JP6620773B2

JP6620773B2 - 車両用衝突検出システム

Info

Publication number: JP6620773B2
Application number: JP2017023998A
Authority: JP
Inventors: 貴司藤波; 祐介間瀬; 久史萩原; 次郎大鉢
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-02-13
Filing date: 2017-02-13
Publication date: 2019-12-18
Anticipated expiration: 2037-02-13
Also published as: CN108422959B; US10196023B2; US20180229680A1; JP2018130980A; CN108422959A

Description

本発明は車両用衝突検出システムに関する。

特許文献１には、車両前部の左右にサテライトセンサを備えた乗員保護装置において、前記サテライトセンサを、ヘッドライトのランプ本体の後退を検出することで車両の衝突を検知する構成にする技術が開示されている。特許文献１は、左右のサテライトセンサからのオン信号に基づいて、フロアセンサの検出結果と比較する閾値を変更し、フロアセンサの検出結果と変更した閾値との比較結果に基づいてエアバッグ装置を作動させる。特許文献１には、上記技術の効果として、衝突対象物が比較的柔らかい場合、又は、衝突形態がアンダライドの場合にも、衝突を検知できる旨が記載されている。

特開２００１−０３０８７１号公報

衝突形態がアンダライドの衝突は、例えば車両後部の下側空間が開放された比較的大型の車両(例えば荷台の下側空間が開放されている大型トラック)の後部に、比較的小型の車両(例えば乗用車)が衝突した場合等に発生する。また、アンダライドは、前方に位置する比較的大型の前方車両の後部の下側空間に、後方に位置する比較的小型の車両の前部が潜り込む衝突形態である。そして、衝突形態がアンダライドの場合、衝突形態がアンダライドではない一般的な衝突と比較して、サテライトセンサで検出される加速度は同程度である一方、フロアセンサで検出される加速度が明らかに小さくなる傾向がある。

しかしながら、車両が比較的軽量な物体、例えば小動物等に衝突した場合は、サテライトセンサで検出される加速度及びフロアセンサで検出される加速度が、アンダライド衝突と同様の変化パターンを示すことがある。これに対し、特許文献１に記載の技術は、衝突形態がアンダライドの衝突が発生した場合と、車両が比較的軽量な物体に衝突した場合と、を明確には区別できない。このため、特許文献１に記載の技術は、エアバッグ装置等の乗員拘束装置を乗員拘束が不要なタイミングで作動させる可能性があり、改善の余地がある。

本発明は、衝突形態がアンダーライドでない衝突において、乗員拘束装置の不要な作動を抑制することが目的である。

請求項１記載の発明に係る車両用衝突検出システムは、乗員拘束装置が搭載された車両と物体との衝突が衝突予測部によって予測された場合に、車室に設けられた第１の加速度センサ及び前記車室よりも車両前方に設けられた第２の加速度センサによって検出された加速度に基づいて、車両と物体との衝突形態がアンダーライドか否かを判定すると共に、前記物体が車両か否かを判定する判定部と、前記衝突予測部によって車両と物体との衝突が予測された第１条件、前記判定部によって前記衝突形態がアンダーライドと判定された第２条件、前記判定部によって前記物体が車両と判定された第３条件、及び、前記第１の加速度センサによって検出された加速度が前記乗員拘束装置の通常の作動判定閾値よりも低いアンダーライド用の作動判定閾値以上の第４条件について、各判定が満たされたとの判定結果を所定時間維持し、前記各判定が満たされたとの判定結果が揃った場合に前記乗員拘束装置を作動させる制御部と、を含んでいる。

請求項１記載の発明では、乗員拘束装置が搭載された車両と物体との衝突が衝突予測部によって予測された場合に、判定部が以下の判定を行う。すなわち、判定部は、車室に設けられた第１の加速度センサ及び車室よりも車両前方に設けられた第２の加速度センサによって検出された加速度に基づいて、車両と物体との衝突形態がアンダーライドか否かを判定すると共に、物体が車両か否かを判定する。

また、制御部は、以下の第１条件〜第４条件について、各判定が満たされたとの判定結果を所定時間維持し、各判定が満たされたとの判定結果が揃った場合に乗員拘束装置を作動させる。第１条件は、衝突予測部によって衝突が予測された、という条件であり、第２条件は、判定部によって衝突形態がアンダーライドと判定された、という条件である。第３条件は、判定部によって物体が車両と判定された、という条件であり、第４条件は、第１の加速度センサによって検出された加速度がアンダーライド用の作動判定閾値以上、という条件である。

車両が比較的軽量な物体に衝突した場合、第１の加速度センサ及び第２の加速度センサによって検出される加速度の変化が、衝突形態がアンダーライドの場合と類似するので、衝突形態がアンダーライドと誤判定される可能性がある。これに対し、請求項１記載の発明では、衝突形態がアンダーライドと誤判定されたとしても、車両と衝突する物体が車両と判定されなかった場合には、第３条件が満たされないので、乗員拘束装置は作動されない。従って、請求項１記載の発明は、衝突形態がアンダーライドでない衝突において、乗員拘束装置の不要な作動を抑制することができる。

