JP2007001536A - 乗員保護装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
車両の走行状態に応じた適切な基準に基づいて車両への荷重入力有無の判断を行なうことができ、乗員保護具の誤作動を防止する乗員保護装置を提供すること。
【解決手段】
横転角速度センサ（横転角速度検出手段）１０により検出された横転角速度から求められた横転角度の回動方向に基づいて車両の走行状態を判断する走行状態判断部（走行状態判断手段）１７と、走行状態判断部１７の判断結果に基づいて、側突判断モジュール（側突判断手段）１５又は前突判断モジュール（前突判断手段）１６の判断閾値条件を設定する閾値設定部（閾値設定手段）１８とを備え、側突判断モジュール１５又は前突判断モジュール１６の判断結果に応じて乗員保護具２を作動させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の挙動に応じて乗員保護具を作動させ、衝撃から乗員を保護する乗員保護装置に関する発明である。

従来から、車両が横転した際に生じる横転角速度と、この横転角速度から求められた横転角度とが、それぞれあらかじめ定義された閾値条件を満たすか否かによって車両の横転判断を行なうと共に、さらに車両の幅方向に発生する加速度に基づいて、この車両の側方からの荷重入力の有無を判断する乗員保護装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この乗員保護装置では、車両に側方からの荷重入力があると判断された後に、車両が横転したと判断された場合に乗員保護具を作動させている。
特開２００４−２５６０２４号公報

ところで、上述の乗員保護装置では、舗装されていない悪路を走行した場合や、車道中央に設けられた縁石（突起）に乗り上げた場合等に、車両に過度の衝撃加速度が作用すると、車両に荷重入力があったと誤判断し、乗員保護具が作動してしまうおそれがあった。

そこで、この発明は、車両の走行状態に応じた適切な基準に基づいて車両への荷重入力有無の判断を行なうことができ、乗員保護具の誤作動を防止する乗員保護装置を提供することを課題としている。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、車両の挙動に応じて乗員保護具を作動させて乗員を保護する乗員保護装置であって、車両の横転時における横転角速度を検出する横転角速度検出手段と、前記車両の左右方向の加速度を検出する横Ｇセンサと、前記車両の前後方向の加速度を検出する前後Ｇセンサと、前記横Ｇセンサにより検出された左右方向加速度に基づいて前記車両の左右方向からの荷重入力の有無を判断する側突判断手段と、前記前後Ｇセンサにより検出された前後方向加速度に基づいて前記車両の前後方向からの荷重入力の有無を判断する前突判断手段と、前記横転角速度検出手段により検出された横転角速度から求められた横転角度の回動方向に基づいて前記車両の走行状態を判断する走行状態判断手段と、該走行状態判断手段の判断結果に基づいて、前記側突判断手段及び前記前突判断手段の判断閾値条件を設定する閾値設定手段と、前記側突判断手段又は前記前突判断手段の判断結果に応じて前記乗員保護具を作動させる保護具作動手段とを備えていることを特徴としている。

請求項１の発明によれば、走行状態判断手段によって車両の走行状態を判断することができる。そのため、車両に過度の衝撃加速度が作用する場合等と、車両への衝撃加速度が少ない場合等とで、異なる判断閾値条件に基づいて車両への荷重入力有無の判断をすることができる。

これにより、車両の走行状態に応じた適切な判断基準で荷重入力の有無の判断を行うことが可能となり、乗員保護具の誤作動を防止することができる。

この発明によれば、車両の走行状態に応じた適切な基準に基づいて車両への荷重入力有無の判断を行なうことができ、乗員保護具の誤作動を防止することができる。

次に、本発明に関わる乗員保護装置を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。

本発明を適用した乗員保護装置１の全体構成を図１に示す。

この乗員保護装置１は、車両の挙動に応じて各種エアバッグ、シートベルトプリテンショナ等の乗員保護具２を適切に作動させ、車両に生じる衝撃から乗員の保護を図るものである。

そして、この乗員保護装置１は、図１に示すように、横転角速度センサ（横転角速度検出手段）１０、縦Ｇセンサ１１、横Ｇセンサ１２、前後Ｇセンサ１３、横転判断モジュール１４、側突判断モジュール（側突判断手段）１５、前突判断モジュール（前突判断手段）１６、走行状態判断部（走行状態判断手段）１７、閾値設定部（閾値設定手段）１８、乗員保護具作動部（保護具作動手段）１９等を備えている。

横転角速度センサ１０は、車両の重心を通りこの車両の前後方向に延びる軸線（Ｘ軸）を中心とした車両の横転（回転）の角速度（横転角速度）を検出するものである。この横転角速度センサ１０からの出力信号である角速度信号は、高周波ノイズ除去フィルタ（ＬＰＦ：Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）２０及び低周波ノイズ除去フィルタ（ＨＰＦ：Ｈｉｇｈ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）２１によって順にフィルタリングされた後、Ａ／Ｄコンバータ２２でＡＤ変換されてから横転判断モジュール１４に入力される。

縦Ｇセンサ１１は、車両の上下方向の加速度（縦Ｇ）を検出するものである。この縦Ｇセンサ１１からの出力信号である縦Ｇ信号は、高周波ノイズ除去フィルタ（ＬＰＦ：Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）２３でフィルタリングされた後、横転判断モジュール１４に入力される。

