JPH04191148A

JPH04191148A - 車両用乗員保護装置

Info

Publication number: JPH04191148A
Application number: JP2324792A
Authority: JP
Inventors: Shinichiro Tsurushima; 鶴島　紳一郎; Yasuo Saito; 泰男斉藤; Satoru Matsumori; 松森　悟; Kunihiro Kaneko; 金子　国広
Original assignee: Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 1990-11-27
Filing date: 1990-11-27
Publication date: 1992-07-09
Anticipated expiration: 2011-01-10
Also published as: JPH08520B2

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第５図に示す
ようなものがある。すなわち、図において、１０１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
ナログ信号として出力する加速度センサ、１０２はこの
加速度センサ１０１からの衝突検出波形に係る加速度信
号を積分する信号処理回路である積分回路、１０３はこ
の積分回路１０２からの積分出力が所定レベル以上か否
かを判定し、所定レベルを越えたときトリガ信号を出力
する比較回路、１０４はこの比較回路１０３からのトリ
ガ信号を所定時間保持し、その時間内は駆動信号を出力
するワンショットマルチバイブレータよりなる駆動回路
、１０５はこの駆動回路４からの駆動信号を受けて作動
する乗員保護装置本体である点火装置で、この点火装？
１ｆ１０５が駆動すると、エアバッグを膨脂させたり、
シートベルトを緊張させたりして乗員を保護していた。しかして、この従来の車両用乗員保護装置は加速度セン
サ１０１からの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回路１０２
を通し、その積分値が比較器１０３に設定された所定レ
ベルを越えたときに乗員保護装置本体であるエアハ・ノ
ブシステムなどの点火装置１０５を駆動し、エアハング
を膨脹させたり、シートヘルドを緊張させたりして乗員
を保護していた。

【発明が解決しようとする課Ｂ】

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、加速度の変化から乗員の人体の移動量を予測し
、その予測値と所定の基準値ＶＳとを比較することによ
り、乗員保持装置本体を作動させてエアーバッグを膨張
させる構成となっていたため、乗員の座るリクライニン
グシートの傾斜角によって、実際には人体とエアーハン
グとの間の距離が変ることになり、これに対して対応す
ることができなかった。例えば、第６図（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）において、１２をリ
クライニングシート（以下単にシートと言う）、１３を
乗員の人体、１４をステアリングとすると、同図（Ｂ）
の通常の状態に対して、同図（Ａ）の場合は、シート１
２を浅い角度で傾けたため、ステアリング１４と人体１
３との距離が長くなっている。また、同図（Ｃ）の場合
は、シート１２を深く傾けたため、ステアリング１４と
人体１３との距離が同図（Ａ）よりもさらに長くなって
いる。このように、シート１２の傾斜角によってエアハングが
設けられたステアリング１４と人体１３との距離が変化
するため、従来の装置では衝突時に常にエアハングが最
適な膨張状態にあるときに人体がエアバッグにぶつかる
とは限らないという問題点があった。この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たもので、シートの傾斜角に応じてエアバッグ作動タイ
ミングを制御することにより、上記問題点を解決するこ
とを目的とする。

【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、シートの傾斜角
を検出する検出手段と、その検出値に応して比較回路の
基準値を制御する制御手段とを設けたものである。

【作用】

この発明における上記検出手段で検出されたシートの傾
斜角の検出値は、ステアリングと人体との距離に応じた
大きさとなり、これによって基準値が変更されるので、
例えば、シートの傾きが浅いときはエアバッグの作動タ
イミングが早められ傾きが深いときは、エアハングの作
動タイミングが遅らされる。

