JP5248411B2

JP5248411B2 - 衝突判定装置

Info

Publication number: JP5248411B2
Application number: JP2009126732A
Authority: JP
Inventors: 達也石崎; 一男松田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2009-05-26
Filing date: 2009-05-26
Publication date: 2013-07-31
Anticipated expiration: 2029-05-26
Also published as: JP2010274699A

Description

この発明は、車両に設けた加速度センサからの検出信号に応じて衝突を判定する衝突判定装置に関する。

従来、車両の前部に設けた加速度センサ（衝突センサ）からの検出信号に応じて衝突を判定してエアバッグ等の衝突安全装置を作動させる衝突判定装置において、衝突センサの取付角度と車体角度とをそれぞれ検出し、これら両角度の差から車体に対する衝突センサの取付角度のずれを検出してこれを乗員に知らせるようにしたものがある（例えば、特許文献１，２参照。）。

特開平５−２１３１５０号公報特開２００６−２４８２７０号公報

ところで、上記従来の技術では、衝突センサを取り付けた車体部品が低速衝突時等に変形して衝突センサの取付角度にずれが生じた場合に警報を出すことはできるものの、取付角度がずれた衝突センサでは車両に発生する加速度を正しく検出することができず、正常な衝突判定を継続することができなくなるため、衝突センサが関わる衝突判定を停止させる等の対応が必要であった。

そこでこの発明は、車両に設けた衝突用加速度センサからの検出信号に応じて衝突を判定する衝突判定装置において、衝突用加速度センサの取付角度がずれた際にも正常な衝突判定を継続可能とすることを目的とする。

上記課題の解決手段として、請求項１に記載した発明は、車両の前部に衝突時の加速度を検出する衝突用加速度センサ（例えば実施例の衝突用加速度センサ１ａ）を設けると共に、該衝突用加速度センサの取付角度を検出する取付角度用加速度センサ（例えば実施例の取付角度用加速度センサ１ｂ）を設け、該取付角度用加速度センサからの信号による前記衝突用加速度センサの取付角度が感度切替用閾値より大きい場合、該衝突用加速度センサにより検出したデータを「１」より大きい値である加速度係数を乗じて変化させて衝突判定を行い、前記取付角度が警報用閾値よりも大きい場合、システムが正しく機能しない旨の警報を行うことを特徴とする。
請求項２に記載した発明は、車両の前部に衝突時の加速度を検出する衝突用加速度センサ（例えば実施例の衝突用加速度センサ１ａ）を設けると共に、該衝突用加速度センサの取付角度を検出する取付角度用加速度センサ（例えば実施例の取付角度用加速度センサ１ｂ）を設け、該取付角度用加速度センサからの信号による前記衝突用加速度センサの取付角度が感度切替用閾値より大きい場合、衝突判定に使用する衝突判定閾値を通常時より小さい値に変化させ、前記取付角度が警報用閾値よりも大きい場合、システムが正しく機能しない旨の警報を行うことを特徴とする。

この発明によれば、前記衝突用加速度センサの取付角度のずれ（傾き角度）が所定の閾値よりも大きい場合に、衝突用加速度センサにより検出したデータを変化させて衝突判定を行う、あるいは衝突判定に使用する閾値をセンサ傾斜時のそれに切り替えることで、正常な衝突判定を継続させることができる。
すなわち、衝突用加速度センサの取付角度がずれた場合、本来検出したい加速度方向（車両前後方向）に対して衝突用加速度センサの感度方向がずれるため、該衝突用加速度センサが検出する加速度は、その取付角度が正常な場合（通常時）に検出される加速度に対して小さくなる。そこで、衝突用加速度センサの取付角度が所定値以上ずれたことを検出したときには、該衝突用加速度センサが検出した加速度値に「１」よりも大きい所定の係数を乗算した補正加速度値で衝撃の大きさを計算したり、あるいは衝突判定における衝撃レベル閾値を通常時よりも小さくする等の動作によって、衝突判定の感度を切り替えてこれを正常に継続させることができる。

