JP2008273415A

JP2008273415A - 乗員拘束装置の起動システム

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Publication number: JP2008273415A
Application number: JP2007120337A
Authority: JP
Inventors: Yukio Hiruta; 行男蛭田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2007-04-27
Filing date: 2007-04-27
Publication date: 2008-11-13
Anticipated expiration: 2027-04-27
Also published as: JP5041868B2

Abstract

【課題】処理を複雑化することなしに誤作動を防止し、且つ、乗員拘束システムを迅速に起動することが可能な乗員拘束装置の起動システムを提供する。
【解決手段】車両外方の障害物を検出する障害物検出手段と、車体に作用する加速度を検出する加速度センサと、該加速度センサの検出結果に基づいて接触の有無を判定する接触判定手段と、を備えた乗員拘束装置の起動システムであって、障害物検出手段は、障害物の幅を測定する幅測定手段を備え、接触判定手段は、前記幅測定手段の検出結果に基づいて接触の有無を判定する判定条件を変更し、加速度センサによって検出された加速度が前記判定条件を満たしたときに乗員拘束装置を起動させることを特徴とする。
【選択図】図３

Description

この発明は、乗員拘束装置の起動システムに関するものである。

従来から、エアバッグ等の乗員拘束装置を起動するための起動システムが知られている。この乗員拘束装置の起動システムは障害物の衝突などにより車両の加速度が所定の閾値以上となったときに乗員拘束装置の起動を行うものである。
ところで、この種の乗員拘束装置の起動システムにおいては、衝突の危険度が少ない場合にノイズ等により乗員拘束装置が起動するのを防止しつつ、衝突の危険度が高い場合には確実に乗員拘束装置を起動させる必要がある。そのため、レーザレーダにより自車と前方を走行する先行車両との車間距離を検出して衝突する可能性が高いと判定された場合に、乗員拘束装置を作動させる閾値を低下させるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

また、上記乗員拘束装置の中には、車両の側面衝突に対して乗員の拘束を行う、いわゆるサイドエアバッグがある。このサイドエアバッグには、車両の左右側部に設けられた複数の加速度センサによって検出される加速度と、車両の幅方向略中央に配置された制御ユニットに設けられた加速度センサとの両者の加速度が所定の閾値を超えた場合にサイドエアバッグの展開制御を行うものがある。
特開２００３−９５０５８号公報

しかしながら、上述の乗員拘束装置の起動システムにおいては、例えば、ポールなどの細い障害物が車両に衝突した場合、車体の変形等の影響により衝突位置から離れた加速度センサへの衝撃の伝達が遅れる場合がある。
図４は、車両の側面にポールなどが衝突した時における、車両側部の加速度センサによる加速度（ＳＩＳ−Ｇ）と、車両略中央に配置された制御ユニットの加速度センサで検出される加速度（ＵＮＩＴＹ−Ｇ）との時間変化を示したものであり、これら車両側部の加速度センサと制御ユニットの加速度センサとを比較すると、衝突箇所から離間して配置された制御ユニットの加速度センサで検出される加速度（ＵＮＩＴＹ−Ｇ）の立ち上がりのタイミングが遅れているのが分かる。
つまり、従来の乗員拘束装置の起動システムでは、衝突する障害物の形状によって衝突位置から離れた加速度センサにより検出される加速度は、衝突発生から所定の閾値ＴＨに達するまでの時間がかかり、乗員拘束装置の起動に遅れが生じる虞があるという課題がある。
とりわけ、サイドエアバッグの場合は、クラッシュスペースがドアの厚み分だけになるため、展開完了までにきわめて厳しい時間的な制約があり、より迅速且つ確実な衝突検出が望まれている。

一方、衝突位置から離れた加速度センサを用いて早期に衝突を検知するために、例えば、上述した所定の閾値ＴＨを図５の２点鎖線で示す閾値まで低下させる方法があるが、このように閾値ＴＨを低下させると、ノイズなどの影響で誤判定を起こす可能性がある。また、衝突の検出遅れを抑制すべく上記加速度センサに代えてレーダ等の非接触型のセンサで衝突を検出する方法もあるが、接触可能性がない壁等の様々な物体を対象から除外する必要があるため、処理が複雑化してしまうという課題がある。

