JP4918503B2 - 横方向速度を用いた側面衝突の妥当性 - Google Patents

Description

この出願は、２００５年２月１８日に提出された米国仮出願第６０／６５４，６１６号に対する優先権を有する。

この発明は、全体として側面衝突を検知するための方法及びシステムに関する。より詳しくは、この発明は、車両の測定した横方向速度に応じて加速度の閾値を調整するシステム及び方法に関する。

エアバッグなどの能動的な乗員拘束システムを備えた車両では、特定の拘束システムの作動を要求する衝撃又は衝突条件を検出するために、複数のセンサーが車両中に配置されている。乗員拘束システムは、センサーの誤動作により起こる望ましくない作動を防止するために、一つのセンサーによる測定を別のセンサーによる測定によって検証している。しかしながら、側面衝突、例えば、電柱による側面からの衝撃は、非常に局所的な事象であり、その即時的な影響は、車両の限られた領域に渡って測定することが可能である。そのため、衝撃領域から離れた領域に配置されたセンサーは、衝撃領域のセンサーの指標を検証して、乗員拘束システムを作動させるのに必要な大きさの衝突状態を示さない可能性が有る。

そのような事象に対応する一つの最新の方策は、乗員拘束システムを作動させるのに必要な閾値を低減することである。残念ながら、その閾値は、例えば、車両の揺れ、ドアの閉鎖、ショッピングカートによる衝撃など、静態での誤った条件のために乗員拘束システムを作動させるようなレベルにまで低減する必要が生じる場合も起こり得る。

不利には、乗員拘束システムが一度作動される（例えば、エアバッグが爆発的に膨張する）と、大きなコストをかけて、それらを交換、修理しなければならない。

以上のことから、乗員拘束システムの望ましくない作動を防止するために、本当の側面衝突と静態での誤った状況とを区別するための方法及びシステムを開発することが望ましい。

この発明の方法及びシステムは、側面衝突と静態での衝突でない事象とを弁別するものである。この方法は、車両の横方向速度を測定し、乗員拘束システムを作動させる閾値を調整して、側面衝突と静態での衝突でない条件とを見分けるものである。

このシステムは、横方向速度センサーを用いて横方向速度を求め、乗員拘束システムを作動させるのに必要な閾値を調整する形で動作する。加速度の閾値は、横方向速度の上昇に応じて低減される。横方向速度は、車両の動きを表し、そのためドアの閉鎖などの衝突でない事象によって、衝突を示すような加速度値は生じない。このようにして、このシステムは、エアバッグなどの乗員拘束システムを作動するものである。

横方向速度値が小さい又は零になった場合、ドアの閉鎖などの衝突でない事象による望ましくない作動を防止するために、加速度の閾値は、大きな値に設定される。

以上のようにして、この発明の例に挙げたシステム及び方法は、乗員拘束システムの作動を必要としない静態での条件と作動を必要とする衝突事象とを弁別するものである。

この発明の前記及びその他の特徴は、以下の記述及び図面から最も良く理解することができる。

図１に関して、車両１０は、横方向センサー１４からの情報を受信する電子制御ユニット（ＥＣＵ）１２を備えた乗員拘束システム１１を有し、その情報を用いて、安全強化用閾値を決定、調整する。安全強化用閾値は、加速度センサー１６によって検出される加速度値である。ここで例に挙げた方法及びシステム１１は、乗員拘束システム１１の作動開始に必要な加速度の閾値を調整する。ここで例に挙げる乗員拘束システム１１は、車両１０内の相異なる位置に配置された幾つかのエアバッグ２０を有し、それらは、所望の閾値を上回る加速度の測定に対応して作動される。

この発明のシステム例は、車両１０が電柱２４や別の車両などの物体と本当に側面衝突を起こしていることを検証するものである。このシステム１１は、加速度値を検出することによって衝突事故を検出する形で動作する。加速又は減速の大きさを測定して、それらが閾値を上回ることが、エアバッグ２０の中の一つを作動開始する動機付けとして用いられる。加速度値は、車両内の少なくとも一つの加速度センサー１６によって測定される。一つの加速度センサー１６が、ＥＣＵ１２と一緒に配置されるとともに、付随的な加速度センサー１５が、車両１０の支柱又は本体構造内に配置される。

有利には、側面衝突は、車両１０の特定領域に限定される。そのことは、車両１０の幾つかの部分における付随的な加速度センサー１５が、エアバッグ２０の作動開始に必要な大きさまでの車両の加速度を検知しない可能性が有ることを意味する。従って、測定を検証して、このシステム１１の作動を開始するための離れた位置に有るセンサーでは、側面からの衝撃を表す加速度を測定したことの検証が不可能な場合が有る。しかしながら、静態での衝突でない事象が、作動させるのに十分な加速度値で測定される可能性が有るので、作動させるのに必要な加速度の閾値を単純に低減することは、望ましい解決策ではない。

