JPH04191151A

JPH04191151A - 車両用乗員保護装置

Info

Publication number: JPH04191151A
Application number: JP2324794A
Authority: JP
Inventors: Shinichiro Tsurushima; 鶴島　紳一郎; Yasuo Saito; 泰男斉藤; Kunihiro Kaneko; 金子　国広; Satoru Matsumori; 松森　悟
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: 2011-03-29
Also published as: JPH0832513B2

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６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１０４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
火装置１０５が駆動すると、エアバッグを膨張させたり
、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ング
システムなどの点火装置１０５を駆動し、エアバッグを
膨張させたり、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、乗員保護装置本体を作動させてエアバッグを膨張さ
せる構成となっていたため、乗員の座るシートの位置や
乗員の体格等によって、実際には人体とエアハングとの
間の距離が変わることになり、これに対して対応するこ
とができなかった。

例えば、第７図（Ａ）、　（Ｂ）、　（Ｃ）において、
１２をシート、１３を乗員の人体、１４をステアリング
、１５をシートヘルドとすると、同図（Ｂ）の標準的な
状態に対して、同図（Ａ）の場合は、シート１２を前方
に移動させたため、ステアリング１４と人体１３との距
離が短くなっている。また、同図（Ｃ）の場合は、乗員
の体格が太っているため、ステアリング１４と人体１３
との距離が短くなっている。また、図示しないが、シー
ト１２を後方に移動させれば、ステアリング１４と人体
との距離は長くなることになる。

このように、エアバッ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、
衝突時に常にエアバッ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、シートヘルドの引き出し量に応じてエアバッ
グの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している。

（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、シートベルトの
引き出し量を検出する検出手段を設け、その検出値に応
して比較回路の基準値を変更するものである。

〔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ベル
トの引き出し量の検出イ直は、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、例えば上記距離が短いときはエアバッグの
作動タイミングが早められ、上記距離が長いときはエア
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。

第２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１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袋Ｎ９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！６からの加算出力が所定基
準値Ｖｓ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工アバ
ソゲを作動させる。１０．１１は電源電圧■を分圧して
上記基準（ｉ　Ｖ　ｓを得るための抵抗である。１９は
シートヘルド１５の引き出し量の検出手段としての例え
ば多回転ボリューム等から成る可変抵抗で、その摺動子
すは抵抗１０．１１の接続点に接続されている。２０．
２１は可変抵抗１９の両端ａ、ｃに直列に接続された分
圧用の抵抗である。なお、抵抗１０，１１，２０．２１
の抵抗値をそれぞれＲ，、Ｒ２，Ｒ３，Ｒ，とする。

また可変抵抗１９の一端ａと摺動子すとの間の抵抗値を
Ｒ，ｂ、他端Ｃと摺動子すとの間の抵抗値をＲｂｃとす
る。なお、第１．第２不完全積分回路２゜３、第１．第
２係数回路４．５および加算回路６により、人体移動量
予測回路が構成される。

第２図において、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はシートヘルド１５を巻取るシートベルト巻取器、
１日はシートベルト１５のバックルである。

第３図は可変抵抗１９とシートベルト巻取器１７との関
係を示す分解斜視図であり、図において、２２はシート
ベルト１５を収納するケース、２３はケース２２の円筒
部２２ａに収納された巻取用のうず巻バネ、２４はうず
巻バネ２３の中心に設けられた巻取軸で、先端にガイド
凹部２４ａが設けられている。２５は上記円筒部２２ａ
の蓋、２６は取付ネジ、２７は取付金具である。多回転
ボリュームから成る可変抵抗１９は、その先端部に形成
されたネジ部１９ａを蓋２５の中心孔２５ａから挿入さ
れ、取付ネジ２６を螺合されることにより取付固定され
る。これと共に可変抵抗１９の回転軸１９ｂが取付金具
２７を介して上記巻取軸２４のガイド凹部２４ａに嵌合
される。

第４図は可変抵抗１９の回転軸１９ｂの回転角と抵抗値
との関係を示す特性図である。

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４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ｌによ
って検出されると、乗員の人体、例えば頭は一定速度■
。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）　（＝ｊ　ａ（ｔ）　　ｄ　ｔ）
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　（ｔ）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）（＝Ｓ■（ｔ）ｄ　ｔ）だけ前に変位する。この
変位ｘ（ｔ）は第２不完全積分回１ＩＩ３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０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、Ｖ（ｔ）Ｘｔａ、すなわち時刻
りにおけるし６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１／２ｔｄだけ重み付けされ、１／２ａ（ｔ）ｘ
ｔ、、すなわち時刻ｔにおけるし４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）ＸＶ（ｔ）Ｘ　ｔａ　＋
１／２　ａ　（ｔ）Ｘ　Ｌａが求められる。この加算結
果は現時点ｔから１゜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５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ｘ（ｔ＋ｔａ）が比較回路７の基準値Ｖ
Ｓを越えたとして点火装置ｆ９に点火電流を供給してエ
アバッグを作動させ、乗員を保護する。

すなわち、第５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Ｖｓに応じた距離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ｔ、よりもむ４だけ速い時刻ｔ
１に作動することが分かる。

第３図において、シートヘルド巻取器１７からのシート
ベルト１５の引き出し又は巻取りに応じてうず巻バネ２
３が伸縮すると共に巻取軸２４が回転し、これに伴って
そのガイド凹部２ｊａに嵌合する可変抵抗１９０回転軸
１９ｂが回転する。

従って、第１図の摺動子すが移動して抵抗値Ｒ１゜Ｒｂ
ｃが第４図の特性に沿って変化する。このとき比較回路
７に与えられる基準値ＶＳは、ＶＳ＝Ｖ（Ｒ１／Ｒ４＋
Ｒｂｃ）／（Ｒ１７（Ｒ３＋Ｒ，ｂ）＋Ｒ２／　（Ｒ４
＋Ｒｈ、）１・・・・・・・・・（１）で表わされる。

また第７図において、同図（Ａ）の状態は、同図（Ｂ）
の標準状態よりステアリング１４と人体１３との距離が
短く、このときシートベルト１５の引き出し量は標準状
態の引き出し量より大きくなっている。この場合は、上
記（１）式で求められる基準値Ｖｓは標準状態のときよ
り小さく設定される。従って、点火装Ｗ９に点火電流が
供給されるタイミングが標準状態より早められ、第２図
のエアバッグ１６が早めに作動する。また、ステアリン
グ１４と人体１３との距離が長い第７図（Ｃ）の状態の
場合は、シートベルト１５の引き出し量が少ないので、
基準値Ｖｓは太き目に設定されて、エアバッグ１６の作
動は遅らされる。

以上によれば、ステアリング１４と人体１３との距離に
応してエアハング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１
６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、シートベルトの引き出し量に応じて乗員保護装置本
体の作動タイミングを制御するようにしたため、衝突時
にはエアハン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
同装置の要部の分解斜視図、第４図は同装置に用いられ
る可変抵抗の特性図、第５図は間装Ｗにおける加速度セ
ンサの出力波形図、第６図は従来の車両用乗員保護装置
を示すブロンク図、第７図は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、５・・・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、１５・・・シートベルト、１９
・・・可変抵抗。

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づいて乗員の人体の
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
路の出力に基づ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シートベルト（１５）の引き
出し量を検出しその検出値に応じて上記基準値を変更す
る検出手段（１９）とを備えた車両用乗員保護装置。