JP4096465B2 - 乗員保護装置制御装置およびソフトクラッシュ検出方法 - Google Patents
乗員保護装置制御装置およびソフトクラッシュ検出方法 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は乗員保護装置制御装置およびソフトクラッシュ検出方法に関するものであり、特に、衝突検出の改善に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
乗員保護装置には、例えば、エアバッグ装置，プリテンショナ付シートベルト装置，自動ドアロック解除装置等がある。エアバッグ装置の構成は後に発明の実施の形態において説明する。プリテショナ付シートベルト装置は、シートベルト巻取装置，プリテンショナ装置およびインフレータ等を含む。プリテンショナ装置は、シートベルト巻取シャフトとシリンダとの間に設けられたクラッチを含み、非作動時にはシリンダの駆動力がシートベルト巻取シャフトに伝達されないようにされている。衝突により規定以上の衝撃が発生するとインフレータが点火され、高圧ガスを発生してシリンダのピストンを移動させ、それによりクラッチがシリンダの駆動力をシートベルト巻取シャフトに伝達する状態とされ、シートベルト巻取シャフトが回転させられてシートベルトが巻き取られ、乗員を拘束する。
乗員保護装置は、構成がいずれであっても、車両衝突時に作動して乗員を保護する。そのため、乗員保護装置制御装置は、衝突を検出して乗員保護装置を作動させるのであり、例えば、特開平１０−１５２０１４号公報に記載の乗員保護装置制御装置においては、車両中央にフロアセンサを設けるとともに、車両前部の左右にそれぞれフロントセンサを設け、フロアセンサによる車体の前後方向減速度の検出と、フロントセンサによる基準値以上の衝撃の発生の検出とに基づいて衝突を検出するようにされている。この乗員保護装置制御装置においてはまた、正突と正突以外の衝突とを区別し、衝突形態に応じて、異なる減速度で乗員保護装置を作動させるようにされている。
【０００３】
正突以外の衝突には、例えばソフトクラッシュがある。ソフトクラッシュは、衝突による車体の前後方向減速度の変化に基づいて規定される衝突の一種である。ソフトクラッシュの場合、車体の前後方向減速度（車体の前後方向の減速度を検出するセンサの出力信号またはデジタル化された出力値からノイズを除去したもの）は、概して、一旦増大した後減少し、再度増大して極大値が２つ、極小値が１つ生ずるとともに、１回目の増大による減速度の極大値より、２回目の増大による減速度の極大値の方が大きい特徴を有する。
ポール衝突がソフトクラッシュの一例である。ポール衝突は、車両の幅方向の中央部が電柱等強固な衝突対象物であるポールにぶつかる衝突であり、まず、バンパがポールに衝突し、その後、バンパの背後にある部材が変形しつつ車体がポールに対して相対移動し、最後にエンジンがポールに衝突して止まることが多い。バンパがポールに衝突することにより減速度が増大し、その後、車体前部の弾性変形および塑性変形により減速度が減少し、エンジンの衝突により再度増大した後、減少して車両が停止する。エンジンはバンパより強度が大きいため、エンジンのポールとの衝突により生ずる減速度の方が、バンパとの衝突による生ずる減速度より大きくなる。ソフトクラッシュの他の例としては、車両の衝突後、衝突対象物が車両の進行方向に倒れ込む形態や、車両が衝突物の下にもぐり込む形態等があり、これらにおいても、減速度がポール衝突の場合に類似の変化を示す。
それに対し、正突の場合は、減速度の増減が１回生ずるのみである。正突は、車両の左右のサイドフレームが衝突対象物に同時に衝突する衝突であるが、サイドフレームは固いため、サイドフレームと衝突対象物との衝突により車両は停止し、短時間で大きい減速度が１回生ずるとともに、この増減による減速度の極大値（正突による減速度の最大値）は、ソフトクラッシュの減速度の１回目の増減による極大値より大きい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効果】
本発明は、以上の事情を背景とし、衝突の状況に応じて従来よりさらに良好に乗員保護装置制御装置を作動させ得るようにすることを課題としてなされたものであり、本発明によって、下記各態様の乗員保護装置制御装置およびソフトクラッシュ検出方法が得られる。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも本発明の理解を容易にするためであり、本明細書に記載の技術的特徴およびそれらの組合わせが以下の各項に記載のものに限定されると解釈されるべきではない。また、１つの項に複数の事項が記載されている場合、それら複数の事項を常に一緒に採用しなければならないわけではなく、一部の事項のみを取り出して採用することも可能である。
（１）車体の前後方向のノイズを除去した減速度の時間に対する変化率の最初の極大値である第１極大値に基づいて、その第１極大値より大きいしきい値を設定するしきい値設定部と、
少なくとも、前記第１極大値が取得された後における車体の前後方向のノイズを除去した減速度の時間に対する変化率が前記しきい値を超えるという条件が満たされた場合に乗員保護装置を作動させるべきことを指令する作動指令を発する作動指令部と
を含むことを特徴とする乗員保護装置制御装置（請求項１）。
本態様の乗員保護装置制御装置においては、車体の前後方向のノイズを除去した減速度（以後、特に必要がない限り単に減速度と称する）の時間に対する変化率（以下、単に減速度変化率と称する）の最初の極大値である第１極大値に基づいて、しきい値設定部がしきい値を第１極大値より大きい値に設定する。そして、作動指令部が、少なくとも、減速度変化率がしきい値を超えるという条件が満たされた場合に、乗員保護装置に作動指令を発する。「少なくとも、減速度変化率がしきい値を超えるという条件が満たされた場合」とは、減速度変化率がしきい値を超えることは必要条件ではあるが、必ずしも十分条件とは限らないという意味である。上記条件の他に、さらに別の条件が満たされて始めて作動指令が出されるようにした方がよい場合もあるのである。例えば、エアバッグ装置のように、作動の必要がないのに作動してしまったという事態が発生することを極力回避することが望ましいものにおいては、次の (2)項におけるように、第１極大値が下限値より大きいという別の条件も共に満たされた場合に作動指令が発せられるようにすることが望ましいのであり、あるいは、後述の (3)項におけるように、第１極大値が予め定められた下限値より大きくかつ上限値より小さいというさらに多くの条件が満たされた場合に、エアバッグ装置を高速で作動させるべき旨の作動指令が発せられるようにすることが望ましいのである。逆に、例えば、自動ドアロック解除装置のように、不必要に作動しても容易に元の状態に復帰させ得るものにおいては、減速度変化率がしきい値を超えるという条件が満たされれば、それだけで作動指令が発せられるようにしてもよい。
減速度変化率は、衝突状況、例えば、衝突時の速度，衝突形態，車両の種類（特に車体自体の前部の構造や、内部装置の配置）等に応じて種々に変化するが、第１極大値に基づいてしきい値を設定すれば、実際の衝突状況に応じてしきい値を設定することになり、乗員保護装置を作動させるか否か、作動させるのであればその時期あるいは作動形態等を適切に決定することが可能になる。特に、ポール衝突等のソフトクラッシュにおいては、第１極大値が早期にかつ顕著に現れるため、ソフトクラッシュ時の乗員保護に顕著な効果が得られる。
（２）前記作動指令部が、さらに、前記第１極大値が予め定められた下限値より大きいという条件が満たされた場合に、前記作動指令を発するものである (1)項に記載の乗員保護装置制御装置。
減速度変化率の第１極大値は、車両の衝突の他に、例えば、路面の凹凸等によっても生じるが、乗員保護装置の作動は不要である。また、車両の衝突により第１極大値が得られても、衝撃が小さい場合等には、乗員保護装置を作動させない方がよい。したがって、下限値を、乗員保護装置を作動させることが不要な衝突や衝撃を排除し得る大きさに設定することによって、乗員保護装置の不要な作動を回避することが望ましい。特に、路面の凹凸等に起因して第１極大値が得られた場合には、その第１極大値が下限値を超え、かつ、その第１極大値に基づくしきい値を超える減速度変化率が生じることは稀であるので、本態様によれば、必要のない乗員保護装置の作動が指令されることを良好に回避し得る。
（３）前記作動指令部が、前記車体の前後方向の減速度の時間に対するノイズを除去した変化率が前記しきい値を超えるという条件の他に、前記第１極大値が予め定められた下限値より大きく、上限値より小さい場合に前記作動指令を発するものである (1)項または (2)項に記載の乗員保護装置制御装置（請求項２）。
第１極大値の大きさや発生時期は、衝突の形態によって異なり、第１極大値の下限値のみならず上限値をも設定すれば、目的とする形態の衝突を良好に検出することができる。例えば、ソフトクラッシュを正突と区別して検出することが可能となるのである。ソフトクラッシュと正突とでは、乗員保護装置を作動させる必要のある減速度変化率が異なるのが普通であり、一般に、ソフトクラッシュの第１極大値は、正突において乗員保護装置を作動させる必要がある減速度変化率より小さい。したがって、第１極大値の上限値を正突において乗員保護装置を作動させるべき減速度変化率より小さく設定しておけば、上限値より小さい第１極大値が得られた場合には、ソフトクラッシュが発生したと判断することができる。結局、減速度変化率の第１極大値が下限値より大きく上限値より小さい場合には、ソフトクラッシュが発生した可能性が高いのであり、後に、その第１極大値に基づいて設定されたしきい値を減速度変化率が超えれば、ソフトクラッシュが発生したと判断してよいのである。このように、ソフトクラッシュを正突と区別して検出することができれば、乗員保護装置をソフトクラッシュに適した形態で作動させることが可能となる。例えば、エアバッグ装置が複数に異なる速度で作動し得るものである場合には、高速で作動させることができる。一般に、ソフトクラッシュの検出は、衝突末期に行わざるを得ないため、エアバッグを高速で作動させれば、乗員保護の遅れを防止することができる。
（４）前記しきい値設定部が、前記第１極大値が予め定められた下限値より大きく、上限値より小さい場合に前記しきい値の設定を行うものである (3)項に記載の乗員保護装置制御装置。
第１極大値が得られるまでの減速度変化率に基づいてもしきい値が設定されるようにしてもよいが、それら変化率は第１極大値より小さく、しきい値を設定しても、最終的にしきい値として採用されないため無駄であり、本態様によれば、無駄なしきい値の設定を省略することができる。また、しきい値が設定されるまでは、減速度変化率としきい値との比較も行われないようにしておけば、一層無駄が省ける。逆に、第１極大値が得られるまでは、しきい値が通常あり得ない大きな値に保たれるようにしておけば、減速度変化率と比較されても、作動指令は発せられないため、比較が常時行われるようにしてもよい。
（５）前記しきい値設定部が、前記第１極大値に予め定められた１より大きい定数を掛けることにより前記しきい値を設定するものである (1)項ないし (4)項のいずれか１つに記載の乗員保護装置制御装置（請求項３）。
この定数は１より大きいものであるが、例えば、実験により車両の種類に応じた大きさに設定され、各車両に適した時期に乗員保護装置が作動させられる。第１極大値に設定数を加えてしきい値としたり、さらに一般的に第１極大値の関数としてしきい値を求めたりすることも可能であるが、車両ごとに異なる定数を掛ければ最も簡単に適正なしきい値を設定することができる。
（６）前記車体の前後方向のノイズを除去した減速度を横軸、その減速度の時間に対する変化率を縦軸とした場合に、増大してきた減速度が初めて減少に転じるまでの減速度の時間に対する変化率の最大値を前記第１極大値として取得する第１極大値取得部を含む (1)項ないし (5)項のいずれか１つに記載の乗員保護装置制御装置（請求項４）。
車体の前後方向の減速度を横軸に、減速度変化率を縦軸にとった場合には、車両のソフトクラッシュ時に、衝突の開始から増大し続けた減速度が初めて減少に転じるまでに、一つの極大値が現れる。この極大値が第１極大値であり、この現象は車両の種類を問わず安定している。したがって、本態様に従って第１極大値を取得すれば、ソフトクラッシュ時の第１極大値を確実に取得することができる。
（７）車体の運転席近傍部に車体の前後方向の減速度を検出可能な状態で配設された減速度センサの出力をフィルタにより平滑化して、前記車体の前後方向のノイズを除去した減速度を取得する減速度取得部を含む (1)項ないし (6)項のいずれか１つに記載の乗員保護装置制御装置（請求項５）。
フィルタとしては、例えばカルマンフィルタを採用可能である。
減速度センサの出力の平滑化は、減速度センサの出力信号をフィルタ回路等の平滑化回路により平滑化して行ってもよく、減速度センサの出力信号をデジタル化した検出値をデジタルフィルタ手段や勾配制限手段により平滑化して行ってもよい。
減速度センサの出力がノイズを含まず、あるいは小さければ、平滑化手段を設けることは不可欠ではないが、ノイズを含むことが多い。したがって、フィルタによって減速度センサの出力値を平滑化すれば、ノイズが減少させられ、第１極大値の検出が容易になる。
（８）前記減速度センサが、車体のフロアに配設されたフロアセンサを含む (1)項ないし (7)項のいずれか１つに記載の乗員保護装置制御装置。
フロアセンサは、フロアの左右方向中央部、例えば、フロアトンネル上に配設することが望ましい。フロアセンサは、検出した減速度をそのままの値で出力するセンサとしてもよく、複数段階のレベルに分けて出力するセンサとしてもよい。
（９） (1)項ないし (8)項のいずれか１つに記載の乗員保護装置制御装置である第１制御部と、その第１制御部と並列に設けられ、前記車体の前後方向のノイズを除去した減速度の時間に対する変化率が第１しきい値としての前記しきい値より大きい第２しきい値より大きくなることに基づいて、少なくとも正突時における乗員保護装置の起動を制御する第２制御部とを備え、それら両制御部からそれぞれ発せられる指令のうち早期に発せられる指令に従って前記乗員保護装置を制御する乗員保護装置制御装置（請求項６）。
前述のように、正突により生ずる減速度の変化はソフトクラッシュにより生ずる減速度の変化とは異なる特徴を有し、本態様によれば、ソフトクラッシュのように、減速度の増減が２回以上生じ、減速度変化率の第１極大値を取得してしきい値を設定した後に、しきい値を超える変化率が生ずる衝突は第１制御部により検出され、正突のように、減速度変化の別の特徴を有する衝突は第２制御部により検出される。異なる形態の衝突が異なる制御部によって検出されることにより、乗員保護装置が衝突の形態に応じて適切な時期に作動させられる。また、第１制御部と第２制御部とで、乗員保護装置の作動形態（作動速度や作動する乗員保護装置の種類）を変えることもできる。例えば、エアバッグ装置が異なる速度で作動可能なものである場合には、第１制御部で作動させられる場合は高速で、第２制御部で作動させられる場合には低速で作動させられるようにすることができるのである。
（１０）前記第２制御部が、前記車体の運転席近傍部に車体の前後方向の減速度を検出可能な状態で配設された減速度センサであるメインセンサの他に、車体の前部にその前部の前後方向の減速度を検出可能な状態で配設されたサブセンサを備え、それらメインセンサおよびサブセンサの検出結果に基づいて前記乗員保護装置を制御するものである (9)項に記載の乗員保護装置制御装置。
サブセンサは、検出した減速度をそのままの値で出力するものとしてもよく、あるいはレベル化して出力するものとしてもよく、あるいは乗員保護装置の作動が必要なほど大きい衝撃が生じたか否かを２種類の異なる信号によって出力するものとしてもよい。
