专利名称：乘员保护装置用起动控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及为保护乘员不被车辆正面冲撞时的冲击而置备的气袋等的乘 员保护装置，以单纯的冲击输入为基础，按照冲撞速度稳定地动作的乘员保护 装置用起动控制装置。
背景技术：
作为有关车辆置备的、在车辆正面冲撞时主要保护乘员的气袋等的乘员保 护装置的起动控制的以往的技术，有如下述。作为以往例之一，该技术是有关用多个充气器使一个气袋展开的方式的气 袋装置，是在冲撞的初期阶段，以提供能容易地判断冲撞的激烈程度的方式， 与进而以根据冲撞的激烈程度提供容易实现充气器动作的最佳化的动作控制 装置为目的，从而，谋求气袋的最佳展开形态的实现，作为其构成，除了配置 于车厢内的、平时检测该车厢部加速度的加速度传感器之外，配置对冲撞时最 先受到变形的压扁区判断冲撞程度用的、具有开关功能的压扁区传感器，借此 判断冲撞的程度，控制所述多个充气器要否动作与动作及动作时刻的动作形态 (例如，参照专利文献1)。作为以往例之二，该技术是有关用多个充气器使一个气袋展开的方式的气 袋装置，以提供在及早的适当时刻能进行气袋的点火判断，同时在不平整道路 和锤击等中也显著降低误动作的可能性的新颖气袋动作控制装置为目的，作为 其构成，对一个气袋准备多个充气器，具有设置于车厢内的、平时检测加速度G的第1加速度传感器，以及设置于车体前部压扁区的、平时检测加速度G' 的第2加速度传感器，从加速度信号G， G'超过规定的值G1， G2的时刻起开 始运算，根据经时间积分的时间积分值V， V'，进行所述多个充气器要否动作 的判断，求出基于加速度传感器的运算开始后至时间积分值V， V'超过规定的 值Vs为止所要的时间t， t，，利用t与t'的时间差At的大小，判断上述多 个充气器的动作形态(例如，参照专利文献2)。作为以往例之三，以提供能在最适当时刻进行乘员保护装置起动的乘员保
护装置的起动控制装置为目的，作为其构成，在包括配置于车辆内的规定位置 (车厢内)的、检测施加于该车辆的冲击的地面传感器(加速度传感器)，以及根 据所述地面传感器的检测值得到的运算值超过规定的阈值时使气袋装置起动 的乘员保护装置的起动控制单元的乘员保护装置的起动控制装置中，具备配置 于所述车辆内比所述地面传感器更前方(前部)的、按照冲击的大小以多个电平 检测施加于所述车辆的冲击的大小的卫星传感器(加速度传感器)，以及将上述 规定的阈值变更为对应于上述卫星传感器检测的冲击的大小的各电平的阈值 的阈值变更单元(例如，参照专利文献3)。专利文献l:特许第3546212号公报 专利文献2:特开平192918号公报 专利文献3:特开2000-142311号公报有关气袋等的乘员保护装置的起动控制的以往的技术，其构成如上所述， 无论是那种构成中都在车辆前方(前)部的压扁区配置加速度传感器，用来判定 冲撞的程度。另外，无论是那种构成中，都在车厢内配置加速度传感器，由该 加速度传感器检测的加速度值(冲击水平)用于乘员保护装置的起动控制。然而，上述车厢内加速度传感器中，对加速度传感器的冲击输入时间晚， 另外，由于冲击本身经车辆的各种部件传递，成为复杂的冲击输入。因而，根 据这种输入，以检测的加速度值为基础来判定冲撞大小时，关于微妙情况的判 定在冲击传递系统的部件变更时，发生对灵敏度设定产生偏差的情况，因此， 存在冲撞判定不稳定那样的问题。另外，在用上述以往例之一或之二等那样的多个充气器使一个气袋展开方式的 气袋装置(高级的气袋)中，在以冲撞时的冲击水平为基准，达到在低速冲撞时 使气袋为非展开，中速冲撞时使减压展开(第l级点火)，高速冲撞时使通常展 开(第2级点火)那样的高级气袋的本来的功能时，存在有时本来的功能未必恰 当动作的问题。本发明为解决上述的问题而作，其目的在于得到以单纯的冲击输入为基 础，进行按照冲撞速度的稳定的冲撞判定，谋求气袋等的乘员保护装置的起动 控制的稳定化，另外，在高级的气袋中，识别冲撞速度，使低速冲撞时气袋为 非展开，中速冲撞时为减压展开，高速冲撞时为通常展开的本来的功能适当地 动作的乘员保护装置的起动控制装置
发明内容
本发明的乘员保护装置用起动控制装置，包括检测施加于车厢内规定设 置位置的冲击水平的车厢内侧加速度传感器；检测施加于前部规定位置的冲击 水平的前侧加速度传感器；对乘员保护装置进行动作控制的乘员保护装置控制 单元；以及检测由所述车厢内侧加速度传感器检测的冲击水平达到预设定的第 1阈值的冲撞初期时刻，同时检测由所述前侧加速度传感器检测的冲击水平达 到第2阈值的大冲击发生时刻，当该大冲击发生时刻是在所述冲撞初期时刻起 预设定的时间内时，向所述乘员保护装置控制单元输出使乘员保护装置起动的 起动信号的冲撞判定控制部。根据本发明，因其构成为检测由车厢内侧加速度传感器检测的冲击水平 达到规定的闽值的冲撞初期时刻，同时检测由前侧加速度传感器检测的冲击水 平达到规定的阈值的大冲击发生时刻，当该大冲击发生时刻是在从上述冲撞初 期时刻起设定的时间内时，使乘员保护装置起动，因此用输入到在与正面冲撞 处之间部件少的前侧加速度传感器的冲击水平大小进行冲撞判定，由于该部件 少，所以使对加速度传感器的冲击输入单纯化，以该单纯的冲击输入为基础， 按照冲撞速度的稳定的冲撞判定和控制成为可能，能使气袋等的乘员保护装置 的起动控制稳定化。
