JPH042545A - 車両用安全装置 - Google Patents

車両用安全装置

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JPH042545A
JPH042545A JP2100218A JP10021890A JPH042545A JP H042545 A JPH042545 A JP H042545A JP 2100218 A JP2100218 A JP 2100218A JP 10021890 A JP10021890 A JP 10021890A JP H042545 A JPH042545 A JP H042545A
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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】
［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、車両衝突時等における乗員の拘束性能を向
上させる場合等に供する車両用安全装置に関する。 （従来の技術） 従来の車両用安全装置としては、例えば昭和５８年５月
：自動車技術全発行［新編自動車工学便覧：第７編：Ｐ
］〜コ２９に記載された第１７図に示すようなものがあ
る。これは車体側の要素として、３点式シートベルト装
置の構成図を示すもので、例えば車体のセンターピラー
１０１の下部に固定されたりトラクタ１０３より引出さ
れたウェビング１０５は、前記センターピラー１０１の
上部に固定されたショルダーアンカ１０７を通り、さら
にタング１０９のスルーリング部を通った後、センター
ピラー１０１の下部に固定されたアウターアンカー１１
１に連結されている。そして、前記タング１０９をつか
んでウェビング１０５を引出しインナーアンカー１１３
のバックル１コ５へ挿入・係合させることによって乗員
を拘束するようになっている。 （発明が解決しようとする課題） ところで、一般に車両を開発する場合には、乗員拘束性
能を満足させるために、乗員のダミ〜を着座させてシー
トベルト等の拘束装置によって拘束し、車両を衝突させ
てその時の乗員各部の挙動、頭部、胸部等のＧ波形、大
腿部荷重等を測定する車両衝突実験を行ない、この衝突
実験に基づいて乗員拘束性能の優れた車両仕様を追求し
ている。 一方、このような衝突実験に基づいた車両開発を補佐す
るために、乗員挙動シミュレーション計算が行われてい
る。これはマイクロコンピュータを用いて運動力学的に
乗員の挙動および車体各部のＧ波形と荷重とを算出する
ものである。 この場合、乗員体格等の幾何学的データ、着座姿勢等の
乗員データ、シートベルト装置、エアバッグ、ニープロ
テクタ、フロアパネル、ダツシュボード等の乗員拘束装
置および乗員と接触するインテリアの形状および荷重−
変位特性等の材料特性データ、車両の衝突速度および衝
突したときの車体に発生するＧ波形等の衝突データ等の
各データを与えている。 しかしながら、上記のような従来の車両用安全装置にあ
っては、平均的な乗員条件（身長、体重、着座姿勢等）
および−船釣な衝突条件（衝突速度、車体つぶれＧ波形
等）に対（、て、乗員挙動シミュレーション計算および
車両衝突実験によって有効な一つの解を出し、シートベ
ルトのアンカー位置およびウェビングの荷重−変位特性
等の仕様を決定１〜でいたため、乗員拘束は十分てあっ
ても、個々の運転者毎に最適な拘束性能とするには限界
があった。 そこでこの発明は、乗員に対する衝撃が最小となるよう
に最適化を図ることも可能な車両用安全装置の提供を目
的とする。 ［発明の構成］ （課題を解決するだめの手段） 上記課題を解決するためにこの発明は、乗員に対する状
態が可変なシートベルト等の車体側の要素と、この要素