横Ｇセンサ１２は、車両の左右方向の加速度（横Ｇ）を検出するものである。この横Ｇセンサ１２からの出力信号である縦Ｇ信号は、高周波ノイズ除去フィルタ（ＬＰＦ：Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）２４でフィルタリングされた後、横転判断モジュール１４に入力されると共に、Ａ／Ｄコンバータ２５でＡＤ変換されてから側突判断モジュール１５に入力される。

前後Ｇセンサ１３は、車両の前後方向の加速度（前後Ｇ）を検出するものである。この前後Ｇセンサ１３からの出力信号である前後Ｇ信号は、高周波ノイズ除去フィルタ（ＬＰＦ：Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）２６でフィルタリングされた後、Ａ／Ｄコンバータ２７でＡＤ変換されてから前突判断モジュール１６に入力される。

横転判断モジュール１４は、角速度信号、縦Ｇ信号、横Ｇ信号に基づいて車両が横転したか否かを判断するものであり、角速度判断部３０と、縦Ｇ判断部３１と、横Ｇ判断部３２と、ＡＮＤ回路３３と、ＯＲ回路３４とを有している。

角速度判断部３０は、角速度信号に基づいて車両が横転したか否かを判断するものであり、横転角度算出部３５と、横転角速度算出部３６と、車両横転判断部３７とを有している。

横転角度算出部３５は、横転角速度センサ１０から得られる角速度信号を積分して車両の横転角度を求めるものである。この横転角度算出部３５からの出力信号である角度信号は車両横転判断部３７及び走行状態判断部１７にそれぞれ入力される。

横転角速度算出部３６は、ノイズを除去するデジタルフィルタ３６ａを介して入力された角速度信号に、あらかじめ設定されている初期設定値を加算して車両の横転角速度を求めるものである。この横転角速度算出部３６からの出力信号である判断用角速度信号は車両横転判断部３７に入力される。

車両横転判断部３７は、車両構造パラメータに基づいてあらかじめ設定された横転閾値ラインＴＨ／Ｌと、実際の車両の横転角速度及び横転角度とを比較し、車両の横転発生の有無を判断するものである。

なお、車両構造パラメータは、車両の重心位置、車両の重心高、車輪接地面から重心位置までの距離、トレッド幅、車両重量、重力加速度（９．８ｍ／ｓｅｃ²）等であり、ＥＥＰＲＯＭ３７ａにあらかじめ記憶され、適宜車両横転判断部３７に入力されるようになっている。

また、この横転閾値ラインＴＨ／Ｌの設定方法は周知であるので、ここでは説明を省略する。

そして、この車両横転判断部３７は、実際の車両の横転角速度及び横転角度が横転閾値ラインＴＨ／Ｌを超えたときに車両の横転が生じたと判断し（Ｃａｓｅα）、横転ありを示す第一横転有無信号を出力する。

また、実際の車両の横転角速度及び横転角度が横転閾値ラインＴＨ／Ｌを超えなかったときに車両の横転が生じていないと判断し（Ｃａｓｅβ、Ｃａｓｅγ）、横転なしを示す第一横転有無信号を出力する。

そして、車両横転判断部３７からの出力信号である第一横転有無信号は、ＡＮＤ回路３３に入力される。

縦Ｇ判断部３１は、縦Ｇ信号に基づいて車両が横転したか否かを判断するものであり、縦Ｇ閾値判断部３８ａと、ＯＮ／ＯＦＦ制御部３８ｂとを有している。

そして、この縦Ｇ判断部３１では、縦Ｇ閾値判断部３８ａによって縦Ｇセンサ１１から得られる縦Ｇ信号とあらかじめ設定された縦Ｇ閾値とを比較し、縦Ｇ信号が縦Ｇ閾値の範囲を超えていればＯＮ／ＯＦＦ制御部３８ｂからＯＮ信号を出力し、縦Ｇ信号が縦Ｇ閾値の範囲内であればＯＮ／ＯＦＦ制御部３８ｂからＯＦＦ信号を出力する。

そして、ＯＮ／ＯＦＦ制御部３８ｂからの出力信号であるＯＮ／ＯＦＦ信号は、ＯＲ回路３４に入力される。

横Ｇ判断部３２は、横Ｇ信号に基づいて車両が横転したか否かを判断するものであり、横Ｇ閾値判断部３９ａと、ＯＮ／ＯＦＦ制御部３９ｂとを有している。

そして、この横Ｇ判断部３２では、横Ｇ閾値判断部３９ａによって横Ｇセンサ１２から得られる横Ｇ信号とあらかじめ設定された横Ｇ閾値とを比較し、横Ｇ信号が横Ｇ閾値の範囲を超えていればＯＮ／ＯＦＦ制御部３９ｂからＯＮ信号を出力し、横Ｇ信号が横Ｇ閾値の範囲内であればＯＮ／ＯＦＦ制御部３９ｂからＯＦＦ信号を出力する。

