JPH06321051A - 車両用安全装置の制御システム - Google Patents
車両用安全装置の制御システムInfo
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- JPH06321051A JPH06321051A JP5132636A JP13263693A JPH06321051A JP H06321051 A JPH06321051 A JP H06321051A JP 5132636 A JP5132636 A JP 5132636A JP 13263693 A JP13263693 A JP 13263693A JP H06321051 A JPH06321051 A JP H06321051A
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Air Bags (AREA)
- Automotive Seat Belt Assembly (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 センターポール衝突のように初期の減速度が
小さい場合であっても、安全装置の作動を迅速におこな
う制御システムを提供することにある。 【構成】 通常の制御システムと同様に加速度センサ1
の信号を積分する積分回路4と、この積分回路4の出力
に基づいて衝突判定を行いトランジスタ8をオンさせる
衝突判定回路5を備えている。さらに200〜300H
Zの特殊周波数帯域の加速度成分を通過させるバンドパ
スフィルタ9とスレショルド調節回路11とを備えてい
る。スレショルド調節回路11は、バンドパスフィルタ
9を通過した加速度成分の増大にともない衝突判定回路
5のスレショルドレベルを低めて、トランジスタ8のオ
ン動作を早め、ひいてはスキブ7の点火を早める。
小さい場合であっても、安全装置の作動を迅速におこな
う制御システムを提供することにある。 【構成】 通常の制御システムと同様に加速度センサ1
の信号を積分する積分回路4と、この積分回路4の出力
に基づいて衝突判定を行いトランジスタ8をオンさせる
衝突判定回路5を備えている。さらに200〜300H
Zの特殊周波数帯域の加速度成分を通過させるバンドパ
スフィルタ9とスレショルド調節回路11とを備えてい
る。スレショルド調節回路11は、バンドパスフィルタ
9を通過した加速度成分の増大にともない衝突判定回路
5のスレショルドレベルを低めて、トランジスタ8のオ
ン動作を早め、ひいてはスキブ7の点火を早める。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、エアバッグ装置、シー
トベルト拘束装置等の車両用安全装置の制御システムに
関する。
トベルト拘束装置等の車両用安全装置の制御システムに
関する。
【0002】
【従来の技術】近年、車両の乗員の安全を確保するた
め、エアバッグ装置、シートベルト拘束装置等の各種安
全装置が開発されてきている。この種の安全装置を制御
するシステムではいずれも、車両の衝突時に確実に適切
なタイミングで作動し通常走行時には誤作動しないこと
が要請されている。従来のエアバッグ装置の制御システ
ムでは、車載バッテリーとグランドとの間に、スキブ作
動回路が設けられている。スキブ作動回路には、トラン
ジスタ(スイッチング手段)とエアバッグのスキブ(起
動素子)が直列に組み込まれている。スキブは電流が供
給された際、点火してエアバッグを展開させるものであ
る。
め、エアバッグ装置、シートベルト拘束装置等の各種安
全装置が開発されてきている。この種の安全装置を制御
するシステムではいずれも、車両の衝突時に確実に適切
なタイミングで作動し通常走行時には誤作動しないこと
が要請されている。従来のエアバッグ装置の制御システ
ムでは、車載バッテリーとグランドとの間に、スキブ作
動回路が設けられている。スキブ作動回路には、トラン
ジスタ(スイッチング手段)とエアバッグのスキブ(起
動素子)が直列に組み込まれている。スキブは電流が供
給された際、点火してエアバッグを展開させるものであ
る。
【0003】制御システムはさらに、車両の加速度を検
出する加速度センサと、この加速度センサからの信号を
積分する積分手段と、この積分値がスレショルドレベル
