JP2007015500A - 車両用安全制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 車両用安全装置の信頼性を向上させること。
【解決手段】 車両用安全制御装置１は、複数の電子制御装置との間で相互に車両状態情報の送受信を行う。さらに、車両用安全制御装置１は、複数の電子制御装置から受信した速度情報に基づいて、車両用安全装置３を作動させる。一方、車両用安全制御装置１は、車両の電子制御装置に対して、優先度が付加された車速情報の要求信号を送信し、電子制御装置から優先度に応じて返信された車速情報に基づいて、車両用安全装置３を作動させる。さらに、車両用安全制御装置１は、所定の車両状態のときに、要求の優先度を高める。
【選択図】 図１

Description

本発明は、他の電子制御装置から取得した車速情報に基づいて、車両用安全装置を作動させる車両用安全制御装置に関する。

従来、車速センサにより検出された車速に基づいて、フードエアバック装置を作動させる歩行者保護装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、車速センサが接続されるＡＢＳ制御ユニットのＡＢＳ−ＥＣＵと、エアバッグ制御ユニットであるＡＢＧ−ＥＣＵと、を信号授受可能に接続して、一体化した車両の統合制御装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。
特許２９２０２８４号公報 特開平８−８５４１６号公報

しかしながら、上記の特許文献１および特許文献２に示す装置は、車速センサにより検出された車速情報を、単一のＥＣＵを介して受信し、この受信した車速情報に基づいて、エアバック装置を作動させる。したがって、この単一のＥＣＵにおいて問題が生じた場合に、エアバック装置が誤作動させられるおそれがある。すなわち、エアバック装置等の車両用安全装置の作動において、十分に信頼性が確保されているとは言えない。

なお、上記特許文献２に示す統合制御装置において、ＡＢＧ−ＥＣＵは内部に衝突時の加速度変化を検出する為の加速度センサを備える。この為、ＡＢＧ−ＥＣＵは、衝突時の衝撃が伝達される位置に搭載される必要が生じ、位置的な制約を受ける。さらに、ＡＢＧ−ＥＣＵは、多数のサテライトセンサ及びスクイブが接続される為、これらが接続される際のコネクタのピン数が多くなる。したがって、上述のようにＡＢＧ−ＥＣＵにＡＢＳ−ＥＣＵが接続され一体化された場合、ＡＢＧ−ＥＣＵに接続が集中し、コネクタピン数の確保が困難となる。

本発明はこのような課題を解決するためのものであり、車両用安全装置の信頼性を向上させることを主たる目的とする。

上記目的は、請求項１に記載する如く、
複数の電子制御装置との間で相互に車両状態情報の送受信を行う車両安全制御装置であって、
複数の前記電子制御装置から受信した速度情報に基づいて、車両用安全装置を作動させることを特徴とする車両用安全制御装置によって達成される。

本発明において、車両用安全制御装置は複数の電子制御装置から受信した速度情報に基づいて、車両用安全装置を作動させる。これにより、車速情報の精度を向上させ、車両用安全装置の誤動作を防止することができる。したがって、車両用安全装置の信頼性を向上させることができる。

この場合、請求項２に記載する如く、請求項１記載の車両用安全制御装置であって、
前記速度情報が異常か否かを判断する速度情報判断手段を更に備え、
前記速度情報判断手段により前記速度情報が異常でないと判断されたとき、該速度情報に基づいて、前記車両用安全装置を作動させてもよい。なお、車速情報が異常とは、例えば車速情報と実際の車速との差が大きく、所定範囲外になる状態を指す。また、速度情報判断手段は、例えば複数の速度情報を比較して、異常か否かを判断する。

上記目的は、請求項３に記載する如く、
車両の電子制御装置に対して、優先度が付加された車速情報の要求信号を送信し、前記電子制御装置から前記優先度に応じて返信される前記車速情報に基づいて、車両用安全装置を作動させる車両用安全制御装置であって、
所定の車両状態のときに、前記優先度を高めることを特徴とする車両用安全制御装置によっても達成される。

