(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体のヘッドパイプ（１）に回動可能に支持した操向軸（３）にフロントフォーク（４）の基端部を固着すると共に、そのフロントフォーク（４）の先端部に前輪（Ｗｆ）を回転自在に支持するようにした自動二輪車に用いられる衝突検出装置において、
前記フロントフォーク（４）の先端部又は前記前輪（Ｗｆ）の車軸に固定されて自動二輪車の衝突時の加速度を検出し得る加速度センサ（Ｓ）と、その加速度センサ（Ｓ）の出力（Ｇ）が所定の演算開始レベル（Ｇ0 ）を超えたときから該出力（Ｇ）を累積積分する積分手段（Ｉ）と、該積分手段（Ｉ）により演算された累積積分値（ΣＧ）が閾値（α）を超えるのに応じて衝突信号（Ｘ）を出力する衝突検出手段（Ｃ）と、前記加速度センサ（Ｓ）の出力波形が所定の周期的な振動波形であることを検出し得る振動波形検出手段（Ｗ）と、この振動波形検出手段（Ｗ）による前記振動波形の検出に応じて前記閾値（α）を、前記衝突検出手段（Ｃ）の検出感度を下げるように補正する補正手段（Ｈ）とを備えており、
前記振動波形検出手段（Ｗ）は、前記加速度センサ（Ｓ）の出力（Ｇ）が前記演算開始レベル（Ｇ0 ）を超えた後、同レベル（Ｇ0 ）に戻ったときから所定時間（Ｔ）内に再度同レベル（Ｇ0 ）を超えたときに、その出力波形が前記振動波形であると判定して検出信号（Ｚ）を出力し、
前記補正手段（Ｈ）は、前記加速度センサ（Ｓ）の出力が前記演算開始レベル（Ｇ0 ）を超えた後、同レベル（Ｇ0 ）に戻ったときから所定時間（Ｔ）内に再度同レベル（Ｇ0 ）を超えない場合において前記閾値（α）が既に補正されているときは、それを補正前の閾値（α）に戻すことを特徴とする、自動二輪車用衝突検出装置。
【請求項２】
前記積分手段（Ｉ）は、前記累積積分を開始した後、その累積積分値（ΣＧ）が閾値（α）を超えないまま前記加速度センサ（Ｓ）の出力（Ｇ）が前記演算開始レベル（Ｇ0 ）に戻ったときは、その累積積分値（ΣＧ）をリセットすると共に前記累積積分を中止することを特徴とする、請求項１に記載の自動二輪車用衝突検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動二輪車の衝突時にエアバッグ等の乗員保護装置に対し起動信号としての衝突信号を出力する自動二輪車用衝突検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記衝突検出装置において、車両の衝突に伴い加速度センサの出力が所定の演算開始レベルを超えたときから該出力を累積積分する積分手段を備え、この積分手段により演算された累積積分値が所定の閾値を超えるのに応じて衝突信号を出力するようにしたものは、例えば特開平４−１７６７５７号公報に記載されるように従来公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記加速度センサの出力（検出加速度）は、車両の衝突時に急激に変化するものであるが、通常の走行状態における衝突以外の種々の要因によっても大きな周期的変動を来たすことがあり、この場合に、もし加速度センサの出力の前記累積積分値が閾値を超えてしまうと、乗員保護装置を起動させるべき衝突事態が発生していないにも拘わらず衝突検出手段から衝突信号が無用に出力されることとなる。
【０００４】
例えば、自動二輪車では、加速度センサが図４で示すようにフロントフォークの先端部近傍に配備されることが多い（特開平１１−２７８３４２号公報参照）が、そのフロントフォーク先端部においては、前輪が段差を乗り越す際に、先ず、段差と前輪との接触により大きな減速度が作用し、次いで前輪用サスペンションバネの圧縮、底付きにより大きな減速度が作用し、次いで前輪が上方にバウンドした際にサスペンションバネの圧縮戻り等により上下及び前後方向の加振力が作用し、さらに前輪が着地する際に大きな減速度が作用し、これらの一連の動きによりフロントフォークに共振が生じる等して、加速度センサの出力波形が図４のグラフに例示したように周期的な減衰振動波形となることがある。尚、この振動波形は、最初の山(1) の振幅より二番目以降に発生する山(2) 、(3) …の振幅の方が大きくなる。
【０００５】
而してこのような加速度センサ出力の振動波形（特に二番目以降に発生する山）の振幅が大きくなると、これにより、前記従来の衝突検出装置では加速度センサの出力の累積積分値が前記閾値を超えてしまう場合があり、このような場合には、車両が衝突していないにも拘わらず誤った衝突判定がなされ（即ち衝突信号が誤って出力され）、乗員保護装置を無用に起動させる虞れがある。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑み提案されたもので、自動二輪車の衝突以外で発生する加速度の周期的振動によっては誤検出が起こらないようにして的確な衝突判定を可能とした自動二輪車用衝突検出装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１の発明は、車体のヘッドパイプに回動可能に支持した操向軸にフロントフォークの基端部を固着すると共に、そのフロントフォークの先端部に前輪を回転自在に支持するようにした自動二輪車に用いられる衝突検出装置において、前記フロントフォークの先端部又は前記前輪の車軸に固定されて自動二輪車の衝突時の加速度を検出し得る加速度センサと、その加速度センサの出力が所定の演算開始レベルを超えたときから該出力を累積積分する積分手段と、その積分手段により演算された累積積分値が閾値を超えるのに応じて衝突信号を出力する衝突検出手段と、前記加速度センサの出力波形が所定の周期的な振動波形であることを検出し得る振動波形検出手段と、この振動波形検出手段による前記振動波形の検出に応じて前記閾値を、前記衝突検出手段の検出感度を下げるように補正する補正手段とを備えており、前記振動波形検出手段が、前記加速度センサの出力が前記演算開始レベルを超えた後、同レベルに戻ったときから所定時間内に再度同レベルを超えたときに、その出力波形が前記振動波形であると判定して検出信号を出力し、前記補正手段が、前記加速度センサの出力が前記演算開始レベルを超えた後、同レベルに戻ったときから所定時間内に再度同レベルを超えない場合において前記閾値が既に補正されているときは、それを補正前の閾値に戻すことを特徴とする。
【０００８】
前記特徴によれば、車両の衝突時には、積分手段により演算された累積積分値が閾値を超えるのに応じて衝突検出手段より衝突信号が出力される。また衝突以外の要因、例えば段差乗り越し等に起因して加速度センサの出力波形が所定の周期的な振動波形となった場合には、振動波形検出手段による前記振動波形の検出に応じて前記閾値が、衝突検出手段の検出感度を下げる側に補正されるので、衝突判定がより慎重になされて、該衝突検出手段が前記振動波形に因り妄りに衝突信号を出力する虞れはなくなる。これにより、衝突以外の要因で比較的大きな加速度振動が起きても、衝突判定をレスポンスよく且つ的確に行えるから、その衝突判定に基づき乗員保護装置の起動時期を最適に制御できる。
【０００９】
また特に前記振動波形検出手段は、加速度センサの出力が演算開始レベルを超えた後、同レベルに戻ったときから所定時間内に再度同レベルを超えたときに、その出力波形が前記振動波形であると判定して検出信号を出力するので、段差乗り越し等に因る加速度振動の発生を簡単且つ的確に検出できる。
【００１０】
しかも閾値の補正手段は、前記加速度センサの出力が前記演算開始レベルを超えた後、同レベルに戻ったときから所定時間内に再度同レベルを超えない場合において閾値が既に補正されているときは、それを元の（即ち補正前の）閾値に戻すので、閾値の補正要因となった加速度振動の収束傾向またはノイズの消滅を的確に検出でき、その検出後は閾値が元に戻されるため、前記補正要因が無くなり次第、衝突検出装置は、通常の衝突監視動作に速やかに復帰することができる。
【００１１】
また請求項２の発明は、請求項１の発明の上記特徴に加えて、前記積分手段が、前記累積積分を開始した後、その累積積分値が閾値を超えないまま前記加速度センサの出力が前記演算開始レベルに戻ったときは、その累積積分値をリセットすると共に前記累積積分を中止することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、添付図面に例示した本発明の実施例に基づいて以下に具体的に説明する。
【００１３】
添付図面において、図１は、本発明の一実施例を示す自動二輪車の全体概略図、図２は本発明の制御ブロック図、図３は、加速度及び累積加速度の衝突後における変化状態を示すタイミングチャート、図４は、自動二輪車の段差乗り越し時における加速度振動波形とその発生原理を説明する説明図である。
【００１４】
