JP2016060389A - 乗員保護装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両が複数回にわたり障害物と衝突する状況において、エアバッグの作動条件を満たさない程度の軽度な一次衝突により衝突検知センサに故障が生じた場合であっても、乗員にとって致命的な二次衝突が発生するときにはエアバッグを展開可能な乗員保護装置を提供することを課題とする。【解決手段】本発明の乗員保護装置は、衝突検知センサが検知した第１の衝突の大きさがエアバッグの作動条件を満たしていない場合であって、第１の衝突により衝突検知センサに対して故障が生じた場合に送信される故障信号を受信した時点に対応する故障状態の開始時刻から現在時刻までの経過時間が所定時間以内であり、且つ、故障信号の出力後に衝突検知センサの出力値に基づいて推定される第１の衝突後に発生する第２の衝突の大きさがエアバッグの作動条件を満たす場合には、エアバッグを展開させる。【選択図】図２

Description

本発明は、乗員保護装置に関する。

従来、エアバッグの誤展開などの誤作動を防止するために、衝突検知センサに故障が生じた場合には、エアバッグを展開させないように制御する乗員保護装置が報告されている（特許文献１等）。

特開２００５−２３９０５９号公報

ところで、車両が複数回にわたり障害物と衝突する状況においては、エアバッグ等の安全装備は致命的な衝突に対して作動すべきであるが、従来技術（特許文献１等）では、エアバッグの作動条件を満たさない程度の軽度な一次衝突（第１の衝突）により衝突検知センサに軸ずれ等の故障が生じた場合、この一次衝突後に、エアバッグの作動条件を十分に満たす致命的な二次衝突（第２の衝突）が発生したときであっても、エアバッグが作動しない状況が発生してしまうことがある。

例えば、図１に示すように、一次衝突で自車両の左側に存在する塀と一次衝突し、これに続いて自車両の前方に存在する停車車両に二次衝突する状況を想定する。図１に示すような状況では、自車両の側面で塀とぶつかる一次衝突の衝突ダメージと比べて、自車両の正面で停車車両とぶつかる二次衝突の衝突ダメージの方が大きいと予測される。このような状況では、致命的な二次衝突時にエアバッグが展開されることが望ましい。しかしながら、図１に示すような状況において、従来技術では、塀に一次衝突した際に衝突検知センサに故障が生じると、停車車両との二次衝突時には、エアバッグを展開できない状況が発生してしまう。

このように、従来技術においては、エアバッグの作動条件を満たさない程度の一次衝突により衝突検知センサに故障が生じた場合は、エアバッグの作動条件を満たす二次衝突時にエアバッグを展開することができなくなるため、二次衝突による大きい衝撃からエアバッグにより乗員を保護することができなくなる。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、車両が複数回にわたり障害物と衝突する状況において、エアバッグの作動条件を満たさない程度の軽度な一次衝突により衝突検知センサに故障が生じた場合であっても、乗員にとって致命的な二次衝突が発生するときにはエアバッグを展開可能な乗員保護装置を提供することを目的とする。

本発明の乗員保護装置は、自車両と車外の障害物との衝突を検知する衝突検知センサと、前記自車両の乗員を保護するために車室内に展開するエアバッグと、前記衝突検知センサが検知した衝突の大きさが前記エアバッグの作動条件を満たす場合に当該エアバッグを展開させるエアバッグ制御手段と、第１の衝突により前記衝突検知センサに対して故障が生じた場合に当該衝突検知センサから送信される故障信号に基づいて前記衝突検知センサの故障状態を監視する故障状態監視手段と、前記故障状態監視手段が前記故障信号を受信した時点に対応する前記故障状態の開始時刻から現在時刻までの経過時間を計測する経過時間計測手段と、を備え、前記エアバッグ制御手段は、前記衝突検知センサが検知した前記第１の衝突の大きさが前記作動条件を満たしていない場合であって、前記経過時間計測手段により計測された前記経過時間が所定時間以内であり、且つ、前記故障信号の出力後に前記衝突検知センサの出力値に基づいて推定される前記第１の衝突後に発生する第２の衝突の大きさが前記作動条件を満たす場合には、前記エアバッグを展開させることを特徴とする。

上記乗員保護装置において、前記自車両の車速を検出する車速センサと、前記自車両の周辺の状況を監視する周辺監視センサと、前記周辺監視センサにより検出された前記自車両の周辺の状況、及び、前記車速センサにより検出された前記車速に基づいて、前記自車両と前記障害物との衝突を推定する衝突推定手段と、前記衝突検知センサが前記第１の衝突を検知した後に、前記衝突推定手段が前記第２の衝突を推定した場合、前記第１の衝突が検知された時点から前記第２の衝突の予測位置に前記自車両が到達する時点までの予測時間に応じて、前記所定時間を変更する所定時間変更手段と、を更に備えることが好ましい。

