JP2012176725A - 車両衝突判定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両に生じる音響帯域の高周波振動に基づいて衝突判定を行うに当って、衝突判定精度の安定化を実現可能な車両衝突判定装置を提供する。
【解決手段】車両衝突判定装置は、車両に生じる音響帯域の高周波振動を検出する振動検出手段と、前記高周波振動に含まれる第１帯域の振動成分を抽出する第１抽出手段と、前記高周波振動に含まれる第２帯域の振動成分を抽出する第２抽出手段と、前記第１帯域の振動成分のエネルギ変化量を第１エネルギ変化量として算出する第１エネルギ変化量算出手段と、前記第２帯域の振動成分のエネルギ変化量を第２エネルギ変化量として算出する第２エネルギ変化量算出手段と、前記第１エネルギ変化量及び前記第２エネルギ変化量に基づいて乗員保護装置の起動を必要とする衝突が発生したか否かを判定する衝突判定手段とを備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両衝突判定装置に関する。

一般的に、車両衝突時に乗員を保護するためのシステムとして、ＳＲＳ(Supplemental Restraint System)エアバッグシステムが知られている。このＳＲＳエアバッグシステムとは、車両の各部に設置された加速度センサから取得した加速度データを基に、車両衝突の発生を検知してエアバッグ等の乗員保護装置を起動するものである。

従来では、車両前部に設置された複数のフロントクラッシュセンサと、車両中央部に設置されたＳＲＳユニット（ＳＲＳエアバッグシステムを統括制御するＥＣＵ）内のユニットセンサとから得られる加速度データに基づいて、前面衝突（正面衝突、オフセット衝突、斜突を含む）が発生したか否かの判定を行い、その衝突判定結果に応じて乗員保護装置の起動制御を行う技術が知られている（下記特許文献１参照）。

また、近年では、音響センサを用いて衝突時の車体変形に起因して発生する衝撃音を検出し、その検出結果を基に衝突判定を行うＣＩＳＳ(Crash Impact Sound Sensing)技術の開発が進んでいる。音響センサと加速度センサとの違いは、検出対象振動の周波数帯域が異なるだけであり、どちらも振動センサに属するものである。一般的には、周波数帯域０Ｈｚ〜４００Ｈｚの低周波振動を加速度データとして扱い、周波数帯域５ｋＨｚ〜２０ｋＨｚ（音響帯域）の高周波振動を音響データとして扱う。

下記特許文献２には、バルク音波センサを用いて車両衝突時に車体要素（サイドメンバー）に発生するトランスバーサル方向のバルク音波の振れを検出し、その検出結果を基に衝突判定を行う技術が開示されている。

特開平１０−２８７２０３号公報 特表２００１−５１９２６８号公報

上記特許文献１に記載されているように、加速度センサを用いて前面衝突判定を行うためには、フロントクラッシュセンサとユニットセンサが必要である。これは、ユニットセンサだけでは、判別が困難な衝突モード（乗員保護装置の起動が必要な高速オフセット衝突と、乗員保護装置の起動が不要な低速オフセット衝突）が存在するからである。ユニットセンサは前面衝突時の車体変形が小さい車両中央部に設置されているため、衝突発生時点から両方の衝突モードを正確に判別できる程の大きな差がセンサ出力に現れるまで長い時間（約４０ｍｓ以上）を要する。

つまり、ユニットセンサだけを用いる場合、衝突発生時点から４０ｍｓ後に衝突判定（具体的には閾値判定）が実施されるよう閾値設定を行う必要があり、必然的に乗員保護装置の起動タイミングが遅くなる。乗員保護の観点から、衝突発生時点から２０〜３０ｍｓの間に乗員保護装置を起動することが理想とされているため、ユニットセンサだけでは要求される乗員保護性能を満足できない。そこで、従来では、前面衝突時の車体変形が大きい車両前部にフロントクラッシュセンサを設けることで、迅速且つ正確な衝突判定を実現しているのである。

