JPH02216343A - Air bag device - Google Patents
Air bag deviceInfo
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- JPH02216343A JPH02216343A JP1038040A JP3804089A JPH02216343A JP H02216343 A JPH02216343 A JP H02216343A JP 1038040 A JP1038040 A JP 1038040A JP 3804089 A JP3804089 A JP 3804089A JP H02216343 A JPH02216343 A JP H02216343A
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- Air Bags (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、乗員保護装置の一つとして回動車に装備され
るエアバッグ装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an airbag device installed in a rotating vehicle as one of occupant protection devices.
従来の技術
エアバッグ装置は、第８図に示すように（Ｍ図中エアバ
ッグ装置は符号１で示す。）ステアリングホイール２の
中央に配設され、車両が衝突すると、減速度センサ（図
示せず。）の検出に基づいて内部のインフレータ（図示
せず。）が作動してバッグ本体３が急速展開するように
なっている。As shown in FIG. 8, the conventional airbag device is disposed in the center of the steering wheel 2 (the airbag device in FIG. Based on this detection, an internal inflator (not shown) is activated and the bag body 3 is rapidly expanded.
そして、この展開したバッグ本体３によって前のめりに
なる乗員りの上半身を拘束し、乗員りがステアリングホ
イール２に直撃しないようにしている。また、このよう
なエアバッグ装置ｌにあっては、インフレータに併せて
排気弁（図示せず。）が設けられており、乗員りかバッ
グ本体３に衝突してバッグ本体３の内圧が設定圧以上に
高まるとこの排気弁が作動し、乗員りが拘束時にバッグ
本体３から受ける衝撃をこの排気作用によって出来る限
り和らげるようにしている。The unfolded bag main body 3 restrains the upper body of the occupant who leans forward to prevent the occupant from hitting the steering wheel 2 directly. In addition, in such an airbag device l, an exhaust valve (not shown) is provided in addition to the inflator, so that when an occupant collides with the bag body 3, the internal pressure of the bag body 3 exceeds a set pressure. When the temperature increases, this exhaust valve is activated, and the impact that the occupant receives from the bag body 3 when restrained is softened as much as possible by this exhaust action.
尚、この類似技術は、例えば特開昭４７−７２８３９号
公報や実開昭６１−１１７０５１号公報等に示されてい
る。Incidentally, this similar technique is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-open No. 47-72839 and Japanese Utility Model Application Publication No. 61-117051.
発明が解決しようとする課題
しかしながら、上述した従来のエアバッグ装置１におい
ては、予め乗員りの体格や衝突時の車速等を最大のもの
を基準にして各部の仕様を一様に設定しであるため、装
置が大型化するという問題がある。Problems to be Solved by the Invention However, in the conventional airbag device 1 described above, the specifications of each part are uniformly set in advance based on the maximum physique of the occupant, vehicle speed at the time of collision, etc. Therefore, there is a problem that the device becomes larger.
衝突時に乗員が持つ運動エネルギーは、同じ車速で衝突
した場合であっても乗員の体格が考えば異なり、また同
じ体格の乗員の場合でも衝突時の車速か違えば異なるこ
とが知られている。このことはエアバッグ装置において
も、乗員の体格や衝突時の車速等に対応させてバッグ本
体の拘束特性を変化させれば、より適切な乗員の拘束を
行えないことを意味している。It is known that the kinetic energy possessed by an occupant at the time of a collision differs depending on the physique of the occupant even if the vehicle crashes at the same speed, and it is known that the kinetic energy possessed by the occupant at the time of the collision differs even if the occupant has the same physique depending on the vehicle speed at the time of the collision. This means that even in an airbag device, if the restraining characteristics of the bag body are changed in accordance with the occupant's physique, the vehicle speed at the time of a collision, etc., the occupant cannot be restrained more appropriately.
そこで本発明は、乗員の体格や衝突時の車速等の変動条
件に対応させて逐次バッグ本体の拘束特性を自動調整し
得るエアバッグ装置を提供し、装置を小型化せんとする
ものである。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention provides an airbag device that can automatically adjust the restraining characteristics of the bag body in response to varying conditions such as the occupant's physique and the vehicle speed at the time of a collision, thereby reducing the size of the device.
課題を解決するための手段
本発明は、上述した課題を解決するための手段として、
車両の衝突時にバッグ本体が展開して乗員の上半身を拘
束するエアバッグ装置において、バッグ本体に乗員が衝
突する時のバッグ本体の内圧とバッグ本体に乗員が拘束
されている間のバッグ本体の内圧とを調整する圧力調整
手段と、乗員の上半身の重量を直接又は間接的に検出す
る重量検出手段と、乗員のバッグ本体への衝突速度を検
出する衝突速度検出手段と、前記重量検出手段と衝突速
度検出手段の出力値に基づいて前記圧力調整手段の作動
圧を演算・制御する演算・制御手段とを備えるようにし
たものである。Means for Solving the Problems The present invention provides, as a means for solving the above-mentioned problems,
In an airbag device that deploys the bag body to restrain the occupant's upper body in the event of a vehicle collision, the internal pressure of the bag body when the occupant collides with the bag body and the internal pressure of the bag body while the occupant is restrained by the bag body. a pressure adjusting means for adjusting the weight of the passenger's upper body; a weight detecting means for directly or indirectly detecting the weight of the occupant's upper body; a collision speed detecting means for detecting the speed at which the occupant collides with the bag body; The apparatus further includes calculation and control means for calculating and controlling the operating pressure of the pressure adjustment means based on the output value of the speed detection means.
