JP4298643B2 - 乗員保護装置の作動制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両の衝突を判定して、例えばエアバッグ装置やシートベルト・プリテンショナ等の乗員保護装置を作動させる乗員保護装置の作動制御方法に関する。

従来、例えばドア等の車両の側面部に作用する圧力を検出する圧力センサと、車体に発生する加速度を検出する加速度センサとから出力される各検出信号に基づき乗員保護システムの作動を制御する制御ユニットが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許第２６５４４２８号公報

ところで、上記従来技術の一例による制御ユニットでは、圧力センサと加速度センサの各検出信号に基づき乗員保護システムの作動を制御することが記載されているだけであるから、多様な衝突状態に応じて適切に乗員を保護することが困難となる虞がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、衝突の状況に応じた適正な衝突判定を短時間に行うことで、乗員保護装置を迅速かつ適切に作動させることが可能な乗員保護装置の作動制御方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決して係る目的を達成するために、請求項１に記載の本発明の乗員保護装置の作動制御方法は、車両のドアに配置され前記車両のドアまたは側壁部に作用する荷重（例えば、実施の形態での荷重Ｆ）を検出する荷重検出手段（例えば、実施の形態での圧力センサ１４）および車両側面の高剛性部に配置され車体側部に発生する側部加速度（例えば、実施の形態での加速度信号Ｇ_ＳＩＳ）を検出する側部加速度検出手段（例えば、実施の形態でのサイドインパクトセンサ１３）から出力される各検出信号に基づき乗員保護装置の作動を制御する乗員保護装置の作動制御方法であって、前記荷重に比例する状態量（例えば、実施の形態での圧力Δｐ）と前記側部加速度に基づき算出される速度変化量（例えば、実施の形態での速度変化ΔＶ_ＳＩＳ）とを座標軸とする第１の二次元座標（例えば、実施の形態でのΔｐΔＶ_ＳＩＳマップ）上に前記荷重に比例する状態量と前記速度変化量の積に対応する衝突エネルギーの時間変化量に基づき前記第１の二次元座標上に反比例曲線状に所定の第１閾値ライン（例えば、実施の形態での第１閾値ＴＨ１）を設定することで該第１閾値ラインを境界とする２つの第１作動領域（例えば、実施の形態での第１作動領域α１）および第１非作動領域（例えば、実施の形態での第１非作動領域α２）を設定し、前記第１の二次元座標上において、前記荷重検出手段により検出される前記荷重に比例する状態量および前記側部加速度検出手段により検出される前記側部加速度に基づき算出される速度変化量の時間変化を示す第１履歴ラインが前記第１閾値ラインを前記第１非作動領域から前記第１作動領域に向かい横切った場合に乗員保護装置（例えば、実施の形態でのエアバッグ装置１５ｂ）を作動させることを特徴としている。

上記構成の乗員保護装置の作動制御方法によれば、車両のドアに配置された荷重検出手段により検出される荷重に比例する状態量と車両側面の高剛性部に配置された側部加速度検出手段により検出される側部加速度に基づき算出される速度変化量との相関関係に対して荷重に比例する状態量と速度変化量の積に対応する衝突エネルギーの時間変化量に基づき第１の二次元座標上に反比例曲線状に所定の第１閾値ラインを設定し、この第１閾値ラインによる判定処理に応じて乗員保護装置を作動させることから、例えば荷重検出手段から出力される検出信号と、側部加速度検出手段から出力される検出信号とに対し、個別に判定閾値を設定して互いに独立に判定処理を行う場合に比べて、より詳細に衝突状態を判定することができ、多様な衝突状態を的確に判別して乗員保護装置を迅速かつ適切に作動させることができる。

さらに、請求項２に記載の本発明の乗員保護装置の作動制御方法では、前記第１閾値ラインは、前記荷重に比例する状態量と前記速度変化量との積が所定値となる反比例曲線、あるいは該反比例曲線上の点を頂点として結んでなるとともに所定角度以上の角度で折れ曲がる折れ線の何れかであることを特徴としている。

上記構成の乗員保護装置の作動制御方法によれば、衝突の激しさを示す状態量である衝突エネルギーの時間に関する一次微分（例えば、単位時間あたりの衝突エネルギーの増大量）は、衝突発生位置での速度変化と衝突発生位置に作用した荷重との積と同等であり、衝突発生位置での速度変化は側部加速度の時間に関する一次積分であることから、第１閾値ラインによる判定処理により、衝突の激しさに応じて乗員保護装置を適切に作動させることができる。
また、第１閾値ラインを、荷重に比例する状態量と側部加速度に基づき算出される速度変化量との積が所定値となる反比例曲線上の点を頂点として結んでなるとともに所定角度以上の角度で折れ曲がる折れ線とすることで、例えば荷重検出手段または側部加速度検出手段に異常が発生した場合等において、検知される荷重に比例する状態量と側部加速度に基づき算出される速度変化量との時間変化を示す第１履歴ラインが発散状態等の異常な挙動を示す場合に、乗員保護装置の作動に対して誤判定が生じることを抑制あるいは防止することができる。

