JP5759933B2 - 乗員保護制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、乗員保護制御装置に関する。

従来、車両に搭載される乗員保護装置の一つとしてエアバッグが広く知られている。かかるエアバッグは、車両の衝突時に内部で火薬を爆発させることで袋体を膨張させ、乗員に対して加わる衝撃を緩和する装置である。

そして、かかるエアバッグの起動制御は、「エアバッグＥＣＵ」と呼ばれる乗員保護制御装置によって行われる。エアバッグＥＣＵは、車両に搭載された加速度センサのセンサ信号に基づいてエアバッグの起動を要するか否かを判定し、起動を要すると判定した場合に、着火ユニットへの点火を行う。

ところで、エアバッグは、乗員を保護するという特性上、高い信頼性が求められる装置である。そこで、かかる信頼性を担保するため、たとえば特許文献１には、複数の加速度センサを用いて、エアバッグＥＣＵの起動判定の系統をメイン系およびセーフィング系の２系統に冗長化する技術が開示されている。

なお、かかる冗長化においては、メイン系専用およびセーフィング系専用の加速度センサが車両の各所に分散して配置される。たとえば、「フロアセンサ」と呼ばれる加速度センサは車両中央付近に配置され、「フロントセンサ」と呼ばれる加速度センサは車体の周縁部などに配置される。

特開２００６−１０３５０５号公報

しかしながら、従来技術を用いた場合、上述のようにメイン系専用およびセーフィング系専用の加速度センサを各所に配置するため、車両に搭載する部品の点数が増え、コストがかさむという問題があった。

また、加速度センサは、車両の悪路走行時や乗員の加える衝撃によってもセンサ信号を出力するため、かかる場合には、精度よくエアバッグの起動を防止する必要がある。この点につき、誤動作を防止する精度をより高めていく必要がある。

これらのことから、低コストで、かつ、精度よく、エアバッグの起動を制御することができるエアバッグＥＣＵをいかにして実現するかが大きな課題となっている。なお、かかる課題は、衝突検知時に瞬時にシートベルトのたるみをとるプリテンショナーなどの乗員保護装置についても同様に発生する課題である。

本発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであって、低コストで、かつ、精度よく、乗員保護装置の起動を制御することができる乗員保護制御装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明は、乗員保護装置の起動制御を行う乗員保護制御装置であって、車両の中央部近傍に配置される第１の加速度センサ、および、前記車両の周縁部近傍に配置される第２の加速度センサ双方の出力信号に基づいて、前記乗員保護装置の起動判定を行うメイン起動判定手段と、前記第１の加速度センサの出力信号に基づく演算値が所定の第１の閾値以上である場合、または、前記第２の加速度センサの出力信号に基づく演算値が所定の閾値以上であるとともに前記第１の加速度センサの出力信号に基づく演算値が前記第１の閾値よりも小さい所定の第２の閾値以上である場合に、前記乗員保護装置の起動を要すると判定する第１セーフィング判定手段と、前記メイン起動判定手段と、前記第１セーフィング判定手段のいずれにおいても起動を要すると判定された場合に、前記乗員保護装置を起動させる起動制御手段とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、車両の中央部近傍に配置される第１の加速度センサ、および、車両の周縁部近傍に配置される第２の加速度センサ双方の出力信号に基づいて乗員保護装置のメイン起動判定を行い、上記第１の加速度センサの出力信号に基づく演算値が所定の第１の閾値以上である場合、または、上記第２の加速度センサの出力信号に基づく演算値が所定の閾値以上であるとともに上記第１の加速度センサの出力信号に基づく演算値が上記第１の閾値よりも小さい所定の第２の閾値以上である場合に、前記乗員保護装置の起動を要すると判定する第１セーフィング判定を行い、上記メイン起動判定と、上記第１セーフィング判定のいずれにおいても起動を要すると判定された場合に、上記乗員保護装置を起動させることとしたので、低コストで、かつ、精度よく、乗員保護装置の起動を制御することができるという効果を奏する。

図１は、本発明に係る起動判定手法の概要を示す図である。 図２は、実施例に係るエアバッグＥＣＵの構成を示すブロック図である。 図３は、閾値相互の関係を示す図である。 図４は、フロアＬｏ閾値、フロアＨｉ閾値およびフロント閾値の設定例を示す図である。 図５は、フロントＬｏマップ、フロアＬｏマップおよびフロアＨｉマップの設定例を示す図である。 図６は、実施例に係るエアバッグＥＣＵが実行する処理手順を示すフローチャートである。 図７は、実施例に係るエアバッグＥＣＵにおけるＡＳＩＣ処理の処理手順を示すフローチャートである。 図８は、実施例に係るエアバッグＥＣＵにおけるマイコン処理の処理手順を示すフローチャートである。

以下に、添付図面を参照して、本発明に係る起動判定手法の好適な実施例を詳細に説明する。なお、以下では、本発明に係る起動判定手法の概要について図１を用いて説明した後に、本発明に係る起動判定手法を適用したエアバッグＥＣＵについての実施例を図２〜図８を用いて説明することとする。

また、以下では、フロントセンサが、車両の車体前部の左右に配置されている場合を例に挙げて説明することとする。

まず、本発明に係る起動判定手法の概要について図１を用いて説明する。図１は、本発明に係る起動判定手法の概要を示す図である。なお、図１の（Ａ）には、車両５０を上方からみた場合の概略図を、図１の（Ｂ）には、従来の手法の概要を、図１の（Ｃ）には、本発明に係る起動判定手法の概要を、それぞれ示している。

図１の（Ａ）に示すように、車両５０は、車体前部の右方に右フロントセンサ１２１を、同じく左方に左フロントセンサ１２２を、車室にエアバッグＥＣＵ１０をそれぞれ備えているものとする。また、エアバッグＥＣＵ１０は、その内部にフロアセンサ１１ａおよびフロアセンサ１１ｂと、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）１３と、マイコン１４とを、それぞれ備えているものとする。

