JP3081812B2 - 車両の搭乗者を保護する安全装置を起動させる方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両の搭乗者を保
護する安全装置を起動させる方法、更に詳細には、第１
の軸に沿った車両の加速度を検知する第１の加速度セン
サと、前記第１の軸に傾斜した第２の軸に沿った車両の
加速度を検知する第２の加速度センサとを備えた車両の
搭乗者を保護する安全装置を起動させる方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】走行方向及びそれと直角な方向の車両の
加速度を測定する加速度センサを一つあるいは複数設け
た装置が知られている。信号は処理された後、膨らませ
ることができるエアバッグ、シートベルトの締付け、集
中ドアロック、点滅警告装置などの安全装置を起動する
のに用いられる。

【０００３】センサからの信号はアナログあるいはデジ
タル装置により処理される。アナログ処理をする場合に
は信号処理が早くそれ相当に正確であるという利点があ
り、かなり激しい衝撃を受けた場合コンピュータ処理を
必要とするデジタル装置よりも速度の点で有利である。

【０００４】一方コンピュータ処理をすると、かなり高
度で正確な処理が可能であるが、コストが増大し、処理
時間が増大する欠点がある。加速度を検出してそれに対
して安全装置の起動を可能な限り早く行なわなければな
らないので、処理時間が増大するという欠点は特に考慮
しておかねばならない。

【０００５】また、特に斜め方向からの衝撃を検知して
安全装置を起動し、このような方向からの衝突に対して
も、有効な手段をとる必要がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、確実
にしかも信頼性をもって安全装置を起動することが可能
な車両の搭乗者を保護する安全装置を起動させる方法を
提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この課題は、本発明によ
れば、第１の軸に沿った車両の加速度を検知する第１の
加速度センサ（１０）と、前記第１の軸に傾斜した第２
の軸に沿った車両の加速度を検知する第２の加速度セン
サ（１２）とを備えた車両の搭乗者を保護する安全装置
を起動させる方法において、第１の加速度センサの信号
をアナログ処理して起動信号を形成し、第１と第２の加
速度センサの信号をデジタル処理して起動信号を形成
し、前記アナログあるいはデジタル処理された起動信号
のいずれか一方が起動しきい値に達したときに、安全装
置を起動させることを特徴とする車両の搭乗者を保護す
る安全装置を起動させる方法により解決される。

【０００８】このような構成では、第１と第２の加速度
センサの信号をデジタル処理することにより正確な起動
信号を形成することができるので、特に顕著な加速度が
横方向から発生する斜めからの衝突時に、正確に安全装
置を起動させることができ、また第１の加速度センサの
信号をアナログ処理することにより高速に起動信号を形
成することができるので、第１の軸（車両移動方向）に
沿った衝突時には、安全装置を高速に起動させることが
できる。

【０００９】また、上記課題は、車両の前方移動方向に
平行な方向の車両の加速度を検知する加速度センサ（１
０）を備えた車両の搭乗者を保護する安全装置を起動さ
せる方法において、前記加速度センサの信号をアナログ
処理して起動信号を形成し、前記加速度センサの信号を
デジタル処理して起動信号を形成し、前記アナログある
いはデジタル処理された起動信号のいずれか一方が起動
しきい値に達したときに、安全装置を起動させることを
特徴とする車両の搭乗者を保護する安全装置を起動させ
る方法によっても解決される。この構成では、通常処理
の早いアナログ処理された起動信号で起動が行なわれる
が、所定の加速度に達したことを正確に判断できない場
合には、デジタル処理されたより正確な起動信号を用い
て起動させることができ、安全装置の起動を確実で信頼
性のあるものにすることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面に示す実施の形態に基
づき本発明を詳細に説明する。まず図１を参照すると、
装置には、車両の前方移動方向に平行な方向の車両の加
速度を検出する縦加速度センサ１０と前記方向にほぼ垂
直な方向（以下横方向という）における車両の加速度を
検出する横加速度センサ１２が設けられている。縦加速
度センサ１０のアナログ信号は公知の方法により車両の
前方走行方向の主加速度信号を処理するアナログ処理回
路１４に入力される。縦加速度が所定の値よりも大きい
ことが処理回路１４により検出されると、起動信号が出
力段１６に出力され、膨らませることができるエアバッ
グのような安全装置が起動される。

