JP3273737B2

JP3273737B2 - 車両急減速状態判定装置

Info

Publication number: JP3273737B2
Application number: JP22425196A
Authority: JP
Inventors: 政樹林; 豊吉田; 保堀場
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 1996-08-26
Filing date: 1996-08-26
Publication date: 2002-04-15
Anticipated expiration: 2016-08-26
Also published as: JPH1062443A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両走行中におけ
る急減速状態を検出する車両急減速状態判定装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、乗用車等の車両の運転席側及び助
手席側等には着座している乗員を車両急減速状態時に保
護するためのエアバッグ装置等の乗員保護装置が搭載さ
れている。この乗員保護装置には機械着火式のもの、電
気着火式のものなどが存在しているが、いずれの乗員保
護装置においても万一の車両急減速状態時には確実に作
動し、一方それ以外の時には作動しないことが要求され
る。以下、電気着火式の乗員保護装置であるエアバッグ
装置を対象にして説明する。

【０００３】電気着火式のエアバッグ装置は、車両の急
減速状態が検出された場合に袋体を乗員側に膨張させる
ことによって乗員を保護するようになっており、この急
減速状態を正確に検出する判定装置の機能が重要視され
ている。

【０００４】例えば、予備判定処理として車両に急減速
状態の兆候があるか否かを判断し、これによって車両に
急減速状態の兆候があると判断された場合に車両の急減
速状態を本判定する本判定処理を行う判定装置がある。

【０００５】この判定装置における予備判定処理では、
車両に取り付けられた加速度センサによって検出された
加速度に基づき、例えば加速度の和など、簡単な演算処
理を施すことによって求められる物理量を常時算出す
る。この物理量が予め定められたしきい値を越えた場合
に車両に急減速状態の兆候があると判断し、本判定処理
に移行する。また、本判定処理では加速度センサによっ
て検出された加速度に基づいて、加速度の２乗値や平均
値など、複数の物理量を算出し、この物理量が予め定め
られたしきい値を越えた場合に急減速状態であると判定
する。すなわち、本判定処理では物理量を算出するにあ
たって複雑な演算処理が必要であり、常時演算処理を実
行すると負荷が増大するため、簡単な演算処理を施す予
備判定処理により車両に急減速状態の兆候があるか否か
を予め判断する。

【０００６】従って、簡単な演算処理を施す予備判定処
理を常時実行し、車両に急減速状態の兆候があると判断
された場合にのみ本判定処理に移行するので、負荷を低
減させることができると共に、車両の急減速状態を確実
に検出することができる。車両の急減速状態が検出され
ると、例えばエアバッグ装置が作動する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
判定装置における予備判定処理では簡単な演算処理を施
し、物理量を算出しているため、加速度センサによって
検出される加速度をそのまま利用して演算処理を施す
と、非常に大きな値として検出される電気的なノイズが
発生した場合に算出される物理量がしきい値を越える。
これによって、車両の急減速状態の兆候がないにも拘ら
ず、予備判定処理から本判定処理に移行するという問題
が生じている。

【０００８】なお、この問題を解消するため、算出した
物理量と比較するしきい値をノイズ成分を考慮して大き
い値に設定すると、ノイズ成分の影響を受けずに確実に
車両に急減速状態の兆候があると判断されて本判定処理
に移行することができる反面、これが判断されるまでの
時間が長くなる。従って、予備判定処理から本判定処理
への移行が遅れ、これに伴い本判定処理における車両の
急減速状態の検出が遅れることがある。

【０００９】本発明は上記事実を考慮して、ノイズの影
響を抑制すると共に、早期に本判定処理へ移行して車両
急減速状態を検出することができる車両急減速状態判定
装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載の発明は、車両の加速度を検出する加
速度検出手段と、検出された加速度に基づいて前記車両
に急減速状態の兆候があるか否かを判定する予備判定手
段と、前記予備判定手段で前記車両に急減速状態の兆候
があると判定されたときに前記車両の加速度に基づいて
車両の急減速状態を本判定する本判定手段と、を備えた
車両急減速状態判定装置であって、前記加速度検出手段
によって検出された加速度が所定範囲内の値である場合
に該加速度をそのまま設定すると共に、所定範囲以外の
値である場合に所定値を設定する加速度設定手段と、前
記加速度設定手段で設定された加速度を複数用いて車両
の移動傾向を表す物理量を算出する算出手段と、前記算
出手段によって算出された物理量が予め定められたしき
い値を越えたときに前記車両に急減速状態の兆候がある
と判断する判断手段と、から予備判定手段が構成される
ことを特徴としている。

