JP2014141227A - Vehicle collision determination device - Google Patents
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Abstract
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.
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。SRSエアバッグシステムは、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。 An SRS (Supplemental Restraint System) airbag system is known as a system for protecting passengers in the event of a vehicle collision. The SRS airbag system detects the 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.
SRSエアバックシステムとしては、ECUであるSRSユニット内において高周波振動成分を検出する音響センサ及び低周波振動成分を検出する加速度センサを備えた車両衝突判定装置が開示されている(特許文献1参照)。特許文献1の車両衝突判定装置は、高周波振動成分からエネルギー量を算出し、低周波振動成分から移動量を算出し、算出したエネルギー量及び移動量が、エネルギー量と移動量の二次元マップ上の閾値を超えたか否かを判定することで、エアバッグの展開が必要な衝突が発生したか否かを判定する。
As the SRS airbag system, a vehicle collision determination device including an acoustic sensor that detects a high-frequency vibration component and an acceleration sensor that detects a low-frequency vibration component in an SRS unit that is an ECU is disclosed (see Patent Document 1). . The vehicle collision determination device of
特許文献1の車両衝突判定装置は、連続的に計算したエネルギー量及び移動量が、エネルギー量と移動量の二次元マップ上の閾値を超えたか否かを判定することで車両衝突判定を行う。この車両衝突判定処理は、1つのパラメータ(エネルギー量)が閾値を超えたか否かを判定すると同時に、他のパラメータ(移動量)が閾値を超えたか否かを判定する処理である。このため、連続的に計算されるエネルギー量及び移動量を用いて、車両衝突判定処理を行うと、計算処理負荷が増大して、非常に高性能のコンピュータ(ECU)が必要になり、システムコストが上昇してしまう問題がある。
The vehicle collision determination device of
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、コスト上昇を招くことなく、計算処理負荷を軽減しながら高精度な衝突判定処理を行うことで、乗員保護機能の向上を図ることができる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 can improve the occupant protection function by performing a highly accurate collision determination process while reducing the calculation processing load without causing an increase in cost. An object of the present invention is to provide a vehicular collision determination device.
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用した。
本発明の第一態様に係る車両衝突判定装置は、車両に生じる音響帯域の高周波振動を検出する高周波振動検出手段と、前記高周波振動よりも低い帯域の低周波振動を検出する低周波振動検出手段と、前記高周波振動検出手段により検出された高周波振動の微分値を演算する微分値演算手段と、前記微分値演算手段により演算された微分値に基づいて時間区間を抽出する区間抽出手段と、前記高周波振動検出手段により検出された高周波振動の振動エネルギーを算出する振動エネルギー算出手段と、前記区間抽出手段により抽出された時間区間において、前記振動エネルギー算出手段により算出された振動エネルギーを抽出するエネルギー抽出手段と、前記低周波振動検出手段により検出された低周波振動に基づいて、前記車両の乗員の移動量を算出する移動量算出手段と、振動エネルギー及び移動量を2軸とする衝突判定用二次元マップにおいて、予め設定された二次元衝突判定閾値と、前記エネルギー抽出手段により抽出された振動エネルギー及び前記移動量算出手段により算出された移動量と、を比較することにより、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の一次衝突判定を行う一次衝突判定手段と、を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following means.