图1示出本发明的实施形态1的乘员保护装置用起动控制装置的构成方框图。图2是图1中的冲撞初期检测部或冲击判定部的基本构成图。图3为在构成本发明的实施形态1的乘员保护装置用起动控制装置的主要 构成部分的在车辆上的设置位置关系的说明图。图4为车辆正面冲撞发生时的图1的冲撞判定控制部中的冲撞判定动作的 说明图，(a)为冲撞速度快的大冲撞时的定时图，(b)为冲撞速度慢时的定时图， (c)为输入到前侧加速度传感器的冲击G对时间的关系图，(d)为输入到车厢内 侧加速度传感器的冲击G对时间的关系图，(e)为车辆正面冲撞到冲撞对象物 的状态图，(f)为车辆正面冲撞时输入到车厢内侧加速度传感器的冲击的说明 图。(g)为车辆正面冲撞时输入到前侧加速度传感器的冲击的说明图。图5示出正面冲撞发生时的图1的冲撞判定控制部中的冲撞判定处理的流程图。图6示出本发明的实施形态2的乘员保护装置用起动控制装置的构成方框图。图7为有关高级的气袋的说明图。图8为车辆正面冲撞时，冲击G与冲撞速度对输入车辆前侧加速度传感器的时间的关系图。图9示出本发明的实施形态3的乘员保护装置用起动控制装置的构成方框图。
具体实施方式
下面，为更详细地说明本发明，根据
实施本发明用的最佳的形态。 实施形态1图1示出本发明的实施形态1的乘员保护装置用起动控制装置的构成方框 图。以下，将乘员保护装置作为"气袋"来说明。图1中，乘员保护装置用起动控制装置，由车厢内侧加速度传感器l(下称 "加速度传感器1")、车辆前侧加速度传感器2(下称"加速度传感器2")、 冲撞初期检测部3、单触发定时器4、冲击判定部5、"与"门(AND)电路6、 驱动部8、以及气袋展开控制部9构成。上述构成中，加速度传感器1设置于车辆车厢内的规定位置，是检测施加 于该设置位置上的冲击水平的传感器，输入车辆冲撞时发生的冲击，变换成对 应上述冲击水平的电压信号，并进行输出。作为上述加速度传感器1的设置位 置，例如设置于车辆中央部车厢内(地板等)的主控EPU(电气控制单元)内。加速度传感器2设置于车辆前侧的规定位置，是检测施加于该设置位置上 的冲击水平的传感器，输入车辆冲撞时发生的冲击，变换成对应上述冲击水平 的电压信号，并进行输出。向加速度传感器2的冲击输入与所述加速度传感器 的1相比，是比较单纯的输入。冲撞初期检测部3以来自加速度传感器1的信号为基础，检测由加速度传 感器1检测的冲击水平达到预设定的第1阈值的车辆的冲撞初期时刻。单触发定时器4在由冲撞初期检测部3检测冲撞初期时刻时，进行定时处 理，使得仅在检测的冲撞初期时刻起一定时间，允许下面说明的冲撞判定部5 的冲撞判定。
冲撞判定部5以来自加速度传感器2的信号为依据，判定是否发生由加速 度传感器2检测的冲击水平达到预设定的第2阈值的大的冲击，检测该大冲击 发生时刻。这里，为了能检测大的冲击(大冲击)，设定第2阈值比第1阈值大。"与"门(AND)电路6是对单触发定时器4的输出与冲击判定部5的输出 进行"与"运算的电路，具体动作是，冲击判定部5中检测的大冲击发生时刻 是在相对于单触发定时器4作定时处理后的一定时间内时，输出气袋起动信号。由上述冲撞初期检测部3、单触发定时器4、冲击判定部5、以及"与" 门电路6，形成冲撞判定控制部7。冲撞判定控制部7以加速度传感器1， 2检 测的冲击水平信号为基础，进行冲撞判定控制的处理，例如由微型计算机构成。 冲撞判定控制部7根据冲撞判定处理，向驱动部8输出气袋起动信号。驱动部8使从冲撞判定控制部7输入的气袋起动信号成为后级气袋展开控 制部9实施的气袋展开控制所要求形态的驱动信号，并进行输出。气袋展开控制部9根据来自驱动部8的驱动信号，对气袋10进行展开控制。由上述驱动部8和气袋展开控制部9形成乘员保护装置控制单元。 下面，说明根据上述构成的乘员保护装置用起动控制装置的整体动作。 加速度传感器1检测的车厢内侧的冲击水平和加速度传感器2检测的前侧的冲击水平的各信号，分别输入到冲撞判定控制部7的冲撞初期检测部3和冲击判定部5。冲撞初期检测部3检测由加速度传感器1检测的冲击水平达到第1阈值的 冲撞初期时刻，在检测出该冲撞初期时刻时，对单触发定时器进行定时处理， 使得只在冲撞初期时刻起一定时间内允许冲击判定部5进行冲击判定。另一方面，冲击判定部5检测由加速度传感器2检测的冲击水平达到第2 阈值的大冲击发生时刻。当冲击判定部5检测的大冲击发生时刻在相对于单触 发定时器4定时处理后的一定时间内时，"与"门电路6对驱动部8输出气袋 起动信号。驱动部8对气袋展开控制部9输出气袋10的展开控制所要求的驱动信号， 气袋展开控制部9对气袋IO进行展开控制。下面，用图2说明冲撞初期检测部3和冲击判定部5的构成。图2是图1中的冲撞初期检测部3或冲击判定部5的基本构成图。图2中，冲撞初期检测部3或冲击判定部5都由A/D变换部11、运算处理部12、以及比较部13构成，作为构成方框图是共同的。但，处理对象的信号本身当然是各别的。下面，在冲撞初期检测部3或冲击判定部5等的说明中， 共用图2。