JPH06211103A

JPH06211103A - 車両用乗員保護装置

Info

Publication number: JPH06211103A
Application number: JP5258885A
Authority: JP
Inventors: Shinichiro Tsurushima; 紳一郎鶴島; Kazuyoshi Kin; 佳主悌金; Satoru Matsumori; 悟松森
Original assignee: Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 1993-09-01
Filing date: 1993-09-24
Publication date: 1994-08-02

Abstract

(57)【要約】【目的】調整作業が容易で、信頼性の高い車両用乗員
保護装置を得ること。【構成】加速度センサ１からの検出出力に基づいて、
車両用乗員保護装置本体９の作動すべくタイミングを設
定するタイミング設定回路３２と、前記加速度センサか
らの加速度信号に基づいて乗員に与える事故の大きさを
判断する判断回路３１と、前記タイミング設定回路３２
および判断回路３１からの出力の論理積をとるアンドゲ
ート３０とを備え、該アンドゲート３０の出力に基づい
て前記車両用乗員保護装置本体９を作動させること。

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
ば第８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は所定の閾
値以上の場合に積分動作をする。３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３ａ，３ｂを
有する閾値回路であり、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に閾値に達するように設
定されている。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。

【０００３】しかして、時間回路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１および第２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。

【０００４】次に動作について説明する。時間回路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の作動が阻止され、し
たがって乗員保護装置本体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１２，１
３の出力信号が消失するので、アンドゲート４，７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。

【０００５】また、閾値回路１０の閾値を越えると、同
じく時限素子１１ｂがトリガされるので、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３０ｍｓ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、アンドゲー
ト４の出力信号がオアゲート６、アンドゲート７、駆動
回路８を介して乗員保護装置本体９を作動させる。閾値
スイッチ３ａ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によって乗員保護装置本体９を作動
できる。

【０００６】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、
乗員保護装置本体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。

【０００７】

【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、乗員保護装
置本体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、判定回路の判定基
準の調整が多く、その調整作業が繁雑であるという問題
点があった。

【０００８】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、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
ると共に、判断回路に設けるタイマを減らして回路構成
を単純化するようにした信頼性の高い車両用乗員保護装
置を得ることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る車
両用乗員保護装置は、加速度センサからの検出出力に基
づいて、車両用乗員保護装置本体の作動すべくタイミン
グを設定するタイミング設定回路と、前記加速度センサ
からの加速度信号に基づいて乗員に与える事故の大きさ
を判断する判断回路と、前記タイミング設定回路および
判断回路からの出力の論理積をとるアンドゲートとを備
え、該アンドゲートの出力に基づいて前記車両用乗員保
護装置本体を作動させるものである。

【００１０】請求項２の発明に係る車両用乗員保護装置
は、加速度センサからの検出出力に基づいて、車両に乗
員の頭部の衝突する時点よりも、所定時間前のタイミン
グを検出する第１手段と、前記加速度センサからの加速
度信号に基づいて乗員に与える事故の大きさを判断する
第２手段と、前記第１および第２手段からの出力の論理
積をとるアンドゲートとを備え、該アンドゲートの出力
に基づいて前記車両用乗員保護装置本体を作動させるも
のである。

【００１１】

【作用】請求項１の発明におけるアンドゲートは、車両
用乗員保護装置本体の作動タイミングを設定するタイミ
ング設定回路および乗員に与える事故の大きさを判断す
る判断回路からの出力の論理積をとるので、判断回路の
調整作業が容易で、信頼性の高い車両用乗員保護装置を
得ることができる。

【００１２】また、請求項２の発明におけるアンドゲー
トは、車両に乗員の頭部の衝突する時点よりも、所定時
間前のタイミングを検出する第１手段および乗員に与え
る事故の大きさを判断する第２手段からの出力の論理積
をとるので、衝突時における乗員の頭部保護を確実にす
ることができる。