サブセンサは、１つ設けてもよく、複数設けてもよい。２個設ける場合は車体の左右前部に設けることが望ましい。
第１制御部および第２制御部は共に車体の前後方向の減速度をメインセンサの出力から得る。この場合、第１制御部あるいは第２制御部がメインセンサを備え、その出力を他方に供給するようにしてもよく、あるいはメインセンサの出力が第１，第２制御部の両方に供給されるようにしてもよい。
メインセンサに加えてサブセンサを設ければ、最初に衝突する車体前部の減速度が得られ、早期に衝突に関する情報を取得することができる。さらに、サブセンサを車体前部の左右に設ければ、一層情報が豊かになって、衝突の形態を判別することが容易になる。
（１１）前記乗員保護装置が、エアバッグと、そのエアバッグに気体を供給してエアバッグを膨らませる気体供給装置とを備えたエアバッグ装置を含むものである (1)項ないし(10)項のいずれか１つに記載の乗員保護装置制御装置（請求項７）。
（１２）前記気体供給装置が、高速，低速の両態様で気体を供給可能なものであり、当該乗員保護装置制御装置が、前記「少なくとも、前記第１極大値が取得された後における車体の前後方向のノイズを除去した減速度の時間に対する変化率が前記しきい値を超える」という条件が満たされたとき、前記気体供給装置を高速で作動させるものである(11)項に記載の乗員保護装置制御装置（請求項８）。
気体供給装置は複数段階に異なる速度でエアバッグを膨らませ得るものでも、連続的に変化する速度で膨らませ得るものでもよい。高速と低速との２段階でエアバッグを膨らませ得る気体供給装置においては、真ん中以上の速さとは高速のことであり、高速，中速および低速の３段階でエアバッグを膨らませ得る気体供給装置においては、中速または高速のことである。ただし、ソフトクラッシュにおいては検出が遅れがちであるため、最高速でエアバッグを膨らませることが望ましい場合が多い。
気体供給装置は、エアバッグを膨らませる速度が同じであるインフレータを複数有し、それらのうち、同時にエアバッグを膨らませるインフレータの数を異ならせることにより、エアバッグの膨張速度を異ならせてもよく、あるいはエアバッグを膨らませる速度が異なるインフレータを複数設け、必要な膨張速度に応じて選択的に使用してもよく、あるいはインフレータを１つで膨張速度を複数段階あるいは無段階で変えることができるものとし、必要な速度でエアバッグを膨らませるようにしてもよい。
第１極大値に基づいて設定されたしきい値を超える減速度変化率が生じた後にエアバッグ装置が膨張させられるが、高速で膨張させられるため、乗員の保護に遅れが生ずることが回避される。
（１３） 少なくとも、車体の前後方向のノイズを除去した減速度の時間に対する変化率がしきい値を超えるという条件が満たされた場合に乗員保護装置を作動させる乗員保護装置制御装置において、
前記しきい値を車体の前後方向のノイズを除去した減速度の時間に対する変化率の第１極大値に応じて、その第１極大値より大きい値に調整するしきい値調整部を設けた乗員保護装置制御装置（請求項９）。
しきい値の調整は、例えば、しきい値を第１極大値に応じて設定するという形態や、予め定められているしきい値を第１極大値に応じて変更するという形態で行うことができる。要するに、しきい値が、第１極大値に応じて少なくとも２つの値に変えられればよいのである。
（１４）車体の前後方向のノイズを除去した減速度の時間に対する変化率の最初の極大値である第１極大値に基づいて、その第１極大値より大きいしきい値を設定し、少なくとも、前記第１極大値が取得された後における車体の前後方向のノイズを除去した減速度の時間に対する変化率が前記しきい値を超えるという条件が満たされたとき、ソフトクラッシュが発生したとするソフトクラッシュ検出方法。
ソフトクラッシュ発生時の減速度の変化は、前述のように、一旦、増大した後、減少し、その後、再び増大する特徴を有し、減速度変化率の第１極大値が生じた後、その第１極大値に基づいて設定されたしきい値を超える変化率が生じ、本態様の条件によりソフトクラッシュが検出される。前述のように、ソフトクラッシュの一例はポール衝突であるが、発明の実施の形態において説明するように、ポール衝突の他にも、減速度の時間に対する変化率の第１極大値が生じた後、その第１極大値に基づいて設定されたしきい値を超える変化率が生じる衝突であればソフトクラッシュであり、本態様の方法によって検出可能である。
（１５）さらに、前記前後方向のノイズを除去した減速度の時間に対する変化率が予め定められた下限値より大きく、予め定められた上限値より小さいという条件が満たされたとき、ソフトクラッシュが発生したとする(14)項に記載のソフトクラッシュ検出方法（請求項１０）。
（１６）車体の前後方向の減速度を横軸、その減速度の時間に対する変化率を縦軸とした場合に、増大してきた減速度が初めて減少に転じるまでの減速度の時間に対する変化率の最大値を第１極大値として取得する第１極大値取得方法。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をエアバッグ装置制御装置に適用した場合を例に取り、図面に基づいて詳細に説明する。
図１にエアバッグ装置１０およびエアバッグ装置制御装置１２を示す。エアバッグ装置１０は、エアバッグ１４と気体供給装置１６とを備えている。気体供給装置１６は、２個のインフレータ１８を備えており、これらインフレータ１８はそれぞれ、点火装置２０およびガス発生剤（図示省略）を備えている。点火装置２０に通電され、点火されれば、ガス発生剤に点火され、ガスが発生してエアバッグ１４に供給され、エアバッグ１４が膨張させられる。２個のインフレータ１８に同時にガスを発生させれば、ガスがエアバッグ１４に高速で供給されてエアバッグ１４が高速で膨張させられ、２個のインフレータ１８に時間差を有してガスを発生させれば、ガスがエアバッグ１４に低速で供給されてエアバッグ１４が低速で膨張させられる。気体供給装置２０は多段インフレータにより構成されているのであり、気体供給装置２０の高速でのガス供給をハイモード、低速でのガス供給をローモードと称する。
【０００６】
エアバッグ装置制御装置１２は、第１制御部２４と第２制御部２６とを備えている。第１制御部２４は、電子制御ユニット２８を備えており、電子制御ユニット２８は、マイクロコンピュータ３０（以下、マイコン３０と略称する）および２個の駆動回路３２を有している。マイコン３０は、ＰＵ（プロセッシングユニット）３４，ＲＯＭ３６，ＲＡＭ３８，それらを接続するバス４０および入出力回路であるＩ／Ｏ回路４２を含み、図２に示すように、車両４４のほぼ中央にあって車体を構成するフロアトンネル上であって、運転席近傍部に設けられている。
【０００７】
マイコン３０のＲＯＭ３６には、図３および図４にそれぞれフローチャートで表すメインルーチンおよびソフトクラッシュ検出ルーチンが記憶されている。また、ＲＡＭ３８には、図５に示すように、今回減速度メモリ５０等がワーキングメモリと共に設けられている。ＰＵ３４は、ＲＡＭ３８を使用しつつ、メインルーチンおよびソフトクラッシュ検出ルーチンを実行し、ソフトクラッシュを検出する。
【０００８】
マイコン３０は、ソフトクラッシュの検出に基づいてＩ／Ｏ回路４２から駆動回路３２に起動信号を出力し、駆動回路３２はその起動信号によってインフレータ１８の点火装置２０に通電し、点火させる。
【０００９】
前記第２制御部２６は、電子制御ユニット７０を備えており、電子制御ユニット７０は、マイクロコンピュータ７２（以下、マイコン７２と略称する）を有している。マイコン７２は、ＰＵ７４，ＲＯＭ７６，ＲＡＭ７８，それらを接続するバス８０およびＩ／Ｏ回路８２を含み、マイコン３０と共に、フロアトンネル上に設けられている。マイコン７２には、Ｉ／Ｏ回路８２により、メインセンサたるフロアセンサ８４および２個のサブセンサたるフロントセンサ８６，８８の各検出信号が入力される。フロアセンサ８４は、図２に示すように、マイコン７２と共にフロアトンネル上に設けられ、運転席近傍に配設されている。フロアセンサ８４は、本実施形態においては減速度センサにより構成され、車体の中央部であって、運転席近傍部の前後方向の減速度を検出する。フロアセンサ８４の出力信号は、ハードの電子回路（アナログ回路）により構成されるカルマンフィルタにより平滑化され、その平滑化された信号がマイコン７２に入力される。
【００１０】
２個のフロントセンサ８６，８８はそれぞれ、車両４４の左右両側にそれぞれ設けられて車体を構成するサイドフレームの前部に設けられ、車体左右前部に設けられている。これらフロントセンサ８６，８８はそれぞれ、本実施形態においては減速度センサにより構成され、車体左右前部の前後方向の減速度を検出する。左右の各フロントセンサ８６，８８の出力信号は、ハードの電子回路により構成されるカルマンフィルタによって平滑化されるとともに、フロントセンサ８６，８８と共に車両左右前部に設けられたマイクロコンピュータ（図示省略）により複数段階、例えば１２段階のレベルに分けられ、例えば、電流通信によりマイコン７２に入力される。フロアセンサ８４の出力信号により得られる減速度は、マイコン７２からマイコン３０へ供給される。
【００１１】
マイコン７２のＲＯＭ７６には、図６にフローチャートで表すメインルーチンが記憶されており、ＰＵ７４はＲＡＭ７８を使用しつつ、メインルーチンを実行し、正突，斜突およびオフセット衝突を検出する。第２制御部２６においては、メインルーチンのステップ１（以下、Ｓ１と略記する。他のステップおよびルーチンについても同じ。）において初期設定が行われ、各種メモリのクリア，カウンタ，フラグのリセット等が行われる。そして、Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４においてそれぞれ、正突検出ルーチン，斜突検出ルーチンおよびオフセット衝突検出ルーチンが実行される。これらルーチンにおいては、フロアセンサ８４およびフロントセンサ８６，８８により検出される減速度および減速度レベルを用いて衝突の検出が行われ、それぞれの衝突形態に応じて気体供給装置１６の作動モードが設定されるが、各衝突の検出および作動モードの設定は既に知られており、本発明とは直接関係がないため、図示および説明を省略する。
【００１２】
第２制御部２６のマイコン７２は、正突，斜突あるいはオフセット衝突の検出に基づいて、Ｉ／Ｏ回路８２から２個の駆動回路３２に起動信号を出力し、気体供給装置１６を高速あるいは低速で作動させる。第１制御部２４と第２制御部２６とはそれぞれ衝突を検出し、駆動回路３２に起動信号を出力するが、気体供給装置１６は、第１，第２制御部２４，２６から発せられる起動信号のうち、早期に発せられる信号に従って作動させられる。本実施形態においては、２個の駆動回路３２，マイコン７２が電子制御ユニット７０を構成し、フロアセンサ８４，フロントセンサ８６，８８と共に第２制御部２６を構成している。第２制御部２６は第１制御部２４と並列に設けられており、第１制御部２４は、第２制御部２６と駆動回路３２を共用している。
【００１３】
第１制御部２４におけるソフトクラッシュの検出を説明する。
ソフトクラッシュの検出は、ソフトクラッシュ発生時には減速度が特有の波形を描いて変化することに基づいて行われる。ソフトクラッシュ発生時における車体の運転席近傍部の前後方向の減速度であって、フロアセンサ８４により検出された生の減速度Ｇの時間ｔに対する変化を図７（ａ）に示し、フィルタによって平滑化された減速度Ｇs の時間ｔに対する変化を図７（ｂ）に示す。図７（ｂ）から明らかなように、減速度Ｇs は、一旦、増大し、減少した後、再び増大し、１回目の増大による減速度Ｇs より、２回目の増大による減速度Ｇs の方が大きい。本実施形態のエアバッグ装置１０およびエアバッグ装置制御装置１２が設けられた車両においては、エンジンが車両前部であって、バンパから離れた位置に設けられており、バンパの中央部が衝突対象物（例えば電柱）に衝突した後、車両の前部の弾性変形および塑性変形に伴って車体がさらに前進し、その後、強度の大きいエンジンが衝突対象物に衝突することにより、２回目の増大で大きい減速度Ｇs が生ずるのである。
【００１４】
そして、図７（ｃ）に示すように、減速度Ｇs の時間に対する変化率である時間微分値ｄＧs ／ｄｔを縦軸、時間ｔを横軸にとれば、減速度Ｇs の増減に対応して時間微分値ｄＧs ／ｄｔが増減し、減速度Ｇs の１回目の増減に対応する時間微分値ｄＧs ／ｄｔの増減により、時間微分値の第１極大値ｄＧmaximal が生ずるとともに、減速度Ｇs の２回目の増大に対応して第１極大値ｄＧmaximal より大きい時間微分値が生ずる。衝突対象物のエンジンとの衝突により、減速度が急激に増大するのである。
【００１５】
平滑化された減速度Ｇs を横軸、その減速度Ｇs の時間微分値ｄＧs ／ｄｔを縦軸にとれば、図７（ｄ）に示すグラフが得られる。減速度Ｇs は、１回目の増減時の最大値が得られるまで増大し続け、初めて減少に転じたとき、すなわち１回目の増減において減速度Ｇs が最大になって極大値が得られたときには、既に減速度時間微分値ｄＧs ／ｄｔは最大値に達していて、その最大値を減速度時間微分値ｄＧs ／ｄｔの第１極大値ｄＧmaximal として取得することができる。また、減速度時間微分値ｄＧs ／ｄｔの第１極大値ｄＧmaximal が得られた後、減速度Ｇs の再度の増大に伴って第１極大値ｄＧmaximal より大きい減速度時間微分値ｄＧs ／ｄｔが生ずる。
【００１６】
ソフトクラッシュ検出ルーチンは、この特徴に基づいてソフトクラッシュを検出するように構成されている。ソフトクラッシュ検出ルーチンにおけるソフトクラッシュの検出を概略的に説明すれば、車体の運転席近傍部の前後方向の平滑化された減速度Ｇs について、１回目の増大から減少に転ずる際の極大値Ｇmaximal を検出するとともに、その検出と並行して減速度Ｇs の時間微分値ｄＧs ／ｄｔを演算し、減速度Ｇs の極大値Ｇmaximal が得られるまでの時間微分値ｄＧs ／ｄｔの最大値ｄＧmaximum を第１極大値ｄＧmaximal として取得する。そして、この最大値に基づいて、ソフトクラッシュ発生を検出するためのしきい値ｄＧfireを設定し、その後、減速度Ｇs の時間微分値ｄＧs ／ｄｔを演算してしきい値ｄＧfireと比較し、しきい値ｄＧfireを越えた場合にソフトクラッシュ発生とする。
【００１７】
ソフトクラッシュの一例は、前述のように、ポール衝突であるが、その他の形態のソフトクラッシュも本発明に従って検出可能である。その一例は、特殊な形態のアンダライド衝突である。アンダライド衝突は、衝突対象物が、例えばトラックのように、地面との距離が大きい部分を有し、車両が衝突対象物と地面との間に突っ込む衝突であるが、車両が突っ込む際、フロントガラスではなく、車体前部のバンパおよびサイドフレームより上の部分が衝突対象物に衝突すれば、ソフトクラッシュが生ずる。減速度が、一旦、増大し、減少した後、再び増大し、各増減により生ずる２つの極大値のうち、後に生ずる極大値の方が先に生ずる極大値より大きい衝突であれば、ソフトクラッシュとして検出されるのである。
【００１８】
図示しないイグニッションスイッチがＯＮにされ、電源が投入されれば、図３に示すメインルーチンが実行される。メインルーチンのＳ１１において初期設定が行われ、今回減速度メモリ５０等のクリアおよび第１フラグＦ1 のリセット等が行われる。次いでＳ１２が実行され、ソフトクラッシュの検出が行われる。
【００１９】
ソフトクラッシュの検出をソフトクラッシュ検出ルーチンに基づいて説明する。ソフトクラッシュ検出ルーチンにおいては、図４に示すように、Ｓ２１においてフロアセンサ８４の平滑化された減速度Ｇs が読み込まれる。そして、今回減速度メモリ５０に記憶されている減速度Ｇs(t)が先回減速度メモリ５２に移されて先回減速度Ｇs(t-1)とされるとともに、読み込まれた減速度Ｇs が今回減速度メモリ５０に記憶されて今回減速度Ｇs(t)とされる。
