(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両室内に設けられた室内加速度センサと、この室内加速度センサの加速度信号の積分値が衝突判断閾値以上になることで乗員保護装置を始動する制御手段とを有する乗員保護装置用制御システムにおいて、
車両の前部に設けられ、第１の所定の衝突加速度を検出したことを表わす第１段レベル信号、および、前記第１の所定の衝突加速度よりも大きい第２の所定の衝突加速度を検出したことを表わす第２段レベル信号を前記制御手段に与える少なくともひとつのフロント加速度センサを有すると共に、
前記制御手段が、前記第１段レベル信号が与えられることで前記室内加速度センサの加速度信号の積分値を増加し、前記第２段レベル信号が与えられることで前記室内加速度センサの加速度信号の積分値を更に増加し、更に、前記第１段レベル信号が与えられた時点と前記第２段レベル信号が与えられた時点との間の時間差が所定値よりも小であるか否かを判断し、前記時間差が前記所定値よりも小である場合に前記室内加速度センサの加速度信号の積分値を更に一層増加するようにした乗員保護装置用制御システム。
【請求項２】
車両室内に設けられた室内加速度センサと、この室内加速度センサの加速度信号の積分値が衝突判断閾値以上になることで乗員保護装置を始動する制御手段とを有する乗員保護装置用制御システムにおいて、
車両の前部に設けられ、第１の所定の衝突加速度を検出したことを表わす第１段レベル信号、および、前記第１の所定の衝突加速度よりも大きい第２の所定の衝突加速度を検出したことを表わす第２段レベル信号を前記制御手段に与える少なくともひとつのフロント加速度センサとして、車両前部の左右部分に設けられた第１および第２のフロント加速度センサを有し、
前記制御手段が、前記第１または／および第２のフロント加速度センサから前記第１段レベル信号が与えられることで前記室内加速度センサの加速度信号の積分値を増加し、前記第１または／および第２のフロント加速度センサから前記第２段レベル信号が与えられることで前記室内加速度センサの加速度信号の積分値を更に増加し、更に、前記第１段レベル信号が与えられた時点と前記第２段レベル信号が与えられた時点との間の時間差が所定値よりも小であるか否かを判断し、前記時間差が前記所定値よりも小である場合に前記室内加速度センサの加速度信号の積分値を更に一層増加するようにした乗員保護装置用制御システム。
【請求項３】
車両室内に設けられた室内加速度センサと、この室内加速度センサの加速度信号の積分値が衝突判断閾値以上になることで乗員保護装置を始動する制御手段とを有する乗員保護装置用制御システムにおいて、
車両の前部に設けられ、第１の所定の衝突加速度を検出したことを表わす第１段レベル信号、および、前記第１の所定の衝突加速度よりも大きい第２の所定の衝突加速度を検出したことを表わす第２段レベル信号を前記制御手段に与える少なくともひとつのフロント加速度センサを有すると共に、
前記制御手段が、前記第１段レベル信号が与えられることで前記室内加速度センサの前記衝突判断閾値を低減し、前記第２段レベル信号が与えられることで前記室内加速度センサの前記衝突判断閾値を更に低減し、更に、前記第１段レベル信号が与えられた時点と前記第２段レベル信号が与えられた時点との間の時間差が所定値よりも小であるか否かを判断し、前記時間差が前記所定値よりも小である場合に前記室内加速度センサの前記衝突判断閾値を更に一層低減するようにした乗員保護装置用制御システム。
【請求項４】
前記フロント加速度センサとして、車両前部の左右部分に設けられた第１および第２のフロント加速度センサを有し、
前記制御手段が、前記第１または／および第２のフロント加速度センサから前記第１段レベル信号が与えられることで前記室内加速度センサの前記衝突判断閾値を低減し、前記第１または／および第２のフロント加速度センサから前記第２段レベル信号が与えられることで前記室内加速度センサの前記衝突判断閾値を更に低減するようにした請求項３に記載の乗員保護装置用制御システム。
【請求項５】
前記制御手段が、更に、前記第１段レベル信号が与えられた時点と前記第２段レベル信号が与えられた時点との間の時間差が所定値よりも小であるか否かを判断し、前記時間差が前記所定値よりも小である場合に前記室内加速度センサの前記衝突判断閾値を更に一層低減するようにした請求項４に記載の乗員保護装置用制御システム。
【請求項６】
前記フロント加速度センサを車両前部の中央部分のラジエータ近傍に設けるようにした請求項１又は３に記載の乗員保護装置用制御システム。
【請求項７】
前記フロント加速度センサが、
加速度を検出する圧電素子と、
積分機能を有し、前記圧電素子の両端の電圧出力を差動増幅すると共に積分する差動増幅手段と、
前記差動増幅手段の入力側に設けられたバイアス抵抗回路と、
前記圧電素子に並列に挿入され、前記圧電素子との合成容量を増大して前記バイアス抵抗回路の抵抗値を大とすることなく低域のカットオフ周波数を低くするためのコンデンサと、
前記圧電素子の出力温度特性を補償するように前記差動増幅手段のゲインを調節する温度補償手段と、
前記差動増幅手段および前記バイアス抵抗回路に基準電位を与える基準電圧手段と、
第１および第２の閾値を有し、前記差動増幅手段の出力と前記第１および第２の閾値とに基づいて前記第１段および第２段レベル信号を与える比較手段とを有する請求項１又は３に記載の乗員保護装置用制御システム。
【請求項８】
前記差動増幅手段が、前記圧電素子の両端の電圧出力を夫々非反転増幅する一対の非反転増幅回路と、前記一対の非反転増幅回路の出力を差動増幅する差動増幅回路とを有し、前記一対の非反転増幅回路および前記差動増幅回路の少なくとも一方が積分機能を備え、
前記温度補償手段が前記一対の非反転増幅回路のゲインを調節する単一の温度補償素子であり、
更に、前記基準電圧手段が、前記一対の非反転増幅回路の出力インピーダンスとのマッチングを図る基準電圧バッファアンプを有し、少なくとも前記差動増幅回路に前記基準電圧バッファアンプを介して基準電位を与えるようにした請求項７に記載の乗員保護装置用制御システム。
【請求項９】
前記比較手段が前記第１段レベル信号を与える第１の比較手段と前記第２段レベル信号を与える第２の比較手段とを有し、
前記第１の比較手段が、
前記差動増幅手段の出力と前記第１の閾値を与える定電圧とを入力し、前記差動増幅手段の出力が前記第１の閾値以上になることで前記第１段レベル信号を出力する第１コンパレータと、
前記差動増幅手段の出力が前記第１の閾値以上になった場合に前記差動増幅手段の出力を受ける前記第１コンパレータの入力側に前記第１段レベル信号を帰還させることによって、前記第１コンパレータのチャタリングを防止する第１のチャタリング防止手段とを有し、
前記第２の比較手段が、
前記差動増幅手段の出力と前記第２の閾値を与える定電圧とを入力し、前記差動増幅手段の出力が前記第２の閾値以上になることで前記第２段レベル信号を出力する第２コンパレータと、
前記差動増幅手段の出力が前記第２の閾値以上になった場合に前記差動増幅手段の出力を受ける前記第２コンパレータの入力側に前記第２段レベル信号を帰還させることによって、前記第２コンパレータのチャタリングを防止する第２のチャタリング防止手段とを有する請求項７に記載の乗員保護装置用制御システム。
【請求項１０】
前記フロント加速度センサと前記制御手段とを電源ラインを介して接続し、前記制御手段から前記フロント加速度センサに電源を供給するようにすると共に、
前記フロント加速度センサの前記第１段および第２段レベル信号を前記電源ラインの電流変化として出力するようにし、
前記制御手段が、前記電源ラインの電流変化を検出することによって前記フロント加速度センサの前記第１段および第２段レベル信号を受信するようにした請求項１又は３又は７に記載の乗員保護装置用制御システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のエアバッグおよびシートベルトテンショナのごとき乗員保護装置を制御するための乗員保護装置用制御システムに関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
