JP2016084084A - Impact detection sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両に加えられた衝撃を検出して衝突判定部に信号を送信する衝撃検出センサに関する。 The present invention relates to an impact detection sensor that detects an impact applied to a vehicle and transmits a signal to a collision determination unit.
車両衝突時において、衝突判定部としてのエアバッグＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）からの要求信号に基づいて、車両に加えられた衝撃を検出し、検出値をエアバッグＥＣＵに対して送信する衝撃検出センサは広く知られていた。当該衝撃検出センサは、乗員保護装置を作動させたり、救援センターに対して車両衝突情報を送信したりするために、検出値をエアバッグＥＣＵに対して送信している。このような衝撃検出センサは、乗員保護または救援要請の観点から、その検出値に載せて供給する情報量を増大させることが要求されてきた。 In the event of a vehicle collision, an impact detection sensor that detects an impact applied to the vehicle based on a request signal from an airbag ECU (Electronic Control Unit) as a collision determination unit and transmits the detected value to the airbag ECU. Was widely known. The impact detection sensor transmits a detection value to the airbag ECU in order to operate the occupant protection device or transmit vehicle collision information to the rescue center. Such an impact detection sensor has been required to increase the amount of information supplied on the detected value from the viewpoint of passenger protection or rescue request.
ここで、車両衝突に関する情報量を増大させるためには、高周波成分の検出値を取得する必要がある。高周波成分の検出値には、低周波成分の検出値よりも、大きい加速度または圧力といった、車両の衝撃に関する多くの情報が含まれているからである。しかしながら、低周波から高周波までの成分を含んだ検出値によって、情報をエアバッグＥＣＵに送信する場合、衝撃検出センサ側の通信部において、高通信ダイナミックレンジを必要とすることになる。ここで、ダイナミックレンジは、信号の大きさであり、高通信ダイナミックレンジとは、通信部で扱うことのできる信号の範囲が大きいことを意味する。このために、衝撃検出センサにおいて、高ダイナミックレンジではない信号と同一の分解能にて高ダイナミックレンジの信号を送信する場合、通信ビット数を増加させる必要があるが、エアバッグＥＣＵと複数の衝撃検出センサとの間の通信システムにおいて、衝撃センサごとに通信ビット数を選択できない通信プロトコルの場合、すべての衝撃検出センサを一番多い通信ビット数に合わせなければならなかった。
したがって、通信ビット数の増大に伴って送信データが増大し、すべての衝撃検出センサについて、その通信時間が増大するという問題があった。また、一つの通信ラインにおける通信量には制限があるため、通信ビット数の増大によって、各通信ラインに接続可能な衝撃検出センサの数を低減せざるを得ないという問題もあった。
Here, in order to increase the amount of information related to a vehicle collision, it is necessary to acquire a detection value of a high-frequency component. This is because the detected value of the high frequency component includes a lot of information related to the impact of the vehicle such as acceleration or pressure larger than the detected value of the low frequency component. However, when information is transmitted to the airbag ECU using detection values including components from low frequency to high frequency, a high communication dynamic range is required in the communication unit on the impact detection sensor side. Here, the dynamic range is the magnitude of the signal, and the high communication dynamic range means that the signal range that can be handled by the communication unit is large. For this reason, when the impact detection sensor transmits a signal with a high dynamic range with the same resolution as a signal that is not a high dynamic range, it is necessary to increase the number of communication bits. In the communication protocol between sensors, in the case of a communication protocol in which the number of communication bits cannot be selected for each impact sensor, all the impact detection sensors must be matched to the largest number of communication bits.
Therefore, there is a problem that transmission data increases with an increase in the number of communication bits, and communication time increases for all impact detection sensors. In addition, since there is a limit on the amount of communication in one communication line, there is a problem that the number of impact detection sensors that can be connected to each communication line has to be reduced due to an increase in the number of communication bits.
これまで、乗員保護装置を作動させるために、車両の側突の際に検出された衝撃について、周波数スペクトルを適当な周波数領域に分割し、周波数領域ごとの信号エネルギーと全体エネルギーとの比に基づいて、側面衝突の識別を行っている側突識別装置に関する従来技術はあった（例えば、前述した特許文献１参照）。しかしながら、上述したような、エアバッグＥＣＵに対し、高通信ダイナミックレンジによる情報を送信する際の課題を解決可能な衝撃検出センサはなかった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、高通信ダイナミックレンジを必要とすることなく、衝突判定部に対し、衝突に関する高周波成分を含んだ情報を送信可能な衝撃検出センサを提供することにある。
Up to now, in order to activate the occupant protection device, the frequency spectrum is divided into appropriate frequency regions for impacts detected at the side impact of the vehicle, and based on the ratio between the signal energy and the total energy for each frequency region Thus, there has been a conventional technique related to a side collision identification device that identifies a side collision (see, for example,
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an impact detection sensor capable of transmitting information including a high-frequency component related to a collision to a collision determination unit without requiring a high communication dynamic range. Is to provide.