作用
このような手段を講じたため、車両が衝突した場合には
、重量検出手段と衝突速度検出手段によって乗員の上半
身の重量とバッグ本体への衝突速度が演算・制御手段に
入力され、この演算・制御手段でその時の乗員と衝突状
態に適した圧力調整手段の作動圧が換算され、この結果
に基づいて圧力調整手段の作動圧が適切な値に調整され
るようになる。尚、実施例では第一、第二の作動開始圧
を設定しているが、第一の作動開始圧は乗員か衝突する
時のバッグ本体の内圧を決定するもので、しかも、この
時のバッグ本体の内圧は乗員がバッグ本体に拘束され始
めてからの乗員の減速度の増大の仕方に大きく影響する
ものであるため、第一の作動開始圧を上述のように制御
することによってバッグ本体から受ける乗員の衝撃を最
低限に抑えられるようになる。また、第二の作動開始圧
は乗員がバッグ本体に拘束されている間のバッグ本体の
内圧の上限を決定するもので、しかも、この上限の内圧
は乗員の減速度の最大値とバッグ本体の所要バックスト
ロークを左右するものであるため、この作動開始圧を上
述のように制御することによって乗員がバッグ本体から
受ける反力を、バッグ本体の仕様を越えない範囲内で最
低限に抑えられるようになる。Effect Because such a measure is taken, in the event of a vehicle collision, the weight of the occupant's upper body and the speed of collision with the bag body are input to the calculation and control means by the weight detection means and collision speed detection means, and the calculation and control means The control means converts the operating pressure of the pressure regulating means suitable for the occupant and the collision condition at that time, and the operating pressure of the pressure regulating means is adjusted to an appropriate value based on this result. In the example, the first and second actuation start pressures are set, but the first actuation start pressure determines the internal pressure of the bag body at the time of collision with the occupant. Since the internal pressure of the bag body greatly influences how the deceleration of the passenger increases after the passenger begins to be restrained by the bag body, by controlling the first actuation start pressure as described above, the pressure received from the bag body can be reduced. The impact on the occupants can be kept to a minimum. In addition, the second activation start pressure determines the upper limit of the internal pressure of the bag body while the occupant is restrained by the bag body, and this upper limit internal pressure is determined by the maximum deceleration of the occupant and the internal pressure of the bag body. Since it affects the required backstroke, by controlling this activation start pressure as described above, the reaction force that the occupant receives from the bag body can be kept to a minimum within the range that does not exceed the specifications of the bag body. become.
実施例
以下、本発明の具体的な実施例を第１図〜第７図に基づ
いて説明する。尚、第８図に示した従来の技術と同一部
分には同一符号を用いるものとする。Embodiments Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described based on FIGS. 1 to 7. Note that the same reference numerals are used for the same parts as in the conventional technique shown in FIG.
第１．２図において、エアバッグ装置１は、第８図に示
したものと同様にステアリングホイール２の中央に配設
され、衝突時に図示しない減速度センサの検知に基づい
てインフレータ４が作動し、このエア圧によってバッグ
本体３を急速に展開させるようになっている。バッグ本
体３は、ステアリングホイール２に固定される基板５に
その外周端がリテーナ６を介して固定されており、通常
に車両が走行している間は折り畳んだ状態でカバー７に
格納されている。さらに、基板５には圧力調整手段であ
る第一排気弁８と第二排気弁９が配設されており、第一
排気弁８は、バッグ本体３の展開時にバッグ本体３の内
圧か第一の作動開始圧Ｐａに達したところで開口して乗
員りが衝突する時のバッグ本体３の内圧をＰａと等しく
なるように維持し、第二排気弁９は、バッグ本体３に乗
員りが衝突しバッグ本体３の内圧が第二の作動開始圧ｐ
ｂに達したところで開口して乗員りを拘束する間のバッ
グ本体３の内圧をｐｂ以下に維持するようになっている
。尚、この第一排気弁８と第二排気弁９の各作動開始圧
Ｐａ、Ｐｂは外部からの電気信号によって適宜変更可能
となっている。In FIG. 1.2, an airbag device 1 is disposed at the center of a steering wheel 2, similar to the one shown in FIG. The bag body 3 is rapidly expanded by this air pressure. The bag body 3 has its outer peripheral end fixed to a substrate 5 fixed to the steering wheel 2 via a retainer 6, and is stored in a folded state in a cover 7 while the vehicle is normally running. . Furthermore, a first exhaust valve 8 and a second exhaust valve 9, which are pressure regulating means, are arranged on the base plate 5, and the first exhaust valve 8 controls the internal pressure of the bag body 3 to the When the operation start pressure Pa is reached, the second exhaust valve 9 opens to maintain the internal pressure of the bag body 3 equal to Pa when the occupant collides with the bag body 3. The internal pressure of the bag body 3 is the second operation start pressure p
The internal pressure of the bag main body 3 is maintained below pb while the bag body 3 is opened to restrain the occupant. The operation start pressures Pa and Pb of the first exhaust valve 8 and the second exhaust valve 9 can be changed as appropriate by external electric signals.
