JP2011168276A - Collision determining apparatus for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両が衝突した際に車両内の乗員を保護するエアバッグ装置やシートベルトプリテンショナ装置などの乗員保護手段の起動を制御する車両用衝突判定装置に関するものである。 The present invention relates to a vehicle collision determination device that controls activation of occupant protection means such as an airbag device or a seat belt pretensioner device that protects an occupant in a vehicle when the vehicle collides.
図11は車両101に乗員保護装置における衝突判定手段102を設置した状態を示す平面図、図12は衝突判定手段102と乗員保護手段103の構成を示す概要図である。図12において、衝突判定手段102は、加速度センサ102a、マイクロコンピュータ102b、起動手段102cを有する。また、乗員保護手段103は、一例としてエアバッグシステムの場合を記載しており、起動手段102cの出力を受けるスクイブ(起爆装置)103a、スクイブ103aの出力を受けて膨張するエアバッグ103bとを有する。
FIG. 11 is a plan view illustrating a state where the
次に動作について説明する。
加速度センサ102aは衝撃による加速度を検出し、加速度の大きさに応じた電気信号を出力する。出力された電気信号はマイクロコンピュータ102b内部に設置されたA/D変換手段によりデジタル信号として演算処理される。また、マイクロコンピュータ102bでは、入力された電気信号を、内部に設置された積分手段で予め定めた所定区間(一定の時間幅)で積分し、この積分値が予め定めたしきい値を越えた場合、つまりエアバッグ103bを展開すべき衝突が起きた場合(乗員保護手段の起動が必要)の衝突であると判断する。
Next, the operation will be described.
The acceleration sensor 102a detects acceleration due to an impact and outputs an electrical signal corresponding to the magnitude of the acceleration. The output electrical signal is processed as a digital signal by an A / D conversion means installed in the
エアバッグ103bを展開すべき衝突が起きたと判断したときは、マイクロコンピュータ102bの出力で起動手段102cを起動させ、この起動手段102cがスクイブ(起爆装置)103aに点火電流を流し、エアバッグ103bを展開させる。
When it is determined that a collision to deploy the
従来の車両用衝突判定装置は上記のように加速度センサにより検出された加速度信号を単に所定区間内で積分するだけであるため、例えば、図14(a)に示すようにオフセット衝突やアンダーライド衝突などのソフトクラッシュにおいては、図13(a)に示す正面衝突に比べて比較的低い加速度信号が長時間継続して出力される。乗員保護装置はこの区間で起動する必要があるが、積分値にて低速正面衝突とソフトクラッシュとの識別を行う場合には、図13(b),図14(b)に示すように、所定時間を相当長く設定しなければならない。このため、乗員保護手段の起動判定に時間を要し、適切なタイミングで乗員保護装置を起動させることができない場合があるという課題があった。 Since the conventional vehicle collision determination device simply integrates the acceleration signal detected by the acceleration sensor within a predetermined section as described above, for example, as shown in FIG. In a soft crash such as the above, a relatively low acceleration signal is output continuously for a long time compared to the frontal collision shown in FIG. The occupant protection device needs to be activated in this section. However, in the case where the low speed frontal collision and the soft crash are identified by the integral value, as shown in FIGS. The time must be set considerably long. For this reason, there is a problem that it takes time for the activation determination of the occupant protection means and the occupant protection device may not be activated at an appropriate timing.
この発明は上記のような課題を解消するためになされたもので、比較的低い加速度信号が長時間続くソフトクラッシュを短時間に低速正面衝突と区別して識別できるようにし、乗員保護手段を適切なタイミングで起動することができる車両用衝突判定装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and enables soft crashes in which a relatively low acceleration signal is continued for a long time to be distinguished from low-speed frontal crashes in a short time, thereby providing an appropriate occupant protection means. It is an object of the present invention to obtain a vehicle collision determination device that can be activated at timing.
