JPH04176746A - 車両用乗員保護装置 - Google Patents
車両用乗員保護装置Info
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- JPH04176746A JPH04176746A JP2253515A JP25351590A JPH04176746A JP H04176746 A JPH04176746 A JP H04176746A JP 2253515 A JP2253515 A JP 2253515A JP 25351590 A JP25351590 A JP 25351590A JP H04176746 A JPH04176746 A JP H04176746A
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- protection device
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- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims abstract description 33
- 230000010354 integration Effects 0.000 claims abstract description 33
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Automotive Seat Belt Assembly (AREA)
- Air Bags (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
この発明は車両の衝突時に乗員を保護する車両用乗員保
護装置に関するものである。
護装置に関するものである。
従来の車両用乗員保護装置としては例えば特開昭４９−
５５０３１号公報に示すようなものがある。すなわち、
この公報のものは加速度センサからの信号からある一定
以上の信号波形を取り出し、さらにその取り出した信号
波形を積分器および比較器に通し、その積分出力が所定
レベルを越えたときに乗員保護装置本体であるエアバッ
グシステムなどの点火装置を駆動し、エアバッグを膨張
させたり、シートベルトを緊停させたりして乗員を保護
していた。
５５０３１号公報に示すようなものがある。すなわち、
この公報のものは加速度センサからの信号からある一定
以上の信号波形を取り出し、さらにその取り出した信号
波形を積分器および比較器に通し、その積分出力が所定
レベルを越えたときに乗員保護装置本体であるエアバッ
グシステムなどの点火装置を駆動し、エアバッグを膨張
させたり、シートベルトを緊停させたりして乗員を保護
していた。
しかしながら、このような従来の車両用乗員保護装置に
あっては加速度センサからの出力信号波形の積分値のみ
に注目し、経時変化から乗員が危険な状態に至る衝突事
故か否かを判断する構成となっており、車両衝突後にお
ける乗員の挙動が把握できず、さらに車両乗員保護装置
の作動遅れの発生による最適な作動時期を得るために衝
突時の加速度波形を数多く採取しなくてはならず、時間
がかかるという問題点があった。また、加速度波形を採
取するために数多くの車両の衝突実験を行わなくてはな
らず、多大の労力および資金を必要とするという問題点
があった。 この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、従来より数少ない衝突実験を行うだけで確実
、かつ精度よく車両衝突時における乗員の動きを予測し
て乗員保護装置本体を作動させるようにした車両用乗員
保護装置を得ることを目的とする。
あっては加速度センサからの出力信号波形の積分値のみ
に注目し、経時変化から乗員が危険な状態に至る衝突事
故か否かを判断する構成となっており、車両衝突後にお
ける乗員の挙動が把握できず、さらに車両乗員保護装置
の作動遅れの発生による最適な作動時期を得るために衝
突時の加速度波形を数多く採取しなくてはならず、時間
がかかるという問題点があった。また、加速度波形を採
取するために数多くの車両の衝突実験を行わなくてはな
らず、多大の労力および資金を必要とするという問題点
があった。 この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、従来より数少ない衝突実験を行うだけで確実
、かつ精度よく車両衝突時における乗員の動きを予測し
て乗員保護装置本体を作動させるようにした車両用乗員
保護装置を得ることを目的とする。
この発明に係る車両用乗員保護装置は車両の衝突時の加
速度を検出する加速度センサと、この加速度センサから
の検出出力を積分する第１積分回路と、上記加速度セン
サからの検出出力に第１係数を付加する第１係数回路と
、上記第１積分回路からの積分出力に第２係数を付加す
