JP4371309B2 - Vehicle rollover judgment system - Google Patents
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Description
本発明は、車両横転判断システムに関し、特に、車両横転時に、乗員の障害危険性を低減するためのサイドカーテンエアバッグなどの乗員拘束装置を作動するために用いられる車両横転判断システムに関するものである。 The present invention relates to a vehicle rollover determination system, and more particularly, to a vehicle rollover determination system used to operate an occupant restraint device such as a side curtain airbag for reducing the risk of occupant failure when the vehicle rolls over. .
従来の車両の横転を判断するシステムは、車両の前後方向に延長される軸を中心とした回転角速度(ロール角速度)を検出するロール角速度センサを備えており、車両を、その車両の左右どちらかの前後輪と地面とが接触する2点を結んだ直線を回転軸とする剛体振り子とみなして、その剛体振り子の持つ全エネルギーに基づいて横転の判断を行う。 A conventional system for judging rollover of a vehicle includes a roll angular velocity sensor that detects a rotational angular velocity (roll angular velocity) about an axis extending in the front-rear direction of the vehicle. The roll is determined based on the total energy of the rigid pendulum, with the straight line connecting the two points where the front and rear wheels and the ground come into contact as the rotation axis.
すなわち、車両に備えられたロール角速度センサで検出されたロール角速度とロール角速度を積分して求めたロール角度により、現在車両のもつ左右どちらかの前後輪の地面と接触した2点を結んだ直線を回転軸とし、地面を位置エネルギーがゼロとなる基準としたときの回転運動エネルギーと重力ポテンシャルエネルギー(位置エネルギー)を求め、それらのエネルギーの和と所定のしきい値を比較することにより、横転判定を行うものである。 That is, a straight line connecting two points of the vehicle that are in contact with the ground of either the left or right wheels of the vehicle, based on the roll angle obtained by integrating the roll angular velocity detected by the roll angular velocity sensor provided in the vehicle. The rotation kinetic energy and gravitational potential energy (potential energy) when the ground energy is used as the reference for zero potential energy and the sum of those energies is compared with a predetermined threshold value. Judgment is performed.
図27は、車両200を後方から見た図であり、図27(a)は車両200が地面201から車輪202の地面201との接点(回転中心O)を中心として角度θの直線上に重心Mがあるときの状態を示す。車両の質量をm、重力加速度をg、回転中心Oと重心Mとの距離をrとし、ロール角速度をωとすると、慣性モーメントをIで表したとき、回転運動エネルギー(Iω2/2)と重力ポテンシャルエネルギー(mgrsinθ)の和によって全エネルギーが表される。また、図27(b)は、車両200が車輪202の地面201との接点(回転中心O)を中心として回転し、重心Mの地面からの高さが最大になったときの状態を示す。このとき、位置エネルギーは最大のmgrをとる。車両の慣性モーメントIと回転角速度(ロール角速度)ωによって表される回転運動エネルギー(Iω2/2)と重力ポテンシャルエネルギー(mgrsinθ)の和として表される全エネルギーが、車両の重心Mが図27(b)で示す最大の高さになったときの位置エネルギー(重力ポテンシャルエネルギー)mgrより小さければ、車両の横転が起こらず、大きければ、車両の横転が起こるとして横転判定を行っている。
FIG. 27 is a view of the
そのようなシステムを用いた乗員拘束装置が、特許文献1に記載されている。その乗員拘束装置は、車両の前後方向に延長される軸を中心とした回転角速度(ロール角速度)を検出するロール角速度検出手段と、このロール角速度検出手段が検出したロール角速度に基づいて車両のロール角度を算出するロール角度算出手段と、ステアリングの操舵角を検出する操舵角検出手段と、乗員を拘束する乗員拘束具とを有している。この装置は、制御手段を備え、その制御手段は、ロール角速度検出手段が検出したロール角速度が所定角速度を超えかつ、ロール角度算出手段が算出したロール角度が第1の所定角度を超えたときに、乗員拘束具を作動させる。
An occupant restraint device using such a system is described in
ところで、横転事故の約半数を占めるトリップオーバー(横滑りつまづき横転、すなわち、車両が横滑りやスピンしている状態で、障害物(土手、わだち、縁石等)にタイヤ・ホイールが引っかかり急激な横減速度が発生し、つまづき、横転するモード)では、横方向の減速度により、横方向に減速する加速度を車両は持っているため、乗員に慣性力がかかり横方向に乗員が移動するため、乗員の横方向の移動が速い。そのため、サイドカーテンエアバッグのような、乗員の横方向の移動量によって、その展開要求時間(RTTF)(車両サイドに乗員の体が到達するまでの時間)が決まるような保護デバイスに対する起動装置としては、ロール角速度とロール角度のみから横転判断を行う従来の技術では、その展開要求時間までに確実な横転判断をすることが難しい可能性があった。また、一方、横転検知早さを優先すると、横転判断の信頼性が低下し、横転しないような場合にも、横転判断してしまう可能性があった。したがって、横転判断信頼性と横転検知早さを、両立させてさらに横転判断の信頼性を向上することが望まれていた。
本発明の課題は、サイドカーテンエアバッグのような、乗員の横方向の移動量によって、その展開要求時間(RTTF)が決まるような保護デバイスに対する起動装置としては、ロール角速度とロール角度のみから横転判断を行う従来の技術では、その展開要求時間までに確実な横転判断をすることが難しくなる可能性を解消し、また、一方、横転検知早さを優先すると、横転判断の信頼性が低下し、横転しないような場合にも、横転判断してしまう可能性があるという問題点も解消し、横転判断信頼性と横転検知早さを、両立させてさらに横転判断の信頼性を向上することにある。 An object of the present invention is to provide a starting device for a protective device, such as a side curtain airbag, whose deployment required time (RTTF) is determined by the amount of lateral movement of an occupant. The conventional technology that makes the judgment eliminates the possibility that it will be difficult to make a reliable rollover decision by the required deployment time. On the other hand, if priority is given to the speed of rollover detection, the reliability of the rollover judgment will be reduced. To solve the problem that the rollover may be judged even when the rollover does not occur, and to improve the reliability of the rollover judgment by making the rollover judgment reliability and the rollover detection speed compatible. is there.
本発明の目的は、上記の課題に鑑み、横転判断信頼性と横転検知早さを、両立させた高性能な横転判定アルゴリズムを有する車両横転判断システムを提供することにある。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a vehicle rollover determination system having a high-performance rollover determination algorithm that achieves both rollover determination reliability and rollover detection speed.
本発明に係る車両横転判断システムは、上記の目的を達成するため、次のように構成される。 The vehicle rollover judging system according to the present invention is configured as follows in order to achieve the above object.
第1の車両横転判断システム(請求項1に対応)は、車両(10)に設けられた乗員拘束装置(13)を作動させるために、車両(10)の横転判断を行う車両横転判断システム(100)である。車両(10)は、ロール角速度センサ(S3)と横方向加速度センサ(S1)と上下方向加速度センサ(S2)とを備えている。また、この車両横転判断システム(100)では、ロール角速度センサ(S3)で検出されるロール角速度に係る信号と横方向加速度センサ(S1)で検出される横方向加速度に係る信号と上下方向加速度センサ(S2)で検出される上下方向加速度に係る信号に基づいて、車両(10)の横転を判定する車両横転判定手段と、横方向加速度センサ(S1)で検出される横方向加速度に係る信号に基づいて、車両(10)に乗車する乗員の挙動を予想する乗員挙動予想手段を設け、車両横転判定手段での車両(10)の横転を判定するときに乗員挙動予想手段で予想される乗員の挙動によって車両(10)の横転を判定するときのしきい値を変える緊急性判定手段を備え、
乗員挙動予想手段は、横方向加速度(Gy)に基づいて乗員移動量(Y)と乗員移動速度(Vy)を求め、
乗員移動量(Y)が規定のしきい値(Yth)を超えたという条件と、
前記乗員移動量(Y)及び前記乗員移動速度(Vy)で表された2次元グラフで規定された、しきい曲線(C2)に対して、算出された前記乗員移動量(Y)及び前記乗員移動速度(Vy)の組が超えたという条件と、
乗員移動加速度(Gy)が規定のしきい値(Gth)を超えたという条件と、
からなる3つの条件のうち、いずれか1つの条件を満たした場合に緊急であると判定する。この車両横転判断システム(100)においては、車両(10)に配置されたロール角速度センサ(S3)からの信号によりロール角速度およびロール角度を検出すると共に、このロール角速度およびロール角度に従って車両横転判断用二次元マップのしきい値を決定すると共に、このしきい値を車両横転時の乗員移動量(Y)に基づく緊急性判定手段による判定に基づいて変化させる。これにより、サイドカーテンエアバッグのような、乗員の横方向の移動量によって、その展開要求時間(RTTF)が決まるような保護デバイスに対する起動装置としては、ロール角速度とロール角度のみから横転判断を行う従来の技術では、その展開要求時間までに確実な横転判断をすることが難しくなる可能性を解消し、また、一方、横転検知早さを優先すると、横転判断の信頼性が低下し、横転しないような場合にも、横転判断してしまう可能性があるという問題点も解消し、横転判断信頼性と横転検知早さを、両立させてさらに横転判断の信頼性を向上することができる。
The first rollover determination system (corresponding to claim 1) is a vehicle occupant restraint system provided in the (10) (13) to actuate the vehicle rollover determination system for a rollover determination of vehicles (10) ( 100) . The vehicle (10) includes a roll angular velocity sensor (S3) , a lateral acceleration sensor (S1), and a vertical acceleration sensor (S2) . Further, in this vehicle rollover judging system (100) , a signal related to the roll angular velocity detected by the roll angular velocity sensor (S3) , a signal related to the lateral acceleration detected by the lateral acceleration sensor (S1) , and the vertical acceleration sensor. Based on the signal relating to the vertical acceleration detected in (S2) , the vehicle rollover judging means for judging the rollover of the vehicle (10) and the signal relating to the lateral acceleration detected by the lateral acceleration sensor (S1). On the basis of this, an occupant behavior prediction means for predicting the behavior of the occupant who rides on the vehicle (10) is provided, and the occupant behavior prediction means predicts the occupant behavior prediction means when judging the rollover of the vehicle (10) by the vehicle rollover judgment means. Urgent judgment means for changing a threshold when judging the rollover of the vehicle (10) by behavior ,
The occupant behavior prediction means obtains the occupant movement amount (Y) and the occupant movement speed (Vy) based on the lateral acceleration (Gy),
A condition that the occupant movement amount (Y) exceeds a prescribed threshold value (Yth);
The calculated occupant movement amount (Y) and the occupant with respect to the threshold curve (C2) defined by the two-dimensional graph represented by the occupant movement amount (Y) and the occupant movement speed (Vy) A condition that the set of moving speeds (Vy) is exceeded;
A condition that the occupant movement acceleration (Gy) exceeds a specified threshold value (Gth);
Of the three conditions consisting of, it determined that it is an emergency if satisfying one of the conditions. In this vehicle rollover judging system (100) , a roll angular velocity and a roll angle are detected based on a signal from a roll angular velocity sensor (S3) arranged in the vehicle (10) , and the vehicle rollover judgment is performed according to the roll angular velocity and the roll angle. The threshold value of the two-dimensional map is determined, and the threshold value is changed based on the determination by the urgent determination means based on the occupant movement amount (Y) when the vehicle rolls over. Thus, as a starter for a protective device such as a side curtain airbag that determines the required time for deployment (RTTF) depending on the amount of lateral movement of the occupant, rollover judgment is performed only from the roll angular velocity and the roll angle. The conventional technology eliminates the possibility that it will be difficult to make a reliable rollover decision by the time required for deployment. On the other hand, if priority is given to the speed of rollover detection, the reliability of rollover judgment will be reduced and will not roll over. Even in such a case, the problem of the possibility of making a rollover decision is solved, and the reliability of the rollover decision can be further improved by making the rollover decision reliability and the speed of rollover detection compatible.
