JP2022152066A - air bag device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車等の車両の車体前部から車外側へ展開するエアバッグを有するエアバッグ装置に関する。 The present invention relates to an airbag device having an airbag that deploys from the front portion of a vehicle such as an automobile to the outside of the vehicle.
自動車等の車両において、車外側に展開するエアバッグ装置に関する技術として、例えば、特許文献1には、複数の外装エアバッグを備えたエアバッグシステムにより、車両の前方衝突による車両への衝撃を緩和することが記載されている。
特許文献2には、ガス等を保持する袋状構造体を車体の外表面に備えるとともに、衝突時に袋状構造体の一部が容積変化し、袋状構造体の固定された部位が離脱するよう構成することが記載されている。
As a technology related to an airbag device that deploys to the outside of a vehicle such as an automobile, for example,
In Patent Document 2, a bag-shaped structure that retains gas or the like is provided on the outer surface of the vehicle body, and a part of the bag-shaped structure changes its volume at the time of a collision, and the fixed part of the bag-shaped structure separates. It is described to be configured as follows.
一般に、自動車等の車両においては、前面衝突時に、車体の前部構造を圧壊させて衝突エネルギを吸収することを考慮して設計されている。
特許文献1等に記載されているように、車外でエアバッグを展開させた場合であっても、通常はエアバッグが受けた荷重は車体構造部材へ伝達され、エアバッグにより吸収しきれない衝突エネルギは車体構造の圧壊により吸収されることになる。
このようなエネルギ吸収は、衝突相手の他車両が自車両と同等の車両重量であり、例えば時速数十km程度の相対速度で衝突することが想定されている場合が多い。
しかし、実際には自車両よりも大型の車両との衝突、想定された車速よりも高速の車両との衝突、複数の車両と相次いで衝突する多重衝突などが発生する可能性があり、車体構造の圧壊のみにより十分なエネルギ吸収を行えない場合も想定される。
このため、過度に車体構造に依存せずに衝突時における被害を軽減することが要望されている。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、物体との衝突時における被害を軽減可能なエアバッグ装置を提供することである。
In general, vehicles such as automobiles are designed in consideration of collapsing the front structure of the vehicle body to absorb the impact energy in the event of a frontal collision.
As described in
In many cases, such energy absorption is based on the assumption that the other vehicle that collides with the subject vehicle has a vehicle weight equivalent to that of the own vehicle, and that the vehicle collides at a relative speed of, for example, several tens of kilometers per hour.
However, in reality, collisions with vehicles larger than the own vehicle, collisions with vehicles traveling faster than expected speed, multiple collisions with multiple vehicles in succession, etc. may occur. It is conceivable that sufficient energy absorption cannot be performed only by the collapse of the .
For this reason, it is desired to reduce the damage at the time of collision without excessively depending on the vehicle body structure.
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the problems described above, an object of the present invention is to provide an airbag device capable of reducing damage when colliding with an object.
上述した課題を解決するため、本発明のエアバッグ装置は、車両の車体前部から前方側へ展開する、車幅方向に配列された複数のエアバッグと、物体との衝突の可能性が所定以上である場合にプリクラッシュ判定を成立させるプリクラッシュ判定部と、前記プリクラッシュ判定の成立に応じて前記エアバッグを展開させるエアバッグ展開制御部と、前記物体との衝突形態を判別する衝突形態判別部とを備えるエアバッグ装置であって、車幅方向における端部に配置された前記エアバッグは、前端部が車幅方向外側へ振り出される方向に回動可能に支持され、前記回動が規制された回動規制状態と、前記回動が許容される回動許容状態とを切換可能なエアバッグ回動制御部を有し、前記エアバッグ回動制御部は、前記衝突形態がオフセット衝突である場合に、車幅方向において前記オフセット衝突する側の端部の前記エアバッグを回動許容状態とする端部エアバッグ回動制御を行うことを特徴とする。
これによれば、オフセット衝突時に、車幅方向における衝突側の端部のエアバッグを、前端部が車幅方向外側に振り出される方向に回動させることにより、当該エアバッグの表面が物体に密着した状態で、物体がエアバッグの回動に誘導されて自車両に対して車幅方向外側へ相対変位する。
これにより、物体の衝突エネルギを、物体を自車両から遠ざける運動エネルギに転換させて自車両の車体による衝突エネルギ吸収量を低減し、車室が損壊するなどの被害を抑制することができる。
In order to solve the above-described problems, the airbag system of the present invention has a plurality of airbags arranged in the vehicle width direction, which are deployed forward from the front part of the vehicle body, and a predetermined possibility of collision with an object. A pre-crash determination unit that establishes a pre-crash determination in the above cases, an airbag deployment control unit that deploys the airbag in response to the establishment of the pre-crash determination, and a collision type that determines the type of collision with the object. and a discriminating portion, wherein the airbag disposed at the end portion in the vehicle width direction is rotatably supported in a direction in which the front end portion is swung outward in the vehicle width direction. and an airbag rotation control unit capable of switching between a rotation restriction state in which the rotation is restricted and a rotation permission state in which the rotation is permitted, and the airbag rotation control unit is configured to control the collision mode when the collision mode is offset. In the case of a collision, end airbag rotation control is performed so that the airbag at the end on the offset collision side in the vehicle width direction is placed in a rotation permitting state.
According to this, at the time of an offset collision, the front end of the airbag at the end on the collision side in the vehicle width direction is rotated in a direction in which the front end is swung outward in the vehicle width direction, so that the surface of the airbag hits the object. In the close contact state, the object is guided by the rotation of the airbag and relatively displaced outward in the vehicle width direction with respect to the own vehicle.
As a result, the collision energy of the object is converted into kinetic energy that moves the object away from the own vehicle, thereby reducing the amount of collision energy absorbed by the body of the own vehicle and suppressing damage such as damage to the passenger compartment.
