JP2005178476A - 車両緊急状態検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コストに見合った現実的な装置において、緊急状態であると判断されるべき状態をできるだけ漏れなく、かつ、過不足なく検出する。
【解決手段】縦軸ｒはアクセルペダルの位置（踏み込み量）を示している。σは位置ｒの時系列データの各部分列の分散であり、σ０はこの分散σに対する閾値である。この分散σは各インターバルＩｉ毎に算定される。図２では、位置ｒが速度ｖの計測領域Ｚに突入する以前においては、インターバルＩ３が「σ＜σ０」を満たす最も最近のインターバルとなっている。ｒｓは、運転者によるアクセルペダル解放動作の開始時点でのアクセルペダルの位置ｒ（：始動位置）である。この様な構成に従えば、アクセルｏｆｆ直前のアクセルペダルの戻り速度ｖだけではなく、上記の始動位置ｒｓの値をも加味して、緊急状態の有無若しくは緊急状態の度合いを判定することが可能となる。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両やその乗員の危険を未然に回避又は軽減しようとする際に有用な、車両の緊急状態を予測又は推定するための装置に関する。
上記の緊急状態とは、衝突、追突、脱輪、脱落等に対する危険を緊急に回避又は軽減する必要性が非常に高い状態を言う。従って、本発明は、例えばエアバッグ始動装置、制動力補助機構始動装置、シートベルトのプリテンショナ始動装置等の各種の車両安全対策関連装置に有用である。
尚、この様な各種の始動装置の機能の中には、これらの安全装置の起動機能等の他にも、例えばこれらの安全装置の起動準備指令機能等をも勿論含み得る。

車両の緊急状態を予測又は推定するための技法としては、例えば上記の特許文献１〜特許文献３に記載されている技法等が一般にも広く知られている。
図９、図１０は、従来技術を説明するグラフである。ここで、ｒはアクセルペダルの位置（：踏み込み量）、ｖはアクセルペダルの戻り速度、ｔは時刻を表している。瞬時的にはアクセルペダルの戻り速度ｖは「−ｒの時間微分」で定義されるものであるが、微分が可能でない場合もあるので、以下では従来技術に習って、適当に解釈するものとする。

例えば図９の様に、アクセルペダルの位置ｒが時間と共に急激に減少した場合、車両の運転者は急制動等の緊急回避動作に入りつつあるものと考えられる。公知の従来技術においては、このアクセルｏｆｆの直前のアクセルペダルの戻り速度ｖの値が、所定の閾値ｖ₀ （＞０）よりも大きくなった場合に、車両が緊急状態にあるものと判断していた。
特開平１０−６７３１７号公報 特開平１０−１５７５８５号公報 特開２００１−２３３１８９号公報

しかしながら、本願発明者は、度重なる制動試験の結果から、アクセルペダルの戻り速度ｖだけでは、正確な緊急状態の判定が必ずしも実施できるとは言えないことを突き止めた。
図１０は、その様な例外的な事例を例示するグラフである。このグラフは、運転者が、略等速走行の際に比較的浅くアクセルペダルを踏み込みながら前進し、その後、突然の要請に反応して急制動を試みた際のものである。本図１０に例示する様に、アクセルペダル解放動作の開始時点でのアクセルペダルの位置ｒ（以下、始動位置ｒｓと言う）の値が比較的小さくても、例えば下り坂や追い風などの状況下では、車両が高速走行している場合があり得る。また、高速道路走行中などでは、アクセルペダルの踏み込み量が比較的小さくとも、高速走行している場合も多い。

一方、アクセルペダルの戻り速度ｖはアクセルペダルの位置（：踏み込み量）ｒに略比例したり、或いは少なくとも位置ｒに対して単調増加する傾向が強い。これはアクセルペダル回りの機械系などの運動が、踏み込み動作に係わるバネ係数や油圧等に幾らかでも支配されている場合が多いためだと考えられる。
したがって、位置ｒが例えば図１０の様に比較的小さく推移してきた場合などには、運転者が俊敏な動作でアクセルペダルを開放していても、戻り速度ｖの値は上記の閾値ｖ₀ を超え難いことがある。

即ち、一意に設定された閾値ｖ₀ よりも戻り速度ｖの値の方が例え小さくとも、閾値ｖ₀ が画一的に一定である以上、緊急状態であると判断されるべき状態が検出されないままとなってしまう事象が有り得る。しかしながら、従来の判定方式では、画一的に設定された閾値ｖ₀ を判定基準として戻り速度ｖの判定を実施しているので、その様な事象が表面化する恐れがあった。

