JP3099627B2 - 乗員拘束装置の制御装置 - Google Patents

乗員拘束装置の制御装置

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JP3099627B2 JP06045808A JP4580894A JP3099627B2 JP 3099627 B2 JP3099627 B2 JP 3099627B2 JP 06045808 A JP06045808 A JP 06045808A JP 4580894 A JP4580894 A JP 4580894A JP 3099627 B2 JP3099627 B2 JP 3099627B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、衝突時に乗員を拘束し
て保護する乗員拘束装置の制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術とその問題点】エアーバックやシートベル
トなどの乗員拘束装置の作動を制御する制御装置が知ら
れている(例えば、特開平4−503339号公報参
照)。この種の制御装置では、減速度センサーにより検
出された車両の減速度を積分し、積分値が予め設定した
しきい値に達したら乗員拘束装置を作動させている。
【0003】ところで、通常、乗員拘束装置の制御装置
はマイクロコンピューターを中心に構成されており、減
速度センサーにより検出された減速度はADコンバータ
ーによりディジタル値に変換されてマイクロコンピュー
ターへ入力され、マイクロコンピューターにより減速度
の積分演算や積分値としきい値との比較が行われる。通
常、マイクロコンピューターは入力した減速度にリミッ
ター処理を行って、所定の上限値および下限値を超える
ようなノイズなどの入力を制限している。
【0004】しかしながら、減速度センサーの出力には
オフセットやドリフトによる出力偏差があり、その値も
製品のばらつきや環境条件などにより時々刻々変動して
おり、リミッター処理における上下限値を一定にしてお
くと積分処理を行った後の結果が変動し、所望の制御性
能が得られなくなる。
【0005】そこで、このような問題を解決するため
に、従来の乗員拘束装置の制御装置では、減速度センサ
ーの出力偏差を処理する補助アルゴリズムを追加して所
望の性能を得ているが、調整が煩雑で調整工数がかかっ
ている。
【0006】本発明の目的は乗員拘束装置の制御装置の
調整工数を低減することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】一実施例を示す図1に対
応づけて請求項1および請求項2の発明を説明すると、
請求項1の発明は、車両の減速度を検出する減速度検出
手段1と、この減速度検出手段1の出力を予め設定され
た上下限値以内に制限するリミット手段2cと、このリ
ミット手段2cから出力された減速度を積分する積分手
段2dと、この積分手段2dの積分値が所定のしきい値
を超えると乗員拘束装置の作動を決定する作動決定手段
2eとを備えた乗員拘束装置の制御装置に適用される。
そして、減速度検出手段1の出力偏差を検出する出力偏
差検出手段2bと、この出力偏差検出手段2bにより検
出された出力偏差に応じてリミット手段2cの上下限値
を変更する上下限値変更手段2cとを備え、これによ
り、上記目的を達成する。請求項2の乗員拘束装置の制
御装置の出力偏差検出手段2bは、減速度検出手段1に
より検出された減速度から所定の周波数以下の低周波成
分を減速度検出手段1の出力偏差として検出するように
したものである。また、一実施例の変形例を示す図6に
対応づけて請求項3の発明を説明すると、請求項3の乗
員拘束装置の制御装置の出力偏差検出手段は、所定の減
速度が印加されると動作する減速度スイッチ手段6a
と、この減速度スイッチ手段6aの非動作時の減速度検
出手段1の出力を記憶する記憶手段2fとを有し、上下
限値変更手段2gによって、減速度スイッチ手段6aが
動作すると記憶手段2fに記憶されている値に応じてリ
ミット手段2gの上下限値を変更するようにしたもので
ある。
【0008】
【作用】減速度検出手段1により検出された減速度から
所定の周波数以下の低周波成分を減速度検出手段1の出
力偏差として検出するか、あるいはまた、所定の減速度
が印加されると動作する減速度スイッチ手段6aの非動
