JP4407572B2 - 車両の衝突検知装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の衝突を検知する車両の衝突検知装置、とくに簡単な構成で乗員保護装置の誤作動及び不作動が防止されるものに関する。

近年、車両の衝突時に乗員を保護する乗員保護装置（例えばエアバッグ装置）を装備した車両が増えている。車両の衝突時にはエアバッグ装置のエアバッグ（袋体）が展開して、乗員の上半身がインパネなどへ打ち付けられるのを保護する。そして、エアバッグ装置は車両の衝突を検知する衝突検知装置で起動される。

車両の衝突には、車両の前部が相手車両などに衝突する正面衝突の他に、車両の側部に相手車両などが衝突する側面衝突がある。側面衝突は車両の左側部で発生することも、右側部で発生することもあるので、左側部及び右側部に衝突検知センサを配置し、それぞれの衝突検知センサをバスでＥＣＵに接続する。但し、車両の各側部に衝突検知センサを一つのみ配置した場合、何らかの理由でこの衝突検知センサ又はこの衝突検知センサとＥＣＵとを接続するバスが故障した場合、側面衝突していないのにエアバッグが展開する（いわゆる誤爆）おそれがある。

そこで、従来例の衝突検知装置（特許文献１参照）は、エアバッグの誤爆を防止するために左側部の衝突検知センサ及び右側部の衝突検知センサを冗長設計としている。即ち、車両の左側部に比較的感度が低い左側衝突検知主センサ及び比較的感度が高い右側衝突検知副センサ（セイフティングセンサ）を配置し、車両の右側部に比較的感度が低い右側衝突検知主センサ及び比較的感度が高い左側衝突検知副センサ（セイフティングセンサ）を配置している。

そして、右側衝突検知副センサを副バスで左側主衝突検知センサに接続し、左側衝突検知主センサを主バスでＥＣＵに接続している。また、左側衝突検知副センサを副バスで右側衝突検知主センサに接続し、右側衝突検知主センサを主バスでＥＣＵに接続している。
特開２００４−２５６０２６号公報

従来例は、左側部への衝突を車両の左側部に配置された左側衝突検知主センサ及び右側部に配置された左側衝突検知副センサで検知し、右側部への衝突を車両の右側部に配置された右側衝突検知主センサ及び左側部に配置された左側衝突検知副センサで検知している。従って、例えば左側衝突検知主センサが故障により誤って検知信号を発しても、左側衝突検知副センサが検知信号を発しなければエアバッグは展開せず、これにより誤爆が防止される。

しかし、従来例は二つの衝突検知副センサ（左側衝突検知副センサ及び右側衝突検知副センサ）を配置したことにより部品点数が増加し、コスト上昇の原因となっている。また、左側部への衝突を左側部に配置した左側衝突検知主センサ及び右側部に配置した左側衝突検知副センサで検知しているが、車両の種類によっては（例えば、いわゆるミニバン）左側部への衝突の衝撃が確実に右側部まで伝播するとは限らない。その結果、左側衝突検知主センサが検知信号を発しているにもかかわらず、左側衝突検知副センサが検知信号を発せず、エアバッグが展開しない（いわゆる不爆）おそれがある。

本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、副センサの個数を半減でき、しかも乗員保護装置の誤作動及び不作動がより確実に防止される車両の衝突検知装置を提供することを目的とする。

本発明者は、衝突検知副センサを一つとした上で、衝突検知主センサの検知信号と衝突検知副センサの検知信号とを別個独立のバスでＥＣＵに伝達することを着想して、本発明を完成した。

本発明の車両の衝突検知装置は、請求項１に記載したように、衝突判定部を持つＥＣＵと、車両の左側部に配置された左側衝突検知主センサと、車両の右側部に配置された右側衝突検知主センサと、車両の中央部に配置された一つの中央衝突検知副センサと、中央衝突検知副センサと左側衝突検知主センサとを接続する左側副バス及び左側衝突検知主センサとＥＣＵとを接続する左側主バスと、中央衝突検知副センサと右側衝突検知主センサとを接続する右側副バス及び右側衝突検知主センサとＥＣＵとを接続する右側主バスと、を備え、左側部の衝突は、左側衝突検知主センサで検知され左側主バスを通して送られる検知信号、及び中央衝突検知副センサで検知され右側副バス及び右側主バスを通して送られる検知信号に基づきＥＣＵの衝突判定部で判定し、右側部の衝突は、右側衝突検知主センサで検知され右側主バスを通して送られる検知信号、及び中央衝突検知副センサで検知され左側副バス及び左側主バスを通して送られる検知信号に基づきＥＣＵの衝突判定部で判定することを特徴とする。