さらに、請求項３に記載の本発明の乗員保護装置の作動制御方法は、車両の略央部に配置され、前記車両の略央部に作用する加速度を検出する央部加速度検出手段を備え、前記第１の二次元座標上に前記第１閾値ラインよりも原点側にずれた位置で前記荷重に比例する状態量がドアの開閉時に作用する値より大きい所定値となる直線状の第２閾値ライン（例えば、実施の形態での第２閾値ＴＨ２）を設定することで該第２閾値ラインを境界とする２つの第２作動領域（例えば、実施の形態での第２作動領域β１）および第２非作動領域（例えば、実施の形態での第２非作動領域β２）を設定し、前記央部加速度検出手段により検出した車体の車幅方向略央部に発生する央部加速度（例えば、実施の形態での加速度信号Ｇ_ＵＮＩＴ）に基づき算出される央部速度変化量（例えば、実施の形態での速度変化ΔＶ_ＵＮＩＴ）と前記側部加速度に基づき算出される速度変化量とを座標軸とする第２の二次元座標（例えば、実施の形態でのΔＶ_ＳＩＳΔＶ_ＵＮＩＴマップ）上に衝突物の相対速度が所定値を超えるか否かに対応して設定される所定の第３閾値ライン（例えば、実施の形態での第３閾値ＴＨ３）を設定することで該第３閾値ラインを境界とする２つの第３作動領域（例えば、実施の形態での第３作動領域γ１）および第３非作動領域（例えば、実施の形態での第３非作動領域γ２）を設定し、前記第１履歴ラインが前記第２閾値ラインを前記第２非作動領域から前記第２作動領域に向かい横切ると共に、前記第１履歴ラインが前記第１閾値ラインを横切らずに前記第１非作動領域内に存在し、かつ、前記第２の二次元座標上において、央部加速度検出手段（例えば、実施の形態での加速度センサ１２）により検出される車体の車幅方向略央部に発生する央部速度変化量（例えば、実施の形態での速度変化ΔＶ_ＵＮＩＴ）および前記側部加速度検出手段により検出される前記速度変化量の時間変化を示す第２履歴ラインが前記第３閾値ラインを前記第３非作動領域から前記第３作動領域に向かい横切った場合に乗員保護装置を作動させることを特徴としている。

上記構成の乗員保護装置の作動制御方法によれば、第１閾値ラインによる判定処理では乗員保護装置の作動が不要であると判定された衝突のうち、荷重に比例する状態量が第２閾値ラインよりも大きく、かつ、車両の略央部に配置され、前記車両の略央部に作用する加速度を検出する央部加速度検出手段により検出した央部加速度に基づき算出される央部速度変化量と側部加速度に基づき算出される速度変化量との相関関係に対して、衝突物の相対速度の大きさに対応して設定された第３閾値ラインによる判定処理では乗員保護装置の作動が必要であると判定された衝突に対して乗員保護装置を適切に作動させることができる。
例えば、車両のドアまたは側壁部の内部への侵入が所定値未満である衝突や車体側部の速度変化が所定値未満である衝突に対しては乗員保護装置が不必要に作動してしまうことを防止することができる。

以上説明したように、請求項１に記載の本発明の乗員保護装置の作動制御方法によれば、例えば車両のドアに配置された荷重検出手段から出力される検出信号と、車両側面の高剛性部に配置された側部加速度検出手段から出力される検出信号とに対し、個別に判定閾値を設定して互いに独立に判定処理を行う場合に比べて、より詳細に衝突状態を判定することができ、多様な衝突状態を的確に判別して乗員保護装置を迅速かつ適切に作動させることができる。
さらに、請求項２に記載の本発明の乗員保護装置の作動制御方法によれば、衝突の激しさを示す状態量に係る第１閾値ラインによる判定処理により、衝突の激しさに応じて乗員保護装置を適切に作動させることができる。
また、第１閾値ラインを、荷重に比例する状態量と側部加速度に基づき算出される速度変化量との積が所定値となる反比例曲線上の点を頂点として結んでなるとともに所定角度以上の角度で折れ曲がる折れ線とすることで、例えば荷重検出手段または側部加速度検出手段に異常が発生した場合等において、検知される荷重に比例する状態量と側部加速度に基づき算出される速度変化量との時間変化を示す第１履歴ラインが発散状態等の異常な挙動を示す場合に、乗員保護装置の作動に対して誤判定が生じることを抑制あるいは防止することができる。
さらに、請求項３に記載の本発明の乗員保護装置の作動制御方法によれば、車両のドアまたは側壁部の内部への侵入が所定値未満である衝突や車体側部の速度変化が所定値未満である衝突に対して、乗員保護装置が不必要に作動してしまうことを防止することができる。

以下、本発明の一実施形態に係る乗員保護装置の作動制御方法について添付図面を参照しながら説明する。
本発明の一実施形態に係る乗員保護装置の制御装置１０は、例えば図１から図３に示すように、車両略央部に配置された電子制御ユニット（ＥＣＵ）１１と、この電子制御ユニット１１の内部に具備された加速度センサ１２と、サテライトセンサを構成する複数の加速度センサおよび荷重センサ、例えば車両１の前方側右側部と前方側左側部に配置された１対のサイドインパクトセンサ（ＦＲ_ＳＩＳ，ＦＬ_ＳＩＳ）１３，１３および車両１の後方側右側部と後方側左側部に配置された１対のサイドインパクトセンサ（ＲＲ_ＳＩＳ，ＲＬ_ＳＩＳ）１３，１３を備えて構成される加速度センサ、および、例えば車両１の左右のフロントドア２１，２１の内部に配置された１対の圧力センサ１４，１４を備えて構成される荷重センサと、例えば運転席のステアリングハンドル２２および助手席前のインストルメントパネル２３内に設けられたエアバッグ装置１５ａ，１５ａおよび各座席のシートバック２４内に設けられたエアバッグ装置１５ｂ，…，１５ｂおよびシートベルト・プリテンショナ１６等の乗員保護装置とを備えて構成されている。