を越えたとき衝突と判定し作動指令信号出力する衝突判
定手段を備えている。衝突判定時の作動指令信号に応答
して上記トランジスタがオンしスキブの通電を実行す
る。上記スレショルドレベルは適切なレベルに設定され
る必要がある。このスレショルドレベルを下げ過ぎると
通常走行時でもエアバッグが誤展開しやすくなり、スレ
ショルドレベルを上げ過ぎると衝突時であってもエアバ
ッグが展開しないからである。
出する加速度センサと、この加速度センサからの信号を
積分する積分手段と、この積分値がスレショルドレベル
を越えたとき衝突と判定し作動指令信号出力する衝突判
定手段を備えている。衝突判定時の作動指令信号に応答
して上記トランジスタがオンしスキブの通電を実行す
る。上記スレショルドレベルは適切なレベルに設定され
る必要がある。このスレショルドレベルを下げ過ぎると
通常走行時でもエアバッグが誤展開しやすくなり、スレ
ショルドレベルを上げ過ぎると衝突時であってもエアバ
ッグが展開しないからである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、エアバッグ
展開を必要とするセンターポール衝突やアンダーライド
衝突の場合では、衝突直後は減速度が小さく、ある時点
から急激に減速度が増大するので、従来の車両用安全装
置では対応しにくい問題を抱えていた。つまり上記特殊
な衝突では、衝突直後の減速度が小さいので対応する加
速度信号の積分値も小さく上記スレショルドレベルを越
えるのに他の衝突より時間がかかる。従ってスキブの通
電も遅れ、それに対応してエアバッグの展開タイミング
も望ましいタイミングより遅くなる可能性があった。
展開を必要とするセンターポール衝突やアンダーライド
衝突の場合では、衝突直後は減速度が小さく、ある時点
から急激に減速度が増大するので、従来の車両用安全装
置では対応しにくい問題を抱えていた。つまり上記特殊
な衝突では、衝突直後の減速度が小さいので対応する加
速度信号の積分値も小さく上記スレショルドレベルを越
えるのに他の衝突より時間がかかる。従ってスキブの通
電も遅れ、それに対応してエアバッグの展開タイミング
も望ましいタイミングより遅くなる可能性があった。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の車両用安全装置
の制御システムは上記課題を克服するため、図1に示す
構成を備えている。すなわち制御システムは、車両に作
用する加速度を検出する加速度センサ1と、加速度信号
を積分する積分手段4と、上記積分手段4で得られる積
分値とスレショルドレベルとを比較し、積分値がスレシ
ョルドレベルを越えた時に衝突と判定し作動指令信号を
出力する衝突判定手段5と、上記作動指令信号に応答し
てオンするスイッチング手段6を起動素子7に対して直
列に接続することにより構成された作動回路20と、を
備えている。さらに、上記加速度センサ1からの加速度
信号のうち特定周波数帯域の周波数成分を通すバンドパ
スフィルタ9と、上記バンドパスフィルタ9を通過した
加速度信号に基づいて上記スレショルドレベルを調節す
るスレショルド調節手段11と、を具備したことを特徴
とする。
の制御システムは上記課題を克服するため、図1に示す
構成を備えている。すなわち制御システムは、車両に作
用する加速度を検出する加速度センサ1と、加速度信号
を積分する積分手段4と、上記積分手段4で得られる積
分値とスレショルドレベルとを比較し、積分値がスレシ
ョルドレベルを越えた時に衝突と判定し作動指令信号を
出力する衝突判定手段5と、上記作動指令信号に応答し
てオンするスイッチング手段6を起動素子7に対して直
列に接続することにより構成された作動回路20と、を
備えている。さらに、上記加速度センサ1からの加速度
信号のうち特定周波数帯域の周波数成分を通すバンドパ
スフィルタ9と、上記バンドパスフィルタ9を通過した
加速度信号に基づいて上記スレショルドレベルを調節す
るスレショルド調節手段11と、を具備したことを特徴
とする。
【0006】
【作用】上記構成の車両用安全装置の制御システムにお
いて、加速度センサ1からの加速度信号の特定周波数帯
域の周波数成分がバンドパスフィルタ9を通過する。上
記センターポール衝突やアンダライド衝突を含む激しい
衝突時には、安全装置作動を必要としない減速時に比べ
