JPH04503339A - 拘束手段を起動する方法 - 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】 拘束手段を起動する方法 従来の技術 本発明は、請求の範囲第１項の前文に記載された拘束手段を起動する方法に関す る。

このような方法が、１１４１　自動車技術（Ｉｎｇｅｎｉｅｕｒｓ　ｄｅ　１゜ Ａｕｔｏｍｏｂｉｌｅ）　（１９８２）第６号第６９〜７２頁に記載されている 。

中央に配置された一つだけの衝突センサを備えた拘束装置では、その機能は主に 正面衝突あるいは後部衝突時に発揮される。しかし、今日の市街運転時に頻繁に 発生する斜めの衝突角度での衝突時に問題が発生する。というのは、車両搭乗者 には差し迫りた危険が発生しているにも拘らず拘束手段がかなり遅れて起動され るからである。この欠点を解消し斜め方向の衝突の識別を改善するために、加速 度センサを２側設けこれらの感度軸を車両の長手軸に対して斜交して配置した拘 束装置が知られている（ＤＥ　−０５２２４０３８９）。この場合問題となるの は、センサをケーブル配線するのが比較的技術的に複雑であり、コストを引き上 げてしまうことである。更に、車両に複数のセンサを分散して配置した拘束装置 も知られているが、同様にケーブル配線が複雑になり実際の運転時ノイズの影響 を受けやすくなる。更に、センサを付加して分散させた構成のこれまでの従来の 装置では、自動車の実際の運転時その機能を直ちに検査できない単なる機械的な スイッチが用いられている。

発明の利点 これに対して、請求の範囲第１項の特徴部分に記載された本発明の方法では、中 央に１個だけのセンサを配置した拘束装置において車両搭乗者に危険な斜めから の衝突、オフセット衝突及び極部衝突も信頼性をもって識別でき拘束手段を適時 に起動させることができる、という利点が得られる。従属の請求の範囲に本方法 の実施例が示されている。

図面 以下、図面に示す実施例に基づき本発明の詳細な説明する。

第１図は速度の減少度を時間の関数として示した図、第２図は積分値を加速度値 の関数として特性曲線の形で示した図、第３図から第８図は速度変化量を時間の 関数として示した図、第９図はしきい値が加速度に関係する状態を示す図、第１ ０図から第１３図は速度変化量を時間の関数として示した図、第１４図から第１ ６図は加速度を時間の関数として示した図、第１７図は鉄道線路を渡る場合の加 速度と時間の関係を示す図、第１８図と第１９図は速度変化量を時間の関数とし て示した図である。

実施例の説明 第１図には、交通事故の際例えば車両衝突時に発生する車両の速度減少量ＤＶが 時間の関数として図示されている。速度変化量はセンサ、例えば加速度センサに よって検出される加速度を積分することにより得られる。図で点線で図示したカ ーブは車両の長手軸方向の衝突に対応し、衝突開始後１２０ｍ５の時間後時速約 １４．３ｋｍの速度変化量に相当している。この衝突状態では搭乗者に顕著な危 険は発生しておらずまだ起動に至らない。これに対して車両の長手軸に関し３０ °の衝突角度を有する斜めからの衝突の場合に発生する実線のカーブは、衝突開 始後１２０　ｍ　ｓの時間内に時速的２６ｋｍの速度変化が発生しており、無条 件に拘束手段を起動させなければならない。従来の装置の欠点は、斜めからの衝 撃を受ける衝突時危険な状態が車両の長手軸方向だけに感度を有するセンサによ りかなり遅れて識別されることであり、その結果拘束手段の起動がかなり遅れて 行なわれ、有効な保護が保証できなくなってしまう。

本発明によれば、起動特性の改善は以下のようにして行なわれる。すなわち速度 変化ないし加速度を積分する拘束手段に設けられた積分装置（ＤＶ積分器）が加 速度センサから出力される加速度値ではなく、特性曲線あるいは特性曲線群に従 って加速度センサの出力信号に対して割り当てられた値を積分することによって 行なわれる。そのような関係の適例が、積分値を加速度値ａの関数として概略特 性曲線の形で図示した第２図に示されている。

本発明は、より大きな加速度値に対しては特性曲線かられかるように過剰比例的 に重み付けすることにより、例えば大きい加速度に対しては２乗的に重み付は婦 することにより比例的な重み付け（線形な特性曲線に対応する）よりも加速度セ ンサの出力信号をより強力に積分するという考え方に立脚している。それにより 衝突状態が急に進むような場合も大きな加速度振幅並びにそれに対応して加速度 センサの出力信号の振幅値が大きくなることによってＤＶ積分器が極めて高速に 増大することができる。従って衝突状態が極めて急な場合も必然的に適時に極め て迅速に起動が行なわれる。特性曲線を対応した形状にすることにより緩慢な衝 突に対して影響を与えないようにすることができる。従って拘束手段の起動感度 を急な衝突状態並びに緩慢な衝突状態において比較的簡単に種々に設定すること ができる。

従来の拘束手段では、加速度センサの出力信号（加速度信号）の積分信号が所定 のしきい値、いわゆるＤＶＬ、きい値を超えたときに拘束手段が起動される。こ の積分された加速度は衝突状態開始から計算した速度変化量を表している。これ まで拘束手段ではＤＶ積分器がこのＤＶｔ、きい値に達する時間は考慮されてい なかった。本発明により、この時間特性も考慮することにより車両搭乗者の拘束 手段をさらに有効に形成することができる方法が得られる。

起動基準に時間を取り入れる第１の方法は、ＤＶＬ、きい値を時間の関数として 表すことである。その場合、時間はＤＶ積分状態が所定の最小値となってからあ るいは加速度に特別な特徴があられれてからあるいは最初に積分が行なわれてか らの経過する時間である。起動基準が時間に関して関数的に関係することは定数 ／ｌの商を見ることにより理解できる。他の実施例では、ＤＶｌ、、きい値は経 過時間だけではなく累積されたＤＶ積分値、例えばＤＶ積分器／ｌの商によって も変化される。後者の商は平均速度変化すなわち減速度を示している。

他の実施例では上述したＤＶＬきい値の代りにＤＶ積分値自体が経過時間に従っ て増減される。その場合ＤＶｔ、きい値自体は一定に保たれる。

今までごく簡単に説明した関係を以下に図面を参照して詳細に説明する。ＤＶ積 分器が２つの積分値間にあるとき、従っである範囲すなわちある幅のＤＶ積分器 の値の範囲内にあるときにＤＶＬきい値が変化される。この範囲、すなわちＤＶ 積分器の値の範囲の幅は第１の実施例では時間に対して一定とされる。あるいは この範囲は時間ｔ、ＤＶ基本しきい値及び／あるいはＤＶ積分器の関数とするこ ともできる。このことは以下のことを意味する。すなわち例えば範囲幅は時間に 対して一定とすることができるし、同様に範囲幅は時間に対してほぼトランペッ ト状に拡張あるいは縮小することもでき、同様にこの範囲の下限値並びに上限値 を時間、ＤＶ基本しきい値並びにＤＶ積分器の一般的な関数とすることもできる ことを意味する。

このように定められた範囲内で上述したようにＤＶＬきい値に対する作用は時間 、ＤＶ基本しきい値及びＤＶ積分器自体の任意の関数とすることができる。例え ばＤＶ積分器が上述した範囲で区画される下方の値以下にある場合には、Ｄｖし きい値は最初のＤＶ基本しきい値の値に設定される。それに対してＤｖ積分器が 上述した範囲を区画する上限値以上になった場合には、ＤＶＬ、きい値は好まし くはこの方法により達した最後の値に保持される。

これに関連した第１の実施例を第３図を参照して説明する。

この実施例では範囲すなわちＤＶ積分器の値の範囲の幅は、時間ないし他のパラ メータに無関係な値ＤＶＩ〜ＤＶ２間の一定の福を有する。ＴＯの時点で比較的 大きなりＶＬきい値、すなわちＤＶ基本しきい値ＤＶＧがセットされる。図で階 段状に図示されたＤＶ積分器ＤＶＩは時間が増加するとともに増大し、Ｔ１の時 点で下方のしきい値ＤＶＩを上回った後その範囲すなわちＤＶ積分器の値の範囲 の幅に入り、ＤＶＬきい値への作用が行なわれる。ＤＶ積分器ＤＶＩがしきい値 ＤＶＩ、ＤＶ２で区画される値の範囲内にある場合には、Ｄｖしきい値ＤＶはＤ Ｖ基本しきい値ＤＶＧから時間の関数として所定の最小値まで減少される。第３ 図の実施例ではＤＶ［、きい値の減少はＤＶＬ、きい値＝ＤＶ基本しきい値（１ −ｐ　ｔ）の関係で特徴付けられる線形な特性で行なわれる。

第３図によればＤＶ基本しきい値は上述した関係に従って線形に減少し、これは ＤＶ積分器ＤＶＩが上方のしきい値ＤＶ２を上回ることによりＤＶ積分器の値の 範囲外になるか、あるいはＤＶＬきい値が最小値になるまで継続される。ＤＶ基 本しきい値は時点Ｔ２で達した最小値ＤＶＧＵに保持される。このような方法の 意義は、特に斜めからの衝突状態の場合（車両の長手軸に対して約プラスマイナ スＩＯ６〜３０°）比較的長期間に渡って所定の値の範囲ＤＶＩ、ＤＶＺ内にあ るようなりＶ積分器の値となった場合、ＤＶＬ、きい値を比較的大きなりＶ基本 しきい値の値ＤＶＧからより低い値ＤＶＧＵに減少させることにより迅速な起動 ができるようにさせることである。その場合、比較的緩慢な正面衝突状態時ＤＶ 積分器の値が上述した所定の範囲ＤＶＩ、ＤＶ２にあり、このような正面衝突状 態時拘束手段を起動させたくない場合でも問題になることがない。このような衝 突状態時には通常加速度工程は小さくまた比較的短く、上述した方法がとられた 場合も拘束手段は起動されることはない。このように緩慢な正面衝突状態並びに 緩慢な斜めからの衝突状態に対する起動感度を種々に設定することが可能になる 。

本発明の他の実施例では、第４ｒ！！Ｊに図示したようにＤＶＶ分器の値の範囲 ＤＶＩ％ＤＶ２は時間に関して一定ではなく、時間が増大するにつれて拡大され る。この拡大は第４図に図示した実施例では以下のようにして行なわれる。すな わちＤＶＶ分器が下方のしきい値ＤＶＩを上回ることによりＤＶＶ分器の値の範 囲内に入る時点ＴＩにおいて、ＤＶＶ分器の値の範囲の上方しきい値ＤＶ２が増 大されることによつて行なわれる。第４図に図示した実施例ではこの拡大は線形 な時間ｔの関数に従って行なわれる。第３図の実施例と同様に、ＤＶＶ分器が下 方しきい値ＤＶＩを超えることにより範囲ＤＶＩ、ＤＶ２に入る時点ＴＩから、 Ｄｖしきい値ＤＶはＤＶ基本しきい値ＤＶＧから好ましくは線形なカーブに従つ て最小値ＤＶＧＵまで減少される。ＤＶＶ分器が上方しきい値ＤＶ２を上回るこ とにより値の範囲Ｄｖ１１ＤＶ２を再び離れる時（時点Ｔ２）この最小値ＤＶＧ Ｕに到達する。すでに説明した方法によっても拘束手段の応答感度は顕著に鋭く なるので、困難な斜めからの衝突状態でも拘束手段を最適に起動し車両培乗者を 保護させることができる。

第５図に図示した本発明の他の実施例では、ＤＶ積分器ＤＶＩは時点Ｔ１で所定 のＤＶＶ分器の値の範囲の下方しきい値Ｄｖｌに達する。それによりＤｖしきい 値は、比較的大きなりＶ基本しきい値ＤＶＧの値から減少される。この実施例の 場合にはＤＶ基本しきい値の減少は単に時間ｔに関係するだけでなく、さらにＤ Ｖ積分器ＤＶＩのそれぞれその時の状態に従って減少されるので、拘束手段の応 答特性をさらにきめ細かなものにすることができる。続いてＤＶＬ、きい値は所 定の最小値ＤＶＧＵに減少される。ＤＶＶ分器が時点Ｔ２で上方しきい値ＤＶ２ を超えることによりＤＶＶ分器の値の範囲ＤＶＩ、ＤＶ２を離脱したときにこの 最小値に達する。

第６図に図示した他の実施例では、第４図の実施例と同様にＤＶＶ分器の値の範 囲ＤＶＩ、ＤＶ２は時間ｔが増大するにつれて拡大される。というのは上方しき い値ＤＶ２は時間の関数として増大するからである。上方しきい値ＤＶ２の時間 依存性は、ＤＶ積分器ＤＶＩが下方しきい値ＤＶＩを上回る時点ＴＩから開始さ れる。同様にこの時点でＤｖしきい値は比較的大きなりＶ基本しきい値ＤＶＧか ら減少する。その場合この減少はほぼ、ＤＶＬ、きい値＝　（ＤＶ積積分器上定 数１）十定数２の式に従って行なわれる。ＤＶ積分器ＤＶＩが所定のＤＶＶ分器 の値の範囲ＤＶＩ、ＤＶ２を離脱する時点Ｔ２においてＤＶＬ。

きい値は小さな値、すなわちＤＶＧＵをとる。積分器ＤＶＩがＤＶＶ分器の値の 範囲ＤＶＩ、ＤＶ２より下回ると、Ｄｖしきい値は再びＤＶ基本しきい値ＤＶＧ の値をとる。

第７図に図示した実施例はこれまで説明した実施例と次の点で異なる。すなわち ＤＶＶ分器の値の範囲ＤＶＩ、Ｄｖ２の下方しきい値ＤＶＩ並びに上方しきい値 ＤＶ２が時点ＴＩから時間依存性を示すところが異なる。例えば下方しきい値Ｄ ＶＩは時点ＴＩから ＤＶＩ　（ｔ）＝ｎ　ｔ＋に２ として表すことができ、また上方しきい値ＤＶ２はＤｖ２　（ｔ）　＝ｍ　ｔ＋ に１ として表される。ＤＶＶ分器の値の範囲ＤＶＩ、Ｄｖ２の両しきい値ＤＶＩ、Ｄ ｖ２はその特性が上述した直線式により表されることにより線形な時間依存性を 示す。上述した式でｍＳｎは直線の勾配を表し、一方に１、Ｋ２は定数を表す。

第６図に関連して説明した実施例と同様に、Ｄｖしきい値は時点ＴＩ、すなわち ＤＶ積分器ＤＶＩが所定の値の範囲ＤＶＩＳＤＶ２に入る時点でＤＶ基本しきい 値ＤＶＧから所定の最小値ＤＶＧＵまで減少する。この実施例でも起動感度を斜 め衝突時の特殊な問題に適合させることができるので、車両搭乗者に対して最適 な保護が行なわれる。

第８図の実施例ではＤＶ積分器ＤＶＩは時点ＴＩでしきい値ＤＶＩを上回るが、 長い間この値を下回らない。一方ＤＶ積分器ＤＶＩがＤＶＩのしきい値を上回っ た後所定の時間内に拘束手段を起動するのに設定されたしきい値ＤＶＧＩに達し ないことが判明した場合には、時点Ｔ２でＤＶ基本しきい値ＤＶＧ１は感度がよ り悪くなるＤＶ基本しきい値ＤＶＧ２に増大される。この増大の有効な時間はタ イミング素子によっても、また時間に関連してＤＶＬきい値（例えばＤＶＩ）を 上回ってからあるいは下回ってから定めることができる。これは起動感度を減少 させることになる。このタイミング素子により、減少された起動基準は時点Ｔ２ から時点Ｔ３の所定の期間維持され時点Ｔ３になって感度が再び小さなしきい値 ＤＶＧＩに変化される。

感度を再びしきい値ＤＶＧＩに上げることはタイミング素子の経過直後時点Ｔ３ で行なわれる。または感度しきい値ＤＶＧＩに戻すのは必要に応じて所定の時間 依存性で、例えば時間の関数として線形な特性に従って行なうこともできる。

タイミング素子は、例えば時点Ｔ２でスタートされ所望の時間遅延に対応する計 数状態に達した場合、例えば時点Ｔ３で停止するカウンタにより実現することが できる。上述した実施例に対応した方法をとる意味は、比較的長い時間低い値と なっているが最初のＤｖしきい値、この場合ＤＶＩを超えるＤＶＶ分器の値を次 のように解釈すること、すなわち連続的な減速が存在するが拘束手段を駆動する には小さすぎると解釈することである。ここで試みられていることは拘束手段の 反応感度を低崎クシていることである。例えば第８図に図示した実施例の方法は 、悪い道路区間でブレーキをかけたときに用いることができる。その場合ＤＶＶ 分器は緩慢に増大するが、搭乗者に危険な状態は発生しない。

この方法は拘束手段の起動は行なわれるが、その起動が車両搭乗者を保護するに は遅すぎるような緩慢な衝突状態にもポジティブに作用する。起動が遅すぎる場 合には拘束手段を有効に利用させるための最大許容変位量（車両搭乗者の）はす でに超えている。例えば車両搭乗者の身体が車両のハンドルにぶつかっている時 にはエアバッグを起動させてももはや意味がない。ＤＶＬ、きい値を感度の低い 値ＤＶＧ２に持ち上げることにより拘束手段の意味のなくなった起動を防止し、 それにより車両搭乗者が拘束手段自体によってさらに危険になることを防止させ ることができる。

本発明の他の好ましい実施例を第９図に基づいて説明する。

拘束手段の起動特性をさらに改善することは、ＤＶしきい値を加速度センサによ って検出された加速度値に従って変化させることによって達成される。これは例 えば、加速度センサによって検出された加速度値に選択可能な特性曲線を介して 所定のＤｖしきい値を対応させることによって行なわれる。すなわちＤＶＬ、き い値を加速度ａの関数として表すことができる。

この特性を説明するために第９図には加速度ａの関数としてＤＶしきい値のカー ブが図示されている。説明のためにさらに加速度ａを時間の関数として図示し従 って加速度センサの出力信号を示した第１４図も参照する。

第９図の実施例では、起動しきい値は第１４図で時点ＴＩで達する加速度値ａｓ まで一定値に保持され、加速度が大きくなると減少される。

第９図の実施例では、２つの例が図示されている。点線は直線を示し、従ってＤ ＶＬ、きい値は加速度の関数として線形に減少する。第１４図によれば、時点Ｔ ２で加速度値ａ２が検出される。第９図に図示した直線カーブによれば、この加 速度値ａ２でＤＶＬ、きい値ＤＶ２になっている。他の例では、Ｄｖしきい値は 非線形の関係で加速度値ａに従って変化する。これが第９図に図示した実線によ り図示されている。既に比較的小さな減速度ａｌで減少したＤＶＬ、きい値ＤＶ ２に達する。加速度値ａ２ではＤＶＬ、きい値ＤＶ３はかなり減少した値になる 。

このような手段により、加速度値ａが大きい場合には加速度値が小さい場合より もより簡単にＤＶＬ、きい値を越えることができ拘束手段を起動させることが可 能になる。このように衝突が極めて急に行なわれる場合適時に起動を早めること が可能になる。緩慢な衝突に対しては特性曲線を対応して選択することにより影 響しないようにできる。というのは、加速度値の振幅は比較的小さくなっており 、ＤＶＩ、きい値は減少しないからである。このような方法により起動感度を急 な衝突により良好に適合させることができる。更に急激な及び緩慢な衝突状態に 対して起動感度を異なるようにすることができる。

第１４図には、加速度／時間のカーブが理想的に図示されている。通常、この理 想化されたカーブには例えば道路の穴ぼこを通過した場合に発生する数多くの振 幅変動が重畳される。

上述したように第１４図の加速度／時間のカーブの振幅値がサンプリングされ、 このサンプリングされた振幅値が第９図に従ってＤＶＬ、きい値を減少させる判 断基準に用いられるとき、加速度／時間のカーブの一時的な変動時の振幅の極値 が検出されてしまう場合が発生する。この値は場合によって平均値と顕著に相違 するので、第９図に図示した特性曲線に従ってＤＶしきい値を有意義に減少させ ることができなくなる。これを防止するために、本発明の他の実施例では、時間 的に前後する加速度／時間のカーブの複数の振幅値を検出し、平均値が形成され る。この平均値に基づいて、第９図に例示的に図示した特性曲線値に従ってＤＶ Ｌきい値の減少が必要か否かが調べられる。

この方法を第１４図と同様な特性を有する加速度／時間のカーブを図示した第１ ５図に基づいて説明する。時点Ｔ１では加速度値は比較的小さく、Ｄｖしきい値 の減少には至らない。遅れた時点でＤＶＬきい値を減少させなければならない加 速度値しきい値ａｓを超過する。連続する時点Ｔ２からＴ６で加速度値ａＳ以上 である全ての加速度／時間のカーブの振幅値が検出される。検出された振幅値を 加算し、得られた加算値の総計を測定値の数で割り算することにより振幅値の平 均値が形成される。上述したように、このようにして得られた振幅平均値により 第９図に図示した特性曲線に従ってＤＶＬ、きい値を減少しなければならないか 否かが調べられる。

本発明の好ましい他の実施例によれば、加速度／時間のカーブの振幅値あるいは 振幅値の平均値の代りに加速度／時間のカーブの勾配がＤＶＬ、きい値の減少の 判断に用いられる。この方法を第１６図を用いて説明する。この図には、同様に 所定の車両タイプの特徴的な加速度値／時間のカーブが図示されている。このカ ーブで特徴的なのは、時点Ｔ２で振幅値が加速度値しきい値ａｓをまだ越えるに は至らない第１の相対的な最小値が現れていることである。この時点Ｔ２での相 対的な最小値に続いて再び時点Ｔ３で相対的な最大値が現れ、比較的加速度が小 さくなる。このＴ３での相対的な最大値に続いて加速度／時間のカーブが更に減 少し、時点Ｔ４で始めて加速度値しきい値ａＳに達する。このような加速度／時 間のカーブはエネルギを吸収する緩衝部を備えた車両に特徴的である。

上述した実施例のように、Ｄｖしきい値の減少の基準として単に振幅を利用する だけの場合には、このようなカーブ特性では全く好ましくない結果になる。すな わち、Ｄｖしきい値の減少は早（でも時点Ｔ４に行なわれる。といのは、その時 点で始めて検出された加速度値振幅が所定の限界値ａｓを越えるからである。そ れに対して第９図ではこの時点Ｔ４までＤＶＬきい値は比較的大きな値ＤＶＧに 保持されている。これでは危険な衝突状態を適時に検出することができない。と いうのは、衝突が緩衝部により隠されているからである。Ｄｖしきい値を必要に 応じて減少させ拘束手段を感度よ（反応させるには時点Ｔ４では遅すぎる。

この欠点は、ＤＶＬ、きい値を減少させる起動基準として加速度／時間のカーブ の勾配を検出することにより回避することができる。例えば第１６図で座標値Ｔ Ｉ、ａｌでの加速度／時間のカーブの勾配が検出される。この勾配は図示した接 線ＴＡＩを意味している。加速度値ａ１はまだ小さく、純粋な振幅処理ではＤＶ Ｌ、きい値を減少させるには至らないが、接線ＴＡＩの勾配は、危険な衝突状態 となっており、拘束手段を迅速に反応させなければならないことを示している。

上述したように、この迅速な拘束手段の反応は、第９図に図示したＤＶＬ、きい 値線する２つの短い時点で振幅値を検出し対応する差の商を形成することにより 簡単にめることができる。この差の商に対応する勾配が所定の限界値を越えた場 合、ＤＶＬ、きい値は所定の関係、例えば線形な時間依存性に従って減少される 。

これまで２．３の詳細な実施例に従ってＤＶＬきい値を減少させる判断基準を説 明した。他の判断基準は、加速度／時間のカーブを周波数分析することにより得 ることができる。この周波数分析時加速度検出装置の固有共振を判別しこれを抑 圧することも可能である。また、例えば石に当ったりあるいは道路の穴ぼこを通 過したときのように衝突状態に起因しない一部振幅値が極めて大きくなるノイズ 振動を識別しこれを評価から除外することも可能である。さらに、加速度／時間 のカーブをかなり正確に検出し、例えば格納された理想パターンと比較すること によりパターン認識を行なうこともできる。

さらに今まで説明した方法を組み合わせ、個々の場合に評価基準を所定の車両に 最適に適合させることも可能である。

更に本発明の実施例では、ＤＶＬ、きい値を減少させるかどうかの判断として、 車両において場所的に中央のセンサユニットと分離して配置された他のセンサの 出力信号を参照することもできる。従って評価基準を中央の加速度センサだけで は検出できない所定の車両状態に関係させることができる。例えば、後軸スイッ チ、ベルトロック機構、接触スイッチ、あるいは機械的な加速度スイッチのスイ ッチング信号を検出し、中央の加速度センサからの出力信号と組み合わせ、具体 的な車両に対して特に適切なりｖしきい値に対する減少判断基準を得ることがで きる。更に車両に設けられている制動制御用、内燃機関制御用あるいは航行用の 制御装置の出力信号も処理することができる。

上述した実施例では、ＤＶＬ、きい値はＤＶ積分器の値あるいは加速度値に従っ て、好ましくは所定の特性曲線を介して変化された。同様に、ＤＶ積分値及び／ あるいは加速度値のような検出された基本値を加算的及び／あるいは乗算的に変 化させ、所定の関数依存性を与えＤｖしきい値の特性に作用させることも可能で ある。更に多数のパラメータ、例えば他のセンサからのセンサ出力信号を考慮す る場合には、マツプ値に格納される特性値に従ってＤｖしきい値を変イＷること ができる。

これまで説明してきた実施例では、判断基準が存在する場合Ｄｖしきい値は比較 的大きなりＶ基本しきい値ＤＶＧから減少され、拘束手段を感度よく反応させ車 両搭乗者の保護を向れたＤＶＬ、きい値はほぼ時間的な遅れなく再びもとの基本 値ＤＶＧに増大された。この状態をもう一度第１０図を参照して説明する。同図 には速度変化量ＤＶが時間ｔの関数として図示されている。また同図にはＤＶ積 分器ＤＶＩのカーブ特性が図示されている。更にＤＶ基本しきい値ＤＶＧも図示 されている。時点Ｔｌ５Ｔ２、Ｔ３、ＴＡ、Ｔ５及びＴＡでは、ＤＶ基本しきい 値を比較的大きな値ＤＶＧから比較的低い値に減少させ拘束装置の応答感度を高 める判断基準が存在する。

次ぎにこの判断基準が存在しなくなった場合には、ＤＶＬ、きい値は、遅れなく 再び比較的大きな値ＤＶＧに増大される。これは、時点Ｔ１．、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ Ａ及びＴ５で行なわれる。時点ＴＡになって始めてＤＶ積分器ＤＶＩが減少した しきい値を上回り、それにより拘束手段が起動される。

本発明の他の実施例によれば、起動特性は以下のようにして改善される。すなわ ち、Ｄｖしきい値を比較的大きなしきい値ＤＶＧから低いしきい値に減少させる ことにより拘束装置の起動感度を鋭くしたあと、減少は可能な限り直ちに行なわ れるが、感度を鈍くさせるのは新たに検出した加速度値に対応して時間的に遅延 させて行なうことによって改善される。ここで鈍くすることは、先ず減少された Ｄｖしきい値を例えばより大きなりＶ基本しきい値の値ＤＶＧに増大することを 意味する。

この方法をほぼ第１０図に対応する第１１図を用いて説明する。時点ＴＩ％Ｔ２ 、Ｔ３、ＴＡ、ＴＡでＤＶＬきい値はＤｖ基本しきい値ＤＶＧの大きな値から減 少する。第１Ｏ図と異なり、ＤＶしきい値は時間遅延ＤＴ後再びＤＶ基本しきい 値のもとの値ＤＶＧに増大される。発生する加速度値を積分する場合、ＤＶ積分 器は加速度振幅に対して位相差を有する。この位相差は上述したしきい値増大時 の時間遅延により補償することができる。時間を遅らせて減少したしきい値を基 本値ＤＶＧに戻すことにより、好ましい方法で拘束手段をより早く起動でき、な いしは起動確実性を高めて起動を行なうことができる。

本発明の他の実施例によれば、Ｄｖ基準積分器と時間に従って積分値を変化させ ることにより起動特性を改善することが入ると、タイミング素子がスタートする 。読み込まれた加速度値は、時間計数に比例した係数で乗算されないしそれに値 分される。この方法を第１２図と第１３図を用いて説明する。

第１２図には、速度変化量ＤＶが時間の関数として図示されており、同図には更 にＤＶ基準積分器Ｒ１の特性が図示されている。更にＤＶ基本しきい値ＤＶＧ及 びそれより低いＤＶＬきい値ＤＶＩ、ＤＶ２で区画された範囲が図示されている 。第１３図には、第１２図と同様な速度変化量と時間の関数関係で起動積分器Ａ Ｉのカーブ特性が図示されている。第１２図において時点ＴＩでＤＶ基準積分器 ＲＩは、低いＤＶＬ、きい値Ｄｖｌを越えることにより両しきい値ＤＶＩ、ＤＶ ２で区画されたＤＶ積分器の値の範囲に入る。この時点ＴＩでタイミング素子が スタートする。それにより、加速度センサより出力信号として出力され起動積分 器ＡＩにより積分される加速度値は、前もって経過時間に対応する係数により好 ましくは乗算ないし加算的に結合される。

この起動積分器ＡＩにより積分される加速度値に対する変化は、基準積分器ＲＩ が時点Ｔ２で第１２図の上方しきい値ＤＶ２を越えることによりしきい値ＤＶＩ 、ＤＶ２により区画された範ら明らかなように、起動積分器ＡＩはＤＶＬ、きい 値の所定のしきい値ＤＶＧを上回るからである。この方法により、基準積分器Ｒ Ｉがかなりの時間所定の値範囲内に留まるような衝突時起動積分器１を急激に増 大させることができる。

このような特性は、代表的には車両長手軸に関して約３０″の斜め衝突状態並び にオフセット衝突、極部衝突等の衝突状態のときに現れるので、それにより起動 積分器ＡＩをかなり強く増大させることができる。それにより起動しきい値ＤＶ Ｇにかなり早く達し、危険をもたらす状態において拘束手段を早期に起動させる ことができる。基準積分器の値ＲＩは斜めの衝突状態と正面衝突状態とではしき い値ＤＶＩ、ＤＶ２で定まる範囲に留まる時間が異なる。従って、このような方 法により斜め衝突、オフセット衝突、極部衝突状態に対して正面衝突状態に対す る起動感度を異って設定することができる。

本発明の好ましい他の実施例によれば、基準積分器の値ＲＩが所定のしきい値、 例えば、第１２図の下方しきい値ＤＶＩを越えたときタイミング素子がスタート される。このタイミング素子によりその動作中ＤＶｔ、きい値に対して一種の変 調が行なわれ、試みる起動特性の種類に従って基本しきい値が増減される。更に ＤＶＬ、きい値は、上述した実施例に従い検出した加速度振幅に従って減少され るか、あるいは更に加速度信号の極性に従って減少させることもできる。タイミ ング素子の各々は、その動作中それに関連した個々の方法でＤｖしきい値の減少 度を変化させる。使用するタイミング素子の数は、ＤＶしきい値を変化させる種 類に応じて任意に選択することができる。タイミング素子としては、＃≠キ≠＃ 好ましくはカウンタ回路が用いられる。複数のカウンタ回路を用いる代りに種々 の計数状態を得ることができる単一のカウンタを設けることもできる。

ＤＶＬ、きい値を種々のやり方で変化させる場合に時間的な制限が計数状態によ り与えられる。カウンタは、例えば基準積分器の値ＲＩが所定の下方しきい値Ｄ ｖｌを再び下回った場合にリセットされる。前述した方法により、振幅はかなり 大きいが衝突状態を起こすことのないノイズパルスを効果的に抑圧することが可 能になる。この種のノイズパルスは、例えば車体をハンマーで叩いたり、車両の 下部に石が当ったり、鉄道を渡る場合車体がレールにぶつかったりする場合に発 生する。

このようなパルス状の荷重に対して拘束手段が不本意に起動されることは、危機 的な斜め衝突状態に対して装置の感度を減少させることなく回避される。強い打 撃荷重に基づく加速度信号の特徴は、その信号が大きな振幅値で始まるが、急速 に比較的小さな値に落ちることである。従って、タイミング素子によりＤＶＬき い値の減少が行なわれなくなることにより、上述したような荷重時の誤起動が防 止される。これは、通常発生する加速度センサの出力信号の最大振幅値に対して も当てはまる。このような方法を以下に第１７図から第１９図を参照して説明す る。

第１７図は、鉄道線路を渡り車両が打撃荷重を受ける場合の加速度センサの出力 信号を示す。加速度／時間のカーブが図示されている。カーブは、最初約３０ｇ 以上まで振幅値が顕著に大きくなり、続いて急速に減衰する２極性の信号を示し ている。約３０ｍ５後は振幅値は比較的小さくなる。

第１８図には、速度変化量が時間ｔの関数として図示されている。同図には、Ｄ Ｖ積分器ＤＶＩが上述した方法により変化され複雑な時間関数に従って変化する ＤＶＩ、きい値とともに図示されている。ＤＶＬきい値は、時点０で比較的大き な一定の値、すなわちＤＶ基本しきい値ＤＶＧで始まり、装置の感度を高めるた めに約１５　ｍ　ｓ後に低い値に減少して、この低い値、すなわちほぼＤＶＩに 約１５ｍ５保持され、続いて徐々にＤＶ基本しきい値ＤＶＧの値に上昇する。第 １８図は、ＤＶ積分器ＤＶＩのカーブが約１３，５秒後に減少したＤｖしきい値 を上回ることを示している。これにより拘束手段が不必要に起動されてしまうこ とになる。

第１９図では、拘束装置の起動は行なわれていない。というのは、ＤＶＬ、きい 値はＤＶ基本しきい値ＤＶＧによって低い値ＤＶＩに減少されないからである。

これは、衝撃荷重開始時すなわち、時点０でセットされ、例示の場合約２５ｍ５ 動作するカウンタ回路により行なうことができる。このカウンタ動作中、ＤＶ積 分器ＤＶＩはそのカーブ値が第１８図に図示した減少したＤｖしきい値ＤＶＩの レベルに達する。しかし、ＤＶしきい値はこの値ＤＶＩに減少されないので、拘 束装置の起動は行なわれない。約２５　ｍ　ｓぐらいのカウンタ回路により定め られる時間遅延の後ＤＶＬ、きい値の減少を行ない装置の感度を上昇させること もできる。

Ｆｉ口、］ を−一 １ム１ 一−Ｑ ＦＩＧ３ ＦＩＧ、５ ＦＩＧ、７ ＦＩＧ、和 を−→− ＦＩＧ、１１ ＦＩ６１５ Ｆ！０．１７ ＦＲ６，１９ ０■ を−一一ト 補正書の写しくＩＩ訳文）提出書く特許法第１８４条の８）平成　３年　８月１ ２日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）加速度信号を測定し、その加速度信号を時間に関して積分することにより速 度に変換し、速度に対して少なくとも一つのしきい値を設定して起動基準を形成 する車両搭乗者用安全装置の拘束手段を起動する方法において、起動基準として 用いられるしきい値を車両の一つあるいは複数の状態変数あるいは時間的に以前 の状態変数に従って変化させることを特徴とする拘束手段を起動する方法。 ２）加速度信号を測定し、その加速度信号を重み付け関数により重み付け、重み 付けされた加速度信号を時間に関して積分することにより作動信号に変換し、作 動信号に対して少なくとも一つのしきい値を設定して起動基準を形成する車両搭 乗者用安全装置の拘束手段を起動する方法において、重み付けあるいは起動基準 として用いられるしきい値を車両の一つあるいは複数の状態変数あるいは時間的 に以前の状態変数に従って変化させることを特徴とする拘束手段を起動する方法 。 ３）加速度信号を測定し、時間に関して積分することにより速度に変換し、その 速度を重み付けすることにより作動信号に変換し、作動信号に対して少なくとも 一つのしきい値を設定して起動基準を形成する車両搭乗者用安全装置の拘束手段 を起動する方法において、重み付けあるいは起動基準として用いられるしきい値 を車両の一つあるいは複数の状態変数あるいは時間的に以前の状態変数に従って 変化させることを特徴とする拘束手段を起動する方法。 ４）加速度信号を測定し、その加速度信号を第１の重み付け関数により重み付け し、その重み付けされた加速度信号を時間に関して積分することにより第１の作 動信号に変換し、その第１の作動信号を第２の重み付け関数により第２の作動信 号に変換し、作動信号に対して少なくとも一つのしきい値を設定して起動基準を 形成する車両搭乗者用安全装置の拘束手段を起動する方法において、重み付けあ るいは起動基準として用いられるしきい値を車両の一つあるいは複数の状態変数 あるいは時間的に以前の状態変数に従って変化させることを特徴とする拘束手段 を起動する方法。 ５）状態変数として加速度信号自体あるいはそれより得られる信号（例えば車両 速度）が用いられることを特徴とする請求の範囲第１項から第４項までのいずれ か１項に記載の方法。 ６）状態変数の一つとして衝突から経過する時間が用いられることを特徴とする 請求の範囲第１項から第４項までのいずれか１項に記載の方法。 ７）起動基準の形成に一つあるいは複数の状態変数がしきい値を上回ってからの 経過時間が用いられることを特徴とする請求の範囲第１項から第６項までのいず れか１項に記載の方法。 ８）起動基準の形成に現時点の車両の一つあるいは複数の状態変数並びに時間的 に以前の車両の状態変数が用いられることを特徴とする請求の範囲第１項から第 ７項までのいずれか１項に記載の方法。 ９）一つあるいは複数の状態変数として一つあるいは複数のセンサの出力信号が 用いられることを特徴とする請求の範囲第１項から第８項までのいずれか１項に 記載の方法。 １０）センサが所定のスイッチング特性を有する場合、しきい値あるいは重み付 け関数をこのセンサのスイッチング状態に従って変化させることを特徴とする請 求の範囲第１項から第９項までのいずれか１項に記載の方法。 １１）加速度に対して第１のしきい値を設定し、センサにより加速度／時間カー ブの振幅値を検出し、加速度／時間カーブの振幅値が前記第１のしきい値を超え たとき、起動基準として用いられる第２のしきい値を変化させることを特徴とす る請求の範囲第１項から第１０項までのいずれか１項に記載の方法。 １２）加速度（ａ）の第１の設定値（ａｓ）を設定し、時間的に間隔を隔てて加 速度／時間カーブ（ａ＝ａ（ｔ））の複数の振幅値を検出し、前記複数の振幅値 （ａｉ）から算術平均値（ａｉ）を形成し、起動基準として用いられる第２のし きい値（ＤＶしきい値）を最新の加速度値の平均値（ａｉ）に従って変化させる ことを特徴とする請求の範囲第１項から第１１項までのいずれか１項に記載の方 法。 １３）平均値（ａｉ）を形成するために少なくとも５個の振幅値（ａｉ）を検出 することを特徴とする請求の範囲第１項から第１２項までのいずれか１項に記載 の方法。 １４）加速度（ａ）の第１の設定値（ａｓ）並びに加速度（ａｉ）に関連した特 性曲線（ｆ（ａｉ））を設定し、加速度／時間カーブの（ａ＝ａ（ｔ））の少な くとも一つの振幅値を検出し、振幅値（ａｉ）に関連した特性曲線（ｆ（ａｉ） ）が第１のしきい値（ａｓ）を越えたとき起動基準として用いられる第２のしき い値を変化させることを特徴とする請求の範囲第１項から第１３項までのいずれ か１項に記載の方法。 １５）起動基準として用いられる第２のしきい値（ＤＶしきい値）を減少させる ことを特徴とする請求の範囲第１項から第１４項までのいずれか１項に記載の方 法。 １６）ＤＶしきい値を時間の関数に従って増減させることを特徴とする請求の範 囲第１項から第１５項までのいずれか１項に記載の方法。 １７）ＤＶしきい値を積分状態の関数に従って増減させることを特徴とする請求 の範囲第１項から第１６項までのいずれか１項に記載の方法。 １８）ＤＶしきい値を時間の関数並びに積分状態の関数に従って増減させること を特徴とする請求の範囲第１項から第１７項までのいずれか１項に記載の方法。 １９）通常の積分器（基準積分器）の他に更に他の積分器（起動積分器）が設け られ、この起動積分器は時間関数並びに積分状態に関係した関数が基準積分器と 異なり、ＤＶしきい値と起動積分器の値を比較することにより起動基準を得るこ とを特徴とする請求の範囲第１項から第１８項までのいずれか１項に記載の方法 。 ２０）ＤＶしきい値の全ての変化を積分器（基準積分器）に与え、それにより形 成される起動積分器をＤＶしきい値とともに起動基準として用いることを特徴と する請求の範囲第１項から第１９項までのいずれか１項に記載の方法。 ２１）ＤＶしきい値を線形な時間関数に従って増減することを特徴とする請求の 範囲第１項から第２０項までのいずれか１項に記載の方法。 ２２）ＤＶしきい値を非線形、特に２乗の時間関数に従って増減することを特徴 とする請求の範囲第１項から第２１項までのいずれか１項に記載の方法。 ２３）減少基準が存在するときＤＶしきい値を減少させ、一方減少基準が満たさ れなくなったときＤＶしきい値を時間的に遅延して増大させることを特徴とする 請求の範囲第１項から第２２項までのいずれか１項に記載の方法。 ２４）遅延時間が数ミリ秒であることを特徴とする請求の範囲第１項から第２３ 項までのいずれか１項に記載の方法。 ２５）加速度／時間のカーブ（ａ＝ａ（ｔ））の勾配が検出され、検出された加 速度／時間のカーブの勾配が所定の限界値を越えたとき、ＤＶしきい値を変化、 特に減少させることを特徴とする請求の範囲第１項から第２４項までのいずれか １項に記載の方法。 ２６）加速度信号が検出され、加速度信号を時間に関して積分することにより速 度信号を求める前に加速度信号値を演算子により変調することを特徴とする請求 の範囲第１項から第２５項までのいずれか１項に記載の方法。 ２７）加速度信号値を加算定数で結合することを特徴とする請求の範囲第１項か ら第２６項までのいずれか１項に記載の方法。 ２８）加速度信号値を乗算定数で結合することを特徴とする請求の範囲第１項か ら第２７項までのいずれか１項に記載の方法。 ２９）加速度信号値に対して特性曲線の値を割り当てることを特徴とする請求の 範囲第１項から第２８項までのいずれか１項に記載の方法。 ３０）加速度信号値に対して特性曲線群から得られる値を割り当てることを特徴 とする請求の範囲第１項から第２９項までのいずれか１項に記載の方法。 ３１）加速度信号ないし加速度信号の関数を時間に関して積分することにより速 度信号（ＤＶ）を形成し、その速度信号に対して基本しきい値（ＤＶＧ）を設定 し、また速度信号に対して少なくとも一つの他のしきい値（ＤＶ１）を設定し、 ＤＶ積分器（ＤＶＩ）が速度信号に対する他のしきい値（ＤＶ１）を越えたとき ＤＶ基本しきい値を変化、特に減少させる請求の範囲第１項から第３０項までの いずれか１項に記載の方法。 ３２）速度信号に対して少なくとも２つのしきい値（ＤＶ１、ＤＶ２）を設定し 、ＤＶ積分器（ＤＶＩ）がしきい値（ＤＶ１、ＤＶ２）により区画される範囲に あるときあるいは量小のＤＶしきい値に達したときＤＶ基本しきい値（ＤＶＧ） を変化、特に減少させることを特徴とする請求の範囲第１項から第３１項までの いずれか１項に記載の方法。 ３３）速度信号に対するしきい値（ＤＶ１、ＤＶ２）の内少なくとも大きい方の しきい値（ＤＶ２）を時間に関係して設定し、ＤＶ積分器（ＤＶＩ）がしきい値 （ＤＶ１）を越える時点（Ｔ１）から時間に従って変化させることを特徴とする 請求の範囲第１項から第３２項までのいずれか１項に記載の方法。 ３４）両しきい値（ＤＶ１、ＤＶ２）を時間に従って変化させることを特徴とす る請求の範囲第１項から第３３項までのいずれか１項に記載の方法。 ３５）両しきい値（ＤＶ１、ＤＶ２）を時間に関して線形な関係で変化させるこ とを特徴とする請求の範囲第１項から第３４項までのいずれか１項に記載の方法 。 ３６）時間に関して線形に変化するしきい値（ＤＶ１、ＤＶ２）が異なる勾配を 有することを特徴とする請求の範囲第１項から第３５項までのいずれか１項に記 載の方法。 ３７）基準積分器の値（ＲＩ）が所定の下方しきい値（ＤＶ１）を越えた場合、 すくなとも一つのタイミング素子をスタートさせ、その動作中ＤＶしきい値（Ｄ ＶＧ）を変化させることを特徴とする請求の範囲第１項から第３６項までのいず れか１項に記載の方法。 ３８）ＤＶしきい値（ＤＶＧ）を増大させることを特徴とする請求の範囲第１項 から第３７項までのいずれか１項に記載の方法。 ３９）ＤＶしきい値（ＤＶＧ）を減少させることを特徴とする請求の範囲第１項 から第３８項までのいずれか１項に記載の方法。 ４０）ＤＶしきい値（ＤＶＧ）の変化量を加速度振幅あるいは所定の極性の加速 度振幅に従って、あるいは積分値に従って設定し、振幅の大きな短時間の加速度 信号により誤起動を防止することを特徴とする請求の範囲第１項から第３９項ま でのいずれか１項に記載の方法。 ４１）所定の下方しきい値（ＤＶ１）を下回った場合前記少なくとも一つのタイ ミング素子をリセットすることを特徴とする請求の範囲第１項から第４０項まで のいずれか１項に記載の方法。 ４２）前記少なくとも一つのタイミング素子の動作時間中ＤＶしきい値（ＤＶＧ ）を変化させ、所望の起動特性を得ることを特徴とする請求の範囲第１項から第 ４１項までのいずれか１項に記載の方法。 ４３）各タイミング素子に対してカウンタ回路を用いることを特徴とする請求の 範囲第１項から第４２項までのいずれか１項に記載の方法。 ４４）複数のタイミング素子の代りに所定の計数状態を求めることができる一つ のカウンタ回路が用いられることを特徴とする請求の範囲第１項から第４３項ま でのいずれか１項に記載の方法。