(57)【要約】【課題】低速度での衝突の再現品質を向上させた車両の事故解析装置を得る。【解決手段】衝突パラメータ決定装置１０は、車載センサからの入力信号を用いたトリガ生成ユニット２０と、エリア決定ユニット３０と、パラメータ演算ユニット５０とを備えている。  トリガ生成ユニット２０は、入力信号からトリガ信号２１を生成して、エリア決定ユニット３０およびパラメータ演算ユニット５０を起動する。  エリア決定ユニット３０は、入力信号を用いて、衝突エリアの最有力候補３１を算出する。パラメータ演算ユニット５０は、入力信号および最有力候補３１に基づいて、最終的に要求される衝突パラメータを算出する。【選択図】図１
2006131092.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されたセンサからの入力信号に基づいて前記車両の衝突パラメータを決定するための衝突パラメータ決定装置を備えた車両の事故解析装置であって、
前記衝突パラメータ決定装置は、
前記入力信号が前記車両の衝突状態を示す場合にトリガ信号を生成するトリガ生成ユニットと、
前記トリガ信号に応答して、前記入力信号に基づいて前記車両の衝突エリアの最有力候補を生成するエリア決定ユニットと、
前記入力信号および前記衝突エリアの最有力候補に基づいて前記衝突パラメータを算出するパラメータ演算ユニットと、を有し、
前記トリガ生成ユニットは、
前記入力信号のレベルをあらかじめ定めたしきい値と比較するレベル判定部と、
前記レベル判定部の判定結果に応答して動作するタイマと、
前記タイマの動作時間を所定継続時間と比較する時間判定部と、
前記レベル判定部および前記時間判定部の各判定結果を組み合わせて前記トリガ信号を生成する論理演算子と、を含み、
前記トリガ信号は、前記エリア決定ユニットおよび前記パラメータ演算ユニットの処理を開始可能とし、
前記エリア決定ユニットは、
前記トリガ信号によって起動されるエリア区分割当部およびエリアカウンタを含み、
前記エリア区分割当部は、各時間ごとに、前記車両の衝突部位の最有力候補を求めて前記衝突エリアを区分し、
前記エリアカウンタは、前記エリア区分割当部によって各時間ごとに区分された衝突エリアを個別にカウントすることにより前記衝突エリアの最有力候補を検出し、
前記パラメータ演算ユニットは、
前記車両の衝突位置および衝突相手の衝突力を算出するとともに、前記衝突位置に作用する衝突力の主要な方向に基づく衝突角度を算出することを特徴とする車両の事故解析装置。
【請求項２】
前記トリガ生成ユニットおよび前記エリア決定ユニットに対する入力信号は、前記車両の前後方向および横方向の各加速度信号を含み、
前記パラメータ演算ユニットに対する入力信号は、前記各加速度信号およびヨー加速度を含むことを特徴とする請求項１に記載の車両の事故解析装置。
【請求項３】
前記レベル判定部は、前記車両の前後方向および横方向の各加速度信号をそれぞれ個別のしきい値と比較する第１および第２のレベル判定部により構成され、
前記第１および第２のレベル判定部は、前記各加速度信号が前記個別のしきい値を超えた場合に、それぞれ第１の判定結果を出力し、前記各加速度信号が前記個別のしきい値以下の場合に、それぞれ第２の判定結果を出力し、
前記時間判定部は、前記タイマの動作時間が前記所定継続時間を超えた場合に第１の判定結果を出力し、前記タイマの動作時間が前記所定継続時間以下の場合に第２の判定結果を出力し、
前記論理演算子は、
前記第１および第２のレベル判定部の第１の判定結果の論理和をとるＯＲ演算部と、
前記ＯＲ演算部からの論理和信号と前記時間判定部の第１の判定結果との論理積をとって前記トリガ信号を出力するＡＮＤ演算部と、
により構成されたことを特徴とする請求項２に記載の車両の事故解析装置。
【請求項４】
前記エリア決定ユニットは、前記車両の前後方向および横方向の各加速度信号に基づいて、前記車両の衝突推定角度を算出する衝突推定角度演算部を含み、
前記エリア区分割当部は、前記衝突推定角度に基づいて前記衝突部位の最有力候補を求めて前記衝突エリアを区分し、
前記エリアカウンタは、前記衝突エリアに対応する車両エリアごとの個別カウンタを含み、前記各時間ごとに前記エリア区分割当部から入力される衝突エリアに対応した個別カウンタをインクリメントし、最大カウント値を示す個別カウンタに対応した車両エリアを前記衝突エリアの最有力候補として出力することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の車両の事故解析装置。
【請求項５】
前記パラメータ演算ユニットは、ＰＤＯＦ演算部および衝突力演算部を含み、
前記ＰＤＯＦ演算部は、前記車両の前後方向および横方向の各加速度信号と、前記ヨー加速度と、前記エリア決定ユニットからの衝突エリアの最有力候補とに基づいて、前記衝突位置および前記衝突角度を算出し、
