JPH05319200A - 乗員拘束装置の制御装置 - Google Patents

乗員拘束装置の制御装置

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JPH05319200A
JPH05319200A JP4125056A JP12505692A JPH05319200A JP H05319200 A JPH05319200 A JP H05319200A JP 4125056 A JP4125056 A JP 4125056A JP 12505692 A JP12505692 A JP 12505692A JP H05319200 A JPH05319200 A JP H05319200A
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JP
Japan
Prior art keywords
occupant
deceleration
time
movement amount
shift quantity
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Pending
Application number
JP4125056A
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English (en)
Inventor
Atsushi Shibata
淳 柴田
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 大きな変動分を含んだ減速度センサーからの
減速度信号を用いずに衝突時の乗員の移動量を予想し、
正確な乗員拘束装置の作動タイミングを決定する制御装
置を提供する。 【構成】 本発明の乗員拘束装置の制御装置は、減速度
検出手段100で検出された減速度に基づいて衝突後の
車両に対する乗員の相対的な移動量を算出する移動量算
出手段101と、算出された現在の移動量と所定時間前
の移動量とに基づいて乗員の移動量の変化を示す時間の
2次関数を設定し、所定時間後の乗員の移動量を予想す
る移動量予想手段102と、予想移動量に基づいて乗員
拘束装置を作動させる時点を決定する作動時点決定手段
103とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は衝突時に乗員を拘束して
保護する乗員拘束装置の制御装置に関し、特にその最適
な作動タイミングを決定するものである。
【0002】
【従来の技術】エアーバックなどの乗員拘束装置の作動
を制御する制御装置が知られている。衝突の衝撃から乗
員を確実に保護するためには、膨張展開した直後のエア
ーバックに、衝突にともなう車両の急激な減速によって
前のめりになり、車両の前方へ移動した乗員が接するよ
うに、エアーバックを作動させなければならない。
【0003】ところで、エアーバックなどの乗員拘束装
置には、作動させてから実際に膨張展開が完了するまで
の遅延時間がある。そのため、従来の乗員拘束装置の制
御装置ではこの遅延時間に相当する乗員の移動量dXを
(1)式により予想し、膨張展開後のエアーバックの先
端位置から乗員がその予想移動量だけ手前にきたときに
エアーバックを作動させている。 dX=∫∫gdx+tb×∫gdx+1/2×g×tb2 ・・・(1) ここで、tbはエアーバックの膨張展開に要する時間、
gは減速度センサーなどにより検出される車両の減速度
である。通常、減速度センサーにより検出される車両の
減速度gは変動が大きいため、減速度センサーの出力信
号にローパスフィルター処理を施した後、上記(1)式
に代入して予想移動量dXを求めている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
乗員拘束装置の制御装置では、減速度センサーにより検
出される減速度信号の変動分をカットするためにローパ
スフィルターを用いているので、コストアップになると
いう問題がある。
【0005】本発明の目的は、大きな変動分を含んだ減
速度センサーからの減速度信号を用いずに衝突時の乗員
の移動量を予想し、正確な乗員拘束装置の作動タイミン
グを決定する制御装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】クレーム対応図である図
1に対応づけて本発明を説明すると、本発明は、減速度
検出手段100で検出された車両の減速度に基づいて乗
員拘束装置の作動を制御する乗員拘束装置の制御装置に
適用され、減速度検出手段100で検出された減速度に
基づいて衝突後の車両に対する乗員の相対的な移動量を
算出する移動量算出手段101と、この移動量算出手段
101で算出された現在の移動量と所定時間前の移動量
とに基づいて、乗員の移動量の変化を示す時間の2次関
数を設定し、所定時間後の乗員の移動量を予想する移動
量予想手段102と、予想移動量に基づいて乗員拘束装
置を作動させる時点を決定する作動時点決定手段103
とを備え、これにより、上記目的を達成する。
【0007】
【作用】本発明の乗員拘束装置の制御装置は、衝突後の
車両に対する乗員の相対的な移動量の変化を時間の2次
関数として近似し、所定時間後の乗員の移動量を予想し
てその予想移動量に基づいて乗員拘束装置を作動させる
時点を決定する。これにより、乗員拘束装置の作動遅延
時間を考慮した最適な乗員拘束装置の作動時点を決定す
ることができる。
【0008】
【実施例】次に、本発明の一実施例を説明する。図2は
一実施例の構成を示す。図において、減速度センサー1
は車室内のフロアトンネル部に設けられ、車両の減速度
gを検出して減速度に応じた電気信号を制御回路2へ出
力する。制御回路2はマイクロコンピュータおよびその
周辺部品から構成され、後述する制御プログラムを実行
して乗員拘束装置の作動を制御する。この制御回路2
は、乗員拘束装置の作動の要否を決定する要否決定部2
aと、作動タイミングを決定するタイミング決定部2b
と、要否決定部2aから作動指令信号が供給され且つタ
イミング決定部2bから作動タイミング信号が供給され
ると、駆動回路3へ作動信号を出力するAND回路2c
とを備える。駆動回路3は、制御回路2の作動信号に従
って電源4からエアーバックモジュール5の電気着火装
置5a(以下、スクイブと呼ぶ)に通電し、エアーバッ
クモジュール5の膨張展開装置(以下、インフレータと
呼ぶ)を作動させる。このエアーバックモジュール5は
不図示のステアリングホイールのセンターパッド内に納
められ、衝突時に膨張展開して運転席乗員を保護する。
【0009】なお、この実施例では乗員拘束装置として
運転席乗員を保護するエアーバックを例に上げて説明す
るが、助手席または後部座席の乗員を保護するエアーバ
ックまたはシートベルトなどの乗員拘束装置に対しても
本発明を応用することができる。
【0010】また、作動の要否決定部2aは、例えば特
開昭63−503531号公報に開示されているよう
に、減速度センサー1で検出された車両の減速度gが積
分しきい値を超えたらその超えた分を積分し、積分値が
所定量に達したらエアーバックモジュール5の作動を決
定し、AND回路2cへ作動指令信号を出力するもの
で、種々の衝突形態に対してエアーバックモジュール5
を確実に作動させるために、積分しきい値を減速度の積
分値に応じて変化させる。なお、エアーバックモジュー
ル5の作動の要否の決定に関しては、本発明と直接関係
がないので詳細な説明を省略する。
【0011】ここで、衝突後の車両に対する乗員の相対
的な移動量dXについて考察する。何らかの障害物に衝
突した車両は急激に減速するが、搭乗している乗員はし
ばらくの間、衝突前の速度を維持する。この結果、車両
と乗員との間に相対速度が生じ、乗員が前のめにりな
り、相対的に車両に対して乗員が移動する。図3はいろ
いろな衝突状態における減速度gの時間変化を示す。
今、図に示すように作動タイミング前後の車両の減速度
gを一定C(=g1,g2,g3)と見なすと、この部
分に基づき衝突直後の車両と乗員との相対速度dVは次
式により求められる。 dV=∫gdt=C×t ・・・(2) さらに乗員の移動量dXは次式により求められる。 dX=∫(dV)dt=1/2×C×t2 ・・・(3) つまり、作動タイミング前後の乗員の移動量dXは時間
の二乗に比例する。
【0012】そこで、図4に示す実際の乗員の移動量d
Xを、より周波数の高い振動による成分を考慮して図5
に示す時間に関する2次式at2に近似する。今、現在
の時刻をT1とし、現在時刻T1からT時間前の時刻をT
2とし、さらに現在時刻T1からTB時間後の時刻をTo
とすると、衝突後から現在時刻T1までの乗員の移動量
dX1、衝突後から時刻T2までの乗員の移動量dX2は
それぞれ次のように表される。 dX1=aT12 ・・・(4) dX2=aT22 ・・・(5) T1=T2+T ・・・(6) また、上式(4)〜(6)から次式が導かれる。
【数7】
【数8】
【数9】 そして、時刻Toにおける乗員の予想移動量dXoは、
【数10】 となる。
【0013】(10)式は、現在時刻T1の乗員の移動
量dX1と、現在時刻T1からT時間前の時刻T2におけ
る乗員の移動量dX2とに基づいて、現在時刻T1からT
B時間後の時刻Toにおける乗員の予想移動量dXoを
算出するものであり、上述した(1)式にる算出方法に
比べ、減速度センサー1で検出された減速度gを計算に
用いていないので、減速度gの変動によって大きな影響
を受けることがなく、減速度gの変動分をカットするた
めのローパスフィルターも不要となる。
【0014】図6は制御回路2で実行される制御プログ
ラムを示すフローチャートである。このフローチャート
により、実施例の作動タイミング決定動作を説明する。
制御回路2は1msecごとにこの制御プログラムを実
行する。実行開始後のステップS1において、減速度セ
ンサー1により検出された現在時刻T1における車両の
減速度gを読み込み、続くステップS2で、前回のプロ
グラム実行時の車両と乗員との相対速度dVに今回検出
された減速度gを加算する。すなわち、上述した(2)
式に示すように減速度gを積分して相対速度dVを算出
する。次にステップS3で、前回のプログラム実行時の
乗員の移動量dX1に算出された相対速度dVを加算し
て、上述した(3)式に示す現在時刻T1における乗員
の移動速度dX1を算出する。
【0015】この実施例では、10個のロールバッファ
B(I)(I=0〜9)を用いて、現在時刻T1からT
=10msec前の時刻T2までの乗員の移動量を1m
secごとに記憶し、最新の移動量が算出されるごとに
最古のデータを消去し、最新のデータを記憶する。ステ
ップS4ではロールバッファB(I)のパラメータIを
インクリメントし、続くステップS5でIが10になっ
たか否かを判別する。I=10であればステップS6に
進み、そうでなければステップS6をスキップする。ス
テップS6では、パラメータIを0にリセットしてステ
ップS7へ進む。ステップS7において、今から10回
前、すなわちT=10msec前のプログラム実行時に
格納されたロールバッファB(I)の値を、時刻T2に
おける乗員の移動量dX2に設定する。続くステップS
8では、上記ステップで算出された現在時刻T1におけ
る乗員の移動量dX1をロールバッファB(I)に記憶
し、ステップS9へ進む。
【0016】ステップS9で、上述した(10)式によ
りTB時間後の乗員の予想移動量dXoを算出する。こ
こで、時間TBは例えば30msecとする。そしてス
テップS10で、算出された乗員の予想移動量dXoが
予め設定された値Kよりも大きいか否かを判別し、大き
ければステップS11へ進み、そうでなければプログラ
ムの実行を終了する。ステップS11では、AND回路
2cへ作動タイミング信号を出力する。なお、設定値K
は運転席乗員の着座位置、完全に膨張展開したエアーバ
ックと乗員との位置関係などを考慮して決定すればよ
い。
【0017】このように、減速度センサー1で検出され
た減速度gに基づいて衝突後の車両に対する乗員の相対
的な移動量を算出し、現在の移動量と所定時間前の移動
量とに基づいて乗員の移動量の変化を示す時間の2次関
数を設定する。そして、所定時間後の乗員の移動量を予
想し、その予想移動量が所定値に達した時点をエアーバ
ックモジュール5を作動させる作動タイミングとして決
定するようにしたので、大きな変動分を含んだ減速度セ
ンサー1からの減速度信号を用いずに衝突時の乗員の移
動量を予想し、正確な乗員拘束装置の作動タイミングを
決定することができる上に、減速度信号に含まれる変動
分をカットするためのローパスフィルターが不要となり
コストダウンが計れる。
【0018】以上の実施例の構成において、減速度セン
サー1が減速度検出手段を、制御回路2が移動量算出手
段、移動量予想手段および作動時点決定手段をそれぞれ
構成する。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、車
両の減速度に基づいて衝突後の車両に対する乗員の現在
および所定時間前の移動量を算出し、それらに基づいて
乗員の移動量の変化を示す時間の2次関数を設定する。
そして、所定時間後の乗員の移動量を予想し、その予想
移動量に基づいて乗員拘束装置を作動させる時点を決定
するようにしたので、大きな変動分を含む減速度センサ
ーからの減速度信号を用いずに衝突後の乗員の移動量が
予想でき、正確な乗員拘束装置の作動時点を決定するこ
とができる。また、減速度センサーの減速度信号に含ま
れる変動分をカットするためのローパスフィルターが不
要となり、装置のコストを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】クレーム対応図。
【図2】一実施例の構成を示すブロック図。
【図3】種々の衝突形態における減速度の時間変化を示
す図。
【図4】衝突時の実際の乗員の移動量の変化を示す図。
【図5】衝突時の乗員の移動量を近似計算する方法を説
明する図。
【図6】作動タイミング決定動作を示すフローチャー
ト。
【符号の説明】
1 減速度センサー 2 制御回路 2a 作動の要否決定部 2b 作動タイミング決定部 2c AND回路 3 駆動回路 4 電源 5 エアーバックモジュール 5a 電気着火装置(スクイブ) 100 減速度検出手段 101 移動量算出手段 102 移動量予想手段 103 作動時点決定手段

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 減速度検出手段で検出された車両の減速
    度に基づいて乗員拘束装置の作動を制御する乗員拘束装
    置の制御装置において、 前記減速度検出手段で検出された減速度に基づいて、衝
    突後の前記車両に対する乗員の相対的な移動量を算出す
    る移動量算出手段と、 この移動量算出手段で算出された現在の移動量と所定時
    間前の移動量とに基づいて、前記乗員の移動量の変化を
    示す時間の2次関数を設定し、所定時間後の前記乗員の
    移動量を予想する移動量予想手段と、 前記予想移動量に基づいて前記乗員拘束装置を作動させ
    る時点を決定する作動時点決定手段とを備えることを特
    徴とする乗員拘束装置の制御装置。
JP4125056A 1992-05-18 1992-05-18 乗員拘束装置の制御装置 Pending JPH05319200A (ja)

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JPH05319200A true JPH05319200A (ja) 1993-12-03

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ID=14900733

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