JP2016141193A - 衝突形態判定システム - Google Patents
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Abstract
【課題】衝突形態判定システムに関し、衝突形態の判定精度を向上させる。
【解決手段】車両の側面ドア内に配置され、車両前後方向に延在する中空部材4と、車両の一次衝突に際し、中空部材4内部の圧力の増減変化を検出する圧力センサ2A,2Bと、圧力センサ2A,2Bで検出された圧力の増減に基づき衝突方向を判定する判定部11とを備える。判定部11は、圧力の増加した一次衝突を前突と判定し、圧力の減少した一次衝突を側突と判定する。
【選択図】図5
【解決手段】車両の側面ドア内に配置され、車両前後方向に延在する中空部材4と、車両の一次衝突に際し、中空部材4内部の圧力の増減変化を検出する圧力センサ2A,2Bと、圧力センサ2A,2Bで検出された圧力の増減に基づき衝突方向を判定する判定部11とを備える。判定部11は、圧力の増加した一次衝突を前突と判定し、圧力の減少した一次衝突を側突と判定する。
【選択図】図5
Description
本発明は、車両の衝突形態を判定するシステムに関する。
従来、車両のドアに取り付けられた圧力センサを用いて、側突(側面衝突)を検出する技術が知られている。例えば、ドアの内部に配置される補強材としてのサイドインパクトバー(インパクトビーム)を密閉構造とし、その内圧が変化したことを以て側突が発生したと判断する技術が存在する(特許文献1参照)。
しかしながら、サイドインパクトバーの変形による内圧変化は、車両の側方からの衝突だけでなく、前方からの衝突によっても生じることがある。そのため、従来の技術では、衝突の方向を識別できない場合がある。
なお、衝突形態の判定精度を向上させることは、近年整備されつつある緊急通報システムを運用する上で重要である。緊急通報システムとは、車両事故等の発生時に事故状況や乗員の状態に関する情報を無線通信で警察署,消防署,病院等へと通報,連絡するシステムである。緊急通報システムを介して通報される事故発生時の情報は、その後の事故対応や乗員の救護等に活用される。したがって、衝突形態の判定精度を向上させることで、より適切な事故対応を選択することができるようになり、その乗員に最適な救護措置を講ずることが可能となる。
本件は、上記のような課題に鑑み創案されたものであり、衝突形態の判定精度を向上させることができるようにした車両の衝突判定装置を提供することを目的の一つとする。なお、この目的に限らず、後述する「発明を実施するための形態」に示す各構成から導き出される作用効果であって、従来の技術では得られない作用効果を奏することも、本件の他の目的として位置付けることができる。
(1)ここで開示する衝突形態判定システムは、車両の側面ドア内に配置され、車両前後方向に延在する中空部材と、前記車両の一次衝突に際し、前記中空部材の内部の圧力の増減変化を検出する圧力センサとを備える。また、前記圧力センサで検出された前記圧力の増減に基づき衝突方向を判定する判定部を備える。前記判定部は、前記圧力の増加した前記一次衝突を前突と判定し、前記圧力の減少した前記一次衝突を側突と判定する。
(2)前記圧力センサが、前記車両の両側面の各々に設けられるとともに、前記判定部が、前記圧力センサで検出された二つの前記圧力のうち、他方よりも先に変化した一方の圧力の増減に基づき前記前突と前記側突とを判定することが好ましい。
(3)前記判定部が、前記側突の判定に際し、前記一方の圧力に基づき衝突形態を判定することが好ましい。
(3)前記判定部が、前記側突の判定に際し、前記一方の圧力に基づき衝突形態を判定することが好ましい。
(4)前記判定部が、前記前突の判定に際し、前記一方の圧力と前記他方の圧力とを併用して衝突形態を判定することが好ましい。
(5)前記判定部が、前記前突の判定に際し、前記一方の圧力に基づき前記一次衝突におけるオフセットの度合いを判定することが好ましい。
(5)前記判定部が、前記前突の判定に際し、前記一方の圧力に基づき前記一次衝突におけるオフセットの度合いを判定することが好ましい。
(6)前記判定部が、前記前突の判定に際し、前記他方の圧力に基づき正面衝突とオフセット衝突とを判定することが好ましい。
なお、前記衝突形態判定システムが、前記判定部で判定された前記衝突方向に関する情報を前記車両の外部(例えば、警察,医療機関,道路管理者等)に送信する送信部を備えることが好ましい。
なお、前記衝突形態判定システムが、前記判定部で判定された前記衝突方向に関する情報を前記車両の外部(例えば、警察,医療機関,道路管理者等)に送信する送信部を備えることが好ましい。
(7)前記中空部材が、前記側面ドアのインナパネルに固定された外板と、前記外板に対向配置された内板と、前記外板及び前記内板を離接自在に接続する蛇腹壁と、前記側面ドアのアウタパネルと前記内板との間を接続して前記側突の荷重を前記内板に伝達する押し出し部材と、を有することが好ましい。
開示の衝突形態判定システムによれば、圧力の増減方向とドアの変形状態とを対応させることができ、衝突形態の判定精度をより向上させることができる。
