(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の衝突の形態としてＯＲＢであるかＯＤＢであるかを判別する衝突形態判別装置であって、
前記車両の略中央部に配置され、該中央部の減速度を検出する中央部減速度検出手段と、
前記車両の左右の前方に各々配置され、該車両の左右の前方の減速度を各々検出する左右減速度検出手段と、
前記中央部減速度検出手段により検出された減速度の所定時間内における平均減速度を演算する平均減速度演算手段と、
前記左右減速度検出手段により検出された減速度に基づいて衝突側を判定する衝突側判定手段と、
該衝突側と判定された左右減速度検出手段により検出された減速度に対してウェーブレット変換パワー値を演算するパワー値演算手段と、
該演算されたウェーブレット変換パワー値と前記平均減速度演算手段により演算された平均減速度とに基づいて車両の衝突の形態としてＯＲＢであるかＯＤＢであるかを判定する衝突形態判定手段と
を備え、
前記衝突形態判定手段は、平均減速度が大きくなるほどウェーブレット変換パワー値が大きくなる閾値を有し、前記パワー値演算手段により演算されたウェーブレット変換パワー値が該ウェーブレット変換パワー値に対応して前記平均減速度演算手段により演算された平均減速度に対応する閾値より大きくなったときに衝突の形態としてＯＤＢであると判定する手段である衝突形態判別装置。
【請求項２】
前記パワー値演算手段は、前記衝突側と判定された左右減速度検出手段により検出された減速度に対して積分の基底として所定の複素関数を用いて積和演算する積和演算手段を備え、該積和演算の結果の実数部と虚数部とに基づいて前記ウェーブレット変換パワー値を演算する手段である請求項１記載の衝突形態判別装置。
【請求項３】
車両に搭載された乗員保護装置を起動する起動装置であって、
前記車両の略中央部に配置され、該中央部の減速度を検出する中央部減速度検出手段と、
前記車両の左右の前方に各々配置され、該車両の左右の前方の減速度を各々検出する左右減速度検出手段と、
前記中央部減速度検出手段により検出された減速度の所定時間内における平均減速度を演算する平均減速度演算手段と、
前記左右減速度検出手段により検出された減速度に基づいて衝突側を判定する衝突側判定手段と、
該衝突側と判定された左右減速度検出手段により検出された減速度に対してウェーブレット変換パワー値を演算するパワー値演算手段と、
該演算されたウェーブレット変換パワー値と前記平均減速度演算手段により演算された平均減速度とに基づいて閾値を設定する閾値設定手段と、
前記中央部減速度検出手段または前記左右減速度検出手段により検出された減速度が前記閾値設定手段により設定された閾値に至ったとき、前記乗員保護装置を起動する起動手段と
を備え、
前記閾値設定手段は、平均減速度に対してウェーブレット変換パワー値に複数の領域を有し、前記パワー値演算手段により演算されたウェーブレット変換パワー値および該ウェーブレット変換パワー値に対応して前記平均減速度演算手段により演算された平均減速度が前記複数の領域のいずれの領域に属するかを判定し、該判定結果に基づいて閾値を設定する手段である起動装置。
【請求項４】
前記パワー値演算手段は、前記衝突側と判定された左右減速度検出手段により検出された減速度に対して積分の基底として所定の複素関数を用いて積和演算する積和演算手段を備え、該積和演算の結果の実数部と虚数部とに基づいて前記ウェーブレット変換パワー値を演算する手段である請求項３記載の起動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、衝突形態判別装置および乗員保護装置の起動装置に関し、詳しくは、車両の衝突の形態としてＯＲＢであるかＯＤＢであるかを判別する衝突形態判別装置および車両に搭載された乗員保護装置を起動する起動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両に搭載されたエアバック装置などの乗員保護装置の起動装置は、衝突の形態に基づいて起動タイミングの調整が行なわれている。衝突の形態としては、車両の正面全面が衝突するフルラップ衝突や車両の正面の片側が衝突するオフセット衝突、車両が所定の角度をもって衝突する斜突などに分類される。フルラップ衝突は、車両の全面全体が衝突する正突と、ポールに衝突する例に見られるように車両の正面の略中央部が対象物に衝突するポール衝突、トラックなどの後部の下にめり込むように衝突するアンダーライドなどに分類される。また、オフセット衝突は、変形しない硬い対象物に衝突するＯＲＢ（Offset Rigid Barrier）と、変形する対象物に衝突するＯＤＢ（Offset Deformable Barrier）とに分類される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