【００１３】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。まず構成を説明すると、１４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、１５は第１加速度、例えば１Ｇを小さい値から大
きい値に越えたときに出力をハイレベルにする第１比較
回路、１６は第２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は第３加速度、例えば１０Ｇ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１５，１６，１
７によりレベル判定回路を構成する。

【００１４】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をハイレベルにし、スイッチ１４をオ
ンするセット・リセットフリップフロップ（以下、ＦＦ
と略記する）、１９は第１不完全積分回路である速度演
算用積分回路、２０は速度演算用積分回路１９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、２１は積分スイッチ１４を経て入力された加速度セ
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、２２は速度演算用積分回路１９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、２３は変位演算用積分回路２０、第１係数回路
２１および第２係数回路２２よりの出力を加算する加算
回路であり、これ等スイッチ１４、速度演算積分回路１
９、変位演算積分回路２０、第１係数回路２１、第２係
数回路２２および加算回路２３によりタイミング設定回
路３２を構成する。

【００１５】２４は例えば加速度１０Ｇ以上が作用する
と、第３比較回路１７からの出力に基づいて出力Ｑをハ
イレベルにし、アンドゲート３０に出力するセット・リ
セットフリップフロップ（以下、ＦＦと略記する）、２
５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、それを所定時間Ｔ₁ ｍｓ、例
えば１０ｍｓハイレベル出力を継続する第１タイマ、２
６は第１タイマ２５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、ハイレベル出力をオアゲー
ト２７に供給するアンドゲートで、上記オアゲート２７
はアンドゲート２６または後述の第２タイマ２８からハ
イレベル出力が供給されると出力をハイレベルにしてＦ
Ｆ１８をリセットする。２８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、そ
れが所定時間Ｔ₂ ｍｓ、例えば７０ｍｓローレベル出力
を継続し、タイマ時間が終了するとハイレベルとなって
ＦＦ１８，２４をリセットする第２タイマであり、上記
ＦＦ１８，２４、タイマ２５，２８、アンドゲート２６
およびオアゲート２７により作動停止手段を構成する。

【００１６】２９は加算回路２３の出力信号が閾値を越
えたときにアンドゲート３０の一方の入力にハイレベル
出力信号を供給する閾値回路である。なお、上記レベル
判定回路と作動停止手段とにより判断回路３１を構成す
る。

【００１７】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はＦＦ１８の
出力Ｑはローレベルとなっているので、スイッチ１４は
オフされた状態にあり、かつ双方の不完全積分回路１
９，２０はリセット状態にある。ここで車両に何等かの
衝撃が加わり、車両が前後方向に作用する、例えば１Ｇ
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（第２図Ａ）がハイレベルにな
ると、ＦＦ１８の出力Ｑ（第２図Ｇ）はハイレベルとな
り、スイッチ１４をオンし、かつこれを２つの不完全積
分回路１９，２０のリセット端子Ｒに供給し、それぞれ
の積分動作を開始させる（第２図Ｊ）。

【００１８】しかるのち、第２図に示されるような加速
度信号ａ（ｔ）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２５の出力が同図Ｂに示
すように所定時間Ｔ₁ 継続してハイレベルになる。ま
た、そののち加速度信号ａ（ｔ）が例えば０．５Ｇの加
速度を下回り、第２比較回路１６の出力が同図Ｄ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２６の出力（第２図Ｈ）がハイ
レベルとなり、オアゲート２７を介してＦＦ１８をリセ
ットさせてスイッチ１４をオフさせ、積分動作を停止さ
せる。このため、乗員保護装置本体９は作動しない。

【００１９】また、人体に重大な衝撃を与えるような衝
突があった場合には、加速度信号ａ（ｔ）が例えば１Ｇ
を越えて大きくなり、第１比較回路１５よりの出力信号
がハイレベルとなると共に、第３比較回路１７がローレ
ベルからハイレベルに変わると、ＦＦ２４の出力Ｑがハ
イレベルにラッチされ、アンドゲート３０の一方の入力
をハイレベルにする。

【００２０】一方、タイミング設定回路３２の出力Ｊが
閾値回路２９の閾値を越えると、アンドゲート３０の他
方の入力をハイレベルにし、エアバッグやプリローダな
どの乗員保護装置本体９を作動させる。

【００２１】次に、第３図に基づいて判断回路３１の部
分の他の実施例を説明する。第３図は第１図の判断回路
３１からタイマを１つ減らした判断回路３１を示したも
ので、図中第１図と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、３２はタイマ２５の出力
信号により動作する第１ワンショットマルチバイブレー
タ、３３はタイマ２５の出力信号により動作する第２ワ
ンショットマルチバイブレータであり、この第２ワンシ
ョットマルチバイブレータ３３のパルス幅は第１ワンシ
ョットマルチバイブレータ３２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。

【００２２】３４は第１比較回路１５よりの出力と第２
ワンショットマルチバイブレータ３３よりの出力とのア
ンドをとる第１アンドゲート、３５は第３比較回路１７
と第２ワンショットマルチバイブレータ３３とのアンド
をとる第２アンドゲート、３６は第２比較回路１６の出
力と第１ワンショットマルチバイブレータ３２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３６の出力がハイレベルになるとＦＦ１８，２４お
よびタイマ２５のそれぞれをリセットする。

【００２３】電源の投入に基づいて第１，第２ワンショ
ットマルチバイブレータ３２，３３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
はローレベル出力を第３アンドゲート３６に供給してＦ
Ｆ１８，２４およびタイマ２５のリセットを解除させ
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ａ（ｔ）が第４図Ａに示すように、例えば１０Ｇ
に達しないような軽衝突の場合、第１比較回路１５より
のハイレベル出力と第２ワンショットマルチバイブレー
タ３３よりのハイレベル信号とのアンドを第１アンドゲ
ート３４でとってＦＦ１８をセットし、の出力Ｑによっ
てスイッチ１４をオンさせる。

【００２４】しかし、第３比較回路１７の出力がローレ
ベルのままであるので、アンドゲート３０の出力はハイ
レベルとならず、よってタイマ２５が所定時間動作した
後に第１ワンショットマルチバイブレータ３２の出力が
同図Ｈのように一時的に反転し、第３アンドゲート３６
の出力をローレベルとし、ＦＦ１８，２４およびタイマ
２５をリセットする。その間に加速度センサ１の出力が
第３比較回路１７の基準値を越えていないので、ＦＦ２
４の出力はローレベルの状態を保持し、それをアンドゲ
ート３０に供給する。したがって、タイミング設定回路
３２の出力がいかなる値であっても乗員保護装置本体９
は作動しない。

【００２５】また、加速度センサ１により検出される加
速度信号ａ（ｔ）が第５図Ａに示されるように、例えば
１０Ｇ以上の正面衝突となった場合は、第５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
ョットマルチバイブレータ３３よりのハイレベル信号と
でアンドをとってＦＦ１８をセットし、スイッチ１４を
オンさせる。このため、速度演算積分回路１９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１９の
積分出力を変位演算積分回路２０により積分する。

【００２６】そして、変位演算積分回路２０の積分出力
と第１係数回路２１の出力と第２係数回路２２の出力と
を加算回路２３により加算し、その加算出力を閾値回路
２９を介してアンドゲート３０の一方の入力に供給す
る。

【００２７】また、第３比較回路１７のハイレベル信号
と第２ワンショットマルチバイブレータ３３よりのハイ
レベル信号とでアンドをとってＦＦ２４をセットし、こ
のＦＦ２４よりのハイレベルの出力信号をアンドゲート
３０の他方の入力に供給する。このため、アンドゲート
３０はアンド出力を乗員保護装置本体９に供給してエア
バッグなどの乗員保護装置本体９を作動させる。

【００２８】さらに、加速度センサ１により検出される
加速度信号ａ（ｔ）が第６図Ａに示されるような、例え
ば１０Ｇ未満の軽衝突から１０Ｇ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ワンショットマルチバイブレータ３３よ
りのハイレベル信号とでアンドをとってＦＦ１８をセッ
トし、その出力Ｑによってスイッチ１４をオンさせる。

【００２９】そして、タイミング設定回路３２を動作さ
せて加速度センサ１よりの加速度信号ａ（ｔ）を演算す
る。しかし、軽衝突であるので、その演算結果が閾値回
路２９の閾値を越えることはなく、また第３比較回路１
７の出力はローレベルのままであるため、アンドゲート
３０の出力はハイレベルとはならず、乗員保護装置本体
９は動作しないことになる。そののち、加速度信号ａ
（ｔ）が例えば１０Ｇ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３２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１４をオンさせ、かつ第３比較回路１７の
出力がハイレベルで第２アンドゲート３５の出力もハイ
レベルとなる。その結果、ＦＦ２４がハイレベル信号を
出力し、アンドゲート３０の他方の入力にはＦＦ２４よ
りの出力が供給され、アンドゲート３０の出力により乗
員保護装置本体９を作動させる（第６図参照）。

【００３０】なお、第７図Ａに示されるような、例えば
斜め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、乗員保護装置本体９を動作させるか否かを判断回路
により制御する。

【００３１】

【発明の効果】以上説明してきたように、請求項１の発
明によれば、加速度センサからの検出出力に基づいて、
車両用乗員保護装置本体の作動すべくタイミングを設定
するタイミング設定回路と、前記加速度センサからの加
速度信号に基づいて乗員に与える事故の大きさを判断す
る判断回路と、前記タイミング設定回路および判断回路
からの出力の論理積をとるアンドゲートとを備え、該ア
ンドゲートの出力に基づいて前記車両用乗員保護装置本
体を作動させることを特徴とする車両用乗員保護装置で
あるので、判断回路の調整作業が容易で、信頼性が高
い。

【００３２】また、請求項２の発明によれば、加速度セ
ンサからの検出出力に基づいて、車両に乗員の頭部の衝
突する時点よりも、所定時間前のタイミングを検出する
第１手段と、前記加速度センサからの加速度信号に基づ
いて乗員に与える事故の大きさを判断する第２手段と、
前記第１および第２手段からの出力の論理積をとるアン
ドゲートとを備え、該アンドゲートの出力に基づいて前
記車両用乗員保護装置本体を作動させることを特徴とす
る車両用乗員保護装置であるので、衝突時における乗員
の頭部保護を確実にするという効果がある。

【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】この発明の図１の動作を説明する各部の波形図
である。

【図３】この発明の他の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４】加速度信号の発生状況に基づいた図３の動作を
説明する波形図である。

【図５】加速度信号の発生状況に基づいた図３の動作を
説明する波形図である。

【図６】加速度信号の発生状況に基づいた図３の動作を
説明する波形図である。

【図７】加速度信号の発生状況に基づいた図３の動作を
説明する波形図である。

【図８】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比較回路１８，２４セット・リセットフリップフロップ２５，２８タイマ２６，３４，３５，３６アンドゲート２７オアゲート３１判断回路３２タイミング設定回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加速度センサからの検出出力に基づい
て、車両用乗員保護装置本体の作動すべくタイミングを
設定するタイミング設定回路と、前記加速度センサから
の加速度信号に基づいて乗員に与える事故の大きさを判
断する判断回路と、前記タイミング設定回路および判断
回路からの出力の論理積をとるアンドゲートとを備え、
該アンドゲートの出力に基づいて前記車両用乗員保護装
置本体を作動させることを特徴とする車両用乗員保護装
置。
【請求項２】加速度センサからの検出出力に基づい
て、車両に乗員の頭部の衝突する時点よりも、所定時間
前のタイミングを検出する第１手段と、前記加速度セン
サからの加速度信号に基づいて乗員に与える事故の大き
さを判断する第２手段と、前記第１および第２手段から
の出力の論理積をとるアンドゲートとを備え、該アンド
ゲートの出力に基づいて前記車両用乗員保護装置本体を
作動させることを特徴とする車両用乗員保護装置。