JP4330073B2

JP4330073B2 - 車両用衝突検出装置

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Publication number: JP4330073B2
Application number: JP2005107954A
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Inventors: 孝治大高; 重徳小林; 紀文伊豫田; 幸生中川; 康之菱田; 隆浩齊藤
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Filing date: 2005-04-04
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Description

本発明は車両用衝突検出装置に関し、特にバンパへの歩行者の衝突を良好に検出可能な装置に関する。

下記の特許文献１、２は、たとえば車両の前面などに光ファイバーを張り巡らせ、車両の衝突荷重による光ファイバーの伝送光量の減少を検出する光漏洩性の光ファイバーセンサを用いた光ファイバ式車両用衝突検出装置を提案している。また、特許文献１は、外部からの衝突荷重を光ファイバーの所定の局部に集中させて光ファイバーの局部的曲げ量を増大させるために、光ファイバーセンサが内部に突部が形成された円筒状の衝突荷重伝達部材を有すること、光ファイバーをゴムなどの弾性体により被覆することも開示している。
特開平０５−１１６５９２号公報特開平０７−１９０７３２号公報

上記従来の光ファイバー式車両用衝突検出装置を車両のバンパリーンフォースとフロントバンパーとの間に配置すると、フロントバンパー各部へのたとえば歩行者などの衝突を高速検出するのに有利である。光ファイバーセンサは、衝突荷重により変形する光ファイバーを有して衝突荷重に応じて光伝送量が変化する光ファイバー部と、この光ファイバーと光を授受する送受光回路とを少なくとも有する。

この光ファイバーセンサの衝突荷重検出感度を向上するには、光ファイバーセンサに入力する衝突荷重に対して光ファイバーセンサの光ファイバー部がその許容変形率範囲で効率よく変形する必要がある。このために、光ファイバー部はバンパリーンフォースの前面にてバンパリーンフォースにより機械的に支持することにより、前方からの衝突荷重により光ファイバー部全体が後退しないようにするのが好適である。

また、フロントバンパーが高さ方向にかなりの幅を持ち、かつ、変形容易性をもつことなどを考慮すると、フロントバンパーへの衝突荷重を光ファイバーセンサに集中するための荷重伝達板をフロントバンパーと光ファイバーセンサとの間に介設し、これによりフロントバンパーに入力した衝突荷重を荷重伝達板に集めてから光ファイバー部を変形させつつバンパリーンフォースに伝達するのが好適である。これにより、フロントバンパーに入力される衝突荷重を光ファイバー部に加えることができる。

更に、光ファイバーセンサの光ファイバーは、機械的保護や衝突荷重変化への変形の回復性を持たせるために弾性体にて被覆されるのが通常である。更に、光ファイバーセンサは、荷重伝達板などから入力する衝突荷重を光ファイバーの左右方向所定箇所に局部的に集中するために応力集中板をもつのが通常である。

しかしながら、上記した従来の光ファイバー式車両用衝突検出装置では、光ファイバーセンサの光ファイバー部の特性特にその光学特性や力学特性が温度変化や経年劣化により変化し、その結果、光ファイバーセンサの出力信号がこれらの特性変化により変動するため、高精度の衝突荷重検出ができないという問題をもつことを見い出した。

ゴムチューブにより被覆された光ファイバーとそれに隣接する応力集中板とを軟質樹脂に埋設した従来構造の光ファイバーセンサについて、温度変化の影響を以下に考察する。光ファイバーはここではメタクリル樹脂系の樹脂系光ファイバーと仮定する。まず、温度変化により光ファイバーの形状たとえばその半径と密度とが変化する。また、それを被覆するゴムチューブや軟質樹脂の弾性率も変化する。その他、詳細説明は省略するが電子回路への温度変化の影響により光ファイバーセンサの発光回路部の発光量や受光回路の受光感度も変化する。これらの影響の総和により、温度変化前後において、等しい衝突荷重の入力に対して光ファイバーセンサの出力信号が無視できない変動をもつ。

