JPH1178769A - 乗員保護装置 - Google Patents
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- JPH1178769A JPH1178769A JP9242599A JP24259997A JPH1178769A JP H1178769 A JPH1178769 A JP H1178769A JP 9242599 A JP9242599 A JP 9242599A JP 24259997 A JP24259997 A JP 24259997A JP H1178769 A JPH1178769 A JP H1178769A
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- B60R2021/01204—Actuation parameters of safety arrangents
- B60R2021/01211—Expansion of air bags
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- Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract
れに応じて乗員を適切に保護できる乗員保護装置を提供
する。 【解決手段】 加速度センサ1で加速度を検出し、制御
回路2において加速度、加速度の大きさ、加速度の経時
変化、及び速度の低減量を求め、これらから衝撃の規模
を検知し、それに応じてインフレータ3a,3bを作動
させる。
Description
員を保護する乗員保護装置に係り、特にエアバッグ装置
によって乗員を保護する乗員保護装置に関する。詳しく
は、車両の衝撃規模(クラッシュシビアリティ)によっ
てエアバッグ展開用ガス発生量を制御するようにした乗
員保護装置に関する。
をずらせて2個のインフレータを作動させてエアバッグ
を段階的に膨らませ、乗員の鼓膜を急激な車両室内圧増
大から守るようにしたエアバッグ装置が米国特許4,2
43,248号に記載されている。
り、2個の加速度検知器B1 ,B2及び判定部S1 ,S
2 を有した衝撃規模検知手段7,8が設置されている。
判定部S1 ,S2 では閾値S1 ,S2 (S1 <S2 )が
それぞれ別個に設定されており、加速度検知器B1 又は
B2 で検出される加速度から求まる衝撃規模が閾値
S1 ,S2 を越えると、衝撃規模検知手段7,8から点
火信号が出力される。なお、衝撃規模検知手段7から点
火装置12への信号は、遅延回路9を経由して出力され
る。
模がS1 未満のときには、衝撃規模検知手段7,8は信
号を出力しない。加速度検知器B1 により検知された衝
撃規模がS1 に達すると、まず衝撃規模検知手段7が信
号を出力し、点火装置11がガス発生器34の第1室1
4のみを点火させて80リットルのガスを発生させ助手
席用エアバッグ22を破線22’の如く小さめに膨らま
せる。
模がS2 に達すると、衝撃規模検知手段8も信号を出力
する。手段7が信号を出力してから予め設定されたΔT
1 時間経過して該手段7からの信号が点火装置12に入
力されたときに手段8からの信号が点火装置12に入力
されると、点火装置12はガス発生器34の第2室16
と運転席用エアバッグ21のガス発生器33とを作動さ
せ、第2室16から70リットルのガスをエアバッグ2
2に送り込み、エアバッグ21には60リットルのガス
を供給する。
の加速度検知器B1 ,B2 のそれぞれの出力(減速度)
を時間で積分し、減速度b(t)の積分値∫b(t)d
tに比例した減速度増加の経時的進行を示す値を求め、
この値を閾値S1 ,S2 と比較するようにしている。
43,248号のエアバッグ装置は、運転席用エアバッ
グ21と助手席用エアバッグ22とが同時に一挙に膨ら
んで乗員の鼓膜に影響することを防止するものであり、
衝撃規模に応じて適切にエアバッグを膨らませて乗員を
保護するという技術的効果を有していない。即ち、2個
のガス発生器の点火タイミングに時間差をつける目的で
車両の減速度をタイマーとして利用しており、エアバッ
グの乗員保護と衝撃規模を対応させるものでない。
保護できる乗員保護装置を提供することを目的とする。
乗員保護装置は、1個の加速度センサを有し、該センサ
の出力値に基づいて車両の衝突の衝撃規模を判定する衝
撃規模判定手段と、該衝撃規模判定手段からの信号によ
って作動するガス発生手段と、該ガス発生手段のガスに
よって展開されるエアバッグと、を備え、該ガス発生手