この発明に係る車両用衝突判定装置は、車両の衝突時における衝撃を検出する加速度センサの出力信号と第1のしきい値を比較する第1の比較手段と、この第1の比較手段の出力から予め定めた一定値を減算する減算手段と、この減算手段の出力を積分し、積分値が0より小さくなった時該積分値を強制的に0とするリセット機能を有する積分手段と、この積分手段の積分値と第2のしきい値とを比較して乗員保護手段の起動要否を判定する第2の比較手段と、第2の比較手段による出力信号に基づいて乗員保護手段の起動を制御する起動手段とを備えたものである。 The vehicle collision determination device according to the present invention includes a first comparison unit that compares an output signal of an acceleration sensor that detects an impact at the time of a vehicle collision and a first threshold value, and an output of the first comparison unit. Subtracting means for subtracting a predetermined constant value from the above, integrating means having a reset function for integrating the output of the subtracting means and forcing the integrated value to 0 when the integrated value becomes smaller than 0, and A second comparing means for comparing the integrated value of the integrating means with a second threshold value to determine whether or not the occupant protection means needs to be activated, and activation of the occupant protection means based on an output signal from the second comparing means; And an activating means for controlling.
この発明に係る車両用衝突判定装置は、加速度センサの出力信号から高周波成分を減衰させて第1の比較手段に入力する減衰手段を備えたものである。 The vehicle collision determination device according to the present invention includes attenuation means for attenuating a high frequency component from an output signal of the acceleration sensor and inputting the attenuated high frequency component to the first comparison means.
この発明によれば、車両の衝突時における衝撃を検出する加速度センサの出力信号と第1のしきい値を比較する第1の比較手段と、この第1の比較手段の出力から予め定めた一定値を減算する減算手段と、この減算手段の出力を積分し、積分値が0より小さくなった時該積分値を強制的に0とするリセット機能を有する積分手段と、この積分手段の積分値と第2のしきい値とを比較して乗員保護手段の起動要否を判定する第2の比較手段と、第2の比較手段による出力信号に基づいて乗員保護手段の起動を制御する起動手段とを備えて構成したので、使用メモリを少なくすることが可能となり、さらに乗員保護手段の起動が必要な衝突形態であるか否かの判定をより迅速に行うことができる効果がある。 According to the present invention, the first comparison means for comparing the output signal of the acceleration sensor for detecting the impact at the time of the collision of the vehicle and the first threshold value, and a predetermined constant from the output of the first comparison means. A subtracting means for subtracting a value; an integrating means having a reset function for integrating the output of the subtracting means and forcing the integrated value to be zero when the integrated value becomes smaller than 0; and an integrated value of the integrating means And a second threshold value for comparing the second threshold value and the second threshold value to determine whether or not to activate the occupant protection means, and an activation means for controlling the activation of the occupant protection means based on the output signal from the second comparison means Therefore, it is possible to reduce the memory used, and to determine whether or not the collision mode requires the activation of the occupant protection means.
この発明によれば、加速度センサの出力信号から高周波成分を減衰させて第1の比較手段に入力する減衰手段を備えて構成したので、加速度信号に含まれる高周波成分が減衰され、より安定に衝突判定を行うことができる効果がある。 According to the present invention, since the high-frequency component is attenuated from the output signal of the acceleration sensor and is input to the first comparison means, the high-frequency component included in the acceleration signal is attenuated and collides more stably. There is an effect that a determination can be made.
以下、この発明を実施するための形態について説明する。
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1における車両用衝突判定装置の要部を示す構成図である。図1において、4は前記図11に示したマイクロコンピュータに相当する衝突判定手段であり、車両の衝突時における衝撃を検出する加速度センサから加速度信号Gtを入力し、第1のしきい値G0と比較する第1の比較手段4a、単位時間t毎シフトさせながら予め定めた所定区間T内における第1の比較手段4aの出力信号を積分する積分手段4b、この積分手段4bの積分値と第2のしきい値X0とを比較して乗員保護手段の起動要否を判定する第2の比較手段4cを有する。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described.
FIG. 1 is a configuration diagram showing a main part of a vehicle collision determination apparatus according to
次に動作について説明する。
衝突判定手段4における演算処理動作を図2に示すフローチャートに基づいて説明する。まず、ステップST1にて加速度センサにより検出された時刻の加速度信号Gtが、第1のしきい値G0より大きいかを第1の比較手段4aで判断し、YESであれば、ステップST2にて個数Ct−1+1がCtとしてインクリメントされる。
Next, the operation will be described.
The calculation processing operation in the collision determination means 4 will be described based on the flowchart shown in FIG. First, the first comparison means 4a determines whether the acceleration signal Gt at the time detected by the acceleration sensor in step ST1 is larger than the first threshold value G0. If YES, the number is determined in step ST2. C t−1 +1 is incremented as C t .
ついで、ステップST3にて、所定区間T中における加速度信号Gtが第1のしきい値G0を越える個数(Ct−Ct−n)を、第2の比較手段4cで第2のしきい値X0と比較し、第2のしきい値X0よりも大きい場合、ステップST4にて第2の比較手段4cから衝突判定結果として起動信号を出力する。 Next, in step ST3, the number of acceleration signals Gt in the predetermined section T exceeding the first threshold value G0 (C t −C t−n ) is determined by the second comparison means 4c as the second threshold value. When compared with X0 and larger than the second threshold value X0, an activation signal is output as a collision determination result from the second comparison means 4c in step ST4.
図3,図4,図5は低速正面衝突時、ソフトクラッシュ時、悪路走行時の加速度信号波形および図1における各部出力波形を示すもので、加速度信号Gtがしきい値G0を越える時間を積分することで、低速正面衝突とソフトクラッシュを迅速に識別することが可能である。また、第1のしきい値G0は、長時間のブレーキングや悪路走行および加速度センサのノイズ等を考慮した値を設定することで、乗員保護装置の起動が不必要な場合における誤爆を防止することが可能である。 3, 4, and 5 show acceleration signal waveforms during low-speed frontal collision, soft crash, and rough road traveling, and output waveforms of each part in FIG. 1. The time over which the acceleration signal Gt exceeds the threshold value G0 is shown. By integrating, it is possible to quickly identify low-speed frontal collisions and soft crashes. The first threshold G0 is set to a value that takes into account long-term braking, rough road driving, acceleration sensor noise, and the like, thereby preventing accidental explosions when activation of the occupant protection device is unnecessary. Is possible.
実施の形態2.
図6はこの発明の実施の形態2における車両用衝突判定装置の他の実施の形態を示す構成図である。図6において、5は前記図11に示したマイクロコンピュータに相当する衝突判定手段であり、この衝突判定手段5は車両の衝突時における衝撃を検出する加速度センサ(図12に示す加速度センサ102a)からの加速度信号Gtと第1のしきい値G1を比較する第1の比較手段5a、この第1の比較手段5aの出力から予め定めた一定値R1を減算する減算手段5b、この減算手段5bの出力の積分値Xが0より小さいときは0に初期化する機能(以下、リセット機能と称する)を有する積分手段5cと、この積分手段5cの積分値と第2のしきい値X1とを比較して乗員保護手段の起動要否を判定する第2の比較手段5dとを有する。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 6 is a configuration diagram showing another embodiment of the vehicle collision determination device according to Embodiment 2 of the present invention. In FIG. 6, reference numeral 5 denotes a collision determination means corresponding to the microcomputer shown in FIG. The first comparison means 5a that compares the acceleration signal Gt with the first threshold value G1, the subtraction means 5b that subtracts a predetermined constant value R1 from the output of the first comparison means 5a, and the subtraction means 5b When the integrated value X of the output is smaller than 0, the integrating means 5c having a function of initializing to 0 (hereinafter referred to as reset function), and comparing the integrated value of the integrating means 5c with the second threshold value X1 And a
次に動作について説明する。
衝突判定手段は、加速度センサにより検出供給された加速度信号Gtが、第1のしきい値G1より大きいかを第1の比較手段5aで判断し、この第1の比較手段5aの出力から予め定めた一定値R1を減算手段5bで減算する。ついで、減算手段5bの出力が積分手段5cで積分され、その積分値を第2の比較手段5dで第2のしきい値X1と比較し、第2のしきい値X1よりも大きい場合、第2の比較手段5dから衝突判定結果を出力する。
Next, the operation will be described.
The collision determination means determines whether the acceleration signal Gt detected and supplied by the acceleration sensor is larger than the first threshold value G1, by the first comparison means 5a, and determines in advance from the output of the first comparison means 5a. The constant value R1 is subtracted by the subtracting
図7,図8,図9は低速正面衝突時、ソフトクラッシュ時、悪路走行時の加速度信号波形および図6における各部出力波形を示すもので、実施の形態1と同様、加速度信号Gtがしきい値G1を越える時間を積分することで、ソフトクラッシュを迅速に低速正面衝突、悪路走行と区別して判別することが可能となる。また、加速度信号Gtから一定値を減算して積分した速度信号が0より小さい場合、速度信号を0として積分を行うので、区分積分のように加速度信号Gtを記憶する必要がないため、使用メモリを少なくすることが可能となり、さらに衝突判定時間も短縮できる効果がある。 7, 8, and 9 show acceleration signal waveforms during low-speed frontal collision, soft crash, and rough road and output waveforms of each part in FIG. 6. Like the first embodiment, the acceleration signal Gt By integrating the time exceeding the threshold value G1, it is possible to quickly distinguish and distinguish soft crashes from low-speed frontal collisions and rough road traveling. Further, when the speed signal integrated by subtracting a constant value from the acceleration signal Gt is smaller than 0, the speed signal is set to 0 and integration is performed. Therefore, it is not necessary to store the acceleration signal Gt unlike the piecewise integration. This is advantageous in that the collision determination time can be shortened.
