JPH0694272B2 - 車両の拘束システム作動用装置および方法 - Google Patents

車両の拘束システム作動用装置および方法

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JPH0694272B2
JPH0694272B2 JP2300933A JP30093390A JPH0694272B2 JP H0694272 B2 JPH0694272 B2 JP H0694272B2 JP 2300933 A JP2300933 A JP 2300933A JP 30093390 A JP30093390 A JP 30093390A JP H0694272 B2 JPH0694272 B2 JP H0694272B2
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ティーアールダブリュー・テクナー・インコーポレーテッド
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Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、乗用車等の車両の乗客拘束システムの作動制
御に関し、特に衝突条件が拘束システムの作動を充分に
保証するかどうかを判定するための異なる衝突条件アル
ゴリズムによる衝突条件の評価に関する。
（背景技術） 乗用車等の車両用の実用的な乗客拘束システムは当技術
においては公知である。このようなシステムは、衝突条
件を感知し、この条件に応答してエアバックを作動させ
あるいは座席ベルトを固定し、あるいは座席ベルト引込
め装置の緊張器を作動させるため使用される。Brede等
の米国特許第3,870,894号は、このような拘束システム
の作動の際使用される車両の減速度の如き展開条件を表
わす電気信号を生じるための電気的トランスジューサを
用いる実用的な乗客拘束システムを開示している。使用
されるトランスジューサは、加速度計として作動する圧
電式トランスジューサであり、車両の減速度を表わす値
を持つ出力信号を生じる。この信号は、特定の衝突評価
アルゴリズムに従って評価される。この衝突評価アルゴ
リズムは、出力信号を積分して速度を表わす積分信号を
生じることを含む。積分信号が予め定めた値に達する
と、トリガー信号が拘束システムの作動のため与えられ
る。
M.Held等の米国特許第3,911,391号は、Brede等の米国特
許と類似するが、第２の衝突評価アルゴリズムを開示す
る。この第２の評価アルゴリズムは、積分信号が変位を
表わすように、加速度計の出力信号の二重積分を実施す
ることを含む。一旦変位を表わす積分信号が予め定めた
値に達すると、トリガー信号が拘束システムの作動のた
め与えられる。
Brede等の米国特許は、速度アルゴリズムを用いる衝突
評価回路を開示している。Held等の米国特許は、変位ア
ルゴリズムを用いる衝突評価回路を開示している。しか
し、Brede等およびHeld等の米国特許は、衝突条件が拘
束システムの作動を充分に保証するかどうかを判定する
ため２つ以上の異なる衝突評価アルゴリズムにより衝突
条件を評価することはない。
Usui等の米国特許第3,762,495号は、一部はその作動
が、車両の減速度の変化率即ち急激動作が急激動作の閾
値レベルを越えるかどうかを検知することに依存する、
作動車両における乗客拘束システムを作動させる装置を
開示している。これは、急激動作アルゴリズムを用いる
第３の衝突評価回路と呼ぶことができる。Usui等の米国
特許もまた、一部はその作動が、車両の減速度レベルが
減速度の閾値レベルを越えるかどうかを感知することに
依存する、車両における乗客拘束システムを作動させる
装置を開示している。これは、減速度アルゴリズムを用
いる衝突評価回路として考えることができる。更に、Us
ui等の米国特許は、両方のアルゴリズムが同時に用いら
れるように２つの評価回路を組合せることを開示する。
各評価回路は、そのアルゴリズムが拘束システムを作動
状態にすべきかどうかを判定する時、出力信号を生じ
る。両方の評価回路が同時にこのような出力信号を生じ
ると、拘束システムの作動のためトリガー信号が与えら
れる。これは、各評価回路が１票を持つ評価回路による
賛成票を比率とするシステムと考えることができる。
Usui等の米国特許は、車両の拘束システムを作動させる
かどうかを判定する際の賛成票以外を勘定する票を提供
するものでない。このため、Usui等の米国特許は、各々
が他と異なる衝突評価アルゴリズムを持つ多重評価回路
を用い、かつ各評価回路が１票を持ち、拘束システムを
作動させる決定が賛成票を必要としないように、拘束シ
ステムを作動させる決定が票のカウントに基くシステム
を提供するものではなかった。
（発明の概要） 本発明は、衝突条件を評価する多重衝突評価アルゴリズ
ムを用いて乗客拘束システムの作動を制御し、次いで全
ての評価アルゴリズムが拘束システムを作動させること
を票決することを必要とせずに拘束システムを作動させ
るための改善に関する。
本発明の一特質によれば、乗用車における乗客拘束シス
テムを作動させる装置が提供され、このシステムにおい
ては本装置は、車両の減速度を検出して車両の減速度に
従って変化する値を持つ減速度信号を生じるセンサを含
む。複数の衝突評価回路は各々、この信号に応答してそ
れぞれ異なるアルゴリズムに従って減速度信号を評価す
る。各評価回路は、衝突条件のその評価が拘束システム
を作動させるべきことを表示する時、票決信号を生じ
る。この票決信号は加算されて、評価回路の総数に対す
る票決信号数の比率に応じて、小数値を持つ加算信号を
得る。この加算信号の値が主要な閾値レベルの値を越え
る時拘束システムを作動させるトリガー信号が与えられ
る。
本発明の別の特質によれば、異なる重みが異なる評価回
路からの票決信号に与えられる。その結果、各々がその
与えられた重みに応じた大きさを持つ加重された票決信
号をもたらす。
本発明の上記および他の特徴については、添付図面に関
して望ましい実施態様の以降の記述を読めば本発明と関
連する当業者には更に明らかになるであろう。
（実施例） まず、拘束システムがエアバッグ10と起爆回路12とを含
む、乗用車における乗客拘束システムを作動させる装置
を示す添付図面、特に第１図を参照する。単一の検出要
素14が、エアバッグ10を作動させる可能性のある使用条
件を表わす車両条件信号を生じる。この検出要素により
与えられる条件信号は、車両の減速度の値と共に変化す
る値を持つ電圧信号である。この条件信号は、増幅器16
により増幅され、増幅された信号は複数の衝突条件評価
回路EV−１、EV−２、EV−Ｎに与えられる。
各評価回路は、相互に異なるものである関連する衝突条
件アルゴリズムに従って増幅された条件信号を評価し、
次いで衝突条件の評価が拘束システムを作動させるべき
ことを表示する時、出力信号を生じる。この出力信号
は、以下本文においては「起爆」票決と呼び、評価回路
が拘束システムを起爆させることを票決したことを示
す。この「起爆」票決は加算回路18により加算され、こ
の回路は可能性のある総票決数に対する「起爆」票決数
の比率を表わす出力信号を生じる。この出力信号即ち比
率信号は、コンパレータ20により閾値レベルｆに対して
比較される。
この比率信号が閾値レベルｆのそれを越える時、コンパ
レータ20はトリガー信号を起爆回路12に与える。
起爆回路12はワンショット回路21を含み、この回路は、
コンパレータ20からトリガー信号を受取ると同時に、起
爆信号を生じる。この起爆信号は、ドレーン−ソース回
路がＢ＋電圧電源およびエアバッグ10と関連する着火剤
24と直列に接続された電界効果トランジスタ22の形態を
有するトランジスタ・スイッチをオンにするに充分な固
定された時間だけ維持される。一旦導通状態にされる
と、スイッチング・トランジスタ22は、着火剤24を点火
させてエアバッグ10を周知の方法で展開即ち膨張させる
に充分な期間充分な電流を与える。
検出要素14は、圧電抵抗トランスジューサ・タイプの加
速度計の形態をとることが望ましく、米国カルフォルニ
ア州95035、ミルピタス市、マッカーシー・ブールバー
ド1701のICSensors社からモデル3021として入手可能で
ある。
衝突評価回路は各々、異なるアルゴリズムに従って検出
要素14からの増幅された条件信号を評価する。例えば、
評価回路EV−１は速度アルゴリズムを用いるが、評価回
路EV−２は変位アルゴリズムを用い、評価回路EV−Ｎは
急激動作アルゴリズムを用いる。これらのアルゴリズム
は、以下本文において更に詳細に記述する回路により実
現される。一旦評価回路がその関連するアルゴリズムに
従って条件信号を評価すると、この回路は拘束システム
を起爆させる票決を行うかどうかの票決を行う。以下本
文に述べる詳細な回路に関して触れるように、各票決信
号は、５ボルト程度の大きさを持つ正の電圧パルスによ
り表わされる。この票決は、それぞれ条件回路EV−１、
EV−２およびEV−Ｎの出力回路と接続された抵抗30、3
2、34を含む加算回路18により加算される。これらの抵
抗30、32、34は、グラウンドとグラウンド・レベル
（「起爆」を生じない票決）あるいは５ボルトの如き、
「起爆」を行う票決を表わすＢ＋レベル間で抵抗36と接
続されて電圧分割器を形成する。これらの票決は加算増
幅器38により加算される。増幅器38の利得は抵抗45、47
により決定される。
評価回路からの「起爆」票決は、等しく処理されて等し
い重みを持ち、あるいは差別的に取扱われて異なる重み
を持つ。もしこれらが同じ重みを持つならば、これは、
種々のアルゴリズムが各々拘束システムを作動させるか
どうかの決定に際して等価の票決あるいは声を有するこ
とを意味する。このため、３つの評価回路により示され
る事例においては、合計３つの票決に対して３つの等し
い票決の可能性がある。起爆の決定は、全ての評価回路
が拘束システムを起爆させるため票決することを必要と
するものではない。単純な多数決が支配する。このた
め、閾値レベルｆは、多数決のための比率例えば、0.50
を表わし得る。閾値レベルｆは、グラウンドとＢ＋電圧
電源との間に直列に一緒に接続された１対の抵抗40、42
を含む分圧器から得ることができる。抵抗は、閾値レベ
ルｆが所要の多数を表わす電圧を持つように選定され
る。多数決のための比率0.5を仮定すると、比率信号
が、コンパレータ20が起爆回路12を作動させるトリガー
信号を供給するに充分な大きさであるためには、僅かに
２つの起爆票決が要求される。等しい票決評価システム
においては、抵抗30、32、34はそれぞれ、抵抗36が値Ｒ
を持つ2Rの如き等しい値を与えられる。この場合、加算
増幅器38の利得は、抵抗45をＲに等しくし、抵抗47を1.