段は、ガス発生量を変えうるものである乗員保護装置に
おいて、前記衝撃規模判定手段は、衝撃規模を小規模、
中規模及び大規模の少なくとも3段階に分けて判定する
ものであって、衝撃規模が小規模であるときにはガス発
生手段を作動させず、衝撃規模が中規模及び大規模であ
るときに限りガス発生手段を作動させ、且つ衝撃規模が
大きいほどガス発生量を増大させるものであることを特
徴とするものである。
ないと判定されると直ちにガス発生手段の一部を作動さ
せてエアバッグをソフトに膨らませ、その後さらに衝撃
規模がどの程度であるのかを判定し衝撃規模が中規模よ
り大きい(大規模である)と判定された場合にガス発生
手段をさらに作動させる。このようにすれば大規模な衝
撃の判定に十分な判断時間をとれ、大規模であると判定
された時点で初めてガス発生手段を作動させる場合に比
べ、早期にエアバッグ内圧を十分に高めることができ
る。
たときには、エアバッグ内のガス圧は大規模の衝撃規模
の場合に比べ低く、エアバッグの展開はソフトである。
このソフトなエアバッグに乗員の身体が突っ込むことに
より乗員に対しエアバッグから与えられる反力が小さな
ものとなる。衝撃規模が大規模である場合は、エアバッ
グ内のガス圧は十分に高く、乗員が高速でエアバッグに
突っ込んできても乗員身体が車体メンバー(例えばステ
アリングやインストルメントパネル、ウインドシールド
など)に直接的に当ることが確実に防止される。
1個の加速度センサを有し、該センサの出力値に基づい
て車両の衝突の衝撃規模を判定する衝撃規模判定手段
と、該衝撃規模判定手段からの信号によって作動するガ
ス発生手段と、該ガス発生手段のガスによって展開され
るエアバッグと、を備え、該ガス発生手段は、多段階に
わたってガスを発生させうるものである乗員保護装置に
おいて、前記衝撃規模判定手段は、衝撃規模を小規模、
中規模及び大規模の少なくとも3段階に分けて判定する
ものであって、衝撃規模が小規模であると判定されたと
きにはガス発生手段を作動させず、衝撃規模が中規模及
び大規模であると判定されたときに限りガス発生手段を
作動させ、且つ衝撃規模が大きいほど早期に第2段階以
降のガス発生を行うものであることを特徴とするもので
ある。
ないと判定されると直ちにガス発生手段の一部を作動さ
せてエアバッグを部分的に膨らませ、その後さらに衝撃
規模を判定し、衝撃規模が大規模であると判定されると
きにはt1 時間経過後にガス発生手段をさらに作動さ
せ、中規模であると判定されるときにはt2 時間(t1
<t2 )時間経過後にガス発生手段をさらに作動させる
ことにしてもよい。
きにはエアバッグがゆっくりと膨らみ、大規模のときに
はエアバッグが速く膨らむ。
とも加速度の大きさ、加速度の経時変化及び速度の低減
量、に基づいて衝撃規模を検知するようにしてもよい。
衝撃規模とを区分する閾値は、時速12.8km〜2
2.4km(8〜14mph)の間から選ばれた速度に
て車両がバリア衝突した場合の衝撃であるのが好まし
い。中規模の衝撃規模と大規模の衝撃規模とを区分する
閾値は、時速25.6km〜35.2km(16〜22
mph)の間から選ばれた速度にて車両がバリア衝突し
た場合の衝撃であるのが好ましい。しかし、この範囲に
限定されることはない。
る。
員保護装置のブロック図、図1(b)は加速度及び速度
の波形図である。
1と、この加速度センサ1によって発生される加速度信
号が入力される制御回路2と、この制御回路2によって
作動されるインフレータ3と、このインフレータ3のガ
スによって膨らむエアバッグ4とを備えてなる。このエ
アバッグ4は、運転席用及び助手席用のいずれのもので
あっても良い。
と第2インフレータ3bとの2個からなるが、3個以上
のインフレータにて構成しても良く、またガス発生量を
制御しうる1個のインフレータにて構成されても良い。
インフレーター3が複数のインフレーターによって構成
される場合には、各インフレーターの発生ガス量を異な
らせることにより、また異なるガス発生量のインフレー
ターの点火順序を適宜選択することにより、きめ細かな
エアバッグの展開早さの選択ができることになる。
し、図1(b)に模式的に示される加速度信号が加速度
センサ1から出力される。この加速度Gを時間で積分す
ると、図1(c)に示される速度の経時変化グラフとな
る。加速度Gは、図1(a)のように経時的に激しく変
化するところから、これを時間で積分して得られる車両
速度Vは、図1(c)のように細かく上下しながら0
(車両停止)まで減少する。
態、すなわちバリアとの正面衝突、ポールとの衝突、オ
