JPH06107110A

JPH06107110A - 乗員拘束装置の制御装置

Info

Publication number: JPH06107110A
Application number: JP4258455A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Shibata; 淳柴田; Hiroaki Obayashi; 博明大林; Makoto Kimura; 眞木村; Shuzo Fukuzumi; 周三福住; 寛規 ▲吉▼川; Hironori Yoshikawa; Seiji Takatani; 清二高谷; Toshimi Yamanoi; 利美山ノ井; Atsushi Hitotsumatsu; 敦史一ツ松; Yukio Hashimoto; 幸夫橋本
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1992-09-28
Filing date: 1992-09-28
Publication date: 1994-04-19

Abstract

(57)【要約】【目的】簡単な調整でどのような形態の衝突に対して
も乗員拘束装置の作動の要否を的確に決定できる乗員拘
束装置の制御装置を提供する。【構成】減速度検出手段１００で検出された減速度の
極大点および極小点を検出する極大極小検出手段１０１
と、検出された極大点および極小点をカウントするカウ
ント手段１０２と、そのカウント値に基づいて乗員拘束
装置１０３の作動の要否を決定する作動の要否決定手段
１０４と、作動が決定されると乗員拘束装置１０３を作
動させる駆動制御手段１０５とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、衝突時に乗員を拘束し
て保護する乗員拘束装置の制御装置に関する。

【０００２】

【従来技術とその問題点】エアーバックやシートベルト
などの乗員拘束装置の作動を制御する制御装置が知られ
ている（例えば、特開昭６３−５０３５３１号公報参
照）。この制御装置は、減速度センサーにより車両の減
速度を検出し、減速度がしきい値を超えたらその超過分
を積分し、積分値が所定値に達したら乗員拘束装置を作
動させるものである。なお、種々の衝突形態に対して乗
員拘束装置を確実に作動させるために、積分しきい値を
積分値に応じて変化させている。

【０００３】しかしながら、上述した乗員拘束装置の制
御装置では、積分しきい値を種々の衝突形態に応じてき
め細かく調整しなければならず、調整が煩雑で時間がか
かるという問題がある。

【０００４】本発明の目的は、簡単な調整でどのような
形態の衝突に対しても乗員拘束装置の作動の要否を的確
に決定できる乗員拘束装置の制御装置を提供することに
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】クレーム対応図である図
１に対応づけて本発明を説明すると、請求項１の発明
は、車両の減速度を検出する減速度検出手段１００と、
この減速度検出手段１００で検出された減速度の極大点
および極小点を検出する極大極小検出手段１０１と、こ
の極大極小検出手段１０１で検出された極大点および極
小点をカウントするカウント手段１０２と、このカウン
ト手段１０２のカウント値に基づいて乗員拘束装置１０
３の作動の要否を決定する作動要否決定手段１０４と、
この作動要否決定手段１０４によって作動が決定される
と乗員拘束装置１０３を作動させる駆動制御手段１０５
とを備える。請求項２の発明は、減速度検出手段１００
で検出された減速度に基づいて乗員拘束装置１０３を作
動させる時点を決定する作動時点決定手段１０６を備
え、駆動制御手段１０５Ａにより、作動要否決定手段１
０４で乗員拘束装置１０３の作動が決定されると、作動
時点決定手段１０６で決定された作動時点で乗員拘束装
置１０３を作動させるようにしたものである。

【０００６】

【作用】請求項１の乗員拘束装置の制御装置では、車両
の減速度の極大点および極小点の個数に基づいて乗員拘
束装置１０３の作動の要否が決定される。また請求項２
の乗員拘束装置の制御装置では、車両の減速度の極大点
および極小点に基づいて乗員拘束装置１０３の作動が決
定されると、車両の減速度に基づいて決定された作動時
点で乗員拘束装置１０３を作動させる。