5Rに等しくすることにより、5/3に設定される。その結
果、多数決のための比率0.50となる閾値レベルｆによ
り、２つの起爆票決は加算増幅器38が0.67の大きさの比
率信号を生じる結果となる。これは閾値レベルｆを超え
るため、コンパレータ20はエアバッグ10を展開させるた
めトリガー信号を起爆回路12に与える。
異なる衝突評価アルゴリズムが拘束システムの作動の如
何について一致しない衝突評価条件が存在する。１つの
アルゴリズムはコア・アルゴリズムと名ずけられ、他の
アルゴリズムは補助アルゴリズムと呼ばれる。この補助
アルゴリズムは、コア・アルゴリズムが拘束システムの
作動の可否の決定において欠ける如き衝突条件において
は特に良好に働き得る。その結果、拘束システムの作動
についての決定は単純な多数決で充分である。この単純
な多数決については、これまで各アルゴリズムが等しい
票決を有する第１図に関して論述された。
本発明の別の特質は、種々の評価回路から得る起爆の票
決に異なる重みを割当てることになる。これらの等しく
ない重みを付した票決は、各評価回路が拘束システムを
作動させる時の差別あるいは決定において有する良否の
全体的な記録に従って割当てることができる。最も重い
加重は、評価回路EV−１により用いられるコア・アルゴ
リズムに対して割当て、より低い重みが評価回路EV−２
およびEV−Ｎにより用いられる補助アルゴリズムに対し
て割当てられる。例えば、評価回路EV−１におけるコア
・アルゴリズムに対する起爆の票決は３の重みが与えら
れるが、評価回路EV−２における補助アルゴリズムに対
する起爆票決は２の重みが与えられ、評価回路EV−Ｎに
おける補助アルゴリズムに対しては１の重みが与えられ
る。これは３−２−１の重みを表わし、抵抗30、32、34
に対して異なる抵抗を割当てることにより達成できる。
もし抵抗36がＲの抵抗値を持ち所要の重みを達成するな
らば、抵抗30は値Ｒを持つが、抵抗32は1.5Rの値を持
ち、抵抗34は3Rの値を持つ。この場合、増幅器38の利得
は、抵抗45をＲに等しくまた抵抗47を2Rに等しくするこ
とにより、1.5に設定される。この３−２−１の重みに
より、潜在的な総票決数は６となる。その結果、増幅器
38から得る比率信号は、1/6即ち約0.17の増分だけ増加
する。８つの異なる事例を調べることができる。これら
は下記の表Ｉにおいて要約される。
表Ｉを調べると、各欄は欄内に含まれる情報を表わす特
定の見出しを持つことが判る。第１の欄は事例番号を指
し、８つの事例が示される。第２の欄の標準重みは３−
２−１の重みを指す。３番目の欄の票決は、評価回路EV
−１、EV−２およびEV−Ｎの順における異なる評価回路
の票決パターンを指している。「Ｙ」は諾の票決を意味
し、「Ｎ」は否の票決を意味する。次の欄は、総数と付
記され総票決数を指す。この場合、各事例は合計６つの
票決数を表わす。次の欄は起爆票決が付記され、重みを
付した起爆票決数を指す。次の欄は起爆／総数が付さ
れ、総票決数に対する重みを付した起爆／総数の比率を
表わす。最後の欄は結果と付され、起爆しない決定ある
いは起爆の決定のいずれか一方を示している。本例にお
ける閾値レベルｆにより表わされる多数票数は、0.45に
設定された。
表Ｉからは、事例１から、抵抗30、32、34に割当てた３
−２−１の重みにより、評価回路による３つの否の票決
が起爆せずの決定をもたらした。事例２においては、評
価回路EV−Ｎが拘束システムの起爆に対して諾の票決を
したが、この票決は１の重みを持ち、重みを付した起爆
票決数／総数の比率は0.17であり、これは閾値レベルｆ
を超えない。従って、起爆せずの決定がなされた。同様
な結果が事例３を見れば判る。事例４は起爆の決定をも
たらしたが、これはコア・アルゴリズムを用いる評価回
路EV−１が否決したにも拘わらず、評価回路EV−２およ
びEV−Ｎが諾の票決をした故である。同様な結果は事例
５に見出され、これにおいてはコア・アルゴリズムを含
む評価回路EV−１から唯一の諾の票決が得られた。この
票決の重みを付したレベルが３であるため、これは閾値
レベルを超え、起爆の決定がなされた。同様な結果は表
Ｉの事例６、７および８から認められる。
（アルゴリズムの構成） 次に、評価回路EV−１、EV−２およびEV−Ｎにおけるア
ルゴリズムの構成を示す第２図乃至第６図を参照する。
第２図乃至第４図は、評価回路EV−１およびEV−２によ
り用いられるアルゴリズムの実現を目的とするが、第５
図および第６図は評価回路EV−Ｎにより用いられるアル
ゴリズムの実現に向けられる。
前に述べたように、評価回路EV−１により用いられるコ
ア・アルゴリズムは速度のアルゴリズムであるが、評価
回路EV−２により用いられる補助アルゴリズムは変位の
アルゴリズムである。この２つのアルゴリズムの構成に
おける主な相違は、速度アルゴリズムにおいては、増幅
された条件信号が一回積分されるが、変位アルゴリズム
においては、信号は２回積分される。
次に、評価回路EV−１により用いられる速度アルゴリズ
ムの望ましい構成形態を示す第２図を参照する。
車両の減速中、検出要素14は車両の減速度を表わす出力
信号を生じる。この出力信号は第３図において時間に対
する電圧の波形Ａにより示されている。第３図の波形Ｂ
乃至Ｋは、波形Ａと同様に、全て第２図の回路における
種々の地点における時間に関する電圧レベルを表わし、
この地点は対応するレベル、即ち点Ａ乃至Ｋを有する。
これらの波形は、以下に述べる評価回路EV−１の作動の
