JP2001106019A - 衝突形態判別装置および乗員保護装置の起動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 オフセット衝突の形態を迅速により正確に判
定する。 【解決手段】 車両の中央近傍に取り付けられたＧセン
サからの減速度の所定時間内の平均減速度Ｇaveと、車
両の前方両サイドに取り付けられたＧセンサのうち衝突
側のＧセンサからの減速度のウェーブレット変換パワー
値Ｐとを演算し、演算した平均減速度Ｇaveおよびウェ
ーブレット変換パワー値Ｐのプロットが閾値曲線ｆ
（Ｇ）のウェーブレット変換パワー値Ｐ軸側の領域に属
するときにオフセット衝突の形態としてＯＤＢであると
判定し、逆に平均減速度Ｇave軸側の領域に属するとき
にＯＲＢであると判定する。ウェーブレット変換パワー
値Ｐと平均減速度Ｇaveとの関係はＯＲＢとＯＤＢとで
顕著に異なるから、より正確に判定することができる。
また、ウェーブレット変換パワー値Ｐの演算の時間遅れ
は小さいから、迅速に判定することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、衝突形態判別装置
および乗員保護装置の起動装置に関し、詳しくは、車両
の衝突の形態としてＯＲＢであるかＯＤＢであるかを判
別する衝突形態判別装置および車両に搭載された乗員保
護装置を起動する起動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両に搭載されたエアバック装置などの
乗員保護装置の起動装置は、衝突の形態に基づいて起動
タイミングの調整が行なわれている。衝突の形態として
は、車両の正面全面が衝突するフルラップ衝突や車両の
正面の片側が衝突するオフセット衝突、車両が所定の角
度をもって衝突する斜突などに分類される。フルラップ
衝突は、車両の全面全体が衝突する正突と、ポールに衝
突する例に見られるように車両の正面の略中央部が対象
物に衝突するポール衝突、トラックなどの後部の下にめ
り込むように衝突するアンダーライドなどに分類され
る。また、オフセット衝突は、変形しない硬い対象物に
衝突するＯＲＢ（Offset Rigid Barrier）と、変形する
対象物に衝突するＯＤＢ（Offset Deformable Barrie
r）とに分類される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】こうした衝突の形態の
相違は、衝突の際の乗員の移動方向や移動量，移動のタ
イミングなどの相違として現われる場合が多いため、よ
り適切な乗員保護装置をより的確なタイミングで起動す
るために衝突の形態を判別し、これを用いることが考え
られている。衝突の形態を判別する装置の一つとして、
出願人は、車両の略中央部に配置されたＧセンサ（フロ
アセンサ）により検出される減速度と、車両の前方左右
に配置されたＧセンサ（サテライトセンサ）により検出
される減速度とに基づいてフルラップ衝突とオフセット
衝突とを有効に判別できる装置を提案している（特願平
８−３２６１８０号）。

【０００４】本発明の衝突形態判別装置は、オフセット
衝突におけるＯＲＢとＯＤＢとを判別することを目的の
一つとする。また、本発明の衝突形態判別装置は、より
迅速にＯＲＢとＯＤＢとを判別することを目的の一つと
する。

【０００５】本発明の乗員保護装置の起動装置は、衝突
の形態に対してより適正なタイミングで起動することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】本
発明の衝突形態判別装置および乗員保護装置の起動装置
は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下
の手段を採った。

【０００７】本発明の衝突形態判別装置は、車両の衝突
の形態としてＯＲＢであるかＯＤＢであるかを判別する
衝突形態判別装置であって、前記車両の略中央部に配置
され、該中央部の減速度を検出する中央部減速度検出手
段と、前記車両の左右の前方に各々配置され、該車両の
左右の前方の減速度を各々検出する左右減速度検出手段
と、前記中央部減速度検出手段により検出された減速度
の所定時間内における平均減速度を演算する平均減速度
演算手段と、前記左右減速度検出手段により検出された
減速度に基づいて衝突側を判定する衝突側判定手段と、
該衝突側と判定された左右減速度検出手段により検出さ
れた減速度に対してウェーブレット変換パワー値を演算
するパワー値演算手段と、該演算されたウェーブレット
変換パワー値と前記平均減速度演算手段により演算され
た平均減速度とに基づいて車両の衝突の形態としてＯＲ
ＢであるかＯＤＢであるかを判定する衝突形態判定手段
とを備えることを要旨とする。

【０００８】この本発明の衝突形態判別装置では、衝突
側判定手段が、車両の左右の前方に各々配置された左右
減速度検出手段により検出された車両の左右の前方の減
速度に基づいて衝突側を判定し、パワー値演算手段が、
衝突側と判定された左右減速度検出手段により検出され
た減速度に対してウェーブレット変換パワー値を演算す
る。平均減速度演算手段は、車両の略中央部に配置され
た中央部減速度検出手段により検出された車両の中央部
の減速度の所定時間内における平均減速度を演算する。
そして、衝突形態判定手段が、演算されたウェーブレッ
ト変換パワー値と平均減速度とに基づいて車両の衝突の
形態としてＯＲＢであるかＯＤＢであるかを判定する。
ここで、ＯＲＢは、車両の正面の片側が衝突するオフセ
ット衝突のうちの変形しない硬い対象物に衝突する形態
（Offset Rigid Barrier）を意味し、ＯＤＢは、オフセ
ット衝突のうちの変形する対象物に衝突する形態（Offs
etDeformable Barrier）を意味する。また、ウェーブレ
ット変換パワー値とは、積分の基底として複素関数を用
いてウェーブレット変換した際に、変換後の値の実数部
と虚数部の２乗和の平方根により計算されるものであ
る。

