JP2003329539A - Method for creating vehicle crash prediction waveform - Google Patents
Method for creating vehicle crash prediction waveformInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、車両衝突時の衝
突波形を予測し時間軸波形として生成する車両の衝突予
測波形の生成方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle collision prediction waveform generation method for predicting a collision waveform during a vehicle collision and generating it as a time axis waveform.
【0002】[0002]
【従来の技術】周知のように、エアバッグシステムを装
備した車両では、当該車両の衝突を感知してエアバッグ
を作動(膨張・展開)させるためにエアバッグセンサが
配設されている。このエアバッグセンサの衝撃感度につ
いて種々の特性のものを開発するような場合、その衝撃
感度の評価は、試験対象のエアバッグセンサを実車に取
り付けて実際の衝突試験を繰り返し、各試験でのエアバ
ッグセンサに加わる減速度等のデータを衝突波形として
採取し分析することで行われている。2. Description of the Related Art As is well known, in a vehicle equipped with an airbag system, an airbag sensor is provided to detect a collision of the vehicle and operate (inflate / deploy) the airbag. When developing various characteristics of the impact sensitivity of this airbag sensor, the impact sensitivity is evaluated by attaching the airbag sensor to be tested to an actual vehicle and repeating an actual crash test. This is done by collecting and analyzing data such as deceleration applied to the bag sensor as a collision waveform.
【0003】特に、近年では、エアバッグが作動・展開
することにより乗員に作用する力を、種々の条件に応じ
て好適に調節できるようにすることが求められるように
なりつつある。すなわち、衝突速度やシートベルトの着
用状態、或いは乗員の体格などに応じて、エアバッグの
展開強さが、非展開および低出力と高出力の3段階で切
換制御されるようにすることが求められるようになって
来ている。In particular, in recent years, it has been required to be able to suitably adjust the force acting on an occupant due to the operation and deployment of an airbag in accordance with various conditions. That is, it is required that the deployment strength of the airbag be controlled to be switched between three stages of non-deployment and low output and high output depending on the collision speed, the seatbelt wearing state, or the physique of the occupant. Are becoming available.
【0004】そして、このようにエアバッグの出力を切
り換える閾値を決定するためには、エアバッグセンサに
ついて種々の条件下での加速度もしくは減速度データ
(Gデータ)が必要とされる。例えば車速について言え
ば、種々の異なる車速下でのGデータが要求されること
になる。このように、エアバッグセンサについて、従来
の高出力展開時の性能評価に加えて新たな評価が求めら
れ、しかも、かかる評価を種々の条件下で行うことが必
要であるので、採取すべきデータの種類および量は飛躍
的に増大しつつある。In order to determine the threshold value for switching the output of the airbag in this way, acceleration or deceleration data (G data) under various conditions is required for the airbag sensor. For example, regarding the vehicle speed, G data under various different vehicle speeds are required. As described above, regarding the airbag sensor, a new evaluation is required in addition to the conventional performance evaluation at the time of high output deployment, and further, it is necessary to perform such evaluation under various conditions. The types and amounts of are increasing dramatically.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような実車を用いての衝突試験は、車両の破壊試験であ
り試験回数には自ずから限りがある。従って、得られる
データ数も不可避的にある程度限られたものとならざる
を得ない。このことは、エアバッグセンサの衝撃感度だ
けでなく、実車での衝突試験で得られる衝突波形に基づ
いて採取されるべき他の種々の衝突データについても同
様である。However, the collision test using the actual vehicle as described above is a destructive test of the vehicle, and the number of tests is naturally limited. Therefore, the number of data obtained is inevitably limited to some extent. This applies not only to the impact sensitivity of the airbag sensor, but also to other various types of collision data to be acquired based on the collision waveform obtained in the collision test on the actual vehicle.
【0006】また、特に、新車の車体開発と連係してエ
アバッグセンサの開発が行われるような場合、エアバッ
グセンサの性能評価は実車を用いての衝突試験に依らざ
るを得ないので、その実際的な開発活動は車体の開発活
動よりもかなり遅れて始められることとなり、その開発
スケジュールや期間に大きな制約を受けるという問題が
ある。In particular, when the airbag sensor is developed in cooperation with the body development of a new vehicle, the performance evaluation of the airbag sensor must rely on a collision test using an actual vehicle. Practical development activities can be started much later than vehicle body development activities, and there is a problem that the development schedule and period are greatly restricted.
【0007】このような問題に関連して、衝突時の車体
減速度の予測を行う方法や有限要素解析法を用いて衝突
シミュレーションを行う方法などが種々試みられている
が、何れも実用化に至っていないのが実情である。尚、
例えば、特開平7−271290号公報には、車両の衝
突シミュレータ及びこれを用いたシミュレーション試験
方法が開示されている。In relation to such a problem, various methods such as a method of predicting the vehicle body deceleration at the time of a collision and a method of performing a collision simulation using a finite element analysis method have been tried, but all of them are put to practical use. The reality is that it has not arrived. still,
For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-271290 discloses a vehicle collision simulator and a simulation test method using the same.
【0008】周知のように、車両の衝突波形には低周波
成分と高周波成分とが含まれており、エアバッグセンサ
はこの両方の成分に基づいてエアバッグを作動させる閾
値が設定されるものであるが、特に、高周波成分につい
ては、その予測やシミュレーションが困難で、その方法
は確立されていない。As is well known, a collision waveform of a vehicle includes a low frequency component and a high frequency component, and an air bag sensor sets a threshold value for operating an air bag based on both of these components. However, it is difficult to predict and simulate high-frequency components, and the method has not been established.
【0009】この発明は、上記技術的課題に鑑みてなさ
れたもので、実車を用いた所定条件での衝突試験に基づ
いて、他の条件での車両衝突時の衝突波形を予測し衝突
予測波形を生成することができる方法を提供することを
目的とする。The present invention has been made in view of the above technical problem, and based on a collision test under a predetermined condition using an actual vehicle, predicts a collision waveform at the time of a vehicle collision under other conditions, and a collision prediction waveform. It is intended to provide a method by which can be generated.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】このため、本願発明に係
る車両の衝突予測波形の生成方法は、車両が第1所定速
度で衝突する際の衝突波形を時間軸波形として求める工
程と、上記衝突波形を所定の変換手段により低周波成分
と高周波成分とに分離する工程とを備えている。そし
て、上記低周波成分については、所定の車体変形モデル
によるモデル化に基づいた車体のエネルギ吸収特性か
ら、上記第1所定速度での衝突波形の低周波成分に対応
するエネルギ値に基づいて、上記第1所定速度よりも低
い第2所定速度での低周波成分の衝突波形を時間軸波形
として求める。一方、上記高周波成分については、所定
の車体振動モデルにより高周波領域での現象をモデル化
すると共に、複数の周波数帯域に分解した上で、各周波
数帯域での実効値を求めて周波数成分の強度化を行い、
該強度化データの上記第1所定速度での衝突波形の高周
波成分に対応するエネルギ値に基づいて、上記第1所定
速度よりも低い第2所定速度での高周波成分の衝突波形
を時間軸波形として求める。そして、上記第2所定速度
での高周波成分の衝突波形と低周波成分の衝突波形とを
合成し、この第2所定速度での衝突波形を時間軸波形と
して生成する工程を備えたものである。Therefore, a method of generating a vehicle collision prediction waveform according to the present invention includes a step of obtaining a collision waveform when a vehicle collides at a first predetermined speed as a time axis waveform, and the collision. And a step of separating the waveform into a low frequency component and a high frequency component by a predetermined conversion means. The low frequency component is based on an energy value corresponding to the low frequency component of the collision waveform at the first predetermined speed, from the energy absorption characteristic of the vehicle body based on modeling by a predetermined vehicle body deformation model. The collision waveform of the low frequency component at the second predetermined speed lower than the first predetermined speed is obtained as the time axis waveform. On the other hand, with respect to the high frequency components, a phenomenon in the high frequency region is modeled by a predetermined vehicle body vibration model, and after being decomposed into a plurality of frequency bands, the effective value in each frequency band is obtained to strengthen the frequency components. And then
Based on the energy value corresponding to the high frequency component of the collision waveform at the first predetermined speed of the strengthened data, the collision waveform of the high frequency component at the second predetermined speed lower than the first predetermined speed is used as a time axis waveform. Ask. Then, a step of synthesizing the collision waveform of the high frequency component and the collision waveform of the low frequency component at the second predetermined speed and generating the collision waveform at the second predetermined speed as a time axis waveform is provided.
【0011】この場合において、上記車体変形モデルに
は、好ましくは、バネ体と質量体とで成る解析モデルが
用いられ、上記車体振動モデルには、好ましくは、所定
の振動を発生する振動子を車体の所定の各部に対応させ
て成る解析モデルが用いられる。また、上記変換手段と
しては、より好ましくは、高速フーリエ変換器が用いら
れる。In this case, the vehicle body deformation model is preferably an analytical model composed of a spring body and a mass body, and the vehicle body vibration model is preferably a vibrator that generates a predetermined vibration. An analytical model corresponding to each predetermined part of the vehicle body is used. Further, as the converting means, more preferably, a fast Fourier transformer is used.
【0012】更に、以上の場合において、上記高周波成
分を複数の周波数帯域に分解する際には、より好ましく
は、等比間隔で周波数分割が行われる。また更に、以上
の場合において、衝突における反発領域については、車
種に応じて、加速度の減少割合に基づいた補正係数によ
り補正を行うことが好ましい。また更に、以上の場合に
おいて、低・中速領域では、第1及び第2の両所定速度
の速度差に応じた加速度比に基づいた補正係数による補
正を行うことがより好ましい。Further, in the above case, when the high frequency component is decomposed into a plurality of frequency bands, more preferably, the frequency division is performed at equal ratio intervals. Further, in the above case, it is preferable that the repulsion area in the collision is corrected by the correction coefficient based on the reduction rate of the acceleration according to the vehicle type. Furthermore, in the above case, in the low / medium speed region, it is more preferable to perform the correction by the correction coefficient based on the acceleration ratio according to the speed difference between the first and second predetermined speeds.
【0013】また更に、以上の場合において、車体重量
に差がある場合には、車体重量比に基づいた補正係数に
よる補正を行うことがより好ましい。また更に、以上の
場合において、上記衝突予測波形はエアバッグセンサの
衝撃感度評価に用いられても良い。Furthermore, in the above case, when there is a difference in vehicle body weight, it is more preferable to perform correction using a correction coefficient based on the vehicle body weight ratio. Furthermore, in the above cases, the collision prediction waveform may be used for impact sensitivity evaluation of the airbag sensor.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る車両の衝突予
測波形の生成方法の実施の形態を、例えば、エアバッグ
センサの衝突性能評価に適用した場合について、添付図
面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本実施の形
態に係る衝突予測波形の生成方法の基本的なアルゴリズ
ムを示す説明図である。尚、このアルゴリズムに基づい
た具体的な工程(ステップ)の流れ及び工程内容の説明
については後述する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, an embodiment of a method for generating a vehicle collision prediction waveform according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in the case where the embodiment is applied to collision performance evaluation of an airbag sensor. explain. FIG. 1 is an explanatory diagram showing a basic algorithm of the collision prediction waveform generation method according to the present embodiment. Incidentally, a specific flow of steps (steps) based on this algorithm and description of the process contents will be described later.
【0015】上記図1に示されるように、本実施の形態
では、まず、対象車両が衝突する際の実際の衝突波形を
得るために、実車を用いて所定速度(このときの速度を
第1所定速度と称する。)での衝突試験を行い、その際
にエアバッグセンサに加わる振動加速度Gのパルスデー
タ(衝突波形データ)を時間軸波形として採取する(グ
ラフ参照)。As shown in FIG. 1, in the present embodiment, first, in order to obtain an actual collision waveform when the target vehicle collides, a predetermined speed (the speed at this time A collision test is performed at a predetermined speed), and pulse data (collision waveform data) of the vibration acceleration G applied to the airbag sensor at that time is sampled as a time axis waveform (see graph).
【0016】このように実車を用いての衝突試験で得ら
れた衝突波形を所定の変換手段により分解し、低周波成
分(グラフ)と高周波成分(グラフ)とに分離す
る。尚、本実施の形態では、後で詳しく説明するよう
に、この衝突波形の分解に用いる変換手段として、所
謂、高速フーリエ変換(FFT:Fast Fourier Transfo
rm)を行う変換器を採用した。この変換器は、好ましく
はプログラム処理で高速フーリエ変換を行うものであ
る。As described above, the collision waveform obtained in the collision test using the actual vehicle is decomposed by a predetermined conversion means and separated into a low frequency component (graph) and a high frequency component (graph). In the present embodiment, as will be described in detail later, a so-called fast Fourier transform (FFT) is used as a transforming unit used for the decomposition of the collision waveform.
rm) is adopted. This converter preferably performs a fast Fourier transform in a programmed process.
【0017】次に、低周波成分については、所定の車体
変形モデルによる単純モデル化に基づいた車体のエネル
ギ吸収特性から上記第1所定速度での衝突波形の低周波
成分に対応するエネルギ値に基づいて、第1所定速度よ
りも低い第2所定速度での低周波成分の衝突波形を時間
軸波形として求める(グラフ参照)。Next, the low frequency component is based on the energy value corresponding to the low frequency component of the collision waveform at the first predetermined speed, from the energy absorption characteristics of the vehicle body based on the simple modeling based on the predetermined vehicle body deformation model. Then, the collision waveform of the low frequency component at the second predetermined speed lower than the first predetermined speed is obtained as a time axis waveform (see graph).
【0018】この低周波成分を車体のエネルギ吸収特性
から予測計算するために、図2に模式的に示すような、
質量体3とバネ体4とで成る車体変形モデルを適用し
た。すなわち、第1所定速度で壁面に衝突する車体が変
形してエネルギ吸収を行う現象を、図2に示されるよう
に、質量体3が走行路1上を第1所定速度で走行し、1
つのバネ体4を介して壁面2に第1所定速度で衝突する
際に、バネ体4が弾性的に変形してエネルギ吸収を行う
現象で単純モデル化し、その際のエネルギ吸収特性を解
析して、所謂、つぶれ線図を求める。尚、図3は、図2
の車体変形モデルによる低周波領域の減速度(G)特性
を時間軸波形として求めたもので、実車を用いての衝突
波形を高速フーリエ変換器で分解して得られる低周波成
分のセンサパルスに相当するものである。In order to predict and calculate the low frequency component from the energy absorption characteristic of the vehicle body, as schematically shown in FIG.
A vehicle body deformation model including the mass body 3 and the spring body 4 was applied. That is, as shown in FIG. 2, the mass body 3 travels on the traveling path 1 at the first predetermined speed to absorb energy by deforming the vehicle body colliding with the wall surface at the first predetermined speed to absorb energy.
A simple model is created by the phenomenon in which the spring body 4 elastically deforms and absorbs energy when it collides with the wall surface 2 through the two spring bodies 4 at the first predetermined speed, and the energy absorption characteristics at that time are analyzed. The so-called collapsed line diagram is obtained. Note that FIG. 3 corresponds to FIG.
The deceleration (G) characteristic in the low frequency region was calculated as a time axis waveform by the vehicle body deformation model of the above, and the sensor pulse of the low frequency component obtained by decomposing the collision waveform of the actual vehicle with the fast Fourier transformer is obtained. It is equivalent.
【0019】そして、上記第1所定速度よりも低い第2
所定速度について、上記の車体変形モデルによる単純モ
デル化に基づいて車体のエネルギ吸収特性を計算し、そ
のつぶれ線図を求める。次に、速度の2乗比によって両
速度でのエネルギ比を計算し、この計算結果に基づい
て、図1のグラフに示されるように、第1所定速度よ
りも低い第2所定速度での低周波成分の衝突予測波形が
時間軸波形として得られる。つまり、所定の車体変形モ
デルによる単純モデル化に基づいた車体のエネルギ吸収
特性から、上記第1所定速度での衝突波形の低周波成分
に対応するエネルギ値に基づいて、第1所定速度よりも
低い第2所定速度での低周波成分の衝突予測波形が時間
軸波形として求められる。The second speed lower than the first predetermined speed
For a predetermined speed, the energy absorption characteristics of the vehicle body are calculated based on the above-mentioned simple modeling by the vehicle body deformation model, and a collapsed diagram thereof is obtained. Next, the energy ratio at both velocities is calculated by the square ratio of the velocities, and based on the calculation result, as shown in the graph of FIG. The collision prediction waveform of the frequency component is obtained as the time axis waveform. That is, based on the energy absorption characteristic of the vehicle body based on the simple modeling by the predetermined vehicle body deformation model, it is lower than the first predetermined speed based on the energy value corresponding to the low frequency component of the collision waveform at the first predetermined speed. The collision prediction waveform of the low frequency component at the second predetermined speed is obtained as the time axis waveform.
【0020】一方、高周波成分については、所定の車体
振動モデルにより高周波領域での現象をモデル化すると
ともに、複数の周波数帯域に分解した上で、各周波数帯
域での実効値を求めて周波数成分の強度化を行い、該強
度化データの上記第1所定速度での衝突波形の高周波成
分に対応するエネルギ値に基づいて、上記第1所定速度
よりも低い第2所定速度での高周波成分の衝突波形を時
間軸波形として求められる。On the other hand, with respect to the high frequency component, a phenomenon in a high frequency region is modeled by a predetermined vehicle body vibration model, decomposed into a plurality of frequency bands, and an effective value in each frequency band is obtained to obtain a frequency component of the frequency component. Strengthening is performed, and the collision waveform of the high frequency component at the second predetermined speed lower than the first predetermined speed is based on the energy value corresponding to the high frequency component of the collision waveform at the first predetermined speed of the strengthened data. Is obtained as a time axis waveform.
【0021】車体の高周波での振動現象をモデル化する
ために、図4及び図5に模式的に示すように、質量体3
とバネ体4とで成る車体変形モデルに対して、特定の振
動を発生させる複数の振動子5を車体の各部にそれぞれ
対応させた振動モデルを適用した。尚、図6は、図4の
車体振動モデルによる高周波領域の減速度(G)特性を
時間軸波形として求めたもので、実車を用いての衝突波
形を高速フーリエ変換器で分解して得られる高周波成分
のセンサパルスに相当するものである。この車体振動モ
デルに基づいて、高周波成分を複数の周波数帯域に分解
し、それぞれの実効値(RMS値)をとって強度化す
る。In order to model the vibration phenomenon of the vehicle body at high frequencies, as shown schematically in FIG. 4 and FIG.
A vibration model in which a plurality of vibrators 5 that generate specific vibrations are made to correspond to respective parts of the vehicle body is applied to the vehicle body deformation model including the spring body 4 and the spring body 4. FIG. 6 shows the deceleration (G) characteristic in the high frequency range obtained as a time axis waveform by the vehicle body vibration model of FIG. 4, and is obtained by decomposing the collision waveform of an actual vehicle with a fast Fourier transformer. It corresponds to a sensor pulse of a high frequency component. Based on this vehicle body vibration model, the high frequency component is decomposed into a plurality of frequency bands, and effective values (RMS values) of the respective components are taken to strengthen them.
【0022】そして、低周波成分における場合と同様の
手法でエネルギ計算を行い、上記第1所定速度よりも低
い上記第2所定速度での高周波成分の衝突予測波形を時
間軸波形として求める(図1のグラフ参照)。つま
り、上記車体振動モデルによるモデル化に基づいた強度
化データの上記第1所定速度での衝突波形の高周波成分
に対応するエネルギ値に基づいて、第1所定速度よりも
低い上記第2所定速度での高周波成分の衝突予測波形が
時間軸波形として求められる。Then, energy calculation is performed in the same manner as in the case of the low frequency component, and a collision prediction waveform of the high frequency component at the second predetermined speed lower than the first predetermined speed is obtained as a time axis waveform (FIG. 1). See the graph). That is, at the second predetermined speed lower than the first predetermined speed, based on the energy value corresponding to the high frequency component of the collision waveform at the first predetermined speed of the intensity data based on the modeling by the vehicle body vibration model. The collision prediction waveform of the high frequency component of is obtained as the time axis waveform.
【0023】以上のようにして、実車による衝突試験を
行った第1所定速度よりも低い第2所定速度について、
低周波成分および高周波成分の各々の衝突予測波形を時
間軸波形として求めた後、両波形を再構成することによ
り、低周波および高周波の両成分を含んだ衝突予測波形
が得られる(グラフ参照)。As described above, for the second predetermined speed lower than the first predetermined speed for which the collision test with the actual vehicle is performed,
After obtaining the collision prediction waveforms of the low-frequency component and high-frequency component as time-axis waveforms, and then reconstructing both waveforms, a collision prediction waveform containing both low-frequency and high-frequency components can be obtained (see graph). .
【0024】すなわち、実車を用いた所定条件(第1所
定速度)での衝突試験に基づいて、他の条件(第2所定
速度)での車両衝突時の衝突波形を予測し衝突予測波形
を生成することができる。換言すれば、この第2所定速
度については、実車を用いての衝突試験を行うことな
く、衝突波形を予測データとして得ることができるので
ある。特に、車両の衝突波形に含まれる高周波成分につ
いて、その予測ができるようになる。That is, based on a collision test under a predetermined condition (first predetermined speed) using an actual vehicle, a collision waveform at the time of a vehicle collision under another condition (second predetermined speed) is predicted to generate a predicted collision waveform. can do. In other words, for the second predetermined speed, the collision waveform can be obtained as the prediction data without performing a collision test using an actual vehicle. In particular, it becomes possible to predict the high frequency component contained in the collision waveform of the vehicle.