て上記特定周波数帯域の周波数成分が多く生じる。した
がって上記周波数成分に基づいて、衝突判定のための上
記スレショルド値を低めに調整し、安全装置の作動のタ
イミングを早めることにより、センターポール衝突等の
安全装置の作動が遅れがちな衝突においてもより確実で
適切なタイミングで作動を確保できる。安全作動装置を
必要としない減速時には、上記特定周波数帯域の周波数
成分が少ししか発生しないのでスレショルドレベルは変
更されずエアバッグの誤展開の恐れもない。
いて、加速度センサ1からの加速度信号の特定周波数帯
域の周波数成分がバンドパスフィルタ9を通過する。上
記センターポール衝突やアンダライド衝突を含む激しい
衝突時には、安全装置作動を必要としない減速時に比べ
て上記特定周波数帯域の周波数成分が多く生じる。した
がって上記周波数成分に基づいて、衝突判定のための上
記スレショルド値を低めに調整し、安全装置の作動のタ
イミングを早めることにより、センターポール衝突等の
安全装置の作動が遅れがちな衝突においてもより確実で
適切なタイミングで作動を確保できる。安全作動装置を
必要としない減速時には、上記特定周波数帯域の周波数
成分が少ししか発生しないのでスレショルドレベルは変
更されずエアバッグの誤展開の恐れもない。
【0007】
【実施例】以下、本発明の制御システムをエアバッグ装
置に適用した実施例を図面を参照しながら説明する。図
1は制御システムの回路構成を示している。この制御シ
ステムは、車両に作用する加速度を検出する加速度セン
サ1と、上記加速度センサ1からの加速度信号を増幅す
る増幅回路2と、増幅された加速度信号の広帯域(1〜
150HZ)の周波数成分を通過させる第1バンドパス
フィルタ3と、この通過した周波数成分を積分する第1
積分回路4(積分手段)と、上記第1積分回路4で得ら
れる積分値とスレショルドレベルとを比較し、積分値が
スレショルドレベルを越えた時に衝突と判定し作動指令
信号を出力する衝突判定回路5(衝突判定手段)と、大
容量コンデンサ(図示しない)とグランドの間に設けら
れたスキブ作動回路20(作動回路)とを備えている。
置に適用した実施例を図面を参照しながら説明する。図
1は制御システムの回路構成を示している。この制御シ
ステムは、車両に作用する加速度を検出する加速度セン
サ1と、上記加速度センサ1からの加速度信号を増幅す
る増幅回路2と、増幅された加速度信号の広帯域(1〜
150HZ)の周波数成分を通過させる第1バンドパス
フィルタ3と、この通過した周波数成分を積分する第1
積分回路4(積分手段)と、上記第1積分回路4で得ら
れる積分値とスレショルドレベルとを比較し、積分値が
スレショルドレベルを越えた時に衝突と判定し作動指令
信号を出力する衝突判定回路5(衝突判定手段)と、大
容量コンデンサ(図示しない)とグランドの間に設けら
れたスキブ作動回路20(作動回路)とを備えている。
【0008】スキブ作動回路20には、大容量コンデン
サ側から順に安全スイッチ6、エアバッグのスキブ7
(起動素子)、トランジスタ8(スイッチング手段)、
が直列に組み込まれている。上記安全スイッチ6は、例
えば細長いリードスイッチからなり、このリードスイッ
チに沿って移動可能なマグネットとこのマグネットを押
すスプリングが付設されている。衝突判定回路5で車両
衝突と判定するときの衝撃レベルより低いレベルの衝撃
で、マグネットがスプリングに抗して移動し、安全スイ
ッチ6がオン状態になる。
サ側から順に安全スイッチ6、エアバッグのスキブ7
(起動素子)、トランジスタ8(スイッチング手段)、
が直列に組み込まれている。上記安全スイッチ6は、例
えば細長いリードスイッチからなり、このリードスイッ
チに沿って移動可能なマグネットとこのマグネットを押
すスプリングが付設されている。衝突判定回路5で車両
衝突と判定するときの衝撃レベルより低いレベルの衝撃
で、マグネットがスプリングに抗して移動し、安全スイ
ッチ6がオン状態になる。
【0009】さらに、上記制御システムは上記増幅回路
2により増幅された加速度信号のうち比較的高くて狭い
特定周波数帯域(200〜300HZ)の周波数成分を
通す第2バンドパスフィルタ9と、この第2バンドパス
フィルタ9を通過した加速度成分の一方の極性の成分
(例えば減速方向の成分)だけを積分する第2積分回路
10(第2積分手段)と、上記第2積分回路10で得ら