本発明において、前記複数のエアバッグの収縮を個別に制御するエアバッグ収縮制御部を有し、前記エアバッグ収縮制御部は、前記端部エアバッグ回動制御に先立ち、回動させる前記エアバッグを収縮させるとともに、他部の前記エアバッグの展開を維持する端部エアバッグ収縮制御を行う構成とすることができる。
これによれば、エアバッグを先ず所定量収縮させて衝突エネルギの一部を吸収した後に、エアバッグを回動させて残存する衝突エネルギを運動エネルギに転換することにより、車体構造へ入力されるエネルギを低減してダメージを抑制しつつ上述した効果を得ることができる。
In the present invention, an airbag contraction control unit for individually controlling contraction of the plurality of airbags is provided, and the airbag contraction control unit rotates the airbags prior to the end airbag rotation control. is deflated, and the end airbag deflation control is performed to maintain the deployment of the other airbag.
According to this, the airbag is first contracted by a predetermined amount to absorb a portion of the collision energy, and then the airbag is rotated to convert the remaining collision energy into kinetic energy, which is input to the vehicle body structure. The above effects can be obtained while reducing energy and suppressing damage.
本発明において、前記エアバッグ収縮制御部は、前記収縮を行った前記エアバッグが所定の目標ストロークにわたって収縮した後に、当該エアバッグの収縮を抑制する構成とすることができる。
これによれば、エアバッグの収縮によって所定のエネルギ吸収が行われた後は、エアバッグの収縮を抑制して十分な抗力を発生させることにより、上述した効果をより効果的に得ることができる。
In the present invention, the airbag deflation control section may be configured to suppress the deflation of the airbag after the deflated airbag has deflated over a predetermined target stroke.
According to this, after a predetermined amount of energy is absorbed by the contraction of the airbag, the contraction of the airbag is suppressed to generate a sufficient drag, so that the above effects can be obtained more effectively. .
本発明において、前記エアバッグ回動制御により回動許容状態とされる前記エアバッグは、車幅方向に分散して配置された複数の支持点により車体に取り付けられ、前記エアバッグ回動制御部は、車幅方向内側の前記支持点を無効化することにより前記エアバッグを回動許容状態とする構成とすることができる。
これによれば、簡単な構成によりエアバッグを回動規制状態から回動許容状態へ推移させることができる。
In the present invention, the airbag that is allowed to rotate by the airbag rotation control is attached to the vehicle body by a plurality of support points distributed in the vehicle width direction, and the airbag rotation control unit can be configured such that the airbag is allowed to rotate by disabling the support point on the inner side in the vehicle width direction.
According to this, the airbag can be changed from the rotation restricted state to the rotation permitted state with a simple configuration.
本発明において、前記車両は、車体にヨーモーメントを発生させるヨーモーメント発生装置を備え、前記エアバッグ回動制御部が車幅方向における一方側の端部の前記エアバッグを前記回動許容状態とした場合に、前記ヨーモーメント発生装置に車幅方向における他方側へのヨーモーメントを発生させる構成とすることができる。
これによれば、端部エアバッグ回動制御を行うとともに、車両が物体を避ける方向に旋回するヨーモーメントを発生させることにより、より効果的に物体から自車両を遠ざけることができる。
In the present invention, the vehicle includes a yaw moment generating device that generates a yaw moment in the vehicle body, and the airbag rotation control unit moves the airbag at one end in the vehicle width direction to the rotation permitted state. In this case, the yaw moment generating device can be configured to generate a yaw moment toward the other side in the vehicle width direction.
According to this, it is possible to more effectively keep the vehicle away from the object by performing end airbag rotation control and generating a yaw moment that causes the vehicle to turn in a direction to avoid the object.
以上説明したように、本発明によれば、物体との衝突時における被害を軽減可能なエアバッグ装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide an airbag device capable of reducing damage when colliding with an object.
以下、本発明を適用したエアバッグ装置の実施形態について説明する。
実施形態のエアバッグ装置は、例えば、乗用車等の自動車の車体前部に設けられ、他車両等の物体と衝突する際の被害軽減を図るものである。
図1は、実施形態のエアバッグ装置の構成を模式的に示す図である。
図1は、実施形態のエアバッグ装置を有する車両を上方から見た状態を示している。
車両1は、例えば、車室10の前方側に張り出したエンジンコンパートメント20を有するいわゆる2ボックス型の車形を有する。
An embodiment of an airbag device to which the present invention is applied will be described below.
The airbag device of the embodiment is provided, for example, in the front part of the vehicle body of an automobile such as a passenger car, and aims to reduce damage when the vehicle collides with an object such as another vehicle.
FIG. 1 is a diagram schematically showing the configuration of an airbag device according to an embodiment.
FIG. 1 shows a state in which a vehicle having an airbag device according to an embodiment is viewed from above.
