JP3620466B2 - シビアリティ判定装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は乗員保護装置を起動する際に採用されるシビアリティ判定装置に関する。本シビアリティ判定装置の判定結果を用いて乗員保護装置の展開出力等を調整すると、より適切な乗員保護を図ることができる。
【０００２】
【従来の技術】
車両に搭載されたエアバック等の乗員保護装置は、車両内の減速度計等により検出された減速度の時間的変化等に基づいて乗員保護装置の起動タイミングの調整が行われている。そして、乗員保護装置をより的確なタイミングで起動するためには、車両が衝突したことを確実に検出することが重要である。車両の衝突を検出する装置の１つとして、例えば出願人は車両本体の略中央にフロアセンサを設けると共に、車両の前方に配置されたフロントセンサにより検出される減速度に基づいて乗員保護装置の起動を制御する起動制御装置を提案している（特開平１０−１５２０１４号公報）。このような起動制御装置によれば、フロアセンサのみでは衝撃を検出し難いような衝突であっても、フロントセンサにより検出される減速度を参照して乗員保護装置を適切に起動させることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
さらに、車両が衝突した際に乗員をより確実に保護するという観点からは、衝突した車両の車室内で乗員が２次的に衝突してしまう状態（シビアリティ）までも判定し、このシビアリティに応じて上記乗員保護装置の起動出力を調整することがより好ましい。このシビアリティ判定は、前述した起動判定の場合と同様にフロントセンサにより検出される減速度を参照しながらフロアセンサで検出した減速度に基づいて行うことができる。
【０００４】
ところで、何らかの障害が車両に発生した場合にも乗員保護を図るという観点から、車両には所定のフェールセーフモード（ｆａｉｌ−ｓａｆｅ−ｍｏｄｅ）が設定されている。例えば、車両内の所定位置に設定されたＥＣＵ（電子制御ユニット）がエンジン、ブレーキ等を含めた車両状態を周期的に監視しており、万が一、車両に障害が発生した際には、所定の警告を発すると共に乗員の安全が確保されるように予め設定した問題回避動作（フェールセーフ）に入る。
【０００５】
上記フェールセーフモードが実行される事態の１つとして、前記フロントセンサに何んらかの障害が発生した場合も含めることができる。前述したシビアリティ判定まで行う乗員保護装置を搭載した車両の場合、フロントセンサで検出した減速度によりフロアセンサの判定が異なる場合があるので、フェールセーフモードではより低い閾値を用いるように予めプログラムしておくことも考えられる。
【０００６】
しかしながら、通常の使用状況下で極例外的にフロントセンサに故障が発生する場合や、車両が衝突したことによりフロントセンサ自身が破損したり或いはフロントセンサの周部で通信線が断線する場合等が想定され、このような異なる原因で生じた障害によりフロントセンサからの減速度が検出できなくなる。
【０００７】
乗員保護の観点からは、フロントセンサに生じた障害の原因に応じ、前述したシビアリティ判定が適切に実行されることがより好ましい。すなわち、前述したようにフロントセンサに障害が発生した場合のフェールセーフモードではより低い閾値を用いるように予めプログラムすることも可能である。しかし、より好ましい形態としては、フロントセンサに生じた障害原因に応じたシビアリティ判定が実行されれば、より適切な乗員保護を図ることができる。
【０００８】
したがって、本発明はフロントセンサに障害が発生した場合でも、好ましいシビアリティ判定が実現できるシビアリティ判定装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的は請求項１に記載の如く、車両本体の略中央に配設され、車両前後方向での車両減速度を検出する第１減速度検出手段と、前記第１減速度検出手段よりも前記車両の前側に配設され、前後方向の減速度を検出する第２減速度検出手段と、前記第１減速度検出手段により検出された前記車両減速度を時間により積分して前記車両の速度変化量を算出する速度変化量算出手段と、前記車両減速度と前記速度変化量とで形成したシビアリティ判定マップを有し、該シビアリティ判定マップ上に前記減速度を参照して定めた閾値を設定し、前記車両減速度と前記閾値とを比較した結果に基づいてシビアリティ判定を行うシビアリティ判定手段とを備え、衝突した車両のシビアリティ判定を行うシビアリティ判定装置であって、前記第２減速度検出手段からの前記減速度の送信が無くなったことに基づいて、前記車両に障害が発生したことを検出する障害検出手段をさらに備え、前記シビアリティ判定手段は前記障害検出手段から障害検出信号を受けた際に、前記シビアリティ判定マップ上の前記閾値をフェールセーフモード用に変更してから前記シビアリティ判定を実行するシビアリティ判定装置により達成される。
【００１０】
そして、前記シビアリティ判定手段は、前記車両減速度が前記シビアリティ判定マップ上に設定した前記閾値を越えない場合にはシビアリティＬｏｗ、前記車両減速度が前記閾値を越えた場合にはシビアリティＨｉｇｈとの判定を行うものとすることができる。
【００１１】
この構成では、第２減速度検出手段からの減速度が正常に検出されない場合には障害検出手段がこれを検出し、シビアリティ判定手段がフェールセーフモードでシビアリティ判定を実行する。よって、第２減速度検出手段に何らかの障害があった場合でも好ましいシビアリティ判定を実現できる。
【００１２】
また、請求項２に記載の如く、請求項１に記載のシビアリティ判定装置において、前記シビアリティ判定手段のフェールセーフモードには、前記第２減速度検出手段の故障に基づく障害が検出された場合の対応が含まれ、該第２減速度検出手段故障の場合には、前記シビアリティ判定手段は前記閾値を低く設定したＬｏｗマップによりシビアリティ判定を実行するように設定されている、構成を採用することが好ましい。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、第２減速度検出手段が故障した状態で運悪く衝撃が大きく乗員保護の緊急性が高い衝突の遭遇した場合でも、ＬｏｗマップによりシビアリティＨｉｇｈとの判定が出易い状態でシビアリティ判定が実行されるので乗員を適切に保護できる。
【００１４】
また、請求項３に記載の如く、請求項１に記載のシビアリティ判定装置において、前記シビアリティ判定手段のフェールセーフモードには、車両衝突により前記第２減速度検出手段又はその周辺部に生じた破損に基づく障害が検出された場合の対応が含まれ、該第２減速度検出手段等に破損が生じた場合には、前記シビアリティ判定手段は、前記減速度の送信が無くなったときから所定時間Ｔｍ経過後の前記速度変化量に基づいて前記閾値を決定してからシビアリティ判定を実行するように設定されている、構成を採用することが好ましい。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、第２減速度検出手段等が車両衝突により破損したことにより障害が生じたと想定される場合に、所定時間Ｔｍを待つことにより破損の確認がなされ、そのときの速度変化量に基づいて好ましい閾値が決定されてからシビアリティ判定が実行される。よって、乗員にとってより好ましいシビアリティ判定を実現できる。
【００１６】
また、請求項４に記載の如く、請求項４に記載のシビアリティ判定装置において、前記シビアリティ判定手段は、前記速度変化量が予め設定した判定値ＫＴＨより小さい場合には前記閾値を低く設定したＬｏｗマップを、前記速度変化量が前記判定値ＫＴＨより大きい場合には前記閾値を高く設定したＨｉｇｈマップを、用いて前記シビアリティ判定を実行することが好ましい。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、判定値ＫＴＨを用いることによりシビアリティＨｉｇｈとすべき衝突とシビアリティＬｏｗとすべき衝突とを選別でき、これに基づいてＬｏｗマップ又はＨｉｇｈマップが決定されるので、衝突により第２減速度検出手段等に破損した場合でも乗員を適切に保護できる。
