JPH02193743A - 車輌用安全装置の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、エアバッグ装置、シートベルトの拘束装置等
の車輌用安全装置を制御するための装置に関するもので
ある。

（従来の技術） 近年、車幅の乗員の安全を確保するため、エアバッグ装
置、シートベルト拘束装置等の各種安全装置が開発され
てきている。この種の安全装置では、いずれも車輌の衝
突をいち早く正確に検出して装置を確実に作動させるこ
とが要請されており。

このため従来から種々の制御装置が提案されてきている
。

例えば、特開昭４９−５５０３１号公報には．車輌に搭
載されている加速度センナからの出力レベルが所定値を
越えた場合に該センナからの出力を積分してその後の車
速に関する情報を得、との車速の低下が所定のレベルに
達した場合に車輌の衝突が生じたとの判定を下すように
構成された装置が開示されており、安全装置は、この衝
突判定に応答して作動を開始し、Ｗｒ定時間経過後く乗
員の安全を図るための所要の操作が実行されるようＫな
っている。

ところで、安全を確保する丸めに必要とされる衝突時の
乗員の体、特にその頭部の変位量の最大値は１５〜２０
菌であるとされており、シ九がって１例えばエアバッグ
のスキプの点火からその膨張が完了するまでに要する時
間（約３０ｒｙ＋ｓ＠ｅ）を考慮すると．車輌の衝突か
ら約２０〜２５ｍ５ｅｃ経過前に衝突判定を行なう必要
がある。従来装置においても、上記の点が考慮され、安
全装置の作動のためのトリガが適切な時間内に行なわれ
るように配慮されている。

（発明が解決しようとする問題点） 従来の装置は、上述の如く．車輌の減速度の積分値が所
定値に達したか否かにより車輌の衝突を検出する構成で
あるため、実際に生じる車輌の種種の衝突状況において
その衝突を所要の時間内に確実に検出することは困難で
ある。たとえば、後続車に追突された場合には、追突さ
れた車輌は先ず正方向に一旦加速され、その後前方の物
体に衝突することによシ減速するという状態が考えられ
る。したがって、ある所定の減速値に達し九ことをもっ
て衝突の発生を判定する上述の装置においては、上述の
如く一旦加速するような衝突を生じた場合には．車輌が
衝突してから所定の減速度に達するまでに要する時間が
長くなり、乗員の安全のために要請される所定時間内に
おける衝突検出を行なうことができないという問題点を
有している。

本発明の目的は、従来技術における上述の問題点を解決
することができる改善された．車輌安全装置の制御装置
を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上記繞題を解決するための本発明の特徴は．車輌の加速
度を検出するための加速度検出手段と。

該加速度検出手段に応答し上記車輌の急激な速度変化に
関する情報を得るための信号処理手段とを有し、上記速
度変化の状態に基づいて上記車輌の衝突判定が行なわれ
る車輌用安全装置の制＃装置において、上記信号処理手
段に応答し上記速度変化の正のピーク値を検出する第１
手段と、該ピーク値に従って上記衝突判定のための基準
レベルを決定する第２手段と、衝突判定のために上記速
度変化のレベルと上記基準レベルとの比較を行なう第３
手段とを備えたことにある。

（作　用） 車輌が後方から追突されることにより前方の障害物に衝
突する場合．車輌は一旦加速され、これによシ車輌は一
旦増速し１次いで減速することになる。車輌速度が一旦
増大することにより生じる上記速度変化の正方向変化時
におけるピーク値は、信号処理手段からの出力に基づい
て第１手段によって検出され、この検出されたピーク値
を考慮して衝突判定のための基準レベルが第２手段にお
いて決定されるつこのようにして決定された基準レベル
と速度変化のレベルとが比較され、この比較結果に基づ
いて車輌の衝突判定が行なわれる。

（実施例） 以下１図面を参照しながら本発明の実施例につき詳細に
説明する。

第１図には、本発明の基本的構成を示すブロック図が示
されている。第１図に示される制御装置１は、エアバッ
グ装置の如き車輌用安全装置２の作動制御のための装置
であ夛、図示しない車輌の加速度を検出するための加速
度センサ３を備えている。

