JP2894853B2 - 車両の衝突判定装置 - Google Patents

車両の衝突判定装置

Info

Publication number
JP2894853B2
JP2894853B2 JP3031736A JP3173691A JP2894853B2 JP 2894853 B2 JP2894853 B2 JP 2894853B2 JP 3031736 A JP3031736 A JP 3031736A JP 3173691 A JP3173691 A JP 3173691A JP 2894853 B2 JP2894853 B2 JP 2894853B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
collision
output
signal
threshold value
comparator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP3031736A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH054559A (ja
Inventor
学 平尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Home Electronics Ltd
Original Assignee
NEC Home Electronics Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Home Electronics Ltd filed Critical NEC Home Electronics Ltd
Priority to JP3031736A priority Critical patent/JP2894853B2/ja
Priority to CA002060340A priority patent/CA2060340C/en
Priority to DE69225817T priority patent/DE69225817T2/de
Priority to AU10688/92A priority patent/AU655625B2/en
Priority to US07/828,455 priority patent/US5285187A/en
Priority to EP92101612A priority patent/EP0498312B1/en
Publication of JPH054559A publication Critical patent/JPH054559A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2894853B2 publication Critical patent/JP2894853B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は車両の衝突判別装置に関
し、特に衝突時の加速度センサの出力波形の周波数成分
を分析することにより衝突判定を行う車両の衝突判定装
置に係る。
【0002】車両の衝突判定装置はいわゆるエアバック
システムを作動させるために車両の衝突を判定するもの
であるが、この種の衝突判定装置は、たとえば、図5に
示すようなBOSCH社製のものがある。この衝突判定
装置は加速度センサ(Gセンサ)21で検出した加速度
信号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により次式により積分を行
う。ただし、§は積分記号である。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。すなわち、次式においては、出力信号
aからオフセット値asを引くことによって、通常走行
時に発生するノイズ成分をマスキングしている。
【0003】ΔV=§(a−as)dt
【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
ΔVthを越えたときを衝突と判定してトリガーをエアバ
ック回路に出力し、エアバックを展開させていた。な
お、このしきい値ΔVthは、車両の衝突実験などにより
得られたデータを基に求められ、乗員に損傷を与えるよ
うな衝突をした時の加速度センサ21の出力の積分値の
平均的な値である。
【0005】このように従来の衝突判定装置は加速度波
形を積分することにより、速度変化の積分値ΔVを求
め、一定のしきい値ΔVthを越えたとき衝突判定信号を
出力してエアバックを展開させている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このB
OSCH社製の衝突判定装置も衝突時の基本的な波形の
特徴を捉えて処理しているとはいえず信頼性がいまだ十
分ではなく、また、Gサンサ21の故障時には誤った衝
突判定信号を出力して誤作動を招くおそれがあった。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。また、特開昭63−31446
9号「自動車用衝突センサー」には、加速度信号を積分
する積分器と、この積分器の出力をしきい値判別して衝
突判定信号を得る衝突判定装置が開示されている。しか
しながら、この装置は、感度軸の方向が異なる一対の加
速度センサを設け、それぞれが出力する加速度信号を積
分し、各積分値のしきい値判別結果の組み合わせに応じ
て衝突判定信号を得る、いわゆるダブルセンサ型に属す
るものであり、単一の加速度センサを用いるシングルセ
ンサ型と異なり、衝突時に車両に発生する加速度を感度
軸に沿うベクトル成分として抽出し、しかも両方のベク
トル成分に基づいて衝突判定する構成であるため、仮に
一方の加速度センサが異常をきたしてしまったような場
合、他方の加速度センサが有効に機能していても衝突検
出そのものが実行不能の状態に陥ってしまうといった課
題を抱えるものであった。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決したものであり、車両の加速度を検出する単一の加速
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
センサの出力から衝突時に顕著に現れる複数の周波数成
分を抽出する濾波手段と、該濾波手段が濾波した複数の
周波数成分を重み付け加算する加算手段と、該加算手段
の加算出力を第2のしきい値を基準にしきい値判別し、
該加算出力が該第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、前記第1の比較器に接続
され、前記第2の比較器が出力する前記第2の信号によ
ゲートを開け、前記第1の比較器が出力する前記第1
の信号を衝突判定信号として通過させて外部出力するゲ
ート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】以下、本発明の実施例を図1ないし図4を参
照して説明する。図1は、本発明の車両の衝突判定装置
の一実施例を示すブロック構成図、図2は、車室内で測
定された衝突時の加速度サンサの出力波形図、図3は、
衝突時の加速度センサの出力波形のスペクトル図、図4
