JP3975554B2 - 乗員拘束装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、乗員拘束装置に関し、特に、同一センサを複数用いて簡単なシールド構造によりノイズの影響を回避することができる乗員拘束装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両に搭載される乗員拘束装置では、衝突時の衝撃を検出するためのＧセンサを車両のセンタコンソール部やドア部等に分散して配置し、それぞれの部位での衝撃度合いを一箇所に設けられた制御部で監視し、車両の衝突かどうかを所定の演算によって判断し、エアバッグモジュールを展開するかどうかを決定していた。
【０００３】
近年、各種ユニットのレイアウトの自由度確保、ハーネス数の削減等のため、各部のエアバッグモジュールを１カ所に設けた複数のＧセンサや制御部を有するユニットで制御することが望まれてきている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、１つのユニット内に複数のＧセンサを配置した場合、個々のＧセンサが外来ノイズの影響を受けた場合、外来ノイズに影響されている電圧信号から衝撃による電圧信号を分離するには、個々のＧセンサからの電圧信号に外来ノイズの影響を減少させるためのフィルタ回路やノイズ除去回路を付加する必要があり、回路構成が複雑になり、製造コストが高価なものになっていた。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的としては、外来ノイズが加わった場合でも、従来同様の耐ノイズ性能を有する乗員拘束装置を簡単な構成でかつ安価に提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、上記課題を解決するため、車両に加わる衝撃度合いを検出するための加速度センサを有し、この加速度センサの出力信号から車両が衝突したと判断した場合には、車室内にエアバックモジュールを展開する乗員拘束装置であって、外来ノイズを遮断するシールドケースにより覆われた第１の加速度センサと、シールドケースにより覆われていない状態で前記第１の加速度センサと略隣接して設けられ、この第１の加速度センサと略同一の第２の加速度センサと、前記第１の加速度センサから出力される信号が所定の基準値以上で、且つ、前記第２の加速度センサから出力される信号が所定の基準値以上で、且つ、前記第１の加速度センサから出力される信号と前記第２の加速度センサから出力される信号の差分値が所定の閾値未満の場合に、前記エアバックモジュールを展開させる制御手段とを有することを要旨とする。
【０００７】
【発明の効果】
請求項１記載の本発明によれば、外来ノイズを遮断するシールドケースにより覆われた第１の加速度センサからの出力信号が所定の基準値以上で、且つ、シールドケースにより覆われていない状態で第１の加速度センサと略隣接して設けられ、この第１の加速度センサと略同一の第２の加速度センサの出力信号が所定の基準値以上で、且つ、第１の加速度センサの出力信号と第２の加速度センサの出力信号との差分値が所定の閾値未満の場合に、エアバックモジュールを展開させるようにすることで、略同一の加速度センサに加わる外来ノイズによる影響をキャンセルすることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【０００９】
図１は、本発明の一実施の形態に係る乗員拘束装置の構成を示す図である。
【００１０】
図１に示すように、乗員拘束装置１は、車両に搭載され電子機器に電源を供給するバッテリ３と、エンジンの始動時からオン操作されるイグニッション・スイッチＩＧＮ＿ＳＷ５と、Ｇセンサを実装するためのプリント基板７と、外来ノイズの影響を回避するためにＧセンサ１１を覆うシールドケース９と、車両に加わる衝撃度合いに応じて電圧信号を出力する略同一の半導体素子からなるＧセンサ１１，１３と、バッテリ３から供給される電源電圧を安定化する電源回路１５と、Ｇセンサ１１，１３から出力される電圧信号に基づいて車両が衝突したかどうかを判断するＣＰＵ１７と、車両が衝突した場合にＣＰＵ１７の出力端子Ｖo から出力される点火信号（Ｈｉｇｈレベル）に応じてスクイブ１９に点火電流を出力する点火用のトランジスタＴＲと、点火電流が加わった場合にエアバッグモジュール（図外）を展開するスクイブ１９とから構成されている。
【００１１】
なお、Ｇセンサ１１，１３は、互いにプリント基板７上に略隣接して設けられていることとする。
【００１２】
図２は、Ｇセンサ１１を覆うシールドケース９の外観図（ａ）と、プリント基板７を実装面上方から見た上面図（ｂ）と、プリント基板７をはんだ面から見た底面図（ｃ）である。
【００１３】
シールドケース９は、リン青銅等の素材を圧延成形したケースであり、アース接地することで外来ノイズの透過を防止する効果を有する部材である。図２（ａ）に示すように、シールドケース９の下部にはリード３１が複数設けられており、図２（ｂ）に示すプリント基板７に取り付けられたＧセンサ１１を覆うように開けられたリード穴３３にシールドケース９のリード３１が挿入される。プリント基板７のリード穴３３に挿入されたシールドケース９のリード３１は、図２（ｃ）に示すように、プリント基板７上のはんだ面でベタアースされる。この結果、Ｇセンサ１１は、シールドケース９とプリント基板７によって覆われ外来ノイズの影響を回避することができる。
