JP4183882B2

JP4183882B2 - Vehicle collision determination device

Info

Publication number: JP4183882B2
Application number: JP2000095913A
Authority: JP
Inventors: 昌寿早坂
Original assignee: Keihin Corp
Current assignee: Keihin Corp
Priority date: 2000-03-30
Filing date: 2000-03-30
Publication date: 2008-11-19
Anticipated expiration: 2020-03-30
Also published as: JP2001278000A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の衝突を判定して、例えばエアバック装置等の乗員保護装置を作動させる車両用衝突判定装置に関し、特に、衝突時の衝撃の大きさに応じて乗員保護装置の動作を制御する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば車両に加わる加速度（或いは減速度）を検出する加速度センサを備えて、加速度センサから出力される加速度信号によって車両の加速度変化を検出すると共に、この加速度信号を時間について１回積分、或いは２回積分して、これらの積分値が所定の各閾値を超えた場合に、例えばエアバック装置やシートベルト・プリテンショナ等の乗員保護装置を起動させる車両用衝突判定装置が知られている。
このような車両用衝突判定装置によって衝突と判定された場合、例えばエアバック装置は、インフレータ内でスクイブによりガス発生剤に点火して、インフレータよりガスを発生させ、このガスによってエアバックを膨らませて乗員と室内部品との２次衝突を抑制する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来技術の一例による車両用衝突判定装置では、衝突時の衝撃の大きさや、車両内での乗員の位置等に関わらず、検出された加速度信号の演算値が所定の閾値を超えただけで、エアバックが一定の特性で展開されるように設定されている場合があり、衝突の状況に違いがあっても、同一の制御しかできないという問題がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、衝突初期の加速度を利用することにより、単純かつ安価な構成で、衝突の激しさに応じた適正な衝突判定を短時間に行うことが可能な車両用衝突判定装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、第１の本発明の車両用衝突判定装置は、車両に作用する加速度を検出する加速度検出手段（例えば、後述する実施の形態での加速度センサ１１）と、前記加速度検出手段にて検出された加速度信号（例えば、後述する実施の形態での加速度信号Ｇ）のうち所定のオフセット値（例えば、後述する実施の形態でのオフセット値Ｇ_O）を超えるオフセット加速度（例えば、後述する実施の形態でのオフセット加速度Ｇ_Off）を算出するオフセット処理手段（例えば、後述する実施の形態でのオフセット処理部２４）と、前記オフセット処理手段にて算出された前記オフセット加速度を時間について積分して速度変化（例えば、後述する実施の形態での速度変化ΔＶ_Off）を算出する速度変化算出手段（例えば、後述する実施の形態での速度変化算出部２５）と、前記速度変化に対する時間変化が所定の閾値（例えば、後述する実施の形態での閾速度変化ΔＶ_TH3）以下か否かを判定するシビア衝突判定手段（例えば、後述する実施の形態での第１及び第２速度変化判定部２６ａ，２６ｂ及び経過時間算出部２７及び経過時間判定部２８）と、前記シビア衝突判定手段による判定結果に応じて乗員保護装置（例えば、後述する実施の形態でのエアバック装置）の動作を制御する制御信号を発生する制御信号発生手段（例えば、後述する実施の形態でのシビア衝突信号発生部２９及び非シビア衝突信号発生部３０）とを備えたことを特徴としている。
【０００５】
上記構成の車両用衝突判定装置によれば、衝突時の短時間の間に、車両速度に応じて異なる加速度、すなわち車体の反発減速度の相違を利用して衝突時の衝撃の大きさを検出して、この衝撃の大きさに応じて、例えばエアバック装置やシートベルト・プリテンショナ等の乗員保護装置の起動タイミングや動作、例えばエアバックの展開動作等を適正に制御することができる。
例えば、図１（ａ）〜（ｃ）は、車両速度の異なる正面衝突における加速度信号Ｇ（減速度方向を正とする）の時間変化を示すグラフ図であり、図２は、図１（ａ）〜（ｃ）に対するオフセット処理後の加速度信号Ｇ_offに基づく速度変化を示すグラフ図である。
ここで、図１（ａ）は高速（例えば、約５０ｋｍ／ｈ）での衝突、図１（ｂ）は中速（例えば、約２０ｋｍ／ｈ）での衝突、図１（ｃ）は低速（例えば、約１２ｋｍ／ｈ）での衝突を示しており、加速度信号Ｇに対して所定のオフセット値Ｇ_Oを設定すると、衝突時の車両速度が大きいほどオフセット値Ｇ_Oを超えるオフセット加速度Ｇ_Offは増大し、車両速度が小さいほどオフセット値Ｇ_Oを超えるオフセット加速度Ｇ_Offは減少する。
【０００６】
ここで、下記数式（１）に基づき、オフセット値Ｇ_Oを超えるオフセット加速度Ｇ_Offを時間ついて積分して、速度変化ΔＶ_Offを算出する。ただし、図１（ｃ）に示すように、加速度信号Ｇがオフセット値Ｇ_Oに到達しない場合には、オフセット加速度Ｇ_Off及び速度変化ΔＶ_Offはゼロとなる。
【０００７】
【数１】

【０００８】
すなわち、オフセット加速度Ｇ_Offを時間について一回積分して、所定の時間区間（例えば０≦ｔ≦ｎ）での速度変化ΔＶ_offを算出する。この速度変化ΔＶ_offは、例えば図２に示すように、衝突時の車両速度が高速になるほど大きな速度変化を示し、逆に、低速になるほど小さな速度変化を示す。
ここで、速度変化ΔＶ_offに対して、例えば２つの閾速度変化ΔＶ_TH1、ΔＶ_TH2（ΔＶ_TH1≦ΔＶ_TH2）を設定しておき、速度変化ΔＶ_offが一方の閾速度変化ΔＶ_TH1を超えて他方の閾速度変化ΔＶ_TH2に至るまでの経過時間ΔＴを測定する。