この発明の実施例における衝突安全装置の衝突センサの取付状態を示す説明図であり、（ａ）は正常な車体部品に取り付けられた状態を、（ｂ）は変形した車体部品に取り付けられた状態をそれぞれ示す。この発明の第一、第二実施例における衝突判定装置を含む衝突安全システムの構成図である。上記第一実施例における衝突安全装置のＥＣＵでの処理を示すフローチャート図である。上記第二実施例における衝突安全装置のＥＣＵでの処理を示すフローチャート図である。この発明の第三実施例における衝突安全装置を含む衝突安全システムの構成図である。上記第三実施例における衝突安全装置のＥＣＵで加速度係数を決定する際に用いるセンサ傾き角度と加速度係数との関係を示すマップ図である。上記第三実施例における衝突安全装置のＥＣＵでの処理を示すフローチャート図である。

以下、この発明の実施例について図面を参照して説明する。

図１〜３はこの発明を車両のエアバッグシステムに適用した例を示す。図１に示すように、車両前端部のバンパー４Ａ内部にはバンパービーム４（エネルギー吸収部材）が設けられ、例えばこのバンパービーム４の下面に衝突センサ１が取り付けられる。
図２を参照し、衝突センサ１からの検出信号はＥＣＵ２に出力され、該ＥＣＵ２にて衝突判定が行われる。その結果、衝突と判定された場合には、ＥＣＵ２から衝突安全装置３（例えばエアバッグ装置等の乗員保護装置やポップアップフード等の歩行者保護装置）に作動信号が出力される。

衝突センサ１内には、衝突用加速度センサ１ａ及び取付角度用加速度センサ１ｂ（取付状態検出装置）が設けられ、これら各加速度センサ１ａ，１ｂからの出力信号がそれぞれＥＣＵ２に出力される。
衝突用加速度センサ１ａは、感度方向を車両前後方向に一致させて５０Ｇ程度の加速度を検出する加速度センサであり、車体前部に衝撃荷重が作用した場合にこれを検出する。
一方、取付角度用加速度センサ１ｂは、１Ｇ程度の加速度を検出する１軸の加速度センサであり、感度方向は車両前後方向に一致し、前方を正とするようにして衝突センサ１内に内蔵される。

取付角度用加速度センサ１ｂは、例えば低速の衝突等によりバンパービーム４が変形し、衝突センサ１（衝突用加速度センサ１ａ）の取付角度にずれが生じた場合にこれを検出する。この検出結果は、ＥＣＵ２において衝突用加速度センサ１ａのデータを用いた衝突判定に関して判定の感度を変化させる処理に用いられる。

ＥＣＵ２は、衝突が発生したか否かを判定する衝突判定部２ａと、車両前後方向に対する車体の傾斜角度を検出する車体角度用加速度センサ２ｂと、衝突センサ１が車体に対して傾斜しているか否かを判定するセンサ傾斜判定部２ｃと、取付角度用加速度センサ１ｂ及び車体角度用加速度センサ２ｂが検出する傾斜角度の差（初期補正値）を演算する初期補正値演算部２ｄと、該初期補正値演算部２ｄが演算した初期補正値を記憶する初期補正値メモリ２ｅと、を備える。

衝突判定部２ａは、衝突用加速度センサ１ａ及びセンサ傾斜判定部２ｃからの出力信号に基づいて衝突の有無を判定し、衝突が発生したと判定した場合には前記衝突安全装置３に作動信号を出力する。
車体角度用加速度センサ２ｂは前記取付角度用加速度センサ１ｂと同様、１Ｇ程度の加速度を検出する１軸の加速度センサであり、感度方向は車両前後方向に一致し、前方を正とするようにしてＥＣＵ２内に内蔵される。

センサ傾斜判定部２ｃは、取付角度用加速度センサ１ｂが検出する部品傾斜、及び車体角度用加速度センサ２ｂが検出する車体傾斜、並びに初期補正値メモリ２ｅからの初期補正値に基づいて、衝突センサ１が傾いているか否かの判定を行う。

センサ傾斜判定部２ｃは、取付角度用加速度センサ１ｂ及び車体角度用加速度センサ２ｂからの出力信号並びに初期補正値メモリ２ｅからの初期補正値に基づき衝突センサ１の傾きを演算するセンサ傾斜演算部２ｃａと、該センサ傾斜演算部２ｃａの演算結果と警報作動用閾値とを比較する警報用閾値比較部２ｃｂと、センサ傾斜演算部２ｃａの演算結果と感度切替用閾値とを比較する感度切替用閾値比較部２ｃｃとを備える。警報用閾値比較部２ｃｂは、前記警報作動用閾値との比較結果に応じて警報手段５に作動信号を出力し、感度切替用閾値比較部２ｃｃは、前記感度切替用閾値との比較結果を前記衝突判定部２ａに出力する。

