JP2016060464A - 乗員保護装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エアバッグモジュールを適切に展開させる。
【解決手段】車体のロール軸回りの回転挙動を判定する車両挙動判定部３０と、車体側部に設けられる第１エアバッグモジュールと、車体側部に設けられ、前記第１エアバッグモジュールよりも上方に配置される第２エアバッグモジュールと、前記回転挙動に基づいて、第１エアバッグモジュールと第２エアバッグモジュールとの展開状態を制御するエアバッグ制御部３８と、を有し、エアバッグ制御部は、回転挙動が閾値を上回ると判定された場合に、第１エアバッグモジュールを展開させ始めた後に、第２エアバッグモジュールを展開させ始める。
【選択図】図５

Description

本発明は、エアバッグモジュールを備える乗員保護装置に関する。

車両には、衝突から乗員を保護する乗員保護装置として、衝突時にエアバッグを展開させるエアバッグ装置が設けられている。エアバッグ装置は、ステアリングホイール、インストルメントパネル、シート等に格納される複数のエアバッグモジュールを有している。各エアバッグモジュールには、衝突時にガスを発生させるインフレータと、インフレータからのガスによって膨張するバッグとが設けられている。また、各エアバッグモジュールの展開状況は、車両の衝突状況に応じて制御されている（特許文献１参照）。

特開２０１３−２２０７４３号公報

ところで、エアバッグモジュールの展開が必要となる状況としては、他の車両等に対する衝突時だけでなく、例えば、車両が横転するロールオーバー時が想定される。このようなロールオーバー時においては、通常の衝突時と比較して衝撃を受ける方向が大きく異なるため、ロールオーバー状況に合わせてエアバッグモジュールを適切に展開させる必要がある。

本発明の目的は、エアバッグモジュールを適切に展開させることにある。

本発明の乗員保護装置は、車体のロール軸回りの回転挙動を判定するロール判定部と、車体側部に設けられる第１エアバッグモジュールと、前記車体側部に設けられ、前記第１エアバッグモジュールよりも上方に配置される第２エアバッグモジュールと、前記回転挙動に基づいて、前記第１エアバッグモジュールと前記第２エアバッグモジュールとの展開状態を制御するエアバッグ制御部と、を有し、前記エアバッグ制御部は、前記回転挙動が閾値を上回ると判定された場合に、前記第１エアバッグモジュールを展開させ始めた後に、前記第２エアバッグモジュールを展開させ始める。

本発明によれば、回転挙動が閾値を上回ると判定された場合に、第１エアバッグモジュールを展開させ始めた後に、第２エアバッグモジュールを展開させ始める。これにより、車両の横転状況に応じてエアバッグモジュールを適切に展開させることができる。

本発明の一実施の形態である乗員保護装置としてのエアバッグシステムを備えた車両を示す概略図である。 （ａ）および（ｂ）は、右側の車体側部に設けられたエアバッグモジュールの展開状態を示す説明図である。 車両を上方から示す図である。 エアバッグシステムの制御系を示す概略図である。 制御ユニットが有する機能の一部を示すブロック図である。 （ａ）および（ｂ）は、ロールオーバー挙動発生時の前方画像データと後方画像データとの変化を示すイメージ図である。 ロールオーバー挙動発生時における前方画像データの特徴点の移動状況を示すイメージ図である。 （ａ）および（ｂ）は、ロールオーバー挙動発生時の左方画像データと右方画像データとの変化を示すイメージ図である。 （ａ）および（ｂ）は、ロールオーバー挙動発生時における左特徴点と右特徴点との移動状況を示すイメージ図である。 ロールオーバー挙動の判定手順の一例を示すフローチャートである。 エアバッグ制御の実行手順の一例を示すフローチャートである。 （ａ）および（ｂ）は、エアバッグモジュールの展開状況の一例を示す図である。 （ａ）および（ｂ）は、エアバッグモジュールの展開状況の一例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態である乗員保護装置としてのエアバッグシステム１０を備えた車両１１を示す概略図である。

