(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の加速度を電気信号に変換して加速度信号を出力する加速度検出手段と、該加速度検出手段が検出した加速度信号を、時間的に局在する基本ウェーブレット関数を基底とし、スケールパラメータによって拡大・縮小したウェーブレット関数にて、時間位置を示すシフトパラメータに従ってウェーブレット変換し、該ウェーブレット変換によってウェーブレット係数を演算するウェーブレット変換手段と、該ウェーブレット変換手段が演算したウェーブレット係数のうちの、少くとも所定の基準スケールパラメータに対するウェーブレット係数に基づき前記車両に対する衝撃の程度を判定する衝撃判定手段と、該衝撃判定手段の判定結果に応じて前記車両の乗員を拘束する拘束手段を備えたことを特徴とする車両の乗員保護装置。
【請求項２】
車両の加速度を電気信号に変換して加速度信号を出力する加速度検出手段と、該加速度検出手段が検出した加速度信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、該Ａ／Ｄ変換手段の出力ディジタル信号を、時間的に局在する基本ウェーブレット関数を基底とし、スケールパラメータによって拡大・縮小したウェーブレット関数にて、時間位置を示すシフトパラメータに従ってウェーブレット変換し、該ウェーブレット変換によってウェーブレット係数を演算するウェーブレット変換手段と、少くとも複数の所定の基準スケールパラメータに対するウェーブレット係数の態様又は発生タイミングに基づき、前記車両に対する衝撃の程度を判定する衝撃判定手段と、該衝撃判定手段の判定結果に応じて前記車両の乗員を拘束する拘束手段を備えたことを特徴とする車両の乗員保護装置。
【請求項３】
前記拘束手段を前記車両に複数配置すると共に、前記衝撃判定手段が、前記車両の外面の複数の所定部分から前記加速度検出手段に至る各々の振動伝達系に基づき少くとも前記基準スケールパラメータを複数設定し、各々の基準スケールパラメータに対するウェーブレット係数に基づき、前記複数の所定部分に対応した車両に対する衝撃の程度を判定し、前記衝撃判定手段の判定結果に応じて複数の前記拘束手段のうち少くとも何れか一つを駆動するように構成したことを特徴とする請求項２記載の車両の乗員保護装置。
【請求項４】
前記拘束手段を前記車両に複数配置すると共に、前記ウェーブレット変換手段が、前記車両の外面の複数の所定部分から前記加速度検出手段に至る各々の振動伝達系に基づき、夫々所定の基本ウェーブレット関数を設定し、該所定の基本ウェーブレット関数を基底とするウェーブレット関数にて、前記各々の振動伝達系に対応する複数のウェーブレット係数を演算するように構成し、前記衝撃判定手段が、前記複数のウェーブレット係数に基づき前記複数の所定部分に対応した車両に対する衝撃の程度を判定し、前記衝撃判定手段の判定結果に応じて複数の前記拘束手段のうち少くとも何れか一つを駆動するように構成したことを特徴とする請求項２又は３記載の車両の乗員保護装置。
【請求項５】
前記ウェーブレット変換手段が、前記基本ウェーブレット関数を微分した関数を基底としたウェーブレット関数にてウェーブレット変換を行なうようにしたことを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の車両の乗員保護装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、車両の乗員保護装置に関し、特に時間的に局在する基本ウェーブレット関数を基底とするウェーブレット関数を利用した車両の衝撃判定手段を備えたエアバッグやシートベルトプリローダ等の乗員保護装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】
近時の車両はシートベルトに対する補助的な乗員保護装置としてエアバッグが搭載されている。即ち、車両に対し前方から所定限度を超える衝撃が加えられたときに、シートベルトと共に乗員を保護する手段としてエアバッグが用いられる。具体的には、加速度センサによって、一般的に車両の前方から所定のしきい値以上の衝撃が検出されると、インフレータが駆動され、ステアリングホイール内に収容されたエアバッグが急激に膨張し、これによって乗員に対する衝撃が吸収されるように構成されている。
【０００３】
