(57)【要約】【課題】検出方向の異なる２つの加速度センサによって冗長構成を実現することができる車両用衝撃検出装置を提供することである。【解決手段】車両に搭載され、互いに検出方向の異なる第１の加速度センサおよび第２の加速度センサと、前記第１の加速度センサによる検出信号から大小２レベルの衝撃度合いを検出する手段と、前記第２の加速度センサによる検出信号から大小２レベルの衝撃度合いを検出する手段と、前記第１の加速度センサに基づく衝突度合い小レベルの検出と、前記第２の加速度センサに基づく衝突度合い大レベルの検出の両立、または前記加速度センサに基づく衝突度合い大レベルの検出と、前記第２の加速度センサに基づく衝突度合い小レベルの検出の両立で車両の衝撃有りを検出する衝撃検出手段と、を備えたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、互いに検出方向の異なる第１の加速度センサおよび第２の加速度センサと、
前記第１の加速度センサによる検出信号から衝撃度合いを求める第１の演算手段と、
前記第１の演算手段によって求めた衝撃度合いが、所定の２つのレベルのそれぞれを超えているか否かを判定する第１の判定手段および第２の判定手段と、
前記第２の加速度センサによる検出信号から衝撃度合いを求める第２の演算手段と、
前記第２の演算手段によって求めた衝撃度合いが、所定の２つのレベルのそれぞれを超えているか否かを判定する第３の判定手段および第４の判定手段と、
前記第１の判定手段によって判定する衝撃度合いのレベルが、前記第２の判定手段によって判定する衝撃度合いのレベルよりも低いレベルであり、
前記第３の判定手段によって判定する衝撃度合いのレベルが、前記第４の判定手段によって判定する衝撃度合いのレベルよりも低いレベルであり、
前記衝撃検出手段が、前記第１の判定手段による判定結果および前記第４の判定手段による判定結果の両方が、それぞれのレベル以上であるか、または、前記第２の判定手段による判定結果および前記第３の判定手段による判定結果の両方が、それぞれのレベル以上であると判定する場合に、衝撃有りと検出する
ことを特徴とする車両用衝撃検出装置。
【請求項２】
前記第１の加速度センサおよび前記第２の加速度センサが、車両の前後方向であるＸ軸方向および車両の横方向であるＹ軸方向の検出をするセンサ、前記Ｘ軸方向および車両の上下方向であるＺ軸方向の検出をするセンサ、または前記Ｙ軸方向および前記Ｚ軸方向の検出するセンサのいずれかである
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用衝撃検出装置。
【請求項３】
前記第１の演算手段および前記第２の演算手段が、区間積分器またはローパスフィルタのいずれかである
ことを特徴とする請求項１、２に記載の車両用衝撃検出装置。
【請求項４】
車両に搭載され、互いに検出方向の異なる第１の加速度センサおよび第２の加速度センサと、
前記第１の加速度センサによる検出信号から所定の２つのレベルで衝撃度合いを求める第１の演算手段および第２の演算手段と、
前記第１の演算手段によって求めた衝撃度合いが、所定のレベルを超えているか否かを判定する第１の判定手段と、
前記第２の演算手段によって求めた衝撃度合いが、所定のレベルを超えているか否かを判定する第２の判定手段と、
前記第２の加速度センサによる検出信号から所定の２つのレベルで衝撃度合いを求める第３の演算手段および第４の演算手段と、
前記第３の演算手段によって求めた衝撃度合いが、所定のレベルを超えているか否かを判定する第３の判定手段と、
前記第４の演算手段によって求めた衝撃度合いが、所定のレベルを超えているか否かを判定する第４の判定手段と、
前記第１の演算手段によって求める衝撃度合いのレベルが、前記第２の演算手段によって求める衝撃度合いのレベルよりも低いレベルであり、
前記第３の演算手段によって求める衝撃度合いのレベルが、前記第４の演算手段によって求める衝撃度合いのレベルよりも低いレベルであり、
前記衝撃検出手段が、前記第１の判定手段による判定結果および前記第４の判定手段による判定結果の両方が、それぞれのレベル以上であるか、または、前記第２の判定手段による判定結果および前記第３の判定手段による判定結果の両方が、それぞれのレベル以上であると判定する場合に、衝撃有りと検出する
ことを特徴とする車両用衝撃検出装置。
【請求項５】
前記第１の加速度センサおよび前記第２の加速度センサが、車両の前後方向であるＸ軸方向および車両の横方向であるＹ軸方向の検出をするセンサ、前記Ｘ軸方向および車両の上下方向であるＺ軸方向の検出をするセンサ、または前記Ｙ軸方向および前記Ｚ軸方向の検出するセンサのいずれかである
ことを特徴とする請求項４に記載の車両用衝撃検出装置。
【請求項６】
前記第１の演算手段、前記第２の演算手段、前記第３の演算手段および前記第４の演算手段が、区間積分器またはローパスフィルタのいずれかである