この種の制御システムでは、一般に、加速度センサを備えたコントロールユニットが、車両室内のフロアトンネル部に設けられ、フロアトンネル部を通して伝達される加速度を加速度センサで検出し、検出した加速度の積分値と所定の閾値との比較に基づいてエアバッグなどの乗員保護装置を始動するか否かを判断するようになっている。しかしながら、このようにフロアトンネル部のみに加速度センサを有する所謂シングルポイントセンシングシステムでは、車体の衝撃吸収によりフロアトンネル部に伝達される衝突加速度が弱くなるようなオフセット衝突，斜め衝突，センターポール衝突などの場合に、乗員保護装置の始動が遅れるおそれがあるなどの問題があった。
【０００３】
本発明は上記観点に基づいてなされたもので、その目的は、室内加速度センサによる衝突加速度の検出が遅れるような衝突の場合でも、衝突判断に遅れを生じることなく、エアバッグなどの乗員保護装置を的確に制御することのできる乗員保護装置用制御システムを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、車両室内に設けられた室内加速度センサと、この室内加速度センサの加速度信号の積分値が衝突判断閾値以上になることで乗員保護装置を始動する制御手段とを有する乗員保護装置用制御システムにおいて、車両の前部に設けられ、第１の所定の衝突加速度を検出したことを表わす第１段レベル信号、および、前記第１の所定の衝突加速度よりも大きい第２の所定の衝突加速度を検出したことを表わす第２段レベル信号を前記制御手段に与える少なくともひとつのフロント加速度センサを有すると共に、前記制御手段が、前記第１段レベル信号が与えられることで前記室内加速度センサの加速度信号の積分値を増加し、前記第２段レベル信号が与えられることで前記室内加速度センサの加速度信号の積分値を更に増加し、更に、前記第１段レベル信号が与えられた時点と前記第２段レベル信号が与えられた時点との間の時間差が所定値よりも小であるか否かを判断し、前記時間差が前記所定値よりも小である場合に前記室内加速度センサの加速度信号の積分値を更に一層増加するようにした乗員保護装置用制御システムによって、上記目的を達成する。
【０００５】
このような構成によれば、室内加速度センサに加えて、車両の前部に少なくともひとつのフロント加速度センサが設けられ、フロント加速度センサが第１の所定の衝突加速度およびこれよりも大きい第２の所定の衝突加速度を検出することで、第１段レベル信号および第２段レベル信号が与えられ、第１段レベル信号が与えられることで室内加速度センサの加速度信号の積分値が増加され、第２段レベル信号が与えられることで室内加速度センサの加速度信号の積分値が更に増加される。フロント加速度センサは、車両の前部に設けられているので、室内加速度センサへの衝突加速度の伝達が遅れるような場合でも、早期に衝突加速度を検出して第１段および第２段レベル信号を制御手段に与える。そのため、室内加速度センサの加速度信号の積分値は遅れることなく衝突判断閾値以上になり、エアバッグなどの乗員保護装置が的確に始動される。
【０００６】
また、本発明においては、車両の前部に設けられ、第１の所定の衝突加速度を検出したことを表わす第１段レベル信号、および、前記第１の所定の衝突加速度よりも大きい第２の所定の衝突加速度を検出したことを表わす第２段レベル信号を前記制御手段に与える少なくともひとつのフロント加速度センサとして、車両前部の左右部分に設けられた第１および第２のフロント加速度センサを有し、前記制御手段が、前記第１または／および第２のフロント加速度センサから前記第１段レベル信号が与えられることで前記室内加速度センサの加速度信号の積分値を増加し、前記第１または／および第２のフロント加速度センサから前記第２段レベル信号が与えられることで前記室内加速度センサの加速度信号の積分値を更に増加し、更に、前記第１段レベル信号が与えられた時点と前記第２段レベル信号が与えられた時点との間の時間差が所定値よりも小であるか否かを判断し、前記時間差が前記所定値よりも小である場合に前記室内加速度センサの加速度信号の積分値を更に一層増加するようにした乗員保護装置用制御システムによって、上記目的を達成する。
【０００７】
このような構成によれば、フロント加速度センサから第１段レベル信号が与えるられることで室内加速度センサの衝突判断閾値が低減され、第２段レベル信号が与えられることで室内加速度センサの衝突判断閾値が更に低減される。そのため、室内加速度センサの加速度信号の積分値は遅れることなく衝突判断閾値以上になり、エアバッグなどの乗員保護装置が的確に始動される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の形態の一例を示すブロック図である。
【０００９】
図において、１は制御手段で、マイクロコンピュータ２、受信回路３、および始動回路４を有している。マイクロコンピュータ２は、受信回路３を介してフロント加速度センサ５のセンサ出力を入力すると共に、室内加速度センサ６のセンサ出力を入力し、始動回路４に衝突検出信号を与えるようになっている。始動回路４は、衝突検出信号が与えられることで、エアバッグおよびシートベルトテンショナのごとき乗員保護装置７に始動信号を与える。このような制御手段１は車両室内のフロアトンネル部に設けられている。
【００１０】
フロント加速度センサ５は、車両前部の中央部分の衝突の衝撃が吸収されやすい比較的やわらかい個所、例えばラジエータを保持するラジエータマウントの中央部分などのラジエータ近傍に設けられている。フロント加速度センサ５は、後述するように、センサ出力として、第１の所定の衝突加速度を検出したことを表わす第１段レベル信号、および、第１の所定の衝突加速度よりも大きい第２の所定の衝突加速度を検出したことを表わす第２段レベル信号を、制御手段１に与える。なお、フロント加速度センサ５は、後述するように温度補償機能を有しているので、車両のエンジンからの熱を受けるか否かを考慮することなく設けることができる。このようなフロント加速度センサ５は図２に示すような構成を有している。
【００１１】
図２は図１のフロント加速度センサ５の一例を示す回路図である。
【００１２】
フロント加速度センサ５は、加速度を検出して電圧出力する圧電素子１０と、一対の非反転増幅回路１１，１２および差動増幅回路１３を備えた差動増幅手段と、バイアス抵抗回路１４と、コンデンサ１５と、温度補償手段としての温度補償素子１６と、基準電圧手段１７と、比較手段としての第１の比較手段１８および第２の比較手段１９とを有している。
【００１３】
差動増幅手段の一対の非反転増幅回路１１，１２は、バイポーラＯＰアンプ２０，２１、および、そのＯＰアンプ２０，２１のネガティブ入力端子と出力端子との間に挿入された抵抗２２，２３を有し、所定の定電圧が供給されるセンサ電源ライン２４からＯＰアンプ２０，２１に動作電源が供給されるようになっている。一方の非反転増幅回路１１のＯＰアンプ２０のポジティブ入力端子は圧電素子１０の一端に接続され、他方の非反転増幅回路１２のＯＰアンプ２１のポジティブ入力端子は圧電素子１０の他端に接続されており、圧電素子１０の両端の電圧出力が一対の非反転増幅回路１１，１２によって夫々非反転増幅されると共に低インピーダンスに変換されるようになっている。非反転増幅回路１１，１２の抵抗２２，２３は、圧電素子１０への後述するコンデンサ１５の並列挿入による圧電素子１０の電圧出力の低減をＯＰアンプ２０，２１のゲインで補うことができるように、比較的高い値に設定される。差動増幅回路１３は、センサ電源ライン２４から動作電源が供給されるバイポーラＯＰアンプ２５を有している。差動増幅回路１３のＯＰアンプ２５のネガティブ入力端子は、抵抗２６を介して一方の非反転増幅回路１１のＯＰアンプ２０の出力端子に接続されていると共に、抵抗２７とコンデンサ２８との並列接続を介してＯＰアンプ２５の出力端子に接続されている。差動増幅回路１３のＯＰアンプ２５のポジティブ入力端子は、抵抗２９を介して他方の非反転増幅回路１２のＯＰアンプ２１の出力端子に接続されていると共に、抵抗３０とコンデンサ３１との並列接続を介して基準電圧手段１７から基準電位を受けるようになっている。このような差動増幅回路１３は、一方の非反転増幅回路１１の出力と他方の非反転増幅回路１２の出力とを差動増幅すると共に積分し、圧電素子１０により検出された加速度の積分値を出力する。差動増幅回路１３に与えられる基準電圧手段１７からの基準電位は後述するように非反転増幅回路１１，１２の出力インピーダンスとのマッチングを図る基準電圧バッファアンプ３６を介して与えられ、差動増幅回路１３の同相成分除去比が大きくなるように構成されている。これにより、非反転増幅回路１１，１２のゲイン増大によるオフセット電圧の影響が、差動増幅回路１３の同相成分除去比によって充分に抑制されるようになっている。
