JPH04252757A - 衝突判断回路 - Google Patents
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- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 19
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000003380 propellant Substances 0.000 description 1
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Air Bags (AREA)
- Automotive Seat Belt Assembly (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両の衝突時にエアバ
ッグ装置やベルト引込み装置を作動させるための起動信
号を出力する衝突判断回路に関する。
ッグ装置やベルト引込み装置を作動させるための起動信
号を出力する衝突判断回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】車両の衝突時に乗員を二次衝突の被害か
ら保護するためのエアバッグ装置において、その起動信
号として加速度センサが出力する加速度信号のみを用い
ると、車体に殆ど損傷を与えないような小さな物体が前
記加速度センサの近傍に衝突しただけで起動信号が出力
される可能性があるため、それを防止するための手段が
必要となる。また、衝撃が大きい衝突に限らず、衝撃が
小さく且つ長く継続するような衝突が発生した場合にも
エアバッグ装置を作動させる必要があるが、このような
場合に加速度センサが起動信号を出力しない可能性があ
るため、それを補う手段が必要となる。
ら保護するためのエアバッグ装置において、その起動信
号として加速度センサが出力する加速度信号のみを用い
ると、車体に殆ど損傷を与えないような小さな物体が前
記加速度センサの近傍に衝突しただけで起動信号が出力
される可能性があるため、それを防止するための手段が
必要となる。また、衝撃が大きい衝突に限らず、衝撃が
小さく且つ長く継続するような衝突が発生した場合にも
エアバッグ装置を作動させる必要があるが、このような
場合に加速度センサが起動信号を出力しない可能性があ
るため、それを補う手段が必要となる。
【０００３】かかる問題を回避するために、加速度セン
サが出力する加速度を積分して求めた速度、すなわち衝
突による慣性で乗員が例えばステアリングホイールに向
けて接近する対車速度を演算し、その対車速度が所定の
基準値を越えた場合にエアバッグ装置の起動信号を出力
するものが提案されている（特開昭５９−８５７２号公
報参照）。
サが出力する加速度を積分して求めた速度、すなわち衝
突による慣性で乗員が例えばステアリングホイールに向
けて接近する対車速度を演算し、その対車速度が所定の
基準値を越えた場合にエアバッグ装置の起動信号を出力
するものが提案されている（特開昭５９−８５７２号公
報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記対
車速度を用いる手法は車両の前部が障害物に垂直に衝突
する場合には有効であるが、車両の前部が障害物に斜め
に衝突する場合には、その衝突速度が比較的大きい場合
であっても前記対車速度が十分に検出されず、その結果
起動信号が出力されない可能性があることが実験的に知
られている。
車速度を用いる手法は車両の前部が障害物に垂直に衝突
する場合には有効であるが、車両の前部が障害物に斜め
に衝突する場合には、その衝突速度が比較的大きい場合
であっても前記対車速度が十分に検出されず、その結果
起動信号が出力されない可能性があることが実験的に知
られている。
【０００５】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、車両が障害物に対して様々な角度で衝突した場合で
あっても、常に的確な起動信号を出力し得るエアバッグ
装置等の衝突判断回路を提供することを目的とする。
で、車両が障害物に対して様々な角度で衝突した場合で
あっても、常に的確な起動信号を出力し得るエアバッグ
