JP5162415B2 - 斜突検知装置及び乗員保護システム - Google Patents

Description

本発明は、車両の斜突（斜め衝突）を検知する斜突検知装置及びその斜突検知装置を備える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、乗員移動速度変化ΔＶと乗員移動量ΔＳとの相関関係を示す２次元マップ（Ｓ−Ｖマップ）上において、車両のフロントバンパー内に設置された加速度センサ（フロントクラッシュセンサ：ＦＣＳ）から得られる加速度データを基に衝突判定閾値を設定し、車両中央部に設置された加速度センサ（具体的にはＳＲＳエアバッグシステムを統括制御するＳＲＳユニット内に設置された加速度センサ）から得られる加速度データを１回積分して算出される乗員移動速度変化ΔＶと２回積分して算出される乗員移動量ΔＳとの交点が上記Ｓ−Ｖマップ上の衝突判定閾値を超えたか否かを判定することにより衝突判定を行う技術が開示されている。

また、下記特許文献２には、車両中央部に設置された加速度センサの出力信号と、車両前部に設置された加速度センサの出力信号との位相差に基づいて衝突の態様を判定し（具体的には位相差が大きい場合には斜突及びオフセット衝突と判定し、位相差が小さい場合にはアンダーライド衝突及びポール衝突と判定する）、その判定結果に応じて乗員保護装置の起動タイミングを制御する技術が開示されている。
特開２００６−８８９１３号公報 特開平１１−１９４１３７号公報

上記従来技術では、斜突（斜め衝突）とオフセット衝突（片側正面衝突）とを区別することなく、同一のアルゴリズムによって包括的な衝突判定を行い、その判定結果に応じて乗員保護装置の起動制御を行っていた。しかしながら、斜突発生時には乗員は車両Ａピラー方向へ前方移動し、また、オフセット衝突発生時には乗員は車両前方（正面方向）へ移動するため、乗員保護性能の観点から、乗員保護装置の起動タイミング（特にエアバッグの展開タイミング）を斜突とオフセット衝突とでそれぞれに適したタイミングとすることが望ましい。そのため、斜突とその他の衝突とを区別して検知する技術が要望されていた。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、斜突とその他の衝突とを区別して検知し、乗員保護性能の向上を図ることの可能な斜突検知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、本発明は、斜突検知装置に係る第１の解決手段として、装置内に設置され、車両の長さ方向に作用する加速度を検出する内部加速度センサと、前記内部加速度センサにて検出された加速度を基に乗員の移動量を算出する移動量算出手段と、外部入力される車両前部で検出された車両の長さ方向に作用する加速度を基に乗員の速度変化を算出する速度変化算出手段と、前記移動量及び前記速度変化に基づいて斜突が発生したか否かを判定する斜突判定手段とを備えることを特徴とする。

また、斜突検知装置に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記斜突判定手段は、前記移動量を第１の軸とし、前記速度変化を第２の軸とする２次元マップ上に設定された斜突検知領域に、前記移動量算出手段にて算出された移動量と前記速度変化算出手段にて算出された速度変化との交点が含まれるか否かを判定することによって、前記斜突が発生したか否かを判定することを特徴とする。

また、斜突検知装置に係る第３の解決手段として、上記第１または第２の解決手段において、前記内部加速度センサにて検出された加速度を基に衝突判定を行い、その衝突判結果を基に乗員保護装置の起動を制御する起動制御手段をさらに備え、前記起動制御手段は、前記斜突判定手段による斜突判定結果に応じて前記衝突判定に関する処理内容の変更と、前記乗員保護装置の起動タイミングの変更との少なくとも１つを実施することを特徴とする。

さらに、本発明では、乗員保護システムに係る解決手段として、車両前部の少なくとも一方の片側に配置され、車両の長さ方向に作用する加速度を検出する前部加速度検出手段と、車両の衝突発生時に乗員を保護するための乗員保護装置と、前記前部加速度検出手段にて検出された加速度を入力とし、当該入力された加速度と前記内部加速度センサにて検出された加速度に基づく斜突判定結果と、前記内部加速度センサにて検出された加速度に基づく衝突判結果とに基づいて、前記乗員保護装置の起動を制御する斜突検知装置とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、斜突とその他の衝突とを区別して検知することができると共に、それぞれの衝突態様に応じた乗員保護装置の起動制御が行うことができ、乗員保護性能の向上を図ることが可能となる。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る斜突検知装置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、各種エアバッグやプリテンショナ等の乗員保護装置を起動するＳＲＳエアバッグシステムを例示して説明する。

この図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１００のフロント部の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）１０と、車両１００のフロント部の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）２０と、車両１００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、運転席側に設置された運転席エアバッグ４０と、助手席側に設置された助手席エアバッグ５０と、運転席側及び助手席側に設置されたプリテンショナ６０及び７０とから概略構成されている。

Ｒ−ＦＣＳ１０及びＬ−ＦＣＳ２０（前部加速度検出手段）は、バスを介してＳＲＳユニット３０と接続されたサテライトセンサであり、それぞれ車両１００の長さ方向（図中のＸ軸方向）に作用する加速度を検出する加速度センサと、この加速度センサの出力信号を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に送信する制御回路とがユニット化された構成となっている。

