JP2007153284A - ロールオーバ判定装置及びロールオーバ判定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 車両のロールオーバを迅速かつ正確に感知するロールオーバ判定装置を提供する
【解決手段】 車両の横転可能性を判定して、乗員を保護する乗員保護装置５０を起動させるロールオーバ判定装置であって、車両に設けられたサスペンションのバネ５２よりも下側に設置された車両の横方向加速度を検出するバネ下Ｇセンサ４と、このバネ下Ｇセンサ４が検出した横方向加速度に基づいて、車両の横転可能性をＲＲ−Ｇｙ（バネ下）判定部２７とを有している。サスペンションよりも下側の車両下部の横方向加速度を検出して車両の横転可能性を判定するので、ロールオーバを迅速かつ正確に感知することができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車両の横転（ロールオーバ）を感知するためのロールオーバ判定装置及びロールオーバ判定方法に関する。特に、ロールオーバをより迅速かつ正確に感知する技術に関する。

近年、車両の横転事故の中でも乗員の死亡確率が高いトリップオーバから乗員を守る技術に注目が集まっている。トリップオーバとは、車両が横滑りしながら障害物等に衝突して横転する事故であり、横滑りしながら左右一方の車輪が縁石等に衝突し、この縁石と衝突した車輪を支点として横転する縁石トリップオーバや、車両が横滑りしながら車両の左右の一方の車輪が砂地等に踏み入れ、この踏み入れた車輪を支点として横転する砂場トリップオーバなどが知られている。これらの横転事故では、車両の横滑りの運動エネルギーがロール時の回転運動エネルギーに転換されるため、ロール時の角速度が大きい横転状態となるため、より効果的な乗員保護装置が必要となる。

車両横転時の乗員の安全を確保するため、近年ではフロントエアバッグやサイドエアバッグなどに加え、カーテンエアバッグとこれを動作させる車両ロールオーバの感知システムとが開発されている。カーテンエアバッグとは、車両ロールオーバ時に、車両のサイド内側で上方や、前方、後方などから車両のサイドの窓を塞ぐように展開して、乗員が窓から車外に飛び出してしまうことを防止するために設けられたカーテン状のエアバッグである。サイドエアバック、カーテンエアバッグについては、乗員と車室側部との間にある程度の隙間が確保できる時間内にエアバッグの展開判定を行う必要がある。

車両の横転する可能性の有無を判定することを目的としたロールオーバ判定装置として、例えば、特許文献１に開示のものが知られている。ロールオーバ判定装置では、車両がロールする際のロールレイト（ＲＲ、角速度）と、このロールレイトを積分したロール角（ＲＡ）とをパラメータとする２次元マップと、前述ロールレートと車両の横方向加速度とをパラメータとする２次元マップとを用いて車両の横転を検出している。これらのマップによるロールオーバ判定では、それぞれ車両がロールオーバすると判定されるしきい値が設定されており、そのしきい値以上のロールレイト、ロール角、横方向加速度になるとロールオーバすると判定している。

特開２００２−２００９５１号公報

しかしながら、上述したロールオーバ判定装置では、ロールレイトセンサや横方向加速度センサを乗員を乗せる車室のフロアに搭載していたため、トリップオーバを検知するまでに時間がかかるという問題がある。車室にセンサを搭載している場合、車輪に加わった衝撃がサスペンションのバネやショックアブソーバを経由してキャビンのロールレイトセンサで検出される。そのため、衝撃の伝達経路が長くなり、衝撃検知までに時間がかかる。

車両の横滑りの後の縁石への衝突や砂場への侵入によって生じるトリップオーバの場合、キャビン内の乗員に最初に横方向の加速度がかかり、乗員が車両側部（サイドウィンドウ）方向に移動させられる。サイドエアバックやカーテンエアバッグについては、乗員と車室側部との間にある程度の隙間が確保できる時間内にエアバッグの展開判定を行う必要があるので、できるだけ早期に衝撃検出してエアバッグを展開させるか否かを判定しなければならない。

また車輪に加わった衝撃は、上述したようにサスペンションのバネやショックアブソーバで減衰した後にキャビン内に設置したセンサで検知される。このため、車室（キャビン）のセンサで検知される信号は、非常に小さな加速度信号となってしまい、衝撃の判定精度が落ちるという問題がある。

また、車室に搭載されたセンサで検出される信号は、車両の各部の振動によって、本来車輪に加わった衝撃とは異なる周波数成分が上乗せされた信号となり、車輪での衝撃を正確に判定できないという問題がある。

