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発明の名称 車両用安全制御装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−15500(P2007−15500A)
公開日 平成19年1月25日(2007.1.25)
出願番号 特願2005−197779(P2005−197779)
出願日 平成17年7月6日(2005.7.6)
代理人 【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
発明者 恒川 潤
要約 課題
車両用安全装置の信頼性を向上させること。

解決手段
車両用安全制御装置1は、複数の電子制御装置との間で相互に車両状態情報の送受信を行う。さらに、車両用安全制御装置1は、複数の電子制御装置から受信した速度情報に基づいて、車両用安全装置3を作動させる。一方、車両用安全制御装置1は、車両の電子制御装置に対して、優先度が付加された車速情報の要求信号を送信し、電子制御装置から優先度に応じて返信された車速情報に基づいて、車両用安全装置3を作動させる。さらに、車両用安全制御装置1は、所定の車両状態のときに、要求の優先度を高める。
特許請求の範囲
【請求項1】
複数の電子制御装置との間で相互に車両状態情報の送受信を行う車両安全制御装置であって、
複数の前記電子制御装置から受信した速度情報に基づいて、車両用安全装置を作動させることを特徴とする車両用安全制御装置。
【請求項2】
請求項1記載の車両用安全制御装置であって、
前記速度情報が異常か否かを判断する速度情報判断手段を更に備え、
前記速度情報判断手段により前記速度情報が異常でないと判断されたとき、該速度情報に基づいて、前記車両用安全装置を作動させることを特徴とする車両用安全制御装置。
【請求項3】
車両の電子制御装置に対して、優先度が付加された車速情報の要求信号を送信し、前記電子制御装置から前記優先度に応じて返信される前記車速情報に基づいて、車両用安全装置を作動させる車両用安全制御装置であって、
所定の車両状態のときに、前記優先度を高めることを特徴とする車両用安全制御装置。
【請求項4】
請求項3記載の車両安全制御装置であって、
前記所定の車両状態は、車両に物体が衝突するか否かの判断を行う状態、又は車両に物体が衝突すると予知した状態であることを特徴とする車両用安全制御装置。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本発明は、他の電子制御装置から取得した車速情報に基づいて、車両用安全装置を作動させる車両用安全制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、車速センサにより検出された車速に基づいて、フードエアバック装置を作動させる歩行者保護装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
また、車速センサが接続されるABS制御ユニットのABS−ECUと、エアバッグ制御ユニットであるABG−ECUと、を信号授受可能に接続して、一体化した車両の統合制御装置が知られている(例えば、特許文献2参照)。
【特許文献1】特許2920284号公報
【特許文献2】特開平8−85416号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記の特許文献1および特許文献2に示す装置は、車速センサにより検出された車速情報を、単一のECUを介して受信し、この受信した車速情報に基づいて、エアバック装置を作動させる。したがって、この単一のECUにおいて問題が生じた場合に、エアバック装置が誤作動させられるおそれがある。すなわち、エアバック装置等の車両用安全装置の作動において、十分に信頼性が確保されているとは言えない。
【0005】
なお、上記特許文献2に示す統合制御装置において、ABG−ECUは内部に衝突時の加速度変化を検出する為の加速度センサを備える。この為、ABG−ECUは、衝突時の衝撃が伝達される位置に搭載される必要が生じ、位置的な制約を受ける。さらに、ABG−ECUは、多数のサテライトセンサ及びスクイブが接続される為、これらが接続される際のコネクタのピン数が多くなる。したがって、上述のようにABG−ECUにABS−ECUが接続され一体化された場合、ABG−ECUに接続が集中し、コネクタピン数の確保が困難となる。
【0006】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、車両用安全装置の信頼性を向上させることを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的は、請求項1に記載する如く、
複数の電子制御装置との間で相互に車両状態情報の送受信を行う車両安全制御装置であって、
