JPH07165004A - Collision judging device for vehicle - Google Patents

Collision judging device for vehicle

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JPH07165004A
JPH07165004A JP5312125A JP31212593A JPH07165004A JP H07165004 A JPH07165004 A JP H07165004A JP 5312125 A JP5312125 A JP 5312125A JP 31212593 A JP31212593 A JP 31212593A JP H07165004 A JPH07165004 A JP H07165004A
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collision
acceleration
vehicle
collision determination
determination
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Yoichiro Kanda
洋一郎 神田
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NEC Corp
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NEC Home Electronics Ltd
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To prevent air bag expansion against non-head-in collision. CONSTITUTION:Acceleration applied to a vehicle is three-dimensionally detected by an acceleration sensor 12. Functional value showing the magnitude of the acceleration in a vehicle traveling direction is judged as a threshold value and an air bag expansion signal is outputted by an air bag expansion circuit 19 simultaneously with collision judgements. However, air bag expansion is prevented by setting the theeshold value for the collision judgement to a higher value when the functional value of angles thetan, thetas showing the acceleration direction is judged as a threshold by an undercarriage collision detecting circuit 20 and a lateral collision detecting circuit 21 so as to be judged as the non-head- on collision. Hereby, when the undercarriage collision or the laterial collision occures, the careless air bag expansion is prevented so that any waste concerning time and expeuse for the propose of recharging the air bag, may be eliminated.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、非正面衝突時にエア
バッグを展開させないようにした車両の衝突判定装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle collision determination device in which an airbag is prevented from being inflated during a non-frontal collision.

【0002】[0002]

【従来の技術】車両の衝突による乗員の死亡事故を減ら
すため、前部座席に座る運転者や運転助手を衝突時の衝
撃から保護するエアバッグ装置の導入が急がれている。
例えば運転席側のエアバッグ装置は、車両のステアリン
グホイールの中央部分にエアバッグが埋め込んであり、
衝突により車両が一定限度を越える衝撃を受けたときに
接点を閉じる衝撃センサが展開信号を発し、スクイブと
呼ばれる起爆素子に動作電流を通電してエアバッグを爆
発的に展開させる構成とされており、展開したエアバッ
グがステアリングホイールと運転者の間に介在して緩衝
機能を果す。しかし、この種の従来のエアバッグ装置
は、衝撃力に感応して機械的に接点を閉じる衝撃センサ
を用いているため、例えば車両が悪路を走行したときに
受ける衝撃や、或は車両が縁石に乗り上げたときに受け
る衝撃等によって衝撃センサが誤動作してしまう可能性
が高く、さらにまた車両が電柱などに衝突したさいに電
柱が車体の一部にめり込んでしまうようなケースでは、
比較的緩慢に衝突が行われるために衝撃センサが作動し
ないこともあり、衝撃センサの動作に対する信頼度が低
いといった欠点があった。
2. Description of the Related Art In order to reduce fatal accidents of occupants due to vehicle collisions, it is urgent to introduce an air bag device for protecting a driver or a driving assistant sitting in a front seat from a collision impact.
For example, in the airbag device on the driver's side, the airbag is embedded in the central portion of the steering wheel of the vehicle,
When the vehicle receives an impact exceeding a certain limit due to a collision, an impact sensor that closes the contact emits a deployment signal, and an operating current is applied to a detonator called a squib to explode the airbag. , The deployed airbag acts as a buffer between the steering wheel and the driver. However, this type of conventional airbag device uses an impact sensor that mechanically closes the contacts in response to an impact force, so that, for example, the impact received when the vehicle travels on a bad road, or There is a high possibility that the impact sensor will malfunction due to the impact received when riding on the curb, and in addition, in the case where the utility pole falls into a part of the vehicle body when the vehicle collides with the utility pole, etc.
Since the impact sensor may not operate because the collision occurs relatively slowly, there is a drawback that reliability of the operation of the impact sensor is low.

【0003】そこで、衝突判定をより確実に行うため、
例えば図7に示した車両の衝突判定装置1のごとく、車
両に取り付けた加速度センサ2の出力を時間積分し、そ
の積分値が安全限界を越えたときに衝突判定するものが
提案されている。同図に示した車両の衝突判定装置1
は、加速度センサ2が検出する加速度信号を高域濾波回
路3を介してアンプ回路4に送り込み、アンプ回路4に
て増幅された加速度信号G(t)をリミッタ回路5によ
り振幅制限したのち、オフセット積分器6に供給してオ
フセット積分するものである。オフセット積分器6は、
通常走行時に発生する加速度信号の最大値をオフセット
Gsとしており、加速度信号G(t)からオフセットG
sを差し引いた値に対し、 [G(t)−Gs]dt なる時間積分を行うものである。オフセット積分器6の
積分出力は、比較器7に供給されてしきい値Erと比較
され、積分出力がしきい値を越えたときに衝突と判定
し、エアバッグのための展開信号が出力されるようにな
っていた。
Therefore, in order to make a collision determination more reliably,
For example, as in the vehicle collision determination device 1 shown in FIG. 7, there has been proposed a device that temporally integrates the output of the acceleration sensor 2 attached to the vehicle and determines a collision when the integrated value exceeds a safety limit. Vehicle collision determination device 1 shown in FIG.
Sends the acceleration signal detected by the acceleration sensor 2 to the amplifier circuit 4 via the high-pass filtering circuit 3, and limits the amplitude of the acceleration signal G (t) amplified by the amplifier circuit 4 by the limiter circuit 5 and then offsets it. It is supplied to the integrator 6 to perform offset integration. The offset integrator 6 is
The maximum value of the acceleration signal generated during normal traveling is set as the offset Gs, and the offset G is calculated from the acceleration signal G (t).
The value obtained by subtracting s is time-integrated [G (t) -Gs] dt. The integrated output of the offset integrator 6 is supplied to the comparator 7 and compared with the threshold value Er. When the integrated output exceeds the threshold value, it is determined that a collision occurs, and a deployment signal for the airbag is output. It was supposed to be.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来の車両の衝突判定
装置1は、特定の方向からの加速度を検出する一次元加
速度センサ2を、車両の進行方向に指向性を合わせて配
設し、車両正面衝からの衝撃に対してエアバッグを展開
させる構成であるが、こうした一次元加速度センサ2
は、取り付け位置や取り付け姿勢によっては指向性と走
行方向が合致しないことがあり、また特に車体剛性が不
足する車両に取り付けたような場合は、正面衝突以外の
例えば車体の下面を路面が擦るアンダーキャリッジ衝突
や車体の側面に他の車両等が衝突する側面衝突に対して
もエアバッグを展開させてしまうことがあった。通常、
エアバッグは正面衝突による衝撃に対して乗員を有効に
保護するよう設計されており、このため乗員に対し下か
ら上に突き上げる衝撃を及ぼすアンダーキャリッジ衝突
や、乗員に対し側方から衝撃を及ぼす側面衝突に関して
は、むしろシートベルトなどの乗員拘束具の方が衝撃か
らの保護機能に優れており、不用意にエアバッグを展開
させてしまえば、一旦展開させてしまったエアバッグを
専門の整備工場等において新品のエアバッグと交換しな
ければならないなど、ユーザに時間的或いは経費的な負
担を強いることになるといった課題があった。
A conventional vehicle collision determination device 1 is provided with a one-dimensional acceleration sensor 2 for detecting an acceleration from a specific direction, the directivity being aligned with the traveling direction of the vehicle. The one-dimensional acceleration sensor 2 has a structure in which the airbag is deployed in response to an impact from a frontal collision.
The directivity may not match the traveling direction depending on the mounting position or mounting posture, and especially when mounted on a vehicle with insufficient vehicle body rigidity, for example, underside where the road surface rubs against the underside of a vehicle other than head-on collision. The airbag may be deployed even in the event of a carriage collision or a side collision in which another vehicle or the like collides with the side surface of the vehicle body. Normal,
The airbag is designed to effectively protect the occupant against the impact of a frontal collision, so that an undercarriage collision that impacts the occupant from the bottom to the top and a side impact to the occupant from the side. With regard to collisions, occupant restraints such as seat belts are better in terms of protection from impacts, so if you inadvertently deploy an airbag, you can deploy the airbag once it has been deployed. However, there is a problem in that the user must be replaced with a new air bag, which imposes a burden on the user in terms of time or cost.

【0005】また、車両の運転状態に応じて衝突判定の
ためのしきい値を切り替える構成を採用した装置が、実
開平4−119760号「自動車のエアバッグ装置」に
開示されているが、このものは車輪のすべり率からスリ
ップ走行していることが判明したときや、或いは車高が
通常走行時よりも低くなったとき、さらには急ハンドル
操作が行われたとき等に、衝突判定のためのしきい値を
下げるだけであり、衝突に伴う衝撃の方向に応じてエア
バッグを展開制御するものではないため、アンダーキャ
リッジ衝突や側面衝突によって不用意にエアバッグを展
開させてしまうことがあるといった課題があった。ま
た、同じ加速度データについて複数の異なるアルゴリズ
ムを並列的に実行し、多数評決によって衝突判定する構
成とした装置が、特開平3−235739号「乗客拘束
システム用多重衝突評価アルゴリズムおよび評価専門知
識を使用する装置および方法」に開示されているが、こ
のものは衝突判定に速度アルゴリズムや変位アルゴリズ
ムや急激動作アルゴリズムを用いて多重衝突評価を行う
構成であり、正面衝突と非正面衝突を明確に区別できる
ものではなかった。
Further, an apparatus adopting a structure for switching a threshold value for collision determination according to a driving state of a vehicle is disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 4-119760, "Airbag device for automobile". To determine the collision, it is determined that the object is slipping from the slip rate of the wheels, the vehicle height is lower than during normal driving, or when a sudden steering wheel operation is performed. However, the airbag is not controlled to be deployed according to the direction of the impact associated with the collision, so the airbag may be inadvertently deployed due to an undercarriage collision or a side collision. There was a problem such as. Also, a device configured to execute a plurality of different algorithms in parallel for the same acceleration data and judge a collision by a majority verdict uses a multiple collision evaluation algorithm for passenger restraint system and evaluation expertise. Device and method ", which is configured to perform multiple collision evaluation using a velocity algorithm, a displacement algorithm, or a rapid motion algorithm for collision determination, and can clearly distinguish frontal collisions from non-frontal collisions. It wasn't something.

【0006】また、前記従来の車両の衝突判定装置1
は、オフセット積分器6が加速度信号G(t)を時間積
分する構成であるため、積分結果が得られるまでに時間
がかかり、このため瞬時にして衝突を判定する必要があ
る場合などに展開信号が遅れやすいといった課題があっ
た。ここで仮に、車両が中速或は高速で走行していると
きに、エアバッグの展開に要する時間が30msである
とずれば、衝突時の衝撃を受けて前のめりになった乗員
が12.5cm前傾したときに、展開しきったエアバッ
グが乗員を受け止めるよう理想的に設計するためには、
実際に衝突が発生してから衝突判定を下すまでに猶予さ
れる期間はきわめて短い時間に限られてしまい、現実に
衝突判定の遅れからエアバッグの展開が間に合わず、満
足すべき緩衝効果が得られないケースもあった。また、
オフセット積分器6から得られる速度変化量は、衝突の
前後で著しい変化を示すケースでは衝突判定に役立つ
が、例えば車両が電柱に衝突した場合のように比較的緩
慢に停止に至る場合は、悪路走行時と区別できないケー
スも希ではなく、このため電柱衝突時にはエアバッグが
作動しないのに、山岳道路のような悪路を走行したとき
にエアバッグが作動してしまうなど、衝突判定に正確さ
を欠くことがある等の課題を抱えていた。
Further, the above-mentioned conventional vehicle collision determination device 1
Has a configuration in which the offset integrator 6 time-integrates the acceleration signal G (t), it takes time to obtain an integration result, and therefore, the expansion signal is required when it is necessary to instantly determine a collision. There was a problem that it was easy to be delayed. If it is assumed that the time required to deploy the airbag is 30 ms when the vehicle is traveling at medium speed or high speed, the occupant who leans forward due to the impact of the collision is 12.5 cm. In order to ideally design the fully deployed airbag to catch the occupant when leaning forward,
The period from the actual collision to the collision judgment is limited to a very short time, and due to the delay in the collision judgment, the airbag cannot be deployed in time and a satisfactory cushioning effect can be obtained. In some cases, it was not possible. Also,
The speed change amount obtained from the offset integrator 6 is useful for collision determination in the case where a significant change occurs before and after the collision, but is bad when the vehicle relatively slowly stops, for example, when the vehicle collides with a utility pole. It is not rare to be able to distinguish it from the case of traveling on the road.Therefore, the airbag does not operate during a pole collision, but the airbag operates when driving on a bad road such as a mountain road. It had problems such as lack of quality.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この発明は、上記課題を
解決したものであり、車両に加わる加速度の大きさ及び
方向を検出する加速度検出手段と、該加速度検出手段が
検出した加速度の大きさ又はその関数値をしきい値判別
し、衝突判定とともにエアバッグ展開信号を出力する衝
突判定手段と、前記加速度検出手段が検出した加速度の
方向又はその関数値をしきい値判別し、非正面衝突であ
ると認められる場合に前記衝突判定手段による衝突判定
を規制する衝突判定規制手段とを具備することを特徴と
するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and is an acceleration detecting means for detecting the magnitude and direction of acceleration applied to a vehicle, and the magnitude of acceleration detected by the acceleration detecting means. Alternatively, a non-frontal collision is performed by performing a threshold value determination on the function value thereof, and by performing threshold value determination on the collision determination means for outputting an airbag deployment signal together with the collision determination and the direction of the acceleration detected by the acceleration detection means or the function value thereof. When it is recognized that the collision determination means is provided, a collision determination regulation means for regulating the collision determination by the collision determination means is provided.

【0008】また、この発明は、車両に加わる加速度を
車両の進行方向に沿う基軸及び該基軸に対し上下左右に
直交する二軸の計三軸成分に分けて検出する三次元加速
度センサと、該三次元加速度センサの出力のうち前記基
軸方向の加速度成分又はその関数値をしきい値判別し、
衝突判定とともにエアバッグ展開信号を出力する衝突判
定手段と、前記三次元加速度センサの出力から前記加速
度の方向又はその関数値をしきい値判別し、非正面衝突
であると認められる場合に前記衝突判定手段が衝突判定
に用いるしきい値を、一定時間間隔だけ高めに設定して
衝突判定を規制する衝突判定規制手段とを具備すること
を特徴とするものである。
The present invention further includes a three-dimensional acceleration sensor for detecting the acceleration applied to the vehicle by dividing the acceleration into a basic axis along the traveling direction of the vehicle and a total of three axial components of two axes perpendicular to the vertical and horizontal directions of the basic axis. Among the outputs of the three-dimensional acceleration sensor, the acceleration component in the basic axis direction or the function value thereof is determined by a threshold value,
A collision determination means that outputs an airbag deployment signal together with the collision determination, and a threshold determination of the direction of the acceleration or a function value thereof from the output of the three-dimensional acceleration sensor, and the collision when it is recognized as a non-frontal collision. The determination means is provided with a collision determination regulation means that regulates the collision determination by setting the threshold value used for the collision determination higher by a fixed time interval.

【0009】[0009]

【作用】この発明は、車両に加わる加速度の大きさ及び
方向を検出し、加速度の大きさ又はその関数値をしきい
値判別し、衝突判定とともにエアバッグ展開信号を出力
するとともに、加速度の方向又はその関数値をしきい値
判別し、非正面衝突であると認められる場合に、衝突判
定手段が衝突判定に用いるしきい値を、一定時間間隔だ
け高めに設定して衝突判定を規制することにより、アン
ダーキャリッジ衝突や側面衝突といった非正面衝突に対
して不用意にエアバッグを展開させることがないように
する。
According to the present invention, the magnitude and direction of acceleration applied to a vehicle are detected, the magnitude of acceleration or its function value is discriminated by a threshold value, an airbag deployment signal is output together with a collision determination, and the direction of acceleration is determined. Alternatively, when the function value is discriminated as a threshold value, and when it is recognized that the collision is not a frontal collision, the threshold value used for the collision determination by the collision determination means is set higher by a certain time interval to regulate the collision determination. As a result, the airbag is prevented from being inadvertently deployed against a non-frontal collision such as an undercarriage collision or a side collision.