装置等の衝突判断回路を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、車両の衝突により発生する加速度を検出
する加速度センサの出力信号に基づいて起動信号を出力
する衝突判断回路において、前記加速度センサの出力信
号を積分して乗員の対車速度を演算する対車速度演算手
段と、前記出力信号の特定周波数領域のパワーを演算す
るパワー演算手段と、前記対車速度および特定周波数領
域のパワーの少なくとも一方が基準値を越えた場合に前
記起動信号を出力するＯＲ回路を備えて成ることを特徴
とする。
に、本発明は、車両の衝突により発生する加速度を検出
する加速度センサの出力信号に基づいて起動信号を出力
する衝突判断回路において、前記加速度センサの出力信
号を積分して乗員の対車速度を演算する対車速度演算手
段と、前記出力信号の特定周波数領域のパワーを演算す
るパワー演算手段と、前記対車速度および特定周波数領
域のパワーの少なくとも一方が基準値を越えた場合に前
記起動信号を出力するＯＲ回路を備えて成ることを特徴
とする。
【０００７】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。
する。
【０００８】図１に示すように、バッテリ１と接地部２
との間には機械式加速度センサ３、スクイブ４、および
トランジスタ５が直列に配設される。機械式加速度セン
サ３は、車両の衝突により発生する加速度を検出するも
ので、検出された加速度が所定値を越えた場合にエアバ
ッグ装置を作動させるべく接点を閉成する。スクイブ４
は、前記機械式加速度センサ３の接点が閉成し且つ後述
する衝突判断回路６がトランジスタ５のベースに起動信
号を出力した場合、前記バッテリ１により通電されてエ
アバッグを展開するための推薬を点火する。
との間には機械式加速度センサ３、スクイブ４、および
トランジスタ５が直列に配設される。機械式加速度セン
サ３は、車両の衝突により発生する加速度を検出するも
ので、検出された加速度が所定値を越えた場合にエアバ
ッグ装置を作動させるべく接点を閉成する。スクイブ４
は、前記機械式加速度センサ３の接点が閉成し且つ後述
する衝突判断回路６がトランジスタ５のベースに起動信
号を出力した場合、前記バッテリ１により通電されてエ
アバッグを展開するための推薬を点火する。
【０００９】符号７は電気式加速度センサであって、車
両の衝突により発生する加速度を歪み計により電気信号
すなわち電圧信号に変換して連続的に出力する。電気式
加速度センサ７の出力信号はアンプ８により増幅された
後、前記衝突判断回路６に設けられた対車速度演算手段
９に入力される。
両の衝突により発生する加速度を歪み計により電気信号
すなわち電圧信号に変換して連続的に出力する。電気式
加速度センサ７の出力信号はアンプ８により増幅された
後、前記衝突判断回路６に設けられた対車速度演算手段
９に入力される。
【００１０】対車速度演算手段９は積分回路により構成
され、加速度を積分して衝突後の対車速度ΔＶを演算す
る機能を有する。この対車速度ΔＶは、衝突時にシート
ベルトを装着していない乗員が慣性で車体前方へ投げ出
される速度に対応しており、その値は衝突による加速度
の大きさと衝突後の経過時間により決定される。対車速
度演算手段９は、演算した対車速度ΔＶが所定の基準値
よりも大きい場合に後述のＯＲ回路１２に信号を出力す
る。
され、加速度を積分して衝突後の対車速度ΔＶを演算す
る機能を有する。この対車速度ΔＶは、衝突時にシート
ベルトを装着していない乗員が慣性で車体前方へ投げ出
される速度に対応しており、その値は衝突による加速度
の大きさと衝突後の経過時間により決定される。対車速
度演算手段９は、演算した対車速度ΔＶが所定の基準値
よりも大きい場合に後述のＯＲ回路１２に信号を出力す
る。
【００１１】アンプ８を通過した前記電気式加速度セン
サ７の出力信号は、衝突判断回路６のバンドパスフィル
タ１０を通過して周波数１００Ｈｚ以下の周波数成分と
２００Ｈｚ以上の周波数成分を濾波された後、パワー演
算手段１１に入力されて加速度の１００Ｈｚ〜２００Ｈ
ｚの周波数領域のパワーの大きさが演算される。パワー
演算手段１１は、演算したパワーＳ１００−２００ が
所定の基準値よりも大きい場合にＯＲ回路１２に信号を