【０００７】

【実施例】

−第１の実施例− 図２〜５により、本発明の第１の実施例を説明する。図
２は第１の実施例の構成を示すブロック図である。図に
おいて、減速度センサー１は車室内のフロアトンネル部
に設けられ、車両の減速度ｇを検出して制御回路２へ出
力する。制御回路２は、車両の減速度ｇに基づいて乗員
拘束装置の作動の要否を決定するとともに、乗員拘束装
置を作動させる時点（以下、タイミングと呼ぶ）を決定
し、乗員拘束装置の作動を決定したときは最適な作動タ
イミングで駆動回路３へ作動信号を出力する。駆動回路
３は、制御回路２の作動信号に従って電源４からエアー
バックモジュール５の電気着火装置５ａ（以下、スクイ
ブと呼ぶ）に通電し、エアーバックモジュール５の不図
示の膨張展開装置（以下、インフレータと呼ぶ）を作動
させる。このエアーバックモジュール５は不図示のステ
アリングホイールのセンターパッド内に納められ、衝突
時に膨張展開して運転席乗員を保護する。

【０００８】なお、この実施例では乗員拘束装置として
運転席乗員を保護するエアーバックを例に上げて説明す
るが、助手席または後部座席の乗員を保護するエアーバ
ックまたはシートベルトなどの乗員拘束装置に対しても
本発明を応用することができる。

【０００９】制御回路２は、ローパスフィルタ２１、微
分回路２２、ゼロクロス検出回路２３、プリセットカウ
ンタ２４、作動タイミング決定回路２５およびＡＮＤ回
路２６などから構成される。ローパスフィルタ２１は、
減速度センサー１で検出された車両の減速度信号に含ま
れる車体振動などのノイズ成分を除去する。微分回路２
２は、ノイズカットされた減速度信号を微分する。ま
た、ゼロクロス検出回路２３は減速度の微分信号のゼロ
クロス点、すなわち信号が正から負または負から正へ変
化する点を検出し、プリセットカウンタ２４は、そのゼ
ロクロス点数をカウントし、カウント値が予め設定した
値に達したら作動決定信号を出力する。さらに、作動タ
イミング決定回路２５は、車両の減速度に基づいて乗員
拘束装置を作動させるタイミングを決定し、作動タイミ
ング信号を出力する。ＡＮＤ回路２６は、プリセットカ
ウンタ２４から作動決定信号が出力され、且つ作動タイ
ミング決定回路２５から作動タイミング信号が出力され
ると、駆動回路３へ乗員拘束装置の作動信号を出力す
る。

【００１０】ここで、第１の実施例の乗員拘束装置の作
動の要否の決定方法について説明する。ある部材に加わ
る荷重が増加すると、荷重に応じて各部材に変位が生じ
るが、ある荷重に達すると荷重がそれほど増加しないの
に急激に変位が増加する、いわゆる座屈が生じる。この
とき、荷重が印加された部材には図３に示すような変位
−反力特性が生じる。多くの部材から構成される車両が
衝突すると、各部材の座屈にともなってそれぞれ反力が
発生し、図４に示すように、変位−反力特性に座屈する
部材点数に応じた山と谷が現れる。この山谷の数は、衝
突速度が高いほど座屈する部材点数が増加するため多く
なる。つまり、変位−反力特性に現れる山谷の数は衝突
の大きさにほぼ比例すると考えられ、この山谷の数に基
づいて乗員拘束装置の作動の要否を判断すれば、簡単な
調整でどのような衝突に対しても乗員拘束装置の作動の
要否を的確に決定できる。具体的には、反力は車両に設
置された減速度センサー１によって検出することができ
るので、減速度センサー１で検出される減速度信号の山
谷、すなわち極大点・極小点を検出し、それらの極大点
・極小点の個数に基づいて乗員拘束装置の作動を決定す
る。