【００１４】
バイアス抵抗回路１４は、一方の非反転増幅回路１１のポジティブ入力端子と基準電圧手段１７からの基準電位との間に挿入されたバイアス抵抗３２と、他方の非反転増幅回路１２のポジティブ入力端子と基準電圧手段１７からの基準電位との間に挿入されたバイアス抵抗３３とを有している。コンデンサ１５は圧電素子１０に並列挿入され、圧電素子１０との合成容量を増大して、バイアス抵抗３２，３３の抵抗値を大とすることなく低域のカットオフ周波数を低くするようになっている。これは衝突による速度変化をより検出しやすくするためであり、例えば１０Ｈｚ以下まで与えることのできることが望まれる。また、このためにバイアス抵抗３２，３３を例えば１００ＭΩ程度の高抵抗にすると、通常の雰囲気中では用いることができなくなるばかりでなく、バイアス電流の影響で圧電素子１０に直流電圧が加わり圧電素子１０にマイグレーションが発生するおそれがあるので、バイアス抵抗３２，３３は１ＭΩ程度にすることが望まれる。低域のカットオフ周波数は、圧電素子１０とコンデンサ１５との合成容量と、バイアス抵抗３２，３３の抵抗値とによって決定されるので、コンデンサ１５は、バイアス抵抗３２，３３が１ＭΩ程度になり、低域のカットオフ周波数が例えば１０Ｈｚ以下のような低い値となるように選定される。圧電素子１０へのコンデンサ１５の並列挿入で圧電素子１０の電圧出力が低減することとなるが、これは前述したように非反転増幅回路１１，１２のゲイン増大によって補われる。また、コンデンサ１５の並列挿入により圧電素子１０の出力温度特性が顕在化することとなるので、これを補正するために温度補償素子１６が設けられている。なお、圧電素子１０の出力温度特性は正特性である。
【００１５】
温度補償素子１６は、一方の非反転増幅回路１１のＯＰアンプ２０のネガティブ入力端子と他方の非反転増幅回路１２のＯＰアンプ２１のネガティブ入力端子との間に挿入されている。温度補償素子１６はポジスタで、温度が高くなると一対の非反転増幅回路１１，１２のゲインを下げ、温度が低くなるとゲインを上げることによって、圧電素子１０の出力温度特性を補償する。
【００１６】
基準電圧手段１７は、センサ電源ライン２４とグランドとの間に挿入された分圧抵抗３４，３５と、分圧抵抗３４，３５の分圧電圧をポジティブ入力としネガティブ入力端子が出力端子に接続されたバイポーラＯＰアンプからなる基準電圧バッファアンプ３６とを有し、基準電圧バッファアンプ３６を介して差動増幅手段の差動増幅回路１３およびバイアス抵抗回路１４に基準電位を与えるようになっている。これにより、非反転増幅回路１１，１２の出力インピーダンスとのマッチングが図られ、差動増幅回路１３の同相成分除去比を大きくとることができるようになっている。基準電圧バッファアンプ３６の動作電源はセンサ電源ライン２４から与えられる。分圧抵抗３４，３５は、本例では後述するようにセンサ出力をセンサ電源ライン２４の電流変化として制御手段１に与えるので、分圧抵抗３４，３５を通してグランドに流れる電流が小となるように、数ＫΩ程度の比較的高い値に設定される。なお、バイアス抵抗回路１４への基準電位は、基準電圧バッファアンプ３６を介すことなく、分圧抵抗３４，３５の分圧電圧を直接与えるようにしてもよい。
【００１７】
第１の比較手段１８は、センサ電源ライン２４から動作電源が供給されるバイポーラＯＰアンプからなる第１コンパレータ３７を有している。第１コンパレータ３７のポジティブ入力端子は抵抗３８を介して差動増幅回路１３の出力を入力し、ネガティブ入力端子は直列接続の基準抵抗３９，４０の分圧によって与えられる第１の閾値を入力するようになっている。基準抵抗３９，４０は、第２の比較手段１９において第２の閾値を与える後述のツェナーダイオード４９に並列接続され、第２の閾値を与える定電圧を分圧することによって第１の閾値を与えている。第１の閾値は第１の所定の衝突加速度を検出するための閾値である。第１コンパレータ３７の出力端子は、抵抗４１を介して第１スイッチングトランジスタ４２のベースに接続されていると共に、出力端子からポジティブ入力端子に向かう方向が順方向になるように挿入されたダイオード４３と抵抗４４との直列接続を介して、ポジティブ入力端子に接続されている。ダイオード４３および抵抗３８，４４は、差動増幅回路１３の出力が第１の閾値以上になった場合に第１コンパレータ３７のＨレベル出力である第１段レベル信号をポジティブ入力端子に帰還させることによって第１コンパレータ３７のチャタリングを防止する、第１のチャタリング防止手段を構成している。第１スイッチングトランジスタ４２のエミッタはグランドされ、コレクタは抵抗４５を介してセンサ電源ライン２４に接続されている。このような構成の第１の比較手段１８は、差動増幅回路１３の出力である加速度の積分値が第１の閾値以下では、第１コンパレータ３７の出力がＬレベルで、第１スイッチングトランジスタ４２はオフ状態になる。差動増幅回路１３の出力が第１の閾値以上になると、第１コンパレータ３７が第１の所定の衝突加速度を検出したことを表わすＨレベルの第１段レベル信号を出力し、第１スイッチングトランジスタ４２がオン状態になり、これによって、後述するように、センサ電源ライン２４の電流値が高くなる。
【００１８】
第２の比較手段１９は、センサ電源ライン２４から動作電源が供給されるバイポーラＯＰアンプからなる第２コンパレータ４６を有している。第２コンパレータ４６のポジティブ入力端子は抵抗４７を介して差動増幅回路１３の出力を入力し、ネガティブ入力端子は、センサ電源ライン２４とグランドとの間に挿入された抵抗４８とツェナーダイオード４９との直列接続によって与えられる第２の閾値を入力するようになっている。第２の閾値は、第１の閾値よりも高い値を有し、第１の所定の衝突加速度よりも大きい第２の所定の衝突加速度を検出するための閾値である。第２コンパレータ４６の出力端子は、抵抗５０を介して第２スイッチングトランジスタ５１のベースに接続されていると共に、出力端子からポジティブ入力端子に向かう方向が順方向になるように挿入されたダイオード５２と抵抗５３との直列接続を介して、ポジティブ入力端子に接続されている。ダイオード５２および抵抗４７，５３は、差動増幅回路１３の出力が第２の閾値以上になった場合に第２コンパレータ４６のＨレベル出力である第２段レベル信号をポジティブ入力端子に帰還させることによって第２コンパレータ４６のチャタリングを防止する、第２のチャタリング防止手段を構成している。第２スイッチングトランジスタ５１のエミッタはグランドされ、コレクタは抵抗５４を介してセンサ電源ライン２４に接続されている。このような構成の第２の比較手段１９は、差動増幅回路１３の出力である加速度の積分値が第２の閾値以下では、第２コンパレータ４６の出力がＬレベルで、第２スイッチングトランジスタ５１はオフ状態になる。差動増幅回路１３の出力が第２の閾値以上になると、第２コンパレータ４６が第１の所定の衝突加速度よりも大きい第２の所定の衝突加速度を検出したことを表わすＨレベルの第２段レベル信号を出力し、第２スイッチングトランジスタ５１がオン状態になり、これによって、後述するように、センサ電源ライン２４の電流値が更に高くなる。
【００１９】
このようなフロント加速度センサ５のセンサ電源ライン２４はノイズ防止用のツイストペアケーブル５５を介して制御手段１の受信回路３に接続され、受信回路３を介して制御手段１内の後述する電源ライン６４からセンサ電源ライン２４に所定の定電圧が供給されるようになっていると共に、フロント加速度センサ５のセンサ出力である第１段および第２段レベル信号がセンサ電源ライン２４の電流変化としてツイストペアケーブル５５を通して制御手段１の受信回路３に与えられるようになっている。なお、フロント加速度センサ５内のＯＰアンプ２０，２１，２５，３６，３７，４６は略定電流で動作するので、センサ出力に影響を及ぼすことはない。