請求項２の車両の衝突検知装置は、中央衝突検知副センサは加速度センサ、左側副バスに接続された第１通信手段及び右側副バスに接続された第２通信手段を含み、第１通信手段及び第２通信手段はそれぞれ一つの受信部及び一つの発信部を有する。

請求項３の車両の衝突検知装置は、中央衝突検知副センサは加速度センサと、右側副バス及び左側副バスに接続された一つの通信手段とを含む。請求項４の車両の衝突検知装置は、中央衝突検知副センサの加速度センサは左側部の衝突と右側部の衝突とを識別できる。

本発明の車両の衝突検知装置によれば、一つの中央衝撃検知副センサを左側副バスで左側主バスに接続し、右側副バスで右側主バスに接続している。中央衝撃検知副センサが一つで済むので、構造が簡単になり、コスト低減できる。また、乗員保護装置の誤作動及び不作動（例えばエアバッグ装置の誤爆及び不爆）が確実に防止される。

そして、例えば左側衝突検知主バス又は左側主バスに侵入した電気ノイズは、左側主バスとは別系統のバスである右側副バス及び右側主バスからＥＣＵに伝わらず、エアバッグ装置の誤爆等が防止される。また、中央部に配置された一つの中央衝突検知副センサが車両の左側部及び右側部への衝突を検知するので、例えば左側衝突検知主センサや左側主バスが故障していても、中央衝突検知副センサの検知信号が左側主バスとは別系統のバスである右側副バス及び右側主バスからＥＣＵに伝わり、エアバッグ装置の不爆等が防止される。

請求項２の車両の衝突検知装置によれば、中央衝突検知副センサが第１通信手段及び第２通信手段を含むので、右側副バス及び左側副バスとの接続が容易である。請求項３の車両の衝突検知装置によれば、中央衝突検知副センサが一つの通信手段を含むのみなので、通信手段ひいては中央衝突検知副センサの構造が簡単になる。請求項４の車両の衝突検知装置によれば、一つの中央衝突検知副センサで左側部及び右側部の衝突を検知できる。

本発明では、車両の左側部に一つの左側衝突検知主センサが配置され、右側部に一つの右側衝突検知主センサが配置され、中央部に一つの衝突検知副センサが配置されている。なお、中央部とは中央及びその周辺を含む広い範囲である。左側衝突検知主センサ及び右側衝突検知主センサはそれぞれ加速度センサ、一つの受信部及び一つの発信部を含む汎用のものを利用できる。左側衝突検知主センサが左側主バスで、右側衝突検知主センサが右側主バスで、それぞれＥＣＵに接続されている。中央衝突検知副センサが左側副バスで左側衝突検知主センサへ、右側副バスで右側衝突検知主センサへそれぞれ接続されている。

近年の車両は通信ネットワーク化が進んでおり、車両に実装された各種機器がバス及びコネクタを含む通信ネットワークで相互に接続され、信号を授受している。本発明の中央衝突検知副センサは三つのタイプに分類される。何れのタイプも加速度センサと一つ又は二つの通信手段とを有する。加速度センサは左側部に衝撃が加わったとき正の信号を、右側部に衝撃が加わったとき負の信号を発生する。

第１タイプの通信手段はそれそれが一つの受信部及び一つの送信部を持つ二つの通信ＩＣから成り、第１通信ＩＣが左側副バスに接続され、第２通信ＩＣが右側副バスに接続されている。第２タイプの通信手段は、二つの受信部及び二つの送信部を持つ一つの通信ＩＣから成っている。一方の受信部及び一方の送信部が左側副バスに接続され、他方の受信部及び他方の送信部が右側副バスに接続されている。第３タイプの通信手段は、一つの受信部と一つの送信部を含む一つの通信ＩＣと、送信部の切換えスイッチとを含み、送信時は時分割制御している。

左側部の衝突は、左側衝突検知主センサで検知され左側主バスを通して送られる検知信号、及び中央衝突検知副センサで検知され右側副バス及び右側主バスを通して送られる検知信号に基づき、ＥＣＵの衝突判定部で判定する。これに対して、右側部の衝突は、右側衝突検知主センサで検知され右側主バスを通して送られる検知信号、及び中央衝突検知副センサで検知され左側副バス及び左側主バスを通して送られる検知信号に基づき、ＥＣＵの衝突判定部で判定する。