れた積分値に基づいて上記スレショルドレベルを調節す
るスレショルド調節回路11(スレショルド調節手段)
を、備えている。
2により増幅された加速度信号のうち比較的高くて狭い
特定周波数帯域(200〜300HZ)の周波数成分を
通す第2バンドパスフィルタ9と、この第2バンドパス
フィルタ9を通過した加速度成分の一方の極性の成分
(例えば減速方向の成分)だけを積分する第2積分回路
10(第2積分手段)と、上記第2積分回路10で得ら
れた積分値に基づいて上記スレショルドレベルを調節す
るスレショルド調節回路11(スレショルド調節手段)
を、備えている。
【0010】ここで、図2、図3を利用して上記制御シ
ステムによる衝突判定回路5のスレショルドレベル調整
の概略を説明する。エアバッグの展開を必要とする激し
い衝突が発生した時、上記加速度センサ1からの加速度
信号は大きな減速度を表す。図2には激しいセンターポ
ール衝突の場合の加速度信号の周波数分布が示される。
この図から明らかなように、加速度信号は1〜150H
Zの周波数成分が主要部を占めるが、200〜300HZ
の周波数帯域の成分も存在する。この200〜300H
Zの周波数成分は、エアバッグの展開を必要としない減
速の場合に比べると、はるかに多い。増幅回路2で増幅
された加速度信号のうち1〜150HZの周波数成分
は、第1バンドパスフィルタ3を通り、200〜300
HZの周波数成分は第2バンドパスフィルタ9を通る。
図3(a)に示すように200〜300HZの周波数成
分は衝突の初期から出力されるので、図3(b)に示す
ように第2積分回路10の積分値は衝突初期から増大
し、比較的早い時期にスレショルド調節回路の閾値Th
0(一点鎖線で示されるレベル)を越え、これにより図
3(c)に示すように衝突判定回路5のスレショルドレ
ベルは絶対値の大きなスレショルドレベルTh1から絶
対値の小さなスレショルドレベルTh2に変更される。
ステムによる衝突判定回路5のスレショルドレベル調整
の概略を説明する。エアバッグの展開を必要とする激し
い衝突が発生した時、上記加速度センサ1からの加速度
信号は大きな減速度を表す。図2には激しいセンターポ
ール衝突の場合の加速度信号の周波数分布が示される。
この図から明らかなように、加速度信号は1〜150H
Zの周波数成分が主要部を占めるが、200〜300HZ
の周波数帯域の成分も存在する。この200〜300H
Zの周波数成分は、エアバッグの展開を必要としない減
速の場合に比べると、はるかに多い。増幅回路2で増幅
された加速度信号のうち1〜150HZの周波数成分
は、第1バンドパスフィルタ3を通り、200〜300
HZの周波数成分は第2バンドパスフィルタ9を通る。
図3(a)に示すように200〜300HZの周波数成
分は衝突の初期から出力されるので、図3(b)に示す
ように第2積分回路10の積分値は衝突初期から増大
し、比較的早い時期にスレショルド調節回路の閾値Th
0(一点鎖線で示されるレベル)を越え、これにより図
3(c)に示すように衝突判定回路5のスレショルドレ
ベルは絶対値の大きなスレショルドレベルTh1から絶
対値の小さなスレショルドレベルTh2に変更される。
【0011】上述したように加速度信号のうち1〜15
0HZの周波数成分は、衝突時の加速度信号の主要部を
占めており、従って、第1バンドパスフィルタ3を通過
した加速度信号を第1積分回路4で積分して得た積分値
は、衝突の状態の全般的な情報を含み衝突判定に利用す
るのに適している。それ故に、この積分値に基づいて衝
突判定回路5で実行される衝突判定は正確なものであ
る。図3(d)に示すようにセンターポール衝突の場合
には衝突初期においては加速度信号の出力が小さいの
で、図3(e)に示すように、積分値の増大は比較的緩
やかなものである。しかし、上述したように、早い時期
にスレショルドレベルが変更されてTh2になっている
ので積分値は早い時期にTh2を越えることができ、ひ
いては図3(f)にしめすように早い時期に作動指令信
号を出力してエアバッグを展開できる。
0HZの周波数成分は、衝突時の加速度信号の主要部を
占めており、従って、第1バンドパスフィルタ3を通過
した加速度信号を第1積分回路4で積分して得た積分値
は、衝突の状態の全般的な情報を含み衝突判定に利用す
るのに適している。それ故に、この積分値に基づいて衝
