JP3436185B2 - 乗員保護装置の起動制御装置 - Google Patents

乗員保護装置の起動制御装置

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    • B60R2021/01006Mounting of electrical components in vehicles

Description

【発明の詳細な説明】

【0001】

【発明の属する技術分野】この発明は、車両衝突時に乗
員を保護する乗員保護装置の起動を制御する乗員保護装
置の起動制御装置に関するものである。

【0002】

【従来の技術】従来、車両には車両衝突時に乗員を保護
するためのエアバッグ装置が搭載されている。このエア
バッグ装置は、車両衝突時の衝撃を検出するセンサを有
し、このセンサにより検出した衝撃に基づいて起動され
る。

【0003】ところで車両の衝突形態には、正突、オフ
セット衝突等種々の衝突形態があるが、いかなる衝突形
態の場合においても車両が衝突したことを検出すること
ができるように、車両の複数の位置にセンサを配置し
て、この複数のセンサにより車両の衝突を検出してエア
バッグ装置を起動させるエアバッグ装置が存在している
(特開平5−38998号公報参照)。

【0004】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
エアバッグ装置においては、いかなる衝突形態の場合に
おいても車両の衝突を検出することができるが、衝突形
態の判別を行っていないことから衝突形態に応じて的確
にエアバッグ装置を起動させることが困難であった。

【0005】この発明の課題は、車両の衝突形態を的確
に判定し衝突形態に応じて的確に乗員保護装置を起動す
る乗員保護装置の起動制御装置を提供することである。

【0006】

【課題を解決するための手段】請求項1記載の乗員保護
装置の起動制御装置は、車両が衝突対象物に衝突した際
に、この車両に搭載された乗員保護装置の起動を制御す
る乗員保護装置の起動制御装置であって、前記車両の前
部の互いに異なる位置に配置され、前記車両の前部に加
わる衝撃を検出するための複数の衝撃検出手段と、前記
車両に加わり車体を介して伝達する衝撃を測定するため
のセンサと、前記複数の衝撃検出手段の検出値に基づい
て前記車両の衝突形態を特定する衝突形態特定手段と、
衝突形態に応じて設定された起動判定マップを記憶し、
前記センサの測定値に基づいて求められる値と、前記衝
突形態特定部において特定された衝突形態に応じて選択
された起動判定マップとを比較し、前記センサの測定値
に基づいて求められる値が閾値を超えたときに、前記乗
員保護装置に起動信号を出力する起動制御手段と、を備
えることを特徴とする。ここで車両の前部とは、車両前
方のバンパ付近、フロントサイドメンバ前方付近、フロ
ントサイドメンバ上、ダッシュパネル上等をいう。

【0007】この請求項1記載の乗員保護装置の起動制
御装置によれば、衝突形態特定手段により車両の衝突形
態を特定することができるため、起動制御手段により乗
員保護装置をより精度よく起動することができる。

【0008】また、請求項2記載の乗員保護装置の起動
制御装置は、請求項1記載の乗員保護装置の起動制御装
置の前記複数の衝撃検出手段が前記車両の左部に設けら
れた第1の衝撃検出手段と前記車両の右部に設けられた
第2の衝撃検出手段とからなり、前記衝突形態特定手段
は、前記車両の衝突後において前記第1の衝撃検出手段
及び前記第2の衝撃検出手段の検出値の立ち上がりに時
間差がある場合には衝突形態を斜突と特定することを特
徴とする。ここで車両の左部、車両の右部とは、バンパ
の左右端部付近、左右フロントサイドメンバ付近、左右
フロントサイドメンバ上、ダッシュパネル左右端部付近
等をいう。

【0009】この請求項2記載の乗員保護装置の起動制
御装置によれば、衝突形態特定手段により車両の衝突形
態を斜突と特定することができる。即ち斜突の場合に
は、車両前方のバンパに作用する衝撃が小さく第1の衝
撃検出手段及び第2の衝撃検出手段の検出値の立ち上が
りに時間差が生じることから衝突形態を斜突と特定する
ことができる。