理解を助けよう。
検出要素14から得られる条件信号、本例においては減速
度信号は、増幅器16により増幅される。この増幅された
信号は、次に積分器120の入力に与えられ、この積分器
はトリガーされると同時に、増幅された減速度信号を積
分する。
減速度信号が潜在的に有効な衝突条件を表わすために
は、例えば5g程度の減速度を表わすある最小の閾値レベ
ルG0を超えなければならない。ここでは、比較的小さな
振幅の減速度は、有効な衝突条件が存在するかどうかの
決定に際し、評価回路EV−１による保証に対して充分な
大きさとはならないものと見做される。その結果、増幅
された減速度信号はコンパレータ122により最小閾値レ
ベルG0と比較される。閾値レベルG0は、グラウンドとＢ
＋ボルト電源との間に接続された抵抗124、126を含む分
圧器から得ることができる。波形ＢおよびＣを調べて判
るように、コンパレータ122は、増幅された減速度信号
の大きさが最小閾値レベルG0を超える限り、正の出力信
号のみを生じることになる。このため、波形ＡおよびＢ
における波形並列124で表わされるものの如き小さな振
幅の減速度信号は、コンパレータ122により認識される
に充分な大きさではない。コンパレータの出力は、積分
器120をトリガーしないように、波形Ｃに示されるよう
に小さな状態に止まる。
波形Ｂの部分126に示されるように、一旦増幅された減
速度信号が大きさにおいて最小閾値レベルG0を超えて大
きくなると、コンパレータの出力はハイの状態になり、
波形Ｃの部分126で正の信号により示されるように、こ
の条件が続く限りハイの状態に止まる。この正の信号
は、潜在的に有効な衝突条件を表わし得る。従って、こ
の信号は波形Ｆの部分126で示されるようにORゲート128
を通されて、積分器120のトリガー入力に至る。積分器1
20はこの時、第３図の波形Ｊの部分126に認められるよ
うに、その入力に与えられた増幅された減速度信号の積
分を開始して、積分された信号を出力することになる。
増幅された減速度信号が潜在的に有効な衝突条件と見做
される最小閾値レベルG0を超えるためには、５ミリ秒程
度のある最小持続時間だけ最小閾値レベルを超えなけれ
ばならない。これは、センサの付近においてハンマーあ
るいは保守の衝撃の結果生じるおそれがある短期の信号
が、車両の拘束システムを作動することを防止すること
になる。その結果、ORゲート128が積分器120をトリガー
して増幅された減速度信号の積分を開始すると同時に、
タイマー130もトリガーして持続時間T1と対応する期間
の計算を開始し、次いでその出力に正の信号を生じる。
この時、積分器120およびタイマー130が、以下に述べる
別のタイマー132と共に、それぞれTRとして示される再
トリガー可能な入力を用いるタイプであることを認める
べきである。このことは、これら回路の各々がその入力
TRにおける正になるエッジ信号の存在によりリセットさ
れ再開されることが可能であることを意味する。換言す
れば、積分器120は、正のエッジ信号がその入力TRに加
えられる時リセットされ積分を開始し、また別の正のエ
ッジ信号の印加まで積分を継続することになる。同様
に、タイマー130、132は、正のエッジ信号がその各入力
TRに加えられる期間のタイミングを開始し、別の正のエ
ッジ信号によりリセットされ再開されるまで継続するこ
とになる。回路120、130、132の各々はまた、その入力
に加えられる正のエッジ信号が再開することなく回路を
リセットさせることを示すRSTで示される入力を有す
る。即ち、正のエッジ信号が例えば積分器120のリセッ
ト入力RSTに加えられる時、この積分器はリセットされ
る。しかし、この入力に正のエッジ信号が加えられなけ
れば、積分器を再開させて積分を開始させることにな
る。
前に述べたように、一旦増幅された減速度信号が最小閾
値レベルG0を超えると、積分器120は信号の積分を開始
して積分された出力信号を与え、タイマー130は期間T1
の計算を開始する。これは、コンパレータ122からの出
力信号の正になるエッジに生じる。波形部分126により
定義される如き評価回路の対象となる第１の状態におい
て、増幅された減速度信号は、期間T1よりも短い期間最
小閾値レベルG0以上となる。その結果、タイマー130の
出力は正にはならない。一旦減速度信号が最小閾値レベ
ルG0よりも低減すると、コンパレータの出力はローとな
り、その次の正のエッジと同時に、第３図の波形Ｃ、
Ｄ、ＥおよびＪで示されるように、積分器120およびタ
イマー130、132をリセットする。このタイマーがリセッ
トされ決してタイム・アウトにならないため、波形Ｄお
よびＥからこの条件の間いずれかのタイマーからも正の
出力パルスが生じないことが判る。上記のことは、波形
ＡおよびＢにおける波形部分126により示される如き減
速度信号が、潜在的に有効な衝突条件と見做される時間
T1の充分に長い期間にわたり最小閾値レベルG0より大き
な大きさでない時の評価回路EV−１の作動を示すもので
ある。
評価回路EV−１により調べることができる第３の条件
は、波形ＡおよびＢにおける部分134により示されるも
のである。増幅された減速度信号の大きさは、期間T1よ
り長い期間最小閾値レベルG0より大きい。これは、潜在
的に有効な衝突条件を表わす。もし積分器120からの積
分された出力信号の大きさもまた積分演算の開始から期
間T2以内に閾値レベルＶを超えるならば、拘束システム
は作動される。期間T2は、評価回路EV−１が大きさが車