図１に示すように、エアバッグシステム１０は、車室内の各部に設置される複数のエアバッグモジュールＡ１〜Ａ１４を有している。ドライバシート１２の前方には、フロントエアバッグとして、図示しないステアリングホイールに格納されるエアバッグモジュールＡ１が設けられている。また、ドライバシート１２の前方には、ニーエアバッグとして、図示しないインストルメントパネル下部に格納されるエアバッグモジュールＡ２が設けられている。さらに、ドライバシート１２の側方には、サイドエアバッグとして、ドライバシート側部に格納されるエアバッグモジュールＡ３が設けられている。同様に、パッセンジャシート１３の前方には、フロントエアバッグとして、図示しないインストルメントパネル上部に格納されるエアバッグモジュールＡ４が設けられている。また、パッセンジャシート１３の前方には、ニーエアバッグとして、図示しないインストルメントパネル下部に格納されるエアバッグモジュールＡ５が設けられている。さらに、パッセンジャシート１３の側方には、サイドエアバッグとして、パッセンジャシート側部に格納されるエアバッグモジュールＡ６が設けられている。また、ドライバシート１２とパッセンジャシート１３との間には、センタエアバッグとして、ドライバシート側部やパッセンジャシート側部に格納されるエアバッグモジュールＡ７が設けられている。

右リヤシート１４の前方には、フロントエアバッグとして、ドライバシート背部に格納されるエアバッグモジュールＡ８が設けられている。また、右リヤシート１４の側方には、サイドエアバッグとして、右リヤシート側部に格納されるエアバッグモジュールＡ９が設けられている。同様に、左リヤシート１５の前方には、フロントエアバッグとして、パッセンジャシート背部に格納されるエアバッグモジュールＡ１０が設けられている。また、左リヤシート１５の側方には、サイドエアバッグとして、左リヤシート側部に格納されるエアバッグモジュールＡ１１が設けられている。また、右リヤシート１４と左リヤシート１５との間には、センタエアバッグとして、右リヤシート側部や左リヤシート側部に格納されるエアバッグモジュールＡ１２が設けられている。さらに、車体側部１６，１７には、カーテンエアバッグとして、ルーフパネルとルーフトリムとの間に格納されるエアバッグモジュールＡ１３，Ａ１４が設けられている。

図２（ａ）および（ｂ）は、右側の車体側部１６に設けられたエアバッグモジュールＡ３，Ａ９，Ａ１３の展開状態を示す説明図である。図２（ａ）には展開前のエアバッグモジュールＡ３，Ａ９，Ａ１３が示されており、図２（ｂ）には展開後のエアバッグモジュールＡ３，Ａ９，Ａ１３が示されている。図２（ａ）に示すように、車体側部１６には、ルーフトリム内に格納されるエアバッグモジュールＡ１３が設けられている。また、車体側部１６には、ドライバシート側部に格納されるエアバッグモジュールＡ３が設けられており、右リヤシート側部に格納されるエアバッグモジュールＡ９が設けられている。図２（ｂ）に示すように、エアバッグモジュールＡ１３は窓ガラスＷ１，Ｗ３を覆うように展開され、この下方でエアバッグモジュールＡ３，Ａ９は乗員の側面を覆うように展開される。

このように、右側の車体側部１６において、エアバッグモジュールＡ１３は、エアバッグモジュールＡ３，Ａ９よりも上方に配置される。すなわち、エアバッグモジュールＡ３，Ａ９は第１エアバッグモジュールとして機能し、エアバッグモジュールＡ１３は第２エアバッグモジュールとして機能する。なお、第２エアバッグモジュールとしてのエアバッグモジュールＡ１３は、窓ガラスＷ１，Ｗ３を覆うカーテンエアバッグモジュールである。同様に、右側の車体側部１７において、エアバッグモジュールＡ１４は、エアバッグモジュールＡ６，Ａ１１よりも上方に配置される。すなわち、エアバッグモジュールＡ６，Ａ１１は第１エアバッグモジュールとして機能し、エアバッグモジュールＡ１４は第２エアバッグモジュールとして機能する。なお、第２エアバッグモジュールとしてのエアバッグモジュールＡ１４は、窓ガラスＷ２，Ｗ４を覆うカーテンエアバッグモジュールである。

図３は車両１１を上方から示す図である。図３に示すように、エアバッグシステム１０には、エアバッグ制御に窓ガラスＷ１〜Ｗ４の開閉制御を連動させるため、ウィンドウレギュレータＲ１〜Ｒ４が設けられている。右フロントドアＤ１には、窓ガラスＷ１を開閉するウィンドウレギュレータＲ１が設けられており、左フロントドアＤ２には、窓ガラスＷ２を開閉するウィンドウレギュレータＲ２が設けられている。また、右リヤドアＤ３には、窓ガラスＷ３を開閉するウィンドウレギュレータＲ３が設けられており、左リヤドアＤ４には、窓ガラスＷ４を開閉するウィンドウレギュレータＲ４が設けられている。なお、各ウィンドウレギュレータＲ１〜Ｒ４は、窓ガラスＷ１〜Ｗ４にアームやケーブル等を介して連結される図示しない電動アクチュエータを有している。

