JP5286180B2 - 乗員保護制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、乗員保護制御装置及び乗員保護システムに関する。

一般的に、車両衝突時に乗員を保護するためのシステムとして、ＳＲＳ(Supplemental Restraint System)エアバッグシステムが知られている。このＳＲＳエアバッグシステムとは、車両の各部に設置された加速度センサ（サテライトセンサ）から得られる加速度データを基に衝突が発生したことを検知し、エアバッグやシートベルトプリテンショナ（以下、プリテンショナと略す）等の乗員保護装置を起動するものである。
例えば、下記特許文献１には、上記プリテンショナに関する従来技術として、正面衝突時にシートベルトのショルダーベルト部及びラップベルト部を、側面衝突時にショルダーベルト部をモータ式のプリテンショナによって巻き取ることにより、衝突時の乗員保護性能を向上させる技術が開示されている。

特開２００７−１６０９８６号公報

ところで、一般的に使用されている３点式シートベルトは、その構造上、真横からの衝突（側面衝突）に対して乗員拘束力を十分に発揮できない。そのため、側面衝突に対して、プリテンショナによる乗員保護効果を期待することはできないが、従来では、正面衝突時及び側面衝突時のどちらでもプリテンショナを作動させることが一般的であった。このようにプリテンショナの作動を制御すると、上記特許文献１のようにモータ式のプリテンショナを用いる場合は特に問題ないが、火薬炸裂式のように再使用が不可能なプリテンショナを用いる場合は、側面衝突時に乗員保護効果を期待できないにも関わらず再使用不可能なプリテンショナを作動させることになり、プリテンショナのリペアコストの増大を招くという問題が生じる。

その一方で、図３に示すように、側面衝突用の乗員保護装置であるカーテンエアバッグを作動（展開）する際、シートベルト（特にショルダーベルト部）にたわみがあると、カーテンエアバッグがショルダーベルト部に接触して、ショルダーベルト部が乗員の肩からずれ落ちる虞がある。このようなシートベルトのずれ落ちは、著しく乗員拘束力を低下させる要因となるため、プリテンショナを作動させてシートベルトに十分なテンションを発生させ、シートベルトのずれ落ちを防止する必要がある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、車両の衝突状況に応じて適切にプリテンショナを作動させることで、リペアコストの抑制及び乗員保護性能の確保を両立することの可能な乗員保護制御装置及び乗員保護システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る乗員保護制御装置は、車両に設けられた乗員保護装置の作動制御を行う乗員保護制御装置であって、前記車両の所定位置に設置された加速度センサから得られる加速度データに基づいて衝突判定を行い、側面衝突発生時には前記乗員保護装置の内、シートベルトプリテンショナの作動を禁止し、斜め前方衝突発生時には前記乗員保護装置の内、カーテンエアバッグを作動させたことを条件として前記シートベルトプリテンショナを作動させることを特徴とする。
また、上記の乗員保護制御装置は、前記側面衝突発生時には前記カーテンエアバッグを含む側面衝突用の乗員保護装置を作動させ、前記斜め前方衝突発生時には前記カーテンエアバッグを作動させたか否かを判定し、作動させたと判定された場合に前記シートベルトプリテンショナを作動させることを特徴とする。
また、上記の乗員保護制御装置は、正面衝突発生時には前記シートベルトプリテンショナを含む正面衝突用の乗員保護装置を作動させることを特徴とする。
さらに、本発明に係る乗員保護制御装置は、車両に設けられた乗員保護装置の作動制御を行う乗員保護制御装置であって、前記車両の所定位置に設置された加速度センサから得られる加速度データに基づいて衝突判定を行い、正面衝突発生時にはシートベルトプリテンショナを含む正面衝突用の乗員保護装置を作動させ、側面衝突発生時には前記シートベルトプリテンショナの作動を禁止することを特徴とする。
一方、本発明に係る乗員保護システムは、車両の所定位置に設置された加速度センサと、前記車両に設けられ、衝突発生時に乗員の保護に用いられる乗員保護装置と、前記加速度センサから得られる加速度データに基づいて前記乗員保護装置の作動制御を行う、上記特徴を有する乗員保護制御装置とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、側面衝突発生時には乗員保護効果を期待できないシートベルトプリテンショナの作動を禁止するため、火薬炸裂式のように再使用不可能なシートベルトプリテンショナを用いた場合にリペアコストを抑制することができる。また、本発明によれば、斜め前方衝突発生時にはカーテンエアバッグを作動させたことを条件としてシートベルトプリテンショナを作動させるため、カーテンエアバッグの作動（展開）によるシートベルトのずれ落ちを防止することができる。この時、斜め前方衝突発生時であっても、カーテンエアバッグの作動が不要な程度の衝突であってカーテンエアバッグを作動させていない場合には、シートベルトプリテンショナも作動させないため、不要なシートベルトプリテンショナの作動を防止することができる。
このように、本発明によれば、車両の衝突状況に応じて適切にプリテンショナを作動させることで、リペアコストの抑制及び乗員保護性能の確保を両立することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る乗員保護制御装置（ＳＲＳユニット３０）を備える乗員保護システムの構成概略図である。 ＳＲＳユニット３０の動作フローチャートである。 カーテンエアバッグ展開時にプリテンショナを作動させる必要性を示す説明図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態に係る乗員保護制御装置（ＳＲＳユニット）を備える乗員保護システムの構成概略図である。なお、以下では、本実施形態に係る乗員保護システムとして、車両の衝突発生時において、各種エアバッグやシートベルトプリテンショナ（以下、プリテンショナと略す）等の乗員保護装置を作動するＳＲＳエアバッグシステムを例示して説明する。

