JPH0632201A

JPH0632201A - 車両の安全装置

Info

Publication number: JPH0632201A
Application number: JP4212042A
Authority: JP
Inventors: Mineharu Shibata; 峰東柴田; Kenji Katsushiro; 健次勝代; Kazuo Yukitomo; 一雄行友; Masami Sato; 正己佐藤
Original assignee: Mazda Motor Corp; Naldec Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp; Naldec Corp
Priority date: 1992-07-16
Filing date: 1992-07-16
Publication date: 1994-02-08

Abstract

(57)【要約】【目的】衝突時の衝撃の大きさに応じた適切な時期にエ
アバッグ等の安全装置を作動させる。【構成】ＧセンサＧＳからの出力信号が、積分回路Ｓ
４、Ｓ６で積分され、この積分値の加算値Ｃが、判定回
路Ｓ８において所定の判定レベルを越えたと判定された
ときに、安全装置が作動される。上記判定レベルすなわ
ち所定の基準値が、時間の経過に応じて徐々に大きくさ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、衝突時に作動されて乗
員の保護を行なうためのエアバッグ等の安全装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】最近の車両では、車両の衝突時に作動さ
れて乗員の保護を図るための安全装置を装備したものが
増加する傾向にある。この安全装置としては、衝突時に
車室内に展開されるエアバッグや、衝突時に強制的に引
張り状態（緊張状態）とされるプリテンション式シ−ト
ベルトなどがある。

【０００３】上述したエアバッグ等は、乗員の損傷が想
定されるような衝突時には確実に作動される一方、バン
パが若干変形する程度の軽衝突では作動しないようにす
ることが要求される。このため、車体に取付けたＧセン
サ（加速度センサ）からの出力信号を基に所定の演算を
行なって、この演算結果に基づいてエアバッグ等を作動
させるか否かの判定を行なうことが提案されている。

【０００４】特開平３−１４８３４８号公報、特開平１
１４９４４号公報には、Ｇセンサの出力信号に対して積
分を行なって、積分値を所定の判定レベルと比較するこ
とが提案されている。すなわち、上記積分値に基づい
て、衝突形態や衝突エネルギをみることにより、エアバ
ッグ等を作動させる必要のある衝突状態か、あるいは作
動させる必要のない衝突状態であるかを判定するもので
ある。また、特開平２−１９３７４３号公報には、積分
値が所定の基準値を越えたときに安全装置を作動させる
ようにする一方、この基準値を、Ｇセンサの出力信号の
ピ−ク値の大きさに応じて設定することが開示されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、エアバッグ
等の安全装置においては、単に作動させるか否かの判断
だけではなく、いかなるタイミングで作動させるかも重
要となる。すなわち、安全装置を作動させる場合でも、
例えば高速正面衝突のような重衝突のときは安全装置を
早い時期に作動させ、比較的低速のときの衝突は安全装
置を遅く作動させることが望まれる。

【０００６】したがって、本発明の目的は、安全装置の
作動時期を衝突の際の衝撃の大きさに応じて適切に設定
し得るようにした車両の安全装置を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明にあっては次のような構成としてある。すな
わち、車体に取付けられたＧセンサと、前記Ｇセンサの
出力信号を積分する積分手段と、前記積分手段で積分さ
れた積分値が所定の基準値を越えたときに、乗員保護用
の安全装置を作動させる作動信号を出力する作動判定手
段と、を備え、前記基準値が時間が経過するのに応じて
徐々に大きくなるように設定されている、ような構成と
してある。

【０００８】

【発明の効果】衝突の際の衝撃の大きさを示す積分値
は、重衝突の際は早く大きくなり、軽衝突の際はゆっく
りとしか大きくならないものである。したがって、安全
装置を作動させるか否かのしきい値となる基準値を時間
の経過に応じて徐々に大きくしていくことにより、軽衝
突の際の安全装置の誤った作動を防止しつつ、安全装置
の作動時期を衝撃の大きさに応じた適切な時期すなわち
衝撃が大きいほど早い時期に作動させることができる。
しかも基準値を時間の経過に応じて徐々に大きくなるよ
うに設定すればよいだけなので、構成あるいは制御ロジ
ックも極めて簡単で済むものとなる。

