JP2013124020A

JP2013124020A - Vehicle collision determination apparatus

Info

Publication number: JP2013124020A
Application number: JP2011274342A
Authority: JP
Inventors: Tatsuji Osaki; 達治大▲崎▼; Jienan Zeng; 杰男曾
Original assignee: Keihin Corp
Current assignee: Keihin Corp
Priority date: 2011-12-15
Filing date: 2011-12-15
Publication date: 2013-06-24

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicle collision determination apparatus that accurately performs collision determination even when local hitting, which does not require starting of an occupant protection apparatus under normal circumstances, occurs.SOLUTION: The vehicle collision determination apparatus includes: a vibration detecting means (an acoustic sensor 11 and an acceleration sensor 12) that detects high-frequency vibration in the acoustic band generated in a vehicle 100 in collision and low-frequency vibration in a band lower than the acoustic band; and a collision determination means that determines whether or not a collision requiring starting of an occupant protection apparatus occurs on the basis of the detection results of the high-frequency vibration and the low-frequency vibration. The collision determination means calculates a first calculation value based on the detection result of the high-frequency vibration and calculates a second calculation value based on the detection result of the low-frequency vibration, and determines that a collision does not occur yet regardless of the magnitude of the first calculation value when the second calculation value is below a predetermined threshold.

Description

本発明は、車両衝突判定装置に関する。 The present invention relates to a vehicle collision determination device.

一般的に、車両衝突時に乗員を保護するためのシステムとして、ＳＲＳ（Supplemental Restraint System）エアバッグシステムが知られている。このＳＲＳエアバッグシステムとは、車両の各部に設置された加速度センサから取得した加速度データを基に、車両衝突の発生を検知してエアバッグ等の乗員保護装置を起動するものである。 Generally, an SRS (Supplemental Restraint System) airbag system is known as a system for protecting an occupant during a vehicle collision. The SRS airbag system detects an occurrence of a vehicle collision based on acceleration data acquired from an acceleration sensor installed in each part of the vehicle and activates an occupant protection device such as an airbag.

以下の特許文献１には、車両中央部に設置されたＳＲＳユニット（ＳＲＳエアバッグシステムを統括制御するＥＣＵ）内に設置されたユニットセンサに加えて、車両前部に設置された複数のフロントクラッシュセンサを備えるＳＲＳエアバッグシステムが開示されている。このシステムでは、ユニットセンサとフロントクラッシュセンサとから得られる加速度データに基づいて、前面衝突（正面衝突、オフセット衝突、斜突を含む）が発生したか否かの判定を行い、その判定結果に応じて乗員保護装置の起動制御を行っている。 In Patent Document 1 below, in addition to a unit sensor installed in an SRS unit (ECU for overall control of the SRS airbag system) installed in the center of the vehicle, a plurality of front crashes installed in the front of the vehicle An SRS airbag system comprising a sensor is disclosed. In this system, based on the acceleration data obtained from the unit sensor and the front crash sensor, it is determined whether or not a frontal collision (including frontal collision, offset collision, and oblique collision) has occurred, and depending on the determination result To control the activation of the occupant protection device.

また、近年では、音響センサを用いて衝突時の車体変形に起因して発生する衝撃音を検出し、その検出結果を基に衝突判定を行うＣＩＳＳ（Crash Impact Sound Sensing）技術の開発が進んでいる。以下の特許文献２には、バルク音波センサを用いて車両衝突時に車体要素（サイドメンバー）に発生するトランスバーサル方向のバルク音波の振れを検出し、その検出結果を基に衝突判定を行う技術が開示されている。 In recent years, the development of CISS (Crash Impact Sound Sensing) technology has been progressing in which an impact sound generated due to vehicle body deformation at the time of a collision is detected using an acoustic sensor and a collision is determined based on the detection result. Yes. Patent Document 2 below discloses a technique for detecting a shake of a bulk acoustic wave in a transversal direction generated in a vehicle body element (side member) at the time of a vehicle collision using a bulk acoustic wave sensor, and performing a collision determination based on the detection result. It is disclosed.

尚、上述した加速度センサ及び音響センサは、共に振動を検出する振動センサに属するものであるが、検出対象振動の周波数帯域が異なる。一般的に、加速度センサは、周波数帯域０Ｈｚ〜４００Ｈｚの低周波振動を検出して加速度データとして出力し、音響センサは、周波数帯域５ｋＨｚ〜２０ｋＨｚ（音響帯域）の高周波振動を検出して音響データとして出力する。 The acceleration sensor and the acoustic sensor described above belong to the vibration sensor that detects vibration, but the frequency bands of the vibrations to be detected are different. In general, an acceleration sensor detects low frequency vibrations in a frequency band of 0 Hz to 400 Hz and outputs them as acceleration data, and an acoustic sensor detects high frequency vibrations in a frequency band of 5 kHz to 20 kHz (acoustic band) as acoustic data. Output.

特開平１０−２８７２０３号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-287203 特表２００１−５１９２６８号公報Special table 2001-519268 gazette

ところで、上述した特許文献１において、ユニットセンサに加えてフロントクラッシュセンサを用いるのは、車両の衝突モードが、乗員保護装置の起動が必要なモードであるのか、或いは、乗員保護装置の起動が不要なモードであるのかを迅速且つ正確に判定するためである。尚、乗員保護装置の起動が必要な衝突モードは、例えば高速オフセット衝突であり、乗員保護装置の起動が不要な衝突モードは、例えば低速オフセット衝突である。 By the way, in Patent Document 1 described above, the front crash sensor is used in addition to the unit sensor because the vehicle collision mode is a mode that requires the activation of the occupant protection device or the activation of the occupant protection device is not required. This is to quickly and accurately determine whether the mode is correct. The collision mode that requires activation of the passenger protection device is, for example, a high-speed offset collision, and the collision mode that does not require activation of the passenger protection device is, for example, a low-speed offset collision.

具体的に、ユニットセンサは前面衝突時の車体変形が小さい車両中央部に設置されているため、衝突発生時点から衝突モードを正確に判別できる程の大きな差がセンサ出力に現れるまで長い時間（約４０ｍｓ以上）を要する。ここで、乗員保護の観点から、乗員保護装置の起動は衝突発生時点から２０〜３０ｍｓの間であることが理想とされているため、ユニットセンサだけでは要求される乗員保護性能を満足できない。そこで、従来は、前面衝突時の車体変形が大きい車両前部にフロントクラッシュセンサを設けることで、迅速且つ正確な衝突判定を実現している。 Specifically, since the unit sensor is installed in the center of the vehicle where the deformation of the vehicle body at the time of a frontal collision is small, it takes a long time (about approx. 40 ms or more). Here, from the viewpoint of occupant protection, since it is ideal that the activation of the occupant protection device is between 20 and 30 ms from the time of occurrence of the collision, the occupant protection performance required by the unit sensor alone cannot be satisfied. Therefore, conventionally, a front crash sensor is provided in the front part of the vehicle that greatly deforms the vehicle body at the time of a frontal collision, thereby realizing a quick and accurate collision determination.

フロントクラッシュセンサはシステムコストの上昇を招く要因となっているため、ＳＲＳユニットに内蔵されたユニットセンサのみで衝突判定を行うことが理想であるが、上記のようにユニットセンサだけでは要求される乗員保護性能を満足できない。そこで、ユニットセンサとして加速度センサの代わりに音響センサを用いることで、フロントクラッシュセンサを不要とするシステムの構築が試みられている。音響センサから得られる音響データは、車体が変形（損壊）する特徴を捉えやすい傾向があり、衝突モードの判別も容易で、迅速且つ正確な衝突判定の実現に有効であると考えられる。 Since the front crash sensor causes an increase in system cost, it is ideal to make a collision determination using only the unit sensor built in the SRS unit. The protection performance cannot be satisfied. Therefore, an attempt has been made to construct a system that does not require a front crash sensor by using an acoustic sensor instead of an acceleration sensor as a unit sensor. The acoustic data obtained from the acoustic sensor has a tendency to easily capture the characteristics of deformation (damage) of the vehicle body, and the collision mode can be easily determined, which is considered to be effective for realizing quick and accurate collision determination.

