JPH08521B2 - 車両用乗員保護装置 - Google Patents
車両用乗員保護装置Info
- Publication number
- JPH08521B2 JPH08521B2 JP2324793A JP32479390A JPH08521B2 JP H08521 B2 JPH08521 B2 JP H08521B2 JP 2324793 A JP2324793 A JP 2324793A JP 32479390 A JP32479390 A JP 32479390A JP H08521 B2 JPH08521 B2 JP H08521B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- acceleration sensor
- coefficient
- integrating
- protection device
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- Air Bags (AREA)
- Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
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。
保護装置に関するものである。
従来の車両用乗員保護装置としては例えば第３図に示
すようなものがある。すなわち、図において、１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、２はこの加速度
センサ１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、３はこの積分回路２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、４は
この比較回路３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、５はこの駆動回路４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５が駆動すると、エアバッグを膨
脹させたり、シートベルトを緊張させたりして乗員を保
護していた。
すようなものがある。すなわち、図において、１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、２はこの加速度
センサ１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、３はこの積分回路２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、４は
この比較回路３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、５はこの駆動回路４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５が駆動すると、エアバッグを膨
脹させたり、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１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２を通
し、その積分値が比較器３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バッグシステム
などの点火装置５を駆動し、エアバッグを膨脹させた
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。
ンサ１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２を通
し、その積分値が比較器３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バッグシステム
などの点火装置５を駆動し、エアバッグを膨脹させた
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
にあっては加速度センサからの出力信号波形の積分値の
みに注目し、経時変化から乗員が危険な状態に至る衝突
事故か否かを複雑な論理で判断する構成となっており、
車両衝突後における乗員の挙動が把握できず、さらに車
両用乗員保護装置の作動遅れの発生による最適な作動時
期を得るために衝突時の加速度波形を数多く採取しなく
てはならず、時間がかかるという問題点があった。ま
た、加速度波形を採取するために数多くの車両の衝突実
験を行わなくてはならず、多大な労力および資金を必要
とするという問題点があった。
にあっては加速度センサからの出力信号波形の積分値の
みに注目し、経時変化から乗員が危険な状態に至る衝突
事故か否かを複雑な論理で判断する構成となっており、
車両衝突後における乗員の挙動が把握できず、さらに車
両用乗員保護装置の作動遅れの発生による最適な作動時
期を得るために衝突時の加速度波形を数多く採取しなく
てはならず、時間がかかるという問題点があった。ま
た、加速度波形を採取するために数多くの車両の衝突実
験を行わなくてはならず、多大な労力および資金を必要
とするという問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、従来より数少ない衝突実験を行うだけで確
実、かつ精度よく車両衝突時における乗員の動きを予測
して乗員保護装置本体を作動させるようにした車両用乗
員保護装置を得ることを目的とする。
れたもので、従来より数少ない衝突実験を行うだけで確
実、かつ精度よく車両衝突時における乗員の動きを予測
して乗員保護装置本体を作動させるようにした車両用乗
員保護装置を得ることを目的とする。
この発明に係る車両用乗員保護装置は、車両に設けら
れた加速度センサと、この加速度センサから得られる加
速度信号に基づいて所定時間後の乗員の人体の移動量を
予測する人体移動量予測回路と、この人体移動量予測回
路から得られる予測値と基準値とを比較する比較回路
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と、上
記加速度センサと人体移動量予測回路との間に加速度セ
ンサからの加速度信号に含まれる高周波成分を除去する
遮断周波数40Hzのローパスフイルタとを備え、前記人体
移動量予測回路を、前記加速度センサからの出力信号を
積分する第１積分回路と、この第１積分回路と同一機能
を有し該第１積分回路からの積分出力を積分する第２積
