CN102369122A - 碰撞检测装置 - Google Patents

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Abstract

一种碰撞检测装置，其目的在于，能够准确地辨别碰撞对象。该碰撞检测装置具备碰撞检测ECU(26)，该碰撞检测ECU(26)上连接有对压力腔(22)内的压力进行检测的压力传感器(24)、和对车速进行检测的车速传感器(28)，碰撞检测ECU(26)根据在预定的区间积分宽度内对压力传感器(24)的检测结果进行积分而获得的积分值，和利用预先设定的车速变换图等从车速传感器(28)的车速信号中对预先设定的值α进行差分而获得的变换车速信号，来求取碰撞物的有效质量。而且，当所求出的有效质量超过了预先设定的阈值时，辨别为碰撞物是行人。

Description

碰撞检测装置
技术领域
本发明涉及一种碰撞检测装置，尤其是涉及一种根据相当于通过碰撞而产生的载荷的物理量而对碰撞进行检测的碰撞检测装置。
背景技术
一直以来，提出了一种能够对与车辆的保险杠发生碰撞的碰撞物是否为行人进行判断的碰撞检测装置。
例如，在日本特开2007-290682号公报所记载的技术中，提出了如下的技术方案，即，具有：衬板，其被固定在车辆的纵梁上；腔室部件，其被配置在衬板的前方，并划分被密封的腔室空间；压力传感器，其对腔室空间的压力进行检测，而且，根据腔室空间的压力变化而检测碰撞。而且，提出了根据碰撞时的腔室空间的压力变化而进行对碰撞物的辨别的技术方案。
发明内容
发明所要解决的课题
但是，在日本特开2007-290682号公报所记载的技术中，虽然根据腔室空间的压力变化而进行对碰撞物的辨别，但是，例如在根据压力变化来计算碰撞物的有效质量而对碰撞物进行辨别的情况下，当与儿童发生碰撞时，根据压力变化而获得的冲量的积分值与大人的情况相比较小。由此，当适应与儿童之间的碰撞而设定阈值时，难以辨别出行人以外的竿等的路上固定物等。
本发明是考虑到上述事实而完成的，其目的在于，能够准确地辨别碰撞对象。
用于解决课题的方法
为了达成上述目的，第1项所述的发明的特征在于，具备：压力检测单元，其对被配置在车辆保险杠内的压力腔的压力进行检测；辨别值计算单元，其根据在预定的区间积分宽度内对所述压力检测单元的检测结果进行积分而获得的积分值，来计算用于辨别碰撞物的种类的辨别值；辨别单元，其根据所述辨别值来辨别碰撞物的种类。
根据第1项所述的发明，在压力检测单元中，对被配置在车辆保险杠内的压力腔的压力进行检测。
在辨别值计算单元中，根据在预定的区间积分宽度内对压力检测单元的检测结果进行积分而获得的积分值，来计算用于辨别碰撞物的种类的辨别值。即，通过对由于碰撞而产生的压力的积分值进行计算，从而计算出冲量以作为辨别值。另外，辨别值计算单元可以采用如下的结构，即，例如，如第6项所述的发明，还具备车速检测单元，根据在预定的区间积分宽度内对压力检测单元的检测结果进行积分而获得的积分值、以及车速检测单元的检测结果，来计算碰撞物的有效质量以作为辨别值。即，能够利用由于碰撞而产生的冲量与运动量相等的情况，而计算出碰撞物的有效质量以作为辨别值。
而且，在辨别单元中，根据由辨别值计算单元计算出的辨别值来辨别碰撞物的种类。
即，在对辨别值进行计算时，如果对压力检测单元的检测结果全部进行积分，则难以辨别与行人、和与竿等的路上固定物之间的碰撞，但是通过利用在预定的区间积分宽度内进行积分而获得的积分值来计算辨别值，从而能够准确地辨别碰撞对象。
而且，辨别值计算单元还可以采用如下的结构，即，如第2项所述的发明，还具备车辆检测单元，并且根据车速来决定区间积分宽度，且根据在所决定的区间积分宽度内进行积分而获得的积分值来计算辨别值。由此，能够更加准确地辨别碰撞物。
另外，也可以采用如下形式，即，如第3项所述的发明，还具备补正单元，所述补正单元根据从车辆的保险杠表面由于碰撞而发生变形起到压力腔发生变形为止所需要的能量，来对辨别值进行补正，辨别单元根据被补正单元补正后的补正值来辨别碰撞物的种类。即，通过由补正单元对辨别值进行补正，从而补正了由于存在于保险杠表面和腔室部件之间的空间和缓冲器等而产生的、压力检测单元的不灵敏区，由于利用补正后的辨别值来辨别碰撞物的种类，因而能够准确地辨别碰撞对象。
此时，也可以采用如下形式，即，如第4项所述的发明，还具备车速检测单元，辨别值计算单元根据在区间积分宽度内进行积分而获得的积分值、以及车速检测单元的检测结果，来计算辨别值，补正单元通过根据从车辆的保险杠表面发生变形起到所述压力腔发生变形为止所需要的能量，对车速检测单元的检测结果进行补正，从而对辨别值进行补正。例如，通过根据从车辆的保险杠表面发生变形起到压力腔发生变形为止所需要的能量，而以将预先设定的车速从实际车速中进行差分的方式对车速检测单元的检测结果进行补正，从而能够对辨别值进行补正，由此，能够准确地辨别碰撞对象。
