JPH0825431B2 - 車両用乗員保護装置 - Google Patents
車両用乗員保護装置Info
- Publication number
- JPH0825431B2 JPH0825431B2 JP2324788A JP32478890A JPH0825431B2 JP H0825431 B2 JPH0825431 B2 JP H0825431B2 JP 2324788 A JP2324788 A JP 2324788A JP 32478890 A JP32478890 A JP 32478890A JP H0825431 B2 JPH0825431 B2 JP H0825431B2
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- JP
- Japan
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- circuit
- time
- protection device
- occupant protection
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- Automotive Seat Belt Assembly (AREA)
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Description
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。
員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、例えば特開昭49
−55031号公報に示すようなものがある。すなわち、こ
の公報のものは、加速度センサ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
波形を積分器および比較器に通し、その積分出力が所定
レベルを越えたときにワンショットよりなる駆動回路を
介して乗員保護装置本体である点火装置を駆動し、エア
バッグを膨張させたり、シートベルトを緊張させたりし
て乗員を保護していた。
−55031号公報に示すようなものがある。すなわち、こ
の公報のものは、加速度センサ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
波形を積分器および比較器に通し、その積分出力が所定
レベルを越えたときにワンショットよりなる駆動回路を
介して乗員保護装置本体である点火装置を駆動し、エア
バッグを膨張させたり、シートベルトを緊張させたりし
て乗員を保護していた。
【発明が解決しようとする課題】 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を積分回
路により積分し、その積分波形のレベルから乗員が重大
に状態に至る衝突事故か否かを比較回路で判断してトリ
ガ信号により駆動回路を動作させる構成となっているも
のであって、積分回路が完全積分回路にあっては、加速
度センサの出力信号にオフセットやドリフト等のノイズ
があった場合、そのまま積分されてしまい、積分値に誤
差が生じて適確な時期にトリガ信号が発生しなかった
り、また長時間オフセットやドリフト等のノイズの発生
が続くと、衝突が発生しなくても積分値が所定レベル以
上になってしまい、これらを解決するためには複雑な信
号処理が必要となるという問題点があった。また、積分
回路が不完全積分回路であって、その時定数に対応する
時間を全て使用して積分すると、一次遅れ要素が入って
きて、線形に積分がなされない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、完全積分に近似できる範囲内で積分するよ
うにした車両用乗員保護装置を得ることを目的とする。
にあっては、加速度センサからの出力信号波形を積分回
路により積分し、その積分波形のレベルから乗員が重大
に状態に至る衝突事故か否かを比較回路で判断してトリ
ガ信号により駆動回路を動作させる構成となっているも
のであって、積分回路が完全積分回路にあっては、加速
度センサの出力信号にオフセットやドリフト等のノイズ
があった場合、そのまま積分されてしまい、積分値に誤
差が生じて適確な時期にトリガ信号が発生しなかった
り、また長時間オフセットやドリフト等のノイズの発生
が続くと、衝突が発生しなくても積分値が所定レベル以
上になってしまい、これらを解決するためには複雑な信
号処理が必要となるという問題点があった。また、積分
回路が不完全積分回路であって、その時定数に対応する
時間を全て使用して積分すると、一次遅れ要素が入って
きて、線形に積分がなされない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、完全積分に近似できる範囲内で積分するよ
うにした車両用乗員保護装置を得ることを目的とする。
すなわち、この発明に係る車両用乗員保護装置は、車
両の衝突時の加速度信号を検出する加速度センサと、こ
の加速度センサからの衝突検出波形に係わる加速度信号
を、衝突判断の限度である最大目標時間より十分に小さ
な不完全積分の時定数で設定されて、その範囲内で積分
して出力する積分回路と、この積分回路からの積分出力
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と、この比較回路か
らのトリガ信号を受けて作動する乗員保護装置本体とを
備えたものであります。この発明はこれらの構成要素か
ら構成される。
両の衝突時の加速度信号を検出する加速度センサと、こ
の加速度センサからの衝突検出波形に係わる加速度信号
を、衝突判断の限度である最大目標時間より十分に小さ
な不完全積分の時定数で設定されて、その範囲内で積分
して出力する積分回路と、この積分回路からの積分出力
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と、この比較回路か