【００１１】このようにして縦加速度が所定値以上にな
ると安全装置が起動される。

【００１２】センサ１０、１２の各出力はそれぞれロー
パスフィルタ１８、２０に入力される。ローパスフィル
タの制限周波数は、加速度信号の評価だけになってしま
わないような値に選ばれる。このような処理をあらかじ
めすることにより信号サンプリング周波数が減少でき、
時間がかかる計算方法を用いてさらに２つの信号を処理
できるという利点が得られる。

【００１３】ローパスフィルタ１８、２０からの出力信
号はアナログデジタル変換器（ＡＤＣ）２２に入力さ
れ、各信号はデジタル信号に変換される。これらのデジ
タル信号はデジタルコンピュータ２４に入力され、それ
ぞれセンサ１０、１２から得られる加速度信号がデジタ
ル的に処理される。

【００１４】続いて処理結果がデジタルアナログ変換器
（ＤＡＣ）（不図示）を介してアナログ処理回路１４に
入力される。コンピュータ２４による処理の結果に基づ
いて、アナログ処理回路１４は縦加速度の値それ自体で
は安全装置を起動するに充分でない場合でも出力段１６
に信号を出力させる。例えばコンピュータ２４でデジタ
ル的に処理される車両の縦と横加速度の相対値が全体と
しての加速度が充分大きく安全装置を起動させた方がよ
いような値となる場合である。これは例えば斜めからの
衝撃で発生するものであり、縦加速度それ自体は安全装
置を起動させるに充分な大きさでないが、加速度の大き
さが全体として安全装置を起動させるのが好ましいよう
な値となっている場合である。

【００１５】図２には本発明の第２の実施形態が図示さ
れている。第１の実施形態と同様に縦加速度センサ及び
横加速度センサ１０、１２が設けられている。

【００１６】縦加速度センサからの出力はアナログ処理
回路３０に入力される。このアナログ処理回路３０の出
力は起動比較スイッチｄＶに入力されるとともに、ロー
パスフィルタ並びにＡＤＣ（図示せず）を介してデジタ
ル処理装置の第１のコンピュータ３２に入力される。

【００１７】縦加速度センサ１０の出力はローパスフィ
ルタ（図示せず）を介してアナログデジタル変換器（Ａ
ＤＣ）３４に入力され、続いて第１のコンピュータ３２
に入力される。縦加速度センサ、横加速度センサ１０、
１２の出力はそれぞれローパスフィルタ（図示せず）を
介して第２のＡＤＣ３６に入力され、続いて第２のコン
ピュータ３８に入力される。

【００１８】このようにしてデジタル回路がコンピュー
タ３２において縦加速度をデジタル的に計算する。又縦
及び横加速度は第２のコンピュータ３８で比較され、こ
の情報が第１のコンピュータ３２に入力される。コンピ
ュータ３２の出力は起動比較スイッチｄＶに入力され、
それにより所定の信号が供給された場合に出力段４０は
車両の安全装置を起動させる。

【００１９】安全装置の起動は３つの方法の一つに従っ
て行なわれる。その第１は、アナログチャンネルの信号
かデジタルチャンネルの縦加速度信号の何れかの信号に
より所定の加速度に達したと判断された場合であり、そ
の時所定の信号が比較スイッチｄＶに出力され、安全装
置が起動される。この状態では、処理が早いことにより
信号を出力するのは通常アナログチャンネルである。し
かしボーダーラインにある場合にはアナログチャンネル
では所定の加速度に達したことを判断するのに充分正確
でない場合があり、一方デジタルチャンネルの方がその
場合に更に正確である。従ってボーダーラインにある場
合には安全装置を起動するのはデジタルチャンネルであ
り、幾分遅れてアナログチャンネルでも起動が行なわれ
る。

【００２０】第２の場合は、デジタル処理装置が起動し
きい値に達し、一方アナログチャンネル信号は縦加速度
しきい値に達していない場合である。これは例えば顕著
な加速度が横方向に車両に発生する斜めからの衝撃で起
こるものである。この場合には、アナログ処理回路３０
も第１のコンピュータ３２も縦加速度しきい値を検出し
ないが、第２のコンピュータ３８は縦と横加速度を比較
した結果コンピュータ３２に出力して安全装置の起動を
確保させる。それに従ってコンピュータ３２は所定の信
号を比較スイッチｄＶに出力させる。

【００２１】この第２の場合、比較スイッチｄＶは、好
ましくはアナログチャンネルからの信号も入力された場
合のみデジタル回路からの起動信号を出力させるように
構成される。このようなアナログチャンネルからの信号
は車両の加速度に縦方向成分があることを示しており、
この構成によりコンピュータ３２、３４の一つによって
正しくない計算が行なわれ、その後正しくない起動がさ
れるのを防止することが可能になる。好ましくはこの場
合、アナログ回路により計算される縦加速度の所定値を
定めておく。

【００２２】第３の場合は、比較スイッチｄＶがアナロ
グチャンネルだけで起動される場合であるが、デジタル
回路のコンピュータ３２とアナログ処理回路３０間が接
続されていることによりデジタル的に処理計算された信
号によりアナログ処理回路３０により行なわれる処理を
調節させることが可能になる。コンピュータ３２と比較
スイッチｄＶ間の接続が点線で示されているのはこの理
由であり、コンピュータ３２と比較スイッチｄＶ間に直
接接続は行なわれないからである（実際どのデジタル回
路からも接続はない）。この場合には比較スイッチｄＶ
はアナログ処理回路３０のみによって作動されるが、ア
ナログ処理回路３０はデジタル回路により調節される。
例えばアナログ処理回路は縦加速度が安全装置を起動さ
せるに充分な値ではないことを演算する。しかしデジタ
ル回路は全体の加速度（あるいは例えば縦と横の相対加
速度）は安全装置を起動させるに充分な値であることを
演算する。この場合デジタル回路からの情報がアナログ
処理回路に入力され、このアナログ処理回路はデジタル
回路から入力される情報に基づいて所定の起動信号を送
り比較スイッチｄＶを起動させる。

【００２３】本発明は以下に述べる全ての種類の衝撃に
使用することができる。

【００２４】（１）高速な正面からの衝撃 このような衝撃の特徴は極めて高速であり、起動信号が
大きく増大する。そのような衝撃では縦加速度を高速に
処理しなければならない。これは直接アナログ信号を処
理するか、コンピュータ３２で加速度を処理しアナログ
信号を単に「確認」あるいはバックアップ信号とするこ
とにより行なわれる。上述したように加速度の値がボー
ダーラインにある場合には後者の場合が有利である。

【００２５】（２）緩慢な正面からの衝撃 この種の衝撃は大きいが起動信号の増大は小さい。この
場合縦加速度を高速にしかも正確に処理することが必要
である。これは好ましくはアナログ処理回路３０におい
てあらかじめ定めた低いしきい値に達したことを条件に
コンピュータ３２で処理することにより行なわれる。更
に計算した信号の妥当性のチェックがコンピュータ３８
により行なわれる。このコンピュータは、縦及び横加速
度の値を計算し、その情報をコンピュータ３２に供給す
る。

【００２６】（３）斜めからの衝撃（例えば３０度） この種の衝撃では縦方向の起動しきい値信号の増大が緩
慢でかつ変化し、緩慢な前方からの衝撃の場合よりも、
初期時の増大が小さい。加速度を比較的緩慢でもよいが
正確に処理する必要がある。これはアナログ処理回路に
おいて低いしきい値に達したことを条件に縦加速度信号
を処理するコンピュータ３２と、横加速度信号を計算す
るのに用いられその情報をコンピュータ３２に供給する
コンピュータ３８とによって行なわれる。

【００２７】（４）後方からの衝撃 この種の衝撃では起動信号が負の方向に増大し、クラッ
シュの終了時に正の方向に増大する。このような衝撃で
は起動は好ましくなく、これはコンピュータ３２が両方
向に積分することによって防止される。