本発明において、車両用安全制御装置は所定の車両状態のときに、要求の優先度を高める。これにより、所定の車両状態のときに、電子制御装置は要求された車速情報を車両用安全制御装置に対して、優先的に返信する。この為、車両用安全制御装置は迅速に車速情報を取得することができ、衝突判断の処理等を迅速かつ確実に実行することができる。したがって、車両用安全装置の誤動作を防止することができ、車両用安全装置の信頼性を向上させることができる。

この場合、請求項４に記載する如く、請求項３記載の車両安全制御装置であって、
前記所定の車両状態とは、例えば車両に物体が衝突するか否かの判断を行う状態、又は車両に物体が衝突すると予知した状態である。

本発明によれば、車両用安全装置の信頼性を向上させることができる。

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、エアバック装置等の車両用安全装置の基本概念、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。

図１は、本発明の一実施例に係る安全装置ＥＣＵが他のＥＣＵと接続された状態を示すブロック図である。本実施例に係る安全装置ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ、電子制御装置）等の車両用安全制御装置１には、後述する他のＥＣＵ（以下、他ＥＣＵと称す。）及びエアバック装置等の車両用安全装置３が接続され、当該装置３の制御を行う。

安全装置ＥＣＵ１は、車両バンパ等の車両前方に配設され、車両への物体の衝突を検出する光ファイバセンサ等の衝突センサ５が接続されている。安全装置ＥＣＵ１は、衝突センサ５からの信号と、他ＥＣＵから取得した車速情報と、に基づいて、車両に物体が衝突したか否かを判断する。安全装置ＥＣＵ１は、車両に物体が衝突したと判断したときは、エアバック装置等の車両用安全装置３に制御信号を送信して、当該装置３を作動させる。エアバック装置３は、安全装置ＥＣＵ１から送信された制御信号を受信すると、インフレータに点火信号を送信する。インフレータはこの点火信号を受信すると、ガス発生剤を着火させ、車両のフード等に配設されたエアバック内部にガスを導入することで、エアバックを膨張させ、展開させる。この展開したエアバックにより、車両に衝突した歩行者等への衝撃が吸収され、歩行者等が保護される。

また、車両内には多重通信バス等からなるＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）１５が構築され、この車内ＬＡＮ１５において、安全装置ＥＣＵ１には、例えば車両の姿勢を制御する姿勢制御ＥＣＵ７、車間距離を制御する車間距離ＥＣＵ９、ブレーキを制御するブレーキＥＣＵ１１、エンジンを制御するエンジンＥＣＵ１３等の複数の他ＥＣＵが、制御系通信線１５ａを介して、相互に接続されている。これら各ＥＣＵ１、７、９、１１，１３は、車速情報、前後方向又は左右方向の加速度情報、操舵角情報、ヨーレート情報等の車両状態情報を制御系通信線１５ａを介して相互に送受信を行う。

エンジンＥＣＵ１３には、車両の速度を検出する車速センサ１７が接続され、車速センサ１７により検出された車速に基づいて、エンジン制御を行う。また、ブレーキＥＣＵ１１には、車輪速度（車輪の回転速度）を検出する車輪速度センサ１９が接続され、車輪速度センサ１９により検出された車輪速度に基づいて、例えば車速を算出し、算出された車速に基づいて、ブレーキ制御を行う。

上述した制御系通信線１５ａには、ゲートウェイＥＣＵ２１が接続され、更にゲートウェイＥＣＵ２１には、ナビゲーション装置を制御するナビＥＣＵ２３等の他ＥＣＵがマルチメディア系通信線１５ｂを介して接続されている。また、ゲートウェイＥＣＵ２１には、ドアのロック／アンロック、パワーウィンドウの開閉等を制御するボデーＥＣＵ２５等の他ＥＣＵがボデー系通信線１５ｃを介して接続されている。ここで、ゲートウェイＥＣＵ２１は通信プロトコルが異なる通信線間において、通信プロトコルの変換を行うことで中継等を行う機能を有している。

