JP3749972B2

JP3749972B2 - 車両用乗員保護装置の作動装置

Info

Publication number: JP3749972B2
Application number: JP24237195A
Authority: JP
Inventors: 幸則緑川
Original assignee: エヌエスケー・オートリブ株式会社
Priority date: 1995-08-29
Filing date: 1995-08-29
Publication date: 2006-03-01
Anticipated expiration: 2015-08-29
Also published as: JPH0958406A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の衝突を予測した時点またはその衝突時に乗員保護装置を作動させる車両用乗員保護装置の作動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両が衝突したときに乗員保護装置を作動させる作動装置（車両衝突検知装置）として、たとえば特開平４−３６１１６３号公報に記載された装置が知られている。かかる車両衝突検知装置は、距離センサにより前方障害物との距離および距離の時間的な変化率（相対速度）を求め、所定時間以内に衝突に至るかどうかを判断し、所定時間以内に衝突に至ると判断され、かつ実際に衝撃が検知されたときにのみ、乗員保護装置（エアバッグ）を作動させるための信号を出力するように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の車両衝突検知装置では、衝突後にエアバッグを作動させる信号を出力するので、効果的な乗員保護を達成するためには非常に速い速度でエアバックを作動させる必要があり、したがって、たとえばエアバッグの作動時に、乗員がエアバックの展開近傍に居た場合には、乗員にエアバッグ自体の急速な展開の影響を与える虞がある。
【０００４】
また、上記従来の車両衝突検知装置では、距離センサの出力信号を処理し、衝突に至るかどうかを判断し、衝突に至らないと判断された場合には、エアバックを作動させる信号を出力しない。しかしながら、距離センサの信頼性から考えると、距離センサが誤動作する可能性は否定できず、誤検知されて衝突に至らないと判断された場合には、どんなに大きな衝撃が加わったとしても作動信号が出力されず、乗員保護を確実に行うことができない虞も生ずる。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、乗員保護装置の速い作動による乗員への影響を軽減させるとともに、距離センサ等が誤動作しても乗員保護を確実に行うことが可能な車両用乗員保護装置の作動装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の車両用乗員保護装置の作動装置は、障害物と自車両との相対距離を検出する相対距離検出手段と、該検出された相対距離に基づいて当該障害物と自車両との相対速度を算出する相対速度算出手段と、該算出された相対速度および前記検出された相対距離に応じて乗員保護装置を作動させるべき衝突に至るか否かを予測する衝突予測手段と、該予測手段による予測の結果、前記乗員保護装置を作動させるべきか否かを決定する作動時点決定手段と、衝突時の衝撃を検知する衝撃検知手段と、該検知された衝撃に基づいて前記乗員保護装置を作動すべきか否かを判断する作動判断手段とを備えた車両用乗員保護装置の作動装置において、前記乗員保護装置を所定の速度で作動させる第１の乗員保護装置作動手段と、該所定の速度より遅い速度で前記乗員保護装置を作動させる第２の乗員保護装置作動手段と、前記作動時点決定手段により前記乗員保護装置を作動させるべきと決定されたときには、前記第２の乗員保護装置作動手段に前記乗員保護装置の作動を要求し、前記作動判断手段により前記乗員保護装置を作動すべきことが判断されたときには、前記第１の乗員保護装置作動手段に前記乗員保護装置の作動を要求するように制御する制御手段とを有し、前記第２の乗員保護装置作動手段は、前記第１の乗員保護装置作動手段より、当該乗員保護装置の作動を開始させてから該乗員保護装置による乗員の保護が有効になるまでの時間が長くなるように、該乗員保護装置を作動させることを特徴とする。
