JPH04208662A - 車両用乗員保護装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 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。

〔従来の技術］ 従来の車両用乗員保護装置としては例えば第９図に示す
ようなものがある。図において、１は例えば前置増幅器
およびフィルタを有する圧電セラミックなどの加速度セ
ンサ、２は加速度センサ１よりの出力信号が供給される
積分回路で、この積分回路２は所定の闇値以上の場合に
積分動作をする。３ａ、３ｂは積分回路２で積分された
積分信号が供給される闇値スイッチで、一方の闇値スイ
ッチ３ａは通常の衝突時に闇値に達するように設定され
、他方の闇値スイッチ３ｂはより大きな衝突時に闇値に
達するように設定されている。４は闇値スイッチ３ａの
出力端が一方の入力端に接続されているアンドゲートで
、このアンドゲート４の他方の入力端には後述する時間
回路５の出力端が接続されている。６はアンドゲート４
の出力端が一方の入力端に接続されたオアゲートで、こ
のオアゲート６の他方の入力端には闇値スイッチ３ｂの
出力端が接続されている。７はオアゲート６の出力端が
一方の入力端に接続されたアンドゲートで、このアンド
ゲート７の出力端は駆動回路８に接続されている。９は
駆動回路８により駆動される乗員保護装置本体である安
全装置である。

しかして、時間回路５は闇値スイッチ３ａの闇値よりも
低い闇値に設定された閾値回路１０を有する。この闇値
回路１０は積分回路２の出力によってトリガされる。闇
値回路１０の出力端は３つの時限素子１１ａ、ｌｌｂ、
ｌｉｅのトリガ入力端に接続されている。第１時限素子
１１ａの出力端は第１双安定トリガ回路Ｉ２のセット入
力端に接続され、この第１双安定トリガ回路１２の出力
信号は反転されてアンドゲート７の他方の入力端に供給
される。第２時限素子１１ｂの出力端は第２双安定トリ
ガ回路１３のセット入力に接続され、この第２双安定ト
リガ回路１３の出力信号は反転されてアンドゲート４の
他方の入力端に供給される。第３時限素子１１ｃの出力
端は第２および第３の双安定トリガ回路１２．１３のリ
セット入力端に接続されている。

次に動作について説明する。

時間回路５において闇値回路１０の低い閾値を越えると
、全ての時限素子１１ａ、ｌｌｂ、ｌｌｃがトリガされ
る。よって、双安定トリガ回路１２゜１３の出力端には
例えば２ｍｓ程度の短時間の出力信号が現れる。この双
安定トリガ回路１２の出力信号は反転してアンドゲート
７に供給されるので、短時間の間、駆動回路８が阻止さ
れ、したがって安全装置９の作動が阻止される。この短
い第１時間が経過すると、双安定トリガ回路１２．１３
の出力信号が消失するので、アンドゲート４，７の他方
の入力端にはハイレベル信号が印加される。

すなわち、信号が闇値回路３を介してオアゲート６に供
給された場合、アンドゲート７が導通することになる。

また、閾値回路１０の闇値を越えると、同じく時限阻止
１１ｂがトリガされるので、双安定トリガ回！１３がゼ
ロ信号を発生する。このゼロ信号は反転されてアンドゲ
ート４の他方の入力端に供給されるので、このアンドゲ
ート４は閾値スイッチ３ａを介して送られる信号を発生
する。第１時間の経過後、時限素子１１ｂによって定め
られる例えば３０ｍ５程度の第２時間の経過中に闇値ス
イッチ３ａの闇値を越えると、安全装置９が作動する。

闇値スイッチ３ａの闇値は比較的低いが、衝突時に達す
る程度に大きく選択されている。闇値スイッチ３ｂに定
められた比較的大きい閾値を越える限りは第２時間の間
に第２闇値スイツチ３ｂによって安全装置９を作動でき
る。

