JP2006306223A - ロールオーバ判定装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 車両挙動制御システム搭載車両において不適切なロールオーバ発生判定が為されることが防止されたロールオーバ判定装置を提供すること。
【解決手段】 車両に搭載され、自車両がロールオーバする可能性の有無を判定するロールオーバ判定装置が、車輪の回転を制御する車両挙動制御が作動したときに、ロールオーバ判定基準を、上記車両挙動制御が作動していないときに比してより大きい車両挙動変化が発生しなければロールオーバ発生と判定されないように変更する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、概して、車両に搭載され、自車両がロールオーバする可能性の有無を判定するロールオーバ判定装置に係り、特に、車両挙動制御システム搭載車両において不適切なロールオーバ発生判定が為されることが防止されたロールオーバ判定装置に関する。
従来、車両に搭載され、自車両がロールオーバする可能性の有無を判定するロールオーバ判定装置が知られている（例えば、特許文献１〜５参照）。
ロールオーバ判定装置は、例えば、エアバッグシステムにおいてカーテンエアバッグを展開するタイミングを決定するのに用いられる。
また、車両が実際に傾いてからエアバッグの展開を開始しても乗員保護のためには遅過ぎる可能性が高いことに鑑み、従来のロールオーバ判定装置では、通常、車両のロール状態を表すパラメータとして、ロール角ではなく、ロール角の時間微分であるロールレート（ロール角速度）を用いて判定を行っている。
ロールレートについてのロールオーバ判定基準をどのように定めるかについては様々な手法が提案されている。
例えば、特許文献１では、ロール角及びロールレートの双方がそれぞれについて設定された個別の閾値を越えたときにロールオーバが発生したと判定するものとしている。
また、特許文献２では、操舵角から自車両が旋回中であるか否かを判定し、旋回中でないときはロール角とロールレートとに基づいてロールオーバ発生有無を判定すると共に、自車両が旋回中であるときはこれらに加えて横方向加速度（横Ｇ）も考慮してロールオーバ判定を行うものとしている。
また、特許文献３では、車両重心に作用する外力に応じてロールオーバ判定基準を変更するものとしている。
また、特許文献４では、ロールレートと横Ｇとに基づいてロールオーバ種類を識別し、ロールオーバ種類に応じてロールオーバ判定基準を変更するものとしている。
さらに、特許文献５では、揺り返しの有無に応じてロールオーバ判定基準を変更するものとしている。
特開平９−２４０３９９号公報 特開２０００−００９５９９号公報 特開２００１−２６０７８６号公報 特開２００２−２００９５１号公報 特開２００５−０４１２５８号公報
しかしながら、上記特許文献１〜５に開示されたような従来装置は、ＶＳＣ（登録商標）などの呼称で知られる車両挙動制御システムが搭載された車両において、不適切にロールオーバ発生判定を出してしまう可能性がある。
車両挙動制御システムは、性質上エアバッグシステムなどの乗員保護装置より先に作動する制御システムであって、ヨーレートセンサ、舵角センサ、及び、横加速度センサなどの各センサから出力されたデータに基づいて、各車輪に作用する制動力を独立に制御するなどして、例えば、車両走行中に障害物回避等の急激なハンドル操作を行ったときや、滑りやすい路面のカーブに進入したときなどに発生する横滑りを抑制するなど、車両の安定性を確保するシステムである。
したがって、車両挙動制御システムが搭載された車両が例えばスピンモードに入るなどしてロールオーバしそうになると、車両挙動制御システムが作動してロールオーバの発生が抑制されることになる。
しかしながら、車両挙動制御システム搭載車両がロールオーバしそうになったときには、車両挙動制御システムによって速やかにロールオーバの発生が抑制されるにしても、一旦はロールオーバ発生方向のロールレートが検出されることになる場合が多い。
従来のロールオーバ判定装置では、このようにロールレートが発生すると、実際には車両挙動制御システムの作動によりロールオーバの発生は抑制される可能性が極めて高いにもかかわらず、ロールオーバ発生と判定してしまう可能性がある。これは、ロールオーバが発生しないにもかかわらず、カーテンエアバッグが展開されてしまう可能性があることを意味する。
車両がロールオーバしていないにもかかわらずカーテンエアバッグが展開されると、音や振動によって車両乗員を驚かせることになるだけでなく、再度カーテンエアバッグを充填・装着する（展開前の搭載状態とする）にはディーラなどでの専門家による修理が必要となり、時間も費用も掛かることになる。
このように、従来、ロールオーバ判定装置に連動したエアバッグシステムはロールオーバが発生した後に乗員を保護する装置、車両挙動制御システムはロールオーバの発生を抑制する装置、としてすみ分けされていたため、車両挙動制御システム搭載車両に従来のロールオーバ判定装置が設けられると、両者間での協調が図られず、個別に作動してしまうため、上記のようにロールオーバの発生が抑制される場合であってもカーテンエアバッグが展開してしまう事態が発生する可能性がある。