【実施例】

以下、この発明の一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、第１図において、１は
車両に設けられた加速度センサ、２は積分定数Ｔ、を有
し、加速度センサｌから出力されるアナログの加速度信
号を積分する第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Ｔ、と同一である。４は加
速度センサｌ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不定積分回路２の積分出力に第２係数を付加する。な
お、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。また、上記減衰率には後
述の点火装置９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
加算回路で、この加算回路６は上記第２不完全積分回路
３、第１係数回路４および第２係数回路５のそれぞれか
らの出力を加算してその加算結果を出力する。７は加算
回路６からの加算出力が所定の基準ＭＶ、を越えると、
出力レベルを例えばハイレベルに切換える比較回路、８
は駆動回路、９は乗員保護装置本体である点火装置で、
この点火装置９は駆動回路８の出力に基づいて例えばス
テアリングに設けられたエアバッグを作動させる。１９はシート１２の傾斜角を検出する検出手段としての
センサで、シート１２を傾斜させるためのモータ（図示
せず）の回転に応じたパルス信号を発注する。２０は制
御回路で、センサ１９からのパルス信号に基いて傾斜角
を算出し、その傾斜角に応じてＡ、Ｂ、Ｃの制御信号を
選択的に発生する。２１．２２．２３は制御信号Ａ、Ｂ
、Ｃによりそれぞれオン・オフされるトランジスタ、２
４．２５．２６はそれぞれトランジスタ２３．２２．２
１のコレクタと抵抗１０の一端との間に接続された抵抗
である。ここでは、上記各抵抗１０．２４，２５．２６
の抵抗値をＲ，、Ｒ，。２ＲＺ、４Ｒ２とする。なお、制御回路２０、トランジスタ２１，２２゜２３お
よび抵抗１０，２４，２５．２６等により制御手段が構
成される。また、第１不完全積分回路２、第２不完全積
分回路３、第１係数回路４、第２係数回路５および加算
回路６等により人体移動量予測回路が構成される。第２回において、１５はシートベルト、１６はステアリ
ング１４に設けられたエアハングで、膨張状態が示され
ている。１７はシートベルト１５を巻取るシートベルト
巻取器、１８はシートベルト１５のハ・ノクルである。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Ｖ０で走行しているときに、例え
ば衝突により、第３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（１）が加速度センサ１によ
って検出されると、乗員の人体、例えば頭は一定速度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。それによって乗員の頭は車両に対し
である相対速度Ｖ　（ｔ）（ｄａ　（ｔ）ｄｔ）で動き
出す。そのときの加速度センサ１の出力ａ　（ｔ）が第
１不完全積分回路２で積分されて上記ｖ（Ｂが得られる
。また、乗員の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）（ＩＶ　（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ｔ６が重み付けされ、Ｖ（も）×ｔｄ、すなわち時刻
