JP4203814B2 - Vehicle occupant protection device - Google Patents
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Description
本発明は、自動車のエアバッグシステムなどの車両用乗員保護装置に関し、詳しくは誤作動を防止できる車両用乗員保護装置に関する。 The present invention relates to an occupant protection device for a vehicle such as an automobile airbag system, and more particularly to an occupant protection device for a vehicle that can prevent malfunction.
自動車に用いられているSRSエアバッグでは、Gセンサが車体の加速度を常時検出し、その加速度波形がエアバッグECUのA/Dコンバータでデジタル符号に変換されマイクロコンピュータにて演算処理されている。そして演算結果が予め決められた条件を満足するとトランジスタがオンとされ、エアバッグモジュールのスクイブに通電されることでエアバッグが展開する。 In an SRS airbag used in an automobile, the G sensor constantly detects the acceleration of the vehicle body, and the acceleration waveform is converted into a digital code by an A / D converter of the airbag ECU and processed by a microcomputer. When the calculation result satisfies a predetermined condition, the transistor is turned on, and the airbag is deployed by energizing the squib of the airbag module.
また図5に示すように機械構造によって電気接点を開閉するセ−フィングセンサがモジュール点火回路と直列に設けられ、平常時は接点が開いてモジュールへの電源供給を遮断している。そして設定レベルを超える衝撃を受けると、接点が閉じてモジュールへの電源をオンにする。これは機械式セーフィングセンサが主にGセンサやマイコンの誤動作によるエアバッグの誤展開を防止する為に設けられたもので、この機械式センサによって確実に衝撃を検出し、その上でGセンサが衝突の発生を検出すればトランジスタに電流が供給されるようにしている。 In addition, as shown in FIG. 5, a safety sensor for opening and closing the electrical contact is provided in series with the module ignition circuit by the mechanical structure, and the contact is opened during normal operation to cut off the power supply to the module. When an impact exceeding the set level is received, the contact is closed and the power to the module is turned on. This is a mechanical safing sensor provided mainly to prevent misdeployment of the airbag due to the malfunction of the G sensor or microcomputer. This mechanical sensor reliably detects the impact, and then the G sensor If a collision is detected, current is supplied to the transistor.
しかしながらセーフィングセンサは、内部のおもりが衝突の減速度を受けて動くことで電気接点を開閉する機械方式のものであり、精度高く製造する必要があり品質管理が厳しく高価であるという事情がある。そこで近年では、特開2003−237529号に開示されているように、機械式セーフィングセンサを用いることの無い電子式セーフィングシステムが採用されている。電子式セーフィングシステムでは車両の前後または左右に取り付けられた衝突センサの出力信号を演算し、セーフィング閾値を超えている場合に電気的なセーフィングスイッチ(電子セーフィング)を駆動させている。 However, the safing sensor is a mechanical system that opens and closes electrical contacts by moving the internal weight in response to the deceleration of the collision, and it has to be manufactured with high accuracy, and quality control is severe and expensive. . Therefore, in recent years, as disclosed in JP-A-2003-237529, an electronic safing system that does not use a mechanical safing sensor has been adopted. In the electronic safing system, the output signals of the collision sensors attached to the front and rear or the left and right of the vehicle are calculated, and an electric safing switch (electronic safing) is driven when the safing threshold is exceeded.
しかし、衝突センサはクラッシュゾーンに配置される場合が多く、衝突によってセンサ破壊や信号線の断線といった信号異常を起こす可能性が非常に高い。その場合、マイコンが演算不能となり電子セーフィングを駆動できずエアバッグが展開しない恐れがある。そのため、従来のエアバッグシステムの中にはエアバッグ不展開を防止する手段として、自己診断回路が衝突センサの異常を検出した場合、異常が確定するまでの間、セーフィング駆動信号を送出するように設計されたものも知られている。 However, the collision sensor is often arranged in the crash zone, and there is a very high possibility that a signal abnormality such as sensor destruction or signal line disconnection is caused by the collision. In that case, there is a possibility that the microcomputer becomes unable to calculate and electronic safing cannot be driven and the airbag is not deployed. Therefore, in a conventional airbag system, as a means for preventing airbag non-deployment, when the self-diagnosis circuit detects an abnormality of the collision sensor, a safing drive signal is sent until the abnormality is determined. It is also known for its design.
