JP2807929B2 - 車両の衝突判定装置 - Google Patents

車両の衝突判定装置

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JP2807929B2 JP3042535A JP4253591A JP2807929B2 JP 2807929 B2 JP2807929 B2 JP 2807929B2 JP 3042535 A JP3042535 A JP 3042535A JP 4253591 A JP4253591 A JP 4253591A JP 2807929 B2 JP2807929 B2 JP 2807929B2
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雅裕 宮森
学 平尾
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は車両に搭載されるいわ
ゆるエアバックシステムを作動させるために、衝突を判
定する車両の衝突判定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】車両に搭載されるいわゆるエアバックシ
ステムを作動させるためには車両の衝突を判定する必要
があるが、この種の衝突判定装置としては、たとえば図
4に示すBOSCH社製のもののように、Gセンサ21
で検出した加速度信号Gをハイパスフィルタ22を通し
た後アンプ23により増幅し、リミッタ24により波形
を一定周波数内に限定して出力し、この出力信号aと予
め設定されたオフセット値asとから積分器25により
次式によりオフセット積分を行い積分値AVを求める。
なお、ここでいうオフセット値asとは、通常走行時に
発生する加速度信号Gの最大値である。
【0003】ΔV=ァ(a−as)dt ただ
し、ァは積分記号である。
【0004】そして、この積分値ΔVを比較器26に入
力してしきい値ΔVthと比較し、積分値ΔVがしきい
値AVthを越えたときを衝突と判定して衝突判定信号
をエアバック回路に出力してエアバックを展開させてい
た。
【0005】このように従来の衝突判定装置は加速度信
号をオフセット積分して速度変化の積分値ΔVを求め、
この積分値ΔVに基づいて衝突判定を行っていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
加速度信号の積分値ΔVのみにより衝突かかを判定す
ると、オフセット値asの近くの加速度信号を続けて受
けた場合にも積分値ΔVがしきい値AVthを越えてし
まい誤って衝突と判定されてしまうという課題があっ
た。また、特開昭58−187853号「高炉の内部異
常の検出方法」には、高炉外壁に設けた加速度センサの
出力信号のうち炉状況と関連のある周波数帯を抽出し、
抽出された信号又はそのパターンの変化から炉内異常を
判定するようにした方法が開示されている。しかしなが
ら、この方法は、ただ単に加速度センサの出力信号から
炉内異常検出という目的に応じた周波数成分を抽出して
診断するに過ぎず、加速度という単一の物理量を帯域処
理して診断に用いるだけであるため、複雑な異常検出は
できない等の課題を抱えるものであった。 また、特開昭
58−174882号「地震判定装置」には、地動速度
信号を微分し、通過帯域が異なる第1,第2の一対のフ
ィルタにより地震波と人工雑音を抽出し、バックグラウ
ンドノイズである人工雑音の積分値をしきい値として地
震波をしきい値判別して地震判定するようにした装置が
開示されている。しかしながら、この装置は、比較器に
おける比較対象となるのが、一方が地動速度信号微分値
の低域濾波出力である地震波であり、他方が地動速度信
号微分値の中域濾波 出力の積分値である人工雑音積分値
であるというように、異なる物理量どうしを強引に比較
器において比較する構成であり、このため地震波と人工
雑音を峻別できる理論的かつ実証的な根拠に乏しいもの
であることは明らかであった。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、車両の加速度
を検出する加速度センサと、該加速度センサの出力を積
分する積分器と、該積分器の積分出力を第1のしきい値
を基準にしきい値判別し、該積分出力が該第1のしきい
値を越えるときに第1の信号を出力する第1の比較器
と、前記加速度センサの出力から特定の低域周波数成分
を抽出する濾波手段と、該濾波手段の濾波出力を第2の
しきい値を基準にしきい値判別し、該濾波出力が該第2
のしきい値を越えるときに第2の信号を出力する第2の
比較器と、該第2の比較器が出力する前記第2の信号を
予め定めた一定時間だけ持続する信号波形に整形する波
形整形器と、前記第2の信号と前記波形整形器の出力の
論理和を演算する論理和演算手段と、前記第1の比較器
が出力する前記第1の信号と前記論理和演算手段の出力
の論理積を演算し、該論理積出力を衝突判定信号として
出力する論理積演算手段とを具備することを特徴とする
ものである。
【0008】