【００２０】
次いでＳ２２が実行され、第１フラグＦ1 がセットされているか否かの判定が行われる。第１フラグＦ1 は初期設定においてリセットされており、Ｓ２２の判定結果はＮＯになってＳ２３が実行され、今回減速度メモリ５０に記憶されている減速度Ｇs(t)が先回減速度メモリ５２に記憶されている先回減速度Ｇs(t-1)以上であるか否か、すなわち減速度が増大しているか否かの判定が行われる。減速度が増大していれば、Ｓ２３の判定結果はＹＥＳになってＳ２４が実行され、減速度Ｇs(t)が減速度最大値Ｇmaximum に置き換えられて減速度最大値メモリ５４に記憶される。次にＳ２３が実行されるとき、先回減速度メモリ５２に記憶されている値は、減速度最大値メモリ５４に記憶されている値と同じであり、Ｓ２３における相前後して取得された２つの減速度の比較は、今回減速度メモリ５０に記憶された値と減速度最大値メモリ５４に記憶された最大値との比較でもあり、Ｓ２３をそのように構成してもよい。今回減速度が最大減速度以上であるか否かを判定するようにするのである。
【００２１】
Ｓ２４においてはまた、減速度Ｇs(t)の時間に対する変化率である時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔが演算されて、減速度時間微分値メモリ５６に記憶される。時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔは、本実施形態においては、今回減速度メモリ５０に記憶された減速度Ｇs(t)から先回減速度メモリ５２に記憶された先回減速度Ｇs(t-1)を引いた値を、決まった時間、ここではソフトクラッシュ検出ルーチンの実行間隔時間で割ることにより行われる。時間微分値として、ソフトクラッシュ検出ルーチンの実行間隔時間内における平均変化量が求められるのである。
【００２２】
次いでＳ２５が実行され、Ｓ２４において演算された時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔが、減速度時間微分値最大値メモリ５８に記憶されている時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔの最大値ｄＧmaximum より大きいか否かの判定が行われる。減速度時間微分値最大値メモリ５８は初期設定においてクリアされていて値は０であり、Ｓ２５の判定結果はＹＥＳになってＳ２６が実行され、Ｓ２４において演算された時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔが時間微分値最大値ｄＧmaximum に置き換えられて、減速度時間微分値最大値メモリ５８に記憶される。
【００２３】
減速度Ｇs(t)が増大している間、Ｓ２３の判定結果はＹＥＳになってＳ２４が実行され、減速度Ｇs(t)の最大値Ｇmaximum が更新されるとともに、減速度Ｇs(t)の時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔが演算される。そして、時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔが最大値Ｇmaximum より大きければ、最大値Ｇmaximum が更新され、時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔが最大値Ｇmaximum 以下であれば、Ｓ２５の判定結果はＮＯになって最大値Ｇmaximum は更新されず、そのままである。
【００２４】
そして、増大してきた減速度Ｇs(t)が減少に転ずれば、Ｓ２３の判定結果がＮＯになってＳ２７が実行され、第１フラグＦ1 がセットされる。それにより次にＳ２２が実行されるとき、その判定結果はＹＥＳになり、減速度Ｇs(t)および時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔの各最大値Ｇmaximum ，ｄＧmaximum の更新は行われない。そのため、Ｓ２３の判定結果がＮＯになったとき、減速度が増大から初めて減少に転じ、減速度の極大値が得られたことがわかり、それまでに得られた時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔの最大値ｄＧmaximum が第１極大値ｄＧmaximal として取得される。また、Ｓ２３の判定結果がＮＯになったときに減速度最大値メモリ５４に記憶されている値が減速度の極大値Ｇmaximal である。第１フラグＦ1 のセットにより、第１極大値ｄＧmaximal が得られたことが記憶される。このように減速度Ｇs(t)が増大から減少に転じたか否かは、相前後して取得された２つの減速度を比較することにより検出される。そのため、フロアセンサ８４により検出された全部の減速度を記憶して減速度の第１極大値を取得することも可能であるが、その場合に比較して記憶容量が少なくて済む。
【００２５】
Ｓ２７において第１フラグＦ1 がセットされた後、Ｓ２８が実行され、減速度の時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔの第１極大値ｄＧmaximal が下限値より大きいか否かの判定が行われる。下限値は、エアバッグ装置１０を作動させることが不要な衝突や衝撃を排除し得る大きさに設定されている。第１極大値ｄＧmaximal が下限値以下であれば、ソフトクラッシュではなく、Ｓ２８の判定結果はＮＯになってＳ３１が実行され、今回減速度メモリ５０等のクリア，第１フラグＦ1 のリセットが行われて、新たにソフトクラッシュの検出が行われる状態とされる。
【００２６】
時間微分値の第１極大値ｄＧmaximal が下限値より大きければ、Ｓ２８の判定結果はＹＥＳになってＳ２９が実行され、第１極大値ｄＧmaximal が上限値より小さいか否かの判定が行われる。上限値は、正突においてエアバッグ装置１０を作動させる減速度時間微分値より小さく設定されている。したがって、第１極大値ｄＧmaximal が上限値以上であれば、ソフトクラッシュではなく、Ｓ２９の判定結果はＮＯになってＳ３１が実行される。それに対し、第１極大値ｄＧmaximal が下限値より大きく、上限値より小さければ、Ｓ３０が実行され、ソフトクラッシュ検出のためのしきい値ｄＧfireが演算される。この演算は、時間微分値ｄＧs ／ｄｔの第１極大値ｄＧmaximal に定数Ａを掛けることにより行われ、得られた値はしきい値メモリ６０に記憶される。定数Ａは、車両の種類に応じて実験によって設定されており、しきい値ｄＧfireは車両の種類に応じた大きさに設定される。また、第１極大値ｄＧmaximal は、実際の減速度Ｇs(t)に基づいて取得されており、車両の走行速度に応じたしきい値ｄＧfireが得られる。
【００２７】
次いでＳ３２が実行され、減速度Ｇs(t)の時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔが演算される。この演算は、Ｓ２４におけると同様に行われる。その後、Ｓ３３が実行され、時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔがしきい値ｄＧfireより大きいか否かの判定が行われる。時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔがしきい値ｄＧfire以下であれば、Ｓ３３の判定結果はＮＯになる。第１フラグＦ1 がセットされているため、Ｓ２２が行われるとき、その判定結果はＹＥＳになり、Ｓ２３〜Ｓ２７と共に、Ｓ２８〜Ｓ３１がスキップされる。時間微分値ｄＧs ／ｄｔの第１極大値ｄＧmaximal は、取得後、変化しないため、下限値と上限値との比較を１回行えば、以後は行う必要がなく、また、第１極大値ｄＧmaximal に基づいて演算されるしきい値ｄＧfireも、演算後、変化しないため、Ｓ２８〜Ｓ３０は第１極大値ｄＧmaximal を取得する毎に１回行うのみでよく、スキップされるのである。第１フラグＦ1 のセットにより、第１極大値ｄＧmaximal と下限値および上限値との比較が行われたこと、およびしきい値ｄＧfireの設定も記憶される。
【００２８】
減速度Ｇs(t)の時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔがしきい値ｄＧfireより大きくなれば、Ｓ３３の判定結果はＹＥＳになり、ソフトクラッシュが発生したとされる。そのため、Ｓ３４が実行され、気体供給装置１６をハイモードで作動させるべく、点火指令が２つの駆動回路３２に同時に出力される。それによりエアバッグ１４が高速で膨張させられ、乗員保護の遅れを防止することができる。しきい値ｄＧfireは、衝突時に生じた第１極大値ｄＧmaximal および車両の種類に応じた定数を用いて設定されており、ソフトクラッシュ発生時に、エアバッグ装置１０を適切な時期に作動させることができる。第１極大値ｄＧmaximal は衝突対象物や車体の固さ，衝突時の車両の走行速度等が大きくなるほど大きくなり、それによりしきい値も大きく設定されるため、衝突時の車両の走行速度等、種々の衝突状況の各々において最も適切な時期にエアバッグ装置１０を作動させることができるのである。
【００２９】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、第１制御部２４のＳ３０を実行する部分がしきい値設定部ないししきい値調整部を構成し、Ｓ３４を実行する部分が作動指令部を構成し、Ｓ２３〜Ｓ２７を実行する部分が第１極大値取得部を構成し、Ｓ２１を実行する部分が減速度取得部を構成している。
【００３０】
上記実施形態においては、フロアセンサの平滑化された出力信号により得られる減速度であって、相前後して取得された２つの減速度を比較して、後に取得された減速度が前に取得された減速度より小さくなれば、すなわち減速度最大値メモリ５４に記憶された減速度最大値が、１回でも、次に演算された減速度より大きくなれば、減速度が初めて増大から減少に転じたとし、減速度時間微分値の第１極大値を取得したが、減速度最大値が複数回連続して、次に演算された減速度より大きくなったとき、減速度が増大から減少に転じたとし、減速度時間微分値の第１極大値を取得するようにしてもよい。また、フロアセンサにより検出された複数の減速度の平均値を求め、その平均値と減速度最大値とを比較してもよい。それらの例を図８および図９にフローチャートで表すソフトクラッシュ検出ルーチンに基づいて説明する。このソフトクラッシュ検出ルーチンを実行するために、ＲＡＭ１００は図１０に示すように構成されている。
【００３１】
ソフトクラッシュ検出ルーチンのＳ５１においては、フロアセンサにより検出されて平滑化された減速度Ｇs が読み込まれる。そして、今回減速度メモリ１０２に記憶されている減速度Ｇs(t)が先回減速度メモリ１０４に移されて先回減速度Ｇs(t-1)とされるとともに、読み込まれた減速度Ｇs が今回減速度メモリ１０２に記憶されて今回減速度Ｇs(t)とされる。次いでＳ５２が実行され、第２フラグＦ2 がセットされているか否かの判定が行われる。第２フラグＦ2 は初期設定においてリセットされており、Ｓ５２の判定結果はＮＯになってＳ５３が実行され、第１カウンタＣ1 のカウント値Ｃ1 が設定数、例えば２以上であるか否かの判定が行われる。第１カウンタＣ1 は初期設定においてリセットされており、Ｓ５３の判定結果はＮＯになってＳ５４が実行され、減速度Ｇs が積分される。検出値積分値メモリ１０６に記憶された積分値に、Ｓ５１で読み込んだ減速度Ｇs が加算されるのである。なお、検出値積分値メモリ１０６は初期設定においてクリアされている。そして、第１カウンタＣ1 のカウント値Ｃ1 が１増加させられ、減速度Ｇs の積分回数がカウントされる。
【００３２】
減速度Ｇs の積分が設定回数、例えば２回行われれば、Ｓ５３の判定結果はＹＥＳになってＳ５５が実行され、減速度Ｇs の積分値の平均値Ｇa が演算される。この演算は、減速度Ｇs の積分値を第１カウンタＣ1 のカウント値Ｃ1 で割ることにより行われる。２個の減速度Ｇs の平均が求められるのであり、平均値Ｇa は減速度平均値メモリ１０５に記憶される。また、検出値積分値メモリ１０６がクリアされるとともに、第１カウンタＣ1 がリセットされる。
【００３３】
次いでＳ５６が実行され、減速度平均値Ｇa が減速度最大値メモリ１０８に記憶されている減速度最大値Ｇmaximum 以上であるか否かの判定が行われる。減速度平均値Ｇa が減速度最大値Ｇmaximum 以上であれば、Ｓ５６の判定結果はＹＥＳになってＳ５７が実行され、減速度平均値Ｇa が減速度最大値Ｇmaximum と置き換えられて減速度最大値メモリ１０８に記憶されるとともに、第２カウンタＣ2 がクリアされる。第２カウンタＣ2 の用途は後述する。
【００３４】
次いでＳ５８が実行され、減速度Ｇs の時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔが前記実施形態におけると同様に演算される。続いてＳ５９が実行され、時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔが時間微分値最大値ｄＧmaximum より大きいか否かの判定が行われる。時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔが時間微分値最大値ｄＧmaximum より大きければ、Ｓ５９の判定結果はＹＥＳになってＳ６０が実行され、Ｓ５８において演算された時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔが最大値ｄＧmaximum と置き換えられて、減速度時間微分値最大値メモリ１１２に記憶される。
【００３５】
減速度平均値Ｇa が減速度最大値Ｇmaximum より小さくなれば、Ｓ５６の判定結果はＮＯになってＳ６１が実行され、第２カウンタＣ2 のカウント値Ｃ2 が１増加させられる。減速度最大値メモリ１０８に記憶されている減速度最大値Ｇmaximum が、連続して、その減速度最大値Ｇmaximum の取得に続いて演算された減速度平均値Ｇa より大きくなる回数がカウントされるのである。そして、Ｓ６２においてカウント値Ｃ2 が設定回数、例えば３回以上であるか否かの判定が行われる。減速度最大値メモリ１０８に記憶されている値が連続して、直後に取得された３個の減速度平均値Ｇa のいずれよりも大きいか否かの判定が行われるのである。この判定結果は、カウント値Ｃ2 が３になるまでＮＯである。
【００３６】
減速度が、１回の増減による最大値に達するまで増減を繰返しながら増大することがあれば、減速度最大値メモリ１０８に記憶されている最大値Ｇmaximum が減速度平均値Ｇa より大きくなることはあるが、設定回数、連続して減速度平均値Ｇa より大きくなることはなく、Ｓ６２の判定結果がＹＥＳになる前にＳ５６の判定結果がＹＥＳになってＳ５７が実行される。それにより第２カウンタＣ2 がリセットされて、減速度最大値Ｇmaximum が連続して減速度平均値Ｇa より大きくなる回数がカウントし直され、減速度最大値Ｇmaximum が設定回数連続して減速度平均値Ｇa より大きくなったとき、減速度が増大から減少に転じたと判定されるようにされる。
【００３７】
