(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に生じる音響帯域の高周波振動、及び前記音響帯域より低い帯域の低周波振動を検出する振動検出手段と、
前記高周波振動を基に第１判定値を算出する第１演算手段と、
前記低周波振動を基に第２判定値を算出する第２演算手段と、
少なくとも前記第１判定値に基づいて衝突判定閾値の切替が必要か否かの閾値切替判断を行う閾値切替判断手段と、
前記閾値切替判断の結果に応じて設定された前記衝突判定閾値と前記第２判定値とを比較することで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の衝突判定を行う衝突判定手段と、
を備え、
前記第１演算手段は、前記第１判定値として前記高周波振動のエネルギ変化量を算出し、
前記第２演算手段は、前記第２判定値として前記低周波振動の一次積分値及び二次積分値を算出し、
前記閾値切替判断手段は、前記高周波振動のエネルギ変化量を第１軸、前記低周波振動の二次積分値を第２軸とする２次元マップ上に設定された第１閾値と、前記第１演算手段及び前記第２演算手段によって算出された前記エネルギ変化量及び前記二次積分値との比較によって前記閾値切替判断を行い、
前記衝突判定手段は、前記低周波振動の一次積分値を第１軸、前記低周波振動の二次積分値を第２軸とする２次元マップ上に前記閾値切替判断の結果に応じて設定された前記衝突判定閾値と、前記第２演算手段によって算出された前記一次積分値及び前記二次積分値との比較によって前記衝突判定を行う、
ことを特徴とする車両衝突判定装置。
【請求項２】
車両に生じる音響帯域の高周波振動、及び前記音響帯域より低い帯域の低周波振動を検出する振動検出手段と、
前記高周波振動を基に第１判定値を算出する第１演算手段と、
前記低周波振動を基に第２判定値を算出する第２演算手段と、
少なくとも前記第１判定値に基づいて衝突判定閾値の切替が必要か否かの閾値切替判断を行う閾値切替判断手段と、
前記閾値切替判断の結果に応じて設定された前記衝突判定閾値と前記第２判定値とを比較することで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の衝突判定を行う衝突判定手段と、
を備え、
前記第１演算手段は、前記第１判定値として前記高周波振動に含まれる第１帯域の振動成分のエネルギ変化量及び前記高周波振動に含まれる第２帯域の振動成分のエネルギ変化量を算出し、
前記第２演算手段は、前記第２判定値として前記低周波振動の一次積分値及び二次積分値を算出し、
前記閾値切替判断手段は、前記第１帯域の振動成分のエネルギ変化量を第１軸、前記第２帯域の振動成分のエネルギ変化量を第２軸とする２次元マップ上に設定された第２閾値と、前記第１演算手段によって算出された前記第１帯域及び第２帯域の振動成分のエネルギ変化量との比較によって前記閾値切替判断を行い、
前記衝突判定手段は、前記低周波振動の一次積分値を第１軸、前記低周波振動の二次積分値を第２軸とする２次元マップ上に前記閾値切替判断の結果に応じて設定された前記衝突判定閾値と、前記第２演算手段によって算出された前記一次積分値及び前記二次積分値との比較によって前記衝突判定を行う、
ことを特徴とする車両衝突判定装置。
【請求項３】
車両に生じる音響帯域の高周波振動、及び前記音響帯域より低い帯域の低周波振動を検出する振動検出手段と、
前記高周波振動を基に第１判定値を算出する第１演算手段と、
前記低周波振動を基に第２判定値を算出する第２演算手段と、
少なくとも前記第１判定値に基づいて衝突判定閾値の切替が必要か否かの閾値切替判断を行う閾値切替判断手段と、
前記閾値切替判断の結果に応じて設定された前記衝突判定閾値と前記第２判定値とを比較することで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の衝突判定を行う衝突判定手段と、
を備え、
前記第１演算手段は、前記第１判定値として前記高周波振動のエネルギ変化量、前記高周波振動に含まれる第１帯域の振動成分のエネルギ変化量及び前記高周波振動に含まれる第２帯域の振動成分のエネルギ変化量を算出し、
前記第２演算手段は、前記第２判定値として前記低周波振動の一次積分値及び二次積分値を算出し、
前記閾値切替判断手段は、
前記高周波振動のエネルギ変化量を第１軸、前記低周波振動の二次積分値を第２軸とする２次元マップ上に設定された第１閾値と、前記第１演算手段及び前記第２演算手段によって算出された前記エネルギ変化量及び前記二次積分値との比較によって第１の閾値切替判断を行う第１判断手段と、
前記第１帯域の振動成分のエネルギ変化量を第１軸、前記第２帯域の振動成分のエネルギ変化量を第２軸とする２次元マップ上に設定された第２閾値と、前記第１演算手段によって算出された前記第１帯域及び第２帯域の振動成分のエネルギ変化量との比較によって第２の閾値切替判断を行う第２判断手段と、
前記第１及び第２の閾値切替判断の結果に基づいて最終的に前記衝突判定閾値の切替が必要か否かの最終切替判断を行う最終切替判断手段と、を備え、
前記衝突判定手段は、前記低周波振動の一次積分値を第１軸、前記低周波振動の二次積分値を第２軸とする２次元マップ上に前記最終切替判断の結果に応じて設定された前記衝突判定閾値と、前記第２演算手段によって算出された前記一次積分値及び前記二次積分値との比較によって前記衝突判定を行う、
ことを特徴とする車両衝突判定装置。
【請求項４】
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の振動を検出する第１振動センサと、
前記音響帯域より低い帯域の低周波振動として周波数帯域０Ｈｚ〜４００Ｈｚの振動を検出する第２振動センサと、
を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両衝突判定装置。
【請求項５】
前記第１振動センサ及び前記第２振動センサの両方を１つのセンサセルに内蔵することを特徴とする請求項４に記載の車両衝突判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両衝突判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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）。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２８７２０３号公報