ＳＲＳユニット３０（斜突検知装置）は、上記のＲ−ＦＣＳ１０及びＬ−ＦＣＳ２０から受信した加速度データと、後述する内部に設置されたユニットセンサ３１から得られる加速度データとに基づいて、衝突発生時に乗員保護装置、つまり運転席エアバッグ４０及び助手席エアバッグ５０と、プリテンショナ６０及び７０の起動制御を行う。

運転席エアバッグ４０及び助手席エアバッグ５０は、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による制御の下、衝突発生時に展開して衝突の衝撃から乗員を保護するものである。プリテンショナ６０及び７０は、ＳＲＳユニット３０による制御の下、衝突発生時に運転席側及び助手席側シートベルトを巻き取って、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。

なお、本実施形態では、各エアバッグを多段階的に起動（展開）する場合を例示して説明する。ここで、エアバッグの多段階的な起動制御とは、インフレータによってガスを発生させてエアバックを展開させる際に、一度に最高出力でガスを発生させるのではなく、複数のスクイブを順次段階的に点火してガスを発生させるものである。本実施形態では、各エアバッグを２段階で展開させるものとする。つまり、運転席エアバッグ４０及び助手席エアバッグ５０のインフレータ内部には、段階的に点火してガスを発生させるための複数（ここでは２段階なので２個）のスクイブが設けられている。

続いて、図２を参照してＳＲＳユニット３０について詳細に説明する。図２は、ＳＲＳユニット３０の機能ブロック図である。この図２に示すように、ＳＲＳユニット３０は、ユニットセンサ３１と、例えばＣＰＵ(Central Processing Unit)等の信号処理部３１Ａとを内蔵している。また、信号処理部３１Ａは、斜突検知処理部３２、３３と、起動制御部３４とを備えている。なお、上記の斜突検知処理部３２、３３と起動制御部３４とは、ＣＰＵが所定のプログラムを実行することで実現される機能をブロック化して表したものであり、実際には各ブロックの動作はＣＰＵによるソフトウェア演算処理で実現されるものである。

ユニットセンサ３１（内部加速度検出手段）は、ＳＲＳユニット３０の内部に設置されていると共に、車両１００の長さ方向（Ｘ軸方向）に作用する加速度を検出する加速度センサであり、検出結果をデジタルデータ（加速度データ）に変換して信号処理部３１Ａ（斜突検知処理部３２、３３と起動制御部３４）に出力する。

斜突検知処理部３２は、ユニットセンサ３１から得られる加速度データと、Ｒ−ＦＣＳ１０から外部入力される加速度データとに基づいて、斜突（斜め衝突）が発生したか否かを判定するものであり、第１速度変化算出部３２ａ（速度変化算出手段）と、第１移動量算出部３２ｂ（移動量算出手段）と、斜突判定部３２ｃ（斜突判定手段）とから構成されている。

第１速度変化算出部３２ａは、Ｒ−ＦＣＳ１０から外部入力される加速度データを基に乗員の速度変化を算出して斜突判定部３２ｃに出力する。具体的には、第１速度変化算出部３２ａは、Ｒ−ＦＣＳ１０から外部入力される加速度データＧ_Ｆ（ｔ）を下記（１）式に基づいて１次区間積分することにより、速度変化ΔＶを算出する。なお、以下では、第１速度変化算出部３２ａにて算出された速度変化を第１速度変化ΔＶ１Ｒと称する。

第１移動量算出部３２ｂは、ユニットセンサ３１から得られる加速度データを基に乗員の移動量を算出して斜突判定部３２ｃに出力する。具体的には、第１移動量算出部３２ｂは、ユニットセンサ３１から得られる加速度データＧ_Ｕ（ｔ）を、下記（２）式または（３）式に基づいて２次区間積分することにより、移動量ΔＳを算出する。なお、以下では、第１移動量算出部３２ｂにて算出された移動量を第１移動量ΔＳ１Ｒと称する。

斜突判定部３２ｃは、上記の第１速度変化ΔＶ１Ｒ及び第１移動量ΔＳ１Ｒに基づいて斜突が発生したか否かを判定する。具体的には、この斜突判定部３２ｃは、移動量を第１の軸とし、速度変化を第２の軸とする２次元マップ（以下、斜突判定用Ｓ−Ｖマップと称す）上に設定された斜突検知領域に、第１速度変化ΔＶ１Ｒと第１移動量ΔＳ１Ｒとの交点が含まれるか否かを判定することによって、斜突が発生したか否かを判定し、その判定結果を示す斜突検知結果Ｒ１を起動制御部３４（詳細にはメイン衝突判定部３４ｃ）に出力する。