突判定回路5で実行される衝突判定は正確なものであ
る。図3(d)に示すようにセンターポール衝突の場合
には衝突初期においては加速度信号の出力が小さいの
で、図3(e)に示すように、積分値の増大は比較的緩
やかなものである。しかし、上述したように、早い時期
にスレショルドレベルが変更されてTh2になっている
ので積分値は早い時期にTh2を越えることができ、ひ
いては図3(f)にしめすように早い時期に作動指令信
号を出力してエアバッグを展開できる。
【0012】エアバッグの展開を必要としない減速度の
場合は前述したように200〜300HZZの加速度成
分が低く、第2積分回路10の積分値はスレショルド調
節回路11の閾値Th0に達しないので、衝突判定回路
5のスレショルドレベルは変更されずTh1が維持され
る。従ってエアバッグは誤展開しない。
場合は前述したように200〜300HZZの加速度成
分が低く、第2積分回路10の積分値はスレショルド調
節回路11の閾値Th0に達しないので、衝突判定回路
5のスレショルドレベルは変更されずTh1が維持され
る。従ってエアバッグは誤展開しない。
【0013】他の実施例を図4を参照しながら説明す
る。この実施例では図1の安全スイッチ6の代わりにト
ランジスタ15が用いられている。このトランジスタ1
5は第2衝突判定回路12からの作動指令信号に応答し
てオンする。この第2衝突判定回路12は第2積分回路
10からの積分出力がスレショルドレベルを越えた時に
作動指令信号を出力する。他の構成は前述の実施例と同
じであるので、同番号を付してその説明を省略する。
る。この実施例では図1の安全スイッチ6の代わりにト
ランジスタ15が用いられている。このトランジスタ1
5は第2衝突判定回路12からの作動指令信号に応答し
てオンする。この第2衝突判定回路12は第2積分回路
10からの積分出力がスレショルドレベルを越えた時に
作動指令信号を出力する。他の構成は前述の実施例と同
じであるので、同番号を付してその説明を省略する。
【0014】前述実施例では、加速度センサ1から衝突
判定回路5に至る信号ラインにノイズが乗ることにより
トランジスタ8がオンしても、安全スイッチ6がオフ状
態なのでエアバッグは誤展開することはない。本実施例
では安全スイッチを用いなくてもノイズに対する耐性を
有している。以下、詳述する。本実施例では第1、第2
バンドパスフィルタ3、9で異なる周波数領域の加速度
成分を通過させ、それぞれの積分値を第1衝突判定回路
5、第2衝突判定回路12に入力している。ノイズの周
波数は狭い周波数領域にあるため、ノイズが発生する
と、衝突判定回路5、12のいづれか一方に入力する積
分値が増大するが、他方の積分値は増大しない。従っ
て、ノイズによって両方のトランジスタ8、15がとも
にオンすることはなく、エアバッグが誤展開することは
ない。なお、この実施例では二つの積分出力に基づく衝
突判定を行うため、判定の精度も向上する。
判定回路5に至る信号ラインにノイズが乗ることにより
トランジスタ8がオンしても、安全スイッチ6がオフ状
態なのでエアバッグは誤展開することはない。本実施例
では安全スイッチを用いなくてもノイズに対する耐性を
有している。以下、詳述する。本実施例では第1、第2
バンドパスフィルタ3、9で異なる周波数領域の加速度
成分を通過させ、それぞれの積分値を第1衝突判定回路
5、第2衝突判定回路12に入力している。ノイズの周
波数は狭い周波数領域にあるため、ノイズが発生する
と、衝突判定回路5、12のいづれか一方に入力する積
分値が増大するが、他方の積分値は増大しない。従っ
て、ノイズによって両方のトランジスタ8、15がとも
にオンすることはなく、エアバッグが誤展開することは
ない。なお、この実施例では二つの積分出力に基づく衝
突判定を行うため、判定の精度も向上する。
【0015】さらに他の実施例を図5を参照して説明す
る。図5に示すように上記スレショルドレベルを実線で
示されるように加速度信号に対応して変化させている場
合、第2積分回路10の積分出力が増大した時に上記ス
レショルド調節回路11により実線から点線のようにス
レショルドレベルを変更してもよい。こうすることによ
り、激しい衝突の場合により早いタイミングでエバッグ
を展開できる。なお、本発明は上記実施例に拘束される
