JPH0676039B2 - 周波数空間ブースタを有する乗物の衝突を検知するための装置及び方法 - Google Patents

周波数空間ブースタを有する乗物の衝突を検知するための装置及び方法

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JPH0676039B2
JPH0676039B2 JP2299687A JP29968790A JPH0676039B2 JP H0676039 B2 JPH0676039 B2 JP H0676039B2 JP 2299687 A JP2299687 A JP 2299687A JP 29968790 A JP29968790 A JP 29968790A JP H0676039 B2 JPH0676039 B2 JP H0676039B2
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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、乗物用の作動可能な乗客身体拘束装置に関
し、特に、乗物の特定の衝突のタイプを検出し、そのよ
うな衝突が起こった場合に作動信号を発生して乗客身体
拘束装置を作動させるための装置及び方法に関する。
［従来技術］ 乗物用の作動可能な乗客身体拘束装置は当業者において
周知である。ある形式の作動可能な乗客身体拘束装置
は、乗物中に設けられた膨張可能なエアバックを備えて
いる。乗物中の各々のエアバッグにはスクイブ（squi
b）と呼ばれる電気的に動作可能なイグナイタが供えら
れている。このような装置は、更に乗物の減速度を測定
するための慣性検出装置を有している。乗物が所定の値
以上の割合で減速していることを慣性検出装置が検出す
ると、スクイブを起動するに十分な大きさの電流が十分
な持続時間にわたってスクイブに流され、このスクイブ
が燃焼ガスを発生する組成を発火させるか、あるいか加
圧ガスの容器を穿刺してエアバッグを膨張させる。
作動可能な乗客身体拘束装置に用いられる周知の慣性検
出装置の多くは、本質的には機械的なものである。その
ような装置は一般的に乗物のフレームに装着されると共
に、機械的に動作可能なスイッチ接点及び弾性偏椅され
た重りを備えている。この重りは、乗物が減速される
と、その取付具に関して相対的に物理的移動するように
構成されている。減速の度合が大きければ大きい程、重
りは偏椅力に抗してより大きく移動する。スイッチ接点
は偏椅された重りと関連して設けられており、重りが所
定距離移動すると、この重りがスイッチ接点上に移動す
るかあるいはスイッチ接点方向に移動して、該接点を押
圧して接点を閉じるようになされている。スイッチ接点
が閉じると、スクイブはこのスクイブを起動するに十分
な電気エネルギ源に接続される。
他の周知の作動可能な乗客身体拘束装置は、乗物の減速
度を検出するための電気トランスジューサ即ち加速度計
を備えている。このような装置はトランスジューサの出
力側に接続された監視すなわち評価回路を有している。
このようなトランスジューサは乗物の減速割合を示す値
を有する電気信号を発生する。評価回路はトランスジュ
ーサの出力信号を処理する。この処理技法の代表的なも
のは、トランスジューサの出力信号を積分する方法であ
る。積分器の出力が所定の値を越えると、電気的スイッ
チが作動されて電気エネルギをスクイブに接続する。そ
のような装置の１つの例がBrede他の米国特許第３、87
0,894号明細書（以下'894特許と呼称する）に開示され
ている。
'894特許は、加速度計と、この加速度計に接続された評
価回路と、この評価回路の出力側に接続された点火回路
すなわちスクイブとを備える装置を開示している。加速
度計は圧電トランスジューサを有しており、この圧電ト
ランスジューサが乗物の減速度を示す値を有する電気的
な出力信号（減速度信号）を発生する。評価回路は増幅
器を介して加速度計の出力側に電気的に接続された積分
器を有している。積分器の出力は減速度信号の積分値を
示す電気信号である。トリガ回路が積分器の出力側に接
続されている。積分器の出力が所定の値に達すると、ト
リガ回路が時間遅延回路を作動させる。時間遅延回路は
所定時間の経過を計時し始め、該所定時間が経過すると
エアバッグ用のイグナイタが励起される。
乗物に起こる総てのタイプの衝突において、乗物のエア
バッグを膨張させることは望ましくないことが認識され
ている。例えば、低速度の「緩やかな衝突」の際にエア
バッグを膨張させることは望ましくない。どのような衝
突が「緩やかな衝突」の範疇に入るかは、乗物のタイプ
に関連する種々のファクタに依存して決定される。例え
ば、12.8Km/h（毎時８マイル）の速度で走行している大
きな乗物が駐車中の乗物に衝突した場合には、そのよう
な衝突は「緩やかな衝突」でありエアバッグを膨らませ
て乗客を保護する必要はないと見なされるであろう。こ
のような場合には乗物のシートベルトだけで乗客の安全
を確保できる。このような「緩やかな衝突」の際には、
典型的な加速度計は急速な減速が起こっていることを示
す出力信号を発生するであろう。'894特許に従って作成
された作動可能な乗客用身体拘束装置においては、所定
の速度差が生じかつ時間遅延回路がタイムアップすると
同時に、エアバッグが膨張されるであろう。
作動可能な乗客用身体拘束装置のための他のタイプの電
気的制御装置が、米国特許第4,842,301号明細書に開示
されている。この米国特許明細書は、乗物の前部から後
部まで長手方向に伸びる一対のフレームサイドレールを
有する一体溶接構造物の乗物が衝突する際に生ずるアコ
ースティック・エミッションを監視するエアバッグ作動
回路を開示している。この米国特許明細書によれば、２
つの音響振動センサがそれぞれのサイドレールの前部に
可能な限り接近して取り付けられている。各々のセンサ
の出力は、200〜300KHzの周波数領域を有する帯域フィ
ルタに接続され、低い周波数成分が除去される。帯域フ
ィルタの出力は包絡線検波器に接続され、該包絡線検波
器の出力は比較器に接続されている。通過帯域周波数に
おける音響振動数のレベルが比較器に設定された基準値
を越えると、エアバッグが作動される。
［発明の要約］ 本発明は、作動可能な乗客身体拘束装置を電気的に制御
するための、改善された新規な方法及び装置を提供する
ものであり、本発明の目的は、乗物の乗客を保護するた
めにエアバッグを使用する必要のある特定のタイプの衝
突が生じた時にのみ、身体拘束装置のエアバッグが膨ら
むようにした方法及び装置を提供することである。
本発明によれば、所定のタイプの乗物の衝突状態が起こ
った時に、乗物の乗客身体拘束装置に対する作動信号を
発生する装置が提供される。この装置は、乗物に取り付
け可能な検知手段を備えており、この検知手段は、上記
所定のタイプの乗物衝突状態が生じた時に、種々の周波
数成分を有する振動性の電気信号を生ずる。フィルタ手
段が上記検知手段に接続されており、このフィルタ手段
は、前記検知手段が特定の周波数成分を含む信号を生じ
た時に、ある値を有する信号を発生する。上記特定の周
波数成分は、乗物が上記所定のタイプの衝突状態で衝突
していることを示すものであり、これは実験的に決定さ
れる。上記検知手段に接続された積分器が、前記検知手
段により供給された信号の積分器を示す電気信号を発生
する。更に装置は、上記フィルタ手段の出力側と上記積
分手段の出力側とに接続された加算回路を有し、この加
算回路は、上記フィルタ手段及び上記積分手段からの信
号の総和値を示す信号を提供する。上記加算回路からの
信号が所定値を越えると、信号発生手段が前記作動信号
を発生する。
所定の作動状態が生ずると乗物の乗客身体拘束装置に対
して動作信号を提供するための本発明に基づく方法は、
上記所定のタイプの衝突状態が発生すると種々の周波数
成分を有する振動性電気信号を発生するステップと、振
動性の電気信号をろ波すると共に、乗物が上記所定のタ
イプの衝突状態にあることを示すと実験的に決定された
特定の周波数成分が存在する時に、ある値を有する信号
を発生するステップと、上記振動性電気信号を積分して
振動性電気信号の積分値を示す電気信号を発生するステ
ップと、ろ波された信号及び積分値を加算してこの加算
値を示す信号を発生するステップと、該加算値が所定値
を超えると前記動作信号を発生するステップと、備えて
いる。
本発明の好ましい実施例によれば、所定のタイプの乗物
の衝突状態が発生すると、乗物の乗客身体拘束装置に動
作信号を与えるための装置が提供される。この装置は、
乗物に取り付け可能な検出手段を含み、この検出手段
は、乗物の衝突状態が発生すると、種々の周波数成分を
有する振動性電気信号を発生する。フィルタ手段が上記
検知手段に接続されており、このフィルタ手段は、前記
検知手段が特定の周波数成分を生じた時に、ある値を有
