JP4082692B2 - 歩行者検知装置 - Google Patents

Description

本発明は、歩行者検知装置に関し、詳しくは、車両が衝突した歩行者を検知する歩行者検知装置に関する。

近年、車両においては事故時の安全性の向上が図られている。車両の安全性に関して、事故時に車両の搭乗者の安全性を確保するだけでなく、車両が衝突した歩行者に対する安全性の向上が求められている。

歩行者に車両が衝突したときに歩行者に対する保護手段としては、歩行者が車両のボンネットに衝突するときのダメージを低減して、出来る限り傷害値（歩行者が受ける衝撃）を下げる方法が考えられている。

例えば、特許文献１には、歩行者と車両の衝突時にボンネットをリフトアップさせることで車両と衝突した歩行者が受ける二次衝突の衝撃を吸収緩和する歩行者保護装置が開示されている。具体的には、走行中の車両が歩行者と衝突して歩行者が跳ね上げられたときに、跳ね上げられた歩行者がボンネット上面に衝突する（二次衝突）。このとき、ボンネットがリフトアップすることで、二次衝突の衝撃をボンネットが吸収緩和する。これにより、歩行者が受ける二次衝突のダメージを低減できる。この結果、歩行者が事故によりうけるダメージが低減する。

そして、近年、車両に搭載される電子製品数は増加傾向にあり、これからもこの傾向は続くものと考えられている。車両に搭載される電子製品には、製品ごとにＥＭＣ（電磁両立性、ＥｌｅｃｔｒｏＭａｇｎｅｔｉｃ Ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）対策が必須条件となっている。当然の事ながら、特許文献１に記載の歩行者保護装置においてもＥＭＣ対策が要求されている。

歩行者保護装置において、歩行者の車両バンパーへの衝突をリーズナブルに計測する場合、バンパーリンホース前面を覆う様に歩行者検知センサを配置することは容易に考えられる。そして、歩行者検知センサが電流の変化等で衝突の検出を行うセンサである場合には、歩行者検知センサ自体がアンテナになり、歩行者検知センサから電磁波を放射して他の電子製品に悪影響をもたらしたり、逆に他の電子製品の放射した電磁波を受信して歩行者保護装置が誤動作したりと、ＥＭＣに対して不利な製品構造となる。

たとえば、衝突を検出することが可能なワイヤーハーネス構造のセンサー（挟み込み防止センサー）を歩行者検知センサとした場合には、センサーの長さが長くなる場合に、ＥＭＣ性能やセンサー感度の向上の為に、電磁シールド構造を用いる事が行われている。たとえば、特許文献２には、金属線材あるいは非金属線に金属メッキを施した線材を編んで編成された電磁波を遮蔽する電磁シールド用ワイヤメッシュが開示されている。

しかしながら、この電磁シールド用ワイヤメッシュ等の電磁波を遮蔽する部材でセンサーを被覆する電磁シールド構造をワイヤーハーネス構造のセンサーに用いると、歩行者検知センサが非常に高価になるという問題を有していた。すなわち、電磁シールド用ワイヤメッシュ等の部材自身にコストがかかるだけでなく、これらを組み付けるためのコストも必要となる。
特開平１１−２８９９４号公報 特開平６−３０２９８５号公報

本発明は上記実状に鑑みてなされたものであり、電磁波を送受信することによる電子製品の誤作動を生じることなく安価に形成できる歩行者検知装置を提供することを課題とする。

本発明は上記実状に鑑みてなされたものであり、車両が歩行者に衝突したときの安全性について検討を重ねた結果本発明をなすに至った。本発明の歩行者検知装置は、歩行者検知センサに光ファイバを用いることで上記課題を解決している。

すなわち、本発明の歩行者検知装置は、車室の前部のエンジンルームの前面部に配設され歩行者の衝突を検知する歩行者検知センサと、歩行者検知センサの出力信号が入力され、歩行者の衝突の判断を行う演算部と、を有する歩行者検知装置であって、歩行者検知センサが、前面部に延設された光ファイバと、光ファイバの前面に配設された、光ファイバののびる方向に対して垂直な方向にのびる突条が形成された屈曲板と、光ファイバと屈曲板とを、屈曲板の突条が光ファイバに当接した状態でありかつ光ファイバがまっすぐにのびた状態で固定する樹脂モールドと、を有する荷重センサよりなることを特徴とする。

本発明の歩行者検知装置は、歩行者検知センサが光ファイバを用いている。光ファイバは、電磁波を送受信しない。このため、歩行者検知センサが誤検知や他の電子製品に影響を及ぼすことが抑えられている。また、光ファイバが電磁波を送受信しないため、光ファイバ自身に電磁シールド等の電磁波を遮蔽するための手段が必要とされていない。このため、本発明の歩行者検知装置は、安価に製造することができる。