ところがこのようなシステムでは、衝突以外の原因でセンサに故障が発生した場合や、数ミリ秒という瞬間的な信号の異常が発生した場合でもセーフィングが駆動されてしまい、エアバッグ誤展開につながる要因が増え信頼性が低下するという問題がある。
本発明は上記した事情に鑑みてなされたものであり、エアバッグの誤展開などの誤作動を防止し、信頼性を向上させることを解決すべき課題とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is an object to be solved to prevent malfunction such as erroneous deployment of an airbag and improve reliability.
上記課題を解決する本発明の車両用乗員保護装置の特徴は、
Gセンサと、
車両が衝突したことを検知する衝突センサと、
車両の衝突を事前に検出する事前検出装置と、
Gセンサ、衝突センサ及び事前検出装置の出力信号が入力される制御装置と、
乗員を保護する保護装置と、
制御装置からの出力により保護装置を駆動する駆動手段と、を備え、
制御装置は、
Gセンサの出力信号によって衝突の有無を判定する衝突判定部と、
衝突センサの信号によって衝突と判断された時に信号を出力するセーフィング判定部と、
衝突センサの異常を検出する信号異常判定部と、
事前検出装置の出力と該信号異常判定部の出力とが所定の閾値を超えた場合に信号を出力するAND回路と、
セーフィング判定部とAND回路とのどちらか一方又は両方が信号を出力している場合に信号を出力するOR回路と、を備え、
衝突判定部とOR回路との両方が信号を出力している場合に駆動手段を駆動するように構成されたことにある。
The feature of the vehicle occupant protection device of the present invention that solves the above problems is as follows.
G sensor,
A collision sensor for detecting the collision of the vehicle;
A pre-detection device for detecting a vehicle collision in advance;
A control device to which output signals of the G sensor, the collision sensor, and the prior detection device are input;
A protective device for protecting the occupant;
Driving means for driving the protection device by the output from the control device,
The control device
A collision determination unit that determines the presence or absence of a collision based on an output signal of the G sensor;
A safing determination unit that outputs a signal when a collision is determined by a signal from the collision sensor;
A signal abnormality determining unit for detecting an abnormality of the collision sensor;
An AND circuit that outputs a signal when the output of the prior detection device and the output of the signal abnormality determination unit exceed a predetermined threshold;
An OR circuit that outputs a signal when either or both of the safing determination unit and the AND circuit output a signal,
The driving means is driven when both the collision determination unit and the OR circuit output signals .
保護装置はエアバッグ装置であることが望ましい。 The protective device is preferably an airbag device.
本発明の車両用乗員保護装置によれば、車両の衝突を事前に検出する事前検出装置からの信号を利用しているため、衝突時に衝突センサが破壊又は断線した場合でも必ず保護装置を駆動させることができる。また平常時に衝突センサに故障が生じた場合に、誤って保護装置が駆動されるような不具合も確実に防止することができる。したがって信頼性が格段に高まる。 According to the vehicle occupant protection device of the present invention, since the signal from the advance detection device that detects the vehicle collision in advance is used, the protection device is always driven even when the collision sensor is broken or disconnected at the time of the collision. be able to. In addition, it is possible to reliably prevent a problem that the protective device is erroneously driven when a failure occurs in the collision sensor in normal times. Therefore, the reliability is significantly increased.
本発明の車両用乗員保護装置では、車両の衝突を事前に検出する事前検出装置からの信号を利用している。事前検出装置が衝突を予知しない場合には衝突は起こり得ず、衝突は事前検出装置が衝突を予知した後に生じるので、衝突によって事前検出装置に故障又は断線などの異常が生じたとしても、その出力値は事前に制御装置に入力される。したがって衝突時に衝突センサに故障又は断線などの異常が発生したとしても、その状態は通信異常判定にて検出できるので、衝突センサの通信異常判定値と事前検出装置の両出力が所定の閾値を超えた時に両出力によってAND回路からの出力が発生して駆動手段を駆動することができ、保護装置が駆動されないような不具合が生じない。 The vehicle occupant protection device of the present invention uses a signal from a prior detection device that detects a vehicle collision in advance. If the pre-detection device does not predict a collision, the collision cannot occur, and the collision occurs after the pre-detection device predicts the collision. Therefore, even if the pre-detection device malfunctions or breaks, The output value is input to the control device in advance. Therefore, even if an abnormality such as a failure or disconnection occurs in the collision sensor at the time of a collision, the state can be detected by communication abnormality determination. Therefore, both the communication abnormality determination value of the collision sensor and the output of the prior detection device exceed a predetermined threshold value. In this case, the output from the AND circuit is generated by both outputs and the driving means can be driven, and there is no problem that the protective device is not driven.
また衝突以外の平常時に衝突センサに故障又は断線などの異常が生じた場合には、事前検出装置からの出力はないので、AND回路の出力は生じず保護装置が誤って駆動されるのを確実に防止することができる。 In addition, when there is an abnormality such as a failure or disconnection in the collision sensor during normal times other than a collision, there is no output from the pre-detection device, so there is no output from the AND circuit and it is ensured that the protection device is driven by mistake. Can be prevented.
衝突センサとしては、Gセンサ、セーフィングセンサ、外部センサなどを用いることができる。この衝突センサは1個でもよいが、複数個設けることが望ましい。 As the collision sensor, a G sensor, a safing sensor, an external sensor, or the like can be used. Although one collision sensor may be provided, it is desirable to provide a plurality of collision sensors.
事前検出装置としては、車間距離を検出するミリ波レーザー光装置、急制動時のブレーキ油圧の変動を検出する圧力検出装置などを用いることができる。これらは、衝突前にシートベルトを引き締めるプリクラッシュ信号を出力する装置として実用化されている。 As the prior detection device, a millimeter wave laser beam device that detects the inter-vehicle distance, a pressure detection device that detects a change in brake hydraulic pressure during sudden braking, or the like can be used. These have been put into practical use as devices that output a pre-crash signal that tightens the seat belt before a collision.
制御装置は、エアバッグECUなど、マイクロコンピュータを利用したものを用いることができる。また保護装置としては、エアバッグ、シートベルトなど、衝突時に作動して乗員の被害を最小限に止めるものが例示される。 As the control device, a device using a microcomputer such as an airbag ECU can be used. Examples of the protective device include an airbag, a seat belt, and the like that are activated at the time of collision to minimize the damage to the occupant.
以下、実施例により本発明を具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described specifically by way of examples.
(実施例)
図1に、本発明の車両用乗員保護装置を備えた自動車を示す。本実施例では、エアバッグ装置を車両用乗員保護装置としている。車体前部にはミリ波レーザー光を照射しその反射光を受光するまでの時間によって衝突の可能性を検知するプリクラッシュセンサ10と、二つの前突用センサ11が設置され、それぞれのセンサの出力信号がエアバッグECU1に入力されている。エアバッグECU1内には、図2に示すGセンサ12が配置されている。また車室内には、運転席エアバッグ13及び助手席エアバッグ14がそれぞれ装備され、車室下部に搭載されたエアバッグECU1からの展開信号によって展開するようになっている。
(Example)
FIG. 1 shows an automobile equipped with the vehicle occupant protection device of the present invention. In this embodiment, the airbag device is a vehicle occupant protection device. A
エアバッグECU1には、図2に示すようにコンピュータからなる制御装置2と、バッテリーとは別の電源30によって駆動される電子式セ−フィングスイッチ3と、点火装置4とが設けられている。
As shown in FIG. 2, the
制御装置2には、セーフィング判定部20、信号異常判定部21、一定時間ホールド部22、衝突判定部23が設けられている。セーフィング判定部20には二つの前突用センサ11の出力信号が入力され、セーフィング判定部20は二つの前突用センサ11の出力信号を演算して衝突であるか否かを演算し、衝突と判断された時に信号を出力する。また二つの前突用センサ11の出力信号は信号異常判定部21にも入力され、信号異常判定部21は二つの前突用センサ11の出力信号を監視して故障又は断線などの異常の有無を検出し、異常がある場合に信号を出力する。
The control device 2 includes a
一定時間ホールド部22にはプリクラッシュセンサ10の出力信号が入力され、プリクラッシュセンサ10の出力信号が一定時間ホールドされる。また衝突判定部23にはGセンサ12の出力信号が入力され、衝突判定部23はGセンサ12の出力信号を常時監視して、衝突減速度のGデータが所定の閾値を超えた場合に衝突であると判断して信号を出力する。
The output signal of the
制御装置2には、さらにANDゲート24とORゲート25が設けられ、信号異常判定部21と一定時間ホールド部22の出力信号がそれぞれANDゲート24に入力される。そしてセーフィング判定部20とANDゲート24の出力信号がそれぞれORゲート25に入力される。ORゲート25の出力信号は、電子式セ−フィングスイッチ3に入力される。また衝突判定部23の出力信号は点火装置4の駆動回路40に入力される。駆動回路40は衝突判定部23の出力信号が所定閾値を超え、かつ電子式セ−フィングスイッチ3がONとなった時に電源30からの電力の供給によってスクイブ41に電流を流して、運転席エアバッグ13及び助手席エアバッグ14の一方又は両方を展開させる。
The control device 2 is further provided with an AND
上記のように構成された本実施例の車両用乗員保護装置において、制御装置2の制御内容を図4に示すフローチャートを参照しながら説明する。 In the vehicle occupant protection device of the present embodiment configured as described above, the control contents of the control device 2 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
先ずステップ 100でエンジンが始動されると、図示しない自己診断回路が作動して、各センサを診断し、異常がある場合にその旨を表示装置に表示する。異常がない場合には、各センサからの出力信号を常時監視するステップ 101、ステップ 103、ステップ 104、ステップ 108の処理がほぼ同時に行われる。
First, when the engine is started in
ステップ 101では、プリクラッシュセンサ10の出力信号を監視している。プリクラッシュセンサ10は、衝突が起こり得ると判断された場合に、一定時間ホールド部22に信号を送る。また衝突が起こり得ないと判断された場合には、ステップ 101の処理が繰り返される。衝突が起こり得ると判断され、一定時間ホールド部22に送られた信号はANDゲート24に送られる。一定時間ホールド部22では、ステップ 102で送られた信号が所定時間保持される。図3に示すように、プリクラッシュセンサ10からの信号が一定時間ホールド部22で所定時間保持されることで、衝突時にプリクラッシュセンサ10が不定になったとしても、ANDゲート24への送信が可能となり信頼性が向上する。
In
ステップ 103では、信号異常判定部21において二つの前突用センサ11の出力信号が判定され、前突用センサ11に故障、断線などが生じている場合にANDゲート24に信号を送る。また前突用センサ11に故障、断線などが生じていない場合には、ステップ 103の処理が繰り返される。
In
またステップ 104では、セーフィング判定部20において二つの前突用センサ11の出力信号が演算され、所定の閾値を超えているかどうかが判定される。所定の閾値を超えている場合には、衝突が起きたと判定されORゲート25に信号を送る。また所定の閾値を超えていない場合には、ステップ 104の処理が繰り返される。
In
そしてステップ 108では、衝突判定部23がGセンサ12の出力信号を監視し、所定の閾値を超えた場合に衝突と判定して点火装置4の駆動回路40を駆動する。所定の閾値の範囲内であれば、衝突が起きていないので、ステップ 108の処理が繰り返される。
In
ステップ 105では、ANDゲート24において信号異常判定部21と一定時間ホールド部22との信号のANDが演算され、両方とも信号を出力している場合にのみステップ 106に進む。すなわち前突用センサ11の異常を検知した信号を出力し、かつプリクラッシュセンサ10が衝突を予知する信号を出力している場合にのみステップ 106に進む。衝突が起きる場合にはプリクラッシュセンサ10が必ず予知信号を出力しているので、衝突によって前突用センサ11が機能しなくなると同時に処理は確実にステップ 106に進む。したがって、衝突ではないのに前突用センサ11に故障や断線が生じて信号異常判定部21が信号を出力しても、プリクラッシュセンサ10が予知信号を出力していないため、ANDゲート24が成立することはなく、エアバッグが誤展開するのを確実に防止することができる。
In
そしてステップ 106では、ANDゲート24からの信号と、セーフィング判定部20の信号がORゲート25で演算され、どちらか一方又は両方が信号を出力している場合にのみステップ 107で電子式セ−フィングスイッチ3をONとする。ANDゲート24からの信号が出力されていない場合、及び/又はセーフィング判定部20の信号が出力されていない場合には、衝突していないと判断されてステップ 101〜 103の処理が繰り返される。
In
ANDゲート24からの信号と、セーフィング判定部20の信号のどちらか一方が信号を出力している場合には、ステップ 107で電子式セ−フィングスイッチ3がONとされる。そしてステップ 108でGセンサ12の出力信号が所定の閾値を超えている場合には、衝突と判断されて点火装置4の駆動回路40に信号が送られ、電源30からスクイブ41に電流が流れることで点火装置4が駆動され運転席エアバッグ13及び助手席エアバッグ14の一方又は両方が展開する。
If either the signal from the AND
一方ステップ 108でGセンサ12の出力信号が所定の閾値を超えていない場合には、電子式セ−フィングスイッチ3がONとされていても衝突ではないと判断され、点火装置4は駆動されず処理は最初に戻る。
On the other hand, if the output signal of the G sensor 12 does not exceed the predetermined threshold value in