次に、同様に、経年劣化の影響を以下に考察する。まず、経年劣化の影響は、特に光ファイバーを被覆するゴムチューブや軟質樹脂の弾性率において重要であり、その変化により光ファイバーの感度（単位衝突荷重当たりの出力信号変化量）が変動する。その他、光ファイバーセンサの発光回路部の発光量は経年劣化により減少し、それにより光ファイバーセンサの感度が変化する。これらの影響の総和により、経年劣化前後において、等しい衝突荷重の入力に対して光ファイバーセンサの出力信号が無視できない変動をもつ。

上記した温度変化や経年劣化による光ファイバーセンサの特性変化について説明すると、光ファイバーセンサの温度変化や経年劣化により、各入力衝突荷重値それぞれにおいて出力信号値がそれぞれ変動するが、これは、無衝突荷重入力時の出力信号値である零点変動と、単位衝突荷重当たりの出力信号変化量である感度変動とに簡易的に分類することができる。

通常の光ファイバーセンサでは、受光回路の受光量に略比例する信号電圧と所定のしきい値電圧とを比較して衝突体の種類判別を行うために、上記した零点変動はこのしきい値電圧の変動を意味することとなり、その結果、衝突体の種類を高精度に判定できず、判定エラーを生じてしまうという問題が生じる可能性があることがわかった。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、温度変化や経年劣化による光ファイバーセンサの出力信号の零点変動にもかかわらず、高精度の衝突判定が可能な光ファイバー式車両用衝突検出装置を提供することをその目的としている。

上記問題の解決に至るための基礎的な試験形態として、例えば、光ファイバー式車両用衝突検出装置は、車両のバンパリーンフォースとフロントバンパーとの間に位置して左右に延設される光ファイバーと、前記光ファイバーへの光の導入及び前記光ファイバーからの光の検出を行う送受光回路とを有する光ファイバーセンサと、衝突時の前記光ファイバーの変形による前記光ファイバーセンサの出力信号の変化に基づいて衝突荷重に関する情報を抽出する衝突検出回路とを備える光ファイバー式車両用衝突検出装置において、予め記憶する前記光ファイバーセンサの出力の零点オフセット量の変動に相関関係をもち電気信号の形態に転換可能な状態量を検出する検出手段と、前記状態量と前記零点オフセット量との関係を示す関係データを記憶する記憶手段と、前記検出手段が検出した前記状態量、及び前記記憶手段が記憶する前記関係データとに基づいて前記状態量による前記零点オフセット量の変動を補償するオフセット補償回路を有することが考えられる。

ここで言う零点オフセット量の変動に相関関係をもち電気信号の形態に転換可能な状態量とは、たとえば光ファイバーセンサの運用時間、温度、湿度それらの履歴、それらの組み合わせなどが挙げられる。運用時間は光ファイバーセンサの経年劣化を招き、この経年劣化により零点オフセット量の大きさは運用時間の累積値に正相関を有している。また、温度は光ファイバーセンサの温度変化による零点オフセット量の変動を招き、所定の基準温度からの温度変化量は零点オフセット量の大きさに正相関を有している。湿度も同様である。

これら運用時間、温度（基準温度からの温度変化量）などの状態量と零点オフセット量の変化量との正相関関係は、たとえばマップなどにより記憶することができ、更に簡単には方程式の形で記憶することもできる。更に簡単には、単位運用時間当たりの零点オフセット量の変化量や、単位温度変化量当たりの零点オフセット量の変化量を一定の定数値として記憶することもできる。

そこで記憶するこれらマップ又は方程式又は定数値を上記した関係データとして記憶しておき、検出した現在の運用時間や温度などの状態量とこの関係データとから現在の零点オフセット量の変化量を演算することができる。

