JP2004114752A - 車両用歩行者衝突保護装置及び車両用衝突部位検出装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】製造が容易であるとともに歩行者の左右方向衝突部位を高速に特定可能な車両用歩行者衝突保護装置及びそれに好適に採用可能な車両用衝突部位検出装置を提供すること。
【解決手段】車両のバンパーに設けられた衝突検出センサは、バンパーの左右方向に延設されて、衝突部位の検出も併せて行う。この結果、歩行者衝突部位の特定により歩行者保護要素の動作遅れを防止しつつ、歩行者保護要素の衝突に応じて作動する部分を小型軽量化することができる。
【選択図】図１
【解決手段】車両のバンパーに設けられた衝突検出センサは、バンパーの左右方向に延設されて、衝突部位の検出も併せて行う。この結果、歩行者衝突部位の特定により歩行者保護要素の動作遅れを防止しつつ、歩行者保護要素の衝突に応じて作動する部分を小型軽量化することができる。
【選択図】図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用歩行者衝突保護装置及びそれに好適に採用可能な車両用衝突部位検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、歩行者の衝突を検出する車両用歩行者衝突検出装置（以下、バンパーセンサともいう）を車両のフロントバンパーに設け、この検出装置が走行中の車両が歩行者に衝突したことを検出したら、車両フロント部の上面に設けたエアバッグなどを作動させて、車両フロント部の上面に倒れ込む歩行者の衝撃に与える衝撃を緩和する車両用歩行者衝突保護装置が提案されている。
【０００３】
【特許文献１】
特許第３２１２８４１号公報
【特許文献２】
特開平８ー２１６８２６号公報
【特許文献３】
特開平１１ー３１００９５号公報
【０００４】
この車両用歩行者衝突保護装置の一例として、特許第３２１２８４１号は、上記バンパーセンサ（衝突検出要素）に加えて、車両フロント部の上方空間をモニタするレーザー送受光装置（衝突部位検出要素）を設け、更にエアバッグなどの車両フロント部の上面を複数の領域に分割して各領域ごとにエアバッグ（歩行者保護要素）を設けることを提案している。
【０００５】
レーザー送受光装置は、車両フロント部の上方空間に倒れ込んだ歩行者に対して車両フロント部の左右からレーザー光を照射し、反射光に基づいて歩行者が車両フロント部の上面のうち左右どちら側に倒れ込んだかを判定する。これにより、倒れ込んだ方のエアバッグだけを展開することにより展開するエアバッグを小型化することができる。
【０００６】
上記したバンパーセンサ（衝突検出要素）の具体例としては、たとえば特開平８ー２１６８２６号公報及び特開平１１ー３１００９５号公報が知られている。前者の公報のバンパーセンサは、金属微粒子を混練した導電ゴムの両側に電極を設けてなり、長尺に形成されて歩行者がフロントバンパーのどの位置に衝突しても確実に検出できるようにしている。後者の公報のバンパーセンサは、内部に気体が充填された弾性チューブ内の圧力を感知する圧力センサを有し、弾性チューブ内の圧力上昇により歩行者衝突を検出している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記した特許第３２１２８４１号の車両用歩行者衝突保護装置は、歩行者との衝突部位（左右方向における）を判別できるので展開するエアバッグを小型化でき、その結果として、少ない作動力でエアバッグの展開などの衝撃緩衝装置を素早く作動させることができ、実用上好都合である。
【０００８】
しかしながら、この公報の車両用歩行者衝突保護装置は、バンパーセンサにより衝突自体の検出はできても、歩行者衝突部位検出用の左右一対のレーザー送受光装置のどちらか一方又は両方が車両フロント部の上方に倒れ込んできた歩行者を検出するまでは、歩行者の左右方向衝突部位を確定することができず、この確定からエアバッグを展開するまでの時間的余裕が少ないという問題。レーザー送受光装置の受光装置に強力な太陽光が入射すると、入射光量がその入力ダイナミックレンジを超えてしまい、光学的光反射対象として歩行者の検出が困難となるという問題、車両フロント部の上方の光学的光反射対象を監視するレーザー光送受光装置を一対必要とするため設備費用が大きいという問題、レンズ面などの汚損などにより検出精度が低下するという問題があり、実用化が困難であった。
【０００９】
また、特開平８ー２１６８２６号公報が開示するバンパーセンサは、金属微粒子を混練した導電ゴムを一対の電極で挟み、衝突により導電ゴムが圧縮されて両電極間の電気抵抗値が低下するという現象を利用して歩行者との衝突を検出する構成を採用している。しかし、バンパーセンサは、歩行者が車両の左右方向いずれの位置に衝突しても検出する必要があるためその電極面積総和がどうしても大きくなってしまう。ところが、このような導電粒子分散ゴムでは、非衝突時の直流電流漏れを低減することが容易でなく、その大きな電極面積と相まって直流電力損失が大きいという問題があった。
【００１０】
更に、特開平１１ー３１００９５号公報が開示するバンパーセンサは、弾性チューブ内の圧力維持が容易ではなく、また、チューブ内の圧力伝播時間に起因する検出遅れによりエアバッグの作動が遅れるという問題があった。
【００１１】
いずれにせよ、従来の車両用歩行者衝突保護装置では、歩行者の左右方向衝突部位を認識するために、歩行者との衝突を検出するバンパーセンサ（フロントバンパーに固定されたセンサ）の他に、左右方向衝突部位を特定するためのセンサを増設する必要があり、実用化のためには製造コスト及び検出応遅れの格段の改善が要望されていた。
【００１２】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、製造が容易であるとともに歩行者の左右方向衝突部位を高速に特定可能な車両用歩行者衝突保護装置及びそれに好適に採用可能な車両用衝突部位検出装置を提供することを、その目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の車両用歩行者衝突保護装置は、車両のバンパーに固定されて歩行者の衝突を検出する衝突検出要素と、左右方向における衝突部位の位置を検出する衝突部位検出要素と、前記車両に設けられて前記歩行者衝突検出要素及び前記歩行者衝突部位検出要素の出力に基づいて歩行者との衝突時に歩行者が衝突した左右方向衝突部位に基づいて前記歩行者の衝突保護を行う歩行者保護要素とを備える車両用歩行者衝突保護装置において、
前記衝突検出要素は、互いに所定間隔を隔てて対面して歩行者の衝突により互いに接触する複数の導電ラインを含むラインセンサと、前記複数の導電ライン間のインピーダンスに関連する電気量の変化に基づいて前記衝突の検出及び前記衝突部位の検出を行う検出回路部とを有して前記衝突部位検出要素を兼ねていることを特徴としている。
【００１４】
この発明の車両用歩行者衝突保護装置では、バンパーの長手方に配置されたラインセンサに歩行者が衝突することにより、ラインセンサを構成する複数の導電ラインが局部的に変形して互いに接触する。その結果として生じたこれら導電ライン間のインピーダンス変化を判定して歩行者衝突事故発生の検出と歩行者衝突部位の特定との両方を実施する。
【００１５】
これにより、従来のこの種の装置に比較して装置構成を格段に簡素化することができるとともに、歩行者衝突部位の特定により歩行者保護要素の動作遅れを防止しつつ、歩行者保護要素の衝突に応じて作動する部分を小型軽量化することができる。
【００１６】
