JP4504838B2

JP4504838B2 - 横転判定装置

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Publication number: JP4504838B2
Application number: JP2005055759A
Authority: JP
Inventors: 直敏竹村
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2005-03-01
Filing date: 2005-03-01
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2025-03-01
Also published as: JP2006240355A; US20060200288A1

Description

本発明は、車両の横転動作を検出して、その横転の可能性があると判定した場合に、乗員保護装置を展開させる横転判定装置に関する。

従来の車両の横転判定装置としては、乗員保護装置を作動させるために、「車両のロールレートを検出する第１のロールレートセンサと、前記車両の横方向への加速度を検出する横方向加速度検出手段と、前記ロールレートおよび前記横方向加速度に基づいて車両がロールオーバする可能性があるか、否かについて判別を行うロールオーバ判別手段とを含むロールオーバ判別装置であって、前記ロールオーバ判別手段にロールオーバの発生を確認するためのセーフィング機構が付加されている」ものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この横転判定装置（ロールオーバ判別装置）は、車両中央部のフロアトンネル内にまとめて配設され、車両の横転を検出した場合に、乗員保護装置を作動させて、乗員を保護するようになっている。なお、「まとめて配設」とは、ロールオーバ判別装置が、第１のロールレートセンサと、横方向加速度検出手段と、ロールオーバ判別装置と、セーフィング機構とを、フロアトンネル内にまとめて格納していることを意味している。つまり、ロールオーバ判別装置は、フロアトンネル内への装着・取り外しをまとめて行うようになっている。そして、フロアトンネル内では、各部に電力を供給する電源コネクタと、乗員保護装置に接続する信号線とが取り付けられている。

特開２００３−３４２２６号公報（段落００２５、図２）

ところで、前記特許文献１に記載のロールオーバ判別装置（横転判定装置）は、イグニッションがオンのときにフロアトンネルからの取り外し作業が行われると、取り外し動作を横転として判定してしまう。そのため、このロールオーバ判別装置は、点検や故障時等のメンテナンス時に作業者がイグニッションのオフ（または電源コネクタの取り外し）や信号線の取り外しを忘れてしまった場合には、誤って横転と判定して、乗員保護装置を作動させて、展開させてしまうことがある。

そこで、本発明は、前記欠点を改善することを課題とし、作業者が、点検や故障時等のメンテナンス時にイグニッションのオフや信号線の取り外しを忘れてしまった場合であっても、フロアトンネルから横転判定装置を取り外したときに、横転判定装置が誤って横転と判定するのを防止することを目的とする。

本発明は、前記課題を解決するための手段として、車両のロールレートを検出するロールレート検出手段と、このロールレート検出手段によるロールレート信号に基づいて車両の横転判定を行う判定手段と、を一体に備え、車両のフロアトンネルに着脱可能に取り付けられる車両の横転判定装置であって、前記判定手段は、前記車両の横転判定装置とは別体で前記車両に取り付けられた衝突検出手段からの衝突検出信号および前記車両の横転判定装置とは別体で前記車両に取り付けられた走行状態検出手段からの走行信号のそれぞれの有無を判定し、当該衝突検出信号および当該走行信号の入力が共にない場合に横転判定を禁止し、当該衝突検出信号および当該走行信号の少なくとも一方の入力がある場合に横転判定を行うようにした。

この構成によれば、判定手段は、ロールレート検出手段が横転を検出していても、衝突検出信号と走行信号とが共に入力されない場合には、ロールレート信号を基にした横転判定を禁止する。そして、判定手段は、衝突検出信号および走行信号の少なくとも一方が入力されているときに、ロールレート信号を基にした横転判定を行う。したがって、この構成によれば、メンテナンス時の乗員保護装置の展開を防止でき、乗員保護装置の作動確実性も維持できるようになる。

なお、前記衝突検出手段は、車両の正面衝突を検出する正突検出センサおよび車両の側面衝突を検出する側突検出センサの少なくとも一方を備えることが好ましい。この構成によれば、判定手段が、車両正面の衝突や車両側面の衝突に起因する横転の可能性を、それらを検出しているときにロールレート信号により横転動作を判定して、適切に乗員保護装置を展開することができる。