を駆動する手段と、車両衝突に関係するデータを検出す
る手段と、車両への衝撃入力による乗員の挙動を予測す
る手段と、前記車両衝突に関係するデータを検出したと
き予測した挙動から乗員の衝撃を低下させる要素の状態
を演算する手段ど、この演算に基づいて前記駆動手段を
制御する手段とを備えてなるよう構成した。 （作用） 検出手段ＣＬ３によって車両衝突に関係するデータが検
出されると挙動予測手段ＣＬ４が衝撃入力による乗員の
挙動を予測する。そして、演算手段ＣＬ５は予測した挙
動から乗員の衝撃を低下させる車体側要素の状態を演算
する。制御手段ＣＬ６は演算に基づき駆動手段ＣＬ２を
制御する。 （実施例） 以Ｆ、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。 第２図はこの発明の一実施例に係る車両用安全装置を備
える車両の概略構成図を示すものである。 この車両用安全装置は、乗員に対する状態が可変な車体
側の要素として乗員拘束性能を可変に設定された３点式
シートベルト装置１と、その関連装置としてのシート３
、エアバッグ５およびニブロチフタ７とを備えている。 また、これらの装置１，３，５．７の駆動手段ＣＬ２を
制御する制御手段ＣＬ６としてのマイクロコンピュータ
９を備えている。 前記マイクロコンピュータ９はこの実施例において、乗
員挙動シミュレーションプログラムに従って乗員挙動シ
ミュレーションを計算する演算手段ＣＬ５とを含んでい
る。従って、マイクロコンピュータ９は車両への衝撃入
力による乗員の挙動を予測する手段を構成する。 前記シートベルト装置１は、車体のセンターピラー］］
−の下部に固定されたＥＬＲ（エマ−ニジエンシイ、ロ
ック、リトラクタ）１３から引出されたウエビングコ−
５を前記センターピラー１１の上部に固定したショルダ
ーアンカ１７に通し、さらにタング］９のスルーリング
部を通した後、センターピラー１１の下部に固定された
アウターアンカー２１に連結している。そして、前記タ
ング１９をつかんでウェビング１５を引出しインナーア
ンカー２３のバックル２５へ挿入、係合させることによ
って乗員を拘束するようになっている。 前記ＥＬＲ１３には第３図に示すように荷重調整形クラ
ンプ２７およびブリローダ２９が組込まれており、また
ショルダーアンカー１７には第４図に示すように該アン
カー１７を瞬時に上下方向へ移動させるための火薬式ブ
リローダ３１が設けられている。 前記シート３はシートクツション３３とシートバック３
５とからなり、シートクツション３３はスライドレール
３７に前後方向へ移動可能に支持され、シートバック３
５は図示しないリクライニング機構を介してシートクツ
ション３３に連結されている。前記スライドレール３７
にはシート３のスライド位置を検出するシートスライド
量検出センサとしてのりニヤポテンショメータ３９が設
けられている。また、シートクツション３３はシート３
の下方のフロアパネル４］上に設けられた火薬式ブリロ
ーダ４３に滑車４７に巻回わされたワイヤ４５を介して
連結されており、前記火薬式ブリローダ４３の作動によ
りシート３か後方へ強制移動されるようになっている。 さらに、シートバック３５のリクライニング機構には、
シートバック３５の傾斜角度を検出するシートバック角
度検出センサとしての回転ポテンションメータ４９が設
けられている。 前記エアバッグ５はステアリング装置５１のステアリン
グホイール５３の中央部に配設されており、このエアバ
ッグ５には内圧を設定する設定圧可変圧力弁５５と点火
時間を設定する図示しない点火信号回路が設けられてい
る。また、前記ステアリング装置５１には、ステアリン
グホイール５３のチルト角度を検出するステアリングチ
ルト量検出センサとしての回転ポテンショメータ５７が
設けられている。 前記ニープロテクタ７はダツシュボード７１の下方に配
