本发明涉及保护车辆的乘员的用于车辆的乘员保护装置和用于车辆的乘员保护方法。
背景技术：
在现有技术中，已经提议了一种检测对象与车辆的碰撞以保护乘员的用于车辆的乘员保护装置。
例如，已知一种碰撞确定装置，其包括设置在车辆的两个壁中的壁侧加速度传感器和设置在车辆中心部分中的中心侧加速度传感器(例如，参见日本未审专利申请公开第11-180249号(jp11-180249a))。在上述碰撞确定装置中，对由壁侧加速度传感器和中心侧加速度传感器检测的加速度进行积分，并且当积分值超过阈值时，比较器产生比较输出。基于该比较输出来启动乘员保护装置。
此外，已知一种乘员保护装置，其包括被配置成预测与车辆的侧表面的碰撞的侧碰撞预测传感器和被配置成检测与车辆的侧表面的碰撞的侧碰撞传感器(例如，参见日本未审专利申请公开第2007-253720号(jp2007-253720a))。在上述乘员保护装置中，由侧碰撞预测传感器预测与车辆的侧表面的碰撞，并且当基于由侧碰撞传感器检测的对车辆的侧表面的冲击确定与车辆的侧面的碰撞发生时，启动乘员保护装置。
技术实现要素：
然而，为了抑制乘员保护装置的误操作，在针对侧碰撞传感器的检测值设定了用于启动乘员保护装置的阈值的情况下，当具有小于设定阈值的检测值的碰撞发生时，存在乘员保护装置不被启动的可能性。例如，在与车室的侧表面的碰撞的大小被设定为用于启动乘员保护装置的阈值的情况下，与前挡板的侧碰撞具有比与车室的侧表面的碰撞的检测值小的检测值，因而乘员保护装置不被启动。
在诸如另一车辆的对象以高速度接近主车辆并且与主车辆的侧面发生碰撞的情况下，当主车辆与诸如另一车辆的对象的相对速度变得较高时，乘员保护装置应当被启动的时刻被安排在较短的时间内。当为了抑制乘员保护装置的误操作而设定的阈值变大时，达到碰撞时的阈值的时间被延长，并且启动乘员保护装置的时刻被延迟。为此，存在以下可能性：由于主车辆与对象的相对速度，乘员保护装置在应当被启动的时刻未被启动。因此，用于保护乘员免于接近主车辆侧面的对象的碰撞的技术存在改进的空间。
在考虑上述事实的情况下完成了本发明，并且本发明提供了一种能够以简单的配置改进乘员保护性能以免于车辆侧面上的碰撞的用于车辆的乘员保护装置和用于车辆的乘员保护方法。
本发明的第一方面涉及一种用于车辆的乘员保护装置。乘员保护装置包括侧碰撞预测装置、物理量检测装置、气囊装置以及电子控制单元。侧碰撞预测装置被配置成预测与主车辆的侧面的碰撞并且输出包括关于所预测的碰撞是否是不可避免的碰撞的确定的预测结果。物理量检测装置被配置成检测关于与主车辆的侧面的碰撞的物理量并且输出物理量的检测值。气囊装置被配置成在气囊装置被操作时膨胀以保护车辆的乘员。电子控制单元被配置成：在物理量的检测值超过第一阈值的情况下，执行用于操作气囊装置的第一控制，并且在从侧碰撞预测装置确定碰撞是不可避免的碰撞时开始的预定时间内物理量的检测值超过第二阈值的情况下，执行用于操作气囊装置的第二控制。第二阈值是小于第一阈值的值。
根据本发明的第一方面，预测与主车辆的侧面的碰撞，并且在确定所预测的碰撞是不可避免的碰撞之后的预定时间内物理量的检测值超过第二阈值的情况下，操作气囊装置。由此，在物理量检测装置如用于侧表面碰撞的传感器中，即使在检测到小于通常确定的阈值的物理量的情况下，也能够针对与主车辆的侧面的碰撞在最佳时刻操作气囊装置，同时抑制气囊装置的误操作。
在根据本发明的第一方面的乘员保护装置中，预定时间可以是下述时间，该时间被确定为从确定碰撞是不可避免的碰撞时起直到气囊装置必须被操作的碰撞发生时的时间。由此，在执行用于操作气囊装置的控制时，可以使用具有小于通常确定的阈值的值的阈值使时间成为短时间，并且进一步抑制气囊装置的误操作。例如，在可以预测距与主车辆的碰撞的碰撞预测时间的情况下，侧碰撞预测装置将预测的碰撞预测时间确定为预定时间，由此可以在短时间内使用具有小值的阈值来执行控制。
在根据本发明的第一方面的乘员保护装置中，侧碰撞预测装置可以被配置成在碰撞是不可避免的碰撞的情况下输出包括预测碰撞位置的预测结果。物理量检测装置可以被配置成根据预测碰撞位置来检测车辆部位中的横向加速度作为物理量并且输出检测值。
根据本发明的第一方面，根据不可避免的碰撞的预测碰撞位置在车辆部位中检测横向加速度，由此可以在最佳位置处检测由不可避免的碰撞引起的加速度。尽管出现横向加速度的变化的车辆部位根据碰撞位置而改变，但是可以预先获得碰撞位置与由于碰撞位置处的碰撞而出现加速度的变化的车辆部位之间的对应关系。为此，利用在预测碰撞位置处的碰撞来确定最佳用于检测加速度的车辆部位，并且根据预测碰撞位置在车辆部位中检测横向加速度，由此可以检测到最佳物理量。
在根据本发明的第一方面的乘员保护装置中，物理量检测装置可以被配置成：在预测碰撞位置是主车辆的前挡板部分的情况下，检测主车辆的中心部分中的横向加速度。物理量检测装置可以被配置成：在预测碰撞位置是主车辆的车室部分的情况下，检测主车辆的侧面部分中的横向加速度。