上述构成中，A/D变换部11将依照加速度传感器1或加速度传感器2检测 的冲击水平的模拟形态的电压信号变换为数字信号。运算处理部12根据来自A/D变换部11的数字信号，实施对冲击大小进行 积分的处理卜积分处理+LPF)。比较部13将运算处理部12积分处理后的信号与预设定的阈值(Gthr)进行 比较，以比较结果作为检测输出或判定输出，并进行输出。所述阈值(Gthr)， 在冲撞初期检测部3的情况下是第1阈值(Gthrl)，在冲击判定部5的情况下 是第2阈值(Gthr2)。下面，用图3说明上述构成部分在车辆上的设置位置关系。图3是构成本发明的实施形态1的乘员保护装置用起动控制装置的主要构 成部分在车辆上的设置位置关系的说明图。如图3所示，加速度传感器2(L)和加速度传感器2(R)设置于车辆前部左 右的规定位置上，正面冲撞时保护乘员的气袋10设置于驾驶席和助手席上。 另在车辆中央部车厢内设置主控ECU21,在ECU21中设置加速度传感器1和各 种控制单元(冲撞判定控制部7等)。下面，用图4说明图1的冲撞判定控制部7中的冲撞判定动作。图4是车辆正面冲撞发生时的图1的冲撞判定控制部7中的冲撞判定动作 的说明图。如图4中图4(e)等所示，以车厢内侧的加速度传感器31、车辆前 部中央的加速度传感器32的2处设置，说明加速度传感器。加速度传感器31 对应于图1的加速度传感器1，加速度传感器32对应图1的加速度传感器2。图4中，图4(a)是冲撞速度快的大冲撞时的定时图，图4(b)是冲撞速度 慢时的定时图，图4(c)是输入前侧加速度传感器32的冲击G(纵轴)对时间(横 轴)的关系图，图4(d)是输入车厢内(地板等)侧加速度传感器31的冲击G(纵 轴)对时间(横轴)的关系图，图4(e)是车辆33对冲撞对象物34进行正面冲撞 的状态图，图4(f)是车辆33在正面冲撞时输入到车厢内侧的加速度传感器 31的冲击的说明图，图4(g)是车辆33在正面冲撞时输入到前侧的加速度传感 器32的冲击的说明图。上述图4(c)， (d)的冲击G(纵轴)是图2中说明过的运 算处理部12处理的运算值。 车辆在如图4(e)那样正面冲撞时，在冲撞初期，如图4(f)所示，经由车 辆33的车体向前部和车厢内传递冲击G。这时，如图4(c)， (d)， (e)所示， 向前侧加速度传感器32和车厢内侧加速度传感器31输入冲击，如图4(c) ， (d) 所示，发生初期峰值Ga， Gb。其中，输入车厢内侧的加速度传感器31的冲击 G如图4(d)所示，在冲撞初期检测部3的比较部(图2)中与所述第1阈值(Gthrl) 比较，检测该输入冲击G超过(达到)第1阈值的时刻。以检测的时刻作为冲撞 开始的冲撞初期时刻(Tstart)。图4(a)(b)的时间(横)轴上该冲撞初期时刻 (丁start)作为"0"。当冲撞进一步进行时，如图4(g)所示，其后，车辆33的前方部分变形， 直接大冲击G (Gc)被输入前侧的加速度传感器32。该输入大冲击G (Gc)如图4 (c) 所示，在冲击判定部5的比较部(图2)与第2阈值(Gthr2)进行比较，检测该输 入大冲击G(Gc)超过(达到)第2阈值的时刻。以检测的时刻作为大冲击发生时 刻(Tpeak)。从冲撞开始到直接冲击(大冲击)输入前侧加速度传感器32为止的时间T 表达如下。T=Tpeak-Tstart《/V ......(1)这里，L如图4(e)(或图3)所示，是从车辆33的前端到前侧加速度传感器 32的距离，V是车辆33的冲撞速度。由上述(l)可知，距离L一定时，冲撞速度V小(慢)时，时间T大(慢)， 反之，冲撞速度V大(快)时，时间T小(快)。另外，如图4(a)(l)所示，在冲撞初期检测部3如上述那样检测出冲撞初 期时刻(Tstart)时，以该冲撞初期时刻(Tstart^寸间O)作为起点，设置单触发 定时器4，使预设定的定时时间Tw期间为HI(动作)状态(高"H"电平)。高"H" 电平状态的图4(a) (l)的信号输入到"与"门6的一端。图4(a) (2)表示直接冲击输入前侧加速度传感器32，冲击判定部5检测所 述大冲击发生时刻(Tpeak)的状态。该状态为高"H"状态。该高"H"电平状 态的图4(a) (2)的信号输入到"与"门6的另一端。该Tpeak在上述图(l)的定 时时间Tw范围内时，与门6输出如图4(a) (3)所示的使气袋起动的起动信号。如上所述，在从检测的冲撞初期时刻(Tstart)起一定时间(Tw)期间，对前 侧的加速度传感器32大冲击发生时，气袋被起动。以上说明的图4(a)是冲撞速度快的大冲撞的情况，但冲撞速度慢时如图 4(b)所示，不输出起动信号。图4(b)中，图4(b) (l)与图4(a) (l)是相同的，是冲撞发生由冲撞初期检 测部3检测冲撞初期时刻(Tstart)，根据此检测，单触发定时器4被定时设置 (Tw)的状态。冲撞速度慢时，对前侧的加速度传感器32的冲撞输入时刻变慢，来自冲 击判定部5的冲击发生时刻的输出成图4(b) (2)所示。该图4(b)(2)所示的输 出是在图4(b) (l)的一定时间(Tw)的范围外，其结果，与门电路6产生的图 4(b) (l)的信号与图4(b) (2)的信号的与门运算的输出为L0W(非动作)，成为图 4(b) (3)所示的信号输出。由于该信号输出，气袋便不起动。