而且，补正单元也可以采用如下的结构，即，如第5项所述的发明，通过根据从车辆的保险杠表面发生变形起到压力腔发生变形为止所需要的能量，对压力检测单元的检测结果进行补正，从而对辨别值进行补正。例如，通过根据从车辆的保险杠表面发生变形起到压力腔发生变形为止所需要的能量，而以将预先设定的冲量值加在根据实际压力而求得的冲量值(积分值)上的方式，对压力检测单元的检测结果进行补正，从而能够对辨别值进行补正，由此，能够准确地辨别碰撞对象。
第7项所述的发明的特征在于，具备：检测单元，其对相当于通过碰撞而产生的载荷的物理量进行检测；辨别值计算单元，其根据在预定的区间积分宽度内对由所述检测单元检测出的所述物理量进行积分而获得的积分值，来计算用于辨别碰撞物的种类的辨别值；辨别单元，其根据所述辨别值来辨别碰撞物的种类。
根据第7项所述的发明，在检测单元中，对相当于通过碰撞而产生的载荷的物理量进行检测。
在辨别值计算单元中，根据在预定的区间积分宽度内对由检测单元检测出的物理量进行积分而获得的积分值、与车速检测单元的检测结果，来计算用于辨别碰撞物的种类的辨别值。
而且，在辨别单元中，根据由辨别值计算单元计算出的辨别值来辨别碰撞物的种类。
即，在对辨别值进行计算时，如果对物理量(例如，相当于通过碰撞而产生的载荷的压力)全部进行积分，则难以辨别与行人、和与竿等的路上固定物之间的碰撞，但是通过利用在预定的区间积分宽度内进行积分而获得的积分值来计算辨别值，从而能够准确地辨别碰撞物。
而且，辨别值计算单元也可以采用如下的结构，即，如第8项所述的发明，根据车速来决定区间积分宽度，并根据在所决定的区间积分宽度内进行积分而获得的积分值来计算辨别值。由此，能够更加准确地辨别碰撞物。
发明效果
如上文所进行的说明，根据本发明，具有如下的效果，即，通过利用在预定的区间积分宽度内进行积分而获得的积分值来计算用于辨别碰撞物的种类的辨别值，从而能够准确地辨别碰撞对象。
附图说明
图1为表示本发明的实施方式所涉及的碰撞检测装置的概要结构的图。
图2为表示由于碰撞而产生的压力腔内的压力变化的示例的图。
图3A为表示仅缓冲器发生变形时的状况的图。
图3B为表示压力腔发生变形时的状况的图。
图3C为用于说明压力传感器的不灵敏区的图。
图4A为表示本发明的实施方式所涉及的碰撞检测装置的碰撞检测ECU的功能的功能框图。
图4B为表示车速变换图的图。
图5为表示由本发明的第1实施方式所涉及的碰撞检测装置的碰撞检测ECU执行的、处理的流程的一个示例的流程图。
图6A为表示碰撞物为竿等的路上固定物时的、相对于时间经过而产生的压力变化，和碰撞物为儿童时的、相对于时间经过而产生的压力变化，以及碰撞物为儿童时和路上固定物时的、各自的压力的全积分值的图。
图6B为表示进行区间积分时的区间积分宽度的示例、以及进行区间积分时的各个积分值的示例的图。
图7为用于说明未对车速信号进行补正的情况和对车速信号进行了补正的情况下的、对碰撞物的辨别结果的图。
图8A为表示本发明的第2实施方式所涉及的碰撞检测装置中的碰撞检测ECU的功能的功能框图。
图8B为表示冲量补正图的图。
图9为表示由本发明的第2实施方式所涉及的碰撞检测装置的碰撞检测ECU执行的、处理的流程的一个示例的流程图。
图10A为用于说明未对冲量信号进行补正的情况和对冲量信号进行了补正的情况下的、对碰撞物的辨别结果的图，且为表示未对冲量信号进行补正的情况下的图。
图10B为用于说明未对冲量信号进行补正的情况和对冲量信号进行了补正的情况下的、对碰撞物的辨别结果的图，且为表示对冲量信息进行了补正的情况下的图。
图11A为表示关于各个开(on)高速、关(off)高速、开(on)低速、关(off)低速、以及关(off)冲击，相对于时间经过而变化的、压力腔22内的压力的图。
图11B为表示本发明的第3实施方式所涉及的碰撞检测装置的碰撞检测ECU的功能的功能框图。
图11C为表示用于根据车速信号来决定区间积分宽度的图的一个示例的图。
图12为表示由本发明的第3实施方式所涉及的碰撞检测装置的碰撞检测ECU执行的、处理的流程的一个示例的流程图。
图13A为表示以55kph与行人发生了碰撞的情况下的压力变化的图。
图13B为表示以25kph与行人发生了碰撞的情况下的压力变化的图。
图13C为表示以55kph与行人发生了碰撞的情况和以25kph与行人发生了碰撞的情况下的积分值的图。
图13D为表示与车速相对应的区间积分宽度的图。