図４はエアバッグシステム１０の制御系を示す概略図である。図１および図４に示すように、エアバッグシステム１０は、ＣＰＵやメモリ等によって構成される制御ユニット２０を有している。この制御ユニット２０には、車両周囲を撮像するカメラユニット（センサ部）Ｃ１〜Ｃ４が接続されている。カメラユニットＣ１〜Ｃ４には、ＣＣＤやＣＭＯＳ等のイメージセンサが内蔵されており、カメラユニットＣ１〜Ｃ４によって撮像された画像データは制御ユニット２０に出力される。カメラユニットとして、車両前方の画像データ（以下、前方画像データと記載する。）を出力するカメラユニットＣ１が設けられており、車両後方の画像データ（以下、後方画像データと記載する。）を出力するカメラユニットＣ２が設けられている。また、カメラユニットとして、車両左方の画像データ（以下、左方画像データと記載する。）を出力するカメラユニットＣ３が設けられており、車両右方の画像データ（以下、右方画像データと記載する。）を出力するカメラユニットＣ４が設けられている。後述するように、エアバッグシステム１０は、画像データに基づいて車両１１の回転挙動を判定し、回転挙動に応じてエアバッグモジュールの展開モードを設定する。そして、エアバッグシステム１０は、展開モードに応じて各エアバッグモジュールの展開状態を制御する。

制御ユニット２０には、衝突時の加速度を車体前部で検出する加速度センサＳａ１，Ｓａ２、衝突時の加速度を車体側部１６，１７で検出する加速度センサＳａ３〜Ｓａ６、衝突時の加速度を車体後部で検出する加速度センサＳａ７，Ｓａ８が接続されている。また、制御ユニット２０には、ドライバシート１２における乗員の有無や体格等を検出する着座センサＳｂ１、パッセンジャシート１３における乗員の有無や体格等を検出する着座センサＳｂ２、右リヤシート１４における乗員の有無や体格等を検出する着座センサＳｂ３、左リヤシート１５における乗員の有無や体格等を検出する着座センサＳｂ４が接続されている。さらに、制御ユニット２０には、各車輪の回転速度を検出する車輪速センサ２１、ステアリングホイールの操舵角を検出する操舵角センサ２２等が接続されている。なお、制御ユニット２０には、衝突時の加速度を検出する他の加速度センサ２３が組み込まれている。

続いて、制御ユニット２０の機能について詳細に説明する。図５は制御ユニット２０が有する機能の一部を示すブロック図である。図５に示すように、制御ユニット２０は、車両１１の回転挙動を判定する車両挙動判定部３０を有している。また、制御ユニット２０は、車両１１の回転挙動に基づきエアバッグモジュールＡ１〜Ａ１４およびウィンドウレギュレータＲ１〜Ｒ４を制御する乗員保護制御部３１を有している。車両挙動判定部３０は、画像処理部３２、特徴点抽出部３３、データ記憶部３４、特徴点比較部３５および挙動判定部３６を備えている。また、乗員保護制御部３１は、展開モード設定部３７、エアバッグ制御部３８およびウィンドウ制御部３９を備えている。このような構成の制御ユニット２０は、後述するように、ロール判定部、エアバッグ制御部、ウィンドウ制御部、特徴点抽出部、移動量演算部および挙動判定部として機能する。

カメラユニットＣ１〜Ｃ４は、所定の撮像周期毎に画像データを制御ユニット２０の画像処理部３２に出力する。画像処理部３２は、画像データに対して、ノイズ除去処理、エッジ抽出処理および２値化処理等を実行する。これらの補正処理が施された画像データは画像処理部３２から特徴点抽出部３３に送信され、特徴点抽出部３３において画像データから特徴点が抽出される。例えば、特徴点抽出部３３は、画像データから濃度勾配のある点を特徴点として抽出する。このような特徴点が抽出される対象物としては、車両周囲に存在するあらゆる物が対象となる。例えば、停止車両、先行車両、後続車両、併走車両、走行道路の白線、標識、信号機、電柱、ガードレール、縁石等から特徴点を抽出することが可能である。また、抽出される特徴点としては、物に限られることはなく、走行道路の白線等が交わる無限遠点つまり消失点であっても良い。

