JP4699969B2 - 車両の乗員保護装置 - Google Patents

Description

本発明は、カーテンエアバッグなどを含む車両の乗員保護装置に関し、とりわけ適正な横転判定条件を満足したときに、車両が横転する可能性があると判定して、カーテンエアバッグなどを起動させる横転判定装置を備えた車両の乗員保護装置に関する。

近年、乗用自動車などの車両の安全性に対する要請はますます高まり、前方衝突時に乗員がフロントガラスなどに激突することを回避するためのエアバッグはもとより、車両が横転（ロールオーバ）した時に、乗員が車両の側壁またはサイドウィンドウに衝突したり、車外に飛び出すことを未然に防止するカーテンエアバッグが車両に標準装備されることが一般的になりつつある。このとき、カーテンエアバッグは、上記目的を達成するような適正な横転判定条件が合致する場合にのみ作動することが必要であり、こうした横転判定条件について、いくつかの提案がなされてきた。

特許文献１によれば、車両の回転エネルギと位置エネルギの和が、車両が横転することなく維持される最大の位置エネルギ（横転限界エネルギ）を超えたときに、車両が横転する可能性があると判定する。すなわち、特許文献１で教示された車両の横転判定方法によれば、車両の重心を通り車両の長手方向（前後方向）に延びる軸を回転中心としたときの車体の傾斜角であるロール角θと、この回転中心の周りに車両が回転するロール角速度ωとの間に、図６の第１象限にある横転領域を示す次式が成り立つとき、車両はロールオーバする可能性があると判定される。
ω＞−ｐ×θ＋ｑ （ｐ，ｑは正の定数）
特開２００１−７１８４４号公報

しかしながら、上式において、ロール角速度ωおよびロール角θは、方向を有する値であり、それぞれの方向（極性、符号）が一致した場合にのみ、車両は横転する可能性があると判定すべきであって、実際には上式のみならず、同様に図６の第３象限にある横転領域を示す次の関係式を満足するときも車両は横転する可能性があると判定すべきである。
ω＜−ｐ×θ−ｑ （ｐ，ｑは正の定数）
すなわち、特許文献１の車両の横転判定方法によれば、回転方向ごとの２通りの判定条件（２つの不等式による判定条件）を判定する必要があり、すなわち横転方向に応じて（横転方向を考慮して）横転判定を行う必要があり、判定処理が複雑となる。

また、車両が緩やかな回転により（ωが小さいままの状態で）横転に至る場合においては、上記の２つの不等式で横転判定してカーテンエアバッグを展開するように起動したとき、乗員の頭部がすでに車両の側壁またはサイドウィンドウに接近していた場合や、サイドウィンドウから外方へ突出している場合には、乗員の頭部が車外に押し出されるようにカーテンエアバッグが展開（干渉）することがあり得る。

さらに、カーテンエアバッグは、一般に不可逆的な化学反応を用いて展開し、一旦展開したものは新しいものと交換する必要があり、経済的観点から、不必要な展開を回避することが極めて望ましい。このとき、例えば静止した状態にある車両に、別の車両が側方から側面衝突した場合、側面衝突された車両の両側のカーテンエアバッグが展開するのではなく、側面衝突された側のカーテンエアバッグだけが展開し、反対側のカーテンエアバッグは展開しないことが経済的観点から好ましい。ところが、通常、ロール角速度ωは横方向の加速度Ｇｙに基づいて計算され、側面衝突に伴う瞬間的に極めて大きい横方向加速度Ｇｙが加わると、瞬間的に非常に大きいロール角速度ωを検出する場合がある。このとき、２つの上記不等式を用いて横転の可能性があると判定されると、展開する必要のないカーテンバッグを含めた両側のカーテンエアバッグが展開してしまい、経済的に無駄が生じる。そこで、側面衝突された場合においては、乗員保護装置は（両側のカーテンエアバッグを展開させないように）横転判定条件を満足しないと判定するとともに、別途用意された側面衝突判定装置を用いて、側面衝突された側のカーテンエアバッグだけが展開し、反対側のカーテンエアバッグは展開しないように制御することが好ましい。