ＯＮ／ＯＦＦ制御部３９ｂからの出力信号であるＯＮ／ＯＦＦ信号は、ＯＲ回路３４に入力される。

ＯＲ回路３４は、ＯＮ／ＯＦＦ制御部３８ｂまたはＯＮ／ＯＦＦ制御部３９ｂの少なくとも一方からＯＮ信号が入力されたか否か（ＯＮ／ＯＦＦ制御部３８ｂとＯＮ／ＯＦＦ制御部３９ｂとのＯＲ条件が成立するか否か）を判断するものである。

このＯＲ回路３４は、ＯＲ条件が成立した場合に車両の横転が生じたと判断し、横転ありを示す第二横転有無信号を出力し、ＯＲ条件が成立しない場合に車両の横転が生じていないと判断し、横転なしを示す第二横転有無信号を出力する。

そして、ＯＲ回路３４からの出力信号である第二横転有無信号は、ＡＮＤ回路３３に入力される。

ＡＮＤ回路３３は、車両横転判断部３７から車両の横転ありを示す第一横転有無信号が入力されると共に、ＯＲ回路３４から車両の横転ありを示す第二横転有無信号が入力されたか否か（車両横転判断部３７とＯＲ回路３４とのＡＮＤ条件が成立するか否か）を判断するものである。

このＡＮＤ回路３３は、ＡＮＤ条件が成立した場合に車両の横転が生じたと判断し、車両の横転ありを示す横転判断信号を出力し、ＡＮＤ条件が成立しない場合に車両の横転が生じていないと判断し、車両の横転なしを示す横転判断信号を出力する。

そして、このＡＮＤ回路３３からの出力信号である横転判断信号は、後述するＯＲ回路３に入力される。

側突判断モジュール１５は、横Ｇ信号に基づいて、車両の左右方向（側方）からの荷重入力があるか否かを判断するものであり、左右方向速度算出部４０と、側突判断部４１とを有している。

左右方向速度算出部４０は、横Ｇセンサ１２から得られる横Ｇ信号を積分して車両の左右方向の速度を求めるものである。この左右方向速度算出部４０からの出力信号である左右速度信号は側突判断部４１に入力される。

側突判断部４１は、あらかじめ設定された判断閾値条件に応じて速度閾値ラインＡ又はＢと、左右速度信号から求められる実際の車両の左右方向の速度とを比較し、車両への側突発生の有無を判断するものである。なお、判断閾値条件の設定方法は後述する。

そして、この側突判断部４１は、実際の車両の左右方向の速度が速度閾値ラインＡ又はＢを超えたときに車両への側突が生じたと判断し、側突ありを示す側突判断信号を出力する。

また、実際の車両の左右方向の速度が速度閾値ラインＡ又はＢを超えなかったときに車両への側突が生じていないと判断し、側突なしを示す側突判断信号を出力する。

そして、側突判断部４１からの出力信号である側突判断信号は、後述するＯＲ回路３に入力される。

前突判断モジュール１６は、前後Ｇ信号に基づいて、車両の前後方向からの荷重入力があるか否かを判断するものであり、前後方向速度算出部４２と、前突判断部４３とを有している。

前後方向速度算出部４２は、前後Ｇセンサ１３から得られる前後Ｇ信号を積分して車両の前後方向の速度を求めるものである。この前後方向速度算出部４２からの出力信号である前後速度信号は前突判断部４３に入力される。

前突判断部４３は、あらかじめ設定された判断閾値条件に応じて速度閾値ラインＣ又はＤと、前後速度信号から求められる実際の車両の前後方向の速度とを比較し、車両への前突発生の有無を判断するものである。なお、判断閾値条件の設定方法は後述する。

そして、この前突判断部４３は、実際の車両の前後方向の速度が速度閾値ラインＣ、Ｄを超えたときに車両への前突が生じたと判断し、前突ありを示す前突判断信号を出力する。

また、実際の車両の前後方向の速度が速度閾値ラインＣ、Ｄを超えなかったときに車両への前突が生じていないと判断し、前突なしを示す前突判断信号を出力する。

そして、前突判断部４３からの出力信号である前突判断信号は、後述するＯＲ回路３に入力される。

走行状態判断部１７は、横転角度算出部３６から算出された角度信号により示される横転角度の回動方向に基づいて、車両が走行している路面の状態を判断するものである。

つまり、横転していない状態を０°とし、車両右方向に回動する場合をプラス、車両左方向に回動する場合をマイナスとして回動角度を検出する。そして、あらかじめ設定された所定時間内にあらかじめ設定された所定回数以上回動方向が変更した（回動角度を示すグラフが０°ラインをよぎる）場合に、車両が悪路を走行していると判断し、回動方向の変更回数が所定回数以下である場合に、車両が舗装路を走行していると判断する。

この走行状態判断部１７は、車両が悪路を走行していると判断したときには、悪路走行を示す走行状態信号を出力し、車両が舗装路を走行している（悪路を走行していない）と判断したときには、舗装路走行を示す走行状態信号を出力する。

そして、走行状態判断部１７からの出力信号である走行状態信号は、閾値設定部１８に入力される。

閾値設定部１８は、走行状態判断部１７から入力された走行状態信号に基づいて、側突判断モジュール１５における判断閾値条件を設定すると共に、前突判断モジュール１６における判断閾値条件を設定するものである、
ここで、側突判断部４１は、悪路走行時の側突判断閾値条件と、舗装路走行時の側突判断閾値条件とをあらかじめ記憶しており、前突判断部４３は、悪路走行時の前突判断閾値条件と、舗装路走行時の前突判断閾値条件とをあらかじめ記憶している。