【００１８】
さらに、本発明に範疇には請求項５に記載の如く、請求項１から４のいずれかに記載のシビアリティ判定装置の判定結果に基づいて起動される乗員保護装置も含む。このような乗員保護装置を車両に搭載することで乗員保護をより適切に実現できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下本発明の好ましい実施の形態を図に基づいて説明する。
【００２０】
図１は、乗員保護装置に採用した本発明の一実施例であるシビアリティ判定装置２０のハード構成を示す構成図である。この図１には乗員保護装置としてエアバック装置５０が例示的に示されている。本実施例によるとシビアリティ判定装置２０の判定結果に基づいてエアバック装置５０内に配設されたエアバックが高出力又は低出力で展開されるようになる。
【００２１】
本実施例のシビアリティ判定装置２０の判定結果に基づいてエアバックが高出力或いは低出力で展開されることになるが、エアバック装置５０を起動させるか、否かについては別途、起動装置が設けられている。この起動装置の判定でエアバック装置５０を起動するとの判定があった場合にシビアリティ判定装置２０のシビアリティ判定結果に基づいて高出力又は低出力でエアバックが展開されることになる。
【００２２】
図２はシビアリティ判定装置２０が車両１０に搭載されたときの様子を例示した図である。また、図３は同シビアリティ判定装置２０の概略構成を機能ブロックを用いて示す図である。
【００２３】
本実施例のシビアリティ判定装置２０は、図１及び図２に示すように、車両１０の中央部コンソール近傍に取付けられ車両減速度（以下、フロアＧと称す）を検出するフロアセンサ２２と、車両のサイドメンバの前方に取付けられ車両前後方向の減速度（以下、フロントＬＧ、ＲＧ）を検出する左右フロントセンサ２４、２６とを備えている。なお、上記フロントセンサは車両１０中央の前部位置に１つ設けた形態でもよい。
【００２４】
本実施例で示すシビアリティ判定装置２０は、特に前記左右フロントセンサ２４、２６に何らかの障害があった際に実行される所定のフェールセーフモードを有している。本シビアリティ判定装置２０が有する構成により実行される通常モードでのシビアリティ判定の内容と上記フェールセーフモードの際に実行されるシビアリティ判定の内容とを順に説明する。
【００２５】
本シビアリティ判定装置２０は、フロアセンサ２２により検出されるフロアＧ及び左右フロントセンサ２４、２６により検出されるフロントＬＧ、ＲＧに基づいて車両が衝突した際に衝突のシビアリティを判定するマイクロコンピュータ４０を含んでいる。このマイクロコンピュータ４０はＣＰＵ４２を中心として構成されており、所定の処理プログラムを記憶したＲＯＭ４４と、一時的にデータの記憶をするＲＡＭ４６と入出力回路（Ｉ／Ｏ）４８を含む。
【００２６】
上記ＣＰＵ４２は、例えばフロアセンサ２２で一定のフロアＧを検出した以降、所定の周期的（例えば２ｋＨｚ）でサンプリングを行うように設定されている。そして、左右フロントセンサ２４、２６により検出されるフロントＬＧ、ＲＧの少なくとも一方が所定の閾値を越えたときに、車両衝突の可能性があるものとして処理を開始する。さらに、上記マイクロコンピュータ４０は、まず左右フロントセンサ２４、２６により検出されるフロントＬＧ、ＲＧとを用いて前記車両が衝突状態にあるか、否かを検出し、これに基づいてフロアセンサ２２で検出されたフロアＧによりシビアリティ判定を実行する。上記マイクロコンピュータ４０が有する機能構成は、図３に示したシビアリティ判定装置２０の機能ブロック図により明らかにされている。
【００２７】
次に、図３に示した機能ブロック図により、本シビアリティ判定装置２０を説明する。フロアセンサ２２により検出されたフロアＧ、及び左右フロントセンサ２４、２６により検出されたフロントＬＧ、ＲＧは、信号入力部２８を介して、所定のサンプリング周期をもって判定処理部３０へ供給される。
【００２８】
この判定処理部３０は、左右フロントセンサ２４、２６により検出されるフロントＬＧ、ＲＧのいずれか一方が所定の閾値を越えると、車両の衝突を想定してシビアリティ判定のための準備処理に入るように設定されている。
【００２９】
また、前記判定処理部３０は、フロアセンサ２２が検出したフロアＧの時間による積分値として速度変化量ＶＧを演算する速度変化量算出部３２と、フロアＧと速度変化量ＶＧとに基づいてシビアリティ判定を行うシビアリティ判定部３６を備えている。なお、上記速度変化量算出部３２では、次式（１）によりフロアＧの速度変化量ＶＧを算出している。このように積分処理することによりノイズ成分を除去して好ましいシビアリティ判定を実現できる。
【００３０】
ＶＧ＝∫Ｇ（ｔ）ｄｔ ………（１）
前記シビアリティ判定部３６は、例えば図４に例示するような縦軸をフロアＧ、横軸を速度変化量ＶＧとしたシビアリティ判定マップを備えている。このシビアリティ判定マップを用い、フロアセンサ２２から検出されたフロアＧ値に基づいてシビアリティ判定を実行する。このシビアリティ判定の結果によりエアバック装置５０の出力状態が決定される。
【００３１】
図４に示したシビアリティ判定マップには、シビアリティＨｉｇｈか、シビアリティＬｏｗかを判定すたるための閾値ＳＴＨが設定されている。同じようなフロアＧ値が検出された衝突であっても、車両の衝突形態によりエアバックを高出力で展開すべき、すなわちシビアリティＨｉｇｈとの判定を出すのが好ましい場合と、低出力で展開すべき、すなわちシビアリティＬｏｗとの判定を出すのが好ましい場合とがある。
【００３２】
そこで、本シビアリティ判定マップには、閾値ＳＴＨ−Ｈを高く設定したＨｉｇｈマップと閾値ＳＴＨ−Ｌを低く設定したＬｏｗマップとを備えている。乗員への衝撃が大きい高速でのオフセット衝突等の場合にはシビアリティＨｉｇｈとの判定が出易い状態でシビアリティ判定を行うことが好ましいので、この場合にはＬｏｗマップを用いたシビアリティ判定を実行する。その逆に乗員への衝撃が比較的弱い低速の正突等である場合にはシビアリティＬｏｗとの判定が出易い状態でシビアリティ判定を行うことが好ましい。この場合にはＨｉｇｈマップを用いたシビアリティ判定を実行する。
【００３３】
上記Ｌｏｗマップを用いるか、Ｈｉｇｈマップを用いるかは、前記フロントＬＧ、ＲＧ値を参照して車両の衝突形態により定められる。そして、上記Ｈｉｇｈマップでの閾値ＳＴＨ−ＨおよびＬｏｗマップでの閾値ＳＴＨ−Ｌのそれぞれは、衝突試験、シミュレーション等を行って得たデータに基づいて車両毎に予め設定される。
【００３４】
フロントセンサ２４、２６からフロントＬＧ、ＲＧが正常に検出されれば、これらを参照してシビアリティ判定が実行されるのであるが、障害が発生してフロントセンサ２４、２６からの検出信号が送信されなくなる場合も想定される。このような場合にも本実施例のシビアリティ判定装置２０は対応できる機能を備えている。
【００３５】
そのために、本シビアリティ判定装置２０の判定処理部３０は障害検出部３４を有している。この障害検出部３４はフロントセンサ２４、２６から周期的に送信されるフロントＬＧ、ＲＧを監視しており、フロントＬＧ、ＲＧが検出されなくなったときに何らかの障害が発生したことを検出する。ここでの障害には、前述したように極例外的にフロントセンサ２４、２６が故障してしまった場合と、車両が衝突したことによりフロントセンサ２４、２６自身が破損したり、信号入力部２８への通信線が断線する場合等がある。障害検出部３４はこの原因となる障害を認識した上で、その認識内容を含めた障害検出信号をシビアリティ判定部３６へ供給する。
【００３６】
前記シビアリティ判定部３６には所定のフェールセーフモードが予め設定されており、上記障害検出部３４から上記障害検出信号を受けた際にはこのフェールセーフモードが実行される。このフェールセーフモードには上記障害検出部３４からの障害検出信号に含まれるフロントセンサ２４、２６の障害原因に応じたシビアリティ判定がなされるようになっている。
【００３７】
シビアリティ判定部３６は、フロントセンサ２４、２６が故障してしまった場合のフェールセーフの場合には、図４で示したＬｏｗマップを用いてシビアリティ判定を行うように設定されている。また、車両が衝突したことによりフロントセンサ２４、２６自身が破損した場合や信号入力部２８への通信線が断線した等の場合（以下、フロントセンサ２４、２６等の破損と称する）のフェールセーフの場合には、シビアリティ判定部３６はフロントＬＧ、ＲＧが検出されなくなったときから所定時間Ｔｍ経過後の速度変化量ＶＧに基づいてＬｏｗマップとＨｉｇｈマップのいずれを選択してからシビアリティ判定を行うように設定されている。
【００３８】
ここで、障害原因に応じて実行される上記フェールセーフモードにおいて、Ｌｏｗマップ或いはＨｉｇｈマップのどちらを優先して用いるすべきかについて説明する。
【００３９】
まず、極例外的にフロントセンサ２４、２６が故障してしまった場合には上記障害検出部３４が定期的にフロントセンサ２４、２６の出力状態を監視することで確認できる。よって、例えば故障が発見された際に警告ランプ等により乗員へ警告が発するようにしておけば、通常、乗員は速やかにその車両を整備に出すのでフロントセンサ２４、２６の故障の問題は解消される。しかし、フロントセンサ２４、２６の故障状態で運悪く車両が衝突しまう場合も想定される。この場合には乗員への衝撃が大きい高速衝突等でも対処できるシビアリティ判定が実行される設定であることが望ましい。
【００４０】
そこで、本実施例では上記のようにフロントセンサ２４、２６の故障が原因である障害の場合には、シビアリティ判定部３６はＬｏｗマップを用いてシビアリティ判定を実行するように設定されている。
【００４１】
その一方、車両が衝突したことによりフロントセンサ２４、２６等の破損の場合については、衝突状態により乗員への衝撃度が異なる。図５はフロントセンサ２４（又は２６）により検出されたフロントＬＧ（又はＲＧ）（ｍ／ｓ２）と、フロアＧを時間により積分した速度変化量ＶＧ（ｍ／ｓ）とを採り、衝突した車両から得られた検出データを示した図である。図５には車両が高速のオフセット状態で比較的軟らかい障害物に衝突した場合のＯＤＢ（ｏｆｆｓｅｔ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｂａｉｌｅｒ）と、低速で正突した場合とが示されている。高速ＯＤＢの場合は速度変化量ＶＧが小さい値のときにフロントＬＧ（又はＲＧ）が大きなピーク値を示しいる。この高速ＯＤＢ衝突は乗員に大きな衝撃を与える衝突形態であり、Ｌｏｗマップを用いてシビアリティＨｉｇｈの判定が出易い状態でシビアリティ判定を実行すべき形態の１つである。
【００４２】
その逆に、低速正突の場合は速度変化量ＶＧに伴ってフロントＬＧ（又はＲＧ）が徐々に変化し、後半になると比較的大きな値を示すが、上記高速ＯＤＢの場合と比較してかなり小さい。この低速正突は高速ＯＤＢ衝突の場合よりは乗員に与える衝撃が小さい衝突形態であり、Ｈｉｇｈマップを用いてシビアリティＬｏｗとの判定が出易い状態でシビアリティ判定を実行すべき形態の１つである。
【００４３】
図５中の破線で示した部分を境界とし、この破線より手前側の衝突初期に比較的高いフロントＬＧ（又はＲＧ）を示す衝突の場合には、一般にＬｏｗマップを用いシビアリティＨｉｇｈとの判定が出易い状態でシビアリティ判定を実行すべき衝突形態と判断できる。その逆に、上記破線を過ぎ、衝突の比較的後期にフロントＬＧ（又はＲＧ）が高くなる衝突の場合はＨｉｇｈマップを用いシビアリティＬｏｗとの判定が出易い状態でシビアリティ判定を実行すべき衝突形態と判断できる。
【００４４】
そして、上記衝突によりフロントセンサ２４、２６やその周部の配線が破損されるのは、各々のフロントＬＧ（又はＲＧ）がピーク時と考えられる。この点について示したのが図６である。図６は車両が衝突したときからの時刻Ｔと速度変化量ＶＧとの関係を示した図である。高速ＯＤＢの場合には速度変化量ＶＧが上昇する前にフロントセンサ２４、２６等が破損するので検出される速度変化量ＶＧは低い値に留まる傾向がある。その逆に、低速正突の場合には速度変化量ＶＧがある程度上昇してからフロントセンサ２４、２６等が破損するので検出される速度変化量ＶＧは、高速ＯＤＢの場合と比較して高い値を示す傾向がある。
【００４５】
よって、上記傾向を捉えてその間に所定の判定値ＫＴＨを設定し、この判定値ＫＴＨを越えるような速度変化量ＶＧを示した場合にはＨｉｇｈマップを用いてシビアリティＬｏｗとの判定が出易いシビアリティ判定を実行すべき衝突形態、その逆に判定値ＫＴＨより越えない速度変化量ＶＧを示した場合にはＬｏｗマップを用いてシビアリティＨｉｇｈとの判定が出易いシビアリティ判定を実行すべき衝突形態と判別できる。
【００４６】
以上の説明について、シビアリティ判定部３６がフェールセーフモードを実行する際に採用するＨｉｇｈマップ又はＬｏｗマップを纏めて示したのが図７である。
【００４７】
ところで、衝突時のフロントセンサ２４、２６等の破損により実行されるフェールセーフモードにおいて、Ｌｏｗマップを用いるか、Ｈｉｇｈマップを用いるかの判断は乗員保護の観点からより慎重に行うことが好ましい。
【００４８】
そのために、本実施例の障害検出部３４は、図８に示すように通常モードでフロントセンサ２４、２６からフロントＬＧ、ＲＧの送信が無くなった時点で直ちにフロントセンサ２４、２６等の破損による障害と判断してシビアリティ判定部３６へ障害検出信号を供給するするのではなく、送信が無くなったときから所定時間Ｔｍが経過するまで待ってから破損による障害を検出するようにしている。よって、シビアリティ判定部３６は、所定時間Ｔｍを経過してからフェールセーフモードに入る。このように、所定時間Ｔｍ待つことで通信上でのノイズ等が原因でフロントＬＧ、ＲＧの送信が一時的に欠落した場合等に誤ってフェールセーフモードに入ることが防止される。
【００４９】
そして、シビアリティ判定部３６はフェールセーフモードに入った際に、その時での速度変化量ＶＧが図６に示したと同様の所定の判定値ＫＴＨを越えたか、否かでＬｏｗマップを用いるか、Ｈｉｇｈマップを用いるかの決定を行う。なお、ここでの判定値ＫＴＨは、衝突試験、シミュレーション等を行って得たデータに基づいて車両毎に予め設定される。
【００５０】
以上説明したシビアリティ判定装置２０によると、何らかの障害がフロントセンサ２４、２６に発生した場合でもフェ−ルセーフモードが実行され、その後は図４で示したフロアＧと速度変化量ＶＧとで形成されたシビアリティ判定マップにより精度良くシビアリティ判定が実行される。特に、車両が衝突したことにより、フロントセンサ２４、２６等が破損した場合には、上記判定値ＫＴＨと速度変化量ＶＧとを用いて適切にＬｏｗマップ或いはＨｉｇｈマップが選択される。よって、図４に示すようにシビアリティＨｉｇｈとの判定を出すことが好ましい高速ＯＤＢではＬｏｗマップを使用したシビアリティ判定、シビアリティＬｏｗとの判定を出すことが好ましい低速正突ではＨｉｇｈマップを使用したシビアリティ判定を実行することができるようになる。
【００５１】
さて、前述したように図１に示した本実施例のシビアリティ判定装置２０は、乗員保護装置としてエアバック装置５０に適用する例を示している。ここでエアバック装置５０の構成を簡単に説明する。エアバック５２とこのエアバック５２へガスを供給する２個のインフレータ５４、５４と、図示しないガス発生剤に点火する点火装置５６と、前記マイクロコンピュータ４０からのシビアリティ判定信号に基づいて点火装置５６に通電して点火する駆動回路５８，５８とを備えている。ここで２個のインフレータ５４を備えているので、これらを同時に作動させた場合にエアバック５２を高速で膨張させる高出力の展開と、これらを時間差をもって作動させる低出力の展開とを行うことができる。上記シビアリティ判定装置２０でシビアリティＨｉｇｈとされた場合には高出力の展開、上記シビアリティ判定装置２０でシビアリティＬｏｗとされた場合には低出力の展開となる。