本発明に係る車両の乗員保護装置は、車両のロール角θ、ロール角速度ωおよび横方向加速度Ｇｙが次式を満足するときに、車両が横転する可能性があると判定することを特徴とする。
（ω×θ）＋ｋ（ω×Ｇｙ）＞Ｃ または
ω×（θ＋ｋ×Ｇｙ）＞Ｃ
（ｋは正の係数、Ｃは正の定数）

本発明の車両の乗員保護装置によれば、横転方向を識別する必要性を排除し、ただ１つの横転判定条件式を用いて横転する可能性を判定することができる。また、緩やかな回転により横転する場合、あるいは側方から側面衝突された場合には、カーテンエアバッグなどを敢えて作動させないようにすることができる。

以下、添付図面を参照して本発明に係る車両の乗員保護装置の実施の形態を説明する。実施の形態の説明において、理解を容易にするために方向を表す用語（例えば、「上下方向」、「横方向」、「時計回り方向」および「反時計回り方向」など）を適宜用いるが、これは説明のためのものであって、これらの用語は本発明を限定するものでない。

図１（ａ）および（ｂ）は、車両Ｖの進行方向に垂直な面で切断した車両Ｖの概略的な断面図であり、（ａ）は車両Ｖが実質的に平坦で路面を走行している状態、（ｂ）は所定の傾斜角で傾斜した路面を走行している状態に対応するものである。図１（ａ）において、車両Ｖの重心Ｇは、路面から所定の高さ（重心高）Ｈｖで、左右の車輪間（トレッド長）Ｔの中央に配置されている。走行中、車両Ｖは横方向および上下方向の加速度をＧｙ，Ｇｚを受ける。また、例えば図１（ｂ）に示すような傾斜した路面を走行する場合など、さまざまな要因により、重心Ｇを通り進行方向（前後方向）に延びる軸を回転中心としたロール角速度ωが生じるとともに、車両Ｖの上下方向ＵＤと鉛直方向ｐとの間に車両Ｖの傾斜角であるロール角θが発生する。とりわけ本明細書においては、図１（ａ）および（ｂ）の矢印で示すように、右向きの横方向加速度Ｇｙおよび上向きの上下方向加速度Ｇｚを正の方向とし、同様に、時計回り方向のロール角速度ωおよびロール角θを正の方向と定義する。

実施の形態１．
図２は、本発明の実施の形態１による車両Ｖの乗員保護装置１を示すブロック図である。乗員保護装置１は、図２に示すように、概略、回転中心（重心Ｇ）の周りのロール角速度ωを検出するロール角速度センサ１０と、車両Ｖの横方向の加速度Ｇｙを検出する横方向加速度センサ２０と、ロール角速度ωを時間積分して車両Ｖのロール角θを計算するロール角演算部４０とを備える。また乗員保護装置１は、ロール角θ、ロール角速度ω、および横方向加速度Ｇｙに基づいた横転判定条件（以下詳述する）を満足するか否か、すなわち車両Ｖが横転する可能性があるか否かを判定する横転発生度判定部５０と、車両が横転する可能性があると判定された場合には横転発生度判定部５０からの入力信号を受けて、カーテンエアバッグを起動し、展開させる保護装置起動部６０とを備える。
なお、同様に図２に示すように、ロール角速度センサ１０および横方向加速度センサ２０の出力信号に含まれ得る高周波ノイズやオフセット誤差等を除去するためのフィルタ１２，２２を適宜設けることが好ましい。

ａ）ω−θ横転判定マップ
一般に、車両は、図１において時計回り方向（正の値）のロール角θを有するときに、反時計回り（負の値）のロール角速度ωを有している場合は横転せず、同じ方向のロール角θおよびロール角速度ωを有するときに、横転する可能性が生じる。このとき、ロール角θが大きくてもロール角速度ωが十分に小さい場合、あるいはロール角速度ωが大きくてもロール角θが十分に小さい場合、車両横転の可能性は少ない。そして、ロール角θおよびロール角速度ωをパラメータとして変化させて、実際の車両Ｖが横転するか否かを実験にて確認したところ、図３に示すω−θ横転判定マップの斜線領域において、車両が横転することが確認された。そして図３のω−θ横転判定マップの斜線領域は次の不等式で近似されることが判明した。
ω×θ＞ｃ_１（ｃ_１は正の定数） （１）
上述のように、ロール角θおよびロール角速度ωが同極性を有するときに、横転する可能性が生じ、換言すると、横転する可能性が生じるのは（ω×θ）の値が少なくとも正の値のときである。