第2の車両横転判断システム(請求項2に対応)は、上記の構成において、好ましくは、乗員の挙動は、車両に固定した座標系での乗員の頭部の横変位と速度であることで特徴づけられる。 In the second vehicle rollover judging system (corresponding to claim 2), preferably, the behavior of the occupant is the lateral displacement and speed of the occupant's head in a coordinate system fixed to the vehicle. Characterized.
第3の車両横転判断システム(請求項3に対応)は、上記の構成において、好ましくは、車両横転判定手段は、横転形態を判別する横転形態判定手段を備え、横転形態判定手段によって判定した横転形態毎に横転の判定を行うことで特徴づけられる。 In the third vehicle rollover judging system (corresponding to claim 3), the vehicle rollover judging means preferably includes a rollover form judging means for judging the rollover form, and the rollover judged by the rollover form judging means is provided. It is characterized by determining rollover for each form.
上記の構成を有する本発明は、ロール角速度、ロール角度を利用した横転検知アルゴリズムにおいて、横転形態の判定論理と乗員移動量に基づく緊急性判定論理を兼ね備え、最適なしきい値を選択し、横転判定する。 The present invention having the above-described configuration has a rollover detection algorithm using roll angular velocity and roll angle, and has both rollover type determination logic and urgency determination logic based on the amount of occupant movement, selects an optimal threshold, and rollover determination To do.
本発明によれば、車両の現在の挙動、将来の挙動予想を正確に行い、また、展開要求時間に間に合うように、最大限横転検知信頼性を高めることができる。ロール角速度とロール角度のみをパラメータとし、単一しきい値で横転判定するアルゴリズムよりも、横転検知の早さと横転検知信頼性の両立を高い次元で実現することができる。 According to the present invention, it is possible to accurately predict the current behavior of the vehicle and the future behavior, and to improve the rollover detection reliability to the maximum so as to meet the deployment request time. Compared to an algorithm for determining rollover with a single threshold value using only the roll angular velocity and roll angle as parameters, it is possible to realize both the speed of rollover detection and the reliability of rollover detection at a higher level.
以下に、本発明の好適な実施形態(実施例)を添付図面に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Preferred embodiments (examples) of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1は乗員拘束装置の取り付け状態を示すレイアウト図、図2はピラーにおける車両の断面図、図3は乗員拘束装置の構成図である。なお、図2では簡便化のため車両のボディのフロントピラー、センターピラー、リアピラーおよびピラーガーニッシュの断面を一図で表している。 FIG. 1 is a layout diagram showing a mounting state of an occupant restraint device, FIG. 2 is a sectional view of a vehicle in a pillar, and FIG. 3 is a configuration diagram of the occupant restraint device. In FIG. 2, for the sake of simplicity, a cross section of the front pillar, center pillar, rear pillar, and pillar garnish of the body of the vehicle is shown in one view.
図1,図2を参照すると、車両10のドア開口部11の上方にはルーフサイドレール12が区画形成され、ルーフサイドレール12内に乗員拘束装置13が配置されている。ルーフサイドレール12は、車両10のルーフ14の内面14aと、車両10のフロントピラー15、センターピラー16、リアピラー17の各インナーパネル18,19,20の内面18a,19a,20aと、各ピラー15,16,17の内側に配置されているピラーガーニッシュ21,22,23の外面21a,22a,23aと、ルーフガーニッシュ24の外面24aとで区画された空間部であり、図1に示すように、車両10の長手方向に沿ってフロントピラー15からリアピラー17に跨って延びている。車両10のルーフ14と車両下部の車両フレーム25とは、センターピラー16およびインナーパネル19を介して互いに連結されていて、ルーフがフロントピラー15,センターピラー16、リアピラー17に支持されている。
Referring to FIGS. 1 and 2, a
図1、図3に示すように、乗員拘束装置13は、エアバッグ26と、エアバッグ26に膨張のためのガスを供給するインフレータ27を主要部として構成されており、インフレータ27にガス貯蔵型、火薬型等の公知のガス発生手段が備えられる。インフレータ27は、パイプ28およびアダプタ29を介してエアバッグ26に連結される。また、乗員が着座するシートや車体フレーム25に横方向加速度センサS1、上下方向加速度センサS2、ロール角速度センサS3と電子制御ユニット(ECU)が備えられている。そして、ECUは、後で詳細に述べるように、インフレータ27に点火を施してエアバッグ26を展開させるように構成している。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
横方向加速度センサS1は、車体に固定されており、イグニッションスイッチをONしたときの車両10の横方向加速度Gyを検出する。イグニッションスイッチをONしたとき車両10は停止状態にあるため、車両10の旋回に伴う遠心力に起因する横方向加速度Gyを検出することなく、重力加速度Gの車体左右方向の成分だけを横方向加速度Gyとして検出する。
The lateral acceleration sensor S1 is fixed to the vehicle body, and detects the lateral acceleration Gy of the
上下方向加速度センサS2は、車体に固定されており、イグニッションスイッチをONしたときの車両10の上下方向加速度Gzを検出する。重力加速度Gの車体上下方向の成分だけを上下方向加速度Gzとして検出する。
The vertical acceleration sensor S2 is fixed to the vehicle body, and detects the vertical acceleration Gz of the
ロール角速度センサS3は、車体に固定されており、イグニッションスイッチをONしたときの車両10のロール角速度ωを検出する。
The roll angular velocity sensor S3 is fixed to the vehicle body and detects the roll angular velocity ω of the
エアバッグ26は、折り畳んだ状態で不織布製のカバー30によって被覆された状態で、複数のブラケット31,32,33,34,35を介してインナーパネル18,19,20に支持されている。各ブラケット31,32,33,34,35は、それぞれインナーパネル18,19,20の被取付部の形状に対応させて形成されており、エアバッグ26は、各ブラケット31,32,33,34,35に取り付けられている保護布36にそれぞれエアバッグ26の支持部を載置した状態で、保護布36をエアバッグ26の支持部に巻き付けた後、この状態を保持してテープ(図示せず)を保護布36と各ブラケット31,32,33,34,35に外側から巻き付けることによって各ブラケット31,32,33,34,35に取り付けられている。なお、カバー30表面の中央部には、エアバッグ26を、捩れなく、また、車幅方向において内側と外側との誤認がないように取り付けることができるようにするための目印としてラインLが長手方向に沿って形成されている。
The
各ブラケット31,32,33,34,35を各インナーパネル18,19,20に取り付けた後は、図2に示すように、ルーフガーニッシュ24の先端部に設けられている下端部24bを、フロントピラーガーニッシュ21、センターピラーガーニッシュ22、リアピラーガーニッシュ23の上端部に設けられている係合部21b,22b,23bに臨ませて上方側から嵌め込むと、ルーフガーニッシュ24がフロントピラーガーニッシュ21、センターピラーガーニッシュ22、リアピラーガーニッシュ23に支持される。エアバッグ26およびインフレータ27等の乗員拘束装置13は、これらフロントピラーガーニッシュ21、センターピラーガーニッシュ22、リアピラーガーニッシュ23およびルーフガーニッシュ24によって被蔽されている。
After the
インフレータ27に点火が施され、エアバッグ26にアダプタ29およびパイプ28を経由してガスが供給されるとエアバッグ26が膨張する。エアバッグ26は、膨張するとカバー30の脆弱部(不図示)を破断させて、図2に示すように、ルーフサイドレール12内で広がり、この後、ルーフガーニッシュ24の側面部を押圧してフロントピラーガーニッシュ21、センターピラーガーニッシュ22、リアピラーガーニッシュ23の各係合部21b,22b,23bからルーフガーニッシュ24の下端部24bを離脱させる。
When the inflator 27 is ignited and gas is supplied to the
そして、エアバッグ26は、ルーフガーニッシュ24の下端部24bと、フロントピラーガーニッシュ21、センターピラーガーニッシュ22、リアピラーガーニッシュ23の各係合部21b,22b,23bとの間に、下向きの開口部(図示せず)を形成し、この開口部から車室28内へと下向きに展開する。
The
図4は、車室内に展開されたカーテン状のエアバッグ26を示す。エアバッグ26が車室28の前部から後部に及んで、ドアと乗員との間に配置され、エアバッグの膨張部26a,26bによるクッション壁が形成されるので、乗員の頭部が保護される。
FIG. 4 shows a curtain-
図5は、本発明の実施形態に係る車両横転判断システムのブロック構成図である。この車両横転判断システムは電子制御ユニット(ECU)によって実現される。車両横転判断システム100は、横方向速度変化演算部101と上下方向速度変化演算部102とロール角度演算部103とロール角加速度演算部104と乗員挙動予想部105と車両横転判定部106を備えている。横方向速度変化演算部101は、横方向加速度センサS1からの横方向加速度Gyに係る信号から横方向速度変化ΔVyを演算し車両横転判定部106に出力する。上下方向速度変化演算部102は、上下方向加速度センサS2からの上下方向加速度Gzに係る信号から上下方向速度変化ΔVzを演算し、その上下方向速度変化ΔVzに係る信号を車両横転判定部106に出力する。ロール角度演算部103は、ロール角速度センサS3からのロール角速度ωに係る信号からロール角度θを演算し、そのロール角度θに係る信号を車両横転判定部106に出力する。ロール角加速度演算部104は、ロール角速度センサS3からのロール角速度ωに係る信号からロール角加速度dω/dtに係る信号を車両横転判定部106に出力する。
FIG. 5 is a block diagram of the vehicle rollover judging system according to the embodiment of the present invention. This vehicle rollover judging system is realized by an electronic control unit (ECU). The vehicle
