JPH07112803B2 - 車両用乗員保護装置 - Google Patents
車両用乗員保護装置Info
- Publication number
- JPH07112803B2 JPH07112803B2 JP2271306A JP27130690A JPH07112803B2 JP H07112803 B2 JPH07112803 B2 JP H07112803B2 JP 2271306 A JP2271306 A JP 2271306A JP 27130690 A JP27130690 A JP 27130690A JP H07112803 B2 JPH07112803 B2 JP H07112803B2
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- JP
- Japan
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- output
- circuit
- occupant
- protection device
- signal
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- Automotive Seat Belt Assembly (AREA)
- Air Bags (AREA)
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。
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49−55
031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が検出した加速度信号からある
一定以上の信号波形を取り出し、さらにその取り出した
信号波形を積分器により積分し、その積分出力が所定レ
ベルを越えたか否かを比較器により判定し、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てエアバッグを膨脹させた
り、シートベルトを緊調させたりして乗員を保護する構
成のものである。
031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が検出した加速度信号からある
一定以上の信号波形を取り出し、さらにその取り出した
信号波形を積分器により積分し、その積分出力が所定レ
ベルを越えたか否かを比較器により判定し、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てエアバッグを膨脹させた
り、シートベルトを緊調させたりして乗員を保護する構
成のものである。
〔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
故か否かを複雑な論理手段を用いて判断する構成となっ
ており、車両衝突後の乗員の挙動が把握されず、さらに
車両用乗員保護装置は作動遅れが発生するために、最適
な作動時期を得るには衝突時の加速度波形を数多く採取
して、複雑な論理を構成しなくてはならず、開発時間が
多く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。
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
故か否かを複雑な論理手段を用いて判断する構成となっ
ており、車両衝突後の乗員の挙動が把握されず、さらに
車両用乗員保護装置は作動遅れが発生するために、最適
な作動時期を得るには衝突時の加速度波形を数多く採取
して、複雑な論理を構成しなくてはならず、開発時間が
多く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、人間の頭等の上体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。
たもので、人間の頭等の上体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、加速度信号に基
づいて所定時間後の乗員の上体の変位量を予測する変位
量測定手段と、この変位量予測手段からの出力が第１閾
値を越えたときに第１判定信号を出力する第１比較回路
と、上記加速度信号に基づいて所定時間後の乗員の上体
の変位速度を予測する変位速度予測手段と、この変位速
度予測手段からの出力が第２閾値を越えたときに第２判
定信号を出力する第２比較回路と、上記第１及び第２比
較回路からの第１及び第２判定信号の論理積をとり、こ
の第１及び第２判定信号のレベルが一致したときトリガ
信号を出力して乗員保護装置本体を作動させるゲート回
路とを備えたものである。
づいて所定時間後の乗員の上体の変位量を予測する変位
量測定手段と、この変位量予測手段からの出力が第１閾
値を越えたときに第１判定信号を出力する第１比較回路
と、上記加速度信号に基づいて所定時間後の乗員の上体
の変位速度を予測する変位速度予測手段と、この変位速
度予測手段からの出力が第２閾値を越えたときに第２判
定信号を出力する第２比較回路と、上記第１及び第２比
較回路からの第１及び第２判定信号の論理積をとり、こ
の第１及び第２判定信号のレベルが一致したときトリガ
信号を出力して乗員保護装置本体を作動させるゲート回
路とを備えたものである。
この発明における車両用乗員保護装置は加速度信号に基
づいて所定時間後の乗員の上体の変位量を予測すると共
に、上記加速度信号に基づいて所定時間後の乗員の上体
の速度を予測し、変位量予測手段からの変位量予測値が
第１閾値を越えたときの第１判定信号と、変位速度予測
手段からの変位速度予測値が第２閾値を越えたときの第
２判定信号との論理積が得られたときトリガ信号を出力
して乗員保護装置本体を作動させ、事前に乗員を保護す
るようにしたものである。
づいて所定時間後の乗員の上体の変位量を予測すると共
に、上記加速度信号に基づいて所定時間後の乗員の上体