先ず、図１において、車両としての自動二輪車Ｖは、その前部車体に固着したヘッドパイプ１に、上端に操向ハンドル２を連結した操向軸３が回動可能に嵌合、支持されており、その操向軸３の下端には、前輪Ｗｆを先端部で回転自在に支持するフロントフォーク４の基端部が固着される。このフロントフォーク４の先端部又はその近傍の前車軸には、衝突時に車両に加わる加速度を検出可能な加速度センサＳが固定される。尚、このセンサＳのフロントフォーク４への取付構造は、特開平１１−２７８３４２号公報等に記載されるものと同様の公知のものであり、説明を省略する。
【００１５】
前記加速度センサＳの出力Ｇ（例えば出力電圧）は、検出すべき加速度の大きさに対応するものであり、その出力Ｇが＋の場合は正の加速度が検出されたことになり、また−の場合は負の加速度（即ち減速度）が検出されたことになる。而して車両の衝突直後等においては、図３にも示すように加速度センサＳの、減速度を示す負の出力Ｇが負側（図３下側）に立ち上がる変化を示す。
【００１６】
自動二輪車Ｖの前部車体の適所には、乗員保護装置としてのエアバッグ装置ＡＢ（図２）が配設されており、この装置ＡＢは、従来周知のエアバッグ装置と同様に、インフレータ点火手段Ｆと、該点火手段Ｆの起動により点火される図示しないインフレータと、このインフレータから吹き出すガスで膨張して乗員を保護する図示しないエアバッグとを備える。前記インフレータ点火手段Ｆは、次に説明する衝突検出装置Ａから衝突時に出力される衝突信号Ｘに応じて起動して、インフレータを点火する。
【００１７】
衝突検出装置Ａは、前記加速度センサＳと、その加速度センサＳからの出力Ｇが所定の演算開始レベルＧ0 を超えたときから該出力Ｇを累積積分する積分手段Ｉと、その積分手段Ｉにより演算された累積積分値ΣＧが閾値αを超えるのに応じて衝突信号を出力する衝突検出手段Ｃとを備えており、更に本実施例では、加速度センサＳの出力波形が車両の段差乗り越し等に起因した所定の周期的な振動波形であることを検出し得る振動波形検出手段Ｗと、この振動波形検出手段Ｗによる前記振動波形の検出に応じて前記閾値αを、衝突検出手段Ｃの検出感度が下がるように補正する補正手段としての閾値可変出力手段Ｈとを備える。尚、衝突検出装置Ａのうち加速度センサＳを除く大部分の構成要素は、車体適所に設けたマイクロコンピュータ等の電子制御装置により構成可能である。
【００１８】
図３からも明らかなように加速度センサＳの出力Ｇは、車両の衝突直後においては検出加速度が負の加速度、即ち減速度であることから、負の出力値であり、従ってこの出力微分値ｄＧ／ｄｔや累積積分値ΣＧも衝突直後においては負の値であり、これに対応して前記演算開始レベルＧ0 や前記閾値αもまた負の値である。
【００１９】
また前記振動波形検出手段Ｗは、車両の衝突、段差乗り越し等に起因して加速度センサＳの出力Ｇが先ず演算開始レベルＧ0 を負側（図３で下側）に超えた後、同レベルＧ0 に戻ってから所定時間Ｔ内に再び同レベルＧ0 を負側（図３で下側）に超えたときに、その出力波形が衝突以外の要因（段差乗り越し等）に起因して発生した前記振動波形であると判定して検出信号Ｚを、前記補正手段としての閾値可変出力手段Ｈに対し出力する。
【００２０】
この閾値可変出力手段Ｈは、振動波形検出手段Ｗから前記振動波形の検出信号を受けると、それに応じて前記閾値αを通常よりも衝突検出手段Ｃの検出感度が下がるように補正する。即ち、閾値可変出力手段Ｈは、車両の衝突に対応する通常の閾値αと、これよりも衝突検出手段Ｃの検出感度を下げる側（図３で下側）に設定された補正閾値α′とを記憶している。そして、振動波形検出手段Ｗが検出信号を発しない車両衝突の場合には、前記通常の閾値αを衝突検出手段Ｃに出力し、また段差乗り越し等により振動波形検出手段Ｗが前記振動波形を検出した場合には、その振動波形検出手段Ｗより検出信号を受けるのに応じて、前記通常の閾値αに代えて前記補正閾値α′を選択して、衝突検出手段Ｃに出力するように構成される。
【００２１】
また閾値可変出力手段Ｈは、加速度センサＳの出力Ｇが前記演算開始レベルＧ0 を負側（図３下側）に超えた後、同レベルＧ0 に戻ったときから所定時間Ｔ内に再度同レベルＧ0 を負側（図３下側）に超えない場合において前記閾値αが既に補正されているときは、それを元の、即ち補正前の閾値αに戻す
次に前記実施例の作用を説明する。車両の衝突事故が発生すると、その衝突により加速度センサＳからの出力Ｇが所定の演算開始レベルＧ0 を超えたときから積分手段Ｉがセンサ出力Ｇの累積積分を開始する。そして、その積分手段Ｉによる累積積分値ΣＧが通常の閾値αを負側（図３で下側）に超えるのに応じて衝突検出手段Ｃより衝突信号Ｘがインフレータ点火手段Ｆに対し出力され、これにより、インフレータが起動して急速に発生するガスがエアバッグを急激に膨出させて、乗員を衝突時の衝撃より保護する。尚、積分手段Ｉは、前記累積積分を開始した後、その累積積分値ΣＧが閾値αを超えないまま加速度センサＳの出力Ｇが演算開始レベルＧ0 に戻ったときは、その累積積分値ΣＧをリセットして、累積積分を中止する。