【実施例】図1は、本発明の車両の衝突判定装置の一実
施例の回路構成を示すブロック図、図2は、図1に示し
加速度センサにより衝突時に検出される加速度信号及
び積分器による積分後の加速度信号の波形特性図、図3
、図1に示した1次微分フィルタによる平均化後の加
速度信号の波形特性図である。
【0009】図1中、1は車室内に配置された車両の加
速度を検出する加速度センサであり、車両が衝突すると
加速度センサ1は図2のA波形のような出力波形を示
す。このA波形には人体に危害を及ぼさないかなり高い
周波数成分まで含まれている。加速度センサ1の出力は
ローパスフィルタ2に接続されており、ローパスフィル
タ2で加速度信号Gのノイズ成分が除去される。ローパ
スフィルタ2の出力はアンプ3に接続され、アンプ3の
出力はA/D変換器4に接続されており、ノイズ成分が
除去された加速度信号Gはディジタル信号gに変換され
る。A/D変換器4の出力は、積分器5及び1次微分フ
ィルタ等で構成されたディジタルフィルタ8に供給され
る。
【0010】上記積分器5では後述する第2の比較器
9からの信号Z2が入力すると、次式により加速度信号
gの積分値ΔVが演算される(図2のB波形参照)。な
お、式中のasは従来技術と同じオフセット値である。
【0011】ΔV=ァ(g−as)dt(ΔV≧0)
ただし、ァは積分記号である。
【0012】積分器5の出力は第1の比較器6の+端子
に接続されており、この第1の比較器6で積分値ΔVは
第1のしきい値ΔVthと比較され、積分値ΔVが第1
しきい値ΔVthより大きいときに第1の比較器6は
衝突判定信号である第1の信号Z1をアンド回路7の一
方の入力端に出力する。
【0013】一方、ディジタルフィルタ8に入力された
加速度信号gはディジタルフィルタ8において平均化さ
れる、すなわち、ディジタルフィルタ8においては加速
度信号g中の人体に危害を及ぼさない高い周波数成分を
除去し、人体に危害を及ぼしかねない100Hz以下の
周波数成分のみを抽出し(図3のC波形参照)出力す
る。ディジタルフィルタ8の出力は第2の比較器9の+
端子に接続されており、この第2の比較器9では平均化
された加速度信号が第2のしきい値Gthと比較され、
第2のしきい値Gthより大きいと、すなわち、平均化
値が一定以上になると第2の信号Z2を出力する。この
第2の信号Z2は積分器5に入力されて積分を開始さ
せるとともに、リトリガブルなワンショットパルス発生
回路10及びオア回路11の一方の入力端子に出力され
る。また、ワンショットパルス発生回路10の出力はオ
ア回路11の他方の入力端子に接続されている。ワンシ
ョットパルス発生回路10は第2の比較器9からの信号
Z2が入力されたとき、すなわち、ディジタルフィルタ
8で平均化された加速度信号が第2のしきい値Gthを
越えたときにパルスを出力し、オア回路11の出力を一
定時間「Hi」に保持する。また、オア回路11の出力
は上記アンド回路7の他方の入力端子に供給される
【0014】次に上記構成からなる本発明の作用を説明
する。
【0015】加速度センサ1により検出された加速度信
号Gはローパスフィルタ2でノイズ成分が除去されてア
ンプ3で増幅され、A/D変換器4によりディジタル信
号に変換される。ディジタル信号に変換された加速度信
号gは積分器5及びディジタルフィルタ8に入力され
る。ディジタルフィルタ8ではディジタル信号に変換さ
れた加速度信号gの平均化が行われ出力信号は図3の
C波形に示すように、人体に害を及ぼす危険のある10
0Hz以下の周波数成分となる。平均化された加速度信
号は第2の比較器9に入力して第2のしきい値Gthと
比較され、第2のしきい値Gthより大きいと、すなわ
ち、平均化値が一定以上になると第2の信号Z2を出力
する。この第2の信号Z2は積分器5に入力されて積分
器5の積分が開始する一方、ワンショットパルス発生回
路10及びオア回路11に入力されるワンショットパ
ルス発生回路10の出力はオア回路11の他方の入力
端子に入力され、オア回路11からは信号Z3が前記ア
ンド回路7の他方の入力端子に入力される。
【0016】一方、第2の信号Z2が入力されると積分
器5では積分が開始され、オフセット積分値ΔVが演算
される。求められたオフセット積分値ΔVは第1の比較
器6に入力され、第1のしきい値ΔVthと比較され、
オフセット積分値ΔVが第1のしきい値ΔVthより大
きいときには第1の信号Z1がアンド回路7の一方の入
力端に入力される。
【0017】そして、第1の比較器6からの第1の信号
Z1及びオア回路11からの信号Z3の両信号がアンド
回路7に入力されると、車両が衝突したと判定してエア
バック回路にトリガー信号が出力され、エアバックが展
開する。
【0018】なお、上記実施例では人体に危害を及ぼし
かねない周波数成分として100Hz以下の周波数成分
を設定したが、これに限らず例えば実験結果等に照らし
て人体に危害を及ぼしかねない他の周波数成分をもって
設定することもできる。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
加速度積分値のしきい値判別出力と、加速度の特定の低
域周波数成分のしきい値判別出力を少なくとも所定時間
は持続させた信号との論理積をもって衝突判定信号とし
たから、ただ単に加速度信号のしきい値判別結果にだけ
応じて乗員拘束具の作動の可否を決定する従来の装置と
異なり、速度変化と特定帯域の加速度という2つの物理
量に基づいて正確な衝突判定が可能であり、例えば低速
衝突や悪路走行或いは縁石乗り上げといった乗員拘束具
の作動を必要としない衝突事象については、速度変化か
又は特定帯域の加速度のいずれか一方がしきい値に満た
ないために衝突判定信号が出力されることはなく、また
中速或いは高速での衝突については、速度変化と特定帯
域の加速度の両方がしきい値を満たした時点で確実に衝
突判定を下すことができ、特に人体に危害を加える恐れ
のある100Hz以下の周波数成分の有無を判定するこ
とが効果的であり、また適用する車種による判定条件の
微妙な違いは、第1及び第2のしきい値と低域周波数成
分の帯域という3つのパラメータを調整することで的確
に対応できるため、車種によらない幅広い対応が可能で
ある等の優れた効果を奏する
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の車両の衝突判定装置の一実施例のブロ
ック構成図である。
【図2】図1に示した加速度センサにより衝突時に検出
される加速度信号及び積分器による積分後の加速度信号
の波形特性図である。
【図3】図1に示した1次微分フィルタによる平均化後
の加速度信号の波形特性図である。
【図4】従来の車両の車両判定再生の一例を示すブロッ
ク構成図である。
【図面の符号の説明】
1 加速度センサ 5 積分器 6 第1の比較器 7 アンド回路(論理積演算手段) 8 ディジタルフィルタ(濾波手段)第2の比較器 10 ワンショットパルス発生回路(波形整形器) 11 オア回路(論理和演算手段)
フロントページの続き (72)発明者 片岡 憲明 大阪府大阪市中央区城見一丁目4番24号 日本電気ホームエレクトロニクス株式 会社内 (56)参考文献 特開 昭63−314469(JP,A) 特開 平3−208750(JP,A) 特開 昭63−275959(JP,A) 特開 平2−193743(JP,A) 実開 昭63−173700(JP,U) 特表 平3−503037(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B60R 21/32 B60R 21/00 G01P 15/00 G01H 17/00 G08G 1/16 B60R 22/48

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両の加速度を検出する加速度センサ
    と、該加速度センサの出力を積分する積分器と、該積分
    器の積分出力を第1のしきい値を基準にしきい値判別
    し、該積分出力が該第1のしきい値を越えるときに第1
    の信号を出力する第1の比較器と、前記加速度センサの
    出力から特定の低域周波数成分を抽出する濾波手段と、
    該濾波手段の濾波出力を第2のしきい値を基準にしきい
    値判別し、該濾波出力が該第2のしきい値を越えるとき
    に第2の信号を出力する第2の比較器と、該第2の比較
    器が出力する前記第2の信号を予め定めた一定時間だけ
    持続する信号波形に整形する波形整形器と、前記第2の
    信号と前記波形整形器の出力の論理和を演算する論理和
    演算手段と、前記第1の比較器が出力する前記第1の信
    号と前記論理和演算手段の出力の論理積を演算し、該論
    理積出力を衝突判定信号として出力する論理積演算手段
    とを具備することを特徴とする車両の衝突判定装置。
JP3042535A 1991-01-31 1991-02-14 車両の衝突判定装置 Expired - Lifetime JP2807929B2 (ja)

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DE69225817T DE69225817T2 (de) 1991-01-31 1992-01-31 Vorrichtung zur Erfassung eines Fahrzeugaufpralls
AU10688/92A AU655625B2 (en) 1991-01-31 1992-01-31 Vehicle collison detecting apparatus
US07/828,455 US5285187A (en) 1991-01-31 1992-01-31 Vehicle collision detecting apparatus
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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