すると、この経過時間ΔＴは高速での衝突ほど短くなり、例えば図２に示すように、高速での衝突（図２に示す実線ａ）における経過時間ΔＴ１は、中速での衝突（図２に示す実線ｂ）における経過時間ΔＴ２よりも短くなる。
【０００９】
従って、経過時間ΔＴに対して、少なくとも１つ以上（例えば１つ）の閾経過時間ΔＴ_THを設定しておき、経過時間ΔＴを閾経過時間ΔＴ_THと比較することで、衝突時の衝撃の大きさつまり激しさを判定することができる。例えば、経過時間ΔＴが閾経過時間ΔＴ_TH以下であれば、高速での衝突、つまり激しい衝突であると判定する。
なお、速度変化ΔＶ_offに対して、例えば１つの閾速度変化ΔＶ_TH3を設定しておき、速度変化ΔＶ_offが閾速度変化ΔＶ_TH3を超えた時点で、高速での衝突、つまり激しい衝突であると判定しても良い。
そして、激しい衝突と判定された場合には、例えばエアバックを急展開して乗員の保護を優先する。逆に、激しい衝突では無いと判定された場合には、例えばエアバックを多段階に展開する等によって緩展開させる。
これにより、衝突の状況に応じて適正にエアバック装置等の乗員保護装置を制御することができる。
【００１０】
さらに、第２の本発明の車両用衝突判定装置では、前記シビア衝突判定手段は、前記速度変化が２つの閾速度変化（例えば、後述する実施の形態での第１閾速度変化ΔＶ_TH1，第２閾速度変化ΔＶ_TH2）の間に位置する経過時間（例えば、後述する実施の形態での経過時間ΔＴ）を検出する経過時間検出手段（例えば、後述する実施の形態での経過時間算出部２７）と、前記経過時間が閾時間（例えば、後述する実施の形態での閾経過時間ΔＴ_TH）以下か否かを判定する経過時間判定手段（例えば、後述する実施の形態での経過時間判定部２８）とを備えたことを特徴としている。
【００１１】
上記構成の車両用衝突判定装置によれば、速度変化が２つの異なる閾速度変化の間に位置する経過時間が、閾時間以下の場合には、速度変化の時間変化が小さく、激しい衝突であると判断でき、逆に、経過時間が閾時間よりも大きい場合には、速度変化の時間変化は相対的に大きく、激しい衝突ではないと判断できる。
【００１２】
さらに、第３の本発明の車両用衝突判定装置は、前記加速度信号に基づいて乗員の移動量（例えば、後述する実施の形態での乗員移動量Ｓ）を算出する移動量算出手段（例えば、後述する実施の形態での乗員移動量算出部２１）と、前記乗員の移動量が閾移動量（例えば、後述する実施の形態での閾移動量Ｓ_TH）以上か否かを判定する移動量判定手段（例えば、後述する実施の形態での乗員移動量判定部２２）と、前記移動量判定手段による判定結果に応じて前記速度変化算出手段の動作を制御する制御手段（例えば、後述する実施の形態でのオフセット処理制御部２３）とを備え、前記制御手段は、前記移動量が前記閾移動量以上の場合に、前記速度変化の算出を停止させることを特徴としている。
【００１３】
上記構成の車両用衝突判定装置によれば、乗員の移動量が閾移動量よりも小さい場合には、加速度信号に基づいて速度変化を算出して、この速度変化に基づいて、衝突時の衝撃の大きさ、つまり激しい衝突であるか否かの判定処理を実行する。そして、激しい衝突であると判定された場合には、例えばエアバックを急展開させて乗員の保護を計る。
一方、乗員の移動量が閾移動量以上の場合には、激しい衝突であるか否かの判定処理は実行せず、衝突時の衝撃の大きさに関わらずに、例えば一定の特性でエアバックを緩展開させる。
これにより、衝突時の衝撃の大きさに加えて、車両内での乗員の移動量に応じてエアバック装置等の乗員保護装置を適切に作動させることができる。
【００１４】
さらに、第４の本発明の車両用衝突判定装置は、前記加速度信号に基づいて衝突を検出する衝突判定手段（例えば、後述する実施の形態での衝突判定部１２）を備え、前記制御信号発生手段は、前記シビア衝突判定手段による判定結果及び前記衝突判定手段による衝突の検出に基づいて前記制御信号を発生することを特徴としている。
【００１５】
上記構成の車両用衝突判定装置によれば、例えば、衝突判定手段により衝突と判定された場合にはエアバックを緩展開させるように設定しておき、さらに、衝突判定手段により衝突と判定され、かつ、シビア衝突判定手段により激しい衝突であると判定された場合にはエアバックを急展開させるように設定することで、衝突の状態に応じてエアバック装置等の乗員保護装置を適正に制御することができる。
しかも、激しい衝突と判定される際には、衝突判定手段での判定結果と、シビア衝突判定手段での判定結果との、２つの判定結果に基づいて判断されるため、より一層、確実に判定処理を行うことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係る車両用衝突判定装置ついて添付図面を参照しながら説明する。
図３は本発明の一実施形態に係る車両用衝突判定装置１０の構成図である。本実施の形態による車両用衝突判定装置１０は、加速度センサ（Ｇセンサ）１１と、衝突判定部１２と、シビア衝突検知部１３とを備えて構成されている。
衝突判定部１２は、例えば、加速度センサ１１から出力される加速度信号Ｇからノイズ成分である高周波成分を除去する例えばローパスフィルタ等からなるフィルタ処理部と、フィルタ処理後の加速度信号Ｇを入力してデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換部と、デジタル化された加速度信号Ｇを時間について１回積分、或いは２回積分して、これらの積分値が所定の各閾値を超えた場合に衝突と判定する判定部とを備えている。
【００１７】
そして、シビア衝突検知部１３は、乗員移動量算出部２１と、乗員移動量判定部２２と、オフセット処理制御部２３と、オフセット処理部２４と、速度変化算出部２５と、第１速度変化判定部２６ａ、第２速度変化判定部２６ｂと、経過時間算出部２７と、経過時間判定部２８と、シビア衝突信号発生部２９とを備えて構成されている。
乗員移動量算出部２１は、加速度センサ１１から出力される加速度信号Ｇを時間について２回積分して、車両内の乗員移動量Ｓを算出する。
乗員移動量判定部２２は、乗員移動量算出部２１にて算出された乗員移動量Ｓが閾移動量Ｓ_THよりも大きいか否かを判定して、この判定結果に基づく指令信号を出力する。
【００１８】