乗員挙動予想部105は、緊急性判定部105aと挙動演算部105bを備え、後で詳細に述べるように、挙動演算部105bは、横方向加速度センサS1からの横方向加速度Gyに係る信号に基づいて乗員の頭部の位置(乗員移動量)と速度(乗員移動速度)を演算して、その演算結果から、緊急性判定部105aにより緊急か通常かを判定し、緊急か通常かの信号を車両横転判定部106に出力する。
The occupant
車両横転判定部106は、後で詳細に述べるように、横方向速度変化演算部101からの横方向速度変化ΔVyに係る信号と、上下方向速度変化演算部102からの上下方向速度変化ΔVzに係る信号と、ロール角度演算部103からのロール角度θに係る信号と、ロール角加速度演算部104からのロール角加速度dω/dtに係る信号と、乗員挙動予想部105からの緊急か通常かに係る信号に基づいて横転判定予想を行い、横転するかどうかに係る信号を乗員拘束装置駆動部107に出力する。その信号が横転しないということに係る信号の場合には、乗員拘束装置駆動部107は作動しないままであるが、その信号が横転するということに係る信号の場合には、乗員拘束装置駆動部107が作動し、インフレータ27を作動させ、乗員拘束装置13が作動する。この車両横転判定部106は、後に説明するような横転形態判定部108と横転判定部109を備えている。
As will be described in detail later, the vehicle
横方向速度変化演算部101は、イグニッションスイッチをONした時点から、横方向加速度センサS1が出力する横方向加速度Gyの積分値∫Gydtを演算し、横方向速度変化ΔVyが算出される。
The lateral speed
上下方向速度変化演算部102は、イグニッションスイッチをONした時点から、上下方向加速度センサS2が出力する上下方向加速度Gzの積分値∫Gzdtを演算し、上下方向速度変化ΔVzが算出される。
The vertical speed
ロール角度演算部103では、イグニッションスイッチをONしたときの横方向加速度センサS1の出力に基づいて車両のロール角θの初期値θ0が算出され、この初期値θ0にロール角度θの変化分を加算することにより車両のロール角度θが算出される。すなわち、イグニッションスイッチをONした時点から、ロール角速度センサS3が出力するロール角速度ωの積分値∫ωdtをロール角度θの変化分として初期値θ0に加算することにより、車両のロール角度θが算出される。
Roles
ロール角加速度演算部104は、イグニッションスイッチをONした時点から、ロール角速度センサS3が出力するロール角速度ωの微分値dω/dtを演算し、ロール角加速度dω/dtが算出される。
The roll angular
次に、車両横転判定部106について詳細に説明する。
Next, the vehicle
まず、この車両横転判定部106に用いられる横転判定アルゴリズムの概要を説明する。
First, an outline of the rollover determination algorithm used in the vehicle
横転判定アルゴリズムは、基本は背景技術において述べたような剛体振り子モデルに基づくものである。しかし、実際には、サスペンションの影響があるので、これを考慮して補正する必要がある。剛体振り子のモデルに基づけば、横転判定式は、(1)式のようになる。 The rollover judging algorithm is based on a rigid pendulum model as described in the background art. However, in practice, there is an influence of the suspension, and it is necessary to correct it in consideration of this. Based on the rigid pendulum model, the rollover judgment formula is as shown in formula (1).
ここで、Erollは、図27で示したように、車両のロール運動の運動エネルギーと位置エネルギーの和である現在のロール運動の全エネルギーである。これが、しきい値mgrを超えると横転と判定している。 Here, E roll is the total energy of the current roll motion, which is the sum of the kinetic energy and the potential energy of the roll motion of the vehicle, as shown in FIG. If this exceeds the threshold mgr, it is determined that the rollover has occurred.
より横転判定を早めるためには、現在の全エネルギーに対し、将来増加する横転エネルギーを予測して補正する必要がある。ここで将来増加する横転エネルギーとは、トリップオーバーの場合、減速度により、回転モーメントが発生する場合やブレーキをかけたときに発生する場合を意味している。その場合には、横転判定式は、(2)式となる。 In order to speed up the rollover determination, it is necessary to predict and correct the rollover energy that will increase in the future with respect to the current total energy. Here, the rollover energy that increases in the future means a trip over, a case where a rotational moment is generated or a brake is applied due to deceleration. In that case, the rollover judgment formula is the formula (2).
ここで、Epredictは、将来増加する横転エネルギーに対する項である。 Here, Epredict is a term for the rollover energy that increases in the future.
また、横転判定後、実際に横転するまでにサスペンションや外力による回転エネルギーの減衰や、角速度ωの測定値誤差の影響を考えると、高信頼性のためには、しきい値に対し、マージンが必要である。 In addition, considering the effect of rotational energy attenuation due to suspension and external force and the measurement value error of angular velocity ω before the actual rollover after rollover judgment, there is a margin with respect to the threshold for high reliability. is necessary.
また、角速度を積分して得る角度θや予測エネルギーも誤差が大きいため、用いない方がよい。高信頼性を得るには(3)式のように(2)式での第2項と第3項の代わりに定数項αを入れるようにすることが考えられる。 Also, the angle θ obtained by integrating the angular velocity and the predicted energy are large in error, so it is better not to use them. In order to obtain high reliability, it is conceivable to insert a constant term α in place of the second and third terms in equation (2) as in equation (3).
このように、早期横転判定性能と横転判定信頼性は、両立することが難しい。 Thus, it is difficult to achieve both early rollover determination performance and rollover determination reliability.
これに対して、本発明においては、上記のモデルに改良を加えた横転判定アルゴリズムを用いている。そして、そのアルゴリズムの流れを以下に示す。 On the other hand, in the present invention, a rollover judging algorithm obtained by improving the above model is used. The algorithm flow is shown below.
本発明においては、図6に示すフローチャートのように、まず、横転形態判定論理により横転形態の判定を行い(ステップS11)、次に乗員緊急性判定論理により乗員緊急性判定を行い(ステップS12)、次に、横転判定式選択論理により横転判定式の選択を行い(ステップS13)、車両横転判定を行う(ステップS14)。この流れを実行するために、本実施形態においては、車両横転判定部106と乗員挙動予想部105を設けている。
In the present invention, as in the flowchart shown in FIG. 6, first, the rollover form determination logic is determined (step S11), and then the occupant urgency determination logic is performed (step S12). Next, the rollover judgment formula is selected by the rollover judgment formula selection logic (step S13), and the vehicle rollover judgment is performed (step S14). In order to execute this flow, in the present embodiment, a vehicle
まず、横転形態判定論理を説明する。 First, the rollover form determination logic will be described.
横転形態は、横転力の違いにより、フリップオーバー(Flip−over)、フォールオーバー(Fall−over)、トリップオーバー(Trip−over)、ターンオーバー(Turn−over)などに分類される。フリップオーバーは、片輪に上向きの力が働き横転するものである。フォールオーバーは、重力により、片輪落下するものである。トリップオーバー、ターンオーバーは、車輪に横向きの力が働き、つまづいて横転するものである。 The rollover forms are classified into flip-over, fall-over, trip-over, turn-over, and the like depending on the roll force. Flip-over is a roll-over with an upward force on one wheel. Fallover is one that falls due to gravity. Trip-over and turn-over are those in which a lateral force acts on the wheels and rolls over.
図7は、車両の横転の種類を原因別に分類して示すものである。車両の横転の種類は、横転に至る過程における車両挙動に応じて「単純回転」、「単純回転+横速度」および「発散」に分類され、「単純回転」型の横転は、さらに、「フリップオーバー」、「クライムオーバー」および「フォールオーバー」に細分類される。 FIG. 7 shows the types of vehicle rollover classified by cause. The type of rollover of a vehicle is classified into “simple rotation”, “simple rotation + lateral speed”, and “divergence” according to the vehicle behavior in the process leading to rollover. Subdivided into “over”, “crime over” and “fallover”.
「単純回転+横速度」型の横転の代表的なものは「トリップオーバー」と呼ばれ、また「発散」型の横転の代表的なものは「ターンオーバー」と呼ばれる。 A typical "simple rotation + lateral speed" type rollover is called "tripover", and a typical "divergence" type rollover is called "turnover".
