JP5012838B2

JP5012838B2 - 後突検出システム

Info

Publication number: JP5012838B2
Application number: JP2009053003A
Authority: JP
Inventors: 公也川副
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2009-03-06
Filing date: 2009-03-06
Publication date: 2012-08-29
Anticipated expiration: 2029-03-06
Also published as: JP2010202161A

Description

本発明は、車両の後部における衝突を検出するための後突検出システムに関するものである。

従来、車両の後部における衝突を検出するための後突検出システムとして、前後加速度センサおよび車両の後端部に設けられたセンサを利用して後突を検出するものが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。

特開２００５−２５４９２１号公報米国特許第７４３４８３４号明細書

本発明は、前後加速度センサおよび車両の後端部に設けられたセンサを用いる方法以外の新規な方法で後突を検出することを目的とする。

上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、車両（１０）に搭載され、前記車両（１０）の後部における衝突を検出するための後突検出システムについてのものである。この後突検出システムは、車両（１０）の左側部に取り付けられた左側センサ（３）と、車両（１０）の右側部に取り付けられた右側センサ（４）と、左側センサ（３）の出力および右側センサ（４）の出力を取得するＥＣＵ（６）と、を備え、ＥＣＵ（６）は、左側センサ（３）の出力に基づく左側センサ（３）の右方向への加速度が第１の負の閾値（ＴＬ）より小さく、かつ、右側センサ（４）の出力に基づく右側センサ（４）の左方向への加速度が第２の負の閾値（ＴＲ）より小さい場合に、車両（１０）の後部において衝突が発生したと判定することを特徴とする。

このような後突の検出の原理について説明する。図２に示す通り、車両（１０）の後部に物体が衝突すると、その衝突の瞬間に車両（１０）の側部が幅方向に膨らむ。本発明においては、この膨らみを左側センサ（３）および右側センサ（４）を利用して検出している。このように、後突時の車両（１０）の幅方向の膨らみを利用することで、従来にない新規な方法で後突を検出することができる。

また、請求項２に記載のように、ＥＣＵ（６）は、左側センサ（３）の出力に基づいて、車両（１０）の左側面における衝突の発生を検出し、また、右側センサ（４）の出力に基づいて、車両（１０）の右側面における衝突の発生を検出するようになっていてもよい。

このようになっていることで、後突検出用の左側センサ（３）および右側センサ（４）は、側突検出用のセンサを兼ねるようになる。このようにすることで、後突検出のセンサとして、側突検出用のセンサを流用することができるので、後突検出専用のセンサを設ける必要がなく、低コストで後突検出を実現することができる。

また、請求項３に記載のように、ＥＣＵ（６）は、左側センサ（３）の出力に基づく左側センサ（３）の右方向への加速度が第１の正の閾値（Ｘ）より大きいことに基づいて、車両（１０）の左側面において衝突が発生したと判定し、また、右側センサ（４）の出力に基づく前記右側センサ（４）の左方向への加速度が第２の正の閾値（Ｙ）より大きいことに基づいて、車両（１０）の右側面において衝突が発生したと判定してもよい。

この場合、第１の負の閾値（ＴＬ）の絶対値は、第１の正の閾値（Ｘ）よりも小さく、第２の負の閾値（ＴＲ）の絶対値は、第２の正の閾値（Ｙ）よりも小さくなっていてもよい。

本発明においては、左側センサ（３）および右側センサ（４）による後突の検出は、後突による前後方向の加速度に起因して二次的に発生する左右方向の膨らみを利用している。したがって、同程度の衝撃の衝突であっても、側突時に左側センサ（３）および右側センサ（４）が検出する幅方向加速度の大きさに比べ、後突時に左側センサ（３）および右側センサ（４）が検出する幅方向加速度の大きさは小さい。したがって、上記のように、第１の負の閾値（ＴＬ）の絶対値を第１の正の閾値（Ｘ）よりも小さく、第２の負の閾値（ＴＲ）の絶対値を第２の正の閾値（Ｙ）よりも小さくすることで、より確実に後突を検出することができる。

なお、上記および特許請求の範囲における括弧内の符号は、特許請求の範囲に記載された用語と後述の実施形態に記載される当該用語を例示する具体物等との対応関係を示すものである。

本発明の実施形態に係る側突・後突検出システムの構成を示す図である。車両１０の後部に物体１１が衝突する場面を示す図である。後突時に後部左側突センサが検出する加速度３１および後部右側突センサが検出する加速度４１の一例を示すグラフである。ＥＣＵ６の機能構成を示す図である。後突検出のための処理の内容を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について説明する。図１に示すように、本実施形態に係る側突・後突検出システム（後突検出システムの一例に相当する）は、車両１０に搭載され、車両１０の左右の側面における衝突（すなわち側突）、および、車両１０の後部における衝突（すなわち、後突）を検出し、その検出に応じて乗員を保護するためのシステムである。