図面を参照して、実施形態としての衝突形態判定システムについて説明する。以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができるとともに、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることが可能である。
[1.装置構成]
本実施形態の衝突形態判定システムは、緊急通報システムに対応した車両20(自動車)に適用される。図1に示すように、この車両20には、緊急通報ECU10(判定装置)と無線通信用アンテナ18とが装備される。緊急通報ECU10は、交通事故,車両故障が発生したときや乗員の健康状態が急変したときに、事故状況や乗員に関する情報を無線通信で警察署,消防署,病院等へと通報する機能を持った電子制御装置である。この緊急通報ECU10は、プロセッサ装置やメモリ装置を集積した電子デバイス(コンピュータ)として形成される。緊急通報ECU10の内部には、例えば中央処理装置(Central Processing Unit),メモリ装置,インタフェイス装置等が内蔵され、これらが内部バスを介して接続される。緊急通報ECU10は、任意の電力源(例えば車載バッテリーやボタン電池等)からの電力供給を受けて作動する。
本実施形態の衝突形態判定システムは、緊急通報システムに対応した車両20(自動車)に適用される。図1に示すように、この車両20には、緊急通報ECU10(判定装置)と無線通信用アンテナ18とが装備される。緊急通報ECU10は、交通事故,車両故障が発生したときや乗員の健康状態が急変したときに、事故状況や乗員に関する情報を無線通信で警察署,消防署,病院等へと通報する機能を持った電子制御装置である。この緊急通報ECU10は、プロセッサ装置やメモリ装置を集積した電子デバイス(コンピュータ)として形成される。緊急通報ECU10の内部には、例えば中央処理装置(Central Processing Unit),メモリ装置,インタフェイス装置等が内蔵され、これらが内部バスを介して接続される。緊急通報ECU10は、任意の電力源(例えば車載バッテリーやボタン電池等)からの電力供給を受けて作動する。
緊急通報ECU10から送信される情報の具体例としては、車両20の位置,衝撃の度合い(加速度,角加速度),車両20の衝突形態,乗員数,乗員の健康状態等の情報が挙げられる。これらの情報は、例えばGPS(Global Positioning System),加速度センサ,角速度センサ,人感センサ,重量センサ,バイタルセンサ(生体情報センサ)等で取得される。本実施形態では、おもに車両20の一次衝突における衝突形態を検出,判定するための制御構成について詳述する。
車両20の前方側面に配置された側面ドア1の内部には、サイドインパクトバー3と圧力検出バー4とが取り付けられる。サイドインパクトバー3は、側面ドア1の変形を抑制するパイプ状の補強材である。このサイドインパクトバー3は、側面ドア1のアウタパネル1Aとインナパネル1Bとに挟まれた中空部内において、アウタパネル1Aの内表面に沿って車両前後方向に配設される。また、サイドインパクトバー3の左右両端部は、側面ドア1の前端部,後端部の各々に固定される。これにより、側面ドア1の剛性が向上し変形が抑制される。なお、インナパネル1Bよりも車室側には、美装用のドアトリム1Cが取り付けられる。ドアトリム1Cには、アームレストや小物入れが一体成形される。
圧力検出バー4(中空部材)は、側面ドア1の変形状態を検出,判定するための装置であり、車両20の側面ドア1内に配置された中空の部材である。圧力検出バー4は、車両前後方向に延在するように側面ドア1内に固定される。本実施形態では、圧力検出バー4が、側面ドア1に入力される衝撃荷重の作用方向に応じて伸張,縮小するように形成される。図2,図3に示すように、圧力検出バー4が取り付けられる位置は、サイドインパクトバー3と同様に、アウタパネル1Aとインナパネル1Bとに挟まれた中空部内であり、アウタパネル1Aの内表面に沿って車両前後方向に配設される。
一方、圧力検出バー4の形状は、例えばピストンロッドがシリンダチューブの内側に摺動可能に挿入される伸縮シリンダ状に形成されており、サイドインパクトバー3とは異なる構造を持つ。図3に示すように、このサイドインパクトバー3には、外筒5(外筒部),内筒6(内筒部),ブラケット7が設けられる。外筒5,内筒6はともに筒状の部材であり、内筒6は外筒5の内筒面に沿って摺動自在に挿入される。外筒5の筒部5Aは円筒状であり、円筒6の筒部6Aは筒部5Aの内側でスライド移動する程度の外径を持った円筒状である。外筒5は、伸縮シリンダのシリンダチューブに相当する部位となり、内筒6は、ピストンロッドに相当する部位となる。
外筒5の両端部のうち、内筒6が挿入される一端部とは反対側の他端部は、閉塞部材5Bで閉鎖されてブラケット7に固定,支持される。一方、内筒6は、両端部のうち外筒5に挿入される一端部が閉塞部材6Bで閉鎖され、他端部がブラケット7で閉塞されて固定,支持される。これらの二つのブラケット7はそれぞれ、側面ドア1の前端部,後端部に固定される。これにより、圧力検出バー4は、サイドインパクトバー3と同様にアウタパネル1Aの内表面に沿って車両前後方向に配設される。
図3中に示す圧力検出バー4は、車両20の右前ドア(運転席ドア)に内蔵されたものであり、前端部がフロントピラーロア16の近傍に配置されるとともに、後端部がセンターピラー17の近傍に配置される。左前ドア(助手席ドア)に内蔵される圧力検出バー4についても同様である。なお、車両の右後ドア,左後ドアに圧力検出バー4を内蔵させる場合には、前端部をセンターピラー17の近傍に配置し、後端部をリアピラー又はリアピラーロアの近傍に配置すればよい。
外筒5と内筒6との間には、密閉された気密の空間9が形成される。この空間9の内部には、ダンパー部材8が設けられる。ダンパー部材8は、二つの閉塞部材5B,6B間に車両前後方向にわたって介装されて、外筒5及び内筒6の相対移動を抑制するように働く弾性部材(バネ部材,ゴム部材等)である。これにより、圧力検出バー4の伸縮変形に対する復元力が与えられ、内筒6が外筒5の外部へと抜け落ちることが防止される。なお、圧力検出バー4の伸縮変形を抑制しない場合には、ダンパー部材8を省略してもよい。また、外筒5の他端部がブラケット7で閉塞されている場合には、閉塞部材5Bを省略してもよい。
空間9に面する任意の部位には、空間9の内部の圧力P(内圧)を検出する圧力センサ2が取り付けられる。この圧力センサ2は、正圧(大気圧よりも高圧の圧力)だけでなく負圧(大気圧よりも低圧の圧力)も検出可能なセンサである。圧力センサ2で検出される圧力Pの増減量は側面ドア1の変形量に対応し、圧力Pの増減方向(圧力Pが増加したのか、それとも減少したのか)は側面ドア1の変形状態に対応する。ここで、図4(A)〜(C)中に圧力検出バー4を太線で示し、圧力検出バー4の両端部(ブラケット7)を黒丸で示す。
図4(A)は、側面ドア1が変形していない通常時の状態を表す。車両20の前突時には、図4(B)に示すように、側面ドア1に対して車両前方から後方へ向かう方向に荷重が作用するため、圧力検出バー4の全長が縮小して圧力Pが上昇する。これは、車両20の後突時でも同様である。一方、車両20の側突時には、図4(C)に示すように、側面ドア1に対して車両外から車室内へ向かう方向に荷重が作用するため、圧力検出バー4の全長が伸張して圧力Pが減少する。
このように、少なくとも一本の圧力検出バー4で検出された圧力Pを用いることで、車両20が前後方向に衝突したのか、それとも左右方向に衝突したのかを判別可能である。本実施形態では、運転席及び助手席の側面ドア1に圧力検出バー4が一本ずつ設けられ、各々の圧力検出バー4で検出された圧力Pの情報に基づいて、車両20の変形状態が検出,判定される。以下、右前ドア,左前ドアに設けられた圧力センサ2のことを、それぞれ右前ドア圧力センサ2A,左前ドア圧力センサ2Bと呼ぶ。また、これらの圧力センサ2A,2Bで検出された個々の圧力Pを区別する場合には、それぞれの圧力をPR,PLと表記する。
[2.制御構成]
図5に示すように、緊急通報ECU10には、二つの圧力センサ2A,2B,無線通信用アンテナ18,乗員保護装置19が接続される。緊急通報ECU10は、圧力センサ2A,2Bで検出された圧力PR,PLの情報に基づき、車両20の衝突及び変形状態を検出,判定し、乗員保護装置19を作動させるとともに、無線通信で外部へ衝突及び変形状態に関する情報を通報する制御を実施する。乗員保護装置19の具体例としては、フロントエアバッグ装置,サイドエアバッグ装置,カーテンエアバッグ装置,シートベルトのプリテンショナー装置等が挙げられる。本実施形態では、具体的な乗員保護装置19の制御内容についての説明を省略する。
図5に示すように、緊急通報ECU10には、二つの圧力センサ2A,2B,無線通信用アンテナ18,乗員保護装置19が接続される。緊急通報ECU10は、圧力センサ2A,2Bで検出された圧力PR,PLの情報に基づき、車両20の衝突及び変形状態を検出,判定し、乗員保護装置19を作動させるとともに、無線通信で外部へ衝突及び変形状態に関する情報を通報する制御を実施する。乗員保護装置19の具体例としては、フロントエアバッグ装置,サイドエアバッグ装置,カーテンエアバッグ装置,シートベルトのプリテンショナー装置等が挙げられる。本実施形態では、具体的な乗員保護装置19の制御内容についての説明を省略する。
緊急通報ECU10での制御内容は、例えばアプリケーションプログラムとして長期記憶メモリ内に記録され、あるいはコンピュータが読み込み可能なリムーバブルメディア上に記録される。また、このアプリケーションプログラムは、短期記憶メモリのメモリ空間内に展開されて実行される。緊急通報ECU10で実行されるプログラムには、衝突判定部11,保護装置制御部12,通信制御部13が設けられる。
衝突判定部11(判定部)は、一次衝突の衝突形態及び変形状態を判定するものである。ここでは、個々の圧力センサ2で検出された圧力Pに基づいて、衝突の有無が判断される。例えば、圧力Pが大気圧付近の所定圧力範囲内にある場合には、車両20が衝突していないと判定され、所定圧力範囲外にある場合に衝突したと判断される。このとき、圧力Pと大気圧との差が大きいほど、車両20のドア変形量が大きいものと判断される。
また、衝突判定部11は、圧力Pの増減方向に基づいて、一次衝突の衝突方向を判定する。例えば、圧力Pが正圧であれば、圧力Pが増加していることから、前突が発生したものと判断する。一方、圧力Pが負圧であれば、圧力Pが減少していることから、側突(左側突又は右側突)が発生したものと判断する。このように、衝突判定部11では、圧力Pの増減方向に基づいて車両20の衝突方向が判定される。圧力Pと判定内容との関係を、以下の表1及び図6に例示する。また、表1中のPa,Pb,Pc,Pdをそれぞれ、第一閾値,第二閾値,第三閾値,第四閾値と呼ぶ。これらの大小関係は、大気圧をPATMとしてPd<Pc<PATM<Pa<Pbである。なお、表1中の不等号(<)は、閾値を含む記号(≦)に置き換えることができる。
本実施形態の衝突判定部11は、各々の圧力センサ2A,2Bで検出された二つの圧力PR,PLの情報に基づき、衝突方向を判定する。例えば、圧力PR,PLの何れかが第一閾値Paを超えた場合に、前突が発生したものと判定し、圧力PR,PLの何れかが第三閾値Pc未満になった場合に、側突が発生したものと判定する。つまり、二つの圧力PR,PLのうち、他方よりも先に変化した一方の圧力の増減方向に基づいて、前突と側突とが区別される。これにより、一次衝突の発生後における最も早いタイミングで、第一閾値Paを超える程度まで、又は第三閾値Pcを下回る程度まで増減変化した圧力値が、前突,側突を見分けるために参照される値となる。なお、本実施形態での判定対象となる衝突は一次衝突であることから、前突,側突の何れかが一度判定された後には、その判定が覆されることはないものとする。
側突が発生した場合、衝突判定部11は、先に変化した一方の圧力に基づいて衝突形態を判定する。ここで、先に第一閾値Paを超える程度まで、又は第三閾値Pcを下回る程度まで増減変化した一方の圧力を判定圧力Pxと呼び、他方の圧力を判定圧力Pyと呼ぶ。衝突判定部11は、判定圧力Pxが大気圧PATM以下(負圧)であり、かつ、第四閾値Pdよりも大きい場合に、ドア変形量が比較的小さいMDB(Moving Deformable Barrier)側突であると判定する。また、判定圧力Pxが第四閾値Pd以下である場合には、ドア変形量が比較的大きいポール側突であると判定する。何れの場合においても、側突が発生した方向は、判定圧力Pxが検出された側であると判断する。
前突が発生した場合、衝突判定部11は、判定圧力Pxと判定圧力Pyとを併用して衝突形態を判定する。このとき、判定圧力Pxは一次衝突におけるオフセットの度合いを判断するのに用いられる。これに対し、判定圧力Pyは正面衝突とオフセット衝突とを区別するために用いられる。二つの判定圧力Px,Pyを併用することで、例えば正面衝突や右SOI(Small Overlap Impact)衝突,左SOI衝突,右ODB(Offset Deformable Barrier)衝突,左ODB衝突といった多様な衝突形態の判別が容易となる。
本実施形態では、車両20の前面車幅寸法に対する衝突幅寸法の割合(前面衝突割合)が所定値(例えば20〜25%)以下となる前突のことを「SOI衝突」と定義する。また、前面衝突割合が所定値を超え、かつ、第二所定値(例えば40〜50%)以下となる前突のことを「ODB衝突」と定義する。さらに、前面衝突割合が第二所定値を超える前突のことを「正面衝突」と定義する。なお、前面衝突割合は、衝突のオフセット度合いが強まるほど(衝突箇所が左右の何れかに偏るほど)小さくなり、オフセット度合いが弱まるほど大きくなる。
まず、判定圧力Pyが第一閾値Pa以下のとき、衝突判定部11は、判定圧力Pxが第二閾値Pbを超える場合に、ドア変形量が比較的大きくオフセットの度合いが強いSOI衝突であると判定する。一方、判定圧力Pxが第二閾値Pb以下の場合には、ドア変形量が比較的小さくオフセットの度合いがやや弱いODB衝突であると判定する。何れの衝突形態も、オフセット衝突に分類される衝突形態である。また、何れの場合においても、オフセット衝突が発生した車幅方向の位置は、判定圧力Pxが検出された側であると判断する。
また、判定圧力Pyが第一閾値Paを超えるとき、衝突判定部11は、判定圧力Pxの大小に関わらず、正面衝突が発生したものと判定する。このとき、判定圧力Pyが第二閾値Pb以下であれば、ドア変形量が中程度の正面衝突であると判定する。一方、判定圧力Pyが第二閾値Pbを超えていれば、ドア変形量が比較的大きい正面衝突であると判定する。何れの衝突形態も、正面衝突に分類される衝突形態である。
上記のような判定結果は、保護装置制御部12,通信制御部13に伝達される。
上記のような判定結果は、保護装置制御部12,通信制御部13に伝達される。
保護装置制御部12は、衝突判定部11で衝突が検出された場合に、衝突方向に対応する乗員保護装置19を作動させるものである。例えば、前突が検出された場合には、フロントエアバッグ装置やシートベルトのプリテンショナ装置などを作動させる。また、側突が検出された場合には、サイドエアバッグ装置やカーテンエアバッグ装置などを作動させる。このように、衝突形態に応じた乗員保護装置19を作動させることで、より乗員保護性が向上する。
通信制御部13は、衝突判定部11で衝突が検出された場合に、衝突形態に関する情報を外部へと送信,通報するものである。衝突形態に関する情報は、無線通信用アンテナ18を介して警察署,消防署,医療機関等へと送信される。例えば、衝突の種類が側突,前突の何れであるか、衝突方向はどの方向であるか、衝突による車体のドア変形量が大きいか小さいか、といった情報が伝達される。また、衝撃の度合い(加速度,角加速度)や乗員の健康状態等に関する情報も併せて送信される。このように、通信制御部13は衝突判定部11で判定された衝突方向に関する情報を車両20の外部(例えば、警察,医療機関,道路管理者等)に送信する送信部として機能しうる。
[3.フローチャート]
図7は、緊急通報ECU10での衝突判定に関するフローチャートである。このフローは、車両20のメインスイッチがオンである状態にて、緊急通報ECU10の衝突判定部11において所定の周期で繰り返し実施される。ステップA1では、圧力センサ2A,2Bで検出された圧力PR,PLの情報が衝突判定部11に入力される。続くステップA2では、それぞれの圧力PR,PLについて、第一閾値Paを超えるまで増加したか、あるいは第三閾値Pc未満となるまで減少したかが判定される。これらの条件が成立しなければ、衝突が発生していないものと判断されて、現在の演算周期での制御が終了する。一方、条件が成立した場合には、ステップA3に進む。
図7は、緊急通報ECU10での衝突判定に関するフローチャートである。このフローは、車両20のメインスイッチがオンである状態にて、緊急通報ECU10の衝突判定部11において所定の周期で繰り返し実施される。ステップA1では、圧力センサ2A,2Bで検出された圧力PR,PLの情報が衝突判定部11に入力される。続くステップA2では、それぞれの圧力PR,PLについて、第一閾値Paを超えるまで増加したか、あるいは第三閾値Pc未満となるまで減少したかが判定される。これらの条件が成立しなければ、衝突が発生していないものと判断されて、現在の演算周期での制御が終了する。一方、条件が成立した場合には、ステップA3に進む。
ステップA3では、前ステップで条件を満たしたのが、右前ドア圧力センサ2Aで検出された圧力PRであるか否かが判定される。このステップでは、左右のどちらで先に大きな圧力変動が生じたのかが判断される。右側の圧力PRが先に変化した場合にはステップA4に進み、その圧力PRの値が判定圧力Pxとして設定されるとともに、反対側の圧力PLの値が判定圧力Pyとして設定される。また、ステップA5では、先に圧力が変化した方向(変形方向)が右側であることが記憶される。
一方、ステップA3で、左側の圧力PLが先に変化した場合にはステップA6に進み、その圧力PLの値が判定圧力Pxとして設定されるとともに、反対側の圧力PRの値が判定圧力Pyとして設定される。また、ステップA7では、先に圧力が変化した方向(変形方向)が左側であることが記憶される。ステップA5,A7に続くステップA8では、判定圧力Pxが第一閾値Pa未満であるか否かが判定される。この条件が成立する場合には、側突が発生したものと判断されて、図8に示す側突判定フローに進む。また、ステップA8で判定圧力Pxが第一閾値Pa以上の場合には、前突が発生したものと判断されて、図9に示す前突判定フローに進む。
図8に示す側突判定フローのステップB1では、判定圧力Pxが第四閾値Pd未満であるか否かが判定される。この条件が成立する場合にはステップB2に進み、ステップA5,A7の何れかで決定した変形方向側のポール側突が発生したと判定される。一方、ステップB1の条件が不成立の場合には、判定圧力Pxが第四閾値Pd以上、第三閾値Pc未満であることになり、ステップB3に進んで変形方向側のMDB側突が発生したものと判定される。これらのステップB2,B3において、側突に関する衝突形態(側突形態)と衝突の方向(変形方向)とが決定される。
ステップB2,B3に続くステップB4では、側突形態及び変形方向の情報が、通信制御部13から警察署,消防署,医療機関等へと送信される。また、ステップB5では、保護装置制御部12が側突に対応する乗員保護装置19を作動させ、制御が終了する。例えば、変形方向が右側であれば、車両20の右側面のサイドエアバッグ装置,カーテンエアバッグ装置等が作動する。
図9に示す前突判定フローでは、前突に関する衝突形態(前突形態)の判定に際し、二つの変数x,yが用いられる。変数xは、一次衝突におけるオフセット度合いを判断するためのパラメータである。また、変数yは、正面衝突とオフセット衝突とを判別するためのパラメータである。これらの変数x,yは、前突の発生時にのみ使用される。
ステップC1では、判定圧力Pxが第二閾値Pbを超えたか否かが判定される。この条件が成立する場合にはドア変形量が比較的大きいものと判断されてステップC2に進み、変数xの値がx=2に設定される。一方、この条件が不成立の場合にはドア変形量が比較的小さいものと判断されてステップC3に進み、変数xの値がx=1に設定される。
ステップC2,C3に続くステップC4では、判定圧力Pyが第一閾値Pa以下であるか否かが判定される。この条件の成立時には、オフセットの度合いが強い(車両20の左右方向の何れかに偏った)衝突が発生したものと判断されてステップC6に進み、変数yの値がy=0に設定される。また、判定圧力Pyが第一閾値Paを超える場合にはステップC5に進む。