出力し、このＯＲ回路は対車速度演算手段９およびパワ
ー演算手段１１の少なくとも一方から信号が入力された
とき、前記トランジスタ５のベースにエアバッグ装置の
起動信号を出力する。
サ７の出力信号は、衝突判断回路６のバンドパスフィル
タ１０を通過して周波数１００Ｈｚ以下の周波数成分と
２００Ｈｚ以上の周波数成分を濾波された後、パワー演
算手段１１に入力されて加速度の１００Ｈｚ〜２００Ｈ
ｚの周波数領域のパワーの大きさが演算される。パワー
演算手段１１は、演算したパワーＳ１００−２００ が
所定の基準値よりも大きい場合にＯＲ回路１２に信号を
出力し、このＯＲ回路は対車速度演算手段９およびパワ
ー演算手段１１の少なくとも一方から信号が入力された
とき、前記トランジスタ５のベースにエアバッグ装置の
起動信号を出力する。
【００１２】ところで、図２は車両の衝突により発生す
る加速度のパワースペクトルを示すもので、（ａ）は低
速での正面衝突（衝突角０°）、（ｂ）は高速での斜め
衝突（衝突角３０°）、（ｃ）は中速での正面衝突（衝
突角０°）を表している。これらのグラフにおいて、０
Ｈｚにおける値は衝突の瞬間からその時間までの加速度
の直流成分のパワーであり、これは前述の対車速度ΔＶ
に対応するものである。低速での正面衝突を示す（ａ）
と中速での正面衝突を示す（ｃ）を比較すると明らかな
ように、０Ｈｚにおけるパワーの大きさは衝突速度が大
きい程、且つ経過時間が長い程大きくなる。したがって
、例えば衝突後３０ｍｓにおける直流成分のパワーＰ０
を検出し、これが基準値を越えた場合に起動信号を出
力すれば、正面衝突時におけるエアバッグ装置の作動を
適切に制御することができる。なお、この加速度の直流
成分のパワーＰ０ は前記対車速度ΔＶに対応している
ため、実際には前記対車速度演算手段９において対車速
度ΔＶとして演算される。
る加速度のパワースペクトルを示すもので、（ａ）は低
速での正面衝突（衝突角０°）、（ｂ）は高速での斜め
衝突（衝突角３０°）、（ｃ）は中速での正面衝突（衝
突角０°）を表している。これらのグラフにおいて、０
Ｈｚにおける値は衝突の瞬間からその時間までの加速度
の直流成分のパワーであり、これは前述の対車速度ΔＶ
に対応するものである。低速での正面衝突を示す（ａ）
と中速での正面衝突を示す（ｃ）を比較すると明らかな
ように、０Ｈｚにおけるパワーの大きさは衝突速度が大
きい程、且つ経過時間が長い程大きくなる。したがって
、例えば衝突後３０ｍｓにおける直流成分のパワーＰ０
を検出し、これが基準値を越えた場合に起動信号を出
力すれば、正面衝突時におけるエアバッグ装置の作動を
適切に制御することができる。なお、この加速度の直流
成分のパワーＰ０ は前記対車速度ΔＶに対応している
ため、実際には前記対車速度演算手段９において対車速
度ΔＶとして演算される。
【００１３】高速での斜め衝突を示す図２（ｂ）におい
て、３０ｍｓでの直流成分のパワーＰ０ は高速衝突で
あるにも拘らず前記中速での正面衝突を示す（ｃ）のパ
ワーＰ０ よりも小さくなっているが、これは高速斜め
衝突では車体が比較的容易に破壊して低い荷重しか発生
しないためと考えられる。（ｃ）における直流成分のパ
ワーは衝突後の経過時間が４０ｍｓあるいは５０ｍｓと
長くなるに従って増加しているが、エアバッグ装置の作
動は衝突の発生後に速やかに行われる必要があるため、
少なくとも衝突後３０ｍｓの段階で起動信号を出力する
ことが望ましく、前記４０ｍｓあるいは５０ｍｓの値を
用いることは適切でない。したがって、車両が斜め衝突
した場合には、前記パワーＰ０ すなわち対車速度ΔＶ
に代わる他のパラメータを起動信号出力のために使用す
る必要があり、その第２のパラメータとして衝突後３０
ｍｓにおける１００Ｈｚ〜２００Ｈｚの周波数領域のパ
ワーの大きさＳ１００−２００が用いられる。
て、３０ｍｓでの直流成分のパワーＰ０ は高速衝突で
あるにも拘らず前記中速での正面衝突を示す（ｃ）のパ
ワーＰ０ よりも小さくなっているが、これは高速斜め
衝突では車体が比較的容易に破壊して低い荷重しか発生
しないためと考えられる。（ｃ）における直流成分のパ
ワーは衝突後の経過時間が４０ｍｓあるいは５０ｍｓと
長くなるに従って増加しているが、エアバッグ装置の作