画像データから抽出された特徴点は、特徴点抽出部３３からデータ記憶部３４に格納され、特徴点抽出部３３から特徴点比較部３５に送信される。そして、特徴点比較部（移動量演算部）３５は、データ記憶部３４から送信される前回の特徴点と、特徴点抽出部３３から送信される今回の特徴点とを比較し、画像データ上で移動する特徴点の移動量を演算する。つまり、特徴点比較部３５においては、撮像時点が異なる複数の画像データに基づき、特徴点の画素の流れに相当するオプティカルフローが検出される。続いて、特徴点比較部３５は、挙動判定部３６に特徴点の移動量を送信する。そして、挙動判定部３６は、車両１１の回転挙動がロール軸回りに回転するロールオーバー挙動であるか否かを判定する。なお、ロール軸とは、車両前部と車両後部とのロールセンタを結ぶ軸であり、車両１１の前後方向に伸びる軸である。

以下、ロールオーバー挙動の判定方法について説明する。まず、図６および図７を参照し、車両前後のカメラユニットＣ１，Ｃ２を用いたロールオーバー挙動の判定方法について説明する。その後、図８および図９を参照し、車両左右のカメラユニットＣ３，Ｃ４を用いたロールオーバー挙動の判定方法について説明する。

［ロールオーバー挙動の判定例１］
図６（ａ）および（ｂ）はロールオーバー挙動発生時の前方画像データと後方画像データとの変化を示すイメージ図である。図６（ａ）にはロールオーバー挙動発生前の状況が示され、図６（ｂ）にはロールオーバー挙動発生時の状況が示されている。図６（ａ）および（ｂ）に示すように、車両１１に右回りのロールオーバー挙動が発生した場合には、前方画像データは左側（矢印α方向）に傾動し、後方画像データは左側（矢印β方向）に傾動する。すなわち、前方画像データまたは後方画像データから特徴点を抽出し、この特徴点の移動量の垂直方向成分を演算することにより、車両１１のロールオーバー挙動を検出することが可能となる。

ここで、図７はロールオーバー挙動発生時における前方画像データの特徴点の移動状況を示すイメージ図である。図７には、ロールオーバー挙動発生前の走行道路上の白線が実線で示され、ロールオーバー挙動発生時の走行道路上の白線が一点鎖線で示されている。図７に示すように、まず、前方画像データの領域を、消失点よりも左側の領域ＡＬと、消失点よりも右側の領域ＡＲとに区画する。次いで、撮像時点が前の前方画像データの領域ＡＬから、特徴点として左特徴点ＰＬ１が抽出され、撮像時点が後の前方画像データの領域ＡＬから、共通の特徴点として左特徴点ＰＬ２が抽出される。同様に、撮像時点が前の前方画像データの領域ＡＲから、特徴点として右特徴点ＰＲ１が抽出され、撮像時点が後の前方画像データの領域ＡＲから、共通の特徴点として右特徴点ＰＲ２が抽出される。なお、図示する場合には、標識４０が左特徴点ＰＬ１として抽出され、白線が右特徴点ＰＲ１として抽出されている。

このとき、左特徴点の移動量（ＰＬ１→ＰＬ２）の垂直方向成分が下向きのＹａであるのに対し、右特徴点の移動量（ＰＲ１→ＰＲ２）の垂直方向成分が上向きのＹｂであった場合について考える。この場合は、左側の領域ＡＬが下がって右側の領域ＡＲが上がる状況であり、前方画像データが左回りに回転する状況であることから、車両１１に右回りのロールオーバー挙動が発生していると判定される。一方、図示する状況とは逆に、左特徴点ＰＬ１の移動量の垂直方向成分が上向きであり、右特徴点ＰＲ１の移動量の垂直方向成分が下向きであった場合には、車両１１に左回りのロールオーバー挙動が発生していると判定される。