【００１１】請求項１に記載の発明によれば、車両走行
中の加速度は加速度検出手段によって常に検出される。
加速度設定手段では、加速度検出手段によって検出され
た加速度が所定範囲内の値である場合に該加速度をその
まま設定すると共に、所定範囲以外の値である場合に所
定値を設定する。ここで、電気的に発生するノイズが検
出されることがあるが、その値は大きく、所定範囲以外
の値となるため、所定範囲以外の値である場合に所定値
に設定することにより、ノイズを含んだ加速度が検出さ
れてもそのノイズが除去された加速度の値が設定され
る。また、加速度検出手段によって検出される加速度は
正符号あるいは負符号のいずれかの符号になる。このた
め、加速度Ａを上限値または下限値とするものでは所定
範囲として＋Ａから〜−Ａを含むように定めておけば、
検出された加速度の符号に拘らず、加速度の大きさに応
じた設定をすることができる。このように所定範囲とし
て符号を含んだ範囲を設定した場合、所定範囲以外の値
である場合に設定する所定値としては、加速度の符号に
応じた所定値を予め設定すればよい。

【００１２】さらに、算出手段では、加速度設定手段に
よって設定された加速度を複数用いて車両の移動傾向を
表す物理量を算出する。この物理量としては累積値、平
均値、及び２乗値の少なくとも１つがある。判断手段
は、算出手段で算出された物理量が予め定められたしき
い値を越えたときに車両に急減速状態の兆候があると判
断する。

【００１３】判断手段によって車両に急減速状態の兆候
があると判断された場合には、本判定手段により車両の
急減速状態を本判定する。この本判定手段で車両の急減
速状態が検出されると、例えばエアバッグ装置が作動す
る。

【００１４】従って、車両の急減速状態を判定するにあ
たり、予備判定手段において、検出された加速度が所定
範囲以外の値である場合に所定値を設定することによっ
てノイズを除去すると共に、設定された値を複数用いて
移動傾向を表す物理量を算出し、しきい値を越えたとき
に車両に急減速状態の兆候があると判定する。予備判定
手段で車両に急減速状態の兆候があると判断された場合
にのみ、本判定手段へ移行する。これによって、予備判
定手段では電気的に発生するノイズの影響を抑制すると
共に、ノイズが検出されたことによって本判定手段に移
行することなく、早期に本判定手段へ移行して車両の急
減速状態の検出を行うことができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１には、本発明の実施の形態に
係る車両急減速状態判定装置１０が適用された車両１２
が示されている。なお、図中の矢印ＦＲは車両前方方向
を、矢印ＵＰは車両上方方向を示している。

【００１６】図１に示されるように、必要に応じて作動
が制御されるエアバッグ装置１４は、車両１２の車室内
における運転席２０側のステアリングホイール１６の内
部や助手席１８の車両前方に搭載されている。また、後
部座席及び各座席の側方にも車両１２の急減速状態時に
乗員の安全性を向上する目的でエアバッグ装置が搭載さ
れている（図示省略）。

【００１７】図２にはエアバッグ装置１４の作動を制御
する車両急減速状態判定装置１０の一部の概略構成が示
されている。

【００１８】この車両急減速状態判定装置１０は、車両
１２の加速度を検出する加速度センサ２２を備えてお
り、加速度センサ２２はＡ／Ｄ変換器２４を介してコン
トローラ２６に接続されている。さらに、コントローラ
２６は電気着火式のエアバッグ装置１４に接続されてい
る。

【００１９】加速度センサ２２は、半導体や圧電素子を
利用したもの、または静電容量によるもの等を用いるこ
とができ、車両１２の加速度Ｇを電圧値等のアナログ値
で出力する。

