JP2006142876A - 衝突対象物判別装置および衝突対象物判別方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 重衝突時における重量物と重量物より軽い物との判別が容易な衝突対象物判別装置および衝突対象物判別方法を提供することを課題とする。
【解決手段】 衝突対象物判別装置１は、歩行者と、歩行者よりも軽い軽量物と、歩行者よりも重い重量物と、を判別するために用いられる。衝突対象物判別装置１は、第一センサ２と、車両衝突時において、第一センサ２よりも破損しにくい第二センサ３Ｒ、３Ｌと、第一センサ２からの検出信号を基に、衝突対象物が軽量物であるか否かの判別、および衝突対象物が重量物であるか否かの判別、のうち少なくとも一方を行い、第二センサ３Ｒ、３Ｌからの検出信号を基に、衝突対象物が重量物であるか否かの判別を行い、判別結果に応じた指示を歩行者保護装置７０Ｒ、７０Ｌに伝送する衝突対象物判別ＥＣＵ４と、を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両衝突時において衝突対象物を判別する衝突対象物判別装置および衝突対象物判別方法に関する。

例えば、特許文献１には、第一の圧力または歪みセンサと第二の圧力または歪みセンサと衝突対象物判別ＥＣＵ（電子制御ユニット）とを備える衝突対象物判別装置が紹介されている。第一のセンサは、フロントバンパに配置されている。第二のセンサは、ボンネットに配置されている。前方衝突（以下、適宜「衝突」と略記する）の場合、歩行者は、まずフロントバンパに接触し、次いでフロントバンパとの接触部分を軸に回転し、その後ボンネットに接触する。

上記一連の動きにおいて、第一のセンサは、歩行者がフロントバンパに接触する際に、圧力または歪みを検出する。そして、第一のセンサは、検出信号を衝突対象物判別ＥＣＵに伝送する。第二のセンサは、歩行者がボンネットに接触する際に、圧力または歪みを検出する。そして、第二のセンサは、検出信号を衝突対象物判別ＥＣＵに伝送する。

衝突対象物判別ＥＣＵは、第一のセンサの検出信号および第二のセンサの検出信号を基準量と比較することで第一の判定基準を形成し、車両の速度変化および加速度変化のうち少なくとも一方を検出して基準量と比較することにより第二の判定基準を形成し、この二つの判定基準が満たされたか否かで、衝突対象物が歩行者であるか否かを判別する。衝突対象物が歩行者であると判別した場合、衝突対象物判別ＥＣＵは、歩行者保護装置を駆動する。
特表２００３−５３５７６９号公報

しかしながら、同文献記載の衝突対象物判別装置は、全ての衝突を、第一のセンサの検出信号と第二のセンサの検出信号とのアンド処理により、賄っている。同文献記載の衝突対象物判別装置によると、軽衝突（軽量物と、歩行者および重量物（以下、適宜「軽量物より重い物」と称す）と、の判別が必要な衝突）の場合も、重衝突（重量物と、歩行者および軽量物（以下、適宜「重量物より軽い物」と称す）と、の判別が必要な衝突）の場合も、共に、第一のセンサおよび第二のセンサという二つのセンサが必要である。

このため、いずれか一方のセンサが破損した場合、衝突対象物の判別が困難となる。とりわけ、第一のセンサはフロントバンパに配置されている。フロントバンパは、衝突時に率先して変形することにより、衝突時の衝撃を吸収する役割を有する。このため、衝突の際、特に重衝突の際、第一のセンサは破損しやすい。第一のセンサが破損すると、仮に第二のセンサが健全であっても、重量物と重量物より軽い物との判別が困難になる。

本発明の衝突対象物判別装置および衝突対象物判別方法は、上記課題に鑑みて完成されたものである。したがって、本発明は、重衝突時における重量物と重量物より軽い物との判別が容易な衝突対象物判別装置および衝突対象物判別方法を提供することを目的とする。

（１）上記課題を解決するため、本発明の衝突対象物判別装置は、歩行者と、該歩行者よりも軽い軽量物と、該歩行者よりも重い重量物と、を判別するための衝突対象物判別装置であって、第一センサと、車両衝突時において、該第一センサよりも破損しにくい第二センサと、該第一センサからの検出信号を基に、衝突対象物が前記軽量物であるか否かの判別、および該衝突対象物が前記重量物であるか否かの判別、のうち少なくとも一方を行い、該第二センサからの検出信号を基に、該衝突対象物が該重量物であるか否かの判別を行い、判別結果に応じた指示を歩行者保護装置に伝送する衝突対象物判別ＥＣＵと、を備えることを特徴とする。

ここで、第二センサが「破損しにくい」場合には、第二センサが車両の破損しにくい部材に配置されている場合は勿論、第二センサ自体が堅牢な外殻を有する場合なども含まれる。

本発明の衝突対象物判別装置によると、車両が重衝突した場合、第一センサおよび第二センサのうち、第二センサを含む少なくとも一方からの検出信号に基づき、重量物と重量物より軽い物との判別を行うことができる。言い換えると、少なくとも第二センサからの検出信号に基づき、重量物と重量物より軽い物との判別を行うことができる。このように、本発明の衝突対象物判別装置によると、重量物と重量物より軽い物との判別を容易に行うことができる。

また、本発明の衝突対象物判別装置の第二センサは、第一センサよりも破損しにくい。このため、仮に第一センサが破損した場合であっても、第二センサの検出信号に基づく判別により、重量物と重量物より軽い物との判別を、容易に行うことができる。このため、重量物と、重量物より軽い物と、の誤判別に起因する歩行者保護装置の誤作動を、抑制することができる。

