JP2017030709A - 車両用衝突検知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両への衝突が発生したことを精度よく検出することができる車両用衝突検知装置の提供。【解決手段】バンパーカバー２２の裏面２２ａには、複数の荷重センサ３１が取り付けられている。荷重センサ３１は、車幅方向の略中央部、右端部および左端部に取り付けられている。荷重センサ３１は、バンパーカバー２２に加えられた衝撃に応じて、荷重Ｆｉｐｔを検出している。各々の荷重センサ３１の近傍には、それぞれ温度センサ３２が取り付けられている。歩行者保護ＥＣＵ６は、荷重センサ３１によって形成された衝突荷重値Ｆｉｐｔを、荷重センサ３１と近接する位置に取り付けられた温度センサ３２が検出した温度検出値Ｔｂｍｐに基づいて補正し、補正荷重値Ｆａｄｊを形成している。歩行者保護ＥＣＵ６は、いずれかの補正荷重値Ｆａｄｊが所定の荷重閾値Ｆｔｈ以上の場合、バンパーカバー２２に衝突が発生したことを検出する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両への歩行者等の衝突を検出する車両用衝突検知装置に関する。

バンパーカバーの後方にバンパーアブソーバーを設け、バンパーアブソーバーとバンパーリインフォースメントとの間に光ファイバーを配置し、車両前端部への歩行者の衝突を検知する車両用衝突検知装置に関する従来技術があった（例えば、特許文献１参照）。この従来技術による車両用衝突検知装置においては、光ファイバーを、車幅方向の一端部において折り返すように配置し、車幅方向の他端部には、発光部と受光部とを含んだ装置を設けている。車両の前方部への衝突によって、バンパーカバーが変形すると、光ファイバーが屈曲して内部を通過する光量が変化する。光ファイバーを通過する光量の変化を受光部によって検出することにより、バンパーカバーへの歩行者等の衝突が発生したことを検知している。

特開２００５−２６３０３８号公報

しかしながら、発明者の詳細な検討の結果、上述した従来技術による車両用衝突検知装置においては、車両における衝突の発生を精度よく検出することができないという問題があることが見出された。すなわち、車両前方部に設けられたバンパーカバーは、主に合成樹脂材料にて形成されており、その温度が、衝突発生時の変形具合に対して影響を与える場合があることがわかった。例えば、バンパーカバーの温度が高い場合、その材料上の特性から衝突による変形量は増大する。一方、バンパーカバーが低温の場合、衝突による変形量は減少する。したがって、車両において衝突の発生を正確に検出するためには、衝突発生の判定に対して、バンパーカバーの温度要素を加味する必要があった。これに対し、前述した従来技術による車両用衝突検知装置においては、衝突の発生を検出する際において、バンパーカバーの温度は考慮されていなかった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両への衝突が発生したことを精度よく検出することができる車両用衝突検知装置を提供することにある。

上述した課題を解決するために、請求項１に係る車両用衝突検知装置の発明は、車両の前方部に設けられたバンパーカバーの後方において、車幅方向に並ぶように取り付けられ、バンパーカバーに加えられた衝撃に応じた物理量を検出する複数の衝撃検出センサと、衝撃検出センサによって検出された物理量に基づいて、バンパーカバーに衝突物を保護する保護装置の作動を必要とする衝突が発生したことを検出する衝突判定部と、を備えた車両用衝突検知装置であって、バンパーカバーの後方において、各々の衝撃検出センサが取り付けられた位置に対応するように、車幅方向に並ぶように配置され、バンパーカバーにおける、該当する車幅方向位置の温度を検出する複数の温度センサと、衝突判定部によって実行される衝突発生の検出感度を、物理量を検出した衝撃検出センサと対応する位置に取り付けられた温度センサが検出した温度に基づいて変更する検出感度変更部と、をさらに備えている。

この構成によれば、検出感度変更部によって、物理量を検出した衝撃検出センサと対応する位置に取り付けられた温度センサが検出した温度に基づいて、衝突発生の検出感度が変更される。このため、温度によって、バンパーカバーの変形量が影響を受ける場合であっても、車両の前方部における衝突の発生を正確に検出することができ、衝突検知の信頼性の高い車両用衝突検知装置にすることができる。
また、各々の温度センサは、衝撃検出センサが取り付けられた車幅方向に対応するように配置されているため、それぞれの衝撃検出センサが設けられている車幅方向位置の温度を検出することができる。したがって、物理量を検出した衝撃検出センサが配置された位置の正確な温度に基づいて、衝突発生の検出感度を適正に変更することができる。
尚、本発明による車両用衝突検知装置は、歩行者衝突のみの検知を対象としているのではなく、歩行者保護装置を作動させる必要のあるすべての衝突検知を対象としている。

本発明の実施形態１による歩行者保護システムが取り付けられた車両の平面図 図１に示した歩行者保護システムの構成を表したブロック図 図１に示した歩行者保護システムの制御フローチャートを表した図 実施形態２による歩行者保護システムが取り付けられた車両の平面図 図４に示した車両前方部の分解斜視図 図４に示したホルダープレートの後方視を表した図 図６のVII−VII断面図 図７に示したホルダープレートに、光ファイバーが取り付けられた状態を表した断面図 図５に示した光ファイバーを用いて、衝突荷重値および温度検出値を求める方法を説明するための模式図 図９に示した検出器によって算出された光強度の周波数特性の一例を示した図 図４に示した歩行者保護システムの構成を表したブロック図 図４に示した歩行者保護システムによる衝突検出方法を説明するための図であって、車両の車幅方向に並ぶように形成された各ブロックを模式的に示した図 図４に示した歩行者保護システムの制御フローチャートを表した図 実施形態３によるセンサユニットを示した断面図

以下、本発明の実施形態１乃至実施形態３について説明する。尚、説明中および図１乃至図１４中における方向を示す記載は、車両ＶＥに着座した運転者にとっての方向と一致するものとする。例えば、図１乃至図１４中において、「前」という表示は、矢印の方向が車両ＶＥの前方に該当していることを示している。また、以下、車両ＶＥに対する歩行者の衝突を中心に説明しているが、本発明による車両用衝突検知装置は、歩行者衝突の検知のみを対象としているのではなく、自転車、ベビーカーといった歩行者保護装置５を作動させる必要のあるすべての衝突検知を対象としている。