前記衝突力演算部は、前記衝突位置および前記衝突角度に基づいて前記衝突力を算出することを特徴とする請求項２から請求項４までのいずれか１項に記載の車両の事故解析装置。
【請求項６】
前記パラメータ演算ユニットは、
前記衝突エリアの最有力候補と、前記衝突エリアの最有力候補に近接する２つの車両エリアとに対して衝突パラメータ決定アルゴリズムを実行することを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の車両の事故解析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、一般に事故再現システムに関連した車両の衝突パラメータ決定装置を備えた車両の事故解析装置に関し、特に低速度での衝突の再現品質を向上させた技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両の事故解析装置において、車両衝突を再現することは、道路交通事故を再現するために最も重要な課題の１つである。
低速度での衝突は、重要な衝突グループであることを意味しており、たとえば、頚椎の損傷はしばしば低速度で発生している。このような怪我による経済的なコストは莫大である。したがって、このような事故の責任問題に対して正確に答えるために、このような事故再現に対する関心が増えてきている。
たとえば、従来の車両の事故解析装置として、事故通報時に所領乗員の傷害程度を把握して迅速に救援機関に通報するものがあげられる（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−５１４７８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の車両の事故解析装置では、有効なパラメータ演算ユニットを備えていないので、車両室内の乗員の基本的な動きを正確に再現することができないという課題があった。
【０００５】
この発明は、車両の衝突時に衝突相手との衝突位置に作用する力の主要な方向に基づく衝突角度を決定することにより、車両室内の乗員の基本的な動きを正確に再現することのできる車両の事故解析装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明による車両の事故解析装置は、車両に搭載されたセンサからの入力信号に基づいて車両の衝突パラメータを決定するための衝突パラメータ決定装置を備えた車両の事故解析装置であって、衝突パラメータ決定装置は、入力信号が車両の衝突状態を示す場合にトリガ信号を生成するトリガ生成ユニットと、トリガ信号に応答して、入力信号に基づいて車両の衝突エリアの最有力候補を生成するエリア決定ユニットと、入力信号および衝突エリアの最有力候補に基づいて衝突パラメータを算出するパラメータ演算ユニットと、を有し、トリガ生成ユニットは、入力信号のレベルをあらかじめ定めたしきい値と比較するレベル判定部と、レベル判定部の判定結果に応答して動作するタイマと、タイマの動作時間を所定継続時間と比較する時間判定部と、レベル判定部および時間判定部の各判定結果を組み合わせてトリガ信号を生成する論理演算子と、を含み、トリガ信号は、エリア決定ユニットおよびパラメータ演算ユニットの処理を開始可能とし、エリア決定ユニットは、トリガ信号によって起動されるエリア区分割当部およびエリアカウンタを含み、エリア区分割当部は、各時間ごとに、車両の衝突部位の最有力候補を求めて衝突エリアを区分し、エリアカウンタは、エリア区分割当部によって各時間ごとに区分された衝突エリアを個別にカウントすることにより衝突エリアの最有力候補を検出し、パラメータ演算ユニットは、車両の衝突位置および衝突相手の衝突力を算出するとともに、衝突位置に作用する衝突力の主要な方向に基づく衝突角度を算出するものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、車載センサのデータとして、低速度で評価する価値のある情報（たとえば、エアバッグの正常位置外での展開など）を提供するとともに、発生頻度が高く且つ人と経済に対して甚大な被害を起こすような事故の状況に関して、より多くの情報を提供し、低速度での衝突についての衝突パラメータ（衝突位置、衝突力および衝突角度）を決定し、トリガユニットにより衝突のイベントおよび継続時間を決定することにより、車両室内の乗員の基本的な動きを再現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係る車両の事故解析装置に適用される衝突パラメータ決定装置を示すブロック図である。
図２はこの発明の実施の形態１に係る衝突パラメータ決定装置内のトリガ生成ユニットを示すブロック図であり、車両の衝突を検出してパラメータ演算を開始させる処理を一部フローチャート形式で示している。