【０００９】

【実施例】以下本発明の実施例を添付した図面に基づい
て説明する。図１の説明図１において、１、２はそれぞれエアバッグを膨張、展
開させるためのガス圧を得るためのインフレ−タであ
り、１は運転席エアバッグ用、２は助手席エアバッグ用
とされている。３はバッテリ、４はイグニッションスイ
ッチであり、イグニッションスイッチ４を経た後のバッ
テリ電圧が、昇圧回路５によって昇圧される。昇圧回路
５で昇圧された電圧は、インフレ−タ１、２の起爆用と
して用いられるもので、昇圧回路５からインフレ−タ
１、２に対する給電経路には、互いに直列に、スイッチ
イングトランジスタ６と７および低Ｇスイッチ８が接続
されている。

【００１０】低Ｇスイッチ８は、Ｇボ−ルを利用した機
械的な構成とされて車体に固定設置されており、常時は
ＯＦＦとされる一方、車体に比較的小さなＧ例えば重力
加速度の４倍の加速度となる４Ｇが発生したときにＯＮ
とされるものである。これにより、イグニッションスイ
ッチ４がＯＮされていることを条件として、各スイッチ
イングトランジスタ６、７および低Ｇスイッチがそれぞ
れＯＮされたときに、昇圧回路５からの高い電圧がイン
フレ−タ１、２に印加されて当該インフレ−タ１、２が
起爆され、対応するエアバッグが車室内に膨張、展開さ
れることになる。

【００１１】インフレ−タ１、２に対する起爆用電源と
して、コンデンサを利用したバックアップ電源９が構成
され、スイッチイングトランジスタ１０がＯＮされるこ
とにより、イグニッションスイッチ３がＯＦＦされてい
てもしばらくの間は、当該バックアップ電源からインフ
レ−タ１、２に対して起爆用電圧が給電可能とされてい
る。

【００１２】Ｕはマイクロコンピュ−タを利用して構成
された制御ユニットで、そのＣＰＵが符号１１で示され
る。このＣＰＵ１１には、車体に取付けたＧセンサ（加
速度センサ）ＧＳ、モニタ回路１２、１３からの信号が
入力される。また、ＣＰＵ１１からは、前記昇圧回路
５、スイッチイングトランジスタ６、７、１０の他、警
報ランプ１４、警報ブザ−１５に対して出力される。上
記モニタ回路１２は、インフレ−タ１、２の給電回路の
断線等の異常を検出するものである。モニタ回路１３は
警報ランプ１４への給電経路の断線等の異常を検出する
ものであり、警報ランプ１４が作動しないときに、ＣＰ
Ｕ１１はブザ−１５を作動させる。そして、ＣＰＵ１１
の異常がウオッチドッグタイマ１６により監視される。

【００１３】図２の説明制御ユニットＵすなわちＣＰＵ１１による制御内容の概
略を図２に基づいて説明する。先ず、Ｐ（ステップ−以
下同じ）１において、２００μｓｅｃ毎の所定タイミン
グであるか否かが判別される。このＰ１の判別でＹＥＳ
のときは、Ｐ２において、ＧセンサＧＳからの信号が取
込まれ、この後Ｐ３において、ＧセンサＧＳによって４
Ｇ以上の加速度が検出されたか否かが判別される。

【００１４】Ｐ３の判別でＹＥＳのときは、Ｐ４におい
て、後述する出力波形のための計算が行なわれる。そし
て、Ｐ５において、Ｐ４での計算結果が、所定の判定値
以上であるか否かが判別される。Ｐ５の判別でＹＥＳの
ときは、Ｐ６において、スイッチイングトランジスタ
６、７をＯＮすることによりにインフレ−タ１、２を起
爆させる。この後、Ｐ７において、Ｐ６でのスイッチイ
ングトランジスタ６、７のＯＮ開始後３００ｍｓｅｃが
経過したか否かが判別される。このＰ７の判別でＮＯの
ときはＰ６へ戻って、スイッチイングトランジスタ６、
７がＯＮ作動され続ける。Ｐ７の判別でＹＥＳとなる
と、スイッチイングトランジスタ６、７がＯＦＦされ
て、これ以上のインフレ−タ１、２への起爆動作が停止
される。