このように左側部及び右側部への衝突判定は冗長設計となっており、一部のセンサやバスの故障により衝突判定装置全体が作動不能になることが防止されている。左側部又は右側部の衝突検知主センサが検知信号を発しないときでも、衝突が発生していない場合の他に衝突検知主センサ等の故障も考えられるので、中央衝突検知副センサからの検知信号も合わせて（アンド条件で）衝突の発生を判定する。また、左側部又は右側部の衝突検知主センサが検知信号を発したときでも、衝突が発生している場合の他に電気ノイズの侵入も考えられるので、中央衝突検知副センサからの検知信号も合わせて（アンド条件で）衝突の発生を判定する。

中央衝突検知副センサの感度は、左側部衝突検知主センサ及び右側部衝突検知主センサの感度よりも高い。なお、乗員保護装置にはエアバッグ装置やシートベルトのプリテンショナ装置が含まれる。

＜実施形態＞
以下、本発明の一実施形態について添付図面を参照しつつ説明する。

（イ）構成
図１に示す本実施形態の車両の衝突検知装置はＥＣＵ１０と、左側衝突検知主センサ１３及び右側衝突検知主センサ１６と、左側主バス４４及び右側主バス４５と、中央副センサ２０と、左側副バス４１及び右側副バス４２と、左側乗員保護装置４３及び右側乗員保護装置４６とを含む。ＥＣＵ１０は衝突判定部を持ち、センサからの検知信号に基づき衝突判定し、左側エアバッグ装置４６及び右側エアバッグ装置４８を起動させる。

車両５０の左側部５２に左側主センサ（左側衝突検知主センサ）１３が配置され、左側主バス４４でＥＣＵ１０に接続されている。左側主センサ１３及び右側主センサ１６はそれぞれ１つの受信部、一つの送信部及び加速度センサを含む。右側部５４に右側主センサ（右側衝突検知主センサ）１６が配置され、右側主バス４５でＥＣＵ１０に接続されている。

中央副センサ２０は車両５０の中央部５６に配置され、二つの通信系統を持っている。即ち、図２に示すように、中央副センサ２０は車両の加速度を検知する加速度センサ（Ｇセンサ）３４と、右側主センサ１６及びＥＣＵ１０との間で信号を授受する第１通信ＩＣ２２と、左側主センサ１３及びＥＣＵ１０との間で信号を授受する第２通信ＩＣ３７とを含む。中央副センサ２０は左側部５２への衝突時は正の信号を、右側部５４への衝突時は負の信号を出力する。

図３に示すように、第１通信ＩＣ２２は一方向にのみ電流を流すダイオード２３、電源部として機能する５Ｖレギュレータ２４、受信部２６、送信部２７、Ａ／Ｄ変換部２９及びロジック３１などを有する。受信部２６は右側副バス４２及び右側主バス４５を介してＥＣＵ１０からアドレス信号等の信号を受け、送信部２７は右側副バス４２及び右側主バス４５を介してＥＣＵ１０へ検知信号等の信号を送る。

Ａ／Ｄ変換部２９は加速度センサ３４のアナログ信号をデジタル信号に変換する。また、ロジック３１はＩＣ全体の動作の制御を行い、具体的にはＥＣＵ１０からのコマンドを処理し、要求によってＡ／Ｄ変換を行い、信号を適切に送信する。第２通信ＩＣ３７は第１通信部２２と同じ構成を持ち、加速度センサ、一つの受信部及び一つの送信部を含み、左側副バス４１及び左側主バス４４を介してＥＣＵ１０との間で信号を授受する。

（ロ）作用
次に、本実施形態の作用を説明する。図１において左側部５２に相手車両が衝突したと仮定すると、左側主センサ１３の加速度センサが相手車両の衝突を検知し、左側主バス４４を介してＥＣＵ１０に検知信号が送られる。

また、相手車両の左側部５２への衝突は中央部５６の中央副センサ２０の加速度センサ３４によっても検知され、正の信号が発せられる。中央副センサ２０の検知信号が第１通信ＩＣ２２の送信部２６から右側主バス４２、右側主センサ１６及び右側主バス４５を通じてＥＣＵ１０に送られる。左側主センサ１３及び中央副センサ２０からの検知信号と衝突判定部の閾値とがＥＣＵ１０で比較され、衝突のおそれが高いときはＥＣＵ１０から左側エアバッグ装置４６に駆動信号が発せられる。

