JP2925455B2 - エアバッグ衝突演算装置 - Google Patents
エアバッグ衝突演算装置Info
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Description
テアリングホイールとの間で、エアバッグをガスで瞬間
的に膨らませて乗員の運動エネルギーを吸収し、乗員の
二次障害を軽減するエアバッグシステムに関し、特に本
発明は、減速度が一定の閾値を境にして、それを越えて
いる間の減速度を累積積分した速度がある値に達した時
点で点火信号を発生させるエアバッグ衝突演算を行うエ
アバッグ衝突演算装置に関する。
ムでは、衝突時の衝撃(減速度)を車体の取り付けた加
速度(G)センサで検出し、ECU(electronic contro
l unit) でエアバッグを展開させるべき衝突か否かを判
定し、必要な場合には電気信号をステアリングホイール
内に装着されたインフレータに送り、ガス発生剤を燃焼
させてエアバッグが膨張する。エアバッグは乗員の頭部
あるいは胸部を拘束し、頭部、胸部がステアリングホイ
ールあるいはウインドシールドに二次衝突することを防
ぐ。これらの一連の動作は、衝突形態、衝突速度により
異なるが、衝突から衝突判定まで10〜30ms、電気
信号が出てからエアバッグが完全に膨張するまで30〜
40msとごく短時間で行わなければならない。エアバ
ッグは乗員を受け止めて保護し、同時にガスを抜くこと
によってエネルギーを吸収しながら縮んで行き、すべて
の動作完了時間は約0.1〜0.15秒程度の時間であ
る。エアバッグシステムは、車両の一生のうちで1度作
動するかしないかという頻度であるにも拘わらず、その
1回のときには確実に作動しなければならないし、逆に
作動すべきでないとき(非衝突やバッグの展開の必要の
ない軽微な衝突)には作動しないようにしなければなら
ない。このため、エアバッグシステムの高信頼度が要求
される。ここで、前記加速度センサにより減速度の検出
結果に基づく出力波形を以下に説明する。
示す図である。本図に示すように、加速度センサには減
速度に起因する信号の他に直流成分が重畳している。こ
の直流成分は減速度と関係がないので、通常高域通過フ
ィルタで除去される。
域通過フィルタで直流成分を除去すると、減速度に関す
る交流信号の成分に歪みが発生し、さらにこの処理に時
間がかかるという問題がある。したがって、本発明は、
上記問題に鑑み、減速度の交流信号成分の歪みを防止し
短時間で処理が可能なエアバッグ衝突判別装置を提供す
ることを目的とする。
解決するために、次に構成を有するエアバッグ衝突演算
装置を提供する。車両に装備されるエアバッグを展開さ
せるために、加速度センサ(1)により検出された減速
度の被検出データを積分した積分値を基に衝突を判定す
るエアバッグ衝突演算装置に、前回のランプ関数データ
に一定の大きさのランプ形成定数を加算して今回のラン
プ関数データを発生し、さらに、前記今回のランプ関数
データが今回の前記被検出データよりも小さい場合に前
記今回のランプ関数データを出力し、前記今回のランプ
関数データが今回の前記被検出データよりも等しいか大
きい場合には前記今回のランプ関数データとして前記被
検出データを出力するランプ関数発生手段と、前記被検
出データと、前記ランプ関数発生手段により得られたラ
ンプ関数データとの差データを算出する差形成手段とを
設ける。積分手段は前記差形成手段により得られた差デ
ータを時間積分する。点火判定手段は前記積分手段の差
データ積分値が所定値に達したら点火すべしとの判定を
行う。前記ランプ関数発生手段は、前記今回のランプ関
数データが今回の前記被検出データよりも小さく且つ正
又は零の場合に前記今回のランプ関数データを出力して
もよい。前記加速度センサの出力を低域通過フィルタに
通して使用してもよい。前記積分手段は、前記差形成手
段により得られた差データを所定時間内で加算して定積
分を行ってもよく、さらに、前記差形成手段により得ら
れた差データを加算する毎に減衰定数を乗算して無限積
分を行ってもよい。前記差形成手段に、前記差データを
所定の値に制限するクランプ手段を設けてもよい。
回のランプ関数データに一定の大きさのランプ形成定数
を加算して今回のランプ関数データを発生し、さらに、
前記今回のランプ関数データが今回の前記被検出データ
よりも小さい場合に前記今回のランプ関数データを出力
し、前記今回のランプ関数データが今回の前記被検出デ
ータよりも等しいか大きい場合には前記今回のランプ関
数データとして前記被検出データを出力し、前記被検出
データとランプ関数データとの差データを算出し、差デ
ータを時間積分し、差データ積分値が所定値に達したら
点火すべしとの判定を行うことにより、高域通過フィル
タを用いずに直流成分を除去でき、減速度に関する交流
信号の成分に歪みが発生するのを防止でき、この処理は
構成が簡単であるので時間が短縮できる。前記今回のラ
ンプ関数データが今回の前記被検出データよりも小さく
且つ正又は零の場合に前記今回のランプ関数データを出
力とすることにより、ランプ関数データが加速度センサ
による信号波形の影響を受けることがなくなる。前記加
速度センサの出力を低域通過フィルタに通することによ
り、車両の構造物の固有振動に基づく共振の高周波成分
を除去でき、衝突時の減速度のみを抽出できる。差デー
タの時間積分は、定積分、無限積分により実現可能であ
るが、無限積分では、所定時間に区切らずに差データを
加算する無限積分を行い、加算毎に減衰定数を乗算する
ことにより、定積分では必要である被検出データの記憶
が不要となる。前記差データを制限することによりハン
マブローによる波形と衝突による波形の識別性能の向上
がはかれる。
説明する。図1は本発明の実施例に係るエアバッグ衝突
演算装置の全体構成を示す図である。本図に示すよう
に、エアバッグ衝突演算装置は、車両の減速度を検出す
る半導体式加速度(G)センサ1を具備する。この加速
度センサ1には被検出信号を増幅するために増幅器2が
接続される。この増幅器2には被検出信号に閾値を設け
るためにクリッパ3が接続される。このクリッパ3には
アナログ信号をディジタルデータに変換するためにA/
D変換器4(Analog to Digital Converter)が接続され
る。このA/D変換器4には変換された被検出データか
ら衝突の有無を判定する衝突判別手段5が設けられる。
この衝突判別手段5の後段にはこの判断によりエアバッ
グを展開する点火装置6が設けられる。
図である。本図に示すように、衝突判別手段5にはA/
D変換器4から変換された被検出データを入力し、この
被検出データを基にランプ関数を発生するランプ関数発
生手段51が設けられる。このランプ関数発生手段51
は、ランプ関数として、 Ramp(n)=min(被検出データ(n),Ram
p(n−1)+k) を発生する。ここに、nはサンプリングの序数であり、
kはランプ形成定数である。
るランプ関数発生を説明する図である。本図に示すよう
に、被検出データに対して、ランプ関数は、A1→A2
→A3→A4→A5→A6→A7→A8→A9→のよう
に発生する。A1→A2、A3→A4、A5→A6、A
7→A8では、Ramp(n)=Ramp(n−1)+
kであり、A2→A3、A4→A5、A6→A7、A9
→では、Ramp(n)=被検出データ(n)である。
には差形成手段52が設けられる。すなわち、差形成手
段52は、以下の差A(n)データを A(n)=被検出データ(n)−Ramp(n) として算出する。この差形成手段52の後段にはRAM
53(Random Access Memory)が設けられ、このRAM5
3には複数(m)の前記差A(n)データがD(n−
m),D(n−m+2),D(n−m+2),…,D
(n−1)データとして逐次記憶される。最新の差A
(n)が入力されると、最古のD(n−m)データが最
新の差データD(n)と置換され、D(n−m+1),
D(n−m+2),…,D(n−1),D(n)データ
が、以下同様にして記憶更新される。
が設けられ、この定積分54は前記差A(n)データを
逐次加算してこの加算値からRAM53の最古のD(n
−m)データを減算して定積分を行い積分値を算出す
る。すなわち、m個の差データに区切った所定時間だ
け、例えば40ms分の積分を行う。
サ入力を被検出データ(n)に変換する。ステップS2
において、Ramp(n−1)+kをA(n)と置く。
ステップS3において、被検出データ(n)>A(n)
が成立するかを判断する。
S」ならA(n)をRamp(n)と置く。ステップS
5において、被検出データ(n)−Ramp(n)をA
(n)と置く。ステップS6において、ステップS3の
判断が「NO」なら被検出データ(n)をRamp
(n)と置く。
とする。ステップS8において、GSUM(n)=GS
UM(n−1)+A(n)により差A(n)データの加
算を逐次行う。ステップS9において、GSUM(n)
=GSUM(n)−D(n−m+1)の演算を行い、所
定区間の積分値が算出される。
タを、D(n−m+1)の代わりに、D(n)として記
憶更新する。ステップS11において、GSUM(n)
>kthが成立するかを判断する。この判断が「NO」
ならエンド処理を行う。ステップS12において、上記
判断が「YES」ならエアバッグの展開のために点火を
行わせる。
数データを被検出データから差し引くことは容易な処理
であり、被検出データから、歪みを発生せずに、しかも
短時間に直流成分を除去できる。上記例では、図3に示
すように、差し引くランプ関数データは、被検出データ
の波形により異なるので、波形に依存しないように、以
下のように、改善される。
分的フローチャートである。本図に示すように、図1の
ステップS3及び4の間にステップS20、21を設
け、さらに、ステップS3及び6の間にステップS2
4、25、26を設ける。ステップS20において、ス
テップS3の判断が「YES」で被検出データ(n)>
A(n)なら、さらにA(n)≧0が成立するかを判断
する。この判断が「YES」ならステップS4に進む。
の判断が「NO」なら、A(n)を「0」として、ステ
ップS4に進む。ステップS24において、ステップS
3の判断が「NO」なら被検出データ(n)≧0が成立
するかを判断する。ステップS25において、上記判断
が「YES」なら被検出データ(n)をA(n)と置
き、ステップS6に進む。
の判断が「NO」なら、A(n)を「0」として、ステ
ップS6に進む。図6はRamp(n)≧0に制限され
るランプ関数発生を示す図である。本図に示すように、
被検出データに対して、ランプ関数は、B1→B2→B
3→B4→B5→B6→B7→B8→B9→B10→B
11→のように発生する。このようにして、差し引くラ
ンプ関数データは、被検出データの波形により異なら
ず、波形に依存しないようになる。
分的フローチャートである。次に図1の増幅器2及びク
リッパ3の間に低域通過フィルタを設ける。図7におい
て、図4のステップと異なるのはステップS1の前にス
テップS30を設け、ステップS30において、加速度
センサからの増幅信号を低域通過フィルタに通す。本第
2の変形によれば、車両の衝突時の構造物の固有振動の
共振起因して発生する高周波成分を除去し、減速度のみ
を抽出でき、このため衝突の判断の信頼性を向上でき
る。
分的フローチャートである。第3の変形では図2の定積
分手段54に代わり無限積分手段を設ける。このため、
図8に示すように、図4で定積分を行うステップS10
に代わり無限積分を行うステップS40を設ける。この
ステップS40において、 GSUM(n)=(GSUM(n)+A(n))*k1 との演算を行う。ここで、k1は減衰定数(例えば時定
数40ms)である。このように、減衰定数を乗算する
のは、無限積分のためランプ関数では除去できない、1
分から10分の長い時間で増加する信号成分を除去する
必要があるからである。
出データの記憶が必要なくなる。図9は図1の実施例の
第4の変形を示す部分的なフローチャートである。本図
に示すように図4のステップS4及びS6とステップS
5の間に、以下の如く、ステップS51,S52を設
け、ステップS5以降にステップS53〜S56を、以
下の如く設ける。
≧0が成立するかを判断する、この判断が「YES」な
らステップS5へ進む。ステップS52において上記判
断が「NO」ならRamp(n)=0としてステップS
5へ進む。ステップS53において、A(n)>Gth
1 が成立するかを判断する。ここにGth1 はしきい値
である。この判断が「NO」ならステップS55へ進
む。
S」なら、A(n)=Gth1 とする。ステップS55
において、A(n)<Gth2 が成立するかを判断す
る。ここにGth2 はしきい値である(<Gth1 )。
この判断が「NO」ならステップS8へ進む。
ES」ならA(n)=Gth2 としてステップS8へ進
む。このように前記差形成手段(52)に差データを所
定値に制限するクランプ手段を設けてハンマブローによ
る波形と衝突による波形の識別性能の向上が図れるよう
になる。
回の前記被検出データと前回のランプ関数データにラン
プ傾きを決める定数を加算した加算値と比較して小さい
方が今回のランプ関数データとされ、前記被検出データ
と前記ランプ関数発生手段により得られたランプ関数デ
ータとの差データが算出され、前記差データが所定時間
区切って加算されるので、高域通過フィルタを用いずに
直流成分を除去でき、減速度に関する交流信号の成分に
歪みが発生するのを防止でき、この処理は構成が簡単で
あるので時間が短縮できる。ランプ関数データを正又は
零とするので、ランプ関数データが加速度センサによる
信号波形の影響を受けることがなくなり、前記加速度セ
ンサの出力を低域通過フィルタに通すので、車両の構造
物の固有振動に基づく共振の高周波成分を除去でき、衝
突時の減速度のみを抽出できる。所定時間に区切らずに
差データを加算し、加算毎に減衰定数を乗算するので、
定積分では必要である被検出データの記憶が不要とな
る。
の全体構成を示す図である。
数発生を説明する図である。
フローチャートである。
チャートである。
生を示す図である。
チャートである。
チャートである。
チャートである。
る。
Claims (6)
- 【請求項1】 車両に装備されるエアバッグを展開させ
るために、加速度センサ(1)により検出された減速度
の被検出データを基に衝突を判定するエアバッグ衝突演
算装置において、前回のランプ関数データに一定の大きさのランプ形成定
数を加算して今回のランプ関数データを発生し、さら
に、前記今回のランプ関数データが今回の前記被検出デ
ータよりも小さい場合に前記今回のランプ関数データを
出力し、前記今回のランプ関数データが今回の前記被検
出データよりも等しいか大きい場合には前記今回のラン
プ関数データとして前記被検出データを出力する ランプ
関数発生手段(51)と、今回の 前記被検出データと、前記ランプ関数発生手段
(51)により得られた今回のランプ関数データとの差
データを算出する差形成手段(52)と、前記差 形成手段(52)により得られた差データを時間
積分する積分手段(54)と、前記積 分手段(54)の差データ積分値が所定値に達し
たら点火すべしとの判定を行う点火判定手段(55)と
を備えることを特徴とするエアバッグ衝突演算装置。 - 【請求項2】 前記ランプ関数発生手段(51)は、前
記今回のランプ関数データが今回の前記被検出データよ
りも小さく且つ正又は零の場合に前記今回のランプ関数
データを出力することを特徴とする、請求項1に記載の
エアバッグ衝突演算装置。 - 【請求項3】 前記加速度センサ(1)の出力を低域通
過フィルタに通して使用することを特徴とする、請求項
1に記載のエアバッグ衝突演算装置。 - 【請求項4】 前記積分手段(54)は、前記差形成手
段(52)により得られた差データを所定時間内で加算
して定積分を行うことを特徴とする、請求項1に記載の
エアバッグ衝突演算装置。 - 【請求項5】 前記積分手段(54)は前記差形成手段
(52)により得られた差データを加算する毎に減衰定
数を乗算して無限積分を行うことを特徴とする、請求項
1に記載のエアバッグ衝突演算装置。 - 【請求項6】 前記差形成手段(52)に、前記差デー
タを所定の値に制限するクランプ手段を設けることを特
徴とする、請求項1に記載のエアバッグ衝突演算装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6097554A JP2925455B2 (ja) | 1994-05-11 | 1994-05-11 | エアバッグ衝突演算装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6097554A JP2925455B2 (ja) | 1994-05-11 | 1994-05-11 | エアバッグ衝突演算装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07304414A JPH07304414A (ja) | 1995-11-21 |
JP2925455B2 true JP2925455B2 (ja) | 1999-07-28 |
Family
ID=14195467
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6097554A Expired - Fee Related JP2925455B2 (ja) | 1994-05-11 | 1994-05-11 | エアバッグ衝突演算装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2925455B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004322673A (ja) | 2003-04-21 | 2004-11-18 | Denso Corp | 車両用乗員保護装置の起動装置 |
-
1994
- 1994-05-11 JP JP6097554A patent/JP2925455B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH07304414A (ja) | 1995-11-21 |
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