第一排気弁８と第二排気弁９は演算・制御手段としての
中央処理装置（以下、ＣＰＵｌ０と呼ぶ。）に電気的に
接続されており、ＣＰＵｌ０は、さらに乗員りの上半身
の重量を直接検出するためにシートバック１１に設置し
たロードセル１２、トランスミッション１３に設置した
車速センサ１４、シートベルト１５の基部に埋設したシ
ートベルトセンサ１６、吸気孔１７部分に設置した圧力
計１８、車両の衝突を検知する図示しない減速度センサ
等に電気的に接続されている。ロードセル１２は、シー
トクツション１１に着座した乗員りの上半身の重量を検
出する重量検出手段として機能し、車速センサ１４とシ
ートベルトセンサ１６は乗員りのバッグ本体３への衝突
速度を検出する衝突速度検出手段として機能するように
なっている。乗員りのバッグ本体３への衝突速度は、シ
ートベル）１５を着用していなければ衝突する寸前の車
速とほぼ同速度であるが、ソートベルト１５を着用して
いる場合にはシートベルト１５に拘束される分だけ衝突
前の車速よりも小さ（なるものと考えなければならない
ため、ＣＰＵｌ０においては車速センサ１４とシートベ
ルトセンサ１６からの二つの出力信号によって乗員りが
バッグ本体３に衝突する際の速度を判断する。大気圧は
地域等によって異なる変動条件の一つであるため、この
実施例の場合には圧力計１８をＣＰＵｌ０に接続するよ
うにしであるが、大気圧の格差はさして大きなものでは
ないため、この圧力計１８は特別に設けなくてもかまわ
ない。The first exhaust valve 8 and the second exhaust valve 9 are electrically connected to a central processing unit (hereinafter referred to as CPU10) as an arithmetic/control means, and the CPU10 directly monitors the weight of the upper body of the occupant. A load cell 12 installed in the seat back 11 for detection, a vehicle speed sensor 14 installed in the transmission 13, a seatbelt sensor 16 buried in the base of the seatbelt 15, a pressure gauge 18 installed in the intake hole 17, and a vehicle collision detection system. It is electrically connected to a deceleration sensor (not shown) for detection. The load cell 12 functions as a weight detection means for detecting the weight of the upper body of the occupant seated on the seat cushion 11, and the vehicle speed sensor 14 and the seat belt sensor 16 detect the speed of the occupant's collision with the bag body 3. It functions as a speed detection means. The speed at which the occupant collides with the bag body 3 is approximately the same as the speed of the vehicle immediately before the collision if the occupant is not wearing a seatbelt 15, but if the occupant is wearing the sorting belt 15, Since it must be considered that the vehicle speed is smaller than the vehicle speed before the collision by the amount of restraint, the CPU 10 uses two output signals from the vehicle speed sensor 14 and the seat belt sensor 16 to detect when the passenger collides with the bag body 3. Atmospheric pressure is one of the fluctuation conditions that varies depending on the region, etc., so in this embodiment, the pressure gauge 18 is connected to CPU10, but the difference in atmospheric pressure is not very large. Since the pressure gauge 18 is not a special pressure gauge, it is not necessary to specially provide the pressure gauge 18.
ここで、第一の作動開始圧ＰａＯ値の求め方について説
明する。Here, a method of determining the first operation start pressure PaO value will be explained.
乗員りがバッグ本体３に衝突し、このハング本体３を圧
縮していく場合において、微小時間△ｔにおけるバッグ
本体３の容積減少量△Ｖは、△Ｖ＝−Ａ−Ｖ・△ｔ
・・・■
［Ａ：乗員りとバッグ本体３との接触面積Ｖ：乗員りの
ハング本体３への衝突速度 ］で表される。When an occupant collides with the bag body 3 and compresses the hang body 3, the volume reduction amount ΔV of the bag body 3 in a minute time Δt is ΔV=-AV・Δt
...■ [A: Contact area between the occupant and the bag body 3 V: Speed of collision of the occupant with the hang body 3 ].
また、衝突時に乗員りがバッグ本体３に与える力ｍ−（
ｄ’ｓ／ｄｔ’）［ｍ：乗員りの路上半身の重量、Ｓ二
乗員りの前方への変位ｉｔ］ と、バッグ本体３が乗員
りに与える反力（Ｐ−Ｐｃ）・Ａ［Ｐ：バッグ本体３の
内圧、Ｐｃ：大気圧、Ａ：乗員りとバッグ本体３との接
触面積］とは、バッグ本体３が乗員りを拘束している全
時間にわたって等しいことより、
ｍ ・（ｄ’ｓ／ｄ ｔ ’） ＝ −（Ｐ−Ｐｃ）
・Ａ −・・■という関係式が得られる。Also, the force m-(
d's/dt') [m: weight of half of the occupant's body on the road, S2 forward displacement of the occupant] and the reaction force (P-Pc)・A[P : internal pressure of the bag body 3, Pc: atmospheric pressure, A: contact area between the passenger and the bag body 3] is equal over the entire time that the bag body 3 restrains the passenger, so m・(d 's/dt') = -(P-Pc)
The relational expression ・A −...■ is obtained.