設されており、このニープロチクタフには衝撃吸収部＋
４としてのオリフィス径調整形ダンパ６１が設けられて
いる。 前記荷重調整形クランプ２７．ブリローダ２９゜火薬式
ブリローダ３１．４３．設定圧可変圧力弁５５と点火信
号回路およびオリフィス径調整用ダンパ６１は、この実
施例においてシートベルト置１　シート３．エアバッグ
５およびニープロテクタ７を駆動する駆動手段ＣＬ２を
構成している。 前記マイクロコンピュータ９の入力側ポートには、乗員
関係データを入力するデータ入力装置６３と、車両関係
データとして着座姿勢を検出するテレビカメラ６５．６
７、　　シート３のスライド位置を検出するシートスラ
イド量検出センサ３９。 シー　ドパツク３５の傾斜角度を検出するシートバック
角度検出センサ４９，ステアリングホイール５３のチル
ト角度を検出するステアリングチルト量検出センサ５７
か接続されている。又車両衝突に関係するデータを検出
する検出手段ＣＬ３としてのレーザーレーダ６９が接続
されている。 一方、マイクロコンピュータ９の出力側ポートには、前
記Ｅ　Ｌ　Ｒ　１　３の荷重調整形クランプ２７および
ブリローダ２９，ショルダーアンカ１７の火薬式ブリロ
ーダ３１，シート３の火薬式ブリログ４３，エアバツグ
５の設定圧可変圧力弁５５及び点火信号回路、ニープロ
チクタフのオリフィス径調整形ダンパ６１か接続されて
いる。 前記データ入力装置６３は乗員データカート読取装置と
乗員データマニュアル入力装置とを一体的に構成したも
のであり、例えばダツシュボード７１に取付けられてい
る。乗員データカード読取装置は、主としてオーナード
ライバーが使用するもので、予め身体検査によって求め
た幾何学データとしての各セグメントの長さ、重量，重
心位置。 慣性モーメント、及び関節特性としての各関節毎の角度
−トルク特性等をカードにインプットしておき、乗車時
に読取装置に差込んで乗員関係データをマイクロコンピ
ュータ９に入力するものである。一方、乗員データマニ
ュアル入力装置は、オ−ナートライバー以外のドライバ
ーが使用するものであり、自分てわかる範囲の乗員関係
データ、例えば性別１年齢２体重、身長、バーセンタイ
ル。 人種等をマニュアル操作でマイクロコンピュータ９に入
力するものである。マイクロコンピュータ９は、入力デ
ータから予め記憶された乗員幾何学データ及び関節デー
タへの変換プログラムを用いて変換することにより、前
記幾何学データ及び関節データとするようになっている
。この変換プログラムとしては例えば米国空軍の開発に
よるＧＥＢＯＤプログラムが用いられる。 前記テレビカメラ６５．６７は、乗員の着座姿勢を画像
処理するもので、乗員に対して前方と側方に配置し、車
体側に取付けられている。 前記レーザーレーダ６９は、車両衝突に関係するデータ
として衝突する直前に衝突物との相対速度および衝突物
の形状を検出するもので、車体の前側に取付けられてい
る。 次に、上記実施例におけるデータ処理の流れについて第
５図により説明する。 まず、車両各部に設けた各センサ３９．４９゜５７．６
５，６７．６９からの生データとデータ入力装置６３に
入力されたデータをデータ収集部７３に読込む。つぎに
、これら生データをデータ変換部７５において乗員挙動
シミュレーションプログラムの計算に用いる入力データ
に変換される。 このときデータの種類によっては、車両毎に予め実験、
測定を行なって求めたデータをマイクロコンピュータ９
に記憶させておき、このデータ７７を用いることもある
。そして、データ変換された各入力データを用いて演算
手段ＣＬ４としての計算部７９において乗員挙動シミュ
レーションプログラムによりシミュレーション計算が行
われる。 このシミュレーション計算では、まず、レーサーレーダ
６９から車両衝突に関係するデータが入力されたとき、
そのときの車体側要素の位置状態、乗員の体格等から乗