ここで、図１の（Ｂ）に示すように、従来の手法によれば、たとえば、フロアセンサ１１ａは、マイコン１４における「メイン起動判定」専用の加速度センサとして用いられていた。また、フロアセンサ１１ｂは、ＡＳＩＣ１３における「セーフィング判定」専用の加速度センサとして用いられていた。

なお、ここにいう「メイン起動判定」とは、起動判定の系統を２系統に冗長化した場合に、マイコン１４において判定される起動判定の系統を指す。また、同様に、「セーフィング判定」とは、ＡＳＩＣ１３において判定される起動判定の系統を指す。

このため、車両５０に搭載する加速度センサの点数が起動判定の系統に応じて増えることとなり、高コスト化を招いていた。

そこで、図１の（Ｃ）に示すように、本発明に係る起動判定手法では、加速度センサの点数を削減し、エアバッグＥＣＵ１０の内部に単一のフロアセンサ１１を備えることとしたうえで、かかるフロアセンサ１１を、ＡＳＩＣ１３とマイコン１４とで併用することとした。

このとき、加速度センサを減らしてなお、精度よくエアバッグの起動制御を行うために、ＡＳＩＣ１３においては、右フロントセンサ１２１および左フロントセンサ１２２の出力信号を入力し、かかる両フロントセンサの出力信号と、フロアセンサ１１の出力信号との双方に基づいて「セーフィング判定」を行うこととした。

すなわち、ＡＳＩＣ１３単体において、両フロントセンサの出力信号およびフロアセンサ１１の出力信号に基づく細かな「セーフィング判定」を行う。かかる「セーフィング判定」の詳細については、図２以降を用いて後述する。併せて、ＡＳＩＣ１３単体において、両フロントセンサの信号系統およびフロアセンサ１１の信号系統による冗長化を図る。

また、マイコン１４においては、従来からの「メイン起動判定」と併せて、右フロントセンサ１２１および左フロントセンサ１２２のセンサ信号に基づく「セーフィング判定」を行う。そして、かかる「メイン起動判定」結果と「セーフィング判定」結果との論理積をとって、マイコン１４における起動判定結果とすることとした（図中の「＆」参照）。

すなわち、マイコン１４単体においても、「メイン起動判定」系統および「セーフィング判定」系統による冗長化を図る。

これらにより、信頼性を担保しつつ、また、起動判定の精度を低下させることなく、搭載する加速度センサの点数を減らすことができる。すなわち、低コストで、かつ、精度よく、エアバッグの起動制御を行うことができる。

ところで、車両５０の衝突には、正面衝突やオフセット衝突などさまざまな形態が存在するため、各加速度センサが出力する加速度の大きさも配置場所によりまちまちであるのが通常である。

たとえば、フロアセンサ１１は、正面衝突の場合、大きな加速度を出力しやすいが、オフセット衝突の場合、大きな加速度を出力しにくい。したがって、オフセット衝突の場合、図１の（Ｂ）に示した従来の手法によれば、フロアセンサ１１ｂにのみ依っていたＡＳＩＣ１３の「セーフィング判定」に応答遅れが生じやすかった。

また、各加速度センサは、衝突だけでなく、車両５０の悪路走行時の振動や、乗員の加える衝撃、ひいてはノイズなどを加速度として出力する場合がある。かかる場合には、エアバッグの起動を確実に防止しなければならない。

こうした各加速度センサの出力の多様性を考慮し、本発明に係る起動判定手法では、「メイン起動判定」および各「セーフィング判定」に用いる閾値を細かく区分けし、関係付けて、エアバッグの起動の要否を確実に切り分けることとした。かかる点の詳細については、図３から図５を用いて後述する。

このように、本発明に係る起動判定手法では、加速度センサの点数を削減し、エアバッグＥＣＵ１０の内部に単一のフロアセンサ１１を備えることとしたうえで、かかるフロアセンサ１１を、ＡＳＩＣ１３とマイコン１４とで併用することとした。

また、ＡＳＩＣ１３およびマイコン１４のそれぞれに対して、併せてフロントセンサの出力信号を入力し、ＡＳＩＣ１３においては「セーフィング判定」を、マイコン１４においては「メイン起動判定」および「セーフィング判定」を行うこととした。

したがって、本発明に係る起動判定手法によれば、低コストで、かつ、精度よく、エアバッグの起動を制御することができる。

以下では、図１を用いて説明した起動判定手法を適用したエアバッグＥＣＵについての実施例を説明する。なお、以下では、上述した悪路走行時の振動と乗員の加える衝撃とが同時に生じるという要件を「意地悪要件」と記載する場合がある。

図２は、実施例に係るエアバッグＥＣＵ１０の構成を示すブロック図である。なお、図２では、エアバッグＥＣＵ１０の特徴を説明するために必要な構成要素のみを示しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。

図２に示すように、エアバッグＥＣＵ１０は、フロアセンサ１１と、サテライト通信Ｉ／Ｆ（インタフェース）１２と、ＡＳＩＣ１３と、マイコン１４とを備えている。

また、ＡＳＩＣ１３は、ＡＤＣ（Analog to Digital Converter）１３ａと、演算処理部１３ｂおよび演算処理部１３ｆと、コンパレータ１３ｃ、コンパレータ１３ｄおよびコンパレータ１３ｇと、ＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）１３ｅおよびＳＰＩ１３ｋと、ＡＮＤゲート１３ｈと、ＯＲゲート１３ｉと点火回路１３ｊとをさらに備えている。

なお、図２に示すように、本実施例に係るエアバッグＥＣＵ１０では、コンパレータ１３ｃ、コンパレータ１３ｄおよびコンパレータ１３ｇと、ＡＮＤゲート１３ｈと、ＯＲゲート１３ｉとが、第１セーフィング判定部として機能する。