る第２係数回路と、上記第２積分回路からの積分出力を
さらに積分する第２積分回路と、上記第１係数回路と第
２係数回路と第２積分回路とからのそれぞれの出力を加
算する加算回路と、この加算回路からの加算出力が所定
の閾値を越えたときトリガ信号を出力する比較回路と、
この比較回路からのトリガ信号を受けて作動する乗員保
護装置本体とからなるものである。
速度を検出する加速度センサと、この加速度センサから
の検出出力を積分する第１積分回路と、上記加速度セン
サからの検出出力に第１係数を付加する第１係数回路と
、上記第１積分回路からの積分出力に第２係数を付加す
る第２係数回路と、上記第２積分回路からの積分出力を
さらに積分する第２積分回路と、上記第１係数回路と第
２係数回路と第２積分回路とからのそれぞれの出力を加
算する加算回路と、この加算回路からの加算出力が所定
の閾値を越えたときトリガ信号を出力する比較回路と、
この比較回路からのトリガ信号を受けて作動する乗員保
護装置本体とからなるものである。
この発明における車両用乗員保護装置は車両の衝突時の
加速度波形から乗員が身体の一部をステアリング等に打
ちつけるまでの時間を予測して事前に乗員保護装置本体
を作動させるようにしたものである。
加速度波形から乗員が身体の一部をステアリング等に打
ちつけるまでの時間を予測して事前に乗員保護装置本体
を作動させるようにしたものである。
以下、この発明を図面に基づいて詳細に説明する。
第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図である。
まず構成を説明すると、図において、１は車両の衝突等
による加速度の変化を検出し、その様子をアナログ信号
として出力する加速度センサ、２は積分定数Ｔ、を有し
、加速度センサ１から出力されるアナログ信号を積分す
る第１不完全積分回路、３は第１不完全積分回路２と同
一機能を有し、第１不完全積分回路２からの不完全積分
出力を再度不完全積分する第２不完全積分回路で、この
第２不完全積分回路３の積分定数Ｔ２は第１不完全積分
回路２の積分定数Ｔ１と同一である。４は加速度センサ
１の検出出力に第１係数を付加する第１減衰器からなる
第１係数回路、５は減衰率がＫである第２減衰器からな
る第２係数回路で、この第２係数回路５は第１不定積分
回路２の積分出力に第２係数を付加する。そして、上記
第１係数回路４の減衰率は第２係数回路５の減衰率にの
２乗の１／２である０、なお、上記減衰率には後述の点
火装置に点火電流が供給されてからエアバッグの膨張が
完了するまでに必要な時間ｔｄに等しい。 ６は加算回路で、この加算回路６は上記第２不完全積分
回路３、第１係数回路４および第２係数回ｌｓ５のそれ
ぞれからの出力を加算してその結果を出力する。７は加
算回！６からの加算出力が所定の閾値を越えると、出力
レベルを例えばハイレヘルに切換える比較回路、８は駆
動回路、９は乗員保護装置本体である点火装置で、この
点火装置９は駆動回路８の出力に基づいて例えばエアバ
ッグを作動させる。 次に動作について説明する。 車両の走行に伴って車両には種々の加速度が作用する。 いま、車両が一定速度Ｖｏで走行しているときに、例え
ば衝突により、第２図（Ａ）に示されるような車両の前
後方向に作用する加速度ａ（１）が加速度センサｌによ
って検出されると、乗員の頭は一定速度ｖ０で投げ出さ
れる一方でそのときの加速度ａ （ｔ）は乗員にも作用
する。それによって頭は車両に対しである相対速度、す
なわちＶ （ｔ）Ｃ−５ａ （ｔ）ｄｔ）で動き出す。 一方でそのときの加速度センサ１の出力ａ （ｔ）は第
１不完全積分回路２で積分される。また、頭は動き出す
ことによって衝突直前の位置を初期位置とした場合、そ
の位置から時間経過に伴ってＸ（ｔ）（＝Ｓ■（ｔ）ｄ
ｔ）だけ前に変位する。 この変位ｘ（ｔ）は第２不完全積分回路３によって第１
不完全積分回路２の出力が積分されて求められ、実時間
における乗員の頭の変位量が算出される。次に、第１不
完全積分回路２の出力Ｖ（ｔ）は第２係数回路５によっ
てｔ、が重み付けされ、Ｖ （ｔ）ｘｔ、 、すなわち
時刻ｔにおけるし４時間の間に変位する量が求められる
。さらに、加速度センサ１の出力ａ （ｔ）は第１係数
回路４によって１／２ｔｄだけ重み付けされ、１／２ａ
（ｔ）×ｔｄ、すなわち時刻ｔにおけるｔ４時間の間
に変位する量が求められる。これらの出力は加算回路６
によって加算され、 Ｘ （ｔ）ＸＶ （ｔ）ｘｔ、ｔ ＋１／２ａ （ｔ）
Ｘｔ。 が求められる。すなわち、これは現時点ｔからｔｄ時間
後における乗員の頭の位置の予測値ｘ （を十ｔｄ）が
求められる。この予測値は比較回路７に供給され、第２
図（Ｂ）において乗員の頭の位置が初期位置０からＸだ
けずれたとき、すなわち時刻１．においてｘ（ｔ＋ｔｄ
）が比較回路７の閾（！Ｘを越えたとして点火装置９に
点火電流を供給し、エアバックを作動させ、乗員を保護
する。すなわち、第２図（Ｂ）においてエアバッグなど