【００２０】Ａ／Ｄ変換器２４の出力端が接続されてい
るコントローラ２６は、ＣＰＵ２８、ＲＯＭ３０、ＲＡ
Ｍ３２、入力ポート３４及び出力ポート３６を備えてお
り、これらはデータ及びコマンドのやりとりを相互に行
うことができるようにシステムバス３８に接続されてい
る。

【００２１】また、電気着火式のエアバッグ装置１４
は、出力ポート３６から出力された駆動信号によって作
動し、コントローラ２６の出力ポート３６に接続されて
いる。

【００２２】本実施の形態では、ステアリングホイール
１６の内部に装備された場合のエアバッグ装置の一例を
説明する。エアバッグ装置１４は、点火装置４０、伝火
剤４２、ガス発生剤４４及び袋体４６を備えている。ス
テアリングホイール１６内に組付けられた点火装置４０
はコントローラ２６からの駆動信号によって作動する。
これにより、伝火剤４２が着火され、伝火剤４２の着火
によりガス発生剤４４が燃焼する。これにより、Ｎ
₂（窒素）等のガスが大量に発生する。このガスが図示
しない冷却フィルタを通してエアバッグ装置１４の袋体
４６内に注入され、これによって袋体４６が膨張し、ス
テアリングホイール１６のカバーを破って車室内に展開
する。従って、エアバッグ装置１４は車両１２の急減速
状態時に袋体４６が乗員側に向けて膨張するので、乗員
を保護して安全性を向上することができる。

【００２３】次に、本発明の実施の形態の作用を図３及
び図４のフローチャートに従って説明する。

【００２４】フローチャートに示される各処理は、車両
１２を運転するにあたって運転者がエンジンをかけた時
点からエンジンを切るまで、あるいは車両１２の急減速
状態が検出されてエアバッグ装置１４が作動するまで繰
り返し実行される。

【００２５】運転者がエンジンをかけると、図３に示さ
れるメイン制御ルーチンのステップ１０２の予備判定処
理が実行される。予備判定処理では車両１２の移動傾向
を表す、すなわち車両１２の急減速状態の兆候に応じた
物理量である移動積算値ΔＶを算出し、この移動積算値
ΔＶが予め定められたしきい値ＴＨを越えた場合に車両
１２に急減速状態の兆候があると判断し、ステップ１０
４に移行する。この予備判定処理に関する詳細は後述す
る。

【００２６】ステップ１０４では、車両１２の急減速状
態を判定する本判定処理が実行される。本判定処理で
は、加速度センサ２２によって検出される車両１２の加
速度に基づいて、複数の物理量を算出する。このとき、
複雑な演算処理を必要とする物理量（例えば、平均値な
ど）を算出するため、高負荷の演算を行うことになる
が、ここで算出された物理量を予め定められたしきい値
と比較することによって車両１２の急減速状態を確実に
判定することができる。すなわち、算出された物理量が
しきい値を越えた場合に車両１２が急減速状態であると
判定する。車両１２の急減速状態が検出されるとエアバ
ッグ装置１４の駆動信号が出力され、エアバッグ装置１
４が作動する。

【００２７】なお、本判定処理は予備判定処理において
車両１２に急減速状態の兆候があると判断された後にさ
らに行うので、加速度センサ２２によって検出される加
速度を所定範囲を設けないワイドなレンジで用いること
ができる。

【００２８】次に、図３のステップ１０２の詳細、すな
わち車両１２に急減速状態の兆候があるか否かを判断す
るための予備判定処理について図４のフローチャートに
従って説明する。

【００２９】まず、ステップ１０６において初期値を設
定し、次のステップ１０８では車室内に取り付けられた
加速度センサ２２によって検出される加速度Ｇを読み込
む。

【００３０】ステップ１１０では、ステップ１０８にお
いて読み込まれた加速度Ｇが所定範囲の上限値を越えて
いるか否か（Ｇ＞１０）を判定する。ここで肯定判定さ
れた場合には、ステップ１１２において加速度Ｇを所定
範囲の上限値である「１０」に置き換え、新たに加速度
Ｇの値を設定する。一方、ステップ１１０において否定
判定された場合には、上限値に置き換えることなく、そ
のままステップ１１４に移行する。