上記乗員保護装置において、前記所定時間変更手段は、前記経過時間計測手段により計測された前記経過時間が前記所定時間を過ぎた場合に前記車速センサにより検出される前記車速が所定閾値以上である場合には、当該車速に応じて当該所定時間を延長することが好ましい。

本発明にかかる乗員保護装置は、車両が複数回にわたり障害物と衝突する状況において、エアバッグの作動条件を満たさない程度の軽度な一次衝突により衝突検知センサに故障が生じた場合であっても、乗員にとって致命的な二次衝突が発生するときにはエアバッグを展開できるという効果を奏する。

図１は、本発明の課題が発生する状況の一例を示す図である。 図２は、本実施形態に係る乗員保護装置の構成を示す図である。 図３は、自車両と他車両との一次衝突の形態の一例を示す図である。 図４は、軸ずれが発生した場合における衝突の大きさの推定処理の一例を示す図である。 図５は、衝突の大きさと自車両のフレームのひずみ量との関係の一例を示す図である。 図６は、衝突の大きさと自車両のフレームのひずみ量との関係の一例を示す図である。 図７は、本実施形態に係る乗員保護装置による処理の一例を示すフローチャートである。 図８は、本実施形態に係る乗員保護装置による処理の一例を示すフローチャートである。

以下に、本発明にかかる乗員保護装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。

［実施形態］
図２乃至図６を参照して、本発明に係る乗員保護装置の構成について説明する。ここで、図２は、本実施形態に係る乗員保護装置の構成を示す図である。図３は、自車両と他車両との一次衝突の形態の一例を示す図である。図４は、軸ずれが発生した場合における衝突の大きさの推定処理の一例を示す図である。図５及び図６は、衝突の大きさと自車両のフレームのひずみ量との関係の一例を示す図である。

本実施形態における乗員保護装置は、車両（自車両）に搭載され、典型的には、図２に示すように、ＥＣＵ１と、衝突検知センサ２と、車速センサ３と、周辺監視センサ４と、エアバッグ５と、ブレーキアクチュエータ６と、ステアリングアクチュエータ７と、を備える。

図２において、ＥＣＵ１は、車両の各部の駆動を制御するものであり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びインターフェースを含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子制御ユニットである。ＥＣＵ１は、衝突検知センサ２と、車速センサ３と、周辺監視センサ４と電気的に接続され、検出結果に対応した電気信号が入力される。そして、ＥＣＵ１は、検出結果に対応した電気信号に応じて各種演算処理を行い、演算結果に対応した制御指令を出力することで、ＥＣＵ１と電気的に接続された各種機構（エアバッグ５、ブレーキアクチュエータ６、ステアリングアクチュエータ７等）の作動を制御する。なお、ＥＣＵ１が備える各種処理部（衝突検出部１ａ、衝突ダメージ計測部１ｂ、故障状態監視部１ｃ、経過時間計測部１ｄと、衝突ダメージ推定部１ｅ、衝突推定部１ｆ、エアバッグ制御部１ｇ、所定時間変更部１ｈ、制動制御部１ｉ、操舵制御部１ｊ等）の詳細については後述する。

衝突検知センサ２は、車外の障害物との衝突を検知する対物衝突検知センサである。衝突検知センサ２は、例えば、加速度センサ、圧力センサ又は光ファイバセンサ等により構成される。車外の障害物は、例えば、他車両、電柱、障害物、ガードレール、塀や壁面等を含む。衝突検知センサ２は、検知した衝突の大きさを示す電気信号を、衝突検知センサ２の出力値としてＥＣＵ１へ出力する。本実施形態において、衝突検知センサ２は、乗員保護用のエアバッグ５を展開させる契機となる衝突を検知するためのセンサである。また、衝突検知センサ２は、衝突により衝突検知センサ２に軸ずれや断線が生じた場合、当該衝突検知センサ２が故障状態にあることを示す故障信号をＥＣＵ１へ出力する。

車速センサ３は、車輪毎に設けられ、夫々の車輪速度を検出する車輪速度検出装置である。各車速センサ３は、各車輪の回転速度である車輪速度を検出する。各車速センサ３は、検出した各車輪の車輪速度を示す電気信号をＥＣＵ１へ出力する。ＥＣＵ１は、各車速センサ３から入力される各車輪の車輪速度に基づいて、車両の走行速度である車速を算出する。ＥＣＵ１は、各車速センサ３のうち少なくとも１つから入力される車輪速度に基づいて車速を算出してもよい。なお、ＥＣＵ１は、車速センサ３から入力される車輪速度に対応する電気信号に基づいて車速を算出する他、自車両に搭載されたＧＰＳ等の位置検出装置（図示せず）から入力される自車位置情報の時間変化から車速を算出してもよい。

