車載用衝突物判定装置
【課題】 衝突物の種類を判定可能な車載用衝突物判定装置が求められている。
【解決手段】 車両のサイドメンバとバンパとの間に設置され、前記バンパへ衝突物が衝突した際に、前記バンパに加えられた衝突エネルギーをバンパの前面において上下二箇所以上を検出し、上部検出信号と下部検出信号を出力するセンサと、前記上部検出信号と前記下部検出信号とを比較することで、前記衝突物の種類を特定する判定手段とを備える。
【解決手段】 車両のサイドメンバとバンパとの間に設置され、前記バンパへ衝突物が衝突した際に、前記バンパに加えられた衝突エネルギーをバンパの前面において上下二箇所以上を検出し、上部検出信号と下部検出信号を出力するセンサと、前記上部検出信号と前記下部検出信号とを比較することで、前記衝突物の種類を特定する判定手段とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両の前部に配置されて歩行者エアバッグ等の保護装置を作動させるための車載用衝突物判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、歩行者保護を目的として、歩行者用エアバッグシステムの開発がなされている。この歩行者用エアバッグシステムとは、車両が歩行者に衝突した際に、歩行者の頭部や胸部が車両のボンネットやフロントガラスに激突することを防ぐためにボンネット上に展開するエアバッグである。この歩行者用エアバッグを起動するためには、車両に衝突した衝突物が、エアバッグを展開し保護すべき歩行者であるか、エアバッグを展開しなくて良い障害物であるかを判定する衝突物判定装置が必要である。すなわち、歩行者用エアバッグを展開する必要がないにも関わらずこれを展開した場合、無用の修理費用が必要となる。また、歩行者が車両の各部に激突するよりも早く歩行者用エアバッグを展開する必要があるために、衝突物判定装置には即応性が求められる。
【０００３】
そこで、特表２００３−５３５７６９号公報の発明が知られている。特表２００３−５３５７６９号公報の衝突物判定装置は、バンパおよびボンネットに衝撃検出センサを設置して、それぞれのセンサが検出した衝撃をもとに、衝突物が歩行者であるか否かを判定している。
【特許文献１】特表２００３−５３５７６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特表２００３−５３５７６９号公報に示される判定装置では、片方の衝撃検出センサをボンネットに取り付けているため、衝突物が少なくともボンネットに衝突するまで判定ができない。このような応答性が悪い判定手段を用いると、衝突物が歩行者であった場合、ボンネットに激突する前に歩行者用エアバッグを展開し保護することが難しいという課題がある。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、衝突物が歩行者であった場合に歩行者がボンネットに激突する前に歩行者用エアバッグに展開指令を出力できるように、衝突物の種類を判定可能な車載用衝突物判定装置の提供を本発明の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、車両のサイドメンバ（１６、１７）とバンパ（１１）との間に設置され、前記バンパ（１１）へ衝突物が衝突した際に、前記バンパ（１１）に加えられた衝突エネルギーを前記バンパ（１１）の前面において上下二箇所以上を検出し、上部検出信号と下部検出信号を出力するセンサ（１３、１４、１０１、１７１〜１７４、２０３、２０４）と、前記上部検出信号と前記下部検出信号とを比較することで、前記衝突物の種類を特定する判定手段（１８）とを備えることを特徴とする。
【０００７】
これにより、衝突物が地面に固定された物体であるか、地面に固定されていない物体であるかを判定することができる。なお、例えば衝突荷重や加速度などから、衝撃の激しさを表す評価値、すなわち衝撃エネルギーを計算することができることが知られている。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、前記センサは、上部センサ（１３、１７１、１７３、２０１）および下部センサ（１４、１７２、１７４、２０２）の２つのセンサにより構成されることを特徴とする。
【０００９】
上下に分かれて衝突エネルギーを検出するセンサが設置されているため、判定手段（１８）は各センサの出力値を比較すればよく、簡単なアルゴリズムで衝突物の種類を判定することができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、前記センサ（１３、１４、２０１、２０２）は、アブソーバ（１２）とリーンフォースメント（１５）との間に備えられることを特徴とする。
【００１１】
リーンフォースメント（１５）は硬い素材で形成されているため、この硬い素材に設置されているセンサ（１３、１４、２０１、２０２）は、精度よく衝突エネルギーを検出可能である。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、前記センサ（１０１、１７１〜１７４、２０３、２０４）は、リーンフォースメント（１５）とサイドメンバ（１６、１７）との間に備えられることを特徴とする。
【００１３】
リーンフォースメント（１５）およびサイドメンバ（１６、１７）は非常に強度の高い素材で形成されているため、リーンフォースメント（１５）とサイドメンバ（１６、１７）との間にセンサ（１０１、１７１〜１７４、２０３、２０４）を挟設することができれば、衝突エネルギーを漏らすことなく検出可能である。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、前記判定手段（１８）は、衝突から所定時間が経過した時点の前記上部検出信号および前記下部検出信号の大小を用いて前記衝突物の種類を判定することを特徴とする。
【００１５】
このように、同時刻の検出信号の変化量を用いて判定を行うため、センサ（１３、１４、１０１、１７１〜１７４、２０３、２０４）が振動し検出信号にノイズが加わった場合にも、ノイズの影響を受けることなく衝突物の種類を判定可能である。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、前記判定手段（１８）は、衝突から所定時間が経過した時点の前記上部検出信号および前記下部検出信号の時系列変化量の大小を用いて前記衝突物の種類を判定することを特徴とする。
【００１７】
これにより、上部検出信号と下部検出信号の値が近い場合、例えば地面に固定されておらず重心がバンパ（１１）より少し高い子供に衝突した場合でも衝突物の種類を判定可能である。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、前記判定手段（１８）は、前記上部検出信号が前記下部検出信号に比べ所定値以上小さい場合に、前記衝突物は地面に固定された物体であると判定することを特徴とする。
【００１９】
衝突物が電柱などの地面に固定された物体の場合、衝突時はバンパ（１１）が衝突物に対して水平になる。その後、衝突が進むと、衝突物の一端が地面に固定されているため、衝突物は地面に固定された点を支点に衝突方向へ傾き、バンパ（１１）の下部に大きなエネルギーが加わり、上部検出信号が小さく、下部検出信号が大きく出力される。この上部検出信号が小さく、下部検出信号が大きく出力される特徴を衝突物の種類の判定に用いることで、衝突物が地面に固定された物体である場合、これを判定することができる。
【００２０】
請求項８に記載の発明は、前記判定手段（１８）は、前記上部検出信号が前記下部検出信号に比べ所定値以上大きい場合に、前記衝突物は地面に固定されていない物体であると判定することを特徴とする。
【００２１】
衝突物が歩行者などの地面に固定されていない物体である場合、衝突時はバンパ（１１）が衝突物に対して水平になる。その後、衝突が進むと、衝突物の重心が衝突したバンパ（１１）よりも高い位置にあるため、衝突物は車両方向へ傾き、バンパ（１１）の上部に大きなエネルギーが加わり、上部検出信号が大きく、下部検出信号が小さく出力される。この上部検出信号が大きく、下部検出信号が小さく出力される特徴を衝突物の種類の判定に用いることで、衝突物が地面に固定されていない物体である場合、これを判定することができる。
【００２２】
請求項９に記載の発明は、前記判定手段（１８）は、前記比較に加えて前記上部検出信号が所定値以上である場合に、前記衝突物は地面に固定されていない物体であると判定することを特徴とする。
【００２３】
これにより、上部センサ（１３、１７１、１７３、２０１）の検出した衝突エネルギーが、下部センサ（１４、１７２、１７４、２０２）の検出した衝突エネルギーに比べ小さいことのみを条件として衝突物の種類を判定する方法よりも、判定精度を上げることができる。
【００２４】
請求項１０に記載の発明は、前記車両のピッチングを計測するピッチング計測手段（２５１）と、前記ピッチング計測手段（２５１）が計測したピッチング情報をもとに、前記衝突物の種類を特定する判定手段（１８）とを備えることを特徴とする。
【００２５】
これにより、急ブレーキによりノーズダイブが発生した場合でも、正確に衝突物の種類を判定することができる。
【００２６】
請求項１１に記載の発明は、前記上部検出信号と該上部検出信号を検出した前記センサ（１０１）の上部検出場所、および、前記下部検出信号と該下部検出信号を検出した該センサ（１０１）の下部検出場所とを用いて、該センサ（１０１）に対して発生する車両進行方向から車両垂直上方向を正とするモーメントを計算し、前記モーメントと、前記上部検出信号、またはおよび、前記下部検出信号とを、前記判定手段（１８）の判定条件に用いることを特徴とする。
【００２７】
衝突物が歩行者などの地面に固定されていない物体である場合、衝突時はバンパ（１１）が衝突物に対して水平になる。その後、衝突が進むと、衝突物の重心が衝突したバンパ（１１）よりも高い位置にあるため衝突物は車両方向へ傾き、バンパ（１１）の上部に大きなエネルギーが加わる。これによりバンパには、車両下方向から車両進行方向に対して回転するモーメントが作用する。このモーメントを判定に用いることで、衝突物の形状を判定することができる。
【００２８】
請求項１２に記載の発明は、前記上部検出信号と該上部検出信号を検出した前記上部センサ（１３、１７１、１７３、２０１）の上部検出場所、および、前記下部検出信号と該下部検出信号を検出した前記下部センサ（１４、１７２、１７４、２０２）の下部検出場所とを用いて、該センサに対して発生する車両進行方向から車両垂直上方向を正とするモーメントを計算し、前記モーメントと、前記上部検出信号、またはおよび、前記下部検出信号とを、前記判定手段（１８）の判定条件に用いることを特徴とする。
【００２９】
請求項１３に記載の発明は、前記上部検出信号、またはおよび、前記下部検出信号が第一所定値よりも大きく、かつ、前記モーメントが第二所定値よりも大きい場合に、前記衝突物は地面に固定されていない物体であると判定することを特徴とする。
【００３０】
衝突物が、歩行者のように地面に固定されていない物体である場合、衝突時は、バンパ（１１）が車両進行方向に対して衝突物に対して水平になる。その後、衝突が進むと、衝突物の重心が衝突したバンパ（１１）よりも高い位置にあるため衝突物は車両方向へ傾き、バンパ（１１）の上部に大きなエネルギーが加わる。これによりバンパ（１１）には、車両下方向から車両進行方向に対して回転するモーメントが作用する。このモーメントを判定に用いることで、地面に固定されていない物体を判定することができる。
【００３１】
請求項１４に記載の発明は、前記上部検出信号、またはおよび、前記下部検出信号が第一所定値よりも大きく、かつ、前記モーメントが第二所定値よりも小さい場合に、前記衝突物は地面に固定された物体であると判定することを特徴とする。
【００３２】
衝突物が電柱などの地面に固定された物体の場合、衝突時はバンパ（１１）が衝突物に対して水平になる。その後、衝突が進むと、衝突物の一端が地面に固定されているため、衝突物は地面に固定された点を支点に衝突方向へ傾き、バンパ（１１）の下部に大きなエネルギーが加わる。これによりバンパ（１１）には、車両上方向から車両進行方向に対して回転するモーメントが作用する。このモーメントを判定に用いることで、地面に固定された物体を判定することができる。
【００３３】
請求項１５に記載の発明は、車両のサイドメンバ（１６、１７）とバンパ（１１）との間に設置され、前記バンパ（１１）へ衝突物が衝突した際に、前記バンパ（１１）に加えられた衝突エネルギーとモーメントとを検出し、出力するセンサ（１０１）と、前記衝突エネルギーと前記モーメントとを基準値に対して比較することで、前記衝突物の種類を特定する判定手段（１８）とを備えることを特徴とする。
【００３４】
ある点におけるモーメントおよび衝突エネルギーを判定に用いることにより、１つのセンサ、すなわち単純な構成によって、衝突物の種類を特定可能である。
【００３５】
請求項１６に記載の発明は、前記衝突エネルギーが第一所定値よりも大きく、かつ、前記モーメントが第二所定値よりも大きい場合に、前記衝突物は地面に固定されていない物体であると判定することを特徴とする。
【００３６】
請求項１７に記載の発明は、前記衝突エネルギーが第一所定値よりも大きく、かつ、前記モーメントが第二所定値よりも小さい場合に、前記衝突物は地面に固定された物体であると判定することを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、実施例１から実施例６を用いて、本発明を実施するための最良の形態を述べる。
【００３８】
〔実施例１〕
図１から図８を用いて実施例１について説明する。
【００３９】
図１（ａ）、図１（ｂ）および図２を用いて、車両における車載用衝突物判定装置をなす構成の配置を示す。図１（ａ）は車両上方に視点をおいた場合の構成の配置、図１（ｂ）は車両左側方に視点をおいた場合の構成の配置である。図２は、判定手段１８以外の構成の配置を、視点を車両内部においた射影図で表している。
【００４０】
これらの図１（ａ）、図１（ｂ）および図２に示すように、車両の前部に位置するフロントバンパ１１はアブソーバ１２の車両進行方向側に配置されており、衝突物がフロントバンパ１１に衝突した場合にはフロントバンパ１１が変形しアブソーバ１２が衝撃を緩和する。また、アブソーバ１２は、上部光ファイバセンサ１３および下部光ファイバセンサ１４を介してリーンフォースメント１５に固定されている。また、リーンフォースメント１５の右端部付近に右サイドメンバ１６、左端部に左サイドメンバ１７が繋がっている。判定手段１８は、車両内部のフロア上に設置されている。なお、本実施例において、光ファイバセンサ１３、１４とは、光ファイバセンサを部材に設置したセンサユニットであり、後述の各実施例においても、センサとは部材にセンサ単体を設置したセンサユニットである。
【００４１】
図３は、本装置の構成間の入出力を表したブロック図である。これに示すように、上部光ファイバセンサ１３および下部光ファイバセンサ１４の各出力が判定手段１８に入力され、判定手段１８は、図８のフローチャートを用いて後述する処理手順に基づき衝突物の種類を判定する。なお、上部光ファイバセンサ１３および下部光ファイバセンサ１４が計測した衝突荷重を演算処理することで、衝突エネルギーを推定できる。
【００４２】
図４（ａ）、図４（ｂ）、図５、図６（ａ）、図６（ｂ）、図７を用いて、衝突物の種類の違いにより、上部光ファイバセンサ１３および下部光ファイバセンサ１４の出力値が異なることについて以下に述べる。衝突物が電柱などの地面に固定された物体の場合、衝突時（時刻ｔ０）は図４（ａ）に示すように、フロントバンパ１１が衝突物に対して、水平になる。その後、衝突が進むと（時刻ｔ１）、衝突物の一端が地面に固定されているため、図４（ｂ）に示すように上部光ファイバセンサ１３が小さく歪み、下部光ファイバセンサ１４が大きく歪む。図５に、車両が衝突物に衝突した瞬間を時刻ｔ０と置き、衝突以降の上部光ファイバセンサ１３が検出した荷重を実線、下部光ファイバセンサ１４が検出した荷重を点線で表す。この図によれば、衝突直後（時刻ｔ０から時刻ｔ１の間）は、上部光ファイバセンサ１３の出力と下部光ファイバセンサ１４の出力との間に大きな差は見られない。しかし、衝突物が地面に固定されているため、時刻ｔ１以降は衝突物およびフロントバンパ１１が地面を支点に傾き、下部光ファイバセンサ１４に掛かる荷重の増加速度が上部光ファイバセンサ１３にかかる荷重の増加速度を大きく上回る。
【００４３】
次に、衝突物が歩行者などの地面に固定されていない物体の場合、衝突時（時刻ｔ０）は図６（ａ）に示すように、フロントバンパ１１が衝突物に対して水平になる。この点は、衝突物が地面に固定されている物体である場合と同様である。衝突が進むと（時刻ｔ２）、地面に固定されていないため衝突物はボンネット方向に倒れこむ。その結果、図６（ｂ）に示すように上部光ファイバセンサ１３が大きく歪み、下部光ファイバセンサ１４が小さく歪む。図７に、車両が衝突物に衝突した瞬間を時刻ｔ０と置き、衝突以降の上部光ファイバセンサ１３が検出した荷重を実線、下部光ファイバセンサ１４が検出した荷重を点線で表す。この図によれば、衝突直後（時刻ｔ０から時刻ｔ２の間）は、上部光ファイバセンサ１３出力と下部光ファイバセンサ１４出力との間に大きな差は見られない。すなわち、衝突物が地面に固定された電柱であっても、地面に固定されない歩行者であっても上下センサ１３、１４にかかる荷重に差はない。しかし、時刻ｔ２以降は衝突物である歩行者はボンネット側に傾き、上部光ファイバセンサ１３に掛かる荷重の増加速度が下部光ファイバセンサ１４にかかる荷重の増加速度を大きく上回る。
【００４４】
以上より、衝突物が地面に固定された物体の場合は、衝突後（時刻ｔ１以降）に上部光ファイバセンサ１３の出力値の増加速度が、下部光ファイバセンサ１４の出力値の増加速度に比べ小さい。一方、衝突物が地面に固定されていない物体、すなわち歩行者である場合は、衝突後（時刻ｔ２以降）に下部光ファイバセンサ１４の出力値の増加速度が上部光ファイバセンサ１３の出力値の増加速度に比べ小さい。判定手段１８では、これらの特徴を用いて、衝突物の種類を判定する。
【００４５】
図８のフローチャートを用いて判定手段１８の処理手順を説明する。なお、本処理は衝突が発生した時点で開始される。まずステップＳ８０１にて、時刻カウンタｔ、および、上部光ファイバセンサ１３の初期出力値のＤ１（０）、下部光ファイバセンサ１４の初期出力値Ｄ２（０）を初期化（ｔ＝Ｄ１（０）＝Ｄ２（０）＝０）する。続くステップＳ８０２にて時刻カウンタｔに１を加算し、ステップＳ８０３にて上部光ファイバセンサ１３の出力値Ｄ１（ｔ）および下部光ファイバセンサ１４の出力値Ｄ２（ｔ）を演算する。ステップＳ８０３に続くステップＳ８０４では、出力値Ｄ１（ｔ）から前回の出力値Ｄ１（ｔ−１）を除算することで、時系列変化量ΔＤ１、すなわち増加速度を算出する。同様に、出力値Ｄ２（ｔ）から前回の出力値Ｄ２（ｔ−１）を除算し、時系列変化量ΔＤ２を演算する。ステップＳ８０４に続くステップＳ８０５では、時刻カウンタｔが判定上限時間Ｔｔｈ１に達したか否かを条件に分岐判定を行う。もし、時刻カウンタｔが判定上限時間Ｔｔｈ１に達していると判定されたなら、判定上限時間Ｔｔｈ１だけ処理を行っても、衝突物が歩行者とも地面に固定された物体とも判別ができなかったとみなし、ステップＳ８０６にて衝突物はその他の衝突物、例えばゴミ箱やショッピングカートなど、と判定し判定結果を出力する。ステップＳ８０５にて、時刻カウンタｔが判定上限時間Ｔｔｈ１に達していないと判定されたなら、ステップＳ８０７へ進む。ステップＳ８０７では、上部光ファイバセンサ１３の時系列変化量ΔＤ１が下部光ファイバセンサ１４の時系列変化量ΔＤ２に比べ閾値Ｐｔｈ１よりも大きいと判定された時、すなわち図７の時刻ｔ２のように上部光ファイバセンサ１３へ掛かる荷重の増加速度が下部光ファイバセンサ１４へ掛かる荷重の増加速度に比べ大きい時はステップＳ８０８へ進み、上部光ファイバセンサ１３の時系列変化量ΔＤ１が下部光ファイバセンサ１４の時系列変化量ΔＤ２に比べ閾値Ｐｔｈ１よりも大きくないと判定された時はステップＳ８０９へ進む。ステップＳ８０８では、衝突物は歩行者であると判定し判定結果として出力する。一方、ステップＳ８０９では、下部光ファイバセンサ１４の時系列変化量ΔＤ２が上部光ファイバセンサ１３の時系列変化量ΔＤ１に比べ閾値Ｄｔｈ１よりも大きいと判定された時、すなわち図５の時刻ｔ１のように下部光ファイバセンサ１４へ掛かる荷重の増加速度が上部光ファイバセンサ１３へ掛かる荷重の増加速度に比べ大きい時はステップＳ８１０へ進み、下部光ファイバセンサ１４の時系列変化量ΔＤ２が上部光ファイバセンサ１３の時系列変化量ΔＤ１に比べ閾値Ｄｔｈ１よりも大きくないと判定された時はステップＳ８１１にて上部光ファイバセンサ１３の出力値Ｄ１（ｔ）および下部光ファイバセンサ１４の出力値Ｄ２（ｔ）を保存しステップＳ８０２へ戻る。ステップＳ８１０では、衝突物は地面に固定された物体であると判定し判定結果として出力する。なお、ステップＳ８０６およびステップＳ８０８およびステップＳ８１０にて判定結果を出力した場合は、処理を終了する。
【００４６】
以上の構成により、本車載用衝突物判定装置は、衝突物が歩行者であるかどうかを判定可能である。これにより、歩行者がボンネットに激突する前に、判定手段１８は判定結果を出力でき、歩行者用エアバッグ装置などを起動し歩行者を保護することができる。
【００４７】
また、判定条件に時系列変化量、すなわち時間微分値を用いているため、ある時刻における上部光ファイバセンサ１３の出力値と下部光ファイバセンサ１４の出力値との差を判定条件に用いる構成（実施例２において後述）に比べ、上部検出信号と下部検出信号の値が近い場合、例えば地面に固定されておらず重心がバンパ１１より少し高い子供に衝突した場合でも、正確に衝突物の種類を判定可能である。
【００４８】
〔実施例２〕
図４からから図７および図９を用いて実施例２について説明する。この実施例２における前述の実施例１との構成上の相違点は、衝突物の種類を判定する条件に、ある時刻における上部光ファイバセンサ１３の出力値と下部光ファイバセンサ１４の出力値との差を用いる点である。なお、前述の各実施例と同等の構成については、各実施例と同様の符号を付し、本実施例２における説明を省略する。
【００４９】
図４（ａ）、図４（ｂ）、図５、図６（ａ）、図６（ｂ）、図７によれば、衝突物が地面に固定された物体の場合は、衝突後の時刻ｔ３における下部光ファイバセンサ１４の出力値は上部光ファイバセンサ１３の出力値に比べＤｔｈ２以上大きい。一方、衝突物が地面に固定されていない物体、すなわち歩行者である場合は、衝突後の時刻ｔ４における上部光ファイバセンサ１３の出力値は下部光ファイバセンサ１４の出力値に比べ、Ｐｔｈ２以上大きい。判定手段１８では、これらの特徴を用いて、衝突物の種類を判定する。
【００５０】
図９のフローチャートを用いて判定手段１８の処理手順を説明する。なお、本処理は衝突が発生した時点で開始される。まずステップＳ９１にて、時刻カウンタｔの初期化（ｔ＝０）を行う。続くステップＳ９２にて時刻カウンタｔに１を加算し、ステップＳ９３にて上部光ファイバセンサ１３の出力値Ｄ１を演算、ステップＳ９４にて下部光ファイバセンサ１４の出力値Ｄ２を演算する。ステップＳ９４に続くステップＳ９５では、時刻カウンタｔが判定上限時間Ｔｔｈ２に達したか否かを条件に分岐判定を行う。もし、時刻カウンタｔが判定上限時間Ｔｔｈ２に達していると判定されたなら、判定上限時間Ｔｔｈ２だけ処理を行っても、衝突物が歩行者とも地面に固定された物体とも判別ができなかったとみなし、ステップＳ９６にて衝突物はその他の衝突物と判定し判定結果を出力する。ステップＳ９５にて、時刻カウンタｔが判定上限時間Ｔｔｈ２に達していないと判定されたなら、ステップＳ９７へ進む。ステップＳ９７では、上部光ファイバセンサ１３の出力値Ｄ１が下部光ファイバセンサ１４の出力値Ｄ２に比べ閾値Ｐｔｈ２よりも大きいと判定された時、すなわち図７の時刻ｔ４のように上部光ファイバセンサ１３へ掛かる荷重が下部光ファイバセンサ１４へ掛かる荷重に比べＰｔｈ２以上に大きい時はステップＳ９８へ進み、上部光ファイバセンサ１３の出力値Ｄ１が下部光ファイバセンサ１４の出力値Ｄ２に比べ閾値Ｐｔｈ２より大きくないと判定された時はステップＳ９９へ進む。ステップＳ９８では、衝突物は歩行者であると判定し判定結果として出力する。一方、ステップＳ９９では、下部光ファイバセンサ１４の出力値Ｄ２が上部光ファイバセンサ１３の出力値Ｄ１に比べ閾値Ｄｔｈ２よりも大きいと判定された時、すなわち図５の時刻ｔ３のように下部光ファイバセンサ１４へ掛かる荷重が上部光ファイバセンサ１３へ掛かる荷重に比べＤｔｈ２以上に大きい時はステップＳ１００へ進み、下部光ファイバセンサ１４の出力値Ｄ２が上部光ファイバセンサ１３の出力値Ｄ１に比べ閾値Ｄｔｈ２より大きくないと判定された時はステップＳ９２へ戻る。ステップＳ１００では、衝突物は地面に固定された物体であると判定し判定結果として出力する。なお、ステップＳ９６およびステップＳ９８およびステップＳ１００にて判定結果を出力した場合は、処理を終了する。
【００５１】
本実施例の構成は、衝突物の種類を判定する際に、同時刻の検出信号を用いるため、上部光ファイバセンサ１３または下部光ファイバセンサ１４が振動し、上部光ファイバセンサ１３または下部光ファイバセンサ１４が出力する検出信号にノイズが加わった場合にも、ノイズの影響を受けることなく衝突物の種類を判定可能である。
【００５２】
〔実施例３〕
図１０から図１６を用いて実施例３について説明する。この実施例３における前述の実施例１との構成上の相違点は、本実施例では面圧センサ１０１がリーンフォースメント１５とサイドメンバ１６、１７との間に設置されている点である。なお、前述の各実施例と同等の構成については、各実施例と同様の符号を付し、本実施例３における説明を省略する。
【００５３】
図１０を用いて、面圧センサ１０１を用いた車載用衝突物判定装置をなす構成の車両における配置を示す。面圧センサ１０１はリーンフォースメント１５とサイドメンバ１６、１７との間に設置されている。面圧センサ１０１の出力は、面圧センサ１０１内の座標値（ｘ，ｙ）と、その座標値に加わった荷重Ｆ（ｘ，ｙ）である。また、以降の説明では、面圧センサ１０１の全出力の平均値を平均荷重ＦＡとする。
【００５４】
図１１（ａ）、図１１（ｂ）を用いて、この構成に対して、車両進行方向より衝突が発生した場合の衝突荷重の成分分解およびモーメントについて説明する。図１１（ａ）に示す前方から加えられた平均荷重ＦＡを、図１１（ｂ）に示すようにＦ１およびＦ２としてサイドメンバ１６、１７の上下方向の成分に分解する。このとき、面圧センサ１０１の上端部から距離Ｌ１だけ下部の部分に発生する車両の左側面方向から見た場合の車両進行方向に対する時計周りのモーメントＭは、Ｍ＝Ｌ１Ｆ１−Ｌ２Ｆ２で表すことができる。
【００５５】
以下、図１２（ａ）、図１２（ｂ）、図１３、図１４（ａ）、図１４（ｂ）、図１５を用いて、衝突物の種類の違いにより、面圧センサ１０１の検出する平均荷重ＦＡと面圧センサ１０１に発生する時計回りのモーメントＭが異なることについて以下に述べる。衝突物が電柱などの地面に固定された物体の場合、衝突時（時刻ｔ０）は図１２（ａ）に示すように、フロントバンパ１１が衝突物に対して、水平になる。その後、衝突が進むと（時刻ｔ１）、衝突物の一端が地面に固定されているため、図１２（ｂ）に示すように半時計周り方向にモーメントＭが発生する。図１３に、車両が衝突物に衝突した瞬間を時刻ｔ０と置き、衝突以降の面圧センサ１０１が検出した荷重を実線、時計回り方向のモーメントＭを点線で表す。この図によれば、衝突後、面圧センサ１０１には、マイナス値のモーメントＭ、すなわち半時計周り方向のモーメントＭが発生していることがわかる。
【００５６】
次に、衝突物が歩行者などの地面に固定されていない物体の場合、衝突時（時刻ｔ０）は図１４（ａ）に示すように、フロントバンパ１１が衝突物に対して水平になる。この点は、衝突物が地面に固定されている物体である場合と同様である。衝突が進むと（時刻ｔ２）、地面に固定されていないため衝突物はボンネット方向に倒れこむ。その結果、図１４（ｂ）に示すように時計周り方向にモーメントＭが発生する。図１５に、車両が衝突物に衝突した瞬間を時刻ｔ０と置き、衝突以降の面圧センサ１０１が検出した荷重を実線、時計回り方向のモーメントＭを点線で表す。この図によれば、衝突後、面圧センサ１０１には、プラス値のモーメントＭ、すなわち時計周り方向のモーメントＭが発生していることがわかる。
【００５７】
以上より、衝突物が地面に固定された物体の場合は、面圧センサ１０１に半時計周りのモーメントＭが発生する。一方、衝突物が地面に固定されていない物体、すなわち歩行者である場合は、面圧センサ１０１に時計周りのモーメントＭが発生する。判定手段１８では、これらの特徴を用いて、衝突物の種類を判定する。
