JPH0624290A - エアバッグ作動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は車両の衝突時に乗員の衝撃を緩和す
るためにエアバッグを展開させるエアバッグ作動制御装
置に関し、車体加速度と相対速度とに基づいてエアバッ
グ作動タイミングを適切に制御することを目的とする。 【構成】 相対速度Ｖ_x を読み込んで、そのＶ_x に基づ
いて補正しきい値Ｃ_x を算出する（ステップ１０１，１
０２）。この補正しきい値Ｃ_x はステップ１０７で加速
度平均値（累積値）Ｖ_i と大小比較される、エアバッグ
作動しきい値であり、相対速度が大なるほど小なる値に
算出される。これにより、エアバッグ作動タイミングは
相対速度Ｖ_x に応じて制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はエアバッグ作動制御装置
に係り、特に車両の衝突時に乗員の衝撃を緩和するため
にエアバッグを展開させるエアバッグ作動制御装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、車体加速度センサを検出して
エアバッグを作動制御する図８に示す如きエアバッグ作
動制御装置が知られている（例えば、特開昭４９−５５
０３１号公報）。同図中、車体加速度センサ１により検
出された車体加速度はマイクロコンピュータ等の演算装
置２に供給され、ここで積分及び積算されてＧの所定時
間の平均値とされた後、エアバッグ作動しきい値と比較
される。

【０００３】演算装置２は上記のＧ平均値により車両衝
突時の乗員の動きを推測し、図９に示す如く、Ｇ平均値
が乗員の頭がステアリングなどに衝突すると推測される
値Ｇ _b に到達するであろうと予測される時刻ｔ_b より時
間τ直前の時刻ｔ_a の値Ｇ_aに達した時に作動信号を発
生出力する。上記の時間τはエアバッグの展開時間を考
慮して定められる。

【０００４】上記の作動信号は図８に示すエアバッグ装
置３内のインフレータ３ａに入力され、これを着火して
エアバッグ３ｂを膨脹展開させる。これにより、乗員の
衝撃を緩和しようとする。

【０００５】しかし、Ｇ平均値は自車と対象物との相対
速度の大小によって図１０に曲線Ｉ，IIで示す如く異な
る変化をし、相対速度が大なるときのエアバッグ作動し
きい値Ｇ_a から乗員がステアリング等に衝突する値Ｇ_b
に達するまでの時間ｔ₁ が、相対速度が小なるときのＧ
_a からＧ_b に達するまでの時間ｔ₂ に比し短かくなる。
ところが、前記した従来のエアバッグ作動制御装置では
エアバッグ作動しきい値Ｇ_a を固定としていたため、相
対速度が大なるときの時間ｔ₁ 内ではエアバッグ３ｂの
展開が不充分であった。

【０００６】そこで、従来は車両の前後加速度を検出す
る加速度検出手段と、車両の走行速度を検出する車速検
出手段とを有し、車速が高いほどエアバッグ展開の作動
タイミングを早くしたエアバッグ作動制御装置が提案さ
れている（特開平２−２１２２３８号公報、特開平２−
２７０６５６号公報）。また、従来、自車と対象物との
相対速度に基づいてエアバッグ展開の作動タイミングを
決めるようにしたエアバッグ作動制御装置も知られてい
る（特開平２−１５５８５４号公報）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、前者の車速
に応じてエアバッグ展開の作動タイミングを決めるよう
にした従来のエアバッグ作動制御装置は、自車と衝突す
る対象物との間の相対速度が考慮されていないため、自
車の車速が遅く、対象物の速度が速いときにはエアバッ
グの展開が不充分となる場合がある。

【０００８】また、後者の相対速度に基づいてエアバッ
グ展開の作動タイミングを決めるようにした従来のエア
バッグ作動制御装置は、車体加速度は検出していないの
で、衝突時の乗員のステアリング等への衝突を防止する
ことを目的とするものではない。