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、車両挙動制御システム搭載車両において不適切なロールオーバ発生判定が為されることが防止されたロールオーバ判定装置を提供することを主たる目的とする。
上記目的を達成するための本発明の一態様は、車両に搭載され、自車両がロールオーバする可能性の有無を判定するロールオーバ判定装置であって、車輪の回転を制御する車両挙動制御が作動したときにロールオーバ判定基準を変更するロールオーバ判定装置である。
この一態様において、上記ロールオーバ判定基準とは、例えばロールレートなどの車両のロール状態を表すパラメータについての閾値である。
また、この一態様において、上記ロールオーバ判定装置は、より具体的には、ロールオーバの発生を抑制するように車両の挙動が制御される場合にはロールオーバが発生する確率が低下すると見込まれることに鑑み、上記車両挙動制御が作動したときに、上記ロールオーバ判定基準を、上記車両挙動制御が作動していないときに比してより大きい車両挙動変化が発生しなければロールオーバ発生と判定されないように変更する。
また、この一態様において、上記車両挙動制御とは、例えば、自車両のヨーレートを検出すると共に、自車両の車速及び操舵角から自車両のヨーレートを演算し、検出されたヨーレートと演算されたヨーレートとの偏差の大きさが所定の基準値を超えたときに自車両のヨーレートが減少するように車輪の回転を制御するものである。
この一態様によれば、車両挙動制御によりロールオーバの発生が抑制される場合には、該車両挙動制御が作動しない場合に比してロールオーバが発生しにくいことに鑑み、ロールオーバ発生判定が出にくいようにすることができるため、ロールオーバが発生していないにもかかわらずロールオーバ発生判定が為されてカーテンエアバッグの展開などの乗員保護装置が作動してしまうことを適切に防止できる。
本発明によれば、車両挙動制御システム搭載車両において不適切なロールオーバ発生判定が為されることが防止されたロールオーバ判定装置を提供することができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。なお、車両挙動制御システム及びエアバッグシステムの基本概念、主要なハードウェア構成、作動原理、及び基本的な制御手法等については当業者には既知であるため、詳しい説明を省略する。
以下、図１及び２を用いて、本発明の一実施例に係るロールオーバ判定装置について説明する。本実施例に係るロールオーバ判定装置は、エアバッグシステムの中でも特にカーテンエアバッグと連動し、本実施例に係るロールオーバ判定装置によりロールオーバが発生したとの判定が為されると、カーテンエアバッグが展開されるように設計・設定されていることを前提とする。
また、本実施例に係るロールオーバ判定装置は、ロールオーバの発生を抑制する車両挙動制御システムが搭載された車両に搭載されるものとする。ここで、車両挙動制御とは、自車両のヨーレートを検出すると共に、自車両の車速及び操舵角から自車両のヨーレートを演算し、検出されたヨーレートと演算されたヨーレートとの偏差の大きさが所定の基準値を超えたときに自車両のヨーレートが減少するように車輪の回転を制御するものであるとする。
図１は、本実施例に係るロールオーバ判定装置１０１の概略構成図である。
ロールオーバ判定装置１０１は、第一及び第二のロールレート（ロール角速度）センサ１０２、１０３を有する。ロールレートセンサの具体的構造や検出原理は、当業者には既知であるため、詳細な説明を省略する。
ロールオーバ判定装置１０１は、更に、ロールオーバ判定基準マップを予め記憶保持する記憶部１０４を有する。記憶部１０４は、任意の記憶媒体でよい。
ロールオーバ判定装置１０１は、更に、ロールレートセンサ１０２、１０３によって検出されたロールレートを記憶部１０４に記憶保持されたロールオーバ判定基準マップに照らして、ロールオーバの発生が認められるか否かを判定する判定部１０５を有する。
本実施例において、判定部１０５には、車両挙動制御システムの作動／非作動が伝達されるものとする。また、判定部１０５による判定結果は、カーテンエアバッグ展開装置１０６に伝達される。カーテンエアバッグ展開装置１０６は、判定部１０５によりロールオーバ発生と判定されたときに、カーテンエアバッグを展開させるように設計・設定されている。
本実施例において記憶部１０４が記憶保持するロールオーバ判定基準マップの一例を図２に示す。この一例では、ロールレートセンサ１０２、１０３によって検出された２つのロールレートについて判定基準（閾値）が設定されており、ロールレート検出値が図２のグラフ線より上方の領域に位置するとき、判定部１０５はロールオーバ発生と判定する。
図示するように、本実施例において、ロールオーバ判定閾値線は２つ設けられ、ロールレートの値が全体的に低い方が車両挙動制御が行われていない場合の判定基準であり、高い方が車両挙動制御が行われている場合の判定基準である。
すなわち、判定部１０５は、スピンモード以外のロールオーバしそうなとき（例えば、オフセット正面衝突による乗り上げ横転や、被側突による横転、段差からの落下による横転、など）は、車両挙動制御システムが作動しないため、低い方の判定基準を用いてロールオーバ判定を行い、スピンモードに入ったことによりロールオーバしそうなときは、車両挙動制御システムが作動するため、高い方の判定基準を用いる。