下面，根据图5所示的流程图说明图1的冲撞判定控制部7中的冲撞判定 动作。图5示出正面冲撞发生时的图1的冲撞判定控制部7中的冲撞判定处理的 流程图。在主要用微型计算机构成的冲撞判定控制部7中，根据每几百微秒取样的 加速度信号信息，实施气袋10的展开 非展开的判定。图5中，步骤ST1中，冲撞判定控制部7的冲撞初期检测部3比较来自加 速度传感器1的冲击水平与第1阈值(Gthrl)，判定冲撞开始与否。判定不是 正面冲撞的开始时(步骤ST1为N0)，进入步骤ST2，是冲撞开始时(步骤ST1 为YES)，进入步骤ST3。步骤ST2中，冲撞判定控制部7判定定时时间是否经过一定时间以上，在 经过一定以上时(步骤ST2为YES)，返回处理冲撞判定。之所以这样处理，是 因为没有发生要气袋起动的大冲撞。与此相对，没有经过一定时间以上时(步 骤ST2为N0)，进入步骤ST4。在步骤ST3中，冲撞判定控制部7的冲撞初期检测部3判定为冲撞开始时， 定时器复位(单触发定时器4)，复位定时时间使冲撞发生时刻为图4(a) (l)中 说明过的时间O(冲撞初期时刻Tstart)。通过定时器复位，设定上述图4(a) (1) 的定时时间Tw。定时器复位处理后，进入步骤ST5。步骤ST4中，冲撞判定控制部7相加定时时间，进入步骤ST5。步骤ST5中，冲撞判定控制部7在冲撞判定部5中比较从加速度传感器2 输入的冲击水平与第2阈值(Gthr2)，判定在步骤ST3中设定的定时时间Tw内 前部大的冲击是否发生。在判定大的冲击没有发生时(步骤ST5为N0)，返回处
理该冲撞判定。反之，大的冲击发生时(步骤ST5为YES)，进入步骤ST6。
步骤ST6中冲撞判定控制部7根据大冲击的发生判定，对驱动部8输出气 袋起动信号(与门电路6)，返回处理该冲撞判定。
被输入气袋起动信号的驱动部8通过气袋展开控制部9，使气袋展开。 在上述图4的说明中，根据对车厢内侧的加速度传感器31的冲击输入， 检测出冲撞初期时刻(Tstart)(图4(d))，但也可兼用前侧的加速度传感器32 取代加速度传感器31，如图4(c)所示，以加速度传感器32检测出的冲击水平 超过(达到)第3阈值(Gthr3)的时刻作为车辆冲撞初期时刻(Tstart)。
另外，上述图4说明中，示出前侧的加速度传感器32设置在前中央部的 一个地方的例子(图4(e)),但通过如图3那样设置于车辆前侧左右两个地方， 对斜向或偏差冲撞那种非对称冲撞也可同样作冲撞判定。这时，图l的冲击判 定部5包括2个系统的图2的构成(A/D变换处理 比较处理)，这2个系统的 比较部输出中，只要根据先检测出大冲击发生时刻(Tpeak)的一侧的比较输出 做出冲撞判定就可。
另外，图1或图4的前侧加速度传感器2(32)假定为将输入的冲击水平变 换为电压信号输出的电子式加速度(G)传感器，但也可用输入的冲撞大时为 "HI(动作)"形态的电气机械式加速度传感器。这时，事先设定电气机械式加 速度传感器灵敏度，使以冲击判定部5中使用的第2阈值(Gthr2)相当的冲击 输入进行HI(动作)，不经冲击判定部5直接对与门6输入该HI(动作)信号(高
电平信号)。以下，与图l的前述动作相同。
另外，在以电气机械式加速度传感器为上述的前侧加速度传感器2(32)时， 冲撞初期时刻(Tstart)的检测便利用车厢内侧的加速度传感器31检测。
如上所述，根据本实施形态1，由于其构成为检测由车厢内侧的加速度 传感器1检测的冲击水平达到第1阈值的冲撞初期时刻(Tstart)，同时检测由 前侧的加速度传感器2检测的冲击水平达到第2阈值的大冲击发生时刻 (Tpeak)，当该大冲击发生时刻是在从所述冲撞初期时刻起预设定的时间内(Tw) 时，使乘员保护装置起动，因此用输入到在与正面冲撞处之间部件少的前侧加 速度传感器2的冲击水平的大小进行冲撞判定，以由部件少产生的单纯的冲击 输入为依据，按照冲撞速度的稳定的冲撞判定和控制成为可能，能使气袋等的 乘员保护装置的起动控制稳定化。
另外，对冲撞初期时刻(Tstart)的检测也可兼用前侧的加速度传感器
2(32(图4))，由于兼用，只用前侧的加速度传感器2能检测冲撞初期时刻 (Tstart)和大冲击发生时刻(Tpeak)两者，简化了本装置的构成。实施形态2图6示出本发明的实施形态2的乘员保护装置用起动控制装置的构成方框 图。(a)示出第l级点火判定的构成方框图，(b)示出第2级点火判定的构成方 框图。下面，与实施形态1同样地以乘员保护装置作为"气袋"进行说明。上述的实施形态1的乘员保护装置用起动控制装置，是在正面冲撞发生的 情况下，从冲撞初期时刻起一定时间内在前侧发生大冲击时使气袋起动的装 置，但由该起动引起的气袋展开是使气袋动作状态(=膨胀力)展开为100%动作 状态。与此相对，实施形态2的乘员保护装置用起动控制装置，是称之为适合于 乘员的体格的"高级气袋"或"智能气袋"形式的起动控制装置，是分为使气 袋动作状态(膨胀力)以100%动作状态以下的预设定的比例(如50%左右)动作的 第1级动作、以及使从第1级动作状态到100%动作状态的第2级动作的两级， 起动控制气袋的装置。又，第1级动作是基于以中速冲撞为前提的第1级点火 判定的减压展开，第2级动作意味着基于以高速冲撞为前提的第2级点火判定 的通常展开。