このような乗員保護装置においては、車両に対する衝撃を確実且つ迅速に判定する必要があり、加速度検出手段として高精度の加速度センサの開発が進められる一方、検出加速度信号に基づき衝撃力、衝撃形態等を正確に判定する衝撃判定方法及び装置が検討されている。例えば、特開平４−３５８９４５号公報においては、斜め衝突、ポール衝突等といった大きな加速度信号の発生が遅れるような車両の衝突形態においても応答性よく衝突判定できるようにすることを目的とし、所定の積分期間における加速度信号の積分値とその積分期間における所定の時点での加速度信号の微分値とを加算し、この加算値に基づいて衝撃判定を行うようにした車両用乗員保護装置の起動装置が提案されている。
【０００４】
また、特開平６−２１１１００号公報においては、加速度センサの出力の短区間積分値と長区間積分値を求める一方、車両の衝突時に顕著に現れる特定の帯域成分を抽出して二乗演算により衝撃力を求め、衝撃力と短区間積分値がともに所定のしきい値を越えるか、又は長区間積分値が所定のしきい値を越えるときに、衝突を判定することにより、短期と長期の速度変化量に衝撃力を合わせて総合的に衝突判定し、高速かつ高精度の衝突判定を行うようにした車両の衝突判定方法が提案されている。
【０００５】
更には、特公平６−７６０３８号公報においては、乗物の衝突における周波数成分を決定するための方法として、減速器センサの出力信号に存在する周波数成分を検出することによって、異なるタイプの乗物の衝突を識別する方法が提案されている。そして、特公平６−７６０３９号公報においては、周波数成分を含む信号に対するフィルタ手段を備えた乗物の衝突を検知する装置及び方法が提案され、特公平６−７６０４０号においては周波数領域加算アルゴリズムを用い、特公平６−７６０４１号公報においては周波数領域積分及び加算アルゴリズムを用いて実時間で乗物の衝突を検出するための方法及び装置が提案されている。
【０００６】
例えば、特公平６−７６０４１号公報においては、同公報の記載を引用すると、乗物の乗客身体拘束装置の作動を制限するための方法であって、乗物衝突状態を示す周波数成分を有する、時間領域の振動電気信号を提供する検出ステップ、前記時間領域の振動電気信号を、少なくとも２つの時間幅にわたって関連する周波数領域の信号に変換する時間領域信号／周波数領域信号変換ステップ、前記周波数領域の信号の各々を積分する積分ステップ、前記周波数領域の信号の積分値を加算する加算ステップ、及び前記周波数領域の信号の積分値の加算値が所定のタイプの乗物の衝突が生じていることを示すと、前記乗客身体拘束装置を作動する作動ステップを備えて成る方法が提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
然し乍ら、上記公報に記載の衝撃判定方法あるいは装置においては、加速度（減速度）信号の微分値、積分値、特定周波数の加算、積分値等、何れも時間成分が影響し、衝撃が加わる方向等の諸条件の変動によって衝撃判定に誤差あるいは遅延が生ずるおそれがあり、ノイズ処理等の一般的な対応では所期の性能を確保するのは困難である。まして、車両に対する衝撃形態を含めた判定を行なうことは至難である。前述の特公平６−７６０３８号乃至７６０４１号公報に記載の方法及び装置においても、何れも衝突時に生ずる振動電気信号の周波数成分を特定することを前提としており、周波数成分を対象としている以上ノイズの低減には自ら限界があり、衝突の態様によっては判定時間に遅れが生ずる。又、信号解析の分野において従来から活用されているフーリエ変換を用いて加速度信号を解析しても、特定周波数成分の発生時間を正確に特定することができず、エアバッグの展開時間を正しく設定することが困難である。
【０００８】
ところで、信号解析の分野においては、従来からフーリエ変換を用いて信号を解析する方法が活用されているが、このような信号を分割し統合する方法として、近時ウェーブレット変換が注目され音響や画像処理等に応用され始めている（例えば、特開平４−２７５６８５号公報に記載）。これは、入力信号をその成分としてウェーブレット（ｗａｖｅｌｅｔ）  に分割し、ウェーブレットの線形結合として元の信号を再構成する方法である。このウェーブレット変換は、状態遷移等の非定常状態の解析に有効なものであり、さらに詳しくは、その基底が基本ウェーブレット関数（マザーウェーブレットともいう）にスケール変換とシフト変換を行なったもので、基本ウェーブレット関数は時間的に局在した二乗可積分関数であり（但し、柔軟なアドミッシブル条件を満たせばよく、基底の選択に自由度がある）、基底の台は有界であるか、もしくは遠方で急激に減衰するものに限られる。更に、基底が互いに相似で、直流成分を有さず、しかも解析の解像度を自由に設定できる等、特異点の位置の特定に好適である。
【０００９】
一方、例えば衝突時に車両に対し衝撃が加えられたときには、加速度センサに振動が伝達されると衝撃力に応じた信号が出力される。この出力信号には、車両の構造（前方側の衝突の場合は前部構造）に応じて反復性のある特性が認められるので、出力信号を解析し特異性を見出すことができれば、衝撃形態（衝撃の方向、大きさ等）を特定することが可能となる。
