JP3305394B2 - 乗員移動量推定方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車両の衝突時におけ
る事故の程度を判定し、エアバッグ等を作動させ乗員を
保護するために用いられる車両用乗員保護方法及びその
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の車両用乗員保護装置を図
５に基づいて説明する。なお、図５に示す車両用乗員保
護装置に関するものは本出願人は今までに多数出願して
いるので、詳細説明は省略する。図５において、１は車
両の衝突によって発生する加速度の変化を検出し、それ
をアナログの検出信号として出力する加速度センサ、２
は前記加速度センサ１から出力される検出信号を所定の
時定数で積分し、衝突による速度の変化を算出し、速度
信号を出力する第１積分回路、３は前記第１積分回路２
と同様の積分機能を有し、該第１積分回路２からの積分
出力を所定の時定数で積分し、衝突による乗員の頭部の
水平移動量を算出し、変位量信号を出力する第２積分回
路、４は前記加速度センサ１からの速度信号に第１係数
を付加する増幅回路等の第１係数回路、５は第１積分回
路２の変位量信号に第２係数を付加する増幅回路等の第
２係数回路である。

【０００３】なお、上記第２係数回路５の第２係数は、
どれくらい先の乗員移動量を推定するかで決まる時間Ｌ
に等しく、又前記第１係数回路４の第１係数は、前記時
間Ｌの自乗の２分の１に等しくなるように設定されてい
る。６は前記第２積分回路３、第１係数回路４及び第２
係数回路５のそれぞれからの出力を加算する加算回路で
あり、その加算出力が前記Ｌ時間後先の乗員の頭部（身
体）の移動量の推定値として得られる。

【０００４】このように構成されて車両の走行にともな
って車両には種々の加速度が作用する。今、車両が一定
速度Ｖ0で走行しているときに、たとえば衝突により、
図６に示す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時の加速度
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)（加速度ａ(t)の一
回積分値に等しい）で動き出す。

【０００５】一方で、その時の加速度センサ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ともなってＸ(t)（速
度Ｖ(t)の一回積分値に等しい）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の出力が出力されて求められ、実時間にお
ける乗員の頭の変位量が算出される。

【０００６】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、Ｖ(t)×
ｔd、すなわち時刻ｔにおけるｔd時間の間に変位する量
が求められる。さらに、加速度センサ１の出力ａ(t)は
第１係数回路４によってｔd／２だけ重み付けされ、ａ
(t)×ｔd／２、すなわち時刻ｔにおけるｔd時間の間に
変位する量が求められ、これらの出力は加算回路６によ
って加算され、予測変位量が求められる。

【０００７】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の予測値Ｘ（ｔ＋ｔｄ）が求め
られる。この予測値は、不図示の比較回路に供給され、
図７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において予測値Ｘ（ｔ＋ｔ
ｄ）が比較回路のしきい値Ｘを超えたとき、不図示の点
火装置に点火電流を供給し、エアバッグ等の乗員保護装
置を作動させる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような構成のものにあっては、衝突時点の加速度変化
のうち急激な変化に大きく左右され、例えば衝突事故時
に複数回の衝突が発生し、その都度、加速度が激しく変
化するような場合にあっては推定結果に誤差が発生し、
誤推定になると云う恐れがあった。

【０００９】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、乗員移動量推定結果をその推定
計算の途中で求めてある他の乗員移動量で補正すること
により上記問題点を解決することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】そのためにこの発明に係
る車両用乗員移動量推定方法は、車両の衝突時に発生す
る加速度信号に基づいて、衝突の所定時間後の乗員の身
体の移動量を推定する乗員移動量推定方法において、衝
突後の前記推定した移動量よりも以前の時点における移
動量を推定し、その推定した値と、前記加速度信号を２
回積分した値とを比較し、その差に基づいてそれより後
の時点における乗員の身体の移動量を補正することにつ
いてである。