好ましくは、前記第２の乗員保護装置作動手段によって当該乗員保護装置の作動が開始されたときには、前記制御手段は、前記第１の乗員保護装置作動手段に対して、該乗員保護装置に対する作動を行わせないように制御することを特徴とする。
【０００７】
本発明の構成に依れば、作動時点決定手段により乗員保護装置を作動させるべきと決定されたときには、第１の乗員保護装置作動手段よりも遅い速度で前記乗員保護装置を作動させる第２の乗員保護装置作動手段に前記乗員保護装置の作動が要求され、作動判断手段により前記乗員保護装置を作動すべきことが判断されたときには、前記第１の乗員保護装置作動手段に前記乗員保護装置の作動が要求されるので、乗員保護装置の速い作動による乗員への影響を軽減させるとともに、相対距離検出手段が誤動作しても乗員保護を確実に行うことができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【０００９】
図１は、本発明の実施の一形態に係る車両用乗員保護装置の作動装置の概略構成を示すブロック図である。
【００１０】
同図において、障害物（図示せず）との距離に応じた電圧を出力する距離センサ１および車両が衝突したときに発生する衝撃加速度（Ｇ）に応じた電圧を出力する衝撃Ｇセンサ２の出力側は、それぞれアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路３および４を介して制御回路５の入力側に接続され、制御回路の２つの出力側は、それぞれ作動回路６および７の入力側に接続されている。
【００１１】
距離センサ１および衝撃Ｇセンサ２からの各アナログ電圧出力は、Ａ／Ｄ変換回路３および４を介して、それぞれデジタル信号に変換され、制御回路５に供給される。
【００１２】
制御回路５は、図示しないＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭおよびタイマ等から成るマイクロコンピュータを中心として構成されており、Ａ／Ｄ変換回路３および４からのデジタル電圧出力を処理し、その処理結果に応じて作動要求信号を作動回路６または７に出力する。この作動要求信号が入力されると、作動回路６は、エアバッグ等の乗員保護装置（図示せず）を比較的遅い速度でゆっくりと作動させる作動信号を出力し、作動回路７は、乗員保護装置を従来と同様の速い速度で作動させる作動信号を出力する。
【００１３】
以上のように構成された車両用衝突検知装置が実行する制御処理を、以下、図２を参照して説明する。
【００１４】
図２は、本実施の形態の車両用乗員保護装置の作動装置のＣＰＵが実行する制御処理の手順を示すフローチャートであり、この制御処理プログラムは、たとえば前記ＲＯＭに格納される。
【００１５】
同図において、まず、初期化処理を行う（ステップＳ１）。具体的には、本制御処理中で使用する各種変数（後述するｔ1，ｔ2，ＦＫ，ＭＧ1，Ｄa，Ｄ，Ｖ）をリセット（“０”）する。
【００１６】
次に、前記ＲＡＭに確保され、衝撃Ｇ検出のサンプリング周期ｔsgを生成するためのソフトカウンタｔ1の値が、サンプリング周期ｔsgに一致したか否かを判別し（ステップＳ２）、一致するまで待機した後にステップＳ３に進む。ここで、ソフトカウンタｔ１のカウントアップは、前記タイマが所定時間経過する度に発生するタイマ割込み処理（図示せず）中で行うようにすればよい。
【００１７】
ステップＳ３では、前記Ａ／Ｄ変換回路４からの出力信号を読み込むことにより、サンプリング周期ｔsgで衝撃Ｇを検出し、ステップＳ４では、この検出された衝撃Ｇを次式により平均化して、前記ＲＡＭに確保され、この衝撃Ｇの平均値を格納する領域ＭＧ（以下、この内容を「衝撃Ｇ平均値ＭＧ」という）に格納する。
【００１８】
ＭＧ＝Ｋ1×ＭＧ1 ＋ (１−Ｋ1)×Ｇ（０＜Ｋ1＜１）
但し、Ｋ１は平均化速度を決める重み付け定数である。
【００１９】
ステップＳ５では、次回ループ以降で衝撃Ｇ平均値ＭＧを算出するために、前記ＲＡＭに確保され、衝撃Ｇ平均値ＭＧを記憶する領域ＭＧ1に、前記ステップＳ４で算出された衝撃Ｇ平均値ＭＧを記憶する。
【００２０】
次に、演算時間ｔbが予め設定された閾値ｔendより小さいか否かを判別する（ステップＳ６）。ここで、演算時間ｔbとは、衝撃Ｇ平均値ＭＧが予め設定された閾値Ｇa（この閾値Ｇaは、衝突により衝撃が加わったこと、すなわち有Ｇ（加速度）であることを判定するために用いられるので、以下、この値を「有Ｇ基準値Ｇa」という）より大きくなってから本制御処理（演算）を継続している時間をいい、この演算時間ｔbは、前記ＲＡＭに確保された領域ｔb（以下、この内容を「演算時間ｔb」という）でカウントされる（後述するステップＳ２１）。また、閾値ｔendは、本制御処理（演算）を終了させる時間（すなわち、衝撃Ｇ平均値ＭＧ＞有Ｇ基準値Ｇaとなってからの時間が異常に長いため、演算を強制的に終了させる時間）を示すもので、以下、この閾値ｔendを演算終了時間ｔendという。
【００２１】
ステップＳ６の判別で、演算時間ｔb≧演算終了時間ｔendのときには直ちに本制御処理を終了し、一方、演算時間ｔb＜演算終了時間ｔendのときにはステップＳ７に進む。
【００２２】
ステップＳ７では、後述するステップＳ９以降の処理を行っているときに、有Ｇを認識したことを“１”で示すフラグＦＫの値を判別し、フラグＦＫ＝０のときにはステップＳ８に進み、フラグＦＰ＝１のときにはステップＳ１９に進む。
【００２３】
ステップＳ８では、衝撃Ｇ平均値ＭＧが有Ｇ基準値Ｇaより大きいか否かを判別し、衝撃Ｇ平均値ＭＧ≦有Ｇ基準値Ｇaのとき、すなわち有Ｇと認められないときには、前記ＲＡＭに確保され、障害物との相対距離検出のサンプリング周期ｔsdを生成するためのソフトカウンタｔ2の値がサンプリング周期ｔsdに一致したか否かを判別し（ステップＳ９）、サンプリング周期ｔsdに一致しないときには、次式によりソフトカウンタｔ2を更新した（ステップＳ１０）後に、後述するステップＳ２２に進む。
【００２４】
ｔ2 ＝ｔ2 ＋ｔ1
一方、ステップＳ９の判別で、ソフトカウンタｔ2の値がサンプリング周期ｔsdに一致したときには、前記Ａ／Ｄ変換回路３からの出力信号を読み込むことにより、サンプリング周期ｔsdで障害物との距離を検出し、前記ＲＡＭに確保された領域Ｄ（以下、この内容を「相対距離Ｄ」という）に格納する（ステップＳ１１）。
【００２５】
続くステップＳ１２では、次式により障害物との相対速度を算出し、前記ＲＡＭに確保された領域Ｖ（以下、この内容を「相対速度Ｖ」という）に格納する。
【００２６】
Ｖ＝ (Ｄ−Ｄa)／ｔsd
ここで、Ｄaは、前記ＲＡＭに確保された領域Ｄaの値を示し、この領域Ｄaには、前回検出された障害物との相対距離Ｄが格納される（後述するステップＳ１４参照）。
【００２７】
次に、前記ステップＳ１１で検出された障害物との相対距離Ｄ、前記ステップＳ１２で算出された障害物との相対速度Ｖ、およびブレーキングによる自車両の減速等を考慮して、障害物と衝突する可能性があるか否かを判別し（ステップＳ１３）、衝突に至らないと判別されたときには、今回検出された相対距離Ｄで前記領域Ｄaの値を更新した（ステップＳ１４）後に、後述するステップＳ２２に進む。
【００２８】
一方、ステップＳ１３で衝突に至ると判別されたときには、衝突時の障害物との相対速度を予測し、その予測値を、前記ＲＡＭに確保された領域Ｖcr（以下、この内容を「予測相対速度Ｖcr」という）に格納する（ステップＳ１５）。
【００２９】
次に、予測相対速度Ｖcrが予め設定された閾値Ｖthより大きいか否か、すなわち作動回路６を作動させるべきか否かを判別し（ステップＳ１６）、予測相対速度Ｖcr≦閾値Ｖthのとき、すなわち作動回路６を作動させないときには前記ステップＳ１４に進んで、今回検出された相対距離Ｄで前記領域Ｄaの値を更新する。一方、予測相対速度Ｖcr＞閾値Ｖthのとき、すなわち作動回路６を作動させるときには、作動回路６へ作動要求信号を出力した（ステップＳ１７）後に、本制御処理を終了する。この作動要求信号により、作動回路６は、乗員保護装置をゆっくりと作動させる信号を出力する。
【００３０】
一方、前記ステップＳ８の判別で、衝撃Ｇ平均値ＭＧ＞有Ｇ基準値Ｇaのとき、すなわち有Ｇと認められるときには、前記フラグＦＫをセット（“１”）し（ステップＳ１８）、衝撃Ｇ平均値ＭＧが予め設定された閾値Ｇthより大きいか否か、すなわち作動回路７を作動させるべきか否かを判別し（ステップＳ１９）、衝撃Ｇ平均値ＭＧ＞閾値Ｇthのとき、すなわち作動回路７を作動させるときには、作動回路７へ作動要求信号を出力する。この作動要求信号により、作動回路７は、乗員保護装置を速く作動させる信号を出力する。
【００３１】