なお、上述の各ＥＣＵ１、７、９、１１、１３、２１、２３、２５はマイクロコンピュータから構成されており、制御、演算プログラムに従って各種処理を実行するとともに、装置の各部を制御するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＣＰＵの実行プログラムを格納するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、演算結果等を格納する読書き可能なＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、タイマ、カウンター、入力インターフェイス、出力インターフェイス等を有している。

上述した車内ＬＡＮ１５において、例えば安全装置ＥＣＵ１以外の他ＥＣＵは、安全装置ＥＣＵ１からの要求信号を受信すると、当該要求信号に対応する応答データを当該要求信号の発信元である安全装置ＥＣＵ１に送信するような通信プロトコルにより、各ＥＣＵ間で相互にデータの送受信を行っている。

なお、上記安全装置ＥＣＵ１が送信する要求信号は、例えば１〜１１バイト可変長のバイナリデータで構成され、要求するデータの優先度（重要なデータの通信を優先）、データの宛先（受信ＥＣＵのＩＤコード等）、要求するデータの内容（例えば、車速情報）、ＣＲＣ（エラー検出用コード）等から構成されている。また、安全装置ＥＣＵ１によって、要求するデータの優先度が高く設定された場合、要求された他ＥＣＵは他のデータよりも優先的に要求された応答データを返信する。一方、上記の他ＥＣＵが送信する応答データは、例えば１〜１１バイト可変長のバイナリデータで構成され、データの優先度（重要なデータの通信を優先）、データの宛先（受信ＥＣＵのＩＤコード等）、要求されたデータの内容（例えば、応答データが車速情報であるときは車速値）、ＣＲＣ（エラー検出用コード）等から構成されている。

さらに、安全装置ＥＣＵ１が送信する要求信号は、ブレーキＥＣＵ１１、エンジンＥＣＵ１３等の特定の他ＥＣＵに対して送信されてもよく、車内ＬＡＮ１５に接続される全ての他ＥＣＵに対して送信（ブロードキャスト通信）されてもよく、更に、これらを組み合わせて送信してもよい。

例えば、安全装置ＥＣＵ１は車速情報を要求する要求信号をブレーキＥＣＵ１１、及びエンジンＥＣＵ１３に制御系通信線１５ａを介して送信する。この要求信号を受信したブレーキＥＣＵ１１、及びエンジンＥＣＵ１３は、夫々が有する車速情報を安全装置ＥＣＵ１へ送信し、安全装置ＥＣＵ１はこれら複数の車速情報を受信する。

各ＥＣＵは、このような通信手順を実行することで他ＥＣＵから車両状態情報を取得し、制御対象機器を制御している。なお、上述したような通信手順を実現する通信プロトコルとして、例えばＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）が用いられている。ＣＡＮプロトコルは、最大通信速度が２０ｋ〜１Ｍｂｐｓ（ｂｉｔ ｐｅｒ ｓｅｃｏｎｄ）と高速であり、アクセス方式としてＣＳＭＡ／ＣＤ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ｗｉｔｈ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）方式が用いられている。

ここで、ＣＳＭＡ／ＣＤ方式とは、例えば各ＥＣＵが常時、制御系通信線１５ａにおける搬送波の状態を感知し、制御系通信線１５ａに他のデータが流れていないときに限り、制御系通信線１５ａにデータの送信を開始する通信アクセス制御である。また、この通信アクセス制御において、各ＥＣＵは制御系通信線１５ａのデータが衝突した（又は他のＥＣＵから同時にデータが送信された）ことを検出した場合、一定時間待機した後、再びデータ送信を開始する。これにより、データの衝突によるエラーを防止し、データ送受信の信頼性を向上させている。