【0025】この結果、実車を用いての衝突試験の試験
回数には限りがあり、得られるデータ数も不可避的にあ
る程度限られたものとならざるを得ないけれども、衝突
試験が行えなかった他の条件については、予測データと
しての衝突波形をえることができるので、車両の衝突特
性についてよりきめ細かな評価を行うことが可能にな
る。また、特に、新車の車体開発と連係してエアバッグ
センサの開発が行われるような場合でも、車体の開発ス
ケジュールに大きく制約されることなく、エアバッグセ
ンサの性能評価を行うことが可能になり、その開発スケ
ジュールや期間についての自由度を高めることができる
ようになる。As a result, the number of times of the collision test using the actual vehicle is limited, and the number of data obtained is inevitably limited to some extent, but the collision test cannot be performed. With respect to the condition (1), since it is possible to obtain the collision waveform as the prediction data, it becomes possible to perform a more detailed evaluation of the collision characteristics of the vehicle. In addition, especially when the airbag sensor is developed in cooperation with the development of a new vehicle body, the performance of the airbag sensor can be evaluated without being greatly restricted by the development schedule of the vehicle body. , Will be able to increase the degree of freedom about its development schedule and period.
【0026】本実施の形態では、上述のようにして得ら
れる衝突波形の予測データ(衝突予測波形)の精度をよ
り高めるために、種々の改良を施した。精度向上のため
の改良ポイントの一つとして、実際の衝突波形を低周波
成分と高周波成分とに分解する際に用いるフィルタの特
性による影響がある。この周波数成分の分離の際に、従
来、一般的な移動平均を用いたフィルタ処理を行った場
合、図7において破線で示されるように、低周波領域で
の位相遅れが大きく、低周波成分についての予測精度に
悪影響を及ぼしていた。そこで、移動平均を用いてのフ
ィルタ処理に代えて高速フーリエ変換によるフィルタを
用いるようにした。この結果、図7において実線で示さ
れるように、位相遅れが大幅に改善された。In this embodiment, various improvements have been made in order to further improve the accuracy of the prediction data (collision prediction waveform) of the collision waveform obtained as described above. As one of the improvement points for improving accuracy, there is an influence due to the characteristics of the filter used when decomposing an actual collision waveform into low frequency components and high frequency components. In the case of performing a filtering process using a general moving average in the past when separating the frequency components, as shown by a broken line in FIG. Was adversely affecting the prediction accuracy of. Therefore, a filter based on the fast Fourier transform is used instead of the filtering process using the moving average. As a result, the phase delay is significantly improved as shown by the solid line in FIG.
【0027】また、高周波領域についての予測を行う場
合、振動の振幅を強度化することで位相情報が失われて
しまうため、高周波成分を幾つかの周波数帯域に分割し
ておき、予測後にこの分割した各周波数帯域をそれぞれ
1つの周波数で代表させて元の振動波形に戻すのである
が、この周波数帯域を等差間隔で分割したのでは、波形
を再構成する際に、特定の周波数が強調され、その周波
数でのGが大きく表れてしまうという難点があった。そ
こで、等差間隔に代えて等比間隔で周波数帯域の分割を
行うことにより、特定の周波数が強調されることがなく
なり、自然な波形が得られた。Further, when performing prediction in a high frequency region, phase information is lost by strengthening the amplitude of vibration, so the high frequency component is divided into several frequency bands, and this division is performed after prediction. Each frequency band is represented by one frequency, and the original vibration waveform is restored. However, if this frequency band is divided at equal intervals, a particular frequency is emphasized when the waveform is reconstructed. However, there is a drawback that G at the frequency is largely expressed. Therefore, by dividing the frequency band at equal intervals instead of the equal intervals, a specific frequency is not emphasized, and a natural waveform is obtained.
【0028】更に、衝突により車体が潰れた後の反発領
域の波形は、本発明による予測結果を乗員シミュレーシ
ョンに用いる場合に影響を及ぼす。しかしながら、車体
が潰れ終わった後の現象であるので、上述のアルゴリズ
ムやその基礎を成す考え方では対処することはできな
い。このため、図8において破線で示されるように、衝
突現象後半での予測波形の精度が十分ではないという難
点があった。Further, the waveform of the repulsion area after the vehicle body is crushed due to a collision has an influence when the prediction result according to the present invention is used in the occupant simulation. However, since it is a phenomenon after the vehicle body has been crushed, it cannot be dealt with by the above-described algorithm or the idea underlying it. Therefore, as indicated by the broken line in FIG. 8, the accuracy of the predicted waveform in the latter half of the collision phenomenon is not sufficient.
【0029】この点に関して、種々のタイプの実車を用
いて多数の衝突試験を行った結果、この反発領域での現
象は、車種によってかなり異なるが、同一車種について
は同様の傾向を示すことが分かった。そして、同一車種
の場合、この反発領域では、略同じ一定の割合で加速度
が減少することが判った。そこで、反発領域では、加速
度の減少割合(つまり、G曲線の傾斜)を補正係数とし
て任意に入力できるようにし、車種に応じて所要の反発
補正係数を入力するようにした。これにより、図8にお
いて実線で示されるように、衝突現象後半での予測精度
を大幅に高めることができるようになった。With respect to this point, as a result of conducting a large number of crash tests using various types of actual vehicles, it was found that the phenomenon in this repulsion region shows a similar tendency for the same vehicle type, although it varies considerably depending on the vehicle type. It was Then, in the case of the same vehicle type, it was found that the acceleration decreases in this repulsion region at substantially the same constant rate. Therefore, in the repulsion region, the rate of decrease in acceleration (that is, the slope of the G curve) can be arbitrarily input as the correction coefficient, and the required repulsion correction coefficient is input according to the vehicle type. As a result, the prediction accuracy in the latter half of the collision phenomenon can be significantly improved as shown by the solid line in FIG.
【0030】また、更に、車速が40km/hよりも低
い低・中速度領域では、例えば速度12.8km/hに
ついて、図9において破線で示されるように、速度変化
の予測精度が十分ではないという難点があった。この点
に関し、実車を用いての衝突試験を重ねた結果、車速が
40km/hよりも低い速度領域では、図12及び図1
3において実線,破線,1点鎖線で示されるように、車
体の衝突エネルギ吸収特性にかなりの速度依存性がある
ことが判った。Further, in the low / medium speed range where the vehicle speed is lower than 40 km / h, for example, for the speed of 12.8 km / h, the prediction accuracy of the speed change is not sufficient as shown by the broken line in FIG. There was a difficulty. In this regard, as a result of repeated collision tests using an actual vehicle, as a result, in the speed range in which the vehicle speed is lower than 40 km / h, FIG.
As shown by the solid line, broken line, and alternate long and short dash line in Fig. 3, it was found that the collision energy absorption characteristics of the vehicle body have a considerable speed dependency.