複数の前記電子制御装置から受信した速度情報に基づいて、車両用安全装置を作動させることを特徴とする車両用安全制御装置によって達成される。
【0008】
本発明において、車両用安全制御装置は複数の電子制御装置から受信した速度情報に基づいて、車両用安全装置を作動させる。これにより、車速情報の精度を向上させ、車両用安全装置の誤動作を防止することができる。したがって、車両用安全装置の信頼性を向上させることができる。
【0009】
この場合、請求項2に記載する如く、請求項1記載の車両用安全制御装置であって、
前記速度情報が異常か否かを判断する速度情報判断手段を更に備え、
前記速度情報判断手段により前記速度情報が異常でないと判断されたとき、該速度情報に基づいて、前記車両用安全装置を作動させてもよい。なお、車速情報が異常とは、例えば車速情報と実際の車速との差が大きく、所定範囲外になる状態を指す。また、速度情報判断手段は、例えば複数の速度情報を比較して、異常か否かを判断する。
【0010】
上記目的は、請求項3に記載する如く、
車両の電子制御装置に対して、優先度が付加された車速情報の要求信号を送信し、前記電子制御装置から前記優先度に応じて返信される前記車速情報に基づいて、車両用安全装置を作動させる車両用安全制御装置であって、
所定の車両状態のときに、前記優先度を高めることを特徴とする車両用安全制御装置によっても達成される。
【0011】
本発明において、車両用安全制御装置は所定の車両状態のときに、要求の優先度を高める。これにより、所定の車両状態のときに、電子制御装置は要求された車速情報を車両用安全制御装置に対して、優先的に返信する。この為、車両用安全制御装置は迅速に車速情報を取得することができ、衝突判断の処理等を迅速かつ確実に実行することができる。したがって、車両用安全装置の誤動作を防止することができ、車両用安全装置の信頼性を向上させることができる。
【0012】
この場合、請求項4に記載する如く、請求項3記載の車両安全制御装置であって、
前記所定の車両状態とは、例えば車両に物体が衝突するか否かの判断を行う状態、又は車両に物体が衝突すると予知した状態である。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、車両用安全装置の信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。なお、エアバック装置等の車両用安全装置の基本概念、主要なハードウェア構成、作動原理、及び基本的な制御手法等については当業者には既知であるため、詳しい説明を省略する。
【0015】
図1は、本発明の一実施例に係る安全装置ECUが他のECUと接続された状態を示すブロック図である。本実施例に係る安全装置ECU(Electronic Control Unit、電子制御装置)等の車両用安全制御装置1には、後述する他のECU(以下、他ECUと称す。)及びエアバック装置等の車両用安全装置3が接続され、当該装置3の制御を行う。
【0016】
安全装置ECU1は、車両バンパ等の車両前方に配設され、車両への物体の衝突を検出する光ファイバセンサ等の衝突センサ5が接続されている。安全装置ECU1は、衝突センサ5からの信号と、他ECUから取得した車速情報と、に基づいて、車両に物体が衝突したか否かを判断する。安全装置ECU1は、車両に物体が衝突したと判断したときは、エアバック装置等の車両用安全装置3に制御信号を送信して、当該装置3を作動させる。エアバック装置3は、安全装置ECU1から送信された制御信号を受信すると、インフレータに点火信号を送信する。インフレータはこの点火信号を受信すると、ガス発生剤を着火させ、車両のフード等に配設されたエアバック内部にガスを導入することで、エアバックを膨張させ、展開させる。この展開したエアバックにより、車両に衝突した歩行者等への衝撃が吸収され、歩行者等が保護される。
【0017】
また、車両内には多重通信バス等からなるLAN(Local Area Network)15が構築され、この車内LAN15において、安全装置ECU1には、例えば車両の姿勢を制御する姿勢制御ECU7、車間距離を制御する車間距離ECU9、ブレーキを制御するブレーキECU11、エンジンを制御するエンジンECU13等の複数の他ECUが、制御系通信線15aを介して、相互に接続されている。これら各ECU1、7、9、11,13は、車速情報、前後方向又は左右方向の加速度情報、操舵角情報、ヨーレート情報等の車両状態情報を制御系通信線15aを介して相互に送受信を行う。
【0018】
エンジンECU13には、車両の速度を検出する車速センサ17が接続され、車速センサ17により検出された車速に基づいて、エンジン制御を行う。また、ブレーキECU11には、車輪速度(車輪の回転速度)を検出する車輪速度センサ19が接続され、車輪速度センサ19により検出された車輪速度に基づいて、例えば車速を算出し、算出された車速に基づいて、ブレーキ制御を行う。