上述した課題を解決するために、請求項１に係る衝撃検出センサの発明は、車両（５）に加えられた衝撃を検出し、検出した衝撃に基づいて検出信号（Ｓｉｐ）を形成する検出手段（１１）と、検出手段が形成した検出信号に基づいて、伝達信号（ＬＰ１、ＬＰ２−ＬＰ１、ＢＰ）を形成する信号変換手段（１２、１２Ａ）と、衝突判定部（２）と接続され、衝突判定部から受信した要求信号に基づいて、信号変換手段が形成した伝達信号を衝突判定部に対し送信する通信手段（１３）と、を備えた衝撃検出センサ（１、１Ａ）であって、信号変換手段は、検出手段が形成した検出信号から、互いに異なる複数の周波数領域成分を抽出することにより、複数の伝達信号を形成する信号抽出手段（１２ｂ、１２ｆ）を含んでいる。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention of the impact detection sensor according to claim 1 detects an impact applied to the vehicle (5) and forms a detection signal (Sip) based on the detected impact. (11) and the signal conversion means (12, 12A) for forming the transmission signals (LP1, LP2-LP1, BP) based on the detection signal formed by the detection means, and the collision determination unit (2), An impact detection sensor (1, 1A) comprising a communication means (13) for transmitting a transmission signal formed by the signal conversion means to the collision determination section based on a request signal received from the collision determination section, The signal conversion means includes signal extraction means (12b, 12f) for forming a plurality of transmission signals by extracting a plurality of different frequency domain components from the detection signal formed by the detection means.
この構成によれば、衝撃検出センサの信号変換手段は、検出手段が形成した検出信号から、互いに異なる複数の周波数領域成分を抽出することにより、複数の伝達信号を形成する信号抽出手段を含んでいる。これにより、抽出された各周波数領域成分は、衝突判定に必要な情報を得るための周波数成分を含みつつ、その周波数レンジが広くなることが抑制される。このため、衝撃検出センサは、高通信ダイナミックレンジを必要とすることなく、低周波成分を含んだ伝達信号と高周波成分を含んだ伝達信号とを、衝突判定部に送信することが可能となる。 According to this configuration, the signal conversion unit of the impact detection sensor includes the signal extraction unit that forms a plurality of transmission signals by extracting a plurality of different frequency domain components from the detection signal formed by the detection unit. Yes. Thereby, each extracted frequency domain component includes a frequency component for obtaining information necessary for collision determination, and the frequency range is suppressed from being widened. For this reason, the impact detection sensor can transmit a transmission signal including a low frequency component and a transmission signal including a high frequency component to the collision determination unit without requiring a high communication dynamic range.
＜実施形態１の構成＞
図１乃至図５に基づき、本発明の実施形態１による衝撃センサ１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇ、１ｈ、１ｉ、１ｊ、１ｋについて説明する。図１に示すように、右ハンドルの車両５（左ハンドル車でもよい）には、車両５の前方部５ａのそれぞれ左右に取り付けられた右前方衝撃センサ１ａおよび左前方衝撃センサ１ｂ、右フロントピラー（Ａピラー）５ｂ内に取り付けられた右前方ピラー衝撃センサ１ｃ、左フロントピラー５ｃ内に取り付けられた左前方ピラー衝撃センサ１ｄ、車両５の運転席と後席との間に位置する右センターピラー（Ｂピラー）５ｄ内に取り付けられた右中間ピラー衝撃センサ１ｅ、左センターピラー５ｅ内に取り付けられた左中間ピラー衝撃センサ１ｆ、車両５の後席の後方に位置する右リヤピラー（Ｃピラー）５ｆ内に取り付けられた右後方ピラー衝撃センサ１ｇ、左リヤピラー５ｇ内に取り付けられた左後方ピラー衝撃センサ１ｈ、車両５の右前ドア５ｈ内に取り付けられた右ドア衝撃センサ１ｉ、左前ドア５ｉ内に取り付けられた左ドア衝撃センサ１ｊおよび前方部５ａに設けられたバンパー（図示せず）内に配置されたバンパーセンサ１ｋが設けられている。以下、これらのサテライトセンサを包括して衝撃センサ１（それぞれが衝撃検出センサに該当する）という場合がある。
