JP4602038B2 - 車両用衝突判定装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の衝突を判定して、例えばエアバック装置やシートベルト・プリテンショナ等の乗員保護装置を作動させる車両用衝突判定装置に関する。

従来、例えば車両に加わる加速度（或いは減速度）を検出する加速度センサを備えて、加速度センサから出力される加速度信号によって車両の加速度変化を検出すると共に、この加速度信号を時間について１次積分、或いは２次積分して、これらの積分値が所定の各閾値を超えた場合に、例えばエアバック装置やシートベルト・プリテンショナ等の乗員保護装置を起動させる車両用衝突判定装置が知られている。
このような車両用衝突判定装置によって衝突と判定された場合、例えばエアバック装置は、インフレータ内でスクイブによりガス発生剤に点火して、インフレータよりガスを発生させ、このガスによってエアバックを膨らませて乗員と室内部品との２次衝突を抑制する（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−１９１８１７号公報

ところで、上記従来技術の一例による車両用衝突判定装置では、衝突発生から短時間の中に衝突の状況を判別して乗員保護装置の作動を制御することが望まれている。
しかしながら、単に、加速度センサから出力される加速度信号の１次積分および２次積分の各積分値（つまり、乗員の移動速度変化および乗員の移動量）の相関関係が所定の閾値を超えたか否かを判定するだけでは、衝突の状況を的確に判別することができず、不適切なタイミングで乗員保護装置が作動させられてしまうという問題が生じる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、衝突の状況に応じた適正な衝突判定を短時間に行うことで、乗員保護装置を適切に作動させることが可能な車両用衝突判定装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決して係る目的を達成するために、第１の態様に係る車両用衝突判定装置は、車両に作用する加速度を検出する加速度検出手段（例えば、実施の形態での加速度センサ（Ｇセンサ）２１）と、前記加速度検出手段にて検出された加速度信号に基づき、乗員の移動量を算出する移動量算出手段（例えば、実施の形態でのΔＳｎ算出部２３）と、前記加速度検出手段にて検出された加速度信号に基づき、乗員の移動速度変化を算出する移動速度変化算出手段（例えば、実施の形態でのΔＶｎ算出部２４）と、前記加速度検出手段にて検出された加速度信号に基づき、加速度変化を算出する加速度変化算出手段（例えば、実施の形態でのΔＧｎ算出部２５）と、乗員の移動量および乗員の移動速度変化および加速度変化の相関関係に対する衝突判定閾値を設定する衝突判定閾値設定手段（例えば、実施の形態でのＳＶＧ判定処理部２７）と、前記移動量算出手段にて算出された乗員の移動量および前記移動速度変化算出手段にて算出された乗員の移動速度変化および前記加速度変化算出手段にて算出された加速度変化の相関関係が前記衝突判定閾値を超えたか否かを判定する衝突判定手段（例えば、実施の形態でのステップＳ０７，ステップＳ０８，ステップＳ１１，ステップＳ１３，ステップＳ１５）と、前記衝突判定手段での判定結果に応じて乗員保護装置の動作を制御する制御信号を発生する制御信号発生手段（例えば、実施の形態でのＰ／Ｔ起動信号発生部２９，第１Ａ／Ｂ起動信号発生部３１，第２Ａ／Ｂ起動信号発生部３４）とを備えることを特徴としている。

上記構成の車両用衝突判定装置によれば、乗員の移動量および乗員の移動速度変化に加えて、加速度の発生形態を示す加速度変化の相関関係が衝突判定閾値を超えたか否かを判定することによって、乗員の移動形態を詳細に判別することができ、乗員保護装置を適切に作動させることができる。

さらに、第２の態様に係る車両用衝突判定装置は、前記移動速度変化算出手段にて算出された乗員の移動速度変化と前記加速度変化算出手段にて算出された加速度変化とを加算して変化状態量を算出する変化状態量算出手段（例えば、実施の形態でのΔＶｎΔＧｎ加算部２６）を備え、前記衝突判定閾値設定手段は、前記乗員の移動量および前記変化状態量の相関関係に対する衝突判定閾値を設定し、前記衝突判定手段は、前記乗員の移動量および前記変化状態量の相関関係が前記衝突判定閾値を超えたか否かを判定することを特徴としている。

上記構成の車両用衝突判定装置によれば、乗員の移動速度変化と加速度変化とを加算して得た変化状態量と、乗員の移動量との相関関係が衝突判定閾値を超えたか否かを判定することにより、単に、乗員の移動量と乗員の移動速度変化との相関関係が衝突判定閾値を超えたか否かを判定する場合に比べて、特に衝突発生の初期状態において、衝突状況を詳細に判別することができ、乗員保護装置を適切に作動させることができる。