これら■、■の式より、次の微分方程式を導くことが出
来る。From these equations (■) and (■), the following differential equation can be derived.
ｄ ２Ｖ／ ｄ ｔ ２− （Ｐ −Ｐｃ） ・Ａ”／
ｍ ・−・■一方、微小時間△ｔにおけるガスの排気
によるバッグ本体３の内圧の減少量△Ｐｅは、減圧率を
Ｃとすれば、
△Ｐｅ＝ｃ・△ｔ ・■
で表され、ある時間ｔから△を時間経過した時における
バッグ本体３の内圧Ｐは、排気がないとした場合のある
時間ｔの内圧をＰ。とすれば、Ｐ＝Ｐ０−乙Ｐｅ
・・■で表される。d 2V/ d t 2- (P - Pc) ・A”/
m ・-・■ On the other hand, the amount of decrease △Pe in the internal pressure of the bag body 3 due to gas exhaust during the minute time Δt is expressed as △Pe=c・△t ・■, where C is the pressure reduction rate, and is The internal pressure P of the bag body 3 when time Δ has elapsed from time t is the internal pressure at time t assuming that there is no exhaust air. Then, P = P0 - Pe
...Represented by ■.
また、終始バッグ本体３の排気が生じないものとすれば
、ある時間ｔのバッグ本体３の内圧Ｐ。Further, assuming that the bag body 3 is not exhausted from beginning to end, the internal pressure P of the bag body 3 at a certain time t.
容積Ｖ０と、△を時間経過した時のバッグ本体３の内圧
Ｐ、容積■との関係は、理想気体の状態方程式より、
Ｐ ’ Ｖ ＝Ｐ ｏ ” Ｖ ｏ ”’■
で表される。The relationship between the volume V0 and the internal pressure P and volume ■ of the bag main body 3 after time △ has passed is as follows from the ideal gas equation of state: P ' V = P o ” V o ”'■
It is expressed as
これらの式■、■、■より次の微分方程式を導きだすこ
とが出来る。The following differential equation can be derived from these equations ■, ■, and ■.
ｄ Ｐ／ｄ ｔ ＝−（Ｐ／Ｖ）・（ｄＶ／ｄｔ）−Ｃ
・・・■このようにして導きだされた微分方程式■、■
を用いて数値解析を行えば乗員りの減速度を算出出来る
。dP/dt=-(P/V)・(dV/dt)-C
...■Differential equation derived in this way■,■
By performing numerical analysis using , it is possible to calculate the deceleration of the occupant.
ところで、第３図は、乗員りがバッグ本体６に接触する
時のバッグ本体３の内圧を変化させた場合のバッグ本体
３の内圧波形の例を示し、第４図は、この時の乗員りの
減速度波形の例を示す。第３図のＭ ！ ＋ Ｍ ＋
Ｍ ２は乗員りとバッグ本体との接触開始点を示したも
ので（イ）、 （ロ）、 Ｃノ１）の順に接触圧が
０．０２５ｂ／ｘ’から０．２ｋｇ／ｌまで順次高くな
っている。尚、第４図に示す波形（イ）、（ロ）、（ハ
）は第３図に示す波形（イ）、（ロ）１ （ハ）に対応
するものである。第４図を見て明らかなように、乗員り
が接触する時のバッグ本体３の内圧がＭ （０，１ｋｇ
／ｊ［″）の場合に、バ・／グ本体３の内圧と乗員りの
減速度の各ピーク値が最も低くなり、これよりも僅かに
小さい値Ｍ＋ （０，０２５ｋｇ／ ｉ”）でも逆に僅
かに大きい値Ｍ ｚ （０、２ｋｇ／ ｘ”）でも各ピ
ーク値は上昇する。また、第５図は、乗員りが接触する
時のバ、グ本体３の内圧と乗員りのビーク減速度（以下
、ビークＧと呼ぶ。）の関係を示したものであるが、こ
の図から明らかなように、バッグ本体３に拘束されると
きの乗員りのビークＧは、バッグ本体３に乗員りが接触
した時のバッグ本体３の内圧の大きさに大きく左右され
、内圧が値Ｍ（０，ｌＪｇ／ｌりの時にビークＧが最低
となる。ここで、バッグ本体３の内圧が最適な値Ｍより
も小さい場合に乗員りのビークＧが大きくなるのは、バ
ッグ本体３がへこみ易いために乗員りとバッグ本体３と
の接触面積が急激に増加するということに加え、乗員り
の同じ変位量に対するバッグ本体３の圧力変化率が高く
なるため、接触面積と内圧を掛は合わせて求められる乗
員りの反力が急増するということが原因している。また
、逆にバッグ本体３の内圧が最適な値Ｍよりも大きい場
合に乗員りのビークＧが大きくなるのは、バッグ本体３
が剛体に近づくために初期反力が増大するということが
原因している。By the way, FIG. 3 shows an example of the internal pressure waveform of the bag body 3 when the internal pressure of the bag body 3 is changed when the occupant contacts the bag body 6, and FIG. An example of the deceleration waveform is shown below. M in Figure 3! ＋M ＋
M2 indicates the starting point of contact between the passenger and the bag body, and the contact pressure increases in the order of (a), (b), and C-1) from 0.025b/x' to 0.2kg/l. It has become. Note that the waveforms (a), (b), and (c) shown in FIG. 4 correspond to the waveforms (a), (b), and (c) shown in FIG. As is clear from FIG. 4, the internal pressure of the bag body 3 when the occupant comes into contact with it is M (0.1 kg