【００１１】
そこで、本発明は、ノイズに影響されることなく、また衝撃形態に拘らず、常時正確に衝撃判定を行なうと共に、この判定結果に応じて適切に乗員保護を行なう乗員保護装置を提供することを目的とし、更には、衝撃形態を特定し、これに応じた乗員保護を行ない得る乗員保護装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の車両の乗員保護装置は、請求項１に記載し、図１に示すように、車両の加速度を電気信号に変換して加速度信号を出力する加速度検出手段ＤＳと、この加速度検出手段ＤＳが検出した加速度信号を、時間的に局在する基本ウェーブレット関数ｍｗを基底とし、スケールパラメータａにより拡大・縮小したウェーブレット関数にて、時間位置を示すシフトパラメータｂに従ってウェーブレット変換し、このウェーブレット変換によってウェーブレット係数Ｆ(a,b) を演算するウェーブレット変換手段ＷＴと、このウェーブレット変換手段ＷＴが演算するウェーブレット係数Ｆ(a,b) のうちの、少くとも所定の基準スケールパラメータa1に対するウェーブレット係数Ｆ(a1,b)に基づき車両に対する衝撃の程度を判定する衝撃判定手段ＣＤとを備えると共に、図２に示すように、衝撃判定手段ＣＤの判定結果に応じて車両の乗員を拘束する拘束手段ＲＭを備えることとしたものである。この拘束手段ＲＭとしては例えばエアバッグ装置、シートベルト装置等が用いられる。前記ウェーブレット関数としては、例えばハール関数、ガボール関数、メイヤー関数、マーレー関数、メキシカンハット関数、フレンチハット関数等の、分布が局所的な関数が用いられる。
【００２０】
また、請求項２に記載の乗員保護装置は、図１に示すように、車両の加速度を電気信号に変換して加速度信号を出力する加速度検出手段ＤＳと、この加速度検出手段ＤＳが検出した加速度信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段ＡＴと、このＡ／Ｄ変換手段ＡＴの出力ディジタル信号を、時間的に局在する基本ウェーブレット関数ｍｗを基底とし、スケールパラメータａにより拡大・縮小したウェーブレット関数にて、時間位置を示すシフトパラメータｂに従ってウェーブレット変換し、このウェーブレット変換によってウェーブレット係数Ｆ(a,b) を演算するウェーブレット変換手段ＷＴと、少くとも複数の所定の基準スケールパラメータ（例えば、a1,a2,a3）に対するウェーブレット係数Ｆ(a1,b), Ｆ(a2,b), Ｆ(a3,b)の態様又は発生タイミングに基づき、車両に対する衝撃の程度を判定する衝撃判定手段ＣＤとを備えると共に、図２に示すように、衝撃判定手段ＣＤの判定結果に応じて車両の乗員を拘束する拘束手段ＲＭを備えることとしたものである。
【００２１】
上記請求項２に記載の乗員保護装置においては、請求項３に記載のように、拘束手段ＲＭを車両に複数配置すると共に、衝撃判定手段ＣＤを、車両の外面の複数の所定部分から加速度検出手段ＤＳに至る各々の振動伝達系（例えば、vb1,vb2,vb3 ）に基づき少くとも基準スケールパラメータを複数設定し（例えば、a1,a2,a3）、各々の基準スケールパラメータに対するウェーブレット係数Ｆ(a1,b), Ｆ(a2,b), Ｆ(a3,b)に基づき、複数の所定部分に対応した車両に対する衝撃の程度を判定し、衝撃判定手段ＣＤの判定結果に応じて複数の拘束手段（例えば、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３）のうち少くとも何れか一つを駆動するように構成することができる。
【００２２】
上記請求項２又は３に記載の乗員保護装置においては、請求項４に記載のように、拘束手段ＲＭを車両に複数配置すると共に（例えば、Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３）、ウェーブレット変換手段ＷＴを、車両の外面の複数の所定部分から加速度検出手段ＤＳに至る各々の振動伝達系vb1,vb2,vb3 に基づき、夫々所定の基本ウェーブレット関数を設定し、これらの所定の基本ウェーブレット関数を基底としたウェーブレット関数にて、各々の振動伝達系に対応する複数のウェーブレット係数を演算するように構成し、衝撃判定手段ＣＤを、複数のウェーブレット係数に基づき複数の所定部分に対応した車両に対する衝撃の程度を判定し、衝撃判定手段ＣＤの判定結果に応じて複数の拘束手段Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３のうち少くとも何れか一つを駆動するように構成することができる。