さらに、第３の態様に係る車両用衝突判定装置では、前記衝突判定閾値設定手段は、複数の前記衝突判定閾値を設定し、前記制御信号発生手段は、前記衝突判定手段での判定結果に応じて、乗員保護装置を多段階的に緩作動または多段階的に急作動または１段階的に急作動させることを指示する制御信号を発生することを特徴としている。

上記構成の車両用衝突判定装置によれば、複数の衝突判定閾値に対する衝突判定の判定結果に応じて乗員保護装置を多段階的に緩作動または多段階的に急作動または１段階的に急作動させることにより、発生した衝突の状況を詳細かつ的確に把握することができると共に、衝突の状況に応じて適正に乗員保護装置を作動させることができる。

以上説明したように、第１の態様に係る車両用衝突判定装置によれば、乗員の移動量および乗員の移動速度変化に加えて、加速度の発生形態を示す加速度変化の相関関係が衝突判定閾値を超えたか否かを判定することによって、乗員の移動形態を詳細に判別することができ、乗員保護装置を適切に作動させることができる。
さらに、第２の態様に係る車両用衝突判定装置によれば、乗員の移動速度変化と加速度変化とを加算して得た変化状態量と、乗員の移動量との相関関係が衝突判定閾値を超えたか否かを判定することにより、単に、乗員の移動量と乗員の移動速度変化との相関関係が衝突判定閾値を超えたか否かを判定する場合に比べて、特に衝突発生の初期状態において、衝突状況を詳細に判別することができ、乗員保護装置を適切に作動させることができる。
さらに、第３の態様に係る車両用衝突判定装置によれば、衝突判定閾値に対する衝突判定の判定結果に応じて乗員保護装置を多段階的に緩作動または多段階的に急作動または１段階的に急作動させることにより、発生した衝突の状況を詳細かつ的確に把握することができると共に、衝突の状況に応じて適正に乗員保護装置を作動させることができる。

以下、本発明の一実施形態に係る車両用衝突判定装置について添付図面を参照しながら説明する。
本実施の形態による車両用衝突判定装置１０は、例えば図１に示すように、複数の加速度センサ、例えば車両の右前部と左前部に配置された２つのフロントクラッシュセンサ（Ｌ−ＦＣＳ，Ｒ−ＦＣＳ）１１，１１および車両の右側部と左側部に配置された２つのサイドインパクトセンサ（Ｌ−ＳＩＳ，Ｒ−ＳＩＳ）１２，１２からなる複数のサテライトセンサと、車両央部に配置された電子制御ユニット（ＥＣＵ）２０とを備えて構成され、各サテライトセンサから出力される加速度信号は電子制御ユニット２０に入力されている。

そして、電子制御ユニット２０は、例えば図２に示すように、加速度センサ（Ｇセンサ）２１と、フィルタ処理部２２と、ΔＳｎ算出部２３と、ΔＶｎ算出部２４と、ΔＧｎ算出部２５と、ΔＶｎΔＧｎ加算部２６と、ＳＶＧ判定処理部２７と、Ｐ／Ｔ論理積回路２８と、Ｐ／Ｔ起動信号発生部２９と、第１Ａ／Ｂ論理積回路３０と、第１Ａ／Ｂ起動信号発生部３１と、第２Ａ／Ｂ遅延制御部３２と、第２Ａ／Ｂ論理積回路３３と、第２Ａ／Ｂ起動信号発生部３４とを備えて構成されている。
加速度センサ２１は、例えば車両の前後方向や左右方向に作用する加速度（あるいは減速度）の大きさに応じた電圧レベルの加速度信号Ｇを出力する。
フィルタ処理部２２は、加速度センサ２１から出力される加速度信号Ｇからノイズ成分である高周波成分を除去するローパスフィルタ（ＬＰＦ）等を具備する。