The vehicle collision determination device according to the first aspect of the present invention includes a high-frequency vibration detection unit that detects high-frequency vibration in an acoustic band generated in a vehicle, and a low-frequency vibration detection unit that detects low-frequency vibration in a band lower than the high-frequency vibration. A differential value calculating means for calculating a differential value of the high frequency vibration detected by the high frequency vibration detecting means, an interval extracting means for extracting a time interval based on the differential value calculated by the differential value calculating means, Vibration energy calculation means for calculating vibration energy of high frequency vibration detected by the high frequency vibration detection means, and energy extraction for extracting vibration energy calculated by the vibration energy calculation means in the time interval extracted by the section extraction means And the amount of movement of the vehicle occupant based on the low frequency vibration detected by the low frequency vibration detecting means In the two-dimensional collision determination two-dimensional map having two axes of vibration energy and movement amount, the movement amount calculating means to calculate, the two-dimensional collision determination threshold set in advance, the vibration energy extracted by the energy extraction means, and the movement A primary collision determination unit that performs a primary collision determination as to whether or not a collision that requires activation of the occupant protection device has occurred by comparing the movement amount calculated by the amount calculation unit. And
本発明の第二態様に係る車両衝突判定装置は、第一態様において、前記区間抽出手段は、前記微分値演算手段により演算された微分値が正の値であるときの時間区間を抽出することを特徴とする。 In the vehicle collision determination device according to the second aspect of the present invention, in the first aspect, the section extracting means extracts a time section when the differential value calculated by the differential value calculating means is a positive value. It is characterized by.
本発明の第三態様に係る車両衝突判定装置は、第一態様において、前記微分値演算手段は、前記振動検出手段により検出された振動の一次微分値及び二次微分値を演算し、前記区間抽出手段は、前記一次微分値が正の値で、かつ、前記二次微分値が負の値であるときの時間区間を抽出することを特徴とする。 The vehicle collision determination apparatus according to a third aspect of the present invention is the vehicle collision determination device according to the first aspect, wherein the differential value calculation means calculates a primary differential value and a secondary differential value of the vibration detected by the vibration detection means, and the section The extracting means extracts a time interval when the primary differential value is a positive value and the secondary differential value is a negative value.
本発明の第四態様に係る車両衝突判定装置は、第一から第三態様のいずれかにおいて、前記低周波振動検出手段により検出された低周波振動に基づいて、前記車両の速度変化量を算出する速度変化量算出手段と、前記速度変化量算出手段により算出された速度変化量が予め設定された閾値を超え、かつ、前記一次衝突判定手段により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されたときに、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の二次衝突判定を行う二次衝突判定手段と、を備えることを特徴とする。 The vehicle collision determination device according to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, calculates the speed change amount of the vehicle based on the low frequency vibration detected by the low frequency vibration detecting means. And a speed change amount calculated by the speed change amount calculation unit exceeds a preset threshold and the primary collision determination unit needs to start the occupant protection device. And a secondary collision determination means for performing a secondary collision determination that a collision requiring the activation of the occupant protection device has occurred when it is determined that the collision has occurred.
本発明によれば、コスト上昇を招くことなく、計算処理負荷を軽減しながら高精度な衝突判定処理を行うことで、乗員保護機能の向上を図ることができる。 According to the present invention, it is possible to improve the occupant protection function by performing highly accurate collision determination processing while reducing the calculation processing load without incurring an increase in cost.
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
図1(a)は、本実施形態のSRSエアバッグシステムの全体構成図である。
本実施形態における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(車両衝突判定装置)1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、を備えている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
Fig.1 (a) is a whole block diagram of the SRS airbag system of this embodiment.
