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JP6323713B2 - 車両回転検出装置 - Google Patents
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JP6323713B2 - 車両回転検出装置 - Google Patents

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本発明は、衝突時の車両の回転を検知する車両回転検出装置に関する。
車両の左右の側面部に一対のセンサユニットを設け、各々のセンサユニット内に形成された加速度センサによって、車両の前後方向および左右方向の加速度を検出し、検出値に基づいて、エアバッグ装置を展開させる乗員保護装置の起動装置に関する従来技術があった(例えば、特許文献1参照)。当該従来技術においては、車両の前後方向の加速度を検出することにより、運転席用および助手席用エアバッグ装置を作動させ、車両の左右方向の加速度を検出することにより、運転席用および助手席用のサイドエアバッグ装置を作動させている。この従来技術に開示されたような乗員保護装置の作動制御は通常行われており、衝突によって衝撃が働く車両の部位、衝撃の向き等に応じて、エアバッグ装置、シートベルトプリテンショナーといった乗員保護装置を適正に起動させ、乗員の身体を保護することができる。
また、乗員保護装置を作動させるために、加速度のみではなく、ジャイロセンサによって車両に発生するヨーレイトを検出することもあった。検出したヨーレイトは所定の閾値と比較され、検出値が当該閾値以上である場合、車両が回転したと判定される。車両の回転が検出された場合、サイドエアバッグまたはカーテンエアバッグ等が展開され、頭部がインテリア部材へ衝突したり、乗員が車外へ投げ出されたりすることから保護している。
特開平10−86787号公報
ところで、衝突時における車両の回転の検出は早いに越したことはない。その検出が早ければ、車両の回転によって、乗員が車室インテリア部材に衝突する以前に、乗員保護装置を作動させて乗員を保護することができる。
しかしながら、上述したジャイロセンサを用いた方法では、車両の回転を早期に検出することは困難であった。すなわち、ジャイロセンサによって車両の回転を検出するためには、車両が回転を開始して、実際にヨーレイトが発生しなければならないからである。
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、衝突時の車両の回転を迅速に検出することを可能にする車両回転検出装置を提供することにある。
上述した課題を解決するために、請求項1に係る車両回転検出装置の発明は、車両(7)の右側部(7b)に設けられ、車両の前後方向の加速度(Rx)を検出する右前後加速度検出手段(3a)と、車両の左側部(7c)に設けられ、車両の前後方向の加速度(Lx)を検出する左前後加速度検出手段(3b)と、右前後加速度検出手段の検出した車両の前方への加速度が、右前方加速度閾値(Rx+)の大きさ以上であり、かつ、左前後加速度検出手段の検出した車両の後方への加速度が、左後方加速度閾値(Lx−)の大きさ以上である時、又は、左前後加速度検出手段の検出した車両の前方への加速度が、左前方加速度閾値(Lx+)の大きさ以上であり、かつ、右前後加速度検出手段の検出した車両の後方への加速度が、右後方加速度閾値(Rx−)の大きさ以上である時、衝突により車両が回転したと判定する回転判定手段(4i)と、を備え、左後方加速度閾値(Lx−)の絶対値は、右前方加速度閾値(Rx+)の絶対値より大きく設定され、右後方加速度閾値(Rx−)の絶対値は、左前方加速度閾値(Lx+)の絶対値より大きく設定されている。
この構成によれば、車両回転検出装置は、右前後加速度検出手段の検出した車両の前方への加速度が、右前方加速度閾値の大きさ以上であり、かつ、左前後加速度検出手段の検出した車両の後方への加速度が、左後方加速度閾値の大きさ以上である時、又は、左前後加速度検出手段の検出した車両の前方への加速度が、左前方加速度閾値の大きさ以上であり、かつ、右前後加速度検出手段の検出した車両の後方への加速度が、右後方加速度閾値の大きさ以上である時、衝突により車両が回転すると判定する回転判定手段を備えている。しかも、左後方加速度閾値の絶対値は、右前方加速度閾値の絶対値より大きく設定され、右後方加速度閾値の絶対値は、左前方加速度閾値の絶対値より大きく設定されている。これにより、衝突時に車両の回転を迅速に検出することができるため、乗員保護装置を早期に作動させることができ、車両回転時の乗員へのダメージを低減することができる。
本発明者は、衝突によって車両が回転する場合、車両が実際に回転する以前に、車両の一方の側部において車両前方への加速度が検出され、かつ、他方の側部において車両後方への加速度が検出されることを見出した。本発明は、この発明者による発見に基づいて、衝突時の車両の回転を早期に検出することを可能としたものである。本発明者により、上述した加速度検出手段による車両の回転検出は、ジャイロセンサを用いた車両回転の検出よりも早期に行えることを確認した。
本発明者によって、車両の側部に他部材が衝突した場合、衝突が発生した側における前後方向加速度が、反対側における前後方向加速度よりも大きくなることが試験的に確認されている。本発明は、この事実に基づいて、衝突側の加速度閾値を反対側における加速度閾値よりも大きく設定することにより、衝突による車両の回転を確実に検出するものである。