そこで、この発明は、処理を複雑化することなしに誤作動を防止し、且つ、乗員拘束システムを迅速に起動することが可能な乗員拘束装置の起動システムを提供するものである。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、車両（例えば、実施の形態における車両１００）外方の障害物を検出する障害物検出手段（例えば、実施の形態における幅取得センサＳｄ）と、車体に作用する加速度を検出する加速度センサ（例えば、実施の形態における加速度センサＳＧ１，ＳＧ２）と、該加速度センサの検出結果に基づいて接触の有無を判定する接触判定手段（例えば、実施の形態における制御ユニットＹ）と、を備えた乗員拘束装置の起動システムであって、前記障害物検出手段は、障害物の幅を測定する幅測定手段（例えば、実施の形態における幅取得センサＳｄ）を備え、前記接触判定手段は、前記幅測定手段の検出結果に基づいて接触の有無を判定する判定条件を変更し、前記加速度センサによって検出された加速度が前記判定条件を満たしたときに乗員拘束装置を起動させることを特徴とする。

請求項２に記載した発明は、請求項１に記載の発明において、前記接触判定手段は、前記障害物の幅が所定の閾値より小さいと判定された場合にのみ前記判定条件を変更することを特徴とする。

請求項３に記載した発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記加速度センサは、車両の外面近傍に設置される側面センサ（例えば、実施の形態における加速度センサＳＧ１）と、前記車両の中央近傍に設置される中央センサ（例えば、実施の形態における加速度センサＳＧ２）とを備え、前記判定条件は、前記側面センサおよび中央センサのそれぞれに対して閾値（例えば、実施の形態における、衝突有無判定閾値、補正閾値）を設定してなり、前記接触判定手段は、前記側面センサの検出結果に基づき接触の有無を判定し、接触ありと判定した場合には、前記幅測定手段によって測定された前記障害物の幅に応じて、前記中央センサに対する前記閾値を変更することを特徴とする。

請求項４に記載した発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記加速度センサは、車両の外面近傍に設置される第１側面センサ（例えば、実施の形態の他の態様における加速度センサＳＧ１）と、該第１側面センサとは反対側の車両の外面近傍に設置される第２側面センサ（例えば、実施の形態の他の態様における加速度センサＳＧ１）とを備え、前記判定条件は、前記第１側面センサおよび前記第２側面センサのそれぞれに対して閾値を設定してなり、前記接触判定手段は、前記第１側面センサと前記第２側面センサとのうち何れか一方に基づき接触の有無を判定し、接触ありと判定した場合には、前記幅測定手段の測定結果に基づいて、前記第１側面センサと前記第２側面センサとのうち何れか他方に対する前記閾値を変更することを特徴とする。

請求項１に記載した発明によれば、障害物検知部により障害物の幅だけ検出すればよいため処理が複雑化することなく、さらに、この障害物検出手段によって検出された障害物の幅に応じて、接触判定手段において最適な判定条件に変更することができるため、誤作動を防止しつつ、障害物の幅に応じて変化する加速度センサの検出遅れを低減して迅速に乗員拘束装置の起動を行うことができる効果がある。

請求項２に記載した発明によれば、接触判定手段によって障害物の幅が所定の閾値より小さいと判定された場合に、この幅が所定の閾値より小さい障害物に適した判定条件に変更することができるため、幅が所定の閾値より小さい障害物でない場合の誤作動を防止し、且つ、障害物の幅が所定の閾値より小さい場合には迅速に衝突の検知を行うことができる効果がある。