【0031】このような低・中速域でのエアバッグの展
開/非展開を判断する上で必須とされる初期Gのピーク
レベルをより高精度で予測するために、速度依存係数に
よる補正係数を入力できるようにし、速度に応じて所要
の速度依存係数を入力するようにした。これにより、図
9において実線で示されるように、速度変化の予測精度
を大幅に高めることができるようになった。In order to more accurately predict the peak level of the initial G, which is indispensable for determining the deployment / non-deployment of the airbag in the low / medium speed range, a correction coefficient based on the speed dependence coefficient is used. So that the required speed dependence coefficient can be input according to the speed. As a result, as shown by the solid line in FIG. 9, the accuracy of prediction of speed change can be significantly improved.
【0032】上記速度依存係数を求める方法について、
図11〜図14を参照しながら、より詳しく説明する。
同一車種の実車を用いて各設定速度での衝突試験を積み
重ね、各試験での加速度データを時間軸データ(加速度
−時間曲線)として採取する(図11参照)。この図1
1のデータを用いて図12に示すように加速度−変位曲
線を求める。Regarding the method for obtaining the above velocity dependence coefficient,
A more detailed description will be given with reference to FIGS. 11 to 14.
Crash tests at various set speeds are piled up using actual vehicles of the same vehicle type, and acceleration data in each test is collected as time axis data (acceleration-time curve) (see FIG. 11). This Figure 1
An acceleration-displacement curve is obtained as shown in FIG.
【0033】そして、図13に示すように、初期Gに対
応する変位初期の領域を拡大し、2つの速度の衝突直後
における加速度比を算出する。例えば、図13に示され
たケース1,2,3を例にとって説明すれば、2つの速
度の速度差(ΔV)と加速度比(CSD)は次のように
なる。
・ケース1:ΔV=40.0−12.6=27.4km
/h
CSD=C/A=150/300=0.5
・ケース2:ΔV=40.0−22.5=17.5km
/h
CSD=C/A=240/300=0.8
・ケース3:ΔV=22.5−12.6=9.9km/
h
CSD=C/A=150/240=0.63Then, as shown in FIG. 13, the initial displacement region corresponding to the initial G is enlarged, and the acceleration ratio immediately after the collision of the two velocities is calculated. For example, taking Cases 1, 2, and 3 shown in FIG. 13 as an example, the speed difference (ΔV) between two speeds and the acceleration ratio (CSD) are as follows.・ Case 1: ΔV = 40.0-12.6 = 27.4 km
/ H CSD = C / A = 150/300 = 0.5 ・ Case 2: ΔV = 40.0-22.5 = 17.5 km
/ H CSD = C / A = 240/300 = 0.8 ・ Case 3: ΔV = 22.5-12.6 = 9.9 km /
h CSD = C / A = 150/240 = 0.63
【0034】上記のような2つの速度の速度差(ΔV)
と加速度比(CSD)の演算を、種々の車種について行
った結果、図14に示すようなグラフを得た。このグラ
フから良く分かるように、速度差(ΔV)が大きくなる
につれて加速度比(CSD)は小さくなるように変化
し、加速度比(CSD)と速度差(ΔV)との間には負
の相関性あることが判った。そして、第1所定速度に基
づいて第2所定速度での予測波形を得る際には、低・中
速領域では、両速度の速度差に応じた加速度比(CS
D)を補正係数(速度依存係数)として用いるようにし
た。Speed difference (ΔV) between the two speeds as described above
The calculation of the acceleration ratio (CSD) and the acceleration ratio (CSD) for various vehicle types resulted in the graph shown in FIG. As can be seen from this graph, the acceleration ratio (CSD) changes so as to decrease as the speed difference (ΔV) increases, and there is a negative correlation between the acceleration ratio (CSD) and the speed difference (ΔV). I knew it was. When the predicted waveform at the second predetermined speed is obtained based on the first predetermined speed, in the low / medium speed region, the acceleration ratio (CS
D) is used as a correction coefficient (speed-dependent coefficient).
【0035】また、更に、車体重量に差がある場合に
は、図10において破線で示されるように、速度の予測
精度が十分でなく、また、衝突時のエネルギ吸収特性に
かなりの違いが生じる。そこで、エネルギ吸収特性をよ
り高精度で予測するために、車体重量比による補正係数
を入力できるようにし、重量差に応じて所要の補正係数
を入力するようにした。これにより、図10において実
線で示されるように、予測精度を大幅に高めることがで
きるようになった。Further, when there is a difference in vehicle body weight, as shown by the broken line in FIG. 10, the speed prediction accuracy is not sufficient, and there is a considerable difference in energy absorption characteristics at the time of collision. . Therefore, in order to predict the energy absorption characteristics with higher accuracy, a correction coefficient based on the vehicle body weight ratio can be input, and a required correction coefficient is input according to the weight difference. As a result, as shown by the solid line in FIG. 10, the prediction accuracy can be significantly improved.
【0036】以上のような各種の補正により予測精度が
高められた衝突予測波形の生成方法を用いて予測を行っ
た結果を実車による衝突試験結果と比較し、加速度およ
び速度の各データについて予測精度の評価を行った。図
15において、破線は補正による改善前の予測データ
を、実線は補正による改善後の予測データをそれぞれ示
している。また、図16において、実線は補正による改
善後の予測データを示している。The results of prediction using the method of generating a collision prediction waveform whose prediction accuracy has been improved by various corrections as described above are compared with the results of a collision test using an actual vehicle, and the prediction accuracy for each data of acceleration and velocity is compared. Was evaluated. In FIG. 15, a broken line shows prediction data before improvement by correction, and a solid line shows prediction data after improvement by correction. Further, in FIG. 16, the solid line indicates the prediction data after the improvement by the correction.
【0037】エアバッグの展開タイミングは、正面衝突
の際には、例えば衝突後約30msに設定されるが、こ
れらの図から良く分かるように、このエアバッグ展開タ
イミングまでの予測精度は上記各補正により確実に向上
し、衝突後エアバッグ展開タイミングまでの予測速度
は、実験値に対して近い値となっており、エアバッグ展
開タイミングの変動は、実用上問題ない小さい範囲(±
10%以内)とすることができるため、満足できる予測
精度が達成できる。The deployment timing of the airbag is set to, for example, about 30 ms after a collision in the case of a head-on collision. As is clear from these figures, the prediction accuracy up to the airbag deployment timing is the above-mentioned corrections. The predicted speed from the collision to the airbag deployment timing is close to the experimental value, and the variation of the airbag deployment timing is within a small range (±
Within 10%), a satisfactory prediction accuracy can be achieved.
【0038】次に、本実施の形態に係る衝突予測波形の
生成方法の具体的な工程(ステップ)及びその流れにつ
いて、図17〜図19のフローチャートを参照しながら
説明する。本実施の形態に係る方法の実行の開始に当っ
ては、まず、ステップ#1で実車を用いての衝突試験を
行い、当該車両が第1所定速度で衝突する際の衝突波形
(エアバッグセンサのセンサパルス)を時間軸データG
(t)として得る。Next, specific steps (steps) and the flow of the method of generating a collision prediction waveform according to this embodiment will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 17 to 19. To start execution of the method according to the present embodiment, first, in step # 1, a collision test using an actual vehicle is performed, and a collision waveform (airbag sensor) when the vehicle collides at a first predetermined speed. Sensor pulse of time axis data G
Get as (t).