を作動させる位置を初期位置からＸだけ離れた位置に設
定すると、ｘ （ｔ）で示されるように実際に頭の位置
がＸに達する時刻ｔ２よりも１．だけ速い時刻１．に作
動することが分かる。 第３図はこの発明による車両用乗員保護装置を具体化し
た回路図を示し、前記第１図と同一部分に同一符号を付
したもので、１０は第１不完全積分回路２の出力が入力
に対し極性反転されるため、これを再度極性反転して第
２不完全積分回路３に入力するために設けた極性反転回
路である。 この第３図の回路において、比較回路７の閾値Ｘは抵抗
Ｒ１，Ｒ２の分圧値であるため、この閾値Ｘが小さいと
、量産時において設定が困難である。 そこで、比較回路７の入力側の各回路ゲインを例えば１
０倍とすることにより、閾値Ｘも１０倍とすることがで
きて設定が容易となる。この場合、ゲイン倍率と第２係
数回路５の係数との乗算結果が１となると、第３図に示
すように第２係数回路５を不要と見做せる。 従って、上記ゲイン倍率と第１係数回路４、第２係数回
路５の係数とによって、第１係数回路４が不要と見做せ
る場合あるいは第１図に示すように第１係数回路４、第
２係数回路５の両方を必要とする場合がある。 なお、上記実施例では第１積分回路２、第２積分回路３
として不完全積分回路を例示したが、この第１積分回路
２、第２積分回路３は完全積分回路であってもよい。そ
して、この第１積分回路２、第２積分回路３の積分定数
Ｔ ＋ 、 Ｔ ｚは同一であってもよく、また異なっ
た値であっても良いことは言うまでもない。 また、上記実施例では点火装置６に点火電流を供給して
エアバッグを展開させるように構成したが、シートベル
ト緊張装置を作動させる構成であっても良いことは勿論
である。 さらに、上記実施例では第１および第２係数回路を減衰
器として説明したが、入力信号の大きさによっては増幅
器であっても良いことは勿論である。
による加速度の変化を検出し、その様子をアナログ信号
として出力する加速度センサ、２は積分定数Ｔ、を有し
、加速度センサ１から出力されるアナログ信号を積分す
る第１不完全積分回路、３は第１不完全積分回路２と同
一機能を有し、第１不完全積分回路２からの不完全積分
出力を再度不完全積分する第２不完全積分回路で、この
第２不完全積分回路３の積分定数Ｔ２は第１不完全積分
回路２の積分定数Ｔ１と同一である。４は加速度センサ
１の検出出力に第１係数を付加する第１減衰器からなる
第１係数回路、５は減衰率がＫである第２減衰器からな
る第２係数回路で、この第２係数回路５は第１不定積分
回路２の積分出力に第２係数を付加する。そして、上記
第１係数回路４の減衰率は第２係数回路５の減衰率にの
２乗の１／２である０、なお、上記減衰率には後述の点
火装置に点火電流が供給されてからエアバッグの膨張が
完了するまでに必要な時間ｔｄに等しい。 ６は加算回路で、この加算回路６は上記第２不完全積分
回路３、第１係数回路４および第２係数回ｌｓ５のそれ
ぞれからの出力を加算してその結果を出力する。７は加
算回！６からの加算出力が所定の閾値を越えると、出力
レベルを例えばハイレヘルに切換える比較回路、８は駆
動回路、９は乗員保護装置本体である点火装置で、この
点火装置９は駆動回路８の出力に基づいて例えばエアバ
ッグを作動させる。 次に動作について説明する。 車両の走行に伴って車両には種々の加速度が作用する。 いま、車両が一定速度Ｖｏで走行しているときに、例え
ば衝突により、第２図（Ａ）に示されるような車両の前
後方向に作用する加速度ａ（１）が加速度センサｌによ
って検出されると、乗員の頭は一定速度ｖ０で投げ出さ
れる一方でそのときの加速度ａ （ｔ）は乗員にも作用
する。それによって頭は車両に対しである相対速度、す
なわちＶ （ｔ）Ｃ−５ａ （ｔ）ｄｔ）で動き出す。 一方でそのときの加速度センサ１の出力ａ （ｔ）は第
１不完全積分回路２で積分される。また、頭は動き出す
ことによって衝突直前の位置を初期位置とした場合、そ
の位置から時間経過に伴ってＸ（ｔ）（＝Ｓ■（ｔ）ｄ
ｔ）だけ前に変位する。 この変位ｘ（ｔ）は第２不完全積分回路３によって第１
不完全積分回路２の出力が積分されて求められ、実時間
における乗員の頭の変位量が算出される。次に、第１不
完全積分回路２の出力Ｖ（ｔ）は第２係数回路５によっ
てｔ、が重み付けされ、Ｖ （ｔ）ｘｔ、 、すなわち
時刻ｔにおけるし４時間の間に変位する量が求められる
。さらに、加速度センサ１の出力ａ （ｔ）は第１係数
回路４によって１／２ｔｄだけ重み付けされ、１／２ａ
（ｔ）×ｔｄ、すなわち時刻ｔにおけるｔ４時間の間
に変位する量が求められる。これらの出力は加算回路６
によって加算され、 Ｘ （ｔ）ＸＶ （ｔ）ｘｔ、ｔ ＋１／２ａ （ｔ）
Ｘｔ。 が求められる。すなわち、これは現時点ｔからｔｄ時間
後における乗員の頭の位置の予測値ｘ （を十ｔｄ）が
求められる。この予測値は比較回路７に供給され、第２