この間、減速度Ｇs(t)の時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔが演算されるとともに、減速度時間微分値最大値メモリ１１２に記憶された時間微分値最大値ｄＧmaximum と比較され、時間微分値最大値ｄＧmaximum より大きければ、時間微分値最大値ｄＧmaximum が更新される。そして、減速度最大値メモリ１０８に記憶された最大値Ｇmaximum が、連続して、直後に演算された３個の減速度平均値Ｇa より大きくなれば、増大してきた減速度が初めて減少に転じたと判定され、Ｓ６２の判定結果がＹＥＳになってＳ６３が実行され、第２フラグＦ2 がセットされる。それにより、次にＳ５２が実行されるとき、その判定結果はＹＥＳになり、減速度時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔの最大値ｄＧmaximum の更新は行われず、Ｓ６２の判定結果がＹＥＳになったときの最大値ｄＧmaximum が第１極大値ｄＧmaximal として取得される。
【００３８】
Ｓ５２の判定結果がＹＥＳになれば、Ｓ６４が実行され、第３フラグＦ3 がセットされているか否かの判定が行われる。第３フラグＦ3 は初期設定においてリセットされており、その判定結果はＮＯになる。そして、Ｓ６５〜Ｓ６８が前記Ｓ２８〜Ｓ３１と同様に実行される。第１極大値ｄＧmaximal が下限値より大きく、上限値より小さくて、しきい値ｄＧfireが設定されれば、Ｓ６７において第３フラグＦ3 がセットされる。それにより、以後、Ｓ６５〜Ｓ６７がスキップされ、Ｓ５１，Ｓ５２，Ｓ６４，Ｓ６９，Ｓ７０が繰返し実行され、減速度時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔがしきい値ｄＧfireより大きくなれば、Ｓ７１が実行されて２個の駆動回路に同時に点火指令が出力される。
【００３９】
このように複数の減速度の平均値と減速度最大値Ｇmaximum とを比較するとともに、減速度最大値Ｇmaximum が連続して複数回、直後に演算された減速度平均値Ｇa 以上である場合に減速度が初めて増大から減少に転じたと判定するようにすれば、減速度の増大から減少への転換をより確実に検出することができ、減速度時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔの第１極大値をより正確に取得することができる。本実施形態においては、第１制御部のＳ５６〜Ｓ６３を実行する部分が第１極大値取得部を構成している。
なお、減速度最大値Ｇmaximum を減速度平均値と比較するのに代えて、フロアセンサにより検出されて平滑化された減速度であって、平均化されていない減速度と比較して、減速度の増大から減少への転換を検出するようにしてもよい。
また、相前後する２つの減速度平均値を比較し、後に取得された減速度平均値が先に取得された減速度平均値より小さくなったことにより、減速度の増大から減少への転換を検出するようにしてもよい。この場合、減速度の積分回数は、平滑化してもノイズ成分が残っていて、ノイズ成分により減速度が増減することがあっても、減速度が最大値に達するまでは、相前後して得られる２つの減速度平均値の大きさが反転することなく単調に増加するように設定される。
【００４０】
上記各実施形態においては、増大してきた減速度が初めて増大から減少に転じるまでの減速度時間微分値の最大値を第１極大値として取得するようにされていたが、減速度時間微分値の第１極大値は、減速度とは関係なく、取得するようにしてもよい。その例を図１１にフローチャートで表すソフトクラッシュ検出ルーチンに基づいて説明する。このルーチンを実行するために、ＲＡＭ１２０は、図１２に示すように構成される。このソフトクラッシュ検出ルーチンは、図８に示すソフトクラッシュ検出ルーチンにおける減速度の初めての増大から減少への転換の検出と同様にして、減速度時間微分値の増大から減少への転換を検出し、第１極大値を取得するように構成されている。複数の時間微分値の平均値を求め、時間微分値最大値が、連続して、直後に演算された複数個の時間微分値の平均値より大きくなったとき、時間微分値が増大から減少に転じたとし、その際の時間微分値最大値を第１極大値として取得するのである。
【００４１】
ソフトクラッシュ検出ルーチンのＳ８１において、フロアセンサにより検出されて平滑化された減速度が読み込まれる。そして、今回減速度メモリ１２２に記憶されている今回減速度Ｇs(t)が先回減速度メモリ１２４に移されて先回減速度Ｇs(t-1)にされるとともに、読み込まれた減速度が今回減速度メモリ１２２に記憶されて今回減速度Ｇs(t)とされる。次いで、Ｓ８２において第４フラグＦ4 がセットされているか否かの判定が行われる。第４フラグＦ4 は、セットにより、減速度時間微分値の第１極大値が取得されたことを記憶するが、初期設定においてリセットされており、Ｓ８２の判定結果はＮＯになってＳ８３が実行され、減速度時間微分値が演算される。この演算は、前述のように、今回減速度Ｇs(t)および先回減速度Ｇs(t-1)を用いて行われる。
【００４２】
次いでＳ８４が実行され、減速度時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔの積分が設定回数、例えば、２回行われたか否かの判定が行われる。この判定結果は当初はＮＯであり、Ｓ８５が実行されて減速度時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔが積分される。Ｓ８３において演算された値ｄＧs(t)／ｄｔが減速度時間微分値積分値メモリ１２６に記憶されている値に加算されるのである。なお、減速度時間微分値積分値メモリ１２６は初期設定においてクリアされている。また、第３カウンタＣ3 のカウント値Ｃ3 が１増加され、積分回数がカウントされる。
【００４３】
減速度時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔの積分が設定回数、例えば２回行われれば、Ｓ８４の判定結果はＹＥＳになってＳ８６が実行され、減速度時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔの平均値ｄＧa が演算され、減速度時間微分値平均値メモリ１２８に記憶されるとともに、減速度時間微分値積分値メモリ１２６がクリアされる。平均値ｄＧa の演算は、減速度時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔの積分値をカウント値Ｃ3 で割ることにより行われる。また、第３カウンタＣ3 がリセットされる。そして、Ｓ８７が実行され、減速度時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔの平均値ｄＧa が時間微分値最大値ｄＧmaximum 以上であるか否かの判定が行われる。減速度時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔの平均値ｄＧa が時間微分値最大値ｄＧmaximum 以上であれば、Ｓ８７の判定結果はＹＥＳになってＳ８８が実行され、減速度時間微分値の平均値ｄＧa が時間微分値最大値ｄＧmaximum に置き換えられる。減速度時間微分値が増大している間は、Ｓ８７においては、最新の減速度時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔと、減速度時間微分値最大値メモリ１３０に記憶された値であって、最新の１つ前に演算された減速度時間微分値ｄＧs(t-1)／ｄｔとの大きさの比較が行われることとなる。それに対し、平均値ｄＧa が時間微分値最大値ｄＧmaximum より小さければ、Ｓ８７の判定結果がＮＯになってＳ８９が実行され、第４カウンタＣ4 のカウント値Ｃ4 が１増加させられる。減速度時間微分値最大値が平均値より大きい回数がカウントされるのであり、次いでＳ９０が実行され、カウント値Ｃ4 が設定回数、例えば３以上である否かの判定が行われる。減速度時間微分値の最大値ｄＧmaximum が、連続して設定回数以上、直後に取得された減速度時間微分値の平均値より大きくなったか否かの判定が行われるのである。
【００４４】
減速度時間微分値が増減しながら増大すれば、第１極大値が得られる前に、減速度時間微分値の平均値が減速度時間微分値最大値より小さくなることもあるが、その場合にはＳ９０の判定結果がＹＥＳになる前にＳ８７の判定結果がＹＥＳになり、Ｓ８８において第４カウンタＣ4 がリセットされて、減速度時間微分値が増大から減少に転じたか否かの判定がやり直される状態とされる。減速度時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔの最大値ｄＧmaximum が、設定回数、連続して、直後に演算された減速度時間微分値より大きくなれば、減速度時間微分値が増大から減少に転じたと判定され、Ｓ９０の判定結果はＹＥＳになってＳ９１が実行され、第４フラグＦ4 がセットされる。それにより、次にＳ８２が実行されるとき、その判定結果はＹＥＳになり、減速度時間微分値最大値の更新は行われず、減速度時間微分値が増大から減少に転じた際の最大値が第１極大値ｄＧmaximal として取得される。減速度時間微分値の最大値が、直後に演算された時間微分値より大きくなる回数は、減速度時間微分値が確実に増大から減少に転じたと判定し得る回数に設定される。その後は、図示は省略するが、図９に示すＳ６４〜Ｓ７１と同様のステップが実行され、第１極大値ｄＧmaximal が下限値より大きく、上限値より小さければ、しきい値が設定され、減速度時間微分値との比較によりソフトクラッシュが検出される。
本実施形態においては、第１制御部のＳ８３〜Ｓ９１を実行する部分が第１極大値取得部を構成している。
【００４５】
なお、減速度時間微分値の最大値を、減速度時間微分値の複数の平均値と比較するのに代えて、平均されず、減速度に基づいて演算されたままの複数の減速度時間微分値と比較して、減速度時間微分値の増大から減少への転換を検出し、第１極大値を取得するようにしてもよい。
【００４６】
また、上記各実施形態においてフロントセンサ８６，８８は、検出値をレベル化して出力するものとされていたが、レベル化されない検出値をマイコンに供給するものとしてもよい。
【００４７】
さらに、フロアセンサ８４，フロントセンサ８６，８８の各出力信号を平滑化する平滑化手段は、カルマンフィルタを、ソフトウェアにより実現されるデジタルフィルタにより構成したものとしてもよい。
【００４８】
また、上記各実施形態においては乗員保護装置としてエアバッグ装置を例に取って説明したが、乗員保護装置は、乗員保護機能を異にする複数種類のものを設け、ソフトクラッシュあるいは正突等他の形態の衝突の検出に基づいてそれらを選択的にあるいは全部を作動させてもよい。全部を作動させる場合、同時に作動させてもよく、あるいは時期をずらして作動させてもよい。
複数種類の乗員保護装置の使い分けは、衝突形態，車両の走行速度，衝撃の大きさ，車両に対する乗員の相対移動速度（車両の減速度の積分）等に応じて為される。例えば、衝突時における車両の走行速度が低い場合には、プリテンショナ付シートベルト装置を作動させ、高い場合にはエアバッグ装置を作動させる。走行速度は、乗員保護装置が作動する車両そのものの速度でもよく、衝突対象物との相対速度でもよい。また、衝突時の衝撃が比較的小さい時期にまずプリテンショナ付シートベルト装置を作動させ、さらに大きくなればエアバッグ装置も作動させる。乗員保護装置の種類に応じて、それぞれ作動判定用のしきい値を設定すればよい。
【００４９】
さらに、本発明に係るソフトクラッシュ検出方法は、エアバッグ装置制御装置等の乗員保護装置制御装置におけるソフトクラッシュの検出に限らず、他にソフトクラッシュの検出を必要とする制御装置において実施してもよい。
【００５０】
以上、本発明のいくつかの実施形態を詳細に説明したが、これは例示に過ぎず、本発明は、前記〔発明が解決しようとする課題，課題解決手段，作用および効果〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態であるエアバッグ装置制御装置およびエアバッグ装置を概略的に示すブロック図である。
【図２】上記エアバッグ装置を備えた車両を示す平面図である。
【図３】上記エアバッグ装置制御装置を構成する第１制御部の電子制御ユニットを構成するマイコンのＲＯＭに記憶されたメインルーチンを表すフローチャートである。
【図４】上記メインルーチンを構成するソフトクラッシュ検出ルーチンを表すフローチャートである。
【図５】上記マイコンのＲＡＭのうち、本発明に関連の深い部分を示すブロック図である。
【図６】上記エアバッグ装置制御装置を構成する第２制御部の電子制御ユニットを構成するマイコンのＲＯＭに記憶されたメインルーチンを表すフローチャートである。
【図７】ソフトクラッシュ発生時における車体の前後方向の減速度，減速度の時間微分値の変化を表すグラフである。
【図８】本発明の別の実施形態であるエアバッグ装置制御装置を構成する第１制御部のマイコンのＲＯＭに記憶されたソフトクラッシュ検出ルーチンの一部を表すフローチャートである。
【図９】図８に示すソフトクラッシュ検出ルーチンの残りを表すフローチャートである。
【図１０】図８に示すソフトクラッシュ検出ルーチンを実行するためのＲＡＭの構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の更に別の実施形態であるエアバッグ装置制御装置を構成する第１制御部のマイコンのＲＯＭに記憶されたソフトクラッシュ検出ルーチンの一部を表すフローチャートである。
【図１２】図１１に示すソフトクラッシュ検出ルーチンを実行するためのＲＡＭの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０：エアバッグ装置 １２：エアバッグ装置制御装置 １４：エアバッグ １６：気体供給装置 ２４：第１制御部 ２６：第２制御部 ３０，７２：マイクロコンピュータ
【発明の属する技術分野】
本発明は乗員保護装置制御装置およびソフトクラッシュ検出方法に関するものであり、特に、衝突検出の改善に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
乗員保護装置には、例えば、エアバッグ装置，プリテンショナ付シートベルト装置，自動ドアロック解除装置等がある。エアバッグ装置の構成は後に発明の実施の形態において説明する。プリテショナ付シートベルト装置は、シートベルト巻取装置，プリテンショナ装置およびインフレータ等を含む。プリテンショナ装置は、シートベルト巻取シャフトとシリンダとの間に設けられたクラッチを含み、非作動時にはシリンダの駆動力がシートベルト巻取シャフトに伝達されないようにされている。衝突により規定以上の衝撃が発生するとインフレータが点火され、高圧ガスを発生してシリンダのピストンを移動させ、それによりクラッチがシリンダの駆動力をシートベルト巻取シャフトに伝達する状態とされ、シートベルト巻取シャフトが回転させられてシートベルトが巻き取られ、乗員を拘束する。
乗員保護装置は、構成がいずれであっても、車両衝突時に作動して乗員を保護する。そのため、乗員保護装置制御装置は、衝突を検出して乗員保護装置を作動させるのであり、例えば、特開平１０−１５２０１４号公報に記載の乗員保護装置制御装置においては、車両中央にフロアセンサを設けるとともに、車両前部の左右にそれぞれフロントセンサを設け、フロアセンサによる車体の前後方向減速度の検出と、フロントセンサによる基準値以上の衝撃の発生の検出とに基づいて衝突を検出するようにされている。この乗員保護装置制御装置においてはまた、正突と正突以外の衝突とを区別し、衝突形態に応じて、異なる減速度で乗員保護装置を作動させるようにされている。
【０００３】
正突以外の衝突には、例えばソフトクラッシュがある。ソフトクラッシュは、衝突による車体の前後方向減速度の変化に基づいて規定される衝突の一種である。ソフトクラッシュの場合、車体の前後方向減速度（車体の前後方向の減速度を検出するセンサの出力信号またはデジタル化された出力値からノイズを除去したもの）は、概して、一旦増大した後減少し、再度増大して極大値が２つ、極小値が１つ生ずるとともに、１回目の増大による減速度の極大値より、２回目の増大による減速度の極大値の方が大きい特徴を有する。
ポール衝突がソフトクラッシュの一例である。ポール衝突は、車両の幅方向の中央部が電柱等強固な衝突対象物であるポールにぶつかる衝突であり、まず、バンパがポールに衝突し、その後、バンパの背後にある部材が変形しつつ車体がポールに対して相対移動し、最後にエンジンがポールに衝突して止まることが多い。バンパがポールに衝突することにより減速度が増大し、その後、車体前部の弾性変形および塑性変形により減速度が減少し、エンジンの衝突により再度増大した後、減少して車両が停止する。エンジンはバンパより強度が大きいため、エンジンのポールとの衝突により生ずる減速度の方が、バンパとの衝突による生ずる減速度より大きくなる。ソフトクラッシュの他の例としては、車両の衝突後、衝突対象物が車両の進行方向に倒れ込む形態や、車両が衝突物の下にもぐり込む形態等があり、これらにおいても、減速度がポール衝突の場合に類似の変化を示す。
それに対し、正突の場合は、減速度の増減が１回生ずるのみである。正突は、車両の左右のサイドフレームが衝突対象物に同時に衝突する衝突であるが、サイドフレームは固いため、サイドフレームと衝突対象物との衝突により車両は停止し、短時間で大きい減速度が１回生ずるとともに、この増減による減速度の極大値（正突による減速度の最大値）は、ソフトクラッシュの減速度の１回目の増減による極大値より大きい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題，課題解決手段および効果】
本発明は、以上の事情を背景とし、衝突の状況に応じて従来よりさらに良好に乗員保護装置制御装置を作動させ得るようにすることを課題としてなされたものであり、本発明によって、下記各態様の乗員保護装置制御装置およびソフトクラッシュ検出方法が得られる。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも本発明の理解を容易にするためであり、本明細書に記載の技術的特徴およびそれらの組合わせが以下の各項に記載のものに限定されると解釈されるべきではない。また、１つの項に複数の事項が記載されている場合、それら複数の事項を常に一緒に採用しなければならないわけではなく、一部の事項のみを取り出して採用することも可能である。
（１）車体の前後方向のノイズを除去した減速度の時間に対する変化率の最初の極大値である第１極大値に基づいて、その第１極大値より大きいしきい値を設定するしきい値設定部と、
少なくとも、前記第１極大値が取得された後における車体の前後方向のノイズを除去した減速度の時間に対する変化率が前記しきい値を超えるという条件が満たされた場合に乗員保護装置を作動させるべきことを指令する作動指令を発する作動指令部と
を含むことを特徴とする乗員保護装置制御装置（請求項１）。
本態様の乗員保護装置制御装置においては、車体の前後方向のノイズを除去した減速度（以後、特に必要がない限り単に減速度と称する）の時間に対する変化率（以下、単に減速度変化率と称する）の最初の極大値である第１極大値に基づいて、しきい値設定部がしきい値を第１極大値より大きい値に設定する。そして、作動指令部が、少なくとも、減速度変化率がしきい値を超えるという条件が満たされた場合に、乗員保護装置に作動指令を発する。「少なくとも、減速度変化率がしきい値を超えるという条件が満たされた場合」とは、減速度変化率がしきい値を超えることは必要条件ではあるが、必ずしも十分条件とは限らないという意味である。上記条件の他に、さらに別の条件が満たされて始めて作動指令が出されるようにした方がよい場合もあるのである。例えば、エアバッグ装置のように、作動の必要がないのに作動してしまったという事態が発生することを極力回避することが望ましいものにおいては、次の (2)項におけるように、第１極大値が下限値より大きいという別の条件も共に満たされた場合に作動指令が発せられるようにすることが望ましいのであり、あるいは、後述の (3)項におけるように、第１極大値が予め定められた下限値より大きくかつ上限値より小さいというさらに多くの条件が満たされた場合に、エアバッグ装置を高速で作動させるべき旨の作動指令が発せられるようにすることが望ましいのである。逆に、例えば、自動ドアロック解除装置のように、不必要に作動しても容易に元の状態に復帰させ得るものにおいては、減速度変化率がしきい値を超えるという条件が満たされれば、それだけで作動指令が発せられるようにしてもよい。
減速度変化率は、衝突状況、例えば、衝突時の速度，衝突形態，車両の種類（特に車体自体の前部の構造や、内部装置の配置）等に応じて種々に変化するが、第１極大値に基づいてしきい値を設定すれば、実際の衝突状況に応じてしきい値を設定することになり、乗員保護装置を作動させるか否か、作動させるのであればその時期あるいは作動形態等を適切に決定することが可能になる。特に、ポール衝突等のソフトクラッシュにおいては、第１極大値が早期にかつ顕著に現れるため、ソフトクラッシュ時の乗員保護に顕著な効果が得られる。
（２）前記作動指令部が、さらに、前記第１極大値が予め定められた下限値より大きいという条件が満たされた場合に、前記作動指令を発するものである (1)項に記載の乗員保護装置制御装置。
減速度変化率の第１極大値は、車両の衝突の他に、例えば、路面の凹凸等によっても生じるが、乗員保護装置の作動は不要である。また、車両の衝突により第１極大値が得られても、衝撃が小さい場合等には、乗員保護装置を作動させない方がよい。したがって、下限値を、乗員保護装置を作動させることが不要な衝突や衝撃を排除し得る大きさに設定することによって、乗員保護装置の不要な作動を回避することが望ましい。特に、路面の凹凸等に起因して第１極大値が得られた場合には、その第１極大値が下限値を超え、かつ、その第１極大値に基づくしきい値を超える減速度変化率が生じることは稀であるので、本態様によれば、必要のない乗員保護装置の作動が指令されることを良好に回避し得る。
（３）前記作動指令部が、前記車体の前後方向の減速度の時間に対するノイズを除去した変化率が前記しきい値を超えるという条件の他に、前記第１極大値が予め定められた下限値より大きく、上限値より小さい場合に前記作動指令を発するものである (1)項または (2)項に記載の乗員保護装置制御装置（請求項２）。
第１極大値の大きさや発生時期は、衝突の形態によって異なり、第１極大値の下限値のみならず上限値をも設定すれば、目的とする形態の衝突を良好に検出することができる。例えば、ソフトクラッシュを正突と区別して検出することが可能となるのである。ソフトクラッシュと正突とでは、乗員保護装置を作動させる必要のある減速度変化率が異なるのが普通であり、一般に、ソフトクラッシュの第１極大値は、正突において乗員保護装置を作動させる必要がある減速度変化率より小さい。したがって、第１極大値の上限値を正突において乗員保護装置を作動させるべき減速度変化率より小さく設定しておけば、上限値より小さい第１極大値が得られた場合には、ソフトクラッシュが発生したと判断することができる。結局、減速度変化率の第１極大値が下限値より大きく上限値より小さい場合には、ソフトクラッシュが発生した可能性が高いのであり、後に、その第１極大値に基づいて設定されたしきい値を減速度変化率が超えれば、ソフトクラッシュが発生したと判断してよいのである。このように、ソフトクラッシュを正突と区別して検出することができれば、乗員保護装置をソフトクラッシュに適した形態で作動させることが可能となる。例えば、エアバッグ装置が複数に異なる速度で作動し得るものである場合には、高速で作動させることができる。一般に、ソフトクラッシュの検出は、衝突末期に行わざるを得ないため、エアバッグを高速で作動させれば、乗員保護の遅れを防止することができる。
（４）前記しきい値設定部が、前記第１極大値が予め定められた下限値より大きく、上限値より小さい場合に前記しきい値の設定を行うものである (3)項に記載の乗員保護装置制御装置。
第１極大値が得られるまでの減速度変化率に基づいてもしきい値が設定されるようにしてもよいが、それら変化率は第１極大値より小さく、しきい値を設定しても、最終的にしきい値として採用されないため無駄であり、本態様によれば、無駄なしきい値の設定を省略することができる。また、しきい値が設定されるまでは、減速度変化率としきい値との比較も行われないようにしておけば、一層無駄が省ける。逆に、第１極大値が得られるまでは、しきい値が通常あり得ない大きな値に保たれるようにしておけば、減速度変化率と比較されても、作動指令は発せられないため、比較が常時行われるようにしてもよい。
（５）前記しきい値設定部が、前記第１極大値に予め定められた１より大きい定数を掛けることにより前記しきい値を設定するものである (1)項ないし (4)項のいずれか１つに記載の乗員保護装置制御装置（請求項３）。
この定数は１より大きいものであるが、例えば、実験により車両の種類に応じた大きさに設定され、各車両に適した時期に乗員保護装置が作動させられる。第１極大値に設定数を加えてしきい値としたり、さらに一般的に第１極大値の関数としてしきい値を求めたりすることも可能であるが、車両ごとに異なる定数を掛ければ最も簡単に適正なしきい値を設定することができる。
（６）前記車体の前後方向のノイズを除去した減速度を横軸、その減速度の時間に対する変化率を縦軸とした場合に、増大してきた減速度が初めて減少に転じるまでの減速度の時間に対する変化率の最大値を前記第１極大値として取得する第１極大値取得部を含む (1)項ないし (5)項のいずれか１つに記載の乗員保護装置制御装置（請求項４）。
車体の前後方向の減速度を横軸に、減速度変化率を縦軸にとった場合には、車両のソフトクラッシュ時に、衝突の開始から増大し続けた減速度が初めて減少に転じるまでに、一つの極大値が現れる。この極大値が第１極大値であり、この現象は車両の種類を問わず安定している。したがって、本態様に従って第１極大値を取得すれば、ソフトクラッシュ時の第１極大値を確実に取得することができる。
（７）車体の運転席近傍部に車体の前後方向の減速度を検出可能な状態で配設された減速度センサの出力をフィルタにより平滑化して、前記車体の前後方向のノイズを除去した減速度を取得する減速度取得部を含む (1)項ないし (6)項のいずれか１つに記載の乗員保護装置制御装置（請求項５）。
フィルタとしては、例えばカルマンフィルタを採用可能である。
減速度センサの出力の平滑化は、減速度センサの出力信号をフィルタ回路等の平滑化回路により平滑化して行ってもよく、減速度センサの出力信号をデジタル化した検出値をデジタルフィルタ手段や勾配制限手段により平滑化して行ってもよい。
減速度センサの出力がノイズを含まず、あるいは小さければ、平滑化手段を設けることは不可欠ではないが、ノイズを含むことが多い。したがって、フィルタによって減速度センサの出力値を平滑化すれば、ノイズが減少させられ、第１極大値の検出が容易になる。
（８）前記減速度センサが、車体のフロアに配設されたフロアセンサを含む (1)項ないし (7)項のいずれか１つに記載の乗員保護装置制御装置。
フロアセンサは、フロアの左右方向中央部、例えば、フロアトンネル上に配設することが望ましい。フロアセンサは、検出した減速度をそのままの値で出力するセンサとしてもよく、複数段階のレベルに分けて出力するセンサとしてもよい。
（９） (1)項ないし (8)項のいずれか１つに記載の乗員保護装置制御装置である第１制御部と、その第１制御部と並列に設けられ、前記車体の前後方向のノイズを除去した減速度の時間に対する変化率が第１しきい値としての前記しきい値より大きい第２しきい値より大きくなることに基づいて、少なくとも正突時における乗員保護装置の起動を制御する第２制御部とを備え、それら両制御部からそれぞれ発せられる指令のうち早期に発せられる指令に従って前記乗員保護装置を制御する乗員保護装置制御装置（請求項６）。
前述のように、正突により生ずる減速度の変化はソフトクラッシュにより生ずる減速度の変化とは異なる特徴を有し、本態様によれば、ソフトクラッシュのように、減速度の増減が２回以上生じ、減速度変化率の第１極大値を取得してしきい値を設定した後に、しきい値を超える変化率が生ずる衝突は第１制御部により検出され、正突のように、減速度変化の別の特徴を有する衝突は第２制御部により検出される。異なる形態の衝突が異なる制御部によって検出されることにより、乗員保護装置が衝突の形態に応じて適切な時期に作動させられる。また、第１制御部と第２制御部とで、乗員保護装置の作動形態（作動速度や作動する乗員保護装置の種類）を変えることもできる。例えば、エアバッグ装置が異なる速度で作動可能なものである場合には、第１制御部で作動させられる場合は高速で、第２制御部で作動させられる場合には低速で作動させられるようにすることができるのである。
（１０）前記第２制御部が、前記車体の運転席近傍部に車体の前後方向の減速度を検出可能な状態で配設された減速度センサであるメインセンサの他に、車体の前部にその前部の前後方向の減速度を検出可能な状態で配設されたサブセンサを備え、それらメインセンサおよびサブセンサの検出結果に基づいて前記乗員保護装置を制御するものである (9)項に記載の乗員保護装置制御装置。
サブセンサは、検出した減速度をそのままの値で出力するものとしてもよく、あるいはレベル化して出力するものとしてもよく、あるいは乗員保護装置の作動が必要なほど大きい衝撃が生じたか否かを２種類の異なる信号によって出力するものとしてもよい。
サブセンサは、１つ設けてもよく、複数設けてもよい。２個設ける場合は車体の左右前部に設けることが望ましい。
第１制御部および第２制御部は共に車体の前後方向の減速度をメインセンサの出力から得る。この場合、第１制御部あるいは第２制御部がメインセンサを備え、その出力を他方に供給するようにしてもよく、あるいはメインセンサの出力が第１，第２制御部の両方に供給されるようにしてもよい。
メインセンサに加えてサブセンサを設ければ、最初に衝突する車体前部の減速度が得られ、早期に衝突に関する情報を取得することができる。さらに、サブセンサを車体前部の左右に設ければ、一層情報が豊かになって、衝突の形態を判別することが容易になる。
（１１）前記乗員保護装置が、エアバッグと、そのエアバッグに気体を供給してエアバッグを膨らませる気体供給装置とを備えたエアバッグ装置を含むものである (1)項ないし(10)項のいずれか１つに記載の乗員保護装置制御装置（請求項７）。
（１２）前記気体供給装置が、高速，低速の両態様で気体を供給可能なものであり、当該乗員保護装置制御装置が、前記「少なくとも、前記第１極大値が取得された後における車体の前後方向のノイズを除去した減速度の時間に対する変化率が前記しきい値を超える」という条件が満たされたとき、前記気体供給装置を高速で作動させるものである(11)項に記載の乗員保護装置制御装置（請求項８）。
気体供給装置は複数段階に異なる速度でエアバッグを膨らませ得るものでも、連続的に変化する速度で膨らませ得るものでもよい。高速と低速との２段階でエアバッグを膨らませ得る気体供給装置においては、真ん中以上の速さとは高速のことであり、高速，中速および低速の３段階でエアバッグを膨らませ得る気体供給装置においては、中速または高速のことである。ただし、ソフトクラッシュにおいては検出が遅れがちであるため、最高速でエアバッグを膨らませることが望ましい場合が多い。
気体供給装置は、エアバッグを膨らませる速度が同じであるインフレータを複数有し、それらのうち、同時にエアバッグを膨らませるインフレータの数を異ならせることにより、エアバッグの膨張速度を異ならせてもよく、あるいはエアバッグを膨らませる速度が異なるインフレータを複数設け、必要な膨張速度に応じて選択的に使用してもよく、あるいはインフレータを１つで膨張速度を複数段階あるいは無段階で変えることができるものとし、必要な速度でエアバッグを膨らませるようにしてもよい。
第１極大値に基づいて設定されたしきい値を超える減速度変化率が生じた後にエアバッグ装置が膨張させられるが、高速で膨張させられるため、乗員の保護に遅れが生ずることが回避される。
（１３） 少なくとも、車体の前後方向のノイズを除去した減速度の時間に対する変化率がしきい値を超えるという条件が満たされた場合に乗員保護装置を作動させる乗員保護装置制御装置において、
前記しきい値を車体の前後方向のノイズを除去した減速度の時間に対する変化率の第１極大値に応じて、その第１極大値より大きい値に調整するしきい値調整部を設けた乗員保護装置制御装置（請求項９）。
しきい値の調整は、例えば、しきい値を第１極大値に応じて設定するという形態や、予め定められているしきい値を第１極大値に応じて変更するという形態で行うことができる。要するに、しきい値が、第１極大値に応じて少なくとも２つの値に変えられればよいのである。
（１４）車体の前後方向のノイズを除去した減速度の時間に対する変化率の最初の極大値である第１極大値に基づいて、その第１極大値より大きいしきい値を設定し、少なくとも、前記第１極大値が取得された後における車体の前後方向のノイズを除去した減速度の時間に対する変化率が前記しきい値を超えるという条件が満たされたとき、ソフトクラッシュが発生したとするソフトクラッシュ検出方法。
ソフトクラッシュ発生時の減速度の変化は、前述のように、一旦、増大した後、減少し、その後、再び増大する特徴を有し、減速度変化率の第１極大値が生じた後、その第１極大値に基づいて設定されたしきい値を超える変化率が生じ、本態様の条件によりソフトクラッシュが検出される。前述のように、ソフトクラッシュの一例はポール衝突であるが、発明の実施の形態において説明するように、ポール衝突の他にも、減速度の時間に対する変化率の第１極大値が生じた後、その第１極大値に基づいて設定されたしきい値を超える変化率が生じる衝突であればソフトクラッシュであり、本態様の方法によって検出可能である。
（１５）さらに、前記前後方向のノイズを除去した減速度の時間に対する変化率が予め定められた下限値より大きく、予め定められた上限値より小さいという条件が満たされたとき、ソフトクラッシュが発生したとする(14)項に記載のソフトクラッシュ検出方法（請求項１０）。
（１６）車体の前後方向の減速度を横軸、その減速度の時間に対する変化率を縦軸とした場合に、増大してきた減速度が初めて減少に転じるまでの減速度の時間に対する変化率の最大値を第１極大値として取得する第１極大値取得方法。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をエアバッグ装置制御装置に適用した場合を例に取り、図面に基づいて詳細に説明する。
図１にエアバッグ装置１０およびエアバッグ装置制御装置１２を示す。エアバッグ装置１０は、エアバッグ１４と気体供給装置１６とを備えている。気体供給装置１６は、２個のインフレータ１８を備えており、これらインフレータ１８はそれぞれ、点火装置２０およびガス発生剤（図示省略）を備えている。点火装置２０に通電され、点火されれば、ガス発生剤に点火され、ガスが発生してエアバッグ１４に供給され、エアバッグ１４が膨張させられる。２個のインフレータ１８に同時にガスを発生させれば、ガスがエアバッグ１４に高速で供給されてエアバッグ１４が高速で膨張させられ、２個のインフレータ１８に時間差を有してガスを発生させれば、ガスがエアバッグ１４に低速で供給されてエアバッグ１４が低速で膨張させられる。気体供給装置２０は多段インフレータにより構成されているのであり、気体供給装置２０の高速でのガス供給をハイモード、低速でのガス供給をローモードと称する。
【０００６】
エアバッグ装置制御装置１２は、第１制御部２４と第２制御部２６とを備えている。第１制御部２４は、電子制御ユニット２８を備えており、電子制御ユニット２８は、マイクロコンピュータ３０（以下、マイコン３０と略称する）および２個の駆動回路３２を有している。マイコン３０は、ＰＵ（プロセッシングユニット）３４，ＲＯＭ３６，ＲＡＭ３８，それらを接続するバス４０および入出力回路であるＩ／Ｏ回路４２を含み、図２に示すように、車両４４のほぼ中央にあって車体を構成するフロアトンネル上であって、運転席近傍部に設けられている。
【０００７】
マイコン３０のＲＯＭ３６には、図３および図４にそれぞれフローチャートで表すメインルーチンおよびソフトクラッシュ検出ルーチンが記憶されている。また、ＲＡＭ３８には、図５に示すように、今回減速度メモリ５０等がワーキングメモリと共に設けられている。ＰＵ３４は、ＲＡＭ３８を使用しつつ、メインルーチンおよびソフトクラッシュ検出ルーチンを実行し、ソフトクラッシュを検出する。
【０００８】
マイコン３０は、ソフトクラッシュの検出に基づいてＩ／Ｏ回路４２から駆動回路３２に起動信号を出力し、駆動回路３２はその起動信号によってインフレータ１８の点火装置２０に通電し、点火させる。
【０００９】
前記第２制御部２６は、電子制御ユニット７０を備えており、電子制御ユニット７０は、マイクロコンピュータ７２（以下、マイコン７２と略称する）を有している。マイコン７２は、ＰＵ７４，ＲＯＭ７６，ＲＡＭ７８，それらを接続するバス８０およびＩ／Ｏ回路８２を含み、マイコン３０と共に、フロアトンネル上に設けられている。マイコン７２には、Ｉ／Ｏ回路８２により、メインセンサたるフロアセンサ８４および２個のサブセンサたるフロントセンサ８６，８８の各検出信号が入力される。フロアセンサ８４は、図２に示すように、マイコン７２と共にフロアトンネル上に設けられ、運転席近傍に配設されている。フロアセンサ８４は、本実施形態においては減速度センサにより構成され、車体の中央部であって、運転席近傍部の前後方向の減速度を検出する。フロアセンサ８４の出力信号は、ハードの電子回路（アナログ回路）により構成されるカルマンフィルタにより平滑化され、その平滑化された信号がマイコン７２に入力される。
【００１０】
２個のフロントセンサ８６，８８はそれぞれ、車両４４の左右両側にそれぞれ設けられて車体を構成するサイドフレームの前部に設けられ、車体左右前部に設けられている。これらフロントセンサ８６，８８はそれぞれ、本実施形態においては減速度センサにより構成され、車体左右前部の前後方向の減速度を検出する。左右の各フロントセンサ８６，８８の出力信号は、ハードの電子回路により構成されるカルマンフィルタによって平滑化されるとともに、フロントセンサ８６，８８と共に車両左右前部に設けられたマイクロコンピュータ（図示省略）により複数段階、例えば１２段階のレベルに分けられ、例えば、電流通信によりマイコン７２に入力される。フロアセンサ８４の出力信号により得られる減速度は、マイコン７２からマイコン３０へ供給される。
【００１１】
マイコン７２のＲＯＭ７６には、図６にフローチャートで表すメインルーチンが記憶されており、ＰＵ７４はＲＡＭ７８を使用しつつ、メインルーチンを実行し、正突，斜突およびオフセット衝突を検出する。第２制御部２６においては、メインルーチンのステップ１（以下、Ｓ１と略記する。他のステップおよびルーチンについても同じ。）において初期設定が行われ、各種メモリのクリア，カウンタ，フラグのリセット等が行われる。そして、Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４においてそれぞれ、正突検出ルーチン，斜突検出ルーチンおよびオフセット衝突検出ルーチンが実行される。これらルーチンにおいては、フロアセンサ８４およびフロントセンサ８６，８８により検出される減速度および減速度レベルを用いて衝突の検出が行われ、それぞれの衝突形態に応じて気体供給装置１６の作動モードが設定されるが、各衝突の検出および作動モードの設定は既に知られており、本発明とは直接関係がないため、図示および説明を省略する。
【００１２】
第２制御部２６のマイコン７２は、正突，斜突あるいはオフセット衝突の検出に基づいて、Ｉ／Ｏ回路８２から２個の駆動回路３２に起動信号を出力し、気体供給装置１６を高速あるいは低速で作動させる。第１制御部２４と第２制御部２６とはそれぞれ衝突を検出し、駆動回路３２に起動信号を出力するが、気体供給装置１６は、第１，第２制御部２４，２６から発せられる起動信号のうち、早期に発せられる信号に従って作動させられる。本実施形態においては、２個の駆動回路３２，マイコン７２が電子制御ユニット７０を構成し、フロアセンサ８４，フロントセンサ８６，８８と共に第２制御部２６を構成している。第２制御部２６は第１制御部２４と並列に設けられており、第１制御部２４は、第２制御部２６と駆動回路３２を共用している。
【００１３】
第１制御部２４におけるソフトクラッシュの検出を説明する。
ソフトクラッシュの検出は、ソフトクラッシュ発生時には減速度が特有の波形を描いて変化することに基づいて行われる。ソフトクラッシュ発生時における車体の運転席近傍部の前後方向の減速度であって、フロアセンサ８４により検出された生の減速度Ｇの時間ｔに対する変化を図７（ａ）に示し、フィルタによって平滑化された減速度Ｇs の時間ｔに対する変化を図７（ｂ）に示す。図７（ｂ）から明らかなように、減速度Ｇs は、一旦、増大し、減少した後、再び増大し、１回目の増大による減速度Ｇs より、２回目の増大による減速度Ｇs の方が大きい。本実施形態のエアバッグ装置１０およびエアバッグ装置制御装置１２が設けられた車両においては、エンジンが車両前部であって、バンパから離れた位置に設けられており、バンパの中央部が衝突対象物（例えば電柱）に衝突した後、車両の前部の弾性変形および塑性変形に伴って車体がさらに前進し、その後、強度の大きいエンジンが衝突対象物に衝突することにより、２回目の増大で大きい減速度Ｇs が生ずるのである。
【００１４】
そして、図７（ｃ）に示すように、減速度Ｇs の時間に対する変化率である時間微分値ｄＧs ／ｄｔを縦軸、時間ｔを横軸にとれば、減速度Ｇs の増減に対応して時間微分値ｄＧs ／ｄｔが増減し、減速度Ｇs の１回目の増減に対応する時間微分値ｄＧs ／ｄｔの増減により、時間微分値の第１極大値ｄＧmaximal が生ずるとともに、減速度Ｇs の２回目の増大に対応して第１極大値ｄＧmaximal より大きい時間微分値が生ずる。衝突対象物のエンジンとの衝突により、減速度が急激に増大するのである。
【００１５】
平滑化された減速度Ｇs を横軸、その減速度Ｇs の時間微分値ｄＧs ／ｄｔを縦軸にとれば、図７（ｄ）に示すグラフが得られる。減速度Ｇs は、１回目の増減時の最大値が得られるまで増大し続け、初めて減少に転じたとき、すなわち１回目の増減において減速度Ｇs が最大になって極大値が得られたときには、既に減速度時間微分値ｄＧs ／ｄｔは最大値に達していて、その最大値を減速度時間微分値ｄＧs ／ｄｔの第１極大値ｄＧmaximal として取得することができる。また、減速度時間微分値ｄＧs ／ｄｔの第１極大値ｄＧmaximal が得られた後、減速度Ｇs の再度の増大に伴って第１極大値ｄＧmaximal より大きい減速度時間微分値ｄＧs ／ｄｔが生ずる。
【００１６】
ソフトクラッシュ検出ルーチンは、この特徴に基づいてソフトクラッシュを検出するように構成されている。ソフトクラッシュ検出ルーチンにおけるソフトクラッシュの検出を概略的に説明すれば、車体の運転席近傍部の前後方向の平滑化された減速度Ｇs について、１回目の増大から減少に転ずる際の極大値Ｇmaximal を検出するとともに、その検出と並行して減速度Ｇs の時間微分値ｄＧs ／ｄｔを演算し、減速度Ｇs の極大値Ｇmaximal が得られるまでの時間微分値ｄＧs ／ｄｔの最大値ｄＧmaximum を第１極大値ｄＧmaximal として取得する。そして、この最大値に基づいて、ソフトクラッシュ発生を検出するためのしきい値ｄＧfireを設定し、その後、減速度Ｇs の時間微分値ｄＧs ／ｄｔを演算してしきい値ｄＧfireと比較し、しきい値ｄＧfireを越えた場合にソフトクラッシュ発生とする。
【００１７】
ソフトクラッシュの一例は、前述のように、ポール衝突であるが、その他の形態のソフトクラッシュも本発明に従って検出可能である。その一例は、特殊な形態のアンダライド衝突である。アンダライド衝突は、衝突対象物が、例えばトラックのように、地面との距離が大きい部分を有し、車両が衝突対象物と地面との間に突っ込む衝突であるが、車両が突っ込む際、フロントガラスではなく、車体前部のバンパおよびサイドフレームより上の部分が衝突対象物に衝突すれば、ソフトクラッシュが生ずる。減速度が、一旦、増大し、減少した後、再び増大し、各増減により生ずる２つの極大値のうち、後に生ずる極大値の方が先に生ずる極大値より大きい衝突であれば、ソフトクラッシュとして検出されるのである。
【００１８】
図示しないイグニッションスイッチがＯＮにされ、電源が投入されれば、図３に示すメインルーチンが実行される。メインルーチンのＳ１１において初期設定が行われ、今回減速度メモリ５０等のクリアおよび第１フラグＦ1 のリセット等が行われる。次いでＳ１２が実行され、ソフトクラッシュの検出が行われる。
【００１９】
ソフトクラッシュの検出をソフトクラッシュ検出ルーチンに基づいて説明する。ソフトクラッシュ検出ルーチンにおいては、図４に示すように、Ｓ２１においてフロアセンサ８４の平滑化された減速度Ｇs が読み込まれる。そして、今回減速度メモリ５０に記憶されている減速度Ｇs(t)が先回減速度メモリ５２に移されて先回減速度Ｇs(t-1)とされるとともに、読み込まれた減速度Ｇs が今回減速度メモリ５０に記憶されて今回減速度Ｇs(t)とされる。
【００２０】
次いでＳ２２が実行され、第１フラグＦ1 がセットされているか否かの判定が行われる。第１フラグＦ1 は初期設定においてリセットされており、Ｓ２２の判定結果はＮＯになってＳ２３が実行され、今回減速度メモリ５０に記憶されている減速度Ｇs(t)が先回減速度メモリ５２に記憶されている先回減速度Ｇs(t-1)以上であるか否か、すなわち減速度が増大しているか否かの判定が行われる。減速度が増大していれば、Ｓ２３の判定結果はＹＥＳになってＳ２４が実行され、減速度Ｇs(t)が減速度最大値Ｇmaximum に置き換えられて減速度最大値メモリ５４に記憶される。次にＳ２３が実行されるとき、先回減速度メモリ５２に記憶されている値は、減速度最大値メモリ５４に記憶されている値と同じであり、Ｓ２３における相前後して取得された２つの減速度の比較は、今回減速度メモリ５０に記憶された値と減速度最大値メモリ５４に記憶された最大値との比較でもあり、Ｓ２３をそのように構成してもよい。今回減速度が最大減速度以上であるか否かを判定するようにするのである。
【００２１】
Ｓ２４においてはまた、減速度Ｇs(t)の時間に対する変化率である時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔが演算されて、減速度時間微分値メモリ５６に記憶される。時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔは、本実施形態においては、今回減速度メモリ５０に記憶された減速度Ｇs(t)から先回減速度メモリ５２に記憶された先回減速度Ｇs(t-1)を引いた値を、決まった時間、ここではソフトクラッシュ検出ルーチンの実行間隔時間で割ることにより行われる。時間微分値として、ソフトクラッシュ検出ルーチンの実行間隔時間内における平均変化量が求められるのである。
【００２２】
次いでＳ２５が実行され、Ｓ２４において演算された時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔが、減速度時間微分値最大値メモリ５８に記憶されている時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔの最大値ｄＧmaximum より大きいか否かの判定が行われる。減速度時間微分値最大値メモリ５８は初期設定においてクリアされていて値は０であり、Ｓ２５の判定結果はＹＥＳになってＳ２６が実行され、Ｓ２４において演算された時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔが時間微分値最大値ｄＧmaximum に置き換えられて、減速度時間微分値最大値メモリ５８に記憶される。
【００２３】
減速度Ｇs(t)が増大している間、Ｓ２３の判定結果はＹＥＳになってＳ２４が実行され、減速度Ｇs(t)の最大値Ｇmaximum が更新されるとともに、減速度Ｇs(t)の時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔが演算される。そして、時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔが最大値Ｇmaximum より大きければ、最大値Ｇmaximum が更新され、時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔが最大値Ｇmaximum 以下であれば、Ｓ２５の判定結果はＮＯになって最大値Ｇmaximum は更新されず、そのままである。
【００２４】
そして、増大してきた減速度Ｇs(t)が減少に転ずれば、Ｓ２３の判定結果がＮＯになってＳ２７が実行され、第１フラグＦ1 がセットされる。それにより次にＳ２２が実行されるとき、その判定結果はＹＥＳになり、減速度Ｇs(t)および時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔの各最大値Ｇmaximum ，ｄＧmaximum の更新は行われない。そのため、Ｓ２３の判定結果がＮＯになったとき、減速度が増大から初めて減少に転じ、減速度の極大値が得られたことがわかり、それまでに得られた時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔの最大値ｄＧmaximum が第１極大値ｄＧmaximal として取得される。また、Ｓ２３の判定結果がＮＯになったときに減速度最大値メモリ５４に記憶されている値が減速度の極大値Ｇmaximal である。第１フラグＦ1 のセットにより、第１極大値ｄＧmaximal が得られたことが記憶される。このように減速度Ｇs(t)が増大から減少に転じたか否かは、相前後して取得された２つの減速度を比較することにより検出される。そのため、フロアセンサ８４により検出された全部の減速度を記憶して減速度の第１極大値を取得することも可能であるが、その場合に比較して記憶容量が少なくて済む。
【００２５】
Ｓ２７において第１フラグＦ1 がセットされた後、Ｓ２８が実行され、減速度の時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔの第１極大値ｄＧmaximal が下限値より大きいか否かの判定が行われる。下限値は、エアバッグ装置１０を作動させることが不要な衝突や衝撃を排除し得る大きさに設定されている。第１極大値ｄＧmaximal が下限値以下であれば、ソフトクラッシュではなく、Ｓ２８の判定結果はＮＯになってＳ３１が実行され、今回減速度メモリ５０等のクリア，第１フラグＦ1 のリセットが行われて、新たにソフトクラッシュの検出が行われる状態とされる。
【００２６】
時間微分値の第１極大値ｄＧmaximal が下限値より大きければ、Ｓ２８の判定結果はＹＥＳになってＳ２９が実行され、第１極大値ｄＧmaximal が上限値より小さいか否かの判定が行われる。上限値は、正突においてエアバッグ装置１０を作動させる減速度時間微分値より小さく設定されている。したがって、第１極大値ｄＧmaximal が上限値以上であれば、ソフトクラッシュではなく、Ｓ２９の判定結果はＮＯになってＳ３１が実行される。それに対し、第１極大値ｄＧmaximal が下限値より大きく、上限値より小さければ、Ｓ３０が実行され、ソフトクラッシュ検出のためのしきい値ｄＧfireが演算される。この演算は、時間微分値ｄＧs ／ｄｔの第１極大値ｄＧmaximal に定数Ａを掛けることにより行われ、得られた値はしきい値メモリ６０に記憶される。定数Ａは、車両の種類に応じて実験によって設定されており、しきい値ｄＧfireは車両の種類に応じた大きさに設定される。また、第１極大値ｄＧmaximal は、実際の減速度Ｇs(t)に基づいて取得されており、車両の走行速度に応じたしきい値ｄＧfireが得られる。
【００２７】
次いでＳ３２が実行され、減速度Ｇs(t)の時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔが演算される。この演算は、Ｓ２４におけると同様に行われる。その後、Ｓ３３が実行され、時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔがしきい値ｄＧfireより大きいか否かの判定が行われる。時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔがしきい値ｄＧfire以下であれば、Ｓ３３の判定結果はＮＯになる。第１フラグＦ1 がセットされているため、Ｓ２２が行われるとき、その判定結果はＹＥＳになり、Ｓ２３〜Ｓ２７と共に、Ｓ２８〜Ｓ３１がスキップされる。時間微分値ｄＧs ／ｄｔの第１極大値ｄＧmaximal は、取得後、変化しないため、下限値と上限値との比較を１回行えば、以後は行う必要がなく、また、第１極大値ｄＧmaximal に基づいて演算されるしきい値ｄＧfireも、演算後、変化しないため、Ｓ２８〜Ｓ３０は第１極大値ｄＧmaximal を取得する毎に１回行うのみでよく、スキップされるのである。第１フラグＦ1 のセットにより、第１極大値ｄＧmaximal と下限値および上限値との比較が行われたこと、およびしきい値ｄＧfireの設定も記憶される。
【００２８】
減速度Ｇs(t)の時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔがしきい値ｄＧfireより大きくなれば、Ｓ３３の判定結果はＹＥＳになり、ソフトクラッシュが発生したとされる。そのため、Ｓ３４が実行され、気体供給装置１６をハイモードで作動させるべく、点火指令が２つの駆動回路３２に同時に出力される。それによりエアバッグ１４が高速で膨張させられ、乗員保護の遅れを防止することができる。しきい値ｄＧfireは、衝突時に生じた第１極大値ｄＧmaximal および車両の種類に応じた定数を用いて設定されており、ソフトクラッシュ発生時に、エアバッグ装置１０を適切な時期に作動させることができる。第１極大値ｄＧmaximal は衝突対象物や車体の固さ，衝突時の車両の走行速度等が大きくなるほど大きくなり、それによりしきい値も大きく設定されるため、衝突時の車両の走行速度等、種々の衝突状況の各々において最も適切な時期にエアバッグ装置１０を作動させることができるのである。
【００２９】
以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、第１制御部２４のＳ３０を実行する部分がしきい値設定部ないししきい値調整部を構成し、Ｓ３４を実行する部分が作動指令部を構成し、Ｓ２３〜Ｓ２７を実行する部分が第１極大値取得部を構成し、Ｓ２１を実行する部分が減速度取得部を構成している。
【００３０】
上記実施形態においては、フロアセンサの平滑化された出力信号により得られる減速度であって、相前後して取得された２つの減速度を比較して、後に取得された減速度が前に取得された減速度より小さくなれば、すなわち減速度最大値メモリ５４に記憶された減速度最大値が、１回でも、次に演算された減速度より大きくなれば、減速度が初めて増大から減少に転じたとし、減速度時間微分値の第１極大値を取得したが、減速度最大値が複数回連続して、次に演算された減速度より大きくなったとき、減速度が増大から減少に転じたとし、減速度時間微分値の第１極大値を取得するようにしてもよい。また、フロアセンサにより検出された複数の減速度の平均値を求め、その平均値と減速度最大値とを比較してもよい。それらの例を図８および図９にフローチャートで表すソフトクラッシュ検出ルーチンに基づいて説明する。このソフトクラッシュ検出ルーチンを実行するために、ＲＡＭ１００は図１０に示すように構成されている。
【００３１】
ソフトクラッシュ検出ルーチンのＳ５１においては、フロアセンサにより検出されて平滑化された減速度Ｇs が読み込まれる。そして、今回減速度メモリ１０２に記憶されている減速度Ｇs(t)が先回減速度メモリ１０４に移されて先回減速度Ｇs(t-1)とされるとともに、読み込まれた減速度Ｇs が今回減速度メモリ１０２に記憶されて今回減速度Ｇs(t)とされる。次いでＳ５２が実行され、第２フラグＦ2 がセットされているか否かの判定が行われる。第２フラグＦ2 は初期設定においてリセットされており、Ｓ５２の判定結果はＮＯになってＳ５３が実行され、第１カウンタＣ1 のカウント値Ｃ1 が設定数、例えば２以上であるか否かの判定が行われる。第１カウンタＣ1 は初期設定においてリセットされており、Ｓ５３の判定結果はＮＯになってＳ５４が実行され、減速度Ｇs が積分される。検出値積分値メモリ１０６に記憶された積分値に、Ｓ５１で読み込んだ減速度Ｇs が加算されるのである。なお、検出値積分値メモリ１０６は初期設定においてクリアされている。そして、第１カウンタＣ1 のカウント値Ｃ1 が１増加させられ、減速度Ｇs の積分回数がカウントされる。
【００３２】
減速度Ｇs の積分が設定回数、例えば２回行われれば、Ｓ５３の判定結果はＹＥＳになってＳ５５が実行され、減速度Ｇs の積分値の平均値Ｇa が演算される。この演算は、減速度Ｇs の積分値を第１カウンタＣ1 のカウント値Ｃ1 で割ることにより行われる。２個の減速度Ｇs の平均が求められるのであり、平均値Ｇa は減速度平均値メモリ１０５に記憶される。また、検出値積分値メモリ１０６がクリアされるとともに、第１カウンタＣ1 がリセットされる。
【００３３】
次いでＳ５６が実行され、減速度平均値Ｇa が減速度最大値メモリ１０８に記憶されている減速度最大値Ｇmaximum 以上であるか否かの判定が行われる。減速度平均値Ｇa が減速度最大値Ｇmaximum 以上であれば、Ｓ５６の判定結果はＹＥＳになってＳ５７が実行され、減速度平均値Ｇa が減速度最大値Ｇmaximum と置き換えられて減速度最大値メモリ１０８に記憶されるとともに、第２カウンタＣ2 がクリアされる。第２カウンタＣ2 の用途は後述する。
【００３４】
次いでＳ５８が実行され、減速度Ｇs の時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔが前記実施形態におけると同様に演算される。続いてＳ５９が実行され、時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔが時間微分値最大値ｄＧmaximum より大きいか否かの判定が行われる。時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔが時間微分値最大値ｄＧmaximum より大きければ、Ｓ５９の判定結果はＹＥＳになってＳ６０が実行され、Ｓ５８において演算された時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔが最大値ｄＧmaximum と置き換えられて、減速度時間微分値最大値メモリ１１２に記憶される。
【００３５】
減速度平均値Ｇa が減速度最大値Ｇmaximum より小さくなれば、Ｓ５６の判定結果はＮＯになってＳ６１が実行され、第２カウンタＣ2 のカウント値Ｃ2 が１増加させられる。減速度最大値メモリ１０８に記憶されている減速度最大値Ｇmaximum が、連続して、その減速度最大値Ｇmaximum の取得に続いて演算された減速度平均値Ｇa より大きくなる回数がカウントされるのである。そして、Ｓ６２においてカウント値Ｃ2 が設定回数、例えば３回以上であるか否かの判定が行われる。減速度最大値メモリ１０８に記憶されている値が連続して、直後に取得された３個の減速度平均値Ｇa のいずれよりも大きいか否かの判定が行われるのである。この判定結果は、カウント値Ｃ2 が３になるまでＮＯである。
【００３６】
減速度が、１回の増減による最大値に達するまで増減を繰返しながら増大することがあれば、減速度最大値メモリ１０８に記憶されている最大値Ｇmaximum が減速度平均値Ｇa より大きくなることはあるが、設定回数、連続して減速度平均値Ｇa より大きくなることはなく、Ｓ６２の判定結果がＹＥＳになる前にＳ５６の判定結果がＹＥＳになってＳ５７が実行される。それにより第２カウンタＣ2 がリセットされて、減速度最大値Ｇmaximum が連続して減速度平均値Ｇa より大きくなる回数がカウントし直され、減速度最大値Ｇmaximum が設定回数連続して減速度平均値Ｇa より大きくなったとき、減速度が増大から減少に転じたと判定されるようにされる。
【００３７】
この間、減速度Ｇs(t)の時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔが演算されるとともに、減速度時間微分値最大値メモリ１１２に記憶された時間微分値最大値ｄＧmaximum と比較され、時間微分値最大値ｄＧmaximum より大きければ、時間微分値最大値ｄＧmaximum が更新される。そして、減速度最大値メモリ１０８に記憶された最大値Ｇmaximum が、連続して、直後に演算された３個の減速度平均値Ｇa より大きくなれば、増大してきた減速度が初めて減少に転じたと判定され、Ｓ６２の判定結果がＹＥＳになってＳ６３が実行され、第２フラグＦ2 がセットされる。それにより、次にＳ５２が実行されるとき、その判定結果はＹＥＳになり、減速度時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔの最大値ｄＧmaximum の更新は行われず、Ｓ６２の判定結果がＹＥＳになったときの最大値ｄＧmaximum が第１極大値ｄＧmaximal として取得される。
【００３８】
Ｓ５２の判定結果がＹＥＳになれば、Ｓ６４が実行され、第３フラグＦ3 がセットされているか否かの判定が行われる。第３フラグＦ3 は初期設定においてリセットされており、その判定結果はＮＯになる。そして、Ｓ６５〜Ｓ６８が前記Ｓ２８〜Ｓ３１と同様に実行される。第１極大値ｄＧmaximal が下限値より大きく、上限値より小さくて、しきい値ｄＧfireが設定されれば、Ｓ６７において第３フラグＦ3 がセットされる。それにより、以後、Ｓ６５〜Ｓ６７がスキップされ、Ｓ５１，Ｓ５２，Ｓ６４，Ｓ６９，Ｓ７０が繰返し実行され、減速度時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔがしきい値ｄＧfireより大きくなれば、Ｓ７１が実行されて２個の駆動回路に同時に点火指令が出力される。
【００３９】
このように複数の減速度の平均値と減速度最大値Ｇmaximum とを比較するとともに、減速度最大値Ｇmaximum が連続して複数回、直後に演算された減速度平均値Ｇa 以上である場合に減速度が初めて増大から減少に転じたと判定するようにすれば、減速度の増大から減少への転換をより確実に検出することができ、減速度時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔの第１極大値をより正確に取得することができる。本実施形態においては、第１制御部のＳ５６〜Ｓ６３を実行する部分が第１極大値取得部を構成している。