オフセット処理制御部２３は、乗員移動量判定部２２での判定結果に応じて、例えば乗員移動量Ｓが閾移動量Ｓ_THよりも大きい場合には、後述するオフセット処理部２４の動作を停止する。すなわち、オフセット処理制御部２３は例えばスイッチ等からなり、乗員移動量判定部２２での判定結果に応じて、オフセット処理部２４に対する加速度信号Ｇの入力を遮断する。
オフセット処理部２４は、加速度信号Ｇに対して設定された所定のオフセット値Ｇ_Oに対して、このオフセット値Ｇ_Oを超えるオフセット加速度Ｇ_Offを算出する。ここで、加速度信号Ｇがオフセット値Ｇ_Oよりも小さい場合には、オフセット加速度Ｇ_Offをゼロとする。
速度変化算出部２５は、オフセット加速度Ｇ_Offに基づいて、上記数式（１）により、速度変化ΔＶ_Offを算出する。
【００１９】
第１速度変化判定部２６ａは、速度変化算出部２５にて算出された速度変化ΔＶ_Offが、所定の第１閾速度変化ΔＶ_TH1よりも大きいか否かを判定して、例えば速度変化ΔＶ_Offが、所定の第１閾速度変化ΔＶ_TH1を超えた時刻ｘを出力する。
第２速度変化判定部２６ｂは、速度変化算出部２５にて算出された速度変化ΔＶ_Offが、所定の第２閾速度変化ΔＶ_TH2よりも大きいか否かを判定して、例えば速度変化ΔＶ_Offが、所定の第２閾速度変化ΔＶ_TH2を超えた時刻ｙを出力する。
なお、第１及び第２閾速度変化ΔＶ_TH1，ΔＶ_TH2に対して、例えばΔＶ_TH1＜ΔＶ_TH2とされている。
【００２０】
経過時間算出部２７は、第１及び第２速度変化判定部２６ａ，２６ｂから出力された時刻ｘ，ｙに基づいて、速度変化ΔＶ_Offが第１閾速度変化ΔＶ_TH1と第２閾速度変化ΔＶ_TH2との間に存在する経過時間ΔＴ（ΔＴ＝ｙ−ｘ）を算出する。
経過時間判定部２８は、経過時間算出部２７にて算出された経過時間ΔＴが、閾経過時間ΔＴ_TH以下か否かを判定して、この判定結果に基づく指令信号を出力する。
【００２１】
シビア衝突信号発生部２９は、発生した衝突の衝撃が大きいか否かを判定して、例えばエアバックを急速に展開させるための指令を出力する。このため、シビア衝突信号発生部２９には、衝突判定部１２から、エアバック装置等の乗員保護装置を起動させる必要のある衝突が発生したことを示す起動信号と、シビア衝突検知部１３から、発生した衝突が激しい衝突であることを示すシビア衝突判定信号とが入力され、両信号のＡＮＤ条件を満たす場合に、例えばエアバックを急展開させるための同時点火指令を出力する。
一方、両信号のＡＮＤ条件に対するＮＯＴ信号と、衝突判定部１２からの起動信号とが、非シビア衝突信号発生部３０に入力されており、両信号のＡＮＤ条件、つまりエアバック装置等の乗員保護装置を起動させる必要のある衝突が発生したが、激しい衝突では無いと判定された場合に、例えばエアバックを緩展開させるための多段（例えば２段）点火指令を出力する。
なお、多段点火指令とは、インフレータよりガスを発生させてエアバックを展開させる際に、一度に最高出力でガスを発生させるのではなく、例えば複数のガス発生剤を順次段階的に点火してガスを発生させるものである。
【００２２】
本実施の形態による車両用衝突判定装置１０は上記構成を備えており、次に、この車両用衝突判定装置１０の動作、特に、シビア衝突検知部１３にて、発生した衝突が激しい衝突であるか否かを判定する処理について図４を参照しながら説明する。
図４は車両用衝突判定装置１０の動作を示すフローチャートである。
先ず、図４に示すステップＳ１において、加速度センサ１１により検出された加速度信号Ｇを読み込む。
次に、ステップＳ２において、加速度信号Ｇを乗員移動量算出部２１に送出して、時間について２回積分して乗員移動量Ｓを算出し、この乗員移動量Ｓが閾移動量Ｓ_TH以上か否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ８に進み、一連の処理を終了する。
【００２３】
一方、判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ３に進み、オフセット処理制御部２３を介して加速度信号Ｇをオフセット処理部２４に送出して、所定のオフセット値Ｇ_Oを超えるオフセット加速度Ｇ_offを算出する。
次に、ステップＳ４において、上記数式（１）により、速度変化ΔＶ_offを算出する。
次に、ステップＳ５において、速度変化ΔＶ_offの時間変化に対する傾き、つまり速度変化ΔＶ_offが所定の第１閾速度変化ΔＶ_TH1から第２閾速度変化ΔＶ_TH2まで変化する際の経過時間ΔＴを算出する。
次に、ステップＳ６において、算出された速度変化ΔＶ_offの時間変化に対する傾きが、所定の閾値以上であるか否かを判定する。つまり、速度変化ΔＶ_offが所定の第１閾速度変化ΔＶ_TH1から第２閾速度変化ΔＶ_TH2まで変化する際の経過時間ΔＴが、閾経過時間ΔＴ_TH以下であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ８に進み、一連の処理を終了する。
一方、判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ７に進み、激しい衝突が発生したと判断して、例えばエアバックを急速に展開させるための指令等を出力して、ステップＳ８に進み、一連の処理を終了する。
【００２４】
すなわち、エアバック装置等の乗員保護装置の起動が必要と判断された衝突発生時に、乗員移動量Ｓが閾移動量Ｓ_THより小さく、かつ、速度変化ΔＶ_offに対する経過時間ΔＴが閾経過時間ΔＴ_TH以下の場合には、激しい衝突であると判断して、例えばエアバックを急展開させる。
一方、乗員移動量Ｓが閾移動量Ｓ_TH以上、又は、速度変化ΔＶ_offに対する経過時間ΔＴが閾経過時間ΔＴ_THより大きい場合には、例えばエアバックを多段に緩展開させる。
【００２５】
上述したように、本実施の形態による車両用衝突判定装置１０によれば、衝突判定部１２によって衝突と判定されてエアバック装置の起動が指令された場合に、シビア衝突検知部１３での判定結果に応じてエアバックの展開動作を制御することから、衝突状況に応じて適正にエアバックを展開させることができる。
この場合、オフセット加速度Ｇ_Offに基づいて速度変化ΔＶ_Offを算出するため、例えば中低速での衝突のように衝撃の小さな成分を除去することができると共に、例えば車両の底打ち等のように高周波成分を有するノイズ信号と加速度信号Ｇとを明確に区別することができる。