【００２０】
図３は図１の制御手段１の受信回路３の一例を示す回路図で、一対のトランジスタ６０，６１を有するカレントミラー回路６２、および検出抵抗６３を有している。カレントミラー回路６２の一方のトランジスタ６０は、エミッタが制御手段１内の電源ライン６４に接続され、コレクタがツイストペアケーブル５５を介してフロント加速度センサ５のセンサ電源ライン２４に接続され、ベースがコレクタに接続されていると共に他方のトランジスタ６１のベースに接続されている。他方のトランジスタ６１のエミッタは電源ライン６４に接続され、そのコレクタは検出抵抗６３を介してグランドされており、検出抵抗６３によってフロント加速度センサ５の第１段および第２段レベル信号が電圧信号としてマイクロコンピュータ２に与えられるようになっている。
【００２１】
図４は図２の構成のフロント加速度センサ５の動作説明図で、（ａ）は差動増幅回路１３の出力、（ｂ）は第１スイッチングトランジスタ４２のオン／オフ、（ｃ）は第２スイッチングトランジスタ５１のオン／オフ、（ｄ）はセンサ電源ライン２４の電流値を示している。図４を併用して、図２のフロント加速度センサ５および図３の受信回路３の動作を説明する。
【００２２】
圧電素子１０が加速度を検出していない場合には、差動増幅回路１３が基準電圧手段１７からの基準電位に基づいて所定の電圧出力を与えるので、第１および第２の比較手段１８，１９の第１および第２スイッチングトランジスタ４２，５１は共にオフで、センサ電源ライン２４および制御手段１内の電源ライン６４の電流値は一定で変化しない。制御手段１の受信回路３では、一対のトランジスタ６０，６１が、電源ライン６４を流れる一定の電流に応じたベース・エミッタ間電圧に基づいて、所定の電流を検出抵抗６３に与える。これにより、第１段および第２段レベル信号が与えられていないことを表わす所定の電圧が、検出抵抗６３を介してマイクロコンピュータ２に与えられ、Ａ／Ｄ変換を介して取込まれる。
【００２３】
一方、圧電素子１０が加速度を検出すると、差動増幅回路１３が図４の（ａ）に示すように加速度の積分値を表わす電圧出力を与える。差動増幅回路１３の出力が第１の閾値Ｅｔｈ１以上になると、第１コンパレータ３７がＨレベルの第１段レベル信号を出力し、図４の（ｂ）に示すように第１スイッチングトランジスタ４２がオン状態になる。これにより、センサ電源ライン２４から抵抗４５および第１スイッチングトランジスタ４２を通して電流が流れ、図４の（ｄ）に示すようにセンサ電源ライン２４の電流値が高くなり、これにより第１段レベル信号が制御手段１の受信回路３に与えられる。差動増幅回路１３の出力が更に高くなり第２の閾値Ｅｔｈ２以上になると、第２コンパレータ４６がＨレベルの第２段レベル信号を出力し、図４の（ｃ）に示すように第２スイッチングトランジスタ５１がオン状態になる。これにより、センサ電源ライン２４から抵抗５４および第２スイッチングトランジスタ５１を通して電流が流れ、図４の（ｄ）に示すようにセンサ電源ライン２４の電流値が更に高くなり、これにより第２段レベル信号が制御手段１の受信回路３に与えられる。制御手段１の受信回路３では、カレントミラー回路６２の一方のトランジスタ６０のベース・エミッタ間電圧が電源ライン６４の電流変化すなわち第１段および第２段レベル信号に応じて変化し、他方のトランジスタ６１のベース・エミッタ間電圧が一方のトランジスタ６０のベース・エミッタ間電圧と同電位になるように検出抵抗６３にコレクタ電流を与える。これにより、検出抵抗６３を介してフロント加速度センサ５からの第１段および第２段レベル信号が電圧信号としてマイクロコンピュータ２に与えられ、Ａ／Ｄ変換を介して取込まれる。
【００２４】
図４において、Ｔｐは第１段レベル信号が与えられた時点であり、Ｔｑは第２段レベル信号が与えられた時点である。高速での衝突の場合のように衝撃が大きいと、差動増幅回路１３の出力がより急峻に立ち上がることとなるので、時点Ｔｐと時点Ｔｑとの時間間隔が小となり、低速での衝突の場合のように衝撃がそれほど大きくない場合には時点Ｔｐと時点Ｔｑとの時間間隔は大になる。
【００２５】
上述した図２のフロント加速度センサ５では差動増幅回路１３に積分機能をもたせたが、これに加えて、あるいは、これに代えて、一対の非反転増幅回路１１，１２の抵抗２２，２３に夫々コンデンサを並列挿入することにより、一対の非反転増幅回路１１，１２に積分機能をもたせるようにしてもよい。
【００２６】
図１に戻り、室内加速度センサ６は、制御手段１と共に車両室内のフロアトンネル部に設けられており、フロアトンネル部を通して伝達される加速度を検出して、それを表わす加速度信号をセンサ出力として制御手段１のマイクロコンピュータ２に与えるようになっている。室内加速度センサ６としては、従来のシングルポイントセンシングシステムで用いられている周知の加速度センサなどを用いることができる。
【００２７】
制御手段１のマイクロコンピュータ２は、後述する図５および図６の制御フローチャートに従って、フロント加速度センサ５から第１段レベル信号が与えられることで室内加速度センサ６の加速度信号の積分値を増加し、フロント加速度センサ５から第２段レベル信号が与えられることで室内加速度センサ６の加速度信号の積分値を更に増加し、更に、第１段レベル信号が与えられた時点Ｔｐと第２段レベル信号が与えられた時点Ｔｑとの時間差が所定値よりも小さい場合に、室内加速度センサ６の加速度信号の積分値を更に一層増加し、室内加速度センサ６の加速度信号の積分値が衝突判断閾値以上になることで、衝突検出信号を始動回路４に与える機能を有している。
【００２８】
図５および図６は図１の制御手段１のマイクロコンピュータ２の制御フローチャートで、図６の端子Ａ，Ｂ，Ｃは図５の同符号の端子に接続される。以下、図５および図６を併用して図１の構成の動作を説明する。
【００２９】
図示しない車両のイグニッションスイッチのオンにより電源が印加されることで、制御手段１のマイクロコンピュータ２が、図５および図６のフローを開始し、ステップ７０の初期化を経てステップ７１に入り、ソフトタイマｔを＋１インクリメントした後、ステップ７２に入る。
【００３０】
ステップ７２では、フロント加速度センサ５が第１の所定の衝突加速度を検出したことを表わす第１段レベル信号を出力したか否かを判断し、第１段レベル信号が出力されることでステップ７３に入る。ステップ７３では第１の積分値増加フラグＰを「１」にセットし、次のステップ７４に入る。第１の積分値増加フラグＰは、後述する図６のステップ８５における室内加速度センサ６の加速度信号Ｇｔの積分値に対する加算値（ｐ＋ｑ＋ｒ）×Ｃの係数ｐを「１」または「０」に設定するためのフラグで、第１の積分値増加フラグＰが「０」の場合には係数ｐは「０」に設定され、第１の積分値増加フラグＰが「１」にセットされることで係数ｐが「１」に設定される。第１の積分値増加フラグＰはステップ７０の初期化および後述する図６のステップ９０で「０」にリセットされる。ステップ７４では、第１段レベル信号が初めて与えられたか否かを示す第１段レベル信号初回判断フラグＦｔｐが「１」にセットされているか否かを判断する。初回判断フラグＦｔｐは、ステップ７０の初期化および後述する図６のステップ９０で「０」にリセットされ、後述のステップ７６で「１」にセットされる。初回判断フラグＦｔｐが「１」でなければ、すなわち、第１段レベル信号が初めて与えられた場合には、ステップ７４からステップ７５に入り、ソフトタイマｔから第１段レベル信号が与えられた時点Ｔｐを認識し、次のステップ７６で初回判断フラグＦｔｐを「１」にセットした後、ステップ７７に入る。ステップ７４で第１段レベル信号初回判断フラグＦｔｐが「１」であれば、ステップ７５に入ることなく、ステップ７４から直ちにステップ７７に入る。一方、先のステップ７２で第１段レベル信号が出力されていなければ、直ちに後述する図６のステップ８４に入る。
【００３１】