請求項３に記載した発明によれば、側面センサによって検出された加速度が閾値に達した場合に、幅測定手段で測定された障害物の幅に応じて中央センサに対する閾値を変化させることができるため、側面センサよりも衝突検知が遅れる虞のある中央センサの閾値を最適化することができるため、側面センサと中央センサとを用いて誤動作を防止しつつ、より迅速な衝突検知を行うことができる効果がある。

請求項４に記載した発明によれば、第１側面センサと第２側面センサとの何れか一方の検出結果に基づいて衝突が検出された際に、第１側面センサと第２側面センサとの何れか他方に対する閾値を幅測定手段で測定された障害物の幅に応じて変化させることができるため、衝突側のセンサよりも衝突検知が遅れる虞のある衝突側と反対側に配置されたセンサの閾値を最適化することができるため、第１側面センサと第２側面センサとを用いて誤動作を防止しつつより迅速な衝突検知を行うことができる効果がある。

次に、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１において、符号１００はこの発明の実施の形態における車両を示している。ここで、この車両１００は、側面からの衝突に対して乗員を車室内壁との２次衝突から保護するためのサイドエアバッグシステムを備えている。このサイドエアバッグシステムは、側面への衝突が生じた際にインフレータ（図示せず）を作動させて左右のドアライニング内や、シートバック内に収容され、各シートごとに設けられたエアバッグを展開することで乗員をドアライニング、サッシュおよびウインドウガラス等との２次衝突から保護する。なお、図１は、左右両側に２枚ずつドアＤ_ＦＲ、Ｄ_ＦＬ、Ｄ_ＲＲ、Ｄ_ＲＬが設けられた車両の一例を示している。

サイドエアバッグシステムにおける種々の制御処理は、制御ユニット（ＵＮＩＴ）Ｙにより行われる。この制御ユニットＹは、車両１００の車室内前方のインスツルメントパネル内に収容され、各種センサの出力に基づいて上述したインフレータの作動制御を行う。また、上記制御ユニットＹには、車両１００の幅方向略中央位置における加速度を検出する加速度センサＳＧ２が内蔵されている。さらに、上記制御ユニットＹには、車両側部に配置され車両側方からの衝突を検出する４個のサイドインパクトセンサＳが接続されている。

サイドインパクトセンサＳは、車両１００の４枚のドアＤ_ＦＲ、Ｄ_ＦＬ、Ｄ_ＲＲ、Ｄ_ＲＬの外側のドアアウタパネルと内側のドアインナパネルとで画成された空間にそれぞれ配置されている。より具体的には、これらサイドインパクトセンサＳは、ドアアウタパネルとドアインナパネルとで画成された空間のうち、ドアアウタパネルの近傍に配置されている。

また、サイドインパクトセンサＳは、加速度を検出する加速度センサＳＧ１と、障害物Ｏｂの幅ｄを検出する幅取得用センサＳｄとを備えており、加速度センサＳＧ１は、車両１００の外面近傍における加速度を検出し、幅取得用センサＳｄは車両１００の側方（外方）の障害物Ｏｂの有無を検出するとともにこの障害物Ｏｂの幅ｄを検出するように構成されている。そして、サイドインパクトセンサＳは、上記加速度センサＳＧ１と幅取得用センサＳｄとで検出された検出結果を上述した制御ユニットＹに送信する。ここで、前記幅取得用センサＳｄは、例えば、音波や電波等のレーダや、カメラ等を用いることができる。なお、図１では、車両１００の進行方向右側の障害物Ｏｂの検出を幅取得用センサＳｄで行っている場合を示している。

図２に示すように、制御ユニットＹにおけるサイドエアバッグの起動は、メインロジックとセ−フィングロジックとで構成された論理回路で実行される。メインロジックでは、サイドインパクトセンサＳの加速度センサ（ＳＩＳ−Ｇ）ＳＧ１と制御ユニットＹの加速度センサ（ＵＮＩＴＹ−Ｇ）ＳＧ２とで検出された加速度が、それぞれ加速度センサＳＧ１，ＳＧ２毎に設定された所定の閾値を超えたか否かを判定し、これらの結果の論理積をとる。