動は衝突の発生後に速やかに行われる必要があるため、
少なくとも衝突後３０ｍｓの段階で起動信号を出力する
ことが望ましく、前記４０ｍｓあるいは５０ｍｓの値を
用いることは適切でない。したがって、車両が斜め衝突
した場合には、前記パワーＰ０ すなわち対車速度ΔＶ
に代わる他のパラメータを起動信号出力のために使用す
る必要があり、その第２のパラメータとして衝突後３０
ｍｓにおける１００Ｈｚ〜２００Ｈｚの周波数領域のパ
ワーの大きさＳ１００−２００が用いられる。
【００１４】前記１００Ｈｚ〜２００Ｈｚの周波数領域
のパワーの大きさＳ１００−２００ は図２に斜線で示
されており、高速斜め衝突を示す（ｂ）のものが正面衝
突を示す（ａ），（ｃ）のものより大きい値を持つこと
が理解される。これは、斜め衝突では正面衝突に比べて
加速度の高周波成分が大きくなるためと考えられる。
のパワーの大きさＳ１００−２００ は図２に斜線で示
されており、高速斜め衝突を示す（ｂ）のものが正面衝
突を示す（ａ），（ｃ）のものより大きい値を持つこと
が理解される。これは、斜め衝突では正面衝突に比べて
加速度の高周波成分が大きくなるためと考えられる。
【００１５】次に、前述の構成を備えた本発明の実施例
の作用について説明する。車両の衝突により加速度が発
生すると、その加速度を検出した機械式加速度センサ３
の接点が閉成する。このとき、衝突判断回路６が起動信
号を出力していない場合には、トランジスタ５が導通し
ないためにスクイブ４は作動しない。
の作用について説明する。車両の衝突により加速度が発
生すると、その加速度を検出した機械式加速度センサ３
の接点が閉成する。このとき、衝突判断回路６が起動信
号を出力していない場合には、トランジスタ５が導通し
ないためにスクイブ４は作動しない。
【００１６】さて、前記衝突による加速度で電気式加速
度センサ７が出力する電圧信号はアンプ８で増幅されて
衝突判断回路６の対車速度演算手段９に入力され、そこ
で演算された対車速度ΔＶが基準値を越える場合、すな
わち衝突の慣性で前方に投げ出される乗員の速度が所定
速度を越える場合には、次のＯＲ回路に信号が出力され
る。
度センサ７が出力する電圧信号はアンプ８で増幅されて
衝突判断回路６の対車速度演算手段９に入力され、そこ
で演算された対車速度ΔＶが基準値を越える場合、すな
わち衝突の慣性で前方に投げ出される乗員の速度が所定
速度を越える場合には、次のＯＲ回路に信号が出力され
る。
【００１７】一方、電気式加速度センサ７が出力する電
圧信号はアンプ８およびバンドパスフィルタ１０を介し
てパワー演算手段１１に入力され、そこで演算されたパ
ワーＳ１００−２００ が基準値を越える場合にＯＲ回
路に信号が出力される。
圧信号はアンプ８およびバンドパスフィルタ１０を介し
てパワー演算手段１１に入力され、そこで演算されたパ
ワーＳ１００−２００ が基準値を越える場合にＯＲ回
路に信号が出力される。
【００１８】表１を参照すると明らかなように、低速正
面衝突（図２（ａ）参照）の場合には対車速度ΔＶおよ
びパワーＳ１００−２００ はいずれも基準値に達して
おらずＯＲ回路１２は起動信号を出力しない。また、高
速斜め衝突（図２（ｂ）参照）の場合には対車速度ΔＶ
は基準値に達していないもののパワーＳ１００−２００
は基準値に達しており、ＯＲ回路１２は起動信号を出
力する。更に、中速正面衝突（図２（ｃ）参照）の場合
にはパワーＳ１００−２００ は基準値に達していない
ものの対車速度ΔＶは基準値に達しており、ＯＲ回路１
２は起動信号を出力する。このようにして、高速斜め衝
突あるいは中速正面衝突において起動信号が出力される
と、トランジスタ５が導通してスクイブ４に電流が流れ
、エアバッグ装置が作動して乗員を拘束する。
面衝突（図２（ａ）参照）の場合には対車速度ΔＶおよ
びパワーＳ１００−２００ はいずれも基準値に達して
おらずＯＲ回路１２は起動信号を出力しない。また、高
速斜め衝突（図２（ｂ）参照）の場合には対車速度ΔＶ
は基準値に達していないもののパワーＳ１００−２００
は基準値に達しており、ＯＲ回路１２は起動信号を出
力する。更に、中速正面衝突（図２（ｃ）参照）の場合
にはパワーＳ１００−２００ は基準値に達していない
ものの対車速度ΔＶは基準値に達しており、ＯＲ回路１
２は起動信号を出力する。このようにして、高速斜め衝