作時における減速度検出手段1の出力を出力偏差として
検出し、検出された出力偏差に応じてリミット手段の上
下限値を変更するようにしたので、所定の範囲内の減速
度が正確に検出され、制御装置の調整が簡単になって調
整工数を低減することができる。
【0009】なお、本発明の構成を説明する上記課題を
解決するための手段および作用の項では、本発明を分り
やすくするために実施例の図を用いたが、これにより本
発明が実施例に限定されるものではない。
【0010】
【実施例】本発明の乗員拘束装置の制御装置を、衝突時
に膨張展開して乗員を保護するエアーバックの制御装置
に応用した実施例を説明する。図1は一実施例の構成を
示す機能ブロック図である。減速度センサー1は例えば
車室内のフロアトンネル部に設けられ、車両の減速度を
検出して制御回路2へ出力する。制御回路2はマイクロ
コンピューターとADコンバーターなどの周辺部品とか
ら構成され、後述する制御プログラムを実行して乗員拘
束装置の作動を制御する。駆動回路3は制御回路2の作
動指令にしたがって電源4からエアーバックモジュール
のスクイブ5に通電し、エアーバックモジュールのイン
フレーターを起動してエアーバックモジュールを膨張展
開させる。セーフィングセンサー6は所定の減速度が加
わると接点が閉路する機械的なセンサーであり、減速度
センサー1および制御回路2から成る電気的なセンサー
が動作するよりもわずかに低い減速度で動作するように
設定される。
【0011】なお、この実施例ではエアーバックの制御
装置を例に上げて説明するが、シートベルトなどの他の
乗員拘束装置の制御装置に対しても本発明を応用するこ
とができる。
【0012】制御回路2は、マイクロコンピューターの
ソフトウエアーによる以下の機能を備えている。ADコ
ンバーター2aは減速度センサー1から入力した減速度
信号をディジタル値に変換し、ローパスフィルター2b
とリミッター2cへ出力する。ローパスフィルター2b
では、入力減速度から例えば数Hz以下の低周波成分を
抽出し、リミッター2cへ出力する。一方、リミッター
2cでは、入力減速度を所定の上下限値以下に制限す
る。この上下限値には、ローパスフィルター2bからの
減速度の低周波成分が0の時の初期値を予め設定してお
き、その初期値にローパスフィルター2bからの出力を
加算した値を設定する。つまり、ローパスフィルター2
bにより減速度センサー1のオフセットやドリフトによ
る出力偏差分を抽出し、抽出した出力偏差に応じてリミ
ッター2cの上下限値を変動させる。次に、積分器2d
で減速度の積分を行い、その積分値をコンパレーター2
eでしきい値Vrefと比較する。減速度の積分値がし
きい値Vrefを超えたらエアーバックの作動指令を駆
動回路3へ出力する。
【0013】図2〜4はリミッター2cの上下限値の設
定方法を説明する図である。今、減速度センサー1の標
準的な出力特性を0.5V/−50G〜2.5V/0G
〜4.5V/+50Gとし、このような標準的な出力特
性の減速度センサー1に対してリミッター2cの上下限
値に±50Gの初期値を設定する。減速度センサー1の
出力にオフセットやドリフトによる出力偏差がない時
は、リミッター2cの上下限値は初期値の±50Gに設
定され、図2に示すようにこの範囲の検出減速度はリミ
ッター2cにより制限されない。しかし、減速度センサ
ー1の出力にオフセットやドリフトによる出力偏差があ
って、真のゼロ点が当初設定したゼロ点からずれると、
図3に示すように減速度センサー1の出力が実際には+
50Gしかないのに4.5Vを超えてしまい、その超え
た分がリミッター2cにより制限されることになる。
【0014】そこで、減速度センサー1の真のゼロ点が
当初設定した2.5Vのゼロ点からずれた時は、図4に
示すようにそのずれた分を減速度センサー1のオフセッ
トやドリフトによる出力偏差分とみなし、その偏差分を
当初設定した上下限値の初期値に加算して出力偏差分だ
け上下限値を増減する。このようにすれば、減速度セン
サー1のオフセットやドリフトによる出力偏差が低減さ
れ、所定の範囲内の減速度が正確に検出できる。
【0015】なお、ADコンバーター2aはその許容入
力範囲が減速度センサー1の出力範囲よりも大きくなる
ように選定する。例えば、減速度センサー1の標準出力
特性が0.5V/−50G〜4.5V/+50Gの場合
は、許容入力範囲が例えば±60Gに相当する0〜4.
