JPH0986335A - 乗員拘束装置の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 乗員拘束装置をパッド叩き入力に対しては作
動させず、実際の高速衝突の際に高速で作動させるよう
にする。 【解決手段】 Ｇセンサ１の減速度検出信号に重畳され
ている振動成分を減速度検出信号に加算し、それを第１
積分器８によって積分して第１スレッショルドTH/L1 と
比較し、積分出力が第１スレッショルドを超えた時に信
号１を出力する。これと並行して、減速度検出信号を第
２積分器10によって積分して第２スレッショルドTH/L2
と比較し、積分出力が第２スレッショルドを超えた時に
信号２を出力する。そして信号１と信号２が共にＡＮＤ
回路15に入力される時に高速衝突発生と判定し、乗員拘
束装置に対する作動信号５を出力する。これによって、
パッド叩き入力のように減速度自体は小さく、振動成分
だけが大きい衝撃に対して誤動作しないようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はエアバッグのような
乗員拘束装置の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両の衝突時に作動させて乗員を
保護するプリテンショナ付シートベルトやＳＲＳエアバ
ッグのような乗員拘束装置の作動を制御する制御装置
は、車両の減速度を加速度センサ（Ｇセンサ）によって
検出し、これを積分して速度変化量を算出し、一定のス
レッショルド以上になった場合に乗員拘束装置作動と判
断する構成をとっている。

【０００３】これに加えて、従来の乗員拘束装置の制御
装置では、比較的早い時期に作動判断を行う必要がある
高速走行時の衝突を判断するために、入力される減速度
に、これに含まれる振動成分を加えた後に積分し、これ
が通常のスレッショルドよりも低い別のスレッショルド
を超えた場合に乗員拘束装置作動と判断する構成も備え
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の乗員拘束装置の制御装置では、高速衝突時の
作動時間を早める手段として減速度中に含まれる振動成
分を加えて積分し、これが衝突開始直後は低めに設定さ
れているスレッショルドを超えた場合に乗員拘束装置作
動と判断する構成を有しているために、次のような問題
点があった。

【０００５】通常、加速度センサはハンドル部分に内蔵
されているため、ハンドルを強く叩いたり、クラクショ
ンパッドを強く押したりすると、その衝撃が大きすぎる
場合に加速度センサがその衝撃に感応することがある。
このため、乗員拘束装置を作動させる必要がなくても、
パッド叩きにより初期の振動成分が大きい減速度が入力
されると衝突発生と判断してしまうことがあり、車両の
衝突とパッド叩き入力との識別ができるスレッショルド
を設定するのに微妙な調整が必要となり、スレッショル
ドの設定に要する工数が多くなり、生産性を損ねる問題
点があった。

【０００６】本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたもので、パッド叩き入力のように速度変化量は
小さいが振動成分が大きい減速度入力があっても衝突発
生と判断せず、実際の衝突時に的確に乗員拘束装置を作
動させることができる乗員拘束装置の制御装置を提供す
ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の乗員拘
束装置の制御装置は、車両の減速度を検出する減速度検
出手段と、減速度検出手段からの減速度検出信号から振
動成分を抽出する振動成分抽出手段と、減速度検出手段
からの減速度検出信号に振動成分抽出手段が抽出した振
動成分を加える加算手段と、加算手段の加算結果を積分
する第１の積分手段と、第１の積分手段の積分出力を所
定の第１のスレッショルドと比較して積分出力が第１の
スレッショルドを超えたときに第１の信号を出力する第
１の比較手段と、減速度検出手段の減速度検出信号を積
分する第２の積分手段と、第２の積分手段の積分出力を
所定の第２のスレッショルドと比較して積分出力が第２
のスレッショルドを超えたときに第２の信号を出力する
第２の比較手段と、第１の比較手段が第１の信号を出力
し、これと共に第２の比較手段が第２の信号を出力する
時に乗員拘束装置に対する作動指令信号を出力する作動
判定手段とを備えたものである。

【０００８】この請求項１の発明の乗員拘束装置の制御
装置では、減速度検出信号に重畳されている振動成分を
減速度検出信号に加算し、それを第１の積分手段によっ
て積分して第１のスレッショルドと比較し、積分出力が
第１のスレッショルドを超えた時に第１の信号を出力す
る。これと並行して、減速度検出信号を第２の積分手段
によって積分して第２スレッショルドと比較し、積分出
力が第２のスレッショルドを超えた時に第２の信号を出
力する。そして第１の信号と第２の信号が共に出力され
る時に高速衝突発生と判定し、乗員拘束装置に対する作
動信号を出力する。