また、第１条件〜第４条件の各々が満たされたタイミングに若干のずれがあり、各々の条件が満たされている期間が重ならなかったとしても、各々の条件が満たされたタイミングが所定時間以内に収まっている場合には、衝突形態がアンダーライドである可能性は高い。請求項１記載の発明は、衝突形態がアンダーライドである可能性が高い場合に、乗員拘束装置を確実に作動させることができる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記衝突予測部は、車両と物体との衝突を予測している間、前記物体の検知を繰り返し、前記判定部は、前記衝突予測部によって衝突が予測され、前記物体を車両と判定した場合に、前記衝突予測部によって検知された前記物体の情報を、衝突対象の車両の情報として所定時間保持する。

請求項２記載の発明では、衝突予測部が、車両と物体との衝突を予測している間、前記物体の検知を繰り返す。この場合、衝突予測部が車両と物体との衝突を予測している期間内に、車両と物体との距離等が変化することで、一旦は車両と衝突すると予測した物体を衝突予測部が検知できない状態に陥ることも考えられる。これに対し、請求項２記載の発明では、判定部は、衝突予測部によって衝突が予測され、前記物体を車両と判定した場合に、衝突予測部によって検知された前記物体の情報を、衝突対象の車両の情報として所定時間保持する。これにより、車両と物体との衝突が予測されている期間中に、一旦は車両と衝突すると予測した物体が検知できない状態に陥った場合にも、乗員拘束装置を作動させることができなくなることを未然に防止することができる。

なお、請求項１又は請求項２記載の発明において、乗員拘束装置は、例えば請求項３に記載したようにプリテンショナであってもよい。この場合、制御部は、第１の加速度センサによって検出された加速度がプリテンショナの通常の作動判定閾値よりも低いアンダーライド用の作動判定閾値以上か否かを判定してもよい。

また、請求項１〜請求項３の何れか１項記載の発明において、第２の加速度センサは、例えば請求項４に記載したように、車両前部の左右に各々設けられていてもよい。

衝突形態がアンダーライドでない衝突において、乗員拘束装置の不要な作動を抑制できる、という効果を有する。

実施形態に係る車両用衝突検出システムの概略ブロック図である。衝突予測部による監視範囲、第１の加速度センサ及び第２の加速度センサによる加速度の検出位置の一例を示す平面図である。車載システムのうち車両用衝突検出システムとして機能する部分のハードウェア構成を示すブロック図である。プリテンショナ制御装置が実行するプリテンショナ制御処理を示すフローチャートである。衝突形態がアンダライドでない場合の一例として、乗用車同士の衝突を示すイメージ図である。図５Ａに示す衝突における検出加速度の変化の一例を示す線図である。衝突形態がアンダライドの場合の一例として、大型車への乗用車の衝突を示すイメージ図である。図６Ａに示す衝突における検出加速度の変化の一例を示す線図である。検出加速度の変化が、衝突形態がアンダライドの場合に類似する一例として、乗用車が軽量な物体に衝突した場合を示すイメージ図である。図７Ａに示す衝突における検出加速度の変化の一例を示す線図である。プリテンショナ制御処理における判定ロジックを示す概念図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。図１には本実施形態に係る車両用衝突検出システム１０が示されている。車両用衝突検出システム１０は、本発明における乗員拘束装置の一例として、車両２８(図２参照)に搭載され車両２８のシートベルト(ウェビング)の弛みを巻き取るプリテンショナユニット１２が適用された態様を示している。なお、以下では「プリテンショナ」を「ＰＴ」と略し、「プリテンショナユニット」を「ＰＴＵ」と略する。

車両用衝突検出システム１０はＰＴ制御装置２０を含んでおり、ＰＴ制御装置２０はＰＴ作動制御部２２、アンダライド専用ＰＴ作動判定部２４及びアンダライド専用ＰＴ作動制御部２６を含んでいる。なお、以下では「アンダライド」を「ＵＲ」と略する。ＵＲ専用ＰＴ作動判定部２４は本発明における判定部の一例であり、ＵＲ専用ＰＴ作動制御部２６は本発明における制御部の一例である。ＰＴ制御装置２０には、前述のＰＴＵ１２、衝突予測部１４、第１の加速度センサ１６及び第２の加速度センサ１８が各々接続されている。

衝突予測部１４は、詳細は後述するが、少なくとも車両２８の前方を含む車両２８の周囲を監視し(衝突予測部１４による監視範囲の一例を図２に範囲Ｄとして示す)、車両２８と他車両等の物体との衝突を予測する。また、衝突予測部１４は、車両２８との衝突を予測した物体の種類(例えば車両かそれ以外か)を検知する。そして、衝突予測部１４は、車両２８と物体との衝突を予測した場合に、車両２８との衝突を予測した物体の情報を含む衝突予測信号を出力する。

図２に示すように、第１の加速度センサ１６は、ＰＴ制御装置２０と共に車両２８の車室内に配置されており、図２に矢印Ａとして示すように、車両２８の車室内における車両２８の前後方向の加速度Ｇ1を検出する。また、図２に示すように、第２の加速度センサ１８は、車両２８の前端部付近の左右に各々配置されており、図２に矢印Ｂ,Ｃとして示すように、車両２８の前端部付近の左右における車両２８の前後方向の加速度Ｇ2を検出する。

ＰＴ制御装置２０は、衝突予測部１４から入力された衝突予測信号、第１の加速度センサ１６によって検出された車室内加速度Ｇ1及び第２の加速度センサ１８によって検出された車両前端部加速度Ｇ2に基づいて、ＰＴＵ１２の作動を制御する。