図（Ｂ）において乗員の頭の位置が初期位置０からＸだ
けずれたとき、すなわち時刻１．においてｘ（ｔ＋ｔｄ
）が比較回路７の閾（！Ｘを越えたとして点火装置９に
点火電流を供給し、エアバックを作動させ、乗員を保護
する。すなわち、第２図（Ｂ）においてエアバッグなど
を作動させる位置を初期位置からＸだけ離れた位置に設
定すると、ｘ （ｔ）で示されるように実際に頭の位置
がＸに達する時刻ｔ２よりも１．だけ速い時刻１．に作
動することが分かる。 第３図はこの発明による車両用乗員保護装置を具体化し
た回路図を示し、前記第１図と同一部分に同一符号を付
したもので、１０は第１不完全積分回路２の出力が入力
に対し極性反転されるため、これを再度極性反転して第
２不完全積分回路３に入力するために設けた極性反転回
路である。 この第３図の回路において、比較回路７の閾値Ｘは抵抗
Ｒ１，Ｒ２の分圧値であるため、この閾値Ｘが小さいと
、量産時において設定が困難である。 そこで、比較回路７の入力側の各回路ゲインを例えば１
０倍とすることにより、閾値Ｘも１０倍とすることがで
きて設定が容易となる。この場合、ゲイン倍率と第２係
数回路５の係数との乗算結果が１となると、第３図に示
すように第２係数回路５を不要と見做せる。 従って、上記ゲイン倍率と第１係数回路４、第２係数回
路５の係数とによって、第１係数回路４が不要と見做せ
る場合あるいは第１図に示すように第１係数回路４、第
２係数回路５の両方を必要とする場合がある。 なお、上記実施例では第１積分回路２、第２積分回路３
として不完全積分回路を例示したが、この第１積分回路
２、第２積分回路３は完全積分回路であってもよい。そ
して、この第１積分回路２、第２積分回路３の積分定数
Ｔ ＋ 、 Ｔ ｚは同一であってもよく、また異なっ
た値であっても良いことは言うまでもない。 また、上記実施例では点火装置６に点火電流を供給して
エアバッグを展開させるように構成したが、シートベル
ト緊張装置を作動させる構成であっても良いことは勿論
である。 さらに、上記実施例では第１および第２係数回路を減衰
器として説明したが、入力信号の大きさによっては増幅
器であっても良いことは勿論である。
以上説明してきたようにこの発明によれば、その構成を
車両の衝突時の加速度を検出する加速度センサと、この
加速度センサからの検出出力を積分する第１積分回路と
、上記加速度センサからの検出出力に第１係数を付加す
る第１係数回路と、上記第１積分回路からの積分出力に
第２係数を付加する第２係数回路と、上記第２積分回路
からの積分出力をさらに積分する第２積分回路と、上記
第１係数回路と第２係数回路と第２積分回路とからのそ
れぞれの出力を加算する加算回路と、この加算回路から
の加算出力が所定の閾値を越えたときトリガ信号を出力
する比較回路と、この比較回路からのトリガ信号を受け
て作動する乗員保護装置本体とからなるものとしたため
、各種衝突時の加速度波形を実験によって得なくとも人
間の動きを予測して確実、かつ精度よく乗員保護装置本
体を作動させることができるという効果が得られる。
車両の衝突時の加速度を検出する加速度センサと、この
加速度センサからの検出出力を積分する第１積分回路と
、上記加速度センサからの検出出力に第１係数を付加す
る第１係数回路と、上記第１積分回路からの積分出力に
第２係数を付加する第２係数回路と、上記第２積分回路
からの積分出力をさらに積分する第２積分回路と、上記
第１係数回路と第２係数回路と第２積分回路とからのそ
れぞれの出力を加算する加算回路と、この加算回路から
の加算出力が所定の閾値を越えたときトリガ信号を出力
する比較回路と、この比較回路からのトリガ信号を受け
て作動する乗員保護装置本体とからなるものとしたため
、各種衝突時の加速度波形を実験によって得なくとも人
間の動きを予測して確実、かつ精度よく乗員保護装置本
体を作動させることができるという効果が得られる。
第１図はこの発明の一実施例ムこよる車両用乗員保護装
置を示すブロック図、第２図は衝突時の加速度センサの
出力波形図、第３図はこの発明の一実施例を具体化した
回路図である。 １・・・加速度センサ、２・・・第１積分回路、３・・
・第２積分回路、４・・・第１係数回路、５・・・第２
係数回路、６・・・加算回路、７・・・比較回路、９・
・・乗員保護装置本体、１０・・・極性反転回路。
置を示すブロック図、第２図は衝突時の加速度センサの
出力波形図、第３図はこの発明の一実施例を具体化した
回路図である。 １・・・加速度センサ、２・・・第１積分回路、３・・
・第２積分回路、４・・・第１係数回路、５・・・第２
係数回路、６・・・加算回路、７・・・比較回路、９・
・・乗員保護装置本体、１０・・・極性反転回路。
Claims (1)
- 車両の衝突時の加速度を検出する加速度センサ（１）
と、この加速度センサからの検出出力を積分する第１積
分回路（２）と、上記加速度センサからの検出出力に第
１係数を付加する第１係数回路（４）と、上記第１積分