ステップ７７では、フロント加速度センサ５が第１の所定の衝突加速度よりも大きい第２の所定の衝突加速度を検出したことを表わす第２段レベル信号を出力したか否かを判断し、第２段レベル信号が出力されることでステップ７８に入る。ステップ７８では、第２の積分値増加フラグＱを「１」にセットし、次のステップ７９に入る。第２の積分値増加フラグＱは、後述する図６のステップ８５における室内加速度センサ６の加速度信号Ｇｔの積分値に対する加算値（ｐ＋ｑ＋ｒ）×Ｃの係数ｑを「１」または「０」に設定するためのフラグで、第２の積分値増加フラグＱが「０」の場合には係数ｑは「０」に設定され、第２の積分値増加フラグＱが「１」にセットされることで係数ｑが「１」に設定される。第２の積分値増加フラグＱはステップ７０の初期化および後述する図６のステップ９０で「０」にリセットされる。ステップ７９では、第２段レベル信号が初めて与えられたか否かを示す第２段レベル信号初回判断フラグＦｔｑが「１」にセットされているか否かを判断する。初回判断フラグＦｔｑは、ステップ７０の初期化および後述する図６のステップ９０で「０」にリセットされ、後述のステップ８１で「１」にセットされる。初回判断フラグＦｔｑが「１」でなければ、すなわち、第２段レベル信号が初めて与えられた場合には、ステップ７９からステップ８０に入り、ソフトタイマｔから第２段レベル信号が与えられた時点Ｔｑを認識し、次のステップ８１で初回判断フラグＦｔｑを「１」にセットした後、図６のステップ８２に入る。ステップ７９で第２段レベル信号初回判断フラグＦｔｑが「１」であれば、ステップ８０に入ることなく、ステップ７９から直ちに図６のステップ８２に入る。一方、先のステップ７７で第２段レベル信号が出力されていなければ、直ちに後述する図６のステップ８４に入る。
【００３２】
図６のステップ８２では、第２段レベル信号が与えられた時点Ｔｑと第１段レベル信号が与えられた時点Ｔｐとの間の時間差が所定値Ｔｏよりも小か否かを判断する。両者の時間差が所定値Ｔｏよりも小であれば、高速での衝突であると判断してステップ８３に入り、第３の積分値増加フラグＲを「１」にセットする。第３の積分値増加フラグＲは、後述するステップ８５における室内加速度センサ６の加速度信号Ｇｔの積分値に対する加算値（ｐ＋ｑ＋ｒ）×Ｃの係数ｒを「１」または「０」に設定するためのフラグで、第３の積分値増加フラグＲが「０」の場合には係数ｒは「０」に設定され、第３の積分値増加フラグＲが「１」にセットされることで係数ｒが「１」に設定される。第３の積分値増加フラグＲはステップ７０の初期化および後述するステップ９０で「０」にリセットされる。その後、ステップ８４に入る。
【００３３】
ステップ８４では、室内加速度センサ６の加速度信号Ｇｔの絶対値が積分開始基準値Ｇｔｏよりも大か否かを判断する。積分開始基準値Ｇｔｏは、車両の急ブレーキなどの非衝突時に生じる加速度では加速度信号Ｇｔの積分を開始しないようにするための閾値である。ステップ８４で加速度信号Ｇｔの絶対値が積分開始基準値Ｇｔｏよりも大であれば、ステップ８５に入り、加速度信号Ｇｔの積分値に加算値（ｐ＋ｑ＋ｒ）×Ｃを加算することによって、積分値ΔＶｔを演算する。加算値（ｐ＋ｑ＋ｒ）×ＣにおけるＣは定数である。第３の積分値増加フラグＲは、前述から明らかなように、第１および第２の積分値増加フラグＰ，Ｑが共にセットされ、且つ、第２段レベル信号が与えられた時点Ｔｑと第１段レベル信号が与えられた時点Ｔｐとの間の時間差が所定値Ｔｏよりも小である場合にのみセットされる。従って、加算値（ｐ＋ｑ＋ｒ）×Ｃは、第１および第２の積分値増加フラグＰ，Ｑが共にセットされていない場合には０になり、第１および第２の積分値増加フラグＰ，Ｑの何れか一方がセットされた場合にＣになり、第１および第２の積分値増加フラグＰ，Ｑがセットされ第３の積分値増加フラグＲがセットされない場合に２Ｃになり、第１および第２の積分値増加フラグＰ，Ｑがセットされ且つ第３の積分値増加フラグＲがセットされた場合に３Ｃになる。これにより、積分値ΔＶｔは、第１および第２の積分値増加フラグＰ，Ｑの何れか一方がセットされることで加速度信号Ｇｔの積分値＋Ｃに増加され、第１および第２の積分値増加フラグＰ，Ｑがセットされ第３の積分値増加フラグＲがセットされない状態では加速度信号Ｇｔの積分値＋２Ｃに更に増加され、第１および第２の積分値増加フラグＰ，Ｑがセットされ且つ第３の積分値増加フラグＲがセットされることで加速度信号Ｇｔの積分値＋３Ｃに更に一層増加される。ステップ８５の後ステップ８６に入り、積分値ΔＶｔが衝突判断閾値Ｖｔｈよりも大か否かを判断し、積分値ΔＶｔが衝突判断閾値Ｖｔｈよりも大でなければ図５のステップ７１に戻り、大になることでステップ８７に入り、始動回路４に衝突検出信号を出力した後、処理を終了する。始動回路４は、マイクロコンピュータ２から衝突検出信号が与えられることで乗員保護装置７に始動信号を与え、これによってエアバッグなどの乗員保護装置７が始動される。
【００３４】
一方、ステップ８４で室内加速度センサ６の加速度信号Ｇｔの絶対値が積分開始基準値Ｇｆｏよりも大でなければ、ステップ８８〜９３のリセット処理を経て図５のステップ７１に戻る。ステップ８８では、積分値ΔＶｔが０か否かを判断する。制御処理の開始後、加速度信号Ｇｔの絶対値が一度も積分開始基準値Ｇｔｏよりも大になったことがなければ、積分値ΔＶｔは初期化状態すなわち０であり、直ちに図５のステップ７１に戻る。一方、積分値ΔＶｔが０でなければ、ステップ８８からステップ８９に入り、積分値ΔＶｔの絶対値がリセット基準値ΔＶｔｏよりも大か否かを判断する。リセット基準値ΔＶｔｏは、積分値ΔＶｔを０にリセットするか否かを判断するための閾値で、本例ではａ<ΔＶｔｏ<２ａに設定されている。ａは後述する減算値である。積分値ΔＶｔの絶対値がリセット基準値ΔＶｔｏよりも小であれば、ステップ９０の積分値ΔＶｔのリセットおよびフラグＰ，Ｆｔｐ，Ｑ，Ｆｔｑ，Ｒのリセットを経て、図５のステップ７１に戻る。積分値ΔＶｔの絶対値がリセット基準値ΔＶｔｏよりも大であれば、ステップ８９からステップ９１に入り、積分値ΔＶｔが０よりも大であるか否かを判断する。積分値ΔＶｔが０よりも大であればステップ９２で積分値ΔＶｔから減算値ａを減算し、積分値ΔＶｔが０よりも小であればステップ９３で積分値ΔＶｔに減算値ａを加算した後、図５のステップ７１に戻る。室内加速度センサ６の加速度信号Ｇｔは共振等により上下変動するので、衝突加速度の検出中に積分開始基準値Ｇｔｏよりも大になった後に一時的に小になることがあるが、このような場合に、従前の積分値が直ちに０にリセットされることなく減算値ａを介して段階的にリセット方向に処理されることとなる。そのため、加速度信号Ｇｔが再び積分開始基準値Ｇｔｏ以上になった場合に、積分処理を従前の積分値から継続することができ、衝突判断に遅れを招くようなおそれを防止することができる。
【００３５】
なお、ステップ９１で積分値ΔＶｔが０よりも小になるのは後ろから追突されたような場合である。また、例えば、フロント加速度センサ５が第１段レベル信号を出力したにも拘らず、室内加速度センサ６の積分値ΔＶｔが衝突判断閾値Ｖｔｈ以上にならずに衝突が終了したような場合には、ステップ８４，８８，８９を経てステップ９０に入り、第１の積分値増加フラグＰおよび第１段レベル信号初回判断フラグＦｔｐがリセットされるので、第１の積分値増加フラグＰおよび初回判断フラグＦｔｐがセット状態のままになることはない。
【００３６】
本例によれば、フロント加速度センサ５が第１の所定の衝突加速度およびこれよりも大きい第２の所定の衝突加速度を検出することで、第１段レベル信号および第２段レベル信号が与えられ、第１段レベル信号が与えられることで室内加速度センサ６の積分値ΔＶｔが加速度信号Ｇｔの積分値＋Ｃに増加され、第２段レベル信号が与えられることで室内加速度センサ６の積分値ΔＶｔが加速度信号Ｇｔの積分値＋２Ｃに更に増加される。フロント加速度センサ５は、車両の前部に設けられているので、室内加速度センサ６への衝突加速度の伝達が遅れるような場合でも、早期に衝突加速度を検出して第１段および第２段レベル信号を与える。そのため、室内加速度センサ６の積分値ΔＶｔは遅れることなく衝突判断閾値Ｖｔｈ以上になり、エアバッグなどの乗員保護装置７が的確に始動される。更に、第１段レベル信号が与えられた時点Ｔｐと第２段レベル信号が与えられた時点Ｔｑとの間の時間差が所定値Ｔｏよりも小さい場合に、室内加速度センサ６の積分値ΔＶｔが加速度信号Ｇｔの積分値＋３Ｃに更に一層増加されるので、高速衝突の場合のようにより速く乗員保護装置７を始動する必要がある場合でも、衝突判断に遅れを生じることなく的確に乗員保護装置７が始動される。
【００３７】
以上述べた例ではひとつのフロント加速度センサを用いた場合について説明したが、これに限定するものではなく、フロント加速度センサを車両の前部に複数設けるようにしてもよい。また、加算値（ｐ＋ｑ＋ｒ）×Ｃの係数ｐ，ｑ，ｒを０または１に設定するようにしたが、これに限定するものではなく、必要に応じて例えば０．５あるいは２などに任意に設定することができる。
【００３８】
図７は本発明の実施の形態の別の例を示すブロック図で、フロント加速度センサとして第１のフロント加速度センサ５ａおよび第２のフロント加速度センサ５ｂを有している。
【００３９】
第１および第２のフロント加速度センサ５ａ，５ｂは、室内加速度センサ６による衝突加速度の検出が遅れるような衝突の際に早期に衝突加速度を検出することができるように、車両の前部の、例えばラジエータを保持するラジエータマウントの左端部分および右端部分に夫々設けられている。従って、例えば、第１のフロント加速度センサ５ａは車両前部の左フェンダーよりに設けられ、第２のフロント加速度センサ５ｂは車両前部の右フェンダーよりに設けられることとなる。第１および第２のフロント加速度センサ５ａ，５ｂは、前述した図２の構成を有し、夫々、第１の所定の衝突加速度を検出することで第１段レベル信号を与え、第１の所定の衝突加速度よりも大きい第２の所定の衝突加速度を検出することで第２段レベル信号を与える。第１のフロント加速度センサ５ａの第１段および第２段レベル信号は制御手段１の受信回路３ａを介してマイクロコンピュータ２に入力され、第２のフロント加速度センサ５ｂの第１段および第２段レベル信号は制御手段１の受信回路３ｂを介してマイクロコンピュータ２に入力される。受信回路３ａ，３ｂの構成は図３で述べた通りである。制御手段１のマイクロコンピュータ２は、図５のフローチャートのステップ７２で第１のフロント加速度センサ５ａまたは／および第２のフロント加速度センサ５ｂが第１段レベル信号を出力したか否かを判断し、および、図５のフローチャートのステップ７７で第１のフロント加速度センサ５ａまたは／および第２のフロント加速度センサ５ｂが第２段レベル信号を出力したか否かを判断する。その他の構成および動作は先の例で説明した通りである。
【００４０】
図８および図９は図１の制御手段１のマイクロコンピュータ２の制御処理の別の例を示す制御フローチャートで、図５および図６の制御フローチャートに代えて図１の構成に適用される。図９の端子Ｄ，Ｅ，Ｆは図８の同符号の端子に接続される。
【００４１】
制御手段１のマイクロコンピュータ２は、図８および図９のフローが開始されると、ステップ１００の初期化を経てステップ１０１に入る。ステップ１０１では、室内加速度センサ６の加速度信号Ｇｔの絶対値が積分開始基準値Ｇｔｏよりも大か否かを判断する。ステップ１０１で加速度信号Ｇｔの絶対値が積分開始基準値Ｇｔｏよりも大でなければ、ステップ１０２〜１０７のリセット処理を経てステップ１０１に戻る。ステップ１０２では、室内加速度センサ６の加速度信号Ｇｔの積分値ΔＶｔが０か否かを判断し、０であれば直ちにステップ１０１に戻る。室内加速度センサ６の加速度信号Ｇｔの積分値ΔＶｔが０でなければ、ステップ１０２からステップ１０３に入り、積分値ΔＶｔの絶対値がリセット基準値ΔＶｔｏよりも大か否かを判断する。積分値ΔＶｔの絶対値がリセット基準値ΔＶｔｏよりも小であれば、ステップ１０４の積分値ΔＶｔのリセット、および後述する第１および第２の閾値低減フラグＬ，Ｍのリセットを経て、ステップ１０１に戻る。積分値ΔＶｔの絶対値がリセット基準値ΔＶｔｏよりも大であれば、ステップ１０３からステップ１０５に入り、積分値ΔＶｔが０よりも大であるか否かを判断する。積分値ΔＶｔが０よりも大であればステップ１０６で積分値ΔＶｔから減算値ａを減算し、積分値ΔＶｔが０よりも小であればステップ１０７で積分値ΔＶｔに減算値ａを加算した後、ステップ１０１に戻る。積分開始基準値Ｇｔｏおよびリセット基準値ΔＶｔｏについては先の例で述べた通りである。
【００４２】
一方、ステップ１０１で室内加速度センサ６の加速度信号Ｇｔの絶対値が積分開始基準値Ｇｔｏよりも大であれば、ステップ１０８で加速度信号Ｇｔの積分値ΔＶｔを演算した後、ステップ１０９に入る。ステップ１０９では後述の第２の閾値低減フラグＭが「１」にセットされているか否かを判断するが、ここでは第２の閾値低減フラグＭが「０」のリセット状態であるとする。従ってステップ１０９からステップ１１０に入り、フロント加速度センサ５が第１の所定の衝突加速度を検出したことを表わす第１段レベル信号を出力したか否かを判断する。第１段レベル信号が出力されることでステップ１１１に入り、第１の閾値低減フラグＬを「１」にセットした後、図９のステップ１１２に入る。第１の閾値低減フラグＬは、室内加速度センサ６の積分値ΔＶｔに対する衝突判断閾値Ｖｔｈを低減するか否かを表わすフラグで、ステップ１００の初期化およびステップ１０４のフラグリセットで「０」にリセットされる。ステップ１１０でフロント加速度センサ５から第１段レベル信号が出力されていなければ、上述のステップ１１１に入ることなく、直ちに図９のステップ１１２に入る。
【００４３】
ステップ１１２では、フロント加速度センサ５が第１の所定の衝突加速度よりも大きい第２の所定の衝突加速度を検出したことを表わす第２段レベル信号を出力したか否かを判断する。第２段レベル信号が出力されておらず、第１の閾値低減フラグＬが「１」にセットされていなければ、ステップ１１２からステップ１１３を経てステップ１１４に入り、衝突判断閾値Ｖｔｈとして基本閾値Ｖｔｈｏを設定し、その後ステップ１１８に入る。第２段レベル信号が出力されておらず、第１の閾値低減フラグＬが「１」にセットされていれば、ステップ１１２からステップ１１３を経てステップ１１５に入り、衝突判断閾値Ｖｔｈとして基本閾値Ｖｔｈｏから第１の低減値Ｖｔｈ１を減算した値を設定し、その後ステップ１１８に入る。一方、フロント加速度センサ５から第２段レベル信号が出力されると、ステップ１１２からステップ１１６に入り、衝突判断閾値Ｖｔｈを更に低減するか否かを表わす第２の閾値低減フラグＭを「１」にセットした後、図９のステップ１１７に入る。ステップ１１７では、衝突判断閾値Ｖｔｈとして、基本閾値Ｖｔｈｏから第１の低減値Ｖｔｈ１よりも大きい第２の低減値Ｖｔｈ２を減算した値を設定し、その後ステップ１１８に入る。なお、図８のステップ１０９で第２の閾値低減フラグＭが「１」にセットされていれば、ステップ１０９から直ちにステップ１１７に入り、第２の低減値Ｖｔｈ２が低減された衝突判断閾値Ｖｔｈが設定される。
【００４４】
ステップ１１８では、室内加速度センサ６の加速度信号Ｇｔの積分値ΔＶｔが前述のステップ１１４または１１５または１１７で設定された衝突判断閾値Ｖｔｈよりも大か否かを判断し、大でなければ図８のステップ１０１に戻り、大であることでステップ１１９に入り、始動回路４に衝突検出信号を与え、その後処理を終了する。
【００４５】
本例によれば、フロント加速度センサ５から第１段レベル信号が与えられることで室内加速度センサ６の積分値ΔＶｔに対する衝突判断閾値Ｖｔｈが第１の低減値Ｖｔｈ１によって低減され、第２段レベル信号が与えられることで衝突判断閾値Ｖｔｈが第１の低減値Ｖｔｈ１よりも大きい第２低減値Ｖｔｈ２によって更に低減される。フロント加速度センサ５は、車両の前部に設けられているので、室内加速度センサ６への衝突加速度の伝達が遅れるような場合でも、早期に衝突加速度を検出して第１段および第２段レベル信号を与える。そのため、室内加速度センサ６の積分値ΔＶｔは遅れることなく衝突判断閾値Ｖｔｈ以上になり、エアバッグなどの乗員保護装置７が的確に始動される。
【００４６】
上述した図８および図９の例ではひとつのフロント加速度センサ５を有する場合を例に説明したが、これに限定するものではなく、複数のフロント加速度センサを用いる場合にも適用することができる。例えば、図７の構成のように第１および第２のフロント加速度センサ５ａ，５ｂを有する場合には、図８のフローチャートのステップ１１０で第１のフロント加速度センサ５ａまたは／および第２のフロント加速度センサ５ｂが第１段レベル信号を出力したか否かを判断し、図９のフローチャートのステップ１１２で第１のフロント加速度センサ５ａまたは／および第２のフロント加速度センサ５ｂが第２段レベル信号を出力したか否かを判断するようにすればよい。
【００４７】
図１０，図１１および図１２は図１の制御手段１のマイクロコンピュータ２の制御処理の更に別の例を示す制御フローチャートで、図５および図６の制御フローチャートに代えて図１の構成に適用される。図１１の端子Ｈ，Ｇは図１０の同符号の端子に接続され、図１２の端子Ｉ，Ｊは図１０および図１１の同符号の端子に接続される。
【００４８】
制御手段１のマイクロコンピュータ２は、図１０，図１１および図１２のフローが開始されると、ステップ１３０の初期化を経てステップ１３１に入る。ステップ１３２では、室内加速度センサ６の加速度信号Ｇｔの絶対値が積分開始基準値Ｇｔｏよりも大か否かを判断する。ステップ１３１で加速度信号Ｇｔの絶対値が積分開始基準値Ｇｔｏよりも大でなければ、ステップ１３２〜１３７のリセット処理を経てステップ１３１に戻る。ステップ１３２では、室内加速度センサ６の加速度信号Ｇｔの積分値ΔＶｔが０か否かを判断し、０であれば直ちにステップ１３１に戻る。室内加速度センサ６の加速度信号Ｇｔの積分値ΔＶｔが０でなければ、ステップ１３２からステップ１３３に入り、積分値ΔＶｔの絶対値がリセット基準値ΔＶｔｏよりも大か否かを判断する。積分値ΔＶｔの絶対値がリセット基準値ΔＶｔｏよりも小であれば、ステップ１３４での、積分値ΔＶｔのリセット、および後述するフラグＬ，Ｆｔｌ，Ｍ，Ｆｔｍ，Ｎのリセットを経て、ステップ１３１に戻る。積分値ΔＶｔの絶対値がリセット基準値ΔＶｔｏよりも大であれば、ステップ１３３からステップ１３５に入り、積分値ΔＶｔが０よりも大であるか否かを判断する。積分値ΔＶｔが０よりも大であればステップ１３６で積分値ΔＶｔから減算値ａを減算し、積分値ΔＶｔが０よりも小であればステップ１３７で積分値ΔＶｔに減算値ａを加算した後、ステップ１３１に戻る。積分開始基準値Ｇｔｏおよびリセット基準値ΔＶｔｏについては先の例で述べた通りである。
【００４９】
一方、ステップ１３１で室内加速度センサ６の加速度信号Ｇｔの絶対値が積分開始基準値Ｇｔｏよりも大であれば、ステップ１３８でソフトタイマｔを＋１インクリメントし、次のステップ１３９で加速度信号Ｇｔの積分値ΔＶｔを演算した後、ステップ１４０に入る。
【００５０】
ステップ１４０では、フロント加速度センサ５が第１の所定の衝突加速度を検出したことを表わす第１段レベル信号を出力したか否かを判断する。第１段レベル信号が出力されることでステップ１４１に入り、第１の閾値低減フラグＬを「１」にセットした後、図１１のステップ１４２に入る。第１の閾値低減フラグＬは、室内加速度センサ６の積分値ΔＶｔに対する衝突判断閾値Ｖｔｈを低減するか否かを表わすフラグで、ステップ１３０の初期化およびステップ１３４のフラグリセットで「０」にリセットされる。図１１のステップ１４２では、第１段レベル信号が初めて与えられたか否かを示す第１段レベル信号初回判断フラグＦｔｌが「１」にセットされているか否かを判断する。初回判断フラグＦｔｌは、ステップ１３０の初期化およびステップ１３４で「０」にリセットされ、後述のステップ１４４で「１」にセットされる。初回判断フラグＦｔｌが「１」でなければ、すなわち、第１段レベル信号が初めて与えられた場合には、ステップ１４２からステップ１４３に入り、ソフトタイマｔから第１段レベル信号が与えられた時点Ｔｌを認識し、次のステップ１４４で初回判断フラグＦｔｌを「１」にセットした後、ステップ１４５に入る。ステップ１４２で第１段レベル信号初回判断フラグＦｔｌが「１」であれば、ステップ１４３，１４４の処理を行なうことなく、ステップ１４２から直ちにステップ１４５に入る。一方、先の図１０のステップ１４０で第１段レベル信号が出力されていなければ、直ちに後述する図１２のステップ１５２に入る。
【００５１】
ステップ１４５では、フロント加速度センサ５が第１の所定の衝突加速度よりも大きい第２の所定の衝突加速度を検出したことを表わす第２段レベル信号を出力したか否かを判断し、第２段レベル信号が出力されることでステップ１４６に入る。ステップ１４６では、第２の閾値低減フラグＭを「１」にセットし、次のステップ１４７に入る。第２の閾値低減フラグＭは、衝突判断閾値Ｖｔｈを更に低減するか否かを表わすフラグで、ステップ１３０の初期化およびステップ１３４のフラグリセットで「０」にリセットされる。ステップ１４７では、第２段レベル信号が初めて与えられたか否かを示す第２段レベル信号初回判断フラグＦｔｍが「１」にセットされているか否かを判断する。初回判断フラグＦｔｍは、ステップ１３０の初期化およびステップ１３４で「０」にリセットされ、後述のステップ１４９で「１」にセットされる。初回判断フラグＦｔｍが「１」でなければ、すなわち、第２段レベル信号が初めて与えられた場合には、ステップ１４７からステップ１４８に入り、ソフトタイマｔから第２段レベル信号が与えられた時点Ｔｍを認識し、次のステップ１４９で初回判断フラグＦｔｍを「１」にセットした後、ステップ１５０に入る。ステップ１４７で第２段レベル信号初回判断フラグＦｔｍが「１」であれば、ステップ１４８および１４９の処理を行なうことなく、ステップ１４７から直ちにステップ１５０に入る。一方、先のステップ１４５で第２段レベル信号が出力されていなければ、直ちに後述する図１２のステップ１５２に入る。
【００５２】
ステップ１５０では、第２段レベル信号が与えられた時点Ｔｍと第１段レベル信号が与えられた時点Ｔｌとの間の時間差が所定値Ｔｏよりも小か否かを判断する。両者の時間差が所定値Ｔｏよりも小であれば、高速での衝突であると判断してステップ１５１に入り、第３の閾値低減フラグＮを「１」にセットする。第３の閾値低減フラグＮは、衝突判断閾値Ｖｔｈを更に一層低減するか否かを表わすフラグで、ステップ１３０の初期化およびステップ１３４のフラグリセットで「０」にリセットされる。その後、図１２のステップ１５２に入る。
【００５３】
図１２のステップ１５２では第１の閾値低減フラグＬが「１」か否かを判断し、第１の閾値低減フラグＬが「１」でなければ、ステップ１５３で衝突判断閾値Ｖｔｈとして基本閾値Ｖｔｈｏを設定した後、ステップ１５９に入る。第１の閾値低減フラグＬが「１」であれば、ステップ１５２からステップ１５４に入り、第２の閾値低減フラグＭが「１」か否かを判断し、第２の閾値低減フラグＭが「１」でなければ、ステップ１５５で、衝突判断閾値Ｖｔｈとして、基本閾値Ｖｔｈｏから第１の低減値Ｖｔｈ１を減算した値を設定し、その後ステップ１５９に入る。第２の閾値低減フラグＭが「１」であれば、ステップ１５４からステップ１５６に入り、第３の閾値低減フラグＮが「１」か否かを判断し、第３の閾値低減フラグＮが「１」でなければ、ステップ１５７で、衝突判断閾値Ｖｔｈとして、基本閾値Ｖｔｈｏから第１の低減値Ｖｔｈ１よりも大きい第２の低減値Ｖｔｈ２を減算した値を設定し、その後ステップ１５９に入る。第３の閾値低減フラグＮが「１」であれば、ステップ１５６からステップ１５８に入り、衝突判断閾値Ｖｔｈとして、基本閾値Ｖｔｈｏから第２の低減値Ｖｔｈ２よりも大きい第３の低減値Ｖｔｈ３を減算した値を設定し、その後ステップ１５９に入る。
【００５４】
ステップ１５９では、室内加速度センサ６の加速度信号Ｇｔの積分値ΔＶｔが前述のステップ１５３または１５５または１５７または１５８で設定された衝突判断閾値Ｖｔｈよりも大か否かを判断し、大でなければ図１０のステップ１３１に戻り、大であることでステップ１６０に入り、始動回路４に衝突検出信号を与え、その後処理を終了する。
【００５５】
本例では、フロント加速度センサ５の第１段および第２段レベル信号に基づいて図８および図９の例のように室内加速度センサ６の積分値ΔＶｔに対する衝突判断閾値Ｖｔｈを低減させることに加えて、第１段レベル信号が与えられた時点Ｔｌと第２段レベル信号が与えられた時点Ｔｍとの間の時間差が所定値Ｔｏよりも小さい場合に、室内加速度センサ６の積分値ΔＶに対する衝突判断閾値Ｖｔｈが更に一層低減されるので、高速衝突の場合のようにより速く乗員保護装置７を始動する必要がある場合でも、衝突判断に遅れを生じることなく的確に乗員保護装置７が始動される。
【００５６】