「フリップオーバー」は、車両の左右一方の車輪が障害物に乗り上げて発生する横転である。「クライムオーバー」は、底部を障害物に乗り上げてタイヤが路面から浮き上がった車両が側方に倒れて発生する横転である。「フォールオーバー」は、車両の左右一方の車輪が路肩を踏み外して発生する横転である。「トリップオーバー」は、車両が横滑りして左右一方のタイヤが縁石等に衝突したときに、この縁石を支点とするロールモーメントにより発生する横転である。「ターンオーバー」は、ダブルレーンチェンジやトリプルレーンチェンジを行うべく、あるいは、S字路を通過すべくステアリングホイールを左右に交互に操作したような場合に、そのステアリングホイールの操作の周波数が車両のサスペンションの固有振動の周波数に接近していると、車両のロール角度が共振により発散して発生する横転である。 “Flipover” is a rollover that occurs when one of the left and right wheels of a vehicle rides on an obstacle. “Climb over” is a rollover that occurs when a vehicle that has climbed on an obstacle at the bottom and the tire has lifted from the road surface falls down sideways. “Fallover” is a rollover that occurs when one of the left and right wheels of the vehicle steps off the shoulder. “Trip over” is a rollover caused by a roll moment with the curb as a fulcrum when the vehicle slips and one of the left and right tires collides with the curb. “Turnover” means that when the steering wheel is operated alternately left and right to perform a double lane change, a triple lane change, or to pass through an S-shaped road, When the frequency is close to the natural vibration frequency of the suspension, the roll angle of the vehicle diverges due to resonance and rollover occurs.
フリップオーバーは、横方向加速度(Gy)に対し、上下方向加速度(Gz)が大きく、上下方向加速度(Gz)に相関してロール角加速度(dω/dt)が発生する。トリップオーバー、ターンオーバーは、上下方向加速度(Gz)に対し、横方向加速度(Gy)が大きく、横方向加速度(Gy)に相関して、ロール角加速度(dω/dt)が発生する。フォールオーバーは、横方向加速度(Gy),上下方向加速度(Gz)ともに小さい。これらの特徴により横転形態を以下に述べるΔVy−ΔVzマップ(図8)やdω/dt−ΔVyマップ(図9)、dω/dt−ΔVzマップ(図10)の領域分けにより、トリップオーバー、フリップオーバー、フォールオーバーなどに判別する。 In the flip over, the vertical acceleration (Gz) is larger than the lateral acceleration (Gy), and roll angular acceleration (dω / dt) is generated in correlation with the vertical acceleration (Gz). In the trip over and turn over, the lateral acceleration (Gy) is larger than the vertical acceleration (Gz), and roll angular acceleration (dω / dt) is generated in correlation with the lateral acceleration (Gy). Fallover is small in both lateral acceleration (Gy) and vertical acceleration (Gz). By these characteristics, the rollover form is described below. The ΔVy-ΔVz map (FIG. 8), the dω / dt-ΔVy map (FIG. 9), and the dω / dt-ΔVz map (FIG. 10) are divided into regions to trip over and flip over. , Fallover and so on.
図8は、車両の横方向速度変化ΔVyと上下方向速度変化ΔVzに対する横転形態を表す図(ΔVy−ΔVzマップと呼ぶ)である。横軸は車両に対する横方向速度変化ΔVYを示し、縦軸は車両に対する上下方向速度変化ΔVZを示す。座標(ΔVy1,0)の点P1と座標(ΔVy1,ΔVz1)の点P2を結んだ線分L1と、点P2と座標(−ΔVy1,ΔVz1)の点P3を結んだ線分L2と、座標(−ΔVy1,0)の点P4と点P3を結んだ線分L3と、点P1と点P4を結んだ線分L4とで囲まれた領域S1内に車両の横方向速度変化ΔVyと上下方向速度変化ΔVzの値があるときは通常の横転しない状態である。 FIG. 8 is a diagram (referred to as a “ΔVy−ΔVz map”) showing a rollover mode with respect to the vehicle lateral speed change ΔVy and the vertical speed change ΔVz. The horizontal axis represents the lateral speed change ΔVY relative to the vehicle, and the vertical axis represents the vertical speed change ΔVZ relative to the vehicle. A line segment L1 connecting the point P1 of the coordinates (ΔVy1, 0) and the point P2 of the coordinates (ΔVy1, ΔVz1), a line segment L2 connecting the point P2 and the point P3 of the coordinates (−ΔVy1, ΔVz1), and the coordinates ( −ΔVy1, 0) in the region S1 surrounded by the line segment L3 connecting the points P4 and P3 and the line segment L4 connecting the points P1 and P4, the lateral speed change ΔVy and the vertical speed of the vehicle. When there is a value of change ΔVz, a normal rollover is not performed.
点P2と座標(ΔVy1,−ΔVz1)の点P5を結んだ線分L5と、点P2からの半直線L6と、点P5からの半直線L7で囲まれた領域S2内に車両に対する横方向速度変化ΔVyと上下方向速度変化ΔVzの値があるときは、車両の横転形態がトリップオーバーと判定される。 Lateral speed relative to the vehicle in a region S2 surrounded by a line segment L5 connecting point P2 and point P5 of coordinates (ΔVy1, −ΔVz1), a half line L6 from point P2, and a half line L7 from point P5 When there is a value of change ΔVy and vertical speed change ΔVz, it is determined that the rollover mode of the vehicle is trip over.
また、点P3からの半直線L8と、線分L2と半直線L6とで囲まれた領域S3内に車両の横方向速度変化ΔVyと上下方向速度変化ΔVzの値があるときは、車両の横転形態がフリップオーバーと判定される。 Further, when the vehicle lateral speed change ΔVy and the vertical speed change ΔVz are in the region S3 surrounded by the half line L8 from the point P3, the line segment L2, and the half line L6, the vehicle rolls over. The form is determined to be flip over.
座標(−ΔVy1,−ΔVz1)の点P6と点P3を結んだ線分L9と、点P6からの半直線L10と半直線L8で囲まれた領域S4内に車両の横方向速度変化ΔVyと上下方向速度変化ΔVzの値があるときは、車両の横転形態がトリップオーバーと判定される。 A lateral speed change ΔVy of the vehicle and an up-down direction in a region S4 surrounded by a line segment L9 connecting the points P6 and P3 of the coordinates (−ΔVy1, −ΔVz1) and the half line L10 and the half line L8 from the point P6. When there is a value of the direction speed change ΔVz, it is determined that the rollover mode of the vehicle is trip over.
また、点P1と点P4を結んだ線分L4と、点P4と点P6を結んだ線分L11と、点P1と点P5を結んだ線分L12と半直線L7と半直線L10で囲まれた領域S5内に車両に対する横方向速度変化ΔVyと上下方向速度変化ΔVzの値があるときは、車両の横転形態がフォールオーバーと判定される。 Further, the line segment L4 connecting the point P1 and the point P4, the line segment L11 connecting the point P4 and the point P6, the line segment L12 connecting the point P1 and the point P5, the half line L7, and the half line L10 are surrounded. When the lateral speed change ΔVy and the vertical speed change ΔVz with respect to the vehicle are present in the region S5, the rollover mode of the vehicle is determined to be fallover.
図9は、車両のロール角加速度dω/dtと横方向速度変化ΔVyに対する横転形態を表す図(dω/dt−ΔVyマップと呼ぶ)である。横軸は車両に対する横方向速度変化ΔVyを示し、縦軸は車両に対するロール角加速度dω/dtを示す。座標(ΔVy2,dω/dt1)の点P7からの半直線L11と、半直線L12で囲まれた領域S6内に車両に対する横方向速度変化ΔVyの値とロール角加速度dω/dtの値があるときは、車両の横転形態がトリップオーバーと判定される。 FIG. 9 is a diagram showing a rollover mode with respect to the roll angular acceleration dω / dt and the lateral speed change ΔVy of the vehicle (referred to as a dω / dt−ΔVy map). The horizontal axis represents the lateral speed change ΔVy for the vehicle, and the vertical axis represents the roll angular acceleration dω / dt for the vehicle. When the value of the lateral speed change ΔVy and the roll angular acceleration dω / dt with respect to the vehicle are within the area S6 surrounded by the half line L11 from the point P7 of the coordinates (ΔVy2, dω / dt1) and the half line L12. Is determined that the rollover mode of the vehicle is trip over.
また、座標(−ΔVy2,−dω/dt1)の点P8からの半直線L13と、半直線L14で囲まれた領域S7内に車両に対する横方向速度変化ΔVyの値とロール角加速度dω/dtがあるときは、車両の横転形態がトリップオーバーと判定される。 Further, the value of the lateral speed change ΔVy and the roll angular acceleration dω / dt with respect to the vehicle are within a region S7 surrounded by the half line L13 from the point P8 of the coordinates (−ΔVy2, −dω / dt1) and the half line L14. In some cases, the rollover configuration of the vehicle is determined to be trip over.
図10は、車両のロール角加速度dω/dtと上下方向速度変化ΔVzに対する横転形態を表す図(dω/dt−ΔVzマップと呼ぶ)である。横軸は車両に対する上下方向速度変化ΔVzを示し、縦軸は車両に対するロール角加速度dω/dtを示す。座標(ΔVz2,dω/dt2)の点P9からの半直線L15と、半直線L16で囲まれた領域S8内に車両に対する上下方向速度変化ΔVzの値とロール角加速度dω/dtの値があるときは、車両の横転形態がフリップオーバーと判定される。 FIG. 10 is a diagram showing a rollover mode with respect to the roll angular acceleration dω / dt and the vertical speed change ΔVz of the vehicle (referred to as a dω / dt−ΔVz map). The horizontal axis represents the vertical speed change ΔVz with respect to the vehicle, and the vertical axis represents the roll angular acceleration dω / dt with respect to the vehicle. When the value of the vertical speed change ΔVz and the roll angular acceleration dω / dt with respect to the vehicle are within the area S8 surrounded by the half line L15 from the point P9 of the coordinates (ΔVz2, dω / dt2) and the half line L16. Is determined that the rollover mode of the vehicle is flip-over.