上述した課題を解決するために、請求項4に係る車両回転検出装置の発明は、車両(7)の右側部(7b)に設けられ、車両の前後方向の加速度(Rx)を検出する右前後加速度検出手段(3a)と、車両の左側部(7c)に設けられ、車両の前後方向の加速度(Lx)を検出する左前後加速度検出手段(3b)と、車両の右側部に設けられ、車両の横方向への加速度(Ry)を検出する右側部左右加速度検出手段(3a)と、車両の左側部に設けられ、車両の横方向への加速度(Ly)を検出する左側部左右加速度検出手段(3b)と、右前後加速度検出手段および左前後加速度検出手段のうちの一方によって車両前方への加速度が検出され、かつ、他方によって車両後方への加速度が検出された時、衝突により車両が回転すると仮判定する回転仮判定手段(4j)と、該回転仮判定手段によって、車両が回転すると仮判定された場合であって、右前後加速度検出手段および左前後加速度検出手段によって検出された車両の前後方向の加速度に合致する衝撃が、右側部左右加速度検出手段および左側部左右加速度検出手段によって検出された場合に、車両が回転すると最終判定し、右前後加速度検出手段および左前後加速度検出手段によって検出された車両の前後方向の加速度に合致する衝撃が、右側部左右加速度検出手段および左側部左右加速度検出手段によって検出されない場合には、回転仮判定手段による仮判定を取り消す回転決定手段(4k)と、を含んでいる回転判定手段(4i)と、を備えている。
この構成によれば、回転判定手段は、右前後加速度検出手段および左前後加速度検出手段のうちの一方によって車両前方への加速度が検出され、かつ、他方によって車両後方への加速度が検出された時、衝突により車両が回転すると仮判定する回転仮判定手段を含んでいる。また、回転判定手段は、回転仮判定手段によって、車両が回転すると仮判定された場合であって、右前後加速度検出手段および左前後加速度検出手段によって検出された車両の前後方向の加速度に合致する衝撃が、右側部左右加速度検出手段および左側部左右加速度検出手段によって検出された場合に、車両が回転すると最終判定し、右前後加速度検出手段および左前後加速度検出手段によって検出された車両の前後方向の加速度に合致する衝撃が、右側部左右加速度検出手段および左側部左右加速度検出手段によって検出されない場合には、回転仮判定手段による仮判定を取り消す回転決定部を含んでいる。これにより、衝突時に車両の回転を迅速に検出することができるため、乗員保護装置を早期に作動させることができ、車両回転時の乗員へのダメージを低減することができる。
本発明者は、衝突によって車両が回転する場合、車両が実際に回転する以前に、車両の一方の側部において車両前方への加速度が検出され、かつ、他方の側部において車両後方への加速度が検出されることを見出した。本発明は、この発明者による発見に基づいて、衝突時の車両の回転を早期に検出することを可能としたものである。本発明者により、上述した加速度検出手段による車両の回転検出は、ジャイロセンサを用いた車両回転の検出よりも早期に行えることを確認した。本発明は、車両の前後方向の加速度と車両の横方向の加速度とにより、車両の回転検出に冗長性を持たせることができ、よりいっそう車両の回転を正確に検出することができる。
本発明の実施形態1による車両回転検出装置が取り付けられた車両の平面図 実施形態1による車両回転検出装置を示したブロック図 衝突により車両が回転する場合に、車両に発生する加速度を示した模式図 衝突により車両が回転した状態を示した図 図3Aに示した車両において、左ピラー加速度センサが検出する前後方向加速度およびその積分値を示した図 図3Aに示した車両において、右ピラー加速度センサが検出する前後方向加速度およびその積分値を示した図 実施形態1による車両回転検出処理のフローチャートを示した図 実施形態2による車両回転検出装置を示したブロック図 実施形態2による車両回転検出処理のフローチャートを示した図 加速度センサの取付位置の変形例を示した車両の平面図
<実施形態1>
図1乃至図5に基づき、本発明の実施形態1による車両回転検出装置1について説明する。車両7には、本実施形態による車両回転検出装置1が取り付けられている。図1に示すように、車両7には、右前方加速度センサ2a、左前方加速度センサ2b、右ピラー加速度センサ3a、左ピラー加速度センサ3bおよびフロア加速度センサ4aが設けられている。以下、右前方加速度センサ2a、左前方加速度センサ2b、右ピラー加速度センサ3a、左ピラー加速度センサ3bおよびフロア加速度センサ4aを包括して加速度センサ2a、2b、3a、3b、4aといい、右前方加速度センサ2aおよび左前方加速度センサ2bを包括して前方加速度センサ2a、2bといい、右ピラー加速度センサ3a(右前後加速度検出手段、右側部左右加速度検出手段および右側加速度センサに該当する)および左ピラー加速度センサ3b(左前後加速度検出手段、左側部左右加速度検出手段および左側加速度センサに該当する)を包括してピラー加速度センサ3a、3bという場合がある。
各々の前方加速度センサ2a、2bは、車両7の前方部7aの左右に取り付けられている。前方加速度センサ2a、2bは、それぞれ車両7の前後方向(図1に示したX軸方向)に発生した加速度を検出することが可能に形成されている。
右ピラー加速度センサ3aは、車両7の右側部7bにおいて、車両前後方向のほぼ中央部に取り付けられている。また、左ピラー加速度センサ3bは、車両7の左側部7cにおいて、車両前後方向のほぼ中央部に取り付けられている。具体的には、ピラー加速度センサ3a、3bは、それぞれ車両7の前席と後席との間に位置する左右のセンターピラー(Bピラー)7d内に取り付けられている。ピラー加速度センサ3a、3bは、それぞれ車両7に発生した前後方向(車両の前後方向に該当する)の加速度および横方向(図1に示したY軸方向であって、車両の横方向に該当する)に発生した加速度を検出することが可能に形成されている。以下、右側部7bおよび左側部7cを包括的して、側部7b、7cまたは両側部7b、7cと言うことがある。