上述した図１０〜図１２の例ではひとつのフロント加速度センサ５を有する場合を例に説明したが、これに限定するものではなく、複数のフロント加速度センサを用いる場合にも適用することができる。例えば、図７の構成のように第１および第２のフロント加速度センサ５ａ，５ｂを有する場合には、図１０のフローチャートのステップ１４０で第１のフロント加速度センサ５ａまたは／および第２のフロント加速度センサ５ｂが第１段レベル信号を出力したか否かを判断し、図１１のフローチャートのステップ１４５で第１のフロント加速度センサ５ａまたは／および第２のフロント加速度センサ５ｂが第２段レベル信号を出力したか否かを判断するようにすればよい。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、室内加速度センサに加えて、車両の前部に少なくともひとつのフロント加速度センサを設け、フロント加速度センサが、第１の所定の衝突加速度およびこれよりも大きい第２の所定の衝突加速度を検出することで第１段および第２段レベル信号を与えるようにすると共に、第１段レベル信号が与えられることで室内加速度センサの加速度信号の積分値を増加し、第２段レベル信号が与えられることで積分値を更に増加するようにしたので、室内加速度センサへの衝突加速度の伝達が遅れるような衝突の場合でも、室内加速度センサの加速度信号の積分値は遅れることなく衝突判断閾値以上になり、エアバッグなどの乗員保護装置を的確に始動することができる。
【００５８】
また、本発明においては、フロント加速度センサから第１段レベル信号が与えられることで室内加速度センサの積分値に対する衝突判断閾値を低減し、第２段レベル信号が与えられることで衝突判断閾値を更に低減するようにしたので、同様に、室内加速度センサへの衝突加速度の伝達が遅れるような衝突の場合でも、室内加速度センサの加速度信号の積分値は遅れることなく衝突判断閾値以上になり、エアバッグなどの乗員保護装置を的確に始動することができる。
【００５９】
また、第１段レベル信号が与えられた時点と第２段レベル信号が与えられた時点との間の時間差が所定値よりも小である場合に、室内加速度センサの加速度信号の積分値を更に一層増加するように、あるいは、室内加速度センサの積分値に対する衝突判断閾値を更に一層低減するようにしたので、高速での衝突の場合のようにより速く乗員保護装置を始動する必要がある場合でも、衝突判断に遅れを生じることなく、的確に始動することができる。
【００６０】
また、車両前部の左右部分に設けられた第１および第２のフロント加速度センサからの夫々の第１段および第２段レベル信号に基づいて、室内加速度センサの加速度信号の積分値、もしくは、室内加速度センサの積分値に対する衝突判断閾値を制御するようにしたので、斜め衝突およびオフセット衝突などの場合の衝突加速度を早期に且つ確実に検出して第１段および第２段レベル信号を与えることができる。
【００６１】
また、フロント加速度センサを車両前部の中央部分のラジエータ近傍に設けるようにしたので、車両前部の中央部分が電柱などに衝突する所謂センターポール衝突および車両前部がトラックの後部などにもぐり込むような所謂アンダーライド衝突などの場合の衝突加速度を早期に且つ確実に検出して第１段および第２段レベル信号を与えることができる。
【００６２】
また、フロント加速度センサが、加速度を検出する圧電素子にコンデンサを並列挿入して圧電素子との合成容量を増大することにより、バイアス抵抗回路の抵抗値を大きくすることなく低域のカットオフ周波数が低くなるように構成されるので、より低域の周波数成分を比較手段に与えることができ、衝突判断がしやすくなることから精確に第１段および第２段レベル信号を与えることができるばかりでなく、バイアス抵抗回路の抵抗値を高くすることによる弊害、すなわち、通常の雰囲気中では用いることができないような高抵抗にする必要がなくなると共に、高抵抗にすることに伴う圧電素子のマイグレーションの発生のおそれがなくなる。また、圧電素子の出力温度特性を補償するように温度補償手段によって差動増幅手段のゲインを調節することとしたので、フロント加速度センサを車両のエンジンからの熱を直接的に受けるような周囲温度の変化が激しい場所に設けた場合でも、周囲温度の変化によってセンサ出力が変動するようなことはない。
【００６３】
また、フロント加速度センサが、差動増幅手段の一対の非反転増幅回路のゲインを単一の温度補償素子で調節することにより圧電素子の出力温度特性を補償するように構成されるので、素子数の低減および回路の簡単化を図ることができる。しかも、基準電圧バッファアンプを介して差動増幅手段の差動増幅回路に基準電位を与えることにより、一対の非反転増幅回路の出力インピーダンスとのマッチングを図るように構成されているので、差動増幅回路の同相成分除去比を大きくすることができ、一対の非反転増幅回路のオフセット電圧を有効に抑制することができる。
【００６４】
また、コンパレータの出力を入力信号に帰還させることによってコンパレータのチャタリングを防止するようにフロント加速度センサの比較手段を構成したので、コンパレータに閾値を与える規準電圧を変えることによってヒステリシスを与える場合と比較して、構成を極めて簡単化することができる。
【００６５】
更に、フロント加速度センサの第１段および第２段レベル信号を電源ラインの電流変化に変換して制御手段に与えるようにしたので、信号線を設ける必要がなくなり構成の簡単化を図ることができ、また、車体アースによるグランド電位を基準にする必要がないため、より有効なノイズ防止を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の実施の形態の一例を示すブロック図である。
【図２】図２は図１のフロント加速度センサの一例を示す回路図である。
【図３】図３は図１の制御手段の受信回路の一例を示す回路図である。
【図４】図４は図２の構成のフロント加速度センサの動作説明図である。
【図５】図５は図１の制御手段のマイクロコンピュータの制御フローチャートである。
【図６】図６は図１の制御手段のマイクロコンピュータの制御フローチャートで、端子Ａ，Ｂ，Ｃは図５の同符号の端子に接続される。
【図７】図７は本発明の実施の形態の別の例を示すブロック図である。
【図８】図８は図１の制御手段のマイクロコンピュータの制御処理の別の例を示す制御フローチャートで、図５および図６の制御フローチャートに代えて図１の構成に適用される。
【図９】図９は図１の制御手段のマイクロコンピュータの制御処理の別の例を示す制御フローチャートで、図５および図６の制御フローチャートに代えて図１の構成に適用され、端子Ｄ，Ｅ，Ｆは図８の同符号の端子に接続される。
【図１０】図１０は図１の制御手段のマイクロコンピュータの制御処理の更に別の例を示す制御フローチャートで、図５および図６の制御フローチャートに代えて図１の構成に適用される。
【図１１】図１１は図１の制御手段のマイクロコンピュータの制御処理の更に別の例を示す制御フローチャートで、図５および図６の制御フローチャートに代えて図１の構成に適用され、端子Ｈ，Ｇは図１０の同符号の端子に接続される。
【図１２】図１２は図１の制御手段のマイクロコンピュータの制御処理の更に別の例を示す制御フローチャートで、図５および図６の制御フローチャートに代えて図１の構成に適用され、端子Ｉ，Ｊは図１０および図１１の同符号の端子に接続される。
【符号の説明】
１  制御手段
２  マイクコンピュータ
３，３ａ，３ｂ  受信回路
４  始動回路
５，５ａ，５ｂ  フロント加速度センサ
６  室内加速度センサ
７  乗員保護装置
１０  圧電素子
１１，１２  非反転増幅回路
１３  差動増幅回路
１４  バイアス抵抗回路
１５  コンデンサ
１６  温度補償素子
１７  基準電圧回路
１８  第１の比較手段
１９  第２の比較手段
２４  センサ電源ライン
３６  基準電圧バッファアンプ
３７  第１コンパレータ
４６  第２コンパレータ
５５  ツイストペアケーブル
４３，５２  ダイオード
３８，４４，４７，５３  抵抗
【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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