より詳しくは、ＰＴ制御装置２０のＵＲ専用ＰＴ作動判定部２４は、衝突予測部１４によって車両２８と物体の衝突が予測されると、車室内加速度Ｇ1及び車両前端部加速度Ｇ2に基づいて、予測された衝突における衝突形態がＵＲか否かを判定する。また、ＵＲ専用ＰＴ作動判定部２４は、車両２８との衝突が予測された物体が車両(他車両)か否かを判定する。

ＵＲ専用ＰＴ作動制御部２６は、(1)車両２８と物体の衝突が予測された、(2)衝突形態がＵＲと判定された、(3)衝突が予測された物体が車両と判定された、(4)車室内加速度Ｇ1がＵＲ専用判定閾値Ｇ1bth以上、の４条件が所定時間内に全て満たされたか判定する。ＰＴ作動制御部２２は、上述した４条件が所定時間内に満たされていない間、車室内加速度Ｇ1が通常の判定閾値Ｇ1ath以上になったか否かを監視し、車室内加速度Ｇ1が通常の判定閾値Ｇ1ath以上になるとＰＴＵ１２を作動させる。一方、ＵＲ専用ＰＴ作動制御部２６は、上記の条件(1)〜(4)が所定時間以内に全て満たされた場合に、ＰＴＵ１２を作動させる。

図１に示す車両用衝突検出システム１０は、例えば、車両２８に搭載された、図３に示す車載システム３０によって実現される。車載システム３０は、互いに異なる制御を行う複数の電子制御ユニット(ＣＰＵ、メモリ及び不揮発性の記憶部を含む制御ユニットであり、以下、ＥＣＵ(Electronic Control Unit)と称する)が複数接続されたバス３２を備えている。なお、図１は車載システム３０の一部のみ示している。バス３２には、プリクラッシュ制御ＥＣＵ３４、第１の加速度センサ１６の一例であるフロアセンサ４０、第２の加速度センサ１８の一例である左右のサテライトセンサ４２Ｌ,４２Ｒ、及び、ＰＴ制御ＥＣＵ４６が各々接続されている。なお、以下では「プリクラッシュ」を「ＰＣ」と略する。

ＰＣ制御ＥＣＵ３４は、カメラ３６及びレーダ装置３８が接続されている。カメラ３６は、少なくとも車両２８の前方を含む車両２８の周囲を撮影し、撮影した画像をＰＣ制御ＥＣＵ３４へ出力する。なお、カメラ３６は、車両２８の前方を撮影するカメラを含む、撮影範囲が互いに異なる複数のカメラを含んでいてもよい。なお、ＰＣ制御ＥＣＵ３４、カメラ３６及びレーダ装置３８は衝突予測部１４の一例である。

レーダ装置３８は、少なくとも車両２８の前方を含む車両２８の周囲に存在する歩行者や他車両等の物体を点情報として検出し、検出した物体と車両２８の相対位置及び相対速度を取得する。また、レーダ装置３８は周囲の物体の探知結果を処理する処理装置を内蔵している。当該処理装置は、直近の複数回の探知結果に含まれる個々の物体との相対位置や相対速度の変化等に基づき、ノイズやガードレール等の路側物等を監視対象から除外し、歩行者や他車両等の特定物体を監視対象物体として追従監視する。そしてレーダ装置３８は、個々の監視対象物体との相対位置や相対速度等の情報をＰＣ制御ＥＣＵ３４へ出力する。

ＰＣ制御ＥＣＵ３４は、レーダ装置３８から入力された情報(例えば個々の監視対象物体との相対位置等)に基づいて、カメラ３６から入力された画像上における個々の監視対象物体の位置を検出する。また、個々の監視対象物体の特徴量を抽出し、抽出した特徴量に基づき監視対象物体の種類(歩行者か車両か等)を判別する。また、ＰＣ制御ＥＣＵ３４は、上記処理を繰り返すことで監視対象物体を追従監視し、監視対象物体毎に車両２８との衝突確率を演算する。そして、ＰＣ制御ＥＣＵ３４は、車両２８との衝突確率が所定値以上の監視対象物体を検知すると(車両２８と監視対象物体との衝突を予測すると)、衝突予測信号を、ＰＴ制御ＥＣＵ４６を含む車載システム３０内の特定ＥＣＵへ送信する。なお、この衝突予測信号には、車両２８との衝突を予測した衝突対象の物体の情報(例えば衝突対象の物体の種類、距離、位置等)が含まれている。また、特定ＥＣＵには、例えば車両２８に搭載されたエアバッグ装置の作動を制御するＥＣＵが含まれていてもよい。

ＰＴ制御ＥＣＵ４６は、駆動回路６２を介してＰＴ装置６４に接続されている。駆動回路６２は、ＰＴ制御ＥＣＵ４６からＰＴの作動が指示されると、ＰＴ装置６４内のスクイブに通電して点火させる。ＰＴ装置６４は、スクイブが点火されると、それに伴って発生した駆動力により、車両２８のシートベルトの弛みを巻き取る。駆動回路６２及びＰＴ装置６４はＰＴＵ１２の一例である。

ＰＴ制御ＥＣＵ４６は、ＣＰＵ４８、メモリ５０、ＰＴ制御プログラム５４を記憶する不揮発性の記憶部５２を備えている。ＣＰＵ４８は、ＰＴ制御プログラム５４を記憶部５２から読み出してメモリ５０に展開し、ＰＴ制御プログラム５４が有するプロセスを順次実行する。

ＰＴ制御プログラム５４は、ＰＴ作動制御プロセス５６、ＵＲ専用ＰＴ作動判定プロセス５８及びＵＲ専用ＰＴ作動制御プロセス６０を含む。ＣＰＵ４８は、ＰＴ作動制御プロセス５６を実行することで、図１に示すＰＴ作動制御部２２として動作する。またＣＰＵ４８は、ＵＲ専用ＰＴ作動判定プロセス５８を実行することで、図１に示すＵＲ専用ＰＴ作動判定部２４として動作する。またＣＰＵ４８は、ＵＲ専用ＰＴ作動制御プロセス６０を実行することで、図１に示すＵＲ専用ＰＴ作動制御部２６として動作する。これにより、ＰＴ制御プログラム５４を実行したＰＴ制御ＥＣＵ４６が、ＰＴ制御装置２０として機能する。

次に図４を参照し、車両２８のイグニションスイッチがオンの間、ＰＴ制御装置２０によって実行されるＰＴ制御処理を説明する。なお、このＰＴ制御処理は、ＰＴ制御ＥＣＵ４６のＣＰＵ４８がＰＴ制御プログラム５４を実行することで実現される。

ＰＴ制御装置２０は、車両２８のイグニションスイッチがオンされると、ＰＴ制御処理に用いるフラグＡ〜フラグＤに各々０を初期設定した後に、ＰＴ制御処理の実行を開始する。ＰＴ制御処理のステップ１００において、ＰＴ制御装置２０のＵＲ専用ＰＴ作動判定部２４は、衝突予測部１４から衝突予測信号を受信したか否か判定する。ステップ１００の判定が否定された場合は、車両２８と物体との衝突が衝突予測部１４によって予測されていないので、ステップ１０６へ移行する。

一方、衝突予測部１４から衝突予測信号を受信した場合は、ステップ１００の判定が肯定されてステップ１０２に移行し、ステップ１０２において、ＵＲ専用ＰＴ作動判定部２４は、フラグＡに１が設定されているか否か判定する。ここで、フラグＡは、値が０の場合は車両２８と物体との衝突が予測されていないことを表し、値が１の場合は車両２８と物体との衝突が予測されていることを表す。

ステップ１０２の判定が否定された場合はステップ１０４に移行し、ステップ１０４において、ＵＲ専用ＰＴ作動判定部２４は、フラグＡに１を設定し、ステップ１０６へ移行する。また、ステップ１０２の判定が肯定された場合は、フラグＡに１が設定されている状態を所定時間維持するために、フラグＡの値を変更することなくステップ１０６に移行する。

ステップ１０６において、ＵＲ専用ＰＴ作動判定部２４は、フロアセンサ４０によって検出された車室内加速度Ｇ1をフロアセンサ４０から取得し、メモリ５０等に記憶する。また、ＵＲ専用ＰＴ作動判定部２４は、サテライトセンサ４２Ｌ,４２Ｒによって検出された車両前端部加速度Ｇ2をサテライトセンサ４２Ｌ,４２Ｒから取得し、メモリ５０等に記憶する。ステップ１０６はＰＴ制御処理が実行されている間繰り返されるので、メモリ５０等には、例として図５Ｂ,図６Ｂ,図７Ｂに示すように、車室内加速度Ｇ1の時間変化を表す時系列のデータ及び車両前端部加速度Ｇ2の時間変化を表す時系列のデータが蓄積される。

ステップ１０８において、ＵＲ専用ＰＴ作動判定部２４は、メモリ５０等に記憶されたデータが表す車室内加速度Ｇ1及び車両前端部加速度Ｇ2の時間変化に基づいて、衝突予測部１４によって予測された衝突の形態がアンダライドか否か判定する。

一例として図５Ａに示すように、車両２８が、前方に存在する乗用車７０と衝突する場合、乗用車７０の後部には車両２８の前部が潜り込む下側空間が存在しないので、衝突形態はアンダライドにはならない。この場合の車室内加速度Ｇ1及び車両前端部加速度Ｇ2の時間変化の一例を図５Ｂに示す。図５Ｂに示すように、車両２８が乗用車７０と衝突した場合、車室内加速度Ｇ1及び車両前端部加速度Ｇ2は各々大きく変化する。

一方、一例として図６Ａに示すように、車両２８が、前方に存在する大型車７２と衝突する場合、大型車７２の後部には車両２８の前部が潜り込む下側空間７２Ａが存在しているので、衝突形態はアンダライドになる。この場合の車室内加速度Ｇ1及び車両前端部加速度Ｇ2の時間変化の一例を図６Ｂに示す。車両２８が大型車７２と衝突する等のように衝突形態がアンダライドの場合、図６Ｂに示すように、車両前端部加速度Ｇ2は大きく変化する。しかし、車両前端部から車室内へ伝播する衝突エネルギーの一部は、下側空間７２Ａへ潜り込む車両２８の前部の変形等に費やされて減衰するので、衝突形態がアンダライドでない場合と比較して、車室内加速度Ｇ1の変化は小さくなる。

