JPH04176754A - 衝突検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は車両が衝突した際に、エアバッグ等を作動させ
ることにより乗員の安全を保護するシステムにおいて、
衝突を検出する衝突検出装置に関するものである。

従来の技術 一般的に、この種の衝突検出装置は、ＮＥＣ技報１９８
８年第４１巻第１３号に記載されているように、車両に
搭載され、この車両が衝突を起こしたときに加わる衝撃
を加速度センサ（Ｇセンサ）で検出する。衝撃を検出し
たならば、車室内でステアリングホイールと人体との間
にバッグを膨らませて、運転者が前方に移動した際にス
テアリングホイールなどで頭部が受ける衝撃を緩和する
ものである。

第５図は従来の衝突検出装置の概略構成図である。第５
図において、５１．５２は車室内に取り付けられたカウ
ルＧセンサ、５３．５４は車両フロント部に取り付けら
れたフロントＧセンサである。５５は点火装置であり、
カウルＧセンサ５１．５２のいずれかと、フロントＧセ
ンサ５３．５４のいずれかとが同時に衝突を検出した際
に点火し、バッグ５６を窒素ガス等で膨らませる。５７
は電源を供給するバッテリーである。

第６図ａ、ｂは本従来例に用いられるＧセンサの構造を
示す斜視図であり、第６図ａは通常時、第６図すは作動
時つまり車両の衝突時を示している。

次に上記従来例の動作について説明する。車両に対して
前方からの衝突が起こると、フロントＧセンサ５３．５
４は約１２Ｇ以上、カウルＧセンサ５１．５２は約２Ｇ
以上でローラ６３が回転しながら前進し、スイッチ６２
を作動する。ここで、カウルＧセンサ５１．５２のいず
れかと、フロントＧセンサ５３．５４のいずれかとが同
時に作動したときに、点火装置５５が点火し、バッグ５
６を膨らませて乗員を衝突の衝撃から保護する。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記従来の衝突検出装置は、加速度を検
出するＧセンサに機械式のものを用いており、このＧセ
ンサはある大きさの加速度が加わったときに接点を閉成
するように作動するスイッチ型式のものであり、衝突の
除虫じる加速度等のパラメータ設定の自由度が大きくな
く、衝突検出の精度が荒いという問題があった。

本発明はこのような従来の問題を解決するものであり、
衝突検出精度が高い優れた衝突検出装置を提供すること
を目的とするものである。

課題を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するために、車両の加速度を検
出する第１、第２の加速度センサと、この第１の加速度
センサの出力信号が一定値以上のときに衝突と判定する
第１の判定回路と、上記第２の加速度センサの出力信号
とあらかじめ設定した標準衝突波形との差分の絶対値の
和があらかしめ設定した値以上のときに衝突と判定する
第２の判定回路と、上記第１、第２の判定回路がともに
衝突と判定したときにのみ安全装置を作動させる点火装
置とを備えたものである。

作用 したがって本発明によれば、車両が衝突した際に生じる
衝突特有の負方向の加速度（減速度）を第１、第２の加
速度センサで検出し、一方では第１の加速度センサの信
号を積分してそのレベルを判定し、他方では第２の加速
度センサの信号と標準衝突波形との差の絶対値の和のレ
ベルを判定し、ともに衝突と判定したときに車両の衝突
であると判定する。

実施例 第１図は本発明の一実施例の構成を示すものである。第
１図において、１および３は車両の加速度を検出する加
速度センサ（Ｇセンサ）であり、特願平２−１３３３７
８号の明細書に記載されたものと同等であり、第２図ａ
、ｂに本実施例において用いたＧセンサの要部を示す。

第２図ａ、ｂにおいて、１１は基台、１２は振動板、１
３は振動板１２の上面に固定されたセンサ出力用の圧電
セラミック素子のプラス電極、１４は温度変化により起
こる焦電現ｉをキャンセルするための圧電セラミック素
子、１５はセンサ出力端子、１６はＧセンサの動作をチ
エツクするために圧電セラミック素子のプラス電極１３
と表面で分割された圧電素子駆動用のプラス電極、１７
はＧセンサのチエツク用の信号入力端子である。

このＧセンサの動作を説明すると、車両に発生した加速
度が基台１１を介して振動板１２に伝えられ、振動板１
２に撓みを与える。振動板１２の撓みは、圧電セラミッ
ク素子に引張力と圧縮力を交互に与えるため、電荷が発
生する。この電荷を電圧に変換することでＧセンサの出
力が得られる。

２はＧセンサ１から出力される信号により車両の衝突を
判定する第１の判定回路であり、Ｇセンサ１の出力信号
のうち５００　Ｈｚ以上の周波数成分を減衰させて波形
を滑らかにする積分器２１と、この積分器２１の出力値
とあらかじめ設定した電圧値とを比較する比較器２２か
ら構成される。４はＧセンサ３から出力される信号によ
り車両の衝突を判定する第２の判定回路であり、Ｇセン
サ２の出力信号のうち高周波数成分をカットするローパ
スフィルタ（ＬＰＦ）４１、このＬＰＦ４１の出力をデ
ィジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ４２、このＡ
／Ｄコンバータ４２の出力とＲＯＭ４５に記憶したあら
かじめ設定した値とから衝突を判定するマイクロコンピ
ュータ４３、バッファ４４、ＲＯＭ４５から構成される
。５．６はそれぞれ第１の判定回路２、第２の判定回路
４の出力によってオン・オフするトランジスタ、７はバ
ッテリー、８はエアバッグのインフレータを点火させる
点火装置であり、この点火装置が起動するとエアバッグ
が膨脹し、乗員を衝突の衝撃から保護する。

次に本実施例の動作について説明する。車両がどこかに
衝突したか、あるいは車両に対して衝撃が加わるなど、
車両に対して負方向の加速度が生じたとき、Ｇセンサ１
．３に加速度が印加される。

このとき、第１の判定回路２では、Ｇセンサ１の出力を
積分器２１により積分した後の波形をあらかじめ設定し
た比較電圧■ｒ１と比較し、比較電圧ｖ、１より積分器
２１の出力が大きいときに、車両が衝突したと判定し、
出力信号を出力し、トランジスタ５がオンする。ここで
第３図ｇはＧセンサ１の出力、第３図すは積分器２１の
出力、第３図Ｃは比較器２２の出力を示すものであり、
第３図Ｃの”Ｈ”レベルが衝突と判定したところである
。

また、第２の判定回路４では、Ｇセンサ３の出力をロー
パスフィルタ４１を通過させた後、Ａ／Ｄコンバータ４
２でアナログ値をディジタル化してマイクロコンピュー
タ４３に入力する。マイクロコンピュータ４３では、第
４図のフローチャートに示すように、Ｘ（ｎ）を読み込
み（ステ、ツブ１）、Ｇセンサ３の出力の微分 Ｙ　（ｎ）　＝Ｘ　（ｎ）　−Ｘ　（ｎ−１）を算出し
て（ステップ２）、傾斜の変化点（第３図ｄのＡ点）を
求める（ステップ３）。次にＡ点のレベルＶ　を読み取
る（ステップ４）と、あらかじめ設定されてＲＯＭ４５
に記憶されている衝突標準パターン（第３図ｅ）のピー
ク値８点のレベルＶ、を用いて、Ｇセンサ３の出力のデ
ィジタル値にＶ、／Ｖ、を乗算し、上記衝突標準パター
ンに対してＧセンサ３の出力のディジタル値を正規化す
る（ステップ５）。正規化した後、Ｇセンサ３の出力が
出てから時間τ（一般に１０〜３０ｔｍｓ　）の間、正
規化したＧセンサ３の出力のディジタル値と、標準衝突
パターンとの差分の絶対値の和を求め（ステップ６）、
この値があるレベル（差分のトータルを計算した結果を
示す第３図ｇにおけるＶ１□）以上かどうか判定しくス
テップ７）、このレベル以上であれば衝突と判定し、出
力信号（第３図ｈ）を出力しくステップ８）、バッファ
４４を介して第２の判定回路４が出力信号を出力し、ト
ランジスタ６がオンする。

したがって第１の判定回路２、第２の判定回路４がとも
に衝突だと判定し、トランジスタ５．６がともにオンし
たときのみ点火装置８が起動して、エアバッグが膨脹し
て乗員を衝突の衝撃から守る。

このように上記実施例によれば、電気式のＧセンサ１．
３を用いることで、衝突の際に生じる加速度等のパラメ
ータ設定の自由度が大きく、衝突検出の精度が高いとい
う効果を有する。

また、Ｇセンサ１．３に加わった加速度をそれぞれ第１
の判定回路２、第２の判定回路４によって検出し、衝突
かどうかを判定するため、誤動作が少なく、確実に車両
の衝突検出ができるという効果を有する。

発明の効果 本発明は上記実施例より明らかなように、電気式のＧセ
ンサを用いることで、衝突の際に生じる加速度等のパラ
メータ設定の自由度が大きく、衝突検出の精度が高いと
いう効果を有する。

また、衝突の検出回路を２系統もち、一方では加速度セ
ンサの出力信号を積分処理してアナログ的に判定し、他
方では衝突標準パターンとのマツチングをとり、ディジ
タル的に判定するというように２つの異なる判定方法で
衝突を判定するため、誤動作が少なく、正確に車両の衝
突検出ができるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略構成図、第２図ｇ
は本実施例に用いた加速度センサの要部を示す平面図、
第２図すは上記センサの要部を示す正面図、第３図ｇは
本実施例における加速度センサ１の出力を示す図、第３
図すは積分器２１の出力を示す図、第３図Ｃは比較器２
２の出力を示す図、第３図ｄはＬＰＦ４１の出力を示す
図、第３図ｅは衝突標準パターンの波形を示す図、第３
図ｆは正規化したＧセンサ３の出力のディジタル値と、
標準衝突パターンとの差分を示す図、第３図ｇは差分の
絶対値の和を示す図、第３図りはマイクロコンビ二一夕
の出力を示す図、第３図１は衝突判定のタイミングを示
す図、　第４図は本実施例の動作を示すフローチャート
、第５図は従来の衝突検出装置の概略構成図、第６図ａ
は従来の衝突検出装置に用いられる加速度センサの通常
時を示す斜視図、第６図すは同センサの作動時の斜視図
である。 １．３・・・・・・Ｇセンサ、２・・・・・・第１の判
定回路、４・・・・・・第２の判定回路、５．６・・・
・・・トランジスタ、８・・・・・・点火装置、２１・
・・・・・積分回路、２２・・・・・・比較器、４１・
・・・・・ＬＰＦ、４２・・・・・・Ａ／Ｄコンバータ
、４３・・・・・・マイクロコンビ二一夕、４４・・・
・・・バッファ、４５・・・・・・ＲＯＭ。 第２図 第３図 第５図 （Ａ 第６図 （ｔ２）　　　　　　　（ｂ） ローノしスブソ；ン　　　　　Ｕ−７

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 車両の加速度を検出する第１、第２の加速度センサと、
   この第１の加速度センサの出力信号が一定値以上のとき
   に衝突と判定する第１の判定回路と、上記第２の加速度
   センサの出力信号とあらかじめ設定した標準衝突波形と
   の差分の絶対値の和があらかじめ設定した値以上のとき
   に衝突と判定する第２の判定回路と、上記第１、第２の
   判定回路がともに衝突と判定したときにのみ安全装置を
   作動させる点火装置とを備えた衝突検出装置。