专利名称：车体速度推定装置及碰撞安全保护装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及以一定的运算周期对车体速度进行重复运算从而来推定该车体速度的车体速度推定装置、及基于由该车体速度推定装置推定的车体速度来对乘客保护装置或行人保护装置进行展开控制的碰撞安全保护装置
背景技术：
作为乘客保护装置，已知有例如气囊系统，作为行人保护装置，已知有例如弹出式引擎盖系统。碰撞时对气囊进行展开控制的气囊系统包括设置在车辆的大体中央部的气囊控制ECU (电子控制单元)、以及在正面碰撞时保护乘客的气囊。作为气囊，其他还有在侧面碰撞时保护乘客的侧面气囊或帘式气囊等。另一方面，在与行人碰撞时对弹出式引擎盖进行展开控制的弹出式引擎盖系统包括设置在车辆的大体中央部的行人保护控制ECU、以及在与行人碰撞时缓和对行人的冲击的弹出性引擎盖。作为保护行人的机构，其他还有保护行人用的气囊或防止卷入车体用的
气囊等。在上述乘客保护装置或行人保护装置中，有时会用车体速度作为其动作条件。在计算该车体速度之际，虽然正常行驶时车轮速度与车体速度大体一致，但在轮胎发生打滑或锁死等的情况下，由于车轮速度与车体速度产生差异，因此，需要对车轮速度进行修正，以计算出正确的车体速度。作为修正车轮速度以推定车体速度的方法，例如像专利文献1所揭示的那样，已知有如下方法在根据车轮速度通过运算而测量得到的加速度超过规定的上限值(或下限值)的情况下，对加速度进行减小修正，并将对修正后的加速度进行积分而得到的值作为修正后车轮速度(=车体速度)来输出。现有技术文献专利文献专利文献1 日本专利第2588219号(日本专利特开平1_13四68号公报)图13中，在曲线图上示出基于上述专利文献1所揭示的技术对加速度进行减小修正、从而推定车体速度的情况下的问题。此处，在时间轴上示出如下方法对车轮速度进行微分处理，以测量加速度，对加速度进行积分处理，以推定车体速度。根据在车辆行驶中发生打滑或锁死等急剧的速度变化的情况下所产生的车轮速度与车体速度之差是减小还是增加，车轮速度的斜率不同。因此，在像图13(a)所示的那样、加速度的减小修正量在正区域和负区域是一致的情况下，是没有问题的，但若像图13(b)所示的那样、加速度的减小修正量在正区域和负区域不一致，则会存在修正后的推定车体速度与真正的车体速度相背离的问题。另外，图13中，积分处理后的粗实线表示推定车体速度，细实线表示修正后的推定车体速度。
作为防止上述背离的简单方法，可考虑利用低通滤波器(LPF)来抑制速度的急剧变化的方法。然而，根据利用该LPF的现有方法，存在如下问题例如，像图14中用曲线图表示的那样，在车体速度因打滑或锁死等而急剧变化之后，因延迟而产生偏差，或像图15中用曲线图表示的那样，即使在未发生打滑或锁死的正常行驶时，也会相对于速度变化产生延迟。另外，图14中，粗实线分别表示车轮速度和车体速度，虚线表示通过LPF后的推定车体速度。此外，图15中，粗实线表示车轮速度(=车体速度)，虚线表示通过LPF后的推定车体速度。本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于获得一种可抑制车体速度急剧变化时的推定车体速度的变动、并避免正常行驶时的相对于速度变化的延迟的车体速度推定装置及碰撞安全保护装置。
发明内容
本发明所涉及的车体速度推定装置以一定的运算周期对车体速度进行重复运算从而来推定该车体速度，并将推定车体速度输出，其包括加速度测量部，该加速度测量部测量所述车体的加速度；加速度分离部，该加速度分离部将所设定的加速度的上下限基准值与由所述加速度测量部测量得到的加速度进行比较，并将所述测量得到的加速度分离成在所述上下限基准值的范围内的基准值范围内加速度、和在所述上下限基准值的范围外的基准值范围外加速度；滤波器处理运算部，该滤波器处理运算部对由所述加速度分离部分离出的基准值范围外加速度进行滤波，计算出所述基准值范围外加速度的通过滤波器后的加速度；加速度相加部，该加速度相加部将所述通过滤波器后的加速度、与由所述基准值范围内外加速度分离部分离出的基准值范围内加速度进行相加；积分处理运算部，该积分处理运算部对由所述加速度相加部相加得到的加速度乘以所述运算周期，并与在一个运算周期前计算出的推定车体速度进行相加，以对所述推定车体速度的值进行更新；及推定车体速度输出部，该推定车体速度输出部将由所述积分处理运算部更新后的推定车体速度输出