なお、悪路走行時の側突判断閾値条件は、舗装路走行時の側突判断閾値条件よりもゆるくなっており、悪路走行時の前突判断閾値条件は、舗装路走行時の前突判断閾値条件よりもゆるくなっている。

そして、走行状態判断部１７から悪路走行を示す走行状態信号が入力されると、閾値設定部１８から、悪路走行時の判断閾値条件を設定させる設定信号が出力される。この設定信号は、側突判断部４１及び前突判断部４３に入力される。

これにより、側突判断部４１は、悪路走行時の側突判断閾値条件を選択してこの悪路走行時の速度閾値ラインＡと実際の車両の左右方向速度とを比較し、側突発生の有無を判断する。また、前突判断部４３は、悪路走行時の前突判断閾値条件を選択してこの悪路走行時の速度閾値ラインＢと実際の車両の前後方向の速度とを比較し、前突発生の有無を判断する。

さらに、走行状態判断部１７から舗装路走行を示す走行状態信号が入力されると、閾値設定部１８から、舗装路走行時の判断閾値条件を設定させる設定信号が出力される。この設定信号は、側突判断部４１及び前突判断部４３に入力される。

これにより、側突判断部４１は、舗装路走行時の側突判断閾値条件を選択してこの舗装路走行時の速度閾値ラインＣと実際の車両の左右方向速度とを比較し、側突発生の有無を判断する。また、前突判断部４３は、舗装路走行時の前突判断閾値条件を選択してこの舗装路走行時の速度閾値ラインＤと実際の車両の前後方向の速度とを比較し、前突発生の有無を判断する。

ＯＲ回路３は、ＡＮＤ回路３３からの横転ありを示す横転判断信号か、側突判断部４１からの側突ありを示す側突判断信号か、前突判断部４３からの前突ありを示す前突判断信号のいずれか一つが入力されたか否かを判断するものである。

このＯＲ回路３は、上述の判断信号のいずれかが入力された場合には乗員保護具の作動が必要と判断し、乗員保護具作動部１９を起動させる制御信号を出力する。なお、このとき、ＯＲ回路３からは、横転、側突、前突のうちどれが生じたかを示す事象信号も出力される。

また、このＯＲ回路３は、上述の判断信号のいずれも入力されない場合には乗員保護具の作動は必要ないと判断し、乗員保護具作動部１９を起動させない制御信号を出力する。

そして、ＯＲ回路３からの出力信号である制御信号及び事象信号は、乗員保護具作動部１９に入力される。

乗員保護具作動部１９は、ＯＲ回路３から入力された制御信号に基づいて、車両に配設された乗員保護具２を作動させるものである。

この乗員保護具作動部１９は、横転、側突、前突が生じたことを示すいずれかの制御信号が入力された場合には、同時に入力される事象信号に応じてあらかじめ設定された所定の乗員保護具２を作動させる作動信号を出力する。

また、この乗員保護具作動部１９は、横転、側突、前突が生じたことを示すいずれの制御信号も入力されなかった場合には、乗員保護具２を作動させる作動信号を出力しない。

そして、乗員保護具作動部１９からの作動信号が入力された乗員保護具２は作動し、車両に生じた衝撃から乗員を保護する。

なお、この乗員保護具２では、横転が生じたことを示す事象信号が入力された場合には、カーテンエアバッグ及びシートベルトプリテンショナが作動し、側突が生じたことを示す事象信号が入力された場合には、サイドエアバッグ及びカーテンエアバッグが作動し、前突が生じたことを示す事象信号が入力された場合には、フロントエアバッグ及びシートベルトプリテンショナが作動するようになっている。

次に、この発明の乗員保護装置１の作用について説明する。

図２は、乗員保護装置１における乗員保護処理を示したフローチャートである。

この乗員保護処理では、まず横転角速度センサ１０によって車両の横転の横転角速度を検出し（ステップ１）、縦Ｇセンサ１１によって車両の上下方向の加速度（縦Ｇ）を検出し（ステップ２）、横Ｇセンサ１２によって車両の左右方向の加速度（横Ｇ）を検出し（ステップ３）、前後Ｇセンサ１３によって車両の前後方向の加速度（前後Ｇ）を検出する（ステップ４）。

次に、横転角速度、縦Ｇ、横Ｇ、前後Ｇのそれぞれの検出値を図示しない記憶手段に記憶する（ステップ５）と共に、所定の検出値に基づいて、横転判断処理（ステップ２０）、側突判断処理（ステップ３０）、前突判断処理（ステップ４０）を順に行なう。

すべての判断処理が終了した後に、ＯＲ回路３によって、まず横転ありを示す横転判断信号が入力されたか否かを判断する（ステップ６）。

このとき、横転なしを示す横転判断信号が入力された場合（ステップ６においてＮＯの場合）、ステップ８に進む。

一方、横転ありを示す横転判断信号が入力された場合（ステップ６においてＹＥＳの場合）、ＯＲ回路３は、乗員保護具作動部１９を起動させる制御信号を出力すると共に、横転ありを示す事象信号を出力する。