こうした衝突の形態の相違は、衝突の際の乗員の移動方向や移動量，移動のタイミングなどの相違として現われる場合が多いため、より適切な乗員保護装置をより的確なタイミングで起動するために衝突の形態を判別し、これを用いることが考えられている。衝突の形態を判別する装置の一つとして、出願人は、車両の略中央部に配置されたＧセンサ（フロアセンサ）により検出される減速度と、車両の前方左右に配置されたＧセンサ（サテライトセンサ）により検出される減速度とに基づいてフルラップ衝突とオフセット衝突とを有効に判別できる装置を提案している（特願平８−３２６１８０号）。
【０００４】
本発明の衝突形態判別装置は、オフセット衝突におけるＯＲＢとＯＤＢとを判別することを目的の一つとする。また、本発明の衝突形態判別装置は、より迅速にＯＲＢとＯＤＢとを判別することを目的の一つとする。
【０００５】
本発明の乗員保護装置の起動装置は、衝突の形態に対してより適正なタイミングで起動することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
本発明の衝突形態判別装置および乗員保護装置の起動装置は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
【０００７】
本発明の衝突形態判別装置は、車両の衝突の形態としてＯＲＢであるかＯＤＢであるかを判別する衝突形態判別装置であって、前記車両の略中央部に配置され、該中央部の減速度を検出する中央部減速度検出手段と、前記車両の左右の前方に各々配置され、該車両の左右の前方の減速度を各々検出する左右減速度検出手段と、前記中央部減速度検出手段により検出された減速度の所定時間内における平均減速度を演算する平均減速度演算手段と、前記左右減速度検出手段により検出された減速度に基づいて衝突側を判定する衝突側判定手段と、該衝突側と判定された左右減速度検出手段により検出された減速度に対してウェーブレット変換パワー値を演算するパワー値演算手段と、該演算されたウェーブレット変換パワー値と前記平均減速度演算手段により演算された平均減速度とに基づいて車両の衝突の形態としてＯＲＢであるかＯＤＢであるかを判定する衝突形態判定手段とを備え、前記衝突形態判定手段は、平均減速度が大きくなるほどウェーブレット変換パワー値が大きくなる閾値を有し、前記パワー値演算手段により演算されたウェーブレット変換パワー値が該ウェーブレット変換パワー値に対応して前記平均減速度演算手段により演算された平均減速度に対応する閾値より大きくなったときに衝突の形態としてＯＤＢであると判定する手段であることを要旨とする。
【０００８】
この本発明の衝突形態判別装置では、衝突側判定手段が、車両の左右の前方に各々配置された左右減速度検出手段により検出された車両の左右の前方の減速度に基づいて衝突側を判定し、パワー値演算手段が、衝突側と判定された左右減速度検出手段により検出された減速度に対してウェーブレット変換パワー値を演算する。平均減速度演算手段は、車両の略中央部に配置された中央部減速度検出手段により検出された車両の中央部の減速度の所定時間内における平均減速度を演算する。そして、衝突形態判定手段が、演算されたウェーブレット変換パワー値と平均減速度とに基づいて車両の衝突の形態としてＯＲＢであるかＯＤＢであるかを判定する。ここで、ＯＲＢは、車両の正面の片側が衝突するオフセット衝突のうちの変形しない硬い対象物に衝突する形態（Offset Rigid Barrier）を意味し、ＯＤＢは、オフセット衝突のうちの変形する対象物に衝突する形態（Offset Deformable Barrier）を意味する。また、ウェーブレット変換パワー値とは、積分の基底として複素関数を用いてウェーブレット変換した際に、変換後の値の実数部と虚数部の２乗和の平方根により計算されるものである。
【０００９】
こうした本発明の衝突形態判別装置によれば、ウェーブレット変換パワー値と平均減速度とに基づいて車両の衝突の形態がＯＲＢであるかＯＤＢであるかを判定することができる。この結果、衝突の形態を判別して乗員保護装置の起動する処理に役立てることができる。ウェーブレット変換パワー値の演算は、信号の検出から演算のための遅れ時間が短いから、迅速に衝突の形態を判別することができる。
【００１０】
本発明の衝突形態判別装置において、前記パワー値演算手段は、前記衝突側と判定された左右減速度検出手段により検出された減速度に対して積分の基底として所定の複素関数を用いて積和演算する積和演算手段を備え、該積和演算の結果の実数部と虚数部とに基づいて前記ウェーブレット変換パワー値を演算する手段であるものとすることもできる。ここで、「所定の複素関数」は、実数部と虚数部をもつ複素関数に限られず、虚数部が値０の実数部のみからなる関数、特に通常は複素素関数として取り扱われる関数の実数部のみからなる関数も含まれる。
【００１２】
本発明の乗員保護装置の起動装置は、車両に搭載された乗員保護装置を起動する起動装置であって、前記車両の略中央部に配置され、該中央部の減速度を検出する中央部減速度検出手段と、前記車両の左右の前方に各々配置され、該車両の左右の前方の減速度を各々検出する左右減速度検出手段と、前記中央部減速度検出手段により検出された減速度の所定時間内における平均減速度を演算する平均減速度演算手段と、前記左右減速度検出手段により検出された減速度に基づいて衝突側を判定する衝突側判定手段と、該衝突側と判定された左右減速度検出手段により検出された減速度に対してウェーブレット変換パワー値を演算するパワー値演算手段と、該演算されたウェーブレット変換パワー値と前記平均減速度演算手段により演算された平均減速度とに基づいて閾値を設定する閾値設定手段と、