【0019】
上述した制御系通信線15aには、ゲートウェイECU21が接続され、更にゲートウェイECU21には、ナビゲーション装置を制御するナビECU23等の他ECUがマルチメディア系通信線15bを介して接続されている。また、ゲートウェイECU21には、ドアのロック/アンロック、パワーウィンドウの開閉等を制御するボデーECU25等の他ECUがボデー系通信線15cを介して接続されている。ここで、ゲートウェイECU21は通信プロトコルが異なる通信線間において、通信プロトコルの変換を行うことで中継等を行う機能を有している。
【0020】
なお、上述の各ECU1、7、9、11、13、21、23、25はマイクロコンピュータから構成されており、制御、演算プログラムに従って各種処理を実行するとともに、装置の各部を制御するCPU(Central Processing Unit)、CPUの実行プログラムを格納するROM(Read Only Memory)、演算結果等を格納する読書き可能なRAM(Random Access Memory)、タイマ、カウンター、入力インターフェイス、出力インターフェイス等を有している。
【0021】
上述した車内LAN15において、例えば安全装置ECU1以外の他ECUは、安全装置ECU1からの要求信号を受信すると、当該要求信号に対応する応答データを当該要求信号の発信元である安全装置ECU1に送信するような通信プロトコルにより、各ECU間で相互にデータの送受信を行っている。
【0022】
なお、上記安全装置ECU1が送信する要求信号は、例えば1〜11バイト可変長のバイナリデータで構成され、要求するデータの優先度(重要なデータの通信を優先)、データの宛先(受信ECUのIDコード等)、要求するデータの内容(例えば、車速情報)、CRC(エラー検出用コード)等から構成されている。また、安全装置ECU1によって、要求するデータの優先度が高く設定された場合、要求された他ECUは他のデータよりも優先的に要求された応答データを返信する。一方、上記の他ECUが送信する応答データは、例えば1〜11バイト可変長のバイナリデータで構成され、データの優先度(重要なデータの通信を優先)、データの宛先(受信ECUのIDコード等)、要求されたデータの内容(例えば、応答データが車速情報であるときは車速値)、CRC(エラー検出用コード)等から構成されている。
【0023】
さらに、安全装置ECU1が送信する要求信号は、ブレーキECU11、エンジンECU13等の特定の他ECUに対して送信されてもよく、車内LAN15に接続される全ての他ECUに対して送信(ブロードキャスト通信)されてもよく、更に、これらを組み合わせて送信してもよい。
【0024】
例えば、安全装置ECU1は車速情報を要求する要求信号をブレーキECU11、及びエンジンECU13に制御系通信線15aを介して送信する。この要求信号を受信したブレーキECU11、及びエンジンECU13は、夫々が有する車速情報を安全装置ECU1へ送信し、安全装置ECU1はこれら複数の車速情報を受信する。
【0025】
各ECUは、このような通信手順を実行することで他ECUから車両状態情報を取得し、制御対象機器を制御している。なお、上述したような通信手順を実現する通信プロトコルとして、例えばCAN(Controller Area Network)が用いられている。CANプロトコルは、最大通信速度が20k〜1Mbps(bit per second)と高速であり、アクセス方式としてCSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)方式が用いられている。
【0026】
ここで、CSMA/CD方式とは、例えば各ECUが常時、制御系通信線15aにおける搬送波の状態を感知し、制御系通信線15aに他のデータが流れていないときに限り、制御系通信線15aにデータの送信を開始する通信アクセス制御である。また、この通信アクセス制御において、各ECUは制御系通信線15aのデータが衝突した(又は他のECUから同時にデータが送信された)ことを検出した場合、一定時間待機した後、再びデータ送信を開始する。これにより、データの衝突によるエラーを防止し、データ送受信の信頼性を向上させている。
【0027】
次に、安全装置ECU1による物体が車両に衝突したか否かを判断する処理について、説明する。図2は、安全装置ECU1による物体が車両に衝突したか否かの判断処理のフローの一例を示すフローチャートである。なお、図2および後述の図3に示す判断処理ルーチンは所定の微小時間毎、例えば64ms毎に繰返し実行される。
【0028】