【特許文献２】特表２００１−５１９２６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
フロントクラッシュセンサはシステムコストの上昇を招く要因となっているため、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、高速オフセット衝突と低速オフセット衝突との判別も容易で、迅速且つ正確な衝突判定の実現に有効である。
【００１０】
しかしながら、音響センサから得られる音響データは、車体変形を伴わない飛石等による局所打撃音を多く含んでいるため、乗員保護装置の起動が必要な衝突による衝撃音と、乗員保護装置の起動が不要な局所打撃音とを正確に判別する必要がある。従って、要求される乗員保護性能の維持とコスト削減を両立するためには、衝突による衝撃音と飛石等による局所打撃音とを正確に判別する技術を開発することが課題であった。
【００１１】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、乗員保護性能の維持とコスト削減を両立可能な車両衝突判定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
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、及び前記音響帯域より低い帯域の低周波振動を検出する振動検出手段と、前記高周波振動を基に第１判定値を算出する第１演算手段と、前記低周波振動を基に第２判定値を算出する第２演算手段と、少なくとも前記第１判定値に基づいて衝突判定閾値の切替が必要か否かの閾値切替判断を行う閾値切替判断手段と、前記閾値切替判断の結果に応じて設定された前記衝突判定閾値と前記第２判定値とを比較することで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の衝突判定を行う衝突判定手段と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
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、前記第１演算手段は、前記第１判定値として前記高周波振動のエネルギ変化量を算出し、前記第２演算手段は、前記第２判定値として前記低周波振動の一次積分値及び二次積分値を算出し、前記閾値切替判断手段は、前記高周波振動のエネルギ変化量を第１軸、前記低周波振動の二次積分値を第２軸とする２次元マップ上に設定された第１閾値と、前記第１演算手段及び前記第２演算手段によって算出された前記エネルギ変化量及び前記二次積分値との比較によって前記閾値切替判断を行い、前記衝突判定手段は、前記低周波振動の一次積分値を第１軸、前記低周波振動の二次積分値を第２軸とする２次元マップ上に前記閾値切替判断の結果に応じて設定された前記衝突判定閾値と、前記第２演算手段によって算出された前記一次積分値及び前記二次積分値との比較によって前記衝突判定を行う、ことを特徴とする。
【００１４】
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の解決手段において、前記第１演算手段は、前記第１判定値として前記高周波振動に含まれる第１帯域の振動成分のエネルギ変化量及び前記高周波振動に含まれる第２帯域の振動成分のエネルギ変化量を算出し、前記第２演算手段は、前記第２判定値として前記低周波振動の一次積分値及び二次積分値を算出し、前記閾値切替判断手段は、前記第１帯域の振動成分のエネルギ変化量を第１軸、前記第２帯域の振動成分のエネルギ変化量を第２軸とする２次元マップ上に設定された第２閾値と、前記第１演算手段によって算出された前記第１帯域及び第２帯域の振動成分のエネルギ変化量との比較によって前記閾値切替判断を行い、前記衝突判定手段は、前記低周波振動の一次積分値を第１軸、前記低周波振動の二次積分値を第２軸とする２次元マップ上に前記閾値切替判断の結果に応じて設定された前記衝突判定閾値と、前記第２演算手段によって算出された前記一次積分値及び前記二次積分値との比較によって前記衝突判定を行う、ことを特徴とする。
【００１５】
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の解決手段において、前記第１演算手段は、前記第１判定値として前記高周波振動のエネルギ変化量、前記高周波振動に含まれる第１帯域の振動成分のエネルギ変化量及び前記高周波振動に含まれる第２帯域の振動成分のエネルギ変化量を算出し、前記第２演算手段は、前記第２判定値として前記低周波振動の一次積分値及び二次積分値を算出し、前記閾値切替判断手段は、前記高周波振動のエネルギ変化量を第１軸、前記低周波振動の二次積分値を第２軸とする２次元マップ上に設定された第１閾値と、前記第１演算手段及び前記第２演算手段によって算出された前記エネルギ変化量及び前記二次積分値との比較によって第１の閾値切替判断を行う第１判断手段と、前記第１帯域の振動成分のエネルギ変化量を第１軸、前記第２帯域の振動成分のエネルギ変化量を第２軸とする２次元マップ上に設定された第２閾値と、前記第１演算手段によって算出された前記第１帯域及び第２帯域の振動成分のエネルギ変化量との比較によって第２の閾値切替判断を行う第２判断手段と、前記第１及び第２の閾値切替判断の結果に基づいて最終的に前記衝突判定閾値の切替が必要か否かの最終切替判断を行う最終切替判断手段と、を備え、前記衝突判定手段は、前記低周波振動の一次積分値を第１軸、前記低周波振動の二次積分値を第２軸とする２次元マップ上に前記最終切替判断の結果に応じて設定された前記衝突判定閾値と、前記第２演算手段によって算出された前記一次積分値及び前記二次積分値との比較によって前記衝突判定を行う、ことを特徴とする。
【００１６】