ο根据本发明，由于加速度分离部将由加速度测量部测量得到的加速度与所设定的加速度的上下限基准值进行比较，并将测量得到的加速度分离成基准值范围内加速度和基准值范围外加速度，滤波器处理运算部对分离出的基准值范围外加速度进行滤波，计算出基准值范围外加速度的通过滤波器后的加速度，加速度相加部将通过滤波器后的加速度与之前分离出的基准值范围内加速度进行相加，积分处理运算部对相加得到的加速度乘以运算周期，并与在一个运算周期前计算出的推定车体速度进行相加，以对推定车体速度的值进行更新，推定车体速度输出部将更新后的推定车体速度输出，因此，可提供能抑制车轮速度急剧变化时的推定车体速度的变动、且能避免正常行驶时的相对于速度变化的延迟的车体速度推定装置。此外，本发明所涉及的碰撞安全保护装置检测对物或对人的碰撞，并对设置于车体的乘客保护装置或行人保护装置进行展开控制，其包括车体速度推定装置、碰撞判定部、 及保护装置展开控制部，所述车体速度推定装置包含加速度测量部，该加速度测量部测量所述车体的加速度；加速度分离部，该加速度分离部将所设定的加速度的上下限基准值与由所述加速度测量部测量得到的加速度进行比较，并将所述测量得到的加速度分离成在所述上下限基准值范围内区域的基准值范围内加速度、和在所述上下限基准值范围外区域的基准值范围外加速度；滤波器处理运算部，该滤波器处理运算部对由所述加速度分离部分离出的基准值范围外加速度进行滤波，计算出所述基准值范围外加速度的通过滤波器后的加速度；加速度相加部，该加速度相加部将所述通过滤波器后的加速度、与由所述加速度分离部分离出的基准值范围内加速度进行相加；积分处理运算部，该积分处理运算部对由所述加速度相加部相加得到的加速度乘以所述运算周期，并与在一个运算周期前计算出的推定车体速度进行相加，以对所述推定车体速度的值进行更新；及推定车体速度输出部，该推定车体速度输出部将由所述积分处理运算部更新后的推定车体速度输出，所述碰撞判定部检测所述对物、对人的撞击，利用运算来进行所述车体的碰撞判定，所述保护装置展开控制部对从所述车体速度推定装置输出的推定车体速度进行阈值判定，在所述推定车体速度在预先设定的所述乘客保护装置或行人保护装置的上下限驱动阈值范围内、且所述碰撞判定部中判定为需要驱动的情况下，驱动所述乘客保护装置或行人保护装置。根据本发明，由于碰撞判定部检测对物、对人的撞击，利用运算来进行车体的碰撞判定，保护装置展开控制部对从车体速度推定装置输出的推定车体速度进行阈值判定，在推定车体速度在预先设定的所述乘客保护装置或行人保护装置的上下限驱动阈值范围内、 且碰撞判定部中判定为需要驱动的情况下，驱动乘客保护装置或行人保护装置，因此，能提供一种碰撞安全保护装置，该碰撞安全保护装置能将由车体速度推定装置计算出的推定车体速度用作为乘客保护装置或行人保护装置的动作条件，即使在车轮速度因锁死或打滑等而呈现异常值的情况下，也能防止误动作，其中，该车体速度推定装置能抑制车轮速度急剧变化时的推定车体速度的变动，且能避免正常行驶时的相对于速度变化的延迟。
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的车体速度推定装置的结构的框图。图2是表示本发明的实施方式1所涉及的车体速度推定装置的动作的流程图。图3是表示本发明的实施方式1所涉及的车体速度推定装置的推定车体速度的修正处理动作的流程图。图4是在曲线图上表示本发明的实施方式1所涉及的车体速度推定装置的推定车体速度的修正处理动作的示意图。图5是表示本发明的实施方式2所涉及的车体速度推定装置的结构的框图。图6是表示本发明的实施方式2所涉及的车体速度推定装置的动作的流程图。图7是在曲线图上表示本发明的实施方式2所涉及的车体速度推定装置的上下限基准值变动设定动作的示意图。图8是表示本发明的实施方式3所涉及的采用了车体速度推定装置的碰撞安全保护装置的结构的框图。图9是表示本发明的实施方式3所涉及的采用了车体速度推定装置的碰撞安全保护装置的动作的流程图。图10是表示本发明的实施方式4所涉及的采用了车体速度推定装置的碰撞安全保护装置的结构的框图。
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图11是表示本发明的实施方式4所涉及的采用了车体速度推定装置的碰撞安全保护装置的动作的流程图。图12是在曲线图上表示本发明的实施方式4所涉及的采用了车体速度推定装置的碰撞安全保护装置的阈值变动设定动作的示意图。图13是在曲线图上表示对加速度进行减小修正的现有车体速度推定装置的问题的示意图。图14是在曲线图上表示车轮速度急剧变化的情况下的现有车体速度推定装置的问题的示意图。图15是在曲线图上表示正常行驶时的现有车体速度推定装置的问题的示意图。