ｔにおける１、１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（１）は第１係数回路
４によって１／２ｔｄだけ重み付けされ、１／２ａ　（
ｔ）Ｘｔｄｌすなわち時刻ｔにおける１、１時間の間に
変位する量が求められる。これらの出力は加算回路６に
よって加算されることにより、ｘ　（ｔ）ｘ’ｖ　（ｔ）　×ｔａ　＋　１／２ａ　（
ｔ）　×ｔａが求められる。この加算結果は現時点もか
らむ。時間後における乗員の頭の位置の予測値ｘ　（ｔ＋ｔｄ
）を示している。この予測値は比較回路７に供給され、
第３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ｔ、において）（（ｔ
＋ｔｄ）が比較回路７の基準値■３を越えたとして点火
装置９に点火電流を供給し、エアバンクを作動させ、乗
員を保護する。すなわち、第３図（Ｂ）においてエアハングなどを作動
させる位置を初期位置からＶ５に応した距離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ｔ６だけ速い時
刻ｔ１に作動することが分かる。一方、第２図および第６図におけるシート１２の傾斜角
に応じてセンサ１９はパルス信号を発生し、制御回路２
０はそのパルス数に応じて第４図に示すように制御信号
Ａ、’Ｂ、Ｃを発生する。この第４図の例では、傾斜角
を“０°〜“７゛の８段階で表わし、各段階で制御信号
Ａ、　　Ｂ、　　Ｃがそれぞれｒｌ、又はｒ□、となっ
ている。従って、制御信号Ａが「１」のとき、トランジ
スタ２工がオンとなって抵抗２６が接続され、制御信号
Ｂが「１」のとき、トランジスタ２２がオンとなって抵
抗　２５が接続され、制御信号Ｃが「１」のとき、トラ
ンジスタ２３がオンとなって抵抗２４が接続される。こ
れによって比較回路７に接続される合成抵抗Ｒが第４図
のようにω〜ＡＲｚの間で段階的に変化し、これに応し
て基準（１！　ｖ　ｓが変化する。例えば、シート１２の傾斜角が第６図（Ｂ）に示す大き
さの場合を第４図の“７″の段階とすると、このとき、
全ての制御信号Ａ、Ｂ、Ｃは「１」となり、全てのトラ
ンジスタ２１，２２．２３がオンとなって全ての抵抗２
４，２５．２６が接続され、その合成抵抗Ｒは−ｔ　Ｒ
ｚとなる。この場合における基準値■３は、ｖ、　＝ｖ・↓Ｒ，／−！ＬＲ，＋Ｒ，・・・・・・・
・・（１）となる。また、第６図（Ｃ）の場合のシート
１２の傾斜角を第４図の０゛の段階とすると、このとき
全ての制御信号Ａ、Ｂ、Ｃは「０」となり、全てのトラ
ンジスタ２１．２２．２３がオフとなって、全ての抵抗
２４，２５．２６が切離され、合成抵抗Ｒは■となる。この場合の基準値■、は、Ｖ、　＝Ｖ　　　　　　　　
　　　　・・・・旧・・（２）となる。また、第６図（
Ａ）の場合の傾斜角を第４図の“４′の段階とすると、
このとき制御信号Ａ、Ｂが「Ｏ」、出力信号Ｃが「１」
となってトランジスタ２３のみがオンし、抵抗２４のみ
が接続される。従って、合成抵抗ＲはＲ２となる。この
場合の基準値Ｖ、はＶｓ　＝Ｖ−Ｒｚ／Ｒ＋＋Ｒ２・・・・・・・・・（３
）となる。従って、上記′４゛の段階を基準とすると、
第６図（Ｂ）の場合は■、が小さくなって、点火装置９
への点火タイミングが早められ、同図（Ｃ）の場合は、
ｖｓが大きくなって上記点火タイミングが遅れるように
なる。以上によれば、シート１２の傾斜によるステアリング１
４と人体１３との距離に応じてエアバッグ１６は適切な
タイミングで膨張を開始するので、車両の衝突時には、
人体は常にエアバッグ１６が最適な膨張状態にあるとき
にこのエアバッグ１６にぶつかり、最良の緩衝を得るこ
とができる。