なお、減速度最大値Ｇmaximum を減速度平均値と比較するのに代えて、フロアセンサにより検出されて平滑化された減速度であって、平均化されていない減速度と比較して、減速度の増大から減少への転換を検出するようにしてもよい。
また、相前後する２つの減速度平均値を比較し、後に取得された減速度平均値が先に取得された減速度平均値より小さくなったことにより、減速度の増大から減少への転換を検出するようにしてもよい。この場合、減速度の積分回数は、平滑化してもノイズ成分が残っていて、ノイズ成分により減速度が増減することがあっても、減速度が最大値に達するまでは、相前後して得られる２つの減速度平均値の大きさが反転することなく単調に増加するように設定される。
【００４０】
上記各実施形態においては、増大してきた減速度が初めて増大から減少に転じるまでの減速度時間微分値の最大値を第１極大値として取得するようにされていたが、減速度時間微分値の第１極大値は、減速度とは関係なく、取得するようにしてもよい。その例を図１１にフローチャートで表すソフトクラッシュ検出ルーチンに基づいて説明する。このルーチンを実行するために、ＲＡＭ１２０は、図１２に示すように構成される。このソフトクラッシュ検出ルーチンは、図８に示すソフトクラッシュ検出ルーチンにおける減速度の初めての増大から減少への転換の検出と同様にして、減速度時間微分値の増大から減少への転換を検出し、第１極大値を取得するように構成されている。複数の時間微分値の平均値を求め、時間微分値最大値が、連続して、直後に演算された複数個の時間微分値の平均値より大きくなったとき、時間微分値が増大から減少に転じたとし、その際の時間微分値最大値を第１極大値として取得するのである。
【００４１】
ソフトクラッシュ検出ルーチンのＳ８１において、フロアセンサにより検出されて平滑化された減速度が読み込まれる。そして、今回減速度メモリ１２２に記憶されている今回減速度Ｇs(t)が先回減速度メモリ１２４に移されて先回減速度Ｇs(t-1)にされるとともに、読み込まれた減速度が今回減速度メモリ１２２に記憶されて今回減速度Ｇs(t)とされる。次いで、Ｓ８２において第４フラグＦ4 がセットされているか否かの判定が行われる。第４フラグＦ4 は、セットにより、減速度時間微分値の第１極大値が取得されたことを記憶するが、初期設定においてリセットされており、Ｓ８２の判定結果はＮＯになってＳ８３が実行され、減速度時間微分値が演算される。この演算は、前述のように、今回減速度Ｇs(t)および先回減速度Ｇs(t-1)を用いて行われる。
【００４２】
次いでＳ８４が実行され、減速度時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔの積分が設定回数、例えば、２回行われたか否かの判定が行われる。この判定結果は当初はＮＯであり、Ｓ８５が実行されて減速度時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔが積分される。Ｓ８３において演算された値ｄＧs(t)／ｄｔが減速度時間微分値積分値メモリ１２６に記憶されている値に加算されるのである。なお、減速度時間微分値積分値メモリ１２６は初期設定においてクリアされている。また、第３カウンタＣ3 のカウント値Ｃ3 が１増加され、積分回数がカウントされる。
【００４３】
減速度時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔの積分が設定回数、例えば２回行われれば、Ｓ８４の判定結果はＹＥＳになってＳ８６が実行され、減速度時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔの平均値ｄＧa が演算され、減速度時間微分値平均値メモリ１２８に記憶されるとともに、減速度時間微分値積分値メモリ１２６がクリアされる。平均値ｄＧa の演算は、減速度時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔの積分値をカウント値Ｃ3 で割ることにより行われる。また、第３カウンタＣ3 がリセットされる。そして、Ｓ８７が実行され、減速度時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔの平均値ｄＧa が時間微分値最大値ｄＧmaximum 以上であるか否かの判定が行われる。減速度時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔの平均値ｄＧa が時間微分値最大値ｄＧmaximum 以上であれば、Ｓ８７の判定結果はＹＥＳになってＳ８８が実行され、減速度時間微分値の平均値ｄＧa が時間微分値最大値ｄＧmaximum に置き換えられる。減速度時間微分値が増大している間は、Ｓ８７においては、最新の減速度時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔと、減速度時間微分値最大値メモリ１３０に記憶された値であって、最新の１つ前に演算された減速度時間微分値ｄＧs(t-1)／ｄｔとの大きさの比較が行われることとなる。それに対し、平均値ｄＧa が時間微分値最大値ｄＧmaximum より小さければ、Ｓ８７の判定結果がＮＯになってＳ８９が実行され、第４カウンタＣ4 のカウント値Ｃ4 が１増加させられる。減速度時間微分値最大値が平均値より大きい回数がカウントされるのであり、次いでＳ９０が実行され、カウント値Ｃ4 が設定回数、例えば３以上である否かの判定が行われる。減速度時間微分値の最大値ｄＧmaximum が、連続して設定回数以上、直後に取得された減速度時間微分値の平均値より大きくなったか否かの判定が行われるのである。
【００４４】
減速度時間微分値が増減しながら増大すれば、第１極大値が得られる前に、減速度時間微分値の平均値が減速度時間微分値最大値より小さくなることもあるが、その場合にはＳ９０の判定結果がＹＥＳになる前にＳ８７の判定結果がＹＥＳになり、Ｓ８８において第４カウンタＣ4 がリセットされて、減速度時間微分値が増大から減少に転じたか否かの判定がやり直される状態とされる。減速度時間微分値ｄＧs(t)／ｄｔの最大値ｄＧmaximum が、設定回数、連続して、直後に演算された減速度時間微分値より大きくなれば、減速度時間微分値が増大から減少に転じたと判定され、Ｓ９０の判定結果はＹＥＳになってＳ９１が実行され、第４フラグＦ4 がセットされる。それにより、次にＳ８２が実行されるとき、その判定結果はＹＥＳになり、減速度時間微分値最大値の更新は行われず、減速度時間微分値が増大から減少に転じた際の最大値が第１極大値ｄＧmaximal として取得される。減速度時間微分値の最大値が、直後に演算された時間微分値より大きくなる回数は、減速度時間微分値が確実に増大から減少に転じたと判定し得る回数に設定される。その後は、図示は省略するが、図９に示すＳ６４〜Ｓ７１と同様のステップが実行され、第１極大値ｄＧmaximal が下限値より大きく、上限値より小さければ、しきい値が設定され、減速度時間微分値との比較によりソフトクラッシュが検出される。
本実施形態においては、第１制御部のＳ８３〜Ｓ９１を実行する部分が第１極大値取得部を構成している。
【００４５】
なお、減速度時間微分値の最大値を、減速度時間微分値の複数の平均値と比較するのに代えて、平均されず、減速度に基づいて演算されたままの複数の減速度時間微分値と比較して、減速度時間微分値の増大から減少への転換を検出し、第１極大値を取得するようにしてもよい。
【００４６】
また、上記各実施形態においてフロントセンサ８６，８８は、検出値をレベル化して出力するものとされていたが、レベル化されない検出値をマイコンに供給するものとしてもよい。
【００４７】
さらに、フロアセンサ８４，フロントセンサ８６，８８の各出力信号を平滑化する平滑化手段は、カルマンフィルタを、ソフトウェアにより実現されるデジタルフィルタにより構成したものとしてもよい。
【００４８】
また、上記各実施形態においては乗員保護装置としてエアバッグ装置を例に取って説明したが、乗員保護装置は、乗員保護機能を異にする複数種類のものを設け、ソフトクラッシュあるいは正突等他の形態の衝突の検出に基づいてそれらを選択的にあるいは全部を作動させてもよい。全部を作動させる場合、同時に作動させてもよく、あるいは時期をずらして作動させてもよい。
複数種類の乗員保護装置の使い分けは、衝突形態，車両の走行速度，衝撃の大きさ，車両に対する乗員の相対移動速度（車両の減速度の積分）等に応じて為される。例えば、衝突時における車両の走行速度が低い場合には、プリテンショナ付シートベルト装置を作動させ、高い場合にはエアバッグ装置を作動させる。走行速度は、乗員保護装置が作動する車両そのものの速度でもよく、衝突対象物との相対速度でもよい。また、衝突時の衝撃が比較的小さい時期にまずプリテンショナ付シートベルト装置を作動させ、さらに大きくなればエアバッグ装置も作動させる。乗員保護装置の種類に応じて、それぞれ作動判定用のしきい値を設定すればよい。
【００４９】
さらに、本発明に係るソフトクラッシュ検出方法は、エアバッグ装置制御装置等の乗員保護装置制御装置におけるソフトクラッシュの検出に限らず、他にソフトクラッシュの検出を必要とする制御装置において実施してもよい。
【００５０】
以上、本発明のいくつかの実施形態を詳細に説明したが、これは例示に過ぎず、本発明は、前記〔発明が解決しようとする課題，課題解決手段，作用および効果〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態であるエアバッグ装置制御装置およびエアバッグ装置を概略的に示すブロック図である。
【図２】上記エアバッグ装置を備えた車両を示す平面図である。
【図３】上記エアバッグ装置制御装置を構成する第１制御部の電子制御ユニットを構成するマイコンのＲＯＭに記憶されたメインルーチンを表すフローチャートである。
【図４】上記メインルーチンを構成するソフトクラッシュ検出ルーチンを表すフローチャートである。
【図５】上記マイコンのＲＡＭのうち、本発明に関連の深い部分を示すブロック図である。
【図６】上記エアバッグ装置制御装置を構成する第２制御部の電子制御ユニットを構成するマイコンのＲＯＭに記憶されたメインルーチンを表すフローチャートである。
【図７】ソフトクラッシュ発生時における車体の前後方向の減速度，減速度の時間微分値の変化を表すグラフである。
【図８】本発明の別の実施形態であるエアバッグ装置制御装置を構成する第１制御部のマイコンのＲＯＭに記憶されたソフトクラッシュ検出ルーチンの一部を表すフローチャートである。
【図９】図８に示すソフトクラッシュ検出ルーチンの残りを表すフローチャートである。
【図１０】図８に示すソフトクラッシュ検出ルーチンを実行するためのＲＡＭの構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の更に別の実施形態であるエアバッグ装置制御装置を構成する第１制御部のマイコンのＲＯＭに記憶されたソフトクラッシュ検出ルーチンの一部を表すフローチャートである。
【図１２】図１１に示すソフトクラッシュ検出ルーチンを実行するためのＲＡＭの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０：エアバッグ装置 １２：エアバッグ装置制御装置 １４：エアバッグ １６：気体供給装置 ２４：第１制御部 ２６：第２制御部 ３０，７２：マイクロコンピュータ
Claims (10)
- 車体の前後方向のノイズを除去した減速度の時間に対する変化率の最初の極大値である第１極大値に基づいて、その第１極大値より大きいしきい値を設定するしきい値設定部と、
少なくとも、前記第１極大値が取得された後における車体の前後方向のノイズを除去した減速度の時間に対する変化率が前記しきい値を超えるという条件が満たされた場合に乗員保護装置を作動させるべきことを指令する作動指令を発する作動指令部と
を含むことを特徴とする乗員保護装置制御装置。 - 前記作動指令部が、前記車体の前後方向のノイズを除去した減速度の時間に対する変化率が前記しきい値を超えるという条件の他に、前記第１極大値が予め定められた下限値より大きく、上限値より小さい場合に前記作動指令を発するものであることを特徴とする請求項１に記載の乗員保護装置制御装置。
- 前記しきい値設定部が、前記第１極大値に予め定められた１より大きい定数を掛けることにより前記しきい値を設定するものであることを特徴とする請求項１または２に記載の乗員保護装置制御装置。
- 前記車体のノイズを除去した前後方向の減速度を横軸、その減速度の時間に対する変化率を縦軸とした場合に、増大してきた減速度が初めて減少に転じるまでの減速度の時間に対する変化率の最大値を前記第１極大値として取得する第１極大値取得部を含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の乗員保護装置制御装置。
- 車体の運転席近傍部に車体の前後方向の減速度を検出可能な状態で配設された減速度センサの出力をフィルタにより平滑化して、前記車体の前後方向のノイズを除去した減速度を取得する減速度取得部を含むことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の乗員保護装置制御装置。
- 請求項１ないし５のいずれか１つに記載の乗員保護装置制御装置である第１制御部と、その第１制御部と並列に設けられ、前記車体の前後方向のノイズを除去した減速度の時間に対する変化率が第１しきい値としての前記しきい値より大きい第２しきい値より大きくなることに基づいて、少なくとも正突時における乗員保護装置の起動を制御する第２制御部とを備え、それら両制御部からそれぞれ発せられる指令のうち早期に発せられる指令に従って前記乗員保護装置を制御することを特徴とする乗員保護装置制御装置。
- 前記乗員保護装置が、エアバッグと、そのエアバッグに気体を供給してエアバッグを膨らませる気体供給装置とを備えたエアバッグ装置を含むものであることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の乗員保護装置制御装置。
- 前記気体供給装置が、高速，低速の両態様で気体を供給可能なものであり、当該乗員保護装置制御装置が、前記「少なくとも、前記第１極大値が取得された後における車体の前後方向のノイズを除去した減速度の時間に対する変化率が前記しきい値を超える」という条件が満たされたとき、前記気体供給装置を高速で作動させるものであることを特徴とする請求項７に記載の乗員保護装置制御装置。
- 少なくとも、車体の前後方向のノイズを除去した減速度の時間に対する変化率がしきい値を超えるという条件が満たされた場合に乗員保護装置を作動させる乗員保護装置制御装置において、
前記しきい値を車体のノイズを除去した前後方向の減速度の時間に対する変化率の最初の極大値である第１極大値に応じて、その第１極大値より大きい値に調整するしきい値調整部を設けたことを特徴とする乗員保護装置制御装置。 - 車体の前後方向のノイズを除去した減速度の時間に対する変化率の最初の極大値である第１極大値に基づいて、その第１極大値より大きいしきい値を設定し、少なくとも、前記第１極大値が取得された後における車体の前後方向のノイズを除去した減速度の時間に対する変化率が前記しきい値を超えるという条件および前記前後方向のノイズを除去した減速度の時間に対する変化率が予め定められた下限値より大きく、予め 定められた上限値より小さいという条件が満たされたとき、ソフトクラッシュが発生したとすることを特徴とするソフトクラッシュ検出方法。
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