JPH0999805A - 車両急減速状態判定装置 - Google Patents

車両急減速状態判定装置

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JPH0999805A
JPH0999805A JP7256214A JP25621495A JPH0999805A JP H0999805 A JPH0999805 A JP H0999805A JP 7256214 A JP7256214 A JP 7256214A JP 25621495 A JP25621495 A JP 25621495A JP H0999805 A JPH0999805 A JP H0999805A
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JP
Japan
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δsg
physical
vehicle
threshold
physical quantity
Prior art date
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Pending
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JP7256214A
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English (en)
Inventor
Masaki Hayashi
政樹 林
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Tokai Rika Co Ltd
Original Assignee
Tokai Rika Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両の急減速状態に拘わらず高い信頼性でか
つ迅速に判定を行えるようにする。 【解決手段】 車両が急減速状態か否かを判定する場
合、検出した車両の加速度Gを取込み(ステップ10
2)、取込んだGから物理量ΔV、ΔSGを算出する
(ステップ106)。本発明では、物理量ΔV、ΔSG
の各々に対して所定幅の閾値帯域Vth、SGthが設定さ
れており、物理量ΔV、ΔSGのうち一方が該当する閾
値帯域Vth、SGthに入りかつ他方が閾値帯域Vth、S
thを越えた状態になったか否かを判断する(ステップ
108〜114)。ステップ108〜114の判断が肯
定された場合、エアバック装置に信号を出力する(ステ
ップ116)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両の急減速状態
を判定する車両急減速状態判定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】車両の急減速時に乗員を保護するための
装置としてシートベルト装置が広く使用されているが、
最近では、その補助装置としてステアリングホイール内
に収容した袋体を乗員側に膨出させるエアバック装置が
併用されている。エアバック装置には、機械着火式のも
の、電気着火式のものなど種々のものがあるが、いずれ
にしても、万一の車両急減速時には確実に作動する一方
で、それ以外の時には作動しないことが必要である。こ
のため、エアバック装置には、車両急減速状態か否かを
判定する装置が設けられ、この装置からの信号により袋
体が膨出するようになっている。
【0003】従来、車両急減速状態を高い信頼性で判定
する装置として、加速度センサにより検出した車両の加
速度Gの積分値ΔVと、加速度Gの自乗の積分値ΔSG
との2つの物理量を算出し、算出した物理量ΔV、ΔS
Gが予め設定した閾値Vth0、SGth0 を越えたとき信
号を出力するものがある。上記装置によれば、算出した
物理量ΔV、ΔSGのうち一方がノイズ等により閾値を
越えた場合でも誤って信号出力(誤判定)することを防
止できる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、車両の急減
速状態には種々の態様がある。例えば、図4のように急
減速状態の発生当初から非常に高い加速度Gが発生する
ものの逆方向の加速度(逆方向G)が発生する場合もあ
れば、図5のように急減速状態の発生当初は比較的低い
加速度Gが継続して発生する場合もある。このため、車
両急減速状態を判定する装置では、上記のような急減速
状態の態様に拘わらず常に高い信頼性で迅速な判定を行
えることが望まれる。
【0005】なお、図4に示した車両急減速状態が発生
する場合としては比較的高速で車両が対象物に正面衝突
(高速衝突)する場合が、また、図5に示した車両急減
速状態が発生する場合としては車両が斜めに対象物に衝
突(斜め衝突)する場合等が挙げられる。