ΔＳｎ算出部２３は、フィルタ処理部２２から出力される加速度信号Ｇを時間について二次積分して、例えば下記数式（１）に示すように、現在時刻ｔｐに対する所定の時間幅ｎの時間区間（ｔｐ−ｎ≦ｔ≦ｔｐ）での乗員移動量ΔＳｎを算出し、ＳＶＧ判定処理部２７に出力する。
ΔＶｎ算出部２４は、フィルタ処理部２２から出力される加速度信号Ｇを時間について一次積分して、例えば下記数式（２）に示すように、現在時刻ｔｐに対する所定の時間幅ｎの時間区間（ｔｐ−ｎ≦ｔ≦ｔｐ）での乗員移動速度変化ΔＶｎを算出し、ΔＶｎΔＧｎ加算部２６およびＳＶＧ判定処理部２７に出力する。
ΔＧｎ算出部２５は、フィルタ処理部２２から出力される加速度信号Ｇを時間について一次積分して、例えば下記数式（３）に示すように、現在時刻ｔｐに対する所定の時間幅ｎの異なる時間区間（ｔｐ−２ｎ≦ｔ≦ｔｐ−ｎ，ｔｐ−ｎ≦ｔ≦ｔｐ）での各積分値の差分（加速度変化）ΔＧｎ、つまり積分値の時間変化を算出し、ΔＶｎΔＧｎ加算部２６に出力する。

ΔＶｎΔＧｎ加算部２６は、ΔＶｎ算出部２４から出力される乗員移動速度変化ΔＶｎとΔＧｎ算出部２５から出力される加速度変化ΔＧｎとを加算して変化状態量ΔＶｎΔＧｎを算出し、ＳＶＧ判定処理部２７に出力する。
ここで、例えば図３（ａ）に示す乗員移動速度変化ΔＶと乗員移動量ΔＳとの相関関係を示すＳ−Ｖマップに対して、例えば図３（ｂ）に示す変化状態量ΔＶΔＧと乗員移動量ΔＳとの相関関係を示すＳ−ＶＧマップは、いわば図３（ａ）に示すＳ−Ｖマップに、例えば図５（ｂ）および図６（ｂ）に示す加速度変化ΔＧと乗員移動量ΔＳとの相関関係を示すＳ−Ｇマップを加算して得たマップに相当し、図５（ｂ）および図６（ｂ）に示すＳ−Ｇマップは、例えば図５（ａ）および図６（ａ）に示す加速度変化ΔＧの時間変化のマップにおいて、時間ｔを乗員移動量ΔＳに変換して得られる。

ＳＶＧ判定処理部２７は、乗員移動速度変化ΔＶと加速度変化ΔＧとを加算して得た変化状態量ΔＶΔＧと、乗員移動量ΔＳとの相関関係を示すＳ−ＶＧマップ（例えば、乗員移動量ΔＳを横軸、変化状態量ΔＶΔＧを縦軸とする直交座標）上において、乗員保護装置の複数の作動状態に対する各作動許可または各作動不許可を指定する各領域の境界値である衝突判定閾値を、サテライトセンサ（例えば、フロントクラッシュセンサ（Ｌ−ＦＣＳまたはＲ−ＦＣＳ）１１）にて所定の大きさの衝突が検知されたか否かの判定結果を参照しつつ、例えばエアバック装置やシートベルト・プリテンショナ等の複数の異なる乗員保護装置毎に設定する。そして、ΔＳｎ算出部２３から入力される乗員移動量ΔＳｎおよびΔＶｎΔＧｎ加算部２６から入力される変化状態量ΔＶｎΔＧｎの相関関係が衝突判定閾値を超えたか否かを各乗員保護装置毎に判定し、例えばシートベルト・プリテンショナに対する衝突判定閾値を超えたと判定された場合には、真値「１」のＰ／Ｔ信号をＰ／Ｔ論理積回路２８へ出力し、例えばエアバック装置の１段階的な作動や多段階的な作動（例えば、２段階での作動）の各段階に対応した各衝突判定閾値を超えたと判定された場合には、第１段階の作動に対応して真値「１」の第１Ａ／Ｂ信号を第１Ａ／Ｂ論理積回路３０および第２Ａ／Ｂ遅延制御部３２へ出力し、第２段階の作動に対応して真値「１」の第２Ａ／Ｂ信号を第２Ａ／Ｂ遅延制御部３２へ出力する。

なお、エアバック装置の多段階的な作動とは、多段点火指令に基づく作動であって、インフレータよりガスを発生させてエアバックを展開させる際に、一度に最高出力でガスを発生させるのではなく、例えば複数のガス発生剤を順次段階的に点火してガスを発生させるものである。そして、エアバック装置の１段階的な作動は、例えば複数のガス発生剤を同等のタイミングで点火してガスを発生させるものである。