両の拘束システムを作動させるに充分であるかどうかを
判定すべき衝突の発端からの最大期間を表わす。期間T2
は、100ミリ秒程度である。閾値レベルＶの大きさは、
衝突の速度と直接関連せず介在する車両のタイプと共に
変化する実験衝突データを調べることにより決定され
る。例示の目的のために、仮想の速度レベルＶは毎時
（約8Km）５マイルとすることができる。
閾値レベルＶは、グラウンドとＢ＋電圧電源との間に接
続された１対の抵抗140、142を含む分圧器から得られ、
コンパレータ144の１つの入力へ供給される。積分器120
の出力に与えられる積分された信号が閾値レベルＶを超
える時、トリガー信号がコンパレータにより与えられ
て、ワンショット回路119を作動させて起爆の票決を生
じる。
評価回路EV−１は、信号がこれが潜在的に有効な衝突表
わす充分な大きさおよび持続時間であるかどうかを調べ
るため、減速度信号を評価する。これは、波形の部分13
4における減速度信号の場合の如く、期間T1より長いか
あるいは少なくともこれに等しい期間、増幅された減速
度信号が最小閾値レベルG0を超えたことを判定すること
により達成される。その後、かつ期間T2の終了に先立
ち、例え増幅された減速度信号の大きさが最小閾値レベ
ルG0より低下しても、評価回路は積分された信号が閾値
レベルＶを超えるかどうかを判定し続ける。積分器120
がリセットされないのは、期間T1の終了と期間T2の終了
との間に間隔においてである。これは、以下に述べる波
形部分150により示される場合のように単に減速度信号
の大きさの瞬間的な降下の故に、さもなければ潜在的に
有効な衝突条件の評価の終了を阻止する。
積分器120がリセットされ、これにより一旦潜在的に有
効な衝突条件が生じつつあることを判定すると評価を終
了することを阻止する回路について、次に記述する。一
旦タイマー130がタイムアウトになると、その出力回路
は、第３図の波形Ｄで示されるように正になる。この正
になる信号は、ラッチ回路152の入力に与えられる。こ
のラッチ回路152はSTBとして示されるストローブ入力を
有し、これは正のエッジ信号を受取ると同時に、その入
力端子INに与えられる信号をその出力端子OUTに対して
ストローブし、ここで次にリセットされるまでこの信号
をラッチする。タイマー130の出力がハイの状態になる
と、これは正になる信号をラッチ回路152の入力端子IN
に加え、また正になる信号をORゲート154によりストロ
ーブ入力STBに与える。このため、例えコンパレータ122
の出力がこの時ローになっても、正になる信号をORゲー
ト128を経て加えさせて積分器120のトリガー入力TRに正
になる信号を維持する。積分器120は、一旦タイマー130
がタイムアウトになると、波形部分134により表わされ
る信号を積分し続け、また例えこの信号の大きさが最小
閾値レベルG0より低下しても、信号の積分を続けること
になる。
一方、タイマー132は期間T2の調時を続け、この期間の
完了と同時に、波形Ｅにより示したる如き正になる出力
信号を生じる。この正になるエッジ信号はタイマー130
のリセット入力RSTに加えられ、またそれ自体のRST入力
と共に、積分器120のリセット入力RSTに加えられる。こ
れは、タイマー130および132をリセットし、積分器120
をリセットする。評価回路EV−１の対象となる場合、波
形部分134の積分された出力信号は閾値レベルＶを決し
て超えなかった。このような場合、コンパレータ144は
トリガー信号をワンショット回路119に与えることはな
く、またこのワンショット回路は起爆の票決を与えるこ
とがない。評価回路EV−１は、評価されつつある条件が
拘束システムを作動させるための潜在的に有効な衝突条
件が生じたことを示したと判定したが、これは減速度信
号が期間T1より長い期間だけ最小閾値レベルG0を超えた
が、条件の大きさは期間T2が終了する前に積分された信
号が閾値レベルＶを超えるには充分でなかった故であ
る。
次に、第３図の波形ＡおよびＢにおける波形部分150を
参照する。以下に述べるように、この衝突条件は、増幅
された減速度信号が期間T1より長い期間だけ最小閾値レ
ベルG0を超えるほど大きさが充分であり、従って、拘束
システムを作動させるための潜在的に有効な衝突条件と
見做される。しかし、増幅された減速度信号は、期間T1
が終了した後でかつ期間T2が終了する前に、瞬間的に最
小閾値レベルG0より降下する。その後、減速度信号は最
小閾値レベルG0を充分に超える大きさで増加した。減速
度信号におけるこのような瞬間的な低下は、さもなけれ
ば拘束システムが作動されることを要求する有効な衝突
条件において生じ得る。有効な衝突条件においては、車
両構造が変形する時不定の性質の種々の変動が生じ得
る。その結果、さもなければ拘束システムの作動を要求
する有効な衝突条件における最小閾値レベルG0より低い
減速度信号の瞬間的な低下は、積分器をリセットさせる
筈がなく、これにより起爆の票決を生じることはない。
波形部分150に関して今述べたばかりの条件は、積分器1
20をリセットさせない。このため、一旦タイマー130が
期間T1をタイムアウトすると、その出力回路に正になる
信号を生じる。この正になる信号は、前に述べたラッチ
回路152によりラッチされて、例えコンパレータ122の出
力が低下しても、積分器120の入力TRに加えられる正の
信号を維持する。積分器120は、増幅された減速度信号
を積分し続け、コンパレータ144は積分器の出力からの