【００３１】次のステップ１１４では、ステップ１０８
において読み込まれた加速度Ｇが所定範囲の下限値より
も小さいか否か（Ｇ＜−１０）を判定する。ここで肯定
判定された場合には、ステップ１１６において加速度Ｇ
を所定範囲の下限値である「−１０」に置き換え、新た
に加速度Ｇの値を設定する。一方、ステップ１１４にお
いて否定判定された場合には、下限値に置き換えること
なく、そのままステップ１１８へ移行する。

【００３２】このように、ステップ１１０及びステップ
１１４によって加速度Ｇが所定範囲内の値であるか否か
を判定し、所定範囲以外の値である場合にはステップ１
１２またはステップ１１６において加速度Ｇの符号に応
じた所定値に設定している。この所定範囲は、ノイズの
影響を抑制することができる範囲として予備実験により
求められた値であり、本実施の形態においては「＋１０
〜−１０」に設定している。

【００３３】例えば、ステップ１０８で読み込まれた加
速度Ｇが「５０」であった場合には、ステップ１１０に
おいて肯定判定されるので、ステップ１１２において加
速度Ｇを「１０」に設定する。また、ステップ１０８で
読み込まれた加速度Ｇが例えば「−５０」であった場合
には、ステップ１１４において肯定判定されるので、ス
テップ１１６において加速度Ｇを「−１０」に設定す
る。

【００３４】こうして、加速度Ｇの所定範囲を定め、所
定範囲以外の値である加速度Ｇに対して所定値に置き換
えて加速度Ｇを新たに設定するため、後の演算で求めら
れる移動積算値ΔＶがノイズの影響を受けなくなる（図
５（Ａ）及び（Ｂ）参照）。従って、非常に大きい値と
して瞬時に出力されるノイズの影響を抑制することがで
きる。

【００３５】次のステップ１１８では、ＲＡＭの所定領
域内の領域Ｇ_nに格納されている加速度を読み出し、ス
テップ１０８で取り込んだ最新の加速度Ｇを領域Ｇ_nに
格納する。このステップ１１８で読み出す加速度は、図
６に示されるＲＡＭの所定領域に格納されている加速度
のうち最も古い加速度であるので、以下の説明では加速
度Ｇ_OLDと表記する。また、加速度センサ２２によって
検出された加速度Ｇが所定範囲以外の値である場合には
新たに所定値に設定された加速度Ｇを領域Ｇ_nに格納す
る。続いてステップ１２０では、今回読み込まれて領域
Ｇ_nに格納した加速度Ｇと、今回読み込まれた加速度よ
り１０個前に読み込まれ、ＲＡＭの所定領域内に格納さ
れている加速度のうち最も古い加速度Ｇ_OLDに基づい
て、以下に示す（１）及び（２）式より移動積算値ΔＶ
を算出する。

【００３６】ΔＶ_buf＝ΔＶ＋Ｇ_n・・・（１） ΔＶ＝ΔＶ_buf−Ｇ_OLD・・・（２）移動積算値ΔＶは、ＲＡＭの所定領域に格納された１０
個の加速度に基づいて求められる。こうすることによ
り、車両１２の移動傾向を表す移動積算値ΔＶを求める
ことができる。また、この移動積算値ΔＶは加速度セン
サ２２によって車両１２の加速度が検出される毎に更新
される。

【００３７】次のステップ１２２では、ステップ１２０
で算出された移動積算値ΔＶと予め定められたしきい値
ＴＨとを比較する。このしきい値ＴＨは、ノイズ成分の
影響を考慮して算出された移動積算値ΔＶによって車両
１２に急減速状態の兆候があると判断することができる
判定基準値として予め定められている。

