JP4005255B2

JP4005255B2 - 車両用衝突判別装置

Info

Publication number: JP4005255B2
Application number: JP04650199A
Authority: JP
Inventors: 勝彦服部; 鉄三井上; 貞幸林
Original assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 1998-02-24
Filing date: 1999-02-24
Publication date: 2007-11-07
Anticipated expiration: 2019-02-24
Also published as: JPH11310095A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、衝突対象が車両へ衝突することによって変形した衝突部分の変形量と車両の衝突時の車速に基づき、車両に衝突した前記衝突対象を推定する車両用衝突判別装置に関する。
【０００２】
また本発明は、衝突対象との衝突時の車両の一部に装着された検出部の部屋内の非圧縮性の流体の圧力を検出し、検出された前記衝突対象との衝突に応じた前記部屋内の圧力信号に基づき、前記衝突対象との衝突による圧力波形の立ち上がりパターン（圧力変化の推移状況）により、衝突対象を推定する車両用衝突判別装置に関する。
【０００３】
【従来の技術】
従来の無人搬送車の衝突検知装置（特開昭６０−１９１８５５）は、図３０に示されるように車体Ｂの外周部に流体を封入し、かつ弾性を有するチューブＴを設け、衝突に伴って、このチューブＴが変形して生ずる内圧変化を圧力センサーＰで計測して車体の衝突を検出するものである。
【０００４】
前記圧力センサーＰは、実施例では圧力スイッチによって構成され、衝突によって発生した圧力がある基準値を超えると、接点が短絡して制御回路が車両を停止させるなどの動作をするものである。圧力レベルの変化をサンプリングする旨の記載はない。
【０００５】
また従来の歩行者保護用安全装置（米国特許４２４９６３２）は、図３１に示されるようにバンパー部ＢＰの衝突検出センサーＳのトリガー信号によって歩行者保護装置を作動させるものであり、車両の前部のバンパーＢＰに取り付けられた歩行者衝突検出センサＳとボンネットＢＮを持ち上げる一つないし複数の変位手段Ｇで構成されている。
【０００６】
前記変位手段Ｇにはガスバックがあり、ボンネットＢＮの後端を持ち上げる場合と、前端と後端の両方を持ち上げる場合とがある。このガスバックは、バンパーＢＰに組み込まれたセンサＳが衝突の際にトリガ信号を出力し、推力装置のインフレータでガスを発生させるものである。
【０００７】
さらに従来のフードエアバッグセンサシステム（特開平８−２１６８２６）は、図３２に示されるように歩行者との衝突時に確実に歩行者保護装置であるフードエアバックＦを展開させるための、歩行者衝突判別装置に関するものである。
【０００８】
上記歩行者衝突判別装置では、歩行者が車両に衝突したことを検出する手段として、バンパーＢＰに埋め込んだバンパーセンサＳおよびフードエッジ内に組み込んだフードセンサＦＳからの二つの信号が共に入力されたときに歩行者との衝突が判断される。
【０００９】
前記バンパーセンサＳは、金属微粒子を混練したシリコンゴムで一体に加圧された導電ゴムを平編銅線束からなる２枚の電極によって両側からはさみ、外側をシリコンゴムで一体に被覆して長尺にしたものである。フードセンサＳはフードの前端に荷重が加わったときに「ＯＮ」になり電気的な導通状態を作るものである。
【００１０】
その他の従来の乗員保護装置には、車体加速度を検出し、そのレベルが所定のレベル以上になったときに車内のエアバックを展開するものがある。このようにして乗員を障害から保護するものが一般的によく知られている。さらに、乗員の車室内位置あるいは有無を検出して、適切な展開条件を設定するものもある。
【００１１】
また従来の歩行者保護用センサシステム（特開平１１−２８９９４）は、歩行者との衝突により発生する荷重が、しきい値以上である継続時間を基準値と比較して、前記継続時間が前記基準値以内の場合は、フードを跳ね上げるものであった。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の無人搬送車の衝突検知装置では、衝突を検出する手段が流体を封入したチューブの変形を圧力の変化に置き換えるものである。そのため、衝突の程度によって差が出るが、衝突したものが何であるかは判断できないという問題があった。
【００１３】
特に実施例のように圧力スイッチを用いた場合は、広い幅にわたり、かつある程度変形しないと検出できないし、何に衝突したかは全く判別できない。低速走行するような無人搬送車の場合はこれで十分かもしれないが、幅広い速度で道路を走行するような自動車等の車両では衝突するものによって保護装置の作動のさせ方を変える必要がある。
【００１４】
また、単に流体を封入すると、通常の状態でチューブＴは周りの熱により伸縮し、それによって圧力レベルが変化する。このため微小な圧力変化を検出するには圧力変化を検出できるような制御回路になっている必要がある。しかし、上記従来装置にはこれらの記載がなく、実施例から判断して、熱による膨張収縮を考慮したある圧力レベルを設定し、これを越えたかどうかの判断しかできない。ゆえに、車速あるいは衝突対象によって変化する衝突の強さなどは検出することが困難である。
【００１５】
上記従来の歩行者保護用安全装置では、バンパー部ＢＰに内蔵されたセンサーＳのみで衝突を検出するため、歩行者との衝突だけでなく、車両と衝突した際にも作動することになるという問題があった。
【００１６】
上記従来のフードエアバッグセンサシステムでは、前記バンパーセンサＳとフードセンサＦＳが共に「ＯＮ」にならないと歩行者との衝突と判断されないため、衝突の判断は最低でもフードに歩行者が衝突するまでできないため、歩行者保護装置を作動させるための時間に余裕がなく、高速に応答する保護装置が要求されるという問題があった。
また、立木などに衝突し、立木が折れてフードセンサー上にたおれた場合でも歩行者と同様な信号が出力される問題が起こる可能性がある。
【００１７】
さらに、衝突対象が、人か車かが仮に判断できても、歩行者がどの位置に、車が正面で衝突したか、オフセット衝突したかは判断できない。さらに、衝突したものが貨物自動車のようなものに追突したような場合、間違った判断の起こる可能性がある。
【００１８】
その他の従来の乗員保護装置では、誤作動を防止するため、誤作動を考慮した所定の加速度レベルに閾値が設定されている。これにより、歩行者と衝突するような比較的小さな加速度は前記閾値以下になり、中低速、特に、低速の歩行者−車両間の衝突では歩行者との衝突を判断できる情報は得られない可能性がある。
【００１９】
また上記従来の歩行者保護用センサシステムは、歩行者との衝突により発生する荷重の前記しきい値以上である継続時間に着目して、かかる継続時間を基準値と比較して前記基準値以内の場合は、フードを跳ね上げるものであるので、前記衝突によって発生した荷重の前記しきい値を越えた以後の推移については検出していないため、衝突対象を正確に特定出来ないという問題があった。
【００２０】
そこで本発明者は、衝突対象の車両への衝突によって変形した衝突部分の変形量を検出し、検出された前記衝突部分の変形量と車両の衝突時の車速に基づき、車両に衝突した前記衝突対象を推定するという本発明の第１の技術的思想に着眼し、更に研究開発を重ねた結果、衝突対象の予測、すなわち歩行者との衝突および車両との衝突の区別を可能にするという目的を達成する本発明に到達した。
【００２１】
また本発明者は、衝突対象との衝突時の車両の一部に装着された検出部の部屋内の非圧縮性の流体の圧力を検出し、検出された前記衝突対象との衝突に応じた前記部屋内の圧力信号に基づき、前記衝突対象の衝突による圧力波形の立ち上がりパターンにより、衝突対象を推定するという本発明の第２の技術的思想に着眼し、更に研究開発を重ねた結果、衝突対象の推定、すなわち歩行者との衝突と、車両その他の障害物との衝突との区別を可能にするという目的を達成する本発明に到達した。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明（請求項１に記載の第１発明）の車両用衝突判別装置は、
車両の一部に装着され、衝突対象の該車両への衝突によって変形した衝突部分の変形量を検出する衝突検出手段と、
検出された前記衝突部分の変形量の所定時間のサンプリングタイムにおける変化分と車両の衝突時の車速に応じた衝突物を判定するための基準値との比較結果に基づき、車両に衝突した前記衝突対象を推定する衝突対象推定手段とから成り、
前記衝突対象推定手段が、検出された衝突部分の変形量が閾値レベルに達した時から第１の微小時間が経過した時までの前記衝突部分の変形量の第１の変化分を求め、該第１の変化分を基準値と比較して衝突対象を推定する第１の推定手段によって構成されている
ものである。
【００２３】
本発明の車両用衝突判別装置は、
前記第１発明において、
前記衝突対象推定手段が、さらに前記変形量の時間的な変化と予め記憶された判定基準データとを比較して前記衝突対象を推定する
ものである。
【００２５】
本発明（請求項２に記載の第２発明）の車両用衝突判別装置は、
前記第１発明において、
前記衝突対象推定手段が、検出された衝突部分の変形量が前記第１の微小時間が経過した時から第２の微小時間が経過した時までの前記衝突部分の変形量の第２の変化分を求め、該第２の変化分の前記第１の変化分に対する正負から衝突対象を推定する第２の推定手段を備えている
ものである。
【００２６】
本発明（請求項３に記載の第３発明）の車両用衝突判別装置は、
前記第１発明において、
前記衝突検出手段が、非圧縮性の流体が封入され衝突対象との衝突に応じて変形自在の部屋が形成され、前記衝突対象との衝突時の前記部屋内の圧力を検出する圧力検出手段によって構成され、
衝突対象推定手段が、前記圧力検出手段によって検出された前記衝突対象との衝突に応じた前記部屋内の圧力変動に基づき、前記衝突対象の衝突による圧力波形の立ち上がりパターンにより、衝突対象を推定する推定手段を備えている
ものである。
【００２７】
本発明（請求項４に記載の第４発明）の車両用衝突判別装置は、
前記第３発明において、
前記圧力検出手段が、車両の一部に装着された検出部の車体側が硬い材質の部材によって構成され、前記検出部の表面側が柔らかい材質の部材によって構成され、前記表面側部材内に前記部屋が形成されている