9VのADコンバーターを選択する。
【0016】図5はマイクロコンピューターの制御プロ
グラムを示すフローチャートである。このフローチャー
トにより、実施例の動作を説明する。ステップS1にお
いて減速度センサー1から減速度を入力し、続くステッ
プS2で入力した減速度をAD変換する。ステップS3
で入力減速度に対してフィルター処理を行い、例えば数
Hz以下の低周波成分を抽出してステップS4へ進む。
ステップS4では、減速度の低周波成分に応じて当初設
定された上下限値の初期値を変更し、入力減速度が変更
後の上下限値を超えていればその上下限値以下に制限す
る。ステップS5において、ノイズなどの不要な成分を
除くためにリミット処理された減速度を積分し、ステッ
プS6へ進んで積分値がしきい値Vrefを超えたか否
かを判別する。減速度の積分値がそのしきい値Vref
を超えていればステップS7へ進んで駆動回路3へエア
ーバックの作動指令を出力し、積分値がしきい値Vre
f以下であればステップS1へ戻って上記処理を繰り返
す。制御回路2から駆動回路3へエアーバックの作動指
令が出力されると、駆動回路3は電源4からスクイブ5
へ通電し、インフレーターを起動してエアーバックを膨
張展開させる。
【0017】このように、減速度の検出値から例えば数
Hz以下の低周波成分を抽出し、その低周波成分に応じ
て当初設定した減速度の上下限値を変更するようにした
ので、所定の範囲内の減速度が正確に検出され、制御装
置の調整が簡単になって調整工数を低減することができ
る。
【0018】なお、上述した実施例では検出された減速
度にローパスフィルター処理を行って数Hz以下の低周
波成分、すなわち減速度センサーのオフセットやドリフ
トによる出力偏差を抽出したが、所定の減速度が加わる
と作動する機械的なセンサーを利用することもできる。
すなわち、上述したセーフィングセンサーに数Gで閉路
する接点を別個に設け、この接点が開路状態にある時の
減速度センサーの出力値をオフセットやドリフトによる
出力偏差分とする。
【0019】図6はこのような上記実施例の変形例の構
成を示す機能ブロック図である。なお、実施例の構成を
示す図1と同様な機器に対しては同一の符号を付して相
違点を中心に説明する。セーフィングセンサー6aは、
例えば数Gの減速度が印加されるとその接点が閉路する
機械的なセンサーである。メモリ2fは、セーフィング
センサー6aの接点が開路している非動作時の入力減速
度を減速度センサー1の出力偏差分として記憶する。リ
ミッター2gは、セーフィングセンサー6aの接点が閉
路すると入力減速度からメモリ2fに記憶されている出
力偏差分に応じて上下限値を変更し、入力減速度を変更
後の上下限値以下に制限する。
【0020】図7は上記実施例の変形例の制御プログラ
ムを示すフローチャートである。なお、図5に示すフロ
ーチャートと同様な処理を行うステップに対しては同一
のステップ番号を付して相違点を中心に説明する。入力
減速度をAD変換した後のステップS3aにおいて、セ
ーフィングセンサー6aの接点が閉路しているか否かを
判別し、閉路していればステップS4aへ進み、そうで
なければステップS3bへ進む。セーフィングセンサー
6aの接点が閉路していない時は入力減速度を減速度セ
ンサー1の出力偏差分とみなし、ステップS3bでメモ
リ2fに記憶する。一方、セーフィングセンサー6aの
接点が閉路している時は、ステップS4aで、メモリ2
fに記憶されている減速度センサー1の出力偏差分に応
じて当初設定された上下限値の初期値を変更し、入力減
速度が変更後の上下限値を超えていればその上下限値以
下に制限する。
【0021】このように、数Gで動作するセーフィング
センサー6aを設け、センサー6aの非動作時の入力減
速度を減速度センサー1の出力偏差分として記憶してお
き、センサー6aが動作したら出力偏差分に応じて上下
限値を変更するようにしたので、所定の範囲内の減速度
が正確に検出され、制御装置の調整が簡単になって調整
工数を低減することができる。
【0022】以上の実施例の構成において、減速度セン
サー1が減速度検出手段を、リミッター2cおよび2g
がリミット手段を、積分器2dが積分手段を、コンパレ
ーター2eが作動決定手段を、ローパスフィルター2b
が上下限値変更手段を、セーフィングセンサー6aが減
速度スイッチ手段を、メモリ2fが記憶手段をそれぞれ
構成する。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、減
速度検出手段により検出された減速度から所定の周波数
以下の低周波成分を減速度検出手段の出力偏差として検
出するか、あるいはまた、所定の減速度が印加されると
動作する減速度スイッチ手段の非動作時における減速度
検出手段の出力を出力偏差として検出し、検出された出
力偏差に応じてリミット手段の上下限値を変更するよう
にしたので、所定の範囲内の減速度が正確に検出され、
制御装置の調整が簡単になって調整工数を低減すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施例の構成を示す機能ブロック図。
【図2】リミッターの上下限値の設定方法を説明する
図。
【図3】リミッターの上下限値の設定方法を説明する
図。
【図4】リミッターの上下限値の設定方法を説明する
図。
【図5】マイクロコンピューターの制御プログラムを示
すフローチャート。
【図6】実施例の変形例の構成を示す機能ブロック図
【図7】実施例の変形例の制御プログラムを示すフロー
チャート
【符号の説明】
1 減速度センサー 2 制御回路 2a ADコンバーター 2b ローパスフィルター 2c リミッター 2d 積分器 2e コンパレーター 3 駆動回路 4 電源 5 スクイブ 6 セーフィングセンサー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60R 21/16 - 21/32

Claims (3)

    (57)【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、 この減速度検出手段の出力を予め設定された上下限値以
    内に制限するリミット手段と、 このリミット手段から出力された減速度を積分する積分
    手段と、 この積分手段の積分値が所定のしきい値を超えると乗員
    拘束装置の作動を決定する作動決定手段とを備えた乗員
    拘束装置の制御装置において、 前記減速度検出手段の出力偏差を検出する出力偏差検出
    手段と、 この出力偏差検出手段により検出された出力偏差に応じ
    て前記リミット手段の上下限値を変更する上下限値変更
    手段とを備えることを特徴とする乗員拘束装置の制御装
    置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の乗員拘束装置の制御装
    置において、 前記出力偏差検出手段は、前記減速度検出手段により検
    出された減速度から所定の周波数以下の低周波成分を前
    記減速度検出手段の出力偏差として検出することを特徴
    とする乗員拘束装置の制御装置。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載の乗員拘束装置の制御装
    置において、 前記出力偏差検出手段は、所定の減速度が印加されると
    動作する減速度スイッチ手段と、この減速度スイッチ手
    段の非動作時の前記減速度検出手段の出力を記憶する記
    憶手段とを有し、 前記上限値変更手段は、前記減速度スイッチ手段が動作
    すると前記記憶手段に記憶されている値に応じて前記リ
    ミット手段の上下限値を変更することを特徴とする乗員
    拘束装置の制御装置。
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