この側突・後突検出システムは、前部左側突センサ１、前部右側突センサ２、後部左側突センサ３（左側センサの一例に相当する）、後部右側突センサ４（右側センサの一例に相当する）、乗員保護装置５、およびＥＣＵ６を有している。

前部左側突センサ１は、車両１０のボディのうち、前部左側座席付近に取り付けられた加速度センサであって、自らにかかる幅方向加速度を検出し、検出した幅方向加速度に応じた信号をＥＣＵ６に出力するようになっている。ここで、幅方向加速度とは、車両１０の幅方向の加速度をいう。前部左側突センサ１の取り付け位置としては、例えば、左側のセンターピラー（Ｂピラー）がある。

前部右側突センサ２は、車両１０のボディのうち、前部右側座席付近に取り付けられた加速度センサであって、自らにかかる幅方向加速度を検出し、検出した幅方向加速度に応じた信号をＥＣＵ６に出力するようになっている。前部右側突センサ２の取り付け位置としては、例えば、右側のセンターピラー（Ｂピラー）がある。

後部左側突センサ３は、車両１０のボディのうち、後部左側座席付近に取り付けられた加速度センサであって、自らにかかる幅方向加速度を検出し、検出した幅方向加速度に応じた信号をＥＣＵ６に出力するようになっている。後部左側突センサ３の取り付け位置としては、例えば、左側のリアピラー（Ｃピラー）がある。

後部右側突センサ４は、車両１０のボディのうち、後部右側座席付近に取り付けられた加速度センサであって、自らにかかる幅方向加速度を検出し、検出した幅方向加速度に応じた信号をＥＣＵ６に出力するようになっている。後部右側突センサ４の取り付け位置としては、例えば、右側のリアピラー（Ｃピラー）がある。

これら側突センサ１〜４のうち、前部左側突センサ１と後部左側突センサ３は、車両１０の左側面における衝突を検出するための加速度センサであり、前部右側突センサ２と後部右側突センサ４は、車両１０の右側面における衝突を検出するための加速度センサである。

乗員保護装置５は、側突または後突から乗員を保護するためのアクチュエータ群である。より具体的には、乗員保護装置５は、側突から乗員を保護するためのアクチュエータとして、周知のサイドエアバッグ、カーテンエアバッグ、シートベルトプリテンショナー等を含んでいる。

また乗員保護装置５は、後突から乗員を保護するためのアクチュエータとして、周知の後突用エアバックおよびヘッドレスト駆動装置を有している。ヘッドレスト駆動装置は、後突が発生した際に、車両１０の各座席のヘッドレストを前方または前方斜め上方に移動させる装置である。

ＥＣＵ６は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備えたマイクロコンピュータであり、ＣＰＵがＲＯＭ中のプログラムをＲＡＭに読み出して実行し、その実行の際に側突センサ１〜４の出力を取得し、乗員保護装置５を制御することで、各種処理を実現する。

より具体的には、ＥＣＵ６は、側突センサ１〜４からの出力に基づいて、車両の側突の発生および後突の発生を検出し、側突の発生を検出した場合には、乗員保護装置５のうち、側突から乗員を保護するための上述のアクチュエータを作動させ、後突の発生を検出した場合には、後突から乗員を保護するための上述のアクチュエータを作動させる。

以下、側突・後突検出システムにおける、側突および後突の検出について詳細に説明する。まず側突の検出について説明する。ＥＣＵ６は、側突センサ１〜４からの出力に基づいて、側突の発生の有無を判定する。

具体的には、側突センサ１〜４のそれぞれについて、当該センサの出力から得た幅方向加速度に対して積分処理、ローパスフィルタ処理等を行うことで、幅方向加速度の時間変動を平滑化する。これにより、側突センサ１〜４の出力からノイズ成分が除去される。

そして、平滑化後の幅方向加速度のうち、前部左側突センサ１からの出力に基づく幅方向加速度が所定の閾値Ｐを超えたか、あるいは、後部左側突センサ３からの出力に基づく幅方向加速度が所定の閾値Ｘを超えた場合は、車両１０の左側面において衝突が発生したと判定する。すなわち、車両１０の左側における側突を検出する。