光ファイバは、エンジンルームの前面部に固定されたバンパーリンホースと、バンパーリンホースの前面に配設されたアブソーバーと、アブソーバーの前面にもうけられ車両の前面の一部を形成するカバーと、を有する車両のフロントバンパーの、バンパーリンホースとアブソーバーの間にもうけられたことが好ましい。フロントバンパーは車両の最前部を形成しており、車両が歩行者に衝突したときに最初に当たる部分である。光ファイバがこのフロントバンパーにもうけられることで、歩行者の衝突をセンシングすることができる。そして、光ファイバがバンパーリンホースとアブソーバーの間にもうけられたことで、歩行者との衝突の検知を行うことができる。

光ファイバとアブソーバーとの間には、荷重板が配設されたことが好ましい。荷重板を配設することで、荷重板が衝突時の圧力をロスなく受けるようになる。荷重板を介して光ファイバが押圧されるようになるため、本発明の歩行者検知装置の歩行者の検知精度が向上する。

光ファイバの前面には、光ファイバののびる方向に対して垂直な方向にのびる突条が形成された屈曲板が配設されたことが好ましい。屈曲板が配設されることで、屈曲板を介して光ファイバが押圧される。すなわち、屈曲板の突条が光ファイバを押圧する。光ファイバを押圧する力が集中することとなり、検知精度が向上する。

本発明の歩行者検知装置は、車両と衝突した歩行者のセンシングを光ファイバーにより行うことから、歩行者検知センサが誤検知や電子製品に影響を及ぼすことが抑えられている。また、本発明の歩行者検知装置は、電磁シールド等の電磁波を遮蔽するための手段を必要としていないため、安価に製造することができる。すなわち、本発明の歩行者検知装置は、電磁波を送受信することによる電子製品の誤作動を生じることなく安価に形成できる効果を有する。

以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。

図１は、本実施例の歩行者検知装置の構成を示した図である。本実施例の歩行者検知装置は、車両Ｖ、車両バンパー１、歩行者検知センサ２、演算手段３、を有する。

車両Ｖは、本実施例の歩行者検知装置が設置される車両である。車両Ｖは、車室の前部にエンジンルームＥを有する。なお、本実施例の歩行者保護装置が設置される車両は、車両バンパー１を有する車両であればいずれの種類の車両であってもよい。すなわち、本実施例の歩行者検知装置が設置された車両Ｖは、車室の前部にエンジンルームＥを有しているが、エンジンルームのかわりにトランクルームを有する車両でもよい。

車両バンパー１は、エンジンルームＥの前面にもうけられている。車両バンパー１は、歩行者検知センサ２がもうけられている。本実施例においては、車両バンパー１は、車両ＶにもうけられたフロントサイドメンバーＶｍにバンパーリンフォース１０が固定され、バンパーリンフォース１０の前面に歩行者検知センサ２の光ファイバ２０が延設され、光ファイバ２０の前面に略板状の荷重板１１が配設され、その前面に衝撃を緩和するための発泡樹脂等の弾性部材よりなるアブソーバー１２がもうけられ、さらに、バンパーカバー１３がもうけられている。ここで、車両バンパー１の断面斜視図を図２に、車両バンパー１を構成する部材の配置を示した図を図３に示した。なお、図３においては、バンパーカバー１３は、省略した。

歩行者検知センサ２は、車両の前面部に配設され歩行者の衝突を検知する。歩行者検知センサ２は、バンパーリンフォース１０の前面に延設された光ファイバ２０と、光ファイバ２０の両端が接続され光ファイバ２０を流れる光を発光する発光部と光ファイバ２０を流れた光を受光する受光部とをもつ受発光手段２１と、からなる。受発光手段２１は、バンパーリンフォース１０の一方の端部（助手席側の端部）の近傍に配置された。光ファイバ２０は、線材状を有し、一端が受発光手段２１の発光部に、他端が受発光手段２１の受光部に接続固定されている。光ファイバ２０は、バンパーリンフォース１０の一方の端部（助手席側の端部）から他方の端部（運転席側の端部）方向にのび、他方の端部の外部で折り返された状態（車両正面から見て略⊂字形状）でバンパーリンフォース１０の前面に配設されている。

光ファイバ２０は、プラスチック光ファイバよりなりるファイバ本体２２と、ファイバ本体２２の前面に配設された屈曲板２３と、ファイバ本体２２と屈曲板２３とを屈曲板２３の突条２３０がファイバ本体２２に当接した状態でありかつファイバ本体２２がまっすぐにのびた状態で固定する樹脂よりなるモールド２４と、からなる。プラスチック光ファイバは、大口径の光ファイバであり、断面積のほとんどの部分が光を伝送するコア部分である。そして、プラスチック光ファイバは、ファイバ自身のコストが低いだけでなく、光リンクやコネクタあるいは加工費用等が低コストであるとともに、振幅や曲げに強く折れにくいことから、車載用として用いることに効果を有する。屈曲板２３は、ファイバ本体２２の前面に配設された略帯状を有し、ファイバ本体２２の対向面には、ファイバ本体２２ののびる方向に対して垂直な方向にのびる突条２３０が形成されている。この突条２３０は、その先端がなめらかな湾曲形状に形成され、ファイバ本体２２に向かって突出している。ここで、光ファイバ２０は、電磁波を遮蔽するための部材を有していない。光ファイバ２０の長さ方向の断面図を図４に示した。

受発光手段２１は、ファイバ本体２２を流れる光を受発光する。発光部は、ファイバ本体２２に流れる光を照射する。発光部が照射する光は、ファイバ本体２２を流れる光であれば特に限定されるものではない。たとえば、通常のＬＥＤを光源とした６５０ｎｍの波長の光をあげることができる。発光部は、従来の光ファイバを用いた装置において発光装置として用いられている装置を用いることができる。また、発光部は、ファイバ本体２２に入射する光の光量を調節することができる。受光部は、発光部からファイバ本体２２に入射され、ファイバ本体２２を透過した光を受光する。受光部は、ファイバ本体２２を透過した光の光量を測定する。受光部は、ファイバ本体２２を流れた光の光量を測定できる装置であれば限定されるものではなく、従来の光ファイバを用いた装置において受光装置として用いられた装置を用いることができる。

演算手段３は、歩行者検知センサ２の出力信号が入力され、歩行者の衝突の判断を行い歩行者衝突信号を発する。なお、演算手段３と歩行者検知センサ２は、歩行者検知センサ２の出力信号が流れることができる手段で接続されている。具体的には、演算手段３には、歩行者検知センサ２の発光部においてファイバ本体２２に照射される光の光量と受光部において測定された光量とが入力される。演算手段３は、入力された両光量からファイバ本体２２において生じた光量の損失を算出する。光量の損失から歩行者の衝突を判断する。演算手段３は、従来公知の車両用ＥＣＵなどの演算手段を用いることができる。

演算手段３は、歩行者の衝突と判断したときに、各種の歩行者保護装置を作動させる。歩行者保護装置が作動することで、車両が衝突した歩行者の安全性が向上する。

本実施例の歩行者検知装置の検出原理を図５および６を用いて説明する。

一般的に、光ファイバは、屈折率の異なるコアおよびクラッドから構成されている。そして、このコアとクラッドの界面での屈折率の差により光が反射することで光ファイバ内を光が進行する（伝達される）。界面における光の反射時に発生する光量の損失は一定である。すなわち、光ファイバに入射する入射光の光量が一定であれば、光ファイバが静止した状態であれば、光ファイバを透過した透過光の光量も一定である。

そして、光ファイバに圧力が加えられて、光ファイバが湾曲すると、この湾曲部において光ファイバ内を進む光の界面に対する入射角が変わる。入射角が変わると、反射時に光量の損失が変化する。すなわち、光ファイバの湾曲前の透過光の光量と、湾曲後の透過光の光量と、から光量の変化量を測定し、この変化量から光ファイバの湾曲量を算出できる。そして、光ファイバに加えられた押圧力を算出することができる。これにより、本実施例の歩行者検知装置は、光ファイバを用いて圧力を得ることができる。

以下、本実施例の歩行者検知装置の歩行者の検知時の動作を説明する。

本実施例の歩行者検知装置において、歩行者検知センサ２の光ファイバ２０のファイバ本体２２には受発光手段２１により光が流れているとともに、流れた光の入射光および反射光の光量が受発光手段２１において測定されている。

まず、車両Ｖの前面部にもうけられた車両バンパー１が歩行者に衝突する。

車両バンパー１が歩行者に衝突すると、車両バンパー１には、車両Ｖの進行方向において圧縮する方向に応力がはたらく。この応力は、車両Ｖ側から見たときには、バンパーカバー１３、アブソーバー１２、荷重板１１、光ファイバ２０、バンパーリンフォース１０をこの順序で介して車両ＶのフロントサイドメンバーＶｍに加えられている。そして、フロントサイドメンバーＶｍおよびバンパーリンフォース１０は、いずれも剛性を有する部材であり、バンパーリンフォース１０の前面に配設された光ファイバ２０には、バンパーリンフォース１０に加わる圧力が加わっている。

このとき、光ファイバ２０には、荷重板１１を介して応力が加わる。荷重板１１を有することで、車両バンパー１に加わった応力がロスを生じることなく光ファイバ２０に伝達する。

光ファイバ２０に加わった応力は、ファイバ本体２２の前面に配設された屈曲板２３を介してファイバ本体２２を押圧する。屈曲板２３にファイバ本体２２が押圧されると、ファイバ本体２２の突条２３０に押圧される部分が湾曲する。このファイバ本体２２の湾曲は、ファイバ本体２２の内部を透過する光の光量を変化（減少）させる。すなわち、受発光手段２１において測定される透過光の光量が変化する。

そして、演算手段３において、透過光の光量の減少量からファイバ本体２２に加えられた圧力を算出し、車両バンパー１に加えられた圧力を算出する。演算手段３は、この車両バンパー１に加えられた圧力から、歩行者の衝突の判定を行う。

演算手段３における判定は、たとえば、車両が物体と衝突して物体が車両バンパー１に加えられた荷重（圧力）を歩行者検知センサ２で測定し、荷重が加えられた時間で積分する［Δ（ｆ・ｔ）＝ｍ・ΔＶ］。そして、この積分値を衝突直前の車両Ｖの速度（ΔＶ）で割る。これにより、車両バンパーに衝突した物体の質量を算出する。そして、この質量が歩行者の体重の範囲（たとえば、小児（６歳児）〜大人の体重）にあるときには、歩行者に車両Ｖが衝突したと判定する。

本実施例の歩行者検知装置は、上記の手順で歩行者の検知を行う。本実施例の歩行者検知装置は、歩行者に衝突したと演算手段３が判定したときに、歩行者保護装置にその装置を作動させる作動信号を発することが好ましい。この作動信号は、それぞれの歩行者保護装置が結果として作動する信号であればよい。そして、歩行者保護装置が作動することで、車両に衝突した歩行者が受けるダメージを低減できる。ここで、演算手段３からの作動信号を受ける歩行者保護装置は、特に限定されるものではなく、従来公知の歩行者保護手段を用いることができる。

本実施例の歩行者検知装置は、車両と衝突した歩行者のセンシングを光ファイバにより行うことから、歩行者検知センサが誤検知や電子製品に影響を及ぼすことが抑えられている。また、本実施例の歩行者検知装置は、電磁シールド等の電磁波を遮蔽するための手段を必要としていないため、安価に製造することができる。すなわち、本実施例の歩行者検知装置は、電磁波を送受信することによる電子製品の誤作動を生じることなく安価に形成できる効果を有する。

実施例の歩行者検知装置が組み付けられた車両を示した図である。 実施例の歩行者検知装置が組み付けられた車両バンパーの断面図である。 実施例の歩行者検知装置の車両バンパーの構成を示した図である。 実施例の歩行者検知装置の光ファイバの断面図である。 光ファイバを用いた圧力センサーの測定原理を示した図である。 光ファイバを用いた圧力センサーの測定原理を示した図である。

符号の説明

１…車両バンパー １０…バンパーリンフォース
１１…荷重板 １２…アブソーバー
１３…バンパーカバー
２…歩行者検知センサ ２０…光ファイバ
２１…受発光手段 ２２…ファイバ本体
２３…屈曲板 ２３０…突条
３…演算手段
Ｖ…車両 Ｖｍ…フロントサイドメンバー
Ｅ…エンジンルーム

Claims (3)

1. 車室の前部のエンジンルームの前面部に配設され歩行者の衝突を検知する歩行者検知センサと、
   該歩行者検知センサの出力信号が入力され、該歩行者の衝突の判断を行う演算部と、
   を有する歩行者検知装置であって、
   該歩行者検知センサが、
   該前面部に延設された光ファイバと、
   該光ファイバの前面に配設された、該光ファイバののびる方向に対して垂直な方向にのびる突条が形成された屈曲板と、
   該光ファイバと該屈曲板とを、該屈曲板の該突条が該光ファイバに当接した状態でありかつ該光ファイバがまっすぐにのびた状態で固定する樹脂モールドと、
   を有する荷重センサよりなることを特徴とする歩行者検知装置。
2. 前記光ファイバは、
   前記エンジンルームの前記前面部に固定されたバンパーリンホースと、
   該バンパーリンホースの前面に配設されたアブソーバーと、
   該アブソーバーの前面にもうけられ車両の前面の一部を形成するカバーと、
   を有する車両のフロントバンパーの、該バンパーリンホースと該アブソーバーの間にもうけられた請求項１記載の歩行者検知装置。
3. 前記光ファイバと前記アブソーバーとの間には、荷重板が配設された請求項２記載の歩行者検知装置。

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