さらに、フロアで検出するセンサ信号には、車室内で発生する衝撃、例えば、シートスライドやドアの開閉などの衝撃が加わっているという問題がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、ロールオーバをより迅速かつ正確に感知するロールオーバ判定装置及びロールオーバ判定方法を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために本発明のロールオーバ判定装置は、車両の横転可能性を判定して、乗員を保護する乗員保護装置を起動させるロールオーバ判定装置であって、車両に設けられたサスペンションのバネよりも下側に設置された車両の横方向加速度を検出する車両下部加速度検出手段と、前記車両下部加速度検出手段が検出した横方向加速度に基づいて、車両の横転可能性を判定する判定手段とを有している。
このようにサスペンションよりも下側の車両下部の横方向加速度を検出して車両の横転可能性を判定するので、ロールオーバを迅速かつ正確に感知することができる。

上記ロールオーバ判定装置において、車両の前後軸回りの回転状態を検出する回転状態検出手段を有し、前記判定手段は、前記回転状態検出手段と前記車両下部加速度検出手段の検出結果に基づいて、車両の横転可能性を判定するとよい。
従って、車両の前後軸回りの回転状態も考慮したロールオーバの判定を行うことができる。

上記ロールオーバ判定装置において、車両の前後軸回りの回転状態を検出する回転状態検出手段と、乗員を乗せる車室に配置された車両の横方向加速度を検出する車両上部加速度検出手段とを有し、前記判定手段は、前記回転状態検出手段と、前記車両上部加速度検出手段と、前記車両下部加速度検出手段の検出結果に基づいて、車両の横転可能性を判定するとよい。
従って、車両の傾きと、車室の横方向加速度と、車両下部の横方向加速度とを考慮してロールオーバの判定を行うことができる。

上記ロールオーバ判定装置において、前記回転状態検出手段は、ロールレイトを検出するものであり、前記ロールレイトと前記車両下部の横方向加速度とをパラメータとする第１の判定マップを記憶した記憶手段を有し、前記判定手段は、前記第１の判定マップを用いた車両の横転判定で横転可能性ありと判定された場合に、前記乗員保護装置を起動させるとよい。
従って、判定マップを用いて精度よく、しかも簡単にロールオーバの判定を行うことができる。

上記ロールオーバ判定装置において、第１の所定値に第１の係数を乗算した値と第２の所定値に第２の係数を乗算した値との加算値を、前記車室の横方向加速度として出力する補正手段を有し、前記第１の所定値は前記車両上部加速度検出手段が検出した値で、前記第２の所定値は前記補正手段が以前に出力した車室の横方向加速度の値であり、前記車両下部加速度検出手段が検出した横方向加速度が所定値を超えた場合に、前記第１の係数を前記第２の係数よりも大きな値にするとよい。
従って、判定マップを用いて精度よく、しかも簡単にロールオーバの判定を行うことができる。

上記ロールオーバ判定装置において、前記判定手段は、前記車両上部加速度検出手段の出力信号から、第１の周波数より高い周波数成分を除去した信号に基づいて、車両の横転可能性を判定する第１の判定手段と、前記車両上部加速度検出手段の出力信号から、前記第１の周波数より高い周波数である第２の周波数より高い周波数成分を除去した信号に基づいて、車両の横転可能性を判定する第２の判定手段と、前記第１の判定手段の判定結果と、前記第２の判定手段の判定結果と、前記車両下部加速度検出手段が検出した横方向加速度とに基づいて、車両の横転可能性を検出する第３の判定手段とを有しているとよい。
従って、発生するトリップオーバの特性に応じた判定を行うことができ、車両の横転可能性を精度よく判定することができる。

本発明のロールオーバ判定方法は、車両の横転可能性を判定して、乗員を保護する乗員保護装置を起動させるロールオーバ判定方法であって、車両に設けられたサスペンションのバネよりも下側に設置された車両下部加速度検出手段によって、車両の横方向加速度を検出するステップと、車両の横方向加速度に基づいて、車両の横転可能性を判定するステップとを有している。
このようにサスペンションよりも下側の車両下部の横方向加速度を検出して車両の横転可能性を判定するので、ロールオーバを迅速かつ正確に感知することができる。

