JPH03121951A

JPH03121951A - エアバツグ起動制御装置

Info

Publication number: JPH03121951A
Application number: JP1257817A
Authority: JP
Inventors: Hideki Ito; 英樹伊藤
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1989-10-04
Filing date: 1989-10-04
Publication date: 1991-05-23

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、自動車等の車両の衝突時に搭乗者を保護する
エアバッグ起動制御装置に関する。

〔従来の技術〕

衝突事故により車体に衝撃が加えられると、これを感知
してエアバッグ作動信号を発し、この信号でエアバッグ
作動装置が瞬時に動作して車内にエアバッグが膨出する
衝突時保護装置が知られている。

このような装置は、単に車両衝突時の加速度信号のみで
起動させると、事故とならないような衝撃（ハンマリン
グ）が加速度検出部に当たった場合にもエアバッグ装置
が誤起動してしまい、かえって危険な場合がある。これ
を回避するものとして、例えば特公昭５９−８５７４号
公報に開示のように、エアバッグの起動レベルより低く
起動予測レベルを設定し、衝撃による加速度信号の積分
値が上記予測レベルに達した場合に積分手段のリセット
パルス周期を長くすると同時に、比例的に起動レベルを
変えることで上記の誤動作を回避している。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の技術においては、衝突事故以外の衝撃による
誤動作の発生を解決しているが、搭乗者（運転者）に対
して最適なエアバッグ展開時間でエアバッグを起動させ
る点については考慮されていない。

本発明の目的は、衝突によってのみ作動すると共に、搭
乗者に対して最適のエアバッグ展開時間でエアバッグを
起動させるようにしたエアバッグ起動制御装置を提供す
ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、予め衝突からの経過時間と車両の速度に応
じた衝突時の速度変化を表すデータを記憶させる記憶手
段と、加速度信号を積分演算する演算手段と、加速度信
号の積分演算値と上記記憶手段に記憶したデータとを比
較してエアバッグ展開時間を決定する手段とを設けるこ
とにより達成される。

〔作用〕

加速度変化と記憶値とを時間経過と共に比較し、加速度
の積分値すなわち速度変化が一定のレベルを越えたとき
にエアバッグを起動する。記ｊｉ？手段の記憶内容を適
用車両に応して変えることで、当該車両の特性に最適の
エアバッグ展開を行わせることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明によるエアバッグ起動制御装置の一実施
例の概略構成を示すブロック図であって、■は加速度セ
ンサ、２は制御回路、３は記憶回路、２１はアナログフ
ィルタ、２２はサンプリング回路、２３ば加速度判断回
路、２４は演算回路（積分回路）、３１は記憶回路３に
格納した衝突判断テーブルである。

同図において、加速度センサ１は圧電素子等で構成した
加速度計からなる車両の加速度を感知する手段、制御回
路２はエアバッグ起動回路に起動信号を供給する手段で
、衝突判断／エアバッグ展開信号（起動信号）送出タイ
ミングのプログラムも格納されている。また、記憶回路
３は予め衝突からの経過時間と車両の速度に応じた衝突
時の速度変化のデータ（衝突判断テーブル）を記憶させ
ておく手段である。

アナログフィルタ２１は衝突加速度の大きな成分のみを
取り出すために加速度センサ１から入ってくるノイズ等
の高周波成分を除去するためのものである。アナログフ
ィルタ２１を通した加速度センサ１の出力は、サンプリ
ング回路２２においてサンプリングされる。そのサンプ
リングレートは、たとえば１ｍ５ｅｃ（サンプリング周
波数１ｋＨｚ）で、１ｍ５ｅｃ毎にセンサ１からの信号
を車体の状態信号として取り込む。

サンプリング回路２２でサンプリングされた信号は加速
度判断回路２３に供給され、加速度の判断が行われる。

この加速度判断回路２３は、たとえば０．４０（Ｇは加
速度）単位で５１ステツプの加速度の判断を行うように
セットされており、最大２０．４Ｇまで検知できる。な
お、２０．４Ｇを越えた場合は２０．４Ｇのままとされ
る。

入力した加速度信号がこの加速度判断回路２３の設定値
、たとえば１．２Ｇ　（）リガＧ）に達すると、トリガ
信号を演算回路２４に与え、その時点からの加速度信号
についての積分演算を開始させる。