図１に示すように、本実施形態に係る乗員保護システムは、車両Ｃのフロント部右側に設置されたフロントクラッシュセンサ（以下、Ｒ−ＦＣＳと称す）１０Ｒと、車両Ｃのフロント部左側に設置されたフロントクラッシュセンサ（以下、Ｌ−ＦＣＳと称す）１０Ｌと、車両Ｃの右サイドに設置されたサイドインパクトセンサ（以下、Ｒ−ＳＩＳと称す）２０Ｒと、車両Ｃの左サイドに設置されたサイドインパクトセンサ（以下、Ｌ−ＳＩＳと称す）２０Ｌと、車両Ｃのセンターフロアトンネル内に設置されたＳＲＳユニット３０と、運転席側及び助手席側に設置されたプリテンショナ４０Ｒ及び４０Ｌと、運転席側及び助手席側に設置された正面エアバッグ５０Ｒ及び５０Ｌと、運転席側及び助手席側に設置されたサイドエアバッグ６０Ｒ及び６０Ｌと、車両Ｃの右ルーフサイド及び左ルーフサイドに設置されたカーテンエアバッグ７０Ｒ及び７０Ｌとから概略構成されている。
なお、ＳＲＳユニット３０の内部には、車両Ｃの長さ方向（図中のＸ軸方向）及び車両Ｃの幅方向（図中のＹ軸方向）に作用する加速度を検出するユニットセンサ３０ａが設けられている。

Ｒ−ＦＣＳ１０Ｒ及びＬ−ＦＣＳ１０Ｌは、通信ケーブルを介してＳＲＳユニット３０と接続されたサテライトセンサであり、それぞれＸ軸方向に作用する加速度を検出するセンサ本体と、ＳＲＳユニット３０とのデータ通信を行う制御回路とがユニット化された構成となっている。これらＲ−ＦＣＳ１０Ｒ及びＬ−ＦＣＳ１０Ｌは、加速度センサの出力信号を制御回路によってデジタルデータである加速度データに変換してＳＲＳユニット３０に送信する。

Ｒ−ＳＩＳ２０Ｒ及びＬ−ＳＩＳ２０Ｌは、通信ケーブルを介してＳＲＳユニット３０と接続されたサテライトセンサであり、それぞれＹ軸方向に作用する加速度を検出するセンサ本体と、ＳＲＳユニット３０とのデータ通信を行う制御回路とがユニット化された構成となっている。これらＲ−ＳＩＳ２０Ｒ及びＬ−ＳＩＳ２０Ｌは、加速度センサの出力信号を制御回路によってデジタルデータである加速度データに変換してＳＲＳユニット３０に送信する。

ＳＲＳユニット３０は、上記のＲ−ＦＣＳ１０Ｒ及びＬ−ＦＣＳ１０Ｌと、Ｒ−ＳＩＳ２０Ｒ及びＬ−ＳＩＳ２０Ｌとから送信される加速度データと、内部に設けられたユニットセンサ３０ａから得られる加速度データに基づいて車両Ｃの衝突判定を行い、その衝突判定結果に応じて各乗員保護装置（プリテンショナ４０Ｒ及び４０Ｌ、正面エアバッグ５０Ｒ及び５０Ｌ、サイドエアバッグ６０Ｒ及び６０Ｌ、カーテンエアバッグ７０Ｒ及び７０Ｌ）の作動制御を行う。具体的には、このＳＲＳユニット３０は、各加速度データに基づいて衝突判定を行い、側面衝突発生時にはプリテンショナ４０Ｒ及び４０Ｌの作動を禁止し、斜め前方衝突発生時にはカーテンエアバッグ７０Ｒ及び７０Ｌの作動を許可したことを条件としてプリテンショナ４０Ｒ及び４０Ｌの作動を許可する

プリテンショナ４０Ｒ及び４０Ｌは、例えば火薬炸裂式のように再使用が不可能なプリテンショナであり、ＳＲＳユニット３０の制御によって運転席側及び助手席側シートベルトを巻き取り、乗員に対するシートベルトの拘束力を増大させるものである。
正面エアバッグ５０Ｒ及び５０Ｌは、正面衝突用の乗員保護装置として設けられたエアバッグであり、ＳＲＳユニット３０の制御によって展開し、車両Ｃの衝突により乗員が前方に２次衝突することで負う傷害を軽減するものである。

サイドエアバッグ６０Ｒ及び６０Ｌは、側面衝突用の乗員保護装置として設けられたエアバッグであり、ＳＲＳユニット３０の制御によって展開し、運転席及び助手席の乗員がドアの侵入によって負う傷害を軽減するものである。
カーテンエアバッグ７０Ｒ及び７０Ｌは、側面衝突用及び斜め前方衝突用の乗員保護装置として設けられたエアバッグであり、ＳＲＳユニット３０の制御によって展開し、前席及び後席の乗員の頭部が車室内への侵入物に叩き付けられたり、サイドウインドウまたはピラーに叩き付けられて負う傷害を軽減するものである。

次に、上記のように構成された乗員保護システムの動作、特にＳＲＳユニット３０が実施する乗員保護装置の作動制御処理について詳細に説明する。
図２は、ＳＲＳユニット３０が実施する乗員保護装置の作動制御処理を表すフローチャートである。なお、図２（ａ）は、正面衝突及び側面衝突発生時における乗員保護装置の作動制御処理を表すフローチャートであり、図２（ｂ）は、斜め前方衝突発生時における乗員保護装置の作動制御処理を表すフローチャートである。ＳＲＳユニット３０は、電源オン以降（車両Ｃのイグニションオン以降）、これら図２（ａ）及び図２（ｂ）に示す作動制御処理を並列的に行っている。

図２（ａ）のフローチャートに従い、ＳＲＳユニット３０は、まず、Ｒ−ＦＣＳ１０Ｒ、Ｌ−ＦＣＳ１０Ｌ、Ｒ−ＳＩＳ２０Ｒ、Ｌ−ＳＩＳ２０Ｌ及びユニットセンサ３０ａから加速度データを取得し（ステップＳ１）、これら取得した加速度データの内、Ｒ−ＦＣＳ１０Ｒ、Ｌ−ＦＣＳ１０Ｌ及びユニットセンサ３０ａから取得した加速度データ（つまり、車両ＣのＸ軸方向に作用する加速度）に基づいて正面衝突が発生したか否かを判定する（ステップＳ２）。具体的には、ＳＲＳユニット３０は、Ｒ−ＦＣＳ１０Ｒ、Ｌ−ＦＣＳ１０Ｌ及びユニットセンサ３０ａから取得した加速度データの区間積分値を算出し、この区間積分値と正面衝突判定閾値とを比較することで正面衝突が発生したか否かを判定する。