分回路と、前記加速度センサ出力信号に第１係数を付加
する第１係数回路と、前記第１積分回路からの積分出力
に第２係数を付加する第２係数回路と、前記第２積分回
路と前記第１係数回路および第２係数回路の出力信号を
加算する加算回路とで構成したものである。
れた加速度センサと、この加速度センサから得られる加
速度信号に基づいて所定時間後の乗員の人体の移動量を
予測する人体移動量予測回路と、この人体移動量予測回
路から得られる予測値と基準値とを比較する比較回路
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と、上
記加速度センサと人体移動量予測回路との間に加速度セ
ンサからの加速度信号に含まれる高周波成分を除去する
遮断周波数40Hzのローパスフイルタとを備え、前記人体
移動量予測回路を、前記加速度センサからの出力信号を
積分する第１積分回路と、この第１積分回路と同一機能
を有し該第１積分回路からの積分出力を積分する第２積
分回路と、前記加速度センサ出力信号に第１係数を付加
する第１係数回路と、前記第１積分回路からの積分出力
に第２係数を付加する第２係数回路と、前記第２積分回
路と前記第１係数回路および第２係数回路の出力信号を
加算する加算回路とで構成したものである。
この発明における車両用乗員保護装置は車両の衝突時
の加速度波形から乗員が身体の一部をステアリングなど
に打ちつけるまでの時間を精度よく予測して事前に乗員
保護装置本体を作動させるようにしたものである。
の加速度波形から乗員が身体の一部をステアリングなど
に打ちつけるまでの時間を精度よく予測して事前に乗員
保護装置本体を作動させるようにしたものである。
以下、この発明を図面に基づいて詳細に説明する。
第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図で、第
１図において第３図と同一または均等な構成部分には同
一符号を付して重複説明を省略する。
１図において第３図と同一または均等な構成部分には同
一符号を付して重複説明を省略する。
まず構成を説明すると、図において、６は加速度セン
サ１と後述の第１積分回路７との間に介挿接続されたロ
ーパスフィルタで、このローパスフィルタ６の遮断周波
数は40Hzである。７は時定数T1を有し、加速度センサ１
から出力されるアナログ信号を積分する第１積分回路、
８は第１積分回路７と同一機能を有し、第１積分回路７
からの不完全積分出力を再度不完全積分する第２積分回
路で、この第２積分回路８の時定数T2は第１積分回路７
の時定数T1と同一である。９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、10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10は第１積分回路７の積分出
力に第２係数を付加する。そして、上記第１係数回路９
の減衰率は第２係数回路10の減衰率Ｋの２乗の1/2であ
る。なお、上記減衰率Ｋは点火装置５に点火電流が供給
されてからエアバッグの膨脹やシートベルトの緊張が完
了するまでに必要な時間tdに等しい。11は加算回路で、
この加算回路11は上記第２積分回路８、第１係数回路９
および第２係数回路10のそれぞれからの出力を加算して
その結果を出力する。そして、第１および第２積分回路
7,8、第１および第２係数回路9,10および加算回路11に
より人体移動量予測回路を構成する。
サ１と後述の第１積分回路７との間に介挿接続されたロ
ーパスフィルタで、このローパスフィルタ６の遮断周波
数は40Hzである。７は時定数T1を有し、加速度センサ１
から出力されるアナログ信号を積分する第１積分回路、
８は第１積分回路７と同一機能を有し、第１積分回路７
からの不完全積分出力を再度不完全積分する第２積分回
路で、この第２積分回路８の時定数T2は第１積分回路７
の時定数T1と同一である。９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、10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10は第１積分回路７の積分出
力に第２係数を付加する。そして、上記第１係数回路９
の減衰率は第２係数回路10の減衰率Ｋの２乗の1/2であ
る。なお、上記減衰率Ｋは点火装置５に点火電流が供給
されてからエアバッグの膨脹やシートベルトの緊張が完
了するまでに必要な時間tdに等しい。11は加算回路で、
この加算回路11は上記第２積分回路８、第１係数回路９
および第２係数回路10のそれぞれからの出力を加算して
その結果を出力する。そして、第１および第２積分回路
7,8、第１および第２係数回路9,10および加算回路11に
より人体移動量予測回路を構成する。
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Voで走行しているときに例え
ば衝突により、車両の前後方向に加速度が作用し、それ
が加速度センサ１によって検出され、次いでローパスフ
ィルタ６を通過すると、加速度センサ１により検出した
加速度信号ａ（ｔ）に含まれる40Hz以上のノイズはロー
パスフィルタ６により除去される（この場合の加速度信
号ａ（ｔ）を第２図（Ａ）に示し、時間に対する頭の変
位量は第２図（Ｂ）のようになる）。すなわち、第４図
（Ｂ）に示す頭の変位予測値ｘ（ｔ＋td）の曲線の変曲
点を取り除くための各種の実験を行った結果、遮断周波
数40Hzのローパスフィルタ６を加速度センサ１と第１積
分回路７との間に介挿接続することによって、信号処理
に大きな支障をきたすことなく、変曲点が解消すること
が判った。そして、乗員の頭は一定速度Voで投げ出され
る一方で、そのときの第２図（Ａ）に示す加速度信号ａ
（ｔ）は乗員にも作用する。それによって乗員の頭は車
両に対してある相対速度Ｖ（ｔ）（＝∫ａ（ｔ）dt）で
動き出す。すなわち、ローパスフィルタ６よりの出力ａ
（ｔ）は第１積分回路７で積分される。また、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）（＝∫Ｖ
（ｔ）dt）だけ前方に変位する。この変位ｘ（ｔ）は第
２積分回路８によって第１積分回路７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ｘ（ｔ）
が算出される。次に第１積分回路７の出力Ｖ（ｔ）は第
２係数回路10によりtdが重み付けされ、Ｖ（ｔ）×td、
すなわちtd時間の間に変位する量が求められる。
る。いま、車両が一定速度Voで走行しているときに例え