ｂ）ω−Ｇｙ横転判定マップ
同様に、車両は、図１において時計回り方向（正の値）のロール角速度ωを有するときに、反時計回り（負の値）の横方向加速度Ｇｙを有している場合はロールオーバすることはなく、同極性のロール角速度ωおよび横方向加速度Ｇｙを有するときに、横転する可能性が生じる。このとき、横方向加速度Ｇｙが大きくてもロール角速度ωが十分に小さい場合、あるいはロール角速度ωが大きくても横方向加速度Ｇｙが十分に小さい場合、車両横転の可能性は少ない。そして、ロール角速度ωおよび横方向加速度Ｇｙをパラメータとして変動させたとき、図４に示すω−Ｇｙ横転判定マップの斜線領域において、車両が横転することが実験にて確かめられた。そして図４のω−Ｇｙ横転判定マップの斜線領域は次の不等式で近似されることが確認された。
ω×Ｇｙ＞ｃ_２ （ｃ_２は正の定数） （２）
なお、ω−θ横転判定と同様、横転する可能性が生じるのは（ω×Ｇｙ）の値が少なくとも正の値のときである。

さらに本発明によれば、横転発生度ＰＲ（Possibility of Roll-Over）を次式で定義する。
ＰＲ＝（ω×θ）＋ｋ×（ω×Ｇｙ） （ｋは正の係数） （３）
ここで本発明の横転発生度判定部５０は、横転発生度ＰＲが所定の閾値Ｃ_ｔｈを超えたときに車両が横転する可能性があると判定する。すなわち、次式を満足するとき、横転発生度判定部５０は、車両が横転する可能性があると判定する。
（ω×θ）＋ｋ（ω×Ｇｙ）＞Ｃ_ｔｈ （４）
この不等式（４）が表す領域は、（ω×θ）−（ω×Ｇｙ）による横転判定マップ（図５）における斜線で図示された領域に対応し、（ω×θ）および（ω×Ｇｙ）の値が正であるときにのみ車両横転の可能性が生じるのであるから、第１象限のみにおいて横転判定の可能性を判定すればよい。すなわち、本発明の横転発生度判定部５０は、横転判定条件式（４）を用いると、ロール角θ、ロール角速度ω、および横方向の加速度Ｇｙの向きまたは極性を考慮することなく、横転判定の可能性を判定することができる。
なお、横転発生度ＰＲを与える上式（３）および横転判定条件式（４）における正の定数は、車両の特性に合わせた設計上の設定値であって、（ω×θ）および（ω×Ｇｙ）の相関係数として設定され、Ｃ_ｔｈとともに横転判定領域を規定することができる定数である。

また、車両Ｖが緩やかな回転により横転する場合、すなわちロール角速度ωが小さい状態のままロールオーバに至る場合、横転判定条件式（４）の（ω×θ）および（ω×Ｇｙ）は、小さい状態に維持され、好適にも車両が横転する可能性があるとは判定されない。したがって、本発明の横転発生度判定部５０は、緩やかな回転により横転する場合、カーテンエアバッグの起動を抑制し、乗員の頭部や首部が車外に押し出されるようにカーテンエアバッグが展開（干渉）することを回避することができる。

図２において上記した本発明の横転発生度判定部５０についてさらに詳細に以下説明する。
この横転発生度判定部５０は、この横転判定条件式（４）を判定するために、図６のブロック図に示すように、積（ω×θ）を算出する第１の演算部５１、積（ω×Ｇｙ）を求める第２の演算部５２、積（ω×Ｇｙ）を定数ｋ倍する乗算器５３、積（ω×θ）と積ｋ（ω×Ｇｙ）の和を求める加算器５４、および和｛（ω×θ）＋ｋ（ω×Ｇｙ）｝と所定の閾値Ｃ_ｔｈを比較して、上記横転判定条件を満足するときオン信号（Highレベル信号）を出力する比較器５５を有する。