フセット衝突等によって異なる。またラフロードにおい
て高速走行したときやカーブストーン(縁石)に乗り上
げたときににも、加速度信号は異なる。とりわけラフロ
ードの高速走行やカーブストーン乗上げのような場合に
は、たとえ大きな加速度波形が発生していてもインフレ
ーターを作動させエアバッグを展開させてはならない。
従って、加速度センサー1から出力される加速度信号の
波形に基づいて、当該波形がインフレーターを展開すべ
き状況における波形なのかインフレーターを展開しては
ならない状況における波形なのかを判断をしなければな
らない。またエアバッグを展開させなければならない状
況であると判断されるときは、エアバッグをゆっくりと
展開させるべきなのか、急速に展開すべきであるのかを
エアバッグの膨張時間を考慮し、すばやく判断しなけれ
ばならない。
加速度の変化量ΔG(加速度信号の谷のボトムから次の
山のピークまでのGの差、及び速度低減量(速度の低下
量)ΔV(以下これらを「衝撃規模のパラメーター」と
いう)からこの衝突の衝撃規模を判断する。
して、この乗員保護装置を搭載する自動車を種々の速度
で各種物体(例えばコンクリート製の被衝突部材たるバ
リア、電柱等のポール、車両など)に対し衝突させ、図
1(b)のような加速度波形(G波形)をサンプリング
し、コンピュータ等のメモリに記憶させておく。また、
この自動車を、ラフロード高速走行させる;道路の凹陥
部上を通過させる;ベルジャン路を走行させる;カーブ
ストーンに乗り上げさせる;等により、それぞれの場合
に発生する固有の加速度波形をサンプリングし、メモリ
に記憶させておく。
た場合における加速度の波形をそれぞれメモリに記憶さ
せておく。
ュータに与え、衝撃規模のパラメーターである加速度
G、加速度変化量ΔG、所定時間tまでの速度低減量Δ
Vについての閾値G1 、G2 、ΔG1 、ΔG2 、Δ
V1 、ΔV2 を種々変えてみる。即ち、閾値G1 、ΔG
1 、ΔV1 に種々の値をあてはめて衝突のシュミレーシ
ョンを行い、次のすべての場合においてG、ΔG、ΔV
がすべてそろってG1 、ΔG1 、ΔV1 を上回ることな
く、 8mphバリヤ衝突 (mph:マイル/h) ラフロード高速走行 穴ぼこ走破 ベルジヤン路 カーブストーン乗り上げ 且つ次のすべての場合においてG、ΔG、ΔVがすべて
G1 、ΔG1 、ΔV1よりも上回るような閾値G1 、Δ
G1 、ΔV1 を見つけ出す。
シュミレーションを行い、次のすべての場合において
G、ΔG、ΔVがすべてG2 、ΔG2 、ΔV2 よりも上
回り、 20mphバリヤ衝突 25mphバリヤ衝突 30mphバリヤ衝突 35mphバリヤ衝突 35mphオフセット衝突 且つ次のすべての場合においてG、ΔG、ΔVがすべて
そろってG2 、ΔG2、ΔV2 を上回ることのない
G2 、ΔG2 、ΔV2 を見つけ出す。
衝突と中規模以上の衝突とを区別する閾値として制御回
路2に設定する。更にG2 、ΔG2 、ΔV2 を大規模と
中規模以下とを区別する閾値として制御回路2に設定す
る。
の衝突によって得られた加速度信号によって得られる衝
撃規模のパラメーターG、ΔG、ΔVに基づいて閾値G
1 、G2 、ΔG1 、ΔG2 、ΔV1 、ΔV2 の基準によ
り当該衝撃規模が表1に示されるように小、中、大のい
ずれであるかを判定する。とりわけラフロード高速走
行、穴ぼこ走破、ベルジヤン路、カーブストーン乗上げ
の場合には、衝撃規模は小規模であると判断するように
して、エアバッグが展開しないようにする。
衝突したり、悪路走行、あるいはカーブストーン乗り上
げすると、加速度センサ1が図1(b)のような加速度
変化を示す信号を出力する。制御回路2では、この信号
を処理し、衝撃の規模を判定する。
ように、まずこの衝突の規模が小規模であるか否かを同
様にして判断し、小規模ではない(即ち、中規模以上)
であると判断されるときには直ちに第1インフレータ3
aを作動させ、エアバッグ4を低圧でソフトに膨らま
す。その後さらに継続して判定を行い、衝撃が大規模と
判断されるときには、さらに第2インフレータ3bを作
動させ、乗員が高速でエアバッグに突っ込んできても十
分に衝撃を吸収できるようにする。
されるとまずエアバッグを部分的に膨らませ、その後衝
撃が大規模であると判定された場合にエアバッグをさら
に膨らませるようにした場合には、最初の判定は従来技
術と同様にエアバッグの展開有無を判断するだけで良
く、中、大規模の判定はその後さらに時間をかけて判断
できる。
刻)から衝撃の規模を判定し終るまでの判定に要する時
間(判定時間)は、衝撃規模が大きいほど短くなる。即