周辺監視センサ４は、車両の周囲の物体を検出することで、白線検出や物標検出を行う周辺監視装置である。周辺監視センサ４は、白線検出として、車両が走行する走行路に設けられた白線を検出する。また、周辺監視センサ４は、物標検出として、例えば、車両の周囲の歩行者、自転車、他車両、電柱、障害物、ガードレール、壁面等の立体物体を検出する。周辺監視センサ４は、例えば、ミリ波レーダセンサやカメラセンサやクリアランスソナーセンサ等から構成される。周辺監視センサ４は、白線検出に基づいた白線情報や物標検出に基づいた物標情報を示す電気信号をＥＣＵ１へ出力する。

エアバッグ５は、車外の障害物との衝突時に車両の乗員を保護するために車室内に展開する乗員保護用のエアバッグである。例えば、エアバッグ５は、車両のハンドル付近に設置された乗員の前面を保護するためのフロントエアバッグと、車両のドア付近に設置された乗員の側面を保護するためのサイドエアバッグとを含んで構成される。エアバッグ５は、衝突検知センサ２が検知した衝突の大きさが、エアバッグ５の作動条件を満たす場合に展開される。本実施形態において、エアバッグの作動条件は、衝突の大きさが所定閾値以上となったときにエアバッグ５を展開させるように設定されている。所定閾値は、例えば車両側のＦｒボデー周辺部品に明らかな塑性変更が残る程度の衝突の大きさに設定される。

ブレーキアクチュエータ６は、ＥＣＵ１から入力される制御指令に応じてブレーキを作動させて車両を減速させる減速装置である。ここで、当該ブレーキは、典型的には、電子制御式ブレーキ装置であるが、車両の車輪に制動力を発生させるものであればよく、例えば、パーキングブレーキやエンジンブレーキによって車両の車輪に制動力を発生させる装置を含んでもよい。ブレーキアクチュエータ６は、運転者によるブレーキ操作に応じてブレーキを作動させたり、自動ブレーキ制御を行う際にブレーキを作動させたりする。自動ブレーキ制御は、例えばエアバッグ５の展開時に車両が減速して停止するようにブレーキを自動で作動させる制御である。

ステアリングアクチュエータ７は、ＥＣＵ１から入力される制御指令に応じて電動パワーステアリング等の操舵機構を作動させて車両を操舵する操舵装置である。ステアリングアクチュエータ７は、運転者によるハンドル操作に応じて操舵機構を作動させたり、自車両が自車線から逸脱しないように自動操舵制御を行う際に操舵機構を作動させたりする。自動操舵制御は、周辺監視センサ４による白線検出結果を示す白線情報を用いて走行路に設けられた白線に沿って車両が走行するように操舵機構を自動で作動させる制御である。

ＥＣＵ１の説明に戻り、当該ＥＣＵ１が備える各種処理部の詳細について説明する。ＥＣＵ１は、衝突検出部１ａと、衝突ダメージ計測部１ｂと、故障状態監視部１ｃと、経過時間計測部１ｄと、衝突ダメージ推定部１ｅと、衝突推定部１ｆと、エアバッグ制御部１ｇと、所定時間変更部１ｈと、制動制御部１ｉと、操舵制御部１ｊと、を少なくとも備える。

衝突検出部１ａは、衝突検知センサ２から入力される衝突の大きさを示す電気信号を受信した場合に、自車両が車外の障害物と衝突したことを検出する衝突検出手段である。本実施形態において、衝突検出部１ａは、例えば、第１の衝突としての一次衝突や、第２の衝突としての二次衝突が生じたことを検出する。なお、本実施形態において、第１の衝突及び第２の衝突とは、夫々１回目の衝突及び２回目の衝突を意味するものではなく、第１の衝突は、エアバッグ５を展開しないが衝突検知センサ２が故障する程度の衝突を意味し、第２の衝突は、エアバッグ５が展開する程度の衝突を意味する。

衝突ダメージ計測部１ｂは、衝突検出部１ａにより自車両が車外の障害物と衝突したことが検出された際に、当該衝突の大きさを、衝突検知センサ２から入力される衝突の大きさを示す電気信号に基づいて計測する衝突ダメージ計測手段である。本実施形態において、衝突ダメージ計測部１ｂは、例えば、第１の衝突として一次衝突が検出された際に、当該一次衝突の大きさを計測し、第２の衝突として二次衝突が検出された際に、当該二次衝突の大きさを計測する。