また、フロア加速度センサ4aは、運転席前側のダッシュボード下側に取り付けられたコントローラー4(後述)の内部に取り付けられている。フロア加速度センサ4aは、車両7の前後方向に発生した加速度および横方向に発生した加速度を検出することが可能に形成されている。尚、フロア加速度センサ4aは、前後方向に発生した加速度を検出することができるセンサと、横方向に発生した加速度を検出することができるセンサとを独立に有していてもよい。
加速度センサ2a、2b、3a、3b、4aは、それぞれ加速度を検出することにより、衝突時に車両7に発生する衝撃を検出している。
上述したコントローラー4は、図示しない入出力装置、CPU、RAM等により形成された制御装置である。本実施形態によるコントローラー4は、車両7の乗員保護装置(後述するエアバッグ装置5およびベルトプリテンショナ装置6)の制御機能を有している。図2に示すように、コントローラー4には、前方加速度センサ2a、2b、ピラー加速度センサ3a、3b、エアバッグ装置5およびベルトプリテンショナ装置6がそれぞれ接続されている。エアバッグ装置5は従前のタイプのものと同様であって、図示しないインフレータ、バッグおよび点火装置により形成されている。エアバッグ装置5には、運転席エアバッグ、助手席エアバッグ以外に、サイドエアバッグまたはカーテンエアバッグ等が含まれる。また、ベルトプリテンショナ装置6も従前のタイプのものと同様であって、車両7の衝突時にモーターが回転してシートベルトを巻き込むように形成されている。
コントローラー4は、フロア加速度センサ4a以外の構成として、加速度入力部4b、衝突判定部4c、保護装置駆動部4d、閾値選択部4e、閾値記憶部4f、右加速度比較部4g、左加速度比較部4h、車両回転検出部4i(回転判定手段に該当する)を備えている。
加速度入力部4bは、加速度センサ2a、2b、3a、3b、4aとの間で通信機能を有し、所定時間ごとに加速度センサ2a、2b、3a、3b、4aからの検出値を取得している。
衝突判定部4cは、加速度センサ2a、2b、3a、3b、4aのいずれかによる検出値が所定の閾値以上である場合に、車両7が衝突したことを検出する。
保護装置駆動部4dは、衝突判定部4cによって、車両7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5を作動させ、あるいはモーターに電流を印加してベルトプリテンショナ装置6を作動させる。また、保護装置駆動部4dは、後述する車両回転検出部4iによって車両7の回転が検出された場合に、エアバッグ装置5およびベルトプリテンショナ装置6を作動させる。尚、本実施形態においては、説明の便宜上、保護装置駆動部4dにより、エアバッグ装置5およびベルトプリテンショナ装置6の双方を作動させるように記載しているが、実際には、それぞれ固有の駆動部が設けられるのが通常である。
閾値選択部4eは、閾値記憶部4fに記憶された複数の閾値から、ピラー加速度センサ3a、3bの検出値に対する閾値を選択する。
閾値記憶部4fは、上述したピラー加速度センサ3a、3bの検出値に対する複数の閾値を記憶している。
右加速度比較部4gは、右ピラー加速度センサ3aによる検出値を、閾値選択部4eが選択した閾値と比較する。
左加速度比較部4hは、左ピラー加速度センサ3bによる検出値を、閾値選択部4eが選択した閾値と比較する。
車両回転検出部4iは、右加速度比較部4gおよび左加速度比較部4hの比較結果に基づいて、衝突によって、車両7が回転するが否かを判定する。
次に、図3A乃至図4Bに基づき、車両回転検出部4iによる車両7の回転検出方法について説明する。図3Aに示したように、通常、車両7の車両重心CGは前方部にあるため、衝突による車両7の回転が最も顕著となるのは、車両7の後方側部に他車両9(他部材に該当する)が衝突した場合である。したがって、以下、車両7の後方側部に他車両9が衝突した場合について説明する。しかしながら、本発明による車両回転検出装置1は車両7の後方側部に他車両9が衝突した場合のみを対象とするものではなく、本発明の技術的範囲は、車両7の前方側部、前端部、後端部、その他の部位に他車両9が衝突した場合にも及ぶものとする。尚、図3Aにおいて、車両7は右方を向いており、後述する前後方向加速度は、車両前方を向いた加速度が正の値(以下、正値という)となり、車両後方を向いた加速度が負の値(以下、負値という)となるものとする。
図3Aに示したように、他車両9が前進して、車両7において左側部7cの後方部に衝突した場合、車両7の右側部7bに設けられた右ピラー加速度センサ3aには回転方向加速度Rgが発生する。また、同時に、車両7の左側部7cに設けられた左ピラー加速度センサ3bには回転方向加速度Lgが発生する。回転方向加速度Rgおよび回転方向加速度Lgは、ともに車両重心CGを中心にして、車両7を反時計回りに回転させる加速度である(図3B示)。回転方向加速度Rgおよび回転方向加速度Lgは、それぞれ車両重心CGとピラー加速度センサ3a、3bとを結んだ直線に対して、直角を成している。
この時、右ピラー加速度センサ3aは、回転方向加速度RgのX軸方向(車両前後方向)成分である前後方向加速度Rx(>0)を検出し、左ピラー加速度センサ3bは、回転方向加速度LgのX軸方向成分である前後方向加速度Lx(<0)を検出する。図3Aに示したように、前後方向加速度Rxは車両前方を向き、前後方向加速度Lxは車両後方を向くことになる。以下、前後方向加速度Rxおよび前後方向加速度Lxを包括して、前後方向加速度Rx、Lxという。
また、上述した前後方向加速度Rx、Lxの検出と同時に、右ピラー加速度センサ3aは、回転方向加速度RgのY軸方向(車両横方向)成分である横方向加速度Ryを検出し、左ピラー加速度センサ3bは、回転方向加速度LgのY軸方向成分である横方向加速度Lyを検出する。横方向加速度Ryおよび横方向加速度Lyは、ともに車両右方を向いている。以下、横方向加速度Ryおよび横方向加速度Lyを包括して、横方向加速度Ry、Lyという。
図3Aに示した衝突形態の場合、他車両9が衝突した側である車両7の左側部7cに発生する回転方向加速度Lgの方が、右側部7bに発生する回転方向加速度Rgよりも大きくなる(Rg<Lg)ことが、発明者によって試験的に明らかになっている。したがって、図3Aに示した衝突の場合、前後方向加速度Rx<(前後方向加速度Lxの絶対値)および横方向加速度Ry<横方向加速度Lyの関係も成立することが分かる。
コントローラー4の加速度入力部4bは、ピラー加速度センサ3a、3bによって検出された前後方向加速度Rx、Lxをそれぞれ時間積分して、加速度積分値∫Rxおよび加速度積分値∫Lxを算出する。図4Aに示したように、左ピラー加速度センサ3bによって検出された前後方向加速度Lxを積分した加速度積分値∫Lxは負の値となる(∫Lx<0)。また、図4Bに示したように、右ピラー加速度センサ3aによって検出された前後方向加速度Rxを積分した加速度積分値∫Rxは正の値となる(∫Rx>0)。以下、加速度積分値∫Rxおよび加速度積分値∫Lxを包括して、加速度積分値∫Rx、∫Lxという。
加速度積分値∫Rx、∫Lxに基づいて、車両7の回転の有無を判断する場合、前後方向加速度Rx、Lxのそれぞれの増大の特性を考慮して、前後方向加速度Rx、Lxが立ち上がってから、所定時間Terが経過するまでの初期状態における加速度積分値∫Rx、∫Lxのみを使用する。図4Aおよび図4Bに示したように、所定時間Terが経過するまでにおいて、衝突した側に発生した前後方向加速度Lxを積分した加速度積分値∫Lxの絶対値が、反対側の加速度積分値∫Rxよりも大きいことが分かる。
閾値記憶部4fは、上述したピラー加速度センサ3a、3bの検出値に対する閾値として、正値の右加速度閾値Rx+(>0)、負値の右加速度閾値Rx−(<0)、正値の左加速度閾値Lx+(>0)および負値の左加速度閾値Lx−(<0)を記憶している。これまでの説明から、他車両9が衝突した側の加速度積分値∫Rx、∫Lxは負値となり、その反対側の加速度積分値∫Rx、∫Lxは正値となり、衝突した側の加速度積分値∫Rx、∫Lxの絶対値は、反対側の加速度積分値∫Rx、∫Lxよりも大きくなることが分かる。したがって、閾値記憶部4fにおいて、負値の右加速度閾値Rx−の絶対値は、正値の左加速度閾値Lx+の絶対値よりも大きく設定されている(|Rx−|>|Lx+|)。また、負値の左加速度閾値Lx−の絶対値は、正値の右加速度閾値Rx+の絶対値よりも大きく設定されている(|Lx−|>|Rx+|)。
以下、右加速度閾値Rx+および右加速度閾値Rx−を包括して、右加速度閾値Rx+、Rx−といい、左加速度閾値Lx+および左加速度閾値Lx−を包括して、左加速度閾値Lx+、Lx−といい、右加速度閾値Rx+、Rx−および左加速度閾値Lx+、Lx−を包括して、加速度閾値Rx+、Rx−、Lx+、Lx−という。
閾値選択部4eは、車両7の回転の有無が判定される際、閾値記憶部4fが記憶している複数の加速度閾値Rx+、Rx−、Lx+、Lx−の中から、適正な加速度閾値Rx+、Rx−、Lx+、Lx−の組み合わせを選択する。すなわち、正値の右加速度閾値Rx+と負値の左加速度閾値Lx−との組み合わせ、または負値の右加速度閾値Rx−と正値の左加速度閾値Lx+との組み合わせを選択する。
次に、右加速度比較部4gおよび左加速度比較部4hは、それぞれ算出された加速度積分値∫Rx、∫Lxを、閾値選択部4eにより選択された加速度閾値Rx+、Rx−、Lx+、Lx−と比較して、その大小関係を判定する。
車両回転検出部4iは、右加速度比較部4gおよび左加速度比較部4hによる判定結果に基づき、他車両9の衝突により、車両7が回転するか否かを判定する。詳細には、図3Aに示した衝突の場合、車両回転検出部4iは、(加速度積分値∫Rx≧右加速度閾値Rx+)を満足し、かつ、(加速度積分値∫Lx≦左加速度閾値Lx−)である場合に、車両7が回転すると判定する。
また、他車両9が車両7の右側部7bの後方部に衝突した場合、車両回転検出部4iは、(加速度積分値∫Rx≦右加速度閾値Rx−)を満足し、かつ、(加速度積分値∫Lx≧左加速度閾値Lx+)である場合に、車両7が回転すると判定する。上述した以外の場合、車両回転検出部4iは、車両7が回転しないと判定する。
すなわち、車両回転検出部4iは、ピラー加速度センサ3a、3bのうちの一方によって、右加速度閾値Rx+または左加速度閾値Lx+以上の車両前方への加速度が検出され、かつ、他方によって右加速度閾値Rx−または左加速度閾値Lx−の絶対値以上の車両後方への加速度が検出された時、他車両9の衝突により車両7が回転すると判定する。
上述したように、加速度積分値∫Rx、∫Lxは、その値の正負により加速度の向きを示している。したがって、上述した(加速度積分値∫Rx≦右加速度閾値Rx−)および(加速度積分値∫Lx≦左加速度閾値Lx−)は、実際には、それぞれ加速度積分値∫Rx、∫Lxの絶対値が、加速度閾値Rx−、Lx−の絶対値以上(加速度閾値以上の加速度に該当する)であることを示している。