前記中央部減速度検出手段または前記左右減速度検出手段により検出された減速度が前記閾値設定手段により設定された閾値に至ったとき、前記乗員保護装置を起動する起動手段とを備え、前記閾値設定手段は、平均減速度に対してウェーブレット変換パワー値に複数の領域を有し、前記パワー値演算手段により演算されたウェーブレット変換パワー値および該ウェーブレット変換パワー値に対応して前記平均減速度演算手段により演算された平均減速度が前記複数の領域のいずれの領域に属するかを判定し、該判定結果に基づいて閾値を設定する手段であることを要旨とする。
【００１３】
この本発明の乗員保護装置の起動装置では、衝突側判定手段が、車両の左右の前方に各々配置された左右減速度検出手段により検出された車両の左右の前方の減速度に基づいて衝突側を判定し、パワー値演算手段が、衝突側と判定された左右減速度検出手段により検出された減速度に対してウェーブレット変換パワー値を演算する。平均減速度演算手段は、車両の略中央部に配置された中央部減速度検出手段により検出された車両の中央部の減速度の所定時間内における平均減速度を演算する。そして、閾値設定手段が、演算されたウェーブレット変換パワー値と平均減速度とに基づいて閾値を設定し、起動手段が、中央部減速度検出手段または左右減速度検出手段により検出された減速度が設定された閾値に至ったときに乗員保護装置を起動する。ここで、ウェーブレット変換パワー値は、前述した本発明の衝突形態判別装置における同語と同意である。
【００１４】
こうした本発明の乗員保護装置の起動装置によれば、ウェーブレット変換パワー値と平均減速度とに基づいて閾値を設定し、起動のタイミングを変更することができる。前述の本発明の衝突形態判別装置で説明したように、ウェーブレット変換パワー値と平均減速度に基づいてＯＲＢであるかＯＤＢであるかを判定することができるから、この衝突形態の相違を閾値の設定に反映し、起動のタイミングを変更するのである。また、本発明の乗員保護装置の起動装置によれば、ウェーブレット変換パワー値の演算は、信号の検出から演算のための遅れ時間が短いから、迅速に閾値の設定を行なうことができる。
【００１５】
本発明の乗員保護装置の起動装置において、前記パワー値演算手段は、前記衝突側と判定された左右減速度検出手段により検出された減速度に対して積分の基底として所定の複素関数を用いて積和演算する積和演算手段を備え、該積和演算の結果の実数部と虚数部とに基づいて前記ウェーブレット変換パワー値を演算する手段であるものとすることもできる。
【００１６】
ここで、ＯＤＢは、衝突の対象の硬さにより同じ平均減速度であってもウェーブレット変換パワー値が異なるものとなり、ＯＲＢに近いウェーブレット変換パワー値をとる場合もある。したがって、複数の領域を用いて閾値を設定することにより、明確にＯＤＢであるかＯＲＢであるかを判定しなくても、衝突の形態に対応することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例を用いて説明する。図１は本発明の一実施例である衝突形態判別装置２０の構成の概略を機能ブロックを用いて示す構成図であり、図２は実施例の衝突形態判別装置２０のハード構成の概略を示す構成図であり、図３は実施例の衝突形態判別装置２０が車両１０に搭載されている様子を例示する説明図である。
【００１８】
実施例の衝突形態判別装置２０は、図１および図３に示すように、車両１０の中央コンソール近傍に取り付けられて減速度を検出するフロアセンサ２２と、車両１０の左右のサイドメンバの前方にそれぞれ取り付けられて減速度を検出する左右フロントセンサ２４，２６と、フロアセンサ２２からの減速度と左右フロントセンサ２４，２６からの減速度を入力する信号入力部２８と、フロアセンサ２２からの信号の所定時間内の平均減速度Ｇave（ｔ）を演算する平均減速度演算部３０と、左右フロントセンサ２４，２６からの信号に基づいて左右のどちら側が衝突したかを判定する衝突側判定部３２と、衝突側のフロントセンサからの減速度に対してウェーブレット変換パワー値Ｐ（ｔ）を演算するパワー値演算部３４と、平均減速度Ｇave（ｔ）とウェーブレット変換パワー値Ｐ（ｔ）とに基づいて変形しない硬い対象物に衝突するＯＲＢ（Offset Rigid Barrier）であるか変形する対象物に衝突するＯＤＢ（Offset Deformable Barrier）であるかを判定する衝突形態判定部３６とを備える。
【００１９】
実施例の衝突形態判別装置２０のハード構成は、図２に示すように、フロアセンサ２２と、左右フロントセンサ２４，２６と、ＣＰＵ４２を中心として構成されたマイクロコンピュータ４０とにより構成されている。マイクロコンピュータ４０は、ＣＰＵ４２の他、処理プログラムを記憶したＲＯＭ４４と、一時的にデータを記憶するＲＡＭ４６と、入出力処理回路（Ｉ／Ｏ）４８とを備える。図１に例示する実施例の衝突形態判別装置２０の各部は、ＲＯＭ４４に記憶された処理プログラムが起動されたときに、ソフトウエアとハードウエアとが一体となって機能する。
【００２０】
信号入力部２８は、フロアセンサ２２および左右フロントセンサ２４，２６からの減速度をそれぞれ所定のサンプリング周波数（例えば、２ｋ［Ｈｚ］など）でサンプリングする。そして、フロアセンサ２２からの減速度Ｇが所定値（例えば、２Ｇや３Ｇなど）を越えたときに、衝突の形態の判別をするべく衝突側判定部３２や平均減速度演算部３０を機能させる。
【００２１】
平均減速度演算部３０は、時刻ｔのときにサンプリングされたフロアセンサ２２からの減速度に対して時刻ｔのサンプリング値を含めてそれ以前の１０回分のサンプリング値の平均を演算し、これを平均減速度Ｇave（ｔ）とする。
【００２２】
衝突側判定部３２は、所定時間経過するまでの左右フロントセンサ２４，２６の信号に基づいて左右どちら側が衝突したかを判定する。図４は、車両１０の左側を衝突部としたオフセット衝突の際のフロアセンサ２２および左右フロントセンサ２４，２６の減速度Ｇの時間変化の一例を示す説明図である。図示するように、オフセット衝突では左右フロントセンサ２４，２６からの減速度Ｇに大きな差違が生じるから、この減速度Ｇの差違により衝突側を判定することができる。判定の手法としては、衝突開始時刻ｔ０から所定時間経過した時刻ｔ１における左右の減速度Ｇの大きさの比較によるものや、衝突開始時刻ｔ０から所定時間経過した時刻ｔ１までの左右の減速度Ｇの時間積分の大きさの比較によるものなどがある。
【００２３】
パワー値演算部３４は、入力される信号のウェーブレット変換パワー値Ｐ（ｔ）を演算する。図５は、パワー値演算部３４の構成の概略を示す構成図である。図示するように、パワー値演算部３４は、入力される時系列信号Ｘ（ｔ）に対して積分の基底として所定の複素関数を用いて積和演算を行なう積和演算部３４ａと、積和演算の結果の実数部と虚数部とからウェーブレット変換パワー値Ｐ（ｔ）を計算するパワー値計算部３４ｂとから構成されている。以下に、ウェーブレット変換パワー値Ｐ（ｔ）の計算について簡単に説明する。
【００２４】
時系列信号Ｘ（ｔ）のウェーブレット変換Ｘ（ａ，ｂ）は、時間的にも周波数的にも局在した基本ウェーブレット関数ψ（ｔ）を用意し、これを次式（１）に示すようにａ倍スケール変換した後に原点をｂだけシフト変換（並行移動）して得られる相似関数の組ψａ，ｂ（ｔ）を基底関数とする式（２）に例示する展開となる。なお、スケール変換パラメータａは、変換周波数ｆに対して逆数に比例する関係を有している。
【００２５】
【数１】
0003736231.tif 000002
【００２６】
実施例では、基本ウェーブレット関数ψ（ｔ）として、実数部Ｒに対して虚数部Ｉがπ／２だけ位相がずれた複素関数として次式（３）に示すＧａｂｏｒ関数を用いた。ここで、式（３）中のωｏは周波数ｆによって定まる定数（ωｏ＝２πｆ）であり、αも定数である。
【００２７】
【数２】
0003736231.tif 000003
【００２８】
式（３）においてα＝πとしたときのＧａｂｏｒ関数の時間軸上の表現を図６に例示する。図示するように、Ｇａｂｏｒ関数は、時間軸上の−Ｔ〜Ｔの範囲に局在しており、実数部と虚数部の波形の位相がπ／２だけずれている。時系列信号Ｘ（ｔ）に対するウェーブレット変換は、具体的には、スケール変換パラメータａ（式（３）中ではωｏ）を適当に選択した関数と時系列信号Ｘ（ｔ）との積和演算となる。演算の区間としては、波形が局在している範囲（図６中−Ｔ〜Ｔの範囲）である。この範囲をウインドウと呼ぶ。
【００２９】
時系列信号Ｘ（ｔ）のＧａｂｏｒ関数によるウェーブレット変換Ｘ（ａ，ｂ）は、Ｇａｂｏｒ関数が複素関数であることから複素数になる。図７にウェーブレット変換Ｘ（ａ，ｂ）の実数部Ｒと虚数部Ｉとパワー値Ｐと位相θとの関係を示す。パワー値Ｐは次式（４）により算出され、位相θは式（５）により求められる。ここで、パワー値Ｐは、ウェーブレット変換Ｘ（ａ，ｂ）の便宜的な大きさを意味し、無次元量である。また、位相θは、実数部Ｒと虚数部Ｉの大きさと符号とにより０〜２πの範囲になる。
【００３０】
【数３】
0003736231.tif 000004
【００３１】
ウェーブレット変換パワー値Ｐ（ｔ）を演算するための時間遅れｔｄは、図６の波形から解るように、時系列信号の波形がＧａｂｏｒ関数の実数部Ｒの波形と重なるときに演算に必要な時間（演算区間）の半分、即ち周期Ｔとなる。例えば、変換周波数ｆが２００［Ｈｚ］のときには、５ｍｓｅｃとなる。
【００３２】
衝突形態判定部３６は、平均減速度演算部３０により演算された平均減速度Ｇave（ｔ）とパワー値演算部３４により演算されたウェーブレット変換パワー値Ｐ（ｔ）との関係に基づいて衝突がＯＲＢであるかＯＤＢであるかを判定する。この判定は、ＯＲＢとＯＤＢの平均減速度Ｇave（ｔ）とウェーブレット変換パワー値Ｐ（ｔ）との関係が異なることに基づく。図８は、ＯＲＢとＯＤＢの平均減速度Ｇave（ｔ）とウェーブレット変換パワー値Ｐ（ｔ）との関係の一例を示す説明図である。図示するように、ＯＤＢは、ＯＲＢに比して小さな平均減速度Ｇave領域で大きなウェーブレット変換パワー値Ｐを示す。これらＯＲＢとＯＤＢの平均減速度Ｇave（ｔ）とウェーブレット変換パワー値Ｐ（ｔ）との関係は衝突の速度により図８中曲線が左右にズレるが、この傾向については変化しない。したがって、低い平均減速度Ｇaveの領域に閾値曲線（図８中の曲線ｆ（Ｇ））を描くことができ、計算した平均減速度Ｇave（ｔ）とウェーブレット変換パワー値Ｐ（ｔ）との関係が閾値曲線ｆ（Ｇ）のいずれの領域に属するかにより、オフセット衝突の形態としてＯＲＢであるかＯＤＢであるかを判別することができるのである。
【００３３】
次に、こうして構成された実施例の衝突形態判別装置２０の動作について図９に例示する衝突形態判定処理ルーチンに基づいて説明する。このルーチンは、信号入力部２８によりフロアセンサ２２からの減速度が所定値（例えば、２Ｇや３Ｇなど）以上となったときに起動される。
【００３４】
この衝突形態判定処理ルーチンが実行されると、衝突形態判別装置２０を構成するマイクロコンピュータ４０のＣＰＵ４２は、まず、初期化処理を実行する（ステップＳ１００）。この初期化処理は、例えば、時刻ｔに値０を設定する処理や、前回このルーチンが実行されたときに一時的に使用したＲＡＭ４６の領域をリセットする処理，各種フラグをリセットする処理などが含まれる。そして、第１の所定時間が経過するまで待って（ステップＳ１０２）、左右フロントセンサ２４，２６からの減速度に基づいて左右のどちら側が衝突したかを判定する処理を行なう（ステップＳ１０４）。ここで、第１の所定時間は、図４を用いて説明したように図４中の時刻ｔ１となる。なお、この時刻ｔ１は、衝突側の判定が可能な最も早い時刻に設定されるのが望ましく、衝突形態判別装置２０が搭載される車両による実験などにより設定されるものである。
【００３５】
次に、時刻ｔをサンプリング周期Ｔｓだけインクリメントし（ステップＳ１０６）、平均減速度Ｇave（ｔ）とウェーブレット変換パワー値Ｐ（ｔ）とを演算する（ステップＳ１０８，Ｓ１１０）。時刻ｔは、ステップＳ１００の初期化処理で値０が設定されるから、始めてステップＳ１０６の処理を行なうときには、時刻ｔはＴｓとなる。平均減速度Ｇave（ｔ）およびウェーブレット変換パワー値Ｐ（ｔ）の演算手法については説明した。
【００３６】
続いて、演算した平均減速度Ｇave（ｔ）を用いて閾値Ｐrefを導出する処理を行なう（ステップＳ１１２）。閾値Ｐrefは、図８に例示した閾値曲線ｆ（Ｇ）に平均減速度Ｇave（ｔ）を代入して得られるものである。なお、実施例では、閾値曲線ｆ（Ｇ）を平均減速度Ｇaveとウェーブレット変換パワー値Ｐとの関係としてマップとして予めＲＯＭ４４に記憶しておき、平均減速度Ｇaveが与えられると、このマップから平均減速度Ｇaveに対応するウェーブレット変換パワー値Ｐを閾値Ｐrefとして導出するものとした。なお、閾値曲線ｆ（Ｇ）は、衝突形態判別装置２０を搭載する車両による衝突実験などにより定まるものである。
【００３７】
閾値Ｐrefを導出すると、演算したウェーブレット変換パワー値Ｐ（ｔ）と閾値Ｐrefとを比較する（ステップＳ１１４）。ウェーブレット変換パワー値Ｐ（ｔ）が閾値Ｐref以上のときには、オフセット衝突の形態としてＯＤＢであると判定して（ステップＳ１２０）、本ルーチンを終了する。一方、ウェーブレット変換パワー値Ｐ（ｔ）が閾値Ｐrefより小さいときには、第２の所定時間が経過しているか否かを判定し（ステップＳ１１６）、第２の所定時間が経過していないときにはステップＳ１０６の処理に戻り、第２の所定時間が経過しているときには、オフセット衝突の形態としてＯＲＢであると判定して（ステップＳ１１８）、本ルーチンを終了する。ここで、第２の所定時間は、ＯＲＢであるかＯＤＢであるかを判定可能な時間として設定されると共に判定に許容される時間として設定されるものである。例えば、フロアセンサ２２の減速度の波形の第１極小値となる時間とすることもできる。
【００３８】
以上説明した実施例の衝突形態判別装置２０によれば、オフセット衝突の形態としてＯＲＢであるかＯＤＢであるかを判定することができる。しかも、ＯＲＢとＯＤＢとが顕著に異なる関係を示す平均減速度Ｇave（ｔ）とウェーブレット変換パワー値Ｐ（ｔ）とにより判定するから、より正確にＯＲＢであるかＯＤＢであるかを判定することができる。また、ウェーブレット変換パワー値Ｐ（ｔ）を演算するのに時間遅れは小さいから、迅速に衝突の形態を判定することができる。この結果、乗員保護装置の起動に資することができる。
【００３９】
実施例の衝突形態判別装置２０では、閾値曲線ｆ（Ｇ）を滑らかな曲線として示したが、階段状に設定するものとしてもよい。また、実施例では、ウェーブレット変換パワー値Ｐ（ｔ）が閾値Ｐref以上となったら直ちにＯＤＢであると判定したが、複数回ウェーブレット変換パワー値Ｐ（ｔ）が閾値以上となったときにＯＤＢであると判定するものとしてもよい。