これに対して、車両５０の右側部５４に相手車両が衝突したときは、右側主センサ１６の検知信号と中央副センサ２０の負の信号とで衝突が検知される。中央副センサ２０の検知信号は、第２通信ＩＣ３７から左側副バス４１及び左側主バス４４を介してＥＣＵ１０に送られ、ＥＣＵ１０から右側エアバッグ装置４８に駆動信号が送られる。

（ハ）効果
本実施形態によれば以下の効果が得られる。第１に、左側エアバッグ装置４６及び右側エアバッグ装置４８の誤爆が防止される。例えば、左側部５２への衝突は、左側部５２に配置した左側主センサ１３及び中央部５６に配置した中央副センサ２０で検知するようになっている。従って、左側部５２への衝突が発生していないにもかかわらず、何らかの理由（例えば左側主センサ１３や左側主バス４４への電気ノイズの侵入）により左側主バス４４からＥＣＵ１０に検知信号が伝わった場合でも、この電気ノイズは右側副バス４２及び右側主バス４５からＥＣＵ１０には入らない。また、中央副センサ２０は検知信号を発せず、右側副バス４２及び右側主バス４５からＥＣＵ１０に検知信号は伝わらない。従って、ＥＣＵ１０から駆動信号が流れず左側エアバッグ装置４６は作動しない。

第２に、左側エアバッグ装置４６及び右側エアバッグ装置４８の不爆が防止される。例えば、左側部５２への衝突時に加わる衝撃は中央部５６に伝播しやすいので、中央部５６に配置した中央副センサ２０で衝撃が確実に検知される。従って、何らかの理由（例えば左側主センサ１３又は左側主バス４４の故障）で衝突時に左側主センサ１３及び左側主バス４４からＥＣＵ１０に検知信号に伝わらなくても、中央副センサ２０の検知信号が右側副バス４２及び右側主バス４５を介してＥＣＵ１０に送られるので、左側エアバッグ装置４６が作動する。

第３に、一つの中央副センサ２０を左側部５２への衝突を検知するセイフティセンサ及び右側部５４への衝突を検知するセイフティセンサとして兼用している。その結果、二つの副センサを含む従来例に比べて副センサの個数が半減し、コストが低減できる。

＜変形例＞
図４及び図５に、本実施形態の変形例を示す。図４に示した第１変形例は、本実施形態に比べて、車両の中央部５６の副センサ２０の通信ＩＣ６０が一つのみである点が異なる。一つの通信ＩＣ６０はＡ／Ｄ変換器２９及びロジック３１等の他に、左側副バス４１及び左側主バス４４を介してＥＣＵ１０との間で信号を授受する第１受信部６１及び第１送信部６３と、右側副バス４２及び右側主バス４５を介してＥＣＵ１０との間で信号を授受する第２受信部６５及び第２送信部６７とを含む。ＥＣＵ１０からのコマンド信号は左側副バス４１及び左側主バス４４、又は右側副バス４２及び右側主バス４５の何れか一方から受ける。

この第１変形例によれば、本実施形態の効果に加えて、通信ＩＣ６０が一つであり、ダイオード２３、５Ｖレギュレータ２４、Ａ／Ｄ変換部２９及びロジック３１等が一つにできるので、寸法を小さくできるとともにコスト低減に役立つ効果が得られる。

図５の第２変形例は、本実施形態に比べて、通信ＩＣ７０が一つで、しかも受信部７２及び送信部７３が一つである点が異なる。ＥＣＵ１０との間で何れのバスで信号を授受するかの切換えのために、送信部７３の切換えスイッチ７５及び７６が設けられている。ＥＣＵ１０からのコマンドを右側副バス４２及び右側主バス４５を通じて受け、このコマンドに応じてスイッチ７５及び７６を短時間のサイクルで同時に切り換える。これにより、Ｇセンサ３４からの検知信号をある瞬間は右側副バス４２及び右側主バス４５を介して送り、別の瞬間は左側副バス４１及び左側主バス４４を介して送る（時分割制御）。このようにすれば、通信ＩＣ７０が一つで、しかも受信部７２及び送信部７３がともに一つで済み、通信ＩＣ７０ひいては中央副センサ２０の寸法が小さくできる。