次に、図5に示したフローチャートに基づき、本実施形態による車両回転検出方法について説明する。最初に、ピラー加速度センサ3a、3bによって、前後方向加速度Rx、Lxが検出される(ステップS101)。次に、加速度入力部4bにより、加速度積分値∫Rx、∫Lxが演算される(ステップS102)。算出された加速度積分値∫Rxは右加速度閾値Rx+と比較され(ステップS103)、(加速度積分値∫Rx≧右加速度閾値Rx+)を満足する(右加速度閾値以上の加速度の検出に該当する)場合、ステップS104において、加速度積分値∫Lxが左加速度閾値Lx−と比較される。ステップS104において、(加速度積分値∫Lx≦左加速度閾値Lx−)を満足する(左加速度閾値以上の加速度の検出に該当する)場合、車両回転検出部4iは、他車両9の衝突によって車両7が回転すると判定し(ステップS107)、エアバッグ装置5およびベルトプリテンショナ装置6を作動させる(ステップS108)。
一方、ステップS103において、(加速度積分値∫Rx<右加速度閾値Rx+)であった場合、ステップS105へと進み、加速度積分値∫Rxが右加速度閾値Rx−と比較される。ステップS105において、(加速度積分値∫Rx≦右加速度閾値Rx−)を満足する(右加速度閾値以上の加速度の検出に該当する)場合、ステップS106へと進み、加速度積分値∫Lxが左加速度閾値Lx+と比較される。ステップS106において、(加速度積分値∫Lx≧左加速度閾値Lx+)を満足する(左加速度閾値以上の加速度の検出に該当する)場合、ステップS107へと進み、車両回転検出部4iは、他車両9の衝突によって車両7が回転すると判定する。
また、ステップS104において、(加速度積分値∫Lx>左加速度閾値Lx−)であった場合、または、ステップS105において、(加速度積分値∫Rx>右加速度閾値Rx−)であった場合、もしくは、ステップS106において、(加速度積分値∫Lx<左加速度閾値Lx+)であった場合、車両回転検出部4iは車両7が回転しないと判定し、本フローは終了する。
本実施形態によれば、車両回転検出装置1は、右ピラー加速度センサ3aおよび左ピラー加速度センサ3bのうちの一方によって車両前方への加速度が検出され、かつ、他方によって車両後方への加速度が検出された時、衝突により車両7が回転すると判定する車両回転検出部4iを備えている。これにより、衝突時に車両7の回転を迅速に検出することができるため、エアバッグ装置5およびベルトテンショナ装置6を早期に作動させることができ、車両回転時の乗員へのダメージを低減することができる。
本発明者は、衝突によって車両7が回転する場合、車両7が実際に回転する以前に、車両7の一方の側部7b、7cにおいて車両前方への加速度が検出され、かつ、他方の側部7b、7cにおいて車両後方への加速度が検出されることを見出した。本発明は、この発明者による発見に基づいて、衝突時の車両7の回転を早期に検出することを可能としたものである。
また、ピラー加速度センサ3a、3bによる車両7の回転検出は、実際に車両7の回転が開始する前に行うことができ、ジャイロセンサを用いた車両7の回転検出よりも迅速に行うことができる。
また、車両回転検出部4iは、ピラー加速度センサ3a、3bによって検出された前後方向加速度Rx、Lxに基づき、車両7の回転を検出しているため、車両ドアの閉作動等により、横方向加速度Ry、Lyが発生しても、車両7の回転検出に影響することはない。
また、車両回転検出部4iは、右ピラー加速度センサ3aによる検出値に基づいて、右加速度閾値Rx+、Rx−の絶対値以上の絶対値を有する加速度積分値∫Rxが算出され、かつ、左ピラー加速度センサ3bによる検出値に基づいて、左加速度閾値Lx+、Lx−の絶対値以上の絶対値を有する加速度積分値∫Lxが算出された時、衝突により車両7が回転すると判定する。これにより、車両7の回転が確実に検出され、車両7の回転を誤検出することを低減することができる。
また、正値の右加速度閾値Rx+の絶対値と負値の左加速度閾値Lx−の絶対値は、互いに異なる値に設定され、負値の右加速度閾値Rx−の絶対値と正値の左加速度閾値Lx+の絶対値は、互いに異なる値に設定されている。これにより、車両7において他車両9が衝突した側と反対側とを区別して、右加速度閾値Rx+、Rx−および左加速度閾値Lx+、Lx−を設定し、車両7の回転を確実に検出することができる。
また、車両7の右側部7bに他車両9が衝突して車両7の回転が促される場合に、右側部7bにおいて発生した前後方向加速度Rxと比較される右加速度閾値Rx−の絶対値が、その時に、左側部7cにおいて発生した前後方向加速度Lxと比較される左加速度閾値Lx+の絶対値よりも大きく設定されている。また、車両7の左側部7cに他車両9が衝突して車両7の回転が促される場合に、左側部7cにおいて発生した前後方向加速度Lxと比較される左加速度閾値Lx−の絶対値が、その時に、右側部7bにおいて発生した前後方向加速度Rxと比較される右加速度閾値Rx+の絶対値よりも大きく設定されている。これにより、他車両9が衝突した側に応じて右加速度閾値Rx+、Rx−および左加速度閾値Lx+、Lx−を設定し、車両7の回転を誤って検出することをなくすことができる。
すなわち、本発明者によって、車両7の側部7b、7cに他部材が衝突した場合、衝突が発生した側における前後方向加速度Rx、Lxが、反対側における前後方向加速度Rx、Lxよりも大きくなることが試験的に確認されている。本発明は、この事実に基づいて、衝突側の右加速度閾値Rx−および左加速度閾値Lx−を反対側における右加速度閾値Rx+および左加速度閾値Lx+よりも大きく設定することにより、衝突による車両7の回転を確実に検出するものである。