積分された信号を閾値レベルＶと比較する。考察中の状
況においては、積分された信号は、タイマー132がタイ
ムアウトになる前に閾値レベルＶの大きさを越え、これ
によりトリガー信号を与えてワンショット回路119を作
動させ、起爆の票決を生じる。
一旦タイマー132がタイムアウトすると、これは先に述
べたように、タイマー130および積分器120およびそれ自
体をリセットする。タイマー130の出力はその時ローと
なり、このタイマーの出力はラッチ回路152の入力端子I
Nに与えられる。ラッチ回路152の入力端子INに対する信
号は、このラッチ回路の出力回路に対してストローブさ
れる前にローとなることを保証するため、タイマー132
からの正になる信号は、前期ラッチ回路のストローブ入
力STBに加えられる前に、遅延回路156によりやや遅らさ
れる。正になる信号がこのストローブ入力STBに加えら
れると、前記ラッチ回路の出力はローとなり、このロー
の出力信号はORゲート128を通るように加えられて、そ
の出力がコンパレータ122の出力に続くようにする。更
に、期間T2後積分器をリセットすることにより、この積
分器は衝突条件の１つの評価から次に対する積分された
信号を蓄積することを阻止される。
（変位アルゴリズム） 評価回路EV−２により用いられる変位アルゴリズムは、
次に参照される第４図に示される。この評価回路は、第
２図に示した評価回路EV−１と類似している。この類似
性のため、第２図および第４図における類似する構成要
素は同じ参照番号で示される。唯一の相違については以
下に詳細に論述する。
評価回路EV−２は、積分器120と同じであるが、積分器2
00の出力は第２図の積分器120の出力により表わされる
仮想速度とは対照的に仮想の変位を表わすように第２の
積分を行う。積分器200は、その入力端子INが140の出力
端子OUTに接続されている。積分器200のトリガー入力TR
は、積分器120のトリガー入力TRに接続され、積分器200
のリセット入力RSTは積分器120のリセット入力RSTに接
続されている。その結果、積分器120がトリガーあるい
はリセットされると、積分器200には同じことが生じ
る。
この回路EV−２の作動は、次にコンパレータ144′によ
りトリガー閾値値Ｓと比較される仮想的な変位信号を得
るため第２の積分が行われる点を除いて、第２図および
第３図に関して述べたものと同じである。閾値レベルＳ
は、グラウンドとＢ＋電圧電源との間に直列に一緒に接
続された抵抗140′、142′を含む分圧器からの如く得ら
れる。一旦コンパレータ144′の出力が正になると、こ
れはワンショット回路219を付勢して起爆の票決を生じ
る。
（急激動作アルゴリズム） 前に論述したように、評価回路EV−Ｎに用いられるアル
ゴリズムは急激動作アルゴリズムである。ここで用いら
れる急激動作とは、車両の減速度の変化率を意味する。
評価回路EV−Ｎにより用いられる急激動作アルゴリズム
の望ましい構成は第５図に示され、その作動については
第６図の波形により示される。
車両の減速度中、検出要素14は車両の減速度と共に変化
する値を持つ出力信号を生じる。この出力信号の実態
は、時間に対する電圧の波形Ａにより第６図に示されて
いる。第６図の波形Ｂ乃至Ｊは全て、波形Ａと同様に、
第５図の回路における種々の地点の時間に対する電圧レ
ベルを表わし、この地点は対応するラベル、即ち点Ａ乃
至Ｊを有する。これらの波形は、以下に述べる評価回路
EV−Ｎの作動の理解に役立とう。
検出要素14から得られる条件信号、この場合は減速度信
号は増幅器16により増幅され、次いでこの増幅された信
号は低域フィルタ326によりフィルタされる。このフィ
ルタ操作は、増幅された信号に存在し得、急激動作条件
を表わさない色々な高周波スパイクおよびノイズを除去
する。
潜在的に有効な衝突条件を表わす減速度信号の場合は、
例えば5g程度の減速度を表わすある最小閾値レベルG0を
越えなければならない。これより小さな振幅の減速度
は、ここでは、有効な衝突条件が存在するかどうかの判
定のため評価回路EV−Ｎによる保証のためには充分な大
きさではないと見做される。その結果、フィルタされた
減速度信号は、コンパレータ330により最小閾値レベルG
0と比較される。この閾値レベルG0は、グラウンドとＢ
＋電圧電源との間に接続された抵抗332、334を含む分圧
器の接合点から得ることができる。波形ＣおよびＥに関
して判るように、コンパレータ330は、フィルタされた
減速度信号の大きさが最小閾値レベルG0の大きさを越え
る場合にのみ、正になる出力信号を生じることになる。
このように、閾値レベルG0より小さな大きさを持つ小さ
な振幅の減速度信号は、コンパレータ330によって認識
されるに充分ではなく、従って、このコンパレータ出力
はローの状態のままである。
低域フィルタ326により与えられるフィルタされた減速
度信号はまた微分器336に与えられ、この微分器はその
出力回路に微分された信号を与え、これは減速度即ち急
激動作と共に大きさが変化する。微分信号即ち急激動作
信号は、第６図に波形Ｄで示される。急激動作信号が起
爆の票決を生じるに充分となるためには、フィルタされ
た減速度信号が閾値レベルG0を連続的に越えることを前
提として、予め定めた期間T3内で急激動作の閾値レベル
Ｘを越えねばならない。
閾値レベルＸとの比較は、急激動作信号を急激動作の閾
値レベルＸと比較して急激動作信号がこの閾値を越える
限り正の出力信号を生じるコンパレータ338により行わ
れる。この急激動作の閾値レベルＸは、Ｂ＋電圧電源と
グラウンド間に直列に接続された１対の抵抗340、342を
含む分圧器から得ることができる。微分器336から得ら
れる急激動作信号が急激動作の閾値レベルＸを越える限
り、コンパレータ338はその出力に正の信号を生じる。
コンパレータ338からのこの正の信号は、ANDゲート344
に対して１つの入力として与えられ、このゲートはワン
ショット回路318を作動させるためトリガー信号を与え
ることができる前に使用可能状態にされねばならない。
ANDゲート344に対する使用可能信号は、期間T3において
のみ生じる。コンパレータ330の出力が正になる時、こ
のコンパレータはタイマー346を作動させ、次にコンパ
レータ330の出力が正の状態を維持する限り、このタイ
マーが期間T3を調時する。タイマー346は、コンパレー
タ330の出力がローとなるとリセットされる。
その結果、タイマー346の出力は、期間T3の間ローとな
る。タイマーの出力信号はインバータ348により反転さ
れて、タイマー346が期間T3を調時中である期間中正の
信号を生じる。反転された正の信号は、期間T3中ANDゲ
ートを使用可能にするようにANDゲート344へ送られる。
もし、この期間中コンパレータ338の出力がハイの状態
になるならば、ANDゲート344はワンショット回路318を
作動させるようトリガー信号を与える。
この時、タイマー346がINで示される再トリガー可能入
力を用いるタイプであることを知るべきである。これ
は、このタイマーがそれぞれその入力INに与えられる正
の信号の存否によりリセットおよび始動され得ることを
意味する。このため、このタイマーは、期間T1を調時す
るためその入力INに与えられる正の信号に応答して作動
するが、この正の信号の負のエッジ即ち終了と同時にリ
セットされ得る。このような場合、タイマーはタイムア
ウトとならず、その出力端子OUTに正の信号を生じるこ
とはない。
次に、有効な衝突条件の存在を判定するため評価回路EV
−Ｎにより評価されるべき波形部分350、352、354にお
ける３つの車両の減速度条件を示す第６図を参照する。
波形部分350により表わされる第１の条件は、閾値レベ
ルG0を越える充分な大きさの車両の減速度を表わす。こ
の減速度に応答して、コンパレータ330の出力は正にな
り、タイマー346をして期間T3のタイミングを開始させ
る。しかし、期間T3の間、波形Ｄにより示される如き急
激動作信号は急激動作の閾値レベルＸを越えることはな
い。その結果、ANDゲート344が使用可能状態になる期間
中、コンパレータ338の出力はローの状態を維持し、ワ
ンショット回路318に対してはトリガー信号は与えられ
ない。これにより、評価回路EV−Ｎは、波形350により
表わされる条件が拘束システムをトリガーするには充分
でないと判定する。
評価される第２の条件は、第６図における波形部分352
により表わされる。波形Ｃから判るように、この条件
は、車両の減速度が充分に大きくこれが最小閾値レベル
G0を越えて、コンパレータ330の出力を正にしタイマー3
46を作動させることを示す。期間T3の間、急激動作信号
は急激動作の閾値レベルＸより低い状態を維持し、使用
可能状態のANDゲート344はワンショット回路318を作動
させるトリガー信号を与えない。この条件はまた、タイ
マー346がタイムアウトになりANDゲート344がもはや使
用可能化されないことをも示す。このため、評価回路EV
−Ｎは、急激動作信号が拘束システムを作動させるに充
分な大きさに達するが、急激動作信号の所要の大きさに
なるのは遅過ぎたと判定する。期間T3は20ミリ秒程度で
あり、衝突条件に対する期間は100ミリ秒程度である。
他の状態では有効な急激動作の最近の判定は、例えば、
約24Km（15マイル）／時程度の低い速度で電信柱に衝突
する車両を表わす。このような条件は、拘束システムの
作動を保証するに充分な乗客に対する脅威とはなり得な
い。
評価のため第６図に示される第３の条件は、波形部分35
4によって表わされる。第６図の波形を調べると、この
条件が最小閾値レベルG0を越えるに充分な大きさの車両
の減速度を生じて、タイマー346に期間T3のタイミング
を開始させることが判る。期間T3の間、タイマー346
は、インバータ348により、波形Ｈに示されるようにAND
ゲート344を使用可能状態にする。問題となる条件下で
は、タイマーがタイムアウトになる前に、急激動作信号
の大きさが急激動作の閾値レベルＸを越える。その結
果、正の信号がコンパレータ338により与えられてANDゲ
ート344を使用可能状態にし、この状態が次にトリガー
信号をワンショット回路318に与え、これが正の出力信
号の「起爆」票決を与えるのである。
本発明については望ましい実施態様に関して記述した
が、頭書の特許請求の範囲により定義される如き本発明
の範囲および趣旨から逸脱することなく種々の変更が可
能であることが理解されよう。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例による概略ブロック図、第２
図は第１図の回路において使用される衝突評価回路を示
す概略ブロック図、第３図は第２図および第４図の作動
の説明に役立つ、第２図および第４図に示した回路の各
点に存在するいくつかの電圧値を表わす波形Ａ乃至Ｋを
示すグラフ、第４図は第１図の回路に使用される別の衝
突評価回路を示す概略ブロック図、第５図は第１図の回
路に使用される別の衝突評価回路を示す概略ブロック
図、および第６図は第５図の作動説明に役立つ第５図に
示した回路の各点に生じるいくつかの電圧値を表わす波
形Ａ乃至Ｊを示すグラフである。 10……エアバッグ、12……起爆回路、14……検出要素、
16……増幅器、18……加算回路、20……コンパレータ、
21……ワンショット回路、22……電界効果トランジス
タ、24……着火剤、30、32、34、36……抵抗、38……加
算増幅器、40、42、45、47……抵抗、119……ワンショ
ット回路、120……積分器、122……コンパレータ、12
4、126……抵抗、128……ORゲート、130、132……タイ
マー、144……コンパレータ、152……ラッチ回路、154
……ORゲート、156……遅延回路、200……積分器、21
9、318……ワンショット回路、326……低減フィルタ、3
30……コンパレータ、336……微分器、338……コンパレ
ータ、344……ANDゲート、346……タイマー、348……イ
ンバータ。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】車両における乗客拘束システムを作動させ
    る装置において、 車両の減速度を検出して、これに従って変化する値を有
    する減速度信号を生成するセンサ手段と、 各々が前記減速度信号に応答して、異なる各衝突評価ア
    ルゴリズムに従って前記減速度信号を評価する複数の衝
    突評価回路とを設け、該各評価回路は１つの票決権を持
    ち、かつ減速度信号のその評価が拘束システムを作動さ
    せるべきであることを表示する時それぞれ票決信号を生
    じ、 前記票決信号を加算して、評価票決の総数に対する票決
    信号数の比率に応じた値を有する加算信号を生じる加算
    手段と、 前記加算信号の値が閾値レベルの値を越える時、前記拘
    束システムを作動させるトリガー信号を生じる手段とを
    設けてなることを特徴とする装置。
  2. 【請求項２】前記各評価回路が、該評価回路からの前記
    票決信号を有する出力回路を有し、該各出力回路は、共
    通の加算点に対して抵抗と直列に接続され、該抵抗は一
    緒に加算抵抗と直列に接続されることを特徴とする請求
    項１記載の装置。
  3. 【請求項３】前記加算手段が、前記加算点と接続されて
    前記加算信号を生じる加算増幅手段を含むことを特徴と
    する請求項２記載の装置。
  4. 【請求項４】前記直列に接続された抵抗が、前記複数の
    衝突評価回路に対して割当てられた加重因数に従って異
    なる値を有することを特徴とする請求項２記載の装置。
  5. 【請求項５】車両における乗客拘束システムを作動させ
    る装置において、 車両の減速度を検出して、これに従って変化する値を有
    する減速度信号を生成するセンサ手段と、 各々が前記減速度信号に応答して、異なる各衝突評価ア
    ルゴリズムに従って前記減速度信号を評価する複数の衝
    突評価回路であって、該各評価回路は１つの票決権を持
    ち、かつ前記評価回路による減速度信号の評価が拘束シ
    ステムを作動させるべきであることを表示する時、票決
    信号を生じる出力回路を有すること、 前記票決信号に対して異なる重みを割当てて、各々が割
    当てられた重みに応じて異なる大きさを持つ加重票決信
    号を生じる手段と、 前記加重票決信号を加算して、該加重評価票決の和に応
    じた値を有する加算信号を生じる加算手段と、 前記加算信号の値が閾値レベルを越える時、前記拘束シ
    ステムを作動させるトリガー信号を生じる手段とを設け
    てなることを特徴とする装置。
  6. 【請求項６】異なる重みを割当てる前記手段が、それぞ
    れ前記複数の評価回路の出力回路と直列に接続された異
    なる値の複数の抵抗を有し、該各抵抗は、関連する評価
    回路の出力回路から共通の加算点に対して直列に接続さ
    れ、該抵抗は加算抵抗と直列に一緒に接続されることを
    特徴とする請求項５記載の装置。
  7. 【請求項７】前記共通の加算点と接続されて前記加算信
    号を生じる加算増幅手段を設けることを特徴とする請求
    項６記載の装置。
  8. 【請求項８】車両における乗客拘束システムを作動させ
    る方法において、 車両の減速度の大きさを検出して、これに従って変化す
    る値を有する減速度信号を生成し、 各々が１つの票決権を持つ複数の異なる衝突評価アルゴ
    リズムに従って前記減速度信号を評価して、前記アルゴ
    リズムによる減速度信号の評価が拘束システムを作動さ
    せるべきことを表示する時、各アルゴリズムに対して１
    つの票決信号を生じ、 該票決信号を加算して、あり得る評価の票決の総数に対
    する票決信号数の比率の値を決定し、 該値が閾値レベルを越える時拘束システムを作動させる
    ステップを含むことを特徴とする方法。
  9. 【請求項９】加重された票決信号を得るように前記異な
    るアルゴリズムに対する前記票決信号に異なる重みを割
    当てるステップを含み、前記加算ステップが、前記異な
    るアルゴリズムのあり得る評価の票決の加重された総数
    に対する加重された票決信号の比率の値を決定すること
    を特徴とする請求項８記載の方法。
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