員の挙動が予測される。次いて、車体側要素の位置状態
、乗員の体格等と乗員の予測挙動とから乗員に対する衝
撃を最少にする特性値（車両部品の位置等）を求める。 この乗員挙動シミュレーションプログラムとしては、例
えば３次元のものとして米国空軍が主に開発したＣＡＬ
３ＤプログラムオランダＴＮＯ社が開発したＭＡＤＹＭ
Ｏプログラムがあり、また２次元のものとして米国ミシ
ガン大学が開発したＭＶＭＡ２Ｄプログラムがある。そ
の他各社１機関等が独自に開発したプログラムが多数存
在するか、基本的計算原理は同してあり、必要とする入
力データおよび計算結果もほとんと同しである。従って
、この実施例では、どのような乗員挙動シミュレーショ
ンプログラムでも用いることかできる。 つづいて、上記計算結果に基づいて制御手段ＣＬ６とし
ての制御部８１から信号が出力される。 この出力信号により駆動手段ＣＬ２としての荷重調整形
クランプ２７．プリローダ２９．火薬式プリローダ３１
．．４３、設定圧可変圧力弁５５および点火信号回路、
オリフィス径間整形ダンパ６１が駆動され、シートベル
ト装置１．シート３．エアバッグ５およびニープロチク
タフの拘束特性を乗員に対する衝撃が最も低くなるよう
に変化させる。 上記のように行われるデータ処理において、データ入力
装置６３および各センサ３９，４９，５７．６５，６７
．６９毎の生データから乗員挙動シミュレーション計算
用の入力データへの処理仮定を第６図に示している。こ
の第６図は、各センサＡ欄毎のデータ収集項目Ｂ欄、車
両毎にあらかしめ入力されたデータＣ欄、データ変換内
容り欄、及び乗員挙動シミュレーション計算入力データ
Ｅ欄を表にしたものである。 すなわち、第６図（ａ）の（１）のようにデータ入力装
置６３の乗員データカード読取装置にデータカードを挿
入するか、あるいは、同図のく２）のように乗員データ
マニュアル入力装置をマニュアル操作することにより入
力された乗員関係データＢ欄から、乗員を主要関節毎に
分割したときの番付に相当する各セグメント如の幾何学
的データと各関節特性データとにデータ変換して入力デ
ータＥ欄とする。マニュアル入力（２）のときは変換プ
ログラムＤ欄を用いる。 同図の（３）のようにテレビカメラ６５．６７によって
検出される乗員の着座画像Ｂ欄は、画像処理り欄されて
乗員の衝突時の着座姿勢として車両座標における乗員の
各セグメントの角度および位置Ｅ欄を求めて入力データ
とする。 同図の（４）のようにシートスライド量検出センサ３９
によって検出されたシートクツション３３のスライドレ
ール３７上の位置Ｂ欄から予めマイクロコンピュータ９
に入力されたシートクツション３３のスライドレール３
７に対するシートクツション表面形状データＣ欄に基づ
いて座標変換演算り欄が行われ車両座標上でのシートク
ツション表面形状Ｅ欄を求め、これを入力データとする
。 同図の（５）のようにシートバック角度検出センサ４９
によって検出されるシートバック３５の傾斜角度Ｂ欄か
ら予めマイクロコンピュータ９に入力されたシートバッ
クヒンジに対するシートパック表面形状データＣ欄に基
づいて座標変換演算り欄が行われ、車両座標上でのシー
トバック表面形状Ｅ欄を求め、これを入力データとする
。 第６図（ｂ）の（６）のようにステアリングチルト量検
出センサ５７によって検出されるステアリングホイール
５３のチルト角度Ｂ欄から、予めマイクロコンピュータ
９に入力されたチルト回転中心に対するステアリングホ
イール５Ｂのリム８３゜スポーク８５等の形状データ、
およびエアバッグ５の位置と展開方向データＣ欄に基づ
いて座標変換演算Ｂ欄が行われ、車両座標上でのステア
リングホイール５３のリム８３の形状、スポーク８５の
形状およびエアバッグ５の位置と展開方向を求め、これ
を入力データＥ欄とする。 同図の（７）のようにデータ入力装置６３に入力された