具体实施例方式下面，为了更详细地说明本发明，根据
用于实施本发明的方式。实施方式1.参照图1 图4，对本发明的实施方式1所涉及的车体速度推定装置进行说明。图 1是表示本发明的实施方式1所涉及的车体速度推定装置IOA的结构的框图。图1中，为了有助于理解以下的说明，还在标注框中以时间序列示出车体速度推定装置IOA的各结构模块的输出波形。另外，对于标注框的内容将在说明动作时详述。如图1所示，本发明的实施方式1所涉及的车体速度推定装置IOA包括加速度测量部11、加速度分离部12、滤波器处理运算部13、加速度相加部14、积分处理运算部15、及推定车体速度输出部16。具有上述结构的车体速度推定装置IOA安装于车辆的E⑶上，具体而言，安装于 ECU 所内置的 CPU (Central Processing Unit 中央处理器)或 DSP (Digital Signal Processor 数字信号处理器)上。加速度测量部11对设置于车体的未图示的车轮速度传感器的输出进行微分处理，并输出到加速度分离部12。加速度分离部12将预先设定的加速度的上下限基准值与由加速度测量部11测量得到的加速度进行比较，将测量得到的加速度分离成在上下限基准值的范围内的基准值范围内加速度、和在上下限基准值的范围外的基准值范围外加速度，并将基准值范围外加速度输出到滤波器处理运算部13，将基准值范围内加速度输出到加速度相加部14的一个输入端子。滤波器处理运算部13对由加速度分离部12分离出的基准值范围外加速度进行滤波，计算出基准值范围外加速度通过滤波器后的加速度，并输出到加速度相加部14的另一个端子。加速度相加部14将由滤波器处理运算部13输出的通过滤波器后的加速度、和由加速度分离部12分离出的基准值范围内加速度进行相加，并输出到积分处理运算部15。积分处理运算部15对由加速度相加部14相加得到的加速度乘以运算周期，并与在一个运算周期前计算出的推定车体速度进行相加，以对推定车体速度的值进行更新，并输出到推定车体速度输出部16。推定车体速度输出部16将由积分处理运算部15更新后的推定车体速度输出到外部连接的、例如乘客保护装置或行人保护装置。图2是表示本发明的实施方式1所涉及的车体速度推定装置IOA的动作的流程图。下面，参照图2的流程图，详细说明图1所示的本发明的实施方式1所涉及的车体速度推定装置IOA的车体速度推定处理动作。加速度测量部11首先对车轮速度传感器输出进行微分处理，以测量加速度a，并输出到加速度分离部12(步骤ST201)。在图1的标注框a中示出输入到加速度测量部11 的车轮速度的时间序列。接收到该加速度后，加速度分离部12将测量得到的加速度a与预先设定的上限基准值Gthrl进行比较(步骤ST2(^)。在图1的标注框b中，标注有虚线的水平线是对于车轮速度的微分值(dV/dt)的上下限基准值Gthrl、Gthr2。此处，若由加速度测量部11测量得到的加速度a为上限基准值Gthrl以上(步骤 ST202为“是”)，则加速度分离部12将上限基准值Gthrl设定到加速度分离部12可访问的存储区域(寄存器aO)中，此外，将从测量得到的加速度a减去上限基准值Gthrl后得到的值设定到寄存器al中(步骤ST203)。另一方面，加速度分离部12中，若由加速度测量部11测量得到的加速度a不在上限基准值Gthrl以上(步骤ST202为“否”)，则进一步将加速度a与下限基准值Gthr2进行比较(步骤ST204)。此处，若加速度a为下限基准值Gthr2以下(步骤M204为“是”)，则加速度分离部12将下限基准值Gthr2设定到寄存器aO中，此外，将从测量得到的加速度a减去下限基准值Gthr2后得到的值设定到寄存器al中(步骤ST2(^)。此处，若加速度a不在下限基准值Gthr2以下(步骤ST204为“否”)，则加速度分离部12将测量得到的加速度a设定到寄存器aO中，此外，对寄存器al设定值“O” (步骤ST206)。S卩，通过执行步骤ST202 ST206的处理，加速度分离部12将预先设定的加速度的上下限基准值Gthrl、Gthr2与测量得到的加速度a进行比较，将测量得到的加速度a分离成在上下限基准值的范围内的基准值范围内加速度aO、和在上下限基准值的范围外的基准值范围外加速度al。接下来，滤波器处理运算部13对由加速度分离部12输出的上下限基准值范围外的加速度al应用LPF，以计算出通过滤波器后的加速度a2 (步骤ST207)。在图1的标注框 c、d中分别示出通过LPF前后的上下限基准值范围外加速度al的时间序列。接下来，加速度相加部14将由滤波器处理运算部13计算出的通过LPF后的加速度a2、和由加速度分离部12分离出的上下限基准值范围内的加速度aO进行相加，以计算出加速度的合计值a3，并输出到积分处理运算部15 (步骤ST208)。接收到该合计值后，积分处理运算部15对由加速度相加部14计算出的加速度的合计值a3乘以运算周期At，并与在一个运算周期前计算出的推定车体速度ν进行相加，以对在一个运算周期前计算出的推定车体速度ν的值进行更新(步骤ST209)，并将该更新后的推定车体速度ν输出到推定车体速度输出部16。另外，考虑如下情况由积分处理运算部15输出的推定车体速度ν (积分值)因 CPU或DSP所产生的舍入误差、噪声等并通过累积而偏离实际的车体速度。图3中用流程图表示此情况下的推定车体速度ν的修正处理的一个示例，此外，图4中用示意图表示该处理动作的概要。根据图3的流程图，积分处理运算部15首先获取更新后的推定车体速度即加速度的积分值(步骤ST301)，将从该积分值减去由车轮速度传感器输出的车轮速度后的绝对值、与预先设定的包含值“0”的常数α进行比较(步骤ST302)。此处，在上述绝对值大于常数“α ”的情况下(步骤ST302为“是”)，进一步将该积分值与车轮速度进行比较(步骤ST303)。此处，积分处理运算部15中，若积分值大于车轮速度(步骤ST303为“是”)，则从该积分值减去预先定义的常数“ β，，(步骤ST304)，同样地，若积分值不大于车轮速度(步骤ST303为“否”)，则对该积分值加上常数“ β ” (步骤ST30O，将此处生成的修正积分值输出到推定车体速度输出部16(步骤ST306)。S卩，如图4中用示意图所示，积分处理运算部15在将对车轮速度进行微分处理(a) 而得到的加速度进行积分处理(b)、以计算出推定车体速度时，为了消除加速度中叠加的舍入误差、噪声所引起的推定车体速度(积分值)的累积误差，执行使积分值在每一运算周期以常数“ β ”接近车轮速度的推定车体速度(积分值)修正处理(c)。通过该推定车体速度(积分值)修正处理，能防止积分值因CPU或DSP所产生的舍入误差、噪声的影响并通过累积而偏离实际的车体速度。另外，常数“ α ”、“ β ”的值可考虑所产生的噪声的量级，根据经验来设定。另外，在轮胎发生锁死或打滑等而产生基准值范围外加速度的情况下，由于车轮速度有可能会远远背离实际的车体速度，因此，若进行上述使积分值接近车轮速度的推定车体速度修正处理，则推定车体速度的精度有可能会下降。因而，对基准值范围外加速度禁止进行推定车体速度修正处理，例如，积分处理运算部15通过对计时器进行设定，以使推定车体速度修正处理延迟开始，从而能防止推定车体速度的计算精度下降。将说明返回至图2的流程图。推定车体速度输出部16将由积分处理运算部15更新后的推定车体速度ν输出到外部(步骤ST210)。如图1的标注框e中用时间序列所示，可知，此处输出的推定车体速度ν是对于发生打滑时的车轮速度(虚线)来修正推定车体速度(实线)，修正后也不会发生延迟。接下来，返回至步骤ST201的加速度测量处理，上述的一连串的车体速度推定处理以一定的运算周期At来重复执行。根据上述实施方式1所涉及的车体速度推定装置，由于将基准值范围外加速度在进行滤波器处理后与基准值范围内加速度值进行相加，之后进行积分处理，因此，所输出的推定车体速度与实际的车体速度不会发生背离。因而，在正常行驶时，不会使整体延迟，在测量得到的加速度超过上下限基准值范围的情况下，能抑制推定车体速度的急剧变动。另外，此时，虽然由加速度测量部11测量的加速度也可以利用加速度传感器，但此处利用车轮速度传感器所产生的车轮速度，在此情况下，能推定车体速度而不在车体上附加加速器传感器。当然，也可以利用加速度传感器的输出来对车轮速度的微分值进行修正。此外，在推定车体速度(积分值)修正处理中，在从积分值减去车轮速度而得到的绝对值大于预先设定的常数α的情况下，通过使积分值以预先设定的常数β接近车轮速度，从而能防止积分值因CPU或DSP所产生的舍入误差、噪声等并通过累积而偏离实际的车体速度。此外，对于基准值范围外的加速度的情况，由于车轮速度的值有可能因轮胎的打滑、锁死等而大大偏离实际的车体速度，因此，通过利用计时器设定等来使上述的推定车体速度修正处理延迟开始，从而能防止推定车体速度的计算精度下降。实施方式2.在低速行驶时和高速行驶时，车轮发生打滑或锁死时的加速度不同，低速行驶时有变大的趋势，高速行驶时有变小的趋势。对此，上述实施方式1所涉及的车体速度推定装置IOA利用预先设定的上下限基准值Gthrl、Gthr2，进行上下限基准值内外的加速度分离， 但在以下说明的实施方式2中，根据推定车体速度v，使上下限基准值Gthrl、Gthr2的值发生变动，以更正确地判别发生了打滑或锁死，从而能提高车体速度的推定精度。以下，参照图5 图7，说明实施方式2所涉及的车体速度推定装置10B。图5是表示本发明的实施方式2所涉及的车体速度推定装置IOB的结构的框图。图5所示的实施方式2所涉及的车体速度推定装置IOB中，与图1所示的实施方式1的不同之处在于，在加速度测量部11与加速度分离部12之间附加了上下限基准值变动设定部17。上下限基准值变动设定部17具有根据在一个运算周期前计算出的推定车体速度来使上下限基准值发生变动的功能。其他结构与图1所示的实施方式1的相同。对于上下限基准值变动设定部17的详细情况，将利用图6的流程图进行详细阐述。图6是表示本发明的实施方式2所涉及的车体速度推定装置IOB的动作的流程图。以下，仅着眼于与图2所示的实施方式1在动作上的差异，对图6所示的实施方式 2所涉及的车体速度推定装置IOB的动作进行详细说明。根据图6，加速度测量部11首先对车轮速度传感器输出进行微分处理，以测量加速度a，并输出到上下限基准值变动设定部17 (步骤ST601)。接收到该加速度后，上下限基准值变动设定部17基于在一个运算周期前计算出的推定车体速度v，对由加速度测量部11 测量得到的加速度a动态设定上限基准值GTthrl和下限基准值Gthr2 (步骤ST602)。作为上限基准值Gthrl的设定方法的一个示例，例如，可考虑图7 (a)所示的函数 Gthrl = f\(V)，作为下限基准值Gthr2的设定方法的一个示例，例如，可考虑图7 (b)所示的函数 Gthr2 = F2 (ν)。接下来，加速度分离部12将由上下限基准值变动设定部17基于一个运算周期前输出的推定车体速度而设定的加速度的上下限基准值、与由加速度测量部11测量得到的加速度进行比较，将测量得到的加速度分离成在上下限基准值的范围内的基准值范围内加速度、和在上下限基准值的范围外的基准值范围外加速度(步骤ST603 ST607)，之后，滤波器处理运算部13对分离出的基准值范围外加速度进行滤波，计算出基准值范围外加速度通过滤波器后的加速度(步骤ST608)，加速度相加部14将通过滤波器后的加速度与之前分离出的基准值范围内加速度进行相加(步骤ST609)，积分处理运算部15对相加得到的加速度乘以运算周期，并与在一个运算周期前计算出的推定车体速度进行相加，以对推定车体速度的值进行更新(步骤ST610)，推定车体速度输出部16将更新后的推定车体速度输出 (步骤ST611)，以上处理与图2所示的实施方式1的动作相同。根据上述实施方式2所涉及的车体速度推定装置10B，由于车轮不打滑时产生的加速度因开始加速的速度而不同，因此，通过根据推定车体速度来使上下限基准值发生变动，从而能提高车体速度的推定精度。例如，根据图7(a)所示的速度与不打滑时产生的加速度之间的关系，推定车体速度越大，越减小上限基准值，从而能更早地检测出加速度因轮胎打滑而变得过大的区间，从而能提高推定车体速度的精度。实施方式3.图8表示将上述实施方式1或实施方式2所涉及的车体速度推定装置IOA应用于碰撞安全保护装置的示例。此处，作为采用了车体速度推定装置IOA的碰撞安全保护装置100A，假定为乘客保护装置(气囊)。根据图8，碰撞安全保护装置100A包括车体速度推定装置10A、碰撞判定部20、保护装置展开控制部30A、及气囊40。由于车体速度推定装置IOA与上述实施方式1中说明的相同，因此，为了避免重复说明，省略其内部结构等的详细说明，此处，仅示出最终输出级的推定车体速度输出部16。 碰撞判定部20是检测对物或对人的碰撞、利用运算来进行车体的碰撞判定，其判定输出被输出到保护装置展开控制部30A。保护装置展开控制部30A具有如下功能对从车体速度推定装置IOA输出的推定车体速度进行阈值判定，在推定车体速度在预先设定的气囊40的上下限驱动阈值范围内、 且碰撞判定部20中判定为需要驱动的情况下，驱动气囊40，该保护装置展开控制部30A包括车体速度阈值比较部31、逻辑与运算部32、及驱动部33。车体速度阈值比较部31判定由车体速度推定装置IOA的推定车体速度输出部16 输出的推定车体速度是否在预先设定的气囊40的上下限驱动阈值范围内，并将其输出向逻辑与运算部32的一个输入端子输出。对逻辑与运算部32的另一个输入端子输入有碰撞判定部20的碰撞判定输出。驱动部33在逻辑与运算部32的输出表示推定车体速度在预先设定的气囊40的上下限驱动阈值范围内、且碰撞判定部20中判定为需要驱动的情况下，输出点火信号，以对气囊40进行展开控制。在低速区域(ν < Vthrl)，伤害值较小，无需将包含上述气囊40的弹出式引擎盖驱动。此外，对于过大的速度(ν >Vthr2)，存在即使驱动装置、也没有效果的情况。例如，对于弹出式引擎盖，在100km/h以上的速度下行人与车辆碰撞的情况下，行人未接触到引擎顶盖(bonnet)，即使将弹出式引擎盖驱动，也没有效果。对于这种情况，通过利用上述车体速度推定处理对气囊40或弹出式引擎盖的驱动范围进行限制，从而能防止对气囊40或弹出式引擎盖进行不必要的驱动。图9是表示本发明的实施方式3所涉及的采用了车体速度推定装置的碰撞安全保护装置的动作的流程图。下面，参照图9的流程图，对图8所示的采用了车体速度推定装置的碰撞安全保护装置100A的动作进行详细说明。首先，保护装置展开控制部30A的车体速度阈值比较部31从车体速度推定装置 IOA的推定车体速度输出部16获取由运算而生成的推定车体速度ν(步骤ST901)。
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接着，车体速度阈值比较部31判定推定车体速度ν是否在预先设定的上下限驱动阈值范围(Vthrl和Vthrf)内(步骤ST902、ST9(X3)。此处，逻辑与运算部32在根据车体速度阈值比较部31的输出判定为车体推定速度ν在上下限驱动阈值范围Vthrl和Vthr2内 (步骤ST902为“是”，ST903为“是”)、且来自碰撞判定部20的碰撞判定输出表示需要驱动的情况下(步骤ST904为“是”)，对驱动部33输出点火信号，利用驱动部33对气囊40进行展开控制(步骤ST905)。另外，上述保护装置展开控制部30A利用推定车体速度所进行的气囊展开控制在每个一定的运算周期重复执行。此外，在步骤ST902、ST903的车体速度的上下限阈值判定中，在从车体速度推定装置IOA输出的推定车体速度不在预先设定的上下限驱动阈值范围Vthrl Vthr2的情况下(步骤ST902为“否”，步骤ST903为“否”)，或碰撞判定部20的碰撞判定输出表示无需驱动的情况下(步骤ST904为“否”)，由于逻辑与运算部32的逻辑与条件不成立，因此，结束上述一连串的处理，而不对气囊40进行展开控制。根据上述实施方式3所涉及的采用了车体速度推定装置的碰撞安全保护装置 100A，通过将推定车体速度作为乘客保护装置或行人保护装置的动作条件，从而即使在车轮速度因锁死或打滑等而呈现异常值的情况下，也能防止乘客保护装置或行人保护装置的误动作。实施方式4.根据上述实施方式3的采用了车体速度推定装置的碰撞安全保护装置100A，对于基准值范围外的加速度(即加速度值al不同于0的情况)，轮胎有可能会发生打滑或锁死等，车体的动作有可能会变得不稳定。因而，在加速度值al不同于0的情况下，通过使确定驱动范围的车体速度的上下限驱动阈值范围Vthrl Vthr2发生变动，能防止乘客保护装置或行人保护装置的误动作。以下，将采用了附加有车体速度阈值变动设定处理的车体速度推定装置的碰撞安全保护装置100A作为实施方式4，参照图10 图12进行详细说明。图10是表示本发明的实施方式4所涉及的采用了车体速度推定装置的碰撞安全保护装置的结构的框图，此处，仅提取示出保护装置展开控制部30A的结构。图10所示的实施方式4所涉及的采用了车体速度推定装置的碰撞安全保护装置 100A中，与图8所示的实施方式3在结构上的不同之处在于，在车体速度阈值比较部31的输入级附加了车体速度阈值变动设定部34。其他结构与图8所示的实施方式的相同。车体速度阈值变动设定部34具有如下功能在由车体速度推定装置IOA(推定车体速度输出部16)输出的车体的加速度发生在基准值范围外的情况下，使上述的上下限驱动阈值范围发生变动。详细情况将在后面阐述。图11是表示本发明的实施方式4所涉及的采用了车体速度推定装置的碰撞安全保护装置的动作的流程图。以下，参照图11的流程图，对图10所示的采用了车体速度推定装置的碰撞安全保护装置的动作进行详细说明。图11中，首先，车体速度推定装置IOA进行上述车体速度推定处理(步骤STl 11)， 保护装置展开控制部30A获取推定车体速度值。此时，车体速度阈值变动设定部34判定车体速度推定装置IOA所输出的加速度al是否为“0” (步骤ST112)。此处，在加速度al为 “0”的情况下(步骤ST112为“是”)，车体速度阈值变动设定部34将下限驱动阈值Vthrl 设定为“Vthrll”，将上限驱动阈值Vthr2设定为“Vthrl2” (步骤ST113)。另一方面，在加速度al不同于“0”的情况下(步骤ST112为“否”)，车体速度阈值变动设定部34将下限驱动阈值Vthrl设定为“Vthr21”，将上限驱动阈值Vthr2设定为 "Vthr22"(步骤 STl 14)。另外，车体速度阈值变动设定部34中，作为加速度al不同于“0”的情况下的上下限驱动阈值Vthr21、Vthr22，在车体的动作不稳定时将气囊40设定在驱动侧的情况下，例如，如图12(a)所示，将下限驱动阈值Vthr21设定成小于Vthrll，将上限驱动阈值Vthr22 设定成大于Vthrl2，以扩大相对于车体速度的驱动范围。此外，在车体的动作不稳定时将气囊40设定成非驱动的情况下，例如，如图12(b)所示，将下限驱动阈值Vthr21设定成大于 Vthrll，将上限驱动阈值Vthr22设定成小于Vthrl2，以缩小相对于车体速度的驱动范围。之后，仅在推定车体速度在上下限驱动阈值Vthrl Vthr2的范围内、且碰撞判定部20判定为需要驱动的情况下，驱动气囊40，上述动作与图9所示的实施方式3相同。即，车体速度阈值比较部31判定推定车体速度ν是否在预先设定的上下限驱动阈值范围(Vthrl和Vthrf)内(步骤ST115、ST116)，逻辑与运算部32在根据车体速度阈值比较部31的输出判定为车体推定速度ν在上下限驱动阈值范围Vthrl和Vthr2内(步骤 ST115为“是”，ST116为“是”)、且来自碰撞判定部20的碰撞判定输出表示需要驱动的情况下(步骤ST117为“是”)，对驱动部33输出点火信号，利用驱动部33对气囊40进行展开控制(步骤STl 18)。根据上述实施方式4所涉及的采用了车体速度推定装置的碰撞安全保护装置 100A，在轮胎发生打滑或锁死而产生基准值外区域的加速度值的情况下，虽然车体的动作有可能变得不稳定，但通过根据推定车体速度来使上下限驱动阈值发生变动，从而能防止气囊40或弹出式引擎盖等保护装置的误动作。工业上的实用性如上所述，由于为了抑制车体速度急剧变化时的推定车体速度的变动，避免正常行驶时的相对于速度变化的延迟，本发明所涉及的车体速度推定装置以一定的运算周期对车体速度进行重复运算从而来推定该车体速度，并将推定车体速度输出，其构成为包括力口速度测量部，该加速度测量部测量车体的加速度；加速度分离部，该加速度分离部将所设定的加速度的上下限基准值与测量得到的加速度进行比较，并将测量得到的加速度分离成在上下限基准值的范围内的基准值范围内加速度、和在上下限基准值的范围外的基准值范围外加速度；滤波器处理运算部，该滤波器处理运算部对分离出的基准值范围外加速度进行滤波，计算出基准值范围外加速度的通过滤波器后的加速度；加速度相加部，该加速度相加部将通过滤波器后的加速度、与由加速度分离部分离出的基准值范围内加速度进行相加； 积分处理运算部，该积分处理运算部对相加得到的加速度乘以运算周期，并与在一个运算周期前计算出的推定车体速度进行相加，以对推定车体速度的值进行更新；及推定车体速度输出部，该推定车体速度输出部将更新后的推定车体速度输出，因此，可用于装载于车辆上的气囊等乘客保护装置或弹出式引擎盖等行人保护装置而获得显著效果。
权利要求