【0010】[0010]

【実施例】以下、この発明の実施例について、図1ない
し図5を参照して説明する。図1は、この発明の車両の
衝突判定装置の一実施例を示す回路構成図、図2は、図
1に示した展開トリガ回路に用いる衝突判定マップを示
す図、図3,4は、それぞれ図1に示したアンダーキャ
リッジ衝突検出回路と側面衝突検出回路の動作を説明す
るためのフローチャートである。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a circuit configuration diagram showing an embodiment of a vehicle collision determination device of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a collision determination map used in the expansion trigger circuit shown in FIG. 1, and FIGS. 6 is a flowchart for explaining operations of an undercarriage collision detection circuit and a side collision detection circuit shown in FIG. 1.

【0011】図1に示す車両の衝突判定装置11は、車
両に加わる加速度を三次元方向の各成分ごとに分解して
検出する三次元加速度センサ12を用い、エアバッグを
展開させる必要のないアンダーキャリッジ衝突や側面衝
突について、他の衝突とは明確に区別して検出できるよ
う構成してある。三次元加速度センサ12は、進行方向
に沿うX軸(基軸)とこれに直交する2軸Y,Zの計3
軸に鋭い指向性を有する3個の検出素子12x,12
y,12zを一体的に組み付けたものであり、各検出素
子12x,12y,12zが出力する進行方向加速度α
x,上下方向加速度αy,左右方向加速度αzのうち衝
突判定用に進行方向加速度αxを用いるとともに、展開
規制用に進行方向加速度αxと上下方向加速度αyのな
す角度θu及び進行方向加速度αxと左右方向加速度α
zのなす角度θsを用いる。
The vehicle collision determination device 11 shown in FIG. 1 uses a three-dimensional acceleration sensor 12 that decomposes and detects the acceleration applied to the vehicle for each component in the three-dimensional direction. Carriage collisions and side collisions are configured to be clearly distinguished from other collisions. The three-dimensional acceleration sensor 12 has a total of three X-axis (base axis) along the traveling direction and two axes Y and Z orthogonal to the X-axis (base axis).
Three detection elements 12x, 12 having sharp directivity on the axis
y, 12z are integrally assembled, and traveling direction acceleration α output by each of the detection elements 12x, 12y, 12z
x, the vertical acceleration αy, and the horizontal acceleration αz, the traveling acceleration αx is used for collision determination, and the angle θu formed by the traveling acceleration αx and the vertical acceleration αy and the traveling acceleration αx and the lateral direction are used for restricting the expansion. Acceleration α
The angle θs formed by z is used.

【0012】エアバッグを展開させる必要のある要展開
衝突すなわち、中速正面衝突や高速正面衝突さらにはク
ッションドラム衝突やポール衝突等などの正面衝突を判
定するため、実施例では、加速度センサ12の出力のう
ち進行方向に沿う加速度αxを演算し、二元しきい値判
別により衝突判定を下す構成を採用してある。すなわ
ち、加速度センサ12が出力する加速度αxは、離散値
データに変換する前に、まず折り返し歪みの影響を排除
するための低域濾波回路13において帯域制限し、続い
てサンプリングクロックに同期して動作する開閉スイッ
チ14を介してAD変換器15に供給し、所定の量子化
ビットをもってディジタルデータに変換する。AD変換
器15から得られた加速度データG(k)は、同時並行
的にオフセット積分と衝撃力演算に供され、二元判定に
必要な速度変化量と衝撃力が割り出される。
In order to determine a collision requiring deployment of the airbag, that is, a front collision such as a medium speed frontal collision, a high speed frontal collision, a cushion drum collision or a pole collision, the acceleration sensor 12 of the embodiment is used. Among the outputs, the acceleration αx along the traveling direction is calculated, and the collision determination is made by the binary threshold determination. That is, the acceleration αx output from the acceleration sensor 12 is first band-limited in the low-pass filter circuit 13 for eliminating the influence of aliasing distortion before being converted into discrete value data, and then operated in synchronization with the sampling clock. It is supplied to the AD converter 15 via the open / close switch 14 and is converted into digital data with a predetermined quantized bit. The acceleration data G (k) obtained from the AD converter 15 is simultaneously subjected to offset integration and impact force calculation, and the speed change amount and impact force required for binary determination are calculated.

【0013】オフセット積分は、逐次加算型の速度変化
量演算回路16により行われ、離散値化された加速度デ
ータG(k)から通常走行時に発生する加速度信号の最
大値を示すオフセットデータGoを減算したものを、サ
ンプリングクロックに合わせて加算することで行われ
る。すなわち、オフセット積分により得られる速度変化
量ΔV(k)は、 ΔV(k)=Σ[G(k)−Go] として求められる。このため、通常走行時に車両に加わ
る加速度の最大値をオフセットとして積分対象から外す
ことができ、通常走行している最中に悪路から受ける振
動で速度変化量が堆積し続けるケースや、或は車両が縁
石に乗り上げたさいに受ける急激な速度変化といった衝
突判定を狂わせやすい要因を、相当範囲にわたって排除
することができる。また、加速度センサ12自体が個体
差としてもつ定常誤差についてもオフセットに含めるこ
とができるため、計測系の動作補償も併せて可能であ
る。
The offset integration is performed by the speed change amount calculation circuit 16 of the successive addition type, and the offset data Go representing the maximum value of the acceleration signal generated during normal running is subtracted from the discretely valued acceleration data G (k). This is done by adding the values according to the sampling clock. That is, the speed change amount ΔV (k) obtained by the offset integration is obtained as ΔV (k) = Σ [G (k) −Go]. For this reason, the maximum value of the acceleration applied to the vehicle during normal traveling can be excluded from the integration target as an offset, and the speed change amount may continue to accumulate due to vibration received from a bad road during normal traveling, or It is possible to eliminate, over a considerable range, a factor that is likely to make the collision determination erratic, such as an abrupt change in speed when the vehicle rides on a curb. Further, since the steady error that the acceleration sensor 12 itself has as an individual difference can be included in the offset, it is possible to compensate the operation of the measurement system at the same time.

【0014】一方、衝撃力演算は、まず帯域濾波回路1
7において加速度データに含まれる100Hzから40
0Hzの帯域成分を抽出し、続く衝撃力演算回路18に
おいて二乗演算することで行われる。ここでは、車両が
衝突したときに乗員に危害が及ぶ塑性衝突について、車
両の前部を無数のばね体が複合された塑性ばねと見なし
ており、衝突により車両が停止に至る過程で加速度信号
の基本1/4正弦波に重畳する各種の振動波形のなかか
ら、衝突時に顕著な変化を示す特定の帯域成分を抽出す
ることができる。すなわち、加速度データのうち100
Hzから400Hzの帯域成分は、車種ごとに固有の周
波数分布を示すが、衝突の激しさすなわち衝撃の大きさ
に応じて大きな変化を示すことが判っており、従ってこ
れらの帯域成分に着目することで、速度変化量を追跡し
ただけでは分からない衝撃力を検出することができる。
また、衝撃力演算回路18が、正負にわたって変化する
上記の帯域成分を二乗演算するため、加速度の正負に関
係なく衝撃力の大きさを正確に把握することができ、こ
れにより後述する展開トリガ回路19において、アンダ
ーキャリッジ衝突や側面衝突等に伴う衝撃等と区別し
て、エアバッグの作動を必要とする衝突であることを判
定することができる。
On the other hand, the impact force calculation is first performed by the band-pass filter circuit 1.
40 from 100Hz included in the acceleration data
It is performed by extracting a band component of 0 Hz and performing a square calculation in the subsequent impact force calculation circuit 18. Here, regarding a plastic collision in which the occupant is injured when the vehicle collides, the front part of the vehicle is regarded as a plastic spring that is composed of innumerable spring bodies, and the acceleration signal of the acceleration signal From various vibration waveforms superimposed on the basic 1/4 sine wave, it is possible to extract a specific band component exhibiting a remarkable change at the time of collision. That is, 100 of the acceleration data
The band components from Hz to 400 Hz show a frequency distribution peculiar to each vehicle type, but it is known that they show a large change depending on the severity of the collision, that is, the magnitude of the impact. Therefore, pay attention to these band components. Thus, it is possible to detect an impact force that cannot be understood only by tracking the speed change amount.
Further, since the impact force calculation circuit 18 squares the above-mentioned band component that changes between positive and negative, it is possible to accurately grasp the magnitude of the impact force regardless of whether the acceleration is positive or negative. At 19, it is possible to determine that the collision requires an airbag operation, in distinction from an impact or the like associated with an undercarriage collision or a side collision.