なお、前述の説明では、左特徴点と右特徴点との垂直方向成分の向きが逆転していることから、車両１１にロールオーバー挙動が発生すると判定しているが、これに限られることはない。例えば、左特徴点と右特徴点との垂直方向成分の向きが共通であったとしても、垂直方向成分に所定の閾値を上回る差が認められる場合には、車両１１にロールオーバー挙動が発生していると判定される。また、左特徴点と右特徴点との垂直方向成分の向きが逆転している場合であっても、垂直方向成分の差が所定の閾値を下回る場合には、ロールオーバー挙動が発生していないと判定される。なお、前述の説明では、前方画像データから抽出した特徴点を用いて、車両１１のロールオーバー挙動を検出しているが、これに限られることはなく、後方画像データから抽出した特徴点を用いて、車両１１のロールオーバー挙動を判定しても良いことはいうまでもない。

［ロールオーバー挙動の判定例２］
図８（ａ）および（ｂ）はロールオーバー挙動発生時の左方画像データと右方画像データとの変化を示すイメージ図である。図８（ａ）にはロールオーバー挙動発生前の状況が示され、図８（ｂ）にはロールオーバー挙動発生時の状況が示されている。図８（ａ）および（ｂ）に示すように、車両１１に右回りのロールオーバー挙動が発生した場合には、左方画像データは下方（矢印α方向）に移動し、右方画像データは上方（矢印β方向）に移動する。すなわち、左方画像データおよび右方画像データから特徴点を抽出し、これら特徴点の移動量の垂直方向成分を演算して比較することにより、車両１１のロールオーバー挙動を判定することが可能となる。

例えば、左方画像データから特徴点として左特徴点ＰＬを抽出し、右方画像データから特徴点として右特徴点ＰＲを抽出する。そして、左特徴点ＰＬと右特徴点ＰＲとの移動量の垂直方向成分を比較し、左特徴点ＰＬが右特徴点ＰＲよりも下方に大きく移動する場合には、車両１１に右回りのロールオーバー挙動が発生していると判定される。一方、特徴点ＰＬと右特徴点ＰＲとの移動量の垂直方向成分を比較し、右特徴点ＰＲが左特徴点ＰＬよりも下方に大きく移動する場合には、車両１１に左回りのロールオーバー挙動が発生していると判定される。なお、図示する場合には、ガードレール４１の反射鏡が特徴点として抽出されている。

ここで、図９（ａ）および（ｂ）はロールオーバー挙動発生時における左特徴点と右特徴点との移動状況を示すイメージ図である。なお、図９（ａ）にはロールオーバー挙動発生前の状況が示され、図９（ｂ）にはロールオーバー挙動発生時の状況が示されている。図９（ａ）および（ｂ）に示すように、撮像時点が前の左方画像データから特徴点として左特徴点ＰＬ１が抽出され、撮像時点が後の左方画像データから共通の特徴点として左特徴点ＰＬ２が抽出される。同様に、図９（ａ）および（ｂ）に示すように、撮像時点が前の右方画像データから特徴点として右特徴点ＰＲ１が抽出され、撮像時点が後の右方画像データから共通の特徴点として右特徴点ＰＲ２が抽出される。

このとき、左方画像データにおいては、左特徴点の移動量（ＰＬ１→ＰＬ２）の垂直方向成分が下向きのＹａであるのに対し、右方画像データにおいては、右特徴点の移動量（ＰＲ１→ＰＲ２）の垂直方向成分が上向きのＹｂであった場合について考える。この場合は、左方画像データが下がって右方画像データが上がる状況であることから、車両１１に右回りのロールオーバー挙動が発生していると判定される。一方、図示する状況とは逆に、左特徴点ＰＬ１の移動量の垂直方向成分が上向きであり、右特徴点ＰＲ１の移動量の垂直方向成分が下向きであった場合には、車両１１に左回りのロールオーバー挙動が発生していると判定される。

なお、前述の説明では、左特徴点と右特徴点との垂直方向成分の向きが逆転していることから、車両１１にロールオーバー挙動が発生すると判定しているが、これに限られることはない。例えば、左特徴点と右特徴点との垂直方向成分の向きが共通であったとしても、垂直方向成分に所定の閾値を上回る差が認められる場合には、車両１１にロールオーバー挙動が発生していると判定される。また、左特徴点と右特徴点との垂直方向成分の向きが逆転している場合であっても、垂直方向成分の差が所定の閾値を下回る場合には、ロールオーバー挙動が発生していないと判定される。

［ロールオーバー挙動の判定フロー例］
続いて、前述したロールオーバー挙動の判定手順をフローチャートに沿って説明する。図１０はロールオーバー挙動の判定手順の一例を示すフローチャートである。図１０のフローチャートには、車両左右のカメラユニットＣ３，Ｃ４を用いた判定手順が示されている。