らのトリガ信号を受けて作動する乗員保護装置本体とを
備えたものであります。この発明はこれらの構成要素か
ら構成される。
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正確に予測して確実に乗員
保護装置本体を作動させるようにしたものである。
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正確に予測して確実に乗員
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２図はこの発明の一実施例を示すブロック図で、第
２図において第１図と同一または均等な成部分には同一
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、第１図における積分回路２は
第１不完全積分回路2aと第２不完全積分回路2bとよりな
り、第１不完全積分回路2aは定数T1を有し、車両の衝突
等による加速度の変化を検出する加速度センサ１から出
力されるアナログ信号を積分するものである。また、第
２不完全積分回路2bは第１不完全積分回路2aと同一機能
を有し、第１不完全積分回路2aからの不完全積分出力を
再度不完全積分する。そして、上記第２不完全積分回路
2bの時定数T2は第１不完全積分回路2aの時定数T1と同一
であっても異なっていてもよい。上記第１および第２不
完全積分回路2a,2bは完全積分に近似できる範囲内で積
分して出力するもので、第１及び第２不完全積分回路2
a,2bの夫々の時定数T1,T2は例えば後述の乗員保護装置
本体の最大目標作動時間（衝突が発生してからエアバッ
グが完全に膨張するまでの時間）Ｔの10倍に設定されて
いる。３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、４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４は第１不完全積分回路2a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３の減衰率は第
２係数回路４の減衰率Ｋの２乗の1/2である。なお、上
記減衰率Ｋは後述の点火装置８に点火電流が供給されて
からエアバッグの膨張が完了するまでに必要な時間tdに
等しい。５は加算回路で、この加算回路５は上記第２不
完全積分回路2b,第１係数回路３および第２係数回路４
のそれぞれからの出力を加算してその結果を出力するも
のである。比較回路６は加算回路５からの加算出力が所
定レベル以上か否か判定し、所定レベルを越えたときト
リガ信号を出力するものである。駆動回路７は比較回路
６からのトリガ信号を受けて、一定パルス幅の駆動信号
を出力するものである。乗員保護装置本体である点火装
置８は上記駆動回路７からの駆動信号を受けて例えばエ
アバッグを作動するものである。 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ａ（ｔ）が発生
し、その加速度ａ（ｔ）が加速度センサ１によって検出
されると、乗員の頭は一定速度で投げ出される一方で、
そのときの加速度ａ（ｔ）は乗員にも作用する。それに
よって、頭は車両に対してある相対速度、すなわちＶ
（ｔ）（＝∫ａ（ｔ）dt）で動き出す。一方、そのとき
の加速度センサ１の出力ａ（ｔ）は第１不完全積分回路
2aで積分され、積分波形の完全積分に近似できる範囲内
での時定数T1で積分して出力する。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）d
t）だけ前に変位する。この変位ｘ（ｔ）は第２不完全
積分回路2bによって第１不完全積分回路2aの出力が積分
され、積分波形の直線範囲の積分時定数を積分値として
出力して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不完全積分回路2aの出力Ｖ（ｔ）
は第２係数回路４によってtdが重み付けされ、Ｖ（ｔ）
×td、すなわち時刻td時間内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３によって1/2t2 dだけ重み付けされ、1/2a（ｔ）×
t2 d、すなわち時刻td時間内に変位する量が求められ
る。これらの出力は加算回路５によって加算され、 ｘ（ｔ）＋Ｖ（ｔ）×td＋1/2a（ｔ）×t2 d が求められる。すなわち、これは現時点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）である。
この予測値ｘ（ｔ＋td）は比較回路６に供給され、第２
図において乗員の頭の位置が初期位置０から予測値ｘ
（ｔ＋td）が比較回路６の閾値ｘを越えたとき駆動回路
７により駆動信号を乗員保護装置本体８の点火装置に点
火電流を供給し、エアバッグ等を作動させ、乗員を保護
する。 第４図はこの発明による車両用乗員保護装置を具体化
した一回路図を示し、前記第２図と同一部分に同一符号
を付したもので、９は第１不完全積分回路2aの出力が入
力に対し極性反転されるため、これを再度極性反転して
第２不完全積分回路2bに入力するために設けた極性反転
回路である。 この第４図において、第２係数回路４は入力に対して
１をかけて出力するように設定している。
２図において第１図と同一または均等な成部分には同一
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、第１図における積分回路２は
第１不完全積分回路2aと第２不完全積分回路2bとよりな
り、第１不完全積分回路2aは定数T1を有し、車両の衝突
等による加速度の変化を検出する加速度センサ１から出
力されるアナログ信号を積分するものである。また、第
２不完全積分回路2bは第１不完全積分回路2aと同一機能
を有し、第１不完全積分回路2aからの不完全積分出力を
再度不完全積分する。そして、上記第２不完全積分回路
2bの時定数T2は第１不完全積分回路2aの時定数T1と同一
であっても異なっていてもよい。上記第１および第２不
完全積分回路2a,2bは完全積分に近似できる範囲内で積
分して出力するもので、第１及び第２不完全積分回路2
a,2bの夫々の時定数T1,T2は例えば後述の乗員保護装置
本体の最大目標作動時間（衝突が発生してからエアバッ
グが完全に膨張するまでの時間）Ｔの10倍に設定されて
いる。３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、４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４は第１不完全積分回路2a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３の減衰率は第
２係数回路４の減衰率Ｋの２乗の1/2である。なお、上
記減衰率Ｋは後述の点火装置８に点火電流が供給されて
からエアバッグの膨張が完了するまでに必要な時間tdに
等しい。５は加算回路で、この加算回路５は上記第２不
完全積分回路2b,第１係数回路３および第２係数回路４
のそれぞれからの出力を加算してその結果を出力するも
のである。比較回路６は加算回路５からの加算出力が所
定レベル以上か否か判定し、所定レベルを越えたときト
リガ信号を出力するものである。駆動回路７は比較回路
６からのトリガ信号を受けて、一定パルス幅の駆動信号
を出力するものである。乗員保護装置本体である点火装
置８は上記駆動回路７からの駆動信号を受けて例えばエ
アバッグを作動するものである。 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ａ（ｔ）が発生
し、その加速度ａ（ｔ）が加速度センサ１によって検出
されると、乗員の頭は一定速度で投げ出される一方で、
そのときの加速度ａ（ｔ）は乗員にも作用する。それに
よって、頭は車両に対してある相対速度、すなわちＶ
（ｔ）（＝∫ａ（ｔ）dt）で動き出す。一方、そのとき
の加速度センサ１の出力ａ（ｔ）は第１不完全積分回路
2aで積分され、積分波形の完全積分に近似できる範囲内
での時定数T1で積分して出力する。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）d
t）だけ前に変位する。この変位ｘ（ｔ）は第２不完全
積分回路2bによって第１不完全積分回路2aの出力が積分
され、積分波形の直線範囲の積分時定数を積分値として
出力して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不完全積分回路2aの出力Ｖ（ｔ）
は第２係数回路４によってtdが重み付けされ、Ｖ（ｔ）
×td、すなわち時刻td時間内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３によって1/2t2 dだけ重み付けされ、1/2a（ｔ）×
t2 d、すなわち時刻td時間内に変位する量が求められ
る。これらの出力は加算回路５によって加算され、 ｘ（ｔ）＋Ｖ（ｔ）×td＋1/2a（ｔ）×t2 d が求められる。すなわち、これは現時点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）である。
この予測値ｘ（ｔ＋td）は比較回路６に供給され、第２
図において乗員の頭の位置が初期位置０から予測値ｘ
（ｔ＋td）が比較回路６の閾値ｘを越えたとき駆動回路
７により駆動信号を乗員保護装置本体８の点火装置に点
火電流を供給し、エアバッグ等を作動させ、乗員を保護
する。 第４図はこの発明による車両用乗員保護装置を具体化
した一回路図を示し、前記第２図と同一部分に同一符号
を付したもので、９は第１不完全積分回路2aの出力が入
力に対し極性反転されるため、これを再度極性反転して
第２不完全積分回路2bに入力するために設けた極性反転
回路である。 この第４図において、第２係数回路４は入力に対して
１をかけて出力するように設定している。
以上説明してきたように、この発明によれば、加速度
センサからの加速度信号を、衝突判断の限度である最大
目標時間より十分に小さな不完全積分の時定数で設定さ
れて、その範囲内で積分して出力する積分回路と、乗員
保護装置本体にトリガ信号が供給されてから作動が完了
するまでの必要な時間に基づいた係数を上記加速度セン
サからの加速度信号及び上記積分回路からの積分出力に
重み付けして出力する係数回路と、上記積分回路からの
積分出力と上記係数回路からの重み付けされた出力とを
加えて乗員位置の予測値を出力する加算回路と、この加
算回路からの乗員位置の予測値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上記乗
員保護装置本体に出力する比較回路とを備えた車両用乗
員保護装置としたため、車両の衝突時の加速度波形が線
形積分されるので、加速度波形が精度よく積分され、乗
員の身体の一部がステアリングなどに打ちつけられるま
での時間を正確に予測し、かつ、複雑な処理をすること
なく、加速度センサからの出力誤差の悪影響を減少し、
確実に乗員保護装置本体を作動できるという効果が得ら
れる。
センサからの加速度信号を、衝突判断の限度である最大
目標時間より十分に小さな不完全積分の時定数で設定さ
れて、その範囲内で積分して出力する積分回路と、乗員
保護装置本体にトリガ信号が供給されてから作動が完了
するまでの必要な時間に基づいた係数を上記加速度セン
サからの加速度信号及び上記積分回路からの積分出力に
重み付けして出力する係数回路と、上記積分回路からの
積分出力と上記係数回路からの重み付けされた出力とを
加えて乗員位置の予測値を出力する加算回路と、この加
算回路からの乗員位置の予測値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上記乗
員保護装置本体に出力する比較回路とを備えた車両用乗
員保護装置としたため、車両の衝突時の加速度波形が線
形積分されるので、加速度波形が精度よく積分され、乗
員の身体の一部がステアリングなどに打ちつけられるま
での時間を正確に予測し、かつ、複雑な処理をすること
なく、加速度センサからの出力誤差の悪影響を減少し、
確実に乗員保護装置本体を作動できるという効果が得ら
れる。
第１図はこの発明による車両用乗員保護装置を示すクレ
ーム対応図、第２図はこの発明に係る車両用乗員保護装
置の一実施例を示すブロック図、第３図は衝突時の加速
度センサの出力波形を積分したときの積分波形図、第４
図はこの発明の一実施例を具体化した回路図である。 １……加速度センサ、２……積分回路、６……比較回
路、７……駆動回路、８……乗員保護装置本体。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
ーム対応図、第２図はこの発明に係る車両用乗員保護装
置の一実施例を示すブロック図、第３図は衝突時の加速
度センサの出力波形を積分したときの積分波形図、第４
図はこの発明の一実施例を具体化した回路図である。 １……加速度センサ、２……積分回路、６……比較回
路、７……駆動回路、８……乗員保護装置本体。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── 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 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) 国際公開90／9298（ＷＯ，Ａ) 制御工学ハンドブック編集委員編「制御 工学ハンドブック」昭39．７月29日、株式 会社朝倉書店、Ｐ．122
Claims (1)
- 【請求項１】車両の衝突時の加速度信号を検出する加速
度センサと、この加速度センサからの加速度信号を、衝
突判断の限度である最大目標時間より十分に小さな不完
全積分の時定数で設定され、その範囲内で積分して出力
する積分回路と、乗員保護装置本体にトリガ信号が供給
されてから作動が完了するまでの必要な時間に基づいた
係数を上記加速度センサからの加速度信号及び上記積分
回路からの積分出力に重み付けして出力する係数回路
と、上記積分回路からの積分出力と上記係数回路からの
重み付けされた出力とを加えて乗員位置の予測値を出力
する加算回路と、この加算回路からの乗員位置の予測値
が所定レベル以上か否かを判定し、所定レベルを越えた
ときトリガ信号を上記乗員保護装置本体に出力する比較
回路とを備えた車両用乗員保護装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2324788A JPH0825431B2 (ja) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | 車両用乗員保護装置 |
| DE4128230A DE4128230C2 (de) | 1990-08-24 | 1991-08-26 | Steuersystem für einen in einem Kraftfahrzeug angebrachten Airbag |
| US08/311,741 US5787377A (en) | 1990-08-24 | 1994-09-23 | Air-bag control circuit |
| US09/064,850 US6125313A (en) | 1990-08-24 | 1998-04-23 | Air-bag control circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2324788A JPH0825431B2 (ja) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | 車両用乗員保護装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04191144A JPH04191144A (ja) | 1992-07-09 |
| JPH0825431B2 true JPH0825431B2 (ja) | 1996-03-13 |
Family
ID=18169685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2324788A Expired - Lifetime JPH0825431B2 (ja) | 1990-08-24 | 1990-11-27 | 車両用乗員保護装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0825431B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2964796B2 (ja) * | 1992-09-28 | 1999-10-18 | 日産自動車株式会社 | 乗員拘束装置の制御装置 |
Family Cites Families (2)
| 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 |
| JP2543839B2 (ja) * | 1990-01-29 | 1996-10-16 | センサー・テクノロジー株式会社 | 衝突センサ |
-
1990
- 1990-11-27 JP JP2324788A patent/JPH0825431B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 制御工学ハンドブック編集委員編「制御工学ハンドブック」昭３９．７月２９日、株式会社朝倉書店、Ｐ．１２２ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04191144A (ja) | 1992-07-09 |
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