【００４０】
また、実施例の衝突形態判別装置２０では、ウェーブレット変換パワー値Ｐ（ｔ）の演算に所定の複素関数として実数部Ｒに対して虚数部Ｉがπ／２だけ位相がずれたＧａｂｏｒ関数を用いたが、所定の複素関数としては空間的に局在する関数であればよく、実数部のみからなる関数、例えばＧａｂｏｒ関数の実数部からなる関数などを用いるものとしてもよい。
【００４１】
さらに、実施例の衝突形態判別装置２０では、単一の変換周波数の計算結果からウェーブレット変換パワー値Ｐ（ｔ）を求めたが、複数の変換周波数の計算結果からそれぞれのウェーブレット変換パワー値Ｐｎ（ｔ）を求め、その和としてウェーブレット変換パワー値Ｐ（ｔ）を求めるものとしてもよい。ｍ個の変換周波数の計算結果からウェーブレット変換パワー値Ｐ（ｔ）を求める式を次式（６）に示す。
【００４２】
【数４】
0003736231.tif 000005
【００４３】
あるいは、実施例の衝突形態判別装置２０では、パワー値としてウェーブレット変換パワー値Ｐ（ｔ）を用いたが、ウェーブレット変換パワー値Ｐ（ｔ）に代えて減速度Ｇ（ｔ）の短時間の実効値Ｐｇ（ｔ）を用いるものとしてもよい。この場合の実効値Ｐｇ（ｔ）を算出する式を次式（７）に示す。なお、式（７）中Δｔは短時間、例えば２〜３ｍｓｅｃなどとして設定されるものである。
【００４４】
【数５】
0003736231.tif 000006
【００４５】
次に、本発明の第２の実施例である乗員保護装置の起動装置１２０について説明する。図１０は第２実施例の起動装置１２０の構成の概略を機能ブロックとして例示する構成図であり、図１１は第２実施例の起動装置１２０のハード構成の概略を示す構成図である。図示するように、第２実施例の起動装置１２０は、第１実施例の衝突形態判別装置２０が備える衝突形態判定部３６を閾値設定部１３６に変更している点と起動部１３８および乗員保護装置１５０とを備える点とを除いて第１実施例の衝突形態判別装置２０と同一の構成をしている。したがって、第２実施例の起動装置１２０の構成のうち第１実施例の衝突形態判別装置２０の構成と同一の構成についての説明は省略する。なお、同一の構成については、１００を加えた符号が付してある。
【００４６】
第２実施例の起動装置１２０のハード構成は、図１１に示すように、フロアセンサ１２２と、左右フロントセンサ１２４，１２６と、ＣＰＵ１４２を中心として構成されたマイクロコンピュータ１４０とにより構成されており、マイクロコンピュータ１４０からの起動信号が乗員保護装置１５０に出力されるようになっている。マイクロコンピュータ１４０は、ＣＰＵ１４２の他、処理プログラムを記憶したＲＯＭ１４４と、一時的にデータを記憶するＲＡＭ１４６と、入出力処理回路（Ｉ／Ｏ）１４８とを備える点も第１実施例の衝突形態判別装置２０と同様であり、図１０に例示する第２実施例の起動装置１２０の各部が、ＲＯＭ１４４に記憶された処理プログラムが起動されたときに、ソフトウエアとハードウエアとが一体となって機能する点も同様である。
【００４７】
乗員保護装置１５０は、実施例ではエアバック装置であり、エアバック１５２と、このエアバック１５２にガスを供給する２個のインフレータ１５４と、図示しないガス発生剤に点火する点火装置１５６と、マイクロコンピュータ１４０からの起動信号に基づいて点火装置１５６に通電して点火する駆動回路１５８とを備える。２個のインフレータ１５４を備えるのは、２個のインフレータ１５４を同時に作動させてエアバック１５２を高速で膨張させる高速膨張と、２個のインフレータ１５４を時間差をもって作動させてエアバック１５２を低速で膨張させる低速膨張とを行なうためである。この高速膨張と低速膨張との選択は、衝突の形態などにより設定される。
【００４８】
第２実施例の起動装置１２０における閾値設定部１３６では、平均減速度Ｇaveに対するウェーブレット変換パワー値Ｐに３つの領域を設定し、平均減速度演算部１３０および閾値設定部１３６により演算された平均減速度Ｇave（ｔ）およびウェーブレット変換パワー値Ｐ（ｔ）がどの領域に属するかに基づいて異なる閾値を設定する。図１２は、平均減速度Ｇaveに対するウェーブレット変換パワー値Ｐの領域を例示する説明図である。図中、曲線ｆ１，ｆ２が領域設定曲線である。この領域設定曲線ｆ１，ｆ２は、第１実施例で図８を用いて説明した閾値曲線ｆ（Ｇ）と同様なものである。２本の曲線を用いているのは、衝突の対象物の硬さによってＯＤＢでもＯＲＢに近い傾向を示すときがあり、この傾向を考慮して段階的に閾値を設定するためである。したがって、第２実施例の起動装置１２０では、オフセット衝突としてＯＲＢであるかＯＤＢであるかを明確に判定する必要がない。
【００４９】
図１３は、平均減速度Ｇave（ｔ）およびウェーブレット変換パワー値Ｐ（ｔ）の各領域に対応する閾値Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３を例示する説明図である。この閾値Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３は、フロアセンサ１２２からの減速度のサンプリング開始時刻ｔ０からの時間積分値Ｖｎに対するフロアセンサ１２２の減速度の所定時間（例えば、１０ｍｓｅｃ）内の時間積分値Ｖ１０に対して設定されるものである。この閾値Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３は、起動装置１２０が搭載される車両による衝突実験などにより設定されるものである。なお、サンプリング開始時刻ｔ０からの減速度の時間積分値Ｖｎは次式（８）により、減速度の１０ｍｓｅｃ内の時間積分値Ｖ１０は式（９）により演算される。
【００５０】
【数６】
0003736231.tif 000007
【００５１】
起動部１３８は、フロアセンサ１２２からの減速度Ｇに対して上述の式（８）および式（９）を演算し、Ｖｎに対するＶ１０が閾値設定部１３６により設定された閾値（Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３のいずれか）が上回ったときに乗員保護装置１５０の起動を判定すると共に衝突の形態や衝突の激しさなどに応じて高速膨張か低速膨張かを判定して、乗員保護装置１５０の駆動回路１５８に起動信号を出力する。
【００５２】
次に、こうして構成された第２実施例の起動装置１２０の動作、特に閾値の設定動作について図１４に例示する閾値設定処理ルーチンに基づき説明する。このルーチンは、信号入力部１２８によりフロアセンサ１２２からの減速度が所定値（例えば、２Ｇや３Ｇなど）以上となったときに起動される。このルーチンのステップＳ２００〜Ｓ２１０の処理は、図９に例示した衝突形態判定処理ルーチンにおけるステップＳ１００〜Ｓ１１０の処理と同一であるから、説明の重複を避けるため、これらの処理の説明については省略する。
【００５３】
閾値設定処理ルーチンにおいて、平均減速度Ｇave（ｔ）やウェーブレット変換パワー値Ｐ（ｔ）が演算されると（ステップＳ２０８，Ｓ２１０）、演算した平均減速度Ｇave（ｔ）に基づいてウェーブレット変換パワー値Ｐの領域の境をなす領域境界値Ｐ１，Ｐ２を導出する（ステップＳ２１２）。領域境界値Ｐ１，Ｐ２は、図１２に例示した領域設定曲線ｆ１，ｆ２にそれぞれ平均減速度Ｇave（ｔ）を代入して得られるものである。なお、第２実施例では、領域設定曲線ｆ１，ｆ２を平均減速度Ｇaveとウェーブレット変換パワー値Ｐとの関係としてそれぞれマップとして予めＲＯＭ１４４に記憶しておき、平均減速度Ｇaveが与えられると、これらのマップから平均減速度Ｇaveに対応するそれぞれのウェーブレット変換パワー値Ｐを領域境界値Ｐ１，Ｐ２として導出するものとした。なお、領域設定曲線ｆ１，ｆ２は、起動装置１２０を搭載する車両による衝突実験などにより定まるものである。
【００５４】
続いて、演算したウェーブレット変換パワー値Ｐ（ｔ）を導出した領域境界値Ｐ１，Ｐ２と比較する（ステップＳ２１４）。ウェーブレット変換パワー値Ｐ（ｔ）が領域境界値Ｐ２より大きいときには、オフセット衝突の形態としてＯＤＢの傾向が強いと判定し、Ｖｎに対するＶ１０の初期の閾値が低い閾値Ｇ１を設定し（ステップＳ２１６）、ウェーブレット変換パワー値Ｐ（ｔ）が領域境界値Ｐ１，Ｐ２の間に属するときには、オフセット衝突の形態としてＯＤＢとＯＲＢとの中間的な傾向を有すると判定し、Ｖｎに対するＶ１０の初期の閾値が中位の閾値Ｇ２を設定し（ステップＳ２１８）、ウェーブレット変換パワー値Ｐ（ｔ）が領域境界値Ｐ１未満のときには、衝突の形態としてＯＲＢの傾向が強いと判定し、Ｖｎに対するＶ１０の初期の閾値が高い閾値Ｇ３を設定する（ステップＳ２２０）。ここで、閾値Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３は、起動装置１２０が搭載される車両による衝突実験などにより設定されるものである。こうして閾値が設定されると、起動部１３８は、この設定された閾値に基づいて乗員保護装置１５０の駆動回路１５８に起動信号を出力する。
【００５５】
そして、第２の所定時間を経過したかを判定し（ステップＳ２２２）、経過していないときには、ステップＳ２０６の処理に戻り、経過しているときには、本ルーチンを終了する。なお、第２の所定時間についても第１実施例で説明した第２の所定時間と同様である。
【００５６】
以上説明した第２実施例の乗員保護装置の起動装置１２０によれば、オフセット衝突の形態の傾向に基づいて起動の閾値を変更することができる。この結果、より適切なタイミングで乗員保護装置１５０を起動することができる。しかも、ＯＲＢとＯＤＢとが顕著に異なる関係を示す平均減速度Ｇave（ｔ）とウェーブレット変換パワー値Ｐ（ｔ）とにより衝突の形態の傾向を判定するから、より正確に衝突の形態の傾向を判定することができる。また、ウェーブレット変換パワー値Ｐ（ｔ）を演算するのに時間遅れは小さいから、迅速に衝突の形態の傾向を判定し、その結果を乗員保護装置１５０の起動に役立てることができる。
【００５７】