乗員データとテレビカメラ６５．６７の着座画像から求
められた乗員の初期着座姿勢人カデタおよび乗員の各セ
グメントの幾何学的データＢ欄と、予めマイクロコンピ
ュータ９に入力されたショルダーアンカ］７．アウター
アンカ２１．インナーアンカ２３の位置に基づいて幾何
学的演算か行われ、乗員座標上での乗員とシートベルト
とのアタッチメントポイントａ、ｂ、ｃ、ｄを求めると
ともに車両座標上でのショルダーアンカ１７゜アウター
アンカ２１．インナーアンカ２３の位置を求めて入力デ
ータＥ欄とする。 同図の（８）のようにレーザレーダ６９によって検出さ
れた衝突物との相対速度および衝突物の形状、例えば固
定壁、車両、ポール等によって、予め車両開発時に測定
してマイクロコンピュータ９に入力された各衝突相対速
度Ｂ欄および各衝突物に応じた車体つぶれＧ波形Ｃ欄に
基づいて最も近い条件の車体つぶれＧ波形を選択しＤ欄
、これを入力データＥ欄とする。 上記の他に、第６図（Ｃ）の（９）、（初、（１１）の
ように、予めマイクロコンピュータ９には、入力データ
としての車両座標上でのフロアパネル４１．ダツシュボ
ード７１の表面形状、フロアパネル４１゜ダツシュボー
ド７１の荷重−変位特性、シートクツション３３．シー
トバック３５の荷重−変位特性等が入力されているＣ欄
、Ｅ欄。 つぎに、乗員の拘束性能を向上させるためのパラメータ
スタデイ内容と乗員に対する衝撃を最少にする特性値を
達成する駆動手段ＣＬ７について説明する。 この実施例において乗員の拘束性能を向上させるために
制御するパラメータとしては、第７図に示すように（１
）シートベル荷重−変位特性、〈２）ショルダーアンカ
位置、（３）エアバッグ内圧、（４）エアバック点火時
間、（５）ニープロテクタ荷重−変位特性、および（６
）シート位置を設定し、これらのパラメタを全て変化さ
せて、シミュレーション討算を行い、その中で最も乗員
に対する衝撃が低くなる特性値を選択するようにしてい
る。 そして、この結果に基づいて、シートベルト荷重−変位
特性についてはＥＬＲ１３に組込まれた荷重調整形クラ
ンプ２７およびブリローダ２９を駆動することによって
制御する。 ショルダーアンカー位置の制御については、火薬式ブリ
ローダ３１を駆動することによってショルダーアンカ１
７を上下方向へ瞬時に移動させて行なう。 エアバッグ内圧については、乗員がエアバッグ５に接触
するときの内圧と乗員を拘束しているときの内圧とを設
定圧可変圧力弁５５を変化さぜることによって調整する
。また、エアバッグ点火時間については、点火信号回路
中の遅延回路をコントロールすることによって設定する
。　ニープロテクタ荷重−変位特性についてはニープロ
テクタ７に設けたオリフィス径調整形ダンパ６１のオリ
フィス径を調整することによって制御する。 シート位置の制御については、火薬式ブリローダ４３を
駆動することにより、ワイヤ４５を介してシートクツシ
ョン３３を後方へ引くことによって行う。 つぎに、上記実施例の作用について説明する。 まず、乗車時にデータ入力装置６３にデータカードを押
し込むか、あるいはマニュアル操作によって乗員データ
をマイクロコンピュータ９に入力する。 そして、運転中にレーザレーダ６９からの情報によって
車両衝突が確かになった時点で、全てのセンサ３９，４
９，５７．６５．６７が働き、第８図に示すようにこれ
らセンサ３９，４９．５７゜６５．６７によって検出さ
れた乗員の着座画像、シートクツション３３のスライド
レール３７上の位置、シートバック３５の傾斜角度、ス
テアリングホイール５３のチルト角度および衝突物との
相対速度と衝突物の形状壽の生データがマイクロコンビ
、−夕９に入力される。データ収集項目については第８
図■段に示しである。 これら生データと予めマイクロコンピュータ９に入力さ
れた車両データ（第８図■段に示しである）とにより乗