ものである。
【００２８】
本発明（請求項５に記載の第５発明）の車両用衝突判別装置は、
前記第１発明において、
前記衝突対象推定手段が、前記検出された前記衝突部分の変形量と車速その他に応じて定まる複数の衝突強さの判定基準レベルと比較し、検出された衝突強さのレベルに応じた作動条件による作動を可能にする制御信号を出力する
ものである。
【００２９】
本発明（請求項６に記載の第６発明）の車両用衝突判別装置は、
前記第１発明において、
前記衝突検出手段が、検出特性の異なる複数の衝突検出手段を車両の異なった位置に配置して、
前記衝突対象推定手段が、前記複数の衝突検出手段の出力の有無および出力のレベルにより、衝突対象および衝突の強さを推定する
ものである。
【００３０】
本発明（請求項７に記載の第７発明）の車両用衝突判別装置は、
前記第１発明において、
前記衝突対象推定手段が、車体の加速度を検出する車体加速度検出センサからの出力によって決まる車体の減速度に応じて、衝突の度合に対応する複数の車体減速度ランクにランク分けされ、該ランクに従い補正手段によって推定結果を補正する
ものである。
【００３１】
本発明（請求項８に記載の第８発明）の車両用衝突判別装置は、
前記第１発明において、
前記衝突検出手段が、車両の幅方向において区画される複数の領域をカバーするように複数の衝突検出手段が配置され、
前記衝突対象推定手段が、前記複数の衝突検出手段の出力の有無より、衝突領域、衝突対象の大きさ、衝突の状況を推定する
ものである。
【００３２】
本発明（請求項９に記載の第９発明）の車両用衝突判別装置は、
前記第５発明において、
前記衝突対象推定手段が、推定された衝突対象および衝突の強さに応じた作動条件による作動を可能にする制御信号を出力する
ものである。
【００３３】
本発明（請求項１０に記載の第１０発明）の車両用衝突判別装置は、
前記第９発明において、
前記衝突対象推定手段からの前記制御信号に基づき、推定された衝突対象に基づき動作させる必要のある保護装置を選択するとともに、推定された衝突の強さに応じた作動速度その他の作動条件による作動を可能にする作動信号を前記選択された保護装置に出力する作動選択手段を備えている
ものである。
【００３４】
本発明（請求項１１に記載の第１１発明）の車両用衝突判別装置は、
前記第１発明において、
前記衝突対象推定手段が、衝突する障害物との相対速度を検出する相対速度検出手段からの相対速度に基づき障害物の衝突直前の進行方向速度を算出して、衝突レベル、衝突強さ、衝突相手を分別する
ものである。
【００３５】
【発明の作用および効果】
上記構成より成る前記第１発明の車両用衝突判別装置は、車両の一部に装着された前記衝突検出手段が、衝突対象の該車両への衝突によって変形した衝突部分の変形量を検出し、前記衝突対象推定手段が、検出された前記衝突部分の変形量の所定時間のサンプリングタイムにおける変化分と車両の衝突時の車速に応じた衝突物を判定するための基準値との比較結果に基づき、車両に衝突した前記衝突対象を推定するので、衝突対象の推定、すなわち歩行者との衝突および車両その他との衝突の区別を可能にするという効果を奏するとともに、前記衝突対象推定手段を構成する前記第１の推定手段によって、検出された衝突部分の変形量が閾値レベルに達した時から第１の微小時間が経過した時までの前記衝突部分の変形量の第１の変化分を求め、該第１の変化分を基準値と比較して、衝突対象が推定されるので、正確な衝突対象の推定を可能にするという効果を奏する。
【００３６】
上記構成より成る本発明の車両用衝突判別装置は、前記第１発明の作用効果に加え、前記衝突対象推定手段が、前記変形量の時間的な変化と予め記憶された判定基準データとを比較して前記衝突対象を推定するので、衝突対象の推定をより正確に行うことができるという効果を奏する。
【００３８】
上記構成より成る第２発明の車両用衝突判別装置は、前記第１発明の作用効果に加え、前記衝突対象推定手段を構成する前記第２の推定手段によって、検出された衝突部分の変形量が前記第１の微小時間が経過した時から第２の微小時間が経過した時までの前記衝突部分の変形量の第２の変化分を求め、該第２の変化分の前記第１の変化分に対する正負から衝突対象を推定するので、一層正確な衝突対象の推定を可能にするという効果を奏する。
【００３９】
上記構成より成る第３発明の車両用衝突判別装置は、前記第１発明の作用効果に加え、前記衝突検出手段を構成する前記圧力検出手段によって、非圧縮性の流体が封入され衝突対象との衝突に応じて変形自在の部屋が形成され、前記衝突対象との衝突時の前記部屋内の圧力が検出され、前記衝突対象推定手段を構成する前記推定手段によって、前記圧力検出手段によって検出された前記衝突対象との衝突に応じた前記部屋内の圧力変動に基づき、前記衝突対象の衝突による圧力波形の立ち上がりパターンにより、衝突対象を推定するので、正確な衝突対象の推定を可能にする、すなわち歩行者との衝突および車両との衝突との区別を可能にするという効果を奏する。
【００４０】
上記構成より成る第４発明の車両用衝突判別装置は、前記第３発明の作用効果に加え、前記圧力検出手段が、車両の一部に装着された検出部の車体側が硬い材質の部材によって構成され、前記検出部の表面側が柔らかい材質の部材によって構成され、前記表面側部材内に前記部屋が形成されているので、前記柔らかい材質の部材によって構成された前記表面側部材内に形成された前記部屋が、前記衝突対象に応じて変形するため、一層正確な衝突対象の推定を可能にする、すなわち歩行者との衝突および車両との衝突との確実な区別を可能にするという効果を奏する。
【００４１】
上記構成より成る第５発明の車両用衝突判別装置は、前記第１発明の作用効果に加え、前記衝突対象推定手段が、前記検出された前記衝突部分の変形量と車速その他に応じて定まる複数の衝突強さの判定基準レベルと比較し、検出された衝突強さのレベルに応じた制御信号を出力するので、衝突強さのレベルに応じた作動条件による作動を可能にするという効果を奏する。
【００４２】
上記構成より成る第６発明の車両用衝突判別装置は、前記第１発明の作用効果に加え、前記衝突対象推定手段が、検出特性が異なり車両の異なった位置に配置された前記複数の衝突検出手段からの出力の有無および出力のレベルにより、衝突対象および衝突の強さを推定するので、衝突対象および衝突の強さの正確なを推定を可能にするという効果を奏する。
【００４３】
上記構成より成る第７発明の車両用衝突判別装置は、前記第１発明の作用効果に加え、前記衝突対象推定手段が、車体の加速度を検出する車体加速度検出センサからの出力によって決まる車体の減速度に応じて、衝突の度合に対応する複数の車体減速度ランクにランク分けされ、該ランクに従い補正手段によって推定結果を補正するので、衝突対象の推定を補正し、すなわち歩行者との衝突および車両その他との衝突の区別を確実にするという効果を奏する。
【００４４】
上記構成より成る第８発明の車両用衝突判別装置は、前記第１発明の作用効果に加え、前記衝突対象推定手段が、車両の幅方向において区画される複数の領域をカバーするように配置された前記複数の衝突検出手段の出力の有無より、衝突領域、衝突対象の大きさ、衝突の状況を推定するので、衝突対象との衝突位置、衝突対象の大きさおよび衝突の状況の正確な推定を可能にするという効果を奏する。
【００４５】
上記構成より成る第９発明の車両用衝突判別装置は、前記第５発明の作用効果に加え、前記衝突対象推定手段が、推定された衝突対象および衝突の強さに応じた作動条件による作動を可能にする制御信号を出力するので、衝突対象および衝突の強さに応じた作動条件による作動を可能にするという効果を奏する。
【００４６】
上記構成より成る第１０発明の車両用衝突判別装置は、前記第９発明の作用効果に加え、前記作動選択手段が、前記衝突対象推定手段からの前記制御信号に基づき、推定された衝突対象に基づき動作させる必要のある保護装置を選択するとともに、推定された衝突の強さに応じた作動速度その他の作動条件による作動を可能にする作動信号を前記選択された保護装置に出力するので、前記選択された保護装置による衝突対象および衝突の強さに応じた作動速度その他の作動条件による作動を可能にするという効果を奏する。
【００４７】
上記構成より成る第１１発明の車両用衝突判別装置は、前記第１発明の作用効果に加え、前記衝突対象推定手段が、衝突する障害物との相対速度を検出する相対速度検出手段からの相対速度に基づき障害物の衝突直前の進行方向速度を算出して、衝突レベル、衝突強さ、衝突相手を分別するので、誤作動を防止するという効果を奏する。
【００４８】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態につき、図面を用いて説明する。
【００４９】
（第１実施形態）
本第１実施形態の車両用衝突判別装置について、図１ないし図３を用いて説明する。
【００５０】
本第１実施形態の車両用衝突判別装置は、前記第１発明ないし第４発明の実施形態であって、乗員保護装置と歩行者保護装置のいずれか、あるいはそれら両方の保護装置を有する車両に対して提供するもので、車両と歩行者あるいは他の障害物との衝突において、図１に示されるように衝突を検出する衝突検出手段１と、その情報あるいはその情報に加えて車速から何に衝突したかを推定する衝突状態推定手段２とから成るものである。
【００５１】
ただし前記衝突検出手段１は、車両前部のみでなく、後突用の乗員保護装置を搭載している場合には車両後部、さらに側突用の乗員保護装置を搭載している場合には車両側部にも装着する場合がある。また、作動選択手段は保護装置が一つの場合、あるいは保護装置側で衝突判別装置の情報が判断できる機能があれば必要ない。
【００５２】
前記衝突検出手段１は、車両前部もしくは後部あるいは側部に装着し、衝突によって発生する衝突荷重に応じてその部分が変形する大きさ（変形量）を検出するものである。例えば、車幅方向のバンパーの変形は衝突の状態によって一様ではなく、その一様でない変形を平均的な変形として検出する手段である。
【００５３】
前記衝突検出手段１は、衝突によって発生する単位車幅当たりの衝突荷重すなわち変形力を、衝突物が車両に作用した幅において積分した電気信号が出力されるバンパー衝突変形計測型衝突検出センサーである。これはバンパーの変形を車幅の大部分にわたり計測するものであり、この検出方法として、流体圧力、静電容量、変位、磁気強さ、電気抵抗などの各物理量の計測等が利用可能である。
【００５４】
