衝突物判別装置、保護装置
【課題】 車両において衝突対象物の判別精度を高めるのに有効な衝突物判別装置を構築する。
【解決手段】 車両に装着される衝突物判別装置１００は、車両の車幅にわたって長手状に延在し、衝突対象物の衝突を受ける受衝部材１２０と、受衝部材１２０の車両衝突時の移動速度または加速度を検出する検出センサ１３０と、検出センサ１３０による検出情報から導出した単位時間あたりの移動速度変化率または加速度に基づいて衝突対象物を判別する制御ユニット１６０とによって構成される。
【解決手段】 車両に装着される衝突物判別装置１００は、車両の車幅にわたって長手状に延在し、衝突対象物の衝突を受ける受衝部材１２０と、受衝部材１２０の車両衝突時の移動速度または加速度を検出する検出センサ１３０と、検出センサ１３０による検出情報から導出した単位時間あたりの移動速度変化率または加速度に基づいて衝突対象物を判別する制御ユニット１６０とによって構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両に衝突した衝突対象物を判別する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に衝突した衝突対象物が歩行者か否かを判定しようとする技術が種々提案されている。例えば、下記特許文献１には、車両の車速と、車両に作用する前後方向加速度とに基づいて衝突対象物を判別しようとする衝突物判別装置が開示されているが、この種の衝突物判別装置においては、車両衝突の際の車両乗員や歩行者の保護徹底を図るべく、衝突対象物の判別精度を高める技術を構築する要請が高い。
【特許文献１】特開平１０−１９４１５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、車両において衝突対象物の判別精度を高めるのに有効な衝突物判別装置を構築することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記課題を解決するために、本発明が構成される。なお、本発明は、自動車をはじめ、電車、船舶等の各種の車両において、車両衝突時において衝突対象物の判別を行う技術に適用可能である。
【０００５】
（本発明の第１発明）
前記課題を解決する本発明の第１発明は、請求項１に記載されたとおりの、車両が衝突した衝突対象物を判別する衝突物判別装置である。請求項１に記載のこの衝突物判別装置は、車両に装着される装置であり、少なくとも受衝部、移動速度検出手段、移動速度変化率導出手段、衝突物判別手段を備える。
【０００６】
本発明の受衝部は、車両の前部または後部において車幅にわたって長手状に延在し、衝突対象物の衝突を受ける機能を有する。この受衝部の具体例としては、車両の外周部に位置する低剛性のフロントバンパカバーやリアバンパカバー、また、各バンパカバーとバンパフレームとの間に介在する高剛性の受衝部材等が挙げられる。この受衝部は、車両衝突の際、その衝撃によって車両内方側へと変形しつつ移動する。
【０００７】
本発明の移動速度検出手段は、受衝部の車両衝突時の移動速度を検出する機能を有する手段である。典型的には、受衝部に取り付けられた速度検出センサを用いてこの移動速度検出手段が構成される。これにより、車両衝突時に車両内方側へと変形し移動する受衝部の移動速度が検出されることとなる。従って、受衝部のこの移動速度は、当該受衝部の変形速度に合致する。
【０００８】
本発明の移動速度変化率導出手段は、移動速度検出手段による検出情報に基づいて、受衝部の単位時間あたりの移動速度変化率を導出する機能を有する手段である。典型的には、速度検出センサからの信号をもとに演算処理を行う演算装置を用いてこの移動速度変化率導出手段が構成される。これにより、車両衝突時における受衝部の単位時間あたりの移動速度変化率が導出されることとなる。
【０００９】
本発明の衝突物判別手段は、移動速度変化率導出手段が導出した、受衝部の単位時間あたりの移動速度変化率に基づいて衝突対象物を判別する機能を有する手段である。これにより、衝突対象物が例えば人（歩行者）であるのか物（ガードレール、電柱、車両など）であるのかという判別を行うことが可能となる。ここでいう「衝突対象物を判別する」との具体的な態様としては、受衝部の単位時間あたりの移動速度変化率に基づいて、衝突対象物が人（歩行者）であるか否かを判定する態様を採用することができる。この場合、衝突対象物を人でないと判定したとき、当該衝突対象物を人以外であるとみなす構成であり、衝突対象物が人か否かの判定によって、実質的に衝突対象物の判別が行われることとなる。
【００１０】
一般的に、車両が衝突対象物に衝突したとき、通常走行時では発生しないような加速度が生じる。その場合、衝突対象物が人か物かで、受衝部の単位時間あたりの移動速度変化率に顕著な違いがあらわれる。例えば、車両が人に衝突した場合、人の質量はガードレール等の固定物や重量物と比べて相当に小さいから、受衝部の単位時間あたりの移動速度変化率は、固定物や重量物よりも小さくなる。そこで、本発明では、車両の各部位のうち特に車両衝突時の衝撃を直接的かつ車幅にわたる広範囲で受衝する受衝部に関し、当該受衝部の単位時間あたりの移動速度変化率に基づいて衝突対象物を判別するように構成したのである。好ましくは、衝突対象物を模した模擬対象物を用いた車両衝突テストや衝突シミュレーションを行い、当該車両衝突テストや衝突シミュレーションにおける受衝部の単位時間あたりの移動速度変化率を設定、記憶し、衝突対象物の判別の基準とする構成を用いる。このような構成によれば、車両衝突時の受衝部の動作に基づいて衝突対象物を判別するため、受衝部の各部位における衝突対象物の衝突位置に関わらず、当該衝突対象物の判別精度を高めることが可能とされる。
【００１１】
（本発明の第２発明）
また、前記課題を解決する本発明の第２発明は、請求項２に記載されたとおりの、車両が衝突した衝突対象物を判別する衝突物判別装置である。請求項２に記載のこの衝突物判別装置は、車両に装着される装置であり、少なくとも受衝部、加速度検出手段、衝突物判別手段を備える。
【００１２】
本発明の受衝部は、請求項１に記載の受衝部と同様の構成を有し、車両の前部または後部において車幅にわたって長手状に延在し、衝突対象物の衝突を受ける機能を有する。
【００１３】
本発明の加速度検出手段は、受衝部の車両衝突時の加速度を検出する機能を有する手段である。典型的には、受衝部に取り付けられた加速度検出センサを用いてこの加速度検出手段が構成される。これにより、車両衝突時に車両内方側へと変形し移動する受衝部の加速度が検出されることとなる。
【００１４】
本発明の衝突物判別手段は、加速度検出手段による検出情報に基づいて衝突対象物を判別する機能を有する手段である。これにより、衝突対象物が例えば人（歩行者）であるのか物（ガードレール、電柱、車両など）であるのかという判別を行うことが可能となる。ここでいう「衝突対象物を判別する」との具体的な態様としては、受衝部の加速度に基づいて、衝突対象物が人（歩行者）であるか否かを判定する態様を採用することができる。この場合、衝突対象物を人でないと判定したとき、当該衝突対象物を人以外であるとみなす構成であり、衝突対象物が人か否かの判定によって、実質的に衝突対象物の判別が行われることとなる。
【００１５】
一般的に、車両が衝突対象物に衝突したとき、加速度検出手段によって検出される受衝部の加速度は、衝突対象物が人か物かで顕著な違いがあらわれる。そこで、本発明では、車両の各部位のうち特に車両衝突時の衝撃を直接的かつ車幅にわたる広範囲で受衝する受衝部に関し、当該受衝部の加速度に基づいて衝突対象物を判別するように構成したのである。好ましくは、衝突対象物を模した模擬対象物を用いた車両衝突テストや衝突シミュレーションを行い、当該車両衝突テストや衝突シミュレーションにおける受衝部の加速度を設定、記憶して、衝突対象物の判別の基準とする構成を用いる。このような構成によれば、車両衝突時の受衝部の動作に基づいて衝突対象物を判別するため、受衝部の各部位における衝突対象物の衝突位置に関わらず、当該衝突対象物の判別精度を高めることが可能とされる。また、本構成は、加速度検出手段により検出された加速度自体を衝突対象物の判別にそのまま用いるため、受衝部の動作の検出から衝突対象物の判別に至る一連の構成が簡素化されるという作用効果を奏する。
【００１６】
（本発明の第３発明）
また、前記課題を解決する本発明の第３発明は、請求項３に記載されたとおりの衝突物判別装置である。請求項３に記載のこの衝突物判別装置では、請求項１または２に記載の衝突物判別手段は、移動速度変化率導出手段が導出した単位時間あたりの移動速度変化率、または加速度検出手段が検出した加速度が、車両衝突発生時からの基準経過時間以下において最大となることを条件に衝突対象物を人と判別するように構成されている。この基準経過時間に関しては、衝突対象物としての人を模した人形を用いて車両衝突テストを行い、この車両衝突テストにおける受衝部の単位時間あたりの移動速度変化率または加速度が最大となる時間を基準経過時間として設定する構成や、車両衝突テスト以外の情報（例えば、衝突シミュレーションなどの実施によって得られる情報）に基づいて基準経過時間を予め設定する構成を採用することができる。そして、実際の車両衝突時に得られる単位時間あたりの移動速度変化率または加速度が、基準経過時間以下の時間で最大となる場合に、衝突対象物を人と判別する。このような構成によれば、衝突対象物が人であることの判別精度を高めることが可能となるうえに、衝突対象物の判別を、基準経過時間以下の時間によって迅速に行うことが可能となる。そして、この判別結果を人（歩行者）の保護制御に反映させることができる。
【００１７】
（本発明の第４発明）
また、前記課題を解決する本発明の第４発明は、請求項４に記載されたとおりの衝突物判別装置である。請求項４に記載のこの衝突物判別装置では、請求項３に記載の基準経過時間は、人形（いわゆる「ダミー人形」と称呼される人形）を用いて予め実施した車両衝突テストにおいて、人形の車両衝突発生時から当該人形の移動速度が最大となるまでの経過時間として規定される。このような構成によれば、車両衝突テストに由来する基準経過時間を用いることによって衝突対象物を人と判別する場合の信頼性が高まる。
【００１８】
（本発明の第５発明）
また、前記課題を解決する本発明の第５発明は、請求項５に記載されたとおりの衝突物判別装置である。請求項５に記載のこの衝突物判別装置では、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の受衝部は、車幅にわたって長手状に延在する高剛性の受衝部材を用いて構成されている。このような構成によれば、車両衝突時に高剛性の受衝部材の受ける衝撃が、当該受衝部材全体に及ぶこととなるため、車幅方向に延在する受衝部において、衝突対象物の衝突位置に関わらず当該衝突対象物の判別精度をより高めることが可能とされる。
【００１９】
（本発明の第６発明）
また、前記課題を解決する本発明の第６発明は、請求項６に記載されたとおりの衝突物判別装置である。請求項６に記載のこの衝突物判別装置では、請求項５に記載の受衝部は、受衝部材よりも車両外方側に緩衝部材を備える。本構成は、受衝部が車両の前部に設置される場合に受衝部材よりも車両前方側に緩衝部材を設ける態様や、受衝部が車両の後部に設置される場合に受衝部材よりも車両後方側に緩衝部材を設ける態様を包含する。この緩衝部材により、車両の受ける衝撃が分散された状態で受衝部材に均一に作用することとなる。従って、車両衝突が受衝部材の動作に確実に反映されることとなり、衝突対象物の判別精度を更に高めることが可能とされる。
【００２０】
（本発明の第７発明）
また、前記課題を解決する本発明の第７発明は、請求項７に記載されたとおりの保護装置である。請求項７に記載のこの保護装置は、車両衝突時に作動して車両乗員または歩行者を保護し安全を図るための装置である。本発明においてこの保護装置は、前記の請求項１〜６（本発明の第１〜第６発明）のいずれかに記載の衝突物判別装置における衝突対象物の判別結果に基づいて作動するように構成されている。例えば、衝突対象物が人（歩行者）であると判別した場合に、保護装置は車両乗員や歩行者を保護するべく作動する。この「保護装置」には、車両乗員の保護を図るべく、運転席のハンドル、助手席のダッシュボード、ドアトリム、シート、ピラー等に内蔵された各種のエアバッグや、シートベルトに予め所定の張力を付与するプリテンショナ、また、歩行者の保護を図るべく、車両ボンネットを上方へ跳ね上げる装置や、保護パッド部材やエアバッグを歩行者に作用させる装置などが包含される。
このような構成によれば、車両衝突時における衝突対象物の判別精度が高い状態で保護装置が作動することとなり、車両乗員や歩行者の保護徹底が図られる。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように、本発明によれば、特に車両の前部または後部において車幅にわたって長手状に延在する受衝部の、車両衝突時の移動速度変化率や加速度に基づいて、衝突対象物を判別する構成によって、衝突対象物の判別精度を高めるのに有効な技術を実現することが可能とされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。まず、図１及び図２を参照しながら、本発明における「衝突物判別装置」の一実施の形態である衝突物判別装置１００の構成について説明する。なお、本実施の形態は、自動車の車両１０１に装着される衝突物判別装置１００について説明するものである。
【００２３】
本発明における一実施の形態の衝突物判別装置１００の概略構成が図１に示され、図１中の車両１０１のＡ−Ａ線における断面構造が図２に示される。
【００２４】
図１に示す車両１０１には、フロントバンパ１１０、リアバンパ１１２、受衝部材１２０、検出センサ１３０、第１緩衝部材１４０、第２緩衝部材１５０、制御ユニット１６０、乗員保護装置１７０、歩行者保護装置１８０等が設けられている。なお、本実施の形態では、受衝部材１２０、検出センサ１３０、制御ユニット１６０を主体にして衝突物判別装置１００が構成されている。
【００２５】
図２に示すように、フロントバンパ１１０は、バンパフレーム１１０ａ、このバンパフレーム１１０ａの車両前方を覆う樹脂製のバンパカバー１１０ｂを備える。このバンパフレーム１１０ａとバンパカバー１１０ｂとによって区画される領域に、受衝部材１２０、検出センサ１３０、第１緩衝部材１４０、第２緩衝部材１５０が設けられている。
【００２６】
受衝部材１２０は、フロントバンパ１１０に沿って長手状に延在する高剛性の部材である。この受衝部材１２０が、本発明における「受衝部」また「受衝部材」を構成する。第１緩衝部材１４０は、受衝部材１２０の車両後方側に配置されて、車両衝突時において受衝部材１２０に作用する衝撃を緩和する低剛性の部材である。検出センサ１３０は、受衝部材１２０と第１緩衝部材１４０との間において受衝部材１２０の車両後方側に設置され、車両衝突時における受衝部材１２０の移動速度や加速度といった動作に関する情報を検出する機能を有するセンサである。この検出センサ１３０が、本発明における「移動速度検出手段」または「加速度検出手段」を構成する。第２緩衝部材１５０は、バンパカバー１１０ｂとバンパフレーム１１０ａとの間において受衝部材１２０よりも車両前方側まで延出して配置されて、車両衝突時においてフロントバンパ１１０に作用する衝撃を緩和する低剛性の部材である。この第２緩衝部材１５０が、本発明における「緩衝部材」を構成する。
【００２７】
図１に戻って、制御ユニット１６０は、既知の構成のＣＰＵ（演算装置）１６２、ＲＯＭ１６４、ＲＡＭ１６６等を備え、検出センサ１３０による検出情報に基づいて、各種の演算処理、記憶処理を行うとともに、乗員保護装置１７０及び歩行者保護装置１８０へ制御信号を出力する機能を有する。また、詳細については後述するが、この制御ユニット１６０は、検出センサ１３０による検出情報に基づいて受衝部材１２０の単位時間あたりの移動速度変化率や加速度を導出するとともに、衝突対象物を判別する機能を有する手段であり、本発明における「移動速度変化率導出手段」、「衝突物判別手段」を構成する。
【００２８】
乗員保護装置１７０は、車両衝突時において車両乗員を保護する機能を有する装置であり、運転席のハンドル、助手席のダッシュボード、ドアトリム、シート、ピラー等に内蔵された各種のエアバッグや、シートベルトに予め所定の張力を付与するプリテンショナなどを用いて構成される。制御ユニット１６０は、車両衝突時にエアバッグ装置によって乗員保護を図るべく、乗員保護装置１７０を作動させる制御を行う。歩行者保護装置１８０は、車両衝突時において歩行者を保護する機能を有する装置であり、歩行者保護領域へ向けて移動する歩行者保護部材等を用いて構成される。一例として、車両が歩行者に衝突したとき、歩行者保護部材としての車両ボンネットを上方へ跳ね上げる構成や、歩行者保護部材としての保護パッド部材を歩行者に作用させる構成を採用することによって、歩行者が受ける衝撃を緩和することが可能である。
【００２９】
ここで、車両衝突時における車両１０１の動作を図３及び図４を参照しながら説明する。図３には、歩行者の１本の足がフロントバンパ１１０に衝突したときの車両の状態が示され、歩行者の２本の足がフロントバンパ１１０に衝突したときの車両の状態が示される。
【００３０】
いま、フロントバンパ１１０の左右中央位置に歩行者の足が衝突した場合を想定する。この場合、図３及び図４に示すように、歩行者の足の衝突によってフロントバンパ１１０のバンパカバー１１０ｂが変形するとともに、第２緩衝部材１５０が衝撃を緩和しつつ変形する。このときの衝撃は、第２緩衝部材１５０によって分散された後、受衝部材１２０全体にほぼ均一に作用することとなり、当該受衝部材１２０は、図３の場合と図４の場合と同様の挙動で図中矢印方向へ平行移動する。また、本構成により、バンパカバー１１０ｂの各部位のうち衝突対象物が衝突する部位に関わらず受衝部材１２０の挙動が同様となる。このように、本実施の形態では、バンパカバー１１０ｂとバンパフレーム１１０ａとの間に低剛性の第２緩衝部材１５０を介在させることによって、受衝部材１２０の挙動を安定化させることが可能となる。
【００３１】
次に、車両衝突時における「車両衝突時制御」を図５〜図９を参照しながら説明する。なお、本実施の形態の「車両衝突時制御」は、上記構成の制御ユニット１６０が行う。
【００３２】
〔車両衝突時制御〕
図５には「車両衝突時制御」のフローチャートが示される。本実施の形態の「車両衝突時制御」は、図５に示すこのフローチャートの各ステップを順次実施することによって遂行される。
まず、図５中のステップＳ１０として示す「データ収集処理」では、予め行う車両衝突テストにおいてデータを収集する処理を行う。
次に、図５中のステップＳ３０として示す「衝突対象物判別処理Ａ」、またはステップＳ５０として示す「衝突対象物判別処理Ｂ」では、ステップＳ１０で収集したデータを実際の車両衝突時のデータに反映させたうえで、衝突対象物を判別する処理を行う。なお、ステップＳ３０及びステップＳ５０は、予め一方のみが選択されてもよいし、あるいは両方が選択されてもよい。そして、図５中のステップＳ７０として示す「乗員／歩行者保護処理」では、ステップＳ３０やステップＳ５０における判別結果に基づいて、乗員や歩行者を保護するための処理を行う。
【００３３】
〔データ収集処理〕
図５中のステップＳ１０として示す「データ収集処理」は、具体的には図６に示すフローチャートの各ステップを順次実施することによって遂行される。
まず、図６中のステップＳ１２によって車両衝突テストを実施する。この車両衝突テストでは、衝突対象物として人を模したダミー人形、及び図１に示す構成の車両１０１を模した車両を用い、当該車両をダミー人形に衝突させるテストを行う。このダミー人形が、本発明における「人を模した人形」に対応している。次に、図６中のステップＳ１４によって、車両衝突時における受衝部材１２０の移動速度Ｖの経時変化データを計測する。そして、図６中のステップＳ１６によって、受衝部材１２０の移動速度Ｖが最大となる経過時間を基準時間ＴＷとして設定し記憶する。この基準時間ＴＷが、本発明における「車両衝突発生時からの基準時間」に相当する。
【００３４】
〔衝突対象物判別処理Ａ〕
図５中のステップＳ３０として示す「衝突対象物判別処理Ａ」は、具体的には図７に示すフローチャートの各ステップを順次実施することによって遂行される。
まず、衝突事故発生時に図７中のステップＳ３２によってタイマによる計測を開始する。この衝突事故発生時の時間Ｔ（経過時間）が０（ゼロ）に設定される。なお、この衝突事故発生は、自車両に作用する３軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）方向の加速度を検出する加速度センサを用いる行うことができる。次に、図７中のステップＳ３４によって、車両衝突時における受衝部材１２０の移動速度Ｖを検出する。移動速度Ｖの検出に際しては、検出センサ１３０として速度センサを用いる。次に、図７中のステップＳ３６によって移動速度Ｖの時間変化率Ｓ、すなわち単位時間あたりの移動速度Ｖの変化の度合いを逐次演算してステップＳ３８にすすむ。そして、タイマによる計測された時間Ｔが予め設定された基準時間ＴＷ以下であるときに、ステップＳ３６で演算した時間変化率Ｓが最大になると判定した場合（ステップＳ３８のＹＥＳ）に、衝突対象物が歩行者であると判別し（ステップＳ４０）、そうでないと判定した場合（ステップＳ３８のＮＯ）に、衝突対象物が物であると判別する（ステップＳ４２）。このように、本実施の形態の「衝突対象物判別処理Ａ」及び後述する「衝突対象物判別処理Ｂ」では、衝突対象物が人か否かの判定によって、実質的に衝突対象物の判別が行われることとなる。
【００３５】
〔衝突対象物判別処理Ｂ〕
図５中のステップＳ５０として示す「衝突対象物判別処理Ｂ」は、具体的には図８に示すフローチャートの各ステップを順次実施することによって遂行される。
まず、衝突事故発生時に図８中のステップＳ５２によってタイマによる計測を開始する。この衝突事故発生時の時間Ｔ（経過時間）が０（ゼロ）に設定される。なお、この衝突事故発生は、自車両に作用する３軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）方向の加速度を検出する加速度センサを用いる行うことができる。次に、図８中のステップＳ５４によって、車両衝突時における受衝部材１２０の加速度Ｇを検出する。加速度Ｇの検出に際しては、検出センサ１３０として加速度センサを用いる。そして、タイマによる計測された時間Ｔが予め設定された基準時間ＴＷ以下であるときに、ステップＳ５４で検出した加速度Ｇが最大になると判定した場合（ステップＳ５６のＹＥＳ）に、衝突対象物が歩行者であると判別し（ステップＳ５８）、そうでないと判定した場合（ステップＳ５６のＮＯ）に、衝突対象物が物であると判別する（ステップＳ６０）。
【００３６】
〔乗員／歩行者保護処理〕
図５中のステップＳ７０として示す「乗員／歩行者保護処理」は、具体的には図９に示すフローチャートの各ステップを順次実施することによって遂行される。
まず、図９中のステップＳ７２では、図７中のステップＳ４０，Ｓ４２または図８中のステップＳ５８，Ｓ６０において判別した判別結果に基づき、衝突対象物が歩行者である場合にステップＳ７４にすすみ、そうでない（衝突対象物が物である）場合にステップＳ７６にすすむ。ステップＳ７４では、乗員保護装置１７０及び歩行者保護装置１８０を作動させるべく、当該乗員保護装置１７０及び歩行者保護装置１８０に対し作動制御信号を出力し、また、ステップＳ７６では、乗員保護装置１７０を作動させるべく、当該乗員保護装置１７０に対し作動制御信号を出力する。このとき、乗員保護装置１７０を構成するエアバッグが、乗員保護領域に展開膨張するとともに、歩行者保護装置１８０を構成する歩行者保護部材が、歩行者保護領域へ向けて移動する。かくして、車両事故の際の車両乗員や歩行者の保護徹底が図られる。
【００３７】
このように、本実施の形態の乗員保護装置１７０や歩行者保護装置１８０は、車両衝突時に衝突対象物の判別結果に基づいて車両乗員や歩行者の保護を図るべく作動する保護装置であり、本発明における「保護装置」に対応している。また、これら乗員保護装置１７０や歩行者保護装置１８０を衝突物判別装置１００と組み合わせて、本発明の「保護装置」を構成することもできる。
【００３８】
以上のように、本実施の形態によれば、車両衝突時の受衝部材１２０の動作に基づいて衝突対象物を人（歩行者）と判別するため、受衝部材１２０の各部位における人の衝突位置に関わらず、当該人の判別精度を高めることが可能となる。特に、検出センサ１３０によって検出した加速度自体を衝突対象物の判別にそのまま用いるため、受衝部材１２０の動作の検出から衝突対象物の判別に至る一連の構成が簡素化されるという作用効果を奏する。
【００３９】
また、本実施の形態によれば、衝突対象物の判別を、基準経過時間ＴＷ以下の時間によって迅速に行うことが可能となる。特に、ダミー人形を用いて予め実施する車両衝突において基準経過時間ＴＷを設定するため、衝突対象物を人と判別する場合の信頼性が高まる。そして、この判別結果を人（歩行者）の保護徹底を図る歩行者保護装置１８０の制御に反映させることができる。また、衝突対象物の判別を迅速に行う構成によれば、乗員保護装置１７０の動作を比較的ゆっくりとしたものとすることが可能であり、例えば、乗員保護装置１７０を構成するエアバッグ用インフレータとして低出力ものを用いることが可能となる。また、車両衝突の激しさに応じてエアバッグ内圧やプリテンショナの巻き取り量を制御することも可能となる。
【００４０】
また、本実施の形態によれば、車両衝突時に高剛性の受衝部材１２０の受ける衝撃が、当該受衝部材１２０全体に及ぶこととなるため、車幅方向に延在する受衝部において、衝突対象物の衝突位置に関わらず当該衝突対象物の判別精度をより高めることが可能とされる。
【００４１】
また、本実施の形態によれば、受衝部材１２０よりも車両前方側まで第２緩衝部材１５０を延出させて配置することによって、車両の受ける衝撃が分散された状態で受衝部材１２０に均一に作用することとなるため、車両衝突が受衝部材１２０の動作に確実に反映されることとなり、衝突対象物の判別精度を更に高めることが可能とされる。
【００４２】
（他の実施の形態）
本発明は上記の実施の形態のみに限定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記実施の形態を応用した次の各形態を実施することもできる。
【００４３】
上記実施の形態では、受衝部材１２０の車両後方側に検出センサ１３０を設け、車両衝突時における当該受衝部材１２０の動作を検出する構成について記載したが、本発明では、受衝部材１２０と同様の車幅にわたって長手状に延在するバンパカバー１１０ｂに検出センサ１３０を設け、車両衝突時における当該バンパカバー１１０ｂの動作を検出するように構成してもよい。
【００４４】
また、上記実施の形態では、図２参照のフロントバンパ１１０の構成を用いる場合について記載したが、本発明では、図１０に示すように、バンパカバーとフレーム１０２との間に低剛性の第２緩衝部材１５０を介在させない構成のフロントバンパ２１０を採用することもできる。
【００４５】
また、上記実施の形態では、衝突対象物が人であるか否かの判定によって、当該衝突対象物を実質的に判別する場合について記載したが、本発明では、衝突対象物が人であるか、あるいは特定の物であるかを直接的に判別するように構成することもできる。
【００４６】
また、上記実施の形態では、車両の前方衝突に関し衝突対象物を判別する場合について記載したが、車両の後方衝突に関し衝突対象物を判別する技術に本発明を適用することもできる。
【００４７】
また、上記実施の形態では、ダミー人形による車両衝突テストの実施によってデータ収集を行なう場合について記載したが、本発明では、人を想定した衝突シミュレーションなどの実施によってデータ収集を行なうようにしてもよい。
【００４８】
また、上記実施の形態では、自動車に装着される衝突物判別装置の構成について記載したが、自動車以外の車両、例えば電車、船舶等の各種の車両において、本発明を適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明における一実施の形態の衝突物判別装置１００の概略構成を示す図である。
【図２】図１中の車両１０１のＡ−Ａ線における断面構造を示す図である。
【図３】歩行者の１本の足がフロントバンパ１１０に衝突したときの車両の状態を示す図である。
【図４】歩行者の２本の足がフロントバンパ１１０に衝突したときの車両の状態を示す図である。
【図５】「車両衝突時制御」のフローチャートである。
【図６】図５中の「データ収集処理」のフローチャートである。
【図７】図５中の「衝突対象物判別処理Ａ」のフローチャートである。
【図８】図５中の「衝突対象物判別処理Ｂ」のフローチャートである。
【図９】図５中の「乗員／歩行者保護処理」のフローチャートである。
【図１０】別の実施の形態のフロントバンパ２１０の断面構造を示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１００…衝突物判別装置
１０１…車両
１１０…フロントバンパ
１１０ａ…バンパフレーム
１１０ｂ…バンパカバー
１１２…リアバンパ
１２０…受衝部材
１３０…検出センサ
１４０…第１緩衝部材
１５０…第２緩衝部材
１６０…制御ユニット
１７０…乗員保護装置
１８０…歩行者保護装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両に衝突した衝突対象物を判別する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に衝突した衝突対象物が歩行者か否かを判定しようとする技術が種々提案されている。例えば、下記特許文献１には、車両の車速と、車両に作用する前後方向加速度とに基づいて衝突対象物を判別しようとする衝突物判別装置が開示されているが、この種の衝突物判別装置においては、車両衝突の際の車両乗員や歩行者の保護徹底を図るべく、衝突対象物の判別精度を高める技術を構築する要請が高い。
【特許文献１】特開平１０−１９４１５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、車両において衝突対象物の判別精度を高めるのに有効な衝突物判別装置を構築することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
前記課題を解決するために、本発明が構成される。なお、本発明は、自動車をはじめ、電車、船舶等の各種の車両において、車両衝突時において衝突対象物の判別を行う技術に適用可能である。
【０００５】
（本発明の第１発明）
前記課題を解決する本発明の第１発明は、請求項１に記載されたとおりの、車両が衝突した衝突対象物を判別する衝突物判別装置である。請求項１に記載のこの衝突物判別装置は、車両に装着される装置であり、少なくとも受衝部、移動速度検出手段、移動速度変化率導出手段、衝突物判別手段を備える。
【０００６】
本発明の受衝部は、車両の前部または後部において車幅にわたって長手状に延在し、衝突対象物の衝突を受ける機能を有する。この受衝部の具体例としては、車両の外周部に位置する低剛性のフロントバンパカバーやリアバンパカバー、また、各バンパカバーとバンパフレームとの間に介在する高剛性の受衝部材等が挙げられる。この受衝部は、車両衝突の際、その衝撃によって車両内方側へと変形しつつ移動する。
【０００７】
本発明の移動速度検出手段は、受衝部の車両衝突時の移動速度を検出する機能を有する手段である。典型的には、受衝部に取り付けられた速度検出センサを用いてこの移動速度検出手段が構成される。これにより、車両衝突時に車両内方側へと変形し移動する受衝部の移動速度が検出されることとなる。従って、受衝部のこの移動速度は、当該受衝部の変形速度に合致する。
【０００８】
本発明の移動速度変化率導出手段は、移動速度検出手段による検出情報に基づいて、受衝部の単位時間あたりの移動速度変化率を導出する機能を有する手段である。典型的には、速度検出センサからの信号をもとに演算処理を行う演算装置を用いてこの移動速度変化率導出手段が構成される。これにより、車両衝突時における受衝部の単位時間あたりの移動速度変化率が導出されることとなる。
【０００９】
本発明の衝突物判別手段は、移動速度変化率導出手段が導出した、受衝部の単位時間あたりの移動速度変化率に基づいて衝突対象物を判別する機能を有する手段である。これにより、衝突対象物が例えば人（歩行者）であるのか物（ガードレール、電柱、車両など）であるのかという判別を行うことが可能となる。ここでいう「衝突対象物を判別する」との具体的な態様としては、受衝部の単位時間あたりの移動速度変化率に基づいて、衝突対象物が人（歩行者）であるか否かを判定する態様を採用することができる。この場合、衝突対象物を人でないと判定したとき、当該衝突対象物を人以外であるとみなす構成であり、衝突対象物が人か否かの判定によって、実質的に衝突対象物の判別が行われることとなる。
【００１０】
一般的に、車両が衝突対象物に衝突したとき、通常走行時では発生しないような加速度が生じる。その場合、衝突対象物が人か物かで、受衝部の単位時間あたりの移動速度変化率に顕著な違いがあらわれる。例えば、車両が人に衝突した場合、人の質量はガードレール等の固定物や重量物と比べて相当に小さいから、受衝部の単位時間あたりの移動速度変化率は、固定物や重量物よりも小さくなる。そこで、本発明では、車両の各部位のうち特に車両衝突時の衝撃を直接的かつ車幅にわたる広範囲で受衝する受衝部に関し、当該受衝部の単位時間あたりの移動速度変化率に基づいて衝突対象物を判別するように構成したのである。好ましくは、衝突対象物を模した模擬対象物を用いた車両衝突テストや衝突シミュレーションを行い、当該車両衝突テストや衝突シミュレーションにおける受衝部の単位時間あたりの移動速度変化率を設定、記憶し、衝突対象物の判別の基準とする構成を用いる。このような構成によれば、車両衝突時の受衝部の動作に基づいて衝突対象物を判別するため、受衝部の各部位における衝突対象物の衝突位置に関わらず、当該衝突対象物の判別精度を高めることが可能とされる。
【００１１】
（本発明の第２発明）
また、前記課題を解決する本発明の第２発明は、請求項２に記載されたとおりの、車両が衝突した衝突対象物を判別する衝突物判別装置である。請求項２に記載のこの衝突物判別装置は、車両に装着される装置であり、少なくとも受衝部、加速度検出手段、衝突物判別手段を備える。
【００１２】
本発明の受衝部は、請求項１に記載の受衝部と同様の構成を有し、車両の前部または後部において車幅にわたって長手状に延在し、衝突対象物の衝突を受ける機能を有する。
【００１３】
本発明の加速度検出手段は、受衝部の車両衝突時の加速度を検出する機能を有する手段である。典型的には、受衝部に取り付けられた加速度検出センサを用いてこの加速度検出手段が構成される。これにより、車両衝突時に車両内方側へと変形し移動する受衝部の加速度が検出されることとなる。
【００１４】
本発明の衝突物判別手段は、加速度検出手段による検出情報に基づいて衝突対象物を判別する機能を有する手段である。これにより、衝突対象物が例えば人（歩行者）であるのか物（ガードレール、電柱、車両など）であるのかという判別を行うことが可能となる。ここでいう「衝突対象物を判別する」との具体的な態様としては、受衝部の加速度に基づいて、衝突対象物が人（歩行者）であるか否かを判定する態様を採用することができる。この場合、衝突対象物を人でないと判定したとき、当該衝突対象物を人以外であるとみなす構成であり、衝突対象物が人か否かの判定によって、実質的に衝突対象物の判別が行われることとなる。
【００１５】
一般的に、車両が衝突対象物に衝突したとき、加速度検出手段によって検出される受衝部の加速度は、衝突対象物が人か物かで顕著な違いがあらわれる。そこで、本発明では、車両の各部位のうち特に車両衝突時の衝撃を直接的かつ車幅にわたる広範囲で受衝する受衝部に関し、当該受衝部の加速度に基づいて衝突対象物を判別するように構成したのである。好ましくは、衝突対象物を模した模擬対象物を用いた車両衝突テストや衝突シミュレーションを行い、当該車両衝突テストや衝突シミュレーションにおける受衝部の加速度を設定、記憶して、衝突対象物の判別の基準とする構成を用いる。このような構成によれば、車両衝突時の受衝部の動作に基づいて衝突対象物を判別するため、受衝部の各部位における衝突対象物の衝突位置に関わらず、当該衝突対象物の判別精度を高めることが可能とされる。また、本構成は、加速度検出手段により検出された加速度自体を衝突対象物の判別にそのまま用いるため、受衝部の動作の検出から衝突対象物の判別に至る一連の構成が簡素化されるという作用効果を奏する。
【００１６】
（本発明の第３発明）
また、前記課題を解決する本発明の第３発明は、請求項３に記載されたとおりの衝突物判別装置である。請求項３に記載のこの衝突物判別装置では、請求項１または２に記載の衝突物判別手段は、移動速度変化率導出手段が導出した単位時間あたりの移動速度変化率、または加速度検出手段が検出した加速度が、車両衝突発生時からの基準経過時間以下において最大となることを条件に衝突対象物を人と判別するように構成されている。この基準経過時間に関しては、衝突対象物としての人を模した人形を用いて車両衝突テストを行い、この車両衝突テストにおける受衝部の単位時間あたりの移動速度変化率または加速度が最大となる時間を基準経過時間として設定する構成や、車両衝突テスト以外の情報（例えば、衝突シミュレーションなどの実施によって得られる情報）に基づいて基準経過時間を予め設定する構成を採用することができる。そして、実際の車両衝突時に得られる単位時間あたりの移動速度変化率または加速度が、基準経過時間以下の時間で最大となる場合に、衝突対象物を人と判別する。このような構成によれば、衝突対象物が人であることの判別精度を高めることが可能となるうえに、衝突対象物の判別を、基準経過時間以下の時間によって迅速に行うことが可能となる。そして、この判別結果を人（歩行者）の保護制御に反映させることができる。
【００１７】
（本発明の第４発明）
また、前記課題を解決する本発明の第４発明は、請求項４に記載されたとおりの衝突物判別装置である。請求項４に記載のこの衝突物判別装置では、請求項３に記載の基準経過時間は、人形（いわゆる「ダミー人形」と称呼される人形）を用いて予め実施した車両衝突テストにおいて、人形の車両衝突発生時から当該人形の移動速度が最大となるまでの経過時間として規定される。このような構成によれば、車両衝突テストに由来する基準経過時間を用いることによって衝突対象物を人と判別する場合の信頼性が高まる。
【００１８】
（本発明の第５発明）
また、前記課題を解決する本発明の第５発明は、請求項５に記載されたとおりの衝突物判別装置である。請求項５に記載のこの衝突物判別装置では、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の受衝部は、車幅にわたって長手状に延在する高剛性の受衝部材を用いて構成されている。このような構成によれば、車両衝突時に高剛性の受衝部材の受ける衝撃が、当該受衝部材全体に及ぶこととなるため、車幅方向に延在する受衝部において、衝突対象物の衝突位置に関わらず当該衝突対象物の判別精度をより高めることが可能とされる。
【００１９】
（本発明の第６発明）
また、前記課題を解決する本発明の第６発明は、請求項６に記載されたとおりの衝突物判別装置である。請求項６に記載のこの衝突物判別装置では、請求項５に記載の受衝部は、受衝部材よりも車両外方側に緩衝部材を備える。本構成は、受衝部が車両の前部に設置される場合に受衝部材よりも車両前方側に緩衝部材を設ける態様や、受衝部が車両の後部に設置される場合に受衝部材よりも車両後方側に緩衝部材を設ける態様を包含する。この緩衝部材により、車両の受ける衝撃が分散された状態で受衝部材に均一に作用することとなる。従って、車両衝突が受衝部材の動作に確実に反映されることとなり、衝突対象物の判別精度を更に高めることが可能とされる。
【００２０】
（本発明の第７発明）
また、前記課題を解決する本発明の第７発明は、請求項７に記載されたとおりの保護装置である。請求項７に記載のこの保護装置は、車両衝突時に作動して車両乗員または歩行者を保護し安全を図るための装置である。本発明においてこの保護装置は、前記の請求項１〜６（本発明の第１〜第６発明）のいずれかに記載の衝突物判別装置における衝突対象物の判別結果に基づいて作動するように構成されている。例えば、衝突対象物が人（歩行者）であると判別した場合に、保護装置は車両乗員や歩行者を保護するべく作動する。この「保護装置」には、車両乗員の保護を図るべく、運転席のハンドル、助手席のダッシュボード、ドアトリム、シート、ピラー等に内蔵された各種のエアバッグや、シートベルトに予め所定の張力を付与するプリテンショナ、また、歩行者の保護を図るべく、車両ボンネットを上方へ跳ね上げる装置や、保護パッド部材やエアバッグを歩行者に作用させる装置などが包含される。
このような構成によれば、車両衝突時における衝突対象物の判別精度が高い状態で保護装置が作動することとなり、車両乗員や歩行者の保護徹底が図られる。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように、本発明によれば、特に車両の前部または後部において車幅にわたって長手状に延在する受衝部の、車両衝突時の移動速度変化率や加速度に基づいて、衝突対象物を判別する構成によって、衝突対象物の判別精度を高めるのに有効な技術を実現することが可能とされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。まず、図１及び図２を参照しながら、本発明における「衝突物判別装置」の一実施の形態である衝突物判別装置１００の構成について説明する。なお、本実施の形態は、自動車の車両１０１に装着される衝突物判別装置１００について説明するものである。
【００２３】
本発明における一実施の形態の衝突物判別装置１００の概略構成が図１に示され、図１中の車両１０１のＡ−Ａ線における断面構造が図２に示される。
【００２４】
図１に示す車両１０１には、フロントバンパ１１０、リアバンパ１１２、受衝部材１２０、検出センサ１３０、第１緩衝部材１４０、第２緩衝部材１５０、制御ユニット１６０、乗員保護装置１７０、歩行者保護装置１８０等が設けられている。なお、本実施の形態では、受衝部材１２０、検出センサ１３０、制御ユニット１６０を主体にして衝突物判別装置１００が構成されている。
【００２５】
図２に示すように、フロントバンパ１１０は、バンパフレーム１１０ａ、このバンパフレーム１１０ａの車両前方を覆う樹脂製のバンパカバー１１０ｂを備える。このバンパフレーム１１０ａとバンパカバー１１０ｂとによって区画される領域に、受衝部材１２０、検出センサ１３０、第１緩衝部材１４０、第２緩衝部材１５０が設けられている。
【００２６】
受衝部材１２０は、フロントバンパ１１０に沿って長手状に延在する高剛性の部材である。この受衝部材１２０が、本発明における「受衝部」また「受衝部材」を構成する。第１緩衝部材１４０は、受衝部材１２０の車両後方側に配置されて、車両衝突時において受衝部材１２０に作用する衝撃を緩和する低剛性の部材である。検出センサ１３０は、受衝部材１２０と第１緩衝部材１４０との間において受衝部材１２０の車両後方側に設置され、車両衝突時における受衝部材１２０の移動速度や加速度といった動作に関する情報を検出する機能を有するセンサである。この検出センサ１３０が、本発明における「移動速度検出手段」または「加速度検出手段」を構成する。第２緩衝部材１５０は、バンパカバー１１０ｂとバンパフレーム１１０ａとの間において受衝部材１２０よりも車両前方側まで延出して配置されて、車両衝突時においてフロントバンパ１１０に作用する衝撃を緩和する低剛性の部材である。この第２緩衝部材１５０が、本発明における「緩衝部材」を構成する。
【００２７】
図１に戻って、制御ユニット１６０は、既知の構成のＣＰＵ（演算装置）１６２、ＲＯＭ１６４、ＲＡＭ１６６等を備え、検出センサ１３０による検出情報に基づいて、各種の演算処理、記憶処理を行うとともに、乗員保護装置１７０及び歩行者保護装置１８０へ制御信号を出力する機能を有する。また、詳細については後述するが、この制御ユニット１６０は、検出センサ１３０による検出情報に基づいて受衝部材１２０の単位時間あたりの移動速度変化率や加速度を導出するとともに、衝突対象物を判別する機能を有する手段であり、本発明における「移動速度変化率導出手段」、「衝突物判別手段」を構成する。
【００２８】
乗員保護装置１７０は、車両衝突時において車両乗員を保護する機能を有する装置であり、運転席のハンドル、助手席のダッシュボード、ドアトリム、シート、ピラー等に内蔵された各種のエアバッグや、シートベルトに予め所定の張力を付与するプリテンショナなどを用いて構成される。制御ユニット１６０は、車両衝突時にエアバッグ装置によって乗員保護を図るべく、乗員保護装置１７０を作動させる制御を行う。歩行者保護装置１８０は、車両衝突時において歩行者を保護する機能を有する装置であり、歩行者保護領域へ向けて移動する歩行者保護部材等を用いて構成される。一例として、車両が歩行者に衝突したとき、歩行者保護部材としての車両ボンネットを上方へ跳ね上げる構成や、歩行者保護部材としての保護パッド部材を歩行者に作用させる構成を採用することによって、歩行者が受ける衝撃を緩和することが可能である。
【００２９】
ここで、車両衝突時における車両１０１の動作を図３及び図４を参照しながら説明する。図３には、歩行者の１本の足がフロントバンパ１１０に衝突したときの車両の状態が示され、歩行者の２本の足がフロントバンパ１１０に衝突したときの車両の状態が示される。
【００３０】
いま、フロントバンパ１１０の左右中央位置に歩行者の足が衝突した場合を想定する。この場合、図３及び図４に示すように、歩行者の足の衝突によってフロントバンパ１１０のバンパカバー１１０ｂが変形するとともに、第２緩衝部材１５０が衝撃を緩和しつつ変形する。このときの衝撃は、第２緩衝部材１５０によって分散された後、受衝部材１２０全体にほぼ均一に作用することとなり、当該受衝部材１２０は、図３の場合と図４の場合と同様の挙動で図中矢印方向へ平行移動する。また、本構成により、バンパカバー１１０ｂの各部位のうち衝突対象物が衝突する部位に関わらず受衝部材１２０の挙動が同様となる。このように、本実施の形態では、バンパカバー１１０ｂとバンパフレーム１１０ａとの間に低剛性の第２緩衝部材１５０を介在させることによって、受衝部材１２０の挙動を安定化させることが可能となる。
【００３１】
次に、車両衝突時における「車両衝突時制御」を図５〜図９を参照しながら説明する。なお、本実施の形態の「車両衝突時制御」は、上記構成の制御ユニット１６０が行う。
【００３２】
〔車両衝突時制御〕
図５には「車両衝突時制御」のフローチャートが示される。本実施の形態の「車両衝突時制御」は、図５に示すこのフローチャートの各ステップを順次実施することによって遂行される。
まず、図５中のステップＳ１０として示す「データ収集処理」では、予め行う車両衝突テストにおいてデータを収集する処理を行う。
次に、図５中のステップＳ３０として示す「衝突対象物判別処理Ａ」、またはステップＳ５０として示す「衝突対象物判別処理Ｂ」では、ステップＳ１０で収集したデータを実際の車両衝突時のデータに反映させたうえで、衝突対象物を判別する処理を行う。なお、ステップＳ３０及びステップＳ５０は、予め一方のみが選択されてもよいし、あるいは両方が選択されてもよい。そして、図５中のステップＳ７０として示す「乗員／歩行者保護処理」では、ステップＳ３０やステップＳ５０における判別結果に基づいて、乗員や歩行者を保護するための処理を行う。
【００３３】
〔データ収集処理〕
図５中のステップＳ１０として示す「データ収集処理」は、具体的には図６に示すフローチャートの各ステップを順次実施することによって遂行される。
まず、図６中のステップＳ１２によって車両衝突テストを実施する。この車両衝突テストでは、衝突対象物として人を模したダミー人形、及び図１に示す構成の車両１０１を模した車両を用い、当該車両をダミー人形に衝突させるテストを行う。このダミー人形が、本発明における「人を模した人形」に対応している。次に、図６中のステップＳ１４によって、車両衝突時における受衝部材１２０の移動速度Ｖの経時変化データを計測する。そして、図６中のステップＳ１６によって、受衝部材１２０の移動速度Ｖが最大となる経過時間を基準時間ＴＷとして設定し記憶する。この基準時間ＴＷが、本発明における「車両衝突発生時からの基準時間」に相当する。
【００３４】
〔衝突対象物判別処理Ａ〕
図５中のステップＳ３０として示す「衝突対象物判別処理Ａ」は、具体的には図７に示すフローチャートの各ステップを順次実施することによって遂行される。
まず、衝突事故発生時に図７中のステップＳ３２によってタイマによる計測を開始する。この衝突事故発生時の時間Ｔ（経過時間）が０（ゼロ）に設定される。なお、この衝突事故発生は、自車両に作用する３軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）方向の加速度を検出する加速度センサを用いる行うことができる。次に、図７中のステップＳ３４によって、車両衝突時における受衝部材１２０の移動速度Ｖを検出する。移動速度Ｖの検出に際しては、検出センサ１３０として速度センサを用いる。次に、図７中のステップＳ３６によって移動速度Ｖの時間変化率Ｓ、すなわち単位時間あたりの移動速度Ｖの変化の度合いを逐次演算してステップＳ３８にすすむ。そして、タイマによる計測された時間Ｔが予め設定された基準時間ＴＷ以下であるときに、ステップＳ３６で演算した時間変化率Ｓが最大になると判定した場合（ステップＳ３８のＹＥＳ）に、衝突対象物が歩行者であると判別し（ステップＳ４０）、そうでないと判定した場合（ステップＳ３８のＮＯ）に、衝突対象物が物であると判別する（ステップＳ４２）。このように、本実施の形態の「衝突対象物判別処理Ａ」及び後述する「衝突対象物判別処理Ｂ」では、衝突対象物が人か否かの判定によって、実質的に衝突対象物の判別が行われることとなる。
【００３５】
〔衝突対象物判別処理Ｂ〕
図５中のステップＳ５０として示す「衝突対象物判別処理Ｂ」は、具体的には図８に示すフローチャートの各ステップを順次実施することによって遂行される。
まず、衝突事故発生時に図８中のステップＳ５２によってタイマによる計測を開始する。この衝突事故発生時の時間Ｔ（経過時間）が０（ゼロ）に設定される。なお、この衝突事故発生は、自車両に作用する３軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）方向の加速度を検出する加速度センサを用いる行うことができる。次に、図８中のステップＳ５４によって、車両衝突時における受衝部材１２０の加速度Ｇを検出する。加速度Ｇの検出に際しては、検出センサ１３０として加速度センサを用いる。そして、タイマによる計測された時間Ｔが予め設定された基準時間ＴＷ以下であるときに、ステップＳ５４で検出した加速度Ｇが最大になると判定した場合（ステップＳ５６のＹＥＳ）に、衝突対象物が歩行者であると判別し（ステップＳ５８）、そうでないと判定した場合（ステップＳ５６のＮＯ）に、衝突対象物が物であると判別する（ステップＳ６０）。
【００３６】
〔乗員／歩行者保護処理〕
図５中のステップＳ７０として示す「乗員／歩行者保護処理」は、具体的には図９に示すフローチャートの各ステップを順次実施することによって遂行される。
まず、図９中のステップＳ７２では、図７中のステップＳ４０，Ｓ４２または図８中のステップＳ５８，Ｓ６０において判別した判別結果に基づき、衝突対象物が歩行者である場合にステップＳ７４にすすみ、そうでない（衝突対象物が物である）場合にステップＳ７６にすすむ。ステップＳ７４では、乗員保護装置１７０及び歩行者保護装置１８０を作動させるべく、当該乗員保護装置１７０及び歩行者保護装置１８０に対し作動制御信号を出力し、また、ステップＳ７６では、乗員保護装置１７０を作動させるべく、当該乗員保護装置１７０に対し作動制御信号を出力する。このとき、乗員保護装置１７０を構成するエアバッグが、乗員保護領域に展開膨張するとともに、歩行者保護装置１８０を構成する歩行者保護部材が、歩行者保護領域へ向けて移動する。かくして、車両事故の際の車両乗員や歩行者の保護徹底が図られる。
【００３７】
このように、本実施の形態の乗員保護装置１７０や歩行者保護装置１８０は、車両衝突時に衝突対象物の判別結果に基づいて車両乗員や歩行者の保護を図るべく作動する保護装置であり、本発明における「保護装置」に対応している。また、これら乗員保護装置１７０や歩行者保護装置１８０を衝突物判別装置１００と組み合わせて、本発明の「保護装置」を構成することもできる。
【００３８】
以上のように、本実施の形態によれば、車両衝突時の受衝部材１２０の動作に基づいて衝突対象物を人（歩行者）と判別するため、受衝部材１２０の各部位における人の衝突位置に関わらず、当該人の判別精度を高めることが可能となる。特に、検出センサ１３０によって検出した加速度自体を衝突対象物の判別にそのまま用いるため、受衝部材１２０の動作の検出から衝突対象物の判別に至る一連の構成が簡素化されるという作用効果を奏する。
【００３９】
また、本実施の形態によれば、衝突対象物の判別を、基準経過時間ＴＷ以下の時間によって迅速に行うことが可能となる。特に、ダミー人形を用いて予め実施する車両衝突において基準経過時間ＴＷを設定するため、衝突対象物を人と判別する場合の信頼性が高まる。そして、この判別結果を人（歩行者）の保護徹底を図る歩行者保護装置１８０の制御に反映させることができる。また、衝突対象物の判別を迅速に行う構成によれば、乗員保護装置１７０の動作を比較的ゆっくりとしたものとすることが可能であり、例えば、乗員保護装置１７０を構成するエアバッグ用インフレータとして低出力ものを用いることが可能となる。また、車両衝突の激しさに応じてエアバッグ内圧やプリテンショナの巻き取り量を制御することも可能となる。
【００４０】
また、本実施の形態によれば、車両衝突時に高剛性の受衝部材１２０の受ける衝撃が、当該受衝部材１２０全体に及ぶこととなるため、車幅方向に延在する受衝部において、衝突対象物の衝突位置に関わらず当該衝突対象物の判別精度をより高めることが可能とされる。
【００４１】
また、本実施の形態によれば、受衝部材１２０よりも車両前方側まで第２緩衝部材１５０を延出させて配置することによって、車両の受ける衝撃が分散された状態で受衝部材１２０に均一に作用することとなるため、車両衝突が受衝部材１２０の動作に確実に反映されることとなり、衝突対象物の判別精度を更に高めることが可能とされる。
【００４２】
（他の実施の形態）
本発明は上記の実施の形態のみに限定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記実施の形態を応用した次の各形態を実施することもできる。
【００４３】
上記実施の形態では、受衝部材１２０の車両後方側に検出センサ１３０を設け、車両衝突時における当該受衝部材１２０の動作を検出する構成について記載したが、本発明では、受衝部材１２０と同様の車幅にわたって長手状に延在するバンパカバー１１０ｂに検出センサ１３０を設け、車両衝突時における当該バンパカバー１１０ｂの動作を検出するように構成してもよい。
【００４４】
また、上記実施の形態では、図２参照のフロントバンパ１１０の構成を用いる場合について記載したが、本発明では、図１０に示すように、バンパカバーとフレーム１０２との間に低剛性の第２緩衝部材１５０を介在させない構成のフロントバンパ２１０を採用することもできる。
【００４５】
また、上記実施の形態では、衝突対象物が人であるか否かの判定によって、当該衝突対象物を実質的に判別する場合について記載したが、本発明では、衝突対象物が人であるか、あるいは特定の物であるかを直接的に判別するように構成することもできる。
【００４６】
また、上記実施の形態では、車両の前方衝突に関し衝突対象物を判別する場合について記載したが、車両の後方衝突に関し衝突対象物を判別する技術に本発明を適用することもできる。
【００４７】
また、上記実施の形態では、ダミー人形による車両衝突テストの実施によってデータ収集を行なう場合について記載したが、本発明では、人を想定した衝突シミュレーションなどの実施によってデータ収集を行なうようにしてもよい。
【００４８】
また、上記実施の形態では、自動車に装着される衝突物判別装置の構成について記載したが、自動車以外の車両、例えば電車、船舶等の各種の車両において、本発明を適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明における一実施の形態の衝突物判別装置１００の概略構成を示す図である。
【図２】図１中の車両１０１のＡ−Ａ線における断面構造を示す図である。
【図３】歩行者の１本の足がフロントバンパ１１０に衝突したときの車両の状態を示す図である。
【図４】歩行者の２本の足がフロントバンパ１１０に衝突したときの車両の状態を示す図である。
【図５】「車両衝突時制御」のフローチャートである。
【図６】図５中の「データ収集処理」のフローチャートである。
【図７】図５中の「衝突対象物判別処理Ａ」のフローチャートである。
【図８】図５中の「衝突対象物判別処理Ｂ」のフローチャートである。
【図９】図５中の「乗員／歩行者保護処理」のフローチャートである。
【図１０】別の実施の形態のフロントバンパ２１０の断面構造を示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１００…衝突物判別装置
１０１…車両
１１０…フロントバンパ
１１０ａ…バンパフレーム
１１０ｂ…バンパカバー
１１２…リアバンパ
１２０…受衝部材
１３０…検出センサ
１４０…第１緩衝部材
１５０…第２緩衝部材
１６０…制御ユニット
１７０…乗員保護装置
１８０…歩行者保護装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両が衝突した衝突対象物を判別する衝突物判別装置であって、
車両の前部または後部において車幅にわたって長手状に延在し、衝突対象物の衝突を受ける受衝部と、
前記受衝部の車両衝突時の移動速度を検出する移動速度検出手段と、
前記移動速度検出手段による検出情報に基づいて単位時間あたりの移動速度変化率を導出する移動速度変化率導出手段と、
前記移動速度変化率導出手段が導出した単位時間あたりの移動速度変化率に基づいて前記衝突対象物を判別する衝突物判別手段と、
を備えることを特徴とする衝突物判別装置。
【請求項２】
車両が衝突した衝突対象物を判別する衝突物判別装置であって、
車両の前部または後部において車幅にわたって長手状に延在し、衝突対象物の衝突を受ける受衝部と、
前記受衝部の車両衝突時の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よる検出情報に基づいて前記衝突対象物を判別する衝突物判別手段と、
を備えることを特徴とする衝突物判別装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の衝突物判別装置であって、
衝突物判別手段は、前記移動速度変化率導出手段が導出した単位時間あたりの移動速度変化率、または前記加速度検出手段が検出した加速度が、車両衝突発生時からの基準経過時間以下において最大となることを条件に前記衝突対象物を人と判別することを特徴とする衝突物判別装置。
【請求項４】
請求項３に記載の衝突物判別装置であって、
前記基準経過時間は、人を模した人形を用いて予め実施した車両衝突テストにおいて、前記人形の車両衝突発生時から当該人形の移動速度が最大となるまでの経過時間として規定されることを特徴とする衝突物判別装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の衝突物判別装置であって、
前記受衝部は、車幅にわたって長手状に延在する高剛性の受衝部材を用いて構成されていることを特徴とする衝突物判別装置。
【請求項６】
請求項５に記載の衝突物判別装置であって、
前記受衝部は、前記受衝部材よりも車両外方側に緩衝部材を備えることを特徴とする衝突物判別装置。
【請求項７】
車両衝突時に作動して車両乗員または歩行者を保護する保護装置であって、
請求項１〜６のいずれかに記載の衝突物判別装置における衝突対象物の判別結果に基づいて作動するように構成されていることを特徴とする保護装置。
【請求項１】
車両が衝突した衝突対象物を判別する衝突物判別装置であって、
車両の前部または後部において車幅にわたって長手状に延在し、衝突対象物の衝突を受ける受衝部と、
前記受衝部の車両衝突時の移動速度を検出する移動速度検出手段と、
前記移動速度検出手段による検出情報に基づいて単位時間あたりの移動速度変化率を導出する移動速度変化率導出手段と、
前記移動速度変化率導出手段が導出した単位時間あたりの移動速度変化率に基づいて前記衝突対象物を判別する衝突物判別手段と、
を備えることを特徴とする衝突物判別装置。
【請求項２】
車両が衝突した衝突対象物を判別する衝突物判別装置であって、
車両の前部または後部において車幅にわたって長手状に延在し、衝突対象物の衝突を受ける受衝部と、
前記受衝部の車両衝突時の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よる検出情報に基づいて前記衝突対象物を判別する衝突物判別手段と、
を備えることを特徴とする衝突物判別装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の衝突物判別装置であって、
衝突物判別手段は、前記移動速度変化率導出手段が導出した単位時間あたりの移動速度変化率、または前記加速度検出手段が検出した加速度が、車両衝突発生時からの基準経過時間以下において最大となることを条件に前記衝突対象物を人と判別することを特徴とする衝突物判別装置。
【請求項４】
請求項３に記載の衝突物判別装置であって、
前記基準経過時間は、人を模した人形を用いて予め実施した車両衝突テストにおいて、前記人形の車両衝突発生時から当該人形の移動速度が最大となるまでの経過時間として規定されることを特徴とする衝突物判別装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の衝突物判別装置であって、
前記受衝部は、車幅にわたって長手状に延在する高剛性の受衝部材を用いて構成されていることを特徴とする衝突物判別装置。
【請求項６】
請求項５に記載の衝突物判別装置であって、
前記受衝部は、前記受衝部材よりも車両外方側に緩衝部材を備えることを特徴とする衝突物判別装置。
【請求項７】
車両衝突時に作動して車両乗員または歩行者を保護する保護装置であって、
請求項１〜６のいずれかに記載の衝突物判別装置における衝突対象物の判別結果に基づいて作動するように構成されていることを特徴とする保護装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００６−８８７５５（Ｐ２００６−８８７５５Ａ）
【公開日】平成１８年４月６日（２００６．４．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２７３４２５（Ｐ２００４−２７３４２５）
【出願日】平成１６年９月２１日（２００４．９．２１）
【出願人】（０００１０８５９１）タカタ株式会社 (111)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年４月６日（２００６．４．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月２１日（２００４．９．２１）
【出願人】（０００１０８５９１）タカタ株式会社 (111)
【Ｆターム（参考）】
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