する信号を発生する。上記特定の周波数成分は、乗物が
上記所定のタイプの衝突状態で衝突していることを示す
ものであり、これは実験的に決定される。上記検知手段
に接続された積分器が、前記検知手段により供給された
信号の積分値を示す電気信号を発生する。更に装置は、
上記フィルタ手段の出力側と上記積分手段の出力側とに
接続された加算回路を有し、この加算回路は、上記フィ
ルタ手段及上記積分手段からの信号の加算値を示す信号
を提供する。上記加算回路からの信号が所定値を越える
と、信号発生手段が前記作動信号を発生する。検出手段
は片持ち部材により乗物に固定されたフレームから懸架
される重りであり、乗物が衝突状態に会ったときにこの
重りは振動する。上記検知手段は更に前片持ち部材に作
用的に連結された抵抗部材を有しており、この抵抗部材
の抵抗値は重りが振動することにより変化する。フィル
タ手段は上記検知手段の出力側に接続された帯域フィル
タを有しており、この帯域フィルタは、上記所定のタイ
プの乗物の衝突状態を示す特定の周波数成分を有する上
記検知手段からの電気信号を通過させる。上記フィルタ
手段は更に、通過した周波数成分に応答した電圧を発生
する包絡線検波器を有している。信号発生手段はワンシ
ョット回路である。また乗客身体拘束装置はエアバッグ
である。
［実施例］ 図面を参照しながら以下の実施例の詳細な説明を読むこ
とにより、当業者には本発明の他の特徴及び利点が明ら
かとなろう。
第１図は、エアバッグ式の身体拘束装置の作動を制御す
るために用いられる装置20を概略的に示している。加速
度計アセンブリ22は乗物に取り付け可能であって、乗物
に作用する衝突状態のタイプを示す周波数成分を有する
振動性の電気的出力信号を発生する。加速時計アセンブ
リ22の出力24は当業者には周知の型式の積分回路26に接
続されている。出力24はまたブースト回路30の入力端子
28に接続されている。ブースト回路30は帯域フィルタ32
を有しており、この帯域フィルタは、加速度計アセンブ
リ22の出力信号24に存在する特定の周波数帯域中の周波
数成分を通過するように設計されている。帯域フィルタ
32の出力34は、包絡線検波器回路36に接続されている。
積分器26の出力38及び包絡線検波器36の出力40は共に加
算回路42に接続されている。
加算回路42の出力44は比較器48の一方の入力46に接続さ
れている。比較器48の他方の入力50は電圧分圧回路の接
続点52に接続されており、電圧分圧回路は電気エネルギ
ー源（電源）Ｖと電気的グラウンド（アース）との間に
直列接続された抵抗54及び56を備えている。
比較器48の出力58はワンショット回路60に接続されてい
る。ワンショット回路60は、比較器によって出力電圧44
が接続点52における電圧値Vtよりも大きいことが検出さ
れると、所定の時間幅を有するパルス信号を発生する。
このパルスは、乗物が乗客身体拘束装置を作動する必要
のある衝突状態にあることを示している。説明の都合
上、ここで説明する乗客身体拘束装置をエアバッグとす
る。
ワンショット60の出力62は、電解効果トランジスタ（FE
T）の如き電気的スイッチ64に接続されている。スイッ
チ64は、電源Ｖとアースとの間で、スクイブ66と直列に
接続されている。ワンショット回路60からのパルスの時
間幅は、製造者が明記している作動を確実にするための
最小時間幅を超える時間幅にわたって、電流がスクイブ
66に確実に供給されるように選定される。スクイブ66が
作動するとエアバッグが膨らむ。
加速度計アセンブリ22は加速度計トランスジューサ68を
有しており、このトランスジューサは乗物の衝突状態の
特定のタイプを示す周波数成分を有する振動性電気信号
70を出力する。加速度計トランスジューサ68の出力70は
増幅器72に接続されており、この増幅器は信号70を増幅
して出力信号24を発生する。
第２図を参照すると、加速度計68は、ハウジング78に取
り付けられた片持ち支持される装置76によって吊り下げ
られた、重り74を有している。ハウジング78は乗物に取
り付け可能である。４つの可変抵抗器80が片持ち支持さ
れる装置に取り付けられている。抵抗器80はアースと電
源Ｖとの間にホイートストンブリッジ構造で電気的に接
続されている。
乗物が衝突して加速度計68の重り74がハウジング78に対
して相対的に運動すると、抵抗器80の抵抗値が変化す
る。ホイートストンブリッジ構造のために、端子82、84
の間に電圧変化が生じるが、この電圧変化は重り74の移
動を示している。上述のようなトランスジューサ即ち加
速度計は、カリフォルニア州（95035）Milpitas,MaCart
hy Blvd.,1701所在のアイシーセンサーズ（ICSensors）
のモデルNo.3021として商業的に入手可能である。
ブリッジ抵抗器80は、増幅器72に接続され、この増幅器
は重り74の移動量を示す値を有する出力信号24を発生す
る。すなわち、ブリッジ抵抗器の出力端子82は演算増幅
器（op amp）88の非反転入力86に接続されている。演算
増幅器88の出力90はフィードバッグ抵抗94を介して演算
増幅器の反転入力92に接続されている。一方、出力端子
84は演算増幅器98の非反転入力96に接続されている。演
算増幅器98の出力100はフィードバッグ抵抗104を介して
演算増幅器98の反転入力102に接続されている。演算増
幅器88の反転入力92及び演算増幅器98の反転入力102は
可変抵抗106によって互いに接続されている。
演算増幅器88の出力90はまた、抵抗112、114からなる抵
抗分圧回路を介して演算増幅器110の非反転入力108に接
続されている。フィルタコンデンサ116が抵抗112、114
の接続点とアースとの間に接続されている。演算増幅器
98の出力100はまた抵抗120を介して演算増幅器110の反
転入力118に接続されている。演算増幅器110の出力122
は並列接続された抵抗124及びコンデンサ126を介して反
転入力118に接続されている。
抵抗94、104、112、114、120および124が等しい抵抗値
Ｒを有し、可変抵抗106の値がRvarとすれば、増幅器72
の利得Ｇは以下の式で示される。
Ｇ＝１＋（2R/Rvar） 第３図には第１図のブースト回路30が詳細に示されてい
る。帯域フィルタ32は入力端子28を有しており、この端
子28は増幅器72の出力24に接続されている。入力信号の
振幅は直列接続された抵抗140、142によって分割され
る。抵抗140、142の接続点は、コンデンサ148を介して
演算増幅器146の反転入力144に接続されている。演算増
幅器146の非反転入力150はアースに接続されている。演
算増幅器146の出力152は抵抗154を介して反転入力144に
接続されている。抵抗140、142の接続点はコンデンサ15
6を介して演算増幅器146の出力152に接続されている。
帯域フィルタ32に対する成分値を選定するときには、フ
ィルタが通過させる周波数帯限界を画定するf1およびf2
の中間の周波数Ｆが選定される。Ｑ値は周波数Ｆは周波
数帯域幅で割った値に等しく設定されており、それは周
波数Ｆのピーク値から3db低下した値となる。抵抗140の
値をR140とする。他の総ての抵抗の値を同様にしてRXXX
と置き、XXXは図面中の抵抗器の符号を表すものとす
る。コンデンサ148の値をC148とする。他のコンデンサ
の値を同様にCXXXと置き、XXXは図面中のコンデンサの
符号を表すものとする。周波数Ｆは以下の式で示され
る:F＝（1/2π）・［1/（R154×C148×C156）× （1/R140＋1/R142）］1/2 帯域フィルタ32の利得Ｇは次式で示される： Ｇ＝R154/［R140×（１＋C156/C148）］ 従って抵抗の値は次式により決定される： R140＝Q/（Ｇ×C156×２π×Ｆ） R142＝Q/［（２×Q2−Ｇ）×C156×２π×Ｆ］ R154＝２×Q/（C156×２π×Ｆ） 包絡線検波器36はダイオード160を有しており、このダ
イオードは帯域フィルタ32の出力152に接続されたアノ
ード162を有している。ダイオード160のカソード164
は、並列接続された抵抗166及びコンデンサ168に接続さ
れている。
次に第４図を参照すると、加速度計アセンブリ22の出力
24が、振幅がＹ軸にまた時間をＸ軸にとって、グラフに
描かれている。グラフにおける出力信号24の乱れは乗物
の衝突時の重り74の振動によるものである。積分器26の
出力38もまた描かれている。第５図には第４図に示す加
速度計信号のフーリエ変換がグラフに描かれている。振
幅をＹ軸にとり、周波数をＹ軸にとってある。フーリエ
変換は、加速度計アセンブリ22からの時間空間出力信号
の周波数空間信号への変換を行う。フーリエ変換によ
り、時間空間信号中にどのような周波数成分が存在する
かが示される。加速度計アセンブリ22の出力24は、乗物
に作用する乗物の衝突の特定のタイプを示す特定の周波
数成分を含むことが判明されている。
第５図に示されるように、周波数の値f1及びf2の間に、
周波数成分が何ら存在していない場合は、周波数f1及び
f2の間の周波数成分が所定の値よりも小さな振幅を有し
ているか、あるいはスペクトルの他の位置にある周波数
成分の振幅に比較して大きな値を持たないことを意味す
る。
次に第６図及び第７図を参照すると、重衝突の時間領域
のグラフおよび周波数領域のグラフがそれぞれ示されて
いる。第７図に示されるように、重衝突では周波数f1及
びf2の間に周波数成分が実際に存在する。
特定のタイプの乗物に対して、どの周波数成分が重衝突
の際に存在し、軽衝突の際に存在しないかを決定するこ
とができれば、これらの周波数成分に対する出力24を連
続的に監視し、これらの周波数成分が検出された時にエ
アバッグを作動させることができることを見いだされ
た。
第８図を参照すると、装置180が示されており、この装
置は、乗物が受ける異なったタイプの衝突状態、すなわ
ち重衝突及び軽衝突、の際に乗物に取り付けられた加速
度計アセンブリ22により発生される周波数成分を決定す
る。重衝突とはエアバッグを膨らませることが必要とさ
れる衝突である。また、計衝突とはエアバッグを膨らま
せることが望ましくない衝突である。
加速度計アセンブリ22は上述した通りのものである。加
速度計アセンブリ22の出力24はアナログ／ディジタル
（A/D）変換器182に接続されている。衝突検知イネーブ
ル回路184が、加速度計アセンブリ22の出力24に接続さ
れ、該回路184の出力はA/D変換器182に接続されてい
る。衝突検知イネーブル回路184は加速度計の信号24を
監視する。信号24の振幅が所定の値よりも大きくなる
と、衝突検知イネーブル回路184がA/D変換器に変換動作
を開始される。変換されたデータはメモリ186に記憶さ
れる。
テストデータが得られこれが記憶されると、そのデータ
は次にデジタル変換プロセッサ190によって処理され
る。デジタル変換プロセッサ190は、フーリエ変換器、
余弦変換器、あるいは当業者に知られている他の幾つか
の型式の中のある機器等の、幾つかの形態の中の１つと
することができる。変換プロセッサ190の出力192はマイ
クロコンピュータ194に接続されている。マイクロコン
ピュータ194は、衝突パラメータの特性と、デジタル変
換プロセッサにより検知された測定周波数との関連性を
検討する。すなわち衝突が重衝突状態で起こったかある
いは軽衝突状態で起こったかを検討する。マイクロコン
ピュータ194は次に、重衝突の際に存在しかつ軽衝突の
際に存在しない周波数成分を決定する。これとは別に、
デジタル変換プロセッサの出力をオシロスコープに表示
することもできる。観察者は、重衝突状態及び軽衝突状
態の両方に対する変換データの表示から、軽衝突状態に
おいては存在せず重衝突状態において存在する周波数を
確認することができる。
加速度計アセンブリ22、A/D変換器182、衝突検知イネー
ブル回路184及びメモリ186は、テストする乗物に搭載す
ることができる。デジタル変換プロセッサ190及びマイ
クロコンピュータ192は乗物の外に置く。乗物が衝突し
データがメモリ186に記憶されると、ディジタル変換プ
ロセッサ190をメモリ186に接続して処理および分析を更
に行う。
第９図は、乗物の重衝突および軽衝突に対する周波数成
分を得るための本発明の制御プロセスのフローチャート
を示している。制御プロセスは乗物の各製品毎およびモ
デル毎に行うことを意図している。これは、同じタイプ
の衝突状態に対する周波数成分が、乗物のタイプおよび
クラスによって変化することがあるために、必要なこと
である。
ステップ250は制御プロセスを開始する。ステップ252に
おいては、特定のタイプの乗物に、例えば12.8Km/h（８
マイル／時）のバリア衝突の如き、軽衝突を行わせる。
ステップ252で行われた軽衝突状態に対する加速度計ア
センブリの出力24がステップ254において記録される。
そのような軽衝突状態の際の加速度計アセンブリ22から
の出力信号24が第４図のグラフに示されている。ステッ
プ256においては、メモリ184に記録された計衝突データ
に対するフーリエ変換が実行される。変換データは第５
図のグラフに示されている。第５図のグラフから分かる
ように、軽衝突の場合には周波数f1とf2の間の周波数帯
の周波数成分がほとんど存在しない。
ステップ258においては同一のタイプの乗物が、例えば
低速度における疑似衝突等の、重衝突状態で衝突させら
れる。ステップ258において実行された重衝突状態に対
する加速度計アセンブリの出力信号24が、ステップ260
において記録される。そのような重衝突状態の際の加速
度計アセンブリ22からの出力信号24が第６図のグラフに
示されている。ステップ262においては、記憶された重
衝突データに対するフーリエ変換が実行される。その変
換データが第７図のグラフに示されている。第７図のグ
ラフから分かるように、重衝突の場合には、周波数f1と
f2の間の周波数帯に対して重要な周波数成分が存在して
いる。この情報に基づき、ステップ264において、周波
数f1およびf2の間に存在する信号を通過させるように、
帯域フィルタの周波数帯の設定が行われる。帯域フィル
タに対する成分値は上述の等式に従って決定される。
第４図および第６図を参照すると、軽衝突状態（第４
図）及び重衝突状態（第６図）の両方に対する積分器26
の出力38が示されている。第10図は第４図に示すものと
同一の軽衝突が示されている。更に第10図に示されてい
るのは、帯域フィルタ32の出力34と加算回路42の出力44
であり、出力34は積分器回路26及びブースト回路30の出
力の合計である。帯域フィルタ32の出力は、図を分かり
易くするためにＹ軸上で移動して示してある。スレッシ
ョールド値Vtが選定されるが、この値は総ての軽衝突状
態に対する出44よりも大きい。ブースト回路による軽衝
突状態が第９図のステップ266で行われる。帯域フィル
タ出力のフーリエ変換が第11図に示されている。周波数
f1およびf2の間に僅かの周波数成分が存在する。これら
の周波数成分の振幅は、軽衝突状態の際の帯域フィルタ
の出力に比較すると、大きなものではない。第９図のス
テップ268においてスレッショールド値Vtの選定が行わ
れる。選定した値Vtに基づき、接続点52における電圧が
Vtに等しくなるように、抵抗54、56の抵抗値を選定す
る。軽衝突状態において存在する周波数成分及び重衝突
状態において存在する周波数成分を決定し、この情報に
基づき帯域フィルタの設計をし、更に作動スレッールド
値を選定する事は第９図のステップ270で行われる。
第12図を参照すると、第６図に示す重衝突状態と同一時
の加速度計アセンブリ22の出力24が示されている。帯域
フィルタ32の出力34および加算回路42の出力44も示され
ている。第13図はこの重衝突状態が起こった際の帯域フ
ィルタ32のフーリエ変換出力を示している。周波数f1お
よびf2の間には周波数成分が存在し、これらの周波数成
分は第11図に示す値と比べてて大きな振幅を有してい
る。ブースト回路30を用いることにより、積分回路の出
力に比べて加算回路42の出力44が急速に上昇しているこ
とが理解されよう。
本発明に従って形成された第１図に概略的に示す装置
は、長い速度変化パルスを有する重衝突状態と、低速度
の軽バリア衝突状態との間の識別を可能とし、これによ
りエアバッグの作動をより良く制御することができる。
また、本発明による装置は、エアバッグを作動すること
の望ましくないある種の事態の発生を無視するように作
用することができる。例えば、乗物が高い周波数の振動
打撃を受けた場合には、これらの周波数は帯域フィルタ
によってろ波される。打撃を受けても、その打撃の継続
時間が短いために、積分器出力は変化しない。
第14図には、本発明の他の実施例が概略的に示されてい
る。出24を有する加速器アセンブリ22が設けられてお
り、この加速器アセンブリは上述のものと同様である。
加速器アセンブリ22の出力24は重衝突用回路300及び軽
衝突用回路302に接続されている。特定のタイプの乗物
が複数の異なったタイプの軽衝突状態を受けると、重衝
突状態の際には存在しないある複数の周波数成分が存在
することが見いだされた。反対に、特定のタイプの乗物
が複数の異なったタイプの重衝突状態を受けると、軽衝
突状態の際には存在しないある複数の周波数成分が存在
することが見いだされた。この事実に基づき、乗客身体
拘束装置の制御を、乗物の衝突の際の複数の別個の周波
数帯を評価することにより行うことができる。エアバッ
グの制御は、より重度の重衝突周波数成分が存在する
か、あるいはより軽度の軽衝突周波数成分が存在するか
に応じて行われる。
重衝突用回路300は複数の帯域フィルタ320、322、324、
326を備えており、これらの帯域フィルタは総て加速器
アセンブリ22の出力24に接続されている。重衝突用回路
の帯域フィルタにより通過される周波数は、同一のタイ
プの乗物の幾つかの異なった重衝突状態で衝突させ、軽
衝突状態においては存在せず重衝突状態において存在す
る周波数成分を見いだすことにより、上述の実験的手法
により決定される。正の包絡線検波器330、332、334、3
36は帯域フィルタ320、322、324、326に接続されてい
る。包絡線検波器330、332、334、336の出力は加算回路
340に接続されている。
軽衝突用回路302は複数の帯域フィルタ350、352、354、
356を備えており、これら総ての帯域フィルタは加速器
アセンブリ22の出力24に接続されている。軽衝突用回路
の帯域フィルタにより通過される周波数は、同一のタイ
プの乗物を幾つかの異なった軽衝突状態で衝突させ、実
験的重衝突状態においては存在せず軽衝突状態において
存在する周波数成分を見いだすことにより、上述の実験
的手法を用いて決定される。
負の包絡線検波器360、362、364、366は帯域フィルタ35
0、352、354、356にそれぞれ接続されている。包絡線検
波器360、362、364、366は加算回路340に接続されてい
る。
第15図は、軽衝突用回路302に用いることができるよう
に構成された負の包絡線検波器を概略的に示している。
負の包絡線検波器はダイオード370を備えており、この
ダイオードは軽衝突帯域フィルタの出力に接続されたカ
ソード372を有している。ダイオード370のアノード374
は、並列接続された抵抗376及びコンデンサ378に接続さ
れている。アノード374は加算回路340に接続されてい
る。
乗物の衝突の際に加速度計アセンブリ22から信号が発生
されると、軽衝突状態あるいは重衝突状態を示す周波数
が適宜な帯域フイルタにより通過させられる。加算され
た結果はフィルタ回路380によりろ波される。フィルタ3
80の出力は比較器388の入力386に接続されている。比較
器388の他方の入力390は上述の基準電圧Vtに接続されて
いる。比較器388の出力392は上述のワンショット回路60
に接続されている。重衝突周波数成分から軽衝突周波数
成分を引いた値が値Vtを超えると、スクイブが作動され
る。
第14図の実施例においては、積分器の必要性を減少させ
るか、あるいは重衝突帯域フィルタおよび軽衝突帯域フ
ィルタの数が十分であれば、積分器を必要としなくなる
ことは理解されるであろう。第14図に示す装置は積分器
を並列接続していないが、そのように接続することがで
きる。
本明細書において説明した種々の実施例に用いられる総
ての帯域フィルタは、3KHzよりも低い周波数成分を通過
させるように設定されている。
本発明を好ましい実施例を参照して説明したが、本明細
書を読みかつ理解すれば変更あるいは変形を行うことが
できる。例えば、第１図に示すブースト回路を、軽衝突
状態を示す周波数成分の存在に対する加速度計の出力信
号を監視するデリーション回路（deletion circuit）で
置き変えることができる。このデリーション回路は積分
器の信号を減じて誤った重衝突状態の指示を防止する。
また、好ましい実施例をエアバッグ式の身体拘束装置の
作動に関連して説明したが、本発明の方法及び装置は他
の身体拘束装置にも適用可能である。例えば、動作信号
をロック可能なシートベルト装置のシートベルトをロッ
クするのに用いたり、あるいはシートベルト装置のシー
トベルトのリトラクタ用のプリテンショナーを作動する
のに用いることができる。上記の如き総ての変更及び変
形は、本発明の技術的範囲に属するものである限り、本
発明に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は、乗物身体拘束装置の作動を制御するための本
発明の装置の概略図； 第２図は、第１図に示す加速度計アセンブリの概略図； 第３図は、第１図に示す帯域フィルタ及び包絡線検波器
の概略図、 第４図は、乗物が実際のバリア衝突に会った時の加速度
計アセンブリの出力を示すグラフ； 第５図は、第４図に示す出力信号のフーリエ変換出力を
示すグラフ； 第６図は、乗物が長い速度変化の重衝突状態に会った時
の加速度計アセンブリの出力を示すグラフ； 第７図は、第６図に示す加速度計出力のフーリエ変換出
力を示すグラフ； 第８図は、本発明に従って実験的データを得るためのハ
ードウエア配列を示す概略的なブロック図； 第９図は、乗物の衝突の際の周波数成分を決定するため
の制御プロセスを示すフロー図； 第10図は、実際のバリア衝突の際の加速度計からの出力
信号を、第１図に示す加算回路の出力及び第１図に示す
帯域フィルタの出力と重ね、明瞭にするためにこれらを
ずらして示すグラフ； 第11図は、第10図に示す帯域フィルタの出力のフーリエ
変換出力を示すグラフ； 第12図は、加速度計アセンブリの出力を、第１図に示す
加算回路の出力及び第１図に示す帯域フィルタの出力と
重ね、明瞭にするためにこれらをずらして示すグラフ； 第13図は、第12図に示す帯域フィルタの出力のフーリエ
変換出力を示すグラフ； 第14図は、本発明の他の実施例に従って形成された乗客
身体拘束装置の作動を制御するための装置；及び、 第15図は、第14図に示す負の包絡線検波器の概略図であ
る。 22:加速度計アセンブリ 26:積分回路 32:帯域フィルタ 36:包絡線検波器 42:加算回路 60:ワンショット回路 74:重り 76:片持ち部材

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】所定のタイプの乗物衝突状態が起こった時
    に、乗客身体拘束装置に対して作動信号を発生する装置
    において、 乗物に取り付け可能であり、乗物の衝突状態が生じた時
    に種々の周波数成分を有する振動性電気信号を発生する
    検知手段と； 前記検知手段に接続され、乗物が前記所定のタイプの衝
    突状態にあることを示すものであると実験的に決定され
    た特定の周波数成分を含む信号を前記検知手段が発生し
    た時に、ある値を有する信号を発生するフィルタ手段
    と； 前記検知手段に接続され、前記検知手段により発生され
    た信号の積分値を示す電気信号を発生する積分器と； 前記フィルタ手段の出力及び前記積分手段の出力に接続
    され、前記フィルタ手段及び前記積分手段からの信号の
    和の値を示す信号を発生する加算回路と； 前記加算回路からの信号が所定値を越えた時に前記作動
    信号を発生する信号発生手段と； を備えていることを特徴とする作動信号発生装置。
  2. 【請求項２】請求項１記載の作動信号発生装置におい
    て、前記検知手段は、乗物に取り付けられたフレームか
    ら片持ち部材により吊り下げられて乗物が衝突状態にな
    った時に振動する重りを含んでおり、前記検知手段は更
    に、前記片持ち部材に作用的に接続された複数の抵抗要
    素を有し、該各々の抵抗要素の抵抗値は、前記重りが振
    動すると変化するように構成されていることを特徴とす
    る作動信号発生装置。
  3. 【請求項３】請求項２記載の作動信号発生装置におい
    て、前記フィルタ手段は、前記検知手段の出力に接続さ
    れて前記所定のタイプの乗物衝突状態を示す前記特定の
    周波数成分を有する前記検知手段からの電気信号を通過
    させる帯域フィルタを含み、更に前記フィルタ手段は、
    通過した周波数成分に応答した電圧値を発生する包絡線
    検波器を有することを特徴とする作動信号発生装置。
  4. 【請求項４】請求項１記載の作動信号発生装置におい
    て、前記信号発生手段がワンショット回路であることを
    特徴とする作動信号発生装置。
  5. 【請求項５】請求項１記載の作動信号発生装置におい
    て、前記乗客身体拘束装置がエアバッグを含むことを特
    徴とする作動信号発生装置。
  6. 【請求項６】所定のタイプの乗物衝突状態が発生した時
    に乗物の乗客身体拘束装置に対して作動信号を発生させ
    る方法において、 乗物の衝突状態が発生すると種々の周波数成分を有する
    振動性電気信号を発生し、； 前記振動性電気信号をろ波すると共に、乗物が前記所定
    のタイプの乗物衝突状態にあることを示すものとして実
    験的に決定された特定の周波数成分が存在した場合に、
    ある値を有する信号を発生し、； 前記振動性電気信号を積分して、該振動性電気信号の積
    分値を示す電気信号を発生し； 前記のろ波された信号及び前記積分値を加算してこの加
    算値を示す信号を発生し； 該加算値が所定値を超えた場合に前記作動信号を発生す
    る； ステップを備えて成る作動信号発生方法。
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