フロントクラッシュセンサを使用するとシステムコストの上昇を招くため、ＳＲＳユニットに内蔵されたユニットセンサのみで衝突判定を行うことが理想であるが、上記のようにユニットセンサだけでは要求される乗員保護性能を満足できない。そこで、ユニットセンサとして加速度センサの代わりに音響センサを用いることで、フロントクラッシュセンサを不要とするシステムの構築が試みられている。

音響センサから得られる音響データは、車体が変形（損壊）する特徴を捉えやすい傾向があり、車体変形が大きい高速オフセット衝突と車体変形が軽微な低速オフセット衝突との判別が容易で、迅速且つ正確な衝突判定の実現に有効である。しかしながら、音響帯域の振動成分は、損壊した場所（車体衝突位置）からＳＲＳユニットに届くまでの区間で減衰しやすく、且つ車体の構造上の違いから減衰の度合いも異なるため、衝突判定精度が安定しないという課題があった。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、車両に生じる音響帯域の高周波振動に基づいて衝突判定を行うに当って、衝突判定精度の安定化を実現可能な車両衝突判定装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明では、車両衝突判定装置に係る第１の解決手段として、車両に生じる音響帯域の高周波振動を検出する振動検出手段と、前記高周波振動に含まれる第１帯域の振動成分を抽出する第１抽出手段と、前記高周波振動に含まれる第２帯域の振動成分を抽出する第２抽出手段と、前記第１帯域の振動成分のエネルギ変化量を第１エネルギ変化量として算出する第１エネルギ変化量算出手段と、前記第２帯域の振動成分のエネルギ変化量を第２エネルギ変化量として算出する第２エネルギ変化量算出手段と、前記第１エネルギ変化量及び前記第２エネルギ変化量に基づいて乗員保護装置の起動を必要とする衝突が発生したか否かを判定する衝突判定手段と、を備えることを特徴とする。

また、本発明では、車両衝突判定装置に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記衝突判定手段は、前記第１エネルギ変化量を第１軸、前記第２エネルギ変化量を第２軸とする２次元マップ上において、前記第１及び第２エネルギ変化量算出手段によって算出された前記第１及び第２エネルギ変化量が２次元的に設定された２次元衝突判定閾値を越えた場合に、前記乗員保護装置の起動を必要とする衝突が発生したと判定することを特徴とする。

また、本発明では、車両衝突判定装置に係る第３の解決手段として、上記第１または第２の解決手段において、前記第１エネルギ変化量算出手段は、前記第１帯域の振動成分の絶対値を区間積分することで前記第１エネルギ変化量を算出し、前記第２エネルギ変化量算出手段は、前記第２帯域の振動成分の絶対値を区間積分することで前記第２エネルギ変化量を算出することを特徴とする。

また、本発明では、車両衝突判定装置に係る第４の解決手段として、上記第１または第２の解決手段において、前記第１エネルギ変化量算出手段は、前記第１帯域の振動成分の絶対値のエンベロープを区間積分することで前記第１エネルギ変化量を算出し、前記第２エネルギ変化量算出手段は、前記第２帯域の振動成分の絶対値のエンベロープを区間積分することで前記第２エネルギ変化量を算出することを特徴とする。

また、本発明では、車両衝突判定装置に係る第５の解決手段として、上記第１〜第４のいずれか１つの解決手段において、前記振動検出手段は、前記音響帯域の高周波振動として周波数帯域５ｋＨｚ〜２０ｋＨｚの振動成分を検出し、前記第１抽出手段は、前記第１帯域の振動成分として周波数帯域５ｋＨｚ〜１５ｋＨｚの振動成分を抽出し、前記第２抽出手段は、前記第２帯域の振動成分として周波数帯域１５ｋＨｚ〜２０ｋＨｚの振動成分を抽出することを特徴とする。