【００２６】
しかも、衝突時の衝撃の大きさに加えて、車両内での乗員の移動量に応じてエアバックの展開動作を制御するため、より一層、適正にエアバックを展開させることができる。
さらに、車両内における乗員の移動量を加速度信号Ｇに基づいて算出することができ、例えば車内を監視するカメラや、例えば座席上での乗員の位置を検出する適宜のセンサ等を必要とせず、車両用衝突判定装置１０を安価に構成することができる。
【００２７】
なお、本実施形態においては、速度変化ΔＶが所定の第１閾速度変化ΔＶ_TH1から第２閾速度変化ΔＶ_TH2まで変化する際の経過時間ΔＴに対して、１つの閾経過時間ΔＴ_THを設定したが、これに限定されず、複数の閾経過時間ΔＴ_TH1，…，ΔＴ_THm（ｍは任意の自然数）を設定しても良い。
この場合、衝突時の衝撃の大きさを、より一層詳細に分類することができ、この衝撃の大きさに応じて、例えば３段階以上の多段階にエアバックを展開させることができる。
【００２８】
さらに、本実施形態においては、速度変化ΔＶ_offに対して第１及び第２の閾速度変化ΔＶ_TH1，ΔＶ_TH2を設定するとしたが、これに限定されず、例えば１つの閾速度変化ΔＶ_TH3を設定しておき、速度変化ΔＶ_offが閾速度変化ΔＶ_TH3を超えた時点で激しい衝突であると判定しても良い。
この場合、第２速度変化判定部２６ｂと、経過時間算出部２７と、経過時間判定部２８とを省略することができ、装置の構成を単純化して製作費用の削減に資することが可能である。
【００２９】
【発明の効果】
以上説明したように、第１の本発明の車両用衝突判定装置によれば、衝突時の短時間の間に、車両速度に応じて異なる加速度、すなわち車体の反発減速度の相違を利用して衝突時の衝撃の大きさを検出して、この衝撃の大きさに応じて、例えばエアバック装置やシートベルト・プリテンショナ等の乗員保護装置の起動タイミングや動作を適正に制御することができる。しかも、オフセット加速度に基づいて速度変化を算出するため、加速度信号に対するオフセット値に応じて、例えば中低速での衝突のように衝撃の小さな成分を除去することができると共に、例えば車両の底打ち等のように高周波成分を有するノイズ信号と加速度信号とを明確に区別することができる。
さらに、第２の本発明の車両用衝突判定装置によれば、速度変化の時間変化を判定する際に、この速度変化が、２つの異なる閾速度変化の間に位置する経過時間を検出して閾時間と比較するため、激しい衝突になるほど短時間で判定を行うことができる。
さらに、第３の本発明の車両用衝突判定装置によれば、衝突時の衝撃の大きさに加えて、車両内での乗員移動量に応じて、エアバック装置等の乗員保護装置を適切に作動させることができる。
さらに、第４の本発明の車両用衝突判定装置によれば、衝突の状態に応じて、より一層適切に、エアバック装置等の乗員保護装置を制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両速度の異なる正面衝突における加速度信号Ｇの時間変化を示すグラフ図である。
【図２】図１（ａ），（ｂ）に対する速度変化ΔＶ_offの時間変化を示すグラフ図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る車両用衝突判定装置の構成図である。
【図４】図４に示す車両用衝突判定装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０車両用衝突判定装置
１１加速度センサ（加速度検出手段）
１２衝突判定部（衝突判定手段）
２１乗員移動量算出部（移動量算出手段）
２２乗員移動量判定部（移動量判定手段）
２３オフセット処理制御部（制御手段）
２４オフセット処理部（オフセット処理手段）
２５差分算出部（差分算出手段）
２６ａ第１速度変化判定部（シビア衝突判定手段）
２６ｂ第２速度変化判定部（シビア衝突判定手段）
２７経過時間算出部（経過時間検出手段、シビア衝突判定手段）
２８経過時間判定部（経過時間判定手段、シビア衝突判定手段）
２９シビア衝突信号発生部（制御信号発生手段）
３０非シビア衝突信号発生部（制御信号発生手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle collision determination device that determines a vehicle collision and activates an occupant protection device such as an airbag device, and more particularly, controls the operation of the occupant protection device according to the magnitude of an impact at the time of a collision. Related to technology.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, for example, an acceleration sensor that detects acceleration (or deceleration) applied to the vehicle is provided, and a change in acceleration of the vehicle is detected by an acceleration signal output from the acceleration sensor, and the acceleration signal is integrated once over time, or There is known a vehicle collision determination device that integrates twice and activates an occupant protection device such as an air bag device or a seat belt pretensioner when these integrated values exceed predetermined threshold values.
When a collision is determined by such a vehicle collision determination device, for example, an airbag device ignites a gas generating agent by a squib in an inflator, generates gas from the inflator, and inflates the airbag with this gas. Secondary collisions between passengers and interior parts are suppressed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the vehicle collision determination device according to the above prior art example, the calculated value of the detected acceleration signal exceeds a predetermined threshold regardless of the magnitude of the impact at the time of the collision, the position of the occupant in the vehicle, or the like. However, there are cases where the airbag is set to be deployed with a certain characteristic, and there is a problem that only the same control can be performed even if there is a difference in the situation of the collision.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and by using the acceleration at the initial stage of collision, it is possible to make a proper collision determination in a short time with a simple and inexpensive configuration according to the severity of the collision. An object of the present invention is to provide a vehicle collision determination device.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems and achieve the object, the vehicle collision determination device according to the first aspect of the present invention is an acceleration detection means for detecting acceleration acting on the vehicle (for example, an acceleration sensor in an embodiment described later). 11) and a predetermined offset value (for example, an offset value G _{O in} an embodiment to be described later) among the acceleration signals (for example, an acceleration signal G in an embodiment to be described later) detected by the acceleration detecting means. _Is calculated by an offset processing means (for example, an offset processing unit 24 in an embodiment described later) and an offset processing means for calculating an offset acceleration exceeding (for example, an offset acceleration G _{Off in} the embodiment described later). It said speed change in the offset acceleration integrating the time (e.g., speed change [Delta] V _Off in the embodiment described below) speed change calculating means for calculating the For example, it is determined that the speed change calculating unit 25) in the embodiment described below, the time change for the speed change is a predetermined threshold (e.g., whether the threshold speed change [Delta] V _TH3) The following embodiment described below Severe collision determination means (for example, first and second speed

change determination units

26a and 26b, elapsed time calculation unit 27, and elapsed time determination unit 28 in the embodiment described later) and the determination result by the severe collision determination unit Correspondingly, control signal generating means (for example, a severe collision signal generating unit 29 in an embodiment described later) and a control signal generating means for generating a control signal for controlling the operation of an occupant protection device (for example, an airbag device in the embodiment described later) and And a non-severe collision signal generator 30).
[0005]
According to the vehicle collision determination device having the above-described configuration, the magnitude of the impact at the time of collision is detected during a short time at the time of collision by using the acceleration that varies depending on the vehicle speed, that is, the difference in the rebound deceleration of the vehicle body. Then, according to the magnitude of the impact, for example, the start timing and operation of an occupant protection device such as an airbag device or a seat belt pretensioner, for example, an airbag deployment operation can be appropriately controlled.
For example, FIGS. 1A to 1C are graphs showing temporal changes in the acceleration signal G (with the deceleration direction being positive) in a frontal collision with different vehicle speeds, and FIG. It is a graph which shows the speed change based on the acceleration signal _Goff after the offset process with respect to ()-(c).
Here, FIG. 1A shows a collision at a high speed (for example, about 50 km / h), FIG. 1B shows a collision at a medium speed (for example, about 20 km / h), and FIG. for example, indicates a collision at about 12km / h), by setting a predetermined offset value G _O with respect to the acceleration signals G, the offset acceleration G _Off exceeding the offset value G _O higher vehicle speed is greater at the time of collision is increases, the offset acceleration G _Off exceeding the offset value G _O higher vehicle speed is low is reduced.
[0006]
Here, on the basis of the following equation (1), by integrating with the offset acceleration G _Off exceeding the offset value G _O time, to calculate the velocity change [Delta] V _Off. However, as shown in FIG. 1 (c), when the acceleration signal G does not reach the offset value G _O is the offset acceleration G _Off and speed change [Delta] V _Off is zero.
[0007]
[Expression 1]

[0008]
That is, the offset acceleration G _Off is integrated once with respect to time, and the speed change ΔV _off in a predetermined time interval (for example, 0 ≦ t ≦ n) is calculated. For example, as shown in FIG. 2, the speed change ΔV _off indicates a large speed change as the vehicle speed at the time of the collision increases, and conversely indicates a smaller speed change as the speed decreases.
Here, with respect to the speed change [Delta] V _off, for example, two threshold speed change [Delta] V _TH1, have configured the _{_{_{ΔV TH2 (ΔV TH1 ≦ ΔV TH2}}} ), the speed change [Delta] V _off exceeds the one threshold speed change [Delta] V _TH1 The elapsed time ΔT until the other threshold speed change ΔV _TH2 is reached is measured.
Then, the elapsed time ΔT becomes shorter as the collision at high speed becomes shorter. For example, as shown in FIG. 2, the elapsed time ΔT1 in the collision at high speed (solid line a shown in FIG. 2) is equal to the collision at medium speed (in FIG. The elapsed time ΔT2 in the solid line b) shown is shorter.
[0009]
Thus, for the elapsed time [Delta] T, by comparing at least one or more (e.g., one) may be set the threshold age [Delta] T _TH of the elapsed time [Delta] T threshold elapsed time [Delta] T _TH, the collision of the impact The size, that is, the intensity can be determined. For example, if the elapsed time ΔT is equal to or less than the threshold elapsed time ΔT _TH , it is determined that the collision is at a high speed, that is, a severe collision.
