JPH04358945A - 車両用乗員保護装置の起動装置 - Google Patents
車両用乗員保護装置の起動装置Info
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
して乗員保護を起動する車両用乗員保護装置の起動装置
に関する。
8574号の「エアーバッグ起動制御装置」があり、車
両の衝突時の加速度を検出して加速度信号を発生する加
速度センサを備え、この加速度センサからの加速度信号
を所定の積分期間の間積分して、その積分値が所定値以
上になったことを判別すると、エアバッグを作動させる
ようにしている。
ものは、車両の衝突時の加速度波形と車両の悪路走行時
の加速度波形とを積分によって区別できるものの、車両
の衝突形態としては、正面衝突以外に、斜め衝突、ポー
ル(電柱等)衝突、オフセット衝突(車両同士がずれて
衝突すること)等があり、斜め衝突、ポール衝突では、
衝突直後は低い加速度信号となりその後大きな加速度信
号となるため、上記の従来技術のように単に所定期間の
積分をしていただけでは、衝突判定に遅れが生じること
となる。
であり、斜め衝突、ポール衝突等といった大きな加速度
信号の発生が遅れるような車両の衝突形態においても応
答性よく衝突判定することができるようにすることを目
的とする。
するため、請求項1に記載の発明においては、車両の加
速度を検出して電気的な加速度信号を発生する加速度セ
ンサと、所定の積分期間毎の前記加速度信号を積分する
積分手段と、この積分手段にて得られた積分値に基づい
て車両の衝突状態を判別する判別手段と、この判別手段
にて車両の衝突状態を判別した時に車両の乗員保護装置
を起動させる起動手段とを備えた車両用乗員保護装置の
起動装置において、前記積分区間における所定の時点に
おける前記加速度信号の微分値を検出し、この微分値を
前記積分手段にて積分した積分値に加算し、この加算値
にて前記判別手段による前記衝突状態の判別を行わせる
微分値加算手段を設けたことを特徴としている。
1に記載の発明に対し、前記微分値加算手段として、前
記積分期間における異なる第1、第2の時点における前
記加速度信号の微分値を検出し、それぞれの微分値を前
記積分値に加算してそれぞれの加算値にて前記判別手段
による前記衝突状態の判別を行わせるものとしたことを
特徴としている。
手段にて検出した加速度信号を積分手段により所定の積
分期間の間積分する。また、微分値加算手段は、前記積
分期間における所定の時点の加速度信号の微分値を求め
るとともに前記積分手段にて積分した積分値とその求め
た微分値を加算する。そして、その加算値に基づいて判
別手段は車両の衝突状態か否かを判別し、車両の衝突状
態を判別した時に起動手段は車両の乗員保護装置を起動
させる。
微分値加算手段にて前記積分期間における異なる第1、
第2の時点の加速度信号の微分値を検出するとともにそ
れぞれの微分値と前記積分値とを加算して、それぞれの
加算値にて衝突判定を行わせるようにしている。
する。図1は本発明の一実施例を示す概念構成図である
。この図1において、車両の加速度を加速度センサ1に
て検出する。この加速度センサ1は、加速度に応じた信
号を発生するトランスデューサ1aとこのトランスデュ
ーサ1aからの信号を増幅して加速度信号を発生する増
幅器1bから成る。この加速度センサ1からの加速度信
号はローパスフィルタ2を介しその加速度信号に含まれ
る高周波成分が除去されて積分回路3と微分回路4に入
力される。積分回路3では入力された加速度信号を一定
の積分期間3T秒だけ積分する。微分回路4では入力さ
れた加速度信号に対し現時刻よりT秒前までの期間にお
ける平均的な微分値(以下、現時刻の微分値という)を
算出する。なお、その期間の平均的な微分値としたのは
、ノイズ等の影響により大きな微分値がでてそれによる
誤判定を防止するためである。この平均的な微分値を算
出する方法としては各瞬時における微分値を算術平均す
る方法、あるいは現時刻とT秒間を2分し、それぞれの
間における積分値の差により概略的な平均微分値を求め
る方法(この方法についてはマイクロコンピュータを用
いた例にて詳述する)等を用いることができる。
に、正面衝突、斜め衝突、ポール衝突、オフセット衝突
等があり、それらの衝突における加速度信号の波形が図
2(a)〜(d)に示すように異なり、その積分期間に