員挙動シミュレーション計算に用いる入力データの形に
変換される（同図■段）。 この入力データとしては、前記のように乗員の幾何学的
データ、車両座標上における乗員着座姿勢、車両座標上
におけるシートクツション３．シートバック３５および
ステアリングホイール５３の表面形状および予想車体つ
ぶれＧ波形である。 そして、入力データに変換された形状およびレイアウト
関係データをグラフィックモデル化したものを第９図に
示している。 っぎに、これら入力データを用いて乗員挙動シミュレー
ションプログラムによって計算が行われる（第８図■段
）。このとき、まず、衝突時の乗員の挙動が予測される
。ついて、乗員拘束性能を最良にするために可変に構成
されているパラメータ、すなわちこの実施例では、シー
トベルト荷重変位特性、シートベルトのショルダーアン
カ位置、エアバッグ内圧、エアバック点火時間、ニブロ
チフタ荷重−変位特性およびシート位置の値を変化させ
て乗員衝撃度を計算し、乗員に対する衝撃を最少にする
特性値を求める（第８図■、７段）。 上記第８図■段での乗員挙動シミュレーション計算につ
いて第１０図のフローチャートによりさらに説明する。 まず、ステップＳ１で乗員とインテリアを含む車体との
位置と速度が計算される。この計算結果が乗員の挙動を
示すものである。 つぎに、乗員と車体との位置・速度データより幾何学的
に各要素の変位量を計算する（ステップＳ２）　　。 この乗員と車体の各要素の変位データより予めマイクロ
コンピュータ９に入力された各要素の荷重−変位特性に
従いそれぞれの要素に発生する相互作用荷重を計算する
（ステップＳ３）。 前記相互作用荷重よりニュートンの法則である運動方程
式に従いそれぞれの要素に発生する加速度ａを ｆａｔ　　−［Ｍ］　　””　　ｆＦｌにより計算する
。ここでａ二番要素に発生する加速度１Ｍ：各要素の質
量、Ｆ：各要素に作用する荷重である。この計算結果が
乗員に発生する加速度（又は減速度）であり、これから
衝撃度を求める（ステップＳ４）。 そして、各要素の加速度データを積分して微小時間△を
後のステップＳ１で示す乗員と車体との位置と速度を計
算する。 つづいて第８図に戻り、上記計算結果からその中で乗員
に対する衝撃が最も低い特性を選択し、例えばショルダ
ーアンカー１７のブリローダ２９の移動量、ニープロテ
クタ７のオリフィス径調整形ダンパ６１のオリフィス径
、エア゛バッグ５の設定圧可変圧力弁５５の設定圧等を
決定する。そしてプリローダ２９を作動させると共にオ
リフィス径、および設定圧を調整してシートベルト装Ｗ
］−。 エアバッグ５およびニープロテクタ−７等による最適な
拘束特性を具現させる。 このようにして乗員の詳細な幾何学的特性、着座姿勢等
の乗員条件、シートクツション、シートパック、ステア
リングホイール等の車両条件および衝突速度、衝突物等
に応じた衝突条件に対応じて木目細かくシートベルト装
置およびエアバッグ、ニープロテクタ等の特性が調整さ
れる。 このような状態になる時点と１７では、実際に衝突が始
まる前に終了していることが望ましいが、実際には衝突
直後、例えはば約２０ｍ、ｓｅｅ後であっても未だ乗員
は殆んど移動していないため、この時点でシートベルト
装置、エアバッグ、ニプロテクタ等の特性の設定が終了
すればよい。 従って、乗員は乗員条件、車両条件および衝突条件等に
応じて乗員に対する衝撃が最少となる特性値を有する拘
束装置およびその関連装置によって拘束されるため、常
に最適の状態で拘束され、また、乗員に加わる衝撃を各
条件に応じた最低のレベルにすることができ、より安全
性が向上する。 なお、上記乗員挙動シミｓ、　Ｉ／−ジョン計算の入力
データは、衝突物との相対速度以外は既知であるから、
例えば相対速度を１００　ｋ　ｍ　／　ｈ、２００　ｋ
　ｍ　／　ｈ等で予めシミコレ−ジョンしておくことに