【００１４】
次に、図４を参照して、図３に示すＣＰＵの処理機能（Ｓ１０〜Ｓ６０）に基づいて乗員拘束装置の動作を説明する。なお、図３に示すＧセンサ１，２はそれぞれＧセンサ１１，１３のことであり、以下の説明上ではＧセンサ１，２を用いて説明することとする。
【００１５】
まず、処理機能Ｓ１０に示すアルゴリズム１では、Ｇセンサ１から出力される電圧信号が所定の基準値以上の場合には、車両が衝突したこととして判断し、Ｇセンサ１から出力される電圧信号がこの基準値以下の場合には、ノイズレベルととして判断する。次に、処理機能Ｓ２０に示すアルゴリズム２では、Ｇセンサ２から出力される電圧信号が所定の基準値以上の場合には、車両が衝突したこととして判断し、Ｇセンサ２から出力される電圧信号がこの基準値以下の場合には、ノイズレベルととして判断する。
【００１６】
次に、処理機能Ｓ３０に示す積分処理では、Ｇセンサ１から出力される電圧信号の前回値と今回値とを加えて今回の積分値とする。この結果、図４（ａ）に示すように、衝撃がＧセンサ１に加わっている場合には、破線（イ）に示すレベルとなる。シールドケースによりレベルの下がったノイズをＧセンサ１が感知している場合には、実線（ロ）に示すレベルとなる。
【００１７】
次に、処理機能Ｓ４０に示す積分処理では、Ｇセンサ２から出力される電圧信号の前回値と今回値とを加えて今回の積分値とする。この結果、図４（ｂ）に示すように、衝撃がＧセンサ２に加わっている場合には、実線（ハ）に示すレベルとなる。同様に、高レベルの外来ノイズをＧセンサ２が感知している場合には、実線（ハ）に示すレベルとなる。即ち、Ｇセンサ２から出力される電圧信号に積分処理を施しても、Ｇセンサ２に衝突時に生じる衝撃が加わっているのか、高レベルの外来ノイズを感知しているのかを区別することができない。
【００１８】
ここで、処理機能Ｓ５０に示す差分処理では、積分処理Ｓ４０で求められた積分値から積分処理Ｓ３０で求められた積分値を減算して両者の差分値を求める。この結果、図４（ｃ）に示すように、衝撃がＧセンサ１，２に加わっている場合には、実線（ニ）に示すレベルとなり、所定の閾値ラインよりも低くい差分値が出力されるので、衝突時に生じる衝撃として判断する。一方、図４（ｄ）に示すように、外来ノイズが発生中の場合には、実線（ホ）に示すレベルとなり、所定の閾値ラインよりも高い差分値が出力されるので、ノイズレベルとして判断する。
【００１９】
次に、処理機能Ｓ６０に示す論理積処理では、アルゴリズム１，２での判断結果値と、差分処理Ｓ５０での判断結果値とに基づいて論理積を求める。
【００２０】
この結果、衝突時に車両に加わる衝撃がＧセンサ１，２で検出されている場合には、論理積処理Ｓ６０から点火信号を表す論理値「１」が出力される。即ち、車両が衝突した場合にＣＰＵ１７の出力端子Ｖo から出力される点火信号（Ｈｉｇｈレベル）に応じてトランジスタＴＲがオン動作し、スクイブ１９に点火電流が流れ、スクイブ１９が加熱されてエアバッグモジュール（図外）が展開することになる。
【００２１】
一方、ノイズがＧセンサに加わっている場合には、論理積処理Ｓ６０からは非作動を表す論理値「０」が出力される。即ち、トランジスタＴＲはオフ状態となっている。
【００２２】
このように、外来ノイズの影響を回避するためのシールドケース９を有するＧセンサ１１と、外来ノイズの影響下にあると共にＧセンサ１１と略隣接して設けられるＧセンサ１３とからそれぞれ出力される電圧信号間の差分値が所定の閾値未満の場合には、車両が衝突したと判断する差分処理Ｓ５０をＣＰＵ１７で行い、同一のプリント基板７上にこれらを配置することで、略同一のＧセンサ１１，１３に加わる外来ノイズによる影響をキャンセルすることができる。この結果、従来同様の耐ノイズ性能を有する乗員拘束装置を簡単な構成でかつ安価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る乗員拘束装置の構成を示す図である。
【図２】Ｇセンサ１１を覆うシールドケース９の外観図（ａ）と、プリント基板７を実装面上方から見た上面図（ｂ）と、プリント基板７をはんだ面から見た底面図（ｃ）である。
【図３】ＣＰＵの処理機能（Ｓ１０〜Ｓ６０）を説明するための図である。
【図４】Ｇセンサ１の積分値を表す図（ａ）と、Ｇセンサ２の積分値を表す図（ｂ）と、衝撃時の差分値を表す図（ｃ）と、ノイズ時の差分値を表す図（ｄ）である。
【符号の説明】
９ シールドケース
１１，１３ Ｇセンサ
１７ ＣＰＵ
１９ スクイブ

Claims (1)

1. 車両に加わる衝撃度合いを検出するための加速度センサを有し、この加速度センサの出力信号から車両が衝突したと判断した場合には、車室内にエアバックモジュールを展開する乗員拘束装置であって、
   外来ノイズを遮断するシールドケースにより覆われた第１の加速度センサと、
   シールドケースにより覆われていない状態で前記第１の加速度センサと略隣接して設けられ、この第１の加速度センサと略同一の第２の加速度センサと、
   前記第１の加速度センサから出力される信号が所定の基準値以上で、且つ、前記第２の加速度センサから出力される信号が所定の基準値以上で、且つ、前記第１の加速度センサから出力される信号と前記第２の加速度センサから出力される信号の差分値が所定の閾値未満の場合に、前記エアバックモジュールを展開させる制御手段とを有することを特徴とする乗員拘束装置。

Images