Incidentally, with respect to the speed change [Delta] V _off, for example it may be set to one threshold speed change [Delta] V _TH3, when the speed change [Delta] V _off is greater than the threshold speed change [Delta] V _TH3, collision at high speed, i.e. is violent collision May be determined.
If it is determined that the collision is severe, for example, the airbag is rapidly deployed to give priority to passenger protection. On the other hand, when it is determined that the collision is not severe, the airbag is slowly deployed by, for example, deploying the airbag in multiple stages.
Thereby, it is possible to appropriately control an occupant protection device such as an airbag device according to the situation of the collision.
[0010]
Furthermore, in the vehicle collision determination device of the second aspect of the present invention, the severe collision determination means is configured to change the speed change into two threshold speed changes (for example, a first threshold speed change ΔV _TH1 in an embodiment described later, Elapsed time detecting means for detecting an elapsed time (for example, an elapsed time ΔT in an embodiment described later) located between two threshold speed changes ΔV _TH2 (for example, an elapsed time calculating unit 27 in an embodiment described later). ) And elapsed time determination means for determining whether or not the elapsed time is equal to or less than a threshold time (for example, threshold elapsed time ΔT _{TH in} an embodiment described later) (for example, an elapsed time determination unit in an embodiment described later) 28).
[0011]
According to the vehicle collision determination device having the above configuration, when the elapsed time between the two different threshold speed changes is equal to or less than the threshold time, the speed change is small and the collision is severe. Conversely, when the elapsed time is longer than the threshold time, the time change of the speed change is relatively large, and it can be determined that the collision is not severe.
[0012]
Furthermore, the vehicle collision determination apparatus of the third aspect of the present invention is a movement amount calculation means (for example, a movement amount calculation means for calculating a movement amount of an occupant (for example, an occupant movement amount S in an embodiment described later) based on the acceleration signal. An occupant movement amount calculation unit 21 in an embodiment to be described later, and a movement amount for determining whether the occupant movement amount is a threshold movement amount (for example, a threshold movement amount S _{TH in} an embodiment to be described later) or more. A determination unit (for example, an occupant movement amount determination unit 22 in an embodiment described later) and a control unit (for example, an implementation described later) that controls the operation of the speed change calculation unit according to a determination result by the movement amount determination unit. The offset processing control unit 23) is configured to stop the calculation of the speed change when the movement amount is equal to or greater than the threshold movement amount.
[0013]
According to the vehicle collision determination device having the above configuration, when the movement amount of the occupant is smaller than the threshold movement amount, the speed change is calculated based on the acceleration signal, and the impact at the time of the collision is calculated based on the speed change. , I.e., a process of determining whether or not the collision is severe. When it is determined that the collision is severe, for example, the airbag is suddenly deployed to protect the passenger.
On the other hand, when the movement amount of the occupant is greater than or equal to the threshold movement amount, the process for determining whether or not the collision is severe is not executed, and the airbag has a certain characteristic, for example, regardless of the magnitude of the impact at the time of the collision. Loosely deploy.
Thereby, in addition to the magnitude | size of the impact at the time of a collision, passenger | crew protection apparatuses, such as an airbag apparatus, can be operated appropriately according to the movement amount of the passenger | crew in a vehicle.
[0014]
Furthermore, a vehicle collision determination device according to a fourth aspect of the present invention includes a collision determination unit (for example, a collision determination unit 12 in an embodiment described later) that detects a collision based on the acceleration signal, and generates the control signal. The means is characterized in that the control signal is generated based on the determination result by the severe collision determination means and the detection of the collision by the collision determination means.
[0015]
According to the vehicle collision determination device having the above-described configuration, for example, when the collision determination unit determines that a collision has occurred, the airbag is set to be gently deployed, and further, the collision determination unit determines that the collision has occurred. In addition, by determining that the severe collision is determined by the severe collision determination means, the airbag is set to be rapidly deployed, so that an occupant protection device such as an airbag device is appropriately controlled according to the state of the collision. be able to.
In addition, when it is determined that the collision is severe, the determination is based on two determination results: a determination result by the collision determination unit and a determination result by the severe collision determination unit. Processing can be performed.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a vehicle collision determination device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 3 is a configuration diagram of the vehicle collision determination apparatus 10 according to the embodiment of the present invention. A vehicle collision determination device 10 according to the present embodiment includes an acceleration sensor (G sensor) 11, a collision determination unit 12, and a severe collision detection unit 13.
The collision determination unit 12 receives, for example, a filter processing unit including, for example, a low-pass filter that removes a high-frequency component that is a noise component from the acceleration signal G output from the acceleration sensor 11, and the acceleration signal G after the filter processing. A / D converter for converting to a digital signal and digitized acceleration signal G are integrated once or twice with respect to time, and when these integrated values exceed predetermined thresholds, a collision is determined. And a determination unit.
[0017]
The severe collision detection unit 13 includes an occupant movement amount calculation unit 21, an occupant movement amount determination unit 22, an offset processing control unit 23, an offset processing unit 24, a speed change calculation unit 25, and a first speed change determination. Unit 26 a, second speed change determination unit 26 b, elapsed time calculation unit 27, elapsed time determination unit 28, and severe collision signal generation unit 29.
The occupant movement amount calculation unit 21 integrates the acceleration signal G output from the acceleration sensor 11 twice with respect to time, and calculates the occupant movement amount S in the vehicle.
Occupant moving amount determining section 22 determines whether or not the occupant movement amount S calculated by the occupant moving amount calculating unit 21 is larger than the threshold amount of movement S _TH, and outputs a command signal based on the determination result .
[0018]
Offset processing control unit 23, in accordance with the determination result in the occupant moving amount determining unit 22, for example, when the occupant moving amount S is greater than the threshold amount of movement S _TH stops the operation of the offset processing unit 24 to be described later . That is, the offset processing control unit 23 includes, for example, a switch or the like, and blocks the input of the acceleration signal G to the offset processing unit 24 according to the determination result in the occupant movement amount determination unit 22.