この制御信号及び事象信号は乗員保護具作動部１９に入力され、これにより乗員保護具作動部１９は、カーテンエアバッグ及びシートベルトプリテンショナを作動させる作動信号を出力し、乗員保護具２のうちカーテンエアバッグ及びシートベルトプリテンショナが作動する（ステップ７）。

続いて、ＯＲ回路３は、側突ありを示す側突判断信号が入力されたか否かを判断する（ステップ８）。

このとき、側突なしを示す側突判断信号が入力された場合（ステップ８においてＮＯの場合）、ステップ１０に進む。

一方、側突ありを示す側突判断信号が入力された場合（ステップ８においてＹＥＳの場合）、ＯＲ回路３は、乗員保護具作動部１９を作動させる制御信号を出力すると共に、側突ありを示す事象信号を出力する。

この制御信号及び事象信号は乗員保護具作動部１９に入力され、これにより乗員保護具作動部１９は、サイドエアバッグ及びカーテンエアバッグを作動させる作動信号を出力し、乗員保護具２のうちサイドエアバッグ及びカーテンエアバッグが作動する（ステップ９）。

さらに、ＯＲ回路３は、前突ありを示す前突判断信号が入力されたか否かを判断する（ステップ１０）。

このとき、前突なしを示す前突判断信号が入力された場合（ステップ１０においてＮＯの場合）、処理を終了する。

一方、前突ありを示す前突判断信号が入力された場合（ステップ１０においてＹＥＳの場合）、ＯＲ回路３は、乗員保護具作動部１９を作動させる制御信号を出力すると共に、前突ありを示す事象信号を出力する。

この制御信号及び事象信号は乗員保護具作動部１９に入力され、これにより乗員保護具作動部１９は、フロントエアバッグ及びシートベルトプリテンショナを作動させる作動信号を出力し、乗員保護具２のうちフロントエアバッグ及びシートベルトプリテンショナが作動する（ステップ１１）。これにより、乗員保護処理は終了する。

図３は、図２に示すフローチャートのステップ２０における横転判断処理を示したフローチャートである。

この横転判断処理では、まず、横転判断モジュール１４は、図示しない記憶手段に記憶された横転角速度の検出値を読み出す（ステップ２０１）。

この読み出された横転角速度の検出値を示す角速度信号は、ＬＰＦ２０及びＨＰＦ２１を順に介してノイズが除去される。そして、Ａ／Ｄコンバータ２２でＡＤ変換されてから角速度判断部３０に入力される。

この角速度判断部３０に入力された角速度信号は、横転角度算出部３５に入力されると共に、デジタルフィルタ３６ａによってさらにノイズが除去されてから横転角速度算出部３６に入力される。

横転角度算出部３５は、入力された角速度信号を積分して横転角度を算出し、角度信号を出力する（ステップ２０２）。この角度信号は、車両横転判断部３７に入力される。

横転角速度算出部３６は、入力された角速度信号にあらかじめ設定されている初期設定値を加算して横転角速度を算出し、判断用角速度信号を出力する（ステップ２０３）。この判断用角速度信号は、車両横転判断部３７に入力される。

そして、車両横転判断部３７は、入力された角度信号及び判断用角速度信号から求められる実際の車両の横転角速及び横転角速度が、あらかじめ設定された横転閾値ラインＴＨ／Ｌを超えるか否かを判断する（ステップ２０４）。

そして、横転角度及び横転角速度が横転閾値ラインＴＨ／Ｌを超えた場合（ステップ２０４においてＹＥＳの場合）、車両横転判断部３７は横転ありを示す第一横転有無信号を出力する（ステップ２０５）。

一方、横転角速度及び横転角度が横転閾値ラインＴＨ／Ｌを超えなかった場合（ステップ２０４においてＮＯの場合）、車両横転判断部３７は横転なしを示す第一横転有無信号を出力する（ステップ２０６）。