また、座標(−ΔVz2,−dω/dt2)の点P10からの半直線L17と、半直線L18で囲まれた領域S9内に車両に対する上下方向速度変化ΔVzとロール角加速度dω/dtの値があるときは、車両の横転形態がフリップオーバーと判定される。 Further, the values of the vertical speed change ΔVz and the roll angular acceleration dω / dt relative to the vehicle are within a region S9 surrounded by the half line L17 from the point P10 of the coordinates (−ΔVz2, −dω / dt2) and the half line L18. In some cases, the rollover mode of the vehicle is determined as flip-over.
それぞれの横転形態に対して、早期判定性能と判定信頼性を最適化した横転判定式やしきい値を選択する。 For each rollover mode, a rollover judgment formula or threshold value that optimizes early judgment performance and judgment reliability is selected.
図11は、横転形態判定部108を示すブロック構成図である。横転形態判定部108は、入力部110、出力部111、CPU112、記憶部113を備えている。記憶部113には、横転形態判定プログラム114と、ΔVy−ΔVzマップ115と、dω/dt−ΔVyマップ116と、dω/dt−ΔVzマップ117が記憶されている。
FIG. 11 is a block configuration diagram illustrating the rollover
この横転形態判定部108では、横方向速度変化演算部101からの横方向速度変化ΔVyに係る信号と、上下方向速度変化演算部102からの上下方向速度変化ΔVzに係る信号と、ロール角加速度演算部104からのロール角加速度dω/dtに係る信号を入力し、記憶部113内の図8,9,10で示したようなΔVy−ΔVzマップ115と、dω/dt−ΔVyマップ116と、dω/dt−ΔVzマップ117により、横転形態を判定する。
In this rollover
横転形態判定部108は、例えば、その判定がノーマル(横転しないことをノーマルと呼ぶことにする)のときには3ビット信号(000)、ターンオーバーのときには3ビット信号(001)を、フォールオーバーのときには3ビット信号(010)を、フリップオーバーのときには3ビット信号(011)をトリップオーバーのときには3ビット信号(100)を横転判定部109に出力する。
The rollover
次に横転形態判定プログラムを図12のフローチャートを用いて説明する。横方向速度変化演算部101からの横方向速度変化ΔVyに係る信号を入力し(ステップS21)、上下方向速度変化演算部102からの上下方向速度変化ΔVzに係る信号を入力し(ステップS22)、ロール角加速度演算部104からのロール角加速度dω/dtに係る信号を入力する(ステップS23)。記憶部113内の図8,9,10で示したようなΔVy−ΔVzマップ115と、dω/dt−ΔVyマップ116と、dω/dt−ΔVzマップ117により、横転形態を判定する。(ステップS24)。
Next, the rollover form determination program will be described with reference to the flowchart of FIG. A signal related to the lateral speed change ΔVy from the lateral
その判定がノーマルかどうか判断する(ステップS25)。もし、ノーマルのときには3ビット信号(000)を横転判定部109に出力する(ステップS26)。もし、ノーマルでなければ、ターンオーバーかどうか判断する(ステップS27)。もし、ターンオーバーのときには3ビット信号(001)を横転判定部109に出力する(ステップS28)。もし、ターンオーバーでなければ、フォールオーバーかどうか判断する(ステップS29)。もし、フォールオーバーのときには3ビット信号(010)を横転判定部109に出力する(ステップS30)。もし、フォールオーバーでなければ、フリップオーバーかどうか判断する(ステップS31)。もし、フリップオーバーのときには3ビット信号(011)を横転判定部109に出力する(ステップS32)。もし、フリップオーバーでなければ、トリップオーバーかどうか判断する(ステップS33)。もし、トリップオーバーのときには3ビット信号(100)を横転判定部109に出力する(ステップS34)。もしそうでなければリターンする。 It is determined whether or not the determination is normal (step S25). If normal, a 3-bit signal (000) is output to the rollover judging unit 109 (step S26). If it is not normal, it is determined whether or not it is a turnover (step S27). If it is a turnover, a 3-bit signal (001) is output to the rollover judging unit 109 (step S28). If it is not a turnover, it is determined whether it is a fallover (step S29). If fallover occurs, a 3-bit signal (010) is output to the rollover judging unit 109 (step S30). If not fallover, it is determined whether or not it is flipover (step S31). If flip-over occurs, a 3-bit signal (011) is output to the rollover judging unit 109 (step S32). If it is not flip over, it is determined whether the trip is over (step S33). If the trip is over, a 3-bit signal (100) is output to the rollover judging unit 109 (step S34). If not, return.
次に、横転判定部109での処理に用いられる横転判定論理について説明する。
Next, the rollover determination logic used for the processing in the
図13は横転判定に用いる車両のロール角度θとロール角速度ωに対する横転判定図(ω−θマップと呼ぶ)である。横軸は車両に対するロール角度θを示し、縦軸は車両に対するロール角速度ωを示す。(4)式で示す直線(θ=θth+)L20と直線(ω=f1+(θ))L21と線分(ω=f2+(θ))L22で囲まれた領域をLO、式(5)の直線L22と直線(ω=ωth+)L23とで挟まれた領域をMid、(6)式で表される直線L20と直線L23で挟まれた領域をHi、また、(7)式で表される直線(θ=θth−)L24と線分(ω=f1−(θ))L25と線分(ω=f2−(θ))L26で囲まれた範囲をLO、(8)式で表される直線L26と直線(ω=ωth−)L27で挟まれた領域をMid、(9)式で表される直線L24と直線L27で挟まれた領域をHiとする。 FIG. 13 is a rollover determination diagram (referred to as a ω-θ map) for the roll angle θ and roll angular velocity ω of the vehicle used for rollover determination. The horizontal axis indicates the roll angle θ with respect to the vehicle, and the vertical axis indicates the roll angular velocity ω with respect to the vehicle. The region surrounded by the straight line (θ = θ th + ) L20, the straight line (ω = f 1+ (θ)) L21, and the line segment (ω = f 2+ (θ)) L22 shown by the equation (4) is LO, and the equation (5 ), A region sandwiched between the straight line L22 and the straight line (ω = ω th + ) L23 is Mid, a region sandwiched between the straight line L20 and the straight line L23 expressed by equation (6) is Hi, and A range surrounded by a straight line (θ = θ th− ) L24, a line segment (ω = f 1− (θ)) L25, and a line segment (ω = f 2− (θ)) L26 is LO, (8 ), The region sandwiched between the straight line L26 and the straight line (ω = ω th− ) L27 is Mid, and the region sandwiched between the straight line L24 and the straight line L27 is represented as Hi.
まず、フリップオーバー横転判定論理について説明する。フリップオーバーの場合には、展開要求時間は、車両の回転に対して、充分遅い。また、回転力の持続性は、障害物の形状により決まり、持続性を予知することは困難である。そのため、通常時は、高信頼性判定式(式(6)あるいは式(9))を用いる(図13Hi)。その後、乗員挙動予想により、展開要求時間が短く、緊急性が高いと判断すると、中立判定式(式(5)あるいは式(8))に移行する(図13Mid)。 First, the flip over rollover determination logic will be described. In the case of flip over, the required deployment time is sufficiently slow with respect to the rotation of the vehicle. Further, the durability of the rotational force is determined by the shape of the obstacle, and it is difficult to predict the durability. For this reason, a high reliability determination formula (formula (6) or formula (9)) is used in normal times (Hi in FIG. 13). Thereafter, when it is determined from the passenger behavior prediction that the required deployment time is short and the urgency is high, the process proceeds to the neutral determination formula (Formula (5) or Formula (8)) (FIG. 13 Mid).
次に、フォールオーバー横転判定論理について説明する。フォールオーバーの場合もフリップオーバーの場合と同様に、展開要求時間は、充分遅い。また、回転力の持続性は、落下する斜面形状により決まり、持続性を予知することは困難である。加えて、十分な角速度が発生していても、落下輪の地面とのリバウンドで、サスペンションの減衰効果により、横転エネルギーが小さくなる。そのため、高信頼性判定式(式(6)あるいは式(9))を用いる(図13のHi)。落下輪が地面に着地して、落下輪を中心に車両が回転し、フリップオーバーに横転形態が変化すると、横転判定論理は、フォールオーバー横転判定論理からフリップオーバー横転判定論理に移行する。 Next, the fallover rollover determination logic will be described. In the case of fallover, as in the case of flipover, the deployment request time is sufficiently slow. Further, the persistence of the rotational force is determined by the shape of the falling slope, and it is difficult to predict the sustainability. In addition, even if a sufficient angular velocity is generated, the rollover energy is reduced due to the damping effect of the suspension due to the rebound of the falling wheel with the ground. Therefore, a high reliability determination formula (Formula (6) or Formula (9)) is used (Hi in FIG. 13). When the falling wheel lands on the ground, the vehicle rotates around the falling wheel, and the rollover mode changes to flipover, the rollover decision logic shifts from the fallover rollover decision logic to the flipover rollover decision logic.
トリップオーバー横転判定論理について説明する。トリップオーバーの場合には、車両に働く横減速度により、車体に対する乗員の動きが速い。そのため、初期は、中立式(式(5)あるいは式(8)であるが(図13Mid)、乗員挙動的に緊急性が高まると、早期判定式(式(4)あるいは式(7))を用いる(図13Lo)。その後、早期判定式で横転判断できなかった場合には、中立式(式(5)あるいは式(8))に戻る(図13Mid)。 The trip over rollover decision logic will be described. In the case of trip over, the movement of the occupant relative to the vehicle body is fast due to the lateral deceleration acting on the vehicle. Therefore, the initial formula is a neutral formula (formula (5) or formula (8) (FIG. 13 Mid)), but if the urgency of the occupant behavior increases, the early judgment formula (formula (4) or formula (7)) Thereafter, when rollover cannot be determined by the early determination formula, the process returns to the neutral formula (Formula (5) or Formula (8)) (Mid in FIG. 13).
次に、横転判定予想論理について説明する。 Next, the rollover determination prediction logic will be described.
トリップオーバーの場合には、ある大きさ以上の横減速度が持続すれば、必ず横転する。すなわち、現在トリップ状態であり、その状態が続くかどうかで横転判定できる。ここで、トリップオーバーでの減速度波形については、減速度がある時点で、急激に減少してゼロになることはなく、図14の横方向加速度の時間変化を示すグラフで示されるように、ある時刻tsに対して時間的に対称的な波形を描くことが多いことが、多くの実験結果から判明している。 In the case of a trip over, if a lateral deceleration of a certain size or more continues, it will always roll over. That is, it is currently in a trip state, and a rollover determination can be made based on whether or not the state continues. Here, with respect to the deceleration waveform due to trip over, when there is deceleration, it does not rapidly decrease and becomes zero, but as shown in the graph showing the time change of the lateral acceleration in FIG. It has been found from many experimental results that a waveform that is symmetrical in time with respect to a certain time ts is often drawn.
そのため、トリップオーバーでの減速度が、増加しつつある状態の場合、仮に現在がそのピークであるとしても、今までと同程度の時間、速度変化は生じるものと考えられる。そして、それにより生じるロール角速度変化も、将来において、今までと同等以上生じるものと考えられる。すなわち、減速度が最終的にゼロになるまでの時間では、現在のロール角速度の2倍以上のロール角速度が生じるものと考えられる。 Therefore, in the state where the deceleration due to trip over is increasing, even if the present is its peak, it is considered that the speed change will occur at the same level as before. And it is thought that the roll angular velocity change which arises by it will also produce in the future more than equivalent. That is, it is considered that a roll angular velocity more than twice the current roll angular velocity is generated in the time until the deceleration finally becomes zero.
ただし、パルス的な減速波形やサスペンションの減衰等の影響を抑え、過敏な横転判定を抑制するため、ロール角速度、横方向速度変化などに、図13で示した直線L23や直線L27などのしきい値をAND条件として追加する。また、横方向速度変化Δvyは、横方向加速度Gyを積分して計算するが、トリップオーバーでの減速度による回転モーメントが重力によるモーメントよりも大きくなる時間帯で計算すべきである。この減速度は、ロール角度θによって変化し、剛体振り子理論では、次の(10)式のようになる。これが成立した場合に積分開始とし、横方向加速度(Gy)が一定時間、この(10)式で示した条件を満たさない場合に、積分を停止し、積分値をゼロに戻す。 However, the thresholds such as the straight line L23 and the straight line L27 shown in FIG. 13 are used for the roll angular velocity and the lateral velocity change in order to suppress the influence of the pulse-like deceleration waveform, suspension attenuation, etc. Add the value as an AND condition. Further, the lateral speed change Δvy is calculated by integrating the lateral acceleration Gy, but should be calculated in a time zone in which the rotational moment due to deceleration due to trip over is larger than the moment due to gravity. This deceleration changes according to the roll angle θ, and in the rigid pendulum theory, the following equation (10) is obtained. When this is established, the integration is started, and when the lateral acceleration (Gy) does not satisfy the condition shown in the equation (10) for a certain time, the integration is stopped and the integration value is returned to zero.
これにより、以下の(11)式、(12)式、(13)式を同時に満たす条件で横転判定する。 As a result, rollover is determined under the conditions that satisfy the following equations (11), (12), and (13).
すなわち、車両の横方向速度変化ΔVyが図9の直線L12で示すΔVy2(MinΔVy)よりも大きく、車両のロール角速度ωが図13で示すωth(Minω)より大きく、回転の全エネルギーEROLLがmgrよりも大きいという条件を全て満たすときに横転と判定する。 That is, the lateral speed change ΔVy of the vehicle is larger than ΔVy2 (MinΔVy) indicated by a straight line L12 in FIG. 9, the roll angular velocity ω of the vehicle is larger than ωth (Minω) shown in FIG. 13, and the total energy E ROLL of rotation is mgr. Rollover is determined when all of the conditions are satisfied.
図15は、横転判定部を示すブロック構成図である。横転判定部109は、入力部120、出力部121、CPU122、記憶部123を備えている。記憶部123には、横転判定プログラム124と、θ−ωマップ125が記憶されている。この横転判定部109では、車両のロール角速度ωに係る信号と、車両のロール角度θに係る信号と、横転形態判定部108からの横転形態に係る信号、乗員挙動予想部105の緊急性判定部105aからの緊急か緊急でないかの信号を入力し、記憶部123内の図13で示したθ−ωマップ125により、横転判定を行う。
FIG. 15 is a block diagram showing a rollover judging unit. The
横転判定部109は、横転の判定をしその判定結果に係る信号を乗員拘束装置駆動部107に出力する。例えば、横転しないという判定の時には0信号を出力し、横転をするという判定のときは信号1を出力する。そして、乗員拘束装置駆動部107は0信号のときは、そのままの状態を保ち、1信号を受信したときは、乗員拘束装置13を動作させる。それにより、乗員拘束装置13が動作する。
The
次に横転判定プログラムを図16〜図19のフローチャートを用いて説明する。横転形態判定部108からの横転形態に係る信号を入力し(ステップS41)、緊急性判定部からの緊急性に係る信号を入力し(ステップS42)、ロール角度演算部104からのロール角度変化θに係る信号を入力し(ステップS43)、ロール角速度ωに係る信号を入力する(ステップS44)。横転形態に係る信号がノーマルの000かどうか判断する(ステップS45)。もし、ノーマルであったならば、乗員拘束装置駆動部107に0信号を出力してリターンする(ステップS46)。
Next, the rollover judging program will be described with reference to the flowcharts of FIGS. A signal related to the rollover form from the rollover
ステップS45でノーマルでなかったならば、横転形態に係る信号がターンオーバーに対する001かどうか判断する(ステップS47)。もし、その信号が001であったならば、緊急性信号が通常の0か緊急の1かどうか判断する(ステップS48)。もし、通常の0であるならば、θとωの値が、θ−ωマップ125上のどこにあるか判定する(ステップS49)。そして、図13で示したHi領域内にあるかどうかを判断する(ステップS50)。もし、Hi領域にあるならば、信号1を乗員拘束装置駆動部107に出力してリターンし(ステップS51)、その他のときは信号0を乗員拘束装置駆動部107に出力してリターンする(ステップS52)。
If it is not normal in step S45, it is determined whether the signal related to the rollover mode is 001 for turnover (step S47). If the signal is 001, it is determined whether the urgency signal is normal 0 or emergency 1 (step S48). If it is normal 0, it is determined where the values of θ and ω are on the θ-ω map 125 (step S49). And it is judged whether it exists in Hi area | region shown in FIG. 13 (step S50). If it is in the Hi region, the
もし、ステップS48で緊急の信号1であるならば、θとωの値がθ−ωマップ125上のどこにあるかを判定する(ステップS53)。そして、図13で示したHi領域内にあるかどうか判断する(ステップS55)。もし、Hi領域にあるならば、信号1を乗員拘束装置駆動部107に出力し(ステップS56)、その他であれば、信号0を乗員拘束装置駆動部107に出力してリターンする(ステップS57)。
If it is the
ステップS47で横転形態に係る信号が001でなければ、横転形態に係る信号がフォールオーバーに対する010かどうか判断する(ステップS58)。もし、その信号が010であったならば、緊急性信号が0か1かどうか判断する(ステップS59)。もし、通常の信号0であるならば、θとωの値が、θ−ωマップ125上のどこにあるか判定する(ステップS60)。そして、図13で示したHi領域内かどうか判断する(ステップS61)。もし、Hi領域にあるならば、信号1を乗員拘束装置駆動部107に出力し(ステップS62)、その他のときには信号0を乗員拘束装置駆動部107に出力してリターンする(ステップS63)。
If the signal according to the rollover mode is not 001 in step S47, it is determined whether the signal according to the rollover mode is 010 for fallover (step S58). If the signal is 010, it is determined whether the urgency signal is 0 or 1 (step S59). If the signal is a
もし、ステップS59で緊急に係る信号1であるならば、θとωの値がθ−ωマップ125上のどこにあるかを判定する(ステップS64)。そして、図13で示したHi領域内かどうか判断する(ステップS65)。もし、Hi領域にあるならば、信号1を乗員拘束装置駆動部107に出力し(ステップS66)、その他であれば、信号0を乗員拘束装置駆動部107に出力してリターンする(ステップS67)。
If it is the
ステップS58で横転形態に係る信号が010でなければ、横転形態に係る信号がフリップオーバーに対する011かどうか判断する(ステップS68)。もし、その信号が011であったならば、緊急性信号が0か1かどうか判断する(ステップS69)。もし、通常に係る信号0であるならば、θとωの値が、θ−ωマップ125上のどこにあるか判定する(ステップS70)。そして、図13で示したHi領域内かどうか判断する(ステップS71)。もし、Hi領域にあるならば、信号1を乗員拘束装置駆動部107に出力し(ステップS72)、その他のときは信号0を乗員拘束装置駆動部107に出力してリターンする(ステップS73)。
If the signal related to the rollover mode is not 010 in step S58, it is determined whether the signal related to the rollover mode is 011 for flip-over (step S68). If the signal is 011, it is determined whether the urgency signal is 0 or 1 (step S69). If the signal is normal 0, it is determined where the values of θ and ω are on the θ-ω map 125 (step S70). And it is judged whether it is in Hi area shown in FIG. 13 (step S71). If it is in the Hi region, the
もし、ステップS69で緊急性判定信号が緊急に係る信号1であるならば、θとωの値がθ−ωマップ125上のどこにあるかを判定する(ステップS74)。そして、図13で示したMidかHi領域内にあるかどうか判断する(ステップS75)。もし、MIdかHi領域内にあるならば、信号1を乗員拘束装置駆動部107に出力し(ステップS76)、その他であれば、信号0を乗員拘束装置駆動部107に出力しリターンする(ステップS77)。
If the urgency determination signal is
ステップS68で横転形態に係る信号が011でなければ、トリップオーバーに対する信号100かどうか判断する(ステップS78)。もし、その信号が100であったならば、緊急性信号が0か1かどうか判断する(ステップS79)。もし、通常に係る信号0であるならば、θとωの値が、θ−ωマップ125上のどこにあるか判定する(ステップS80)。そして、図13で示したMidかHi領域内にあるかどうか判断する(ステップS81)。もし、MidかHi領域内にあるならば、信号1を乗員拘束装置駆動部107に出力し(ステップS82)、その他のときは信号0を乗員拘束装置駆動部107に出力してリターンする(ステップS83)。
If the signal related to the rollover mode is not 011 in step S68, it is determined whether or not the signal is 100 for trip over (step S78). If the signal is 100, it is determined whether the urgency signal is 0 or 1 (step S79). If the signal is normal 0, it is determined where the values of θ and ω are on the θ-ω map 125 (step S80). Then, it is determined whether it is within the Mid or Hi area shown in FIG. 13 (step S81). If it is within the Mid or Hi region, the
もし、ステップS79で緊急性判定信号が1であるならば、θとωの値がθ−ωマップ125上のどこにあるかを判定する(ステップS84)。そして、図13で示したLoかMidかHi領域内にあるかどうか判断する(ステップS85)。もし、LoかMidかHi領域にあるならば、信号1を乗員拘束装置駆動部107に信号1を出力し(ステップS86)、その他であれば、信号0を乗員拘束装置駆動部107に出力してリターンする(ステップS87)。
If the urgency determination signal is 1 in step S79, it is determined where the values of θ and ω are on the θ-ω map 125 (step S84). Then, it is determined whether it is within the Lo, Mid, or Hi area shown in FIG. 13 (step S85). If the signal is in the Lo, Mid, or Hi region,
このように、横転判定部109は、例えば、その判定が「ノーマル(横転せず)」のときには1ビット信号0を乗員拘束装置駆動部107に出力し、「横転する」という判定のときには1ビット信号1を乗員拘束装置駆動部107に出力する。そして、乗員拘束装置駆動部107は0信号が入力されたときは、そのままの状態を保ち、1信号が入力されたときは、乗員拘束装置13を動作させる。それにより、乗員拘束装置13が動作する。
In this way, the
次に、乗員挙動予想部について説明する。この乗員挙動予想部においては乗員挙動予想論理(緊急性判定)に基づいて動作する。 Next, the passenger behavior prediction unit will be described. The occupant behavior prediction unit operates based on occupant behavior prediction logic (urgency determination).