一方、セーフィングロジックは、メインロジックの結果を再度確認するためのロジックであり、メインロジックで得られた論理積と、制御ユニットＹの加速度センサＳＧ２で検出された加速度が閾値を超えているか否かを判定した結果との論理積をとる。セーフィングロジックの出力がＯＮ、すなわち加速度センサＳＧ１と加速度センサＳＧ２との両者の加速度が閾値を超えている場合に、エアバッグ（ＡｉｒＢａｇ）１０１を起動させる。なお、この論理回路では、加速度センサＳＧ１の検出信号は、４箇所に設けられた全ての加速度センサＳＧ１の検出結果の論理和をとればよい。

ここで、図３のグラフは、衝突が発生した箇所の近傍に配置されたサイドインパクトセンサＳの加速度センサＳＧ１によって検出された加速度（ＳＩＳ−Ｇ）および制御ユニットＹの加速度センサＳＧ２において検出された加速度（ＵＮＩＴＹ−Ｇ）の時間（横軸）に対する変化と、それぞれインパクトセンサＳの加速度センサＳＧ１の出力に基づいて衝突有無を判定するための閾値である衝突有無判定閾値（図３中、破線で示す）ＴＨ１と、制御ユニットＹの加速度センサＳＧ２の出力に基づいて衝突の有無を判定するための閾値である補正閾値（図３中、１点鎖線で示す）ＴＨ２とを示しており、例えば、ポールなどの幅の細い障害物が衝突した場合の一例である。また、衝突有無判定閾値ＴＨ１（例えば、１５０ｍ／ｓ^２程度）は、補正閾値ＴＨ２よりも大きい値に設定されており、閾値ＴＨ３に示す従来の閾値よりもやや低い値に設定されている。

ここで、図３のグラフによれば、サイドインパクトセンサＳの加速度センサＳＧ１により検出される加速度（ＳＩＳ−Ｇ）は、衝突発生とともに急激に増加して、直ぐに（例えば、２〜４ｍｓ程度後に）衝突有無判定閾値ＴＨ１に達する。これに対して、制御ユニットＹの加速度センサＳＧ２により検出される加速度は、サイドインパクトセンサＳの加速度センサＳＧ１で検出された加速度よりも衝突後の立ち上がりが緩慢となり所定の時間（例えば、１０ｍｓ程度）経過後に急激に立ち上がる。これは、衝突による車体の変形に起因するものであり、この変形が大きいほど加速度センサＳＧ２で検出される加速度の立ち上がりが遅れる傾向となる。そして、衝突による車体の変形は障害物Ｏｂの幅ｄが小さいほど大きくなるので、加速でセンサＳＧ２によって検出される衝突時の加速度は障害物Ｏｂの幅ｄが小さいほど加速度センサＳＧ１よりも急激に立ち上がるタイミングが遅くなることとなる。

上述した補正閾値ＴＨ２は、上述した制御ユニットＹによって可変となっており、制御ユニットＹは、サイドインパクトセンサＳによって検出された加速度が衝突有無判定閾値ＴＨ１に達したとの判定をすると、幅取得用センサＳｄの検出結果に基づいて、補正閾値ＴＨ２を変更する。ここで、幅取得用センサＳｄで検出された衝突物Ｏｂの幅ｄが、予め設定された所定の幅ｄｔｈ（例えば、１０００ｍｍ程度）よりも短い場合には、衝突箇所から離間して配置されている制御ユニットＹの加速度センサＳＧ２によって検出される加速度（ＵＮＩＴＹ−Ｇ）が加速度センサＳＧ１で検出される加速度（ＳＩＳ−Ｇ）よりも急激に立ち上がるタイミングが遅れるため、制御ユニットＹは、衝突有無判定閾値ＴＨ１よりも低い加速度の領域において前記所定の幅ｄｔｈよりも小さい障害物Ｏｂの幅ｄに応じて、障害物の幅ｄが小さいほど補正閾値ＴＨ２を低く、障害物Ｏｂの幅ｄが長いほど補正閾値ＴＨ２を高く設定する。ここで、上記所定の幅ｄｔｈとは、障害物Ｏｂが車両に対して衝突した場合に、車体の変形による加速度センサＳＧ２での検出遅れが所定の時間（例えば、５ｍｓ程度）よりも大きくなる虞のある幅ｄである。