また、前記走行状態検出手段は、車両の走行速度を検出する車速センサおよび車両の横滑りを検出する横滑り検出センサの少なくとも一方を備えることが好ましい。この構成によれば、移動している車両は何かに乗り上げる等して横転する可能性があるため、判定手段が、車速や横滑り検出信号を検出しているときにロールレート信号により横転動作を判定して、必要に応じて乗員保護装置を展開することで横転から乗員を確実に保護することができるようになる。

ところで、走行信号がなく、かつ、衝突検出信号がない場合は、車両が正常に（衝突せずに）停止している状態にあることを意味する。そして、横転判定装置の取り外し作業を行うときには、車両は、正常に（衝突せずに）停止している状態で行われる。この状態では、走行状態検出手段の走行信号の検出も、衝突検出手段の衝突検出信号の検出もないため、判定手段は、横転判定を禁止することになる。そのため、判定手段は、横転判定を禁止しているときに、ロールレート検出手段によるロールレート信号の入力を受けたとしても、横転判定を行わない。

このように、車両が正常に（衝突せずに）停止していれば、車両の横転の可能性がないのは明らかなので、もしも、ロールレート信号が入力されたとしても、それは車両の横転に起因する信号ではない。そのため、判定手段は、走行信号も衝突検出信号も受けていない場合には、車両が正常に（衝突せずに）停止していることを判別できれば、ロールレート信号により横転を判定することもなくなる。

したがって、本発明によれば、車両が、正常に（衝突せずに）停止して、横転していない状態であることを、衝突検出信号および走行信号の車両信号の有無によって判別するようにしたため、作業者が、点検や故障時等のメンテナンス時にイグニッションのオフや信号線の取り外しを忘れてしまった場合であっても、フロアトンネルから横転判定装置を取り外したときに、横転判定装置が誤って横転と判定するのを防止することができるようになる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
まず、図１に示すブロック図に従って、横転判定装置１の構成を説明する。
この横転判定装置１は、ロールレートセンサ（ロールレート検出手段）２と、入力インタフェース４と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit／判定手段）５と、出力インタフェース６とを備え、それらを車両のフロアトンネル内にまとめて格納して構成されている。すなわち、横転判定装置１は、ロールレートセンサ２と、入力インタフェース４と、ＥＣＵ５と、出力インタフェース６と、を一体に備え、車両のフロアトンネルに着脱可能に取り付けられる。また、この横転判定装置１は、図示しない電源に接続されている。

ロールレートセンサ２は、車両を横転させるような回転角速度（ロールレート信号）を検出するものである。具体的には、このロールレートセンサ２は、コリオリの力を用いて回転角速度を検出するセンサ、例えば、車両の前後軸回りの回転に応じて所定の質量に生じる力を検出する加速度センサやガスジャイロである。

また、横転判定装置１には、正突センサ（衝突検出手段）７１と、側突センサ（衝突検出手段）７２と、車速センサ（走行状態検出手段）８１と、横滑り検出センサ（走行状態検出手段）８２とが接続される。これらは、横転判定装置１と別体で車両に取り付けられ、横転判定装置１と信号線で接続されることから、「外部センサ」と総称する。これに対して、ロールレートセンサ２は、内部センサということができる。

なお、正突センサ７１は、車両の正面側の衝突を検出する加速度センサである。ここで、正突センサ７１が検出した加速度を「正突Ｇ」と呼び、その信号を「正突Ｇ信号」と呼ぶこととする。側突センサ７２は、車両の側面側の衝突を検出する加速度センサである。ここで、側突センサ７２が検出した加速度を「側突Ｇ」と呼び、その信号を「側突Ｇ信号」と呼ぶこととする。車速センサ８１は、車両の走行速度を検出するものである。ここで、車速センサ８１が検出した車速の信号を「車速信号」と呼ぶこととする。横滑り検出センサ８２は、車両が横滑りしていることを検出するセンサである。ここで、横滑り検出センサ８２が検出した横滑りの信号を「横滑り検出信号」と呼ぶこととする。