【0015】オフセット積分出力と衝撃力演算出力は、
展開トリガ回路19に供給され、図2に示す衝突判定マ
ップに従って衝突判定にかけられる。実施例に示した展
開トリガ回路19は、衝撃力ΔE(k)と速度変化量Δ
V(k)を2軸とする平面上で衝突域と非衝突域を区画
する判定曲線を境界に衝突判定を行う。すなわち、展開
トリガ回路19は、衝撃力ΔE(k)と速度変化量ΔV
(k)を媒介変数(パラメータ)として、まず
The offset integration output and the impact force calculation output are
It is supplied to the expansion trigger circuit 19 and subjected to collision determination according to the collision determination map shown in FIG. The expansion trigger circuit 19 shown in the embodiment has an impact force ΔE (k) and a speed change amount Δ.
The collision determination is performed with a determination curve that divides the collision area and the non-collision area as a boundary on a plane having V (k) as two axes. That is, the expansion trigger circuit 19 determines the impact force ΔE (k) and the speed change amount ΔV.
First, using (k) as a parameter (parameter),

【0016】[0016]

【数1】 [Equation 1]

【0017】なる算術演算を行い、演算結果がThen, the arithmetic result is

【0018】[0018]

【数2】 [Equation 2]

【0019】なる関係を満たす場合に衝突と判定するも
ので、回路全体は算術演算回路から構成される。なお、
式中のパラメータp,q,rは、衝撃力ΔE(k)と速
度変化量ΔV(k)を2軸とする衝突判定マップ上で楕
円近似した判定曲線の係数であり、車種に固有の値をと
るため、車種ごとに実際に衝突試験を繰り返すことで経
験的に最適値を求めることができる。
A collision is determined when the following relation is satisfied, and the entire circuit is composed of an arithmetic operation circuit. In addition,
The parameters p, q, and r in the equation are coefficients of a determination curve that is approximated to an ellipse on a collision determination map having impact force ΔE (k) and speed change amount ΔV (k) as two axes, and are values unique to the vehicle type. Therefore, it is possible to empirically obtain the optimum value by repeating the collision test for each vehicle type.

【0020】図2に示した衝突判定マップには、中速で
の正面衝突と高速での正面衝突の外に、緩衝機能をもっ
た缶状体からなるクッションドラムとの衝突や電柱や支
柱といったポールへの衝突といった事例ごとに、衝撃力
ΔE(k)と速度変化量ΔV(k)の相関が最も深い領
域を、それぞれ点線で囲って示してある。また、判定曲
線の内側の領域には、通常走行や車体の床面に対する路
面の突き上げを示すアンダーキャリッジ衝突や車体側面
への衝突を示す側面衝突のごとく、展開トリガ回路19
が非衝突であると判定する事例についても、衝撃力ΔE
(k)と速度変化量ΔV(k)の相関が最も深い領域を
それぞれ点線で囲って示してある。これらの分類パター
ンは、実際に車両を使って衝突実験をしたさいに得られ
たデータにもとづいて作成したものであり、衝撃力ΔE
(k)と速度変化量ΔV(k)が判れば、判定曲線を境
界にして衝突と非衝突が鮮明に区別できることを物語っ
ている。
In the collision determination map shown in FIG. 2, in addition to a frontal collision at a medium speed and a frontal collision at a high speed, a collision with a cushion drum made of a can-like body having a cushioning function, a utility pole, a pole, etc. In each case such as a collision with a pole, the regions where the correlation between the impact force ΔE (k) and the speed change amount ΔV (k) is deepest are shown by enclosing each with a dotted line. Further, in the region inside the determination curve, the expansion trigger circuit 19 such as an undercarriage collision indicating a normal running or a road surface thrust up against the floor surface of the vehicle body or a side surface collision indicating a vehicle body side surface collision.
The impact force ΔE
Regions where the correlation between (k) and the amount of change in speed ΔV (k) is deepest are shown surrounded by dotted lines. These classification patterns were created based on the data obtained when a collision test was actually conducted using a vehicle, and the impact force ΔE
If (k) and the amount of change in speed ΔV (k) are known, it is possible to clearly distinguish between collision and non-collision with the judgment curve as a boundary.

【0021】衝突判定マップ上で衝突域と非衝突域を区
画する上記の判定曲線は、車種に固有のものであるが、
正面衝突と非正面衝突とを明確に区別するため、ここで
は非正面衝突であることが特定された場合に限り、後述
するアンダーキャリッジ衝突検出回路20又は側面衝突
検出回路21の出力により、判定曲線を一定時間だけ衝
突域側に移動させて衝突判定のためのしきい値を高めに
設定し、こうした非正面衝突によってエアバッグを展開
させないよう配慮してある。非正面衝突の検出は、具体
的には、三次元加速度センサ12を構成する検出素子1
2x,12y,12zの出力αx,αy,αzに基づい
て、X−Y平面,とX−Z平面上でそれぞれ加速度方向
を算出することにより行われるが、アンダーキャリッジ
衝突検出回路20も側面衝突検出回路21も検出対象が
異なるだけで基本的な動作原理は共通しており、車両進
行方向に対する加速度の上下方向角度θuと車両進行方
向に対する加速度の左右方向角度θsに施す演算に使用
するパラメータが若干異なるだけであるため、ここでは
アンダーキャリッジ衝突検出回路20を例に、図3に示
すフローチャートを参照して説明する。
The above-mentioned judgment curve dividing the collision area and the non-collision area on the collision judgment map is peculiar to the vehicle type.
In order to clearly distinguish between a frontal collision and a non-frontal collision, only when a non-frontal collision is specified here, the determination curve is determined by the output of the undercarriage collision detection circuit 20 or the side collision detection circuit 21 described later. Is moved to the collision area side for a certain period of time to set a high threshold value for collision determination so that the airbag is not inflated due to such a non-frontal collision. Specifically, the detection of the non-frontal collision is performed by the detection element 1 that constitutes the three-dimensional acceleration sensor 12.
This is performed by calculating the acceleration directions on the XY plane and the XZ plane based on the outputs αx, αy, and αz of 2x, 12y, and 12z. The undercarriage collision detection circuit 20 also detects the side collision. The circuit 21 has the same basic operation principle except that the detection target is different, and there are some parameters used for the calculation performed on the vertical angle θu of the acceleration with respect to the vehicle traveling direction and the horizontal angle θs of the acceleration with respect to the vehicle traveling direction. Since they are different, the undercarriage collision detection circuit 20 will be described here as an example with reference to the flowchart shown in FIG.

【0022】アンダーキャリッジ衝突検出回路20は、
まず図3に示すステップ(101)において、三次元加
速度センサ12の出力αx,αy,αzのうちαx,α
yを用いて、アークタンジェント|αy/αx|を求
め、X−Y平面上で車両進行方向に対する加速度の上下
方向角度θuを算出する。次に、加速度の絶対値を衝突
判定に反映させるため、続くステップ(102)におい
て、以下の場合分けを行い、加速度の絶対値の大きさに
応じて角度θuを補正することにより、補正角度θu’
を得る。すなわち、 |αx|<a,かつ|αy|<bであれば、 ステップ(103)において、θu’=0とし、|αx
|≧a,かつ|αy|≧b,かつ|αx|+|αy|<
cであれば、 ステップ(104)において、θu’=θu・f(α
x,αy)とし、|αx|≧a,かつ|αy|≧b,か
つ|αx|+|αy|≧cであれば、 ステップ(105)において、θu’=θuとする。
The undercarriage collision detection circuit 20
First, in step (101) shown in FIG. 3, of the outputs αx, αy, αz of the three-dimensional acceleration sensor 12, αx, α
Using y, the arctangent | αy / αx | is calculated, and the vertical angle θu of the acceleration with respect to the vehicle traveling direction on the XY plane is calculated. Next, in order to reflect the absolute value of the acceleration in the collision determination, in the following step (102), the following cases are divided, and the angle θu is corrected according to the magnitude of the absolute value of the acceleration, so that the corrected angle θu '
To get That is, if | αx | <a and | αy | <b, then in step (103), θu ′ = 0, and | αx
| ≧ a, and | αy | ≧ b, and | αx | + | αy | <
If c, then in step (104), θu ′ = θu · f (α
x, αy), and | αx | ≧ a, | αy | ≧ b, and | αx | + | αy | ≧ c, θu ′ = θu is set in step (105).