回路からの積分出力に第２係数を付加する第２係数回路
（５）と、上記第１積分回路からの積分出力をさらに積
分する第２積分回路（３）と、上記第１係数回路と第２
係数回路と第２積分回路とからのそれぞれの出力を加算
する加算回路（６）と、この加算回路からの加算出力が
所定の閾値を越えたときトリガ信号を出力する比較回路
（７）と、この比較回路からのトリガ信号を受けて作動
する乗員保護装置本体（９）とを備えた車両用乗員保護
装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4128230A DE4128230C2 (de) | 1990-08-24 | 1991-08-26 | Steuersystem für einen in einem Kraftfahrzeug angebrachten Airbag |
| US08/311,741 US5787377A (en) | 1990-08-24 | 1994-09-23 | Air-bag control circuit |
| US09/064,850 US6125313A (en) | 1990-08-24 | 1998-04-23 | Air-bag control circuit |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2-222858 | 1990-08-24 | ||
| JP22285890 | 1990-08-24 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04176746A true JPH04176746A (ja) | 1992-06-24 |
| JPH0825430B2 JPH0825430B2 (ja) | 1996-03-13 |
Family
ID=16788999
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2253515A Expired - Lifetime JPH0825430B2 (ja) | 1990-08-24 | 1990-09-21 | 車両用乗員保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0825430B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5498028A (en) * | 1994-01-04 | 1996-03-12 | Trw Inc. | Method and apparatus for controlling an actuatable restraining device |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1616758B1 (en) | 2004-07-12 | 2007-12-26 | Calsonic Kansei Corporation | Vehicle occupant protection apparatus and initiation method to use for vehicle occupant protection apparatus |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4955031A (ja) * | 1972-05-05 | 1974-05-28 | ||
| JPH03253441A (ja) * | 1990-01-29 | 1991-11-12 | Sensor Technol Kk | 衝突センサ |
-
1990
- 1990-09-21 JP JP2253515A patent/JPH0825430B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4955031A (ja) * | 1972-05-05 | 1974-05-28 | ||
| JPH03253441A (ja) * | 1990-01-29 | 1991-11-12 | Sensor Technol Kk | 衝突センサ |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5498028A (en) * | 1994-01-04 | 1996-03-12 | Trw Inc. | Method and apparatus for controlling an actuatable restraining device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0825430B2 (ja) | 1996-03-13 |
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