图13E为表示根据车速而改变了区间积分宽度的情况下的积分值的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式的一个示例进行详细说明。图1为，表示本发明的实施方式所涉及的碰撞检测装置的概要结构的图。另外，在图中所示的箭头标记FR表示车身前后方向的前方，箭头标记UP表示车身上下方向的上方。
如图1所示，本发明的实施方式所涉及的碰撞检测装置10，对向被配置于本汽车的前端的前保险杠12碰撞的碰撞物进行辨别。
前保险杠12具备保险杠加强件14。保险杠加强件14例如由金属系(铁或铝等)的材料、或树脂材料等构成，并作为以车宽方向为长度方向的框架部件而构成。该保险杠加强件14跨接未图示的车身侧的左右一对框架部件的前端之间，从而被支承在车身上。
而且，前保险杠12具有保险杠罩16，所述保险杠罩16从车辆前后方向的外侧、即前侧覆盖保险杠加强件14。保险杠罩16由树脂材料等构成，并以与保险杠加强件14之间形成空间S的方式，通过未图示的部分而被支承在车身上。
而且，在前保险杠12中的、保险杠加强件14与保险杠罩16之间的空间S内，配置有腔室部件18和作为缓冲部件的缓冲器20。腔室部件18被设置在保险杠加强件14的前表面上部侧，而缓冲器20被设置在保险杠加强件14的前表面下部。
缓冲器20在车宽方向上沿着保险杠加强件14而设置，例如，由发泡部件(聚丙烯泡沫材料等)的部件构成。缓冲器20的形状并不限定于图1中所示的截面形状。
腔室部件18构成作为以车宽方向为长度方向的空心结构的压力腔22，且被固定在保险杠加强件14的前表面的上部处。
而且，腔室部件18具有，能够在其后端部被固定在保险杠加强件14的前表面上的状态下维持其空心形状(压力腔22的形状)的刚性。
而且，碰撞检测装置10设置有压力传感器24，该压力传感器24输出与压力腔22内的压力相对应的信号。从压力传感器24输出的信号被输出到碰撞检测ECU26中。
碰撞检测ECU26上连接有对车速进行检测的车速传感器28，且由车速传感器28检测出的车速信号被输入到该碰撞检测ECU26中。
碰撞检测ECU26计算用于辨别碰撞物的种类的辨别值。具体而言，根据来自压力传感器24的压力信号和车速信号，而推断碰撞物重量以作为辨别值。更加具体而言，当设定了输入载荷F、时间：t、有效质量M、车速V时，由于通过碰撞而产生的冲量和运动量相等，因而可获得MV＝Ft的关系，从而得到有效质量M＝Ft/V。即，由于能够通过冲量和车速V而求得有效质量M，所以计算有效质量以作为辨别值。另外，由于通过碰撞而被输入的载荷相当于压力腔22的压力变化，所以通过对压力传感器22的压力信号进行时间积分而求取冲量。
而且，碰撞检测ECU26根据作为辨别值的有效质量M来辨别碰撞物。具体而言，当所求出的有效质量M超过了预先设定的阈值时，碰撞检测ECU26辨别为碰撞物是行人。由此，在碰撞检测装置10中，能够辨别向前保险杠12碰撞的碰撞物为行人、还是路侧标识竿等的路上固定物。
而且，碰撞检测ECU26向行人保护装置等的装置输出辨别结果。而且，当辨别结果为碰撞物是行人时，行人保护装置将启动用于保护行人的装置。
但是，当欲仅通过对被施加在压力腔22上的压力值的检测来辨别碰撞物时，则如图2所示，例如，由于关(off)高速(以预先设定的高速与竿等的路上固定物之间的碰撞)、和开(on)低速(以预先设定的低速与行人之间的碰撞)的最大压力值基本不发生变化，因而难以对行人和路上固定物进行辨别。因此，在本实施方式所涉及的碰撞检测装置10中，如上所述，设定为求得施加于压力腔22上的压力的时间积分值以作为冲量，从而计算有效质量。
但是，虽然设定为通过求取施加在压力腔22上的冲量来辨别碰撞物，但是如果在求取冲量时求取施加在压力腔22上的压力的全部积分值来辨别碰撞物，则在例如与儿童发生了碰撞的情况下，由于积分值与大人的情况相比较小，因而难以对与儿童、和与竿等的路上固定物之间的碰撞进行辨别。
因此，在本实施方式中，在求取冲量时，并不是求取压力的全部积分值，而是求取在预定的区间积分宽度(时间)内的积分值，来辨别碰撞物。预定区间的区间积分宽度既可以采用预先设定的区间积分宽度，也可以根据车速而进行改变。
而且，虽然本实施方式所涉及的碰撞检测装置10设定为，以上述方式根据压力腔22的压力变化来辨别碰撞物，但是由于在保险杠罩16与压力腔22之间存在空间S和缓冲器20，因而如图3A所示，即使碰撞物与保险杠罩16发生碰撞，也只有缓冲器20发生变形而压力腔22中不会产生压力变化，并且，如图3B所示，当碰撞物进一步进入时压力腔22中将产生压力变化。由此，如图3C所示，在压力传感器22上存在不灵敏区，从而低速时输出较小，低速碰撞时的有效质量较小而导致对行人碰撞的情况的辨别变得困难。
因此，在本实施方式的碰撞检测ECU26中，根据从保险杠罩16发生变形起到压力腔22发生变形为止所需要的能量，对压力腔22的不灵敏区的部分进行补正，从而辨别碰撞物。
在下文中，对碰撞检测ECU26的结构例进行详细说明。
(第1实施方式)
首先，对本发明的第1实施方式所涉及的碰撞检测装置10的碰撞检测ECU26的概要结构进行说明。图4A为，表示本发明的第1实施方式所涉及的碰撞检测装置10的碰撞检测ECU26的功能的功能框图。
本实施方式中的碰撞检测ECU26具备：车速补正部30、冲量计算部31、有效质量计算部32以及行人判断部34的功能。
在车速补正部30中，输入有由车速传感器28检测出的车速信号。车速补正部30利用预先设定的车速变换图等，而求取从车速传感器28的车速信号中对预先设定的值α进行差分而获得的变换车速信号，并向有效质量计算部32输出。
车速变换图为，用于求取对于由车速传感器28检测出的车速信号，对预先设定的值进行差分而获得的变换车速的图。例如，能够应用图4B所示的车速变换图。另外，作为车速图，既可以采用预先存储了与由车速传感器28检测出的车速信号相对应的变换车速的查阅表，也可以采用从由车速传感器28检测出的车速信号中对预先设定的值α进行差分的运算式。
而且，冲量计算部31中输入有由压力传感器25检测出的压力信号，从而计算对由压力传感器24检测出的压力信号进行时间积分而获得的冲量信号。此时，在预先设定的预定的区间积分宽度内，对压力信号进行时间积分，并将所计算出的冲量信号向有效质量计算部32输出。
在有效质量计算部32中输入有由冲量计算部31计算出的冲量信号，且从车速补正部30输入了车速信号。有效质量计算部32根据所输入的冲量信号以及车速信号来计算有效质量，并将计算结果向行人判断部34输出。具体而言，有效质量是通过有效质量[kg]＝冲量[N/s]/变换车速[km/h]×3.6而计算出的。另外，3.6为因单位变换而设定的值。
行人判断部34对由有效质量计算部32计算出的有效质量是否在预定的阈值以上进行判断，当该判断为肯定时，则辨别为碰撞物是行人，而当判断为否定时，则辨别为碰撞物是行人以外的路上固定物。而且，将辨别结果向行人保护装置等的装置输出。
接下来，对由以上述方式构成的本发明的第1实施方式所涉及的碰撞检测装置10的碰撞检测ECU26执行的、处理的流程进行说明。图5为，表示由本发明的第1实施方式所涉及的碰撞检测装置10的碰撞检测ECU26执行的、处理的流程的一个示例的流程图。
首先，在步骤100中，由压力传感器24检测出的压力信号被输入至碰撞检测ECU26中，并转移至步骤102。
在步骤102中，通过碰撞检测ECU26而对压力腔22是否存在压力变化进行判断。该判断对压力信号的检测结果是否存在变化进行判断，并当该判断为否定时返回步骤100并再次检测压力腔22的压力，而当判断为肯定时转移至104。
在步骤104中，在预定的区间积分宽度内通过碰撞检测ECU26而计算出压力信号的积分值，并转移至步骤106。即，冲量计算部31通过在预定的区间积分宽度内对压力信号进行积分，从而计算出冲量。
在步骤106中，由车速传感器28检测出的车速信号被输入到碰撞检测ECU26中，并转移至步骤108。
在步骤108中，车速信号被碰撞检测ECU26补正，并转移至步骤110。即，如上文所述，由车速补正部30计算出变换车速信号，所述变换车速信号是从由车速传感器28检测出的车速信号中对预先设定的值进行差分而获得的。
在步骤110中，由碰撞检测ECU26计算出碰撞物的有效质量，并转移至步骤112。即，根据由车速补正部30补正后的车速信号、和在步骤104中计算出的冲量信号，而通过有效质量计算部32来计算碰撞物的有效质量。
在步骤112中，通过行人判断部34来判断所计算出的有效质量是否在阈值以上，当该判断为肯定时转移至步骤114，而当判断为否定时转移至步骤116。
在步骤114中，辨别为碰撞物是行人，并转移至步骤118，而在步骤116中，辨别为碰撞物是行人以外的路上固定物，并转移至步骤118。另外，虽然在步骤116中，辨别为碰撞物是路上固定物，但是并不限定于路上固定物，也可以辨别为是行人以外的物体。
在步骤118中，辨别结果被输出到行人保护装置等的装置中而结束一系列的处理。
但是，如上文所述，当计算施加在压力腔22上的冲量时，如果对压力信号进行全部积分，则难以对与竿等的路上固定物、和与儿童之间的碰撞进行辨别。例如，如图6A所示，如果对碰撞物为竿等的路上固定物时的、相对于时间经过而产生的压力变化，和碰撞物为儿童时的、相对于时间经过而产生的压力变化，分别运算全部积分值(儿童的情况下，为直到要求开(on)时间(从与保险杠发生碰撞起至与发动机罩发生碰撞为止的时间等)为止的全部积分值)，则竿等的路上固定物的积分值相对更大，当适应儿童的情况而设定阈值时，则会将路上固定物也辨别成行人。相对于此，在本实施方式中，如图6B所示，由于对在预定的区间积分宽度内的压力信号的积分值进行计算，因而例如，如图6中的(1)～(3)所示，路上固定物被进行区间积分，从而积分值小于儿童时的值，因此，能够辨别路上固定物和儿童，从而能够准确地辨别碰撞物。
而且，在本实施方式中，设定为通过对车速信号进行补正，从而能够对由于保险杠罩16和压力腔22之间的空间S和缓冲器20等而导致的压力传感器24的不灵敏区进行补正。由此，能够准确地辨别行人等的碰撞对象。
图7为，用于说明未对车速信号进行补正的情况和对车速信号进行了补正的情况下的、对碰撞物的辨别结果的图。
图7中的由实线所示的实际车速，表示在未对车速信号进行补正的条件下辨别碰撞物时的阈值，而由虚线所示的变换车速，表示对车速信号进行补正而辨别碰撞物时的阈值。而且，图5中的车速25[km/h]、40[km/h]、55[km/h]的标绘图以及实线评价了车辆的全部偏差。而且，图5中的由单点划线表示的区域(开(on)碰撞输出)是辨别为行人的区域，而由虚线表示的区域(关(off)碰撞输出)是辨别为行人以外的区域。
从图7所示可知，当未对车速进行补正时，在车速25[km/h]、以及40[km/h]时由于误差而在需要辨别成行人时存在辨别成行人以外的可能性，但通过对车速进行补正，从而能够包含误差在内而准确地辨别碰撞物。
(第2实施方式)
接下来，对本发明的第2实施方式所涉及的碰撞检测装置的碰撞检测ECU26进行说明。图8A为表示本发明的第2实施方式所涉及的碰撞检测装置10中的碰撞检测ECU26的功能的功能框图。
虽然在第1实施方式中，作为对用于辨别碰撞物的辨别值进行补正的方法而采用了对车速进行补正的方式，但是在本实施方式中，采用了对冲量进行补正、即对压力信号的时间积分值进行补正的方式。另外，关于与第1实施方式相同的结构，标记相同的符号而进行说明。
本实施方式中的碰撞检测ECU26具备：冲量计算部31、冲量补正部36、有效质量计算部32以及行人判断部34的功能。
冲量计算部31计算对由压力传感器24检测出的压力信号进行时间积分而获得的积分信号。此时，在预先设定的预定的区间积分宽度内，对压力信号进行时间积分，并将所计算出的冲量信号向冲量补正部36输出。
由冲量计算部31计算出的冲量信号被输入到冲量补正部36中。冲量补正部36利用预先设定的冲量补正图等，而求取在冲量信号上加上预先设定的值而获得的冲量补正信号，并向有效质量计算部32输出。
冲量补正图为，用于求取在冲量信号上加上预先设定的值而获得的冲量补正信号的图，例如，如图8B所示，能够应用对应于由实线所示的实际的冲量信号而求取由虚线所示的冲量补正信号的图。另外，作为冲量补正图，既可以采用预先存储有对应于冲量信号的冲量补正信号的查阅表，也可以采用将预先设定的值加在冲量信号上的运算式。
而且，在有效质量计算部32中，从冲量补正部36输入有冲量补正信号，且输入有由车速传感器28检测出的车速信号。有效质量计算部32根据所输入的冲量补正信号以及车速信号来计算出有效质量，并将计算结果向行人判断部34输出。具体而言，有效质量是通过有效质量[kg]＝冲量补正值[N/s]/车速[km/h]×3.6而计算出的。另外，3.6为因单位变换而设定的值。
行人判断部34对由有效质量计算部32计算出的有效质量是否在预先设定的阈值以上进行判断，当该判断为肯定时，则辨别为碰撞物是行人，而当判断为否定时，则辨别为碰撞物是行人以外的路上固定物。而且，将辨别结果输出到行人保护装置等的装置中。
接下来，对由以上述方式构成的本发明的第2实施方式所涉及的碰撞检测装置10的碰撞检测ECU26执行的、处理的流程进行说明。图9为，表示由本发明的第2实施方式所涉及的碰撞检测装置10的碰撞检测ECU26执行的、处理的流程的一个示例的流程图。另外，关于与第1实施方式相同的处理，标记相同的符号而进行说明。
首先，在步骤100中，由压力传感器24检测出的压力信号被输入到碰撞检测ECU26中，并转移至步骤102。
在步骤102中，通过碰撞检测ECU26而对压力腔22是否存在压力变化进行判断。该判断对在压力信号的检测结果中是否存在变化进行判断，当该判断为否定时返回步骤100并再次检测压力腔22的压力，而当判断为肯定时转移至步骤104。
在步骤104中，通过碰撞检测ECU26在预定的区间积分宽度内计算压力信号的积分值，并转移至步骤106。即，冲量计算部31通过在预定的区间积分宽度内对压力信号进行积分，从而计算出冲量。
在步骤105中，冲量信号被碰撞检测ECU26补正，并转移至步骤106。即，如上文所述，通过冲量补正部36而计算出将预先设定的值加在冲量信号上所获得的冲量补正信号。
在步骤106中，由车速传感器28检测出的车速信号被输入到碰撞检测ECU26中，并转移至步骤110。
在步骤110中，通过碰撞检测ECU26而计算出碰撞物的有效质量，并转移至步骤112。即，根据由车速传感器28检测出的车速信号、以及由冲量补正部36补正后的冲量补正信号，而通过有效质量计算部32计算出碰撞物的有效质量。
在步骤112中，通过行人判断部34而对所计算出的有效质量是否在阈值以上进行判断，当该判断为肯定时转移至步骤114，而在为否定时转移至步骤116。
在步骤114中，辨别为碰撞物是行人，并转移至步骤118，而在步骤116中，辨别为碰撞物是行人以外的路上固定物，并转移至步骤118。另外，虽然在步骤116中，辨别为碰撞物是路上固定物，但是并不限定于路上固定物，也可以辨别为是行人以外的物体。
在步骤118中，将辨别结果向行人保护装置等的装置输出而结束一系列的处理。
即，在本实施方式中，也与第1实施方式相同地，因为并不是对压力信号的全部积分值进行计算，而是在预定的区间积分宽度内对积分值进行计算，因而能够准确地辨别碰撞物。
而且，在本实施方式中，设定为通过对冲量信号进行补正，从而对由于保险杠罩16和压力腔22之间的空间S和缓冲器20等而产生的压力传感器24的不灵敏区进行补正。由此，能够准确地辨别行人等的碰撞对象。
图10A为，用于说明未对冲量信号进行补正的情况和对冲量信号进行了补正的情况下的、碰撞物的辨别结果的图，且其表示未对冲量信号进行补正的情况，而图10B表示对冲量信息进行了补正的情况。而且，图10A、10B中的车速25[km/h]、40[km/h]、55[km/h]的标绘图以及实线评价了车辆的全部误差。而且，图中的由单点划线表示的区域(开(on)碰撞输出)是辨别为行人的区域，而由虚线表示的区域(关(off)碰撞输出)是辨别为行人以外的区域。
如图10A所示，在未对冲量信号进行补正的情况下，在车速25[km/h]时由于误差而在需要辨别成行人时存在辨别成行人以外的可能性。而且，在车速55[km/h]时由于偏差而在需要辨别成行人以外时存在辨别成行人的可能性。
与此相对，在对冲量进行了补正的情况下，从图10B所示可知，能够包含误差在内而准确地辨别碰撞物。
(第3实施方式)
接下来，对本发明的第3实施方式所涉及的碰撞检测装置的碰撞检测ECU26进行说明。
虽然在上述的实施方式中，设定为通过在预定的区间积分宽度内对压力信号的积分值进行计算而计算冲量，从而辨别碰撞物，但是在本实施方式中，设定为根据车速来改变区间积分宽度。另外，在下文中，虽然对相对于第1实施方式而根据车速来改变区间积分宽度的示例进行了说明，但是也可以采用相对于第2实施方式而根据车速来改变区间积分宽度的方式。
在图11A中，图示了关于各个开(on)高速、关(off)高速、开(on)低速、关(off)低速以及关(off)冲击，相对于时间经过而变化的、压力腔22内的压力的图。其中，开(on)高速表示在预先设定的高速下与行人发生碰撞的情况，关(off)高速表示在预先设定的高速下与路上固定物发生碰撞的情况，开(on)低速表示在预先设定的低速下与行人发生碰撞的情况，关(off)低速表示为在预先设定的低速下与路上固定物发生碰撞的情况，关(off)冲击表示其他冲击的情况。
虽然在开(on)高速时的直到要求时间(t1)为止的积分值小于关(off)高速时的全部积分值，而低速开(on)时的直到要求时间(t2)为止的积分值也小于关(off)高速时的全部积分值，但是如第1、第2实施方式中所说明的那样，通过在预定的区间积分宽度内进行积分，从而能够辨别与行人、和与行人以外的碰撞物(例如，路上固定物)之间的碰撞。但是，从图11A中可知，由于开(on)高速时的要求时间(t1)与开(on)低速时的要求时间(t2)为分别不同的时间，而且，开(on)低速时的直到要求时间(t2)为止的积分值，小于关(off)高速时的直到t2为止的积分值，因而各个速度需要使用直到开(on)要求时刻(例如，从行人与保险杠发生碰撞起至与发动机罩发生碰撞为止的时间等)为止的积分值。即，通过使用与车速相对应的区间积分宽度，从而能够辨别与行人、和与行人以外的碰撞物之间的碰撞。
因此，在本实施方式中，根据车速来改变区间积分宽度(时间)，并通过进行对压力信号的积分而计算冲量。
图11B为表示本发明的第3实施方式所涉及的碰撞检测装置的碰撞检测ECU26的功能的功能框图。另外，关于与第1实施方式相同的结构标记相同的符号而进行说明。
本实施方式的碰撞检测ECU26具备：车速补正部30、冲量计算部31、有效质量计算部32以及行人判断部34的功能。
车速补正部30中输入有由车速传感器28检测出的车速信号。车速补正部30利用预先设定的车速变换图等而求取从车速传感器28的车速信号中对预先设定的值α进行差分而获得的变换车速信号，并向有效质量计算部32输出。
车速变换图为，用于求取对于由车速传感器28检测出的车速信号，对预先设定的值进行差分而获得的变换车速的图。例如，能够应用如图4B所示的车速变换图。另外，作为车速图，既可以采用预先存储有与由车速传感器28检测出的车速信号相对应的变换车速的查阅表，也可以采用从由车速传感器28检测出的车速信号中对预先设定的值α进行差分的运算式。
而且，冲量计算部31计算对由压力传感器24检测出的压力信号进行时间积分而获得的冲量信号。此时，在本实施方式中，在冲量计算部31中输入有由车速传感器28检测出的车速信号，并存储有用于根据车速而决定预先设定的区间积分宽度的图，从而根据车速而决定区间积分宽度并进行对压力信号的时间积分，并将所计算出的积分值作为冲量信息而向有效质量计算部32输出。
作为用于根据车速信号而决定区间积分宽度的图，例如，如图11C所示，预先存储有作为与碰撞车速成反比例的区间积分宽度(时间)的图，从而决定与车速相对应的区间积分宽度。另外，区间积分宽度只要随着车速增加而缩短，则并不限定于图11C中的图，可以采用直线，也可以采用阶梯状，还可以采用其它的曲线。
有效质量计算部32中输入有由冲量计算部31计算出的冲量信号，且从车速补正部30输入了车速信号。有效质量计算部32根据所输入的冲量信号以及车速信号来计算有效质量，并将计算结果向行人判断部34输出。具体而言，有效质量是通过有效质量[kg]＝冲量[N/s]/变换车速[km/h]×3.6而计算出的。另外，3.6为因单位变换而设定的值。
行人判断部34对由有效质量计算部32计算出的有效质量是否在预定的阈值以上进行判断，当该判断为肯定时，则辨别为碰撞物是行人，而在判断为否定时，则辨别为碰撞物是行人以外的路上固定物。而且，将辨别结果输出到行人保护装置等的装置中。另外，在本实施方式中，在预先设定的车速范围以外，禁止对碰撞物的辨别。
接下来，对由以上述方式构成的本发明的第3实施方式所涉及的碰撞检测装置10的碰撞检测ECU26执行的、处理的流程进行说明。图12为，表示由本发明的第3实施方式所涉及的碰撞检测装置10的碰撞检测ECU26执行的、处理的流程的一个示例的流程图。
首先，在步骤200中，由压力传感器24检测出的压力信号被输入到碰撞检测ECU26中，并转移至步骤202。
在步骤202中，通过碰撞检测ECU26来判断压力腔22是否存在压力变化。该判断对在压力信号的检测结果中是否存在变化进行判断，当该判断为否定时返回步骤200并再次检测压力腔22的压力，而当判断为肯定时转移至步骤204。
在步骤204中，由车速传感器28检测出的车速信号被输入到碰撞检测ECU26中，并转移至步骤206。
在步骤206中，根据车速来决定区间积分宽度，并转移至步骤208。即，冲量计算部31通过从用于根据车速而决定预先设定的区间积分宽度的图中求取与车速信号相对应的区间积分宽度，从而决定区间积分宽度。
在步骤208中，通过碰撞检测ECU26而在所决定的区间积分宽度内计算压力信号的积分值，并转移至步骤S210。即，冲量计算部31通过在步骤206中所决定的区间积分宽度内对压力信号进行积分，从而计算出冲量。
在步骤210中，车速信号被碰撞检测ECU26补正，并转移至步骤212。即，如在第1实施方式中所说明的那样，通过车速补正部30而计算出，从由车速传感器28检测出的车速信号中对预先设定的值进行差分而获得的变换车速信号。
在步骤212中，通过碰撞检测ECU26而计算碰撞物的有效质量，并转移至步骤214。即，根据被车速补正部30补正的车速信号、以及在步骤208中所计算出的冲量信号，而通过有效质量计算部32来计算碰撞物的有效质量。
在步骤214中，通过行人判断部34而对所计算出的有效质量是否在阈值以上进行判断，当该判断为肯定时转移至步骤216，而在为否定时转移至步骤218。
在步骤216中，辨别为碰撞物是行人，并转移至步骤220，而在步骤218中，辨别为碰撞物是行人以外的路上固定物，并转移至步骤220。另外，虽然在步骤218中，辨别为碰撞物是路上固定物，但是并不限定于路上固定物，也可以辨别为是行人以外的物体。
在步骤220中，将辨别结果向行人保护装置等的装置输出而结束一系列的处理。
如上所述，在本实施方式中，通过根据车速改变区间积分宽度而求取冲量以辨别碰撞物，从而能够比第1实施方式以及第2实施方式更加准确地辨别碰撞物。
例如，以55kph与行人发生碰撞时的压力变化如图13A所示，而以25kph与行人发生碰撞时的压力变化如图13B所示。各个要求开(on)时间(从与保险杠发生碰撞起至与发动机罩发生碰撞为止的时间等)分别不同。这里，如图13C所示，当使区间积分宽度相同时，虽然以25khp与行人碰撞时的积分值如图13C中的(1)和(2)所示这样减少了，但是在本实施方式中，如图13D所示，由于在预先设定的车速的范围内(预先设定的车速范围之外禁止辨别)根据车速来改变区间积分宽度，从而如图13E所示，以25kph与行人发生碰撞时的区间积分宽度以(1)+(2)的方式而增加了以25kph与行人发生碰撞时的积分值，并成为与以55kph和行人碰撞时相同程度的积分值，由此能够在低速时准确地辨别碰撞物。
另外，虽然在上述的实施方式中，采用了保险杠罩16由于碰撞而发生变形，而缓冲器20在压力腔22发生变形之前变形的结构，但是前保险杠12的结构并不限定于此，只需在保险杠罩16与腔室部件18之间存在空间和缓冲器20、或者其它的部件等即可。例如，可以将缓冲器20的形状设为L字形并配置在保险杠罩16和保险杠加强件14之间、以及保险杠罩16和腔室部件18之间，也可以应用其它形状的缓冲器20。
而且，虽然在上述的实施方式中，对如下示例进行了说明，即，设置对从保险杠罩16由于碰撞而发生变形起至压力腔22发生变形为止的、压力传感器24的不灵敏区进行补正的结构，但是，在能够忽视压力传感器24的不灵敏区的结构的情况下，也可以省略对上述不灵敏区进行补正的结构。
而且，虽然在上述的实施方式中，在由压力传感器24检测压力腔22的压力变化，从而对碰撞物进行辨别的碰撞检测装置中，将压力信号的区间积分宽度设为预定的区间积分宽度、或根据车速而预先设定的区间积分宽度，而计算积分值，但是并不限定于通过压力传感器24来检测碰撞的方式，例如，也可以采用如下方式，即，应用在软管内使光纤通过并配置在保险杠内从而以光的偏斜为载荷来检测碰撞的构件、或利用加速度传感器来检测碰撞的构件，来改变检测结果的区间积分值。
而且，虽然在上述的实施方式中，列举了对有效质量进行计算以作为用于辨别碰撞物的种类的辨别值的示例而进行说明，但是辨别值并不限定于有效质量，例如，可以通过对压力传感器24的检测结果进行时间积分而求取由于碰撞而产生的冲量以作为辨别值，并就此利用所求出的冲量来辨别碰撞物的种类，或者，也可以利用对压力以外的、相当于因碰撞而产生的载荷的物理量的积分值进行计算而获得的冲量，来辨别碰撞物的种类。

Claims (8)

1.一种碰撞检测装置，具备：
压力检测单元，其对被配置在车辆保险杠内的压力腔的压力进行检测；
辨别值计算单元，其根据在预定的区间积分宽度内对所述压力检测单元的检测结果进行积分而获得的积分值，来计算用于辨别碰撞物的种类的辨别值；
辨别单元，其根据所述辨别值来辨别碰撞物的种类。
2.如权利要求1所述的碰撞检测装置，其中，
还具备车速检测单元，所述车速检测单元对车速进行检测，
所述辨别值计算单元根据由所述车速检测单元检测出的车速来决定所述区间积分宽度，并根据在所决定的所述区间积分宽度内进行积分而获得的积分值来计算所述辨别值。
3.如权利要求1或权利要求2所述的碰撞检测装置，其中，
还具备补正单元，所述补正单元根据从车辆的保险杠表面由于碰撞而发生变形起到所述压力腔发生变形为止所需要的能量，来对所述辨别值进行补正，
所述辨别单元根据被所述补正单元补正后的所述补正值来辨别碰撞物的种类。
4.如权利要求3所述的碰撞检测装置，其中，
还具备车速检测单元，所述车速检测单元对车速进行检测，
所述辨别值计算单元根据在所述区间积分宽度内进行积分而获得的积分值、以及所述车速检测单元的检测结果，来计算所述辨别值，
所述补正单元通过根据从车辆的保险杠表面发生变形起到所述压力腔发生变形为止所需要的能量，对所述车速检测单元的检测结果进行补正，从而对所述辨别值进行补正。
5.如权利要求3所述的碰撞检测装置，其中，
所述补正单元通过根据从车辆的保险杠表面发生变形起到所述压力腔发生变形为止所需要的能量，对所述压力检测单元的检测结果进行补正，从而对所述辨别值进行补正。
6.如权利要求1～5中的任意一项所述的碰撞检测装置，其中，
还具备车速检测单元，所述车速检测单元对车速进行检测，
所述辨别值计算单元根据所述积分值以及所述车速检测单元的检测结果，而计算出碰撞物的有效质量以作为所述辨别值。
7.一种碰撞检测装置，具备：
检测单元，其对相当于通过碰撞而产生的载荷的物理量进行检测；
辨别值计算单元，其根据在预定的区间积分宽度内对由所述检测单元检测出的所述物理量进行积分而获得的积分值，来计算用于辨别碰撞物的种类的辨别值；
辨别单元，其根据所述辨别值来辨别碰撞物的种类。
8.如权利要求7所述的碰撞检测单元，其中，
所述辨别值计算单元根据车速来决定所述预定的区间积分宽度，并根据在所决定的区间积分宽度内对所述物理量进行积分而获得的积分值来计算所述辨别值。
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