また、マイコン１４は、ＡＤＣ１４ａと、演算処理部１４ｂ、演算処理部１４ｆおよび１４ｈと、フロアＬｏマップ判定部１４ｃと、フロアＨｉマップ判定部１４ｄと、ＳＰＩ１４ｅおよび１４ｍと、コンパレータ１４ｇと、フロントＬｏマップ判定部１４ｉと、ＡＮＤゲート１４ｊおよびＡＮＤゲート１４ｌと、ＯＲゲート１４ｋとをさらに備えている。

なお、図２に示すように、本実施例に係るエアバッグＥＣＵ１０では、フロアＬｏマップ判定部１４ｃと、フロアＨｉマップ判定部１４ｄと、フロントＬｏマップ判定部１４ｉと、ＡＮＤゲート１４ｊと、ＯＲゲート１４ｋとが、メイン起動判定部として機能する。

また、図２に示すように、本実施例に係るエアバッグＥＣＵ１０では、コンパレータ１４ｇが、第２セーフィング判定部として機能する。

フロアセンサ１１は、エアバッグＥＣＵ１０の内部に配置され、車室における加速度を検出する加速度センサである。なお、機械式、光学式などの種別は特に限られるものではない。

また、フロアセンサ１１は、検出した加速度を含む出力信号を、ＡＳＩＣ１３のＡＤＣ１３ａ、および、マイコン１４のＡＤＣ１４ａに対して出力する。なお、以下では、フロアセンサ１１の出力信号を「フロア信号」と記載する場合がある。

サテライト通信Ｉ／Ｆ１２は、エアバッグＥＣＵ１０と分離して配置されるフロントセンサとの通信を行う通信デバイスである。フロントセンサは、主に車体周縁部の加速度を検出する加速度センサである。

なお、本実施例においては、かかるフロントセンサとして、右フロントセンサ１２１および左フロントセンサ１２２が、車両５０のフロント部左右にそれぞれ配置されているものとする（図１参照）。

そして、サテライト通信Ｉ／Ｆ１２は、かかる右フロントセンサ１２１および左フロントセンサ１２２の出力信号を、ＡＳＩＣ１３のＳＰＩ１３ｅ、および、マイコン１４のＳＰＩ１４ｅに対して受け渡す。なお、以下では、右フロントセンサ１２１および左フロントセンサ１２２の出力信号を「フロント信号」と記載する場合がある。

ＡＳＩＣ１３は、いわゆる集積回路であり、フロア信号およびフロント信号の双方に基づき、冗長構成における第１のセーフィング判定を行う制御ユニットである。

ＡＤＣ１３ａは、フロアセンサ１１から入力したフロア信号を、アナログ信号からデジタル信号へ変換して演算処理部１３ｂへ出力する変換回路である。

演算処理部１３ｂは、ＡＤＣ１３ａから入力したフロア信号に基づく信号値（以下、「フロア信号値」と記載する）を算出する処理を行う処理部である。また、演算処理部１３ｂは、算出したフロア信号値を、コンパレータ１３ｃおよびコンパレータ１３ｄに対して出力する処理を併せて行う。

コンパレータ１３ｃは、演算処理部１３ｂから入力したフロア信号値と、エアバッグの起動制御に関する所定の第１の閾値である「フロアＨｉ閾値」とを比較したうえで、フロア信号値がフロアＨｉ閾値以上である場合にはセーフィング判定オン信号を、フロア信号値がフロアＨｉ閾値に満たない場合にはセーフィング判定オフ信号を、ＯＲゲート１３ｉに対して出力する。

コンパレータ１３ｄは、演算処理部１３ｂから入力したフロア信号値と、エアバッグの起動制御に関する所定の第２の閾値である「フロアＬｏ閾値」とを比較したうえで、フロア信号値がフロアＬｏ閾値以上である場合にはセーフィング判定オン信号を、フロア信号値がフロアＬｏ閾値に満たない場合にはセーフィング判定オフ信号を、ＡＮＤゲート１３ｈに対して出力する。

ＳＰＩ１３ｅは、サテライト通信Ｉ／Ｆ１２から入力したフロント信号を演算処理部１３ｆに対して出力するシリアルバスである。

演算処理部１３ｆは、ＳＰＩ１３ｅから入力したフロント信号に基づく演算値（以下、「フロント信号値」と記載する）を算出する処理を行う処理部である。また、演算処理部１３ｆは、算出したフロント信号値を、コンパレータ１３ｇに対して出力する処理を併せて行う。

コンパレータ１３ｇは、演算処理部１３ｆから入力したフロント信号値と、エアバッグの起動制御に関する所定の閾値である「フロント閾値」とを比較したうえで、フロント信号値がフロント閾値以上である場合にはセーフィング判定オン信号を、フロント信号値がフロント閾値に満たない場合にはセーフィング判定オフ信号を、ＡＮＤゲート１３ｈに対して出力する。

ＡＮＤゲート１３ｈは、コンパレータ１３ｄおよびコンパレータ１３ｇのそれぞれから入力したセーフィング判定オン／オフ信号の論理積演算を行うことによって、コンパレータ１３ｄおよびコンパレータ１３ｇの双方からセーフィング判定オン信号が出力された場合にのみ、セーフィング判定オン信号をＯＲゲート１３ｉに対して出力する。また、それ以外の場合には、セーフィング判定オフ信号をＯＲゲート１３ｉに対して出力する。

すなわち、コンパレータ１３ｇからフロント信号値に基づくセーフィング判定オン信号が入力した場合であっても、ＡＮＤゲート１３ｈによってフロア信号値に基づくセーフィング判定オン／オフ信号との論理積をとることで、より厳しいセーフィング要求性能を満たすことが可能となる。

ＯＲゲート１３ｉは、論理和演算を行うことによって、コンパレータ１３ｃあるいはＡＮＤゲート１３ｈのいずれかからセーフィング判定オン信号が出力された場合に、セーフィング判定オン信号を点火回路１３ｊに対して出力する。また、それ以外の場合には、セーフィング判定オフ信号を点火回路１３ｊに対して出力する。