【0006】本発明は上記事実を考慮して成されたもの
で、急減速状態の態様に拘わらず高い信頼性でかつ迅速
に判定を行える車両急減速状態判定装置を得ることが目
的である。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の車両急減速状態判定装置は、車両の加速度
を検出する加速度検出手段と、検出された加速度から、
車両急減速状態の態様によって各々変化率の異なる2つ
の物理量を算出する算出手段と、前記2つの物理量の各
々に対して設定された所定幅の閾値帯域を記憶する記憶
手段と、前記一方の物理量が当該物理量に対する閾値帯
域内に入りかつ他方の物理量が当該物理量に対する閾値
帯域を越えたとき、車両急減速状態を表す信号を出力す
る信号出力手段と、を備えている。
【0008】上記発明では、加速度検出手段により検出
された車両の加速度から、車両急減速状態の態様によっ
て各々変化率の異なる2つの物理量が算出される。算出
される物理量としては、例えば加速度の積分値と加速度
の自乗の積分値とがあり、ある急減速状態の態様では一
方の物理量に対し他方の物理量の変化率が小さくなり、
別の急減速状態では他方の物理量に対し一方の物理量の
変化率が小さくなる。このため、物理量の各々に対して
所定幅の閾値帯域を設定しておけば、変化率の小さくな
った物理量でも速やかに閾値帯域の下限又は上限値を越
えて閾値帯域内に入ることになる。なお、変化率の大き
な物理量は閾値帯域の上・下限値を速やかに越える。
【0009】本発明では、2つの物理量の各々に対して
所定幅の閾値帯域を設定しておき、一方の物理量が当該
物理量に対する閾値帯域内に入りかつ他方の物理量が当
該物理量に対する閾値帯域を越えたとき信号を出力する
ので、車両急減速状態の態様に拘わらず判定を迅速にか
つ精度良く行える。
【0010】
【発明の実施の形態】図1には、本実施の形態が適用さ
れたエアバックシステムの概略構成が示されている。エ
アバックシステム10は、車両の加速度を検出する加速
度センサ(加速度検出手段)46と、加速度センサ46
にA/D変換器44を介して接続されたコントローラ3
0と、コントローラ30に接続された電気着火式のエア
バック装置12と、を備えている。加速度センサ46
は、半導体ピエゾ素子等を含んで構成され、車両の加速
度Gを電圧値等のアナログ値で検出する。なお、加速度
センサ46は、車両衝突など急減速時に発生した加速度
を負の値で検出して、即ち車両の減速度を検出して出力
する。
【0011】コントローラ30は、CPU32、ROM
34、RAM36、入力ポート38及び出力ポート40
から成り、これらはシステムバス42を介して相互に接
続されている。CPU32は、判定に必要な各種の処理
をつかさどるものである。RAM36は作業用のメモリ
であり、入力ポート38を介して取込まれた加速度G
や、後述する物理量ΔV、ΔSG等が一時的に記憶され
る。なお、物理量ΔVは加速度Gの積分値(△V=∫G
dt)、物理量ΔSGは加速度Gの自乗G2 の積分値
(△SG=∫G2 dt)である。ROM34は不揮発性
のメモリであり、後述するプログラムの他、物理量Δ
V、ΔSGの各々に対して設定された閾値帯域Vth、S
th等が記憶されている。
【0012】閾値帯域Vth、SGthは、図3に示すよう
に、各々上限を定める上限閾値Vth 1 、SGth1 と下限
を定める下限閾値Vth2 、SGth2 とで挟まれた領域と
して設定されている。閾値帯域Vth、SGthの上限閾値
th1 、SGth1 は、比較的高速での車両の対象物への
正面衝突(高速衝突)等により車両が急減速状態(以下
「第1の急減速状態」という)となった場合のΔV、Δ
SGの波形を考慮して定められ、従来の閾値Vth0 、S
th0 よりも大きな値に設定されている。また、閾値帯
域Vth、SGthの下限閾値Vth2 、SGth2 は、車両の
対象物への斜めの衝突(斜め衝突)等により車両が急減
速状態(以下「第2の急減速状態」という)となった場
合のΔV、ΔSGの波形を考慮して定められ、従来の閾
値Vth0、SGth0 よりも小さな値に設定されている。
【0013】電気着火式のエアバック装置12は、図1
に示すように、コントローラ30の出力ポート40に接
続され、出力ポート40から出力される駆動信号により
作動する。すなわち、エアバック装置12は、ステアリ
ングホイール(図示せず)内に組付けられた点火装置1
6を備えており、コントローラ30からの駆動信号によ
り点火装置16が作動すると伝火材18が着火し、伝火
材18を介してガス発生剤20が燃焼することによりN
2 等のガスを大量に発生する。ガス発生剤20の燃焼に
より発生したガスは図示しない冷却フィルタを通して袋
体14内に入り、袋体14を乗員側に向けて膨張させ
る。
【0014】次に、図2のフローチャートを参照して、
コントローラ30により行われる判定処理について説明