ち、衝撃が小規模であるときは、衝突開始時刻から比較
的長時間の間の衝撃規模パラメーターであるG、ΔG、
ΔVに基いて衝撃規模を判定できるが、衝撃規模が大き
くなるに従って、それがどの程度の衝撃規模であるかを
判定するには、より短い時間にG、ΔG、ΔVの変化を
解析する必要がある。
た場合、すなわち衝撃規模が中規模の場合、衝突開始か
ら例えば20〜40msec以内の衝撃規模パラメータ
ーG、ΔG、ΔVに基づいて、当該衝突規模が小規模衝
突より大きなものであることはわかるが、中規模衝突か
またはそれ以上の衝突かを判定するにはG、ΔG、ΔV
を更に解析しなければならない。また、車両の衝突が2
5mphバリヤ衝突であった、すなわち衝撃規模が大規
模であった場合、衝撃規模が大規模であることが分かる
ためには、さらにG、ΔG、ΔVを解析しなければなら
ない。
知しインフレータを作動させる場合、乗員がエアバッグ
に突っ込んでくるまでにエアバッグを十分に展開させる
ためには、非常に短い時間で悪路、小、中、大規模の判
断を行うか、または、インフレータから多量のガスを急
激に発生させなければならず、インフレータとして大容
量のものを用いると共に、エアバッグとしても急激な展
開に耐える丈夫なものを用いる必要があり、エアバッグ
装置のコストが嵩む。
規模ではない(即ち、中規模以上である)ことを検知し
た早期の段階でまずエアバッグを部分的に膨らませてい
るので、その後衝撃が大規模であることを検知した時点
においてインフレータが少量のガスをゆっくりと発生さ
せるだけで、乗員がエアバッグに高速度で突っ込んでく
る前に、エアバッグを十分に展開させておくことができ
る。従って、容量の小さいインフレータ及び強度(例え
ば基布の強度及び縫合強度)が低いエアバッグを採用す
ることが可能となる。
模であるときには、少量のガスでソフトに展開した状態
のエアバッグに対し乗員が比較的ゆっくりと突っ込んで
くるようになるため、乗員がエアバッグから受ける反力
がきわめて小さいものとなる。
ートである。
の衝突の規模が小規模であるか否かを同様にして判断す
る。小規模ではない(即ち、中規模以上)であると判断
されるときには直ちに第1インフレータ3aを作動さ
せ、エアバッグ4を低圧でソフトに膨らます。その後さ
らに継続して判定を行い、10mSec〜30mSec
の間に衝撃が大規模であると判断されるときには、さら
に第2インフレータ3bを作動させ、乗員が高速でエア
バッグに突っ込んできても十分に衝撃を吸収できるよう
にする。
には、40mSec経過時点で第2インフレータ3bを
作動させる。
が40mSecに設定されているが、運転席用エアバッ
グの場合、t1 は10〜30mSec(30mSec未
満)、t2 は30mSec以上がよく、助手席用エアバ
ッグの場合、t1 は10〜30mSec、t2 は30m
Sec以上例えば30〜60mSecあるいは30〜5
0mSecがよい。
るとまずエアバッグを部分的に膨らませ、その後短時間
のうちに衝撃が大規模であると判定された場合にエアバ
ッグをさらに膨らませるので、大規模衝撃が乗員に加え
られても乗員を十分にエアバッグで保護することができ
る。
模以上である)ことを検知した早期の段階でまずエアバ
ッグを部分的に膨らませているので、その後衝撃が大規
模であることを検知した時点においてインフレータが少
量のガスをゆっくりと発生させるだけで、乗員がエアバ
ッグに高速度で突っ込んでくる前に、エアバッグを十分
に展開させておくことができる。従って、容量の小さい
インフレータ及び強度(例えば基布の強度及び縫合強
度)が低いエアバッグを採用することが可能となる。
模であるときには、第2インフレータ3bが遅い時期に
点火するので、エアバッグがゆっくりと膨らむようにな
り、乗員がエアバッグから受ける反力がきわめて小さい
ものとなる。
ると、車両の衝突の規模を的確に判断し、それに応じて
乗員を適切に保護することができる。
る。
Claims (11)
- 【請求項1】 加速度センサを有し、該センサの出力値
に基づいて車両の衝突の衝撃規模を判定する衝撃規模判
定手段と、 該衝撃規模判定手段からの信号によって作動するガス発
生手段と、 該ガス発生手段のガスによって展開されるエアバッグ
と、を備え、該ガス発生手段は、ガス発生量を変えうる
ものである乗員保護装置において、 前記衝撃規模判定手段は、衝撃規模を小規模、中規模及
び大規模の少なくとも3段階に分けて判定するものであ
って、 衝撃規模が小規模であるときにはガス発生手段を作動さ
せず、 衝撃規模が中規模及び大規模であるときに限りガス発生