したがって、上述の実施の形態によれば、非接触のセンサである幅取得用センサＳｄが障害物Ｏｂの幅ｄだけを検出すればよいため、対象となる障害物Ｏｂの種類を判定する場合よりも簡単な処理で済み、さらに、幅取得用センサＳｄによって検出された障害物Ｏｂの幅ｄに応じて、制御ユニットＹで最適な補正閾値ＴＨ２に変更することができるため、障害物Ｏｂの幅ｄに応じて変化する制御ユニットＹの加速度センサＳＧ２による検出タイミングの遅れを低減して、誤作動を防止しつつ迅速にサイドエアバッグを起動することができる。

また、制御ユニットＹによって障害物Ｏｂの幅ｄが所定の幅ｄｔｈよりも小さいと判定された場合に、加速度センサＳＧ２で検出される加速度の補正閾値ＴＨ２を、所定の幅ｄｔｈよりも小さい幅ｄの障害物Ｏｂに適した値に変更することができるため、障害物Ｏｂの幅ｄが所定の幅ｄｔｈよりも小さくない場合のサイドエアバッグの誤作動を防止しつつ、障害物Ｏｂの幅ｄが所定の幅ｄｔｈよりも小さい場合には迅速に衝突の検知を行うことができる。

さらに、サイドインパクトセンサＳの加速度センサＳＧ１の加速度が閾値ＴＨ１を達した場合に、幅取得用センサＳｄで測定された障害物Ｏｂの幅ｄに応じて制御ユニットＹの加速度センサＳＧ２の検出結果に対する補正閾値ＴＨ２を変化させることができるため、サイドインパクトセンサＳの加速度センサＳＧ１よりも衝突検知が遅れる虞のある制御ユニットＹの加速度センサＳＧ２の検出結果に対する加速度の補正閾値ＴＨ２を低下させて最適化することができるため、誤動作を防止しつつより迅速な衝突検知を行うことができる。

なお、この発明は上述した実施の形態に限られるものではなく、例えば、サイドエアバッグシステム以外に、通常のエアバッグシステムに採用してもよい。さらに、上述の実施の形態ではサイドインパクトセンサＳがドアＤ_ＦＲ、Ｄ_ＦＬ、Ｄ_ＲＲ、Ｄ_ＲＬ内に設けられ、制御ユニットＹがインスツルメントパネル内に設けられている場合について説明したが、配置はこれに限られるものではなく、サイドインパクトセンサＳと制御ユニットＹとが離れた場所に設置されているものであればよい。

さらに、サイドインパクトセンサＳに加速度センサＳＧ１と幅取得用センサＳｄとを設けた場合について説明したが、これら加速度センサＳＧ１と幅取得用センサＳｄとを別体で設けても良い。

また、上記実施の形態では複数のサイドインパクトセンサＳのうち何れか一つのサイドインパクトセンサＳの加速度センサＳＧ１による加速度の検出結果と、制御ユニットＹに設けられた加速度センサＳＧ２の検出結果とを用いてサイドエアバッグの起動を制御する場合について説明したが、その他の態様として、例えば、幅方向の一方に設けられたサイドインパクトセンサＳの加速度センサＳＧ１（第１側面センサ）で検出された加速度と、他方に設けられたサイドインパクトセンサＳの加速度センサＳＧ１（第２側面センサ）で検出された加速度とを用いてサイドエアバッグの起動制御を行うようにしてもよい。