ステップC5では、判定圧力Pyが第二閾値Pbを超えるか否かが判定される。この条件の成立時には、オフセットの度合いが弱く、車両20の前面全体が大きく変形した正面衝突が発生したものと判断されてステップC7に進み、変数yの値がy=2に設定される。一方、判定圧力Pyが第二閾値Pb未満の場合にも、オフセットの度合いが弱く、車両20の前面全体が中程度に変形した正面衝突が発生したものと判断されてステップC8に進み、変数yの値がy=1に設定される。
ステップC6〜C8に続くステップC9では、二つの変数x,yに基づき、例えば図10に示すような前突判定マップに従って、前突形態が判定される。左右の圧力センサ2A,2Bのうち先に圧力が変化した方向(変形方向)が左側の場合には、図10中の左側のマップが使用され、変形方向が右側の場合には、右側のマップが使用される。ここで、変数yがy=0のとき、変数xがx=1であればODB衝突が発生したものと判定され、x=2であればSOI衝突が発生したものと判定される。
また、変数yがy=1のときは、変数xの大小に関わらず、中程度の正面衝突が発生したものと判定される。さらに、変数yがy=2のときは、変数xの大小に関わらず、y=1の場合よりもドア変形量の大きい正面衝突が発生したものと判定される。ステップC10では、上記のような前突形態の情報が通信制御部13から外部へと送信される。また、ステップC11では、保護装置制御部12が前突に対応する乗員保護装置19を作動させ、制御が終了する。
[4.効果]
[4−1.装置構成に由来する効果]
(1)上記の車両20では、外筒5が側面ドア1の前後方向一端部に固定され、内筒6が側面ドア1の前後方向他端部に固定される。また、外筒5と内筒6とに挟まれた気密の空間9の圧力Pが圧力センサ2で検出される。このような構造により、圧力Pの増減方向が側面ドア1の変形状態に対応するものとなり、車両20の衝突方向を推定することが可能となる。したがって、衝突形態の判定精度をより向上させることができる。
[4−1.装置構成に由来する効果]
(1)上記の車両20では、外筒5が側面ドア1の前後方向一端部に固定され、内筒6が側面ドア1の前後方向他端部に固定される。また、外筒5と内筒6とに挟まれた気密の空間9の圧力Pが圧力センサ2で検出される。このような構造により、圧力Pの増減方向が側面ドア1の変形状態に対応するものとなり、車両20の衝突方向を推定することが可能となる。したがって、衝突形態の判定精度をより向上させることができる。
(2)図4(A)〜(C)に示すように、側面ドア1が圧縮変形すれば圧力Pが増加し、側面ドア1が伸張変形すれば圧力Pが減少する。この特性を踏まえて、緊急通報ECU10の衝突判定部11は、圧力Pが増加した衝突を前突と判定し、圧力Pが減少した衝突を側突(左右方向の衝突)と判定する。このような判定手法により、車両前後方向の衝突(前突)と車幅方向の衝突(側突)とを精度よく、かつ容易に判別することができる。したがって、衝突形態の判定精度をより向上させることができる。
(3)また、空間9の内部にはダンパー部材8が設けられているため、外筒5,内筒6の相対移動を抑制することができる。これにより、圧力検出バー4自体の剛性を高めることができ、サイドインパクトバー3と同様に(第二の補強材として)機能させることができる。つまり、側面ドア1を補強することができ、乗員保護性をより高めることができる。また、ダンパー部材8を設けることで、通常走行時に発生しうる車体振動や荷重が圧力検出バー4に作用したとしても、圧力Pの変化が抑制される。したがって、衝突形態の誤検出を抑制することができ、衝突形態の判定精度を向上させることができる。
(4)上記の圧力検出バー4は、車両20の左側面ドアと右側面ドアとの両方に設けられ、二つの圧力を比較することによって左側突と右側突とが識別される。このように、左右方向に隣接するドアの各々に圧力検出バー4を配置することで、左側突及び右側突の判定精度をより向上させることができ、すなわち、衝突方向の判定精度をより向上させることができる。
[4−2.制御構成に由来する効果]
(1)上記の緊急通報ECU10では、圧力センサ2で検出された圧力Pの増減方向に基づいて、衝突方向が判定される。例えば、圧力Pが上昇したときには、前突が発生したものと判定され、圧力Pが減少したときには側突(左右方向の衝突)が発生したものと判定される。このように、圧力Pの増減変化の方向を参照することで、車両前後方向の一次衝突(前突)と車幅方向の一次衝突(側突)とをより精度よく、かつ容易に判別することができる。したがって、衝突形態の判定精度をより向上させることができる。
(1)上記の緊急通報ECU10では、圧力センサ2で検出された圧力Pの増減方向に基づいて、衝突方向が判定される。例えば、圧力Pが上昇したときには、前突が発生したものと判定され、圧力Pが減少したときには側突(左右方向の衝突)が発生したものと判定される。このように、圧力Pの増減変化の方向を参照することで、車両前後方向の一次衝突(前突)と車幅方向の一次衝突(側突)とをより精度よく、かつ容易に判別することができる。したがって、衝突形態の判定精度をより向上させることができる。