なお、電子制御ユニット１１は、例えば図２に示すように、中空筒状に形成された車両１のセンターコンソール２５の内部に配置されている。
また、１対のサイドインパクトセンサ（ＦＲ_ＳＩＳ，ＦＬ_ＳＩＳ）１３，１３は、車体側部において剛性が所定値以上の高剛性部分、例えば左右のサイドシル２６，２６の内部であって左右のセンターピラー２７，２７の下部に配置され、１対のサイドインパクトセンサ（ＲＲ_ＳＩＳ，ＲＬ_ＳＩＳ）１３，１３は、車体側部において剛性が所定値以上の高剛性部分、例えば左右のサイドシル２６，２６の内部であって、例えばリアホイールハウス（図示略）近傍に配置されている。
そして、電子制御ユニット１１の内部に具備された加速度センサ１２と、各サイドインパクトセンサ１３とは、例えば車両１の前後方向や左右方向に作用する加速度（あるいは減速度）の大きさに応じた電圧レベルの加速度信号を出力する。

また、各圧力センサ１４は、例えば図３に示すように、フロントドア２１を構成するドアパネル（インナー側のパネル）２８とドアスキン（アウター側のパネル）２９により形成された閉空間内に配置されている。なお、各圧力センサ１４は、例えば半導体ダイヤフラムに銅またはニッケル等による合金線、またはピエゾ抵抗体が形成されて構成された感圧素子に作用する圧力の大きさに応じて変化する歪み抵抗を検出する歪みゲージや、例えば感圧素子としての強磁性体に作用する圧力の大きさに応じて変化する磁気異方性に係る電圧変化を検出する磁歪センサや、例えば感圧素子としてのポリマー圧電体からなる圧電フィルムの圧電効果により発生する電圧を変出する圧電素子等とされている。

そして、各サテライトセンサから出力される検出信号は電子制御ユニット１１に入力され、電子制御ユニット１１は各サテライトセンサから入力される検出信号および電子制御ユニット１１の内部に具備された加速度センサ１２から入力される検出信号に基づき、乗員保護装置、特に、各座席のシートバック２４内に設けられたエアバッグ装置１５ｂの作動を制御する。

そして、電子制御ユニット１１は、例えば図４に示すように、ΔＶ_ＵＮＩＴ算出部３１と、ΔＶ_ＳＩＳ算出部３２と、Δｐ算出部３３と、ΔｐΔＶ_ＳＩＳ判定部３４と、第１ΔＶ判定部３５と、第２ΔＶ判定部３６と、側部侵入判定部３７と、Ａ／Ｂ作動判定部３８とを備えて構成されている。

ΔＶ_ＵＮＩＴ算出部３１は、電子制御ユニット１１の内部に具備された加速度センサ１２から出力される加速度信号Ｇ_ＵＮＩＴに対し、例えばローパスフィルタ等によってノイズ成分である高周波成分を加速度信号Ｇ_ＵＮＩＴから除去し、例えば下記数式（１）に示すように、現在時刻ｔに対する所定の時間幅Δｔの時間区間｛（ｔ−Δｔ）〜ｔ｝毎に加速度信号Ｇ_ＵＮＩＴを時間について一次積分して速度変化ΔＶ_ＵＮＩＴを算出し、第１ΔＶ判定部３５および第２ΔＶ判定部３６に出力する。

ΔＶ_ＳＩＳ算出部３２は、各サイドインパクトセンサ１３から出力される加速度信号Ｇ_ＳＩＳに対し、例えばローパスフィルタ等によってノイズ成分である高周波成分を加速度信号Ｇ_ＳＩＳから除去し、例えば下記数式（２）に示すように、現在時刻ｔに対する所定の時間幅Δｔの時間区間｛（ｔ−Δｔ）〜ｔ｝毎に加速度信号Ｇ_ＳＩＳを時間について一次積分して速度変化ΔＶ_ＳＩＳを算出し、ΔｐΔＶ_ＳＩＳ判定部３４および第１ΔＶ判定部３５および第２ΔＶ判定部３６に出力する。

ここで、ΔＶ_ＳＩＳ算出部３２により算出される速度変化ΔＶ_ＳＩＳは、例えば図５に示すように、車両１の側部（例えば、フロントドア２１等）の適宜の部位（例えば、部位２１ａ等）に荷重（例えば、衝突時の衝突荷重）Ｆが作用することで側部の全体が車両１の内部に向かい侵入する際の侵入速度（例えば、ドア侵入速度Ｖｉ等）に比例する。

Δｐ算出部３３は、各圧力センサ１４から出力される検出信号に対し、例えばローパスフィルタ等によってノイズ成分である高周波成分を検出信号から除去し、圧力センサ１４に作用した圧力Δｐを算出し、ΔｐΔＶ_ＳＩＳ判定部３４に出力する。
ここで、Δｐ算出部３３により算出される圧力Δｐは、例えば図６に示すように、車両１の側部（例えば、フロントドア２１等）の適宜の部位（例えば、部位２１ａ等）に荷重（例えば、衝突時の衝突荷重）Ｆが作用することで、この部位（例えば、部位２１ａ等）が車両１の内部に向かい窪むようにして変形する際の変形速度（例えば、ドア変形速度Ｖｄ等）と、荷重Ｆが作用する面積である衝突面積（例えば、断面積Ａ等）との積（例えば、Ａ×Ｖｄ）に比例すると共に、衝突面積に作用する荷重Ｆに比例することになる。

ΔｐΔＶ_ＳＩＳ判定部３４は、例えば図７に示すように、圧力Δｐ（∝荷重Ｆ）と速度変化ΔＶ_ＳＩＳとの相関関係を示すΔｐΔＶ_ＳＩＳマップ（例えば、速度変化ΔＶ_ＳＩＳを横軸、圧力Δｐを縦軸とする直交座標）上において、衝突の激しさに応じて乗員保護装置の作動許可を指定する第１作動領域α１および作動不許可を指定する第１非作動領域α２の境界値である所定の第１閾値ＴＨ１を設定する。
この第１閾値ＴＨ１は、衝突の激しさを示す状態量である衝突エネルギーの時間に関する一次微分（例えば、単位時間あたりの衝突エネルギーの増大量）に係る閾値であって、衝突エネルギーの時間に関する一次微分は、速度変化ΔＶ_ＳＩＳと荷重Ｆ（∝圧力Δｐ）との積（ΔＶ_ＳＩＳ×Ｆ）∝（ΔＶ_ＳＩＳ×Δｐ）と同等である。