第２時間の経過後に闇値スイッチ３ａの闇値を越えず、
したがって闇値スイッチ３ｂの閾値に達しない場合には
アンドゲート４が阻止される。この場合、安全装置Ｉ９
の作動は高い閾値を有する闇値スイッチ３ｂによっての
み行い得る。第３時限素子１１ｃによって定められた例
えば２００ｍ５の時間が経過すると、双方の双安定トリ
ガ回路１２．１３がリセットされ、主回路は再び出発位
置に置かれる。

〔発明が解決しようとする課題〕

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、誤動作を防止するため２ｍｓのマスクを用い
ているため、高速衝突時に安全装置９が動作しない恐れ
かつあった。また軽い衝突をした後に大きな衝突をした
場合にそれぞれの時限素子１１ａ〜ｌｌｃが作動してし
まい、安全装置９の作動のタイミングがずれて、乗員が
ケガをしてしまう恐れがあった。さらに安全装置９を動
作させるか否かの判定はロジックによる判定回路で行う
構成となっていたため、闇値回路などの判定回路の判定
基準の調整が多く、調整作業が繁雑であるという問題点
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、閾値回路を少なくして判定回路の調整作業を
軽減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。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る車両用乗員保護装置は、加速度信号を検
出する加速度センサと、この加速度センサが検出した上
記加速度信号の発生状況に応じて乗員保護装置本体を作
動あるいは非作動させる判断回路とを有し、この判断回
路は加速度信号のレベルを判定するレベル判定回路と、
このレベル判足回路により検出したレベルが所定時間以
上持続しないとき、また例えば１０Ｇ等の大加速度に達
しないときは悪路や軽衝突と判断して上記乗員保護装置
本体の作動を停止させる作動停止手段を有するものであ
る。

〔作　用〕

この発明における車両用乗員保護装置は、加速度信号の
発生状況に応じて乗員保護装置本体を作動させ、上記加
速度信号のレベルを判定し、そのレベルが所定時間以上
持続しないときに乗員保護装置本体の作動を停止させる
ようにしたものである。

〔実施例〕

以下、この発明を図面に基づいて説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図で、第１
図において第９図と同一または均等な構成部分には同一
符号を付して重複説明を省略する。

まず構成を説明すると、１５は加速度例えばｌＧを小さ
い値から大きい値に向けて越えたときに出力をハイレベ
ルにする第１比較回路、１６は加速度例えば０．５Ｇを
大きい値から小さい値に向けて越えたとき出力をハイレ
ベルにする第２比較回路、１７は加速度例えばｌＯＧを
小さい値から大きい値に向けて越えたとき出力をハイレ
ベルにする第３比較回路で、これら比較回路１５，１６
゜１７によりレベル判定回路を構成する。１８は第１比
較回路１５の出力がハイレベルになると出力Ｑをハイレ
ベルにするセット・リセットフリップフロップ（以下、
ＦＦと略記する）、１９は第３比較回路１７の出力がハ
イレベルになると出力Ｑをハイレベルにするセット・リ
セットフリップフロップ（以下、ＦＦと略記する）　１
．２０は第１比較回路１５の出力がハイレベルになって
からタイマ時間の作動をさせ、所定時間Ｔ、ｍｓ（例え
ば、１０ｍ５）出力をハイレベルに継続する第１タイマ
、２１は第１比較回路１５および第２比較回路１６から
ハイレベルの信号が供給されると出力をハイレベルにす
るアンドゲート、２２はアンドゲート２１の出力が供給
されるオアゲートで、このオアゲート２２はアンドゲー
ト２１または後述の第２タイマ２３からハイレベルの信
号が供給されると出力をハイレベルにしてＦＦ１８をリ
セットする。２３は第１比較回路１５の出力がハイレベ
ルになってからタイマ時間の作動をさせ、所定時間Ｔ２
ｍｓ（例えば、７０ｍ５）出力をハイレベルに継続しタ
イマ時間が終了するとＦＦ１Ｂ。

