JPH0534367A

JPH0534367A - 車両用乗員保護装置

Info

Publication number: JPH0534367A
Application number: JP3214240A
Authority: JP
Inventors: Shinichiro Tsurushima; 紳一郎鶴島; Kunihiro Kaneko; 国広金子; Kazuyoshi Kin; 主悌金佳; Satoru Matsumori; 悟松森; Yasuo Saito; 泰男斉藤
Original assignee: Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 1991-08-01
Filing date: 1991-08-01
Publication date: 1993-02-09
Anticipated expiration: 2010-10-09
Also published as: JPH0792469B2

Abstract

(57)【要約】【目的】常に適切なタイミングで乗員保護装置本体を
作動させることのできる車両用乗員保護装置を得ること
を目的とする。【構成】加速度信号を検出する加速度センサ１と、こ
の加速度センサ１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の作動を制御する判断回路
とを有し、上記判断回路は加速度信号の異なるレベルを
判定する複数のレベル判定回路と、これらのレベル判定
回路が格別に検出した加速度信号に基づいてタイマを格
別に動作させる作動制御手段と、上記加速度センサが検
出した加速度信号の変化を検出して車体が塑性変形領域
の重衝突か弾性変形領域の軽衝突かを判断するピークホ
ールド回路とを有した構成である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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。

【０００２】

【従来の技術】従来の車両用乗員保護装置としては、例
えば図４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は前記加速
度センサ１よりの出力信号が所定の閾値以上の場合に積
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閾値スイッチで、一方の閾値スイッ
チ３ａは通常の衝突時に閾値に達するように設定され、
他方の閾値スイッチ３ｂはより大きな衝突時（乗員がか
なり大きなダメージを受けるような重衝突時）に閾値に
達するように設定されている。

【０００３】４は閾値スイッチ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限回路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
他方の入力端には閾値スイッチ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。

【０００４】しかして、時限回路５は閾値スイッチ３ａ
の閾値よりも低い閾値に設定された閾値回路１０を有す
る。この閾値回路１０は積分回路２の出力によってトリ
ガされる。閾値回路１０の出力端は３つの時限素子１１
ａ，１１ｂ，１１ｃ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１
２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双安定トリガ回路１
２，１３のリセット入力端に接続されている。

【０００５】次に動作について説明する。時限回路５に
おいて閾値回路１０の低い閾値を越えると、全ての時限
素子１１ａ，１１ｂ，１１ｃ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（第１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。

【０００６】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、信号が閾値回路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。

【０００７】また、閾値回路１０の閾値を越えることに
よって、同じく第２時限素子１１ｂがトリガされている
ので、双安定トリガ回路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出力する。、第１時間の経
過後、第２時限素子１１ｂによって定められる例えば３
０ｍｓ程度の第２時間の経過中に閾値スイッチ３ａの閾
値を越えると、安全装置９が作動する。閾値スイッチ３
ａの閾値は比較的低いが、衝突時に達する程度に大きく
選択されている。閾値スイッチ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閾値スイ
ッチ３ｂによって安全装置９を作動できる。

【０００８】第２時間の経過後に閾値スイッチ３ａの閾
値を越えず、したがって閾値スイッチ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９の作動は高い閾値を有する閾値スイッチ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２００ｍｓ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。

【０００９】

【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、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、すなわち第２時限素子１１ｂによって定めら
れている例えば３０ｍｓの第２時間の経過中に加速度信
号が閾値スイッチ３ａの閾値を越えると、安全装置９が
作動する構成となっていたため、軽衝突（人体にダメー
ジを及ぼさない衝突）後に重衝突（人体にダメージを及
ぼす衝突）が発生した場合、適切なタイミングで安全装
置９が作動せず、動作遅れが生ずるという問題点があっ
た。

【００１０】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、常に適切なタイミングで乗員保護
装置本体を作動させることを目的とする。

