JP2007320462A

JP2007320462A - Vehicle collision detecting device and occupant crash protection system

Info

Publication number: JP2007320462A
Application number: JP2006153941A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Takehara; 智竹原; Yasuo Hibi; 康生日比; Riyougo Tadokoro; 了吾田所; Minoru Fujioka; 稔藤岡
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2006-06-01
Filing date: 2006-06-01
Publication date: 2007-12-13

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicle collision detecting device capable of securely detecting collision by an inexpensive configuration by using an existing on-vehicle speaker in a vehicle, and an occupant crash protection system using the vehicle collision detecting device. <P>SOLUTION: A microcomputer 41 inside an airbag ECU 40 acquires electrical signals from the on-vehicle speaker 10 mounted inside a vehicle door 50, and occurrence of collision is determined based on the acquired electrical signals. Thus, by the inexpensive configuration using the existing on-vehicle speaker 10 in the vehicle, vehicle collision can be detected. When occurrence of collision is determined, an occupant crash protection device 60 for side collision is operated so as to protect occupants. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両への衝突の発生を検知する車両用衝突検知装置およびそれを利用した乗員保護システムに関するものである。 The present invention relates to a vehicle collision detection device that detects occurrence of a collision with a vehicle and an occupant protection system using the same.

従来より、物体と車両との衝突から乗員を保護するために、衝突の有無を判別して、フロントエアバッグやサイドエアバッグ等の乗員保護装置を作動させる技術が実用化されている。例えば、特許文献１では、サイドドアの密閉空間（エアタンク）における衝撃荷重等の圧力変動を圧力センサにて検知し、サイドエアバッグを展開する装置が提案されている。
特開平２−２４９７４０号公報 Conventionally, in order to protect an occupant from a collision between an object and a vehicle, a technique for operating a occupant protection device such as a front airbag or a side airbag by determining the presence or absence of a collision has been put into practical use. For example, Patent Document 1 proposes a device that deploys a side airbag by detecting a pressure fluctuation such as an impact load in a sealed space (air tank) of a side door with a pressure sensor.
JP-A-2-249740

しかしながら、従来技術においては、車両の衝突を検知するために、上述の圧力センサや、あるいはＧセンサ等の衝撃検知センサが多数搭載されており、コスト上昇の要因となるという問題がある。 However, in the prior art, in order to detect a vehicle collision, a large number of impact detection sensors such as the above-described pressure sensor or G sensor are mounted, which causes a problem of an increase in cost.

本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、車両に既存の車載スピーカを利用することにより安価な構成で確実に衝突を検知することが可能な車両用衝突検知装置およびそれを利用した乗員保護システムを提供することを解決すべき課題とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and a vehicle collision detection device capable of reliably detecting a collision with an inexpensive configuration by using an existing in-vehicle speaker in a vehicle, and the same Providing a used occupant protection system is an issue to be solved.

以下、上記課題を解決するのに適した各手段につき、必要に応じて作用効果等を付記しつつ説明する。 Hereinafter, each means suitable for solving the above-described problems will be described with additional effects and the like as necessary.

１．車両への衝突の発生を検知する車両用衝突検知装置において、
車両に搭載された車載スピーカと、
前記車載スピーカから電気信号を取得する信号取得手段と、
前記信号取得手段によって取得された電気信号に基づいて衝突の有無を判別する衝突判別手段と
を備えたことを特徴とする車両用衝突検知装置。 1. In a vehicle collision detection device that detects the occurrence of a collision with a vehicle,
An in-vehicle speaker mounted on the vehicle;
Signal acquisition means for acquiring an electrical signal from the in-vehicle speaker;
A collision detection apparatus for a vehicle, comprising: a collision determination unit configured to determine the presence or absence of a collision based on the electrical signal acquired by the signal acquisition unit.

手段１によれば、車両が電柱等の構造物や他車両に衝突すると、車両に搭載された車載スピーカから電気信号が発生される。すなわち、車載スピーカは、コイルと、コイルの内部に設けられる磁石と、振動板とを備えているため、例えば、車両のドア内に車載スピーカが搭載された構成では、ドアに衝突が発生した場合に、ドアの中空部内の空気が振動し、車載スピーカの振動板に振動が伝達される。さらに、振動板の振動によってコイルが軸方向に動くことにより、コイルと磁石との相対位置が変動し、コイルに起電力が生じて電気信号が発生する。よって、信号取得手段は、車載スピーカから電気信号を取得し、衝突判別手段は、信号取得手段によって取得された電気信号に基づいて衝突の有無を確実に判別することができる。そして、衝突判別手段によって衝突有りと判別された場合、乗員保護装置を作動させて乗員を保護することができる。また、車両のどの部分に衝突が発生した場合でも空気振動が瞬時にスピーカに伝達されるので、車両全体において衝突の発生を検知する利用法も考えられる。さらに、車両に既存の車載スピーカを利用して構成されているので、装置全体のコスト低減を図ることができる。 According to the means 1, when the vehicle collides with a structure such as a utility pole or another vehicle, an electric signal is generated from the in-vehicle speaker mounted on the vehicle. That is, since the in-vehicle speaker includes a coil, a magnet provided inside the coil, and a diaphragm, for example, in a configuration in which the in-vehicle speaker is mounted in the door of the vehicle, when a collision occurs in the door In addition, the air in the hollow portion of the door vibrates, and the vibration is transmitted to the diaphragm of the in-vehicle speaker. Furthermore, when the coil moves in the axial direction due to vibration of the diaphragm, the relative position between the coil and the magnet fluctuates, and an electromotive force is generated in the coil to generate an electrical signal. Therefore, the signal acquisition unit can acquire an electrical signal from the in-vehicle speaker, and the collision determination unit can reliably determine the presence or absence of a collision based on the electrical signal acquired by the signal acquisition unit. Then, when it is determined by the collision determination means that there is a collision, the occupant protection device can be activated to protect the occupant. Moreover, since air vibrations are instantaneously transmitted to the loudspeaker when a collision occurs in any part of the vehicle, a method of detecting the occurrence of a collision in the entire vehicle is also conceivable. Furthermore, since the vehicle is configured by using an existing vehicle-mounted speaker, the cost of the entire apparatus can be reduced.

２．前記車載スピーカは、前記車両に搭載されたオーディオ装置に接続されており、前記車両の挙動を検知する他のセンサ手段からの信号に基づいて、前記車載スピーカの接続先を前記信号取得手段に切替える切替手段を備えたことを特徴とする手段１に記載の車両用衝突検知装置。 2. The in-vehicle speaker is connected to an audio device mounted on the vehicle, and switches the connection destination of the in-vehicle speaker to the signal acquisition unit based on a signal from another sensor unit that detects the behavior of the vehicle. The vehicle collision detection apparatus according to the means 1, further comprising a switching means.

手段２によれば、車載スピーカは、車両に搭載されたオーディオ装置に接続されているので、オーディオ装置から供給されるオーディオ信号が車載スピーカに入力されて音が発生される。一方、車両の挙動を検知する他のセンサ手段からの信号に基づいて、切替手段が車載スピーカの接続先を信号取得手段に切替えるので、信号取得手段は、車載スピーカからの電気信号のみを確実に取得し、衝突判別手段は、信号取得手段によって取得された電気信号に基づいて衝突の有無を正確に判別することができる。 According to the means 2, since the vehicle-mounted speaker is connected to the audio device mounted on the vehicle, the audio signal supplied from the audio device is input to the vehicle-mounted speaker to generate sound. On the other hand, since the switching means switches the connection destination of the in-vehicle speaker to the signal acquisition means based on the signal from the other sensor means for detecting the behavior of the vehicle, the signal acquisition means reliably receives only the electric signal from the in-vehicle speaker. The collision determination unit can acquire the collision accurately based on the electrical signal acquired by the signal acquisition unit.

３．前記信号取得手段と前記車両に搭載されたオーディオ装置とが前記車載スピーカ側の端子に接続されると共に、前記信号取得手段は、前記オーディオ装置から前記車載スピーカに入力される前のオーディオ信号を取得可能に構成され、
前記衝突判別手段は、前記信号取得手段によって取得された前記端子からの電気信号と前記車載スピーカへ入力される前のオーディオ信号との差分に基づいて衝突の有無を判別することを特徴とする手段１に記載の車両用衝突検知装置。 3. The signal acquisition unit and an audio device mounted on the vehicle are connected to a terminal on the vehicle-mounted speaker side, and the signal acquisition unit acquires an audio signal before being input from the audio device to the vehicle-mounted speaker. Configured and possible
The collision determination means determines whether or not there is a collision based on a difference between an electrical signal from the terminal acquired by the signal acquisition means and an audio signal before being input to the in-vehicle speaker. The vehicle collision detection device according to claim 1.

手段３によれば、信号取得手段が、車載スピーカ側の端子から電気信号を取得すると共に、車両に搭載されたオーディオ装置から車載スピーカへ入力される前のオーディオ信号を取得する。そして、衝突判別手段は、信号取得手段によって取得された端子からの電気信号と車載スピーカへ入力される前のオーディオ信号との差分に基づいて衝突の有無を判別する。すなわち、信号取得手段によって車載スピーカ側の端子から取得される電気信号には、衝突に起因して車載スピーカにおいて発生する電気信号とオーディオ信号とが重畳されているので、衝突判別手段は、端子からの電気信号と車載スピーカへ入力される前のオーディオ信号との差分であるオーディオ信号成分を含まない車載スピーカからの電気信号のみに基づいて衝突の有無を正確に判別することができる。 According to the means 3, the signal acquisition means acquires the electrical signal from the terminal on the vehicle-mounted speaker side, and acquires the audio signal before being input to the vehicle-mounted speaker from the audio device mounted on the vehicle. The collision determination unit determines whether or not there is a collision based on the difference between the electrical signal from the terminal acquired by the signal acquisition unit and the audio signal before being input to the vehicle-mounted speaker. That is, since the electric signal and the audio signal generated in the vehicle-mounted speaker due to the collision are superimposed on the electric signal acquired from the terminal on the vehicle-mounted speaker by the signal acquiring unit, the collision determination unit is connected from the terminal. It is possible to accurately determine the presence or absence of a collision based only on the electrical signal from the in-vehicle speaker that does not include the audio signal component that is the difference between the current electric signal and the audio signal before being input to the in-vehicle speaker.

４．前記衝突判別手段は、車両側面における衝突の有無を判別することを特徴とする手段１乃至３のいずれかに記載の車両用衝突検知装置。 4). 4. The collision detection device for a vehicle according to any one of means 1 to 3, wherein the collision determination means determines the presence or absence of a collision on a vehicle side surface.

手段４によれば、衝突判別手段が車両側面における衝突の有無を判別するので、車両用衝突検知装置を側突検知用として使用し、サイドエアバッグやカーテンエアバッグ等の側突用乗員保護装置を作動させるように構成することができる。 According to the means 4, since the collision determination means determines the presence or absence of a collision on the side of the vehicle, the vehicle collision detection device is used for side collision detection, and a side collision occupant protection device such as a side airbag or a curtain airbag is used. Can be configured to operate.

５．車両に搭載された乗員保護装置と、
手段１乃至４のいずれかに記載の車両用衝突検知装置と
を備え、
前記車両用衝突検知装置によって車両への衝突の発生が検知された場合に前記乗員保護装置を作動させるように構成されたことを特徴とする乗員保護システム。 5). An occupant protection device mounted on the vehicle;
A vehicle collision detection device according to any one of means 1 to 4,
An occupant protection system configured to activate the occupant protection device when occurrence of a collision with a vehicle is detected by the vehicle collision detection device.

手段５によれば、車両用衝突検知装置によって車両への衝突の発生が検知された場合に、エアバッグ等の乗員保護装置が作動されることによって、乗員を確実に保護することができる。 According to the means 5, when the occurrence of a collision with the vehicle is detected by the vehicle collision detection device, the occupant protection device such as an airbag is activated, so that the occupant can be reliably protected.

以下、本発明を具体化した車両用衝突検知装置の各実施形態について図面を参照しつつ説明する。図１は、第一の実施形態の車両用衝突検知装置１のシステム構成を示すブロック図である。 Hereinafter, embodiments of a vehicle collision detection device embodying the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a system configuration of a vehicle collision detection apparatus 1 according to the first embodiment.

車両用衝突検知装置１は、図１に示すように、車載スピーカ１０と、切替回路２０と、オーディオ装置３０と、エアバッグＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ:電子制御ユニット。以下、単にＥＣＵと称する。）４０とを備えて構成されている。また、車両用衝突検知装置１と、車両に搭載されたサイドエアバッグやカーテンエアバッグ等の側突用乗員保護装置６０とから、本発明の乗員保護システムが構成される。 As shown in FIG. 1, the vehicle collision detection device 1 includes an in-vehicle speaker 10, a switching circuit 20, an audio device 30, and an airbag ECU (Electronic Control Unit: hereinafter simply referred to as an ECU). 40. The vehicle collision detection device 1 and the side collision occupant protection device 60 such as a side airbag or a curtain airbag mounted on the vehicle constitute the occupant protection system of the present invention.

車載スピーカ１０は、車両のドア５０の内側面を構成するインナパネル５１の開口部分に取付けられる公知のオーディオ用スピーカであり、コイル１１と、コイル１１の内部に設けられる磁石１２と、コイル１１に対して車室側に取付けられるコーン形状の振動板１３とを備えている。車載スピーカ１０のコイル１１は、信号線１５を介して切替回路２０と接続されている。 The in-vehicle speaker 10 is a known audio speaker that is attached to an opening portion of the inner panel 51 that constitutes the inner surface of the door 50 of the vehicle, and includes a coil 11, a magnet 12 provided inside the coil 11, and a coil 11. On the other hand, it has a cone-shaped diaphragm 13 attached to the vehicle compartment side. The coil 11 of the in-vehicle speaker 10 is connected to the switching circuit 20 via the signal line 15.

切替回路２０は、車載スピーカ１０の接続先をオーディオ装置３０とエアバッグＥＣＵ４０との間で切替えるための電気回路であり、本発明の切替手段を構成する。切替回路２０は、車載スピーカ１０から延出された信号線１５が接続される端子２１と、オーディオ装置３０から延出された信号線３５が接続される端子２２と、エアバッグＥＣＵ４０から延出された信号線４５が接続される端子２３とを備えると共に、エアバッグＥＣＵ４０から切替制御信号が入力可能に構成されている。そして、切替回路２０において、通常は、端子２１−２２間が接続されている。一方、エアバッグＥＣＵ４０から切替制御信号が入力された場合、切替回路２０は、端子２１の接続先を端子２２から端子２３に切替えて、端子２１−２３間が接続された状態とする。 The switching circuit 20 is an electric circuit for switching the connection destination of the in-vehicle speaker 10 between the audio device 30 and the airbag ECU 40, and constitutes the switching means of the present invention. The switching circuit 20 is extended from the airbag ECU 40 and the terminal 21 to which the signal line 15 extended from the vehicle-mounted speaker 10 is connected, the terminal 22 to which the signal line 35 extended from the audio device 30 is connected. And a terminal 23 to which the signal line 45 is connected, and a switching control signal can be input from the airbag ECU 40. In the switching circuit 20, the terminals 21-22 are usually connected. On the other hand, when a switching control signal is input from the airbag ECU 40, the switching circuit 20 switches the connection destination of the terminal 21 from the terminal 22 to the terminal 23 so that the terminals 21-23 are connected.

オーディオ装置３０は、車両に搭載された公知のオーディオ装置であり、車載スピーカ１０を駆動するためのオーディオ信号を出力する。また、オーディオ装置３０から信号線３５が延出され、切替回路２０の端子２１に接続されている。そして、切替回路２０の端子２１−２２間が接続された通常の状態において、オーディオ装置５０から出力されたオーディオ信号は、信号線３５、端子２２、端子２１及び信号線１５を介して車載スピーカ１０に入力され、これにより車載スピーカ１０が駆動されてオーディオ信号に基づいた音を発生する。 The audio device 30 is a known audio device mounted on a vehicle, and outputs an audio signal for driving the in-vehicle speaker 10. A signal line 35 extends from the audio device 30 and is connected to the terminal 21 of the switching circuit 20. Then, in a normal state where the terminals 21-22 of the switching circuit 20 are connected, the audio signal output from the audio device 50 is transmitted through the signal line 35, the terminal 22, the terminal 21, and the signal line 15. Thus, the vehicle-mounted speaker 10 is driven to generate a sound based on the audio signal.

エアバッグＥＣＵ４０は、マイコン４１及び加速度を検出するＧセンサ４２を内蔵する信号処理回路であり、マイコン４１は、Ｇセンサ４２により検出された加速度に応じ、信号線４６を介して切替回路２０に切替制御信号を入力し、これにより端子２１の接続先が端子２２から端子２３に切替えられる。このように端子２１−２３間が接続された状態で、マイコン４１は、信号線１５、端子２１、端子２３、及び信号線４５を介して車載スピーカ１０から電気信号を受信して、車両側面における衝突の発生の有無を検知する。例えば、電気信号のレベルが所定の閾値以上である場合に、衝突の発生有りと判定する。エアバッグＥＣＵ４０は、衝突発生有りと判定した場合に、サイドエアバッグやカーテンエアバッグ等の側突用乗員保護装置６０へ作動信号を出力する。 The airbag ECU 40 is a signal processing circuit that incorporates a microcomputer 41 and a G sensor 42 that detects acceleration. The microcomputer 41 switches to the switching circuit 20 via a signal line 46 according to the acceleration detected by the G sensor 42. By inputting a control signal, the connection destination of the terminal 21 is switched from the terminal 22 to the terminal 23. With the terminals 21-23 thus connected, the microcomputer 41 receives an electrical signal from the vehicle-mounted speaker 10 via the signal line 15, the terminal 21, the terminal 23, and the signal line 45, and Detects whether a collision has occurred. For example, it is determined that a collision has occurred when the level of the electrical signal is equal to or greater than a predetermined threshold. When it is determined that a collision has occurred, the airbag ECU 40 outputs an operation signal to the side collision occupant protection device 60 such as a side airbag or a curtain airbag.

次に、本実施形態においてエアバッグＥＣＵ４０のマイコン４１によって実行される衝突検知処理の流れ及び各部の作用について図１乃至図３を参照しつつ説明する。尚、図２は、衝突検知処理の流れを示すフローチャートである。図３（ａ）は、ドア衝突時のコイルの動きを示す車載スピーカ１０の模式図、（ｂ）はドア衝突時にコイルから発生される電気信号（電圧変化）の一例を示すグラフである。 Next, the flow of collision detection processing executed by the microcomputer 41 of the airbag ECU 40 and the operation of each part in the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a flowchart showing the flow of the collision detection process. FIG. 3A is a schematic diagram of the in-vehicle speaker 10 showing the movement of the coil at the time of a door collision, and FIG. 3B is a graph showing an example of an electric signal (voltage change) generated from the coil at the time of a door collision.

まず、Ｇセンサ４２によって検出された加速度データを取得する（ステップ１。以下、ステップ１をＳ１と略記する。他のステップも同様。）。続いて、Ｇセンサ４２により検出された加速度が所定の条件を満たすか否かを判定する（Ｓ２）。所定の条件とは、車両の挙動が正常であるか否かを判定するための条件であり、例えば、加速度データの絶対値が所定の閾値以上であることを条件としてもよい。ここで、車両が電柱などの構造物や他車両に接触又は衝突した場合には、大きな加速度（減速度）が発生するため、所定の条件を満たすことになる。Ｓ２で所定の条件を満たさない場合（Ｓ２：Ｎｏ）、Ｓ１へ戻る。通常の走行・停止等の車両の挙動が正常な状態が継続している場合は、Ｓ２で常にＮｏとなり、Ｓ１〜Ｓ２が繰り返される。 First, acceleration data detected by the G sensor 42 is acquired (step 1. Hereinafter, step 1 is abbreviated as S1. The same applies to other steps). Subsequently, it is determined whether or not the acceleration detected by the G sensor 42 satisfies a predetermined condition (S2). The predetermined condition is a condition for determining whether or not the behavior of the vehicle is normal. For example, the predetermined condition may be that the absolute value of the acceleration data is equal to or greater than a predetermined threshold. Here, when the vehicle comes into contact with or collides with a structure such as a utility pole or another vehicle, a large acceleration (deceleration) is generated, so that a predetermined condition is satisfied. If the predetermined condition is not satisfied in S2 (S2: No), the process returns to S1. When the normal behavior of the vehicle such as normal running / stopping is continued, No is always obtained in S2, and S1 to S2 are repeated.

Ｓ２で所定の条件を満たす場合（Ｓ２：Ｙｅｓ）、信号線４６を介して切替回路２０へ切替制御信号を入力する（Ｓ３）。これにより、切替回路２０において、端子２１の接続先が端子２２から端子２３に切替えられる。 When a predetermined condition is satisfied in S2 (S2: Yes), a switching control signal is input to the switching circuit 20 via the signal line 46 (S3). Thereby, in the switching circuit 20, the connection destination of the terminal 21 is switched from the terminal 22 to the terminal 23.

続いて、マイコン４１は、車載スピーカ１０から出力される電気信号を取り込む（Ｓ４）。すなわち、ドア５０の外側面を構成するアウタパネル５２が電柱等に衝突した場合、ドア５０の中空部５３内の空気が振動し、車載スピーカ１０の振動板１３に振動が伝達される。そして、振動板１３の振動によってコイル１１が軸方向に動くことにより（図３（ａ）参照）、コイル１１と磁石１２との相対位置が変動し、コイル１１に起電力が生じて電気信号が発生する（図３（ｂ）参照）。一方、切替回路２０では、Ｓ３において端子２１−２３間が接続されているので、車載スピーカ１０のコイル１１において発生した電気信号は、信号線１５、端子２１、端子２３及び信号線４５を介してマイコン４１に入力される。 Subsequently, the microcomputer 41 takes in an electrical signal output from the in-vehicle speaker 10 (S4). That is, when the outer panel 52 constituting the outer surface of the door 50 collides with a utility pole or the like, the air in the hollow portion 53 of the door 50 vibrates and the vibration is transmitted to the diaphragm 13 of the in-vehicle speaker 10. Then, when the coil 11 moves in the axial direction by the vibration of the diaphragm 13 (see FIG. 3A), the relative position between the coil 11 and the magnet 12 fluctuates, and an electromotive force is generated in the coil 11 to generate an electric signal. Occurs (see FIG. 3B). On the other hand, in the switching circuit 20, since the terminals 21-23 are connected in S3, the electrical signal generated in the coil 11 of the in-vehicle speaker 10 is transmitted via the signal line 15, the terminal 21, the terminal 23, and the signal line 45. Input to the microcomputer 41.

そして、車載スピーカ１０から取り込んだ電気信号のレベルが所定の閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ５）。所定の閾値は、サイドエアバッグ等の側突用乗員保護装置６０の作動が必要な大きさの衝撃であるか否かを基準に設定される。所定の閾値以上である場合（Ｓ５：Ｙｅｓ）、側突用乗員保護装置６０の作動が必要な衝突の発生有りと判定し、側突用乗員保護装置６０へ作動信号を出力し、本ルーチンを終了する。この場合、サイドエアバッグやカーテンエアバッグ等が展開され、側面衝突による衝撃から乗員が保護される。 And it is determined whether the level of the electric signal taken in from the vehicle-mounted speaker 10 is more than a predetermined threshold value (S5). The predetermined threshold value is set based on whether or not the impact of the side collision occupant protection device 60 such as a side airbag is necessary. If it is equal to or greater than the predetermined threshold (S5: Yes), it is determined that a collision that requires the operation of the side collision occupant protection device 60 has occurred, an operation signal is output to the side collision occupant protection device 60, and this routine is executed. finish. In this case, side airbags, curtain airbags, and the like are deployed to protect the occupant from impact caused by side collision.

一方、車載スピーカ１０からの電気信号のレベルが所定の閾値未満である場合（Ｓ５：Ｎｏ）、側突用乗員保護装置６０へ作動信号を出力することなく、Ｓ１へ戻る。この場合、サイドエアバッグ等は作動されない。 On the other hand, when the level of the electric signal from the vehicle-mounted speaker 10 is less than the predetermined threshold (S5: No), the process returns to S1 without outputting the operation signal to the side collision occupant protection device 60. In this case, the side airbag or the like is not activated.

尚、マイコン４１によって実行されるＳ４のステップが、本発明の信号取得手段として、Ｓ５のステップが衝突判別手段として、それぞれ機能するものである。 The step S4 executed by the microcomputer 41 functions as a signal acquisition unit of the present invention, and the step S5 functions as a collision determination unit.

以上詳述したことから明らかなように、本実施形態によれば、エアバッグＥＣＵ４０内のマイコン４１が、車両のドア５０内に搭載された車載スピーカ１０から電気信号を取得し、その取得した電気信号に基づいて衝突の有無を判別するので、車両に既存の車載スピーカ１０を利用した安価な構成で車両における衝突を検知することができる。そして、衝突有りと判別された場合には、側突用乗員保護装置６０を作動させて乗員を保護することができる。また、ドア５０のどの部分に衝突が発生した場合でも空気振動が瞬時に車載スピーカ１０に伝達されて電気信号を発生するので、ドア５０全体において衝突の発生を検知することができる。 As is clear from the above detailed description, according to the present embodiment, the microcomputer 41 in the airbag ECU 40 acquires an electrical signal from the in-vehicle speaker 10 mounted in the door 50 of the vehicle, and the acquired electrical Since the presence or absence of a collision is determined based on the signal, it is possible to detect a collision in the vehicle with an inexpensive configuration using the existing in-vehicle speaker 10 in the vehicle. When it is determined that there is a collision, the side collision occupant protection device 60 can be operated to protect the occupant. In addition, even if a collision occurs in any part of the door 50, the air vibration is instantaneously transmitted to the vehicle-mounted speaker 10 to generate an electrical signal, so that the occurrence of the collision can be detected in the entire door 50.

特に、切替回路２０が、通常は車載スピーカ１０をオーディオ装置３０に接続しているので、オーディオ装置３０から供給されるオーディオ信号が車載スピーカ１０に入力されて音が発生される。一方、Ｇセンサ４２からの信号に基づいて、切替回路２０が車載スピーカ１０の接続先をエアバッグＥＣＵ４０へ切替えるので、マイコン４１は、車載スピーカ１０からの電気信号のみを確実に取得し、その取得した電気信号に基づいて衝突の有無を正確に判別することができる。 In particular, since the switching circuit 20 normally connects the in-vehicle speaker 10 to the audio device 30, an audio signal supplied from the audio device 30 is input to the in-vehicle speaker 10 to generate sound. On the other hand, since the switching circuit 20 switches the connection destination of the in-vehicle speaker 10 to the airbag ECU 40 based on the signal from the G sensor 42, the microcomputer 41 reliably acquires only the electric signal from the in-vehicle speaker 10 and acquires it. The presence or absence of a collision can be accurately determined based on the electrical signal.

ここで、側突用乗員保護装置６０の作動要件である衝突試験、非作動要件であるドア衝撃（ドアへ衝撃を与える）試験及びドア強閉（ドアを強く閉める）試験を行った結果について、図４のグラフを参照しつつ説明する。図４のグラフにおいて、縦軸はマイコン４１において検出される電気信号（電圧、単位：ｍＶ）を表し、横軸は衝突、ドア衝撃又はドア強閉後の時間経過を表している。グラフより、衝突試験では、検出された電圧の絶対値が、最大８０００ｍｖ程度であるのに対し、ドア衝撃試験やドア強閉試験では、５０００ｍｖ以下となっている。従って、閾値電圧を、例えば、６０００ｍＶ程度に設定することにより、作動要件である衝突と、非作動要件であるドア衝撃やドア強閉とを確実に判別することができる。 Here, about the result of having performed the collision test which is the operation requirement of the passenger protection device 60 for side collision, the door impact (impacting the door) test which is a non-operation requirement, and the door close-close (strongly close the door) test, This will be described with reference to the graph of FIG. In the graph of FIG. 4, the vertical axis represents an electrical signal (voltage, unit: mV) detected by the microcomputer 41, and the horizontal axis represents time elapsed after a collision, door impact, or door close. From the graph, the absolute value of the detected voltage is about 8000 mV at the maximum in the collision test, whereas it is 5000 mv or less in the door impact test and the door close-close test. Therefore, by setting the threshold voltage to, for example, about 6000 mV, it is possible to reliably determine the collision that is the operation requirement and the door impact and the door close closing that are the non-operation requirements.

次に、本発明の第二の実施形態の車両用衝突検知装置１’について、図面を参照しつつ説明する。尚、上記第一の実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、それらについての詳細な説明を省略する。図５は、第二の実施形態の車両用衝突検知装置１’のシステム構成を示すブロック図である。また、車両用衝突検知装置１’と側突用乗員保護装置６０とから本発明の乗員保護システムが構成される。 Next, a vehicle collision detection apparatus 1 'according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member same as said 1st embodiment, and detailed description about them is abbreviate | omitted. FIG. 5 is a block diagram showing a system configuration of the vehicle collision detection apparatus 1 ′ of the second embodiment. The vehicle collision detection device 1 ′ and the side collision occupant protection device 60 constitute an occupant protection system according to the present invention.

上記第一の実施形態では、Ｇセンサ４２により検出された加速度が所定の条件を満たす場合に、車載スピーカ１０の接続先をオーディオ装置２０からエアバッグＥＣＵ４０に切替えて、車載スピーカ１０から得られる電気信号に基づいてドア５０への衝突の有無を判別する構成としたが、本実施形態の車両用衝突検知装置１’は、車載スピーカ１０とエアバッグＥＣＵ４０とを常に接続する構成とし、車載スピーカ１０から得られる電気信号とオーディオ装置２０から車載スピーカ１０へ入力される前のオーディオ信号との差分に基づいて衝突の有無を判別することを特徴とする。 In the first embodiment, when the acceleration detected by the G sensor 42 satisfies a predetermined condition, the connection destination of the in-vehicle speaker 10 is switched from the audio device 20 to the airbag ECU 40 to obtain the electric power obtained from the in-vehicle speaker 10. The vehicle collision detection device 1 ′ according to the present embodiment is configured to always connect the vehicle-mounted speaker 10 and the airbag ECU 40 to the vehicle-mounted speaker 10. The presence / absence of a collision is determined based on the difference between the electrical signal obtained from the audio signal and the audio signal before being input from the audio device 20 to the vehicle-mounted speaker 10.

すなわち、本実施形態の車両用衝突検知装置１’では、図５に示すように、上記第一の実施形態の車両用衝突検知装置１における切替回路２０を設けることなく、信号線１５に接続されたスピーカ端子２５に信号線３５及び信号線４５が接続されている。このため、オーディオ装置５０から出力されたオーディオ信号は、信号線３５、スピーカ端子２５及び信号線１５を介して車載スピーカ１０に常に入力可能である。また、エアバッグＥＣＵ４０のマイコン４１は、信号線４５を介してスピーカ端子２５から電気信号を常に受信可能である。さらに、車載スピーカ１０へ入力する前のオーディオ信号が、信号線４６を介してオーディオ装置３０からエアバッグＥＣＵ４０に入力されるように構成されている。尚、スピーカ端子２５が、本発明の車載スピーカ側の端子を構成するものである。 That is, in the vehicle collision detection apparatus 1 ′ of the present embodiment, as shown in FIG. 5, the switching circuit 20 in the vehicle collision detection apparatus 1 of the first embodiment is not provided, and is connected to the signal line 15. A signal line 35 and a signal line 45 are connected to the speaker terminal 25. Therefore, the audio signal output from the audio device 50 can always be input to the vehicle-mounted speaker 10 via the signal line 35, the speaker terminal 25, and the signal line 15. Further, the microcomputer 41 of the airbag ECU 40 can always receive an electrical signal from the speaker terminal 25 via the signal line 45. Further, the audio signal before being input to the vehicle-mounted speaker 10 is configured to be input from the audio device 30 to the airbag ECU 40 via the signal line 46. The speaker terminal 25 constitutes the terminal on the vehicle-mounted speaker of the present invention.

次に、本実施形態においてエアバッグＥＣＵ４０のマイコン４１によって実行される衝突検知処理の流れ及び各部の作用について図６に示すフローチャートを参照しつつ説明する。 Next, the flow of collision detection processing executed by the microcomputer 41 of the airbag ECU 40 and the operation of each part in the present embodiment will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

まず、マイコン４１は、信号線４５、端子２５及び信号線１５を介して車載スピーカ１０から電気信号を取得すると共に（Ｓ１１）、信号線４６を介してオーディオ装置２０から車載スピーカ１０入力前のオーディオ信号を取得する（Ｓ１２）。次に、Ｓ１１で得られたスピーカ端子からの電気信号からＳ１２で得られたオーディオ信号成分を除去することにより、衝突演算用データを求める（Ｓ１３）。 First, the microcomputer 41 acquires an electrical signal from the in-vehicle speaker 10 via the signal line 45, the terminal 25, and the signal line 15 (S11), and audio before the input from the in-vehicle speaker 10 through the signal line 46. A signal is acquired (S12). Next, collision calculation data is obtained by removing the audio signal component obtained in S12 from the electrical signal from the speaker terminal obtained in S11 (S13).

ここで、通常、Ｓ１１でスピーカ端子から得られる電気信号は、Ｓ１２で得られたオーディオ信号とほぼ一致しており、衝突演算用データは、零に近い値となる。 Here, normally, the electric signal obtained from the speaker terminal in S11 is substantially the same as the audio signal obtained in S12, and the collision calculation data has a value close to zero.

一方、車両のドア５０が電柱等のポールに衝突すると、ドア５０の中空部５２内の空気が振動する。ドア中空部５２内の空気振動は、車載スピーカ１０の振動板１３に伝達され、振動板１３の振動によってコイル１１が軸方向に動く。これにより、コイル１１と磁石１２との相対位置が変動するため、コイル１１に起電力が生じる。従って、Ｓ１１でスピーカ端子から得られる電気信号は、オーディオ装置２０からのオーディオ信号に、衝突によるコイル１１の起電力に起因する電気信号が重畳された電気信号となっている。従って、Ｓ１３において、スピーカ端子からの電気信号からオーディオ信号成分を除去することにより、衝突によるコイル１１の起電力に起因する電気信号のみが衝突演算用データとして得られることになる。 On the other hand, when the vehicle door 50 collides with a pole such as a utility pole, the air in the hollow portion 52 of the door 50 vibrates. The air vibration in the door hollow portion 52 is transmitted to the diaphragm 13 of the in-vehicle speaker 10, and the coil 11 moves in the axial direction by the vibration of the diaphragm 13. Thereby, since the relative position of the coil 11 and the magnet 12 fluctuates, an electromotive force is generated in the coil 11. Therefore, the electrical signal obtained from the speaker terminal in S11 is an electrical signal in which the electrical signal resulting from the electromotive force of the coil 11 due to the collision is superimposed on the audio signal from the audio device 20. Therefore, by removing the audio signal component from the electrical signal from the speaker terminal in S13, only the electrical signal resulting from the electromotive force of the coil 11 due to the collision is obtained as the collision calculation data.