The SRS airbag system in the present embodiment includes an SRS unit (vehicle collision determination device) 1 installed at the center of the
SRSユニット1は、内蔵する音響センサ11(高周波振動検出手段)及び加速度センサ12(低周波振動検出手段)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。
The
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。車両100には、エアバッグ2の他、サイドエアバッグ等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
図1(b)は、本実施形態におけるSRSユニット1の要部構成を示すブロック図である。
SRSユニット1は、音響センサ11、加速度センサ12、微分値演算部13(微分値演算手段)、区間抽出部14(区間抽出手段)、エネルギー算出部15(振動エネルギー算出手段)、エネルギー抽出部17(エネルギー抽出手段)、移動量算出部18(移動量算出手段)、S−Eマップ判定部19(一次衝突判定手段)、セーフィング判定部20(速度変化量算出手段、二次衝突判定手段)、AND回路21(二次衝突判定手段)を備えている。
FIG.1 (b) is a block diagram which shows the principal part structure of the
The
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の長さ方向(図中のX軸方向)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S(t)として微分値演算部13及びエネルギー算出部15にそれぞれ出力する。
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。音響センサ11から得られる音響データS(t)(G波形)は、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
The
図2は、音響センサにより検出される波形の特徴を説明する図である。(a)は音響センサ11により検出されたG波形、(b)はG波形の二次微分値、(c)はG波形のエネルギー量、(d)は局所打撃によってG波形に発生する高周波周波数、(e)は車両損壊によってG波形に発生する高周波周波数、(f)は車両損壊時(構造音響)の特徴が現れるG波形の区間を示す図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining the characteristics of the waveform detected by the acoustic sensor. (A) is a G waveform detected by the
衝突による車両損壊の際には、高周波振動(構造音響)が発生すると共に、応力の低下が生じる。つまり、G波形(図2(a))の二次微分値(図2(b))が負の値となるときに、G波形のエネルギー量(図2(c))はピークになる傾向がある。そのため、G波形の特徴によって、エアバッグ2の起動が必要な車両損壊が生じたか、エアバッグ2の起動が不要な単なる局所打撃が生じたか、が判別可能になる。
When the vehicle is damaged due to a collision, high-frequency vibration (structural sound) is generated and stress is reduced. That is, when the secondary differential value (FIG. 2B) of the G waveform (FIG. 2A) becomes a negative value, the energy amount of the G waveform (FIG. 2C) tends to peak. is there. For this reason, it is possible to determine whether a vehicle damage that requires activation of the
局所打撃によるG波形は、破壊されることなく、一定距離からの衝撃応力が印加されたときのG波形であり、衝突した素材と衝撃応力に応じた減衰波となる。図2(d)に示すように、局所打撃によるG波形は、ピークが到達した後に高周波成分が発生する特徴がある。 The G waveform due to the local impact is a G waveform when an impact stress from a certain distance is applied without being destroyed, and becomes a decay wave corresponding to the colliding material and the impact stress. As shown in FIG. 2D, the G waveform generated by local hitting is characterized in that a high-frequency component is generated after the peak is reached.
一方、車両損壊によるG波形(構造音響)は、静押しによる衝撃応力が印加されて破壊が断続的に発生するときのG波形であり、潰れている素材に応じた振動波となる。図2(e)に示すように、車両損壊によるG波形は、ピークが到達する前からピークが到達した後までの間に高周波成分が発生する特徴がある。 On the other hand, a G waveform (structural sound) due to vehicle damage is a G waveform when an impact stress due to static pressing is applied and breakage occurs intermittently, and is a vibration wave according to the material being crushed. As shown in FIG. 2 (e), the G waveform due to vehicle damage is characterized in that a high frequency component is generated before the peak arrives and after the peak arrives.
つまり、図2(f)に示すように、G波形のピーク値付近(上に凸部付近)であって単調増加する区間には、車両損壊による高周波成分が発生する。また、G波形のピーク値付近(上に凸部付近)であって単調減少する区間には、車両損壊及び局所打撃の両方による高周波成分が発生する。
よって、エアバッグ2の展開が必要な車両損壊を伴う衝突が発生したか否かを判定するためには、G波形のピーク値付近(上に凸部付近)であって単調増加する期間のデータを使用すればよい。
That is, as shown in FIG. 2 (f), a high-frequency component due to vehicle damage is generated in a section near the peak value of the G waveform (near the convex portion) and monotonously increases. Further, a high-frequency component due to both vehicle damage and local hitting occurs in a section near the peak value of the G waveform (upwardly near the convex portion) and monotonously decreasing.
