JPH04325348A - 車両用乗員保護装置の起動装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の衝突状態を検出
して乗員保護を起動する車両用乗員保護装置の起動装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の装置として、特公昭５９ー
８５７４号の「エアーバッグ起動制御装置」があり、車
両の衝突時の加速度を検出して加速度信号を発生する加
速度センサを備え、この加速度センサからの加速度信号
を積分して、その積分値が所定値以上になったことを判
別すると、エアバッグを作動させるようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、加速度
センサからの信号には、経年変化、温度変化等によるド
リフト成分が含まれているため、上記のもののように加
速度センサからの加速度信号をそのまま積分すると、そ
のドリフト成分をも積分してしまい、正確なる衝突判定
ができないという問題がある。

【０００４】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
で、加速度センサからの加速度信号に含まれるドリフト
成分を除去した加速度信号の積分値を得て、正確なる車
両の衝突判定を行うことができるようにすることを目的
とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
、請求項１に記載の発明においては、車両の加速度を検
出して、電気的な加速度信号を発生する加速度センサと
、所定の測定期間毎の前記加速度信号を積分する積分手
段と、前記積分手段にて積分された前回の測定期間の加
速度信号の積分値を記憶する積分値記憶手段と、今回の
測定期間において前記積分手段にて積分して得られた積
分値と前記積分値記憶手段にて記憶した前回の測定期間
の積分値との差を算出する積分値差算出手段と、この積
分値差算出手段にて算出した積分値差が所定値以上であ
るか否かにより車両の衝突状態を判別する判別手段と、
この判別手段にて車両の衝突状態を判別した時に車両の
乗員保護装置を起動させる起動手段とを備えたことを特
徴としている。

【０００６】また、請求項２に記載の発明においては、
請求項１に記載の発明に対し、前記積分手段は、前記測
定期間を複数個に分割した各分割期間における前記加速
度センサからの加速度信号を、最新のものから複数個更
新記憶する加速度信号記憶手段と、この加速度信号記憶
手段における更新記憶に対応して前記加速度記憶手段に
て記憶した複数個の加速度信号を加算して前記測定期間
における積分値を得る加算手段とからなり、前記積分値
記憶手段は、前記加算手段にて加算して得られた積分値
を更新記憶して最新の複数個の積分値を記憶するもので
あり、前記積分値差算出手段は、前記加算手段にて加算
された積分値と、前記積分値記憶手段にて記憶した複数
個の積分値の中で前回の測定期間となる積分値との差を
算出するものであることを特徴としている。

【０００７】

【作用】請求項１に記載の発明において、加速度センサ
は車両の加速度を検出して電気的な加速度信号を発生し
、積分手段は測定期間毎の前記加速度信号を積分する。 この積分手段にて積分された前回の測定期間の加速度信
号の積分値は積分値記憶憶手段に記憶されており、今回
の測定期間において前記積分手段にて積分して得られた
積分値と前記積分値記憶手段にて記憶した前回の測定期
間の積分値との差が積分値差算出手段にて算出される。 ここで、前回の測定期間が車両の衝突時でない場合には
前記記憶手段にて記憶されている積分値は前記加速度信
号に含まれているドリフト成分を積分したものになり、
積分値差算出手段にて今回の測定期間の積分値から前回
の測定期間の積分値を除くことにより、前記加速度信号
に含まれるドリフト成分を除去した加速度信号の積分値
を得ることができる。そして、この積分値差算出手段に
て算出した積分値差が所定値以上であることが判別手段
にて判別されると、車両の衝突状態であるとして起動手
段により車両の乗員保護装置を起動させる。

【０００８】また、請求項２に記載の発明において、前
記積分手段は、前記測定期間を複数個に分割した各分割
期間における前記加速度センサからの加速度信号を、最
新のものから複数個更新記憶し、この更新記憶に対応し
て前記記憶した複数個の加速度信号を加算して前記測定
期間における積分値を得るようにしている。また、積分
値記憶手段は、前記積分手段からの積分値を更新記憶し
て最新の複数個の積分値を記憶する。そして、前記積分
手段にてえられた最新の積分値と、前記積分値記憶手段
にて記憶した複数個の積分値の中で前回の測定期間とな
る積分値との差を算出する。従って、前記測定期間を分
割した分割期間単位で積分値差を得ることができる。

【０００９】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、今回の
測定期間の積分値と前回の測定期間の積分値との差をと
り、その積分値差に基づいて車両の衝突判定を行うよう
にしているから、加速度信号に含まれるドリフト成分を
除去した加速度信号の積分値を得ることができ、従って
正確なる車両の衝突判定を行うことができるという優れ
た効果がある。

【００１０】また、請求項２に記載の発明によれば、測
定期間を複数個に分割した各分割期間毎の加速度信号お
よび積分値の記憶を行い、これによって今回の測定期間
と前回の測定期間の積分値の差を取るようにしているか
ら、前記測定期間を分割した分割期間単位で積分値差を
順次得ることができ、その積分値差による衝突判定を素
早く行うことができるという優れた効果がある。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を図に示す実施例について説明
する。図１は本発明の第１実施例を示す構成図である。 この図１において、車両の加速度を加速度センサ１にて
検出する。この加速度センサ１は、加速度に応じた信号
を発生するトランスデューサ１ａとこのトランスデュー
サ１ａからの信号を増幅して加速度信号を発生する増幅
器１ｂから成る。この加速度センサ１からの加速度信号
はＡ／Ｄ変換器２でＡ／Ｄ変換され、このＡ／Ｄ変換さ
れた加速度データは第１のメモリ３における初段のシフ
トレジスタＧ０　に入力される。なお、このシフトレジ
スタＧ０　へのデータ入力に先立って、第１のメモリ３
におけるシフトレジスタＧ０　〜Ｇｎ−１　に記憶され
ている加速度データが順次添字の大きい方に１ずつシフ
トされる。 従って、シフトレジスタＧ０　〜Ｇｎ−１　には最新の
ｎ個の加速度データが記憶されることになる。なお、シ
フトレジスタ間のデータのシフトおよびＡ／Ｄ変換され
た加速度データのシフトレジスタＧ０　への入力は、シ
ステムクロックのタイミングに応じて行われる。

【００１２】これらシフトレジスタＧ０　〜Ｇｎ−１　
に記憶されている加速度データは加算器４にて加算され
る。この加算されたデータは、シフトレジスタの個数ｎ
とシステムクロックの周期ｈによるｎ×ｈの期間Ｔにお
ける加速度データの積分値を示している。そして、加算
器４にて加算されたデータ（積分データという）は第２
のメモリ５における初段のシフトレジスタＳ０　に入力
される。 なお、このシフトレジスタＳ０　へのデータ入力に先立
っても、システムクロックのタイミングに応じて第２の
メモリ５におけるシフトレジスタＳ０　〜Ｓｎ　に記憶
されている加速度データが順次添字の大きい方に１ずつ
シフトされる。なお、シフトレジスタＳ１〜Ｓｎ　はシ
ステムクロック分だけ順次過去に遡った場合の期間Ｔに
おける積分データを示している。従って、シフトレジス
タＳｎ　においては、システムクロックのｎ個分前、す
なわちｎ×ｈ＝Ｔの期間分前の積分データが記憶されて
いる。そこで、シフトレジスタＳ０　とシフトレジスタ
Ｓｎ　に記憶されている積分データの差をとることによ
り２つの連続する期間Ｔにおける積分データの変化量を
検出することができる。

【００１３】このことを図２を用いて説明すると、今、
加速度データがａのように変化した場合、この加速度デ
ータａにドリフト成分ｄが含まれているとすると、１つ
前の期間Ｔｎ−１　においてはそのドリフト成分ｄによ
る積分データ（シフトレジスタＳｎ　に記憶されている
積分データ）が求められる。これに対して、期間Ｔｎ　
においては真の加速度データとドリフト成分ｄによる積
分データ（シフトレジスタＳ０　に記憶されている積分
データ）が求められる。従って、両積分データの差をと
ることにより、ドリフト成分ｄを含まない真の加速度デ
ータによる積分データが得られる。

【００１４】このため、図１における引算器６にてシフ
トレジスタＳ０　に記憶されている積分データからシフ
トレジスタＳｎ　に記憶されている積分データの引算を
行い、真の加速度データによる積分データを得るように
している。そして、比較器７にて比較器６からの積分デ
ータとしきい値発生回路８からのしきい値とを比較して
車両の衝突に対応する加速度が発生したか否かを判定す
る。比較器６からの積分データがしきい値発生回路８か
らのしきい値を越える場合には、車両の衝突に対応する
加速度が発生したとして点火信号を発生する。この点火
信号を受けて点火トランジスタ９はオン作動し、スクィ
ブ１０に起動電流を供給してエアバッグ１１を展開させ
る。なお、このスクィブ１０への電源経路には作動の安
全性を保つため、低加速度にて作動する機械スイッチ（
例えば、水銀スイッチ）１２が設けられている。この機
械スイッチ１２は低加速度で作動するものであるため、
比較器７から車両の衝突判定に対する点火信号が発生す
る前には閉成作動している。

【００１５】なお、上記第１実施例において、第１のメ
モリ３、加算器４にて積分手段を構成し、第２のメモリ
４にて積分値記憶手段を構成し、引算器６にて積分値差
算出手段を構成し、比較器７およびしきい値発生回路８
にて判別手段を構成し、点火トランジスタ９にて起動手
段を構成している。また、積分手段における第１のメモ
リ３にて加速度信号記憶手段を構成し、加算器４にて加
算手段を構成している。さらに、以下に示す第２、第３
実施例においてもマイクロコンピュータの対応する演算
処理部分等が上記種々の手段に対応している。

【００１６】次に、上記第１実施例における第１、第２
のメモリ３、５、加算器４、引算器６、しきい値発生回
路８、比較器７の部分をマイクロコンピュータ１００を
用いて構成した第２実施例について説明する。図３はそ
の構成を示す構成図であり、マイクロコンピュータ１０
０を用いた点を除き、図１に示す構成と同様である。こ
のマイクロコンピュータ１００の作動を、図４、図５に
示すフローチャートに従って説明する。

【００１７】まず、この車両の運転開始に際し、車両の
キースイッチの投入により図３に示す各部回路に車載バ
ッテリ（図示せず）からの電源が供給され、マイクロコ
ンピュータ１００は図４のスタートステップ１０１より
その演算処理を開始し、ステップ１０２に進んで各種の
初期設定を行う。

【００１８】この後、クリアルーティン１０３の演算処
理に進み、メモリにおけるデータ領域Ｇ０　〜Ｇｎ−１
　およびＳ０　〜Ｓｎ　のデータをすべて０にクリアす
る。なお、それらのデータ領域は、図１のシフトレジス
タＧ０　〜Ｇｎ−１　およびＳ０　〜Ｓｎ　と対応する
ため、同一符号を用いて説明する。

【００１９】次のステップ１０４ではＡ／Ｄ変換器２に
Ａ／Ｄ変換スタート指令を出力し、ステップ１０５にて
このマイクロコンピュータ１００に内蔵した割込タイマ
の割込周期を上述したｈに設定し、ステップ１０６に進
んで、割込タイマをスタートさせる。従って、Ａ／Ｄ変
換器２は加速度センサ１からの加速度信号をディジタル
信号に変換する処理を実行し、またマイクロコンピュー
タ１００においては割込タイマが作動して周期的に図５
に示す割込ルーティンを実行することになる。なお、Ａ
／Ｄ変換器２のＡ／Ｄ変換に要する時間は、タイマ割込
の周期ｈよりも十分短い時間となるように設定されてい
る。

【００２０】割込タイマにより割込がかかると、マイク
ロコンピュータ１００は図５に示す割込演算処理を実行
する。まず、シフトルーティン２０１の演算処理を実行
し、データ領域Ｇｎ−２　〜Ｇ０　のデータをＧｎ−１
　〜Ｇ１　に順次シフトし、またＳｎ−１　〜Ｓ０　の
データもＳｎ　〜Ｓ１　に順次シフトする。この後、ス
テップ２０２にてＡ／Ｄ変換器２にて変換したデータを
入力しデータ領域Ｇ０　に記憶させる。これは、図１に
示すシフトレジスタＧ０　にデータを入力することに対
応している。

【００２１】次に、ステップ２０３にてデータ領域Ｓ０
　を０にクリアし、次の加算ルーティン２０４に進んで
データ領域Ｓ０　のデータにデータ領域Ｇ０　〜Ｇｎ−
１　のデータを加算して更新する。これは、図１に示す
加算器４にてシフトレジスタＧ０　〜Ｇｎ−１　に記憶
されている加速度データを加算することに対応している
。そして、次のステップ２０５にてデータ領域Ｓ０　の
値からデータ領域Ｓｎ　の値の引算を行い、積分差デー
タｄＳを得る。そして、この積分差データｄＳをしきい
値ｄＳｔｈとステップ２０６にて比較する。なお、ステ
ップ２０５は図１の引算器６の処理に対応し、ステップ
２０６は図１における比較器７の処理に対応する。従っ
て、上記積分差データｄＳは上述したように、加速度セ
ンサ１からの加速度信号のドリフト成分が除去された真
の加速度データの積分値となっている。

【００２２】そして、ステップ２０６の判定がＮＯであ
ればステップ２０７に進み、次の割込処理においてデー
タの再入力を行うためにＡ／Ｄ変換器２にＡ／Ｄ変換ス
タート指令を出力する。一方、車両の衝突に対応する加
速度が発生し、積分差データｄＳがしきい値ｄＳｔｈを
越えるとステップ２０６の判定がＹＥＳになり、ステッ
プ２０８に進んで点火トランジスタ９に点火信号を出力
する。そして、ステップ２０９に進んでこの割込の繰返
演算を終了させるべく割込タイマを停止させる。従って
、点火信号の発生により、トランジスタ９がオン作動し
、上述したようにスクィブ１０に起動電流が供給されて
エアバッグ１１が展開する。

【００２３】次に、上記第２実施例がメモリ内の記憶デ
ータを順次シフトしていくものであったのに対し、デー
タのシフトを行わずメモリの読み出しポインタの移行に
より行うようにした第３実施例について説明する。この
第３実施例における構成図は図３に示すものと同じであ
り、その演算処理において図６、図７のように変更され
ている。

【００２４】マイクロコンピュータ１００は、図６に示
す処理を実行し、図４に示したものと同様、ステップ１
０２にて初期設定を行った後、クリアルーティン１０３
にてデータ領域Ｇ［０］　〜Ｇ［ｎ−１］　およびＳ［
０］　〜Ｓ［ｎ］　のデータをすべて０にクリアする。 なお、Ｇ［０］　〜Ｇ［ｎ−１］　、Ｓ［０］　〜Ｓ［
ｎ］　はそれぞれ図８におけるＧ領域、Ｓ領域における
データの内容を表し、上記第２実施例におけるＧ０〜Ｇ
ｎ−１　、Ｓ０　〜Ｓｎ　のデータに対応する。 この後、ステップ１０８に進み、ポインタＧＰを０にセ
ットし、ステップ１０９に進んでポインタＳＰ、ＳＰＯ
も０にセットする。　　以後のステップ１０４〜１０６
は図４に示すものと同様である。

【００２５】そして、割込タイマにより割込がかかると
、マイクロコンピュータ１００は図５に示す割込演算処
理を実行する。まず、ステップ３０１にてＡ／Ｄ変換器
２からの加速度データを入力し、ポインタＧＰにて指定
されるデータ領域Ｇ［ＧＰ］にそれを記憶する（図８参
照）。このポインタＧＰはステップ３０２にて１だけイ
ンクリメントされる。次のステップ３０３では、そのポ
インタＧＰがｎ−１より大であるか否かを判定する。こ
の判定は、図８から明らかなようにＧ領域はｎ個のデー
タ領域しかないため、ＧＰがｎになった時はそれを０に
戻すためである。このため、ステップ３０３の判定がＹ
ＥＳになった時はステップ３０４にてポインタＧＰを０
に設定する。従って、上記処理をタイマ割込毎に繰返す
ことにより、ポインタＧＰは０からｎ−１の間で順次変
更されることになり、ポインタＧＰには最新の加速度デ
ータが入力され、ＧＰ−１のところにはｎ−１個前の加
速度データが記憶されることになる。

【００２６】そして、ステップ３０５では、ポインタＳ
Ｐにて指定されるデータ領域Ｓ［ＳＰ］を０に設定し、
次の加算ルーティン３０６に進んでデータ領域Ｓ［ＳＰ
］にデータ領域Ｇ［０］　〜Ｇ［ｎ−１］　の加速度デ
ータを加算して更新する。この結果、データ領域Ｓ［Ｓ
Ｐ］には今回の期間Ｔｎ　の積分データが記憶されるこ
とになる。なお、後述するポインタＳＰの更新によって
データ領域Ｓ［ＳＰＯ］　には前回の期間Ｔｎ−１の積
分データが記憶されている。従って、次のステップ３０
７にてデータ領域Ｓ［ＳＰ］の値からデータ領域Ｓ［Ｓ
ＰＯ］　の値の引算することにより、図５のステップ２
０５と同様、積分差データｄＳを得ることができる。こ
の積分差データｄＳはしきい値ｄＳｔｈとステップ３０
８にて比較される。そして、このステップ３０８の判定
がＮＯであれば、ステップ３０９にてそれまでのポイン
タＳＰＯをＳＰとし、次のステップ３１０にてＳＰＯを
１だけインクリメントする。このため、図８に示すよう
にＳ領域においてポインタＳＰ、ＳＰＯが順次大きい数
の方へシフトしていく。従って、Ｓ領域においてはポイ
ンタＳＰから図８の矢印の方向に従って、システムクロ
ックにて分割した期間分だけ前の積分データが順次記憶
されていくことになる。このような積分データの循環記
憶を行うため、ステップ３１１、３１２においてはポイ
ンタＳＰＯがｎより大となった時にポインタＳＰＯを０
に設定する処理を行う。なお、ステップ３１３、および
ステップ３１４、３１５の処理については図５のステッ
プ２０７〜２０９と同様である。

【００２７】従って、この第３実施例によれば、第２実
施例のようなデータのシフトを行わなくても、ポインタ
ＧＰ、ＳＰ、ＳＰＯの更新によって上記第２実施例と同
様な処理をすることができる。

【００２８】なお、上記いずれの実施例においても、乗
員保護装置としてのエアバッグを作動させるものを示し
たが、これ以外にシートベルトをスクィブによる起爆を
用いてパッシブに作動させる乗員保護装置に適用しても
よく、またその両者を用いたものに適用させてもよい。

【００２９】また、上記いずれの実施例においてもシス
テムクロックにて分割した期間における加速度データ、
積分データを記憶させてそれぞれの期間で積分差データ
を求めるものを示したが、特公昭５９ー８５７４号のも
ののように測定期間単位で積分値を求め、前回と今回の
測定期間の積分値からその差を求めて行うものに適用す
るようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す構成図である。

【図２】本発明の作動説明に供する波形図である。

【図３】本発明の第２実施例を示す構成図である。

【図４】本発明の第２実施例におけるマイクロコンピュ
ータの作動を示すフローチャトである。

【図５】第２実施例におけるマイクロコンピュータのタ
イマ割込処理を示すフローチャトである。

【図６】本発明の第３実施例におけるマイクロコンピュ
ータの作動を示すフローチャトである。

【図７】第３実施例におけるマイクロコンピュータのタ
イマ割込処理を示すフローチャトである。

【図８】第３実施例におけるメモリ領域を示す説明図で
ある。

【符号の説明】

１　　加速度センサ ２　　Ａ／Ｄ変換器 ３　　第１のメモリ ４　　加算器 ５　　第２のメモリ ６　　引算器 ７　　比較器 ９　　点火トランジスタ １０　　スクィブ １１　　エアバッグ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　車両の加速度を検出して、電気的な加
   速度信号を発生する加速度センサと、所定の測定期間毎
   の前記加速度信号を積分する積分手段と、前記積分手段
   にて積分された前回の測定期間の加速度信号の積分値を
   記憶する積分値記憶手段と、今回の測定期間において前
   記積分手段にて積分して得られた積分値と前記積分値記
   憶手段にて記憶した前回の測定期間の積分値との差を算
   出する積分値差算出手段と、この積分値差算出手段にて
   算出した積分値差が所定値以上であるか否かにより車両
   の衝突状態を判別する判別手段と、この判別手段にて車
   両の衝突状態を判別した時に車両の乗員保護装置を起動
   させる起動手段とを備えたことを特徴とする車両用乗員
   保護装置の起動装置。
2. 【請求項２】　　前記積分手段は、前記測定期間を複数
   個に分割した各分割期間における前記加速度センサから
   の加速度信号を、最新のものから複数個更新記憶する加
   速度信号記憶手段と、この加速度信号記憶手段における
   更新記憶に対応して前記加速度記憶手段にて記憶した複
   数個の加速度信号を加算して前記測定期間における積分
   値を得る加算手段とからなり、前記積分値記憶手段は、
   前記加算手段にて加算して得られた積分値を更新記憶し
   て最新の複数個の積分値を記憶するものであり、前記積
   分値差算出手段は、前記加算手段にて加算された積分値
   と、前記積分値記憶手段にて記憶した複数個の積分値の
   中で前回の測定期間となる積分値との差を算出するもの
   であることを特徴とする請求項１に記載の車両用乗員保
   護装置の起動装置。