しかしながら、本出願人による衝突試験の結果、車体に対する飛石やハンマリングなどの局所打撃によって大きな構造音が発生することが確認されており、音響センサから得られる音響データだけで衝突判定を行う場合、本来ならば乗員保護装置を起動する必要のない局所打撃による構造音を捉えて、衝突が発生したと誤判定してしまう可能性（つまり、乗員保護装置の誤作動を招く可能性）がある。 However, as a result of the collision test by the present applicant, it has been confirmed that a large structural sound is generated by local hitting such as stepping stones and hammering on the vehicle body, and when performing a collision determination only with acoustic data obtained from an acoustic sensor, There is a possibility that a structural sound generated by local hitting that does not need to activate the occupant protection device is captured and erroneously determined that a collision has occurred (that is, the occupant protection device may malfunction).

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、本来ならば乗員保護装置を起動する必要のない飛石やハンマリングなどの局所打撃が発生した場合でも正確に衝突判定を行うことの可能な車両衝突判定装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and it is possible to accurately perform a collision determination even when a local hit such as a stepping stone or hammering that originally does not need to start an occupant protection device occurs. An object of the present invention is to provide a vehicle collision determination device.

上記課題を解決するために、本発明の車両衝突判定装置は、衝突時に車両に生じる音響帯域の高周波振動と、該音響帯域より低い帯域の低周波振動とを検出する振動検出手段と、前記高周波振動及び低周波振動の検出結果に基づいて、乗員保護装置の起動を必要とする衝突が発生したか否かを判定する衝突判定手段と、を備え、前記衝突判定手段は、前記高周波振動の検出結果を基に第１演算値を算出すると共に前記低周波振動の検出結果を基に第２演算値を算出し、前記第２演算値が所定の閾値以下の場合、前記第１演算値の大きさにかかわらず、衝突未発生と判定することを特徴としている。
ここで、本発明の車両衝突判定装置は、前記振動検出手段が、前記高周波振動として周波数帯域５ｋＨｚ〜２０ｋＨｚの振動を検出する第１振動センサと、前記低周波振動として周波数帯域０Ｈｚ〜４００Ｈｚの振動を検出する第２振動センサとを備えることを特徴としている。
或いは、本発明の車両衝突判定装置は、前記振動検出手段が、前記高周波振動及び低周波振動を含む広帯域振動を検出するものであり、前記振動検出手段によって検出された広帯域振動から前記高周波振動を抽出する第１抽出手段と、前記振動検出手段によって検出された広帯域振動から前記低周波振動を抽出する第２抽出手段とを備えることを特徴としている。
ここで、本発明の車両衝突判定装置は、前記第１抽出手段が、前記広帯域振動から前記高周波振動として周波数帯域５ｋＨｚ〜２０ｋＨｚの振動を抽出し、前記第２抽出手段が、前記広帯域振動から前記低周波振動として周波数帯域０Ｈｚ〜４００Ｈｚの振動を抽出することを特徴としている。
また、本発明の車両衝突判定装置は、前記衝突判定手段が、前記第１演算値として前記高周波振動のエンベロープを算出する第１演算手段と、前記第２演算値として前記低周波振動の積分値を算出する第２演算手段と、前記エンベロープを第１軸、前記積分値を第２軸とする２次元マップ上において、前記第１演算手段及び前記第２演算手段によって算出された前記エンベロープ及び前記積分値が２次元衝突判定閾値を超えた場合に、前記乗員保護装置の起動を必要とする衝突が発生したと判定する一方、前記積分値が前記２次元衝突判定閾値以下の場合には、前記エンベロープの大きさにかかわらず、衝突未発生と判定するマップ判定手段とを備えることを特徴としている。
或いは、本発明の車両衝突判定装置は、前記衝突判定手段が、前記第１演算値として前記高周波振動のエンベロープを算出する第１演算手段と、前記第２演算値として前記低周波振動の積分値を算出する第２演算手段と、前記エンベロープが第１衝突判定閾値を超え、且つ前記積分値が第２衝突判定閾値を超えた場合に、前記乗員保護装置の起動を必要とする衝突が発生したと判定する一方、前記積分値が前記第２衝突判定閾値以下の場合には、前記エンベロープの大きさにかかわらず、衝突未発生と判定する閾値判定手段とを備えることを特徴としている。
ここで、本発明の車両衝突判定装置は、前記第１演算手段が、前記高周波振動の絶対値のエンベロープを算出することを特徴としている。
また、本発明の車両衝突判定装置は、前記低周波振動の検出結果を基にセーフィング判定を行うセーフィング判定手段と、前記衝突判定手段の衝突判定結果及び前記セーフィング判定手段のセーフィング判定結果に基づいて、最終的に前記乗員保護装置の起動を必要とする衝突が発生したか否かを判定する最終判定手段とを備えることを特徴としている。 In order to solve the above-described problem, a vehicle collision determination device according to the present invention includes a vibration detection unit that detects high-frequency vibration in an acoustic band generated in a vehicle at the time of a collision and low-frequency vibration in a band lower than the acoustic band, and the high-frequency Collision determination means for determining whether or not a collision that requires activation of an occupant protection device has occurred based on detection results of vibration and low-frequency vibration, wherein the collision determination means detects the high-frequency vibration A first calculated value is calculated based on the result, and a second calculated value is calculated based on the detection result of the low frequency vibration. When the second calculated value is equal to or less than a predetermined threshold, the first calculated value is large. Regardless of this, it is characterized in that it is determined that no collision has occurred.
Here, in the vehicle collision determination device according to the present invention, the vibration detection unit detects a vibration of a frequency band of 5 kHz to 20 kHz as the high frequency vibration, and a vibration of a frequency band of 0 Hz to 400 Hz as the low frequency vibration. And a second vibration sensor for detecting the vibration.
Alternatively, in the vehicle collision determination device according to the present invention, the vibration detection unit detects broadband vibration including the high frequency vibration and low frequency vibration, and the high frequency vibration is detected from the broadband vibration detected by the vibration detection unit. It is characterized by comprising first extracting means for extracting, and second extracting means for extracting the low frequency vibration from the broadband vibration detected by the vibration detecting means.
Here, in the vehicle collision determination device according to the present invention, the first extraction unit extracts a vibration of a frequency band of 5 kHz to 20 kHz as the high frequency vibration from the broadband vibration, and the second extraction unit extracts the vibration from the broadband vibration. It is characterized by extracting vibrations in the frequency band 0 Hz to 400 Hz as low frequency vibrations.
In the vehicle collision determination device according to the present invention, the collision determination means includes first calculation means for calculating an envelope of the high frequency vibration as the first calculation value, and an integrated value of the low frequency vibration as the second calculation value. On a two-dimensional map with the envelope as the first axis and the integral value as the second axis, the envelope calculated by the first calculation means and the second calculation means, and the envelope When the integral value exceeds the two-dimensional collision determination threshold value, it is determined that a collision that requires activation of the occupant protection device has occurred, and when the integral value is equal to or less than the two-dimensional collision determination threshold value, Map determining means for determining that no collision has occurred regardless of the size of the envelope is provided.
Alternatively, in the vehicle collision determination device according to the present invention, the collision determination means includes first calculation means for calculating an envelope of the high-frequency vibration as the first calculation value, and an integrated value of the low-frequency vibration as the second calculation value. A collision that requires the occupant protection device to be activated when the envelope exceeds a first collision determination threshold value and the integral value exceeds a second collision determination threshold value. On the other hand, when the integrated value is less than or equal to the second collision determination threshold value, threshold value determination means for determining that no collision has occurred regardless of the size of the envelope is provided.
Here, the vehicle collision determination device of the present invention is characterized in that the first calculation means calculates an absolute value envelope of the high-frequency vibration.
The vehicle collision determination device according to the present invention includes a safing determination unit that performs safing determination based on the detection result of the low-frequency vibration, a collision determination result of the collision determination unit, and a safing determination of the safing determination unit. And a final determination means for determining whether or not a collision that finally requires the activation of the occupant protection device has occurred based on the result.

車両に生じる音響帯域の高周波振動には、衝突時に車体が変形（損壊）する際に発生する構造音の他、車体変形を伴わない飛石やハンマリングなどの局所打撃による構造音も含まれているため、乗員保護装置の起動が必要な衝突による構造音と、乗員保護装置の起動が不要な局所打撃による構造音とを正確に判別する必要がある。
この判別には、車両に生じる音響帯域より低い帯域の低周波振動を利用することができる。音響帯域より低い帯域の低周波振動は、衝突によって車両に生じる減速度を捉えやすいという特徴がある。衝突が発生した場合には車両に大きな減速度が生じるが、局所打撃が発生した場合には小さな減速度が生じるのみである。
つまり、本発明において、車両に生じる音響帯域の高周波振動の検出結果を基に第１演算値を算出すると共に音響帯域より低い帯域の低周波振動の検出結果を基に第２演算値を算出し、前記第２演算値が所定の閾値以下の場合には、前記第１演算値の大きさにかかわらず、衝突未発生と判定することにより、乗員保護装置の起動を必要とする衝突（車体変形を伴う衝突）と、乗員保護装置の起動が不要な局所打撃とを正確に判別して、局所打撃による誤判定を防止することができる。
従って、本発明によれば、本来ならば乗員保護装置を起動する必要のない飛石やハンマリングなどの局所打撃が発生した場合でも正確に衝突判定を行うことが可能となる。 The high-frequency vibrations in the acoustic band generated in the vehicle include structural sounds generated when the vehicle body is deformed (damaged) in the event of a collision, as well as structural sounds caused by local impacts such as stepping stones and hammering that do not cause vehicle body deformation. Therefore, it is necessary to accurately discriminate between a structural sound caused by a collision that requires activation of the occupant protection device and a structural sound caused by local hitting that does not require activation of the occupant protection device.
For this determination, low-frequency vibrations in a band lower than the acoustic band generated in the vehicle can be used. Low-frequency vibration in a band lower than the acoustic band has a feature that it is easy to capture the deceleration generated in the vehicle due to a collision. When a collision occurs, a large deceleration occurs in the vehicle, but when a local hit occurs, only a small deceleration occurs.
That is, in the present invention, the first calculation value is calculated based on the detection result of the high frequency vibration in the acoustic band generated in the vehicle, and the second calculation value is calculated based on the detection result of the low frequency vibration in the band lower than the acoustic band. When the second calculated value is less than or equal to a predetermined threshold value, it is determined that no collision has occurred regardless of the magnitude of the first calculated value, thereby causing a collision (deformation of the vehicle body) that requires activation of the occupant protection device. ) And a local impact that does not require activation of the occupant protection device can be accurately discriminated to prevent erroneous determination due to the local impact.
Therefore, according to the present invention, it is possible to accurately perform a collision determination even when a local hit such as a stepping stone or hammering that does not normally need to start the occupant protection device occurs.

本発明の第１実施形態におけるＳＲＳエアバッグシステムを備える車両の概略構成を示す平面図（ａ）と、本発明の第１実施形態におけるＳＲＳユニット１の要部構成を示すブロック図（ｂ）である。The top view (a) which shows schematic structure of the vehicle provided with the SRS airbag system in 1st Embodiment of this invention, and the block diagram (b) which shows the principal part structure of the SRS unit 1 in 1st Embodiment of this invention. is there. 衝突判定に用いられる２次元マップ並びに高速オフセット衝突時及び低速オフセット衝突時にそれぞれ得られる音響エンベロープＳｅ（ｔ）の時間変化を示す図である。It is a figure which shows the time change of the acoustic envelope Se (t) obtained at the time of the two-dimensional map used for a collision determination, and a high-speed offset collision and a low-speed offset collision, respectively. 本発明の第２、第３実施形態におけるＳＲＳユニット１Ａ、１Ｂの要部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the principal part structure of SRS unit 1A, 1B in 2nd, 3rd embodiment of this invention.

以下、図面を参照して本発明の実施形態による車両衝突判定装置について詳細に説明する。 Hereinafter, a vehicle collision determination device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

〔第１実施形態〕
図１（ａ）は、本発明の第１実施形態におけるＳＲＳエアバッグシステムを備える車両の概略構成を示す平面図である。図１（ａ）に示す通り、車両１００に設けられるＳＲＳエアバッグシステムは、車両１００の中央部に設置されたＳＲＳユニット１（車両衝突判定装置）と、車両１００の運転席及び助手席にそれぞれ設置されたエアバッグ２（乗員保護装置）とから構成されている。 [First Embodiment]
Fig.1 (a) is a top view which shows schematic structure of a vehicle provided with the SRS airbag system in 1st Embodiment of this invention. As shown in FIG. 1A, the SRS airbag system provided in the vehicle 100 includes an SRS unit 1 (vehicle collision determination device) installed in the center of the vehicle 100, and a driver seat and a passenger seat of the vehicle 100, respectively. It is comprised from the installed airbag 2 (occupant protection apparatus).

ＳＲＳユニット１は、内蔵する音響センサ１１及び加速度センサ１２の出力信号に基づいて、車両１００に前面衝突が発生したか否かの判定（衝突判定）を行い、その衝突判定結果に応じてエアバッグ２の起動制御を行うＥＣＵ（Electronic Control Unit）である。エアバッグ２は、ＳＲＳユニット１からの点火信号に応じて展開し、車両１００の前面衝突により乗員が前方に２次衝突することで負う傷害を軽減する乗員保護装置である。尚、一般的に、車両１００には、エアバッグ２の他にシートベルトプリテンショナ等の他の乗員保護装置も設けられているが、図１（ａ）では図示を省略している。 The SRS unit 1 determines whether or not a frontal collision has occurred in the vehicle 100 based on the output signals of the built-in acoustic sensor 11 and acceleration sensor 12 (collision determination), and an airbag according to the collision determination result. 2 is an ECU (Electronic Control Unit) that performs start-up control. The airbag 2 is an occupant protection device that is deployed in response to an ignition signal from the SRS unit 1 and reduces injury caused by a occupant secondary collision forward due to a frontal collision of the vehicle 100. In general, the vehicle 100 is provided with other occupant protection devices such as a seat belt pretensioner in addition to the airbag 2, but the illustration is omitted in FIG.

図１（ｂ）は、本発明の第１実施形態におけるＳＲＳユニット１の要部構成を示すブロック図である。図１（ｂ）に示す通り、ＳＲＳユニット１は、音響センサ１１（第１振動センサ）、加速度センサ１２（第２振動センサ）、メイン衝突判定部１３（衝突判定手段）、セーフィング判定部１４（セーフィング判定手段）、及びＡＮＤ部１５（最終判定手段）を備えている。 FIG.1 (b) is a block diagram which shows the principal part structure of the SRS unit 1 in 1st Embodiment of this invention. As shown in FIG. 1B, the SRS unit 1 includes an acoustic sensor 11 (first vibration sensor), an acceleration sensor 12 (second vibration sensor), a main collision determination unit 13 (collision determination unit), and a safing determination unit 14. (Safety determining means) and an AND section 15 (final determining means).

音響センサ１１は、ＳＲＳユニット１に内蔵された振動センサであり、車両１００の前後方向（図１（ａ）中のＸ方向）に生じる音響帯域の高周波振動を検出し、その検出結果を音響データＳａ（ｔ）としてメイン衝突判定部１３に出力する。具体的に、音響センサ１１は、周波数帯域５ｋＨｚ〜２０ｋＨｚの振動（構造音響）を検出する。この音響センサ１１から得られる音響データＳａ（ｔ）は、前面衝突によって車両１００が変形（損壊）する特徴をよく捉えたものである。 The acoustic sensor 11 is a vibration sensor built in the SRS unit 1, detects high-frequency vibrations in the acoustic band that occurs in the front-rear direction of the vehicle 100 (the X direction in FIG. 1A), and the detection result is used as acoustic data. It outputs to the main collision determination part 13 as Sa (t). Specifically, the acoustic sensor 11 detects vibration (structural sound) in the frequency band 5 kHz to 20 kHz. The acoustic data Sa (t) obtained from the acoustic sensor 11 well captures the characteristic that the vehicle 100 is deformed (damaged) by a frontal collision.

加速度センサ１２は、ＳＲＳユニット１に内蔵された振動センサであり、車両１００の前後方向に生じる、音響帯域より低い帯域の低周波振動を検出し、その検出結果を加速度データＧ（ｔ）としてメイン衝突判定部１３及びセーフィング判定部１４に出力する。具体的に、加速度センサ１２は、周波数帯域０Ｈｚ〜４００Ｈｚの振動を検出する。この加速度センサ１２から得られる加速度データＧ（ｔ）は、前面衝突によって車両１００に生じる減速度をよく捉えたものである。 The acceleration sensor 12 is a vibration sensor built in the SRS unit 1, detects low-frequency vibrations in a band lower than the acoustic band generated in the front-rear direction of the vehicle 100, and uses the detection result as acceleration data G (t). It outputs to the collision determination part 13 and the safing determination part 14. Specifically, the acceleration sensor 12 detects vibrations in the frequency band 0 Hz to 400 Hz. The acceleration data G (t) obtained from the acceleration sensor 12 captures well the deceleration generated in the vehicle 100 due to the frontal collision.