本発明は、車両のロールオーバを迅速かつ正確に感知することができる。

添付図面を参照しながら本実施例の最良の実施例を説明する。

まず、図１を参照しながら本実施例のロールオーバ判定装置の構成を説明する。ロールオーバ判定装置は、図１に示すように車両の横転を判定するＥＣＵ１と、ＥＣＵ１からの横転判定信号によりエアバック等の保護装置を展開する乗員保護装置５０と、車両下部の横方向加速度を検出するバネ下加速度センサ（以下、バネ下Ｇセンサと略記する）４とを備えている。また、ＥＣＵ１０内には、図１に示すように第１ロールレイトセンサ２や、車室加速度センサ（以下、車室Ｇセンサと略記する）３、セーフィング判定用（誤判定を防止するための判定用）に、詳細なロールオーバ判定に用いる第１ロールレイトセンサ２とは別に設けられている第２ロールレイトセンサ５等のセンサと、センサ信号から車両の横転を判定するメインＣＰＵ１０、サブＣＰＵ３０、判定回路４０等の制御部とを有している。

メインＣＰＵ１０は、図１に示すように入力ポート１１、ＣＰＵ１２、ＲＯＭ１３、ＲＡＭ１４、バックアップＲＡＭ１５、出力ポート１６等を備えている。ＲＯＭ１３には、車両の横転判定用のプログラムが格納されており、ＣＰＵ１２は、ＲＯＭ１３からこのプログラムを読み出して、プログラムに従った演算を行うことで車両の横転判定を行う。ＲＡＭ１４は、ＣＰＵ１２が演算を行う際のワークエリアとして使用される揮発性のメモリである。またバックアップＲＡＭ１５は、不揮発性のメモリであって、入力ポート１１から入力したセンサデータや、ＣＰＵ１２の演算データ等が格納される。ＣＰＵ１２による横転の判定結果は、出力ポート１６から判定回路４０に出力される。

また、サブＣＰＵ３０もメインＣＰＵ１０と同様な構成を備えており、セーフィング判定用（誤判定を防止するための判定用）として使用される。第２ロールレイトセンサ５のセンサ信号に基づいて行う判定は、セーフィング判定の意味を持っており、セーフィング判定を本判定と同一のＣＰＵで行うと、ＣＰＵの故障やノイズで誤動作するとセーフィングの意味がなくなるため、メインＣＰＵ１０とサブＣＰＵ３０とを設けている。

判定回路４０は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）によって構成され、メインＣＰＵ１０とサブＣＰＵ３０の判定結果を論理演算し、演算結果をロールオーバ判定結果として乗員保護装置５０に出力する。

ＥＣＵ１に搭載された第１ロールレイトセンサ２、第２ロールレイトセンサ５、車室Ｇセンサ３は、図３に示すように乗員を乗せる車室５１内に設置されている。また、図３に示すように車両のＢピラーにＧセンサ３’を取り付けて、このＧセンサ３’からのセンサ信号をＥＣＵ１に取り込むこともできる。また、このＧセンサ３’は側突判定用の横Ｇセンサと共用してもよい。なお、ここでは、ＥＣＵ１をインパネ下部等の車室内に設けている場合に、車室Ｇセンサ３をＥＣＵ内に設ける場合を図示しているが、車室のＢピラーに設けている車室Ｇセンサ３’のように、車室内のどこに設けてもよく、また車両のサスペンションのバネより上部であれば、車室内に設けなくてもよい。また、第１ロールレイトセンサ２と第２ロールレイトセンサ５とをＥＣＵ１内に設ける例を図示しているが、これらのセンサは車両のどこに設けてもよい。

第１ロールレイトセンサ２と第２ロールレイトセンサ５は、車両の前後輪を軸として回った際に、車両の前後輪回りに生じる回転力によって生じる回転角速度（ロールレイト）を検出する。ロールレイトセンサとしては、一般的なセンサ、例えば、コリオリの力を用いて回転角速度を検出するタイプの周知のセンサを用いることできる。

車室Ｇセンサ３は、車室の横方向に生じる横方向加速度Ｇｙを検出する。車室Ｇセンサ３としては、横方向加速度Ｇｙに応じて電圧を発生する電子式センサや機械式センサ等種々の加速度センサを用いることができる。

バネ下Ｇセンサ４は、図４に示すように車両の下部に設けられている。具体的には、図４に示すように車輪を懸架するサスペンションのバネ５２よりも下側の車両部分、例えば車軸に取り付けられている。以下では、バネ下Ｇセンサ４で横方向加速度を測定する車両下部を台車部と呼ぶ。また、図４に示すようにバネ下Ｇセンサ４は、左右の車輪の近傍にそれぞれ設けてもよいし、車軸の中心付近に１つ設けてもよい。すなわち、車輪の近傍に配置するときには、前後輪の近傍に４つ、車軸の中心付近に配置するときには前後の車軸にそれぞれ１つずつ設ければよい。このＧセンサ４も電子式センサや機械式センサ等種々の加速度センサを用いることができる。