例えば図３（ｂ）に示すＳ−ＶＧマップ上において、フロントクラッシュセンサ１１にて所定の大きさの衝突が検知されていない場合にエアバック装置の多段階的な緩作動（例えば、２段階での緩作動）およびシートベルト・プリテンショナの作動の作動許可または作動不許可を指定する衝突判定閾値Ｇｏｆｆ（例えば、図３（ｂ）に示す点線Ｇｏｆｆ）は、少なくとも乗員移動速度変化ΔＶまたは変化状態量ΔＶΔＧが相対的に高い値となる領域でエアバック装置およびシートベルト・プリテンショナの作動許可を指定するような値、例えば乗員保護装置の作動が不要とされる低速衝突を排除することができる程度に高い値に設定されている。

また、乗員移動量ΔＳが相対的に小さく、かつ、変化状態量ΔＶΔＧが相対的に大きい領域には、フロントクラッシュセンサ１１の検知結果に関わらずに、エアバック装置の多段階的な急作動（例えば、２段階での急作動）の作動許可または作動不許可を指定する各段階に対応した各衝突判定閾値、例えば２つの衝突判定閾値Ａ／Ｂ１，Ａ／Ｂ２（例えば、図３（ｂ）に示す実線Ａ／Ｂ１，太点線Ａ／Ｂ２）が設定されている。エアバック装置の第１段階の作動の作動許可または作動不許可を指定する衝突判定閾値Ａ／Ｂ１は、例えば乗員保護装置の作動が不要とされる低速衝突を排除することができる程度に高い値に設定されている。そして、この衝突判定閾値Ａ／Ｂ１に対して、エアバック装置の第２段階の作動の作動許可または作動不許可を指定する衝突判定閾値Ａ／Ｂ２は、変化状態量ΔＶΔＧが、より高い値となる領域でエアバック装置の第２段階の作動許可を指定するような値に設定されている。
さらに、エアバック装置の多段階的な急作動（例えば、２段階での急作動）の作動許可を指定する領域に対して、乗員移動量ΔＳが相対的に小さい領域には、フロントクラッシュセンサ１１の検知結果に関わらずに、エアバック装置の１段階的な急作動の作動許可または作動不許可を指定する衝突判定閾値Ａ／Ｂ０（例えば、図３（ｂ）に示す太実線Ａ／Ｂ０）が設定されている。

そして、エアバック装置の急作動の作動許可を指定する領域以外の領域において、衝突判定閾値Ｇｏｆｆ（例えば、図３（ｂ）に示す点線Ｇｏｆｆ）に対して、フロントクラッシュセンサ１１にて所定の大きさの衝突が検知された場合にエアバック装置の多段階的な緩作動の作動許可または作動不許可を指定する衝突判定閾値Ｇｏｎ−Ａ／Ｂ（例えば、図３（ｂ）に示す一点鎖線Ｇｏｎ−Ａ／Ｂ）およびシートベルト・プリテンショナの作動許可または作動不許可を指定する衝突判定閾値Ｇｏｎ−Ｐ／Ｔ（例えば、図３（ｂ）に示す二点鎖線Ｇｏｎ−Ｐ／Ｔ）は、少なくとも乗員移動速度変化ΔＶまたは乗員移動量ΔＳが、より低い値となる領域でエアバック装置およびシートベルト・プリテンショナの作動許可を指定するような値、つまりエアバック装置およびシートベルト・プリテンショナの作動を許可し易くなるような値に設定されている。さらに、衝突判定閾値Ｇｏｎ−Ａ／Ｂ（例えば、図３（ｂ）に示す一点鎖線Ｇｏｎ−Ａ／Ｂ）に対して、衝突判定閾値Ｇｏｎ−Ｐ／Ｔ（例えば、図３（ｂ）に示す二点鎖線Ｇｏｎ−Ｐ／Ｔ）は、少なくとも変化状態量ΔＶΔＧまたは乗員移動量ΔＳが、より低い値となる領域でシートベルト・プリテンショナの作動許可を指定するような値、つまりエアバック装置よりもシートベルト・プリテンショナの作動を許可し易くなるような値に設定されている。