の速度を予測し、変位量予測手段からの変位量予測値が
第１閾値を越えたときの第１判定信号と、変位速度予測
手段からの変位速度予測値が第２閾値を越えたときの第
２判定信号との論理積が得られたときトリガ信号を出力
して乗員保護装置本体を作動させ、事前に乗員を保護す
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
ａ（ｔ）として出力する加速度センサ、２は時定数T1を
有し、加速度センサ１から出力されるアナログ信号ａ
（ｔ）を積分する第１不完全積分回路、３は時定数T2を
有すると共に、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ｖ
（ｔ）を再度不完全積分する第２不完全積分回路、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不完全積分回路２の不完全積分出力ｖ（ｔ）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Ｋの２乗の1/2である。な
お、上記減衰率Ｋは後述の点火装置13に点火電流が供給
されてからエアバッグの膨脹が完了するまでに必要な時
間tdに等しい。６は第１加算回路で、この第１加算回路
６は上記第２不完全積分回路３からの出力ｘ（ｔ）、第
１係数回路４からの出力および第２係数回路５からの出
力を加算して移動量としての位置的推移予測値を出力す
る。７は移動量予測値である出力が第１閾値を越えたと
きに第１判定信号を出力する第１比較回路で、この第１
比較回路７からの第１判定信号はアンドゲート８の一方
の入力に供給される。９は減衰率がＧである第３減衰器
からなる第３係数回路で、この第３係数回路９は加速度
センサ１の検出出力に第３係数を付加する。10は第１不
完全積分回路２の不完全積分出力ｖ（ｔ）と第３係数回
路９からの出力を加算する第２加算回路で、この第２加
算回路10は変位速度としての変位速度予測値を出力す
る。11は変位速度予測値である出力が第２閾値を越えた
ときに第２判定信号を出力する第２比較回路で、この第
２比較回路11からの第２判定信号はアンドゲート８の他
方の入力に供給される。12はアンドゲート８の出力信号
に基づいて作動する駆動回路、13は乗員保護装置本体で
ある点火装置で、この点火装置13は駆動回路12の出力に
基づいて例えばエアバッグを作動させる。
による加速度の変化を検出し、その様子をアナログ信号
ａ（ｔ）として出力する加速度センサ、２は時定数T1を
有し、加速度センサ１から出力されるアナログ信号ａ
（ｔ）を積分する第１不完全積分回路、３は時定数T2を
有すると共に、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ｖ
（ｔ）を再度不完全積分する第２不完全積分回路、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不完全積分回路２の不完全積分出力ｖ（ｔ）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Ｋの２乗の1/2である。な
お、上記減衰率Ｋは後述の点火装置13に点火電流が供給
されてからエアバッグの膨脹が完了するまでに必要な時
間tdに等しい。６は第１加算回路で、この第１加算回路
６は上記第２不完全積分回路３からの出力ｘ（ｔ）、第
１係数回路４からの出力および第２係数回路５からの出
力を加算して移動量としての位置的推移予測値を出力す
る。７は移動量予測値である出力が第１閾値を越えたと
きに第１判定信号を出力する第１比較回路で、この第１
比較回路７からの第１判定信号はアンドゲート８の一方
の入力に供給される。９は減衰率がＧである第３減衰器
からなる第３係数回路で、この第３係数回路９は加速度
センサ１の検出出力に第３係数を付加する。10は第１不
完全積分回路２の不完全積分出力ｖ（ｔ）と第３係数回
路９からの出力を加算する第２加算回路で、この第２加
算回路10は変位速度としての変位速度予測値を出力す
る。11は変位速度予測値である出力が第２閾値を越えた
ときに第２判定信号を出力する第２比較回路で、この第
２比較回路11からの第２判定信号はアンドゲート８の他
方の入力に供給される。12はアンドゲート８の出力信号
に基づいて作動する駆動回路、13は乗員保護装置本体で
ある点火装置で、この点火装置13は駆動回路12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、車両一定速度v0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（ｔ）が加速度センサ１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てある相対速度、すなわちｖ
（ｔ）（＝∫ａ（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０とした場合、その位置から時間
経過に伴ってｘ（ｔ）（＝∫ｖ（ｔ）dt）だけ前方に変
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ｘ（ｔ）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tdが重み付けされ、td時間の間に
変位する量ｖ（ｔ）×tdが求められる。また、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 2
だけ重み付けされ、td時間の間に変位する量1/2a（ｔ）
×td 2が求められる。これらの出力は第１加算回路６に
よって加算され、ｘ（ｔ）＋ｖ（ｔ）×td＋1/2a（ｔ）
×td 2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となる変位量予測値ｘ