Therefore, in order to determine whether or not a collision involving vehicle damage that requires deployment of the
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の長さ方向(図中のX軸方向)に生じる、音響センサ11によって検出される高周波振動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)として移動量算出部18及びセーフィング判定部20へ出力する。具体的には、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は、衝突によって車両100に生じるX軸方向の減速度をよく捉えたものである。
The
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。一般的に、加速度センサ12は、周波数帯域0Hz〜400Hzの低周波振動を検出し、音響センサ11は、周波数帯域5kHz〜20kHz(音響帯域)の高周波振動を検出する。
なお、音響センサ11及び加速度センサ12は、図1(a)に示すように、SRSユニット1内にそれぞれ別個に設けられてもよいし、SRSユニット1内の1つのセンサセルに内蔵されてもよい。
As described above, both the
Note that the
微分値演算部13は、音響センサ11から出力された音響データS(t)の一次微分値及び二次微分値を演算し、一次微分値及び二次微分値を区間抽出部14へ出力する。
区間抽出部14は、微分値演算部13から出力された一次微分値が正の値であり、かつ二次微分値が負の値である時間区間(期間)を抽出する。具体的には、区間抽出部14は、一次微分値が正の値であり、かつ二次微分値が負の値である区間において、論理値「1」を出力する。一方、区間抽出部14は、微分値演算部13から出力された一次微分値が正の値でない、二次微分値が負の値ではない、の少なくとも一方に該当する区間においては、当該区間を抽出する必要がなく、論理値「0」を出力する。
音響データS(t)(加速度)の一次微分値が正の値である区間は、加速度が単調増加する区間である。音響データS(t)の二次微分値が負の値になる区間は、加速度が上に凸になる区間である。よって、区間抽出部14は、加速度が単調増加して上に凸になる区間、つまり、図2(f)に示すように、車両損壊によって加速度に高周波振動(構造音響)のみが発生する区間(局所打撃による高周波振動を含まない区間)を抽出できる。
The differential
The
The section in which the first differential value of the acoustic data S (t) (acceleration) is a positive value is a section where the acceleration increases monotonously. The section in which the second derivative value of the acoustic data S (t) is negative is a section in which the acceleration is convex upward. Therefore, the
エネルギー算出部15は、音響センサ11から入力される音響データS(t)のエネルギー量Eを算出し、算出したエネルギー量Eをエネルギー抽出部17へ出力する。例えば、エネルギー算出部15は、図1(c)に示すように、絶対値算出部15a及び区間積分部15bを備えている。絶対値算出部15aは、音響センサ11から入力される音響データS(t)の絶対値|S(t)|を算出し、その算出した絶対値|S(t)|を区間積分部15bへ出力する。区間積分部15bは、絶対値算出部15aから入力される絶対値|S(t)|を区間積分することでエネルギー量Eを算出し、その算出したエネルギー量Eをエネルギー抽出部17へ出力する。
The
なお、図1(d)に示すように、絶対値算出部15a及び区間積分部15bに加えてエンベロープ出力部15cを設けても良い。このエンベロープ出力部15cは、絶対値算出部15aから入力される音響データの絶対値|S(t)|のエンベロープ|Se(t)|を出力する。このようなエンベロープ出力部15cとしては、例えばカットオフ周波数が400Hzに設定されたローパスフィルタを用いることができる。この場合、区間積分部15bは、エンベロープ出力部15cから入力されるエンベロープ|Se(t)|を区間積分することでエネルギー量Eを算出する。
As shown in FIG. 1D, an envelope output unit 15c may be provided in addition to the absolute value calculation unit 15a and the