The
車室10は、乗員等が収容される空間部を有する部分である。
エンジンコンパートメント20は、例えばエンジン、トランスミッションや、電動車両の場合にはモータジェネレータ及びその制御機器類などのパワートレーン構成部品が収容される空間部を有する部分である。
エンジンコンパートメント20には、フロントサイドフレーム21、バンパビーム22,フロントバンパ23等が設けられている。
The
The
The
フロントサイドフレーム21は、車室10の前端部に設けられた隔壁である図示しないトーボードから、車両前方に突出して設けられた構造部材である。
フロントサイドフレーム21は、例えば、パワートレーン、フロントサスペンションが取り付けられるクロスメンバや、マクファーソンストラット式のフロントサスペンションのストラット上部を収容するストラットハウジングなどが取り付けられる基部として機能する。
フロントサイドフレーム21は、例えば、鋼板をプレス成型して形成した部材を集成し、溶接することによって、車両前後方向から見た断面形状が矩形状の閉断面となっている。
The
The
The
バンパビーム22は、車体前部に設けられ車幅方向に延在する構造部材である。
バンパビーム22は、例えば鋼板をプレス成型して形成した部材を集成し溶接し、あるいは、アルミニウム系合金の押出材を用いることなどによって、断面形状が閉断面となる梁状に形成されている。
バンパビーム22は、中間部を左右のフロントサイドフレーム21の前端部に結合されている。
バンパビーム22の車幅方向における両端部は、フロントサイドフレーム21に対して車幅方向外側へ突出している。
バンパビーム22は、後述する中央エアバッグ30C、右側エアバッグ30R、左側エアバッグ30Lが衝突相手の物体から受けた荷重を、フロントサイドフレーム21を介して車体後方側へ伝達する荷重伝達部材である。
The
The
The
Both ends of the
The
フロントバンパ23は、車体前端部に設けられる外装部材であって、例えばPP系樹脂などによって形成され表皮部分を構成するバンパフェイスを、図示しないブラケット等で車体に取り付けて構成されている。
フロントバンパ23の前面部は、車両1を上方から見たときに、車両前方側が凸となるよう湾曲して形成されている。
バンパビーム22は、車両1を上方から見たときに、フロントバンパ23の前面部の湾曲に沿うように、車両前方側が凸となる弧状に形成されている。
The
The front portion of the
The
実施形態のエアバッグ装置は、中央エアバッグ30C、右側エアバッグ30R、左側エアバッグ30Lを備えている。
各エアバッグは、例えば、ナイロン66織物などの基布からなるパネルを接合することによって袋状に形成され、プリクラッシュ判定の成立に応じて、インフレータ111が発生する展開用ガスを吹き込まれることによって、展開する。
The airbag device of the embodiment includes a
Each airbag is formed in a bag shape by joining panels made of a base fabric such as nylon 66 fabric, for example, and is blown with deployment gas generated by the
中央エアバッグ30Cは、車幅方向における車体中央部に設けられている。
右側エアバッグ30Rは、中央エアバッグ30Cに対して車幅方向右側に隣接して設けられている。
左側エアバッグ30Lは、中央エアバッグ30Cに対して車幅方向左側に隣接して設けられている。
中央エアバッグ30C、右側エアバッグ30R、左側エアバッグ30Lは、通常時(プリクラッシュ判定の成立前)においては、折り畳まれた状態でバンパビーム22に取り付けられるとともに、フロントバンパ23の内側に収容されている。
各エアバッグは、衝突時においては、フロントバンパ23に形成された脆弱部を破断して車両前方側へ繰り出され、フロントバンパ23の前面に対して前方側に展開する。
The
The
The
The
In the event of a collision, each airbag breaks a fragile portion formed in the
右側エアバッグ30R、左側エアバッグ30Lは、内側取付部31,外側取付部32において車体に取り付けられている。
内側取付部31は、右側エアバッグ30R、左側エアバッグ30Lの後端部における車幅方向内側の端部付近に設けられている。
外側取付部32は、右側エアバッグ30R、左側エアバッグ30Lの後端部における車幅方向外側の端部付近に設けられている。
外側取付部32は、右側エアバッグ30R、左側エアバッグ30Lを、鉛直方向に沿った軸回りに回動(揺動)可能に支持している。
また、内側取付部31は、後述する取付部無効化アクチュエータ114により、エアバッグ制御ユニット110からの指令に応じて無効化(解離)され、バンパビーム22及びフロントバンパ23から右側エアバッグ30R、左側エアバッグ30Lを切り離し可能となっている。内側取付部31は、右側エアバッグ30Rおよび左側エアバッグ30Lをバンパビーム22およびフロントバンパ23の少なくともいずれかに支持する支持点であり、その支持状態が取付部無効化アクチュエータ114によって非支持状態とされる(例えば、内側取付部31は、取付部無効化アクチュエータ114によって上下方向に可動であり、その上下方向の位置が所定位置にあるときにバンパビーム22またはフロントバンパ23に係合する係合部として構成され、取付部無効化アクチュエータ114によって前記所定位置以外の位置に駆動されることにより、バンパビーム22またはフロントバンパ23との係合が解除される)ことにより、無効化される。
内側取付部31を無効化した場合、右側エアバッグ30R、左側エアバッグ30Lは、回動が規制された回動規制状態から、外側取付部32を通る鉛直軸回りに前端部を車幅方向外側へ振り出すよう回動可能な回動許容状態となる。
The
The inner mounting
The outer mounting
The outer mounting
In addition, the inner mounting
When the inner mounting
図2は、実施形態のエアバッグ装置を制御するシステムの構成を模式的に示すブロック図である。
エアバッグ装置を制御するシステムは、エアバッグ制御ユニット110、環境認識ユニット120、挙動制御ユニット130等を有して構成されている。
これらの各ユニットは、例えば、CPU等の情報処理部(プロセッサ)、RAMやROMなどの記憶部、入出力インターフェイス、及び、これらを接続するバス等を有するマイクロコンピュータとして構成することができる。
また、各ユニットは、例えばCAN通信システムなどの車載LANを介して、あるいは直接に接続され、相互に通信が可能となっている。
FIG. 2 is a block diagram that schematically shows the configuration of a system that controls the airbag device of the embodiment.
A system for controlling the airbag device includes an
Each of these units can be configured as a microcomputer having, for example, an information processing section (processor) such as a CPU, a storage section such as a RAM and a ROM, an input/output interface, and a bus connecting them.
Further, each unit can communicate with each other by being connected directly or via an in-vehicle LAN such as a CAN communication system.
エアバッグ制御ユニット110は、インフレータ111、ベント制御バルブ112に指令を与え、これらを制御することにより、右側エアバッグ30R、中央エアバッグ30C、左側エアバッグ30Lを展開させるとともに、展開状態を制御するものである。
エアバッグ制御ユニット110は、本発明のエアバッグ展開制御部として機能する。
また、エアバッグ制御ユニット110は、ベント制御バルブ112と協働して、本発明のエアバッグ収縮制御部として機能する。
また、エアバッグ制御ユニット110は、右側エアバッグ30R、左側エアバッグ30Lの内側取付部31を無効化させる取付部無効化アクチュエータ114を制御する機能を有する。
この点、後に詳しく説明する。
The
The
The
In addition, the
This point will be described in detail later.