演算回路２４は入力データを積分演算し、記憶回路３に
格納されている衝突判断テーブル３１の内容と入力デー
タの積分値とを演算して、所定の条件においてエアバッ
グ展開信号を出力する。

第２図は衝突判断テーブルの持つ意味の説明図であって
、２０１はステアリングホイール、２０２はエアバッグ
、２０３は運転者、２０４はシートである。

第３図は実験により求めた車両速度と速度変化のグラフ
である。

第３図の速度変化カーブにより、時間経過とＴｏｎでの
速度差ΔＶとの関係が求められる。これをテーブルとし
て記憶しておけば設計どおりの時刻にエアバッグ展開信
号を送出できる。そして、このテーブルを変更可能とし
ておくことにより、展開信号オン送出時刻を遅くも、早
くもすることができる。

テーブル３１には、衝突時のステアリング２０１の位置
、シート２０４の位置、運転者２０３の着座姿勢、エア
バッグ２０２の展開長さと展開時間、ショック吸収の仕
方９等のファクタによって設定されるものであり、これ
らのファクタを指定したときに該テーブルの設定値を変
更してエアバッグ展開のタイミングを最適に制御できる
ようにするものである。ここで、第２図におけるエアバ
ッグ２０２の展開に要する時間をＴｆ、運転者の顔面と
エアバッグ展開端面との距離、すなわち運転者の顔面の
移動距離（たとえは１２５ｍｍ）に要する時間をＴｂ、
センサの信号送出時刻をＴ。

ｎとするとき、エアバッグ展開信号をオンとする時間Ｔ
ｏｎをＴｏｎ＝Ｔｂ−Ｔｆと設定する。

第３図のグラフにおいては、エアバッグの展開時間を３
　Ｑｍｓと仮定して車両の速度を１０マイル／時間（１
６ｋｍ／Ｈ）、２０’？イル／時間（３２ｋｍ／Ｈ）、
３０マイル／時間（４８ｋｍ／Ｈ）の３事例で、上記１
２５ｍｍ移動に要する時刻Ｔｂに対するＴｏｎをプロッ
トした。

予めＴｏｎがわかっていれば、衝突の初期速度による第
３図の速度変化カーブにより、時間経過とＴｏｎでの速
度差△Ｖとの関係が求められる。

これをテーブルとして記憶させておけば、上記のように
、設計どおりの時刻にエアバッグ展開信号を送出でき、
テーブルを変更可能としておくことにより、展開信号オ
ン送出時刻を任意に設定することができる。

上記のように、衝突判断テーブル３１はトリガＧに達し
た時刻からの時間経過と、その時間経過に対応してオン
するのに必要な速度変化（ΔＶ）を組み合わせてテーブ
ルとしたもので、トリガＧに達した時刻からの加速度演
算結果が、同時間経過でのテーブル値よりも大きければ
第１段階のオンとし、テーブル値よりも小さければ演算
を続行する。すなわち、演算結果≧テーブル値で第１段
階のオン信号とする。

次に、第１段階でオン信号状態になったとき、最終加速
度値が例えば２Ｇ以上のとき、第２段階のオン信号とし
、エアバッグ展開信号をオンとしてエアバッグ作動装置
に送出する。

第４図は上記した第１段階と第２段階の関係の説明図で
あって、上記のように、第１段階でオン状態にのみ第２
段階にはいる２段階のプロセスを持たせるのは、上記へ
■が大きくても丁度そこで加速波形が終了して運転者に
影響を与えない場合は、加速度値が小さくなっているこ
とを認識し、エアバッグ展開が必要な衝突と区別するた
めである。

また、次の場合は下記のように、演算回路をリセットす
る。

第５図、第６図、第７図は演算回路の動作説明図であっ
て、第５図に示したように、トリガＧに達して演算を開
始した後、再び１９９０未満となり、それが連続して５
ｍｓ　ｅ　ｃ以上続いた場合は演算動作をリセットする
。