本発明は、上記の課題を解決するために成されたものであり、その目的は、コストに見合った現実的な装置において、緊急状態であると判断されるべき状態をできるだけ漏れなく、かつ、過不足なく検出することである。
また、本発明の更なる目的は、例えばエアバッグ始動装置、制動力補助機構始動装置、シートベルトのプリテンショナ始動装置等の各種の車両安全対策関連装置に有用な、応用範囲の広い車両緊急状態検出装置を実現することである。
ただし、上記の個々の目的は、本発明の個々の手段の内の少なくとも何れか１つによって、個々に達成されれば十分なのであって、本願の個々の発明は、上記の全ての課題を同時に解決し得る手段が存在することを必ずしも保証するものではない。

上記の課題を解決するためには、以下の手段が有効である。
即ち、本発明の第１の手段は、車両のアクセルペダルの位置ｒを検出するアクセル位置検出手段と、アクセルペダルの戻り速度ｖを検出するアクセル速度検出手段とを有する、車両の緊急状態を検出するための装置（車両緊急状態検出装置）において、アクセル位置検出手段によって検出された位置ｒに関する直近過去の時系列データを記憶するアクセル位置記憶手段と、その直近過去において、運転者によるアクセルペダル解放動作が開始されたと推定される時刻でのアクセルペダルの位置ｒ（≡始動位置ｒｓ）を、上記の時系列データに基づいて求める始動位置推定手段とを備えることである。

また、本発明の第２の手段は、上記の第１の手段において、上記の戻り速度ｖと始動位置ｒｓに基づいて車両の緊急状態を判定する緊急状態判定手段を設けることである。

また、本発明の第３の手段は、上記の第１又は第２の手段において、上記の時系列データに、少なくとも１５０ｍｓ過去から５０ｍｓ過去に至るまでの一連の直近過去の時系列データを含めることである。

また、本発明の第４の手段は、上記の第１乃至第３の何れか１つの手段において、上記の始動位置推定手段によって、時系列データの所定の各インターバル毎の分散σの大小に基づいて始動位置ｒｓを決定することである。

また、本発明の第５の手段は、上記の第４の手段において、上記の始動位置推定手段によって、分散σが所定の閾値σ０よりも小さい値を示すインターバルの内、最も現在に近いインターバルにおける位置ｒの平均値又は最大値を始動位置ｒｓとして算出することである。

また、本発明の第６の手段は、上記の第１乃至第３の何れか１つの手段において、上記の始動位置推定手段によって、時系列データの所定の各インターバル毎の最大変動幅Δｒの大小に基づいて、始動位置ｒｓを決定することである。
ただし、上記の最大変動幅Δｒとは、該当するインターバル内においてサンプリングされた位置ｒの最大値と最小値との差分のことを言う。

また、本発明の第７の手段は、上記の第６の手段において、上記の始動位置推定手段によって、最大変動幅Δｒが所定の閾値ＤＲよりも小さい値を示すインターバルの内、最も現在に近いインターバルにおける位置ｒの平均値又は最大値を始動位置ｒｓとして算出することである。

また、本発明の第８の手段は、上記の第１乃至第７の何れか１つの手段において、上記の始動位置推定手段によって、所定の微小時間ｄｔ内における位置ｒの変動量ｄｒの符号変化事象に基づいて、始動位置ｒｓを決定することである。

また、本発明の第９の手段は、上記の第１乃至第８の何れか１つの手段において、上記のアクセル速度検出手段に、位置ｒに対する時間微分演算処理を経由することなく直接アクセルペダルの戻り速度ｖを測定する速度検出手段を備え、上記の始動位置推定手段によって、所定の微小時間ｄｔ内における戻り速度ｖの変動量ｄｖの符号変化事象に基づいて、始動位置ｒｓを決定することである。
以上の本発明の手段により、前記の課題を効果的、或いは合理的に解決することができる。

以上の本発明の手段によって得られる効果は以下の通りである。
即ち、本発明の第１の手段によれば、アクセルｏｆｆ直前のアクセルペダルの戻り速度ｖだけではなく、上記の始動位置ｒｓの大小をも加味して、緊急状態の有無若しくは緊急状態の度合いを判定することが可能となる。
より具体的には、例えば図１０の様にアクセルペダルの位置ｒが推移した場合、始動位置ｒｓの値が小さいので、それに応じて閾値ｖ₀ の方も動的に小さめに補正するなどの対策が可能となる。また、上記のアクセル位置記憶手段や始動位置推定手段は、コンピュータ・ソフトウェアによって実現することができる。
したがって、本発明によれば、緊急状態であると判断されるべき状態をできるだけ漏れなく、かつ過不足なく検出することが、コストに見合った現実的な装置において可能となる。

また、本発明の第２の手段によれば、例えばエアバッグ始動装置、制動力補助機構始動装置、シートベルトのプリテンショナ始動装置等の各種の車両安全対策関連装に掛かるコストを抑制することができる。
車両の緊急状態を判定するための手段は、例えばエアバッグ始動装置、制動力補助機構始動装置、シートベルトのプリテンショナ始動装置等の各種の車両安全対策関連装置毎に個々に設けても良いが、上記の様な本発明の緊急状態判定手段を本発明の車両緊急状態検出装置の一部として備えれば、各種の車両安全対策関連装置毎に、車両の緊急状態を判定するための手段を個々に設ける必要がなくなる。

上記の様な車両安全対策関連装置を複数種備え、かつ、各始動装置の始動条件等が画一的ではない場合には、上記の様な緊急状態判定手段は各種の車両安全対策関連装置毎に個々に設けた方が良い場合もあるが、そうでない場合などには、上記の第２の手段を選択する方がコスト面で有利となることが少なくない。

また、本発明の第３の手段によれば、上記の始動位置ｒｓをより正確に求めることが可能となる。図９、図１０の従来技術（緊急時）におけるアクセルペダルの戻し操作時間は約４０ｍｓ〜１００ｍｓ程度であり、これらの緊急状態の場合でも、アクセルペダルの戻り速度ｖを求めるためには、戻し操作中の時間帯における約５０ｍｓ程度の間の位置ｒの時系列データが有れば十分である。したがって、従来装置においては、それ以上過去に逆上って時系列データを保存しておくことに、特段の利点は何ら認められない。

しかし、上記の第１又は第２の手段において、少なくとも１５０ｍｓ過去から５０ｍｓ過去に至るまでの一連の直近過去の時系列データを用いれば、上記の始動位置ｒｓをより正確に求めることが可能となる。より望ましくは、現在近傍を含めて、約２００〜５００ｍｓ程度までの直近過去の時系列データを保存しておくと良い。この範囲が広過ぎると、ＣＰＵオーバヘッドやメモリーオーバーヘッドを招く恐れがあり望ましくない。また、この範囲が狭過ぎると、始動位置ｒｓを正確に求めることが困難となる場合があり、望ましくない。

また、本発明の第４の手段によれば、位置ｒの経時的変動の大小を評価する場合に、分散を指標として、最も正確或いは客観的に位置ｒの経時的変動の大小を評価することができる。即ち、分散が所定の閾値よりも大きい場合には、位置ｒが安定的には推移していないと判断することができる。

また、本発明の第５の手段によれば、上記の第４の手段の始動位置推定手段において、始動位置ｒｓを正確或いは客観的に算定することができる。平均値を用いるのは主にノイズ対策であり、ノイズの影響が小さい系においては該当するインターバル内の最大値や、或いは、該当するインターバル内の最も時刻が古い時点でのサンプリング値などを用いても良い。

また、始動位置ｒｓの推定処理においては、最大変動幅Δｒの代りに分散を用いても良いが、本発明の第６の手段によれば、最大変動幅Δｒの演算処理を実施した方が、プログラムの静的ステップ数もＣＰＵの動的ステップ数も効果的に抑制することができる。

また、本発明の第７の手段によれば、上記の第６の手段の始動位置推定手段において、始動位置ｒｓを比較的高速に算定することができる。平均値を用いるのは主にノイズ対策であり、ノイズの影響が小さい系においては該当するインターバル内の最大値や、或いは該当するインターバル内の最も時刻が古い時点でのサンプリング値などでも良い。

また、本発明の第８の手段によれば、位置ｒの変動が頻繁で、位置ｒの値が常時安定していない場合でも、位置ｒの最大変動幅Δｒや分散などの値の大小に係わらず、適切な始動位置ｒｓを算定することが可能となる。

また、本発明の第９の手段によれば、ｔ−ｒグラフの図形の形状（上に凸、下に凸、変曲点など）を判別することが可能となるので、それらの形状に基づいて、適切な始動位置ｒｓを算定することができる。

以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。
ただし、本発明の実施形態は、以下に示す個々の実施例に限定されるものではない。

図１に、本発明の第１実施例の車両緊急状態検出装置１００の主なハードウェア構成を示す。電子制御ユニット１１０（ＥＣＵ）には、ＣＰＵ（１０１）、ＲＯＭ（１０２）、ＲＡＭ（１０３）、及び入出力インターフェイス１０４（ＩＦ）などが内蔵されている。アクセル位置センサ１０６は、１０ｍｓ周期で、車両のアクセルペダルの位置ｒを検出して、その値を電子制御ユニット１１０に連絡する。

図２は、上記の車両緊急状態検出装置１００の処理方式の概要を示すグラフである。このグラフの横軸ｔは時間、縦軸ｒはアクセルペダルの位置（踏み込み量）を示している。Δｔはインターバルの間隔で、例えば５０ｍｓ程度で良い。この場合、各インターバルＩｉ（ｉ＝１，２，３，．．．）毎に、５回ずつ上記のアクセル位置センサ１０６から位置ｒの連絡が入ることになる。

以下、位置ｒの時系列データをＡＰ（ｎ）と書く。ＡＰ（ｎ）は配列で、１つの要素に１つの位置データ（ｒ）が記憶される。この引数ｎは現在から過去に向って増加するもので、時系列データの中の最新の位置データを常時ＡＰ（０）と書くものとする。即ち、各位置データがもつ引数ｎは、１０ｍｓ周期で１ずつ増加するものとする。

σは時系列データＡＰ（ｎ）の部分列の分散であり、σ０はこの分散σに対する閾値である。この分散σは各インターバルＩｉ（ｉ＝１，２，３，．．．）毎に算定され、閾値σ０と比較することにより評価される。図２では、位置ｒが速度ｖの計測領域Ｚに突入する以前においては、インターバルＩ３が「σ＜σ０」を満たす最も最近のインターバルとなっている。逆に言えば、インターバルＩ３まで過去に逆上って初めて「σ＜σ０」が満たされる程度に、σ０の値が適当に設定されている。
本図２の記号ｒｓは、運転者によるアクセルペダル解放動作の開始時点でのアクセルペダルの位置ｒ（≡始動位置）を示しており、この値としては、インターバルＩ３における位置ｒの平均値等を用いることができる。
ｓｕｐＺは速度ｖの計測領域Ｚの上限値であり、ｉｎｆＺは計測領域Ｚの下限値である。

以下、この車両緊急状態検出装置１００において、上記の始動位置ｒｓを算定する本発明の始動位置推定手段などを実現する実現方式について詳しく説明する。
図３は、車両緊急状態検出装置１００の処理手順を例示するフローチャートである。
まず最初に、ステップ３０５では、アクセルペダルの位置ｒをアクセル位置センサ１０６から入力する。

次に、ステップ３１０では、位置ｒに関する直近過去の時系列データＡＰ（ｎ）（０≦ｎ≦２９）を更新する。この時、引数ｎが現在から過去に向って増加する様に更新し、時系列データの中の最新の位置データが常時ＡＰ（０）となる様に保持する。したがって、各位置データがもつ引数ｎは、１０ｍｓ周期で１ずつ増加させる。ｎの上限を２９とした理由は、３００ｍｓ程度の直近過去の時系列データが有れば十分だからである。通常、この様な時系列データの管理では、ＣＰＵオーバーヘッド削減のため、時系列データＡＰ（ｎ）に関する３０エントリー分の１次記憶領域を３０回毎にラップアラウンドさせて更新する。

ステップ３１２では、前回検出された位置ｒの値（＝ＡＰ（１））が、極大値であった場合に、その極大値（＝ＡＰ（１））を変数ｒｓに退避する。この処理については、図４を用いて後で詳細に説明する。

ステップ３１５では、フラグＦ１をチェックする。このフラグＦ１は、位置ｒが計測領域Ｚに上限側から突入した事象を記憶しておくためのものであり、このフラグＦ１は、位置ｒが計測領域Ｚに上限側から突入してから、一端、計測領域Ｚ外に脱出するまでの間のみ常時ＯＮ状態に維持する。
ステップ３２０では、最新の位置データを有する配列要素ＡＰ（０）の値が計測領域Ｚの上限値ｓｕｐＺ以下となっているか否かをチェックし、ＡＰ（０）≦ｓｕｐＺならばステップ３２５に、そうでなければステップ３０５に処理を移す。

ステップ３２５では、前回（１０ｍｓ前）の位置データＡＰ（１）をチェックし、ＡＰ（１）＞ｓｕｐＺならばステップ３３０に、そうでなければステップ３０５に処理を移す。
ステップ３３０では、フラグＦ１をＯＮ状態に設定する。
ステップ３３５では、記憶領域Ｔ１に現在時刻ｔを記憶する。
ステップ３４０では、記憶領域Ｒ１に現在の位置ｒ（＝ＡＰ（０））を記憶する。
以上のステップ３２０〜ステップ３４０までの一連の処理により、位置ｒが計測領域Ｚに上限側から突入した事象とその時の時刻ｔとその時の正確な位置ｒが記憶される。

一方、ステップ３１５において、既にＦ１＝ＯＮであった場合には、以下の処理が実行される。
即ち、まず、ステップ３５０では、未だに現在の位置ｒ（＝ＡＰ（０））が計測領域Ｚ内にあるか否かを判定する。その結果、ｉｎｆＺ＜ＡＰ（０）≦ｓｕｐＺならばステップ３０５に、そうでなければステップ３５５に処理を移す。
ステップ３５５では、位置ｒが計測領域Ｚ外に脱出したことを受けて、フラグＦ１をＯＦＦ状態に戻す。

ステップ３６０では、この脱出が上方へのものか否かを判定する。その結果、ＡＰ（０）＞ｓｕｐＺならばステップ３０５に、そうでなければステップ３７０に処理を移す。
ステップ３７０では、記憶領域Ｔ２に現在時刻ｔを記憶する。
ステップ３７５では、記憶領域Ｒ２に現在の位置ｒ（＝ＡＰ（０））を記憶する。
以上のステップ３５０〜ステップ３７５までの一連の処理により、位置ｒが計測領域Ｚの下限側から脱出した事象とその時の時刻ｔとその時の正確な位置ｒが記憶される。

ステップ３８０では、以上のステップによって記憶されたデータに基づいて、アクセルペダルの始動位置ｒｓと、アクセルｏｆｆ直前のアクセルペダルの速度ｖを算出する。この演算処理には、後述の図５のサブルーチンを用いる。
ステップ３９０では、ステップ３８０で呼び出して実行した図５のサブルーチンが算出した始動位置ｒｓと速度ｖを応用プログラムが参照可能な記憶領域に出力する。

この様な応用プログラムとしては、例えばエアバッグ始動装置、制動力補助機構始動装置、シートベルトのプリテンショナ始動装置等の各種の車両安全対策関連装置の始動プログラム等が考えられる。図１には、その様な始動プログラムが電子制御ユニット１１０とは別個のＥＣＵ上で実行される際の構成が記されている。即ち、この場合には、図１の「出力信号」は上記の始動位置ｒｓと速度ｖを意味する。ただし、その様な始動プログラム（応用プログラム）は、図１の同一の電子制御ユニット１１０上で実行しても構わない。それらの構成は任意で良く、電子制御ユニット１１０の具体的な機能や性能等に応じて決定すれば良い。

図４に、前述の図３のステップ３１２によって、呼び出されて実行されるべきサブルーチン（極大判定）の処理手順を例示する。変数ｄｒ０，ｄｒ１は、最近の１０ｍｓ（上記の１周期）毎の位置ｒの変化量を保持する変数（記憶領域）である。システム始動時における変数ｄｒ０の初期値は任意で良い。
まず、最初にステップ２１０では、前回の変数ｄｒ０の値を変数ｄｒ１に退避する。
次に、ステップ２２０では、今回の１周期での位置ｒの変化量ｄｒ０（≡ＡＰ（１）−ＡＰ（０））を求める。

ステップ２３０では、今回の１周期における位置ｒの変化量ｄｒ０の符号を判定し、その結果が、負ならばステップ２４０に制御を移し、そうでなければ呼出元（図３のステップ３１５）に制御を戻す。
ステップ２４０では、前回の１周期における位置ｒの変化量ｄｒ１の符号を判定し、その結果が、０以上ならばステップ２５０に制御を移し、そうでなければ呼出元（図３のステップ３１５）に制御を戻す。
ステップ２５０では、現在の位置ｒの値ＡＰ（１）を変数ｒｓに退避する。
以上のサブルーチン（極大判定）の処理手順により、前回検出された位置ｒの値（＝ＡＰ（１））が、極大値であった場合に、その極大値（＝ＡＰ（１））を変数ｒｓに退避することができる。

なお、本図４のサブルーチンによれば、ステップ２４０においてｄｒ１＝０となる場合にも、次に続くステップ２５０が実行されるので、ステップ２５０で変数ｒｓに退避される値は、必ずしも位置ｒの極大値であるとは限らない。この様な場合については、後から図８を用いて詳しく説明するが、何れの場合においても本サブルーチンは、所望の始動位置ｒｓを暫定する上で効果的に作用する。この暫定結果（始動位置ｒｓ）の値は、後述の図５のサブルーチンによって、最終的には変更される場合もある。

図５に、ｖ，ｒｓを算出するサブルーチンの処理手順を例示する。
まず、ステップ４１０では、次式（１）にしたがって、速度ｖを算出する。
ｖ＝（Ｒ１−Ｒ２）／（Ｔ２−Ｔ１） …（１）

次に、ステップ４２０では、制御変数ｉを０に初期化する。この制御変数ｉは、図２の各インターバルＩｉの番号ｉに対応するものである。
ステップ４３０では、次式（２）にしたがって、配列ＡＰ（ｎ）の部分列の各位置ｒの平均値μを算出する。
μ＝Ｍ_AP（５ｉ，５） …（２）
ただし、ここで、Ｍ_AP（ｊ，ｋ）は、配列ＡＰ（ｎ）のｊ番目の要素から始まる計ｋ個の連続する要素から構成される配列ＡＰ（ｎ）の部分列の全要素の平均値を算出する関数である。

ステップ４５０では、次式（３）にしたがって、配列ＡＰ（ｎ）の部分列の各位置ｒの分散σを算出する。
σ＝Θ_AP（５ｉ，５，μ） …（３）
ただし、ここで、Θ_AP（ｊ，ｋ，μ）は、配列ＡＰ（ｎ）のｊ番目の要素から始まる計ｋ個の連続する要素から構成される配列ＡＰ（ｎ）の部分列の分散を算出する関数である。３番目のオペランド（引数μ）は、式（２）の算出結果を流用するために設けられたオプション指定用のオペランド（演算高速化インターフェイス）であり、平均値μ（式（２）の演算結果）の格納領域アドレスを指定するためのものである。この指定は省略しても良い。

ステップ４６０では、制御変数ｉの値を１だけ増加させる。
ステップ４７０では、関数Θ_APによって算出された上記の分散σの値の大小をチェックする。その結果、σ＜σ０ならばステップ４９０へ、そうでなければステップ４８０へ処理を移す。ただし、ここで、σ０は前述の閾値である。
ステップ４８０では、最後に実行されたステップ４３０の演算結果（平均値μ）を始動位置ｒｓの記憶領域に格納する。この処理は、先の図４のステップ２５０よりも後で、同一の記憶領域（始動位置ｒｓ）に対して実行されるので、本ステップ４８０における実行結果は、ステップ２５０における実行結果よりも優先的に採用される。

ステップ４９０では、制御変数ｉが定数ｍに一致するか否かを判定する。本第１実施例の場合、配列ＡＰ（ｎ）の要素数が３０であることから、ｍの値は６とする。この判定の結果、ｉ≠ｍならばステップ４３０に、ｉ＝ｍならば呼出元に制御を戻す。
以上のサブルーチンにより、上記のステップ３８０の処理（ｖ，ｒｓの算出）を正しく実行することができる。

以上の第１実施例によれば、アクセルｏｆｆ直前のアクセルペダルの速度ｖの他に、直近過去におけるアクセルペダルの始動位置ｒｓをも得ることができるので、例え図１０の様にアクセルペダルの始動位置ｒｓの値が小さく推移した場合であっても、その状態を緊急状態として検出することが可能となる。

以下の実施例２では、上記の戻り速度ｖと始動位置ｒｓに基づいて車両の緊急状態の有無若しくは緊急状態の度合いを判定する緊急状態判定手段を、更に備える方式について例示する。

図６に、本第２実施例のサブルーチンの処理手順を例示する。このサブルーチンは、前述の実施例１のステップ３９０（図３）を実行するタイミングで、ステップ３９０を実行する代りに、呼び出して実行すべきものである。

このサブルーチンでは、まず最初にステップ５１０〜ステップ５３０により、速度ｖの大小関係に基づいて、引数Ｊの値が次式（４）の様に決定される。
Ｊ＝０ （ｖ＜ｖ１），
Ｊ＝１ （ｖ１≦ｖ≦ｖ２），
Ｊ＝２ （ｖ２＜ｖ） …（４）

次に、ステップ５４０〜ステップ５６０により、始動位置ｒｓの大小関係に基づいて、引数Ｋの値が次式（５）の様に決定される。
Ｋ＝０ （ｒｓ＜ｓ１），
Ｋ＝１ （ｓ１≦ｒｓ≦ｓ２），
Ｋ＝２ （ｓ２＜ｒｓ） …（５）

そして、最後にステップ５７０では、配列Ｙ（Ｊ，Ｋ）の値を前述の応用プログラムが参照可能な記憶領域に出力する。ただし、ここで、配列Ｙ（Ｊ，Ｋ）の各要素の値は、図７−Ａによって定義されるものとする。この各要素は、緊急状態の有無を示すもので、Ｙ（Ｊ，Ｋ）＝１の時、緊急状態にあり、Ｙ（Ｊ，Ｋ）＝０の時は、車両は緊急状態にはない。
この場合には、図１の出力信号は、この１又は０の値のみになる。

〔その他の変形例〕
本発明の実施形態は、上記の形態に限定されるものではなく、その他にも以下に例示される様な変形を行っても良い。この様な変形や応用によっても、本発明の作用に基づいて本発明の効果を得ることができる。
（変形例１）
例えば、上記のサブルーチンを改造して、上記の配列Ｙの代りに、図７−Ｂの配列ｙ（ｊ，ｋ）の値を前述の応用プログラムが参照可能な記憶領域に出力する様にしても良い。上記の式（４）、式（５）の評定がそれぞれ８段階評定となる様に、上記のサブルーチンを改造すれば、その様な構成も可能である。図７−Ｂの配列ｙ（ｊ，ｋ）には、緊急状態の有無の代りに緊急度（０〜３）が出力される様な構成を例示した。
この様な構成によれば、各応用プログラム（各始動プログラム）側で緊急度に応じて任意に、その後の処理を切り分けることができる。

また、図７の例の他にも、出力信号の内容は、例えばｙ＝ｆ（ｖ，ｒｓ）などの様な連続関数の関数値としても良い。独立変数（入力側：ｖ，ｒｓ）や或いは従属変数（出力側：ｙ）が連続値をもつと、例えば以下の様に都合がよい場合がある。
即ち、車両に搭載する各応用プログラム（例：ブレーキアシスト装置、エアバッグ始動装置など）毎に、必要となる閾値の個数や各閾値の値を個別に任意に設定できる。したがって、その様な応用プログラムが複数存在する場合には、好適な判定基準を各応用プログラム毎に任意に設定でき都合がよい。この様な関数は通常、テーブルデータとして実現されるので、配列ｙ（ｊ，ｋ）の引数の数を大きくした場合に、事実上実現されるものと解釈することもできる。

（その他の課題）
上記の実施例１の極大判定処理（：図４のサブルーチン）では、時間ｔに対する位置ｒのグラフ上での変曲点を判定することができない。
図８−Ａは、上記の実施例１の極大判定処理の作用・効果を説明するグラフである。このグラフは、（ｔ，ｒ）＝（ｔ１，ｒ１）においてｄｒ＝０であり、かつ、その後はｄｒ＜０となることを示すグラフである。例えばケースａは点（ｔ，ｒ）＝（ｔ１，ｒ１）が極大点を与える場合であり、ケースｃは点（ｔ，ｒ）＝（ｔ１，ｒ１）が変曲点を与える場合であるが、図８−Ａ中のケースａ，ｂ，ｃの何れの場合においても、図４のサブルーチンのステップ２５０は実行され、所望の結果を与える。

しかしながら、図８−Ｂに例示する様に、たとえ常時ｄｒ＜０であったとしても、図示する点（ｔ，ｒ）＝（ｔ２，ｒ２）の様に、始動位置ｒｓと見なすに相応しいアクセルペダルの始動位置があり得る。図８−Ｂに例示するこの点（ｔ，ｒ）＝（ｔ２，ｒ２）は、変曲点となっており、この点以前ではグラフは下に凸であり、かつ、この点以降ではグラフは上に凸になっている。そして、運転者はこの時点（（ｔ，ｒ）＝（ｔ２，ｒ２））より、緊急回避動作を開始するものと推定することができる。

下に凸から上に凸へと形状変化するこの様な変曲点は、理論的には、アクセルペダルの位置ｒに対する時間ｔでの２回微分によって求めることができるが、実際には、測定データのデジタル変換時の量子化精度やノイズなどの問題が潜在しており、この問題が表面化或いは顕著化する恐れを必ずしも否定できないので、通常のシステムでは、アクセルペダルの位置ｒに対する２回微分演算処理を行うことによって、例えば図８−Ｂに例示される様な変曲点を求めることはしていない。

（変形例２）
本発明の第９の手段は、更にこの様な課題をも解決するためのものである。即ち、本発明の第９の手段によれば、直接計測したアクセルペダルの速度ｖに対する時間ｔでの１回微分演算処理だけで、例えば図３のステップ３１２と略同様のタイミングや要領で、下に凸から上に凸へと形状変化する変曲点の判定処理を展開することができるので、ｔ−ｒグラフの図形の形状（上に凸、下に凸、変曲点など）を正確に判別することが可能となる。したがって、本発明の第９の手段によれば、それらのグラフ形状に基づいて、更に適切な始動位置ｒｓを算定することも可能となる。
なお、アクセルペダルの速度ｖを直接計測する手段としては、例えば電磁誘導作用を利用した速度センサなどが有効である。

本発明は、例えばエアバッグ始動装置、制動力補助機構始動装置、シートベルトのプリテンショナ始動装置等の各種の車両安全対策関連装置に有用である。
尚、この様な各種の始動装置の機能の中には、これらの安全装置の起動機能等の他にも、例えばこれらの安全装置の起動準備指令機能等をも勿論含み得る。

実施例１の車両緊急状態検出装置１００のシステム構成図 車両緊急状態検出装置１００の処理方式の概要を示すグラフ 車両緊急状態検出装置１００の処理手順を例示するフローチャート 極大を判定するサブルーチンの処理手順を例示するフローチャート ｖ，ｒｓを算出するサブルーチンの処理手順を例示するフローチャート 実施例２に係わるサブルーチンの処理手順を例示するフローチャート 図６のステップ５７０で参照される関数（テーブルデータ）の表 図７−Ａの関数の拡張例を示す表 図４のサブルーチンの作用・効果を説明するグラフ 本発明のその他の作用・効果を説明するグラフ 従来技術を説明するグラフ 従来技術の問題点を説明するグラフ

符号の説明

１００ ： 車両緊急状態検出装置
１０１ ： ＣＰＵ
１０２ ： ＲＯＭ
１０３ ： ＲＡＭ
１０４ ： ＩＦ（入出力インターフェイス）
１０６ ： アクセル位置センサ
１１０ ： ＥＣＵ（電子制御ユニット）
ｒ ： アクセルペダルの位置
ｒｓ ： アクセルペダル解放動作の開始位置（始動位置）
ｖ ： アクセルペダルの速度
ｔ ： 時刻
Δｔ ： インターバルの間隔
Ｚ ： 速度ｖの計測領域（｛ｒ｜ｉｎｆＺ≦ｒ≦ｓｕｐＺ｝）
ｓｕｐＺ ： 計測領域Ｚの上限値
ｉｎｆＺ ： 計測領域Ｚの下限値
ＡＰ（ｎ） ： 位置ｒに関する直近過去の時系列データ（０≦ｎ）
μ ： 時系列データＡＰ（ｎ）の部分列の平均値
Ｍ_AP ： 平均値μを求める関数
σ ： 時系列データＡＰ（ｎ）の部分列の分散
Θ_AP ： 分散σを求める関数
σ０ ： 分散σに対する閾値
Ｙ（Ｊ，Ｋ）： 始動位置ｒｓと速度ｖに基づいて判定される緊急度
ｙ（ｊ，ｋ）： 始動位置ｒｓと速度ｖに基づいて判定される緊急度

Claims (9)

1. 車両のアクセルペダルの位置ｒを検出するアクセル位置検出手段と、前記アクセルペダルの戻り速度ｖを検出するアクセル速度検出手段とを有する、前記車両の緊急状態を検出するための装置であって、
   前記アクセル位置検出手段によって検出された前記位置ｒに関する直近過去の時系列データを記憶するアクセル位置記憶手段と、
   前記直近過去において、運転者によるアクセルペダル解放動作が開始されたと推定される時刻での前記位置ｒ（≡始動位置ｒｓ）を、前記時系列データに基づいて求める始動位置推定手段と
   を有する
   ことを特徴とする車両緊急状態検出装置。
2. 前記戻り速度ｖと前記始動位置ｒｓに基づいて前記車両の緊急状態を判定する緊急状態判定手段を有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両緊急状態検出装置。
3. 前記時系列データは、
   少なくとも１５０ｍｓ過去から５０ｍｓ過去に至るまでの一連の直近過去の時系列データを含む
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両緊急状態検出装置。
4. 前記始動位置推定手段は、
   前記時系列データの所定の各インターバル毎の分散σの大小に基づいて、前記始動位置ｒｓを決定する
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の車両緊急状態検出装置。
5. 前記始動位置推定手段は、
   前記分散σが所定の閾値σ０よりも小さい値を示す前記インターバルの内、最も現在に近いインターバルにおける前記位置ｒの平均値又は最大値を前記始動位置ｒｓとして算出する
   ことを特徴とする請求項４に記載の車両緊急状態検出装置。
6. 前記始動位置推定手段は、
   前記時系列データの所定の各インターバル毎の最大変動幅Δｒの大小に基づいて、前記始動位置ｒｓを決定する
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の車両緊急状態検出装置。
7. 前記始動位置推定手段は、
   前記最大変動幅Δｒが所定の閾値ＤＲよりも小さい値を示す前記インターバルの内、最も現在に近いインターバルにおける前記位置ｒの平均値又は最大値を前記始動位置ｒｓとして算出する
   ことを特徴とする請求項６に記載の車両緊急状態検出装置。
8. 前記始動位置推定手段は、
   所定の微小時間ｄｔ内における前記位置ｒの変動量ｄｒの符号変化事象に基づいて、前記始動位置ｒｓを決定する
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか１項に記載の車両緊急状態検出装置。
9. 前記アクセル速度検出手段は、
   前記位置ｒに対する時間微分演算処理を経由することなく、直接前記戻り速度ｖを測定する速度検出手段を有し、
   前記始動位置推定手段は、
   所定の微小時間ｄｔ内における前記戻り速度ｖの変動量ｄｖの符号変化事象に基づいて、前記始動位置ｒｓを決定する
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項８の何れか１項に記載の車両緊急状態検出装置。

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