ここで、図７（ａ）は、車載スピーカ１０から得られた電気信号の一例を示すグラフ、（ｂ）はオーディオ装置３０から得られたオーディオ信号の一例を示すグラフ、（ｃ）は（ａ）の信号と（ｂ）の信号との差分である衝突演算用データの一例を示すグラフである。 7A is a graph showing an example of an electrical signal obtained from the in-vehicle speaker 10, FIG. 7B is a graph showing an example of an audio signal obtained from the audio device 30, and FIG. It is a graph which shows an example of the data for collision calculation which is the difference of the signal of () and the signal of (b).

続いて、Ｓ１３で求められた衝突演算用データが所定の閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ１４）。衝突演算用データが所定の閾値以上である場合（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、側突用乗員保護装置６０の作動が必要な衝突の発生有りと判定し、サイドエアバッグやカーテンエアバッグ等の側突用乗員保護装置６０へ作動信号を出力し、本ルーチンを終了する。この場合、サイドエアバッグ等の展開が行われ、側面衝突による衝撃から乗員が保護される。 Subsequently, it is determined whether or not the collision calculation data obtained in S13 is equal to or greater than a predetermined threshold (S14). If the collision calculation data is equal to or greater than the predetermined threshold (S14: Yes), it is determined that a collision requiring the operation of the side collision occupant protection device 60 has occurred, and side collision such as a side airbag or curtain airbag is performed. An operation signal is output to the occupant protection device 60, and this routine ends. In this case, the side airbag or the like is deployed, and the occupant is protected from the impact caused by the side collision.

一方、Ｓ１３で求められた衝突演算用データが所定の閾値未満である場合（Ｓ１４：Ｎｏ）、側突用乗員保護装置６０へ作動信号を出力することなくＳ１１へ戻るので、サイドエアバッグ等は作動しない。 On the other hand, when the collision calculation data obtained in S13 is less than the predetermined threshold value (S14: No), the process returns to S11 without outputting the operation signal to the side collision occupant protection device 60. Does not work.

尚、マイコン４１によって実行されるＳ１１，Ｓ１２の各ステップが、本発明の信号取得手段として、Ｓ１３，Ｓ１４の各ステップが衝突判別手段としてそれぞれ機能するものである。 The steps S11 and S12 executed by the microcomputer 41 function as signal acquisition means of the present invention, and the steps S13 and S14 function as collision determination means.

以上詳述したことから明らかなように、本実施形態によれば、エアバッグＥＣＵ４０のマイコン４１が、スピーカ端子２５から取得した電気信号とオーディオ装置３０から取得した車載スピーカ１０へ入力される前のオーディオ信号との差分である衝突演算用データに基づいて衝突の有無を判別する。すなわち、スピーカ端子２５から取得される電気信号には、衝突に起因して車載スピーカ１０において発生する電気信号とオーディオ信号とが重畳されているので、スピーカ端子２５からの電気信号と車載スピーカ１０へ入力される前のオーディオ信号との差分であるオーディオ信号成分を含まない衝突演算用データ（車載スピーカ１０からの電気信号）のみに基づいて衝突の有無を正確に判別することができる。 As is clear from the above detailed description, according to the present embodiment, the microcomputer 41 of the airbag ECU 40 before the electric signal acquired from the speaker terminal 25 and the in-vehicle speaker 10 acquired from the audio device 30 are input. Whether or not there is a collision is determined based on collision calculation data that is a difference from the audio signal. That is, since the electrical signal generated from the speaker terminal 25 is superimposed on the electrical signal generated in the in-vehicle speaker 10 due to the collision and the audio signal, the electrical signal from the speaker terminal 25 and the in-vehicle speaker 10 are superimposed. The presence or absence of a collision can be accurately determined based only on collision calculation data (electric signal from the vehicle-mounted speaker 10) that does not include an audio signal component that is a difference from the audio signal before being input.

尚、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を施すことが可能である。 In addition, this invention is not limited to each embodiment mentioned above, A various change is possible in the range which does not deviate from the main point of this invention.

例えば、前記第一の実施形態では、エアバッグＥＣＵ４０内のＧセンサ４２からの信号に基づいて切替回路２０へ切替制御信号を入力する構成としたが、車両の挙動を検知する他方式の衝突検知用セーフィングセンサとしてドア５０近傍にタッチセンサを設置し、タッチセンサからの信号に基づいて切替回路２０へ切替制御信号を入力する構成としてもよい。 For example, in the first embodiment, the switching control signal is input to the switching circuit 20 based on the signal from the G sensor 42 in the airbag ECU 40. However, another type of collision detection that detects the behavior of the vehicle. A touch sensor may be installed in the vicinity of the door 50 as a safing sensor for use, and a switching control signal may be input to the switching circuit 20 based on a signal from the touch sensor.