【０００９】こうした本発明の衝突形態判別装置によれ
ば、ウェーブレット変換パワー値と平均減速度とに基づ
いて車両の衝突の形態がＯＲＢであるかＯＤＢであるか
を判定することができる。この結果、衝突の形態を判別
して乗員保護装置の起動する処理に役立てることができ
る。ウェーブレット変換パワー値の演算は、信号の検出
から演算のための遅れ時間が短いから、迅速に衝突の形
態を判別することができる。

【００１０】本発明の衝突形態判別装置において、前記
パワー値演算手段は、前記衝突側と判定された左右減速
度検出手段により検出された減速度に対して積分の基底
として所定の複素関数を用いて積和演算する積和演算手
段を備え、該積和演算の結果の実数部と虚数部とに基づ
いて前記ウェーブレット変換パワー値を演算する手段で
あるものとすることもできる。ここで、「所定の複素関
数」は、実数部と虚数部をもつ複素関数に限られず、虚
数部が値０の実数部のみからなる関数、特に通常は複素
素関数として取り扱われる関数の実数部のみからなる関
数も含まれる。

【００１１】また、本発明の衝突形態判別装置におい
て、前記衝突形態判定手段は、平均減速度が大きくなる
ほどウェーブレット変換パワー値が大きくなる閾値を有
し、前記パワー値演算手段により演算されたウェーブレ
ット変換パワー値が該ウェーブレット変換パワー値に対
応して前記平均減速度演算手段により演算された平均減
速度に対応する閾値より大きくなったときに衝突の形態
としてＯＤＢであると判定する手段であるものとするこ
ともできる。

【００１２】本発明の乗員保護装置の起動装置は、車両
に搭載された乗員保護装置を起動する起動装置であっ
て、前記車両の略中央部に配置され、該中央部の減速度
を検出する中央部減速度検出手段と、前記車両の左右の
前方に各々配置され、該車両の左右の前方の減速度を各
々検出する左右減速度検出手段と、前記中央部減速度検
出手段により検出された減速度の所定時間内における平
均減速度を演算する平均減速度演算手段と、前記左右減
速度検出手段により検出された減速度に基づいて衝突側
を判定する衝突側判定手段と、該衝突側と判定された左
右減速度検出手段により検出された減速度に対してウェ
ーブレット変換パワー値を演算するパワー値演算手段
と、該演算されたウェーブレット変換パワー値と前記平
均減速度演算手段により演算された平均減速度とに基づ
いて閾値を設定する閾値設定手段と、前記中央部減速度
検出手段または前記左右減速度検出手段により検出され
た減速度が前記閾値設定手段により設定された閾値に至
ったとき、前記乗員保護装置を起動する起動手段とを備
えることを要旨とする。

【００１３】この本発明の乗員保護装置の起動装置で
は、衝突側判定手段が、車両の左右の前方に各々配置さ
れた左右減速度検出手段により検出された車両の左右の
前方の減速度に基づいて衝突側を判定し、パワー値演算
手段が、衝突側と判定された左右減速度検出手段により
検出された減速度に対してウェーブレット変換パワー値
を演算する。平均減速度演算手段は、車両の略中央部に
配置された中央部減速度検出手段により検出された車両
の中央部の減速度の所定時間内における平均減速度を演
算する。そして、閾値設定手段が、演算されたウェーブ
レット変換パワー値と平均減速度とに基づいて閾値を設
定し、起動手段が、中央部減速度検出手段または左右減
速度検出手段により検出された減速度が設定された閾値
に至ったときに乗員保護装置を起動する。ここで、ウェ
ーブレット変換パワー値は、前述した本発明の衝突形態
判別装置における同語と同意である。

【００１４】こうした本発明の乗員保護装置の起動装置
によれば、ウェーブレット変換パワー値と平均減速度と
に基づいて閾値を設定し、起動のタイミングを変更する
ことができる。前述の本発明の衝突形態判別装置で説明
したように、ウェーブレット変換パワー値と平均減速度
に基づいてＯＲＢであるかＯＤＢであるかを判定するこ
とができるから、この衝突形態の相違を閾値の設定に反
映し、起動のタイミングを変更するのである。また、本
発明の乗員保護装置の起動装置によれば、ウェーブレッ
ト変換パワー値の演算は、信号の検出から演算のための
遅れ時間が短いから、迅速に閾値の設定を行なうことが
できる。

【００１５】本発明の乗員保護装置の起動装置におい
て、前記パワー値演算手段は、前記衝突側と判定された
左右減速度検出手段により検出された減速度に対して積
分の基底として所定の複素関数を用いて積和演算する積
和演算手段を備え、該積和演算の結果の実数部と虚数部
とに基づいて前記ウェーブレット変換パワー値を演算す
る手段であるものとすることもできる。

【００１６】また、本発明の乗員保護装置の起動装置に
おいて、前記閾値設定手段は、平均減速度に対してウェ
ーブレット変換パワー値に複数の領域を有し、前記パワ
ー値演算手段により演算されたウェーブレット変換パワ
ー値および該ウェーブレット変換パワー値に対応して前
記平均減速度演算手段により演算された平均減速度が前
記複数の領域のいずれの領域に属するかを判定し、該判
定結果に基づいて閾値を設定する手段であるものとする
こともできる。ＯＤＢは、衝突の対象の硬さにより同じ
平均減速度であってもウェーブレット変換パワー値が異
なるものとなり、ＯＲＢに近いウェーブレット変換パワ
ー値をとる場合もある。したがって、複数の領域を用い
て閾値を設定することにより、明確にＯＤＢであるかＯ
ＲＢであるかを判定しなくても、衝突の形態に対応する
ことができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を実施
例を用いて説明する。図１は本発明の一実施例である衝
突形態判別装置２０の構成の概略を機能ブロックを用い
て示す構成図であり、図２は実施例の衝突形態判別装置
２０のハード構成の概略を示す構成図であり、図３は実
施例の衝突形態判別装置２０が車両１０に搭載されてい
る様子を例示する説明図である。