【0010】また、請求項3記載の乗員保護装置の起動
制御装置は、請求項1記載の乗員保護装置の起動制御装
置の前記複数の衝撃検出手段が前記車両の左部に設けら
れた第1の衝撃検出手段と前記車両の右部に設けられた
第2の衝撃検出手段とからなり、前記衝突形態特定手段
は、前記車両の衝突後において前記第1の衝撃検出手段
及び前記第2の衝撃検出手段の検出値の立ち上がりに時
間差がありかつ前記第1の衝撃検出手段及び前記第2の
衝撃検出手段の検出値の大きさの差が大きい場合には衝
突形態をオフセット衝突と特定することを特徴とする。

【0011】この請求項3記載の乗員保護装置の起動制
御装置によれば、衝突形態特定手段により車両の衝突形
態をオフセット衝突と特定することができる。即ちオフ
セット衝突の場合には、第1の衝撃検出手段又は第2の
衝撃検出手段の何れか一方により大きな衝撃が検出され
ることから衝突形態をオフセット衝突と特定することが
できる。

【0012】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の第1の実施の形態にかかる乗員保護装置の起動制御装
置について説明する。

【0013】図1に示すように、エアバッグ装置の起動
制御装置2は、エアバッグ装置36の起動を制御する装
置であって、主として、制御回路20、フロントセンサ
(第2の衝撃検出手段)30A,フロントセンサ(第1
の衝撃検出手段)30B、フロアセンサ32、駆動回路
34を備えている。

【0014】このうち、フロントセンサ30A,30B
は、車両の前部に設けられているものであり車両に加わ
る衝撃の大きさを検出するための電子式のセンサであっ
て、具体的には、車両に加わる減速度を検出して減速度
に対応する時系列の減速度信号G'(t)を出力する。
また、フロアセンサ32は、車両に加わり車体を介して
伝達する衝撃を測定するためのいわゆる加速度センサで
あって、具体的には、車両に対して前後方向に加わる減
速度を随時測定して、その測定値(減速度)を時系列の
減速度信号G(t)として出力する。

【0015】制御回路20は、中央処理装置(CPU)
22、入出力回路(I/O回路)24、リード・オンリ
・メモリ(ROM)26及びランダム・アクセス・メモ
リ28等を備えており各構成要素はバスで接続されてい
る。このうち、CPU22はROM26に記憶されたプ
ログラム等にしたがってエアバッグ装置36の起動制御
を行なう。また、RAM28はフロントセンサ30A,
30B,フロアセンサ32からの信号により得られたデ
ータや、それに基づいてCPU22が演算した結果等を
格納しておくためのメモリである。更に、I/O回路2
4はフロントセンサ30A,30B,フロアセンサ32
からの信号の入力、駆動回路34に対する起動信号の出
力等を行うための回路である。

【0016】CPU22は、フロアセンサ32の検出値
を基にして得られる値と所定の閾値とを比較し、その比
較結果に基づいてエアバッグ装置36の起動を制御する
起動制御部40と、フロントセンサ30A,30Bの検
出値等に基づいて、車両46の衝突形態を特定する衝突
形態特定部42として機能する。

【0017】駆動回路34は、制御回路20からの起動
信号によってエアバッグ装置36内のインフレータのス
クイブ38に通電し点火させる回路である。更に、エア
バッグ装置36は、点火装置であるスクイブ38の他、
スクイブ38により点火されるガス発生剤(図示せず)
や、発生したガスによって膨張するバッグ(図示せず)
等を備えている。

【0018】これら構成要素のうち、制御回路20、フ
ロアセンサ32及び駆動回路34は、図2に示すECU
(電子制御装置)44に収納されて、車両46内のほぼ
中央にあるフロアトンネル上に取り付けられている。ま
た、フロントセンサ30Aは、ECU44内のフロアセ
ンサ32に対して右斜め前方の車両46の右フロントサ
イドメンバ上に配設され、フロントセンサ30Bは、フ
ロアセンサ32に対して左斜め前方の車両46の左フロ
ントサイドメンバ上に配設されている。

【0019】次に、図3、図4及び図5を参照してCP
U22において行われるエアバッグ装置の起動制御につ
いて説明する。図3に示すようにCPU22内の起動制
御部40は、演算部58と起動判定部60とを備えてい
る。フロアセンサ32は、車両46に対して前後方向に
加わる減速度を随時測定して、その減速度を示す信号G
(t)を出力する。起動制御部40の演算部58は、フ
ロアセンサ32から出力された減速度G(t)を取得す
ると(図4のステップS10)、この減速度G(t)に
所定の演算、即ち数式1、数式2による演算を施して演
算値V10,Vnを求める(図4のステップS11)。
ここでV10は衝突発生から衝突終了までの期間を10
ms毎の区間に分割した、減速度G(t)の区間積分値
であり、Vnは衝突発生から終了までに要する時間(n
は、100ms程度の時間)の減速度G(t)の積分
値、即ち、衝突発生からの速度変化(減速速度)であ
る。

【0020】

【数1】

【0021】

【数2】

【0022】次に、衝突形態特定部42は、各フロント
センサ30A,30Bから出力される減速度信号G'
(t)をカルマンフィルタにより整形し、この整形した
減速度信号及びフロアセンサ32から出力される減速度
信号G(t)に基づいて図5のフローチャートに示す処
理により衝突形態の特定を行う(図4のステップS1
2)。

【0023】まず、衝突形態特定部42は、衝突形態が
斜突か否かの判断を行う(ステップS20)。即ち、フ
ロントセンサ30Aから出力される減速度信号G'
(t)(右フロントG)及びフロントセンサ30Bから
出力される減速度信号G'(t)(左フロントG)の立
ち上がりの時間差が大きい場合((VS:衝突側フロン
トGに基づく積分値)×(T:非衝突側フロントGの立
ち上がり遅延時間)>(閾値))に、衝突形態を斜突と
特定する。

【0024】図6は、中速走行中に車両46の左前部に
斜突が発生した場合の左フロントG及び右フロントGの
変化の状態を示すグラフである。このグラフに示すよう
に右フロントGの立ち上がりが左フロントGの立ち上が
りに比較して遅延時間Tだけ遅れており、(VS)×
(T)>(閾値)の条件を満たすことから衝突形態を斜
突と特定する。なお、この条件を満たさない場合には、
斜突以外の衝突として更に衝突形態の特定が行われる。

【0025】次に、衝突形態特定部42は、衝突形態が
オフセット衝突か否かの判断を行う(ステップS2
1)。即ち、右フロントG及び左フロントGの立ち上が
りに時間差がなく最大値の差が大きい場合(rR=VR1
(衝突側フロントGの積分値)/VR2(非衝突側フロン
トGの積分値)>>1の条件を満たす場合)に、衝突形態
をオフセット衝突と判定する。

【0026】図7は、中速走行中に車両46の左前部に
オフセット衝突が発生した場合の左フロントG及び右フ
ロントGの変化の状態を示すグラフである。このグラフ
に示すように左フロントGと右フロントGは略同時期に
立ち上がっているが最大値の差が大きくrR=VR1/VR
2>>1の条件を満たすことから衝突形態をオフセット衝
突と特定する。

【0027】次に、衝突形態特定部42は、衝突形態を
オフセット衝突と特定した場合には、オフセット衝突が
ORB衝突(衝突対象物が固い場合の不規則衝突)なの
かODB衝突(衝突対象物が柔らかい場合の不規則衝
突)なのかを特定する(ステップS22)。即ち、数式
3に基づいて右フロントG、左フロントGから右フロン
トP、左フロントPを求め、(衝突側フロントPのピー
ク値)/(非衝突側フロントPのピーク値)>閾値、の
場合に衝突形態をODB衝突と特定する。また、この条
件を満たさない場合には衝突形態をORB衝突と特定す
る。