【0023】なお、f(αx,αy)としては、例えば
絶対値|αx|,|αy|の和の平方根を用いるが、|
αx|+|αy|の自然対数や、或いはαxとαyの二
乗和の平方根を用いたりすることもできる。要は、補正
角度θu’の大きさを、加速度の絶対値|αx|,|α
y|が大きくなるほど抑制するような補正を施す関数で
あればよい。
As f (αx, αy), for example, the square root of the sum of absolute values | αx | and | αy | is used.
It is also possible to use the natural logarithm of αx | + | αy |, or the square root of the sum of squares of αx and αy. In short, the magnitude of the correction angle θu ′ is calculated by using the absolute values of acceleration | αx |, | α
Any function may be used as long as the correction is such that the larger y |

【0024】こうして、加速度の絶対値を考慮して角度
θuを補正したならば、続くステップ(106)におい
て、補正角度θu’について低域濾波し、中域或いは高
域成分を除外する。なお、この低域濾波のカットオフ周
波数は、実車を使って走行試験及び衝突試験を繰り返
し、そこから得られた経験値から割り出される最適の周
波数を用いるとよい。なお、低域濾波に代えて、例えば
数サンプルの区間積分を用いることも可能であり、場合
によっては中域濾波や高域濾波を用いてもよく、さらに
また衝突判定に必要な時間的な余裕に乏しい場合は、ス
テップ(106)を省略することも可能である。
After correcting the angle θu in consideration of the absolute value of the acceleration in this way, in the subsequent step (106), the correction angle θu ′ is low-pass filtered to eliminate the middle-range or high-range component. As the cutoff frequency of this low-pass filtering, it is preferable to use an optimum frequency calculated from the empirical value obtained by repeating the running test and the collision test using an actual vehicle. Note that, instead of the low-pass filtering, it is also possible to use, for example, interval integration of several samples, and in some cases, mid-pass filtering or high-pass filtering may be used. When it is scarce, the step (106) can be omitted.

【0025】補正角度θu’から低域濾波により得られ
た角度θu”は、ここで初めてステップ(107)にお
いて、比較基準となる角度θrとの大小関係に応じてし
きい値判別に供される。その場合、角度θu”が角度θ
rに満たない場合は、ステップ(101)に戻るが、角
度θu”が角度θrを越える場合には、続くステップ
(108)においてアンダーキャリッジ衝突であると認
定し、ただちに展開トリガ回路19による衝突判定を規
制する。すなわち、衝突判定マップ上で衝突域と非衝突
域を分ける境界線である判定曲線を、図2に示す一点鎖
線から実線の位置まで衝突域側に移動させる。ただし、
この判定曲線の移動は、予め指定された一定時間に限る
必要があるため、続く判断ステップ(109)におい
て、曲線移動から一定時間が経過したことが判明した時
点で、ステップ(110)において、判定曲線を非衝突
域側に復帰させる。
The angle θu "obtained by low-pass filtering from the correction angle θu 'is used for the first time in step (107) for threshold value discrimination according to the magnitude relationship with the angle θr serving as a comparison reference. In that case, the angle θu ”is the angle θ
If it is less than r, the process returns to step (101), but if the angle θu ″ exceeds the angle θr, it is recognized as an undercarriage collision in the following step (108), and the expansion trigger circuit 19 immediately determines the collision. That is, the judgment curve, which is the boundary line that divides the collision area and the non-collision area on the collision judgment map, is moved to the collision area side from the alternate long and short dash line to the solid line position shown in FIG.
This movement of the judgment curve needs to be limited to a predetermined time specified in advance. Therefore, in the subsequent judgment step (109), when it is found that a predetermined time has elapsed from the movement of the curve, the judgment curve is judged in step (110). Restore the curve to the non-collision zone side.

【0026】このように、アンダーキャリッジ衝突検出
回路20は、衝突がアンダーキャリッジ衝突であると特
定すると、一定時間だけ判定曲線を衝突域側に移動さ
せ、衝突判定条件を厳しくするため、アンダーキャリッ
ジ衝突の領域から判定曲線が遠ざかる分だけ、アンダー
キャリッジ衝突に起因するエアバッグ展開を回避するこ
とが可能である。裏を返せば、アンダーキャリッジ衝突
ではないことがはっきりしている衝突に対しては、判定
曲線を非衝突域側に移動させたままとすることで、中速
や高速の正面衝突或いはクッションドラム衝突やポール
衝突に対して衝突域を拡大しておくことができ、一方ま
たアンダーキャリッジ衝突が発生したときには、衝突曲
線を衝突域側に移動させることで衝突域を狭め、エアバ
ッグを不用意に展開させないようすることができる。
In this way, when the undercarriage collision detection circuit 20 specifies that the collision is an undercarriage collision, the undercarriage collision is moved in order to move the judgment curve to the collision area side for a certain period of time and tighten the collision judgment conditions. It is possible to avoid the airbag deployment due to the undercarriage collision as much as the determination curve moves away from the area of. If you turn the inside out, it is clear that the collision is not an undercarriage collision.By keeping the judgment curve moving to the non-collision area side, you can make a medium-speed or high-speed frontal collision or a cushion drum collision. It is possible to expand the collision area for pole and pole collisions, and when an undercarriage collision occurs, move the collision curve to the collision area side to narrow the collision area and inadvertently deploy the airbag. You can prevent it.

【0027】なお、側面衝突検出回路21も、上記アン
ダーキャリッジ衝突検出回路20と同様、図4に示した
ステップ(201)〜(210)に従って側面衝突を検
出し、衝突が側面衝突であると特定したときに、一定時
間だけ判定曲線を衝突域側に移動させ、衝突判定条件を
厳しくすることができるようになっている。
As with the undercarriage collision detection circuit 20, the side collision detection circuit 21 also detects a side collision according to steps (201) to (210) shown in FIG. 4 and identifies the collision as a side collision. At this time, the judgment curve can be moved to the collision area side for a fixed time, and the collision judgment condition can be made stricter.

【0028】このように、車両の衝突判定装置11によ
れば、非正面衝突であると認められる場合に衝突判定手
段による衝突判定を規制する構成としたから、エアバッ
グの展開が乗員保護に有効な正面衝突ではなく、アンダ
ーキャリッジ衝突や側面衝突が発生したときに、不用意
にエアバッグを展開させないようにすることができ、本
来展開の必要のない衝突に対してエアバッグを展開させ
てしまい、展開したエアバッグを交換して新品を装填し
なおすための時間的或いは経費的な無駄を排除すること
ができる。
As described above, according to the vehicle collision determination device 11, the collision determination by the collision determination means is regulated when the non-frontal collision is recognized, so that the deployment of the airbag is effective for protecting the occupant. It is possible to prevent the airbag from being inadvertently expanded when an undercarriage collision or a side collision occurs, instead of a frontal collision, and the airbag is expanded against a collision that originally does not need to be expanded. It is possible to eliminate time or cost waste for replacing the deployed airbag and reloading a new one.

【0029】また、車両に加わる加速度について、進行
方向と該進行方向に直交する二軸に分けて検出する三次
元加速度センサ12により検出するようにしたので、ア
ンダーキャリッジ衝突については、車両進行方向の加速
度と上下方向の加速度のなす角度θuを演算することに
より検出することができ、また側面衝突については、車
両進行方向の加速度と左右方向の加速度のなす角度θs
を演算して検出することができる。その場合、大きな加
速度を伴わない角度データに関しては、車両の走行に伴
って路面から受ける衝撃がもたらすものとして、アンダ
ーキャリッジ衝突検出或いは側面衝突検出から除外する
ことができ、大きさを伴いかつ車両進行方向に対してあ
る角度を越える方向をもった加速度が発生したときにだ
け、エアバッグ展開を規制する非正面衝突であると認定
し、必ずエアバッグを展開させなければならない正面衝
突が発生したときに、誤って衝突判定を規制したりする
ことがないようにすることができる。
Since the acceleration applied to the vehicle is detected by the three-dimensional acceleration sensor 12 which detects the acceleration in the traveling direction and the two axes orthogonal to the traveling direction, the undercarriage collision is detected in the traveling direction of the vehicle. This can be detected by calculating the angle θu formed between the acceleration and the vertical acceleration, and in the case of a side collision, the angle θs formed between the acceleration in the vehicle traveling direction and the lateral acceleration.
Can be calculated and detected. In that case, regarding the angle data that does not have a large acceleration, it can be excluded from the undercarriage collision detection or the side collision detection because it is caused by the impact received from the road surface as the vehicle travels, and it is accompanied by the size and the vehicle progress. When a frontal collision occurs in which the airbag must be inflated by certifying that it is a non-frontal collision that restricts airbag deployment only when acceleration that exceeds a certain angle with respect to the direction occurs. In addition, it is possible to prevent the collision determination from being accidentally restricted.

【0030】さらに、車両の前部を無数のばね体が複合
された塑性ばねと見なすことで、衝突により車両が停止
に至る過程で加速度信号の基本1/4正弦波に重畳する
各種の振動波形のなかから、衝突時に顕著な特定の帯域
成分を抽出し、速度変化量を追跡しただけでは分からな
い衝撃力を検出することができ、これにより正負にわた
って現れる特定帯域成分を二乗して得られる衝撃力か
ら、悪路走行や縁石乗り上げ等に伴う衝撃等と区別し
て、エアバッグの作動を必要とする衝突であることを判
定し、速度変化量と合わせて総合的に衝突判定すること
により、高速かつ高精度の衝突判定が可能である。
Further, by considering the front portion of the vehicle as a plastic spring in which a myriad of spring bodies are compounded, various vibration waveforms superimposed on the fundamental 1/4 sine wave of the acceleration signal in the process of stopping the vehicle due to a collision. Among them, it is possible to detect an impact force that cannot be understood only by extracting a remarkable specific band component at the time of collision and tracking the amount of change in velocity. From the force, it is determined that it is a collision that requires the operation of the airbag, distinguishing it from the impact caused by running on a bad road or riding on a curb, etc. In addition, it is possible to determine a collision with high accuracy.

【0031】また、衝撃力ΔE(k)と速度変化量ΔV
(k)を2軸とする平面上で衝突域と非衝突域を区画す
る曲線を境界に衝突判定を行う展開トリガ回路19を用
いたので、衝撃力ΔE(k)と速度変化量ΔV(k)が
与えられたときにこれらを算術的に関数演算し、演算結
果が衝突域と非衝突域を区画する曲線の内外いずれの側
に存在するかをもって衝突判定が可能であり、特に車種
等によって判定曲線が異なろうとも、関数を置き換える
だけで対応することができるため、優れて汎用性を有す
るものであり、またアンダーキャリッジ衝突や側面衝突
ではないことがはっきりしている正面衝突に対しては、
しきい値を非衝突域側に移動させて確実にエアバッグの
展開に結び付けることができ、一方またアンダーキャリ
ッジ衝突や側面衝突が発生したときは、しきい値を衝突
域側に移動させることでエアバッグ展開に至らないよう
にすることができる。
Further, the impact force ΔE (k) and the speed change amount ΔV
Since the expansion trigger circuit 19 is used to make a collision determination on the boundary of a curve that divides the collision area and the non-collision area on a plane having (k) as two axes, the impact force ΔE (k) and the speed change amount ΔV (k ) Is given arithmetically when they are given a function, and the collision can be determined by whether the calculation result is inside or outside the curve that divides the collision area and the non-collision area. Even if the decision curve is different, it can be handled by simply replacing the function, so it has excellent versatility, and for frontal collisions that are clearly not undercarriage collisions or side collisions. ,
The threshold value can be moved to the non-collision area side and can be surely tied to the deployment of the airbag.On the other hand, when an undercarriage collision or a side collision occurs, the threshold value can be moved to the collision area side. It is possible to prevent the deployment of airbags.

【0032】なお、上記実施例では、アンダーキャリッ
ジ衝突検出回路20を複数の演算動作をシーケンシャル
に実行する1ユニットとして説明したが、例えば、図5
に示すアンダーキャリッジ衝突検出回路30のごとく、
加速度の上下方向角度θuを算出する角度計算回路31
と、角度θuを加速度の大きさに応じて補正する角度補
正回路32と、補正角度θu’を低域濾波するフィルタ
回路33と、フィルタ回路33が出力する角度θu”を
角度θrと比較してしきい値判別し、タイマ回路34に
設定された一定時間だけ判定曲線を移動させる比較回路
35等を、直列接続して構成することも可能である。ま
た、同種の回路構成への変更は、側面衝突検出回路21
についても同様に可能である。
In the above embodiment, the undercarriage collision detection circuit 20 has been described as one unit that sequentially executes a plurality of arithmetic operations, but, for example, FIG.
Like the undercarriage collision detection circuit 30 shown in
Angle calculation circuit 31 for calculating the vertical angle θu of acceleration
And an angle correction circuit 32 that corrects the angle θu according to the magnitude of the acceleration, a filter circuit 33 that low-pass filters the corrected angle θu ′, and an angle θu ″ output from the filter circuit 33 is compared with the angle θr. It is also possible to connect in series a comparator circuit 35 or the like that determines the threshold value and moves the determination curve for a fixed time set in the timer circuit 34. Further, a change to the same type of circuit configuration is possible. Side collision detection circuit 21
Is similarly possible.

【0033】また、上記実施例において、衝突判定マッ
プ上で衝突域と非衝突域を区画する判定曲線は、楕円以
外にも円或は双曲線さらには3次以上の複雑な曲線によ
る近似が可能であり、例えば図6に示すごとく、3本の
直線によって近似することもできる。この場合、非衝突
域は、3本の直線によって囲まれ、 ΔE(k)<g ΔV(k)<h (ΔE(k)/i)+(ΔV(k)/j)<1 なる不等式を満たす領域が非衝突域となる。
Further, in the above-mentioned embodiment, the judgment curve which divides the collision area and the non-collision area on the collision judgment map can be approximated by not only an ellipse but also a circle or a hyperbola or a complex curve of the third order or more. Yes, for example, as shown in FIG. 6, it can be approximated by three straight lines. In this case, the non-collision area is surrounded by three straight lines, and the inequality of ΔE (k) <g ΔV (k) <h (ΔE (k) / i) + (ΔV (k) / j) <1 The area to be filled is the non-collision area.

【0034】また、上記実施例では、展開トリガ回路1
9を算術演算回路を用いて構成したが、これ以外にも、
例えば衝撃力ΔE(k)と速度変化量ΔV(k)と衝突
角度θu,θsをアドレスとして衝突判定データを格納
したメモリと、このメモリを読み出し制御する回路から
構成することもでき、その場合に、例えばROM化され
たルックアップテーブル等を用いて瞬時にして衝突判定
が可能であり、また車種別にROMを用意することで、
広範な対応が可能である。
Further, in the above embodiment, the expansion trigger circuit 1
9 was configured using an arithmetic operation circuit, but in addition to this,
For example, it can be configured by a memory that stores collision determination data using the impact force ΔE (k), the speed change amount ΔV (k), and the collision angles θu and θs as addresses, and a circuit that controls the reading of this memory. For example, it is possible to instantly make a collision determination using a ROMized lookup table or the like, and by preparing a ROM for each vehicle type,
A wide range of support is possible.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上説明したように、この発明は、車両
に加わる加速度の大きさ及び方向を検出し、加速度の大
きさ又はその関数値をしきい値判別し、衝突判定ととも
にエアバッグ展開信号を出力するとともに、加速度の方
向又はその関数値をしきい値判別し、非正面衝突である
と認められる場合に前記衝突判定手段による衝突判定を
規制する構成としたから、エアバッグの展開が乗員保護
に有効な正面衝突ではなく、アンダーキャリッジ衝突や
側面衝突が発生したときに、不用意にエアバッグを展開
させないようにすることができ、本来展開の必要のない
衝突に対して展開させてしまったエアバッグを新たに装
填しなおすための時間的或いは経費的な無駄を排除する
ことができる等の優れた効果を奏する。
As described above, according to the present invention, the magnitude and direction of the acceleration applied to the vehicle are detected, the magnitude of the acceleration or its function value is discriminated by the threshold value, and the airbag deployment signal is detected together with the collision determination. Is output, and the direction of acceleration or its function value is discriminated by a threshold value, and the collision judgment by the collision judgment means is regulated when a non-frontal collision is recognized. It is possible to prevent the airbag from being inadvertently expanded when an undercarriage collision or a side collision occurs, instead of a frontal collision that is effective for protection. Also, it is possible to eliminate the waste of time or cost for reloading the airbag again.

【0036】また、この発明は、加速度検出手段を、車
両に加わる加速度について、進行方向と該進行方向に直
交する方向の少なくとも二軸方向に分けて検出する多次
元加速度センサで構成したことにより、アンダーキャリ
ッジ衝突であれば、車両進行方向とこれに上下に直交す
る方向の2方向について加速度が検出できるものを用
い、また側面衝突であれば、車両進行方向とこれに左右
に直交する方向の2方向について加速度が検出できるも
のを用い、さらに両者の機能を併せ持つ三次元加速度セ
ンサを用いることにより、アンダーキャリッジ衝突や側
面衝突のごとくエアバッグを展開規制すべき非正面衝突
を確実に検出することができる等の効果を奏する。
Further, according to the present invention, the acceleration detecting means is composed of a multi-dimensional acceleration sensor for detecting the acceleration applied to the vehicle by dividing the acceleration into at least two axial directions of the traveling direction and the direction orthogonal to the traveling direction. In the case of an undercarriage collision, a vehicle whose acceleration can be detected in two directions, that is, the vehicle traveling direction and the direction perpendicular to the vehicle traveling vertically, is used. In the case of a side collision, the vehicle traveling direction and the direction orthogonal to the left and right are used. By using a three-dimensional acceleration sensor that can detect acceleration in the direction and also has the functions of both, it is possible to reliably detect non-frontal collisions such as undercarriage collisions and side collisions that should regulate the deployment of the airbag. There is an effect such as being able to.

【0037】さらにまた、この発明は、衝突判定手段
が、車両に加わる加速度を時間積分して速度変化量を演
算する一方、加速度に含まれる車両の衝突時に顕著に現
れる特定の帯域成分を抽出して二乗することで衝撃力を
演算し、衝撃力と速度変化量を媒介変数として衝突判定
を行う構成としたから、車両が衝突したときに乗員に危
害が及ぶ塑性衝突について、車両の前部を無数のばね体
が複合された塑性ばねと見なすことで、衝突により車両
が停止に至る過程で加速度信号の基本1/4正弦波に重
畳する各種の振動波形のなかから、衝突時に顕著な特定
の帯域成分を抽出することで、速度変化量を追跡しただ
けでは分からない衝撃力を検出することができ、従って
正負にわたって現れる特定帯域成分を二乗して得られる
衝撃力から、悪路走行や縁石乗り上げ等に伴う衝撃等と
区別して、エアバッグの展開を必要とする衝突であるこ
とを判定し、速度変化量と合わせて総合的に衝突判定す
ることにより、高速かつ高精度の衝突判定が可能である
等の効果を奏する。
Further, according to the present invention, the collision determination means calculates the speed change amount by integrating the acceleration applied to the vehicle with respect to time, and extracts a specific band component which is included in the acceleration and which remarkably appears at the time of a vehicle collision. Since the impact force is calculated by squaring the vehicle and the collision determination is performed using the impact force and the amount of speed change as parameters, the front part of the vehicle can be checked for a plastic collision that may injure the occupants when the vehicle collides. By considering it as a plastic spring that is composed of innumerable spring bodies, among the various vibration waveforms that are superimposed on the basic 1/4 sine wave of the acceleration signal during the process of stopping the vehicle due to the collision, a particular By extracting the band component, it is possible to detect the impact force that cannot be understood only by tracking the speed change amount. Therefore, from the impact force obtained by squaring the specific band component that appears in both positive and negative directions, the rough road can be run. High-speed and highly-accurate collision judgment is performed by distinguishing from a shock or the like caused by riding on a curb, etc. to determine that the collision requires airbag deployment, and comprehensively judging the collision together with the amount of speed change. It is possible to achieve such effects.

【0038】また、この発明は、衝突判定規制手段が、
前記加速度検出手段が検出した加速度の方向を示す角度
データを、該角度データを与える加速度の大きさが一定
値を越える場合にのみ採用し、採用した角度データが非
正面衝突側に所定のしきい値を越えたときに非正面衝突
であると認定する構成としたから、大きな加速度を伴わ
ない角度データに関しては、車両の走行に伴って路面か
ら受ける衝撃がもたらすものとして、アンダーキャリッ
ジ衝突判定或いは側面衝突判定から除外することがで
き、大きさを伴いかつ車両進行方向に対してある角度を
越える方向をもった加速度が発生したときにだけ、エア
バッグ展開を規制する非正面衝突であると認定し、必ず
エアバッグを展開させなければならない正面衝突が発生
したときに、誤って衝突判定を規制したりすることがな
いようにすることができる等の効果を奏する。
Further, according to the present invention, the collision determination regulating means is
The angle data indicating the direction of the acceleration detected by the acceleration detection means is adopted only when the magnitude of the acceleration giving the angle data exceeds a certain value, and the adopted angle data has a predetermined threshold for the non-frontal collision side. When the value exceeds the value, it is determined that it is a non-frontal collision.Therefore, regarding angle data that does not have a large acceleration, it is determined that an undercarriage collision judgment or side It can be excluded from collision judgment, and it is certified as a non-frontal collision that restricts airbag deployment only when acceleration with a magnitude and in a direction exceeding a certain angle with respect to the vehicle traveling direction occurs. , In order to prevent accidental restriction of collision judgment when a frontal collision occurs where the airbag must be deployed. The effect of such kill.

【0039】さらにまた、この発明は、三次元加速度セ
ンサの出力のうち車両進行方向に沿う加速度成分又はそ
の関数値をしきい値判別し、衝突判定とともにエアバッ
グ展開信号を出力するとともに、三次元加速度センサの
出力から加速度の方向又はその関数値をしきい値判別
し、非正面衝突であると認められる場合に衝突判定に用
いるしきい値を、一定時間間隔だけ高めに設定して衝突
判定を規制する構成としたから、衝突判定の基準となる
しきい値によって区画される衝突域と非衝突域につい
て、アンダーキャリッジ衝突や側面衝突ではないことが
はっきりしている正面衝突に対しては、しきい値を非衝
突域側に移動させておいて確実にエアバッグの展開に結
び付けることができ、一方またアンダーキャリッジ衝突
や側面衝突が発生したときは、しきい値を衝突域側に移
動させることでエアバッグ展開に至らないようにするこ
とができる等の効果を奏する。
Furthermore, according to the present invention, the acceleration component along the vehicle traveling direction or the function value thereof in the output of the three-dimensional acceleration sensor is discriminated by a threshold value, the airbag deployment signal is output together with the collision determination, and the three-dimensional acceleration signal is output. The direction of acceleration or its function value is discriminated from the output of the acceleration sensor by a threshold value, and the threshold value used for collision judgment when it is recognized as a non-frontal collision is set higher by a certain time interval to make the collision judgment. Due to the regulation, the collision area and the non-collision area defined by the threshold value that is the criterion for collision judgment are used for frontal collisions that are clearly not undercarriage collisions or side collisions. The threshold value can be moved to the non-collision area side so that it can be surely linked to the deployment of the airbag, while undercarriage collision or side collision occurred. Can has an effect such as can be made to not reach the air bag deployment by moving the threshold to the collision frequency side.

【0040】また、この発明は、衝撃力と速度変化量を
二軸とする衝突判定マップ上で衝突域と非衝突域を区画
する判定曲線を境界に衝突判定を行うとともに、アンダ
ーキャリッジ衝突又は側面衝突である特定できたとき
は、判定曲線を一定時間だけ衝突域側に移動させて衝突
判定を規制する構成としたから、二元衝突判定において
も、正面衝突が発生すれば確実にエアバッグを展開さ
せ、また非正面衝突に関してはエアバッグを必ず非展開
とすることができる等の効果を奏する。
Further, according to the present invention, the collision judgment is made on the basis of the judgment curve which divides the collision area and the non-collision area on the collision judgment map having the two axes of the impact force and the velocity change amount, and the undercarriage collision or the side surface When it is possible to identify a collision, the judgment curve is moved to the collision area side for a certain time to regulate the collision judgment. There is an effect that the airbag can be deployed and the airbag can be always undeployed in the case of a non-frontal collision.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の車両の衝突判定装置の一実施例を示
す回路構成図である。
FIG. 1 is a circuit configuration diagram showing an embodiment of a vehicle collision determination device of the present invention.