【0039】その後、ステップ#2で、高速フーリエ変
換によりセンサパルスを分解する。このとき、前述の理
由により、等差間隔ではなく等比間隔で、センサパルス
を複数(n+1)の周波数帯域に分割する。例えば、比
が1.5の等比間隔で分割して、f0=100Hz,f
1=150Hz,f2=225Hz,…、とした。本実
施の形態では、100Hz以下の周波数を低周波成分と
し、100Hzを越える周波数を高周波数成分とした。
すなわち、ステップ#2の工程により、センサパルスは
低周波成分(0〜f0)と高周波成分(f1〜fn)と
に分解されることになる。Then, in step # 2, the sensor pulse is decomposed by the fast Fourier transform. At this time, for the above-mentioned reason, the sensor pulse is divided into a plurality of (n + 1) frequency bands at equal ratio intervals instead of equal difference intervals. For example, the ratio is divided at an equal ratio of 1.5, and f 0 = 100 Hz, f
1 = 150 Hz, f 2 = 225 Hz, ... In the present embodiment, frequencies below 100 Hz are low frequency components, and frequencies above 100 Hz are high frequency components.
That is, the sensor pulse is decomposed into low frequency components ( 0 to f 0 ) and high frequency components (f 1 to f n ) by the process of step # 2.
【0040】そして、周波数帯域に応じて、低周波成分
サブルーチン(ステップ#3L)又は高周波成分サブル
ーチン(ステップ#3H)が実行される。すなわち、低
周波成分(0〜f0:G0(t))については、図18
に示すサブルーチンが実行される。まず、ステップ#1
1でセンサパルスの低周波成分G0(t)が呼び出さ
れ、これを2重積分して変位Xを求める(ステップ#1
2)。そして、G0(t)−X線図を求める(ステップ
#13)。Then, the low frequency component subroutine (step # 3L) or the high frequency component subroutine (step # 3H) is executed according to the frequency band. That is, the low frequency components ( 0 to f 0 : G0 (t)) are shown in FIG.
The subroutine shown in is executed. First, step # 1
The low frequency component G0 (t) of the sensor pulse is called by 1 and double integrated to obtain the displacement X (step # 1).
2). Then, the G0 (t) -X diagram is obtained (step # 13).
【0041】次に、実車試験における衝突速度(第1所
定速度)よりも低い所定の速度を第2所定速度として設
定すると共に、前述のように、速度の2乗比によって両
速度でのエネルギ比を計算し、第2所定速度でのG01
(t)−X線図を計算する(ステップ#14)。Next, a predetermined speed lower than the collision speed (first predetermined speed) in the actual vehicle test is set as the second predetermined speed, and the energy ratio at both speeds is set by the square ratio of the speeds as described above. And G01 at the second predetermined speed
The (t) -X diagram is calculated (step # 14).
【0042】そして、この計算結果に基づいて、低い速
度(第2所定速度)での低周波成分の衝突予測波形を時
間軸波形(G01(t))として作成する(ステップ#
15)。この後、前述のように、反発領域補正および速
度依存性補正(ステップ#16及び#17)を行い、低
周波成分についての補正後の衝突予測波形(G02’
(t))を時間軸波形として得る。Then, based on the calculation result, a collision prediction waveform of a low frequency component at a low speed (second predetermined speed) is created as a time axis waveform (G01 (t)) (step #
15). After that, as described above, the repulsion area correction and the speed dependence correction (steps # 16 and # 17) are performed, and the collision predicted waveform (G02 ′) after the correction for the low frequency component is corrected.
(T)) is obtained as a time axis waveform.
【0043】一方、高周波成分(f1〜f2:G1
(t),f2〜f3:G2(t),f3〜f4:G3
(t),…,fn〜fn+1:Gn(t),)について
は、各周波数帯域毎に図19に示すサブルーチンが実行
される。まず、ステップ#21でセンサパルスの当該周
波数帯域の周波数成分Gm(t)が呼び出され(但し、
1≦m≦n)、当該周波数帯域での実効値(RMS)を
求めて周波数成分の強度化が行われる(ステップ#22
〜#24)。On the other hand, high frequency components (f 1 to f 2 : G1)
(T), f 2 ~f 3 : G2 (t), f 3 ~f 4: G3
(T), ..., f n ~f n + 1: Gn (t), for), the subroutine shown in FIG. 19 for each frequency band is executed. First, in step # 21, the frequency component Gm (t) of the frequency band of the sensor pulse is called (however,
1 ≦ m ≦ n), the effective value (RMS) in the frequency band is obtained to strengthen the frequency component (step # 22).
~ # 24).
【0044】すなわち、まず、Gm(t)を2乗し(2
乗値Gm1(t):ステップ#22)、これを平均化す
る(平均値Gm2(t):ステップ#23)。尚、この
平均化においては、時間tの差分dtを例えば0.1m
s(dt=0.1ms)とし、また、k=100とし
た。そして、上記平均値の平方根を求める(Gm3
(t):ステップ#24)。That is, first, Gm (t) is squared (2
Multiplied value Gm1 (t): step # 22), and this is averaged (average value Gm2 (t): step # 23). In addition, in this averaging, the difference dt of the time t is, for example, 0.1 m.
s (dt = 0.1 ms) and k = 100. Then, the square root of the average value is calculated (Gm3
(T): Step # 24).
【0045】このようにして得られたGm3(t)につ
いて、低周波成分における場合と同様のエネルギ計算に
基づいて、低い速度(第2所定速度)でのGm3’
(t)−X線図を計算し(ステップ#25〜#27)、
この第2所定速度での高周波成分の衝突予測波形を時間
軸波形(Gm3’(t))として作成する(ステップ#
28)。この後、前述のように、振動波形に逆変換する
(ステップ#29)。For Gm3 (t) thus obtained, Gm3 'at a low speed (second predetermined speed) is calculated based on the same energy calculation as in the case of the low frequency component.
Calculate the (t) -X diagram (steps # 25- # 27),
The collision prediction waveform of the high frequency component at the second predetermined speed is created as a time axis waveform (Gm3 ′ (t)) (step #
28). After that, as described above, the waveform is inversely converted (step # 29).
【0046】以上のようにして、全ての周波数帯域につ
いて、第2所定速度での衝突予測波形を得た後、これら
のパルス(波形)を再構成する(図17:ステップ#
4)。そして、この再構成して得られた波形に対して、
前述の重量差補正を行い(ステップ#5)、最終的に、
低周波および高周波の両成分を含んだ第2所定速度での
衝突予測波形(予測センサパルス)が得られる(ステッ
プ#6)。すなわち、実車を用いた所定条件(第1所定
速度)での衝突試験に基づいて、他の条件(第2所定速
度)での車両衝突時の衝突波形を予測し衝突予測波形を
生成することができるのである。As described above, after obtaining the collision prediction waveform at the second predetermined speed for all the frequency bands, these pulses (waveforms) are reconstructed (FIG. 17: step #).
4). And for the waveform obtained by this reconstruction,
The above-mentioned weight difference correction is performed (step # 5), and finally,
A collision prediction waveform (prediction sensor pulse) at the second predetermined speed including both low frequency and high frequency components is obtained (step # 6). That is, based on a collision test under a predetermined condition (first predetermined speed) using an actual vehicle, it is possible to predict a collision waveform at the time of a vehicle collision under another condition (second predetermined speed) and generate a collision prediction waveform. You can do it.
【0047】尚、本発明は、以上の実施態様に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、
種々の改良あるいは設計上の変更が可能であることは言
うまでもない。The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and within the scope of the gist of the present invention,
It goes without saying that various improvements and design changes are possible.
【0048】[0048]
【発明の効果】本願発明に係る車両の衝突予測波形の生
成方法によれば、実車を用いた所定条件(第1所定速
度)での衝突試験に基づいて、他の条件(第2所定速
度)での車両衝突時の衝突波形を予測し衝突予測波形を
生成することができる。換言すれば、この第2所定速度
については、実車を用いての衝突試験を行うことなく、
衝突波形を予測データとして得ることができる。特に、
車両の衝突波形に含まれる高周波成分について、その予
測ができるようになる。この結果、実車を用いての衝突
試験の試験回数には限りがあり、得られるデータ数も不
可避的にある程度限られたものとならざるを得ないけれ
ども、衝突試験が行えなかった他の条件については、予
測データとしての衝突波形をえることができるので、車
両の衝突特性についてよりきめ細かな評価を行うことが
可能になる。According to the vehicle collision prediction waveform generating method of the present invention, another condition (second predetermined speed) is determined based on a collision test using an actual vehicle under a predetermined condition (first predetermined speed). A collision prediction waveform can be generated by predicting a collision waveform at the time of a vehicle collision in. In other words, for this second predetermined speed, without carrying out a collision test using an actual vehicle,
The collision waveform can be obtained as prediction data. In particular,
It becomes possible to predict the high frequency component included in the collision waveform of the vehicle. As a result, the number of collision tests using the actual vehicle is limited, and the number of data obtained is inevitably limited to some extent. Since it is possible to obtain the collision waveform as the prediction data, it becomes possible to perform a more detailed evaluation of the collision characteristics of the vehicle.
【0049】この場合において、低周波成分についての
車体変形モデルには、バネ体と質量体とで成る解析モデ
ルが用いられ、高周波成分についての車体振動モデルに
は、所定の振動を発生する振動子を車体の所定の各部に
対応させて成る解析モデルが用いられるので、車体のエ
ネルギ特性を予測するに際して、十分に確立された解析
手法を適用することができる。In this case, an analytical model composed of a spring body and a mass body is used as the vehicle body deformation model for the low frequency component, and the vibrator that generates a predetermined vibration is used as the vehicle body vibration model for the high frequency component. Since an analytical model that corresponds to each predetermined part of the vehicle body is used, a well-established analysis method can be applied when predicting the energy characteristics of the vehicle body.
【0050】また、以上の場合において、車両が第1所
定速度で衝突するとき衝突波形を低周波成分と高周波成
分とに分解する際に用いる変換手段として、高速フーリ
エ変換器を用いたことにより、移動平均を用いたフィル
タ処理を行った場合に比して、低周波領域での位相遅れ
を抑制することができ、低周波成分についての予測精度
をより高めることが可能になる。Further, in the above case, when the vehicle collides at the first predetermined speed, the fast Fourier transformer is used as the transforming means used when decomposing the collision waveform into the low frequency component and the high frequency component. Compared to the case where the filtering process using the moving average is performed, the phase delay in the low frequency region can be suppressed, and the prediction accuracy of the low frequency component can be further enhanced.
【0051】更に、以上の場合において、上記高周波成
分を複数の周波数帯域に分解する際には、等比間隔で周
波数分割を行うようにしたことにより、周波数帯域を等
差間隔で分割する場合のように、波形を再構成する際
に、特定の周波数が強調されてその周波数でのGが大き
く表れてしまうことがなくなり、自然な波形が得られる
ようになる。Furthermore, in the above case, when the high frequency component is decomposed into a plurality of frequency bands, frequency division is performed at equal ratio intervals, so that the frequency bands are divided at equal difference intervals. As described above, when the waveform is reconstructed, a specific frequency is not emphasized and G at that frequency is not significantly displayed, and a natural waveform can be obtained.
【0052】また更に、以上の場合において、衝突にお
ける反発領域については、車種に応じて、加速度の減少
割合に基づいた補正係数により補正を行うようにしたこ
とにより、衝突現象後半での予測精度を高めることがで
きる。Furthermore, in the above case, the repulsion area in the collision is corrected by the correction coefficient based on the reduction rate of the acceleration according to the vehicle type, so that the prediction accuracy in the latter half of the collision phenomenon is improved. Can be increased.
【0053】また更に、以上の場合において、低・中速
領域では、第1及び第2の両所定速度の速度差に応じた
加速度比に基づいた補正係数による補正を行うようにし
たことにより、低・中速域における速度変化の予測精度
を高めることができる。Furthermore, in the above case, in the low / medium speed range, the correction coefficient based on the acceleration ratio corresponding to the speed difference between the first and second predetermined speeds is used to perform correction. The accuracy of speed change prediction in the low / medium speed range can be improved.
【0054】また更に、以上の場合において、車体重量
に差がある場合には、車体重量比に基づいた補正係数に
よる補正を行うようにしたことにより、車体に重量差が
ある場合でも、エネルギ吸収特性をより高精度で予測で
き、衝突波形の予測精度を高めることができる。Furthermore, in the above case, when there is a difference in vehicle body weight, correction is made by a correction coefficient based on the vehicle body weight ratio, so that even if there is a vehicle body weight difference, energy absorption is possible. The characteristics can be predicted with higher accuracy, and the prediction accuracy of the collision waveform can be improved.
【0055】また更に、以上の場合において、上記衝突
予測波形をエアバッグセンサの衝撃感度評価に用いるこ
とにより、特に、新車の車体開発と連係してエアバッグ
センサの開発が行われるような場合でも、車体の開発ス
ケジュールに大きく制約されることなく、エアバッグセ
ンサの性能評価を行うことが可能になり、その開発スケ
ジュールや期間についての自由度を高めることができる
ようになる。Furthermore, in the above case, by using the above-mentioned collision prediction waveform for the impact sensitivity evaluation of the airbag sensor, even when the airbag sensor is developed in cooperation with the development of the body of the new vehicle. The performance of the airbag sensor can be evaluated without being greatly restricted by the development schedule of the vehicle body, and the degree of freedom regarding the development schedule and period can be increased.
【図1】 本発明の実施の形態に係る衝突予測波形の生
成方法の基本的なアルゴリズムを示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a basic algorithm of a collision prediction waveform generation method according to an embodiment of the present invention.
【図2】 低周波成分についての車体変形モデルによる
モデル化を模式的に示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing modeling of a low frequency component by a vehicle body deformation model.
【図3】 上記車体変形モデルによる低周波成分につい
てのG特性を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a G characteristic for a low frequency component according to the vehicle body deformation model.
【図4】 高周波成分についての車体振動モデルによる
モデル化を模式的に示す説明である。FIG. 4 is an illustration schematically showing modeling of a high frequency component by a vehicle body vibration model.
【図5】 上記車体振動モデルの衝突状態を模式的に示
す説明である。FIG. 5 is an illustration schematically showing a collision state of the vehicle body vibration model.
【図6】 上記車体振動モデルによる低周波成分につい
てのG特性を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a G characteristic for a low frequency component according to the vehicle body vibration model.
【図7】 衝突波形分解時におけるフィルタの最適化に
よる低周波領域での位相遅れの改善例を示す説明図であ
る。FIG. 7 is an explanatory diagram showing an example of improving a phase delay in a low frequency region by optimizing a filter when a collision waveform is decomposed.