【００２３】
上記請求項１、２、３又は４に記載の乗員保護装置においては、請求項５に記載のように、ウェーブレット変換手段ＷＴを、基本ウェーブレット関数ｍｗを微分した関数を基底としたウェーブレット関数にてウェーブレット変換を行なうように構成することができる。
【００２４】
【作用】
上記請求項１に係る車両の乗員保護装置においては、図１に示すように、加速度検出手段ＤＳから加速度信号が出力され、この加速度信号が、ウェーブレット変換手段ＷＴを介して、時間的に局在する基本ウェーブレット関数ｍｗを基底とし、スケールパラメータａによって拡大・縮小されたウェーブレット関数にて、時間位置を示すシフトパラメータｂに従ってウェーブレット変換され、ウェーブレット係数Ｆ(a,b) が演算される。そして、衝撃判定手段ＣＤにおいて、少くとも所定の基準スケールパラメータa1に対するウェーブレット係数Ｆ(a1,b)に基づき、車両に対する衝撃の程度が判定される。そして、この衝撃判定手段ＣＤの判定結果に応じて図２に示す拘束手段ＲＭにより乗員が拘束される。例えば、車両に対し所定の衝撃を超える衝撃が加わったときにはエアバッグ装置、シートベルト装置等が作動する。
【００３２】
請求項２に記載の乗員保護装置によれば、衝撃判定手段ＣＤにおいて、少くとも複数の所定の基準スケールパラメータa1,a2,a3に対するウェーブレット係数Ｆ(a1,b), Ｆ(a2,b), Ｆ(a3,b)の態様（パターン）又はその発生タイミングに基づき車両に対する衝撃の程度が判定される。
【００３３】
請求項３に記載の乗員保護装置においては、車両の外面の複数の所定部分から加速度検出手段ＤＳに至る各々の振動伝達系vb1,vb2,vb3 に基づき少くとも基準スケールパラメータが複数設定されており、衝撃判定手段ＣＤにて、各々の基準スケールパラメータa1,a2,a3に対するウェーブレット係数Ｆ(a1,b), Ｆ(a2,b), Ｆ(a3,b)に基づき、複数の所定部分に対応した車両に対する衝撃の程度が判定され、この判定結果に応じて複数の拘束手段Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３のうち少くとも何れか一つが駆動される。而して、衝撃形態に応じた乗員保護が行なわれる。
【００３４】
請求項４に記載の乗員保護装置によれば、ウェーブレット変換手段ＷＴにて、車両の外面の複数の所定部分から加速度検出手段ＤＳに至る各々の振動伝達系vb1,vb2,vb3 に基づき、夫々所定の基本ウェーブレット関数が設定され、これらの所定の基本ウェーブレット関数を基底としたウェーブレット関数にて、各々の振動伝達系に対応する複数のウェーブレット係数が演算され、これらのウェーブレット係数に基づき、衝撃判定手段ＣＤにて複数の所定部分に対応した車両に対する衝撃の程度が判定され、この判定結果に応じて複数の拘束手段Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３のうち少くとも何れか一つが駆動される。而して、衝撃形態に応じた乗員保護が行なわれる。
【００３５】
請求項５に記載の乗員保護装置においては、ウェーブレット変換手段ＷＴにより、基本ウェーブレット関数ｍｗを微分した関数を基底としたウェーブレット関数にてウェーブレット変換が行なわれるので、ウェーブレット変換後のウェーブレット係数の時間変化率の大きさにて判定を行なう場合、変換後の係数関数を微分する必要はなく、微分された結果がウェーブレット係数として演算され、所定の判定を行なうことができる。
【００３６】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。図３以降に示す実施例は、衝撃判定装置を備えた乗員保護装置に関し、特に乗員保護補助装置として車両の衝突時に乗員への衝撃を緩和するエアバッグ装置に適用したもので、車両１の所定位置（例えば中央部）に加速度センサ２が配置され、エアバッグ装置４に接続されている。エアバッグ装置４は運転席回り（本図では助手席回りは省略）に配置されエアバッグＢｆ，Ｂｒ，Ｂｌ（図３には膨張時の状態を二点鎖線で示す）を具備し、これらを膨張させるためのインフレータ５１乃至５３に収容されている。
【００３７】
加速度センサ２は車両１の加速度（減速度を含む。以下、同じ）に応じた信号を出力するもので、マスロータを利用した機械式のもの、半導体歪ゲージを利用したもの等種々の形態があるが、例えば図８乃至図１０に示すように加速度の大きさに応じた電気信号を出力するものであればどのようなものでもよい。あるいは、車両衝突時において所定レベル以上の衝撃力に対応する加速度（この場合は減速度）が加わったときにのみ検出信号を出力するセンサを用いることとしてもよい。