択一的には、本発明の横転発生度判定部５０は、横転判定条件式（４）の代わりに、次の横転判定条件を満足するとき、車両横転の可能性があると判定してもよい。
ω×（θ＋ｋＧｙ）＞Ｃ_ｔｈ （５）
この横転判定条件式（５）は、明らかに先の横転判定条件式（４）を変形したものであって、ω−（θ＋ｋＧｙ）による横転判定マップ（図７）の斜線領域に図示されている。したがって、本発明の横転発生度判定部５０は、同様に、図７の横転判定マップの斜線領域（第３象限は省略）において横転判定の可能性を判定すればよく、すなわちロール角θ、ロール角速度ω、および横方向の加速度Ｇｙの向きまたは極性を考慮することなく、横転判定条件式（５）により横転判定の可能性を判定することができる。

この横転判定条件式（５）を判定するために、本発明の横転発生度判定部５０は、図８のブロック図に示すように、Ｇｙを定数ｋ倍する乗算器５６、θとｋＧｙの和を求める加算器５７、ωと和（θ＋ｋＧｙ）の積を求める演算部５８、積｛ω×（θ＋ｋＧｙ）｝と所定の閾値Ｃ_ｔｈを比較して、上記横転判定条件を満足するときオン信号（Highレベル信号）を出力する比較器５９を有する。

横転判定条件式（４）を用いて横転判定の可能性を判定する横転発生度判定部５０が２つの演算部５１，５２を用いるのに対して、横転判定条件式（５）によれば、横転発生度判定部５０は、１つの演算部５８を用いて横転判定の可能性を判定するので、横転発生度判定部５０はより簡略化した構成を用いることができ、好適にも、より小型に安価に作製することができる。

実施の形態２．
図９および図１０を参照しながら、本発明に係る車両Ｖの乗員保護装置の実施の形態２について以下に説明する。実施の形態１では上下方向の加速度Ｇｚが車両横転に与える影響について考慮されなかったが、実施の形態２においては、上下方向の加速度Ｇｚに依存して片方の車輪が浮き上がる現象（Tip-Up現象）が生じた場合、よりロールオーバしやすいことを横転判定条件に追加することにより、さらに高い精度で車両横転の判定を行う。

実施の形態２に係る車両Ｖの乗員保護装置２は、概略、セーフィング判定部を有する点を除いて、実施の形態１の車両Ｖの乗員保護装置１と同様の構成部品を用いて構成されているので、重複する構成部品に関する詳細な説明を省略する。また、実施の形態１と同様の構成部品については、同様の符号を用いて説明する。

上述のとおり、実施の形態２に係る車両Ｖの乗員保護装置２は、図９に示すように、実施の形態１に係る車両Ｖの乗員保護装置１の構成部品に加えて、車両Ｖの上下方向の加速度Ｇｚを検出する上下方向加速度センサ３０、セーフィング判定部７０、および横転発生度判定部５０とセーフィング判定部７０の両方の出力信号がオン信号（Highレベル信号）であるときにのみオン信号（Highレベル信号）を出力するアンド論理回路部８０とを備える。
なお、図９に示すように、上下方向加速度センサ３０の出力信号に含まれ得る高周波ノイズやオフセット誤差等を除去するためのフィルタ３２を適宜設けることが好ましい。

一般に、横方向の加速度Ｇｙの絶対値が上下方向の加速度Ｇｚのｃ_３倍（ｃ_３は正の定数）より大きいとき、車両Ｖは横転しやすいことが確認されている。そこで、実施の形態２による車両Ｖの乗員保護装置２は、上記横転判定条件式（４）または（５）を満足するか否かを判定することに加えて、判定精度をさらに改善するために、セーフィング判定部７０において、横方向加速度Ｇｙおよび上下方向加速度Ｇｚが次の条件式を満足するか否かを判定する。
｜Ｇｙ｜＞ｃ_３×Ｇｚ （６）

具体的には、セーフィング判定部７０は、図１０に示すように、上下方向の加速度Ｇｚを定数ｃ_３倍する乗算器７１と、積（ｃ_３×Ｇｚ）と横方向加速度Ｇｙの絶対値を比較して、横方向加速度Ｇｙが積（ｃ_３×Ｇｚ）より大きいと判定したときにオン信号（Highレベル信号）を出力する比較器とを有する。

なお、定数ｃ_３は、図１に示す車両Ｖの諸元値の重心高Ｈｖおよびトレッド長Ｔを用い、車両安定性を示す指標であるＳＳＦ値（Static Stability Factor，２Ｈｖ／Ｔ）として定義してもよく、次の条件式が満足するとき、車両の片輪が浮き上がるTip-Up現象と捉えることができる。
｜Ｇｙ｜／Ｇｚ＞２Ｈｖ／Ｔ （７）