する。なお、図2のフローチャートは、車両の運転を開
始するためにイグニッションスイッチをオンした後、所
定時間毎に繰り返し実行される。
【0015】ステップ102では加速度センサ46によ
り検出されA/D変換器44でA/D変換された加速度
Gを入力ポート38を介して取込む。次のステップ10
4では取込んだ加速度Gが予め設定された所定のトリガ
ー値Gtrigを越えたか否かを判断する。ステップ104
の判断が否定されるとステップ102に戻り、再度加速
度Gの取込みを行う。ステップ104の判断が肯定され
ると次のステップ106で、取込んだ加速度Gに対して
△V=∫Gdt、△SG=∫G2 dtの演算を行い、物
理量ΔV、ΔSGを算出する。
【0016】ステップ108では、ステップ106で算
出した一方の物理量ΔVが当該物理量ΔVに対する閾値
帯域Vthの上限閾値Vth1 より小さいか否か、即ち物理
量ΔVが閾値帯域Vth内に入ったか否かを判断する。ス
テップ108の判断が肯定されるとステップ110に進
み、他方の物理量ΔSGが当該物理量ΔSGに対する閾
値帯域SGthの上限閾値SGth1 より大きくなったか否
か、即ち物理量ΔSGが閾値範囲SGthを越えたか否か
を判断する。
【0017】物理量ΔVが閾値帯域Vth内に入りかつΔ
SGが閾値帯域SGthを越えた状態になると、ステップ
108及びステップ110の判断が肯定されてステップ
116に移行する。ステップ116では出力ポート40
より駆動信号を出力する。出力ポート40より出力した
駆動信号は、エアバック装置12に入力されて点火装置
16を作動させる。これにより、エアバック装置12で
は、ガス発生剤20が燃焼して大量のN2 等のガスが発
生し、その結果、袋体20が乗員側に向けて膨出され
る。
【0018】物理量ΔV又はΔSGが上限閾値Vth1
SGth1 を越えていないとき、ステップ108又は11
0の判断が否定されてステップ112に移行する。ステ
ップ112では、物理量ΔVが閾値範囲Vthの下限閾値
th2 より小さくなったか否か、即ち物理量ΔVが閾値
範囲Vthを越えたか否かを判断する。ステップ112の
判断が肯定されるとステップ114に進み、物理量ΔS
Gが閾値帯域SGthの下限閾値SGth1 より大きいか否
か、即ち閾値帯域SGth内に入ったか否かを判断する。
【0019】物理量ΔSGが閾値帯域SGthに入りかつ
ΔVが閾値帯域Vthを越えた状態になると、ステップ1
12及びステップ114の判断が肯定されてステップ1
16に移行し、上述と同様にエアバック装置12が作動
して袋体20が膨出される。
【0020】物理量ΔV、ΔSGが下限閾値Vth2 、S
th2 を越えていないときは、ステップ118で、ステ
ップ106の演算が開始されてから所定時間が経過した
か否かを判断する。ステップ118の判断が否定される
とステップ106に戻り、上記の操作を繰り返し行う。
すなわち、2つの物理量ΔV及びΔSGの演算を継続し
て行い、演算により得られた物理量ΔV、ΔSGのうち
一方が閾値帯域Vth、SGth内に入りかつ他方が閾値帯
域Vth、SGthを越えた状態となったか否かを判断す
る。なお、ステップ118の判断が肯定されると、エア
バック装置12を作動させずにルーチンを終了する。
【0021】次に、上記第1の急減速状態(高速衝突
等)が発生した場合と第2の急減速状態(斜め衝突等)
が発生した場合のエアバック装置12の作動について説
明する。まず、第1の急減速状態が発生した場合、ステ
ップ106で算出される物理量ΔV、ΔSGは、図4に
示すように変化する。すなわち、車両の加速度Gは、図
4のグラフに示すように急減速状態の発生当初に急激に
変化して非常に高い値を示すが、車体構成部品の座屈等
による反力により逆方向の加速度(逆方向G)が発生
し、振動的な波形となる。このため、物理量ΔSGは急
激に変化するものの、ΔVは逆方向Gにより減じられて
変化が小さくなる。このように、第1の急減速状態が発
生した場合、物理量ΔVの変化率が小さくなるが、図3
(A)のように所定幅の閾値帯域Vthが設定されている
ので、ΔVは早期(時間t1 )に閾値帯域Vthの上限閾
値Vth1 を越え、閾値帯域Vth内に入る。これに対して
物理量ΔSGは変化率が非常に大きいため、閾値帯域S
thの下限閾値SGth2 及び上限閾値Gth1 を速やかに
通過して閾値帯域SGthを越える。したがって、第1の
急減速状態の発生時には、ΔVが閾値帯域Vth内に入り
かつΔSGが閾値帯域SGthを越えた状態となったとき
(時間t4 )エアバック装置12に駆動信号が出力され
て袋体20が膨張される。
【0022】一方、第2の急減速状態が発生した場合
は、物理量ΔV、ΔSGは図5に示すように変化する。
すなわち、急減速状態の発生当初は比較的小さな加速度
Gが継続して発生するが、逆方向Gも非常に小さいた
め、物理量ΔVは前記第1の急減速状態の場合に比べて
大きく変化するものの、物理量ΔSGの変化は非常に小
さくなる。このように、第2の急減速状態が発生した場
合、物理量ΔSGの変化率が小さくなるが、図3(B)
のように所定幅の閾値帯域SGthを設定しているので、
物理量ΔSGは比較的早期(時間t7 )に閾値帯域SG
thの下限閾値SGth 2 を越え、閾値帯域SGth内に入
る。これに対して物理量ΔVの変化率は比較的大きいた
め、閾値帯域Vthの上限・下限閾値Vth1 、Vth2 を速
やかに通過し、閾値帯域Vthを越える。したがって、第
2の急減速状態の発生時には、物理量ΔSGが閾値帯域
SGth内に入りかつΔVが閾値帯域Vthを越えたとき
(時間t7)エアバック装置12に駆動信号が出力され
て袋体20が膨張される。
【0023】以上のように、本実施の形態に係る判定装
置によれば、物理量ΔV、ΔSGの各々に対して予め閾
値帯域Vth、SGthを設定しておき、物理量ΔV、ΔS
Gのうち一方が閾値帯域Vth、SGthに入りかつ他方が
閾値帯域Vth、SGthを越えた場合に車両急減速状態と
判定するので、車両急減速状態の態様に拘わらず急減速
状態か否かの判定を十分な精度でかつ迅速に行うことが
できる。すなわち、閾値帯域Vthの上限閾値Vth1 を従
来値よりも高く、閾値帯域SGthの下限閾値SGth2
低く設定すれば、急減速状態によって変化率が小さくな
る物理量ΔV、ΔSGに対しても速やかに閾値Vth1
SGth2 を越えるようにすることができる。しかも、閾
値帯域Vthの下限閾値Vth2 を従来値より低く、閾値帯
域SGthの上限閾値SGth1 を高く設定すれば、判定の
信頼性を良好に維持できる。例えば、第1の急減速状態
(図3(A))が発生したとき、物理量ΔV、ΔSGが
迅速に閾値Vth1 、SGth1 を越えるようにするには、
th1 を高めに、SGth1を低めに設定すればよいが、
これによると通常の車両走行時等にもΔV、ΔSGがV
th1 、SGth1 を越えて誤判定を招くおそれが生じる。
ここに、SGth1 を高めに設定しておけば、ΔSGが誤
ってSGth1 を越えることなく、上記誤判定を防止でき
る。なお、SGth1 を高めに設定しても、ΔSGの変化
率は大きいため全体として判定を遅らせることはない。
【0024】なお、上記実施の形態では、車両が急減速
状態であると判定された場合、エアバック装置12へ駆
動信号を出力して袋体14を膨張させたが、シートベル
ト装置に駆動信号を出力してウエビング巻取器を作動さ
せ、ウエビングを引き締めるようにしてもよい。また、
上記実施の形態では、車両急減速状態の判定に使用する
2つの演算値として、車両の加速度Gの積分値ΔVと、
加速度Gの自乗の積分値ΔSGとを使用したが、車両急
減速状態によって異なる変化率を示すものであれば、Δ
V及びΔSG以外のものでもよい。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように本発明の車両急減速
状態判定装置によれば、車両の急減速状態の態様に拘わ
らずに、十分な精度でかつ迅速に判定を行うことができ
る、という優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態に係る車両急減速状態判定装置が
適用されたエアバックシステムの概略構成を示した概略
図である。
【図2】本実施の形態の判定処理ルーチンを示すフロー
チャートである。
【図3】第1及び第2の急減速状態発生時の物理量Δ
V、ΔSGの波形と設定された閾値との関係を示す図で
ある。
【図4】第1の急減速状態により発生する加速度G、及
び物理量ΔV、ΔSGの各々の波形を示すグラフであ
る。
【図5】第2の急減速状態により発生する加速度G、及
び物理量ΔV、ΔSGの各々の波形を示すグラフであ
る。
【符号の説明】
10 エアバックシステム 12 エアバック装置 30 コントローラ 32 CPU 34 ROM(記憶手段) 36 RAM 46 加速度センサ(加速度検出手段)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両の加速度を検出する加速度検出手段
    と、 検出された加速度から、車両急減速状態の態様によって
    各々変化率の異なる2つの物理量を算出する算出手段
    と、 前記2つの物理量の各々に対して設定された所定幅の閾
    値帯域を記憶する記憶手段と、 前記一方の物理量が当該物理量に対する閾値帯域内に入
    りかつ他方の物理量が当該物理量に対する閾値帯域を越
    えたとき、車両急減速状態を表す信号を出力する信号出
    力手段と、 を備えた車両急減速状態判定装置。
JP7256214A 1995-10-03 1995-10-03 車両急減速状態判定装置 Pending JPH0999805A (ja)

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