車体に対する乗員の挙動は、車体系座標での乗員に加わる力によって支配されている。乗員に加わる力は、(1)重力、(2)横方向加速度と乗員の質量の積で表される力、(3)ロール角加速度と乗員の質量の積で表される力、、(4)遠心力である。これらの力により、乗員は、加速度運動をすることになる。特に乗員の横方向の加速度は、上記4つの力の合力を乗員の質量で割ったものとなり、(14)式のようになる。 The behavior of the occupant with respect to the vehicle body is governed by the force applied to the occupant in the vehicle body coordinates. The force applied to the occupant is (1) gravity, (2) force represented by the product of lateral acceleration and occupant mass, (3) force represented by the product of roll angular acceleration and occupant mass, (4 ) Centrifugal force. These forces cause the occupant to accelerate. In particular, the lateral acceleration of the occupant is obtained by dividing the resultant force of the above four forces by the occupant's mass, as shown in equation (14).
ここで、第1項のGyは、車体に固定された座標の原点(この場合、横方向加速度センサの取り付け位置を原点にとり、X軸を車体の横方向にとる。)に取り付けられた横方向加速度センサの値であり、重力による加速度を含んで横方向加速度として検出される値である。第2項は、ロール角加速度からの乗員の横方向の加速度であり、βは、上記の車体に固定された座標の原点と乗員の頭部とを結んだ線分のX軸とのなす角度である。第3項は、遠心力から生じる乗員の横方向の加速度である。 Here, Gy in the first term is a lateral direction attached to the origin of coordinates fixed to the vehicle body (in this case, the installation position of the lateral acceleration sensor is taken as the origin and the X axis is taken in the lateral direction of the vehicle body). It is a value of an acceleration sensor, and is a value detected as lateral acceleration including acceleration due to gravity. The second term is the lateral acceleration of the occupant from the roll angular acceleration, and β is the angle formed by the X axis of the line segment connecting the origin of the coordinates fixed to the vehicle body and the occupant's head. It is. The third term is the lateral acceleration of the occupant resulting from the centrifugal force.
このように表された乗員の横方向の加速度のうち、特に、トリップオーバーでサイドカーテンエアバッグの展開要求時間に大きく影響を与えるのは、第1項の横方向加速度(−Gy)である。そのため、式(14)で示した乗員の横方向加速度を正確に計算するのに、大きな負担がかかる場合には、第1項の横方向加速度(−Gy)以外の加速度を省略することも可能である。本実施形態では、この第1項の横方向加速度(−Gy)を乗員の加速度として、乗員の挙動を予想するようにしている。 Among the lateral accelerations of the occupant expressed as described above, the lateral acceleration (-Gy) of the first term has a great influence on the time required for deploying the side curtain airbag due to the trip over. For this reason, if a heavy burden is required to accurately calculate the lateral acceleration of the occupant represented by Expression (14), accelerations other than the lateral acceleration (-Gy) in the first term can be omitted. It is. In this embodiment, the lateral acceleration (-Gy) of the first term is used as the passenger's acceleration to predict the passenger's behavior.
また、最も簡単、正確に乗員に加わる加速度を測るためには、Bピラー上部やルーフレールなどの乗員近くに加速度センサを置いて、この値を直接用いることも可能である。 In order to measure the acceleration applied to the occupant most simply and accurately, it is possible to place an acceleration sensor near the occupant such as the upper part of the B pillar or the roof rail and directly use this value.
乗員の加速度から乗員頭部の横変位・速度を計算する方法として、以下のような方法が考えられる。ここでは、乗員の挙動は、横方向加速度センサからの横方向加速度Gyだけから推定するようにした。 As a method for calculating the lateral displacement / velocity of the occupant's head from the occupant's acceleration, the following methods are conceivable. Here, the behavior of the occupant is estimated only from the lateral acceleration Gy from the lateral acceleration sensor.
第1は(15)式のように乗員の横方向加速度Gyにローパスフィルタで処理し、それに定数をかけて、頭部変位(Y)とする方法である。 The first is a method of processing the occupant's lateral acceleration Gy with a low-pass filter and multiplying it by a constant to obtain head displacement (Y) as shown in equation (15).
第2は(16)式のように乗員に働く横方向加速度Gyを積分し乗員横方向速度(Vy)を求め、また、その積分から変位(Y)を求める方法である。この場合、乗員に加わる力としては、乗員の復元力(首や胴体の曲げ剛性)を考慮して、バネ項を加えたり、また速度依存の減衰項を加えることも可能である。 The second is a method of integrating the lateral acceleration Gy acting on the occupant to obtain the occupant lateral velocity (Vy) and obtaining the displacement (Y) from the integral as shown in the equation (16). In this case, as a force applied to the occupant, it is possible to add a spring term or a speed-dependent damping term in consideration of the restoring force of the occupant (the bending rigidity of the neck and the trunk).
乗員移動による緊急性判定式としては、以下のように考えられる。 The urgency determination formula for occupant movement is considered as follows.
第1は、図20で示すように、乗員移動量Yを上記のいずれかの方法で求め、規定のしきい値Ythを超えたときに緊急と判定する。図20は、横軸が時間を示し、縦軸が乗員横移動量を示す。直線L100は緊急か緊急でないかのしきい値Ythである。曲線C100は、乗員移動量の時間変化を示す。時刻t1以下では、緊急性判定は通常であり、時刻t1以上では緊急と判定される。 First, as shown in FIG. 20, the occupant movement amount Y is obtained by any one of the methods described above, and is determined to be urgent when it exceeds a prescribed threshold value Yth. In FIG. 20, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the occupant lateral movement amount. A straight line L100 is a threshold value Yth indicating whether it is urgent or not urgent. A curve C100 shows a time change of the occupant movement amount. The urgency determination is normal at time t1 or less, and it is determined to be urgent at time t1 or more.
第2は、図21で示すように、乗員移動量Yと乗員移動速度(Vy)を(16)式で求め、YとVyの2次元グラフで規定しきい値(Vy=f(Y))を超えたとき、緊急と判定する。図21は、横軸が乗員横移動量Yを示し、縦軸が乗員横速度Vyを示す。また、曲線C2(Vy=f(Y))は、しきい曲線である。乗員横移動量Yと乗員横速度Vyがしきい曲線C2以下のときには通常と判定され、しきい曲線C2以上のときには緊急と判定される。 Second, as shown in FIG. 21, the occupant movement amount Y and the occupant movement speed (Vy) are obtained by the equation (16), and a prescribed threshold value (Vy = f (Y)) is obtained from a two-dimensional graph of Y and Vy. If it exceeds, it is determined to be urgent. In FIG. 21, the horizontal axis indicates the occupant lateral movement amount Y, and the vertical axis indicates the occupant lateral speed Vy. A curve C2 (Vy = f (Y)) is a threshold curve. When the occupant lateral movement amount Y and the occupant lateral velocity Vy are equal to or less than the threshold curve C2, it is determined to be normal, and when the occupant lateral movement amount Y and the threshold curve C2 are equal to or greater than that, it is determined to be urgent.