【図8】 反発領域での予測精度の改善例を示す説明図
である。FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of improvement in prediction accuracy in a repulsive area.
【図9】 速度依存係数に基づいた補正による予測精度
の改善例を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of improvement in prediction accuracy by correction based on a speed dependence coefficient.
【図10】 車体の重量差に基づいた補正による予測精
度の改善例を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of improving the prediction accuracy by correction based on the weight difference of the vehicle body.
【図11】 速度依存係数の算出に用いる加速度−時間
データの一例を示す説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing an example of acceleration-time data used for calculation of a velocity dependence coefficient.
【図12】 上記加速度−時間データに基づいた加速度
−変位データの一例を示す説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram showing an example of acceleration-displacement data based on the acceleration-time data.
【図13】 上記加速度−変位データの要部を拡大して
示す説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram showing an enlarged main part of the acceleration-displacement data.
【図14】 速度差と速度依存係数の相関性を示す説明
図である。FIG. 14 is an explanatory diagram showing a correlation between a speed difference and a speed dependence coefficient.
【図15】 補正による予測精度改善前後の加速度−時
間データの一例を示す説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram showing an example of acceleration-time data before and after prediction accuracy improvement by correction.
【図16】 補正による予測精度改善前後の速度−時間
データの一例を示す説明図である。FIG. 16 is an explanatory diagram showing an example of speed-time data before and after prediction accuracy improvement by correction.
【図17】 本実施の形態に係る衝突予測波形の生成方
法の具体的な工程を説明するフローチャートである。FIG. 17 is a flowchart for explaining specific steps of the collision prediction waveform generation method according to the present embodiment.
【図18】 低周波成分サブルーチンを説明するフロー
チャートである。FIG. 18 is a flowchart illustrating a low frequency component subroutine.
【図19】 高周波成分サブルーチンを説明するフロー
チャートである。FIG. 19 is a flowchart illustrating a high frequency component subroutine.
3…質量体 4…バネ体 5…振動子 3 ... Mass 4 ... Spring body 5 ... Transducer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 成川 岳宏 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 柴崎 宏武 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Takehiro Narukawa 3-1, Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Prefecture Mazda Within the corporation (72) Inventor Hirotake Shibasaki 3-1, Shinchi, Fuchu-cho, Aki-gun, Hiroshima Prefecture Mazda Within the corporation
Claims (8)
波形を時間軸波形として求める工程と、 上記衝突波形を所定の変換手段により低周波成分と高周
波成分とに分離する工程と、 上記低周波成分について、所定の車体変形モデルによる
モデル化に基づいた車体のエネルギ吸収特性から上記第
1所定速度での衝突波形の低周波成分に対応するエネル
ギ値に基づいて、上記第1所定速度よりも低い第2所定
速度での低周波成分の衝突波形を時間軸波形として求め
る工程と、 上記高周波成分について、所定の車体振動モデルにより
高周波領域での現象をモデル化すると共に、複数の周波
数帯域に分解した上で、各周波数帯域での実効値を求め
て周波数成分の強度化を行い、該強度化データの上記第
1所定速度での衝突波形の高周波成分に対応するエネル
ギ値に基づいて、上記第1所定速度よりも低い第2所定
速度での高周波成分の衝突波形を時間軸波形として求め
る工程と、 第2所定速度での高周波成分の衝突波形と低周波成分の
衝突波形とを合成し、上記第2所定速度での衝突波形を
時間軸波形として生成する工程と、を備えたことを特徴
とする車両の衝突予測波形の生成方法。1. A step of obtaining a collision waveform as a time axis waveform when a vehicle collides at a first predetermined speed; a step of separating the collision waveform into a low frequency component and a high frequency component by a predetermined conversion means; Regarding the low frequency component, based on the energy absorption characteristic of the vehicle body based on modeling by a predetermined vehicle body deformation model, based on the energy value corresponding to the low frequency component of the collision waveform at the first predetermined velocity, from the first predetermined velocity The step of obtaining the collision waveform of the low frequency component at the second predetermined speed which is also low as a time axis waveform, and modeling the phenomenon in the high frequency region by the predetermined vehicle body vibration model for the above high frequency component, and After decomposing, the effective value in each frequency band is obtained to strengthen the frequency component, and corresponds to the high frequency component of the collision waveform at the first predetermined speed of the strengthened data. A step of obtaining a collision waveform of a high frequency component at a second predetermined speed lower than the first predetermined speed as a time axis waveform based on the energy value; and a collision waveform of the high frequency component at the second predetermined speed and a low frequency component. And a step of synthesizing a collision waveform and generating the collision waveform at the second predetermined speed as a time axis waveform.
形の生成方法において、上記車体変形モデルはバネ体と
質量体とで成る解析モデルであり、上記車体振動モデル
は、所定の振動を発生する振動子を車体の所定の各部に
対応させて成る解析モデルであることを特徴とする車両
の衝突予測波形の生成方法。2. The vehicle collision prediction waveform generating method according to claim 1, wherein the vehicle body deformation model is an analytical model composed of a spring body and a mass body, and the vehicle body vibration model produces a predetermined vibration. A method for generating a vehicle collision prediction waveform, which is an analytical model in which a generated oscillator is associated with each predetermined part of a vehicle body.
の衝突予測波形の生成方法において、上記変換手段は高
速フーリエ変換器であることを特徴とする車両の衝突予
測波形の生成方法。3. The method for generating a vehicle collision prediction waveform according to claim 1 or 2, wherein the converting means is a fast Fourier transformer.
解する際には、等比間隔で周波数分割を行うことを特徴
とする請求項1〜請求項3の何れか一に記載の車両の衝
突予測波形の生成方法。4. The vehicle collision according to claim 1, wherein when the high frequency component is decomposed into a plurality of frequency bands, frequency division is performed at equal ratio intervals. Predicted waveform generation method.
に応じて、加速度の減少割合に基づいた補正係数により
補正を行うことを特徴とする請求項1〜請求項4の何れ
か一に記載の車両の衝突予測波形の生成方法。5. The vehicle according to claim 1, wherein the rebound area in the collision is corrected by a correction coefficient based on a reduction rate of acceleration according to a vehicle type. Generation method of collision prediction waveforms in.
定速度の速度差に応じた加速度比に基づいた補正係数に
よる補正を行うことを特徴とする請求項1〜請求項5の
何れか一に記載の車両の衝突予測波形の生成方法。6. In the low / medium speed range, correction is performed by a correction coefficient based on an acceleration ratio corresponding to a speed difference between the first and second predetermined speeds. A method of generating a vehicle collision prediction waveform according to any one of 1.
比に基づいた補正係数による補正を行うことを特徴とす
る請求項1〜請求項6の何れか一に記載の車両の衝突予
測波形の生成方法。7. The vehicle collision prediction according to claim 1, wherein when there is a difference in vehicle body weight, a correction coefficient based on a vehicle body weight ratio is used for correction. Waveform generation method.
の衝撃感度評価に用いられることを特徴とする請求項1
〜請求項7の何れか一に記載の車両の衝突予測波形の生
成方法。8. The collision prediction waveform is used for impact sensitivity evaluation of an airbag sensor.
A method of generating a vehicle collision prediction waveform according to claim 7.
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