【０００９】
図３はこの発明の実施の形態１に係る衝突パラメータ決定装置内のエリア決定ユニットを示すブロック図であり、衝突位置を概略的に決定する処理ブロックを示している。
図４は図３に示したエリア決定ユニット内で算出される衝突推定角度を車両エリアとともに示す説明図である。
図５はこの発明の実施の形態１に係る衝突パラメータ決定装置内のパラメータ演算ユニットを示すブロック図であり、要求される車両の衝突パラメータを実際に算出する処理を示している。
【００１０】
図６は図５に示したパラメータ演算ユニットによって処理される衝突パラメータ（衝突力および衝突角度）を示す説明図である。
図７はこの発明の実施の形態１に係る衝突パラメータ決定装置による衝突パラメータ演算処理を示すフローチャートである。
【００１１】
図１において、衝突パラメータ決定装置１０は、トリガ生成ユニット２０、エリア決定ユニット３０およびパラメータ演算ユニット５０からなる３つのサブユニットと、微分ユニット４０とにより構成されている。
【００１２】
衝突パラメータ決定装置１０は、上記構成２０〜５０により、車両に搭載されたセンサ（または、ネットワーク）（図示せず）からの入力信号（加速度信号ａ＿Ｘ、ａ＿Ｙ、ヨーレート信号ψ’）に基づいて、車両の衝突パラメータ（衝突位置ｂ＿ａＣ、衝突力Ｆ＿ＧＣおよび衝突角度θ＿ＹＣ）を生成する。
【００１３】
衝突パラメータ決定装置１０内において、トリガ生成ユニット２０は、入力信号（加速度信号ａ＿Ｘ、ａ＿Ｙ）が車両の衝突状態を示す場合にトリガ信号２１を生成し、後段ユニットによるパラメータ演算処理を開始させるようになっている。
【００１４】
トリガ信号２１は、エリア決定ユニット３０およびパラメータ演算ユニット５０の処理を開始可能とする。
エリア決定ユニット３０は、衝突推定位置を概略的に決定することにより、後段のパラメータ演算ユニット５０による衝突パラメータの決定処理演算量を減少させるようになっている。
【００１５】
エリア決定ユニット３０は、トリガ信号２１に応答して、入力信号（加速度信号ａ＿Ｘ、ａ＿Ｙ）に基づいて車両の衝突エリアの最有力候補３１を生成する。
また、微分ユニット４０は、パラメータ演算ユニット５０の入力回路に挿入されており、入力信号（ヨーレート信号ψ’）を微分してヨー加速度信号ψ’’を生成し、これをパラメータ演算ユニット５０に入力する。
【００１６】
最後に、パラメータ演算ユニット５０は、入力信号（加速度信号ａ＿Ｘ、ａ＿Ｙ、ヨー加速度信号ψ’’）および衝突エリアの最有力候補３１に基づいて衝突パラメータ（衝突位置ｂ＿ａＣ、衝突力Ｆ＿ＧＣおよび衝突角度θ＿ＹＣ）を実際に算出し、最終的に要求される車両の衝突パラメータとして出力する。
【００１７】
車載の加速度センサは、車両のＸ軸方向（前後方向）およびＹ軸方向（横方向）に関する加速度信号ａ＿Ｘ、ａ＿Ｙを生成し、これを衝突パラメータ決定装置１０内のサブユニット２０、３０、５０に入力する。
【００１８】
同様に、車載のヨーレートセンサは、車両の旋回方向に関するヨーレート信号ψ’を生成し、これを衝突パラメータ決定装置１０内の微分ユニット４０に入力する。
微分ユニット４０は、ヨーレート信号ψ’を微分してヨー加速度信号ψ’’を生成し、これをパラメータ演算ユニット５０に入力する。
【００１９】
トリガ生成ユニット２０は、加速度信号ａ＿Ｘ、ａ＿Ｙに基づいて車両の衝突イベントを検出し、衝突検出時にサブユニット３０、５０を起動させるトリガ信号２１を生成するために、判定部、タイマおよび論理演算子（後述する）を有している。
【００２０】
すなわち、トリガ生成ユニット２０は、加速度信号ａ＿Ｘ、ａ＿Ｙのレベルおよび継続時間に基づいて、車両の衝突が検出されたときにトリガ信号２１をＨレベルにセットし、衝突パラメータ決定装置１０内のエリア決定ユニット３０およびパラメータ演算ユニット５０の処理を開始させる。
【００２１】
具体的には、トリガ生成ユニット２０は、加速度信号ａ＿Ｘ、ａ＿Ｙのレベルおよび継続時間をあらかじめ定められたしきい値と比較するとともに、比較結果の論理演算によりトリガ信号２１を生成してエリア決定ユニット３０に入力する。
【００２２】
エリア決定ユニット３０は、パラメータ演算ユニット５０による衝突パラメータの決定処理演算量を減少させるために、トリガ信号２１に応答して起動するエリア区分割当部およびエリアカウンタ（後述する）を有している。
【００２３】
エリア決定ユニット３０内のエリア区分割当部は、各時間（サンプリングステップ）ごとに、車両の衝突部位の最有力候補を求めて衝突エリアを区分する。
また、エリア決定ユニット３０内のエリアカウンタは、エリア区分割当部によって各時間ごとに区分された衝突エリアを個別にカウントすることにより、衝突相手の衝撃が加わった衝突エリアの最有力候補３１を検出し、これをパラメータ演算ユニット５０に入力する。