第２実施例の乗員保護装置の起動装置１２０では、平均減速度Ｇaveとウェーブレット変換パワー値Ｐとの関係に２本の領域設定曲線ｆ１，ｆ２を用いたが、領域設定曲線は１本でもよく或いは３本以上でもよい。また、領域設定曲線ｆ１，ｆ２を滑らかな曲線としたが、階段状のものとしてもよい。
【００５８】
第２実施例の乗員保護装置の起動装置１２０では、第２の所定時間が経過するまで繰り返し閾値の設定処理を行なったが、所定の時間のときにのみ閾値の設定を行なうものとしてもよい。また、第２実施例の乗員保護装置の起動装置１２０では、繰り返し処理毎に閾値の設定を行なうものとしたが、閾値Ｇ２が設定されたらその後は閾値Ｇ１を設定できず、閾値Ｇ３が設定されたらその後は閾値Ｇ１，Ｇ２を設定できないものとしたり、その逆に閾値Ｇ２が設定されたらその後は閾値Ｇ３を設定できず、閾値Ｇ１が設定されたらその後は閾値Ｇ２，Ｇ３を設定できないものとしてもよい。
【００５９】
第２実施例の乗員保護装置の起動装置１２０では、乗員保護装置１５０としてエアバック装置を用いたが、サイドバック装置など他の乗員保護装置に適用するものとしてもよい。
【００６０】
第２実施例の乗員保護装置の起動装置１２０では、オフセット衝突の形態との関係で閾値を設定するものとして説明したが、フルラップ衝突の形態との関係で閾値を設定するものや斜突の形態との関係で閾値を設定するものなどと組み合わせる構成としてもよいのは勿論である。乗員保護装置の起動は、これら全体の判定により行なわれるものだからである。
【００６１】
以上、本発明の実施の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例である衝突形態判別装置２０の構成の概略を機能ブロックを用いて示す構成図である。
【図２】  実施例の衝突形態判別装置２０のハード構成の概略を示す構成図である。
【図３】  実施例の衝突形態判別装置２０が車両１０に搭載されている様子を例示する説明図である。
【図４】  車両１０の左側を衝突部としたオフセット衝突の際のフロアセンサ２２および左右フロントセンサ２４，２６の減速度Ｇの時間変化の一例を示す説明図である。
【図５】  パワー値演算部３４の構成の概略を示す構成図である。
【図６】  Ｇａｂｏｒ関数の時間軸上の表現を例示する説明図である。
【図７】  ウェーブレット変換Ｘ（ａ，ｂ）の実数部Ｒと虚数部Ｉと大きさＰと位相θとの関係を示す説明図である。
【図８】  ＯＲＢとＯＤＢの平均減速度Ｇave（ｔ）とウェーブレット変換パワー値Ｐ（ｔ）との関係の一例を示す説明図である。
【図９】  実施例の衝突形態判別装置２０により実行される衝突形態判定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図１０】  第２実施例の起動装置１２０の構成の概略を機能ブロックとして例示する構成図である。
【図１１】  第２実施例の起動装置１２０のハード構成の概略を示す構成図である。
【図１２】  平均減速度Ｇaveに対するウェーブレット変換パワー値Ｐの領域を例示する説明図である。
【図１３】  平均減速度Ｇave（ｔ）およびウェーブレット変換パワー値Ｐ（ｔ）の各領域に対応する閾値Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３を例示する説明図である。
【図１４】  第２実施例の起動装置１２０により実行される閾値設定処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０  車両、２０  衝突形態判別装置、２２，１２２  フロアセンサ、２４，１２４  左フロントセンサ、２６，１２６  右フロントセンサ、２８，１２８  信号入力部、３０，１３０  平均減速度演算部、３２，１３２  衝突側判定部、３４，１３４  パワー値演算部、３４ａ  積和演算部、３４ｂ  パワー値計算部、３６  衝突形態判定部、４０，１４０  マイクロコンピュータ、４２，１４２ＣＰＵ、４４，１４４  ＲＯＭ、４６，１４６  ＲＡＭ、４８，１４８  入出力処理回路、１２０  乗員保護装置の起動装置、１３６  閾値設定部、１３８  起動部、１５０  乗員保護装置、１５２  エアバック、１５４  インフレータ、１５６  点火装置、１５８  駆動回路。
【図１】
0003736231.tif 000008
【図２】
0003736231.tif 000009
【図３】
0003736231.tif 000010
【図４】
0003736231.tif 000011
【図５】
0003736231.tif 000012
【図６】
0003736231.tif 000013
【図７】
0003736231.tif 000014
【図８】
0003736231.tif 000015
【図９】
0003736231.tif 000016
【図１０】
0003736231.tif 000017
【図１１】
0003736231.tif 000018
【図１２】
0003736231.tif 000019
【図１３】
0003736231.tif 000020
【図１４】
0003736231.tif 000021