一方、ステップＳ１９の判別で、衝撃Ｇ平均値ＭＧ≦閾値Ｇthのとき、すなわち作動回路７を作動させないときには、次式により演算時間ｔbを更新し（ステップＳ２１）、前記ソフトカウンタｔ1をリセットした（ステップＳ２２）後に、前記ステップＳ２に戻って前述の処理を繰り返す。
【００３２】
ｔb ＝ｔb ＋ｔ1
以上説明したように、本実施の形態では、乗員保護装置をゆっくり作動させる作動回路６を設け、障害物と自車両とが衝突する時点およびその衝突時点の障害物と自車両との相対速度を予測し、この予測に基づいて、乗員保護装置をゆっくり作動させても十分乗員を保護できる時点（衝突前の時点）で、乗員保護装置をゆっくり作動させるように構成したので、乗員保護装置の速い作動による乗員への影響を軽減させることができる。
【００３３】
また、乗員保護装置を速く作動させる作動回路７を設け、衝突後、乗員保護装置を速く作動させるように構成したので、距離センサの誤動作等により、衝突前に作動回路６に作動要求信号を出力せずに衝突した場合でも、乗員を確実に保護することができる。
【００３４】
なお、本実施の形態では、距離センサ１として、対象となる障害物との距離に応じた電圧を出力するものを採用したが、これに限らず、距離を測定できるものであればその種類は問わない。同様に、衝撃Ｇセンサも、その種類は問わない。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に依れば、作動時点決定手段により乗員保護装置を作動させる時点が決定されたときには、第１の乗員保護装置作動手段よりも遅い速度で前記乗員保護装置を作動させる第２の乗員保護装置作動手段に前記乗員保護装置の作動が要求され、作動判断手段により前記乗員保護装置を作動すべきことが判断されたときには、前記第１の乗員保護装置作動手段に前記乗員保護装置の作動が要求されるので、乗員保護装置の速い作動による乗員への影響を軽減させるとともに、相対距離検出手段が誤動作しても乗員保護を確実に行うことが可能となる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係る車両用乗員保護装置の作動装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本実施の形態の車両用乗員保護装置の作動装置のＣＰＵが実行する制御処理の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１距離センサ（相対距離検出手段）
２衝撃Ｇセンサ（衝撃検知手段）
５制御回路（相対速度算出手段、衝突予測手段、作動時点決定手段、作動判断手段、制御手段）
６作動回路（第２の乗員保護装置作動手段）
７作動回路（第１の乗員保護装置作動手段）

Claims

障害物と自車両との相対距離を検出する相対距離検出手段と、該検出された相対距離に基づいて当該障害物と自車両との相対速度を算出する相対速度算出手段と、該算出された相対速度および前記検出された相対距離に応じて乗員保護装置を作動させるべき衝突に至るか否かを予測する衝突予測手段と、該予測手段による予測の結果、前記乗員保護装置を作動させるべきか否かを決定する作動時点決定手段と、衝突時の衝撃を検知する衝撃検知手段と、該検知された衝撃に基づいて前記乗員保護装置を作動すべきか否かを判断する作動判断手段とを備えた車両用乗員保護装置の作動装置において、
前記乗員保護装置を所定の速度で作動させる第１の乗員保護装置作動手段と、
該所定の速度より遅い速度で前記乗員保護装置を作動させる第２の乗員保護装置作動手段と、
前記作動時点決定手段により前記乗員保護装置を作動させるべきと決定されたときには、前記第２の乗員保護装置作動手段に前記乗員保護装置の作動を要求し、前記作動判断手段により前記乗員保護装置を作動すべきことが判断されたときには、前記第１の乗員保護装置作動手段に前記乗員保護装置の作動を要求するように制御する制御手段と
を有し、
前記第２の乗員保護装置作動手段は、前記第１の乗員保護装置作動手段より、当該乗員保護装置の作動を開始させてから該乗員保護装置による乗員の保護が有効になるまでの時間が長くなるように、該乗員保護装置を作動させる
ことを特徴とする車両用乗員保護装置の作動装置。
前記第２の乗員保護装置作動手段によって当該乗員保護装置の作動が開始されたときには、前記制御手段は、前記第１の乗員保護装置作動手段に対して、該乗員保護装置に対する作動を行わせないように制御することを特徴とする請求項１に記載の車両用乗員保護装置の作動装置。