JP3541211B2 - エアバッグの作動判断装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の衝突を検知してエアバッグ装置を作動させるエアバッグ作動判断装置に関するものであり、特に、種々の衝突の形態に対応して適正な作動判断が行える様にした新規なエアバッグの作動判断装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より一般に使用されているエアバッグの作動装置としては、感知マスを用いる電気機械式のものと加速度センサを用いる電子式の２方式があり、最近は電子式が主流となっている。電子式の場合の基本的な方式は、加速度センサから出力される加速度値を時間積分し、この時間積分値が所定の閾値を越えた場合にインフレータに点火信号を出力するものである。
【０００３】
この方式において、加速度センサを、エアバッグモジュールと一体的に組み込んでステアリングホイールに装着する一体型と、車室内の運転席側部に配置する分離型との２つのタイプがあり、一体型の場合には、ステアリングシャフトを通して伝えられる衝突の衝撃を加速度センサで感知するものであり、一方、分離型の場合には、車体本体に配置された取付金具に加速度センサを設置し、該車体本体を通して伝達される衝突の衝撃を加速度センサで感知するものであるが、いずれの場合にも、剛性の高い、即ち、衝突の際に変形の少ない車室内に設置された加速度センサを通して感知された加速度の変化に基づいてエアバッグ展開の要否の判断を行う様になっている。
【０００４】
又、車両前部の衝撃が車室内に伝わり難い一部の車両では、車室内に電子式加速度センサを設置し、車体前部のエンジンルーム等のクラッシュゾーンに機械式センサを配置したシステムが採用されているが、機械式センサの役割は、その特性上、オン／オフ判断しかできず、車室内の加速度センサによる衝突判断システムと並行判断のため、ユニットに対するハンマリング等の局所的な衝撃が入力された場合には、誤作動の可能性もあった。
【０００５】
又、最近では、複数のインフレータを設置し、衝突の形態や乗員の状態に対応して、インフレータの出力を適正に制御する事により、エアバッグの展開形態を最適形態に制御するスマートエアバッグシステムと呼ばれる方式が提案されていが、この方式を実現するためには、インフレータの出力制御の演算のために、従来の点火判断タイミングよりも、早いタイミングでの点火判断がなされる必要があるが、係る早期判断方式についての提案はない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、係る問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とする処は、これまでのシステムよりも適正なタイミングでの点火判断を可能にすると共に、ラフロードや異常運転に対する誤作動の可能性を著しく低減させた新規なエアバッグの作動判断装置を提供する事を目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、係る観点の元になされたものであって、その特徴とする処は、従来の車室内に設置された電子式の第一加速度センサに加えて、車体前部のクラッシュゾーンにも電子式の第二加速度センサを設置し、両加速度センサで検知された夫々の加速度信号の各種衝突形態における特性の差異に基づいて、エアバッグ展開判断を行う様にした点にある。尚、以下の記載において、『加速度センサ』の記載は、特にことわりのない限り、『電子式加速度センサ』を意味する。
【０００８】
具体的な判断方式としては、両加速度センサで検出された加速度値に基づく時間積分値の差を求め、この積分値の差が所定の時間関数の閾値を越えた場合に、インフレータの点火信号を発する様になす事により、ラフロードや異常運転や鹿突（鹿等の動物との衝突。以下同じ。）における誤作動を防止し、且つ高速正突（高速度での正面衝突。以下同じ。）や高速斜突（高速度での斜め前方からの衝突。以下同じ。）における点火タイミングを適正になす事を可能にしている。
【０００９】
又、他の判断方式としては、両加速度センサで検出された加速度値に基づく時間積分値の差を求め、この差と、車室内に設置した加速度センサからの加速度値の関数として予め設定された速度関数の閾値とを比較し、該閾値を越えた場合にインフレータの点火信号を発する様になす方式もある。
【００１０】
又、他の判断方式としては、従来の車室内に設置した加速度センサからの加速度値に代わって、クラッシュゾーンに配置された加速度で検出された加速度値を時間積分し、得られた時間積分値を、車室内に設置した加速度センサからの加速度値の関数として予め設定された速度関数の閾値と比較し、該閾値を越えた場合に、インフレータの点火信号を発する様になす方式もある。
【００１１】
又、他の判断方式としては、両加速度センサで検出された加速度値に基づく時間積分値の差を求め、この差を時間微分して差の変化量を求め、この変化量が所定の時間関数の差分変化閾値を越えた場合にインフレータの点火信号を発する様になす方式もある。
【００１２】
