JP6394950B2 - 衝突検知装置および車両用非常通報装置 - Google Patents
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Description
しかしながら、救援センターに対して、衝突した車両に関する情報を送信するために、車両の衝突形態や衝突時の乗員の挙動といった、衝突車両の状態情報を形成しようとする場合、衝突後における所定期間中の加速度検出が必要とされる。これに対し、加速度センサやワイヤーケーブルが破損した場合、その後に車両に発生する加速度を検出することはできなくなるため、衝突車両の状態情報の形成は困難となる。
しかしながら、フロアセンサの配置位置は衝突位置である車両外周から離れている車両中心に配置されているため、早期の衝突情報を取得するのは、困難である。また、フロアセンサは、車両中心近くであるため、衝突加速度は減衰され、また、衝突によりクラッシュゾーンで発生する様々な加速度の合成加速度となるため、衝突形態を判別する加速度情報を得ることは困難である。さらに、衝突判別するためには、車両の複数の位置での情報を利用することが信頼性確保の点から、求められている。したがって、車両におけるその取付位置の関係上、フロア加速度センサのみによって、状態情報を形成するための加速度を取得することは困難であった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、衝突時の車両の状態を正確に検出することを可能にする衝突検知装置および車両用非常通報装置を提供することにある。
図1乃至図7に基づき、本発明の実施形態1による車両用非常通報装置1および衝突検知装置11について説明する。右ハンドルの車両8には、衝突検知装置11および衝突検知装置11を含んだ車両用非常通報装置1が取り付けられている。図1に示すように、車両8には、右ピラー加速度センサ2a、左ピラー加速度センサ2bおよびフロア加速度センサ3a(それぞれ衝撃検出手段に該当する)が設けられている。右ピラー加速度センサ2aおよび左ピラー加速度センサ2bは、ピラー衝撃センサに該当する。以下、右ピラー加速度センサ2a、左ピラー加速度センサ2bおよびフロア加速度センサ3aを包括して加速度センサ2a、2b、3aといい、右ピラー加速度センサ2aおよび左ピラー加速度センサ2bを包括してピラー加速度センサ2a、2bという場合がある。
ピラー加速度センサ2a、2bは、それぞれ車両8の前席の前方に位置する左右のフロントピラー(Aピラー)8aに取り付けられている。ピラー加速度センサ2a、2bは、それぞれ車両8の前後方向(図1に示したX軸方向であって、車両前後方向に該当する)に発生した加速度(前後方向加速度Gx)および横方向(図1に示したY軸方向であって、車両横方向に該当する)に発生した加速度(横方向加速度Gy)を検出することが可能に形成されている。尚、図1において、太い矢印は、ピラー加速度センサ2a、2bの検出可能な加速度の方向を示している。
加速度センサ2a、2b、3aは、それぞれ加速度を検出することにより、衝突時に車両8に発生する衝撃を検出している。
本実施形態による衝突検知装置11は、車両8の衝突を検知するために、フロア加速度センサ3aおよびピラー加速度センサ2a、2b以外(ピラー衝撃センサ以外に該当する)のセンサを備えておらず、車両8の前方部8dと、運転手席側ドア8b、助手席側ドア8c、センターピラー、ロッカーといった車両8の側面には衝撃検出手段を一切設けてはいない。
これに対して、上述したように、ピラー加速度センサ2a、2bは、それぞれフロントピラー8aに取り付けられているため、車両8が衝突した場合においても破損する可能性が極めて低い。そのため、図3Bに示したように、車両8の衝突によってピラー加速度センサ2a、2bが検出した前後方向加速度Gxが、途中で中断することはない。これにより、ピラー加速度センサ2a、2bによる検出値に基づいて、エアバッグ装置4等の乗員保護装置の作動開始が実行できることはもちろんのこと、衝突形態の判定や乗員の挙動の推定まで行うことが可能となる。