おけるT秒前、2T秒前の時刻での加速度信号の変化、
すなわち微分値を衝突判定の情報に加えて衝突判定の応
答性を向上させるため、上記微分回路4にて得られた微
分信号を遅延回路5、6にてそれぞれT秒ずつ遅延させ
るようにしている。
対し乗算回路7にて所定の係数Ki を乗ずるとともに
、微分回路4、遅延回路5、6にて得られた微分信号に
対しても乗算器8〜9にて所定の係数Kd1、Kd2、
Kd3を乗じ、加算回路11〜13にて積分信号と微分
信号の加算を行う。なお、これらの係数は車種毎に対応
して設定されるもので、係数Kd1、Kd2、Kd3は
係数Ki に対する相対的なものであるため、係数Kd
1、Kd2、Kd3を係数Ki に対する相対値として
係数Ki の乗算をなくすようにしてもよい。
た値は、メモリ14〜16にそれぞれ記憶された所定の
しきい値V1 、V2 、V3 と比較回路17〜19
にてそれぞれ比較される。その比較回路17〜19のい
ずれかにて衝突判定が行われると、オア回路20より点
火信号が出力される。この点火信号の発生により点火ト
ランジスタ21がオン作動し、起動手段としてのスキブ
22に起動電流が流れてエアバッグ23が展開作動する
。
出するために設定された値、しきい値V2 はオフセッ
ト衝突を検出するために設定された値、しきい値V3
はポール衝突および正面衝突を検出するために設定され
た値である。
速度センサ1は車両の加速度を検出し、その加速度を示
す加速度信号はローパスフィルタ2を介し積分回路3お
よび微分回路4に入力される。積分回路2では現時点か
ら3T秒間の加速度信号の積分を行う。また、微分回路
4では現時刻の微分値を算出する。また、微分回路4に
て算出された微分値は遅延回路5に記憶保持され、この
遅延回路5からはT秒前の時刻における微分値が出力さ
れる。さらに、この微分回路5に記憶保持された微分値
は微分回路6に記憶保持され、現時点から2T秒前の時
刻における微分値が出力される。
係数Ki を掛けたものと、微分回路4、遅延回路5、
6からの出力に係数Kd1、Kd2、Kd3をそれぞれ
掛けたものとを加算回路11〜13にてそれぞれ加算す
る。それぞれの加算値は比較回路17〜19にてメモリ
14〜16に記憶されたしきい値V1 、V2 、V3
とそれぞれ比較され、そのいずれかがしきい値を越え
ていることが判定されると、オア回路20より点火信号
が発生し、その結果、点火トランジスタ21が作動して
スキブ22に起動電流が流れ、エアバッグ23が展開作
動する。
には、図2(a)に示すように、衝突直後に非常に大き
な加速度の立上りがあるので、現時刻の加速度信号の微
分値により、時刻Tの時点で早期に衝突の判定を行うこ
とができる。
すように、衝突直後にある程度の大きさの加速度信号の
立ち上がりがあり、その後遅れて加速度信号が大きくな
っていくため、2T秒前の加速度信号の急峻な変化情報
を加味すべく、3T秒間の加速度信号の積分値に2T秒
前の時刻の微分値を加えてようにしている。
は、図2(c)に示すように、大きな加速度の発生が遅
れて発生し、しかもその前においてはそれ程急峻な立ち
上がりがないため、現時刻における加速度信号の変化情
報を加味すべく、3T秒間の加速度信号の積分値に現時
刻の加速度信号の微分値を加えて衝突判定をその時点に
て確実に行うようにしている。
d)に示すように、衝突後に少したって急峻な加速度信
号の立ち上がりがあり、その後遅れて加速度信号が徐々
に大きくなっていくため、T秒前の加速度信号の急峻な
変化情報を加味すべく、3T秒間の加速度信号の積分値
にT秒前の時刻の微分値を加えてようにしている。
対し、その積分期間を3分割した期間のいずれかでの急
峻な加速度信号の変化情報を加味し、それによって種々
の衝突形態に対し応答性よく衝突判定できるようにして
いる。なお、図2に種々の衝突形態に対する波形例を示
したが、これは単なる一例であって、実際の衝突にあた
っては、複雑な信号波形となるとともに上記した衝突形
態に対しても必ず図2のような波形になるとは限らない
。しかし、そのような場合であっても上記した各期間で
の加速度信号の急峻な変化が衝突判定に用いられること
になるため、衝突判定に対する応答性を向上させること
ができる。
の部分をマイクロコンピュータ100にて構成した具体
的実施例について説明する。図3はその構成を示す構成
図であり、A/D変換器24およびマイクロコンピュー
タ100を用いた点を除き、図1に示す構成と同じであ
る。このマイクロコンピュータ100の作動を、図4〜
図7に示すフローチャートに従って説明する。
秒の期間の1/2をN分割した時点毎に加速度信号を入
力記憶し、その分割時点毎に、それまでに記憶した値に
基づいて上記積分値および微分値を算出し、これによっ
て衝突判定するようにしたものである。
キースイッチの投入により図3に示す各部回路に車載バ
ッテリ(図示せず)からの電源が供給され、マイクロコ
ンピュータ100は図4のスタートステップ101より
その演算処理を開始する。この後、ステップ102の演
算処理に進み、メモリにおける加速度波形の記憶用配列
GのポインタGPを0に初期化する。
配列SのポインタSP[i] をi×N(i=0〜5)
にて初期化する。従って、SP[i] は図8に示すよ
うに互いにNづつ離れた記憶用配列Sの6つの要素SP
[0]〜SP[5] を示すことになる。ステップ10
4では加速度波形の記憶用配列Gの全要素を、また次の
ステップ105では積分値の記憶用配列Sの全要素を0
に初期化する。 なお、配列Gの要素は0からN−1までのN個、配列S
の要素は図8に示す0から5×Nまでの5×N+1個と
なる。
24にA/D変換指令を出力し、ステップ107にて割
り込みルーチンの処理に必要な設定を行い、ステップ1
08にてタイマ割り込みを許可する。このタイマ割り込
みの許可によって所定周期で図5に示す割り込み演算処
理を実行することになる。なお、その周期hは、h=T
/2Nにて定められており、A/D変換器24の変換時
間はその周期hより短く設定されている。
る演算処理を示している。まず、ステップ201にてA
/D変換器24よりA/D変換した加速度データを入力
し、それを加速度波形の記憶用配列Gのうちのポインタ
GPにて指定される領域に記憶させる。そのポインタG
Pにて示される領域に記憶された加速度データをG[G
P]とする。この後、ポインタGPを次の加速度データ
の入力記憶のために1だけインクリメントする。従って
、加速度波形の記憶用配列Gの各記憶領域には最新のN
個の加速度データが記憶されることになる。
用配列SのうちのポインタSP[0]にて指定される領
域の積分データ(以後、S[ SP[0]]という)を
0に設定した後、ステップ204にてG[0] 〜G[
N−1] のデータを加算して、それをS[ SP[0
]]とする。すなわち、最新の加速度データのN個の積
分値をS[ SP[0]]とする。そのN個の積分値は
T/2秒の時間における加速度データの積分値を意味す
る。なお、そのポインタSP[0] は後述するステッ
プ209にてインクリメントされるため、積分値の記憶
用配列Sには最新の5N+1個の積分値が記憶されるこ
とになる。
データBASEを0に設定し、ステップ206にてS[
SP[0]]〜S[ SP[5]]のデータを加算し
て積分データBASEの値を設定する。従って、この積
分データBASEは6×T/2=3T秒の期間における
積分値を示すことになる。
、T秒前の時刻、2T秒前の時刻における微分データを
加えた微分積分データSA[i] を求める処理を次の
ステップ207にて行う。ここで、微分データを求める
ため、図9に示すように、T秒間の期間を2分し、それ
ぞれの間における積分値の差により概略的な平均微分値
を求める方法を採用しており、S[ SP[0]]−S
[ SP[1]]、S[ SP[2]]−S[SP[3
]]、S[ SP[4]]−S[ SP[5]]により
それぞれの時点における微分値を求めるようにしている
。このようにT/2区間の積分値の差をとることにより
、図1のローパスフィルタ2と微分回路4の効果を同時
に実現している。すなわち、T/2区間の積分値をとる
ことで平滑化(ローパスフィルタ)の効果を、差分をと
ることで微分の効果を得るようにしている。そして、こ
れらの微分値に対し、所定の係数αを乗じ、それに積分
データBASEを加えて、3つの微分積分データSA[
0] 、SA[1] SA[2] を求める。そして、
次のステップ208にてこれら3つの微分積分データを
、予め定めた3つのしきい値データSTH[0] 、S
TH[1]、STH[2] とそれぞれ比較し、衝突判
定を行う。
両の衝突が発生したとして、ステップ211に進み、点
火トランジスタ21に点火信号を発生する。この点火信
号の発生により上述したようにエアバッグ23が展開す
ることになる。
Oになれば、ステップ209に進んで、積分値の記憶用
配列SのポインタSP[i] (i=0〜5)をそれぞ
れ1だけインクリメントし、ステップ210に進んでA
/D変換器24に次のA/D変換を開始させる指令を発
生する。
リメント処理は、具体的には図6の処理にて行うように
しており、ステップ301にてインクリメント処理を行
い、ステップ302にてその値がN−1を越えたか否か
を判定し、その判定がYESになると、ステップ303
にてポインタGPを0に戻すようにしている。これは、
ポインタGPを0からN−1のいずれかの値になるよう
循環して変化させるためである。
メント処理においても、図7に示すように図6に示す処
理と類似した処理を行い、ポインタSP[i](i=0
〜5)をそれぞれ0から5×Nのいずれかの値になるよ
う循環して変化させている。
N分割した時点毎に3T秒間の積分値に基づいて衝突判
定を行うようにしたが、特公昭59ー8574号に示す
ように一定の積分期間が経過する毎に衝突判定を行うも
のに本発明を適用するようにしてもよい。
めるものを示したが、その数は3つに限らず、1つ、2
つあるいは4つ以上にしてもよい。また、上記いずれの
実施例においても、乗員保護装置としてエアバッグを作
動させるものについて示したが、これ以外にシートベル
トをスクィブによる起爆を用いてパッシブに作動させる
乗員保護装置に適用してもよく、またその両者を用いた
ものに適用させてもよい。
によれば、所定の積分期間における加速度信号の積分値
とその積分期間における所定の時点での加速度信号の微
分値とを加算し、この加算値に基づいて衝突判定を行う
ようにしているから、上記積分によって悪路走行等によ
って誤作動しない安定した衝突判定を行うことができる
とともに、加速度信号の変化情報も加味して、大きな加
速度信号の発生が遅れる衝突形態に対してもその衝突判
定の応答性を向上させることができるという優れた効果
がある。
記効果に加えて、異なる第1、第2の時点における加速
度信号の微分値をそれぞれ前記積分値に加えて衝突判定
を行うようにしているから、衝突形態によって異なる加
速度信号の発生に対しても上記衝突判定の応答性を向上
させることができるという優れた効果がある。
る。
ある。
すフローチャートである。
である。
ーチャトである。
示すフローチャトである。
図である。
である。
Claims (2)
- 【請求項1】 車両の加速度を検出して電気的な加速
度信号を発生する加速度センサと、所定の積分期間毎の
前記加速度信号を積分する積分手段と、この積分手段に
て得られた積分値に基づいて車両の衝突状態を判別する
判別手段と、この判別手段にて車両の衝突状態を判別し
た時に車両の乗員保護装置を起動させる起動手段とを備
えた車両用乗員保護装置の起動装置において、前記積分
区間における所定の時点における前記加速度信号の微分
値を検出し、この微分値を前記積分手段にて積分した積
分値に加算し、この加算値にて前記判別手段による前記
衝突状態の判別を行わせる微分値加算手段を設けたこと
を特徴とする車両用乗員保護装置の起動装置。 - 【請求項2】 前記微分値加算手段は、前記積分期間
における異なる第1、第2の時点における前記加速度信
号の微分値を検出し、それぞれの微分値を前記積分値に
加算してそれぞれの加算値にて前記判別手段による前記
衝突状態の判別を行わせるものであることを特徴とする
請求項1に記載の車両用乗員保護装置の起動装置。
Priority Applications (3)
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JPH04358945A true JPH04358945A (ja) | 1992-12-11 |
JP2580405B2 JP2580405B2 (ja) | 1997-02-12 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3132786A Expired - Lifetime JP2580405B2 (ja) | 1991-06-04 | 1991-06-04 | 車両用乗員保護装置の起動装置 |
Country Status (3)
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