一方、第６図に示したように、演算を開始した後、再び
１９９０未満となっても、それが５ｍ５ｅｃ未満に１．
２Ｇ以上となるときは演算を続行する。

第７図に示したように、トリガＧに達して演算を開始し
た後、例えば１０　Ｑｍｓ　ｅ　ｃ経過してもオン条件
が成立しない場合も演算回路をリセットする。

さて、演算回路２４の動作において、サンプリングして
読み取った加速度データが１９９０未満となったら、そ
の時刻と１つ前の時刻でのテーブル値の絶対値を、その
時刻までの演算値から滅することとする。

これは、５ｍｓ　ｅ　ｃ以下の１９９０未満の信号が入
ったときは、前記したセンサへの局部的ショ０ツク（ハンマリング等）に対して誤動作する可能性があ
るので、ごれを区別するために減算効果を出ずものとす
るものである。

第８図は上記の減算動作の説明図であって、（ａ）は速
度特性図、（ｂ）は加速度特性図、（Ｃ）は（ａ）の拡
大図である。

すなわち、（ａ）のように、上記の減算をしないと速度
が水平に保たれたままとなり、オン状態になってしまう
。そのため、（Ｃ）に拡大して示したように、減算を行
・うことにより演算値（積分値）はＡ点からＢ点に推移
し、誤動作するのを回避するものである。

次に、速度変化の演算方法について説明する。

第９図、第１０図は演算方法の説明図であって、トリガ
Ｇに達した（１−リガＧを越えた）時刻の加速度データ
をＩＮＰＡ　（１）とし、ＩＮＰＡ（１）の一つ前のデ
ータをＩＮＰＡ　（０）とすると、このデータからｌｍ
５ｅｃ後のデータがＩ　Ｎ　ｌ）　Ａ（１）となる。

加速度累積値を、ＩＮＰＡ　（１）の累積値、ＩＮＰＡ
　（１−１）の累積値、これらの平均値の３つ定義し、
それぞれＳＶｌ、ＳＶ２．ＳＶ３とする。

ＳＶＩ、ＳＶ２．ＳＶ３は以下のようＣコして求められ
る。

ＳＶ（［）　　＝ＩＮＰＡ（１）　　＋５ＶＩ（１−１
）（ＳＶｌ　（０）　＝　０）ＳＶ（１）　　＝ＩＮＰＡ（１−１）＋５Ｖ２（Ｉ　　
−１）（ＳＶ２（０）＝Ｏ）ＳＶ３（＋）　＝　１／２（ＳＶ１（１）→−８シ２（
１））（ＳＶ３（０）　＝　０）第９図に示すように、ＳＶ３は曲線で囲まれる面積（積
分値：速度変化）にできるだけ近くなるように近イ以し
たものである。

第１１図は本発明の詳細な説明するフローヂャートであ
って、図中の符号、記号は以下の内容＋１を表ず。

Ｉ　　　　　：初期値０で、１〜リガＧに達すると１と
なり、以降データを１つ取得する毎にインクリメン１−する。演算開始後の時間経過Ｊ　　　　　：トリガＧを再び下回った回数ＳＶＩ　　
（口　：　ＩＮＰＡ　日）の累積値ＳＶ２　（１）：　
ＩＮＰＡ　（１−１）の累積値ＳＶ３　　（１）　　＋
ＳＶ１．（１）と５Ｖ（２）の平均値Ｎ　　　　　　：
テーフ゛ルのＮ番目ＳＲ（［）　　　：　ｌｍ５ｅｃ経過したときのテーブ
ル値ＩＮＰＡ（１）：　ｌｍ５ｅｃ経過した時刻での加速度
（Ｇ）同図において、（ａ）はトリガモードであり、ステップ
】でＩ＝Ｏ，Ｊ＝Ｏの初期設定を行い、加速度（Ｇ）の
読み取りを行う　（ステップ２）。

読み取った加速度が１．２Ｇ以上であるとき（ス２テ゛ンフ“３）はＩ　＝　Ｉ　＋１とする（ステ′ンブ
４）。

１．２未満であれば加速データをＩＮＰＡ　（０）とし
て保存する（ステップ５）。

ステップ４でＩ＝１＋１とした後、ＳＶＩ　　（１）、
ＳＶ２　　（１）、ＳＶ３　（１）を計算する（ステッ
プ６）にの■が５を越えたか否かを判断しくステップ７
）　、ＹＥＳならＮ＝［のテーブル値ＳＲ（１）とＳＶ
３　（Ｉ）を比較する（ステップ８）。ＳＶ３≧テーブ
ル値であるか否かを判断しくステップ９）　、ＹＥＳの
ときはＩ　Ｎ　ｌ）　Ａ（１）≧２Ｇか否かを判断しく
ステップ１０）、ＹＥＳでエアバッグ展開信号オンをエ
アバッグ作動装置に送出する（ステップ１１）。