根据本发明的第一方面，在不可避免的碰撞的预测碰撞位置是主车辆的前挡板部分的情况下，在主车辆的中心部分中检测横向加速度。在与前挡板部分的碰撞的情况下，例如，主车辆的中心部分中的横向加速度的检测值被检测为大于主车辆的车室附近的侧面部分中的横向加速度的检测值。因此，可以获得足以在与前挡板部分的碰撞的情况下执行用于操作气囊装置的控制的检测值。在不可避免的碰撞的预测碰撞位置是主车辆的车室部分的情况下，在主车辆的侧面部分中检测主车辆的横向加速度。主车辆的侧面部分优选地为车室附近的侧面部分。在与主车辆的车室部分发生碰撞的情况下，在主车辆的侧面部分中明显出现主车辆的横向加速度的变化。因此，可以获得足以在与车室部分的碰撞的情况下执行用于操作气囊装置的控制的检测值。然后，将车室附近的侧面部分确定为车辆部位，由此可以获得更优选的检测值。
在根据本发明的第一方面的乘员保护装置中，侧碰撞预测装置可以被配置成在确定碰撞是不可避免的碰撞的情况下输出包括碰撞预测对象与主车辆的预测相对速度的预测结果。电子控制单元可以被配置成在预测相对速度等于或高于预先确定的预定速度的情况下执行第二控制。
根据本发明的第一方面，作为执行用于操作气囊装置的控制的条件，将预测相对速度等于或高于预先确定的预定速度的情况添加到条件。为此，可以抑制在使用具有小值的阈值操作气囊装置的情况下可能出现的微小碰撞等时的误操作。
在根据本发明的第一方面的乘员保护装置中，侧碰撞预测装置可以被配置成在确定碰撞是不可避免的碰撞的情况下输出包括碰撞预测对象与主车辆的预测相对速度的预测结果。电子控制单元可以被配置成在第二控制中将操作气囊装置的时刻从检测值超过小于第二阈值的值时起延迟基于预测相对速度确定的延迟时间。
根据本发明的第一方面，将操作气囊装置的时刻延迟基于预测相对速度确定的延迟时间。例如，在操作时刻太早的情况下，气囊装置不能获得对乘员保护有效的气囊的内部压力。在操作时刻太晚的情况下，不能获得足够的气囊膨胀。因此，根据基于预测相对速度确定的延迟时间来调整操作气囊装置的时刻，例如操作气囊装置的时刻被调整成使得预测相对速度越高则延迟时间越短，由此可以在对乘员保护有效的时刻操作气囊装置，并且提高乘员保护性能。
在根据本发明的第一方面的乘员保护装置中，侧碰撞预测装置可以被配置成输出指示侧碰撞预测装置正常操作的信息。电子控制单元可以被配置成在侧碰撞预测装置正常操作的情况下执行用于操作气囊装置的控制。
根据本发明的第一方面，将侧碰撞预测装置正常操作的情况添加至条件，并且执行用于操作气囊装置的控制。因此，可以抑制由于在侧碰撞预测装置未正常操作的情况下例如在侧碰撞预测装置停止或异常的情况下的异常数据等而引起的误操作。
本发明的第二方面涉及一种用于车辆的乘员保护方法。该乘员保护方法包括：利用电子控制单元，预测与主车辆的侧面的碰撞并且输出包括关于所预测的碰撞是否是不可避免的碰撞的确定的预测结果；检测关于与主车辆的侧面的碰撞的物理量并且输出检测值；在检测值超过第一阈值的情况下，执行用于操作气囊装置的第一控制，其中气囊装置被配置成在气囊装置被操作时膨胀以保护车辆的乘员；以及在确定预测结果是不可避免的碰撞的情况下，在从确定开始的预定时间内检测值超过第二阈值的情况下，执行用于操作气囊装置的第二控制。第二阈值小于第一阈值。
根据本发明的第二方面，在物理量检测装置如用于侧表面碰撞的传感器中，即使在检测到小于通常确定的阈值的物理量的情况下，也能够针对与主车俩的侧面的碰撞在最佳时刻操作气囊装置，同时抑制气囊装置的误操作。
如上所述，根据本发明的各方面，可以利用简单的配置来提高车辆的乘员保护性能。
附图说明
下面将参照附图来描述本发明的示例性实施方式的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中相似的附图标记表示相似的元件，并且在附图中：
图1是示出根据第一实施方式的用于车辆的乘员保护装置的配置的示例的框图；
图2是示出根据第一实施方式的检测器的布置的示例的概念图；
图3是示出根据第一实施方式的用于指定碰撞预测位置的位置映射的示例的概念图；
图4是示出根据第一实施方式的另一车辆与主车辆的侧碰撞的示例的示意图；
图5是示出根据第一实施方式的用于确定碰撞的确定映射的示例的概念图；
图6是示出根据第一实施方式的气囊装置的操作开始时刻与相对速度之间的关系的示例的概念图；
图7是根据第一实施方式的与用于乘员保护的最佳时刻的确定有关的示意图；
图8是示出根据第一实施方式的由用于车辆的乘员保护装置执行的处理流程的示例的流程图；
图9是示出根据第一实施方式的电子控制单元的修改示例的框图；
图10是示出根据第二实施方式的另一车辆与主车辆的侧碰撞的示例的示意图；
图11是示出根据第二实施方式的用于确定碰撞的确定映射的示例的概念图；
图12是示出根据第二实施方式的由用于车辆的乘员保护装置执行的处理流程的示例的流程图；
图13是示出根据第二实施方式的电子控制单元的修改示例的框图；以及
图14是示出组合了第一实施方式和第二实施方式的用于车辆的乘员保护装置的电子控制单元的修改示例的框图。
具体实施方式
在下文中，将详细描述本发明的实施方式的示例。
第一实施方式
图1示出了根据实施方式的用于车辆的乘员保护装置10的配置的示例。图2示出了根据实施方式的用于检测与车辆有关的各种物理量的检测器的布置的示例。在附图中，箭头fr表示朝向主车辆的前方，并且箭头rh表示朝向主车辆的右方。