【００５２】
本実施例のシビアリティ判定装置２０によれば、フロントセンサ２４、２６からのフロントＬＧ、ＲＧが検出できないような障害が発生した場合でも、フェールセーフモードを実行することで乗員に好ましい状態でエアバック装置５０を展開させることができる。したがって、本実施例のシビアリティ判定装置２０によれば、乗員保護を常に確実に実行できる。
【００５３】
図９は本実施例に係るシビアリティ判定装置２０がフロントセンサ２４、２６からの検出信号が送信されなくなった場合に実行されるフェ−ルセーフモードでのシビアリティ判定のルーチンについて示している。
【００５４】
上記シビアリティ判定処理ルーチンは図１に示したマイクロコンピュータ４０により実行される。障害検出部３４はフロントＬＧ、ＲＧのいずれかの送信が無いことを検出すると（Ｓ１００）、この障害がフロントセンサ２４、２６の故障に基づくものか、衝突に基づくフロントセンサ２４、２６等の破損に基づくものかを判断する（Ｓ１０２）。このステップ１０２で、フロントセンサ２４、２６が故障状態にあると判断されると、ステップ１０８でＨｉｇｈマップを用いたシビアリティＬｏｗとなり易いシビアリティ判定を実行して本ルーチンを終了する。
【００５５】
一方、ステップ１０２でフロントセンサ２４、２６の故障ではないと判断されると、車両が衝突したとの想定の下で、フロントＬＧ、ＲＧが検出されなくなったときから所定時間Ｔｍが経過したかが確認される（Ｓ１０４）。このステップ１０４で、所定時間Ｔｍを経過したことが確認されると車両が衝突状態にあるとされ、そのときの車両の速度変化量ＶＧが所定の判定値ＫＴＨを越えたか、否かが判断される（Ｓ１０６）。このステップ１０６で速度変化量ＶＧが判定値ＫＴＨを越えていると判断されると、ステップ１０８でＨｉｇｈマップを用いたシビアリティＬｏｗとなり易いシビアリティ判定が実行されて本ルーチンを終了する。
【００５６】
また、上記ステップ１０６で速度変化量ＶＧが判定値ＫＴＨを越えいないと判断されると、ステップ１１０でＬｏｗマップを用いたシビアリティＨｉｇｈとなり易いシビアリティ判定が実行されて本ルーチンを終了する。
【００５７】
なお、上述した実施例では図１に示したマイクロコンピュータ４０がシビアリティ判定装置２０のフェールセーフモードを含んだ全体の制御を行う例を示したがこのような構成に限るものではない。例えば、図２に示した車両１０内の所定位置にＥＣＵ（電子制御ユニット）を配設してエンジン、ブレーキ等と共にフロントセンサ２４、２６の状態も周期的に監視し、障害が発生したときには前述したと同様のフェールセーフモードが実行されるように構成してもよい。この場合には前記マイクロコンピュータ４０をＥＣＵの一部として構成すればよい。
【００５８】
また、上記実施例では、乗員保護装置としてエアバック装置５０を示し、このエアバック装置５０に適用したシビアリティ判定装置２０を例示したが、乗員保護装置としてシートベルトを巻き取るプリテンショナー装置に本シビアリティ判定装置２０を適用してもよい。また、エアバック装置及びプリテンショナー装置の両方にシビアリティ判定装置２０を適用してもよい。
【００５９】
以上本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００６０】
なお、特許請求の範囲の記載、第１減速度検出手段はフロアセンサ２２に、第２減速度検出手段はフロントセンサ２４、２６に、速度変化量算出手段は速度変化量算出部３２に、障害検出手段は障害検出部３４に、シビアリティ判定手段はシビアリティ判定部３６に、それぞれ対応している。
【００６１】
【発明の効果】
以上詳述したところから明らかなように、請求項１に記載の発明によれば、第２減速度検出手段からの減速度が正常に検出されない場合には障害検出手段がこれを検出し、シビアリティ判定手段がフェールセーフモードでシビアリティ判定を実行する。よって、第２減速度検出手段に何らかの障害があった場合でも好ましいシビアリティ判定を実現できる。
【００６２】
また、請求項２に記載の発明によれば、第２減速度検出手段が故障した状態で運悪く衝撃が大きく乗員保護の緊急性が高い衝突の遭遇した場合でも、ＬｏｗマップによりシビアリティＨｉｇｈとの判定が出易い状態でシビアリティ判定が実行されるので乗員を適切に保護できる。
【００６３】
また、請求項３に記載の発明によれば、第２減速度検出手段等が車両衝突により破損したことにより障害が生じたと想定される場合に、所定時間Ｔｍを待つことにより破損の確認がなされ、そのときの速度変化量に基づいて好ましい閾値が決定されてからシビアリティ判定が実行される。よって、乗員にとってより好ましいシビアリティ判定を実現できる。
【００６４】
また、請求項４に記載の発明によれば、判定値ＫＴＨを用いることによりシビアリティＨｉｇｈとすべき衝突とシビアリティＬｏｗとすべき衝突とを選別でき、これに基づいてＬｏｗマップ又はＨｉｇｈマップが決定されるので、衝突により第２減速度検出手段等に破損した場合でも乗員を適切に保護できる。
【００６５】
さらに、請求項５に記載の発明によれば、乗員保護をより確実に実現できる乗員保護装置として提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】乗員保護装置に採用した本発明の一実施例であるシビアリティ判定装置のハード構成を示す構成図である。
【図２】図１に示したシビアリティ判定装置が車両に搭載されたときの様子を例示した図である。
【図３】図１に示したシビアリティ判定装置の概略構成を機能ブロックを用いて示す図である。
【図４】シビアリティ判定部に備えたシビアリティ判定マップを例示した図である。
【図５】衝突した車両から得られた検出データを示した図である。
【図６】車両が衝突したときからの時刻Ｔと速度変化量ＶＧとの関係を示した図である。
【図７】フェールセーフモードにおいて採用されるＨｉｇｈマップ又はＬｏｗマップを纏めて示した図である。
【図８】通常モードからフェールセーフモードに入るときの様子を説明した図である。
【図９】本実施例に係るシビアリティ判定装置がフェ−ルセーフモードでシビアリティ判定するときのルーチンを示した図である。
【符号の説明】
１０ 車両
２０ シビアリティ判定装置
２２ フロアセンサ
２４ 左フロントセンサ
２６ 右フロントセンサ
２８ 信号入力部
３０ 判定処理部
３２ 速度変化量算出部
３４ 障害検出部
３６ シビアリティ判定部
５０ 乗員保護装置
【発明の属する技術分野】
本発明は乗員保護装置を起動する際に採用されるシビアリティ判定装置に関する。本シビアリティ判定装置の判定結果を用いて乗員保護装置の展開出力等を調整すると、より適切な乗員保護を図ることができる。
【０００２】
【従来の技術】
車両に搭載されたエアバック等の乗員保護装置は、車両内の減速度計等により検出された減速度の時間的変化等に基づいて乗員保護装置の起動タイミングの調整が行われている。そして、乗員保護装置をより的確なタイミングで起動するためには、車両が衝突したことを確実に検出することが重要である。車両の衝突を検出する装置の１つとして、例えば出願人は車両本体の略中央にフロアセンサを設けると共に、車両の前方に配置されたフロントセンサにより検出される減速度に基づいて乗員保護装置の起動を制御する起動制御装置を提案している（特開平１０−１５２０１４号公報）。このような起動制御装置によれば、フロアセンサのみでは衝撃を検出し難いような衝突であっても、フロントセンサにより検出される減速度を参照して乗員保護装置を適切に起動させることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