【００２４】
パラメータ演算ユニット５０は、衝突エリアの最有力候補３１と、加速度信号ａ＿Ｘ、ａ＿Ｙと、ヨー加速度信号ψ’’とに基づいて、車両の衝突位置ｂ＿ａＣおよび衝突相手の衝突力Ｆ＿ＧＣを算出するとともに、衝突位置ｂ＿ａＣに作用する衝突力Ｆ＿ＧＣの主要な方向（後述する）に基づく衝突角度θ＿ＹＣを算出する。
【００２５】
次に、図１に示したこの発明の実施の形態１による衝突パラメータ決定装置１０の概略的な動作について説明する。
図１において、まず、トリガ生成ユニット２０は、加速度信号ａ＿Ｘ、ａ＿Ｙに基づいて車両の衝突を検出すると、衝突演算有効フラグとして機能するトリガ信号２１をエリア決定ユニット３０に入力する。
【００２６】
これにより、エリア決定ユニット３０は、衝突エリアの最有力候補３１を決定するための処理演算の実行が可能な状態となる。
その後、トリガ生成ユニット２０が衝突フェーズの終了を検出すると、トリガ信号２１（衝突演算有効フラグ）はリセットされ、これにより、エリア決定ユニット３０におけるアルゴリズムの処理は実行されなくなる。
【００２７】
エリア決定ユニット３０は、トリガ信号２１に応答して、加速度センサから入力される加速度信号ａ＿Ｘ、ａ＿Ｙを処理し、加速度信号ａ＿Ｘ、ａ＿Ｙが示す検出値に基づいて、衝突相手の衝撃が加わった衝突エリアの最有力候補３１を決定する。
【００２８】
また、衝突パラメータ決定装置１０に入力されたヨーレート信号ψ’は、微分ユニット４０において時間ｔで微分され、ヨー加速度信号ψ’’としてパラメータ演算ユニット５０に入力される。
【００２９】
パラメータ演算ユニット５０は、ヨー加速度信号ψ’’を用いて、衝突エリアの最有力候補３１を絞り込む。
このとき、パラメータ演算ユニット５０においては、運動の法則に基づくアルゴリズムが実行される。
【００３０】
パラメータ演算ユニット５０により実行されたアルゴリズムの結果は、衝突位置（衝突位置）ｂ＿ａＣ、衝突力（衝撃の力の大きさ）Ｆ＿ＧＣ、衝突角度θ＿ＹＣとして、衝突パラメータ決定装置１０から出力される。
【００３１】
図１においては、衝突パラメータ決定装置１０内のサブユニット２０、３０、５０の処理信号を明示するために、サブユニット２０、３０、５０の相互間を矢印で接続し、処理信号の流れを示している。
【００３２】
実際には、サブユニット２０、３０、５０は、レジスタまたは外部メモリ（図示せず）からの必要な入力信号を処理して、マイクロプロセッサ（図示せず）によってアドレス付けされたレジスタまたは外部メモリにおける（中間）演算結果を記録する。
また、衝突パラメータ決定装置１０の処理アルゴリズムは、同様のマイクロプロセッサ上で実行される。
【００３３】
図２は図１内のトリガ生成ユニット２０の機能構成を具体的に示すブロック図である。
図２において、トリガ生成ユニット２０は、加速度信号ａ＿Ｘ、ａ＿Ｙのレベルを判定するレベル判定部２１０、２２０と、レベル判定部２１０、２２０の各判定結果の論理和をとるＯＲ演算部２３０と、ＯＲ演算部２３０の出力信号に応答して起動するタイマ２４０と、タイマ２４０に基づく経過時間を判定する時間判定部２５０と、ＯＲ演算部２３０および時間判定部２５０の各出力信号の論理積をとるＡＮＤ演算部２６０とを備えている。
【００３４】
レベル判定部２１０は、車両の前後方向の加速度信号ａ＿Ｘがしきい値ａ＿Ｘｔｈよりも大きいか否かを判定し、ａ＿Ｘ＞ａ＿Ｘｔｈ（すなわち、ＹＥＳ）と判定された場合には、Ｈレベルの判定結果２１１を出力する。
【００３５】
すなわち、判定結果２１１は、前後方向の加速度（測定値）がしきい値ａ＿Ｘｔｈを超えた場合には「真」（Ｈレベル）に割り付けられ、しきい値ａ＿Ｘｔｈを超えない場合には「偽」（Ｌレベル）に割り付けられる。
【００３６】
同様に、レベル判定部２２０は、車両の横方向の加速度信号ａ＿Ｙがしきい値ａ＿Ｙｔｈよりも大きいか否かを判定し、ａ＿Ｙ＞ａ＿Ｙｔｈ（すなわち、ＹＥＳ）と判定された場合に、Ｈレベルの判定結果２２１を出力する。
【００３７】
すなわち、判定結果２２１は、横方向の加速度（測定値）がしきい値ａ＿Ｙｔｈを超えた場合には「真」（Ｈレベル）に割り付けられ、しきい値ａ＿Ｙｔｈを超えない場合には「偽」（Ｌレベル）に割り付けられる。
【００３８】
各判定結果２１１および２２１は、上記のようにバイナリ信号「０、１」であり、ＯＲ演算部２３０（論理ゲート）を介してタイマ２４０およびＡＮＤ演算部（論理ゲート）２６０に入力される。
【００３９】
ＯＲ演算部２３０およびＡＮＤ演算部２６０は、レベル判定部２１０、２２０および時間判定部２５０の各判定結果２１１、２２１、２５１と、ＯＲ演算部２３０の演算結果２３１とを組み合わせて、トリガ信号２１を生成するための論理演算子を構成している。
【００４０】
ＯＲ演算部２３０から出力される論理和信号２３１は、加速度超過フラグとして機能するバイナリ信号であり、ＸＹ方向の加速度信号ａ＿Ｘ、ａ＿Ｙのうちの少なくとも一方が各しきい値ａ＿Ｘｔｈ、ａ＿Ｙｔｈを超えた場合に「真」（Ｈレベル）となり、加速度信号ａ＿Ｘ、ａ＿Ｙの両方が各しきい値ａ＿Ｘｔｈ、ａ＿Ｙｔｈ以下の場合に、「偽」（Ｌレベル）となる。
【００４１】
「真」（Ｈレベル）の論理和信号２３１は、タイマ２４０に対する経時開始のトリガとなり、「偽」（Ｌレベル）の論理和信号２３１は、タイマ２４０に対する経時終了のトリガとなる。
タイマ２４０は、加速度超過（衝突）が検出されてから、検出されなくなった時点（現在）までの経過時間Ｔ（論理和信号２３１のＨレベル継続期間）を出力する。
【００４２】
時間判定部２５０は、経過時間Ｔをあらかじめ定められた衝突継続時間Ｔ＿Ｃと比較して、経過時間Ｔが衝突継続時間Ｔ＿ＣＴよりも長いか否かを判定する。
もし、Ｔ＞Ｔ＿ＣＴ（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、Ｌレベルの判定結果２５１（衝突継続時間フラグ）をＡＮＤ演算部２６０に入力する。
【００４３】
また、時間判定部２５０は、Ｔ≦Ｔ＿ＣＴ（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、Ｈレベルの判定結果２５１（衝突継続時間フラグ）をＡＮＤ演算部２６０に入力する。
すなわち、判定結果２５１が示す論理信号は、Ｔ＞Ｔ＿ＣＴを示す場合には「偽」（Ｌレベル）に割り付けられ、Ｔ≦Ｔ＿ＣＴを示す場合には「真」（Ｈレベル）に割り付けられる。
【００４４】
なお、判定結果２５１の状態が「真」（Ｈレベル）から「偽」（Ｌレベル）に移行した場合には、時間判定部２５０は、タイマ２４０に対する判定結果２５２をＨレベルにすることにより、タイマ２４０をリセットする。
つまり、タイマ２４０は、経過時間Ｔが衝突継続時間Ｔ＿ＣＴを超えたことを示すようになった時点でリセットされる。
【００４５】
ＡＮＤ演算部２６０は、論理和信号２３１（加速度超過フラグ）と判定結果２５１（衝突継続時間フラグ）との両方の状態が「真」（Ｈレベル）を示す場合に、Ｈレベルのトリガ信号２１を生成する。
【００４６】
つまり、加速度信号ａ＿Ｘ、ａ＿Ｙのうち少なくとも１つがしきい値ａ＿Ｘｔｈ、ａ＿Ｙｔｈを超え、且つ衝突の開始からの経過時間Ｔが衝突継続時間Ｔ＿ＴＣよりも短いならば、トリガ生成ユニット２０から出力されるトリガ信号２１は「真」（Ｈレベル）となる。
【００４７】
もし、加速度信号ａ＿Ｘ、ａ＿Ｙおよび経過時間Ｔの少なくとも一方の超過フラグ状態が「真」（Ｈレベル）でなければ、ＡＮＤ演算部２６０から出力されるトリガ信号２１は「偽」（Ｌレベル）となる。
【００４８】
図３はトリガ信号２１により起動されるエリア決定ユニット３０の機能構成を示すブロック図である。
図４は、エリア決定ユニット３０内の衝突推定角度演算部３１０により算出される衝突推定角度τ＿Ｃと、エリア区分割当部３２０により割当てられる衝突エリアＡ（車両エリアＡ１〜Ａ８のうちの１つ）との関係を示す説明図であり、Ｘ軸方向を前方とする車両を上から見た状態に対応している。
【００４９】
図４において、中心の交点（○印参照）は車両の重心ＣｏＧを示しており、衝突推定角度τ＿Ｃは、加速度信号ａ＿Ｘ、ａ＿Ｙの合成絶対値｜ａ＿ＣｏＧ｜から求められる。
また、第１〜第４象限の各角度τ＿ｖｂｌ，ｉ（ｉ＝１、２、３、４）は、車両の幾何学的な基準に依存する。
【００５０】
図３において、エリア決定ユニット３０は、衝突推定角度演算部３１０と、エリア区分割当部３２０と、エリアカウンタ３３０とを備えている。
衝突推定角度演算部３１０は、加速度信号ａ＿Ｘ、ａ＿Ｙから衝突推定角度τ＿Ｃを算出する。
【００５１】
エリア区分割当部３２０は、衝突推定角度τ＿Ｃに基づいて、各時間ごとに、車両の衝突部位の最有力候補を求めて衝突エリアを区分し、車両エリアＡ１〜Ａ８（図４参照）の中から１つの衝突エリアＡを算出して割当てる。
【００５２】
エリアカウンタ３３０は、各車両エリアＡ１〜Ａ８に対応した８つの個別カウンタにより構成されており、割当てられた衝突エリアＡが入力されるごとに、各車両エリアＡ１〜Ａ８のうちの１つの衝突エリアＡに対応する個別カウンタをカウントアップし、最終的に最大カウント値を示す衝突エリアを最有力候補３１として出力する。
【００５３】
なお、前述したように、エリア決定ユニット３０内に格納されている処理アルゴリズムは、２つの状態（「真」、「偽」）をもつバイナリ信号からなるトリガ信号２１（衝突演算有効フラグ）に応答して実行される。
【００５４】
すなわち、エリア決定ユニット３０のアルゴリズムは、トリガ信号２１が「真」（Ｈレベル）に割り付けられた場合に実行され、処理結果がメモリに書き込まれる。
一方、トリガ信号２１が「偽」（Ｌレベル）に割り付けられた場合には、エリア決定ユニット３０のアルゴリズムは実行されず、エリア決定ユニット３０は「スリープモード」に移行する。
【００５５】
以下、トリガ信号２１が「真」に割り付けられた場合のエリア決定ユニット３０によるアルゴリズム処理について、具体的に説明する。
まず、衝突推定角度演算部３１０において、２つの加速度信号ａ＿Ｘ／ａ＿Ｙが各サンプリングステップごとに比較され、加速度信号ａ＿Ｘ／ａ＿Ｙを用いて（図４参照）、以下の式（１）により、衝突推定角度τ＿Ｃが算出される。
【００５６】
τ＿Ｃ＝ａｒｃｔａｎ（ａ＿Ｙ／ａ＿Ｘ）    ・・・（１）
【００５７】
続いて、エリア区分割当部３２０は、車両の幾何学的な基準に依存して、衝突推定角度τ＿Ｃを、各車両エリアＡ１〜Ａ８（図４参照）のうちの１つに割り付ける。
この結果、加速度信号ａ＿Ｘ、ａ＿Ｙの組み合わせで各サンプリングステップごとに割当てられた衝突エリアＡ（車両エリアＡ１〜Ａ８のいずれか１つ）は、エリアカウンタ３３０に入力される。
【００５８】
すなわち、エリア区分割当部３２０は、各時間ごとに、１つの衝突エリアＡを分類し、衝突エリアＡに該当するエリアカウンタ３３０内の個別カウンタをインクリメントする。
つまり、各サンプリングステップにおいて、エリアカウンタ３３０内の８つのカウンタのうちの１つがインクリメントされる。
【００５９】
最後に、エリアカウンタ３３０は、最大のカウンタ値をもつ衝突エリアを選択し、衝突エリアの最有力候補３１として出力する。
これにより、エリア決定ユニット３０は、それほど複雑な演算を実行することなく、衝突検出時の衝突エリアを概算することができる。
【００６０】
また、パラメータ演算ユニット５０における衝突パラメータの決定に要する演算時間を減少させることができる。
さらに、パラメータ演算ユニット５０において、衝突パラメータ決定アルゴリズムは、図４に示される８ヶ所の車両エリアＡ１〜Ａ８に対してではなく、衝突エリアの最有力候補３１と、最有力候補３１に近接する２つの車両エリアとの３ヶ所に対してのみ実行すればよい。
【００６１】
図５は図１内のパラメータ演算ユニット５０の機能構成を示すブロック図である。
また、図６はパラメータ演算ユニット５０によって処理される衝突パラメータ（衝突力Ｆ＿ＧＣおよび衝突角度θ＿ＹＣ，１）を示す説明図である。
【００６２】
図６において、Ｆ＿ＧＣは衝突力、Ｆ＿ＧＣＸは衝突力Ｆ＿ＧＣのＸ軸方向成分、Ｆ＿ＧＣＹは衝突力Ｆ＿ＧＣのＹ軸方向成分である。
また、Ｆ＿ＴＣは重心ＣｏＧへの伝達力、Ｆ＿ＲＣは衝突による回転力、θ＿ＹＣ，１は車両エリアＡ１における衝突角度である。
また、α＿ＣはＸ軸（前後方向の軸）と重心ＣｏＧへの伝達力Ｆ＿ＴＣとのなす角、δ＿Ｃは衝突力Ｆ＿ＧＣと重心ＣｏＧへの伝達力Ｆ＿ＴＣとのなす角である。
さらに、ｂ＿ａＣはＸ軸（衝突面の中心）から衝突位置までの距離、ｌ＿Ｃｂ，ＣｏＧは重心ＣｏＧから車両前面までの距離、ψはヨー角である。
【００６３】
図５において、パラメータ演算ユニット５０は、ＰＤＯＦ（Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ  ｏｆ  ｆｏｒｃｅ：力の主要な方向）演算部５１０と、衝突力演算部５２０とを備えている。
【００６４】
パラメータ演算ユニット５０内のＰＤＯＦ演算部５１０は、加速度信号ａ＿Ｘ、ａ＿Ｙ、衝突エリアの最有力候補３１およびヨー加速度信号ψ’’に基づいて、衝突位置ｂ＿ａＣおよび衝突角度θ＿ＹＣを算出する。
また、衝突力演算部５２０は、衝突位置ｂ＿ａＣおよび衝突角度θ＿ＹＣに基づいて、衝突力Ｆ＿ＧＣを算出する。
【００６５】
パラメータ演算ユニット５０は、ヨー加速度信号ψ’’を用いて、衝突エリアの最有力候補３１を含むチェック対象エリアを絞り込む。
すなわち、ヨー加速度信号ψ’’を考慮して、衝突車両の回転運動ψ（図６参照）を考慮し、且つ衝突エリアの最有力候補３１に近接する２つのエリアをチェックする。
【００６６】
つまり、パラメータ演算ユニット５０は、エリア決定ユニット３０からの衝突エリアの最有力候補３１に基づいて、最有力候補３１を含む合計３つの車両エリアを運動の法則に基づくアルゴリズムによって調査を行う。
【００６７】
ここで、図６を参照しながら、衝突力Ｆ＿ＧＣを車両のＸ（前後）方向およびＹ（横）方向に分割して、以下の運動方程式（２）、（３）を考える。
【００６８】
ｍ・ａ＿Ｘ＝−Ｆ＿ＧＣＸ        ・・・（２）
ｍ・ａ＿Ｙ＝Ｆ＿ＧＣＹ          ・・・（３）
【００６９】
ただし、式（２）、（３）において、ｍは車両の質量を示す。
また、車両の重心ＣｏＧを通るヨー軸まわりのトルクのつりあい式は、以下の式（４）のように表される。
【００７０】
Ｊ＿Ｚ・ψ’’＝ｂ＿ａＣ・Ｆ＿ＧＣＸ＋ｌ＿Ｃｂ，ＣｏＧ・Ｆ＿ＧＣＹ・・・（４）
【００７１】
ただし、式（４）において、Ｊ＿Ｚは車両の垂直軸についての慣性モーメントを示す。
ＰＤＯＦ演算部５１０は、衝突位置ｂ＿ａＣおよび衝突角度θ＿ＹＣ，１を算出するために、上記式（２）〜（４）を用いた幾何学演算を実行する。
また、衝突力演算部５２０は、ＰＤＯＦ演算部５１０からの入力情報セット（衝突位置ｂ＿ａＣおよび衝突角度θ＿ＹＣ，１）を用いて、衝突力Ｆ＿ＧＣを算出する。
【００７２】
以上のように、衝突パラメータ決定装置１０は、衝突位置ｂ＿ａＣ、衝突力Ｆ＿ＧＣ、衝突角度θ＿ＹＣ，１を、衝突パラメータとして算出する。
次に、図７を参照しながら、上記演算処理について、手順を追って説明する。
図７は衝突パラメータを得るために実行される処理ステップを順次的に示している。
【００７３】
図７において、ステップＳ３１０、Ｓ３２０、Ｓ３３０は、エリア決定ユニット３０において実行される処理であり、それぞれ、図３内の衝突推定角度演算部３１０、エリア区分割当部３２０およびエリアカウンタ３３０の処理に対応している。
また、ステップＳ５１０、Ｓ５２０は、パラメータ演算ユニット５０において実行される処理であり、それぞれ、図５内のＰＤＯＦ演算部５１０および衝突力演算部５２０の処理に対応している。
【００７４】
まず、衝突推定角度演算部３１０は、車載の加速度センサにより測定された加速度信号ａ＿Ｘ、ａ＿Ｙを上記式（１）を用いて処理し、衝突推定角度τ＿Ｃを算出する（ステップＳ３１０）。
【００７５】
続いて、エリア区分割当部３２０は、サンプリングステップごとに、算出された角度τ＿Ｃを車両エリアＡ１〜Ａ８（図４参照）のうちの１つに特定し、衝突エリアＡとして割当てる（ステップＳ３２０）。
【００７６】
たとえば、算出された衝突推定角度τ＿Ｃが、０〜τ＿ｖｂｌ，１の範囲内の値を示す場合には、区分される衝突エリアＡ（検出結果）としては、図４内の車両エリアＡ１が選択される。
【００７７】
これにより、エリアカウンタ３３０内において、車両エリアＡ１〜Ａ８に割当てられた個別カウンタは、サンプリングステップごとに入力される衝突エリアＡに応じてインクリメント（カウントアップ）される。
【００７８】
続いて、エリアカウンタ３３０内のヒストグラム評価手段は、車両エリアＡ１〜Ａ８ごとのカウント値を評価し、最も多くカウントされた車両エリアを衝突エリアの最有力候補３１として見積もる（ステップＳ３３０）。
【００７９】
次に、パラメータ演算ユニット５０内のＰＤＯＦ演算部５１０は、図６の関係を考慮しながら、加速度信号ａ＿Ｘ、ａ＿Ｙと、ステップＳ３３０により得られた衝突エリアの最有力候補３１と、ヨーレート信号ψ’を微分して得られたヨー加速度信号ψ’’とを用いて、以下の式（５）のように、衝突力の主要な方向α＿Ｃを決定する（ステップＳ５１０）。
【００８０】
α＿Ｃ＝ａｒｃｔａｎ（ａ＿Ｙ／ａ＿Ｘ−Ｊ＿Ｚ・ψ’’／ｌ＿Ｃｂ，ＣｏＧ・ｍ・ａ＿Ｘ）      ・・・（５）
【００８１】
式（５）のように、衝突力の主要な方向α＿Ｃは、衝突パラメータ決定装置１０内のパラメータ演算ユニット５０により算出される。
主要な方向α＿Ｃ、ならびに、他の力の大きさおよび方向、他の角度などは、図６に示した通りである。
【００８２】
最後に、衝突力演算部５２０は、ステップＳ５１０で算出された衝突位置ｂ＿ａＣおよび衝突角度θ＿ＹＣを用いて、衝突力Ｆ＿ＧＣを算出し（ステップＳ５２０）、衝突位置ｂ＿ａＣおよび衝突角度θ＿ＹＣとともに、衝突パラメータとして出力する。
【００８３】
このとき、ステップＳ５２０においては、以下の演算処理が実行される。
まず、合計の衝突力Ｆ＿ＧＣを、以下の式（６）のように決定する。
【００８４】
Ｆ＿ＧＣ＝−ｍ・ａ＿Ｘ／ｃｏｓ（α＿Ｃ−δ＿Ｃ）      ・・・（６）
【００８５】
次に、式（６）を用いて、以下の式（７）を導出する。
【００８６】
ａ＿Ｙ／ａ＿Ｘ＝ｔａｎ（α＿Ｃ−δ＿Ｃ）      ・・・（７）
【００８７】
上記式（５）、（７）から、合計力Ｆ＿ＧＣと伝達力Ｆ＿ＴＣとのなす角δ＿Ｃは、加速度信号ａ＿Ｘ、ａ＿Ｙおよびヨー加速度信号ψ’’のみを用いて、以下の式（８）のように算出することができる。
【００８８】
δ＿Ｃ＝α＿Ｃ−ａｒｃｔａｎ（ａ＿Ｙ／ａ＿Ｘ）      ・・・（８）
【００８９】
次に、衝突角度θ＿ＹＣ，１を、以下の式（９）のように算出する。
【００９０】
θ＿ＹＣ，１＝π／２＋ａｒｃｔａｎ（ａ＿Ｙ／ａ＿Ｘ）      ・・・（９）
【００９１】
最後に、合計力Ｆ＿ＧＣを、センサ情報のみを用いて、以下の式（１０）のように算出する。
【００９２】
Ｆ＿ＧＣ＝−ｍ・ａ＿Ｘ／ｓｉｎθ＿ＹＣ，１      ・・・（１０）
【００９３】
