(57)【要約】【課題】  単一の加速度センサを用いて車両の衝突形態が正面衝突（フルラップ衝突）であるか非正面衝突（オフセット衝突、斜め衝突等）であるか判別する衝突形態判別装置を提供する。【解決手段】  車両の衝突によって生じた加速度波形について、減速方向振幅判定しきい値＋Ｌ１を越える振幅の発生回数（波形の山が減速方向第１振幅レベル＋Ｌ１を越える振幅波形の発生回数）、および、加速方向振幅判定しきい値−Ｌ１を越える振幅の発生回数（波形の谷が加速方向第１振幅レベル−Ｌ１を越える振幅波形の発生回数）をそれぞれ計数する。両者の発生回数がほぼ同じであるときは正面衝突（フルラップ）衝突と判定する。減速方向振幅判定しきい値＋Ｌ１を越える振幅の発生回数が加速方向振幅判定しきい値−Ｌ１を越える振幅の発生回数よりも大幅に多い場合は非正面衝突（オフセット衝突、斜め衝突等）と判定する。【選択図】        図３
2006027290.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前後方向の加速度を検出する加速度センサと、
前記加速度センサの検出出力信号の振幅が減速方向と加速方向の両方にあるか主として減速方向にあるかに基づいて車両の衝突形態が正面衝突であるか非正面衝突（オフセット衝突、斜め衝突等）であるか判定する衝突形態判定部と
を備えることを特徴とする衝突形態判別装置。
【請求項２】
車両の前後方向の加速度を検出する加速度センサと、
前記加速度センサによって検出された減速方向の加速度が予め設定した衝突検出しきい値を越えた時点で計数開始指令を発生する計数開始制御手段と、
前記計数開始指令が発生された時点から予め設定した加速方向振幅判定しきい値を越える加速方向の振幅の発生回数を計数する加速方向第１振幅レベル発生回数計数手段と、
前記計数開始指令が発生された時点から予め設定した減速方向振幅判定しきい値を越える減速方向の振幅の発生回数を計数する減速方向第１振幅レベル発生回数計数手段と、
前記計数開始指令が発生された時点から予め設定したエアバッグ１段目展開判断参照しきい値を越える振幅の発生回数を計数する減速方向第２振幅レベル発生回数計数手段と、
前記計数開始指令が発生された時点から前記エアバッグ１段目展開判断参照しきい値よりも大きな値であって予め設定したエアバッグ２段目展開判断参照しきい値を越える振幅の発生回数を計数する加速方向第３振幅レベル発生回数計数手段と、
前記加速方向第１振幅レベル発生回数計数手段の計数値と前記減速方向第１振幅レベル発生回数計数手段の計数値とに基づいて車両の衝突形態が正面衝突であるか非正面衝突（オフセット衝突、斜め衝突等）であるか判定する衝突形態判定手段と、
前記減速方向第２振幅レベル発生回数計数手段の計数値が予め設定したエアバッグ１段目展開しきい値に達したときにエアバッグ１段目展開指令を発生するエアバッグ１段目展開指令発生手段と、
前記減速方向第３振幅レベル発生回数計数手段の計数値が予め設定した正面衝突時用エアバッグ２段目展開しきい値に達したときにエアバッグ２段目展開指令を発生する正面衝突用エアバッグ２段目展開指令発生手段と、
前記減速方向第３振幅レベル発生回数計数手段の計数値が予め設定した非正面衝突時用エアバッグ２段目展開しきい値に達したときにエアバッグ２段目展開指令を発生する非正面衝突用エアバッグ２段目展開指令発生手段と、
前記エアバッグ１段目展開指令に基づいてエアバッグ装置の１段目のインフレータを点火させ、前記エアバッグ２段目展開指令に基づいてエアバッグ装置の２段目のインフレータを点火させるエアバッグ展開駆動手段と
を備えることを特徴とする乗員保護装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の衝突形態が正面衝突であるか非正面衝突（オフセット衝突、斜め衝突等）であるか判別する衝突形態判別装置、および、その衝突形態判別装置を備える乗員保護装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の前部にて左右に配設されて車両の障害物との衝突に基づく加速度を検出する第１及び第２の加速度センサと、第１および第２の加速度センサの各検出出力の位相差が小さいとき衝突を車両の正面衝突、アンダーライド衝突及びポール衝突のいずれかであると判定し、第１および第２の加速度センサの各検出出力の位相差が大きいとき衝突を車両のオフセット衝突及び斜め衝突のいずれかであると判定する判定手段を備えた車両用乗員保護システムの判定装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