エネルギー抽出部17は、区間抽出部14によって抽出された区間、つまり区間抽出部14から論理値「1」が入力されている区間(期間)において、エネルギー算出部15から入力されたエネルギー量を抽出(抜き出し)して、抽出したエネルギー量をS−Eマップ判定部19へ出力する。また、エネルギー抽出部17は、区間抽出部14から論理値「0」が入力されている区間(期間)においては、エネルギー量を抽出しない。
The
すなわち、エネルギー抽出部17は、区間抽出部14により抽出された区間のみ、エネルギー算出部15から入力されたエネルギー量をそのままS−Eマップ判定部19へ間欠的に出力する。エネルギー抽出部17から間欠的に出力されたエネルギー量は、G波形(加速度)が単調増加すると共に上に凸になる時間区間のエネルギー量である。この時間区間のエネルギー量は、局所打撃による高周波周波数を含んでおらず、車両損壊による高周波周波数のみを含む。
よって、エネルギー抽出部17から間欠的に出力されたエネルギー量がS−Eマップ判定部19で使用されると、常時、衝突判定処理が行われないものの、車両損壊によってエアバッグ2を展開させる必要がある衝突が発生したかについて、高精度な判定が可能になる。
That is, the
Therefore, when the energy amount intermittently output from the
移動量算出部18は、加速度センサ12から入力される加速度データG(t)を二次積分することで移動量を算出し、その算出結果をS−Eマップ判定部19に出力する。なお、加速度データG(t)を一次積分することで、移動量の替わりに速度変化量を算出しても良い。
The movement
図3はS−Eマップ判定部における二次元マップに現れる低速オフセット衝突時のエネルギー量を示す図であって、(a)は従来例、(b)は本発明を示す。 3A and 3B are diagrams showing energy amounts at the time of a low-speed offset collision appearing on the two-dimensional map in the SE map determination unit, where FIG. 3A shows a conventional example, and FIG. 3B shows the present invention.
図3(b)に示すように、S−Eマップ判定部19は、エネルギー量を縦軸、移動量を横軸とする二次元マップ上において、エネルギー抽出部17及び移動量算出部18から入力されたエネルギー量及び移動量が二次元的に設定された二次元衝突判定閾値THを超えたか否かを判定する。S−Eマップ判定部19は、入力されたエネルギー量及び移動量が二次元衝突判定閾値THを超えたときは、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、その判定結果である論理値「1」をAND回路21へ出力する。S−Eマップ判定部19は、入力されたエネルギー量及び移動量が二次元衝突判定閾値THを超えていないときは、エアバッグ2の展開を必要とする衝突は発生していないと判定し、その判定結果である論理値「0」をAND回路21へ出力する。
As shown in FIG. 3B, the SE
移動量が大きくなるほど(衝突が大きいほど)、車両100に発生する構造音響(エネルギー量)が大きくなる傾向がある。仮に、S−Eマップ判定部19の二次元マップにおいて、横軸方向に延びる二次元衝突判定閾値TH(TH1)が一定値(横軸に平行)とすると、エアバッグ2の展開が不要な衝突(車両損壊が軽微な衝突)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、図3(b)に示すように、このような誤判定を防止するために、横軸方向に延びる二次元衝突判定閾値TH(TH1)は、移動量が大きくなるほど高くなるように設定されている。
As the movement amount increases (the collision increases), the structural sound (energy amount) generated in the
Therefore, as shown in FIG. 3B, in order to prevent such an erroneous determination, the two-dimensional collision determination threshold TH (TH1) extending in the horizontal axis direction is set to increase as the movement amount increases. ing.