次に、安全装置ＥＣＵ１による物体が車両に衝突したか否かを判断する処理について、説明する。図２は、安全装置ＥＣＵ１による物体が車両に衝突したか否かの判断処理のフローの一例を示すフローチャートである。なお、図２および後述の図３に示す判断処理ルーチンは所定の微小時間毎、例えば６４ｍｓ毎に繰返し実行される。

まず安全装置ＥＣＵ１は、複数の他ＥＣＵ（例えば、ブレーキＥＣＵ１１及びエンジンＥＣＵ１３）に対して、車速情報を要求する要求信号を制御系通信線１５ａを介して送信する。要求信号を受信したブレーキＥＣＵ１１及びエンジンＥＣＵ１３等の他ＥＣＵは、要求された車速情報を安全装置ＥＣＵ１に対して、制御系通信線１５ａを介して返信する。安全装置ＥＣＵ１はブレーキＥＣＵ１１及びエンジンＥＣＵ１３等の他ＥＣＵから返信された複数の車速情報を受信する（Ｓ１００）。

なお、安全装置ＥＣＵ１は、他ＥＣＵから受信した車両状態情報に基づいて、車両に物体が衝突すると予知した場合等の所定の車両状態のとき、優先度を高く設定した要求信号を、ブレーキＥＣＵ１１及びエンジンＥＣＵ１３等の他ＥＣＵへ送信してもよい。この場合、他ＥＣＵは、要求された車速情報を安全装置ＥＣＵ１に対して、優先的に返信する為、安全装置ＥＣＵ１は迅速に車速情報を取得することができ、後述する判断処理を迅速かつ確実に実行することができる。

次に安全装置ＥＣＵ１は、受信した車速情報が異常であるか否かを判断する（Ｓ１１０）。ここで、車速情報が異常とは、車速情報と実際の車速との差が大きく、所定範囲外にある状態を言う。また、車速情報が異常となる場合として、例えば要求信号を受信した他ＥＣＵが故障等によって異常となる場合（フェール状態となる場合）、車両が急制動され車輪がロック状態となり、このロック状態において他ＥＣＵが車輪速度に基づいて車速を算出した場合等がある。

具体的には、車両の急制動で車輪がロック状態となるときに、車輪速度に基づいて車速が算出されると、車速は０ｋｍ／ｈとなる。しかしながら、実際の車速は０ｋｍ／ｈよりも大きな車速値となる。この為、ブレーキＥＣＵ１１等の他ＥＣＵが車輪速度センサ１９に基づいて、車速を算出する場合、このブレーキＥＣＵ１１等の他ＥＣＵから送信された車速情報と実際の車速との差が上記の所定範囲外となる可能性がある。

なお、例えば車輪のロック状態が検出されたとき、ロック状態になる直前の車輪速度に基づいて、近似的に車速を算出する場合と、上述したように特別な処理を行うこと無く実際の車輪速度に基づいて、車速（０ｋｍ／ｈ）を算出する場合とで、他ＥＣＵ毎に処理方法が相違する。さらに、車両の急加速時および急減速時において、駆動車輪および従動車輪においての車輪速度の処理方法が他ＥＣＵによって相違する。

このように、他ＥＣＵにおける車輪速度の処理方法の相違により、車速情報のバラツキが生じ、さらに他ＥＣＵから送信される車速情報と実際の車速との差が所定範囲外となり、車速情報が異常となる場合がある。

したがって、安全装置ＥＣＵ１は複数の他ＥＣＵから車速情報を取得し、これらを比較等することで、上述したように車速情報が異常であるか否かの判断を行っている。これにより、車速情報の精度を向上させ、後述する車両用安全装置３の誤動作を防止することで、車両用安全装置３の信頼性を向上させている。なお、車速情報が異常であるか否かの詳細な判断処理については、後述する。また、安全装置ＥＣＵ１は複数、すなわち２つ以上の他ＥＣＵから車速情報を取得すればよく、車速情報を取得する他ＥＣＵの数は任意でよい。さらに、車速情報を取得する他ＥＣＵの数が増加すれば、車速情報の精度を向上させることができる。