/j [''), the peak values of the internal pressure of the bag body 3 and the deceleration of the occupant are the lowest, and even a slightly smaller value M+ (0,025 kg/i'') is the opposite. Each peak value increases even with a slightly larger value M z (0.2 kg/ This figure shows the relationship between speed (hereinafter referred to as beak G), and as is clear from this figure, the beak G of the occupant when restrained by the bag body 3 is Beak G is the lowest when the internal pressure is the value M (0, lJg/l).Here, the internal pressure of the bag body 3 is the optimal value. The reason why the beak G of the occupant increases when it is smaller than M is that the contact area between the occupant and the bag body 3 increases rapidly because the bag body 3 is easily dented, and the same displacement of the occupant This is because the rate of change in the pressure of the bag body 3 with respect to the amount increases, and the reaction force of the occupant, which is calculated by multiplying the contact area and the internal pressure, increases rapidly.In addition, conversely, the internal pressure of the bag body 3 increases. When M is larger than the optimal value M, the beak G of the occupant increases because the bag body 3
This is because the initial reaction force increases as it approaches a rigid body.
したがって、第一の作動開始圧Ｐａを第３，５図に示す
値Ｍとなるように設定すればビークＧは最も低くなる。Therefore, if the first actuation start pressure Pa is set to the value M shown in FIGS. 3 and 5, the peak G will be the lowest.
実際に設定する第一の作動開始圧Ｐａは、厳密に最低の
ビークＧとなるものとは限らず、そのビークＧが最低限
図示最低のビークＧに０．５Ｇを加えた範囲内に入るよ
うにしている。The first actuation start pressure Pa that is actually set does not necessarily have to be the exact lowest beak G, but should be set so that the beak G falls within the minimum range of the minimum illustrated beak G plus 0.5 G. I have to.
この条件にあったバッグ本体３の内圧領域は、第５図中
符号Ｅで示す。The internal pressure region of the bag body 3 that satisfies this condition is indicated by the symbol E in FIG.
つづいて、第二の作動開始圧Ｐｂの値の求め方について
説明する。Next, a method of determining the value of the second actuation start pressure Pb will be explained.
乗員りがバッグ本体３に衝突する直前の運動エネルギー
は、ｍ−ｖ２／２で表される。一方、バッグ本体３が吸
収するエネルギーは、バッグ本体３が乗ＪＤに与える反
力をＦ、バッグ本体３の前後方向のストロークをｇとす
ると、Ｆ−（で表される。この反力Ｆはバッグ本体３の
内圧をＰ、接触面積をＡとすればＦ＝Ｐ −Ａであるた
め、バッグ本体３が吸収するエネルギーはざらにＰ−Ａ
−、（で表される。The kinetic energy immediately before the occupant collides with the bag body 3 is expressed as m-v2/2. On the other hand, the energy absorbed by the bag body 3 is expressed as F-(, where F is the reaction force exerted by the bag body 3 on the square JD, and g is the longitudinal stroke of the bag body 3. This reaction force F is If the internal pressure of the bag body 3 is P and the contact area is A, then F = P - A, so the energy absorbed by the bag body 3 is roughly P - A.
−, (represented by
ところで、乗員りがステアリングホイール２に底づくこ
となく、バッグ本体３によって確実に拘束されるために
は、バッグ本体３側の吸収エネルギーが乗員り側の運動
エネルギーを上回っていなければならず、このことはｍ
−ｖ’／２≦Ｐ−Ａ・ａの条件、即ち、２２ｍ−■！／
２・Ａ−ａの条件を満たすことを意味する。また、バッ
グ本体３に拘束されるときの乗員りの減速度を低く抑え
るためには、バッグ本体３の内圧Ｐを出来るだけ小さい
値に設定しなければならない。By the way, in order for the occupant to be reliably restrained by the bag body 3 without bottoming out on the steering wheel 2, the energy absorbed by the bag body 3 must exceed the kinetic energy of the occupant. That's m
-v'/2≦P-A・a condition, that is, 22m-■! /
2.Means that the condition of A-a is satisfied. Furthermore, in order to suppress the deceleration of the occupant when restrained by the bag body 3, the internal pressure P of the bag body 3 must be set to a value as small as possible.