コントローラー3は、フロア加速度センサ3a以外の構成として、衝突判定部3b、エアバッグ駆動部3c、加速度比較部3d、衝突形態判定部3e、加速度積分算出部3f、乗員ダメージ判定部3g、合成加速度ベクトル算出部3h、乗員挙動推定部3i、送信信号形成部3jを備えている。衝突判定部3bは、前述したピラー加速度センサ2a、2bおよびフロア加速度センサ3aとともに、衝突検知装置11を形成している。
エアバッグ駆動部3cは、衝突判定部3bによって、車両8が衝突したことが検出された場合に、スクイブ電流を供給してエアバッグ装置4を作動させる。
加速度比較部3dは、車両8に衝突が発生した場合、加速度センサ2a、2b、3aによる検出値を互いに比較する。
衝突形態判定部3eは、加速度比較部3dによる比較結果に基づき、車両8の衝突パターンを推定する。加速度比較部3dと衝突形態判定部3eとにより、衝突形態判定ユニット3m(衝突形態判定手段に該当する)が形成される。
また、図4Bにおいて示したように、衝突形態判定ユニット3mは、車両8に衝突が発生した場合であって、右ピラー加速度センサ2aおよび左ピラー加速度センサ2bの双方によって、所定の第2加速度閾値GTh2(GTh1<GTh2)よりも大きい加速度が検出された場合に、車両8は正面衝突をしたと判定する。
また、図4Cにおいて示したように、衝突形態判定ユニット3mは、車両8に衝突が発生した場合であって、右ピラー加速度センサ2aによる検出値と左ピラー加速度センサ2bによる検出値との差が、所定の閾値より大きい場合に、車両8はオフセット衝突をしたと判定する。
また、図4Aにおいて示したように、衝突形態判定ユニット3mは、車両8に衝突が発生した場合であって、車両8が正面衝突をしたと判定されておらず、かつ、オフセット衝突をしたと判定されていない場合に、車両8はセンターポール衝突をしたと判定する。
上述した内容は、車両8の衝突パターンの推定方法の一例であって、車両8の衝突パターンを推定するために、これ以外の方法を使用してもよい。
乗員ダメージ判定部3gは、加速度積分算出部3fによって算出された加速度積分値∫Gx、∫Gyに基づいて、車両8の衝突によって乗員が受けた損傷を判定する。加速度積分算出部3fと乗員ダメージ判定部3gとにより、傷害ダメージ判定ユニット3n(傷害ダメージ判定手段に該当する)が形成される。
合成加速度ベクトル算出部3hは、ピラー加速度センサ2a、2bによる検出値に基づき、車両8に発生した加速度の向きを表す合成加速度ベクトルGxyを算出する。
乗員挙動推定部3iは、合成加速度ベクトル算出部3hによって算出された合成加速度ベクトルGxyに基づいて、車両8の衝突による乗員の移動方向を推定する。合成加速度ベクトル算出部3hと乗員挙動推定部3iとにより、乗員挙動推定ユニット3p(乗員挙動推定手段に該当する)が形成される。
送信信号形成部3jは、衝突判定部3b、衝突形態判定ユニット3m、傷害ダメージ判定ユニット3nおよび乗員挙動推定ユニット3pによる判定結果または推定結果に基づいて、救援センター9に送信する送信信号を形成する。
これまで説明した衝突形態判定ユニット3m、傷害ダメージ判定ユニット3nおよび乗員挙動推定ユニット3pによって、状態情報形成ブロック3k(状態情報形成手段に該当する)が構成される。状態情報形成ブロック3kは、ピラー加速度センサ2a、2bによる検出値に基づいて、上述した車両8の衝突時の状態情報を形成する。状態情報には、衝突形態判定ユニット3mによって推定された車両8の衝突パターン、傷害ダメージ判定ユニット3nによって判定された乗員が受けた損傷および乗員挙動推定ユニット3pによって推定された乗員の移動方向が含まれる。状態情報形成ブロック3kによって形成された状態情報は、上述した送信信号に含まれて救援センター9に送信される。
また、衝突発生から衝撃がなくなるまで、ピラー加速度センサ2a、2bから検出値を取得することができ、エアバッグ装置4等の乗員保護装置を的確に作動させることができる。
また、ピラー加速度センサ2a、2bは、車両8の左右のフロントピラー8aにそれぞれ取り付けられているため、車両8の前方部8dにおける衝突の衝撃が、ボデーの側面を介して伝達され、車両8のクラッシュゾーンに配置された前方加速度センサが検出する場合と同等に、衝撃を精度よく検出することができる。
また、運転手席側ドア8bおよび助手席側ドア8c等に、横方向加速度Gyを検出可能な加速度センサまたは圧力センサを取り付ける必要がなく、車両8における加速度センサの取付スペースを低減できるとともに、加速度センサの取付工程を簡素化することができる。
また、衝撃検出手段として、車両8においてピラー加速度センサ2a、2bおよびフロア加速度センサ3aのみを備え、車両8の前方部8dと、センターピラー、運転手席側ドア8b、助手席側ドア8c、ロッカーといった車両8の側面には、衝撃検出手段としての加速度センサが設けられていない。これにより、車両8において、加速度センサの取付スペースをいっそう低減できるとともに、車両製造時における加速度センサの取付工程をさらに簡素化することができる。
また、車両用非常通報装置1は、ピラー加速度センサ2a、2bによる検出値に基づいて、車両8の状態情報を形成する状態情報形成ブロック3kを備えていることにより、状態情報を形成するために、前方撮影カメラまたは室内カメラ等を必要としない。したがって、衝突検知装置11および車両用非常通報装置1の作動システムを複雑化することがなく、その作動の信頼性を向上させることができる。
また、状態情報形成ブロック3kは、車両8の衝突によって乗員が受けた損傷を判定する傷害ダメージ判定ユニット3nを有している。このため、傷害ダメージ判定ユニット3nによって、車両8の衝突による乗員が受けた損傷を正確に判定することが可能になる。したがって、救援センター9が、車両8に対する救援作業をいっそう的確に行うことができる。
また、傷害ダメージ判定ユニット3nは、ピラー加速度センサ2a、2bによる検出値Gx、Gyを時間積分して加速度積分値∫Gx、∫Gyを算出する加速度積分算出部3fと、加速度積分算出部3fによって算出された加速度積分値∫Gx、∫Gyに基づいて、乗員が受けた損傷を判定する乗員ダメージ判定部3gとを具備している。これにより、ピラー加速度センサ2a、2bによる検出値Gx、Gyが時間積分されて算出された加速度積分値∫Gx、∫Gyに基づき、乗員ダメージ判定部3gによって、乗員が受けた損傷を正確に判定することができる。
また、乗員挙動推定ユニット3pは、ピラー加速度センサ2a、2bによる検出値Gx、Gyに基づき、車両8に発生した加速度の向きを表す合成加速度ベクトルGxyを算出する合成加速度ベクトル算出部3hと、合成加速度ベクトル算出部3hによって算出された合成加速度ベクトルGxyに基づいて、車両8の衝突による乗員の移動方向を推定する乗員挙動推定部3iとを具備している。これにより、合成加速度ベクトル算出部3hによって算出された合成加速度ベクトルGxyに基づいて、乗員挙動推定部3iが、車両8の衝突による乗員の移動方向を正確に推定することができる。
図8および図9に基づいて、実施形態2による衝突検知装置11Aおよび車両用非常通報装置1Aに関して、実施形態1との相違点について説明する。図8に示したように、本実施形態においては、運転手席側ドア8b内に右側ドア加速度センサ6aが取り付けられ、助手席側ドア8c内に左側ドア加速度センサ6bが取り付けられている。以下、右側ドア加速度センサ6aおよび左側ドア加速度センサ6bを包括してドア加速度センサ6a、6bという場合がある。ドア加速度センサ6a、6b(それぞれ衝撃検出手段に該当する)は、横方向加速度Gyを検出している。また、本実施形態によるピラー加速度センサ2a、2bは、前後方向加速度Gxのみを検出している。本実施形態において、ドア加速度センサ6a、6bおよびピラー加速度センサ2a、2bの検出値に基づいて、衝突判定部3bが車両8の衝突を判定し、状態情報形成ブロック3kが車両8の衝突時における状態情報を形成する(図9示)。尚、図8において、太い矢印は、ピラー加速度センサ2a、2bおよびドア加速度センサ6a、6bの検出可能な加速度の方向を示している。
図10および図11に基づいて、実施形態3による衝突検知装置11Bおよび車両用非常通報装置1Bに関して、前述の実施形態2との相違点について説明する。図10に示したように、本実施形態においては、ドア加速度センサ6a、6bに加え、さらに車両8の前方部8dに前方加速度センサ7(衝撃検出手段およびフロント衝撃センサに該当する)が取り付けられている。前方部8dは、車両8のエンジン8eより前方に位置した部位である(図10示)。前方加速度センサ7は、ピラー加速度センサ2a、2bとともに前後方向加速度Gxを検出している。本実施形態において、ドア加速度センサ6a、6b、ピラー加速度センサ2a、2bおよび前方加速度センサ7の検出値に基づいて、衝突判定部3bが車両8の衝突を判定し、状態情報形成ブロック3kが車両8の衝突時における状態情報を形成する(図11示)。尚、図10において、太い矢印は、ピラー加速度センサ2a、2b、ドア加速度センサ6a、6bおよび前方加速度センサ7の検出可能な加速度の方向を示している。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。
上述したすべての実施形態において、後突用の加速度センサを備えていてもよい。
また、実施形態2および実施形態3において、ドア加速度センサ6a、6bに代えて、圧力センサを運転手席側ドア8b内および助手席ドア8b内に取り付けてもよい。
また、実施形態3において、車両8の前方部8dに左右一対の前方加速度センサ7が設けられていてもよい。
また、車両8にドア加速度センサ6a、6bを設けず、実施形態1におけるピラー加速度センサ2a、2bと実施形態3における前方加速度センサ7とを備えるようにしてもよい。
また、右ピラー加速度センサ2a、左ピラー加速度センサ2bおよび前方加速度センサ7に代えて、圧力センサを設けてもよい。
Claims (10)
- 車両(8)に発生した衝撃を検出する衝撃検出手段(2a、2b、3a、6a、6b、7)と、
該衝撃検出手段による検出値に基づいて、前記車両が正面衝突、オフセット衝突、又はセンターポール衝突をしたことを検出する衝突判定手段(3b)と、
を備えた衝突検知装置(11、11A、11B)であって、
前記衝撃検出手段は、
前記車両の左右のフロントピラー(8a)にそれぞれ取り付けられ、少なくとも車両前後方向に発生した衝撃(Gx)を検出する一対のピラー衝撃センサ(2a、2b)を含んでいる衝突検知装置。 - 前記ピラー衝撃センサは、それぞれ車両横方向に発生した衝撃(Gy)を検出可能である請求項1記載の衝突検知装置(11)。
- 前記車両の前方部(8d)および側面には、前記ピラー衝撃センサ以外の前記衝撃検出手段が設けられていない請求項1または2に記載の衝突検知装置(11)。
- 前記衝撃検出手段は、
前記車両のエンジン(8e)よりも前方に取り付けられ、車両前後方向に発生した衝撃を検出するフロント衝撃センサ(7)を含んでいる請求項1または2に記載の衝突検知装置(11B)。 - 請求項1乃至4のうちのいずれか一項に記載された衝突検知装置と、
前記ピラー衝撃センサによる検出値に基づいて、前記車両の状態情報を形成する状態情報形成手段(3k)と、
前記衝突検知装置によって、前記車両に衝突が発生したことが検出された場合に、救援センター(9)に対して通報を行い、前記状態情報形成手段によって形成された前記状態情報を送信する通知手段(5)と、
を備えた車両用非常通報装置(1、1A、1B)。 - 前記状態情報形成手段は、
前記車両の衝突パターンを推定する衝突形態判定手段(3m)を有する請求項5記載の車両用非常通報装置。 - 前記状態情報形成手段は、
前記車両の衝突によって乗員が受けた損傷を判定する傷害ダメージ判定手段(3n)を有する請求項5または6に記載の車両用非常通報装置。 - 前記傷害ダメージ判定手段は、
前記ピラー衝撃センサによる検出値を時間積分して加速度積分値(∫Gx、∫Gy)を算出する加速度積分算出部(3f)と、
該加速度積分算出部によって算出された前記加速度積分値に基づいて、乗員が受けた損
傷を判定する乗員ダメージ判定部(3g)と、
を具備する請求項7記載の車両用非常通報装置。 - 前記状態情報形成手段は、
前記車両の衝突による乗員の挙動を推定する乗員挙動推定手段(3p)を有する請求項5乃至8のうちのいずれか一項に記載の車両用非常通報装置。 - 前記乗員挙動推定手段は、
前記ピラー衝撃センサによる検出値に基づき、前記車両に発生した加速度の向きを表す合成加速度ベクトル(Gxy)を算出する合成加速度ベクトル算出部(3h)と、
該合成加速度ベクトル算出部によって算出された前記合成加速度ベクトルに基づいて、前記車両の衝突による乗員の移動方向を推定する乗員挙動推定部(3i)と、
を具備する請求項9記載の車両用非常通報装置。
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