【００３８】
図８乃至図１０は上記加速度センサ２の出力特性を例示するもので、連続したアナログ信号が出力される。図８は車両１が低速で正面衝突したときの特性で、エアバッグ装置４は非作動状態とされる。図９はオフセット衝突乃至斜め衝突の特性を示し、この場合には少くともエアバッグＢｒ，Ｂｌの一方を膨張させる必要がある。図１０は車両１が高速で正面衝突したときの特性で、この場合には少くとも正面のエアバッグＢｆを膨張させる必要があり、例えば衝撃の大きさに応じてエアバッグＢｒ，Ｂｌを膨張させるように構成することができる。
【００３９】
上記加速度センサ２は電子制御ユニット３に接続され、加速度センサ２の出力信号はＡ／Ｄ変換器１０を介してマイクロコンピュータ２０に供給されるように接続されている。そして、マイクロコンピュータ２０の出力に応じて点火回路３０が駆動され、この点火回路３０の作動に応じて点火装置４０が駆動され、この点火装置４０を構成するスキブ４１乃至４３によってインフレータ５１乃至５３が作動するように構成されている。
【００４０】
マイクロコンピュータ２０は一般的な構成で、入力ポート２１、ＣＰＵ２２、ＲＯＭ２３、ＲＡＭ２４、及び出力ポート２５等がコモンバスを介して相互に接続されて成り、Ａ／Ｄ変換器１０からの信号が入力ポート２１から入力され、ＣＰＵ２２にて処理されて、出力ポート２５から点火回路３０に出力されるように構成されている。また、マイクロコンピュータ２０に対し一つ又は複数の基準スケールパラメータが設定されたウェーブレット関数（例えばガボール関数）１１が設定されている。マイクロコンピュータ２０においては、ＲＯＭ２３は図４以降に示したフローチャートに対応したプログラムを記憶し、ＣＰＵ２２は図示しないイグニッションスイッチが閉成されている間当該プログラムを実行し、ＲＡＭ２４は当該プログラムの実行に必要な変数データを一時的に記憶する。
【００４１】
点火回路３０は例えばスイッチングトランジスタ３１乃至３３から成り、マイクロコンピュータ２０の出力に応じてオンオフするように構成され、これらのトランジスタ３１乃至３３のオンオフに応じて点火装置４０のスキブ４１乃至４３が加熱されるように構成されている。インフレータ５１乃至５３は何れも同様の構成で、夫々上記スキブ４１乃至４３が内蔵されており、スキブ４１乃至４３の加熱によって着火される点火剤（図示せず）、これをガス発生剤（図示せず）に伝達する伝火剤（図示せず）等を有し、ガス発生剤に火炎が伝播されると大量のガス（例えば窒素ガス）が発生するように構成されている。各インフレータ５１乃至５３は、夫々ステアリングホイールに内蔵されたバッグＢｆ、運転席左側のインスルメントパネル左下部に配置された左側のバッグＢｌ、右側のコンパートメントに配置された右側のバッグＢｒに上記のガスを供給するように構成されている。尚、上記インフレータ、バッグ等の構造は既に市販されているものと同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００４２】
ここで、本発明の前提となるウェーブレット変換及び本願で使用する用語について定義を明らかにする。先ず、ウェーブレット変換の基底となる関数を基本ウェーブレット関数ｈ（ｔ）  といい、二乗可積分関数でそのノルムは正規化されているとし、少なくとも時間領域で局在する。この基本ウェーブレット関数ｈ（ｔ）  は、アドミシブル条件と呼ばれる下記数１式が成立するものとして表すことができる。この数１式は信号の直流分（平均値）が零であることを表している。
【数１】
0003624462.tif 000002
【００４３】
そして、下記の数２式に示すように基本ウェーブレット関数をａ倍のスケール変換した後、原点をｂだけシフトすることによってウェーブレット関数が設定される。
【数２】
0003624462.tif 000003
【００４４】
而して、解析対象の関数をｆ（ｔ）  としたときのウェーブレット変換は下記の数３式に示すように定義される。この式で、Ｆ（ａ，ｂ）  はウェーブレット係数、＜＞は内積、＊は複素共役を表す。
【数３】
0003624462.tif 000004
尚、解析に用いるウェーブレット関数はアナライジングウェーブレット（基本ウェーブレット関数）と呼ばれ、ガボール関数等種々の関数が用いられている。例えば下記数４式に示すガボール関数の一種であるＭｏｒｌｅｔのウェーブレットは、微分係数が不連続となるような特異点を有する信号の解析に好適なアナライジングウェーブレットとして知られている。
【数４】
0003624462.tif 000005