一方、音響センサ11から得られる音響データS(t)は、車体変形を伴わない飛石等による局所打撃音を多く含んでいる。このため、エアバッグ2の展開が必要な衝突による衝撃音と、エアバッグ2の展開が不要な局所打撃音とを正確に判別する必要がある。
図3(b)に示す二次元マップ上において、縦軸方向に延びる二次元衝突判定閾値TH(TH2)は、エアバッグ2の展開を必要とする衝突(車両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)とを判別するための閾値である。飛石等の局所打撃音によってエネルギー量が大きくなった場合でも、車両はほとんど減速しないので、移動量は小さくなる傾向がある。
On the other hand, the acoustic data S (t) obtained from the
On the two-dimensional map shown in FIG. 3B, the two-dimensional collision determination threshold TH (TH2) extending in the vertical axis direction is a collision that requires the
そこで、二次元衝突判定閾値TH(TH2)は、このような局所打撃音等について誤判定しないように、縦軸の近傍(移動量が所定値以下)であって、かつ縦軸に平行(又は略平行)に設定されている。上記の二次元衝突判定閾値THが設定されていることにより、エアバッグ2の展開を行うエアバッグ展開領域(二次元衝突判定閾値THより上側のON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(二次元衝突判定閾値THより下側の領域)とが形成される。
Therefore, the two-dimensional collision determination threshold TH (TH2) is close to the vertical axis (the amount of movement is equal to or less than a predetermined value) and parallel to the vertical axis (or so as not to erroneously determine such a local impact sound) (Substantially parallel). By setting the two-dimensional collision determination threshold value TH, the airbag deployment region (the ON region above the two-dimensional collision determination threshold value TH) where the
セーフィング判定部20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回路21に出力する。具体的には、セーフィング判定部20は、加速度データG(t)の一次積分の演算値である速度変化量(或いは二次積分の演算値である移動量でも良い)を求め、この演算値とセーフィング判定閾値とを比較する。
The
セーフィング判定部20は、その演算値がセーフィング判定閾値より大きいときは、エアバッグ2の展開を必要とする車両の減速変化(衝突)が発生したと判定して論理値「1」を出力し、その演算値がセーフィング判定閾値より大きくないときは、エアバッグ2の展開を必要とする車両の減速変化(衝突)は発生していないと判定して論理値「0」を出力する。
このように、セーフィング判定部20は、エアバッグ2の展開を必要とする程の車両の速度変化量(又は移動量変化)があったか否かを判定する。なお、セーフィング判定閾値は、車両変形が軽微な衝突が発生しても確実にエアバッグ2が展開されるように、安全方向に振った値(比較的低い値)に設定されている。
When the calculated value is larger than the safing determination threshold, the
In this manner, the
AND回路21は、S−Eマップ判定部19から入力される論理値と、セーフィング判定部20から入力される論理値との論理積を演算し、演算結果である論理値(真値又は偽値)を出力する。AND回路21から出力される論理値「1」はエアバッグ2の起動を必要とする衝突が発生したことを示し、論理値「0」はエアバッグ2の起動を必要とする衝突は発生していないことを示す。
The AND
図4(a)は音響センサ11により検出されたG波形、(b)はG波形の一次微分、(c)はG波形の二次微分、(d)はG波形のエネルギー量、(e)は抽出されたG波形のエネルギー量を示す図である。
4A is a G waveform detected by the
区間抽出部14は、一次微分値(図4(b))が正の値であり、かつ、二次微分値(図4(c))が負の値である区間を抽出する。抽出された区間は、図4(a)に示すように、G波形が単調増加し、かつ上に凸になる区間に対応する。そして、エネルギー抽出部17は、エネルギー算出部15により算出されたエネルギー量(図4(d))のうち、区間抽出部14により抽出された区間に対応するエネルギー量(図4(e))を出力する。つまり、エネルギー抽出部17は、間欠的にエネルギー量を出力する。
The
S−Eマップ判定部19は、エネルギー抽出部17からエネルギー量が間欠的に入力されたときのみ、当該エネルギー量及びそのときの移動量が二次元衝突判定閾値を超えたか否かを判定する。
The SE
従来、連続的な時系列データであるエネルギー量及びそのときの移動量が、二次元衝突判定閾値を超えたか否か、常時判定されていた。このため、衝突判定処理に必要のない時間(例えばG波形がほぼ平坦な時間、単調減少するような時間など)であっても、上記の判定処理が行われ、演算負荷が大きかった。
これに対して、S−Eマップ判定部19は、エネルギー抽出部17からエネルギー量が間欠的に入力されたときのみ衝突判定を行うことにより、演算処理の負荷を低減することができる。
Conventionally, it has always been determined whether the amount of energy, which is continuous time-series data, and the amount of movement at that time have exceeded a two-dimensional collision determination threshold. For this reason, even if the time is not necessary for the collision determination process (for example, the time when the G waveform is almost flat or the time when the G waveform is monotonously decreased), the above determination process is performed, and the calculation load is large.