【００１１】この作動の要否決定は、制御回路２のロー
パスフィルタ２１、微分回路２２、ゼロクロス検出回路
２３およびプリセットカウンタ２４によって行われ、減
速度信号の極大点・極小点を検出し、それらの個数が予
め設定された値を超えたら乗員拘束装置の作動を決定す
る。減速度センサー１から供給される減速度信号ｇはロ
ーパスフィルタ２１でノイズ成分をカットされ、微分回
路２２で微分されて図５に示すような減速度の微分信号
ｇ’が得られる。この減速度の微分信号ｇ’が０になる
点、すなわちゼロクロス点は減速度信号ｇの極大点また
は極小点に対応し、ゼロクロス検出回路２３でこれらの
極大点・極小点を検出し、さらにプリセットカウンタ２
４で極大点・極小点の個数をカウントする。プリセット
カウンタ２４には、乗員拘束装置を作動させなければな
らない衝突に対応した極大点・極小点の個数が予め設定
されており、カウント値がその設定値に達すると、プリ
セットカウンタ２４から作動決定信号が出力される。

【００１２】次に、作動タイミング決定回路２５につい
て説明する。一般に、エアーバックなどの乗員拘束装置
には、作動させてから実際にその動作が完了するまでの
装置固有の作動遅延時間がある。衝突時にエアーバック
を膨張展開させて乗員を最も効果的に保護するために
は、エアーバックが完全に膨張展開した直後に、衝突に
よって前のめりになり車両の前方に移動してきた乗員と
エアーバックとが接するように、スクイブ５ａの着火タ
イミング、すなわちエアーバックモジュール５の作動タ
イミングを決定すればよい。

【００１３】この作動タイミングは、乗員の着座位置と
エアーバックとの距離および上述したエアーバックの作
動遅延時間を考慮して決定される。例えば、エアーバッ
クの作動遅延時間を３０ｍｓとし、着座している運転席
乗員と完全に膨張展開したエアーバックとの距離を４イ
ンチとすると、衝突によって乗員が４インチ移動する３
０ｍｓ前のタイミングでエアーバックモジュール５を作
動させればよい。

【００１４】ところで、衝突前は、車両に搭乗している
乗員は車両と同じ速度で移動しており、両者の間の相対
速度は０である。車両が障害物に衝突すると、車両の速
度は急激に低下するが、乗員の速度はほぼ衝突前の速度
のままであり、この結果、車両と乗員との間に相対速度
が発生する。上述した衝突後の乗員の移動距離は、この
衝突後の車両と乗員との間の相対速度を積分したもので
ある。車両が高速で衝突した場合には相対速度が大きく
なり、乗員は短時間で４インチ移動する。反対に、低速
で衝突した場合には相対速度が小さくなり、乗員は比較
的ゆっくりと移動する。

【００１５】このように、乗員拘束装置の作動タイミン
グを衝突後の車両と乗員との相対速度に基づいて決定す
ることができる。具体的には、相対速度ｖが予め設定さ
れた値ｖ１を超えるタイミングでエアーバックモジュー
ル５を作動させる。車両が高速で衝突した場合には、車
両の減速度ｇが大きいので相対速度ｖが早く増加し、相
対速度ｖがすぐに設定値ｖ１を超える。反対に低速で衝
突した場合には、減速度ｇが小さいので相対速度ｖが比
較的ゆっくりと増加し、設定値ｖ１を超えるのに時間が
かかる。

【００１６】プリセットカウンタ２４からＡＮＤ回路２
６に作動決定信号が供給され、且つ、作動タイミング決
定回路２５からＡＮＤ回路２６に作動タイミング信号が
供給されると、ＡＮＤ回路２６は駆動回路３へ作動信号
を出力する。作動信号を受信した駆動回路３はエアーバ
ックモジュール５のスクイブ５ａに通電し、インフレー
タに着火してエアーバックを膨張展開させる。これによ
って、エアーバックが膨張展開した直後に、衝突にとも
なって車両の前方へ移動してきた乗員とエアーバックと
が接触し、乗員が衝突の衝撃から確実に保護される。

【００１７】このように、衝突時の車両の減速度の極大
点・極小点を検出してカウントし、それらの個数が設定
値を超えたら乗員拘束装置の作動を決定するようにした
ので、簡単な調整でどのような形態の衝突に対しても作
動の要否を的確に決定できる。また、乗員拘束装置の作
動が決定されたときは、車両の減速度に基づいて決定さ
れた作動タイミングで乗員拘束装置を作動させるように
したので、最適なタイミングで乗員拘束装置を作動させ
ることができる。

【００１８】−第２の実施例− 次に、単位時間当たりの車両の減速度の極大点・極小点
を検出して乗員拘束装置の作動の要否を決定する第２の
実施例を説明する。図６は第２の実施例の構成を示すブ
ロック図である。なお、図２に示す第１の実施例の構成
機器と同様な機器に対しては、同一の符号を付して相違
点を中心に説明する。この第２の実施例の制御回路２Ａ
は、上述したローパスフィルタ２１、微分回路２２、ゼ
ロクロス回路２３および作動タイミング決定回路２５の
他に、カウンタ３１、コンパレータ３２，３５、タイマ
３３および割算回路３４が設けられる。カウンタ３１は
外部リセット用端子Ｒを有するカウンタであり、ゼロク
ロス検出回路２３で検出された減速度信号の極大点・極
小点をカウントする。コンパレータ３２は、減速度セン
サー１の出力信号が設定レベルを超えたらカウンタ３１
をリセットするとともに、タイマ３３をスタートさせ
る。タイマ３３は、減速度信号が設定レベルを超えた時
点から計時を行い、割算回路３４へ計時時間を出力す
る。割算回路３４は、カウンタ３１のカウント値をタイ
マ３３の計時時間で除算し、単位時間当たりの減速度信
号の極大点・極小点数を演算する。コンパレータ３５
は、算出された単位時間当たりの減速度信号の極大点・
極小点数が予め設定された値を超えたらＡＮＤ回路２６
へ作動決定信号を出力する。

【００１９】この第２の実施例では、制御回路２Ａのロ
ーパスフィルタ２１、微分回路２２、ゼロクロス検出回
路２３、カウンタ３１、コンパレータ３２，３５、タイ
マ３３および割算回路３４が、乗員拘束装置の作動要否
決定手段を構成する。減速度センサー１から供給される
減速度信号ｇはローパスフィルタ２１でノイズ成分をカ
ットされ、微分回路２２で微分されて減速度の微分信号
ｇ’が求められ、さらに、ゼロクロス検出回路２３でそ
の減速度の極大点・極小点が検出される。一方、減速度
センサー１から出力される減速度信号が予め設定された
レベルを超えると、コンパレータ３２によってカウンタ
３１がリセットされ、カウンタ３１で車両の減速度の極
大点・極小点のカウントが開始されるとともに、タイマ
３３がスタートされる。割算回路３４では、カウンタ３
１でカウントされた減速度の極大点・極小点数をタイマ
３３の計時時間で除算し、単位時間当たりの減速度の極
大点・極小点数を演算してコンパレータ３５へ出力す
る。コンパレータ３５には、乗員拘束装置を作動させな
ければならない衝突に対応した単位時間当たりの極大点
・極小点数が予め設定されており、割算回路３４の出力
がその設定値に達すると、コンパレータ３５から作動決
定信号が出力される。

【００２０】コンパレータ３５からＡＮＤ回路２６に作
動決定信号が供給され、且つ、作動タイミング決定回路
２５からＡＮＤ回路２６に作動タイミング信号が供給さ
れると、ＡＮＤ回路２６は駆動回路３へ作動信号を出力
する。作動信号を受信した駆動回路３はエアーバックモ
ジュール５のスクイブ５ａに通電し、インフレータに着
火してエアーバックを膨張展開させる。これによって、
エアーバックが膨張展開した直後に、衝突にともなって
車両の前方へ移動してきた乗員とエアーバックとが接触
し、乗員が衝突の衝撃から確実に保護される。

