JP2006282049A

JP2006282049A - 車両用衝突物判定装置

Info

Publication number: JP2006282049A
Application number: JP2005106354A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Takahashi; 央高橋
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2005-04-01
Filing date: 2005-04-01
Publication date: 2006-10-19
Also published as: US20060220808A1; US7721838B2; DE102006013199A1

Abstract

【課題】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を展開できるように、全高の低い物体を含む衝突物の種類を判定可能な車両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、少なくとも衝突エネルギーの前記サイドメンバの延設方向成分を検出する１つ以上の上部検出手段と、前記上部検出手段よりも地面垂直方向下部に備えられ、少なくとも前記サイドメンバの延設方向成分よりも地面方向寄りの衝突エネルギーを検出する１つ以上の下部検出手段と、前記上部検出手段および前記下部検出手段の検出した前記衝突エネルギーを比較することで、前記衝突物の種類を特定する判定手段とを備える。
【選択図】図２

Description

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両用衝突物判定装置に関する。

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即時に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。

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。
特表２００３−５３５７６９号公報

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。さらに、この判定装置は、衝撃検出センサをボンネットに備えるため、ボンネットよりも低い全高を持つ衝突物を精度よく判定できないという課題がある。

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を展開できるように、全高の低い物体を含む衝突物の種類を即時に判定可能な車両用衝突物判定装置の提供を本発明の目的とする。

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、少なくとも衝突エネルギーの前記サイドメンバ（１６、１７）の延設方向成分を検出する１つ以上の上部検出手段（１４、１５、１０１、１０２）と、前記上部検出手段（１４、１５、１０１、１０２）よりも地面垂直方向下部に備えられ、少なくとも前記サイドメンバ（１６、１７）の延設方向成分よりも地面方向寄りの衝突エネルギーを検出する１つ以上の下部検出手段（１９、２０）と、前記上部検出手段（１４、１５、１０１、１０２）および前記下部検出手段（１９、２０）の検出した前記衝突エネルギーを比較することで、前記衝突物の種類を特定する判定手段（２１）とを備えることを特徴とする。

これにより、上部検出手段（１４、１５、１０１、１０２）および下部検出手段（１９、２０）によりバンパ（１１）へ加わった衝撃エネルギーを計測することができるため、バンパ（１１）に衝突物が衝突した直後に衝突物の種類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。

請求項２に記載の発明は、前記上部検出手段（１４、１５、１０１、１０２）は、前記サイドメンバ（１６、１７）とリーンフォースメント（１３）との間に設置されることを特徴とする。

このように車体骨格に上部検出手段（１４、１５、１０１、１０２）を組み込むことで、衝突エネルギーを精度良く計測可能である。

請求項３に記載の発明は、前記上部検出手段（１４、１５、１０１、１０２）は、前記バンパ（１１）とアブソーバ（１２）との間に設置されることを特徴とする。これにより、上部検出手段（１４、１５、１０１、１０２）はアブソーバ（１２）により緩衝されることなく衝突エネルギーを検出することができる。

請求項４に記載の発明は、前記上部検出手段（１４、１５、１０１、１０２）は、前記アブソーバ（１２）とリーンフォースメント（１３）との間に設置されることを特徴とする。

この構成は、バンパ（１１）の一部であるバンパカバーと柔らかい部材であるアブソーバ（１２）との間に検出手段が挟まれる場合に比べて、上部検出手段（１４、１５、１０１、１０２）の片面がリーンフォースメント（１３）に接するため荷重を精度良く検出することが可能となる。

請求項５に記載の発明は、前記下部検出手段（１９、２０）は、ロアメンバ（１８）に設置されることを特徴とする。これにより、下部検出手段（１９、２０）の設置場所を地面に近づけることができ、全高の低い衝突物の衝突エネルギーを検出することができる。

請求項６に記載の発明は、前記下部検出手段（１９、２０）は、前記バンパ（１１）裏面の前記上部検出手段よりも地面垂直方向下部に設置されることを特徴とする。これにより、下部検出手段（１９、２０）の設置コストを下げることができる。

請求項７に記載の発明は、前記判定手段（２１）は、前記上部検出手段（１４、１５、１０１、１０２）の検出した前記衝突エネルギー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。

衝突物が地面に固定されていない物体である場合は、衝突物が衝撃によりバンパ（１１）を支点に傾くため上部検出手段（１４、１５、１０１、１０２）の出力が非常に大きくなる点を鑑みて前述の所定値を設定するため、地面に固定されていない物体を判定することができる。

請求項８に記載の発明は、前記判定手段（２１）は、前記下部検出手段（１９、２０）の検出した前記衝突エネルギー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た物体であると判定することを特徴とする。

衝突物が地面に固定された物体である場合は、衝突物が衝撃により地面を支点に傾くため下部検出手段（１９、２０）の出力が大きくなる点を鑑みて前述の所定値を設定するため、地面に固定された物体を判定することができる。

請求項９に記載の発明は、前記判定手段（２１）は、第一所定時間において前記上部検出手段（１４、１５、１０１、１０２）の検出した前記衝突エネルギーが、前記下部検出手段（１９、２０）の検出した前記衝突エネルギーに比べ第一所定値以上小さく、前記第一所定時間の後の第二所定時間において前記下部検出手段（１９、２０）の検出した前記衝突エネルギーが、前記上部検出手段（１４、１５、１０１、１０２）の検出した前記衝突エネルギーに比べ第二所定値以上小さい場合に、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。

これにより、請求項７の上部検出手段（１４、１５、１０１、１０２）の検出した衝突エネルギーが大きいことを条件として衝突物の種類を判定する手法よりも、さらに判定精度を上げることができる。

請求項１０に記載の発明は、前記判定手段（２１）は、前記下部検出手段（１９、２０）の検出した前記衝突エネルギーが、前記上部検出手段（１４、１５、１０１、１０２）の検出した前記衝突エネルギーに比べ第三所定値以上大きく第四所定値以上大きくない場合に、前記衝突物は前記上部検出手段（１４、１５、１０１、１０２）の設置位置よりも全高が高い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。

衝突物が地面に固定されている全高が上部検出手段（１４、１５、１０１、１０２）の設置位置よりも高い物体である場合は、上部検出手段（１４、１５、１０１、１０２）に衝撃が伝わりやすいため出力が大きくなる、すなわち上部検出手段点（１４、１５、１０１、１０２）の出力が下部検出手段（１９、２０）の出力よりも所定の範囲内だけ大きいという特徴に基づいてこの第二所定値と第三所定値とを設定するため、衝突物が地面に固定されている全高が上部検出手段（１４、１５、１０１、１０２）の設置位置よりも高い物体を判定することができる。

請求項１１に記載の発明は、前記判定手段（２１）は、前記上部検出手段（１４、１５、１０１、１０２）の検出した前記衝突エネルギーが、前記下部検出手段（１９、２０）の検出した前記衝突エネルギーに比べ前記第四所定値以上小さい場合に、前記衝突物は前記上部検出手段（１４、１５、１０１、１０２）の設置位置よりも全高が低い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。

衝突物が地面に固定されている全高が上部検出手段（１４、１５、１０１、１０２）の設置位置よりも低い物体である場合は、下部検出手段（１９、２０）に衝撃が非常に伝わりやすいため出力が非常に大きくなる、すなわち上部検出手段点（１４、１５、１０１、１０２）の出力が下部検出手段（１９、２０）の出力よりも非常に小さいという特徴に基づいてこの第三所定値を設定するため、衝突物が地面に固定されている全高が上部検出手段（１４、１５、１０１、１０２）の設置位置よりも低い物体を判定することができる。

以下、実施例１から実施例４を用いて、本発明を実施するための最良の形態を述べる。

〔実施例１〕
図１から図７を用いて実施例１について説明する。

図１（ａ）は車両上方に視点をおいた場合の各構成の配置図、図１（ｂ）は車両側方に視点をおいた場合の各構成の配置図、図２は車両内部に視点をおいた場合の判定手段２１を除く各構成の配置を表す射影図である。

フロントバンパ１１はアブソーバ１２の車両進行方向側の前面に配置されており、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、リーンフォースメント１３前面に設置されている。リーンフォースメント１３は、右ロードセル１４および左ロードセル１５を介して右サイドメンバ１６および左サイドメンバ１７に固定されている。また、図１（ｂ）および図２に示すように、ロアメンバ１８は、地面と平行状態にある平板の車両内部側端部に、右サイドメンバ１６および左サイドメンバ１７から各々Ｌ字型のステーが繋がっている構造となっている。このロアメンバ１８のフロントバンパ１１側先端付近には、右Ｇセンサ１９および左Ｇセンサ２０が取り付けられている。フロントバンパ１１上部に衝突した衝突物の衝撃は、アブソーバ１２によって緩和された後、リーンフォースメント１３を通じて、右ロードセル１４および左ロードセル１５を歪ませる。一方、フロントバンパ１１下部に衝突した衝突物の衝突エネルギーは、右Ｇセンサ１９および左Ｇセンサ２０を揺らす。判定手段２１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、ロードセル１４、１５とは、センサ単体であるロードセル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。右左ロードセル１４、１５および右左Ｇセンサ１９、２０の出力信号を演算処理することで、衝突エネルギーを推定できる。

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、右ロードセル１４と、左ロードセル１５と、右Ｇセンサ１９と、左Ｇセンサ２０との各出力が判定手段２１に入力され、判定手段２１は、図７のフローチャートを用いて後述する処理手順に基づき判定を行う。

図４、図５、図６を用いて、衝突物の種類の違いにより右ロードセル１４および左ロードセル１５と、右Ｇセンサ１９および左Ｇセンサ２０の出力値が異なることについて述べる。図４、図５、図６は、物体がフロントバンパ１１に衝突した時を時刻ｔ０とした場合の、右サイドメンバ１６に備えられた右ロードセル１４と、ロアメンバ１８に備えられた右Ｇセンサ１９の出力を正規化して表す。

図４に、ロードサイドマーカなどの地面に固定された全高が右左サイドメンバ１６、１７よりも高い物体が衝突物である場合の右ロードセル１４および右Ｇセンサ１９の出力を示す。時刻ｔ１から時刻ｔ４の間において、後述する地面に固定された全高の低い物体に衝突した際の出力値を表す図５と比較すると、図４の出力値は衝突物の全高が右左サイドメンバ１６、１７よりも高いため右ロードセル１４の出力が大きくなる傾向がある。また、時刻ｔ１から時刻ｔ４の間において、後述する地面に固定されていない物体に衝突した際の出力値を表す図６と比較すると、図４の出力値は右ロードセル１４の出力が小さく、かつ右Ｇセンサ１９の出力が大きくなる傾向がある。

一方、図５に示すように、縁石などの地面に固定された全高が右左サイドメンバ１６、１７よりも低い物体が衝突物である場合、右ロードセル１４はほとんど出力が変化せず右Ｇセンサ１９の出力のみが図４と同様に大きくなる。また、時刻ｔ１から時刻ｔ４の間において、図５と図６を比較すると、衝突物が地面に固定されていない物体である場合に比べ、右Ｇセンサ１９の出力が右ロードセル１４の出力よりも非常に大きくなる。

さらに、図６に示すように、歩行者など地面に固定されていない重心の高い物体が衝突物である場合、右ロードセル１４および右Ｇセンサ１９ともに大きな出力が出るが、衝突からの経過時間により、それぞれの出力の大小が異なる。

衝突の初期段階（時刻ｔ１から時刻ｔ２）では、右Ｇセンサ１９は右ロードセル１４に対して大きな出力となる。時刻ｔ２より後の時刻ｔ３から時刻ｔ４においては、右Ｇセンサ１９は右ロードセル１４に対して小さな出力となる。すなわち、時刻ｔ２と時刻ｔ３の間において、右Ｇセンサ１９と右ロードセル１４との出力が逆転する。これは、衝突後、衝突物が衝突点、すなわちフロントバンパ１１を軸にボンネット側に回転するためである。これにより、図４や図５に示す衝突物が地面に固定されている場合に比べ、時刻ｔ４の時点においてフロントバンパ１１上部に搭載されている右ロードセル１４の出力が大きくなる、および、時刻ｔ２と時刻ｔ３の間において右Ｇセンサ１９と右ロードセル１４の出力が逆転するという特徴がある。

衝突物の種類の違いにより現れる前述の傾向は、左ロードセル１５および左Ｇセンサ２０においても同様である。

図７のフローチャートを用いて判定手段２１の処理手順を説明する。本処理は、物体が衝突した場合、すなわち右ロードセル１４と、左ロードセル１５と、右Ｇセンサ１９と、左Ｇセンサ２０のいずれかの出力が一定値を超えた場合に開始される。

まず、ステップＳ７１にて、右ロードセル１４と、左ロードセル１５と、右Ｇセンサ１９と、左Ｇセンサ２０の出力値を用いて、右ロードセル１４と、左ロードセル１５と、右Ｇセンサ１９と、左Ｇセンサ２０に加えられた衝突エネルギーを演算し出力する。ステップＳ７１に続くステップＳ７２にて、演算した右ロードセル１４と左ロードセル１５の出力を平均してロードセル平均値Ｄａを求める。同様に、ステップＳ７２に続くステップＳ７３では、演算した右Ｇセンサ１９と左Ｇセンサ２０の出力を平均してＧセンサ平均値Ｇａを求める。

ステップＳ７３に続くステップＳ７４では、ロードセル平均値Ｄａと規定の閾値Ｄｔｈを比較し分岐判定を行う。もし、ロードセル平均値Ｄａが閾値Ｄｔｈより大と判定されたならステップＳ７５に進み、ロードセル平均値Ｄａが閾値Ｄｔｈ以下と判定されたならステップＳ７６に進む。衝突物が、地面に固定された全高が右左サイドメンバ１６、１７よりも高い物体である場合、もしくは、地面に固定されていない物体である場合は、図４および図５を用いて前述したように、地面に固定された全高が右左サイドメンバ１６、１７よりも低い物体に衝突した場合に比べ、右左ロードセル１４、１５の出力が大きくなるため、閾値Ｄｔｈを設定する。

ステップＳ７５では、Ｇセンサ平均値Ｇａがロードセル平均値Ｄａに対し閾値Ｍｔｈ１より大と判定されたならステップＳ７７に進み、閾値Ｍｔｈ１以下と判定されたならステップＳ７８に進む。ステップＳ７７では、前述した図４の条件に当てはまるため、衝突物は地面に固定された全高が右左サイドメンバ１６、１７よりも高い物体であると判定する。なお、閾値Ｍｔｈ１は、衝突物が、地面に固定された全高が右左サイドメンバ１６、１７よりも高い物体である場合、図４および図６を用いて前述したように、地面に固定されていない物体に衝突した場合に比べ、右左Ｇセンサ１９、２０の出力が右左ロードセル１４、１５の出力よりも大きくなる特徴に基づく。

ステップＳ７４でロードセル平均値Ｄａが閾値Ｄｔｈ以下である場合に進むステップＳ７６では、閾値Ｍｔｈ２を用いて分岐判定を行う。もし、Ｇセンサ平均値Ｇａがロードセル平均値Ｄａに対し閾値Ｍｔｈ２より大と判定されたならステップＳ７９へ、Ｇセンサ平均値Ｇａがロードセル平均値Ｄａに対し閾値Ｍｔｈ２以下と判定されたならステップＳ７８へ進む。ステップＳ７９では、前述した図５の条件に当てはまるため、衝突物は地面に固定された全高が右左サイドメンバ１６、１７よりも低い物体であると判定する。この閾値Ｍｔｈ２は、図５を用いて前述した衝突物が地面に固定された全高が右左サイドメンバ１６、１７よりも低い物体である場合は、図６を用いて前述した地面に固定されていない物体である場合に比べ、右左Ｇセンサ１９、２０の出力が右左ロードセル１４、１５の出力よりも非常に大きくなる特徴に基づく。

ステップＳ７８は、ステップＳ７５およびステップＳ７６の条件に適合しなかった場合に行われる処理であり、前述した図６の条件に当てはまるため、衝突物は地面に固定されていない重心の高い物体であると判定する。

以上より、本衝突物判定装置は、上部検出手段としてフロントバンパ１１上部への衝撃を検出可能な位置に配置した左右２つのロードセル１４、１５と、下部検出手段としてフロントバンパ１１下部への衝撃を検出可能な位置に配置した左右２つのＧセンサ１９、２０とを備えるため、衝突物が右左サイドメンバ１６、１７よりも全高の低い物体であっても、歩行者であっても、衝突物がフロントバンパ１１に接触した直後に衝突物の種類を判定可能である。これにより、衝突物が歩行者の場合には歩行者がボンネットに激突する前にエアバッグを展開し保護することが可能である。

〔実施例２〕
図８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、本実施例では右Ｇセンサ１９および左Ｇセンサ２０がバンパ１１の下部に直接設置されている点である。なお、実施例１と同等の構成については、実施例１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。

前述の実施例１では、ロアメンバ１８に右Ｇセンサ１９および左Ｇセンサ２０を設置していたが、本実施例のように右Ｇセンサ１９および左Ｇセンサ２０をバンパ１１に直接設置したとしても、バンパ１１下部への衝撃を実施例１と同様に検出し出力可能である。これにより、実施例１と同様の作用効果を奏するとともに、実施例１におけるロアメンバ１８を省略することで車体重量の軽量化やコスト削減が可能である。

〔実施例３〕
図１０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との構成上の相違点は、本実施例で右ロードセル１０１および左ロードセル１０２が、右サイドメンバ１６および左サイドメンバ１７のリーンフォースメント１３方向端部の上面に設置されている点、および、右ロアメンバ１０３と左ロアメンバ１０４が左右で独立している点である。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３における説明を省略する。

サイドメンバおよびリーンフォースメント１３は車体の骨格の一部であるため、本実施例３に示すように、検出手段を両サイドメンバ１６、１７上に設置する構造であれば、車体の剛性を高めることができる。

さらに、ロアメンバを右ロアメンバ１０３および左ロアメンバ１０４として左右独立させることにより、右Ｇセンサ１９および左Ｇセンサ２０が独立して衝撃を検出することができる。例えば、バンパ１１右部に衝突が発生したとする。このとき、右ロアメンバ１０３と左ロアメンバ１０４が繋がっていないため、右ロアメンバ１０３への衝撃が左ロアメンバ１０４に伝播せず、右Ｇセンサ１９と左Ｇセンサ２０との出力差が明確となる。この出力差を用いれば、衝突物がバンパ１１に衝突した方向の特定が容易となる。

以上により、本実施例３の判定装置は、実施例１と同様の作用効果を奏するとともに、車体の高剛性化や衝突物の衝突方向の特定が容易となる。

〔実施例４〕
図１１および図１２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との構成上の相違点は、本実施例では車速センサ１１１およびエアバッグ制御手段１１２が追加された点である。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。

図１１に示すように車速センサ１１１の出力および判定手段２１の出力はエアバッグ制御手段１１２に入力される。エアバッグ制御手段１１２は、これらの入力値を基に、図１２に示すフローチャートの処理を行い、エアバッグ展開指令を出力する。

図１２を用いてエアバッグ制御手段１１２の処理の流れを説明する。本処理は、物体が衝突した場合、すなわち右ロードセル１４と、左ロードセル１５と、右Ｇセンサ１９と、左Ｇセンサ２０のいずれかの出力が一定値を超えた場合に開始される。ステップＳ１２１では、前述の図７において説明した判定手段２１の内部処理７１を行う。ステップＳ１２１に続くステップＳ１２２では、車速センサより現在の車速ｖを演算する。ステップＳ１２２に続くステップＳ１２３では分岐判定を行い、ステップＳ１２１にて判定された衝突物が地面に固定された物体であると判定された場合にはステップＳ１２４へ進み、固定された物体でないと判定された場合にはステップＳ１２５へ進む。ステップＳ１２４において、現在の車速ｖが閾値Ｖｔｈより大であるならステップＳ１２６で乗員保護用エアバッグに展開指令を出力し、車速ｖが閾値Ｖｔｈ以下であるなら何もせずに処理を終了する。ステップＳ１２３において衝突物が固定された物体でない場合に進むステップＳ１２５では、処理７１において判定した衝突物の種類が歩行者であるならステップＳ１２７にて歩行者用エアバッグへ展開指令を出力、処理７１において判定した衝突物の種類が歩行者でないなら何もせずに処理を終了する。

以上により、本実施例４の判定装置は、実施例１の構成にエアバッグシステムを組み合わせることで、実施例１おいて示した作用効果に加え、効果的に乗員および歩行者を保護することができる。

〔その他の実施例〕
前述の実施例では、上部検出手段としてロードセルを例に説明を行ったが、上部検出手段はロードセルに限定されない。例えば、マット式圧力センサやタッチセンサ、Ｇセンサなどのセンサを用いても実施可能である。

前述の実施例では、下部検出手段としてＧセンサを例に説明を行ったが、下部検出手段はＧセンサに限定されない。例えば、マット式圧力センサやタッチセンサ、歪ゲージなどのセンサを用いても実施可能である。

前述の実施例では、上部検出手段として左右２つのロードセルと、下部検出手段として左右２つのＧセンサとを用いたが、使用する検出手段の数は前述の実施例の内容に限定されない。例えば、リーンフォースメント中央に１つのＧセンサを備えて上部検出手段として使用し、バンパ裏に１つのＧセンサを備えて下部検出手段として使用した場合でも、前述の実施例と同様の効果が得られる。

前述の実施例では、上部検出手段の配置場所を、リーンフォースメント１３とサイドメンバ１６、１７との境界ないし境界近辺として説明を行ったが、サイドメンバ１６、１７とバンパ１１との間に上部検出手段を設置すれば設置場所は選ばない。例えば、アブソーバ１２とバンパ１１との間に上部検出手段を配置しても良い。

前述の実施例では、上部検出手段および下部検出手段の出力情報のみを用いて、衝突物の判定を行ったが、これ以外の情報を用いても良い。例えば、車両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。

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、歪センサを車両後部のサイドメン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、後部バンパにＧセンサを取り付けた場合、後方からの衝突物を判定可能である。

前述の実施例では、衝突物を判定する際に３種類の閾値（Ｄｔｈ、Ｍｔｈ１、Ｍｔｈ２）を用いたが、これらの値は一定値でなくとも良い。例えば、ロードセルやＧセンサといった上部検出手段および下部検出手段の外気温変化や経年劣化を考慮して、手動または自動で調整した場合、前述の実施例に比べ更に高精度な判定が可能である。

前述の実施例１において、Ｇセンサ平均値Ｇａとロードセル平均値Ｄａの関係を判定処理（図７、ステップＳ７５）した際に、Ｇセンサ平均値Ｇａをロードセル平均値Ｄａから除算し、その除算結果が閾値Ｍｔｈ１より大きいことを条件に、衝突物は地面に固定された全高が右左サイドメンバ１６、１７よりも高い物体であると判定したが、実施例１の際に用いた条件は一例である。例えば、ロードセル平均値ＤａをＧセンサ平均値Ｇａで割算し、その割算結果が閾値Ｍｔｈ３より大きいことを判定条件としても良い。また、ロードセル平均値Ｄａと閾値Ｍｔｈ４とを比較し、さらにＧセンサ平均値Ｇａと閾値Ｍｔｈ５とを比較し、その両方の比較結果が正（ＴＲＵＥ）であることを判定条件としても良い。

前述の実施例１において用いたフローチャートによる判定処理は一例である。例えば、地面に固定されていない重心の高い物体であると判定する条件として、地面に固定された物体でないことを判定条件としたが、判定条件はこれに限定されない。図６を用いて述べた、地面に固定されていない重心の高い物体に衝突した場合の各センサ出力値の特徴を用いて、下部検出手段が上部検出手段に対して一定値以上大きい状態を維持した後、下部検出手段と上部検出手段の出力とが近づき、さらに下部検出手段と上部検出手段の出力の大小が逆転して、その後、上部検出手段が下部検出手段に対して一定値以上大きい状態となる状態遷移を判定条件としてもよい。この判定条件を用いた場合、さらに精度良く衝突物の種類を判定することができる。

また、この状態遷移に時間概念を加えてもよい。例えば、時刻ｔ１から時刻ｔ２の間において下部検出手段が上部検出手段に対して一定値以上大きい状態を維持し、かつ、時刻ｔ２から時刻ｔ３の間において下部検出手段と上部検出手段の出力とが近づき下部検出手段と上部検出手段の出力の大小が逆転し、かつ、時刻ｔ３から時刻ｔ４の間において上部検出手段が下部検出手段に対して一定値以上大きい状態が維持されることを判定条件としても良い。この判定条件を用いた場合、時間概念を含まない判定条件に比べ、さらに精度良く衝突物の種類を判定することができる。

前述の実施例では、地面に固定された全高の高い物体と地面に固定された全高の低い物体と地面に固定されていない物体とを判別したが、判別する種類は３種類でなくとも良い。たとえば、衝突物が地面に固定されていない物体である場合は、衝突物が地面に固定されている物体である場合に比べ、上部検出手段の出力が大きいという特徴を用いて、上部検出手段の出力が一定の閾値以上である場合に衝突物は地面に固定されていない物体と判定し、閾値より小さい場合に衝突物は地面に固定されている物体と２種類に判定してもよい。この場合、非常に簡易なアルゴリズムで、衝突物判定装置を構成することができる。

前述の実施例では、衝突物を判定する際に数種類の閾値（例えば、Ｄｔｈ、Ｍｔｈ１）による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。

実施例１において用いられる衝突物判定装置の各構成の配置を示す鳥瞰図および側面図である。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。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。実施例１において用いられる地面に固定された全高の高い物体が衝突物判定装置に衝突した場合のロードセルおよびＧセンサの時系列出力情報を表す図である。実施例１において用いられる地面に固定された全高の低い物体が衝突物判定装置に衝突した場合のロードセルおよびＧセンサの時系列出力情報を表す図である。実施例１において用いられる地面に固定されていない重心の高い物体が衝突物判定装置に衝突した場合のロードセルおよびＧセンサの時系列出力情報を表す図である。実施例１において用いられる判定手段の内部処理を表すフローチャートである。実施例２において用いられる衝突物判定装置の各構成の配置を示す側面図である。実施例２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。実施例３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。実施例４において用いられる衝突物判定装置およびエアバッグ制御手段の入出力を表すブロック図である。実施例４において用いられるエアバッグ制御手段の内部処理を表すフローチャートである。

符号の説明

１１フロントバンパ
１２アブソーバ
１３リーンフォースメント
１４右ロードセル
１５左ロードセル
１６右サイドメンバ
１７左サイドメンバ
１８ロアメンバ
１９右Ｇセンサ
２０左Ｇセンサ
２１判定手段
７１判定手段の内部処理
１０１右ロードセル
１０２左ロードセル
１０３右ロアメンバ
１０４左ロアメンバ
１１１車速センサ
１１２エアバッグ制御手段

Claims

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、少なくとも衝突エネルギーの前記サイドメンバ（１６、１７）の延設方向成分を検出する１つ以上の上部検出手段（１４、１５、１０１、１０２）と、
前記上部検出手段（１４、１５、１０１、１０２）よりも地面垂直方向下部に備えられ、少なくとも前記サイドメンバ（１６、１７）の延設方向成分よりも地面方向寄りの衝突エネルギーを検出する１つ以上の下部検出手段（１９、２０）と、
前記上部検出手段（１４、１５、１０１、１０２）および前記下部検出手段（１９、２０）の検出した前記衝突エネルギーを比較することで、前記衝突物の種類を特定する判定手段（２１）とを備えることを特徴とする車両用衝突物判定装置。
前記上部検出手段（１４、１５、１０１、１０２）は、前記サイドメンバ（１６、１７）とリーンフォースメント（１３）との間に設置されることを特徴とする請求項１に記載の車両用衝突物判定装置。
前記上部検出手段（１４、１５、１０１、１０２）は、前記バンパ（１１）とアブソーバ（１２）との間に設置されることを特徴とする請求項１に記載の車両用衝突物判定装置。
前記上部検出手段（１４、１５、１０１、１０２）は、前記アブソーバ（１２）とリーンフォースメント（１３）との間に設置されることを特徴とする請求項１に記載の車両用衝突物判定装置。
前記下部検出手段（１９、２０）は、ロアメンバ（１８）に設置されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の車両用衝突物判定装置。
前記下部検出手段（１９、２０）は、前記バンパ（１１）裏面の前記上部検出手段よりも地面垂直方向下部に設置されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の車両用衝突物判定装置。
前記判定手段（２１）は、前記上部検出手段（１４、１５、１０１、１０２）の検出した前記衝突エネルギー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両用衝突物判定装置。
前記判定手段（２１）は、前記下部検出手段（１９、２０）の検出した前記衝突エネルギー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７のいずれかに記載の車両用衝突物判定装置。
前記判定手段（２１）は、第一所定時間において前記上部検出手段（１４、１５、１０１、１０２）の検出した前記衝突エネルギーが、前記下部検出手段（１９、２０）の検出した前記衝突エネルギーに比べ第一所定値以上小さく、
前記第一所定時間の後の第二所定時間において前記下部検出手段（１９、２０）の検出した前記衝突エネルギーが、前記上部検出手段（１４、１５、１０１、１０２）の検出した前記衝突エネルギーに比べ第二所定値以上小さい場合に、前記衝突物は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７に記載の車両用衝突物判定装置。
前記判定手段（２１）は、前記下部検出手段（１９、２０）の検出した前記衝突エネルギーが、前記上部検出手段（１４、１５、１０１、１０２）の検出した前記衝突エネルギーに比べ第三所定値以上大きく第四所定値以上大きくない場合に、前記衝突物は前記上部検出手段（１４、１５、１０１、１０２）の設置位置よりも全高が高い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８に記載の車両用衝突物判定装置。
前記判定手段（２１）は、前記上部検出手段（１４、１５、１０１、１０２）の検出した前記衝突エネルギーが、前記下部検出手段（１９、２０）の検出した前記衝突エネルギーに比べ前記第四所定値以上小さい場合に、前記衝突物は前記上部検出手段（１４、１５、１０１、１０２）の設置位置よりも全高が低い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８に記載の車両用衝突物判定装置。