また、平滑化後の幅方向加速度のうち、前部右側突センサ２からの出力に基づく幅方向加速度が所定の閾値Ｑを超えたか、あるいは、後部右側突センサ４からの出力に基づく幅方向加速度が所定の閾値Ｙを超えた場合は、車両１０の右側面において衝突が発生したと判定する。すなわち、車両１０の右側における側突を検出する。

これら側突検出のための閾値Ｐ、Ｑ、Ｘ、Ｙは、正の値である。また、側突センサ１〜４の出力から得た幅方向加速度の正負は、以下のようになっている。すなわち、前部左側突センサ１および後部左側突センサ３の出力から得た幅方向加速度は、車両１０の右方向を正の方向とし、前部右側突センサ２および後部右側突センサ４の出力から得た幅方向加速度は、車両１０の左方向を正の方向とする。つまり、車両１０の幅方向において車両１０が凹む方向が、幅方向加速度の正方向となる。

次に、後突の検出について説明する。まず、後突の検出の原理について説明する。図２に示す通り、車両１０の後部に物体１１が衝突すると、その衝突の瞬間に車両１０の側部が幅方向に膨らむ。すると、図３のグラフに示すように、後部左側突センサ３の出力に基づく幅方向加速度３１が負の値になり、後部右側突センサ４の出力に基づく幅方向加速度４１も同様に負の値になる。なお、図３のグラフにおいては、右方向が時間を示し、上方向が正の加速度を示している。

ＥＣＵ６は、このような車両１０の物理的特性を利用して、後部左側突センサ３および後部右側突センサ４の出力に基づいて、後突の発生の有無を判定する。図４に、後突検出のためのＥＣＵ６の作動を、機能別に分けて示す。

この図に示すように、ＥＣＵ６は、演算処理６１において、後部左側突センサ３からの出力に基づく幅方向加速度を、側突検出の場合と同様に平滑化し、演算処理６２において、後部右側突センサ４からの出力に基づく幅方向加速度を、側突検出の場合と同様に平滑化する。

また、判定処理６３において、演算処理６１によって平滑化された後部左側面の幅方向加速度が、閾値ＴＬ（図３参照）より小さいか否かを判定する。また、判定処理６４において、演算処理６２によって平滑化された後部右側面の幅方向加速度が、閾値ＴＲ（図３参照）より小さいか否かを判定する。

そして、アンド処理６５において、判定処理６３、６４の両方の判定結果が肯定的であったか否かを判定し、両方が肯定的であったときにのみ、後突検出処理６６で後突が発生したと判定する。

ここで、閾値ＴＬおよび閾値ＴＲについて説明する。閾値ＴＬおよび閾値ＴＲは、共に負の値である。これは、後突時に車両１０の左側面が左側に膨らむと同時に車両１０の右側面が右側に膨らむことを検出するためである。閾値ＴＬおよび閾値ＴＲの値は互いに同じであってもよいし異なっていてもよい。

また、閾値ＴＬの絶対値は、側突判定時の後部左側突センサ３についての閾値Ｘ（正値）よりも小さく、また、閾値ＴＲの絶対値は、側突判定時の後部右側突センサ４についての閾値Ｙ（正値）よりも小さい。

後部左側突センサ３および後部右側突センサ４による後突の検出は、後突による車両１０の前後方向の加速度ではなく、前後方向の加速度に起因して二次的に発生する左右方向の膨らみを利用する。したがって、同程度の衝撃の衝突であっても、側突時に後部左側突センサ３および後部右側突センサ４が検出する幅方向加速度の大きさに比べ、後突時に後部左側突センサ３および後部右側突センサ４が検出する幅方向加速度の大きさは小さい。したがって、上記のように閾値の大小関係を設定することで、高い確度で後突を検出することができる。

図４に示したような機能を実現するために、ＥＣＵ６は、図５に示すような処理を繰り返し（例えば１ミリ秒毎に）実行する。そして、各回の実行において、後部左側突センサ３からの出力に基づく幅方向加速度ＧＲＬがＴＬ（負値）より小さく（ステップ１１０）、かつ後部右側突センサ４からの出力に基づく幅方向加速度ＧＲＲがＴＲ（負値）より小さい場合に限り、後突が発生したと判定する。すなわち、後突を検出する。

このように、後突による車両１０の幅方向への膨らみを利用することで、センサとしては後部左側突センサ３、後部右側突センサ４のみを用いて従来にない新規な方法で後突を検出することができる。

そして、後突検出のセンサとして、側突検出用のセンサを流用することができるので、後突検出専用のセンサを別途設ける必要がなく、低コストで後突検出を実現することができる。

（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の範囲は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の各発明特定事項の機能を実現し得る種々の形態を包含するものである。

例えば、ＥＣＵ６は、側突の発生を検出してから所定の期間（例えば、１秒間）は、後突の検出を禁止するようになっていてもよい。これは、側突の発生直後においては、誤って後突が発生したと判定してしまう可能性があるからである。

なぜなら、側突の衝撃力は、車両１０の衝突側（右側、または左側）よりも遅れて反対側（すなわち、右側および左側のうち、衝突側とは反対の側）に到達する。したがって、例えば、車両１０の右側で衝突が発生した場合、車両１０の左側に衝撃力が伝わって左側が外に膨らむ方向（すなわち左方向）に加速した時点において、右側においては、衝突の揺り戻しによって外に膨らむ方向（すなわち右方向）に加速している場合があるからである。

このように、側突の発生を検出してから所定の期間は後突の検出を禁止することで、側突の直後に後突の発生を誤検出してしまう可能性が低下する。このような効果は、側突発生時に後突用の乗員保護装置を作動させるべきでない場合に有益である。

また例えば、上記実施形態においては、後突検出の際に、後部左側突センサ３および後部右側突センサ４の出力に基づく幅方向加速度を用いて後突検出を行っているが、後部左側突センサ３および後部右側突センサ４の代わりに、それぞれ前部左側突センサ１および前部右側突センサ２を用いてもよい。この場合、前部左側突センサ１が左側センサの一例に相当し、前部右側突センサ２が右側センサの一例に相当する。後部の側突センサ３、４の設置された位置の方が、後突の際により大きく幅方向に膨らむが、前部の側突センサ１、２が設置された位置でも、後突の際に幅方向に膨らむ。

また、後部左側突センサ３、後部右側突センサ４の代わりに、幅方向の位置を検出する変位センサを用いてもよい。このような変位センサの出力からも、車両１０の左右側面における幅方向の加速度を検出することができる。すなわち、後突検出のためには、幅方向加速度を検出することができるような物理量を出力するセンサであれば、どのようなセンサであってもよい。

また、上記実施形態においては、後突検出に用いられる後部左側突センサ３および後部右側突センサ４が、側突検出に用いられているが、後部左側突センサ３および後部右側突センサ４が後突検出のみに用いられるようになっていてもよい。

また、上記実施形態においては、後突検出のために用いるセンサは、左右の側突センサのみであるが、左右の側突センサに加え、車両１０の前後方向の加速度を検出する前後加速度センサを用いてもよい。

１前部左側突センサ
２前部右側突センサ
３後部左側突センサ
４後部右側突センサ
５乗員保護装置
６ＥＣＵ
１０車両

Claims

車両（１０）に搭載され、前記車両（１０）の後部における衝突を検出するための後突検出システムであって、
前記車両（１０）の左側部に取り付けられた左側センサ（３）と、
前記車両（１０）の右側部に取り付けられた右側センサ（４）と、
前記左側センサ（３）の出力および前記右側センサ（４）の出力を取得するＥＣＵ（６）と、を備え、
前記ＥＣＵ（６）は、前記左側センサ（３）の出力に基づく前記左側センサ（３）の右方向への加速度が第１の負の閾値（ＴＬ）より小さく、かつ、前記右側センサ（４）の出力に基づく前記右側センサ（４）の左方向への加速度が第２の負の閾値（ＴＲ）より小さい場合に、前記車両（１０）の後部において衝突が発生したと判定することを特徴とする後突検出システム。
前記ＥＣＵ（６）は、前記左側センサ（３）の出力に基づいて、前記車両（１０）の左側面における衝突の発生を検出し、また、前記右側センサ（４）の出力に基づいて、前記車両（１０）の右側面における衝突の発生を検出することを特徴とする請求項１に記載の後突検出システム。
前記ＥＣＵ（６）は、前記左側センサ（３）の出力に基づく前記左側センサ（３）の右方向への加速度が第１の正の閾値（Ｘ）より大きいことに基づいて、前記車両（１０）の左側面において衝突が発生したと判定し、また、前記右側センサ（４）の出力に基づく前記右側センサ（４）の左方向への加速度が第２の正の閾値（Ｙ）より大きいことに基づいて、前記車両（１０）の右側面において衝突が発生したと判定し、
前記第１の負の閾値（ＴＬ）の絶対値は、前記第１の正の閾値（Ｘ）よりも小さく、前記第２の負の閾値（ＴＲ）の絶対値は、前記第２の正の閾値（Ｙ）よりも小さいことを特徴とする請求項２に記載の後突検出システム。