（２）好ましくは、前記衝突対象物判別ＥＣＵは、前記第一センサからの検出信号を基に、前記衝突対象物が前記軽量物であるか否かの判別、および該衝突対象物が前記重量物であるか否かの判別を行い、前記第二センサからの検出信号を基に、該衝突対象物が該重量物であるか否かのバックアップ判別を行う構成とする方がよい。

衝突対象物判別ＥＣＵは、第一センサからの検出信号を基に、衝突対象物が、軽量物か、軽量物より重い物か、の判別を行う。つまり、軽量物と、歩行者および重量物と、を切り分ける。並びに、衝突対象物判別ＥＣＵは、第一センサからの検出信号を基に、衝突対象物が、重量物か、重量物より軽い物か、の判別を行う。つまり、重量物と、歩行者および軽量物と、を切り分ける。双方の判別を行うことにより、衝突対象物が、歩行者、軽量物、重量物のうちのいずれであるか、を判別することができる。

つまり、本構成は、原則として第一センサからの検出信号のみを基に、衝突対象物が、歩行者、軽量物、重量物のうちのいずれであるか、の判別を行うものである。並びに、バックアップとして、第二センサからの検出信号を基に、衝突対象物が、重量物か、重量物より軽い物か、の判別を行うものである。

本構成によると、仮に第一センサが破損した場合であっても、第二センサの検出信号に基づくバックアップ判別により、重量物と重量物より軽い物との判別を、容易に行うことができる。このため、重量物と、重量物より軽い物と、の誤判別に起因する歩行者保護装置の誤作動を、抑制することができる。

（３）好ましくは、前記衝突対象物判別ＥＣＵは、前記第一センサからの検出信号を基に、前記衝突対象物が前記軽量物であるか否かの判別を行い、前記第二センサからの検出信号を基に、該衝突対象物が前記重量物であるか否かの判別を行う構成とする方がよい。

衝突対象物判別ＥＣＵは、第一センサ単独からの検出信号を基に、衝突対象物が、軽量物か、軽量物より重い物か、の判別を行う。つまり、軽量物と、歩行者および重量物と、を切り分ける。同様に、衝突対象物判別ＥＣＵは、第二センサ単独からの検出信号を基に、衝突対象物が、重量物か、重量物より軽い物か、の判別を行う。つまり、重量物と、歩行者および軽量物と、を切り分ける。双方の判別を行うことにより、衝突対象物が、歩行者、軽量物、重量物のうちのいずれであるか、を判別することができる。

つまり、本構成は、第一センサからの検出信号および第二センサからの検出信号双方を基に、衝突対象物が、歩行者、軽量物、重量物のうちのいずれであるか、の判別を行うものである。

本構成によると、単一のセンサにより全衝突を網羅する場合と比較して、第一センサ、第二センサ各々のダイナミックレンジを狭めることができる。このため、その分、検出精度延いては衝突対象物の判別精度が高くなる。

また、第一センサは、重量物と重量物より軽い物との判別には用いられない。このため、重衝突の際、仮に第一センサが破損していても、重量物と重量物より軽い物との判別精度、言い換えると衝突対象物が重量物である場合の判別精度には悪影響を及ぼさない。したがって、第一センサの耐破壊荷重仕様を低く設定することができる。一例として、一番有効質量の大きい（つまり重い）歩行者と衝突したときに破損しない程度に、第一センサの耐破壊荷重仕様を低く設定することができる。このように、本構成によると、第一センサの製造コストを削減することができる。

（４）好ましくは、前記車両は、衝突時において衝撃吸収のために変形しやすい低剛性部材と、該衝突時において該低剛性部材よりも変形しにくい高剛性部材と、を備え、前記第一センサは、該低剛性部材に配置されており、前記第二センサは、該高剛性部材に配置されている構成とする方がよい。

車両には、低剛性部材と高剛性部材とが配置されている。低剛性部材は、軽衝突時に変形（破損も含む）することにより、衝撃を吸収している。これに対して、高剛性部材は、軽衝突時は勿論、重衝突時においても、変形しにくい。

仮に、低剛性部材に第二センサを配置すると、重衝突の場合に第二センサに不具合が発生することも考えられる。この点に鑑み、本構成の場合、第二センサが高剛性部材に配置されている。第二センサを高剛性部材に配置すると、重衝突の場合であっても、第二センサに不具合が発生しにくい。

並びに、本構成の場合、第一センサが低剛性部材に配置されている。上述したように、低剛性部材は、高剛性部材と比較して、衝突の際に変形しやすい。このため、本構成によると、重衝突の場合は勿論、軽衝突の場合であっても、迅速に、また確実に、衝突時の衝撃を検出することができる。

低剛性部材としては、例えば、フロントバンパなどが挙げられる。また、高剛性部材としては、例えば、車両のボディ部材、ボディ補強部材などが挙げられる。具体的には、フロントサイドメンバ、バンパリーンフォースメント、フロアサイドメンバ、エンジンマウンティングセンターメンバ、フロントフロアアンダーリーンフォースメントなどが挙げられる。また、耐破壊荷重仕様の高いエアバッグＥＣＵの筐体なども含まれる。

ただし、任意の部材が低剛性部材か高剛性部材かの判断は、当該部材の名称、材質のみにより行われるものではない。一例として、任意の部材が低剛性部材か高剛性部材かの判断は、軽衝突時において、当該部材が衝撃吸収用として用いられるか否かに基づき行うことができる。

（５）好ましくは、上記（４）の構成において、前記低剛性部材は、前記車両のフロントバンパである構成とする方がよい。フロントバンパには、衝突時における衝撃が、直接入力される。言い換えると、重衝突の場合は勿論、軽衝突の場合であっても、フロントバンパには衝撃が入力される。このため、フロントバンパに第一センサを配置すると、確実に軽衝突時の衝撃を検出することができる。したがって、衝突対象物判別精度が向上する。

また、フロントバンパに第一センサを配置すると、迅速に衝突時の衝撃を検出することができる。このため、仮に衝突対象物が歩行者である場合、迅速に歩行者保護装置を駆動することができる。

（６）好ましくは、上記（４）の構成において、前記高剛性部材は、前記車両のフロントサイドメンバである構成とする方がよい。フロントサイドメンバは、フロントバンパの後方に配置されている。このため、フロントサイドメンバに第二センサを配置すると、迅速に衝突時の衝撃を検出することができる。このため、仮に衝突対象物が歩行者である場合、迅速に歩行者保護装置を駆動することができる。

（７）好ましくは、前記第二センサは、車両において、前記第一センサよりも、後方に配置されている構成とする方がよい。衝突時の衝撃は、前方から後方に伝播する。また、衝突による衝撃エネルギは、伝播の過程において徐々に消費される。この点に鑑み、本構成の第二センサは、第一センサの後方に配置されている。本構成によると、比較的簡単に、第二センサの破損を抑制することができる。

（８）好ましくは、前記第一センサは、衝突時の荷重を検出する荷重センサである構成とする方がよい。荷重センサの検出信号は、例えば悪路走行などによる車両走行状況の影響を受けにくい。このため、本構成によると、軽衝突時における衝突検出精度が向上する。したがって、衝突対象物判別精度が向上する。

（９）好ましくは、上記（８）の構成において、前記荷重センサは、発光素子と、該発光素子からの光が通過する光ファイバと、該光ファイバを通過した該光を受光する受光素子と、を備え、該光ファイバが変形し、該受光素子が受光する該光の損失が変動することにより、衝突時の荷重を検出可能な光ファイバセンサである構成とする方がよい。本構成によると、光ファイバの配策長さ、配策経路などに応じて、衝突検出領域が決定される。このため、衝突検出領域を、比較的広く設定することができる。

また、光ファイバは電磁波を伝送しない。このため、電磁波遮蔽処理を施す必要がない。したがって、その分安価である。また、光ファイバセンサに隣接する他の電子機器に、電磁的悪影響を及ぼすおそれがない。

（１０）好ましくは、前記第一センサは、前記衝突対象物の接近により変化する交流インピーダンス又は該交流インピーダンスに関連する電気量を検出するインピーダンスセンサである構成とする方がよい。

インピーダンスセンサは、衝突対象物接近あるいは接触による交流インピーダンス（インダクタンス、キャパシタンス、抵抗（渦電流損失））の変化を検出する。本構成によると、より早期に衝突を検出することができる。このため、仮に衝突対象物が歩行者である場合、迅速に歩行者保護装置を駆動することができる。

（１１）好ましくは、前記第二センサは、衝突時の加速度を検出する加速度センサである構成とする方がよい。衝突時において、第二センサは、第一センサよりも破損しにくい。このため、第二センサとして、加速度センサを配置すると、衝突の衝撃を、確実に加速度センサに伝達させることができる。したがって、本構成によると、重衝突時における衝突検出精度が向上する。

より好ましくは、本構成と上記（４）の構成とを組み合わせる方がよい。すなわち、加速度センサを高剛性部材に配置する方がよい。こうすると、衝突時の衝撃を加速度センサに伝達する衝撃伝達経路が、高剛性部材により確保される。したがって、さらに重衝突時における衝突検出精度が向上する。

（１２）好ましくは、上記（１１）の構成において、前記加速度センサは、前記車両の乗員保護用に兼用されている構成とする方がよい。つまり、本構成は、歩行者保護装置を駆動するための加速度センサと、乗員保護装置を駆動するための加速度センサとを、共用化するものである。本構成によると、共用化の分だけ部品点数が少なくなる。

（１３）また、上記課題を解決するため、本発明の衝突対象物判別方法は、歩行者と、該歩行者よりも軽い軽量物と、該歩行者よりも重い重量物と、を判別するための衝突対象物判別方法であって、第一センサからの検出信号を基に、衝突対象物が前記軽量物であるか否かの判別を行う軽衝突判別ステップと、第一センサとは別の第二センサからの検出信号を基に、該衝突対象物が前記重量物であるか否かの判別を行う重衝突判別ステップと、を有することを特徴とする。

軽衝突判別ステップにおいては、第一センサ単独からの検出信号を基に、衝突対象物が、軽量物か、軽量物より重い物か、の判別を行う。つまり、軽量物と、歩行者および重量物と、を切り分ける。

重衝突判別ステップにおいては、第二センサ単独からの検出信号を基に、衝突対象物が、重量物か、重量物より軽い物か、の判別を行う。つまり、重量物と、歩行者および軽量物と、を切り分ける。

軽衝突判別ステップおよび重衝突判別ステップを実行することにより、衝突対象物が、歩行者、軽量物、重量物のうちのいずれであるか、を判別することができる。ここで、軽衝突判別ステップと重衝突判別ステップとは、順不同である。すなわち、両ステップの先後は不問である。また、両ステップを並行して行ってもよい。

本発明の衝突対象物判別方法によると、単一のセンサにより全衝突を網羅する場合と比較して、第一センサ、第二センサ各々のダイナミックレンジを狭めることができる。このため、その分、検出精度延いては衝突対象物の判別精度が高くなる。

また、第一センサは、重量物と重量物より軽い物との判別には用いられない。このため、重衝突の際、仮に第一センサが破損していても、重量物と重量物より軽い物との判別精度、言い換えると衝突対象物が重量物である場合の判別精度には悪影響を及ぼさない。

本発明によると、重衝突時における重量物と重量物より軽い物との判別が容易な衝突対象物判別装置および衝突対象物判別方法を提供することができる。

以下、本発明の衝突対象物判別装置の実施の形態について説明する。なお、以下の説明は、本発明の衝突対象物判別方法の説明も兼ねる。

＜第一実施形態＞
まず、本実施形態の衝突対象物判別装置の配置および構成について説明する。図１に、本実施形態の衝突対象物判別装置が搭載された車両の上方から見た透過図を示す。図２に、同車両の側方から見た透過図を示す。図３に、同衝突対象物判別装置のブロック図を示す。これらの図に示すように、本実施形態の衝突対象物判別装置１は、光ファイバセンサ２と、加速度センサ３Ｒ、３Ｌと、衝突対象物判別ＥＣＵ４と、車速センサ５と、を備えている。

衝突対象物判別ＥＣＵ４は、図示しないインストルメントパネル下方かつフロアトンネル上方に配置されている。衝突対象物判別ＥＣＵ４は、乗員保護エアバッグ（図略）を駆動するための、エアバッグＥＣＵを兼ねている。衝突対象物判別ＥＣＵ４は、図示しないＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）コンバータ、判別回路、駆動回路を備えている。

加速度センサ３Ｒは、右側（以下、車両進行方向に沿って方向を定義する）のフロントサイドメンバ８０Ｒ上面に配置されている。加速度センサ３Ｌは、左側のフロントサイドメンバ８０Ｌ上面に配置されている。加速度センサ３Ｒ、３Ｌは、乗員保護エアバッグを駆動するためのサテライトセンサとしても、用いられている。

光ファイバセンサ２は、フロントバンパ９に配置されている。光ファイバセンサ２の配置、構成については、後で詳しく説明する。車速センサ５は、車輪８１Ｌの回転部分と対向するナックルアーム（図略）に取り付けられている。これら、光ファイバセンサ２、加速度センサ３Ｒ、３Ｌ、車速センサ５と、衝突対象物判別ＥＣＵ４とは、各々、ワイヤハーネスにより、接続されている。

また、Ａピラー８２Ｒの根本には、歩行者保護エアバッグ７０Ｒが配置されている。Ａピラー８２Ｌの根本には、歩行者保護エアバッグ７０Ｌが配置されている。これら歩行者保護エアバッグ７０Ｒ、７０Ｌと、衝突対象物判別ＥＣＵ４とは、各々、ワイヤハーネスにより、接続されている。これら歩行者保護エアバッグ７０Ｒ、７０Ｌは、各々、本発明の歩行者保護装置に含まれる。

次に、本実施形態の衝突対象物判別装置の光ファイバセンサの配置および構成について詳しく説明する。図４に、本実施形態の衝突対象物判別装置の光ファイバセンサが配置されたフロントバンパの分解図を示す。図に示すように、フロントバンパ９は、バンパカバー９０とバンパアブソーバ９１とを備えている。バンパカバー９０は、樹脂製であって、左右両端が後方に屈曲した板状を呈している。バンパカバー９０は、車両の外部に表出している。バンパアブソーバ９１は、発泡樹脂製であって、左右方向に延びる板状を呈している。バンパアブソーバ９１は、バンパカバー９０の後方に配置されている。バンパアブソーバ９１の後方には、樹脂製であって左右方向に延びる荷重伝達板９２が配置されている。荷重伝達板９２の後面には、ファイバガイド部９２０が配置されている。ファイバガイド部９２０の構成については、後で詳しく説明する。一方、フロントサイドメンバ８０Ｒ、８０Ｌの先端には、バンパリーンフォースメント８３が架設されている。バンパリーンフォースメント８３は、金属製であって左右方向に延びる板状を呈している。

光ファイバセンサ２は、センサＥＣＵ２０と光ファイバ２１とを備えている。光ファイバ２１は、導光性を有する樹脂製であって、紐状を呈している。光ファイバ２１は、荷重伝達板９２の後面に配置されている。光ファイバ２１は、荷重伝達板９２の左右方向全域に亘り配線されている。また、光ファイバ２１は、荷重伝達板９２を介して、言わば間接的にバンパアブソーバ９１後面に配置されている。

図５に、本実施形態の衝突対象物判別装置の光ファイバの配置を斜視図で示す。なお、図に示すのは、光ファイバ２１および荷重伝達板９２の車幅方向一部分である。図に示すように、荷重伝達板９２後面には、光ファイバ２１の配策経路に沿って、ファイバガイド部９２０が延設されている。ファイバガイド部９２０は、後方に向かって開口する断面Ｕ字状を呈している。ファイバガイド部９２０は、一対の側壁部９２１と凹凸部９２２とを備えている。凹凸部９２２は、前後方向を振幅方向とし、光ファイバ２１配策方向（図５においては左右方向）を波長方向とする波状を呈している。凹凸部９２２は、荷重伝達板９２後面に形成されている。一対の側壁部９２１は、共にリブ状を呈している。側壁部９２１は、凹凸部９２２の上下縁に沿って、後方に向かって突設されている。

光ファイバ２１は、図中一点鎖線で示すように、ファイバガイド部９２０内部に収容されている。光ファイバ２１前面は、凹凸部９２２の頂部９２３に当接している。また、頂部９２３と側壁部９２１後縁との間隔Ｗ１は、光ファイバ２１の前後方向肉厚Ｗ２よりも、小さく設定されている。このため、光ファイバ２１は、後方部分（つまりＷ２−Ｗ１部分）が側壁部９２１から後方にはみ出た状態で、ファイバガイド部９２０に収容されている。

図４に戻って、センサＥＣＵ２０は、光ファイバ２１の一端および他端に接続されている。センサＥＣＵ２０は、バンパリーンフォースメント８３の左側面に搭載されている。センサＥＣＵ２０と前記衝突対象物判別ＥＣＵ４とは、ワイヤハーネスにより接続されている。

図６に、本実施形態の衝突対象物判別装置の光ファイバセンサの回路図を示す。発光ダイオード（ＬＥＤ）Ｄ１は、電源電圧Ｖｃｃに対して、順方向に接続されている。発光ダイオードＤ１は、本発明の発光素子に含まれる。一方、フォトダイオードＤ２は、電源電圧Ｖｃｃに対して、逆方向に接続されている。フォトダイオードＤ２は、本発明の受光素子に含まれる。これら発光ダイオードＤ１およびフォトダイオードＤ２は、前記センサＥＣＵ２０に配置されている。前記光ファイバ２１は、発光ダイオードＤ１とフォトダイオードＤ２との間を、接続している。電流−電圧変換部２００は、フォトダイオードＤ２の接地側の電流を検出する。そして、当該検出電流を、検出電圧に変換する。検出電圧は、アンプ２０１により増幅され、通信Ｉ／Ｆ（インターフェイス）２０２を介して、前記衝突対象物判別ＥＣＵ４に伝送される。

次に、本実施形態の衝突対象物判別装置の衝突時の動きについて説明する。車両が何らかの衝突対象物に衝突すると、言い換えるとフロントバンパ９のバンパカバー９０が何らかの衝突対象物に衝突すると、衝突による衝撃は、バンパカバー９０、バンパアブソーバ９１、荷重伝達板９２を介して、光ファイバ２１に伝達される。ここで、荷重伝達板９２の剛性は、比較的高い。並びに、バンパリーンフォースメント８３の剛性も、比較的高い。このため、光ファイバ２１は、荷重伝達板９２のファイバガイド部９２０とバンパリーンフォースメント８３との間で圧縮され変形する。光ファイバ２１が変形すると、光ファイバ２１を介して、発光ダイオードＤ１からフォトダイオードＤ２に伝達される光の光量が変化する。このため、フォトダイオードＤ２を流れる電流が変化する。電流は、フォトダイオードＤ２の接地側から、電流−電圧変換部２００により検出される。そして、検出電圧に変換される。検出電圧は、アンプ２０１により増幅され、通信Ｉ／Ｆ２０２を介して、衝突対象物判別ＥＣＵ４に伝送される。

並びに、車両が何らかの衝突対象物に衝突すると、衝撃はフロントサイドメンバ８０Ｒ、８０Ｌにも伝達される。このため、加速度センサ３Ｒ、３Ｌが、加速度（減速度）を検出する。加速度センサ３Ｒ、３Ｌが検出した加速度波形は、衝突対象物判別ＥＣＵ４に伝送される。

図７に、本実施形態の衝突対象物判別装置の衝突対象物判別ＥＣＵの判別マップの模式図を示す。判別マップは、衝突対象物判別ＥＣＵ４のＲＯＭ（図略）に格納されている。また、判別処理は、前記判別回路により実行される。光ファイバセンサ２から伝送される検出電圧は、Ａ／Ｄコンバータにより、デジタルデータに変換される。当該デジタルデータは、判別マップの光ファイバセンサ用しきい値Ｍｔｈと比較される。

同様に、加速度センサ３Ｒ、３Ｌから伝送される加速度波形は、各々、Ａ／Ｄコンバータにより、デジタルデータに変換される。当該デジタルデータは、各々、判別マップの加速度センサ用しきい値Ｇｔｈ１、Ｇｔｈ２と比較される。なお、加速度センサ用しきい値Ｇｔｈ１は、乗員保護エアバッグ駆動用のしきい値である。

比較の結果、光ファイバセンサ２のデジタルデータ＜Ｍｔｈの場合、判別回路は、衝突対象物＝軽量物との判別結果を出す。光ファイバセンサ２のデジタルデータ≧Ｍｔｈかつ加速度センサ３Ｒ、３Ｌのデジタルデータ＜Ｇｔｈ２の場合、判別回路は、衝突対象物＝歩行者との判別結果を出す。加速度センサ３Ｒ、３Ｌのデジタルデータ≧Ｇｔｈ２の場合、判別回路は、衝突対象物＝重量物との判別結果を出す。さらに、加速度センサ３Ｒ、３Ｌのデジタルデータ≧Ｇｔｈ１の場合、判別回路は、乗員保護エアバッグを展開させる旨の判別結果を出す。

上記判別回路の判別結果に基づいて、駆動回路は、歩行者保護エアバッグ７０Ｒ、７０Ｌ、乗員保護エアバッグに指示を伝送する。具体的には、衝突対象物が歩行者の場合（つまり光ファイバセンサ２のデジタルデータ≧Ｍｔｈかつ加速度センサ３Ｒ、３Ｌのデジタルデータ＜Ｇｔｈ２の場合）、判別回路は、歩行者保護エアバッグ７０Ｒ、７０Ｌに駆動指示を伝送する。駆動指示を受け歩行者保護エアバッグ７０Ｒ、７０Ｌは、速やかに車両外部に膨出する。

また、加速度センサ３Ｒ、３Ｌのデジタルデータ≧Ｇｔｈ１の場合、判別回路は、乗員保護エアバッグに、駆動指示を伝送する。駆動指示を受け乗員保護エアバッグは、速やかに車室内に膨出する。

なお、車速センサ５から衝突対象物判別ＥＣＵ４に伝送される車輪８１Ｌの回転速度データつまり車速データは、上記光ファイバセンサ用しきい値Ｍｔｈ、加速度センサ用しきい値Ｇｔｈ１、Ｇｔｈ２を、車速に応じて補正するために用いられる。

次に、本実施形態の衝突対象物判別装置の作用効果について説明する。本実施形態の衝突対象物判別装置１によると、加速度センサ３Ｒ、３Ｌの検出信号に基づき、重量物と、歩行者および軽量物と、の判別を行うことができる。並びに、光ファイバセンサ２の検出信号に基づき、軽量物と、歩行者および重量物と、の判別を行うことができる。そして、上記双方の判別を行うことにより、衝突対象物が、歩行者、軽量物、重量物のうちのいずれであるか、を判別することができる。

また、本実施形態の衝突対象物判別装置１によると、単一のセンサにより全衝突を網羅する場合と比較して、光ファイバセンサ２、加速度センサ３Ｒ、３Ｌ各々のダイナミックレンジを狭めることができる。このため、その分、検出精度延いては衝突対象物の判別精度が高くなる。

また、光ファイバセンサ２の検出信号は、重量物と重量物より軽い物との判別には用いられない。このため、重衝突の際、仮に光ファイバセンサ２が破損していても、加速度センサ３Ｒ、３Ｌの検出信号を基に、重量物と重量物より軽い物との判別を行うことができる。したがって、衝突対象物が重量物である場合、歩行者保護エアバッグ７０Ｒ、７０Ｌの誤作動を、抑制することができる。

また、重衝突の際、仮に光ファイバセンサ２が破損していても、衝突対象物が重量物である場合の判別精度には悪影響を及ぼさない。したがって、光ファイバセンサ２の耐破壊荷重仕様を低く設定することができる。一例として、一番有効質量の大きい（つまり重い）歩行者と衝突したときに破損しない程度に、光ファイバセンサ２の耐破壊荷重仕様を低く設定することができる。このように、本実施形態の衝突対象物判別装置１によると、光ファイバセンサ２の製造コストを削減することができる。

また、本実施形態の衝突対象物判別装置１によると、加速度センサ３Ｒ、３Ｌは、比較的剛性の高いフロントサイドメンバ８０Ｒ、８０Ｌに搭載されている。このため、軽衝突時は勿論、重衝突時において、加速度センサ３Ｒ、３Ｌが破損しにくい。したがって、重衝突時であっても確実に衝突対象物の判別を行うことができる。

また、本実施形態の衝突対象物判別装置１によると、光ファイバセンサ２はフロントバンパ９に配置されている。フロントバンパ９には、衝突時における衝撃が、直接入力される。言い換えると、軽衝突の場合であっても、フロントバンパ９には確実に衝撃が入力される。このため、本実施形態の衝突対象物判別装置１によると、確実に軽衝突時の衝撃を検出することができる。したがって、衝突対象物判別精度が向上する。

また、フロントバンパ９に光ファイバセンサ２を配置すると、迅速に衝突時の衝撃を検出することができる。このため、仮に衝突対象物が歩行者である場合、迅速に歩行者保護エアバッグ７０Ｒ、７０Ｌを駆動することができる。

また、本実施形態の衝突対象物判別装置１によると、加速度センサ３Ｒ、３Ｌは、光ファイバセンサ２よりも、後方に配置されている。衝突時の衝撃は、前方から後方に伝播する。また、伝播中に衝撃エネルギは徐々に消費される。このため、本実施形態の衝突対象物判別装置１によると、加速度センサ３Ｒ、３Ｌが破損しにくい。

また、本実施形態の衝突対象物判別装置１によると、第一センサとして光ファイバセンサ２が配置されている。光ファイバセンサ２の検出信号は、車両走行状況の影響を受けにくい。このため、本実施形態の衝突対象物判別装置１によると、軽衝突時における衝突検出精度が向上する。したがって、衝突対象物判別精度が向上する。また、光ファイバ２１は、荷重伝達板９２の左右方向全域に亘り配線されている。このため、車幅方向全域に亘り、衝突を検出することができる。また、光ファイバ２１により伝送されるのは、発光ダイオードＤ１の光である。このため、センサＥＣＵ２０に電磁波遮蔽処理を施す必要がない。したがって、本実施形態の衝突対象物判別装置１によると、第一センサの設置コストを削減することができる。また、本実施形態の衝突対象物判別装置１によると、光ファイバセンサ２に隣接する他の電子機器に、電磁的悪影響を及ぼすおそれがない。

また、本実施形態の衝突対象物判別装置１によると、第二センサとして加速度センサ３Ｒ、３Ｌが配置されている。また、加速度センサ３Ｒ、３Ｌは、高剛性のフロントサイドメンバ８０Ｒ、８０Ｌに搭載されている。このため、衝突の衝撃を、フロントサイドメンバ８０Ｒ、８０Ｌを介して、加速度センサ３Ｒ、３Ｌに、確実に伝達させることができる。したがって、重衝突時における衝突検出精度が向上する。

また、本実施形態の衝突対象物判別装置１によると、加速度センサ３Ｒ、３Ｌが歩行者保護エアバッグ７０Ｒ、７０Ｌ駆動用および乗員保護エアバッグ駆動用として、兼用されている。したがって、歩行者保護用、乗員保護用、別々に加速度センサを配置する場合と比較して、部品点数が少なくなる。

＜第二実施形態＞
本実施形態と第一実施形態との相違点は、光ファイバセンサの代わりに、インピーダンスセンサが配置されている点である。したがって、ここでは相違点についてのみ説明する。

図８に、本実施形態の衝突対象物判別装置のインピーダンスセンサが配置されたフロントバンパの分解図を示す。なお、図４と対応する部位については、同じ符号で示す。図９に、同インピーダンスセンサの回路図を示す。なお、図９に示すのは、コイル６０Ｒに関する部分の回路図である。

図８に示すように、バンパカバー９０後面には、インピーダンスセンサ６のコイル６０Ｒ、６０Ｍ、６０Ｌが取り付けられている。図９に示すように、インピーダンスセンサ６は、コイル６０Ｒと、コンデンサＣ０〜Ｃ２と、抵抗Ｒ１、Ｒ２と、平滑回路６２とを備えている。コイル６０ＲとコンデンサＣ０と抵抗Ｒ１とは、互いに並列接続されている。すなわち、コイル６０ＲとコンデンサＣ０と抵抗Ｒ１とは、ＬＣＲ回路を構成している。抵抗Ｒ２は、上記ＬＣＲ回路の一端に直列接続されている。一方、上記ＬＣＲ回路の他端には、交流電源６３が接続されている。コンデンサＣ１、Ｃ２は、コイル６０Ｒの分布容量である。ここでは、コイル６０Ｒの両端と地面との間の浮遊静電容量を持つコンデンサＣ１、Ｃ２として、等価表現する。抵抗Ｒ２の電圧降下は、平滑回路６２により、整流、平滑される。そして、衝突対象物判別ＥＣＵに伝送される。なお、コイル６０Ｍ、６０Ｌの回路構成は、上記コイル６０Ｒの回路構成と同様である。したがって、ここでは説明を割愛する。

次に、インピーダンスセンサ６の動きについて説明する。まず、衝突対象物が金属物の場合について説明する。例えばコイル６０Ｒに金属物が相対的に接近すると、金属物に誘起される渦電流の影響によりコイル６０Ｒのインダクタンスが減少する。また、渦電流の発生は、コイル６０Ｒのインダクタンスと並列接続された抵抗Ｒ１が低下することと、等価である。このため、コイル６０Ｒに金属物が接近すると、上記ＬＣＲ回路のインピーダンスが低下する。したがって、出力電圧Ｖ０が上昇する。

次に、衝突対象物が絶縁物（歩行者含む）の場合について説明する。絶縁物は、交流的あるいは直流的に地面に接地されている。このため、例えばコイル６０Ｒに絶縁物が相対的に接近すると、コイル６０Ｒ〜地面間の浮遊静電容量、つまりコンデンサＣ１、Ｃ２の静電容量が増加する。このため、抵抗Ｒ２とコンデンサＣ２とからなる合成インピーダンスが減少する。したがって、出力電圧Ｖ０が低下する。なお、コイル６０Ｍ、６０Ｌに衝突対象物が相対的に接近した場合も、同様である。したがって、ここでは説明を割愛する。このように、インピーダンスセンサ６を用いると、出力電圧Ｖ０の変化から、衝突を検出することができる。

本実施形態の衝突対象物判別装置は、第一実施形態の衝突対象物判別装置と同様の作用効果を有する。また、本実施形態によると、衝突対象物がバンパカバー９０前面に接触する前の段階で、衝突を検出することができる。このため、仮に衝突対象物が歩行者である場合、迅速に歩行者保護エアバッグを駆動することができる。

＜その他＞
以上、本発明の衝突対象物判別装置および衝突対象物判別方法の実施の形態について説明した。しかしながら、実施の形態は上記形態に特に限定されるものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態、改良的形態で実施することも可能である。

例えば、上記実施形態においては、歩行者保護装置として、歩行者保護エアバッグを用いたが、可動式のボンネットを用いてもよい。ボンネットは、衝突対象物が歩行者の場合、瞬時にリフトアップされる。このため、歩行者がボンネットに乗り上げ、衝突（二次衝突）する際の衝撃を緩和することができる。

また、上記実施形態においては、乗員保護用のサテライトセンサを加速度センサ３Ｒ、３Ｌとして用いたが、衝突対象物判別ＥＣＵ４に配置されているメインセンサを加速度センサ３Ｒ、３Ｌとして用いてもよい。また、加速度センサ３Ｒ、３Ｌは、例えばバンパリーンフォースメント８３に配置してもよい。

また、第一実施形態においては、発光素子として発光ダイオードＤ１を用いたが、半導体レーザを用いてもよい。また、同実施形態においては、受光素子としてフォトダイオードＤ２を用いたが、フォトトランジスタを用いてもよい。

また、第二実施形態においては、インピーダンスセンサ６のコイル６０Ｒ、６０Ｍ、６０Ｌをバンパカバー９０後面に配置したが、バンパカバー９０前面に配置してもよい。

また、上記実施形態においては、軽量物と軽量物より重い物との判別を行う軽衝突判別ステップと、重量物と重量物より軽い物との判別を行う重衝突判別ステップとを、並行して行ったが、両ステップの先後は不問である。また、上記実施形態においては、第一センサとして光ファイバセンサ２、インピーダンスセンサ６を用いたが、荷重により抵抗が変化する面圧センサを用いてもよい。

第一実施形態の衝突対象物判別装置が搭載された車両の上方から見た透過図である。 同車両の側方から見た透過図である。 同衝突対象物判別装置のブロック図である。 同衝突対象物判別装置の光ファイバセンサが配置されたフロントバンパの分解図である。 同衝突対象物判別装置の光ファイバの配置を示す斜視図である。 同光ファイバセンサの回路図である。 同衝突対象物判別装置の衝突対象物判別ＥＣＵの判別マップの模式図である。 第二実施形態の衝突対象物判別装置のインピーダンスセンサが配置されたフロントバンパの分解図である。 同インピーダンスセンサの回路図である。

符号の説明

１：衝突対象物判別装置、２：光ファイバセンサ、２０：センサＥＣＵ、２００：電流−電圧変換部、２０１：アンプ、２０２：通信Ｉ／Ｆ、２１：光ファイバ、３Ｒ：加速度センサ、３Ｌ：加速度センサ、４：衝突対象物判別ＥＣＵ、５：車速センサ、６：インピーダンスセンサ、６０Ｒ：コイル、６０Ｍ：コイル、６０Ｌ：コイル、６２：平滑回路、６３：交流電源、７０Ｒ：歩行者保護エアバッグ（歩行者保護装置）、７０Ｌ：歩行者保護エアバッグ（歩行者保護装置）、８０Ｒ：フロントサイドメンバ、８０Ｌ：フロントサイドメンバ、８１Ｌ：車輪、８２Ｒ：Ａピラー、８２Ｌ：Ａピラー、８３：バンパリーンフォースメント、９：フロントバンパ、９０：バンパカバー、９１：バンパアブソーバ、９２：荷重伝達板、９２０：ファイバガイド部、９２１：側壁部、９２２：凹凸部、９２３：頂部、
Ｃ０〜Ｃ２：コンデンサ、Ｄ１：発光ダイオード（発光素子）、Ｄ２：フォトダイオード（受光素子）、Ｖｃｃ：電源電圧、Ｇｔｈ１：加速度センサ用しきい値、Ｇｔｈ２：加速度センサ用しきい値、Ｍｔｈ：光ファイバセンサ用しきい値、Ｒ１：抵抗、Ｒ２：抵抗、Ｖ０：出力電圧、Ｗ１：頂部と側壁部後縁との間隔、Ｗ２：前後方向肉厚。

Claims (13)

1. 歩行者と、該歩行者よりも軽い軽量物と、該歩行者よりも重い重量物と、を判別するための衝突対象物判別装置であって、
   第一センサと、
   車両衝突時において、該第一センサよりも破損しにくい第二センサと、
   該第一センサからの検出信号を基に、衝突対象物が前記軽量物であるか否かの判別、および該衝突対象物が前記重量物であるか否かの判別、のうち少なくとも一方を行い、該第二センサからの検出信号を基に、該衝突対象物が該重量物であるか否かの判別を行い、判別結果に応じた指示を歩行者保護装置に伝送する衝突対象物判別ＥＣＵと、
   を備えることを特徴とする衝突対象物判別装置。
2. 前記衝突対象物判別ＥＣＵは、前記第一センサからの検出信号を基に、前記衝突対象物が前記軽量物であるか否かの判別、および該衝突対象物が前記重量物であるか否かの判別を行い、
   前記第二センサからの検出信号を基に、該衝突対象物が該重量物であるか否かのバックアップ判別を行う請求項１に記載の衝突対象物判別装置。
3. 前記衝突対象物判別ＥＣＵは、前記第一センサからの検出信号を基に、前記衝突対象物が前記軽量物であるか否かの判別を行い、前記第二センサからの検出信号を基に、該衝突対象物が前記重量物であるか否かの判別を行う請求項１に記載の衝突対象物判別装置。
4. 前記車両は、衝突時において衝撃吸収のために変形しやすい低剛性部材と、該衝突時において該低剛性部材よりも変形しにくい高剛性部材と、を備え、
   前記第一センサは、該低剛性部材に配置されており、
   前記第二センサは、該高剛性部材に配置されている請求項１に記載の衝突対象物判別装置。
5. 前記低剛性部材は、前記車両のフロントバンパである請求項４に記載の衝突対象物判別装置。
6. 前記高剛性部材は、前記車両のフロントサイドメンバである請求項４に記載の衝突対象物判別装置。
7. 前記第二センサは、車両において、前記第一センサよりも、後方に配置されている請求項１に記載の衝突対象物判別装置。
8. 前記第一センサは、衝突時の荷重を検出する荷重センサである請求項１に記載の衝突対象物判別装置。
9. 前記荷重センサは、発光素子と、該発光素子からの光が通過する光ファイバと、該光ファイバを通過した該光を受光する受光素子と、を備え、
   該光ファイバが変形し、該受光素子が受光する該光の損失が変動することにより、衝突時の荷重を検出可能な光ファイバセンサである請求項８に記載の衝突対象物判別装置。
10. 前記第一センサは、前記衝突対象物の接近により変化する交流インピーダンス又は該交流インピーダンスに関連する電気量を検出するインピーダンスセンサである請求項１に記載の衝突対象物判別装置。
11. 前記第二センサは、衝突時の加速度を検出する加速度センサである請求項１に記載の衝突対象物判別装置。
12. 前記加速度センサは、前記車両の乗員保護用に兼用されている請求項１１に記載の衝突対象物判別装置。
13. 歩行者と、該歩行者よりも軽い軽量物と、該歩行者よりも重い重量物と、を判別するための衝突対象物判別方法であって、
    第一センサからの検出信号を基に、衝突対象物が前記軽量物であるか否かの判別を行う軽衝突判別ステップと、
    第一センサとは別の第二センサからの検出信号を基に、該衝突対象物が前記重量物であるか否かの判別を行う重衝突判別ステップと、
    を有する衝突対象物判別方法。

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