演算した現在の零点オフセット量の変化量を現在の光ファイバーセンサの出力量から本質的に減算処理することにより、光ファイバーセンサの零点オフセット量を補償することができる。零点オフセット量の変動を低減した光ファイバー式車両用衝突検出装置を実現することができる。

好適には、オフセット補償回路は、予め記憶する光ファイバーセンサの経年劣化による零点オフセット量の変化特性に関する情報と、演算した前記光ファイバーセンサの運用時間に関する情報とから、経年劣化による前記光ファイバーセンサの出力の零点オフセット量の変化量を演算し、この零点オフセット量の変化量を用いて光ファイバーセンサの出力の零点オフセット量の変化を低減することができる。

好適には、オフセット補償回路は、予め記憶する光ファイバーセンサの基準温度からの温度変化量に対する零点オフセット量の変化特性に関する情報と、演算した前記光ファイバーセンサの基準温度からの温度変化量に関する情報とから、現在の光ファイバーセンサの温度による前記光ファイバーセンサの出力の零点オフセット量の変化量を演算し、この零点オフセット量の変化量を用いて光ファイバーセンサの出力の零点オフセット量の変化を低減することができる。

零点オフセット量の補償の方法には各種の方式が考えられる。

たとえば光ファイバーセンサの出力から零点オフセット量の変化量Ｖｏｆｆｓｅｔを減算する。これにはたとえば差動アンプを用いればよい。その他、この光ファイバーセンサの出力を用いて衝突荷重に関するデジタル演算処理を行う後段のマイコンにおいてこの零点オフセット量だけ実質的な減算処理を行えばよい。その他、上記デジタル演算処理が本質的に光ファイバーセンサの出力をしきい値と比較する処理であれば、零点オフセット量の変化量Ｖｏｆｆｓｅｔだけこのしきい値を変更してもよい。その他、この零点オフセット量の変化量Ｖｏｆｆｓｅｔだけ光ファイバーセンサの発光量だけ変更することによっても零点オフセット量の変化量Ｖｏｆｆｓｅｔを補償することができる。

たとえばオフセット補償回路は、光ファイバーセンサの出力の単位期間当たりの零点オフセット量の変化量を記憶する記憶手段と、出荷時からの運用期間に相当する状態量を演算する演算手段と、これら両データに基づいて現在の零点オフセット量合計を推定する演算手段と、現在の光ファイバーセンサの出力からこの零点オフセット量合計を減算する減算手段とをもつことができる。

本発明による、第１形態の光ファイバー式車両用衝突検出装置は、車両のバンパリーンフォースとフロントバンパーとの間に位置して左右に延設される光ファイバーと、前記光ファイバーへの光の導入及び前記光ファイバーからの光の検出を行う送受光回路とを有する光ファイバーセンサと、衝突時の前記光ファイバーの変形による前記光ファイバーセンサの出力信号の変化に基づいて衝突荷重に関する情報を抽出する衝突検出回路とを備える光ファイバー式車両用衝突検出装置において、前記衝突検出回路は、前記光ファイバーセンサの出力信号が所定期間変動しないと判定した期間における前記光ファイバーセンサの出力信号を、衝突荷重が０である時の光ファイバーセンサの零出力信号値すなわち零点オフセット量として記憶し、その後に入力される前記光ファイバーセンサの出力信号からこの零点オフセット量を実質的に減算した値に基づいて衝突荷重を検出することを特徴としている。

すなわち、この発明では、たとえばエンジン始動直後やその後のエンジン運転期間において、光ファイバーセンサの出力信号変化が０と判定した期間に出力された光ファイバーセンサの出力を零点オフセット量としてサンプリングして記憶する。このようにすれば、その後の光ファイバーセンサの出力からこの零点オフセット量を減算するだけでオフセット補償済みの出力信号を得ることができる。これにより、簡素な回路構成により温度変化や経年劣化による光ファイバーセンサの零点オフセットを簡単に補正することができる。つまり、この発明は、衝突荷重の入力は極めて希にしか生じることがなく、かつ、発生時には大きい衝突荷重変化を生じるという衝突荷重の特性を生かして、光ファイバーセンサの出力信号変化が小さい場合には光ファイバーセンサの０点とみなすことを特徴とする。なお、上記減算処理は、基礎的な試験形態で述べた各種方法にて実質的に推考できることはもちろんである。