また、詳細は後述するが、この斜突判定部３２ｃは、上記の斜突判定用Ｓ−Ｖマップ上に設定されたＦＣＳ−ＯＮ領域と、ＦＣＳ−ＯＦＦ領域とのいずれかに第１速度変化ΔＶ１Ｒと第１移動量ΔＳ１Ｒとの交点が含まれるか否かを判定し、その判定結果（ＦＣＳ−ＯＮ／ＯＦＦ判定結果Ｒ２）を起動制御部３４（詳細にはメイン衝突判定部３４ｃ）に出力する機能を有している。ここで、ＦＣＳ−ＯＮ領域とＦＣＳ−ＯＦＦ領域とは、斜突以外の衝突（例えば、正面衝突やオフセット衝突）が発生したか否かを判断するための領域であり、第１速度変化ΔＶ１Ｒと第１移動量ΔＳ１Ｒとの交点がＦＣＳ−ＯＮ領域に含まれている場合には、斜突以外の衝突が発生したと判定することになる。

斜突検知処理部３３は、ユニットセンサ３１から得られる加速度データと、Ｌ−ＦＣＳ２０から外部入力される加速度データとに基づいて、斜突が発生したか否かを判定するものであり、第１速度変化算出部３３ａ（速度変化算出手段）と、第１移動量算出部３３ｂ（移動量算出手段）と、斜突判定部３３ｃ（斜突判定手段）とから構成されている。

第１速度変化算出部３３ａは、Ｌ−ＦＣＳ２０から外部入力される加速度データを基に乗員の速度変化を算出して斜突判定部３３ｃに出力する。この速度変化の算出手法は、上記の第１速度変化算出部３２ａと同様である。なお、以下では、第１速度変化算出部３３ａにて算出された速度変化を第１速度変化ΔＶ１Ｌと称する。

第１移動量算出部３３ｂは、ユニットセンサ３１から得られる加速度データを基に乗員の移動量を算出して斜突判定部３３ｃに出力する。この移動量の算出手法は、上記の第１移動量算出部３２ｂと同様である。なお、以下では、第１移動量算出部３３ｂにて算出された移動量を第１移動量ΔＳ１Ｌと称する。

斜突判定部３３ｃは、上記の第１速度変化ΔＶ１Ｌ及び第１移動量ΔＳ１Ｌに基づいて斜突が発生したか否かを判定し、その判定結果を示す斜突検知結果Ｌ１を起動制御部３４（詳細にはメイン衝突判定部３４ｃ）に出力する。この斜突判定手法は、上記の斜突判定部３２ｃと同様である。また、この斜突判定部３３ｃは、上記の斜突判定部３２ｃと同様に、斜突以外の衝突が発生したか否かを判定し、その判定結果（ＦＣＳ−ＯＮ／ＯＦＦ判定結果Ｌ２）を起動制御部３４（詳細にはメイン衝突判定部３４ｃ）に出力する機能を有している。

起動制御部３４（起動制御手段）は、ユニットセンサ３１から得られる加速度データを基に衝突判定を行い、その衝突判結果を基に乗員保護装置（つまり運転席エアバッグ４０及び助手席エアバッグ５０と、プリテンショナ６０及び７０）の起動を制御するものであり、第２速度変化算出部３４ａと、第２移動量算出部３４ｂと、メイン衝突判定部３４ｃと、遅延制御部３４ｄと、ＡＮＤ処理部３４ｅ、３４ｆ、３４ｇとから構成されている。

第２速度変化算出部３４ａは、ユニットセンサ３１から得られる加速度データを基に乗員の速度変化（以下、第２速度変化ΔＶ２と称する）を算出してメイン衝突判定部３４ｃに出力する。この速度変化の算出手法は、上記の第１速度変化算出部３２ａと同様の手法を採用できる。第２移動量算出部３４ｂは、ユニットセンサ３１から得られる加速度データを基に乗員の移動量（以下、第２移動量ΔＳ２と称する）を算出してメイン衝突判定部３４ｃに出力する。この移動量の算出手法は、上記の第１移動量算出部３２ｂと同様の手法を採用できる。

メイン衝突判定部３４ｃは、上記の第２速度変化ΔＶ２及び第２移動量ΔＳ２を基に衝突判定を行うが、この際、斜突判定部３２ｃ、３３ｃの斜突検知結果Ｒ１、Ｌ１に応じて衝突判定に関する処理内容の変更を行う機能を有している。詳細は後述するが、このメイン衝突判定部３４ｃは、斜突検知結果Ｒ１、Ｌ１の両方が「斜突未検知」を示す場合、ＦＣＳ−ＯＮ／ＯＦＦ判定結果Ｒ２、Ｌ２を用いる通常衝突判定処理を行い、斜突検知結果Ｒ１、Ｌ１の少なくとも１つが「斜突検知」を示す場合、斜突専用衝突判定処理を行う。

このメイン衝突判定部３４ｃは、その衝突判定結果に応じてプリテンショナ６０及び７０を起動させるためのＰ／Ｔ起動要求信号ＰＴをＡＮＤ処理部３４ｅに出力し、運転席エアバッグ４０及び助手席エアバッグ５０の１段階目の展開を行うための第１Ａ／Ｂ起動要求信号ＡＢ１を遅延制御部３４ｄ及びＡＮＤ処理部３４ｆに出力し、また、運転席エアバッグ４０及び助手席エアバッグ５０の２段階目の展開を行うための第２Ａ／Ｂ起動要求信号ＡＢ２を遅延制御部３４ｄに出力する。

遅延制御部３４ｄは、第２Ａ／Ｂ起動要求信号ＡＢ２を第１Ａ／Ｂ起動要求信号ＡＢ１に対して所定時間だけ遅延させてＡＮＤ処理部３４ｇに出力する。つまり、この遅延制御部３４ｄによって、運転席エアバッグ４０及び助手席エアバッグ５０の１段階目の展開タイミングと、２段階目の展開タイミングとの時間差が制御される。また、この遅延制御部３４ｄは、斜突検知結果Ｒ１、Ｌ１に応じて、第２Ａ／Ｂ起動要求信号ＡＢ２の第１Ａ／Ｂ起動要求信号ＡＢ１に対する遅延時間を変更する機能（つまり、運転席エアバッグ４０及び助手席エアバッグ５０の展開タイミングを変更する機能）を有している。

ＡＮＤ処理部３４ｅは、Ｐ／Ｔ起動要求信号ＰＴと、例えば所定値以上の加速度を検出した際に真値「１」のセーフィング信号を出力する機械式または電子式等のセーフィングセンサ１０ａから出力されるセーフィング信号ＳＦとの論理積処理を行い、その処理結果をプリテンショナ６０及び７０の起動／非起動を指示するためのＰ／Ｔ起動信号ＰＴ’として出力する。

ＡＮＤ処理部３４ｆは、第１Ａ／Ｂ起動要求信号ＡＢ１と、セーフィングセンサ１０ａから出力されるセーフィング信号ＳＦとの論理積処理を行い、その処理結果を運転席エアバッグ４０及び助手席エアバッグ５０のインフレータに設けられた１段階目の展開用スクイブの点火／非点火を指示するための第１Ａ／Ｂ起動信号ＡＢ１’として出力する。

ＡＮＤ処理部３４ｇは、遅延制御部３４ｄによって遅延された第２Ａ／Ｂ起動要求信号ＡＢ２と、セーフィングセンサ１０ａから出力されるセーフィング信号ＳＦとの論理積処理を行い、その処理結果を運転席エアバッグ４０及び助手席エアバッグ５０のインフレータに設けられた２段階目の展開用スクイブの点火／非点火を指示するための第２Ａ／Ｂ起動信号ＡＢ２’として出力する。

なお、上記のＡＮＤ処理部３４ｅ、３４ｆ、３４ｇから出力されるＰ／Ｔ起動信号ＰＴ’、第１Ａ／Ｂ起動信号ＡＢ１’、第２Ａ／Ｂ起動信号ＡＢ２’は、信号処理部３１Ａから出力される信号である。図２では図示を省略しているが、ＳＲＳユニット３０には、信号処理部３１Ａからプリテンショナ６０及び７０の起動を指示するＰ／Ｔ起動信号ＰＴ’が出力された場合に、プリテンショナ６０及び７０を起動（作動）させるための駆動回路と、展開用スクイブの点火を指示する第１Ａ／Ｂ起動信号ＡＢ１’、第２Ａ／Ｂ起動信号ＡＢ２’が出力された場合に、１段階目、２段階目のそれぞれの展開用スクイブを点火するための電流を生成する点火回路が内蔵されている。

次に、上記のように構成された本実施形態に係る乗員保護システムの動作、特にＳＲＳユニット３０の信号処理部３１Ａによる衝突判定動作について説明する。
図３は、信号処理部３１Ａによる衝突判定動作を表すフローチャートである。この図３に示すように、信号処理部３１Ａは、まず、斜突検知処理を実行する（ステップＳ１）。以下では、図４〜図７を参照して斜突検知処理の詳細について説明する。

図４（ａ）は、車両１００の前部右側でオフセット衝突が発生した状況と、そのオフセット衝突発生の際に、Ｒ−ＦＣＳ１０で検出される加速度の時間的変化とを示したものである。図４（ｂ）は、車両１００の前部右側で斜め衝突（斜突）が発生した状況と、その斜突発生の際に、Ｒ−ＦＣＳ１０で検出される加速度の時間的変化とを示したものである。図４（ａ）に示すように、オフセット衝突の場合、衝突初期段階では車両１００のフレームが潰れながら衝撃を吸収するので、Ｒ−ＦＣＳ１０で検出される加速度は比較的小さな値を示す。一方、図４（ｂ）に示すように、斜め衝突の場合、衝突初期段階において衝突側のフレームが内側に折れ曲がってしまうため、Ｒ−ＦＣＳ１０で検出される加速度は比較的大きな値を示す。

本実施形態における斜突検知処理は、上記のような斜め衝突とオフセット衝突（斜め衝突以外の衝突）とで異なる衝突初期段階での加速度の特徴を、フロントクラッシュセンサ（Ｒ−ＦＣＳ１０及びＬ−ＦＣＳ２０）とＳＲＳユニット３０内のユニットセンサ３１とを用いて抽出することにより、斜め衝突とそれ以外の衝突とを区別して検知するものである。

