JP2006007985A - エアバッグの制御装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 エアバック作動制御を、短時間で精度よく行うことのできるエアバッグの制御装置を提供する。
【解決手段】 制御装置1は、車体20(フロアパネル22)に作用する閾値以上の衝撃を検出したときエアバッグ31の作動許可を判定する処理において、エアバッグ31の作動許可を判定する要因となった衝撃の検出前の設定時間内に前輪23fl,23frの少なくとも何れか一方で所定以上の衝撃を検出した場合には、判定した作動許可をキャンセルする。
【選択図】 図1

Description

本発明は、車体に作用する衝撃に基づいてエアバッグの作動制御を行うエアバッグの制御装置に関する。
一般に、車両に搭載されるエアバッグの制御装置は、車体の所定部位に作用する衝撃を加速度センサ等で検出し、検出した加速度等をパラメータとしてエアバッグの作動の可否を判定する。その際、車両の縁石等への乗り上げ時の衝撃やドアの開閉時の衝撃等のような一時的な衝撃によってエアバッグが誤作動(誤爆)することを防止するため、エアバッグの作動判定には、通常、加速度等を所定時間で積分した積分値等がパラメータとして用いられ、制御装置は、この積分値等のパラメータが閾値を超えた場合にエアバッグを作動させる。
ところで、車両衝突時に的確な乗員保護を実現するためには、通常、衝突開始から数十mm sec程度の短時間(例えば、前突用エアバッグにおいては60mm sec程度、側突用エアバッグにおいては30mm sec程度)でエアバッグが完爆することが要求される。そこで、例えば、特許文献1には、車体中央部に配設したフロアセンサ(加速度センサ)の出力信号に基づくパラメータが閾値を超えた場合に前突用のエアバッグを作動制御するエアバッグの制御装置において、車体前部の衝撃を検出するフロントセンサ(加速度センサ)を設け、フロントセンサで検出した衝撃が基準値以上となる場合に閾値を小さな値に変更する技術が開示されている。
特開平10−152014号公報
しかしながら、上述の特許文献1に開示された技術のように、エアバッグ作動の可否を判定する閾値を可変設定する構成においても、車両の前突と縁石等への乗り上げ等とを精度よく判別するためにはある程度以上の時間でサンプリングされた加速度等が必要であり、前突用エアバッグの作動判定時間を更に短縮することは困難であった。
また、車両の側突とドアの開閉等とを精度よく判別するためにもある程度以上の時間でサンプリングされた加速度等が必要であり、側突用エアバッグの作動判定時間を短縮することは困難であった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、エアバック作動制御を、短時間で精度よく行うことのできるエアバッグの制御装置を提供することを目的とする。
本発明は、車体の所定部位に作用する衝撃を検出する車体衝撃検出手段と、上記車体衝撃検出手段で設定閾値以上の衝撃を検出したときエアバッグの作動を許可する作動判定手段とを備えたエアバッグの制御装置において、車輪に作用する衝撃を検出する車輪衝撃検出手段と、上記車体衝撃検出手段で検出した衝撃と上記車輪衝撃検出手段で検出した衝撃との関係に応じて上記作動判定手段による上記エアバッグの作動許可の判定をキャンセルするキャンセル手段とを備えたことを特徴とする。
本発明のエアバッグの制御装置によれば、エアバック作動制御を、短時間で精度よく行うことができる。
以下、図面を参照して本発明の形態を説明する。図1,2は本発明の第1の形態に係わり、図1は前突用エアバッグ装置のシステム構成図、図2は前突用エアバッグの作動判定ルーチンを示すフローチャートである。
図1において、符号1は、エアバッグ31の作動制御を行う制御装置を示す。ここで、本形態の制御装置1は、例えば、主として車両の前突時に展開して乗員と車載部品との間に介在する前突用のエアバッグ31の作動制御を行う。このエアバッグ31は、例えば、周知の駆動回路32やインフレータ33等とともにエアバッグモジュール30を構成し、図示しないステアリングホイールやインストルメントパネル内等に収容されている。
制御装置1は、車体20の前部に作用する前後方向の衝撃を検出するフロントセンサ5l,5rと、車体20の略中央に作用する前後方向の衝撃を検出する車体衝撃検出手段としてのフロアセンサ6と、前輪23fl,23frに作用する衝撃を検出する車輪衝撃検出手段としての応力検出センサ7fl,7frと、電子制御ユニット(以下、ECUと称す)8とを有して構成されている。
フロントセンサ5l,5rは、例えば、車体20の左前部及び右前部のサイドメンバ21l,21rにそれぞれ配設された加速度センサ(減速度センサ)で構成され、各サイドメンバ21l,21rに作用する前後方向の衝撃の大きさに応じた減速度信号を出力する。
フロアセンサ6は、例えば、車体20のフロアパネル22略中央に配設された加速度センサ(減速度センサ)で構成され、フロアパネル22に作用する前後方向の衝撃の大きさに応じた減速度信号を出力する。
応力検出センサ7fl,7frは、例えば、それぞれ所定方向に配向する複数の歪みゲージを備えた応力検出センサで構成され、各輪23fl,23frのサスペンションハウジング(図示せず)内に埋設されている。そして、各応力検出センサ7fl,7frは、各方向への歪みゲージによって、例えば、前輪23fl.23frのホイルセンタに作用する3軸方向の衝撃の大きさに応じた応力信号をそれぞれ出力する。
ECU8は、中央処理装置(CPU)8a、リード・オンリー・メモリ(ROM)8b、ランダム・アクセス・メモリ(RAM)8c、及び入出力回路(I/O回路)8d等を有して構成され、これら各要素はバスで接続されている。このうち、CPU8aは、ROM8bに記憶されたプログラム等に従ってエアバッグ31の作動制御のための各種処理動作を行う。RAM8cは、各センサ5l,5r,6,7fl,7frからの信号により得られたデータや、それに基づいてCPU8aが演算した結果等を格納しておくためのメモリである。また、I/O回路8dは、各センサ5l,5r,6,7fl,7frからの信号入力や、エアバッグモジュール30の駆動回路32への作動信号の出力を行うための回路である。
このECU8において、CPU8aは、ROM8bに記憶されたプログラム等に従って、例えば、以下の処理を行うことでエアバッグ31の作動制御を行う。すなわち、CPU8aは、フロアセンサ6で検出された減速度Gに基づいてフロアパネル22に作用する前後方向の衝撃に応じたパラメータf(G)を演算するとともに、フロントセンサ5l,5rで検出された減速度gl,grに基づいて閾値Tを設定する。そして、CPU8aは、パラメータf(G)が閾値Tよりも大きい場合に、エアバッグ31の作動許可を判定する。さらに、エアバッグ31の作動許可判定時において、CPU8aは、応力検出センサ7fl,7frで検出された応力Ffl,Ffrに基づいて、フロアセンサ6で設定閾値以上の衝撃が検出される前の設定時間内(すなわち、f(G)>Tとなる前の設定時間内)に、前輪23fl,23frの少なくとも何れか一方に所定以上の衝撃が作用したか否かを調べ、所定以上の衝撃が作用している場合にはエアバッグ31の作動許可をキャンセルする。すなわち、ECU8は、CPU8aの処理によって、作動判定手段及びキャンセル手段としての各機能を実現する。そして、CPU8aは、作動許可の判定が維持されている場合(すなわち、作動許可の判定がキャンセルされていない場合)には、I/O回路8dを通じて駆動回路32に作動信号を出力し、インフレータ33でガスを発生させることで、エアバッグ31を作動(展開)させる。
次に、上述のCPU8aで実行される前突用エアバッグの作動制御について、図2に示すフローチャートを参照して具体的に説明する。このルーチンは、設定時間毎に繰り返し実行されるもので、ルーチンがスタートすると、CPU8aは、先ず、ステップS101において、フロアセンサ6で検出された減速度Gに基づいてパラメータf(G)を演算する。ここで、ステップS101では、パラメータf(G)として、例えば、減速度Gを設定時間(例えば数十mm sec程度)について1回積分して得られる速度値や、減速度Gを設定時間について2回積分して得られる移動平均値等が演算される。
続くステップS102において、CPU8aは、フロントセンサ5l,5rで検出された減速度gl,grに基づき、例えばROM8b内に記憶されているマップ等を参照して、パラメータf(G)に対する閾値Tを設定する。具体的には、CPU8aは、フロントセンサ5l,5rで検出された減速度gl,grのうち少なくとも何れか一方の減速度が予め設定された所定値以上である場合に閾値Tを所定の低値に設定し、それ以外である場合に閾値Tを所定の高値に設定する。
ステップS102からステップS103に進むと、CPU8aは、パラメータf(G)と閾値Tとの比較により、車体20(フロアパネル22)に設定閾値以上の衝撃が作用したか否かを調べ、f(G)<Tであり、フロアパネル22に設定閾値以上の衝撃が作用していないと判定した場合には、そのままルーチンを抜ける。