なお、第1のしきい値G1は実施の形態1における第1のしきい値G0と同様、長時間のブレーキングや悪路走行および加速度センサのノイズ等を考慮した値を設定することで、乗員保護装置の起動が不必要な場合における誤爆を防止することが可能である。 As with the first threshold value G0 in the first embodiment, the first threshold value G1 is set by taking into account long-time braking, rough road running, acceleration sensor noise, etc. It is possible to prevent accidental explosions when activation of the passenger protection device is unnecessary.
実施の形態3.
この実施の形態3は、図1,図6に示した実施の形態1,2において、衝突判定手段4,5における比較手段4a,5aの入力側にLPF(ローパスフイルタ)6を設けた構成である。この構成により、加速度信号Gtに含まれる高周波成分が減衰され、より安定に衝突判定を行うことができる。
Embodiment 3 FIG.
The third embodiment has a configuration in which an LPF (low-pass filter) 6 is provided on the input side of the comparison means 4a and 5a in the collision determination means 4 and 5 in the first and second embodiments shown in FIGS. is there. With this configuration, the high frequency component included in the acceleration signal Gt is attenuated, and the collision determination can be performed more stably.
なお、実施の形態1における積分手段4bは、区間積分を行っているもので、この区間積分の原理を図10について説明する。例えば単位時間tを1ビットに対応させ、5ビットを所定区間Tとし、この所定区間T毎に対応ビット位置に出力があるかを判断し、出力があれば、ビットに「1」を立て、この5ビットの内容を積分する。このようにして、所定区間T毎の積分を単位時間t毎シフトさせて順次行い、積分値が第2のしきい値X0を越えたとき、乗員保護手段の起動信号を出力する。 The integrating means 4b in the first embodiment performs interval integration, and the principle of interval integration will be described with reference to FIG. For example, unit time t corresponds to 1 bit, 5 bits are set as a predetermined section T, and it is determined whether there is an output at the corresponding bit position for each predetermined section T. If there is an output, “1” is set to the bit, This 5-bit content is integrated. In this way, the integration for each predetermined section T is sequentially performed by shifting by the unit time t, and when the integration value exceeds the second threshold value X0, the activation signal for the occupant protection means is output.
4 衝突判定手段、4a 第1の比較手段、4b 積分手段、4c 第2の比較手段、5 衝突判定手段、5a 第1の比較手段、5b 減算手段、5c リセット機能付積分手段、5d 第2の比較手段、6 ローパスフイルタ。 4 collision determination means, 4a first comparison means, 4b integration means, 4c second comparison means, 5 collision determination means, 5a first comparison means, 5b subtraction means, 5c integration means with reset function, 5d second Comparison means, 6 low-pass filter.
Claims (2)
前記加速度センサの出力信号と第1のしきい値を比較する第1の比較手段と、
この第1の比較手段の出力から予め定めた一定値を減算する減算手段と、
この減算手段の出力を積分し、積分値が0より小さくなった時該積分値を強制的に0とするリセット機能を有する積分手段と、
前記積分手段の積分値と第2のしきい値とを比較して乗員保護手段の起動要否を判定する第2の比較手段と、
前記第2の比較手段による出力信号に基づいて前記乗員保護手段の起動を制御する起動手段と
を備えた車両用衝突判定装置。 An acceleration sensor for detecting an impact at the time of a vehicle collision;
First comparison means for comparing an output signal of the acceleration sensor with a first threshold value;
Subtracting means for subtracting a predetermined constant value from the output of the first comparing means;
An integrating means having a reset function for integrating the output of the subtracting means and forcing the integrated value to 0 when the integrated value becomes smaller than 0;
A second comparing means for comparing the integrated value of the integrating means and a second threshold value to determine whether or not the occupant protecting means needs to be activated;
A vehicle collision determination apparatus comprising: an activation unit that controls activation of the occupant protection unit based on an output signal from the second comparison unit.
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