上記ステップＳ２において、「Ｎｏ」の場合、つまり正面衝突が発生していないと判定された場合、ＳＲＳユニット３０は、ステップＳ５の処理に移行する。一方、上記ステップＳ２において、「Ｙｅｓ」の場合、つまり正面衝突が発生したと判定された場合、ＳＲＳユニット３０は、プリテンショナ４０Ｒ及び４０Ｌを作動させることで、乗員に対するシートベルトの拘束力を増大させ（ステップＳ３）、続いて、正面エアバッグ５０Ｒ及び５０Ｌを作動（展開）させることで、乗員が前方に２次衝突することで負う傷害を軽減する（ステップＳ４）。

そして、ＳＲＳユニット３０は、上記ステップＳ１で取得した加速度データの内、Ｒ−ＳＩＳ２０Ｒ、Ｌ−ＳＩＳ２０Ｌ及びユニットセンサ３０ａから取得した加速度データ（つまり、車両ＣのＹ軸方向に作用する加速度）に基づいて側面衝突が発生したか否かを判定する（ステップＳ５）。具体的には、ＳＲＳユニット３０は、Ｒ−ＳＩＳ２０Ｒ、Ｌ−ＳＩＳ２０Ｌ及びユニットセンサ３０ａから取得した加速度データの区間積分値を算出し、この区間積分値と側面衝突判定閾値とを比較することで側面衝突が発生したか否かを判定する。

上記ステップＳ５において、「Ｎｏ」の場合、つまり側面衝突が発生していないと判定された場合、ＳＲＳユニット３０は、ステップＳ１の処理に戻る。一方、上記ステップＳ５において、「Ｙｅｓ」の場合、つまり側面衝突が発生したと判定された場合、ＳＲＳユニット３０は、サイドエアバッグ６０Ｒ及び６０Ｌと、カーテンエアバッグ７０Ｒ及び７０Ｌとを作動（展開）させることで、乗員がドアの侵入によって負う傷害やサイドウインドウまたはピラーに叩き付けられて負う傷害を軽減する（ステップＳ６）。この場合、プリテンショナ４０Ｒ及び４０Ｌの作動を禁止する。

一方、図２（ｂ）のフローチャートに従い、ＳＲＳユニット３０は、図２（ａ）のステップＳ１で取得した加速度データの内、Ｒ−ＦＣＳ１０Ｒ、Ｌ−ＦＣＳ１０Ｌ及びユニットセンサ３０ａから取得した加速度データ（つまり、車両ＣのＸ軸方向に作用する加速度）と、Ｒ−ＳＩＳ２０Ｒ及びＬ−ＳＩＳ２０Ｌとから取得した加速度データとに基づいて、斜め前方衝突判定用演算値を算出する（ステップＳ１１）。具体的には、ＳＲＳユニット３０は、Ｒ−ＦＣＳ１０Ｒ、Ｌ−ＦＣＳ１０Ｌ、Ｒ−ＳＩＳ２０Ｒ、Ｌ−ＳＩＳ２０Ｌ及びユニットセンサ３０ａから取得した各加速度データを区間積分することで、斜め前方衝突判定用演算値（速度変化分）ΔＶnを算出する。

そして、ＳＲＳユニット３０は、斜め前方衝突判定用演算値ΔＶnと斜め前方衝突判定閾値ΔＶthとを比較することで斜め前方衝突が発生したか否かを判定する（ステップＳ１２）。ここで、斜め前方衝突判定閾値ΔＶthは、正面衝突判定閾値より低い値に設定されており、正面衝突の発生が検知されるより早く斜め前方衝突の発生が検知されるようになっている。

上記ステップＳ１２において、「Ｎｏ」の場合、つまりΔＶn＜ΔＶthであって斜め前方衝突が発生していないと判定された場合、ＳＲＳユニット３０は、ステップＳ１１の処理に戻る。一方、上記ステップＳ１２において、「Ｙｅｓ」の場合、つまりΔＶn≧ΔＶthであって斜め前方衝突が発生したと判定された場合、ＳＲＳユニット３０は、斜め前方衝突の判定結果をホールドし（ステップＳ１３）、図２（ａ）の作動制御処理においてカーテンエアバッグ７０Ｒ及び７０Ｌが展開されたか否かを判定する（ステップＳ１４）。