以上のように、この発明の実施の形態１による衝突パラメータ決定装置１０によれば、トリガ生成ユニット２０において、センサ信号レベルがしきい値を超えた場合にタイマ２４０を動作させるとともに、タイマ情報および入力信号情報を適切に組み合わせる論理演算子２３０、２６０を用いることにより、適切なトリガ信号２１を生成して、衝突を検出した時点でサブシステム３０および５０の処理を開始させることができる。
【００９４】
また、トリガ信号２１により起動されるエリア決定ユニット３０において、衝突推定角度演算部３１０は、各時間ごとに、衝突推定角度τ＿Ｃの最有力候補を算出し、エリア区分割当部３２０は、各時間ごとに衝突エリアＡを区分し、エリアカウンタ３３０は、衝突エリアの最有力候補３１を検出することにより、衝突パラメータ決定処理における演算量を減少させることができる。
【００９５】
さらに、パラメータ演算ユニット５０において、ＰＤＯＦ演算部５１０は、力の主要な方向α＿Ｃを演算し、衝突力演算部５２０は、衝突相手の衝突力Ｆ＿ＧＣを算出することにより、減少された処理演算量で有効な衝突パラメータを容易に算出することができる。
【００９６】
すなわち、衝突相手との衝突位置ｂ＿ａＣのみならず、衝突時の衝撃の方向を衝突角度θ＿ＹＣとして決定することができる。
また、衝突位置ｂ＿ａＣに作用する力の主要な方向α＿Ｃを決定することにより、車両室内の乗員の基本的な動きを正確に再現することができる。
【００９７】
これにより、低速度で評価する価値のある情報（たとえば、エアバッグの正常位置外での展開）を提供することができる。
つまり、このような（発生頻度が高く、人と経済に甚大な被害を起こすような）事故の状況に関してより多くの情報を提供することができる。
【００９８】
すなわち、低速度での衝突パラメータを決定するために、車載センサからの検出データは、衝突位置ｂ＿ａＣ、衝突角度θ＿ＹＣおよび衝突力Ｆ＿ＧＣを決定するために用いられ、衝突イベントおよび衝突継続時間は、トリガ生成ユニット２０により決定される。
また、演算処理を２ステップに分け、まず、加速度信号ａ＿Ｘ、ａ＿Ｙのみを用いて衝突エリアの最有力候補３１を決定し、続いて、ヨー加速度信号ψ’’を入力情報に加えて衝突パラメータｂ＿ａＣ、Ｆ＿ＧＣ、θ＿ＹＣを算出することにより、低速度での衝突の再現品質を向上させることができる。
【００９９】
なお、上記実施の形態１では、トリガ生成ユニット２０内の各判定部２１０、２２０、２５０において、「真」の判定結果を「Ｈレベル」に設定してハイアクティブの論理演算子に入力したが、「真」の判定結果を「Ｌレベル」に設定してローアクティブの論理演算子に入力してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】この発明の実施の形態１に係る車両の事故解析装置に適用される衝突パラメータ決定装置を示すブロック図である。
【図２】図１内のトリガ生成ユニットの機能構成を示すブロック図である。
【図３】図１内のエリア決定ユニットの機能構成を一部フローチャートで示すブロック図である。
【図４】図３内の衝突推定角度演算部により算出される衝突推定角度を車両エリアとともに示す説明図である。
【図５】図１内のパラメータ演算ユニットの機能構成を示すブロック図である。
【図６】この発明の実施の形態１によるパラメータ決定ユニットで処理される力と角度を図式的に示す説明図である。
【図７】この発明の実施の形態１による衝突パラメータ演算処理を概略的に示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０１】
１０  衝突パラメータ決定装置、２０  トリガ生成ユニット、２１  トリガ信号、３０  エリア決定ユニット、３１  衝突エリアの最有力候補、４０  微分ユニット、５０  パラメータ演算ユニット、２１０、２２０  レベル判定部、２１１、２２１、２５１、２５２  判定結果、２３０  ＯＲ演算部、２３１  論理和信号、２４０  タイマ、２５０  時間判定部、２６０  ＡＮＤ演算部、３１０  衝突推定角度演算部、３２０  エリア区分割当部、３３０  エリアカウンタ、５１０  ＰＤＯＦ演算部、５２０  衝突力演算部、Ａ  衝突エリア、Ａ１〜Ａ８  車両エリア、ａ＿Ｘ  前後方向の加速度信号、ａ＿Ｙ  横方向の加速度信号、ψ’  ヨーレート信号、ψ’’  ヨー加速度信号、τ＿Ｃ  衝突推定角度、ｂ＿ａＣ  衝突位置、Ｆ＿ＧＣ  衝突力、θ＿ＹＣ  衝突角度。
【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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【図７】
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