故障状態監視部１ｃは、第１の衝突により衝突検知センサ２に対して故障が生じた場合に当該衝突検知センサ２から送信される故障信号に基づいて衝突検知センサ２の故障状態を監視する故障状態監視手段である。故障状態監視部１ｃは、衝突検知センサ２から故障信号を受信した場合、当該衝突検知センサ２が故障状態にあると判定する。

経過時間計測部１ｄは、故障状態監視部１ｃが故障信号を受信した時点に対応する故障状態の開始時刻から現在時刻までの経過時間を計測する経過時間計測手段である。経過時間計測部１ｄは、計測した経過時間を後述のエアバッグ制御部１ｇへ出力する。

衝突ダメージ推定部１ｅは、第１の衝突発生時に衝突検知センサ２から故障信号がＥＣＵ１へ送信されて、故障状態監視部１ｃにより衝突検知センサ２が第１の衝突により故障したと判定された場合であって、且つ、衝突検出部１ａにより第２の衝突が検出された場合に、第２の衝突時における衝突検知センサ２の出力値に基づいて、第２の衝突の大きさを推定する衝突ダメージ推定手段である。以下、図３乃至図５を参照して、衝突ダメージ推定部１ｅによる第２の衝突の大きさの推定処理の一例について説明する。

一例として、図３に示すように、一次衝突により自車両に搭載された衝突検知センサ２の軸ずれが生じた場合を想定する。図３（ａ）は、自車両が塀に一次衝突した場合を示しており、図３（ｂ）は、自車両が相手車両の側面に一次衝突した場合を示している。いずれの場合も、自車両は左前方位置で一次衝突による衝撃を受けることで、左前方位置に搭載された衝突検知センサ２の軸ずれが生じている状況を示している。ここで、一次衝突によって軸ずれが生じて対象の衝突検知センサ２が故障状態になると、一次衝突時に発生した軸ずれによって、衝突検知方向は、衝突前の初期搭載位置を基準に設定されていた規定の方向とは異なる方向になってしまう。そのため、二次衝突を検知した際に、二次衝突の大きさがエアバッグの作動条件を満たしているか否かを判定するためには、二次衝突時に検出される対象の衝突検知センサ２の出力値を、一次衝突時に発生した軸ずれの大きさに応じて修正する必要がある。

そこで、衝突ダメージ推定部１ｅは、例えば、図４に示すように、軸ずれが発生する前の衝突検知センサ２の衝突検知方向である規定の方向（図４の（ｉ）が示す矢印方向）における衝突の大きさを、軸ずれが発生した後の衝突検知センサ２の衝突検知方向（図４の（ｉｉ）が示す矢印方向）で検出された衝突の大きさを示す出力値、及び、軸ずれ量（図４のαが示す角度に対応する変化量）等に基づいて、推定する。

なお、図４に示した例は、軸ずれ量を検出可能な専用の検出機器類が自車両に搭載されていた場合を想定しているが、このような検出機器類が自車両に搭載されていない場合は、以下に示すように、衝突検知センサ２が取り付けられたフレームのひずみ量が軸ずれ量に相当すると想定し、一次衝突による自車両のフレームのひずみ量から軸ずれの大きさを予測して、二次衝突の大きさを推定してもよい。この場合、衝突ダメージ推定部１ｅは、軸ずれが発生していない他の衝突検知センサ２の出力値に基づいて、軸ずれが発生した衝突検知センサ２が取り付けられたフレームのひずみ量を推定する。例えば、図３及び図４に示したように、一次衝突によって自車両の左前方位置に搭載された衝突検知センサ２に対して軸ずれが生じた場合、図示しないが自車両の側面に搭載された側突用の衝突検知センサ２等が検出した横からの衝突の大きさから、軸ずれが発生した衝突検知センサ２が取り付けられたフレームのひずみ量を推定する。この他、衝突ダメージ推定部１ｅは、自車両の進路変化量をＧＰＳや加速度センサ等により計測して、この進路変化量に応じて横からの衝突の大きさを推定し、推定したこの衝突の大きさからフレームのひずみ量を推定してもよい。