图6(a)(b)中，该乘员保护装置用起动控制装置，由加速度传感器(模拟加 速度传感器)41，电子式前左加速度传感器42，电子式前右加速度传感器43， 冲撞判定控制部44，驱动部45、以及气袋展开控制部46所构成。上述构成中，加速度传感器41(车厢内侧传感器)是设置于车辆中央部车厢 内(地板等)的主控ECU内的、检测施加于该设置位置的冲击水平的传感器，在 车辆冲撞时输入发生的冲击，并变换为对应于该冲击水平的电压信号，并进行 输出。电子式前左加速度传感器42(前侧传感器)是设置于车辆前左侧的规定位 置的，检测施加于该设置位置的冲击水平的传感器，在车辆冲撞时输入发生的 冲击，并变换为对应于该冲击水平的电压信号，并进行输出。电子式前右加速度传感器43(前侧传感器)是设置于车辆前右侧的规定位 置的传感器，功能与电子式前左加速度传感器42相同。冲撞判定控制部44，根据加速度传感器41，电子式前左加速度传感器42
和电子式前右加速度传感器43检测的各冲击水平的信号，进行气袋两级点火 控制的冲撞判定处理，例如由微型计算机构成。根据冲撞判定的处理，冲撞判
定控制部44对驱动部45，输出气袋第1级点火用起动信号和第2级点火用起
动信号。
驱动部45使冲撞判定控制部44输入的气袋两级控制的起动信号成为后级 的气袋展开控制部46产生的气袋47的两级点火控制所要形态的驱动信号，并 进行输出。
气袋展开控制部46依照来自驱动部45的驱动信号，对气袋进行两级点火控制。
上述驱动部45和气袋展开控制部46形成乘员保护装置控制单元。 下面，说明上述构成的乘员保护装置用起动控制装置的整体动作。 加速度传感器41检测的车厢内侧的冲击水平和电子式前左加速度传感器 42或电子式前右加速度传感器43检测的前侧的冲击水平的各信号，输入到冲 撞判定控制部44。冲撞判定控制部44根据加速度传感器41、电子式前左加速 度传感器42和电子式前右加速度传感器43检测的各冲击水平的信号，进行气 袋两级点火控制的冲撞判定处理，根据该冲撞判定处理，对驱动部45输出气 袋第1级点火用起动信号和第2级点火用起动信号。有关冲撞判定控制部44 的冲撞判定控制处理的细节在后面说明。
驱动部45使输入的气袋两级控制的起动信号成为后级的气袋展开控制部 46产生的气袋47的两级点火控制所要形态的驱动信号，并进行输出。
气袋展开控制部46依照上述驱动信号对气袋47进行第1级点火，进而第 2级点火的两级展开控制。
下面，说明冲撞判定控制部44的构成细节和动作。
冲撞判定控制部44的构成在第1级点火判定与第2级点火判定中是不同的。
其中，第1级点火判定的构成如图6(a)所示，由ECU第1级判定部441， 前方第l级判定部442、以及或(0R)门电路443构成。
上述构成中，ECU第1级判定部441判定是否发生加速度传感器41检测的 冲击水平超过预设定的第4阈值的大的冲击，在判定大的冲击发生时输出所要 的判定信号(高加)电平信号)。该ECU第1级判定部441的内部的基本构成是 前面图2说明过的构成，对来自加速度传感器41的冲击水平信号进行A/D变
换处理，积分处理和以第4阈值为基准的冲击水平的比较处理。当冲击水平大 于第4阈值时，输出上述判定信号(高(HI)电平信号)。前方第1级判定部442，判定加速度传感器41检测的冲击水平是预设定的 第5阈值以上，并且电子式左加速度传感器42或电子式右加速度传感器43检 测的冲击水平是否发生超过预设定的第6阈值的大的冲击，当判定大的冲击发 生时，输出所要的判定信号(高(HI)电平信号)。因此，该前方第l级判定部442 包括将加速度传感器41检测的冲击水平与所述第5阈值进行比较判定的误 用判定部442a.，将电子式前左加速度传感器42检测的冲击水平与所述第6阈 值进行比较判定的前左判定部(第1级)442b，将电子式前右加速度传感器43 检测的冲击水平与所述第6阈值迸行比较判定的前右判定部(第1级)442c，输 出来自前左判定部(第1级)442b的判定信号或来自前右判定部(第1级)442c 的判定信号之中大的一方的判定信号的或(0R)门电路442d，以及对来自所述误 用判定部442a的判定信号与来自或(OR)门电路442d的判定信号进行与(AND) 运算，输出所述判定信号(高(HI)电平信号)的与(緒D)门电路442e。上面说明的前第1级判定部442的判定，虽是以电子式前左加速度传感器 42和电子式前右加速度传感器43为主的判定，但与防止因对这些前侧传感器 42， 43的局部的冲击引起的误展开用的误判定(误用判定部442a)之间构成与 运算(AND)。另外，形成前方第1级判定部442的误用判定部442a，前左判定部(第1 级)442b和前右判定部(第1级)442c各自内部的基本构成是上述图2中说明的 构成，误用判定部442a对来自加速度传感器41的冲击水平的信号进行A/D变 换处理，积分处理和以第5阈值为基准的冲击水平的比较处理，在冲击水平大 于第5阈值时输出判定信号(高(HI)电平信号)。前左判定部(第1级)442b和前右判定部(第1级)442c各自对来自电子式 前左加速度传感器42或电子式前右加速度传感器43的冲击水平的信号进行 A/D变换处理，积分处理和以第6阈值为基准的冲击水平的比较处理，在冲击 水平大于第6阈值时输出判定信号(高(HI)电平信号)。或门电路443对来自ECU第l级判定部441的判定信号与来自前方第l级 判定部442的判定信号进行或运算。或门电路443的输出成为第1级点火判定 中的冲撞初期检测部44的输出，根据上述的各判定处理，对驱动部45输出气 袋第1级点火用的起动信号。