図１０に示すように、ステップＳ１１では、カメラユニットＣ３，Ｃ４から制御ユニット２０に左方画像データおよび右方画像データが取り込まれ、ステップＳ１２では、制御ユニット２０によって左方画像データおよび右方画像データにノイズ除去等の補正処理が施される。続くステップＳ１３では、左方画像データから左特徴点Ｐ１が抽出され、ステップＳ１４では、右方画像データから右特徴点Ｐ２が抽出される。次いで、ステップＳ１５では、撮像時点の異なる新旧の左特徴点Ｐ１が比較され、新旧の左方画像データ間における左特徴点Ｐ１の移動量Ｌ１が演算される。また、ステップＳ１５では、移動量Ｌ１の垂直方向成分Ｌｙ１が演算される。同様に、続くステップＳ１６では、撮像時点の異なる新旧の右特徴点Ｐ２が比較され、新旧の左方画像データ間における右特徴点Ｐ２の移動量Ｌ２が演算される。また、ステップＳ１６では、移動量Ｌ２の垂直方向成分Ｌｙ２が演算される。

次いで、ステップＳ１７では、移動量Ｌ１と移動量Ｌ２との差の絶対値が、所定の閾値α１以上であるか否かが判定される。ステップＳ１７において、移動量Ｌ１，Ｌ２の差が閾値α１未満であると判定された場合には、ステップＳ１１に戻って新たな左方画像データおよび右方画像データが取り込まれる。一方、ステップＳ１７において、移動量Ｌ１，Ｌ２の差が閾値α１以上であると判定された場合には、ステップＳ１８に進み、垂直方向成分Ｌｙ１と垂直方向成分Ｌｙ２との差の絶対値が、所定の閾値α２以上であるか否かが判定される。ステップＳ１８において、垂直方向成分Ｌｙ１，Ｌｙ２の差が閾値α２以上であると判定された場合には、ステップＳ１９に進み、車両１１に所定の閾値を上回るロールオーバー挙動が発生していると判定される。一方、ステップＳ１８において、垂直方向成分Ｌｙ１，Ｌｙ２の差が閾値α２未満であると判定された場合には、ステップＳ１１に戻って新たな左方画像データおよび右方画像データが取り込まれる。

なお、ロールオーバー挙動の回転方向については、垂直方向成分Ｌｙ１，Ｌｙ２の向きに基づき判定される。また、左特徴点および右特徴点を抽出する画像データとしては、左方画像データおよび右方画像データに限られることはない。例えば、前方画像データから左特徴点と右特徴点とを抽出し、これらの特徴点に基づいてロールオーバー挙動の発生を判定しても良い。また、後方画像データから左特徴点と右特徴点とを抽出し、これらの特徴点に基づいてロールオーバー挙動の発生を判定しても良い。

［エアバッグ制御］
続いて、車両１１の回転挙動に応じてエアバッグモジュールＡ１〜Ａ１４を展開するエアバッグ制御について説明する。前述したように、エアバッグ制御を実行する制御ユニット２０は、挙動判定部３６によって判定された回転挙動に応じて、エアバッグモジュールＡ１〜Ａ１４およびウィンドウレギュレータＲ１〜Ｒ４を制御する乗員保護制御部３１を有している。図５に示すように、乗員保護制御部３１は、回転挙動に基づいてエアバッグモジュールＡ１〜Ａ１４の展開モードを設定する展開モード設定部３７と、展開モードに応じてエアバッグモジュールＡ１〜Ａ１４を展開するエアバッグ制御部３８とを備えている。また、乗員保護制御部３１は、回転挙動に基づいてウィンドウレギュレータＲ１〜Ｒ４を制御するウィンドウ制御部３９を備えている。なお、エアバッグモジュールＡ１〜Ａ１４は、ガスを発生させるインフレータ４２と、ガスによって膨張するバッグ４３とを有している。衝突発生時には、エアバッグ制御部３８からインフレータ４２に点火信号が出力され、インフレータ４２から放出されるガスによってバッグ４３が膨張状態となる。