入力インタフェース４は、ロールレートセンサ２からの回転角速度（ロールレート信号）、正突センサ７１からの正突Ｇ信号、側突センサ７２からの側突Ｇ信号、車速センサ８１からの車速信号、および、横滑り検出センサ８２からの横滑り検出信号を入力し、ＥＣＵ５に出力するものである。
ＥＣＵ５は、ロールレートセンサ２で検出されるロールレート信号により行う横転の判定、および、正突センサ７１と側突センサ７２と車速センサ８１と横滑り検出センサ８２とで検出される正突Ｇ信号と側突Ｇ信号と車速信号と横滑り信号とにより行う横転判定の禁止の有無の決定を行うものである。なお、ＥＣＵ５は、エンジン等を制御する手段としての機能も有する。

そのため、このＥＣＵ５は、横転判定部５１と、正突判定部５３と、側突判定部５４と、車速判定部５５と、横滑り判定部５６と、判定有無ＯＲ回路５８と、ＡＮＤ回路５９とを備えている。
横転判定部５１は、入力インタフェース４を介して入力されたロールレート信号（回転角速度）が、所定値以上か否かを判定し、所定値以上の場合にはＡＮＤ回路５９に信号を出力する。

正突判定部５３は、入力インタフェース４を介して入力された正突Ｇ信号が、所定値以上か否かを判定し、所定値以上の場合には判定有無ＯＲ回路５８に信号を出力する。側突判定部５４は、入力インタフェース４を介して入力された側突Ｇ信号が所定値以上か否かを判定し、所定値以上の場合には判定有無ＯＲ回路５８に信号を出力する。車速判定部５５は、入力インタフェース４を介して入力された車速信号が所定値以上か否かを判定し、所定値以上の場合には判定有無ＯＲ回路５８に信号を出力する。横滑り判定部５６は、入力インタフェース４を介して入力された横滑り検出信号が所定値以上か否かを判定し、所定値以上の場合には判定有無ＯＲ回路５８に信号を出力する。

なお、ロールレートセンサ２のロールレート信号が所定値以上になる場合とは、車両が約９０度以上傾いた「横転」状態になる可能性があることをいう。ところで、車両は、車両の前後方向軸回りに回転して横転動作をしても、所定の角度（最大安定角度）以上傾かなければ、横転しない。したがって、回転角速度（ロールレート信号）により得る車両の回転エネルギが、最大安定角度に達するのに必要なエネルギを超えるか否かで横転の可能性を判定できる。そのため、回転角速度の所定値とは、その回転エネルギを得るのに必要な値である。

また、正突Ｇ信号および側突Ｇ信号の所定値は、衝突を示す急激な加速度変化を示す値である。また、車速信号は、ここでは、停車を表す０ｋｍ／ｈである。横滑り検出信号も横滑りのないことを示す値である。つまり、車両が正常に（衝突なく）停車している状態を表す値である。このように外部センサの各信号の所定値を設定すれば、車両が正常に（衝突なく）停車しているときに、横転判定装置１の電源のオン・オフや信号線の取り外し状態に係わりなく、乗員保護装置９を展開させずに、メンテナンス時に横転判定装置１を車両から取り外すことができる。

判定有無ＯＲ回路５８は、横転判定の禁止の有無を決定するロジック回路である。この判定有無ＯＲ回路５８は、正突判定部５３と、側突判定部５４と、車速判定部５５と、横滑り判定部５６とから送られる信号の少なくとも一つが所定値以上の場合には、ＡＮＤ回路５９に信号を出力し、いずれの信号も所定値よりも小さい場合には、ＡＮＤ回路５９に信号を出力しないように動作するものである。