<Configuration of
The
上述した衝撃センサ１のうち、右前方衝撃センサ１ａ、左前方衝撃センサ１ｂ、右前方ピラー衝撃センサ１ｃ、左前方ピラー衝撃センサ１ｄ、右中間ピラー衝撃センサ１ｅ、左中間ピラー衝撃センサ１ｆ、右後方ピラー衝撃センサ１ｇおよび左後方ピラー衝撃センサ１ｈは、加速度検出センサであって、車両５に発生した加速度を検知することにより、衝突時に車両５に加えられた衝撃を検出している。
一方、右ドア衝撃センサ１ｉ、左ドア衝撃センサ１ｊおよびバンパーセンサ１ｋは、圧力検出センサであって、右前ドア５ｈ、左前ドア５ｉおよびバンパー内の圧力上昇により、衝突時に車両５に加えられた左右方向または前後方向の衝撃を検出している。
衝撃センサ１は、必ずしも上述したもののすべてを必要とするものではなく、そのうちの一部のみを備えていてもよい。また、衝撃センサ１として、上述したもの以外のものを含んでいてもよい。また、衝撃センサ１として、荷重センサを使用してもよい。
Among the
On the other hand, the right
The
また、車両５において、運転席前側のダッシュボード下側には、エアバッグＥＣＵ２（衝突判定部に該当する）が取り付けられている。エアバッグＥＣＵ２は、図示しない入出力装置、ＣＰＵ、ＲＡＭ等により形成された制御装置である。エアバッグＥＣＵ２には、前述した衝撃センサ１がそれぞれ通信線を介して接続されている。本実施形態において、エアバッグＥＣＵ２は、衝撃センサ１による検出値に基づいて車両５の衝突を判定し、エアバッグ装置またはベルトプリテンショナ装置等を含んだ乗員保護装置（図示せず）あるいはポップアップフードまたは歩行者用エアバッグ等の歩行者保護装置を作動させている。
In the
以下、説明する図２においては、衝撃センサ１のうちの一つを代表して表しており、当該図に記載された構成は、上述した衝撃センサ１のうちのいずれにも適用可能である。衝撃センサ１は、車両５に加えられた衝撃である加速度または圧力を検出し、検出した衝撃に基づいて検出信号Ｓｉｐを形成する検出部１１（検出手段に該当する）を備えている。検出部１１によって形成された検出信号Ｓｉｐを、図３Ａに示す。
検出部１１は、信号変換部１２（信号変換手段に該当する）に接続されている。信号変換部１２は、検出部１１が形成した検出信号Ｓｉｐに基づいて、伝達信号を形成している。信号変換部１２は、Ａ／Ｄ変換部１２ａと信号抽出部１２ｂ（信号抽出手段に該当する）とを備えている。Ａ／Ｄ変換部１２ａは、検出部１１によって形成された検出信号ＳｉｐをＡ／Ｄ変換した後、信号抽出部１２ｂに供給する。
信号抽出部１２ｂは、検出部１１が形成した検出信号Ｓｉｐから、互いに異なる複数の周波数領域成分を抽出することにより、複数の伝達信号を形成している。尚、本実施形態においては、Ａ／Ｄ変換部１２ａを通過する以前の検出信号およびＡ／Ｄ変換部１２ａを通過した後の検出信号の双方を含めて、検出信号Ｓｉｐと言う。
Hereinafter, in FIG. 2 to be described, one of the
The
The
図２に示したように、信号抽出部１２ｂは、第１ローパスフィルター部１２ｃ、第２ローパスフィルター部１２ｄおよび差分演算部１２ｅ（演算部に該当する）を具備している。第１ローパスフィルター部１２ｃは、所定の第１遮断周波数ｆｃ１を有しており、検出信号Ｓｉｐが入力されると、第１遮断周波数ｆｃ１以下（第１遮断周波数以下に該当する）の周波数成分を通過させて、伝達信号のうちの一つである第１周波数成分信号ＬＰ１を形成している。第１ローパスフィルター部１２ｃによって形成された第１周波数成分信号ＬＰ１を、図３Ｂに示す。
第２ローパスフィルター部１２ｄは、第１遮断周波数ｆｃ１よりも高い第２遮断周波数ｆｃ２を有しており、第１ローパスフィルター部１２ｃに入力されたものと同一の検出信号Ｓｉｐが入力されると、第２遮断周波数ｆｃ２以下（第２遮断周波数以下に該当する）の周波数成分を通過させて第２周波数成分信号ＬＰ２を形成する。第２ローパスフィルター部１２ｄによって形成された第２周波数成分信号ＬＰ２を、図３Ｃに示す。ここで、第２ローパスフィルター部１２ｄが有する第２遮断周波数ｆｃ２は、第１ローパスフィルター部１２ｃの有する第１遮断周波数ｆｃ１に対して、１．５倍以上に設定されている（ｆｃ２≧（ｆｃ１×１．５））。
また、差分演算部１２ｅはＩＣによって形成されており、第２周波数成分信号ＬＰ２から第１周波数成分信号ＬＰ１を減算し、伝達信号のうちの残りの一つである高位周波数成分信号（ＬＰ２−ＬＰ１）を形成している。差分演算部１２ｅによって形成された高位周波数成分信号（ＬＰ２−ＬＰ１）を、図３Ｄに示す。差分演算部１２ｅによって、第２周波数成分信号ＬＰ２から第１周波数成分信号ＬＰ１が減算された結果、高位周波数成分信号（ＬＰ２−ＬＰ１）のダイナミックレンジＷ（２−１）は、第２周波数成分信号ＬＰ２のダイナミックレンジＷ２に対して、著しく減少している（図３Ｃおよび図３Ｄ示）。
As shown in FIG. 2, the
The second low-
Further, the