なお、エアバック装置の多段階的な急作動に対しては、多段階的な急作動の各段階に対応した各衝突判定閾値Ａ／Ｂ１，Ａ／Ｂ２が設定され、変化状態量ΔＶｎΔＧｎおよび乗員移動量ΔＳｎの相関関係が衝突判定閾値Ａ／Ｂ１を超えたと判定された場合には、真値「１」の第１Ａ／Ｂ信号が第１Ａ／Ｂ論理積回路３０および第２Ａ／Ｂ遅延制御部３２へ出力され、衝突判定閾値Ａ／Ｂ２を超えたと判定された場合には、真値「１」の第２Ａ／Ｂ信号が第２Ａ／Ｂ遅延制御部３２へ出力される。
一方、エアバック装置の多段階的な緩作動に対しては、単一の衝突判定閾値Ｇｏｎ−Ａ／Ｂのみが設定され、変化状態量ΔＶｎΔＧｎおよび乗員移動量ΔＳｎの相関関係が衝突判定閾値Ｇｏｎ−Ａ／Ｂを超えたと判定された場合には、第１段階の作動に対応して真値「１」の第１Ａ／Ｂ信号が第１Ａ／Ｂ論理積回路３０および第２Ａ／Ｂ遅延制御部３２へ出力される。

Ｐ／Ｔ論理積回路２８は、ＳＶＧ判定処理部２７から出力されるＰ／Ｔ信号と、例えば所定値以上の加速度（あるいは減速度）を検出した際に真値「１」のセーフィング信号を出力する機械式または電子式等のセーフィングセンサ１０ａから出力されるセーフィング信号との論理積により得られる信号をＰ／Ｔ信号としてＰ／Ｔ起動信号発生部２９に出力する。
Ｐ／Ｔ起動信号発生部２９は、Ｐ／Ｔ論理積回路２８から出力されるＰ／Ｔ信号に応じて、シートベルト・プリテンショナを作動させるため指令信号を出力する。

第１Ａ／Ｂ論理積回路３０は、ＳＶＧ判定処理部２７から出力される第１Ａ／Ｂ信号と、例えば所定値以上の加速度（あるいは減速度）を検出した際に真値「１」のセーフィング信号を出力する機械式または電子式等のセーフィングセンサ１０ａから出力されるセーフィング信号との論理積により得られる信号を第１Ａ／Ｂ信号として第１Ａ／Ｂ起動信号発生部３１に出力する。
第１Ａ／Ｂ起動信号発生部３１は、第１Ａ／Ｂ論理積回路３０から出力される第１Ａ／Ｂ信号に応じて、エアバック装置を第１段階で作動させるための指令信号を出力する。

第２Ａ／Ｂ遅延制御部３２は、ＳＶＧ判定処理部２７から出力される第１Ａ／Ｂ信号あるいは第１Ａ／Ｂ信号および第２Ａ／Ｂ信号に基づき、エアバック装置の第１段階での作動以後に第２段階での作動を実行するタイミング、つまり第２Ａ／Ｂ信号を出力するタイミングを制御する。
第２Ａ／Ｂ論理積回路３３は、第２Ａ／Ｂ遅延制御部３２から出力される第２Ａ／Ｂ信号と、例えば所定値以上の加速度（あるいは減速度）を検出した際に真値「１」のセーフィング信号を出力する機械式または電子式等のセーフィングセンサ１０ａから出力されるセーフィング信号との論理積により得られる信号を第２Ａ／Ｂ信号として第２Ａ／Ｂ起動信号発生部３４に出力する。
第２Ａ／Ｂ起動信号発生部３４は、第２Ａ／Ｂ論理積回路３３から出力される第２Ａ／Ｂ信号に応じて、エアバック装置を第２段階で作動させるための指令信号を出力する。

本実施の形態による車両用衝突判定装置１０は上記構成を備えており、次に、この車両用衝突判定装置１０の動作、特に、エアバック装置を１段階的に急作動あるいは多段階的に急作動あるいは緩作動させる処理について説明する。

先ず、図６に示すステップＳ０１においては、上記数式（２）に示すように、加速度信号Ｇを時間について一次積分して、現在時刻ｔｐに対する所定の時間幅ｎの時間区間（ｔｐ−ｎ≦ｔ≦ｔｐ）での乗員移動速度変化ΔＶｎを算出し、さらに、上記数式（３）に示すように、加速度信号Ｇを時間について一次積分して、現在時刻ｔｐに対する所定の時間幅ｎの異なる時間区間（ｔｐ−２ｎ≦ｔ≦ｔｐ−ｎ，ｔｐ−ｎ≦ｔ≦ｔｐ）での各積分値の差分（加速度変化）ΔＧｎ、つまり積分値の時間変化を算出する。そして、乗員移動速度変化ΔＶｎと加速度変化ΔＧｎとを加算して変化状態量ΔＶｎΔＧｎを算出する。