第3は、図22で示すように、乗員に加わる加速度が、規定のしきい値Gthを超えた場合に緊急と判定する。図22は、横軸が時間を示し、縦軸が乗員横加速度を示す。また、直線L102はしきい値Gthである。曲線C101は、乗員横加速度の時間変化を示す。乗員横加速度がしきい値Gth以下である時刻t2以前では緊急性判定は通常であり、時刻t2以後では、乗員横加速度がしきい値Gth以上となり、緊急性判定は緊急という判定となる。 Third, as shown in FIG. 22, when the acceleration applied to the occupant exceeds a prescribed threshold Gth, it is determined to be urgent. In FIG. 22, the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates occupant lateral acceleration. The straight line L102 is the threshold value Gth. A curve C101 represents a time change of the occupant lateral acceleration. Urgent determination is normal before time t2 when the occupant lateral acceleration is equal to or less than the threshold value Gth, and after time t2, the occupant lateral acceleration is equal to or greater than the threshold value Gth, and the urgency determination is determined to be urgent.
なお、これらの時間に遅延時間を加えたものとすることも可能である。この遅延時間も、一定時間の定数とする方法や、Gyの関数とすることも可能である。 It is also possible to add a delay time to these times. This delay time can also be a constant time constant or a function of Gy.
図23は、乗員挙動予想部の挙動演算部を示すブロック構成図である。挙動演算部105bは、入力部130、出力部131、CPU132、記憶部133を備えている。記憶部133には、挙動演算プログラム134が記憶されている。この挙動演算部105bでは、横方向加速度センサS1からの横方向加速度Gyに係る信号を入力し、乗員移動量Yと乗員移動速度Vyを演算し、乗員移動量Yと乗員移動速度Vyと横方向加速度Gyに係る信号を緊急性判定部105aに出力する。
FIG. 23 is a block configuration diagram illustrating a behavior calculation unit of an occupant behavior prediction unit. The
図24は、緊急性判定部を示すブロック構成図である。緊急性判定部105aは、入力部140、出力部141、CPU142、記憶部143を備えている。記憶部143には、緊急性判定プログラム144と、しきい値Ythとしきい値Gthとしきい曲線C2(Vy=f(Y))が記憶されている。この緊急性判定部105aでは、乗員移動量Yと乗員移動速度Vyと乗員に加わる加速度に係る信号を入力し、記憶部143内の記憶領域に記憶された、しきい値Yth、Gthとしきい曲線C2により、緊急性を判定する。緊急性判定部105aは、例えば、その判定が通常のときには1ビット信号0を緊急の判定のときには1を車両横転判定部106に出力する。そして、車両横転判定部106では、前述のように0信号のとき、1信号のときに応じて横転判定を行う。
FIG. 24 is a block diagram showing the urgency determining unit. The
次に乗員挙動予想部105の動作を図25のフローチャートを用いて説明する。この動作は、挙動演算プログラム134と緊急性判定プログラム144に従って実行される。横方向加速度センサS1からの横方向加速度Gyに係る信号を入力し、(ステップS91)。乗員移動量Yを計算する(ステップS92)。乗員移動速度Vyを計算する(ステップS93)。乗員移動量Yが図20で示されたしきい値Yth以上かどうか判断する(ステップS94)。乗員移動量Yがしきい値Yth以上のときは、緊急に係る信号1を出力する(ステップS95)。しきい値Yth以下のときは、乗員移動量Yと乗員移動速度Vyの組が図21で示されたしきい曲線C2以上か判断する(ステップS96)。乗員移動量Yと乗員移動速度Vyの組がしきい曲線C2以上のときは、緊急に係る信号1を出力する(ステップS97)。しきい曲線C2以下のときは、横方向加速度Gyが図22で示したしきい値Gth以上かどうか判断する(ステップS98)。もし、しきい値Gth以上のときは、緊急信号1を出力する(ステップS99)。しきい値Gth以下のときには、0を出力して(ステップS100)、リターンする。
Next, operation | movement of the passenger | crew
図26は、上記の機能をまとめて模式的に示した図である。段階1でロール角速度ωと横方向加速度Gyと上下方向加速度Gzを検出し、段階2でロール角度θとロール角加速度dω/dtと、横方向速度変化ΔVyと上下方向速度変化ΔVzを求め、段階3で横転形態判定を行い、段階4で緊急性判定を行い、それにより、しきい値を変えて、横転判定を行う。すなわち、図13で示したようなθ−ωマップ上で、トリップ型のときは、通常の場合では(5)式あるいは(8)式で示したしきい値Midになり、緊急のときには、(4)式あるいは(7)式で示したしきい値はLoとなる。また、フリップ型のときで通常の場合には、(6)式あるいは(9)式で示したしきい値Hiであり、緊急の場合には、(5)式あるいは(8)式で示したしきい値Midとなる。さらに、フォールとノーマルのときには、通常の場合と緊急の場合とも(6)式あるいは(9)式で示したHighとなる。
FIG. 26 is a diagram schematically showing the above functions collectively. In
上記のように、本発明によれば、車両の現在の挙動、将来の挙動予想を正確に行い、また、展開要求時間に間に合うように、最大限横転検知信頼性を高めることができる。ロール角速度とロール角度のみをパラメータとし、単一しきい値で横転判定するアルゴリズムよりも、横転検知の早さと横転検知信頼性の両立を高い次元で実現できる。 As described above, according to the present invention, the current behavior of the vehicle and the future behavior can be accurately predicted, and the rollover detection reliability can be enhanced to the maximum so as to meet the deployment request time. Compared to an algorithm that uses only the roll angular velocity and the roll angle as parameters and determines rollover with a single threshold value, it is possible to realize both higher speed of rollover detection and reliability of rollover detection at a higher level.
なお、本実施形態では、車両横転判定部の横転形態判定部と横転判定部と乗員挙動予想部の挙動演算部と緊急性判定部でそれぞれ別のCPUを用いて説明したが、一つのCPUで共通のものとして用いて構成することもできる。 In this embodiment, the rollover type determination unit, the rollover determination unit, the behavior calculation unit, and the urgency determination unit of the vehicle rollover determination unit have been described using different CPUs. It can also be used as a common one.
本発明は、車両の乗員拘束装置を作動させるのための車両横転判断システムとして利用される。 The present invention is used as a vehicle rollover judging system for operating a vehicle occupant restraint device.
10 車両
11 ドア開口部
12 ルーフサイドレール
13 乗員拘束装置
14 ルーフ
15 フロントピラー
16 センターピラー
17 リアピラー
100 車両横転判断システム
101 横方向速度変化演算部
102 上下方向速度変化演算部
103 ロール角度演算部
104 ロール角加速度演算部
105 乗員挙動予想部
105a 緊急性判定部
106 車両横転判定部
108 横転形態判定部
109 横転判定部
S1 横方向加速度センサ
S2 上下方向加速度センサ
S3 ロール角速度センサ
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記車両(10)は、ロール角速度センサ(S3)と横方向加速度センサ(S1)と上下方向加速度センサ(S2)とを備え、
前記ロール角速度センサ(S3)で検出されるロール角速度に係る信号と前記横方向加速度センサ(S1)で検出される横方向加速度に係る信号と前記上下方向加速度センサ(S2)で検出される上下方向加速度に係る信号に基づいて、前記車両(10)の横転を判定する車両横転判定手段と、
前記横方向加速度センサ(S1)で検出される前記横方向加速度に基づいて、前記車両(10)に乗車する乗員の挙動を予想する乗員挙動予想手段を設け、
前記車両横転判定手段での前記車両(10)の横転を判定するときに前記乗員挙動予想手段で予想される前記乗員の挙動によって前記車両(10)の横転を判定するときのしきい値を変える緊急性判定手段を備え、
前記乗員挙動予想手段は、前記横方向加速度(Gy)に基づいて乗員移動量(Y)と乗員移動速度(Vy)を算出し、
前記乗員移動量(Y)が規定のしきい値(Yth)を超えたという条件と、
前記乗員移動量(Y)及び前記乗員移動速度(Vy)で表された2次元グラフで規定された、しきい曲線(C2)に対して、算出された前記乗員移動量(Y)及び前記乗員移動速度(Vy)の組が超えたという条件と、
前記乗員移動加速度(Gy)が規定のしきい値(Gth)を超えたという条件と、
からなる3つの条件のうち、いずれか1つの条件を満たした場合に緊急であると判定することを特徴とする車両横転判断システム(100)。 To operate the vehicle (10) passenger restraint device provided in (13), in the vehicle rollover determination system for a rollover determination (10) (100),
The vehicle (10) includes a roll angular velocity sensor (S3) , a lateral acceleration sensor (S1), and a vertical acceleration sensor (S2) .
A signal related to the roll angular velocity detected by the roll angular velocity sensor (S3) , a signal related to the lateral acceleration detected by the lateral acceleration sensor (S1) , and the vertical direction detected by the vertical acceleration sensor (S2). Vehicle rollover judging means for judging rollover of the vehicle (10) based on a signal relating to acceleration;
Based on the lateral acceleration detected by the lateral acceleration sensor (S1) , occupant behavior predicting means for predicting the behavior of the occupant riding the vehicle (10) is provided,
Changing the threshold when determining rollover of said vehicle by said occupant behavior expected in passenger behavior expected unit (10) when determining the vehicle rollover (10) on the rollover determination means With urgent judgment means ,
The occupant behavior prediction means calculates an occupant movement amount (Y) and an occupant movement speed (Vy) based on the lateral acceleration (Gy),
A condition that the occupant movement amount (Y) exceeds a prescribed threshold value (Yth);
The calculated occupant movement amount (Y) and the occupant with respect to the threshold curve (C2) defined by the two-dimensional graph represented by the occupant movement amount (Y) and the occupant movement speed (Vy) A condition that the set of moving speeds (Vy) is exceeded;
A condition that the passenger movement acceleration (Gy) exceeds a prescribed threshold value (Gth);
Three of the conditions, the vehicle rollover determination system characterized that you determined to be urgent if satisfying one of the conditions consisting of (100).
前記横転形態判定手段によって判定した横転形態毎に横転の判定を行うことを特徴とする請求項1または2記載の車両横転判断システム(100)。 The vehicle rollover judging means includes a rollover form judging means for discriminating a rollover form,
The vehicle rollover judgment system (100) according to claim 1 or 2, wherein rollover judgment is performed for each rollover form determined by the rollover form determination means.
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