図５（ａ）は、斜め衝突発生時にＲ−ＦＣＳ１０で検出される加速度の時間変化と、オフセット衝突発生時にＲ−ＦＣＳ１０で検出される加速度の時間変化とを同一時間軸上で表したものである。図５（ｂ）は、斜め衝突発生時にユニットセンサ３１で検出される加速度の時間変化と、オフセット衝突発生時にユニットセンサ３１で検出される加速度の時間変化とを同一時間軸上で表したものである。図５（ｃ）は、図５（ａ）に示す加速度を１次区間積分して得られる速度変化ΔＶを縦軸、図５（ｂ）に示す加速度を２次区間積分して得られる移動量ΔＳを横軸とする２次元マップ上において、同一時刻での速度変化ΔＶと移動量ΔＳとの交点をプロットしたものである。

図５（ｃ）に示すように、斜め衝突では、衝突初期段階において、ある移動量の範囲内で大きな速度変化が発生することがわかる。すなわち、これら２つのデータ（Ｒ−ＦＣＳ１０及びＬ−ＦＣＳ２０にて検出される加速度を１次区間積分して得られる速度変化と、ユニットセンサ３１にて検出される加速度を２次区間積分して得られる移動量）を同一時間軸上で観察し、衝突初期段階において車両前部に大きな衝撃（減速度）が発生したか否かを判定することにより、斜め衝突とその他の衝突とを区別することができる。

本実施形態では、図６に示すように、上述した２次元マップを斜突判定用Ｓ−Ｖマップとし、その斜突判定用Ｓ−Ｖマップ上に斜め衝突判定用の斜突検知領域Ｗ１を設定し、この斜突検知領域Ｗ１に、第１速度変化算出部３２ａにて算出される第１速度変化ΔＶ１Ｒと、第２速度変化算出部３２ｂにて算出される第１移動量ΔＳ１Ｒとの交点が含まれるか否か、また、第１速度変化算出部３３ａにて算出される第１速度変化ΔＶ１Ｌと、第２速度変化算出部３３ｂにて算出される第１移動量ΔＳ１Ｌとの交点が含まれるか否か、を確認することにより、斜突が発生したか否かを判定するものとした。

ここで、斜突検知領域Ｗ１は、移動量側の斜突検知閾値ＤＳＴＨと速度変化側の斜突検知閾値ＤＶＴＨとで規定されるものである。また、斜突判定用Ｓ−Ｖマップ上には、斜突以外の衝突（例えば、正面衝突やオフセット衝突）が発生したか否かを判断するための領域であるＦＣＳ−ＯＮ領域Ｗ２とＦＣＳ−ＯＦＦ領域Ｗ３が設定されており、第１速度変化ΔＶ１Ｒと第１移動量ΔＳ１Ｒとの交点（または第１速度変化ΔＶ１Ｌと第１移動量ΔＳ１Ｌとの交点）がＦＣＳ−ＯＮ領域Ｗ２に含まれている場合には、斜突以外の衝突が発生したと判定するものとした。

これら斜突検知領域Ｗ１、ＦＣＳ−ＯＮ領域Ｗ２及びＦＣＳ−ＯＦＦ領域Ｗ３は、図７に示すように、ある車種について、斜め衝突やその他の衝突（オフセット衝突、正面衝突等）の各種の衝突実験を繰り返すことでマップデータを採取し、その採取したマップデータに基づいて統計的に最も確実に斜め衝突とその他の衝突とを区別することが可能となるように、予め決定されたものである。なお、図７（ａ）は、斜め衝突実験から採取されたマップデータを示し、図７（ｂ）は、オフセット衝突実験から採取されたマップデータを示し、図７（ｃ）は、正面衝突実験から採取されたマップデータを示している。

以上が本実施形態における斜突検知処理の原理説明であり、以下では図８のフローチャートを参照して斜突検知処理の具体的な流れについて説明する。
図８に示すように、斜突検知処理において、信号処理部３１Ａは、まず、斜突判定部３２ｃ、３３ｃの斜突検知結果Ｒ１、Ｌ１を基に斜突検知済みか否かを判定する（ステップＳ１０）。このステップＳ１０において、「Ｎｏ」の場合、つまり斜突検知結果Ｒ１、Ｌ１の両方が「斜突未検知」を示している場合、信号処理部３１Ａは、ユニットセンサ３１から得られる加速度データを基に乗員の移動量を算出する（ステップＳ１１）。つまり、第１移動量算出部３２ｂによって第１移動量ΔＳ１Ｒが算出されると共に、第２移動量算出部３３ｂによって第１移動量ΔＳ１Ｌが算出される。

続いて、信号処理部３１Ａは、Ｒ−ＦＣＳ１０及びＬ−ＦＣＳ２０から外部入力される加速度データを基に乗員の速度変化を算出する（ステップＳ１２）。つまり、第１速度変化算出部３２ａによって、Ｒ−ＦＣＳ１０から外部入力される加速度データに基づく第１速度変化ΔＶ１Ｒが算出されると共に、第１速度変化算出部３３ａによって、Ｌ−ＦＣＳ２０から外部入力される加速度データに基づく第１速度変化ΔＶ１Ｌが算出される。

そして、信号処理部３１Ａ（斜突判定部３２ｃ）は、第１移動量ΔＳ１Ｒが斜突検知領域Ｗ１を規定する移動量側の斜突検知閾値ＤＳＴＨより小さいか否かを判定し（ステップＳ１３）、「Ｙｅｓ」の場合には、速度変化側の斜突検知閾値ＤＶＴＨを算出する（ステップＳ１４）。ここで、図６に示すように、斜突検知閾値ＤＶＴＨが移動量ΔＳに対して一定であれば算出する必要はなく、予め設定された固定値を用いれば良いが、必ずしも斜突検知閾値ＤＶＴＨが一定となるわけではない。例えば、上記のように衝突実験を行った結果、斜突検知閾値ＤＶＴＨを移動量ΔＳに対して変化させた方が精度良く斜突検知を行うことができる場合もあり得る。

このように斜突検知閾値ＤＶＴＨを一定ではなく、移動量ΔＳに対して変化するように設定する場合には、この斜突検知閾値ＤＶＴＨを格子点データ（格子点数は任意）として予め記憶しておき、格子点間は移動量ΔＳの２点補間処理等を用いて算出すれば良い。また、処理時間を短縮するために、例えばイニシャル処理において格子点間の傾きを算出するようにしても良い。

そして、斜突判定部３２ｃは、第１速度変化ΔＶ１Ｒが斜突検知閾値ＤＶＴＨより大きいか否かを判定し（ステップＳ１５）、「Ｙｅｓ」の場合、つまり斜突判定用Ｓ−Ｖマップ上の斜突検知領域Ｗ１に、第１速度変化ΔＶ１Ｒと第１移動量ΔＳ１Ｒとの交点が含まれる場合、斜突が発生したと判断して、「斜突検知」を示す斜突検知結果Ｒ１を起動制御部３４に出力する（ステップＳ１６）。

一方、上記ステップＳ１３において「Ｎｏ」の場合、斜突検知処理は終了して図３のステップＳ２に移行し、また、上記ステップＳ１５において「Ｎｏ」の場合、斜突判定部３２ｃから「斜突未検知」を示す斜突検知結果Ｒ１が起動制御部３４に出力され（ステップＳ１７）、その後、斜突検知処理は終了して図３のステップＳ２に移行する。

上述したステップＳ１３〜Ｓ１７の動作は、斜突判定部３３ｃによっても同様に平行して行われる。つまり、斜突判定部３３ｃは、斜突判定用Ｓ−Ｖマップ上の斜突検知領域Ｗ１に、第１速度変化ΔＶ１Ｌと第１移動量ΔＳ１Ｌとの交点が含まれる場合、斜突が発生したと判断して、「斜突検知」を示す斜突検知結果Ｌ１を起動制御部３４に出力する。

また、上記のステップＳ１０において「Ｙｅｓ」の場合、つまり斜突検知結果Ｒ１、Ｌ１の少なくとも１つが「斜突検知」を示している場合、信号処理部３１Ａは、斜突検知後に所定時間が経過したか否かを判定し（ステップＳ１８）、「Ｙｅｓ」の場合に、斜突検知結果Ｒ１、Ｌ１のリセット（「斜突検知」の解除）を行った後、斜突検知処理を終了して図３のステップＳ２に移行する（ステップＳ１９）。また、上記ステップＳ１８において、「Ｎｏ」の場合、信号処理部３１Ａは、斜突検知処理を終了して図３のステップＳ２に移行する。

以上が斜突検知処理の詳細な説明であり、以下では図３に戻って衝突判定動作の説明を続ける。図３に示すように、信号処理部３１Ａは、上記のような斜突検知処理が終了すると、斜突の発生が検知されたか否かを判定し（ステップＳ２）、「Ｎｏ」の場合には通常衝突判定処理を行い（ステップＳ３）、また、「Ｙｅｓ」の場合には斜突専用衝突判定処理を行う（ステップＳ４）。

つまり、起動制御部３４のメイン衝突判定部３４ｃは、斜突検知結果Ｒ１、Ｌ１の両方が「斜突未検知」を示している場合に、ＦＣＳ−ＯＮ／ＯＦＦ判定結果Ｒ２、Ｌ２を用いる通常衝突判定処理を行い、斜突検知結果Ｒ１、Ｌ１の少なくとも１つが「斜突検知」を示す場合、斜突専用衝突判定処理を行う。

ここで、本実施形態では、通常衝突判定処理の一例として、特開２００６−８８９１３号公報に記載された衝突判定手法を採用するものとする。この特開２００６−８８９１３号公報に記載された衝突判定手法とは、ＳＲＳユニットに内蔵された加速度センサにて検出された加速度を基に算出した速度変化を縦軸、移動量を横軸とする２次元マップ（以下、通常衝突判定用Ｓ−Ｖマップと称す）上において、速度変化Ｖ及び移動量Ｓの算出値が、プリテンショナ起動判断用の衝突判定閾値を超えた場合にはプリテンショナを起動させ、エアバッグの１段階目の展開判断用の衝突判定閾値を超えた場合にはエアバッグの１段階目の展開を行い、２段階目の展開判断用の衝突判定閾値を超えた場合にはエアバッグの２段階目の展開を行うものである（詳細は特開２００６−８８９１３号公報参照）。