次に、ステップＳ０２においては、上記数式（１）に示すように、加速度信号Ｇを時間について二次積分して、現在時刻ｔｐに対する所定の時間幅ｎの時間区間（ｔｐ−ｎ≦ｔ≦ｔｐ）での乗員移動量ΔＳｎを算出する。
次に、ステップＳ０３においては、フロントクラッシュセンサ１１から出力される加速度信号を時間について一次積分して得た積分値ΔＶ_ＦＣＳが所定閾値＃ΔＶ_ＦＣＳ以上となる衝突が検知されたか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合、例えば正面高速衝突や高速オフセット衝突等の衝突を検知した場合には、後述するステップＳ０５に進む、
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合、例えば低速衝突等の衝突を検知した場合には、ステップＳ０４に進む。

ステップＳ０４においては、Ｓ−ＶＧマップ上の衝突判定閾値（Ｓ−ＶＧＭａｐしきい値）として、フロントクラッシュセンサ１１にて所定の大きさの衝突が検知されていない場合にエアバック装置およびシートベルト・プリテンショナの作動許可または作動不許可を指定する衝突判定閾値Ｇｏｆｆ（例えば、図３（ｂ）に示す点線Ｇｏｆｆ）と、フロントクラッシュセンサ１１の検知結果に関わらずに、エアバック装置の多段階的な急作動（例えば、２段階での急作動）の作動許可または作動不許可を指定する各段階に対応した各衝突判定閾値Ａ／Ｂ１，Ａ／Ｂ２（例えば、図３（ｂ）に示す実線Ａ／Ｂ１，太実線Ａ／Ｂ２）とを選択し、後述するステップＳ０６に進む。

また、ステップＳ０５においては、Ｓ−ＶＧマップ上の衝突判定閾値（Ｓ−ＶＧＭａｐしきい値）として、フロントクラッシュセンサ１１にて所定の大きさの衝突が検知された場合にエアバック装置の多段階的な緩作動の作動許可または作動不許可を指定する衝突判定閾値Ｇｏｎ−Ａ／Ｂ（例えば、図３（ｂ）に示す一点鎖線Ｇｏｎ−Ａ／Ｂ）およびシートベルト・プリテンショナの作動許可または作動不許可を指定する衝突判定閾値Ｇｏｎ−Ｐ／Ｔ（例えば、図３（ｂ）に示す二点鎖線Ｇｏｎ−Ｐ／Ｔ）と、フロントクラッシュセンサ１１の検知結果に関わらずに、エアバック装置の多段階的な急作動（例えば、２段階での急作動）の作動許可または作動不許可を指定する各段階に対応した各衝突判定閾値Ａ／Ｂ１，Ａ／Ｂ２（例えば、図３（ｂ）に示す実線Ａ／Ｂ１，太実線Ａ／Ｂ２）とを選択し、ステップＳ０６に進む。

そして、ステップＳ０６においては、ΔＶｎΔＧｎ加算部２６から入力される変化状態量ΔＶｎΔＧｎおよびΔＳｎ算出部２３から入力される乗員移動量ΔＳｎのＳ−ＶＧマップ上での相関関係が、選択した各衝突判定閾値を超えたか否かを判定する。
そして、ステップＳ０７においては、ステップＳ０６での判定結果に応じて、変化状態量ΔＶｎΔＧｎおよび乗員移動量ΔＳｎの相関関係がエアバック装置の多段階的な急作動（多段急展開）を指定する領域にあるか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、後述するステップＳ１１に進む。
一方、この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ０８に進む。

ステップＳ０８においては、変化状態量ΔＶｎΔＧｎおよび乗員移動量ΔＳｎのＳ−ＶＧマップ上での相関関係が衝突判定閾値Ｇｏｎ−Ａ／Ｂを超えたことでエアバック装置の多段階的な緩作動における第１段階の作動に対する駆動要求（ＦｉｒｓｔＡ／Ｂ駆動要求）が発生したか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０９に進み、エアバック装置を第１段階で作動させるための指令信号（ＦｉｒｓｔＡ／Ｂ駆動要求）を出力する。
そして、ステップＳ１０においては、エアバック装置の第１段階での作動以後の所定遅延時間経過後にエアバック装置を第２段階で作動させるための指令信号を出力するタイミングを設定する駆動タイマーの作動を開始し、この駆動タイマーにより所定遅延時間の計時が終了した時点でエアバック装置を第２段階で作動させるための指令信号を出力し、一連の処理を終了する。

そして、ステップＳ１１においては、変化状態量ΔＶｎΔＧｎおよび乗員移動量ΔＳｎのＳ−ＶＧマップ上での相関関係が、エアバック装置の１段階的な急作動に対応した衝突判定閾値Ａ／Ｂ０以上であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、後述するステップＳ１３に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１２に進む。
そして、ステップＳ１２においては、エアバック装置を１段階的に急作動させるための指令信号、例えばエアバック装置の第１段階および第２段階の各作動を同時に実行することを示す指令信号を出力し、一連の処理を終了する。