【００１１】またこの発明による車両用乗員保護装置
は、加速度センサと、該加速度センサからの検出出力に
基づいて車両の衝突時における所定時間後の異なる時点
での乗員の移動量を推定する移動量推定手段と、前記加
速度センサからの検出出力を２回積分して前記乗員の身
体の実時間での移動量を算出する移動量算出手段と、前
記移動量推定手段からの出力を前記所定時間遅延させて
出力する遅延手段と、該遅延手段からの出力と移動量算
出手段からの出力との誤差を求める誤差算出手段と、該
誤差算出手段からの誤差出力を、前記移動量推定手段の
出力から差し引く減算回路とを備え、該減算回路の出力
を移動量推定信号として出力してなるものである。

【００１２】

【作用】この発明の方法によれば、移動量推定計算で求
めてある現在の移動量と、以前に求めてあった移動量推
定値との偏差によって現在の移動量推定値の補正をして
誤差の少ない予測変位量を算出できる。

【００１３】また、この発明の装置によれば、二重積分
により求められた実変位量と、予測変位量とを算出し、
その予測変位量信号と実変位量信号とから誤差を算出
し、その誤差に基づいて実際に必要とする予測変位量信
号を補正するので精度の良い予測変位量信号を算出でき
る。

【００１４】

【実施例】

［第１実施例］まず、図１に基づいてこの発明による実
施例を詳細に説明する。即ち、同図において、図５で示
した従来技術で説明した構成のものと同一構成のもの、
または均等物のものには、全体に破線で枠を囲い、かつ
同一符号を付して詳細説明は省略する。

【００１５】図１において、９は前記加速度センサ１か
らの加速度信号に第１係数（後述の第４係数回路１０の
係数Ｋの自乗の１／２）を付加する増幅回路等の第３係
数回路である。

【００１６】１０は第４係数回路で、第１積分回路２か
らの出力信号に所定の係数Ｋを付加して出力する。１１
は第２加算回路で、前記第２積分回路３、第４係数回路
１０、第３係数回路９のそれぞれからの出力信号を加算
してＫ（＜Ｌ）時間後の変位量を推定して第２推定変位
量信号Ｃを出力する。

【００１７】１２は遅延回路で、前記第２加算回路１１
から出力される前記第２加算回路１１からの第２推定変
位量信号ＣをＫ時間遅延せしめた変位量信号Ｂを出力す
る。１３は誤差検出回路で、前記遅延回路１２からの変
位量信号Ｂと前記第２積分回路３からの変位量信号Ａと
の差を求めて、その差を誤差Ｆとして出力する。

【００１８】１４は第５係数回路で、前記誤差Ｆをｆ倍
した信号Ｇを出力する。１５は減算回路で、前記第１加
算回路６からの第１推定変位量Ｄから第５係数回路１４
からの信号Ｇを差し引いて新しい予測変位量信号Ｅを出
力する。

【００１９】次に、上記構成の作用説明を行う。例え
ば、車両が衝突をしてそれに伴って発生する加速度が加
速度センサ１によって検出されると、第１及び第２積分
回路２及び３を介して変位量信号（図２及び図３のＡ）
が算出されると共に、第１加算回路６によって衝突して
からＬ時間後の乗員の頭部の予測変位量に相当する第１
予測変位量信号（図３のＤ）が算出される。

【００２０】一方、第２加算回路１１においても衝突し
てからＫ時間後の乗員の頭部の予測変位量に相当する第
２予測変位量信号（図３のＣ）が算出される。

【００２１】この第２予測変位量信号（図３のＣ）は遅
延回路１２を介してＫ時間遅延せしめられ、その遅延せ
しめられた信号（図３のＢ）と第２積分回路３からの変
位量信号（図１及び図２のＡ）との間の誤差Ｆ（図２で
は時刻ｔ１での時点の誤差が示されている。）が求めら
れ、第５係数回路１４でｆ倍され、減算回路１５で、第
１加算回路６で求められた第１予測変位量信号Ｄから差
し引くことによって変位量信号Ｅを求める。