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の振動を検出する第１振動センサと、前記音響帯域より低い帯域の低周波振動として周波数帯域０Ｈｚ〜４００Ｈｚの振動を検出する第２振動センサとを備えることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明では、車両衝突判定装置に係る第６の解決手段として、上記第５の解決手段において、前記第１振動センサ及び前記第２振動センサの両方を１つのセンサセルに内蔵することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、従来のようにフロントクラッシュセンサを用いることなく、乗員保護装置の起動を必要とする衝突（車体変形を伴う激しい衝突）と、乗員保護装置の起動が不要な衝突（車体変形が軽微な穏やかな衝突、及び飛石等による局所打撃）とを迅速且つ正確に判別できる。つまり、本発明によると、従来と同等以上の乗員保護性能の維持とシステム全体のコスト削減を両立可能な車両衝突判定装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態におけるＳＲＳエアバッグシステム及びＳＲＳユニット１（車両衝突判定装置）の要部ブロック構成図である。
【図２】ΔＥ算出部１３の詳細構成図（ａ）及び変形例（ｂ）である。
【図３】第１の前置衝突判定、第２の前置衝突判定及び最終衝突判定で用いられる２次元マップを示す図である。
【図４】ＳＲＳユニット１の変形例を示す要部ブロック構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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。
【００２１】
ＳＲＳユニット１は、内蔵する音響センサ１１及び加速度センサ１２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。
【００２２】
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（第１振動センサ）、加速度センサ１２（第２振動センサ）、ΔＥ算出部１３、第１ＢＰＦ１４、第２ＢＰＦ１５、ΔＥ１算出部１６、ΔＥ２算出部１７、ΔＳ算出部１８、ΔＶ算出部１９、ΔＳ−ΔＥマップ判定部２０（第１判断手段）、ΔＥ１−ΔＥ２マップ判定部２１（第２判断手段）、ＡＮＤ部２２（最終切替判断手段）、及びΔＳ−ΔＶマップ判定部２３（衝突判定手段）を備えている。
【００２３】
なお、上記の構成要素の内、音響センサ１１及び加速度センサ１２は、本発明における振動検出手段に相当し、ΔＥ算出部１３、第１ＢＰＦ１４、第２ＢＰＦ１５、ΔＥ１算出部１６及びΔＥ２算出部１７は、本発明における第１演算手段に相当し、ΔＳ算出部１８及びΔＶ算出部１９は、本発明における第２演算手段に相当し、ΔＳ−ΔＥマップ判定部２０、ΔＥ１−ΔＥ２マップ判定部２１及びＡＮＤ部２２は、本発明における閾値切替判断手段に相当する。
【００２４】
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）に生じる音響帯域の高周波振動を検出し、その検出結果を音響データＳ（ｔ）としてΔＥ算出部１３、第１ＢＰＦ１４及び第２ＢＰＦ１５へ出力する。具体的には、この音響センサ１１は、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（構造音響）を検出する。この音響センサ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。
【００２５】
加速度センサ１２は、ＳＲＳユニット１に内蔵された振動センサであり、車両１００の長さ方向に生じる、音響帯域より低い帯域の低周波振動を検出し、その検出結果を加速度データＧ（ｔ）としてΔＳ算出部１８及びΔＶ算出部１９へ出力する。具体的には、この加速度センサ１２は、音響帯域より低い帯域の低周波振動として周波数帯域０Ｈｚ〜４００Ｈｚの振動を検出する。この加速度センサ１２から得られる加速度データＧ（ｔ）は、前面衝突によって車両１００に生じる減速度をよく捉えたものである。
【００２６】
このように、音響センサ１１と加速度センサ１２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。なお、図１（ａ）に示すように、ＳＲＳユニット１において、音響センサ１１及び加速度センサ１２をそれぞれ別個に設けても良いし、或いは１つのセンサセル内に音響センサ１１と加速度センサ１２を内蔵するようにしても良い。
【００２７】
ΔＥ算出部１３は、音響センサ１１から入力される音響データＳ（ｔ）のエネルギ変化量ΔＥ（第１判定値）を算出し、その算出結果をΔＳ−ΔＥマップ判定部２０へ出力する。具体的には、このΔＥ算出部１３は、図２（ａ）に示すように、絶対値算出部１３ａ及び区間積分部１３ｂを備えている。絶対値算出部１３ａは、音響センサ１１から入力される音響データＳ（ｔ）の絶対値｜Ｓ（ｔ）｜を算出し、その算出結果を区間積分部１３ｂへ出力する。区間積分部１３ｂは、絶対値算出部１３ａから入力される絶対値｜Ｓ（ｔ）｜を区間積分することでエネルギ変化量ΔＥを算出し、その算出結果をΔＳ−ΔＥマップ判定部２０へ出力する。
【００２８】
本来、音響データＳ（ｔ）のエネルギ変化量ΔＥは、Ｓ（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｛Ｓ（ｔ）｝２を積算することで求めることができるが、本実施形態ではエネルギ変化量ΔＥ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、音響データＳ（ｔ）の絶対値｜Ｓ（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、近似的にエネルギ変化量ΔＥを算出する。
ΔＥ  ＝  Σ｛Ｓ（ｔ）｝２          ・・・（１）
ΔＥ  ≒  Σ｜Ｓ（ｔ）｜          ・・・（２）
【００２９】
第１ＢＰＦ１４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ΔＥ１算出部１６へ出力する。第２ＢＰＦ１５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ΔＥ２算出部１７へ出力する。
【００３０】