図２を参照すると、グラフ３０は、車両のＥＣＵ１２内に配置された加速度センサーによる加速度の測定値を表している。二つの加速度の測定値を比較している。第一の加速度値３２が図示されており、自動車のドアを閉めたことに対応して測定された加速度値である。有利には、自動車の揺れやショッピングカートの自動車のドアへの衝撃など、その他の衝突でない事象も同様の加速度測定値となる。第二の加速度値３４は、約１８ｍｐｈでの側面衝突の結果である。二つの加速度値３２，３４は、０〜約１３ｍｓにおいて非常に似ている。更に、第二の加速度値３４は、線３６で示された１５ｍｓ後までは第一の加速度値３２より著しく大きくなっていない。衝撃から０〜１５ｍｓの間にエアバッグ２０を作動させて、所望の保護を実現することが望ましい。

グラフ３０により表される通り、ドアの閉鎖は、０〜１３ｍｓの時間間隔の間ほぼ同じであり、そのため単純に閾値を低減することは、ドアの閉鎖及び衝突でない条件に対応してエアバッグを作動させることとなる。

図３を参照すると、グラフ４０は、車両１０の支柱内に配置された付随的な加速度センサー１５に関する加速度測定値を表している。この例では、ドアの閉鎖に対応する加速度値は、符号４２で表示されており、１８ｍｐｈでの衝突により生じた加速度値は、符号４４で表示されている。測定された加速度値４２と４４の間の差が増大しているが、依然として望ましい程度の大きさの差異は無い。更に、二つの信号の間の差は、約１３ｍｓの経過後まで全く明らかとなっていない。有利には、線４６により表される１５ｍｓ以前に作動させることが望ましい。

図４を参照すると、グラフ５０は、加速度センサー１６の加速度測定値を表しており、車両１０が別の車両により衝突される側面からの衝撃に関しては線５４で表示され、ドアの閉鎖に関しては線５２で表示されている。図示されている通り、本当の衝撃５４とドアの閉鎖との間の違いは、約５ｍｓから始まる時間で顕著となっている。従って、静態での衝突でない事象と衝突事象との間を弁別するために望ましい時間内に、より大きな加速度値に到達している。そのため、安全強化用閾値を上げることは、作動させるのに必要な所望の加速度値を提供することとなる。

このシステム１１は、横方向速度センサー１４を用いて横方向速度を求め、エアバッグ２０又はその他の周知の乗員拘束システムを作動させるのに必要な閾値を調整する形で動作する。横方向速度は、横方向速度センサー１４によって取得するか、或いは車両１０内の別のシステムから取得することができる。例えば、電子制御式サスペンションシステムを備えた車両は、サスペンションの調整値を求めるための横方向速度センサーを有する場合が有る。横方向速度測定値は、エアバッグ２０の作動を許容するのに必要な加速度の閾値を調整するために用いられる。

図５を参照すると、側面衝突試験に関する車両の加速状況が図示されている。線６２は、衝突試験時の加速度を表している。車両１０は、先ず所望の速度まで加速される。一定となった速度が、平坦な線で示されている。一定速度の期間の後、固定された物体と衝突した後の急激な減速期間が続いている。固定された物体との接触時点が、線６４で表示されている。この試験は、車両の横方向の動きをシミュレーションする機械を使用しているので、速度計は、速度を表示していない。従って、横方向速度を測定するために、別個のセンサー１４や別のシステムからの情報など、別個の手段が用いられる。

図６を参照すると、グラフ７０は、安全強化用閾値を示しており、それは、横方向速度と関連する。線７２は、横方向速度の上昇に対応して、安全強化用閾値をどのように低減するのかを図示している。安全強化用閾値は、付随的な加速度センサーによって取得した加速度の測定値を検証するために必要な測定した加速度値である。

図７を参照すると、このシステム１１の動作は、符号７６で表示されている通り、車両１０の横方向速度を検知することから始まる。横方向速度は、横方向速度センサー１４によって一定な値として測定される。ここで例に挙げた横方向速度センサー１４は、低オフセット横方向センサーであるが、速度を測定するためのその他の周知のセンサーも、この発明の範囲内である。更に、横方向速度センサー１４は、能動的なサスペンションシステムのためのヨーレイトセンサーなど、その他のシステムの一部とすることができる。

横方向速度センサー１４は、ＥＣＵ１２に対する車両１０の横方向の動きを表す値を提供する。ＥＣＵ１２は、符号８０で表示される通り、乗員拘束システム１１を作動させることとなる（図６）加速度の閾値を調整する。最小限の横方向速度を測定するか、或いは横方向速度が測定されない場合、乗員拘束システム１１を作動させるのに必要な加速度値は、符号８２で表示される通り、大きな値に設定される。

横方向速度が上昇した場合、作動させるのに必要な加速度の閾値が低減される。ここに図示された例は、横方向速度の上昇に比例して、加速度の閾値を低減している。所望の限界値を上回る横方向速度に対応して、より小さい信号値に加速度の閾値を調整することもできる。

横方向速度と独立して、車両内に配置された加速度センサーは、符号８４で表示される通り、車両の加速度を表す情報をＥＣＵ１２に提供する。ＥＣＵ１２は、横方向速度に応じて閾値を調整している。特定の時点で閾値を上回る加速度値が検出された場合、符号８６で表示される通り、乗員拘束システム１１を作動して、エアバッグ２０の中の一つを膨張させる。更に、加速度値が加速度の閾値を下回った場合、符号８８で表示される通り、このシステム１１は、作動されない。

以上の通り、このシステム及び方法は、乗員拘束システムの作動を必要としない静態での条件と作動を必要とする衝突事象とを弁別するものである。

この発明の好ましい実施形態を開示したが、当業者は、一定の修正がこの発明の範囲内であることを認識している。そのため、この発明の真の範囲及び内容を決定するためには、特許請求の範囲を考察すべきである。

この発明によるシステム例を備えた車両の模式図 ドアの閉鎖と衝突との違いを示すためのグラフ ドアの閉鎖と衝突との違いを示すための別のグラフ ドアの閉鎖と衝突との違いを示すための別のグラフ 衝突試験時の加速度を示す模式的なグラフ 横方向速度と安全強化用閾値との間の関係の例を示す模式的なグラフ この発明による方法の工程の例を表すブロック図

Claims (6)

1. 乗員拘束システム（１１）で車両（１０）の本当の側面衝突と静止状態での誤った衝突でない事象とを区別する方法であって、
   ａ）車両（１０）の横方向速度を測定する工程と、
   ｂ）乗員拘束システム（１１）の電子制御ユニット（１２）と一緒に配置された加速度センサー（１６）と、車両（１０）の支柱又は本体構造内に配置された少なくとも一つの別の加速度センサー（１５）とを用いて、車両（１０）の加速度を測定する工程と、
   ｃ）測定した横方向速度が横方向速度の閾値を上回らない場合、加速度の閾値を大きい方の値に設定し、測定した横方向速度が前記の横方向速度の閾値を上回る場合、前記の加速度の閾値を小さい方の値に設定して、車両（１０）の静止状態での誤った衝突でない事象による乗員拘束システム（１１）の作動を防止する工程と、
   ｄ）加速度センサー（１６）と少なくとも一つの別の加速度センサー（１５）の中の少なくとも一方が、前記の通り設定された加速度の閾値を上回る加速度を測定した場合、本当の側面衝突であると決定して、乗員拘束システム（１１）を作動させる工程と、
   を有する方法。
2. 車両（１０）に配置された低オフセット横方向センサーを用いて、横方向速度を測定する請求項１に記載の方法。
3. 車両（１０）の本当の側面衝突と静止状態での誤った衝突でない事象とを区別する乗員拘束システム（１１）であって、
   乗員拘束システム（１１）の電子制御ユニット（１２）と、
   横方向速度センサー（１４）と、
   電子制御ユニット（１２）と一緒に配置された加速度センサー（１６）と、
   車両（１０）の支柱又は本体構造内に配置された少なくとも一つの別の加速度センサー（１５）と、
   を有し、
   横方向速度センサー（１４）が、横方向速度の閾値を上回る横方向速度を測定しない場合、加速度の閾値を大きい方の値に設定し、横方向速度センサー（１４）が、前記の横方向速度の閾値を上回る横方向速度を測定した場合、前記の加速度の閾値を小さい方の値に設定して、車両（１０）の静止状態での誤った衝突でない事象による乗員拘束システム（１１）の作動を防止し、
   加速度センサー（１６）と少なくとも一つの別の加速度センサー（１５）の中の少なくとも一方が、前記の通り設定された加速度の閾値を上回る加速度を測定した場合、本当の側面衝突であると決定して、乗員拘束システム（１１）を作動させる、
   乗員拘束システム。
4. 当該の横方向速度センサー（１４）が、乗員拘束システム（１１）の電子制御ユニット（１２）内に配置されている請求項３に記載の乗員拘束システム。
5. 当該の横方向速度センサー（１４）が、サスペンション制御システムの一部として構成されている請求項３に記載の乗員拘束システム。
6. 当該の横方向速度センサー（１４）が、ヨーレイトセンサーとして構成されている請求項３に記載の乗員拘束システム。

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