また、ステップＳ１３においては、変化状態量ΔＶｎΔＧｎおよび乗員移動量ΔＳｎのＳ−ＶＧマップ上での相関関係が、エアバック装置の多段階的な急作動の第１段階の作動に対応した衝突判定閾値Ａ／Ｂ１以上であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、一連の処理を終了する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１４に進み、エアバック装置を第１段階で作動させるための指令信号を出力する。

そして、ステップＳ１５においては、エアバック装置の第１段階での作動以後の規定時間（例えば、５ｍｓ等）以内に、変化状態量ΔＶｎΔＧｎおよび乗員移動量ΔＳｎのＳ−ＶＧマップ上での相関関係が、エアバック装置の多段階的な急作動の第２段階の作動に対応した衝突判定閾値Ａ／Ｂ２以上となったか否かを判定する。
ステップＳ１５の判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ１６に進み、直ちにエアバック装置を第２段階で作動させるための指令信号（ＳｅｃｏｎｄＡ／Ｂ駆動要求）を出力し、一連の処理を終了する。
一方、ステップＳ１５の判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ１７に進み、エアバック装置の第１段階での作動以後の規定時間経過後にエアバック装置を第２段階で作動させるための指令信号を出力し、一連の処理を終了する。

例えば図３（ａ）に示すように、乗員移動量ΔＳと乗員移動速度変化ΔＶとの相関関係を示すＳ−Ｖマップ上において、エアバック装置の急作動が望まれる相対的に高速の正面衝突（例えば図３（ａ）に示す細実線ＦＨ）と、エアバック装置の緩作動が望まれる相対的に低速の正面衝突や斜め方向からの衝突（例えば図３（ａ）に示す細破線ＯＦ）とでは、乗員移動量ΔＳが相対的に小さい領域つまり衝突発生の初期段階において、乗員移動速度変化ΔＶの差異が相対的に小さく、たとえ両者に対して望まれるエアバック装置の作動タイミング（例えば、図３（ａ）に示す＃ΔＳ１と＃ΔＳ２）が異なる場合であっても、ほぼ同等のタイミング（例えば、図３に示す＃ΔＳ１）でエアバック装置が作動させられてしまう虞がある。

これに対して、例えば図３（ｂ）に示すように、乗員移動量ΔＳと変化状態量ΔＶΔＧとの相関関係を示すＳ−ＶＧマップ上においては、乗員移動量ΔＳが相対的に小さい領域つまり衝突発生の初期段階であっても、乗員に作用する加速度の発生形態を示す加速度変化ΔＧの差異が相対的に大きいことから、エアバック装置の急作動が望まれる相対的に高速の正面衝突（例えば図３（ｂ）に示す細実線ＦＨ）と、エアバック装置の緩作動が望まれる相対的に低速の正面衝突や斜め方向からの衝突（例えば図３（ｂ）に示す細破線ＯＦ）とでは、変化状態量ΔＶΔＧの差異が相対的に大きくなり、所望の作動タイミング（例えば、図３（ｂ）に示す＃ΔＳ１と＃ΔＳ２）で両者に対してエアバック装置を適切に作動させることができる。

上述したように、本実施の形態による車両用衝突判定装置１０によれば、乗員移動速度変化ΔＶと加速度変化ΔＧとを加算して得た変化状態量ΔＶΔＧと、乗員移動量ΔＳとの相関関係が各衝突判定閾値を超えたか否かを判定することにより、単に、乗員移動量ΔＳと乗員移動速度変化ΔＶとの相関関係が衝突判定閾値を超えたか否かを判定する場合に比べて、特に衝突発生の初期状態であっても、乗員に作用する加速度の発生形態に基づき、衝突状況を詳細に判別することができ、乗員保護装置を適切に作動させることができる。

なお、上述した実施形態においては、乗員保護装置として、エアバック装置およびシートベルト・プリテンショナを駆動制御するとしたが、これに限定されず、さらに、シートの位置状態や形状等を変更可能なシートデバイスを駆動制御してもよい。