既述のように、車両挙動制御システムが作動した場合、車両挙動制御システムによって車両の挙動の安定化が図られ、ロールオーバに至る可能性は限りなく低くなるため、初期の比較的小さいロールレートによってロールオーバと判定されてカーテンエアバッグが展開されることは好ましくない。
本実施例では、車両挙動制御システムが作動したことを知らされた判定部１０５は、ロールオーバ判定基準を高い方へ切り替える。ここで、車両挙動制御作動時の高い判定基準は、万が一の例外的な場合にのみ、ロールオーバ発生と判定する程度に高い閾値基準となるように設定される。
今日の車両挙動制御システムの車両挙動安定化機能に鑑みれば、車両挙動制御作動時にはロールオーバ判定基準をなくし、常にロールオーバは発生しないと決め付ける設定も理論上は可能と考えられるが、機器のフェールなどの万が一の事態に備えて、本実施例のように判定基準自体は残し、非常に高いロールレート発生時にのみロールオーバ発生と判定するようにする方が好ましいと言える。
車両挙動制御システム作動後、車両の挙動が安定化し、車両挙動制御システムが作動を停止すれば、判定部１０５は判定基準を再び低い方に戻す。
このように、本実施例によれば、車両挙動制御システムの作動によりロールオーバの発生が抑制されたときにカーテンエアバッグが不必要に展開されてしまう事態の発生を適切に防止することができる。
なお、上記一実施例において、一例として、ロールオーバ判定装置が２つのロールレートセンサを有し、２つのロールレートセンサ出力に基づいてロールオーバ判定を行うものとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ロールオーバ判定装置がロールレートセンサと横Ｇセンサとを有し、図３に示すような横Ｇとロールレートとのマップに設定された２つの高低の判定基準に基づいてロールオーバ判定を実行するようにしてもよい。
また、ロールオーバしそうになったときの車両乗員の頭部移動量について考えると、車両挙動制御システムが搭載され、作動した場合に限られず、シートベルトにプリテンションを掛けて乗員をシートに拘束するシートベルト自動引込装置が搭載され、作動した場合にも、そうでないときに比べてロールレートがより大きくなるまでカーテンエアバッグの展開は不要であると考えられるため、上記一実施例に代えて又は加えて、シートベルト自動引込装置の作動／非作動に応じてロールオーバ判定基準を変えるようにしてもよい。
また、同じく車両乗員の頭部移動量に着目すると、カーテンエアバッグは、車室内側面と車両乗員頭部との間隔がある一定距離より縮まってからでは展開できない。そこで、カーテンエアバッグを展開するのに必要な隙間と車両乗員の頭部移動量に応じて判定基準をリニアに変えるようにすることも可能である。この場合、車両乗員の頭部移動量Ｄｈは、
Ｄｈ＝∫（Ｋ１×Ｒｒ＋Ｋ２×Ｙｒ−Ｋ３×Ｂｔ）ｄｔ
で求められる。ここで、Ｋ１〜Ｋ３はそれぞれ所定の係数であり、Ｒｒはロールレート、Ｙｒはヨーレート、Ｂｔはベルトテンション、である。
また、ロールオーバ判定装置と車両挙動制御システムはいずれも同じ又は類似の車両挙動を監視していることから、ロールレートセンサやヨーレートセンサなどを１つのチップ上に配置し、両装置／システムに共通のセンサ系としてもよい。
さらに、上記説明では、ロールオーバ判定装置の判定結果を用いてカーテンエアバッグの展開を制御する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、コンバーチブル車におけるアクティブロールバーの起立を制御するのに用いられてもよい。
本発明は、ロールオーバの発生を抑制する車両挙動制御システムを備えた車両に搭載されるロールオーバ判定装置に利用できる。搭載される車両の外観、重量、サイズ、走行性能等は問わない。
本発明の一実施例に係るロールオーバ判定装置の概略構成図である。 本発明の一実施例に係るロールオーバ判定マップの一例を示す図である。 本発明の別の一実施例に係るロールオーバ判定マップの一例を示す図である。
符号の説明
１０１ ロールオーバ判定装置
１０２、１０３ ロールレートセンサ
１０４ 記憶部
１０５ 判定部
１０６ カーテンエアバッグ展開装置

Claims (3)

  1. 車両に搭載され、自車両がロールオーバする可能性の有無を判定するロールオーバ判定装置であって、
    車輪の回転を制御する車両挙動制御が作動したときにロールオーバ判定基準を変更する、ことを特徴とするロールオーバ判定装置。
  2. 請求項１記載のロールオーバ判定装置であって、
    前記車両挙動制御が作動したときに、前記ロールオーバ判定基準を、該車両挙動制御が作動していないときに比してより大きい車両挙動変化が発生しなければロールオーバ発生と判定されないように変更する、ことを特徴とするロールオーバ判定装置。
  3. 請求項１又は２記載のロールオーバ判定装置であって、
    前記車両挙動制御は、
    自車両のヨーレートを検出し、
    自車両の車速及び操舵角から自車両のヨーレートを演算し、
    検出されたヨーレートと演算されたヨーレートとの偏差の大きさが所定の基準値を超えたときに自車両のヨーレートが減少するように車輪の回転を制御するものである、ことを特徴とするロールオーバ判定装置。
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