さらに、車両が衝突した際に乗員をより確実に保護するという観点からは、衝突した車両の車室内で乗員が２次的に衝突してしまう状態（シビアリティ）までも判定し、このシビアリティに応じて上記乗員保護装置の起動出力を調整することがより好ましい。このシビアリティ判定は、前述した起動判定の場合と同様にフロントセンサにより検出される減速度を参照しながらフロアセンサで検出した減速度に基づいて行うことができる。
【０００４】
ところで、何らかの障害が車両に発生した場合にも乗員保護を図るという観点から、車両には所定のフェールセーフモード（ｆａｉｌ−ｓａｆｅ−ｍｏｄｅ）が設定されている。例えば、車両内の所定位置に設定されたＥＣＵ（電子制御ユニット）がエンジン、ブレーキ等を含めた車両状態を周期的に監視しており、万が一、車両に障害が発生した際には、所定の警告を発すると共に乗員の安全が確保されるように予め設定した問題回避動作（フェールセーフ）に入る。
【０００５】
上記フェールセーフモードが実行される事態の１つとして、前記フロントセンサに何んらかの障害が発生した場合も含めることができる。前述したシビアリティ判定まで行う乗員保護装置を搭載した車両の場合、フロントセンサで検出した減速度によりフロアセンサの判定が異なる場合があるので、フェールセーフモードではより低い閾値を用いるように予めプログラムしておくことも考えられる。
【０００６】
しかしながら、通常の使用状況下で極例外的にフロントセンサに故障が発生する場合や、車両が衝突したことによりフロントセンサ自身が破損したり或いはフロントセンサの周部で通信線が断線する場合等が想定され、このような異なる原因で生じた障害によりフロントセンサからの減速度が検出できなくなる。
【０００７】
乗員保護の観点からは、フロントセンサに生じた障害の原因に応じ、前述したシビアリティ判定が適切に実行されることがより好ましい。すなわち、前述したようにフロントセンサに障害が発生した場合のフェールセーフモードではより低い閾値を用いるように予めプログラムすることも可能である。しかし、より好ましい形態としては、フロントセンサに生じた障害原因に応じたシビアリティ判定が実行されれば、より適切な乗員保護を図ることができる。
【０００８】
したがって、本発明はフロントセンサに障害が発生した場合でも、好ましいシビアリティ判定が実現できるシビアリティ判定装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的は請求項１に記載の如く、車両本体の略中央に配設され、車両前後方向での車両減速度を検出する第１減速度検出手段と、前記第１減速度検出手段よりも前記車両の前側に配設され、前後方向の減速度を検出する第２減速度検出手段と、前記第１減速度検出手段により検出された前記車両減速度を時間により積分して前記車両の速度変化量を算出する速度変化量算出手段と、前記車両減速度と前記速度変化量とで形成したシビアリティ判定マップを有し、該シビアリティ判定マップ上に前記減速度を参照して定めた閾値を設定し、前記車両減速度と前記閾値とを比較した結果に基づいてシビアリティ判定を行うシビアリティ判定手段とを備え、衝突した車両のシビアリティ判定を行うシビアリティ判定装置であって、前記第２減速度検出手段からの前記減速度の送信が無くなったことに基づいて、前記車両に障害が発生したことを検出する障害検出手段をさらに備え、前記シビアリティ判定手段は前記障害検出手段から障害検出信号を受けた際に、前記シビアリティ判定マップ上の前記閾値をフェールセーフモード用に変更してから前記シビアリティ判定を実行するシビアリティ判定装置により達成される。
【００１０】
そして、前記シビアリティ判定手段は、前記車両減速度が前記シビアリティ判定マップ上に設定した前記閾値を越えない場合にはシビアリティＬｏｗ、前記車両減速度が前記閾値を越えた場合にはシビアリティＨｉｇｈとの判定を行うものとすることができる。
【００１１】
この構成では、第２減速度検出手段からの減速度が正常に検出されない場合には障害検出手段がこれを検出し、シビアリティ判定手段がフェールセーフモードでシビアリティ判定を実行する。よって、第２減速度検出手段に何らかの障害があった場合でも好ましいシビアリティ判定を実現できる。
【００１２】
また、請求項２に記載の如く、請求項１に記載のシビアリティ判定装置において、前記シビアリティ判定手段のフェールセーフモードには、前記第２減速度検出手段の故障に基づく障害が検出された場合の対応が含まれ、該第２減速度検出手段故障の場合には、前記シビアリティ判定手段は前記閾値を低く設定したＬｏｗマップによりシビアリティ判定を実行するように設定されている、構成を採用することが好ましい。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、第２減速度検出手段が故障した状態で運悪く衝撃が大きく乗員保護の緊急性が高い衝突の遭遇した場合でも、ＬｏｗマップによりシビアリティＨｉｇｈとの判定が出易い状態でシビアリティ判定が実行されるので乗員を適切に保護できる。
【００１４】
また、請求項３に記載の如く、請求項１に記載のシビアリティ判定装置において、前記シビアリティ判定手段のフェールセーフモードには、車両衝突により前記第２減速度検出手段又はその周辺部に生じた破損に基づく障害が検出された場合の対応が含まれ、該第２減速度検出手段等に破損が生じた場合には、前記シビアリティ判定手段は、前記減速度の送信が無くなったときから所定時間Ｔｍ経過後の前記速度変化量に基づいて前記閾値を決定してからシビアリティ判定を実行するように設定されている、構成を採用することが好ましい。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、第２減速度検出手段等が車両衝突により破損したことにより障害が生じたと想定される場合に、所定時間Ｔｍを待つことにより破損の確認がなされ、そのときの速度変化量に基づいて好ましい閾値が決定されてからシビアリティ判定が実行される。よって、乗員にとってより好ましいシビアリティ判定を実現できる。
【００１６】
また、請求項４に記載の如く、請求項４に記載のシビアリティ判定装置において、前記シビアリティ判定手段は、前記速度変化量が予め設定した判定値ＫＴＨより小さい場合には前記閾値を低く設定したＬｏｗマップを、前記速度変化量が前記判定値ＫＴＨより大きい場合には前記閾値を高く設定したＨｉｇｈマップを、用いて前記シビアリティ判定を実行することが好ましい。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、判定値ＫＴＨを用いることによりシビアリティＨｉｇｈとすべき衝突とシビアリティＬｏｗとすべき衝突とを選別でき、これに基づいてＬｏｗマップ又はＨｉｇｈマップが決定されるので、衝突により第２減速度検出手段等に破損した場合でも乗員を適切に保護できる。
【００１８】
さらに、本発明に範疇には請求項５に記載の如く、請求項１から４のいずれかに記載のシビアリティ判定装置の判定結果に基づいて起動される乗員保護装置も含む。このような乗員保護装置を車両に搭載することで乗員保護をより適切に実現できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下本発明の好ましい実施の形態を図に基づいて説明する。
【００２０】
図１は、乗員保護装置に採用した本発明の一実施例であるシビアリティ判定装置２０のハード構成を示す構成図である。この図１には乗員保護装置としてエアバック装置５０が例示的に示されている。本実施例によるとシビアリティ判定装置２０の判定結果に基づいてエアバック装置５０内に配設されたエアバックが高出力又は低出力で展開されるようになる。
【００２１】
本実施例のシビアリティ判定装置２０の判定結果に基づいてエアバックが高出力或いは低出力で展開されることになるが、エアバック装置５０を起動させるか、否かについては別途、起動装置が設けられている。この起動装置の判定でエアバック装置５０を起動するとの判定があった場合にシビアリティ判定装置２０のシビアリティ判定結果に基づいて高出力又は低出力でエアバックが展開されることになる。
【００２２】