1.一种车体速度推定装置，该车体速度推定装置以一定的运算周期对车体速度进行重复运算从而来推定该车体速度，并将推定车体速度输出，其特征在于，包括加速度测量部，该加速度测量部测量所述车体的加速度；加速度分离部，该加速度分离部将所设定的加速度的上下限基准值与由所述加速度测量部测量得到的加速度进行比较，并将所述测量得到的加速度分离成在所述上下限基准值的范围内的基准值范围内加速度、和在所述上下限基准值的范围外的基准值范围外加速度；滤波器处理运算部，该滤波器处理运算部对由所述加速度分离部分离出的基准值范围外加速度进行滤波，计算出所述基准值范围外加速度的通过滤波器后的加速度；加速度相加部，该加速度相加部将所述通过滤波器后的加速度、与由所述加速度分离部分离出的基准值范围内加速度进行相加；积分处理运算部，该积分处理运算部对由所述加速度相加部相加得到的加速度乘以所述运算周期，并与在一个运算周期前计算出的推定车体速度进行相加，以对所述推定车体速度的值进行更新；及推定车体速度输出部，该推定车体速度输出部将由所述积分处理运算部更新后的推定车体速度输出。
2.如权利要求1所述的车体速度推定装置，其特征在于，所述加速度测量部将对设置于所述车体的车轮速度传感器的输出进行微分处理而得到的加速度输出到所述加速度分离部。
3.如权利要求2所述的车体速度推定装置，其特征在于，所述积分处理运算部在从所述推定车体速度减去由所述车轮速度传感器测量得到的车轮速度后得到的值的绝对值大于包含0的预先设定的第一常数的情况下，在每一所述运算周期重复进行修正处理，该修正处理对所述推定车体速度加上或减去预先设定的第二常数，以使所述推定车体速度接近所述车轮速度。
4.如权利要求3所述的车体速度推定装置，其特征在于，所述积分处理运算部对于所述基准值范围外加速度，禁止进行所述推定车体速度的修正处理。
5.如权利要求1所述的车体速度推定装置，其特征在于，包括上下限基准值变动设定部，该上下限基准值变动设定部根据所述在一个运算周期前计算出的推定车体速度，使所述上下限基准值发生变动。
6.一种碰撞安全保护装置，该碰撞安全保护装置检测对物或对人的碰撞，并对设置于车体的乘客保护装置或行人保护装置进行展开控制，其特征在于，包括车体速度推定装置、 碰撞判定部、及保护装置展开控制部，所述车体速度推定装置包含加速度测量部，该加速度测量部测量所述车体的加速度； 加速度分离部，该加速度分离部将所设定的加速度的上下限基准值与由所述加速度测量部测量得到的加速度进行比较，并将所述测量得到的加速度分离成在所述上下限基准值范围内区域的基准值范围内加速度、和在所述上下限基准值范围外区域的基准值范围外加速度；滤波器处理运算部，该滤波器处理运算部对由所述加速度分离部分离出的基准值范围外加速度进行滤波，计算出所述基准值范围外加速度的通过滤波器后的加速度；加速度相加部，该加速度相加部将所述通过滤波器后的加速度、与由所述加速度分离部分离出的基准值范围内加速度进行相加；积分处理运算部，该积分处理运算部对由所述加速度相加部相加得到的加速度乘以所述运算周期，并与在一个运算周期前计算出的推定车体速度进行相加，以对所述推定车体速度的值进行更新；及推定车体速度输出部，该推定车体速度输出部将由所述积分处理运算部更新后的推定车体速度输出，所述碰撞判定部检测所述对物、对人的撞击，利用运算来进行所述车体的碰撞判定， 所述保护装置展开控制部对从所述车体速度推定装置输出的推定车体速度进行阈值判定，在所述推定车体速度在预先设定的所述乘客保护装置或行人保护装置的上下限驱动阈值范围内、且所述碰撞判定部中判定为需要驱动的情况下，驱动所述乘客保护装置或行人保护装置。
7.如权利要求6所述的碰撞安全保护装置，其特征在于，包括车体速度阈值变动设定部，该车体速度阈值变动设定部在由所述车体速度推定装置输出的所述车体的加速度发生在所述基准值范围外区域的情况下，使所述上下限驱动阈值范围发生变动。
全文摘要
车体速度推定装置(10A)包括加速度测量部(11)、加速度分离部(12)、滤波器处理运算部(13)、加速度相加部(14)、积分处理运算部(15)、及推定车体速度输出部(16)，加速度分离部(12)将由加速度测量部(11)测量得到的加速度与所设定的加速度的上下限基准值进行比较，并将测量得到的加速度分离成基准值范围内加速度和基准值范围外加速度，滤波器处理运算部(13)对分离出的基准值范围外加速度进行滤波，计算出基准值范围外加速度的通过滤波器后的加速度，加速度相加部(14)将通过滤波器后的加速度与之前分离出的基准值范围内加速度进行相加，积分处理运算部(15)对相加得到的加速度乘以运算周期，并与在一个运算周期前计算出的推定车体速度进行相加，以对推定车体速度的值进行更新，推定车体速度输出部(16)将更新后的推定车体速度输出。
文档编号G01P21/02GK102472770SQ20098016029
公开日2012年5月23日 申请日期2009年7月2日 优先权日2009年7月2日
发明者山下利幸, 赤座光昭 申请人:三菱电机株式会社