如图1所示，用于车辆的乘员保护装置10包括执行用于保护乘员免于对象的碰撞的各种控制的电子控制单元18。电子控制单元18由包括cpu182、ram184、rom186和i/o188的计算机构成，并且cpu182、ram184、rom186和i/o188通过总线189连接以能够传送和接收命令和数据。
rom186存储用于保护主车辆的乘员的控制程序186p、用于检测碰撞的阈值等，并且cpu182执行存储在rom186中的控制程序186p，由此执行用于保护主车辆的乘员的控制(细节将在下面描述)。ram184在执行程序等的情况下被用作高速缓冲存储器。
预防碰撞安全系统(在下文中称为pcs系统)12、车辆状态传感器14以及包括气囊装置164的主动装置16连接至i/o188。
图2示出了电子控制单元18被应用于气囊电子控制单元(ecu)20的情况，气囊ecu20执行主动装置16的控制处理等以用于使用设置在车辆前侧中心附近的气囊装置164来保护主车辆的乘员。也就是说，图2所示的气囊ecu20作为图1所示的电子控制单元18进行操作。
pcs系统12是下述系统：该系统检测在主车辆前方的对象例如车辆(另一车辆)、障碍物等，预测与对象的碰撞，并且执行控制以用于减少在对象与主车辆碰撞时引起的损坏。如在图2所示的示例中那样，pcs系统12由包括cpu、rom、ram和i/o(未示出)的计算机构成，并且包括与预防碰撞安全传感器(在下文中称为pcs传感器)124连接的pcsecu122。
pcs传感器124分别设置在车辆的左侧和右侧，并且至少检测车辆周围的对象相对于车辆的相对位置。作为pcs传感器124的示例，例示了通过成像来检测对象的车载照相机以及扫描车辆的前方方向以检测对象的车载雷达。在图2所示的示例中，设置了使用车载雷达检测主车辆右前方的pcs传感器124r以及使用车载雷达检测主车辆左前方的pcs传感器124l。
pcs传感器124r、124l中的每一个向另一车辆和车辆周围的对象例如障碍物(例如在相对于行驶方向基本上成直角的方向上)发送电波例如毫米波或微波。然后，右侧pcs传感器124r基于来自车辆右侧的对象的反射波来检测例如右侧对象的位置(车辆与对象之间的距离)以及右侧对象相对于车辆的相对移动方向和移动速度(接近速度)。左侧pcs传感器124l基于来自车辆左侧的对象的反射波来检测例如左侧对象的位置(车辆与对象之间的距离)以及左侧对象相对于车辆的相对移动方向和移动速度(接近速度)。
pcs系统12基于例如由pcs传感器124r、124l中的每一个检测到的对象的相对位置来计算对象与车辆之间的距离和相对移动方向，并且对该距离执行差分处理以计算对象相对于车辆的移动速度。pcs系统12根据对象与车辆之间的距离和相对移动方向以及移动速度(相对速度)来预测对象与车辆的碰撞。在预测到碰撞的情况下，预测距对象与车辆碰撞的时间以及车辆上的对象碰撞的位置。
pcsecu122将计算的信息和预测的信息传送至电子控制单元18(作为电子控制单元18进行操作的气囊ecu20)。
在实施方式中，作为从pcsecu122传送的信息的示例，使用在下表中示出的项中指示的信息。
表1
指示碰撞预测时间的信息是在pcs传感器124r、124l检测到对象之后直到预测的与主车辆的碰撞发生的时间t(秒)。指示碰撞速度的信息是作为在预测的碰撞时主车辆的预测横向相对速度的相对速度v(km/h)。指示作为预测碰撞位置的碰撞预测位置的信息是车辆上的发生预测的碰撞的位置(细节将在面描述)。指示pcs传感器状态的信息是指示pcs传感器124是否正常操作、故障等的状态的状态值。
当预测到与对象的碰撞时，pcsecu122可以确定预测的碰撞是否是不可避免的碰撞。确定结果即指示碰撞是不可避免的碰撞的信息可以被传送至电子控制单元18(作为电子控制单元18进行操作的气囊ecu20)。例如，使用下表中示出的项中的值，碰撞预测时间小于0.6秒的情况可以被确定为不可避免的碰撞。
接下来，将描述从pcsecu122传送至电子控制单元18(作为电子控制单元18进行操作的气囊ecu20)的信息中的指示碰撞预测位置的信息。图3示出了用于指定碰撞预测位置的位置映射的示例。碰撞预测位置利用通过竖直和水平划分车辆而获得的划分区域来指定车辆附近。在图3所示的示例中，利用通过在沿车辆行驶方向的方向上将车辆划分为四个部分并且在沿车辆宽度方向的方向上将车辆划分为七个部分而获得的划分区域来表示碰撞预测位置。具体地，车辆在沿主车辆的前方方向(车辆行驶方向)fr的方向上并且基于指示经过车辆中心的方向的箭头fry被划分为四个部分。车辆在沿主车辆的右方方向rh的方向上并且基于指示经过车辆前边缘附近的方向的箭头rhx被划分为七个部分。然后，对于在车辆附近的车辆前方，确定位置p1至p4，使得编号在基于箭头fry的车辆宽度方向上从左到右增加。对于在车辆附近的车辆侧方，确定位置p5至p18，使得编号从车辆前方朝向车辆后方并且从左到右增加。在图3中，尽管示出了利用通过将车辆竖直和水平划分为4×7个部分而获得的划分区域来指定车辆附近的情况，但本发明不限于4×7个分区，而是可以增加或减少分区的数量。通过竖直和水平划分车辆而获得的划分区域中的每一个的大小不限于将车辆划分为共同的大小。例如，可以改变每个划分区域的大小。
指示在图3所示的位置映射中指定的位置p1至p18的信息值分别是1至18的数值。因此，指示碰撞预测位置的信息变成与图3所示的位置映射中指定的位置p1至p18中的一个对应的数值。
图1所示的车辆状态传感器14是检测车辆的状态的传感器。车辆状态传感器14包括检测与碰撞特别是侧碰撞相关的物理量并且输出检测值的传感器。在实施方式中，作为车辆状态传感器14的示例，提供了设置在车辆右侧的卫星传感器14r、设置在车辆左侧的卫星传感器14l以及设置在车辆中心侧的底板传感器14f。
卫星传感器14r是用作右侧碰撞传感器的加速度传感器，并且主要检测车辆右侧的车辆横向加速度。卫星传感器14l是用作左侧碰撞传感器的加速度传感器，并且主要检测车辆左侧的车辆横向加速度。
在实施方式中，作为卫星传感器14r的示例，如图2所示，包括：设置在车辆的右侧门(右侧门内部)附近的右侧碰撞门传感器14r(dr)；设置在车辆右壁的中心处的中心柱(b柱)附近的右侧碰撞b柱传感器14r(bp)；以及设置在车辆右壁的后方的柱(c柱)附近的右侧碰撞c柱传感器14r(cp)。类似地，在卫星传感器14l中，包括：设置在车辆的左侧门(左侧门内部)附近的左侧碰撞门传感器14l(dr)；设置在车辆左壁的中心处的中心柱(b柱)附近的左侧碰撞b柱传感器14l(bp)；以及设置在车辆左壁的后方的柱(c柱)附近的左侧碰撞c柱传感器14l(cp)。
包括在车辆状态传感器14中的底板传感器14f是检测车辆状态的传感器，并且是检测车辆中心部分中的车辆横向加速度的加速度传感器。在图2所示的示例中，内置于设置在车辆中心处的气囊ecu20中的加速度传感器用作底板传感器14f。
卫星传感器14r、卫星传感器14l和底板传感器14f中的每一个将检测到的加速度传送至电子控制单元18(作为电子控制单元18进行操作的气囊ecu20)。例如，使用半导体类型g传感器作为加速度传感器。
主动装置16包括被设置成保护主车辆的乘员的气囊装置164以及驱动气囊装置164的驱动电路162。气囊装置164使驱动电路162基于来自电子控制单元18(作为电子控制单元18进行操作的气囊ecu20)的控制信号来驱动内置的充气机(未示出)并且使气囊膨胀。由此，可以保护乘员。
在图2中，作为示例示出了保护坐在驾驶员座椅上的乘员的驾驶员座椅(右)气囊装置16r和保护坐在副驾驶员座椅上的乘员的副驾驶员座椅(左)气囊装置16l连接至气囊ecu20的情况。例如，在设置在车辆的驾驶员座椅侧的侧部中的驾驶员座椅(右)侧气囊装置用作驾驶员座椅(右)气囊装置16r并且设置在车辆的副驾驶员座位侧的侧部中的副驾驶员座椅(左)侧气囊装置用作副驾驶员座椅(左)气囊装置16l的情况下，利用每侧气囊装置的膨胀，可以保护坐在驾驶员座椅或副驾驶员座椅上的乘员的侧表面。
作为气囊装置164的示例，例示了前气囊装置、头枕气囊装置、帘式气囊装置(csa)、近侧气囊装置(sab)和远侧气囊装置中的至少一个。
利用上述配置，电子控制单元18(作为电子控制单元18进行操作的气囊ecu20)基于来自pcs系统12和车辆状态传感器14的检测值来执行控制，使得主动装置16操作。
在上面的描述中，尽管已经描述了使用气囊装置164作为主动装置16的示例的情况，但是本发明不限于气囊装置164。例如，可以使用约束乘员的带状物卷绕装置作为主动装置16。
同时，气囊装置164根据另一车辆与主车辆的侧碰撞的碰撞位置来操作或不操作。图4示意性地示出了另一车辆与主车辆的侧碰撞的示例。如图4所示，卫星传感器14r、14l分别具有侧碰撞可检测的区域30r、30l，并且可以检测区域30r、30l内的侧碰撞。同时，难以检测区域30r、30l之外的部分中的侧碰撞。例如，在图4所示的左挡板附近的区域32l即区域30r、30l之外的区域中的侧碰撞的情况下，施加于卫星传感器14l的冲击小，并且卫星传感器14l的输出也变小。因此，当用于操作气囊装置164的阈值基于区域30l中的侧碰撞而设定时，在左挡板附近的区域32l内的侧碰撞的情况下，达不到阈值，并且气囊装置164无法操作。为了即使在区域30r、30l之外的区域中的侧碰撞的情况下也操作气囊装置164，当将阈值设定得较小时，存在误操作增加的可能性，即气囊装置164在限定气囊装置164不操作的条件(例如轻微碰撞)下操作。出于这个原因，使阈值变小是有限制的。
因此，在实施方式中，电子控制单元18执行用于检测在侧碰撞可检测的区域30r、30l之外的部分中的碰撞的处理。在下面的描述中，将执行用于检测在侧碰撞可检测的区域30r、30l之外的部分中的碰撞的处理的状态称为区域外碰撞模式。
在侧碰撞可由卫星传感器14r、14l中的每一个检测的区域之外的部分中的碰撞的情况下，卫星传感器14r、14l中的每一个的输出变小。由于在这种情况下的侧碰撞变成倾斜碰撞，所以在设置在车辆的中心部分中的底板传感器14f中，车辆的横向加速度变大。因此，电子控制单元18在区域外碰撞模式下使用由底板传感器14f检测到的车辆的横向加速度来执行侧碰撞确定。为了抑制在区域外碰撞模式下的误检测，电子控制单元18在预先确定的条件满足的情况下执行至区域外碰撞模式的转变。