ＳＰＩ１３ｋは、ＳＰＩ１４ｍから入力した起動判定オン／オフ信号を、点火回路１３ｊに対して出力するシリアルバスである。

点火回路１３ｊは、ＯＲゲート１３ｉからセーフィング判定オン信号が、ＳＰＩ１３ｋから起動判定オン信号が、それぞれ入力した場合にのみ、スクイブへの点火を行う着火ユニットである。また、それ以外の場合には、点火回路１３ｊは、スクイブへの点火を行わない。

マイコン１４は、いわゆる演算処理装置であり、フロア信号およびフロント信号の双方に基づき、冗長構成におけるメイン起動判定を行うとともに、フロント信号に基づき、冗長構成における第２のセーフィング判定を行う制御ユニットである。

ＡＤＣ１４ａは、上述したＡＤＣ１３ａと同様に、フロアセンサ１１から入力したフロア信号を、アナログ信号からデジタル信号へ変換して演算処理部１４ｂへ出力する変換回路である。

演算処理部１４ｂは、上述した演算処理部１３ｂと同様に、ＡＤＣ１４ａから入力したフロア信号に基づくフロア信号値を算出する処理を行う処理部である。なお、かかる算出処理には、フィルタを介して行われるノイズ除去などが含まれる。また、演算処理部１４ｂは、算出したフロア信号値を、フロアＬｏマップ判定部１４ｃおよびフロアＨｉマップ判定部１４ｄに対して出力する処理を併せて行う。

フロアＬｏマップ判定部１４ｃは、演算処理部１４ｂから入力したフロア信号値と、エアバッグの起動制御に関する所定の第４の閾値である「フロアＬｏマップ」とを比較する処理を行う処理部である。また、フロアＬｏマップ判定部１４ｃは、フロア信号値がフロアＬｏマップ以上である場合には起動を要とする起動判定オン信号を、フロア信号値がＬｏマップに満たない場合には起動を不要とする起動判定オフ信号を、ＡＮＤゲート１４ｊに対して出力する処理を併せて行う。

なお、フロアＬｏマップ判定部１４ｃにおける処理動作は、後述するフロントＬｏマップ判定部１４ｉにおいてフロント信号に基づく「フロント信号値」が所定の「フロントＬｏマップ」（後述）以上である場合に、有効となる。

フロアＨｉマップ判定部１４ｄは、演算処理部１４ｂから入力したフロア信号値と、エアバッグの起動制御に関する所定の第３の閾値である「フロアＨｉマップ」とを比較する処理を行う処理部である。また、フロアＨｉマップ判定部１４ｄは、フロア信号値がフロアＨｉマップ以上である場合には起動を要とする起動判定オン信号を、フロア信号値がフロアＨｉマップに満たない場合には起動を不要とする起動判定オフ信号を、ＯＲゲート１４ｋに対して出力する処理を併せて行う。

ＳＰＩ１４ｅは、サテライト通信Ｉ／Ｆ１２から入力したフロント信号を演算処理部１４ｆおよび演算処理部１４ｈに対して出力するシリアルバスである。

演算処理部１４ｈは、上述した演算処理部１３ｆと同様に、ＳＰＩ１４ｅから入力したフロント信号に基づくフロント信号値を算出する処理を行う処理部である。また、演算処理部１４ｈは、算出したフロント信号値を、フロントＬｏマップ判定部１４ｉに対して出力する処理を併せて行う。

フロントＬｏマップ判定部１４ｉは、演算処理部１４ｈから入力したフロント信号値と、エアバッグの起動制御に関する所定の閾値である「フロントＬｏマップ」とを比較する処理を行う処理部である。また、フロントＬｏマップ判定部１４ｉは、フロント信号値がフロントＬｏマップ以上である場合には起動を要とする起動判定オン信号を、フロント信号値がフロントＬｏマップに満たない場合には起動を不要とする起動判定オフ信号を、ＡＮＤゲート１４ｊに対して出力する処理を併せて行う。

ＡＮＤゲート１４ｊは、フロアＬｏマップ判定部１４ｃおよびフロントＬｏマップ判定部１４ｉのそれぞれから入力した起動判定オン／オフ信号の論理積演算を行うことによって、フロアＬｏマップ判定部１４ｃおよびフロントＬｏマップ判定部１４ｉの双方から起動判定オン信号が出力された場合にのみ、起動判定オン信号をＯＲゲート１４ｋに対して出力する。また、それ以外の場合には、起動判定オフ信号をＯＲゲート１４ｋに対して出力する。

ＯＲゲート１４ｋは、論理和演算を行うことによって、フロアＨｉマップ判定部１４ｄあるいはＡＮＤゲート１４ｊのいずれかから起動判定オン信号が出力された場合に、起動判定オン信号をＡＮＤゲート１４ｌに対して出力する。また、それ以外の場合には、起動判定オフ信号をＡＮＤゲート１４ｌに対して出力する。

演算処理部１４ｆは、上述した演算処理部１４ｈと同様に、ＳＰＩ１４ｅから入力したフロント信号に基づくフロント信号値を算出する処理を行う処理部である。また、演算処理部１４ｆは、算出したフロント信号値を、コンパレータ１４ｇに対して出力する処理を併せて行う。

第２セーフィング判定部として機能するコンパレータ１４ｇは、演算処理部１４ｆから入力したフロント信号値と、前述の所定の閾値である「フロント閾値」とを比較する。そして、フロント信号値がフロント閾値以上である場合にはセーフィング判定オン信号を、フロント信号値がフロント閾値に満たない場合にはセーフィング判定オフ信号を、ＡＮＤゲート１４ｌに対して出力する。