このように、音響センサ１１及び加速度センサ１２は、共に振動を検出する振動センサに属するものであるが、検出対象振動の周波数帯域が異なる。これら音響センサ１１及び加速度センサ１２は、本発明における振動検出手段を構成している。尚、音響センサ１１及び加速度センサ１２は、図１（ａ）に示す通りＳＲＳユニット１内に別個に設けられていても良く、或いは、１つのセンサセル内に内蔵されていても良い。 As described above, both the acoustic sensor 11 and the acceleration sensor 12 belong to a vibration sensor that detects vibration, but have different frequency bands of vibrations to be detected. The acoustic sensor 11 and the acceleration sensor 12 constitute vibration detecting means in the present invention. The acoustic sensor 11 and the acceleration sensor 12 may be separately provided in the SRS unit 1 as shown in FIG. 1A, or may be incorporated in one sensor cell.

メイン衝突判定部１３は、第１演算部１３ａ（第１演算手段）、第２演算部１３ｂ（第２演算手段）、及びマップ判定部１３ｃ（マップ判定手段）を備える構成である。かかる構成のメイン衝突判定部１３は、音響センサ１１からの音響データＳａ（ｔ）及び加速度センサ１２からの加速度データＧ（ｔ）に基づいて、エアバッグ２の展開（起動）を必要とする衝突が発生したか否かを判定する。 The main collision determination unit 13 includes a first calculation unit 13a (first calculation unit), a second calculation unit 13b (second calculation unit), and a map determination unit 13c (map determination unit). The main collision determination unit 13 having such a configuration is a collision that requires deployment (activation) of the airbag 2 based on the acoustic data Sa (t) from the acoustic sensor 11 and the acceleration data G (t) from the acceleration sensor 12. Whether or not has occurred is determined.

第１演算部１３ａは、音響センサ１１からの音響データＳａ（ｔ）の絶対値を算出し、その算出した絶対値のエンベロープ（包絡線）を算出する。以下では、この音響データＳａ（ｔ）の絶対値のエンベロープを音響エンベロープＳｅ（ｔ）と称する。第１演算部１３ａは、上記のように算出した音響エンベロープＳｅ（ｔ）をマップ判定部１３ｃに出力する。 The first calculation unit 13a calculates the absolute value of the acoustic data Sa (t) from the acoustic sensor 11, and calculates an envelope (envelope) of the calculated absolute value. Hereinafter, the envelope of the absolute value of the acoustic data Sa (t) is referred to as an acoustic envelope Se (t). The first calculation unit 13a outputs the acoustic envelope Se (t) calculated as described above to the map determination unit 13c.

第２演算部１３ｂは、加速度センサ１２からの加速度データＧ（ｔ）を、ある一定時間区間内で二次積分することにより移動量ΔＳ（積分値）を算出し、その算出結果をマップ判定部１３ｃに出力する。尚、加速度データＧ（ｔ）を一次積分して速度変化量ΔＶを算出し、この速度変化量ΔＶを移動量ΔＳの代わりにマップ判定部１３ｃに出力するようにしても良いが、物理的に移動量ΔＳの方が速度変化量ΔＶより安定している。 The second calculation unit 13b calculates the movement amount ΔS (integration value) by secondarily integrating the acceleration data G (t) from the acceleration sensor 12 within a certain time interval, and the calculation result is used as a map determination unit. To 13c. The acceleration data G (t) may be linearly integrated to calculate the speed change amount ΔV, and the speed change amount ΔV may be output to the map determination unit 13c instead of the movement amount ΔS. The movement amount ΔS is more stable than the speed change amount ΔV.

マップ判定部１３ｃは、第１演算部１３ａ及び第２演算部１３ｂによってそれぞれ算出された音響エンベロープＳｅ（ｔ）及び移動量ΔＳに基づいて、エアバッグ２の展開を必要とする衝突が発生したか否かを判定する。具体的には、図２（ａ）に示す通り、音響エンベロープＳｅ（ｔ）を縦軸、移動量ΔＳを横軸とする２次元マップ上において、音響エンベロープＳｅ（ｔ）及び移動量ΔＳが２次元的に設定された２次元衝突判定閾値ＴＨを超えた場合に、エアバッグ２の展開を必要とする衝突が発生したと判定し、そのマップ判定結果をＡＮＤ部１５に出力する。 Whether the map determination unit 13c has encountered a collision that requires the airbag 2 to be deployed based on the acoustic envelope Se (t) and the movement amount ΔS calculated by the first calculation unit 13a and the second calculation unit 13b, respectively. Determine whether or not. Specifically, as shown in FIG. 2A, the acoustic envelope Se (t) and the movement amount ΔS are 2 on the two-dimensional map having the acoustic envelope Se (t) as the vertical axis and the movement amount ΔS as the horizontal axis. When the two-dimensional collision determination threshold TH set in dimension is exceeded, it is determined that a collision that requires deployment of the airbag 2 has occurred, and the map determination result is output to the AND unit 15.

２次元マップ上における２次元衝突判定閾値ＴＨの設定手法は以下の通りである。前述した通り、音響センサ１１から得られる音響データＳａ（ｔ）は、車体が変形（損壊）する特徴を捉えやすい傾向があり、高速オフセット衝突と低速オフセット衝突との判別も容易で、迅速且つ正確な衝突判定の実現に有効である。図２（ｂ）は、高速オフセット衝突時及び低速オフセット衝突時に得られる音響エンベロープＳｅ（ｔ）のそれぞれの時間変化を示す図である。 A method for setting the two-dimensional collision determination threshold TH on the two-dimensional map is as follows. As described above, the acoustic data Sa (t) obtained from the acoustic sensor 11 tends to capture the characteristics of deformation (damage) of the vehicle body, and it is easy to discriminate between a high-speed offset collision and a low-speed offset collision. This is effective for realizing a collision detection. FIG. 2B is a diagram illustrating temporal changes in the acoustic envelope Se (t) obtained at the time of the high-speed offset collision and the low-speed offset collision.

図２（ｂ）に示す通り、高速オフセット衝突時に得られる音響エンベロープＳｅ（ｔ）には、衝突発生時点（時刻０）から約１０〜１５ｍｓの間に最初の大きなピークＰ１が現れ、衝突発生時点から約１５〜２０ｍｓの間に次の大きなピークＰ２が現れる。これに対し、低速オフセット衝突時に得られる音響エンベロープＳｅ（ｔ）には、衝突発生時点から約１８ｍｓ程度経過した時点で最初の大きなピークＰ３が現れる。 As shown in FIG. 2B, in the acoustic envelope Se (t) obtained at the time of the high-speed offset collision, the first large peak P1 appears between about 10 to 15 ms from the collision occurrence time (time 0). To about 15-20 ms, the next large peak P2 appears. On the other hand, the first large peak P3 appears in the acoustic envelope Se (t) obtained at the time of the low-speed offset collision when about 18 ms elapses from the collision occurrence time.

図２（ｂ）を参照すると、高速オフセット衝突時に得られる音響エンベロープＳｅ（ｔ）のピークＰ１は、低速オフセット衝突時に得られる音響エンベロープＳｅ（ｔ）のピークＰ３とほぼ同じ大きさであるが、高速オフセット衝突時に得られる音響エンベロープＳｅ（ｔ）のピークＰ２は、ピークＰ３よりも大きさが十分に大きいことが分かる。ここで、ピークＰ１の大きさは、衝突相手の構造や材料に依存して変化することから、ピークＰ１を排除してピークＰ２を用いて衝突判定を行うことで、高速オフセット衝突と低速オフセット衝突とを正確に判別することが可能になる。 Referring to FIG. 2 (b), the peak P1 of the acoustic envelope Se (t) obtained at the time of the high speed offset collision is almost the same size as the peak P3 of the acoustic envelope Se (t) obtained at the time of the low speed offset collision. It can be seen that the peak P2 of the acoustic envelope Se (t) obtained at the time of the high-speed offset collision is sufficiently larger than the peak P3. Here, since the size of the peak P1 changes depending on the structure and material of the collision partner, the high-speed offset collision and the low-speed offset collision can be performed by performing the collision determination using the peak P2 without the peak P1. Can be accurately determined.

