JP3716733B2

JP3716733B2 - Control system for occupant protection device

Info

Publication number: JP3716733B2
Application number: JP2000304483A
Authority: JP
Inventors: 壽夫芝川
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2000-10-04
Filing date: 2000-10-04
Publication date: 2005-11-16
Anticipated expiration: 2020-10-04
Also published as: JP2002104131A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗員保護装置の制御システムにかかり、特に、自動車に搭載された運転席エアバッグ、助手席エアバッグ、後部座席エアバッグ、サイドエアバッグやプリテンショナなどの乗員保護装置を制御する乗員保護装置の制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車には乗員保護のため補助安全システムである、エアバッグ装置やプリテンショナが装着されることが多い。また、エアバッグ装置は主に、正面衝突用と側面衝突用とがあり、運転者用、助手席用、後部座席用などがあり、６基搭載した自動車や８基搭載した自動車などがある。
【０００３】
これらのエアバッグ装置の展開制御やプリテンショナの制御は複数個の加速度センサ（以下、Ｇセンサという）により、衝突後の加速度を検出したり、補助的に接触センサなどを用いたりして制御を行っている。Ｇセンサによって検出された加速度は、例えば、段差を乗り越えた時に生じる加速度やドア閉時に車体に加わる加速度等も検出してしまう可能性があり、衝突によって生じる加速度以外の加速度がノイズとして検出される。そこで、従来のエアバッグ装置やプリテンショナ等を制御する乗員保護制御システムでは、これらのノイズを許容する加速度のしきい値を設けて、該しきい値に基づいてエアバッグ装置やプリテンショナ等の乗員保護装置の制御を行っている。
【０００４】
しかしながら、この乗員保護制御システムでは、ノイズの検出を極力抑制するために感度を低下させる要求と、早く展開させるために感度を上昇させる要求という二律背反する要求があった。例えば、上述のようにＧセンサで検出された加速度にしきい値を設けて衝突の判定を行う場合、しきい値を低く設定すると、上述したような段差乗り越えやドア閉時に車体に加わる加速度などのノイズによって、エアバッグ装置やプリテンショナ等の乗員保護装置の作動が早期に開始される場合があり、また、しきい値を高く設定すると、ノイズによる作動は抑制されるが、乗員保護装置の作動が時間を要する場合がある。従って、必要なタイミングで必要な場所のエアバッグ装置のみを展開するのは、大雑把な制御になる。
【０００５】
これを解決するために、衝突相手車両と自車両との間の衝突を予測し、その予測結果から乗員保護デバイスを作動させる乗員保護装置が提案されている（特開平１１−２６３１９０号公報参照）。この技術では、車両間通信を有効に利用しつつ、高精度に乗員保護デバイスの作動を確保できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の乗員保護装置は、衝突相手車両と自車両との間における車両間通信により衝突の可能性を判定しているので、車両間通信で得ることができない他の物品、例えば障害物等に対しては、適切に動作することが望めない。
【０００７】
本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、乗員保護装置を最適に動作させることができる乗員保護装置の制御システムを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、走行路周辺の構築物情報を含む地図情報を有し、自車位置を検出すると共に、自車周辺の構築物を検出する自車位置検出手段と、自車の走行状態を検出する複数の検出手段と、前記検出手段により検出された走行状態に基づいて、自車の運動状態を解析する運動状態解析手段と、衝突する構築物を衝突時の衝撃の大きさ毎に層別した、前記乗員保護装置の動作を開始させる衝突レベルを設定するためのレベル設定マップと、前記自車位置検出手段による検出結果及び前記運動状態解析手段による解析結果に基づいて、衝突する構築物を推定して前記レベル設定マップを用いて衝突予測を行い、該衝突予測の結果に応じて乗員保護装置の動作の開始制御を行う乗員保護制御手段と、を備えることを特徴としている。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、自車位置検出手段では、自車位置が高精度に検出されると共に、自車周辺の構築物が検出される。すなわち、道路周辺の構築物情報を含む地図情報とマッチングさせることにより自車位置における周辺の構築物情報が検出される。例えば、公知のナビゲーションシステムを利用することにより自車位置の検出及び自車周辺の構築物の検出が実現可能である。
【００１０】
運動状態解析手段では、検出手段によって検出された自車の走行状態（例えば、車輪速度や自車に加わる加速度等の自車の走行に関する挙動値）から、自車の運動状態（例えば、ブレーキロック状態、スピン状態、ドリフトアウト状態等の自車が現在示している挙動）が解析される。例えば、ＶＳＣ（Vehicle Stability Control）やＡＢＳ（Anti-lock Brake System）等の公知の技術を用いることにより、自車の運動状態を解析することが可能である。
【００１１】
乗員保護制御手段では、レベル設定マップを用いて自車位置検出手段の検出結果及び運動状態解析手段によって解析された運動状態とから自車周辺の構築物に対する衝突予測が行われる。この衝突予測の結果には、衝突までの距離、時間、方向、衝突時の衝撃度合いの少なくとも１つがある。そして、該衝突予測の結果に応じて乗員保護装置の動作の開始制御が行われる。この場合、衝突予測の結果の値や量の大きさについて、予め定めた値や大きさに至った時に乗員保護装置の動作を開始できる。このように衝突予測に応じて乗員保護装置の動作の開始制御が行われるので、自車の運動状態と周囲の構築物情報とに対応して乗員保護装置を動作させることができる。例えば、時間的に見ると必要なタイミングで乗員保護装置を作動させることができ、独立制御可能な乗員保護装置が複数ある場合には、任意の乗員保護装置を選択的に動作させて必要な場所の乗員保護装置を動作させることができる。
【００１２】
ここで、請求項２に記載の発明のように、加速度センサ及び接触センサの少なくとも一方の衝突検出手段を更に備え、乗員保護制御手段が、衝突予測の結果に応じて、衝突検出手段の乗員保護装置の動作を開始させるしきい値を設定して、乗員保護装置の動作を開始させるしきい値に基づいて乗員保護装置の動作を開始することによって、衝突を検出してから確実かつ適切に乗員保護装置を動作させることが可能となる。
【００１３】
衝突等の緊急状態は、自車側で検出することができる。この緊急状態は、加速度や接触等の衝突検出手段で検出可能である。衝突検出手段は、連続的な検出値や段階的な検出値を得るものが好ましい。すなわち、衝突時の状態に応じた検出値を得るものが好ましい。乗員保護制御手段は、この検出値が得られたとき、乗員保護装置を動作させる。ここで、衝突予測結果が得られているので、衝突時の状態を予測でき、この予測結果から、乗員保護装置を動作させるか否かの境界を予測できる。従って、この境界を衝突検出手段のしきい値として定め、予測結果に応じてしきい値を変更（増減）することにより、自車の運動状態と周囲の構築物情報とに対応して適切に乗員保護装置を動作させることができる。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明のように、乗員保護手段が、衝突予測の結果から衝突が予測される場合に、衝突予測の結果から衝突が予測されない場合よりも、衝突検出手段の乗員保護装置の動作を開始させるためのしきい値を低く設定することにより、衝突検出手段に入力されるノイズ（段差乗り越え時やドア閉時等によって検出される加速度など）に左右されることなく、必要なタイミングでの乗員保護装置の動作が可能となる。
【００１５】
上記では、走行路周辺の構築物に対する衝突予測を行うことによって、乗員保護装置の動作の開始制御を行うことができるが、請求項４に記載の発明のように、周辺車両検出手段を更に備え、乗員保護制御が自車位置検出手段による検出結果、運動状態解析手段による解析結果、及び周辺車両検出手段による検出結果（例えば、周辺車両の有無、周辺車両までの距離、方向など）に基づいて、衝突予測を行うことによって、自車周辺の構築物のみならず自車周辺の車両に対しての衝突予測が可能となり、該衝突予測の結果に応じて乗員保護装置の動作の開始制御を行うので、走行路周辺の構築物に対する衝突のみならず周辺車両に対する衝突においても適切な乗員保護装置の動作を行うことが可能となる。例えば、上述の自車位置検出手段による検出結果及び運動状態解析手段による解析結果に加えて、周辺車両検出手段によって周辺車両の速度、距離、方向等を検出して衝突予測を行うことによって、衝突対象が構築物か周辺車両かも予測することが可能となり、衝突対象に応じた乗員保護装置の動作の開始制御も可能となる。なお、周辺車両検出手段は、周辺車両の挙動をさらに検出してもよい。この場合検出履歴を記憶し、その変化量から距離、速度、方向の少なくとも１つを検出できる。これにより、移動車両に対する衝突予測まで考慮することができる。