【0028】

【数3】

【0029】図8は、中速走行中に車両46の右前部に
ODB衝突が発生した場合の右フロントP及び左フロン
トPの変化の状態を示すグラフである。この場合には、
グラフに示すように左フロントPと右フロントPの最初
のピーク値の差が大きく(衝突側フロントPの最初のピ
ーク値)/(非衝突側フロントPの最初のピーク値)>
閾値、の条件を満たすことから衝突形態をODB衝突と
特定する。

【0030】また、図9は、低速走行中に車両46の右
前部にORB衝突が発生した場合の右フロントP及び左
フロントPの変化の状態を示すグラフである。この場合
には、グラフに示すように左フロントPと右フロントP
の最初のピーク値の差が小さく(衝突側フロントPのピ
ーク値)/(非衝突側フロントPのピーク値)>閾値、
の条件を満たさないことから衝突形態をORB衝突と特
定する。

【0031】次に、衝突形態特定部42は、衝突形態を
オフセット衝突以外の衝突と特定した場合には、衝突形
態がポール・アンダーライド衝突か否かの判断を行う
(ステップS23)。即ち、車両46にポール衝突が発
生した場合のフロアセンサ32の減速度信号G(t)に
基づいて数式4によりP(t)を求め、P(t)の最初
のピークの前後のG(t)の波形に基づいて衝突形態が
ポール・アンダーライド衝突か否かの判断を行う。

【0032】

【数4】

【0033】図10は、車両46にポール衝突が発生し
た場合のP(t)の波形及びG(t)の波形を示すもの
である。このグラフに示すように区間(P(t)の極
大値までの区間)のG(t)の時間平均G1と区間
(P(t)の極大値から極小値までの区間までの区間)
のG(t)の時間平均G2とを比較した場合にG1>G
2の関係があることから衝突形態をポール衝突と特定す
る。

【0034】また、図11は、車両46に正突が発生し
た場合のP(t)の波形及びG(t)の波形を示すもの
である。このグラフに示すように区間(P(t)の極
大値までの区間)のG(t)の時間平均G1と区間
(P(t)の極大値から極小値までの区間までの区間)
のG(t)の時間平均G2とを比較した場合にG1<G
2の関係があることから衝突形態をポール・アンダーラ
イド衝突以外の正突と特定する。即ち、衝突形態が斜
突、ORB衝突、ODB衝突又はポール・アンダーライ
ド衝突として特定されなかった場合には正突と特定され
る。

【0035】起動判定部60においては、演算値V1
0,Vnにより定められる値が起動判定部60により記
憶されている起動判定マップの何れかと比較される。即
ち、起動判定部60には、衝突形態を斜突と特定した場
合に選択される斜突マップ(図5のステップS24)、
衝突形態をポール・アンダーライド衝突以外の正突と特
定した場合に選択される正突(ハイ)マップ(図5のス
テップS25)、衝突形態をポール・アンダーライド衝
突と特定した場合に選択されるポール・アンダーライド
マップ(図5のステップS26)、衝突形態をODB衝
突と特定した場合に選択されるODBマップ(図5のス
テップS27)及び衝突形態をORB衝突と特定した場
合に選択されるORBマップ(図5のステップS28)
が記憶されており、衝突形態特定部42において特定さ
れた衝突形態に応じて選択された、何れかの起動判定マ
ップと比較される。

【0036】なお、斜突マップ(図12(a)参照)
は、車両46に中速の斜突が生じた場合においてもエア
バッグ装置36が起動しない位置に閾値72が設けられ
ている。正突(ハイ)マップ(図12(b)参照)は、
車両46に低速の正突が生じた場合においてもエアバッ
グ装置36が起動しない位置に閾値74が設けられてい
る。

