(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両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 ）を超えるのに応じて該出力（Ｇ）を累積積分し，その累積積分を該出力（Ｇ）が所定の演算終了レベル（Ｇ0 ）まで戻ったときに中止する積分手段（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）とを備えた車両用衝突検出装置において，
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）を備え，
前記積分手段（Ｉ）は，前記振動波形検出手段（Ｗ）が前記振動波形を検出しているときは，前記加速度センサ（Ｓ）の出力（Ｇ）が前記演算終了レベル（Ｇ0 ）まで戻っても累積積分を中止しないで，該出力（Ｇ）を，正の加速度に対応した出力成分をも含めて累積積分することを特徴とする，車両用衝突検出装置。
【請求項２】
前記積分手段（Ｉ）は，前記振動波形の検出に応じて前記加速度センサ（Ｓ）の出力（Ｇ）を，正の加速度に対応した出力成分をも含めて累積積分するに当たり，該出力（Ｇ）が負の加速度に対応した値から正の加速度に対応した値に切換わる時点で前記累積積分値（ΣＧ）をその都度クリアすることを特徴とする，請求項１に記載の車両用衝突検出装置。
【請求項３】
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，一定時間（Ｔ0 ）内に同レベル（Ｇ0 ）に戻ったときに，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）を出力することを特徴とする，請求項１又は２に記載の車両用衝突検出装置。
【請求項４】
前記積分手段（Ｉ）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 ）を超えない場合には，そのときの前記累積積分値（ΣＧ）をクリアし且つ前記累積積分を中止することを特徴とする，請求項３に記載の車両用衝突検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，車両の衝突時にエアバッグ等の車両用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車両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，車両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車両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，車両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るのに応じて該出力を累積積分し，その累積積分を該出力が所定の演算終了レベルまで戻ったときに中止する積分手段と，該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を備えた車両用衝突検出装置において，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を備え，前記積分手段は，前記振動波形検出手段が前記振動波形を検出しているときは，前記加速度センサの出力が演算終了レベルまで戻っても累積積分を中止しないで，該出力を，正の加速度に対応した出力成分をも含めて累積積分することを特徴とする。
【０００８】
前記特徴によれば，車両の衝突時において，加速度センサの出力が所定の演算開始レベルを超えるのに応じて積分手段の演算が開始され，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検出手段より衝突信号が出力される。また前記累積積分値が閾値を超えないまま加速度センサの出力が所定の演算終了レベルまで戻ったときに，振動波形検出手段が前記振動波形を検出していなければ前記累積積分は中止される。
【０００９】
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て，その振動波形を振動波形検出手段が検出している場合には，積分手段は，加速度センサの出力が演算終了レベルまで戻っても累積積分を中止しないで，該出力を，正の加速度に対応した出力成分をも含めて累積積分するため，前記振動波形の各サイクルにおいて，その負の加速度成分（減速度成分）と正の加速度成分との相殺効果によって累積積分値の増加を極力抑えることができる。これにより，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から，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，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。
【００１０】
また請求項２の発明は，請求項１の上記特徴に加えて，前記積分手段が，前記振動波形の検出に応じて前記加速度センサの出力を，正の加速度に対応した出力成分をも含めて累積積分するに当たり，該出力が負の加速度に対応した値から正の加速度に対応した値に切換わる時点で前記累積積分値をその都度クリアすることを特徴とし，この特徴によれば，累積積分値の上記クリア効果により，上記振動波形の各サイクルにおいて累積積分値の増加を効果的に抑えることができるから，衝突判定が一層慎重になされて，衝突検出手段が前記振動波形に因り妄りに衝突信号を出力する虞れはなくなる。
【００１１】
また請求項３の発明は，請求項１又は２の発明の上記特徴に加えて，前記振動波形検出手段は，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，一定時間内に同レベルに戻ったときに，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ことを特徴とし，この特徴によれば，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。
【００１２】
また請求項４の発明は，請求項３の発明の上記特徴に加えて，前記積分手段は，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は，そのときの前記累積積分値をクリアし且つ前記累積積分を中止することを特徴とし，この特徴によれば，加速度センサの出力が演算終了レベルに戻ってもなお前記累積積分を継続する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，前記累積積分を中止することで，通常の衝突監視動作に迅速に復帰可能である。
【００１３】
【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。
【００１４】
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。
【００１５】
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（図示例では前車軸）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。
【００１６】
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，またその出力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。
【００１７】
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。
【００１８】
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 をを超えるのに応じて該出力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，この衝突検出手段Ｃに対し衝突判定のための演算で用いる前記閾値αを出力する閾値出力手段Ｈ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とを備えている。
【００１９】
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。また前記閾値出力手段Ｈは，それが衝突検出手段Ｃに対し出力する前記閾値αを一定値に設定してもよく，或いは衝突状態に応じて可変の設定値としてもよい。
【００２０】
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。
【００２１】
また前記振動波形検出手段Ｗは，段差乗り越し等に起因して加速度センサＳの出力Ｇが演算開始レベルＧ0 を負側（図３で下側）に超えた後，急速に（即ち一定時間Ｔ0 内）に同レベルＧ0 に戻ったときに，その出力波形が衝突ではなく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，前記積分手段Ｉに対し出力する。
【００２２】
前記積分手段Ｉは，前述のように加速度センサＳからの出力Ｇが所定の演算開始レベルＧ0 を超えるのに応じて前記累積積分を開始するものであるが，その演算開始後，前記一定時間Ｔ0 を過ぎても累積積分値ΣＧが閾値αを超えない状態のまま加速度センサＳの出力Ｇが所定の演算終了レベルＧ0 まで戻った場合（この場合には振動波形検出手段Ｗから検出信号が出力されていない），その累積積分値ΣＧをリセットして，累積積分を中止する。尚，図示例では，積分手段Ｉの累積積分を中止させる演算開始レベルＧ0 と演算終了レベルＧ0 とを同レベルとしたが，本発明では異なるレベルに設定してもよい。
【００２３】
而して衝突以外の要因，例えば段差乗り越し等に起因して加速度センサＳの出力波形が所定の周期的な振動波形となって，その振動波形を振動波形検出手段Ｗが検出している場合には，その検出信号Ｚを積分手段Ｉが受けることにより，該積分手段Ｉは，加速度センサＳの出力Ｇが演算終了レベルＧ0 まで戻っても累積積分を中止しないで，該出力Ｇを，正の加速度に対応した出力成分をも含めて累積積分（即ちサイクル積分）する。しかも図示例では，上記サイクル積分に当たり，加速度センサＳの出力Ｇが負の出力値から正の出力値に切換わる時点で，それまでの累積積分値ΣＧをその都度クリア（即ちゼロにリセット）するようにしている。
【００２４】
また前記積分手段Ｉ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 を超えない場合には，その時点での累積積分値ΣＧをクリアし且つ累積積分を中止して，通常の積分動作にその後いつでも移行できるようにしている。
【００２５】
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（図３の衝突１の鎖線を参照），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。
【００２６】
尚，積分手段Ｉの前記累積積分開始後，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が所定の演算終了レベルＧ0 まで戻ったときに，振動波形検出手段Ｗが前記振動波形を検出して検出信号Ｚを出力していなければ前記累積積分は中止される（図３の衝突２の鎖線を参照）。
【００２７】
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から積分手段Ｉに出力された検出信号Ｚに応じて，積分手段Ｉは，前記サイクル積分を実行し，しかもそのサイクル積分中に加速度センサＳの出力Ｇが負から正に切換わる度毎にそれまでの累積積分値ΣＧをその都度クリアするようにしている。
【００２８】
このため，段差乗り越し等により周期的な加速度振動が発生した場合は，その振動波形の各サイクルにおいて，その負の加速度成分と正の加速度成分との相殺効果と，上記累積積分値ΣＧのクリア効果とが相俟って前記累積積分値ΣＧの増加を効果的に抑えることができるから，衝突判定がより慎重になされ，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。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，エアバッグ装置ＡＢの起動時期を最適に制御可能である。
【００２９】
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，一定時間Ｔ0 内に同レベルＧ0 に戻ったときに，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。
【００３０】
しかも，積分手段Ｉ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（即ち前記サイクル積分の実行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）には，その時点での累積積分値ΣＧをクリアし且つ前記累積積分を中止し，これにより，通常動作（従って衝突検出装置Ａの通常の衝突監視動作）に迅速に復帰できるようになる。
【００３１】
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。
【００３２】
例えば，前記実施例では，車両として剛体衝突の起き易い自動二輪車を示したが，四輪自動車でも状況によっては剛体衝突の可能性があるため，本発明は，四輪自動車にも適用可能である。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように請求項１の発明によれば，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て，その振動波形を振動波形検出手段が検出している場合には，積分手段は，加速度センサの出力が演算終了レベルまで戻っても累積積分を中止しないで，該出力を，正の加速度に対応した出力成分をも含めて累積積分するため，前記振動波形の各サイクルにおいて，その負の加速度成分（減速度成分）と正の加速度成分との相殺効果によって累積積分値の増加を極力抑えることができ，これにより，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，その結果，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。
【００３４】
また請求項２の発明によれば，積分手段が，前記振動波形の検出に応じて加速度センサの出力を，正の加速度に対応した出力成分をも含めて累積積分するに当たり，該出力が負の加速度に対応した値から正の加速度に対応した値に切換わる時点で前記累積積分値をその都度クリアするので，前記振動波形の各サイクルにおいて累積積分値の増加を効果的に抑えることができて，衝突判定が一層慎重になされる。
【００３５】
また請求項３の発明によれば，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。
【００３６】
また請求項４の発明によれば，加速度センサの出力が演算終了レベルに戻ってもなお前記累積積分を継続する要因となった加速度振動の収束傾向等を的確に検出でき，その検出後は累積積分が中止されるので，前記要因が無くなり次第，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      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）
Ｇ0     演算開始レベル（演算終了レベル）
Ｉ      積分手段
Ｓ      加速度センサ
Ｗ      振動波形検出手段
Ｘ      衝突信号
Ｚ      検出信号
【図１】
0004371616.tif 000002
【図２】
0004371616.tif 000003
【図３】
0004371616.tif 000004
【図４】
0004371616.tif 000005