ば衝突により、車両の前後方向に加速度が作用し、それ
が加速度センサ１によって検出され、次いでローパスフ
ィルタ６を通過すると、加速度センサ１により検出した
加速度信号ａ（ｔ）に含まれる40Hz以上のノイズはロー
パスフィルタ６により除去される（この場合の加速度信
号ａ（ｔ）を第２図（Ａ）に示し、時間に対する頭の変
位量は第２図（Ｂ）のようになる）。すなわち、第４図
（Ｂ）に示す頭の変位予測値ｘ（ｔ＋td）の曲線の変曲
点を取り除くための各種の実験を行った結果、遮断周波
数40Hzのローパスフィルタ６を加速度センサ１と第１積
分回路７との間に介挿接続することによって、信号処理
に大きな支障をきたすことなく、変曲点が解消すること
が判った。そして、乗員の頭は一定速度Voで投げ出され
る一方で、そのときの第２図（Ａ）に示す加速度信号ａ
（ｔ）は乗員にも作用する。それによって乗員の頭は車
両に対してある相対速度Ｖ（ｔ）（＝∫ａ（ｔ）dt）で
動き出す。すなわち、ローパスフィルタ６よりの出力ａ
（ｔ）は第１積分回路７で積分される。また、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）（＝∫Ｖ
（ｔ）dt）だけ前方に変位する。この変位ｘ（ｔ）は第
２積分回路８によって第１積分回路７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ｘ（ｔ）
が算出される。次に第１積分回路７の出力Ｖ（ｔ）は第
２係数回路10によりtdが重み付けされ、Ｖ（ｔ）×td、
すなわちtd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７によって1/2td 2だけ重み付けされ、1/2a（ｔ）×td
2、すなわちtd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11によって加算され、ｘ（ｔ）＋
Ｖ（ｔ）×td＋1/2a（ｔ）×td 2が求められる。
路７によって1/2td 2だけ重み付けされ、1/2a（ｔ）×td
2、すなわちtd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11によって加算され、ｘ（ｔ）＋
Ｖ（ｔ）×td＋1/2a（ｔ）×td 2が求められる。
すなわち、この加算結果は現時点ｔからtd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３に供給され、第２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t4においてｘ（ｔ＋td）が比較回路
３の基準値を越えたとして点火装置９に点火電流を供給
し、エアバッグを作動させ、乗員を保護する。すなわ
ち、第２図（Ｂ）においてエアバッグなどを作動させる
位置を初期位置から該基準値に応じた距離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t5よりもtdだけ速い時刻t4に確
実に作動することがわかる。
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３に供給され、第２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t4においてｘ（ｔ＋td）が比較回路
３の基準値を越えたとして点火装置９に点火電流を供給
し、エアバッグを作動させ、乗員を保護する。すなわ
ち、第２図（Ｂ）においてエアバッグなどを作動させる
位置を初期位置から該基準値に応じた距離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t5よりもtdだけ速い時刻t4に確
実に作動することがわかる。
なお、前述した第４図（Ｂ）は、第１図においてロー
パスフィルタ６を取除いた場合における加算回路11の出
力ｘ（ｔ＋td）を示したものであり、この場合、予測値
×（ｔ＋td）を示すカーブに複数個の変曲点が発生して
いるため、例えば、頭の変位量がＸになる時刻としては
t1及びt2があり、時刻t2を基準として時刻t3を設定した
場合、t3≠t1＋tdとなって若干早めに、エアバッグやシ
ートベルトなどの作動を開始してしまい、予定していた
タイミングでは作動しないという問題点があった。
パスフィルタ６を取除いた場合における加算回路11の出
力ｘ（ｔ＋td）を示したものであり、この場合、予測値
×（ｔ＋td）を示すカーブに複数個の変曲点が発生して
いるため、例えば、頭の変位量がＸになる時刻としては
t1及びt2があり、時刻t2を基準として時刻t3を設定した
場合、t3≠t1＋tdとなって若干早めに、エアバッグやシ
ートベルトなどの作動を開始してしまい、予定していた
タイミングでは作動しないという問題点があった。
以上説明してきたようにこの発明によれば、その構成
を車両に設けられた加速度センサと、この加速度センサ
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と、この人体移動量予測
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
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と備え
た車両用乗員保護装置において、上記加速度センサと人
体移動量予測回路との間に加速度センサからの検出出力
に含まれる雑音を除去する遮断周波数40Hzのローパスフ
ィルタを設けたことを特徴とする車両用乗員保護装置と
したため、加速度センサに含まれる雑音を除去して乗員
の頭の変位予測値の曲線の変曲点を取り除き、精度よく
乗員保護装置本体を作動させることができ、かつ各種衝
突時の加速度波形を実験によって得なくとも人間の動き
を予測して確実に乗員保護装置本体を作動させることが
できるという効果が得られる。
を車両に設けられた加速度センサと、この加速度センサ
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と、この人体移動量予測
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
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と備え
た車両用乗員保護装置において、上記加速度センサと人
体移動量予測回路との間に加速度センサからの検出出力
に含まれる雑音を除去する遮断周波数40Hzのローパスフ
ィルタを設けたことを特徴とする車両用乗員保護装置と
したため、加速度センサに含まれる雑音を除去して乗員