上述のように、実施の形態２の車両Ｖの乗員保護装置２において、アンド論理回路部８０は、横転発生度判定部５０およびセーフィング判定部７０の出力信号がともにオン信号（Highレベル信号）であるときにのみ、車両横転の可能性があると判定し、起動信号を保護装置起動部６０に送信し、カーテンエアバッグを展開する。すなわち、実施の形態１の横転判定条件に加えて、横方向加速度Ｇｙおよび上下方向加速度Ｇｚに依存して、Tip-Up現象が生じる場合に、車両Ｖが横転する可能性があると判定されるので、より高い精度で車両Ｖのターンオーバ判定を行うことができる。

実施の形態３．
図１１および図１２を参照しながら、本発明に係る車両Ｖの乗員保護装置の実施の形態３について以下に説明する。通常の路面走行時に生じる車両の横方向加速度Ｇｙは小さい。一方、車両がロールオーバに至る際や衝突時には大きな横方向加速度が発生し、特に側面衝突では非常に大きな横方向加速度Ｇｙが発生する。側面衝突時には衝突された側（衝突側）のカーテンエアバッグ等の保護装置のみを起動させ、衝突されなかった側（非衝突側）の保護装置は動作させないことが経済的観点から望ましい。実施の形態３に係る車両Ｖの乗員保護装置３によれば、大きな横方向加速度Ｇｙが発生する側面衝突時に横転判定条件式（４）の第２項であるｋ（ω×Ｇｙ）の値が大きくなり、ロールオーバが発生するとの判定を回避することができる。

実施の形態３に係る車両Ｖの乗員保護装置３は、概略、上記横転判定条件式に含まれる係数ｋが横方向加速度Ｇｙの値に依存して可変的である点を除いて、実施の形態１および２の車両Ｖの乗員保護装置１および２と同様の構成部品を用いて構成されているので、重複する構成部品に関する詳細な説明を省略する。また、実施の形態１および２と同様の構成部品については、同様の符号を用いて説明する。

上述のように、実施の形態３に係る車両Ｖの乗員保護装置３は、横転判定条件式（４）または（５）に含まれる係数ｋが横方向加速度Ｇｙの値に依存して選択されるように設計される。すなわち実施の形態３の横転判定条件式の係数ｋは、横方向加速度Ｇｙの関数として表すことができる。

すなわち、通常の走行状態で生じる車両Ｖの横方向加速度Ｇｙは、急なカーブ走行時でもせいぜい１Ｇ（Ｇは重力加速度）程度であり、ロールオーバが生じるときの横方向加速度Ｇｙに比して比較的に小さい。換言すると、横方向加速度が小さい場合（フィルタの特性に依存するが、例えば１Ｇ未満）、車両が横転する可能性は低いので、横転判定条件式（４）または（５）が成立しないように（車両横転の可能性が小さいと判定されるように）、係数ｋの値が小さな値となるように選択すればよい（例えばｋ＝ｋ_１）。

一方、車両Ｖが走行路を逸脱して横転に至る場合（具体的には、コークスクリュ、ソイルトリップ、エンバンクメントなどのロールオーバの形態の場合）に車両に加わる横方向加速度Ｇｙは約１〜３Ｇ程度であるが、実施の形態３によれば、このときの係数ｋを、横方向加速度が小さいとき（フィルタの特性に依存するが、例えば１Ｇ未満）の係数ｋ_１より大きな値を選択するように設定されている（例えばｋ＝ｋ_２＞ｋ_１）。こうして、実施の形態３の乗員保護装置３は、横転が生じにくい横方向加速度Ｇｙを有するときには（例えば｜Ｇｙ｜＜１Ｇのとき）、車両横転の可能性がないと判断し、通常走行を逸脱し横転等に至る可能性が高いと判断される横方向加速度Ｇｙを感知した場合（例えば｜Ｇｙ｜＞１Ｇのとき）、車両横転の可能性があると判定する傾向が高くなるように係数ｋを変化させる。すなわち、実施の形態３の乗員保護装置３によれば、係数ｋを感知した横方向加速度Ｇｙの値に応じて選択することにより、車両横転の可能性の判定精度をさらに改善することができる。