【００１５】前記Ｐ５の判別でＮＯのときは、Ｐ９にお
いて、４Ｇの加速度検出から２００ｍｓｅｃ経過したか
否かが判別される。この２００ｍｓｅｃは、４Ｇの加速
度検出からエアバッグを展開させるのに要求される最長
時間よりも長い時間、すなわちエアバッグを展開させる
必要性のないことが確認された後の時間となる。このＰ
９の判別でＹＥＳのときは、Ｐ１０において各種パラメ
−タ、例えば後述する積分値等が全てクリアされる。

【００１６】Ｐ３の判別でＮＯのときは、Ｐ１１におい
て、モニタ回路１２、１３等を利用した制御系の故障診
断が行なわれる。Ｐ１の判別でＮＯのときは、Ｐ１２に
おいて、昇圧回路５に対する昇圧のための制御が行なわ
れる。

【００１７】図３の説明次に、図３を参照しつつ、図２のＰ４とＰ５とについて
詳述する。先ず、ＧセンサＧＳからの出力が、ロ−パス
フィルタＳ１を通過された後、Ｓ２〜Ｓ４での衝突形態
情報に関する計算と、Ｓ５、Ｓ６での速度情報に関する
計算とが行なわれる。衝突形態情報の計算結果は、第１
積分値Ｂとして示され、車速（車速変化）情報に関する
計算結果は第２積分値Ａとして示される。そして、第１
積分値Ｂと第２積分値Ａとが加算回路Ｓ７によって加算
されて、加算値Ｃが算出される。そして最後に、判定回
路Ｓ８によって、加算値Ｃが所定の判定レベルよりも大
きいか否かが判定される。勿論、この判定回路Ｃでの判
定結果が、図３のＰ５での判定結果となる。

【００１８】上述の衝突形態情報に関するＳ２〜Ｓ４の
計算は次のようにして行なわれる。先ず、ハイパスフィ
ルタＳ２によって低周波成分がカットされた後、波形修
正回路Ｓ３において、後述する減衰ラインＣＲを用いた
波形修正が行なわれる。

【００１９】この後、第１積分回路Ｓ４によって、波形
修正された後の波形に基づいて、連続積分が行なわれ
て、第１積分値Ｂが算出される。なお、実施例では、積
分に際しては、波形の中心を境にして、上側の波形（車
体減速度を示す）と下側の波形（車体加速度を示す）と
を、それぞれ絶対値化して積算されていく（加算のみで
減算はされない）。

【００２０】一方、車速情報に関する計算は、先ずバイ
アス回路Ｓ５によって、低車速（１０ｋｍ／ｈ程度の速
度）で正面衝突した際の平均加速度となるＧL 分だけ、
ＧセンサＧＳからの出力値から減算される。このＳ５で
の処理は、エアバッグを作動させる必要性のない低車速
成分をカットするためになされる。そして、第２積分回
路Ｓ６によって、２０ｍｓｅｃの移動積分（区間積分）
が行なわれて、第２積分値Ａが算出される。この第２積
分回路Ｓ６による積分も、波形の上側部分と下側部分と
の両方を加算するようにして、積分に際して減算成分を
含まないようにしてある。

【００２１】前記第１積分値Ａと第２積分値Ｂとは、加
算回路Ｓ７によって加算されるが、重み付け係数ｋによ
って、両積分値ＡとＢとをどの程度重視するかの処理を
も合わせて行なわれる。すなわち、ｋを小さい値にする
ことにより第２積分値Ａをより重視した加算値Ｃを得る
ことになり、ｋを大きい値にすることにより第１積分値
Ｂをより重視した加算値Ｃを得ることになる。

【００２２】判定回路Ｓ８では、加算値Ｃを、所定の判
定レベルすなわち本発明でいうところでの所定の基準値
と比較して、加算値Ｃが判定レベルを越えたときにの
み、インフレ−タ１、２を作動させる必要性のある衝突
時であるとして、起爆信号が出力される。