そして、ΔｐΔＶ_ＳＩＳ判定部３４は、Δｐ算出部３３から入力される圧力ΔｐとΔＶ_ＳＩＳ算出部３２から入力される速度変化ΔＶ_ＳＩＳとの積（ΔＶ_ＳＩＳ×Δｐ）が第１閾値ＴＨ１よりも大きいか否かを判定し、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合、つまりΔｐΔＶ_ＳＩＳマップ上において圧力Δｐおよび速度変化ΔＶ_ＳＩＳの時間変化を示す第１履歴ラインが第１閾値ＴＨ１を第１非作動領域α２から第１作動領域α１に向かい横切った場合には、エアバッグ装置１５ｂの作動許可を示す作動許可信号をＡ／Ｂ作動判定部３８へ出力する。

また、ΔｐΔＶ_ＳＩＳ判定部３４は、例えば図７に示すように、ΔｐΔＶ_ＳＩＳマップ上において、荷重Ｆ（∝圧力Δｐ）のみに応じて乗員保護装置の作動許可を指定する第２作動領域β１および作動不許可を指定する第２非作動領域β２の境界値である所定の第２閾値ＴＨ２を設定する。つまり、第２閾値ＴＨ２は荷重Ｆに比例する圧力Δｐに対する閾値として設定される。なお、この第２閾値ＴＨ２は、例えば車両１において剛性が所定値以上の高剛性部分での縁石の跳ね返りや衝突エネルギーが所定値未満の軽衝突等のように、乗員保護装置の作動が不要とされる衝突時に作用する荷重や、運転席のステアリングハンドル２２および助手席前のインストルメントパネル２３内に設けられたエアバッグ装置１５ａ，１５ａの展開時に作用する荷重や、ドアの開閉時に作用する荷重等を排除することができる程度の値に設定される。

そして、ΔｐΔＶ_ＳＩＳ判定部３４は、Δｐ算出部３３から入力される圧力Δｐが第２閾値ＴＨ２を超えたか否かを判定し、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合、つまりΔｐΔＶ_ＳＩＳマップ上において圧力Δｐおよび速度変化ΔＶ_ＳＩＳの時間変化を示す第１履歴ラインが第２閾値ＴＨ２を第２非作動領域β２から第２作動領域β１に向かい横切った場合には、エアバッグ装置１５ｂの作動許可を示す作動許可信号を側部侵入判定部３７へ出力する。

第１ΔＶ判定部３５は、例えば図８に示すように、速度変化ΔＶ_ＳＩＳと速度変化ΔＶ_ＵＮＩＴとの相関関係を示すΔＶ_ＳＩＳΔＶ_ＵＮＩＴマップ（例えば、速度変化ΔＶ_ＵＮＩＴを横軸、速度変化ΔＶ_ＳＩＳを縦軸とする直交座標）上において、車両１に衝突した物体の相対速度の大きさに応じて乗員保護装置の作動許可を指定する第３作動領域γ１および作動不許可を指定する第３非作動領域γ２の境界値である所定の第３閾値ＴＨ３を設定する。
この第３閾値ＴＨ３は、例えばΔＶ_ＳＩＳΔＶ_ＵＮＩＴマップ上において速度変化ΔＶ_ＵＮＩＴを変数として、速度変化ΔＶ_ＵＮＩＴがゼロから所定の値＃Ｖ１まで増大することに伴い減少傾向に変化し、速度変化ΔＶ_ＵＮＩＴが所定の値＃Ｖ１となったときに所定の極小値＃Ｖ２となり、さらに速度変化ΔＶ_ＵＮＩＴが所定の値＃Ｖ１から増大することに伴い増大傾向に変化するように設定されている。

そして、第１ΔＶ判定部３５は、ΔＶ_ＳＩＳ算出部３２から入力される速度変化ΔＶ_ＳＩＳが、ΔＶ_ＵＮＩＴ算出部３１から入力される速度変化ΔＶ_ＵＮＩＴに応じた第３閾値ＴＨ３の値よりも大きいか否かを判定し、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合、つまりΔＶ_ＳＩＳΔＶ_ＵＮＩＴマップ上において、速度変化ΔＶ_ＳＩＳおよび速度変化ΔＶ_ＵＮＩＴの時間変化を示す第２履歴ラインが第３閾値ＴＨ３を第３非作動領域γ２から第３作動領域γ１に向かい横切った場合には、エアバッグ装置１５ｂの作動許可を示す作動許可信号を側部侵入判定部３７へ出力する。一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には乗員保護装置の作動が不要とされる低速衝突であると判定する。

第２ΔＶ判定部３６は、例えば図９に示すように、速度変化ΔＶ_ＳＩＳと速度変化ΔＶ_ＵＮＩＴとの相関関係を示すΔＶ_ＳＩＳΔＶ_ＵＮＩＴマップ（例えば、速度変化ΔＶ_ＵＮＩＴを横軸、速度変化ΔＶ_ＳＩＳを縦軸とする直交座標）上において、車両１に衝突した物体の相対速度の大きさに応じて乗員保護装置の作動許可を指定する第４作動領域δ１および作動不許可を指定する第４非作動領域δ２の境界値である所定の第４閾値ＴＨ４を設定する。
この第４閾値ＴＨ４は、例えばΔＶ_ＳＩＳΔＶ_ＵＮＩＴマップ上において速度変化ΔＶ_ＳＩＳを変数として、速度変化ΔＶ_ＳＩＳが所定の値＃Ｖ４である場合に所定値＃Ｖ３以上の値となり、速度変化ΔＶ_ＳＩＳが所定の値＃Ｖ４から増大することに伴い所定値＃Ｖ３となるように設定されている。

そして、第２ΔＶ判定部３６は、ΔＶ_ＵＮＩＴ算出部３１から入力される速度変化ΔＶ_ＵＮＩＴが所定の値＃Ｖ３よりも大きく、かつ、ΔＶ_ＳＩＳ算出部３２から入力される速度変化ΔＶ_ＳＩＳが所定値＃Ｖ４よりも大きいか否かを判定し、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合、つまりΔＶ_ＳＩＳΔＶ_ＵＮＩＴマップ上において、速度変化ΔＶ_ＳＩＳおよび速度変化ΔＶ_ＵＮＩＴの時間変化を示す第２履歴ラインが第４閾値ＴＨ４を第４非作動領域δ２から第４作動領域δ１に向かい横切った場合には、車室内での乗員移動量が所定値以上となる可能性があって乗員保護装置の作動が必要とされる衝突（例えば、車両１の側部の内部への侵入量が所定値未満である高速側面衝突等）であると判定し、エアバッグ装置１５ｂの作動許可を示す作動許可信号をＡ／Ｂ作動判定部３８へ出力する。

側部侵入判定部３７は、ΔｐΔＶ_ＳＩＳ判定部３４から入力される判定結果および第１ΔＶ判定部３５から入力される判定結果が、乗員保護装置の作動が必要とされる衝突であることを示すか否かを判定し、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、エアバッグ装置１５ｂの作動許可を示す作動許可信号をＡ／Ｂ作動判定部３８へ出力する。
Ａ／Ｂ作動判定部３８は、ΔｐΔＶ_ＳＩＳ判定部３４および第２ΔＶ判定部３６および側部侵入判定部３７の少なくとも何れかからエアバッグ装置１５ｂの作動許可を示す作動許可信号が入力されているか否かを判定し、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、エアバッグ装置１５ｂを作動させるための指令信号を出力する。

本実施の形態に係る乗員保護装置の制御装置１０は上記構成を備えており、次に、乗員保護装置の作動制御方法について説明する。

先ず、図１０に示すステップＳ０１においては、各圧力センサ１４から出力される検出信号から各圧力センサ１４に作用した圧力Δｐを算出する。
次に、ステップＳ０２においては、上記数式（２）に示すように、各サイドインパクトセンサ１３から出力される加速度信号Ｇ_ＳＩＳを、現在時刻ｔに対する所定の時間幅Δｔの時間区間｛（ｔ−Δｔ）〜ｔ｝毎に時間について一次積分して速度変化ΔＶ_ＳＩＳを算出する。
次に、ステップＳ０３においては、上記数式（１）に示すように、電子制御ユニット１１の内部に具備された加速度センサ１２から出力される加速度信号Ｇ_ＵＮＩＴを、現在時刻ｔに対する所定の時間幅Δｔの時間区間｛（ｔ−Δｔ）〜ｔ｝毎に時間について一次積分して速度変化ΔＶ_ＵＮＩＴを算出する。

次に、ステップＳ０４においては、算出した圧力Δｐと速度変化ΔＶ_ＳＩＳとの積（ΔＶ_ＳＩＳ×Δｐ）が、ΔｐΔＶ_ＳＩＳマップ上で第１閾値ＴＨ１よりも大きいか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、後述するステップＳ０６に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０５に進む。
そして、ステップＳ０５においては、エアバッグ装置１５ｂの作動を許可して、一連の処理を終了する。

また、ステップＳ０６においては、算出した圧力ΔｐがΔｐΔＶ_ＳＩＳマップ上で第２閾値ＴＨ２よりも大きいか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、後述するステップＳ０８に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０７に進む。
そして、ステップＳ０７においては、算出した速度変化ΔＶ_ＳＩＳが、ΔＶ_ＳＩＳΔＶ_ＵＮＩＴマップ上で速度変化ΔＶ_ＵＮＩＴに応じた第３閾値ＴＨ３の値よりも大きいか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ０８に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、上述したステップＳ０５に進む。

そして、ステップＳ０８においては、算出した速度変化ΔＶ_ＳＩＳが、ΔＶ_ＳＩＳΔＶ_ＵＮＩＴマップ上で速度変化ΔＶ_ＵＮＩＴに応じた第４閾値ＴＨ４の値よりも大きいか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、上述したステップＳ０５に進む。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ０９に進む。
そして、ステップＳ０９においては、エアバッグ装置１５ｂの作動を不許可として、一連の処理を終了する。

以上により、例えば図１１に示すように、例えば車両１において剛性が所定値以上の高剛性部分での縁石の跳ね返りや衝突エネルギーが所定値未満の軽衝突等のように、速度変化ΔＶ_ＳＩＳおよび速度変化ΔＶ_ＵＮＩＴが相対的に大きな値を示すが車両１の変形は僅かであって、フロントドア２１で検知される圧力Δｐが第２閾値ＴＨ２未満となって、乗員保護装置を起動させる必要は無いと判断できる衝突では、乗員保護装置の作動が不必要な状態でありながら乗員保護装置が作動されてしまうことを防止することができる。