車両に生じる音響帯域の高周波振動に含まれる第１帯域の振動成分を基に算出した第１エネルギ変化量と、第２帯域の振動成分を基に算出した第２エネルギ変化量との関係には、衝突パターン、つまり車体変形を伴う激しい衝突（乗員保護装置の起動が必要な衝突）か、或いは車体変形が軽微な穏やかな衝突（乗員保護装置の起動が不要な衝突）かによって明確な差異が生じるため、第１エネルギ変化量及び前記第２エネルギ変化量に基づいて衝突判定を行うことで、正確に乗員保護装置の起動を必要とする衝突が発生したか否かを判定することができる。

ここで、音響帯域の高周波振動の減衰や振動検出手段の感度などの誤差要因によって第１及び第２エネルギ変化量に変動が生じたとしても、両方のエネルギ変化量は同じ増減方向に変動するため、第１及び第２エネルギ変化量の関係に影響はなく、衝突判定精度は一定に保たれる。つまり、本発明によれば、車両に生じる音響帯域の高周波振動に基づいて衝突判定を行うに当って、衝突判定精度の安定化を実現することができる。

本実施形態におけるＳＲＳエアバッグシステムの構成概略図（ａ）及びＳＲＳユニット１（車両衝突判定装置）の要部ブロック構成図（ｂ）である。 第１エネルギ変化量算出部１４の詳細構成図（ａ）及び変形例（ｂ）である。 本実施形態の衝突判定原理に関する補足説明図である。 ＳＲＳユニット１の動作フローチャートである。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１（ａ）は、本実施形態におけるＳＲＳエアバッグシステムの構成概略図である。この図に示すように、本実施形態におけるＳＲＳエアバッグシステムは、車両１００の中央部に設置されたＳＲＳユニット１（車両衝突判定装置）と、車両１００の運転席及び助手席に設置されたエアバッグ２（乗員保護装置）とから構成されている。

ＳＲＳユニット１は、内蔵する音響センサ１１の出力信号に基づいて、車両１００に前面衝突が発生したか否かの判定（衝突判定）を行い、その衝突判定結果に応じてエアバッグ２の起動制御を行うＥＣＵ（Electronic Control Unit）である。エアバッグ２は、ＳＲＳユニット１から入力される点火信号に応じて展開し、車両１００の前面衝突により乗員が前方に２次衝突することで負う傷害を軽減する乗員保護装置である。なお、一般的に車両１００には、エアバッグ２の他、シートベルトプリテンショナ等の他の乗員保護装置も設けられているが、図１（ａ）では図示を省略している。

図１（ｂ）は、ＳＲＳユニット１の要部ブロック構成図である。この図に示すように、ＳＲＳユニット１は、音響センサ１１（振動検出手段）、第１バンドパスフィルタ１２（第１抽出手段：以下、第１ＢＰＦと称す）、第２バンドパスフィルタ１３（第２抽出手段：以下、第２ＢＰＦと称す）、第１エネルギ変化量算出部１４（第１エネルギ変化量算出手段）、第２エネルギ変化量算出部１５（第２エネルギ変化量算出手段）、及びマップ判定部１６（衝突判定手段）を備えている。

音響センサ１１は、ＳＲＳユニット１に内蔵された振動センサであり、車両１００の長さ方向（図中のＸ軸方向）に生じる、周波数帯域５ｋＨｚ〜２０ｋＨｚの振動成分を音響帯域の高周波振動として検出し、その検出結果を音響データＳ（ｔ）として第１ＢＰＦ１２及び第２ＢＰＦ１３へ出力する。音響センサ１１から得られる音響データＳ（ｔ）は、前面衝突によって車両１００が変形（損壊）する特徴をよく捉えたものである。

第１ＢＰＦ１２は、通過周波数帯域が５ｋＨｚ〜１５ｋＨｚに設定されたバンドパスフィルタであり、音響センサ１１から入力される音響データＳ（ｔ）から第１帯域の振動成分として周波数帯域５ｋＨｚ〜１５ｋＨｚの振動成分を抽出し、その抽出した振動成分を第１バンド音響データＳ１（ｔ）として第１エネルギ変化量算出部１４へ出力する。第２ＢＰＦ１３は、通過周波数帯域が１５ｋＨｚ〜２０ｋＨｚに設定されたバンドパスフィルタであり、音響センサ１１から入力される音響データＳ（ｔ）から第２帯域の振動成分として周波数帯域１５ｋＨｚ〜２０ｋＨｚの振動成分を抽出し、その抽出した振動成分を第２バンド音響データＳ２（ｔ）として第２エネルギ変化量算出部１５へ出力する。

第１エネルギ変化量算出部１４は、第１ＢＰＦ１２から入力される第１バンド音響データＳ１（ｔ）のエネルギ変化量（以下、第１エネルギ変化量と称す）ΔＥ１を算出し、その算出した第１エネルギ変化量ΔＥ１をマップ判定部１６へ出力する。具体的には、図２（ａ）に示すように、第１エネルギ変化量算出部１４は、絶対値算出部１４ａ及び区間積分部１４ｂを備えている。

絶対値算出部１４ａは、第１ＢＰＦ１２から入力される第１バンド音響データＳ１（ｔ）の絶対値｜Ｓ１（ｔ）｜を算出し、その算出した絶対値｜Ｓ１（ｔ）｜を区間積分部１４ｂへ出力する。区間積分部１４ｂは、絶対値算出部１４ａから入力される絶対値｜Ｓ１（ｔ）｜を区間積分することで第１エネルギ変化量ΔＥ１を算出し、その算出した第１エネルギ変化量ΔＥ１をマップ判定部１６へ出力する。

本来、第１バンド音響データＳ１（ｔ）の第１エネルギ変化量ΔＥ１は、Ｓ１（ｔ）の二乗を区間積分すること、つまり、下記（１）式で表されるように、一定時間区間内で｛Ｓ１（ｔ）｝^２を積算することで求めることができるが、本実施形態では第１エネルギ変化量ΔＥ１の算出処理に掛かる負荷を減らすために、下記（２）式で表されるように、第１バンド音響データＳ１（ｔ）の絶対値｜Ｓ１（ｔ）｜を区間積分する（一定時間区間内で積算する）ことにより、近似的に第１エネルギ変化量ΔＥ１を算出する。
ΔＥ１ ＝ Σ｛Ｓ１（ｔ）｝^２ ・・・（１）
ΔＥ１ ≒ Σ｜Ｓ１（ｔ）｜ ・・・（２）

図１（ｂ）に戻り、第２エネルギ変化量算出部１５は、第２ＢＰＦ１３から入力される第２バンド音響データＳ２（ｔ）のエネルギ変化量（以下、第２エネルギ変化量と称す）ΔＥ２を算出し、その算出した第２エネルギ変化量ΔＥ２をマップ判定部１６へ出力する。なお、第２エネルギ変化量算出部１５は、上述した第１エネルギ変化量算出部１４と同様に、第２バンド音響データＳ２（ｔ）の絶対値｜Ｓ２（ｔ）｜を区間積分する（一定時間区間内で積算する）ことにより、近似的に第２エネルギ変化量ΔＥ２を算出する。

マップ判定部１６は、第１エネルギ変化量ΔＥ１及び第２エネルギ変化量ΔＥ２に基づいて乗員保護装置の起動、つまりエアバッグ２の展開を必要とする衝突が発生したか否かを判定し、その衝突判定結果を出力する。具体的には、このマップ判定部１６は、図３（ａ）に示すように、第１エネルギ変化量ΔＥ１を横軸（第１軸）、第２エネルギ変化量ΔＥ２を縦軸（第２軸）とする２次元マップ上において、第１エネルギ変化量算出部１４及び第２エネルギ変化量算出部１５によって算出された第１エネルギ変化量ΔＥ１及び第２エネルギ変化量ΔＥ２が２次元的に設定された２次元衝突判定閾値ＴＨを越えた場合に、エアバッグ２の展開を必要とする衝突が発生したと判定する。

図３（ａ）の２次元マップ上において、符号Ｌ１は高速オフセット衝突などの車体変形を伴う激しい衝突（エアバッグ２の展開が必要な衝突）が発生した場合のΔＥ１−ΔＥ２特性波形を示し、符号Ｌ２は低速オフセット衝突などの車体変形が軽微な穏やかな衝突（エアバッグ２の展開が不要な衝突）が発生した場合のΔＥ１−ΔＥ２特性波形を示している。このように、車体変形を伴う激しい衝突と車体変形が軽微な穏やかな衝突とでは、ΔＥ１−ΔＥ２特性波形に明確な差異が生じることがわかる。

つまり、図３（ａ）に示すように、車体変形を伴う激しい衝突と車体変形が軽微な穏やかな衝突を確実に切り分けできる値に２次元衝突判定閾値ＴＨを設定しておくことにより、第１エネルギ変化量算出部１４及び第２エネルギ変化量算出部１５によって算出された第１エネルギ変化量ΔＥ１及び第２エネルギ変化量ΔＥ２が２次元衝突判定閾値ＴＨを越えた時、エアバッグ２の展開を必要とする衝突が発生したと正確に判定することができる。

また、図３（ｂ）に示すように、例えば音響帯域の高周波振動の減衰や音響センサ１１の感度などの誤差要因によって、エアバッグ２の展開が必要な衝突パターンより縁石乗り上げなどの非衝突パターンの方が第１エネルギ変化量ΔＥ１が大きくなる場合がある。しかしながら、このように第１及び第２エネルギ変化量ΔＥ１、ΔＥ２に変動が生じたとしても、両方のエネルギ変化量ΔＥ１、ΔＥ２は同じ増減方向に変動するため、第１及び第２エネルギ変化量ΔＥ１、ΔＥ２の関係に影響はなく、衝突判定精度は一定に保たれる。つまり、第１及び第２エネルギ変化量ΔＥ１、ΔＥ２の関係に基づいて衝突判定を行うことにより、衝突判定精度の安定化を実現することができる。

以上説明した第１ＢＰＦ１２、第２ＢＰＦ１３、第１エネルギ変化量算出部１４、第２エネルギ変化量算出部１５及びマップ判定部１６は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理装置が衝突判定用プログラムを実行することで実現されるソフトウェア的な機能である。以下では、図４のフローチャートを参照しながら、ＣＰＵが衝突判定用プログラムに基づいて実行する衝突判定処理について説明する。

まず、ＣＰＵは、衝突判定処理が開始されると、制御変数ｎをインクリメントした後、音響センサ１１からアナログデータとして入力される音響データＳ（ｔ）をサンプリング及びＡ／Ｄ変換することで、音響データＳ（ｔ）の現在値を示すデジタルデータＳ（ｎ）を取得する（ステップＳ１）。以下では、Ｓ（ｎ）を音響データＳ（ｔ）の今回値と呼ぶ。

なお、ＣＰＵは、上記のように取得した音響データＳ（ｔ）の今回値Ｓ（ｎ）をＲＡＭ等の揮発性メモリに時系列的に記憶させる。つまり、ＲＡＭには、過去から現在まで衝突判定処理が実行される度に取得された音響データＳ（ｔ）＝｛Ｓ（１）、…、Ｓ（ｎ−２）、Ｓ（ｎ−１）、Ｓ（ｎ）｝が記憶されることになる。なお、ＲＡＭの記憶容量をオーバーする場合には、古いデータから順に削除して、空いた記憶領域に新しいデータを記憶すれば良い。

続いて、ＣＰＵは、ＲＡＭからデジタルバンドパスフィルタ処理に必要な音響データＳ（ｔ）を読み出し、通過周波数帯域が５ｋＨｚ〜１５ｋＨｚに設定されたデジタルバンドパスフィルタ処理用の演算式に代入することで、周波数帯域５ｋＨｚ〜１５ｋＨｚの振動成分である第１バンド音響データＳ１（ｔ）の今回値Ｓ１（ｎ）を算出する（ステップＳ２）。ここで、例えば、デジタルバンドパスフィルタ処理に、音響データＳ（ｔ）の今回値、前回値、前々回値が必要な場合には、ＲＡＭからＳ（ｎ）、Ｓ（ｎ−１）、Ｓ（ｎ−２）を読み出せば良い。

なお、ＣＰＵは、上記のように算出した第１バンド音響データＳ１（ｔ）の今回値Ｓ１（ｎ）をＲＡＭに時系列的に記憶させる。つまり、ＲＡＭには、過去から現在まで衝突判定処理が実行される度に算出された第１バンド音響データＳ１（ｔ）＝｛Ｓ１（１）、…、Ｓ１（ｎ−２）、Ｓ１（ｎ−１）、Ｓ１（ｎ）｝が記憶されることになる。このようなステップＳ２の処理によって、上述した第１ＢＰＦ１２の機能が実現される。

続いて、ＣＰＵは、ＲＡＭからデジタルバンドパスフィルタ処理に必要な音響データＳ（ｔ）を読み出し、通過周波数帯域が１５ｋＨｚ〜２０ｋＨｚに設定されたデジタルバンドパスフィルタ処理用の演算式に代入することで、周波数帯域１５ｋＨｚ〜２０ｋＨｚの振動成分である第２バンド音響データＳ２（ｔ）の今回値Ｓ２（ｎ）を算出する（ステップＳ３）。

なお、ＣＰＵは、上記のように算出した第２バンド音響データＳ２（ｔ）の今回値Ｓ２（ｎ）をＲＡＭに時系列的に記憶させる。つまり、ＲＡＭには、過去から現在まで衝突判定処理が実行される度に算出された第２バンド音響データＳ２（ｔ）＝｛Ｓ２（１）、…、Ｓ２（ｎ−２）、Ｓ２（ｎ−１）、Ｓ２（ｎ）｝が記憶されることになる。このようなステップＳ３の処理によって、上述した第２ＢＰＦ１３の機能が実現される。

続いて、ＣＰＵは、ＲＡＭから第１エネルギ変化量ΔＥ１の算出に必要な第１バンド音響データＳ１（ｔ）を読み出し、一次区間積分用の下記演算式（３）に代入することで第１エネルギ変化量ΔＥ１の今回値ΔＥ１（ｎ）を算出する（ステップＳ４）。なお、下記（３）式において、Ｎは積分区間である。また、下記（３）式は、上記（２）式と等価である。
ΔＥ１（ｎ）＝｜Ｓ１（ｎ）｜＋｜Ｓ１（ｎ−１）｜＋…＋｜Ｓ１（ｎ−Ｎ＋１）｜
…（３）

なお、ＣＰＵは、上記のように算出した第１エネルギ変化量ΔＥ１の今回値ΔＥ１（ｎ）をＲＡＭに時系列的に記憶させる。つまり、ＲＡＭには、過去から現在まで衝突判定処理が実行される度に算出された第１エネルギ変化量ΔＥ１＝｛ΔＥ１（１）、…、ΔＥ１（ｎ−２）、ΔＥ１（ｎ−１）、ΔＥ１（ｎ）｝が記憶されることになる。このようなステップＳ４の処理によって上述した第１エネルギ変化量算出部１４の機能が実現される。

続いて、ＣＰＵは、ＲＡＭから第２エネルギ変化量ΔＥ２の算出に必要な第２バンド音響データＳ２（ｔ）を読み出し、一次区間積分用の下記演算式（４）に代入することで第２エネルギ変化量ΔＥ２の今回値ΔＥ２（ｎ）を算出する（ステップＳ５）。なお、下記（４）式において、Ｎは積分区間である。
ΔＥ２（ｎ）＝｜Ｓ２（ｎ）｜＋｜Ｓ２（ｎ−１）｜＋…＋｜Ｓ２（ｎ−Ｎ＋１）｜
…（４）

なお、ＣＰＵは、上記のように算出した第２エネルギ変化量ΔＥ２の今回値ΔＥ２（ｎ）をＲＡＭに時系列的に記憶させる。つまり、ＲＡＭには、過去から現在まで衝突判定処理が実行される度に算出された第２エネルギ変化量ΔＥ２＝｛ΔＥ２（１）、…、ΔＥ２（ｎ−２）、ΔＥ２（ｎ−１）、ΔＥ２（ｎ）｝が記憶されることになる。このようなステップＳ５の処理によって上述した第２エネルギ変化量算出部１５の機能が実現される。

続いて、ＣＰＵは、ＲＡＭから第１エネルギ変化量ΔＥ１の今回値ΔＥ１（ｎ）と、第２エネルギ変化量ΔＥ２の今回値ΔＥ２（ｎ）を読み出し、これらΔＥ１（ｎ）及びΔＥ２（ｎ）が、図３（ａ）に示した２次元衝突判定閾値ＴＨを越えたか否かを判定する（ステップＳ６）。

ＣＰＵは、上記ステップＳ６において「Ｙｅｓ」の場合、つまりエアバッグ２の展開を必要とする衝突（車体変形を伴う激しい衝突）が発生した場合、衝突判定結果を「１」にセットして衝突判定処理を終了する（ステップＳ７）。一方、ＣＰＵは、上記ステップＳ６において「Ｎｏ」の場合、つまりエアバッグ２の展開が不要な場合、衝突判定結果を「０」に保持した状態で衝突判定処理を終了する。このようなステップＳ６、Ｓ７の処理によって、上述したマップ判定部１６の機能が実現される。

上記のような衝突判定処理が一定周期で繰り返し実行されることにより、衝突判定に有効な第１エネルギ変化量ΔＥ１の今回値ΔＥ１（ｎ）と、第２エネルギ変化量ΔＥ２の今回値ΔＥ２（ｎ）とが得られる毎に衝突判定（２次元衝突判定閾値ＴＨとの比較）が実施され、エアバッグ２の展開を必要とする衝突が発生したと判定された場合（衝突判定結果が「１」にセットされた場合）にエアバッグ２が展開されることになる。

以上説明したように、本実施形態によれば、第１バンド音響データＳ１（ｔ）を基に算出した第１エネルギ変化量ΔＥ１と、第２バンド音響データＳ２（ｔ）を基に算出した第２エネルギ変化量ΔＥ２との関係から衝突判定を行うことにより、高速オフセット衝突等のエアバッグ２の展開が必要な衝突と、低速オフセット衝突、縁石乗り上げ等のエアバッグ２の展開が不要な衝突とを正確に判別することができると共に、衝突判定精度の安定化を実現することができる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されず、以下のような変形例が挙げられる。
（１）上記実施形態において、絶対値算出部１４ａ及び区間積分部１４ｂを備える第１エネルギ変化量算出部１４を例示したが、図２（ｂ）に示すように、絶対値算出部１４ａ及び区間積分部１４ｂに加えてエンベロープ出力部１４ｃを設けても良い。このエンベロープ出力部１４ｃは、絶対値算出部１４ａから入力される第１バンド音響データＳ１（ｔ）の絶対値｜Ｓ１（ｔ）｜のエンベロープ｜Ｓ１ｅ（ｔ）｜を出力するものである。

このようなエンベロープ出力部１４ｃとしては、例えばカットオフ周波数が４００Ｈｚに設定されたローパスフィルタを用いることができる。この場合、区間積分部１４ｂは、エンベロープ出力部１４ｃから入力されるエンベロープ｜Ｓ１ｅ（ｔ）｜を区間積分することで第１エネルギ変化量ΔＥ１を算出する。なお、第２エネルギ変化量算出部１５においても、同様に、第２バンド音響データＳ２（ｔ）の絶対値｜Ｓ２（ｔ）｜のエンベロープ｜Ｓ２ｅ（ｔ）｜を区間積分することで第２エネルギ変化量ΔＥ２を算出するようにしても良い。