ステップ１０８における衝突形態の判定は、上記の現象を利用して行うことができる。例えば、図５Ｂに示すように、車室内加速度Ｇ1及び車両前端部加速度Ｇ2の各々が閾値以上変化した場合、ＵＲ専用ＰＴ作動判定部２４は、衝突形態がアンダライドでないと判定する。また、図６Ｂに示すように、車両前端部加速度Ｇ2が閾値以上変化する一方で、車室内加速度Ｇ1の変化が閾値未満の場合、ＵＲ専用ＰＴ作動判定部２４は、衝突形態がアンダライドと判定する。

なお、衝突形態の判定は、加速度Ｇ1,Ｇ2を閾値と直接比較して行うことに限られるものではなく、例えば加速度Ｇ1,Ｇ2の時間積分値を閾値と比較する等、他の判定方法を適用してもよい。

ステップ１０８において、衝突予測部１４によって衝突が予測されていない場合、及び、衝突予測部１４によって衝突が予測されているものの衝突形態がアンダライドでないと判定した場合は、ステップ１０８の判定が否定されてステップ１１４に移行する。

一方、衝突予測部１４によって衝突が予測され、かつ衝突形態がアンダライドと判定した場合には、ステップ１０８の判定が肯定されてステップ１１０に移行する。ステップ１１０において、ＵＲ専用ＰＴ作動判定部２４は、フラグＢに１が設定されているか否か判定する。ここで、フラグＢは、値が１の場合は衝突形態がアンダライドと判定したことを表し、値が０の場合は衝突が予測されていないか、又は衝突形態がアンダライドでないと判定したことを表す。

ステップ１１０の判定が否定された場合はステップ１１２に移行し、ステップ１１２において、ＵＲ専用ＰＴ作動判定部２４は、フラグＢに１を設定し、ステップ１１４へ移行する。また、ステップ１１０の判定が肯定された場合は、フラグＢに１が設定されている状態を所定時間維持するために、フラグＢの値を変更することなくステップ１２２に移行する。

ステップ１１４において、ＵＲ専用ＰＴ作動判定部２４は、衝突予測部１４から衝突予測信号を受信した場合に、受信した衝突予測信号に含まれる衝突対象の物体の情報に基づいて、衝突対象の物体が車両か否かを判定する。衝突予測部１４から衝突予測信号を受信していない場合、又は衝突予測部１４から衝突予測信号を受信したものの衝突対象の物体が車両でない場合は、ステップ１１４の判定が否定されてステップ１２２に移行する。

一方、衝突予測部１４から衝突予測信号を受信し、かつ受信した衝突予測信号に含まれる衝突対象の物体の情報が、車両であることを表す情報であった場合には、ステップ１１４の判定が肯定されてステップ１１６に移行する。ステップ１１６において、ＵＲ専用ＰＴ作動判定部２４は、フラグＣに１が設定されているか否か判定する。ここで、フラグＣは、値が１の場合は衝突対象の物体が車両であることを表し、値が０の場合は衝突対象の物体が車両でないか、又は衝突対象の物体が存在しないことを表す。

ステップ１１６の判定が否定された場合はステップ１１８に移行し、ステップ１１８において、ＵＲ専用ＰＴ作動判定部２４は、フラグＣに１を設定する。また、次のステップ１２０において、ＵＲ専用ＰＴ作動判定部２４は、受信した衝突予測信号に含まれる衝突対象の物体の情報を、衝突対象車両の情報としてメモリ５０等に記憶し、ステップ１２２へ移行する。また、ステップ１１６の判定が肯定された場合は、フラグＣに１が設定されている状態を所定時間維持するために、フラグＣの値を変更することなくステップ１２２に移行する。

ステップ１２２において、ＵＲ専用ＰＴ作動判定部２４は、ステップ１０６でフロアセンサ４０から取得した車室内加速度Ｇ1が、アンダライド専用ＰＴ作動判定閾値Ｇ1bth以上か否か判定する。図６Ａを図５Ａと比較しても明らかなように、衝突形態がアンダライドの場合は、衝突形態がアンダライドでない場合よりも車室内加速度Ｇ1の変化が小さくなる。このため、衝突形態がアンダライドの場合は、衝突形態がアンダライドでない場合の通常の作動判定閾値Ｇ1ath(図５Ｂ参照)よりも値の小さいアンダライド専用ＰＴ作動判定閾値Ｇ1bth(図６Ｂ参照)を用いてＰＴの作動判定を行う。

車室内加速度Ｇ1がＵＲ専用ＰＴ作動判定閾値Ｇ1bth未満の場合は、ステップ１２２の判定が否定されてステップ１２８に移行する。また、車室内加速度Ｇ1がＵＲ専用ＰＴ作動判定閾値Ｇ1bth以上の場合には、ステップ１２２の判定が肯定されてステップ１２４に移行する。ステップ１２４において、ＵＲ専用ＰＴ作動判定部２４は、フラグＤに１が設定されているか否か判定する。ここで、フラグＤは、値が０の場合は車室内加速度Ｇ1がＵＲ専用ＰＴ作動判定閾値Ｇ1bth未満であることを表し、値が１の場合は車室内加速度Ｇ1がＵＲ専用ＰＴ作動判定閾値Ｇ1bth以上であることを表す。

ステップ１２４の判定が否定された場合はステップ１２６に移行し、ステップ１２６において、ＵＲ専用ＰＴ作動判定部２４は、フラグＤに１を設定し、ステップ１２８へ移行する。また、ステップ１２４の判定が肯定された場合は、フラグＤに１が設定されている状態を所定時間維持するために、フラグＤの値を変更することなくステップ１２８に移行する。

ステップ１２８において、ＵＲ専用ＰＴ作動制御部２６は、フラグＡ〜フラグＤの論理積(ＡＮＤ)を演算し、フラグＡ〜フラグＤの論理積の演算結果が１か否か判定する。このステップ１２８はＵＲ専用のＰＴの作動判定に相当し、ステップ１２８の判定が肯定された場合は、後述のようにＰＴが作動される。以下、ＵＲ専用のＰＴの作動判定として、フラグＡ〜フラグＤの論理積が１か否かを判定している理由を説明する。

フラグＡ〜フラグＤの論理積が１になるのは、ステップ１００,１０８,１１４,１２２の判定が全て肯定された場合、より詳しくは、上記各判定が肯定されたタイミングが後述のように所定時間以内に収まった場合である。文章で表すと、条件(1):車両２８と物体の衝突が予測された、条件(2):衝突形態がＵＲと判定された、条件(3):衝突が予測された物体が車両と判定された、条件(4):車室内加速度Ｇ1がＵＲ専用判定閾値Ｇ1bth以上、が所定時間内に各々満たされた場合である。

ここで、条件(3)を加えている理由は以下の通りである。すなわち、一例として図７Ａには、車両２８が、前方に存在する軽量の物体７４と衝突する場合を示している。軽量の物体７４の一例としては小動物や路上の落下物等が挙げられる。この場合の衝突形態はアンダライドではない。しかし、図７Ｂに示すように、この場合の車室内加速度Ｇ1及び車両前端部加速度Ｇ2の時間変化は、衝突形態がアンダライドの場合と同様に、車両前端部加速度Ｇ2は大きく変化する一方で、車室内加速度Ｇ1の変化は小さくなる。これは、物体７４と衝突する車両前端部には衝撃が加わるものの、物体７４が軽量であり衝突エネルギー自体が小さいため、車両前端部から車室内へ伝播する間にエネルギーが減衰し、車室内に加わるエネルギーが小さくなるためである。

図７Ｂを図６Ｂと比較しても明らかなように、車両２８が軽量の物体７４と衝突する場合は、衝突形態がアンダライドの場合と車室内加速度Ｇ1及び車両前端部加速度Ｇ2の時間変化が類似している。このため、加速度Ｇ1,Ｇ2の時間変化に基づいて行っている条件(2)の判定は、車両２８が軽量の物体７４と衝突する場合に衝突形態がＵＲと誤判定する可能性がある。そこで本実施形態では、車両２８が軽量の物体７４と衝突する場合に、条件(2)の誤判定に起因するＰＴの不要な作動を抑制するために条件(3)を加え、条件(1)〜(4)の全てが満たされた場合、すなわちフラグＡ〜フラグＤの論理積が１の場合にＰＴを作動させている。

車両２８が軽量の物体７４と衝突する場合、誤判定により条件(2)が満たされたとしても、物体７４が車両と誤判定されることはほぼ無いので、条件(3)が満たされない。これにより、車両２８が軽量の物体７４と衝突する場合に、ＰＴの不要な作動を抑制することができる。なお、条件(3)は、図５Ａに示すように、車両２８が乗用車７０と衝突する場合にも満たされる。しかし、この場合は条件(2)が満たされないので、ＰＴの不要な作動を抑制できる。

ステップ１２８の判定が否定された場合はステップ１３２へ移行する。ステップ１３２において、ＵＲ専用ＰＴ作動制御部２６は、フラグＡ〜フラグＤの論理和(ＯＲ)を演算し、フラグＡ〜フラグＤの論理和の前回の演算結果が０で、かつフラグＡ〜フラグＤの論理和の今回の演算結果が１へ変化したか否か判定する。フラグＡ〜フラグＤの論理和は、条件(1)〜(4)が何れも満たされていない状態では値が０であり、条件(1)〜(4)の少なくとも１つが満たされた状態に切り替わると値が１へ変化する。

ステップ１３２の判定が肯定された場合はステップ１３４に移行し、ステップ１３４において、ＵＲ専用ＰＴ作動制御部２６は、所定時間が経過するとタイムアウトするタイマをスタートさせ、ステップ１３６へ移行する。これにより、ステップ１３４でスタートされたタイマは、条件(1)〜(4)が何れも満たされていない状態が、条件(1)〜(4)の少なくとも１つが満たされた状態に切り替わったタイミングから、所定時間が経過するとタイムアウトすることになる。また、ステップ１３２の判定が否定された場合はステップ１３４をスキップしてステップ１３６に移行する。

ステップ１３６において、ＵＲ専用ＰＴ作動判定部２４は、先のステップ１３４でスタートされるタイマがタイムアウトしたか否か判定する。タイマがスタートされていない場合、及び、タイマはスタートされているもののタイムアウトしていない場合は、ステップ１３６の判定が否定されてステップ１４０に移行する。

また、タイマがタイムアウトした場合は、ステップ１３６の判定が肯定されてステップ１３８に移行する。ステップ１３８において、ＵＲ専用ＰＴ作動判定部２４は、フラグＡ〜フラグＤに各々０を設定すると共に、ステップ１２０でメモリ５０等に記憶した衝突対象車両の情報をメモリ５０等からクリアした後に、ステップ１４０へ移行する。

これにより、条件(1)〜(4)が何れも満たされていない状態が、条件(1)〜(4)の少なくとも１つが満たされた状態に切り替わってから、所定時間が経過するまでの間に、条件(1)〜(4)の全てが満たされなかった場合には、ステップ１３６の判定が肯定される。そして、この場合は、フラグＡ〜フラグＤの論理積は１にならないのでＰＴは作動されず、フラグＡ〜フラグＤは０に戻されて衝突対象物体の情報もメモリ５０等から消去される。

次のステップ１４０において、ＰＴ作動制御部２２は、フロアセンサ４０によって検出された車室内加速度Ｇ1をフロアセンサ４０から取得する。ステップ１４２において、ＰＴ作動制御部２２は、ステップ１４０でフロアセンサ４０から取得した車室内加速度Ｇ1が、通常のＰＴ作動判定閾値Ｇ1ath(図５Ｂ参照)以上か否か判定する。ステップ１４２の判定が否定された場合はステップ１００に戻る。

また、ステップ１４２の判定が肯定された場合は、衝突形態がアンダライドではない衝突(例えば図５Ａに示すような衝突)が発生したと判断できるので、ステップ１４４に移行する。そして、ステップ１４４において、ＰＴ作動制御部２２は、ＰＴの作動指示を駆動回路６２へ出力することでＰＴＵ１２を作動させる。これにより、スクイブが点火されたＰＴ装置６４によって車両２８のシートベルトの弛みが巻き取られ、車両２８の乗員がシートベルトによって拘束されることで乗員を拘束できる。

ステップ１４０,１４２は、ＰＴ制御処理が実行されている間、フラグＡ〜フラグＤの論理積≠１でステップ１２８の判定が否定されていれば繰り返される。従って、衝突形態がアンダライドの衝突が発生していない間は、例えば図５Ａに示すような衝突が発生することで、車室内加速度Ｇ1が通常のＰＴ作動判定閾値Ｇ1ath以上になるとＰＴが作動される。

また、条件(1)〜(4)が何れも満たされていない状態が、少なくとも１つの条件が満たされた状態に切り替わってから、所定時間が経過するまでの間に、条件(1)〜(4)の全てが満たされると、ステップ１３８が実行される前にステップ１２８の判定が肯定される。条件(1)〜(4)は、衝突が予測された物体が車両と判定された、という条件(3)を含んでいるので、車両２８が軽量の物体７４と衝突する場合はステップ１２８の判定が肯定されない。従って、ステップ１２８の判定が肯定された場合は、衝突形態がアンダライドの衝突が発生したと判断できる。

このため、ステップ１２８の判定が肯定された場合はステップ１３０に移行し、ステップ１３０において、ＵＲ専用ＰＴ作動制御部２６は、ＰＴの作動指示を駆動回路６２へ出力することでＰＴＵ１２を作動させる。これにより、スクイブが点火されたＰＴ装置６４によって車両２８のシートベルトの弛みが巻き取られ、車両２８の乗員がシートベルトによって拘束されることで、衝突形態がアンダライドの場合にも乗員を保護することができる。

なお、図４に示すＰＴ制御処理において「衝突形態がアンダライドの衝突が発生した」との判定のロジックを模式的に示すと図８のようになる。図８のステップ１５０の「衝突予測信号受信判定」は、図４のステップ１００に対応する。図８のステップ１５２の「判定結果を所定時間維持」は、図４のステップ１０２,１０４,１３２〜１３８に対応する。図８のステップ１５４の「衝突対象物体の車両判定」は、図４のステップ１１４に対応する。図８のステップ１５６の「衝突対象車両記憶」は、図４のステップ１２０に対応する。図８のステップ１５８の「判定結果を所定時間維持」は、図４のステップ１０６,１０８,１３２〜１３８に対応する。図８のステップ１６０の「衝突形態のアンダーライド判定」は、図４のステップ１０８に対応する。図８のステップ１６２の「判定結果を所定時間維持」は、図４のステップ１１０,１１２,１３２〜１３８に対応する。図８のステップ１６４の「フロアセンサ検出加速度Ｇ1とアンダライド専用閾値Ｇ1bthとの比較判定」は、図４のステップ１２２に対応する。図８のステップ１６６の「判定結果を所定時間維持」は、図４のステップ１２４,１２６,１３２〜１３８に対応する。そして、図８のステップ１６８の「論理積(ＡＮＤ)」は、図４のステップ１２８に対応する。

上述したように、本実施形態では、ＰＴＵ１２が搭載された車両２８と物体との衝突が衝突予測部１４によって予測された場合に、ＵＲ専用ＰＴ作動判定部２４が以下の判定を行う。すなわち、ＵＲ専用ＰＴ作動判定部２４は、フロアセンサ４０及びサテライトセンサ４２Ｌ,４２Ｒによって検出された加速度Ｇ1,Ｇ2に基づいて、車両２８と物体との衝突形態がアンダーライドか否かを判定すると共に、物体が車両か否かを判定する。また、ＵＲ専用ＰＴ作動制御部２６は、以下の条件を満たした場合にＰＴＵ１２を作動させる。当該条件は、車両２８と物体との衝突が予測され、かつ衝突形態がアンダーライドと判定され、かつ物体が車両と判定され、かつフロアセンサ４０によって検出された加速度Ｇ1が通常の閾値Ｇ1athよりも低いＵＲ専用閾値Ｇ1bth以上の場合である。これにより、衝突形態がアンダーライドでない場合に、ＰＴＵ１２の不要な作動を抑制することができる。

また本実施形態では、ＵＲ専用ＰＴ作動制御部２６は、(1)衝突が予測された、(2)衝突形態がアンダーライド、(3)衝突対象の物体が車両、(4)加速度Ｇ1がＵＲ専用閾値Ｇ1bth以上、が所定時間以内に各々満たされた場合にＰＴＵ１２を作動させる。上記の条件(1)〜(4)の各々が満たされたタイミングに若干のずれがあり、各々の条件が満たされている期間が重ならなかったとしても、各々の条件が満たされたタイミングが所定時間以内に収まっている場合には、衝突形態がアンダーライドである可能性が高い。本実施形態では、このように衝突形態がアンダーライドである可能性が高い場合に、ＰＴＵ１２を確実に作動させることができる。

また本実施形態では、衝突予測部１４は、車両２８と物体との衝突を予測している間、前記物体の検知を繰り返す。また、ＵＲ専用ＰＴ作動判定部２４は、衝突予測部１４によって衝突が予測され、前記物体を車両と判定した場合に、衝突予測部１４によって検知された物体の情報を、衝突対象の車両の情報として所定時間保持する。これにより、車両２８と物体との衝突が予測されている期間中に、一旦は車両と衝突すると予測した物体を検知できない状態に陥った場合にも、ＰＴＵ１２を作動させることができなくなることを未然に防止することができる。

なお、上記では第２の加速度センサ１８の一例であるサテライトセンサ４２Ｌ,４２Ｒで検出された車両前端部加速度Ｇ2が左右で相違する場合について特に説明していないが、例えば、左右の加速度Ｇ2のうちの大きい方の値を代表値として用いてもよい。また、左右の加速度Ｇ2の平均値を代表値として用いてもよい。また、本発明における第２の加速度センサ１８は、サテライトセンサ４２Ｌ,４２Ｒのように車両の左右に設けることに限定されるものではなく、車両２８の前部に加わる加速度を検出可能であれば、センサの個数は１個でも３個以上でもよい。

また、上記では、フラグＡ〜Ｄの論理和が０から１に変化したタイミング、すなわち条件(1)〜(4)を全て満していない状態から１つ以上の条件を満たしたタイミングを起点として、所定時間以内にフラグＡ〜Ｄの論理積が１になるとＰＴを作動させている。しかし、これに限定されるものではなく、例えば、上記態様においてタイマで計測する時間を時間ｔ1とした場合に、タイマで計測する時間をｔ2に変更し(ｔ2＜ｔ1)、値が１のフラグの数が増える度にタイマをリスタートさせるようにしてもよい。この場合、値が１のフラグの数が増えたタイミングを起点として、時間ｔ2以内に値が１のフラグの数が更に増えれば、このタイミングを新たな起点としてタイマがスタートされる。本発明はこのような態様も含んでいる。

また、上記では本発明における乗員拘束装置の一例としてＰＴＵ１２を説明したが、これに限定されるものではなく、乗員拘束装置はエアバッグ装置等の乗員保護装置であってもよい。

１０車両用衝突検出システム
１２プリテンショナユニット
１４衝突予測部
１６第１の加速度センサ
１８第２の加速度センサ
２０プリテンショナ制御装置
２４アンダライド専用プリテンショナ作動判定部
２６アンダライド専用プリテンショナ作動制御部
３０車載システム
３６カメラ
３８レーダ装置
３４プリクラッシュ制御ＥＣＵ
４０フロアセンサ
４２サテライトセンサ
４６プリテンショナ制御ＥＣＵ
４８ＣＰＵ
５０メモリ
６２駆動回路
６４プリテンショナ装置

Claims

乗員拘束装置が搭載された車両と物体との衝突が衝突予測部によって予測された場合に、車室に設けられた第１の加速度センサ及び前記車室よりも車両前方に設けられた第２の加速度センサによって検出された加速度に基づいて、車両と物体との衝突形態がアンダーライドか否かを判定すると共に、前記物体が車両か否かを判定する判定部と、
前記衝突予測部によって車両と物体との衝突が予測された第１条件、前記判定部によって前記衝突形態がアンダーライドと判定された第２条件、前記判定部によって前記物体が車両と判定された第３条件、及び、前記第１の加速度センサによって検出された加速度が前記乗員拘束装置の通常の作動判定閾値よりも低いアンダーライド用の作動判定閾値以上の第４条件について、各判定が満たされたとの判定結果を所定時間維持し、前記各判定が満たされたとの判定結果が揃った場合に前記乗員拘束装置を作動させる制御部と、
を含む車両用衝突検出システム。
前記衝突予測部は、車両と物体との衝突を予測している間、前記物体の検知を繰り返し、
前記判定部は、前記衝突予測部によって衝突が予測され、前記物体を車両と判定した場合に、前記衝突予測部によって検知された前記物体の情報を、衝突対象の車両の情報として所定時間保持する請求項１記載の車両用衝突検出システム。
前記乗員拘束装置はプリテンショナであり、
前記制御部は、前記第１の加速度センサによって検出された加速度が、前記プリテンショナの通常の作動判定閾値よりも低いアンダーライド用の作動判定閾値以上か否かを判定する請求項１又は請求項２記載の車両用衝突検出システム。
前記第２の加速度センサは、車両の前部の左右に各々設けられている請求項１〜請求項３の何れか１項記載の車両用衝突検出システム。