また、前記各実施形態では、ドア５０内に搭載された車載スピーカ１０を利用して側面衝突を検知する構成とした例を示したが、車両のドア５０以外の部分に搭載された車載スピーカを利用して前面衝突を検知すると共に、その検知結果に基づいてフロントエアバッグやプリテンショナ付きシートベルト等の前突用の乗員保護装置を作動させるように構成してもよい。 Moreover, in each said embodiment, although the example set as the structure which detects the side collision using the vehicle-mounted speaker 10 mounted in the door 50 was shown, the vehicle-mounted speaker mounted in parts other than the door 50 of a vehicle is shown. A frontal collision may be detected by use, and a frontal occupant protection device such as a front airbag or a seat belt with a pretensioner may be activated based on the detection result.

本発明は、車載スピーカを搭載した車両においてエアバッグ等の乗員保護装置の作動要件である衝突を検知するための車両用衝突検知装置およびそれを利用した乗員保護システムに利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a vehicle collision detection device for detecting a collision that is an operation requirement of an occupant protection device such as an airbag in a vehicle equipped with a vehicle-mounted speaker, and an occupant protection system using the same.

本発明の第一の実施形態の車両用衝突検知装置のシステム構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the system configuration | structure of the vehicle collision detection apparatus of 1st embodiment of this invention. 第一の実施形態における衝突検知処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the collision detection process in 1st embodiment. （ａ）はドア衝突時のコイルの動きを示す車載スピーカの模式図、（ｂ）はドア衝突時にコイルから発生される電気信号の一例を示すグラフである。(A) is a schematic diagram of the vehicle-mounted speaker which shows the movement of the coil at the time of a door collision, (b) is a graph which shows an example of the electrical signal generated from a coil at the time of a door collision. 衝突試験、ドア衝撃試験及びドア強閉試験を行った結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having performed the impact test, the door impact test, and the door close-close test. 第二の実施形態の車両用衝突検知装置のシステム構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the system configuration | structure of the collision detection apparatus for vehicles of 2nd embodiment. 第二の実施形態における衝突検知処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the collision detection process in 2nd embodiment. （ａ）は車載スピーカから得られた電気信号の一例を示すグラフ、（ｂ）はオーディオ装置から得られたオーディオ信号の一例を示すグラフ、（ｃ）は（ａ）の信号と（ｂ）の信号との差分である衝突演算用データの一例を示すグラフである。(A) is a graph showing an example of an electric signal obtained from an in-vehicle speaker, (b) is a graph showing an example of an audio signal obtained from an audio device, (c) is a signal of (a) and (b) of FIG. It is a graph which shows an example of the data for collision calculation which is a difference with a signal.

符号の説明Explanation of symbols

１，１’ 車両用衝突検知装置
１０車載スピーカ
２０切替回路（切替手段）
２５スピーカ端子（車載スピーカ側の端子）
３０オーディオ装置
４０エアバッグＥＣＵ
４１マイコン（衝突判別手段）
４２Ｇセンサ（他のセンサ手段） 1, 1 'vehicle collision detection device 10 in-vehicle speaker 20 switching circuit (switching means)
25 Speaker terminal (terminal on the vehicle speaker side)
30 Audio Device 40 Airbag ECU
41 Microcomputer (collision discrimination means)
42 G sensor (other sensor means)

Claims

車両への衝突の発生を検知する車両用衝突検知装置において、
車両に搭載された車載スピーカと、
前記車載スピーカから電気信号を取得する信号取得手段と、
前記信号取得手段によって取得された電気信号に基づいて衝突の有無を判別する衝突判別手段と
を備えたことを特徴とする車両用衝突検知装置。 In a vehicle collision detection device that detects the occurrence of a collision with a vehicle,
An in-vehicle speaker mounted on the vehicle;
Signal acquisition means for acquiring an electrical signal from the in-vehicle speaker;
A collision detection apparatus for a vehicle, comprising: a collision determination unit configured to determine the presence or absence of a collision based on the electrical signal acquired by the signal acquisition unit.

前記車載スピーカは、前記車両に搭載されたオーディオ装置に接続されており、前記車両の挙動を検知する他のセンサ手段からの信号に基づいて、前記車載スピーカの接続先を前記信号取得手段に切替える切替手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の車両用衝突検知装置。 The in-vehicle speaker is connected to an audio device mounted on the vehicle, and switches the connection destination of the in-vehicle speaker to the signal acquisition unit based on a signal from another sensor unit that detects the behavior of the vehicle. The vehicle collision detection device according to claim 1, further comprising a switching unit.

前記信号取得手段と前記車両に搭載されたオーディオ装置とが前記車載スピーカ側の端子に接続されると共に、前記信号取得手段は、前記オーディオ装置から前記車載スピーカに入力される前のオーディオ信号を取得可能に構成され、
前記衝突判別手段は、前記信号取得手段によって取得された前記端子からの電気信号と前記車載スピーカへ入力される前のオーディオ信号との差分に基づいて衝突の有無を判別することを特徴とする請求項１に記載の車両用衝突検知装置。 The signal acquisition unit and an audio device mounted on the vehicle are connected to a terminal on the vehicle-mounted speaker side, and the signal acquisition unit acquires an audio signal before being input from the audio device to the vehicle-mounted speaker. Configured and possible
The collision determination unit is configured to determine the presence or absence of a collision based on a difference between an electrical signal from the terminal acquired by the signal acquisition unit and an audio signal before being input to the in-vehicle speaker. Item 2. The vehicle collision detection device according to Item 1.

前記衝突判別手段は、車両側面における衝突の有無を判別することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の車両用衝突検知装置。 The vehicle collision detection device according to claim 1, wherein the collision determination unit determines whether there is a collision on a side surface of the vehicle.

車両に搭載された乗員保護装置と、
請求項１乃至４のいずれかに記載の車両用衝突検知装置と
を備え、
前記車両用衝突検知装置によって車両への衝突の発生が検知された場合に前記乗員保護装置を作動させるように構成されたことを特徴とする乗員保護システム。 An occupant protection device mounted on the vehicle;
A vehicle collision detection device according to any one of claims 1 to 4,
An occupant protection system configured to activate the occupant protection device when occurrence of a collision with a vehicle is detected by the vehicle collision detection device.