したがって本実施例の車両用乗員保護装置によれば、衝突であるか否かを3重にチェックしているので、エアバッグの誤展開を確実に防止することができ、信頼性が高い。 Therefore, according to the vehicle occupant protection device of the present embodiment, whether or not it is a collision is checked three times, so that the airbag can be prevented from being mistakenly deployed, and the reliability is high.
本発明の車両用乗員保護装置は、エアバッグ装置ばかりでなく、衝突時のシートベルト予備拘束装置など、プリクラッシュセンサなど車両の衝突を事前に検出する事前検出装置をもち衝突時に乗員の安全性を高めるための各種保護装置に利用することができる。 The vehicle occupant protection device of the present invention has not only an airbag device but also a pre-detection device for detecting a vehicle collision in advance such as a pre-crash sensor such as a seat belt preliminary restraint device at the time of collision, and safety of the occupant at the time of collision It can be used for various protective devices for enhancing the quality.
1:エアバッグECU 2:制御装置 3:電子式セーフィングスイッチ
4:点火装置 10:プリクラッシュセンサ 11:前突用センサ
12:Gセンサ 24:ANDゲート 25:ORゲート
1: Airbag ECU 2: Control device 3: Electronic safing switch 4: Ignition device 10: Pre-crash sensor 11: Front collision sensor
12: G sensor 24: AND gate 25: OR gate
Claims (2)
車両が衝突したことを検知する衝突センサと、
車両の衝突を事前に検出する事前検出装置と、
該Gセンサ、該衝突センサ及び該事前検出装置の出力信号が入力される制御装置と、
乗員を保護する保護装置と、
該制御装置からの出力により該保護装置を駆動する駆動手段と、を備え、
該制御装置は、
該Gセンサの出力信号によって衝突の有無を判定する衝突判定部と、
該衝突センサの信号によって衝突と判断された時に信号を出力するセーフィング判定部と、
該衝突センサの異常を検出する信号異常判定部と、
該事前検出装置の出力と該信号異常判定部の出力とが所定の閾値を超えた場合に信号を出力するAND回路と、
該セーフィング判定部と該AND回路とのどちらか一方又は両方が信号を出力している場合に信号を出力するOR回路と、を備え、
該衝突判定部と該OR回路との両方が信号を出力している場合に該駆動手段を駆動するように構成されたことを特徴とする車両用乗員保護装置。 G sensor,
A collision sensor for detecting the collision of the vehicle;
A pre-detection device for detecting a vehicle collision in advance;
A control device to which output signals of the G sensor, the collision sensor, and the advance detection device are input;
A protective device for protecting the occupant;
Driving means for driving the protection device by an output from the control device,
The control device
A collision determination unit that determines the presence or absence of a collision based on an output signal of the G sensor;
A safing determination unit that outputs a signal when a collision is determined by a signal from the collision sensor;
A signal abnormality determination unit for detecting an abnormality of the collision sensor;
An AND circuit that outputs a signal when the output of the prior detection device and the output of the signal abnormality determination unit exceed a predetermined threshold;
An OR circuit that outputs a signal when either or both of the safing determination unit and the AND circuit output a signal,
A vehicular occupant protection apparatus configured to drive the driving means when both the collision determination unit and the OR circuit output signals .
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