【０００９】本発明は以上の点に鑑みなされたもので、
車体加速度と相対速度の両方に基づいてエアバッグ作動
タイミングを制御することにより、上記の課題を解決し
たエアバッグ作動制御装置を提供することを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】図１は本発明のエアバッ
グ作動制御装置の原理ブロック図を示す。同図中、速度
変化検出手段１１は車両の加速度を含む車両の速度変化
を検出する。相対速度検出手段１２は車両と対象物との
相対速度を検出する。判定手段１３は速度変化検出手段
１１による速度変化検出結果に基づいて、車両と前記対
象物との衝突を判定する。

【００１１】作動信号出力手段１４は判定手段１３によ
り衝突と判定されているときの速度変化検出手段１１の
出力検出結果の平均値がしきい値を越えた時に、エアバ
ッグ装置１６を作動する作動信号を出力する。しきい値
可変手段１５は相対速度検出手段１２により検出された
相対速度に応じて前記しきい値を可変する。

【００１２】

【作用】本発明では、判定手段１３により衝突と判定さ
れているときの速度変化検出手段１１の出力検出結果の
平均値がしきい値を越えた時に、作動信号出力手段１４
から作動信号が出力されてエアバッグ装置１６を作動す
る。ここで、上記作動信号出力手段１４における上記し
きい値は、しきい値可変手段１５によって車両と対象物
との相対速度に応じて可変されるため、この相対速度に
応じて作動信号の発生出力タイミングを制御することが
できる。

【００１３】

【実施例】図２は本発明の一実施例の構成図を示す。同
図中、加速度センサ２１は前記速度変化検出手段１１を
構成しており、車両の前後加速度Ｇを検出する。相対速
度センサ２２は前記相対速度検出手段１２を構成してお
り、車両（自車）と対象物との相対速度を、例えば超音
波を車両前方の路面に向けて送信する送信器と、路面か
ら反射された超音波を受信する受信器と、受信器の受信
超音波の観測から相対速度を演算算出する演算手段とか
らなる公知の構成により検出する。

【００１４】マイクロコンピュータ３０は加速度センサ
２１からの車両の加速度Ｇ検出信号と相対速度センサ２
２よりの相対速度検出信号とが供給され、車両と対象物
との衝突時に後述するタイミングで作動信号を生成出力
してエアバッグ装置４０に供給する演算装置で、前記判
定手段１３、作動信号出力手段１４及びしきい値可変手
段１５をソフトウェア処理により実現する。

【００１５】エアバッグ装置４０は前記エアバッグ装置
１６に相当する乗員保護装置で、電源４１、スイッチ回
路４２、インフレータ４３及びエアバッグ４４よりな
り、更にインフレータ４３内には着火装置４５及びガス
発生剤４６が設けられている。エアバッグ装置４０はエ
アバッグ４４が展開したときに乗員とステアリングとの
間に介在する位置に設けられている。

【００１６】このエアバッグ装置４０はマイクロコンピ
ュータ３０から作動信号が供給されると、スイッチ回路
４２がオンとされ、これにより電源４１からスイッチ回
路４２を通して着火装置４５に電流が流れて着火装置４
５を発熱させる。着火装置４５が発熱すると、ガス発生
剤４６が着火されて多量のガスを発生し、このガスがエ
アバッグ４４内に吹き込まれてエアバッグ４４が膨脹展
開する。

【００１７】このエアバッグ装置４０に作動信号を出力
するマイクロコンピュータ３０はハードウェア構成自体
は公知であり、例えば図３に示す如き構成とされてい
る。同図中、図２と同一構成部分には同一符号を付し、
その説明を省略する。図３において、マイクロコンピュ
ータ３０は中央処理装置（ＣＰＵ）３１、処理プログラ
ムや演算に必要なテーブルが予め格納されているリード
・オンリ・メモリ（ＲＯＭ）３２、作業領域として使用
されるランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）３３、入
出力インタフェース回路３４、及びこれらの間を接続す
る双方向のバス３５などから構成されている。