したがって、第二の作動開始圧Ｐｂは、２２ｍ・ｖ！／
２・Ａ−ρの条件を満足しつつ、出来る限り小さいＰと
なるＰ＝ｒｒ＋−ｖ”／２・Ａ−ｉ！の条件を共に満た
す値となるように設定する。Therefore, the second activation pressure Pb is 22 m·v! /
The value is set so that it satisfies the condition of P=rr+-v"/2.A-i!, which is the smallest possible P while satisfying the condition of 2.A-.rho.
第一の作動開始圧Ｐａと第二の作動開始圧ｐｂの求め方
は以上で説明した通りであるが、ＣＰＵｌ０において、
第一の作動開始圧Ｐａと第二の作動開始圧ｐｂの具体的
数値を算出するにあたっては、各条件式を構成する記号
に具体的な数値を入れなければならない。ここで、エア
バッグ装置１の仕様が決まった段階で自動的に数値が決
定されるものは、バッグ本体３の容積Ｖ、バッグ本体３
と乗員りとの接触面積Ａ１及び、排気孔からのガスの排
気によるバッグ本体内圧の減圧率Ｃである。これに対し
、状況によって数値が変化するものは、乗員りの上半身
の重量ｍ９乗員りのバッグ本体３への衝突速度ｖ１及び
、大気圧Ｐｃである。したがって、ＣＰｔＪｌｏにおい
ては、エアバック装置１の仕様によって予め決まってい
る数値Ｖ、Ａ。The method of determining the first operation start pressure Pa and the second operation start pressure pb is as explained above, but in CPU10,
In calculating specific numerical values for the first actuation start pressure Pa and the second actuation start pressure pb, specific numerical values must be entered into the symbols constituting each conditional expression. Here, the values that are automatically determined when the specifications of the airbag device 1 are determined are the volume V of the bag body 3, the volume V of the bag body 3,
and the contact area A1 between the bag body and the occupant, and the reduction rate C of the internal pressure of the bag body due to the exhaust of gas from the exhaust hole. On the other hand, values that change depending on the situation are the weight m9 of the occupant's upper body, the collision speed v1 of the occupant against the bag body 3, and the atmospheric pressure Pc. Therefore, in CPtJlo, the values V and A are predetermined according to the specifications of the airbag device 1.
Ｃと、衝突時に入力される数値ｍ、ｖ、Ｐｃから最適な
第一の作動開始圧Ｐａと第二の作動開始圧ｐｂの値を算
出する。The optimum values of the first actuation start pressure Pa and the second actuation start pressure pb are calculated from C and the numerical values m, v, and Pc input at the time of the collision.
次に、この実施例におけるエアバッグ装置１の作動を説
明する。Next, the operation of the airbag device 1 in this embodiment will be explained.
車両の衝突が図示し−ない減速度センサによって検知さ
れると、インフレータ４が作動してバッグ本体３が展開
を開始し、その際シートバック１１に配設されたロード
セル１４によって乗員りの上半身の重量ｍが読み取られ
ると共にトランスミッション１３内の車速センサ１４に
よって車速か２み取られ、圧力計１８によって大気圧Ｐ
ｃが夫々検出される。When a vehicle collision is detected by a deceleration sensor (not shown), the inflator 4 is activated and the bag body 3 starts to expand. The weight m is read, the vehicle speed is also measured by the vehicle speed sensor 14 in the transmission 13, and the atmospheric pressure P is measured by the pressure gauge 18.
c are detected respectively.
第６図のフローチャートに示すように、ＣＰＵ１０にお
いては、この重ｉ１ｍ、車速、大気圧Ｐｃの各信号を読
み込み（ステップ１、ステップ２、ステップ３）、次に
シートベルトセンサ１６がＯＮであるかＯＦＦであるか
を判断しくステップ４）、ＯＮであった場合とＯＦＦで
あった場合で異なる演算を行う。即ち、シートベルトセ
ンサ１６がＯＮである場合には、衝突時の車速を基にし
てシートベルト１５を装着しているときのバッグ本体３
に対する乗員りの衝突速度Ｖを換算し、この速度Ｖと重
量ｍを基にして第一の作動開始圧Ｐａと第二の作動開始
圧ｐｂの最適値を算出する（ステップ５）。また、シー
トベルトセンサ１６がＯＦＦである場合には、衝突時の
車速をそのままバッグ本体３に対する乗員りの衝突速度
Ｖとみなし、この速度Ｖと重量ｍを基にして第一の作動
開始圧Ｐａと第二の作動開始圧ｐｂの最適値を算出する
（ステップ６）。そして、ステップ４とステップ５の算
出結果に基づいて第一の作動開始圧の値Ｐａと第二の作
動開始圧の値ｐｂが最適値となるように第一排気弁８と
第二排気弁９を夫々制御する（ステップ７）。この結果
、第一の作動開始圧Ｐａと第二の作動開始圧ｐｂは夫々
常に最適値に設定される。As shown in the flowchart of FIG. 6, the CPU 10 reads the weight i1m, vehicle speed, and atmospheric pressure Pc signals (step 1, step 2, step 3), and then checks whether the seat belt sensor 16 is ON or not. In step 4) to determine whether it is OFF, different calculations are performed depending on whether it is ON or OFF. That is, when the seat belt sensor 16 is ON, the bag body 3 when the seat belt 15 is fastened is based on the vehicle speed at the time of the collision.