前記衝突状態推定手段２は、上記衝突検出手段１からの電気信号の大きさおよび時間的な変化の特徴を定量的に抽出し、その特性値を予め作成してある判定基準データと比較して衝突したものが何であるかを判断するものであり、所定の時間間隔でサンプリングした入力信号を記憶する第１記憶手段２１、車速ごとに衝突物を判定するための判定基準データを記憶する第２の記憶手段２２、これらの記憶手段のデータを基に衝突の強さのランクづけをする比較手段２３から成っている。
【００５５】
上記判定基準データは、歩行者と衝突する場合、車速によってバンパーの変形量が異なり、車速が高いほど深く食い込むことを考慮するために用いられる。すなわち、変形の増大によって衝突検出手段１の出力が大きくなるため、判定基準データは予め歩行者との衝突時の出力レベルをダミー試験などで車速ごとに調べられ、その出力レベルを参考に歩行者との衝突と車両との衝突を区別できるように決められ、車速センサ３によって検出された車速にしたがった前記比較手段２３による比較結果に基づき、衝突物および衝突状態が判定手段２４によって判定される。
【００５６】
作動選択手段４は、保護装置が複数の場合、いずれの保護装置を作動させるかを決定する選択手段であり、衝突状態推定手段２の後に設ける。保護装置は乗員と歩行者を同時に保護するもの、あるいはそのいずれかを保護するものであり、歩行者保護装置８ではボンネット上にエアバックあるいはボンネットを所定の量持ち上げて衝突する歩行者の頭および胸部などの衝撃を吸収して保護するもの、あるいは乗員保護装置６ではステアリングあるいはダッシュボード上あるいは乗員側部のエアバックなどがある。
【００５７】
上記構成および作用の本第１実施形態の車両用衝突判別装置は、検出された前記衝突部分の変形量と検出された車両の衝突時の車速に基づき、車両に衝突した前記衝突対象を推定するので、衝突対象の推定、すなわち歩行者との衝突および車両との衝突その他の障害物等との衝突の区別を可能にするとともに、それに対応した保護装置の作動を可能にするという効果を奏する。
【００５８】
（第２実施形態）
本第２実施形態の車両用衝突判別装置は、前記第５発明および第６発明の実施形態であって、車両と歩行者あるいは他の障害物との衝突において、衝突を検出する衝突検出手段と、その情報から何に衝突したかを予測する衝突対象推定手段を備えた判定手段とからなる車両用衝突判別装置に関するものである。
【００５９】
前記衝突検出手段は、バンパー内に挿入あるいはバンパーの衝突面に装着した変形し易く、伸縮の少ないチューブと、該チューブに封入された流体と、衝突対象との衝突時の前記チューブ内に封入された流体の圧力変化を検出する圧力センサによって構成される圧力型衝突検出センサ部と、一体もしくは別置きの増幅回路とから成る。前記流体は、流動性があり、非圧縮のものが望ましい。
【００６０】
前記判定手段は、上記衝突検出手段からの電気信号を予め車速および衝突物との相対速度ごとに作成してあるマップ上のデータと比較して衝突したものが何であるかを判断するものである。
【００６１】
前記判定手段は、サンプリングした圧力信号電圧を記憶する第１記憶手段と、自車速度および衝突物との相対速度ごとの閾値および衝突の強さ判別をする基準値を記憶する第２記憶手段と、前記第１記憶手段の入力信号と前記第２記憶手段の比較データを比較して衝突強さを決定する比較手段と、衝突強さから衝突物（衝突対象）を推定して作動させるべき保護装置の作動信号を判定／決定する衝突対象推定手段から成っている。
【００６２】
前記衝突対象推定手段は、圧力信号電圧および自車速度等をサンプリングするとともに記憶するサンプリング手段と、自車速度および衝突物との相対速度ごとの閾値および衝突の強さ判別をする基準値を記憶する記憶手段と、前記サンプリング手段の出力信号と前記記憶手段の比較データを比較して衝突強さを決定して、衝突強さから衝突物（衝突対象）を推定して作動させるべき保護装置の作動信号を判定／決定する演算処理手段によって構成される。
【００６３】
さらに、前記判定手段は、前記衝突対象推定手段の信号から歩行者保護か、乗員保護かを判断する保護装置選択手段をさらに加えたものも含めることが出来る装置である。
【００６４】
【実施例】
以下本発明の実施例につき、図面を用いて説明する。
後述する第１実施例ないし第４実施例の車両用衝突判別装置は、上述した第１実施形態の実施例に関するもので、第５実施例ないし第８実施例の車両用衝突判別装置は、上述した第２実施形態の実施例に関するものである。
【００６５】
（第１実施例）
第１実施例の車両用衝突判別装置は、図１に示されるように衝突対象と車両の衝突を検出する衝突検出手段１と、前記衝突情報および車速から何に衝突したかを予測する衝突状態推定手段２と、衝突状態推定手段２の信号から歩行者保護装置８と乗員保護装置６のどれを作動させるか、または複数の乗員保護装置６あるいは歩行者保護装置８を有する車両においてはどの保護装置を作動させるかを判断する作動選択手段４から成り、車両と歩行者あるいは他の障害物との衝突かどうかを判定するものである。
【００６６】
前記衝突検出手段１は、検出部１１と増幅部１２とから成る。前記検出部１１は、車両前部に設けるバンパー１００内に装着され、衝突によってその部分の衝突荷重の大きさすなわち変形量を検出するものである。
【００６７】
衝突による前記バンパーの変形は、衝突の状態、例えば車両との正面衝突あるいはオフセット衝突、電柱、支柱などの細長い固定された障害物、そして歩行者などによって一様ではなく、前記衝突検出手段１は、その一様でない変形を平均的な変形として検出する手段である。
【００６８】
前記衝突検出手段１は、衝突によって発生する単位車幅当たりの変形力を、衝突物が車両に作用した幅において積分した電気信号が出力される衝突検出センサーである。これは、バンパーの変形を車幅の大部分にわたり計測するバンパー衝突変形計測型衝突検出センサーであり、この検出方法として、静電容量、流体圧力、磁気強さ、電気抵抗、周長変位などの各物理量の計測によって実現される。
【００６９】
具体的には衝突検出手段の検出部１１は、図２に示されるようにバンパー１００内の第１衝撃吸収材１１１の中に埋め込まれ、その第１衝撃吸収材１１１と車体フレーム１０３の間には第２衝撃吸収材１１２が挿入されている。
【００７０】
また前記増幅部１２は、前記検出部１１と一体あるいは衝突時の破損を防止するために前記衝突状態推定手段２と同様に車室内もしくはそれ相当の場所に設けられ、検出部１１に電圧を印加すると共に検出された変形量を増幅する。
【００７１】
前記衝突状態推定手段２は、上記衝突検出手段１の前記増幅部１２からの電気信号の時間的な変化および大きさを予め作成してある判定基準データと比較し、衝突したものが何であるかを判断するものである。
【００７２】
すなわち前記衝突状態推定手段２は、所定の時間間隔でサンプリングした入力信号を記憶する第１記憶手段２１と、比較するための判定基準データなどを記憶する第２記憶手段２２と、衝突強さのランクをつける比較手段２３と、そして衝突物の判定と保護装置の選択と作動モードを決める判定手段２４などから成っている。
【００７３】
作動選択手段４は、保護装置あるいは作動条件が複数ある場合、いずれの保護装置をあるいは作動条件で作動させるかを決定する選択手段であり、前記衝突状態推定手段２の後段に設けられる。前記衝突検出手段１の信号が各保護装置側で判別できるように構成されている場合には必要ない。
【００７４】
保護装置は、乗員と歩行者を同時に保護するものあるいはそのいずれかを保護するものであり、歩行者保護装置８ではボンネット１０１上にエアバックを展開させて衝突する歩行者の頭および胸部などの衝撃を吸収して保護するもの、あるいは乗員保護装置６ではステアリングあるいはダッシュボード（図示せず）上あるいは乗員側部に配置するエアバックなどがある。
【００７５】
上記構成より成る第１実施例の車両用衝突判別装置の作用について、以下に詳述する。
【００７６】
前記衝突検出手段によって衝突によって起こる車両前部の変形が検出される。この形状変化の大きさは、前記検出部１１および検出部周りの剛性によって変わり、検出感度はその形状変化の大きさに左右される。
【００７７】
車両および歩行者との衝突によって起こる前記検出手段１の変形の一例が、図３（ａ）（ｂ）に示される。この検出手段１が埋め込まれている前記第１衝撃吸収材１１１は、歩行者が衝突しても変形しやすく、歩行者の脚部に作用する衝撃を和らげるような比較的柔軟な発泡ウレタンなどで作られている。そのため、歩行者の脚部が衝突する程度でも衝突検出手段に何らかの力が作用し、検出手段が衝突部分において薄くなる方向に変形して衝突を検出できる。
【００７８】
そして前記第２衝撃吸収材１１２は、主に車両と衝突する場合の車体への衝撃を和らげるために作用するものであり、さらに、上記検出部の変形を助長するように作用させるため、前記第１衝撃吸収材１１１に比べて固い発泡ウレタンなどで成形されている。
【００７９】
前記衝突検出手段１からの出力は、図３（ｃ）に示されるようなもので、衝突するものによって出力波形が異なる。この出力は、前記衝突状態推定手段２の前記第１記憶手段２１に取り込まれる。
【００８０】
前記第２の記憶手段２２は、基準値テーブルを記憶するもので、この基準値テーブルは、１つないし車速ごとに複数のものが用意される。
【００８１】
前記比較手段２３においては、図３（ｃ）に示されるように前記第１記憶手段２１に蓄えられた時間軸データを基に、衝突の度合で分ける５つのランクの内から適当な衝突強さランクが選ばれる。ランク付けは、車速ごとに設定された判定基準データと比較して行われる。
【００８２】
本第１実施例では、図４のアルゴリズムのように、前記衝突検出手段１の出力Ｘが所定のレベル（閾値（Ｘｒ））に達した時間Ｔ０からある微小時間ΔＴすなわち所定のサンプリング回数後の出力値の増分（ΔＸ１）を求め、増分が所定レベル以上の場合に判定基準データの４つのレベルと比較して行われる。微少時間ΔＴは車速によって変えることが望ましく、低速ほど長くする。そして、図３に示されるように、ΔＸ１のみでは歩行者と軽い追突で同じ衝突強さランク（Ｅ）になる可能性がある。ゆえに衝突強さ“Ｅ”については歩行者との衝突と軽い追突を分離するため、さらに２・ΔＴ時間後の出力変化（ΔＸ２）を比較し、それが正であれば、軽い追突と判定し、ここでは判定２に準ずる作動の乗員保護装置を待機モードにし、２次衝突による乗員保護の準備段階に入る。また、負であれば、「判定１」の歩行者と判定し、前記歩行者保護装置８を作動させる。これは衝突物の質量による差を捉えたものである。なお、「２・Δｔ」は、Δｔ〜５Δｔの範囲が望ましい。なお、衝突検出手段１の出力Ｘと閾値Ｘｒとの比較は、サンプリングタイム毎に常に行われており、ＸがＸｒ以上であれば時刻Ｔｏはサンプリングタイム毎に追加されることになる。