手段を作動させ、且つ衝撃規模が大きいほどガス発生量
を増大させるものであることを特徴とする乗員保護装
置。 - 【請求項2】 請求項1において、前記衝撃規模判定手
段は、まず衝撃規模が小規模であるか否かを判別し、小
規模ではないと判定されるときにはガス発生手段の一部
を作動させることを特徴とする乗員保護装置。 - 【請求項3】 請求項2において、前記衝撃規模判定手
段は、衝撃規模が小規模ではないと判定されガス発生手
段の一部が作動された後、衝撃規模が大規模であるか否
か判定し、大規模であると判定される場合にガス発生手
段をさらに作動させることを特徴とする乗員保護装置。 - 【請求項4】 請求項3において、前記衝撃規模判定手
段は、衝撃規模が小規模ではないと判定された後、所定
時間以内に衝撃規模が大規模であると判定される場合に
のみガス発生手段をさらに作動させることを特徴とする
乗員保護装置。 - 【請求項5】 加速度センサを有し、該センサの出力値
に基づいて車両の衝突の衝撃規模を判定する衝撃規模判
定手段と、 該衝撃規模判定手段からの信号によって作動するガス発
生手段と、 該ガス発生手段のガスによって展開されるエアバッグ
と、を備え、該ガス発生手段は、多段階にわたってガス
を発生させうるものである乗員保護装置において、 前記衝撃規模判定手段は、衝撃規模を小規模、中規模及
び大規模の少なくとも3段階に分けて判定するものであ
って、 衝撃規模が小規模であるときにはガス発生手段を作動さ
せず、 衝撃規模が中規模及び大規模であるときに限りガス発生
手段を作動させ、且つ衝撃規模が大きいほど早期に第2
段階以降のガス発生を行うものであることを特徴とする
乗員保護装置。 - 【請求項6】 請求項5において、前記衝撃規模判定手
段は、まず衝撃規模が小規模であるか否かを判別し、小
規模ではないと判定されるときにはガス発生手段の一部
を作動させ、その後、衝撃規模が大規模であるか中規模
であるか判定し、大規模であると判定される場合にはt
1 時間経過後にガス発生手段をさらに作動させ、中規模
であると判定される場合にはt2 時間(t2 >t1 )経
過後にガス発生手段をさらに作動させることを特徴とす
る乗員保護装置。 - 【請求項7】 請求項6において、運転席の乗員保護装
置であって、t1 は10〜30mSecの間から選定さ
れ、t2 は30mSec以上の時間であることを特徴と
する乗員保護装置。 - 【請求項8】 請求項6において、助手席用の乗員保護
装置であってt1 は10〜30mSecの間から選定さ
れ、t2 は30mSec以上の時間であることを特徴と
する乗員保護装置。 - 【請求項9】 請求項1ないし8のいずれか1項におい
て、小規模の衝撃規模と中規模の衝撃規模とを区分する
閾値は、時速12.8km/h〜22.4km/h(8
〜14mph)の間から選ばれた速度にて車両がバリア
衝突した場合の衝撃であることを特徴とする乗員保護装
置。 - 【請求項10】 請求項1ないし9のいずれか1項にお
いて、中規模の衝撃規模と大規模の衝撃規模とを区分す
る閾値は、時速25.6km/h〜35.2km/h
(16〜22mph)の間から選ばれた速度にて車両が
バリア衝突した場合の衝撃であることを特徴とする乗員
保護装置。 - 【請求項11】 請求項1ないし10のいずれか1項に
おいて、 前記衝撃規模判定手段は、少なくとも加速度の大きさ、 加速度の経時変化及び速度の低減量、に基づいて衝撃規
模を検知するものであることを特徴とする乗員保護装
置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24259997A JP3704908B2 (ja) | 1997-09-08 | 1997-09-08 | 乗員保護装置 |
US09/146,099 US6047985A (en) | 1997-09-08 | 1998-09-03 | Occupant protective device |
EP98307175A EP0900702B1 (en) | 1997-09-08 | 1998-09-04 | Occupant protective device |
DE69840397T DE69840397D1 (de) | 1997-09-08 | 1998-09-04 | Insassenschutzvorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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