は、フィルタの出力波形特性図である。
【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、車両の衝突時には
この加速度センサ1の加速度信号Gは、図2に示すよう
な出力波形を示し、この出力波形を解析すると図3に示
すようなスペクトル波形となる。この図3より、加速度
信号Gのうち10Hz、400Hz±200Hz又は1
000HZ±200Hzの部分の周波数成分に衝突時に
固有の特徴があることが分かる。
【0010】上記加速度センサ1の出力側はローパスフ
ィルタ2に接続されており、ローパスフィルタ2は加速
度信号Gのノイズ成分を除去する。ローパスフィルタ2
の出力側はアンプ3に接続される。アンプ3は、ローパ
スフィルタ2の出力を増幅する。アンプ3の出力側は、
A/D変換器4に接続されている。A/D変換器4は、
ノイズ成分が除去された加速度信号Gをディジタル信号
gに変換する。A/D変換器4の出力側は、オフセット
積分演算部5及び加速度信号波形特徴抽出部9に接続さ
れている。
【0011】上記オフセット積分演算部5は、積分器
6、第1の比較器7から構成されており、ディジタル信
号に変換された加速度信号gは積分器6において次式に
従ってオフセット積分値ΔVが演算される。ただし、§
は積分記号である。
【0012】ΔV=§(g−as)dt
【0013】なお、オフセット値asは従来技術で説明
したものと同じである。そして、積分器6で算出された
積分値ΔVは、第1の比較器7の一方の入力端子に出力
される。
【0014】そして、第1の比較器7は一方の入力端子
に積分値ΔVを入力するとともに、他方の入力端子に第
1のしきい値ΔVthを入力し、この第1のしきい値ΔV
thと積分値ΔVを比較し、積分値ΔVが第1のしきい値
ΔVthを越えたとき、すなわち、衝突と判定されたとき
に第1の信号である衝突判定信号Z1をスイッチ8に出
力する。
【0015】一方、加速度信号波形特徴抽出部9はフィ
ルタ部10と第2の比較器11とから構成されている。
フィルタ部10はローパスフィルタ10a、バンドパス
フィルタ10b、10cを有し、図3に示すように車両
の衝突時の加速度センサ1の出力波形には、10Hz±
10Hz、400Hz±200Hz又は1000Hz±
200Hzの部分の周波数成分に特徴があることに着目
して、これらの周波数帯域の周波数成分のみをローパス
フィルタ10a、バンドパスフィルタ10b、10cを
用いて選択的に抽出する(図4参照)。抽出された周波
数成分LPF(f1),BPF(f2),BPF(f
3)は加算器12で合成(重み付け加算)され、次式に
より、加速度センサ1により検出された加速度信号Gの
波形と、実験データなどから得られた車両衝突時の加速
度信号波形との適合度合(確率)WSが求められる。
【0016】WS=k1*LPF(f1)+k2*BP
F(f2)+k3*BPF(f3)
【0017】ここで、k1、k2、k3は各周波数成分
LPF(f1),BPF(f2),BPF(f3)の比
重(重み)を決める係数である。
【0018】そして、適合度合WSは比較器11の−端
子に入力され、+端子に入力される第2のしきい値WS
thと比較され、適合度合WS>しきい値WSthのときに
第2の信号Z2を出力してスイッチ8を閉じる。
【0019】次に、上記構成からなる衝突判定装置の動
作を説明する。
【0020】加速度センサ1により検出された加速度信
号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
aはオフセット積分演算部5及び衝突波形特徴抽出部9
に入力される。オフセット積分演算部5ではオフセット
値asと合成された後、積分器6で積分が行われてオフ
セット積分値ΔVが求められる。求められたオフセット
積分値ΔVは、第1の比較器7の−端子に入力されて第
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よりも大きいと、衝突判定信号
Z1がスイッチ8に出力される。一方、衝突波形特徴抽
出部9では各フィルタ10a、10b、10cがそれぞ
れの10Hz±10Hz、400Hz±200Hz又は
1000Hz±200Hzの部分の周波数成分のみを抽
出し、これらの周波数成分を合成することで衝突波形の
適合度合(確率)WSが求められる。さらに、この適合
度合(確率)WSが第2の比較器11において第2のし
きい値WSthと比較され、適合度合WSが第2のしきい
値WSthより大きいとき、第2の信号Z2をゲート手段
としてのスイッチ8に出力する。第2の信号Z2を入力
したスイッチ8が閉じる(すなわち、ゲート手段がゲー
トを開く)と、前記衝突判定信号Z1がスイッチ8を通
過し、トリガーとしてエアバック回路に出力され、これ
によりエアバックが展開する。なお、第2のしきい値W
Sthは衝突波形の適合度合のしきい値であり、衝突実験
により得られた衝突データから実験的に得た値を使用す
る。
【0021】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、単一の加速度センサが検出する車両の加速度
の積分値が第1のしきい値を越え、かつ加速度に含まれ
る衝突時に顕在化する複数の周波数成分の重み付け加算
値がしきい値を越えたときに衝突判定を下す構成とした
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、速度変化量か
又は特定帯域の加速度合成値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
量と特定帯域の加速度合成値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、従って例え
ば加速度センサの出力信号のうち10Hz近傍、400
Hz近傍又は1000Hz近傍の周波数成分だけを抽出
することで、衝突時に顕在化する周波数成分を捕らえて
確実な衝突判定を下すことができ、さらにまた第1及び
第2のしきい値と特定周波数成分の帯域ならびに重み付
け係数という4つのパラメータを調整することで、車種
に応じた幅広い対応が可能であり、しかも使用する加速
度センサが単一のシングルセンサ型の構成としたので、
従来の特殊なダブルセンサ型のように、一方の加速度セ
ンサの故障がそのまま衝突判定の放棄に至るといったこ
とはなく、並列配置した加速度センサごとに設けた衝突
判定装置により複数の衝突角度に対応した耐久性の高い
衝突判定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を示す
ブロック構成図である。
【図2】車室内で測定された衝突時の加速度サンサの出
力波形図である。
【図3】衝突時の加速度センサの出力波形のスペクトル
図である。
【図4】フィルタの出力波形特性図である。
【図5】従来の車両の衝突判定装置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 4 A/D変換器 5 オフセット積分演算部 6 積分器 7,11 比較器 8 スイッチ 9 衝突波形特徴抽出部 10 フィルタ部 10a ローパスフィルタ 10b,10c バンドパスフィルタ 12 加算器