【００４５】
上記のように構成された本実施例のエアバッグ装置においては、電子制御ユニット３により衝撃判定及びその判定結果に基づくエアバッグの作動制御に係る一連の処理が行なわれる。即ち、イグニッションスイッチ（図示せず）が閉成されると図４乃至図７のフローチャートに対応したプログラムの実行が開始し、所定の制御サイクルで繰り返される。
【００４６】
先ず、基本作動を示す図４において、ステップ１０１にてマイクロコンピュータ２０が初期化され、各種の演算値がクリアされる。そして、車両が移動を開始し、例えば車両が衝突し急減速したときにはステップ１０２にて加速度センサ２から、例えば図８乃至図１０に示すように加速度の大きさに比例した加速度信号Ｇ（ｔ）  が検出され、衝撃を表す信号として衝撃判定に供される。
【００４７】
次にステップ１０３において、加速度センサ２の信号がＡ／Ｄ変換器１０にてＡ／Ｄ変換され、例えば前述の関数ｆ（ｔ）  としてマイクロコンピュータ２０に入力する。続いてステップ１０４に進み、マイクロコンピュータ２０により所定のスケールパラメータａ（以下、スケール（ａ）  とする）に対して、シフトパラメータｂ（以下、時間位置（ｂ）  とする）に従ってウェーブレット変換が行なわれ、ウェーブレット係数Ｆ（ａ，ｂ）  が演算される。即ち、関数ｆ（ｔ）  に対する基本ウェーブレット関数の畳み込み積分が行なわれ、所定の基準スケールパラメータ（例えば、スケール（ａ１））におけるウェーブレット係数Ｆ（ａ１，ｂ）が求められる。そして、ステップ１０５にてウェーブレット係数Ｆ（ａ１，ｂ）が所定のしきい値Ｆ０と比較される。
【００４８】
ステップ１０５にて、ウェーブレット係数Ｆ（ａ１，ｂ）が所定のしきい値Ｆ０以下と判定されるとステップ１０２に戻り上記の処理が繰り返されるが、ウェーブレット係数Ｆ（ａ１，ｂ）が所定のしきい値Ｆ０を超えたと判定されると、ステップ１０６に進みエアバッグ作動信号が出力される。而して、或るスケールパラメータに従う信号を許容するという意味ではフィルタが構成され、いわばウェーブレットフィルタが構成されている。そして、ステップ１０６に進み、マイクロコンピュータ２０から図２に示すバッグＢｆ，Ｂｒ，Ｂｌの何れか一つ（例えばＢｆ）もしくは二つ以上を作動させる信号が出力され、例えばトランジスタ３１が導通し、スキブ４１が加熱される。これにより、インフレータ４１内の点火剤が着火され、火炎は短時間で伝火剤を介してガス発生剤に伝播し、大量の窒素ガスが発生する。この窒素ガスによってバッグＢｆが膨張し、運転者の前方で拡開する。
【００４９】
図５は、本発明の他の実施例におけるエアバッグ作動制御の処理を示すもので、ステップ２０１乃至２０５の処理内容は図４のステップ１０１乃至１０５と同じである。本実施例では、ステップ２０５においてウェーブレット係数Ｆ（ａ１，ｂ）がしきい値Ｆ０を超えていると判定されると、ステップ２０６に進む。
【００５０】
ステップ２０６では、更にスケール（ａ２）に対して時間位置（ｂ）  に従ってウェーブレット変換が行なわれ、ウェーブレット係数Ｆ（ａ２，ｂ）が求められる。そして、ステップ２０７にてウェーブレット係数Ｆ（ａ２，ｂ）がしきい値Ｆ０と比較され、これを超えていると判定されると、ステップ２０８に進みエアバッグ作動信号が出力される。このように、本実施例ではスケール（ａ１）及び（ａ２）に対するウェーブレット係数Ｆ（ａ１，ｂ），Ｆ（ａ２，ｂ）が連続してしきい値Ｆ０を超えたときにのみ、エアバッグ作動信号が出力されるので、例えば図３の車両１の前方からの衝撃Ｆｆ又はＦｓに対して小さい衝撃Ｆｓのみではエアバッグ装置４を作動させないようにし、大きい衝撃Ｆｆが連続して加わったときにのみ作動させるように設定することができる。
【００５１】
図６は、本発明の更に他の実施例におけるエアバッグ作動制御の処理を示すもので、ステップ３０１乃至３０３は図４のステップ１０１乃至１０３と同じであるが、図４のステップ１０４と同様の処理がステップ３０４、３０９及び３１４において行なわれ、エアバッグも運転席正面のステアリングホイールに内蔵されたバッグＢｆだけでなく、側方のエアバッグＢｒ又はＢｌも作動するように制御されている。尚、図６のフローチャートでは側方のエアバッグＢｒ，Ｂｌについては一方のみを示し他方については省略したが、他方についても同様に処理される。
【００５２】
ステップ３０４においては、スケール（ａ１）に対して、時間位置（ｂ）  に従ってウェーブレット変換が行なわれ、これによって得られたウェーブレット係数Ｆ（ａ１，ｂ）が所定のしきい値Ｆ１と比較される。そして、ステップ３０５にてウェーブレット係数Ｆ（ａ１，ｂ）がしきい値Ｆ１を超えていると判定されると、ステップ３０６，３１１に進む。
【００５３】
ステップ３０６では、更にスケール（ａ２）に対して時間位置（ｂ）  に従ってウェーブレット変換が行なわれ、この結果のウェーブレット係数Ｆ（ａ２，ｂ）がステップ３０７にて別のしきい値Ｆ２と比較される。ウェーブレット係数Ｆ（ａ２，ｂ）がしきい値Ｆ２を超えていると判定されるとステップ３０８に進み、スケール（ａ３）に対して時間位置（ｂ）  に従ってウェーブレット変換が行なわれてウェーブレット係数Ｆ（ａ３，ｂ）が求められ、ステップ３０９にて別のしきい値Ｆ３と比較され、しきい値Ｆ３を超えたときにのみステップ３１０に進み、正面のエアバッグＢｆの作動信号が出力される。従って、ステップ３０５，３０７又は３０９にてウェーブレット係数Ｆ（ａ１，ｂ），Ｆ（ａ２，ｂ），Ｆ（ａ３，ｂ）が夫々しきい値Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３以下と判定されたときにはステップ３０２に戻る。
【００５４】
また、ステップ３１１では、スケール（ａ３）に対して時間位置（ｂ）  に従ってウェーブレット変換が行なわれ、この結果のウェーブレット係数Ｆ（ａ３，ｂ）がステップ３１２にてしきい値Ｆ３と比較される。ウェーブレット係数Ｆ（ａ３，ｂ）がステップ３１２にてしきい値Ｆ３を超えていると判定されるとステップ３１３に進み、スケール（ａ２）に対して時間位置（ｂ）  に従ってウェーブレット変換が行なわれてウェーブレット係数Ｆ（ａ２，ｂ）が求められ、ステップ３１４にてしきい値Ｆ２と比較され、しきい値Ｆ２を超えたときにのみステップ３１５に進み、側方のエアバッグＢｌ（もしくはＢｒ）の作動信号が出力される。ステップ３１２，３１４にてウェーブレット係数Ｆ（ａ３，ｂ），Ｆ（ａ２，ｂ）が夫々しきい値Ｆ３，Ｆ２以下と判定されたときにはステップ３０２に戻る。
【００５５】
このように、本実施例によれば、例えば衝撃の方向に応じて、複数のエアバッグの中から一つ以上を選択して作動させることができる。更に、衝撃の大きさに応じて複数のエアバッグの中から一つ以上を選択して作動させることもでき、これらを組み合わせて衝撃の方向及び大きさに応じて選択するように設定することも可能である。
【００５６】
図１１乃至図１３は、異なる衝撃力が車両１に加えられた場合（図８乃至図１０）での、ウェーブレット解析によるウェーブレット係数Ｆ（ａ，ｂ）  の状態を示すもので、ウェーブレット係数Ｆ（ａ，ｂ）  の大きさを図１１に示すように斜線及び点描の密度で区別して示している。尚、これを三次元表示すると図１４に例示したようになる（何れの図においてもスケールパラメータａは対数表示したものであるが、図１１乃至図１３と図１４は直接対応するものではない）。そして、図１１乃至図１３に示すスケール（ａ１），（ａ２），（ａ３）は、図６のフローチャートにおいて実行されるウェーブレット変換に供される基準データの設定値の一例を示すもので、具体的には前述の振動伝達系ｖｂ１，ｖｂ２，ｖｂ３  の情報に応じて種々の値に設定できる。
【００５７】
更に、これらの振動伝達系の情報に応じて、複数のウェーブレット関数（例えば、ガボール関数、メキシカンハット関数、フレンチハット関数、ハール関数等）から関数ｆ（ｔ）  に対する複数の変換値を求め、この変換値から振動伝達系ｖｂ１，ｖｂ２，ｖｂ３  を特定して、拡開するエアバッグＢｆ，Ｂｒ，Ｂｌを選定するように構成することもできる。
【００５８】
図７は更に他の実施例におけるエアバッグ作動制御を示すもので、ステップ４０１乃至４０３は図４のステップ１０１乃至１０３と同様である。ステップ４０４においては、基本ウェーブレット関数を微分した関数を基底としたウェーブレット関数にて所定のスケールパラメータａに対して、シフトパラメータｂに従ってウェーブレット変換が行なわれ、ウェーブレット係数ＤＦ（ａ，ｂ）  が演算される。そして、ステップ４０５にてウェーブレット係数ＤＦ（ａ，ｂ）  と所定の基準値Ｄ０が比較され、前者が後者より大きければステップ４０６に進みエアバッグ作動信号が出力されるが、そうでなければステップ４０２に戻り前述の作動が繰り返される。而して、本実施例によれば、予め微分成分を含んだ関数によってウェーブレット変換されるので、前述の各実施例にて演算されるウェーブレット係数Ｆ（ａ，ｂ）  の状態を判定するに際し、ウェーブレット変換後の関数に対して微分を行なうことによって傾きを演算することなく、迅速に適切な判定を行なうことができる。具体的には、ノイズに対する影響を一層小さくすることができる。
【００５９】
図１５は本発明の更に他の実施例におけるエアバッグ作動制御の処理を示すもので、ステップ５０１乃至５０５の処理内容は図４のステップ１０１乃至１０５と同じである。本実施例では、ステップ５０５においてウェーブレット係数Ｆ（ａ１，ｂ）がしきい値Ｆ１を超えていると判定されると、ステップ５０６，５０７に進みタイマがスタートする。ステップ５０６では、更にスケール（ａ２）に対して時間位置（ｂ）  に従ってウェーブレット変換が行なわれ、ウェーブレット係数Ｆ（ａ２，ｂ）が求められる。そして、ステップ５０８にてウェーブレット係数Ｆ（ａ２，ｂ）がしきい値Ｆ２と比較され、これを超え且つタイマ計測による時間ｔがｔ１以上ｔ２以下と判定されると、ステップ５０９，５１０に進み再びタイマがスタートする。ステップ５０９ではスケール（ａ３）に対して時間位置（ｂ）  に従ってウェーブレット変換が行なわれ、ウェーブレット係数Ｆ（ａ３，ｂ）が求められる。そして、ステップ５１１にてウェーブレット係数Ｆ（ａ３，ｂ）がしきい値Ｆ３と比較され、これを超え且つタイマ計測による時間ｔ′がｔ１′以上ｔ２′以下と判定されるとステップ５１２に進みエアバッグ作動信号が出力される。
【００６０】
【発明の効果】
本発明は前述のように構成されているので以下に記載の効果を奏する。即ち、請求項１乃至５に記載の車両の乗員保護装置においては、加速度信号に対しウェーブレット変換が行なわれ、ウェーブレット係数に基づき車両に対する衝撃の程度が判定され、その判定結果に応じて拘束手段が駆動されるように構成されているので、ノイズに影響されることなく、また衝撃形態に拘らず、常時正確に衝撃判定を行なうと共に、この判定結果に応じて適切に乗員保護を行なうことができる。
【００６３】
特に、請求項３又は４に記載の乗員保護装置によれば、複数の所定部分に対応した車両に対する衝撃の程度が判定され、この判定結果に応じて複数の拘束手段のうち少くとも何れか一つが駆動されるように構成されているので、衝撃形態を特定し、これに応じた乗員保護を行なうことができる。また、請求項５に記載の乗員保護装置においては、ウェーブレット係数の時間変化率である微分情報を加味した所定の判定を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車両の衝撃判定装置の構成の概要を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施例に係る車両のエアバッグ装置の構成の概要を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施例に係る車両のエアバッグ装置の全体構成図である。
【図４】本発明の一実施例におけるエアバッグ作動制御の処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明の他の実施例におけるエアバッグ作動制御の処理を示すフローチャートである。
【図６】本発明の更に他の実施例におけるエアバッグ作動制御の処理を示すフローチャートである。
【図７】本発明の別の実施例におけるエアバッグ作動制御の処理を示すフローチャートである。
【図８】本発明の一実施例における加速度センサの検出信号特性の一例を示すグラフである。
【図９】本発明の一実施例における加速度センサの検出信号特性の他の例を示すグラフである。
【図１０】本発明の一実施例における加速度センサの検出信号特性の更に他の例を示すグラフである。
【図１１】本発明の他の実施例における衝撃判定に供するウェーブレット係数のパターンの一例を示すグラフである。
【図１２】本発明の他の実施例における衝撃判定に供するウェーブレット係数のパターンの他の例を示すグラフである。
【図１３】本発明の他の実施例における衝撃判定に供するウェーブレット係数のパターンの更に他の例を示すグラフである。
【図１４】本発明におけるウェーブレット係数の一例を三次元で示すグラフである。
【図１５】本発明の更に他の実施例におけるエアバッグ作動制御の処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１    車両
２    加速度センサ
３    電子制御ユニット
４    エアバッグ装置
１０  Ａ／Ｄ変換器
２０  マイクロコンピュータ
３０  点火回路
４０  点火装置
４１，４２，４３  スキブ
５１，５２，５３  インフレータ
Ｂｆ，Ｂｒ，Ｂｌ  エアバッグ
【図１】
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【図２】
0003624462.tif 000007
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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