従って、図２（ａ）に示す２次元マップ上において、横軸方向に延びる２次元衝突判定閾値ＴＨ（ＴＨ１）は、図２（ｂ）に示すピークＰ１を排除しつつ、ピークＰ２を用いた衝突判定が可能な値に設定されている。つまり、２次元衝突判定閾値ＴＨ（ＴＨ１）は、衝突相手の構造や材料を考慮したピークＰ３の最大値よりも大きく、ピークＰ２の最大値以下の値に設定される。 Accordingly, on the two-dimensional map shown in FIG. 2A, the two-dimensional collision determination threshold TH (TH1) extending in the horizontal axis direction uses the peak P2 while excluding the peak P1 shown in FIG. 2B. It is set to a value that allows collision detection. That is, the two-dimensional collision determination threshold TH (TH1) is set to a value that is larger than the maximum value of the peak P3 considering the structure and material of the collision partner and is equal to or less than the maximum value of the peak P2.

尚、移動量ΔＳが大きくなるほど、車両１００に発生する構造音響が大きくなるので、仮に横軸方向に延びる２次元衝突判定閾値ＴＨ（ＴＨ１）を一定値とすると、本来ならばエアバッグ２の展開が不要な衝突が発生しているにも拘わらず、エアバッグ２の展開を必要とする衝突が発生したと誤判定する可能性がある。そこで、このような誤判定を防止するために、図２（ａ）に示す通り、横軸方向に延びる２次元衝突判定閾値ＴＨ（ＴＨ１）は、移動量ΔＳが大きくなるほど高くなるように設定することが望ましい。 Since the structural sound generated in the vehicle 100 increases as the movement amount ΔS increases, if the two-dimensional collision determination threshold TH (TH1) extending in the horizontal axis direction is set to a constant value, the airbag 2 is originally deployed. Although there is an unnecessary collision, there is a possibility that it is erroneously determined that a collision that requires deployment of the airbag 2 has occurred. Therefore, in order to prevent such erroneous determination, as shown in FIG. 2A, the two-dimensional collision determination threshold TH (TH1) extending in the horizontal axis direction is set so as to increase as the movement amount ΔS increases. It is desirable.

一方、音響センサ１１から得られる音響データＳａ（ｔ）は、車体変形を伴わない飛石やハンマリングなどの局所打撃による構造音を多く含んでいるため、エアバッグ２の展開が必要な衝突による構造音と、エアバッグ２の展開が不要な局所打撃による構造音とを正確に判別する必要がある。このような衝突による構造音と局所打撃音による構造音との判別には、加速度センサ１２から得られる加速度データＧ（ｔ）を利用することができる。衝突による構造音が発生した場合には大きな減速度が生じるが、局所打撃による構造音が発生した場合には小さな減速度が生じるのみである。 On the other hand, since the acoustic data Sa (t) obtained from the acoustic sensor 11 contains a lot of structural sounds due to local hits such as stepping stones and hammering without deformation of the vehicle body, a structure due to a collision that requires the airbag 2 to be deployed. It is necessary to accurately discriminate between a sound and a structural sound caused by local hitting that does not require the airbag 2 to be deployed. The acceleration data G (t) obtained from the acceleration sensor 12 can be used to discriminate between the structural sound caused by the collision and the structural sound caused by the local impact sound. A large deceleration occurs when a structural sound is generated by a collision, but only a small deceleration occurs when a structural sound is generated by a local impact.

つまり、図２（ａ）に示す２次元マップ上において、縦軸方向に延びる２次元衝突判定閾値ＴＨ（ＴＨ２）は、エアバッグ２の展開を必要とする衝突（車体変形を伴う激しい衝突）と、エアバッグ２の展開が不要な衝突（飛石などの局所打撃）とを判別できるような値に設定されている。尚、飛石などの局所打撃による構造音が大きくなっても、それによる減速度に大きな変化はないため、縦軸方向に延びる２次元衝突判定閾値ＴＨ（ＴＨ２）は、音響エンベロープＳｅ（ｔ）に対してほぼ一定値に設定すれば良い。 That is, on the two-dimensional map shown in FIG. 2A, the two-dimensional collision determination threshold TH (TH2) extending in the vertical axis direction is a collision that requires the airbag 2 to be deployed (a severe collision accompanied by vehicle body deformation). The value is set such that a collision that does not require the airbag 2 to be deployed (local impact such as stepping stones) can be determined. Note that even if the structural sound due to local hitting such as stepping stones increases, there is no significant change in the deceleration due to this, so the two-dimensional collision determination threshold TH (TH2) extending in the vertical axis direction is set in the acoustic envelope Se (t). On the other hand, it may be set to a substantially constant value.

以上のような手法で２次元マップ上に２次元衝突判定閾値ＴＨを設定することにより、２次元マップ上には、エアバッグ２の展開を行うエアバッグ展開領域と、エアバッグ２の展開を行わないエアバッグ非展開領域とが形成される。つまり、図１（ｂ）に示すマップ判定部１３ｃは、第１演算部１３ａにて算出された音響エンベロープＳｅ（ｔ）が２次元衝突判定閾値ＴＨ（ＴＨ１）を超え、且つ第２演算部１３ｂにて算出された移動量ΔＳが２次元衝突判定閾値ＴＨ（ＴＨ２）を超えた場合（言い換えれば、音響エンベロープＳｅ（ｔ）と移動量ΔＳとの交点がエアバッグ展開領域に含まれている場合）に、エアバッグ２の展開を必要とする衝突が発生したと判定する。 By setting the two-dimensional collision determination threshold value TH on the two-dimensional map by the method as described above, the airbag deployment region where the airbag 2 is deployed and the airbag 2 are deployed on the two-dimensional map. No airbag undeployed region is formed. That is, in the map determination unit 13c shown in FIG. 1B, the acoustic envelope Se (t) calculated by the first calculation unit 13a exceeds the two-dimensional collision determination threshold TH (TH1), and the second calculation unit 13b. Is greater than the two-dimensional collision determination threshold TH (TH2) (in other words, the intersection between the acoustic envelope Se (t) and the movement amount ΔS is included in the airbag deployment region). It is determined that a collision requiring deployment of the airbag 2 has occurred.

また、マップ判定部１３ｃは、第２演算部１３ｂにて算出された移動量ΔＳが２次元衝突判定閾値ＴＨ（ＴＨ２）以下の場合には、第１演算部１３ａにて算出された音響エンベロープＳｅ（ｔ）の大きさにかかわらず、衝突未発生と判定する。これにより、エアバッグ２の展開を必要とする衝突（車体変形を伴う衝突）と、エアバッグ２の展開が不要な局所打撃とを正確に判別して、局所打撃による誤判定を防止することができる。 Further, the map determination unit 13c, when the movement amount ΔS calculated by the second calculation unit 13b is equal to or less than the two-dimensional collision determination threshold TH (TH2), the acoustic envelope Se calculated by the first calculation unit 13a. Regardless of the size of (t), it is determined that no collision has occurred. Thereby, it is possible to accurately discriminate between a collision that requires deployment of the airbag 2 (collision involving deformation of the vehicle body) and a local blow that does not require deployment of the airbag 2, thereby preventing erroneous determination due to the local blow. it can.

図１（ｂ）に戻り、セーフィング判定部１４は、加速度センサ１２から入力される加速度データＧ（ｔ）を基にセーフィング判定を行い、そのセーフィング判定結果をＡＮＤ部１５に出力する。具体的に、セーフィング判定部１４は、加速度データＧ（ｔ）の一次積分値（或いは二次積分値でも良い）とセーフィング判定閾値とを比較し、一次積分値がセーフィング判定閾値より大きい場合に、エアバッグ２の展開を必要とする衝突が発生したと判定する。尚、セーフィング判定閾値は、ある程度大きな衝突（大きな減速度）が発生すれば確実にエアバッグ２が展開されるよう、安全方向に振った値（比較的低い値）に設定されている。 Returning to FIG. 1B, the safing determination unit 14 performs safing determination based on the acceleration data G (t) input from the acceleration sensor 12, and outputs the safing determination result to the AND unit 15. Specifically, the safing determination unit 14 compares a primary integration value (or a secondary integration value) of the acceleration data G (t) with a safing determination threshold, and the primary integration value is greater than the safing determination threshold. In this case, it is determined that a collision that requires the airbag 2 to be deployed has occurred. Note that the safing determination threshold is set to a value (relatively low value) swung in the safe direction so that the airbag 2 is reliably deployed when a certain degree of collision (large deceleration) occurs.

ＡＮＤ部１５は、メイン衝突判定部１３の衝突判定結果（マップ判定結果）、及びセーフィング判定部１４のセーフィング判定結果に基づいて、最終的にエアバッグ２の展開を必要とする衝突が発生したか否かを判定し、その衝突判定結果を出力する。具体的に、ＡＮＤ部１５は、メイン衝突判定部１３及びセーフィング判定部１４の両方でエアバッグ２の展開を必要とする衝突が発生したと判定された場合に、最終的にエアバッグ２の起動を必要とする衝突が発生したと判定する。 Based on the collision determination result (map determination result) of the main collision determination unit 13 and the safing determination result of the safing determination unit 14, the AND unit 15 finally generates a collision that requires the airbag 2 to be deployed. It is determined whether or not the collision has occurred, and the collision determination result is output. Specifically, when the AND unit 15 determines that a collision requiring deployment of the airbag 2 has occurred in both the main collision determination unit 13 and the safing determination unit 14, the AND unit 15 finally It is determined that a collision requiring activation has occurred.

このように構成されたＳＲＳユニット１は、エアバッグ２の展開を必要とする衝突（高速オフセット衝突を含む、車体変形を伴う激しい衝突）と、エアバッグ２の展開が不要な衝突（低速オフセット衝突を含む、車体変形が軽微な穏やかな衝突、及び飛石等の局所打撃）とを、衝突相手の構造や材料の違いに拘わらず、迅速且つ正確に判別できる。また、図２（ａ）に示した２次元マップを衝突判定に用いることにより、２次元的な閾値設定が可能となり、衝突判定精度の向上（乗員保護性能の向上）を図ることができる。 The SRS unit 1 configured as described above has a collision that requires deployment of the airbag 2 (including a high-speed offset collision and a severe collision accompanied by vehicle body deformation) and a collision that does not require deployment of the airbag 2 (low-speed offset collision). Can be discriminated quickly and accurately regardless of the structure or material of the collision partner. In addition, by using the two-dimensional map shown in FIG. 2A for collision determination, a two-dimensional threshold can be set, and collision determination accuracy can be improved (occupant protection performance can be improved).

〔第２実施形態〕
図３（ａ）は、本発明の第２実施形態におけるＳＲＳユニット１Ａの要部構成を示すブロック図である。尚、以下では、第１実施形態と異なる点に着目して説明し、第１実施形態と同様の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。図３（ａ）に示す通り、本実施形態におけるＳＲＳユニット１Ａは、第１実施形態におけるＳＲＳユニット１のメイン衝突判定部１３をメイン衝突判定部１６に代えた構成である。 [Second Embodiment]
FIG. 3A is a block diagram showing a main configuration of the SRS unit 1A in the second embodiment of the present invention. In the following, the description will be focused on differences from the first embodiment, and the same components as those in the first embodiment will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. As shown in FIG. 3A, the SRS unit 1A in the present embodiment has a configuration in which the main collision determination unit 13 of the SRS unit 1 in the first embodiment is replaced with a main collision determination unit 16.

メイン衝突判定部１６は、第１演算部１６ａ（第１演算手段）、第２演算部１６ｂ（第２演算手段）、第１比較部１６ｃ、第２比較部１６ｄ、及びＡＮＤ部１６ｅを備えており、音響センサ１１からの音響データＳａ（ｔ）及び加速度センサ１２からの加速度データＧ（ｔ）に基づいて、エアバッグ２の展開を必要とする衝突が発生したか否かを判定する。尚、上記の構成要素のうち、第１比較部１６ｃ、第２比較部１６ｄ、及びＡＮＤ部１６ｅは、本発明における閾値判定手段を構成するものである。 The main collision determination unit 16 includes a first calculation unit 16a (first calculation unit), a second calculation unit 16b (second calculation unit), a first comparison unit 16c, a second comparison unit 16d, and an AND unit 16e. Therefore, based on the acoustic data Sa (t) from the acoustic sensor 11 and the acceleration data G (t) from the acceleration sensor 12, it is determined whether or not a collision requiring deployment of the airbag 2 has occurred. Of the above-described components, the first comparison unit 16c, the second comparison unit 16d, and the AND unit 16e constitute threshold determination means in the present invention.

第１演算部１６ａは、音響センサ１１からの音響データＳａ（ｔ）の絶対値のエンベロープ（音響エンベロープＳｅ（ｔ））を算出し、その算出結果を第１比較部１６ｃに出力する。第２演算部１６ｂは、加速度センサ１２からの加速度データＧ（ｔ）を二次積分することで移動量ΔＳ（第２演算値）を算出し、その算出結果を第２比較部１６ｄに出力する。尚、加速度データＧ（ｔ）を一次積分して速度変化量ΔＶを算出し、その算出結果を第２比較部１６ｄに出力しても良い。 The first calculation unit 16a calculates an absolute value envelope (acoustic envelope Se (t)) of the acoustic data Sa (t) from the acoustic sensor 11, and outputs the calculation result to the first comparison unit 16c. The second calculation unit 16b calculates the movement amount ΔS (second calculation value) by quadratic integration of the acceleration data G (t) from the acceleration sensor 12, and outputs the calculation result to the second comparison unit 16d. . The acceleration data G (t) may be linearly integrated to calculate the speed change amount ΔV, and the calculation result may be output to the second comparison unit 16d.

第１比較部１６ｃは、第１演算部１６ａからの音響エンベロープＳｅ（ｔ）が第１衝突判定閾値Ｓｅｔｈを超えたか否かを判定し、その比較判定結果をＡＮＤ部１６ｅに出力する。第２比較部１６ｄは、第２演算部１６ｂからの移動量ΔＳが第２衝突判定閾値ΔＳｔｈを超えたか否かを判定し、その比較判定結果をＡＮＤ部１６ｅに出力する。ＡＮＤ部１６ｅは、第１比較部１６ｃ及び第２比較部１６ｄによって、音響エンベロープＳｅ（ｔ）が第１衝突判定閾値Ｓｅｔｈを超え、且つ移動量ΔＳが第２衝突判定閾値ΔＳｔｈを超えたと判定された場合に、エアバッグ２の展開を必要とする衝突が発生したか否かを判定し、その衝突判定結果をＡＮＤ部１５に出力する。 The first comparison unit 16c determines whether or not the acoustic envelope Se (t) from the first calculation unit 16a exceeds the first collision determination threshold value Seth, and outputs the comparison determination result to the AND unit 16e. The second comparison unit 16d determines whether or not the movement amount ΔS from the second calculation unit 16b exceeds the second collision determination threshold value ΔSth, and outputs the comparison determination result to the AND unit 16e. The AND unit 16e is determined by the first comparison unit 16c and the second comparison unit 16d that the acoustic envelope Se (t) exceeds the first collision determination threshold value Seth and the movement amount ΔS exceeds the second collision determination threshold value ΔSth. If a collision that requires deployment of the airbag 2 occurs, the collision determination result is output to the AND unit 15.

ここで、第１衝突判定閾値Ｓｅｔｈは、図２（ｂ）に示すピークＰ１を排除しつつ、ピークＰ２を用いた衝突判定が可能な値に設定されている。つまり、第１衝突判定閾値Ｓｅｔｈは、衝突相手の構造や材料を考慮したピークＰ３の最大値よりも大きく、ピークＰ２の最大値以下の値に設定される。また、第２衝突判定閾値ΔＳｔｈは、エアバッグ２の展開を必要とする衝突（車体変形を伴う激しい衝突）と、エアバッグ２の展開が不要な衝突（飛石等による局所打撃）とを判別できるような値に設定されている。 Here, the first collision determination threshold value Seth is set to a value that allows the collision determination using the peak P2 while excluding the peak P1 shown in FIG. That is, the first collision determination threshold value Seth is set to a value that is larger than the maximum value of the peak P3 taking into account the structure and material of the collision partner and is equal to or less than the maximum value of the peak P2. Further, the second collision determination threshold value ΔSth can discriminate between a collision that requires the airbag 2 to be deployed (a severe collision with deformation of the vehicle body) and a collision that does not require the airbag 2 to be deployed (local hit with a stepping stone or the like). It is set to such a value.