另外，第2级点火判定的构成如图6(b)所示，为使以第1级点火作为条件进行动作，构成与第1级点火判定的与(AND)运算，由ECU第2级判定部444， 前方第2级判定部445，或(0R)门电路446和与(緒D)门电路电路447构成。上述构成中，ECU第2级判定部444的基本功能与第1级点火判定的ECU 第1级判定部441相同，可共用所述第4阈值，也可以设定另一个阈值。前第2级判定部445包括误用判定部445a、定时器处理部445b、前左 判定部(第2级)445C、前右判定部(第2级)445d、或(0R)门电路445e、以及与 (AND)门电路445f。前第2级判定部445与第1级点火判定的前方第1级判定部442的各功能 具有基本相异部分和基本相同部分，其基本相异部分是，与实施形态1的图1 相同，判定由加速度传感器41检测的冲击水平的上升的时刻，以及由电子式 前左加速度传感器42或电子式前右加速度传感器43检测的冲击水平的时间 差。即是包括下述构成以加速度传感器41检测的冲击水平为基础，检测冲 撞初期时刻，在从该检测的冲撞初期时刻起一定时间(Tw)之间，判定是否对电 子式前左加速度传感器42或电子式前右加速度传感器43发生大的冲撞。由误 用判定部445a和定时器处理部445b进行上述相异点即时间差的判定。误用判定部445a使用上述前方第1级判定部442的误用判定部442a中设 定的第5阈值，检测由加速度传感器41检测出的冲击水平达到该第5阈值的 冲撞初期检时刻，对定时器处理器445b进行定时设定，使在检测该冲撞初期 时刻时，只在一定时间(Tw)内允许由前左判定部(第2级)445c和前右判定部(第 2级)445d的冲击判定。上述前左判定部(第2级)445c和前右判定部(第2级)445d的各构成和基 本功能与前述第1级点火判定的前左判定部(第1级)442b和前右判定部(第1 级)442c相同，其说明从略。另外，或(0R)门电路445e和与(AND)门电路445f的各基本功能，也与前 述第1级点火判定的或(OR)门电路442d和与(AND)门电路442e相同，其说明 从略。利用上述构成，前方第2级判定部445在通过定时器处理部445b定时设 定的一定时间(Tw)内从前左判定部(第2级)445c和前右判定部(第2级)445d 输出判定信号(高(HI)电平信号)时，输出前侧大冲击水平发生的判定信号(高 (HI)电平信号)。该前方第2级判定部445的判定动作与上述图4的相同。
或门电路446的功能与上述第1级点火判定的或门电路443相同，对来自 ECU第2级判定部444的判定信号与来自前方第2级判定部445的判定信号迸 行或(OR)运算。即或门电路446在从ECU第2级判定部444或前方第2级判定 部445的一方输出大冲击水平发生的判定信号(高(HI)电平信号)时，输出所要 的判定信号(高(HI)电平信号)。或门电路446的输出成为决定气袋第2级点火 的信号。或门电路446的输出被输入到与(AND)门电路447。
与门电路447对气袋第1级点火用的起动信号和来自或门电路446的决定 气袋第2级点火的信号进行与(AND)运算。与门电路447的输出成为第2级点 火判定中的冲撞判定控制部44的输出，根据上述的各判定处理，在从或门电 路446输出上述大冲击水平发生的判定信号(高(HI)电平信号)时，对驱动部45 输出气袋第2级点火用的起动信号。另外，通过设置与门电路447，为了输出 气袋第2级点火用的起动信号，第l级点火成为前提条件。
下面，用图7说明高级气袋。
图7是有关高级气袋的说明图。
实施形态2的高级气袋，是适合于乘员的体格，降低气袋引起的损害性， 同时依据冲撞速度恰当地控制气袋的膨胀力的气袋，如图7所示，是图6气袋 展开控制部46包含的，只1级点火发生气袋展开用的气体的充气器的减压展 开与2级都点火的通常展开的两级化气袋。图7(b)示出减压展开与通常展开各 自场合中的膨胀力对时间的关系。两级都点火的通常展开相当于非两级化时的 以往的膨胀力电平，减压展开的膨胀力如图所示约为通常展开的一半左右(约 50%)。图7(c)示出车辆的冲撞速度与气袋展开之间的关系。如图所示，非两级 化以往的气袋展开在高速冲撞和中速冲撞中一样地展开(通常展开)，低速冲撞 中为非展开。与此相对，高级气袋的气袋展开在高速冲撞中为通常展开，中速 冲撞中为减压展开，低速冲撞中为非展开。因此判定通常展开或减压展开中哪 一种展开是必要的，减压展开是第l级判定，通常展开是第2级判定。如用乘 员和气袋膨胀状态的关系描述通常展开、减压展开和非展开的状态，便如图7(d) 所示。
下面，用图8说明图6那样构成的根据。