【0037】また、ポール・アンダーライドマップ(図
13(a)参照)は、車両46に低速のポール衝突が生
じた場合においてもエアバッグ装置36が起動しない位
置に閾値76が設けられている。ODBマップ(図13
(b)参照)は、車両46に低速のODB衝突が生じた
場合においてもエアバッグ装置36が起動しない位置に
閾値78が設けられている。ORBマップ(図13
(c)参照)は、車両46に低速のORB衝突が生じた
場合においてもエアバッグ装置36が起動しない位置に
閾値80が設けられている。また、この判定マップはそ
れぞれ、横軸に演算値Vnを採ると共に縦軸に演算値V
10を採ったものである。

【0038】従って、起動判定部60は、起動判定マッ
プの何れかと演算部58で求められた演算値V10,V
nにより定められる値とを比較して(図4のステップS
13)、演算値V10,Vnにより定められる値が閾値
を超えた時に、起動判定部60は駆動回路34(図1参
照)に対して起動信号Aを出力する(図4のステップS
14)。駆動回路34は、スクイブ38に通電し、スク
イブ38でガス発生剤(図示せず)を点火させる。

【0039】この実施の第1の形態にかかる乗員保護装
置の起動制御装置によれば、衝突の形態をフロントセン
サ30A,30Bにより検出された検出値に基づいて判
断することから衝突の形態を早期にかつ的確に判断する
ことがき、衝突の形態に応じて精度よくエアバッグ装置
36を起動させることができる。

【0040】なお、上述の第1の実施の形態において、
更に衝撃の激しさを判断してエアバッグ装置のインフレ
ータの出力を変えるようにしてもよい。即ち、エアバッ
グ装置に2つのインフレータを設け衝突の激しさにより
エアバッグ装置を1つ(低出力)又は2つ(高出力)の
インフレータにより起動する。この場合に、衝突の激し
さの判定は、図14に示すマップの閾値82を数式2に
より求めたVn及び数式5により求めたV5により定めら
れる値が超えるか否かにより、超えた場合には衝突が激
しいとしてインフレータを高出力にしてエアバッグ装置
を起動し、超えない場合には衝突が激しくないとしてイ
ンフレータを低出力にしてエアバッグ装置を起動する。
ここでV5は衝突発生から衝突終了までの期間を5ms
毎の区間に分割した、フロントセンサで検出した減速度
G'(t)の区間積分値である。

【0041】

【数5】

【0042】従って、衝突の形態に応じて精度よくエア
バッグ装置を起動させることができると共に、衝突の激
しさに応じて適切な出力でエアバッグ装置を起動させる
ことができる。

【0043】また、上述の第1の実施の形態において
は、2つのフロントセンサ30A,30Bを設置してい
るが、2つに限らず3つのフロントセンサを設置するよ
うにしてもよい。この場合には、3つめフロントセンサ
を車両中央部に設置することによりポール衝突を正確に
検出することができる。

【0044】また、上述の第1の実施の形態において
は、2つのフロントセンサ30A,30Bを右フロント
サイドメンバ上、左フロントサイドメンバ上に設置して
いるが、フロントセンサを車両前方のバンパの左右端部
付近、左右フロントサイドメンバ前方付近、ダッシュパ
ネル左右端部付近等のフロアセンサよりも車両前方の位
置に適宜設置するようにしてもよい。

【0045】

【発明の効果】請求項1〜請求項3記載の発明によれ
ば、衝突形態特定手段により、斜突、オフセット衝突等
の車両の衝突形態を的確に特定することができるため、
起動制御手段により乗員保護装置をより精度よく起動す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図1】第1の実施の形態にかかるエアバッグ装置の起
動制御装置のブロック構成図である。