【００８３】
前記判定手段２４では表１に示すように、前記比較手段２３で求められた衝突状態の衝突強さランクを車速ランクで分類した判別マップと照らし合わせて一致する判定番号が選ばれる。保護装置が１つの場合には判定番号が作動条件を判別することになり、判定番号に対応する信号を保護装置に出力する。例えば、車両に衝突したとき、判定は「４」になり、この判定では３ビットの「１００」がデジタル信号として出力される。また、歩行者と衝突したときには判定が「１」になり、「００１」が出力される。
【表１】

【００８４】
例えば、前記判定手段２４の判定の一例は、表１に示されるものであり、ここでは車速ランクごとに、前記衝突検出手段１の出力ランクである衝突強さのランクに対して判定状態が求められる。この例では車速の早い順にａ，ｂ，ｃ，ｄの４つの車速ランク、および衝突によるバンパー変形量の総量の大きい順にＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの５つの衝撃強さランクがあり、これら２つのランクから衝突状態が判定される。
【００８５】
「判定４」は、停止車両あるいは対向車両との衝突に対応し、乗員保護装置６を緊急に作動させる必要のある激しい衝突のときである。このときには緊急作動モードで乗員保護装置６が作動する。衝突強さのランクがＡで、車速ランクがａ〜ｃのときになる。これには自車が停車中に対向車が正面衝突する場合も含まれる。
【００８６】
「判定３」は、１／２程度のオフセット衝突もしくは２０〜４０ｋｍ／ｈの相対速度での追突に対応し、エアバックなどの乗員保護装置６を通常モードで作動させる場合である。衝突強さのランクがＡと車速ランクがｄ，Ｂとａ〜ｄ，Ｃとａ〜ｃのときになる。「判定２」は相対速度が２０ｋｍ／ｈ以下での追突、１／４以下のオフセット衝突もしくは電柱等の固定物への衝突に対応し、エアバックなどの乗員保護装置６を緩やかに展開させ、かつ２次衝突を想定して１０秒間程度保持するような作動をさせる必要のある衝突である。衝突強さランクがＣで、車速ランクがｄ，衝突強さがＤで、車速ランクがａ〜ｄのとき、あるいは衝突強さがＥで、車速ランクがｄのときになる。
【００８７】
「判定１」は、歩行者との衝突に対応し、歩行者保護装置６を作動させる必要のある衝突である。衝突強さランクがＥで、車速ランクがａ〜ｃのときになる。また、このときにはトラック等のように後部バンパーが高い車両に追突した可能性もあり、乗員保護装置６は待機状態に設定する。そして、加速度出力がある値以上に到達したときには乗員保護装置６のみの判断機能により作動させる。なお、これらの判定はサンプリング周期ごとに見直し、保護装置の作動が不足しないように車が停止し、乗員が降車し終わるまで、衝突判別をくりかえす。
【００８８】
前記作動選択手段４は、各保護装置で衝突判別装置の出力信号の意味が判断できるときには作動選択手段は特に必要でないが、判別できないときには該作動選択手段４によって適切な信号が各保護装置に出力される。例えば、歩行者保護装置８および乗員保護装置６が各々１つもしくはいずれかが複数の場合などに、前記判定手段２４で決定された衝突物および衝突状態を表す判定番号を基に、適切な保護装置を作動させるため、作動させる必要のある保護装置を選び、それに信号を出力するものである。
【００８９】
上記作用を奏する第１実施例の車両用衝突判別装置の効果について、以下に詳述する。
【００９０】
本第１実施例の車両用衝突判別装置は、検出された前記衝突部分の変形量と検出された車両の衝突時の車速に基づき、車両に衝突した前記衝突対象を推定するので、衝突対象の推定、すなわち歩行者との衝突および車両との衝突その他の障害物等との衝突の区別を可能にするという効果を奏する。
【００９１】
また本第１実施例の車両用衝突判別装置は、前記衝突検出手段１からの図３（Ｃ）に示されるような電気信号の時間的な変化を、予め作成した図４のアルゴリズムに基づき、前記判定基準データと比較したものが何であるかを判断するように構成されているので、歩行者と車両その他との区別をより正確に判別することが出来るという効果を奏する。
【００９２】
すなわち、バンパー１００に衝突する障害物を前記衝突検出手段１によって検出し、その出力変化の特徴から衝突したものが質量の小さい人か、車両等の重量物かなどによって異なる衝突強さのランクを求める。これにより、衝突物の横幅および質量がおおよそ推定することができ、どの保護装置をどのように作動させるかが、表１に示される判定表に従い決めることができる。この結果、乗員あるいは歩行者の保護装置を効果的に作動できる。
【００９３】
衝突状態が前記バンパー１００に設けた前記検出手段１のみで検出できるので、衝突物の判断が早くでき、その後の保護装置６、８の作動速度を下げ、保護装置による乗員への衝撃力の低減ができる。
【００９４】
加速度計による従来の乗員保護装置の場合の検出に比べ、検出感度を高くできるので、歩行者保護装置の作動が低速時の事故にも、あるいはエアバックなどの乗員保護装置の誤作動を防止するため、所定の加速度レベルまで作動しないように設定されているのを、低い衝撃でも感知して早めに乗員保護装置を作動、あるいは待機するなどの対応ができる。従って、より一層の歩行者保護あるいは乗員保護の装置を適切に作動させることができ、歩行者および乗員の事故による衝撃力を軽減することが出来る。
【００９５】
また本第１実施例の衝突判別装置は、乗員保護装置のみ搭載した車両においても、早い時期に検出でき、かつ保護装置の作動条件を的確に指示できるので、不必要に速いエアバック装置の展開が必要最小限にとどめられる。これにより、エアバック作動によって乗員が受ける衝撃力を必要最小限にすることができる。第１実施例で記述したバンパーは車体の最前部近傍にある衝突時に接触するものを含むものである。
【００９６】
（第２実施例）
第２実施例の車両用衝突判別装置は、図５に示されるように衝突検出手段および第１記憶手段がそれぞれ２つずつで構成される点が、前記第１実施例との相違点である。すなわち、衝突検出手段は、第１衝突検出手段１１Ａと第２衝突検出手段１１Ｂとから成り、それぞれ検出部１１３、１１４と増幅部１２１、１２２を備えている。
【００９７】
衝突検出手段は、図６に示すようにそれぞれの検出部が車両前部に設けるバンパー内の衝撃吸収材１１１の中に装着され、第１衝突検出手段１１Ａが最前部、第２検出手段１１Ｂが前記バンパー後端部の車体フレーム１０３の前側に配置される。
【００９８】
衝突状態推定手段２は、上記第１あるいは第２衝突検出手段１１Ａ、１１Ｂの増幅部１２１、１２２からの図７に示すような電気信号の時間的な変化を予め作成してある図８の判別アルゴリズムに基づき基準データと比較し、衝突したものが何であるかを判断するものである。前記第１衝突検出手段１１Ａの出力を所定時間幅の入力信号として記憶する第１１記憶手段２１１、第２衝突検出手段１１Ｂの出力を所定時間幅の入力信号として記憶する第１２記憶手段２１２、車速センサ３に接続され車速に対応する比較データを記憶する第２記憶手段２２と、比較手段２３および判定手段２４とから成っている。
【００９９】
上記構成より成る第２実施例の車両用衝突判別装置は、衝突によって起こる車両前部の変形を最初に第１衝突検出手段１１Ａによって検出し、さらに、衝撃力の大きな場合には第２衝突検出手段１１Ｂでも検出する。これらの形状変化および検出部の出力の大きさは検出部および検出部１１３、１１４周りの衝撃吸収材の剛性によって変わる。
【０１００】
前記第１衝突検出手段１１Ａは、バンパー１００の最前部近傍に埋め込まれ、歩行者の衝突が検出できる感度の高いものである。また前記第２衝突検出手段１１Ｂは、車両等の重量物の衝突のみが検出できるような高い剛性をもった部材であり、検出感度も低くしてある。このため、歩行者が衝突するような場合には検出されない、あるいは極めて小さい検出になる。この第２衝突検出手段１１Ｂは、歩行者程度の衝突物を検出しないように、前記衝撃吸収材１１および衝突検出手段の剛性を決定することが望ましい。
【０１０１】
前記第１および第２衝突検出手段１１Ａ、１１Ｂからの出力は、図７に示されるようなもので、衝突するものによって両手段への出力波形が異なるように設定されている。
【０１０２】
例えば、支柱と歩行者の太さが同じであるとすると、両者は特長的な出力になる。第１衝突検出手段１１Ａは両者とも同じ程度の出力になるが、第２衝突検出手段１１Ｂは歩行者の場合、足が車両のバンパーによって跳ね上げられるので、第２衝突検出手段１１Ｂを変形させるまでバンパーの変形がおこらない。
【０１０３】
これに対して、支柱は道路などの地面に固定されているので、第２衝突検出手段１１Ｂの部分まで局部的に変形する。このため、支柱などの固定物は第１、第２衝突検出手段の出力が比較的小さく両方に出力される。これらの出力は前記衝突状態推定手段２の第１１、第１２記憶手段２１１、２１２に取り込まれる。これらの記憶手段では所定の時間分だけ常に新しい出力データが蓄えられ、その間の出力変化が記憶される。
【０１０４】
前記第２記憶手段２２は、車速範囲ごとに設ける判定基準データと保護装置の作動条件を判別する判別マップなどの基準値テーブルを記憶するものである。この判別基準データは第１１、第１２記憶手段２１１、２１２の検出データに対して衝突強さのランク付けをするためのものとして記憶されている。また、この判別マップは１つないし車速ランクごとに複数のものを用意できる。
【０１０５】
前記比較手段２３においては、図７に示されるように第２記憶手段２２にある判定基準データを使い、第１１、第１２記憶手段２１１、２１２に蓄えられた時間軸出力を基に、衝突の度合で、第１１記憶手段２１１からのものは４ランクに、第１２記憶手段２１２からのものは５ランクの衝突強さのランクに図８に示すアルゴリズムに基づいて分けられる。
【０１０６】
ランク分けは、車速ごとに設定された判定基準値のテーブルと比較して行われる。本第２実施例では第１衝突検出手段１１Ａの出力が所定のレベル（閾値）に達した時間から所定の時間内の最大出力値を求め、判定基準レベルの３ないし４つのレベルと比較して行われる。ただし、第１衝突検出手段１１Ａの出力の最大値を同じにして第２衝突検出手段１１Ｂへの出力がない軽い追突の場合が想定され、これを歩行者との衝突と分離するため、第１実施例と同じように最大値到達後の出力低下が所定時間内にあるかないかでさらに判定する。なお、前記閾値は車速が高いほど高くする。
【０１０７】
この他に出力が、閾値を超えた後の最大値までの時間が所定時間より短い場合には、歩行者、長い場合には軽い追突と判定できる判定法もある。すなわち、軽い追突は相対速度が遅く、出力が最大になる時間も遅くなる。なお、このような判定は実施例１と同じでもよい。
【０１０８】
前記判定手段２４では、比較手段２３で求められた衝突状態の第１の衝突強さのランクと第２の衝突強さのランクを車速ランクごとに設定されて第２記憶手段２２に記憶されている表２のような判別マップに照らし合わせて判定番号が選ばれる。
【表２】

【０１０９】
例えば、判定手段２４では、現在の車速を車速ランクに分けて、その車速ランクごとの判別マップを開き照合し、第１ないし第２衝突検出手段１１Ａ、１１Ｂの出力ランクである第１ないし第２の衝突強さのランクに対する判定状態がもとまる。この表では衝突によるバンパー表面部の変形量の総量の大きい順にＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４つの第１の衝撃強さのランク、そしてバンパー深部の変形量の総量の大きい順にａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅの５つの第２の衝撃強さのランクがあり、これら２つのランクから衝突状態が５段階に判定される。
【０１１０】
「判定４」は、オフセット衝突もしくは追突に対応し、乗員保護装置６の通常作動の場合である。第１の衝突強さのランクがＡで、第２の衝撃強さのランクがｃ，ｄのとき、第１の衝突強さのランクがＢで、第２の衝撃強さのランクがｂ〜ｄのときになる。
【０１１１】
「判定２」は、自転車、軽車両、車椅子などの軽量な障害物に対応し、乗員保護装置６および歩行者保護装置８の待機作動の場合である。第１の衝突強さのランクがＣで、第２の衝撃強さのランクがｅのときになる。
【０１１２】
「判定１」は、歩行者との衝突に対応し、歩行者保護装置が作動される状態である。第１の衝突強さのランクがＤで、第２の衝撃強さのランクがｅのときになる。
【０１１３】
上記作用を奏する第２実施例の車両用衝突判別装置は、前記第１および第２の衝突検出手段からの時間的な変化を予め作成してある判定基準データと比較して衝突したものが何であるかを判断するように構成されているので、歩行者と車両その他との区別をより正確に判別することが出来るという効果を奏する。
【０１１４】
すなわち、バンパーに衝突する障害物を第１および第２衝突検出手段１１Ａ、１１Ｂによって検出し、その出力変化の特徴から衝突した衝突対象が人か、固定された支柱、電柱などか車両等の重量物かなどの衝突物の大きさおよび質量等が、表２の判定表に従い推定される。
【０１１５】
本第２実施例は、検出感度の異なる２つの衝突検出手段１１Ａ、１１Ｂにより、前記第１実施例に比べて歩行者との衝突の判別精度が高くなる。これにより、歩行者および乗員の保護装置を一層効果的に作動させることができる。
【０１１６】
特に、本第２実施例は、歩行者あるいは幅広く、比較的軽量な自転車のように、単位幅あたりの重さが軽い衝突物の判定が精度良くできることが特長である。
【０１１７】
（第３実施例）
第３実施例の車両用衝突判別装置は、図９に示されるように衝突検出を衝突検出手段１による衝突状態推定の後に、車体加速度センサー５によって判定結果を補正する点が、前記第１実施例に対する相違点である。
【０１１８】
これは自車前部のバンパー１００が衝突相手車両に衝突しない、あるいは上下にずれて一部衝突するような場合を対策した実施例であり、このようなケースは衝突対象がダンプカーなどの車両への追突の場合に起こる。
【０１１９】
本第３実施例の車両用衝突判別装置は、図９に示されるように衝突検出手段１と、判定補正機能を有した衝突状態推定手段２、そして車体加速度センサー５から成るものである。
【０１２０】
衝突状態推定手段２は、上記衝突検出手段１の増幅部１２からの電気信号の時間的な変化を予め作成してある基準データと比較し、衝突したものが何であるかを判断するものである。
【０１２１】
前記衝突状態推定手段２は、前記衝突検出手段１の出力を記憶する第１記憶手段２１と、車速に対応した判定基準データおよび判別マップを記憶する第２記憶手段２２と、第１記憶手段２１の出力信号から衝突強さランクを決める比較手段２３と、そして比較手段２３で決められた衝突強さのランクと判別マップから保護装置の作動モードを判定する判定手段２４と、さらに、加速度センサー５の出力をハイパスフィルタとローパスフィルタ（図示せず）を介してデジタル信号として記憶する加速度記憶手段５１と、加速度記憶手段５１の出力信号から車体減速度ランクを決める加速度比較手段５２および加速度によって判定結果を補正する判定補正手段５３とから成っている。
【０１２２】
上記構成より成る第３実施例の車両用衝突判別装置は、衝突によって起こる車両前部の変形を前記衝突検出手段１によって検出し、車体加速度を前記加速度センサー５で検出する。
【０１２３】
前記衝突検出手段１からの出力は、衝突状態推定手段２の前記第１記憶手段２１に、前記車体加速度センサー５からの出力は第３の加速度記憶手段５１に取り込まれる。これらの記憶手段では所定の時間分だけ蓄えられ、その間の出力変化として記憶される。
【０１２４】
前記第２記憶手段２２は、判定基準データと判別マップからなる基準値テーブルを記憶するもので、この基準値テーブルは１つないし車速ごとに複数のものを用意できる。
【０１２５】
前記第１比較手段２３においては、前記第１記憶手段２１に蓄えられたバンパー変形の時間軸出力を基に、衝突の度合で、第１実施例の表１と同じ５ランクの衝突強さランクに分けられる。
前記判定手段２４では、上記第１比較手段２１で決められた衝突強さのランクから第１実施例の如く、各保護装置の種類あるいは作動条件を判定する。
【０１２６】
前記加速度記憶手段５１では、前記車体加速度センサー５からの出力がハイパスフィルタとローパスフィルタを介して取り込まれる。この記憶手段５１では２ｋＨｚ程度のローパスフィルタと１０Ｈｚのハイパスフィルタを介したアナログ信号が２回のサンプリング分だけ記憶され、閾値を超えたデータとその次のデータがランクづけの対象になる。
前記加速度比較手段５２においては、前記加速度記憶手段５１に蓄えられた加速度の時間軸出力を基に、衝突の度合で、４ランクの車体減速度ランクに分けられる。
【０１２７】
前記判定補正手段５３では、表３のように判定手段で求められた判定番号を車体減速度ランクに応じて適切なものに補正する。ただし、加速度が閾値に達するまでは判定手段の判定モードで、前記保護装置６に出力される。
【表３】

【０１２８】
上記作用を奏する第３実施例の車両用衝突判別装置は、車両に衝突する障害物の判定を衝突検出手段１と車体加速度センサー５によって行うことにより、バンパー同士で衝突しないケース、例えば、乗用車が貨物車に追突する場合でも各保護装置が確実に作動するようにできる。これにより、歩行者および乗員の保護装置８、６を一層効果的に作動でき、不必要な作動を防止する。
【０１２９】
例えば表３に示すように、前記衝突状態推定手段２の前記判定手段２４で判定された結果が４〜０までとしたとき、判定条件を衝突によって起こる車体減速度の大きさによって補正する。
【０１３０】
例えば、判定が「０」のときのように、衝突位置のずれによって衝突をバンパー部で検出できなかった場合、減速度ランクが「ｃ」になったときには「２」の乗員保護装置６の緩やかな作動モードに、あるいは減速度ランクが極めて大きい「ａ」になったときには「４」の乗員保護装置６の緊急作動のモードに変更される。
【０１３１】
また、判定が「１」のように歩行者保護装置６の作動モードのとき、歩行者保護装置６を作動させた後に車体減速度がある程度大きくなった場合に乗員保護装置６を車体減速度に応じた作動モードにする。ただし、前記判定手段２４の判定が「４」のように大きい場合は前記加速度センサー５の結果にかかわらず、緊急作動モードに、あるいは車体減速度が極めて大きい「ａ」の場合には前記判定手段２４の判定にかかわらず、緊急作動モードの「４」にする。この場合は歩行者と衝突した後に、ダンプカーなどの貨物車に衝突するケースで起こる事例である。
【０１３２】
（第４実施例）
第４実施例の車両用衝突判別装置は、図１０および図１１に示されるように、衝突検出手段１および第１記憶手段がそれぞれ３つずつで構成されている点が前記第１実施例に対する相違点である。
【０１３３】
衝突検出手段が、第１衝突検出手段１１Ａ、第２衝突検出手段１１Ｂそして第３衝突検出手段１１Ｃとから成り、それぞれ検出部と増幅部から成る。このように複数の衝突検出手段を配置した目的は、衝突位置の特定と衝突物の車幅方向の大きさを検出することであり、これにより複数ある保護装置の適切な作動がより一層可能になる。
【０１３４】
前記衝突検出手段は、図１０の上部に示すようにそれぞれの検出部が車両前部に設けるバンパー内の衝撃吸収材１１１の中に装着され、第１衝突検出手段１１Ａが中央部の下側、第２検出手段１１Ｂが向かって右側の上側、そして第３検出手段１１Ｃが向かって左側の上側に配置される。
【０１３５】
前記第１衝突検出手段１１Ａは、図１０および図１１に示されるように前記第２あるいは第３衝突検出手段１１Ｂ、１１ＣとＩ領域あるいはＧ領域で上下に重なっている。前記第２と第３の衝突検出手段１１Ｂ、１１Ｃの間隔は電柱の太さ以上とし、電柱などの支柱の種別および衝突位置を判定できるように配置されている。
【０１３６】
前記衝突状態推定手段２は、図１０および図１１に示されるように上記第１あるいは第２あるいは第３衝突検出手段の増幅部１２１、１２２、１２３からの電気信号の時間的な変化を予め作成してある基準データと比較し、衝突したものが何であるかを判断するものである。
【０１３７】
前記衝突状態推定手段２は、前記第１衝突検出手段１１Ａの出力を所定時間幅の入力信号として記憶する第１１記憶手段２１１と、前記第２衝突検出手段１１Ｂの出力を所定時間幅の入力信号として記憶する第１２記憶手段２１２と、前記第３衝突検出手段１１Ｃの出力を記憶する第１３記憶手段２１３と、判定基準データおよび判別マップを記憶する第２記憶手段２２と、比較手段２３および判定手段２４などから成っている。保護装置側で十分な判断機能があれば図に示してある作動選択手段４は不要である。
【０１３８】
上記構成より成る第４実施例の車両用衝突判別装置は、衝突によって起こる車両前部の変形を、前記第１、第２、第３衝突検出手段１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃの少なくとも一つによって検出するものである。すなわち、第１あるいは第２あるいは第３あるいは第１と第２あるいは第１と第３あるいは第１、第２、第３衝突検出手段によって検出するものである。
【０１３９】
この形状変化の大きさは、これまでの実施例と同様、衝突検出手段の検出部および検出部周りの衝撃吸収材１１１の剛性によって変わる。この第１衝突検出手段１１Ａと第２あるいは第３衝突検出手段１１Ｂあるいは１１Ｃは適度なオーバーラップ状態で配置され、このオーバーラップの長さおよび第２と第３衝突検出手段との間隔を電柱の太さ以上とされている。
【０１４０】
前記第１、第２、第３衝突検出手段１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃからの出力は実施例１の図３と同じようなもので、衝突するものによって出力波形が異なり、しかも第１と第２あるいは第３とでは異なる。これらの出力は前記衝突状態推定手段２の第１１、第１２、第１３記憶手段２１１、２１２、２１３に取り込まれる。これらの記憶手段では所定の時間分だけ記憶される。前記第２記憶手段２２は、これまでの実施例と同様である。
【０１４１】
前記比較手段２３においては、図１０に示されるように第１１、第１２、第１３記憶手段２１１、２１２、２１３に蓄えられた時間軸出力を基に、衝突の度合で、第１１、第１２、第１３記憶手段からのものは各４ランクの第１、第２、第３の衝突強さのランクに分けられる。ランク分けは車速ごとに設定された判定基準データと比較して行われる。
【０１４２】
前記判定手段２４では、前記比較手段２３で求められた衝突状態の第１の衝突強さのランク、第２の衝突強さのランク、第３の衝突強さのランクを車速ランクごとに設定されて第２記憶手段２２に記憶されている判別マップに照らし合わせて一致する判定番号を表４に示されるように６種類の中から選ばれる。この判定番号により、各保護装置の作動条件が決定される。
【表４】

【０１４３】
ここで、衝突位置の推定法について述べる。表４に示されるように前記第１衝突検出手段１１Ａのみで検出される場合は、図１０に示される中央Ｈ領域、前記第１と第２衝突検出手段の両方で検出される場合はＩ領域、前記第１と第３衝突検出手段の両方で検出される場合はＧ領域、前記第２衝突検出手段のみで検出される場合は向かって右側のＪ領域、前記第３衝突検出手段のみで検出される場合は向かって左端のＦ領域になる。
【０１４４】
歩行者あるいは電柱などは複数の領域にならないが、車両との衝突では複数の領域で出力が検出される。そして、各衝突強さランクとの関係から衝突物の大きさおよび質量が推定できる。表４に示される例は、複数の領域にまたがる検出で同じ衝突強さランクとしているが、これは最も衝突の激しい部位の衝突強さを選ぶ方法の場合である。
【０１４５】
例えば、「判定６」が、停止車両あるいは対向車両とのオフセットの少ない衝突に対応し、第１〜３の衝突強さのランクがＡで、衝突領域がＦ〜Ｊ、Ｆ〜Ｉ、Ｇ〜Ｊのとき、あるいは第１〜３の衝突強さのランクがＢで衝突領域がＦ〜Ｇ、Ｉ〜Ｊになる。この場合には乗員保護装置を緊急作動モードで作動させるよう同装置に信号が出力される。
【０１４６】
「判定５」は、１／２程度のオフセット衝突、もしくは追突に対応し、第１〜３の衝突強さランクがＢで、衝突領域がＦ〜Ｊ、Ｆ〜Ｈ、Ｈ〜Ｊのとき、あるいは第１〜３の衝突強さのランクがＣで、衝突領域がＦ〜Ｇ、Ｉ〜Ｊになる。この場合には乗員保護装置を通常作動モードで作動させるよう同装置に信号が出力される。
【０１４７】
「判定４」は、比較的軽度な追突に対応し、第１〜３の衝突強さのランクがＣで、衝突領域がＦ〜Ｊ、Ｆ〜Ｈ、Ｈ〜Ｊのときになる。この場合には乗員保護装置を緩やか作動モードで作動させるよう同装置に信号が出力される。
【０１４８】
「判定３」は、電柱などの細い固定物との衝突に対応し、第１ないし第２ないし第３の衝突強さランクがＣで、衝突領域がＦ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊのときになる。この場合には正面衝突用乗員保護装置を緩やか作動モードで、かつ側面衝突用乗員保護装置を待機作動モードで作動させるよう同装置に信号が出力される。
【０１４９】
「判定２」は、自転車などの軽車両との衝突に対応し、第１〜３の衝突強さのランクがＤで、衝突領域がＦ〜Ｇ、Ｇ〜Ｈ、Ｈ〜Ｉ、Ｉ〜Ｊのときになる。この場合には、歩行者保護装置を待機作動モードで作動させるよう同装置に信号が出力される。このときにはボンネット上の衝突検出センサーの信号により車上からの転落防止装置が作動する。
【０１５０】
「判定１」は、歩行者との衝突に対応し、第１ないし第２ないし第３の衝突強さのランクがＤで、衝突領域がＦ、Ｇ、Ｈ、Ｉ、Ｊのいずれかのときになる。この場合には、歩行者保護装置を作動させるように信号が同装置に出力される。
【０１５１】
上記作用を奏する第４実施例の車両用衝突判別装置は、バンパーに衝突する障害物を第１、第２、第３衝突検出手段１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃによって検出し、その検出信号の変化の特徴から衝突したものが人か、車両等の重量物かなどの衝突物の大きさおよび質量、そして衝突位置が表４に示される判定表に従い推定される。
【０１５２】
本第４実施例は、検出感度がほぼ同じ３つの衝突検出手段により、第１実施例に比べて衝突位置を特定することが出来ることにより、車両と歩行者の衝突判別の精度が高くなる。また、衝突する車両などのオフセット量の推定精度が向上する。
【０１５３】
これにより、歩行者および乗員の保護装置を一層効果的に、かつ必要最小限の保護装置のみを作動させることができる。なお、各衝突検出手段のオーバーラップはなくてもよいが、オーバーラップをつけることにより、検出位置の分解能が車幅の約１／３から１／５に向上する。
【０１５４】
（第５実施例）
第５実施例の車両用衝突判別装置は、図１２ないし図１５に示されるように車両１００Ｖのバンパ１００に検出部としての衝突検出手段１が装着され、非圧縮性の流体が封入され衝突対象との衝突に応じて変形自在の部屋としての衝突感知チューブ２Ｆが形成され、前記衝突対象との衝突時の前記衝突感知チューブ２Ｆ内の圧力を検出する圧力センサー３と、該圧力センサー３によって検出された前記衝突対象との衝突に応じた前記衝突感知チューブ２Ｆ内の圧力変動に対応する圧力変動信号に基づき、前記衝突対象の衝突による圧力波形の立ち上がりパターンにより、衝突対象を推定する衝突対象推定手段４０を備えた判定手段５とから成るものである。
【０１５５】
本第５実施例の車両用衝突判別装置は、図１２に示されるように歩行者および乗員の保護装置を備えており、車体加速度を衝突判別に用い、乗員保護装置を複数段のモードで作動するように構成されている。
【０１５６】
本第５実施例の衝突検出手段は、図１３ないし図１５に示されるような構造およびセンサ配置に構成されており、前記衝突感知チューブ２Ｆは図１３および図１４に示されるように楕円状もしくは真円状の横断面を有するとともに、図１５に示されるように前記バンパー１００内に１本の車幅方向全体に延在するように埋め込まれており、前記衝突感知チューブ２Ｆの中央部に一個の圧力センサー３Ｆが配設されており、該圧力センサー３Ｆにより前記衝突感知チューブ２Ｆ内の内圧変化を検出するように構成されている。
【０１５７】
前記衝突感知チューブ２Ｆは、図１３ないし図１５に示されるように前記バンパー１００内に介挿された車両衝突の衝撃を緩和する硬質衝撃吸収材１１Ｆと、歩行者の脚部の衝撃を和らげる軟質衝撃吸収材１２Ｆとの間に挿入配置されている。
【０１５８】
前記衝突感知チューブ２Ｆは、内圧変化に対して周長方向および軸方向への伸びが極力少ないように、気密性が高く、且つ柔軟なチューブの表面を繊維質の補強材（ブレード）によって被覆されている。この周長方向および軸方向の伸びは衝突感知チューブの感度を低下させるものであり、チューブの車両前後方向の変形を損なうことのない条件下で、極力小さくしなければならない。
【０１５９】
前記衝突感知チューブ２Ｆは、上述したような衝突検出手段１の検出部の構成によって、歩行者が衝突するような弱く、且つ狭い範囲の衝突でも的確に衝突の感知ができるように構成されている。
【０１６０】
前記判定手段２は、図１２に示されるように前記衝突検出手段１の前記衝突感知チューブ２Ｆ内の圧力変化を検出する前記圧力センサー３Ｆと、車体の加速度を検出する加速度センサー２０１と、車両の速度を検出する車速センサー３に接続され、検出信号をサンプリングタイム毎にサンプリングするサンプリング手段２５と、各種基準値、閾値、その他のデータを記憶する記憶手段２６と、該サンプリング手段からのサンプリング信号と前記記憶手段２６に記憶されている各種基準値、閾値等とを比較して衝突対象および衝突強さを推定する衝突対象推定手段４０としての機能を備えた演算処理手段２７と、推定された前記衝突対象に基づき作動すべき保護装置を選定する保護装置選定手段２８とから成る。
【０１６１】
歩行者保護用制御手段７は、図１２に示されるように前記保護装置選定手段２８に接続され、衝突対象が歩行者と推定された場合には、ボンネット１０１を時計方向に揺動するアクチュエータ７１にコントロール信号を出力するように構成されている。
【０１６２】
デュアルモード乗員保護装置６は、図１２に示されるように前記保護装置選定手段２８に接続され、衝突対象が障害物または車両と推定された場合には、ガスバッグ（図示せず）を作動させるべくコントロール信号を出力するように構成されている。
【０１６３】
上記構成より成る本第５実施例の車両用衝突判別装置の衝突判別アルゴリズムについて、図１６に従い説明する。
【０１６４】
ステップ１０１３において、前記サンプリング手段２５から衝突検出出力Ｘおよび車速センサー３によって検出された車速Ｖｃを読み込み、ステップ１０２３において記憶手段２６から読み込まれた車速Ｖｃに基づく閾値Ｘｒ、判定時間係数ｍ、判別係数ａを読み込む。
【０１６５】
ステップ１０３３において、Ｉが１かどうかを判断し、１でない場合はステップ１０４３において、前記サンプリング手段２５からの前記衝突検出出力Ｘが閾値Ｘｒより大きいかどうか判定し、大きい場合はステップ１０５３においてＴ０＝Ｔ、Ｘ０＝Ｘ、Ｉ＝１と置く。
【０１６６】
前記ステップ１０３３における判断が１の場合は、ステップ１０６３において、前記衝突検出手段１からのデータＸを積算し、ステップ１０７３において、時間ＴがＴ０＋ｍ・Δｔを越えているかどうかを判断し、越えている場合はステップ１０８３において、積算されたデータΣＸが基準値Ｒを越えているかどうか判断する。
【０１６７】
越えている場合はステップ１０９３において、時刻Ｔ０からΔｔのｍ倍後の時刻Ｔ１（＝Ｔ０＋ｍ・Δｔ）の検出データＸをＸ１として読み込み、ステップ１１０３において、信号変化率ΔＸ１（＝Ｘ１−Ｘ０）を算出する。
【０１６８】
ステップ１１１３において、車速Ｖｃに応じた衝突レベル１〜３、加速度・、・の基準値を前記記憶手段から読み込み、ステップ１１２３において、前記信号変化率ΔＸ１がレベル１以下かどうか判定し、レベル１以下の場合は、衝突強さＥとしてステップ１１３３において、車速Ｖｃが基準車速Ｖｒを越えているかどうかを判定し、越えている場合は歩行者保護モードの判定をして、判定結果を出力する。
【０１６９】
前記信号変化率ΔＸ１がレベル１以下でない場合は、ステップ１１４３において、レベル２以下かどうか判定し、レベル２以下の場合は、衝突強さＤとして固定支柱等への衝突と判定し、乗員保護モードの判定をして、判定結果を出力する。
【０１７０】
前記信号変化率ΔＸ１がレベル２以下でない場合は、ステップ１１５３において、レベル３以下かどうか判定し、レベル３以下の場合は、衝突強さＣとして衝突強さに応じた乗員保護のモードの判定をして、判定結果を出力する。
【０１７１】
前記信号変化率ΔＸ１がレベル３以上の場合は、ステップ１１６３において、時刻Ｔ１からｎ・Δｔ後のＴ２の時刻における車体加速度ＹをＹ２として読み込む。
【０１７２】
ステップ１１７３において、読み込まれた車体加速度データＹ２が加速度のレベル・を越えているかどうかを判定し、越えていない場合は、衝突強さＣとして衝突強さに応じた乗員保護のモードの判定をして、判定結果を出力する。
【０１７３】
前記車体加速度データＹ２が加速度のレベル・を越えている場合は、ステップ１１８３において、車体加速度データＹ２が加速度のレベル・を越えているかどうかを判定し、越えていない場合は、衝突強さＢとして衝突強さに応じた乗員保護のモードの判定をして、判定結果を出力する。
【０１７４】
前記車体加速度データＹ２が加速度のレベル・を越えている場合は、衝突強さＡとして衝突強さに応じた乗員保護のモードの判定をして、判定結果を出力する。
【０１７５】
図１７および図１８は、上記衝突検出手段１で検出された、代表的な衝突対象（衝突物）ごとの出力である圧力波形を示したものである。図１７が歩行者との衝突、あるいは車両とのオフセット衝突、あるいは車両と正面衝突のもので、衝突物によって閾値を越えてからｍ・Δｔ後（ｍ回後のサンプリング：Δｔはサンプリング周期）の時刻Ｔ１の衝突検出出力の違いが示されている。図１８には共に縦方向に細長い歩行者と電柱との衝突時の出力を示したもので、Ｔ１時刻の出力Ｘ１の大きさに違いが認められる。
【０１７６】
上記作用を奏する第５実施例の車両用衝突判別装置は、１個の圧力センサ３からの衝突時の出力である圧力信号と、車体加速度の両方から衝突強さを判定する点に特徴がある。
【０１７７】
本第５実施例の車両用衝突判別装置は、特に乗員保護装置の作動開始を出来る限り早めるため、Ｔ１時刻の衝突検出手段の出力（圧力信号）から衝突強さを３段階（Ｅ，Ｄ，Ｃ）に区別し、衝突レベル３以上（衝突強さＣ）の場合は、指令を出し、乗員保護装置を最低パワーで展開することが出来るという効果を奏する。
【０１７８】
また本第５実施例の車両用衝突判別装置は、その後、車体が衝突によって大きく変形し、車体加速度が大きくなったＴ２時刻の車体加速度を読み込み、その加速度から衝突強さの見直しを行い、さらに、衝突強さを３段階（Ｃ，Ｂ，Ａ）に判定するので、Ｔ１時刻で判定した衝突強さＣより、Ｔ２時刻で大きな衝突強さ（ＢあるいはＡ）になる場合は乗員保護装置の展開パワー出力の大きさを大きくするように指令を出し、デュアルモードの乗員保護装置の動作を可能にするという効果を奏する。
【０１７９】
さらに本第５実施例の車両用衝突判別装置は、上述のようにして乗員保護装置の最終的な作動を従来のように加速度のみで判定する方式に比べ、速いタイミングで作動が開始できるため、低いパワーでエアバッグなどを作動できる。これによって、乗員への不必要な作用力あるいは衝撃力の作用を軽減することが出来るという効果を奏する。
【０１８０】
（第６実施例）
第６実施例の車両用衝突判別装置は、図１９に示されるように衝突検出手段を一つの衝突感知チューブ２Ｆと２つの圧力センサ３１、３２によって構成する、すなわち第１および第２圧力センサ３１、３２を前記衝突感知チューブ２Ｆの両側に配置した点が前記第１実施例との相違点であり、以下相違点を中心に説明する。
【０１８１】
本第６実施例におけるセンサ配置は、前記第１圧力センサ３１および第２圧力センサ３２の出力の時間差および変化率の大きさから衝突位置および衝突物を推定するためのものである。
【０１８２】
圧力の伝播速度は、前記衝突感知チューブ２Ｆおよびその周辺の衝撃吸収材の剛性によって変わるが、おおよそ５０〜３００ｍ／ｓになる。ゆえに前記衝突感知チューブ２Ｆの幅が１．５ｍであるとすると、その間を伝播する時間は０．０３〜０．００５秒になる。もちろん圧力の振幅は、図２５に示されるようにその伝播時間に反比例するように減衰する。充填材は、非圧縮性流体が好ましい。
【０１８３】
図２０および図２１は、第６実施例のセンサ配置の変形例を示すもので、２つの衝突感知チューブ２１Ｆ、２２Ｆを衝突部位の上下に延在配置して２つの圧力センサ３１、３２をそれぞれの異なった側に配置したものである。これも図１９と同様な結果になり、衝突感知チューブ２１Ｆ、２２Ｆの長さを、車両の全幅の２／３とすれば、車幅方向の衝突位置の判別精度がさらに向上する。
【０１８４】
図２２および図２３は、第６実施例の複数の衝突検出室（伸縮チャンバ）と圧力センサからなる衝突検出手段の変形例である。この変形例では５つの検出ユニット２Ａないし２Ｅで構成し、各検出ユニットは柔軟な樹脂などのシート状の当て板２Ｆに接触している。
【０１８５】
この当て板は検出ユニット間に、縦に細長い衝突物が衝突した際でも衝突部位の両側の検出ユニットによって十分検出できるようにする働きが有る。また、さらにその両側には衝突による影響が及ぼさないあるいは極力及ばさないようなものである。伸縮チャンバにはチャンバの軸方向の圧縮に対して柔軟に作用力を受け止める窒素ガスなどの圧縮性流体を封入する。ただし、伸縮チャンバが半径方向に伸縮性が高いものであれば、非圧縮な液体でも良い。
【０１８６】
図２４および図２５は、代表的な衝突形態において、図１９あるいは図２０および図２１の実施例および変形例のセンサ配置における各圧力の出力波形である。
【０１８７】
図２４は、衝突面に凹凸がある車両との衝突の例であり、最初に閾値を越えたセンサが次のサンプリング時刻であるＴ１において高いとは限らないことを示している。ゆえに、Ｔ１時刻において再度出力の大きさを比較する必要が有り、大きい方で評価することが必要である。
【０１８８】
図２５は、歩行者が中央より、第１圧力センサ側に衝突した例を示したものであり、第２圧力センサ側では時間遅れと出力の減衰が起こっている。
【０１８９】
図２６は、２つの圧力センサを衝突しやすい部位の両側に配置する衝突検出手段に対応する衝突判別アルゴリズムを示す。
【０１９０】
この判別アルゴリズムは、２つの圧力センサの圧力値から衝突物の特徴を正確に抽出し、保護装置を作動させることができる。左側の第１圧力センサの出力をＸＬ、右側の第２圧力センサの出力をＸＲとし、両出力の大きさの違い、時間遅れなどの特徴から衝突物を精度よく推定する。
【０１９１】
最初に、閾値を越えたかどうか比較するときには左右の２つのセンサ出力のうち高い方をＸとして選ぶ。
時刻Ｔ１において、２つのセンサからの出力ＸＲ１、ＸＬ１として読み込み、それぞれのＴ０時刻からの増分をΔＸＬ，ΔＸＲとする。さらに、その増分の大きい方をΔＸとして衝突強さの判別に用いる。
【０１９２】
ΔＸがレベル１以下となって衝突強さＥと判定された場合、ステップ１１３において車速Ｖｃが閾値の車速Ｖｒより遅い場合は何の保護装置も作動させずに再度監視モードのルーチンに戻る。Ｖｒ以上の車速で走行する場合に、衝突強さＥの場合には歩行者か電柱などの固定支柱との衝突あるいは軽い車両への追突が考えられるので、ステップ１２４において時刻Ｔ１よりサンプリング周期Δｔのｎ倍の時間後の出力値の大きい方Ｘ２がＴ１時刻の出力Ｘ１のａ（＜１．０）倍よりも小さいか、大きいかを判定し、この判定結果によって衝突物が歩行者、あるいは固定支柱等と判別する。
【０１９３】
歩行者保護装置および乗員保護装置を作動させるときには、２つの圧力センサ出力から衝突位置を所定のロジックに従って推定し、必要な保護装置を的確に作動させる。
【０１９４】
またステップ１２５において、前記信号変化率ΔＸがレベル４以下かどうか判定し、レベル４以下の場合は、衝突強さＢとして２つの圧力センサ出力差と衝突強さに応じた乗員保護のモードの判定をして、判定結果を出力するとともに、レベル４以上の場合は、衝突強さＡとして２つの圧力センサ出力差と衝突強さに応じた乗員保護のモードの判定をして、判定結果を出力する。
【０１９５】
（第７実施例）
第７実施例の車両用衝突判別装置は、図２７に示される衝突検出手段を備えたもので、１つの衝突感知チューブ２Ｆに２つの設定の異なる圧力スイッチ３１、３２を取り付け、それらのスイッチ回路のＯＮ，ＯＦＦから歩行者とその他の衝突物を判別するものである。
【０１９６】
その衝突判別の一例の作動テーブルは、第１圧力スイッチ３１が、歩行者の衝突程度以上で感知するすなわち車両などの重量物との衝突は当然感知するとともに、第２圧力スイッチ３２が、車両などの重量物との衝突を感知し、歩行者との衝突は感知しないように設定されている。
【０１９７】
本第７実施例の車両用衝突判別装置は、前記第１および第２の圧力スイッチ３１、３２が上述のように設定されているので、一定速で走行するような車両に対して、最も低コストで、確実な判別ができるという効果を奏する。
【０１９８】
（第８実施例）
第８実施例の車両用衝突判別装置は、図２８に示されるように衝突する障害物との衝突直前の相対速度（Ｖｓ）を検出・記憶し、その情報により障害物の進行方向速度（Ｖａ）を算出する点が、上述した実施例との相違点であり、以下相違点を中心に説明する。
【０１９９】
本第８実施例における衝突対象推定手段は、上述した実施例と異なり車体加速度センサー２０１の代わりに相対速度検出手段２０２を配設し、サンプリング手段２５が演算処理手段２７とともに記憶手段２６に接続されている。
【０２００】
本第８実施例は、車体加速度の代わりに相対速度を前記サンプリング手段２５によって取り込み、相対速度を前記記憶手段２６に所定の時間の間保存する点が特徴である。この保存期間は、衝突検出手段の出力が閾値を越えた時間から１秒前のデータまでのデータを使用するため、２秒程度である。
【０２０１】
上記相対速度の検出は、レーダー方式、超音波方式、レーザ光方式などがあり、ここでは車間距離を保護するオートクルーズコントロールシステムに採用されているレーダー方式を一例として用いる。
【０２０２】
本第８実施例において、上述した実施例における衝突判別アルゴリズムとの相違点を中心に図２９に従い説明する。
ステップ１４１３において、前記相対速度検出手段２０２によって検出された相対速度Ｖｓが基準車速Ｖｒより大きいどうかを判定し、大きい場合はステップ１０２３に移行する。
【０２０３】
ステップ１４２３において、衝突相手の進行方向速度Ｖａ（＝Ｖｃ−Ｖｓ）を算出し、ステップ１１１３において、Ｔ０から所定時刻前のＶｓに応じたレベル１〜４の基準値を記憶手段から読み込む。
【０２０４】
ステップ１１２３において、出力変化量ΔＸがレベル１より小さいかどうかを判定し、小さい場合は衝突強さＥと判定し、ステップ１４３３において、衝突相手の進行方向速度Ｖａの絶対値がＶ０レベルより大きいかどうかを判定する。
【０２０５】
小さい場合は軽い追突の可能性が小さくステップ１２６３において、時刻Ｔ2 （＝Ｔ１＋ｎ・Δｔ）における出力データをＸ２として読み込み、ステップ１２４３において、読み込まれた出力データＸ２がａ・Ｘ１より小さいかどうかを判定する。
【０２０６】
すなわち本第８実施例におけるの衝突判別アルゴリズムは、衝突物との相対速度、およびそれから算出した相手障害物の速度の情報を利用するものである。本第８実施例におけるアルゴリズムは、前を走行する車両に軽く追突した場合と、歩行者に衝突した場合との区別をより明確にするものであり、主な特徴点は以下のようである。
【０２０７】
衝突したものとの衝突直前の相対速度に応じて、衝突レベルを判定することである。すなわち、時刻Ｔ１において衝突検出手段の出力チューブＸの閾値を越えた時刻Ｔ０からの増分ΔＸを求め、それが上記相対速度に応じた基準値に対してどのレベルに有るかの比較によって衝突強さをＡ〜Ｅまでの５ランクに分別する点である。
【０２０８】
更に衝突強さＥにおいては、衝突相手の衝突直前の速度Ｖａから歩行者および固定支柱との衝突を分別する点である。歩行者あるいは固定支柱などとの衝突以外の、相手速度があるレベルＶ０以上の場合は、軽い追突と判定し、この場合の衝突強さＥが、特にエアバッグなどの補助的な乗員保護装置を必要としないレベルのため、再び監視モードに復帰させるものである。
【０２０９】
上記作用を奏する本第８実施例の車両用衝突判別装置は、上述のような相対速度すなわち進行方向速度に従った判定により、必要な保護装置を的確な速度で作動させ、乗員および歩行者を最も安全に保護するという効果を奏する。特に車両との軽い追突などで、歩行者との衝突に近い衝突検出手段の出力が出る場合における誤作動を防止することが出来るという効果がある。
【０２１０】
すなわち本第８実施例の車両用衝突判別装置は、特に車両との軽い追突などで、歩行者との衝突に近い衝突検出手段の出力が出る場合における誤作動を防止することが出来るという効果があり、一層木目細かな保護装置の作動を可能にするという効果を奏する。
【０２１１】
また本第８実施例の車両用衝突判別装置は、上述した第５実施例のように車体加速度を判別装置の情報として取り込めば、さらに一層の判別精度の向上が期待できる。
【０２１２】
上述の実施形態は、説明のために例示したもので、本発明としてはそれらに限定されるものでは無く、特許請求の範囲、発明の詳細な説明および図面の記載から当業者が認識することができる本発明の技術的思想に反しない限り、変更および付加が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の実施形態および第１実施例の車両用衝突判別装置を示すブロック図である。
【図２】
本実施形態および第１実施例の衝突検出手段を示す異なった断面の断面図である。
【図３】
本実施形態および第１実施例の衝突検出手段における車両および走行者との衝突状態を示す断面図およびその出力波形を示す線図である。
【図４】
本発明の第１実施例の比較手段および判定手段におけるアルゴリズムを示すフロー図である。
【図５】
本発明の第２実施例の車両用衝突判別装置を示すブロック図である。
【図６】
本第２実施例の衝突検出手段を示す異なった断面の断面図である。
【図７】
本第２実施例の第１および第２の衝突検出手段の出力波形を示す線図である。
【図８】
本発明の第２実施例の比較手段および判定手段におけるアルゴリズムを示すフロー図である。
【図９】
本発明の第３実施例の車両用衝突判別装置を示すブロック図である。
【図１０】
本発明の第４実施例の車両用衝突判別装置を示すブロック図である。
【図１１】
本第４実施例の複数の衝突検出手段の異なった断面を示す断面図である。
【図１２】
本発明の第５実施例の車両用衝突判別装置を示すブロック図である。
【図１３】本第５実施例の衝突検出手段を示す図１５中Ａ−Ａ線に沿う断面の断面図である。
【図１４】本第５実施例の衝突検出手段を示す図１５中Ｂ−Ｂ線に沿う断面の断面図である。
【図１５】
本第５実施例のバンパー全体に延在する衝突検出手段を示す断面図である。
【図１６】
本第５実施例の衝突判別のアルゴリズムを示すチャート図である。
【図１７】
本第４実施例における典型的な衝突物の出力波形を示す線図である。
【図１８】
本第５実施例における細長い衝突物の出力波形を示す線図である。
【図１９】
本発明の第６実施例の車両用衝突判別装置における衝突検出手段の圧力センサーの配置示す断面図である。
【図２０】
本第６実施例のセンサー配置の変形例を示す断面図である。
【図２１】本第６実施例の変形例における図２０中のａｂｃｄ線に沿う断面図である。
【図２２】
本第６実施例の衝突検出手段の変形例を示す断面図である。
【図２３】
本第６実施例のバンパー全体に延在する衝突検出手段の変形例を示す断面図である。
【図２４】
本第６実施例における衝突面に凹凸のある車両との衝突時の出力波形を示す線図である。
【図２５】
本第６実施例における歩行者との衝突時の出力波形を示す線図である。
【図２６】
本第６実施例の変形例の衝突判別のアルゴリズムを示すチャート図である。
【図２７】
本発明の第７実施例の車両用衝突判別装置における衝突検出手段の圧力センサーの配置示す断面図である。
【図２８】
本発明の第７実施例の車両用衝突判別装置を示すブロック図である。
【図２９】
本第７実施例の衝突判別のアルゴリズムを示すチャート図である。
【図３０】
従来の無人搬送車の衝突検知装置を示す断面図である。
【図３１】
従来の歩行者保護用安全装置を示す部分側面図である。
【図３２】
従来のフードエアバッグセンサシステムを示す部分側面図である。
【符号の説明】
１衝突検知手段
２衝突状態推定手段
４作動選択手段
７乗員保護装置
８歩行者保護装置
２Ｆ衝突感知チューブ
３Ｆ圧力センサー
４０衝突対象推定手段

Claims

車両の一部に装着され、衝突対象の該車両への衝突によって変形した衝突部分の変形量を検出する衝突検出手段と、
検出された前記衝突部分の変形量の所定時間のサンプリングタイムにおける変化分と車両の衝突時の車速に応じた衝突物を判定するための基準値との比較結果に基づき、車両に衝突した前記衝突対象を推定する衝突対象推定手段とから成り、
前記衝突対象推定手段が、検出された衝突部分の変形量が閾値レベルに達した時から第１の微小時間が経過した時までの前記衝突部分の変形量の第１の変化分を求め、該第１の変化分を基準値と比較して衝突対象を推定する第１の推定手段によって構成されている
ことを特徴とする車両用衝突判別装置。
請求項１において、
前記衝突対象推定手段が、検出された衝突部分の変形量が前記第１の微小時間が経過した時から第２の微小時間が経過した時までの前記衝突部分の変形量の第２の変化分を求め、該第２の変化分の前記第１の変化分に対する正負から衝突対象を推定する第２の推定手段を備えている
ことを特徴とする車両用衝突判別装置。
請求項１において、
前記衝突検出手段が、非圧縮性の流体が封入され衝突対象との衝突に応じて変形自在の部屋が形成され、前記衝突対象との衝突時の前記部屋内の圧力を検出する圧力検出手段によって構成され、
衝突対象推定手段が、前記圧力検出手段によって検出された前記衝突対象との衝突に応じた前記部屋内の圧力信号に基づき、前記衝突対象の衝突による圧力波形の立ち上がりパターンにより、衝突対象を推定する推定手段を備えている
ことを特徴とする車両用衝突判別装置。
請求項３において、
前記圧力検出手段が、車両の一部に装着された検出部の車体側が硬い材質の部材によって構成され、前記検出部の表面側が柔らかい材質の部材によって構成され、前記表面側部材内に前記部屋が形成されている
ことを特徴とする車両用衝突判別装置。
請求項１において、
前記衝突対象推定手段が、前記検出された前記衝突部分の変形量と車速その他に応じて定まる複数の衝突強さの判定基準レベルと比較し、検出された衝突強さのレベルに応じた作動条件による作動を可能にする制御信号を出力する
ことを特徴とする車両用衝突判別装置。
請求項１において、
前記衝突検出手段が、検出特性の異なる複数の衝突検出手段を車両の異なった位置に配置して、
前記衝突対象推定手段が、前記複数の衝突検出手段の出力の有無および出力のレベルにより、衝突対象および衝突の強さを推定する
ことを特徴とする車両用衝突判別装置。
請求項１において、
前記衝突対象推定手段が、車体の加速度を検出する車体加速度検出センサからの出力によって決まる車体の減速度に応じて、衝突の度合に対応する複数の車体減速度ランクにランク分けされ、該ランクに従い補正手段によって推定結果を補正する
ことを特徴とする車両用衝突判別装置。
請求項１において、
前記衝突検出手段が、車両の幅方向において区画される複数の領域をカバーするように複数の衝突検出手段が配置され、
前記衝突対象推定手段が、前記複数の衝突検出手段の出力の有無より、衝突領域、衝突対象の大きさ、衝突の状況を推定する
ことを特徴とする車両用衝突判別装置。
請求項５において、
前記衝突対象推定手段が、推定された衝突対象および衝突の強さに応じた作動条件による作動を可能にする制御信号を出力する
ことを特徴とする車両用衝突判別装置。
請求項９において、
前記衝突対象推定手段からの前記制御信号に基づき、推定された衝突対象に基づき動作させる必要のある保護装置を選択するとともに、推定された衝突の強さに応じた作動速度その他の作動条件による作動を可能にする作動信号を前記選択された保護装置に出力する作動選択手段を備えている
ことを特徴とする車両用衝突判別装置。
請求項１において、
前記衝突対象推定手段が、衝突する障害物との相対速度を検出する相対速度検出手段からの相対速度に基づき障害物の衝突直前の進行方向速度を算出して、衝突レベル、衝突強さ、衝突相手を分別する
ことを特徴とする車両用衝突判別装置。