一方、ステップS103において、f(G)>Tであり、フロアパネル22に設定閾値以上の衝撃が作用していると判定すると、CPU8aは、ステップS104に進み、エアバッグ31の作動許可を判定した後、ステップS105に進む。
ステップS104からステップS105に進むと、CPU8aは、応力検出センサ7fl,7frで検出された応力Ffl,Ffrに基づき、フロアパネル22に閾値以上の衝撃が作用する前の設定時間内に、前輪23fl,23frの少なくとも何れか一方に所定以上の衝撃が作用したか否かを調べる。
そして、ステップS105において、前輪23fl,23frの何れにも所定以上の衝撃が作用していないと判定すると、CPU8aは、ステップS106に進み、I/O回路8dを通じてエアバッグ31に対する作動信号を駆動回路32に出力した後、ルーチンを抜ける。
一方、ステップS105において、前輪23fl,23frの少なくとも何れか一方に所定以上の衝撃が作用していると判定すると、CPU8aは、ステップS107に進み、エアバッグ31の作動許可をキャンセルした後、ルーチンを抜ける。
このような形態によれば、車体20(例えば、フロアパネル22)に作用する閾値以上の衝撃を検出したときエアバッグ31の作動許可を判定する処理において、エアバッグ31の作動許可を判定する要因となった衝撃の検出前の設定時間内に前輪23fl,23frの少なくとも何れか一方で所定以上の衝撃を検出した場合には、判定した作動許可をキャンセルするよう構成したので、エアバッグ31の作動制御を短時間で精度よく行うことができる。
すなわち、車両の縁石等への乗り上げに起因して車体20で衝撃が作用した場合には、それ以前に前輪23fl,23frの少なくとも何れか一方に必ず対応する衝撃が作用していることに着目し、本形態の制御装置1は、前輪23fl,23frに作用する衝撃を検出する応力検出センサ7fl,7frを設け、フロアセンサ6からの減速度Gに基づくエアバッグ31の作動許可の判定時に前輪23fl,23frで対応する所定以上の衝撃を検出した際には当該作動許可をキャンセルする構成としたので、減速度Gに基づく作動判定を厳密に行う必要がなく、エアバッグ31の作動制御を短時間で精度よく行うことができる。
換言すれば、たとえ縁石等への乗り上げ等に起因して減速度Gに基づくエアバッグ31の作動許可が判定されたとしても、当該判定は前輪23fl,23frで検出される応力Ffl,Ffrに基づいてキャンセルされるので、パラメータf(G)を演算するための減速度Gのサンプル時間を必要以上長く設定する必要がなく、エアバッグ31の作動判定時間の短縮と、エアバッグ31の誤作動防止とを両立することができる。
なお、上述の形態においては、フロアセンサ6で検出した衝撃(減速度G)に対する閾値Tをフロントセンサ5l,5rで検出した衝撃(減速度gl,gr)に基づいて可変設定する一例について説明したが、当該処理は省略することも可能である。
次に、図3,4は本発明の第2の形態に係わり、図3は側突用エアバッグ装置のシステム構成図、図4は側突用エアバッグの作動判定ルーチンを示すフローチャートである。
図3において、符号50は、エアバッグ41の作動制御を行う制御装置を示す。ここで、本形態の制御装置50は、例えば、主として車両の側突時に展開して乗員と車載部品との間に介在する側突用のエアバッグ41の作動制御を行う。このエアバッグ41は、例えば、周知の駆動回路42やインフレータ43等とともにエアバッグモジュール40を構成し、図示しない前席やその近傍のルーフレール内等に収容されている。
制御装置50は、車体20のセンタピラー24l,24rに作用する車幅方向の衝撃を検出する車体衝撃検出手段としてのピラーセンサ51l,51rと、各車輪23fl,23fr,23rl,23rrに作用する衝撃を検出する車輪衝撃検出手段としての応力検出センサ7fl,7fr,7rl,7rrと、電子制御ユニット(以下、ECUと称す)52とを有して構成されている。
応力検出センサ7fl,7fr,7rl,7rrは、例えば、それぞれ所定方向に配向する複数の歪みゲージを備えた応力検出センサで構成され、各輪23fl,23fr,23rl,23rrのサスペンションハウジング(図示せず)内に埋設されている。そして、各応力検出センサ7fl,7fr,7rl,7rrは、各方向への歪みゲージによって、例えば、前輪23fl.23fr,23rl,23rrのホイルセンタに作用する3軸方向の衝撃の大きさに応じた応力信号をそれぞれ出力する。