【００２３】判定レベルは、時間の経過に応じて徐々に
大きくなるように設定されている。これにより、高速正
面衝突時のようなときは時間的に早い時期に加算値Ｃが
判定レベルを越えて、早い時期にエアバッグを展開させ
ることができる。またエアバッグを作動させる必要があ
るものの重衝突でないときは、加算値Ｃが比較的ゆっく
りと大きくなって、判定レベルを越える時期が遅くな
り、これによりエアバッグが展開される時期が遅くされ
る。このように、衝突時の衝撃の大きさに応じてエアバ
ッグの展開時期が適切にコントロ−ルされることにな
る。

【００２４】ここで、Ｓ３における減衰ラインの設定
は、エアバッグを展開させることが要求されるポ−ル衝
突と、エアバッグを展開させない低速正面衝突とを明確
に区別するためになされる。すなわち、低速正面衝突の
際は、１つの波形はそれぞれそのピ−ク値が比較的小さ
いものの、時間巾がかなり大きいものとなる。この一
方、ポ−ル衝突の際は、１つの波形のピ−ク値は比較的
大きいものの、時間巾は小さいものとなる。

【００２５】したがって、ある所定時間分だけ、上述の
ような波形を示すＧセンサＧＳの出力値を積分しただけ
では、得られる積分値との間にははさほど差はなく、低
速正面衝突とポ−ル衝突とを区別することがむずかしい
ものとなる。

【００２６】これに対して、ＧセンサＧＳの出力信号の
波形を、その１つの波形毎にそのピ−ク値から所定の減
衰ラインＣＲにしたがって減衰するように波形修正する
ことを考える。この場合、修正後の１つの波形について
得られる積分値は、ピ−ク値が大きい波形を有する方が
小さいピ−ク値を有する波形よりも大きくなる（波形の
時間巾を大きくしたのに相当し、図３のＳ３通過後の波
形で破線を示す部分が積分値となる）。換言すれば、比
較的大きいピ−ク値が出現するポ−ル衝突の際には、１
つの波形毎に積分値が大きいものとして得られるように
修正されることになる一方、小さいピ−ク値しか出現し
ない低速正面衝突の際の波形は、１つの波形毎の積分値
は、減衰ラインＣＲによる修正を行なってもさほど増加
しないものとなる。

【００２７】この結果、減衰ラインＣＲによって修正さ
れた後の波形に基づいて積分を続けていくことにより、
ポ−ル衝突の際は比較的短時間のうちに所定の判定レベ
ルを越えるような大きな積分値が得られる。これに対し
て、低速正面衝突の際は、エアバッグを展開させるのに
要求される最長時間を経過しても、上記判定レベルを越
えるような大きな積分値は得られないものとなる。これ
により、低速正面衝突とポ−ル衝突とを積分値を用いて
明確に区別されることになる。

【００２８】勿論、ノイズ等により単発的に大きなピ−
ク値が出現しても、減衰ラインＣＲによる積分値の増大
はこの単発的な大きなピ−ク値についてのみだけなの
で、全体としてみれば所定の判定レベルを越えるような
値にまで積分値を大きく増大させるものとはならない。
なお、減衰ラインＣＲは、線形あるいは指数関数等の非
線形（時定数処理）として設定することができる。

【００２９】以上実施例について説明したが、積分は１
種類の積分のみであってもよい。また、積分を連続積分
とするか移動積分とするかも適宜設定し得るものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す制御系統図。

【図２】本発明の制御例を示すフロ−チャ−ト。

【図３】Ｇセンサ出力に基づく演算部分と判定部分とを
ブロック図的に示す図。

【符号の説明】

１，２：インフレ−タ（エアバッグ用）６，７：スイッチングトランジスタ（起爆用）１１：ＣＰＵＵ：制御ユニットＧＳ：ＧセンサＳ４：第１積分回路Ｓ６：第２積分回路Ｓ７：加算回路Ｓ８：判定回路

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【手続補正書】

【提出日】平成５年２月１８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者行友一雄広島県安芸郡府中町新地３番１号ナルデック株式会社内 (72)発明者佐藤正己広島県安芸郡府中町新地３番１号ナルデック株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車体に取付けられたＧセンサと、前記Ｇセンサの出力信号を積分する積分手段と、前記積分手段で積分された積分値が所定の基準値を越え
たときに、乗員保護用の安全装置を作動させる作動信号
を出力する作動判定手段と、を備え、前記基準値が時間が経過するのに応じて徐々に
大きくなるように設定されている、ことを特徴とする車両の安全装置。