なお、上記した接触は上記インピーダンス変化を検出可能な程度のインピーダンス変化が導電ライン間に生じていればよく、このインピーダンス変化は、たとえば電圧降下検出用抵抗素子を通じて直流電圧又は交流電圧を各導電ライン間に印加し、電圧降下検出用抵抗素子の電圧降下の変化を検出すればよい。
【００１７】
好適態様において、前記ラインセンサは、前記バンパーの長手方向へ
順次並べられて互いに独立に前記歩行者の衝突を検出する導電ライン対を複数有し、前記検出回路部は、前記導電ライン対を構成する少なくとも２本の導電ラインが前記衝突により接触したことを検出した場合に前記衝突と判定し、かつ、前記接触が生じた前記導電ライン対の配置位置により前記衝突部位を判定することを特徴としている。
【００１８】
このようにすれば、各導電ラインを車両の左右方向における異なる位置に配置するという簡単な構成を採用するだけで、簡単、確実に衝突検出、衝突部位検出を同時に実施することができる。
【００１９】
好適態様において、前記ラインセンサは、前記バンパーの長手方向へ延設されるとともに互いに所定間隔を隔てて対面し、歩行者との衝突位置及びその近傍領域にて互いに局部的に接触する一対の導電ライン対を有し、前記導電ライン対を構成する導電ラインの少なくとも一本は、前記接触の有無による前記電流又は電圧降下を検出可能な数値範囲の比抵抗を有する抵抗ラインからなり、前記検出回路部は、前記導電ライン対に流れる電流又は前記導電ライン対の電圧降下に基づいて前記衝突及び前記左右方向衝突部位を検出することを特徴としている。
【００２０】
このようにすれば、衝突部位において少なくとも一対の導電ラインを短絡（接触）させることにより、これら導電ラインの所定部位たとえばそれらの端部から見た導電ライン間のインピーダンスを変更するので、少ない導電ライン数により衝突及び左右方向衝突部位の検出を実現することができる。
【００２１】
好適態様において、前記導電ライン対は、良導電性材料からなる導電ラインと、所定の比抵抗をもつ抵抗材料からなる導電ラインとを有することを特徴としている。
【００２２】
このようにすれば、導電ラインの一部を安価なたとえばアルミ板やアルミフィルムといった安価な材料を採用することができ、製造費用を低減することができる。
【００２３】
好適態様において、前記ラインセンサは前記バンパーの外側表面の最も突出している部位に固定されていることを特徴としている。
【００２４】
このようにすれば、歩行者は最初にラインセンサに接触することができるので、高感度に歩行者の接触を検出することができる。なお、ラインセンサはバンパーとともに変形することができるので、バンパーに設けた溝に埋め込んだり、バンパーと一体に形成してもよい。
【００２５】
好適態様において、前記ラインセンサは前記バンパーの内側表面に固定されていることを特徴としている。
【００２６】
このようにすれば、ラインセンサをバンパーにより隠蔽することができ、美観低下を防止することができる。
【００２７】
好適態様において、一つの前記導電ラインは、電気絶縁性を有する弾性部材を介して他の前記導電ライン又は前記バンパーに保持されていることを特徴としている。
【００２８】
このようにすれば、衝突検出後、導電ラインを容易に原位置に回復することができる。
【００２９】
好適態様において、一つの前記導電ラインは、原位置回復可能な弾性を有して前記衝突により局部的に変形して他の前記導電ライン又は前記バンパーに保持されていることを特徴としている。
【００３０】
このようにすれば、上記した弾性部材を必要としないので、製造工程を簡素化することができる。
【００３１】
好適態様において、前記電源は、前記導電ライン対を構成する一対の前記導電ラインの同じ側の端部の間に所定の電圧降下検出用抵抗素子を通じて電源電圧を印加し、前記検出回路部は、前記電圧降下検出用抵抗素子の電圧降下に基づいて前記衝突の発生及び衝突部位の特定を行うことを特徴としている。
【００３２】
このようにすれば、衝突部位検出を高感度に検出することができる。
【００３３】
好適態様において、前記電極ラインは、所定の第一電位源に接続され、前記抵抗ラインの両端はそれぞれ異なる電圧降下検出用抵抗素子を通じて所定の第二電位源に接続され、前記検出回路部は、前記両電圧降下検出用抵抗素子の電圧降下に基づいて前記衝突部位を判定する。
【００３４】
このようにすれば、電極ラインの電圧降下を略無視することができるので、第一の電圧降下検出用抵抗素子により導電ライン対の一端側にて高い検出感度を確保し、第二の電圧降下検出用抵抗素子により導電ライン対の他端側にて高い検出感度を確保することができる。たとえば、両電圧降下検出用抵抗素子の電位降下の差を検出すれば、直線性に優れ、かつ、歩行者がしやすい左右両端部において高い検出感度を得ることができる。
【００３５】
上記車両用歩行者衝突保護装置に好適に採用可能な本発明の車両用衝突部位検出装置は、車両の前面又は後面に固定されて左右方向へ延在するとともに互いに所定間隔を隔てて配置される少なくとも２本の導電ラインを含むラインセンサと、前記両導電ラインの所定位置間のインピーダンスに関連する電気量を検出する検出回路部とを備え、前記両導電ラインのうち少なくとも一方は、所定の比抵抗を有する抵抗材料により構成され、前記両導電ライン間の間隔は、物体の衝突により衝突位置及びその近傍部位にて局所的に弾性回復可能に縮小され、前記インピーダンスは、前記衝突位置に応じて変化することを特徴としている。
【００３６】
すなわち、この発明の車両用衝突部位検出装置は、少なくとも１本は電気抵抗性をもつ導電ラインすなわち抵抗ラインである少なくとも２本の導電ラインを車両の前面又は後面に左右方向に延設し、対人又は対物衝突により衝突部位の両導電ライン間の間隔を局所的に縮小乃至接触させる。これにより、両導電ラインの所定位置からみた両導電ライン間のインピーダンスを衝突部位の変化により変化させることができる。このインピーダンス変化は、電流変化、電圧変化、発振周波数変化などの公知手法により容易に検出することができるので、簡単な装置構成により、衝突部位を検出することができ、更にこれと同時に衝突の発生を検出することができる。衝突時に衝突部位を速やかに検出することができれば、たとえば車室外の複数の歩行者保護用エアバッグのうち、最適なエアバッグだけを展開させるなど、衝突対応処理を最適実施することができ、安全上好都合である。なお、電気抵抗性をもたない導電ラインすなわち電極ラインとしては車体を代用することも可能である。
【００３７】
好適態様において、交流電圧と直流電圧が、前記ラインセンサに印加され、前記検出回路部は、前記ラインセンサを流れる直流電流成分に関連する電気量の変化に基づいて少なくとも前記衝突検出及び衝突部位検出を行い、かつ、前記ラインセンサを流れる交流成分に関連する電気量の変化に基づいて障害物の接近を検出することを特徴としている。
【００３８】
なお、直流電圧としては、上記交流電圧に対して周波数分離可能な電圧であればよく、上記交流電圧よりも低周波の交流電圧としてもよい。
【００３９】
実質的に大容量の導電体もしくは一端が実質的に設置されたコンデンサとみなすことが可能な歩行者がラインセンサの導電ラインに接近すると、導電ラインから交流電流成分が上記歩行者側に流れるため、歩行者が衝突する前に衝突不可避といった信号を検出することができる。その後、衝突が生じれば、上記と同様に衝突検出、衝突部位検出を実現することができ、衝突前に好適な対応を準備することができる。
【００４０】