図２に戻って、信号変換部１２には通信部１３（通信手段に該当する）が接続されている。通信部１３は、エアバッグＥＣＵ２と接続され、エアバッグＥＣＵ２から受信した要求信号に基づいて、信号変換部１２が形成した伝達信号をエアバッグＥＣＵ２に対し送信する。通信部１３は、伝達信号として第１ローパスフィルター部１２ｃによって形成された第１周波数成分信号ＬＰ１と、差分演算部１２ｅによって算出された高位周波数成分信号（ＬＰ２−ＬＰ１）とを、エアバッグＥＣＵ２に送信する。第１周波数成分信号ＬＰ１および高位周波数成分信号（ＬＰ２−ＬＰ１）は、エアバッグＥＣＵ２における同一の受信部（図示せず）に送信される。通信部１３は、信号抽出部１２ｂによって形成された複数の伝達信号のうち、より高い周波数領域成分を有する伝達信号である高位周波数成分信号（ＬＰ２−ＬＰ１）を、エアバッグＥＣＵ２に対し送信した後、より低い周波数領域成分を有する伝達信号である第１周波数成分信号ＬＰ１を、エアバッグＥＣＵ２に対し送信する。
高位周波数成分信号（ＬＰ２−ＬＰ１）と第１周波数成分信号ＬＰ１とを受信したエアバッグＥＣＵ２は、必要に応じて双方を加算することにより、広い周波数レンジを有する検出値として利用する。
Returning to FIG. 2, a communication unit 13 (corresponding to communication means) is connected to the
The
以下、図４に基づいて、衝撃センサ１による、エアバッグＥＣＵ２に対する伝達信号送信制御について説明する。最初に、各々の衝撃センサ１の検出部１１において、車両５に加えられた衝撃が検出される（ステップＳ１０１）。検出部１１からの検出信号Ｓｉｐは、Ａ／Ｄ変換部１２ａにおいてＡ／Ｄ変換される（ステップＳ１０２）。その後、検出信号Ｓｉｐには、信号抽出部１２ｂにおいて検出信号抽出処理が実行される（ステップＳ１０３）。信号抽出部１２ｂによって形成された複数の伝達信号は、通信部１３によりエアバッグＥＣＵ２に送信される（ステップＳ１０４）。
Hereinafter, based on FIG. 4, transmission signal transmission control for the
次に、図５に基づいて、信号抽出部１２ｂによる検出信号抽出処理（図４におけるステップＳ１０３）について説明する。Ａ／Ｄ変換された検出信号Ｓｉｐは、第１ローパスフィルター部１２ｃに通過させられ、第１周波数成分信号ＬＰ１が形成される（ステップＳ２０１）。また、それと同時に第１ローパスフィルター部１２ｃに入力されたものと同一の検出信号Ｓｉｐは、第２ローパスフィルター部１２ｄに通過させられ、第２周波数成分信号ＬＰ２が形成される（ステップＳ２０２）。その後、差分演算部１２ｅにおいて、第２周波数成分信号ＬＰ２から第１周波数成分信号ＬＰ１が減算され、高位周波数成分信号（ＬＰ２−ＬＰ１）が形成される（ステップＳ２０３）。
Next, the detection signal extraction processing (step S103 in FIG. 4) by the
＜実施形態１の作用効果＞
本実施形態によれば、衝撃センサ１の信号変換部１２は、検出部１１が形成した検出信号Ｓｉｐから、互いに異なる複数の周波数領域成分を抽出することにより、複数の伝達信号を形成する信号抽出部１２ｂを含んでいる。これにより、抽出された各周波数領域成分は、衝突判定に必要な情報を得るための周波数成分を含みつつ、その周波数レンジが広くなることが抑制される。このため、衝撃センサ１は、高通信ダイナミックレンジを必要とすることなく、低周波成分を含んだ伝達信号と高周波成分を含んだ伝達信号の双方を、エアバッグＥＣＵ２に送信することが可能になる。
また、従来から、低周波成分から高周波成分までを含んだ検出値は、低周波成分のみを含んだ検出値と同一のビット数で量子化した場合に、分解能が低下しやすいという問題もあった。したがって、高通信ダイナミックレンジによる検出値を量子化するためには、高分解能を有する高精度の通信部を必要とした。しかしながら、本実施形態による衝撃センサ１においては、抽出された各周波数領域成分は、その周波数レンジの増大を抑制することができるため、ビット数を増やさなくても量子化の際に分解能を低下させることがなく、既存の通信部を使用することができる。
また、高通信ダイナミックレンジを必要とすることがなく、分解能を維持するために通信ビット数を増大させる必要がないため、衝撃検出センサの通信時間の増大を防止することができる。
<Effect of
According to the present embodiment, the
In addition, conventionally, a detection value including a low-frequency component to a high-frequency component has a problem that resolution tends to be lowered when the detection value including only the low-frequency component is quantized with the same number of bits. . Therefore, in order to quantize the detection value based on the high communication dynamic range, a highly accurate communication unit having high resolution is required. However, in the
In addition, since a high communication dynamic range is not required and it is not necessary to increase the number of communication bits in order to maintain the resolution, it is possible to prevent an increase in the communication time of the impact detection sensor.
また、車両において衝突判定を行うために必要とされる周波数成分（高周波成分を含んだ検出値を必要とするか否か）は、衝突部位または衝突パターンによって異なることが知られている。したがって、高分解能を有する高周波専用の通信部を備え、分解能を維持して高通信ダイナミックレンジによる検出値を量子化するために使用される衝撃センサの場合、車両上の搭載位置等その用途が限られることになる。これに対し、本実施形態による衝撃センサ１は、上述したように高精度の通信部１３を必要とすることがないため、車両５のあらゆる部位において使用可能な、汎用性の高い衝撃センサ１にすることができる。
また、エアバッグＥＣＵ２に対し、第１周波数成分信号ＬＰ１および高位周波数成分信号（ＬＰ２−ＬＰ１）の双方を送信することにより、エアバッグＥＣＵ２において、車両５の衝突部位または衝突パターンに応じて、第１周波数成分信号ＬＰ１および高位周波数成分信号（ＬＰ２−ＬＰ１）の双方を使用して衝突判定を行ったり、第１周波数成分信号ＬＰ１のみを使用して衝突判定を行ったりすることができる。したがって、車両５の衝突判定を行うために必要十分な周波数成分のみを使用して、迅速に車両５の衝突を判定することが可能となる。
Further, it is known that a frequency component (whether a detection value including a high-frequency component is required) required for performing a collision determination in a vehicle differs depending on a collision site or a collision pattern. Therefore, in the case of an impact sensor that is equipped with a high-frequency dedicated communication unit with high resolution and is used to quantize the detection value based on the high communication dynamic range while maintaining the resolution, its use such as the mounting position on the vehicle is limited. Will be. On the other hand, since the
Further, by transmitting both the first frequency component signal LP1 and the higher frequency component signal (LP2-LP1) to the
また、信号抽出部１２ｂは、所定の第１遮断周波数ｆｃ１を有しており、検出信号Ｓｉｐを通過させて、伝達信号のうちの一つである第１周波数成分信号ＬＰ１を形成する第１ローパスフィルター部１２ｃと、第１遮断周波数ｆｃ１よりも高い第２遮断周波数ｆｃ２を有しており、第１ローパスフィルター部１２ｃに入力されたものと同一の検出信号Ｓｉｐを通過させて、第２周波数成分信号ＬＰ２を形成する第２ローパスフィルター部１２ｄと、第２周波数成分信号ＬＰ２から第１周波数成分信号ＬＰ１を減算し、伝達信号のうちの残りの一つである高位周波数成分信号（ＬＰ２−ＬＰ１）を形成する差分演算部１２ｅとを含んでいる。これにより、信号抽出部１２ｂを、第１ローパスフィルター部１２ｃ、第２ローパスフィルター部１２ｄおよび差分演算部１２ｅにて形成された簡素な構成とすることができる。また、検出信号Ｓｉｐを、第１ローパスフィルター部１２ｃおよび第２ローパスフィルター部１２ｄに通過させた後、差分演算部１２ｅにおいて、簡単な演算をするのみで、互いに異なる複数の周波数領域成分を抽出することができる。
The
また、第２ローパスフィルター部１２ｄにおいて、第２遮断周波数ｆｃ２は、第１ローパスフィルター部１２ｃの第１遮断周波数ｆｃ１に対して１．５倍以上に設定されている。一般的に、フィルター部においては、その通過周波数帯域を外れた検出信号でも、減衰しつつ通過することが可能である、いわゆるロールオフという現象がある。したがって、第２遮断周波数ｆｃ２が、第１遮断周波数ｆｃ１に対して１．５倍以上に設定されていない場合、第１ローパスフィルター部１２ｃと第２ローパスフィルター部１２ｄとの出力に差がなくなり、高位周波数成分信号（ＬＰ２−ＬＰ１）が概ね０となる場合もある。この場合、伝達信号から高周波成分にのみ含まれる情報を得ることが不可能になる。本実施形態によれば、ロールオフを考慮しても、第１ローパスフィルター部１２ｃによる第１周波数成分信号ＬＰ１と、第２ローパスフィルター部１２ｄによる第２周波数成分信号ＬＰ２とが互いに近似することがなく、エアバッグＥＣＵ２に対し、低周波成分から高周波成分までを含んだ伝達信号を送信することが可能になる。
In the second low-
また、通信部１３は、信号抽出部１２ｂによって形成された複数の伝達信号のうち、より高い周波数領域成分を有する高位周波数成分信号（ＬＰ２−ＬＰ１）を、エアバッグＥＣＵ２に対し送信した後、より低い周波数領域成分を有する第１周波数成分信号ＬＰ１を、エアバッグＥＣＵ２に対し送信している。これにより、大きな衝撃に関する情報を含みがちな高位周波数成分信号（ＬＰ２−ＬＰ１）を、エアバッグＥＣＵ２に対し早期に送信することができる。このため、エアバッグＥＣＵ２において、高位周波数成分信号（ＬＰ２−ＬＰ１）に基づいて、早期に実行する必要のある衝突判定を迅速に行うことが可能となる。
すなわち、車両５のオフセット衝突あるいはポール衝突の場合、車両５の狭小な部位に衝撃が集中するため、車体へのダメージが大きくなり、乗員保護装置によって、早期に乗員を保護する必要が発生する。オフセット衝突あるいはポール衝突時には、大きな衝撃が発生しやすく、高い周波数領域成分を有する高位周波数成分信号（ＬＰ２−ＬＰ１）を先に送信することで、エアバッグＥＣＵ２が早期に衝突判定に利用することが可能となり、オフセット衝突あるいはポール衝突に対して、乗員保護装置を早期に作動させることが可能になる。
Further, the
That is, in the case of an offset collision or a pole collision of the
＜実施形態２の構成＞
図６乃至図８に基づいて、実施形態２による衝撃センサ１Ａ（衝撃検出センサに該当する）に関して、実施形態１との相違点について説明する。尚、図６においては、衝撃センサ１のうちの一つを代表して表しており、当該図に記載された構成は、実施形態１において説明した衝撃センサ１のうちのいずれにも適用可能である。図６に示したように、本実施形態による信号変換部１２Ａ（信号変換手段に該当する）は、Ａ／Ｄ変換部１２ａと信号抽出部１２ｆとを含んでいる。信号抽出部１２ｆ（信号抽出手段に該当する）は、実施形態１と同様の第１ローパスフィルター部１２ｃ（ローパスフィルター部に該当する）に加えて、バンドパスフィルター部１２ｇを含んでおり、第２ローパスフィルター部１２ｄおよび差分演算部１２ｅは具備していない。
<Configuration of
Based on FIG. 6 thru | or FIG. 8, the difference with
第１ローパスフィルター部１２ｃは、実施形態１と同様に、第１遮断周波数ｆｃ１（所定の遮断周波数に該当する）が設定されており、検出信号Ｓｉｐが入力されると、第１遮断周波数ｆｃ１以下（遮断周波数以下に該当する）の周波数成分を通過させて、伝達信号のうちの一つである第１周波数成分信号ＬＰ１（低位周波数成分信号に該当する）を形成する。
また、バンドパスフィルター部１２ｇは、所定の上側遮断周波数ｆｃｕと下側遮断周波数ｆｃＬを有しており、上側遮断周波数ｆｃｕが、第１ローパスフィルター部１２ｃの第１遮断周波数ｆｃ１よりも高く設定されている（ｆｃｕ＞ｆｃ１）。バンドパスフィルター部１２ｇには、第１ローパスフィルター部１２ｃに入力されたものと同一の検出信号Ｓｉｐが入力されると、下側遮断周波数ｆｃＬ以上、かつ、上側遮断周波数ｆｃｕ以下（下側遮断周波数以上、かつ、上側遮断周波数以下に該当する）の周波数成分を通過させて、伝達信号のうちの残りの一つである高位周波数成分信号ＢＰを形成している。
本実施形態における通信部１３は、エアバッグＥＣＵ２に対し、第１ローパスフィルター部１２ｃによって形成された第１周波数成分信号ＬＰ１およびバンドパスフィルター部１２ｇによって形成された高位周波数成分信号ＢＰを送信している。
本実施形態においても、通信部１３は、より高い周波数領域成分を有する伝達信号である高位周波数成分信号ＢＰを、エアバッグＥＣＵ２に対し送信した後、より低い周波数領域成分を有する伝達信号である第１周波数成分信号ＬＰ１を、エアバッグＥＣＵ２に対し送信している。
As in the first embodiment, the first low-
The
The
Also in the present embodiment, the
図７に示したように、バンドパスフィルター部１２ｇの下側遮断周波数ｆｃＬと、第１ローパスフィルター部１２ｃの第１遮断周波数ｆｃ１とは、バンドパスフィルター部１２ｇにおける通過周波数帯域の下限領域と、第１ローパスフィルター部１２ｃにおける通過周波数帯域の上限領域とがオーバーラップする（重なり合っているに該当し、オーバーラップ部位を、図７において、ハッチングにて示す）ように設定されている。すなわち、バンドパスフィルター部１２ｇにおける下側遮断周波数ｆｃＬよりも、第１ローパスフィルター部１２ｃにおける第１遮断周波数ｆｃ１が高く形成されている。前述したように、通常、バンドパスフィルター部１２ｇおよび第１ローパスフィルター部１２ｃにおいては、ロールオフによって、それぞれの通過周波数帯域外であっても、検出信号Ｓｉｐが減衰しながらも通過することがある。そのため、双方の通過周波数帯域を、完全に棲み分けるのは非常に困難である。したがって、バンドパスフィルター部１２ｇにおける通過周波数帯域の下限領域と、第１ローパスフィルター部１２ｃにおける通過周波数帯域の上限領域とをオーバーラップさせることにより、エアバッグＥＣＵ２に対する伝達信号において、周波数成分についての送信漏れが無いようにしている。
ここで、バンドパスフィルター部１２ｇにおける通過周波数帯域の下限領域と、第１ローパスフィルター部１２ｃにおける通過周波数帯域の上限領域とのオーバーラップ量が０未満になると、エアバッグＥＣＵ２に送信されない周波数領域成分が発生する。一方、オーバーラップ量が過度に増大すると、必要以上に周波数領域成分を重複して送信することになり、その通信速度が増大するという問題が発生する。したがって、当該オーバーラップ量は、必要な周波数領域成分のエアバッグＥＣＵ２への送信を確保した上で、極端に増大させないことが望ましい。
また、図７において示したバンドパスフィルター部１２ｇの下側遮断周波数ｆｃＬと、第１ローパスフィルター部１２ｃの第１遮断周波数ｆｃ１との関係は一例であって、バンドパスフィルター部１２ｇにおける通過周波数帯域の下限領域と、第１ローパスフィルター部１２ｃにおける通過周波数帯域の上限領域とがオーバーラップするのであれば、双方の遮断周波数ｆｃＬ、ｆｃ１は、どのように設定されていてもよい。
As shown in FIG. 7, the lower cutoff frequency fcL of the
Here, when the overlap amount between the lower limit region of the pass frequency band in the band
Also, the relationship between the lower cutoff frequency fcL of the
以下、図８に基づいて、信号抽出部１２ｆによる検出信号抽出処理（図４におけるステップＳ１０３）について説明する。尚、本実施形態におけるエアバッグＥＣＵ２に対する伝達信号送信制御は、図４に示したものと同様である。Ａ／Ｄ変換部１２ａによりＡ／Ｄ変換された検出信号Ｓｉｐは、第１ローパスフィルター部１２ｃに通過させられ、第１周波数成分信号ＬＰ１が形成される（ステップＳ３０１）。また、それと同時に、第１ローパスフィルター部１２ｃに入力されたものと同一の検出信号Ｓｉｐは、バンドパスフィルター部１２ｇに通過させられ、高位周波数成分信号ＢＰが形成される（ステップＳ３０２）。
Hereinafter, based on FIG. 8, the detection signal extraction processing (step S103 in FIG. 4) by the
＜実施形態２の作用効果＞
本実施形態によれば、信号抽出部１２ｆは、所定の第１遮断周波数ｆｃ１が設定され、検出信号Ｓｉｐを通過させて、伝達信号のうちの一つである第１周波数成分信号ＬＰ１を形成する第１ローパスフィルター部１２ｃと、上側遮断周波数ｆｃｕと下側遮断周波数ｆｃＬとを有しており、上側遮断周波数ｆｃｕが、第１ローパスフィルター部１２ｃの第１遮断周波数ｆｃ１よりも高く設定され、第１ローパスフィルター部１２ｃに入力されたものと同一の検出信号Ｓｉｐを通過させて、伝達信号のうちの残りの一つである高位周波数成分信号ＢＰを形成するバンドパスフィルター部１２ｇとを含んでいる。これにより、検出信号Ｓｉｐを、第１ローパスフィルター部１２ｃおよびバンドパスフィルター部１２ｇに通過させるのみで、複雑な演算をすることなく、互いに異なる複数の周波数領域成分を容易に抽出することができる。
また、バンドパスフィルター部１２ｇにおける下側遮断周波数ｆｃＬよりも、第１ローパスフィルター部１２ｃにおける第１遮断周波数ｆｃ１を高く形成している。これにより、バンドパスフィルター部１２ｇにおける通過周波数帯域の下限領域と、第１ローパスフィルター部１２ｃにおける通過周波数帯域の上限領域とがオーバーラップするため、第１周波数成分信号ＬＰ１と高位周波数成分信号ＢＰとの連続性を確保し、エアバッグＥＣＵ２に対し、低周波成分から高周波成分までを含んだ伝達信号を漏れなく送信することができる。
<Effects of Second Embodiment>
According to the present embodiment, the
In addition, the first cutoff frequency fc1 in the first low-
＜他の実施形態＞
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。
衝撃センサ１は、検出部１１が形成した検出信号Ｓｉｐから、互いに異なる３つ以上の周波数領域成分を抽出して伝達信号を形成し、エアバッグＥＣＵ２に対し、３つ以上の伝達信号を送信するようにしてもよい。
また、衝撃センサ１において、信号抽出部１２ｂ、１２ｆによって形成された複数の伝達信号を、Ａ／Ｄ変換部１２ａによって、それぞれＡ／Ｄ変換するようにしてもよい。
また、信号抽出部１２ｂは、第１ローパスフィルター部１２ｃとハイパスフィルター部とによって形成されていてもよい。
また、通信部１３は、エアバッグＥＣＵ２に対し、第１周波数成分信号ＬＰ１を送信した後、高位周波数成分信号（ＬＰ２−ＬＰ１）または高位周波数成分信号ＢＰを送信するようにしてもよい。
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified or expanded as follows.
The
In the
The
The
図面中、１，１Ａは衝撃センサ（衝撃検出センサ）、１ａは右前方衝撃センサ（衝撃検出センサ）、１ｂは左前方衝撃センサ（衝撃検出センサ）、１ｃは右前方ピラー衝撃センサ（衝撃検出センサ）、１ｄは左前方ピラー衝撃センサ（衝撃検出センサ）、１ｅは右中間ピラー衝撃センサ（衝撃検出センサ）、１ｆは左中間ピラー衝撃センサ（衝撃検出センサ）、１ｇは右後方ピラー衝撃センサ（衝撃検出センサ）、１ｈは左後方ピラー衝撃センサ（衝撃検出センサ）、１ｉは右ドア衝撃センサ（衝撃検出センサ）、１ｊは左ドア衝撃センサ（衝撃検出センサ）、１ｋはバンパーセンサ（衝撃検出センサ）、２はエアバッグＥＣＵ（衝突判定部）、５は車両、１１は検出部（検出手段）、１２，１２Ａは信号変換部（信号変換手段）、１２ｂ，１２ｆは信号抽出部（信号抽出手段）、１２ｃは第１ローパスフィルター部（ローパスフィルター部）、１２ｄは第２ローパスフィルター部、１２ｅは差分演算部、１２ｇはバンドパスフィルター部、１３は通信部（通信手段）を示している。 In the drawings, 1, 1A is an impact sensor (impact detection sensor), 1a is a right front impact sensor (impact detection sensor), 1b is a left front impact sensor (impact detection sensor), and 1c is a right front pillar impact sensor (impact detection sensor). ), 1d is a left front pillar impact sensor (impact detection sensor), 1e is a right middle pillar impact sensor (impact detection sensor), 1f is a left middle pillar impact sensor (impact detection sensor), and 1g is a right rear pillar impact sensor (impact). Detection sensor), 1h is a left rear pillar impact sensor (impact detection sensor), 1i is a right door impact sensor (impact detection sensor), 1j is a left door impact sensor (impact detection sensor), and 1k is a bumper sensor (impact detection sensor). 2 is an airbag ECU (collision determination unit), 5 is a vehicle, 11 is a detection unit (detection unit), 12 and 12A are signal conversion units (signal conversion units), 12b, 2f is a signal extraction unit (signal extraction means), 12c is a first low-pass filter unit (low-pass filter unit), 12d is a second low-pass filter unit, 12e is a difference calculation unit, 12g is a band-pass filter unit, and 13 is a communication unit ( Communication means).
Claims (6)
該検出手段が形成した前記検出信号に基づいて、伝達信号（ＬＰ１、ＬＰ２−ＬＰ１、ＢＰ）を形成する信号変換手段（１２、１２Ａ）と、
衝突の発生を判定するための衝突判定部（２）と接続され、該衝突判定部から受信した要求信号に基づいて、前記信号変換手段が形成した前記伝達信号を前記衝突判定部に対し送信する通信手段（１３）と、
を備えた衝撃検出センサ（１、１Ａ）であって、
前記信号変換手段は、
前記検出手段が形成した前記検出信号から、互いに異なる複数の周波数領域成分を抽出することにより、複数の前記伝達信号を形成する信号抽出手段（１２ｂ、１２ｆ）を含んだ衝撃検出センサ。 Detection means (11) for detecting an impact applied to the vehicle (5) and forming a detection signal (Sip) based on the detected impact;
Signal converting means (12, 12A) for forming transmission signals (LP1, LP2-LP1, BP) based on the detection signals formed by the detecting means;
Connected to a collision determination unit (2) for determining the occurrence of a collision, and based on a request signal received from the collision determination unit, transmits the transmission signal formed by the signal conversion means to the collision determination unit Communication means (13);
An impact detection sensor (1, 1A) comprising:
The signal converting means includes
An impact detection sensor including signal extraction means (12b, 12f) for forming a plurality of transmission signals by extracting a plurality of different frequency domain components from the detection signal formed by the detection means.
所定の第１遮断周波数（ｆｃ１）を有しており、前記検出信号が入力されると前記第１遮断周波数以下の周波数成分を通過させて、前記伝達信号のうちの一つである第１周波数成分信号（ＬＰ１）を形成する第１ローパスフィルター部（１２ｃ）と、
前記第１遮断周波数よりも高い第２遮断周波数（ｆｃ２）を有しており、前記検出信号が入力されると前記第２遮断周波数以下の周波数成分を通過させて第２周波数成分信号（ＬＰ２）を形成する第２ローパスフィルター部（１２ｄ）と、
前記第２周波数成分信号から前記第１周波数成分信号を減算し、前記伝達信号のうちの残りの一つである高位周波数成分信号（ＬＰ２−ＬＰ１）を形成する演算部（１２ｅ）と、
を含む請求項１記載の衝撃検出センサ。 The signal extraction means (12b)
A first frequency which has a predetermined first cut-off frequency (fc1) and passes a frequency component equal to or lower than the first cut-off frequency when the detection signal is input, and is one of the transfer signals. A first low-pass filter section (12c) for forming a component signal (LP1);
The second cutoff frequency (fc2) is higher than the first cutoff frequency, and when the detection signal is input, a frequency component equal to or lower than the second cutoff frequency is passed and a second frequency component signal (LP2) is passed. A second low-pass filter section (12d) forming
An arithmetic unit (12e) that subtracts the first frequency component signal from the second frequency component signal to form a higher frequency component signal (LP2-LP1) that is the remaining one of the transmission signals;
The impact detection sensor of Claim 1 containing.
所定の遮断周波数（ｆｃ１）が設定され、前記検出信号が入力されると前記遮断周波数以下の周波数成分を通過させて、前記伝達信号のうちの一つである低位周波数成分信号（ＬＰ１）を形成するローパスフィルター部（１２ｃ）と、
上側遮断周波数（ｆｃｕ）と下側遮断周波数（ｆｃＬ）を有しており、前記上側遮断周波数が、前記ローパスフィルター部の前記遮断周波数よりも高く設定され、前記検出信号が入力されると前記下側遮断周波数以上、かつ、前記上側遮断周波数以下の周波数成分を通過させて、前記伝達信号のうちの残りの一つである高位周波数成分信号（ＢＰ）を形成するバンドパスフィルター部（１２ｇ）と、
を含んだ請求項１記載の衝撃検出センサ。 The signal extraction means (12f)
When a predetermined cut-off frequency (fc1) is set and the detection signal is input, a frequency component equal to or lower than the cut-off frequency is passed to form a low-order frequency component signal (LP1) that is one of the transfer signals. A low-pass filter section (12c) to perform,
It has an upper cut-off frequency (fcu) and a lower cut-off frequency (fcL), the upper cut-off frequency is set higher than the cut-off frequency of the low-pass filter section, and the lower cut-off frequency is input when the detection signal is input. A band-pass filter unit (12g) that passes a frequency component equal to or higher than the side cutoff frequency and lower than or equal to the upper side cutoff frequency to form a high-order frequency component signal (BP) that is the remaining one of the transmission signals; ,
The impact detection sensor according to claim 1, comprising:
前記信号抽出手段によって形成された複数の前記伝達信号のうち、より高い周波数領域成分を有する前記伝達信号を、前記衝突判定部に対し送信した後、より低い周波数領域成分を有する前記伝達信号を、前記衝突判定部に対し送信する請求項１乃至５のうちのいずれか一項に記載の衝撃検出センサ。 The communication means includes
Among the plurality of transmission signals formed by the signal extraction means, after transmitting the transmission signal having a higher frequency domain component to the collision determination unit, the transmission signal having a lower frequency domain component, The impact detection sensor according to claim 1, wherein the impact detection sensor transmits to the collision determination unit.
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| CN116539333A (en) * | 2023-06-16 | 2023-08-04 | 中国汽车工程研究院股份有限公司 | Collision measurement signal preprocessing method and device based on vehicle impact sensor |
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2014
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