インフレータ111は、エアバッグ制御ユニット110からの指令に応じて、各エアバッグを展開させる展開用ガスを発生する化薬式(火薬式)のガス発生装置である。
インフレータ111は、右側エアバッグ30R、中央エアバッグ30C、左側エアバッグ30Lにそれぞれ独立して設けられ、右側エアバッグ30R、中央エアバッグ30C、左側エアバッグ30Lの展開の有無、及び、展開を開始するタイミングを個別に制御可能となっている。
The
The
ベント制御バルブ112は、右側エアバッグ30R、中央エアバッグ30C、左側エアバッグ30Lにそれぞれ設けられ、各エアバッグ内からガスを排出(例えば大気開放)する図示しないベント流路を開閉するものである。
ベント制御バルブ112は、例えば、エアバッグ制御ユニット110からの指令に応じて、右側エアバッグ30R、中央エアバッグ30C、左側エアバッグ30Lのベント流路を独立して開閉する機能を有する。
ベント制御バルブ112は、例えば、電磁バルブを有する構成とすることができる。
The
The
The
エアバッグ制御ユニット110には、圧力センサ113が設けられている。
圧力センサ113は、右側エアバッグ30R、中央エアバッグ30C、左側エアバッグ30Lの内圧をそれぞれ検出する機能を有する。
エアバッグ制御ユニット110は、圧力センサ113の出力に基づいて、右側エアバッグ30R、中央エアバッグ30C、左側エアバッグ30Lに対する他車両等からの荷重入力状態を判別可能となっている。
A
The
Based on the output of the
取付部無効化アクチュエータ114は、右側エアバッグ30R、左側エアバッグ30Lの内側取付部31を、エアバッグ制御ユニット110からの指令に応じて無効化するものである。
内側取付部31が無効化されると、右側エアバッグ30R、左側エアバッグ30Lの内側取付部31周辺の領域は、フロントバンパ23から分離(脱落)する。
取付部無効化アクチュエータ114として、例えば化薬式(火薬式)や、電磁式などの各種アクチュエータを用いることができる。エアバッグ制御ユニット110と取付部無効化アクチュエータ114は、協働して本発明のエアバッグ回動制御部として機能する。
The mounting
When the inner mounting
Various types of actuators, such as a chemical (explosive) type or an electromagnetic type, can be used as the mounting
環境認識ユニット120は、各種センサの出力に基づいて、自車両周囲の環境を認識するものである。
環境認識ユニット120は、例えば、車両1(自車両)周辺の他車両、歩行者、建築物、樹木、地形などの各種物体や、道路形状(車線形状)等を認識する機能を有する。
環境認識ユニット120は、他車両等の物体との衝突が不可避である場合(衝突可能性が所定以上である場合)に、プリクラッシュ判定を成立させるプリクラッシュ判定部として機能する。
環境認識ユニット120には、ステレオカメラ装置121、ミリ波レーダ装置122、レーザスキャナ装置123等が接続されている。
The
The
The
The
ステレオカメラ装置121は、所定の間隔(基線長)だけ離間して配置された一対のカメラを有し、例えば他車両、歩行者や自転車乗員などの物体を認識するとともに、公知のステレオ画像処理により、車両1に対する物体の相対位置を検出する機能を備えている。
ステレオカメラ装置121は、撮像画像のパターン認識等により、物体の属性を認識する機能を有する。例えば、物体が他車両である場合には、他車両の大きさ(トラック、バス、大型SUVなどの車両1よりも顕著に重量が大きい大型車であるか否かなど)を認識する機能を有する。
ミリ波レーダ装置122は、例えば30乃至300GHzの周波数帯域の電波を用いたレーダ装置であって、物体の有無及び車両1に対する物体の相対位置を検出する機能を備えている。
The
The
The millimeter
レーザスキャナ装置(LIDAR)123は、例えば近赤外レーザ光をパルス状に照射して車両1周辺を走査し、反射光の有無及び反射光が戻るまでの時間差に基づいて、物体の有無、車両1に対する物体の相対位置、物体の形状等を検出する機能を備えている。
環境認識ユニット120は、例えば他車両等の物体との衝突が不可避である場合(プリクラッシュ判定が成立した場合)に、物体との衝突形態(例えば、物体の車両1に対する速度ベクトル、車両1に対する衝突位置等)、及び、物体の属性(例えば、車両である場合には車種、車形、大きさ等)を認識可能となっている。
環境認識ユニット120は、衝突形態判別部としての機能を有する。
A laser scanner device (LIDAR) 123 scans the periphery of the
For example, when a collision with an object such as another vehicle is unavoidable (when the pre-crash determination is established), the
The
挙動制御ユニット130は、図示しない液圧式サービスブレーキ装置における各車輪の制動力等を制御して、車両のオーバステア挙動又はアンダステア挙動を抑制する車両挙動制御や、アンチロックブレーキ制御等を行う機能を備えている。
挙動制御ユニット130には、車速センサ131、加速度センサ132、ヨーレートセンサ133等が接続されている。
車速センサ131は、例えば車輪を回転可能に支持するハブベアリング部に隣接して設けられ、車輪の回転速度に比例した周波数の車速信号を出力するものである。
挙動制御ユニット130は、車速信号に基づいて、車両の走行速度(車速)を算出する機能を有する。
加速度センサ132は、車体に作用する前後加速度、横加速度を検出するものである。
ヨーレートセンサ133は、車体のヨーレートを検出するものである。
また、挙動制御ユニット130は、後述する端部エアバッグ回動制御を実行する際に、左右車輪の制動力差を発生させて、車両を衝突側とは反対側(他車両Vを回避する側)に旋回させるヨーモーメントを発生させるヨーモーメント発生装置としての機能を有する。
The
A
The
The
The
The
Further, the
次に、実施形態のエアバッグ装置の動作について説明する。
図3は、実施形態のエアバッグ装置の衝突時における動作を説明するフローチャートである。
以下、ステップ毎に順を追って説明する。
Next, operation of the airbag device of the embodiment will be described.
FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of the airbag device of the embodiment at the time of collision.
Each step will be described in order below.
<ステップS01:プリクラッシュ判定成立判断>
環境認識ユニット120は、公知のプリクラッシュ判定ロジックを用いて、車両1の前方から接近する他車両(本発明にいう物体の一例)との衝突が発生する可能性を推定するとともに、推定された可能性が予め設定された閾値以上であるか否かを判別する。
衝突が発生する可能性が閾値以上である場合には、衝突が不可避であるものとしてプリクラッシュ判定を成立させてステップS02に進み、その他の場合は一連の処理を終了(リターン)する。
<Step S01: Judgment of establishment of pre-crash determination>
The
If the possibility of a collision occurring is equal to or greater than the threshold, the pre-crash determination is made assuming that the collision is unavoidable, and the process proceeds to step S02. Otherwise, the series of processing ends (returns).
<ステップS02:全エアバッグ展開>
エアバッグ制御ユニット110は、インフレータ111に作動指令を与え、右側エアバッグ30R、中央エアバッグ30C、左側エアバッグ30Lを展開させる。
このとき、ベント制御バルブ112は、各エアバッグのベント流路を閉じた状態となっている。
その後、ステップS03に進む。
<Step S02: Deploy All Airbags>
The
At this time, the
After that, the process proceeds to step S03.
<ステップS03:衝突形態認識>
エアバッグ制御ユニット110は、他車両の車両1への衝突形態を認識する。
衝突形態の認識は、例えば、圧力センサ113が検出する各エアバッグの内圧等に基づいて行うことができる。
例えば、一部のエアバッグの内圧が他のエアバッグの内圧よりも上昇した場合には、当該エアバッグにのみ他車両が接触していると認識することができる。特に、右側エアバッグ30R又は左側エアバッグ30Lの一方の内圧上昇が中央エアバッグ30Cの内圧上昇に対して大きくかつ右側エアバッグ30R又は左側エアバッグ30Lの他方に顕著な内圧変化がない場合には、他車両等が主に右側エアバッグ30R又は左側エアバッグ30Lの一方に衝突するオフセット衝突であると認識することができる。
また、このような圧力センサ113を用いた衝突形態認識に変えて、エアバッグ制御ユニット110は、環境認識ユニット120や挙動制御ユニット130の出力に基づいて衝突形態認識を行ってもよい。
例えば、ステレオカメラ装置121等によって衝突前後の他車両の車両1に対する相対位置をモニタした結果に基づいて、オフセット衝突等を判別してもよい。
また、加速度センサ132、ヨーレートセンサ133が検出する車体挙動に基づいて、オフセット衝突等を判別してもよい。
その後、ステップS04に進む。
<Step S03: Collision Mode Recognition>
The
The collision mode can be recognized based on, for example, the internal pressure of each airbag detected by the
For example, when the internal pressure of some of the airbags is higher than the internal pressure of the other airbags, it can be recognized that the other vehicle is in contact with only the airbags. In particular, when the increase in internal pressure of one of the
Further, instead of recognizing the type of collision using the
For example, an offset collision or the like may be determined based on the result of monitoring the relative position of the other vehicle with respect to the
Also, based on the vehicle body behavior detected by the
After that, the process proceeds to step S04.
<ステップS04:オフセット衝突判定>
エアバッグ制御ユニット110は、ステップS03で認識した衝突形態が、後述する端部エアバッグ回動制御によって衝突被害の軽減が可能な特定のオフセット衝突であるか否かを判別する。
例えば、他車両が、車両1に対するラップ率が例えば予め設定された所定値以下であり、中央エアバッグ30と、右側エアバッグ30R、左側エアバッグ30Lの一方とに接する状態で、自車両に対する他車両の速度ベクトルが所定の角度範囲内である状態で衝突する場合に、特定のオフセット衝突であると判定することができる。
このような判定は、例えば、圧力センサ113、環境認識ユニット120の出力等に基づいて行うことができる。
なお、本明細書、特許請求の範囲において、オフセット衝突とは、他車両等の物体が自車両の前後方向に対して傾斜した方向に沿って衝突する斜めオフセット衝突(いわゆるオブリーク衝突)も含むものとする。
特定のオフセット衝突であると判定された場合はステップS06に進み、その他の場合(例えばフルラップ衝突や、ラップ率が所定範囲から外れるオフセット衝突等)にはステップS05に進む。
<Step S04: Offset Collision Determination>
The
For example, in a state where the other vehicle has a wrap rate with respect to the
Such a determination can be made, for example, based on the output of the
In this specification and the scope of the claims, the offset collision includes an oblique offset collision (so-called oblique collision) in which an object such as another vehicle collides along a direction inclined with respect to the longitudinal direction of the own vehicle. .
If the collision is determined to be a specific offset collision, the process proceeds to step S06. Otherwise (for example, a full-wrap collision or an offset collision in which the wrap rate is out of a predetermined range), the process proceeds to step S05.
<ステップS05:全エアバッグベント制御バルブ開>
エアバッグ制御ユニット110は、ベント制御バルブ112に指令を与え、右側エアバッグ30R、中央エアバッグ30C、左側エアバッグ30L全てのベント流路を開く。
これにより、例えばフルラップ衝突等の場合に、全てのエアバッグを衝突に応じて排気し収縮させることによって、エアバッグ装置により実現可能な最大限のエネルギ吸収を図ることができる。
このようなエアバッグの収縮は、例えば、エアバッグが予め設定された所定のストローク(ここでは前後方向収縮量を指すものとする)にわたって収縮した後、ベント制御バルブ112を閉じて抑制することができる。
また、衝突後はベント制御バルブ112を開状態に保持する構成としてもよい。
その後、一連の処理を終了(リターン)する。
<Step S05: Open All Airbag Vent Control Valves>
The
Thus, in the event of a full-wrap collision, for example, the maximum possible energy absorption by the airbag system can be achieved by deflating and deflating all the airbags in response to the collision.
Such deflation of the airbag can be suppressed by, for example, closing the
Also, after the collision, the
After that, the series of processing ends (returns).
<ステップS06:衝突側エアバッグベント制御バルブ開>
エアバッグ制御ユニット110は、ベント制御バルブ112に指令を与え、右側エアバッグ30R、左側エアバッグ30Lのうち、他車両との衝突が生じている側の一方のベント流路を開き、エアバッグ内のガスを排気して前後方向に収縮させる端部エアバッグ収縮制御を行う。
このとき、他のエアバッグのベント流路は閉状態に維持される。これにより、他のエアバッグの展開状態は維持される。
その後、ステップS07に進む。
<Step S06: Collision Side Airbag Vent Control Valve Open>
The
At this time, the vent channels of the other airbags are kept closed. This maintains the deployed state of the other airbags.
After that, the process proceeds to step S07.
<ステップS07:目標ストローク到達判断>
エアバッグ制御ユニット110は、ステップS06においてベント流路を開いたエアバッグが、他車両からの入力によってガスを排気しつつ収縮し、前後方向の寸法が所定の目標ストローク(衝撃吸収ストローク)にわたって減少したか否かを判別する。
目標ストロークは、例えば、環境認識ユニット120が認識した他車両Vの大きさの増大(他車両の推定重量の増大)に応じて大きく設定することができる。
また、目標ストロークは、例えば、環境認識ユニット120が認識した車両1と他車両Vとの相対速度の増加に応じて大きく設定することができる。
これにより、衝突エネルギが大きい場合における各エアバッグによるエネルギ吸収量を増大させることができる。
ベント流路を開いたエアバッグの前後方向収縮量が目標ストロークに達した場合にはステップS08に進み、その他の場合はステップS07を繰り返す。
<Step S07: Target Stroke Arrival Determination>
The
For example, the target stroke can be set larger according to the increase in the size of the other vehicle V recognized by the environment recognition unit 120 (increase in the estimated weight of the other vehicle).
Also, the target stroke can be set larger according to, for example, an increase in the relative speed between the
As a result, the amount of energy absorbed by each airbag can be increased when the collision energy is large.
If the amount of contraction in the longitudinal direction of the airbag with the vent channel opened reaches the target stroke, the process proceeds to step S08; otherwise, step S07 is repeated.
<ステップS08:ベント制御バルブ閉>
エアバッグ制御ユニット110は、ベント制御バルブ112に指令を与え、ステップS06において開いたベント流路を閉状態とする。
これにより、当該エアバッグは、他車両Vからの入力に応じて抗力を発生可能な状態となる。
その後、ステップS09に進む。
<Step S08: Close Vent Control Valve>
The
As a result, the airbag is brought into a state in which it can generate a drag force according to an input from the other vehicle V. As shown in FIG.
After that, the process proceeds to step S09.
<ステップS09:端部エアバッグ内側取付部無効化>
エアバッグ制御ユニット110は、取付部無効化アクチュエータ114に指令を与え、右側エアバッグ30R、左側エアバッグ30Lのうち、衝突が生じている側(ステップS06においてベント流路を開いた側)の内側取付部31を無効化する端部エアバッグ回動制御を行う。
これにより、当該エアバッグは、外側取付部32を支点として、前端部が車幅方向外側へ振り出される方向に回動し、他車両Vを車両1から遠ざかる(行き違う)方向に誘導する。
このとき、挙動制御ユニット130は、各車輪に設けられたブレーキ装置の制動力を制御して左右車輪の制動力差を発生させ、車両1が他車両V側とは反対側に旋回するようヨーモーメントを発生させる制御を行うようにすることができる。
その後、一連の処理を終了する。
<Step S09: Invalidation of End Airbag Inner Mounting Portion>
The
As a result, the front end of the airbag swings outward in the vehicle width direction around the outer mounting
At this time, the
After that, the series of processing ends.
実施形態においては、上述したように、環境認識ユニット120によるプリクラッシュ判定の成立に応じて、図1に示すように、先ず右側エアバッグ30R、中央エアバッグ30C、左側エアバッグ30Lを全て展開させる。
このとき、右側エアバッグ30R、左側エアバッグ30Lは、内側取付部31がともに無効化されておらず、各エアバッグは回動規制状態となっている。
In the embodiment, as described above, the
At this time, the inner mounting
図4は、実施形態のエアバッグ装置を有する車両が他車両に衝突した後の状態の一例を模式的に示す図である。
図4に示す例では、他車両Vが車両1の前方側から、中央エアバッグ30C、左側エアバッグ30Lの前面のほぼ全域にわたって衝突する、比較的ラップ率が大きいオフセット衝突となっている。
この場合、端部エアバッグ回動制御によって他車両Vを転向させることは困難であることから、エアバッグ制御ユニット110は、ベント制御バルブ112によって全てのエアバッグのベント流路を開くとともに、右側エアバッグ30R、左側エアバッグ30Lを回動規制状態に維持している。
この場合、図4に示すように、他車両Vが衝突している中央エアバッグ30C、左側エアバッグ30Lは、ベント流路から展開用ガスを排気しつつ前後方向に収縮し、衝突エネルギの吸収を行う。
FIG. 4 is a diagram schematically showing an example of a state after the vehicle having the airbag device of the embodiment collides with another vehicle.
In the example shown in FIG. 4, the other vehicle V collides from the front side of the
In this case, since it is difficult to turn the other vehicle V by the end airbag rotation control, the
In this case, as shown in FIG. 4, the
図5は、実施形態のエアバッグ装置を有する車両が他車両に衝突した後の状態の他の例を模式的に示す図である。
図5に示す例においては、他車両Vは、車両1の前方側から主に左側エアバッグ30Lに接する状態で、所定値以下のラップ率で衝突する特定のオフセット衝突(端部エアバッグ回動制御による被害軽減が可能な衝突)となっている。
この場合、エアバッグ制御ユニット110は、先ずベント制御バルブ112に指令を与えて左側エアバッグ30Lのベント流路を開き、左側エアバッグ30Lを所定の目標ストロークまで収縮させて衝突エネルギに吸収を行う。
このとき、取付部無効化アクチュエータ114は、左側エアバッグ30を回動規制状態に維持する。
FIG. 5 is a diagram schematically showing another example of the state after the vehicle having the airbag device of the embodiment has collided with another vehicle.
In the example shown in FIG. 5, the other vehicle V is in contact with the
In this case, the
At this time, the attachment
その後、左側エアバッグ30Lが目標ストロークまで収縮すると、エアバッグ制御ユニット110は、ベント制御バルブ112に指令を与えて左側エアバッグ30Lのベント流路を閉じて収縮を抑制し、さらに、取付部無効化アクチュエータ114に指令を与えて内側支持部31を無効化し、左側エアバッグ30Lを回動許容状態へ推移させる。
これにより、左側エアバッグ30Lは、他車両Vから受ける力によって、前端部が車幅方向外側へ振り出される方向に回動する。
他車両Vは、左側エアバッグ30Lと密着しつつ左側エアバッグ30Lの回動によって、車両1から見て車幅方向左側へ誘導され、破線矢印で図示するように、車両1から遠ざかる方向へ偏向する。
このとき、車両1は、一点鎖線矢印で図示するように、挙動制御ユニット130が発生するヨーモーメントによって左側への旋回を開始し、他車両Vからの回避を図る。
After that, when the
As a result, the
The other vehicle V is guided to the left in the vehicle width direction as viewed from the
At this time, the
以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)他車両Vとの所定の態様のオフセット衝突時に、右側エアバッグ30R又は左側エアバッグ30Lを、前端部が車幅方向外側に振り出される方向に回動させるエアバッグ回動制御を行うことにより、当該エアバッグの表面が他車両Vに密着した状態で、他車両Vがエアバッグの回動に誘導されて車両1に対して車幅方向外側へ相対変位する。
これにより、他車両Vの衝突エネルギを、他車両Vを車両1から遠ざける運動エネルギに転換させて車両1の衝突エネルギ吸収量を低減し、被害を抑制することができる。
(2)エアバッグ回動制御に先立ち、回動させる右側エアバッグ30R又は左側車外エアバッグ30Lを収縮させるとともに、他部のエアバッグの展開を維持する端部エアバッグ収縮制御を行うことにより、右側エアバッグ30R又は左側車外エアバッグ30Lを先ず収縮させて衝突エネルギの一部を吸収した後に、当該エアバッグを回動させて残存する衝突エネルギを運動エネルギに転換することができ、車体構造へ入力されるエネルギを低減してダメージを抑制しつつ上述した効果を得ることができる。
(3)エアバッグ収縮制御において、収縮させる右側エアバッグ30R又は左側車外エアバッグ30Lが所定の目標ストロークにわたって収縮した後に、当該エアバッグの収縮を抑制(ベント閉)することにより、エアバッグの収縮によって所定のエネルギ吸収が行われた後は、エアバッグの収縮を抑制して十分な抗力を発生させることにより、上述した効果をより効果的に得ることができる。
(4)右側エアバッグ30R及び左側車外エアバッグ30Lは、車幅方向に分散して配置された内側支持部31、外側支持部32により車体に取り付けられ、取付部無効化アクチュエータ114で内側支持部31を無効化して当該エアバッグを回動許容状態とすることにより、簡単な構成により右側エアバッグ30R、左側エアバッグ30Lを回動規制状態から回動許容状態へ推移させることができる。
(5)右側エアバッグ30R又は左側エアバッグ30Lを回動許容状態とした場合に、挙動制御ユニット130により車幅方向における他方側(他車両Vを回避する方向)へのヨーモーメントを発生させることにより、他車両Vを避ける方向に車両1を旋回させ、より効果的に他車両Vから車両1を遠ざけることができる。
As described above, according to this embodiment, the following effects can be obtained.
(1) Perform airbag rotation control to rotate the
As a result, the collision energy of the other vehicle V is converted into kinetic energy that moves the other vehicle V away from the
(2) Prior to airbag rotation control, the
(3) In the airbag deflation control, after deflating the
(4) The
(5) When the
(変形例)
本発明は、以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
(1)エアバッグ装置及び車両の構成は、上述した実施形態に限定されず、適宜変更することができる。
例えば、これらを構成する各部材、部品の構造、形状、材質、製法、配置、個数や、各種制御の具体的内容などは、実施形態に限定されず適宜変更することができる。
(2)プリクラッシュ判定を行う手法や、衝突形態を判別する手法は、実施形態の手法に限らず適宜変更することができる。
(3)実施形態においては、例えば3個のエアバッグを車幅方向に配列しているが、これに限らず、例えば4個以上のエアバッグを配列した構成としてもよい。
また、実施形態では、車幅方向の左右端部1つずつのエアバッグを回動可能としているが、各端部において複数のエアバッグを回動可能としてもよい。
(4)実施形態では、衝突する物体の大きさ、相対速度に応じて端部エアバッグ収縮制御における目標ストロークを設定しているが、これに限らず、他の情報に基づいて目標ストロークを設定してもよい。例えば、物体が他車両であり、画像認識等により車種の判別が可能である場合には、他車両の車重を推定し、推定された車重に応じて目標ストロークを設定してもよい。
(5)実施形態では、目標ストロークを設定し、その到達に応じてエアバッグの収縮を終了しているが、これに代えて、例えばベント開始後一定時間の経過後にエアバッグの収縮を終了する構成としてもよい。
また、収縮するエアバッグの内圧の推移に基づいてエアバッグの収縮を終了するようにしてもよい。
(6)回動されるエアバッグの車体への取付構造や、回動規制状態と回動許容状態とを切り替える手法は、実施形態の構成に限らず、適宜変更することができる。
(7)実施形態では、実際にオフセット衝突が発生した後に側端部のエアバッグを回動規制状態から回動許容状態へ切り換えているが、これに限らず、例えばプリクラッシュ判定の成立時にオフセット衝突の可能性が高いと認識された場合に、衝突に先立って(オフセット衝突の前兆に応じて)エアバッグを回動許容状態としてもよい。
(8)実施形態では、左右車輪の制動力差によって車体を衝突側とは反対側(衝突回避側)へ旋回させるヨーモーメントを発生させているが、ヨーモーメントを発生させる手法はこれに限らず、他の手法であってもよい。例えば、操向輪を転舵するステアリング装置を制御して、衝突側とは反対側へのステアを行ってもよい。また、トルクベクタリング装置を用いて左右車輪の駆動力差を発生させてもよい。
(Modification)
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and changes are possible, which are also within the technical scope of the present invention.
(1) The configurations of the airbag device and the vehicle are not limited to the above-described embodiments, and can be changed as appropriate.