上述した（Ｓ１１０）において、安全装置ＥＣＵ１は車速情報が異常でないと判断したとき、この車速情報が所定値以上であり、車両走行中であるか否かを判断する（Ｓ１２０）。一方、安全装置ＥＣＵ１は車速情報が異常であると判断したときは、車両用安全装置３を作動させること無く（Ｓ１５０）、本判断処理ルーチンを終了する。

安全装置ＥＣＵ１は、車速情報が所定値以上であり、車両走行中であると判断したとき、衝突センサ５からの信号に基づいて、車両に物体が衝突したか否かを判断する（Ｓ１３０）。一方、安全装置ＥＣＵ１は車速が所定値より小さく、車両が略停止中であると判断したときは、車両に物体が衝突したか否かを判断すること無く、したがって、車両用安全装置３を作動させること無く（Ｓ１５０）、本判断処理ルーチンを終了する。

安全装置ＥＣＵ１は、衝突センサ５からの信号に基づいて、車両に物体が衝突したと判断したとき、車両用安全装置３に作動信号を送信する。車両用安全装置３は安全装置ＥＣＵ１からの作動信号を受信すると、当該装置３を作動させる（Ｓ１４０）。例えば、エアバック装置３は、上述したようにインフレータに点火信号に送信し、エアバックを展開、膨張させる。

一方、安全装置ＥＣＵ１は、衝突センサ５からの信号に基づいて、車両に物体が衝突していないと判断したとき、車両用安全装置３に作動信号を送信しない。したがって、車両用安全装置３は作動しない（Ｓ１５０）。

次に、上述した安全装置ＥＣＵ１における、他ＥＣＵから受信した車速情報が異常であるか否かの判断処理について、詳細に説明する。図３は、安全装置ＥＣＵ１における他ＥＣＵから受信した車速情報が異常であるか否かの判断処理フローの一例を示すフローチャートである。

安全装置ＥＣＵ１は、複数の他ＥＣＵから受信した車速情報のＬＳＢ（Ｌｅａｓｔ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ Ｂｉｔ：データの最下位のビット）を合わせる（Ｓ２００）。なお、安全装置ＥＣＵ１はＬＳＢ変換等を行うことにより、各車速情報のＬＳＢを合わせてもよい。

次に、安全装置ＥＣＵ１は、ＬＳＢを合わせた複数の車速情報（車速値）の大きさを相互に比較し（Ｓ２１０）、複数の車速値の差（最大となる車速値と最小となる車速値との差）が所定量以下であるか否かを判断する（Ｓ２２０）。なお、複数の車速値の差は、例えば各ＥＣＵにおける車速情報の更新周期、各ＥＣＵが車速情報を各通信線へ送信する送信周期等が異なること等に起因して生じることがある。

安全装置ＥＣＵ１は、複数の車速値の差が所定量以下であると判断したとき、他ＥＣＵからの取得した各車速情報が正常であると判断し（Ｓ２３０）、上述した（Ｓ１２０）の判断処理を行う。なお、（Ｓ１２０）の判断処理において、安全装置ＥＣＵ１は複数の他ＥＣＵから取得した車速情報の平均値を用いて判断処理を行ってもよい。

一方、安全装置ＥＣＵ１は、各車速値の差が所定量より大きいと判断したとき、他ＥＣＵからの取得した各車速情報が異常であると判断し（Ｓ２４０）、当該車速情報を用いること無く、上述した判断処理ルーチンを終了する。

以上、安全装置ＥＣＵ１は複数の他ＥＣＵから車速情報を取得し、これらを比較等することで、上述したように車速情報が異常であるか否かの判断を行っている。これにより、車速情報の精度を向上させ、車両用安全装置３の誤動作を防止することができる。したがって、車両用安全装置３の信頼性を向上させることができる。