なお、この第一横転有無信号は、ＡＮＤ回路３３に入力され、記憶される。

次に、横転判断モジュール１４は、図示しない記憶手段に記憶された縦Ｇの検出値を読み出す（ステップ２０７）。

この読み出された縦Ｇの検出値を示す縦Ｇ信号は、ＬＰＦ２３介してノイズが除去されてから縦Ｇ判断部３１に入力される。

縦Ｇ判断部３１は、縦Ｇ閾値判断部３８ａによって、入力された縦Ｇ信号があらかじめ設定された縦Ｇ閾値を越えるか否かを判断する（ステップ２０８）。

そして、縦Ｇ信号が縦Ｇ閾値を超えた場合（ステップ２０８においてＹＥＳの場合）、ＯＮ／ＯＦＦ制御部３８ｂからＯＮ信号を出力する（ステップ２０９）。

一方、縦Ｇ信号が縦Ｇ閾値を超えなかった場合（ステップ２０８においてＮＯの場合）、ＯＮ／ＯＦＦ制御部３８ｂからＯＦＦ信号を出力する（ステップ２１０）。

なお、このＯＮ／ＯＦＦ信号は、ＯＲ回路３４に入力され、記憶される。

次に、横転判断モジュール１４は、図示しない記憶手段に記憶された横Ｇの検出値を読み出す（ステップ２１１）。

この読み出された横Ｇの検出値を示す横Ｇ信号は、ＬＰＦ２４介してノイズが除去されてから横Ｇ判断部３２に入力される。

横Ｇ判断部３２は、横Ｇ閾値判断部３９ａによって、入力された横Ｇ信号があらかじめ設定された横Ｇ閾値を越えるか否かを判断する（ステップ２１２）。

そして、横Ｇ信号が横Ｇ閾値を超えた場合（ステップ２１２においてＹＥＳの場合）、ＯＮ／ＯＦＦ制御部３９ｂからＯＮ信号を出力する（ステップ２１３）。

一方、横Ｇ信号が横Ｇ閾値を超えなかった場合（ステップ２１２においてＮＯの場合）、ＯＮ／ＯＦＦ制御部３９ｂからＯＦＦ信号を出力する（ステップ２１４）。

なお、このＯＮ／ＯＦＦ信号は、ＯＲ回路３４に入力され、記憶される。

そして、ＯＲ回路３４は、縦Ｇ判断部３１のＯＮ／ＯＦＦ制御部３８ｂまたは横Ｇ判断部３２のＯＮ／ＯＦＦ制御部３９ｂの少なくとも一方からＯＮ信号が入力されたか否かを判断する（ステップ２１５）。

ＯＮ／ＯＦＦ制御部３８ｂまたはＯＮ／ＯＦＦ制御部３９ｂのどちらか一方からＯＮ信号が入力された場合（ステップ２１５においてＹＥＳの場合）、ＯＲ回路３４は横転ありを示す第二横転有無信号を出力する（ステップ２１６）。

一方、ＯＮ／ＯＦＦ制御部３８ｂまたはＯＮ／ＯＦＦ制御部３９ｂの双方からＯＦＦ信号が入力された場合（ステップ２１５においてＮＯの場合）、ＯＲ回路３４は横転なしを示す第二横転有無信号を出力する（ステップ２１７）。

なお、この第二横転有無信号は、ＡＮＤ回路３３に入力され、記憶される。

そして、ＡＮＤ回路３３は、車両横転判断部３７から車両の横転ありを示す第一横転有無信号が入力されると共に、ＯＲ回路３４から車両の横転ありを示す第二横転有無信号が入力されたか否かを判断する（ステップ２１８）。

横転ありを示す第一、第二横転有無信号が入力された場合（ステップ２１８においてＹＥＳの場合）、ＡＮＤ回路３３は車両の横転が発生したと判断して、横転ありを示す横転判断信号を出力する（ステップ２１９）。

一方、横転なしを示す第一横転有無信号又は第二横転有無信号が入力された場合（ステップ２１８においてＮＯの場合）、ＡＮＤ回路３３は車両の横転が発生していないと判断して、横転なしを示す横転判断信号を出力する（ステップ２２０）。

なお、この横転判断信号は、ＯＲ回路３に入力され、記憶される。これにより、横転判断処理は終了する。

図４は、図２に示すフローチャートのステップ３０における側突判断処理を示したフローチャートである。

この側突判断処理では、まず、走行状態判断部１７は、横転判断モジュール１４の横転角度算出部３５によって算出された横転角度を読み出す（ステップ３０１）。

次に、この走行状態判断部１７は、読み出した横転角度の角度信号により示される横転角度の回動方向の変更回数をカウントする（ステップ３０２）。

ここで、変更回数をカウントするには、まず、車両が横転していない状態のときの横転角度を０°とし、車両右方向に回動する場合をプラス、車両左方向に回動する場合をマイナスとして横転角度を検出する。

そして、あらかじめ設定された所定時間内に、回動角度を示すグラフが０°ラインをよぎる回数をカウントする。これにより、回動方向の変更回数をカウントできる。

続いて、この走行状態判断部１７はカウントした回動方向の変更回数（ｎ）を、あらかじめ設定された所定回数（Ｎ）よりも多いか否かを判断する（ステップ３０３）。

そして、回動方向の変更回数（ｎ）が所定回数（Ｎ）よりも多い場合（ステップ３０３においてＹＥＳの場合）、走行状態判断部１７は車両が悪路を走行していると判断し、悪路走行を示す走行状態信号を出力する（ステップ３０４）。この走行状態信号は、閾値設定部１８に入力される。

悪路走行を示す走行状態信号が入力された閾値設定部１８は、悪路走行時の判断閾値条件を設定させる設定信号を出力する。そして、この設定信号が入力された側突判断モジュール１５の側突判断部４１は、悪路走行時の判断閾値条件を設定する（ステップ３０５）。

一方、回動方向の変更回数（ｎ）が所定回数（Ｎ）よりも少ない場合（ステップ３０３においてＮＯの場合）、走行状態判断部１７は車両が舗装路を走行していると判断し、舗装路走行を示す走行状態信号を出力する（ステップ３０６）。この走行状態信号は、閾値設定部１８に入力される。

舗装路走行を示す走行状態信号が入力された閾値設定部１８は、舗装路走行時の判断閾値条件を設定させる設定信号を出力する。そして、この設定信号が入力された側突判断モジュール１５の側突判断部４１は、舗装路走行時の判断閾値条件を設定する（ステップ３０７）。