【００５８】
図１６のフローチャートを用いて判定手段１８の処理手順を説明する。なお、本処理は衝突が発生した時点で開始される。まずステップＳ１６１にて、時刻カウンタｔを初期化（ｔ＝０）する。続くステップＳ１６２にて時刻カウンタｔに１を加算し、ステップＳ１６３にて面圧センサ１０１の出力である衝突荷重Ｆ（ｘ，ｙ）から、平均荷重ＦＡと、面圧センサ１０１の上端部の辺に加わった衝突荷重Ｆ１と、下端部の辺に加わった衝突荷重Ｆ２とを計算する。ステップＳ１６３に続くステップＳ１６４では、Ｍ＝Ｌ１Ｆ１−Ｌ２Ｆ２で表すことができる時計周りのモーメントＭを計算する。ステップＳ１６４に続くステップＳ１６５では、平均荷重ＦＡと閾値Ｆｔｈとの関係を条件に分岐判定を行う。平均荷重ＦＡが閾値Ｆｔｈよりも大きいと判定されたならステップＳ１６６へ進み、平均荷重ＦＡが閾値Ｆｔｈよりも大きくないと判定されたならステップＳ１６２へ戻る。ステップＳ１６５に続くステップＳ１６６では、時刻カウンタｔが判定上限時間Ｔｔｈ１に達したか否かを条件に分岐判定を行う。もし、時刻カウンタｔが判定上限時間Ｔｔｈ１に達していると判定されたなら、判定上限時間Ｔｔｈ１だけ処理を行っても、衝突物が歩行者とも地面に固定された物体とも判別ができなかったとみなし、ステップＳ１６７にて衝突物はその他の衝突物、例えばゴミ箱やショッピングカートなど、と判定し判定結果を出力する。ステップＳ１６６にて、時刻カウンタｔが判定上限時間Ｔｔｈ１に達していないと判定されたなら、ステップＳ１６８へ進む。ステップＳ１６８で、面圧センサ１０１に発生したモーメントＭが閾値Ｍｔｈ２よりも大きいと判定された時、すなわち図１５のように面圧センサ１０１においてモーメントＭが時計回り方向へ大きく発生している時はステップＳ１６９へ進み、モーメントＭが閾値Ｍｔｈ２よりも大きくないと判定された時はステップＳ１７０へ進む。ステップＳ１６９では、衝突物は歩行者であると判定し判定結果として出力する。
【００５９】
ステップＳ１７０では、面圧センサ１０１に発生したモーメントＭが閾値Ｍｔｈ１よりも小さいと判定された時、すなわち図１３のように面圧センサ１０１においてモーメントＭが反時計回り方向へ大きく発生している時はステップＳ１７１へ進み、モーメントＭが閾値Ｍｔｈ１よりも小さくないと判定された時はステップＳ１６１へ戻る。ステップＳ１７１では、衝突物は地面に固定された物体であると判定し判定結果として出力する。なお、ステップＳ１６７およびステップＳ１６９およびステップＳ１７１にて判定結果を出力した場合は、処理を終了する。
【００６０】
前述の実施例１では、センサとして上下２つの光ファイバーセンサを用いていたが、本実施例の図１０に示すように面圧センサ１０１を用いればセンサは１つで済む。
【００６１】
以上より、本実施例で提案の衝突物判定装置は、実施例１と同様の作用効果に加え、部品点数を減らすことが可能である。
【００６２】
〔実施例４〕
図１７から図１９を用いて実施例４について説明する。この実施例４における前述の実施例１との構成上の相違点は、本実施例ではリーンフォースメント１５と右サイドメンバ１６との間に衝撃センサとして右上部チューブ式圧力センサ１７１および右下部チューブ式圧力センサ１７２が設置されている点と、リーンフォースメント１５と左サイドメンバ１７との間に衝撃センサとして左上部チューブ式圧力センサ１７３および左下部チューブ式圧力センサ１７４が設置されている点である。なお、前述の実施例と同等の構成については、各実施例と同様の符号を付し、本実施例４における説明を省略する。
【００６３】
図１７（ａ）、図１７（ｂ）、図１８を用いて、車載用衝突物判定装置をなす構成の車両における配置を示す。図１７（ａ）は車両上方に視点をおいた場合の構成の配置、図１７（ｂ）は車両左側方に視点をおいた場合の構成の配置である。実施例１と異なり、本実施例では、衝撃センサが上下左右に独立しており、またその設置場所も右サイドメンバ１６および左サイドメンバ１７とリーンフォースメント１５との間である。もし、フロントバンパ１１の右半面に歩行者が衝突した場合、右上部チューブ式圧力センサ１７１と右下部チューブ式圧力センサ１７２の出力は図７のように変化する。同様に、左上部チューブ式圧力センサ１７３と左下部チューブ式圧力センサ１７４の出力は図７の傾向を維持しつつも右側センサの出力に比べ小さなレンジで変化する。これら４種類のチューブ式圧力センサ１７１〜１７４の出力値を用いて、次に述べる図１９のフローチャートに示す処理を行い、衝突物の種類と衝突された箇所を判定する。
【００６４】
図１９のフローチャートを用いて、判定手段１８の内部処理を説明する。前述の実施例と同様に、本処理は衝突が発生した時点で開始される。まず、ステップＳ１９１で時刻カウンタｔを初期化し、ステップＳ１９２で時刻カウンタｔに１を加算し、ステップＳ１９３で右上部チューブ式圧力センサ１７１の出力値Ｄ１と、右下部チューブ式圧力センサ１７２の出力値Ｄ２と、左上部チューブ式圧力センサ１７３の出力値Ｄ３と、左下部チューブ式圧力センサ１７４の出力値Ｄ４を演算する。続くステップＳ１９４では、右側センサの出力和（Ｄ１＋Ｄ２）と左側センサの出力和（Ｄ３＋Ｄ４）を比較し、右側センサの出力和（Ｄ１＋Ｄ２）が大きいと判定されたならステップＳ１９５で処理９１を行い、左側センサの出力和（Ｄ３＋Ｄ４）が大きいと判定されたならステップＳ１９７へ進む。なお、ステップＳ１９５の処理９１とは、図９における処理の一部である。ステップＳ１９５に続くステップＳ１９６では衝突方向は右側であると衝突方向を出力し、処理を終了する。ステップＳ１９４より分岐したステップＳ１９７では、時刻カウンタｔが判定上限時間Ｔｔｈ２に達したか否かを条件に分岐判定を行う。もし、時刻カウンタｔが判定上限時間Ｔｔｈ２に達していると判定されたなら、判定上限時間Ｔｔｈ２だけ処理を行っても、衝突物が歩行者とも地面に固定された物体とも判別ができなかったとみなし、ステップＳ１９８にてフロントバンパ１１左側に衝突した衝突物はその他の衝突物と判定し判定結果を出力する。ステップＳ１９７にて、時刻カウンタｔが判定上限時間Ｔｔｈ２に達していないと判定されたなら、ステップＳ１９９へ進む。ステップＳ１９９では、左上部チューブ式圧力センサ１７３出力Ｄ３が左下部チューブ式圧力センサ１７４の出力Ｄ４に比べ閾値Ｐｔｈ２よりも大きいと判定された時、すなわち図７の時刻ｔ４のように左上部チューブ式圧力センサ１７３へ掛かる荷重が左下部チューブ式圧力センサ１７４へ掛かる荷重に比べＰｔｈ２以上に大きい時はステップＳ２００へ進み、左上部チューブ式圧力センサ１７３の出力値Ｄ３が左下部チューブ式圧力センサ１７４の出力Ｄ４に比べ閾値Ｐｔｈ２より大きくないと判定された時はステップＳ２０１へ進む。ステップＳ２００では、フロントバンパ１１左側に衝突した衝突物は歩行者であると判定し判定結果として出力する。一方、ステップＳ２０１では、左下部チューブ式圧力センサ１７４の出力Ｄ４が左上部チューブ式圧力センサ１７３出力Ｄ３に比べ閾値Ｄｔｈ２よりも大きいと判定された時、すなわち図５の時刻ｔ３のように左下部チューブ式圧力センサ１７４へ掛かる荷重が左上部チューブ式圧力センサ１７３へ掛かる荷重に比べＤｔｈ２以上に大きい時はステップＳ２０２へ進み、左下部チューブ式圧力センサ１７４の出力Ｄ４が左上部チューブ式圧力センサ１７３の出力値Ｄ３に比べ閾値Ｄｔｈ２より大きくないと判定された時はステップＳ１９２へ戻る。ステップＳ２０２では、フロントバンパ１１左側に衝突した衝突物は地面に固定された物体であると判定し判定結果として出力する。さらに、ステップＳ１９８とステップＳ２００とステップＳ２０２終了後は、ステップＳ２０３にて、衝突方向は左側であると衝突方向を出力し、処理を終了する。
【００６５】
以上より、本実施例で提案の衝突物判定装置は、衝撃センサ１７１、１７２、１７３、１７４を上下左右独立に配置することで、実施例１と同様の作用効果に加え、衝突物の衝突した部位を判定可能である。
【００６６】
〔実施例５〕
図２０から図２４を用いて実施例５について説明する。この実施例５における前述の実施例との構成上の相違点は、本実施例ではアブソーバ１２とリーンフォースメント１５との間に衝撃センサとして上部タッチセンサ２０１および下部タッチセンサ２０２、リーンフォースメント１５の右端部と右サイドメンバ１６との間に右クランク型センサ２０３、リーンフォースメント１５の左端部と左サイドメンバ１７との間に左クランク型センサ２０４を備える点である。なお、前述の実施例と同等の構成については、各実施例と同様の符号を付し、本実施例５における説明を省略する。
【００６７】
上部タッチセンサ２０１および下部タッチセンサ２０２は、オン（＝１）もしくはオフ（＝０）のデジタル出力をもつセンサである。フロントバンパ１１およびアブソーバ１２に荷重が加わった場合、その荷重がある一定値以上であるとき、上部タッチセンサ２０１および下部タッチセンサ２０２がアブソーバ１２とリーンフォースメント１５との間で圧縮されスイッチがオンとなる。これら上部タッチセンサ２０１および下部タッチセンサ２０２の出力は図示しない判定手段１８へ入力される。
【００６８】
図２１に右クランク型センサ２０３の詳細を示す。右クランク型センサ２０３は、クランク形状の金属部材２１１に歪ゲージ２１２を貼り付けたセンサである。図２２に示すように、リーンフォースメント１５に荷重がかかった場合、右サイドメンバ１６との間に挟まれた金属部材２１１の垂直成分、すなわち図２２の図面上下方向に延びる部材が歪む。歪ゲージ２１２はこの垂直成分の歪みを計測し出力する。右クランク型センサ２０３および左クランク型センサ２０４の出力は、判定手段１８に入力される。
【００６９】
図２３を用いて、衝突物の種類を判定する方法について説明する。図２３（ａ）は、右クランク型センサ２０３と左クランク型センサ２０４の出力の合計値Ｐの時系列変化を表している。図２３（ｂ）は上部タッチセンサ２０１の出力Ｔ１、図２３（ｃ）は下部タッチセンサ２０２の出力Ｔ２の時系列変化を表している。図２３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のプロット開始時刻ｔ０は物体がフロントバンパ１１へ衝突した時刻であり、この図２３における衝突物とは歩行者である。
【００７０】
右クランク型センサ２０３および左クランク型センサ２０４によりバンパ１１が衝突物から受けた荷重を検出し、衝突物の種類の判定に用いる。このように、衝突物から受けた荷重を判定に用いれば、衝突物の質量を考慮できる。また、地面に固定されているか否かを判定するため、上部タッチセンサ２０１および下部タッチセンサ２０２を用いる。図２３（ｂ）および図２３（ｃ）に示すように、衝突物からの荷重を受け上下タッチセンサ２０１、２０２がオンになっている時刻を判定に用いる。時刻ｔ５において、ある一定以上の荷重を受け上下タッチセンサ２０１、２０２が同時にオンになる。その後、衝突物である歩行者は地面に固定されておらず、ボンネット側に倒れ込むため、フロントバンパ１１下部に加わる荷重が減り、時刻ｔ６において下部タッチセンサ２０２がオフとなる。この時、図２３（ａ）に示す右左クランク型センサ２０３、２０４により検出された衝突物の荷重が大きいことが分かっているため、衝突物は地面に固定されず重心がフロントバンパ１１上部よりも高い位置にあり重量が大きい物体、すなわち歩行者であると判定することができる。
【００７１】
図２４のフローチャートを用いて、判定手段１８の内部処理について説明をする。前述の実施例と同様に、本処理は衝突が発生した時点で開始される。まずステップＳ２４１にてループの実行回数を表す時刻カウンタｔおよびカウンタＣ１およびカウンタＣ２を初期化（＝０）する。ステップＳ２４２で時刻カウンタｔに１を加算し、ステップＳ２４３では上部タッチセンサ２０１のデジタル出力値Ｔ１を取得し、ステップＳ２４４では下部タッチセンサ２０２のデジタル出力値Ｔ２を取得する。ステップＳ２４４に続くステップＳ２４５で上部タッチセンサ２０１の出力値Ｔ１が１（オン）と判定されたならステップＳ２４６にてカウンタＣ１に１を加算しステップＳ２４７へ進み、出力値Ｔ１が０（オフ）であると判定されたなら何もせずステップＳ２４７へ進む。ステップＳ２４７で下部タッチセンサ２０２の出力値Ｔ２が１（オン）であると判定されたならステップＳ２４８にてカウンタＣ２に１を加算しステップＳ２４９へ進み、出力値Ｔ２が０（オフ）であると判定されたなら何もせずステップＳ２４９へ進む。ステップＳ２４９では、右クランク型センサ２０３の出力値Ｐ１および左クランク型センサ２０４の出力値Ｐ２を演算し、ステップＳ２５０へ進む。ステップＳ２５０では、時刻カウンタｔが判定上限時間Ｔｔｈに達したか否かを条件に分岐判定を行う。もし、時刻カウンタｔが判定上限時間Ｔｔｈに達していると判定されたなら、判定上限時間Ｔｔｈだけ処理を行って衝突物の種類を判定できなかったため、衝突物は少なくとも歩行者以外の衝突物であると判定しステップＳ２５１において判定結果を出力する。ステップＳ２５０にて、時刻カウンタｔが判定上限時間Ｔｔｈに達していないと判定されたなら、ステップＳ２５２へ進む。ステップＳ２５２では、カウンタＣ１がカウンタＣ２に比べ閾値Ｃｔｈよりも大きいと判定されたならステップＳ２５３へ進み、カウンタＣ１がカウンタＣ２に比べ閾値Ｃｔｈよりも大きくないと判定されたならステップＳ２４２へ戻る。ステップＳ２５３では、右クランク型センサ２０３の出力値Ｐ１および左クランク型センサ２０４の出力値Ｐ２の合計値と閾値Ｐｔｈとの関係を条件に判定を行う。ステップＳ２５３において出力値Ｐ１と出力値Ｐ２との合計値が閾値Ｐｔｈよりも大きいと判定された時は、ステップＳ２５４へ進み、衝突物は歩行者であると判定結果を出力する。一方ステップＳ２５３において合計出力値Ｐが閾値Ｐｔｈ以下と判定された場合は、ステップＳ２５１へ進み、衝突物は少なくとも歩行者以外の衝突物であると判定結果を出力する。
【００７２】
ステップＳ２５１およびステップＳ２５４より続くステップＳ２５５では、出力値Ｐ１と出力値Ｐ２の関係を条件に分岐判定を行う。出力値Ｐ１が出力値Ｐ２よりも大きいと判定されたならステップＳ２５６へ進み、出力値Ｐ２が出力値Ｐ１以上であるならステップＳ２５７へ進む。ステップＳ２５６では、衝突物はバンパ１１の右側に衝突したと判定し衝突方向を出力する。ステップＳ２５７では、衝突物はバンパ１１の左側に衝突したと判定し衝突方向を出力する。
【００７３】
以上より、本実施例の構成は、実施例４と比べ使用するセンサの総数は変わらないが、２箇所のセンサにタッチセンサ２０１、２０２を用いるため、装置の製造コストを下げながらも実施例４と同様に衝突方向を判定可能である。
【００７４】
〔実施例６〕
図２５を用いて実施例６について説明する。この実施例６における前述の実施例１との構成上の相違点は、本実施例では上下加速度センサ２５１が追加されている点である。なお、前述の実施例と同等の構成については、各実施例と同様の符号を付し、本実施例６における説明を省略する。
【００７５】
図２５に示すように、上下加速度センサ２５１の計測したピッチング情報は、判定手段１８に入力される。判定手段１８は、ピッチング情報と上部光ファイバセンサ１３と下部光ファイバセンサ１４の出力をもとに衝突物の種類を判定する。
【００７６】
以下、衝突物の種類を判定する際に、ピッチング情報を用いる理由について述べる。多くの運転者は衝突物に衝突する前にブレーキングを行っている。これにより、物体に衝突する時には、車両はフロントサスペンションが大きく沈んでいるノーズダイブ状態となっており、フロントバンパ１１が衝突物に対し水平に衝突しない場合が多い。このノーズダイブ状態で地面に固定された物体、例えば電柱に衝突したとする。ノーズダイブ状態によりフロントバンパ１１前面が地面方向に傾いているため、上部光ファイバセンサ１３が下部光ファイバセンサ１４よりも先に電柱に衝突する。このため、図６および図７を用いて歩行者に衝突した場合を例に説明した場合と同様に、上部光ファイバセンサ１３の出力が下部光ファイバセンサ１４の出力よりも大きくなり、衝突物の種類を判定するための条件設定が複雑になる。
【００７７】
しかし、ピッチング情報を用いてフロントバンパ１１前面の傾きが地面に対して垂直となった時刻を判定し、その時刻から図８のフローチャートで示した処理を開始する。このように、ピッチング情報をもとにフロントバンパ１１前面の傾きを補正すれば、判定条件の設定を簡単化することができる。
【００７８】
〔その他の実施例〕
前述の実施例では、センサとして光ファイバセンサおよび面圧センサ、チューブ式圧力センサ、タッチセンサを例に説明を行ったが、センサはこれらに限定されない。例えば、歪ゲージやＧセンサなどのセンサを用いても実施可能である。
【００７９】
前述の実施例では、上部センサおよび下部センサの出力情報のみを用いて、衝突物の判定を行ったが、さらにこれ以外の情報を用いても良い。例えば、車載用カメラの出力情報を組み合わせて判定を行えば、前述の実施例に比べ更に高精度な判定が可能である。
【００８０】
前述の実施例３では、面圧センサ１０１を用いて、上下２箇所の衝突荷重を検出し、この衝突荷重を用いてモーメントを演算し、衝突荷重とモーメントを判定条件に用いたが、モーメントは衝突荷重から演算しなくても良い。例えば、衝突荷重とモーメントとの両方を計測可能な１つのセンサを用いて、衝突荷重とモーメントを検出し判定条件に使用すれば、実施例３と同様の作用効果を得ることができる。
【００８１】
前述の実施例では、前方からの衝突物に対して衝突物判定を行ったが、判定する衝突物の衝突方向は前方に限定されない。例えば、２つの光ファイバーセンサを車両後部のアブソーバと車両後部のリーンフォースメントとの接合部に挟設した場合、後方からの衝突物を判定可能である。
【００８２】
前述の実施例では、衝突物を判定する際に１１種類の閾値（Ｔｔｈ，Ｔｔｈ１，Ｔｔｈ２，Ｐｔｈ，Ｐｔｈ１，Ｐｔｈ２，Ｄｔｈ１，Ｄｔｈ２，Ｍｔｈ１，Ｍｔｈ２，Ｃｔｈ）を用いたが、これらの値は一定値でなくとも良い。例えば、Ｇセンサや歪ゲージといったセンサの外気温変化や経年劣化を考慮して、手動または自動で修正をした場合、前述の実施例に比べ更に高精度な判定が可能である。
【００８３】
前述の実施例では、衝突物を判定する際に１１種類の閾値（Ｔｔｈ，Ｔｔｈ１，Ｔｔｈ２，Ｐｔｈ，Ｐｔｈ１，Ｐｔｈ２，Ｄｔｈ１，Ｄｔｈ２，Ｍｔｈ１，Ｍｔｈ２，Ｃｔｈ）を条件に分岐判定を行ったが、判定の際に閾値を用いなくとも良い。例えば、ファジィ集合を用いた推論やニューラルネットワークを用いた判定を行っても良い。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】実施例１において用いられる衝突物判定装置の構成のおおよその配置を示す図面であり、図１（ａ）は鳥瞰図、図１（ｂ）は側面図である。
【図２】実施例１において用いられる視点を車両内部においた衝突物判定装置を表す射影図である。
【図３】実施例１において用いられる衝突物判定装置内部の入出力を表すブロック図である。
【図４】実施例１において用いられる衝突物判定装置が地面に固定された物体に衝突した場合の各部の変形を表す図面であり、図４（ａ）は時刻ｔ０の様子、図４（ｂ）は時刻ｔ１の様子を表す。
【図５】実施例１において用いられる衝突物判定装置が地面に固定された物体に衝突した場合の光ファイバセンサの時系列出力情報を表す図である。
【図６】実施例１において用いられる衝突物判定装置が地面に固定されていない物体に衝突した場合の各部の変形を表す図面であり、図６（ａ）は時刻ｔ０の様子、図６（ｂ）は時刻ｔ２の様子を表す。
【図７】実施例１において用いられる衝突物判定装置が地面に固定されていない物体に衝突した場合の光ファイバセンサの時系列出力情報を表す図である。
【図８】実施例１において用いられる判定手段１８の内部処理を表すフローチャートである。
【図９】実施例２において用いられる判定手段１８の内部処理を表すフローチャートである。
【図１０】実施例３において用いられる衝突物判定装置の構成のおおよその配置を示す側面図である。
【図１１】実施例３において用いられる図面であり、図１１（ａ）は面圧センサ１０１にかかる平均荷重ＦＡの時系列出力情報を表し、図１１（ｂ）は面圧センサ１０１にかかるモーメントＭの時系列出力情報を表す。
【図１２】実施例３において用いられる衝突物判定装置が地面に固定された物体に衝突した場合の各部の変形を表す図面であり、図１２（ａ）は時刻ｔ０の様子、図１２（ｂ）は時刻ｔ１の様子を表す。
【図１３】実施例３において用いられる衝突物判定装置が地面に固定された物体に衝突した場合の面圧センサ１０１が計測した平均荷重ＦＡとモーメントＭの時系列出力情報とを表す図である。
【図１４】実施例３において用いられる衝突物判定装置が地面に固定されていない物体に衝突した場合の各部の変形を表す図面であり、図１４（ａ）は時刻ｔ０の様子、図１４（ｂ）は時刻ｔ２の様子を表す。
【図１５】実施例３において用いられる衝突物判定装置が地面に固定されていない物体に衝突した場合の面圧センサ１０１が計測した平均衝突荷重ＦとモーメントＭの時系列出力情報とを表す図である。
【図１６】実施例３において用いられる判定手段１８の内部処理を表すフローチャートである。
【図１７】実施例４において用いられる衝突物判定装置の構成のおおよその配置を示す図面であり、図１７（ａ）は鳥瞰図、図１７（ｂ）は側面図である。
【図１８】実施例４において用いられる視点を車両内部においた衝突物判定装置を表す射影図である。
【図１９】実施例４において用いられる判定手段１８の内部処理を表すフローチャートである。
【図２０】実施例５において用いられる視点を車両内部においた衝突物判定装置を表す射影図である。
【図２１】実施例５において用いられるクランク型センサの詳細図である。
【図２２】実施例５において用いられるクランク型センサに荷重が掛かった場合の詳細図である。
【図２３】実施例５において用いられる歩行者が衝突物判定装置に衝突した場合の各センサの時系列出力であり、図２３（ａ）はクランク型センサの出力、図２３（ｂ）は上部タッチセンサ２０１の出力、図２３（ｃ）は下部タッチセンサ２０２の出力を表す。
【図２４】実施例５において用いられる判定手段１８の内部処理を表すフローチャートである。
【図２５】実施例６において用いられる衝突物判定装置内部の入出力を表すブロック図である。
【符号の説明】
【００８５】
１１ フロントバンパ
１２ アブソーバ
１３ 上部光ファイバセンサ
１４ 下部光ファイバセンサ
１５ リーンフォースメント
１６ 右サイドメンバ
１７ 左サイドメンバ
１８ 判定手段
１０１ 面圧センサ
１７１ 右上部チューブ式圧力センサ
１７２ 右下部チューブ式圧力センサ
１７３ 左上部チューブ式圧力センサ
１７４ 左下部チューブ式圧力センサ
２０１ 上部タッチセンサ
２０２ 下部タッチセンサ
２０３ 右クランク型センサ
２０４ 左クランク型センサ
２１１ 金属部材
２１２ 歪ゲージ
２５１ 上下加速度センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両の前部に配置されて歩行者エアバッグ等の保護装置を作動させるための車載用衝突物判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、歩行者保護を目的として、歩行者用エアバッグシステムの開発がなされている。この歩行者用エアバッグシステムとは、車両が歩行者に衝突した際に、歩行者の頭部や胸部が車両のボンネットやフロントガラスに激突することを防ぐためにボンネット上に展開するエアバッグである。この歩行者用エアバッグを起動するためには、車両に衝突した衝突物が、エアバッグを展開し保護すべき歩行者であるか、エアバッグを展開しなくて良い障害物であるかを判定する衝突物判定装置が必要である。すなわち、歩行者用エアバッグを展開する必要がないにも関わらずこれを展開した場合、無用の修理費用が必要となる。また、歩行者が車両の各部に激突するよりも早く歩行者用エアバッグを展開する必要があるために、衝突物判定装置には即応性が求められる。
【０００３】
そこで、特表２００３−５３５７６９号公報の発明が知られている。特表２００３−５３５７６９号公報の衝突物判定装置は、バンパおよびボンネットに衝撃検出センサを設置して、それぞれのセンサが検出した衝撃をもとに、衝突物が歩行者であるか否かを判定している。
【特許文献１】特表２００３−５３５７６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特表２００３−５３５７６９号公報に示される判定装置では、片方の衝撃検出センサをボンネットに取り付けているため、衝突物が少なくともボンネットに衝突するまで判定ができない。このような応答性が悪い判定手段を用いると、衝突物が歩行者であった場合、ボンネットに激突する前に歩行者用エアバッグを展開し保護することが難しいという課題がある。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、衝突物が歩行者であった場合に歩行者がボンネットに激突する前に歩行者用エアバッグに展開指令を出力できるように、衝突物の種類を判定可能な車載用衝突物判定装置の提供を本発明の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、車両のサイドメンバ（１６、１７）とバンパ（１１）との間に設置され、前記バンパ（１１）へ衝突物が衝突した際に、前記バンパ（１１）に加えられた衝突エネルギーを前記バンパ（１１）の前面において上下二箇所以上を検出し、上部検出信号と下部検出信号を出力するセンサ（１３、１４、１０１、１７１〜１７４、２０３、２０４）と、前記上部検出信号と前記下部検出信号とを比較することで、前記衝突物の種類を特定する判定手段（１８）とを備えることを特徴とする。
【０００７】
これにより、衝突物が地面に固定された物体であるか、地面に固定されていない物体であるかを判定することができる。なお、例えば衝突荷重や加速度などから、衝撃の激しさを表す評価値、すなわち衝撃エネルギーを計算することができることが知られている。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、前記センサは、上部センサ（１３、１７１、１７３、２０１）および下部センサ（１４、１７２、１７４、２０２）の２つのセンサにより構成されることを特徴とする。
【０００９】
上下に分かれて衝突エネルギーを検出するセンサが設置されているため、判定手段（１８）は各センサの出力値を比較すればよく、簡単なアルゴリズムで衝突物の種類を判定することができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、前記センサ（１３、１４、２０１、２０２）は、アブソーバ（１２）とリーンフォースメント（１５）との間に備えられることを特徴とする。
【００１１】
リーンフォースメント（１５）は硬い素材で形成されているため、この硬い素材に設置されているセンサ（１３、１４、２０１、２０２）は、精度よく衝突エネルギーを検出可能である。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、前記センサ（１０１、１７１〜１７４、２０３、２０４）は、リーンフォースメント（１５）とサイドメンバ（１６、１７）との間に備えられることを特徴とする。
【００１３】
リーンフォースメント（１５）およびサイドメンバ（１６、１７）は非常に強度の高い素材で形成されているため、リーンフォースメント（１５）とサイドメンバ（１６、１７）との間にセンサ（１０１、１７１〜１７４、２０３、２０４）を挟設することができれば、衝突エネルギーを漏らすことなく検出可能である。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、前記判定手段（１８）は、衝突から所定時間が経過した時点の前記上部検出信号および前記下部検出信号の大小を用いて前記衝突物の種類を判定することを特徴とする。
【００１５】
このように、同時刻の検出信号の変化量を用いて判定を行うため、センサ（１３、１４、１０１、１７１〜１７４、２０３、２０４）が振動し検出信号にノイズが加わった場合にも、ノイズの影響を受けることなく衝突物の種類を判定可能である。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、前記判定手段（１８）は、衝突から所定時間が経過した時点の前記上部検出信号および前記下部検出信号の時系列変化量の大小を用いて前記衝突物の種類を判定することを特徴とする。
【００１７】
これにより、上部検出信号と下部検出信号の値が近い場合、例えば地面に固定されておらず重心がバンパ（１１）より少し高い子供に衝突した場合でも衝突物の種類を判定可能である。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、前記判定手段（１８）は、前記上部検出信号が前記下部検出信号に比べ所定値以上小さい場合に、前記衝突物は地面に固定された物体であると判定することを特徴とする。
【００１９】
衝突物が電柱などの地面に固定された物体の場合、衝突時はバンパ（１１）が衝突物に対して水平になる。その後、衝突が進むと、衝突物の一端が地面に固定されているため、衝突物は地面に固定された点を支点に衝突方向へ傾き、バンパ（１１）の下部に大きなエネルギーが加わり、上部検出信号が小さく、下部検出信号が大きく出力される。この上部検出信号が小さく、下部検出信号が大きく出力される特徴を衝突物の種類の判定に用いることで、衝突物が地面に固定された物体である場合、これを判定することができる。
【００２０】
請求項８に記載の発明は、前記判定手段（１８）は、前記上部検出信号が前記下部検出信号に比べ所定値以上大きい場合に、前記衝突物は地面に固定されていない物体であると判定することを特徴とする。
【００２１】
衝突物が歩行者などの地面に固定されていない物体である場合、衝突時はバンパ（１１）が衝突物に対して水平になる。その後、衝突が進むと、衝突物の重心が衝突したバンパ（１１）よりも高い位置にあるため、衝突物は車両方向へ傾き、バンパ（１１）の上部に大きなエネルギーが加わり、上部検出信号が大きく、下部検出信号が小さく出力される。この上部検出信号が大きく、下部検出信号が小さく出力される特徴を衝突物の種類の判定に用いることで、衝突物が地面に固定されていない物体である場合、これを判定することができる。
【００２２】
請求項９に記載の発明は、前記判定手段（１８）は、前記比較に加えて前記上部検出信号が所定値以上である場合に、前記衝突物は地面に固定されていない物体であると判定することを特徴とする。
【００２３】
これにより、上部センサ（１３、１７１、１７３、２０１）の検出した衝突エネルギーが、下部センサ（１４、１７２、１７４、２０２）の検出した衝突エネルギーに比べ小さいことのみを条件として衝突物の種類を判定する方法よりも、判定精度を上げることができる。
【００２４】
請求項１０に記載の発明は、前記車両のピッチングを計測するピッチング計測手段（２５１）と、前記ピッチング計測手段（２５１）が計測したピッチング情報をもとに、前記衝突物の種類を特定する判定手段（１８）とを備えることを特徴とする。
【００２５】
これにより、急ブレーキによりノーズダイブが発生した場合でも、正確に衝突物の種類を判定することができる。
【００２６】
請求項１１に記載の発明は、前記上部検出信号と該上部検出信号を検出した前記センサ（１０１）の上部検出場所、および、前記下部検出信号と該下部検出信号を検出した該センサ（１０１）の下部検出場所とを用いて、該センサ（１０１）に対して発生する車両進行方向から車両垂直上方向を正とするモーメントを計算し、前記モーメントと、前記上部検出信号、またはおよび、前記下部検出信号とを、前記判定手段（１８）の判定条件に用いることを特徴とする。
【００２７】
衝突物が歩行者などの地面に固定されていない物体である場合、衝突時はバンパ（１１）が衝突物に対して水平になる。その後、衝突が進むと、衝突物の重心が衝突したバンパ（１１）よりも高い位置にあるため衝突物は車両方向へ傾き、バンパ（１１）の上部に大きなエネルギーが加わる。これによりバンパには、車両下方向から車両進行方向に対して回転するモーメントが作用する。このモーメントを判定に用いることで、衝突物の形状を判定することができる。
【００２８】
請求項１２に記載の発明は、前記上部検出信号と該上部検出信号を検出した前記上部センサ（１３、１７１、１７３、２０１）の上部検出場所、および、前記下部検出信号と該下部検出信号を検出した前記下部センサ（１４、１７２、１７４、２０２）の下部検出場所とを用いて、該センサに対して発生する車両進行方向から車両垂直上方向を正とするモーメントを計算し、前記モーメントと、前記上部検出信号、またはおよび、前記下部検出信号とを、前記判定手段（１８）の判定条件に用いることを特徴とする。
【００２９】
請求項１３に記載の発明は、前記上部検出信号、またはおよび、前記下部検出信号が第一所定値よりも大きく、かつ、前記モーメントが第二所定値よりも大きい場合に、前記衝突物は地面に固定されていない物体であると判定することを特徴とする。
【００３０】
衝突物が、歩行者のように地面に固定されていない物体である場合、衝突時は、バンパ（１１）が車両進行方向に対して衝突物に対して水平になる。その後、衝突が進むと、衝突物の重心が衝突したバンパ（１１）よりも高い位置にあるため衝突物は車両方向へ傾き、バンパ（１１）の上部に大きなエネルギーが加わる。これによりバンパ（１１）には、車両下方向から車両進行方向に対して回転するモーメントが作用する。このモーメントを判定に用いることで、地面に固定されていない物体を判定することができる。
【００３１】
請求項１４に記載の発明は、前記上部検出信号、またはおよび、前記下部検出信号が第一所定値よりも大きく、かつ、前記モーメントが第二所定値よりも小さい場合に、前記衝突物は地面に固定された物体であると判定することを特徴とする。
【００３２】
衝突物が電柱などの地面に固定された物体の場合、衝突時はバンパ（１１）が衝突物に対して水平になる。その後、衝突が進むと、衝突物の一端が地面に固定されているため、衝突物は地面に固定された点を支点に衝突方向へ傾き、バンパ（１１）の下部に大きなエネルギーが加わる。これによりバンパ（１１）には、車両上方向から車両進行方向に対して回転するモーメントが作用する。このモーメントを判定に用いることで、地面に固定された物体を判定することができる。
【００３３】
請求項１５に記載の発明は、車両のサイドメンバ（１６、１７）とバンパ（１１）との間に設置され、前記バンパ（１１）へ衝突物が衝突した際に、前記バンパ（１１）に加えられた衝突エネルギーとモーメントとを検出し、出力するセンサ（１０１）と、前記衝突エネルギーと前記モーメントとを基準値に対して比較することで、前記衝突物の種類を特定する判定手段（１８）とを備えることを特徴とする。
【００３４】
ある点におけるモーメントおよび衝突エネルギーを判定に用いることにより、１つのセンサ、すなわち単純な構成によって、衝突物の種類を特定可能である。
【００３５】
請求項１６に記載の発明は、前記衝突エネルギーが第一所定値よりも大きく、かつ、前記モーメントが第二所定値よりも大きい場合に、前記衝突物は地面に固定されていない物体であると判定することを特徴とする。
【００３６】
請求項１７に記載の発明は、前記衝突エネルギーが第一所定値よりも大きく、かつ、前記モーメントが第二所定値よりも小さい場合に、前記衝突物は地面に固定された物体であると判定することを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、実施例１から実施例６を用いて、本発明を実施するための最良の形態を述べる。
【００３８】
〔実施例１〕
図１から図８を用いて実施例１について説明する。
【００３９】
図１（ａ）、図１（ｂ）および図２を用いて、車両における車載用衝突物判定装置をなす構成の配置を示す。図１（ａ）は車両上方に視点をおいた場合の構成の配置、図１（ｂ）は車両左側方に視点をおいた場合の構成の配置である。図２は、判定手段１８以外の構成の配置を、視点を車両内部においた射影図で表している。
【００４０】
これらの図１（ａ）、図１（ｂ）および図２に示すように、車両の前部に位置するフロントバンパ１１はアブソーバ１２の車両進行方向側に配置されており、衝突物がフロントバンパ１１に衝突した場合にはフロントバンパ１１が変形しアブソーバ１２が衝撃を緩和する。また、アブソーバ１２は、上部光ファイバセンサ１３および下部光ファイバセンサ１４を介してリーンフォースメント１５に固定されている。また、リーンフォースメント１５の右端部付近に右サイドメンバ１６、左端部に左サイドメンバ１７が繋がっている。判定手段１８は、車両内部のフロア上に設置されている。なお、本実施例において、光ファイバセンサ１３、１４とは、光ファイバセンサを部材に設置したセンサユニットであり、後述の各実施例においても、センサとは部材にセンサ単体を設置したセンサユニットである。
【００４１】
図３は、本装置の構成間の入出力を表したブロック図である。これに示すように、上部光ファイバセンサ１３および下部光ファイバセンサ１４の各出力が判定手段１８に入力され、判定手段１８は、図８のフローチャートを用いて後述する処理手順に基づき衝突物の種類を判定する。なお、上部光ファイバセンサ１３および下部光ファイバセンサ１４が計測した衝突荷重を演算処理することで、衝突エネルギーを推定できる。
【００４２】
図４（ａ）、図４（ｂ）、図５、図６（ａ）、図６（ｂ）、図７を用いて、衝突物の種類の違いにより、上部光ファイバセンサ１３および下部光ファイバセンサ１４の出力値が異なることについて以下に述べる。衝突物が電柱などの地面に固定された物体の場合、衝突時（時刻ｔ０）は図４（ａ）に示すように、フロントバンパ１１が衝突物に対して、水平になる。その後、衝突が進むと（時刻ｔ１）、衝突物の一端が地面に固定されているため、図４（ｂ）に示すように上部光ファイバセンサ１３が小さく歪み、下部光ファイバセンサ１４が大きく歪む。図５に、車両が衝突物に衝突した瞬間を時刻ｔ０と置き、衝突以降の上部光ファイバセンサ１３が検出した荷重を実線、下部光ファイバセンサ１４が検出した荷重を点線で表す。この図によれば、衝突直後（時刻ｔ０から時刻ｔ１の間）は、上部光ファイバセンサ１３の出力と下部光ファイバセンサ１４の出力との間に大きな差は見られない。しかし、衝突物が地面に固定されているため、時刻ｔ１以降は衝突物およびフロントバンパ１１が地面を支点に傾き、下部光ファイバセンサ１４に掛かる荷重の増加速度が上部光ファイバセンサ１３にかかる荷重の増加速度を大きく上回る。
【００４３】
次に、衝突物が歩行者などの地面に固定されていない物体の場合、衝突時（時刻ｔ０）は図６（ａ）に示すように、フロントバンパ１１が衝突物に対して水平になる。この点は、衝突物が地面に固定されている物体である場合と同様である。衝突が進むと（時刻ｔ２）、地面に固定されていないため衝突物はボンネット方向に倒れこむ。その結果、図６（ｂ）に示すように上部光ファイバセンサ１３が大きく歪み、下部光ファイバセンサ１４が小さく歪む。図７に、車両が衝突物に衝突した瞬間を時刻ｔ０と置き、衝突以降の上部光ファイバセンサ１３が検出した荷重を実線、下部光ファイバセンサ１４が検出した荷重を点線で表す。この図によれば、衝突直後（時刻ｔ０から時刻ｔ２の間）は、上部光ファイバセンサ１３出力と下部光ファイバセンサ１４出力との間に大きな差は見られない。すなわち、衝突物が地面に固定された電柱であっても、地面に固定されない歩行者であっても上下センサ１３、１４にかかる荷重に差はない。しかし、時刻ｔ２以降は衝突物である歩行者はボンネット側に傾き、上部光ファイバセンサ１３に掛かる荷重の増加速度が下部光ファイバセンサ１４にかかる荷重の増加速度を大きく上回る。
【００４４】
以上より、衝突物が地面に固定された物体の場合は、衝突後（時刻ｔ１以降）に上部光ファイバセンサ１３の出力値の増加速度が、下部光ファイバセンサ１４の出力値の増加速度に比べ小さい。一方、衝突物が地面に固定されていない物体、すなわち歩行者である場合は、衝突後（時刻ｔ２以降）に下部光ファイバセンサ１４の出力値の増加速度が上部光ファイバセンサ１３の出力値の増加速度に比べ小さい。判定手段１８では、これらの特徴を用いて、衝突物の種類を判定する。
【００４５】
図８のフローチャートを用いて判定手段１８の処理手順を説明する。なお、本処理は衝突が発生した時点で開始される。まずステップＳ８０１にて、時刻カウンタｔ、および、上部光ファイバセンサ１３の初期出力値のＤ１（０）、下部光ファイバセンサ１４の初期出力値Ｄ２（０）を初期化（ｔ＝Ｄ１（０）＝Ｄ２（０）＝０）する。続くステップＳ８０２にて時刻カウンタｔに１を加算し、ステップＳ８０３にて上部光ファイバセンサ１３の出力値Ｄ１（ｔ）および下部光ファイバセンサ１４の出力値Ｄ２（ｔ）を演算する。ステップＳ８０３に続くステップＳ８０４では、出力値Ｄ１（ｔ）から前回の出力値Ｄ１（ｔ−１）を除算することで、時系列変化量ΔＤ１、すなわち増加速度を算出する。同様に、出力値Ｄ２（ｔ）から前回の出力値Ｄ２（ｔ−１）を除算し、時系列変化量ΔＤ２を演算する。ステップＳ８０４に続くステップＳ８０５では、時刻カウンタｔが判定上限時間Ｔｔｈ１に達したか否かを条件に分岐判定を行う。もし、時刻カウンタｔが判定上限時間Ｔｔｈ１に達していると判定されたなら、判定上限時間Ｔｔｈ１だけ処理を行っても、衝突物が歩行者とも地面に固定された物体とも判別ができなかったとみなし、ステップＳ８０６にて衝突物はその他の衝突物、例えばゴミ箱やショッピングカートなど、と判定し判定結果を出力する。ステップＳ８０５にて、時刻カウンタｔが判定上限時間Ｔｔｈ１に達していないと判定されたなら、ステップＳ８０７へ進む。ステップＳ８０７では、上部光ファイバセンサ１３の時系列変化量ΔＤ１が下部光ファイバセンサ１４の時系列変化量ΔＤ２に比べ閾値Ｐｔｈ１よりも大きいと判定された時、すなわち図７の時刻ｔ２のように上部光ファイバセンサ１３へ掛かる荷重の増加速度が下部光ファイバセンサ１４へ掛かる荷重の増加速度に比べ大きい時はステップＳ８０８へ進み、上部光ファイバセンサ１３の時系列変化量ΔＤ１が下部光ファイバセンサ１４の時系列変化量ΔＤ２に比べ閾値Ｐｔｈ１よりも大きくないと判定された時はステップＳ８０９へ進む。ステップＳ８０８では、衝突物は歩行者であると判定し判定結果として出力する。一方、ステップＳ８０９では、下部光ファイバセンサ１４の時系列変化量ΔＤ２が上部光ファイバセンサ１３の時系列変化量ΔＤ１に比べ閾値Ｄｔｈ１よりも大きいと判定された時、すなわち図５の時刻ｔ１のように下部光ファイバセンサ１４へ掛かる荷重の増加速度が上部光ファイバセンサ１３へ掛かる荷重の増加速度に比べ大きい時はステップＳ８１０へ進み、下部光ファイバセンサ１４の時系列変化量ΔＤ２が上部光ファイバセンサ１３の時系列変化量ΔＤ１に比べ閾値Ｄｔｈ１よりも大きくないと判定された時はステップＳ８１１にて上部光ファイバセンサ１３の出力値Ｄ１（ｔ）および下部光ファイバセンサ１４の出力値Ｄ２（ｔ）を保存しステップＳ８０２へ戻る。ステップＳ８１０では、衝突物は地面に固定された物体であると判定し判定結果として出力する。なお、ステップＳ８０６およびステップＳ８０８およびステップＳ８１０にて判定結果を出力した場合は、処理を終了する。
【００４６】
以上の構成により、本車載用衝突物判定装置は、衝突物が歩行者であるかどうかを判定可能である。これにより、歩行者がボンネットに激突する前に、判定手段１８は判定結果を出力でき、歩行者用エアバッグ装置などを起動し歩行者を保護することができる。
【００４７】
また、判定条件に時系列変化量、すなわち時間微分値を用いているため、ある時刻における上部光ファイバセンサ１３の出力値と下部光ファイバセンサ１４の出力値との差を判定条件に用いる構成（実施例２において後述）に比べ、上部検出信号と下部検出信号の値が近い場合、例えば地面に固定されておらず重心がバンパ１１より少し高い子供に衝突した場合でも、正確に衝突物の種類を判定可能である。
【００４８】
〔実施例２〕
図４からから図７および図９を用いて実施例２について説明する。この実施例２における前述の実施例１との構成上の相違点は、衝突物の種類を判定する条件に、ある時刻における上部光ファイバセンサ１３の出力値と下部光ファイバセンサ１４の出力値との差を用いる点である。なお、前述の各実施例と同等の構成については、各実施例と同様の符号を付し、本実施例２における説明を省略する。
【００４９】
図４（ａ）、図４（ｂ）、図５、図６（ａ）、図６（ｂ）、図７によれば、衝突物が地面に固定された物体の場合は、衝突後の時刻ｔ３における下部光ファイバセンサ１４の出力値は上部光ファイバセンサ１３の出力値に比べＤｔｈ２以上大きい。一方、衝突物が地面に固定されていない物体、すなわち歩行者である場合は、衝突後の時刻ｔ４における上部光ファイバセンサ１３の出力値は下部光ファイバセンサ１４の出力値に比べ、Ｐｔｈ２以上大きい。判定手段１８では、これらの特徴を用いて、衝突物の種類を判定する。
【００５０】
図９のフローチャートを用いて判定手段１８の処理手順を説明する。なお、本処理は衝突が発生した時点で開始される。まずステップＳ９１にて、時刻カウンタｔの初期化（ｔ＝０）を行う。続くステップＳ９２にて時刻カウンタｔに１を加算し、ステップＳ９３にて上部光ファイバセンサ１３の出力値Ｄ１を演算、ステップＳ９４にて下部光ファイバセンサ１４の出力値Ｄ２を演算する。ステップＳ９４に続くステップＳ９５では、時刻カウンタｔが判定上限時間Ｔｔｈ２に達したか否かを条件に分岐判定を行う。もし、時刻カウンタｔが判定上限時間Ｔｔｈ２に達していると判定されたなら、判定上限時間Ｔｔｈ２だけ処理を行っても、衝突物が歩行者とも地面に固定された物体とも判別ができなかったとみなし、ステップＳ９６にて衝突物はその他の衝突物と判定し判定結果を出力する。ステップＳ９５にて、時刻カウンタｔが判定上限時間Ｔｔｈ２に達していないと判定されたなら、ステップＳ９７へ進む。ステップＳ９７では、上部光ファイバセンサ１３の出力値Ｄ１が下部光ファイバセンサ１４の出力値Ｄ２に比べ閾値Ｐｔｈ２よりも大きいと判定された時、すなわち図７の時刻ｔ４のように上部光ファイバセンサ１３へ掛かる荷重が下部光ファイバセンサ１４へ掛かる荷重に比べＰｔｈ２以上に大きい時はステップＳ９８へ進み、上部光ファイバセンサ１３の出力値Ｄ１が下部光ファイバセンサ１４の出力値Ｄ２に比べ閾値Ｐｔｈ２より大きくないと判定された時はステップＳ９９へ進む。ステップＳ９８では、衝突物は歩行者であると判定し判定結果として出力する。一方、ステップＳ９９では、下部光ファイバセンサ１４の出力値Ｄ２が上部光ファイバセンサ１３の出力値Ｄ１に比べ閾値Ｄｔｈ２よりも大きいと判定された時、すなわち図５の時刻ｔ３のように下部光ファイバセンサ１４へ掛かる荷重が上部光ファイバセンサ１３へ掛かる荷重に比べＤｔｈ２以上に大きい時はステップＳ１００へ進み、下部光ファイバセンサ１４の出力値Ｄ２が上部光ファイバセンサ１３の出力値Ｄ１に比べ閾値Ｄｔｈ２より大きくないと判定された時はステップＳ９２へ戻る。ステップＳ１００では、衝突物は地面に固定された物体であると判定し判定結果として出力する。なお、ステップＳ９６およびステップＳ９８およびステップＳ１００にて判定結果を出力した場合は、処理を終了する。
【００５１】
本実施例の構成は、衝突物の種類を判定する際に、同時刻の検出信号を用いるため、上部光ファイバセンサ１３または下部光ファイバセンサ１４が振動し、上部光ファイバセンサ１３または下部光ファイバセンサ１４が出力する検出信号にノイズが加わった場合にも、ノイズの影響を受けることなく衝突物の種類を判定可能である。
【００５２】
〔実施例３〕
図１０から図１６を用いて実施例３について説明する。この実施例３における前述の実施例１との構成上の相違点は、本実施例では面圧センサ１０１がリーンフォースメント１５とサイドメンバ１６、１７との間に設置されている点である。なお、前述の各実施例と同等の構成については、各実施例と同様の符号を付し、本実施例３における説明を省略する。
【００５３】
図１０を用いて、面圧センサ１０１を用いた車載用衝突物判定装置をなす構成の車両における配置を示す。面圧センサ１０１はリーンフォースメント１５とサイドメンバ１６、１７との間に設置されている。面圧センサ１０１の出力は、面圧センサ１０１内の座標値（ｘ，ｙ）と、その座標値に加わった荷重Ｆ（ｘ，ｙ）である。また、以降の説明では、面圧センサ１０１の全出力の平均値を平均荷重ＦＡとする。
【００５４】
図１１（ａ）、図１１（ｂ）を用いて、この構成に対して、車両進行方向より衝突が発生した場合の衝突荷重の成分分解およびモーメントについて説明する。図１１（ａ）に示す前方から加えられた平均荷重ＦＡを、図１１（ｂ）に示すようにＦ１およびＦ２としてサイドメンバ１６、１７の上下方向の成分に分解する。このとき、面圧センサ１０１の上端部から距離Ｌ１だけ下部の部分に発生する車両の左側面方向から見た場合の車両進行方向に対する時計周りのモーメントＭは、Ｍ＝Ｌ１Ｆ１−Ｌ２Ｆ２で表すことができる。
【００５５】
以下、図１２（ａ）、図１２（ｂ）、図１３、図１４（ａ）、図１４（ｂ）、図１５を用いて、衝突物の種類の違いにより、面圧センサ１０１の検出する平均荷重ＦＡと面圧センサ１０１に発生する時計回りのモーメントＭが異なることについて以下に述べる。衝突物が電柱などの地面に固定された物体の場合、衝突時（時刻ｔ０）は図１２（ａ）に示すように、フロントバンパ１１が衝突物に対して、水平になる。その後、衝突が進むと（時刻ｔ１）、衝突物の一端が地面に固定されているため、図１２（ｂ）に示すように半時計周り方向にモーメントＭが発生する。図１３に、車両が衝突物に衝突した瞬間を時刻ｔ０と置き、衝突以降の面圧センサ１０１が検出した荷重を実線、時計回り方向のモーメントＭを点線で表す。この図によれば、衝突後、面圧センサ１０１には、マイナス値のモーメントＭ、すなわち半時計周り方向のモーメントＭが発生していることがわかる。
【００５６】
次に、衝突物が歩行者などの地面に固定されていない物体の場合、衝突時（時刻ｔ０）は図１４（ａ）に示すように、フロントバンパ１１が衝突物に対して水平になる。この点は、衝突物が地面に固定されている物体である場合と同様である。衝突が進むと（時刻ｔ２）、地面に固定されていないため衝突物はボンネット方向に倒れこむ。その結果、図１４（ｂ）に示すように時計周り方向にモーメントＭが発生する。図１５に、車両が衝突物に衝突した瞬間を時刻ｔ０と置き、衝突以降の面圧センサ１０１が検出した荷重を実線、時計回り方向のモーメントＭを点線で表す。この図によれば、衝突後、面圧センサ１０１には、プラス値のモーメントＭ、すなわち時計周り方向のモーメントＭが発生していることがわかる。
【００５７】
以上より、衝突物が地面に固定された物体の場合は、面圧センサ１０１に半時計周りのモーメントＭが発生する。一方、衝突物が地面に固定されていない物体、すなわち歩行者である場合は、面圧センサ１０１に時計周りのモーメントＭが発生する。判定手段１８では、これらの特徴を用いて、衝突物の種類を判定する。
【００５８】
図１６のフローチャートを用いて判定手段１８の処理手順を説明する。なお、本処理は衝突が発生した時点で開始される。まずステップＳ１６１にて、時刻カウンタｔを初期化（ｔ＝０）する。続くステップＳ１６２にて時刻カウンタｔに１を加算し、ステップＳ１６３にて面圧センサ１０１の出力である衝突荷重Ｆ（ｘ，ｙ）から、平均荷重ＦＡと、面圧センサ１０１の上端部の辺に加わった衝突荷重Ｆ１と、下端部の辺に加わった衝突荷重Ｆ２とを計算する。ステップＳ１６３に続くステップＳ１６４では、Ｍ＝Ｌ１Ｆ１−Ｌ２Ｆ２で表すことができる時計周りのモーメントＭを計算する。ステップＳ１６４に続くステップＳ１６５では、平均荷重ＦＡと閾値Ｆｔｈとの関係を条件に分岐判定を行う。平均荷重ＦＡが閾値Ｆｔｈよりも大きいと判定されたならステップＳ１６６へ進み、平均荷重ＦＡが閾値Ｆｔｈよりも大きくないと判定されたならステップＳ１６２へ戻る。ステップＳ１６５に続くステップＳ１６６では、時刻カウンタｔが判定上限時間Ｔｔｈ１に達したか否かを条件に分岐判定を行う。もし、時刻カウンタｔが判定上限時間Ｔｔｈ１に達していると判定されたなら、判定上限時間Ｔｔｈ１だけ処理を行っても、衝突物が歩行者とも地面に固定された物体とも判別ができなかったとみなし、ステップＳ１６７にて衝突物はその他の衝突物、例えばゴミ箱やショッピングカートなど、と判定し判定結果を出力する。ステップＳ１６６にて、時刻カウンタｔが判定上限時間Ｔｔｈ１に達していないと判定されたなら、ステップＳ１６８へ進む。ステップＳ１６８で、面圧センサ１０１に発生したモーメントＭが閾値Ｍｔｈ２よりも大きいと判定された時、すなわち図１５のように面圧センサ１０１においてモーメントＭが時計回り方向へ大きく発生している時はステップＳ１６９へ進み、モーメントＭが閾値Ｍｔｈ２よりも大きくないと判定された時はステップＳ１７０へ進む。ステップＳ１６９では、衝突物は歩行者であると判定し判定結果として出力する。
【００５９】
ステップＳ１７０では、面圧センサ１０１に発生したモーメントＭが閾値Ｍｔｈ１よりも小さいと判定された時、すなわち図１３のように面圧センサ１０１においてモーメントＭが反時計回り方向へ大きく発生している時はステップＳ１７１へ進み、モーメントＭが閾値Ｍｔｈ１よりも小さくないと判定された時はステップＳ１６１へ戻る。ステップＳ１７１では、衝突物は地面に固定された物体であると判定し判定結果として出力する。なお、ステップＳ１６７およびステップＳ１６９およびステップＳ１７１にて判定結果を出力した場合は、処理を終了する。
【００６０】
前述の実施例１では、センサとして上下２つの光ファイバーセンサを用いていたが、本実施例の図１０に示すように面圧センサ１０１を用いればセンサは１つで済む。
【００６１】
以上より、本実施例で提案の衝突物判定装置は、実施例１と同様の作用効果に加え、部品点数を減らすことが可能である。
【００６２】
〔実施例４〕
図１７から図１９を用いて実施例４について説明する。この実施例４における前述の実施例１との構成上の相違点は、本実施例ではリーンフォースメント１５と右サイドメンバ１６との間に衝撃センサとして右上部チューブ式圧力センサ１７１および右下部チューブ式圧力センサ１７２が設置されている点と、リーンフォースメント１５と左サイドメンバ１７との間に衝撃センサとして左上部チューブ式圧力センサ１７３および左下部チューブ式圧力センサ１７４が設置されている点である。なお、前述の実施例と同等の構成については、各実施例と同様の符号を付し、本実施例４における説明を省略する。
【００６３】
図１７（ａ）、図１７（ｂ）、図１８を用いて、車載用衝突物判定装置をなす構成の車両における配置を示す。図１７（ａ）は車両上方に視点をおいた場合の構成の配置、図１７（ｂ）は車両左側方に視点をおいた場合の構成の配置である。実施例１と異なり、本実施例では、衝撃センサが上下左右に独立しており、またその設置場所も右サイドメンバ１６および左サイドメンバ１７とリーンフォースメント１５との間である。もし、フロントバンパ１１の右半面に歩行者が衝突した場合、右上部チューブ式圧力センサ１７１と右下部チューブ式圧力センサ１７２の出力は図７のように変化する。同様に、左上部チューブ式圧力センサ１７３と左下部チューブ式圧力センサ１７４の出力は図７の傾向を維持しつつも右側センサの出力に比べ小さなレンジで変化する。これら４種類のチューブ式圧力センサ１７１〜１７４の出力値を用いて、次に述べる図１９のフローチャートに示す処理を行い、衝突物の種類と衝突された箇所を判定する。
【００６４】
図１９のフローチャートを用いて、判定手段１８の内部処理を説明する。前述の実施例と同様に、本処理は衝突が発生した時点で開始される。まず、ステップＳ１９１で時刻カウンタｔを初期化し、ステップＳ１９２で時刻カウンタｔに１を加算し、ステップＳ１９３で右上部チューブ式圧力センサ１７１の出力値Ｄ１と、右下部チューブ式圧力センサ１７２の出力値Ｄ２と、左上部チューブ式圧力センサ１７３の出力値Ｄ３と、左下部チューブ式圧力センサ１７４の出力値Ｄ４を演算する。続くステップＳ１９４では、右側センサの出力和（Ｄ１＋Ｄ２）と左側センサの出力和（Ｄ３＋Ｄ４）を比較し、右側センサの出力和（Ｄ１＋Ｄ２）が大きいと判定されたならステップＳ１９５で処理９１を行い、左側センサの出力和（Ｄ３＋Ｄ４）が大きいと判定されたならステップＳ１９７へ進む。なお、ステップＳ１９５の処理９１とは、図９における処理の一部である。ステップＳ１９５に続くステップＳ１９６では衝突方向は右側であると衝突方向を出力し、処理を終了する。ステップＳ１９４より分岐したステップＳ１９７では、時刻カウンタｔが判定上限時間Ｔｔｈ２に達したか否かを条件に分岐判定を行う。もし、時刻カウンタｔが判定上限時間Ｔｔｈ２に達していると判定されたなら、判定上限時間Ｔｔｈ２だけ処理を行っても、衝突物が歩行者とも地面に固定された物体とも判別ができなかったとみなし、ステップＳ１９８にてフロントバンパ１１左側に衝突した衝突物はその他の衝突物と判定し判定結果を出力する。ステップＳ１９７にて、時刻カウンタｔが判定上限時間Ｔｔｈ２に達していないと判定されたなら、ステップＳ１９９へ進む。ステップＳ１９９では、左上部チューブ式圧力センサ１７３出力Ｄ３が左下部チューブ式圧力センサ１７４の出力Ｄ４に比べ閾値Ｐｔｈ２よりも大きいと判定された時、すなわち図７の時刻ｔ４のように左上部チューブ式圧力センサ１７３へ掛かる荷重が左下部チューブ式圧力センサ１７４へ掛かる荷重に比べＰｔｈ２以上に大きい時はステップＳ２００へ進み、左上部チューブ式圧力センサ１７３の出力値Ｄ３が左下部チューブ式圧力センサ１７４の出力Ｄ４に比べ閾値Ｐｔｈ２より大きくないと判定された時はステップＳ２０１へ進む。ステップＳ２００では、フロントバンパ１１左側に衝突した衝突物は歩行者であると判定し判定結果として出力する。一方、ステップＳ２０１では、左下部チューブ式圧力センサ１７４の出力Ｄ４が左上部チューブ式圧力センサ１７３出力Ｄ３に比べ閾値Ｄｔｈ２よりも大きいと判定された時、すなわち図５の時刻ｔ３のように左下部チューブ式圧力センサ１７４へ掛かる荷重が左上部チューブ式圧力センサ１７３へ掛かる荷重に比べＤｔｈ２以上に大きい時はステップＳ２０２へ進み、左下部チューブ式圧力センサ１７４の出力Ｄ４が左上部チューブ式圧力センサ１７３の出力値Ｄ３に比べ閾値Ｄｔｈ２より大きくないと判定された時はステップＳ１９２へ戻る。ステップＳ２０２では、フロントバンパ１１左側に衝突した衝突物は地面に固定された物体であると判定し判定結果として出力する。さらに、ステップＳ１９８とステップＳ２００とステップＳ２０２終了後は、ステップＳ２０３にて、衝突方向は左側であると衝突方向を出力し、処理を終了する。
【００６５】
以上より、本実施例で提案の衝突物判定装置は、衝撃センサ１７１、１７２、１７３、１７４を上下左右独立に配置することで、実施例１と同様の作用効果に加え、衝突物の衝突した部位を判定可能である。
【００６６】
〔実施例５〕
図２０から図２４を用いて実施例５について説明する。この実施例５における前述の実施例との構成上の相違点は、本実施例ではアブソーバ１２とリーンフォースメント１５との間に衝撃センサとして上部タッチセンサ２０１および下部タッチセンサ２０２、リーンフォースメント１５の右端部と右サイドメンバ１６との間に右クランク型センサ２０３、リーンフォースメント１５の左端部と左サイドメンバ１７との間に左クランク型センサ２０４を備える点である。なお、前述の実施例と同等の構成については、各実施例と同様の符号を付し、本実施例５における説明を省略する。
【００６７】
上部タッチセンサ２０１および下部タッチセンサ２０２は、オン（＝１）もしくはオフ（＝０）のデジタル出力をもつセンサである。フロントバンパ１１およびアブソーバ１２に荷重が加わった場合、その荷重がある一定値以上であるとき、上部タッチセンサ２０１および下部タッチセンサ２０２がアブソーバ１２とリーンフォースメント１５との間で圧縮されスイッチがオンとなる。これら上部タッチセンサ２０１および下部タッチセンサ２０２の出力は図示しない判定手段１８へ入力される。
【００６８】
図２１に右クランク型センサ２０３の詳細を示す。右クランク型センサ２０３は、クランク形状の金属部材２１１に歪ゲージ２１２を貼り付けたセンサである。図２２に示すように、リーンフォースメント１５に荷重がかかった場合、右サイドメンバ１６との間に挟まれた金属部材２１１の垂直成分、すなわち図２２の図面上下方向に延びる部材が歪む。歪ゲージ２１２はこの垂直成分の歪みを計測し出力する。右クランク型センサ２０３および左クランク型センサ２０４の出力は、判定手段１８に入力される。
【００６９】
図２３を用いて、衝突物の種類を判定する方法について説明する。図２３（ａ）は、右クランク型センサ２０３と左クランク型センサ２０４の出力の合計値Ｐの時系列変化を表している。図２３（ｂ）は上部タッチセンサ２０１の出力Ｔ１、図２３（ｃ）は下部タッチセンサ２０２の出力Ｔ２の時系列変化を表している。図２３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のプロット開始時刻ｔ０は物体がフロントバンパ１１へ衝突した時刻であり、この図２３における衝突物とは歩行者である。
【００７０】
右クランク型センサ２０３および左クランク型センサ２０４によりバンパ１１が衝突物から受けた荷重を検出し、衝突物の種類の判定に用いる。このように、衝突物から受けた荷重を判定に用いれば、衝突物の質量を考慮できる。また、地面に固定されているか否かを判定するため、上部タッチセンサ２０１および下部タッチセンサ２０２を用いる。図２３（ｂ）および図２３（ｃ）に示すように、衝突物からの荷重を受け上下タッチセンサ２０１、２０２がオンになっている時刻を判定に用いる。時刻ｔ５において、ある一定以上の荷重を受け上下タッチセンサ２０１、２０２が同時にオンになる。その後、衝突物である歩行者は地面に固定されておらず、ボンネット側に倒れ込むため、フロントバンパ１１下部に加わる荷重が減り、時刻ｔ６において下部タッチセンサ２０２がオフとなる。この時、図２３（ａ）に示す右左クランク型センサ２０３、２０４により検出された衝突物の荷重が大きいことが分かっているため、衝突物は地面に固定されず重心がフロントバンパ１１上部よりも高い位置にあり重量が大きい物体、すなわち歩行者であると判定することができる。
【００７１】
図２４のフローチャートを用いて、判定手段１８の内部処理について説明をする。前述の実施例と同様に、本処理は衝突が発生した時点で開始される。まずステップＳ２４１にてループの実行回数を表す時刻カウンタｔおよびカウンタＣ１およびカウンタＣ２を初期化（＝０）する。ステップＳ２４２で時刻カウンタｔに１を加算し、ステップＳ２４３では上部タッチセンサ２０１のデジタル出力値Ｔ１を取得し、ステップＳ２４４では下部タッチセンサ２０２のデジタル出力値Ｔ２を取得する。ステップＳ２４４に続くステップＳ２４５で上部タッチセンサ２０１の出力値Ｔ１が１（オン）と判定されたならステップＳ２４６にてカウンタＣ１に１を加算しステップＳ２４７へ進み、出力値Ｔ１が０（オフ）であると判定されたなら何もせずステップＳ２４７へ進む。ステップＳ２４７で下部タッチセンサ２０２の出力値Ｔ２が１（オン）であると判定されたならステップＳ２４８にてカウンタＣ２に１を加算しステップＳ２４９へ進み、出力値Ｔ２が０（オフ）であると判定されたなら何もせずステップＳ２４９へ進む。ステップＳ２４９では、右クランク型センサ２０３の出力値Ｐ１および左クランク型センサ２０４の出力値Ｐ２を演算し、ステップＳ２５０へ進む。ステップＳ２５０では、時刻カウンタｔが判定上限時間Ｔｔｈに達したか否かを条件に分岐判定を行う。もし、時刻カウンタｔが判定上限時間Ｔｔｈに達していると判定されたなら、判定上限時間Ｔｔｈだけ処理を行って衝突物の種類を判定できなかったため、衝突物は少なくとも歩行者以外の衝突物であると判定しステップＳ２５１において判定結果を出力する。ステップＳ２５０にて、時刻カウンタｔが判定上限時間Ｔｔｈに達していないと判定されたなら、ステップＳ２５２へ進む。ステップＳ２５２では、カウンタＣ１がカウンタＣ２に比べ閾値Ｃｔｈよりも大きいと判定されたならステップＳ２５３へ進み、カウンタＣ１がカウンタＣ２に比べ閾値Ｃｔｈよりも大きくないと判定されたならステップＳ２４２へ戻る。ステップＳ２５３では、右クランク型センサ２０３の出力値Ｐ１および左クランク型センサ２０４の出力値Ｐ２の合計値と閾値Ｐｔｈとの関係を条件に判定を行う。ステップＳ２５３において出力値Ｐ１と出力値Ｐ２との合計値が閾値Ｐｔｈよりも大きいと判定された時は、ステップＳ２５４へ進み、衝突物は歩行者であると判定結果を出力する。一方ステップＳ２５３において合計出力値Ｐが閾値Ｐｔｈ以下と判定された場合は、ステップＳ２５１へ進み、衝突物は少なくとも歩行者以外の衝突物であると判定結果を出力する。
【００７２】
ステップＳ２５１およびステップＳ２５４より続くステップＳ２５５では、出力値Ｐ１と出力値Ｐ２の関係を条件に分岐判定を行う。出力値Ｐ１が出力値Ｐ２よりも大きいと判定されたならステップＳ２５６へ進み、出力値Ｐ２が出力値Ｐ１以上であるならステップＳ２５７へ進む。ステップＳ２５６では、衝突物はバンパ１１の右側に衝突したと判定し衝突方向を出力する。ステップＳ２５７では、衝突物はバンパ１１の左側に衝突したと判定し衝突方向を出力する。
【００７３】
以上より、本実施例の構成は、実施例４と比べ使用するセンサの総数は変わらないが、２箇所のセンサにタッチセンサ２０１、２０２を用いるため、装置の製造コストを下げながらも実施例４と同様に衝突方向を判定可能である。
【００７４】
〔実施例６〕
図２５を用いて実施例６について説明する。この実施例６における前述の実施例１との構成上の相違点は、本実施例では上下加速度センサ２５１が追加されている点である。なお、前述の実施例と同等の構成については、各実施例と同様の符号を付し、本実施例６における説明を省略する。
【００７５】
図２５に示すように、上下加速度センサ２５１の計測したピッチング情報は、判定手段１８に入力される。判定手段１８は、ピッチング情報と上部光ファイバセンサ１３と下部光ファイバセンサ１４の出力をもとに衝突物の種類を判定する。
【００７６】
以下、衝突物の種類を判定する際に、ピッチング情報を用いる理由について述べる。多くの運転者は衝突物に衝突する前にブレーキングを行っている。これにより、物体に衝突する時には、車両はフロントサスペンションが大きく沈んでいるノーズダイブ状態となっており、フロントバンパ１１が衝突物に対し水平に衝突しない場合が多い。このノーズダイブ状態で地面に固定された物体、例えば電柱に衝突したとする。ノーズダイブ状態によりフロントバンパ１１前面が地面方向に傾いているため、上部光ファイバセンサ１３が下部光ファイバセンサ１４よりも先に電柱に衝突する。このため、図６および図７を用いて歩行者に衝突した場合を例に説明した場合と同様に、上部光ファイバセンサ１３の出力が下部光ファイバセンサ１４の出力よりも大きくなり、衝突物の種類を判定するための条件設定が複雑になる。
【００７７】
しかし、ピッチング情報を用いてフロントバンパ１１前面の傾きが地面に対して垂直となった時刻を判定し、その時刻から図８のフローチャートで示した処理を開始する。このように、ピッチング情報をもとにフロントバンパ１１前面の傾きを補正すれば、判定条件の設定を簡単化することができる。
【００７８】
〔その他の実施例〕
前述の実施例では、センサとして光ファイバセンサおよび面圧センサ、チューブ式圧力センサ、タッチセンサを例に説明を行ったが、センサはこれらに限定されない。例えば、歪ゲージやＧセンサなどのセンサを用いても実施可能である。
【００７９】
前述の実施例では、上部センサおよび下部センサの出力情報のみを用いて、衝突物の判定を行ったが、さらにこれ以外の情報を用いても良い。例えば、車載用カメラの出力情報を組み合わせて判定を行えば、前述の実施例に比べ更に高精度な判定が可能である。
【００８０】
前述の実施例３では、面圧センサ１０１を用いて、上下２箇所の衝突荷重を検出し、この衝突荷重を用いてモーメントを演算し、衝突荷重とモーメントを判定条件に用いたが、モーメントは衝突荷重から演算しなくても良い。例えば、衝突荷重とモーメントとの両方を計測可能な１つのセンサを用いて、衝突荷重とモーメントを検出し判定条件に使用すれば、実施例３と同様の作用効果を得ることができる。
【００８１】
前述の実施例では、前方からの衝突物に対して衝突物判定を行ったが、判定する衝突物の衝突方向は前方に限定されない。例えば、２つの光ファイバーセンサを車両後部のアブソーバと車両後部のリーンフォースメントとの接合部に挟設した場合、後方からの衝突物を判定可能である。
【００８２】
前述の実施例では、衝突物を判定する際に１１種類の閾値（Ｔｔｈ，Ｔｔｈ１，Ｔｔｈ２，Ｐｔｈ，Ｐｔｈ１，Ｐｔｈ２，Ｄｔｈ１，Ｄｔｈ２，Ｍｔｈ１，Ｍｔｈ２，Ｃｔｈ）を用いたが、これらの値は一定値でなくとも良い。例えば、Ｇセンサや歪ゲージといったセンサの外気温変化や経年劣化を考慮して、手動または自動で修正をした場合、前述の実施例に比べ更に高精度な判定が可能である。
【００８３】
前述の実施例では、衝突物を判定する際に１１種類の閾値（Ｔｔｈ，Ｔｔｈ１，Ｔｔｈ２，Ｐｔｈ，Ｐｔｈ１，Ｐｔｈ２，Ｄｔｈ１，Ｄｔｈ２，Ｍｔｈ１，Ｍｔｈ２，Ｃｔｈ）を条件に分岐判定を行ったが、判定の際に閾値を用いなくとも良い。例えば、ファジィ集合を用いた推論やニューラルネットワークを用いた判定を行っても良い。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】実施例１において用いられる衝突物判定装置の構成のおおよその配置を示す図面であり、図１（ａ）は鳥瞰図、図１（ｂ）は側面図である。
【図２】実施例１において用いられる視点を車両内部においた衝突物判定装置を表す射影図である。
【図３】実施例１において用いられる衝突物判定装置内部の入出力を表すブロック図である。
【図４】実施例１において用いられる衝突物判定装置が地面に固定された物体に衝突した場合の各部の変形を表す図面であり、図４（ａ）は時刻ｔ０の様子、図４（ｂ）は時刻ｔ１の様子を表す。
【図５】実施例１において用いられる衝突物判定装置が地面に固定された物体に衝突した場合の光ファイバセンサの時系列出力情報を表す図である。
【図６】実施例１において用いられる衝突物判定装置が地面に固定されていない物体に衝突した場合の各部の変形を表す図面であり、図６（ａ）は時刻ｔ０の様子、図６（ｂ）は時刻ｔ２の様子を表す。
【図７】実施例１において用いられる衝突物判定装置が地面に固定されていない物体に衝突した場合の光ファイバセンサの時系列出力情報を表す図である。
【図８】実施例１において用いられる判定手段１８の内部処理を表すフローチャートである。
【図９】実施例２において用いられる判定手段１８の内部処理を表すフローチャートである。
【図１０】実施例３において用いられる衝突物判定装置の構成のおおよその配置を示す側面図である。
【図１１】実施例３において用いられる図面であり、図１１（ａ）は面圧センサ１０１にかかる平均荷重ＦＡの時系列出力情報を表し、図１１（ｂ）は面圧センサ１０１にかかるモーメントＭの時系列出力情報を表す。
【図１２】実施例３において用いられる衝突物判定装置が地面に固定された物体に衝突した場合の各部の変形を表す図面であり、図１２（ａ）は時刻ｔ０の様子、図１２（ｂ）は時刻ｔ１の様子を表す。
【図１３】実施例３において用いられる衝突物判定装置が地面に固定された物体に衝突した場合の面圧センサ１０１が計測した平均荷重ＦＡとモーメントＭの時系列出力情報とを表す図である。
【図１４】実施例３において用いられる衝突物判定装置が地面に固定されていない物体に衝突した場合の各部の変形を表す図面であり、図１４（ａ）は時刻ｔ０の様子、図１４（ｂ）は時刻ｔ２の様子を表す。
【図１５】実施例３において用いられる衝突物判定装置が地面に固定されていない物体に衝突した場合の面圧センサ１０１が計測した平均衝突荷重ＦとモーメントＭの時系列出力情報とを表す図である。
【図１６】実施例３において用いられる判定手段１８の内部処理を表すフローチャートである。
【図１７】実施例４において用いられる衝突物判定装置の構成のおおよその配置を示す図面であり、図１７（ａ）は鳥瞰図、図１７（ｂ）は側面図である。
【図１８】実施例４において用いられる視点を車両内部においた衝突物判定装置を表す射影図である。
【図１９】実施例４において用いられる判定手段１８の内部処理を表すフローチャートである。
【図２０】実施例５において用いられる視点を車両内部においた衝突物判定装置を表す射影図である。
【図２１】実施例５において用いられるクランク型センサの詳細図である。
【図２２】実施例５において用いられるクランク型センサに荷重が掛かった場合の詳細図である。
【図２３】実施例５において用いられる歩行者が衝突物判定装置に衝突した場合の各センサの時系列出力であり、図２３（ａ）はクランク型センサの出力、図２３（ｂ）は上部タッチセンサ２０１の出力、図２３（ｃ）は下部タッチセンサ２０２の出力を表す。
【図２４】実施例５において用いられる判定手段１８の内部処理を表すフローチャートである。
【図２５】実施例６において用いられる衝突物判定装置内部の入出力を表すブロック図である。
【符号の説明】
【００８５】
１１ フロントバンパ
１２ アブソーバ
１３ 上部光ファイバセンサ
１４ 下部光ファイバセンサ
１５ リーンフォースメント
１６ 右サイドメンバ
１７ 左サイドメンバ
１８ 判定手段
１０１ 面圧センサ
１７１ 右上部チューブ式圧力センサ
１７２ 右下部チューブ式圧力センサ
１７３ 左上部チューブ式圧力センサ
１７４ 左下部チューブ式圧力センサ
２０１ 上部タッチセンサ
２０２ 下部タッチセンサ
２０３ 右クランク型センサ
２０４ 左クランク型センサ
２１１ 金属部材
２１２ 歪ゲージ
２５１ 上下加速度センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のサイドメンバ（１６、１７）とバンパ（１１）との間に設置され、前記バンパ（１１）へ衝突物が衝突した際に、前記バンパ（１１）に加えられた衝突エネルギーを前記バンパ（１１）の前面において上下二箇所以上を検出し、上部検出信号と下部検出信号を出力するセンサ（１３、１４、１０１、１７１〜１７４、２０１〜２０４）と、
前記上部検出信号と前記下部検出信号とを比較することで、前記衝突物の種類を特定する判定手段（１８）とを備えることを特徴とする車載用衝突物判定装置。
【請求項２】
前記センサは、上部センサ（１３、１７１、１７３、２０１）および下部センサ（１４、１７２、１７４、２０２）の２つのセンサにより構成されることを特徴とする請求項１に記載の車載用衝突物判定装置。
【請求項３】
前記センサ（１３、１４、２０１、２０２）は、アブソーバ（１２）とリーンフォースメント（１５）との間に備えられることを特徴とする請求項１に記載の車載用衝突物判定装置。
【請求項４】
前記センサ（１０１、１７１〜１７４、２０３、２０４）は、リーンフォースメント（１５）と前記サイドメンバ（１６、１７）との間に備えられることを特徴とする請求項１に記載の車載用衝突物判定装置。
【請求項５】
前記判定手段（１８）は、衝突から所定時間が経過した時点の前記上部検出信号および前記下部検出信号の大小を用いて前記衝突物の種類を判定することを特徴とする請求項１に記載の車載用衝突物判定装置。
【請求項６】
前記判定手段（１８）は、衝突から所定時間が経過した時点の前記上部検出信号および前記下部検出信号の時系列変化量の大小を用いて前記衝突物の種類を判定することを特徴とする請求項１に記載の車載用衝突物判定装置。
【請求項７】
前記判定手段（１８）は、前記上部検出信号が前記下部検出信号に比べ所定値以上小さい場合に、前記衝突物は地面に固定された物体であると判定することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の車載用衝突物判定装置。
【請求項８】
前記判定手段（１８）は、前記上部検出信号が前記下部検出信号に比べ所定値以上大きい場合に、前記衝突物は地面に固定されていない物体であると判定することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の車載用衝突物判定装置。
【請求項９】
前記判定手段（１８）は、前記比較に加えて前記上部検出信号が所定値以上である場合に、前記衝突物は地面に固定されていない物体であると判定することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の車載用衝突物判定装置。
【請求項１０】
前記車両のピッチングを計測するピッチング計測手段（２５１）と、
前記ピッチング計測手段（２５１）が計測したピッチング情報をもとに、前記衝突物の種類を特定する判定手段（１８）とを備えることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の車載用衝突物判定装置。
【請求項１１】
前記上部検出信号と該上部検出信号を検出した前記センサ（１０１）の上部検出場所、および、前記下部検出信号と該下部検出信号を検出した該センサ（１０１）の下部検出場所とを用いて、該センサ（１０１）に対して発生する車両進行方向から車両垂直上方向を正とするモーメントを計算し、前記モーメントと、前記上部検出信号、またはおよび、前記下部検出信号とを、前記判断手段（１８）の判定条件に用いることを特徴とする請求項１または請求項３から請求項１０に記載の車載用衝突物判定装置。
【請求項１２】
前記上部検出信号と該上部検出信号を検出した前記上部センサ（１３、１７１、１７３、２０１）の上部検出場所、および、前記下部検出信号と該下部検出信号を検出した前記下部センサ（１４、１７２、１７４、２０２）の下部検出場所とを用いて、該センサに対して発生する車両進行方向から車両垂直上方向を正とするモーメントを計算し、前記モーメントと、前記上部検出信号、またはおよび、前記下部検出信号とを、前記判定手段（１８）の判定条件に用いることを特徴とする請求項２に記載の車載用衝突物判定装置。
【請求項１３】
前記上部検出信号、またはおよび、前記下部検出信号が第一所定値よりも大きく、かつ、前記モーメントが第二所定値よりも大きい場合に、前記衝突物は地面に固定されていない物体であると判定することを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の車載用衝突物判定装置。
【請求項１４】
前記上部検出信号、またはおよび、前記下部検出信号が第一所定値よりも大きく、かつ、前記モーメントが第二所定値よりも小さい場合に
、前記衝突物は地面に固定された物体であると判定することを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の車載用衝突物判定装置。
【請求項１５】
車両のサイドメンバ（１６、１７）とバンパ（１１）との間に設置され、前記バンパ（１１）へ衝突物が衝突した際に、前記バンパ（１１）に加えられた衝突エネルギーとモーメントとを検出し、出力するセンサ（１０
１）と、
前記衝突エネルギーと前記モーメントとを基準値に対して比較することで、前記衝突物の種類を特定する判定手段（１８）とを備えることを特徴とする車載用衝突物判定装置。
【請求項１６】
前記衝突エネルギーが第一所定値よりも大きく、かつ、前記モーメントが第二所定値よりも大きい場合に、前記衝突物は地面に固定されていない物体であると判定することを特徴とする請求項１５に記載の車載用衝突物判定装置。
【請求項１７】
前記衝突エネルギーが第一所定値よりも大きく、かつ、前記モーメントが第二所定値よりも小さい場合に、前記衝突物は地面に固定された物体であると判定することを特徴とする請求項１５に記載の車載用衝突物判定装置。
【請求項１】
車両のサイドメンバ（１６、１７）とバンパ（１１）との間に設置され、前記バンパ（１１）へ衝突物が衝突した際に、前記バンパ（１１）に加えられた衝突エネルギーを前記バンパ（１１）の前面において上下二箇所以上を検出し、上部検出信号と下部検出信号を出力するセンサ（１３、１４、１０１、１７１〜１７４、２０１〜２０４）と、
前記上部検出信号と前記下部検出信号とを比較することで、前記衝突物の種類を特定する判定手段（１８）とを備えることを特徴とする車載用衝突物判定装置。
【請求項２】
前記センサは、上部センサ（１３、１７１、１７３、２０１）および下部センサ（１４、１７２、１７４、２０２）の２つのセンサにより構成されることを特徴とする請求項１に記載の車載用衝突物判定装置。
【請求項３】
前記センサ（１３、１４、２０１、２０２）は、アブソーバ（１２）とリーンフォースメント（１５）との間に備えられることを特徴とする請求項１に記載の車載用衝突物判定装置。
【請求項４】
前記センサ（１０１、１７１〜１７４、２０３、２０４）は、リーンフォースメント（１５）と前記サイドメンバ（１６、１７）との間に備えられることを特徴とする請求項１に記載の車載用衝突物判定装置。
【請求項５】
前記判定手段（１８）は、衝突から所定時間が経過した時点の前記上部検出信号および前記下部検出信号の大小を用いて前記衝突物の種類を判定することを特徴とする請求項１に記載の車載用衝突物判定装置。
【請求項６】
前記判定手段（１８）は、衝突から所定時間が経過した時点の前記上部検出信号および前記下部検出信号の時系列変化量の大小を用いて前記衝突物の種類を判定することを特徴とする請求項１に記載の車載用衝突物判定装置。
【請求項７】
前記判定手段（１８）は、前記上部検出信号が前記下部検出信号に比べ所定値以上小さい場合に、前記衝突物は地面に固定された物体であると判定することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の車載用衝突物判定装置。
【請求項８】
前記判定手段（１８）は、前記上部検出信号が前記下部検出信号に比べ所定値以上大きい場合に、前記衝突物は地面に固定されていない物体であると判定することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の車載用衝突物判定装置。
【請求項９】
前記判定手段（１８）は、前記比較に加えて前記上部検出信号が所定値以上である場合に、前記衝突物は地面に固定されていない物体であると判定することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の車載用衝突物判定装置。
【請求項１０】
前記車両のピッチングを計測するピッチング計測手段（２５１）と、
前記ピッチング計測手段（２５１）が計測したピッチング情報をもとに、前記衝突物の種類を特定する判定手段（１８）とを備えることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の車載用衝突物判定装置。
【請求項１１】
前記上部検出信号と該上部検出信号を検出した前記センサ（１０１）の上部検出場所、および、前記下部検出信号と該下部検出信号を検出した該センサ（１０１）の下部検出場所とを用いて、該センサ（１０１）に対して発生する車両進行方向から車両垂直上方向を正とするモーメントを計算し、前記モーメントと、前記上部検出信号、またはおよび、前記下部検出信号とを、前記判断手段（１８）の判定条件に用いることを特徴とする請求項１または請求項３から請求項１０に記載の車載用衝突物判定装置。
【請求項１２】
前記上部検出信号と該上部検出信号を検出した前記上部センサ（１３、１７１、１７３、２０１）の上部検出場所、および、前記下部検出信号と該下部検出信号を検出した前記下部センサ（１４、１７２、１７４、２０２）の下部検出場所とを用いて、該センサに対して発生する車両進行方向から車両垂直上方向を正とするモーメントを計算し、前記モーメントと、前記上部検出信号、またはおよび、前記下部検出信号とを、前記判定手段（１８）の判定条件に用いることを特徴とする請求項２に記載の車載用衝突物判定装置。
【請求項１３】
前記上部検出信号、またはおよび、前記下部検出信号が第一所定値よりも大きく、かつ、前記モーメントが第二所定値よりも大きい場合に、前記衝突物は地面に固定されていない物体であると判定することを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の車載用衝突物判定装置。
【請求項１４】
前記上部検出信号、またはおよび、前記下部検出信号が第一所定値よりも大きく、かつ、前記モーメントが第二所定値よりも小さい場合に
、前記衝突物は地面に固定された物体であると判定することを特徴とする請求項１１または請求項１２に記載の車載用衝突物判定装置。
【請求項１５】
車両のサイドメンバ（１６、１７）とバンパ（１１）との間に設置され、前記バンパ（１１）へ衝突物が衝突した際に、前記バンパ（１１）に加えられた衝突エネルギーとモーメントとを検出し、出力するセンサ（１０
１）と、
前記衝突エネルギーと前記モーメントとを基準値に対して比較することで、前記衝突物の種類を特定する判定手段（１８）とを備えることを特徴とする車載用衝突物判定装置。
【請求項１６】
前記衝突エネルギーが第一所定値よりも大きく、かつ、前記モーメントが第二所定値よりも大きい場合に、前記衝突物は地面に固定されていない物体であると判定することを特徴とする請求項１５に記載の車載用衝突物判定装置。
【請求項１７】
前記衝突エネルギーが第一所定値よりも大きく、かつ、前記モーメントが第二所定値よりも小さい場合に、前記衝突物は地面に固定された物体であると判定することを特徴とする請求項１５に記載の車載用衝突物判定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２】
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【図１０】
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【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【公開番号】特開２００６−２９０２６０（Ｐ２００６−２９０２６０Ａ）
【公開日】平成１８年１０月２６日（２００６．１０．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１１６２９６（Ｐ２００５−１１６２９６）
【出願日】平成１７年４月１３日（２００５．４．１３）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【公開日】平成１８年１０月２６日（２００６．１０．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月１３日（２００５．４．１３）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
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