JPH07112806B2 - 車両用乗員保護装置 - Google Patents
車両用乗員保護装置Info
- Publication number
- JPH07112806B2 JPH07112806B2 JP2271309A JP27130990A JPH07112806B2 JP H07112806 B2 JPH07112806 B2 JP H07112806B2 JP 2271309 A JP2271309 A JP 2271309A JP 27130990 A JP27130990 A JP 27130990A JP H07112806 B2 JPH07112806 B2 JP H07112806B2
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- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims description 28
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 21
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 10
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- 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。
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、この積分値の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。
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、この積分値の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、各種衝突時の加速度波形を実験によって得な
くとも人間の頭等の上体の動きを精度よく予測して乗員
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。
たもので、各種衝突時の加速度波形を実験によって得な
くとも人間の頭等の上体の動きを精度よく予測して乗員
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、加速度信号に基
づいて所定時間後の乗員の上体の位置的推移を予測する
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
上体の速度を予測する速度予測手段と、この速度予測手
段からの出力信号を二乗してノイズ成分を減衰させ、ま
た信号成分を顕在化させる二乗回路と、この二乗回路か
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位置的推移を予測する
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
上体の速度を予測する速度予測手段と、この速度予測手
段からの出力信号を二乗してノイズ成分を減衰させ、ま
た信号成分を顕在化させる二乗回路と、この二乗回路か
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閾値を越えたとき出力される第1判定信号と速度予
測手段からの速度予測値の二乗した値とを評価してその
評価結果が第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閾値を越えたとき出力される第1判定信号と速度予
測手段からの速度予測値の二乗した値とを評価してその
評価結果が第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は時定数がT2
で第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変位量とし
ての変位量予測値を出力する。7は変位量予測値である
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速
度予測値を出力する。11は速度予測値の大きさによって
例えば車両が悪路を走行しているかあるいは車両が衝突
したかなどの評価をし、悪路走行などの小さい予測値の
場合は二乗してより小さな値にし、また衝突などの大き
い予測値の場合も二乗してより大きな値にする評価回路
である二乗回路で、この二乗回路11は移動速度予測値を
二乗して出力する。12は二乗回路11の評価結果が第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12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。13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、14は乗員保護
装置本体である点火装置で、この点火装置14は駆動回路
13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は時定数がT2
で第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変位量とし
ての変位量予測値を出力する。7は変位量予測値である
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速
度予測値を出力する。11は速度予測値の大きさによって
例えば車両が悪路を走行しているかあるいは車両が衝突
したかなどの評価をし、悪路走行などの小さい予測値の
場合は二乗してより小さな値にし、また衝突などの大き
い予測値の場合も二乗してより大きな値にする評価回路
である二乗回路で、この二乗回路11は移動速度予測値を
二乗して出力する。12は二乗回路11の評価結果が第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12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。13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、14は乗員保護
装置本体である点火装置で、この点火装置14は駆動回路
13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の積分出力とを第2加算回路10によ
り加算して速度の予測値を出力する。そして、第2加算
回路10よりの速度予測値を二乗回路11により評価してそ
の出力が第2比較回路12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14に点火電流を供給し、エアバッグを作動させ、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の積分出力とを第2加算回路10によ
り加算して速度の予測値を出力する。そして、第2加算
回路10よりの速度予測値を二乗回路11により評価してそ
の出力が第2比較回路12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14に点火電流を供給し、エアバッグを作動させ、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の時定数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の時定数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14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。
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
後の乗員の上体の速度を予測する速度予測手段と、この
速度予測手段からの出力が評価する評価回路と、この評
価回路からの出力が第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13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、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。
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
後の乗員の上体の速度を予測する速度予測手段と、この
速度予測手段からの出力が評価する評価回路と、この評
価回路からの出力が第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13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、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……二乗回路、12……第2比較回路、
14……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……二乗回路、12……第2比較回路、
14……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) 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
上体の位置的推移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所定時間後の乗員の上体
の速度を予測する速度予測手段(2,9,10)と、この速度
予測手段からの出力信号を二乗してノイズ成分を減衰さ
せ、また信号成分を顕在化させる二乗回路(11)と、こ
の二乗回路からの出力が第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(12)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(14)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 |
|---|---|---|---|
| JP2271309A JPH07112806B2 (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 |
|---|---|---|---|
| JP2271309A JPH07112806B2 (ja) | 1990-10-09 | 1990-10-09 | 車両用乗員保護装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04146851A JPH04146851A (ja) | 1992-05-20 |
| JPH07112806B2 true JPH07112806B2 (ja) | 1995-12-06 |
Family
ID=17498254
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2271309A Expired - Fee Related JPH07112806B2 (ja) | 1990-10-09 | 1990-10-09 | 車両用乗員保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07112806B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997006989A1 (de) * | 1995-08-12 | 1997-02-27 | Trw Airbag Systems Gmbh & Co. Kg | Mehrfach wiederverwendbares airbagsystem |
| JP4667677B2 (ja) * | 2001-09-18 | 2011-04-13 | 株式会社ケーヒン | 車両用衝突判定装置 |
| JP4602038B2 (ja) * | 2004-09-24 | 2010-12-22 | 株式会社ケーヒン | 車両用衝突判定装置 |
| US7848885B2 (en) | 2004-09-24 | 2010-12-07 | Keihin Corporation | Collision determining apparatus for a vehicle |
Family Cites Families (1)
| 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 |
-
1990
- 1990-10-09 JP JP2271309A patent/JPH07112806B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04146851A (ja) | 1992-05-20 |
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