例えば、図５に示すように、衝突ダメージ推定部１ｅは、予め計測された衝突の大きさとフレームのひずみ量との関係から、ひずみ量を推定する。図５において、縦軸はひずみ量を示しており、横軸は、衝突の大きさを示している。図５に示すように、衝突の大きさの増加とともにフレームのひずみ量も増加する。この衝突の大きさとフレームのひずみ量との関係を示すデータは、衝突安全性を確認するための衝突実験等により計測されたデータであり、ＥＣＵ１のメモリ内に予め記憶されているものとする。この他、衝突ダメージ推定部１ｅは、自車両は均一な物体であるとの第１の仮定条件、及び、衝突部位の面積に関する第２の仮定条件に基づいて、図６に示す衝突の大きさとフレームのひずみ量との関係及び下記に示す数式等から、ひずみ量を推定してもよい。ここで、衝突の大きさをＦ［Ｎ］とし、衝突部位の面積をＡ［ｍ＾２］とし、係数をＧ［Ｎ／ｍ＾２］とし、ひずみ量をＴ［−］とすると、ひずみ量（せん断ひずみを適用）は、数式「Ｔ＝Ｆ［Ｎ］／（Ａ［ｍ＾２］・Ｇ［Ｎ／ｍ＾２］」から求められる。この数式は、フックの法則（ばねの伸びは加えた力に比例する）を利用した計算式であり、力に比例してひずみ量が発生することを示す数式「Ｆ＝ＡＧ・Ｔ」に基づく式である。上記数式をグラフで表すと、図６に示すように、衝突の大きさとフレームのひずみ量が比例関係にある。また、上記数式では、第１の仮定条件において、自車両は均一な物体であるとしているため、本来は衝突部位によってひずみ方が異なり、係数Ｇは部分依存性がみられるはずであるが、固定値Ｇを仮定している。また、上記数式では、第２の仮定条件において、衝突部位の面積Ａを仮定している。具体的には、前方側面／中央側面／後方側面の衝突を仮定し、各々の箇所の面積Ａを元にして応力（Ｆ／Ａ、すなわち圧力に相当）を求めることを仮定している。なお、上記数式において、ひずみと力の関係は、せん断応力度の計算を想定している。この他、上記数式の他に、詳細なひずみ量推定モデルを構築して、ひずみ量を推定してもよい。

このようにして、衝突ダメージ推定部１ｅは、第２の衝突時における衝突検知センサ２の出力値に基づいて、第２の衝突の大きさを推定する。上記例では、衝突検知センサ２が軸ずれによって故障したと判定された場合を一例に説明したが、衝突検知センサ２が断線により故障した場合も、衝突ダメージ推定部１ｅは、第２の衝突時における衝突検知センサ２の出力値に基づいて、第２の衝突の大きさを推定することができる。この場合、衝突ダメージ推定部１ｅは、断線により使用不能となった衝突検知センサ２以外の衝突検知センサ２から出力された衝突の大きさを示す出力値に基づいて、上述と類似の手法によりひずみ量を推定し、推定したひずみ量に応じて、二次衝突による衝突の大きさを推定する。

図２に戻り、衝突推定部１ｆは、周辺監視センサ４により検出された自車両の周辺の状況、及び、車速センサ３により検出された自車両の車速に基づいて、自車両と車外の障害物との衝突を推定する衝突推定手段である。具体的には、衝突推定部１ｆは、周辺監視センサ４から入力される物標情報を示す電気信号や、車速センサ３から入力される車輪速度を示す電気信号に基づいて、自車両と車外の障害物との衝突を推定する。例えば、衝突推定部１ｆは、自車両の車速、障害物との相対速度や位置関係などの物理量から、衝突対象に到達するまでの時間などを計算することで衝突の可能性を示す衝突確率を算出し、算出した衝突確率が所定閾値以上である場合に、当該衝突が生じると推定する。本実施形態において、衝突推定部１ｆは、例えば、第１の衝突としての一次衝突後に、第２の衝突として二次衝突が生じることを推定する。ここで、衝突推定部１ｆは、自車両の車速、障害物との相対速度や位置関係などの物理量から、第２の衝突が発生する予測位置および当該予測位置に到達する時点を推定することもできる。

エアバッグ制御部１ｇは、衝突検知センサ２が検知した衝突の大きさがエアバッグ５の作動条件を満たす場合に、エアバッグ５へ制御指令を出力することで、当該エアバッグ５を展開させるように制御するエアバッグ制御手段である。衝突検知センサ２が検知した衝突の大きさは、衝突ダメージ計測部１ｂにより計測された衝突の大きさ、又は、衝突ダメージ推定部１ｅにより推定された衝突の大きさに対応する。なお、エアバッグ制御部１ｇは、エアバッグ５の展開時に、更にプリテンショナーを作動させて乗員の保護を図ってもよい。

ここで、エアバッグ制御部１ｇは、衝突検知センサ２が検知した第１の衝突の大きさがエアバッグ５の作動条件を満たしていない場合であって、経過時間計測部１ｄにより計測された経過時間が所定時間以内であり、且つ、故障信号の出力後に衝突検知センサ２の出力値に基づいて推定される第１の衝突後に発生する第２の衝突の大きさがエアバッグ５の作動条件を満たす場合には、エアバッグを展開させる。本実施形態において、所定時間とは、第１の衝突としての一次衝突が発生した後に、第２の衝突としての２次衝突が発生する可能性が高い比較的短時間の一定時間を意味する。この所定時間は、過去の複数回衝突データの統計に基づいて固定値としてＥＣＵ１のメモリ内に予め記憶されているものとする。