（ｔ＋td）が求められる。この変位量予測値は第１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t1
において変位量予測値ｘ（ｔ＋td）が第１比較回路７の
第１閾値ｘを越えると、第１判定信号がアンドゲート８
の一方の入力に供給される。また、上記加速度信号ａ
（ｔ）は第３係数回路９によってtdだけ重み付けされ、
この第３係数回路９の出力と第１積分回路２の積分出力
Ｖ（ｔ）とを第２加算回路10により加算して速度の予測
値である変位速度予測値を出力する。そして、第２加算
回路10よりの変位速度予測値が第２比較回路11の第２閾
値を越えると、第２判定信号がアンドゲート８の他方の
入力に供給される。このようにアンドゲート８の両入力
にそれぞれの判定信号が同時に供給されることによりア
ンドゲート８はトリガ信号を出力する。よって、駆動回
路12は動作して点火装置13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変位量を初
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tdだけ速い時刻t1にエアバックが作動することが分か
る。
いま、車両一定速度v0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（ｔ）が加速度センサ１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てある相対速度、すなわちｖ
（ｔ）（＝∫ａ（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０とした場合、その位置から時間
経過に伴ってｘ（ｔ）（＝∫ｖ（ｔ）dt）だけ前方に変
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ｘ（ｔ）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tdが重み付けされ、td時間の間に
変位する量ｖ（ｔ）×tdが求められる。また、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 2
だけ重み付けされ、td時間の間に変位する量1/2a（ｔ）
×td 2が求められる。これらの出力は第１加算回路６に
よって加算され、ｘ（ｔ）＋ｖ（ｔ）×td＋1/2a（ｔ）
×td 2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となる変位量予測値ｘ
（ｔ＋td）が求められる。この変位量予測値は第１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t1
において変位量予測値ｘ（ｔ＋td）が第１比較回路７の
第１閾値ｘを越えると、第１判定信号がアンドゲート８
の一方の入力に供給される。また、上記加速度信号ａ
（ｔ）は第３係数回路９によってtdだけ重み付けされ、
この第３係数回路９の出力と第１積分回路２の積分出力
Ｖ（ｔ）とを第２加算回路10により加算して速度の予測
値である変位速度予測値を出力する。そして、第２加算
回路10よりの変位速度予測値が第２比較回路11の第２閾
値を越えると、第２判定信号がアンドゲート８の他方の
入力に供給される。このようにアンドゲート８の両入力
にそれぞれの判定信号が同時に供給されることによりア
ンドゲート８はトリガ信号を出力する。よって、駆動回
路12は動作して点火装置13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変位量を初
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tdだけ速い時刻t1にエアバックが作動することが分か
る。
なお、上記実施例では第１および第２の不完全積分回路
2,3の定数T1,T2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。
2,3の定数T1,T2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。
さらに、上記実施例では点火装置13に点火電流を供給し
てエアバッグを展開させるように説明したが、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。
てエアバッグを展開させるように説明したが、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。
さらにまた、上記実施例では第１および第２係数回路4,
5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。
5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
加速度信号に基づいて所定時間後の乗員の上体の変位量
を予測する変位量測定手段と、この変位量予測手段から
の出力が第１閾値を越えたときに第１判定信号を出力す
る第１比較回路と、上記加速度信号に基づいて所定時間
後の乗員の上体の変位速度を予測する変位速度予測手段
と、この変位速度予測手段からの出力が第２閾値を越え
たときに第２判定信号を出力する第２比較回路と、上記
第１および第２比較回路からの第１および第２判定信号
の論理積をとり、この第１および第２判定信号のレベル
が一致したときトリガ信号を出力して乗員保護装置本体
を作動させるゲート回路とを備えた車両用乗員保護装置
としたため、人間の頭等の上体の動きを予測して確実、
かつ精度よい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。
加速度信号に基づいて所定時間後の乗員の上体の変位量
を予測する変位量測定手段と、この変位量予測手段から
の出力が第１閾値を越えたときに第１判定信号を出力す
る第１比較回路と、上記加速度信号に基づいて所定時間
後の乗員の上体の変位速度を予測する変位速度予測手段
と、この変位速度予測手段からの出力が第２閾値を越え
たときに第２判定信号を出力する第２比較回路と、上記
第１および第２比較回路からの第１および第２判定信号
の論理積をとり、この第１および第２判定信号のレベル
が一致したときトリガ信号を出力して乗員保護装置本体
を作動させるゲート回路とを備えた車両用乗員保護装置
としたため、人間の頭等の上体の動きを予測して確実、
かつ精度よい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。
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（ａ），（ｂ）は衝突時の加
速度センサの検出出力を示す出力波形図および変位量を
示す説明図である。 １……加速度センサ、２……第１不完全積分回路、３…
…第２不完全積分回路、４……第１係数回路、５……第
２係数回路、６……第１加算回路、７……第１比較回
路、８……アンドゲート、９……第３係数回路、10……
第２加算回路、11……第２比較回路、13……乗員保護装
置本体。
を示すブロック図、第２図（ａ），（ｂ）は衝突時の加
速度センサの検出出力を示す出力波形図および変位量を
示す説明図である。 １……加速度センサ、２……第１不完全積分回路、３…
…第２不完全積分回路、４……第１係数回路、５……第
２係数回路、６……第１加算回路、７……第１比較回
路、８……アンドゲート、９……第３係数回路、10……
第２加算回路、11……第２比較回路、13……乗員保護装
置本体。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭49−55031（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−128854（ＪＰ，Ａ) 国際公開90−9298（ＷＯ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】加速度信号に基づいて所定時間後の乗員の
上体の変位量を予測する変位量予測手段（2,3,4,5,6）
と、この変位量予測手段からの出力が第１閾値を越えた
ときに第１判定信号を出力する第１比較回路（７）と、
上記加速度信号に基づいて上記所定時間後における乗員
の上体の変位速度を予測する変位速度予測手段（2,9,1
0）と、この変位速度予測手段からの出力が第２閾値を
越えたときに第２判定信号を出力する第２比較回路（1
1）と、上記第１および第２比較回路からの第１および
第２判定信号の論理積をとり、この第１および第２判定
信号のレベルが一致したときトリガ信号を出力して乗員
保護装置本体（13）を作動させるゲート回路（８）とを
備えた車両用乗員保護装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2271306A JPH07112803B2 (ja) | 1990-10-09 | 1990-10-09 | 車両用乗員保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2271306A JPH07112803B2 (ja) | 1990-10-09 | 1990-10-09 | 車両用乗員保護装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04146848A JPH04146848A (ja) | 1992-05-20 |
| JPH07112803B2 true JPH07112803B2 (ja) | 1995-12-06 |
Family
ID=17498212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2271306A Expired - Fee Related JPH07112803B2 (ja) | 1990-10-09 | 1990-10-09 | 車両用乗員保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07112803B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2879977B2 (ja) * | 1993-11-02 | 1999-04-05 | オートリブ・ジャパン株式会社 | 衝突センサ |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2222038C3 (de) * | 1972-05-05 | 1978-07-06 | Messerschmitt-Boelkow-Blohm Gmbh, 8000 Muenchen | Prüfschaltung für die Auslösevorrichtung einer dem Schutz der Insassen eines Fahrzeuges während eines Unfalles dienenden Sicherheitseinrichtung |
| JPH0655584B2 (ja) * | 1985-11-30 | 1994-07-27 | 日本電気ホームエレクトロニクス株式会社 | 故障信号判別回路 |
| DE3803426A1 (de) * | 1988-02-05 | 1989-08-17 | Audi Ag | Verfahren zur wirksamschaltung eines sicherheitssystems |
-
1990
- 1990-10-09 JP JP2271306A patent/JPH07112803B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04146848A (ja) | 1992-05-20 |
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