また、双方の加速度閾値Rx+、Rx−、Lx+、Lx−の絶対値を同一の値とすると、他部材が衝突していない側における加速度積分値∫Rx、∫Lxが、右加速度閾値Rx+または左加速度閾値Lx+に到達するまでに長い時間を要し、車両7の回転検出が遅れることになる。これに対して、本実施形態においては、衝突していない側の右加速度閾値Rx+および左加速度閾値Lx+を、衝突した側における右加速度閾値Rx−および左加速度閾値Lx−よりも小さく設定しているため、衝突していない側の加速度積分値∫Rx、∫Lxの右加速度閾値Rx+または左加速度閾値Lx+への到達が早まり、車両7の回転検出を迅速化することができる。
また、右ピラー加速度センサ3aは、車両7の右側部7bにおいて前後方向の中央部に配置され、左ピラー加速度センサ3bは、車両7の左側部7cにおいて前後方向の中央部に配置されている。これにより、衝突時に、車両7の前後方向中央部には加速度が安定的に発生するため、ピラー加速度センサ3a、3bにより検出される前後方向加速度Rx、Lxがばらつくことがなく、前後方向加速度Rx、Lxを正確に検出することができる。
また、ピラー加速度センサ3a、3bは、それぞれ車両7のセンターピラー7dに設けられている。これにより、車両7の側部7b、7cに他車両9が衝突した場合に、ピラー加速度センサ3a、3bおよび信号ケーブル等が破損することなく、車両7の側部7b、7cに発生する前後方向加速度Rx、Lxを、確実に検出することができる。
<実施形態2>
図6および図7に基づいて、実施形態2による車両回転検出装置1Aに関して、実施形態1との相違点について説明する。車両回転検出装置1Aにおいて、加速度センサ2a、2b、3a、3b、4aおよびコントローラー4Aの車両7への配置方法は、図1に示したものと同様である。尚、本実施形態において、右ピラー加速度センサ3aは右側加速度センサに該当し、左ピラー加速度センサ3bは左側加速度センサに該当する。したがって、本実施形態において、右ピラー加速度センサ3aは右前後加速度検出手段と右側部左右加速度検出手段とを含み、左ピラー加速度センサ3bは、左前後加速度検出手段と左側部左右加速度検出手段とを含んでいる。
図6に示したように、本実施形態によるコントローラー4Aにおいては、車両回転検出部4iが回転仮判定部4jと回転決定部4kとを含んでいる。
回転仮判定部4j(回転仮判定手段に該当する)は、ピラー加速度センサ3a、3bのうちの一方によって車両前方への加速度が検出され、かつ、他方によって車両後方への加速度が検出された時、衝突により車両7が回転すると仮判定する。ピラー加速度センサ3a、3bのうちの一方によって車両前方への加速度を検出し、かつ、他方によって車両後方への加速度を検出する方法は、実施形態1において、車両回転検出部4iが行った方法と同様である。
また、回転決定部4k(回転決定手段に該当する)は、回転仮判定部4jによって、車両7が回転すると仮判定された場合であって、ピラー加速度センサ3a、3bによって、検出された車両7の前後方向加速度Rx、Lxに合致する車両横方向の衝撃が、ピラー加速度センサ3a、3bによって検出された場合に、車両7が回転すると最終判定する。また、回転決定部4kは、ピラー加速度センサ3a、3bによって、検出された車両7の前後方向加速度Rx、Lxに合致する車両横方向の衝撃が検出されない場合には、回転仮判定部4jによる仮判定を取り消す。
次に、図7に示したフローチャートに基づき、本実施形態による車両回転検出方法について説明する。最初に、ピラー加速度センサ3a、3bによって、前後方向加速度Rx、Lxおよび横方向加速度Ry、Lyが検出される(ステップS201)。次に、実施形態1と同様に、加速度入力部4bにより、加速度積分値∫Rx、∫Lxが演算される(ステップS202)。算出された加速度積分値∫Rxは右加速度閾値Rx+と比較され(ステップS203)、(加速度積分値∫Rx≧右加速度閾値Rx+)を満足する場合、ステップS204において、加速度積分値∫Lxが左加速度閾値Lx−と比較される。ステップS204において、(加速度積分値∫Lx≦左加速度閾値Lx−)を満足する場合、車両回転検出部4iは、他車両9の衝突によって車両7が回転すると仮判定する(ステップS207)。
一方、ステップS203において、(加速度積分値∫Rx<右加速度閾値Rx+)であった場合、ステップS205へと進み、加速度積分値∫Rxが右加速度閾値Rx−と比較される。ステップS205において、(加速度積分値∫Rx≦右加速度閾値Rx−)を満足する場合、ステップS206へと進み、加速度積分値∫Lxが左加速度閾値Lx+と比較される。ステップS206において、(加速度積分値∫Lx≧左加速度閾値Lx+)を満足する場合、ステップS207へと進み、車両回転検出部4iは、他車両9の衝突によって車両7が回転すると仮判定する。
また、ステップS204において、(加速度積分値∫Lx>左加速度閾値Lx−)であった場合、または、ステップS205において、(加速度積分値∫Rx>右加速度閾値Rx−)であった場合、もしくは、ステップS206において、(加速度積分値∫Lx<左加速度閾値Lx+)であった場合、車両回転検出部4iは車両7が回転しないと判定し、本フローは終了する。
ステップS207において、車両7が回転すると仮判定された後、ピラー加速度センサ3a、3bによって検出された横方向加速度Ry、Lyの値が、仮判定された時に検出された前後方向加速度Rx、Lxの値の傾向と合致するか否かが判定される(ステップS208)。すなわち、他車両9が車両7の左側部7cに衝突した場合、左側部7cに発生する前後方向加速度Lxの絶対値が、右側部7bに発生する前後方向加速度Rxよりも大きく、かつ、左側部7cに発生する右方向への横方向加速度Lyが、右側部7bに発生する右方向への横方向加速度Ryよりも大きい。一方、車両7の右側部7bに衝突した場合、右側部7bに発生する前後方向加速度Rxの絶対値が、左側部7cに発生する前後方向加速度Lxよりも大きく、かつ、右側部7bに発生する左方向への横方向加速度Ryが、左側部7cに発生する左方向への横方向加速度Lyよりも大きい。これに基づいて、検出された横方向加速度Ry、Lyの値の傾向が、前後方向加速度Rx、Lxの値の傾向と合致しているか否かが判定される。
横方向加速度Ry、Lyの値の傾向が、前後方向加速度Rx、Lxの値の傾向と合致している場合、車両7の回転が決定(最終判定)された後(ステップS209)、エアバッグ装置5およびベルトプリテンショナ装置6が作動される(ステップS210)。また、横方向加速度Ry、Lyの値の傾向が、前後方向加速度Rx、Lxの値の傾向と合致していない場合、車両回転の仮判定が取り消され、本フローは終了する(ステップS211)。
本実施形態によれば、車両回転検出部4iは、ピラー加速度センサ3a、3bのうちの一方によって車両前方への加速度が検出され、かつ、他方によって車両後方への加速度が検出された時、衝突により車両7が回転すると仮判定する回転仮判定部4jを含んでいる。また、車両回転検出部4iは、回転仮判定部4jによって、車両7が回転すると仮判定された場合であって、ピラー加速度センサ3a、3bによって検出された前後方向加速度Rx、Lxの値の傾向に合致する横方向加速度Ry、Lyの値が、ピラー加速度センサ3a、3bによって検出された場合に車両7が回転すると最終判定し、ピラー加速度センサ3a、3bによって検出された前後方向加速度Rx、Lxの値の傾向に合致する横方向加速度Ry、Lyの値が、ピラー加速度センサ3a、3bによって検出されない場合には、回転仮判定部4jによる仮判定を取り消す回転決定部4kを含んでいる。
このように、前後方向加速度Rx、Lxと横方向加速度Ry、Lyとにより、車両7の回転検出に冗長性を持たせることができ、よりいっそう車両7の回転を正確に検出することができる。
また、車両7の右側部7bおよび左側部7cに設けられた一対のピラー加速度センサ3a、3bが、それぞれ前後方向加速度Rx、Lxおよび横方向加速度Ry、Lyを検出可能に形成されている。これにより、少ない加速度センサによって、車両7の回転を検出することができ、車両7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。
<他の実施形態>
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。
車両7の側部7b、7cに取り付ける加速度センサは、必ずしも、センターピラー7d内に取り付ける必要はなく、車両ドア内に設けるようにしてもよい。
また、車両7の側部7b、7cに取り付ける加速度センサは、必ずしも、車両7において、その前後方向における同一位置に設ける必要はなく、図8に示したように、前後方向加速度Rx、Lxを検出する加速度センサ8a、8bのうち、一方の加速度センサ8aを車両7の右側部7bの前方部に取り付け、他方の加速度センサ8bを左側部7cの後方部に取り付けてもよい。また、これと異なり、加速度センサ8aを、右側部7bの後方部に取り付け、加速度センサ8bを、左側部7cの前方部に取り付けてもよい。
また、図8において、一方の加速度センサ8aを右側部7bの前方部に取り付け、他方の加速度センサ8bを左側部7cの前方部に取り付けてもよいし、一方の加速度センサ8aを右側部7bの後方部に取り付け、他方の加速度センサ8bを左側部7cの後方部に取り付けてもよい。
また、車両の右側部7bと左側部7cにおいて、それぞれ前後方向加速度Rx、Lxを検出する加速度センサと、横方向加速度Ry、Lyを検出する加速度センサとを別々に設けてもよい。
また、車両7の回転を検出する場合、前後方向加速度Rx、Lxの微分値を演算し、当該微分値を所定の閾値と比較するようにしてもよい。
図面中、1,1Aは車両回転検出装置、3aは右ピラー加速度センサ(右前後加速度検出手段、右側部左右加速度検出手段、右側加速度センサ)、3bは左ピラー加速度センサ(左前後加速度検出手段、左側部左右加速度検出手段、左側加速度センサ)、4iは車両回転検出部(回転判定手段)、4jは回転仮判定部(回転仮判定手段)、4kは回転決定部(回転決定手段)、7は車両、7bは右側部、7cは左側部、7dはセンターピラー、8aは加速度センサ(右前後加速度検出手段)、8bは加速度センサ(左前後加速度検出手段)、9は他車両(他部材)を示している。

Claims (9)

  1. 車両(7)の右側部(7b)に設けられ、前記車両の前後方向の加速度(Rx)を検出する右前後加速度検出手段(3a)と、
    前記車両の左側部(7c)に設けられ、前記車両の前後方向の加速度(Lx)を検出する左前後加速度検出手段(3b)と、
    前記右前後加速度検出手段の検出した前記車両の前方への加速度が、右前方加速度閾値(Rx+)の大きさ以上であり、かつ、前記左前後加速度検出手段の検出した前記車両の後方への加速度が、左後方加速度閾値(Lx−)の大きさ以上である時、又は、前記左前後加速度検出手段の検出した前記車両の前方への加速度が、左前方加速度閾値(Lx+)の大きさ以上であり、かつ、前記右前後加速度検出手段の検出した前記車両の後方への加速度が、右後方加速度閾値(Rx−)の大きさ以上である時、衝突により前記車両が回転したと判定する回転判定手段(4i)と、
    を備え、
    前記左後方加速度閾値(Lx−)の絶対値は、前記右前方加速度閾値(Rx+)の絶対値より大きく設定され、
    前記右後方加速度閾値(Rx−)の絶対値は、前記左前方加速度閾値(Lx+)の絶対値より大きく設定されている車両用回転検出装置(1、1A)。
  2. 前記車両の右側部に設けられ、前記車両の横方向への加速度(Ry)を検出する右側部左右加速度検出手段(3a)と、
    前記車両の左側部に設けられ、前記車両の横方向への加速度(Ly)を検出する左側部左右加速度検出手段(3b)と、
    を備え、
    前記回転判定手段は、
    前記右前後加速度検出手段の検出した前記車両の前方への加速度が、前記右前方加速度閾値(Rx+)の大きさ以上であり、かつ、前記左前後加速度検出手段の検出した前記車両の後方への加速度が、前記左後方加速度閾値(Lx−)の大きさ以上である時、又は、前記左前後加速度検出手段の検出した前記車両の前方への加速度が、前記左前方加速度閾値(Lx+)の大きさ以上であり、かつ、前記右前後加速度検出手段の検出した前記車両の後方への加速度が、前記右後方加速度閾値(Rx−)の大きさ以上である時、衝突により前記車両が回転すると仮判定する回転仮判定手段(4j)と、
    該回転仮判定手段によって、前記車両が回転すると仮判定された場合であって、前記右前後加速度検出手段および前記左前後加速度検出手段によって検出された前記車両の前後方向の加速度に合致する衝撃が、前記右側部左右加速度検出手段および前記左側部左右加速度検出手段によって検出された場合に、前記車両が回転すると最終判定し、前記右前後加速度検出手段および前記左前後加速度検出手段によって検出された前記車両の前後方向の加速度に合致する衝撃が、前記右側部左右加速度検出手段および前記左側部左右加速度検出手段によって検出されない場合には、前記回転仮判定手段による仮判定を取り消す回転決定手段(4k)と、
    を含んでいる請求項1に記載の車両回転検出装置。
  3. 前記車両の右側部および左側部には、それぞれ前記車両の前後方向および横方向の加速度を検出する右側加速度センサ(3a)および左側加速度センサ(3b)が設けられ、
    前記右側加速度センサは、前記右前後加速度検出手段と前記右側部左右加速度検出手段とを含み、
    前記左側加速度センサは、前記左前後加速度検出手段と前記左側部左右加速度検出手段とを含んでいる請求項2記載の車両回転検出装置。
  4. 車両(7)の右側部(7b)に設けられ、前記車両の前後方向の加速度(Rx)を検出する右前後加速度検出手段(3a)と、
    前記車両の左側部(7c)に設けられ、前記車両の前後方向の加速度(Lx)を検出する左前後加速度検出手段(3b)と、
    前記車両の右側部に設けられ、前記車両の横方向への加速度(Ry)を検出する右側部左右加速度検出手段(3a)と、
    前記車両の左側部に設けられ、前記車両の横方向への加速度(Ly)を検出する左側部左右加速度検出手段(3b)と、
    前記右前後加速度検出手段および前記左前後加速度検出手段のうちの一方によって車両前方への加速度が検出され、かつ、他方によって車両後方への加速度が検出された時、衝突により前記車両が回転すると仮判定する回転仮判定手段(4j)と、該回転仮判定手段によって、前記車両が回転すると仮判定された場合であって、前記右前後加速度検出手段および前記左前後加速度検出手段によって検出された前記車両の前後方向の加速度に合致する衝撃が、前記右側部左右加速度検出手段および前記左側部左右加速度検出手段によって検出された場合に、前記車両が回転すると最終判定し、前記右前後加速度検出手段および前記左前後加速度検出手段によって検出された前記車両の前後方向の加速度に合致する衝撃が、前記右側部左右加速度検出手段および前記左側部左右加速度検出手段によって検出されない場合には、前記回転仮判定手段による仮判定を取り消す回転決定手段(4k)と、を含んでいる回転判定手段(4i)と、
    を備えた車両回転検出装置(1A)。
  5. 前記車両の右側部および左側部には、それぞれ前記車両の前後方向および横方向の加速度を検出する右側加速度センサ(3a)および左側加速度センサ(3b)が設けられ、
    前記右側加速度センサは、前記右前後加速度検出手段と前記右側部左右加速度検出手段とを含み、
    前記左側加速度センサは、前記左前後加速度検出手段と前記左側部左右加速度検出手段とを含んでいる請求項4記載の車両回転検出装置。
  6. 前記回転判定手段は、
    前記右前後加速度検出手段によって、右加速度閾値(Rx+、Rx−)以上の加速度が検出され、かつ、前記左前後加速度検出手段によって、左加速度閾値(Lx+、Lx−)以上の加速度が検出された時、衝突により前記車両が回転すると判定する請求項4又は5に記載の車両回転検出装置。
  7. 前記右加速度閾値と前記左加速度閾値は、互いに異なる値である請求項6記載の車両回転検出装置。
  8. 前記右前後加速度検出手段は、前記車両の右側部における前後方向の中央部に配置され、
    前記左前後加速度検出手段は、前記車両の左側部における前後方向の中央部に配置されている請求項1乃至7のうちのいずれか一項に記載の車両回転検出装置。
  9. 前記右前後加速度検出手段および前記左前後加速度検出手段は、それぞれ前記車両のセンターピラー(7d)に設けられている請求項8記載の車両回転検出装置。
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