(2)上記の車両20では、右前ドア,左前ドアのそれぞれに圧力センサ2A,2Bが設けられ、右側面の車体内部の圧力PRと左側面の車体内部の圧力PLとが検出される。また、緊急通報ECU10では、これらの圧力PR,PLのうち、先に変化した一方の圧力に基づいて、前突及び側突が判別される。これにより、一次衝突の衝突形態を精度よく判定することができ、判定精度を向上させることができる。なお、一方の圧力が増加して第一閾値Paを超えた後、減少して第三閾値Pcを下回るような場合も考えられる。しかし、上記の衝突判定部11では、先に変化した一方の圧力が参照されるため、一次衝突が発生した直後の短時間でその衝突形態を判定することができる。
(3)上記の衝突判定部11では、図8に示すように、側突の判定に際して判定圧力Pxに基づく衝突形態(側突形態)の判定が実施される。このように、側突の影響が最も大きい一方の圧力値を用いることで、側突形態の判定精度を向上させることができる。
(4)一方、前突の判定では、判定圧力Pxだけでなく判定圧力Pyも併用されて衝突形態(前突形態)の判定が実施される。前突の場合には、左右両側面で検出された圧力値を用いることで、前突形態の判定精度をより向上させることができる。
(4)一方、前突の判定では、判定圧力Pxだけでなく判定圧力Pyも併用されて衝突形態(前突形態)の判定が実施される。前突の場合には、左右両側面で検出された圧力値を用いることで、前突形態の判定精度をより向上させることができる。
(5)上記の衝突判定部11では、図9,図10に示すように、一次衝突におけるオフセット度合いを判断するためのパラメータとして、判定圧力Pxに基づいて設定される変数xが用いられる。つまり、オフセット度合いは、先に変化した一方の圧力(判定圧力Px)に基づいて判定される。これにより、衝突の初期段階における圧力変化を適切に観察することができ、SOI衝突やODB衝突といった前突形態(オフセット衝突)をより精度よく判定することができる。
(6)また、正面衝突とオフセット衝突と判別するためのパラメータには、判定圧力Pyに基づいて設定される変数yが用いられる。つまり、正面衝突とオフセット衝突とを区別するときには、後に変化した他方の圧力(判定圧力Py)が使用される。これにより、衝突の影響が遅れて生じる側の圧力変化を適切に観察することができ、正面衝突とオフセット衝突とをより精度よく判別することができる。
[5.変形例]
上述した実施形態に関わらず、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。本実施形態の各構成は、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせてもよい。例えば、上述の実施形態では、外筒5,内筒6が円筒状であるものを例示したが、これらの具体的な形状は任意であり、例えば四角柱や三角柱形状にしてもよい。
上述した実施形態に関わらず、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。本実施形態の各構成は、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせてもよい。例えば、上述の実施形態では、外筒5,内筒6が円筒状であるものを例示したが、これらの具体的な形状は任意であり、例えば四角柱や三角柱形状にしてもよい。
圧力Pを検出するためには、例えば外筒5が筒状であって、内筒6が中空でない棒形状であってもよい。また、内筒6の代わりに、外筒5の内周面を摺動するピストン部材とこれに連結されたピストンロッドとを用いることも可能である。なお、圧力センサ2の位置は、少なくとも空間9の内部の圧力Pを検出できる位置であればよく、外筒5の筒面だけでなく閉塞部材5B,6Bによる閉塞面に取り付けてもよい。
また、上述の実施形態では、圧力検出バー4の構造が伸縮シリンダ状となっている。このように、圧力Pの増減量を大きくするためには、空間9の体積が変化しやすいような構造を採用することが好ましい。一方、圧力検出バー4の構造は、必ずしも伸縮シリンダ状にする必要はない。例えば、両端部が閉塞されたパイプ状の部材を側面ドア1の内側に配置し、その両端部を側面ドア1の前端部と後端部とに固定する。この部材の内部空間における圧力Pを圧力センサ2で検出する構成であっても、図4(A)〜(C)に示すような部材の変形に対応する圧力Pの増減変化を観察することができ、上述の実施形態と同様の制御を実現することができる。
図11(A)〜(D)は、圧力Pが検出される空間9の体積が変化しやすい構造例を示す図である。ここでは、圧力検出バー4の代わりにアコーディオンバー21(中空部材)が用いられる。図11(A)に示すように、アコーディオンバー21は、車両前後方向に延在するように設けられ、側面ドア1のインナパネル1Bとドアトリム1Cとの間に取り付けられる。アコーディオンバー21の構造は、図11(B)に示すように、外板22と内板23との間に体積が可変の気室部24を設けたものとなっている。気室部24の周囲は、蛇腹状に折り畳まれたアコーディオンウォール(蛇腹壁)で囲まれる。これにより、内板23は外板22に対して近接,離間するように移動可能となる。