【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、リクライニングシートの傾斜角に応して乗員保護装
置本体の作動タイミングを制御するようにしたため、衝
突時にはエアバッグと人体との距離に拘らず、常に最適
な膨張状態にあるエアバッグに人体がぶつかることがで
き、従来よりさらに確実に乗員を保護することができる
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図は同装置の斜視図、第３図は
同装置における加速度センサの出力波形図、第４図はリ
クライニングシートの傾斜と制御信号および合成抵抗と
の関係を示す特性図、第５図は従来の車両用乗員保護装
置を示すブロック図、第６図はシートの傾きによるステ
アリングと人体との距離の変化を示す側面図である。１・・・加速度センサ、２・・・第１積分回路、３・・
・第２積分回路、４・・・第１係数回路、４・・・第２
係数回路、６・・・加算回路、７・・・比較回路、９・
・・乗員保護装置本体、１２・・・リクライニングシー
ト、１９・・・センサ、２０・・・制御回路、２１，２
２．２３・・・トランジスタ、１０，２４，２５．２６
・・・抵抗。特許出願人　関東精器株式会社　、・−代理人　弁理士
　　１）　澤　　博　　昭　ご　。 −□ （外２名）第２図第４図第６図１ノ手続補正式−（自発）平成　　♂°３Ｒ６日特許「う゛長官殿工　事件の表７Ｊで　　　特願平２−３２４７９２号２
、発明の名称車両用乗員保護装置３、補正をする者名称　　関東精器株式会社５補正の対象６、補正の内容（１）別紙のとおり特許請求の範囲を補正する。（２）明細書の第３頁第１１〜１５行目の「加速度の変
化から・・・構成となっていたため、」とあるのを削除
する。（３）同書の第４頁第２行目の「同図（Ｂ）」とあるの
を「同図（Ａ）」と補正する。（４）同書の第４頁第２〜３行目の「同図（Ａ）」とあ
るのを「同図（Ｂ）」と補正する。（５）同書の第５頁第９〜１０行目の「早められ傾きが
」とあるのを「早められ、また傾きが」と補正する。（６）同書の第５頁第１６行目、第６頁第１行目及び第
６頁第２行目の「積分定数」とあるのを「時定数」と補
正する。（７）同書の第６頁第１１〜１２行目の「時間ｔｄＪと
あるのを「時間ｊａＪと補正する。（８）同書の第９頁第７行目及び同頁第１１行目の「時
刻ｔにおける」とあるのを削除する。（９）同書の第９頁第９行目のｒｌ／２ｔａ」とあるの
をｒｌ／２ｔｄＪと補正する。（１０）同書の第９頁第１０行目のｒｌ／２ａ（ｔ）ｘ
ｔ４」とあるのをｒｌ／２ａ　　（ｔ）Ｘｔａ”Ｊと補
正する。（１１）同書の第９頁第１４行目のｒｘ　（ｔ）’Ｘｖ
（ｔ）Ｘｔａ　＋１／２ａ　　（ｔ）Ｘｊｄ　Ｊとある
のをｒｘ　（ｔ）＋ｖ　（ｔ）Ｘｔｄ＋１／２ａ　（ｔ
）ｘｔ、”Ｊと補正する。（１２）同書の第１１頁第２行目の「合成抵抗Ｒ」とあ
るのを「合成抵抗（抵抗２４，２５．２６の抵抗値の合
成）ＲＪと補正する。（１３）同書の第１１頁第１２行目のｒＶｓ＝Ｖ・と補
正する。（１４）同書の第１１頁第１４行目のｒ’ＯＪとあるの
を「“１”」と補正する。（１５）同書の第１１頁第１５行目のｒＡ、Ｂ、Ｃｌと
あるのを「Ａは「１」、制御信号Ｂ、Ｃｌと補正する。（１６）同書の第１１頁第１６行目のｒ２１，２２゜２
３、」とあるのを「２１がオン、トランジスタ２２．２
３Ｊと補正する。（１７）同書の第１１頁第１７行目の「全ての抵抗２４
．２５，２６Ｊとあるのを「抵抗２４が接続され、かつ
他の抵抗２５，２６Ｊと補正する。（１８）同書の第１１頁第１８行目の「ω」とあるのを
ｒ４Ｒ２Ｊ　と補正する。（１９）同書の第１１頁第１９行目（１）ｒＶｓ　＝Ｖ
ＪとあるのをｒＶｓ　＝￥　・４Ｒ２／　（Ｒ１＋４Ｒ
２）Ｊと補正する。（２０）同書の第１２頁第６行目の「ｖＳ＝ｖ−Ｒ２／
Ｒ１＋Ｒ２Ｊ　とあるのをｒＶｓ　＝Ｖ−Ｒ２／　（Ｒ
１＋Ｒ２）Ｊと補正する。（２１）同書の図面の簡単な説明の第１３頁第１０行目
の「第３図は」とあるのを「第３図（Ａ）は」と補正す
る。第３図（Ａ）における加速度が加速度センサで検出され
た場合の人体の頭の予測値及び実測値を示す図、第４図
」と補正する。（２３）別紙のとおり第４図を補正する。７、添付書類の目録（１）補正後の特許請求の範囲を記載した書面　１通（
２）補正後の第４図を記載した書面　　　　　１通以上補正後の特許請求の範囲車両に設けられた加速度センサ（１）と、上記加速度セ
ンサから得られる加速度信号に基づいて得られる１号１
基準値と比較する比較回路（７）と、上記加凍庁信号に
　づいて得られる信号が上記基準値を越えたときの上記
比較回路の出力に基いて動作される乗員保護装置本体（
９）と、上記車両に設けられたリクライニングシートの
傾斜角を検出する検出手段（１９）と、上記検出手段の
検出値に応じて上記、比婁Ｊ旧１つ−の基準値を制御す
る制御手段（１０）　、　（２０）〜（２６）とを備え
た車両用乗員保護装置。

Claims

【特許請求の範囲】

　車両に設けられた加速度センサ（１）と、上記加速度
センサから得られる加速度信号に基いて乗員の人体の移
動量を予測する人体移動量予測回路（２）（３）（４）
（５）（６）と、上記人体移動量予測回路から得られる
予測値と基準値とを比較する比較回路（７）と、上記予
測値が上記基準値を越えたときの上記比較回路の出力に
基いて動作される乗員保護装置本体（９）と、上記車両
に設けられたリクライニングシートの傾斜角を検出する
検出手段（１９）と、上記検出手段の検出値に応じて上
記基準値を制御する制御手段（１０），（２０）〜（２
６）とを備えた車両用乗員保護装置。