より、計算時間を早くすることができる。 第１１図乃至第１６図はこの発明の他の実施例を示すも
のである。第２図乃至第１０図と同様な要素には同符号
を付して説明を省略する。 上記実施例は衝突の直前又は直後の瞬間に演算を行なっ
て制御したが、この実施例は、車両への全衝撃入力時間
に渡り演算
【７、衝撃入力の時間変化に応じて制御する
ものである。すなわち、車両衝突後においても乗員に加
わる衝撃度をセンサによって時系列に検出し、その衝撃
度が過大になると判断した場合に、乗員挙動シミュレー
ションプログラムによってパラメータスタデイを行ない
、乗員拘束装置およびその関連装置の特性を最適値にす
るフィードバック制御を行なうようにしたものである。 このため、第１】図に示すように、ニープロテクタ−負
荷荷重検出センサとしてロードセル８７と、ショルダー
ベルト張力検出センサとしてロードセル８９、およびラ
ップベルト張力検出センサとしてロードセル９１を設け
ている。これらは衝撃度検出手段としてマイクロコンピ
ュータ９の入力側ポートに接続すると共に前記テレビカ
メラ６５．６７で乗員各部の挙動を時系列で検出するよ
うにしている。 これら各センサ６５，６７．８７，８９．９１毎の衝撃
判定データへの処理過程を第１４図に示している。 第１４図の（１）のようにテレビカメラ６５．６７（同
図Ａ欄）によって時系列で検出される３次元の挙動デー
タ（同図Ｂ欄）を微分演算することにより、乗員の頭部
、胸部の軌跡、速度、加速度を時系列で求め（同図Ｃ欄
）、これを判別データとする（同図り欄）。 同図の（２）のように、ニープロテクタ負荷荷重検出セ
ンサ８７（同図Ａ欄）によって検出されるニープロテク
タ７への入力荷重と（同図Ｂ欄）、前記テレビカメラ６
５．６７によって検出される乗員の大腿部角度とにより
大腿部軸方向に作用する荷重を求め（同図Ｃ欄）、これ
を制御データとする（同図り欄）。 同図の（３）のようにショルダーベルト張力検出センサ
８９（同図Ａ欄）によって検出されるショルダーベルト
張力と（同図Ｂ欄）、予めマイクロコンピュータ９に入
力された乗員胸部のベルト材料特性とショルダーベルト
のレイアウトとにより乗員の胸部変位を求め（同図Ｃ欄
）、これを判別データとする（同図り欄）。 同図の（４）のように、ラップベルト張力検出センサ９
１（同図Ａ欄）によって検出されるラップベルト張力（
同図Ｂ欄）とタレビヵメラ６５．６７によって検出され
る乗員姿勢と、予めマイクロコンビュータ９に入力され
たラップベルトレイアウトとにより腹部荷重を求め（同
図Ｃ欄）、これを判別データとする（同図り欄）。 以上の乗員の頭部と胸部の軌跡、速度および加速度、大
腿部荷重、胸部変位、腹部荷重等によって乗員に対する
衝撃度が判別される。 つぎに、この実施例におけるデータ処理の流れおよび作
用について第１５図により説明する。前述の第５図に示
した流れと同し流れについては説明を省略する。 まず、車両衝突後に乗員衝撃度を検出する角センサ６５
．６７．８７，８９．９１からの主データをデータ収集
部９３に読込む。つぎに、これら生データをデータ変換
部９５において衝撃データに変換される。この衝撃デー
タに基づいて乗員に対する衝撃度を判別する衝撃度判別
部９７において衝撃度を時系列で判別し、このままでは
過大な衝撃が乗員に作用してしまうと判別した時点で、
演算部７９て乗員挙動シミュレーション計算用の入力デ
ータを用いて乗員挙動シミュレーションプログラムによ
って計算が行われる。 このときは、第１６図に示すように時系列的に制御が可
能な（１）シートベルトショルダアンカ位置、（２）エ
アバッグ点火時間、（３）シート位置、（４）シートベ
ルト荷重−変位特性、（５）エアバッグ内圧、および（
６）ニープロテクタ荷重−変位特性の値を変化させて乗
員衝撃度を計算し、乗員に対する衝撃を最少にする特性