ECU52は、中央処理装置(CPU)52a、リード・オンリー・メモリ(ROM)52b、ランダム・アクセス・メモリ(RAM)52c、及び入出力回路(I/O回路)52d等を有して構成され、これら各要素はバスで接続されている。このうち、CPU52aは、ROM52bに記憶されたプログラム等に従ってエアバッグ41の作動制御のための各種処理動作を行う。RAM52cは、各センサ7fl,7fr,7rl,7rr,51l,51rからの信号により得られたデータや、それに基づいてCPU52aが演算した結果等を格納しておくためのメモリである。また、I/O回路52dは、各センサ7fl,7fr,7rl,7rr,51l,51rからの信号入力や、エアバッグモジュール40の駆動回路42への作動信号の出力を行うための回路である。
このECU52において、CPU52aは、ROM52bに記憶されたプログラム等に従って、例えば、以下の処理を行うことでエアバッグ41の作動制御を行う。すなわち、CPU52aは、ピラーセンサ51l,51rで検出された減速度Gl,Grに基づいてセンタピラー24l,24rに作用する前後方向の衝撃に応じたパラメータf(Gl),f(Gr)を演算する。そして、CPU52aは、パラメータf(Gl),f(Gr)の少なくとも何れか一方が予め設定された閾値Tよりも大きい場合に、エアバッグ41の作動許可を判定する。さらに、エアバッグ41の作動許可判定時において、CPU52aは、応力検出センサ7fl,7fr,7rl,7rrで検出された応力Ffl,Ffr,Frl,Frrに基づいて、ピラーセンサ51l,51rで設定閾値以上の衝撃が検出される前後の設定時間内(すなわち、f(Gl)>T、或いはf(Gr)>Tとなる前後の設定時間内)に、各輪23fl,23fr,23rl,23rrの少なくとも何れかに所定以上の衝撃が作用したか否かを調べ、所定以上の衝撃が作用していない場合にはエアバッグ41の作動許可をキャンセルする。すなわち、ECU52は、CPU52aの処理によって、作動判定手段及びキャンセル手段としての各機能を実現する。そして、CPU52aは、作動許可の判定が維持されている場合(すなわち、作動許可の判定がキャンセルされていない場合)には、I/O回路52dを通じて駆動回路42に作動信号を出力し、インフレータ43でガスを発生させることで、エアバッグ41を作動(展開)させる。
次に、上述のCPU8aで実行される前突用エアバッグの作動制御について、図4に示すフローチャートを参照して具体的に説明する。このルーチンは、設定時間毎に繰り返し実行されるもので、ルーチンがスタートすると、CPU52aは、先ず、ステップS201において、ピラーセンサ51l,51rで検出された減速度Gl,Grに基づいてパラメータf(Gl),f(Gr)を演算する。ここで、ステップS201では、パラメータf(Gl),f(Gr)として、例えば、減速度Gl,Grを設定時間(例えば十mm sec程度)について1回積分して得られる速度値や、減速度Gl,Grを設定時間について2回積分して得られる移動平均値等が演算される。
ステップS201からステップS202に進むと、CPU52aは、パラメータf(Gl),f(Gr)と閾値Tとの比較により、車体20(センタピラー24l,24r)に設定閾値以上の衝撃が作用したか否かを調べ、f(Gl)及びf(Gr)<Tであり、センタピラー24l,24rに設定閾値以上の衝撃が作用していないと判定した場合には、そのままルーチンを抜ける。
一方、ステップS202において、f(Gl)或いはf(Gr)の少なくとも何れか一方の値がTであり、センタピラー24l,24rの少なくとも何れか一方に設定閾値以上の衝撃が作用していると判定すると、CPU52aは、ステップS203に進み、エアバッグ41の作動許可を判定した後、ステップS204に進む。
ステップS203からステップS204に進むと、CPU52aは、応力検出センサ7fl,7fr,7rl,7rrで検出された応力Ffl,Ffr,Frl,Frrに基づき、センタピラー24l,24rに閾値以上の衝撃が作用する前後の設定時間内に、各輪23fl,23fr,23rL,23rrの少なくとも何れかに所定以上の衝撃が作用したか否かを調べる。
そして、ステップS204において、各輪23fl,23fr,23rl,23rrの少なくとも何れかに所定以上の衝撃が作用している判定すると、CPU52aは、ステップS205に進み、I/O回路8dを通じてエアバッグ41に対する作動信号を駆動回路42に出力した後、ルーチンを抜ける。