上記ステップＳ１４において、「Ｎｏ」の場合、つまり図２（ａ）の作動制御処理においてカーテンエアバッグ７０Ｒ及び７０Ｌが展開されていない場合、ＳＲＳユニット３０は、ステップＳ１１の処理に戻る。一方、上記ステップＳ１４において、「Ｙｅｓ」の場合、つまり図２（ａ）の作動制御処理においてカーテンエアバッグ７０Ｒ及び７０Ｌが展開されていた場合、ＳＲＳユニット３０は、プリテンショナ４０Ｒ及び４０Ｌを作動させることでシートベルトに十分なテンションを発生させ、シートベルトのずれ落ちを防止する（ステップＳ１５）。

以上のように、本実施形態によれば、側面衝突発生時には乗員保護効果を期待できないプリテンショナ４０Ｒ及び４０Ｌの作動を禁止するため、火薬炸裂式のように再使用不可能なプリテンショナ４０Ｒ及び４０Ｌを用いた場合にリペアコストを抑制することができる。また、斜め前方衝突発生時にはカーテンエアバッグ７０Ｒ及び７０Ｌを作動（展開）させたことを条件としてプリテンショナ４０Ｒ及び４０Ｌを作動させるため、カーテンエアバッグ７０Ｒ及び７０Ｌの展開によるシートベルトのずれ落ちを防止することができる。この時、斜め前方衝突発生時であっても、カーテンエアバッグ７０Ｒ及び７０Ｌの作動が不要な程度の衝突であってカーテンエアバッグ７０Ｒ及び７０Ｌを作動させていない場合（図２（ａ）のステップＳ５において「Ｎo」の場合）には、プリテンショナ４０Ｒ及び４０Ｌも作動させないため、不要なプリテンショナ４０Ｒ及び４０Ｌの作動を防止することができる（リペアコストの抑制に寄与する）。
このように、本実施形態によれば、車両Ｃの衝突状況に応じて適切にプリテンショナ４０Ｒ及び４０Ｌを作動させることで、リペアコストの抑制及び乗員保護性能の確保を両立することが可能となる。

なお、上記実施形態では、正面衝突判定、側面衝突判定及び斜め前方衝突判定の手法として、加速度データから算出した区間積分値と所定の閾値とを比較する手法を例示したが、この手法に限定する必要はなく、例えば加速度データの累積積分値、或いは加速度データそのものを所定の閾値と比較するような手法を採用しても良い。

Ｃ…車両、１０Ｒ、１０Ｌ…フロントクラッシュセンサ、２０Ｒ、２０Ｌ…サイドインパクトセンサ、３０…ＳＲＳユニット（乗員保護制御装置）、３０ａ…ユニットセンサ、４０Ｒ、４０Ｌ…プリテンショナ、５０Ｒ、５０Ｌ…正面エアバッグ、６０Ｒ、６０Ｌ…サイドエアバッグ、７０Ｒ、７０Ｌ…カーテンエアバッグ

Claims (3)

1. 車両に設けられた乗員保護装置の作動制御を行う乗員保護制御装置であって、
   前記車両の所定位置に設置された加速度センサから得られる加速度データに基づいて衝突判定を行い、側面衝突発生時には前記乗員保護装置の内、シートベルトプリテンショナの作動を禁止し、斜め前方衝突発生時には前記乗員保護装置の内、カーテンエアバッグを作動させたことを条件として前記シートベルトプリテンショナを作動させることを特徴とする乗員保護制御装置。
2. 前記側面衝突発生時には前記カーテンエアバッグを含む側面衝突用の乗員保護装置を作動させ、前記斜め前方衝突発生時には前記カーテンエアバッグを作動をさせたか否かを判定し、作動させたと判定した場合に前記シートベルトプリテンショナを作動させることを特徴とする請求項１記載の乗員保護制御装置。
3. 正面衝突発生時には前記シートベルトプリテンショナを含む正面衝突用の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２に記載の乗員保護制御装置。

Images