又、更に他の方式としては、これらの組合せ或いは、車室内に設置した加速度センサからの加速度値を時間積分し、これを所定の閾値と比較する方式との組合せがあり、これらいずれの方式も、鹿等やラフロードや異常運転での誤作動を防止すると共に、高速正突や高速斜突の様な重大な衝突に対して早い時点で点火判断を可能となし、複数のインフレータを用いて点火タイミングを調整する場合等において有利な方式である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。先ず図１は、本発明のエアバッグ作動判断装置の第一実施例を示すブロック図であり、同図において、加速度センサ１は、車室内に通常通り設置されている加速度センサであり、加速度センサ２は、クラッシュゾーンに設置された加速度センサである。ここで、クラッシュゾーンとは、車体の車室前方の車体内空間を言い、衝突時には車室の圧壊に先行して圧壊し、車室の圧壊を軽減する作用を有する部分であり、一般的にはエンジンルームがこれに該当する。
【００１４】
上記両加速度センサ１，２で検出された加速度信号Ｇ，Ｇ’は、演算回路６を経てリセット回路１１，インフレータのトリガ回路１２に接続されており、トリガ回路１２は、インフレータ（図示せず）を点火してエアバッグ１３を展開させる様に構成されている。
【００１５】
次に、演算回路６についてを説明すると、車室内加速度センサ１で検出された加速度信号Ｇは、ブロック３に送信され、該加速度値Ｇが所定の加速度Ｇ１を越えた時点ｔ０ が検出されると、この時点から演算が開始される。次に、ブロック４は減算手段であり、時点ｔ０ 以降の加速度値Ｇより、所定の加速度Ｇ２を減算して、加速度信号Ｇをオフセットする事により、ノイズや微小加速度変化をカットする様にしている。次いで、該減算手段４から出力された減算加速度Ｇ３を、積分手段５において時間積分を行い、第一時間積分値Ｖを算出する。同様に、クラッシュゾーンに設置された加速度センサ２で検出された加速度信号Ｇ’は、ブロック３’に送信され、ここで加速度センサ２による検出加速度値Ｇ’が所定の加速度Ｇ１’を越えた時点ｔ０ ’が検出されると、この時点から衝突判断のための演算が開始され、次のブロック４’で減算処理され、時点ｔ０ ’以降の加速度値Ｇ’より、所定の加速度Ｇ２’を減算して減算加速度Ｇ３’を算出し、次いで積分手段５’において、加速度Ｇ３’の時間積分を行って第二時間積分値Ｖ’を算出する。
【００１６】
ここで、上記車室内に設置した第一加速度センサ１からの加速度信号に基づいて時間積分した第一時間積分値Ｖと、クラッシュゾーンに設置した加速度センサ２からの加速度信号に基づいて時間積分した第二時間積分値Ｖ’との差異について説明する。図９（Ａ），（Ｂ）は、上記ＶとＶ’との経時変化を示す線図であり、（Ａ）はＶ−ｔ線図，（Ｂ）はＶ’−ｔ線図であり、時間軸ｔは同一スケールで示している。同図から明らかな様に、全ての衝突形態において、クラッシュゾーンの加速度センサ２に基づく第二時間積分値Ｖ’の方が早い時期に大きな値に達している事が分かる。又、特に重大な衝突１つである高速正突では、Ｖ’は速やかに大きな値となり、又、同様に重大な衝突の１つである高速斜突においては、Ｖは初期に緩やかに増加して途中から急に増加しているが、Ｖ’では、高速正突と同様に初期の段階で急激に増加している。更に、中速センタポール突（中速度での鉄柱等の柱状体への正面衝突。以下同じ。）の場合には、ポール衝突部分を中心とした小面積部分が深く圧壊するので、衝突後暫くは、バンパー或いは更に車体最前部のみが圧壊する程度で、基本的にはエアバッグの展開を要しない低速正突よりも低い値を示し、相当時間経過後に、やっと低速衝突よりも高くなっている。このため、Ｖで判断したのでは、エアバッグが展開しないか或いは展開しても時期を逸した遅い時期に展開するおそれがあるが、Ｖ’の場合には、当初から低速正突よりも高い値を示しているのも大きな特徴の１つである。又、鹿突の場合には、Ｖの場合には僅かな変化しか表れないが、Ｖ’の場合には、低速衝突の最大値並みの大きな数値を示している。又、ラフロードの場合には、ＶもＶ’も同様な波形をしめしている。これは、ラフロードでは車体自体には何等の圧壊が生じないので、加速度センサの設置場所による差異が生じない事による。以上の様に、衝突初期に車両前部のクラッシュゾーンが局所的に圧壊する中・高速衝突では、Ｖに比べてＶ’の方が早期に立ち上がり、クラッシュゾーンに圧壊の生じないラフロード等では、ＶもＶ’も略同一の波形を示す。又、クラッシュゾーンの圧壊の少ない低速衝突では、Ｖ’はＶよりも早期に立ち上がる傾向を示しているが、圧壊の少ない分だけ、その差は少なくなっている。これらの現象から、本発明で用いるクラッシュゾーンに設置した加速度センサ２に基づく第二時間積分値Ｖ’と、従来使用されていた車室内に設置した加速度センサ１に基づく第一時間積分値Ｖとの間には、衝突形態に応じて特異な差異が存在している事が分かる。本発明は、この差異を用いて適正な衝突判断を行う点に最大の特徴が存する。
【００１７】