【００１８】入出力インタフェース回路３４は加速度セ
ンサ２１からの、車両の前方向を正とする前後加速度Ｇ
に応じたレベルの加速度検出信号と、相対速度センサ２
２からの、自車と対象物とが近付く方向を正とする相対
速度に応じたレベルの相対速度検出信号とが夫々入力さ
れてこれらの信号を適宜処理し、ＣＰＵ３１の指示に従
ってバス３５を通してＲＡＭ３３に処理データを格納す
る。

【００１９】また、ＣＰＵ３１はＲＯＭ３２に格納され
ている処理プログラムに基づき、後述の図４に示すエア
バッグ作動制御ルーチンに従う演算処理を実行し、バス
３５を通して入出力インタフェース回路３４よりスイッ
チ回路４２へ作動信号を出力させる。

【００２０】次に上記のマイクロコンピュータ３０によ
り実行されるソフトウェア動作について図４及び図５と
共に説明する。図４は本発明の要部をなすエアバッグ作
動制御ルーチンの一実施例を示すフローチャートで、メ
インルーチンの一部で実行される。まず、ＣＰＵ３１は
相対速度センサ２２により検出された相対速度Ｖ_x をＲ
ＡＭ３３から読み込み（ステップ１０１）、その相対速
度Ｖ_x に基づいてＲＯＭ３２に格納されている図５に実
線III で示すテーブルを参照して補正しきい値Ｃ_x を演
算算出する（ステップ１０２）。

【００２１】この補正しきい値Ｃ_x は従来は図５に破線
IVで示す如く、相対速度Ｖ_x に無関係に一定であったの
に対し、本実施例では同図に実線III で示す如き相対速
度Ｖ _x がＶ_x1よりＶ_x2にまで増加するにつれて小にな
り、Ｖ_x1以下、Ｖ_x2以上では一定とされたテーブルに基
づいて算出される。

【００２２】相対速度がＶ_x2以上で補正しきい値Ｃ_x を
一定としているのは、僅かな衝撃によってエアバッグ４
４が展開されてしまうのを防止するためである。また、
相対速度がＶ_x1以下では補正しきい値Ｃ_x は従来と同じ
値に設定されている。従って、補正しきい値Ｃ_x は相対
速度がＶ_x1からＶ_x2の範囲内において、相対速度Ｖ_xが
大になるほど小に可変される。この補正しきい値Ｃ_x は
後述する加速度平均値Ｖ_i と大小比較されて作動信号の
出力の有無を決めるしきい値である。従って、ステップ
１０１及び１０２により前記したしきい値可変手段１５
が実現される。続いて、図４のステップ１０３で加速度
センサ２１により検出された車両の前後方向の加速度Ｇ
をＲＡＭ３３から読み込み、その後ステップ１０４で加
速度Ｇがしきい値Ｇ１と大小比較される。ここで、前後
方向の加速度Ｇは車両の定常走行時はゼロであるのに対
し、減速走行時及び衝突時はいずれも負の値を示すが、
衝突時の値は減速走行時に比べて、はるかに絶対値が大
となる。

【００２３】一方、上記しきい値Ｇ１は車両の衝突のお
それが高いか否かを判定するために、実験により定めら
れた値であり、従って絶対値が減速走行時の加速度Ｇよ
り大ではあるが、衝突時の加速度Ｇよりは絶対値が比較
的小なる負の値に設定される。

【００２４】従って、上記ステップ１０４は前記した判
定手段１３を実現するステップで、Ｇ＜Ｇ１のときは車
両が対象物に衝突したと判定して次のステップ１０５へ
進み、他方Ｇ≧Ｇ１のときは車両は衝突していないと判
定して再びステップ１０１〜１０４の処理を繰り返す。

【００２５】ステップ１０５では車両の加速度Ｇを読み
込んで、その加速度Ｇの所定時間の平均値Ｖ_i を算出す
る。この加速度Ｇの平均値Ｖ_i は衝突時の乗員の動きを
推測するために用いられる。続いて、ループ周回時間カ
ウンタ値ｔが“１”インクリメントされる（ステップ１
０６）。このループ周回時間カウンタ値ｔはＧ＜Ｇ１と
判定されてからの経過時間に相当する値を示し、その初
期値はイグニションスイッチのオンの直後に実行される
図示しないイニシャルルーチンによってゼロにクリアさ
れている。

【００２６】次に値Ｖ_i と前記した補正しきい値Ｃ_x と
の大小比較が行われ（ステップ１０７）、Ｖ_i ≦Ｃ_x と
判定されたときはエアバッグ作動タイミングにまだ達し
ていないと判定して、ループ周回時間カウンタ値ｔが所
定時間Ｃ_t 経過したか否か判定する（ステップ１０
８）。

【００２７】ループ周回時間カウンタ値ｔがまだ所定時
間Ｃ_t に達していないときはステップ１０５に戻り、現
在の車両の前後方向の加速度Ｇを再び読み込んで加速度
平均値Ｖ_i を更新する。このようにして、逐次最新の車
両の前後方向の加速度Ｇに基づく加速度平均値Ｖ_i を演
算更新していき、加速度平均値Ｖ_i が補正しきい値Ｃ _x
より大であると判定されると（ステップ１０７）、乗員
がステアリング等に衝突する危険性ありと判断してエア
バッグ装置４０に作動信号が発生出力され、これにより
エアバッグ４４が展開され（ステップ１０９）、制御終
了となる（ステップ１１１）。

【００２８】なお、前記ステップ１０８の所定時間Ｃ_t
は予め実験により求められた、通常の加速度Ｇで衝突が
生じたならば衝突が終了しているはずの時間に設定され
ている。しかし、ステップ１０４で衝突と判定された後
でも加速度Ｇの変化が小さい場合は、加速度平均値Ｖ_i
が補正しきい値Ｃ_x 以下である状態が上記所定時間Ｃ _t
以上継続することがある。

【００２９】この場合は乗員がステアリング等に衝突す
る危険性がないので、ｔ＞Ｃ_t と判定された時点で（ス
テップ１０８）、ＲＡＭ３３に記憶されている加速度平
均値Ｖ_i やループ周回時間カウンタ値ｔをクリアして
（ステップ１１０）、最初のステップ１０１から再度や
り直す。

【００３０】このように、本実施例によればステップ１
０５〜１０９により前記作動信号出力手段１４を実現す
ることにより、相対速度が大なるほど補正しきい値Ｃ_x
が小とされることにより、相対速度が大のときには相対
速度が小のときに比し、エアバッグ作動タイミングが早
められることとなり、これにより自車の車速に関係なく
相対速度が大のときには、乗員がステアリング等に衝突
する以前にエアバッグ４４を展開完了させることができ
る。

【００３１】他方、相対速度が小のときには相対速度が
大のときに比し、エアバッグ作動タイミングを遅らせる
ことができるため、乗員のステアリング等への衝突を回
避できるような場合でもエアバッグ４４が展開されてし
まうというような無駄な動作を防止することができる。

【００３２】なお、本発明は上記の実施例に限定される
ものではなく、例えば図４のエアバッグ作動制御ルーチ
ン中のステップ１０１又は１０２の前後いずれかにおい
てカウンタ値ｔをクリアするステップを設けるなど種々
の変形例が考えられ、更には以下の変形例が考えられる
ものである。

【００３３】図６は、衝突の際の加速度の変化を表す図
を示し、同図（Ａ）は、相対速度が大の場合を、同図
（Ｂ）は、相対速度が小の場合を示す。

【００３４】各図に示すように、被衝突物との相対速度
が大きいほど車両が受ける衝撃は大きく、検出される加
速度は急激な変化を示す。また、本実施例装置において
は、上記したように、車両の加速度Ｇが所定のしきい値
Ｇ１より小さくなった場合に衝突であることを判定して
いる。

【００３５】すなわち、衝突の際の相対速度が大きい場
合（同図（Ａ））は、衝突から時間Ｔａ後には、車両の
加速度Ｇがしきい値Ｇ１より小さくなって衝突が検知さ
れるのに対して、相対速度が小さく、衝突による加速度
Ｇの最大値が僅かにＧ１より小さくなるにすぎないよう
な場合（同図（Ｂ））には、加速度Ｇがしきい値Ｇ１よ
り小さくなるのに時間Ｔａより長い時間Ｔｂを要する。