For example, the structure, shape, material, manufacturing method, arrangement, number, and specific contents of various controls of each member and part constituting these are not limited to the embodiment and can be changed as appropriate.
(2) The method of performing pre-crash determination and the method of determining the collision mode are not limited to the method of the embodiment, and can be changed as appropriate.
(3) In the embodiment, for example, three airbags are arranged in the vehicle width direction.
Further, in the embodiment, one airbag is rotatable at each of the left and right ends in the vehicle width direction, but a plurality of airbags may be rotatable at each end.
(4) In the embodiment, the target stroke in the end airbag deflation control is set according to the size and relative speed of the colliding object, but the target stroke is set based on other information. You may For example, if the object is another vehicle and the vehicle type can be determined by image recognition or the like, the vehicle weight of the other vehicle may be estimated, and the target stroke may be set according to the estimated vehicle weight.
(5) In the embodiment, the target stroke is set and the deflation of the airbag is terminated when the target stroke is reached. may be configured.
Further, the deflation of the airbag may be terminated based on the transition of the internal pressure of the deflating airbag.
(6) The structure for attaching the rotating airbag to the vehicle body and the method for switching between the rotation restricted state and the rotation permitted state are not limited to the configuration of the embodiment, and can be changed as appropriate.
(7) In the embodiment, after the offset collision actually occurs, the side end airbags are switched from the rotation restriction state to the rotation allowable state. When it is recognized that there is a high possibility of a collision, the airbag may be placed in a rotation-permitting state prior to the collision (according to a sign of an offset collision).
(8) In the embodiment, the braking force difference between the left and right wheels generates a yaw moment that causes the vehicle body to turn to the side opposite to the collision side (collision avoidance side), but the method of generating the yaw moment is not limited to this. , other methods may be used. For example, a steering device that steers the steered wheels may be controlled to steer the vehicle to the side opposite to the collision side. Alternatively, a torque vectoring device may be used to generate a driving force difference between the left and right wheels.
1 車両 10 車室
20 エンジンコンパートメント 21 フロントサイドフレーム
22 バンパビーム 23 フロントバンパ
30R 右側エアバッグ 30C 中央エアバッグ
30L 左側エアバッグ
31 内側取付部 32 外側取付部
110 エアバッグ制御ユニット 111 インフレータ
112 ベント制御バルブ 113 圧力センサ
114 取付部無効化アクチュエータ
120 環境認識ユニット 121 ステレオカメラ装置
122 ミリ波レーダ装置 123 レーザスキャナ装置
130 挙動制御ユニット 131 車速センサ
132 加速度センサ 133 ヨーレートセンサ
V 他車両
1
Claims (5)
物体との衝突の可能性が所定以上である場合にプリクラッシュ判定を成立させるプリクラッシュ判定部と、
前記プリクラッシュ判定の成立に応じて前記エアバッグを展開させるエアバッグ展開制御部と、
前記物体との衝突形態を判別する衝突形態判別部と
を備えるエアバッグ装置であって、
車幅方向における端部に配置された前記エアバッグは、前端部が車幅方向外側へ振り出される方向に回動可能に支持され、
前記回動が規制された回動規制状態と、前記回動が許容される回動許容状態とを切換可能なエアバッグ回動制御部を有し、
前記エアバッグ回動制御部は、前記衝突形態がオフセット衝突である場合に、車幅方向において前記オフセット衝突する側の端部の前記エアバッグを回動許容状態とする端部エアバッグ回動制御を行うこと
を特徴とするエアバッグ装置。 a plurality of airbags arranged in the width direction of the vehicle and deployed forward from the front portion of the vehicle body;
a pre-crash determination unit that establishes a pre-crash determination when the possibility of collision with an object is greater than or equal to a predetermined value;
an airbag deployment control unit that deploys the airbag in response to the establishment of the pre-crash determination;
an airbag device comprising: a collision type determination unit that determines a type of collision with the object,
The airbag arranged at the end in the vehicle width direction is rotatably supported in a direction in which the front end is swung outward in the vehicle width direction,
an airbag rotation control unit capable of switching between a rotation restricted state in which rotation is restricted and a rotation permitted state in which rotation is permitted;
When the collision mode is an offset collision, the airbag rotation control unit controls the rotation of the end airbag to allow rotation of the airbag at the end of the offset collision side in the vehicle width direction. An airbag device characterized by performing
前記エアバッグ収縮制御部は、前記端部エアバッグ回動制御に先立ち、回動させる前記エアバッグを収縮させるとともに、他部の前記エアバッグの展開を維持する端部エアバッグ収縮制御を行うこと
を特徴とする請求項1に記載のエアバッグ装置。 an airbag contraction control unit that individually controls contraction of the plurality of airbags;
The airbag contraction control unit, prior to the end airbag rotation control, contracts the rotating airbag and performs end airbag contraction control to maintain the deployment of the other airbag. The airbag device according to claim 1, characterized by:
を特徴とする請求項2に記載のエアバッグ装置。 3. The airbag device according to claim 2, wherein the airbag deflation control section suppresses the deflation of the airbag after the deflated airbag has deflated over a predetermined target stroke.
前記エアバッグ回動制御部は、車幅方向内側の前記支持点を無効化することにより前記エアバッグを回動許容状態とすること
を特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載のエアバッグ装置。 The airbag, which is allowed to rotate by the airbag rotation control, is attached to the vehicle body by a plurality of support points distributed in the vehicle width direction,
4. Any one of claims 1 to 3, wherein the airbag rotation control unit puts the airbag in a rotation-permitting state by disabling the support point on the inner side in the vehicle width direction. The airbag device according to the paragraph.
前記エアバッグ回動制御部が車幅方向における一方側の端部の前記エアバッグを前記回動許容状態とした場合に、前記ヨーモーメント発生装置に車幅方向における他方側へのヨーモーメントを発生させること
を特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載のエアバッグ装置。
The vehicle includes a yaw moment generator that generates a yaw moment on the vehicle body,
When the airbag rotation control unit puts the airbag at one end in the vehicle width direction into the rotation allowable state, the yaw moment generating device generates a yaw moment to the other side in the vehicle width direction. The airbag device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that
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