图8是车辆33正面冲撞被撞对象物时输入到设置于车辆33的前侧的加速 度传感器32(前加速度传感器)的冲击G与冲撞速度对时间的关系图。图中的 "GthrL"和"GthrH"是预设定的低(L)侧阈值和高(H)侧阈值。图8的加速
度传感器32对应于图6的电子式前左加速度传感器42或电子式前右加速度传感器43。图8中，在低速冲撞时冲撞小于阈值GthrL，变形未波及加速度传感器32 的安装部，不发生大的冲击G。与此相对，在中速冲撞和高速冲撞中超过阈值 GthrL，接近阈值GthrH，变形波及加速度传感器32的安装部，发生大的冲击 G。由上述，关于气袋第1级点火判定的阈值，通过设定GthrL使低速冲撞时 能关闭(非展开)，低速冲撞与中速冲撞的判定虽是可能，但对第2级点火判定 设定GthrH使中速冲撞时关闭时，在高速冲撞中发生不为HI(动作)(展开)的情 况。特别是，车辆对车辆那种冲撞对象物变形时，即使在高速冲撞中，也难以 发生冲击G。因此，以输入加速度传感器32的冲击G的电平作为基准，难以恰当地区 别高速冲撞与中速冲撞，如图7(c)说明的那样的，使在高速冲撞中通常展开， 中速冲撞中减压展幵存在困难的情况。但是，当对比图8中的中速冲撞与高速冲撞时可理解，超过GthrL的大的 冲击G输入到加速度传感器32的时刻，中速冲撞与高速冲撞存在差异，相对 于中速冲撞时的输入时刻Tm，高速冲撞时的输入时刻Th更早。通过利用该输 入时刻Tm、 Th之差，恰当地区别高速冲撞与中速冲撞成为可能。图6是利用 输入加速度传感器32的冲击G的输入时刻之差，恰当地区别高速冲撞与中速 冲撞的构成。如上所述，根据本实施形态2，由于其构成为在车厢内侧的加速度传感 器41检测的冲击水平超过第4阈值时，或者，所述加速度传感器41检测的冲 击水平超过第5阈值、并且前侧的电子式前左加速度传感器42或电子式前右 加速度传感器43检测的冲击水平超过第6阔值时，冲撞判定控制部44对驱动 部45输出气袋第1级点火用的起动信号，而且，在该第l级点火后，在加速 度传感器41检测的冲击水平超过第4阈值时，或者检测用所述加速度传感器 41检测的冲击水平达到所述第5阈值的冲撞初期时刻(Tstart)，另一方面，检 测前侧的电子式前左加速度传感器42或电子式前右加速度传感器43检测的冲 击水平达到第6阈值的大冲击发生时刻(Tpeak)，该大冲击发生时刻是在从所 述冲撞初期时刻起预设定的时间内时，冲撞判定控制部44对驱动部45输出气 袋第2级点火用起动信号，因此识别中速冲撞与高速冲撞变得可能，这样一来，
能使在低速冲撞时气袋为非展开，中速冲撞时利用第l级点火为减压展开，高 速冲撞时利用第2级点火为通常展开的高级气袋的本来功能适当地动作，提高 高级气袋的可靠性。
实施形态3
图9示出本发明的实施形态3的乘员保护装置用起动控制装置的构成方框 图，(a)示出第l级点火判定的构成方框图，(b)示出第2级点火判定的构成方 框图。下面，与实施形态l相同地以乘员保护装置作为"气袋"进行说明。
图9中，本实施形态3的乘员保护装置用起动控制装置，其构成是在上述 实施形态2的高级气袋方式的乘员保护装置用起动控制装置(图6)之中，设置 代替电子式前左加速度传感器42和电子式前右加速度传感器43的电气机械式 (机械式)前左加速度传感器51和电气机械式前右加速度传感器52，以及以该 电气机械式前加速度传感器51、 52为前提的冲撞判定控制部53。另外对与图 6相同的部件标注相同的标号，并省略其说明。
上述电气机械式前加速度传感器51、 52在输入的冲击大时，是HI(动作) 的形态，通过灵敏度设定使在低速冲撞时关闭，使高级气袋为非点火是可能的。 具体说，电气机械式前方加速度传感器51、 52 —般是弹簧条式的传感器，在 大的冲击输入时，质量克服弹簧反力而移动，其移动量达到一定以上时使通电 (HI动作)的传感器，与电子式相比，是价廉的传感器。但这种电气机械式前 方加速度传感器51、 52因只能设定一个灵敏度，在中速冲撞和高速冲撞中为 HI(动作)，两者的区别困难，因此以往的气袋两级点火控制中使用前述图6的 电子式加速度传感器。
与此相对，本实施形态3的乘员保护装置用起动控制装置与前述图6的构 成一样，以输入车厢内侧的加速度传感器41的冲击水平的上升沿作为冲撞初 期时刻(Tstart),通过识别从该冲撞初期时刻起至电气机械式前左加速度传感 器51或电气机械式前右加速度传感器52为HI(动作)为止的时间，可能区别中 速冲撞或高速冲撞。
如上所述，电气机械式前左加速度传感器51和电气机械式前右加速度传 感器52在输入的冲击大时为HI(动作)的形态，与输出对应冲击水平的电压信 号的前述图6的电子式前左加速度传感器42和电子式前右加速度传感器43有 所不同。因此，对冲击水平信号不要进行A/D变换处理，积分处理和以阈值为
基准的比较处理，不需要图6的前左判定部(第1级)442b，前右判定部(第1
级)442c，前左判定部(第2级)445c，和前右判定部(第2级)445d。这样一来， 冲撞判定控制部53的前方第1级判定部531和前第2级判定部532如图9的 (a)(b)那样构成，电气机械式前左加速度传感器51和电气机械式前右加速度 传感器52各自预先设定灵敏度，使在低速冲撞时的冲击中为关闭，在中速冲 撞和高速冲撞的冲击中为HI(动作)，根据该灵敏度的设定，在各加速度传感器 51、 52为HI(动作)时，其"HI(动作)信号(高电平信号)"在前方第1级判定 部531中直接输入或门电路442d，在前方第2级判定部532中直接输入或门电 路445e。
因此，关于图9(a)的第1级点火判定中的前方第1级判定部531的动作， 或门电路442d在从电气机械式前左加速度传感器51或电气机械式前右加速度 传感器52输入"HI(动作)信号"时，对与门电路442e送出该"HI(动作)信号"。 接下去的动作与图6(a)相同，说明从略。
另外，关于图9(b)的第2级点火判定中的前第2级判定部532的动作也同 样，或门电路445e在从电气机械式前左加速度传感器51或电气机械式前右加 速度传感器52输入"HI(动作〉信号"时，对与门电路445f送出该"HI(动作) 信号"。接下去的动作与图6(b)相同，说明从略。
根据上述，以电气机械式前左加速度传感器51和电气机械式前右加速度 传感器52为前提的冲撞判定控制部53，对驱动部45输出以第1级点火判定为 根据的气袋第l级点火用的起动信号，而且输出以第2级点火判定为根据的气 袋第2级点火用的起动信号。
如上所述，根据实施形态3，因其构成为设置电气机械式前左加速度传 感器51和电气机械式前右加速度传感器52，以取代实施形态2的高级气袋方 式的乘员保护装置用起动控制装置的电子式前左加速度传感器42和电子式前 右加速度传感器43，以电气机械式前加速度传感器51、 52为前提，冲撞判定 控制部53进行冲撞判定，因此用该电气机械式前加速度传感器51、 52，也与 电子式前加速度传感器42、 43 —样，可能识别中速冲撞与高速冲撞，使用电 气机械式加速度传感器的廉价的气袋两级点火控制的构成成为可能。
工业上的实用性
如上所述，本发明的乘员保护装置用起动控制装置，能以单纯的冲击输入
为基础，进行按照冲撞速度的稳定的冲撞判定，使气袋等的乘员保护装置的起 动控制稳定化，适合于在车辆等的乘员保护装置中应用。
权利要求
1. 一种乘员保护装置用起动控制装置，其特征在于，包括 设置于车辆的车厢内规定位置的、检测施加于该设置位置的冲击水平的车厢内侧加速度传感器；设置于车辆前部规定位置的、检测施加于该设置位置的冲击水平的前侧加 速度传感器；对乘员保护装置进行动作控制的乘员保护装置控制单元；以及 检测由所述车厢内侧加速度传感器检测的冲击水平达到预设定的第1阈值 的冲撞初期时刻，同时检测由所述前侧加速度传感器检测的冲击水平达到比所 述第1阈值大的预设定的第2阈值的大冲击发生时刻，当该大冲击发生时刻是 在从所述冲撞初期时刻起预设定的时间内时，向所述乘员保护装置控制单元输 出使乘员保护装置起动的起动信号的冲撞判定控制部。
2. 如权利要求l所述的乘员保护装置用起动控制装置，其特征在于， 冲撞判定控制部兼用前侧加速度传感器取代车厢内侧加速度传感器，检测由该前侧加速度传感器检测的冲击水平达到预设定的第3阈值的时刻，作为冲 撞初期时刻。
3. 如权利要求l所述的乘员保护装置用起动控制装置，其特征在于， 使用电气机械式的加速度传感器作为前侧加速度传感器。
4. 一种乘员保护装置用起动控制装置，其特征在于，包括 设置于车辆内规定位置的、检测施加于该设置位置的冲击水平的车厢内侧加速度传感器；设置于车辆前部规定位置的、检测施加于该设置位置的冲击水平的前侧加 速度传感器；在乘员保护装置中分成使部分地动作的第1级动作与第2级动作，并对乘 员保护装置进行控制的乘员保护装置控制单元；以及在由所述车厢内侧加速度传感器检测的冲击水平为预设定的第4阈值以上 时，或者，在由所述车厢内侧加速度传感器检测的冲击水平为预设定的第5阈 值以上、且由所述前侧加速度传感器检测的冲击水平为比所述第5阈值更大的 预设定的第6阈值以上时，向所述乘员保护装置控制单元输出使所述第1级为 动作状态的起动信号， 而且，在所述第l级动作起动后，在所述车厢内侧加速度传感器检测的冲 击水平为所述第4阈值以上时，或者，在检测由所述车厢内侧加速度传感器检 测的冲击水平达到所述第5阈值的冲撞初期时刻、同时检测由所述前侧加速度传感器检测的冲击水平达到所述第6阈值的大冲击发生时刻，该大冲击发生时刻是在所述冲撞初期时刻起预设定的时间内时，向所述乘员保护装置控制单元输出使所述第2级为动作状态的起动信号的冲撞判定控制部。
5.如权利要求4所述的乘员保护装置用起动控制装置，其特征在于， 使用电气机械式的加速度传感器作为前侧加速度传感器。
全文摘要
本发明提供的乘员保护装置用起动控制装置，冲撞初期检测部3检测由车厢内侧的加速度传感器1检测的冲击水平达到规定阈值的冲撞初期时刻，在检测该冲撞初期时刻时，定时器设定单触发定时器4。另一方面，冲击判定部5检测由前侧的加速度传感器2检测的冲击水平达到规定的阈值的大冲击发生时刻。当该大冲击发生时刻在从所述冲撞初期时刻起所述定时器设定的时间内时，“与”门电路6向驱动部8输出使气袋10起动的起动信号。
文档编号B60R21/16GK101146699SQ20058004924
公开日2008年3月19日 申请日期2005年12月1日 优先权日2005年3月28日
发明者山下利幸 申请人:三菱电机株式会社