車両の中央コンソール近傍に取り付けられたフロアセンサからのフロアＧの時間積分値がしきい値未満で車両の前方中央に取り付けられたフロントセンサからのフロントＧのしきい値より大きいときに、車両に作用した衝撃は正突ソフトクラッシュと判定する衝突形態判別装置が提案されている（特許文献２参照）。
【０００４】
車両の衝突時における衝撃を検出する加速度センサと、加速度センサの出力信号と第１のしきい値を比較する第１の比較手段と、単位時間毎シフトさせながら予め定めた所定区間内における第１の比較手段の出力を積分する積分手段と、積分手段の積分値と第２のしきい値とを比較して乗員保護手段の起動要否を判定する第２の比較手段と、第２の比較手段による出力信号に基づいて乗員保護手段の起動を制御する起動手段とを備えることで、比較的低い加速度信号が長時間続くソフトクラッシュ（オフセット衝突やアンダーライド衝突等）と低速正面衝突とを区別して、乗員保護手段を適切なタイミングで起動できるようにした車両用衝突判定装置が提案されている（特許文献３参照）。
【０００５】
車両本体の中央部に配置され車両の前後方向における車両減速度を検出する減速度検出手段と、減速度検出手段により検出される車両減速度の波形が予め設定したしきい値を越えたときから第１のピークまでの時間を第１ピーク時間として検出するピーク時間検出手段と、車両減速度を時間により積分した減速度積分値が予め設定した要求積分値と等しくなった時間を要求時間として検出する要求値時間検出手段と、第１ピーク時間と要求時間とに基づいて車両の衝突形態を判定する形態判定手段とを備える衝突形態判別装置が提案されている（特許文献４参照）。
【０００６】
車両の左前部に設けられた第１の衝撃検出手段と、車両の右前部に設けられた第２の衝撃検出手段と、第１および第２の衝撃検出手段の各検出値に基づいて車両の衝突形態を正突、オフセット衝突及び斜突の何れかに分類すると共に分類された衝突形態の確度を求める確度演算手段と、確度演算手段により求められた確度に基づいて乗員保護装置の起動を制御する起動制御手段とを備える乗員保護装置の起動制御装置が提案されている（特許文献５参照）。
【０００７】
車両前端部に配置されて衝突の初期段階のレベルの加速度信号を検出して第１衝突判断信号を出力し、またその後の初期段階よりも大きなレベルの加速度信号を検出して第２衝突判断信号を出力する第１衝突検出ユニットと、車室内側に配置されて衝突の初期段階のレベルの加速度信号を検出して第３衝突判断信号を出力し、またその後の初期段階よりも大きなレベルの加速度信号を検出して第４衝突判断信号を出力する第２衝突検出ユニットと、第１および第３衝突判断信号の論理積をとり、第１回目のエアバッグ展開信号を出力する第１アンドゲートと、第２および第４衝突判断信号の論理積をとり、第２回目のエアバッグ展開信号を出力する第２アンドゲートとを備え、第１回目のエアバッグ展開信号を受けてエアバッグを半展開させ、第２回目のエアバッグ展開信号を受けてエアバッグを全展開させる乗員保護装置は知られている（特許文献６参照）。
【特許文献１】特開平１１−１９４１３７号公報
【特許文献２】特開２００１−２４７００３号公報
【特許文献３】特開２００３−４３０６０号公報
【特許文献４】特開２００３−９０８４４号公報
【特許文献５】特開２００３−２６１００３号公報
【特許文献６】特開２００１−１０４４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
車両の衝突形態を判別するために単一の加速度センサを用いる方式や複数の加速度センサを用いる方式等の各種の方式が提案されており、またどのような形態の衝突を的確に検出するか等によっても各種の方式が提案されている。さらに、車両の衝突形態を判別した結果に基づいてエアバッグ装置をどのようなタイミングでどのように展開するかによっても各種の方式が提案されている。
【０００９】
エアバッグ装置を作動させる必要のある衝突を検出した際に、エアバッグを先ず半展開させ、高速での衝突である場合にはエアバッグを全展開させるようにした２段式のエアバッグ装置においては、衝突形態がオフセット衝突や斜め衝突のときにエアバッグを全展開させるタイミングが遅れたり、全展開されないことがある。これは、オフセット衝突や斜め衝突時に加速度センサにより検出される加速度の波形が低速正面衝突（低速フルラップ衝突）時の波形に近いためである。
【００１０】
図６は上記の問題点を示すグラフである。横軸は衝突発生時点からの経過時間を示し、縦軸は加速度センサによって検出された加速度の積分値（衝突発生時点からの時間積分値）を示している。加速度センサは車両の略中央部に取り付けられたもの（センタＧセンサ）ものであってもよいし、車両の前端部に取り付けられたもの（フロントＧセンサ）であってもよい。ｔｈ１は１段目のインフレータを点火させるしきい値であり、ｔｈ２は２段目のインフレータを点火させるしきい値である。符号ａは低速（例えば時速２６キロメートル）正面衝突の場合の積分値の変化特性を示している。符号ｂは高速（例えば時速３５キロメートル）正面衝突の場合の積分値の変化特性を示している。符号ｃは高速オフセット衝突および高速斜め衝突（例えば時速６４キロメートルでのオフセット衝突および時速４０キロメートルでの斜め衝突）の場合の積分値の変化特性を示している。符号ｃに示したように、高速斜め衝突および高速オフセット衝突の場合は、加速度の積分値が第１のしきい値ｔｈ１を越えるが第２のしきい値ｔｈ２を越えるまでには至らないことがあり、２段目のインフレータが点火されないことがある。また、高速斜め衝突および高速オフセット衝突の場合は、加速度の積分値が第２のしきい値に達するまでに時間がかかることがあり、２段目のインフレータの点火タイミングが適切ではなくなることがある。
【００１１】
本発明はこのような課題を解決するためなされたもので、単一の加速度センサを用いて車両の衝突形態が正面衝突であるか非正面衝突（オフセット衝突、斜め衝突等）であるか判別する衝突形態判別装置を提供することを目的とする。また、衝突形態判別装置を備えることで各衝突形態に対応して２段式のエアバッグ装置を的確なタイミングで展開できるようにした乗員保護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】
前記課題を解決するため本発明に係る衝突形態判別装置は、車両の前後方向の加速度を検出する加速度センサと、この加速度センサの検出出力信号の振幅が減速方向と加速方向の両方にあるか主として減速方向にあるかに基づいて車両の衝突形態が正面衝突であるか非正面衝突（オフセット衝突、斜め衝突等）であるか判定する衝突形態判定部とを備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る乗員保護装置は、車両の前後方向の加速度を検出する加速度センサと、この加速度センサによって検出された加速度が予め設定した衝突検出しきい値を越えた時点で計数開始指令を発生する計数開始制御手段と、計数開始指令が発生された時点から予め設定した加速方向振幅判定しきい値を越える加速方向の振幅の発生回数を計数する加速方向第１振幅レベル発生回数計数手段と、計数開始指令が発生された時点から予め設定した減速方向振幅判定しきい値を越える減速方向の振幅の発生回数を計数する減速方向第１振幅レベル発生回数計数手段と、計数開始指令が発生された時点から予め設定したエアバッグ１段目展開判断参照しきい値を越える振幅の発生回数を計数する減速方向第２振幅レベル発生回数計数手段と、計数開始指令が発生された時点からエアバッグ１段目展開判断参照しきい値よりも大きな値であって予め設定したエアバッグ２段目展開判断参照しきい値を越える振幅の発生回数を計数する加速方向第３振幅レベル発生回数計数手段と、加速方向第１振幅レベル発生回数計数手段の計数値と減速方向第１振幅レベル発生回数計数手段の計数値とに基づいて車両の衝突形態が正面衝突であるか非正面衝突（オフセット衝突、斜め衝突等）であるか判定する衝突形態判定手段と、減速方向第２振幅レベル発生回数計数手段の計数値が予め設定したエアバッグ１段目展開しきい値に達したときにエアバッグ１段目展開指令を発生するエアバッグ１段目展開指令発生手段と、減速方向第３振幅レベル発生回数計数手段の計数値が予め設定した正面衝突時用エアバッグ２段目展開しきい値に達したときにエアバッグ２段目展開指令を発生する正面衝突用エアバッグ２段目展開指令発生手段と、減速方向第３振幅レベル発生回数計数手段の計数値が予め設定した非正面衝突時用エアバッグ２段目展開しきい値に達したときにエアバッグ２段目展開指令を発生する非正面衝突用エアバッグ２段目展開指令発生手段と、エアバッグ１段目展開指令に基づいてエアバッグ装置の１段目のインフレータを点火させ、エアバッグ２段目展開指令に基づいてエアバッグ装置の２段目のインフレータを点火させるエアバッグ展開駆動手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る衝突形態判別装置は、単一の加速度センサの検出出力に基づいて車両の衝突形態が正面衝突（フルラップ衝突）であるか非正面衝突（オフセット衝突または斜め衝突）であるかを判定できる。
【００１５】
本発明に係る乗員保護装置は、単一の加速度センサの検出出力に基づいて車両の衝突形態が正面衝突であるか非正面衝突（オフセット衝突または斜め衝突）であるか判定できるとともに、正面衝突、オフセット衝突または斜め衝突のいずれの衝突形態であっても高速衝突等の衝撃度の大きい衝突である場合には２段目のインフレータを的確に作動させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、発明を実施するための最良の形態を実施例に基づいて説明する。
【実施例】
【００１７】
図１は本発明の実施例に係る衝突形態判別装置のブロック構成図である。本発明の実施例に係る衝突形態判別装置１は、加速度センサ２と、衝突形態判定部３とからなる。衝突形態判定部３は、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）１１、Ａ／Ｄ変換部１２、計数開始制御手段１３、加速方向第１振幅レベル発生回数計数手段１４、減速方向第１振幅レベル発生回数計数手段１５および衝突形態判定手段１６を備える。
【００１８】
加速度センサ２は、車両の略中央（例えば車室内のフロアトンネル部やシフトレバー近傍の床面）に取り付けられている。加速度センサ２は、車両の前後方向の加速度を検出して加速度検出信号を出力する。加速度センサ２は、加速度が加わっていない状態の出力電圧を０とした場合に、減速方向の加速度（減速加速度）を正（＋）の値として出力し、加速方向の加速度を負（−）の値として出力する。なお、加速度センサ２は、車両前部の略中央（例えばラジエータグリルの近傍）に取り付けられていてもよい。
【００１９】
加速度センサ２の加速度検出出力信号は、ＬＰＦ１１によって高周波ノイズ成分が除去されるとともに車両の衝突に係る低周波成分が抽出されてＡ／Ｄ変換器１２へ供給され、Ａ／Ｄ変換器１２によってデジタル加速度信号（加速度データ）に変換される。なお、ＬＰＦ１１の前段にハイパスフィルタ（図示しない）を設け、加速度センサ２の出力電圧のドリフトの影響を排除するようにしてもよい。Ａ／Ｄ変換器１２から出力されたデジタル加速度信号（加速度データ）は、計数開始制御手段１３、加速方向第１振幅レベル発生回数計数手段１４および減速方向第１振幅レベル発生回数計数手段１５へ供給される。
【００２０】
計数開始制御手段１３は、デジタル加速度信号（加速度データ）に基づいて加速度を常時監視しており、加速度（減速加速度）が予め設定した衝突検出しきい値（例えば２Ｇ〜４Ｇ）を越えた時点で計数開始指令１３ａを発生する。また、計数開始制御手段１３は、加速度が予め設定した衝突検出しきい値（例えば２Ｇ〜４Ｇ）未満の状態が予め設定した時間（例えば１００ミリ秒）継続した場合には、リセット指令１３ｂを発生する。計数開始指令１３ａおよびリセット指令１３ｂは、加速方向第１振幅レベル発生回数計数手段１４、減速方向第１振幅レベル発生回数計数手段１５および衝突形態判定手段１６へそれぞれ供給される。
【００２１】
図２は加速方向第１振幅レベル発生回数計数手段および減速方向第１振幅レベル発生回数計数手段の動作を説明する図である。横軸は時間を示し、縦軸は加速度センサ２によって検出された加速度を示している。Ｋは加速度変化の一例を示す加速度波形である。＋Ｇｓは衝突検出しきい値、＋Ｌ１は減速方向振幅判定しきい値（減速方向第１振幅レベル）、−Ｌ１は加速方向振幅判定しきい値（加速方向第１振幅レベル）である。ｔ０は加速度が衝突検出しきい値＋Ｇｓを最初に越えた時点である。なお、図２では、各振幅判定しきい値（第１振幅レベル）＋Ｌ１，−Ｌ１の絶対値を衝突検出しきい値＋Ｇｓよりも小さく設定した例を示したが、各振幅判定しきい値（第１振幅レベル）＋Ｌ１，−Ｌ１の絶対値は衝突検出しきい値＋Ｇｓと同じ値でもよいし、衝突検出しきい値＋Ｇｓよりも大きな値でもよい。
【００２２】
各第１振幅レベル発生回数計数手段１４，１５は、加速度が衝突検出しきい値＋Ｇｓを越えた時点ｔ０（計数開始指令１３ａが供給された時点）から動作を開始する。加速方向第１振幅レベル発生回数計数手段１４は、加速方向第１振幅レベル−Ｌ１を越える振幅の発生回数（波形の谷が加速方向第１振幅レベル−Ｌ１を越える振幅波形の発生回数）を計数する。減速方向第１振幅レベル発生回数計数手段１５は、減速方向第１振幅レベル＋Ｌ１を越える振幅の発生回数（波形の山が減速方向第１振幅レベル＋Ｌ１を越える振幅波形の発生回数）を計数する。
【００２３】
図１に示すように、各第１振幅レベル発生回数計数手段１４，１５の各計数値（発生回数データ）は、衝突形態判定手段１６へそれぞれ供給される。なお、各第１振幅レベル発生回数計数手段１４，１５は、リセット指令１３ｂが供給されると計数を停止し、それまでの計数値を０にする。
【００２４】
衝突形態判定手段１６は、計数開始指令１３ａが供給された時点から予め設定した時間（例えば２０〜４０ミリ秒）が経過した時点で、各第１振幅レベル発生回数計数手段１４，１５の各計数出力（発生回数データ）に基づいて衝突形態を判定し、その判定結果を出力する。衝突形態判定手段１６は、リセット指令１３ｂが供給されると、衝突形態判定結果をクリアするとともに、衝突形態判定結果の出力を停止する。衝突形態の判定は、減速方向第１振幅レベル＋Ｌ１を越える振幅の発生回数（＋Ｌ１越える山の数）と加速方向第１振幅レベル−Ｌ１を越える振幅の発生回数（−Ｌ１を越える谷の数）とを比較することでなされる。
【００２５】
図３は衝突形態判定の説明図であり、図３（ａ）は正面衝突時の加速度波形を一例示し、図３（ｂ）はオフセット衝突または斜め衝突時の加速度波形の一例を示す。図３（ａ）に示すように、正面衝突では減速（＋Ｇ）側に山をもつ波形と加速（−Ｇ）側に谷をもつ波形がほぼ交互に繰り返される。このため、減速方向第１振幅レベル＋Ｌ１を越える振幅の発生回数数（＋Ｌ１越える山の数）と加速方向第１振幅レベル−Ｌ１を越える振幅の発生回数（−Ｌ１を越える谷の数）はほぼ同じである。図３（ｂ）に示すように、オフセット衝突および斜め衝突では加速（−Ｇ）側に深い谷をもつ波形は殆ど現われない。このため、減速方向第１振幅レベル＋Ｌ１を越える振幅の発生回数数（＋Ｌ１越える山の数）が加速方向第１振幅レベル−Ｌ１を越える振幅の発生回数（−Ｌ１を越える谷の数）よりも大幅に多くなる。
【００２６】
図１に示した衝突形態判定手段１６は、減速方向第１振幅レベル＋Ｌ１を越える振幅の発生回数（＋Ｌ１越える山の数）と加速方向第１振幅レベル−Ｌ１を越える振幅の発生回数（−Ｌ１を越える谷の数）との差が小さい場合には、正面衝突である旨の衝突形態判定結果を発生し、減速方向第１振幅レベル＋Ｌ１を越える振幅の発生回数（＋Ｌ１越える山の数）が加速方向第１振幅レベル−Ｌ１を越える振幅の発生回数（−Ｌ１を越える谷の数）よりも大幅に多い場合には、オフセット衝突または斜め衝突である旨の衝突形態判定結果を発生する。なお、衝突形態判定手段１６は、減速方向第１振幅レベル＋Ｌ１を越える振幅の発生回数（＋Ｌ１越える山の数）と加速方向第１振幅レベル−Ｌ１を越える振幅の発生回数（−Ｌ１を越える谷の数）との比率を求め、その比率に基づいて衝突形態を判定するようにしてもよい。
【００２７】
なお、衝突形態判定手段１６は、計数開始指令１３ａが供給された時点から予め設定した時間（例えば２０〜４０ミリ秒）が経過した時点で衝突形態の判定を行うのではなく、各第１振幅レベル発生回数計数手段１４，１５の各計数出力（発生回数データ）のいずれか一方が予め設定した値に達した時点で衝突形態を判定してもよい。また、衝突形態判定手段１６は、図示しない２段式エアバッグ装置に対して１段目の展開指令が供給された時点で衝突形態を判定するようにしてもよい。
【００２８】
図示しない２段式エアバッグ装置は、衝突形態判別装置１によって非正面衝突（オフセット衝突、斜め衝突等）であることが判別された際に、図６に示した２段目のインフレータを点火させるしきい値ｔｈ２をより低いしきい値へ変更することで、または、加速度の積分値に所定の係数を乗ずる等して積分値を増加させることで、２段目のインフレータを確実に点火させることができる。
【００２９】
図４は本発明の実施例に係る乗員保護装置のブロック構成図である。図４に示す乗員保護装置２０は、加速度センサ２と、エアバッグ展開判断手段４と、エアバッグ展開駆動手段５と、エアバッグ装置６とからなる。
【００３０】
加速度センサ２は、車両の略中央（例えば車室内のフロアトンネル部やシフトレバー近傍の床面）に取り付けられている。加速度センサ２は、車両の前後方向の加速度を検出して加速度検出信号を出力する。加速度センサ２は、加速度が加わっていない状態の出力電圧を０とした場合に、減速方向の加速度（減速加速度）を正（＋）の値として出力し、加速方向の加速度を負（−）の値として出力する。なお、加速度センサ２は、車両前部の略中央（例えばラジエータグリルの近傍）に取り付けられていてもよい。
【００３１】
エアバッグ展開判断手段４は、衝突形態判定部３０、減速方向第２振幅レベル発生回数計数手段２１、減速方向第３振幅レベル発生回数計数手段２２、エアバッグ１段目展開指令発生手段２３、正面衝突用エアバッグ２段目展開指令発生手段２４、および非正面衝突用エアバッグ２段目展開指令発生手段２５を備える。
【００３２】
衝突形態判定部３０は、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）１１、Ａ／Ｄ変換部１２、計数開始制御手段１３、加速方向第１振幅レベル発生回数計数手段１４、減速方向第１振幅レベル発生回数計数手段１５および衝突形態判定手段３１を備える。
【００３３】
加速度センサ２の加速度検出出力信号は、ＬＰＦ１１によって高周波ノイズ成分が除去されるとともに車両の衝突に係る低周波成分が抽出されてＡ／Ｄ変換器１２へ供給され、Ａ／Ｄ変換器１２によってデジタル加速度信号（加速度データ）に変換される。なお、ＬＰＦ１１の前段にハイパスフィルタ（図示しない）を設け、加速度センサ２の出力電圧のドリフトの影響を排除するようにしてもよい。Ａ／Ｄ変換器１２から出力されたデジタル加速度信号（加速度データ）は、計数開始制御手段１３、加速方向第１振幅レベル発生回数計数手段１４、減速方向第１振幅レベル発生回数計数手段１５、減速方向第２振幅レベル発生回数計数手段２１および減速方向第３振幅レベル発生回数計数手段２２へそれぞれ供給される。
【００３４】
計数開始制御手段１３は、デジタル加速度信号（加速度データ）に基づいて加速度を常時監視しており、加速度（減速加速度）が予め設定した衝突検出しきい値（例えば２Ｇ〜４Ｇ）を越えた時点で計数開始指令１３ａを発生する。また、計数開始制御手段１３は、加速度が予め設定した衝突検出しきい値（例えば２Ｇ〜４Ｇ）未満の状態が予め設定した時間（例えば１００ミリ秒）継続した場合には、リセット指令１３ｂを発生する。計数開始指令１３ａおよびリセット指令１３ｂは、各振幅レベル発生回数計数手段１４，１５，２１，２２、衝突形態判定手段３１へそれぞれ供給される。計数開始指令１３ａは、各展開指令発生手段２３，２４，２５へ供給される。
【００３５】
図５は各振幅レベル発生回数計数手段の動作を説明する図である。横軸は時間を示し、縦軸は加速度センサ２によって検出された加速度を示している。Ｋは加速度変化の一例を示す加速度波形である。＋Ｇｓは衝突検出しきい値、−Ｌ１は加速方向第１振幅レベル（加速方向振幅判定しきい値）、＋Ｌ１は減速方向第１振幅レベル（減速方向振幅判定しきい値）、＋Ｌ２はエアバッグ１段目展開判断参照しきい値、＋Ｌ３はエアバッグ２段目展開判断参照しきい値である。エアバッグ１段目展開判断参照しきい値＋Ｌ２は、衝突検出しきい値＋Ｇｓよりも大きな値に設定している。エアバッグ２段目展開判断参照しきい値Ｌ３は、エアバッグ１段目展開判断参照しきい値＋Ｌ２よりも大きな値に設定している。
【００３６】
各振幅レベル発生回数計数手段１４，１５，２１，２２は、計数開始指令１３ａが供給された時点（加速度が衝突検出しきい値を越えた時点ｔ０）から計数動作を開始する。加速方向第１振幅レベル発生回数計数手段１４は、加速方向第１振幅レベル（加速方向振幅判定しきい値）−Ｌ１を越える振幅の発生回数を計数する。減速方向第１振幅レベル発生回数計数手段１５は、減速方向第１振幅レベル（減速方向振幅判定しきい値）＋Ｌ１を越える振幅の発生回数を計数する。減速方向第２振幅レベル発生回数計数手段２１は、エアバッグ１段目展開判断参照しきい値＋Ｌ２を越える振幅の発生回数を計数する。減速方向第３振幅レベル発生回数計数手段２２は、エアバッグ２段目展開判断参照しきい値＋Ｌ３を越える振幅の発生回数を計数する。なお、各振幅レベル発生回数計数手段１４，１５，２１，２２は、リセット指令１３ｂが供給されると計数を停止し、それまでの計数値を０にする。
【００３７】
加速方向第１振幅レベル発生回数計数手段１４の計数値は衝突形態判定手段３１へ供給される。減速方向第１振幅レベル発生回数計数手段１５の計数値は衝突形態判定手段３１へ供給される。衝突形態判定手段３１は、計数開始指令１３ａが供給された時点から予め設定した時間（例えば２０〜４０ミリ秒）が経過した時点、または、エアバッグ１段目展開指令が発生された時点のうち早い方の時点で、加速方向第１振幅レベル発生回数計数手段１４の計数値と減速方向第１振幅レベル発生回数計数手段１５の計数値とに基づいて衝突形態が正面衝突であるか非正面衝突（オフセット衝突、斜め衝突等）であるか判定し、衝突形態判定結果を出力する。例えば、減速方向第１振幅レベル発生回数計数手段１５の計数値が加速方向第１振幅レベル発生回数計数手段１４の計数値の２倍以上である場合には、非正面衝突（オフセット衝突または斜め衝突）と判定し、そうでない場合は正面衝突を判定する。衝突形態判定手段３１は、リセット指令１３ｂが供給されると、衝突形態判定結果をクリアするとともに、衝突形態判定結果の出力を停止する。衝突形態判定結果は、正面衝突用エアバッグ２段目展開指令発生手段２４および非正面衝突用エアバッグ２段目展開指令発生手段２５へ供給される。
【００３８】
減速方向第２振幅レベル発生回数計数手段２１の計数値はエアバッグ１段目展開指令発生手段２３へ供給される。エアバッグ１段目展開指令発生手段２３は、計数開始指令１３ａが供給された時点から予め設定したエアバッグ１段目展開許容時間（例えば５０ミリ秒）までの間に、減速方向第２振幅レベル発生回数計数手段２１の計数値が予め設定したエアバッグ１段目展開しきい値に達したときにエアバッグ１段目展開指令を発生する。エアバッグ１段目展開指令は、衝突形態判定手段３１およびエアバッグ展開駆動手段５内の１段目点火回路５１へ供給される。
【００３９】
減速方向第３振幅レベル発生回数計数手段２２の計数値は正面衝突用エアバッグ２段目展開指令発生手段２４および非正面衝突用エアバッグ２段目展開指令発生手段２５へ供給される。正面衝突用エアバッグ２段目展開指令発生手段２４は、衝突形態判定結果が正面衝突である場合に作動する。正面衝突用エアバッグ２段目展開指令発生手段２４は、計数開始指令１３ａが供給された時点から予め設定したエアバッグ２段目展開許容時間（例えば１５０ミリ秒）までの間に、減速方向第３振幅レベル発生回数計数手段２２の計数値が予め設定した正面衝突用エアバッグ２段目展開しきい値に達したときにエアバッグ２段目展開指令を発生する。エアバッグ２段目展開指令は、エアバッグ展開駆動手段５内の２段目点火回路５２へ供給される。
【００４０】
非正面衝突用エアバッグ２段目展開指令発生手段２５は、衝突形態判定結果が非正面衝突（オフセット衝突、斜め衝突等）である場合に作動する。非正面衝突用エアバッグ２段目展開指令発生手段２５は、計数開始指令１３ａが供給された時点から予め設定したエアバッグ２段目展開許容時間（例えば１５０ミリ秒）までの間に、減速方向第３振幅レベル発生回数計数手段２２の計数値が予め設定した非正面衝突用エアバッグ２段目展開しきい値に達したときにエアバッグ２段目展開指令を発生する。エアバッグ２段目展開指令は、エアバッグ展開駆動手段５内の２段目点火回路５２へ供給される。非正面衝突用エアバッグ２段目展開しきい値は、正面衝突用エアバッグ２段目展開しきい値よりも小さな値である。
【００４１】
なお、正面衝突用エアバッグ２段目展開指令発生手段２４と非正面衝突用エアバッグ２段目展開指令発生手段２５とをそれぞれ設けずに、１つのエアバッグ２段目展開指令発生手段が衝突形態判定結果に基づいてエアバッグ２段目展開しきい値を変更する構成としてもよい。
【００４２】
エアバッグ装置６は、１段目インフレータ６１と２段目インフレータ６２とを備えた２段式のものであり、１段目および２段目スクイブ６１１，６２１によって点火される各ガス発生材（図示しない）や発生したガスによって膨張するバッグ（図示しない）等を備えている。
【００４３】
エアバッグ展開駆動手段５は、１段目点火指令に基づいて１段目スクイブ６１１へ通電して点火させる１段目点火回路５１と、２段目点火指令に基づいて２段目スクイブ６２１へ通電して点火させる２段目点火回路５２とを備える。
【００４４】
次に本発明の実施例に係る乗員保護装置の動作を説明する。図５に示すように、加速度センサ２によって検出された加速度（減速度）が衝突検出しきい値＋Ｇｓを越えた時点ｔ０で回数開始制御手段１３から計数開始指令１３ａが発生される。加速方向第１振幅レベル発生回数計数手段１４によって加速方向第１振幅レベル（加速方向振幅判定しきい値）−Ｌ１を越える振幅の発生回数が計数され、減速方向第１振幅レベル発生回数計数手段１４によって減速方向第１振幅レベル（減速方向振幅判定しきい値）＋Ｌ１を越える振幅の発生回数が計数される。
【００４５】
減速方向第２振幅レベル発生回数計数手段２１によってエアバッグ１段目展開判断参照しきい値＋Ｌ２を越える振幅の発生回数が計数され、その計数値がエアバッグ１段目展開しきい値に達したときにエアバッグ１段目展開指令発生手段２３によってエアバッグ１段目展開指令が発生され、１段目点火回路５１を介して１段目スクイブ６１１が点火され１段目インフレータ６１が作動されてエアバッグが半展開（低圧膨張）される。衝突形態判定手段３１は、遅くともエアバッグ１段目展開指令が発生された時点までに衝突形態を判定する。
【００４６】
正面衝突と判定された場合、正面衝突用エアバッグ２段目展開指令発生手段２４は、減速方向第３振幅レベル発生回数計数手段２２によって計数されたエアバッグ２段目展開判断参照しきい値＋Ｌ３を越える振幅の発生回数が正面衝突時用エアバッグ２段目展開しきい値に達したときにエアバッグ２段目展開指令を発生する。これにより、２段目点火回路５２を介して２段目スクイブ６２１が点火され２段目インフレータ６２が作動されてエアバッグが全展開（高圧膨張）される。なお、正面衝突と判定された時点で減速方向第３振幅レベル発生回数計数手段２２の計数値が正面衝突時用エアバッグ２段目展開しきい値に達している場合には、直ちにエアバッグ２段目展開指令が発生される。すなわち、高速衝突等で衝撃度が極めて大きな場合は、エアバッグの１段目と２段目がほぼ同時に展開される。
【００４７】
非正面衝突（オフセット衝突、斜め衝突等）と判定された場合、非正面衝突用エアバッグ２段目展開指令発生手段２５は、減速方向第３振幅レベル発生回数計数手段２２によって計数されたエアバッグ２段目展開判断参照しきい値＋Ｌ３を越える振幅の発生回数が非正面衝突時用エアバッグ２段目展開しきい値に達したときにエアバッグ２段目展開指令を発生する。これにより、２段目点火回路５２を介して２段目スクイブ６２１が点火され２段目インフレータ６２が作動されてエアバッグが全展開（高圧膨張）される。なお、非正面衝突と判定された時点で減速方向第３振幅レベル発生回数計数手段２２の計数値が非正面衝突時用エアバッグ２段目展開しきい値に達している場合には、直ちにエアバッグ２段目展開指令が発生される。すなわち、高速衝突等で衝撃度が極めて大きな場合は、エアバッグの１段目と２段目がほぼ同時に展開される。
【００４８】
このように衝突形態が正面衝突であるか非正面衝突（オフセット衝突、斜め衝突等）であるか判別し、衝突形態に対応してエアバッグ２段目展開しきい値（展開判定条件）を変更することで、正面衝突、オフセット衝突または斜め衝突のいずれの衝突形態であって高速衝突である場合には２段目インフレータ６２を的確に作動させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明によれば、単一の加速度センサの検出出力に基づいて車両の衝突形態が正面衝突であるか非正面衝突（オフセット衝突、斜め衝突）であるか判別できるという効果を有し、２段式エアバッグ装置を用いた乗員保護装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の実施例に係る衝突形態判別装置のブロック構成図である。
【図２】本発明の実施例に係る衝突形態判別装置の減速方向第１振幅レベル発生回数計数手段および加速方向第１振幅レベル発生回数計数手段の動作を説明する図である。
【図３】本発明の実施例に係る衝突形態判別装置の衝突形態判定の説明図である。
【図４】本発明の実施例に係る乗員保護装置のブロック構成図である。
【図５】本発明の実施例に係る乗員保護装置の各振幅レベル発生回数計数手段の動作を説明する図である。
【図６】従来の乗員保護装置（２段式エアバッグ装置）の課題を説明する図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  衝突形態判別装置
２  加速度センサ
３，３０  衝突形態判定部
４  エアバッグ展開判断手段
５  エアバッグ展開駆動手段
６  エアバッグ装置
１１  ＬＰＦ（ローパスフィルタ）
１２  Ａ／Ｄ変換器
１３  計数開始制御手段
１４  加速方向第１振幅レベル発生回数計数手段
１５  減速方向第１振幅レベル発生回数計数手段
１６  衝突形態判定手段
２０  乗員保護装置
２１  減速方向第２振幅レベル発生回数計数手段
２２  減速方向第３振幅レベル発生回数計数手段
２３  エアバッグ１段目展開指令発生手段
２４  正面衝突用エアバッグ２段目展開指令発生手段
２５  非正面衝突用エアバッグ２段目展開指令発生手段
５１  １段目点火回路
５２  ２段目点火回路
６１  １段目インフレータ
６１１  １段目スクイブ
６２  ２段目インフレータ
６２１  ２段目スクイブ
＋Ｇｓ  衝突検出しきい値
−Ｌ１  加速方向振幅判定しきい値（加速方向第１振幅レベル）
＋Ｌ１  減速方向振幅判定しきい値（減速方向第１振幅レベル）
＋Ｌ２  エアバッグ１段目展開判断参照しきい値
＋Ｌ３  エアバッグ２段目展開判断参照しきい値
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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