なお、乗員保護制御手段は、請求項５に記載の発明のように、前記衝突予測の結果に基づき乗員保護装置の動作箇所を決定する決定手段を含むようにしてもよい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。本実施の形態は、自動車に設けられたエアバッグ装置の展開制御を行うエアバッグ制御システムに本発明を適用したものである。
【００１７】
本実施の形態では、エアバッグ装置は、運転席用エアバッグ装置、助手席用エアバッグ装置、左右後部座席用エアバッグ装置、及び左右側面衝突用エアバッグ装置（サイドエアバッグ）の合計６基のエアバッグ装置が自動車に設けられており、これらのエアバッグ装置を制御するものとして説明する。以下の説明では、エアバッグ装置をＡ／Ｂと称する。
【００１８】
図１に示すように、運転席用Ａ／Ｂ２４は、ステアリング３６の中央部分に設けられており、助手席用Ａ／Ｂ２６は、インストルメントパネル３８の助手席側に設けられている。また、運転席４０のシートバック裏面側に右側後部座席用Ａ／Ｂ（後部座席用（ＲＨ）Ａ／Ｂ）２８が設けられており、助手席４２のシートバック裏面側に左側後部座席用Ａ／Ｂ（後部座席用（ＬＨ）Ａ／Ｂ）３０が設けられている。そして、フロントピラーからルーフレールに沿って運転席側及び助手席側のそれぞれにサイドＡ／Ｂ（サイド（ＲＨ）Ａ／Ｂ３２及びサイド（ＬＨ）Ａ／Ｂ３４）が設けられている。
【００１９】
それぞれのＡ／Ｂは、後述するＧセンサによって衝撃を検出することによってエアバッグＥＣＵ１０から出力される展開信号に基づいて、Ａ／Ｂの構成部品であるインフレータ内に装填された化学物質が点火され、この化学物質から発生されるガスが袋体内に充填されることによって、該袋体が展開されることで、衝突時の荷重が緩和されるようになっている。
［第１実施形態］
次に、第１実施形態に係るエアバッグ制御システムについて図２のブロック図を参照して説明する。
【００２０】
図２に示すように、第１実施形態に係るエアバッグ制御システムは、上述のそれぞれのＡ／Ｂが接続され、それぞのＡ／Ｂの展開制御を行うエアバッグＥＣＵ１０を備えており、エアバッグＥＣＵ１０には、自動車の運転状態（例えば、スリップやスリップ時のボディスリップ角やドリフトアウト等）を解析する運動状態解析手段１４と、自車位置を高精度に検出する高精度位置情報システム１２が接続されている。なお、高精度位置情報システム１２、運動状態解析手段１４、エアバッグＥＣＵ１０はそれぞれ本発明の自車位置検出手段、運動状態解析手段、乗員保護制御手段に相当する。
【００２１】
運動状態解析手段１４には、自動車の走行状態を検出するための各種のセンサ（本発明の検出手段に相当する）が接続されており、本実施の形態では、ヨーレートセンサ１６、ステアリング舵角センサ１８、車輪速度センサ１９、スロットルポジションセンサ２０、及び加速度センサ（Ｇセンサ）２２が運動状態解析手段１４に接続されている。ヨーレートセンサ１６は、自動車に発生するヨーレートを検出するためのものであり、ステアリング舵角センサ１８は、ステアリング３６に設けられ、ステアリング３６の舵角を検出するものである。また、車輪速度センサ１９は、自動車の各車輪にそれぞれ設けられた光センサ等のセンサに基づいて車輪速度を検出するものであり、スロットルポジションセンサ２０は、エンジンのスロットルボディに設けられ、スロットル開度を検出するためのものである。また、Ｇセンサ２２は、本発明の衝突検出手段に相当し、自動車の走行によって生じる加速度や衝突等によって生じる加速度を検出するためのものである。なお、Ｇセンサ２２は、エアバッグＥＣＵ１０にも接続されている。また、Ｇセンサ２２は、自動車の進行方向や進行方向と直交する方向の加速度を検出するために複数設けられており、本実施の形態では、自動車の進行方向の加速度を検出するＧセンサ２２を正面衝突用のＧセンサ２２として用い、進行方向と直交する方向の加速度を検出するＧセンサ２２を側面衝突用のＧセンサ２２として用いる。
【００２２】
運動状態解析手段１４は、上述の各センサから得られる情報に基づいて、自動車の運動状態の解析を行う。例えば、ヨーレートセンサ１６により検出されたヨーレート、ステアリング舵角センサ１８により検出されたステアリング角度、車輪速度センサ１９により検出された各車輪速度、スロットルポジションセンサ２０により検出されたスロットル開度及びＧセンサ２２により検出された自動車に加わる各方向の加速度に基づいて、スピン状態、ブレーキロック状態、ドリフトアウト状態、通常走行状態等の自動車の運動状態を判断する。
【００２３】
なお、運動状態解析手段１４に接続されるセンサ類は、上記に限るものではなく、例えば、トランスミッション等に設けられ、自動車の速度を検出する車速センサやトランスミッションのシフト位置を検出するセンサ等を設けるようにしてもよく、運動状態解析手段１４としては、公知の技術であるＶＳＣ（Vehicle Stability Control）やＡＢＳ（Anti-lock Brake System）等の制御で用いられる自動車の運動状態（スピン状態、ブレーキロック状態、ドリフトアウト状態、通常走行状態等）を検出する方法を適用することにより実現可能である。ここで、ＶＳＣを用いる場合には、ＶＳＣにより通常運動状態に立ち直れるか否かを含めて自車の運動状態を判断する。
【００２４】
高精度位置情報システム１２は、自車の位置を高精度に検出すると共に、予め記憶された地図情報と検出された自車位置から自車の周辺に存在する構築物を検出する。なお、地図情報は、携帯電話等の通信手段を介して取得するようにしてもよい。
【００２５】
高精度位置情報システム１２は、例えば、公知のナビゲーションシステムにより実現可能であり、公知のナビゲーションシステムは、高度約２万kmに打ち上げられたＧＰＳ（Global Positioning System）衛星からの信号をＧＰＳアンテナによって受信し、該受信の信号に基づいて自車位置を測位する。さらに、ＦＭ多重放送の到達時間の差を検出し、該到達時間の差に基づいてＧＰＳアンテナによって受信した信号に含まれる誤差を補正することによって高精度に自車位置を測位することができる（所謂Differential GPS：ＤＧＰＳ）。そして、予めＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等の記録媒体に記憶された地図情報や携帯電話等の通信手段を介して得られる地図情報などと照合することによって道路案内をすることができると共に、自車位置周辺の情報（構築物の存在やその種類（コンクリートの壁、電柱、ビルディング、鉄塔、鉄の構築物、木造家屋、薄い鉄製のシャッター、土の土手、ガードレールなど）等）を検出することができる。
【００２６】
エアバッグＥＣＵ１０は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及びバス等の周辺回路によって構成されており、エアバッグＥＣＵ１０に接続されたＧセンサ２２によって自動車に加わる所定値以上の加速度が検出されると、エアバッグＥＣＵ１０に接続されたＡ／Ｂの展開を指示するように構成されている。すなわち、エアバッグＥＣＵ１０は、図３に示すような、Ｇセンサ２２出力（衝突と共に加速度が最小は緩やかに立ち上がり途中から急速に立ち上がる）が入力されると、Ｇセンサ２２出力が予め定められたしきい値を越えた場合に、エアバッグＥＣＵ１０に接続された上述のＡ／Ｂの展開を指示する。これによって、Ａ／Ｂが展開される。
【００２７】
また、エアバッグＥＣＵ１０には、上述したように、高精度位置情報システム１２及び運動状態解析手段１４が接続されており、高精度位置情報システム１２から自車の位置情報が入力されると共に、運動状態解析手段１４から自車の運転状態が入力される。そして、エアバッグＥＣＵ１０では、自車の位置情報及び自車の運転状態に基づいて、自動車に加わる加速度のしきい値を設定し、設定されたしきい値に応じてＡ／Ｂを展開させる制御を行う。すなわち、本実施の形態では、運動状態解析手段１４によって解析された自車の運動状態を判断すると共に、高精度位置情報システム１２から得られる自車の位置情報から構築物への衝突を予測し、該予測結果に応じてＡ／Ｂを展開させるしきい値のレベルを設定するようになっており、衝突の確認をＧセンサ２２によって検出してＡ／Ｂを展開させる構成となっている。なお、Ｇセンサ２２に代りに接触センサ等のセンサを用いるようにしてもよい。
【００２８】
続いて、Ａ／Ｂの展開制御について説明する。なお、構築物に車両が側面衝突する場合について説明する。該Ａ／Ｂの展開制御は、運動状態解析手段１４より取得される自車の車速及びヨー速度と、高精度位置情報システム１２より取得される位置情報に含まれる構築物の種類に応じて、予め設定された図４（Ａ）に示す展開（側面衝突スタンバイ）レベル設定マップに基づいて、側面衝突レベルを設定する。そして、設定された側面衝突レベルとＧセンサ２２より入力されるＧセンサ２２検知レベルに応じて予め設定された図４（Ｂ）に示す展開制御マップに基づいてＡ／Ｂの展開制御が行われる。なお、図４（Ａ）における構築物の種類（第１種構築物及び第２種構築物）は、例えば、衝突時の衝撃が大きい、コンクリートの壁、電柱、ビルディング、鉄塔、や鉄の構築物などを第１種構築物とし、木造家屋、薄い鉄製のシャッター、土の土手、ガードレールなどは第２種構築物というように層別してもよいし、さらに、第３種、第４種・・・というように複数に層別するようにしてもよい。また、図４におけるＧセンサ検知レベルは、しきい値レベル（しきい値の大きさ）を設定するものであり、さらに複数のレベルを設けるようにしてもよく、しきい値レベル（Ｇセンサ検知レベル）小、中、大は、例えば図３に示すように、Ｇセンサ検知レベル小が従来のしきい値と同様のレベルに設定され、Ｇセンサ検知レベル中、小がＧセンサ検知レベル小よりも小さいしきい値として順に設定されている。