ことを特徴とする請求項５に記載の車両用衝撃検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両用衝撃検出装置に関し、複数のセンサによる冗長的な検出を可能とした車両用衝撃検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両が衝撃を受けた場合に、その衝撃に応じた制御を行う技術が知られている。たとえば、特許文献１には、車両の複数方向の加速度を検出する複数の加速度センサを設け、この複数の加速度センサの出力に対してベクトル演算を施し、このベクトル値が所定値を超える場合にドアロックの解除を行うよう制御する発明が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３７６４１０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、車両が受けた衝撃に応じた制御を行うには、その衝撃を検出する手段が必要になる。一般に、その衝撃は車両に搭載された加速度センサによる検出結果に基づいて求められるが、加速度センサの故障に備え、複数の加速度センサによる冗長構成を採用することが望ましい。
【０００５】
これに対し、特許文献１に記載の発明では、複数方向の加速度を検出する複数の加速度センサを用いているが、そのベクトルを演算して用いているため、いずれかの加速度センサが故障したとしても検出値の異常を判別することができず、冗長的な処理が不可能であるという問題があった。
【０００６】
また、加速度センサの冗長構成を採用する際には、同一方向の加速度センサを複数設けることが考えられるが、同一方向の加速度を同一のフルスケールで検出するほぼ同等の性能の加速度センサを設けるとすると、その分冗長度は高まるが、同一方向の検出しかできない複数の加速度センサを設けるということは、加速度センサの正常時にはどれか一つしか役を果たしていないということであり、コスト削減の対象と考えられるという問題があった。
【０００７】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、検出方向の異なる２つの加速度センサによって冗長構成を実現することができる車両用衝撃検出装置を提供することを解決すべき技術課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するためになされた請求項１に記載の発明は、車両に搭載され、互いに検出方向の異なる第１の加速度センサおよび第２の加速度センサと、前記第１の加速度センサによる検出信号から衝撃度合いを求める第１の演算手段と、前記第１の演算手段によって求めた衝撃度合いが、所定の２つのレベルのそれぞれを超えているか否かを判定する第１の判定手段および第２の判定手段と、前記第２の加速度センサによる検出信号から衝撃度合いを求める第２の演算手段と、前記第２の演算手段によって求めた衝撃度合いが、所定の２つのレベルのそれぞれを超えているか否かを判定する第３の判定手段および第４の判定手段と、
前記第１の判定手段によって判定する衝撃度合いのレベルが、前記第２の判定手段によって判定する衝撃度合いのレベルよりも低いレベルであり、前記第３の判定手段によって判定する衝撃度合いのレベルが、前記第４の判定手段によって判定する衝撃度合いのレベルよりも低いレベルであり、前記衝撃検出手段が、前記第１の判定手段による判定結果および前記第４の判定手段による判定結果の両方が、それぞれのレベル以上であるか、または、前記第２の判定手段による判定結果および前記第３の判定手段による判定結果の両方が、それぞれのレベル以上であると判定する場合に、衝撃有りと検出することを特徴とする衝突検出手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
この構成によれば、互いに検出方向の異なる第１の加速度センサおよび第２の加速度センサによる検出結果を併せて見て車両が受けた衝撃を検出するので、検出方向の異なる２つの加速度センサによって冗長構成を実現することができる車両用衝撃検出装置を提供することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１の車両用衝撃検出装置において、前記第１の加速度センサおよび前記第２の加速度センサが、車両の前後方向であるＸ軸方向および車両の横方向であるＹ軸方向の検出をするセンサ、前記Ｘ軸方向および車両の上下方向であるＺ軸方向の検出をするセンサ、または前記Ｙ軸方向および前記Ｚ軸方向の検出するセンサのいずれかであることを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、第１の加速度センサおよび第２の加速度センサが検出する方向がＸ軸方向およびＹ軸方向であれば、フロントエアバッグ用の加速度センサやサイドエアバッグ用の加速度センサを利用することができるし、検出する方向がＸ軸方向およびＺ軸方向、または、Ｙ軸方向およびＺ軸方向であれば、車両のロールオーバー保護機能を備えた車両のＺ軸方向加速度センサを利用することができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１、２に記載の車両用衝撃検出装置において、前記第１の演算手段および前記第２の演算手段が、区間積分器またはローパスフィルタのいずれかであることを特徴とする。
【００１３】
この構成によれば、第１の演算手段および第２の演算手段が、区間積分器またはローパスフィルタであるので、たとえばフロントエアバッグの制御に用いられていた既存構成を用いることができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、車両に搭載され、互いに検出方向の異なる第１の加速度センサおよび第２の加速度センサと、前記第１の加速度センサによる検出信号から所定の２つのレベルで衝撃度合いを求める第１の演算手段および第２の演算手段と、前記第１の演算手段によって求めた衝撃度合いが、所定のレベルを超えているか否かを判定する第１の判定手段と、前記第２の演算手段によって求めた衝撃度合いが、所定のレベルを超えているか否かを判定する第２の判定手段と、前記第２の加速度センサによる検出信号から所定の２つのレベルで衝撃度合いを求める第３の演算手段および第４の演算手段と、前記第３の演算手段によって求めた衝撃度合いが、所定のレベルを超えているか否かを判定する第３の判定手段と、前記第４の演算手段によって求めた衝撃度合いが、所定のレベルを超えているか否かを判定する第４の判定手段と、前記第１の演算手段によって求める衝撃度合いのレベルが、前記第２の演算手段によって求める衝撃度合いのレベルよりも低いレベルであり、前記第３の演算手段によって求める衝撃度合いのレベルが、前記第４の演算手段によって求める衝撃度合いのレベルよりも低いレベルであり、前記衝撃検出手段が、前記第１の判定手段による判定結果および前記第４の判定手段による判定結果の両方が、それぞれのレベル以上であるか、または、前記第２の判定手段による判定結果および前記第３の判定手段による判定結果の両方が、それぞれのレベル以上であると判定する場合に、衝撃有りと検出することを特徴とする衝突検出手段とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
この構成によれば、互いに検出方向の異なる第１の加速度センサおよび第２の加速度センサによる検出結果を併せて見て車両が受けた衝撃を検出するので、検出方向の異なる２つの加速度センサによって冗長構成を実現することができる車両用衝撃検出装置を提供することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の車両用衝撃検出装置において、前記第１の加速度センサおよび前記第２の加速度センサが、車両の前後方向であるＸ軸方向および車両の横方向であるＹ軸方向の検出をするセンサ、前記Ｘ軸方向および車両の上下方向であるＺ軸方向の検出をするセンサ、または前記Ｙ軸方向および前記Ｚ軸方向の検出するセンサのいずれかであることを特徴とする。
【００１７】
この構成によれば、第１の加速度センサおよび第２の加速度センサが検出する方向がＸ軸方向およびＹ軸方向であれば、フロントエアバッグ用の加速度センサやサイドエアバッグ用の加速度センサを利用することができるし、検出する方向がＸ軸方向およびＺ軸方向、または、Ｙ軸方向およびＺ軸方向であれば、車両のロールオーバー保護機能を備えた車両のＺ軸方向加速度センサを利用することができる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、請求項４、５に記載の車両用衝撃検出装置において、前記第１の演算手段、前記第２の演算手段、前記第３の演算手段および前記第４の演算手段が、区間積分器またはローパスフィルタのいずれかであることを特徴とする。
【００１９】
この構成によれば、第１の演算手段および第２の演算手段が、区間積分器またはローパスフィルタであるので、たとえばフロントエアバッグの制御に用いられていた既存構成を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態の構成を示すブロック図である。
【図２】オンホールドタイマを備えた構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図４】図３におけるＸ軸センサ処理の内容を示すフローチャートである。
【図５】図４におけるＹ軸センサ処理の内容を示すフローチャートである。
【図６】区間積分幅を１０ｍｓとした区間積分処理を施した結果である衝撃度合いの波形例を示す図である。
【図７】区間積分幅を１０ｍｓとした区間積分処理を施した結果である衝撃度合いの波形例を示す図であって、図６とは別の例を示す図である。
【図８】区間積分幅を１０ｍｓとした区間積分処理を施した結果である衝撃度合いの波形例を示す図であって、図６、図７とは別の例を示す図である。
【図９】区間積分とＬＰＦとを比較する図であり、（Ａ）はそれぞれのステップ応答を比較するグラフであり、（Ｂ）は区間積分とＬＰＦとで等価の応答特性が得られるパラメータ（区間積分幅、カットオフ周波数）の対応付けを示すグラフである。
【図１０】本発明の第３実施形態の構成を示すブロック図である。
【図１１】区間積分幅を５０ｍｓとした区間積分処理を施した結果である衝撃度合いの波形例を示す図である。
【図１２】区間積分幅を５０ｍｓとした区間積分処理を施した結果である衝撃度合いの波形例を示す図であって、図１１とは別の例を示す図である。
【図１３】区間積分幅を５０ｍｓとした区間積分処理を施した結果である衝撃度合いの波形例を示す図であって、図１１、図１２とは別の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係る車両用衝撃検出装置の実施形態について詳しく説明する。本実施形態では、エアバッグ等の車両用乗員保護装置において、車両が凹みや窪みで底打ちしたり段差に乗り上げるような軽衝撃を受けたときに、たとえば電動式シートベルトを引き込んで乗員をシートにしっかりと拘束することによって乗員を保護するような制御に対し、前記のような軽衝撃の検出を可能とする車両用衝撃検出装置を提供する。
【００２２】
（第１実施形態）
第１実施形態における車両用衝撃検出装置について図面を参照して説明する。
【００２３】
図１は、本発明の第１実施形態の構成を示すブロック図である。本実施形態では、Ｘ軸センサ３ｘおよびＹ軸センサ３ｙによる検出結果に基づいて衝撃検出を行う。なお、Ｘ軸センサ３ｘおよびＹ軸センサ３ｙとしては、たとえば公知であるエアバッグ等の乗員保護装置を制御するＥＣＵ内のセンサを用いる。また、エアバッグ等の乗員保護装置を制御するＥＣＵは、車両前方に配設されるＸ軸加速度センサ（フロントセンサ）や、車両側方に配設されるＹ軸加速度センサ（サイドセンサ）の検出信号を入力する場合もあり、それらのセンサを本発明に用いてもよいが、フロントセンサやサイドセンサは一般に車両の衝突の検出を主目的としているため、その検出のフルスケールはたとえば数百Ｇ（１．０Ｇ=９．８０６６５ｍ／ｓ２）と大きく、たとえば段差乗り上げなどの軽衝撃（たとえば数Ｇ〜数十Ｇ）は、誤差に埋もれてしまう虞があり、軽衝撃の検出においては好ましくない。これに対して、ＥＣＵ内のセンサの場合、一般にその検出のフルスケールは数十Ｇであるため、軽衝撃の検出にも適している。
【００２４】
図１において破線で示すマイコン３ａ内の構成は、本実施形態ではマイコン３ａでソフトウェアプログラムを実行して実現されるが、これらの構成は、これに限られるものではなく、図１に示す各ブロックはそれぞれハードウェアで構成してもよい。
【００２５】
Ｘ軸センサ３ｘで検出された加速度信号はマイコン３ａに入力される。入力された加速度信号は、区間積分処理３１（請求項１でいう演算手段）で所定の区間積分幅（たとえば１０ｍｓ）の区間積分を施され、その後、絶対値化処理３２で負符号の信号から負符号を取り除かれ、衝撃度合いとされる。
【００２６】
この絶対値化処理３２からの衝撃度合いは、セーフィング判定として、比較処理３４で、予め記憶されている低閾値（たとえば７ｍ／ｓ２）３３と比較される。また、この絶対値化処理３２からの衝撃度合いは、メイン判定として、比較処理３６で、予め記憶されている高閾値（たとえば１５ｍ／ｓ２）３５と比較される（請求項１でいう判定手段）。この比較処理３４、比較処理３５による比較結果は、閾値以下であれば０、閾値を超えていれば１となる。
【００２７】
一方、Ｙ軸センサ３ｙで検出された加速度信号もマイコン３ａに入力される。入力された加速度信号は、区間積分処理３７（請求項１でいう演算手段）で所定の区間積分幅（たとえば１０ｍｓ）の区間積分を施され、その後、絶対値化処理３８で負符号の信号から負符号を取り除かれ、衝撃度合いとされる。
【００２８】
この絶対値化処理３８からの衝撃度合いは、セーフィング判定として、比較処理４０で、予め記憶されている低閾値（たとえば７ｍ／ｓ２）３９と比較される。また、この絶対値化処理３８からの衝撃度合いは、メイン判定として、比較処理４２で、予め記憶されている高閾値（たとえば１５ｍ／ｓ２）４１と比較される（請求項１でいう判定手段）。この比較処理４０、比較処理４２による比較結果は、閾値以下であれば０、閾値を超えていれば１となる。
【００２９】
その後、論理積処理４３で、比較処理３４による比較結果と比較処理４２による比較結果との論理積が求められ、また、論理積処理４４で、比較処理３６による比較結果と比較処理４０による比較結果との論理積が求められる。さらに、論理和処理４５で、論理積処理４３の出力と論理積処理４４の出力との論理和が求められ、論理和処理４５から衝撃検出結果が出力される（請求項１でいう衝撃検出手段）。この衝撃検出結果は、衝撃なしであれば０、衝撃ありであれば１となる。
【００３０】
なお、比較処理３４、３６、４０および４２のそれぞれによる比較結果は、図２に示すように、オンホールドタイマ４６、４７、４８および４９のそれぞれによって、所定時間（たとえば１０ｍｓ）だけ維持されるようにしてもよい。検出方向の異なる加速度センサでは、衝撃の伝達経路の相違により、衝撃による加速度のピークを検出する時間にずれが生じる。オンホールドタイマ４６、４７、４８および４９は、このずれを補い、同一の衝撃による加速度を、検出方向の異なる加速度センサで検出可能とするものである。
【００３１】
続いて、図１および図２に示したブロック図の動作についてフローチャートを参照しながら説明する。図３は、本発明の第１実施形態の動作を示すフローチャートである。また、図４は、図３におけるＸ軸センサ処理の内容を示すフローチャートである。また、図５は、図３におけるＹ軸センサ処理の内容を示すフローチャートである。
【００３２】
図３を参照して説明すると、本実施形態の衝撃検出装置による衝撃検出処理は、他の処理を実行しているマイコン３ａに対する割り込み処理（たとえば所定時間ごとに割り込んで実行されるタイマ割り込み処理）として実行される。まず、Ｘ軸センサ処理（Ａ−１）が実行され、Ｙ軸センサ処理（Ａ−２）が実行される。ここで、図４を参照してステップ（Ａ−１）のＸ軸センサ処理について説明し、続いて図５を参照してステップ（Ａ−２）のＹ軸センサ処理について説明する。
【００３３】
図４を参照して説明すると、Ｘ軸センサ処理では、まず、Ｘ軸センサ３ｘによる検出結果に対して区間積分を施し（Ｂ−１）、絶対値化を行う（Ｂ−２）。続いて、絶対値化した値を、セーフィング判定として低閾値（たとえば７ｍ／ｓ２）と比較し、この低閾値を超えていた場合（Ｂ−３：Ｙｅｓ）には、Ｘ軸センサによるセーフィング判定結果を所定時間オンにする（Ｂ−４）。この所定時間オンが、図２に示したオンホールドタイマ４６の動作に相当する。
【００３４】
一方、ステップ（Ｂ−３）において、低閾値以下であった場合（Ｂ−３：Ｎｏ）には、現在が、前回までの割り込み処理におけるステップ（Ｂ−４）で所定時間オンにした際の所定時間中であるかどうかを判定する（Ｂ−５）。このオン所定時間中であれば（Ｂ−５：Ｙｅｓ）そのままステップ（Ｂ−７）に進んでメイン判定を行う。ステップ（Ｂ−５）において、オン所定時間中でなければ（Ｂ−５：Ｎｏ）Ｘ軸センサによるセーフィング判定結果をオフにして（Ｂ−６）、ステップ（Ｂ−７）に進んでメイン判定を行う。
【００３５】
ステップ（Ｂ−７）では、ステップ（Ｂ−２）で絶対値化した値を、メイン判定として高閾値（たとえば１５ｍ／ｓ２）と比較し、この高閾値を超えていた場合（Ｂ−７：Ｙｅｓ）には、Ｘ軸センサによるメイン判定結果を所定時間オンにする（Ｂ−８）。この所定時間オンが、図２に示したオンホールドタイマ４７の動作に相当する。
【００３６】
一方、ステップ（Ｂ−７）において、高閾値以下であった場合（Ｂ−７：Ｎｏ）には、現在が、前回までの割り込み処理におけるステップ（Ｂ−８）で所定時間オンにした際の所定時間中であるかどうかを判定する（Ｂ−９）。このオン所定時間中であれば（Ｂ−９：Ｙｅｓ）そのまま図３の処理にリターンする。ステップ（Ｂ−９）において、オン所定時間中でなければ（Ｂ−９：Ｎｏ）Ｘ軸センサによるメイン判定結果をオフにして（Ｂ−１０）、図３の処理にリターンする。
【００３７】
次に、図５を参照して説明すると、Ｙ軸センサ処理では、まず、Ｙ軸センサ３ｙによる検出結果に対して区間積分を施し（Ｃ−１）、絶対値化を行う（Ｃ−２）。続いて、絶対値化した値を、セーフィング判定として低閾値（たとえば７ｍ／ｓ２）と比較し、この低閾値を超えていた場合（Ｃ−３：Ｙｅｓ）には、Ｙ軸センサによるセーフィング判定結果を所定時間オンにする（Ｃ−４）。この所定時間オンが、図２に示したオンホールドタイマ４８の動作に相当する。
【００３８】
一方、ステップ（Ｃ−３）において、低閾値以下であった場合（Ｃ−３：Ｎｏ）には、現在が、前回までの割り込み処理におけるステップ（Ｃ−４）で所定時間オンにした際の所定時間中であるかどうかを判定する（Ｃ−５）。このオン所定時間中であれば（Ｃ−５：Ｙｅｓ）そのままステップ（Ｃ−７）に進んでメイン判定を行う。ステップ（Ｃ−５）において、オン所定時間中でなければ（Ｃ−５：Ｎｏ）Ｙ軸センサによるセーフィング判定結果をオフにして（Ｃ−６）、ステップ（Ｃ−７）に進んでメイン判定を行う。
【００３９】
ステップ（Ｃ−７）では、ステップ（Ｃ−２）で絶対値化した値を、メイン判定として高閾値（たとえば１５ｍ／ｓ２）と比較し、この高閾値を超えていた場合（Ｃ−７：Ｙｅｓ）には、Ｙ軸センサによるメイン判定結果を所定時間オンにする（Ｃ−８）。この所定時間オンが、図２に示したオンホールドタイマ４９の動作に相当する。
【００４０】
一方、ステップ（Ｃ−７）において、高閾値以下であった場合（Ｃ−７：Ｎｏ）には、現在が、前回までの割り込み処理におけるステップ（Ｃ−８）で所定時間オンにした際の所定時間中であるかどうかを判定する（Ｃ−９）。このオン所定時間中であれば（Ｃ−９：Ｙｅｓ）そのまま図３の処理にリターンする。ステップ（Ｃ−９）において、オン所定時間中でなければ（Ｃ−９：Ｎｏ）Ｙ軸センサによるメイン判定結果をオフにして（Ｃ−１０）、図３の処理にリターンする。
【００４１】
続いて、図３に戻って説明する。図３のステップ（Ａ−３）では、ステップ（Ｂ−４）でオンするＸ軸セーフィング判定がオンしているかどうかを判定する。これがオンしている場合（Ａ−３：Ｙｅｓ）には、続いてＹ軸メイン判定の結果を参照する（Ａ−４）。すなわち、図３のステップ（Ａ−４）では、ステップ（Ｃ−８）でオンするＹ軸メイン判定がオンしているかどうかを判定する。これがオンしている場合（Ａ−４：Ｙｅｓ）には、衝撃があったものとして衝撃判定をオンして（Ａ−５）、この割り込み処理を終了する。
【００４２】
また、ステップ（Ａ−３）においてＸ軸セーフィング判定がオンしていない場合（Ａ−３：Ｎｏ）、およびステップ（Ａ−４）においてＹ軸メイン判定がオンしていない場合（Ａ−４：Ｎｏ）には、ステップ（Ｃ−４）でオンするＹ軸セーフィング判定がオンしているかどうかを判定する（Ａ−６）。これがオンしている場合（Ａ−６：Ｙｅｓ）には、続いてＸ軸メイン判定の結果を参照する（Ａ−７）。すなわち、図４のステップ（Ａ−７）では、ステップ（Ｂ−８）でオンするＸ軸メイン判定がオンしているかどうかを判定する。これがオンしている場合（Ａ−７：Ｙｅｓ）には、衝撃があったものとして衝撃判定をオンして（Ａ−５）、この割り込み処理を終了する。
【００４３】
ステップ（Ａ−６）においてＹ軸セーフィング判定がオンしていない場合（Ａ−６：Ｎｏ）、およびステップ（Ａ−７）においてＸ軸メイン判定がオンしていない場合（Ａ−７：Ｎｏ）には、衝撃がないものとして衝撃判定をオフして（Ａ−８）、この割り込み処理を終了する。
【００４４】
ここで、加速度センサによる検出結果から得た衝撃度合いと閾値との比較について、衝撃度合いの波形例を示しながら説明する。図６、図７および図８は、それぞれ衝撃度合いの波形例を示す図であって、段差乗り上げや悪路走行などの別の例を示している。縦軸は衝撃度合いである平均加速度であり、横軸は車両走行中の経過時間である。なお、本実施形態ではＸ軸センサとＹ軸センサとによる冗長構成を示しているが、本発明はこれに限られるものではなく、Ｚ軸方向（車両の上下方向）の加速度を検出するセンサを設け、Ｘ軸センサとＺ軸センサとによる冗長構成またはＹ軸センサとＺ軸センサとによる冗長構成としてもよい。図６〜８では、このＺ軸センサによる衝撃度合いの波形例についても図示している。各図において、上段はＸ軸センサによって検出した衝撃度合いの波形例、中段はＹ軸センサによって検出した衝撃度合いの波形例、下段はＺ軸センサによって検出した衝撃度合いの波形例であり、走行中の同一事象に対して各センサのそれぞれからどのような衝撃度合いの波形が得られるかを示すものである。また、図６〜８では、各センサによる検出結果に対して区間積分幅を１０ｍｓとした区間積分処理を施した結果である衝撃度合いの波形を示している。低閾値は７ｍ／ｓ２であり、高閾値は１５ｍ／ｓ２である。図示の波形は絶対値化処理を施す前のものであるため、正符号側および負符号側の両方に衝撃度合いの波形があらわれ、この正符号側および負符号側の両方に閾値を図示している。閾値はＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸のすべてで同じ値を用いているが、各軸で異なる値を用いてもよい。
【００４５】
図６は、車両が段差に乗り上げた場合の例である。図６を参照すると、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸のいずれの方向においても高閾値を超える値を示しており、この場合には、Ｘ軸センサとＹ軸センサとによる冗長構成、Ｘ軸センサとＺ軸センサとによる冗長構成、またはＹ軸センサとＺ軸センサとによる冗長構成のいずれによってでも、衝撃ありと検出することができる。
【００４６】
図７は、車両が図６とは別の段差に乗り上げた場合の例である。図７を参照すると、Ｘ軸方向においては高閾値を超える値を示しているが、Ｙ軸およびＺ軸方向においては高閾値以下で且つ低閾値を超える値を示している。この場合には、Ｘ軸センサとＹ軸センサとによる冗長構成またはＸ軸センサとＺ軸センサとによる冗長構成によれば、衝撃ありと検出することができ、Ｙ軸センサとＺ軸センサとによる冗長構成によれば衝撃なしとすることができる。したがって、検出したい衝撃の向きや程度を考慮して、各軸センサの組み合わせを決めるのが望ましい。
【００４７】
図８は、車両が悪路を走行中の場合の例である。図８を参照すると、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸のいずれの方向においても高閾値以下で且つ低閾値を超える値を示している。この場合には、Ｘ軸センサとＹ軸センサとによる冗長構成、Ｘ軸センサとＺ軸センサとによる冗長構成、またはＹ軸センサとＺ軸センサとによる冗長構成のいずれによってでも、衝撃なしとされる。
【００４８】
検出した衝撃ありの信号は、ＣＡＮ等の通信線を通して、電動式シートベルトの制御装置に送信する。
【００４９】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態における車両用衝撃検出装置について説明する。第１実施形態では、請求項１でいう演算手段において区間積分を行う例を示したが、本発明はこれに限られるものではない。たとえば請求項１でいう演算手段を、カットオフ周波数よりも高周波の成分を除去するＬＰＦ（ローパスフィルタ）で実現してもよい。ＬＰＦによって区間積分と同等の衝撃度合いが得られることについて以下に説明する。図９は、区間積分とＬＰＦとを比較する図であり、（Ａ）はそれぞれのステップ応答を比較するグラフであり、（Ｂ）は区間積分とＬＰＦとで等価の応答特性が得られるパラメータ（区間積分幅、カットオフ周波数）の対応付けを示すグラフである。図９（Ａ）の縦軸はマグニチュード（衝撃のエネルギー）であり、横軸は経過時間である。図３（Ｂ）の縦軸はＬＰＦでのカットオフ周波数であり、横軸は区間積分での区間積分幅である。図９（Ａ）は、サンプリング周波数を２ｋＨｚにした場合であって、実線で区間積分幅を１０ｍｓにした区間積分のステップ応答を示し、破線でカットオフ周波数を４５ＨｚにしたＬＰＦのステップ応答を示す。
【００５０】
図９（Ａ）を参照すると、区間積分幅を１０ｍｓにした区間積分のステップ応答と、カットオフ周波数を４５ＨｚにしたＬＰＦのステップ応答とがほぼ等価であることが分かる。図９（Ｂ）は、このように等価の応答特性が得られる、区間積分における区間積分幅とＬＰＦにおけるカットオフ周波数との対応付けをグラフにしたものである。
【００５１】
区間積分では、区間内のサンプリング数が多いほど、区間積分値のステップ応答の飽和時間は区間積分幅と同じ値に近づく。また、区間積分幅が短ければ応答が速く、長ければ応答が遅くなる。同様にＬＰＦの場合、カットオフ周波数が高ければ応答が速く、低ければ応答が遅くなる。換言すると区間積分の区間積分幅が短い（ＬＰＦのカットオフ周波数が高い）と、区間積分値（ＬＰＦ後の値）は短時間（短周期）の信号変動の寄与度が高くなる（短いパルスに反応する）。逆に区間積分幅が長いと短時間変動の寄与度は薄れる。極端な例として、高周波で０を中心にプラス／マイナスに振れる信号は、長時間積分する（ＬＰＦのカットオフ周波数が低い）と積分値（ＬＰＦ後の値）は０に近づく。一般に長時間積分（カットオフ周波数が低いＬＰＦ）は外乱との識別や衝撃のエネルギーを表す指標にも用いられる。
【００５２】
車両においてエアバッグ等の衝突時の乗員保護装置を起動するための判定は、衝突開始から１０ｍｓ前後の判定結果が求められる高速衝突形態もあり、数ｍｓ〜１０ｍｓ前後の区間積分幅が多く活用される。
【００５３】
また、衝突エネルギーを評価するために３０ｍｓ〜無限大時間の積分も採用され、特に乗員保護装置の作動が必要で、比較的低い減速度が長時間続く事故形態や外乱との識別に活用される。
【００５４】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態における車両用衝撃検出装置について図面を参照して説明する。図１０は、本発明の第３実施形態の構成を示すブロック図である。本実施形態では、Ｘ軸センサ３ｘおよびＹ軸センサ３ｙによる検出結果に基づいて衝撃検出を行う。    図１０において破線で示すマイコン３ａ内の構成は、本実施形態ではマイコン３ａでソフトウェアプログラムを実行して実現されるが、これらの構成は、これに限られるものではなく、図１０に示す各ブロックはそれぞれハードウェアで構成してもよい。
【００５５】
Ｘ軸センサ３ｘで検出された加速度信号はマイコン３ａに入力される。入力された加速度信号は、区間積分処理５１（請求項４でいう演算手段）で所定の短区間積分幅（たとえば１０ｍｓ）の区間積分を施され、その後、絶対値化処理５２で負符号の信号から負符号を取り除かれ、衝撃度合いとされる。
【００５６】
この絶対値化処理５２からの衝撃度合いは、セーフィング判定として、比較処理５４で、不揮発性メモリ３ｉに記憶されている閾値（たとえば７ｍ／ｓ２）５３と比較される（請求項５でいう判定手段）。この比較処理５４による比較結果は、閾値以下であれば０、閾値を超えていれば１となる。
【００５７】
また、Ｘ軸センサ３ｘで検出された加速度信号はマイコン３ａに入力され、入力された加速度信号は、区間積分処理５５（請求項４でいう演算手段）で所定の長区間積分幅（たとえば５０ｍｓ）の区間積分を施され、その後、絶対値化処理５６で負符号の信号から負符号を取り除かれ、衝撃度合いとされる。
【００５８】
この絶対値化処理５６からの衝撃度合いは、メイン判定として、比較処理５８で、不揮発性メモリ３ｉに記憶されている閾値（たとえば５ｍ／ｓ２）５７と比較される（請求項４でいう判定手段）。この比較処理５８による比較結果は、閾値以下であれば０、閾値を超えていれば１となる。
【００５９】
一方、Ｙ軸センサ３ｙで検出された加速度信号もマイコン３ａに入力される。入力された加速度信号は、区間積分処理５９（請求項４でいう演算手段）で所定の短区間積分幅（たとえば１０ｍｓ）の区間積分を施され、その後、絶対値化処理６０で負符号の信号から負符号を取り除かれ、衝撃度合いとされる。
【００６０】
この絶対値化処理６０からの衝撃度合いは、セーフィング判定として、比較処理６２で、不揮発性メモリ３ｉに記憶されている閾値（たとえば７ｍ／ｓ２）６１と比較される（請求項４でいう判定手段）。この比較処理６２による比較結果は、閾値以下であれば０、閾値を超えていれば１となる。
【００６１】
また、Ｙ軸センサ３ｙで検出された加速度信号はマイコン３ａに入力され、入力された加速度信号は、区間積分処理６３（請求項４でいう演算手段）で所定の長区間積分幅（たとえば５０ｍｓ）の区間積分を施され、その後、絶対値化処理６４で負符号の信号から負符号を取り除かれ、衝撃度合いとされる。
【００６２】
この絶対値化処理６４からの衝撃度合いは、メイン判定として、比較処理６６で、不揮発性メモリ３ｉに記憶されている閾値（たとえば５ｍ／ｓ２）６５と比較される（請求項５でいう判定手段）。この比較処理６６による比較結果は、閾値以下であれば０、閾値を超えていれば１となる。
【００６３】
その後、論理積処理６７で、比較処理５４による比較結果と比較処理６６による比較結果との論理積が求められ、また、論理積処理６８で、比較処理５８による比較結果と比較処理６２による比較結果との論理積が求められる。さらに、論理和処理６９で、論理積処理６７の出力と論理積処理６８の出力との論理和が求められ、論理和処理６９から衝撃検出結果が出力される（請求項４でいう衝撃検出手段）。この衝撃検出結果は、衝撃なしであれば０、衝撃ありであれば１となる。
【００６４】
なお、比較処理５４、５８、６２および６５のそれぞれによる比較結果は、図２に示したオンホールドタイマ４６、４７、４８および４９と同様のオンホールドタイマを設け、これによって、所定時間（たとえば１０ｍｓ）だけ維持されるようにしてもよい。
【００６５】
図６〜８では、各センサによる検出結果に対して区間積分幅を１０ｍｓとした区間積分処理を施した結果である衝撃度合いの波形を示した。区間積分処理５１および区間積分処理５９では、この図６〜８の波形を出力する。
【００６６】
ここで、図１１、図１２および図１３に、各センサによる検出結果に対して区間積分幅を５０ｍｓとした区間積分処理を施した結果である衝撃度合いの波形を示す。区間積分処理５５および区間積分処理６３では、この図１１〜１３の波形を出力する。図１１〜１３において、上段はＸ軸センサによって検出した衝撃度合いの波形例、中段はＹ軸センサによって検出した衝撃度合いの波形例、下段はＺ軸センサによって検出した衝撃度合いの波形例であり、走行中の同一事象に対して各センサのそれぞれからどのような衝撃度合いの波形が得られるかを示すものである。Ｘ軸およびＹ軸の閾値は５ｍ／ｓ２であり、Ｚ軸の閾値は８ｍ／ｓ２である。図示の波形は絶対値化処理を施す前のものであるため、正符号側および負符号側の両方に衝撃度合いの波形があらわれ、この正符号側および負符号側の両方に閾値を図示している。閾値はＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸のすべてで同じ値を用いてもよいし、各軸で異なる値を用いてもよい。
【００６７】
図１１は、車両が段差に乗り上げた場合の例である。図１１を参照すると、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸のいずれの方向においても閾値を超える値を示しており、この場合には、Ｘ軸センサとＹ軸センサとによる冗長構成、Ｘ軸センサとＺ軸センサとによる冗長構成、またはＹ軸センサとＺ軸センサとによる冗長構成のいずれによってでも、衝撃ありと検出することができる。
【００６８】
図１２は、車両が図１１とは別の段差に乗り上げた場合の例である。図１２を参照すると、Ｘ軸方向においては閾値を超える値を示しているが、Ｙ軸およびＺ軸方向においては閾値を超える値を示していない。この場合には、Ｘ軸センサとＹ軸センサとによる冗長構成またはＸ軸センサとＺ軸センサとによる冗長構成によれば、衝撃ありと検出することができ、Ｙ軸センサとＺ軸センサとによる冗長構成によれば衝撃なしとすることができる。したがって、検出したい衝撃の向きや程度を考慮して、各軸センサの組み合わせを決めるのが望ましい。
【００６９】
図１３は、車両が悪路を走行中の場合の例である。図１３を参照すると、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸のいずれの方向においても閾値を超える値を示していない。この場合には、Ｘ軸センサとＹ軸センサとによる冗長構成、Ｘ軸センサとＺ軸センサとによる冗長構成、またはＹ軸センサとＺ軸センサとによる冗長構成のいずれによってでも、衝撃なしとされる。
【００７０】
この実施形態のように、区間積分幅が長時間の区間積分処理を加えることによって、より衝撃エネルギーに基づいた判定を行うことができる。
【００７１】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態における車両用衝撃検出装置について説明する。第３実施形態では、請求項４でいう演算手段において区間積分を行う例を示したが、本発明はこれに限られるものではない。たとえば請求項４でいう演算手段を、カットオフ周波数よりも高周波の成分を除去するＬＰＦ（ローパスフィルタ）で実現してもよい。
【００７２】
この場合、たとえば、区間積分幅１０ｍｓの短区間積分を行う区間積分処理５１および区間積分処理５９の代わりに、カットオフ周波数５０ＨｚのＬＰＦによる処理を実施し、区間積分幅５０ｍｓの長区間積分を行う区間積分処理５５および区間積分処理６３の代わりに、カットオフ周波数１０ＨｚのＬＰＦによる処理を実施すればよい。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、車両用衝撃検出装置に用いることができ、特に、エアバッグを駆動するほどでもない軽衝撃の検出に適している。
【符号の説明】
【００７４】
３ａ  マイコン、３ｘ  Ｘ軸センサ、３ｙ  Ｙ軸センサ、３１  区間積分、３２  絶対値化、３３  低閾値、３４  比較処理、３５  高閾値、３６  比較処理、３７  区間積分、３８  絶対値化、３９  低閾値、４０  比較処理、４１  高閾値、４２  比較処理、４３  論理積処理、４４  論理積処理、４５  論理和処理
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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