The offset processing unit 24 calculates an offset acceleration G _Off exceeding the offset value G _O with respect to a predetermined offset value G _O set for the acceleration signal G. Here, when the acceleration signal G is smaller than the offset value G _O , the offset acceleration G _{Off is set} to zero.
The speed change calculation unit 25 calculates the speed change ΔV _Off by the above formula (1) based on the offset acceleration G _Off .
[0019]
The first speed change determination unit 26a determines whether or not the speed change ΔV _Off calculated by the speed change calculation unit 25 is greater than a predetermined first threshold speed change ΔV _TH1 , for example, a speed change ΔV _Off. Outputs a time x exceeding a predetermined first threshold speed change ΔV _TH1 .
The second speed change determination unit 26b determines whether or not the speed change ΔV _Off calculated by the speed change calculation unit 25 is greater than a predetermined second threshold speed change ΔV _TH2 , for example, a speed change ΔV _Off. Outputs a time y that exceeds a predetermined second threshold speed change ΔV _TH2 .
For example, ΔV _TH1 <ΔV _TH2 is satisfied with respect to the first and second threshold speed changes ΔV _TH1 and ΔV _TH2 .
[0020]
Based on the times x and y output from the first and second speed

change determination sections

26a and 26b, the elapsed time calculation section 27 converts the speed change ΔV _Off into the first threshold speed change ΔV _TH1 and the second threshold speed change ΔV. An elapsed time ΔT (ΔT = y−x) existing between _TH2 is calculated.
The elapsed time determination unit 28 determines whether or not the elapsed time ΔT calculated by the elapsed time calculation unit 27 is equal to or less than the threshold elapsed time ΔT _TH and outputs a command signal based on the determination result.
[0021]
The severe collision signal generation unit 29 determines whether or not the impact of the generated collision is large, and outputs, for example, a command for rapidly deploying the airbag. For this reason, the severe collision signal generation unit 29 receives from the collision determination unit 12 an activation signal indicating that a collision that needs to activate an occupant protection device such as an airbag device has occurred, and the severe collision detection unit 13 When a severe collision determination signal indicating that the generated collision is a severe collision is input and the AND condition of both signals is satisfied, for example, a simultaneous ignition command for rapidly deploying the airbag is output.
On the other hand, a NOT signal corresponding to the AND condition of both signals and an activation signal from the collision determination unit 12 are input to the non-severe collision signal generation unit 30, and the AND condition of both signals, that is, occupant protection such as an airbag device When a collision that requires the apparatus to start has occurred, but it is determined that the collision is not severe, for example, a multistage (for example, two-stage) ignition command for slowly deploying the airbag is output.
The multi-stage ignition command means that when the gas is generated from the inflator and the airbag is deployed, the gas is not generated at the maximum output at a time, but, for example, a plurality of gas generating agents are sequentially ignited step by step. It generates gas.
[0022]
The vehicle collision determination apparatus 10 according to the present embodiment has the above-described configuration. Next, the operation of the vehicle collision determination apparatus 10, in particular, the collision generated by the severe collision detection unit 13 is a severe collision. The process for determining whether or not will be described with reference to FIG.
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the vehicle collision determination apparatus 10.
First, in step S1 shown in FIG. 4, the acceleration signal G detected by the acceleration sensor 11 is read.
Next, in step S2, the acceleration signal G is sent to the occupant movement amount calculation unit 21 and integrated twice with respect to time to calculate the occupant movement amount S. Whether the occupant movement amount S is equal to or greater than the threshold movement amount _STH . Determine whether or not.
If this determination is “YES”, the flow proceeds to step S8, and the series of processing is ended.
[0023]
On the other hand, if the determination result is “NO”, the process proceeds to step S3, where the acceleration signal G is sent to the offset processing unit 24 via the offset processing control unit 23, and the offset acceleration G exceeding the predetermined offset value G _O. Calculate _off .
Next, in step S4, the speed change ΔV _off is calculated by the above equation (1).
Next, in step S5, the inclination with respect to time change of the speed change [Delta] V _off, that is, the elapsed time ΔT when the speed change [Delta] V _off is changed from the predetermined first threshold speed change [Delta] V _TH1 to the second threshold speed change [Delta] V _TH2 calculated To do.
Next, in step S6, it is determined whether or not the slope of the calculated speed change ΔV _off with respect to the time change is equal to or greater than a predetermined threshold value. That is, it is determined whether or not the elapsed time ΔT when the speed change ΔV _off changes from the predetermined first threshold speed change ΔV _TH1 to the second threshold speed change ΔV _TH2 is equal to or less than the threshold elapsed time ΔT _TH .
If this determination is “NO”, the flow proceeds to step S8, and the series of processing is ended.
On the other hand, if the determination result is “YES”, the process proceeds to step S7, where it is determined that a severe collision has occurred, for example, a command for rapidly deploying the airbag is output, and the process proceeds to step S8. A series of processing ends.
[0024]
That is, when a collision is determined to be necessary to activate an occupant protection device such as an air bag device, the occupant movement amount S is smaller than the threshold movement amount _STH , and the elapsed time ΔT with respect to the speed change ΔV _off is the threshold elapsed time ΔT. If it is less than _TH , it is determined that the collision is severe and, for example, the airbag is suddenly deployed.
On the other hand, when the occupant movement amount S is greater than or equal to the threshold movement amount _STH or the elapsed time ΔT with respect to the speed change ΔV _off is greater than the threshold elapsed time ΔT _TH , for example, the airbag is slowly deployed in multiple stages.
[0025]
As described above, according to the vehicle collision determination device 10 according to the present embodiment, when the collision determination unit 12 determines that a collision has occurred and the start of the airbag apparatus is commanded, the determination by the severe collision detection unit 13 is performed. Since the airbag deployment operation is controlled according to the result, the airbag can be deployed appropriately according to the collision situation.