在实施方式中，作为至区域外碰撞模式的转变的条件的示例，使用下表中示出的四个条件。
表2
制定碰撞预测时间紧接在碰撞之前的第一条件，用于抑制在将前挡板附近的碰撞检测为区域外碰撞模式的情况下气囊装置164的误操作的目的。例如，制定碰撞预测时间等于或小于预定时间(0.6秒)的条件。制定碰撞速度(相对速度)等于或高于预定值的第二条件，用于确定在区域外碰撞模式下检测前挡板附近的碰撞的情况下对操作气囊装置164有效的速度的目的。例如，制定碰撞速度(相对速度)等于或高于25km/h的条件。制定碰撞预测位置是预定位置的第三条件，用于在区域外碰撞模式下确认是前挡板附近的碰撞的目的。例如，制定作为预测碰撞位置的碰撞位置是图3所示的位置映射的位置p5至p10中的一个并且信息值是5至10的数值的条件。制定pcs传感器124的状态为正常的第四条件，用于抑制由于pcs传感器124的输出异常而引起的气囊装置164误操作的目的。
在实施方式中，作为至区域外碰撞模式的转变条件的示例，将描述第一条件至第四条件全部被满足的情况。由于至区域外碰撞模式的转变条件旨在抑制在检测到前挡板附近的碰撞的情况下气囊装置164的误操作，所以可以包括至少第三条件。然后，更优选地，可以组合第三条件与第一条件、第二条件和第四条件中的一个或多个。与第三条件组合的条件不限于第一条件、第二条件和第四条件中的至少一个，而是可以将另一条件与第三条件组合。还可以将另一条件与第一条件、第二条件和第四条件中的至少一个组合。
使用从pcs系统12的pcsecu122传送的信息来确定第一条件至第四条件中的每一个条件是否被满足。
接下来，将描述侧碰撞确定，其在转变至区域外碰撞模式之后在电子控制单元18中使用由底板传感器14f检测到的车辆的横向加速度来执行。
图5示出了用于使用由底板传感器14f检测到的车辆的横向加速度来确定碰撞的确定映射的示例。图5将底板传感器14f的输出(检测值)绘制为曲线40、42，其中竖直轴表示由底板传感器14f检测到的车辆的横向加速度，水平轴表示减速(通过对由底板传感器14f检测到的车辆的横向加速度进行一次积分而获得的值)。
曲线40指示在碰撞时底板传感器14f的输出特性的如下示例：在卫星传感器14r、14l的侧碰撞可检测区域30r、30l之外的部分中，应当操作气囊装置164。曲线42指示应当抑制抑制气囊装置164的操作的底板传感器14f的输出特性的示例。
如图5所示，在确定映射中，针对由曲线42指示的特性中的横向加速度，底板传感器14f的输出即阈值th1被设定成使得气囊装置164的操作被抑制。在根据与由曲线42指示的特性相比具有较大的值的由曲线40指示的特性的传感器14f的输出中，为了提早确定气囊装置164的操作，设定小于阈值th1的阈值th2，即具有大于由曲线42指示的加速度并且小于由曲线40指示的加速度的值的阈值th2。
接下来，将描述通过在转变至区域外碰撞模式之后在电子控制单元18中执行的侧碰撞确定来在最佳时刻操作气囊装置164的时刻确定。也就是说，在如另一车辆的对象与主车辆发生碰撞时，最佳用于保护乘员的气囊装置164的操作开始时刻根据如另一车辆的对象与主车辆的相对速度而确定。
图6示出了气囊装置164的操作开始时刻与相对速度之间的关系的示例。图6示意性地示出了在竖直轴表示作为气囊装置164的操作开始时刻的示例的气囊膨胀时间并且水平轴表示相对速度的情况下气囊装置164的乘员保护性能。
在气囊装置164被操作并且气囊膨胀的情况下，图6所示的曲线44指示气囊的膨胀太早并且对乘员保护有效的气囊内部压力不足的区域36与气囊有效地膨胀用于乘员保护的区域35之间的边界。曲线46指示气囊有效地膨胀用于乘员保护的区域35与气囊的膨胀不足并且气囊处于未有效介于主车辆与乘员之间的状态的区域34之间的边界。如图6所示，在气囊有效地膨胀用于乘员保护的区域35中，相对速度越快，则气囊膨胀时间趋于变得越短。
因此，在实施方式中，在操作气囊装置164的情况下，根据相对速度来确定用于保护乘员的最佳时刻。
图7示意性地示出了根据相对速度来确定用于保护乘员的最佳时刻的情况的示例。在图7中，与在图6中一样，竖直轴表示气囊膨胀时间，并且水平轴表示相对速度。
图7所示的曲线48指示在使用上述确定映射(图5)基于由底板传感器14f检测到的车辆的横向加速度确定碰撞发生时操作气囊装置164的情况下的特性。如图7所示，在确定碰撞发生时操作气囊装置164的情况下的特性包括在区域36中，气囊的膨胀过早并且对乘员保护有效的气囊内压不足。为此，延迟与相对速度对应的延迟时间，使得在区域35的与相对速度对应的气囊膨胀时间处操作气囊装置164。在图7所示的示例中，气囊膨胀时间被调整为延迟了与相对速度对应的延迟时间，使得在包括在区域35中的延迟目标区域35a中的气囊膨胀时间处操作气囊装置164(在图7中，由白色箭头指示)。由此，气囊有效地膨胀以用于乘员保护，并且可以提高乘员保护性能。
在实施方式中，pcs系统12是本发明的该方面的侧碰撞预测装置的示例，并且车辆状态传感器14是本发明的该方面的物理量检测装置的示例。电子控制单元18是本发明的该方面的电子控制单元的示例。包括气囊装置164的主动装置16是本发明的该方面的气囊装置的示例。图3中所示的位置映射中的位置p5至p10是本发明的该方面的挡板部分的示例，以及位置p11至p14是本发明的该方面的车室部分的示例。
接下来，将描述根据实施方式的用于车辆的乘员保护装置10中的处理的示例。图8示出了根据实施方式的由用于车辆的乘员保护装置10的电子控制单元18执行的处理的流程的示例。在实施方式中，电子控制单元18执行实现图8中所示的处理的流程的示例并且预先存储在rom186中的控制程序186p。图8的处理在点火开关(未示出)通电的情况下开始。
首先，在点火开关通电的情况下，在步骤s100中，执行初始设定。在步骤s100的初始设定中，作为用于确定对象与车辆的碰撞的阈值th，设定正常状态下的第一阈值th1。也就是说，从rom186中读取第一阈值th1并且将其设定为用于确定对象的碰撞的阈值th。
在接下来的步骤s102中，确定由pcs系统12预测的碰撞是否是不可避免的碰撞。使用从pcsecu122传送的信息(参见表1)中指示的项的值，例如在碰撞预测时间小于0.6秒的情况下做出步骤s102的确定，即碰撞是不可避免的碰撞。步骤s102的确定可以由pcs系统12执行，并且确定结果即指示碰撞是不可避免的碰撞的信息可以由电子控制单元18接收。
在接下来的步骤s104中，使用步骤s102的确定结果来做出由pcs系统12预测的碰撞是否是不可避免的碰撞的确定。在步骤s104的确定结果为肯定的情况下，处理转移至步骤s106。在步骤s104的确定结果为否定的情况下，在步骤s120中执行正常处理，并且在点火开关断电的情况下(在步骤s122中为肯定)，处理例程结束。在步骤s122的确定结果为否定的情况下，处理返回至步骤s102。
在接下来的步骤s106中，确定是否做出至区域外碰撞模式的转变。在步骤s106中，使用从pcsecu122传送的信息(参见表1)来确定至区域外碰撞模式的转变的条件(参见表2)是否被满足。具体地，在图2中所示的第一条件至第四条件全部被满足的情况下，确定做出至区域外碰撞模式的转变。
在接下来的步骤s108中，使用步骤s106的确定结果来确定是否做出至区域外碰撞模式的转变。在步骤s108的确定结果为肯定的情况下，处理转移至步骤s110，而在步骤s108的确定结果为否定的情况下，处理转移至步骤s120。
在步骤s110中，执行用于做出至区域外碰撞模式的转变的处理。在步骤s110中，作为用于确定对象与车辆的碰撞的阈值th，根据第一阈值th1设定具有小于第一阈值th1的值的第二阈值th2。也就是说，从rom186读取第二阈值th2并将其设定为阈值th。
为了抑制气囊装置164的误操作，优选地，在短时间内设定被设定为阈值th的第二阈值th2。因此，例如，在从pcs系统12获得的碰撞预测时间(表2)内将第二阈值th2设定为阈值th，由此可以在预测到碰撞的短时间内利用从第一阈值th1减小至第二阈值th2的小值来检测碰撞。在这种情况下，可以确定与从pcs系统12获得的碰撞预测时间对应的设定时间，并且电子控制单元18可以执行控制，使得在设定时间内设定第二阈值th2，同时利用定时器(未示出)来测量时间。
在接下来的步骤s112中，确定在预测到碰撞的情况下根据相对速度的延迟时间(图7)。在接下来的步骤s114中，使用由底板传感器14f检测到的加速度来执行区域外碰撞的碰撞确定(图5)。在区域外碰撞的碰撞确定中做出碰撞发生的确定的情况下，在接下来的步骤s116，气囊装置164的操作开始时刻通过待机延迟在步骤s112中确定的延迟时间，然后在步骤s118中，操作气囊装置164。
在实施方式中，步骤s104至s118的处理是由本发明的该方面的电子控制单元执行的第二控制的功能的示例，并且步骤s120的处理是由本发明的该方面的电子控制单元执行的第一控制的功能的示例。
如上所述，在实施方式中，可以根据由底板传感器14f检测到的加速度来检测通过正常处理难以检测的挡板附近的区域中的侧碰撞，即在侧碰撞由设置在主车辆的侧面上的卫星传感器14r、14l可检测的区域30r、30l(图4)之外的部分中的侧碰撞。因此，即使在车辆前侧的挡板附近发生碰撞的情况下，也可以获得足以执行用于操作气囊装置164的控制的检测值并且在最佳时刻操作气囊装置164。由此，进一步提高了乘员保护性能。
在实施方式中，在预测到与主车辆的侧面的碰撞的情况下，在预定时间内将第一阈值改变为小于第一阈值的第二阈值。由此，可以在正常状态下检测碰撞，检测在车辆前侧的挡板附近的侧碰撞，并且提高碰撞检测性能。利用在预定时间内改变用于确定对象的碰撞的阈值的简单配置，可以确定在车辆前侧的挡板附近的侧碰撞。由于在紧接来自侧面的碰撞之前的短时间内将阈值th改变为第二阈值th2，因此可以抑制导致气囊装置164的误操作的不必要的操作。
在实施方式中，根据相对速度来确定用于保护乘员的最佳时刻，并且延迟气囊装置164的操作直到确定的最佳时刻。由此，可以在乘员保护效果可预期的时刻处操作气囊装置164。
在实施方式中，针对在区域外碰撞模式下导致气囊装置164的误操作的不必要的操作做出对策。在下表中，针对生成被预测成引起气囊装置164的误操作的加速度的车辆的行驶和施加于车辆的力，示出了正常处理与实施方式的区域外碰撞模式下的碰撞确定处理之间的比较结果。
表3
如上述表所示，在实施方式中的区域外碰撞模式下，由于将由底板传感器14f进行的区域外碰撞确定(步骤s114)和区域外碰撞模式转变确定(步骤s106)组合，所以如正常处理一样，不执行被预测成导致气囊装置164的误操作的确定。
在实施方式中，尽管通过由控制程序186p进行的软件处理来实现由具有计算机配置的电子控制单元18执行的处理的情况已经被描述为用于车辆的乘员保护装置10的示例，但用于车辆的乘员保护装置10可以由包括电子电路的硬件构成。
图9是作为包括在用于车辆的乘员保护装置10中的电子控制单元18的修改示例的功能框图。图9中所示的电子控制单元18包括区域外碰撞确定单元18a、区域外碰撞模式转变确定单元18b、延迟时间确定单元18c、逻辑积(and)电路单元18d以及延迟处理单元18e。区域外碰撞确定单元18a具有在图8所示的步骤s114中执行的功能。区域外碰撞模式转变确定单元18b具有在图8所示的步骤s106中执行的功能。延迟时间确定单元18c具有在图8所示的步骤s112中执行的功能。逻辑积(and)电路单元18d具有作为图8所示的步骤s108的确定和步骤s114的确定操作而执行的功能。延迟处理单元18e具有在图8所示的步骤s116中执行的功能。在图9所示的电子控制单元18的修改示例中，还可以获得与在实施方式中相同的效果。
第二实施方式
接下来，将描述第二实施方式。第二实施方式是作为与主车辆的碰撞以高速度在主车辆车室附近发生侧碰撞时保护乘员的情况的示例。由于第二实施方式具有与第一实施方式相同的配置，所以相同的部分由相同的附图标记表示，并且将不重复其详细描述。
在诸如另一车辆的对象与主车辆发生碰撞时，诸如另一车辆的对象与主车辆的相对速度越高，则气囊装置164的操作开始时刻越早。图10示意性地示出了另一车辆与主车辆的侧碰撞的示例。如图10所示，即使在侧碰撞可检测的卫星传感器14r、14l的区域30r、30l内可检测到侧碰撞的情况下，也会发生在气囊装置164被操作的情况下不足以保护乘客的情形。也就是说，由于诸如另一车辆的对象与主车辆的相对速度越高，气囊装置164的操作开始时刻越早，所以存在以较高相对速度在主车辆车室附近发生侧碰撞时气囊装置164的操作被延迟的情况。
图11示出了用于使用由卫星传感器14l和底板传感器14f中的每一个检测到的车辆的横向加速度来确定主车辆的左侧上的碰撞的确定映射的示例。图11可以被认为是根据碰撞时的相对速度而改变的卫星传感器14l的输出的时间特性。图11示意性地示出了竖直轴表示卫星传感器14l的输出(加速度)并且水平轴表示与时间对应的底板传感器14f的减速(通过对由底板传感器14f检测到的车辆的横向加速度进行一次积分而获得的值)的情况。
在图11中，作为示例，曲线50指示与在侧碰撞时诸如另一车辆的对象与主车辆的相对速度v1(例如70km/h)的情况下卫星传感器14l的输出(加速度)有关的特性。曲线52指示与在相对速度v2(例如60km/h)的情况下卫星传感器14l的输出(加速度)有关的特性。
在相对速度从相对速度v2增加至相对速度v1的情况下，超过在正常时间期间设定的阈值th3的时间变得早了时间tx(＝t3-t2)。同时，在相对速度增加的情况下，当气囊装置164的最佳操作时刻变成时间t1时，气囊装置164的操作延迟了时间ty(＝t2-t1)，直到超过阈值th3。为此，考虑将阈值th3改变为具有较小值的阈值th4的情况。同时，从抑制误操作的角度来看，存在难以将阈值th3改变为具有较小值的阈值th4的情况。
因此，在实施方式中，电子控制单元18根据超过被确定为碰撞安全对策(被动安全对策)的速度的相对速度来执行用于检测碰撞的处理。在下面的描述中，将根据超过被确定为被动安全对策的速度的相对速度来执行用于检测碰撞的处理的状态称为高速碰撞模式。然后，在高速碰撞模式下减小阈值，并且检测碰撞。
为了抑制在高速碰撞模式下的误检测，电子控制单元18在预先确定的条件被满足的情况下执行至高速碰撞模式的转变。
在实施方式中，作为至高速碰撞模式的转变条件的示例，使用下表中示出的四个条件。
表4
制定碰撞预测时间紧接在碰撞紧之前的第一条件，用于抑制在将主车辆的车室附近的碰撞检测为高速碰撞模式的情况下气囊装置164的误操作的目的。例如，制定碰撞预测时间等于或小于预定时间(0.6秒)的条件。制定碰撞速度(相对速度)等于或高于预定值的第二条件，用于确定在高速碰撞模式下检测主车辆的车室附近的碰撞的情况下对操作气囊装置164有效的速度的目的。例如，制定碰撞速度(相对速度)等于或高于60km/h的条件。制定碰撞预测位置是预定位置的第三条件，用于在高速碰撞模式下确认是主车辆的车室附近的碰撞的目的。例如，制定碰撞位置是图3中所示的位置映射中的位置p11至p14中的一个并且信息值是11至14的数值的条件。制定pcs传感器124的状态为正常的第四条件，用于抑制由于pcs传感器124的输出异常而引起的气囊装置164误操作的目的。在第一条件至第四条件全部被满足的情况下，做出至高速碰撞模式的转变。
