JPH04146851A - 車両用乗員保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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。

〔従来の技術〕

従来の車両用乗員保護装置としては例えば特開昭４９−
５５０３１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張
させたり、シートベルトを緊停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従来より数少ない衝突実験を行
うだけで確実、かつ精度よく乗員の動きを予測して乗員
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。

〔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位
置的推移予測手段と、この位置的推移予測手段からの出
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
乗員の上体の時間的移動を予測する時間的移動予測手段
と、この時間的移動予測手段からの出力を評価する評価
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を作
動させるゲート回路とを備えたものである。

〔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
と共に、上記加速度信号に基づいて所定時間後の乗員の
上体の時間的移動を予測し、位置的推移予測手段からの
位置的推移予測値が第１閾値を越えたときの第１判定信
号と時間的移動予測手段からの時開的移動予測値を評価
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。

（実施例〕 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は積分定数
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不完全積分回路で、この第２不完全積分回路３の
積分定数Ｔ２は第１不完全積分回路２の積分定数Ｔ１と
同一である。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の減衰率にの２乗の
１／２である。なお、上記減衰率に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張が完了する
までに必要な時間ｔ６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は移動速度としての時間的移動予測値を出力
する。１１は移動速度予測値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、車両が一定速度ｖ（ｔ）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Ｖ、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である相対速度、すなわち
ｖ（ｔ）　（−Ｓ　ａ　（ｔ）ｄ　ｔ　）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）（＝Ｓｖ（ｔ）ｄ
ｔ）だけ前に変位する。この変位χ（１）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ｔ４が重み付けされ、時刻ｔ
におけるｔ４時間の間に変位する量ｖ（ｔ）Ｘｔｄ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１／２ｔａだけ重み付けされ、時
刻ｔにおけるｔ４時間の間に変位する量１／２ａ＜ｔ）
ｘｔａ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）　ｘｔａ
　＋１／２ａ（ｔ）Ｘｔ、が求められる。すなわち、こ
れは現時点しからし６時間後における乗員の頭の位置と
なる位置的推移予測値Ｘ（ｔ＋Ｌｄ）が求められる。こ
の位置的推移予測値は第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Ｏからχだ
けずれたとき、すなわち時刻ｔ１において位置的推移予
測値ｘ（ｔ＋ｔ４）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である時間的移動予測値を
出力する。そして、第２加算回路１０よりの時間的移動
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の両人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ｔ、だけ速い時刻ｔ、にエアハ
ックが作動することが分かる。

なお、上記実施例では第１積分回路２の積分出力と第３
係数回路９の出力とを加算した速度の予測値である時間
的移動予測値を二乗回路１゛１により評価してその評価
結果と第２比較回路１２の閾値とを比較しているが、第
３図に示すように第３係数回路９の出力を加速度の予測
値である時間的移動予測値を二乗回路１１により評価し
てその評価結果を第２比較回路１２の閾値と比較するよ
うにしても同様の効果が得られる。

また、上記実施例では第１および第２の不完全積分回路
２，３の積分定数Ｔ、、Ｔ、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。

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。

〔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
推移を予測する位置的推移予測手段と、この位置的推移
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時間的移動を予測する時
間的移動予測手段と、この時間的移動予測手段からの出
力を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。

【図面の簡単な説明】

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
示す波形図、第３図はこの発明の車両用乗員保護装置の
他の実施例を示すブロック図である。 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。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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
   的推移を予測する位置的推移予測手段（２，３，４，５
   ，６）と、この位置的推移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
   の上体の時間的移動を予測する時間的移動予測手段（２
   ，９，１０）と、この時間的移動予測手段からの出力を
   評価する評価回路（１１）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（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。