更に、歩行者などを一端が設置されたコンデンサと見なす場合、歩行者が抵抗ラインの所定位置に接近すると、ラインセンサの交流インピーダンスが変化するが、この交流インピーダンスを構成する実数値（抵抗）成分と虚数（容量成分）とは容易に分離検出することができるので、この実数値（抵抗）成分の変化に基づいて、衝突が実際に生じる以前に衝突部位を推定することもできる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の車両用歩行者衝突保護装置の好適な実施形態を具体的に説明する。
【００４２】
（実施態様１）
この実施形態の車両用歩行者衝突保護装置の模式斜視図を図１に示し、その模式立て断面図を図２に示す。
【００４３】
図１において、１は複数の導電ラインを含むラインセンサであり、２はラインセンサ１から出力される信号に基づいて衝突検出及び衝突部位検出を行う検出回路部であり、３は車両のフロント部上面に設けられた複数のエアバッグ（歩行者保護要素）であり、４はラインセンサ１や検出回路部に給電する電源である。
【００４４】
ラインセンサ１は、図２に示すように車両のフロントバンパーとしてのバンパーカバー５に貼着されて左右方向に延設されたテープ状の感圧式可変抵抗体（感圧フィルムともいう）からなる。この感圧フィルム１は、周知のように、カーボンなどを分散した導電性ゴムなどの弾性フィルムの両面に所定の非抵抗を有する導電フィルムを張り付けて構成されている。ラインセンサ１は、図３に示すようにバンパーカバー５の前面に固定されてもよく、図４に示すようにバンパーカバー５の後面に固定されてもよい。なお、図３、図４において、６はバンパリーンフォースであり、７はバンパリーンフォース６の前面に貼着されたウレタンフォーム製の緩衝部材である。
【００４５】
この実施例におけるラインセンサ１の構成を図５を参照して説明する。
【００４６】
このラインセンサ１は、バンパーカバー５の前面に左右方向に順次貼着された４つの感圧フィルム１１〜１４からなる。感圧フィルム１１〜１４は、上述したように導電性ゴムを挟む一対の導電フィルムを有している。このラインセンサ１の等価回路図を図６に示す。図６に示すように、感圧フィルム１１〜１４の各一対の導電フィルムの一方は接地され、他方は抵抗素子２ａを通じて高位電源電位が印加されている。
【００４７】
感圧フィルム１１〜１４のいずれかに歩行者が衝突すると、衝突が生じた感圧フィルムの電気抵抗だけが大幅に低下し、その電圧降下が減少するので、検出回路部２は容易に衝突部位を特定することができる。また、この感圧フィルムの電気抵抗の低下は同時に衝突の発生を表しているので、検出回路部２は少なくとも一つの感圧フィルムの電圧降下が所定レベルを下回ると判定したら直ちに対応する部位のエアバッグだけを作動させる。なお、図６において、抵抗素子２ａを定電流源としてもよい。また、感圧フィルム１１〜１４に流れるＤＣ電力損失を低減するために、たとえば１０ｍ秒ごとに１ｍ秒だけ通電を行うなどのインタバル通電を行って電力消費の低減を図ってもよい。更に、接地電位と高位電源電位とを入れ替えてもよい。
（変形態様１）
ラインセンサ１としては、上記した感圧フィルムの代わりに所定間隔を隔てて対面する２枚の導電板（導電ライン）の弾性変形を利用してもよい。導電板弾性変形型ラインセンサの一例を図７を参照して説明する。
【００４８】
図７において、ラインセンサ１は感圧フィルム１１〜１４に相当する４つのスイッチ板を有し、各スイッチ板は、導電板１５、１６、スペーサ１７、コンタクタ１８、１９、リブ２０を有している。導電板１５はバンパーカバー５に固定され、導電板１６は電気絶縁性のスペーサ１７を介して導電板１５に指示されている。もちろん、導電板１６はスペーサ１７を介してバンパーカバー５に直接支持されることもできる。
【００４９】
導電板１６は所定間隙を隔てて導電板１５に対面しており、コンタクタ１８は導電板１５に、コンタクタ１９は導電板１６にそれぞれ固定されて互いに小間隔を隔てて対面している。導電板１６は良好な弾性を有する金属材料により形成されている。図７の（ａ）は通常状態を示し、図７の（ｂ）は衝突状態を示す。導電板１６に衝突荷重が掛かると、導電板１６が弾性変形して凹み、コンタクタ１８、１９が接触して、導電板１５、１６間が短絡される。
（変形態様２）
導電板弾性変形型ラインセンサの他例を図８を参照して説明する。
【００５０】
図８に示すラインセンサ１は、図７に示すラインセンサ１において、スペーサ１７をゴムなどの弾性絶縁体２１とし、コンタクタ１８、１９の代わりに導電板１５、１６を互いに接近する向きに曲折させたものである。リブ２０は省略可能である。導電板１６の弾性特性は図７の場合よりも悪くてもよい。図８の（ａ）は通常状態を示し、図８の（ｂ）は衝突状態を示す。導電板１６に衝突荷重が掛かると、導電板１６は弾性絶縁体２１を圧縮して凹み、導電板１５、１６が接触して、導電板１５、１６間が短絡される。
【００５１】
（実施態様２）
本発明の車両用衝突部位検出装置を図９に示す回路図を参照して以下に説明する。
【００５２】
図９において、導電板１５は所定の比抵抗を有する抵抗ラインとされ、導電板１６はたとえば銅板のように良好な導電性を有する電極ラインとされている。導電板１６の一端１６０は１６０には高位直流電位Ｖｄｃが印加され、導電板１５の一端（他端でもよい）１５０は抵抗素子２ａを通じて接地されている。
【００５３】
このようにすれば、抵抗素子２ａの電圧降下Ｖｓは導電板１５、１６間を流れる電流ｉと、抵抗素子２ａの抵抗ｒｆとの積となり、電流ｉはＶｄｃ／（Ｒｘ＋Ｒｆ）となる。導電板１６の抵抗は大略無視することができるので、導電板１５、１６間の抵抗値は、導電板１５の一端１５０と接触点（衝突点）Ｐとの間の導電板１５の抵抗値に等しいとみなすことができる。したがって、電圧降下Ｖｓの大きさから良好に衝突部位を検出することができる。
【００５４】
なお、高位直流電位Ｖｄｃは、導電板１６の一端１６０に限らず、導電板１６のどの位置に印加してもよく、たとえば導電板１６の両端に印加してもよい。
【００５５】
（変形態様１）
上記実施態様では、片方の導電板１５を電極ライン、もう片方の導電板１６を抵抗ラインとしたが、両方の導電板１５、１６を抵抗ラインとしてもよい。
【００５６】
（変形態様２）
変形態様を図１０を参照して以下に説明する。
【００５７】
図１０において、３１は発振回路、３２は半波整流回路、３３はシュミットトリガ回路、３４はカウンタである。
【００５８】
発振回路３１は、両導電板１５、１６間の抵抗Ｒｘの変化により発振周波数が変化するＲＣ発振回路である。この発振電圧は半波整流回路３２で検波され、シュミットトリガ回路３３でパルス信号に変換され、このパルス信号はカウンタ３４でカウントされる。このようにすれば、衝突部位の変位に応じてカウンタが所定期間にカウントする値が変化するので、それに基づいて衝突部位を判定することができる。
【００５９】
（変形態様３）
変形態様を図１１を参照して以下に説明する。
【００６０】
図１１は、図９において、高位直流電位Ｖｄｃの代わりに交流電圧Ｖａｃを両導電板１５、１６間に印加したものである。
【００６１】
交流電圧を印加する場合、衝突部位Ｐにおける導電板１５、１６間の接触が悪く、接触抵抗が大きくなる場合でも、衝突時には、この部位における導電板１５、１６間の静電容量がきわめて大きくなるために交流的に略接触状態となり、上記と同様の検出が可能となる。
【００６２】
（変形態様４）
変形態様を図１２を参照して以下に説明する。
【００６３】
図１２は、図１１において、高位直流電位Ｖｄｃと交流電圧Ｖａｃとを混合して両導電板１５、１６間に印加したものである。ラインセンサ１をなす導電板１５、１６間の電圧降下の直流成分Ｖｓｄｃは整流回路やローパスフィルタなどの直流電圧成分分離回路４１により分離され、導電板１５、１６間の電圧降下の交流成分Ｖｓａｃはハイパスフィルタからなる交流電圧成分分離回路４２により分離される。