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単一の加速度セ
    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
    の出力から衝突時に顕著に現れる複数の周波数成分を抽
    出する濾波手段と、該濾波手段が濾波した複数の周波数
    成分を重み付け加算する加算手段と、該加算手段の加算
    出力を第2のしきい値を基準にしきい値判別し、該加算
    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、前記第1の比較器に接続され、
    前記第2の比較器が出力する前記第2の信号によりゲー
    トを開け、前記第1の比較器が出力する前記第1の信号
    を衝突判定信号として通過させて外部出力するゲート手
    段とを具備することを特徴とする車両の衝突判定装置。
JP3031736A 1991-01-31 1991-01-31 車両の衝突判定装置 Expired - Fee Related JP2894853B2 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3031736A JP2894853B2 (ja) 1991-01-31 1991-01-31 車両の衝突判定装置
CA002060340A CA2060340C (en) 1991-01-31 1992-01-30 Vehicle collision detecting apparatus
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
EP92101612A EP0498312B1 (en) 1991-01-31 1992-01-31 Vehicle collision detecting apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3031736A JP2894853B2 (ja) 1991-01-31 1991-01-31 車両の衝突判定装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH054559A JPH054559A (ja) 1993-01-14
JP2894853B2 true JP2894853B2 (ja) 1999-05-24

Family

ID=12339324

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3031736A Expired - Fee Related JP2894853B2 (ja) 1991-01-31 1991-01-31 車両の衝突判定装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2894853B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013501923A (ja) * 2009-08-14 2013-01-17 コンテイネンタル・オートモーテイブ・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング 特に自動車における固体伝搬音信号の信号処理方法及び対応する信号処理装置を持つ乗客保護システム

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9346428B2 (en) * 2011-11-22 2016-05-24 Autoliv Asp, Inc. System and method for determining when to deploy a vehicle safety system

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63124044A (ja) * 1986-11-14 1988-05-27 Konica Corp ハロゲン化銀カラ−写真感光材料

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013501923A (ja) * 2009-08-14 2013-01-17 コンテイネンタル・オートモーテイブ・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツング 特に自動車における固体伝搬音信号の信号処理方法及び対応する信号処理装置を持つ乗客保護システム

Also Published As

Publication number Publication date
JPH054559A (ja) 1993-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10737658B2 (en) Hybrid method and apparatus for detecting a vehicle/pedestrian impact
EP1817760B1 (en) Occupant detection system for vehicle
CA2060340C (en) Vehicle collision detecting apparatus
US5282134A (en) Slant transform/signal space crash discriminator
US9481335B2 (en) Method and apparatus for detecting pedestrian vehicle impact
US5309138A (en) Vehicle collision detecting method employing an acceleration sensor
JPH05139226A (ja) 受動的安全装置を作動させる装置
JP2004517002A (ja) 車両における側面衝突のセンシングのための方法
JPH0840183A (ja) 車両の衝突判定方法及び衝突判定装置
JP2661882B2 (ja) 加速度計と高周波圧力変換器の組合せによる衝突の検知
CA2524448A1 (en) Detection of derailment by determining the rate of fall
JP2894853B2 (ja) 車両の衝突判定装置
US20060124378A1 (en) Method for the detection of an impact
JP3289583B2 (ja) 車両の衝突判定方法及び衝突判定装置
JP3501593B2 (ja) トンネル内送風機の設備診断用監視方法及びシステム
US7454276B2 (en) Vehicle behavior judgment system and vehicle occupant-protecting system
JP3120290B2 (ja) 衝突検知方法
JP2761800B2 (ja) 車両の衝突判定装置
DE112007003246B4 (de) Insassenschutzvorrichtung
JP3314651B2 (ja) 車両の側面衝突判定方法及び側面衝突判定装置
JP2545012B2 (ja) 車両用乗員保護装置
JP3412085B2 (ja) 墜落検知方法及び墜落検知装置
JP5046512B2 (ja) 回転体の異常検知装置及び方法
JP2807929B2 (ja) 車両の衝突判定装置
JPH0587620A (ja) 音響振動監視装置

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090305

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100305

Year of fee payment: 11

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees