(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両衝突時に車両が変形することで発生する音響帯域の高周波振動と前記車両衝突時に前記車両が減速することで発生する前記音響帯域より低い帯域の低周波振動とを検出する振動検出手段と、
前記高周波振動及び低周波振動の検出結果に基づいて、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、
前記衝突判定手段は、前記高周波振動の検出結果を基に前記高周波振動のエンベロープを算出すると共に前記低周波振動の検出結果を基に前記低周波振動の積分値を算出し、前記高周波振動のエンベロープが、前記低周波振動の積分値の増加に従って高くなるように設定された閾値を越えた場合に衝突が発生したと判定する
ことを特徴とする車両衝突判定装置。
【請求項２】
前記振動検出手段は、
前記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記載の車両衝突判定装置。
【請求項３】
前記振動検出手段は、前記高周波振動及び低周波振動を含む広帯域振動を検出するものであり、
前記振動検出手段によって検出された広帯域振動から前記高周波振動を抽出する第１抽出手段と、
前記振動検出手段によって検出された広帯域振動から前記低周波振動を抽出する第２抽出手段と
を備えることを特徴とする請求項１記載の車両衝突判定装置。
【請求項４】
前記第１抽出手段は、前記広帯域振動から前記高周波振動として周波数帯域５ｋＨｚ〜２０ｋＨｚの振動を抽出し、
前記第２抽出手段は、前記広帯域振動から前記低周波振動として周波数帯域０Ｈｚ〜４００Ｈｚの振動を抽出する
ことを特徴とする請求項３記載の車両衝突判定装置。
【請求項５】
前記衝突判定手段は、
前記高周波振動のエンベロープを算出する第１演算手段と、
前記低周波振動の積分値を算出する第２演算手段と、
前記エンベロープを第１軸、前記積分値を第２軸とする２次元マップ上において、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ンベロープ及び前記積分値が２次元衝突判定閾値を超えた場合に、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マップ判定手段と、を備え、
前記２次元衝突判定閾値における前記エンベロープと比較すべき閾値は、前記積分値の増加に従って高くなるように設定されていることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載の車両衝突判定装置。
【請求項６】
前記衝突判定手段は、
前記高周波振動のエンベロープを算出する第１演算手段と、
前記低周波振動の積分値を算出する第２演算手段と、
前記エンベロープが第１衝突判定閾値を超え、且つ前記積分値が第２衝突判定閾値を超えた場合に、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閾値判定手段と、を備え、
前記第１衝突判定閾値は、前記積分値の増加に従って高くなるように設定されていることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載の車両衝突判定装置。
【請求項７】
前記第１演算手段は、前記高周波振動の絶対値のエンベロープを算出することを特徴とする請求項５または６に記載の車両衝突判定装置。
【請求項８】
前記低周波振動の検出結果を基にセーフィング判定を行うセーフィング判定手段と、
前記衝突判定手段の衝突判定結果及び前記セーフィング判定手段のセーフィング判定結果に基づいて、最終的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か否かを判定する最終判定手段と
を備えることを特徴とする請求項１から請求項７の何れか一項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】
以下の特許文献１には、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）内に設置されたユニットセンサに加えて、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を備えるＳＲＳエアバッグシステムが開示されている。このシステムでは、ユニットセンサとフロントクラッシュ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、その判定結果に応じて乗員保護装置の起動制御を行っている。
【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。以下の特許文献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。
【０００５】
尚、上述した加速度センサ及び音響センサは、共に振動を検出する振動センサに属するものであるが、検出対象振動の周波数帯域が異なる。一般的に、加速度センサは、周波数帯域０Ｈｚ〜４００Ｈｚの低周波振動を検出して加速度データとして出力し、音響センサは、周波数帯域５ｋＨｚ〜２０ｋＨｚ（音響帯域）の高周波振動を検出して音響データとして出力する。
【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】
ところで、上述した特許文献１において、ユニットセンサに加えてフロントクラッシュセンサを用いるのは、車両の衝突モードが、乗員保護装置の起動が必要なモードであるのか、或いは、乗員保護装置の起動が不要なモードであるのかを迅速且つ正確に判定するためである。尚、乗員保護装置の起動が必要な衝突モードは、例えば高速オフセット衝突であり、乗員保護装置の起動が不要な衝突モードは、例えば低速オフセット衝突である。
【０００８】
具体的に、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。ここで、乗員保護の観点から、乗員保護装置の起動は衝突発生時点から２０〜３０ｍｓの間であ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。
【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、衝突モードの判別も容易で、迅速且つ正確な衝突判定の実現に有効であると考えられる。
【００１０】
しかしながら、本出願人による衝突試験の結果、時間経過に伴って構造音が大きくなる衝突モード（例えば低速オフセット衝突、低速走行及び悪路走行など）が確認されており、音響センサから得られる音響データだけで衝突判定を行う場合、本来ならば乗員保護装置を起動する必要のない上記の衝突モードによる構造音を捉えて、衝突が発生したと誤判定してしまう可能性（つまり、乗員保護装置の誤作動を招く可能性）がある。
【００１１】
従って、乗員保護装置の誤作動を防止するには、乗員保護装置の起動が必要な衝突（例えば高速オフセット衝突など）による構造音と、乗員保護装置の起動が不要な衝突（例えば低速オフセット衝突、低速走行及び悪路走行など）による構造音とを正確に判別する必要がある。この判別には、加速度センサから得られる加速度データを利用できると考えられる。なぜなら、乗員保護装置の起動が不要な衝突が発生した時と比較して、乗員保護装置の起動が必要な衝突が発生した時の方が車両に大きな減速度が生じるからである。
【００１２】
ところが、本出願人によって、車両に生じる減速度が大きくなるほど、乗員保護装置の起動が不要な衝突による構造音が大きくなることも確認されており、音響データ及び加速度データを利用して、乗員保護装置の起動が必要な衝突と不要な衝突とを確実に判別するためには、さらなる改良が必要であった。
【００１３】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、乗員保護装置の起動が必要な衝突（例えば高速オフセット衝突など）と不要な衝突（例えば低速オフセット衝突、低速走行及び悪路走行など）を確実に判別して、乗員保護装置の誤作動を回避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】
【００１４】
上記課題を解決するために、本発明の車両衝突判定装置は、衝突時に車両に生じる音響帯域の高周波振動と、該音響帯域より低い帯域の低周波振動とを検出する振動検出手段と、前記高周波振動及び低周波振動の検出結果に基づいて、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、前記衝突判定手段は、前記高周波振動の検出結果を基に第１演算値を算出すると共に前記低周波振動の検出結果を基に第２演算値を算出し、前記第１演算値が、前記第２演算値の増加に従って高くなるように設定された閾値を越えた場合に衝突が発生したと判定することを特徴としている。
ここで、本発明の車両衝突判定装置は、前記振動検出手段が、前記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している。
或いは、本発明の車両衝突判定装置は、前記振動検出手段が、前記高周波振動及び低周波振動を含む広帯域振動を検出するものであり、前記振動検出手段によって検出された広帯域振動から前記高周波振動を抽出する第１抽出手段と、前記振動検出手段によって検出された広帯域振動から前記低周波振動を抽出する第２抽出手段とを備えることを特徴としている。
ここで、本発明の車両衝突判定装置は、前記第１抽出手段が、前記広帯域振動から前記高周波振動として周波数帯域５ｋＨｚ〜２０ｋＨｚの振動を抽出し、前記第２抽出手段が、前記広帯域振動から前記低周波振動として周波数帯域０Ｈｚ〜４００Ｈｚの振動を抽出することを特徴としている。
また、本発明の車両衝突判定装置は、前記衝突判定手段が、前記第１演算値として前記高周波振動のエンベロープを算出する第１演算手段と、前記第２演算値として前記低周波振動の積分値を算出する第２演算手段と、前記エンベロープを第１軸、前記積分値を第２軸とする２次元マップ上において、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ンベロープ及び前記積分値が２次元衝突判定閾値を超えた場合に、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マップ判定手段と、を備え、前記２次元衝突判定閾値における前記エンベロープと比較すべき閾値は、前記積分値の増加に従って高くなるように設定されていることを特徴としている。
或いは、本発明の車両衝突判定装置は、前記衝突判定手段が、前記第１演算値として前記高周波振動のエンベロープを算出する第１演算手段と、前記第２演算値として前記低周波振動の積分値を算出する第２演算手段と、前記エンベロープが第１衝突判定閾値を超え、且つ前記積分値が第２衝突判定閾値を超えた場合に、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閾値判定手段と、を備え、前記第１衝突判定閾値は、前記積分値の増加に従って高くなるように設定されていることを特徴としている。
ここで、本発明の車両衝突判定装置は、前記第１演算手段が、前記高周波振動の絶対値のエンベロープを算出することを特徴としている。
また、本発明の車両衝突判定装置は、前記低周波振動の検出結果を基にセーフィング判定を行うセーフィング判定手段と、前記衝突判定手段の衝突判定結果及び前記セーフィング判定手段のセーフィング判定結果に基づいて、最終的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か否かを判定する最終判定手段とを備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１５】
車両に生じる音響帯域の高周波振動には、衝突時に車体が変形（損壊）する際に発生する構造音の他、車体変形の軽微な衝突モード（例えば低速オフセット衝突、低速走行及び悪路走行など）による時間経過に伴って大きくなる構造音も含まれるため、乗員保護装置の起動が必要な衝突による構造音と、乗員保護装置の起動が不要な衝突による構造音とを正確に判別する必要がある。
この判別には、車両に生じる音響帯域より低い帯域の低周波振動を利用することができる。音響帯域より低い帯域の低周波振動は、衝突によって車両に生じる減速度を捉えやすいという特徴がある。乗員保護装置の起動が不要な衝突が発生した時と比較して、乗員保護装置の起動が必要な衝突が発生した時の方が車両に大きな減速度が生じる。
ここで、本発明では、車両に生じる音響帯域の高周波振動の検出結果を基に第１演算値を算出すると共に音響帯域より低い帯域の低周波振動の検出結果を基に第２演算値を算出し、前記第１演算値が、前記第２演算値の増加に従って高くなるように設定された閾値を越えた場合に衝突が発生したと判定する。
前述のように、車両に生じる減速度が大きくなるほど、乗員保護装置の起動が不要な衝突による構造音が大きくなることが確認されているので、第１演算値と比較すべき閾値を第２演算値の増加に従って高くなるように設定することにより、乗員保護装置の起動が必要な衝突（例えば高速オフセット衝突など）と不要な衝突（例えば低速オフセット衝突、低速走行及び悪路走行など）を確実に判別することができる。
つまり、本発明によれば、乗員保護装置の起動が必要な衝突と不要な衝突とを確実に判別して、乗員保護装置の誤作動を回避することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態におけるＳＲＳエアバッグシステムを備える車両の概略構成を示す平面図（ａ）と、本発明の第１実施形態におけるＳＲＳユニット１の要部構成を示すブロック図（ｂ）である。
【図２】衝突判定に用いられる２次元マップ並びに高速オフセット衝突時及び低速オフセット衝突時にそれぞれ得られる音響エンベロープＳｅ（ｔ）の時間変化を示す図である。
【図３】本発明の第２、第３実施形態におけるＳＲＳユニット１Ａ、１Ｂの要部構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施形態による車両衝突判定装置について詳細に説明する。
【００１８】
〔第１実施形態〕
図１（ａ）は、本発明の第１実施形態におけるＳＲＳエアバッグシステムを備える車両の概略構成を示す平面図である。図１（ａ）に示す通り、車両１００に設けられる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それぞれ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。
【００１９】
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からの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。尚、一般的に、車両１００には、エアバッグ２の他に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。
【００２０】
図１（ｂ）は、本発明の第１実施形態におけるＳＲＳユニット１の要部構成を示すブロック図である。図１（ｂ）に示す通り、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）、メイン衝突判定部１３（衝突判定手段）、セーフィング判定部１４（セーフィング判定手段）、及びＡＮＤ部１５（最終判定手段）を備えている。
【００２１】
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の前後方向（図１（ａ）中のＸ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Ｓａ（ｔ）としてメイン衝突判定部１３に出力する。具体的に、音響センサ１１は、周波数帯域５ｋＨｚ〜２０ｋＨｚの振動（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Ｓａ（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。
【００２２】
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の前後方向に生じる、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）としてメイン衝突判定部１３及びセーフィング判定部１４に出力する。具体的に、加速度センサ１２は、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。
【００２３】
このように、音響センサ１１及び加速度センサ１２は、共に振動を検出する振動センサに属するものであるが、検出対象振動の周波数帯域が異なる。これら音響センサ１１及び加速度センサ１２は、本発明における振動検出手段を構成している。尚、音響センサ１１及び加速度センサ１２は、図１（ａ）に示す通りＳＲＳユニット１内に別個に設けられていても良く、或いは、１つのセンサセル内に内蔵されていても良い。
【００２４】
メイン衝突判定部１３は、第１演算部１３ａ（第１演算手段）、第２演算部１３ｂ（第２演算手段）、及びマップ判定部１３ｃ（マップ判定手段）を備える構成である。かかる構成のメイン衝突判定部１３は、音響センサ１１からの音響データＳａ（ｔ）及び加速度センサ１２からの加速度データＧ（ｔ）に基づいて、エアバッグ２の展開（起動）を必要とする衝突が発生したか否かを判定する。
【００２５】
第１演算部１３ａは、音響センサ１１からの音響データＳａ（ｔ）の絶対値を算出し、その算出した絶対値のエンベロープ（包絡線）を算出する。以下では、この音響データＳａ（ｔ）の絶対値のエンベロープを音響エンベロープＳｅ（ｔ）と称する。第１演算部１３ａは、上記のように算出した音響エンベロープＳｅ（ｔ）をマップ判定部１３ｃに出力する。
【００２６】
第２演算部１３ｂは、加速度センサ１２からの加速度データＧ（ｔ）を、ある一定時間区間内で二次積分することにより移動量ΔＳ（積分値）を算出し、その算出結果をマップ判定部１３ｃに出力する。尚、加速度データＧ（ｔ）を一次積分して速度変化量ΔＶを算出し、この速度変化量ΔＶを移動量ΔＳの代わりにマップ判定部１３ｃに出力するようにしても良いが、物理的に移動量ΔＳの方が速度変化量ΔＶより安定している。
【００２７】
マップ判定部１３ｃは、第１演算部１３ａ及び第２演算部１３ｂによってそれぞれ算出された音響エンベロープＳｅ（ｔ）及び移動量ΔＳに基づいて、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する。具体的には、図２（ａ）に示す通り、音響エンベロープＳｅ（ｔ）を縦軸、移動量ΔＳを横軸とする２次元マップ上において、音響エンベロープＳｅ（ｔ）及び移動量ΔＳが２次元的に設定された２次元衝突判定閾値ＴＨを超えた場合に、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、そのマップ判定結果をＡＮＤ部１５に出力する。
【００２８】
２次元マップ上における２次元衝突判定閾値ＴＨの設定手法は以下の通りである。前述した通り、音響センサ１１から得られる音響データＳａ（ｔ）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。図２（ｂ）は、高速オフセット衝突時及び低速オフセット衝突時に得られる音響エンベロープＳｅ（ｔ）のそれぞれの時間変化を示す図である。
【００２９】
図２（ｂ）に示す通り、高速オフセット衝突時に得られる音響エンベロープＳｅ（ｔ）には、衝突発生時点（時刻０）から約１０〜１５ｍｓの間に最初の大きなピークＰ１が現れ、衝突発生時点から約１５〜２０ｍｓの間に次の大きなピークＰ２が現れる。これに対し、低速オフセット衝突時に得られる音響エンベロープＳｅ（ｔ）には、衝突発生時点から約１８ｍｓ程度経過した時点で最初の大きなピークＰ３が現れる。
【００３０】
図２（ｂ）を参照すると、高速オフセット衝突時に得られる音響エンベロープＳｅ（ｔ）のピークＰ１は、低速オフセット衝突時に得られる音響エンベロープＳｅ（ｔ）のピークＰ３とほぼ同じ大きさであるが、高速オフセット衝突時に得られる音響エンベロープＳｅ（ｔ）のピークＰ２は、ピークＰ３よりも大きさが十分に大きいことが分かる。ここで、ピークＰ１の大きさは、衝突相手の構造や材料に依存して変化することから、ピークＰ１を排除してピークＰ２を用いて衝突判定を行うことで、高速オフセット衝突と低速オフセット衝突とを正確に判別することが可能になる。
【００３１】
従って、図２（ａ）に示す２次元マップ上において、横軸方向に延びる２次元衝突判定閾値ＴＨ（ＴＨ１）は、図２（ｂ）に示すピークＰ１を排除しつつ、ピークＰ２を用いた衝突判定が可能な値に設定されている。つまり、２次元衝突判定閾値ＴＨ（ＴＨ１）は、衝突相手の構造や材料を考慮したピークＰ３の最大値よりも大きく、ピークＰ２の最大値以下の値に設定される。
【００３２】
ここで、移動量ΔＳが大きくなるほど、車両１００に発生する構造音響が大きくなるので、仮に横軸方向に延びる２次元衝突判定閾値ＴＨ（ＴＨ１）を一定値とすると、本来ならばエアバッグ２の展開が不要な衝突（例えば時間経過に伴って構造音が増大する低速オフセット衝突、低速走行及び悪路走行など）が発生しているにも拘わらず、エアバッグ２の展開を必要とする衝突が発生したと誤判定する可能性がある。そこで、本実施形態では、このような誤判定を防止するために、図２（ａ）に示す通り、２次元衝突判定閾値ＴＨ（ＴＨ１）、言い換えれば音響エンベロープＳｅ（ｔ）と比較すべき閾値を、移動量ΔＳの増加に従って高くなるように設定している。
【００３３】
一方、音響センサ１１から得られる音響データＳａ（ｔ）は、車体変形を伴わない飛石やハンマリングなどの局所打撃による構造音を多く含んでいるため、エアバッグ２の展開が必要な衝突による構造音と、エアバッグ２の展開が不要な局所打撃による構造音とを正確に判別する必要がある。このような衝突による構造音と局所打撃音による構造音との判別にも、加速度センサ１２から得られる加速度データＧ（ｔ）を利用することができる。
【００３４】
つまり、図２（ａ）に示す２次元マップ上において、縦軸方向に延びる２次元衝突判定閾値ＴＨ（ＴＨ２）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（飛石などの局所打撃）とを判別できるような値に設定されている。尚、飛石などの局所打撃による構造音が大きくなっても、それによる減速度に大きな変化はないため、縦軸方向に延びる２次元衝突判定閾値ＴＨ（ＴＨ２）は、音響エンベロープＳｅ（ｔ）に対してほぼ一定値に設定すれば良い。
【００３５】
以上のような手法で２次元マップ上に２次元衝突判定閾値ＴＨを設定することにより、２次元マップ上には、エアバッグ２の展開を行うエアバッグ展開領域と、エアバッグ２の展開を行わないエアバッグ非展開領域とが形成される。つまり、図１（ｂ）に示すマップ判定部１３ｃは、第１演算部１３ａにて算出された音響エンベロープＳｅ（ｔ）が２次元衝突判定閾値ＴＨ（ＴＨ１）を超え、且つ第２演算部１３ｂにて算出された移動量ΔＳが２次元衝突判定閾値ＴＨ（ＴＨ２）を超えた場合（言い換えれば、音響エンベロープＳｅ（ｔ）と移動量ΔＳとの交点がエアバッグ展開領域に含まれている場合）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。
【００３６】
このように、音響エンベロープＳｅ（ｔ）と比較すべき閾値（２次元衝突判定閾値ＴＨ（ＴＨ１））を、移動量ΔＳの増加に従って高くなるように設定することにより、エアバッグ２の展開が必要な衝突（例えば高速オフセット衝突など）と不要な衝突（例えば低速オフセット衝突、低速走行及び悪路走行など）を確実に判別することができる。
【００３７】
図１（ｂ）に戻り、セーフィング判定部１４は、加速度センサ１２から入力される加速度データＧ（ｔ）を基にセーフィング判定を行い、そのセーフィング判定結果をＡＮＤ部１５に出力する。具体的に、セーフィング判定部１４は、加速度データＧ（ｔ）の一次積分値（或いは二次積分値でも良い）とセーフィング判定閾値とを比較し、一次積分値がセーフィング判定閾値より大きい場合に、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。尚、セーフィング判定閾値は、ある程度大きな衝突（大きな減速度）が発生すれば確実にエアバッグ２が展開されるよう、安全方向に振った値（比較的低い値）に設定されている。
【００３８】
ＡＮＤ部１５は、メイン衝突判定部１３の衝突判定結果（マップ判定結果）、及びセーフィング判定部１４のセーフィング判定結果に基づいて、最終的にエアバッグ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、ＡＮＤ部１５は、メイン衝突判定部１３及びセーフィング判定部１４の両方でエアバッグ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に、最終的にエアバッグ２の起動を必要とする衝突が発生したと判定する。
【００３９】
このように構成されたＳＲＳユニット１は、エアバッグ２の展開を必要とする衝突（高速オフセット衝突を含む、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（車体変形が軽微な低速オフセット衝突、低速走行及び悪路走行など、及び飛石等の局所打撃）とを、衝突相手の構造や材料の違いに拘わらず、迅速且つ正確に判別できる。また、図２（ａ）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。
【００４０】
〔第２実施形態〕
図３（ａ）は、本発明の第２実施形態におけるＳＲＳユニット１Ａの要部構成を示すブロック図である。尚、以下では、第１実施形態と異なる点に着目して説明し、第１実施形態と同様の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。図３（ａ）に示す通り、本実施形態におけるＳＲＳユニット１Ａは、第１実施形態におけるＳＲＳユニット１のメイン衝突判定部１３をメイン衝突判定部１６に代えた構成である。
【００４１】
メイン衝突判定部１６は、第１演算部１６ａ（第１演算手段）、第２演算部１６ｂ（第２演算手段）、第１比較部１６ｃ、第２比較部１６ｄ、及びＡＮＤ部１６ｅを備えており、音響センサ１１からの音響データＳａ（ｔ）及び加速度センサ１２からの加速度データＧ（ｔ）に基づいて、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する。尚、上記の構成要素のうち、第１比較部１６ｃ、第２比較部１６ｄ、及びＡＮＤ部１６ｅは、本発明における閾値判定手段を構成するものである。
【００４２】
第１演算部１６ａは、音響センサ１１からの音響データＳａ（ｔ）の絶対値のエンベロープ（音響エンベロープＳｅ（ｔ））を算出し、その算出結果を第１比較部１６ｃに出力する。第２演算部１６ｂは、加速度センサ１２からの加速度データＧ（ｔ）を二次積分することで移動量ΔＳ（第２演算値）を算出し、その算出結果を第２比較部１６ｄに出力する。尚、加速度データＧ（ｔ）を一次積分して速度変化量ΔＶを算出し、その算出結果を第２比較部１６ｄに出力しても良い。
【００４３】
第１比較部１６ｃは、第１演算部１６ａからの音響エンベロープＳｅ（ｔ）が第１衝突判定閾値Ｓｅｔｈを超えたか否かを判定し、その比較判定結果をＡＮＤ部１６ｅに出力する。第２比較部１６ｄは、第２演算部１６ｂからの移動量ΔＳが第２衝突判定閾値ΔＳｔｈを超えたか否かを判定し、その比較判定結果をＡＮＤ部１６ｅに出力する。ＡＮＤ部１６ｅは、第１比較部１６ｃ及び第２比較部１６ｄによって、音響エンベロープＳｅ（ｔ）が第１衝突判定閾値Ｓｅｔｈを超え、且つ移動量ΔＳが第２衝突判定閾値ΔＳｔｈを超えたと判定された場合に、エアバッグ２の展開を必要とする衝突が発生したか否かを判定し、その衝突判定結果をＡＮＤ部１５に出力する。
【００４４】
ここで、第１衝突判定閾値Ｓｅｔｈは、図２（ｂ）に示すピークＰ１を排除しつつ、ピークＰ２を用いた衝突判定が可能な値に設定されている。つまり、第１衝突判定閾値Ｓｅｔｈは、衝突相手の構造や材料を考慮したピークＰ３の最大値よりも大きく、ピークＰ２の最大値以下の値に設定される。また、第２衝突判定閾値ΔＳｔｈ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（飛石等による局所打撃）とを判別できるような値に設定されている。なお、第１衝突判定閾値Ｓｅｔｈは、移動量ΔＳの増加に従って高くなるようにも設定されている。
【００４５】
このように構成されたＳＲＳユニット１Ａも、第１実施形態のＳＲＳユニット１と同様に、エアバッグ２の展開を必要とする衝突（高速オフセット衝突を含む、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（低速オフセット衝突を含む、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、衝突相手の構造や材料の違いに拘わらず、迅速且つ正確に判別できる。
【００４６】
〔第３実施形態〕
図３（ｂ）は、本発明の第３実施形態におけるＳＲＳユニット１Ｂの要部構成を示すブロック図である。尚、以下では、第１、第２実施形態と異なる点に着目して説明し、第１、第２実施形態と同様の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。図３（ｂ）に示す通り、本実施形態におけるＳＲＳユニット１Ｂは、振動センサ２０（振動検出手段）、ＢＰＦ（バンドパスフィルタ）２１（第１抽出手段）、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）２２（第２抽出手段）、第１実施形態と同様のメイン衝突判定部１３（第２実施形態と同様のメイン衝突判定部１６でも良い）、並びに第１及び第２実施形態と同様のセーフィング判定部１４及びＡＮＤ部１５を備えている。
【００４７】
振動センサ２０は、車両１００の前後方向に生じる広帯域振動（例えば、周波数帯域０Ｈｚ〜３０ｋＨｚの振動）を検出し、その検出結果を振動データＶｂ（ｔ）としてＢＰＦ２１及びＬＰＦ２２に出力する。ＢＰＦ２１は、振動センサ２０からの振動データＶｂ（ｔ）から音響帯域の高周波振動を抽出し、その抽出結果（高周波振動の検出結果）を音響データＳａ（ｔ）としてメイン衝突判定部１３へ出力する。具体的に、ＢＰＦ２１は、振動データＶｂ（ｔ）から周波数帯域５ｋＨｚ〜２０ｋＨｚの振動（構造音響）を抽出する。ＬＰＦ２２は、振動センサ２０からの振動データＶｂ（ｔ）から音響帯域より低い帯域の低周波振動を抽出し、その抽出結果（低周波振動の検出結果）を加速度データＧ（ｔ）としてメイン衝突判定部１３及びセーフィング判定部１４へ出力する。具体的に、ＬＰＦ２２は、振動データＶｂ（ｔ）から周波数帯域０Ｈｚ〜４００Ｈｚの振動を抽出する。
【００４８】
このように、本実施形態では、第１及び第２実施形態で用いられていた２つの振動センサ（音響センサ１１及び加速度センサ１２）に代えて、周波数帯域０Ｈｚ〜３０ｋＨｚの広帯域振動を検出することが可能な振動センサ２０を１つだけ用いている。そして、振動センサ２０の検出結果からＬＰＦ２２によって抽出した周波数帯域０Ｈｚ〜４００Ｈｚの振動成分を加速度データＧ（ｔ）として利用するとともに、振動センサ２０の検出結果からＢＰＦ２１によって抽出した周波数帯域５ｋＨｚ〜２０ｋＨｚの振動成分を音響データＳａ（ｔ）として利用している。かかる構成のＳＲＳユニット１Ｂにおいても、第１及び第２実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４９】
〔変形例〕
本発明は上記実施形態に制限される訳ではなく、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、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）を検出するとともに、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。
また、上記実施形態では、音響データＳａ（ｔ）から第１演算値として音響エンベロープＳｅ（ｔ）を算出して、この音響エンベロープＳｅ（ｔ）を衝突判定に用いる場合を例示したが、本発明はこれに限らず、音響データＳａ（ｔ）から他の第１演算値（例えば平均値）を算出しても良い。
【符号の説明】
【００５０】
１、１Ａ、１Ｂ…ＳＲＳユニット（車両衝突判定装置）、２…エアバッグ（乗員保護装置）、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、１６…メイン衝突判定部（衝突判定手段）、１３ａ、１６ａ…第１演算部（第１演算手段）、１３ｂ、１６ｂ…第２演算部（第２演算手段）、１３ｃ…マップ判定部（マップ判定手段）、１４…セーフィング判定部（セーフィング判定手段）、１５…ＡＮＤ部（最終判定手段）、１６ｃ…第１比較部（閾値判定手段）、１６ｄ…第２比較部（閾値判定手段）、１６ｅ…ＡＮＤ部（閾値判定手段）、２０…振動センサ（振動検出手段）、２１…ＢＰＦ（第１抽出手段）、２２…ＬＰＦ（第２抽出手段）、１００…車両
【図１】
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【図２】
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【図３】
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