【００１８】実施例の衝突形態判別装置２０は、図１お
よび図３に示すように、車両１０の中央コンソール近傍
に取り付けられて減速度を検出するフロアセンサ２２
と、車両１０の左右のサイドメンバの前方にそれぞれ取
り付けられて減速度を検出する左右フロントセンサ２
４，２６と、フロアセンサ２２からの減速度と左右フロ
ントセンサ２４，２６からの減速度を入力する信号入力
部２８と、フロアセンサ２２からの信号の所定時間内の
平均減速度Ｇave（ｔ）を演算する平均減速度演算部３
０と、左右フロントセンサ２４，２６からの信号に基づ
いて左右のどちら側が衝突したかを判定する衝突側判定
部３２と、衝突側のフロントセンサからの減速度に対し
てウェーブレット変換パワー値Ｐ（ｔ）を演算するパワ
ー値演算部３４と、平均減速度Ｇave（ｔ）とウェーブ
レット変換パワー値Ｐ（ｔ）とに基づいて変形しない硬
い対象物に衝突するＯＲＢ（Offset Rigid Barrier）で
あるか変形する対象物に衝突するＯＤＢ（Offset Defor
mable Barrier）であるかを判定する衝突形態判定部３
６とを備える。

【００１９】実施例の衝突形態判別装置２０のハード構
成は、図２に示すように、フロアセンサ２２と、左右フ
ロントセンサ２４，２６と、ＣＰＵ４２を中心として構
成されたマイクロコンピュータ４０とにより構成されて
いる。マイクロコンピュータ４０は、ＣＰＵ４２の他、
処理プログラムを記憶したＲＯＭ４４と、一時的にデー
タを記憶するＲＡＭ４６と、入出力処理回路（Ｉ／Ｏ）
４８とを備える。図１に例示する実施例の衝突形態判別
装置２０の各部は、ＲＯＭ４４に記憶された処理プログ
ラムが起動されたときに、ソフトウエアとハードウエア
とが一体となって機能する。

【００２０】信号入力部２８は、フロアセンサ２２およ
び左右フロントセンサ２４，２６からの減速度をそれぞ
れ所定のサンプリング周波数（例えば、２ｋ［Ｈｚ］な
ど）でサンプリングする。そして、フロアセンサ２２か
らの減速度Ｇが所定値（例えば、２Ｇや３Ｇなど）を越
えたときに、衝突の形態の判別をするべく衝突側判定部
３２や平均減速度演算部３０を機能させる。

【００２１】平均減速度演算部３０は、時刻ｔのときに
サンプリングされたフロアセンサ２２からの減速度に対
して時刻ｔのサンプリング値を含めてそれ以前の１０回
分のサンプリング値の平均を演算し、これを平均減速度
Ｇave（ｔ）とする。

【００２２】衝突側判定部３２は、所定時間経過するま
での左右フロントセンサ２４，２６の信号に基づいて左
右どちら側が衝突したかを判定する。図４は、車両１０
の左側を衝突部としたオフセット衝突の際のフロアセン
サ２２および左右フロントセンサ２４，２６の減速度Ｇ
の時間変化の一例を示す説明図である。図示するよう
に、オフセット衝突では左右フロントセンサ２４，２６
からの減速度Ｇに大きな差違が生じるから、この減速度
Ｇの差違により衝突側を判定することができる。判定の
手法としては、衝突開始時刻ｔ０から所定時間経過した
時刻ｔ１における左右の減速度Ｇの大きさの比較による
ものや、衝突開始時刻ｔ０から所定時間経過した時刻ｔ
１までの左右の減速度Ｇの時間積分の大きさの比較によ
るものなどがある。

【００２３】パワー値演算部３４は、入力される信号の
ウェーブレット変換パワー値Ｐ（ｔ）を演算する。図５
は、パワー値演算部３４の構成の概略を示す構成図であ
る。図示するように、パワー値演算部３４は、入力され
る時系列信号Ｘ（ｔ）に対して積分の基底として所定の
複素関数を用いて積和演算を行なう積和演算部３４ａ
と、積和演算の結果の実数部と虚数部とからウェーブレ
ット変換パワー値Ｐ（ｔ）を計算するパワー値計算部３
４ｂとから構成されている。以下に、ウェーブレット変
換パワー値Ｐ（ｔ）の計算について簡単に説明する。

【００２４】時系列信号Ｘ（ｔ）のウェーブレット変換
Ｘ（ａ，ｂ）は、時間的にも周波数的にも局在した基本
ウェーブレット関数ψ（ｔ）を用意し、これを次式
（１）に示すようにａ倍スケール変換した後に原点をｂ
だけシフト変換（並行移動）して得られる相似関数の組
ψａ，ｂ（ｔ）を基底関数とする式（２）に例示する展
開となる。なお、スケール変換パラメータａは、変換周
波数ｆに対して逆数に比例する関係を有している。

【００２５】

【数１】

【００２６】実施例では、基本ウェーブレット関数ψ
（ｔ）として、実数部Ｒに対して虚数部Ｉがπ／２だけ
位相がずれた複素関数として次式（３）に示すＧａｂｏ
ｒ関数を用いた。ここで、式（３）中のωｏは周波数ｆ
によって定まる定数（ωｏ＝２πｆ）であり、αも定数
である。

【００２７】

【数２】

【００２８】式（３）においてα＝πとしたときのＧａ
ｂｏｒ関数の時間軸上の表現を図６に例示する。図示す
るように、Ｇａｂｏｒ関数は、時間軸上の−Ｔ〜Ｔの範
囲に局在しており、実数部と虚数部の波形の位相がπ／
２だけずれている。時系列信号Ｘ（ｔ）に対するウェー
ブレット変換は、具体的には、スケール変換パラメータ
ａ（式（３）中ではωｏ）を適当に選択した関数と時系
列信号Ｘ（ｔ）との積和演算となる。演算の区間として
は、波形が局在している範囲（図６中−Ｔ〜Ｔの範囲）
である。この範囲をウインドウと呼ぶ。

【００２９】時系列信号Ｘ（ｔ）のＧａｂｏｒ関数によ
るウェーブレット変換Ｘ（ａ，ｂ）は、Ｇａｂｏｒ関数
が複素関数であることから複素数になる。図７にウェー
ブレット変換Ｘ（ａ，ｂ）の実数部Ｒと虚数部Ｉとパワ
ー値Ｐと位相θとの関係を示す。パワー値Ｐは次式
（４）により算出され、位相θは式（５）により求めら
れる。ここで、パワー値Ｐは、ウェーブレット変換Ｘ
（ａ，ｂ）の便宜的な大きさを意味し、無次元量であ
る。また、位相θは、実数部Ｒと虚数部Ｉの大きさと符
号とにより０〜２πの範囲になる。

【００３０】

【数３】

【００３１】ウェーブレット変換パワー値Ｐ（ｔ）を演
算するための時間遅れｔｄは、図６の波形から解るよう
に、時系列信号の波形がＧａｂｏｒ関数の実数部Ｒの波
形と重なるときに演算に必要な時間（演算区間）の半
分、即ち周期Ｔとなる。例えば、変換周波数ｆが２００
［Ｈｚ］のときには、５ｍｓｅｃとなる。

【００３２】衝突形態判定部３６は、平均減速度演算部
３０により演算された平均減速度Ｇave（ｔ）とパワー
値演算部３４により演算されたウェーブレット変換パワ
ー値Ｐ（ｔ）との関係に基づいて衝突がＯＲＢであるか
ＯＤＢであるかを判定する。この判定は、ＯＲＢとＯＤ
Ｂの平均減速度Ｇave（ｔ）とウェーブレット変換パワ
ー値Ｐ（ｔ）との関係が異なることに基づく。図８は、
ＯＲＢとＯＤＢの平均減速度Ｇave（ｔ）とウェーブレ
ット変換パワー値Ｐ（ｔ）との関係の一例を示す説明図
である。図示するように、ＯＤＢは、ＯＲＢに比して小
さな平均減速度Ｇave領域で大きなウェーブレット変換
パワー値Ｐを示す。これらＯＲＢとＯＤＢの平均減速度
Ｇave（ｔ）とウェーブレット変換パワー値Ｐ（ｔ）と
の関係は衝突の速度により図８中曲線が左右にズレる
が、この傾向については変化しない。したがって、低い
平均減速度Ｇaveの領域に閾値曲線（図８中の曲線ｆ
（Ｇ））を描くことができ、計算した平均減速度Ｇave
（ｔ）とウェーブレット変換パワー値Ｐ（ｔ）との関係
が閾値曲線ｆ（Ｇ）のいずれの領域に属するかにより、
オフセット衝突の形態としてＯＲＢであるかＯＤＢであ
るかを判別することができるのである。

【００３３】次に、こうして構成された実施例の衝突形
態判別装置２０の動作について図９に例示する衝突形態
判定処理ルーチンに基づいて説明する。このルーチン
は、信号入力部２８によりフロアセンサ２２からの減速
度が所定値（例えば、２Ｇや３Ｇなど）以上となったと
きに起動される。

【００３４】この衝突形態判定処理ルーチンが実行され
ると、衝突形態判別装置２０を構成するマイクロコンピ
ュータ４０のＣＰＵ４２は、まず、初期化処理を実行す
る（ステップＳ１００）。この初期化処理は、例えば、
時刻ｔに値０を設定する処理や、前回このルーチンが実
行されたときに一時的に使用したＲＡＭ４６の領域をリ
セットする処理，各種フラグをリセットする処理などが
含まれる。そして、第１の所定時間が経過するまで待っ
て（ステップＳ１０２）、左右フロントセンサ２４，２
６からの減速度に基づいて左右のどちら側が衝突したか
を判定する処理を行なう（ステップＳ１０４）。ここ
で、第１の所定時間は、図４を用いて説明したように図
４中の時刻ｔ１となる。なお、この時刻ｔ１は、衝突側
の判定が可能な最も早い時刻に設定されるのが望まし
く、衝突形態判別装置２０が搭載される車両による実験
などにより設定されるものである。

【００３５】次に、時刻ｔをサンプリング周期Ｔｓだけ
インクリメントし（ステップＳ１０６）、平均減速度Ｇ
ave（ｔ）とウェーブレット変換パワー値Ｐ（ｔ）とを
演算する（ステップＳ１０８，Ｓ１１０）。時刻ｔは、
ステップＳ１００の初期化処理で値０が設定されるか
ら、始めてステップＳ１０６の処理を行なうときには、
時刻ｔはＴｓとなる。平均減速度Ｇave（ｔ）およびウ
ェーブレット変換パワー値Ｐ（ｔ）の演算手法について
は説明した。

【００３６】続いて、演算した平均減速度Ｇave（ｔ）
を用いて閾値Ｐrefを導出する処理を行なう（ステップ
Ｓ１１２）。閾値Ｐrefは、図８に例示した閾値曲線ｆ
（Ｇ）に平均減速度Ｇave（ｔ）を代入して得られるも
のである。なお、実施例では、閾値曲線ｆ（Ｇ）を平均
減速度Ｇaveとウェーブレット変換パワー値Ｐとの関係
としてマップとして予めＲＯＭ４４に記憶しておき、平
均減速度Ｇaveが与えられると、このマップから平均減
速度Ｇaveに対応するウェーブレット変換パワー値Ｐを
閾値Ｐrefとして導出するものとした。なお、閾値曲線
ｆ（Ｇ）は、衝突形態判別装置２０を搭載する車両によ
る衝突実験などにより定まるものである。

【００３７】閾値Ｐrefを導出すると、演算したウェー
ブレット変換パワー値Ｐ（ｔ）と閾値Ｐrefとを比較す
る（ステップＳ１１４）。ウェーブレット変換パワー値
Ｐ（ｔ）が閾値Ｐref以上のときには、オフセット衝突
の形態としてＯＤＢであると判定して（ステップＳ１２
０）、本ルーチンを終了する。一方、ウェーブレット変
換パワー値Ｐ（ｔ）が閾値Ｐrefより小さいときには、
第２の所定時間が経過しているか否かを判定し（ステッ
プＳ１１６）、第２の所定時間が経過していないときに
はステップＳ１０６の処理に戻り、第２の所定時間が経
過しているときには、オフセット衝突の形態としてＯＲ
Ｂであると判定して（ステップＳ１１８）、本ルーチン
を終了する。ここで、第２の所定時間は、ＯＲＢである
かＯＤＢであるかを判定可能な時間として設定されると
共に判定に許容される時間として設定されるものであ
る。例えば、フロアセンサ２２の減速度の波形の第１極
小値となる時間とすることもできる。

【００３８】以上説明した実施例の衝突形態判別装置２
０によれば、オフセット衝突の形態としてＯＲＢである
かＯＤＢであるかを判定することができる。しかも、Ｏ
ＲＢとＯＤＢとが顕著に異なる関係を示す平均減速度Ｇ
ave（ｔ）とウェーブレット変換パワー値Ｐ（ｔ）とに
より判定するから、より正確にＯＲＢであるかＯＤＢで
あるかを判定することができる。また、ウェーブレット
変換パワー値Ｐ（ｔ）を演算するのに時間遅れは小さい
から、迅速に衝突の形態を判定することができる。この
結果、乗員保護装置の起動に資することができる。

【００３９】実施例の衝突形態判別装置２０では、閾値
曲線ｆ（Ｇ）を滑らかな曲線として示したが、階段状に
設定するものとしてもよい。また、実施例では、ウェー
ブレット変換パワー値Ｐ（ｔ）が閾値Ｐref以上となっ
たら直ちにＯＤＢであると判定したが、複数回ウェーブ
レット変換パワー値Ｐ（ｔ）が閾値以上となったときに
ＯＤＢであると判定するものとしてもよい。

【００４０】また、実施例の衝突形態判別装置２０で
は、ウェーブレット変換パワー値Ｐ（ｔ）の演算に所定
の複素関数として実数部Ｒに対して虚数部Ｉがπ／２だ
け位相がずれたＧａｂｏｒ関数を用いたが、所定の複素
関数としては空間的に局在する関数であればよく、実数
部のみからなる関数、例えばＧａｂｏｒ関数の実数部か
らなる関数などを用いるものとしてもよい。

【００４１】さらに、実施例の衝突形態判別装置２０で
は、単一の変換周波数の計算結果からウェーブレット変
換パワー値Ｐ（ｔ）を求めたが、複数の変換周波数の計
算結果からそれぞれのウェーブレット変換パワー値Ｐｎ
（ｔ）を求め、その和としてウェーブレット変換パワー
値Ｐ（ｔ）を求めるものとしてもよい。ｍ個の変換周波
数の計算結果からウェーブレット変換パワー値Ｐ（ｔ）
を求める式を次式（６）に示す。

【００４２】

【数４】

【００４３】あるいは、実施例の衝突形態判別装置２０
では、パワー値としてウェーブレット変換パワー値Ｐ
（ｔ）を用いたが、ウェーブレット変換パワー値Ｐ
（ｔ）に代えて減速度Ｇ（ｔ）の短時間の実効値Ｐｇ
（ｔ）を用いるものとしてもよい。この場合の実効値Ｐ
ｇ（ｔ）を算出する式を次式（７）に示す。なお、式
（７）中Δｔは短時間、例えば２〜３ｍｓｅｃなどとし
て設定されるものである。

【００４４】

【数５】

【００４５】次に、本発明の第２の実施例である乗員保
護装置の起動装置１２０について説明する。図１０は第
２実施例の起動装置１２０の構成の概略を機能ブロック
として例示する構成図であり、図１１は第２実施例の起
動装置１２０のハード構成の概略を示す構成図である。
図示するように、第２実施例の起動装置１２０は、第１
実施例の衝突形態判別装置２０が備える衝突形態判定部
３６を閾値設定部１３６に変更している点と起動部１３
８および乗員保護装置１５０とを備える点とを除いて第
１実施例の衝突形態判別装置２０と同一の構成をしてい
る。したがって、第２実施例の起動装置１２０の構成の
うち第１実施例の衝突形態判別装置２０の構成と同一の
構成についての説明は省略する。なお、同一の構成につ
いては、１００を加えた符号が付してある。

【００４６】第２実施例の起動装置１２０のハード構成
は、図１１に示すように、フロアセンサ１２２と、左右
フロントセンサ１２４，１２６と、ＣＰＵ１４２を中心
として構成されたマイクロコンピュータ１４０とにより
構成されており、マイクロコンピュータ１４０からの起
動信号が乗員保護装置１５０に出力されるようになって
いる。マイクロコンピュータ１４０は、ＣＰＵ１４２の
他、処理プログラムを記憶したＲＯＭ１４４と、一時的
にデータを記憶するＲＡＭ１４６と、入出力処理回路
（Ｉ／Ｏ）１４８とを備える点も第１実施例の衝突形態
判別装置２０と同様であり、図１０に例示する第２実施
例の起動装置１２０の各部が、ＲＯＭ１４４に記憶され
た処理プログラムが起動されたときに、ソフトウエアと
ハードウエアとが一体となって機能する点も同様であ
る。

【００４７】乗員保護装置１５０は、実施例ではエアバ
ック装置であり、エアバック１５２と、このエアバック
１５２にガスを供給する２個のインフレータ１５４と、
図示しないガス発生剤に点火する点火装置１５６と、マ
イクロコンピュータ１４０からの起動信号に基づいて点
火装置１５６に通電して点火する駆動回路１５８とを備
える。２個のインフレータ１５４を備えるのは、２個の
インフレータ１５４を同時に作動させてエアバック１５
２を高速で膨張させる高速膨張と、２個のインフレータ
１５４を時間差をもって作動させてエアバック１５２を
低速で膨張させる低速膨張とを行なうためである。この
高速膨張と低速膨張との選択は、衝突の形態などにより
設定される。

【００４８】第２実施例の起動装置１２０における閾値
設定部１３６では、平均減速度Ｇaveに対するウェーブ
レット変換パワー値Ｐに３つの領域を設定し、平均減速
度演算部１３０および閾値設定部１３６により演算され
た平均減速度Ｇave（ｔ）およびウェーブレット変換パ
ワー値Ｐ（ｔ）がどの領域に属するかに基づいて異なる
閾値を設定する。図１２は、平均減速度Ｇaveに対する
ウェーブレット変換パワー値Ｐの領域を例示する説明図
である。図中、曲線ｆ１，ｆ２が領域設定曲線である。
この領域設定曲線ｆ１，ｆ２は、第１実施例で図８を用
いて説明した閾値曲線ｆ（Ｇ）と同様なものである。２
本の曲線を用いているのは、衝突の対象物の硬さによっ
てＯＤＢでもＯＲＢに近い傾向を示すときがあり、この
傾向を考慮して段階的に閾値を設定するためである。し
たがって、第２実施例の起動装置１２０では、オフセッ
ト衝突としてＯＲＢであるかＯＤＢであるかを明確に判
定する必要がない。

【００４９】図１３は、平均減速度Ｇave（ｔ）および
ウェーブレット変換パワー値Ｐ（ｔ）の各領域に対応す
る閾値Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３を例示する説明図である。この
閾値Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３は、フロアセンサ１２２からの減
速度のサンプリング開始時刻ｔ０からの時間積分値Ｖｎ
に対するフロアセンサ１２２の減速度の所定時間（例え
ば、１０ｍｓｅｃ）内の時間積分値Ｖ１０に対して設定
されるものである。この閾値Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３は、起動
装置１２０が搭載される車両による衝突実験などにより
設定されるものである。なお、サンプリング開始時刻ｔ
０からの減速度の時間積分値Ｖｎは次式（８）により、
減速度の１０ｍｓｅｃ内の時間積分値Ｖ１０は式（９）
により演算される。

【００５０】

【数６】

【００５１】起動部１３８は、フロアセンサ１２２から
の減速度Ｇに対して上述の式（８）および式（９）を演
算し、Ｖｎに対するＶ１０が閾値設定部１３６により設
定された閾値（Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３のいずれか）が上回っ
たときに乗員保護装置１５０の起動を判定すると共に衝
突の形態や衝突の激しさなどに応じて高速膨張か低速膨
張かを判定して、乗員保護装置１５０の駆動回路１５８
に起動信号を出力する。

【００５２】次に、こうして構成された第２実施例の起
動装置１２０の動作、特に閾値の設定動作について図１
４に例示する閾値設定処理ルーチンに基づき説明する。
このルーチンは、信号入力部１２８によりフロアセンサ
１２２からの減速度が所定値（例えば、２Ｇや３Ｇな
ど）以上となったときに起動される。このルーチンのス
テップＳ２００〜Ｓ２１０の処理は、図９に例示した衝
突形態判定処理ルーチンにおけるステップＳ１００〜Ｓ
１１０の処理と同一であるから、説明の重複を避けるた
め、これらの処理の説明については省略する。

【００５３】閾値設定処理ルーチンにおいて、平均減速
度Ｇave（ｔ）やウェーブレット変換パワー値Ｐ（ｔ）
が演算されると（ステップＳ２０８，Ｓ２１０）、演算
した平均減速度Ｇave（ｔ）に基づいてウェーブレット
変換パワー値Ｐの領域の境をなす領域境界値Ｐ１，Ｐ２
を導出する（ステップＳ２１２）。領域境界値Ｐ１，Ｐ
２は、図１２に例示した領域設定曲線ｆ１，ｆ２にそれ
ぞれ平均減速度Ｇave（ｔ）を代入して得られるもので
ある。なお、第２実施例では、領域設定曲線ｆ１，ｆ２
を平均減速度Ｇaveとウェーブレット変換パワー値Ｐと
の関係としてそれぞれマップとして予めＲＯＭ１４４に
記憶しておき、平均減速度Ｇaveが与えられると、これ
らのマップから平均減速度Ｇaveに対応するそれぞれの
ウェーブレット変換パワー値Ｐを領域境界値Ｐ１，Ｐ２
として導出するものとした。なお、領域設定曲線ｆ１，
ｆ２は、起動装置１２０を搭載する車両による衝突実験
などにより定まるものである。

【００５４】続いて、演算したウェーブレット変換パワ
ー値Ｐ（ｔ）を導出した領域境界値Ｐ１，Ｐ２と比較す
る（ステップＳ２１４）。ウェーブレット変換パワー値
Ｐ（ｔ）が領域境界値Ｐ２より大きいときには、オフセ
ット衝突の形態としてＯＤＢの傾向が強いと判定し、Ｖ
ｎに対するＶ１０の初期の閾値が低い閾値Ｇ１を設定し
（ステップＳ２１６）、ウェーブレット変換パワー値Ｐ
（ｔ）が領域境界値Ｐ１，Ｐ２の間に属するときには、
オフセット衝突の形態としてＯＤＢとＯＲＢとの中間的
な傾向を有すると判定し、Ｖｎに対するＶ１０の初期の
閾値が中位の閾値Ｇ２を設定し（ステップＳ２１８）、
ウェーブレット変換パワー値Ｐ（ｔ）が領域境界値Ｐ１
未満のときには、衝突の形態としてＯＲＢの傾向が強い
と判定し、Ｖｎに対するＶ１０の初期の閾値が高い閾値
Ｇ３を設定する（ステップＳ２２０）。ここで、閾値Ｇ
１，Ｇ２，Ｇ３は、起動装置１２０が搭載される車両に
よる衝突実験などにより設定されるものである。こうし
て閾値が設定されると、起動部１３８は、この設定され
た閾値に基づいて乗員保護装置１５０の駆動回路１５８
に起動信号を出力する。

【００５５】そして、第２の所定時間を経過したかを判
定し（ステップＳ２２２）、経過していないときには、
ステップＳ２０６の処理に戻り、経過しているときに
は、本ルーチンを終了する。なお、第２の所定時間につ
いても第１実施例で説明した第２の所定時間と同様であ
る。

【００５６】以上説明した第２実施例の乗員保護装置の
起動装置１２０によれば、オフセット衝突の形態の傾向
に基づいて起動の閾値を変更することができる。この結
果、より適切なタイミングで乗員保護装置１５０を起動
することができる。しかも、ＯＲＢとＯＤＢとが顕著に
異なる関係を示す平均減速度Ｇave（ｔ）とウェーブレ
ット変換パワー値Ｐ（ｔ）とにより衝突の形態の傾向を
判定するから、より正確に衝突の形態の傾向を判定する
ことができる。また、ウェーブレット変換パワー値Ｐ
（ｔ）を演算するのに時間遅れは小さいから、迅速に衝
突の形態の傾向を判定し、その結果を乗員保護装置１５
０の起動に役立てることができる。

【００５７】第２実施例の乗員保護装置の起動装置１２
０では、平均減速度Ｇaveとウェーブレット変換パワー
値Ｐとの関係に２本の領域設定曲線ｆ１，ｆ２を用いた
が、領域設定曲線は１本でもよく或いは３本以上でもよ
い。また、領域設定曲線ｆ１，ｆ２を滑らかな曲線とし
たが、階段状のものとしてもよい。

【００５８】第２実施例の乗員保護装置の起動装置１２
０では、第２の所定時間が経過するまで繰り返し閾値の
設定処理を行なったが、所定の時間のときにのみ閾値の
設定を行なうものとしてもよい。また、第２実施例の乗
員保護装置の起動装置１２０では、繰り返し処理毎に閾
値の設定を行なうものとしたが、閾値Ｇ２が設定された
らその後は閾値Ｇ１を設定できず、閾値Ｇ３が設定され
たらその後は閾値Ｇ１，Ｇ２を設定できないものとした
り、その逆に閾値Ｇ２が設定されたらその後は閾値Ｇ３
を設定できず、閾値Ｇ１が設定されたらその後は閾値Ｇ
２，Ｇ３を設定できないものとしてもよい。

【００５９】第２実施例の乗員保護装置の起動装置１２
０では、乗員保護装置１５０としてエアバック装置を用
いたが、サイドバック装置など他の乗員保護装置に適用
するものとしてもよい。

【００６０】第２実施例の乗員保護装置の起動装置１２
０では、オフセット衝突の形態との関係で閾値を設定す
るものとして説明したが、フルラップ衝突の形態との関
係で閾値を設定するものや斜突の形態との関係で閾値を
設定するものなどと組み合わせる構成としてもよいのは
勿論である。乗員保護装置の起動は、これら全体の判定
により行なわれるものだからである。

【００６１】以上、本発明の実施の形態について実施例
を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限
定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲
内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例である衝突形態判別装置２
０の構成の概略を機能ブロックを用いて示す構成図であ
る。