【０００９】パッド叩き入力の場合には減速度自体は小
さく、初期の振動成分が大きいが、実際の高速衝突の場
合には減速度と振動成分とが共に大きい。そこで、次の
２つの判定を同時に行うことにより、パッド叩き入力と
高速衝突を識別し、高速衝突の場合にのみ乗員拘束装置
を作動させる。

【００１０】（１）第１の積分手段の積分出力によって
大きい振動成分に対して衝突検出を行う。この判定だけ
ではパッド叩き入力に対しても衝突発生と誤判定するこ
とがある。

【００１１】（２）これと並行して第２の積分手段の積
分出力によって大きい初期減速度に対して衝突検出を行
う。これにより、パッド叩き入力の場合には減速度が小
さいので積分出力も小さく、衝突発生と判定することは
ない。

【００１２】したがって、上記の（１）と（２）の判定
結果の論理積に基づいて衝突発生を判定し、乗員拘束装
置を作動させることにより、パッド叩き入力による減速
度検出信号と実際の高速衝突時の減速度検出信号とを識
別し、実際の高速衝突に対してのみ乗員拘束装置を正し
く作動させることができる。

【００１３】請求項２の発明は、請求項１の乗員拘束装
置の制御装置において、前記振動成分抽出手段と加算手
段との間に、振動成分抽出手段が抽出する振動成分の絶
対値を求めて加算手段に与える絶対値演算手段を備えた
ものである。

【００１４】この請求項２の発明の乗員拘束装置の制御
装置では、絶対値演算手段によって振動成分の絶対値を
演算して加算手段に与えることにより、衝突時の衝撃に
よる振動成分を強調することができ、高速衝突をより的
確に判定して乗員拘束装置を作動させることができるよ
うになる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて詳説する。図１に示す実施の形態は、ＳＲＳエ
アバッグの作動制御を行うための乗員拘束装置の制御装
置を示している。この乗員拘束装置の制御装置は、車両
衝突時の加速度（実際には負の加速度、つまり減速度）
を検出するＧセンサ（Ｇ／Ｐ）１と、このＧセンサ１の
出力信号からドリフト分を除去する第１ハイパスフィル
タ（ＨＰＦ１）２と、Ｇセンサ１の出力信号に含まれる
比較的高い周波数の成分を除去するローパスフィルタ
（ＬＰＦ）３と、このローパスフィルタ３の出力から所
定周波数範囲の振動成分を取り出す第２ハイパスフィル
タ（ＨＰＦ２）４と、この第２ハイパスフィルタ４の出
力の絶対値演算を行う絶対値演算器５と、この絶対値演
算器５の絶対値演算結果とローパスフィルタ３の出力と
を加算する加算器６と、この加算器６による加算結果か
ら通常走行時の振動成分に対応させた所定のオフセット
を引く減算器７と、この減算器７の出力を積分する第１
積分器（積分１）８と、この第１積分器８の積分出力を
所定の第１スレッショルドＴＨ／Ｌ１と比較して積分出
力が第１スレッショルドを超える時に信号１を出力する
第１比較器（比較１）９を備えている。

【００１６】この実施の形態の乗員拘束装置の制御装置
はまた、ローパスフィルタ３の出力を積分する第２積分
器（積分２）１０と、この第２積分器１０の積分出力を
第２スレッショルドＴＨ／Ｌ２と比較して積分出力が第
２スレッショルドを超える時に信号２を出力する第２比
較器（比較２）１１と、同じ第２積分器１０の積分出力
を第３スレッショルドＴＨ／Ｌ３（＞ＴＨ／Ｌ２）と比
較して積分出力が第３スレッショルドを超える時に信号
３を出力する第３比較器（比較３）１２を備えている。

【００１７】さらに、ローパスフィルタ３の出力をリセ
ットレベル（例えば、±２Ｇ）と比較してローパスフィ
ルタ３の出力がリセットレベル以下の場合に周期的にリ
セット判定信号を出力するリセットチェック用比較器１
３と、このリセットチェック用比較器１３からのリセッ
ト判定信号をカウントし、連続して一定時間以上継続し
てリセットレベル以下の状態が続いた場合にリセットと
判断し、第２積分器１０の出力を０リセットするカウン
タ１４を備えている。

【００１８】加えて、この実施の形態では、第１比較器
９からの信号１と第２比較器１１からの信号２との論理
積をとり、信号４を出力するＡＮＤ回路（ＡＮＤ）１５
と、このＡＮＤ回路１５からの信号４と第３比較器１２
からの信号３との論理和をとり、作動信号５を出力する
ＯＲ回路（ＯＲ）１６を備えており、このＯＲ回路１６
からの作動信号５によって乗員拘束装置としてエアバッ
グ（図示せず）を展開作動させるようになっている。

【００１９】次に、上記構成の乗員拘束装置の制御装置
の動作について、図２及び図３のフローチャートに基づ
いて説明する。この実施の形態の制御装置は、図２及び
図３に示すフローチャートに示す処理を一定の高速周期
で繰り返し実行する。Ｇセンサ１からの減速度検出信号
を第１ハイパスフィルタ２に入力し、ここでＧセンサ１
のドリフト分を除去してローパスフィルタ３に入力する
（ステップＳ１）。

【００２０】ローパスフィルタ３では、減速度検出信号
に含まれる車両の衝突時に発生する比較的高い周波数成
分（例えば、約３００Hz以上）を除去して減速度検出信
号の基本波成分を第２ハイパスフィルタ４に入力し、第
２ハイパスフィルタ４において減速度検出信号の基本波
（３〜５Ｈｚ）に重畳されている振動成分を抽出し、抽
出した振動成分に対して絶対値演算器５において絶対値
演算し、加算器６に出力する（ステップＳ２〜Ｓ４）。
この絶対値演算処理によって、衝突時の振動成分のうち
負側の成分も正側の成分にして加算することになるの
で、振動成分を強調することができるようになる。

【００２１】加算器６では絶対値演算器５からの振動成
分の絶対値と前述のローパスフィルタ３の出力である減
速度検出信号の基本波成分とを加算し（ステップＳ
５）、続いて減算器７において、通常走行時に予想され
る振動に対応させてあらかじめ設定されているオフセッ
トを引き、この結果を第１積分器８において積分し、積
分結果を第１比較器９に出力する（ステップＳ５〜Ｓ
７）。

【００２２】ローパスフィルタ３の出力はリセットチェ
ック用比較器１３にも与えられる。リセットチェック用
比較器１３ではローパスフィルタ３の出力の絶対値をリ
セットレベル（例えば、±２Ｇにセットする）と比較し
てリセットレベル以上であれば衝突発生とみなし、カウ
ンタ１４を０クリアしてローパスフィルタ３の出力を第
２積分器１０で積分し（ステップＳ８〜Ｓ１０）、リセ
ットレベル未満であればカウンタ１４に出力してカウン
ト値をインクリメントする（ステップＳ１１）。そして
カウンタ１４のカウント値がリセット時間以下であれ
ば、第２積分器１０でローパスフィルタ３の出力を積分
する（ステップＳ１２，Ｓ１０）。しかしながら、カウ
ンタ１４のカウント値がリセット時間以上であれば第２
積分器１０の出力を０リセットする（ステップＳ１２，
Ｓ１３）。これは、第２の積分器の積分値が大きくなっ
てサチュレーションしないようにするためである。

【００２３】第１比較器９では第１積分器８の積分値を
第１スレッショルドＴＨ／Ｌ１と比較して積分値の方が
大きい場合に信号１をＡＮＤ回路１５に出力し（ステッ
プＳ１４）、第２比較器１１では第２積分器１０の積分
値を第２スレッショルドＴＨ／Ｌ２と比較して積分値の
方が大きい場合に信号２をＡＮＤ回路１５に出力し（ス
テップＳ１５）、ＡＮＤ回路１５はこれらの信号１と信
号２とが同時に入力される時に作動信号（信号４）をＯ
Ｒ回路１６を通じて点火フラグセット信号（信号５）と
して出力する（ステップＳ１６）。乗員拘束装置として
のエアバッグ（図示せず）はこの信号５を受けて展開
し、乗員を保護する。

【００２４】第１積分器８の積分値が第１スレッショル
ドＴＨ／Ｌ１よりも小さい場合でも（ステップＳ１
４）、第２積分器１０の積分値が第３スレッショルドＴ
Ｈ／Ｌ３よりも大きくなっており、第３比較器１２にお
いて信号３が出力される時には（ステップＳ１７）、Ｏ
Ｒ回路１６を通じて点火フラグセット信号（信号５）を
出力してエアバッグを展開させ、乗員を保護する（ステ
ップＳ１８）。

【００２５】以上の作用により、この実施の形態の乗員
拘束装置の制御装置によればパッド叩き入力と実際の衝
突入力とを正確に識別して、パッド叩き入力に対しては
乗員拘束装置を作動させず、衝突入力の時に正しく作動
させることができるようになるが、その理由について、
以下に説明する。

【００２６】Ｇセンサ１が衝突時の減速度を検出する場
合、減速度基本波強度が大きいだけでなく振動成分も多
く含まれているので、減速度検出信号が高い周波数の成
分を除去したローパスフィルタ（ＬＰＦ）３の出力波形
Ａと、この出力波形Ａに乗っている振動成分を抽出した
第２ハイパスフィルタ（ＨＰＦ２）４の出力波形Ｂとは
図４（ａ）のようになる。そしてこの第２ハイパスフィ
ルタ４の出力波形Ｂに対して絶対値演算器５を通して得
た絶対値出力波形Ｃと、減算器７の出力波形Ｄとは同図
（ｂ）のようになる。

【００２７】Ｇセンサ１がパッド叩き入力を検出する場
合、減速度基本波強度は小さいので、ローパスフィルタ
３の出力波形Ａ´、第２ハイパスフィルタ４の出力波形
Ｂ´は図５（ａ）のようになり、絶対値演算器５の出力
波形Ｃ´、減算器７の出力波形Ｄ´は同図（ｂ）のよう
になる。

【００２８】これらの実際の衝突時のＧセンサ１の減速
度検出信号とパッド叩き入力に対するＧセンサ１の減速
度検出信号に対する第１積分器８、第２積分器１０の積
分値を比較してみると図６（ａ），（ｂ）のようにな
る。すなわち、減算器７の出力波形Ｄ，Ｄ´を第１積分
器８で積分した結果は図６（ａ）に示すようになり、実
際の衝突時の波形ＥはタイミングＴ４から第１スレッシ
ョルドＴＨ／Ｌ１を超え、しかも時間と共に大きくなる
変化を示し、タイミングＴ４以後、第１比較器９から信
号１を出力する（図７（ａ）の信号１を参照）。これに
対して、パッド叩き入力に対する波形Ｅ´は初期のタイ
ミングＴ１〜Ｔ３の間、第１スレッショルドＴＨ／Ｌ１
を超えていて第１比較器９から信号１を出力する（図７
（ｂ）の信号１を参照）。

【００２９】他方、ローパスフィルタ３の出力波形Ａ，
Ａ´を第２積分器１０で積分した結果は図６（ｂ）に示
すようになり、実際の衝突時の波形Ｆは初期のタイミン
グＴ２から第２スレッショルドＴＨ／Ｌ２を超え、しか
も時間と共に大きくなる変化を示すのでタイミングＴ２
に第２比較器１１から信号２を出力し、この結果、衝突
発生後のタイミングＴ４以後、ＡＮＤ回路１５から信号
４を出力し、ＯＲ回路１６から作動指令を信号５として
出力することになる（図７（ａ）参照）。

【００３０】これに対してパッド叩き入力の場合の波形
Ｆ´は第２スレッショルドＴＨ／Ｌ２を超えることがな
く、この結果、第２比較器１１から信号２をＡＮＤ回路
１５に出力することがない（図７（ｂ）参照）。したが
って、パッド叩き入力の場合、ＡＮＤ回路１５にはタイ
ミングＴ２で第１比較器９側から信号１が入力されて
も、第２比較器１２側から信号２が入力されることがな
いので、信号４をＯＲ回路１６に出力することはなく、
したがって、ＯＲ回路１６から乗員拘束装置を作動させ
る信号５を出力することもない。つまり、パッド叩き入
力を高速衝突入力と識別し、実際の衝突時には速いタイ
ミングで作動指令を出力するが、パッド叩き入力に対し
てエアバッグを作動させることがないようにできるので
ある。

【００３１】なお、図６（ｂ）及び図７（ａ）に示すよ
うに、実際の衝突の場合には、第２積分器１０の積分値
が第３スレッショルドＴＨ／Ｌ３を超えるタイミングＴ
５に第３比較器１２が信号３をＯＲ回路１６に出力し、
ＯＲ回路１６から作動指令信号５を出力することにな
り、高速衝突でない通常速度での衝突に対してもエアバ
ッグを展開させることができる。

【００３２】この図７に示した作動特性を図８に示した
従来例の作動特性と比較すると、従来例では高速走行時
の衝突を判断するために、Ｇセンサから入力される減速
度検出信号に、これに含まれる振動成分を加えた後に積
分し、この積分値が通常のスレッショルド（本発明の第
３スレッショルドＴＨ／Ｌ３に相当する）よりも低い別
のスレッショルド（本発明の第１スレッショルドＴＨ／
Ｌ１に相当する）を超えた場合に必ずエアバッグ作動と
判断する構成としていたので、図８（ａ），（ｂ）に示
すように実際の高速衝突に対してエアバッグが作動する
だけでなく、パッド叩き入力に対しても速いタイミング
Ｔ１で作動していたものが、本発明ではパッド叩き入力
に対しては作動しなくなり、エアバッグの不必要な作動
を防止でき、動作信頼性が向上する。

【００３３】なお、上記の実施の形態ではエアバッグの
展開を制御する乗員拘束装置の制御装置について説明し
たが、ＯＲ回路１６から出力される作動指令信号５はプ
リテンショナ付シートベルトのような乗員拘束装置に対
する作動指令信号として使用することもできる。

【００３４】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明によれば、
減速度検出信号に重畳されている振動成分を減速度検出
信号に加算し、それを第１の積分手段によって積分して
第１のスレッショルドと比較し、積分出力が第１のスレ
ッショルドを超えた時に第１の信号を出力し、これと並
行して、減速度検出信号を第２の積分手段によって積分
して第２スレッショルドと比較し、積分出力が第２のス
レッショルドを超えた時に第２の信号を出力し、これら
第１の信号と第２の信号が共に出力される時に高速衝突
発生と判定し、乗員拘束装置に対する作動信号を出力す
るようにしているので、パッド叩き入力と高速衝突を識
別し、高速衝突の場合にのみ乗員拘束装置を正しく作動
させることができる。

【００３５】請求項２の発明によれば、前記振動成分抽
出手段と加算手段との間に絶対値演算手段を設け、振動
成分抽出手段からの振動成分の絶対値を演算して加算手
段に与えるようにしているので、衝突時の衝撃による振
動成分を強調することができ、高速衝突をより的確に判
定して乗員拘束装置を作動させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１つの実施の形態の回路ブロック図。

【図２】上記実施の形態の乗員拘束装置の作動判定動作
の前半のフローチャート。

【図３】上記実施の形態の乗員拘束装置の作動判定動作
の後半のフローチャート。

【図４】上記実施の形態における高速衝突時の各部の出
力波形を示すグラフ。

【図５】上記実施の形態におけるパッド叩き入力に対す
る各部の出力波形を示すグラフ。

【図６】上記実施の形態における第１積分器、第２積分
器それぞれの衝突時、パッド叩き入力時それぞれの出力
波形を示すグラフ。

【図７】上記実施の形態による衝突時、パッド叩き入力
時それぞれに対する各部の動作を示すタイミングチャー
ト。

【図８】従来例の衝突時、パッド叩き入力時それぞれに
対する各部の動作を示すタイミングチャート。

【符号の説明】

１ Ｇセンサ ２ 第１ハイパスフィルタ ３ ローパスフィルタ ４ 第２ハイパスフィルタ ５ 絶対値演算器 ６ 加算器 ７ 減算器 ８ 第１積分器 ９ 第１比較器 １０ 第２積分器 １１ 第２比較器 １２ 第３比較器 １３ リセットチェック用比較器 １４ カウンタ １５ ＡＮＤ回路 １６ ＯＲ回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の減速度を検出する減速度検出手段
   と、 前記減速度検出手段からの減速度検出信号から振動成分
   を抽出する振動成分抽出手段と、 前記減速度検出手段からの減速度検出信号に前記振動成
   分抽出手段が抽出した振動成分を加える加算手段と、 前記加算手段の加算結果を積分する第１の積分手段と、 前記第１の積分手段の積分出力を所定の第１のスレッシ
   ョルドと比較して前記積分出力が前記第１のスレッショ
   ルドを超えたときに第１の信号を出力する第１の比較手
   段と、 前記減速度検出手段の減速度検出信号を積分する第２の
   積分手段と、 前記第２の積分手段の積分出力を所定の第２のスレッシ
   ョルドと比較して前記積分出力が前記第２のスレッショ
   ルドを超えたときに第２の信号を出力する第２の比較手
   段と、 前記第１の比較手段が前記第１の信号を出力し、これと
   共に第２の比較手段が前記第２の信号を出力する時に乗
   員拘束装置に対する作動指令信号を出力する作動判定手
   段とを備えて成る乗員拘束装置の制御装置。
2. 【請求項２】 前記振動成分抽出手段と前記加算手段と
   の間に、前記振動成分の絶対値を求めて前記加算手段に
   振動成分として与える絶対値演算手段を備えて成る請求
   項１記載の乗員拘束装置の制御装置。