なお、上述した実施形態において、エアバック装置の１段階的な急作動の作動許可または作動不許可を指定する衝突判定閾値Ａ／Ｂ０、および、多段階的な急作動の作動許可または作動不許可を指定する各段階に対応した各衝突判定閾値、例えば２つの衝突判定閾値Ａ／Ｂ１，Ａ／Ｂ２を、フロントクラッシュセンサ１１の検知結果に関わらずに不変の値としたが、これに限定されず、フロントクラッシュセンサ１１にて所定の大きさの衝突が検知されたか否かに応じて、各衝突判定閾値Ａ／Ｂ０，Ａ／Ｂ１，Ａ／Ｂ２を変更してもよい。
この場合、フロントクラッシュセンサ１１にて所定の大きさの衝突が検知されていない場合の各衝突判定閾値Ａ／Ｂ０，Ａ／Ｂ１，Ａ／Ｂ２に対して、フロントクラッシュセンサ１１にて所定の大きさの衝突が検知された場合の各衝突判定閾値Ａ／Ｂ０，Ａ／Ｂ１，Ａ／Ｂ２は、少なくとも変化状態量ΔＶｎΔＧｎが、より低い値となる領域でエアバック装置の作動許可を指定するような値、つまりエアバック装置の作動を許可し易くなるような値に設定される。

なお、上述した実施形態においては、Ｓ−ＶＧマップ上に、複数の異なる乗員保護装置毎に衝突判定閾値を設定するとしたが、これに限定されず、複数の異なる乗員保護装置毎に同等の衝突判定閾値を設定してもよい。

本発明の一実施形態に係る車両用衝突判定装置を搭載した車両の構成図である。 本発明の一実施形態に係る車両用衝突判定装置の構成図である。 図３（ａ）はＳ−Ｖマップ上における衝突判定閾値の一例を示す図であり、図３（ｂ）はＳ−ＶＧマップ上における衝突判定閾値の一例を示す図である。 図４（ａ）は正面衝突に対する加速度変化ΔＧの時間変化の一例を示す図であり、図４（ｂ）は正面衝突に対する加速度変化ΔＧの乗員移動量ΔＳに応じた変化の一例を示す図である。 図５（ａ）は斜め衝突に対する加速度変化ΔＧの時間変化の一例を示す図であり、図５（ｂ）は斜め衝突に対する加速度変化ΔＧの乗員移動量ΔＳに応じた変化の一例を示す図である。 エアバック装置を１段階的に急作動あるいは多段階的に急作動あるいは緩作動させる処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 車両用衝突判定装置
２１ 加速度センサ（加速度検出手段）
２４ ΔＶｎ算出部（移動速度変化算出手段）
２５ ΔＧｎ算出部（加速度変化算出手段）
２６ ΔＶｎΔＧｎ加算部（変化状態量算出手段）
２７ ＳＶＧ判定処理部（衝突判定閾値設定手段）
２９ Ｐ／Ｔ起動信号発生部（制御信号発生手段）
３１ 第１Ａ／Ｂ起動信号発生部（制御信号発生手段）
３４ 第２Ａ／Ｂ起動信号発生部（制御信号発生手段）
ステップＳ０７，ステップＳ０８，ステップＳ１１，ステップＳ１３，ステップＳ１５ 衝突判定手段

Claims (2)

1. 車両に作用する加速度を検出する加速度検出手段と、
   前記加速度検出手段にて検出された加速度信号に基づき、乗員の移動量を算出する移動量算出手段と、
   前記加速度検出手段にて検出された加速度信号に基づき、乗員の移動速度変化を算出する移動速度変化算出手段と、
   前記加速度検出手段にて検出された加速度信号に基づき、加速度変化を算出する加速度変化算出手段と、
   前記移動速度変化算出手段にて算出された乗員の移動速度変化と前記加速度変化算出手段にて算出された加速度変化とを加算して変化状態量を算出する変化状態量算出手段と、
   前記乗員の移動量および前記変化状態量の相関関係に対する衝突判定閾値を設定する衝突判定閾値設定手段と、
   前記移動量算出手段にて算出された乗員の移動量および前記変化状態量算出手段にて算出された変化状態量の相関関係が前記衝突判定閾値を超えたか否かを判定する衝突判定手段と、
   前記衝突判定手段での判定結果に応じて乗員保護装置の動作を制御する制御信号を発生する制御信号発生手段と
   を備えることを特徴とする車両用衝突判定装置。
2. 前記衝突判定閾値設定手段は、複数の前記衝突判定閾値を設定し、
   前記制御信号発生手段は、前記衝突判定手段での判定結果に応じて、乗員保護装置を多段階的に緩作動または多段階的に急作動または１段階的に急作動させることを指示する制御信号を発生することを特徴とする請求項１に記載の車両用衝突判定装置。

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