上述したように、本実施の形態による乗員保護装置の作動制御方法によれば、圧力センサ１４により検出される荷重に係る圧力Δｐとサイドインパクトセンサ１３により検出される加速度信号Ｇ_ＳＩＳに係る速度変化ΔＶ_ＳＩＳとの相関関係に対して所定の第１閾値ＴＨ１を設定し、この第１閾値ＴＨ１による判定処理に応じて乗員保護装置を作動させることから、例えば圧力センサ１４から出力される検出信号と、サイドインパクトセンサ１３から出力される検出信号とに対し、個別に判定閾値を設定して互いに独立に判定処理を行う場合に比べて、より詳細に衝突状態を判定することができ、多様な衝突状態を的確に判別して乗員保護装置を迅速かつ適切に作動させることができる。

しかも、サイドインパクトセンサ１３を車体側部において剛性が所定値以上の高剛性部分に設けることで、例えばドアの開閉時等のように乗員保護装置の作動が不必要とされる状況で過剰に大きな加速度信号Ｇ_ＳＩＳが検出されてしまうことを抑制することにより、衝突時においても高剛性部分が変形を開始するまでは加速度信号Ｇ_ＳＩＳが増大しないようになっている状態であっても、フロントドア２１の内部に設けられた圧力センサ１４によって乗員保護装置の作動が必要とされる衝突の発生を迅速に検知することができ、相対的に検出結果に対する信頼度が高いサイドインパクトセンサ１３と、相対的に迅速に衝突発生を検知可能な圧力センサ１４とにより、衝突状態を適切に判定することができる。

さらに、第１閾値ＴＨ１による判定処理では乗員保護装置の作動が不要であると判定された衝突のうち、圧力Δｐが第２閾値ＴＨ２よりも大きく、かつ、第３閾値ＴＨ３による判定処理では乗員保護装置の作動が必要であると判定された衝突に対して乗員保護装置を適切に作動させることができる。すなわち、第２閾値ＴＨ２により、例えば車両１において剛性が所定値以上の高剛性部分での縁石の跳ね返りや衝突エネルギーが所定値未満の軽衝突等のように、乗員保護装置の作動が不要とされる衝突が発生した場合や、運転席のステアリングハンドル２２および助手席前のインストルメントパネル２３内に設けられたエアバッグ装置１５ａ，１５ａが展開した場合や、ドアの開閉時等においては、エアバッグ装置１５ｂが不必要に作動してしまうことを防止することができる。また、第３閾値ＴＨ３により、例えばフロントドア２１が路上のポール等に衝突することで圧力Δｐが第２閾値ＴＨ２よりも大きくなる状態であっても、車体側部の高剛性部分で検出される速度変化ΔＶ_ＳＩＳが所定値未満となる低速衝突等においては、エアバッグ装置１５ｂが不必要に作動してしまうことを防止することができる。

さらに、第４閾値ＴＨ４により、例えばフロントドア２１に作用する荷重が所定値未満であってフロントドア２１の変形量が僅かであったり、車両１の側部の内部への侵入量が僅かであっても、車両略央部で検出される速度変化ΔＶ_ＵＮＩＴが所定値以上となる高速衝突等においては、車室内での乗員移動量が所定値以上となる可能性があって乗員保護装置の作動が必要とされる衝突であると判定して、エアバッグ装置１５ｂを作動させることができる。

なお、上述した実施の形態においては、ΔｐΔＶ_ＳＩＳマップ上の第１閾値ＴＨ１を、例えば図７に示すように、速度変化ΔＶ_ＳＩＳと荷重Ｆ（∝圧力Δｐ）との積（ΔＶ_ＳＩＳ×Ｆ）が所定値となる反比例曲線としたが、これに限定されず、この反比例曲線上の適宜の位置で所定角度（例えば、９０°等）以上の角度で折れ曲がる折れ線、例えば図１２に示すように、反比例曲線ＴＨ１（例えば、図１２に示す太実線ＴＨ１）上の適宜の位置、例えば反比例曲線ＴＨ１と適宜の比例直線Ｌ１（例えば、図１２に示す破線Ｌ１）との交点Ｑａ１から速度変化ΔＶ_ＳＩＳの横軸正方向および圧力Δｐの縦軸正方向に延びる互いに直交する各軸平行直線からなる第１閾値ＴＨ１ａ（例えば、図１２に示す一点鎖線ＴＨ１ａ）としてもよい。
また、第１閾値ＴＨ１を、反比例曲線ＴＨ１上の適宜の位置、例えば反比例曲線ＴＨ１と適宜の比例直線Ｌ１との交点Ｑｂ１から速度変化ΔＶ_ＳＩＳの横軸の略正方向および圧力Δｐの縦軸の略正方向に延びる互いに略鈍角θに交差する２直線からなる第１閾値ＴＨ１ｂ（例えば、図１２に示す二点鎖線ＴＨ１ｂ）としてもよい。
また、第１閾値ＴＨ１を、反比例曲線ＴＨ１上の適宜の複数（例えば、３つ）の位置Ｑｃ１，Ｑｃ２，Ｑｃ３を順次接続する複数の直線からなる第１閾値ＴＨ１ｃ（例えば、図１２に示す点線ＴＨ１ｃ）としてもよい。

これらの変形例によれば、例えば各センサ１３，１４に異常が発生した場合等において、検知される速度変化ΔＶ_ＳＩＳと圧力Δｐ（∝荷重Ｆ）との時間変化を示す第１履歴ラインが発散状態等の異常な挙動を示す場合に、乗員保護装置の作動に対して誤判定が生じることを抑制あるいは防止することができる。
例えば、図１２に示すように、検知された速度変化ΔＶ_ＳＩＳと圧力Δｐ（∝荷重Ｆ）との時間変化を示す第１履歴ラインＤ１が、適宜の位置Ｑ０（＃Ｖａ０，＃ｐａ０）に到達した時点で、例えば圧力センサ１４に異常が発生して、速度変化ΔＶ_ＳＩＳが適宜の値＃Ｖａ０で固定された状態で圧力センサ１４の検出信号に応じた圧力Δｐのみが増大傾向に変化する異常な発散挙動を示す場合であっても、この第１履歴ラインＤ１は、上述した各第１閾値ＴＨ１ａ，ＴＨ１ｂ，ＴＨ１ｃを横切ることが抑制あるいは防止されることから、乗員保護装置の作動許可が誤って出力されてしまうことを抑制することができる。

また、上述した実施の形態においては、ΔｐΔＶ_ＳＩＳマップ上の第２閾値ＴＨ２を、例えば図７に示すように、単に、圧力Δｐが所定値となる直線としたが、これに限定されず、例えば図１３に示すように、この直線ＴＨ２（例えば、図１３に示す一点鎖線ＴＨ２）上の適宜の位置Ｒａ（＃Ｖｂ１，＃ｐｂ１）から速度変化ΔＶ_ＳＩＳの横軸正方向および圧力Δｐの縦軸正方向に延びる互いに直交する各軸平行直線からなる第２閾値ＴＨ２ａ（例えば、図１３に示す一点鎖線ＴＨ２および二点鎖線ＴＨ２ａ）としてもよい。

この変形例によれば、例えば、図１３に示すように、検知された速度変化ΔＶ_ＳＩＳと圧力Δｐ（∝荷重Ｆ）との時間変化を示す第１履歴ラインＤ２が、適宜の位置Ｒ０（＃Ｖｂ０，＃ｐｂ０）に到達した時点で、例えば圧力センサ１４に異常が発生して、速度変化ΔＶ_ＳＩＳが適宜の値＃Ｖｂ０で固定された状態で圧力センサ１４の検出信号に応じた圧力Δｐのみが増大傾向に変化する異常な発散挙動を示す場合であっても、この第１履歴ラインＤ２は、上述した第２閾値ＴＨ２ａを横切ることが防止されることから、乗員保護装置の作動許可が誤って出力されてしまうことを防止することができる。

また、上述した実施の形態においては、ΔＶ_ＳＩＳΔＶ_ＵＮＩＴマップ上の第３閾値ＴＨ３を、例えば図８に示すように、速度変化ΔＶ_ＵＮＩＴがゼロから所定の値＃Ｖ１まで増大することに伴い原点に向かい凸状の曲線状に減少傾向に変化する減少曲線部ＴＨ３_２と、速度変化ΔＶ_ＵＮＩＴが所定の値＃Ｖ１での所定の極小値＃Ｖ２と、速度変化ΔＶ_ＵＮＩＴが所定の値＃Ｖ１から増大することに伴い、適宜の比例直線ＡＳ１に沿って直線状に増大傾向に変化する増大直線部ＴＨ３_１とを備えて構成したが、これに限定されず、例えば図１４に示すように、減少曲線部ＴＨ３_２（例えば、図１４に示す二点鎖線ＴＨ３_２）および増大直線部ＴＨ３_１（例えば、図１４に示す二点鎖線ＴＨ３_１）上の適宜の位置、例えば極小点Ｓａ１（＃Ｖ１，＃Ｖ２）から速度変化ΔＶ_ＳＩＳの縦軸正方向に延びる直線および増大直線部ＴＨ３_１からなる第３閾値ＴＨ３ａ（例えば、図１４に示す一点鎖線ＴＨ３ａおよび二点鎖線ＴＨ３_１）としてもよい。
また、第３閾値ＴＨ３を、減少曲線部ＴＨ３_２および増大直線部ＴＨ３_１上の適宜の位置、例えば極小点Ｓｂ１（＃Ｖ１，＃Ｖ２）から速度変化ΔＶ_ＳＩＳの縦軸の略正方向（例えば、速度変化ΔＶ_ＳＩＳの縦軸正方向に対して所定角度φをなす方向に延びる直線および増大直線部ＴＨ３_１からなる第３閾値ＴＨ３ｂ（例えば、図１４に示す実線ＴＨ３ｂおよび二点鎖線ＴＨ３_１）としてもよい。なお、この第３閾値ＴＨ３ｂにおいて増大直線部ＴＨ３_１と直線（例えば、図１４に示す実線ＴＨ３ｂ）とのなす角は、第３閾値ＴＨ３ａにおいて増大直線部ＴＨ３_１と直線（例えば、図１４に示す一点鎖線ＴＨ３ａ）とのなす角よりも大きくなるように設定されている。
また、第３閾値ＴＨ３を、減少曲線部ＴＨ３_２上の適宜の複数（例えば、２つ）の位置Ｓｃ１，Ｓｃ２を順次接続する複数の直線および増大直線部ＴＨ３_１からなる第３閾値ＴＨ３ｃ（例えば、図１４に示す点線ＴＨ３ｃおよび二点鎖線ＴＨ３_１）としてもよい。

これらの変形例によれば、例えば各センサ１２，１３に異常が発生した場合等において、検知される速度変化ΔＶ_ＵＮＩＴと速度変化ΔＶ_ＳＩＳとの時間変化を示す第２履歴ラインが発散状態等の異常な挙動を示す場合に、乗員保護装置の作動に対して誤判定が生じることを抑制あるいは防止することができる。
例えば、図１４に示すように、検知された速度変化ΔＶ_ＵＮＩＴと速度変化ΔＶ_ＳＩＳとの時間変化を示す第２履歴ラインＤ３が、適宜の位置Ｓ０（＃Ｖｃ０，＃Ｖｃ２）に到達した時点で、例えばサイドインパクトセンサ１３に異常が発生して、速度変化ΔＶ_ＵＮＩＴが適宜の値＃Ｖｃ０で固定された状態でサイドインパクトセンサ１３の検出信号に応じた速度変化ΔＶ_ＳＩＳのみが増大傾向に変化する異常な発散挙動を示す場合であっても、この第２履歴ラインＤ３は、上述した各第３閾値ＴＨ３ａ，ＴＨ３ｂ，ＴＨ３ｃを横切ることが抑制あるいは防止されることから、乗員保護装置の作動許可が誤って出力されてしまうことを抑制あるいは防止することができる。

なお、上述した実施の形態においては、例えば図１０に示すように、ステップＳ０１からステップＳ０９の一連の処理を実行するとしたが、これに限定されず、例えばステップＳ０１からステップＳ０３までの一連の処理と、ステップＳ０４からステップＳ０９までの一連の処理とを、互いに並列的に実行してもよい。

本発明の一実施形態に係る乗員保護装置の制御装置を搭載した車両の構成図である。 図１に示す車両の要部を破断して示す斜視図である。 図１に示す車両のフロントドアの断面図である。 本発明の一実施形態に係る乗員保護装置の制御装置の構成図である。 車両の側部の適宜の部位に荷重が作用することで側部の全体が車両の内部に向かい侵入する状態を概念的に示す図である。 車両の側部の適宜の部位に荷重が作用することで、この部位が車両の内部に向かい窪むようにして変形する状態を概念的に示す図である。 ΔｐΔＶ_ＳＩＳマップ上に設定された第１閾値ＴＨ１および第２閾値ＴＨ２の一例を示す図である。 ΔＶ_ＳＩＳΔＶ_ＵＮＩＴマップ上に設定された第３閾値ＴＨ３の一例を示す図である。 ΔＶ_ＳＩＳΔＶ_ＵＮＩＴマップ上に設定された第４閾値ＴＨ４の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る乗員保護装置の作動制御方法のフローチャートである。 車両の相対的に剛性が高い部分での縁石の跳ね返りや衝突等のように、速度変化ΔＶ_ＳＩＳおよび速度変化ΔＶ_ＵＮＩＴが相対的に大きな値を示すが車両の変形は僅かである状態を概念的に示す図である。 本発明の一実施形態の変形例に係るΔｐΔＶ_ＳＩＳマップ上に設定された第１閾値ＴＨ１ａ、ＴＨ１ｂ、ＴＨ１ｃを示す図である。 本発明の一実施形態の変形例に係るΔｐΔＶ_ＳＩＳマップ上に設定された第２閾値ＴＨ２ａを示す図である。 本発明の一実施形態の変形例に係るΔＶ_ＳＩＳΔＶ_ＵＮＩＴマップ上に設定された第３閾値ＴＨ３ａ、ＴＨ３ｂ、ＴＨ３ｃを示す図である。

符号の説明

１０ 乗員保護装置の制御装置
１３ サイドインパクトセンサ（側部加速度検出手段）
１４ 圧力センサ（荷重検出手段）
１５ｂ エアバッグ装置（乗員保護装置）

Claims (3)

1. 車両のドアに配置され前記車両のドアまたは側壁部に作用する荷重を検出する荷重検出手段および車両側面の高剛性部に配置され車体側部に発生する側部加速度を検出する側部加速度検出手段から出力される各検出信号に基づき乗員保護装置の作動を制御する乗員保護装置の作動制御方法であって、
   前記荷重に比例する状態量と前記側部加速度に基づき算出される速度変化量とを座標軸とする第１の二次元座標上に前記荷重に比例する状態量と前記速度変化量の積に対応する衝突エネルギーの時間変化量に基づき前記第１の二次元座標上に反比例曲線状に所定の第１閾値ラインを設定することで該第１閾値ラインを境界とする２つの第１作動領域および第１非作動領域を設定し、
   前記第１の二次元座標上において、前記荷重検出手段により検出される前記荷重に比例する状態量および前記側部加速度検出手段により検出される前記側部加速度に基づき算出される速度変化量の時間変化を示す第１履歴ラインが前記第１閾値ラインを前記第１非作動領域から前記第１作動領域に向かい横切った場合に乗員保護装置を作動させることを特徴とする乗員保護装置の作動制御方法。
2. 前記第１閾値ラインは、前記荷重に比例する状態量と前記速度変化量との積が所定値となる反比例曲線、あるいは該反比例曲線上の点を頂点として結んでなるとともに所定角度以上の角度で折れ曲がる折れ線の何れかであることを特徴とする請求項１に記載の乗員保護装置の作動制御方法。
3. 車両の略央部に配置され、前記車両の略央部に作用する加速度を検出する央部加速度検出手段を備え、
   前記第１の二次元座標上に前記第１閾値ラインよりも原点側にずれた位置で前記荷重に比例する状態量がドアの開閉時に作用する値より大きい所定値となる直線状の第２閾値ラインを設定することで該第２閾値ラインを境界とする２つの第２作動領域および第２非作動領域を設定し、
   前記央部加速度検出手段により検出した車体の車幅方向略央部に発生する央部加速度に基づき算出される央部速度変化量と前記側部加速度に基づき算出される速度変化量とを座標軸とする第２の二次元座標上に衝突物の相対速度が所定値を超えるか否かに対応して設定される所定の第３閾値ラインを設定することで該第３閾値ラインを境界とする２つの第３作動領域および第３非作動領域を設定し、
   前記第１履歴ラインが前記第２閾値ラインを前記第２非作動領域から前記第２作動領域に向かい横切ると共に、前記第１履歴ラインが前記第１閾値ラインを横切らずに前記第１非作動領域内に存在し、かつ、前記第２の二次元座標上において、央部加速度検出手段により検出される車体の車幅方向略央部に発生する央部速度変化量および前記側部加速度検出手段により検出される前記速度変化量の時間変化を示す第２履歴ラインが前記第３閾値ラインを前記第３非作動領域から前記第３作動領域に向かい横切った場合に乗員保護装置を作動させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の乗員保護装置の作動制御方法。

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