（２）上記実施形態では、音響帯域の高周波振動として周波数帯域５ｋＨｚ〜２０ｋＨｚの振動を検出する場合を例示したが、検出対象振動の周波数帯域はこれに限定されず、車両１００の構造や要求される乗員保護性能に応じて適宜設定すれば良い。つまり、高周波振動の周波数帯域は、前面衝突によって車両１００が変形（損壊）する特徴（構造音響）を捕捉可能であれば良い。

また、上記実施形態では、音響データＳ（ｔ）から第１帯域５ｋＨｚ〜１５ｋＨｚの振動成分を抽出し、第２帯域１５ｋＨｚ〜２０ｋＨｚの振動成分を抽出する場合を例示したが、これら抽出すべき第１帯域及び第２帯域の振動成分も車両１００の構造や要求される乗員保護性能に応じて適宜設定すれば良い。さらに、第１帯域と第２帯域は、両方の一部が重複するように設定しても良い。

１…ＳＲＳユニット（車両衝突判定装置）、１１…音響センサ（振動検出手段）、１２…第１ＢＰＦ（第１抽出手段）、１３…第２ＢＰＦ（第２抽出手段）、１４…第１エネルギ変化量算出部（第１エネルギ変化量算出手段）、１５…第２エネルギ変化量算出部（第２エネルギ変化量算出手段）、１６…マップ判定部（衝突判定手段）、１４ａ…絶対値算出部、１４ｂ…区間積分部、１４ｃ…エンベロープ出力部、２…エアバッグ、１００…車両

Claims (5)

1. 車両に生じる音響帯域の高周波振動を検出する振動検出手段と、
   前記高周波振動に含まれる第１帯域の振動成分を抽出する第１抽出手段と、
   前記高周波振動に含まれる第２帯域の振動成分を抽出する第２抽出手段と、
   前記第１帯域の振動成分のエネルギ変化量を第１エネルギ変化量として算出する第１エネルギ変化量算出手段と、
   前記第２帯域の振動成分のエネルギ変化量を第２エネルギ変化量として算出する第２エネルギ変化量算出手段と、
   前記第１エネルギ変化量及び前記第２エネルギ変化量に基づいて乗員保護装置の起動を必要とする衝突が発生したか否かを判定する衝突判定手段と、
   を備えることを特徴とする車両衝突判定装置。
2. 前記衝突判定手段は、前記第１エネルギ変化量を第１軸、前記第２エネルギ変化量を第２軸とする２次元マップ上において、前記第１及び第２エネルギ変化量算出手段によって算出された前記第１及び第２エネルギ変化量が２次元的に設定された２次元衝突判定閾値を越えた場合に、前記乗員保護装置の起動を必要とする衝突が発生したと判定することを特徴とする請求項１に記載の車両衝突判定装置。
3. 前記第１エネルギ変化量算出手段は、前記第１帯域の振動成分の絶対値を区間積分することで前記第１エネルギ変化量を算出し、
   前記第２エネルギ変化量算出手段は、前記第２帯域の振動成分の絶対値を区間積分することで前記第２エネルギ変化量を算出することを特徴とする請求項１または２に記載の車両衝突判定装置。
4. 前記第１エネルギ変化量算出手段は、前記第１帯域の振動成分の絶対値のエンベロープを区間積分することで前記第１エネルギ変化量を算出し、
   前記第２エネルギ変化量算出手段は、前記第２帯域の振動成分の絶対値のエンベロープを区間積分することで前記第２エネルギ変化量を算出することを特徴とする請求項１または２に記載の車両衝突判定装置。
5. 前記振動検出手段は、前記音響帯域の高周波振動として周波数帯域５ｋＨｚ〜２０ｋＨｚの振動成分を検出し、
   前記第１抽出手段は、前記第１帯域の振動成分として周波数帯域５ｋＨｚ〜１５ｋＨｚの振動成分を抽出し、
   前記第２抽出手段は、前記第２帯域の振動成分として周波数帯域１５ｋＨｚ〜２０ｋＨｚの振動成分を抽出することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両衝突判定装置。

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