次に、上記Ｖ及びＶ’の差異を用いた具体的なエアバッグの作動判断方式について説明する。第一の方式は、図１に示している様に、減算手段７において、前記クラッシュゾーンに設置した加速度センサ２に基づいて時間積分した第二時間積分値Ｖ’から、車室内に設置された加速度センサ１に基づいて時間積分した第一時間積分値Ｖを減算（Ｖ’−Ｖ）して、その積分値差Ｖｄを算出し、この積分値差Ｖｄを比較手段８にて、予めブロック１０にて時間関数の閾値として設定されている第一時間関数閾値Ｖｓ１（ｔ）と比較し、エアバッグ作動要否の判断を行い、積分値差が第一時間閾値以上（Ｖｄ≧Ｖｓ１（ｔ））の場合には、インフレータトリガ回路１２にトリガ信号の出力を指示し、このトリガ信号によってインフレータに点火してエアバッグ１３を展開させる事になる。一方、前記積分値差が第一時間閾値未満（Ｖｄ＜Ｖｓ１（ｔ））の場合には、比較手段９にてＶｄを、予め設定されているゼロ（０）又はその近傍の値と比較し、その設定値以下（例えばゼロ以下）の場合には、システムリセット回路１１によってシステムをリセットし、その設定値以上（例えばゼロ以上）の場合には、演算回路６内での演算を継続する。
【００１８】
次に、上記Ｖｄと第一時間閾値Ｖｓ１（ｔ）との関係について図１０によって説明する。図１０は、各種衝突形態における前記積分値差Ｖｄと時間ｔ及び第一時間関数閾値Ｖｓ１（ｔ）との関係を示した線図であり、同図に示す様に、衝突初期の段階では、該閾値Ｖｓ１（ｔ）は、鹿突のレベルよりも高い値Ｔｈ１に設定され、これによって、高速正突や高速斜突の様な重大な衝突を早い時期に判断してエアバッグの作動指令を発する様になっている。又、これに続く衝突中期の段階では、衝突後段の低い閾値Ｔｈ３に至る右下がりの漸減閾値Ｔｈ２（時間と共に低下する閾値）となっており、この漸減閾値Ｔｈ２で中速センターポール突の様な中程度の衝突を判断し、エアバッグの作動指令を発する様になっている。尚、後段の低い閾値Ｔｈ３は、低速正突におけるエアバッグ展開の要否を判断するもので、所定の速度以下の正突では展開しない様な値に設定されている。
【００１９】
本図の時間軸も、図９（Ａ）のＶ−ｔ線図の時間軸と同一スケールで示しており、両図の比較から明らかな様に、高速正突や高速斜突の様な重大な衝突においては、極めて早い時期にエアバッグ作動指示を発する事ができるので、速やかにエアバッグを展開できる様になるのみならず、複数のインフレータを用いて各インフレータの点火時期や点火数を制御する前述のスマートエアバッグに本発明を適用すれば、点火判断から実際の点火迄の時間的余裕が長くなるので、展開形態制御のための演算時間が長くとる事が可能となり、この結果、点火時間差を長くしたりして多様なエアバッグの展開形態制御が可能となる利点がある。因みに、ラフロードの場合は、図９（Ａ），（Ｂ）に示している通り、ＶとＶ’とが殆ど同じ波形であるので、その差Ｖｄは極めて小さな値となる。この事から、Ｖｄで判断すれば、ラフロードによるエアバッグの誤作動は完全に防止する事ができる事になる。同様に、異常な運転による車体変形を伴わない両加速度センサの変化に対しても、その時間積分値の差は小さな値となるので、誤作動が防止でき、更に、車体変形の小さな軽度の衝突においても、両加速度センサによる時間積分値差は小さな値となるので、これによる誤作動も確実に防止できる効果がある。この意味から、第二加速度センサ２の設置位置を、低速正突等の軽度の衝突では変形を生じないクラッシュゾーンの部分となす事により、低速正突においても、ＶとＶ’の波形が殆ど同一となり、その差Ｖｄも小さな値とする事ができるので、低速正突における誤作動を、より確実に防止する事が可能となる。
【００２０】
次に、図２は、本発明の他の点火判断方式を示したブロック図であり、本例では、前記積分値差Ｖｄを微分手段１４で時間微分して該積分値差の変化（Ｇｄ＝ｄ（Ｖｄ）／ｄｔ）を演算し、比較手段１６にて、予めブロック１５にて時間関数の閾値として設定されている差分変化閾値Ｇｓ（ｔ）と比較してエアバッグ作動要否の判断を行う。該積分値変化量が差分変化閾値以上（Ｇｄ≧Ｇｓ（ｔ））の場合には、インフレータトリガ回路１２にトリガ信号の出力を指示し、このトリガ信号によってインフレータに点火してエアバッグ１３を展開させる。一方、前記積分値変化量が差分変化閾値未満（Ｇｄ＜Ｇｓ（ｔ））の場合には、比較手段９にて、Ｖｄを予め設定されているゼロ（０）又はその近傍の値と比較し、その設定値以下（例えばゼロ以下）の場合には、システムリセット回路１１によってシステムをリセットし、その設定値以上（例えばゼロ以上）の場合には、演算回路６内での演算を継続する。
【００２１】
次に、上記Ｇｄと差分変化閾値Ｇｓ（ｔ）との関係について図１１によって説明する。図１１は、各種衝突形態における前記積分値差変化量Ｇｄと時間ｔ及び差分変化閾値Ｇｓ（ｔ）との関係を示した線図であり、同図に示す様に、衝突初期の段階では、該閾値Ｇｓ（ｔ）は、鹿突のレベルよりも高い値Ｔｈ４に設定され、これによって鹿突によるエアバッグの誤作動を防止し、前記高い閾値Ｔｈ４に続いて、低い閾値Ｔｈ６に至る右下がりの急勾配の閾値Ｔｈ５で、高速正突や高速斜突の様な重大な衝突を早い時期に判断してエアバッグの作動指令を発する様になっている。又、低い閾値Ｔｈ６近傍で中速センタポール突を検知できる様にして、中速センタポール突も早い時期に検知できる様にしている。尚、後段の低い閾値Ｔｈ６は、低速正突におけるエアバッグ展開の要否を判断するもので、所定の速度以下の衝突では展開しない様な値に設定されている。