【００６４】
歩行者がラインセンサ１に衝突して導電板１５、１６が接触した場合には、図９と同様に、直流成分Ｖｓｄｃの変化により衝突及び衝突部位を検出することができる。また、歩行者がラインセンサ１に接近すると、歩行者は交流的に一端が接地された大容量コンデンサとみなすことができるので、ラインセンサ１の交流インピーダンスは、抵抗Ｒｘとこの大容量コンデンサの静電容量Ｃ’との直列回路と大略見なすことができ、歩行者の近接度合いに応じて変化する。
【００６５】
そこで、ラインセンサ１の電圧降下の高周波交流成分を交流電圧成分分離回路４２により分離すれば、この高周波交流成分の変化により、歩行者の接近を検出することができる。また、ラインセンサ１の交流インピーダンスのうちの直列抵抗成分Ｒｘを更に抽出すれば、接近しつつある歩行者の衝突予定位置をす推定することができる。
【００６６】
（変形態様５）
変形態様を図１３を参照して以下に説明する。
【００６７】
図１３は、図９において、抵抗ラインである導電板１５の幅を、導電板１５の一端１５０から遠ざかるにつれて縮小したものである。このようにすれば、衝突部位Ｐが一端１５０から遠ざかるにつれて信号電圧Ｖｓの変化率が減少するという図９の欠点を改善することができる。
【００６８】
なお、抵抗ラインの幅縮小は連続的になされることが好ましいが、段階的に行ってもよい。また、抵抗ラインの幅縮小の代わりに、導電板１５の比抵抗をその一端１５０から離れるにつれて連続的に又は段階的に高くしてもよい。
【００６９】
（変形態様６）
変形態様を図１４を参照して以下に説明する。
【００７０】
図１４は、図９において、抵抗ラインである導電板１５の他端１５１を抵抗素子２ｂを通じて接地し、抵抗素子２ａの電圧降下Ｖｓ１と、抵抗素子２ｂの電圧降下Ｖｓ２とに基づいて衝突部位検出を行うものである。なお、図１４に示すように、電極ラインである導電板１６の他端に高位直流電位Ｖｄｃを印加してもよい。
【００７１】
このようにすれば、電圧降下Ｖｓ１は衝突点Ｐと一端１５０との間の抵抗ライン１５の抵抗ｒ１と抵抗素子２ａの抵抗Ｒｆとの比で決定され、電圧降下Ｖｓ２は衝突点Ｐと他端１５１との間の抵抗ライン１５の抵抗ｒ２と抵抗素子２ｂの抵抗Ｒｆとの比で決定されるので、車両の一端側での衝突は信号電圧
Ｖｓ１により高感度に検出することができ、車両の他端側での衝突は信号電圧Ｖｓ２により高感度に検出することができる。
【００７２】
信号電圧Ｖｓ１、Ｖｓ２を変数パラメータとする信号を用いた信号処理の一例を図１５を参照して説明する。
【００７３】
図１５においては、信号電圧Ｖｓ１、Ｖｓ２の差である電圧（Ｖｓ１ーＶｓ２）をオペアンプ減算回路５１により求め、この電圧（Ｖｓ１ーＶｓ２）の変化により衝突部位を決定するものである。このようにすれば車両一端側の衝突では電圧（Ｖｓ１ーＶｓ２）は正側の最大値となり、車両中央での衝突では電圧（Ｖｓ１ーＶｓ２）は０となり、車両他端側での衝突では電圧（Ｖｓ１ーＶｓ２）は負側の最大値となり、かつ、全領域にわたって図９の例よりも良好な直線性が得られる。
【００７４】
（変形態様７）
変形態様を図１６を参照して以下に説明する。
【００７５】
図１６は、図１４において、導電板１５、１６をそれぞれ抵抗ラインとし、導電板１６の他端１６１を接地し、信号電圧Ｖｓ１と信号電圧Ｖｓ２との比を検出するものである。
【００７６】
このようにすれば、導電板１５、１６をそれぞれ抵抗ラインとし、導電板１６の他端を接地せず、導電板１５の一端１５０を抵抗素子２ａを通じて接地し、抵抗素子２ａの電圧降下である信号電圧Ｖｓ１を検出するだけの場合に比較して、信号電圧の直線性を改善することができる。
【００７７】
なお、この変形態様において、図１７に示すように補助抵抗Ｒｃを付加すれば信号電圧の直線性を一層改善することができる。また、図１８に示すように導電板１５又は１６の中央部に高抵抗体を介設しても同じく信号電圧の直線性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車両用歩行者衝突保護装置を示すブロック図である。
【図２】図１のラインセンサの配置を示す模式斜視図である。
【図３】図１のラインセンサの一配置例を示す模式縦断面図である。
【図４】図１のラインセンサの他配置例を示す模式縦断面図である。
【図５】図１のラインセンサを構成例を示す模式正面図である。
【図６】図５のラインセンサの等価回路図である。
【図７】（ａ）は図１のラインセンサの一例における通常状態を示す模式縦断面図であり、（ｂ）はこのラインセンサの一例における衝突状態を示す模式縦断面図である。
【図８】（ａ）は図１のラインセンサの他例における通常状態を示す模式縦断面図であり、（ｂ）はこのラインセンサの一例における衝突状態を示す模式縦断面図である。
【図９】本発明の車両用衝突部位検出装置を示す回路図である。
【図１０】図９の装置の変形態様を示すブロック回路図である。
【図１１】図９の装置の変形態様を示すブロック回路図である。
【図１２】図９の装置の変形態様を示すブロック回路図である。
【図１３】図９の装置の変形態様を示すブロック回路図である。
【図１４】図９の装置の変形態様を示すブロック回路図である。
【図１５】図１４の回路の信号処理例を示すブロック回路図である。
【図１６】図９の装置の変形態様を示すブロック回路図である。
【図１７】図１６の装置の変形態様を示すブロック回路図である。
【図１８】図１６の装置の変形態様を示すブロック回路図である。
【符号の説明】
１ ラインセンサ（衝突検出要素、衝突部位検出要素）
２ 検出回路部（衝突検出要素、衝突部位検出要素）
３ エアバッグ（歩行者保護要素）
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用歩行者衝突保護装置及びそれに好適に採用可能な車両用衝突部位検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、歩行者の衝突を検出する車両用歩行者衝突検出装置（以下、バンパーセンサともいう）を車両のフロントバンパーに設け、この検出装置が走行中の車両が歩行者に衝突したことを検出したら、車両フロント部の上面に設けたエアバッグなどを作動させて、車両フロント部の上面に倒れ込む歩行者の衝撃に与える衝撃を緩和する車両用歩行者衝突保護装置が提案されている。
【０００３】
【特許文献１】
特許第３２１２８４１号公報
【特許文献２】
特開平８ー２１６８２６号公報
【特許文献３】
特開平１１ー３１００９５号公報
【０００４】
この車両用歩行者衝突保護装置の一例として、特許第３２１２８４１号は、上記バンパーセンサ（衝突検出要素）に加えて、車両フロント部の上方空間をモニタするレーザー送受光装置（衝突部位検出要素）を設け、更にエアバッグなどの車両フロント部の上面を複数の領域に分割して各領域ごとにエアバッグ（歩行者保護要素）を設けることを提案している。
【０００５】
レーザー送受光装置は、車両フロント部の上方空間に倒れ込んだ歩行者に対して車両フロント部の左右からレーザー光を照射し、反射光に基づいて歩行者が車両フロント部の上面のうち左右どちら側に倒れ込んだかを判定する。これにより、倒れ込んだ方のエアバッグだけを展開することにより展開するエアバッグを小型化することができる。
【０００６】
上記したバンパーセンサ（衝突検出要素）の具体例としては、たとえば特開平８ー２１６８２６号公報及び特開平１１ー３１００９５号公報が知られている。前者の公報のバンパーセンサは、金属微粒子を混練した導電ゴムの両側に電極を設けてなり、長尺に形成されて歩行者がフロントバンパーのどの位置に衝突しても確実に検出できるようにしている。後者の公報のバンパーセンサは、内部に気体が充填された弾性チューブ内の圧力を感知する圧力センサを有し、弾性チューブ内の圧力上昇により歩行者衝突を検出している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記した特許第３２１２８４１号の車両用歩行者衝突保護装置は、歩行者との衝突部位（左右方向における）を判別できるので展開するエアバッグを小型化でき、その結果として、少ない作動力でエアバッグの展開などの衝撃緩衝装置を素早く作動させることができ、実用上好都合である。
【０００８】
しかしながら、この公報の車両用歩行者衝突保護装置は、バンパーセンサにより衝突自体の検出はできても、歩行者衝突部位検出用の左右一対のレーザー送受光装置のどちらか一方又は両方が車両フロント部の上方に倒れ込んできた歩行者を検出するまでは、歩行者の左右方向衝突部位を確定することができず、この確定からエアバッグを展開するまでの時間的余裕が少ないという問題。レーザー送受光装置の受光装置に強力な太陽光が入射すると、入射光量がその入力ダイナミックレンジを超えてしまい、光学的光反射対象として歩行者の検出が困難となるという問題、車両フロント部の上方の光学的光反射対象を監視するレーザー光送受光装置を一対必要とするため設備費用が大きいという問題、レンズ面などの汚損などにより検出精度が低下するという問題があり、実用化が困難であった。
【０００９】
また、特開平８ー２１６８２６号公報が開示するバンパーセンサは、金属微粒子を混練した導電ゴムを一対の電極で挟み、衝突により導電ゴムが圧縮されて両電極間の電気抵抗値が低下するという現象を利用して歩行者との衝突を検出する構成を採用している。しかし、バンパーセンサは、歩行者が車両の左右方向いずれの位置に衝突しても検出する必要があるためその電極面積総和がどうしても大きくなってしまう。ところが、このような導電粒子分散ゴムでは、非衝突時の直流電流漏れを低減することが容易でなく、その大きな電極面積と相まって直流電力損失が大きいという問題があった。
【００１０】
更に、特開平１１ー３１００９５号公報が開示するバンパーセンサは、弾性チューブ内の圧力維持が容易ではなく、また、チューブ内の圧力伝播時間に起因する検出遅れによりエアバッグの作動が遅れるという問題があった。
【００１１】
いずれにせよ、従来の車両用歩行者衝突保護装置では、歩行者の左右方向衝突部位を認識するために、歩行者との衝突を検出するバンパーセンサ（フロントバンパーに固定されたセンサ）の他に、左右方向衝突部位を特定するためのセンサを増設する必要があり、実用化のためには製造コスト及び検出応遅れの格段の改善が要望されていた。
【００１２】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、製造が容易であるとともに歩行者の左右方向衝突部位を高速に特定可能な車両用歩行者衝突保護装置及びそれに好適に採用可能な車両用衝突部位検出装置を提供することを、その目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の車両用歩行者衝突保護装置は、車両のバンパーに固定されて歩行者の衝突を検出する衝突検出要素と、左右方向における衝突部位の位置を検出する衝突部位検出要素と、前記車両に設けられて前記歩行者衝突検出要素及び前記歩行者衝突部位検出要素の出力に基づいて歩行者との衝突時に歩行者が衝突した左右方向衝突部位に基づいて前記歩行者の衝突保護を行う歩行者保護要素とを備える車両用歩行者衝突保護装置において、
前記衝突検出要素は、互いに所定間隔を隔てて対面して歩行者の衝突により互いに接触する複数の導電ラインを含むラインセンサと、前記複数の導電ライン間のインピーダンスに関連する電気量の変化に基づいて前記衝突の検出及び前記衝突部位の検出を行う検出回路部とを有して前記衝突部位検出要素を兼ねていることを特徴としている。
【００１４】
この発明の車両用歩行者衝突保護装置では、バンパーの長手方に配置されたラインセンサに歩行者が衝突することにより、ラインセンサを構成する複数の導電ラインが局部的に変形して互いに接触する。その結果として生じたこれら導電ライン間のインピーダンス変化を判定して歩行者衝突事故発生の検出と歩行者衝突部位の特定との両方を実施する。
【００１５】
これにより、従来のこの種の装置に比較して装置構成を格段に簡素化することができるとともに、歩行者衝突部位の特定により歩行者保護要素の動作遅れを防止しつつ、歩行者保護要素の衝突に応じて作動する部分を小型軽量化することができる。
【００１６】
なお、上記した接触は上記インピーダンス変化を検出可能な程度のインピーダンス変化が導電ライン間に生じていればよく、このインピーダンス変化は、たとえば電圧降下検出用抵抗素子を通じて直流電圧又は交流電圧を各導電ライン間に印加し、電圧降下検出用抵抗素子の電圧降下の変化を検出すればよい。
【００１７】
好適態様において、前記ラインセンサは、前記バンパーの長手方向へ
順次並べられて互いに独立に前記歩行者の衝突を検出する導電ライン対を複数有し、前記検出回路部は、前記導電ライン対を構成する少なくとも２本の導電ラインが前記衝突により接触したことを検出した場合に前記衝突と判定し、かつ、前記接触が生じた前記導電ライン対の配置位置により前記衝突部位を判定することを特徴としている。
【００１８】
このようにすれば、各導電ラインを車両の左右方向における異なる位置に配置するという簡単な構成を採用するだけで、簡単、確実に衝突検出、衝突部位検出を同時に実施することができる。
【００１９】
好適態様において、前記ラインセンサは、前記バンパーの長手方向へ延設されるとともに互いに所定間隔を隔てて対面し、歩行者との衝突位置及びその近傍領域にて互いに局部的に接触する一対の導電ライン対を有し、前記導電ライン対を構成する導電ラインの少なくとも一本は、前記接触の有無による前記電流又は電圧降下を検出可能な数値範囲の比抵抗を有する抵抗ラインからなり、前記検出回路部は、前記導電ライン対に流れる電流又は前記導電ライン対の電圧降下に基づいて前記衝突及び前記左右方向衝突部位を検出することを特徴としている。
【００２０】
このようにすれば、衝突部位において少なくとも一対の導電ラインを短絡（接触）させることにより、これら導電ラインの所定部位たとえばそれらの端部から見た導電ライン間のインピーダンスを変更するので、少ない導電ライン数により衝突及び左右方向衝突部位の検出を実現することができる。
【００２１】
好適態様において、前記導電ライン対は、良導電性材料からなる導電ラインと、所定の比抵抗をもつ抵抗材料からなる導電ラインとを有することを特徴としている。
【００２２】
このようにすれば、導電ラインの一部を安価なたとえばアルミ板やアルミフィルムといった安価な材料を採用することができ、製造費用を低減することができる。
【００２３】
好適態様において、前記ラインセンサは前記バンパーの外側表面の最も突出している部位に固定されていることを特徴としている。
【００２４】
このようにすれば、歩行者は最初にラインセンサに接触することができるので、高感度に歩行者の接触を検出することができる。なお、ラインセンサはバンパーとともに変形することができるので、バンパーに設けた溝に埋め込んだり、バンパーと一体に形成してもよい。
【００２５】
好適態様において、前記ラインセンサは前記バンパーの内側表面に固定されていることを特徴としている。
【００２６】
このようにすれば、ラインセンサをバンパーにより隠蔽することができ、美観低下を防止することができる。
【００２７】
好適態様において、一つの前記導電ラインは、電気絶縁性を有する弾性部材を介して他の前記導電ライン又は前記バンパーに保持されていることを特徴としている。
【００２８】
このようにすれば、衝突検出後、導電ラインを容易に原位置に回復することができる。
【００２９】
好適態様において、一つの前記導電ラインは、原位置回復可能な弾性を有して前記衝突により局部的に変形して他の前記導電ライン又は前記バンパーに保持されていることを特徴としている。
【００３０】
このようにすれば、上記した弾性部材を必要としないので、製造工程を簡素化することができる。
【００３１】
好適態様において、前記電源は、前記導電ライン対を構成する一対の前記導電ラインの同じ側の端部の間に所定の電圧降下検出用抵抗素子を通じて電源電圧を印加し、前記検出回路部は、前記電圧降下検出用抵抗素子の電圧降下に基づいて前記衝突の発生及び衝突部位の特定を行うことを特徴としている。
【００３２】
このようにすれば、衝突部位検出を高感度に検出することができる。
【００３３】
好適態様において、前記電極ラインは、所定の第一電位源に接続され、前記抵抗ラインの両端はそれぞれ異なる電圧降下検出用抵抗素子を通じて所定の第二電位源に接続され、前記検出回路部は、前記両電圧降下検出用抵抗素子の電圧降下に基づいて前記衝突部位を判定する。
【００３４】
このようにすれば、電極ラインの電圧降下を略無視することができるので、第一の電圧降下検出用抵抗素子により導電ライン対の一端側にて高い検出感度を確保し、第二の電圧降下検出用抵抗素子により導電ライン対の他端側にて高い検出感度を確保することができる。たとえば、両電圧降下検出用抵抗素子の電位降下の差を検出すれば、直線性に優れ、かつ、歩行者がしやすい左右両端部において高い検出感度を得ることができる。
【００３５】
上記車両用歩行者衝突保護装置に好適に採用可能な本発明の車両用衝突部位検出装置は、車両の前面又は後面に固定されて左右方向へ延在するとともに互いに所定間隔を隔てて配置される少なくとも２本の導電ラインを含むラインセンサと、前記両導電ラインの所定位置間のインピーダンスに関連する電気量を検出する検出回路部とを備え、前記両導電ラインのうち少なくとも一方は、所定の比抵抗を有する抵抗材料により構成され、前記両導電ライン間の間隔は、物体の衝突により衝突位置及びその近傍部位にて局所的に弾性回復可能に縮小され、前記インピーダンスは、前記衝突位置に応じて変化することを特徴としている。
【００３６】
すなわち、この発明の車両用衝突部位検出装置は、少なくとも１本は電気抵抗性をもつ導電ラインすなわち抵抗ラインである少なくとも２本の導電ラインを車両の前面又は後面に左右方向に延設し、対人又は対物衝突により衝突部位の両導電ライン間の間隔を局所的に縮小乃至接触させる。これにより、両導電ラインの所定位置からみた両導電ライン間のインピーダンスを衝突部位の変化により変化させることができる。このインピーダンス変化は、電流変化、電圧変化、発振周波数変化などの公知手法により容易に検出することができるので、簡単な装置構成により、衝突部位を検出することができ、更にこれと同時に衝突の発生を検出することができる。衝突時に衝突部位を速やかに検出することができれば、たとえば車室外の複数の歩行者保護用エアバッグのうち、最適なエアバッグだけを展開させるなど、衝突対応処理を最適実施することができ、安全上好都合である。なお、電気抵抗性をもたない導電ラインすなわち電極ラインとしては車体を代用することも可能である。
【００３７】
好適態様において、交流電圧と直流電圧が、前記ラインセンサに印加され、前記検出回路部は、前記ラインセンサを流れる直流電流成分に関連する電気量の変化に基づいて少なくとも前記衝突検出及び衝突部位検出を行い、かつ、前記ラインセンサを流れる交流成分に関連する電気量の変化に基づいて障害物の接近を検出することを特徴としている。
【００３８】
なお、直流電圧としては、上記交流電圧に対して周波数分離可能な電圧であればよく、上記交流電圧よりも低周波の交流電圧としてもよい。
【００３９】
実質的に大容量の導電体もしくは一端が実質的に設置されたコンデンサとみなすことが可能な歩行者がラインセンサの導電ラインに接近すると、導電ラインから交流電流成分が上記歩行者側に流れるため、歩行者が衝突する前に衝突不可避といった信号を検出することができる。その後、衝突が生じれば、上記と同様に衝突検出、衝突部位検出を実現することができ、衝突前に好適な対応を準備することができる。
【００４０】
更に、歩行者などを一端が設置されたコンデンサと見なす場合、歩行者が抵抗ラインの所定位置に接近すると、ラインセンサの交流インピーダンスが変化するが、この交流インピーダンスを構成する実数値（抵抗）成分と虚数（容量成分）とは容易に分離検出することができるので、この実数値（抵抗）成分の変化に基づいて、衝突が実際に生じる以前に衝突部位を推定することもできる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の車両用歩行者衝突保護装置の好適な実施形態を具体的に説明する。
【００４２】
（実施態様１）
この実施形態の車両用歩行者衝突保護装置の模式斜視図を図１に示し、その模式立て断面図を図２に示す。
【００４３】
図１において、１は複数の導電ラインを含むラインセンサであり、２はラインセンサ１から出力される信号に基づいて衝突検出及び衝突部位検出を行う検出回路部であり、３は車両のフロント部上面に設けられた複数のエアバッグ（歩行者保護要素）であり、４はラインセンサ１や検出回路部に給電する電源である。
【００４４】
ラインセンサ１は、図２に示すように車両のフロントバンパーとしてのバンパーカバー５に貼着されて左右方向に延設されたテープ状の感圧式可変抵抗体（感圧フィルムともいう）からなる。この感圧フィルム１は、周知のように、カーボンなどを分散した導電性ゴムなどの弾性フィルムの両面に所定の非抵抗を有する導電フィルムを張り付けて構成されている。ラインセンサ１は、図３に示すようにバンパーカバー５の前面に固定されてもよく、図４に示すようにバンパーカバー５の後面に固定されてもよい。なお、図３、図４において、６はバンパリーンフォースであり、７はバンパリーンフォース６の前面に貼着されたウレタンフォーム製の緩衝部材である。
【００４５】
この実施例におけるラインセンサ１の構成を図５を参照して説明する。
【００４６】
このラインセンサ１は、バンパーカバー５の前面に左右方向に順次貼着された４つの感圧フィルム１１〜１４からなる。感圧フィルム１１〜１４は、上述したように導電性ゴムを挟む一対の導電フィルムを有している。このラインセンサ１の等価回路図を図６に示す。図６に示すように、感圧フィルム１１〜１４の各一対の導電フィルムの一方は接地され、他方は抵抗素子２ａを通じて高位電源電位が印加されている。
【００４７】
感圧フィルム１１〜１４のいずれかに歩行者が衝突すると、衝突が生じた感圧フィルムの電気抵抗だけが大幅に低下し、その電圧降下が減少するので、検出回路部２は容易に衝突部位を特定することができる。また、この感圧フィルムの電気抵抗の低下は同時に衝突の発生を表しているので、検出回路部２は少なくとも一つの感圧フィルムの電圧降下が所定レベルを下回ると判定したら直ちに対応する部位のエアバッグだけを作動させる。なお、図６において、抵抗素子２ａを定電流源としてもよい。また、感圧フィルム１１〜１４に流れるＤＣ電力損失を低減するために、たとえば１０ｍ秒ごとに１ｍ秒だけ通電を行うなどのインタバル通電を行って電力消費の低減を図ってもよい。更に、接地電位と高位電源電位とを入れ替えてもよい。
（変形態様１）
ラインセンサ１としては、上記した感圧フィルムの代わりに所定間隔を隔てて対面する２枚の導電板（導電ライン）の弾性変形を利用してもよい。導電板弾性変形型ラインセンサの一例を図７を参照して説明する。
【００４８】
図７において、ラインセンサ１は感圧フィルム１１〜１４に相当する４つのスイッチ板を有し、各スイッチ板は、導電板１５、１６、スペーサ１７、コンタクタ１８、１９、リブ２０を有している。導電板１５はバンパーカバー５に固定され、導電板１６は電気絶縁性のスペーサ１７を介して導電板１５に指示されている。もちろん、導電板１６はスペーサ１７を介してバンパーカバー５に直接支持されることもできる。
【００４９】
導電板１６は所定間隙を隔てて導電板１５に対面しており、コンタクタ１８は導電板１５に、コンタクタ１９は導電板１６にそれぞれ固定されて互いに小間隔を隔てて対面している。導電板１６は良好な弾性を有する金属材料により形成されている。図７の（ａ）は通常状態を示し、図７の（ｂ）は衝突状態を示す。導電板１６に衝突荷重が掛かると、導電板１６が弾性変形して凹み、コンタクタ１８、１９が接触して、導電板１５、１６間が短絡される。
（変形態様２）
導電板弾性変形型ラインセンサの他例を図８を参照して説明する。
【００５０】
図８に示すラインセンサ１は、図７に示すラインセンサ１において、スペーサ１７をゴムなどの弾性絶縁体２１とし、コンタクタ１８、１９の代わりに導電板１５、１６を互いに接近する向きに曲折させたものである。リブ２０は省略可能である。導電板１６の弾性特性は図７の場合よりも悪くてもよい。図８の（ａ）は通常状態を示し、図８の（ｂ）は衝突状態を示す。導電板１６に衝突荷重が掛かると、導電板１６は弾性絶縁体２１を圧縮して凹み、導電板１５、１６が接触して、導電板１５、１６間が短絡される。
【００５１】
（実施態様２）
本発明の車両用衝突部位検出装置を図９に示す回路図を参照して以下に説明する。
【００５２】
図９において、導電板１５は所定の比抵抗を有する抵抗ラインとされ、導電板１６はたとえば銅板のように良好な導電性を有する電極ラインとされている。導電板１６の一端１６０は１６０には高位直流電位Ｖｄｃが印加され、導電板１５の一端（他端でもよい）１５０は抵抗素子２ａを通じて接地されている。
【００５３】
このようにすれば、抵抗素子２ａの電圧降下Ｖｓは導電板１５、１６間を流れる電流ｉと、抵抗素子２ａの抵抗ｒｆとの積となり、電流ｉはＶｄｃ／（Ｒｘ＋Ｒｆ）となる。導電板１６の抵抗は大略無視することができるので、導電板１５、１６間の抵抗値は、導電板１５の一端１５０と接触点（衝突点）Ｐとの間の導電板１５の抵抗値に等しいとみなすことができる。したがって、電圧降下Ｖｓの大きさから良好に衝突部位を検出することができる。
【００５４】
なお、高位直流電位Ｖｄｃは、導電板１６の一端１６０に限らず、導電板１６のどの位置に印加してもよく、たとえば導電板１６の両端に印加してもよい。
【００５５】
（変形態様１）
上記実施態様では、片方の導電板１５を電極ライン、もう片方の導電板１６を抵抗ラインとしたが、両方の導電板１５、１６を抵抗ラインとしてもよい。
【００５６】
（変形態様２）
変形態様を図１０を参照して以下に説明する。
【００５７】
図１０において、３１は発振回路、３２は半波整流回路、３３はシュミットトリガ回路、３４はカウンタである。
【００５８】
発振回路３１は、両導電板１５、１６間の抵抗Ｒｘの変化により発振周波数が変化するＲＣ発振回路である。この発振電圧は半波整流回路３２で検波され、シュミットトリガ回路３３でパルス信号に変換され、このパルス信号はカウンタ３４でカウントされる。このようにすれば、衝突部位の変位に応じてカウンタが所定期間にカウントする値が変化するので、それに基づいて衝突部位を判定することができる。
【００５９】
（変形態様３）
変形態様を図１１を参照して以下に説明する。
【００６０】
図１１は、図９において、高位直流電位Ｖｄｃの代わりに交流電圧Ｖａｃを両導電板１５、１６間に印加したものである。
【００６１】
交流電圧を印加する場合、衝突部位Ｐにおける導電板１５、１６間の接触が悪く、接触抵抗が大きくなる場合でも、衝突時には、この部位における導電板１５、１６間の静電容量がきわめて大きくなるために交流的に略接触状態となり、上記と同様の検出が可能となる。
【００６２】
（変形態様４）
変形態様を図１２を参照して以下に説明する。
【００６３】
図１２は、図１１において、高位直流電位Ｖｄｃと交流電圧Ｖａｃとを混合して両導電板１５、１６間に印加したものである。ラインセンサ１をなす導電板１５、１６間の電圧降下の直流成分Ｖｓｄｃは整流回路やローパスフィルタなどの直流電圧成分分離回路４１により分離され、導電板１５、１６間の電圧降下の交流成分Ｖｓａｃはハイパスフィルタからなる交流電圧成分分離回路４２により分離される。
【００６４】
歩行者がラインセンサ１に衝突して導電板１５、１６が接触した場合には、図９と同様に、直流成分Ｖｓｄｃの変化により衝突及び衝突部位を検出することができる。また、歩行者がラインセンサ１に接近すると、歩行者は交流的に一端が接地された大容量コンデンサとみなすことができるので、ラインセンサ１の交流インピーダンスは、抵抗Ｒｘとこの大容量コンデンサの静電容量Ｃ’との直列回路と大略見なすことができ、歩行者の近接度合いに応じて変化する。
【００６５】
そこで、ラインセンサ１の電圧降下の高周波交流成分を交流電圧成分分離回路４２により分離すれば、この高周波交流成分の変化により、歩行者の接近を検出することができる。また、ラインセンサ１の交流インピーダンスのうちの直列抵抗成分Ｒｘを更に抽出すれば、接近しつつある歩行者の衝突予定位置をす推定することができる。
【００６６】
（変形態様５）
変形態様を図１３を参照して以下に説明する。
【００６７】
図１３は、図９において、抵抗ラインである導電板１５の幅を、導電板１５の一端１５０から遠ざかるにつれて縮小したものである。このようにすれば、衝突部位Ｐが一端１５０から遠ざかるにつれて信号電圧Ｖｓの変化率が減少するという図９の欠点を改善することができる。
【００６８】
なお、抵抗ラインの幅縮小は連続的になされることが好ましいが、段階的に行ってもよい。また、抵抗ラインの幅縮小の代わりに、導電板１５の比抵抗をその一端１５０から離れるにつれて連続的に又は段階的に高くしてもよい。
【００６９】
（変形態様６）
変形態様を図１４を参照して以下に説明する。
【００７０】
図１４は、図９において、抵抗ラインである導電板１５の他端１５１を抵抗素子２ｂを通じて接地し、抵抗素子２ａの電圧降下Ｖｓ１と、抵抗素子２ｂの電圧降下Ｖｓ２とに基づいて衝突部位検出を行うものである。なお、図１４に示すように、電極ラインである導電板１６の他端に高位直流電位Ｖｄｃを印加してもよい。
【００７１】
このようにすれば、電圧降下Ｖｓ１は衝突点Ｐと一端１５０との間の抵抗ライン１５の抵抗ｒ１と抵抗素子２ａの抵抗Ｒｆとの比で決定され、電圧降下Ｖｓ２は衝突点Ｐと他端１５１との間の抵抗ライン１５の抵抗ｒ２と抵抗素子２ｂの抵抗Ｒｆとの比で決定されるので、車両の一端側での衝突は信号電圧
Ｖｓ１により高感度に検出することができ、車両の他端側での衝突は信号電圧Ｖｓ２により高感度に検出することができる。
【００７２】
信号電圧Ｖｓ１、Ｖｓ２を変数パラメータとする信号を用いた信号処理の一例を図１５を参照して説明する。
【００７３】
図１５においては、信号電圧Ｖｓ１、Ｖｓ２の差である電圧（Ｖｓ１ーＶｓ２）をオペアンプ減算回路５１により求め、この電圧（Ｖｓ１ーＶｓ２）の変化により衝突部位を決定するものである。このようにすれば車両一端側の衝突では電圧（Ｖｓ１ーＶｓ２）は正側の最大値となり、車両中央での衝突では電圧（Ｖｓ１ーＶｓ２）は０となり、車両他端側での衝突では電圧（Ｖｓ１ーＶｓ２）は負側の最大値となり、かつ、全領域にわたって図９の例よりも良好な直線性が得られる。
【００７４】
（変形態様７）
変形態様を図１６を参照して以下に説明する。
【００７５】
図１６は、図１４において、導電板１５、１６をそれぞれ抵抗ラインとし、導電板１６の他端１６１を接地し、信号電圧Ｖｓ１と信号電圧Ｖｓ２との比を検出するものである。
【００７６】
このようにすれば、導電板１５、１６をそれぞれ抵抗ラインとし、導電板１６の他端を接地せず、導電板１５の一端１５０を抵抗素子２ａを通じて接地し、抵抗素子２ａの電圧降下である信号電圧Ｖｓ１を検出するだけの場合に比較して、信号電圧の直線性を改善することができる。
【００７７】
なお、この変形態様において、図１７に示すように補助抵抗Ｒｃを付加すれば信号電圧の直線性を一層改善することができる。また、図１８に示すように導電板１５又は１６の中央部に高抵抗体を介設しても同じく信号電圧の直線性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車両用歩行者衝突保護装置を示すブロック図である。
【図２】図１のラインセンサの配置を示す模式斜視図である。
【図３】図１のラインセンサの一配置例を示す模式縦断面図である。
【図４】図１のラインセンサの他配置例を示す模式縦断面図である。
【図５】図１のラインセンサを構成例を示す模式正面図である。
【図６】図５のラインセンサの等価回路図である。
【図７】（ａ）は図１のラインセンサの一例における通常状態を示す模式縦断面図であり、（ｂ）はこのラインセンサの一例における衝突状態を示す模式縦断面図である。
【図８】（ａ）は図１のラインセンサの他例における通常状態を示す模式縦断面図であり、（ｂ）はこのラインセンサの一例における衝突状態を示す模式縦断面図である。
【図９】本発明の車両用衝突部位検出装置を示す回路図である。
【図１０】図９の装置の変形態様を示すブロック回路図である。
【図１１】図９の装置の変形態様を示すブロック回路図である。
【図１２】図９の装置の変形態様を示すブロック回路図である。
【図１３】図９の装置の変形態様を示すブロック回路図である。
【図１４】図９の装置の変形態様を示すブロック回路図である。
【図１５】図１４の回路の信号処理例を示すブロック回路図である。
【図１６】図９の装置の変形態様を示すブロック回路図である。
【図１７】図１６の装置の変形態様を示すブロック回路図である。
【図１８】図１６の装置の変形態様を示すブロック回路図である。
【符号の説明】
１ ラインセンサ（衝突検出要素、衝突部位検出要素）
２ 検出回路部（衝突検出要素、衝突部位検出要素）
３ エアバッグ（歩行者保護要素）
Claims (12)
- 車両のバンパーに固定されて歩行者の衝突を検出する衝突検出要素と、
左右方向における衝突部位の位置を検出する衝突部位検出要素と、
前記車両に設けられて前記歩行者衝突検出要素及び前記歩行者衝突部位検出要素の出力に基づいて歩行者との衝突時に歩行者が衝突した左右方向衝突部位に基づいて前記歩行者の衝突保護を行う歩行者保護要素と、
を備える車両用歩行者衝突保護装置において、
前記衝突検出要素は、互いに所定間隔を隔てて対面して歩行者の衝突により互いに接触する複数の導電ラインを含むラインセンサと、前記複数の導電ライン間のインピーダンスに関連する電気量の変化に基づいて前記衝突の検出及び前記衝突部位の検出を行う検出回路部とを有して前記衝突部位検出要素を兼ねていることを特徴とする車両用歩行者衝突保護装置。 - 請求項１記載の車両用歩行者衝突保護装置において、
前記ラインセンサは、
前記バンパーの長手方向へ順次並べられて互いに独立に前記歩行者の衝突を検出する導電ライン対を複数有し、
前記検出回路部は、
前記導電ライン対を構成する少なくとも２本の導電ラインが前記衝突により接触したことを検出した場合に前記衝突と判定し、かつ、前記接触が生じた前記導電ライン対の配置位置により前記衝突部位を判定することを特徴とする車両用歩行者衝突保護装置。 - 請求項１記載の車両用歩行者衝突保護装置において、
前記ラインセンサは、
前記バンパーの長手方向へ延設されるとともに互いに所定間隔を隔てて対面し、歩行者との衝突位置及びその近傍領域にて互いに局部的に接触する一対の導電ライン対を有し、
前記導電ライン対を構成する導電ラインの少なくとも一本は、前記接触の有無による前記電流又は電圧降下を検出可能な数値範囲の比抵抗を有する抵抗ラインからなり、
前記検出回路部は、
前記導電ライン対に流れる電流又は前記導電ライン対の電圧降下に基づいて前記衝突及び前記左右方向衝突部位を検出することを特徴とする車両用歩行者衝突保護装置。 - 請求項３記載の車両用歩行者衝突保護装置において、
前記導電ライン対は、良導電性材料からなる電極ラインと、所定の比抵抗をもつ抵抗材料からなる抵抗ラインとを有することを特徴とする車両用歩行者衝突保護装置。 - 請求項３記載の車両用歩行者衝突保護装置において、
前記導電ライン対は前記バンパーの外側表面に固定されていることを特徴とする車両用歩行者衝突保護装置。 - 請求項３記載の車両用歩行者衝突保護装置において、
前記導電ライン対は前記バンパーの内側表面に固定されていることを特徴とする車両用歩行者衝突保護装置。 - 請求項５又は６記載の車両用歩行者衝突保護装置において、
一つの前記導電ラインは、電気絶縁性を有する弾性部材を介して他の前記導電ライン又は前記バンパーに保持されていることを特徴とする車両用歩行者衝突保護装置。 - 請求項５又は６記載の車両用歩行者衝突保護装置において、
一つの前記導電ラインは、原位置回復可能な弾性を有して前記衝突により局部的に変形して他の前記導電ライン又は前記バンパーに保持されていることを特徴とする車両用歩行者衝突保護装置。 - 請求項５又は６記載の車両用歩行者衝突保護装置において、
前記電源は、前記導電ライン対を構成する一対の前記導電ラインの同じ側の端部の間に所定の電圧降下検出用抵抗素子を通じて電源電圧を印加し、
前記検出回路部は、前記電圧降下検出用抵抗素子の電圧降下に基づいて前記衝突の発生及び衝突部位の特定を行うことを特徴とする車両用歩行者衝突保護装置。 - 請求項４記載の車両用歩行者衝突保護装置において、
前記電極ラインは、所定の第一電位源に接続され、
前記抵抗ラインの両端はそれぞれ異なる電圧降下検出用抵抗素子を通じて所定の第二電位源に接続され、
前記検出回路部は、前記両電圧降下検出用抵抗素子の電圧降下に基づいて前記衝突部位を判定することを特徴とする車両用歩行者衝突保護装置。 - 車両の前面又は後面に固定されて左右方向へ延在するとともに互いに所定間隔を隔てて配置される少なくとも２本の導電ラインを含むラインセンサと、
前記両導電ラインの所定位置間のインピーダンスに関連する電気量を検出する検出回路部と、
を備え、
前記両導電ラインのうち少なくとも一方は、所定の比抵抗を有する抵抗材料により構成され、
前記両導電ライン間の間隔は、物体の衝突により衝突位置及びその近傍部位にて局所的に弾性回復可能に縮小され、
前記インピーダンスは、前記衝突位置に応じて変化することを特徴とする車両用衝突部位検出装置。 - 請求項１１記載の車両用衝突部位検出装置において、
交流電圧と直流電圧が、前記ラインセンサに印加され、
前記検出回路部は、前記ラインセンサを流れる直流電流成分に関連する電気量の変化に基づいて少なくとも前記衝突検出及び衝突部位検出を行い、かつ、前記ラインセンサを流れる交流成分に関連する電気量の変化に基づいて障害物の接近を検出することを特徴とする車両用衝突部位検出装置。
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