図11(C)に示すように、外板22はインナパネル1Bにおける車室側表面に固定される。内板23は、外板22よりも車室側において、外板22に対向するように配置される。外板22,内板23は、ほぼ同じ大きさである。また、内板23とアウタパネル1Aとの間は、押し出し部材25で剛に結合される。押し出し部材25は、インナパネル1B及び外板22を貫通して設けられ、その両端部がそれぞれ内板23とアウタパネル1Aとに固定される。
車両20の側突時には、図11(D)に示すように、側突時の荷重がアウタパネル1Aから内板23へと伝達され、押し出し部材25が気室部24を押し広げるため、気室部24の内部空間における圧力Pが減少する。一方、車両20の前突時には、アコーディオンバー21が車両前後方向に圧縮されるため、気室部24の内部空間における圧力Pが上昇する。したがって、気室部24の内部圧力を圧力センサ2で検出する構成とすれば、上述の実施形態と同様の制御を実現することができる。
また、上述の実施形態では、図10に示すような前突判定マップを用いて前突形態を判定するものを例示したが、より細分化された前突判定マップを用いて前突形態を判定してもよいし、同様のマップを用いて側突形態を判定する制御構成としてもよい。なお、具体的なマップの設定内容については、任意に変更することができる。
1 側面ドア
2 圧力センサ
4 圧力検出バー(中空部材)
5 外筒(外筒部)
6 内筒(内筒部)
7 ブラケット
8 ダンパー部材
9 空間
10 緊急通報ECU(判定装置)
11 衝突判定部(判定部)
12 保護装置制御部
13 通信制御部
2 圧力センサ
4 圧力検出バー(中空部材)
5 外筒(外筒部)
6 内筒(内筒部)
7 ブラケット
8 ダンパー部材
9 空間
10 緊急通報ECU(判定装置)
11 衝突判定部(判定部)
12 保護装置制御部
13 通信制御部
Claims (7)
- 車両の側面ドア内に配置され、車両前後方向に延在する中空部材と、
前記車両の一次衝突に際し、前記中空部材の内部の圧力の増減変化を検出する圧力センサと、
前記圧力センサで検出された前記圧力の増減に基づき衝突方向を判定する判定部とを備え、
前記判定部が、前記圧力の増加した前記一次衝突を前突と判定し、前記圧力の減少した前記一次衝突を側突と判定する
ことを特徴とする、衝突形態判定システム。 - 前記圧力センサが、前記車両の両側面の各々に設けられるとともに、
前記判定部が、前記圧力センサで検出された二つの前記圧力のうち、他方よりも先に変化した一方の圧力の増減に基づき前記前突と前記側突とを判定する
ことを特徴とする、請求項1記載の衝突形態判定システム。 - 前記判定部が、前記側突の判定に際し、前記一方の圧力に基づき衝突形態を判定する
ことを特徴とする、請求項2記載の衝突形態判定システム。 - 前記判定部が、前記前突の判定に際し、前記一方の圧力と前記他方の圧力とを併用して衝突形態を判定する
ことを特徴とする、請求項2記載の衝突形態判定システム。 - 前記判定部が、前記前突の判定に際し、前記一方の圧力に基づき前記一次衝突におけるオフセットの度合いを判定する
ことを特徴とする、請求項4記載の衝突形態判定システム。 - 前記判定部が、前記前突の判定に際し、前記他方の圧力に基づき正面衝突とオフセット衝突とを判定する
ことを特徴とする、請求項4記載の衝突形態判定システム。 - 前記中空部材が、前記側面ドアのインナパネルに固定された外板と、前記外板に対向配置された内板と、前記外板及び前記内板を離接自在に接続する蛇腹壁と、前記側面ドアのアウタパネルと前記内板との間を接続して前記側突の荷重を前記内板に伝達する押し出し部材と、を有する
ことを特徴とする、請求項1〜6の何れか1項に記載の衝突形態判定システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015016934A JP2016141193A (ja) | 2015-01-30 | 2015-01-30 | 衝突形態判定システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015016934A JP2016141193A (ja) | 2015-01-30 | 2015-01-30 | 衝突形態判定システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2016141193A true JP2016141193A (ja) | 2016-08-08 |
Family
ID=56569481
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2015016934A Pending JP2016141193A (ja) | 2015-01-30 | 2015-01-30 | 衝突形態判定システム |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2016141193A (ja) |
-
2015
- 2015-01-30 JP JP2015016934A patent/JP2016141193A/ja active Pending
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