まず安全装置ECU1は、複数の他ECU(例えば、ブレーキECU11及びエンジンECU13)に対して、車速情報を要求する要求信号を制御系通信線15aを介して送信する。要求信号を受信したブレーキECU11及びエンジンECU13等の他ECUは、要求された車速情報を安全装置ECU1に対して、制御系通信線15aを介して返信する。安全装置ECU1はブレーキECU11及びエンジンECU13等の他ECUから返信された複数の車速情報を受信する(S100)。
【0029】
なお、安全装置ECU1は、他ECUから受信した車両状態情報に基づいて、車両に物体が衝突すると予知した場合等の所定の車両状態のとき、優先度を高く設定した要求信号を、ブレーキECU11及びエンジンECU13等の他ECUへ送信してもよい。この場合、他ECUは、要求された車速情報を安全装置ECU1に対して、優先的に返信する為、安全装置ECU1は迅速に車速情報を取得することができ、後述する判断処理を迅速かつ確実に実行することができる。
【0030】
次に安全装置ECU1は、受信した車速情報が異常であるか否かを判断する(S110)。ここで、車速情報が異常とは、車速情報と実際の車速との差が大きく、所定範囲外にある状態を言う。また、車速情報が異常となる場合として、例えば要求信号を受信した他ECUが故障等によって異常となる場合(フェール状態となる場合)、車両が急制動され車輪がロック状態となり、このロック状態において他ECUが車輪速度に基づいて車速を算出した場合等がある。
【0031】
具体的には、車両の急制動で車輪がロック状態となるときに、車輪速度に基づいて車速が算出されると、車速は0km/hとなる。しかしながら、実際の車速は0km/hよりも大きな車速値となる。この為、ブレーキECU11等の他ECUが車輪速度センサ19に基づいて、車速を算出する場合、このブレーキECU11等の他ECUから送信された車速情報と実際の車速との差が上記の所定範囲外となる可能性がある。
【0032】
なお、例えば車輪のロック状態が検出されたとき、ロック状態になる直前の車輪速度に基づいて、近似的に車速を算出する場合と、上述したように特別な処理を行うこと無く実際の車輪速度に基づいて、車速(0km/h)を算出する場合とで、他ECU毎に処理方法が相違する。さらに、車両の急加速時および急減速時において、駆動車輪および従動車輪においての車輪速度の処理方法が他ECUによって相違する。
【0033】
このように、他ECUにおける車輪速度の処理方法の相違により、車速情報のバラツキが生じ、さらに他ECUから送信される車速情報と実際の車速との差が所定範囲外となり、車速情報が異常となる場合がある。
【0034】
したがって、安全装置ECU1は複数の他ECUから車速情報を取得し、これらを比較等することで、上述したように車速情報が異常であるか否かの判断を行っている。これにより、車速情報の精度を向上させ、後述する車両用安全装置3の誤動作を防止することで、車両用安全装置3の信頼性を向上させている。なお、車速情報が異常であるか否かの詳細な判断処理については、後述する。また、安全装置ECU1は複数、すなわち2つ以上の他ECUから車速情報を取得すればよく、車速情報を取得する他ECUの数は任意でよい。さらに、車速情報を取得する他ECUの数が増加すれば、車速情報の精度を向上させることができる。
【0035】
上述した(S110)において、安全装置ECU1は車速情報が異常でないと判断したとき、この車速情報が所定値以上であり、車両走行中であるか否かを判断する(S120)。一方、安全装置ECU1は車速情報が異常であると判断したときは、車両用安全装置3を作動させること無く(S150)、本判断処理ルーチンを終了する。
【0036】
安全装置ECU1は、車速情報が所定値以上であり、車両走行中であると判断したとき、衝突センサ5からの信号に基づいて、車両に物体が衝突したか否かを判断する(S130)。一方、安全装置ECU1は車速が所定値より小さく、車両が略停止中であると判断したときは、車両に物体が衝突したか否かを判断すること無く、したがって、車両用安全装置3を作動させること無く(S150)、本判断処理ルーチンを終了する。
【0037】
安全装置ECU1は、衝突センサ5からの信号に基づいて、車両に物体が衝突したと判断したとき、車両用安全装置3に作動信号を送信する。車両用安全装置3は安全装置ECU1からの作動信号を受信すると、当該装置3を作動させる(S140)。例えば、エアバック装置3は、上述したようにインフレータに点火信号に送信し、エアバックを展開、膨張させる。
【0038】
一方、安全装置ECU1は、衝突センサ5からの信号に基づいて、車両に物体が衝突していないと判断したとき、車両用安全装置3に作動信号を送信しない。したがって、車両用安全装置3は作動しない(S150)。
【0039】
次に、上述した安全装置ECU1における、他ECUから受信した車速情報が異常であるか否かの判断処理について、詳細に説明する。図3は、安全装置ECU1における他ECUから受信した車速情報が異常であるか否かの判断処理フローの一例を示すフローチャートである。