【００２８】（５）側方からの衝撃 このような衝撃では横方向信号が大きいことが特徴であ
る。安全装置がエアバッグのような場合には、エアバッ
グは通常搭乗者の前方に装備され、車両が側方から衝撃
を受けた場合には、搭乗者は側方に倒されるので、安全
装置を起動させるのは好ましくなく、又必要もない。こ
れはコンピュータ３８がコンピュータ３２をブロックす
ることによって行なわれる。というのは、縦方向と横方
向の加速度の比が起動しきい値内にないからである。コ
ンピュータ３８が誤った信号を出力した場合でも、アナ
ログ処理回路３０から非常用の縦方向バックアップがま
だ存在することになる。

【００２９】本発明は、特に膨らませることができるエ
アバッグや、シートベルトの起動（即ちロッキング）の
ような安全装置に適している。しかし点滅警告灯装置を
起動したり、集中的にドアのロックを外したりその他の
安全装置にも用いることができるものである。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、一つ
の軸とこれと傾斜する軸方向にそれぞれ配置された２つ
の加速度センサの信号をデジタル処理することにより正
確な起動信号を形成することができるので、特に顕著な
加速度が横方向から発生する斜めからの衝突時に、正確
に安全装置を起動させることができ、また一つの軸の加
速度センサの信号をアナログ処理することにより高速に
起動信号を形成することができるので、その軸に沿った
衝突時には、安全装置を高速に起動させることができ
る。 また、本発明では、車両の前方移動方向に平行な方
向の車両の加速度を検知する加速度センサの信号をそれ
ぞれアナログ及びデジタル処理して起動信号を形成し、
アナログあるいはデジタル処理された起動信号のいずれ
か一方が起動しきい値に達したときに、安全装置を起動
させるようにしているので、通常処理の早いアナログ処
理された起動信号で安全装置の起動を行い、一方所定の
加速度に達したことを正確に判断できない場合には、デ
ジタル処理されたより正確な起動信号を用いて起動させ
ることができ、安全装置の起動を確実で信頼性のあるも
のにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明により安全装置を起動させる装置の第１
の実施形態を示す概略構成図である。

【図２】本発明により安全装置を起動させる装置の第２
の実施形態を示す概略構成図である。

【符号の説明】

１０ 縦加速度センサ １２ 横加速度センサ １４、３０ アナログ処理回路 ２４、３２、３８ コンピュータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 コンドゥネ・クラウス ドイツ連邦共和国デー 6633 ヴァート ガッセン・ヴァートガッサーシュトラー セ 65 (56)参考文献 特開 昭63−314469（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−182546（ＪＰ，Ａ) 米国特許4287765（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60R 21/16 - 21/32 B60R 22/46 G01P 15/00 ＰＣＩ（ＤＩＡＬＯＧ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の軸に沿った車両の加速度を検知す
   る第１の加速度センサ（１０）と、前記第１の軸に傾斜
   した第２の軸に沿った車両の加速度を検知する第２の加
   速度センサ（１２）とを備えた車両の搭乗者を保護する
   安全装置を起動させる方法において、 第１の加速度センサの信号をアナログ処理して起動信号
   を形成し、第１と第２の加速度センサの信号をデジタル処理して起
   動信号を形成し、 前記アナログあるいはデジタル処理された起動信号のい
   ずれか一方が 起動しきい値に達したときに、安全装置を
   起動させることを特徴とする車両の搭乗者を保護する安
   全装置を起動させる方法。
2. 【請求項２】 前記第１と第２の軸が互いにほぼ直交す
   ることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の方法。
3. 【請求項３】 車両の前方移動方向に平行な方向の車両
   の加速度を検知する加速度センサ（１０）を備えた車両
   の搭乗者を保護する安全装置を起動させる方法におい
   て、前記加速度センサの信号をアナログ処理して起動信号を
   形成し 、前記加速度センサの信号をデジタル処理して起動信号を
   形成し 、前記アナログあるいはデジタル処理された起動信号のい
   ずれか一方が起動しきい値に達したときに、安全装置を
   起動させることを特徴とする車両の搭乗者を保護する安
   全装置を起動させる方法 。