(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）が所定の閾値（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（Ｇ）を微分する微分手段（Ｄ）と、その微分手段（Ｄ）により演算した微分値（ｄＧ／ｄｔ）に応じて前記閾値（α）を補正する補正手段（Ｈ）とを備え、 前記補正手段（Ｈ）は、前記閾値（α）より前記微分値（ｄＧ／ｄｔ）を減算したものが補正後の閾値となるようにして前記補正を行い、
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）が前記閾値（α）を超えるまでの間に前記加速度センサ（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）をリセットすると共に前記累積積分を中止することを特徴とする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】
ところが車両の衝突態様はその衝突状況に応じて様々であり、例えば、衝突直後において衝突相手又は自車の変形、破壊に伴う衝撃吸収効果によって車両減速度、即ち負の加速度が負側に漸増する通常の衝突（以下、単に「通常衝突」という）と、何等かの原因で衝突直後より衝撃吸収が殆どなされないために大きな減速度、即ち負の加速度が極短時間の間に急激に発生する激しい衝突（以下、単に「剛体衝突」という）とが考えられる。
【０００４】
例えば、車両が自動二輪車の場合、加速度センサが図５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が（特開平１１−２７８３４２号公報参照）、この加速度センサは、図５に示すように比較的低位置の剛体壁に対し自動二輪車がその前輪から衝突したような場合は、その衝撃エネルギが殆ど吸収されないで「剛体衝突」となることがある。これに対し、自動二輪車が比較的高位置で他車両と衝突することにより自車及び他車双方の車体変形、破壊等を伴うような場合には、その変形、破壊等による衝撃吸収効果によって「通常衝突」となる。
【０００５】
ところが従来車両では、「通常衝突」に対応させて前記閾値が一定値に設定されていたので、「剛体衝突」の場合に衝突直後より大きな減速度が急激に発生しても、加速度センサの出力の累積積分値が該閾値に達していない限り衝突信号は出力されず、これにより、衝突判定、延いては乗員保護装置の起動が遅れてしまう虞れがある。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑み提案されたもので、衝突の状態、激しさに関係なくレスポンスよく且つ的確に衝突判定を行えるようにして従来の上記問題を解決できる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所定の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を微分する微分手段と、その微分手段により演算した微分値に応じて前記閾値を補正する補正手段とを備え、前記補正手段が、前記閾値より前記微分値を減算したものが補正後の閾値となるようにして前記補正を行い、前記積分手段が、前記累積積分を開始した後、その累積積分値が前記閾値閾値を超えるまでの間に前記加速度センサの出力が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。
【０００８】
前記特徴によれば、車体変形等による衝撃吸収効果がある程度期待できる通常衝突の場合には、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、車両減速度（負の加速度）が急激に発生する剛体衝突の場合には、加速度センサの出力微分値の絶対値が大きくなるに応じて前記閾値を、衝突検出手段の検出感度が上がる側に補正できるため、該閾値に基づいて衝突検出手段から衝突信号が早めに出力されるようになり、特に剛体衝突では、素早い衝突判断がなされることとなる。これにより、衝突の状態の如何に関係なく（即ち減速度の急激な立ち上がりが有っても）、衝突判定をレスポンスよく且つ的確に行えるようになるから、その衝突判定に基づき乗員保護装置の起動時期を常に最適に制御可能となる。
【０００９】
また積分手段は、累積積分を開始した後、その累積積分値が閾値を超えるまでの間に加速度センサの出力が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累積積分を中止する。
【００１０】
【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。
【００１１】
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、実施例の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、参考例の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５は、自動二輪車の通常衝突及び剛体衝突の状況を説明する説明図である。
【００１２】
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。
【００１３】
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）に徐々に又は急激に立ち上がる変化を示す。
【００１４】
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。
【００１５】
