KR100362326B1 - 차량충돌 검출장치 - Google Patents

Abstract

차량의 한쪽만이 크게 변형하고, 또 큰 가속도신호의 발생이 지연되는 것과 같은 좌우비대칭 충돌에서도, 응답성좋게 충돌판정할 수 있는 차량충돌 검출장치를 얻는다.

이렇게하기 위해, 차량(1)상의 서로 다른 다수의 위치에 충돌검출수단으로서의 가속도센서(15),(19)를 설치하고, 이들에 의해 각 설치위치에서의 차량의 가속도신호를 검출하며, 충돌형태별수단(25)에서, 각 가속도센서가 검출한 가속도신호를 적분해서 얻어진 적분치가, 소정의 임계치를 초과하는 타이밍의 비교를 해서 그 시간차를 구하고, 얻어진 시간차의 대소에 따라 차량의 충돌형태의 식별을 하고, 그 충돌상태에 따라, 비교회로(충돌판정수단)(12)에서의 충돌판정조건의 임계치를 결정한다.

Description

차량충돌 검출장치{CRASH DETECTION APPARATUS OF VEHICLE RESPONSIVE TO ASYMMETRIC COLLISION}

본 발명은, 차량의 충돌상태를 검출해서, 승차자의 보호를 위한 승차자 보호장치를 기동하기 위한 차량충돌 검출장치에 관한 것이다.

도 23은 예를 들면 일본국 특개평 3-208748호 공보에 표시된 종래의 차량충돌 검출장치를 설명하기 위한 개념도이고, 예를 들면 승차자의 보호를 위한 에어백 등의 승차자 보호장치를 기동하기 위한 차량충돌 검출장치에 대해 표시하고 있다.

도면에서, 1은 차량이고, 2는 이 차량(1)의 충돌발생시에 전개해서 승차자를 보호하는 에어백, 3은 가속도센서를 내장해서, 에어백(2)의 전개를 제어하는 에어백 ECU(Electronic Control Unit), 4는 차량(1)의 전면의 범퍼에 부착되어, 차량(1)의 충돌시에 ON하는 범퍼스위치이다.

다음 동작에 대해 설명한다.

주행중의 차량(1)이 충돌했을때, 차량(1)의 전면의 범퍼에 부착된 범퍼스위치가 ON되고, 충돌신호가 범퍼스위치(4)로부터 에어백 ECU(3)에 입력된다.

한편, 에어백 ECU(3)는 내장한 가속도센서에 의해 충돌가속도를 검출하고 있으며, 이 충돌시의 가속도센서로부터의 가속도신호를 일정기간 적분한 값을 소정의 임계치와 비교해서, 그 적분치가 당해 임계치이상이 된 것이 검출되면 충돌이 발생한 것으로 판단해서 에어백(2)을 전개시킨다.

여기서, 이 차량충돌 검출장치에서는, 에어백(2)의 전개의 시동을 범퍼스위치(4)가 ON한 차량(1)의 충돌발생시의 차속에 의해 제어하도록 해서 판별성능의 향상을 도모하였었다.

종래의 차량충돌 검출장치는 이상과 같이 구성되어 있으므로, 예를 들면 정면충돌등의 동일충돌형태에서는 충돌속도는 대소를 식별할 수는 있으나, 차량(1)의 충돌형태로서는 상기 정면충돌 이외에, 오프셋충돌, 사면충돌, 폴충돌 등이 있고, 이들 충돌형태중 오프셋충돌, 사면충돌등에서는 충돌직후에 얻어지는 가속도신호는 낮은 것이나, 그후 큰 가속도신호로 되므로, 단순히 가속도신호를 일정기간만 적분하거나, 차량(1)의 전면의 범퍼에 범퍼스위치(4)같은 보조적 역활을 하는 센서를 설치하는 것만으로는, 충돌판정에 지연이 생긴다는 과제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 된 것으로, 오프셋충돌, 사면충돌과 같은 차량의 한쪽만이 크게 변형하고, 또 큰 가속도신호의 발생이 지연되는 충돌형태에서도, 응답성좋게 충돌판정을 할 수 있는 차량충돌 검출장치를 얻는 것을 목적으로 한다.

도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 차량충돌 검출장치의 구성을 표시하는 블록도

도 2는 실시의 형태 1에서의 각 가속도센서의 배치를 표시하는 설명도

도 3은 실시의 형태 1에서의 좌전방 ECU의 동작을 표시하는 플로차트

도 4은 실시의 형태 1에서의 우전방 ECU의 동작을 표시하는 플로차트

도 5는 실시의 형태 1에서의 에어백 ECU의 동작을 표시하는 플로차트

도 6은 차량의 충돌형태의 종류를 표시하는 설명도

도 7은 각 충돌형태의 특징을 설명하기 위한 파형도

도 8은 실시의 형태 1에서의 저속정면충돌 및 고속정면충돌시의 각부의 파형을 표시하는 설명도

도 9는 실시의 형태 1에서의 오프셋 충돌시의 각부의 파형을 표시하는 설명도

도 10은 실시의 형태 1에서의 햄머링시의 각부의 파형을 표시하는 설명도

도 11은 실시의 형태 1에서의 악로주행시의 각부의 파형을 표시하는 설명도

도 12는 본 발명의 실시의 형태 2에 의한 차량충돌 검출장치의 구성을 표시하는 블록도

도 13은 본 발명의 실시의 형태 3에 의한 차량충돌 검출장치의 구성을 표시하는 블록도

도 14는 본 발명의 실시의 형태 4에 의한 차량충돌 검출장치의 구성을 표시하는 블록도

도 15는 본 발명의 실시의 형태 5에 의한 차량충돌 검출장치의 구성을 표시하는 블록도

도 16은 본 발명의 실시의 형태 6에 의한 차량충돌 검출장치의 구성을 표시하는 블록도

도 17는 본 발명의 실시의 형태 7에 의한 차량충돌 검출장치의 구성을 표시하는 블록도

도 18은 실시의 형태 7에서의 각 가속도센선의 배치를 표시하는 설명도

도 19는 실시의 형태 7에서의 정면충돌시의 각부의 파형을 표시하는 설명도

도 20은 실시의 형태 7에서의 후방충돌시의 파형을 표시하는 설명도

도 21은 본 발명의 실시의 형태 8에 의한 차량충돌 검출장치의 구성을 표시하는 블록도

도 22는 본 발명의 실시의 형태 9에 의한 차량충돌 검출장치의 구성을 표시하는 블록도

도 23은 종래의 차량충돌 검출장치를 설명하기 위한 개념도

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1: 차량

10: 차실내가속도센서(가속도센서)

12: 비교회로(충돌판정수단)

15: 좌전방부가속도센서(가속도센서, 충돌검출수단)

19: 우전방부가속도센서(가속도센서, 충돌검출수단)

25,28: 충돌형태 식별수단

31,32,41,42: 필터회로

33: 좌전방부기계센서(기계센서, 충돌검출수단)

34: 우전방부기계센서(기계센서, 충돌검출수단)

35: 차량전방부가속도센서(가속도센서, 충돌검출수단)

43: 차량전방부가속도센서(기계센서, 충돌검출수단)