突あるいは中速正面衝突において起動信号が出力される
と、トランジスタ５が導通してスクイブ４に電流が流れ
、エアバッグ装置が作動して乗員を拘束する。
【００１９】
【表１】
【００２０】而して、加速度を積分して求めた対車速度
ΔＶと、加速度の所定周波数領域のパワーＳ１００−２
００ を考慮してエアバッグ装置の起動信号を出力する
ことにより、車両が正面あるいは斜めに衝突した場合で
あっても、短時間の内に的確にエアバッグ装置を作動さ
せることが可能となる。
ΔＶと、加速度の所定周波数領域のパワーＳ１００−２
００ を考慮してエアバッグ装置の起動信号を出力する
ことにより、車両が正面あるいは斜めに衝突した場合で
あっても、短時間の内に的確にエアバッグ装置を作動さ
せることが可能となる。
【００２１】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は、前記実施例に限定されるものでなく、特許請求の
範囲に記載された本発明を逸脱することなく、種々の小
設計変更を行うことが可能である。
明は、前記実施例に限定されるものでなく、特許請求の
範囲に記載された本発明を逸脱することなく、種々の小
設計変更を行うことが可能である。
【００２２】例えば、本発明はエアバッグ装置に限らず
、シートベルトのベルト引込み装置に対しても適用する
ことができる。
、シートベルトのベルト引込み装置に対しても適用する
ことができる。
【００２３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、車両の衝
突により発生する加速度を積分した対車速度と、前記加
速度の所定周波数領域のパワーの少なくとも一方が所定
値を越えた場合に起動信号を出力しているので、車両の
正面衝突時には乗員と車体との実際の相対関係に基づい
てエアバッグ装置やベルト引込み装置を作動させること
ができ、また衝突後短時間では対車速度が検出されにく
い斜め衝突時においても、前記加速度の所定周波数領域
のパワーにより時間遅れを生じることなくエアバッグ装
置等を作動させることができる。その結果、車両の様々
な衝突の態様に即して常に適切なエアバッグ装置等の作
動を保障することが可能となる。
突により発生する加速度を積分した対車速度と、前記加
速度の所定周波数領域のパワーの少なくとも一方が所定
値を越えた場合に起動信号を出力しているので、車両の
正面衝突時には乗員と車体との実際の相対関係に基づい
てエアバッグ装置やベルト引込み装置を作動させること
ができ、また衝突後短時間では対車速度が検出されにく
い斜め衝突時においても、前記加速度の所定周波数領域
のパワーにより時間遅れを生じることなくエアバッグ装
置等を作動させることができる。その結果、車両の様々
な衝突の態様に即して常に適切なエアバッグ装置等の作
動を保障することが可能となる。
【図１】本発明の全体構成を示すブロック図
【図２】加
速度のパワースペクトルを示すグラフ
速度のパワースペクトルを示すグラフ
７・・・・・電気式加速度センサ（加速度センサ）９・
・・・・対車速度演算手段 １１・・・・パワー演算手段 １２・・・・ＯＲ回路 ΔＶ・・・・対車速度
・・・・対車速度演算手段 １１・・・・パワー演算手段 １２・・・・ＯＲ回路 ΔＶ・・・・対車速度
Claims (1)
- 【請求項１】 車両の衝突により発生する加速度を検
出する加速度センサ（７）の出力信号に基づいて起動信
号を出力する衝突判断回路において、前記加速度センサ
（７）の出力信号を積分して乗員の対車速度（ΔＶ）を
演算する対車速度演算手段（９）と、前記出力信号の特
定周波数領域のパワー（Ｓ１００−２００ ）を演算す
るパワー演算手段（１１）と、前記対車速度（ΔＶ）お
よび特定周波数領域のパワー（Ｓ１００−２００ ）の
少なくとも一方が基準値を越えた場合に前記起動信号を
出力するＯＲ回路（１２）を備えて成る、衝突判断回路
。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3009004A JP2990381B2 (ja) | 1991-01-29 | 1991-01-29 | 衝突判断回路 |
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