次に、側突判断モジュール１５は、図示しない記憶手段に記憶された横Ｇの検出値を読み出す（ステップ３０８）。

この読み出された横Ｇの検出値を示す横Ｇ信号は、ＬＰＦ２４介してノイズが除去された後に、Ａ／Ｄコンバータ２５によってＡＤ変換されてから左右方向速度算出部４０に入力される。

そして、この左右方向速度算出部４０は、入力された横Ｇ信号を積分処理して車両の左右方向の速度を算出する（ステップ３０９）。この左右方向の速度を示す左右速度信号は側突判断部４１に入力される。

そして、側突判断部４１は、左右速度信号から求められる実際の車両の左右方向の速度が、あらかじめ設定された速度閾値ラインＡ又はＢを超えるか否かを判断する（ステップ３１０）。

ここで、この前突判断部４１は、走行状態判断部１７によって車両が悪路走行をしていると判断され、悪路走行時の判断閾値条件が設定されている場合には、実際の車両の左右方向の速度と悪路走行時の速度閾値ラインＡとを比較する。

また、走行状態判断部１７によって車両が舗装路走行をしていると判断され、舗装路走行時の判断閾値条件が設定されている場合には、実際の車両の左右方向の速度と舗装路走行時の速度閾値ラインＢとを比較する。

そして、実際の車両の左右方向の速度が速度閾値ラインＡ又はＢを超えた場合（ステップ３１０においてＹＥＳの場合）には、側突判断部４１は、車両への側突が生じた（車両に左右方向からの荷重入力が生じた）と判断して、側突ありを示す側突判断信号を出力する（ステップ３１１）。

また、実際の車両の左右方向の速度が速度閾値ラインＡ又はＢを超えなかった場合（ステップ３１０においてＮＯの場合）には、側突判断部４１は、車両への側突が生じていない（車両に左右方向からの荷重入力が生じていない）と判断して、側突なしを示す側突判断信号を出力する（ステップ３１２）。

なお、この側突判断信号は、ＯＲ回路３に入力され、記憶される。これにより、側突判断処理は終了する。

図５は、図２に示すフローチャートのステップ４０における前突判断処理を示したフローチャートである。

この前突判断処理では、まず、走行状態判断部１７は、横転判断モジュール１４の横転角度算出部３５によって算出された横転角度を読み出す（ステップ４０１）。

次に、この走行状態判断部１７は、読み出した横転角度の角度信号により示される横転角度の回動方向の変更回数をカウントする（ステップ４０２）。

ここで、変更回数をカウントするには、まず、車両が横転していない状態のときの横転角度を０°とし、車両右方向に回動する場合をプラス、車両左方向に回動する場合をマイナスとして横転角度を検出する。

そして、あらかじめ設定された所定時間内に、回動角度を示すグラフが０°ラインをよぎる回数をカウントする。これにより、回動方向の変更回数をカウントできる。

続いて、この走行状態判断部１７はカウントした回動方向の変更回数（ｎ）を、あらかじめ設定された所定回数（Ｎ）よりも多いか否かを判断する（ステップ４０３）。

そして、回動方向の変更回数（ｎ）が所定回数（Ｎ）よりも多い場合（ステップ４０３においてＹＥＳの場合）、走行状態判断部１７は車両が悪路を走行していると判断し、悪路走行を示す走行状態信号を出力する（ステップ４０４）。この走行状態信号は、閾値設定部１８に入力される。

悪路走行を示す走行状態信号が入力された閾値設定部１８は、悪路走行時の判断閾値条件を設定させる設定信号を出力する。そして、この設定信号が入力された前突判断モジュール１６の前突判断部４３は、悪路走行時の判断閾値条件を設定する（ステップ４０５）。

一方、回動方向の変更回数（ｎ）が所定回数（Ｎ）よりも少ない場合（ステップ４０３においてＮＯの場合）、走行状態判断部１７は車両が舗装路を走行していると判断し、舗装路走行を示す走行状態信号を出力する（ステップ４０６）。この走行状態信号は、閾値設定部１８に入力される。

舗装路走行を示す走行状態信号が入力された閾値設定部１８は、舗装路走行時の判断閾値条件を設定させる設定信号を出力する。そして、この設定信号が入力された前突判断モジュール１６の前突判断部４３は、舗装路走行時の判断閾値条件を設定する（ステップ４０７）。

次に、前突判断モジュール１６は、図示しない記憶手段に記憶された前後Ｇの検出値を読み出す（ステップ４０８）。

この読み出された前後Ｇの検出値を示す前後Ｇ信号は、ＬＰＦ２６介してノイズが除去された後に、Ａ／Ｄコンバータ２７によってＡＤ変換されてから前後方向速度算出部４２に入力される。

そして、この前後方向速度算出部４２は、入力された前後Ｇ信号を積分処理して車両の前後方向の速度を算出する（ステップ４０９）。この前後方向の速度を示す前後速度信号は前突判断部４３に入力される。

そして、前突判断部４３は、前後速度信号から求められる実際の車両の前後方向の速度が、あらかじめ設定された速度閾値ラインＣ又はＤを超えるか否かを判断する（ステップ４１０）。

ここで、この前突判断部４３は、走行状態判断部１７によって車両が悪路走行をしていると判断され、悪路走行時の判断閾値条件が設定されている場合には、実際の車両の前後方向の速度と悪路走行時の速度閾値ラインＣとを比較する。