【００２２】
本図１１の時間軸も、図１０のＶｄ−ｔ線図の時間軸と同一スケールで示しており、両図の比較から明らかな様に、Ｇｄに基づいて判断する方が、更に一層早い時期に、エアバッグ作動指示を発する事ができるので、重大な衝突において速やかなエアバッグの展開を行えるのみならず、前述のスマートエアバッグ方式に適用すれば、点火判断から実際に点火迄の時間的余裕が更に長くとれる様になるので、エアバッグ展開形態制御のための複雑な演算の実行を可能とする利点がある。尚、ラフロードの場合は、前述のＶｄの場合と同様に極めて小さな値となるので、Ｇｄで判断すれば、ラフロードによるエアバッグの誤作動を完全に防止できる事は、Ｖｄの場合と同様である。
【００２３】
次に、図３は、本発明の他の実施例を示すブロック図であり、前記図１，２に示した積分値差Ｖｄによる判断と該積分値差の変化量Ｇｄによる判断とを統合した方式であって、図１，２と同一構成は同一符号を示している。図３の方式において、比較手段１９には、積分値差Ｖｄとその変化量Ｇｄとが入力され、夫々が前記第一時間関数閾値Ｖｓ１（ｔ）及び差分変化閾値Ｇｓ（ｔ）と比較されて、Ｖｄ≧Ｖｓ１（ｔ），Ｇｄ≧Ｇｓ（ｔ）のいずれか一方又は双方の条件を満足する場合にインフレータトリガ回路１２にトリガ信号を発し、エアバッグ１３を展開する様にしている。一方、Ｖｄ＜Ｖｓ１（ｔ）の場合には、比較手段９でＶｄがゼロ（０）又はその近傍の設定値以下か否かを比較して、システムをリセットするか演算を継続するかの判断を行う事は前述の場合と同一である。
【００２４】
ここで、Ｖｄ≧Ｖｓ１（ｔ）とＧｄ≧Ｇｓ（ｔ）の条件のいずれか一方を満足する場合にエアバッグを作動させる方式では、前述の図１，２のケースと同一であるが、多様な感度設定が可能となる利点があり、又、両者を共に満足する場合にのみエアバッグを作動させる方式では、二重判断となるので、確実性が向上する効果がある。
【００２５】
次に、図４は、本発明の他の実施例を示すブロック図であり、前記図３に示した積分値差Ｖｄによる判断と該積分値差の変化量Ｇｄによる判断に加えて、前記車室内の第一加速度センサ１に基づく第一時間積分値Ｖによる判断を加えたものである。即ち、比較手段２２では、前記Ｖｄとその閾値Ｖｓ１（ｔ）との比較及びＧｄとその閾値Ｇｓ（ｔ）との比較、並びに前記第一時間積分値Ｖとその閾値として予め時間関数としてブロック２１にて設定された第二時間関数閾値Ｖｓ２（ｔ）との比較がなされ、Ｖｄ≧Ｖｓ１（ｔ）とＧｄ≧Ｇｓ（ｔ）の少なくともいずれか一方の条件が満足され、且つＶ≧Ｖｓ２（ｔ）の条件を満足する場合にのみ、エアバッグの作動信号を出力する様にしている。尚、Ｖｄ＜Ｖｓ１（ｔ）合は、前述の場合と同一であるので説明は省略する。
【００２６】
ここで、第一時間積分値Ｖに基づく判断を併用したのは、図９（Ａ）に示している様に、該第一時間積分値Ｖに対する第二時間閾値Ｖｓ２（ｔ）の値を比較的低い値に設定しておく事により、実質的に前記ＶｄとＧｄによって判断がなされる様になすと共に、これらＶｄ，Ｇｄによる誤作動を防止する意味がある。
【００２７】
次に、図５は、本発明の他の実施例を示すブロック図であり、前記図１〜４では、Ｖｄを時間関数の閾値と比較していたが、本例では、車室内に設置された第一加速度センサ１の加速度信号に基づく第一時間積分値Ｖの関数として定められた速度関数の閾値と比較する点に特徴がある。即ち、図５において、減算手段７で得られたクラッシュゾーンの加速度センサ２からの加速度信号に基づいて時間積分した第二時間積分値Ｖ’と車室内の加速度センサ１の加速度信号に基づいて時間積分した第一時間積分値との差Ｖｄを、比較手段３０に送信する。ここで、ブロック３１から送信される前記第一時間積分値Ｖの関数として予め設定されている第一速度関数閾値Ｖｓ１（Ｖ）と比較し、前記積分値差が該第一速度関数閾値以上（Ｖｄ≧Ｖｓ１（Ｖ））の場合には、インフレータトリガ回路１２にトリガ信号を発してエアバッグ１３を展開させる。尚、積分値差が第一速度関数閾値よりも小さい場合（Ｖｄ＜Ｖｓ１（Ｖ））には、Ｖｄは比較手段９に送信され、ここで、ゼロ（０）或いはその近傍の数値に予め設定されている値と比較されてＶｄ＜０（又はゼロ近傍の設定値）の場合には、システムリセット回路１１に信号が送られてシステムはリセットされ、Ｖｄ≧０（又はゼロ近傍の設定値）の場合には、演算が継続される。
【００２８】
次に、本実施例における上記速度関数閾値Ｖｓ１（Ｖ）とＶｄとの比較について以下に述べる。図１２は、各衝突形態におけるＶｄとＶとの関係を示した線図であり、前記第一速度関数閾値Ｖｓ１（Ｖ）は、双曲線状の形をしており、Ｖｄ軸側に立ち上がった曲線部ａは、鹿突を判別できる様に設定されると共に、そのＶの最小値は、図９（Ａ）一定値で示した閾値Ｖｓ２（ｔ）と同一レベルの値に設定されている。一方、Ｖ軸側の漸減曲線ｂは、低速正突を判別できる様に設定されている。この判断方式によると、閾値を時間関数ではなく第一時間積分値の関数とする事により、時間に関係なく安定した判断結果を得る事ができる様になる。
【００２９】
次に、図６は、本発明の他の実施例を示すブロック図であり、図５の第一，第二時間積分値の差Ｖｄと第一速度関数閾値Ｖｓ１（Ｖ）との比較に加えて、前述の積分値差の変化量Ｇｄとその差分変化閾値Ｇｓ（ｔ）との比較を加えたものである。即ち、図６において、比較手段３３には、前記積分値差Ｖｄ，第一速度関数閾値Ｖｓ１（Ｖ），差分変化量Ｇｄ及び差分変化閾値Ｇｓ（ｔ）が夫々送信され、ここで夫々の比較がなされて、Ｖｄ≧Ｖｓ１（Ｖ）及びＧｄ≧Ｇｓ（ｔ）の条件のいずれか一方又は双方の条件を満足する場合に、インフレータトリガ回路１２にインフレータのトリガ信号を発してエアバッグ１３を展開させる様にしたものである。尚、Ｖｄ＜Ｖｓ１（Ｖ）の場合には、そのときのＶｄの値に応じてシステムリセット回路１１を作動させてシステムをリセットしたり、演算を継続させる事は前述の場合と同一である。
【００３０】
この様に、時間に依存しない安定性を有する速度関数の閾値Ｖｓ１（Ｖ）による判断に加えて、前記時間関数の差分変化閾値Ｇｓ（ｔ）とＧｄとの比較を併用し且つ両者の条件を共に満足する場合にのみエアバッグを作動する様になすと、前記図１１に示した様に、Ｇｄとその差分変化閾値Ｇｓ（ｔ）との比較の場合には、高速正突や高速斜突の様な重大な衝突を早期に判断できるので、衝突の重大性の早期判断に加えて、速度関数閾値による確実性が加味されるので、一層信頼性の高い衝突判定が可能となる。
【００３１】
次に、図７は、本発明の他の実施例を示すブロック図であり、クラッシュゾーンに設置した加速度センサ２から得られる加速度信号に基づいて時間積分して第二時間積分値Ｖ’自体を、車室内に設置した加速度センサ１から得られた加速度信号に基づいて時間積分した第一時間積分値Ｖの関数とした第二速度関数閾値と比較する様にしたものである。即ち、図７において、積分手段５で得られた第一時間積分値Ｖは、ブロック４０に送られて、該積分値Ｖの関数として設定された第二速度関数閾値Ｖｓ２（Ｖ）に変換されて比較手段４１に送信される。該比較手段４１では、積分手段５’から出力される第二時間積分値Ｖ’と比較され、該第二時間積分値が第二速度関数閾値以上（Ｖ’≧Ｖｓ２（ｔ））の場合に、インフレータトリガ回路１２にトリガ信号を発する様になっている。Ｖ’＜Ｖｓ２（Ｖ）の場合には、比較手段４２で、ゼロまたは予め設定されたゼロ近傍の値と比較され、Ｖ’≦０（或いはその近傍の設定値）の場合には、システムをリセットし、それ以外の場合には、演算を継続する様になっている事は、前述の場合と同一である。
【００３２】
本実施例におけるＶ’とその速度関数閾値Ｖｓ２（Ｖ）の関係について図１３によって説明する。図１３は、各種衝突形態におけるＶ’とＶの関係を示す線図であり、図中４５度の角度の点線は、Ｖ’＝Ｖを意味し、いずれの衝突形態においても、最終的にはＶ’＝Ｖになっている。図９（Ａ），（Ｂ）からも分かる様に、如何なる衝突形態においても、衝突時点からＶ’はＶよりも高い値を示し、時間の経過と共にＶに近づく特性を有しているので、全ての線は、４５度の線よりも上方に存在している。そしてＶの関数として設定された第二速度関数閾値Ｖｓ２（Ｖ）も、４５度の線とＶ’軸の間で双曲線状のＶの関数として設定されており、Ｖ’軸側の曲線ｃの最小のＶ値は、図９（Ａ）に一定値として示された閾値Ｖｓ２と同等レベルに設定され、同時に、鹿突を判別できる様に設定されている。一方、４５度の線に沿った曲線部分ｄは、低速衝突を判別できる様に設定されている。この場合にも、閾値を時間関数ではなく、第一時間積分値Ｖの速度関数にしているので時間に依存しない安定した判定が行える様になる事は、前述の第一速度関数閾値Ｖｓ１（Ｖ）を用いた場合と同様である。
【００３３】
次に、図８は、本発明の他の実施例を示すブロック図であり、前記図７に示した第二時間積分値Ｖ’と速度関数の前記閾値Ｖｓ２（Ｖ）との比較と共に、前記第一，第二時間積分値Ｖ，Ｖ’との差Ｖｄの変化量Ｇｄとその時間関数の閾値Ｇｓ（ｔ）との比較とを併用するものである。即ち、図８において、比較手段４３には、前記Ｇｄとその時間関数の閾値Ｇｄ（ｔ）及びＶ’とその速度関数の閾値Ｖｓ２（Ｖ）とが入力され、ここで、夫々が比較されて、Ｖ’≧Ｖｓ２（Ｖ）及びＧｄ≧Ｇｄ（ｔ）の２つの条件の内、いずれか一方又は双方の条件を満足した場合に、エアバッグを展開させる様になし、Ｖ’＜Ｖｓ２（Ｖ）の場合には、図７と同一であるので説明は省略する。
【００３４】
この場合も、図６の場合と同様に、時間に依存しない安定性を有する速度関数の閾値Ｖｓ２（Ｖ）による判断に加えて、時間関数の差分変化閾値Ｇｓ（ｔ）とＧｄとの比較を併用し且つ両者の条件を共に満足する場合にのみエアバッグを作動する様になすと、高速正突や高速斜突の様な重大な衝突を早期に判断できると共に、その衝突の重大性の早期判断に加えて、速度関数閾値による確実性が加味されるので、一層信頼性の高い衝突判定が可能となる。
【００３５】
以上の通り、本発明は、従来の車室内に設置した加速度センサ加えてクラッシュゾーンにも加速度センサを設置し、各衝突形態における両センサによる加速度値の差異に基づいて衝突の重大性を判定し、エアバッグの作動の要否を判断する点に最大の特徴があり、その具体的な手法としては、図１乃至図８に示した如き種々の方式が存在するが、本発明は、図１乃至図８に示された方式に限定されるものではなく、更に種々の変形例が存在する。例えば、時間関数の閾値として示した前記第一時間関数閾値Ｖｓ１（ｔ）や第二時間関数閾値Ｖｓ２（ｔ）には、時間関数の特殊なケースとして一定値の閾値も含まれ、更に、時間関数の閾値として記載した差分変化閾値Ｇｄ（ｔ）も、同様に一定値の閾値も含まれる。又、図１０，１１に、各３本の直線として示した時間関数の閾値Ｖｓ１（ｔ）及びＧｓ（ｔ）も、時間関数の曲線となす事も可能であり、逆に、図１２，１３に第一時間積分値Ｖの関数曲線として示した閾値Ｖｓ１（Ｖ）及びＶｓ２（Ｖ）を、Ｖの関数の直線で置き換える事も可能である。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明した如く、本発明によれば、車室内とクラッシュゾーンの両方に加速度センサを設置し、両センサで検出される加速度信号の特性の差異に着目してエアバッグの展開判断を行う様にしているので、車室内に設置した従来の加速度センサのみによる衝突検知方式では、判断が困難な場合があったラフロード，低速衝突に代表されるソフトクラッシュも、容易に判別が可能となる。特に、クラッシュゾーンに圧壊現象が生じないラフロードや異常な運転の場合、或いは、車体変形の少ない低速衝突の場合には、両加速度センサの波形は略同一波形となるので、両者の時間積分値の差は極めて小さな値となる。従って、この時間積分値の差を、直接的或いは間接的にエアバッグの作動の要否判断に用いる事によって、ラフロードや低速衝突等の車体変形の少ないソフトクラッシュにおけるエアバッグの誤作動は完全に防止する事が可能となる。
【００３７】
又、クラッシュゾーンに設置した加速度センサからの加速度信号に基づく第二時間積分値Ｖ’は、車室内に設置した加速度センサからの加速度信号に基づく第一時間積分値Ｖに比べて、衝突後の早い時期に大きな値になるので、このＶ’自体或いはＶ’とＶとの差又はこの差の変化量Ｇｄを用いて、これを対応する時間関数の閾値と比較する事により、高速正突や高速斜突の如き重大な衝突及び車室内加速度センサでは検知が遅れがちな中速センターポール突も、衝突後の極めて早い時期に検知可能となるので、エアバッグの展開遅れの心配のない適正なタイミングでのエアバッグの展開を行う事が可能となる。
【００３８】
又、衝突後の極めて早い時期に衝突が検知できる事から、複数のインフレータを用い、その点火に時期差を設けてエアバッグの展開形態を制御する所謂スマートエアバッグ方式においては、衝突検知からインフレータ点火迄に充分な時間的余裕を得る事が可能となるので、エアバッグ展開形態制御のための複雑な演算を行う事も可能となるので、エアバッグ展開形態を、最適な形態に制御する事が容易となる。
【００３９】
更に、閾値を、前記第一時間積分値Ｖの関数となす事により、時間に依存しないため、安定した判断性能をうることが可能となり、前記時間関数の閾値と併用する事により、早い判断と確実な判断を併せ持ったエアバッグの展開判断システムとなす事が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のエアバッグ作動判断装置の一実施例を示すブロック図である。
【図２】本発明のエアバッグ作動判断装置の他の実施例を示すブロック図である。
【図３】本発明のエアバッグ作動判断装置の更に他の実施例を示すブロック図である。
【図４】本発明のエアバッグ作動判断装置の更に他の実施例を示すブロック図である。
【図５】本発明のエアバッグ作動判断装置の更に他の実施例を示すブロック図である。
【図６】本発明のエアバッグ作動判断装置の更に他の実施例を示すブロック図である。
【図７】本発明のエアバッグ作動判断装置の更に他の実施例を示すブロック図である。
【図８】本発明のエアバッグ作動判断装置の更に他の実施例を示すブロック図である。
【図９】加速度値の時間積分値の時間的変化を示す線図であり、（Ａ）は車室内に設置した加速度センサからの加速度値に基づく時間積分値の変化を示す線図，（Ｂ）はクラッシュゾーンに設置した加速度センサからの加速度値に基づく時間積分値の変化を示す線図である。
【図１０】車室内に設置した加速度センサからの加速度値に基づく時間積分値とクラッシュゾーンに設置した加速度センサからの加速度値に基づく時間積分値との差の時間的変化を示す線図である。
【図１１】車室内に設置した加速度センサからの加速度値に基づく時間積分値とクラッシュゾーンに設置した加速度センサからの加速度値に基づく時間積分値との差の変化量の時間的変化を示す線図である。
【図１２】車室内に設置した加速度センサからの加速度値に基づく時間積分値とクラッシュゾーンに設置した加速度センサからの加速度値に基づく時間積分値との差の車室内に設置した加速度センサからの加速度値に基づく時間積分値との関係を示す線図である。
【図１３】クラッシュゾーンに設置した加速度センサからの加速度値に基づく時間積分値と車室内に設置した加速度センサからの加速度値に基づく時間積分値との関係を示す線図である。
【符号の説明】
１ 車室内加速度センサ
２ クラッシュゾーン加速度センサ
４，４’ 減算手段
５，５’ 積分手段
６ 演算回路
８，１６，１９，２２，３０，３３，４１，４３ 比較手段
１１ リセット回路
１２ インフレータトリガー回路
１３ エアバッグ

Claims (10)

1. 車両の衝突を検知してエアバッグ作動の要否を判断するエアバッグ装置の作動判断装置において、
   車室内に設置されて、該設置部の加速度（Ｇ）を常時検出する第一加速度センサ（１）と、
   車体の前部クラッシュゾーンに設置されて、該設置部の加速度（Ｇ’）を常時検出する第二加速度センサ（２）とを有し、
   前記第一加速度センサ（１）によって検出された加速度信号（Ｇ）に基づいて第一時間積分値（Ｖ）を演算し、
   前記第二加速度センサ（２）によって検出された加速度信号（Ｇ’）に基づいて第二時間積分値（Ｖ’）を演算し、
   前記第一時間積分値と第二時間積分値との差（Ｖｄ＝Ｖ’−Ｖ）を演算し、
   この差（Ｖｄ）と予め設定された時間関数の第一速度閾値（Ｖｓ１（ｔ））とを比較し、前記差分（Ｖｄ）が該第一速度閾値以上（Ｖｄ≧Ｖｓ１（ｔ））の場合に、エアバッグ装置を作動させるようにしてなる事を特徴とするエアバッグ作動判断装置
2. 車両の衝突を検知してエアバッグ作動の要否を判断するエアバッグ装置の作動判断装置において、
   車室内に設置されて、該設置部の加速度（Ｇ）を常時検出する第一加速度センサ（１）と、
   車体の前部クラッシュゾーンに設置されて、該設置部の加速度（Ｇ’）を常時検出する第二加速度センサ（２）とを有し、
   前記第一加速度センサ（１）によって検出された加速度信号（Ｇ）に基づいて第一時間積分値（Ｖ）を演算し、
   前記第二加速度センサ（２）によって検出された加速度信号（Ｇ’）に基づいて第二時間積分値（Ｖ’）を演算し、
   前記第一時間積分値と第二時間積分値との差（Ｖｄ＝Ｖ’−Ｖ）を演算し、
   該積分値の差を時間微分して該積分値差の変化量（Ｇｄ＝Ｄ（Ｖｄ）／ｄｔ）を演算し、
   前記積分値差の変化量（Ｇｄ）と予め設定された時間関数の差分変化閾値（Ｇｓ（ｔ））とを比較し、
   前記積分値差の変化量が前記差分変化閾値以上（Ｇｄ≧Ｇｓ（ｔ））の場合にエアバッグ装置を作動させるようにしてなる事を特徴とするエアバッグ作動判断装置
3. 車両の衝突を検知してエアバッグ作動の要否を判断するエアバッグ装置の作動判断装置において、
   車室内に設置されて、該設置部の加速度（Ｇ）を常時検出する第一加速度センサ（１）と、
   車体の前部クラッシュゾーンに設置されて、該設置部の加速度（Ｇ’）を常時検出する第二加速度センサ（２）とを有し、
   前記第一加速度センサ（１）によって検出された加速度信号（Ｇ）に基づいて第一時間積分値（Ｖ）を演算し、
   前記第二加速度センサ（２）によって検出された加速度信号（Ｇ’）に基づいて第二時間積分値（Ｖ’）を演算し、
   前記第一時間積分値と第二時間積分値との差（Ｖｄ＝Ｖ’−Ｖ）を演算し、
   該積分値の差を時間微分して該積分値差の変化量（Ｇｄ＝ｄ（Ｖｄ）／ｄｔ）を演算し、
   前記積分値差の変化量（Ｇｄ）と予め設定された時間関数の差分変化閾値（Ｇｓ（ｔ））とを比較し、
   前記第一，第二時間積分値の差（Ｖｄ）と予め設定された時間関数の第一速度閾値（Ｖｓ１（ｔ））とを比較し、
   前記積分値差の変化量が前記差分変化閾値以上（Ｇｄ≧Ｇｓ（ｔ））及び前記積分値差（Ｖｄ）が前記第一速度閾値以上（Ｖｄ≧Ｖｓ１（ｔ））のいずれか一方又は両方の条件を満足した場合に、エアバッグ装置を作動させるようにしてなる事を特徴とするエアバッグ作動判断装置
4. 車両の衝突を検知してエアバッグ作動の要否を判断するエアバッグ装置の作動判断装置において、
   車室内に設置されて、該設置部の加速度（Ｇ）を常時検出する第一加速度セン サ（１）と、
   車体の前部クラッシュゾーンに設置されて、該設置部の加速度（Ｇ’）を常時検出する第二加速度センサ（２）とを有し、
   前記第一加速度センサ（１）によって検出された加速度信号（Ｇ）に基づいて第一時間積分値（Ｖ）を演算し、
   前記第二加速度センサ（２）によって検出された加速度信号（Ｇ’）に基づいて第二時間積分値（Ｖ’）を演算し、
   前記第一時間積分値と第二時間積分値との差（Ｖｄ＝Ｖ’−Ｖ）を演算し、
   該積分値の差を時間微分して該積分値差の変化量（Ｇｄ＝ｄ（Ｖｄ）／ｄｔ）を演算し、
   前記積分値差の変化量（Ｇｄ）と予め設定された時間関数の差分変化閾値（Ｇｓ（ｔ））とを比較し、
   前記第一，第二時間積分値の差（Ｖｄ）と予め設定された時間関数の第一速度閾値（Ｖｓ１（ｔ））とを比較し、
   前記第一時間積分値（Ｖ）と予め設定された時間関数の第二速度閾値（Ｖｓ２（ｔ））とを比較し、
   前記積分値差の変化量が前記差分変化閾値以上（Ｇｄ≧Ｇｓ（ｔ））及び前記積分値差（Ｖｄ）が前記第一速度閾値以上（Ｖｄ≧Ｖｓ１（ｔ））のいずれか一方又は両方の条件を満足し、且つ、前記第一時間積分値が前記第二速度閾値以上（Ｖ≧Ｖｓ２（ｔ））の場合に、エアバッグ装置を作動させるようにしてなることを特徴とするエアバッグ作動判断装置
5. 車両の衝突を検知してエアバッグ作動の要否を判断するエアバッグ装置の作動判断装置において、
   車室内に設置されて、該設置部の加速度（Ｇ）を常時検出する第一加速度センサ（１）と、
   車体の前部クラッシュゾーンに設置されて、該設置部の加速度（Ｇ’）を常時検出する第二加速度センサ（２）とを有し、
   前記第一加速度センサ（１）によって検出された加速度信号（Ｇ）に基づいて第一時間積分値（Ｖ）を演算し、
   前記第二加速度センサ（２）によって検出された加速度信号（Ｇ’）に基づいて第二時間積分値（Ｖ’）を演算し、
   前記第一時間積分値と第二時間積分値との差（Ｖｄ＝Ｖ’−Ｖ）を演算し、
   この差（Ｖｄ）と、予め前記第一時間積分値（Ｖ）の関数として設定された第一速度関数閾値（Ｖｓ１（Ｖ））とを比較し、前記差分（Ｖｄ）が該第一速度関数閾値以上（Ｖｄ≧Ｖｓ１（Ｖ））の場合に、エアバッグ装置を作動させるようにしてなる事を特徴とするエアバッグ作動判断装置
6. 車両の衝突を検知してエアバッグ作動の要否を判断するエアバッグ装置の作動判断装置において、
   車室内に設置されて、該設置部の加速度（Ｇ）を常時検出する第一加速度センサ（１）と、
   車体の前部クラッシュゾーンに設置されて、該設置部の加速度（Ｇ’）を常時検出する第二加速度センサ（２）とを有し、
   前記第一加速度センサ（１）によって検出された加速度信号（Ｇ）に基づいて第一時間積分値（Ｖ）を演算し、
   前記第二加速度センサ（２）によって検出された加速度信号（Ｇ’）に基づいて第二時間積分値（Ｖ’）を演算し、
   前記第一時間積分値と第二時間積分値との差（Ｖｄ＝Ｖ’−Ｖ）を演算し、
   該積分値の差を時間微分して該積分値差の変化量（Ｇｄ＝ｄ（Ｖｄ）／ｄｔ）を演算し、
   前記積分値差の変化量（Ｇｄ）と予め設定された時間関数の差分変化閾値（Ｇｓ（ｔ））とを比較し、
   前記第一，第二時間積分値の差（Ｖｄ）と、予め前記第一時間積分値（Ｖ）の関数として設定された第一速度関数閾値（Ｖｓ１（Ｖ））とを比較し、
   前記積分値差の変化量が前記差分変化閾値以上（Ｇｄ≧Ｇｓ（ｔ））及び前記積分値差（Ｖｄ）が前記第一速度関数閾値以上（Ｖｄ≧Ｖｓ１（Ｖ））のいずれか一方又は両方の条件を満足した場合に、エアバッグ装置を作動させるようにしてなることを特徴とするエアバッグ作動判断装置
7. 車両の衝突を検知してエアバッグ作動の要否を判断するエア バッグ装置の作動判断装置において、
   車室内に設置されて、該設置部の加速度（Ｇ）を常時検出する第一加速度センサ（１）と、
   車体の前部クラッシュゾーンに設置されて、該設置部の加速度（Ｇ’）を常時検出する第二加速度センサ（２）とを有し、
   前記第一加速度センサ（１）によって検出された加速度信号（Ｇ）に基づいて第一時間積分値（Ｖ）を演算し、
   前記第二加速度センサ（２）によって検出された加速度信号（Ｇ’）に基づいて第二時間積分値（Ｖ’）を演算し、
   該第二時間積分値（Ｖ’）と、予め前記第一時間積分値（Ｖ）の関数として設定された第二速度関数閾値（Ｖｓ２（Ｖ））とを比較し、
   該第二時間積分値が該第二速度関数閾値以上（Ｖ’≧Ｖｓ２（Ｖ））の場合にエアバッグ装置を作動させるようにしてなる事を特徴とするエアバッグ作動判断装置
8. 車両の衝突を検知してエアバッグ作動の要否を判断するエアバッグ装置の作動判断装置において、
   車室内に設置されて、該設置部の加速度（Ｇ）を常時検出する第一加速度センサ（１）と、
   車体の前部クラッシュゾーンに設置されて、該設置部の加速度（Ｇ’）を常時検出する第二加速度センサ（２）とを有し、
   前記第一加速度センサ（１）によって検出された加速度信号（Ｇ）に基づいて第一時間積分値（Ｖ）を演算し、
   前記第二加速度センサ（２）によって検出された加速度信号（Ｇ’）に基づいて第二時間積分値（Ｖ’）を演算し、
   前記第一時間積分値と第二時間積分値との差（Ｖｄ＝Ｖ’−Ｖ）を演算し、
   該積分値の差を時間微分して該積分値差の変化量（Ｇｄ＝ｄ（Ｖｄ）／ｄｔ）を演算し、
   前記積分値差の変化量（Ｇｄ）と予め設定された時間関数の差分変化閾値（Ｇｓ（ｔ））とを比較し、
   前記第二時間積分値（Ｖ’）と、予め前記第一時間積分値（Ｖ）の関数として設定された第二速度関数閾値（Ｖｓ２（Ｖ））とを比較し、
   前記積分値差の変化量が前記差分変化閾値以上（Ｇｄ≧Ｇｓ（ｔ））及び前記第二時間積分値が前記第二速度関数閾値以上（Ｖ’≧Ｖｓ２（Ｖ））のいずれか一方又は両方の条件を満足した場合に、エアバッグ装置を作動させるようにしてなる事を特徴とするエアバッグ作動判断装置
9. 前記第一加速度センサ（１）の加速度値（Ｇ）が、予め設定された加速度値（Ｇ１）を越えた時点から、又、前記第二加速度センサ（２）の加速度値（Ｇ’）が、予め設定された加速度値（Ｇ１’）を越えた時点から、夫々演算を開始するようにしてなる請求項１乃至８のいずれかに記載のエアバッグ作動判断装置
10. 前記第一加速度センサ（１）で検出された加速度値（Ｇ）から予め設定された所定の加速度値（Ｇ２）を減算し、該減算された値（Ｇ３）を時間積分して第一時間積分値（Ｖ）を演算し、前記第二加速度センサ（２）で検出された加速度値（Ｇ’）から予め設定された所定の加速度値（Ｇ２’）を減算し、該減算された値（Ｇ３’）を時間積分して第二時間積分値（Ｖ’）を演算するようにしてなる請求項９に記載のエアバッグ作動判断装置

Images