【図2】図1に示した展開トリガ回路に用いる衝突判定
マップを示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a collision determination map used in the expansion trigger circuit shown in FIG.

【図3】図1に示したアンダーキャリッジ衝突検出回路
の動作説明用フローチャートである。
3 is a flowchart for explaining the operation of the undercarriage collision detection circuit shown in FIG.

【図4】図1に示した側面衝突検出回路の動作説明用フ
ローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the side collision detection circuit shown in FIG.

【図5】アンダーキャリッジ衝突検出回路の他の実施例
を示す回路構成図である。
FIG. 5 is a circuit configuration diagram showing another embodiment of the undercarriage collision detection circuit.

【図6】図1に示した展開トリガ回路に用いる衝突判定
マップの他の実施例を示す図である。
6 is a diagram showing another embodiment of the collision determination map used in the expansion trigger circuit shown in FIG.

【図7】従来の車両の衝突判定装置の一例を示す回路構
成図である。
FIG. 7 is a circuit configuration diagram showing an example of a conventional vehicle collision determination device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 車両の衝突判定装置 12 加速度検出手段(加速度センサ) 15 衝突判定手段(AD変換器) 16 衝突判定手段(速度変化量演算回路) 17 衝突判定手段(帯域濾波回路) 18 衝突判定手段(衝撃力演算回路) 19 衝突判定手段(展開トリガ回路) 20,30 衝突判定規制手段(アンダーキャリッジ衝
突検出回路) 21 衝突判定規制手段(側面衝突検出回路) 31 角度計算回路 32 角度補正回路 33 フィルタ回路 34 タイマ回路 35 比較回路
11 Vehicle Collision Determination Device 12 Acceleration Detection Means (Acceleration Sensor) 15 Collision Determination Means (AD Converter) 16 Collision Determination Means (Speed Change Calculation Circuit) 17 Collision Determination Means (Band Filtering Circuit) 18 Collision Determination Means (Impact Force) Arithmetic circuit) 19 Collision determination means (deployment trigger circuit) 20, 30 Collision determination regulation means (undercarriage collision detection circuit) 21 Collision determination regulation means (side collision detection circuit) 31 Angle calculation circuit 32 Angle correction circuit 33 Filter circuit 34 Timer Circuit 35 Comparison circuit

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 車両に加わる加速度の大きさ及び方向を
検出する加速度検出手段と、該加速度検出手段が検出し
た加速度の大きさ又はその関数値をしきい値判別し、衝
突判定とともにエアバッグ展開信号を出力する衝突判定
手段と、前記加速度検出手段が検出した加速度の方向又
はその関数値をしきい値判別し、非正面衝突であると認
められる場合に前記衝突判定手段による衝突判定を規制
する衝突判定規制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。
1. An acceleration detecting means for detecting the magnitude and direction of an acceleration applied to a vehicle, and a threshold value for the magnitude of the acceleration detected by the acceleration detecting means or a function value thereof to determine a collision and an airbag deployment. The collision determination means that outputs a signal and the direction of the acceleration detected by the acceleration detection means or a function value thereof are subjected to threshold determination, and when the collision is recognized as a non-frontal collision, the collision determination by the collision determination means is regulated. A collision determination device for a vehicle, comprising: collision determination regulation means.
【請求項2】 前記加速度検出手段は、車両に加わる加
速度について、進行方向と該進行方向に直交する方向の
少なくとも二軸方向に分けて検出する多次元加速度セン
サであることを特徴とする請求項1記載の車両の衝突判
定装置。
2. The acceleration detecting means is a multi-dimensional acceleration sensor that detects acceleration applied to a vehicle separately in at least two axial directions of a traveling direction and a direction orthogonal to the traveling direction. 1. The vehicle collision determination device according to 1.
【請求項3】 前記衝突判定手段は、前記加速度検出手
段が出力する車両進行方向の加速度成分を時間積分して
速度変化量を演算する速度変化量演算回路と、前記車両
進行方向の加速度成分から車両の衝突時に顕著に現れる
特定の帯域成分を抽出する帯域濾波回路と、この帯域濾
波回路の出力を二乗して衝撃力を演算する衝撃力演算回
路と、この衝撃力演算回路の出力と前記速度変化量演算
回路の出力に基づいて二元しきい値判別により衝突判定
を下し、エアバッグのための展開トリガ信号を出力する
展開トリガ回路とを具備することを特徴とする請求項1
記載の車両の衝突判定装置。
3. The collision determination means includes a speed change amount calculation circuit for time-integrating an acceleration component in the vehicle traveling direction output from the acceleration detection means to calculate a speed change amount, and an acceleration component in the vehicle traveling direction. A band-pass filter circuit for extracting a specific band component that appears remarkably at the time of a vehicle collision, an impact force calculation circuit for calculating the impact force by squaring the output of this band-pass filter circuit, the output of this impact force calculation circuit and the speed. 2. A deployment trigger circuit for making a collision determination by a binary threshold value determination based on the output of the change amount calculation circuit and outputting a deployment trigger signal for the airbag.
The vehicle collision determination device described.
【請求項4】 前記衝突判定規制手段は、前記加速度検
出手段が検出した加速度の方向を示す角度データを、該
角度データを与える加速度の大きさが一定値を越える場
合にのみ採用し、採用した角度データが非正面衝突側に
所定のしきい値を越えたときに非正面衝突であると認定
することを特徴とする請求項1記載の車両の衝突判定装
置。
4. The collision determination regulation means adopts and adopts the angle data indicating the direction of the acceleration detected by the acceleration detection means only when the magnitude of the acceleration giving the angle data exceeds a certain value. 2. The vehicle collision determination device according to claim 1, wherein when the angle data exceeds a predetermined threshold value on the non-frontal collision side, the non-frontal collision is identified.
【請求項5】 車両に加わる加速度を車両の進行方向に
沿う基軸及び該基軸に対し上下左右に直交する二軸の計
三軸成分に分けて検出する三次元加速度センサと、該三
次元加速度センサの出力のうち前記基軸方向の加速度成
分又はその関数値をしきい値判別し、衝突判定とともに
エアバッグ展開信号を出力する衝突判定手段と、前記三
次元加速度センサの出力から前記加速度の方向又はその
関数値をしきい値判別し、非正面衝突であると認められ
る場合に前記衝突判定手段が衝突判定に用いるしきい値
を、一定時間間隔だけ高めに設定して衝突判定を規制す
る衝突判定規制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。
5. A three-dimensional acceleration sensor for detecting the acceleration applied to the vehicle by dividing it into a basic axis along the traveling direction of the vehicle and a total of three axial components of two axes orthogonal to the vertical and horizontal directions of the basic axis, and the three-dimensional acceleration sensor. Of the output of the acceleration component of the basic axis direction or a function value thereof is determined by a threshold value, and collision determination means for outputting an airbag deployment signal together with collision determination, and the direction of the acceleration from the output of the three-dimensional acceleration sensor or its Collision determination regulation for discriminating a collision by setting the threshold value used for the collision determination by the collision determination means to a higher value by a certain time interval when the function value is determined by a threshold value and it is recognized as a non-frontal collision. And a vehicle collision determination device.
【請求項6】 前記衝突判定手段は、衝撃力と速度変化
量を二軸とする衝突判定マップ上で衝突域と非衝突域を
区画する判定曲線を境界に衝突判定を行い、前記衝突判
定規制手段は、アンダーキャリッジ衝突又は側面衝突と
判定したときに、前記判定曲線を一定時間だけ衝突域側
に移動させて衝突判定を規制することを特徴とする請求
項5記載の車両の衝突判定装置。
6. The collision determination means makes a collision determination with a determination curve that divides a collision area and a non-collision area as a boundary on a collision determination map having an impact force and a speed change amount as two axes, and the collision determination regulation. 6. The vehicle collision determination device according to claim 5, wherein when determining that the collision is an undercarriage collision or a side collision, the means regulates the collision determination by moving the determination curve to the collision area side for a fixed time.
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