【００２９】
続いて、上述のように構成されたエアバッグ制御システムの作用について、図５のフローチャートを参照して説明する。なお、構築物に車両が側面衝突する場合について説明する。
【００３０】
エアバッグＥＣＵ１０では、先ず、ステップ１００で高精度位置情報システム１２より高精度位置情報が取得され、ステップ１０２で運動状態解析手段１４より運動状態解析結果が取得される。なお、運動状態解析結果には、運動状態解析手段１４に接続される各種のセンサの情報も含まれ、ステップ１０２では、これらの情報を含めて取得される。
【００３１】
続いて、ステップ１０４では、ステップ１０２で取得された運動状態解析結果に含まれる車輪速度に基づいて、停車中か否か判定される。該判定は、各車輪に設けられた車輪速度センサ１９によって検出された車輪速度が停止状態（車輪速度が０）であるか否かによって停車中か否かを判定する。判定が肯定された場合には、上述のステップ１００に戻り、再びステップ１００〜ステップ１０４の処理が繰り返される。
【００３２】
ステップ１０４の判定が否定、すなわち、走行中であると判定された場合には、ステップ１０６へ移行して、ステップ１０２で取得された運動状態解析結果に基づいて通常運動状態（スリップ、ブレーキロック、ドリフトアウト等の異常状態ではなく、通常に走行している状態）か否か判定される。判定が肯定された場合には、ステップ１００に戻り、再びステップ１００〜ステップ１０６の処理が繰り返される。
【００３３】
また、ステップ１０６の判定が否定された場合、すなわち、運動状態が通常運動状態ではなく、異常状態（スリップ、ブレーキロック、ドリフトアウト等）である場合には、ステップ１０８へ移行して、高精度位置情報システム１２より取得された位置情報及び運動状態解析手段１４より取得された運動状態解析結果に基づいて衝突予測計算が行われる。
【００３４】
なお、衝突予測計算は、一例として以下のような計算が行われる。
【００３５】
▲１▼運動状態解析手段１４により現在を時間０として、Ｔｆ時間後の自車の位置、速度、回転運動を推定計算する。例えば、Ｔｆとして０．０１秒後のスピンや横滑りを感知する。
【００３６】
▲２▼この演算のサイクルタイムΔＴごとに繰返し演算する。その際、車両の動きに応じて、平常時には長いサイクルタイムで、警戒（異常状態）時には短いサイクルタイムで演算してもよい。
【００３７】
▲３▼Ｔｆ以後、予め定められたＴｅまでの車両の動きを時間刻みΔＴで演算する。この時のスピン、横すべり等の運動状態を感知する。
【００３８】
(4)上記の何れかのタイミングで、スピンや横すべり等が予測される場合には、高精度位置情報システム１２より取得される位置情報から自車周辺の構築物を整理し、運動状態解析手段１４から得られる運動状態に基づいて、いかなる時間後に、いかなる速度で、いかなる角速度で、何に側面衝突するかの推定計算を行う。すなわち、衝突までの予測時間Ｔｃ、衝突時の予測速度Ｖｃ、及びヨーレート（ヨー角速度）Ｙｃを推定計算する。
【００３９】
▲５▼予めエアバッグ展開時間ΔＴｍを設定しておく。エアバッグ展開時間は最も厳しい条件でＡ／Ｂを展開させるために必要な時間である。
【００４０】
▲６▼判断する時間Ｔｄを予め決定する。判断する時間は、Ｔｄ＜Ｔｃ−ΔＴｍとなるように決定する。
【００４１】
続いて、ステップ１１０では、高精度位置情報システム１２より取得された位置情報及びステップ１０８で計算された衝突予測に基づいて、構築物に衝突するか否か判定される。判定が肯定された場合には、ステップ１１２へ移行して、衝突スタンバイ状態オン、すなわち、図４（Ａ）に基づいて展開レベル設定が行われる。
【００４２】
ステップ１１４では、Ｇセンサ２２から得られる加速度が展開しきい値以上であるか否か判定される。すなわち、設定された展開レベルに応じたＧセンサ２２検知レベル（図４（Ｂ）参照）に達したか否か判定される。判定が肯定された場合には、ステップ１１６へ移行して、衝突予測及び加速度を検出したＧセンサ２２に基づいて、展開するＡ／Ｂが決定されて、決定されたＡ／Ｂ（サイド（ＲＨ）Ａ／Ｂ３２又はサイド（ＬＨ）Ａ／Ｂ３４）の展開が行われる。なお、側面衝突の予測角度等に応じて、サイドＡ／Ｂ以外のＡ／Ｂも展開するようにしてもよい。
【００４３】
一方、ステップ１１０の判定が否定された場合には、ステップ１１８へ移行して、衝突スタンバイ状態がオンとされている場合には解除し、衝突スタンバイ状態が設定されていない場合は、そのままステップ１００へ戻り、上述のステップ１００〜ステップ１１０の処理が繰り返される。
【００４４】
このように、本実施の形態に係るエアバッグ制御システムは、高精度位置情報システム１２から得られる自車の位置情報、及び運動状態解析手段１４から得られる自車の運動状態に基づいて展開レベルを設定し、該展開レベルに応じて、Ｇセンサ２２の検知レベル（Ａ／Ｂを展開させるためのしきい値）を設定することにより、必要なタイミングで必要な場所のＡ／Ｂを展開させることができ、最適なＡ／Ｂの展開制御を行うことができる。
［第２実施形態］
第１実施形態に係るエアバッグ制御システムは、構築物に側面衝突することを想定したものであるが、第２実施形態に係るエアバッグ制御システムとして、自車の周辺車両に側面衝突することも想定した場合について説明する。
【００４５】
第２実施形態に係るエアバッグ制御システムは、第１実施形態に係るエアバッグ制御システムに対して、図６に示すように、周辺車両検出手段４４がエアバグＥＣＵ１０に接続される以外は、同一構成であるので同一符号を付して説明を一部省略する。
【００４６】
周辺車両検出手段４４は、自車の周辺を走行する車両を検出し、検出結果をエアバグＥＣＵ１０に出力するように構成されている。周辺車両検出方法としては、公知の技術である車間距離を検出するセンサや車間通信等の技術を利用することにより、周辺車両の検出（周辺車両までの距離等）が実現可能である。
【００４７】
続いて、Ａ／Ｂの展開制御について説明する。なお、他車両が自車に側面衝突する場合について説明する。該Ａ／Ｂの展開制御は、運動状態解析手段１４より取得される自車の速度及び周辺車両検出手段４４より取得される周辺車両（警戒車両）の速度に応じて、予め設定された図７（Ａ）に示す展開（側面衝突スタンバイ）レベル設定マップに基づいて、側面衝突レベルを設定する。そして、設定された側面衝突レベルとＧセンサ２２より入力されるＧセンサ２２検知レベルに応じて予め設定された図７（Ｂ）に示す展開制御マップに基づいてＡ／Ｂの展開制御が行われる。なお、図７におけるＧセンサ検知レベルは、しきい値レベル（しきい値の大きさ）を設定するものであり、さらに複数のレベルを設けるようにしてもよく、しきい値レベル（Ｇセンサ検知レベル）小、中、大は、例えば図３に示すように、Ｇセンサ検知レベル小が従来のしきい値と同様のレベルに設定され、Ｇセンサ検知レベル中、小がＧセンサ検知レベル小よりも小さいしきい値として順に設定されている。
【００４８】
続いて、第２実施形態に係るエアバッグ制御システムの作用について、図８のフローチャートを参照して説明する。なお、図５のフローチャートと同一処理については、同一符号を付して一部説明を省略する。
【００４９】
エアバッグＥＣＵ１０では、先ず、ステップ１００で高精度位置情報システム１２より高精度位置情報が取得され、ステップ１０２で運動状態解析手段１４より運動状態解析結果が取得される。なお、運動状態解析結果には、運動状態解析手段１４に接続される各種のセンサの情報も含まれ、ステップ１０２では、これらの情報を含めて取得される。
【００５０】
次に、ステップ１０３では、周辺車両検出手段４４より周辺車両情報が取得される。
【００５１】
続いて、ステップ１０４では、ステップ１０２で取得された運動状態解析結果に含まれる車輪速度に基づいて、停車中か否か判定される。すなわち、各車輪に設けられた車輪速度に基づいて、停車中か否か判定される。該判定は、各車輪に設けられた車輪速度センサ１９によって検出された車輪速度が停止状態（車輪速度が０）であるか否かによって停車中か否かを判定する。判定が肯定された場合には、上述のステップ１００に戻り、再びステップ１００〜ステップ１０４の処理が繰り返される。
【００５２】
ステップ１０４の判定が否定、すなわち、走行中であると判定された場合には、ステップ１０６へ移行して、ステップ１０２で取得された運動状態解析結果に基づいて通常運動状態（スリップ、ブレーキロック、ドリフトアウト等の異常状態ではなく、通常に走行している状態）か否か判定される。判定が肯定された場合には、ステップ１００に戻り、再びステップ１００〜ステップ１０６の処理が繰り返される。
【００５３】
また、ステップ１０６の判定が否定された場合、すなわち、運動状態が通常運動状態ではなく、異常状態（スリップ、ブレーキロック、ドリフトアウト等）である場合には、ステップ１０７へ移行して、ステップ１０３で取得された周辺車両情報から周辺車両があるか否か判定される。なお、周辺車両があるか否かの判定は、高精度位置情報システム１２より得られる位置情報及び運動状態解析手段１４より得られる運動状態から自車の進行方向を判断し、該進行方向に周辺車両があるか否か判定される。判定が否定された場合には、第１実施形態のステップ１０８以降の処理と同様の処理が行われる。
【００５４】
ステップ１０７の判定が肯定された場合には、ステップ１２０へ移行して、周辺車両への衝突予測計算が行われる。
【００５５】
なお、周辺車両への衝突予測計算は、一例として以下のような計算が行われる。
【００５６】
▲１▼運動状態解析手段１４より取得される運動状態に基づいて、自車のＴ１時間後の位置Ｐ、進行方向、速度を一定のサイクル毎に推定計算する。
【００５７】
▲２▼自車のＴ１時間後の位置に対して、周辺車両検出手段４４により側方より接近する他車両を検出して、Ｔ１時間後の危険範囲内（例えば、自車の２ｍ以内等）を抽出する。この時、立体交差により、すれ違う他車両を間違えないように、高精度位置情報システム１２により取得される位置情報も用いるのが望ましい。
【００５８】
▲３▼エアバグＥＣＵ１０によってＴ１時間後の側方より接近する他車両の位置、方向、角度、速度を推定する。また、衝突するとすれば、右側か左側かの判定を行う。
【００５９】
続いて、ステップ１２２では、高精度位置情報システム１２より取得された位置情報及びステップ１２０で計算された周辺車両への衝突予測に基づいて、周辺車両に衝突するか否か判定される。判定が肯定された場合には、ステップ１２４へ移行して、衝突スタンバイ状態オン、すなわち、図７（Ａ）に基づいて展開レベル設定が行われる。そして、上述のステップ１１４へ移行して、Ｇセンサ２２から得られる加速度が展開しきい値以上であるか否か判定される。すなわち、設定された展開レベルに応じたＧセンサ２２検知レベル（図７（Ｂ）参照）に達したか否か判定される。判定が肯定された場合には、ステップ１１６へ移行して、衝突予測及び加速度を検出したＧセンサ２２に基づいて、展開するＡ／Ｂが決定されて、決定されたＡ／Ｂ（サイド（ＲＨ）Ａ／Ｂ３２又はサイド（ＬＨ）Ａ／Ｂ３４）の展開が行われる。なお、側面衝突の予測角度等に応じて、サイドＡ／Ｂ以外のＡ／Ｂも展開するようにしてもよい。
【００６０】
一方ステップ１２２の判定が否定された場合には、ステップ１２６へ移行して、衝突スタンバイ状態がオンとなっている場合には解除し、衝突スタンバイ状態が設定されていない場合は、そのままステップ１００へ戻り、上述のステップ１００からの処理が繰り返される。
【００６１】
このように、第２実施形態に係るエアバッグ制御システムは、第１実施形態と同様に、高精度位置情報システム１２から得られる自車の位置情報、及び運動状態解析手段１４から得られる自車の運動状態に基づいて展開レベルを設定し、該展開レベルに応じいて、Ｇセンサ２２の検知レベル（Ａ／Ｂを展開させるためのしきい値）を設定することにより、必要なタイミングで必要な場所のＡ／Ｂを展開させることができ、最適なＡ／Ｂの展開制御を行うことができる。
【００６２】
また、周辺車両検出手段４４から得られる周辺車両の速度、及び運動状態解析手段１４から得られる自車の速度に基づいて、展開レベルを設定し、該展開レベルに応じて、Ｇセンサ２２の検知レベル（Ａ／Ｂを展開させるためのしきい値を設定することにより、周辺車両に対しても同様に、必要なタイミングで必要な場所のＡ／Ｂを展開させることができる。
【００６３】
なお、上記の実施の形態では、Ｇセンサ２２の検知レベルに応じてＡ／Ｂ展開制御を行うようにしたが、視覚センサとその情報処理（ＣＣＤカメラ、レーダー、レーザなど）により、衝突以前に衝突を予測してエアバッグを展開させることも可能である。精度のよい画像処理を行うには演算時間がかかる。従って、精度を犠牲にして演算時間を優先した画像処理を選ぶ方が現実的である。また、視覚センサ情報は、予測時間が遠いほど精度が悪く、不確実である。従って、上記の高精度位置情報システムと組み合わせることにより、不確実さを低減することができる。視覚センサを用いてエアバッグを展開制御する場合には、図４（Ａ）又は図７（Ａ）に示す展開レベル設定マップと視覚センサから得られる視覚センサ情報レベル（視覚センサにより判断される衝突する可能性）に応じて、図９（Ａ）に示す展開制御マップを予め設定し、設定された展開制御マップに基づいてエアバッグの展開制御を行う。
【００６４】
また、衝突の確認としてＧセンサ２２及び視覚センサを用いるようにしてもよい。この場合には、周辺車両検出手段４４から得られる周辺車両の速度、及び運動状態解析手段１４から得られる自車の速度に応じて、予め設定された展開レベル設定マップ（図４（Ａ）、図７(Ａ)参照）によって、側面衝突レベルを設定し、設定された側面衝突レベルと視覚センサ感知レベルに応じて予め設定された図９（Ｂ）に示す複合展開（側面衝突スタンバイ）レベル設定マップによって、複合展開レベルを設定する。そして、設定された複合展開レベルとＧセンサ２２より入力されるＧセンサ２２検知レベルに応じて予め設定された図９（Ｃ）に示す複合展開制御マップに基づいてＡ／Ｂの展開制御を行うことにより、さらに展開精度を向上することも可能である。
【００６５】
なお、上記の実施の形態では、乗員保護装置としてエアバッグを例に上げて説明したが、これに限るものではなく、例えば、プリテンショナなどの乗員保護装置の制御システムに適用することが可能である。また、上記の実施の形態におけるサイドＡ／Ｂは、運転席側（サイド（ＲＨ）Ａ／Ｂ３２）と助手席側（サイド（ＬＨ）Ａ／Ｂ３４）として説明したが、これに限るものではなく、例えば、運転席用、助手席用、後部座席（右／左）用などの更に複数のサイドＡ／Ｂとしてもよいし、運転席用及び助手席用のサイドＡ／Ｂとして、さらに頭部保護用Ａ／Ｂと、身体保護用Ａ／Ｂとを設けたサイドＡ／Ｂしてもよい。
【００６６】
また、上記の実施の形態では、衝突予測に応じて設定されたＧセンサ２２のしきい値を越えた場合にＡ／Ｂの展開を行うようにしたが、ステップ１０８及びステップ１２０の衝突予測からＡ／Ｂの展開を行うことも可能である。
【００６７】
さらに、上記の実施の形態では、２度目以降の衝突（例えば、最初に右側面が衝突し、時間が遅れて左側面が衝突する場合等）については特に説明していないが、２度目以降の衝突に対しても本発明を適用するようにしてもよい。例えば、最初に右側面が衝突する場合には、本発明を適用して右側に位置するサイドＡ／Ｂの展開制御を行い、続いて、時間が遅れて左側面が衝突する場合には、本発明を適用して左側に位置するサイドＡ／Ｂの展開制御を行う。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、自車位置を検出すると共に、自車の運動状態を解析し、自車位置と自車の運動状態に基づいて、衝突予測を行い、該衝突予測の結果に応じて乗員保護装置の動作の開始制御を行うので、乗員保護装置を最適に動作させることができる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】エアバッグ装置の配置を説明するための概略図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るエアバッグ制御システムの概略構成を示すブロック図である。
【図３】Ｇセンサの出力を示す図である。
【図４】（Ａ）は第１実施形態における展開レベル設定マップを示し、（Ｂ）は第１実施形態における展開制御マップを示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係るエアバッグ制御システムの作用を説明するためのフローチャートである。
【図６】本発明の第２実施形態に係るエアバッグ制御システムの概略構成を示すブロック図である。
【図７】（Ａ）は第２実施形態における展開レベル設定マップを示し、（Ｂ）は第２実施形態における展開制御マップを示す図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係るエアバッグ制御システムの作用を説明するためのフローチャートである。
【図９】（Ａ）は視覚センサを用いた場合の展開制御マップを示し、（Ｂ）は視覚センサ及びＧセンサを用いた複合展開レベル設定マップを示し、（Ｃ）は視覚センサ及びＧセンサを用いた複合展開制御マップを示す図である。
【符号の説明】
１０エアバッグＥＣＵ
１２高精度位置情報システム
１４運動状態解析手段
１６ヨーレートセンサ
１８ステアリング舵角センサ
１９車輪速度センサ
２０スロットルポジションセンサ
２２Ｇセンサ
２４運転席用Ａ／Ｂ
２６助手席用Ａ／Ｂ
２８後部座席用（ＲＨ）Ａ／Ｂ
３０後部座席用（ＬＨ）Ａ／Ｂ
３２サイド（ＲＨ）Ａ／Ｂ
３４サイド（ＬＨ）Ａ／Ｂ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a control system for an occupant protection device, and in particular, an occupant that controls an occupant protection device such as a driver airbag, a passenger airbag, a rear seat airbag, a side airbag, or a pretensioner mounted on an automobile. The present invention relates to a protection device control system.
[0002]
[Prior art]
An automobile is often equipped with an auxiliary safety system for protecting passengers, such as an airbag device or a pretensioner. Moreover, there are mainly airbag devices for frontal collision and side collision, for drivers, passenger seats, and rear seats, and there are 6-equipped vehicles and 8-equipped vehicles.
[0003]
The deployment control of these airbag devices and the control of the pretensioner are controlled by detecting acceleration after a collision by using a plurality of acceleration sensors (hereinafter referred to as G sensors) or by using a contact sensor or the like. Is going. The acceleration detected by the G sensor may detect, for example, acceleration generated when overcoming a step or acceleration applied to the vehicle body when the door is closed, and acceleration other than acceleration generated by a collision is detected as noise. . Therefore, in an occupant protection control system that controls a conventional airbag device, pretensioner, etc., an acceleration threshold value that allows these noises is provided, and based on the threshold value, an airbag device, a pretensioner, etc. Controls occupant protection devices.
[0004]
However, this occupant protection control system has two contradictory requirements: a request to reduce sensitivity in order to suppress detection of noise as much as possible, and a request to increase sensitivity in order to quickly deploy noise. For example, when a threshold is set for the acceleration detected by the G sensor as described above to determine a collision, if the threshold is set low, the acceleration applied to the vehicle body when stepping over the above-described step or the door is closed, etc. The activation of occupant protection devices such as airbag devices and pretensioners may start early due to noise, and if the threshold is set high, the operation due to noise is suppressed, but the occupant protection device is activated. May take time. Therefore, it is rough control to deploy only the airbag device at a necessary place at a necessary timing.
[0005]
In order to solve this problem, there has been proposed an occupant protection device that predicts a collision between a collision partner vehicle and the host vehicle and activates an occupant protection device based on the prediction result (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-263190). . With this technology, it is possible to ensure the operation of the occupant protection device with high accuracy while effectively using inter-vehicle communication.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the conventional occupant protection device determines the possibility of a collision by inter-vehicle communication between the collision partner vehicle and the host vehicle, other articles that cannot be obtained by inter-vehicle communication, such as obstacles, etc. Is not expected to work properly.
[0007]
The present invention has been made to solve the above problem, and an object of the present invention is to provide a control system for an occupant protection device capable of operating the occupant protection device optimally.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 has map information including structure information around the traveling road, detects the vehicle position, and detects the vehicle position around the vehicle. Means, a plurality of detection means for detecting the traveling state of the own vehicle, and an exercise state analyzing means for analyzing the movement state of the own vehicle based on the traveling state detected by the detecting means, A level setting map for setting a collision level for starting the operation of the occupant protection device, in which colliding structures are stratified according to the magnitude of impact at the time of collision; Based on the detection result by the own vehicle position detection means and the analysis result by the motion state analysis means, the collision structure is estimated. Using the level setting map Occupant protection control means for performing collision prediction and performing start control of the operation of the occupant protection device in accordance with the result of the collision prediction.
[0009]
According to the first aspect of the present invention, the own vehicle position detecting means detects the own vehicle position with high accuracy and detects structures around the own vehicle. That is, the surrounding structure information at the vehicle position is detected by matching with the map information including the surrounding structure information. For example, it is possible to detect the position of the own vehicle and the structure around the own vehicle by using a known navigation system.
[0010]
In the movement state analysis means, the movement state of the own vehicle (for example, brake lock, for example, from the running state of the own vehicle detected by the detection means (for example, behavior values relating to the running of the vehicle such as wheel speed and acceleration applied to the own vehicle)). The behavior of the vehicle, such as the state, spin state, drift-out state, etc.) is analyzed. For example, by using a known technique such as VSC (Vehicle Stability Control) or ABS (Anti-lock Brake System), it is possible to analyze the motion state of the vehicle.
[0011]
In the occupant protection control means, Using the level setting map Collision prediction for a structure around the own vehicle is performed based on the detection result of the own vehicle position detection unit and the movement state analyzed by the movement state analysis unit. The result of the collision prediction includes at least one of the distance to the collision, the time, the direction, and the degree of impact at the time of the collision. Then, start control of the operation of the occupant protection device is performed according to the result of the collision prediction. In this case, the operation of the occupant protection device can be started when the value or amount of the collision prediction result reaches a predetermined value or size. Thus, since the start control of the operation of the occupant protection device is performed according to the collision prediction, the occupant protection device can be operated in accordance with the motion state of the host vehicle and the surrounding structure information. For example, if there are multiple occupant protection devices that can be controlled independently, the occupant protection device can be operated at the necessary timing from a time point of view, and if any occupant protection device can be operated selectively, the required place The occupant protection device can be operated.
[0012]
here , Claims 2 As described in the invention described above, at least one of the acceleration sensor and the contact sensor is further provided with collision detection means, and the occupant protection control means starts the operation of the occupant protection device of the collision detection means according to the result of the collision prediction. By setting the threshold value and starting the operation of the occupant protection device based on the threshold value for starting the operation of the occupant protection device, the occupant protection device is operated reliably and appropriately after the collision is detected. Is possible.
[0013]
An emergency state such as a collision can be detected on the own vehicle side. This emergency state can be detected by collision detection means such as acceleration or contact. The collision detection means preferably obtains a continuous detection value or a stepwise detection value. That is, what obtains the detection value according to the state at the time of a collision is preferable. The occupant protection control means operates the occupant protection device when this detection value is obtained. Here, since the collision prediction result is obtained, the state at the time of the collision can be predicted, and the boundary of whether or not to operate the occupant protection device can be predicted from the prediction result. Therefore, this boundary is set as the threshold value of the collision detection means, and the threshold value is changed (increase / decrease) according to the prediction result, so that the occupant appropriately corresponds to the movement state of the vehicle and the surrounding building information. The protection device can be operated.
[0014]
Claims 3 When the collision is predicted from the result of the collision prediction, the occupant protection device starts the operation of the occupant protection device of the collision detection unit as compared to the case where the collision is not predicted from the result of the collision prediction. By setting a low threshold value, the occupant at the required timing is not affected by noise input to the collision detection means (acceleration detected when overstepping or when the door is closed, etc.). The protection device can be operated.
[0015]
In the above, it is possible to perform the start control of the operation of the occupant protection device by performing the collision prediction on the structure around the traveling path. 4 As described in the invention described above, the vehicle further includes a surrounding vehicle detection means, and the passenger protection control is detected by the vehicle position detection means, the analysis result by the motion state analysis means, and the detection result by the surrounding vehicle detection means (for example, the surrounding vehicle Collision prediction based on the presence or absence of the vehicle, the distance to the surrounding vehicle, the direction, etc.) makes it possible to predict not only the structure around the vehicle but also the vehicle surrounding the vehicle. Since the start control of the operation of the occupant protection device is performed according to the result, it is possible to perform an appropriate operation of the occupant protection device not only in a collision with a structure around the traveling road but also in a collision with a surrounding vehicle. For example, in addition to the detection result by the own vehicle position detection unit and the analysis result by the motion state analysis unit, the collision detection is performed by detecting the speed, distance, direction, and the like of the surrounding vehicle by the surrounding vehicle detection unit. Whether the target is a structure or a surrounding vehicle can be predicted, and the start control of the operation of the occupant protection device according to the collision target can also be performed. The surrounding vehicle detection means may further detect the behavior of the surrounding vehicle. In this case, a detection history is stored, and at least one of distance, speed, and direction can be detected from the amount of change. Thereby, it is possible to consider even a collision prediction for a moving vehicle.
The passenger protection control means is claimed in claim 5 As described in the invention, a determination unit that determines an operation location of the occupant protection device based on the result of the collision prediction may be included.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the present embodiment, the present invention is applied to an airbag control system that performs deployment control of an airbag device provided in an automobile.
[0017]
In the present embodiment, there are a total of six airbag devices: a driver seat airbag device, a passenger seat airbag device, a left and right rear seat airbag device, and a left and right side impact airbag device (side airbag). The airbag apparatus is provided in an automobile and will be described as controlling these airbag apparatuses. In the following description, the airbag device is referred to as A / B.
[0018]
As shown in FIG. 1, the driver's seat A / B 24 is provided in the center portion of the steering 36, and the passenger seat A / B 26 is provided on the passenger seat side of the instrument panel 38. A right rear seat A / B (rear seat (RH) A / B) 28 is provided on the back side of the seat back of the driver's seat 40, and the left rear seat A is provided on the back side of the passenger seat 42. / B (for rear seat (LH) A / B) 30 is provided. Side A / Bs (side (RH) A / B 32 and side (LH) A / B 34) are provided along the roof rail from the front pillar to the driver seat side and the passenger seat side, respectively.
[0019]
Each A / B is ignited by a chemical substance loaded in an inflator which is a component part of the A / B based on a deployment signal output from the airbag ECU 10 by detecting an impact by a G sensor described later. By filling the bag body with the gas generated from the chemical substance, the bag body is deployed, so that the load at the time of collision is reduced.
[First Embodiment]
Next, the airbag control system according to the first embodiment will be described with reference to the block diagram of FIG.
[0020]
As shown in FIG. 2, the airbag control system according to the first embodiment includes an airbag ECU 10 that is connected to each of the above-described A / Bs and performs deployment control of each A / B. The bag ECU 10 includes a motion state analysis means 14 for analyzing the driving state of the vehicle (for example, slip, body slip angle at the time of slip, drift-out, etc.), and a high-accuracy position information system 12 for detecting the vehicle position with high accuracy. Is connected. The high-accuracy position information system 12, the motion state analysis means 14, and the airbag ECU 10 correspond to the vehicle position detection means, the motion state analysis means, and the occupant protection control means of the present invention, respectively.
[0021]
Various kinds of sensors (corresponding to the detecting means of the present invention) for detecting the driving state of the automobile are connected to the motion state analyzing means 14. In this embodiment, the yaw rate sensor 16, the steering steering angle sensor are connected. 18, a wheel speed sensor 19, a throttle position sensor 20, and an acceleration sensor (G sensor) 22 are connected to the motion state analysis means 14. The yaw rate sensor 16 is for detecting the yaw rate generated in the automobile, and the steering angle sensor 18 is provided in the steering 36 and detects the steering angle of the steering 36. The wheel speed sensor 19 detects a wheel speed based on a sensor such as an optical sensor provided on each wheel of the automobile, and the throttle position sensor 20 is provided on the throttle body of the engine and opens the throttle. It is for detecting the degree. The G sensor 22 corresponds to the collision detection means of the present invention, and is for detecting acceleration caused by traveling of the automobile, acceleration caused by collision, and the like. Note that the G sensor 22 is also connected to the airbag ECU 10. A plurality of G sensors 22 are provided for detecting the acceleration in the direction of travel of the automobile and the direction orthogonal to the direction of travel. In this embodiment, the G sensor 22 for detecting the acceleration in the direction of travel of the automobile is provided. A G sensor 22 that detects acceleration in a direction orthogonal to the traveling direction is used as the G sensor 22 for side collision.
[0022]
The motion state analysis means 14 analyzes the motion state of the vehicle based on the information obtained from each sensor described above. For example, the yaw rate detected by the yaw rate sensor 16, the steering angle detected by the steering angle sensor 18, the wheel speeds detected by the wheel speed sensor 19, the throttle opening detected by the throttle position sensor 20, and the G sensor 22 Based on the acceleration in each direction applied to the automobile detected by the above, the movement state of the automobile such as the spin state, the brake lock state, the drift-out state, and the normal running state is determined.
[0023]
The sensors connected to the motion state analyzing means 14 are not limited to the above. For example, a vehicle speed sensor that detects the speed of the automobile, a sensor that detects the shift position of the transmission, and the like are provided in a transmission or the like. As the motion state analysis means 14, the motion state (spin state, brake lock) of the vehicle used in the control of VSC (Vehicle Stability Control) and ABS (Anti-lock Brake System) which are publicly known techniques may be used. For example, a state, a drift-out state, a normal running state, etc.). Here, when VSC is used, the motion state of the host vehicle is determined including whether or not the VSC can return to the normal motion state.
[0024]
The high-accuracy position information system 12 detects the position of the host vehicle with high accuracy, and also detects structures existing around the host vehicle from the map information stored in advance and the detected host vehicle position. The map information may be acquired via a communication means such as a mobile phone.
[0025]
The high-accuracy position information system 12 can be realized by, for example, a known navigation system, and the known navigation system receives a signal from a GPS (Global Positioning System) satellite launched at an altitude of about 20,000 km by a GPS antenna. Then, the vehicle position is determined based on the received signal. Furthermore, the position of the vehicle can be determined with high accuracy by detecting the difference in arrival time of FM multiplex broadcasting and correcting the error included in the signal received by the GPS antenna based on the difference in arrival time ( So-called Differential GPS (DGPS). In addition, it is possible to provide road guidance by collating with map information preliminarily stored in a recording medium such as a CD-ROM or DVD, or map information obtained through communication means such as a mobile phone, and the vehicle position. Information on the surroundings (such as the existence and type of structures (concrete walls, utility poles, buildings, steel towers, iron structures, wooden houses, thin iron shutters, earth banks, guardrails, etc.)) can be detected.
[0026]
The airbag ECU 10 includes peripheral circuits such as a CPU, ROM, RAM, and bus (not shown), and when acceleration greater than a predetermined value applied to the automobile is detected by the G sensor 22 connected to the airbag ECU 10, It is configured to instruct the deployment of A / B connected to the airbag ECU 10. That is, when the airbag ECU 10 receives the G sensor 22 output (acceleration with a collision, the minimum acceleration gradually rises rapidly from the middle of rising) as shown in FIG. 3, the G sensor 22 output is predetermined. When the threshold value is exceeded, the deployment of the above-described A / B connected to the airbag ECU 10 is instructed. As a result, A / B is developed.
[0027]
Further, as described above, the airbag ECU 10 is connected to the high-accuracy position information system 12 and the movement state analysis means 14. The driving state of the own vehicle is input from the state analysis means 14. Then, the airbag ECU 10 sets a threshold value of acceleration applied to the vehicle based on the position information of the own vehicle and the driving state of the own vehicle, and controls to develop A / B according to the set threshold value. I do. That is, in this embodiment, while judging the movement state of the own vehicle analyzed by the movement state analyzing means 14, the collision to the structure is predicted from the position information of the own vehicle obtained from the high-accuracy position information system 12, The threshold level for deploying A / B is set according to the prediction result, and the configuration is such that confirmation of collision is detected by the G sensor 22 and A / B is deployed. A sensor such as a contact sensor may be used instead of the G sensor 22.
[0028]
Next, A / B development control will be described. In addition, the case where a vehicle collides with a structure on a side surface will be described. The development control of the A / B is performed in advance according to the vehicle speed and yaw speed of the own vehicle acquired from the motion state analysis unit 14 and the type of structure included in the position information acquired from the high-accuracy position information system 12. The side collision level is set based on the set development (side collision standby) level setting map shown in FIG. Then, A / B deployment control is performed based on the deployment control map shown in FIG. 4B set in advance according to the set side collision level and the G sensor 22 detection level input from the G sensor 22. . Note that the types of structures in FIG. 4A (first-type structure and second-type structure) are, for example, concrete walls, utility poles, buildings, steel towers, iron structures, and the like that have a large impact at the time of collision. It is a one-type structure, and wooden houses, thin iron shutters, earth banks, guardrails, etc. may be stratified as a second-type structure, and moreover, a third type, a fourth type, etc. You may make it stratify. In addition, the G sensor detection level in FIG. 4 sets a threshold level (threshold magnitude), and a plurality of levels may be provided. For example, as shown in FIG. 3, the small G sensor detection level is set to the same level as the conventional threshold, and the small G level is smaller than the G sensor detection level. Are also set in order as small thresholds.
[0029]
Next, the operation of the airbag control system configured as described above will be described with reference to the flowchart of FIG. In addition, the case where a vehicle collides with a structure on a side surface will be described.
[0030]
In the airbag ECU 10, first, in step 100, high-accuracy position information is acquired from the high-accuracy position information system 12, and in step 102, the movement state analysis result is acquired from the movement state analysis means 14. The exercise state analysis result also includes information on various sensors connected to the exercise state analysis means 14, and in step 102, the information is acquired including these pieces of information.
[0031]
Subsequently, in step 104, it is determined whether or not the vehicle is stopped based on the wheel speed included in the motion state analysis result acquired in step 102. This determination determines whether or not the vehicle is stopped depending on whether or not the wheel speed detected by the wheel speed sensor 19 provided on each wheel is in a stopped state (the wheel speed is 0). If the determination is affirmative, the process returns to step 100 described above, and the processing from step 100 to step 104 is repeated again.
[0032]
If the determination in step 104 is negative, that is, if it is determined that the vehicle is running, the routine proceeds to step 106, where the normal motion state (slip, brake lock, It is determined whether or not the vehicle is traveling normally, not an abnormal state such as drift-out. If the determination is affirmative, the process returns to step 100, and the processing from step 100 to step 106 is repeated again.
[0033]
If the determination in step 106 is negative, that is, if the exercise state is not the normal exercise state but is in an abnormal state (slip, brake lock, drift out, etc.), the process proceeds to step 108 and high accuracy is achieved. The collision prediction calculation is performed based on the position information acquired from the position information system 12 and the motion state analysis result acquired from the motion state analysis means 14.
[0034]
The collision prediction calculation is performed as follows, for example.
[0035]
(1) The current state is set to time 0 by the motion state analysis means 14 and the position, speed, and rotational motion of the vehicle after Tf time are estimated and calculated. For example, Tf is detected as a spin or a skid after 0.01 seconds.
[0036]
(2) The calculation is repeated every cycle time ΔT of this calculation. At that time, according to the movement of the vehicle, the calculation may be performed with a long cycle time in normal times and with a short cycle time during warning (abnormal state).
[0037]
(3) After Tf, the movement of the vehicle up to a predetermined Te is calculated by time step ΔT. The movement state such as spin and side slip at this time is detected.
[0038]
(4) When a spin, a side slip, or the like is predicted at any of the above timings, a structure around the vehicle is arranged from the position information acquired from the high-accuracy position information system 12, and the motion state analysis means 14 Based on the exercise status obtained from any time, at any speed, any Corner Estimate what the side impacts at speed. That is, the estimated time Tc until the collision, the predicted speed Vc at the time of the collision, and the yaw rate (yaw angular speed) Yc are estimated and calculated.
[0039]
(5) An airbag deployment time ΔTm is set in advance. The airbag deployment time is the time required to deploy A / B under the strictest conditions.
[0040]
{Circle around (6)} Time Td to be determined is determined in advance. The determination time is determined so that Td <Tc−ΔTm.
[0041]
Subsequently, in step 110, it is determined whether or not to collide with the structure based on the position information acquired from the high-accuracy position information system 12 and the collision prediction calculated in step 108. If the determination is affirmative, the routine proceeds to step 112, where the collision standby state is turned on, that is, the development level is set based on FIG.
[0042]
In step 114, it is determined whether or not the acceleration obtained from the G sensor 22 is equal to or greater than a deployment threshold value. That is, it is determined whether or not the G sensor 22 detection level (see FIG. 4B) corresponding to the set development level has been reached. If the determination is affirmative, the routine proceeds to step 116, where the A / B to be deployed is determined based on the G sensor 22 that has detected the collision prediction and acceleration, and the determined A / B (side (RH ) A / B 32 or side (LH) A / B 34) is developed. In addition, A / B other than the side A / B may be developed according to the predicted angle of the side collision.
[0043]
On the other hand, if the determination in step 110 is negative, the process proceeds to step 118 and is canceled if the collision standby state is on, and if the collision standby state is not set, step 100 is performed as it is. Returning to step S100, the processes in steps 100 to 110 are repeated.
[0044]
Thus, the airbag control system according to the present embodiment is based on the position information of the own vehicle obtained from the high-accuracy position information system 12 and the movement state of the own vehicle obtained from the movement state analysis means 14. And the detection level of the G sensor 22 (threshold for deploying A / B) is set according to the deployment level, so that the A / B at the required location is deployed at the required timing. Therefore, optimal A / B development control can be performed.
[Second Embodiment]
The airbag control system according to the first embodiment is assumed to have a side collision with a structure, but as an airbag control system according to the second embodiment, a side collision with a surrounding vehicle of the host vehicle is also assumed. The case will be described.
[0045]
The airbag control system according to the second embodiment has the same configuration as the airbag control system according to the first embodiment except that the surrounding vehicle detection unit 44 is connected to the airbag ECU 10 as shown in FIG. Therefore, the same reference numerals are given and a part of the description is omitted.
[0046]
The surrounding vehicle detection means 44 is configured to detect a vehicle traveling around the host vehicle and output the detection result to the air bag ECU 10. As a surrounding vehicle detection method, it is possible to realize detection of a surrounding vehicle (distance to a surrounding vehicle, etc.) by using a known technology such as a sensor for detecting a distance between vehicles or communication between vehicles.
[0047]
Next, A / B development control will be described. In addition, the case where another vehicle collides with the own vehicle in a side surface will be described. The A / B deployment control is set in advance according to the speed of the own vehicle acquired from the motion state analysis means 14 and the speed of the surrounding vehicle (warning vehicle) acquired from the surrounding vehicle detection means 44. FIG. A side collision level is set based on the development (side collision standby) level setting map shown in FIG. Then, the A / B deployment control is performed based on the deployment control map shown in FIG. 7B set in advance according to the set side collision level and the G sensor 22 detection level input from the G sensor 22. . Note that the G sensor detection level in FIG. 7 sets a threshold level (threshold magnitude), and a plurality of levels may be provided. For example, as shown in FIG. 3, the small G sensor detection level is set to the same level as the conventional threshold, and the small G level is smaller than the G sensor detection level. Are also set in order as small thresholds.
[0048]
Then, the effect | action of the airbag control system which concerns on 2nd Embodiment is demonstrated with reference to the flowchart of FIG. Note that the same processes as those in the flowchart of FIG.
[0049]
In the airbag ECU 10, first, in step 100, high-accuracy position information is acquired from the high-accuracy position information system 12, and in step 102, the movement state analysis result is acquired from the movement state analysis means 14. The exercise state analysis result also includes information on various sensors connected to the exercise state analysis means 14, and in step 102, the information is acquired including these pieces of information.
[0050]
Next, in step 103, surrounding vehicle information is acquired from the surrounding vehicle detection means 44.
[0051]
Subsequently, in step 104, it is determined whether or not the vehicle is stopped based on the wheel speed included in the motion state analysis result acquired in step 102. That is, it is determined whether or not the vehicle is stopped based on the wheel speeds provided for the respective wheels. This determination determines whether or not the vehicle is stopped depending on whether or not the wheel speed detected by the wheel speed sensor 19 provided on each wheel is in a stopped state (the wheel speed is 0). If the determination is affirmative, the process returns to step 100 described above, and the processing from step 100 to step 104 is repeated again.
[0052]
If the determination in step 104 is negative, that is, if it is determined that the vehicle is running, the routine proceeds to step 106, where the normal motion state (slip, brake lock, It is determined whether or not the vehicle is traveling normally, not an abnormal state such as drift-out. If the determination is affirmative, the process returns to step 100, and the processing from step 100 to step 106 is repeated again.
[0053]
If the determination in step 106 is negative, that is, if the exercise state is not a normal exercise state but an abnormal state (slip, brake lock, drift out, etc.), the routine proceeds to step 107 and step 103 is executed. Whether or not there is a surrounding vehicle is determined from the surrounding vehicle information acquired in step (b). Whether or not there is a surrounding vehicle is determined based on the position information obtained from the high-accuracy position information system 12 and the movement state obtained from the movement state analysis means 14, and the traveling direction of the own vehicle is determined. It is determined whether there is a vehicle. If the determination is negative, processing similar to the processing after step 108 in the first embodiment is performed.
[0054]
If the determination in step 107 is affirmed, the process proceeds to step 120, and a collision prediction calculation for a surrounding vehicle is performed.
[0055]
In addition, the following calculation is performed as an example for the collision prediction calculation to a surrounding vehicle.
[0056]
(1) Based on the motion state acquired from the motion state analysis means 14, the position P, the traveling direction, and the speed after T1 time of the own vehicle are estimated and calculated for every fixed cycle.
[0057]
(2) The other vehicle approaching from the side is detected by the surrounding vehicle detection means 44 with respect to the position after T1 hour of the own vehicle, and within the danger range after T1 time (for example, within 2 m of the own vehicle). To extract. At this time, it is desirable to use position information acquired by the high-accuracy position information system 12 so as not to mistake other vehicles passing each other due to the three-dimensional intersection.
[0058]
(3) The air bug ECU 10 estimates the position, direction, angle and speed of another vehicle approaching from the side after T1 time. If there is a collision, it is determined whether it is on the right or left side.
[0059]
Subsequently, in step 122, it is determined whether or not the vehicle collides with the surrounding vehicle based on the position information acquired from the high-accuracy position information system 12 and the collision prediction to the surrounding vehicle calculated in step 120. If the determination is affirmative, the routine proceeds to step 124, where the collision standby state is turned on, that is, the development level is set based on FIG. Then, the process proceeds to step 114 described above, and it is determined whether or not the acceleration obtained from the G sensor 22 is equal to or greater than a deployment threshold value. That is, it is determined whether or not the G sensor 22 detection level (see FIG. 7B) corresponding to the set development level has been reached. If the determination is affirmative, the routine proceeds to step 116, where the A / B to be deployed is determined based on the G sensor 22 that has detected the collision prediction and acceleration, and the determined A / B (side (RH ) A / B 32 or side (LH) A / B 34) is developed. In addition, A / B other than the side A / B may be developed according to the predicted angle of the side collision.
[0060]
On the other hand, if the determination in step 122 is negative, the process proceeds to step 126, and if the collision standby state is on, the process is canceled. If the collision standby state is not set, the process proceeds to step 100 as it is. Returning, the processing from step 100 described above is repeated.
[0061]
As described above, the airbag control system according to the second embodiment is similar to the first embodiment in the position information of the own vehicle obtained from the high-accuracy position information system 12 and the own vehicle obtained from the motion state analyzing means 14. The deployment level is set based on the movement state of the robot, and the detection level (threshold for deploying A / B) of the G sensor 22 is set according to the deployment level. A / B of a place can be developed, and optimal A / B development control can be performed.
[0062]
Further, a deployment level is set based on the speed of the surrounding vehicle obtained from the surrounding vehicle detection means 44 and the speed of the host vehicle obtained from the motion state analysis means 14, and the G sensor 22 detects according to the deployment level. By setting a level (threshold value for developing A / B), it is possible to develop A / B at a necessary place at a necessary timing in the same manner for surrounding vehicles.
[0063]
In the above embodiment, the A / B expansion control is performed according to the detection level of the G sensor 22, but before the collision by the visual sensor and its information processing (CCD camera, radar, laser, etc.). It is also possible to deploy the airbag in anticipation of a collision. It takes a long time to perform accurate image processing. Therefore, it is more realistic to select image processing that prioritizes calculation time at the expense of accuracy. Further, the visual sensor information is less accurate and uncertain as the prediction time is longer. Therefore, uncertainties can be reduced by combining with the above high-accuracy position information system. When the airbag is controlled to be deployed using the visual sensor, the deployment level setting map shown in FIG. 4A or 7A and the visual sensor information level obtained from the visual sensor (the collision determined by the visual sensor) The deployment control map shown in FIG. 9A is set in advance in accordance with the possibility of deployment), and airbag deployment control is performed based on the set deployment control map.
[0064]
Moreover, you may make it use G sensor 22 and a visual sensor as confirmation of a collision. In this case, according to the speed of the surrounding vehicle obtained from the surrounding vehicle detection means 44 and the speed of the own vehicle obtained from the motion state analysis means 14, a development level setting map set in advance (FIG. 4A), The side collision level is set according to FIG. 7A), and the combined development (side collision standby) level setting shown in FIG. 9B is set in advance according to the set side collision level and visual sensor detection level. Set the composite deployment level by map. Then, A / B development control is performed based on the composite development control map shown in FIG. 9C set in advance according to the set composite development level and the G sensor 22 detection level input from the G sensor 22. As a result, it is possible to further improve the deployment accuracy.
[0065]
In the above embodiment, the airbag is described as an example of the occupant protection device. However, the present invention is not limited to this, and can be applied to a control system for an occupant protection device such as a pretensioner, for example. is there. Moreover, although the side A / B in said embodiment was demonstrated as a driver's seat side (side (RH) A / B32) and a passenger seat side (side (LH) A / B34), it is not restricted to this. For example, a plurality of side A / Bs such as a driver seat, a passenger seat, and a rear seat (right / left) may be used, and a driver A and a passenger seat side A / B may be further used as a head. Side A / B provided with A / B for protection and A / B for body protection may be used.
[0066]
Further, in the above embodiment, the A / B is expanded when the threshold value of the G sensor 22 set according to the collision prediction is exceeded. It is also possible to develop A / B.
[0067]
Further, in the above embodiment, the second and subsequent collisions (for example, the case where the right side surface collides first and the left side surface collides after a time delay) are not particularly described. You may make it apply this invention also to a collision. For example, when the right side surface collides first, the present invention is applied to control the development of the side A / B located on the right side. The invention is applied to control the development of the side A / B located on the left side.
[0068]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the vehicle position is detected, the movement state of the vehicle is analyzed, the collision is predicted based on the vehicle position and the movement state of the vehicle, and the collision prediction is performed. Since the start control of the operation of the occupant protection device is performed according to the result, there is an effect that the occupant protection device can be operated optimally.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view for explaining an arrangement of an airbag device.
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the airbag control system according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating an output of a G sensor.
4A is a diagram illustrating a development level setting map in the first embodiment, and FIG. 4B is a diagram illustrating a development control map in the first embodiment.
FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of the airbag control system according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of an airbag control system according to a second embodiment of the present invention.
7A shows a development level setting map in the second embodiment, and FIG. 7B shows a development control map in the second embodiment.
FIG. 8 is a flowchart for explaining the operation of the airbag control system according to the second embodiment of the present invention.
9A shows a development control map when using a visual sensor, FIG. 9B shows a composite development level setting map using a visual sensor and a G sensor, and FIG. 9C shows a visual sensor and a G sensor. It is a figure which shows the composite expansion | deployment control map using.
[Explanation of symbols]
10 Airbag ECU
12 High-precision position information system
14 Movement state analysis means
16 Yaw rate sensor
18 Steering angle sensor
19 Wheel speed sensor
20 Throttle position sensor
22 G sensor
24 A / B for driver's seat
26 A / B for passenger seat
28 Rear seat (RH) A / B
30 Rear seat (LH) A / B
32 Side (RH) A / B
34 Side (LH) A / B

Claims

The vehicle position detection means for detecting map information including structure information around the traveling road, detecting the vehicle position, and detecting structures around the vehicle,
A plurality of detecting means for detecting the traveling state of the vehicle;
Based on the running state detected by the detecting means, the motion state analyzing means for analyzing the motion state of the own vehicle;
A level setting map for setting a collision level for starting the operation of the occupant protection device, in which colliding structures are stratified according to the magnitude of impact at the time of collision;
Based on the detection result by the vehicle position detection means and the analysis result by the motion state analysis means, a collision structure is estimated and a collision prediction is performed using the level setting map , and an occupant is determined according to the collision prediction result. Occupant protection control means for performing start control of the operation of the protection device;
Control system for occupant protection device.

The apparatus further comprises collision detection means for detecting a collision including at least one of an acceleration sensor for detecting acceleration at the time of collision and a contact sensor for detecting contact at the time of collision, wherein the occupant protection control means is detected by the collision detection means. When a collision is detected from the value, the operation of the occupant protection device is started, and a threshold value for starting the operation of the occupant protection device of the collision detection means is set according to the result of the collision prediction. The control system for an occupant protection device according to claim 1.

The occupant protection control unit sets the threshold value lower when a collision is predicted from the result of the collision prediction than when a collision is not predicted from the result of the collision prediction. 3. A control system for an occupant protection device according to 2 .

The vehicle is further provided with a surrounding vehicle detection means for detecting a surrounding vehicle, and the occupant protection control means detects the detection result by the vehicle position detection means, the analysis result by the motion state analysis means, and the surroundings detected by the surrounding vehicle detection means. The occupant protection according to any one of claims 1 to 3, wherein a collision prediction is performed based on a vehicle, and an operation start control of the occupant protection device is performed according to a result of the collision prediction. Equipment control system.

The occupant protection control unit according to any one of claims 1 to 4, wherein the occupant protection control unit includes a determination unit that determines an operation location of the occupant protection device based on the result of the collision prediction. Control system.