警報用閾値比較部２ｃｂは、センサ傾斜演算部２ｃａの演算結果が警報作動用閾値よりも大きいと判断した場合には、警報手段５に作動信号を出力し、運転者に衝突センサ１の取付状態が異常でありシステムが正しく機能しない旨の警報を行う。この警報は、アラームのような音声の警報に限らず、メータパネル等への警告表示であったり、音声及び表示の組み合わせであってもよい。

初期補正値演算部２ｄは、車両製造後の最初の電源オン時や主に車両補修後等の電源オン時等に外部演算命令手段６から演算命令信号が出力されたときに、取付角度用加速度センサ１ｂ及び車体角度用加速度センサ２ｂが検出する傾斜角度の差を演算する。

初期補正値演算部２ｄには、電源オフ後も記憶可能な初期補正値メモリ２ｅが接続され、この初期補正値メモリ２ｅに前記初期補正値演算部２ｄが演算した傾斜角度差が初期補正値として記憶されて、前記センサ傾斜演算部２ｃａでの補正値として利用される。なお、初期補正値演算部２ｄが前記傾斜角度差を演算するのは、車両製造後の最初の電源オン時や主に車両補修後等の電源オン時等に、外部通信装置やスイッチ等の外部演算命令手段６から演算命令信号が出力されたときに限られる。

次に、図３のフローチャートを参照し、この実施例の衝突判定装置のＥＣＵ２で行われる処理について説明する。
まず、ステップＳ１において、センサ傾斜演算部２ｃａが取付角度用加速度センサ１ｂの出力「Ｇｓ」及び車体角度用加速度センサ２ｂの出力「Ｇｃ」をそれぞれ読み込んだ後、ステップＳ２において、衝突センサ１（衝突用加速度センサ１ａ）の取付角度「θｓ」の計算を式「θｓ＝ｓｉｎ^−１（Ｇｓ）」にて行うと共に、ステップＳ３において、車体角度「θｃ」の計算を式「θｃ＝ｓｉｎ^−１（Ｇｃ）」にて行う。

次いで、ステップＳ４において、センサ傾斜演算部２ｃａがさらに初期補正値「θｈ」を読み込み、ステップＳ５において、衝突センサ１（衝突用加速度センサ１ａ）の傾き角度（センサ傾き角度）「θ」の計算を式「θ＝｜θｃ−θｓ―θｈ｜」にて行う。

すなわち、衝突センサ１（取付角度用加速度センサ１ｂ）及び車体角度用加速度センサ２ｂが共に車体に対して傾くことなく正常に取り付けられている場合には、路面の傾斜等があっても両加速度センサ１ｂ，２ｂが同じだけの重力加速度成分を検出してこれらの間の加速度差が「０」になり、かつ車両走行時等においても両加速度センサ１ｂ，２ｂが同じだけの車両前後方向の加速度成分を検出してこれらの間の加速度差が「０」になる。つまり、衝突センサ１の車体に対する傾きがないものとして検出される。

一方、衝突センサ１（取付角度用加速度センサ１ｂ）と車体角度用加速度センサ２ｂとの間に相対的な傾きがあると、これらの間の加速度差は「０」にはならないが、前記相対的な傾きが両加速度センサ１ｂ，２ｂの取付初期（車両製造直後や車両補修直後等）に生じたものであれば、これを前記加速度差から前記初期補正値を差し引くことでキャンセルでき、両加速度センサ１ｂ，２ｂの取付初期以降に生じた衝突センサ１の傾きのみを検出できる。

次いで、ステップＳ６に進み、警報用閾値比較部２ｃｂにて、前記センサ傾き角度「θ」が警報用閾値より大きいか否かの判定（比較）を行う。この判定結果がＹＥＳの場合（センサ傾き角度が警報用閾値より大きい場合）には、ステップＳ７に進み、警報用閾値比較部２ｃｂが警報手段５に作動信号を出力した後、ステップＳ８に進み、次に感度切替用閾値比較部２ｃｃにて、前記センサ傾き角度「θ」が感度切替用閾値より大きいか否かの判定（比較）を行う。なお、ステップＳ６の判定結果がＮＯの場合（センサ傾き角度が警報用閾値以下の場合）には、ステップＳ７を飛ばして直接ステップＳ８に進む。