ＡＮＤゲート１４ｌは、ＯＲゲート１４ｋから入力した起動判定オン／オフ信号のオン／オフと、コンパレータ１４ｇから入力したセーフィング判定オン／オフ信号のオン／オフとの論理積演算を行うことによって、ＯＲゲート１４ｋから起動判定オン信号が、コンパレータ１４ｇからセーフィング判定オン信号がそれぞれ出力された場合にのみ、マイコン１４における起動判定オン信号をＳＰＩ１４ｍに対して出力する。また、それ以外の場合には、起動判定オフ信号をＳＰＩ１４ｍに対して出力する。

ＳＰＩ１４ｍは、ＡＮＤゲート１４ｌから入力した起動判定オン／オフ信号を、ＡＳＩＣ１３のＳＰＩ１３ｋに対して出力するシリアルバスである。

なお、上述した「フロアＨｉ閾値」、「フロアＬｏ閾値」、「フロント閾値」、「フロアＨｉマップ」、「フロアＬｏマップ」および「フロントＬｏマップ」といった情報は、いわゆる適合試験などによって導出されたうえで、メモリやハードディスクドライブといった記憶デバイス（図示せず）へあらかじめ記憶される。

また、上述の点火回路１３ｊに関して換言すれば、点火回路１３ｊは、メイン起動判定部、第１セーフィング判定部および第２セーフィング判定部のいずれにおいてもエアバッグの起動を要すると判定された場合にのみ、エアバッグを起動させる起動制御ユニットであるということができる。

次に、上述した閾値相互の関係について図３を用いて説明する。図３は、閾値相互の関係を示す図である。なお、図３の（Ａ）には、フロア信号値について用いる閾値相互の関係を、図３の（Ｂ）には、フロント信号値について用いる閾値相互の関係を、それぞれ示している。

図３の（Ａ）に示すように、フロア信号値について用いる閾値相互の関係は、「ＡＳＩＣ１３内の「フロアＬｏ閾値」≦マイコン１４内の「フロアＬｏマップ」の下限値＜ＡＳＩＣ１３内の「フロアＨｉ閾値」≦マイコン１４内の「フロアＨｉマップ」の下限値」のように関連付けることが好ましい（図３の（Ａ）の破線参照）。

これにより、少なくともＡＳＩＣ１３における第１セーフィング判定部の応答遅れを防止することができるので、レスポンス性の高いエアバッグの起動制御を行うことが可能となる。

なお、図３の（Ａ）には「フロアＬｏマップ」、「フロアＨｉ閾値」および「フロアＨｉマップ」が所定のレンジを有している例を示しているが、これは、車種などによって異なる加速度の伝達特性などに応じて可変設定可能なことをあらわしている。

また、図３の（Ａ）に示すように、一般にＡＳＩＣ１３と比較して処理能力に優れるマイコン１４内の「フロアＬｏマップ」および「フロアＨｉマップ」について広いレンジを持たせることで、各加速度センサの出力の多様性に応じた、精度の高いエアバッグの起動制御を行うことが可能となる。

なお、ここで、フロア信号値について用いる閾値の要件例について述べておく。たとえば、「フロアＬｏ閾値」は、ノイズをセーフィング判定オフとできるレベルの閾値である。また、たとえば、「フロアＬｏマップ」は、オフセット衝突のようにフロア信号値に反映されにくいケースに起動判定オン／オフを切り分けるレベルの閾値である。

また、たとえば、「フロアＨｉ閾値」は、ノイズと「意地悪要件」とが同時に生じた場合であっても、セーフィング判定オフとできるレベルの閾値である。また、たとえば、「フロアＨｉマップ」は、正面衝突のようにフロア信号値に反映されやすいケースに起動判定オン／オフを切り分けるレベルの閾値である。

また、図３の（Ｂ）に示すように、フロント信号値について用いる閾値相互の関係は、「ＡＳＩＣ１３内およびマイコン１４内の「フロント閾値」≦マイコン１４内の「フロントＬｏマップ」の下限値」のように関連付けることが好ましい（図３の（Ｂ）の破線参照）。

これにより、フロア信号値について用いる閾値の場合と同様に、少なくとも、ＡＳＩＣ１３における第１セーフィング判定部の応答遅れ、および、マイコン１４における第２セーフィング判定部の応答遅れを防止することができるので、レスポンス性の高いエアバッグの起動制御を行うことが可能となる。

なお、「フロント閾値」および「フロントＬｏマップ」が有するレンジに関しては、図３の（Ａ）に示したフロア信号値について用いる閾値の場合と同様であるので、ここでの記載は省略する。

また、ここで、フロント信号値について用いる閾値の要件例についても述べておく。たとえば、「フロント閾値」は、ノイズと「意地悪要件」とが同時に生じた場合であっても、セーフィング判定オフあるいは起動判定オフとできるレベルの閾値である。

また、たとえば、「フロントＬｏマップ」は、ノイズと「意地悪要件」とが同時に生じた場合に起動判定オフとでき、かつ、フロント信号値に基づく起動判定オン／オフを切り分けるレベルの閾値である。

次に、フロアＬｏ閾値、フロアＨｉ閾値およびフロント閾値の設定例について、図４を用いて説明する。図４は、フロアＬｏ閾値、フロアＨｉ閾値およびフロント閾値の設定例を示す図である。

なお、図４の（Ａ）には、フロアＬｏ閾値およびフロアＨｉ閾値の設定例を、図４の（Ｂ）には、フロント閾値の設定例を、それぞれ示している。

図４の（Ａ）に示すように、フロアＬｏ閾値は、ノイズＯＦＦ要件Ｒが生じた場合に、確実にセーフィング判定をオフとできることを目安として設定される。たとえば、図４の（Ａ）には、フロアＬｏ閾値が、「３．０Ｇ」と設定された例を示している。