【図2】第1の実施の形態にかかるエアバッグ装置のフ
ロントセンサ等の車両搭載状態を説明するための図であ
る。

【図3】第1の実施の形態にかかるエアバッグ装置の起
動制御装置の起動制御部等の詳細なブロック図である。

【図4】第1の実施の形態にかかるエアバッグ装置の起
動制御装置における起動制御処理を示すフローチャート
である。

【図5】第1の実施の形態にかかるエアバッグ装置の起
動制御装置における衝突形態特定処理を示すフローチャ
ートである。

【図6】第1の実施の形態において斜突が発生した場合
の右フロントG及び左フロントGの変化の状態を示すグ
ラフである。

【図7】第1の実施の形態においてオフセット衝突が発
生した場合の右フロントG及び左フロントGの変化の状
態を示すグラフである。

【図8】第1の実施の形態において中速のODB衝突が
発生した場合の右フロントG及び左フロントGの変化の
状態を示すグラフである。

【図9】第1の実施の形態において低速のORB衝突が
発生した場合の右フロントG及び左フロントGの変化の
状態を示すグラフである。

【図10】第1の実施の形態においてソフトクラッシュ
が発生した場合の減速度及び減速度に基づく値の変化の
状態を示すグラフである。

【図11】第1の実施の形態において正突が発生した場
合の減速度及び減速度に基づく値の変化の状態を示すグ
ラフである。

【図12】第1の実施の形態にかかるエアバッグ装置の
起動制御装置において用いられる起動判定マップを示す
図である。

【図13】第1の実施の形態にかかるエアバッグ装置の
起動制御装置において用いられる起動判定マップを示す
図である。

【図14】第1の実施の形態にかかるエアバッグ装置の
起動制御装置において用いられる衝突の激しさを判定す
るマップを示す図である。

【符号の説明】

2…エアバッグ装置の起動制御装置、20…制御回路、
22…中央処理装置、24…入出力回路、26…RO
M、28…RAM、30A,30B…フロントセンサ、
32…フロアセンサ、34…駆動回路、36…エアバッ
グ装置、40…起動制御部、42…衝突形態特定部、4
4…ECU、46…車両。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60R 21/16 - 21/32 B60R 22/46

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両が衝突対象物に衝突した際に、この
    車両に搭載された乗員保護装置の起動を制御する乗員保
    護装置の起動制御装置であって、 前記車両の前部の互いに異なる位置に配置され、前記車
    両の前部に加わる衝撃を検出するための複数の衝撃検出
    手段と、前記車両に加わり車体を介して伝達する衝撃を
    測定するためのセンサと、 前記複数の衝撃検出手段の検出値に基づいて前記車両の
    衝突形態を特定する衝突形態特定手段と、衝突形態に応じて設定された起動判定マップを記憶し、
    前記センサの測定値に基づいて求められる値と、前記衝
    突形態特定部において特定された衝突形態に応じて選択
    された起動判定マップとを比較し、前記センサの測定値
    に基づいて求められる値が閾値を超えたときに、前記乗
    員保護装置に起動信号を出力する起動制御手段と、 を備えることを特徴とする乗員保護装置の起動制御装
    置。
  2. 【請求項2】 前記複数の衝撃検出手段は、前記車両の
    左部に設けられた第1の衝撃検出手段と前記車両の右部
    に設けられた第2の衝撃検出手段とからなり、 前記衝突形態特定手段は、前記車両の衝突後において、
    前記第1の衝撃検出手段及び前記第2の衝撃検出手段の
    検出値の立ち上がりに時間差がある場合には衝突形態を
    斜突と特定することを特徴とする請求項1記載の乗員保
    護装置の起動制御装置。
  3. 【請求項3】 前記複数の衝撃検出手段は、前記車両の
    左部に設けられた第1の衝撃検出手段と前記車両の右部
    に設けられた第2の衝撃検出手段とからなり、 前記衝突形態特定手段は、前記車両の衝突後において、
    前記第1の衝撃検出手段及び前記第2の衝撃検出手段の
    検出値の立ち上がりに時間差がありかつ前記第1の衝撃
    検出手段及び前記第2の衝撃検出手段の検出値の大きさ
    の差が大きい場合には衝突形態をオフセット衝突と特定
    することを特徴とする請求項1記載の乗員保護装置の起
    動制御装置。
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