このように構成されたＳＲＳユニット１Ａも、第１実施形態のＳＲＳユニット１と同様に、エアバッグ２の展開を必要とする衝突（高速オフセット衝突を含む、車体変形を伴う激しい衝突）と、エアバッグ２の展開が不要な衝突（低速オフセット衝突を含む、車体変形が軽微な穏やかな衝突、及び飛石等による局所打撃）とを、衝突相手の構造や材料の違いに拘わらず、迅速且つ正確に判別できる。 Similarly to the SRS unit 1 of the first embodiment, the SRS unit 1A configured as described above has a collision that requires the airbag 2 to be deployed (a severe collision involving a vehicle body deformation including a high-speed offset collision), an air Collisions that do not require deployment of the bag 2 (including low-speed offset collisions, gentle collisions with slight deformation of the vehicle body, and local hits by stepping stones, etc.) quickly and accurately regardless of the structure and material of the collision partner Can be determined.

〔第３実施形態〕
図３（ｂ）は、本発明の第３実施形態におけるＳＲＳユニット１Ｂの要部構成を示すブロック図である。尚、以下では、第１、第２実施形態と異なる点に着目して説明し、第１、第２実施形態と同様の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。図３（ｂ）に示す通り、本実施形態におけるＳＲＳユニット１Ｂは、振動センサ２０（振動検出手段）、ＢＰＦ（バンドパスフィルタ）２１（第１抽出手段）、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）２２（第２抽出手段）、第１実施形態と同様のメイン衝突判定部１３（第２実施形態と同様のメイン衝突判定部１６でも良い）、並びに第１及び第２実施形態と同様のセーフィング判定部１４及びＡＮＤ部１５を備えている。 [Third Embodiment]
FIG.3 (b) is a block diagram which shows the principal part structure of the SRS unit 1B in 3rd Embodiment of this invention. In the following, description will be made focusing on differences from the first and second embodiments, and the same components as those in the first and second embodiments will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. As shown in FIG. 3B, the SRS unit 1B in the present embodiment includes a vibration sensor 20 (vibration detection means), a BPF (bandpass filter) 21 (first extraction means), and an LPF (low-pass filter) 22 (second filter). Extraction means), a main collision determination unit 13 similar to the first embodiment (may be a main collision determination unit 16 similar to the second embodiment), a safing determination unit 14 similar to the first and second embodiments, and An AND unit 15 is provided.

振動センサ２０は、車両１００の前後方向に生じる広帯域振動（例えば、周波数帯域０Ｈｚ〜３０ｋＨｚの振動）を検出し、その検出結果を振動データＶｂ（ｔ）としてＢＰＦ２１及びＬＰＦ２２に出力する。ＢＰＦ２１は、振動センサ２０からの振動データＶｂ（ｔ）から音響帯域の高周波振動を抽出し、その抽出結果（高周波振動の検出結果）を音響データＳａ（ｔ）としてメイン衝突判定部１３へ出力する。具体的に、ＢＰＦ２１は、振動データＶｂ（ｔ）から周波数帯域５ｋＨｚ〜２０ｋＨｚの振動（構造音響）を抽出する。ＬＰＦ２２は、振動センサ２０からの振動データＶｂ（ｔ）から音響帯域より低い帯域の低周波振動を抽出し、その抽出結果（低周波振動の検出結果）を加速度データＧ（ｔ）としてメイン衝突判定部１３及びセーフィング判定部１４へ出力する。具体的に、ＬＰＦ２２は、振動データＶｂ（ｔ）から周波数帯域０Ｈｚ〜４００Ｈｚの振動を抽出する。 The vibration sensor 20 detects wideband vibration (for example, vibration with a frequency band of 0 Hz to 30 kHz) generated in the front-rear direction of the vehicle 100 and outputs the detection result to the BPF 21 and the LPF 22 as vibration data Vb (t). The BPF 21 extracts high-frequency vibration in the acoustic band from the vibration data Vb (t) from the vibration sensor 20, and outputs the extraction result (detection result of high-frequency vibration) to the main collision determination unit 13 as acoustic data Sa (t). . Specifically, the BPF 21 extracts vibrations (structural sounds) in the frequency band 5 kHz to 20 kHz from the vibration data Vb (t). The LPF 22 extracts low-frequency vibrations in a band lower than the acoustic band from the vibration data Vb (t) from the vibration sensor 20, and determines the main collision using the extraction result (low-frequency vibration detection result) as acceleration data G (t). Output to the unit 13 and the safing determination unit 14. Specifically, the LPF 22 extracts vibrations in the frequency band 0 Hz to 400 Hz from the vibration data Vb (t).

このように、本実施形態では、第１及び第２実施形態で用いられていた２つの振動センサ（音響センサ１１及び加速度センサ１２）に代えて、周波数帯域０Ｈｚ〜３０ｋＨｚの広帯域振動を検出することが可能な振動センサ２０を１つだけ用いている。そして、振動センサ２０の検出結果からＬＰＦ２２によって抽出した周波数帯域０Ｈｚ〜４００Ｈｚの振動成分を加速度データＧ（ｔ）として利用するとともに、振動センサ２０の検出結果からＢＰＦ２１によって抽出した周波数帯域５ｋＨｚ〜２０ｋＨｚの振動成分を音響データＳａ（ｔ）として利用している。かかる構成のＳＲＳユニット１Ｂにおいても、第１及び第２実施形態と同様の効果を得ることができる。 As described above, in this embodiment, instead of the two vibration sensors (acoustic sensor 11 and acceleration sensor 12) used in the first and second embodiments, wideband vibration in the frequency band 0 Hz to 30 kHz is detected. Only one vibration sensor 20 capable of the above is used. The vibration component of the frequency band 0 Hz to 400 Hz extracted by the LPF 22 from the detection result of the vibration sensor 20 is used as the acceleration data G (t), and the frequency band of 5 kHz to 20 kHz extracted by the BPF 21 from the detection result of the vibration sensor 20. The vibration component is used as acoustic data Sa (t). In the SRS unit 1B having such a configuration, the same effects as those of the first and second embodiments can be obtained.

〔変形例〕
本発明は上記実施形態に制限される訳ではなく、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上記実施形態では、音響帯域の高周波振動として周波数帯域５ｋＨｚ〜２０ｋＨｚの振動（構造音響）を検出するとともに、音響帯域より低い帯域の低周波振動として周波数帯域０Ｈｚ〜４００Ｈｚの振動を検出する場合を例示したが、検出対象振動の周波数帯域はこれに限定されず、車両１００の構造や要求される乗員保護性能に応じて適宜設定すれば良い。つまり、高周波振動の周波数帯域は、前面衝突によって車両１００が変形（損壊）する特徴（構造音響）を捕捉可能であれば良く、低周波振動の周波数帯域は、前面衝突によって車両１００に生じる減速度を捕捉可能であれば良い。
また、上記実施形態では、音響データＳａ（ｔ）から第１演算値として音響エンベロープＳｅ（ｔ）を算出して、この音響エンベロープＳｅ（ｔ）を衝突判定に用いる場合を例示したが、本発明はこれに限らず、音響データＳａ（ｔ）から他の第１演算値（例えば平均値）を算出しても良い。 [Modification]
The present invention is not limited to the above embodiment, and can be freely changed within the scope of the present invention. For example, in the above-described embodiment, when vibration (structural sound) in the frequency band 5 kHz to 20 kHz is detected as high frequency vibration in the acoustic band, and vibration in the frequency band 0 Hz to 400 Hz is detected as low frequency vibration in a band lower than the acoustic band. However, the frequency band of the vibration to be detected is not limited to this, and may be set as appropriate according to the structure of the vehicle 100 and the required passenger protection performance. That is, the frequency band of the high-frequency vibrations only needs to capture the characteristic (structural sound) that the vehicle 100 is deformed (damaged) by the frontal collision, and the frequency band of the low-frequency vibrations is a deceleration generated in the vehicle 100 by the frontal collision. If it is possible to capture.
In the above embodiment, the acoustic envelope Se (t) is calculated from the acoustic data Sa (t) as the first calculation value, and this acoustic envelope Se (t) is used for collision determination. However, the present invention is not limited to this, and other first calculation values (for example, average values) may be calculated from the acoustic data Sa (t).