また、安全装置ＥＣＵ１は、物体が車両に衝突したか否かの判断処理を実行する場合、車両に物体が衝突すると予知した場合等の所定の車両状態のとき、優先度を高く設定した要求信号を、ブレーキＥＣＵ１１及びエンジンＥＣＵ１３等の他ＥＣＵへ送信してもよい。この場合、他ＥＣＵは、要求された車速情報を安全装置ＥＣＵ１に対して、優先的に返信する為、安全装置ＥＣＵ１は迅速に車速情報を取得することができ、衝突判断の処理等を迅速かつ確実に実行することができる。したがって、車両用安全装置３の誤動作を防止することができ、車両用安全装置３の信頼性を向上させることができる。

以上、本発明を実施するための最良の形態について一実施例を用いて説明したが、本発明はこうした一実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、上述した一実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上記一実施例において、車両に衝突した歩行者等の物体への衝撃が吸収するエアバック装置に適用されているが、車速情報に基づいて作動するあらゆるエアバック装置等の車両用安全装置３に適用可能である。

上記一実施例において、安全装置ＥＣＵ１は複数の他ＥＣＵから車速情報を取得しているが、上述した姿勢制御ＥＣＵ７、車間距離ＥＣＵ９、ブレーキＥＣＵ１１、エンジンＥＣＵ１３等が複数の他のＥＣＵから制御に必要な車両状態情報を取得してもよい。具体的には、車間距離ＥＣＵ９は、車両の加速度情報を複数の他のＥＣＵ（例えば、ブレーキＥＣＵ１１、エンジンＥＣＵ１３等の、車間距離ＥＣＵ９以外のＥＣＵ）から制御系通信線１５ａを介して取得し、上述したのと同様に、これら複数の加速度情報を比較することで、加速度情報が正常か否かを判断する。これにより、加速度情報の精度を向上させることができ、車間距離ＥＣＵ９は車間距離の制御を精度よく実行することができる。

本発明は、エアバック装置等の車両用安全装置において採用される車両用安全制御装置に利用できる。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安全装置ＥＣＵが他のＥＣＵと接続された状態を示すブロック図である。 安全装置ＥＣＵにおける物体が車両に衝突したか否かの判断処理のフローの一例を示すフローチャートである。 安全装置ＥＣＵにおける他ＥＣＵから受信した車速情報が異常であるか否かの判断処理フローの一例を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 安全装置ＥＣＵ（車両用安全制御装置）
３ 車両用安全装置
５ 衝突センサ
７ 姿勢制御ＥＣＵ
９ 車間距離ＥＣＵ
１１ ブレーキＥＣＵ
１３ エンジンＥＣＵ
１５ 車内ＬＡＮ

Claims (4)

1. 複数の電子制御装置との間で相互に車両状態情報の送受信を行う車両安全制御装置であって、
   複数の前記電子制御装置から受信した速度情報に基づいて、車両用安全装置を作動させることを特徴とする車両用安全制御装置。
2. 請求項１記載の車両用安全制御装置であって、
   前記速度情報が異常か否かを判断する速度情報判断手段を更に備え、
   前記速度情報判断手段により前記速度情報が異常でないと判断されたとき、該速度情報に基づいて、前記車両用安全装置を作動させることを特徴とする車両用安全制御装置。
3. 車両の電子制御装置に対して、優先度が付加された車速情報の要求信号を送信し、前記電子制御装置から前記優先度に応じて返信される前記車速情報に基づいて、車両用安全装置を作動させる車両用安全制御装置であって、
   所定の車両状態のときに、前記優先度を高めることを特徴とする車両用安全制御装置。
4. 請求項３記載の車両安全制御装置であって、
   前記所定の車両状態は、車両に物体が衝突するか否かの判断を行う状態、又は車両に物体が衝突すると予知した状態であることを特徴とする車両用安全制御装置。

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