The collision velocity V of the occupant relative to the collision speed V is converted, and the optimum values of the first actuation start pressure Pa and the second actuation start pressure pb are calculated based on this speed V and the weight m (step 5). In addition, when the seat belt sensor 16 is OFF, the vehicle speed at the time of the collision is directly regarded as the collision speed V of the occupant against the bag body 3, and the first activation pressure Pa is set based on this speed V and the weight m. and the optimum value of the second operation start pressure pb is calculated (step 6). Then, the first exhaust valve 8 and the second exhaust valve 9 are adjusted so that the first operation start pressure value Pa and the second operation start pressure value pb become optimal values based on the calculation results in step 4 and step 5. (Step 7). As a result, the first actuation start pressure Pa and the second actuation start pressure pb are always set to their optimum values.
この一方で、展開を開始したバッグ本体３は、第７図に
示す波形を描くように内圧が変化していく。バッグ本体
３の内圧は、インフレータ４が作動した当初はモジュー
ルを破るために急激に増大する（同図中二）が、その後
慣性によってバッグ本体３が急激に展開するために一時
期は負圧となり（同図中ホ）、その後バッグ本体３があ
る程度展開したところで再び急増する（同図中へ）。こ
のままバッグ本体３の内圧が第一の作動開始圧Ｐａにま
で達すると、第一排気弁８が開口してそれ以降のバッグ
本体３の内圧が第一の作動開始圧Ｐａと同じ圧力に維持
される（同図中ト）。したかって、乗員りは、バッグ本
体３とこれ以降のどの時点で衝突してもその時のバッグ
本体３の内圧。On the other hand, the internal pressure of the bag body 3 that has started to unfold changes as shown in the waveform shown in FIG. The internal pressure of the bag body 3 increases rapidly when the inflator 4 initially operates to break the module (see Figure 2), but then becomes negative pressure for a period as the bag body 3 rapidly expands due to inertia ( After that, when the bag body 3 has expanded to a certain extent, it increases rapidly again (toward the middle of the figure). When the internal pressure of the bag body 3 reaches the first operation start pressure Pa, the first exhaust valve 8 opens and the internal pressure of the bag body 3 from then on is maintained at the same pressure as the first operation start pressure Pa. (G in the same figure). Therefore, no matter when the occupant collides with the bag body 3 at any point thereafter, the internal pressure of the bag body 3 at that time.
は常にＰａと同し圧力になる。この状態において、展開
したバッグ本体３に乗員りが衝突すると、バッグ本体３
の内圧は急激に増大する（同図中チ）。is always the same pressure as Pa. In this state, if a passenger collides with the unfolded bag body 3, the bag body 3
The internal pressure increases rapidly (C in the same figure).
そして、バッグ本体３が第二の作動開始圧ｐｂに達する
と第二排気弁９が開口してそれ以降のバッグ本体３の内
圧が第二の作動開始圧ｐｂと同じ圧力に維持される（同
図中り）。When the bag body 3 reaches the second operation start pressure pb, the second exhaust valve 9 opens and the internal pressure of the bag body 3 thereafter is maintained at the same pressure as the second operation start pressure pb. (in the figure).
乗員りが衝突する時のバッグ本体３の内圧は、乗員りの
ピークＧがほぼ最小となるような値に維持されているた
め、拘束時に乗員りがバッグ本体３から受ける衝撃は最
小のものとなる。また、第二排気弁９が開口してから後
は、乗員りかステアリングホイーハル２に底づかない最
低の圧力ｐｂ以下の圧力にバッグ本体３の内圧が維持さ
れるため、乗員りか完全に拘束されるまでにバッグ本体
３から受ける反力も最小のものとなる。このように本実
施例では、バッグ本体３の内圧を常時最適に制御してい
るため、バッグ本体３を必要最小限の大きさとして装置
を小型化することが出来る。The internal pressure of the bag body 3 when the occupant collides is maintained at a value that minimizes the peak G of the occupant, so that the impact that the occupant receives from the bag body 3 when restrained is minimized. Become. Further, after the second exhaust valve 9 opens, the internal pressure of the bag body 3 is maintained at a pressure below the minimum pressure pb that does not bottom out on the occupant or the steering wheel hull 2, so the occupant is completely restrained. The reaction force received from the bag body 3 is also minimized. In this way, in this embodiment, since the internal pressure of the bag body 3 is optimally controlled at all times, the bag body 3 can be made to the minimum necessary size and the device can be miniaturized.
尚、前述の実施例では圧力調整手段として第一第二排気
弁を用いたが、これに限らず一つの圧力調整弁を用いた
りその他の装置を用いることも可能であり、また、乗員
りの上半身の重量は直接的に検出するのではなく、乗員
りの全体重を計測してそこから上半身の重量を換算して
検出することも可能である。In the above-mentioned embodiment, the first and second exhaust valves were used as the pressure regulating means, but the invention is not limited to this, and it is also possible to use one pressure regulating valve or other devices. Rather than directly detecting the weight of the upper body, it is also possible to measure the entire weight of the occupant and convert it into the weight of the upper body.
発明の効果
以上のように本発明によれば、乗員の上半身の重量とバ
ッグ本体への衝突速度を基にしてその時の乗員と衝突状
態に適した第一排気弁と第二排気弁の各作動開始圧を逐
次調整するため、乗員の体格や衝突時の車速等の条件の
変動に対応して乗員の受ける衝撃や反力が常に最低限に
抑えられるようになる。この結果、バッグ本体の拘束特
性を常に最適にし、装置を小型なものとすることが出来
る。Effects of the Invention As described above, according to the present invention, each operation of the first exhaust valve and the second exhaust valve is determined based on the weight of the occupant's upper body and the speed of collision with the bag body, and is appropriate for the occupant and the collision condition at that time. Since the starting pressure is adjusted sequentially, the shock and reaction force experienced by the occupant can be kept to a minimum at all times in response to changes in conditions such as the occupant's physique and vehicle speed at the time of a collision. As a result, the restraint characteristics of the bag body can always be optimized and the device can be made smaller.
第１図は本発明の一実施例を示す模式側面図、第２図は
同断面図、第３図は乗員が衝突する時の内圧を変化させ
た場合のバッグ本体の内圧波形を示すグラフ、第４図は
乗員りが衝突する時の内圧を変化させた場合の乗員りの
減速度波形を示すグラフ、第５図は、乗ＡＤが衝突する
時のバッグ本体の内圧と乗員りの減速度との関係を示す
グラフ、第６図は本発明の一実施例における処理の流れ
を示すフローチャート、第７図は本発明にかかるエアバ
ッグ装置を採用した場合の衝突時のバッグ本体の内圧波
形を示すグラフ、第８図は従来の技術を示す模式側面図
である。
１・・エアバッグ装置、３・・・バッグ本体、８・・第
一排気弁（圧力調整手段）、９・第二排気弁（圧力調整
手段）、１０・・・ｃｐｕ （演算・制御手段）、１２
・・・ロードセル（重量検出手段）、１４・・車速セン
サ（衝突速度検出手段）、１６・・・シートヘルタト２
る
第２図
第６図
○へＤFIG. 1 is a schematic side view showing one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of the same, and FIG. 3 is a graph showing the internal pressure waveform of the bag body when the internal pressure at the time of collision with an occupant is changed. Figure 4 is a graph showing the waveform of the occupant's deceleration when changing the internal pressure when the occupant collides, and Figure 5 is the internal pressure of the bag body and the occupant's deceleration when the AD collides. 6 is a flowchart showing the flow of processing in an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a graph showing the internal pressure waveform of the bag body at the time of a collision when the airbag device according to the present invention is adopted. The graph shown in FIG. 8 is a schematic side view showing a conventional technique. 1...Airbag device, 3...Bag body, 8...First exhaust valve (pressure adjustment means), 9.Second exhaust valve (pressure adjustment means), 10...CPU (calculation/control means) , 12
... Load cell (weight detection means), 14 ... Vehicle speed sensor (collision speed detection means), 16 ... Seat helmet 2
Go to Figure 2, Figure 6, ○D
Claims (1)
半身を拘束するエアバッグ装置において、バッグ本体に
乗員が衝突する時のバッグ本体の内圧とバッグ本体に乗
員が拘束されている間のバッグ本体の内圧とを調整する
圧力調整手段と、乗員の上半身の重量を直接又は間接的
に検出する重量検出手段と、乗員のバッグ本体への衝突
速度を検出する衝突速度検出手段と、前記重量検出手段
と衝突速度検出手段の出力値に基づいて前記圧力調整手
段の作動圧を演算・制御する演算・制御手段とを備えた
ことを特徴とするエアバッグ装置。(1) In an airbag device that deploys the bag body to restrain the upper body of the occupant during a vehicle collision, the internal pressure of the bag body when the occupant collides with the bag body and the internal pressure of the bag body while the occupant is restrained by the bag body a pressure adjusting means for adjusting the internal pressure of the bag body; a weight detecting means for directly or indirectly detecting the weight of the occupant's upper body; a collision speed detecting means for detecting the speed at which the occupant collides with the bag body; and the weight detecting means. An airbag device comprising: means for calculating and controlling the operating pressure of the pressure regulating means based on the output value of the collision speed detecting means.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1038040A JP2507796B2 (en) | 1989-02-17 | 1989-02-17 | Airbag device |
| US07/652,488 US5184845A (en) | 1988-05-20 | 1991-02-08 | Air-bag system |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP2011523700A (en) * | 2008-05-16 | 2011-08-18 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Safety system with a self-mixing laser sensor and method for driving such a safety system |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1989
- 1989-02-17 JP JP1038040A patent/JP2507796B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JP2507796B2 (en) | 1996-06-19 |
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