본 발명은, 첫째로, 차량상의 다른 위치에 설치되고, 상기 차량의 충돌한 것을 검출하는 다수의 충돌검출수단과, 상기 다수의 충돌검출수단이 출력하는 검출신호의 비교를 해서 그 비교결과에 따라, 상기 차량의 충돌형태를 식별하는 충돌형태 식별수단을 구비한 차량충돌 검출장치를 제공한다.여기서, 각 충돌검출수단을 각각의 설치위치에서의 가속도신호르 검출하는 가속도센서로 형성하고, 충돌형태 식별수단이, 상기 각 가속도센서에 의해 검출된 상기 가속도신호를 각각 적분해서 얻어진 적분치가 미리 설정된 임계치를 초과하는 타이밍의 비교를 해서 그 시간차를 구하고, 얻어진 시간차의 대소에 의해 차량의 충돌형태를 식별해도 된다.각 충돌검출수단을 각각의 설치위치에서의 가속도신호를 검출하는 가속도센서로 형성하고, 충돌형태 식별수단이, 상기 각 가속도센서에 의해 검출된 상기 가속도신호를 각각 적분해서 얻어진 적분치의 비교를 해서 그차를 구하고, 얻어진 적분치의 차의 대소에 의해 차량의 충돌형태를 식별해도 된다.각 충돌검출수단을 각각의 설치위치에서의 가속도신호를 검출하는 가속도센서로 형성하고, 충돌형태 식별수단이 상기 각 가속도센서에 의해 검출된 상기 가속도신호를 각각 적분함으로써 얻어진 적분치에서 피크가 발생하는 타이밍의 비교를 해서, 그들의 시간차를 구해서 얻어진 시간차의 대소에 의해 차량의 충돌형태를 식별해도 된다.각 충돌검출수단을 각각의 설치위치에서의 가속도신호를 검출하는 가속도센서로 형성하고, 이 가속도센서에 의해 검출된 가속도신호에 대해 각각 필터처리를 하는 다수의 필터회로를 설치해도 된다.각 충돌검출수단을 일정이상의 충격을 받았을 때에, 검출신호를 출력하는 기계센서로 형성하고, 충돌형태 식별수단이 상기 각 기계센서로부터 출력된 검출신호의 발생타이밍의 비교를 해서 그 시간차를 구하고, 얻어진 시간차의 대소에 의해 차량의 충돌형태를 식별해도 된다.충돌판정수단으로, 차량의 충돌을 판정할 때의 충돌판정조건의 임계치를 충돌형태 식별수단에 의해 식별된 상기 차량의 충돌형태에 따라 결정해도 된다.본 발명에 의하면, 두번째로, 차량에 설치되어, 상기 차량이 충돌한 것을 검출하는 충돌검출수단과, 상기 차량에 설치되어 상기 차량의 가속도를 검출하는 제1의 가속도센서와, 상기 차량의 충돌형태를 상기 제1의 가속도센서가 검출한 가속도신호로부터 판정하기 위한 시각기준을, 상기 충돌검출수단으로부터의 신호에 따라 얻는 시각기준 획득수단을 구비한 것을 특징으로 하는 차량충돌 검출장치가 제공된다.여기서, 충돌검출수단을, 그 설치위치에서의 가속도신호를 검출하는 제2의 가속도센서로 형성하고, 시각기준 획득수단은 당해 제2의 가속도센서에 의해 검출된 상기 가속도신호를 적분함으로써 얻어진 적분치가 미리 설정된 임계치를 초과한 시각을 차량의 충돌형태를 판정하기 위한 시각기준으로 해도 된다.충돌검출수단을 형성하는 제2의 가속도센서에 의해 검출된 가속도신호에 대해 필터처리를 실시하는 필터회로를 설치해도 된다.충돌검출수단과 시각기준 획득수단을, 일정이상의 충격을 받았을때에 검출신호를 출력하는 기계센서로 형성하고, 당해 기계센서로부터 상기 검출신호가 출력된 시각을 차량의 충돌형태를 판정하기 위한 시각기준으로 해도 된다.제1의 가속도센서에 의해 검출된 가속소신호를, 시각기준에서 소정기간만큼 적분한 적분치와, 미리 설정된 임계치를 비교함으로써, 상기 차량의 충돌형태의 판정을 하는 충돌형태 판정수단을 더 구비하여도 된다.상기 충돌검출수단은 차량의 전방부에 설치하고, 상기 제1의 가속도센서는 상기 충돌검출수단보다 후방부에 설치해도 된다.이하, 본 발명의 실시의 한 형태를 설명한다.

실시의 형태 1.

도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 의한 차량충돌 검출장치의 구성을 표시하는 블록도이고, 도 2는 이 차량충돌 검출장치에서의 가속도센서의 배치를 표시하는 설명도이다.

또, 도 2에서의 1은 차량, 도 1에서의 2는 차량(1)의 충돌시에 전개 작동해서 승차자를 보호하는 승차자 보호장치로서의 에어백, 3은 가속도센서를 내장해서, 에어백(2)의 전개를 제어하는 에어백 ECU이고, 이들은 도 23에 동일부호를 붙여서 표시한 것과 동일한 것이다.

또, 도 1에서 10은 도 2에 표시하는 바와 같이, 차량(1)의 차실의 내부에 부착되어 차량(1)의 가속도를 검출하는 가속도센서(이하, 차실내 가속도센서라 함)이고, 에어백 ECU(3)에 내장되어 있다.

11은 이 차실내 가속도센서(10)에서 출력되는 가속도신호를 적분하는 적분회로이다.

12는 이 적분회로(11)에서 출력되는 적분치를 소정의 임계치 V_th와 비교해서 차량(1)이 충돌하였는지의 여부를 판정하는 충돌판정수단으로서의 비교회로이고, 그 충돌판정조건의 임계치가 V_th가 차량(1)의 충돌형태에 따라 임계치 V_tha또는 V_thb로 전환되는 것이다.

13은 에어백(2)을 전개작동시키기 위한 스퀴브(기폭제)이고, 14는 상기 비교회로(12)에 의해 적분회로(11)의 적분치가 임계치 V_tha또는 임계치 V_thb를 초과하고 있다고 판정되었을때, 즉 차량(1)이 충돌하였다고 판단되었을때에 스퀴브(B)에 기동전류를 공급하는 점화트랜지스터이다.

15는 도 2에 표시한 바와 같이, 차량(1)의 좌전방부에 부착된 충돌검출수단으로서의 가속도센서(이하, 좌전반부 가속도센서라 함)이고, 16은 이 좌전방부 가속도센서(15)로부터의 가속도신호를 적분하는 적분회로, 17은 이 적분회로(16)으로부터의 적분치를 소정의 임계치 V_th1과 비교하는 비교회로, 18은 적분회로(16)의 적분치가 임계치 V_th1을 초과해서 이 비교회로(17)가 ON이 되었을때, 일정시간 T_timer동안 그 ON 신호를 보존하는 온타이머이다.

19는 도 2에 표시한 바와 같이 차량(1)의 우전반부에 부착된 충돌검출수단으로서의 가속도센서(이하, 우전방부 가속도센서라 함)이고, 20은 이 우전방부 가속도센서(19)로부터의 가속도신호를 적분하는 적분회로, 21은 이 적분회로(20)로부터의 적분치를 소정의 임계치 V_thr과 비교하는 비교회로, 22는 적분회로(20)의 적분치가 임계치 V_thr과 비교하는 비교회로, 22는 적분회로(20)의 적분치가 임계치 V_thr를 초과해서 이 비교회로(21)가 ON이 되었을때, 일정시간 T_timmer동안 그 온신호를 보존하는 온타이머이다.

23은 이들 비교회로(17)와 비교회로(21)가 출력하는 신호의 ON 타이밍의 시간차 T_diff를 검출하는 검출회로이고, 24는 검출회로(23)가 검출한 시간차 T_diff를 소정의 임계치 V_th와 비교하는 비교회로이다.

25는 이들 검출회로(23) 및 비교회로(24)에 의해 구성되고, 그 비교회로(24)에 의한 시간차 T_diff와 임계치 V_th의 비교결과에서 차량(1)의 충돌형태를 식별해서 비교회로(12)에서 사용되는 충돌판정조건의 임계치 V_th를, 임계치 V_tha또는 임계치 V_thb의 어느 것으로 하는가를 결정하는 충돌형태 식별수단이다.

또, 3은 상기 차실내 가속도센서(10), 적분회로(11), 비교회로(12), 점화트랜지스터(14) 및 충돌형태 식별수단(25)에 의해 구성된, 도 23에 동일부호를 붙여서 표시한 것에 상당하는 에어백 ECU이다.

5는 상기 좌전방부 가속도센서(15), 적분회로(16) 및 온타이머(18)에 의해 구성된 좌전방 ECU이고, 6은 상기 우전방부 가속도센서(19), 적분회로(20), 비교회로(21) 및 온타이머(22)에 의해 구성된 우전방 ECU이다.

다음 동작에 대해 설명한다.

주행중의 차량(1)이 충돌한 경우, 도 2에 표시한 바와 같이 차량(1)의 차실내부에 부착된 차실내 가속도센서(10), 좌전방부에 부착된 좌전방부 가속도센서(15)및 우전방부에 부착된 우전방부 가속도센서(19)는 각각의 배치위치에서의 차량(1)의 가속도를 검출한다.

차실내 가속도센서(10)에 의해 검출된 가속도를 표시하는 가속도신호는 적분회로(11)에 입력되고, 적분회로(11)는 이 차실내 가속도센서(10)에서 이송되어 오는 가속도신호를 적분해서, 그 적분치를 비교회로(12)에 출력한다.

이때, 이 적분회로(11)에 의한 적분의 처리로서는 가속도신호를 어느 일정기간마다에 리세트하면서 적분해서, 그 기간내에서의 적분치를 그때마다 출력하는 리세트처리, 또는 적분치로부터 어느 일정기간마다에 소정치를 감산하면서 그 기간내에서의 적분치를 그때마다 출력하는 감산처리를 함으로써 일정시간이 경과한 후에는 적분치가 0에 수렴하도록 하는 처리를 한다.

또, 상기 감산처리에서는 소정치의 감산에 의해 적분치가 0 이하가 되지 않도록 하고 있다.

비교회로(12)는 적분회로(11)에 의한 이 같은 리세트처리나 감산처리 등에 의한 적분에 의해 얻어진 적분치를 설정되어 있는 소정의 임계치 V_th와 비교한다.

이 결과, 적분치가 당해 임계치 V_th를 초과하고 있는 것이 검출되면, 점화트랜지스터(14)를 도통시켜서 스퀴브(13)에 기전전류를 공급하고, 에어백(2)을 전개작동시킨다.