ΔＥ１算出部１６は、第１ＢＰＦ１４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（第１判定値：以下、第１バンドエネルギ変化量と称す）ΔＥ１を算出し、その算出結果をΔＥ１−ΔＥ２マップ判定部２１へ出力する。ΔＥ２算出部１７は、第２ＢＰＦ１５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（第１判定値：以下、第２バンドエネルギ変化量と称す）ΔＥ２を算出し、その算出結果をΔＥ１−ΔＥ２マップ判定部２１へ出力する。なお、第１及び第２バンドエネルギ変化量ΔＥ１、ΔＥ２の算出手法は、エネルギ変化量ΔＥの算出手法と同様である。
【００３１】
ΔＳ算出部１８は、加速度センサ１２から入力される加速度データＧ（ｔ）を二次区間積分することで乗員の移動量ΔＳ（第２判定値：二次積分値）を算出し、その算出結果をΔＳ−ΔＥマップ判定部２０及びΔＳ−ΔＶマップ判定部２３へ出力する。ΔＶ算出部１９は、加速度センサ１２から入力される加速度データＧ（ｔ）を一次区間積分することで乗員の速度変化量ΔＶ（第２判定値：一次積分値）を算出し、その算出結果をΔＳ−ΔＶマップ判定部２３へ出力する。
【００３２】
ΔＳ−ΔＥマップ判定部２０は、図３（ａ）に示すように、エネルギ変化量ΔＥを縦軸（第１軸）、移動量ΔＳを横軸（第２軸）とする２次元マップ上に２次元的に設定された第１切替判断閾値ＴＨ１と、ΔＥ算出部１３及びΔＳ算出部１８によって算出されたエネルギ変化量ΔＥ及び移動量ΔＳとの比較によって、後述の衝突判定閾値の切替が必要か否かの第１の閾値切替判断を行い、その閾値切替判断結果Ｒ１をＡＮＤ部２２へ出力する。
【００３３】
図３（ａ）の２次元マップ上において、符号Ｗ１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ΔＳ−ΔＥ特性波形を示し、符号Ｗ２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ΔＳ−ΔＥ特性波形を示し、また、符号Ｗ３は車体変形を伴わない飛石等による局所打撃（エアバッグ２の展開が不要な衝突）が発生した場合のΔＳ−ΔＥ特性波形を示している。
【００３４】
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、車体変形を伴わない飛石等による局所打撃とでは、ΔＳ−ΔＥ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と、車体変形を伴わない飛石等による局所打撃とを確実に切り分けできる値に第１切替判断閾値ＴＨ１を設定しておくことにより、ΔＥ算出部１３及びΔＳ算出部１８によって算出されたエネルギ変化量ΔＥ及び移動量ΔＳが第１切替判断閾値ＴＨ１を越えた時（閾値切替判断結果Ｒ１が「１」の時）、エアバッグ２の展開を必要とする衝突が発生した（衝突判定閾値の切替が必要）と正確に判断できる。
【００３５】
ΔＥ１−ΔＥ２マップ判定部２１は、図３（ｂ）に示すように、第１バンドエネルギ変化量ΔＥ１を横軸、第２バンドエネルギ変化量ΔＥ２を縦軸とする２次元マップ上に２次元的に設定された第２切替判断閾値ＴＨ２と、ΔＥ１算出部１６及びΔＥ２算出部１７によって算出された第１及び第２バンドエネルギ変化量ΔＥ１、ΔＥ２との比較によって、後述の衝突判定閾値の切替が必要か否かの第２の閾値切替判断を行い、その閾値切替判断結果Ｒ２をＡＮＤ部２２へ出力する。
【００３６】
図３（ｂ）の２次元マップ上において、符号Ｗ４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Ｗ５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。
【００３７】
つまり、図３（ｂ）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第２切替判断閾値ＴＨ２を設定しておくことにより、ΔＥ１算出部１６及びΔＥ２算出部１７によって算出された第１及び第２バンドエネルギ変化量ΔＥ１、ΔＥ２が第２切替判断閾値ＴＨ２を越えた時（閾値切替判断結果Ｒ２が「１」の時）、エアバッグ２の展開を必要とする衝突が発生した（衝突判定閾値の切替が必要）と正確に判断できる。
【００３８】
また、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バンドエネルギ変化量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バンドエネルギ変化量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バンドエネルギ変化量ΔＥ１、ΔＥ２の関係に影響はなく、衝突判定精度（衝突判定閾値の切替要否判断精度）は一定に保たれる。
【００３９】
ＡＮＤ部２２は、ΔＳ−ΔＥマップ判定部２０の閾値切替判断結果Ｒ１と、ΔＥ１−ΔＥ２マップ判定部２１の閾値切替判断結果Ｒ２とに基づいて、最終的に衝突判定閾値の切替が必要か否かの最終切替判断を行い、その最終切替判断結果Ｒ３をΔＳ−ΔＶマップ判定部２３へ出力する。具体的には、このＡＮＤ部２２は、閾値切替判断結果Ｒ１及びＲ２の両方が「１」の場合に、衝突判定閾値をＴＨ３＿ＨｉからＴＨ３＿Ｌｏへ切替させるために最終切替判断結果Ｒ３を「１」にセットする一方、閾値切替判断結果Ｒ１及びＲ２の少なくとも一方が「０」の場合、衝突判定閾値をＴＨ３＿Ｈｉに保持させるために最終切替判断結果Ｒ３を「０」にセットする。
【００４０】
ΔＳ−ΔＶマップ判定部２３は、図３（ｃ）に示すように、移動量ΔＳを横軸、速度変化量ΔＶを縦軸とする２次元マップ上に最終切替判断結果Ｒ３に応じて設定された衝突判定閾値（ＴＨ３＿Ｈｉ或いはＴＨ３＿Ｌｏ）と、ΔＳ算出部１８及びΔＶ算出部１９によって算出された移動量ΔＳ及び速度変化量ΔＶとを比較することで、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の衝突判定を行い、その結果を最終的な衝突判定結果Ｒ４として出力する。
【００４１】
具体的には、このΔＳ−ΔＶマップ判定部２３は、最終切替判断結果Ｒ３が「０」の場合に衝突判定閾値ＴＨ３＿Ｈｉを選択し、最終切替判断結果Ｒ３が「１」の場合に衝突判定閾値ＴＨ＿Ｌｏに切替え、移動量ΔＳ及び速度変化量ΔＶが、衝突判定閾値（ＴＨ３＿Ｈｉ或いはＴＨ３＿Ｌｏ）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して衝突判定結果Ｒ４を「１」にセットする一方、移動量ΔＳ及び速度変化量ΔＶが衝突判定閾値を越えなかった場合には、エアバッグ２の展開は不要と判定して衝突判定結果Ｒ４を「０」にセットする。
【００４２】
図３（ｃ）の２次元マップ上において、符号Ｗ６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ΔＳ−ΔＶ特性波形を示し、符号Ｗ７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ΔＳ−ΔＶ特性波形を示し、また、符号Ｗ８は初期加速度は小さいがエアバッグ２の展開が必要な衝突が発生した場合のΔＳ−ΔＶ特性波形を示している。
【００４３】
このように、エアバッグ２の展開が必要な衝突と不要な衝突とではΔＳ−ΔＥ特性波形に明確な差異が生じることがわかる。つまり、衝突判定閾値ＴＨ３＿Ｈｉは、エアバッグ２の展開が必要な衝突と不要な衝突とを確実に切り分けできる値、且つ移動量ΔＳ及び速度変化量ΔＶが衝突判定閾値を越えにくくなるような比較的高い値に設定されている。一方、衝突判定閾値ＴＨ＿Ｌｏは、移動量ΔＳ及び速度変化量ΔＶが衝突判定閾値を越えやすくなるような比較的低い値に設定されている。
【００４４】
上述したように、第１及び第２の閾値切替判断では、前面衝突によって車体が変形（損壊）する特徴を迅速且つ正確に捉えるのに有効な音響データＳ（ｔ）を利用することで、車体変形を伴う激しい衝突が発生したか否か（衝突判定閾値の切替を行う必要があるか否か）を迅速且つ正確に判断することができる。
【００４５】
これらの第１及び第２の閾値切替判断において車体変形を伴う激しい衝突が発生していないと判断された場合、実際にエアバッグ２の展開を必要とする衝突が発生した蓋然性は極めて低くなる。従って、この場合には、ΔＳ−ΔＶマップ判定部２３での衝突判定において比較的高い値の衝突判定閾値ＴＨ３＿Ｈｉを用いることにより、エアバッグ２の展開を必要とする衝突とエアバッグ２の展開が不要な衝突とを確実に判別することができる。
【００４６】
一方、第１及び第２の閾値切替判断において車体変形を伴う激しい衝突が発生したと判断された場合、実際にエアバッグ２の展開を必要とする衝突が発生した蓋然性は極めて高くなる。従って、この場合には、ΔＳ−ΔＶマップ判定部２３での衝突判定において比較的低い値の衝突判定閾値ＴＨ３＿Ｌｏに切替えることにより、エアバッグ２を迅速に展開させることができる。
【００４７】
以上説明した構成要素の内、符号１３〜２３で示される構成要素は、ＳＲＳユニット１に内蔵されたＣＰＵ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部である。以下では、ＣＰＵが衝突判定用プログラムに従って実行する衝突判定処理について説明する。
【００４８】
ＣＰＵは、ＳＲＳユニット１の電源がオンされている間、つまり車両１００の走行中に、以下のステップＳ１〜Ｓ１３からなる衝突判定処理を一定周期（例えば数百μｓ周期）で繰り返し実行する。
＜ステップＳ１＞
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）と、加速度センサ１２からアナログデータとして入力される加速度データＧ（ｔ）と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）と、加速度データＧ（ｔ）の現在値を示すデジタルデータＧ（ｎ）を取得する。以下では、Ｓ（ｎ）を音響データＳ（ｔ）の今回値と呼び、Ｇ（ｎ）を加速度データＧ（ｔ）の今回値と呼ぶ。
【００４９】
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）と、加速度データＧ（ｔ）の今回値Ｇ（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）｝と、加速度データＧ（ｔ）＝｛Ｇ（１）、…、Ｇ（ｎ−２）、Ｇ（ｎ−１）、Ｇ（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。
【００５０】
＜ステップＳ２＞  
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。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は、ＲＡＭからＳ（ｎ）、Ｓ（ｎ−１）、Ｓ（ｎ−２）を読み出せば良い。
【００５１】
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１ＢＰＦ１４の機能が実現される。
【００５２】
＜ステップＳ３＞
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。
【００５３】
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２ＢＰＦ１５の機能が実現される。
【００５４】
＜ステップＳ４＞
続いて、ＣＰＵは、ＲＡＭからエネルギ変化量ΔＥの算出に必要な音響データＳ（ｔ）を読み出し、一次区間積分用の下記演算式（３）に代入することでエネルギ変化量ΔＥの今回値ΔＥ（ｎ）を算出する。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。
ΔＥ（ｎ）＝｜Ｓ（ｎ）｜＋｜Ｓ（ｎ−１）｜＋…＋｜Ｓ（ｎ−Ｎ＋１）｜
…（３）
【００５５】
なお、ＣＰＵは、上記のように算出したエネルギ変化量ΔＥの今回値ΔＥ（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エネルギ変化量ΔＥ＝｛ΔＥ（１）、…、ΔＥ（ｎ−２）、ΔＥ（ｎ−１）、ΔＥ（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ΔＥ算出部１３の機能が実現される。
【００５６】
＜ステップＳ５＞
続いて、ＣＰＵは、ＲＡＭから第１バンドエネルギ変化量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（４）に代入することで第１バンドエネルギ変化量ΔＥ１の今回値ΔＥ１（ｎ）を算出する。なお、下記（３）式において、Ｎは積分区間である。
ΔＥ１（ｎ）＝｜Ｓ１（ｎ）｜＋｜Ｓ１（ｎ−１）｜＋…＋｜Ｓ１（ｎ−Ｎ＋１）｜
…（４）
【００５７】
なお、ＣＰＵは、上記のように算出した第１バンドエネルギ変化量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バンドエネルギ変化量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Ｓ５の処理によって上述したΔＥ１算出部１６の機能が実現される。
【００５８】
＜ステップＳ６＞
続いて、ＣＰＵは、ＲＡＭから第２バンドエネルギ変化量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（５）に代入することで第２バンドエネルギ変化量ΔＥ２の今回値ΔＥ２（ｎ）を算出する。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）｜
…（５）
【００５９】
なお、ＣＰＵは、上記のように算出した第２バンドエネルギ変化量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バンドエネルギ変化量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Ｓ６の処理によって上述したΔＥ２算出部１７の機能が実現される。
【００６０】
＜ステップＳ７＞
続いて、ＣＰＵは、ＲＡＭから速度変化量ΔＶの算出に必要な加速度データＧ（ｔ）を読み出し、一次区間積分用の下記演算式（６）に代入することで速度変化量ΔＶの今回値ΔＶ（ｎ）を算出する。なお、下記（６）式において、Ｎは積分区間である。
ΔＶ（ｎ）＝Ｇ（ｎ）＋Ｇ（ｎ−１）＋…＋Ｇ（ｎ−Ｎ＋１）    …（６）
【００６１】
ＣＰＵは、上記のように算出した速度変化量ΔＶの今回値ΔＶ（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速度変化量ΔＶ＝｛ΔＶ（１）、…、ΔＶ（ｎ−２）、ΔＶ（ｎ−１）、ΔＶ（ｎ）｝が記憶されることになる。このようなステップＳ７の処理によって、上述したΔＶ算出部１９の機能が実現される。
【００６２】
＜ステップＳ８＞
続いて、ＣＰＵは、ＲＡＭから移動量ΔＳの算出に必要な加速度データＧ１（ｔ）を読み出して二次区間積分を行うことにより、移動量ΔＳの今回値ΔＳ（ｎ）を算出する。ここで、加速度データＧ（ｔ）の二次区間積分は、速度変化量ΔＶの一次区間積分と同義であるため、ＣＰＵの処理負荷を軽減するために下記演算式（７）を用いて移動量ΔＳの今回値ΔＳ（ｎ）を算出することが望ましい。なお、下記（７）式において、Ｎは積分区間である。
ΔＳ（ｎ）＝ΔＶ（ｎ）＋ΔＶ（ｎ−１）＋…＋ΔＶ（ｎ−Ｎ＋１）    …（７）
【００６３】
ＣＰＵは、上記のように算出した移動量ΔＳの今回値ΔＳ（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移動量ΔＳ＝｛ΔＳ（１）、…、ΔＳ（ｎ−２）、ΔＳ（ｎ−１）、ΔＳ（ｎ）｝が記憶されることになる。このようなステップＳ８の処理によって、上述したΔＳ算出部１８の機能が実現される。
【００６４】
＜ステップＳ９＞
続いて、ＣＰＵは、ＲＡＭからエネルギ変化量ΔＥの今回値ΔＥ（ｎ）と移動量ΔＳの今回値ΔＳ（ｎ）を読み出し、これらΔＥ（ｎ）及びΔＳ（ｎ）が、図３（ａ）に示した第１切替判断閾値ＴＨ１を越えたか否かを判定する。ＣＰＵは、このステップＳ９において「Ｙｅｓ」の場合（エアバッグ２の展開が必要な衝突が発生したと判断される場合）、閾値切替判断結果Ｒ１を「１」にセットする一方、「Ｎｏ」の場合には閾値切替判断結果Ｒ１を「０」にセットする。このようなステップＳ９の処理によって、上述したΔＳ−ΔＥマップ判定部２０の機能が実現される。
【００６５】
＜ステップＳ１０＞
続いて、ＣＰＵは、ＲＡＭから第１バンドエネルギ変化量ΔＥ１の今回値ΔＥ１（ｎ）と、第２バンドエネルギ変化量ΔＥ２の今回値ΔＥ２（ｎ）を読み出し、これらΔＥ１（ｎ）及びΔＥ２（ｎ）が、図３（ｂ）に示した第２切替判断閾値ＴＨ２を越えたか否かを判定する。ＣＰＵは、このステップＳ１０において「Ｙｅｓ」の場合（エアバッグ２の展開が必要な衝突が発生したと判断される場合）、閾値切替判断結果Ｒ２を「１」にセットする一方、「Ｎｏ」の場合には閾値切替判断結果Ｒ２を「０」にセットする。このようなステップＳ１０の処理によって、上述したΔＥ１−ΔＥ２マップ判定部２１の機能が実現される。
【００６６】
＜ステップＳ１１＞
続いて、ＣＰＵは、閾値切替判断結果Ｒ１及びＲ２の両方が「１」か否かを判定し、「Ｙｅｓ」の場合（エアバッグ２の展開が必要と判断される場合）に最終切替判断結果Ｒ３を「１」にセットする一方、「Ｎｏ」の場合には最終切替判断結果Ｒ３を「０」にセットする。このようなステップＳ１１の処理によって、上述したＡＮＤ部２２の機能が実現される。
【００６７】
＜ステップＳ１２＞
続いて、ＣＰＵは、最終切替判断結果Ｒ３が「１」にセットされているか否かを判定し、「Ｙｅｓ」の場合には衝突判定閾値として比較的低い閾値ＴＨ＿Ｌｏを設定する一方、「Ｎｏ」の場合には衝突判定閾値として比較的高い閾値ＴＨ＿Ｈｉを設定する。
【００６８】
＜ステップＳ１３＞
続いて、ＣＰＵは、ＲＡＭから読み出した速度変化量ΔＶの今回値ΔＶ（ｎ）及び移動量ΔＳの今回値ΔＳ（ｎ）が、上記ステップＳ１２で設定された衝突判定閾値（ＴＨ３＿Ｈｉ或いはＴＨ３＿Ｌｏ）を越えたか否かを判定し、「Ｙｅｓ」の場合（エアバッグ２の展開が必要な衝突が発生したと判断される場合）に衝突判定結果Ｒ４を「１」にセットする一方、「Ｎｏ」の場合に衝突判定結果Ｒ４を「０」にセットする。このようなステップＳ１２、Ｓ１３の処理によってΔＳ−ΔＶマップ判定部２３の機能が実現される。
【００６９】
なお、衝突の状況によっては、例えば、今回の衝突判定処理中に、最終切替判断結果Ｒ３が「１」にセットされても衝突判定結果Ｒ４が「１」にセットされない場合も想定され得る。この場合、次回の衝突判定処理において最終切替判断結果Ｒ３が「０」にリセットされてしまうと、本来ならば比較的低い衝突判定閾値ＴＨ３＿Ｌｏで衝突判定を行わなければならないところを、比較的高い衝突判定閾値ＴＨ３＿Ｈｉで衝突判定が行われてしまい、迅速なエアバッグ２の展開が困難となる可能性がある。そこで、最終切替判断結果Ｒ３が一度「１」にセットされた場合、一定期間はその状態をホールドするような機能をＣＰＵ（ＡＮＤ部２２）に持たせることが望ましい。
【００７０】
以上説明したステップＳ１〜Ｓ１３からなる衝突判定処理が一定周期で繰り返されることにより、その一定周期毎に、ΔＳ−ΔＥマップ判定部２０による第１の閾値切替判断、ΔＥ１−ΔＥ２マップ判定部２１による第２の閾値切替判断、ＡＮＤ部２２による最終閾値切替判断、及びΔＳ−ΔＶマップ判定部２３による衝突判定が実施され、最終的にエアバッグ２の展開が必要と判断された場合（衝突判定結果Ｒ４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。
【００７１】
以上説明したように、本実施形態では、従来のようにフロントクラッシュセンサを用いることなく、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や、初期加速度は小さいがエアバッグ展開要の衝突等）と、エアバッグ２の展開が不要な衝突（車体変形が軽微な穏やかな衝突や、飛石等による局所打撃）とを迅速且つ正確に判別できる。つまり、本実施形態によると、従来と同等以上の乗員保護性能の維持とシステム全体のコスト削減を両立可能なＳＲＳユニット１を提供することが可能となる。
また、図３に示した２次元マップを衝突判定に用いることにより、２次元的な閾値設定が可能となり、衝突判定精度の向上（乗員保護性能の向上）を図ることができる。
【００７２】
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１３ａ及び区間積分部１３ｂを備えるΔＥ算出部１３を例示したが、図２（ｂ）に示すように、絶対値算出部１３ａ及び区間積分部１３ｂに加えてエンベロープ出力部１３ｃを設けても良い。このエンベロープ出力部１３ｃは、絶対値算出部１３ａから入力される音響データＳ（ｔ）の絶対値｜Ｓ（ｔ）｜のエンベロープ｜Ｓｅ（ｔ）｜を出力するものである。
【００７３】
このようなエンベロープ出力部１３ｃ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１３ｂは、エンベロープ出力部１３ｃから入力されるエンベロープ｜Ｓｅ（ｔ）｜を区間積分することでエネルギ変化量ΔＥを算出する。なお、ΔＥ１算出部１６及びΔＥ２算出部１７においても、同様な手法で第１及び第２バンドエネルギ変化量ΔＥ１、ΔＥ２を算出するようにしても良い。
【００７４】
（２）図１（ｂ）に示したＳＲＳユニット１において、ＡＮＤ部２２の代わりに、ΔＳ−ΔＥマップ判定部２０の閾値切替判断結果Ｒ１と、ΔＥ１−ΔＥ２マップ判定部２１の閾値切替判断結果Ｒ２との論理和を最終切替判断結果Ｒ３としてΔＳ−ΔＶマップ判定部２３へ出力するＯＲ部を設けても良い。
【００７５】
（３）図１（ｂ）に示したＳＲＳユニット１において、第１ＢＰＦ１４、第２ＢＰＦ１５、ΔＥ１算出部１６、ΔＥ２算出部１７、ΔＥ１−ΔＥ２マップ判定部２１及びＡＮＤ部２２を削除し、ΔＳ−ΔＥマップ判定部２０の閾値切替判断結果Ｒ１をΔＳ−ΔＶマップ判定部２３に出力するような構成を採用しても良い。この場合、ΔＥ算出部１３が第１演算手段に相当し、ΔＳ−ΔＥマップ判定部２０が閾値切替判断手段に相当する。
【００７６】
または、図１（ｂ）に示したＳＲＳユニット１において、ΔＥ算出部１３、ΔＳ−ΔＥマップ判定部２０及びＡＮＤ部２２を削除し、ΔＥ１−ΔＥ２マップ判定部２１の閾値切替判断結果Ｒ２をΔＳ−ΔＶマップ判定部２３に出力するような構成を採用しても良い。この場合、第１ＢＰＦ１４、第２ＢＰＦ１５、ΔＥ１算出部１６及びΔＥ２算出部１７が第１演算手段に相当し、ΔＥ１−ΔＥ２マップ判定部２１が閾値切替判断手段に相当する。
【００７７】
（４）図１（ｂ）に示したＳＲＳユニット１を、図４（ａ）に示すような簡易的な構成としても良い。図４（ａ）において、符号２４は、ΔＥ算出部１３にて算出されたエネルギ変化量ΔＥと切替判断閾値ΔＥｔｈとを比較することにより、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の衝突判定（閾値切替判断）を行う第１比較部である。ここで、切替判断閾値ΔＥｔｈは、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）とエアバッグ２の展開が不要な衝突（車体変形が軽微な穏やかな衝突）とを判別可能な値に設定されている。
【００７８】
符号２５は、第１比較部２４の閾値切替判断結果に応じて閾値ΔＶ＿Ｈｉと閾値ΔＶ＿Ｌｏとの一方を衝突判定閾値として選択する閾値選択部である。ここで、閾値ΔＶ＿Ｈｉは、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や初期加速度は小さいがエアバッグ展開要の衝突等を含む）とエアバッグ２の展開が不要な衝突（車体変形が軽微な穏やかな衝突や飛石等による局所打撃等を含む）とを判別可能な値に設定されている。また、閾値ΔＶ＿Ｌｏは、エアバッグ２の展開を必要とする衝突が発生した場合に迅速にエアバッグ２が展開されるように、閾値ΔＶ＿Ｈｉより低い値に設定されている。
【００７９】
符号２６は、閾値選択部２５にて選択された衝突判定閾値（ΔＶ＿Ｈｉ或いはΔＶ＿Ｌｏ）と、ΔＶ算出部１９にて算出された速度変化量ΔＶとを比較することにより、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の衝突判定を行う第２比較部である。このような構成では、ΔＥ算出部１３が第１演算手段に相当し、ΔＶ算出部１９が第２演算手段に相当し、第１比較部２４が閾値切替判断手段に相当し、閾値選択部２５及び第２比較部２６が衝突判定手段に相当する。
【００８０】
このような構成において、第１比較部２４にてエネルギ変化量ΔＥが切替判断閾値ΔＥｔｈ以下と判定された場合、閾値選択部２５にて衝突判定閾値ΔＶ＿Ｈｉが選択されて、第２比較部２６にて速度変化量ΔＶと衝突判定閾値ΔＶ＿Ｈｉとの比較が行われる。一方、第１比較部２４にてエネルギ変化量ΔＥが切替判断閾値ΔＥｔｈを越えたと判定された場合、閾値選択部２５にて衝突判定閾値ΔＶ＿Ｌｏが選択されて、第２比較部２６にて速度変化量ΔＶと衝突判定閾値ΔＶ＿Ｌｏとの比較が行われる。
【００８１】
つまり、まず、閾値切替判断では、前面衝突によって車体が変形（損壊）する特徴を迅速且つ正確に捉えるのに有効な音響データＳ（ｔ）を利用して、車体変形を伴う激しい衝突が発生したか否かを迅速且つ正確に判定する。この閾値切替判断において車体変形を伴う激しい衝突が発生していないと判定された場合（エネルギ変化量ΔＥが切替判断閾値ΔＥｔｈ以下と判定された場合）、実際にエアバッグ２の展開を必要とする衝突が発生した蓋然性は極めて低くなる。
【００８２】
従って、この場合には、第２比較部２６での衝突判定において比較的高い値の衝突判定閾値ΔＶ＿Ｈｉを用いることにより、エアバッグ２の展開を必要とする衝突とエアバッグ２の展開が不要な衝突（特に飛石等による局所打撃）とを確実に判別することに重点を置く。この衝突判定では、前面衝突によって車体に生じる減速度を正確に捉えるのに有効な加速度データＧ（ｔ）を利用するため、音響データＳ（ｔ）では判別が困難であった飛石等による局所打撃を正確に判別することができる。
【００８３】
一方、閾値切替判断において車体変形を伴う激しい衝突が発生したと判定された場合（エネルギ変化量ΔＥが切替判断閾値ΔＥｔｈを越えたと判定された場合）、実際にエアバッグ２の展開を必要とする衝突が発生した蓋然性は極めて高くなる。従って、この場合には、第２比較部２６での衝突判定において比較的低い値の衝突判定閾値ΔＶ＿Ｌｏに切替えることにより、エアバッグ２を迅速に展開させることに重点を置く。
【００８４】
以上説明したように、図４（ａ）に示す構成によっても、従来のようにフロントクラッシュセンサを用いることなく、エアバッグ２の展開を必要とする衝突と、エアバッグ２の展開が不要な衝突とを迅速且つ正確に判別できる。
【００８５】
（５）図１（ｂ）に示したＳＲＳユニット１を、図４（ｂ）に示すような簡易的な構成としても良い。図４（ｂ）において、符号２７は、ΔＶ算出部１９にて算出された速度変化量ΔＶと切替判断閾値ΔＶｔｈとを比較することにより、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の衝突判定（閾値切替判断）を行う第１比較部である。ここで、切替判断閾値ΔＶｔｈは、エアバッグ２の展開を必要とする衝突とエアバッグ２の展開が不要な衝突とを判別可能な値に設定されている。
【００８６】
符号２８は、第１比較部２７の閾値切替判断結果に応じて閾値ΔＥｔｈ＿Ｈｉと閾値ΔＥｔｈ＿Ｌｏとの一方を衝突判定閾値として選択する閾値選択部である。ここで、閾値ΔＥｔｈ＿Ｈｉは、エアバッグ２の展開を必要とする衝突とエアバッグ２の展開が不要な衝突とを判別可能な値に設定されている。また、閾値ΔＥｔｈ＿Ｌｏは、エアバッグ２の展開を必要とする衝突が発生した場合に迅速にエアバッグ２が展開されるように、閾値ΔＥｔｈ＿Ｈｉより低い値に設定されている。
【００８７】
符号２９は、閾値選択部２８にて選択された衝突判定閾値（ΔＥｔｈ＿Ｈｉ或いはΔＥｔｈ＿Ｌｏ）と、ΔＥ算出部１３にて算出されたエネルギ変化量ΔＥとを比較することにより、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の衝突判定を行う第２比較部である。このような構成では、ΔＥ算出部１３が第１演算手段に相当し、ΔＶ算出部１９が第２演算手段に相当し、第１比較部２７が閾値切替判断手段に相当し、閾値選択部２８及び第２比較部２９が衝突判定手段に相当する。
【００８８】
このような構成において、第１比較部２７にて速度変化量ΔＶが切替判断閾値ΔＶｔｈ以下と判定された場合、閾値選択部２８にて衝突判定閾値ΔＥｔｈ＿Ｈｉが選択されて、第２比較部２９にてエネルギ変化量ΔＥと衝突判定閾値ΔＥｔｈ＿Ｈｉとの比較が行われる。一方、第１比較部２７にて速度変化量ΔＶが切替判断閾値ΔＶｔｈを越えたと判定された場合、閾値選択部２８にて衝突判定閾値ΔＥｔｈ＿Ｌｏが選択されて、第２比較部２９にてエネルギ変化量ΔＥと衝突判定閾値ΔＥｔｈ＿Ｌｏとの比較が行われる。
【００８９】
つまり、図４（ｂ）の構成は、図４（ａ）の構成に対して、速度変化量ΔＶ（第２判定値）に基づいて閾値切替判断を行う点、及びエネルギ変化量ΔＥ（第１判定値）に基づいて最終的な衝突判定を行う点で相違している。このような図４（ｂ）の構成によっても、従来のようにフロントクラッシュセンサを用いることなく、エアバッグ２の展開を必要とする衝突と、エアバッグ２の展開が不要な衝突とを迅速且つ正確に判別できる。
【００９０】
（６）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（構造音響）を検出すると共に、音響帯域より低い帯域の低周波振動として周波数帯域０Ｈｚ〜４００Ｈｚ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く、低周波振動の周波数帯域は、前面衝突によって車両１００に生じる減速度を捕捉可能であれば良い。
【００９１】
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。
【符号の説明】
【００９２】
１…ＳＲＳユニット（車両衝突判定装置）、１１…音響センサ（第１振動センサ）、１２…加速度センサ（第２振動センサ）、１３…ΔＥ算出部（第１演算手段）、１４…第１ＢＰＦ（第１演算手段）、１５…第２ＢＰＦ（第１演算手段）、１６…ΔＥ１算出部（第１演算手段）、１７…ΔＥ２算出部（第１演算手段）、１８…ΔＳ算出部（第２演算手段）、１９…ΔＶ算出部（第２演算手段）、２０…ΔＳ−ΔＥマップ判定部（第１判断手段）、２１…ΔＥ１−ΔＥ２マップ判定部（第２判断手段）、２２…ＡＮＤ部（最終切替判断手段）、２３…ΔＳ−ΔＶマップ判定部（衝突判定手段）、２…エアバッグ、１００…車両
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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