また、エアバッグ制御部１ｇは、衝突検知センサ２が検知した第１の衝突の大きさがエアバッグ５の作動条件を満たしていない場合であって、当該第１の衝突により衝突検知センサ２に対して故障が生じた場合に経過時間計測部１ｄにより計測された経過時間が所定時間以内であり、且つ、故障信号の出力後に衝突推定部１ｆにより第１の衝突後に発生する第２の衝突が推定された場合には、当該第２の衝突が発生する予測位置に自車両が到達する時点で、エアバッグ５を展開させてもよい。

所定時間変更部１ｈは、衝突検知センサ２により送信される電気信号を受信した場合に衝突検出部１ａが第１の衝突を検出した後に、衝突推定部１ｆが第２の衝突を推定した場合、第１の衝突が検出された時点から第２の衝突が発生する予測位置に自車両が到達する時点までの予測時間に応じて、所定時間を変更する所定時間変更手段である。例えば、所定時間変更部１は、第１の衝突が検出された時点から第２の衝突の予測位置に自車両が到達する時点までの予測時間が、予めＥＣＵ１のメモリ内に記憶された固定値の所定時間が想定していた時間よりも長い時間である場合、所定時間を延長させる。また、所定時間変更部１は、第１の衝突が検出された時点から第２の衝突の予測位置に自車両が到達する時点までの予測時間が、予めＥＣＵ１のメモリ内に記憶された固定値の所定時間が想定していた時間よりも短い時間である場合、所定時間を短縮させる。この他、所定時間変更部１ｈは、所定時間を過ぎてしまっても自車両がまだ停車していないのであれば２次衝突の可能性があるため、自車両が停車するまでは所定時間を延長していく処理を行ってもよい。具体的には、所定時間変更部１ｈは、経過時間計測部１ｄにより計測された経過時間が所定時間を過ぎた場合に車速センサ３により検出される車速が所定閾値以上である場合には、当該車速に応じて当該所定時間を延長する。ここで、所定閾値には、自車両が走行中であり障害物との衝突により被害が生じる可能性があると判定可能な程度の車速の値が設定されるものとする。

制動制御部１ｉは、エアバッグ５の作動条件を満たす場合において、エアバッグ制御部１ｇによりエアバッグ５が展開されるときに、ブレーキアクチュエータ６へ制御指令を出力することで、自動ブレーキ制御を行う制動制御手段である。制動制御部１ｉは、エアバッグ５の展開と同時に自動的にブレーキを作動させる自動ブレーキ制御を行うことで、車両を減速させて停止させる。

なお、本実施形態において、自動ブレーキ制御は、車速センサ３により検出される車速が０ｋｍ／ｈとなった場合、自車両の運転者によるアクセル操作が検出されかつ自動ブレーキ制御の開始からカウントされる自動ブレーキ制御実行時間が第１の制御時間を超える場合、又は、自動ブレーキ制御実行時間が第１の制御時間より長い第２の制御時間を超える場合に解除されるものとする。ここで、第１の制御時間及び第２の制御時間とは、自動ブレーキ制御を解除するか否かを判定するための閾値である。

本実施形態において、制動制御部１ｉは、自動ブレーキ制御中に自車両の運転者によるアクセル操作が検出された場合に自動ブレーキ制御を解除する条件において、自車両の運転者によるアクセル操作が検出されても自動ブレーキ制御実行時間が第１の制御時間以内の場合は、自動ブレーキ制御を解除しない。また、制動制御部１ｉは、自動ブレーキ制御実行時間が第１の制御時間を超え、かつ、自動ブレーキ制御実行時間が第２の制御時間以内の場合は、自車両の運転者によるアクセル操作が検出された場合に自動ブレーキ制御を解除する。また、制動制御部１ｉは、自動ブレーキ制御実行時間が第２の制御時間を超えた場合には運転者によるアクセル操作が検出されなくとも自動ブレーキ制御を解除する。

操舵制御部１ｊは、周辺監視センサ４による白線検出結果を示す白線情報に応じて車両が白線に沿って走行するようにステアリングアクチュエータ７へ制御指令を出力することで、自車両が自車線から逸脱しないように自動操舵制御（ＬＫＡ：レーンキーピングアシスト）を行う操舵制御手段である。本実施形態において、操舵制御部１ｊは、ＬＫＡスイッチがオン状態にあるときや、エアバッグ制御部１ｇによりエアバッグ５が展開されるときに自動操舵制御を行う。また、操舵制御部１ｊは、エアバッグ制御部１ｇによりエアバッグ５が展開されるときに行われる制動制御部１ｉによる自動ブレーキ制御とともに、自動操舵制御を行ってもよい。

続いて、上述のように構成される乗員保護装置において実行される処理について、図７及び図８を参照して説明する。ここで、図７及び図８は、本実施形態に係る乗員保護装置による処理の一例を示すフローチャートである。なお、図７及び図８に示す処理は、短い演算周期（例えば、５０ｍｓｅｃ，１００ｍｓｅｃ等）毎に繰り返し実行される。

図７に示すように、衝突検出部１ａは、衝突検知センサ２から入力される電気信号を受信したか否かによって、第１の衝突として、自車両が車外の障害物と衝突する一次衝突を検出したか否かを判定する（ステップＳ１０１）。ステップＳ１０１において、第１の衝突が検出されなかった場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、本処理を終了する。一方、ステップＳ１０１において、第１の衝突が検出された場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、次のステップＳ１０２の処理へ移行する。

衝突ダメージ計測部１ｂは、ステップＳ１０１において衝突検出部１ａにより第１の衝突が検出された際に衝突検知センサ２から入力される衝突の大きさを示す出力値に基づいて、当該第１の衝突の大きさを計測する（ステップＳ１０２）。その後、ステップＳ１０３の処理へ移行する。

ＥＣＵ１は、ステップＳ１０２において衝突ダメージ計測部１ｂにより計測された第１の衝突の大きさがエアバッグ５の作動条件を規定する所定閾値より大きいか否かを判定する（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０３において、エアバッグ制御部１ｇは、第１の衝突の大きさがエアバッグ５の作動条件を規定する所定閾値より大きい場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、エアバッグ５を展開させるように制御する（ステップＳ１１０）。その後、本処理を終了する。一方、ステップＳ１０３において、第１の衝突の大きさがエアバッグ５の作動条件を規定する所定閾値未満である場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、次のステップＳ１０４の処理へ移行する。

故障状態監視部１ｃは、第１の衝突により衝突検知センサ２に対して故障が生じた場合に当該衝突検知センサ２から送信される故障信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ１０４）。ステップＳ１０４において、故障信号を受信していない場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、本処理を終了する。一方、ステップＳ１０４において、故障信号を受信した場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、次のステップＳ１０５の処理へ移行する。

経過時間計測部１ｄは、ステップＳ１０４において故障状態監視部１ｃが故障信号を受信した時点に対応する故障状態の開始時刻から現在時刻までの経過時間を計測する処理を開始する（ステップＳ１０５）。その後、次のステップＳ１０６の処理へ移行する。

ＥＣＵ１は、経過時間計測部１ｄにより計測されている経過時間が所定時間を超えるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。ステップＳ１０６において、経過時間が所定時間を超える場合（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、本処理を終了する。一方、ステップＳ１０６において、経過時間が所定時間以内である場合（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、次のステップＳ１０７へ移行する。

衝突検出部１ａは、衝突検知センサ２から入力される電気信号を受信したか否かによって、第２の衝突として、自車両が車外の障害物と衝突する二次衝突を検出したか否かを判定する（ステップＳ１０７）。ステップＳ１０７において、第２の衝突が検出されなかった場合（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、ステップＳ１０６の処理へ戻る。一方、ステップＳ１０７において、第２の衝突が検出された場合（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、次のステップＳ１０８の処理へ移行する。

衝突ダメージ推定部１ｅは、ステップＳ１０７において衝突検出部１ａにより第２の衝突が検出された際に衝突検知センサ２から入力される衝突の大きさを示す出力値に基づいて、第２の衝突の大きさを推定する（ステップＳ１０８）。その後、次のステップＳ１０９の処理へ移行する。

ＥＣＵ１は、ステップＳ１０８において衝突ダメージ推定部１ｅにより推定された第２の衝突の大きさがエアバッグ５の作動条件を規定する所定閾値より大きいか否かを判定する（ステップＳ１０９）。ステップＳ１０９において、エアバッグ制御部１ｇは、第２の衝突の大きさがエアバッグ５の作動条件を規定する所定閾値より大きい場合（ステップＳ１０９：Ｙｅｓ）、エアバッグ５を展開させるように制御する（ステップＳ１１０）。その後、本処理を終了する。一方、ステップＳ１０９において、第２の衝突の大きさがエアバッグ５の作動条件を規定する所定閾値未満である場合（ステップＳ１０９：Ｎｏ）、ステップＳ１０６の処理へ戻る。

なお、本実施形態において、上述の図７のステップＳ１０６：Ｎｏ（図８において、ステップＳ２０６：Ｎｏ）判定後、図８に示すステップＳ２０７以降の処理を行ってもよい。図８において、ステップＳ２０１〜ステップＳ２０６の処理は、図７のステップＳ１０１〜ステップＳ１０６の処理と同様であるため、説明を省略する。以下、図８のステップＳ２０７の処理から説明を続ける。

図８に示すように、ステップＳ２０６において、経過時間が所定時間以内である場合（ステップＳ２０６：Ｎｏ）、衝突推定部１ｅは、周辺監視センサ４により検出された自車両の周辺の状況、及び、車速センサ３により検出された自車両の車速に基づいて、第２の衝突として、自車両が車外の障害物と衝突する二次衝突が、発生することを推定したか否かを判定する（ステップＳ２０７）。ステップＳ２０７において、第２の衝突の発生が推定されなかった場合（ステップＳ２０７：Ｎｏ）、ステップＳ２０６の処理へ戻る。一方、ステップＳ２０７において、第２の衝突の発生が推定された場合（ステップＳ２０７：Ｙｅｓ）、次のステップＳ２０８の処理へ移行する。

エアバッグ制御部１ｇは、ステップＳ２０７で推定された第２の衝突が発生する予測位置に自車両が到達する時点で、エアバッグ５を展開させるように制御する（ステップＳ２０８）。その後、本処理を終了する。

また、本実施形態において、所定時間変更部１ｈは、衝突検知センサ２が第１の衝突としての一次衝突を検知した後に、衝突推定部１ｆが二次衝突を推定した場合、一次衝突が検知された時点から二次衝突の予測位置に自車両が到達する時点までの予測時間に応じて、所定時間を変更する処理を行ってもよい。この他、所定時間変更部１ｈは、経過時間計測部１ｄにより計測された経過時間が所定時間を過ぎた場合に、車速センサ３により検出される車速が所定閾値以上である場合には、当該車速に応じて当該所定時間を延長してもよい。

以上説明したように、本実施形態に係る乗員保護装置によれば、車両が複数回にわたり障害物と衝突する状況において、エアバッグの作動条件を満たさない程度の軽度な一次衝突により衝突検知センサに故障が生じた場合であっても、乗員にとって致命的な二次衝突が発生するときにはエアバッグを展開できる。

１ ＥＣＵ
１ａ 衝突検出部
１ｂ 衝突ダメージ計測部
１ｃ 故障状態監視部
１ｄ 経過時間計測部
１ｅ 衝突ダメージ推定部
１ｆ 衝突推定部
１ｇ エアバッグ制御部
１ｈ 所定時間変更部
１ｉ 制動制御部
１ｊ 操舵制御部
２ 衝突検知センサ
３ 車速センサ
４ 周辺監視センサ
５ エアバッグ
６ ブレーキアクチュエータ
７ ステアリングアクチュエータ

Claims (3)

1. 自車両と車外の障害物との衝突を検知する衝突検知センサと、 前記自車両の乗員を保護するために車室内に展開するエアバッグと、
   前記衝突検知センサが検知した衝突の大きさが前記エアバッグの作動条件を満たす場合に当該エアバッグを展開させるエアバッグ制御手段と、
   第１の衝突により前記衝突検知センサに対して故障が生じた場合に当該衝突検知センサから送信される故障信号に基づいて前記衝突検知センサの故障状態を監視する故障状態監視手段と、
   前記故障状態監視手段が前記故障信号を受信した時点に対応する前記故障状態の開始時刻から現在時刻までの経過時間を計測する経過時間計測手段と、
   を備え、
   前記エアバッグ制御手段は、
   前記衝突検知センサが検知した前記第１の衝突の大きさが前記作動条件を満たしていない場合であって、前記経過時間計測手段により計測された前記経過時間が所定時間以内であり、且つ、前記故障信号の出力後に前記衝突検知センサの出力値に基づいて推定される前記第１の衝突後に発生する第２の衝突の大きさが前記作動条件を満たす場合には、前記エアバッグを展開させることを特徴とする乗員保護装置。
2. 前記自車両の車速を検出する車速センサと、
   前記自車両の周辺の状況を監視する周辺監視センサと、
   前記周辺監視センサにより検出された前記自車両の周辺の状況、及び、前記車速センサにより検出された前記車速に基づいて、前記自車両と前記障害物との衝突を推定する衝突推定手段と、
   前記衝突検知センサが前記第１の衝突を検知した後に、前記衝突推定手段が前記第２の衝突を推定した場合、前記第１の衝突が検知された時点から前記第２の衝突の予測位置に前記自車両が到達する時点までの予測時間に応じて、前記所定時間を変更する所定時間変更手段と、
   を更に備える請求項１に記載の乗員保護装置。
3. 前記所定時間変更手段は、
   前記経過時間計測手段により計測された前記経過時間が前記所定時間を過ぎた場合に前記車速センサにより検出される前記車速が所定閾値以上である場合には、当該車速に応じて当該所定時間を延長する請求項２に記載の乗員保護装置。

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