【００２２】［第２実施例］この実施例の構成を図４に
示すが、この図４に示す構成は図１に示す構成に対して
第３係数回路９、第４係数回路１０及び第２加算回路１
１がなく、かつ第１加算回路６の出力信号Ｄが遅延回路
１２の入力信号になっている点が異なる点であり、他の
点は第１実施例のものと同一である。なお、この実施例
において、図２に示す作用説明図において符号Ｃで示さ
れる曲線は符号Ｄになる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、第１の発明は、車
両の衝突時に発生する加速度信号に基づいて、衝突の所
定時間後の乗員の身体の移動量を推定する乗員移動量推
定方法において、衝突後の前記推定した移動量よりも以
前の時点における移動量を推定し、その推定した値と、
前記加速度信号を２回積分した値とを比較し、その差に
基づいてそれより後の時点における乗員の身体の移動量
を補正することを特徴とする乗員移動量推定方法である
ので、精度よく変位量の推定ができるという効果が発揮
される。

【００２４】また第２の発明は、加速度センサと、該加
速度センサからの検出出力に基づいて車両の衝突時にお
ける所定時間後の異なる時点での乗員の移動量を推定す
る移動量推定手段と、前記加速度センサからの検出出力
を２回積分して前記乗員の身体の実時間での移動量を算
出する移動量算出手段と、前記移動量推定手段からの出
力を前記所定時間遅延させて出力する遅延手段と、該遅
延手段からの出力と移動量算出手段からの出力との誤差
を求める誤差算出手段と、該誤差算出手段からの誤差出
力を、前記移動量推定手段の出力から差し引く減算回路
とを備え、該減算回路の出力を移動量推定信号として出
力してなり、図３に示す従来の推定値（図３にＤ、Ｃで
示す曲線）よりも図３にＥに示す曲線のほうが曲線Ｄに
対して誤差がなくなるという格別な効果が発揮される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による第１実施例を説明するための回路
ブロック説明図である。

【図２】図１に示す回路ブロックの作用説明図である。

【図３】図２における作用説明図と同様な作用説明図で
ある。

【図４】本発明による第２実施例を説明するための回路
ブロック図である。

【図５】従来例を説明する回路ブロック説明図である。

【図６】従来例を説明する加速度波形図である。

【図７】従来例の作用を説明するための作用説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 加速度センサ ２、３ 積分回路 ４、５、９、１０、１４ 係数回路 ６、１１ 加算回路 １２ 遅延回路 １３ 誤差検出回路 １５ 減算回路

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の衝突時に発生する加速度信号に基
   づいて、衝突の所定時間後の乗員の身体の移動量を推定
   する乗員移動量推定方法において、衝突後の前記推定し
   た移動量よりも以前の時点における移動量を推定し、そ
   の推定した値と、前記加速度信号を２回積分した値とを
   比較し、その差に基づいてそれより後の時点における乗
   員の身体の移動量を補正することを特徴とする乗員移動
   量推定方法。
2. 【請求項２】 加速度センサと、該加速度センサからの
   検出出力に基づいて車両の衝突時における所定時間後の
   異なる時点での乗員の移動量を推定する移動量推定手段
   と、前記加速度センサからの検出出力を２回積分して前
   記乗員の身体の実時間での移動量を算出する移動量算出
   手段と、前記移動量推定手段からの出力を前記所定時間
   遅延させて出力する遅延手段と、該遅延手段からの出力
   と移動量算出手段からの出力との誤差を求める誤差算出
   手段と、該誤差算出手段からの誤差出力を、前記移動量
   推定手段の出力から差し引く減算回路とを備え、該減算
   回路の出力を移動量推定信号として出力してなることを
   特徴とする乗員移動量推定装置。