【００３６】従って、相対速度が小さい場合は、衝突が
起こってからエアバッグが展開するまでに要する時間が
相対速度が大きい場合に比べて長くなる。このため、従
来の装置によれば、相対速度が小さい衝突では、乗員が
衝突の衝撃で前方に投げ出され始めてからエアバッグが
展開することになる。

【００３７】そこで、エアバッグの安全性を重視する場
合は、上記の補正しきい値Ｃｘを、図７の実線Ｖで示す
テーブルを参照して計算してもよい。この場合、補正し
きい値Ｃｘは同図に実線Ｖで示すように、相対速度Ｖ_X
がＶ_X1からＶ_X2まで増加するにつれて大となり、Ｖ_X1以
下、Ｖ_X2以上では一定とされたテーブルに基づいて算出
される。尚、相対速度がＶ_x1以下で補正しきい値Ｃｘを
一定としているのは、僅かな衝撃でエアバッグ４４が展
開されてしまうのを防止するためである。また、相対速
度がＶ_X2以上では補正しきい値Ｃｘは従来と同じ値に設
定してある。

【００３８】この図７に示すテーブルを用いれば、相対
速度が小さい場合に、僅かな衝撃でエアバッグ４４が展
開されてしまうことなく、衝突からエアバッグ４４が展
開するまでに要する時間を短縮することができる。従っ
て、乗員が衝突の衝撃により前方に投げ出され始める前
にエアバッグを展開させることができ、安全性を向上さ
せることができる。

【００３９】

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、車両と対
象物との相対速度に応じてエアバッグ装置の作動信号の
発生出力タイミングを制御するようにしたため、車両の
走行速度が速くて相対速度が大である場合は勿論のこ
と、車両の走行速度が遅くても対象物の車両方向への速
度が速くて相対速度が大のときには、エアバッグ装置の
作動タイミングを早めて乗員がステアリング等に衝突す
る以前にエアバッグの展開を完了させることができ、ま
た相対速度が小のときには乗員がステアリング等に衝突
する直前でエアバッグの展開が完了するような時間まで
エアバッグ作動タイミングを遅らせることができるか
ら、エアバッグ装置の無駄な作動を防止できる等の特長
を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理ブロック図である。

【図２】本発明の一実施例の構成図である。

【図３】図２中のマイクロコンピュータのハードウェア
構成を示す図である。

【図４】本発明の要部のエアバッグ作動制御ルーチンの
一実施例を示すフローチャートである。

【図５】図４中の補正しきい値演算で用いられるテーブ
ルの一例の説明図である。

【図６】衝突時に検出される車両の加速度変化の例を表
す図である。

【図７】図４中の補正しきい値演算で用いられるテーブ
ルの他の例の説明図である。

【図８】従来装置の一例のブロック図である。

【図９】図６のＧ平均値対時間特性を示す図である。

【図１０】従来の相対速度が大小異なるときのＧ平均値
対時間特性を示す図である。

【符号の説明】

１１ 速度変化検出手段 １２ 相対速度検出手段 １３ 判定手段 １４ 作動信号出力手段 １５ しきい値可変手段 １６，４０ エアバッグ装置 ２１ 加速度センサ ２２ 相対速度センサ ３０ マイクロコンピュータ ４２ スイッチ回路 ４３ インフレータ ４４ エアバッグ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の加速度を含む車両の速度変化を検
   出する速度変化検出手段と、 車両と対象物との相対速度を検出する相対速度検出手段
   と、 前記速度変化検出手段による速度変化検出結果に基づい
   て、車両と前記対象物との衝突を判定する判定手段と、 該判定手段により衝突と判定されているときの前記速度
   変化検出手段の出力検出結果の平均値がしきい値を越え
   た時、エアバッグ装置を作動する作動信号を出力する作
   動信号出力手段と、 前記相対速度検出手段により検出された相対速度に応じ
   て前記しきい値を可変するしきい値可変手段とを具備す
   ることを特徴とするエアバッグ作動制御装置。