【００３８】ステップ１２２による比較の結果、移動積
算値ΔＶがしきい値ＴＨを越えていない場合（ΔＶ≦Ｔ
Ｈ）にはステップ１２４に移行し、カウント値ｎをイン
クリメントする。次のステップ１２６ではカウント値ｎ
が予め定められた所定数である「１０」に達したか否か
（ｎ≧１０）を判定する。この所定数は、ＲＡＭの所定
領域に格納することができる加速度Ｇの個数であり、本
実施の形態では「１０」としている。すなわち、本実施
の形態では１０個の加速度に基づいて移動積算値ΔＶを
算出する。

【００３９】ステップ１２６において肯定判定された場
合（ｎ≧１０）には、次のステップ１２８においてカウ
ント値ｎをリセットし、ステップ１０８に戻り、上述し
た処理を繰り返し実行する。一方、ステップ１２６にお
いて否定判定された場合（ｎ＜１０）には、カウント値
ｎのリセットを行うことなく、そのままステップ１０８
に移行し、同様の処理を繰り返し実行する。すなわち、
ステップ１０８〜１２８に示される各処理を常時繰り返
し実行していることになる。

【００４０】なお、ステップ１２４〜１２８は、ＲＡＭ
の所定領域に格納された１０個の加速度を古い順に並べ
たときの最も古い加速度の位置を表すカウント値ｎを求
めている。これは、図６に示されるように１０個の加速
度をＲＡＭの所定領域内の領域Ｇ₀〜Ｇ₉内に古い順に
格納したとき、その内の最も古い領域内の加速度を指定
するための処理を行っている。

【００４１】一方、ステップ１２２において移動積算値
ΔＶがしきい値ＴＨを越えている（ΔＶ＞ＴＨ）と判定
された場合には、車両１２に急減速状態の兆候があると
判断して予備判定処理を終了し、本判定処理を実行す
る。

【００４２】本判定処理において、複数の物理量を求め
たりして車両１２が急減速状態であると判断されると、
エアバッグ装置１４の駆動信号が出力される。この信号
が出力されると、エアバッグ装置１４が作動する。この
場合、出力ポート３６を通じて駆動信号が出力され、駆
動信号がエアバッグ装置１４に入力されて点火装置４０
を作動させる。これによって、エアバッグ装置１４はガ
ス発生剤４４が燃焼して大量のＮ₂ガス等が発生する。
その結果、エアバッグ装置１４の袋体４６が膨出され
る。

【００４３】また、図５（Ａ）及び（Ｃ）には加速度セ
ンサ２２によって検出される加速度Ｇのグラフが示され
ており、図５（Ｂ）及び（Ｄ）には検出された加速度Ｇ
に基づき、車両１２の急減速状態の兆候があるか否かを
判断する予備判定処理において算出される移動積算値Δ
Ｖの変化を示すグラフが示されている。

【００４４】例えば、図５（Ａ）に示されるように、加
速度センサ２２によって瞬間的に非常に大きな値として
加速度（電気的なノイズ）が出力された場合に求められ
る移動積算値ΔＶは、加速度１０個分を演算の対象とし
ているため、所定期間ノイズの値を保持し、図５（Ｂ）
の実線で示すとおりとなる。このように非常に大きな値
のノイズが出力された場合には、このノイズ成分の影響
により移動積算値ΔＶがしきい値ＴＨを越えるので、車
両１２に急減速状態の兆候があると判断されて本判定処
理に移行する可能性がある。このため、加速度センサ２
２によって検出された加速度が所定範囲以外の値である
場合には、この加速度を所定値に設定する。すなわち、
図５（Ａ）の斜線部分が除去されることになる。これに
よって、図５（Ｂ）の想像線で示されるように移動積算
値ΔＶはしきい値ＴＨを越えなくなる。従って、ノイズ
成分の影響によって本判定処理に移行することを防止で
きる。

【００４５】さらに、図５（Ｃ）には車両１２が急減速
状態となった場合に加速度センサ２２によって検出され
る加速度Ｇのグラフが示されている。この場合に求めら
れる移動積算値ΔＶが図５（Ｄ）に示されている。

【００４６】加速度センサ２２によって検出された加速
度のうち、所定範囲以外の値の加速度（図５（Ｃ）に示
される斜線部分）を所定値に設定し、車両１２に急減速
状態の兆候があるか否かをしきい値ＴＨとの比較によっ
て判断する。このときのしきい値ＴＨは、従来ノイズ成
分を考慮して定めていたしきい値ＴＨ₁（図５（Ｂ）参
照）よりも小さい値に設定できるので、所定時間（図５
（Ｄ）に示されるΔＴ）だけ早く車両１２に急減速状態
の兆候があることを判定し、本判定処理に移行すること
ができる。すなわち、予備判定処理から本判定処理への
移行を早期に行うことができる。

【００４７】以上説明したように本実施の形態に係る車
両急減速状態判定装置１０によれば、予備判定処理にお
いて、加速度センサ２２によって検出される加速度Ｇが
所定範囲以外の値である場合に所定値を設定することに
よって、瞬時に非常に大きな値として出力されるノイズ
の影響を抑制することができる。また、車両１２に急減
速状態の兆候があるかを判断するしきい値ＴＨを従来の
しきい値ＴＨ₁よりも小さい値に設定することができる
ので、車両１２に急減速状態の兆候がある場合に、これ
を早期に検出して本判定処理に移行することができる。

【００４８】なお、本実施の形態においては移動積算値
ΔＶを求めるにあたり、加速度センサ２２によって検出
される１０個の加速度Ｇを用いて演算したが、演算に用
いる加速度Ｇの個数は１０個に限定されるものではな
い。

【００４９】さらに、予備判定処理では、車両１２の移
動傾向を表す物理量として、加速度Ｇの移動積算値ΔＶ
を算出したが、加速度Ｇの平均値や２乗値などを算出し
てもよい。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の車両急減速
状態判定装置は、予備判定手段において、検出された加
速度が所定範囲以外の値である場合に所定値を設定する
ことによってノイズの影響を抑制すると共に、設定され
た値を複数用いて移動傾向を表す物理量を算出し、しき
い値を越えたときに車両に急減速状態の兆候があると判
定することができるので、電気的なノイズによって本判
定手段に移行することなく、早期に本判定手段へ移行で
きるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】エアバッグ装置が装備された車両を示す概略斜
視図である。

【図２】本発明の実施の形態に係る車両急減速状態判定
装置の一部の概略構成を示す概略構成図である。

【図３】本発明の実施の形態に係る車両急減速状態判定
装置のメイン制御ルーチンを示すフローチャートであ
る。

【図４】予備判定処理を示すフローチャートである。

【図５】（Ａ）は加速度センサによって出力されたノイ
ズ成分を含む加速度を示し、（Ｂ）は（Ａ）に基づいて
算出される移動積算値ΔＶを表すグラフである。（Ｃ）
は車両の急減速状態時に加速度センサによって検出され
る加速度Ｇを示し、（Ｄ）は（Ｃ）に基づいて算出され
る移動積算値ΔＶを表すグラフである。

【図６】加速度センサによって検出される加速度を格納
するＲＡＭの所定領域を示す概略図である。

【符号の説明】

１０車両急減速状態判定装置１２車両１４エアバッグ装置２２加速度センサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平３−238358（ＪＰ，Ａ) 特開平４−176754（ＪＰ，Ａ) 特開平６−32201（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01P 15/00 B60R 21/16 - 21/32

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の加速度を検出する加速度検出手段
と、検出された加速度に基づいて前記車両に急減速状態
の兆候があるか否かを判定する予備判定手段と、前記予
備判定手段で前記車両に急減速状態の兆候があると判定
されたときに前記車両の加速度に基づいて車両の急減速
状態を本判定する本判定手段と、を備えた車両急減速状
態判定装置であって、前記加速度検出手段によって検出された加速度が所定範
囲内の値である場合に該加速度をそのまま設定すると共
に、所定範囲以外の値である場合に所定値を設定する加
速度設定手段と、前記加速度設定手段で設定された加速度を複数用いて車
両の移動傾向を表す物理量を算出する算出手段と、前記算出手段によって算出された物理量が予め定められ
たしきい値を越えたときに前記車両に急減速状態の兆候
があると判断する判断手段と、から予備判定手段が構成されることを特徴とする車両急
減速状態判定装置。