一方、ステップS204において、各輪23fl,23fr,23rl,23rrの何れにも所定以上の衝撃が作用していないと判定すると、CPU52aは、ステップS206に進み、エアバッグ41の作動許可をキャンセルした後、ルーチンを抜ける。
このような形態によれば、車体20(例えば、センタピラー24l,24r)に作用する閾値以上の衝撃を検出したときエアバッグ41の作動許可を判定する処理において、エアバッグ41の作動許可を判定する要因となった衝撃の検出前後の設定時間内に各輪23fl,23fr,23rl,23rrの何れでも所定以上の衝撃を検出していない合には、判定した作動許可をキャンセルするよう構成したので、エアバッグ41の作動制御を短時間で精度よく行うことができる。
すなわち、ドアの開閉に起因する衝撃は車体20のみに大きく作用する局所的なものであり、一方、車両の衝突(側突)時の衝撃は車体20のみならず各輪23fl,23fr,23rl,23rrに大きく作用することに着目し、本形態の制御装置50は、各輪23fl,23fr,23rl,23rrに作用する衝撃を検出する応力検出センサ7fl,7fr,7rl,7rrを設け、ピラーセンサ51l,51rからの減速度Gl,Grに基づくエアバッグ41の作動許可の判定時に、各輪23fl,23fr,23rl,23rrの何れからも対応する所定以上の衝撃を検出しない場合には当該作動許可をキャンセルする構成としたので、減速度Gl,Grに基づく作動判定を厳密に行う必要がなく、エアバッグ41の作動制御を短時間で精度よく行うことができる。
換言すれば、たとえドアの開閉等に起因して減速度Gl,Grに基づくエアバッグ41の作動許可が判定されたとしても、当該判定は各輪23fl,23fr,23rl,23rrで検出される応力Ffl,Ffr,Frl,Frrに基づいてキャンセルされるので、パラメータf(Gl)、f(Gr)を演算するための減速度Gl,Grのサンプル時間を必要以上長く設定する必要がなく、エアバッグ41の作動判定時間の短縮と、エアバッグ41の誤動作防止とを両立することができる。
本発明の第1の形態に係わり、前突用エアバッグ装置のシステム構成図 同上、前突用エアバッグの作動判定ルーチンを示すフローチャート 本発明の第2の形態に係わり、側突用エアバッグ装置のシステム構成図 同上、側突用エアバッグの作動判定ルーチンを示すフローチャート
符号の説明
1 … 制御装置
6 … フロアセンサ(車体衝撃検出手段)
7fl,7fr,7rl,7rr … 応力検出センサ(車輪衝撃検出手段)
8 … 電子制御ユニット(作動判定手段、キャンセル手段)
20 … 車体
23fl,23fr,23rl,23rr … 車輪
31 … エアバッグ
41 … エアバッグ
50 … 制御装置
51l,51r … ピラーセンサ(車体衝撃検出手段)
52 … 電子制御ユニット(作動判定手段、キャンセル手段)
代理人 弁理士 伊 藤 進

Claims (3)

  1. 車体の所定部位に作用する衝撃を検出する車体衝撃検出手段と、上記車体衝撃検出手段で設定閾値以上の衝撃を検出したときエアバッグの作動を許可する作動判定手段とを備えたエアバッグの制御装置において、
    車輪に作用する衝撃を検出する車輪衝撃検出手段と、
    上記車体衝撃検出手段で検出した衝撃と上記車輪衝撃検出手段で検出した衝撃との関係に応じて上記作動判定手段による上記エアバッグの作動許可の判定をキャンセルするキャンセル手段とを備えたことを特徴とするエアバッグの制御装置。
  2. 上記車体衝撃検出手段は車体に作用する前後方向の衝撃を検出する検出手段であり、上記作動判定手段は上記車体衝撃検出手段で設定閾値以上の衝撃を検出したとき前突用エアバッグの作動を許可する判定手段であって、
    上記キャンセル手段は、上記車体衝撃検出手段で設定閾値以上の衝撃が検出される前の設定時間内に、少なくとも前輪の何れか一方で所定以上の衝撃を検出したとき、上記前突用エアバッグの作動許可をキャンセルすることを特徴とする請求項1記載のエアバッグの制御装置。
  3. 上記車体衝撃検出手段は車体に作用する車幅方向の衝撃を検出する検出手段であり、上記作動判定手段は上記車体衝撃検出手段で設定閾値以上の衝撃を検出したとき側突用のエアバッグの作動を許可する判定手段であって、
    上記キャンセル手段は、上記車体衝撃検出手段で設定閾値以上の衝撃が検出される前後の設定時間内に、少なくとも何れかの車輪で所定以上の衝撃を検出していないとき、上記側突用エアバッグの作動許可をキャンセルすることを特徴とする請求項1記載のエアバッグの制御装置。
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