このように構成する場合には、衝突が発生した側のサイドインパクトセンサＳの加速度センサＳＧ１で検出された加速度が衝突有無判定閾値ＴＨ１に達したときに、障害物Ｏｂの幅ｄに応じて、衝突が発生した側とは反対側に設けられているサイドインパクトセンサＳの加速度センサＳＧ１で検出された加速度の補正閾値ＴＨ２を最適な値に変化させ、衝突と反対側に配置された加速度センサＳＧ１によって検出される加速度が補正閾値ＴＨ２に達した場合に上述したサイドエアバッグを起動する構成にすればよい。

上記他の態様によれば、左右の加速度センサＳＧ１のうち衝突側の加速度センサＳＧ１で検出された加速度が衝突を判定する衝突判定閾値ＴＨ１に達した場合に、上述した実施の形態と同様に、衝突側と反対側の加速度センサＳＧ１の閾値である補正閾値ＴＨ２を幅取得用センサＳｄで測定された障害物Ｏｂの幅ｄに応じて変化させることができるため、衝突側の加速度センサＳＧ１よりも衝突検知が遅れる虞のある反対側の加速度センサＳＧ１によって検出される加速度の閾値である補正閾値ＴＨ２を最適化することができるため、誤動作を防止しつつより迅速な衝突検知を行うことができる。

本発明の実施の形態における乗員拘束装置の概略構成図である。本発明の実施の形態における制御ユニットの論理回路図である。本発明の実施の形態におけるサイドインパクトセンサの加速度センサで検出される加速度と、その衝突判定閾値と、制御ユニットの加速度センサで検出される加速度と、その補正閾値とを示すグラフである。従来の乗員拘束装置の車両側部に設けられた加速度センサで検出される加速度と、車両の幅方向略中央に配置された制御ユニットの加速度センサで検出される加速度と、これら加速度の閾値を示すグラフである。図４における閾値を低下させた場合のグラフである。

符号の説明

ＳＧ１加速度センサ（側面センサ）
ＳＧ２加速度センサ（中央センサ）
１００車両
Ｓｄ幅取得センサ（障害物検出手段、幅測定手段）

Claims

車両外方の障害物を検出する障害物検出手段と、
車体に作用する加速度を検出する加速度センサと、
該加速度センサの検出結果に基づいて接触の有無を判定する接触判定手段と、を備えた乗員拘束装置の起動システムであって、
前記障害物検出手段は、障害物の幅を測定する幅測定手段を備え、
前記接触判定手段は、前記幅測定手段の検出結果に基づいて接触の有無を判定する判定条件を変更し、前記加速度センサによって検出された加速度が前記判定条件を満たしたときに乗員拘束装置を起動させることを特徴とする乗員拘束装置の起動システム。
前記接触判定手段は、前記障害物の幅が所定の閾値より小さいと判定された場合にのみ前記判定条件を変更することを特徴とする請求項１に記載の乗員拘束装置の起動システム。
前記加速度センサは、車両の外面近傍に設置される側面センサと、
前記車両の中央近傍に設置される中央センサとを備え、
前記判定条件は、前記側面センサおよび中央センサのそれぞれに対して閾値を設定してなり、
前記接触判定手段は、前記側面センサの検出結果に基づき接触の有無を判定し、接触ありと判定した場合には、前記幅測定手段によって測定された前記障害物の幅に応じて、前記中央センサに対する前記閾値を変更することを特徴とする請求項１または２に記載の乗員拘束装置の起動システム。
前記加速度センサは、車両の外面近傍に設置される第１側面センサと、該第１側面センサとは反対側の車両の外面近傍に設置される第２側面センサとを備え、
前記判定条件は、前記第１側面センサおよび前記第２側面センサのそれぞれに対して閾値を設定してなり、
前記接触判定手段は、前記第１側面センサと前記第２側面センサとのうち何れか一方に基づき接触の有無を判定し、接触ありと判定した場合には、前記幅測定手段の測定結果に基づいて、前記第１側面センサと前記第２側面センサとのうち何れか他方に対する前記閾値を変更することを特徴とする請求項１または２に記載の乗員拘束装置の起動システム。