【００２２】
また車両の走行中、衝突以外の要因、例えば段差乗り越し等に起因して加速度センサＳの出力波形が所定の周期的な振動波形となった場合には、振動波形検出手段Ｗから閾値可変出力手段Ｈに出力された振動波形の検出信号に応じて前記閾値αが、衝突検出手段Ｃの検出感度を下げる側に補正（即ち前記補正閾値α′に置換）される。これにより、衝突判定がより慎重になされて、衝突検出手段が前記振動波形に因り妄りに衝突信号Ｘを出力する虞れはなくなるため、衝突以外の要因で比較的大きな加速度振動が起きても、衝突判定をレスポンスよく且つ的確に行え、エアバッグ装置ＡＢの起動時期を最適に制御可能である。
【００２３】
また本実施例では、振動波形検出手段Ｗが、加速度センサＳの出力Ｇが前記演算開始レベルＧ0 を超えた後、同レベルＧ0 に戻ってから所定時間Ｔ内に同レベルＧ0 を超えたときに、その出力波形が前記振動波形であると判定して検出信号Ｚを出力するよう構成されるから、段差乗り越し等に因る加速度振動の発生を、通常の衝突発生と区別して簡単且つ的確に検出可能である。
【００２４】
しかも、閾値補正手段としての閾値可変出力手段Ｈは、加速度センサＳの出力Ｇが前記演算開始レベルＧ0 を超えた後、同レベルＧ0 に戻ったときから所定時間Ｔ内に再度同レベルＧ0 を超えない場合（即ち閾値αの補正要因となった加速度振動の収束傾向またはノイズの消滅が検出された場合）において閾値αが既に補正されているときは、それを元の閾値に戻すようにしているため、衝突検出装置Ａは通常の衝突監視動作に迅速に復帰する。
【００２５】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は前記実施例に限定されるものでなく、種々の設計変更を行うことができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、自動二輪車において、衝突以外の要因、例えば段差乗り越し等に起因して加速度センサの出力波形が周期的な振動波形となった場合には、振動波形検出手段による前記振動波形の検出に応じて閾値が、衝突検出手段の検出感度を下げる側に補正されるので、衝突判定がより慎重になされて、該衝突検出手段が前記振動波形に因り妄りに衝突信号を出力する虞れはなくなり、これにより、段差乗り越し等で比較的大きな加速度振動が起きても、衝突判定が的確になされて、乗員保護装置の起動時期を最適に制御できる。
【００２７】
また特に前記振動波形検出手段は、加速度センサの出力が演算開始レベルを超えた後、同レベルに戻ったときから所定時間内に再度同レベルを超えたときに、その出力波形が前記振動波形であると判定して検出信号を出力するので、段差乗り越し等に因る加速度振動の発生を簡単且つ的確に検出できる。
【００２８】
しかも閾値の補正手段は、前記加速度センサの出力が前記演算開始レベルを超えた後、同レベルに戻ったときから所定時間内に再度同レベルを超えない場合において閾値が既に補正されているときは、それを補正前の閾値に戻すため、閾値の補正要因となった加速度振動の収束傾向またはノイズの消滅を的確に検出でき、その検出後は閾値が元に戻されるので、前記補正要因が無くなり次第、衝突検出装置は、通常の衝突監視動作に迅速に復帰可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例を示す自動二輪車の全体概略図
【図２】  本発明の制御ブロック図
【図３】  加速度及び累積加速度の衝突後における変化状態を示すタイミングチャート
【図４】  自動二輪車の段差乗り越し時における加速度振動波形とその発生原理を説明する説明図
【符号の説明】
α，α′  閾値
Ａ      衝突検出装置
ＡＢ    エアバッグ装置（乗員保護装置）
Ｃ      衝突検出手段
Ｇ      加速度センサの出力（検出加速度）
Ｈ      補正手段
Ｉ      積分手段
Ｓ      加速度センサ
Ｗ      振動波形検出手段
Ｗｆ 前輪
Ｘ      衝突信号
Ｚ      検出信号
１ ヘッドパイプ
３ 操向軸
４ フロントフォーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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