図２はシビアリティ判定装置２０が車両１０に搭載されたときの様子を例示した図である。また、図３は同シビアリティ判定装置２０の概略構成を機能ブロックを用いて示す図である。
【００２３】
本実施例のシビアリティ判定装置２０は、図１及び図２に示すように、車両１０の中央部コンソール近傍に取付けられ車両減速度（以下、フロアＧと称す）を検出するフロアセンサ２２と、車両のサイドメンバの前方に取付けられ車両前後方向の減速度（以下、フロントＬＧ、ＲＧ）を検出する左右フロントセンサ２４、２６とを備えている。なお、上記フロントセンサは車両１０中央の前部位置に１つ設けた形態でもよい。
【００２４】
本実施例で示すシビアリティ判定装置２０は、特に前記左右フロントセンサ２４、２６に何らかの障害があった際に実行される所定のフェールセーフモードを有している。本シビアリティ判定装置２０が有する構成により実行される通常モードでのシビアリティ判定の内容と上記フェールセーフモードの際に実行されるシビアリティ判定の内容とを順に説明する。
【００２５】
本シビアリティ判定装置２０は、フロアセンサ２２により検出されるフロアＧ及び左右フロントセンサ２４、２６により検出されるフロントＬＧ、ＲＧに基づいて車両が衝突した際に衝突のシビアリティを判定するマイクロコンピュータ４０を含んでいる。このマイクロコンピュータ４０はＣＰＵ４２を中心として構成されており、所定の処理プログラムを記憶したＲＯＭ４４と、一時的にデータの記憶をするＲＡＭ４６と入出力回路（Ｉ／Ｏ）４８を含む。
【００２６】
上記ＣＰＵ４２は、例えばフロアセンサ２２で一定のフロアＧを検出した以降、所定の周期的（例えば２ｋＨｚ）でサンプリングを行うように設定されている。そして、左右フロントセンサ２４、２６により検出されるフロントＬＧ、ＲＧの少なくとも一方が所定の閾値を越えたときに、車両衝突の可能性があるものとして処理を開始する。さらに、上記マイクロコンピュータ４０は、まず左右フロントセンサ２４、２６により検出されるフロントＬＧ、ＲＧとを用いて前記車両が衝突状態にあるか、否かを検出し、これに基づいてフロアセンサ２２で検出されたフロアＧによりシビアリティ判定を実行する。上記マイクロコンピュータ４０が有する機能構成は、図３に示したシビアリティ判定装置２０の機能ブロック図により明らかにされている。
【００２７】
次に、図３に示した機能ブロック図により、本シビアリティ判定装置２０を説明する。フロアセンサ２２により検出されたフロアＧ、及び左右フロントセンサ２４、２６により検出されたフロントＬＧ、ＲＧは、信号入力部２８を介して、所定のサンプリング周期をもって判定処理部３０へ供給される。
【００２８】
この判定処理部３０は、左右フロントセンサ２４、２６により検出されるフロントＬＧ、ＲＧのいずれか一方が所定の閾値を越えると、車両の衝突を想定してシビアリティ判定のための準備処理に入るように設定されている。
【００２９】
また、前記判定処理部３０は、フロアセンサ２２が検出したフロアＧの時間による積分値として速度変化量ＶＧを演算する速度変化量算出部３２と、フロアＧと速度変化量ＶＧとに基づいてシビアリティ判定を行うシビアリティ判定部３６を備えている。なお、上記速度変化量算出部３２では、次式（１）によりフロアＧの速度変化量ＶＧを算出している。このように積分処理することによりノイズ成分を除去して好ましいシビアリティ判定を実現できる。
【００３０】
ＶＧ＝∫Ｇ（ｔ）ｄｔ ………（１）
前記シビアリティ判定部３６は、例えば図４に例示するような縦軸をフロアＧ、横軸を速度変化量ＶＧとしたシビアリティ判定マップを備えている。このシビアリティ判定マップを用い、フロアセンサ２２から検出されたフロアＧ値に基づいてシビアリティ判定を実行する。このシビアリティ判定の結果によりエアバック装置５０の出力状態が決定される。
【００３１】
図４に示したシビアリティ判定マップには、シビアリティＨｉｇｈか、シビアリティＬｏｗかを判定すたるための閾値ＳＴＨが設定されている。同じようなフロアＧ値が検出された衝突であっても、車両の衝突形態によりエアバックを高出力で展開すべき、すなわちシビアリティＨｉｇｈとの判定を出すのが好ましい場合と、低出力で展開すべき、すなわちシビアリティＬｏｗとの判定を出すのが好ましい場合とがある。
【００３２】
そこで、本シビアリティ判定マップには、閾値ＳＴＨ−Ｈを高く設定したＨｉｇｈマップと閾値ＳＴＨ−Ｌを低く設定したＬｏｗマップとを備えている。乗員への衝撃が大きい高速でのオフセット衝突等の場合にはシビアリティＨｉｇｈとの判定が出易い状態でシビアリティ判定を行うことが好ましいので、この場合にはＬｏｗマップを用いたシビアリティ判定を実行する。その逆に乗員への衝撃が比較的弱い低速の正突等である場合にはシビアリティＬｏｗとの判定が出易い状態でシビアリティ判定を行うことが好ましい。この場合にはＨｉｇｈマップを用いたシビアリティ判定を実行する。
【００３３】
上記Ｌｏｗマップを用いるか、Ｈｉｇｈマップを用いるかは、前記フロントＬＧ、ＲＧ値を参照して車両の衝突形態により定められる。そして、上記Ｈｉｇｈマップでの閾値ＳＴＨ−ＨおよびＬｏｗマップでの閾値ＳＴＨ−Ｌのそれぞれは、衝突試験、シミュレーション等を行って得たデータに基づいて車両毎に予め設定される。
【００３４】
フロントセンサ２４、２６からフロントＬＧ、ＲＧが正常に検出されれば、これらを参照してシビアリティ判定が実行されるのであるが、障害が発生してフロントセンサ２４、２６からの検出信号が送信されなくなる場合も想定される。このような場合にも本実施例のシビアリティ判定装置２０は対応できる機能を備えている。
【００３５】
そのために、本シビアリティ判定装置２０の判定処理部３０は障害検出部３４を有している。この障害検出部３４はフロントセンサ２４、２６から周期的に送信されるフロントＬＧ、ＲＧを監視しており、フロントＬＧ、ＲＧが検出されなくなったときに何らかの障害が発生したことを検出する。ここでの障害には、前述したように極例外的にフロントセンサ２４、２６が故障してしまった場合と、車両が衝突したことによりフロントセンサ２４、２６自身が破損したり、信号入力部２８への通信線が断線する場合等がある。障害検出部３４はこの原因となる障害を認識した上で、その認識内容を含めた障害検出信号をシビアリティ判定部３６へ供給する。
【００３６】
前記シビアリティ判定部３６には所定のフェールセーフモードが予め設定されており、上記障害検出部３４から上記障害検出信号を受けた際にはこのフェールセーフモードが実行される。このフェールセーフモードには上記障害検出部３４からの障害検出信号に含まれるフロントセンサ２４、２６の障害原因に応じたシビアリティ判定がなされるようになっている。
【００３７】
シビアリティ判定部３６は、フロントセンサ２４、２６が故障してしまった場合のフェールセーフの場合には、図４で示したＬｏｗマップを用いてシビアリティ判定を行うように設定されている。また、車両が衝突したことによりフロントセンサ２４、２６自身が破損した場合や信号入力部２８への通信線が断線した等の場合（以下、フロントセンサ２４、２６等の破損と称する）のフェールセーフの場合には、シビアリティ判定部３６はフロントＬＧ、ＲＧが検出されなくなったときから所定時間Ｔｍ経過後の速度変化量ＶＧに基づいてＬｏｗマップとＨｉｇｈマップのいずれを選択してからシビアリティ判定を行うように設定されている。
【００３８】
ここで、障害原因に応じて実行される上記フェールセーフモードにおいて、Ｌｏｗマップ或いはＨｉｇｈマップのどちらを優先して用いるすべきかについて説明する。
【００３９】
まず、極例外的にフロントセンサ２４、２６が故障してしまった場合には上記障害検出部３４が定期的にフロントセンサ２４、２６の出力状態を監視することで確認できる。よって、例えば故障が発見された際に警告ランプ等により乗員へ警告が発するようにしておけば、通常、乗員は速やかにその車両を整備に出すのでフロントセンサ２４、２６の故障の問題は解消される。しかし、フロントセンサ２４、２６の故障状態で運悪く車両が衝突しまう場合も想定される。この場合には乗員への衝撃が大きい高速衝突等でも対処できるシビアリティ判定が実行される設定であることが望ましい。
【００４０】
そこで、本実施例では上記のようにフロントセンサ２４、２６の故障が原因である障害の場合には、シビアリティ判定部３６はＬｏｗマップを用いてシビアリティ判定を実行するように設定されている。
【００４１】
その一方、車両が衝突したことによりフロントセンサ２４、２６等の破損の場合については、衝突状態により乗員への衝撃度が異なる。図５はフロントセンサ２４（又は２６）により検出されたフロントＬＧ（又はＲＧ）（ｍ／ｓ２）と、フロアＧを時間により積分した速度変化量ＶＧ（ｍ／ｓ）とを採り、衝突した車両から得られた検出データを示した図である。図５には車両が高速のオフセット状態で比較的軟らかい障害物に衝突した場合のＯＤＢ（ｏｆｆｓｅｔ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｂａｉｌｅｒ）と、低速で正突した場合とが示されている。高速ＯＤＢの場合は速度変化量ＶＧが小さい値のときにフロントＬＧ（又はＲＧ）が大きなピーク値を示しいる。この高速ＯＤＢ衝突は乗員に大きな衝撃を与える衝突形態であり、Ｌｏｗマップを用いてシビアリティＨｉｇｈの判定が出易い状態でシビアリティ判定を実行すべき形態の１つである。
【００４２】
その逆に、低速正突の場合は速度変化量ＶＧに伴ってフロントＬＧ（又はＲＧ）が徐々に変化し、後半になると比較的大きな値を示すが、上記高速ＯＤＢの場合と比較してかなり小さい。この低速正突は高速ＯＤＢ衝突の場合よりは乗員に与える衝撃が小さい衝突形態であり、Ｈｉｇｈマップを用いてシビアリティＬｏｗとの判定が出易い状態でシビアリティ判定を実行すべき形態の１つである。
【００４３】
図５中の破線で示した部分を境界とし、この破線より手前側の衝突初期に比較的高いフロントＬＧ（又はＲＧ）を示す衝突の場合には、一般にＬｏｗマップを用いシビアリティＨｉｇｈとの判定が出易い状態でシビアリティ判定を実行すべき衝突形態と判断できる。その逆に、上記破線を過ぎ、衝突の比較的後期にフロントＬＧ（又はＲＧ）が高くなる衝突の場合はＨｉｇｈマップを用いシビアリティＬｏｗとの判定が出易い状態でシビアリティ判定を実行すべき衝突形態と判断できる。
【００４４】
そして、上記衝突によりフロントセンサ２４、２６やその周部の配線が破損されるのは、各々のフロントＬＧ（又はＲＧ）がピーク時と考えられる。この点について示したのが図６である。図６は車両が衝突したときからの時刻Ｔと速度変化量ＶＧとの関係を示した図である。高速ＯＤＢの場合には速度変化量ＶＧが上昇する前にフロントセンサ２４、２６等が破損するので検出される速度変化量ＶＧは低い値に留まる傾向がある。その逆に、低速正突の場合には速度変化量ＶＧがある程度上昇してからフロントセンサ２４、２６等が破損するので検出される速度変化量ＶＧは、高速ＯＤＢの場合と比較して高い値を示す傾向がある。
【００４５】
よって、上記傾向を捉えてその間に所定の判定値ＫＴＨを設定し、この判定値ＫＴＨを越えるような速度変化量ＶＧを示した場合にはＨｉｇｈマップを用いてシビアリティＬｏｗとの判定が出易いシビアリティ判定を実行すべき衝突形態、その逆に判定値ＫＴＨより越えない速度変化量ＶＧを示した場合にはＬｏｗマップを用いてシビアリティＨｉｇｈとの判定が出易いシビアリティ判定を実行すべき衝突形態と判別できる。
【００４６】
以上の説明について、シビアリティ判定部３６がフェールセーフモードを実行する際に採用するＨｉｇｈマップ又はＬｏｗマップを纏めて示したのが図７である。
【００４７】
ところで、衝突時のフロントセンサ２４、２６等の破損により実行されるフェールセーフモードにおいて、Ｌｏｗマップを用いるか、Ｈｉｇｈマップを用いるかの判断は乗員保護の観点からより慎重に行うことが好ましい。
【００４８】
そのために、本実施例の障害検出部３４は、図８に示すように通常モードでフロントセンサ２４、２６からフロントＬＧ、ＲＧの送信が無くなった時点で直ちにフロントセンサ２４、２６等の破損による障害と判断してシビアリティ判定部３６へ障害検出信号を供給するするのではなく、送信が無くなったときから所定時間Ｔｍが経過するまで待ってから破損による障害を検出するようにしている。よって、シビアリティ判定部３６は、所定時間Ｔｍを経過してからフェールセーフモードに入る。このように、所定時間Ｔｍ待つことで通信上でのノイズ等が原因でフロントＬＧ、ＲＧの送信が一時的に欠落した場合等に誤ってフェールセーフモードに入ることが防止される。
【００４９】
そして、シビアリティ判定部３６はフェールセーフモードに入った際に、その時での速度変化量ＶＧが図６に示したと同様の所定の判定値ＫＴＨを越えたか、否かでＬｏｗマップを用いるか、Ｈｉｇｈマップを用いるかの決定を行う。なお、ここでの判定値ＫＴＨは、衝突試験、シミュレーション等を行って得たデータに基づいて車両毎に予め設定される。
【００５０】
以上説明したシビアリティ判定装置２０によると、何らかの障害がフロントセンサ２４、２６に発生した場合でもフェ−ルセーフモードが実行され、その後は図４で示したフロアＧと速度変化量ＶＧとで形成されたシビアリティ判定マップにより精度良くシビアリティ判定が実行される。特に、車両が衝突したことにより、フロントセンサ２４、２６等が破損した場合には、上記判定値ＫＴＨと速度変化量ＶＧとを用いて適切にＬｏｗマップ或いはＨｉｇｈマップが選択される。よって、図４に示すようにシビアリティＨｉｇｈとの判定を出すことが好ましい高速ＯＤＢではＬｏｗマップを使用したシビアリティ判定、シビアリティＬｏｗとの判定を出すことが好ましい低速正突ではＨｉｇｈマップを使用したシビアリティ判定を実行することができるようになる。
【００５１】
さて、前述したように図１に示した本実施例のシビアリティ判定装置２０は、乗員保護装置としてエアバック装置５０に適用する例を示している。ここでエアバック装置５０の構成を簡単に説明する。エアバック５２とこのエアバック５２へガスを供給する２個のインフレータ５４、５４と、図示しないガス発生剤に点火する点火装置５６と、前記マイクロコンピュータ４０からのシビアリティ判定信号に基づいて点火装置５６に通電して点火する駆動回路５８，５８とを備えている。ここで２個のインフレータ５４を備えているので、これらを同時に作動させた場合にエアバック５２を高速で膨張させる高出力の展開と、これらを時間差をもって作動させる低出力の展開とを行うことができる。上記シビアリティ判定装置２０でシビアリティＨｉｇｈとされた場合には高出力の展開、上記シビアリティ判定装置２０でシビアリティＬｏｗとされた場合には低出力の展開となる。
【００５２】
本実施例のシビアリティ判定装置２０によれば、フロントセンサ２４、２６からのフロントＬＧ、ＲＧが検出できないような障害が発生した場合でも、フェールセーフモードを実行することで乗員に好ましい状態でエアバック装置５０を展開させることができる。したがって、本実施例のシビアリティ判定装置２０によれば、乗員保護を常に確実に実行できる。
【００５３】
図９は本実施例に係るシビアリティ判定装置２０がフロントセンサ２４、２６からの検出信号が送信されなくなった場合に実行されるフェ−ルセーフモードでのシビアリティ判定のルーチンについて示している。
【００５４】
上記シビアリティ判定処理ルーチンは図１に示したマイクロコンピュータ４０により実行される。障害検出部３４はフロントＬＧ、ＲＧのいずれかの送信が無いことを検出すると（Ｓ１００）、この障害がフロントセンサ２４、２６の故障に基づくものか、衝突に基づくフロントセンサ２４、２６等の破損に基づくものかを判断する（Ｓ１０２）。このステップ１０２で、フロントセンサ２４、２６が故障状態にあると判断されると、ステップ１０８でＨｉｇｈマップを用いたシビアリティＬｏｗとなり易いシビアリティ判定を実行して本ルーチンを終了する。
【００５５】
一方、ステップ１０２でフロントセンサ２４、２６の故障ではないと判断されると、車両が衝突したとの想定の下で、フロントＬＧ、ＲＧが検出されなくなったときから所定時間Ｔｍが経過したかが確認される（Ｓ１０４）。このステップ１０４で、所定時間Ｔｍを経過したことが確認されると車両が衝突状態にあるとされ、そのときの車両の速度変化量ＶＧが所定の判定値ＫＴＨを越えたか、否かが判断される（Ｓ１０６）。このステップ１０６で速度変化量ＶＧが判定値ＫＴＨを越えていると判断されると、ステップ１０８でＨｉｇｈマップを用いたシビアリティＬｏｗとなり易いシビアリティ判定が実行されて本ルーチンを終了する。
【００５６】
また、上記ステップ１０６で速度変化量ＶＧが判定値ＫＴＨを越えいないと判断されると、ステップ１１０でＬｏｗマップを用いたシビアリティＨｉｇｈとなり易いシビアリティ判定が実行されて本ルーチンを終了する。
【００５７】
なお、上述した実施例では図１に示したマイクロコンピュータ４０がシビアリティ判定装置２０のフェールセーフモードを含んだ全体の制御を行う例を示したがこのような構成に限るものではない。例えば、図２に示した車両１０内の所定位置にＥＣＵ（電子制御ユニット）を配設してエンジン、ブレーキ等と共にフロントセンサ２４、２６の状態も周期的に監視し、障害が発生したときには前述したと同様のフェールセーフモードが実行されるように構成してもよい。この場合には前記マイクロコンピュータ４０をＥＣＵの一部として構成すればよい。
【００５８】
また、上記実施例では、乗員保護装置としてエアバック装置５０を示し、このエアバック装置５０に適用したシビアリティ判定装置２０を例示したが、乗員保護装置としてシートベルトを巻き取るプリテンショナー装置に本シビアリティ判定装置２０を適用してもよい。また、エアバック装置及びプリテンショナー装置の両方にシビアリティ判定装置２０を適用してもよい。
【００５９】
以上本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【００６０】
なお、特許請求の範囲の記載、第１減速度検出手段はフロアセンサ２２に、第２減速度検出手段はフロントセンサ２４、２６に、速度変化量算出手段は速度変化量算出部３２に、障害検出手段は障害検出部３４に、シビアリティ判定手段はシビアリティ判定部３６に、それぞれ対応している。
【００６１】
【発明の効果】
以上詳述したところから明らかなように、請求項１に記載の発明によれば、第２減速度検出手段からの減速度が正常に検出されない場合には障害検出手段がこれを検出し、シビアリティ判定手段がフェールセーフモードでシビアリティ判定を実行する。よって、第２減速度検出手段に何らかの障害があった場合でも好ましいシビアリティ判定を実現できる。
【００６２】
また、請求項２に記載の発明によれば、第２減速度検出手段が故障した状態で運悪く衝撃が大きく乗員保護の緊急性が高い衝突の遭遇した場合でも、ＬｏｗマップによりシビアリティＨｉｇｈとの判定が出易い状態でシビアリティ判定が実行されるので乗員を適切に保護できる。
【００６３】
また、請求項３に記載の発明によれば、第２減速度検出手段等が車両衝突により破損したことにより障害が生じたと想定される場合に、所定時間Ｔｍを待つことにより破損の確認がなされ、そのときの速度変化量に基づいて好ましい閾値が決定されてからシビアリティ判定が実行される。よって、乗員にとってより好ましいシビアリティ判定を実現できる。
【００６４】
また、請求項４に記載の発明によれば、判定値ＫＴＨを用いることによりシビアリティＨｉｇｈとすべき衝突とシビアリティＬｏｗとすべき衝突とを選別でき、これに基づいてＬｏｗマップ又はＨｉｇｈマップが決定されるので、衝突により第２減速度検出手段等に破損した場合でも乗員を適切に保護できる。
【００６５】
さらに、請求項５に記載の発明によれば、乗員保護をより確実に実現できる乗員保護装置として提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】乗員保護装置に採用した本発明の一実施例であるシビアリティ判定装置のハード構成を示す構成図である。
【図２】図１に示したシビアリティ判定装置が車両に搭載されたときの様子を例示した図である。
【図３】図１に示したシビアリティ判定装置の概略構成を機能ブロックを用いて示す図である。
【図４】シビアリティ判定部に備えたシビアリティ判定マップを例示した図である。
【図５】衝突した車両から得られた検出データを示した図である。
【図６】車両が衝突したときからの時刻Ｔと速度変化量ＶＧとの関係を示した図である。
【図７】フェールセーフモードにおいて採用されるＨｉｇｈマップ又はＬｏｗマップを纏めて示した図である。
【図８】通常モードからフェールセーフモードに入るときの様子を説明した図である。
【図９】本実施例に係るシビアリティ判定装置がフェ−ルセーフモードでシビアリティ判定するときのルーチンを示した図である。
【符号の説明】
１０ 車両
２０ シビアリティ判定装置
２２ フロアセンサ
２４ 左フロントセンサ
２６ 右フロントセンサ
２８ 信号入力部
３０ 判定処理部
３２ 速度変化量算出部
３４ 障害検出部
３６ シビアリティ判定部
５０ 乗員保護装置
Claims (5)
- 車両本体の略中央に配設され、車両前後方向での車両減速度を検出する第１減速度検出手段と、
前記第１減速度検出手段よりも前記車両の前側に配設され、前後方向の減速度を検出する第２減速度検出手段と、
前記第１減速度検出手段により検出された前記車両減速度を時間により積分して前記車両の速度変化量を算出する速度変化量算出手段と、
前記車両減速度と前記速度変化量とで形成したシビアリティ判定マップを有し、該シビアリティ判定マップ上に前記減速度を参照して定めた閾値を設定し、前記車両減速度と前記閾値とを比較した結果に基づいてシビアリティ判定を行うシビアリティ判定手段とを備え、衝突した車両のシビアリティ判定を行うシビアリティ判定装置であって、
前記第２減速度検出手段からの前記減速度の送信が無くなったことに基づいて、前記車両に障害が発生したことを検出する障害検出手段をさらに備え、
前記シビアリティ判定手段は前記障害検出手段から障害検出信号を受けた際に、前記シビアリティ判定マップ上の前記閾値をフェールセーフモード用に変更してから前記シビアリティ判定を実行し、
前記シビアリティ判定手段は、前記車両減速度が前記シビアリティ判定マップ上に設定した前記閾値を越えない場合にはシビアリティＬｏｗ、前記車両減速度が前記閾値を越えた場合にはシビアリティＨｉｇｈとの判定を行う、ことを特徴とするシビアリティ判定装置。 - 請求項１に記載のシビアリティ判定装置において、
前記シビアリティ判定手段のフェールセーフモードには、前記第２減速度検出手段の故障に基づく障害が検出された場合の対応が含まれ、該第２減速度検出手段故障の場合には、前記シビアリティ判定手段は前記閾値を低く設定したＬｏｗマップによりシビアリティ判定を実行するように設定されている、ことを特徴とするシビアリティ判定装置。 - 請求項１に記載のシビアリティ判定装置において、
前記シビアリティ判定手段のフェールセーフモードには、車両衝突により前記第２減速度検出手段又はその周辺部に生じた破損に基づく障害が検出された場合の対応が含まれ、該第２減速度検出手段等に破損が生じた場合には、前記シビアリティ判定手段は、前記減速度の送信が無くなったときから所定時間Ｔｍ経過後の前記速度変化量に基づいて前記閾値を決定してからシビアリティ判定を実行するように設定されている、ことを特徴とするシビアリティ判定装置。 - 請求項３に記載のシビアリティ判定装置において、
前記シビアリティ判定手段は、前記速度変化量が予め設定した判定値ＫＴＨより小さい場合には前記閾値を低く設定したＬｏｗマップを、前記速度変化量が前記判定値ＫＴＨより大きい場合には前記閾値を高く設定したＨｉｇｈマップを、用いて前記シビアリティ判定を実行する、ことを特徴とするシビアリティ判定装置。 - 請求項１から４のいずれかに記載のシビアリティ判定装置の判定結果に基づいて起動される乗員保護装置。
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