【0040】
安全装置ECU1は、複数の他ECUから受信した車速情報のLSB(Least Significant Bit:データの最下位のビット)を合わせる(S200)。なお、安全装置ECU1はLSB変換等を行うことにより、各車速情報のLSBを合わせてもよい。
【0041】
次に、安全装置ECU1は、LSBを合わせた複数の車速情報(車速値)の大きさを相互に比較し(S210)、複数の車速値の差(最大となる車速値と最小となる車速値との差)が所定量以下であるか否かを判断する(S220)。なお、複数の車速値の差は、例えば各ECUにおける車速情報の更新周期、各ECUが車速情報を各通信線へ送信する送信周期等が異なること等に起因して生じることがある。
【0042】
安全装置ECU1は、複数の車速値の差が所定量以下であると判断したとき、他ECUからの取得した各車速情報が正常であると判断し(S230)、上述した(S120)の判断処理を行う。なお、(S120)の判断処理において、安全装置ECU1は複数の他ECUから取得した車速情報の平均値を用いて判断処理を行ってもよい。
【0043】
一方、安全装置ECU1は、各車速値の差が所定量より大きいと判断したとき、他ECUからの取得した各車速情報が異常であると判断し(S240)、当該車速情報を用いること無く、上述した判断処理ルーチンを終了する。
【0044】
以上、安全装置ECU1は複数の他ECUから車速情報を取得し、これらを比較等することで、上述したように車速情報が異常であるか否かの判断を行っている。これにより、車速情報の精度を向上させ、車両用安全装置3の誤動作を防止することができる。したがって、車両用安全装置3の信頼性を向上させることができる。
【0045】
また、安全装置ECU1は、物体が車両に衝突したか否かの判断処理を実行する場合、車両に物体が衝突すると予知した場合等の所定の車両状態のとき、優先度を高く設定した要求信号を、ブレーキECU11及びエンジンECU13等の他ECUへ送信してもよい。この場合、他ECUは、要求された車速情報を安全装置ECU1に対して、優先的に返信する為、安全装置ECU1は迅速に車速情報を取得することができ、衝突判断の処理等を迅速かつ確実に実行することができる。したがって、車両用安全装置3の誤動作を防止することができ、車両用安全装置3の信頼性を向上させることができる。
【0046】
以上、本発明を実施するための最良の形態について一実施例を用いて説明したが、本発明はこうした一実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、上述した一実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【0047】
例えば、上記一実施例において、車両に衝突した歩行者等の物体への衝撃が吸収するエアバック装置に適用されているが、車速情報に基づいて作動するあらゆるエアバック装置等の車両用安全装置3に適用可能である。
【0048】
上記一実施例において、安全装置ECU1は複数の他ECUから車速情報を取得しているが、上述した姿勢制御ECU7、車間距離ECU9、ブレーキECU11、エンジンECU13等が複数の他のECUから制御に必要な車両状態情報を取得してもよい。具体的には、車間距離ECU9は、車両の加速度情報を複数の他のECU(例えば、ブレーキECU11、エンジンECU13等の、車間距離ECU9以外のECU)から制御系通信線15aを介して取得し、上述したのと同様に、これら複数の加速度情報を比較することで、加速度情報が正常か否かを判断する。これにより、加速度情報の精度を向上させることができ、車間距離ECU9は車間距離の制御を精度よく実行することができる。
【産業上の利用可能性】
【0049】
本発明は、エアバック装置等の車両用安全装置において採用される車両用安全制御装置に利用できる。搭載される車両の外観、重量、サイズ、走行性能等は問わない。
【図面の簡単な説明】
【0050】
【図1】本発明の一実施例に係る安全装置ECUが他のECUと接続された状態を示すブロック図である。
【図2】安全装置ECUにおける物体が車両に衝突したか否かの判断処理のフローの一例を示すフローチャートである。
【図3】安全装置ECUにおける他ECUから受信した車速情報が異常であるか否かの判断処理フローの一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【0051】
1 安全装置ECU(車両用安全制御装置)
3 車両用安全装置
5 衝突センサ
7 姿勢制御ECU
9 車間距離ECU
11 ブレーキECU
13 エンジンECU
15 車内LAN




 

 


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