【図２】 実施例の衝突形態判別装置２０のハード構成
の概略を示す構成図である。

【図３】 実施例の衝突形態判別装置２０が車両１０に
搭載されている様子を例示する説明図である。

【図４】 車両１０の左側を衝突部としたオフセット衝
突の際のフロアセンサ２２および左右フロントセンサ２
４，２６の減速度Ｇの時間変化の一例を示す説明図であ
る。

【図５】 パワー値演算部３４の構成の概略を示す構成
図である。

【図６】 Ｇａｂｏｒ関数の時間軸上の表現を例示する
説明図である。

【図７】 ウェーブレット変換Ｘ（ａ，ｂ）の実数部Ｒ
と虚数部Ｉと大きさＰと位相θとの関係を示す説明図で
ある。

【図８】 ＯＲＢとＯＤＢの平均減速度Ｇave（ｔ）と
ウェーブレット変換パワー値Ｐ（ｔ）との関係の一例を
示す説明図である。

【図９】 実施例の衝突形態判別装置２０により実行さ
れる衝突形態判定処理ルーチンの一例を示すフローチャ
ートである。

【図１０】 第２実施例の起動装置１２０の構成の概略
を機能ブロックとして例示する構成図である。

【図１１】 第２実施例の起動装置１２０のハード構成
の概略を示す構成図である。

【図１２】 平均減速度Ｇaveに対するウェーブレット
変換パワー値Ｐの領域を例示する説明図である。

【図１３】 平均減速度Ｇave（ｔ）およびウェーブレ
ット変換パワー値Ｐ（ｔ）の各領域に対応する閾値Ｇ
１，Ｇ２，Ｇ３を例示する説明図である。

【図１４】 第２実施例の起動装置１２０により実行さ
れる閾値設定処理ルーチンの一例を示すフローチャート
である。

【符号の説明】

１０ 車両、２０ 衝突形態判別装置、２２，１２２
フロアセンサ、２４，１２４ 左フロントセンサ、２
６，１２６ 右フロントセンサ、２８，１２８信号入力
部、３０，１３０ 平均減速度演算部、３２，１３２
衝突側判定部、３４，１３４ パワー値演算部、３４ａ
積和演算部、３４ｂ パワー値計算部、３６ 衝突形
態判定部、４０，１４０ マイクロコンピュータ、４
２，１４２ＣＰＵ、４４，１４４ ＲＯＭ、４６，１４
６ ＲＡＭ、４８，１４８ 入出力処理回路、１２０
乗員保護装置の起動装置、１３６ 閾値設定部、１３８
起動部、１５０ 乗員保護装置、１５２ エアバック、
１５４ インフレータ、１５６ 点火装置、１５８ 駆
動回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊豫田 紀文 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 大嶋 満寿治 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 Ｆターム(参考） 3D054 DD28 EE06 EE14 EE18 EE30 EE44 EE60 FF20

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の衝突の形態としてＯＲＢであるか
   ＯＤＢであるかを判別する衝突形態判別装置であって、 前記車両の略中央部に配置され、該中央部の減速度を検
   出する中央部減速度検出手段と、 前記車両の左右の前方に各々配置され、該車両の左右の
   前方の減速度を各々検出する左右減速度検出手段と、 前記中央部減速度検出手段により検出された減速度の所
   定時間内における平均減速度を演算する平均減速度演算
   手段と、 前記左右減速度検出手段により検出された減速度に基づ
   いて衝突側を判定する衝突側判定手段と、 該衝突側と判定された左右減速度検出手段により検出さ
   れた減速度に対してウェーブレット変換パワー値を演算
   するパワー値演算手段と、 該演算されたウェーブレット変換パワー値と前記平均減
   速度演算手段により演算された平均減速度とに基づいて
   車両の衝突の形態としてＯＲＢであるかＯＤＢであるか
   を判定する衝突形態判定手段とを備える衝突形態判別装
   置。
2. 【請求項２】 前記パワー値演算手段は、前記衝突側と
   判定された左右減速度検出手段により検出された減速度
   に対して積分の基底として所定の複素関数を用いて積和
   演算する積和演算手段を備え、該積和演算の結果の実数
   部と虚数部とに基づいて前記ウェーブレット変換パワー
   値を演算する手段である請求項１記載の衝突形態判別装
   置。
3. 【請求項３】 前記衝突形態判定手段は、平均減速度が
   大きくなるほどウェーブレット変換パワー値が大きくな
   る閾値を有し、前記パワー値演算手段により演算された
   ウェーブレット変換パワー値が該ウェーブレット変換パ
   ワー値に対応して前記平均減速度演算手段により演算さ
   れた平均減速度に対応する閾値より大きくなったときに
   衝突の形態としてＯＤＢであると判定する手段である請
   求項１または２記載の衝突形態判別装置。
4. 【請求項４】 車両に搭載された乗員保護装置を起動す
   る起動装置であって、 前記車両の略中央部に配置され、該中央部の減速度を検
   出する中央部減速度検出手段と、 前記車両の左右の前方に各々配置され、該車両の左右の
   前方の減速度を各々検出する左右減速度検出手段と、 前記中央部減速度検出手段により検出された減速度の所
   定時間内における平均減速度を演算する平均減速度演算
   手段と、 前記左右減速度検出手段により検出された減速度に基づ
   いて衝突側を判定する衝突側判定手段と、 該衝突側と判定された左右減速度検出手段により検出さ
   れた減速度に対してウェーブレット変換パワー値を演算
   するパワー値演算手段と、 該演算されたウェーブレット変換パワー値と前記平均減
   速度演算手段により演算された平均減速度とに基づいて
   閾値を設定する閾値設定手段と、 前記中央部減速度検出手段または前記左右減速度検出手
   段により検出された減速度が前記閾値設定手段により設
   定された閾値に至ったとき、前記乗員保護装置を起動す
   る起動手段とを備える起動装置。
5. 【請求項５】 前記パワー値演算手段は、前記衝突側と
   判定された左右減速度検出手段により検出された減速度
   に対して積分の基底として所定の複素関数を用いて積和
   演算する積和演算手段を備え、該積和演算の結果の実数
   部と虚数部とに基づいて前記ウェーブレット変換パワー
   値を演算する手段である請求項４記載の起動装置。
6. 【請求項６】 前記閾値設定手段は、平均減速度に対し
   てウェーブレット変換パワー値に複数の領域を有し、前
   記パワー値演算手段により演算されたウェーブレット変
   換パワー値および該ウェーブレット変換パワー値に対応
   して前記平均減速度演算手段により演算された平均減速
   度が前記複数の領域のいずれの領域に属するかを判定
   し、該判定結果に基づいて閾値を設定する手段である請
   求項５記載の起動装置。