On the other hand, the SE
また、従来、図3(a)に示すように、低速オフセット衝突時のG波形のエネルギー量(点線で囲まれた部分)が、二次元衝突判定閾値の近傍まで大きくなることがあった。このため、低速オフセット衝突時に、エアバッグ2の起動が必要な衝突が発生したとの誤判定が生じるおそれがあった。
これに対して、本実施形態では、エネルギー抽出部17がエネルギー量を間欠的に抽出することによって、図4(e)に示すように、図4(d)の点線で囲まれた部分に対応するG波形のエネルギー量が小さくなり、誤判定の可能性が大幅に低減される。つまり、エネルギー抽出部17によってエネルギー量が抽出された時間区間と異なる時間区間にノイズや外乱があったとしても、車両衝突判定はその影響を受けないので、SN比を向上することができる。
Conventionally, as shown in FIG. 3A, the energy amount of the G waveform at the time of the low-speed offset collision (portion surrounded by a dotted line) sometimes increases to the vicinity of the two-dimensional collision determination threshold. For this reason, at the time of a low-speed offset collision, there is a possibility that an erroneous determination that a collision that requires activation of the
On the other hand, in the present embodiment, the
以上のように、本実施形態のSRSユニット1は、音響センサ11により検出されたG波形のエネルギー量を算出し、当該G波形が単調増加しかつ上に凸になる時間区間のエネルギー量を間欠的に抽出する。抽出されたエネルギー量は、車両損壊による高周波周波数のみを含んでおり、車両変形情報を示している。したがって、SRSユニット1は、SRSユニット1により間欠的に抽出されたエネルギー量を用いることで、SN比を向上させると共に、常時、衝突判定処理を行う必要がなくなり、演算負荷を低減することができる。
また、SRSユニット1は、車両衝突判定に必要なエネルギー量については確実に抽出するので、演算負荷を低減しつつ、SN比を向上させて高精度な衝突判定を行うことができる。
As described above, the
Further, since the
また、SRSユニット1は、エネルギー量及び移動量の二次元マップにおいて、局所打撃等を判別するための二次元衝突判定閾値、車両損壊が軽微な衝突等を判別するための二次元衝突判定閾値を設定し、これらの二次元衝突判定閾値をエネルギー量及び移動量と比較することで、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)とを迅速かつ高精度に判別できる。
また、SRSユニット1は、S−Eマップ判定部19による一次衝突判定だけでなく、車両が実際に減速したか否かの判定結果を考慮して二次衝突判定を行うことによって、より一層判定処理の精度を向上させることができる。
In addition, the
Further, the
本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において変更可能であることは勿論である。
微分値演算部13は、上記実施形態では一次微分値及び二次微分値の両方を演算したが、一次微分値だけを演算してもよい。このとき、区間抽出部14は、一次微分値が正の値となる区間を抽出すればよい。これにより、エネルギー抽出部17は、加速度が単調増加する区間のエネルギー量を間欠的に抽出できる。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can of course be changed without departing from the spirit of the present invention.
The differential
音響センサ11及び加速度センサ12の検出対象振動の周波数帯域は上述した実施形態に限定されず、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。
The frequency band of the vibration to be detected by the
1…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(高周波振動検出手段)、 12…加速度センサ(低周波振動検出手段)、 13…微分値算演算部(微分値演算手段)、 14…区間抽出部(区間抽出手段)、 15…エネルギー算出部(振動エネルギー算出手段)、 17…エネルギー抽出部(エネルギー抽出手段)、 18…移動量算出部(移動量算出手段)、 19…S−Eマップ判定部(一次衝突判定手段)、 20…セーフィング判定部(速度変化量算出手段、二次衝突判定手段)、 21…AND回路(二次衝突判定手段)、 100…車両
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記高周波振動よりも低い帯域の低周波振動を検出する低周波振動検出手段と、
前記高周波振動検出手段により検出された高周波振動の微分値を演算する微分値演算手段と、
前記微分値演算手段により演算された微分値に基づいて時間区間を抽出する区間抽出手段と、
前記高周波振動検出手段により検出された高周波振動の振動エネルギーを算出する振動エネルギー算出手段と、
前記区間抽出手段により抽出された時間区間において、前記振動エネルギー算出手段により算出された振動エネルギーを抽出するエネルギー抽出手段と、
前記低周波振動検出手段により検出された低周波振動に基づいて、前記車両の乗員の移動量を算出する移動量算出手段と、
振動エネルギー及び移動量を2軸とする衝突判定用二次元マップにおいて、予め設定された二次元衝突判定閾値と、前記エネルギー抽出手段により抽出された振動エネルギー及び前記移動量算出手段により算出された移動量と、を比較することにより、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の一次衝突判定を行う一次衝突判定手段と、
を備えることを特徴とする車両衝突判定装置。 High-frequency vibration detecting means for detecting high-frequency vibration in an acoustic band generated in the vehicle;
Low-frequency vibration detecting means for detecting low-frequency vibration in a lower band than the high-frequency vibration;
Differential value calculating means for calculating a differential value of the high frequency vibration detected by the high frequency vibration detecting means;
Section extraction means for extracting a time section based on the differential value calculated by the differential value calculation means;
Vibration energy calculating means for calculating vibration energy of the high frequency vibration detected by the high frequency vibration detecting means;
Energy extracting means for extracting vibration energy calculated by the vibration energy calculating means in the time interval extracted by the section extracting means;
A movement amount calculating means for calculating a movement amount of an occupant of the vehicle based on the low frequency vibration detected by the low frequency vibration detecting means;
In a two-dimensional collision determination two-dimensional map having vibration energy and movement amount as two axes, a predetermined two-dimensional collision determination threshold value, vibration energy extracted by the energy extraction means, and movement calculated by the movement amount calculation means Primary collision determination means for performing a primary collision determination as to whether or not a collision that requires activation of the occupant protection device has occurred by comparing the amount,
A vehicle collision determination device comprising:
前記区間抽出手段は、前記一次微分値が正の値で、かつ、前記二次微分値が負の値であるときの時間区間を抽出することを特徴とする請求項1に記載の車両衝突判定装置。 The differential value calculating means calculates a primary differential value and a secondary differential value of the vibration detected by the vibration detecting means,
2. The vehicle collision determination according to claim 1, wherein the section extracting unit extracts a time section when the primary differential value is a positive value and the secondary differential value is a negative value. apparatus.
前記速度変化量算出手段により算出された速度変化量が予め設定された閾値を超え、かつ、前記一次衝突判定手段により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されたときに、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の二次衝突判定を行う二次衝突判定手段と、
を備えることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の車両衝突判定装置。 A speed change amount calculating means for calculating a speed change amount of the vehicle based on the low frequency vibration detected by the low frequency vibration detecting means;
When the speed change amount calculated by the speed change amount calculation means exceeds a preset threshold value and the primary collision determination means determines that a collision that requires activation of the occupant protection device has occurred. Secondary collision determination means for performing a secondary collision determination that a collision requiring activation of the occupant protection device has occurred;
The vehicle collision determination device according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013012289A JP2014141227A (en) | 2013-01-25 | 2013-01-25 | Vehicle collision determination device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013012289A JP2014141227A (en) | 2013-01-25 | 2013-01-25 | Vehicle collision determination device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014141227A true JP2014141227A (en) | 2014-08-07 |
Family
ID=51422929
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013012289A Pending JP2014141227A (en) | 2013-01-25 | 2013-01-25 | Vehicle collision determination device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014141227A (en) |
-
2013
- 2013-01-25 JP JP2013012289A patent/JP2014141227A/en active Pending
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