また、図４の（Ａ）に示すように、フロアＨｉ閾値は、ノイズＯＦＦ要件Ｒと、意地悪要件のうちセーフィング判定オフすべき要件であるところの意地悪ＯＦＦ要件Ｑとが同時に生じた場合であっても、確実にセーフィング判定をオフとできることを目安として設定される。たとえば、図４の（Ａ）には、フロアＨｉ閾値が、「３．５〜５．５Ｇ」のレンジで設定された例を示している。

また、図４の（Ｂ）に示すように、フロント閾値は、ノイズＯＦＦ要件Ｒと意地悪ＯＦＦ要件Ｑとが同時に生じた場合であっても、余裕をもって確実にセーフィング判定をオフとできることを目安として設定される。たとえば、図４の（Ｂ）には、フロント閾値が、「１０．０〜２０．０Ｇ」のレンジで設定された例を示している。

次に、フロントＬｏマップ、フロアＬｏマップおよびフロアＨｉマップの設定例について、図５を用いて説明する。図５は、フロントＬｏマップ、フロアＬｏマップおよびフロアＨｉマップの設定例を示す図である。

なお、図５の（Ａ）には、フロントＬｏマップの設定例を、図５の（Ｂ）には、フロアＬｏマップおよびフロアＨｉマップの設定例を、それぞれ示している。ここで、図５の（Ａ）および（Ｂ）の縦軸は、たとえば、フロントあるいはフロアにおける加速度を区間積分した積分値である。また、横軸は、たとえば、フロアの加速度を全積分（区間を区切らずに積分）することで速度相当の値となる演算値である。

図５の（Ａ）に示すように、フロントＬｏマップは、ノイズＯＦＦ要件Ｒと意地悪ＯＦＦ要件Ｑとが同時に生じ、かつ、エアバッグを起動すべきでない要件であるところのエアバッグＯＦＦ要件Ｐが生じた場合であっても、確実に起動判定をオフとできることを目安として設定される。たとえば、図５の（Ａ）には、フロントＬｏマップが、「１０．０〜３０．０Ｇ」のレンジで設定された例を示している。

なお、図５の（Ａ）に示すように、フロントＬｏマップは、エアバッグを起動すべき要件であるところのエアバッグＯＮ要件Ｏが生じた場合には、確実に起動判定をオンとできる設定値であることは言うまでもない。

また、図５の（Ｂ）に示すように、フロアＬｏマップは、オフセット衝突時などにエアバッグを起動すべきでない要件であるところのエアバッグＯＦＦ要件Ｐ１、および、ノイズＯＦＦ要件Ｒのいずれが生じた場合であっても、確実に起動判定をオフとできることを目安として設定される。たとえば、図５の（Ｂ）には、フロアＬｏマップが、「３．０〜６．０Ｇ」のレンジで設定された例を示している。

また、図５の（Ｂ）に示すように、フロアＨｉマップは、正面衝突時などにエアバッグを起動すべきでない要件であるところのエアバッグＯＦＦ要件Ｐ２、および、ノイズＯＦＦ要件Ｒと意地悪ＯＦＦ要件Ｑとが同時に生じた場合であっても、確実に起動判定をオフとできることを目安として設定される。たとえば、図５の（Ｂ）には、フロアＨｉマップが、「１０．０〜２０．０Ｇ」のレンジで設定された例を示している。

なお、図５の（Ｂ）に示すように、フロアＬｏマップおよびフロアＨｉマップは、フロントＬｏマップの場合と同様（図５の（Ａ）参照）、エアバッグＯＮ要件Ｏが生じた場合には、確実に起動判定をオンとできる設定値であることは言うまでもない。

次に、実施例に係るエアバッグＥＣＵ１０が実行する処理手順について図６を用いて説明する。図６は、実施例に係るエアバッグＥＣＵ１０が実行する処理手順を示すフローチャートである。

図６に示したように、実施例に係るエアバッグＥＣＵ１０においては、フロアセンサからのフロア信号が、ＡＳＩＣ１３およびマイコン１４に対してそれぞれ入力される。また、フロントセンサからのフロント信号についても、ＡＳＩＣ１３およびマイコン１４に対してそれぞれ入力される。

そして、ＡＳＩＣ１３においては、入力されたフロア信号およびフロント信号に基づいてＡＳＩＣ処理を行う（ステップＳ１０１）。なお、かかるステップＳ１０１のＡＳＩＣ処理においては、マイコン１４によって通知される後述の起動判定結果を取得する。ＡＳＩＣ処理の内容については、図７を用いて後述する。

そして、ＡＳＩＣ１３は、ステップＳ１０１のＡＳＩＣ処理を行った後、処理を終了する。

また、マイコン１４においては、入力されたフロア信号およびフロント信号に基づいてマイコン処理を行う（ステップＳ１０２）。かかるステップＳ１０２のマイコン処理の内容については、図８を用いて後述する。

そして、マイコン１４は、ステップＳ１０２のマイコン処理において判定された起動判定結果を、ＡＳＩＣ１３に対して通知した後（ステップＳ１０３）、処理を終了する。

次に、図６のステップＳ１０１に示したＡＳＩＣ処理の詳細な処理手順について、図７を用いて説明する。図７は、実施例１に係るエアバッグＥＣＵ１０におけるＡＳＩＣ処理の処理手順を示すフローチャートである。

図７に示したように、実施例に係るエアバッグＥＣＵ１０におけるＡＳＩＣ１３は、フロアセンサからのフロア信号について、ＡＤＣ１３ａにおいてＡ／Ｄ変換を行う（ステップＳ２０１）。そして、演算処理部１３ｂが、フロア信号値の演算を行う（ステップＳ２０２）。

また、フロントセンサからのフロント信号については、演算処理部１３ｆが、フロント信号値の演算を行う（ステップＳ２０３）。

そして、第１セーフィング判定部において、コンパレータ１３ｃが、フロア信号値がフロアＨｉ閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０４）。ここで、フロア信号値がフロアＨｉ閾値以上であると判定された場合（ステップＳ２０４，Ｙｅｓ）、第１セーフィング判定部におけるセーフィング判定をオン、すなわち、第１セーフィング判定部においてはエアバッグの起動を要すると判定する（ステップＳ２０５）。

また、ステップＳ２０４の判定条件を満たさなかった場合（ステップＳ２０４，Ｎｏ）、コンパレータ１３ｄが、フロア信号値がフロアＬｏ閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０６）。

ここで、フロア信号値がフロアＬｏ閾値以上であると判定された場合（ステップＳ２０６，Ｙｅｓ）、コンパレータ１３ｇが、フロント信号値がフロント閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０７）。

そして、フロント信号値がフロント閾値以上であると判定された場合（ステップＳ２０７，Ｙｅｓ）、第１セーフィング判定部におけるセーフィング判定をオンとする（ステップＳ２０８）。

なお、ステップＳ２０６の判定条件を満たさなかった場合（ステップＳ２０６，Ｎｏ）、あるいは、ステップＳ２０７の判定条件を満たさなかった場合（ステップＳ２０７，Ｎｏ）、第１セーフィング判定部におけるセーフィング判定をオフ、すなわち、第１セーフィング判定部においてはエアバッグの起動を要しないと判定する（ステップＳ２０９）。

そして、第１セーフィング判定部におけるセーフィング判定がオンであるか否かを判定する（ステップＳ２１０）。ここで、セーフィング判定がオンであると判定された場合（ステップＳ２１０，Ｙｅｓ）、点火回路１３ｊは、マイコン１４からの起動判定結果を取得する（ステップＳ２１１）。

そして、点火回路１３ｊは、マイコン１４からの起動判定結果において起動判定がオンであるか否かを判定する（ステップＳ２１２）。ここで、起動判定がオンであると判定された場合（ステップＳ２１２，Ｙｅｓ）、点火回路１３ｊは、スクイブへの点火を行ったうえで（ステップＳ２１３）、処理を終了する。

なお、ステップＳ２１２の判定条件を満たさなかった場合（ステップＳ２１２，Ｎｏ）、点火回路１３ｊは、スクイブへの点火を行うことなく（ステップＳ２１４）、処理を終了する。

また、ステップＳ２１０の判定条件を満たさなかった場合についても（ステップＳ２１０，Ｎｏ）、スクイブへの点火を行うことなく（ステップＳ２１５）、処理を終了する。

次に、図６のステップＳ１０２に示したマイコン処理の詳細な処理手順について、図８を用いて説明する。図８は、実施例に係るエアバッグＥＣＵ１０におけるマイコン処理の処理手順を示すフローチャートである。

図８に示したように、実施例に係るエアバッグＥＣＵ１０におけるマイコン１４は、フロアセンサからのフロア信号について、ＡＤＣ１４ａにおいてＡ／Ｄ変換を行う（ステップＳ３０１）。そして、演算処理部１４ｂが、フロア信号値の演算を行う（ステップＳ３０２）。

また、フロントセンサからのフロント信号については、メイン起動判定系につき、演算処理部１４ｈが、フロント信号値の演算を行う（ステップＳ３０３）。

そして、フロントＬｏマップ判定部１４ｉが、フロント信号値がフロントＬｏマップ以上であるか否かを判定する（ステップＳ３０４）。ここで、フロント信号値がフロントＬｏマップ以上であると判定された場合（ステップＳ３０４，Ｙｅｓ）、フロア閾値について、フロアＬｏマップが選択される（ステップＳ３０５）。

また、ステップＳ３０４の判定条件を満たさなかった場合（ステップＳ３０４，Ｎｏ）、フロア閾値について、フロアＨｉマップが選択される（ステップＳ３０６）。

つづいて、フロアＬｏマップ判定部１４ｃあるいはフロアＨｉマップ判定部１４ｄが、フロア信号値がフロア閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ３０７）。ここで、フロア信号値がフロア閾値以上であると判定された場合（ステップＳ３０７，Ｙｅｓ）、第２セーフィング判定部として機能するコンパレータ１４ｇが、セーフィング判定系につき、フロント信号値がフロント閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ３０８）。

ここで、フロント信号値がフロント閾値以上であると判定された場合（ステップＳ３０８，Ｙｅｓ）、フロント信号に基づくセーフィング判定をオンとする（ステップＳ３０９）。

また、ステップＳ３０８の判定条件を満たさなかった場合（ステップＳ３０８，Ｎｏ）、フロント信号に基づくセーフィング判定をオフとする（ステップＳ３１０）。

そして、第２セーフィング判定部におけるセーフィング判定がオンであるか否かを判定する（ステップＳ３１１）。

ここで、セーフィング判定がオンであると判定された場合（ステップＳ３１１，Ｙｅｓ）、実施例に係るエアバッグＥＣＵ１０におけるマイコン１４は、マイコン処理における起動判定をオン、すなわち、マイコン処理においてはエアバッグの起動を要すると判定したうえで（ステップＳ３１２）、処理を終了する。

なお、ステップＳ３０７の判定条件を満たさなかった場合（ステップＳ３０７，Ｎｏ）、あるいは、ステップＳ３１１の判定条件を満たさなかった場合（ステップＳ３１１，Ｎｏ）、マイコン処理における起動判定をオフ、すなわち、マイコン処理においてはエアバッグの起動を要しないと判定したうえで（ステップＳ３１３）、処理を終了する。

上述してきたように、実施例では、車両の中央部近傍に配置されるフロアセンサ、および、車両の周縁部近傍に配置されるフロントセンサ双方の出力信号に基づいてメイン起動判定を行い、フロアセンサおよびフロントセンサ双方の出力信号に基づいて第１のセーフィング判定を行い、フロントセンサの出力信号に基づいて第２のセーフィング判定を行い、メイン起動判定、第１のセーフィング判定および第２のセーフィング判定のいずれにおいても起動を要すると判定された場合に、エアバッグを起動させるようにエアバッグＥＣＵを構成した。したがって、低コストで、かつ、精度よく、エアバッグの起動を制御することができる。