つまり、メイン衝突判定部３４ｃは、通常衝突判定処理を行う場合、第２速度変化算出部３４ａにて算出された第２速度変化ΔＶ２と、第２移動量算出部３４ｂにて算出された第２移動量ΔＳ２との交点が、通常衝突判定用Ｓ−Ｖマップ上に設定された各衝突判定閾値を超えたか否かを判定することにより、斜突以外の衝突の発生を判定する。また、このメイン衝突判定部３４ｃは、ＦＣＳ−ＯＮ／ＯＦＦ判定結果Ｒ２、Ｌ２に応じて、通常衝突判定用Ｓ−Ｖマップ上の各衝突判定閾値を変更する機能を有している。

具体的には、斜突判定用Ｓ−Ｖマップにおいて、第１速度変化ΔＶ１Ｒ（若しくはΔＶ１Ｌ）と第１移動量ΔＳ１Ｒ（若しくはΔＳ１Ｌ）との交点がＦＣＳ−ＯＮ領域Ｗ２に含まれていた場合、ある程度大きな衝撃がオフセット衝突や正面衝突等によって検知されたことを指すので、通常衝突判定用Ｓ−Ｖマップ上の各衝突判定閾値を低い値に変更することにより、各乗員保護装置を起動しやすくする（詳細は特開２００６−８８９１３号公報参照）。

メイン衝突判定部３４ｃは、このような通常衝突判定処理を行うことによって、第２速度変化ΔＶ２と第２移動量ΔＳ２との交点が、プリテンショナ起動判断用の衝突判定閾値を超えた場合には、プリテンショナ６０及び７０を起動させるためのＰ／Ｔ起動要求信号ＰＴを出力し、エアバッグの１段階目の展開判断用の衝突判定閾値を超えた場合には、運転席エアバッグ４０及び助手席エアバッグ５０の１段階目の展開を行うための第１Ａ／Ｂ起動要求信号ＡＢ１を出力し、２段階目の展開判断用の衝突判定閾値を超えた場合には、転席エアバッグ４０及び助手席エアバッグ５０の２段階目の展開を行うための第２Ａ／Ｂ起動要求信号ＡＢ２を出力する。

また、通常衝突判定処理においては、遅延制御部３４ｄによって、第２Ａ／Ｂ起動要求信号ＡＢ２の第１Ａ／Ｂ起動要求信号ＡＢ１に対する遅延時間が通常判定用の遅延時間に設定される。ここで、通常判定用の遅延時間とは、斜突以外の衝突、つまりオフセット衝突や正面衝突に適したエアバッグの２段階目の展開タイミングとすることが可能な遅延時間を指す。

一方、斜突専用衝突判定処理とは、例えば、上記の通常衝突判定処理で使用する各衝突判定閾値を斜突専用の衝突判定閾値に変更したり、第２Ａ／Ｂ起動要求信号ＡＢ２の第１Ａ／Ｂ起動要求信号ＡＢ１に対する遅延時間を斜突に適したエアバッグの２段階目の展開タイミングとすることが可能な遅延時間に変更することを指す。また、特開２００６−８８９１３号公報の衝突判定手法を利用せずに、全く別の手法で斜突専用の衝突判定を行うようにしても良い。

そして、信号処理部３１Ａは、上述した通常衝突判定処理または斜突専用衝突判定処理による衝突判定結果に応じて、各乗員保護装置毎に起動を指示する（ステップＳ５）。つまり、ＡＮＤ処理部３４ｅ、３４ｆ、３４ｇによってＰ／Ｔ起動要求信号ＰＴ、第１Ａ／Ｂ起動要求信号ＡＢ１、第２Ａ／Ｂ起動要求信号ＡＢ２のぞれぞれと、セーフィング信号ＳＦとの論理積処理が行われ、Ｐ／Ｔ起動要求信号ＰＴとセーフィング信号ＳＦの両方が真値「１」であれば、プリテンショナ６０及び７０の起動を指示するためのＰ／Ｔ起動信号ＰＴ’が出力され、第１Ａ／Ｂ起動要求信号ＡＢ１とセーフィング信号ＳＦの両方が真値「１」であれば、運転席エアバッグ４０及び助手席エアバッグ５０の１段階目の展開用スクイブの点火を指示するための第１Ａ／Ｂ起動信号ＡＢ１’が出力され、また、第２Ａ／Ｂ起動要求信号ＡＢ２とセーフィング信号ＳＦの両方が真値「１」であれば、２段階目の展開用スクイブの点火を指示するための第２Ａ／Ｂ起動信号ＡＢ２’が出力される。

以上のようなステップＳ１〜Ｓ５の衝突判定動作が所定周期で繰り返されることにより、斜め衝突とそれ以外の衝突とが区別されて検知され、それぞれの衝突態様に応じた各乗員保護装置の起動制御が行われることになる。
このように、本実施形態によれば、斜突とその他の衝突とを区別して検知することができると共に、それぞれの衝突態様に応じた各乗員保護装置の起動制御が行われることにより、乗員保護性能の向上を図ることが可能となる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されず、以下のような変形例が考えられる。
（１）図９に衝突判定動作の変形例を示す。この図９において、ステップＳ１０１、Ｓ１０２は、図３のステップＳ１、Ｓ２と同様である。ステップＳ１０１で斜突以外の衝突が検知された場合には、ステップＳ１０３において、衝突判定閾値を通常判定用の衝突判定閾値に設定し、ステップＳ１０４において、第２Ａ／Ｂ起動要求信号ＡＢ２の第１Ａ／Ｂ起動要求信号ＡＢ１に対する遅延時間を通常判定用の遅延時間に設定する。一方、ステップＳ１０１で斜突が検知された場合には、ステップＳ１０５において、衝突判定閾値を斜突判定用の衝突判定閾値に設定し、ステップＳ１０６において、第２Ａ／Ｂ起動要求信号ＡＢ２の第１Ａ／Ｂ起動要求信号ＡＢ１に対する遅延時間を斜突判定用の遅延時間に設定する。そして、ステップＳ１０７において、上記のように設定した衝突判定閾値及び遅延時間を用いて衝突判定を行う。この衝突判定手法としては、特開２００６−８８９１３号公報の手法を用いても良いし、別の公知手法を用いても良い。ステップＳ１０８は、図３のステップＳ５と同様である。

（２）上記実施形態では、通常衝突判定処理で使用する衝突判定手法として、特開２００６−８８９１３号公報の手法を用いた場合を例示したが、これに限らず、他の公知手法を採用しても良い。

（３）上記実施形態では、エアバッグを多段階的に展開する場合を例示したが、エアバッグを１段階で展開するような場合にも当然適用することができる。この場合、遅延制御部３４ｄは不要となるため、斜突専用衝突判定処理を行う場合には、衝突判定閾値のみを斜突専用の閾値に変更すれば良い。

（４）上記実施形態では、乗員保護装置として運転席エアバッグ４０及び助手席エアバッグ５０と、プリテンショナ６０及び７０とを備える乗員保護システムを例示したが、その他の種類の乗員保護装置（例えば、サイドエアバッグやカーテンエアバッグ等）を用いるシステムにも適用することができる。

本発明の一実施形態に係る斜突検知装置（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。 本実施形態におけるＳＲＳユニット３０の詳細説明図である。 本実施形態における衝突判定動作を表すフローチャートである。 本実施形態における斜突検知処理に関する第１説明図である。 本実施形態における斜突検知処理に関する第２説明図である。 本実施形態における斜突検知処理に関する第３説明図である。 本実施形態における斜突検知処理に関する第４説明図である。 本実施形態における斜突検知処理を表すフローチャートである。 本実施形態における衝突判定動作の変形例を表すフローチャートである。

符号の説明

１００…車両、１０…Ｒ−ＦＣＳ（前部加速度検出手段）、２０…Ｌ−ＦＣＳ２０（前部加速度検出手段）、３０…ＳＲＳユニット（斜突検知装置）、４０…運転席エアバッグ、５０…助手席エアバッグ、６０、７０…プリテンショナ、３１…ユニットセンサ（内部加速度検出手段）、３１Ａ…信号処理部、３２、３３…斜突検知処理部、３４…起動制御部（起動制御手段）、３２ａ、３３ａ…第１速度変化算出部（速度変化算出手段）、３２ｂ、３３ｂ…第１移動量算出部（移動量算出手段）、３２ｃ、３３ｃ…斜突判定部（斜突判定手段）、３４ａ…第２速度変化算出部、３４ｂ…第２移動量算出部、３４ｃ…メイン衝突判定部、３４ｄ…遅延制御部、３４ｅ、３４ｆ、３４ｇ…ＡＮＤ処理部

Claims (3)

1. 車両中央部に設置され、車両の長さ方向に作用する加速度を検出する加速度センサと、前記加速度センサにて検出された加速度を基に乗員の移動量を算出する移動量算出手段と、
   外部入力される車両前部で検出された車両の長さ方向に作用する加速度を基に車両前部の速度変化を算出する速度変化算出手段と、
   前記移動量及び前記速度変化に基づいて斜突が発生したか否かを判定する斜突判定手段と、を備え、
   前記斜突判定手段は、前記移動量を第１の軸とし、前記速度変化を第２の軸とする２次元マップ上に設定された斜突検知領域に、前記移動量算出手段にて算出された移動量と前記速度変化算出手段にて算出された速度変化との交点が含まれるか否かを判定することによって、前記斜突が発生したか否かを判定することを特徴とする斜突検知装置。
2. 前記加速度センサにて検出された加速度を基に衝突判定を行い、その衝突判定結果を基に乗員保護装置の起動を制御する起動制御手段をさらに備え、
   前記起動制御手段は、前記斜突判定手段による斜突判定結果に応じて前記衝突判定に関する処理内容の変更と、前記乗員保護装置の起動タイミングの変更との少なくとも１つを実施することを特徴とする請求項１に記載の斜突検知装置。
3. 車両前部の少なくとも一方の片側に配置され、車両の長さ方向に作用する加速度を検出する前部加速度検出手段と、
   車両の衝突発生時に乗員を保護するための乗員保護装置と、
   前記前部加速度検出手段にて検出された加速度を入力とし、当該入力された加速度と前記加速度センサにて検出された加速度に基づく斜突判定結果と、前記加速度センサにて検出された加速度に基づく衝突判結果とに基づいて、前記乗員保護装置の起動を制御する請求項２に記載の斜突検知装置と、
   を備えることを特徴とする乗員保護システム。
   
   
   
   

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