＜参考形態＞
図６に示す参考形態は、上記本実施形態と比べて、中央副センサ２０の構造と、この中央副センサ２０とＥＣＵ１０とを接続するバスの構成とが異なる。車両１０の中央部５６に配置された中央副センサ８０は加速度センサ、一つの受信部及び一つの発信部を含み、受信部及び送信部が一本の中央副バス８２でＥＣＵ１０と接続されている。

中央副センサ８０の加速度センサは、左側部への衝突時は送信部から正の信号を出力し、右側部への衝突時は送信部から負の信号を出力し、中央副バス８２からＥＣＵ１０に伝える。つまり、左側部５２への衝突時は左側主センサ１３の検知信号及び中央副センサ２０の正の信号で検知し、右側部５４への衝突時は右側主センサ１６の検知信号及び中央副センサ２０の負の信号で検知する。

参考形態によれば、例えば左側部５２への衝突が発生していないのに左側主センサ１３や左側主バス４４に電気ノイズが入ってＥＣＵ１０に検知信号が流れても、中央副センサ８０及び中央副バス８２からＥＣＵ１０に検知信号が流れない。従って、左側エアバッグ装置４６は作動せず、誤爆が防止される。

また、例えば左側部５２への衝突発生時に、左側主センサ１３又は左側主バス４４の故障によりＥＣＵ１０に検知信号が伝わらない場合でも、中央部５６の衝撃を検知する中央副センサ８０の検知信号が中央副バス８２からＥＣＵ１０に伝わるので、左側エアバッグ装置４６が作動し不爆が防止される。さらに、副センサ８０が一つで済み、しかも副バス８２が一本で済むので、コストが低減できる。

本発明の一実施形態を示す全体説明図である。 本実施形態の中央副センサの説明図である。 本実施形態の第１通信ＩＣの説明図である。 本実施形態の第１変形例を示す説明図である。 本実施形態の第２変形例を示す説明図である。 本発明の参考形態を示す全体説明図である。

符号の説明

１０：ＥＣＵ １３：左側主センサ
１６：右側主センサ ２０：中央副センサ
２２，３７：通信ＩＣ ２６：受信部
２７：送信部 ２９：Ａ／Ｄ変換部
３４：Ｇセンサ ４１：左側副バス
４２：右側副バス ４４：左側副バス
４５：右側主バス ４６，４８：エアバッグ装置
５０：車両 ５２：左側部
５４：右側部 ５６：中央部

Claims (4)

1. 衝突判定部を持つＥＣＵ（１０）と、
   車両（５０）の左側部（５２）に配置された左側衝突検知主センサ（１３）と、
   前記車両の右側部（５４）に配置された右側衝突検知主センサ（１６）と、
   前記車両の中央部（５６）に配置された一つの中央衝突検知副センサ（２０）と、
   前記中央衝突検知副センサと前記左側衝突検知主センサとを接続する左側副バス（４１）、及び前記左側衝突検知主センサと前記ＥＣＵとを接続する左側主バス（４４）と、
   前記中央衝突検知副センサと前記右側衝突検知主センサとを接続する右側副バス（４２）、及び前記右側衝突検知主センサと前記ＥＣＵとを接続する右側主バス（４５）と、
   を備え、
   前記左側部の衝突は、前記左側衝突検知主センサで検知され前記左側主バスを通して送られる検知信号、及び前記中央衝突検知副センサで検知され前記右側副バス及び前記右側主バスを通して送られる検知信号に基づき前記ＥＣＵの前記衝突判定部で判定し、
   前記右側部の衝突は、前記右側衝突検知主センサで検知され前記右側主バスを通して送られる検知信号、及び前記中央衝突検知副センサで検知され前記左側副バス及び前記左側主バスを通して送られる検知信号に基づき前記ＥＣＵの前記衝突判定部で判定することを特徴とする車両の衝突検知装置。
2. 前記中央衝突検知副センサ（２０）は加速度センサ（３４）、前記左側副バスに接続された第１通信手段（２２）及び前記右側副バスに接続された第２通信手段（３７）を含み、該第１通信手段及び該第２通信手段はそれぞれ一つの受信部及び一つの発信部を有することを特徴とする請求項１に記載の車両の衝突検知装置。
3. 前記中央衝突検知副センサは加速度センサ（３４）と、前記右側副バス及び前記左側副バスに接続された一つの通信手段（６０；７０）とを含むことを特徴とする請求項１に記載の車両の衝突検知装置。
4. 前記中央衝突検知副センサの前記加速度センサは、前記左側部の衝突と前記右側部の衝突とを識別できることを特徴とする請求項２又は３に記載の車両の衝突検知装置。

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