図２には、プログラムに従った処理によりメインＣＰＵ１０内に構築される機能ブロックと、サブＣＰＵ３０内に構築される機能ブロックと、ＡＳＩＣに組み込まれた判定回路４０の論理演算部とを示す。図２に示すようにメインＣＰＵ１０内には、ＬＰＦ２１〜２３と、積分器２４と、ＲＲ１−ＲＡ１判定部２５と、ＲＲ−Ｇｙ（車室）判定部２６と、ＲＲ−Ｇｙ（バネ下）判定部２７とが構成される。また、サブＣＰＵ３０内には、ＬＰＦ３１と、積分器３２と、ＲＲ２−ＲＡ２判定部３３とが構成される。さらに、判定回路４０内には、ＡＮＤゲート４１，４３とＯＲゲート４２とが構成される。

メインＣＰＵ１０内のローパスフィルタ（ＬＰＦ）２１〜２３は、各センサ２、３、４から出力された電気信号のそれぞれのノイズ成分を除去する。ノイズの除去特性は、センサ２、３、４の性質に鑑みて決定することができる。ローパスフィルタによるフィルタリングは、アナログ信号でのフィルタリングでも、ディジタル信号に変換した後で行ってもよい。なお、サブＣＰＵ３０内のローパスフィルタ（ＬＰＦ）３１もメインＣＰＵ１０内のローパスフィルタ（ＬＰＦ）２１〜２３と同様の機能を果たす。

積分器２４は、ノイズ成分を除去された第１ロールレイトセンサ２のセンサ信号を時間で積分して、ロール角を演算する。サブＣＰＵ３０内の第２ロールレイトセンサ５も第２ロールレイトセンサ５のセンサ信号を時間積分して、ロール角を演算する。

ＲＲ１−ＲＡ１判定部２５には、図５（Ａ）に示すようにロールレイトＲＲとロール角ＲＡとをパラメータとする２次元判定マップが格納されており、ＬＰＦ２１によってノイズ成分を除去した第１ロールレイト信号と、積分器２４から出力される第１ロール角信号とを用いて車両の横転可能性を判定する。図５（Ａ）に示すように判定マップ上には、横転可能性ありと判定される領域Ｒ１が予め設定されている。第１ロールレイトセンサ２は、周期的に第１ロールレイトＲＲ１を検出するので、この第１ロールレイトＲＲ１とこれを時間積分した第１ロール角ＲＡ１とで定まる特定点が上記領域Ｒ１上に属したときに、車両がロールオーバ様態であると判定する。判定結果は判定回路４０のＯＲゲート４２に出力される。

また、ＲＲ−Ｇｙ（車室）判定部２６には、図５（Ｂ）に示すようにロールレイトＲＲと、横方向加速度Ｇｙとをパラメータとする２次元判定マップが格納されており、第１ロールレイト信号ＲＲ１と、車室の横方向加速度信号Ｇｙ１とを用いて車両の横転可能性を判定する。図５（Ｂ）に示すようにこの判定マップ上にも横転可能性ありと判定される領域Ｒ２が予め設定されており、第１ロールレイトＲＲ１と横方向加速度Ｇｙとにより定まる特定点がこの領域Ｒ２に属した時に、車室に横転可能性ありと判定する。

また、ＲＲ−Ｇｙ（バネ下）判定部２７にも、図５（Ｂ）に示すようにロールレイトＲＲと、サスペンション下部の台車部の横方向加速度Ｇｙとをパラメータとする２次元判定マップが格納されており、第１ロールレイト信号ＲＲ１と、台車の横方向加速度信号Ｇｙ２とを用いて台車部の横転可能性を判定する。

サブＣＰＵ３０内のＲＲ２−ＲＡ２判定部３３は、セーフィング用として配置された第２ロールレイトセンサ５の出力から車両の横転可能性を判定する判定部である。このＲＲ２−ＲＡ２判定部３３にも、図５（Ａ）に示すようなロールレイトＲＲとロール角ＲＡとをパラメータとする２次元判定マップが格納されており、第２ロールレイト信号ＲＲ２と、積分器３２から出力される第２ロール角信号ＲＡ２とを用いて車両の横転可能性を判定する。

判定回路４０のＡＮＤゲート４１は、ＲＲ−Ｇｙ（車室）判定部２６の判定結果と、ＲＲ−Ｇｙ（バネ下）判定部２７の判定結果との論理積を演算し、演算結果をＯＲゲート４２に出力する。ＯＲゲート４２は、ＲＲ１−ＲＡ１判定部２５による判定結果と、ＡＮＤゲート４１の演算結果との論理和を演算し、演算結果をＡＮＤゲート４３に出力する。ＡＮＤゲート４３は、ＯＲゲート４２と、ＲＲ２−ＲＡ２判定部３３の判定結果との論理積を演算し、演算結果を乗員保護装置５０に出力する。

乗員保護装置５０には、サイドエアバックやカーテンエアバックが含まれ、判定回路４０からのロールオーバ判定信号をアクチュエータに供給する。横転の可能性ありと判定されると、アクチュエータからの高圧ガスをサイドエアバック、カーテンエアバックに供給し、これらを展開させる。また、乗員保護装置５０には、シートベルトプリテンショナが含まれ、ＥＣＵ１によって横転可能性ありと判定されるとシートベルトを巻き上げる。

図６に、トリップオーバが発生した時の車室Ｇセンサ３と、バネ下Ｇセンサ４との出力波形の概形を示す。図６に示すように車輪が障害物に衝突すると、衝撃は車両の下側から上に伝わるので最初にバネ下Ｇセンサ４で大きな加速度を検出し、その加速度が小さくなってくると、今度は車室Ｇセンサ３で大きな加速度が検出される。また、車室Ｇセンサ３で測定される加速度は、サスペンションによって緩和されるので、バネ下Ｇセンサ４よりも小さいものとなる。

このためサスペンションのバネ５２の下部にバネ下Ｇセンサ４を設置することで、車両下部の台車にかかる横方向加速度を早急に検知することができ、車両の障害物への衝突や砂場への進入を早急に検知して、トリップオーバの判定を迅速に行うことができる。

また、本実施例では、車室Ｇセンサ３のセンサ出力を用いた横転判定の結果と、バネ下Ｇセンサ４のセンサ出力を用いた横転判定の結果との論理積を演算して、演算結果を加速度センサを用いた横転判定結果としている。従来のように１つの加速度センサだけを用いて横転の判定を行っていると、ノイズによって誤判定してしまうことがあるが、異なる場所に設けた２つの加速度センサで横転判定を行うことで、ノイズ等の影響を排除し、精度よく横転判定することができる。また、ＲＲ−Ｇｙ（車室）判定部２６とＲＲ−Ｇｙ（バネ下）判定部２７でマップ判定に用いるしきい値は、いずれか一方だけによる横転判定の場合と比べて、しきい値を小さくしても判定精度を低下させることがない。

図７に示すフローチャートを参照しながらメインＣＰＵ１０の動作手順を説明する。なお、以下のフローには、判定回路４０による判定処理も含まれているが、この判定をＣＰＵによる演算処理で実現する場合を示している。
まず、第１ロールレイトセンサ２、車室Ｇセンサ３、バネ下Ｇセンサ４のセンサ信号をメインＣＰＵ１０に入力する。また、第２ロールレイトセンサ５のセンサ信号をサブＣＰＵ３０に入力する（ステップＳ１）。入力したセンサ信号は、対応するＬＰＦ２１、２２、２３、３１でノイズ成分となる高周波数成分をカットし、低周波数成分だけを取り出す（ステップＳ２）。次に、第１ロールレイトセンサ２によって測定された第１ロールレイトＲＲと、第２ロールレイトセンサ５によって測定された第２ロールレイトＲＲとを対応する積分器２４、３２で時間積分し、第１ロール角ＲＡ１と第２ロール角ＲＡ２とを算出する（ステップＳ３）。

次に、ＲＲ１−ＲＡ１判定部２５、ＲＲ−Ｇｙ（車室）判定部２６、ＲＲ−Ｇｙ（バネ下）判定部２７、ＲＲ２−ＲＡ２判定部３３のそれぞれで対応するセンサ信号を用いて横転判定を行う（ステップＳ４）。判定方法については上述したように、図５に示すマップを用いて、ロールレイトとロール角、又はロールレイトと横方向加速度がマップ上の予め設定された領域にあるか否かで判定する。各判定部２５、２６、２７、３３の判定結果はＡＮＤゲート４１、ＯＲゲート４２、ＡＮＤゲート４３により論理演算を行い（ステップＳ５）、演算結果をロールオーバ判定信号として出力する。車両の横転可能性がある場合には（ステップＳ６／ＹＥＳ）、ロールオーバ判定信号により乗員保護装置５０が駆動される（ステップＳ７）。

このように本実施例は、車両のロールオーバをできるだけ早期に検出して、乗員と車室側部との間にある程度の隙間が確保できる時間内にサイドエアバックやカーテンエアバックの展開判定を行うことができる。

なお、本実施例は、ロールオーバ判定をＣＰＵ（メインＣＰＵ１０）とＡＳＩＣ（判定回路）で構成しているが、この実施例でのＡＳＩＣの処理をＣＰＵで行う構成としてもよい。また、本実施例ではメインＣＰＵ１０で行っているＬＰＦや積分処理をハードウェア回路によって実現してもよい。

また本実施例は、図１に示す構成以外に、図８に示すようにＲＲ−Ｇｙ（車室）判定部２６の判定結果と、ＲＲ−Ｇｙ（バネ下）判定部２７の判定結果との論理和演算をＯＲゲート４５で行い、演算結果をＯＲゲート４２に出力するものであってもよい。この場合、第１ロールレイトセンサ２で車両の傾きが検出され、車室Ｇセンサ３とバネ下Ｇセンサ４のいずれか一方でしきい値を超える横方向加速度が検出されると、横転可能性ありの信号が出力される。

また、車室Ｇセンサ３で測定される横方向加速度は、バネ下Ｇセンサ４で測定される横方向加速度よりも遅れて検出されるので、バネ下Ｇセンサ４で所定の大きさのセンサ値を検出した場合に、車室Ｇセンサ３のセンサ値が大きくなるように補正をかけることもできる。例えば、以下に示す演算式（１）の定数Ｋ１，Ｋ２の値を変更することで補正する。式（１）のＯＵＴ（ｎ−１）は、前回の補正値であり、Ｉｎが車室Ｇセンサ３のセンサ出力である。バネ下Ｇセンサ４の出力が所定値を超えた場合に、図８に示すようにＲＲ−Ｇｙ（バネ下）判定部２７からＲＲ−Ｇｙ（車室）判定部２６に通知信号を出力する。ＲＲ−Ｇｙ（車室）判定部２６では、車室Ｇセンサ３の出力に積算するＫ２の値を大きく、前回の補正値に積算するＫ１の値を小さく変更する。
ＯＵＴ（ｎ）＝ＯＵＴ（ｎ−１）×Ｋ１＋Ｉｎ×Ｋ２・・・・（１）

さらに、図９に示すように加速度センサとして、バネ下Ｇセンサ４だけを搭載し、第１ロールレイトセンサ２と、バネ下Ｇセンサ４のセンサ値によって車両の横転を判定するようにしてもよい。

添付図面を参照しながら本発明の第２実施例について説明する。本実施例は、図１０に示すように第１カットオフ周波数を有する第１ローパスフィルタ（以下、第１ＬＰＦと略記する）６１と、第１カットオフ周波数よりも高い第２のカットオフ周波数を有する第２ローパスフィルタ（以下、第２ＬＰＦと略記する）６２とを有している。第１ＬＰＦ６１の出力は、砂場用ＲＲ−Ｇｙ（車室）判定部６３に出力され、第２ＬＰＦ６２の出力は、縁石用ＲＲ−Ｇｙ（車室）判定部６４に出力される。

車輪が横滑りしながら縁石等に衝突することによって横転する縁石トリップオーバの場合、横方向加速度センサの出力に、高周波数であって振幅の大きい信号が現れる。これに対し、車両が土や路面を滑りながら横転する砂場トリップオーバの場合には、縁石トリップオーバよりも低周波数の信号が横方向加速度センサに表れる。

従って、縁石トリップオーバによる横転可能性を判定する場合には、高いカットオフ周波数（第２のカットオフ周波数）を有する第２ＬＰＦ６２で車室Ｇセンサ３の出力を処理し、第２のカットオフ周波数以下の信号を取り出す。そして、このセンサ信号を用いて横転判定する縁石用ＲＲ−Ｇｙ（車室）判定部６４の横転判定用のしきい値には、図１１（Ｂ）に示すように値の大きいしきい値を用意しておく。これによって縁石トリップオーバの検出精度を高めることができる。

また、砂場トリップオーバによる横転可能性を判定する場合には、低いカットオフ周波数（第１のカットオフ周波数）を有する第１ＬＰＦ６１で車室Ｇセンサ３の出力を処理し、第１のカットオフ周波数以下の信号を取り出す。そして、このセンサ信号を用いて横転判定する砂場用ＲＲ−Ｇｙ（車室）判定部６３の横転判定用しきい値には、図１１（Ａ）に示すように、値の小さいしきい値を用意しておく。これによって砂場トリップオーバの検出精度を高めることができる。

また、バネ下Ｇセンサ４の出力を判定マップ切替部６５に入力して、砂場用ＲＲ−Ｇｙ（車室）判定部６３の判定結果と、縁石用ＲＲ−Ｇｙ（車室）判定部６４の判定結果のいずれかを選択させる。判定マップ切替部６５は、バネ下Ｇセンサ４のセンサ値に応じてスイッチ４６を切り替える。バネ下Ｇセンサ４の出力信号は、上述したように障害物への衝突や、砂場への進入を正確にしかもタイムラグがなく反映したものとなっているので、バネ下Ｇセンサ４の出力信号を用いて砂場トリップオーバ用の判定処理と、縁石トリップオーバ用の判定処理とを切り替え、判定精度を高める。

なお、図１０に示す実施例では、バネ下Ｇセンサ４の出力信号を用いてローパスフィルタと判定部とを切り替えていたが、車室Ｇセンサ３の出力信号によって判定してもよい。但し、センサの出力をフィルタリングするローパスフィルタのカットオフ周波数を第１ＬＰＦ６１のように低いものを使用すると、トリップ縁石の場合も横方向加速度が小さくなってしまい、切替が適切に行えない可能性がある。このため、相対的に高いカットオフ周波数のフィルタを用いる方が好ましい。

また、図１２に示すように車室Ｇセンサ３とバネ下Ｇセンサ４の両方の値を用いてスイッチ４６を切り替えることもできる。この場合、車室Ｇセンサ３のセンサ値と、バネ下Ｇセンサ４のセンサ値とがともに所定のしきい値を超えると縁石用ＲＲ−Ｇｙ（車室）判定部６４の出力を選択するように切り替える。

また、車室Ｇセンサ３とバネ下Ｇセンサ４のセンサ値が以下に示す条件を満たす時には、トリップオーバの発生ではないと判定し、砂場用ＲＲ−Ｇｙ（車室）判定部６３により判定を行うか、又は砂場用ＲＲ−Ｇｙ（車室）判定部６３と縁石用ＲＲ−Ｇｙ（車室）判定部６４による横転反転は行わないようにする。

まず、車室Ｇセンサ３で測定されるセンサ値と、バネ下Ｇセンサ４で測定のされるセンサ値との極性が逆であった場合である。トリップオーバが発生する場合、台車と車室とで横方向加速度が同じ向きに発生するはずである。極性が逆の場合には、どちらか一方で、トリップ形態とは別の現象、例えばドアの開閉による横方向加速度が発生していると考えられる。

また、車室Ｇセンサ３のセンサ値が所定値となった時刻と、バネ下Ｇセンサ４のセンサ値が所定値となった時刻とが所定時間以上離れていた場合、トリップオーバではないと判定する。トリップオーバが発生した場合に、バネ下Ｇセンサ４で横方向加速度を測定してから、車室Ｇセンサ３で横方向加速度を測定するまでの時間にはそれほど大きな時間差は生じないからである。

また、車室Ｇセンサ３のセンサ値とバネ下Ｇセンサ４のセンサ値とが所定値以上離れていた場合、トリップオーバではないと判定する。車室Ｇセンサ３のセンサ値とバネ下Ｇセンサ４のセンサ値との差が大きすぎる場合、縁石等への衝突ではなく、ドアの開閉等による横方向加速度である可能性が高いためである。

また、車室Ｇセンサ３で測定する横方向加速度がバネ下Ｇセンサ４で測定する横方向加速度よりも大きい場合、トリップオーバではないと判定する。上述したようにトリップオーバで車輪に衝撃が生じると、バネ下Ｇセンサ４のセンサ値の方が車室Ｇセンサ３のセンサ値よりも大きくなるからである。

また、左側車輪に対応するバネ下Ｇセンサ４のセンサ値と、右側車輪に対応するバネ下Ｇセンサ４のセンサ値との極性が異なっていた場合や、前輪側で検出する加速度の大きいサイドと、後輪側で検出する加速度の大きいサイドが異なる場合、トリップオーバではないと判定する。トリップオーバによって発生する加速度は、車両の同一方向に発生するからである。

上述した実施例は本発明の好適な実施例である。但し、これに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変形実施可能である。

実施例１のロールオーバ判定装置の構成を示すブロック図である。 メインＣＰＵ、サブＣＰＵ、判定回路の詳細な構成を示す図である。 第１ロールレイトセンサ、第２ロールレイトセンサ、車室Ｇセンサの配置位置を示す図である。 バネ下Ｇセンサの配置場所を示す図である。 判定マップの一例を示す図である。 車室Ｇセンサとバネ下Ｇセンサのセンサ値を示す図である。 判定部の動作手順を示すフローチャートである。 実施例１のロールオーバ判定装置の変形例を示す図である。 実施例１のロールオーバ判定装置の変形例を示す図である。 実施例２のロールオーバ判定装置の構成を示す図である。 判定マップの一例を示す図である。 実施例２のロールオーバ判定装置の変形例を示す図である。

符号の説明

１ ＥＣＵ
２ 第１ロールレイトセンサ（回転状態検出手段）
３ 車室Ｇセンサ（車両上部加速度検出手段）
４ バネ下Ｇセンサ（車両下部加速度検出手段）
５ 第２ロールレイトセンサ（回転状態検出手段）
１０ メインＣＰＵ
１１ 入力ポート
１２ ＣＰＵ
１３ ＲＯＭ
１４ ＲＡＭ
１５ バックアップＲＡＭ
１６ 出力ポート
２１、２２、２３、３１ ＬＰＦ
２４、３２ 積分器
２５ ＲＲ１−ＲＡ１判定部
２６ ＲＲ−Ｇｙ（車室）判定部
２７ ＲＲ−Ｇｙ（バネ下）判定部
３０ サブＣＰＵ
３３ ＲＲ２−ＲＡ２判定部
４０ 判定回路
４１，４３ ＡＮＤゲート
４２ ＯＲゲート
５０ 乗員保護装置

Claims (7)

1. 車両の横転可能性を判定して、乗員を保護する乗員保護装置を起動させるロールオーバ判定装置であって、
   車両に設けられたサスペンションのバネよりも下側に設置された車両の横方向加速度を検出する車両下部加速度検出手段と、
   前記車両下部加速度検出手段が検出した横方向加速度に基づいて、車両の横転可能性を判定する判定手段と、
   を有することを特徴とするロールオーバ判定装置。
2. 車両の前後軸回りの回転状態を検出する回転状態検出手段を有し、
   前記判定手段は、前記回転状態検出手段と前記車両下部加速度検出手段の検出結果に基づいて、車両の横転可能性を判定することを特徴とする請求項１記載のロールオーバ判定装置。
3. 車両の前後軸回りの回転状態を検出する回転状態検出手段と、
   乗員を乗せる車室に配置された車両の横方向加速度を検出する車両上部加速度検出手段とを有し、
   前記判定手段は、前記回転状態検出手段と、前記車両上部加速度検出手段と、前記車両下部加速度検出手段の検出結果に基づいて、車両の横転可能性を判定することを特徴とする請求項１記載のロールオーバ判定装置。
4. 前記回転状態検出手段は、ロールレイトを検出するものであり、
   前記ロールレイトと前記車両下部の横方向加速度とをパラメータとする第１の判定マップを記憶した記憶手段を有し、
   前記判定手段は、前記第１の判定マップを用いた車両の横転判定で横転可能性ありと判定された場合に、前記乗員保護装置を起動させることを特徴とする請求項２又は３記載のロールオーバ判定装置。
5. 第１の所定値に第１の係数を乗算した値と第２の所定値に第２の係数を乗算した値との加算値を、前記車室の横方向加速度として出力する補正手段を有し、
   前記第１の所定値は前記車両上部加速度検出手段が検出した値で、前記第２の所定値は前記補正手段が以前に出力した車室の横方向加速度の値であり、
   前記車両下部加速度検出手段が検出した横方向加速度が所定値を超えた場合に、前記第１の係数を前記第２の係数よりも大きな値にすることを特徴とする請求項３又は４記載のロールオーバ判定装置。
6. 前記判定手段は、前記車両上部加速度検出手段の出力信号から、第１の周波数より高い周波数成分を除去した信号に基づいて、車両の横転可能性を判定する第１の判定手段と、
   前記車両上部加速度検出手段の出力信号から、前記第１の周波数より高い周波数である第２の周波数より高い周波数成分を除去した信号に基づいて、車両の横転可能性を判定する第２の判定手段と、
   前記第１の判定手段の判定結果と、前記第２の判定手段の判定結果と、前記車両下部加速度検出手段が検出した横方向加速度とに基づいて、車両の横転可能性を検出する第３の判定手段と、
   を有することを特徴とする請求項３から５のいずれか一項記載のロールオーバ判定装置。
7. 車両の横転可能性を判定して、乗員を保護する乗員保護装置を起動させるロールオーバ判定方法であって、
   車両に設けられたサスペンションのバネよりも下側に設置された車両下部加速度検出手段によって、車両の横方向加速度を検出するステップと、
   車両の横方向加速度に基づいて、車両の横転可能性を判定するステップと、を有することを特徴とするロールオーバ判定方法。

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