또, 그때에 설정되는 임계치 V_th는 차량(1)의 충돌형태에 따라 임계치 T_tha와 그 보다 작은 임계치 V_thb로 변경가능하게 되어 있다.

또, 크래셔블존인 차량의 좌전방부에 부착된, 좌전방부 가속도센서(15)에 의해 검출된 차량(1)의 전방부 좌측의 가속도를 표시하는 가속도신호는 적분회로(16)에 이송되어 상기 적분회로(11)의 경우와 같이 리세트처리나 감산처리 등에 의한 적분이 시행된다.

이 적분회로(16)로부터의 적분치는 비교회로(17)에서 임계치 V_th1과 비교되고, 비교회로(17)는 적분치가 임계치 V_th1 이상이 되면 그 출력을 ON으로 한다.

이 비교회로(17)의 출력이 ON이 되면 온타이머(18)에 의해 일정시간 T_timer동안 그 ON의 상태가 보존되어 충돌형태 식별수단(25)에 보내진다.

마찬가지로 크래셔블존인 차량의 우전방부에 부착된, 우전방부 가속도센서(19)에 의해 검출된 차량(1)의 전방부 우측의 가속도를 표시하는 가속도신호는 적분회로(20)에 이송되어 리세트처리나 감산처리 등에 의한 적분이 실시된다.

이 적분회로(20)로부터의 적분치는 비교회로(21)에서 소정의 임계치 V_thr와 비교되고, 비교회로(21)는 적분치가 임계치 V_thr이상이 되면, 그 출력을 ON으로 한다.

이 비교회로(21)의 출력이 ON이 되면, 온타이머(22)에 의해 일정시간 T_timer동안 그 ON 상태가 보존되어 충돌형태 식별수단(25)에 이송된다.

충돌형태 식별수단(25)에서는 검출회로(23)에서 이 온타이머(18)로부터의 신호의 ON타이밍과 온타이머(22)로부터의 신호의 ON타이밍과의 시간차 T_diff를 검출해서 이를 비교회로(24)에 출력한다.

비교회로(24)에서는 이 시간차 T_diff를 소정의 임계치 T_th와 비교함으로써, 비교회로(12)에서의 변경가능한 소정의 임계치 V_th로 해서, 임계치 V_tha를 사용하거나, 임계치 V_hb를 사용하는 가의 판정을 한다.

이하, 도 3, 도 4 및 도 5를 사용해서 상기 동작을 상세히 설명한다.

도 3은, 좌전방 ECU(5)에서의 처리의 흐름을 표시하는 플로차트이다.

스텝 ST100에서 당해 좌전방 ECU(5)의 처리동작이 개시되면, 스텝 ST101에서 우선 좌전방부 가속도센서(15)에서 얻어진 가속도신호의 상기 리세트처리나 감산처리 등에 의한 적분을 적분회로(16)에서 실시한다.

다음에 스텝 ST102에서, 스텝 ST101의 처리에 의해 얻어진 적분치가 미리 설정된 임계치 V_th1을 초과하였는지의 여부의 판정을 비교회로(17)에서 실시한다.

판정결과, 임계치 V_th1을 초과하고 있으면, 스텝 ST103응로 진행해서 당해 판정을 실시한 현시각 t를 T1_off로 하고, 또 스텝 ST1014에서 비교회로(17)는 그 출력을 ON으로 한다.

한편, 스텝 ST102에 의한 판정결과, 임계치 V_th1을 초과해 있지 않으면, 스텝 ST105로 진행하고, 현재시각 t와 최신의 전좌방 ECU(5)의 판정결과를 OFF로 한 시각 T1_off와의 시간차가 온타이머(18)에서의 보존시간 T_timer보다 큰지의 여부의 판정을 한다.

판정결과, 당해 시간차가 보존시간 T_timer보다 크면 스텝 ST106으로 진행하고, 좌전방 ECU(5)의 판정결과를 OFF로 한다.

이들의 처리가 종료한 후, 다시 스텝 ST100으로 부터 상기 일련의 처리가 개시된다.

또, 도 4는 우전방 ECU(6)에서의 처리의 흐름을 표시하는 플로차트이다.

우전방 ECU(6)에서도, 도 3을 사용해서 설명한 좌전방 ECU(5)의 경우와 같은 처리가, 도 4에 표시하는 스텝 ST200~스텝 ST206에서 실행된다.

도 5는 에어백 ECU(3)에서의 처리의 흐름을 표시하는 플로차트이다.

스텝 ST300에서, 당해 에어백 ECU(3)의 처리동작이 개시되면, 충돌형태 식별수단(25)은 스텝 ST301 및 스텝 ST303에서, LEFT신호(좌전방 ECU(5)의 ON신호)의 상승과, RIGNT신호(우 좌전방 ECU(6)의 ON신호)의 상승의 검지를 실시하고, 스텝 ST302 및 스텝 ST304에서 LEFT신호의 ON개시시각을 T1_on, RIGHT신호의 ON개시시작을 T_ron이라한다.

다음 스텝 ST305에서, 이들 LEFT신호 및 RIGHT신호가 모두 ON인지 아닌지를 판정한다.

판정결과, 모두가 ON이면 스텝 ST306으로 진행하고, 상기 각 ON개시시작 T1_ON과 T_ron과의 시간차 T_diff를 구하고, 이를 소정의 임계치 T_th및 T_max와 비교한다.

비교결과, 시간차 T_diff가 임계치 T_th와 T_max사이에 있으면, 스텝 ST307에서, 비교회로(12)의 임계치 V_th를 V_thb로 한다.

한편, LEFT신호 또는 RIGHT신호의 한쪽에서 도 ON이 아닌 경우, 또는 시간차 T_diff가 임계치 T_th와 T_max사이에 없을때는, 스텝 ST308에서, 비교회로(12)의 임계치 V_th를 V_tha로 한다.

이상의 처리에 의해 좌전방 ECU(5) 및 우전방 ECU(6)이 어느 쪽도 모두 ON이고, 또 T_th≤T_diff≤T_max인 경우에만 비교회로(12)의 임계치 V_th를 임계치 V_tha보다도 작은 임계치 V_thb로 변화시킨다.

다음, 스텝 ST309에서 적분회로(11)가 차실내 가속도센서(10)에서 얻어진 가속도신호의 적분을, 상기 리셋트처리나 감산처리등에 의해 실시한다.

다음 스텝 ST310에서, 비교회로(12)가 이 적분회로(11)의 적분처리에 의해 얻어진 적분치와, 상기 스텝 ST308 또는 스텝 ST309의 처리로 결정된 임계치 V_th와의 비교를 한다.

비교결과, 적분치가 임계치 V_th를 초과한 경우에는 스텝 ST311로 진행하고, 점화신호를 점화트랜지스터(14)에 출력한다.

한편, 적분치가 임계치 V_th를 초과하지 않으면, 스텝 ST312로 진행해서, 점화신호의 출력을 하지 않는다.

이들 처리가 종료한 후, 다시 스텝 ST300으로부터 상기 일련의 처리가 개시된다.

여기서, 도 6은 차량(1)의 충돌형태를 표시하는 설명도이고, 도면중의 7은 차량(1)의 충돌하는 장해물이다.

또, 동도면(A)는 차량(1)이 정면으로 대하는 장해물(7)에 충돌하는 정면충돌에 대해, 동도면(B)는 차량(1)의 우측 또는 좌측의 한쪽에서 장해물에 충돌하는 오프셋충돌에 대해, 동도(C)는 차량(1)이 비스듬히 대향한 장해물(7)에 충돌하는 사면충돌에 대해, 동도(D)는 차량(1)이 배후로부터 다른 차량(2d)등의 충돌을 후면충돌에 대해 각각 표시하고 있다.

또, 도 7은 이들의 충돌형태의 특징을 설명하기 위한 파형도이고, 차실내 가속도센서(10)가 검출한 가속도신호를 적분회로(11)에서, 리세트처리나 감산처리등으로 적분을 했을때의 적분치의 시간변화의 일예를 표시하고 있다.

이들 적분치는, 도시한 바와 같이 오프셋충돌이나 사면충돌등의 좌우비대칭충돌의 경우, 고속정면충돌과 같은 좌우대칭충돌의 경우에 비해서, 충돌직후에서는 낮은 값을 취하나, 그후 큰 값이 되어 있다.

또, 이 도 7에는 저속정면충돌이나 악로주행등의 에어백(2)의 전개가 불필요한 경우의 파형도 아울러 표시하고 있다.

여기서, 예를 들면 도 6(A)에 표시하는 바와 같은 정면충돌의 경우, 차량(1)의 전방부는 좌우대칭으로 충격을 받아 변형한다.

이 정면충돌이 저속과 고속에서 일어난 경우의 각부의 파형을 도 8에 표시한다.

동도(a)는 적분회로(16) 및 적분회로(20)로부터 출력되는 적분치, 동도(b)는 온타이머(18) 및 온타이머(22)로부터 출력되는 신호, 동도(c)는 비교회로(24)로부터 출력되는 판정신호, 동도(d)는 적분회로(11)로부터 출력되는 적분치, 동도(e)는 비교회로(12)로부터 출력되는 신호의 파형을 각각 표시하고 있다.

도 6(A)에 표시하는 바와 같은 정면충돌의 경우, 도 2와 같이 차량(1)의 전방부의 좌우에 부착되어 있는 좌전방부 가속도센서(15) 및 우선방부 가속도센서(19)에 의해 얻어진 가속도신호에 대해, 적분회로(16) 또는 적분회로(20)에서 각각 리세트처리나 감산처리등에 의해 적분을 했을때에 적분치는, 도 8(a)에 표시하는 바와 같이 서로 동등한 비율로 변화하고 있다.

따라서, 이것이 소정의 임계치 V_th1 또는 V_thr이상이 될때까지의 타이밍에는 도 8(b)에 표시하는 바와 같이 큰차는 없고, 충돌형태 식별수단(25)의 검출회로(23)에서 얻어진 시간차 T_diff는 그 비교회로(24)에 부여되어 있는 임계치 T_th보다도 작은 것이 된다.

이 때문에, 비교회로(24)로부터 출력되는 신호는 도 8(C)에 표시하는 바와 같이 OFF상태대로이고, 좌우대칭충돌이라고 판정된다.

이로써, 충돌형태 식별수단(25)으로부터 비교회로(12)에 부여되는 충돌판정조건의 임계치 V_th는 임계치 V_tha대로이고 변경되지 않는다.

차실내 가속도센서(10)에서 얻어진 가속도신호에 대해, 적분회로(11)에서 리세트처리나 감산처리등에 의해 적분이 실시되었을때의 적분치는, 비교회로(12)에 의해 상기 임계치 V_tha와 비교된다.

고속충돌의 경우에는, 도 8(d)에 표시하는 바와 같이, 적분회로(11)의 적분치가 당해 임계치 V_tha를 초과하므로 차량(1)이 충돌하였다고 판정된다.

이 비교회로(12)는 이 판정결과에 따라, 도 8(e)에 표시한 바와 같은 신호를 점화트랜지스터(14)에 출력하고, 이 신호로 점화트랜지스터(14)가 도통해서 스퀴브(13)에 기동전류가 공급되고, 에어백(2)이 전개된다.

한편, 저속충돌의 경우에는 도 8(d)에 표시하는 바와 같이 적분회로(11)의 적분치가 당해 임계치 V_tha를 초과하지 않으므로, 차량(1)이 충돌되었다고는 판정되지 않고, 비교회로(12)의 출력에 의해 점화트랜지스터(14)도 도통되는 일이 없다.

따라서, 스퀴브(13)에 기동전류는 공급되지 않고, 에어백(2)는 전개하지 않는다.

상기와 같은 좌우대칭의 충돌이 아니고, 도 6(B)에 표시하는 바와 같은 오프셋충돌 또는 동도(C)에 표시하는 바와 같은 사면충돌과 같은 좌우비대칭충돌의 경우에는 차량(1)의 전방부는 그 충격에 의해 좌우비대칭으로 변형한다.

이 오프셋충돌 또는 사면충돌이 일어났을때의 각부의 파형을 도 9에 표시한다.

여기서, 동도(a)는 적분회로(16) 및 적분회로(20)에서 출력되는 적분치, 동도(b)는 온타이머(18) 및 온타이머(22)로부터 출력되는 신호, 동도(c)는 비교회로(24)로부터 출력되는 판정신호, 동도(d)는 적분회로(11)에서 출력되는 적분치, 동도(e)는 비교회로(12)에서 출력되는 신호의 파형을 각각 표시하고 있다.

도 6(B)에 표시하는 바와 같은 오프셋충돌 또는 동도(C)에 표시하는 바와 같은 사면충돌인 경우, 좌전방부 가속도센서(15)와 우전방부 가속도센서(19)로 얻어진 가속도신호에 대해, 적분회로(16) 또는 적분회로(20)에서, 각각 리세트처리나 감산처리등으로 적분을 실시했을때의 적분치는 도 9(a)에 표시하는 바와 같이, 크게 다른 비율로 증가해진다.

그 때문에, 그들의 값이 소정의 임계치 V_th1 또는 V_thr이상이 되는 타이밍에는 도 9(b)에 표시하는 바와 같이 큰 시간차가 생긴다.

따라서, 충돌형태 식별수단(25)의 검출회로(23)에서 구한 이 시간차 T_diff는 그 비교회로(24)에 부여되어 있는 임계치 T_th보다 큰 것이 되고, 비교적(24)의 출력은 도 9(c)에 표시하는 바와 같이 OFF에서 ON으로 변화해서, 좌우비대칭충돌이라고 판정된다.

비교회로(12)에 부여되는 충돌판정조건의 임계치 V_th는 이 충돌형태 식별수단(25)의 비교회로(24)의 출력의 변화시점에서 도 9(d)에 표시하는 바와 같이, 임계치 V_tha로부터 그 보다 작은 임계치 V_thb에 변경된다.

차실내 가속도센서(10)에서 얻어진 가속도신호에 대해, 적분회로(11)로 리세트처리나 감산처리등에 의한 적분이 실시되었을때의 적분치는 도 9(d)에 표시하는 바와 같이, 비교회로(12)에서, 그 변경된 임계치 V_tha보다도 작은 임계치 V_thb와 비교된다.

따라서, 오프셋충돌이나 사면충돌이라는 차량(1)의 한쪽만이 크게 변형하고, 또 큰 가속도신호의 발생이 지연되는 좌우비대칭충돌의 경우라도, 적분회로(11)의 적분치는 신속하게 임계치 V_thb를 초과해서, 차량(1)이 충돌하였다고 판정된다.

이 비교회로(12)는 이 판정결과에 따라, 도 9(e)에 표시하는 바와 같은 신호를 점화트랜지스터(14)에 출력하고, 이 신호로 점화트랜지스터(14)가 도통해서 스퀴브(13)에 기동전류가 공급되므로 에어백(2)은 신속하게 전개된다.

또, 본래의 충돌과는 다른 차량(1)의 전방부 헴머링등과 같은, 에어백(2)이 전개하지 않아도 되는 형태에서도, 차실내 가속도 속도센서(10)에 충격이 전해지는 경우가 있다.

다음에, 그런 경우의 제어에 대해 설명한다.

이 햄머링시에서의 각부의 파형을 도 10에 표시한다.

이 경우도 동도(a)는 적분회로(16) 및 적분회로(20)로부터 출력되는 적분치, 동도면(b)는 온타이머(18) 및 온타이머(22)로부터 출력되는 신호, 동도면(c)는 비교회로(24)로부터 출력되는 판정신호, 동도면(d)는 적분회로(11)로부터 출력되는 적분치, 동도면(e)는 비교회로(12)로부터 출력되는 신호의 파형을 각각 표시하고있다.

이런경우, 좌전방부 가속도센서(15)와 우전방부 가속도센서(19)에 의해 얻어진 가속도신호를, 적분회로(16) 또는 적분회로(20)에서 각각 리세트처리나 감산처리등으로 적분을 했을때의 적분치는, 도 10(a)에 표시하는 바와 같이 다른 피크를 갖고 증감하고 있다.

이들의 적분치가 소정의 임계치 V_th1 또는 V_thr이상이 되고, 또 그 타이밍에 도 10(b)에 표시하는 바와 같은, 비교회로(24)의 임계치 T_th보다도 큰 임계치 T_diff가 생긴 경우에는, 비교회로(24)의 출력이 도 10(c)와 같이 OFF해서 ON으로 변화해서 좌우비대칭충돌이라고 판정되고, 도 10(d)에 표시하는 바와 같이 비교회로 (12)의 임계치 V_th가 일시적으로 임계치 V_thb로 변경되어 버리는 경우가 있다.

그러나, 이런 경우 차실내 가속도센서(10)로부터 얻어지는 가속도신호의 값은 작은 것이기 때문에, 도 10(d)에 표시하는 바와 같이 이 가속도신호에 대해 리세트처리나 감산처리등에 의한 적분을 실시한 적분회로(11)로부터의 적분치는 비교회로(24)의 임계치 V_th를 초과하는 일은 없고, 도 10(e)에 표시하는 바와 같이, 착오로 차량(1)이 충돌하였다고 판정되어 에어백(2)이 전개동작에 버리는 일은 없다.

또, 악로를 주행할때와 같은 본래 에어백(2)이 전개되지 말아야 할 형태에서도 차실내 가속도센서(10)에 충격이 전해질 때가 있다.

다음에, 그런 경우의 제어에 대해 설명한다.

여기서, 악로 주행시에서의 각부의 파형을 도 11에 표시한다.

이 경우도, 동도(a)는 적분회로(16) 및 적분회로(20)으로부터 출력되는 적분치, 동도면(b)는 온타이머(18) 및 온타이머(22)로부터 출력되는 신호, 동도(c)는 비교회로(24)로부터 출력되는 판정신호, 동도면(d)는 적분회로(11)에서 출력되는 적분치, 동도(e)는 비교회로(12)에서 출력되는 신호의 파형을 각각 표시하고 있다.

이런 경우, 좌전방부 가속도센서(15)와 우전방부 가속도센서(19)에 의해 얻어진 가속도신호를 적분회로(16) 또는 적분회로(20)에서 각각 리세트처리나 감산처리등으로 적분을 한 경우의 적분치는, 도 11(a)에 표시하는 바와 같이 극히 적은 것이다.

따라서, 이들이 비교회로(17) 및 비교회로(21)에서의 소정의 임계치 V_th1 또는 V_thr이상이 되는 일은 없고, 비교회로(24)의 판정출력에 의해, 비교회로(12)의 충돌판정조건의 임계치 V_th가 변경되는 일은 없다.

이 때문에, 차실내 가속도센서(10)로부터 얻어지는 가속도신호를 적분회로(11)로 적분한 적분치가, 이 비교회로(24)의 임계치 V_th(=V_tha)를 초과하는 일은 없고, 이 경우에도 에어백(2)이 착오로 전개작동하는 일은 없다.

실시의 형태 2.

상기 실시의 형태 1에서는, 차량(1)전방부의 좌우에 부착된 좌전방부 가속도센서(15) 및 우전방부 가속도센서(19)에 의해 얻어진 가속도신호를 적분회로(16) 또는 적분회로(20)에서 각각 적분한 값이, 미리 설정된 임계치를 초과하는 타이밍에 대해 비교를 하고 얻어진 시간차의 대소에 의해 차량의 충돌형태의 식별을 하고 있었으나, 적분회로(16)과 적분회로(20)의 적분치의 차를 미리 설정한 소정의 임계치와 비교함으로써 좌우비대칭 판정등의 충돌형태의 식별을 하도록 해도 된다.

도 12는 이같은 본 발명의 실시의 형태 2에 의한 차량충돌 검출장치의 구성을 표시하는 블록도이고, 상당하는 부분에는 도 1과 동일부호를 붙여서 그 설명은 생략한다.

도면에서, 26은 좌전방부 가속도센서(15)가 구한 가속도신호에 대해, 적분회로(16)가 리세트처리나 감산처리등으로 적분을 했을때의 적분치와, 우전방부 가속도센서(19)가 구한 가속도신호에 대해 적분회로(20)가 리세트처리나 감산처리등으로 적분을 했을때의 적분치와의 차 V_diff를 검출하는 검출회로이고, 27은 이 검출회로(26)가 검출한 적분치의 차 V_diff를 소정의 임계치 V_thd와 비교하는 비교회로이다.

28은 이들 검출회로(26) 및 비교회로(27)에 의해 구성되고, 이 비교회로(27)의 비교결과로부터 차량(1)의 충돌형태를 식별해서, 비교회로(12)에서 사용되는 충돌판정 조건의 임계치 V_th의 임계치 V_tha로부터 임계치 V_thb에의 전환을 하는지의 여부를 판정하는 충돌형태 식별수단이다.

다음 동작에 대해 설명한다.

또, 기본적인 동작은 실시의 형태 1의 경우와 같으므로 여기서는 다른 부분을 중심으로 설명한다.

여기서, 적분회로(16)에서 출력되는 적분치와 적분회로(20)에서 출력되는 적분치와는 충돌이 좌우대칭충돌인 경우, 도 8(a)에 표시하는 바와 같이, 각 시점에서 동등한 값이 된다.

한편, 충돌이 좌우비대칭충돌의 경우에는, 도 9(a)에 표시한 바와 같이 그들의 적분치는 각 시점에서 큰 차가 생긴다.

충돌형태 식별수단(28)의 검출회로(26)는, 이 적분회로(16)와 적분회로(20)가 출력하는 적분치의 차 V_diff를 검출해서 비교회로(27)에 보낸다.

비교회로(27)는 이 적분치의 차 V_diff를 미리 정해진 소정의 임계치 V_thd와 비교해서, 적분치의 차 V_diff가 임계치 V_thd보다 크면, 좌우비대칭충돌이라고 판정해서, 비교회로(12)에 부여되는 충돌판정조건의 임계치를 임계치 V_tha로부터 그 보다 작은 임계치 V_thb로 변경한다.

실시의 형태 3.

상기 각 실시의 형태에서는 좌전방부 가속도센서(15) 및 우전방부 가속도센서(19)에 의해 얻어진 가속도신호의 적분치가 소정의 임계치를 초과하는 타이밍의 시간차, 또는 당해 적분치의 차를 미리 설정한 소정의 임계치와 비교함으로써, 좌우비대칭판정등의 충돌형태의 식별을 하는 것을 표시하였으나, 상기 적분치의 피크가 발생하는 타이밍의 시간차를 소정의 임계치와 비교함으로써, 차량의 충돌형태의 식별을 하도록 해도 된다.

도 13은 이런 발명의 형태 3에 의한 차량충돌 검출장치의 구성을 표시하는 블록도이고, 상당하는 부분에는 도 1과 동일부호를 붙여서 그 설명을 생략한다.

도면에서, 29는 적분회로(16)가 적분한 좌전방부 가속도센서(15)로부터의 가속도신호의 적분치로부터의 그 피크를 검출해서, 이를 충돌형태 식별수단(25)의 검출회로(23)에 출력하는 피크검출회로이고, 30은 적분회로(20)가 적분한 우전방부 가속도센서(19)로부터의 가속도신호의 적분치로부터 그 피크를 검출해서, 상기 검출회로(23)에 출력하는 피크검출회로이다.

다음 동작에 대해 설명한다.

이 경우도, 기본적인 동작은 실시의 형태 1의 경우와 같기 때문에, 여기서는 다른 부분을 중심으로 설명한다.

적분회로(16)로부터의 적분치와 적분회로(20)로부터의 적분치는 피크검출회로(29) 또는 피크검출회로(30)에 이송되어 각각의 피크가 검출된다.

충돌이 좌우대칭충돌의 경우에는, 적분회로(16)로부터의 적분치와 적분회로(20)로부터의 적분치는, 도 8(a)에 표시하는 바와 같이, 유사한 증가과정을 표시하므로 피크검출회로(29)와 피크검출회로(30)가 검출한 피크의 발생타이밍에는 큰 시간차가 생기는 일은 없다.

한편, 충돌이 좌우비대칭충돌의 경우에는 도 9(a)에 표시하는 바와 같이 이들은 다른 증가 과정을 표시하므로, 피크검출회로(29)와 피크검출회로(30)가 검출한 피크의 발생타이밍에는 큰 차가 생긴다.

충돌형태 식별수단(25)에서는, 그 검출회로(23)에서, 이 피크발생타이밍의 시간차 T_diff를 검출하고, 비교회로(24)에서 이 시간차 T_diff를 소정의 임계치 T_th와 비교해서 충돌형태의 식별을 한다.

실시의 형태 4.

상기 각 실시의 형태에서는, 좌전방부 가속도센서(15)가 가속도신호 및 우전방부 가속도센서(19)가 구한 가속도신호를 그대로 사용해서 차량(1)의 충돌형태를 식별하는 것을 표시하였으나, 좌전방부 가속도센서(15) 및 우전방부 가속도센서(19)가 구한 가속도신호에 대해 필터처리를 실시하고, 이들의 처리결과를 사용해서 충돌형태의 식별을 하도록 해도 된다.

도 14는 이같은 본 발명의 실시의 형태 4에 의한 차량충돌 검출장치의 구성을 표시하는 블록도이고, 상당하는 부분에는 도 1과 동일부호를 붙여서 그 설명은 생략한다.

도면에서, 31은 좌전방부 가속도센서(15)가 구한 가속도신호에 필터처리를 해서 적분회로(16)에 출력하는 필터회로이고, 32는 우전방부 가속도센서(19)가 구한 가속도신호에 필터처리를 해서 적분회로(20)에 출력하는 필터회로이다.

다음 동작에 대해 설명한다.

이 경우도 기본적인 동작은 실시의 형태 1의 경우와 같기 때문에, 여기서는 다른 부분을 중심으로 설명한다.

좌전방부 가속도센서(15)로 구한 가속도신호는, 필터회로(31)에 이송되어 필터처리가 실시된다.

우전방부 가속도센서(19)로 구해진 가속도신호도 마찬가지로, 필터회로(32)에 이송되어 필터처리가 실시된다.

이 필터회로(31) 및 필터회로(32)는 예를 들면 로패스필터로 형성되어 있고, 이들에 의해 실시되는 필터처리는 고역제거처리이다.

이와 같이, 좌전방부 가속도센서(15) 또는 우전방부 가속도센서(19)로부터의 가속도신호에 고역제거의 필터처리를 실시함으로써, 적분회로(16) 및 적분회로(20)에 입력되는 신호로부터, 노이즈등의 급격한 변화부분이 제거된다.

이하, 실시의 형태 1의 경우와 같이 동작해서, 충돌형태 식별수단(25)으로 차량(1)의 충돌형태가 식별된다.

실시의 형태 5.

상기 각 실시의 형태에서는, 충돌검출수단으로 차량(1)의 전방부의 좌우에 부착된 좌전방부 가속도센서(15) 및 우좌전방부 가속도센서(19)를 사용한 것에 대해 설명하였으나, 이 충돌검출수단으로는 차량(1)의 전방부의 좌우에 부착한 기계센서에 사용해도 된다.

도 15도는 그 같은 본 발명의 실시의 형태 5에 의한 차량충돌 검출장치의 구성을 표시하는 블록도이고, 상당하는 부분에는 도 1과 같은 부호를 붙여서 그 설명을 생략한다.

도면에서, 33은 좌전방부 가속도센서(15)대신에, 차량(1)의 전방부의 좌측에 부착되어, 일정이상의 충격을 받았을때에 검출신호를 출력하는 충돌검출수단으로서의 기계센서(이하, 좌전방기계센서 라고 함)이고, 34는 우전방 가속도센서(19)대신에 차량(1)의 전방부의 우측에 부착되어, 일정이상의 충격을 받았을때에 검출신호를 출력하는 충돌검출수단으로서의 기계센서(이하, 우전방부 기계센서 라고 함)이다.

다음 동작에 대해 설명한다.

이 경우도 기본적인 동작은 실시의 형태 1의 경우와 같기 때문에, 여기서는 다른 부분을 중심으로 설명한다.

차량(1)에 충돌이 발생했을때, 당해 차량(1)의 전방부의 좌우에 부착된 좌전방부 기계센서(33) 및 우전방부 기계센서(34)는, 충돌의 강도에 따른 충격을 받는다.

그 충격이 일정이상의 것이 되면, 좌전방부 기계센서(33) 및 우전방부 기계센서(34)는 그 시점에서 각각 검출신호를 발생한다.

여기서, 그 충돌이 정면충돌이었던 경우에는 좌전방부 기계센서(33)와 우전방부 기계센서(34)가 검출신호를 발생하는 타이밍의 시간차 T_diff는 작은 것이 된다.

한편, 그 충돌이 오프셋충돌이나 사면충돌인 경우, 좌전방부 기계센서(33)와 우전방부 기계센서(34)가 검출신호를 발생하는 타이밍의 시간차 T_diff는, 정면충돌의 경우보다도 큰 것이 된다.

따라서, 이 신호발생타이밍의 시간차 Tdiff를 검출회로(23)로 검출하고, 비교회로(24)에서 이를 소정의 임계치 T_th와 비교함으로써 좌우비대칭 판정등의 충돌형태의 식별을 할 수 있다.

실시의 형태 6.

상기 각 실시의 형태에서는, 차실내에 부착된 차실내 가속도센서(10)와, 차량의 전방부의 좌우에 부착된 좌전방부 가속도센서(15) 및 우전방부 가속도센서(19)를 따로따로 준비한 것을 표시하였으나, 차실내 가속도센서(10)를 그들 좌전방부 가속도센서(15) 또는 우전방부 가속도센서(19)로 대신할 수 있다.

도 16은 이와 같은 본 발명의 실시의 형태 6에 의한 차량충돌 검출장치의 구성을 표시하는 블록도이고, 각부에는 도 1의 상당부분과 동일한 부호를 붙여서 그 설명은 생략한다.

도시하는 예에 의하면, 에어백 ECU(3)에서 최종적으로 에어백(2)의 전개를 판정하기 위해 사용되는 가속도신호를 좌전방 ECU(5)에서 사용되는 좌전방부 가속도센서(15)로부터의 가속도신호와 공통화하고 있으며, 이로인해 시스템의 저가격화를 도모하는 것도 가능하다.

실시의 형태 7.

상기 각 실시의 형태에서는 복수(2개)의 충돌검출수단을 준비하고, 이들을 차량(1)의 전방부의 좌우에 배치한 것을 표시하였으나, 충돌검출수단을 하나 준비해서 이를 차량(1)의 전방부의 거의 중앙에 배치하도록 해도 된다.

도 17은 이런 본 발명의 실시의 형태 7에 의한 차량충돌 검출장치의 구성을 표시하는 블록도이고, 도 18은 이 차량충돌 검출장치에서의 가속도센서의 배치를 표시하는 설명도이다.

또, 상당부분에는 도 1 및 도 2와 동일부호를 붙여서 그 설명을 생략한다.

도 17에서, 35는 도 18에 표시하는 바와 같이, 차량(1)의 전방부 거의 중앙에 부착된, 충돌검출수단으로서의 가속도센서(이하, 차량전방부 가속도센서라 함)이고, 36은 이 차량전방부 가속도센서(35)로부터의 가속도신호를 적분하는 적분회로, 37은 이 적분회로(36)으로부터의 적분치를 소정의 임계치 V_thf와 비교하는 비교회로, 38은 적분회로(36)의 적분치가 임계치 V_thf를 초과해서 이 비교회로(37)가 ON이 되었을때, 일정시간 T_timer동안 그 ON신호를 유지하는 온타이머, 39는 온타이머(38)로 부터 출력되는 신호를 소정의 시간 T_t만큼 지연시키는 지연회로이다.

8은 상기 차량전방부 가속도센서(35), 적분회로(36), 비교회로(37), 온타이머(38) 및 지연회로(39)에 의해 구성된 프론트 ECU이다.

또, 40은 에어백 ECU(3)내에 배치되고, 프론트 ECU(8)내의 지연회로(39)로 지연된 신호가 ON의 기간에만 차실에 가속도센서(10)에서 검출된 가속도신호를 적분회로(11)에 입력하는 게이트회로이다.

에어백 ECU(3)는 이 게이트회로(40)을 구비하고, 비교회로(12)에서의 충돌판정조건의 임계치 V_th를 변경하는 충돌형태 식별수단을 갖지 않는 점에서, 실시의 형태 1등에서의 그것과는 다르게 되어 있다.

다음, 동작에 대해 설명한다.

차량(1)의 전방부의 거의 중앙에 부착된 프론트 ECU(8)내의 가속도센서(35)로부터 얻어진 가속도신호는 적분회로(36)에 이송되어 적분된다.

이 적분회로(36)에 의한 적분처리로서는, 상기 실시의 형태 1의 경우와 같이 가속도신호를 어느 일정기간마다에 리세트하면서, 그 기간내에서의 적분치를 출력하는 리세트처리, 또는 적분치로부터의 어느 일정기간마다에 소정치를 감산하는 감산처리를 함으로써, 일정시간이 경과한 후에는 적분치가 0에 수렴하도록 하는 처리가 실시된다.

이 적분회로(36)로부터 출력된 적분치는, 비교회로(37)에 이송되어 소정의 임계치 V_thf와 비교되고, 임계치 V_thf이상이면 비교회로(39)의 출력신호는 ON이 된다.

이 ON신호를 받으면 온타이머(38)가 작동해서, 일정시간 T_timer동안 그 ON상태를 보존한다.

이 온타이머(38)로부터 출력된 신호는 지연회로(39)로 보내져서, 소정의 시간 T₁의 지연이 부여되어 에어백 ECU(3)에 출력된다.

또, 에어백 ECU(3)내의 차실내 가속도센서(10)는, 도 18에 표시한 바와 같이 차량(1)의 내부에 부착되어 있고, 이 차실내 가속도센서(10)에 의해 차량(1)의 가속도가 검출되어 있다.

이 차실내 가속도센서(10)에서 검출된 가속도신호는 게이트회로(40)를 통해서 적분회로(11)에 입력된다.

여기서, 이 게이트회로(40)는, 상기 프론트 ECU(8)의 지연회로(39)로부터의 신호에 의해 제어되어 있고, 그 신호가 ON의 기간에만 차실내 가속도센서(10)로부터의 가속도신호가 적분회로(11)에 입력된다.

적분회로(11)에서는 이 게이트회로(40)를 통해서 받은 가속도신호를 적분하고 얻어진 적분치를 비교화(12)로 이송한다.

비교회로(12)에서는 그 적분치를 소정의 임계치 V_th와 비교하고, 임계치 V_th를 초과하고 있는 것이 판정되면, 점화트랜지스터(14)를 도통시켜서 스퀴브(13)에 기동전류를 공급해서 에어백(2)을 전개 작동시킨다.

여기서, 도 6(A)에 표시하는 것과 같은 정면충돌인 경우의, 당해 실시의 형태 7에서의 각부의 파형을 도 19에 표시한다.

동도(a)는 적분회로(11) 및 적분회로(36)에 의한 적분치, 동도(b)는 임계치 V_thf와의 관계에서 표시한 적분회로(36)의 출력신호, 동도면(c)는 비교회로(37)로부터의 비교결과신호, 동도(d)는 지연회로(39)로부터의 판정결과신호, 동도(e)는 적분회로(11)로부터 출력되는 적분치의 파형을 각각 표시하고 있다.

도 6(A)에 표시하는 바와 같이 정면충돌의 경우, 도 18과 같이 차량(1)의 전방부의 대략 중앙에 부착되어 있는 차량전방부 가속도센서(35)로부터 얻어지는 가속도신호와, 차량(1)의 차실내에 부착되어 있는 차실내 가속도센서(10)로부터 얻어지는 가속도신호에 대해, 각각 적분을 하게되면, 도 19(a)에 표시하는 바와 같이, 차량(1)의 전방부에서 가속도 적분파형쪽이 차량(1)의 차실내의 가속도 적분파형보다도 상승이 빠르고, 적분치도 큰 파형이 된다.

이중의 차량전방 가속도센서(35)에서 얻어지는 가속도신호를 적분한 값이 도 19(b)에 표시하는 바와 같이, 비교회로(37)에서의 소정의 임계치 V_thf를 시각 t1에서 기간 T₁의 사이만 초과했을 경우, 비교회로(37)에서 출력되는 비교결과신호는, 도 19(c)에 표시하는 바와 같이, 시간 t1에서 기간 T1사이에서 ON이 된다.

비교회로(37)의 출력이 ON이 되면, 온타이머(38)가 작동해서 일정시간 T_timer동안 그 ON상태를 유지하고, 지연회로(39)가 거기에 소정시간 T_t의 지연을 부여한다.

따라서, 이 지연회로(39)로부터 출력되는 판정결과신호 도 19(d)에 표시한 바와 같이, 시각(t1+T_t)로부터 기간(T1+T_timer)의 ON신호가 된다.

이 프론트 ECU(8)의 판정결과 신호는 에어백 ECU(3)에 이송되어 그 게이트회로(40)에 입력된다.

에어백 ECU(3)에서는, 차실내 가속도센서(10)에서 검출된 가속도신호를 적분회로(11)에서 적분하고 있으나, 차실내 가속도센서(10)로부터의 가속도신호는 프론트 ECU(8)로부터의 판정결과신호가 ON이 되어있어 게이트회로(40)가 개방되어 있는 기간에만 적분회로(11)에 입력된다.

여기서, 이 적분기간중에 얻어지는 차실내 가속도센서(10)로부터의 가속도신호는 충분히 큰 값이기 때문에, 도 19(e)에 표시하는 바와 같이, 이를 적분한 적분치도 큰 것이 되고, 이 적분치와 비교회로(12)에서의 충돌판정조건은 임계치 V_th와의 비교에 의한 충돌판정에 의해 신속하고, 또 정확한 에어백(2)의 전개작동이 실시된다.

다음, 도 6(D)에 표시하는 바와 같은 후면충돌 경우에서의 각부의 파형을 도 20에 표시한다.

이 경우도 동도면(a)는 적분회로(11) 및 적분회로(36)에 의한 적분치, 동도면(b)는 임계치 V_thf와의 관계에서 표시한 적분회로(36)의 출력신호, 동도(c)는 비교회로(37)로부터의 비교결과신호, 동도면(d)는 지연회로(39)로부터의 판정결과신호, 동도면(e)는 적분회로(11)로부터 출력되는 적분치의 파형을 각각 표시하고 있다.

도 6(D)에 표시한 바와 같은 후방으로부터 차량등이 충돌하는 후면충돌과 같이, 충격이 센서검출방향 이외에 검출되는 충돌형태의 경우, 차량(1)의 전방중앙부에 부착된 차량전방부 가속도센서(35)로부터 얻어지는 가속도신호와, 차량(1)의 차실내에 부착된 차실내 가속도센서(10)로부터 얻어지는 가속도신호에 대해 각각 적분하면, 도 20(a)에 표시하는 바와 같이, 차실내의 가속도신호적분치쪽이 차량전방부의 가속도신호적분치보다도 상승이 빠르고, 그 적분치도 큰 파형이 된다.

이중, 차량전방부 가속도센서(35)로부터 얻어지는 가속도신호가, 도 20(b)에 표시하는 바와 같이, 비교회로(37)에서의 소정의 임계치 V_thf를 시각 t2에서 기간 T2의 사이만 초과한 경우에는, 비교회로(37)는 도 20(c)에 표시하는 바와 같은 비교결과신호를 출력한다.

온타이머(38)는 비교결과신호가 ON이 되면, 기간 T_timer의 사이에 작동하고, 이 온타이머(38)의 출력이 지연회로(39)에 의해 기간 T_t만큼 지연된다.

따라서, 도 20(d)에 표시하는 바와 같이 지연회로(39)로부터 출력되는 판정결과신호는 시각(T2+T_t)로부터 기간(T2+T_timer)의 ON신호가 된다.

이 프론트 ECU(8)의 판정결과 신호는 에어백 ECU(3)으로 이송되어, 그 게이트회로(40)에 입력되고 차실내 가속도센서(10)에서 검출된 가속도신호의 적분회로(11)로의 입력을 개폐하고 있다.

여기서, 이 프론트 ECU(8)의 판정결과 신호가 ON의 기간은 충돌의 후반부에 해당하므로, 이 적분기간중에 얻어지는 차실내 가속도센서(10)로부터의 가속도신호는 작은 값이다.

따라서, 이를 적분한 값도 작은 것이 되고, 도 20(e)에 표시하는 바와 같이, 그 적분치가 비교회로(12)에서의 충돌판정조건의 임계치 V_th를 초과하는 일은 없고, 따라서 후면충돌과 정면충돌을 식별할 수 있게 된다.

실시의 형태 8.

상기 실시의 형태 7에서는, 차량전방 가속도센서(35)가 구한 가속도신호 및 차실내 가속도센서(10)가 구한 가속도신호를 그대로 사용하는 것을 표시하였으나 차량전방부 가속도센서(35) 및 차실내 가속도센서(10)가 구한 가속도신호에 대해 필터처리를 하고, 이들의 처리결과를 사용해서 충돌형태의 식별을 하도록 해도 된다.

도 21은 이 같은 본 발명의 실시의 형태 8에 의한 차량충돌 검출장치의 구성을 표시하는 블록도이고, 상당하는 부분에는 도 17과 같은 동일부호를 붙여서 그 설명을 생략한다.

도면에서, 41은 차량전방부 가속도센서(35)가 구한 가속도신호에 필터처리를 해서, 적분회로(36)에 출력하는 필터회로이고, 42는 차실내 가속도센서(10)에서 구한 가속도신호에 필터처리를 해서 적분회로(11)에 출력하는 필터회로이다.

다음 동작에 대해 설명한다.

차량전반부 가속도센서(35)에서 구해진 가속도신호는, 필터회로(41)에 이송되어 필터처리가 실시된다.

한편, 차실내 가속도센서(10)에서 구해진 가속도신호는, 게이트회로(40)가 열려있는 동안만 필터회로(42)에 이송되어 필터처리가 실시된다.

여기서, 이 필터회로(41) 및 필터회로(42)는, 예를 들면 로패스필터로 형성되어 있고, 이들에 의해 실시되는 필터처리는 고역제거처리이다.

또 다른 동작은 실시의 형태 7의 경우와 같기 때문에, 여기서는 그 설명을 생략한다.

이와 같이, 차량전방부 가속도센서(35) 또는 차실내 가속도센서(10)로부터의 가속도신호에 고역제거의 필터처리를 함으로써 적분회로(11)에 입력되는 신호로부터 노이즈등 급격한 변화부분이 제거된다.

실시의 형태 9.

상기 실시의 형태 7 및 실시의 형태 8에서는, 충돌검출수단으로 차량(1)의 전방중앙부에 부착된 차량전방부 가속도센서(35)를 사용한 것에 대해 설명하였으나, 이 충돌검출수단으로는, 차량(1)의 전방중앙부에 부착한 기계센서를 사용해도 된다.

도 22는 이 같은 본 발명의 실시의 형태 9에 의한 차량충돌 검출장치의 구성을 표시하는 블록도이고, 상당하는 부분에는 도 17과 동일부호를 붙여서 그 설명을 생략한다.

도면에서, 43은 차량전방부 가속도센서(35) 대신에 차량(1)의 전방중앙부에 부착된 충돌검출수단으로서의 기계센서(이하, 차량전방부 기계센서라 함)이고, 일정이상의 충격을 받았을때에 검출신호의 출력을 하는 것이다.

다음 동작에 대해 설명한다.

이 경우, 기본적인 동작은 실시의 형태 7의 경우와 같으므로, 여기서는 다른 부분을 중심으로 설명한다.

차량(1)에 충돌이 발생했을때 당해 차량(1)의 전방부의 대략 중앙에 부착된 차량전반부 기계센서(43)는 충돌의 강도에 따른 충격을 받고, 그 충격이 일정이상의 것이 되면 그 시점에서 검출신호를 발생한다.

여기서, 그 충돌이 정면충돌인 경우에는 차량전방부 기계센서(43)가 검출신호를 발생하는 타이밍은, 차실내 가속도센서(10)으로부터의 가속도신호가 충분히 큰 충돌의 전반부이다.

한편, 그 충돌이 후면충돌이 발행하였을때는 차량전방부 기계센서(43)가 검출신호를 발생하는 타이밍은 차실내 가속도센서(10)으로부터의 가속도신호가 작아진 충돌의 후반부이다.

따라서, 이 차실내 가속도센서(10)로부터의 가속도신호를 적분한 적분회로(11)로부터의 적분치를 비교회로(24)에서 소정의 임계치 T_th와 비교함으로써, 충돌형태의 식별을 할 수가 있다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 차량상의 다른 위치에 배치된 복수의 충돌검출수단에 의해 얻어진 검출신호에 따라, 차량의 충돌형태의 식별을 하도록 하였으므로 차량의 충돌이 오프셋충돌이나 사면충돌 같은 좌우비대칭충돌과 같이 차량의 한쪽만이 크게 변형하고, 또 큰 가속도신호의 발생이 늦어지는 충돌형태에서도 응답성 좋게 충돌형태의 판정처리를 할 수 있는 차량충돌 검출장치가 얻어진다는 효과가 있다.

본 발명에 의하면, 차량상의 다른 위치에 배치된 복수의 가속도센서에 의해 검출된 각 가속도신호를 각각 적분해서 얻어진 적분치가 소정의 임계치를 초과하는 타이밍 시간차의 대소에 따라 차량의 충돌형태의 식별을 하도록 구성하였으므로, 각 가속도센서에 의해 얻어진 가속도신호의 시간변화의 차이에 따라, 차량의 충돌이 정면충돌등의 좌우대칭충돌인가 사면충돌이나 오프셋충돌 같은 좌우비대칭충돌인가의 판정처리를 고속화할 수 있는 동시에 당해 판정을 위한 연산처리의 고속화에 따른 오작동을 방지해서, 충돌형태의 정확한 판정처리를 하는 것이 가능해진다는 효과가 있다.

본 발명에 의하면, 차량상의 다른 위치에 배치된 복수의 가속도센서에 의해 검출된 각 가속도신호를 각각 적분해서 얻어진 적분치의 차의 대소에 따라, 차량의 충돌형태의 식별을 하도록 구성하였으므로, 각 가속도센서에 의해 얻어진 가속도신호의 변화의 차이에 따라 차량의 충돌형태의 식별을 정확하고 신속하게 할 수 있다는 효과가 있다.

본 발명에 의하면, 차량상의 다른 위치에 배치된 복수의 가속도센서에 의해 검출된 각 가속도신호를 각각 적분하고, 얻어진 적분치의 피크가 발생하는 타이밍의 시간차의 대소에 따라 차량의 충돌형태의 식별을 하도록 구성하였으므로 각 가속도센서에 의해 얻어진 가속도신호에서의 피크발생시각의 차에 따라, 차량의 충돌형태의 식별을 정확하고, 또 신속하게 할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 의하면, 각 가속도센서가 검출한 가속도신호의 각각에 필터처리를 해서, 충돌형태의 식별에 사용하도록 구성하였으므로, 노이즈등의 급격한 변화부분을 제거하는 것이 가능해지고, 차량의 충돌형태의 식별을 보다 정확하게 할 수 있다는 효과가 있다.

본 발명에 의하면, 차량상의 다른 위치에 배치된 복수의 기계센서가 일정이상의 충격을 받았을때에 출력하는 검출신호의 발생타이밍의 시간차의 대소에 따라, 차량의 충돌형태의 식별을 구성하였으므로, 장치구성을 간략화할 수가 있고, 가속도센서에 비해 값싼 기계센서를 사용하는 것이 가능해지므로, 코스트다운이 도모된다는 효과가 있다.

본 발명에 의하면, 차량의 충돌판정때의 충돌판정조건의 임계치를 충돌형태 식별수단에 의해 식별된 차량의 충돌형태에 따라 결정하도록 구성하였으므로 에어백등의 승차자 보호장치의 기동처리의 고속화와, 이에 따른 오작동의 방지를 양립시키는 것이 가능한 차량충돌 검출장치가 얻어진다는 효과가 있다.

본 발명에 의하면, 차량의 충돌형태를 판정하기 위한 시각기준을 당해 차량상의 차량충돌방향의 전방부에 설치된 충돌검출수단으로부터의 신호에 따라, 그 보다 후방부에 설치된 가속도센서가 검출한 가속도신호로부터 얻도록 구성하였으므로 충돌검출방향으로 전달하는 충격파를 타이밍 좋게 포착해서 충돌형태를 판별하는 것이 가능한 차량충돌 검출장치가 얻어진다는 효과가 있다.

본 발명에 의하면, 충돌검출수단으로서의 가속도센서가 검출한 가속도신호의 적분치가 소정의 임계치를 초과한 시각을 시각기준으로 하도록 구성하였으므로, 적분치와 임계치의 비교에 의해 당해 차량의 충돌형태를 판정하기 위한 시각기준을 신속 정확하게 얻을 수 있다는 효과가 있다.

본 발명에 의하면, 충돌검출수단은 형성하는 가속도센서가 검출한 가속도신호에 대해 필터처리를 하도록 구성하였으므로, 노이즈등 급격한 변화부분을 제거할 수 있게되고, 시각기준을 보다 정확하게 구할 수 있는 효과가 있다.

본 발명에 의하면, 기계센서가 일정이상의 충격을 받았을때에 검출한 시각을 시각기준으로 하도록 구성하였으므로 장치구성을 간략화할 수가 있고, 가속도센서에 비해 값싼 기계센서를 사용하는 것이 가능해지므로, 코스트다운이 도모되는 효과가 있다.

본 발명에 의하면, 기준시각으로부터 소정시간, 충돌검출수단보다 후방부에 설치된 가속도센서로부터의 가속도신호를 적분한 적분치와, 소정의 임계치를 비교함으로써, 차량의 충돌형태를 판정하도록 구성하였으므로, 에어백등의 승차자보호장치의 기동처리의 고속화와, 이에 따른 오작동의 방지를 양립시키는 것이 가능한 차량충돌 검출장치가 얻어진다는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 차량상의 다른 위치에 설치되고, 상기 차량이 충돌한 것을 검출하는 다수의 충돌검출수단과, 상기 다수의 충돌검출수단이 출력하는 검출신호의 비교를 해서, 그 비교결과에 따라 상기 차량의 충돌형태를 식별하는 충돌형태 식별수단을 구비한 차량충돌 검출장치에 있어서, 충돌형태는 대칭과 비대칭중의 하나로 식별되고, 상기 다수의 충돌검출수단은 각각의 설치위치에서 차량의 가속도를 검출하는 가속도센서로 구성되며 상기 충돌형태 식별수단은 상기 각 가속도센서에 의해 검출된 가속도신호를 각각 적분해서 얻어진 적분치가 미리 설정된 임계치를 초과하는 타이밍 사이의 시간차로부터 차량의 충돌형태를 식별하는 것을 특징으로 하는 차량출동 검출장치.
2. 차량상의 다른 위치에 설치되고, 상기 차량이 충돌한 것을 검출하는 다숭의 충돌검출수단과, 상기 다수의 충돌검출수단이 출력하는 검출신호의 비교를 해서, 그 비교결과에 따라 상기 차량의 충돌형태를 식별하는 충돌형태 식별수단을 구비한 차량충돌 검출장치에 있어서, 충돌형태는 대칭과 비대칭중의 하나로 식별되고, 상기 다수의 충돌검출수단은 각각의 설치위치에서 차량의 가속도를 검출하는 가속도센서로 구성되며 상기 충돌형태 식별수단은 상기 각 가속도센서에 의해 검출된 가속도신호를 각각 적분해서 얻어진 적분치의 피크 사이의 시간차로부터 차량의 충돌형태를 식별하는 것을 특징으로 하는 차량충돌 검출장치.
3. 차량에 설치되어, 상기 차량이 충돌한 것을 검출하는 충돌검출수단과, 상기 차량에 설치되어, 상기 차량의 가속도를 검출하는 제1의 가속도센서와, 상기 차량의 충돌형태를 상기 제1의 가속도센서가 검출한 가속도신호 출력으로부터 판정하기위한 시각기준을 상기 충돌검출수단으로부터의 신호에 따라 얻는 시각기준 획득수단을 구비한 차량충돌 검출장치에 있어서, 시각기준 획득수단은, 온타이머와 지연회로로 구성되고, 충돌형태 결정은 전방충돌과 후방충돌의 하나로 식별되는 것을 특징으로 하는 차량충돌 검출장치.