１９をリセットする第２タイマで、この第２タイマ２３
の出力はＦＦ１９のリセット端子に接続されている。そ
して、上記ＦＦ１Ｂ、１９、タイマ２０．２３、アンド
ゲート２１およびオアゲート２２により作動停止手段を
構成し、またレベル判定回路および作動停止手段により
判断回路２４を構成する。

２５は加速度センサ１よりの加速度信号の積分動作をす
るか否かのスイッチで、このスイッチ２５はＦＦ１Ｂの
出力がハイレベルになると閉成される。２６は第１不完
全積分回路である速度演算用積分回路、２７は速度演算
用積分回路２６に直列に接続された第２不完全積分回路
である変位演算用積分回路、２８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、２９は速度演算用積分回路２６の積分出力に第
２係数を付加する第２減衰器からなる第２係数回路、３
０は変位演算用積分回路２７、第１係数回路２８および
第２係数回路２９よりの出力を加算する加算回路で、ス
イッチ２５、速度演算用積分回路２６、変位演算用積分
回路２７、第１係数回路２日、第２係数回路２９および
加算回路３０により人体移動量判断回路を構成する。

３１は加算回路３０の出力信号が閾値を越えたときにア
ンドゲート３２の一方の入力に出力を供給する闇値回路
である。また、アンドゲート３２の他方の入力にはＦＦ
１９の出力がハイレベルになると供給される。

次に動作について説明する。

車両の走行に伴って種々の加速度信号が加速度センサ１
に作用する。いま、車両が一定速度で走行しているとき
に、車両の前後方向に作用する例えば１６以上の加速度
信号が加速度センサ１によって検出され、第１比較回路
１５の出力がハイレベルになると、ＦＦ１Ｂの出力Ｑは
ハイレベルとなり、スイッチ２５をオンし、かつ２つの
不完全積分回路２６．２７の積分コンデンサにチャージ
されている電荷を急速放電させる。

しかるのち、第２図に示されるような加速度信号が加速
度センサ１によって検出され、第１比較回路１５よりの
出力信号が同図Ａに示すようにハイレベルとなると、第
１タイマ２０の出力が同図Ｂに示すように所定時間Ｔ、
ｍｓ以上継続してハイレベルになる。また、同時に第２
比較回路１６の出力が同図りに示すようにハイレベルと
なると、車両が悪路を走行していると判断してアンドゲ
ート２１の出力がハイレベルとなり、オアゲート２２を
介してＦＦ１Ｂをリセットさせてスイッチ２５をオフさ
せ一１積分動作を停止させる。このため、安全装置９は
作動しない。

また、第１比較回路１５よりの出力信号によって第２タ
イマ２３の出力が同図Ｃに示すようにハイレベルとなっ
ても、比較回路１７がローレベルのままであると、アン
ドゲート３２の出力がハイレベルとならないので、所定
時間Ｔ、ｍｓ以上継続後に軽衝突であると判断してＦＦ
１９がリセットされると共に、オアゲート２２を介して
ＦＦ１８がリセットされ、スイッチ２５はオフとなり積
分動作は停止状態にある。このため、安全装置９は作動
しない。

次に、第３図に示されるような加速度信号が加速度セン
サ１によって検出され、同図Ａに示されるように第１比
較回路１５の出力が所定時間Ｔ２ｍｓ以上継続してハイ
レベルとなり、同時に第３比較回路１７よりの出力がハ
イレベルとなると、ＦＦ１８，１９はセットされる。こ
のため、ＦＦ１８はスイッチ２５をオンするので、速度
演算積分回路２６は加速度検出信号を積分し、ついでこ
の速度演算積分回路２６の積分出力を変位演算積分回路
２７により積分する。そして、変位演算積分回路２７の
積分出力と第１係数回路２８の出力と第２係数回路２９
の出力とを加算回路３０により加算し、その加算出力を
闇値回路３１を介してアンドゲート３２の一方の入力に
供給する。また、ＦＦ１９はハイレベルの出力信号をア
ンドゲート３２の他方の入力に供給する。このため、ア
ンドゲート３２は第３図■に示すようなアンド出力を安
全装置９に供給してエアハックなどの乗員保護装置本体
を作動させる。

次に、第４図に基づいて判断回路２４の部分の他の実施
例を説明する。

第４図は第１図の判断回路からタイマを一つ減らした判
断回路を示したもので、図中同一部分には同一符号を付
して重複説明を省略する。図において、３３はタイマ２
０により動作する第１ワンシ５ツト、３４はタイマ２０
により動作する第２ワンシヨツトで、この第２ワンシヨ
ツト３４のパルス幅は第１ワンシヨツト３３のパルス幅
より長く、このパルス幅の時間経過後に復帰する。３５
は第１比較回路１５よりの出力と第２ワンシヨツト３４
よりの出力とのアンドをとる第１アンドゲート、３６は
第３比較回路１７と第２ワンシヨツト３４とのアンドを
とる第２アンドゲート、３７は第２比較回路１６の出力
と第１ワンシヨツト３３の出力とのアンドをとる第３ア
ンドゲートで、この第３アンドゲート３７の出力がハイ
レベルになるとＦＦＬ８，１９およびタイマ２０のそれ
ぞれをリセットする。

電源の投入に基づいて第１．第２ワンシヨツト３３．３
４の出力はハイレベルとなっている。そして、第２比較
回路１６が、例えば０．５Ｇ以上の加速度信号を検出す
ると、第２比較回路１６はハイレベル出力を第３アンド
ゲート３７に供給してＦＦ１８，１９およびタイマ２０
をリセットさせる。しかるのち、加速度センサ１により
検出される加速度信号が第５図Ａに示すように、例えば
１００未満の軽衝突の場合、第１比較回路１５よりのハ
イレベル出力と第２ワンシヨツト３４よりのハイレベル
信号とのアンドを第１アンドゲート３５によりとってＦ
Ｆ１Ｂをセットし、スイッチ２５をオンさせる。しかし
、第３比較回路１７がローレベルのままであるの、で、
アンドゲート３２の出力はハイレベルとならず、よって
タイマ２０が所定時間動作した後に第２ワンシヨツト３
４の出力が同図Ｉのように一次的に反転し、第１アンド
ゲート３５の出力をローレベルとし、ＦＦ１Ｂをローレ
ベルとする。そののち、第２ワンシヨツト３４は所定時
間経過後に復帰するために再度ＦＦ１Ｂはハイレベル信
号を出力してスイッチ２５をオンさせアンドゲート３２
の一方の入力に人体移動量が閾値より大きいか否かを判
断して供給する。しかし、アンドゲート３２の他方の入
力にはＦＦ１９よりの出力が供給されないので、安全装
置９は作動しない。

また、加速度センサ１により検出される加速度信号が第
６図Ａに示されるように、例えば１００以上の正面衝突
である場合は、第６図Ｅに示すように第１比較回路１５
のハイレベル出力と第２ワンシヨツト３４よりのハイレ
ベル信号とでアンドをとってＦＦ１Ｂをセットし、スイ
ッチ２５をオンさせる。このため、速度演算積分回路２
６は加速度検出信号を積分し、ついでこの速度演算積分
回路２６の積分出力を変位演算積分回路２７により積分
する。そして、変位演算積分回路２７の積分出力と第１
係数回路２８の出力と第２係数回路２９の出力とを加算
回路３０により加算し、その加算出力を閾値回路３１を
介してアンドゲート３２の一方の入力に供給する。また
、第３比較回路１７のハイレベル信号と第２ワンシヨツ
ト３４よりのハイレベル信号とでアンドをとってＦＦ１
９をセットし、このＦＦ１９よりのハイレベルの出力信
号をアンドゲート３２の他方の入力に供給する。このた
め、アンドゲート３２はアンド出力を安全装置９に供給
してエアハックなどの乗員保護装置本体を作動させる。

さらに、加速度センサ１により検出される加速度信号が
第７図Ａに示されるような、例えば１００未満の軽衝突
からＩＯＣ以上の正面衝突に至るとすると、最初の軽衝
突では第１比較回路１５のハイレベル出力と第２ワンシ
ヨツト３４よりのハイレベル信号とでアンドを捕ってＦ
Ｆ１Ｂをセットすると共に、スイッチ２５をオンさせる
。そして、人体移動量判断回路を動作させて加速度セン
サ１よりの加速度信号を演算する。しかし、軽衝突であ
るので、その演算結果が闇値回路３１の闇値を越えるこ
とはなく、また第３比較回路１７の出力はローレベルの
ままであるため、アンドゲート３２の出力はハイレベル
とはならず、安全装置９は動作しないことになる。その
のち、加速度信号が例えばＩＯＣを越えると、第１比較
回路１５の出力がハイレベルとなって第１アンドゲート
３５の出力がハイレベルとなり、ＦＦ１８はハイレベル
信号を出力し、スイッチ２５をオンさせる。

一方、ＦＦ１９がハイレベル信号を出力すると、アンド
ゲート３２の他方の入力にはＦＦ１９よりの出力が供給
され、アンドゲート３２の出力により安全装置９を作動
させる（第７図参照）。

なお、第８図Ａに示されるような、例えば電柱に斜めか
ら衝突した加速度信号の場合も、前述した動作と同様に
加速度センサ１により加速度信号の大きさを検出し、安
全装置９を動作させるか否かを判断回路により制御する
。

〔発明の効果〕

以上説明してきたようにこの発明によれば、その構成を
、加速度信号を検出する加速度センサと、この加速度セ
ンサが検出した上記加速度信号の発生状況に応じて乗員
保護装置本体を作動あるいは非作動させる判断回路とを
有し、上記判断回路は加速度信号のレベルを判定するレ
ベル判定回路と、このレベル判定回路により検出したレ
ベルが所定時間以上持続しないときは悪路や軽衝突と判
断して上記乗員保護装置本体の作動を停止させる作動停
止手段を有することを特徴とする車両用乗員保護装置と
したため、闇値回路を少なくして判定回路の調整作業を
軽減できるとともに高速衝突時は勿論、軽衝突抜本衝突
が発生した場合でも適切なタイミングで乗員保護装置本
体を確実に作動させることができるという効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による車両用乗員保護装置
を示すブロック図、第２図および第３図は第１図の動作
を説明する各部の波形図、第４図はこの発明に係る車両
用乗員保護装置の他の実施例を示すブロック図、第５図
乃至第８図は第４図の動作を説明する各部の波形図、第
９図は従来の車両用乗員保護装置の一例を示すブロック
図である。 １・・・加速度センサ、９・・・乗員保護装置本体、１
５．１６．１７・・・レベル判定回路、１８．２４・・
・セット・リセットフリップフロップ、２５．２８・・
・タイマ、２６・・・アンドゲート、２７・・・オアゲ
ート。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　加速度信号を検出する加速度センサと（１）、この加
   速度センサが検出した上記加速度信号の発生状況に応じ
   て乗員保護装置本体（９）を作動あるいは非作動させる
   判断回路とを有する車両用乗員保護装置において、上記
   判断回路は加速度信号のレベルを判定するレベル判定回
   路（１５，１６，１７）と、このレベル判定回路により
   検出したレベルが所定時間以上持続しないときは悪路や
   軽衝突と判断して上記乗員保護装置本体の作動を停止さ
   せる作動停止手段（１８，２４，２５，２８，２６，２
   ７）とを有することを特徴とする車両用乗員保護装置。