ステップＳ８の判定結果がＹＥＳの場合（センサ傾き角度が感度切替用閾値よりも大きい場合）には、ステップＳ９に進み、衝突判定部２ａが衝突判定閾値をセンサ傾斜時用閾値に切り替えた上で、ステップＳ１０に進み、衝突判定部２ａにて衝突判定を実施する。なお、ステップＳ８の判定結果がＮＯの場合（センサ傾き角度が感度切替用閾値以下の場合）には、ステップＳ９を飛ばして直接ステップＳ１０に進む。

すなわち、衝突センサ１（衝突用加速度センサ１ａ）の取付角度がずれた場合、本来検出したい加速度方向（車両前後方向）に対して衝突用加速度センサ１ａの感度方向がずれるため、該衝突用加速度センサ１ａが検出する加速度は、その取付角度が正常な場合（通常時）に検出される加速度に対して、「ｃｏｓθ」（「θ」は衝突用加速度センサ１ａの傾き角度であり、センサ傾斜演算部２ｃａが演算した角度（センサ傾き角度）である。）を乗算した値となる。このため、取付角度がずれた状態の衝突用加速度センサ１ａが検出する加速度は、取付状態が正常な場合のそれに対して小さくなる。

そこで、前記センサ傾き角度「θ」が所定の閾値よりも大きい場合には、警報用閾値比較部２ｃｂが警報手段５に作動信号を出力すると共に、衝突判定部２ａが衝突判定閾値をセンサ傾斜時のそれに切り替えることで、衝突用加速度センサ１ａが検出する加速度が小さくなることに対応した正常な衝突判定を継続できる。

衝突用加速度センサ１ａの取付角度が所定値以上ずれたことを検出したときには、衝突判定における衝撃レベル閾値を通常時よりも小さくする（「ｃｏｓθ」を乗算する等）ことで、衝突判定の感度を切り替える。このとき、前記係数を取付角度のずれ量に応じて変化させることで、より正確に衝突判定を実施できることはいうまでもない。

このように、感度切替用閾値比較部２ｃｃから感度切替信号が出力された場合、つまり衝突センサ１が車体に対して所定値よりも大きく傾いていると判断された場合には、通常時よりも低い値に変化させたセンサ傾斜時用閾値を用いて衝突判定を行うことで、衝突センサ１が車体に対して傾いたために実際の車両前後方向の加速度に対して検出レベルが小さくなることを補うことができる。

以上説明したように、上記実施例における衝突判定装置は、車両の前部に衝突時の加速度を検出する衝突用加速度センサ１ａを設けると共に、該衝突用加速度センサ１ａの取付角度を検出する取付角度用加速度センサ１ｂを設け、該取付角度用加速度センサ１ｂからの信号により前記衝突用加速度センサ１ａの取付角度のずれが検出された場合、衝突判定に使用する閾値を変化させるものである。
具体的には、前記衝突用加速度センサ１ａの取付角度のずれが検出された場合、前記閾値を通常時より小さい値に変化させるものである。

この構成によれば、前記衝突用加速度センサ１ａの取付角度のずれ（傾き角度）が所定の閾値よりも大きい場合に、衝突判定に使用する閾値をセンサ傾斜時のそれに切り替えることで、正常な衝突判定を継続させることができる。

次に、この発明の第二実施例について図１，２を援用し図４を参照して説明する。
この実施例は、前記第一実施例に対して、ＥＣＵ２での処理における感度切替用閾値比較部２ｃｃから感度切替信号が出力されたときの衝突判定部２ａの動作のみ異なるもので、前記実施例と同一部分に同一符号を付してその説明を省略する。

衝突判定部２ａでは、感度切替信号が出力されると、衝突用加速度センサ１ａから出力された加速度データに対して加速度係数（「１」よりも大きい値）を乗算した上で衝突判定を行う。これにより、第一実施例と同様、衝突センサ１が車体に対して傾いたために実際の車両前後方向の加速度に対して検出レベルが小さくなることが補われる。

この実施例におけるＥＣＵ２での処理は、図３のステップＳ９に代わり図４のステップＳ９’を実施する点でのみ異なる。
具体的には、ステップＳ８の判定結果がＹＥＳの場合（センサ傾き角度が感度切替用閾値よりも大きい場合）には、ステップＳ９’に進み、衝突判定部２ａが衝突用加速度センサ１ａからの出力を「１」よりも大きい値である加速度係数「Ｋ_Ｇ」と乗算した上で、ステップＳ１０に進み、衝突判定部２ａにて衝突判定を実施する。なお、ステップＳ８の判定結果がＮＯの場合（センサ傾き角度が感度切替用閾値以下の場合）には、ステップＳ９’を飛ばして直接ステップＳ１０に進む。

すなわち、取付角度がずれた状態の衝突用加速度センサ１ａが検出する加速度は、取付状態が正常な場合のそれに対して小さくなるため、前記センサ傾き角度が所定の閾値よりも大きい場合には、衝突判定部２ａが衝突用加速度センサ１ａからの出力を「１」よりも大きい加速度係数「Ｋ_Ｇ」と乗算することで、衝突用加速度センサ１ａが検出する加速度が小さくなることに対応した正常な衝突判定を継続できる。

つまり、衝突用加速度センサ１ａの取付角度が所定値以上ずれたことを検出したときには、該衝突用加速度センサ１ａが検出した加速度値に所定の係数（「１」よりも大きい値、例えば「１／ｃｏｓθ」）を乗算した補正加速度値を用いることで、衝突判定の感度を切り替える。

このように、感度切替用閾値比較部２ｃｃから感度切替信号が出力された場合、つまり衝突センサ１が車体に対して所定値よりも大きく傾いていると判断された場合には、衝突用加速度センサ１ａが検出した加速度値を通常時よりも大きい値に変化させて衝撃の大きさを計算することで、衝突センサ１が車体に対して傾いたために実際の車両前後方向の加速度に対して検出レベルが小さくなったことを補うことができる。

以上説明したように、上記実施例における衝突判定装置は、車両の前部に衝突時の加速度を検出する衝突用加速度センサ１ａを設けると共に、該衝突用加速度センサ１ａの取付角度を検出する取付角度用加速度センサ１ｂを設け、該取付角度用加速度センサ１ｂからの信号により前記衝突用加速度センサ１ａの取付角度のずれが検出された場合、該衝突用加速度センサ１ａにより検出したデータを変化させて衝突判定を行うものである。
具体的には、前記衝突用加速度センサ１ａの取付角度のずれが検出された場合、該衝突用加速度センサ１ａにより検出したデータを「１」より大きい値を乗じて変化させるものである。

この構成によれば、前記衝突用加速度センサ１ａの取付角度のずれ（傾き角度）が所定の閾値よりも大きい場合に、衝突用加速度センサ１ａにより検出したデータを変化させて衝突判定を行うことで、第一実施例と同様、正常な衝突判定を継続させることができる。

次に、この発明の第三実施例について図５，６，７を参照して説明する。
この実施例は、前記第二実施例に対して、感度切替用閾値比較部２ｃｃに代わり加速度係数決定部２ｃｄを有する点、及びＥＣＵ２での処理において加速度係数決定部２ｃｄが図６のマップを用いて加速度係数「Ｋ_Ｇ」を決定する点でのみ異なるもので、前記実施例と同一部分に同一符号を付してその説明を省略する。

加速度係数決定部２ｃｄでは、センサ傾斜演算部２ｃａが演算したセンサ傾き角度「θ」を基に、図６に示すセンサ傾き角度−加速度係数ＭＡＰを参照することで、「１」よりも大きい値である加速度係数「Ｋ_Ｇ」を決定する。なお、センサ傾き角度−加速度係数ＭＡＰは、センサ傾き角度「θ」が所定値よりも小さい場合には加速度係数「Ｋ_Ｇ」を「１」とし、そこからセンサ傾き角度「θ」が大きくなるほど加速度係数「Ｋ_Ｇ」を大きくするように設定される。

衝突判定部２ａでは、衝突用加速度センサ１ａから出力された加速度データに前記マップから求めた加速度係数「Ｋ_Ｇ」を乗算した上で衝突判定を行う。これにより、前記第二実施例と同様、衝突センサ１が車体に対して傾いたために実際の車両前後方向の加速度に対して検出レベルが小さくなることが補われる。

この実施例におけるＥＣＵ２での処理は、図４のステップＳ８に代わり図７のステップＳ８’を実施する点でのみ異なる。
具体的には、ステップＳ７にて所定の警報出力を行った後、又はステップＳ６の判定結果がＮＯの場合（センサ傾き角度が警報用閾値以下の場合）には、ステップＳ８’に進み、センサ傾き角度−加速度係数ＭＡＰを参照して加速度係数「Ｋ_Ｇ」を決定する。
その後、ステップＳ９’に進み、衝突判定部２ａが衝突用加速度センサ１ａからの出力をステップＳ８’で決定した「１」よりも大きい値である加速度係数「Ｋ_Ｇ」と乗算した上で、ステップＳ１０に進み、衝突判定部２ａにて衝突判定を実施する。

つまり、衝突用加速度センサ１ａの取付角度が所定値以上ずれたことを検出したときには、該衝突用加速度センサ１ａが検出した加速度値に所定の係数（センサ傾き角度−加速度係数ＭＡＰから得られる「１」よりも大きい加速度係数「Ｋ_Ｇ」、例えば「１／ｃｏｓθ」）を乗算した補正加速度値を用いることで、衝突判定の感度を切り替える。このとき、前記マップに基づき取付角度のずれ量に応じて係数を任意に変化させることで、より正確に衝突判定を実施できる。

このように、衝突センサ１が車体に対して所定値よりも大きく傾いていると判断された場合には、衝突用加速度センサ１ａが検出した加速度値を通常時よりも大きい値に変化させて衝撃の大きさを計算することで、衝突センサ１が車体に対して傾いたために実際の車両前後方向の加速度に対して検出レベルが小さくなることを補うことができる。

以上説明したように、上記実施例における衝突判定装置も、前記第二実施例と同様、取付角度用加速度センサ１ｂからの信号により衝突用加速度センサ１ａの取付角度のずれが検出された場合、該衝突用加速度センサ１ａにより検出したデータを変化させて衝突判定を行うものであり、前記衝突用加速度センサ１ａの取付角度のずれ（傾き角度）が所定の閾値よりも大きい場合に、衝突用加速度センサ１ａにより検出したデータを変化させて衝突判定を行うことで、正常な衝突判定を継続させることができる。

なお、この発明は上記実施例に限られるものではなく、当該発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であることはいうまでもない。

１衝突センサ
１ａ衝突用加速度センサ
１ｂ取付角度用加速度センサ
２ＥＣＵ
２ａ衝突判定部
２ｂ車体角度用加速度センサ
２ｃセンサ傾斜判定部
２ｃａセンサ傾斜演算部
２ｃｂ警報用閾値比較部
２ｃｃ感度切替用閾値比較部
２ｃｄ加速度係数決定部
２ｄ初期補正値演算部
２ｅ初期補正値メモリ
３衝突安全装置
４バンパービーム
５警報手段
６外部演算命令手段

Claims

車両の前部に衝突時の加速度を検出する衝突用加速度センサを設けると共に、該衝突用加速度センサの取付角度を検出する取付角度用加速度センサを設け、
該取付角度用加速度センサからの信号による前記衝突用加速度センサの取付角度が感度切替用閾値より大きい場合、該衝突用加速度センサにより検出したデータを「１」より大きい値である加速度係数を乗じて変化させて衝突判定を行い、
前記取付角度が警報用閾値よりも大きい場合、システムが正しく機能しない旨の警報を行うことを特徴とする衝突判定装置。
車両の前部に衝突時の加速度を検出する衝突用加速度センサを設けると共に、該衝突用加速度センサの取付角度を検出する取付角度用加速度センサを設け、
該取付角度用加速度センサからの信号による前記衝突用加速度センサの取付角度が感度切替用閾値より大きい場合、衝突判定に使用する衝突判定閾値を通常時より小さい値に変化させ、
前記取付角度が警報用閾値よりも大きい場合、システムが正しく機能しない旨の警報を行うことを特徴とする衝突判定装置。