【００２１】このように、衝突時の車両の減速度の極大
点・極小点を検出し、単位時間当たりの極大点・極小点
の個数をカウントしてそれらの個数が設定値を超えたら
乗員拘束装置の作動を決定するようにしたので、簡単な
調整でどのような形態の衝突に対しても作動の要否を的
確に決定できる。また、乗員拘束装置の作動が決定され
たときは、車両の減速度に基づいて決定された作動タイ
ミングで乗員拘束装置を作動させるようにしたので、最
適なタイミングで乗員拘束装置を作動させることができ
る。

【００２２】なお、上述した各実施例ではハードウエア
により乗員拘束装置の作動の要否決定回路を構成した
が、マイクロコンピュータを用いて、ソフトウエアによ
り乗員拘束装置の作動の要否を決定してもよい。

【００２３】以上の実施例の構成において、減速度セン
サー１が減速度検出手段を、微分回路２２およびゼロク
ロス検出回路２３が極大極小検出手段を、プリセットカ
ウンタ２４、カウンタ３１、コンパレータ３２，３５お
よび割算回路３４がカウント手段および作動の要否決定
手段を、作動タイミング決定回路２５が作動時点決定手
段を、ＡＮＤ回路２６および駆動回路３が駆動制御手段
を、エアーバックモジュール５が乗員拘束装置をそれぞ
れ構成する。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明によ
れば、車両の減速度の極大点および極小点の個数に基づ
いて乗員拘束装置の作動の要否を決定するようにしたの
で、簡単な調整でどのような形態の衝突に対しても乗員
拘束装置の作動の要否を的確に決定できる。また、請求
項２の発明によれば、車両の減速度の極大点および極小
点に基づいて乗員拘束装置の作動が決定されると、車両
の減速度に基づいて決定された作動時点で乗員拘束装置
を作動させるようにしたので、簡単な調整でどのような
形態の衝突に対しても乗員拘束装置の作動の要否を的確
に決定でき、さらに最適なタイミングで乗員拘束装置を
作動させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】クレーム対応図。

【図２】第１の実施例の構成を示すブロック図。

【図３】１つの部材に荷重を印加してから座屈に至るま
での変位−反力特性を示す図。

【図４】多くの部材から構成される車両の衝突時の変位
−反力特性を示す図。

【図５】減速度センサーで検出された車両の減速度の微
分値を示す図。

【図６】第２の実施例の構成を示すブロック図。

【符号の説明】

１減速度センサー２，２Ａ制御回路３駆動回路４電源５エアーバックモジュール５ａ電気着火装置（スクイブ）２１ローパスフィルタ２２微分回路２３ゼロクロス検出回路２４プリセットカウンタ２５作動タイミング決定回路２６ＡＮＤ回路３１カウンタ３２，２５コンパレータ３３タイマ３４割算回路１００減速度検出手段１０１極大極小検出手段１０２カウント手段１０３乗員拘束装置１０４作動の要否決定手段１０５，１０５Ａ駆動制御手段１０６作動時点決定手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者福住周三神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内 (72)発明者 ▲吉▼川寛規神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内 (72)発明者高谷清二神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内 (72)発明者山ノ井利美神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内 (72)発明者一ツ松敦史神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内 (72)発明者橋本幸夫神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地日産自動車株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の減速度を検出する減速度検出手段
と、この減速度検出手段で検出された前記減速度の極大点お
よび極小点を検出する極大極小検出手段と、この極大極小検出手段で検出された前記極大点および極
小点をカウントするカウント手段と、このカウント手段のカウント値に基づいて乗員拘束装置
の作動の要否を決定する作動要否決定手段と、この作動要否決定手段によって作動が決定されると前記
乗員拘束装置を作動させる駆動制御手段とを備えること
を特徴とする乗員拘束装置の制御装置。
【請求項２】請求項１に記載の乗員拘束装置の制御装
置において、前記減速度検出手段で検出された前記減速度に基づいて
前記乗員拘束装置を作動させる時点を決定する作動時点
決定手段を備え、前記駆動制御手段は、前記作動要否決定手段で前記乗員
拘束装置の作動が決定されると、前記作動時点決定手段
で決定された前記作動時点で前記乗員拘束装置を作動さ
せることを特徴とする乗員拘束装置の制御装置。