の頭の変位予測値の曲線の変曲点を取り除き、精度よく
乗員保護装置本体を作動させることができ、かつ各種衝
突時の加速度波形を実験によって得なくとも人間の動き
を予測して確実に乗員保護装置本体を作動させることが
できるという効果が得られる。
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図は第１図における衝突時の積
分回路の入力と頭の変位量を表す波形図、第３図は従来
の車両用乗員保護装置の一例を示すブロック図、第４図
は第３図における衝突時の加速度センサの出力と頭の変
位量を表す波形図である。 １……加速度センサ、３……比較回路、 ５……乗員保護装置本体、６……ローパスフィルタ、 ７……第１積分回路、 ８……第２積分回路、 ９……第１係数回路、10……第２係数回路、 11……加算回路。
を示すブロック図、第２図は第１図における衝突時の積
分回路の入力と頭の変位量を表す波形図、第３図は従来
の車両用乗員保護装置の一例を示すブロック図、第４図
は第３図における衝突時の加速度センサの出力と頭の変
位量を表す波形図である。 １……加速度センサ、３……比較回路、 ５……乗員保護装置本体、６……ローパスフィルタ、 ７……第１積分回路、 ８……第２積分回路、 ９……第１係数回路、10……第２係数回路、 11……加算回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 泰男 埼玉県大宮市日進町２丁目1910番地 関東 精器株式会社内 (72)発明者 金子 国広 埼玉県大宮市日進町２丁目1910番地 関東 精器株式会社内 (72)発明者 大根田 克司 埼玉県大宮市日進町２丁目1910番地 関東 精器株式会社内 (56)参考文献 特開 昭49−55031（ＪＰ，Ａ) 特開 昭47−36438（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】車両に設けられた加速度センサ（１）と、
この加速度センサから得られる加速度信号に基づいて所
定時間後の乗員の人体の移動量を予測する人体移動量予
測回路（7,8,9,10,11）と、この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（３）
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（５）
と、上記加速度センサと人体移動量予測回路との間に加
速度センサからの加速度信号に含まれる高周波成分を除
去する遮断周波数40Hzのローパスフイルタ（６）とを備
え、前記人体移動量予測回路を、前記加速度センサから
の出力信号を積分する第１積分回路（７）と、この第１
積分回路と同一機能を有し該第１積分回路からの積分出
力を積分する第２積分回路（８）と、前記加速度センサ
出力信号に第１係数を付加する第１係数回路（９）と、
前記第１積分回路からの積分出力に第２係数を付加する
第２係数回路（10）と、前記第２積分回路と前記第１係
数回路および第２係数回路の出力信号を加算する加算回
路（11）とで構成したことを特徴とする車両用乗員保護
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2324793A JPH08521B2 (ja) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | 車両用乗員保護装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2324793A JPH08521B2 (ja) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | 車両用乗員保護装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04191149A JPH04191149A (ja) | 1992-07-09 |
| JPH08521B2 true JPH08521B2 (ja) | 1996-01-10 |
Family
ID=18169746
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2324793A Expired - Fee Related JPH08521B2 (ja) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | 車両用乗員保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08521B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3039385U (ja) * | 1997-01-08 | 1997-07-15 | 通子 岩永 | 清掃用具 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3426295B2 (ja) * | 1992-09-25 | 2003-07-14 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 電子装置を検査する方法および装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2222038C3 (de) * | 1972-05-05 | 1978-07-06 | Messerschmitt-Boelkow-Blohm Gmbh, 8000 Muenchen | Prüfschaltung für die Auslösevorrichtung einer dem Schutz der Insassen eines Fahrzeuges während eines Unfalles dienenden Sicherheitseinrichtung |
-
1990
- 1990-11-27 JP JP2324793A patent/JPH08521B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3039385U (ja) * | 1997-01-08 | 1997-07-15 | 通子 岩永 | 清掃用具 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04191149A (ja) | 1992-07-09 |
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