加速度センサ３は公知の構成のものであシ．車輌の適宜
の箇所に取シつけられていて、卓榴に生じる加速度を示
す加速度信号Ａｓが出力される。

加速度信号Ａｓは積分手段４に入力され、ここで加速度
信号Ａｓにより示される加速度が通常走行においては起
り得ない所定の加速度領域に入った場合にそれ以後に生
じた加速度信号Ａｓが積分され．車輌の速度を示す速度
信号ＶＳが積分手段４から出力される。なお、速度信号
ＶＳにより示される車速と車輌の走行速度とを区別する
ため、以下においては、速度信号Ｖ８により示される車
速を検出車速と称することにする。

第２図には、本装置ｌが搭載されている車＠が追突され
た後前方の障害物に衝突した場合に加速度センサ３によ
って検出された加速度の変化の様子の一例が横軸に時間
（をとって示されている。

ここでｔ−Ｑは、加速度信号Ａｓによって示される車輌
加速度が上記所定の加速度領域に入りた時点であり、積
分手段４における加速度信号Ａｓに対する積分操作はこ
の時点より開始される。第２図において、加速度信号Ａ
ｓによって示される加速度は符号０）の曲線で示され、
これを積分して得られた速度信号ＶＳにより示される検
出車速の時間的変化が符号（ロ）の曲線で示されている
。

第２図から判るように、この例の場合、加速度は一旦正
方向（加速方向）に向けて増大した後、負方向（減速方
向）に大きくなる傾向を呈する。

したがって、これを積分することにより得られる検出車
速もまた、−旦増大した後に減少する傾向となる。

第１図に戻ると、ピーク値検出手段５では、符号ＩＰ）
で示される検出車速の正方向のピークＰＫの値Ｍが車速
信号ｖＳに基づいて検出され、検出された＋１１［Ｍを
示すピークデータＰＤがピーク値検出手段５から出力さ
れる。ピークデータＰＤは、決定手段６に与えられ、こ
こでビークデータＰＤにより示されるピーク値Ｍを考慮
して衝突判定のための基準レベルが決定される。この基
準レベルは。

加速度信号ＡＳが積分手段４によシ積分されることによ
って得られる検出車速の値がどのレベルにまで減少した
場合に衝突と判定するのかを定めるためのものである。

この基準レベルは、従来では１通常以下のよう和して決
定される。

すなわち．車輌が前方の障害物に衝突してから乗員の頭
部の移動距離がその安全のための許容移動距離（約１０
〜１５　ｃｍ　）に達したときに車輌用安全装置２が乗
員の安全を図るための所要の動作を実行しているように
するため．車輌用安全装置２に作動指令が与えられてか
ら装置が所定の作動状態となるまでの遅れ時間をｔ、と
し、衝突から時間ｔ、が経過したときに乗員の頭部の移
動距離が所要の許容移動距離に等しくなりたとすると、
ｔ４−ｔ、ＩＫおける検出車速の値−り、が基準レベル
とさ、；れている（第２図参照）０．門・、 この基準レベル−Ｌ、は、上記説明から判るように．車
輌が前方の壁面又はその他の障害物に衝突した単純衝突
の場合に基づいて定められており、この場合の検出車速
の変化の様子が第２図中符号（ハ）で示される点線の曲
線で示されている。

第１図の決定手段６には、上述の如くして決定されるレ
ベル−Ｌ、が基本レベル値データとして予めストアされ
ており、ピーク値検出手段５から与、ｔられるピークデ
ータＰＤで示されるピーク［Ｍによりこの基本レベル値
−一が修正される。図示の実施例では、　−Ｌ、＋Ｍの
計算がここで実行され。

その結果得られた値−Ｌ、（＝−（Ｌ、−Ｍ））を示す
データが基準レベルデータＳＤとして決定手段６から出
力され、比較手段７に与えられる。

比較手段７では、車速信号ｖＳにより示される検出車速
が上記基準レベルデータＳＤにより示される値−Ｌ、よ
り小さい値となったか否かの判別のための比較が行なわ
れ、その結果を示す出力データＯＤが車幅用安全装置２
に与えられる。

車幅用安全装置２は出力データＯＤに応答し、出力デー
タＯＤにより検出車速が基準レベルデータＳＤにより示
されるレベル値−り、よりも小さくなったことが示され
た場合に所要の動作が開始される構成となっている。

上述の構成によれば、単純衝突を起した場合。

車速信号ＶＳにおけるピーク値Ｍは零であり、基準レベ
ルデータＳＤにより示される基準レベルは−Ｌ、となる
。したがって、車速信号ｖＳにより示される検出車速が
このレベルーーより小さくなったか否かが出力データＯ
Ｄにより示される。車幅の衝突てよって生じる負の加速
度により車輌がその時点から減速しはじめ、検出車速が
上述の基準レベル以下になると１軍需安全装置２が起動
せしめられ、所定時間ｔ、１後に所要の作動状態となる
。

上記基準レベルの値はこの遅れ時間ｔｄを考慮して上述
の如く定められたものであり．車輌用安全装置は乗員の
頭部が所定の許容距離以上移動しないうちに所要の作動
状態となり、衝突時における乗員の安全を確保すること
ができる。

次に．車輌が追突されこれにより前方の障害物に衝突し
九場合の動作罠ついて説明する。追突により車輌が加速
され、これによシ生じる検出車速の正方向のピーク値Ｍ
がピーク値検出手段５において検出され、その結果を示
すピークデータＰＤが決定手段６に与えられる。決定手
段６では、所定の基本レベルＩＩ−Ｌ、にピークデータ
ＰＤＫより示されるその時のピークｌ［Ｍが加算され、
この結果−り、（＝−（Ｌ、−Ｍ）　）なるレベルがそ
の時の基準レベルとされる。この場合、ｔ＝＝Ｑ以後に
おいて追突だよる正方向の加速度を受けて検出車速は一
旦高くなシ、しかる後に減少するため（第２図参照）。

前述の単純衝突の場合に比べ、検出車速が基本レベル−
Ｌ＆にまで達するのに要する時間は長くなる。

しかし、基本レベル−Ｌｌに代えて、追突による正方向
の加速の度合いを示すピークｌ［Ｍにより基本レベル−
Ｌ、を上述の如く補正して成る基準レベル−Ｌ、が使用
されるので、第２図から判るように、衝突を検出するま
でに要する時間は上述の単純衝突の場合と略同じであり
．車輌用安全装置２の起動を安全確保のために要求嘔れ
る所要の時間内に行なうことが可能となる。この結果、
乗員の頭部の移動距離が許容値をこえる前に車輌用安全
装置が作動を完了し、衝突時における乗員の安全が充分
に確保される。

なお、上記実施例では、決定手段６において。

基本レベル−Ｌ、にピーク値Ｍを加えることにより基準
レベル−Ｌ、を決定したが、本発明はこの実施例の一決
定方法に限定されるものではなく、ピーク値Ｍを考慮し
た種々の決定方法を用いることができる０例えば、ピー
ク値Ｍをそのまま加えるのではなく、ピーク値Ｍに一定
の係数、又はその時の車輌の走行速度に応じて定まる係
数を乗じ、その結果得られ念値を加えるようにしてもよ
い。

上述の構成によれば、追突による衝突の場合の衝突判別
が、固定されたレベルーーを基準とする従来の場合に比
べて早く行なわれ、この結果単純衝突の場合とほぼ同等
の時間で追突による衝突判別を行なうことができる。

第３図には本発明の別の実施例が示されている。

第３図に示される装置は、エアパック装置本体１０に含
まれるスキプ１１の点火を制御するための制御装置１２
であり．車輌の加速度を検出するための加速度センサ３
を備えている。加速度センサ３から出力される加速度信
号Ａｓは、増幅器１３によって増襦された後アナログー
ディノタル（Ａ／ｌ））変換器１４に入力され、ここで
ディジタル化され。

加速度Ｐ−タＡＤとしてマイクロコンビ、−夕１５に入
力される。

マイクロコンビーータ１５は、入出力装ｆｔ（Ｉｌｏ）
１６、中央処理装置（ＣＰＵ）１７．ランダムアクセス
メモリ（ＲＡＭ）１Ｂ、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）
１９及びこれらを相互に接続するパス２０を備えて成る
公知の構成であｆｉ、ＲＯＭ１９内にストアされている
制御プログラムに従って加速度データＡＤが処理され、
その処理結果によシ車輌が衝突したと判別された場合に
起動信号ＫＳが出力される。

起動信号に８は駆動回路２１に入力され、これによりそ
の出力に接続されているスキプ１１に点火電流が供給さ
れ、エアバッグ装置本体１０が作動する構成である。

次に、第４図を参照して、マイクロコンビ、−タ１５に
よシ実行される制御動作について説明する。

ＲＯＭ　２０にストアされている制御プログラム３゜は
所定時間毎に起動されるプログラムであり、起動される
と先ずステップ３１において加速度データＡＤが読み込
まれる。次にステップ３２に進み。

ここでタイマが起動されているか否かの判別が行なわれ
る。第１７”ログラムサイクルにおいてはタイマはまだ
起動されておらず、したがってステップ３２の判別結果
はＮｏとなり、ステップ３３に進む− ステップ３３では、加速度データＡＤによって示される
その時の車栢加速度値Ｇが、衝突判別を行なうべき加速
度領域の下限値Ｇ０を越えたか否かの判別が行なわれる
。Ｇ）Ｇ　　の場合にはステップ３３の判別結果はＹＥ
Ｓとなり、ステップ３４においてタイマの起動が行なわ
れ次のちステップ３５に進み、ここでデータＡＤの積分
計算が行なわれる。ステップ３３の判別結果がＮｏの場
合にはタイマの起動を行なうことなくステップ３５に進
む。

ステップ３５の積分計算により検出車速を示すデータＶ
が得られ、ステラ７”３６においてデータ■の値が正で
あるか否かの判別が行なわれる。単純衝突の場合にはｖ
＜Ｏとなるのでステップ３６の判別結果はＮｏとなシ、
ステップ３７に進み、ここテ所定ノ基本しベルーーにピ
ーク値Ｍを加算する計算が行なわれ、これにより基準レ
ベル−Ｌ、の決定が行なわれる。この場合にはＭ＝０で
あり、−Ｌ。

＝−Ｌｌとなる。

次に、ステップ３８においてデータＶの値が基準レベル
−Ｌ、よシ小さいか否かの判別が実行され、その判別結
果がＮＯの場合はプログラムの実行が終了する。　Ｖ（
−Ｌ、の場合には、ステップ３８の判別結果はＹＥＳと
なり、ステップ３９において起動信号ＫＳを出力し、ス
キプ１１の点火を行なう、しかル後、ステップ４０にお
いてこの時点における必要なデータ、例えば基準レベル
の値、検出車速の値等を示すデータをＲＡＭ　１　Ｂ内
にメモリする。このようなデータをメモリしておくこと
により、衝突時の状況を後日確実に把握することができ
、便利である。ステップ４０の実行後、このグログラム
の実行が終了する。

次に、追突等によシ車何が一旦加速されることによりス
テップ３６の判別結果がＹＥＳとなった場合の処理につ
いて説明する。この場合にはステップ４１に進み、ここ
でデータＶのこのときの値Ｖ？がＲＡＭ　１８内にスト
アされ、次のステップ４２においてｌｆＩ：１グラムサ
イクル前のデータＶの値ｖＴ−１と今回の値ｖＴとの大
小比較が行なわれる。

Ｖ、）ＶＴ、の場合にはステラ７’４２の判別結果はＹ
ＥＳとなり、ステラ７”４３に進み、ここで値ｖＴがピ
ーク値Ｍにセットされ、しかる後ステラｆ４４に進む、
ステラｆ４２の判別結果がＮＯの場合、すなわちデータ
Ｖの値がすでにピーク値より小さくなってしまった場合
にはステプｆ４３を実行することなくステップ４４に進
む。

ステップ４４では、ステラｆ３４で起動されたタイマに
よる計測時間が所定の時間Ｔｃに達したか否かの判別が
行なわれる。この時間Ｔｃは、ＩＬ＠が衝突した場合の
衝突開始からクラフシ。終了までに要する時間よυ長い
所定の時間（例えば２００（ｍｍｅｃ））Ｋ設定されて
おり、タイマの起動から時間Ｔが経過した場合にステッ
プ４４０判別結果がＹＥＳとなり、ステップ４５におい
てピーク値Ｍの値が零にセットされ１次の貸突検出に備
えるように構成されている。

タイマの起動から時間Ｔ０がまだ経過していない場合に
はステップ４４の判別結果はＮＯとなり、プロダラムの
実行が終了し、所定時間経過後に次のプログラムサイク
ルが実行されることになる。

上述の構成によれば、加速度データＡＤにより示される
加速度Ｇが所定の値００以上となることによりタイマが
起動され、その積分計算が実行され。

検出車速を示すデータＶが得られゐ。追突の場合の如く
、検出車速が一旦正方向に増加している場合には、ステ
ップ４１〜４３１Ｃおいて正のピーク値Ｍを検出するた
めの処理が実行される。

この後、検出車速が負の値となると、ステップ４１〜４
３において決定されたピーク値に基づいて基準レベル−
Ｌ、の決定が行なわれ（ステップ３７）、データＶと基
準レベル−Ｌ、との比較により車輌の衝突の有無が判別
される（ステップ３８）。

車呵の衝突が判別されると、エアバッグ装置本体１０の
スキプ１１を点火するための起動信号ＫＳが出力され、
所定時間後にエアバッグ（図示せツ１）の膨張が完了し
、乗員の安全確保が図られる。

なお、第３図及び第４図に示した装置の作動は、第１図
及び第２図を参照して説明した先の実施例の場合と同様
であり、それと同様の効果を得ることができるものであ
る。本実施例の場合には、衝突判定時における所望のデ
ータをストアしておくことができるので、さらに別の効
果を得ることができることは既述の通りである。

（発明の効果） 本発明によれば、上述の如く、検出車速に基づいて車輌
の衝突の有無を判別する場合、その基準レベルの決定に
際し、検出車速の正方向のピーク値が考慮されるので、
いかなる態様の衝突においても衝突の有無の判別を所要
の期間内に確実に行なうことができ、極めて信頼性の高
い制御を行なうことができる優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的構成を示す機能ブロック図、第
２図は第１図の装置の作動を説明するための加速度及び
検出車速の時間的変化を示すグラフ、第３図は本発明の
別の実施例のブロック図。 第４図は第３図に示された装置において実行される制御
！ログラムを示すフローチャートである。 １．１２・・・制御装置、２・・・車輌用安全装置、３
・・・加速度センサ、４・・・積分手段、５・・・ピー
ク値検出手段、６・・・決定手段、７・・・比較手段、
１０・・・エアバック装置本体、１５・・・マイクロコ
ンピュータ。 Ａｓ・・・加速信号、ＶＳ・・・速度信号、ＰＤ・・・
ピークデータ、ＳＤ・・・基準レベルデータ、ＯＤ・・
・出力データ、ＡＤ・・・加速データ、ＫＳ・・・起動
信号。 特待出願人　　ヂーゼル機器株式会社 代理人　弁理士　　高　　野　　昌　　俊第２ 図 時 間［ｍ５ｅｃｌ□ 第１ １制御装置 １１スキブ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．車輌の加速度を検出するための加速度検出手段と、
   該加速度検出手段に応答し前記車輌の急激な速度変化に
   関する情報を得るための信号処理手段とを有し、前記速
   度変化の状態に基づいて前記車輌の衝突判定が行なわれ
   る車輌用安全装置の制御装置において、前記信号処理手
   段に応答し前記速度変化の正のピーク値を検出する第１
   手段と、該ピーク値に従って前記衝突判定のための基準
   レベルを決定する第２手段と、衝突判定のために前記速
   度変化のレベルと前記基準レベルとの比較を行なう第３
   手段とを備えたことを特徴とする車輌用安全装置の制御
   装置。