使用从pcs系统12的pcsecu122传送的信息来确定第一条件至第四条件中的每一个是否被满足。
接下来，将描述根据实施方式的用于车辆的乘员保护装置10中的处理的示例。图12示出了根据实施方式的由用于车辆的乘员保护装置10的电子控制单元18执行的处理的流程的示例。图12中所示的处理的流程的示例与图8中所示的处理的流程的示例基本上相同。不同之处在于：执行步骤s107的处理而不是图8中所示的步骤s106的处理；执行步骤s111的处理而不是图8中所示的步骤s110的处理；以及执行步骤s115的处理而不是图8中所示的步骤s114的处理。不执行图8中所示的步骤s112和s116的处理并且因此将其删除。在步骤s100的初始设定中，作为用于确定对象与车辆的碰撞的阈值th，设定正常状态下的第一阈值th3而不是第一阈值th1。
在步骤s107中，电子控制单元18确定是否做出至高速碰撞模式的转变。在步骤s107中，使用从pcsecu122传送的信息(参见表1)来确定至高速碰撞模式的转变条件(参见表4)是否被满足。具体地，在表4中所示的第一条件至第四条件全部被满足的情况下，确定做出至高速碰撞模式的转变。
在接下来的步骤s108中，使用步骤s107的确定结果来确定是否做出至高速碰撞模式的转变，在确定结果为肯定的情况下，处理转移至步骤s111，而在确定结果为否定的情况下，处理转移至步骤s120。
在步骤s111中，执行用于做出至高速碰撞模式的转变的处理。在步骤s111中，作为用于确定对象与车辆的碰撞的阈值th，根据第一阈值th3设定具有小于第一阈值th3的值的第二阈值th4。也就是说，从rom186读取第二阈值th4并将其设定为阈值th。
然后，在接下来的步骤s115中，使用由底板传感器14f检测到的加速度和由卫星传感器14r、14l检测到的加速度来执行高速碰撞的碰撞确定(图11)。在高速碰撞的碰撞确定中，在确定高速碰撞发生的情况下，在接下来的步骤s118中，操作气囊装置164。
如上所述，在实施方式中，可以使用由底板传感器14f检测到的加速度和由卫星传感器14r、14l检测到加速度、根据相对于主车辆的高相对速度、无延迟地检测在车室附近的侧碰撞。因此，对于车室附近的碰撞，即使在根据高相对速度的碰撞的情况下，也可以无延迟地操作气囊装置164。由此，提高了乘员保护性能。
在实施方式中，与在第一实施方式中一样，针对在高速碰撞模式下导致气囊装置164的误操作的不必要的操作做出对策。在下表中，针对产生被预测成引起气囊装置164的误操作的加速度的车辆行驶和施加于车辆的力，示出了正常处理与在实施方式的高速碰撞模式下的碰撞确定处理之间的比较结果。
表5
如上述表所示，在实施方式中的高速碰撞模式下，将基于由底板传感器14f和卫星传感器14r、14l检测到的加速度的高速碰撞确定(步骤s115)与高速碰撞模式转变确定(步骤s107)进行组合，并且与正常处理一样，不执行被预测成引起气囊装置164的误操作的确定。
在实施方式中，尽管通过由控制程序186p进行的软件处理来实现由具有计算机配置的电子控制单元18执行的处理的情况已经被描述为用于车辆的乘员保护装置10的示例，但是用于车辆的乘员保护装置10可以由包括电子电路的硬件构成。
图13是作为包括在用于车辆的乘员保护装置10中的电子控制单元18的修改示例的功能框图。图13中所示的电子控制单元18包括高速碰撞确定单元18f、高速碰撞模式转变确定单元18g以及逻辑积(and)电路单元18h。高速碰撞确定单元18f具有在图12中所示的步骤s115中执行的功能。高速碰撞模式转变确定单元18g具有在图12中所示的步骤s107中执行的功能。逻辑积(and)电路单元18h具有作为图12中所示的步骤s108的确定和步骤s115的确定操作而执行的功能。在图13中所示的电子控制单元18的修改示例中，也可以获得与在实施方式中相同的效果。
修改示例
接下来，将描述组合了第一实施方式和第二实施方式的修改示例。由于修改示例具有与在第一实施方式和第二实施方式中相同的配置，所以相同的部分由相同的附图标记表示，并且将不重复其详细描述。
修改示例在于通过执行处理以检测在侧碰撞可检测的区域30r、30l之外的部分中的碰撞或者作为与主车辆的碰撞的以高速度在主车辆的车室附近的碰撞来保护乘员。
图14是根据修改示例的包括在用于车辆的乘员保护装置10中的电子控制单元18的功能框图。图14中所示的电子控制单元18包括图9中所示的电子控制单元18的配置和图13中所示的电子控制单元18的配置二者，并且通过逻辑和(or)电路单元18j向主动装置16输出在侧碰撞可检测的区域30r、30l之外的部分中的碰撞的检测结果和作为与主车辆的碰撞的以高速度在主车辆的车室附近的碰撞的检测结果。图14中所示的电子控制单元18的修改示例可以获得与在第一实施方式和第二实施方式中相同的效果。
虽然已经结合实施方式描述了本发明，但是本发明的技术范围不限于在实施方式中描述的范围。在不脱离本发明的精神的情况下，可以对实施方式添加各种改变和改进，并且添加有这样的改变或改进的形式也包括在本发明的技术范围内。