ところで、上述した実施例では、車両の車種などによって加速度の伝達特性が異なる点について触れた。かかる伝達特性の違いは、車両の車体周縁部に配置されるフロントセンサの場合に顕著にあらわれるが、車種などによっては、フロントセンサによる加速度の検出が困難なケースも考えられる。

そこで、かかる場合のバックアップ対応について述べておく。かかる場合、フロントセンサの出力信号のみによってセーフィング判定を行うマイコン内の第２セーフィング判定部（実施例で示した図２参照）については、エアバッグＥＣＵ内に別途フロアセンサを設けたうえで、かかるフロアセンサの出力信号に基づいてセーフィング判定を行わせることでバックアップ対応が可能である。これにより、少なくとも信頼性および精度を保ちつつ、エアバッグの起動を制御することが可能となる。

また、フロントセンサは、エアバッグＥＣＵと分離して配置されるため、断線が生じるようなケースも考えられるが、かかる場合であっても、マイコンのメイン起動判定およびＡＳＩＣの第１のセーフィング判定については、少なくともフロアセンサの信号系統による処理を行うことができるので、冗長構成による信頼性を確保することが可能である。なお、かかる場合、実施例で示した点火回路は、メイン起動判定と、第１のセーフィング判定のいずれにおいてもエアバッグの起動を要すると判定された場合に、エアバッグを起動させればよい。これによっても、低コストで、かつ、精度よく、エアバッグの起動を制御することができる。

また、別途、断線を検出する処理部を設けることとしたうえで、かかる処理部が断線を検出したならば、所定時間、強制的にオン信号を出力するようにしてもよい。かかる場合、断線にも関わらず第２セーフィング判定部を動作させることができるので、信頼性および精度を保ちつつ、エアバッグの起動を制御することができる。

また、上述した実施例では、フロントセンサが、車両の車体前部に配置されている場合について主に説明したが、車体側部あるいは車体後部など、車両の他の箇所へ配置されている場合についても本発明を適用することができる。

また、上述した実施例では、乗員保護装置が、エアバッグである場合について主に説明したが、エアバッグと同様に、車両の衝突検知時に起動するプリテンショナーなどの乗員保護装置の乗員保護制御装置について本発明を適用することとしてもよい。

以上のように、本発明に係る乗員保護制御装置は、低コストで、かつ、精度よく、乗員保護装置の起動を制御したい場合に有用であり、特に、低コストでありながら高い安全性の求められる低価格乗用車などの乗員保護制御装置への適用に適している。

１０ エアバッグＥＣＵ
１１、１１ａ、１１ｂ フロアセンサ
１２ サテライト通信Ｉ／Ｆ
１２１ 右フロントセンサ
１２２ 左フロントセンサ
１３ ＡＳＩＣ
１３ａ ＡＤＣ
１３ｂ、１３ｆ 演算処理部
１３ｃ、１３ｄ、１３ｇ コンパレータ
１３ｅ、１３ｋ ＳＰＩ
１３ｈ ＡＮＤゲート
１３ｉ ＯＲゲート
１３ｊ 点火回路
１４ マイコン
１４ａ ＡＤＣ
１４ｂ、１４ｆ、１４ｈ 演算処理部
１４ｃ フロアＬｏマップ判定部
１４ｄ フロアＨｉマップ判定部
１４ｅ、１４ｍ ＳＰＩ
１４ｇ コンパレータ
１４ｉ フロントＬｏマップ判定部
１４ｊ、１４ｌ ＡＮＤゲート
１４ｋ ＯＲゲート
５０ 車両

Claims (4)

1. 乗員保護装置の起動制御を行う乗員保護制御装置であって、
   車両の中央部近傍に配置される第１の加速度センサ、および、前記車両の周縁部近傍に配置される第２の加速度センサ双方の出力信号に基づいて、前記乗員保護装置の起動判定を行うメイン起動判定手段と、
   前記第１の加速度センサの出力信号に基づく演算値が所定の第１の閾値以上である場合、または、前記第２の加速度センサの出力信号に基づく演算値が所定の閾値以上であるとともに前記第１の加速度センサの出力信号に基づく演算値が前記第１の閾値よりも小さい所定の第２の閾値以上である場合に、前記乗員保護装置の起動を要すると判定する第１セーフィング判定手段と、
   前記メイン起動判定手段と、前記第１セーフィング判定手段のいずれにおいても起動を要すると判定された場合に、前記乗員保護装置を起動させる起動制御手段と
   を備えたことを特徴とする乗員保護制御装置。
2. 前記第１のセーフィング判定手段が設けられる処理部とは別体で構成される処理部に設けられ、前記第２の加速度センサの出力信号に基づく演算値が所定の閾値以上である場合に、前記乗員保護装置の起動を要すると判定する第２のセーフィング判定手段
   をさらに備え、
   前記起動制御手段は、
   前記メイン起動判定手段と、前記第１セーフィング判定手段および前記第２のセーフィング判定手段のいずれにおいても起動を要すると判定された場合に、前記乗員保護装置を起動させることを特徴とする請求項１に記載の乗員保護制御装置。
3. 前記メイン起動判定手段は、
   前記第１の加速度センサの出力信号に基づく演算値が所定の第３の閾値以上である場合、または、前記第２の加速度センサの出力信号に基づく演算値が所定の閾値以上であるとともに前記第１の加速度センサの出力信号に基づく演算値が前記第３の閾値よりも小さい所定の第４の閾値以上である場合に、前記乗員保護装置の起動を要すると判定することを特徴とする請求項１または２に記載の乗員保護制御装置。
4. 前記第１のセーフィング判定手段は集積回路に設けられ、前記メイン起動判定手段および前記第２のセーフィング判定手段は演算処理装置に設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の乗員保護制御装置。

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