同図（ｂ）、　　（Ｃ）はリセットモードであり、（ｂ
）で（ａ）の■の出力に応じてＩ≧１００を判断しくス
テップ１２）　、ＹＥＳならリセット、Ｎｏなら演算を
続行する。

また、（Ｃ）で後述の続行モードで■出力があ３４ると、Ｊ　＝　Ｊ　＋１を行い（ステ゛ンブ１３）、Ｊ
≧５を判断しくステップ１４）　、ＹＥＳでリセット、
ＮＯで減算モードに行く。

同図（ｄ）は続行モード（判断モード）であり、（ｂ）
の演算続行の判断がなされるた■の出力があると、Ｉ　
＝　Ｉ　＋１力く行われ（ステップ１５）、加速度デー
タの保存（ステップ１６）、加速度（Ｇ）の読み取り　
（ステップ１７）を実行し、読み取った加速度が１．２
Ｇ以」二であるか否かを判断しくステップ１８）　、Ｙ
ＥＳでＪ＝Ｏとして（ステップ１９）、（ａ）の■に行
く。

同図（ｅ）は減算モードであり、（Ｃ）のステップ１４
でＮｏのときの■出力に応して、チーフル値ＳＲ（１）
、ＳＲ（Ｉ−１）を行い（ステップ２０）、次にＳＶ３
　（Ｉ）　−３Ｖ３　（１−１）ＳＲ（１）−３Ｒ（Ｉ
−１）ｌを実行しくステップ２１）、（ａ）の■に行く
。

以上のようにして、衝撃の加速度を判定し、所定の値以
上の衝撃が車両に加わった場合にエアバッグを展開させ
ることにより、最適のタイミングで搭乗者を保護する。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、前もって衝突か
らの経過時間と車両の速度に応じた衝突時の速度変化デ
ータを衝突判断テーブルとして記憶手段に記憶し、この
データと衝撃発生時の加速度信号の積分値とを比較する
ことによりエアバッグ展開時間を決定するため、テーブ
ルの記憶内容を車種に応じて変更することで、多種の車
両に容易に適応でき、前記従来技術の欠点を解消した優
れた機能のエアバッグ起動制御装置を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるエアバッグ起動制御装置の−・実
施例の概略構成を示すブロック図、第２図は本発明にお
ける衝突判断テーブルの持つ意味の５説明図、第３図は実験により求めた車両速度と速度変化
のグラフ、第４図は本発明の一実施例におけるエアバッ
グ展開信号を発生させるための第１段階動作と第２段階
動作の関係の説明図、第５図第６図、第７図は第１図に
おける演算回路の動作説明図、第８図は第１図における
演算回路の減算動作の説明図、第９図、第１０図は本発
明の演算方法の説明図、第１１図は本発明の詳細な説明
するフローチャートである。６１・・・・加速度センサ、２・・・・制御回路、３・・
・・記憶回路、２１・・・・アナログフィルタ、２２・
・・・サンプリング回路、２３・・・・加速度判断回路
、２４・・・・演算回路積（積分回路）、３１・・・・
記憶回路に格納される衝突判断テーブル。］７３８８− ■

Claims

【特許請求の範囲】

（１）車両の衝突時の加速度を電気的な加速度信号に変
換し、この加速度信号を演算して速度信号の演算値を得
、この演算値が予め設定した起動レベル以上に達したと
きにエアバッグを起動させるようにしたエアバッグ起動
制御装置において、衝突からの経過時間と車両の速度に
応じた衝突時の速度変化のデータを記憶させた記憶手段
と、上記演算値と上記記憶手段に記憶した上記速度変化
のデータとを上記経過時間毎に比較する比較手段と、上
記演算値が上記速度変化のデータを越え、かつ一定レベ
ルの加速度に達した時点でエアバッグを起動する起動手
段とを備えたことを特徴とするエアバッグ起動制御装置
。