ことなく種々の様態が可能である。スレショルド調節回
路は、第2積分回路の積分値に反比例するスレショルド
レベルを衝突判定回路に供給してもよい。また本発明は
エアバッグ以外にシートベルト拘束装置の作動回路にも
適用できる。
る。図5に示すように上記スレショルドレベルを実線で
示されるように加速度信号に対応して変化させている場
合、第2積分回路10の積分出力が増大した時に上記ス
レショルド調節回路11により実線から点線のようにス
レショルドレベルを変更してもよい。こうすることによ
り、激しい衝突の場合により早いタイミングでエバッグ
を展開できる。なお、本発明は上記実施例に拘束される
ことなく種々の様態が可能である。スレショルド調節回
路は、第2積分回路の積分値に反比例するスレショルド
レベルを衝突判定回路に供給してもよい。また本発明は
エアバッグ以外にシートベルト拘束装置の作動回路にも
適用できる。
【0016】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明の車両用
安全装置の制御システムは、センターポール衝突やアン
ダライド衝突を含む激しい衝突時には、衝突判定のため
のスレショルドレベルを低めに調節し、安全装置の作動
のタイミングを早めることができ、より確実で適切なタ
イミングでの作動を確保できる。また、安全装置の作動
を必要としない減速の場合にはスレショルドレベルは高
く維持されるので安全装置の誤作動の恐れもない。
安全装置の制御システムは、センターポール衝突やアン
ダライド衝突を含む激しい衝突時には、衝突判定のため
のスレショルドレベルを低めに調節し、安全装置の作動
のタイミングを早めることができ、より確実で適切なタ
イミングでの作動を確保できる。また、安全装置の作動
を必要としない減速の場合にはスレショルドレベルは高
く維持されるので安全装置の誤作動の恐れもない。
【図1】本発明の制御システムの一実施例の基本的構成
を示す回路図である。
を示す回路図である。
【図2】センターポール衝突のときの減速度の周波数分
布を示す図である。
布を示す図である。
【図3】上記実施例の信号の処理を示すタイムチャート
である。
である。
【図4】他の実施例の基本的構成を示す回路図である。
【図5】他の実施例におけるスレショルドレベルの他の
調節方法を示す図である。
調節方法を示す図である。
1 加速度センサ 4 第1積分回路(積分手段) 5 衝突判定回路(衝突判定手段) 7 スキブ(起動素子) 8 トランジスタ(スイッチング手段) 9 第2バンドパスフィルタ(バンドパスフィルタ) 11 スレショルド調節回路(スレショルド調節手段) 20 作動回路(スキブ作動回路)
Claims (1)
- 【請求項1】(イ)車両に作用する加速度を検出する加
速度センサと、(ロ)上記加速度センサからの加速度信
号を積分する積分手段と、(ハ)上記積分手段で得られ
る積分値とスレショルドレベルとを比較し、このスレシ
ョルドレベルを越えた時に衝突と判定して作動指令信号
を出力する衝突判定手段と、(ニ)上記作動指令信号に
応答してオンするスイッチング手段を起動素子に対して
直列に接続することにより構成された作動回路と、を備
えた車両用安全装置の制御システムにおいて、さらに、
(ホ)上記加速度センサからの加速度信号のうち特定周
波数帯域の周波数成分を通すバンドパスフィルタと、
(へ)上記バンドパスフィルタを通過した加速度成分に
基づいて上記スレショルドレベルを調節するスレショル
ド調節手段と、を具備したことを特徴とする車両用安全
装置の制御システム。
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---|---|---|---|
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- 1993-05-10 JP JP13263693A patent/JP3392180B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-05-03 US US08/237,106 patent/US5431441A/en not_active Expired - Fee Related
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