ただし、例えば別の車両が側方から側面衝突した場合には、車両がロールオーバする際に生じる横方向加速度Ｇｙより実質的に大きい（例えば｜Ｇｙ｜＞３Ｇ）横方向加速度Ｇｙが生じる。このとき上述のように、側面衝突された車両の両側のカーテンエアバッグを展開させるのではなく、側面衝突された側のカーテンエアバッグだけを展開させ、非衝突側のカーテンエアバッグは展開させないことが経済的観点から好ましい。すなわち、側面衝突された場合には、乗員保護装置３は横転判定条件を満足しないものと判定し、別途用意された側面衝突判定装置（図示せず）を用いて、側面衝突された側のカーテンエアバッグだけが展開し、非衝突側のカーテンエアバッグは展開しないように制御することが好ましい。これは、乗員保護装置３において、実質的に大きい横方向加速度Ｇｙ（例えば｜Ｇｙ｜＞３Ｇ）を感知したとき、係数ｋを車両がロールオーバする際に生じる横方向加速度Ｇｙで選択する係数ｋ_２より実質的に小さくなるように設定する（例えばｋ＝ｋ_３，ｋ_３＜ｋ_２）ことにより実現される。

以上のように、横転判定条件に含まれる係数ｋは、次のような感知される横方向加速度Ｇｙにより選択され、以下に示すような一般的な関数として表現することができる（図１１参照）。
ｋ＝ｋ_１（通常走行状態のとき、｜Ｇｙ｜＜Ｇｙ_１のとき）
ｋ＝ｋ_２＞ｋ_１（横転の可能性が高いとき、Ｇｙ_１≦｜Ｇｙ｜≦Ｇｙ_２のとき）
ｋ＝ｋ_３＜ｋ_２（側面衝突された可能性が高いとき、Ｇｙ_２＜｜Ｇｙ｜のとき）

なお、上記の実施の形態では、｜Ｇｙ｜＝Ｇｙ_１および｜Ｇｙ｜＝Ｇｙ_２のとき、係数ｋは離散的な値を有するものとしたが、択一的には、下記の関係式および図１２に示すように、横方向加速度｜Ｇｙ｜に依存して連続的に変化するように設定してもよい。
ｋ＝ｋ_１（通常走行状態のとき、｜Ｇｙ｜＜Ｇｙ_１１のとき）
ｋ＝ｐ×｜Ｇｙ｜＋ｑ（Ｇｙ_１１≦｜Ｇｙ｜≦Ｇｙ_１２のとき）
ｋ＝ｋ_２＞ｋ_１（横転の可能性が高いとき、Ｇｙ_１２≦｜Ｇｙ｜≦Ｇｙ_２１のとき）
ｋ＝−ｒ×｜Ｇｙ｜＋ｓ（Ｇｙ_２１≦｜Ｇｙ｜≦Ｇｙ_２２のとき）
ｋ＝ｋ_３＜ｋ_２（側面衝突された可能性が高いとき、Ｇｙ_２２＜｜Ｇｙ｜のとき）
（ｐ，ｒ，ｓは正の定数、ｑは定数）

また、横方向加速度ＧｙがＧｙ_１１以上Ｇｙ_１２以下のとき、およびＧｙ_２１以上Ｇｙ_２２以下のとき、係数ｋは、横方向加速度｜Ｇｙ｜の１次関数として記述されるものとしたが、これに限定されるものではなく、２次関数または指数関数などの任意の関数として表現することができる。

こうして、実施の形態３によれば、横転が生じにくい横方向加速度Ｇｙを有するときには車両横転の可能性がないと判断し、ロールオーバが発生しやすい横方向加速度Ｇｙを有するときには、車両横転の可能性があると判定しやすくなるように係数ｋの値を設定することができ、より安全性の高い車両Ｖの乗員保護装置３を提供することができる。
また、側面衝突された場合には、車両横転の可能性があると判定する傾向を小さくし、カーテンエアバッグを展開させる必要のない状況において、保護装置起動部６０を起動することを抑制するように係数ｋの値を設定することができるので、より経済的な車両Ｖの乗員保護装置３を実現することができる。
なお、本発明に係る乗員保護装置１〜３は、任意の車両に装備することができる。