【００１１】

【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の作動を制御する判断回路と
を有し、上記判断回路は加速度信号の異なるレベルを判
定する複数のレベル判定回路と、これらのレベル判定回
路が格別に検出した加速度信号に基づいてタイマを格別
に動作させる作動制御手段と、上記加速度センサが検出
した加速度信号に基づいてタイマを格別に動作させる作
動制御手段と、上記加速度センサが検出した加速度信号
の変化を検出して車体が塑性変形領域の重衝突か弾性変
形領域の軽衝突かを判断するピークホールド回路とを有
するものである。

【００１２】

【作用】この発明における車両用乗員保護装置は、加速
度信号が入力されると、作動制御手段のフリップフロッ
プおよび各タイマが立ち上がり、フリップフロップの出
力によって積分が開始されると共に、車両が衝突に際し
て得られる減速度に対し、ごく短時間に減速を反対方向
の加速度が生じた場合、車体の塑性変形領域と判断し、
人体の移動量が閾値を越えれば安全装置が作動するよう
にしたものである。

【００１３】

【実施例】以下、この発明を図面に基づいて詳細に説明
する。図１はこの発明の一実施例を示すブロック図で、
図１において図３と同一または均等な構成部分は同一符
号を付して重複説明を省略する。

【００１４】まず構成を説明すると、１５は例えば加速
度１Ｇ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は例えば加速
度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は例えば加
速度４Ｇを小さい値から大きい値に越えたとき出力をハ
イレベルにする第３比較回路、１８は例えば加速度１０
Ｇ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４比較回路で、これら比較回路１５，
１６，１７，１８によりレベル判定回路を構成する。

【００１５】１９は第１比較回路１５の出力端が一方の
入力端に接続された第１アンドゲート、２０は第３比較
回路１７の出力端が一方の入力端に接続された第２アン
ドゲート、２１は第４比較回路１８の出力端が一方の入
力端に接続された第３アンドゲート、２２は後述する人
体移動量予測測定回路４５を制御する第１セットリセッ
トフリップフロップ（以下第１ＦＦと略記する）で、こ
の第１ＦＦは第１アンドゲート１９がハイレベルになる
と出力Ｑをハイレベルとする。２３は加速度信号が例え
ば１０Ｇを越えると作動し、点火時期を制御する第２セ
ットリセットフリップフロップ（以下第２ＦＦと略記す
る）で、この第２ＦＦ２３は第４アンドゲート２１の出
力がハイレベルになると出力Ｑをハイレベルとする。

【００１６】２４は第１アンドゲート１９の出力がハイ
レベルになってからタイマを作動させ、所定時間Ｔ₁ ｍ
ｓ（衝突時の衝突終了時間に相当する）ハイレベル出力
を継続する第１タイマ、２５は第１タイマ２４の出力端
が一方の入力端に接続された第１オアゲート、２６は第
１タイマ２４の出力がローレベルとなって所定時間経過
後に元に復帰する第１ワンショットマルチバイブレー
タ、２７は第１タイマ２４の出力がローレベルとなって
所定時間経過後に元に復帰する第２ワンショットマルチ
バイブレータで、この第２ワンショットマルチバイブレ
ータ２７のローレベルのパルス幅は第１ワンショットマ
ルチバイブレータ２６のパルス幅よりも広くなるように
形成されている。

【００１７】第１アンドゲート１９、第２アンドゲート
２０および第３アンドゲート２１のそれぞれ他方の入力
端は第２ワンショットマルチバイブレータ２７の出力端
に接続されている。２８は第２比較回路１６の出力端お
よび第１ワンショットマルチバイブレータ２６の出力端
がそれぞれの入力端に接続される第４アンドゲートで、
この第４アンドゲート２８の出力端は第１ＦＦ２２，第
２ＦＦ２３，第１タイマ２４および後述する第２タイマ
２９のそれぞれリセット端に接続されている。

【００１８】２９は加速度信号が第３比較回路１７の閾
値を越え、第２アンドゲート２０の出力がハイレベルに
なってからタイマを作動させ、所定時間Ｔ₂ ｍｓ（＝Ｔ
₁ ｍｓ）ハイレベル出力を継続する第２タイマ、３１は
加速度信号の変化を検出し車体が塑性変形領域の重衝突
か弾性変形領域の軽衝突かを判別するピークホールド回
路で、このピークホールド回路３１は第３タイマ３０と
ピークホールド部３２とコンパレータ部３３とアンドゲ
ート３４とＦＦ３５とで構成されている。３０は加速度
信号が第１比較回路１５の閾値を越えると所定時間動作
する第３タイマである。

【００１９】３４は第３タイマ３０よりの出力端が一方
の入力端に接続され、ピークホールド回路３１の出力端
が他方の入力端に接続されている第５アンドゲート、３
５は第５アンドゲート３４の出力が接続される第３セッ
トリセットフリップフロップ（以下第３ＦＦと略記す
る）で、このピークホールド回路３１により車体が塑性
変形領域の重衝突か弾性変形領域の軽衝突かの判断を行
う。

【００２０】３６は第２ＦＦ２３の出力端が一方の入力
端に接続され、第３ＦＦ３５の出力端が他方の入力端に
接続された第２オアゲートである。なお、上記アンドゲ
ート１９，２０，２１，２８、ＦＦ２２，２３、タイマ
２４，２９、オアゲート２５，３６およびワンショット
マルチバイブレータ２６，２７により判定回路３７を構
成する。３８はノットゲートで、第２ワンショットマル
チバイブレータ２７の出力端はノットゲート３８を介し
てピークホールド回路３１に接続されている。

【００２１】３９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３９
は第１ＦＦ２２の出力がハイレベルになると閉成され
る。４０は第１不完全積分回路である速度演算用積分回
路、４１は速度演算用積分回路４０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、４２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、４３は速度演算用積分回路
４０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、４４は変位演算用積分回路４１，第１
係数回路４２および第２係数回路４３よりの出力を加算
する加算回路で、スイッチ３９，速度演算用積分回路４
０，変位演算用積分回路４１，第１係数回路４２，第２
係数回路４３および加算回路４４により人体移動量予測
回路４５を構成する。

【００２２】４６は加算回路４４の出力信号が閾値を越
えたときに第６アンドゲート４７の一方の入力に出力を
供給する閾値回路である。また、第６アンドゲート４７
の他方の入力端に第２オアゲート３６の出力端が接続さ
れている。

【００２３】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、図２Ａに
示すように例えば１０Ｇの加速度信号が発生するまでの
時間が比較的長く掛る車両ポール（電柱などの柱）に正
面衝突する場合の加速度信号が加速度センサ１によって
検出されると、まず第１比較回路１５の出力はその加速
度信号が例えば１Ｇ以上となると、ハイレベルとなる。

【００２４】そこで、第１ＦＦ２２の出力Ｑはハイレベ
ルとなり、スイッチ３９をオンすると共に、第１タイマ
２４を所定時間継続して動作させる。そして、第１タイ
マ２４がタイマアップすると、第１ワンショットマルチ
バイブレータ２６は図２Ｋに示すようにその出力をロー
レベルに変化してＦＦ２２，２３，３５およびタイマ２
４，２９，３０を一旦リセットし、また第２ワンショッ
トマルチバイブレータ２７は図２Ｌに示すように第１Ｆ
Ｆ２２をセットすると共に、ノットゲート３８を介して
ピークホールド回路３１を動作させて図２Ｄに示すよう
な出力を出す。また、第１比較回路１５よりのハイレベ
ル出力によりタイマ３０を所定時間継続して動作させ
る。

【００２５】次いで、例えば４Ｇの加速度信号が発生す
ると、第３比較回路１７がハイレベルとなって第２アン
ドゲート２０を介して第２タイマ２９が動作することに
なるが、ワンショットマルチバイブレータ２６，２７に
はレベル変化が生じないから例えば加速度信号１０Ｇが
発生したときに安全装置９を時間遅れなく確実に動作さ
せることができる。そして、例えば加速度信号４Ｇの発
生後、第２ワンショットマルチバイブレータ２７のタイ
マアップによりピークホールド回路３１が動作し、コン
パレータ部３３より図２Ｄに示すような出力が発生する
と、第３ＦＦ３５がセットされ、第２オアゲート３６よ
りハイレベル出力が発生する。

【００２６】また、第１ＦＦ２２によってスイッチ３９
が投入された人体移動量予測測定回路４５は速度演算積
分回路４０によって加速度検出信号を積分し、次いで、
この速度演算積分回路４０の積分出力を変位演算積分回
路４１により積分し、変位演算用積分回路４１の積分出
力と第１係数回路４２の出力と第２係数回路４３の出力
とを加算回路４４により加算し、その加算出力を閾値回
路４６を介して第５アンドゲート４７の一方の入力に供
給すると共に、第２オアゲート３６よりのハイレベル出
力を第５アンドゲート４７の他方の入力に供給して第５
アンドゲート４７に供給される両入力によってアンドゲ
ートをとって安全装置９を動作させる。

【００２７】さらに、例えば１０Ｇの加速度信号が発生
することによって第１比較回路１５は第１アンドゲート
１９を介して第１ＦＦ２２を動作させ、人体移動量予測
測定回路４５の出力を第５アンドゲート４７の一方の入
力に供給して人体移動の危険性を判断すると共に、第４
比較回路１８がハイレベルを出力し、第２ＦＦ２３を介
して第５アンドゲート４７の他方の入力にハイレベル信
号を供給するので、第５アンドゲート４７に供給される
両入力によってアンドをとって安全装置９を動作させ
る。

【００２８】このように、図３Ａに示されるような例え
ば軽衝突の場合は第３タイマ３０が作動している間に加
速度信号の下降が検出されないために軽衝突と判断さ
れ、第３ＦＦ３５は作動しないので、安全装置９は動作
しない。なお、上記ピークホールド回路３１について図
２及び図３を比較して述べると、図３においては、タイ
マ３の作動中にＣＯＭＯＵＴの出力が得られない（所
定値レベルの加速度の下降変化が生じないため、ＦＦ３
はセットされない）ため移動量予測値０が閾値Ｖ_thを越
えても点火信号は得られない。それに対して図２におい
ては、タイマ３の作動中に加速度の下降変化が生じるた
め、ＣＯＭＯＵＴがハイレベルになるため、ＦＦ３が
セット状態になり、かつ移動量予測出力０が所定値Ｖ_th
（閾値回路４６の基準値）を越えた時点で点火信号Ｐを
出力する。

【００２９】

【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の作動を制御する判断回路と
を有する車両用乗員保護装置において、上記判断回路は
加速度信号の異なるレベルを判定する複数のレベル判定
回路と、これらのレベル判定回路が格別に検出した加速
度信号に基づいてタイマを格別に動作させる作動制御手
段と、上記加速度センサが検出した加速度信号の変化を
検出して車体が塑性変形領域の重衝突か弾性変形領域の
軽衝突かを判断するピークホールド回路とを有すること
を特徴とする車両用乗員保護装置としたため、閾値回路
を少なくして判定回路の調整作業を軽減でき、しかも加
速度信号のレベルの違いに応じて複数のタイマを格別に
動作させてタイマの作動時間を延長させて乗員保護装置
本体の動作遅れをなくすことができると共に、軽衝突
後、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】

【図１】この発明の一実施例による車両用乗員保護装置
を示すブロック図である。

【図２】ポール衝突時の動作を説明する各部の波形図で
ある。

【図３】軽衝突時の動作を説明する各部の波形図であ
る。

【図４】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。

【符号の説明】

１加速度センサ９乗員保護装置本体１５，１６，１７，１８レベル判定回路２２，２３，３５セットリセットフリップフロップ２４，２９，３０タイマ２６，２７ワンショット３１ピークホールド回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松森悟埼玉県大宮市日進町２丁目1910番地関東精器株式会社内 (72)発明者斉藤泰男埼玉県大宮市日進町２丁目1910番地関東精器株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】【請求項１】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の作動を制御する判断回路と
を有する車両用乗員保護装置において、上記判断回路は
加速度信号の異なるレベルを判定する複数のレベル判定
回路と、これらのレベル判定回路が格別に検出した加速
度信号に基づいてタイマを格別に動作させる作動制御手
段と、上記加速度センサが検出した加速度信号の変化を
検出して車体が塑性変形領域の重衝突か弾性変形領域の
軽衝突かを判断するピークホールド回路とを有すること
を特徴とする車両用乗員保護装置。