本発明による、第２形態の光ファイバー式車両用衝突検出装置は、車両のバンパリーンフォースとフロントバンパーとの間に位置して左右に延設される光ファイバーと、前記光ファイバーへの光の導入及び前記光ファイバーからの光の検出を行う送受光回路とを有する光ファイバーセンサと、衝突時の前記光ファイバーの変形による前記光ファイバーセンサの出力信号の変化に基づいて衝突荷重に関する情報を抽出する衝突検出回路とを備える光ファイバー式車両用衝突検出装置において、前記衝突検出回路は、前記光ファイバーセンサの出力信号が所定期間変動しないと判定した期間における前記光ファイバーセンサの出力信号がその０レベルに収束するように前記光ファイバーセンサの発光量を定期的にフィードバック制御し、前記フィードバック制御後、前記発光量を次の前記フィードバック制御まで維持する。これにより、光ファイバーセンサの零点オフセット量の変化を補償することができるともに、衝突荷重を受けない光ファイバーセンサから出力される出力信号をそのダイナミックレンジの中間レベルに保持することができるため、光ファイバーセンサのダイナミックレンジを広く設定する必要が無い。

以下、この発明を歩行者検出のために用いた実施態様を図面を参照して説明する。しかしながら、本発明は下記の実施例に限定されるものではなく、その技術思想を実現する公知構成要素の組み合わせも含むのは当然である。この発明の光ファイバー式車両用衝突検出装置を用いた車両用保護装置の例を以下に説明する。

（全体構成）
この車両用保護装置を図１の模式透過平面図に示す。１はフロントバンパー、２は光ファイバー式の歩行者衝突センサ（本発明で言う光ファイバー式車両用衝突検出装置）、３は歩行者保護用制御装置、４はピラーエアバッグ展開装置、５は歩行者保護用のピラーエアバッグ、６は車体である。歩行者保護用制御装置３、ピラーエアバッグ展開装置４及びピラーエアバッグは、衝突時にボンネット上に倒れ込む歩行者の特に頭部を保護するためのエアバッグ型の歩行者保護装置を構成している。なお、図１において、歩行者衝突センサ２は模式図示されている。

（歩行者衝突センサ２の構成）
歩行者衝突センサ２の構成を図２〜図４を参照して説明する。図２はその模式分解斜視図、図３はその模式平面図、図４はそのブロック回路図である。

歩行者衝突センサ２は、荷重伝達板２０と光ファイバー部２１と回路部２２とにより構成されている。荷重伝達板２０及びファイバー部２１は、フロントバンパー１とバンパリーンフォース７との間に位置してバンパリーンフォース７の前端面に沿って左右方向に延設されている。フロントバンパー１は、バンパーカバー１１とその後方のバンパアブソーバ１２とにより構成されており、車体前面に配置されている。

歩行者衝突センサ２は、回路的には図４に示すように、光ファイバー部２１と、発光回路２４と、受光回路２５と、受光回路２５が出力する信号を増幅した後、デジタル信号に変換する信号処理回路２６と、上記デジタル信号を所定の歩行者判別ルーチンで処理することにより歩行者衝突を判定するマイコンからなる判定回路２７とを有している。判定回路２７は、歩行者衝突を判定した場合にそれを歩行者保護用制御装置３に報知し、歩行者保護用制御装置３は、この報知に基づいてピラーエアバッグ展開装置４にピラーエアバッグ５の展開を命令する。

上記回路部２２は、これら発光回路２４、受光回路２５、信号処理回路２６及び判定回路２７を有しており、車両前部の左端部に配置されている。光ファイバー部２１と発光回路２４と受光回路２５とはいわゆる光ファイバーセンサ２３を構成している。

光ファイバー部２１は、回路部２２から突出した後、バンパリーンフォース７の前端面に沿いつつバンパリーンフォース７の左端部から右端部まで延設された後、下側へ１８０度湾曲されてバンパリーンフォース７の前端面に沿いつつ右端部から左端部まで延設され、その後、回路部２２に戻ってくるUターン形状を有している。光ファイバー部２１は、内部に光ファイバーを有しているが、その構造については後述するものとする。発光回路２４から光ファイバー部２１内の光ファイバーに導入された光は、光ファイバー内を伝送されて受光回路２５にて光電変換されて、検出信号電圧となる。

信号処理回路２６は、受光回路２５の検出信号電圧を増幅するプリアンプと、このプリアンプの出力電圧をデジタル信号に変換するA/Dコンバータとを有している。判定回路２７は、変換されたデジタル信号に基づいて歩行者衝突の有無を判定する。

（光ファイバー部２１の構成）
この実施例で用いる光ファイバー部２１の構成を図５を参照して説明する。図５（a）はその水平断面図であり、図５（b）はその垂直断面図である。

光ファイバー部２１は、左右に延設される光ファイバー２１１と、この光ファイバー２１１の後方に隣接して垂直かつ左右に延在する応力集中板２１２と、これら光ファイバー２１１及び応力集中板２１２とが埋設される垂直断面が長方形のシリコン樹脂体２１３とからなる。なお、光ファイバー２１１は被覆用のゴム筒２１４により被覆されている。

光ファイバー部２１では、シリコン樹脂体２１３の前面２１３１は荷重伝達板２０の後面に接しており、シリコン樹脂体２１３の後面２１３２はバンパリーンフォース７の前端面に接している。なお、上記の代わりに、シリコン樹脂体２１３の面２１３１がバンパリーンフォース７の前端面に接し、シリコン樹脂体２１３の面２１３２が荷重伝達板２０の後面に接するようにしてもよい。その他、応力集中板２１２と同様の第２応力集中板を光ファイバー２１１を挟んで応力集中板２１２と反対側に設けてもよい。この場合には、応力集中板２１２の縦桟部２１５と第２の応力集中板の縦桟部とは左右方向にずれていることが好ましい。その他、応力集中板２１２を硬質樹脂を成形して形成してもよい。

（応力集中板２１２の構成）
応力集中板２１２を、図６の模式斜視図を参照して説明する。応力集中板２１２は、薄い長尺金属板を打ち抜くことにより梯子状に形成されており、車両左右方向へ所定ピッチにて多数の縦桟部（山部とも言う）２１５を有している。各縦桟部２１５は、図５に示した光ファイバー２１１を被覆するゴム筒２１４の外周面に接しつつ垂直方向に延在している。

（荷重伝達板２０の構成）
この実施例で採用した荷重伝達板２０の形状を図７を参照して説明する。図７は、荷重伝達板２０を示す縦断面図である。荷重伝達板２０は、樹脂成形により形成されて図７に示すようにバンパアブソーバ１２と光ファイバー部２１との間に介設され、垂直方向かつ車両左右方向へ延設されている。光ファイバー部２１は、荷重伝達板２０の後面とバンパリーンフォース７の前端面との間に挟まれてバンパリーンフォース７の前端面の上半部に接しつつ左右に延設されている。荷重伝達板２０は、この実施例では樹脂板であってバンパーカバー１１よりも高い剛性を有し、垂直方向かつ左右方向に延在している。荷重伝達板２０の上端から後方に庇部２０１が突出しており、荷重伝達板２０の下端から後方へ突部２０２が突出している。庇部２０１の後端は下方へ屈曲するストッパ部を有する。バンパリーンフォース７の前端面には一対のファイバー部２１の下方かつ突部２０２の上方に位置して突部２０３が突出している。庇部２０１の下面はバンパリーンフォース７の上面に当接している。このようにすれば、荷重伝達板２０の上方への変位は突部２０３が突部２０２の上方変位を規制することにより禁止される。同じく、荷重伝達板２０の後方への変位はバンパリーンフォース７の上面が庇部２０１の下方変位を規制することにより禁止される。これにより、車体上下振動などによる荷重伝達板２０の上下方向への変位が規制される。

庇部２０１はバンパリーンフォース７の上面をスライドしつつ前後方向へ進退可能となっているため、荷重伝達板２０は衝突荷重を光ファイバー部２１に問題なく伝達することができる。この場合、突部２０２の後方への突出長が短ければ、荷重伝達板２０は後方へ直線的に後退可能となり、突部２０２の後方への突出長が大きく、突部２０２の先端がバンパリーンフォース７の前端面に当接する場合には、荷重伝達板２０は突部２０２を回動中心として時計回りに回動することになる。いずれにせよ、荷重伝達板２０の剛性を高めて衝突荷重によるその撓み量を減らすことにより、光ファイバー部２１の局所的変形を抑止しつつ衝突荷重を光ファイバー部２１の広い領域に与えることができる。

（動作）
上記説明した歩行者衝突センサ２の検出動作を以下に説明する。光ファイバー部２１に前後方向に衝突荷重が加えられると、シリコン樹脂体２１３及びゴム筒２１４は弾性変形容易であるために、衝突荷重は応力集中板２１２の縦桟部（山部とも言う）２１５の部位にて光ファイバー２１１に局部的に加えられる。このため光ファイバー２１１は、この部位にて衝突荷重に正相関を有して曲げられ、曲げ量に応じて光ファイバー２１１の伝送光量が減少する。したがって、発光回路２４から一定光量の光を光ファイバー２１１の一端から入射した場合、光ファイバー２１１の他端から受光回路２５に入射する光量は衝突荷重に相関を有する値となり、受光回路２５の出力信号は衝突荷重に連動して変化することになる。

受光回路２５の出力信号は、信号処理回路２６により増幅された後、デジタル信号に変換され、判定回路２７にてしきい値と比較され、比較結果により歩行者判定が行われ、歩行者と判定した場合に歩行者保護用制御装置３は、ピラーエアバッグ展開装置４にピラーエアバッグ５の展開を命令する。なお、衝突荷重による歩行者判定は、多重しきい値を意味するマップを用いて行うこともできる。また、コンパレータなどのハードウエア回路により判定回路２７を構成してもよい。

（零点補償の説明）
この実施例の特徴をなす零点補償を図８に示すフローチャートを参照して以下に説明する。なお、このフローチャートはマイコンを含む判定回路２７により所定インタバルで実施される。ただし、光ファイバーセンサの出力レベルは所定の基準温度における０レベルに出荷時に調整されているものとする。また、判定回路２７は、内蔵の不揮発メモリに出荷時点の単位期間当たりの零点オフセット量の変化量である経年劣化係数と、所定の単位温度変化量当たりの零点オフセット量の変化量である温度係数とを不揮発記憶しているものとする。これらの係数は、光ファイバーセンサ個々に試験して個別に書き込んでもよく、その予め試験して求めた平均値を一括して書き込んでもよい。

まずイグニションキースイッチの投入とともに図８に示すルーチンを開始し、リセット必要な回路をリセットした後（Ｓ１００）、光ファイバーセンサに給電する。次に、出荷後の光ファイバーセンサへの電源供給回数である給電回数Mをインクリメントする（Ｓ１０２）。なお、この給電回数ＭはEEPROMに記憶されるため、出荷後更新はされるが、電源オフにより消失しない。

次に、EEPROMから予め記憶する劣化係数の値を読み出し（Ｓ１０４）、読み出した劣化係数の値に給電回数Ｍを掛けて出荷時からの光ファイバーセンサの零点オフセット量の変化量Voffset１を演算する（Ｓ１０６）。なお、この劣化係数は、給電回数１回当たりの光ファイバーセンサの零点オフセット量の変化量である。

この実施例では回路部２２に内蔵されたサーミスタ式温度センサにより構成される温度検出手段から現在の温度Tを読み込み（Ｓ１０８）、基準温度T0から温度Tまでの温度差ΔTを演算する（Ｓ１１０）。次に、EEPROMから予め記憶する温度係数の値を読み出し（Ｓ１１２）、読み出した温度係数の値に温度差ΔTを掛けて基準温度からの光ファイバーセンサの零点オフセット量の変化量Voffset２を演算する（Ｓ１１４）。なお、この温度係数は、単位温度変化量当たりの光ファイバーセンサの零点オフセット量の変化量である。

次に、光ファイバーセンサから現在の出力Vsを読み込み（Ｓ１１６）、出力Vsから零点オフセット量の変化量Ｖｏｆｆｓｅｔ１とＶｏｆｆｓｅｔ２とを減算して、零点オフセット量の変化を補償した出力Vs'を演算する（Ｓ１１８）。この出力Vs'は出力オフセット量を補正されているため、この出力Vs'を用いて衝突荷重を演算することにより、もしくはこの出力Vs'を衝突荷重を代表する値として所定のしきい値を比較し、衝突荷重が歩行者かどうかを判定する。

この実施例によれば、温度変化や経年劣化による光ファイバーセンサの零点オフセット量の変化を良好に補償することができるため、たとえば衝突荷重による歩行者の判定精度を向上することができる。

実施例２の零点オフセット量の変化の補償方法を図９〜図１０のフローチャートを参照して説明する。これらのフローチャートは判定回路２７により実施される。

図９では、まず直前の所定時間における光ファイバー部２１からの入力信号電圧Vsの変動が所定の小範囲内かどうかを調べ（Ｓ２００）、そうでなければルーチンを終了し、そうであれば現在衝突荷重が生じていないと判定して、この時の入力信号電圧Ｖｓのオフセット電圧Voffsetとして記憶し（Ｓ２０２）、このオフセット電圧Ｖｏｆｆｓｅｔの検出ルーチンを終了する。このルーチンは所定インタバルで実施されるべきである。

図１０では、まず光ファイバー部２１からの入力信号電圧Ｖｓを読み込み（Ｓ２０４）、読み込んだ入力信号電圧Ｖｓから上記記憶したオフセット電圧Ｖｏｆｆｓｅｔを減算してオフセット補償済みの入力信号電圧Ｖｓ’とする（Ｓ２０６）。このオフセット電圧補償済みの入力信号電圧Ｖｓ’は、その後、歩行者判定しきい値電圧と比較されて、歩行者判定に用いたり、衝突判定に用いられる。

このようにすれば、簡素な回路構成により光ファイバーセンサの温度変化や経年劣化によるオフセット電圧Ｖｏｆｆｓｅｔの変動を補償することができる。

（変形態様）
上記実施例では、マイコンにおける減算処理によりオフセット電圧Ｖｏｆｆｓｅｔの変動をキャンセルしたが、その代わりに求めたオフセット電圧Ｖｏｆｆｓｅｔを光ファイバーセンサの出力電圧を増幅する信号処理回路２６の差動増幅器、又は、光ファイバーセンサの受光回路２５をなす差動増幅器の一方の入力端に導入することによりこれら信号処理回路２６又は受光回路２５にて減算処理を行い、その後でデジタル信号に変換してもよい。

実施例３の零点オフセット量の変化の補償方法を図１１のフローチャートを参照して説明する。これらのフローチャートは判定回路２７により実施される。

まず光ファイバー部２１からの入力信号電圧Ｖｓを読み込み（Ｓ３００）、次に直前の所定期間の入力信号電圧Ｖｓの変動が実質的に０であるかどうかを調べ（Ｓ３０２）、変動が存在すればルーチンを終了する。変動がなければこの時の光ファイバーセンサの出力が０レベル（光ファイバーセンサの出力ダイナミックレンジの所定の値とする）に収束するように光ファイバーセンサの発光量をフィードバック制御し、この時の発光量を固定する（Ｓ３０４）。これにより、光ファイバーセンサの出力は零点オフセット量が０である出力ダイナミックレンジの所定値に固定される。このようにすれば、その後に衝突荷重が生じた場合に、光ファイバーセンサのダイナミックレンジが広くなくても、必要な出力信号のダイナミックレンジを確保することができる。

実施例に用いた車両の模式透過平面図である。図１に示す歩行者衝突センサの模式分解斜視図である。図２の歩行者衝突センサの模式平面図である。図２の歩行者衝突センサのブロック回路図である。光ファイバーセンサのファイバー部の構成を示す説明図であり、（a）はその水平断面図であり、（b）はその垂直断面図である。応力集中板の模式斜視図である。荷重伝達板の縦断面図である。オフセット補償方法を示すフローチャートである。実施例２のオフセット量検出ルーチンを示すフローチャートである。実施例２のオフセット補償ルーチンを示すフローチャートである。実施例３のオフセット補償ルーチンを示すフローチャートである。

符号の説明

１フロントバンパー
２歩行者衝突センサ
３歩行者保護用制御装置
４ピラーエアバッグ展開装置
５ピラーエアバッグ
７バンパリーンフォース
１１バンパーカバー
１２バンパアブソーバ
２０荷重伝達板
２１光ファイバー部
２２回路部
２３光ファイバーセンサ
２４発光回路
２５受光回路
２６信号処理回路
２７判定回路（衝突検出回路、検出手段、記憶手段、オフセット補償回路）
２１１光ファイバー
２１２応力集中板
２１３シリコン樹脂体
２１４ゴム筒
２１５縦桟部
２６１プリアンプ
２６２プリアンプ
２６３減算回路
２６４ A/Dコンバータ

Claims

車両のバンパリーンフォースとフロントバンパーとの間に位置して左右に延設される光ファイバーと、前記光ファイバーへの光の導入及び前記光ファイバーからの光の検出を行う送受光回路とを有する光ファイバーセンサと、
衝突時の前記光ファイバーの変形による前記光ファイバーセンサの出力信号の変化に基づいて衝突荷重に関する情報を抽出する衝突検出回路と、
を備える光ファイバー式車両用衝突検出装置において、
前記衝突検出回路は、
前記光ファイバーセンサの出力信号が所定期間変動しないと判定した期間における前記光ファイバーセンサの出力信号を光ファイバーセンサの零点オフセット量として記憶し、
その後に入力される前記光ファイバーセンサの出力信号から前記零点オフセット量を実質的に減算した値に基づいて衝突荷重を検出することを特徴とする光ファイバー式車両用衝突検出装置。
車両のバンパリーンフォースとフロントバンパーとの間に位置して左右に延設される光ファイバーと、前記光ファイバーへの光の導入及び前記光ファイバーからの光の検出を行う送受光回路とを有する光ファイバーセンサと、
衝突時の前記光ファイバーの変形による前記光ファイバーセンサの出力信号の変化に基づいて衝突荷重に関する情報を抽出する衝突検出回路と、
を備える光ファイバー式車両用衝突検出装置において、
前記衝突検出回路は、
前記光ファイバーセンサの出力信号が所定期間変動しないと判定した期間における前記光ファイバーセンサの出力信号をその０レベルに収束するように前記光ファイバーセンサの発光量を定期的にフィードバック制御し、前記フィードバック制御後、前記発光量を次の前記フィードバック制御まで維持することを特徴とする光ファイバー式車両用衝突検出装置。