＜実施形態１の構成＞
図１乃至図３に基づき、本発明の実施形態１による歩行者保護システム１（車両用衝突検知装置に該当する）について説明する。
（歩行者保護システム１の全体構成）
図１に示したように、車両ＶＥの前端部には、フロントバンパー２１（車両の前方部に該当する）が取り付けられている。フロントバンパー２１は左右方向に延びており、バンパーカバー２２とバンパーアブソーバー２３とを含んでいる。バンパーカバー２２は、合成樹脂材料にて形成されており、車両ＶＥの前方部における意匠面を成している。バンパーアブソーバー２３は、車両ＶＥの前方部において衝突が発生した場合の衝撃吸収材として、バンパーカバー２２の後方に設けられている。バンパーアブソーバー２３は、例えば、発泡ポリプロピレンのような発泡樹脂によって形成されている。
バンパーアブソーバー２３は、その後端面２３ａにおいてバンパーリインフォースメント２４の前面２４ａに取り付けられている。バンパーリインフォースメント２４は、アルミニウム合金のような金属材料によって、内部が中空に形成された強度部材であって左右方向に延びている。バンパーリインフォースメント２４は、前後方向に延びた左右一対のサイドメンバ２５Ｒ、２５Ｌの前端部に固定されている。上述したフロントバンパー２１、バンパーリインフォースメント２４およびサイドメンバ２５Ｒ、２５Ｌによって、ボデーユニット２が形成されている。

バンパーカバー２２の後方に位置した裏面２２ａには、複数の荷重センサ３１（衝撃検出センサに該当する）が取り付けられている。荷重センサ３１は、バンパーカバー２２の車幅方向（左右方向）に並ぶように設けられており、車幅方向の略中央部、右端部および左端部に取り付けられている。荷重センサ３１は、バンパーカバー２２に加えられた衝撃に応じて、荷重Ｆｉｐｔ（物理量に該当し、以下、衝突荷重値Ｆｉｐｔと言う）を検出している。荷重センサ３１は、バンパーカバー２２に対して、接着、締結部材、嵌めあい等によって取り付けられている。

バンパーカバー２２の裏面２２ａには、各々の荷重センサ３１に近接するように、荷重センサ３１と同数の温度センサ３２が取り付けられている。温度センサ３２は、各々の荷重センサ３１が取り付けられた位置に対応するように、車幅方向に並ぶように配置されている。温度センサ３２は荷重センサ３１と同様に、バンパーカバー２２に対して、接着、締結部材、嵌めあい等によって取り付けられている。各々の温度センサ３２は、バンパーカバー２２における、該当する車幅方向位置の温度Ｔｂｍｐ（以下、温度検出値Ｔｂｍｐと言う）を検出している。
尚、それぞれ互いに近接した荷重センサ３１と温度センサ３２とにより、センサユニット３が形成されている（図１示）。

車両ＶＥに設けられた速度センサ４は、車両ＶＥの図示しない車輪またはトランスミッション等に取り付けられ、車両ＶＥの走行速度を検出している。
カウルエアバッグ装置５１は、歩行者保護装置５（保護装置に該当する）に含まれている。カウルエアバッグ装置５１は、フロントバンパー２１に歩行者が衝突した際に、図１に示したエンジンフードＨＥ上からフロントウィンドウＷＦ下部にかけてバッグを展開させ、衝突した歩行者等の衝突物を保護する。
また、ポップアップフード５２も、歩行者保護装置５に含まれている。ポップアップフード５２は、フロントバンパー２１に歩行者等が衝突した際に、エンジンフードＨＥの後端を上昇させている。これによって、エンジンフードＨＥが緩衝部材となって、歩行者がエンジンなどの剛性を有した部材に衝突することを防ぎ、衝突した歩行者等の衝突物を保護する。

（歩行者保護ＥＣＵ６の構成）
車両ＶＥにおいて、図示しない運転席前側のフロアトンネル上には、歩行者保護ＥＣＵ６が取り付けられている。歩行者保護ＥＣＵ６は、図示しない入出力装置、ＣＰＵ、ＲＡＭ等により形成された制御装置である。図１に示したように、歩行者保護ＥＣＵ６には、上述した各々の荷重センサ３１、温度センサ３２、速度センサ４、カウルエアバッグ装置５１およびポップアップフード５２が、通信線によって接続されている。

図２に示したように、歩行者保護ＥＣＵ６は、車速判定部６１、荷重補正部６２、衝突判定部６３、ＡＮＤ回路６４および保護装置ドライバー６５を含んでいる。
車速判定部６１は、速度センサ４に接続されている。車速判定部６１は、速度センサ４による車速検出値Ｓｄｅｔが、所定の第１車速閾値Ｓｔｈ１以上であり、かつ、所定の第２車速閾値Ｓｔｈ２以下であるか否かを判定する。車速判定部６１は、車速検出値Ｓｄｅｔが、第１車速閾値Ｓｔｈ１以上であり、かつ、第２車速閾値Ｓｔｈ２以下である場合に、ハイ（Ｈ）信号を出力する。

荷重補正部６２（検出感度変更部、検出値補正部に該当する）は、それぞれの荷重センサ３１および温度センサ３２に接続されている。荷重補正部６２は、それぞれの荷重センサ３１によって形成された衝突荷重値Ｆｉｐｔを、当該衝突荷重値Ｆｉｐｔを形成した荷重センサ３１と近接する位置に取り付けられた温度センサ３２が検出した温度検出値Ｔｂｍｐに基づいて補正している。尚、上述した「衝突荷重値Ｆｉｐｔを形成した荷重センサ３１と近接する位置」は、「物理量を検出した衝撃検出センサと対応する位置」に該当する。荷重補正部６２は、各々の荷重センサ３１が検出した衝突荷重値Ｆｉｐｔごとに補正し、複数の補正荷重値Ｆａｄｊ（補正物理量に該当する）を形成している。補正荷重値Ｆａｄｊの形成方法として、例えば、衝突荷重値Ｆｉｐｔに対し、温度センサ３２が検出した温度検出値Ｔｂｍｐに基づいて形成された温度補正係数を乗算する方法が適用可能である。温度補正係数は、実験的または経験的に求めることが可能である。

荷重補正部６２は、例えば、温度センサ３２が検出したバンパーカバー２２の該当位置の温度検出値Ｔｂｍｐが高い場合、衝突荷重値Ｆｉｐｔを減少させている。また、荷重補正部６２は、例えば、温度センサ３２が検出したバンパーカバー２２の該当位置の温度検出値Ｔｂｍｐが低い場合、衝突荷重値Ｆｉｐｔを増大させている。荷重補正部６２は、温度検出値Ｔｂｍｐが高い場合における衝突荷重値Ｆｉｐｔを減少させる方向への補正、および、温度検出値Ｔｂｍｐが低い場合における衝突荷重値Ｆｉｐｔを増大させる方向への補正のうちのいずれか一方のみを実行してもよい。

衝突判定部６３は、荷重補正部６２に接続されている。衝突判定部６３は、荷重補正部６２から入力された補正荷重値Ｆａｄｊを、所定の荷重閾値Ｆｔｈと比較する。衝突判定部６３は、補正荷重値Ｆａｄｊが荷重閾値Ｆｔｈ以上の場合、バンパーカバー２２に衝突が発生したことを検出し、Ｈ信号を出力する。衝突判定部６３は、荷重補正部６２から出力された複数の補正荷重値Ｆａｄｊの内、最も大きい値を荷重閾値Ｆｔｈと比較してもよいし、荷重補正部６２から出力された複数の補正荷重値Ｆａｄｊの平均値を荷重閾値Ｆｔｈと比較してもよい。

上述したように、衝突判定部６３は、荷重補正部６２から入力された補正荷重値Ｆａｄｊを、所定の荷重閾値Ｆｔｈと比較し、バンパーカバー２２に衝突が発生したことを検出している。したがって、荷重補正部６２は、衝突判定部６３によって実行される衝突発生の検出感度を、衝突荷重値Ｆｉｐｔを検出した荷重センサ３１に近接した温度センサ３２によって検出された温度検出値Ｔｂｍｐに基づいて変更することになる。すなわち、温度検出値Ｔｂｍｐが高い場合、衝突によって、バンパーカバー２２が変形しやすいため、衝突荷重値Ｆｉｐｔを減少させて、衝突発生の検出を抑制している。これに対し、温度検出値Ｔｂｍｐが低い場合、衝突によって、バンパーカバー２２が変形しにくくなるため、衝突荷重値Ｆｉｐｔを増大させて、衝突発生の検出を容易にしている。

ＡＮＤ回路６４の一対の入力端は、車速判定部６１および衝突判定部６３に接続されている。ＡＮＤ回路６４は、車速判定部６１において、Ｈ信号が出力されており、さらに、衝突判定部６３において、Ｈ信号を出力している場合に、バンパーカバー２２に歩行者保護装置５の作動を必要とする衝突が発生したことを検出し、Ｈ信号を出力する。
保護装置ドライバー６５は、ＡＮＤ回路６４の出力端に接続されており、ＡＮＤ回路６４からＨ信号が出力されている場合に、カウルエアバッグ装置５１またはポップアップフード５２を作動させる。

（歩行者保護システム１の制御方法）
以下、図３に基づいて、歩行者保護ＥＣＵ６による、歩行者保護システム１の制御方法について説明する。最初に、速度センサ４から車速判定部６１に対し、車両ＶＥの車速検出値Ｓｄｅｔが入力される（ステップＳ１０１）。次に、車速判定部６１によって、車速検出値Ｓｄｅｔが、第１車速閾値Ｓｔｈ１以上であり、かつ、第２車速閾値Ｓｔｈ２以下であるか否かが判定される（ステップＳ１０２）。車速検出値Ｓｄｅｔが、第１車速閾値Ｓｔｈ１未満、または、第２車速閾値Ｓｔｈ２を越えていると判定された場合、本制御フローを終了する。車速検出値Ｓｄｅｔが、第１車速閾値Ｓｔｈ１以上であり、かつ、第２車速閾値Ｓｔｈ２以下であると判定された場合、荷重センサ３１から荷重補正部６２に向けて、衝突荷重値Ｆｉｐｔが入力される（ステップＳ１０３）。また、温度センサ３２から荷重補正部６２に向けて、温度検出値Ｔｂｍｐが入力される（ステップＳ１０４）。

荷重補正部６２は、入力された温度検出値Ｔｂｍｐに基づいて衝突荷重値Ｆｉｐｔを補正し、補正荷重値Ｆａｄｊを形成する（ステップＳ１０５）。衝突判定部６３に入力された補正荷重値Ｆａｄｊは、荷重閾値Ｆｔｈ以上であるか否かが判定される（ステップＳ１０６）。補正荷重値Ｆａｄｊが、荷重閾値Ｆｔｈ以上であると判定された場合、バンパーカバー２２において、歩行者保護装置５の作動を必要とする衝突が発生したことを検出し（ステップＳ１０７）、歩行者保護装置５を作動させる（ステップＳ１０８）。ステップＳ１０６において、補正荷重値Ｆａｄｊが、荷重閾値Ｆｔｈ未満であると判定された場合、本制御フローを終了する。

＜実施形態１の作用効果＞
本実施形態によれば、荷重補正部６２によって、衝突荷重値Ｆｉｐｔを検出した荷重センサ３１に近接した温度センサ３２が検出した温度検出値Ｔｂｍｐに基づいて、衝突発生の検出感度が変更される。このため、温度によって、バンパーカバー２２の変形量が影響を受ける場合であっても、車両ＶＥの前方部における衝突の発生を正確に検出することができ、衝突検知の信頼性の高い歩行者保護システム１にすることができる。
また、各々の温度センサ３２は、荷重センサ３１が取り付けられた車幅方向に近接して配置されているため、それぞれの衝突荷重値Ｆｉｐｔが設けられている車幅方向位置の温度を検出することができる。したがって、衝突荷重値Ｆｉｐｔを検出した荷重センサ３１が配置された位置の正確な温度に基づいて、衝突発生の検出感度を適正に変更することができる。
また、荷重補正部６２は、温度センサ３２によって検出されたバンパーカバー２２の温度検出値Ｔｂｍｐに基づき、荷重センサ３１によって形成された衝突荷重値Ｆｉｐｔを補正し、補正荷重値Ｆａｄｊを形成している。これにより、荷重閾値Ｆｔｈを変更する構成等を設ける必要がなく、衝突判定部６３による衝突発生の検出感度を容易に変更することができる。

＜実施形態２の構成＞
（センサユニット７の構成）
図４乃至図１３に基づき、実施形態２による歩行者保護システム１Ａについて説明する。図４に示したように、本実施形態において、バンパーカバー２２の裏面２２ａ（バンパーカバーの後方に該当する）には、センサユニット７が取り付けられている。センサユニット７は、ファイバーセンサ７１、センサ制御装置７２およびホルダープレート７３を含んでいる。図４におけるその他の構成については、図１に示したものと同様であるため、これ以上の説明は省略する。

ファイバーセンサ７１は、光伝送部材である光ファイバー７１１、複数の荷重集中板７１２および複数の荷重伝達部材７１３を含んで形成されている（図８示）。尚、図５において、荷重集中板７１２および荷重伝達部材７１３は省略されている。単一の光ファイバー７１１は、その両端部が、ともに車両ＶＥの左端（車両の左右端のうちの一方に該当する）に配置されて、センサ制御装置７２に接続されている。光ファイバー７１１は、それぞれ両端部から車幅方向に延びた第１ファイバー検出部７１１ａ（衝撃検出センサ、ファイバー検出部のうちの一側に該当する）と第２ファイバー検出部７１１ｂ（温度センサ、ファイバー検出部のうちの他側に該当する）とを有している。第１ファイバー検出部７１１ａと第２ファイバー検出部７１１ｂとは、車両ＶＥの右端（車両の左右端のうちの他方に該当する）において屈曲した状態で接続されている（図５示）。以下、第１ファイバー検出部７１１ａと第２ファイバー検出部７１１ｂとを包括して、ファイバー検出部７１１ａ、７１１ｂ（一対のファイバー検出部に該当する）と言う。

第１ファイバー検出部７１１ａにおいては、バンパーカバー２２上（バンパーカバー上に該当する）のそれぞれの位置に加えられた衝撃に応じて、衝突荷重値Ｆｉｐｔが該当する車幅方向位置において検出されている。第１ファイバー検出部７１１ａは、衝突荷重値Ｆｉｐｔを車幅方向において連続的に検出することができる。一方、第２ファイバー検出部７１１ｂにおいては、バンパーカバー２２上における衝突荷重値Ｆｉｐｔが検出される位置に対応して、温度検出値Ｔｂｍｐが該当する車幅方向位置において検出される。第２ファイバー検出部７１１ｂは、温度検出値Ｔｂｍｐを車幅方向において連続的に検出することができる。光ファイバー７１１による、衝突荷重値Ｆｉｐｔおよび温度検出値Ｔｂｍｐの検出方法の詳細については、センサ制御装置７２の構成とともに後述する。

図６に示したように、光ファイバー７１１を保持するホルダープレート７３は、合成樹脂材料によって一体的に形成されている。ホルダープレート７３は平板状の保持壁７３ａを有し、保持壁７３ａからは、車幅方向に延びた第１突条７３ｂ、第２突条７３ｃ、第３突条７３ｄおよび第４突条７３ｅが後方に向けて突出している。第１突条７３ｂ、第２突条７３ｃ、第３突条７３ｄおよび第４突条７３ｅは、保持壁７３ａにおいて上方から順に配置されており、これらは互いに略均等間隔に設けられている（図７示）。

図８に示すように、第１ファイバー検出部７１１ａの前方には、荷重集中板７１２が配置され、さらに、第１ファイバー検出部７１１ａおよび荷重集中板７１２ａを覆うように荷重伝達部材７１３が設けられている。同様に、第２ファイバー検出部７１１ｂの前方にも荷重集中板７１２が配置され、さらに、第２ファイバー検出部７１１ｂおよび荷重集中板７１２を覆うように荷重伝達部材７１３が配置されている。荷重集中板７１２は、バンパーカバー２２への衝撃によって、局部的に荷重を集中させて光ファイバー７１１を確実に屈曲させるために、例えば、金属板によって形成されている。荷重伝達部材７１３は、例えば、弾性を有したシリコン樹脂から成り、バンパーカバー２２への衝撃荷重を、光ファイバー７１１に伝達する。図８に示したように、第１ファイバー検出部７１１ａを覆った荷重伝達部材７１３は、第１突条７３ｂと第２突条７３ｃとの間に嵌合し、第２ファイバー検出部７１１ｂを覆った荷重伝達部材７１３は、第３突条７３ｄと第４突条７３ｅとの間に嵌合している。ホルダープレート７３による、光ファイバー７１１の車両ＶＥへの取付方法は公知であり、例えば、公開特許公報である特開２００７−１５３０７３号において詳細に記載されている。

本実施形態によれば、車両ＶＥの前方部において、第１ファイバー検出部７１１ａが上方側に取り付けられ、第２ファイバー検出部７１１ｂが下方側に取り付けられている。しかしながら、ファイバー検出部７１１ａ、７１１ｂの取り付け方法はこれに限られるものではなく、温度検出値Ｔｂｍｐを検出する第２ファイバー検出部７１１ｂを上方側に取り付け、衝突荷重値Ｆｉｐｔを検出する第１ファイバー検出部７１１ａを下方側に取り付けてもよい。また、車両ＶＥの前方部において、ファイバー検出部７１１ａ、７１１ｂを前後方向に配置してもよい。具体的には、第１ファイバー検出部７１１ａを前方側に取り付け、第２ファイバー検出部７１１ｂを後方側に取り付けてもよいし、第２ファイバー検出部７１１ｂを前方側に取り付け、第１ファイバー検出部７１１ａを後方側に取り付けてもよい。

（光ファイバー７１１による衝突荷重値Ｆｉｐｔおよび温度検出値Ｔｂｍｐの検出方法）
以下、図９および図１０に基づき、光ファイバー７１１による、衝突荷重値Ｆｉｐｔおよび温度検出値Ｔｂｍｐの検出方法について説明する。図９に示したように、センサ制御装置７２の発光部７２１はＬＤ(Laser Diode)を含んでおり、周期的に波長が変化するレーザー光を送出している。発光部７２１から送出された入射光ＥＲは、第１分光器７２２において、センシング用として光ファイバー７１１に向かう測定光ＭＲと、検出器７２５に向かう参照光ＤＲとに分光される。光ファイバー７１１内に進入した測定光ＭＲは、散乱を起こして反射光ＲＲを発生させる。反射光ＲＲは、第２分光器７２３を経て、第３分光器７２４において上述した参照光ＤＲと合流して検出器７２５へと到達する。検出器７２５はフォトダイオードを含んでおり、反射光ＲＲと参照光ＤＲとの干渉による光強度変化を求める。図１０に示したように、光強度変化に関するデータは、フーリエ変換されて光ファイバー７１１の各位置における散乱光周波数データが形成される。ここで、各周波数データが光ファイバー７１１のどの位置におけるデータであるかは、参照光ＤＲに対して、対応する反射光ＲＲが検出器７２５に入射する早さによって判定される。

光ファイバー７１１に測定光ＭＲが入射した時、そのガラス分子の微小な密度ムラに起因して光の屈折率が決定され、その光ファイバー７１１固有の波長の反射光ＲＲが生じる。したがって、光ファイバー７１１に歪が発生しておらず、その状態に変化がない場合、常に、同一の波長の反射光ＲＲが発生し、同一の散乱光周波数データ（固有指紋情報）が形成される。
一方、バンパーカバー２２への衝突により、光ファイバー７１１が変形または屈曲して歪が発生すると、歪が発生した位置において反射光ＲＲの波長にずれが発生し、上述した散乱光周波数データにも変化が発生することになる。同様に、バンパーカバー２２の温度変化によっても、光ファイバー７１１において膨張、収縮による歪が発生し、歪が発生した位置において散乱光周波数データに変化が発生する。したがって、測定後に算出された散乱光周波数データを、上述した固有指紋情報と比較することにより、光ファイバー７１１のどの位置において、どのくらいの歪が発生したかを検出することが可能となる。

具体的には、形成された散乱光周波数データは、固有指紋情報と比較され、双方の偏差ΔＶが求められる。偏差ΔＶは、光ファイバー７１１の材質と入射光ＥＲの波長によって線形に決定されるため、偏差ΔＶから、バンパーカバー２２上の各位置における衝突荷重値Ｆｉｐｔおよび各位置における温度検出値Ｔｂｍｐを算出することが可能となる。
ここで、衝突荷重によって光ファイバー７１１に歪が発生する速度は、温度変化によって光ファイバー７１１に歪が発生する速度よりも速いと考えられる。したがって、ローパスフィルタまたはハイパスフィルタあるいは双方を用いて、算出された散乱光周波数データから、温度変化による光ファイバー７１１の歪に起因した低周波数成分と、衝突荷重による光ファイバー７１１の歪に起因した高周波数成分とを分離することが可能である。これにより、上述した方法によって、衝突荷重値Ｆｉｐｔと温度検出値Ｔｂｍｐとを区別して検出することは容易である。

（歩行者保護ＥＣＵ６Ａの構成）
以下、図１１および図１２に基づいて、本実施形態による歩行者保護ＥＣＵ６Ａの構成について説明する。歩行者保護ＥＣＵ６Ａは、実施形態１による歩行者保護ＥＣＵ６と同様に荷重補正部６２を有している。荷重補正部６２には、前述した検出器７２５に含まれる荷重検出部７２５ａおよび温度検出部７２５ｂが接続されている。荷重検出部７２５ａおよび温度検出部７２５ｂは、前述した方法を用いて光ファイバー７１１によって検出された散乱光周波数データから、それぞれ衝突荷重値Ｆｉｐｔと温度検出値Ｔｂｍｐとを算出している。荷重補正部６２は、実施形態１と同様に、荷重検出部７２５ａによって形成された衝突荷重値Ｆｉｐｔを、温度検出部７２５ｂによって形成された温度検出値Ｔｂｍｐに基づいて補正し、補正荷重値Ｆａｄｊを算出している。実施形態１と同様に、衝突荷重値Ｆｉｐｔを補正する際、当該衝突荷重値Ｆｉｐｔが検出された光ファイバー７１１の車幅方向位置と同位置において検出された温度検出値Ｔｂｍｐが使用される。

積分値算出部６６は、荷重補正部６２と接続されている。図１２に示したように、積分値算出部６６は、バンパーカバー２２上を車幅方向に並んだ複数の検出区間ＲＩ１、ＲＩ２、ＲＩ３、ＲＩ４、ＲＩ５に分割している。積分値算出部６６は、各々の検出区間ＲＩ１、ＲＩ２、ＲＩ３、ＲＩ４、ＲＩ５ごとに、荷重補正部６２によって形成された補正荷重値Ｆａｄｊを車幅方向距離について積分し、検出積分値ＦＩ１、ＦＩ２、ＦＩ３、ＦＩ４、ＦＩ５を算出している。以下、検出区間ＲＩ１、ＲＩ２、ＲＩ３、ＲＩ４、ＲＩ５を包括して、検出区間ＲＩ１〜ＲＩ５と言う。また、検出積分値ＦＩ１、ＦＩ２、ＦＩ３、ＦＩ４、ＦＩ５を包括して検出積分値ＦＩ１〜ＦＩ５と言う。尚、図１２において、バンパーカバー２２上における、検出区間ＲＩ１〜ＲＩ５以外の検出区間は省略されている。

閾値設定部６７は、積分値算出部６６に接続されている。閾値設定部６７は、前述した検出区間ＲＩ１〜ＲＩ５ごとに、異なった値の積分閾値ＦＩｔｈ１、ＦＩｔｈ２、ＦＩｔｈ３、ＦＩｔｈ４、ＦＩｔｈ５を設定している。以下、積分閾値ＦＩｔｈ１、ＦＩｔｈ２、ＦＩｔｈ３、ＦＩｔｈ４、ＦＩｔｈ５を包括して、積分閾値ＦＩｔｈ１〜ＦＩｔｈ５と言う。
ここで、図１２に示したように、バンパーカバー２２の車幅方向端部にある検出区間ＲＩ１の積分閾値ＦＩｔｈ１は他の積分閾値ＦＩｔｈ２、ＦＩｔｈ３、ＦＩｔｈ４、ＦＩｔｈ５よりも小さい値に設定されている。また、図１２において、積分閾値ＦＩｔｈ２、ＦＩｔｈ３、ＦＩｔｈ４、ＦＩｔｈ５は、すべて同じ値に設定されている。

上述した積分閾値ＦＩｔｈ１〜ＦＩｔｈ５の設定方法はほんの一例であって、必ずしもバンパーカバー２２の車幅方向端部にある検出区間ＲＩ１の積分閾値ＦＩｔｈ１を、小さい値に設定しなければならないわけではない。例えば、バンパーカバー２２の意匠にあわせて積分閾値ＦＩｔｈ１〜ＦＩｔｈ５を設定してもよい。すなわち、バンパーカバー２２において、凹凸のある部位または曲面により形成された部位に衝突が発生した場合は、バンパーカバー２２の変形量Ｑが小さくなりやすいため、積分閾値ＦＩｔｈ１〜ＦＩｔｈ５を小さい値に設定してもよい。また、バンパーカバー２２において、広い平面部位に衝突が発生した場合は、変形量Ｑが大きくなりやすいため、積分閾値ＦＩｔｈ１〜ＦＩｔｈ５を大きい値に設定してもよい。
また、バンパーカバー２２の剛性にあわせて積分閾値ＦＩｔｈ１〜ＦＩｔｈ５を設定してもよい。すなわち、バンパーカバー２２において、内側にヘッドランプ等の剛性の高い構造物が存在する部位に衝突が発生した場合は、変形量Ｑが小さくなりやすいため、積分閾値ＦＩｔｈ１〜ＦＩｔｈ５を小さい値に設定してもよい。

衝突判定部６３は、積分値算出部６６および閾値設定部６７に接続されている。衝突判定部６３は、積分値算出部６６によって演算された検出積分値ＦＩ１〜ＦＩ５を、対応する積分閾値ＦＩｔｈ１〜ＦＩｔｈ５と比較している。衝突判定部６３は、いずれかの検出積分値ＦＩ１〜ＦＩ５が積分閾値ＦＩｔｈ１〜ＦＩｔｈ５以上（積分閾値以上に該当する）の場合、バンパーカバー２２に衝突が発生したことを検出しＨ信号を出力する。図１２において、バンパーカバー２２の検出区間ＲＩ１、ＲＩ４において、衝突物ＯＢの衝突が発生したことが検出される。図１１におけるその他の構成については、図２に示したものと同様であるため、これ以上の説明は省略する。

（歩行者保護システム１Ａの制御方法）
以下、図１３に基づいて、歩行者保護ＥＣＵ６Ａによる、歩行者保護システム１Ａの制御方法について説明する。ステップＳ２０５において、荷重補正部６２が補正荷重値Ｆａｄｊを形成した後、積分値算出部６６によって、検出積分値ＦＩ１〜ＦＩ５が算出される（ステップＳ２０６）。衝突判定部６３に入力された検出積分値ＦＩ１〜ＦＩ５は、対応する積分閾値ＦＩｔｈ１〜ＦＩｔｈ５以上であるか否かが判定される（ステップＳ２０７）。いずれかの検出積分値ＦＩ１〜ＦＩ５が、積分閾値ＦＩｔｈ１〜ＦＩｔｈ５以上であると判定された場合、バンパーカバー２２において、歩行者保護装置５の作動を必要とする衝突が発生したことを検出し（ステップＳ２０８）、歩行者保護装置５を作動させる（ステップＳ２０９）。ステップＳ２０７において、すべての検出積分値ＦＩ１〜ＦＩ５が、積分閾値ＦＩｔｈ１〜ＦＩｔｈ５未満であると判定された場合、本制御フローを終了する。図１３におけるその他のステップについては、図３に示したものと同様であるため、これ以上の説明は省略する。

＜実施形態２の作用効果＞
本実施形態によれば、積分値算出部６６は、バンパーカバー２２を車幅方向に並んだ複数の検出区間ＲＩ１〜ＲＩ５に分割している。そして、積分値算出部６６は各々の検出区間ＲＩ１〜ＲＩ５ごとに、荷重補正部６２によって形成された補正荷重値Ｆａｄｊを車幅方向距離について積分し、検出積分値ＦＩ１〜ＦＩ５を算出している。一方、衝突判定部６３は、積分値算出部６６によって形成された検出積分値ＦＩ１〜ＦＩ５を、対応する積分閾値ＦＩｔｈ１〜ＦＩｔｈ５と比較している。そして、いずれかの検出積分値ＦＩ１〜ＦＩ５が積分閾値ＦＩｔｈ１〜ＦＩｔｈ５以上の場合、バンパーカバー２２に衝突が発生したことを検出している。これにより、バンパーカバー２２への歩行者、自転車、ベビーカー等の衝突を、地上工作物の衝突と区別して正確に検知することが可能になる。
通常、バンパーカバー２２に歩行者等の衝突が発生した場合、バンパーカバー２２上の所定の領域に渡って衝撃荷重が発生し、各ポイントにおける衝撃荷重は然程大きい値とはならないことが多い。これに対し、バンパーカバー２２において、地上工作物の衝突が発生した場合は、バンパーカバー２２の狭い領域に大きな荷重が加わることが多い。したがって、上述したように本実施形態においては、補正荷重値Ｆａｄｊを車幅方向距離について積分した検出積分値ＦＩ１〜ＦＩ５に基づいて、バンパーカバー２２に衝突が発生したことを検出することにより、歩行者等の衝突を正確に検知することができる。

また、閾値設定部６７によって、積分閾値ＦＩｔｈ１〜ＦＩｔｈ５が検出区間ＲＩ１〜ＲＩ５ごとに異なった値に設定されている。そして、衝突判定部６３は、積分値算出部６６によって演算された検出積分値ＦＩ１〜ＦＩ５が、対応する積分閾値ＦＩｔｈ１〜ＦＩｔｈ５以上の場合、バンパーカバー２２に衝突が発生したことを検出している。これにより、衝突判定部６３は、検出された衝突が発生した検出区間ＲＩ１〜ＲＩ５に応じて、衝突発生の検出感度を変化させることができ、バンパーカバー２２における衝突の発生を精度よく検出することができる。
また、衝撃検出センサおよび温度センサとして、車幅方向に延びた光ファイバー７１１を含んでいる。そして、バンパーカバー２２に加えられた衝撃またはバンパーカバー２２における温度変化によって光ファイバー７１１が変形し、内部を通過する波長が変化することに起因して、バンパーカバー２２上の各位置における衝突荷重値Ｆｉｐｔおよび温度検出値Ｔｂｍｐを検出している。これにより、車両ＶＥの前方に、単一の光ファイバー７１１を配索するのみで、バンパーカバー２２上の各位置に加えられた荷重および温度を検出することが可能になる。
また、一続きの光ファイバー７１１は、その両端部が、ともに車両ＶＥの左端に配置されている。そして、光ファイバー７１１の一対のファイバー検出部７１１ａ、７１１ｂは、両端部から車幅方向に延びて、車両ＶＥの右端において屈曲した状態で接続されている。さらに、第１ファイバー検出部７１１ａにおいてバンパーカバー２２上の衝突荷重値Ｆｉｐｔが検出され、第２ファイバー検出部７１１ｂにおいてバンパーカバー２２の温度検出値Ｔｂｍｐが検出されている。これにより、第１ファイバー検出部７１１ａと第２ファイバー検出部７１１ｂとを用いた車幅方向のロケーションマッチングが容易になり、バンパーカバー２２上において、同位置における荷重と温度の検出を容易に行うことができる。

＜実施形態３の構成＞
図１４に基づき、実施形態３によるセンサユニット８（フィルム体に該当する）について説明する。図１４に示したように、センサユニット８は、ともに合成樹脂材料にて形成された第１薄膜８１ａおよび第２薄膜８１ｂを有している。第１薄膜８１ａおよび第２薄膜８１ｂは、互いに対向するように配置されている。
第１薄膜８１ａの第２薄膜８１ｂと対向した側の面には、複数の圧力検出素子８２（衝撃検出センサに該当する）が、車幅方向に並ぶように取り付けられている。一方、第２薄膜８１ｂの第１薄膜８１ａと対向した側の面には、圧力検出素子８２と同数の温度検出素子８３（温度センサに該当する）が、車幅方向に並ぶように取り付けられている。図１４に示したように、それぞれの圧力検出素子８２と各々の温度検出素子８３とが、互いに対応して積層されている。
圧力検出素子８２には、例えば、圧力センサアレイが使用可能であるが、これに限られるものではない。また、温度検出素子８３には、例えば、サーモパイルが適用可能であるが、これに限られるものではない。各々の圧力検出素子８２および温度検出素子８３は、通信線によって前述の歩行者保護ＥＣＵ６に接続されている。車両ＶＥの前方部において、第１薄膜８１ａが前方側に取り付けられ、第２薄膜８１ｂが後方側に取り付けられてもよいし、第２薄膜８１ｂを前方側に取り付け、第１薄膜８１ａを後方側に取り付けてもよい。

＜実施形態３の作用効果＞
本実施形態によれば、センサユニット８は、衝撃検出センサとして、第１薄膜８１ａ上に車幅方向に並ぶように取り付けられた圧力検出素子８２と、温度センサとして、第２薄膜８１ｂ上に車幅方向に並ぶように取り付けられた温度検出素子８３を含んでいる。これにより、車両ＶＥの前方部において大きなスペースを使用することなく、バンパーカバー２２の車幅方向の各位置において、衝突によって発生する圧力と温度とを検出することができる。
また、圧力検出素子８２のそれぞれと温度検出素子８３のそれぞれとが、互いに対応して積層されるように、第１薄膜８１ａと第２薄膜８１ｂが対向して配置されている。これにより、車幅方向の同位置において、バンパーカバー２２に発生した圧力と温度とを容易に検出することが可能になる。

＜他の実施形態＞
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。
衝撃検出センサとして使用可能なものは、荷重センサ、圧力センサのみではなく、バンパーカバー２２に加えられた衝撃に応じて所定の物理量を検出可能なものであれば、どのようなセンサであってもよい。例えば、面圧センサ、圧電性セラミックスセンサ、ピエゾフィルムセンサ、歪ゲージセンサ等を使用してもよい。さらに、衝撃検出センサとして、バンパーカバー２２の変位量、変位速度、変位加速度等を検出するセンサも適用可能である。
また、衝撃検出センサおよび温度センサは、バンパーカバー２２の裏面２２ａのみでなく、バンパーアブソーバー２３の後端面２３ａに取り付けられてもよい。
また、バンパーカバー２２における衝突発生の検出感度を変更するために、必ずしも、バンパーカバー２２の温度検出値Ｔｂｍｐに基づき、衝突荷重値Ｆｉｐｔを補正して、補正荷重値Ｆａｄｊを形成する方法をとらなくてもよい。例えば、温度検出値Ｔｂｍｐが低い場合、温度検出値Ｔｂｍｐが高い場合に比べて、荷重閾値Ｆｔｈまたは積分閾値ＦＩｔｈ１〜ＦＩｔｈ５を小さくするようにしてもよい。

図面中、１，１Ａは歩行者保護システム（車両用衝突検知装置）、５は歩行者保護装置(保護装置)、８はセンサユニット（フィルム体）、２１はフロントバンパー（車両の前方部）、２２はバンパーカバー、３１は荷重センサ（衝撃検出センサ）、３２は温度センサ、６２は荷重補正部（検出感度変更部、検出値補正部）、６３は衝突判定部、６６は積分値算出部、６７は閾値設定部、８１ａは第１薄膜、８１ｂは第２薄膜、８２は圧力検出素子（衝撃検出センサ）、８３は温度検出素子（温度センサ）、７１１は光ファイバー、７１１ａは第１ファイバー検出部（衝撃検出センサ、ファイバー検出部のうちの一側）、７１１ｂは第２ファイバー検出部（温度センサ、ファイバー検出部のうちの他側）、Ｆａｄｊは補正荷重値（補正物理量）、ＦＩ１〜ＦＩ５は検出積分値、Ｆｉｐｔは衝突荷重値（物理量）、ＦＩｔｈ１〜ＦＩｔｈ５は積分閾値、ＲＩ１〜ＲＩ５は検出区間、Ｔｂｍｐは温度検出値（車幅方向位置の温度）、ＶＥは車両を示している。

Claims (7)

1. 車両（ＶＥ）の前方部（２１）に設けられたバンパーカバー（２２）の後方において、車幅方向に並ぶように取り付けられ、前記バンパーカバーに加えられた衝撃に応じた物理量（Ｆｉｐｔ）を検出する複数の衝撃検出センサ（３１、７１１ａ、８２）と、
   前記衝撃検出センサによって検出された前記物理量に基づいて、前記バンパーカバーに衝突物を保護する保護装置（５）の作動を必要とする衝突が発生したことを検出する衝突判定部（６３）と、
   を備えた車両用衝突検知装置（１、１Ａ）であって、
   前記バンパーカバーの後方において、各々の前記衝撃検出センサが取り付けられた位置に対応するように、車幅方向に並ぶように配置され、前記バンパーカバーにおける、該当する車幅方向位置の温度（Ｔｂｍｐ）を検出する複数の温度センサ（３２、７１１ｂ、８３）と、
   前記衝突判定部によって実行される衝突発生の検出感度を、前記物理量を検出した前記衝撃検出センサと対応する位置に取り付けられた前記温度センサが検出した温度に基づいて変更する検出感度変更部（６２）と、
   をさらに備えた車両用衝突検知装置。
2. 前記検出感度変更部は、
   前記温度センサによって検出された前記バンパーカバーの温度に基づき、前記衝撃検出センサによって形成された前記物理量を補正し、補正物理量（Ｆａｄｊ）を形成する検出値補正部（６２）を含み、
   前記衝突判定部は、
   前記検出値補正部によって形成された前記補正物理量に基づいて、衝突が発生したことを検出する請求項１記載の車両用衝突検知装置。
3. 前記バンパーカバー上を車幅方向に並んだ複数の検出区間（ＲＩ１、ＲＩ２、ＲＩ３、ＲＩ４、ＲＩ５）に分割し、各々の前記検出区間ごとに、前記検出値補正部によって形成された前記補正物理量を車幅方向距離について積分し、検出積分値（ＦＩ１、ＦＩ２、ＦＩ３、ＦＩ４、ＦＩ５）を算出する積分値算出部（６６）をさらに備え、
   前記衝突判定部は、
   前記積分値算出部によって形成された前記検出積分値を、所定の積分閾値（ＦＩｔｈ１、ＦＩｔｈ２、ＦＩｔｈ３、ＦＩｔｈ４、ＦＩｔｈ５）と比較し、いずれかの前記検出積分値が前記積分閾値以上の場合、前記バンパーカバーに衝突が発生したことを検出する請求項２記載の車両用衝突検知装置。
4. 前記積分閾値を、前記検出区間ごとに異なった値に設定する閾値設定部（６７）をさらに備えており、
   前記衝突判定部は、
   前記積分値算出部によって演算された前記検出積分値が、対応する前記積分閾値以上の場合、前記バンパーカバーに衝突が発生したことを検出する請求項３記載の車両用衝突検知装置。
5. 前記衝撃検出センサおよび前記温度センサは、
   それぞれ車幅方向に延びた光ファイバー（７１１）を含んでおり、前記バンパーカバーに加えられた衝撃または前記バンパーカバーにおける温度変化によって前記光ファイバーが変形し、内部を通過する光の波長が変化することに起因して、前記バンパーカバー上の各位置に加えられた衝撃に応じた前記物理量および前記バンパーカバー上の各位置の温度を検出する請求項１乃至４のうちのいずれか一項に記載の車両用衝突検知装置。
6. 単一の前記光ファイバーの両端部が、ともに前記車両の左右端のうちの一方に配置され、前記光ファイバーは、前記両端部から車幅方向に延びた一対のファイバー検出部（７１１ａ、７１１ｂ）を有しており、双方の前記ファイバー検出部は、前記車両の左右端のうちの他方において屈曲した状態で接続されており、
   前記ファイバー検出部のうちの一側（７１１ａ）において前記物理量が検出され、他側（７１１ｂ）において前記バンパーカバーの温度が検出されている請求項５記載の車両用衝突検知装置。
7. 前記衝撃検出センサは、第１薄膜(８１ａ)上において、車幅方向に並ぶように取り付けられた複数の圧力検出素子（８２）を含み、
   前記温度センサは、第２薄膜(８１ｂ)上において、車幅方向に並ぶように取り付けられた前記圧力検出素子と同数の温度検出素子（８３）を含んでおり、
   前記圧力検出素子のそれぞれと前記温度検出素子のそれぞれとが、互いに対応して積層されるように、前記第１薄膜と前記第２薄膜が対向して配置されていることにより、フィルム体（８）が形成されている請求項１乃至４のうちのいずれか一項に記載の車両用衝突検知装置。

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