車両の進行方向に垂直な面で切断した車両の概略的な断面図である。 本発明の実施の形態１による車両の乗員保護装置の構成を示すブロック図である。 車両横転の可能性を判定する領域を含むω−θ横転判定マップである。 車両横転の可能性を判定する領域を含むω−Ｇｙ横転判定マップである。 車両横転の可能性を判定する領域を含む（ω×θ）−（ω×Ｇｙ）による横転判定マップである。 実施の形態１に係る横転発生度判定部の構成を示すブロック図である。 車両横転の可能性を判定する領域を含むω−（θ＋ｋＧｙ）による横転判定マップである。 実施の形態１に係る横転発生度判定部の択一的な構成を示すブロック図である。 実施の形態２による車両の乗員保護装置の構成を示すブロック図である。 図９に示すセーフィング判定部の構成を示すブロック図である。 横転判定条件に含まれる係数ｋの横方向加速度Ｇｙに対する依存性を示すグラフである。 横転判定条件に含まれる係数ｋの横方向加速度Ｇｙに対する別の依存性を示すグラフである。

符号の説明

１〜３：乗員保護装置、１０：ロール角速度センサ、１２：フィルタ、２０：横方向加速度センサ、２２：フィルタ、３０：上下方向加速度センサ、３２：フィルタ、４０：ロール角演算部、５０：横転発生度判定部、５１：第１の演算部、５２：第２の演算部、５３：乗算器、５４：加算器、５５：比較器、５６：乗算器、５７：加算器、５８：演算部、５９：比較器、６０：保護装置起動部、７０：セーフィング判定部、８０：アンド論理回路部、Ｖ：車両、ω：ロール角速度、θ：ロール角、Ｇｙ：横方向加速度、Ｇｚ：上下方向加速度、Ｇ：重心、Ｈｖ：重心高、Ｔ：トレッド長。

Claims (5)

1. 車両のロール角θ、ロール角速度ωおよび横方向加速度Ｇｙが次式を満足するときに、車両が横転する可能性があると判定することを特徴とする車両の乗員保護装置。
   （ω×θ）＋ｋ（ω×Ｇｙ）＞Ｃ または
   ω×（θ＋ｋ×Ｇｙ）＞Ｃ
   （ｋは正の係数、Ｃは正の定数）
2. 車両の横方向加速度Ｇｙおよび上下方向加速度Ｇｚが次式を満足するときに、車両が横転する可能性があると判定することを特徴とする請求項１に記載の車両の乗員保護装置。
   ｜Ｇｙ｜／Ｇｚ＞２Ｈｖ／Ｔ
   （Ｈｖは車両の重心高、Ｔは車両のトレッド長）
3. 前記係数ｋが横方向加速度Ｇｙの関数で表されることを特徴とする請求項１または２に記載の車両の乗員保護装置。
4. 前記係数ｋが次の関数で表されることを特徴とする請求項３に記載の車両の乗員保護装置。
   ｋ＝ｋ_１（｜Ｇｙ｜＜Ｇｙ_１のとき）
   ｋ＝ｋ_２＞ｋ_１（Ｇｙ_１≦｜Ｇｙ｜≦Ｇｙ_２のとき）
   ｋ＝ｋ_３＜ｋ_２（Ｇｙ_２＜｜Ｇｙ｜のとき）
5. 前記係数ｋが次の関数で表されることを特徴とする請求項３に記載の車両の乗員保護装置。
   ｋ＝ｋ_１（｜Ｇｙ｜＜Ｇｙ_１１のとき）
   ｋ＝ｐ×｜Ｇｙ｜＋ｑ（Ｇｙ_１１≦｜Ｇｙ｜≦Ｇｙ_１２のとき）
   ｋ＝ｋ_２＞ｋ_１（Ｇｙ_１２≦｜Ｇｙ｜≦Ｇｙ_２１のとき）
   ｋ＝−ｒ×｜Ｇｙ｜＋ｓ（Ｇｙ_２１≦｜Ｇｙ｜≦Ｇｙ_２２のとき）
   ｋ＝ｋ_３＜ｋ_２（Ｇｙ_２２＜｜Ｇｙ｜のとき）
   （ｐ，ｒ，ｓは正の定数、ｑは定数）

Images