In this case, since the speed change ΔV _Off is calculated on the basis of the offset acceleration G _Off , it is possible to remove a component with a small impact, for example, a medium-low speed collision, and a high frequency, for example, a vehicle bottoming or the like. The noise signal having the component and the acceleration signal G can be clearly distinguished.
[0026]
Moreover, since the airbag deployment operation is controlled in accordance with the amount of movement of the occupant in the vehicle in addition to the magnitude of the impact at the time of the collision, the airbag can be deployed more appropriately.
Furthermore, the amount of movement of the occupant in the vehicle can be calculated based on the acceleration signal G, for example, without requiring a camera for monitoring the interior of the vehicle, an appropriate sensor for detecting the position of the occupant on the seat, for example, The vehicle collision determination device 10 can be configured at low cost.
[0027]
In the present embodiment, one threshold elapsed time ΔT _TH is set for the elapsed time ΔT when the speed change ΔV changes from the predetermined first threshold speed change ΔV _TH1 to the second threshold speed change ΔV _TH2. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of threshold elapsed times ΔT _TH1 ,..., ΔT _THm (m is an arbitrary natural number) may be set.
In this case, the magnitude of the impact at the time of the collision can be classified in more detail, and the airbag can be deployed in multiple stages, for example, three or more stages according to the magnitude of the impact.
[0028]
Further, in the present embodiment, the first and second threshold speed changes ΔV _TH1 and ΔV _TH2 are set for the speed change ΔV _off . However, the present invention is not limited to this. For example, one threshold speed change ΔV _TH3 is set. It may be determined that the collision is severe when the speed change ΔV _off exceeds the threshold speed change ΔV _TH3 .
In this case, the second speed change determination unit 26b, the elapsed time calculation unit 27, and the elapsed time determination unit 28 can be omitted, and the configuration of the apparatus can be simplified to contribute to a reduction in manufacturing cost. .
[0029]
【The invention's effect】
As described above, according to the vehicle collision determination device of the first aspect of the present invention, the acceleration that varies depending on the vehicle speed, that is, the difference in the rebound deceleration of the vehicle body is utilized during a short time at the time of the collision. The magnitude of impact at the time of collision can be detected, and the activation timing and operation of an occupant protection device such as an airbag device or a seat belt pretensioner can be appropriately controlled according to the magnitude of the impact. In addition, since the speed change is calculated based on the offset acceleration, a component having a small impact can be removed according to the offset value with respect to the acceleration signal, for example, a collision at a medium to low speed, for example, the bottom of the vehicle, etc. Thus, a noise signal having a high frequency component and an acceleration signal can be clearly distinguished.
Furthermore, according to the vehicle collision determination apparatus of the second aspect of the present invention, when determining the time change of the speed change, the elapsed time in which the speed change is located between two different threshold speed changes is detected. Since it is compared with the threshold time, the determination can be made in a shorter time as the collision becomes more intense.
Furthermore, according to the vehicle collision determination device of the third aspect of the present invention, an occupant protection device such as an air bag device is appropriately set according to the amount of occupant movement in the vehicle in addition to the magnitude of impact during the collision. Can be operated.
Furthermore, according to the vehicle collision determination device of the fourth aspect of the present invention, it is possible to more appropriately control an occupant protection device such as an air bag device according to the state of the collision.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a graph showing a time change of an acceleration signal G in a frontal collision with different vehicle speeds according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a graph showing a time change of a speed change ΔV _off with respect to FIGS. 1 (a) and 1 (b).
FIG. 3 is a configuration diagram of a vehicle collision determination device according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart showing the operation of the vehicle collision determination apparatus shown in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Vehicle collision determination apparatus 11 Acceleration sensor (acceleration detection means)
12 Collision judgment unit (collision judgment means)
21 Crew movement amount calculation unit (movement amount calculation means)
22 Passenger movement amount determination unit (movement amount determination means)
23 Offset processing control unit (control means)
24 Offset processing unit (offset processing means)
25 Difference calculation unit (difference calculation means)
26a 1st speed change determination part (severe collision determination means)
26b 2nd speed change determination part (severe collision determination means)
27 Elapsed time calculation unit (elapsed time detection means, severe collision determination means)
28 Elapsed time determination unit (elapsed time determination means, severe collision determination means)
29 Severe collision signal generator (control signal generator)
30 Non-severe collision signal generator (control signal generator)

Claims

Acceleration detecting means for detecting acceleration acting on the vehicle;
Offset processing means for calculating an offset acceleration exceeding a predetermined offset value among the acceleration signals detected by the acceleration detecting means;
A speed change calculating means for calculating a speed change by integrating the offset acceleration calculated by the offset processing means with respect to time;
An elapsed time detecting means for detecting an elapsed time when the speed change changes from a first threshold speed change to a second threshold speed change;
Elapsed time determining means for determining whether the elapsed time is equal to or less than a threshold elapsed time ;
A vehicle collision determination device comprising: control signal generation means for generating a control signal for controlling the operation of the occupant protection device in accordance with a determination result by the elapsed time determination means .

Based on the determination result by the movement amount calculating means for calculating the movement amount of the occupant based on the acceleration signal, the movement amount determination means for determining whether or not the movement amount of the occupant is equal to or greater than the threshold movement amount, And a control means for controlling the operation of the offset processing means, wherein the control means stops the calculation of the offset acceleration when the movement amount is equal to or greater than the threshold movement amount. The vehicle collision determination device according to claim 1.

Collision determining means for detecting a collision based on the acceleration signal is provided, and the control signal generating means generates the control signal based on the determination result by the elapsed time determining means and the detection of the collision by the collision determining means. The vehicle collision determination device according to claim 1, wherein the vehicle collision determination device is a vehicle collision determination device.