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Ｇを微分する微分手段Ｄと、その微分手段Ｄにより演算した微分値ｄＧ／ｄｔの絶対値が高くなるに応じて前記閾値αを、衝突検出手段Ｃの検出感度が上がるように（即ち図３で上側に）補正可能な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。
【００１６】
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。尚、前記微分値ｄＧ／ｄｔは、図３の出力Ｇのカーブの勾配（減速度発生状態では下り勾配）に相当する。
【００１７】
而して本実施例では、前記閾値可変出力手段Ｈは、一定の初期閾値αより前記出力微分値ｄＧ／ｄｔを減算（即ちα−ｄＧ／ｄｔ）することで該初期閾値αを出力微分値ｄＧ／ｄｔに応じて補正して衝突検出手段Ｃに出力するように構成される。
【００１８】
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が閾値（α−ｄＧ／ｄｔ）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。
【００１９】
このような車両衝突が、例えば車体変形等による衝撃吸収効果がある程度期待できる通常衝突である場合には、車両の負の加速度、即ち減速度が負側（図３で下側）に比較的緩やかに立ち上がるため、その変化勾配に相当する出力微分値ｄＧ／ｄｔが比較的小さく、従って初期閾値αに対する補正量は少なくなり、従って累積積分値ΣＧは、通常衝突に最適のタイミングで閾値（α−ｄＧ／ｄｔ）を超える。
【００２０】
一方、車両の負の加速度、即ち減速度が負側（図３で下側）に急激に発生する剛体衝突の場合には、出力微分値ｄＧ／ｄｔが比較的大きくなって初期閾値αに対する補正量は大きくなり、従って累積積分値ΣＧは、剛体衝突に最適の早めのタイミングで閾値（α−ｄＧ／ｄｔ）を超える。このように剛体衝突では、初期閾値αに対する補正量が通常衝突の場合よりも相対的に大きくなるため、素早い衝突判断がなされる。従って衝突の状態、激しさの如何によらず（即ち減速度の急激な立ち上がりが有っても）、衝突判定をレスポンスよく且つ的確に行えるようになり、その衝突判定に基づきエアバッグ装置ＡＢの起動時期を常に最適に制御可能となる。
【００２１】
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が閾値を超えるまでの間に加速度センサ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】
また図４には、参考例が示される。この参考例では、微分手段Ｄの出力微分値ｄＧ／ｄｔに応じて閾値αを補正する補正手段としての閾値可変出力手段Ｈが、通常の閾値αと、これよりも衝突検出手段Ｃの検出感度を高める側（図４で上側）に設定された補正閾値α′とを記憶している。そして、加速度センサＳからの出力微分値ｄＧ／ｄｔが所定値βを超えない通常衝突の場合には、前記通常の閾値αを衝突検出手段Ｃに出力し、また剛体衝突の場合には、加速度センサＳからの出力微分値ｄＧ／ｄｔが所定値βを超えるのに応じて、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。
【００２３】
而してこの参考例では、閾値可変出力手段Ｈにおいて、自動二輪車の通常衝突に対応した通常の閾値αと、剛体衝突に対応した少なくとも１つの補正閾値α′とを予め設定、記憶しておくことができるため、閾値の前記補正に当たり、実施例のように特別な演算を行う必要がなく、それだけ制御の簡素化が図られる。
【００２４】
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。
【００２５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、自動二輪車の衝突時において、大きな減速度が急激に発生する剛体衝突の場合には、加速度センサの出力微分値に応じて、積分手段の累積積分値に対する閾値を衝突検出感度を高める側に補正できるようにしたので、通常衝突の場合よりも素早い衝突判断がなされ、従って衝突の状態、激しさの如何に関係なく、衝突判定をレスポンスよく且つ的確に行うことが可能となって、乗員保護装置の起動時期を最適に制御できる。
【００２６】
また積分手段は、累積積分を開始した後、その累積積分値が閾値を超えるまでの間に加速度センサの出力が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累積積分を中止する。
【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】  本発明の実施例の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】  参考例の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５】  自動二輪車の通常衝突及び剛体衝突の状況を説明する説明図
【符号の説明】
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
Ｄ      微分手段
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
Ｘ      衝突信号
Ｗｆ 前輪
１ ヘッドパイプ
２ 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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【図５】
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