以下、エアバッグ制御の実行手順について説明する。図１１はエアバッグ制御の実行手順の一例を示すフローチャートである。図１１に示すように、ステップＳ２１では、車両１１に所定の閾値を上回るロールオーバー挙動が発生しているか否かが判定される。このステップＳ２１では、所定のロール角度やロール速度を上回るロールオーバー挙動、つまり車両１１に横転の虞があるロールオーバー挙動が発生しているか否かが判定される。ステップＳ２１において、ロールオーバー挙動が発生していると判定された場合には、ステップＳ２２に進み、車体側部１６，１７のエアバッグモジュールを中心に展開するロールオーバー展開モードが設定される。このロールオーバー展開モードが設定されると、ステップＳ２３に進み、ウィンドウレギュレータＲ１〜Ｒ４が制御され、車体側部１６，１７の窓ガラスＷ１〜Ｗ４が閉じられる。また、ステップＳ２１において、ロールオーバー挙動が発生していないと判定された場合には、ステップＳ２４に進み、通常展開モードが設定される。この通常展開モードは、衝突時に所定レベル以上の加速度を検出する加速度センサＳａ１〜Ｓａ８の位置に基づいて、展開対象となるエアバッグモジュールＡ１〜Ａ１４を選択して展開する展開モードである。

このように、エアバッグモジュールＡ１〜Ａ１４の展開モードが設定されると、ステップＳ２５に進み、エアバッグモジュールＡ１〜Ａ１４に対する展開指令の有無が判定される。このステップＳ２５においては、例えば、加速度センサＳａ１〜Ｓａ８の何れかにおいて所定レベル以上の加速度が検出され、かつ制御ユニット２０内の加速度センサ２３によって所定レベル以上の加速度が検出された場合に、エアバッグモジュールＡ１〜Ａ１４に対する展開指令が有ると判定される。ここで、ロールオーバー挙動が著しく閾値を超えており、車両１１の横転が避けられないと判断される場合は、乗員の車外放出を避ける観点から、加速度センサＳａ１〜Ｓａ８の閾値をより高感度側に変更しても良く、もしくは加速度センサの信号によらず展開指令を出しても良い。ステップＳ２５において、展開指令が有ると判定されると、ステップＳ２６に進み、制御ユニット２０から展開対象のエアバッグモジュールＡ１〜Ａ１４に点火信号が出力される。なお、各展開モードにおいて、展開対象となるエアバッグモジュールＡ１〜Ａ１４は、各シート１２〜１５における乗員の着座状況、所定レベル以上の加速度を検出した加速度センサＳａ１〜Ｓａ８の位置等によって決定される。

図１２および図１３は、エアバッグモジュールの展開状況の一例を示す図である。なお、図１２および図１３には、ロールオーバー展開モードが設定され、乗員がドライバシート１２に着座した状況が示されている。

車両１１に所定閾値を超えるロールオーバー挙動が発生する状況とは、例えば、車両１１が斜面に沿って横転する虞のある状況や、車両１１が縁石等に衝突して横転する虞のある状況である。このような車両１１の横転状況から乗員を保護するためには、横転状況に応じてエアバッグモジュールを展開させることが重要である。このため、車両１１に所定閾値を上回るロールオーバー挙動が発生した場合には、車体側部１６のエアバッグモジュールＡ３，Ａ１３を中心にエアバッグモジュールを展開するロールオーバー展開モードが設定される。

ところで、車体側部１６のエアバッグモジュールＡ３，Ａ１３を展開する際に、ドアＤ１の窓ガラスＷ１が開かれていると、エアバッグモジュールＡ３，Ａ１３が車外に露出することから、エアバッグモジュールＡ３，Ａ１３を適切に機能させることが困難となる。そこで、図１２（ａ）に示すように、ロールオーバー展開モードの設定時に窓ガラスＷ１が開いていた場合には、図１２（ｂ）に示すように、横転前からウィンドウレギュレータＲ１が制御されて窓ガラスＷ１が閉じられる。これにより、図１３（ａ）および（ｂ）に示すように、横転時においては、車体側部１６の窓ガラスＷ１を閉じた状態のもとで、車体側部１６のエアバッグモジュールＡ３，Ａ１３が展開される。これにより、エアバッグモジュールＡ３，Ａ１３を車外に露出させることなく、エアバッグモジュールＡ３，Ａ１３を適切に機能させることが可能となる。