また、走行状態判断部１７によって車両が舗装路走行をしていると判断され、舗装路走行時の判断閾値条件が設定されている場合には、実際の車両の前後方向の速度と舗装路走行時の速度閾値ラインＤとを比較する。

そして、実際の車両の前後方向の速度が速度閾値ラインＣ又はＤを超えた場合（ステップ４１０においてＹＥＳの場合）には、前突判断部４３は、車両への前突が生じた（車両に前後方向からの荷重入力が生じた）と判断して、前突ありを示す前突判断信号を出力する（ステップ４１１）。

また、実際の車両の前後方向の速度が速度閾値ラインＣ又はＤを超えなかった場合（ステップ４１０においてＮＯの場合）には、前突判断部４３は、車両への前突が生じていない（車両に前後方向からの荷重入力が生じていない）と判断して、前突なしを示す前突判断信号を出力する（ステップ４１２）。

なお、この前突判断信号は、ＯＲ回路３に入力され、記憶される。これにより、前突判断処理は終了する。

以上説明したように、この発明の乗員保護装置１では、車両の横転時における横転角速度を検出する横転角速度センサ１０と、車両の左右方向の加速度を検出する横Ｇセンサ１２と、車両の前後方向の加速度を検出する前後Ｇセンサ１３と、横Ｇセンサ１２により検出された左右方向加速度に基づいて車両の左右方向からの荷重入力の有無を判断する側突判断モジュール１５と、前後Ｇセンサ１３により検出された前後方向加速度に基づいて車両の前後方向からの荷重入力の有無を判断する前突判断モジュール１６と、横転角速度センサ１０により検出された横転角速度から求められた横転角度の回動方向に基づいて車両の走行状態を判断する走行状態判断部１７と、走行状態判断部１７の判断結果に基づいて、側突判断モジュール１５又は前突判断モジュール１６の判断閾値条件を設定する閾値設定部１８と、側突判断モジュール１５又は前突判断モジュール１６の判断結果に応じて乗員保護具２を作動させる保護具作動部１９とを備えている。

そのため、走行状態判断部１７によって車両の走行状態を判断することができ、車両に過度の衝撃加速度が生じた場合と、通常の走行状態とを切り分けることができる。これにより、車両への荷重入力有無の判断を舗装路走行の場合と悪路走行の場合とで異なる判断閾値条件を設定することが可能となり、走行状態に応じた適切な判断閾値条件に基づいて乗員保護具２を作動させるか否かを判断することができる。

このように、車両の走行状態に応じた適切な判断を行うことが可能となり、乗員保護具２の誤作動を防止することができる。

特に、上述の実施の形態では、走行状態判断部１７が悪路走行をしていると判断したときの判断閾値条件の方が、舗装路走行をしていると判断したときの判断閾値条件よりもゆるいものとなっている。

そのため、車両に比較的大きい衝撃加速度が加わっても、悪路を走行しているために生じた衝撃加速度であるとの判断が可能となる。これにより、乗員保護具２が誤作動することを防止できる。

さらに、上述の実施の形態では、横転、側突、前突のうちどの事象が生じたかを検出し、車両に生じた事象に応じた乗員保護具２を作動させている。これにより、より適切に衝撃から乗員を保護することができる。

この発明にかかる乗員保護装置の全体を示すブロック図である。 この発明にかかる乗員保護装置の乗員保護処理を示したフローチャートである。 図２に示す横転判断処理を示したフローチャートである。 図２に示す側突判断処理を示したフローチャートである。 図２に示す前突判断処理を示したフローチャートである。

符号の説明

１ 乗員保護装置
２ 乗員保護具
１０ 横転角速度センサ（横転角速度検出手段）
１２ 横Ｇセンサ
１３ 前後Ｇセンサ
１５ 側突判断モジュール（側突判断手段）
１６ 前突判断モジュール（前突判断手段）
１７ 走行状態判断部（走行状態判断手段）
１８ 閾値設定部（閾値設定手段）
１９ 乗員保護具作動部（保護具作動手段）

Claims (1)

1. 車両の挙動に応じて乗員保護具を作動させて乗員を保護する乗員保護装置であって、
   車両の横転時における横転角速度を検出する横転角速度検出手段と、前記車両の左右方向の加速度を検出する横Ｇセンサと、前記車両の前後方向の加速度を検出する前後Ｇセンサと、前記横Ｇセンサにより検出された左右方向加速度に基づいて前記車両の左右方向からの荷重入力の有無を判断する側突判断手段と、前記前後Ｇセンサにより検出された前後方向加速度に基づいて前記車両の前後方向からの荷重入力の有無を判断する前突判断手段と、前記横転角速度検出手段により検出された横転角速度から求められた横転角度の回動方向に基づいて前記車両の走行状態を判断する走行状態判断手段と、該走行状態判断手段の判断結果に基づいて、前記側突判断手段及び前記前突判断手段の判断閾値条件を設定する閾値設定手段と、前記側突判断手段又は前記前突判断手段の判断結果に応じて前記乗員保護具を作動させる保護具作動手段とを備えていることを特徴とする乗員保護装置。
   
   
   
   
   

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