値を求める。 そして、前述の実施例と同様にシートベルト装置１、エ
アバッグ５およびニープロテクタ７による最適な拘束特
性を具現させる。 さらに、これ以後も乗員衝撃度検出センサ６５゜６７．
８７，８９．９１の検出と衝撃度判別部９７の判別が続
行され、前記乗員挙動シミュレーション計算結果との間
に誤差が生し、このままの状態ではさらに過大な荷重か
乗員に作用すると判別した場合は、再び乗員挙動シミュ
レーション計算が行われ、前記各特性の値が修正される
。 なお、各特性値における制御が可能な時間は、第１６図
右欄に示すとおりである。 従って、この実施例によれば前述の実施例と同様の効果
を奏する上、車両衝突後においても木目細かくフィード
バック制御が行われ、拘束装置および関連装置の拘束特
性を制御するため、乗員は拘束されている全時間に亘っ
て最適な状態で衝撃が少なく拘束され安全性がより向上
する。 ［発明の効果］ 以上の説明より明らかなように、この発明の構成によれ
ば、乗員は乗員条件、車両条件、衝突条件等に応じて、
乗員に作用する衝撃を低下させるように車両要素が制御
され、乗りに対する衝撃をより一層低減することができ
安全性がより向上する。また、乗員に対する衝撃が最小
となるように最適化を図ることも可能となる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の構成図、第２図はこの発明の一実施
例に係る車両用安全装置を備えた車両の概略構成図、第
３図はＥＬＲ部の説明図、第４図はショルダーアンカ一
部の説明図、第５図はマイクロコンピュータのデータ処
理の流れを示す図、第６図は乗員挙動シミュレーション
計算への入力データ作成説明図、第７図は乗員挙動シミ
ュレーション計算結果の実行説明図、第８図は乗員挙動
シミュレーション制御の流れ図、第９図は乗員挙動シミ
ュレーション計算への入力データに変換された形状およ
びレイアウト関係データをグラフィックモデル化した図
、第１０図は乗員挙動シミュレーションプログラムによ
るパラメータスタデイのフローチャート、第１１図はこ
の発明の他の実施例に係る車両用安全装置を備えた車両
の概略構成図、第１２図はＥＬＲ部の説明図、第１３図
はショルダーアンカ一部の説明図、第１４図は衝撃判別
に用いる衝撃データ作成説明図、第１５図はマイクロコ
ンピュータのデータ処理の流れを示す図、第１６図は乗
員挙動シミュレーション計算結果の実行と制御可能な時
間とを示す説明図、第１７図は従来例による車両用乗員
拘束装置を示す図である。 ＣＬＩ・・・車体側要素　ＣＬ２・・・駆動手段ＣＬ３
・・・検出手段　　ＣＬ４・・・乗員挙動予測手段５・
・・演算手段 Ｌ ６・・・制御手段

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）乗員に対する状態が可変なシートベルト等の車体
    側の要素と、この要素を駆動する手段と、車両衝突に関
    係するデータを検出する手段と、車両への衝撃入力によ
    る乗員の挙動を予測する手段と、前記車両衝突に関係す
    るデータを検出したとき予測した挙動から乗員の衝撃を
    低下させる要素の状態を演算する手段と、この演算に基
    づいて前記駆動手段を制御する手段とを備えてなる車両
    用安全装置。
  2. （２）前記演算手段は、車両への衝撃入力の瞬間に演算
    することを特徴とする請求項（１）記載の車両用安全装
    置。
  3. （３）前記演算手段は、車両への全衝撃入力時間に渡り
    演算するものであり、衝撃入力の時間変化に応じて前記
    制御手段によって制御を変化させることを特徴とする請
    求項（１）記載の車両用安全装置。
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