ＡＮＤ回路５９は、横転判定の禁止の有無を最終的に決定するロジック回路である。このＡＮＤ回路５９は、横転判定部５１の横転判定の結果を出力インタフェース６を介して乗員保護装置９に出力するか否かを、判定有無ＯＲ回路５８の有無結果に応じて決定する。より具体的には、このＡＮＤ回路５９は、判定有無ＯＲ回路５８からの出力が所定値以上の電圧の場合には、横転判定部５１から出力された横転有りの旨を示す所定値以上の電圧の信号を、出力インタフェース６に送り、判定有無ＯＲ回路５８からの出力が所定値よりも低い電圧の場合には、横転判定部５１からの出力が所定値以上の電圧であっても出力インタフェース６に信号を送らない。そのため、このＡＮＤ回路５９は、判定有無ＯＲ回路５８からの出力が所定値よりも低い電圧の場合、つまり、正突センサ７１と側突センサ７２と車速センサ８１と横滑り検出センサ８２とからの信号が所定値よりも低い場合には、横転の判定を禁止することになる。

出力インタフェース６は、ＡＮＤ回路５９から出力される信号を乗員保護装置９に出力するものである。
なお、乗員保護装置９は、横転判定装置１からの信号を受けて展開する後記エアーバッグ装置９１（図２参照）や後記サイドカーテンエアーバッグ装置９２（図２参照）である。また、この乗員保護装置９は、横転判定装置１からの信号が入力されると、図示しないガス発生器の点火回路に電流が流され、展開されるようになっている。

したがって、横転判定装置１では、図示しない電源がオンのときには、ロールレートセンサ２がロールレート信号を検出して、横転判定部５１がロールレート信号（回転角速度）から横転を判定している。そして、横転判定部５１は、所定値以上のロールレート信号が入力されれば、横転の可能性があるものとしてＡＮＤ回路５９に信号を出力する。しかし、ＡＮＤ回路５９は、横転判定部５１からの信号が入力されているのみでは、乗員保護装置９に展開のための指令信号を出力しない。つまり、ＡＮＤ回路５９は、判定有無ＯＲ回路５８からの出力がなければ、乗員保護装置９に指令信号を出力しない。

ところが、正突センサ７１と側突センサ７２と車速センサ８１と横滑り検出センサ８２との少なくとも一つが、正面衝突したこと、側面衝突したこと、停止していないこと、または、横滑りしていないことのいずれか一つを検出した場合には、判定有無ＯＲ回路５８に少なくとも一つの信号が入力される。その結果、ＡＮＤ回路５９は、判定有無ＯＲ回路５８から信号を入力しているため、横転判定部５１からの信号が入力されれば、横転の可能性があるものとして、乗員保護装置９に指令信号を出力することになる。

ここで、横転判定の禁止の有無は、走行信号と衝突検出信号とにより判別できることを説明する。横転は、次の三つの場合に、何らかの要因が重なって生じる。
（１）車両が走行中に衝突したときに、横方向にも力が加わって横転する。
この場合には、車速センサ８１と横滑り検出センサ８２とが走行信号（車速信号と横滑り検出信号）を出力すると共に、正突センサ７１と側突センサ７２とが衝突検出信号（正突Ｇ信号と側突Ｇ信号）を出力しているときに、ロールレートセンサ２がロールレート信号を出力する。そして、このとき、ＥＣＵ５は、走行信号と衝突検出信号との入力中に、ロールレート信号の入力を受けることになる。そのため、ＥＣＵ５は、走行信号と衝突検出信号とが入力されている場合に、横転判定を禁止することなく、ロールレート信号により横転判定を行う。

（２）車両が停止中に衝突されたとき、横方向にも力が加わって横転する。
この場合には、車速センサ８１と横滑り検出センサ８２とが走行信号（車速信号と横滑り検出信号）を出力せずに、正突センサ７１と側突センサ７２とが衝突検出信号（正突Ｇ信号と側突Ｇ信号）を出力しているときに、ロールレートセンサ２がロールレート信号を出力する。そして、このとき、ＥＣＵ５は、衝突検出信号の入力中に、ロールレート信号の入力を受けることになる。そのため、ＥＣＵ５は、衝突検出信号が入力されている場合に、横転判定を禁止することなく、ロールレート信号により横転判定を行う。

（３）車両が衝突せずに走行しているときに、何かに乗り上げるなどして横方向に力が加わって横転する。
この場合には、車速センサ８１と横滑り検出センサ８２とが走行信号（車速信号と横滑り検出信号）を出力し、正突センサ７１と側突センサ７２とが衝突検出信号（正突Ｇ信号と側突Ｇ信号）を出力していないときに、ロールレートセンサ２がロールレート信号を出力する。そして、このとき、ＥＣＵ５は、走行信号が入力中に、ロールレート信号の入力を受けることになる。そのため、ＥＣＵ５は、走行信号が入力されている場合に、横転判定を禁止することなく、ロールレート信号により横転判定を行う。

したがって、車両が横転していない場合は、前記（１）〜（３）に該当しない。つまり、車両が、正常に（衝突せずに）停止している状態であれば、横転していないことを意味する。これは、衝突検出信号がなく、かつ、走行信号もない状態であり、判定有無ＯＲ回路５８にいずれの検出信号も入力されていない場合である。
そのため、衝突検出信号および走行信号の入力が共にない場合には、車両が、正常に（衝突せずに）停止している状態であって横転する可能性がなく、横転判定を禁止する。また、衝突検出信号および走行信号の少なくとも一方の入力がある場合は、前記（１）〜（３）のいずれかに該当するため、車両が横転する可能性があるものと判別できる。

次に、図２に示す概念図に従って、横転判定装置１や外部センサや乗員保護装置９の車両への取り付けについて説明する。横転判定装置１は、車両の略中央に位置するフロアトンネル内に取り付けられる。

車両の進行方向（図２中左側）の正面側には、正突センサ７１が取り付けられている。その進行方向の左右側面には、側突センサ７２がそれぞれ取り付けられている。また、車軸近辺には、車速センサ８１と、横滑り検出センサ８２とが取り付けられている。さらに、車両の前列の座席（運転席および助手席）には、エアーバッグ装置９１が取り付けられている。また、左右のサイドウィンドウの近傍には、展開時にサイドウィンドウを覆うサイドカーテンエアーバッグ装置９２が取り付けられている。そして、正突センサ７１と側突センサ７２と車速センサ８１と横滑り検出センサ８２とエアーバッグ装置９１とサイドカーテンエアーバッグ装置９２とが、それぞれ信号線によって横転判定装置１に接続されている。

それでは、図３に示すフローチャートに従って、前記した構成の横転判定装置１の横転判定処理を説明する。なお、以下の説明では、ＥＣＵ５が処理を実行するものとする。
まず、ＥＣＵ５は、図示しない電源がオンされると（Ｓ１）、走行信号および衝突検出信号の有無の判断を行う（Ｓ２）。そして、ＥＣＵ５は、走行信号および衝突検出信号のいずれも入力されていないと判断すると（Ｓ２「無」）、横転の判定を禁止し（Ｓ３）、Ｓ２の処理を繰り返す。一方、ＥＣＵ５は、走行信号および衝突検出信号の少なくとも一方の入力があると判断すると（Ｓ２「有」）、所定値以上のロールレート信号の有無の判断を行う（Ｓ４）。そして、ロールレート信号が所定値以上の場合に（Ｓ４「有」）、乗員保護装置９を展開させる（Ｓ５）。また、ロールレート信号が所定値よりも小さい値である場合には（Ｓ４「無」）、Ｓ２〜Ｓ４の処理を繰り返す。

なお、ここでは、「走行信号および衝突検出信号の有無の判断（Ｓ２）」および「ロールレート信号の有無の判断（Ｓ４）」のような順番で処理するものとして説明した。しかし、各ステップの順序を逆にしても構わない。つまり、図４に示すように、ＥＣＵ５は、電源オン（Ｓ１）後に、「所定値以上のロールレート信号の有無の判断（Ｔ２（Ｓ４相当））」を行い、ロールレート信号が所定値以上の場合に（Ｔ２「有」）、「走行信号および衝突検出信号の有無の判断（Ｔ３（Ｓ２相当））」を行う。ロールレート信号が入力されていない場合には（Ｔ２「無」）、Ｔ２の処理を繰り返す。そして、ＥＣＵ５は、走行信号および衝突検出信号のいずれも入力されていないと判断した場合には（Ｔ３「無」）、横転の判定を禁止する（Ｔ４（Ｓ３相当））。また、走行信号および衝突検出信号の少なくとも一方が入力された場合には（Ｔ３「有」）、乗員保護装置９を展開させる（Ｓ５）。以上のように、処理してもよい。

また、ＥＣＵ５は、一般的なコンピュータにプログラムを実行させ、コンピュータ内の演算装置や記憶装置を動作させることにより実現することができる。そのための横転判定プログラムは、通信回線を介して配布することも可能であるし、各種記録媒体に書き込んで配布することも可能である。

また、本発明では、ロールレートセンサ（ロールレート検出手段）２が検出する回転角速度（ロールレート信号）により横転判定を行う場合を説明したが、このロールレートセンサと共に、車両横方向の加速度を検出する車両横方向加速度センサや車両上方向の加速度を検出する車両上方向加速度センサをフロアトンネル内にまとめて設けるようにしてもよい。このようにロールレート信号と共に、車両横方向加速度や車両上方向加速度により横転判定を行うようにすれば、より一層高い精度で判定することができる。そして、これらの各センサを追加した構成でも、作業者が、点検や故障時等のメンテナンス時にイグニッションのオフや信号線の取り外しを忘れてしまった場合であっても、フロアトンネルから横転判定装置を取り外したときに、横転判定装置が誤って横転と判定するのを防止することができる。

本発明の実施形態の横転判定装置の構成を説明するブロック図である。図１に示した横転判定装置の車両への取付構造を説明する概念図である。図１に示した横転判定装置の横転判定の有無を判断する処理を説明するフローチャートである。図１に示した横転判定装置の横転判定の有無を判断する他の処理を説明するフローチャートである。

符号の説明

１横転判定装置
２ロールレートセンサ（ロールレート検出手段）
４入力インタフェース
５ＥＣＵ（判定手段）
６出力インタフェース
９乗員保護装置
５１横転判定部
５３正突判定部
５４側突判定部
５５車速判定部
５６横滑り判定部
５８判定有無ＯＲ回路
５９ＡＮＤ回路
７１正突センサ（衝突検出手段）
７２側突センサ（衝突検出手段）
８１車速センサ（走行状態検出手段）
８２横滑り検出センサ（走行状態検出手段）
９１エアーバッグ（乗員保護装置）
９２サイドカーテンエアーバッグ（乗員保護装置）

Claims

車両のロールレートを検出するロールレート検出手段と、このロールレート検出手段によるロールレート信号に基づいて車両の横転判定を行う判定手段と、を一体に備え、車両のフロアトンネルに着脱可能に取り付けられる車両の横転判定装置であって、
前記判定手段は、前記車両の横転判定装置とは別体で前記車両に取り付けられた衝突検出手段からの衝突検出信号および前記車両の横転判定装置とは別体で前記車両に取り付けられた走行状態検出手段からの走行信号のそれぞれの有無を判定し、当該衝突検出信号および当該走行信号の入力が共にない場合に横転判定を禁止し、当該衝突検出信号および当該走行信号の少なくとも一方の入力がある場合に横転判定を行う
ことを特徴とする車両の横転判定装置。
前記衝突検出手段は、車両の正面側の衝突を検出する正突検出センサおよび車両の側面側の衝突を検出する側突検出センサの少なくとも一方を備える
ことを特徴とする請求項１に記載の車両の横転判定装置。
前記走行状態検出手段は、車両の走行速度を検出する車速センサおよび車両の横滑りを検出する横滑り検出センサの少なくとも一方を備える
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両の横転判定装置。