また、車両１１が横転する際には、車体の下部から上部にかけて徐々に路面等に接触することが想定される。このため、ロールオーバー展開モードにおいては、図１３（ａ）に示すように、エアバッグモジュールＡ１３よりも下方のエアバッグモジュールＡ３を展開させ始めた後に、図１３（ｂ）に示すように、エアバッグモジュールＡ３よりも上方のエアバッグモジュールＡ１３を展開させ始めている。このように、エアバッグモジュールＡ３，Ａ１３の展開タイミングをずらすことにより、車両１１の横転状況に合わせてエアバッグモジュールＡ３，Ａ１３を適切に展開することが可能となる。すなわち、車両１１の横転時には、車体下部に衝撃力が入力された後に、車体上部に衝撃力が入力されるため、下側のエアバッグモジュールＡ３を先に展開させ、上側のエアバッグモジュールＡ１３を後に展開させている。これにより、衝撃力の入力に合わせてエアバッグモジュールＡ３，Ａ１３を展開することができ、車両１１の横転から乗員を適切に保護することが可能となる。

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。前述の説明では、車両周囲の画像データから車両１１のロールオーバー挙動を判定しているが、これに限られることはない。例えば、ロール軸回りの回転速度を検出する角速度センサであるロールレートセンサを車両に搭載し、ロールレートセンサの出力信号に基づいてロールオーバー挙動を判定しても良い。すなわち、前述の説明では、カメラユニットＣ１〜Ｃ４によってロール判定部を構成しているが、これに限られることはなく、ロールレートセンサによってロール判定部を構成しても良い。

なお、前述の説明では、ロール判定部、エアバッグ制御部、ウィンドウ制御部、特徴点抽出部、移動量演算部および挙動判定部を、１つの制御ユニット２０に組み込んでいるが、これに限られることはない。例えば、ロール判定部、エアバッグ制御部、ウィンドウ制御部、特徴点抽出部、移動量演算部および挙動判定部を、複数の制御ユニットに分けて組み込んでも良い。

１０ エアバッグシステム（乗員保護装置）
１１ 車両
１６，１７ 車体側部
２０ 制御ユニット
３０ 車両挙動判定部（ロール判定部）
３３ 特徴点抽出部
３５ 特徴点比較部（移動量演算部）
３６ 挙動判定部
３８ エアバッグ制御部
３９ ウィンドウ制御部
Ａ３，Ａ９，Ａ６，Ａ１１ エアバッグモジュール（第１エアバッグモジュール）
Ａ１３，Ａ１４ エアバッグモジュール（第２エアバッグモジュール，カーテンエアバッグモジュール）
Ｃ１〜Ｃ４ カメラユニット（センサ部，ロール判定部）
Ｗ１〜Ｗ４ 窓ガラス
Ｒ１〜Ｒ４ ウィンドウレギュレータ

Claims (4)

1. 車体のロール軸回りの回転挙動を判定するロール判定部と、
   車体側部に設けられる第１エアバッグモジュールと、
   前記車体側部に設けられ、前記第１エアバッグモジュールよりも上方に配置される第２エアバッグモジュールと、
   前記回転挙動に基づいて、前記第１エアバッグモジュールと前記第２エアバッグモジュールとの展開状態を制御するエアバッグ制御部と、
   を有し、
   前記エアバッグ制御部は、前記回転挙動が閾値を上回ると判定された場合に、前記第１エアバッグモジュールを展開させ始めた後に、前記第２エアバッグモジュールを展開させ始める、乗員保護装置。
2. 請求項１記載の乗員保護装置において、
   前記車体側部の窓ガラスを開閉させるウィンドウレギュレータと、
   前記ウィンドウレギュレータを制御するウィンドウ制御部と、を有し、
   前記ウィンドウ制御部は、前記回転挙動が閾値を上回ると判定された場合に、前記ウィンドウレギュレータを制御して前記窓ガラスを閉じる、乗員保護装置。
3. 請求項１または２記載の乗員保護装置において、
   前記第２エアバッグモジュールは、前記車体側部の窓ガラスを覆うカーテンエアバッグモジュールである、乗員保護装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の乗員保護装置において、
   前記ロール判定部は、
   撮像周期毎に車両周囲を撮像して画像データを出力するセンサ部と、
   前記センサ部より出力される複数の前記画像データから、共通の特徴点を抽出する特徴点抽出部と、
   撮像時点の異なる複数の前記特徴点を比較し、前記特徴点の移動量を演算する移動量演算部と、
   前記特徴点の移動量に基づいて、前記回転挙動を判定する挙動判定部と、
   を有する、乗員保護装置。

Images