１、１Ａ、１Ｂ…ＳＲＳユニット（車両衝突判定装置）、２…エアバッグ（乗員保護装置）、１１…音響センサ（第１振動センサ）、１２…加速度センサ（第２振動センサ）、１３、１６…メイン衝突判定部（衝突判定手段）、１３ａ、１６ａ…第１演算部（第１演算手段）、１３ｂ、１６ｂ…第２演算部（第２演算手段）、１３ｃ…マップ判定部（マップ判定手段）、１４…セーフィング判定部（セーフィング判定手段）、１５…ＡＮＤ部（最終判定手段）、１６ｃ…第１比較部（閾値判定手段）、１６ｄ…第２比較部（閾値判定手段）、１６ｅ…ＡＮＤ部（閾値判定手段）、２０…振動センサ（振動検出手段）、２１…ＢＰＦ（第１抽出手段）、２２…ＬＰＦ（第２抽出手段）、１００…車両 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1A, 1B ... SRS unit (vehicle collision determination apparatus), 2 ... Air bag (occupant protection apparatus), 11 ... Acoustic sensor (1st vibration sensor), 12 ... Acceleration sensor (2nd vibration sensor), 13, 16 ... Main collision determination unit (collision determination unit), 13a, 16a ... First calculation unit (first calculation unit), 13b, 16b ... Second calculation unit (second calculation unit), 13c ... Map determination unit (map determination unit) ), 14... Safing determination unit (safety determination unit), 15... AND unit (final determination unit), 16 c... First comparison unit (threshold determination unit), 16 d. ... AND section (threshold judgment means), 20 ... vibration sensor (vibration detection means), 21 ... BPF (first extraction means), 22 ... LPF (second extraction means), 100 ... vehicle

Claims

衝突時に車両に生じる音響帯域の高周波振動と、該音響帯域より低い帯域の低周波振動とを検出する振動検出手段と、
前記高周波振動及び低周波振動の検出結果に基づいて、乗員保護装置の起動を必要とする衝突が発生したか否かを判定する衝突判定手段と、を備え、
前記衝突判定手段は、前記高周波振動の検出結果を基に第１演算値を算出すると共に前記低周波振動の検出結果を基に第２演算値を算出し、前記第２演算値が所定の閾値以下の場合、前記第１演算値の大きさにかかわらず、衝突未発生と判定することを特徴とする車両衝突判定装置。 Vibration detecting means for detecting high-frequency vibration in the acoustic band generated in the vehicle at the time of collision and low-frequency vibration in a band lower than the acoustic band;
A collision determination means for determining whether or not a collision requiring activation of an occupant protection device has occurred based on the detection results of the high-frequency vibration and the low-frequency vibration;
The collision determination means calculates a first calculation value based on the detection result of the high frequency vibration, calculates a second calculation value based on the detection result of the low frequency vibration, and the second calculation value is a predetermined threshold value. In the following cases, it is determined that no collision has occurred regardless of the magnitude of the first calculation value.

前記振動検出手段は、
前記高周波振動として周波数帯域５ｋＨｚ〜２０ｋＨｚの振動を検出する第１振動センサと、
前記低周波振動として周波数帯域０Ｈｚ〜４００Ｈｚの振動を検出する第２振動センサと
を備えることを特徴とする請求項１記載の車両衝突判定装置。 The vibration detection means includes
A first vibration sensor that detects a vibration in a frequency band of 5 kHz to 20 kHz as the high-frequency vibration;
The vehicle collision determination device according to claim 1, further comprising: a second vibration sensor that detects vibration in a frequency band of 0 Hz to 400 Hz as the low frequency vibration.

前記振動検出手段は、前記高周波振動及び低周波振動を含む広帯域振動を検出するものであり、
前記振動検出手段によって検出された広帯域振動から前記高周波振動を抽出する第１抽出手段と、
前記振動検出手段によって検出された広帯域振動から前記低周波振動を抽出する第２抽出手段と
を備えることを特徴とする請求項１記載の車両衝突判定装置。 The vibration detection means detects broadband vibration including the high frequency vibration and low frequency vibration,
First extraction means for extracting the high-frequency vibration from the broadband vibration detected by the vibration detection means;
The vehicle collision determination device according to claim 1, further comprising: a second extraction unit that extracts the low-frequency vibration from the broadband vibration detected by the vibration detection unit.

前記第１抽出手段は、前記広帯域振動から前記高周波振動として周波数帯域５ｋＨｚ〜２０ｋＨｚの振動を抽出し、
前記第２抽出手段は、前記広帯域振動から前記低周波振動として周波数帯域０Ｈｚ〜４００Ｈｚの振動を抽出する
ことを特徴とする請求項３記載の車両衝突判定装置。 The first extraction means extracts a vibration in a frequency band of 5 kHz to 20 kHz as the high-frequency vibration from the broadband vibration,
4. The vehicle collision determination device according to claim 3, wherein the second extraction unit extracts a vibration in a frequency band of 0 Hz to 400 Hz as the low frequency vibration from the broadband vibration.

前記衝突判定手段は、
前記第１演算値として前記高周波振動のエンベロープを算出する第１演算手段と、
前記第２演算値として前記低周波振動の積分値を算出する第２演算手段と、
前記エンベロープを第１軸、前記積分値を第２軸とする２次元マップ上において、前記第１演算手段及び前記第２演算手段によって算出された前記エンベロープ及び前記積分値が２次元衝突判定閾値を超えた場合に、前記乗員保護装置の起動を必要とする衝突が発生したと判定する一方、前記積分値が前記２次元衝突判定閾値以下の場合には、前記エンベロープの大きさにかかわらず、衝突未発生と判定するマップ判定手段と
を備えることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載の車両衝突判定装置。 The collision determination means includes
First calculation means for calculating an envelope of the high-frequency vibration as the first calculation value;
Second calculating means for calculating an integrated value of the low frequency vibration as the second calculated value;
On the two-dimensional map having the envelope as the first axis and the integral value as the second axis, the envelope and the integral value calculated by the first calculation means and the second calculation means have a two-dimensional collision determination threshold value. When it exceeds, it is determined that a collision that requires activation of the occupant protection device has occurred, and when the integral value is less than or equal to the two-dimensional collision determination threshold, the collision is performed regardless of the size of the envelope. The vehicle collision determination device according to any one of claims 1 to 4, further comprising: a map determination unit that determines that no occurrence has occurred.

前記衝突判定手段は、
前記第１演算値として前記高周波振動のエンベロープを算出する第１演算手段と、
前記第２演算値として前記低周波振動の積分値を算出する第２演算手段と、
前記エンベロープが第１衝突判定閾値を超え、且つ前記積分値が第２衝突判定閾値を超えた場合に、前記乗員保護装置の起動を必要とする衝突が発生したと判定する一方、前記積分値が前記第２衝突判定閾値以下の場合には、前記エンベロープの大きさにかかわらず、衝突未発生と判定する閾値判定手段と
を備えることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載の車両衝突判定装置。 The collision determination means includes
First calculation means for calculating an envelope of the high-frequency vibration as the first calculation value;
Second calculating means for calculating an integrated value of the low frequency vibration as the second calculated value;
When the envelope exceeds a first collision determination threshold value and the integral value exceeds a second collision determination threshold value, it is determined that a collision requiring activation of the occupant protection device has occurred, while the integral value is 5. A threshold determination unit that determines that no collision has occurred regardless of the size of the envelope when the second collision determination threshold is less than or equal to the second collision determination threshold. The vehicle collision determination device according to claim 1.

前記第１演算手段は、前記高周波振動の絶対値のエンベロープを算出することを特徴とする請求項５または６に記載の車両衝突判定装置。 The vehicle collision determination device according to claim 5 or 6, wherein the first calculation means calculates an absolute value envelope of the high-frequency vibration.

前記低周波振動の検出結果を基にセーフィング判定を行うセーフィング判定手段と、
前記衝突判定手段の衝突判定結果及び前記セーフィング判定手段のセーフィング判定結果に基づいて、最終的に前記乗員保護装置の起動を必要とする衝突が発生したか否かを判定する最終判定手段と
を備えることを特徴とする請求項１から請求項７の何れか一項に記載の車両衝突判定装置。 Safing determination means for performing safing determination based on the detection result of the low frequency vibration;
Final determination means for determining whether or not a collision requiring the activation of the occupant protection device has finally occurred based on the collision determination result of the collision determination means and the safing determination result of the safing determination means; The vehicle collision determination device according to any one of claims 1 to 7, further comprising: