JP5104689B2 - Vehicle collision detection device - Google Patents

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Description

本発明は、車両用衝突検知装置に関し、特に、車両バンパにおける圧力変化に基づいて、該車両バンパへの物体の衝突を検知すると共に、衝突衝撃を受けた衝突検知装置自身へのダメージ判定を行い、所定以上のダメージを受けたと判定された場合には故障報知手段を備える車両用衝突検知装置に関する。   The present invention relates to a vehicle collision detection device, and in particular, based on a pressure change in a vehicle bumper, detects a collision of an object with the vehicle bumper and determines damage to the collision detection device itself that has received a collision impact. Further, the present invention relates to a vehicle collision detection device provided with a failure notification means when it is determined that a predetermined damage or more has been received.

近年、歩行者を保護する目的で、車両バンパ部に衝突検知装置を取付け、車両への衝突時に衝突物の種類を判別し、歩行者であると判別した場合には、歩行者を保護するための装置（例えば、アクティブフードやカウルエアバッグ）を作動させる技術が提案され、かつ、実用化が検討されている。   In recent years, for the purpose of protecting pedestrians, in order to protect pedestrians when a collision detection device is attached to the vehicle bumper, the type of collision object is determined at the time of collision with the vehicle, and it is determined that the vehicle is a pedestrian Techniques for operating these devices (for example, active hoods and cowl airbags) have been proposed, and their practical application has been studied.

即ち、衝突物が歩行者でない場合にフード上の保護装置（例えばアクティブフード）を作動させると様々な悪影響が生じる。例えば、３角コーンや工事中看板等の軽量落下物と衝突した場合に歩行者と区別できないと、保護装置を無駄に作動させて余分な修理費が発生する。また、コンクリートの壁や車両等の重量固定物と衝突した場合に歩行者と区別できなければ、フードが持ち上がった状態で後退していくのでフードが車室内に侵入し乗員に危害を与える虞がある。このように、衝突物の種類を正確に判別することが要求されている。   That is, when the collision object is not a pedestrian, various adverse effects occur when a protective device on the hood (for example, an active hood) is operated. For example, if it cannot be distinguished from a pedestrian when it collides with a lightweight fallen object such as a triangular cone or a signboard under construction, the protection device is activated wastefully and extra repair costs are generated. In addition, if it is indistinguishable from a pedestrian when it collides with a fixed wall such as a concrete wall or a vehicle, the hood will move backward with the hood lifted, so there is a risk that the hood may enter the passenger compartment and harm the passenger. is there. As described above, it is required to accurately determine the type of the collision object.

従来、車両バンパ内のアブソーバ部にチャンバ部材を配設し、衝突時におけるチャンバ空間内の圧力変化を検出することで衝突物の種類を判別するように構成された車両用衝突検知装置が提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。   2. Description of the Related Art Conventionally, a vehicle collision detection device has been proposed in which a chamber member is disposed in an absorber portion in a vehicle bumper and a type of a collision object is determined by detecting a pressure change in the chamber space at the time of a collision. (For example, see Patent Documents 1 and 2).

これら特許文献１，２記載の車両用衝突検知装置では、車両バンパへ物体が衝突すると、バンパカバー内でバンパレインフォースの前面に配設されたアブソーバ（チャンバ部材）が変形することによって衝撃が吸収される。この時、アブソーバの変形によってチャンバ内に圧力変化が発生し、その圧力変化が圧力センサによって検出される。そして、衝突検知装置は、圧力センサによる圧力変化の検出結果に基づいて衝突物の種類（特に、歩行者か否か）を判別する。このように、車両バンパの構造を利用して圧力変化を検出することにより簡単な構成で衝突物の種類を判別している。また、衝突時のチャンバ部材の変形量が小さくても、或いはその衝突場所如何によらず、高精度で衝突の検知を行うことができる。
特開２００７−２９０６８２号公報 特開２００７−２９０６８９号公報 In these vehicle collision detection apparatuses described in Patent Documents 1 and 2, when an object collides with the vehicle bumper, the absorber (chamber member) disposed on the front surface of the bumper reinforcement is deformed in the bumper cover to absorb the impact. Is done. At this time, a pressure change is generated in the chamber due to the deformation of the absorber, and the pressure change is detected by the pressure sensor. And a collision detection apparatus discriminate | determines the kind (particularly whether it is a pedestrian) of a collision object based on the detection result of the pressure change by a pressure sensor. As described above, the type of the collision object is determined with a simple configuration by detecting the pressure change using the structure of the vehicle bumper. Further, even if the deformation amount of the chamber member at the time of the collision is small or regardless of the location of the collision, the collision can be detected with high accuracy.
JP 2007-290682 A JP 2007-290689 A

しかしながら、上述した特許文献１及び２に記載された従来技術では、車両バンパ内に構成される車両衝突検知装置自身への衝突衝撃の影響は考慮されていない。つまり、車両走行中にバンパに衝突する虞がある物体には、上述したように、歩行者以外にも３角コーンや工事中の看板等、コンクリート製の壁やブロック、他の車両等、多種類に渡っており、これら衝突物体との車両衝突が発生した場合には衝撃により車両損傷が発生するため、当然に、車両衝突検知装置を構成するバンパカバー、チャンバ部材、圧力センサ等にも衝突の衝撃が及ぶことが予想される。   However, in the conventional techniques described in Patent Documents 1 and 2 described above, the impact of the collision impact on the vehicle collision detection device itself configured in the vehicle bumper is not considered. In other words, as described above, there are many objects other than pedestrians such as a triangular cone, a signboard under construction, a concrete wall or block, other vehicles, etc. When a vehicle collision with these collision objects occurs, the vehicle will be damaged due to the impact, so naturally it will also collide with the bumper cover, chamber member, pressure sensor, etc. that make up the vehicle collision detection device. It is expected that there will be a shock.

そして、一旦衝撃を受けた状態にあっては、内部に形成されたチャンバ空間内の圧力の変化を検出することで衝突物の種類を高精度で判断する衝突検知装置、の正常動作は確保されない虞がある。例えば、車両外観に対して軽微な損傷が発生した場合であって、チャンバ空間の圧力変化を検知する圧力センサが衝突衝撃により、圧力変化を正常に検知できなくなるような場合である。   Once the impact is received, normal operation of the collision detection device that determines the type of the collision object with high accuracy by detecting a change in pressure in the chamber space formed inside is not ensured. There is a fear. For example, there is a case where minor damage occurs to the vehicle appearance, and the pressure sensor that detects the pressure change in the chamber space cannot detect the pressure change normally due to a collision impact.

このようなケースでは、車両搭乗者は、車両バンパ内に配設された車両用衝突検知装置自身に生じている異常状態については認識できずに車両運用を継続してしまいがちである。そうすると、歩行者保護装置を作動させることが必要な衝突が再度発生した場合、車両に備えられた安全装置が正常に作動することで歩行者及び搭乗者等の保護を行い、安全の確保が達成できるのであるが、車両用衝突検知装置自身に異常が生じている状態にあっては、これら安全装置が正常に作動するかは不明確となってしまう。結果、車両のみならず人体への安全の確保が困難となるばかりでなく、車両への衝突が生じていない通常走行時にも、不意に安全装置が作動してしまう虞がある。   In such a case, the vehicle occupant tends to continue the vehicle operation without being able to recognize the abnormal state occurring in the vehicle collision detection device itself disposed in the vehicle bumper. Then, when a collision that requires the pedestrian protection device to operate again occurs, the safety device provided in the vehicle operates normally to protect pedestrians and passengers, ensuring safety. Although it is possible, in a state where an abnormality has occurred in the vehicle collision detection device itself, it is unclear whether these safety devices operate normally. As a result, it is not only difficult to ensure safety not only to the vehicle but also to the human body, and the safety device may unexpectedly operate during normal travel when no collision with the vehicle occurs.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、車両バンパ内に配設されたチャンバ内の圧力変化を検出する車両用衝突検知装置において、衝突衝撃による圧力変化に基づいて衝突を検知すると同時に、車両用衝突検知装置を構成する各構成品（バンパカバー、チャンバ部材、圧力センサ等：検知ユニット）へのダメージ判定（正常動作の可否判定）を行うことが可能な技術を提供し、所定以上のダメージを受けた（異常）と判定された場合には検知ユニットの故障を報知する技術を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and in a vehicle collision detection device for detecting a pressure change in a chamber disposed in a vehicle bumper, when a collision is detected based on a pressure change due to a collision impact. At the same time, a technology capable of determining damage (determining whether normal operation is possible) to each component (bumper cover, chamber member, pressure sensor, etc .: detection unit) constituting the vehicle collision detection device is provided. An object of the present invention is to provide a technique for notifying a failure of a detection unit when it is determined that the above damage has been received (abnormal).

以下、上記課題を解決するのに適した各手段につき、必要に応じて作用効果等を付記しつつ説明する。   Hereinafter, each means suitable for solving the above-described problems will be described with additional effects and the like as necessary.

本発明の車両用衝突検知装置は、車両バンパ内に配設され且つチャンバ空間が内部に形成されるチャンバ部材と、前記チャンバ空間内の圧力を検出する圧力センサとを有する検知ユニットを備え、前記圧力センサによる圧力検出結果に基づいて前記車両バンパへの物体の衝突を検知するように構成された車両用衝突検知装置において、当該車両の車速を検出する車速センサと、前記圧力センサの圧力検出結果及び前記車速センサの車速検出結果に基づいて衝突物の有効質量を算出する有効質量算出手段と、前記有効質量算出手段によって算出された前記有効質量に基づいて、前記車両バンパが所定以上のダメージを受けたか否かを判定すると共に、前記圧力センサにより検出された前記チャンバ空間における圧力変化の最大値に基づいて、前記車両バンパが所定以上のダメージを受けたか否かを判定するダメージ判定手段と、前記ダメージ判定手段によって前記車両バンパが所定以上のダメージを受けたと判定された場合に、前記検知ユニットの故障を報知する故障報知手段と、を備えたことを特徴とする。 A vehicle collision detection device according to the present invention includes a detection unit including a chamber member disposed in a vehicle bumper and having a chamber space formed therein, and a pressure sensor that detects a pressure in the chamber space, In a vehicle collision detection device configured to detect a collision of an object with the vehicle bumper based on a pressure detection result by a pressure sensor, a vehicle speed sensor for detecting a vehicle speed of the vehicle, and a pressure detection result of the pressure sensor And effective mass calculation means for calculating the effective mass of the collision object based on the vehicle speed detection result of the vehicle speed sensor, and based on the effective mass calculated by the effective mass calculation means, the vehicle bumper is damaged more than a predetermined amount. Based on the maximum value of the pressure change in the chamber space detected by the pressure sensor. If the vehicle bumper it is judged that the vehicle bumper is subjected to a predetermined or damage by determining the damage determination means and the damage determination means for determining whether or not subjected to a predetermined or damage, to notify a failure of the detection unit And a failure notification means.

このような構成を備えることにより、車両バンパ内に配設されたチャンバ部材に形成されるチャンバ空間内の圧力の変化に基づいて、車両バンパへの物体の衝突を検知すると同時に、圧力センサの圧力検出結果に基づく車両バンパへのダメージが判定可能となるのである。そして、ダメージ判定手段によって車両バンパが所定以上のダメージを受けたと判定された場合には、車両用衝突検知装置の主要構成である検知ユニットの故障を報知する故障報知手段を備えることにより、車両外観に対し損傷が軽微な場合であっても、車両用衝突検知装置自身に生じている異常状態（検知ユニットの故障）を検知することが可能となる。   By providing such a configuration, it is possible to detect a collision of an object with the vehicle bumper based on a change in pressure in a chamber space formed in a chamber member disposed in the vehicle bumper, and at the same time, the pressure of the pressure sensor. The damage to the vehicle bumper based on the detection result can be determined. Then, when it is determined by the damage determination means that the vehicle bumper has received a predetermined damage or more, the vehicle exterior is provided with a failure notification means for notifying the failure of the detection unit that is the main configuration of the vehicle collision detection device. On the other hand, even if the damage is minor, it is possible to detect an abnormal state (failure of the detection unit) occurring in the vehicle collision detection device itself.

従って、車両バンパへの物体の衝突が発生した車両の搭乗者は、故障報知手段による通知を受けることにより、衝突直後の車両用衝突検知装置状態（検知ユニットの正常動作が可能か否か）を認識する事が可能となる。車両バンパ内に配設された車両用衝突検知装置の状態が異常（検知ユニットの故障）であった場合には、所定の保守・整備等を行うことにより、正常状態に復帰でき、例えば歩行者保護装置を作動させることが必要な衝突が再度発生した場合であっても、所定の安全装置を正常に作動させることができるため、歩行者及び搭乗者に対する安全が確保できるのである。
また、圧力センサの圧力検出結果と車速センサの車速検出結果とから算出される衝突物の有効質量に基づいて、より正確なダメージ判定を行うことが可能となる。すなわち、本発明の車両用衝突検知装置を搭載した車両自身の車速をも考慮できるから、例えば通常走行中に生じた小動物等との衝突衝撃にも対応することが可能となる。
更に、本発明の車両用衝突検知装置の主要構成をなす検知ユニット（バンパカバー、チャンバ部材、圧力センサ等）に対する衝突衝撃の影響を、チャンバ空間内の圧力変化として捉えることが可能となる。そして、例えば、駐車場等で車両を微速で走行している場合に、後進してくる車両との衝突衝撃や、急発進した車両との衝突衝撃等にも対応することが可能となる。 Therefore, a vehicle occupant who has encountered a collision of an object with the vehicle bumper receives a notification from the failure notification means, thereby determining the state of the vehicle collision detection device immediately after the collision (whether normal operation of the detection unit is possible). It becomes possible to recognize. When the state of the vehicle collision detection device disposed in the vehicle bumper is abnormal (detection unit failure), it can be restored to a normal state by performing predetermined maintenance and maintenance. For example, a pedestrian Even when a collision that requires the protection device to operate again occurs, the predetermined safety device can be operated normally, so that safety for pedestrians and passengers can be ensured.
Further, more accurate damage determination can be performed based on the effective mass of the collision object calculated from the pressure detection result of the pressure sensor and the vehicle speed detection result of the vehicle speed sensor. That is, since the vehicle speed of the vehicle itself equipped with the vehicle collision detection device of the present invention can be taken into account, it is possible to cope with a collision impact with, for example, a small animal generated during normal traveling.
Furthermore, the impact of the impact on the detection unit (bumper cover, chamber member, pressure sensor, etc.) constituting the main configuration of the vehicle collision detection device of the present invention can be recognized as a pressure change in the chamber space. For example, when a vehicle is traveling at a low speed in a parking lot or the like, it is possible to cope with a collision impact with a backward vehicle, a collision impact with a suddenly started vehicle, or the like.

本発明の好適な態様として、前記圧力センサにより検出された前記チャンバ空間における圧力変化の最大値に基づいて前記車両バンパの吸収エネルギを求める吸収エネルギ取得手段を備え、前記ダメージ判定手段は、前記吸収エネルギ取得手段により求められた前記車両バンパの吸収エネルギに基づいて、前記車両バンパが所定以上のダメージを受けたか否かを判定するとしても良い。このような構成を備えることにより、本発明の車両用衝突検知装置の主要構成をなす検知ユニット（バンパカバー、チャンバ部材、圧力センサ等）に対する衝突衝撃の影響を、車両バンパが直接的に受けたバンパ吸収エネルギ値に基づいて判定することが可能となり、検知ユニットが受けたダメージを的確に判定できる。   As a preferred aspect of the present invention, there is provided an absorption energy acquisition means for obtaining an absorption energy of the vehicle bumper based on a maximum value of a pressure change in the chamber space detected by the pressure sensor, and the damage determination means includes the absorption Based on the absorbed energy of the vehicle bumper obtained by the energy acquisition means, it may be determined whether or not the vehicle bumper has been damaged more than a predetermined amount. By having such a configuration, the vehicle bumper was directly affected by the impact of the impact on the detection unit (bumper cover, chamber member, pressure sensor, etc.) constituting the main configuration of the vehicle collision detection device of the present invention. It is possible to make a determination based on the bumper absorption energy value, and it is possible to accurately determine the damage received by the detection unit.

本発明の好適な態様として、前記ダメージ判定手段によって前記車両バンパが所定以上のダメージを受けたと判定された場合に前記検知ユニットの故障履歴を記憶する履歴記憶手段を備えた車両用衝突検知装置を構成しても良い。衝突によって生じた故障履歴を記憶することが可能となり、衝突発生直後や定期点検時の保守・整備に対する適切な処置判断（交換、修理等）への情報として資することができる。   As a preferred aspect of the present invention, there is provided a vehicle collision detection device including a history storage unit that stores a failure history of the detection unit when the damage determination unit determines that the vehicle bumper has received a predetermined damage or more. It may be configured. It is possible to store a history of failure caused by a collision, and it can be used as information for appropriate treatment judgment (replacement, repair, etc.) immediately after the occurrence of a collision or during maintenance.

本発明の好適な態様として、前記故障報知手段は、車室内に設けられて視覚的及び／又は聴覚的な警報により乗員に対して故障を報知する警報装置としても良い。警報装置を介して音声、表示等を用いて搭乗者に通知させることにより、搭乗者の聴覚、視覚を通じて車両用衝突検知装置自身の故障状態を的確に認識させる事ができ、結果、安全確保の徹底が実現できる。   As a preferred aspect of the present invention, the failure notification means may be an alarm device that is provided in the passenger compartment and notifies the occupant of a failure by a visual and / or audible alarm. By notifying the passenger using sound, display, etc. via the alarm device, the vehicle's collision detection device itself can be accurately recognized through the auditory sense and visual sense. Thoroughness can be realized.

以下、本発明の車両用衝突検知装置の具体的な実施形態について図面を参照しつつ説明する。   Hereinafter, specific embodiments of the vehicle collision detection device of the present invention will be described with reference to the drawings.

本発明の実施形態に係る車両用衝突検知装置１０は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、車両バンパ１への物体の衝突を検知するように構成された装置であり、車両バンパ１内に配設され且つチャンバ空間７ａが内部に形成されるチャンバ部材７と、チャンバ空間７ａ内の圧力を検出する圧力センサ９とを有するものであり、バンパカバー２とチャンバ部材７と圧力センサ９とは、検知ユニット４を構成している。そして、車両の車速を検出する車速センサ１１と、コントローラ１３とを備えている。   A vehicle collision detection apparatus 10 according to an embodiment of the present invention is an apparatus configured to detect a collision of an object with a vehicle bumper 1, as shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b). It has a chamber member 7 disposed in the bumper 1 and having a chamber space 7a formed therein, and a pressure sensor 9 for detecting the pressure in the chamber space 7a. The bumper cover 2, the chamber member 7, and the pressure The sensor 9 constitutes the detection unit 4. And the vehicle speed sensor 11 which detects the vehicle speed of a vehicle, and the controller 13 are provided.

コントローラ１３は、圧力センサ９及び車速センサ１１の検出結果に基づいて衝突物の有効質量を算出する有効質量算出手段及び有効質量算出手段によって算出された有効質量に基づいて衝突物の種類を判別する判別手段として機能する。そして、同時に車両用衝突検知装置１０の主たる構成である検知ユニット４に対し、圧力センサ９による圧力検出結果に基づいて車両バンパ１の受けたダメージ（車両用衝突検知装置１０としての正常動作の可否）を判定するダメージ判定手段として機能する。さらに、ダメージ判定手段によって車両バンパ１が所定以上のダメージを受けたと判定された場合には、検知ユニット４の故障を報知する故障報知手段としての機能をも備えている。   The controller 13 discriminates the type of the collision object based on the effective mass calculated by the effective mass calculation means and the effective mass calculation means for calculating the effective mass of the collision object based on the detection results of the pressure sensor 9 and the vehicle speed sensor 11. It functions as a discrimination means. At the same time, the damage received by the vehicle bumper 1 on the detection unit 4 which is the main configuration of the vehicle collision detection device 10 based on the pressure detection result by the pressure sensor 9 (whether normal operation as the vehicle collision detection device 10 is possible) ) Function as a damage determination means. Furthermore, when it is determined by the damage determination means that the vehicle bumper 1 has been damaged more than a predetermined amount, it also has a function as a failure notification means for notifying the failure of the detection unit 4.

このように、本実施形態では、車両に搭載されるコントローラ１３が有効質量算出手段及び判別手段、車両バンパ１へのダメージを判定するダメージ判定手段、検知ユニット４の故障を報知する故障報知手段として機能する。   As described above, in the present embodiment, the controller 13 mounted on the vehicle serves as an effective mass calculation unit and a determination unit, a damage determination unit that determines damage to the vehicle bumper 1, and a failure notification unit that notifies a failure of the detection unit 4. Function.

尚、コントローラ１３は、図１（ｂ）に示すように、歩行者保護装置２１、警報装置２２、記憶装置２３に接続されており、各装置（２１，２２，２３）へのコントローラ（制御手段）としても機能する。即ち、図１に示す例では、車両は、例えば、アクティブフードやカウルエアバッグ等の歩行者保護装置２１を搭載しており、歩行者保護装置２１は、コントローラ１３から出力される制御信号により、その歩行者保護の動作を行う。また、衝突衝撃に基づいて車両バンパ１が所定以上のダメージを受けたと判定された場合には、故障報知手段により、警報装置２２を介して検知ユニット４の故障を報知する。そして、車両バンパ１が所定以上のダメージを受けたと判定された場合に検知ユニットの故障をデータとして記憶装置２３に出力することにより、記憶装置２３は搭載車両に対する保守・整備のための履歴情報として検知ユニット４の故障履歴を記憶する。   As shown in FIG. 1B, the controller 13 is connected to a pedestrian protection device 21, an alarm device 22, and a storage device 23, and a controller (control means) for each device (21, 22, 23). ). That is, in the example shown in FIG. 1, the vehicle is equipped with a pedestrian protection device 21 such as an active hood or a cowl airbag, and the pedestrian protection device 21 is controlled by a control signal output from the controller 13. The pedestrian protection operation is performed. Further, when it is determined that the vehicle bumper 1 has received a predetermined damage or more based on the collision impact, the failure notification unit notifies the failure of the detection unit 4 via the alarm device 22. When it is determined that the vehicle bumper 1 has been damaged more than a predetermined amount, the failure of the detection unit is output as data to the storage device 23, so that the storage device 23 can serve as history information for maintenance / maintenance of the mounted vehicle. The failure history of the detection unit 4 is stored.

車両バンパ１は、図１に示すように、バンパカバー２、バンパレインフォース３、チャンバ部材７、図示しないサイドメンバを主体として構成されている。尚、本実施形態では、チャンバ部材７は、アブソーバと一体に形成されたものを用いている。   As shown in FIG. 1, the vehicle bumper 1 is mainly composed of a bumper cover 2, a bumper reinforcement 3, a chamber member 7, and a side member (not shown). In the present embodiment, the chamber member 7 is formed integrally with the absorber.

バンパカバー２は、車両前端にて車両幅方向に延び、バンパレインフォース３及びチャンバ部材７を覆うように車体に取り付けられる樹脂（例えば、ポリプロピレン）製カバー部材である。   The bumper cover 2 is a resin (for example, polypropylene) cover member that extends in the vehicle width direction at the front end of the vehicle and is attached to the vehicle body so as to cover the bumper reinforcement 3 and the chamber member 7.

バンパレインフォース３は、バンパカバー２内に配設されて車両幅方向に延びる金属製の梁状部材である。   The bumper reinforcement 3 is a metal beam-like member that is disposed in the bumper cover 2 and extends in the vehicle width direction.

サイドメンバは、車両側面側に位置して車両前後方向に延びる一対の金属製部材であり、その前端に上述したバンパレインフォース３が取り付けられる。   The side members are a pair of metal members that are located on the side surface of the vehicle and extend in the vehicle front-rear direction, and the bumper reinforcement 3 described above is attached to the front end thereof.

チャンバ部材７は、バンパカバー２内でバンパレインフォース３の前面に取り付けられ、車両バンパ１における衝撃吸収と圧力伝達との二つの作用を併せ持つ部材である。チャンバ部材７は、内部にチャンバ空間７ａが形成されており、チャンバ空間７ａ内には空気が封入されている。チャンバ空間７ａ内には差込口を介して圧力センサ９の受圧部が差し込まれている。尚、本実施形態では、チャンバ部材７の車両前方側の部分がアブソーバを兼用するようにしているが、チャンバ部材の車両前方側の表面上に、アブソーバを別個に配置するようにしても良い。チャンバ部材７のアブソーバ部分等の材質として、チャンバ部分よりも硬質の材料、例えば、鉄板等の金属、発泡樹脂等を用いることができる。   The chamber member 7 is a member that is attached to the front surface of the bumper reinforcement 3 in the bumper cover 2 and has both the effects of shock absorption and pressure transmission in the vehicle bumper 1. The chamber member 7 has a chamber space 7a formed therein, and air is sealed in the chamber space 7a. A pressure receiving portion of the pressure sensor 9 is inserted into the chamber space 7a through an insertion port. In the present embodiment, the vehicle front side portion of the chamber member 7 also serves as an absorber, but the absorber may be separately disposed on the surface of the chamber member on the vehicle front side. As a material for the absorber portion or the like of the chamber member 7, a material harder than the chamber portion, for example, a metal such as an iron plate, a foamed resin, or the like can be used.

圧力センサ９は、気体圧力を検出可能なセンサ装置であり、チャンバ部材７に組み付けられている。具体的には、差込口を介してその受圧部がチャンバ空間７ａ内に差し込まれ、チャンバ空間７ａ内の空気の圧力変化を検出可能に構成されている。尚、圧力センサ９は、圧力に比例した信号を出力する。圧力センサ９は、コントローラ１３と伝送線９ａを介して電気的に接続されている。   The pressure sensor 9 is a sensor device that can detect a gas pressure, and is assembled to the chamber member 7. Specifically, the pressure receiving portion is inserted into the chamber space 7a via the insertion port, and the pressure change of the air in the chamber space 7a can be detected. The pressure sensor 9 outputs a signal proportional to the pressure. The pressure sensor 9 is electrically connected to the controller 13 via the transmission line 9a.

検知ユニット４は、上述したバンパカバー２、チャンバ部材７、圧力センサ９を主たる構成とし、チャンバ部材７に形成されるチャンバ空間７ａと圧力センサ９とを結ぶ配管等が含まれる。   The detection unit 4 mainly includes the bumper cover 2, the chamber member 7, and the pressure sensor 9 described above, and includes a pipe that connects the chamber space 7 a formed in the chamber member 7 and the pressure sensor 9.

車速センサ１１は、車両の走行速度を検出可能な公知の速度センサであり、コントローラ１３と伝送線１１ａを介して電気的に接続されている。本実施形態では、車輪速センサを用いている。   The vehicle speed sensor 11 is a known speed sensor that can detect the traveling speed of the vehicle, and is electrically connected to the controller 13 via the transmission line 11a. In this embodiment, a wheel speed sensor is used.

コントローラ１３は、衝突物の種類を歩行者と判別した場合に、上述したカウルエアバッグ等の展開制御を行うための電子制御装置であり、同時に衝突物との衝突衝撃に基づき、車両バンパ１のダメージを判定し、所定以上のダメージを受けたと判定された場合に、検知ユニット４の故障を報知する電子制御装置である。図１（ｂ）に示されるように、コントローラ１３には圧力センサ９及び車速センサ１１から出力される信号が伝送線９ａ，１１ａを介してそれぞれ入力されるように構成されている。   The controller 13 is an electronic control device for performing deployment control of the above-described cowl airbag or the like when the type of the collision object is determined to be a pedestrian, and at the same time, based on the collision impact with the collision object, the vehicle bumper 1 It is an electronic control device that determines damage and notifies the failure of the detection unit 4 when it is determined that damage greater than or equal to a predetermined amount has occurred. As shown in FIG. 1B, the controller 13 is configured to receive signals output from the pressure sensor 9 and the vehicle speed sensor 11 via transmission lines 9a and 11a, respectively.

コントローラ１３は、上述したように、圧力センサ９及び車速センサ１１の検出結果に基づいて衝突物の有効質量を算出し、算出した有効質量に基づいて衝突物の種類を判別する処理を実行すると共に、圧力センサ９による圧力検出結果に基づいて車両バンパ１のダメージを判定するダメージ判定処理を実行し、車両バンパ１が所定以上のダメージを受けたと判定された場合には、検知ユニット４の故障を報知する故障報知処理を実行する。   As described above, the controller 13 calculates the effective mass of the collision object based on the detection results of the pressure sensor 9 and the vehicle speed sensor 11, and executes the process of determining the type of the collision object based on the calculated effective mass. Then, a damage determination process for determining damage to the vehicle bumper 1 based on the pressure detection result by the pressure sensor 9 is executed, and if it is determined that the vehicle bumper 1 has received a predetermined damage or more, the detection unit 4 is failed. A failure notification process for notification is executed.

ここで、コントローラ１３は、衝突物の種類を歩行者と判別した場合には、歩行者保護装置２１を動作させるための制御信号を出力し、歩行者保護装置２１は、コントローラ１３から出力される制御信号により、その歩行者保護の動作（具体的には、アクティブフードを作動させ、或いはカウルエアバッグを車両のフロントガラス部等に展開する。）を行う。   Here, when the type of the collision object is determined to be a pedestrian, the controller 13 outputs a control signal for operating the pedestrian protection device 21, and the pedestrian protection device 21 is output from the controller 13. The control signal performs the pedestrian protection operation (specifically, the active hood is activated or the cowl airbag is deployed on the windshield of the vehicle).

そして、車両バンパ１が所定以上のダメージを受けたと判定された場合には、警報装置２２を介して検知ユニット４の故障を報知し、この故障判定をデータとして記憶装置２３に出力することにより、記憶装置２３は搭載車両への保守・整備のための履歴情報（検知ユニット４の故障履歴）としてデータを記憶する。   And when it determines with the vehicle bumper 1 having received the damage more than predetermined, by reporting the failure of the detection unit 4 via the alarm device 22, and outputting this failure determination to the storage device 23 as data, The storage device 23 stores data as history information (failure history of the detection unit 4) for maintenance / maintenance of the mounted vehicle.

警報装置２２は公知の部品で構成され、コントローラ１３からの出力に基づいて例えば、音声や表示により搭乗者の視覚・聴覚を介して、故障の報知を行う。   The alarm device 22 is composed of known parts, and reports a failure based on the output from the controller 13, for example, by voice or display through the sight and hearing of the passenger.

記憶装置２３は公知の部品で構成され、コントローラ１３からの出力データを履歴情報として記憶する。そして、保守・整備時に記憶された情報を読み出されることにより、車両用衝突検知装置１０への損傷程度を判断し、例えば交換・修理等の要否を判断する情報として使用される。   The storage device 23 is composed of known parts, and stores output data from the controller 13 as history information. And the information memorize | stored at the time of maintenance and maintenance is read, and it is used as information which judges the extent of damage to the collision detection apparatus 10 for vehicles, for example, judges the necessity of replacement | exchange, repair, etc., for example.

次に、図２〜図５に示される図面を参照にしつつ、本実施形態における衝突の検知に伴う、ダメージ判定処理及び故障報知処理について説明する。   Next, a damage determination process and a failure notification process that accompany the detection of a collision in the present embodiment will be described with reference to the drawings shown in FIGS.

図２には、衝突物からの衝撃を模した概念図が示されており、図から明らかなように、車両バンパ１への物体の衝突が発生すると、衝突部分のチャンバ部材７に潰れが生じ、チャンバ空間７ａ内の気体圧力が上昇（すなわち、変化）する。チャンバ空間７ａ内の気体圧力の変化は、圧力センサ９によって検出される。   FIG. 2 is a conceptual diagram simulating an impact from a collision object. As is clear from the figure, when an object collision with the vehicle bumper 1 occurs, the chamber member 7 at the collision portion is crushed. The gas pressure in the chamber space 7a increases (that is, changes). A change in gas pressure in the chamber space 7a is detected by the pressure sensor 9.

コントローラ１３は、伝送線９ａを介して圧力センサ９から出力される信号を取り込むと共に、伝送線１１ａを介して車速センサ１１からの車速信号を取り込む。そして、コントローラ１３は圧力センサ９からの出力及び車速に基づいて衝突物の有効質量を算出し、算出した有効質量が所定の閾値内にあるか否かによって、衝突物が歩行者等であるか否かを判別する。   The controller 13 captures a signal output from the pressure sensor 9 via the transmission line 9a and also captures a vehicle speed signal from the vehicle speed sensor 11 via the transmission line 11a. Then, the controller 13 calculates the effective mass of the collision object based on the output from the pressure sensor 9 and the vehicle speed, and whether the collision object is a pedestrian or the like depending on whether the calculated effective mass is within a predetermined threshold. Determine whether or not.

車両への衝突が発生した場合、人体と他の衝突物とでは有効質量が異なることから、検知される圧力センサ９のアナログ出力の最大値（ピーク値）は異なってくるため、圧力センサ９の検知出力から衝突物の有効質量を算出し、この有効質量について、人体の質量と、想定される他の衝突物の質量との間に閾値を設定することにより、衝突物の種類を切り分けることができる。当然に、圧力センサ９の検知出力（換言すれば、チャンバ部材７の変形量）は、ある有効質量を持った衝突物がある速度で衝突したことによる衝撃のエネルギによるため、衝突時の車速も加味することで衝突物の有効質量が算出できる。   When a collision with the vehicle occurs, the effective mass is different between the human body and another collision object, so the maximum value (peak value) of the detected analog output of the pressure sensor 9 is different. By calculating the effective mass of the collision object from the detection output and setting a threshold value between the mass of the human body and the mass of the other collision object assumed for this effective mass, the type of the collision object can be separated. it can. Naturally, the detection output of the pressure sensor 9 (in other words, the amount of deformation of the chamber member 7) depends on the energy of impact caused by a collision with a certain effective mass colliding at a certain speed. By taking into account, the effective mass of the collision object can be calculated.

車両バンパ１への衝撃エネルギは、すなわち車両バンパ１が受けたダメージ量をあらわし、車両バンパ１の吸収エネルギＥ１によって表すことができる。そして、衝突時の車速検出値をＶとしたとき、有効質量Ｍを数式Ｍ＝２Ｅ１／Ｖ２により算出できる。 The impact energy to the vehicle bumper 1 represents the amount of damage received by the vehicle bumper 1, and can be expressed by the absorbed energy E1 of the vehicle bumper 1. Then, the vehicle speed detection value at the time of collision when the V, and the effective mass M can be calculated by the equation M = 2E1 / V 2.

次に、図２及び図３に示された図面を参照にして、車両バンパ１の吸収エネルギを求める方法について説明する。図３には、衝突荷重とバンパ変形量との関係を示すグラフが示されている。   Next, a method for obtaining the absorbed energy of the vehicle bumper 1 will be described with reference to the drawings shown in FIGS. FIG. 3 shows a graph showing the relationship between the collision load and the bumper deformation amount.

まず、衝突物の運動エネルギＥは、以下に示す、運動方程式（１）で表すことができる。   First, the kinetic energy E of the collision object can be expressed by the following equation of motion (1).

Ｅ＝１ＭＶ２／２ ・・・（１）
図２に示すように、ある質量Ｍの衝突物が衝突速度（車速センサによる車速検出値）Ｖで車両バンパ１に衝突した場合、その衝突荷重Ｆによって車両バンパ１が変形（ΔＳ）し、これによりチャンバ部材７が潰れてチャンバ空間７ａの体積が変化（ΔＶ）する。そして、この体積変化（ΔＶ）を受けて、圧力センサ９が圧力変化（ΔＰ）を検出する。 E = 1MV 2/2 ··· ( 1)
As shown in FIG. 2, when a collision object of a certain mass M collides with the vehicle bumper 1 at a collision speed (vehicle speed detection value by a vehicle speed sensor) V, the vehicle bumper 1 is deformed (ΔS) by the collision load F, As a result, the chamber member 7 is crushed and the volume of the chamber space 7a changes (ΔV). In response to the volume change (ΔV), the pressure sensor 9 detects the pressure change (ΔP).

図３に示された、衝突荷重Ｆ［ｔ］とバンパ変形量ΔＳ［ｍｍ］との関係を示すグラフから明らかなように、バンパの吸収エネルギＥ１は、衝突荷重Ｆをバンパ変形量ΔＳについて積分した値で表すことができ、すなわち、同図のグラフにおける斜線の部分の面積がバンパの吸収エネルギＥ１に相当する。以下にこの積分式（２）を示す。   As is apparent from the graph showing the relationship between the collision load F [t] and the bumper deformation amount ΔS [mm] shown in FIG. 3, the absorbed energy E1 of the bumper integrates the collision load F with respect to the bumper deformation amount ΔS. That is, the area of the hatched portion in the graph of FIG. 3 corresponds to the absorbed energy E1 of the bumper. This integration formula (2) is shown below.

∫Ｆｄｓ＝Ｅ１ ・・・（２）
衝突物の有効質量は、衝突物の運動エネルギＥが全てバンパに吸収されてバンパの吸収エネルギＥ１となると仮定すれば、上記（１）、（２）式より、有効質量Ｍは、（３）及び（４）に示される関係式により導出できる。 ∫Fds = E1 (2)
Assuming that the kinetic energy E of the colliding object is all absorbed by the bumper and becomes the absorbed energy E1 of the bumper, the effective mass M of the colliding object is (3) from the above formulas (1) and (2). And the relational expression shown in (4).

１ＭＶ２／２＝Ｅ１ ・・・（３）
Ｍ＝２Ｅ１／Ｖ２ ・・・（４）
このように、圧力センサ９により検出されたチャンバ空間７ａにおける圧力変化の最大値に基づいて車両バンパ１の吸収エネルギを求め、また、吸収エネルギ取得手段によって求められた車両バンパの吸収エネルギをＥ１とし、衝突時の車速検出値をＶとしたとき、有効質量Ｍを、数式Ｍ＝２Ｅ１／Ｖ２により算出するため、理論的に正確な衝突の検知が可能となる。 1MV 2/2 = E1 ··· ( 3)
M = 2E1 / V 2 (4)
Thus, the absorbed energy of the vehicle bumper 1 is obtained based on the maximum value of the pressure change in the chamber space 7a detected by the pressure sensor 9, and the absorbed energy of the vehicle bumper obtained by the absorbed energy acquisition means is E1. When the vehicle speed detection value at the time of the collision is V, the effective mass M is calculated by the mathematical formula M = 2E1 / V 2, so that a theoretically accurate collision can be detected.

しかし、車両の走行中に物体が衝突するのはバンパの表面であるため、チャンバだけでなく、より正確にはバンパカバー２やアブソーバの影響も考慮し、バンパカバー２等を含むバンパ構造自身への影響を考慮した衝突の検知が望ましいため、チャンバ空間７ａにおける圧力変化の最大値ΔＰｍａｘと車両バンパ１の吸収エネルギＥ１との関係に着目し、車両バンパ１への衝突実験を実施した結果、図４に示される一定の相関関係が得られた。   However, since the object collides with the bumper surface while the vehicle is running, not only the chamber, but more precisely the influence of the bumper cover 2 and the absorber is taken into consideration, and the bumper structure itself including the bumper cover 2 etc. As a result of conducting a collision experiment on the vehicle bumper 1, focusing on the relationship between the maximum pressure change ΔPmax in the chamber space 7a and the absorbed energy E1 of the vehicle bumper 1, The constant correlation shown in 4 was obtained.

図４には、チャンバ空間内の圧力変化の最大値と車両バンパの吸収エネルギとの関係を説明するための図であり、（ａ）は、車両バンパへの衝突実験の条件を簡略に示す図、（ｂ）は、当該条件下の衝突実験により得られたチャンバ空間における圧力変化の最大値と車両バンパの吸収エネルギとの相関関係を示すグラフである。   FIG. 4 is a diagram for explaining the relationship between the maximum value of the pressure change in the chamber space and the absorbed energy of the vehicle bumper. FIG. 4A is a diagram simply showing the conditions of the collision test on the vehicle bumper. (B) is a graph which shows the correlation with the maximum value of the pressure change in the chamber space obtained by the collision experiment on the said conditions, and the absorbed energy of a vehicle bumper.

図４（ａ）に示すように、質量ｍが２ｋｇ、５ｋｇ、８ｋｇの実験用インパクタをそれぞれ用意し、衝突速度ｖを２ｋｇのインパクタでは時速２５［ｋｍ］と４０［ｋｍ］の２通りの衝突速度、５ｋｇのインパクタでは時速４０［ｋｍ］の１通りの衝突速度、８ｋｇのインパクタでは、２ｋｇのインパクタ同様、時速２５［ｋｍ］と４０［ｋｍ］の２通りの衝突速度で車両バンパ１に衝突させ、チャンバ空間７ａ内における圧力変化の最大値ΔＰｍａｘと車両バンパ１の吸収エネルギＥ１との関係を考察した結果、図４（ｂ）に示されるように、車両バンパ１の吸収エネルギＥ１は、チャンバ部材７内における圧力変化の最大値ΔＰｍａｘと一定の相関関係があることが確認できた。   As shown in FIG. 4 (a), experimental impactors with mass m of 2 kg, 5 kg, and 8 kg are prepared, respectively. With an impactor with a collision speed v of 2 kg, two types of collisions of 25 [km] and 40 [km] are performed. Collision with the vehicle bumper 1 at two impact speeds of 25 [km] and 40 [km] per hour, as with a 2 kg impactor, at one impact speed of 40 [km] per hour for a 5 kg impactor As a result of considering the relationship between the maximum pressure change ΔPmax in the chamber space 7a and the absorbed energy E1 of the vehicle bumper 1, as shown in FIG. 4B, the absorbed energy E1 of the vehicle bumper 1 is It was confirmed that there was a certain correlation with the maximum value ΔPmax of the pressure change in the member 7.

図４（ｂ）に示されたグラフから明らかなように、車両バンパ１の吸収エネルギＥ１が約３００［Ｊ］程度迄は一定の相関関係を有することが判明し、すなわち、この実験に用いた車両バンパ１のバンパ構造を前提とすれば、チャンバ空間７ａにおける圧力変化の最大値ΔＰｍａｘと車両バンパ１の吸収エネルギＥ１との相関関係を示す近似式を得ることが可能となる。   As is apparent from the graph shown in FIG. 4B, it was found that the absorbed energy E1 of the vehicle bumper 1 has a certain correlation up to about 300 [J], that is, it was used for this experiment. Assuming the bumper structure of the vehicle bumper 1, it is possible to obtain an approximate expression showing the correlation between the maximum value ΔPmax of the pressure change in the chamber space 7a and the absorbed energy E1 of the vehicle bumper 1.

このように、チャンバ空間７ａにおける圧力変化の最大値ΔＰｍａｘと車両バンパ１の吸収エネルギＥ１との相関関係を示す近似式を用いて車両バンパの吸収エネルギＥ１を求めるので、より正確に衝突物の種類を判別することができる。例えば、チャンバ部材７の形状や配置、車両バンパ１に配設されたバンパカバー２や発泡樹脂製のアブソーバ等の他の部材の影響を反映した正確な衝突の検知が可能となる。   Thus, since the absorption energy E1 of the vehicle bumper is obtained using the approximate expression showing the correlation between the maximum value ΔPmax of the pressure change in the chamber space 7a and the absorption energy E1 of the vehicle bumper 1, the type of the collision object is more accurately determined. Can be determined. For example, it is possible to accurately detect a collision reflecting the shape and arrangement of the chamber member 7 and the influence of other members such as a bumper cover 2 disposed in the vehicle bumper 1 and a foamed resin absorber.

そして同時に、チャンバ部材７の他に、例えば、バンパカバー２や発泡樹脂製のアブソーバ（内部にチャンバ空間７ａを形成）等が配設された実際の車両バンパ１への衝突実験に基づくので、車両バンパ１内に配設されたこれら検知ユニット４へのダメージ判定（正常動作の可否を判定）が可能となる。   At the same time, in addition to the chamber member 7, for example, based on a collision experiment with an actual vehicle bumper 1 in which a bumper cover 2, a foamed resin absorber (with a chamber space 7a formed therein) and the like are disposed, the vehicle It is possible to determine damage to these detection units 4 arranged in the bumper 1 (determine whether normal operation is possible).

次に、図５に示されるフローチャートに基づいて、本実施形態の車両用衝突検知装置１０におけるコントローラ１３の処理の流れについて説明する。   Next, based on the flowchart shown in FIG. 5, the flow of processing of the controller 13 in the vehicle collision detection device 10 of the present embodiment will be described.

＜衝突物への種類の判別手順＞
コントローラ１３には、衝突検知のプログラムが予め図示しないメモリ等に格納されており、図示しないＣＰＵがそのプログラムに従って以下に述べる各処理を実行する。図５に示すように、コントローラ１３は、イニシャル処理として、演算値を初期化する処理（各センサの初期値等の初期値設定処理）を行う（ステップＳ−１）。 <Procedure for determining the type of collision object>
The controller 13 stores in advance a collision detection program in a memory (not shown) or the like, and a CPU (not shown) executes each process described below according to the program. As shown in FIG. 5, the controller 13 performs a process for initializing a calculation value (initial value setting process such as an initial value of each sensor) as an initial process (step S-1).

続いてコントローラ１３は、車速センサ１１が検出した車速検出値Ｖを読み込み（ステップＳ−２）、その車速検出値Ｖが所定の閾値（最小値と最大値）の範囲内であるか否かを判断する（ステップＳ−３）。歩行者保護装置に対する歩行者保護機能が有効に作用する速度が車両形状等により決定されるため、車両速度が歩行者保護装置２１の作動速度として有効な範囲内である場合にのみ衝突の検知を行うためである。   Subsequently, the controller 13 reads the vehicle speed detection value V detected by the vehicle speed sensor 11 (step S-2), and determines whether or not the vehicle speed detection value V is within a predetermined threshold value (minimum value and maximum value). Judgment is made (step S-3). Since the speed at which the pedestrian protection function for the pedestrian protection device acts effectively is determined by the vehicle shape or the like, collision detection is performed only when the vehicle speed is within the effective range of the pedestrian protection device 21 operating speed. To do.

車速検出値Ｖが所定の閾値（最小値と最大値）の範囲内である（ステップＳ−３でＹｅｓ）場合には、圧力センサ９が検出した圧力検出値Ｐ［ｔ］を読み込み（ステップＳ−４）、その圧力検出値Ｐ［ｔ］から圧力変化の最大値（ピーク値）を演算する（ステップＳ−５）。   When the vehicle speed detection value V is within a predetermined threshold (minimum value and maximum value) (Yes in step S-3), the pressure detection value P [t] detected by the pressure sensor 9 is read (step S). -4) The maximum value (peak value) of the pressure change is calculated from the detected pressure value P [t] (step S-5).

さらに、上述した近似式を用いて、ステップＳ−５の処理で演算した圧力変化の最大値（ピーク値）に対応する吸収エネルギＥ１を演算により求める（ステップＳ−６）。そして、求めた吸収エネルギＥ１から、上述した有効質量算出手段として、数式Ｍ＝２Ｅ１／Ｖ２により衝突物の有効質量Ｍを算出する（ステップＳ−７）。 Further, the absorption energy E1 corresponding to the maximum value (peak value) of the pressure change calculated in the process of step S-5 is obtained by calculation using the approximate expression described above (step S-6). Then, from the obtained absorbed energy E1, the effective mass M of the collision object is calculated by the mathematical formula M = 2E1 / V 2 as the above-described effective mass calculating means (step S-7).

ここで、コントローラ１３は、算出した有効質量Ｍが所定の閾値以上であるかを判断し（ステップＳ−８）、当該閾値以上である場合には（ステップＳ−８でＹｅｓ）、歩行者と衝突したと検知し、同時に当該閾値以上でない場合には（ステップＳ−８でＮｏ）、歩行者以外と衝突したと検知する。即ち、衝突物の種類を歩行者以外の物体と判別する（ステップＳ−１０）。   Here, the controller 13 determines whether or not the calculated effective mass M is equal to or greater than a predetermined threshold (step S-8). If the calculated effective mass M is equal to or greater than the threshold (Yes in step S-8), the controller 13 When it detects that it collided and is not more than the said threshold value simultaneously (it is No at Step S-8), it detects that it collided with those other than a pedestrian. That is, the type of the collision object is determined as an object other than a pedestrian (step S-10).

＜ダメージ判定＞
イニシャル処理（ステップＳ−１）から、車速センサ１１が検出した車速検出値Ｖの読み込み（ステップＳ−２）までは、共通の処理として実行される。また、Ｓ−１１〜Ｓ−１４に示すダメージ判定処理において、上述した衝突物への種類の判別手順と共通の処理を行う各ステップ（Ｓ−４〜Ｓ−７）は、ハッチング処理を施して図示を行っている。 <Damage judgment>
From the initial process (step S-1) to the reading of the vehicle speed detection value V detected by the vehicle speed sensor 11 (step S-2) is executed as a common process. Moreover, in the damage determination process shown to S-11 to S-14, each step (S-4 to S-7) which performs the same process as the kind determination procedure to the collision object mentioned above performs a hatching process. It is illustrated.

尚、以下の可否判定手順は、上述した衝突物への種類の判別手順と同時に実行されるため、衝突物への種類の判別手順に対して変更を行うことなく、衝突衝撃による、車両用衝突検知装置１０の構成である各構成品（バンパカバー、チャンバ部材、圧力センサ等）へのダメージ（正常動作の可否）を判定することが可能となる。   In addition, since the following possibility determination procedure is performed simultaneously with the above-described determination procedure for the type of the collision object, the vehicle collision caused by the collision impact is not changed with respect to the determination procedure for the type of the collision object. It is possible to determine damage (whether normal operation is possible) to each component (bumper cover, chamber member, pressure sensor, etc.) that is the configuration of the detection device 10.

本実施形態におけるダメージ判定手順においては、例えば車両外観上、軽微な損傷（凹み、歪み、傷等）とされる衝突であっても、車両バンパ１内に配設される車両用衝突検知装置１０としての機能、具体的にはバンパカバー２、チャンバ部材７、圧力センサ９等を主要な構成とする検知ユニット４の故障（機能不良）を検知する必要があるため、ステップＳ−３とは異なる速度閾値Ｖｔｈ_ｄを設け、車速検出値Ｖが所定の閾値Ｖｔｈとの比較判定（ステップＳ−１１）を実行する。ここで、想定される衝突のケースとしては例えば、駐車場等で微速走行時に後進してくる車両との衝突等が考えられる。   In the damage determination procedure in the present embodiment, for example, even if the collision is a slight damage (dent, distortion, scratch, etc.) on the appearance of the vehicle, the vehicle collision detection device 10 disposed in the vehicle bumper 1 is used. This is different from step S-3 because it is necessary to detect a failure (function failure) of the detection unit 4 mainly comprising the bumper cover 2, the chamber member 7, the pressure sensor 9 and the like. A speed threshold value Vth_d is provided, and the vehicle speed detection value V is compared with the predetermined threshold value Vth (step S-11). Here, as an assumed collision case, for example, a collision with a vehicle moving backward at a low speed in a parking lot or the like can be considered.

車速検出値Ｖが所定の閾値Ｖｔｈ_ｄ以上（ステップＳ−１１、ＹＥＳ）の場合には、車両バンパ１に対してダメージを生ずることが予想されるため、圧力センサ９が検出した圧力検出値Ｐ［ｔ］を読み込み（ステップＳ−４）、その圧力検出値Ｐ［ｔ］から圧力変化の最大値（ピーク値）を演算（ステップＳ−５）する。   When the vehicle speed detection value V is equal to or greater than a predetermined threshold value Vth_d (step S-11, YES), damage to the vehicle bumper 1 is expected, so the pressure detection value P [ t] is read (step S-4), and the maximum value (peak value) of the pressure change is calculated from the detected pressure value P [t] (step S-5).

圧力センサによる圧力検出結果に基づいて車両バンパのダメージを判定するために、ステップＳ−５で算出された圧力変化の最大値（ピーク値）に対して、所定の閾値Ｐｔｈ_ｄとの比較判定（ステップＳ−１２）を実行する。算出された圧力変化の最大値がＰｔｈ_ｄ以上の場合（ステップＳ−１２、ＹＥＳ）には、車両バンパ１が所定以上のダメージを受けたと判定されるので、検知ユニットの故障を報知するためにステップＳ−１５へと進み、“システム異常の可能性あり”と判定する。ステップＳ−１２で判定される衝突の形態としては、例えば、駐車場で微速走行を行っている際に急発進する他車両との衝突の様に、衝突してくる物体が一定の質量を有し、高速である場合等のケースが想定される。   In order to determine damage to the vehicle bumper based on the pressure detection result by the pressure sensor, the maximum pressure change (peak value) calculated in step S-5 is compared with a predetermined threshold Pth_d (step S-12) is executed. If the calculated maximum pressure change is equal to or greater than Pth_d (step S-12, YES), it is determined that the vehicle bumper 1 has received a predetermined damage or more. Proceeding to S-15, it is determined that "system failure is possible". As a form of the collision determined in step S-12, for example, an object that collides has a certain mass, such as a collision with another vehicle that suddenly starts when traveling at a low speed in a parking lot. However, cases such as high speed are assumed.

算出された圧力変化の最大値がＰｔｈ_ｄ未満の場合（ステップＳ−１２、ＮＯ）には、さらに衝突物との衝突形態を特定し、車両バンパ１のダメージを判定するため、ステップＳ−６に示されるバンパ吸収エネルギの演算に移行する。   If the calculated maximum value of pressure change is less than Pth_d (step S-12, NO), in order to further identify the collision mode with the collision object and determine the damage of the vehicle bumper 1, the process proceeds to step S-6. The operation proceeds to the calculation of the bumper absorption energy shown.

ステップＳ−６では、上述した近似式を用いて、ステップＳ−５の処理で演算した圧力変化の最大値（ピーク値）に対応するバンパ吸収エネルギＥ１を演算により求める。そして、近似式を用いて算出されたバンパ吸収エネルギＥ１に基づいて、所定の閾値Ｐｔｈ_ｄとの比較判定（ステップＳ−１３）を実行し、車両バンパ１が受けたダメージの判定処理を実行する。   In step S-6, the bumper absorption energy E1 corresponding to the maximum value (peak value) of the pressure change calculated in the process of step S-5 is obtained by calculation using the above approximate expression. Then, based on the bumper absorption energy E1 calculated using the approximate expression, a comparison determination with a predetermined threshold value Pth_d (step S-13) is executed, and a determination process for damage received by the vehicle bumper 1 is executed.

車両バンパ１に与える衝突物の衝撃が、所定の閾値Ｅｔｈ_ｄ以上の場合（ステップＳ−１３、ＹＥＳ）には、所定以上のダメージを受けたと判定され、検知ユニット４の故障を報知するためにステップＳ−１５に進み、“システム異常の可能性あり”と判定する。   If the impact of the collision object applied to the vehicle bumper 1 is equal to or greater than a predetermined threshold Eth_d (YES in step S-13), it is determined that the damage is greater than a predetermined value, and a step is performed to notify a failure of the detection unit 4. Proceeding to S-15, it is determined that "system failure is possible".

一方、近似式を用いて算出されたバンパ吸収エネルギＥ１がＥｔｈ_ｄ未満の場合（ステップＳ−１３、ＮＯ）には、さらに衝突物の有効質量を特定し、車両バンパ１へのダメージを判定するため、ステップＳ−７に進み、バンパ吸収エネルギＥ１から、数式Ｍ＝２Ｅ１／Ｖ２による衝突物の有効質量Ｍを算出することとなる。 On the other hand, when the bumper absorption energy E1 calculated using the approximate expression is less than Eth_d (step S-13, NO), the effective mass of the collision object is further specified to determine the damage to the vehicle bumper 1. , the process proceeds to step S-7, the bumper absorbed energy E1, and thus to calculate the effective mass M of the collision object by formula M = 2E1 / V 2.

ステップＳ−７で算出した有効質量Ｍが所定の閾値Ｍｔｈ_ｄとの比較判定（ステップＳ−１４）を実行し、所定の閾値Ｍｔｈ_ｄ以上の場合（ステップＳ−１４、ＹＥＳ）には、衝突物の有効質量Ｍにより車両バンパ１が所定以上のダメージを受けたと判定され、検知ユニット４の故障を報知するために、ステップＳ−１５へと進み、“システム異常の可能性あり”と判定する。衝突物の有効質量Ｍに対して閾値判定を実行するため、例えば、微速走行時に縁石や輪留め等に乗り上げてしまった場合のように、車両外観上に損傷が生じない衝突にも対応可能である。   When the effective mass M calculated in step S-7 is compared with the predetermined threshold value Mth_d (step S-14) and is greater than or equal to the predetermined threshold value Mth_d (step S-14, YES), the collision object The effective mass M determines that the vehicle bumper 1 has been damaged more than a predetermined amount. In order to notify the failure of the detection unit 4, the process proceeds to step S-15, where it is determined that “system failure is possible”. Since the threshold determination is performed on the effective mass M of the collision object, for example, it is possible to deal with a collision that does not cause damage to the appearance of the vehicle, such as when riding on a curbstone or a ring stop during slow speed traveling. is there.

尚、上述した衝突物への種類の判別手順において、ステップＳ−８に示される衝突物の種類判別が歩行者であると判別（ステップＳ−８、ＹＥＳ）された場合には、歩行者保護装置２１の作動が行われるために、車両バンパ１が所定以上のダメージを受けたと判定し、検知ユニット４の故障を報知するために、ステップＳ−１５へと進み、“システム異常の可能性あり”と判定する。   In the above-described procedure for determining the type of a colliding object, if the type of colliding object shown in step S-8 is determined to be a pedestrian (YES in step S-8), pedestrian protection is performed. Since the operation of the device 21 is performed, it is determined that the vehicle bumper 1 has been damaged more than a predetermined amount, and in order to notify the failure of the detection unit 4, the process proceeds to step S-15 and “There is a possibility of system abnormality”. Is determined.

Ｓ−１５に示される“システム異常の可能性あり”と判定された場合には、コントローラ１３から警報装置２２、記憶装置２３に対して所定の制御信号等が出力され、例えば、車両の搭乗者に対し、衝撃による衝突直後の検知ユニット４の故障を報知する事が可能となる。   If it is determined that there is a possibility of system abnormality shown in S-15, a predetermined control signal or the like is output from the controller 13 to the alarm device 22 and the storage device 23, for example, a vehicle occupant On the other hand, it is possible to notify the failure of the detection unit 4 immediately after the collision due to the impact.

以上、説明したことから明らかなように、本実施形態によれば、車両バンパ１へ衝突物が衝突すると、車両バンパ１内に配設されたチャンバ部材７に形成されるチャンバ空間７ａが変形することにより圧力変化が生じ、この圧力変化を圧力センサ９が検知する。そして、圧力センサ９による圧力検出結果に基づいて車両バンパ１へのダメージを判定するダメージ判定手段と、ダメージ判定手段によって車両バンパ１が所定以上のダメージを受けたと判定された場合に、検知ユニット４の故障を報知する故障報知手段とを備えるため、車両外観に対し損傷が軽微な場合であっても衝突と同時に車両状態を認識することができるため、歩行者及び搭乗者に対する安全の確保が徹底できる。   As is apparent from the above description, according to the present embodiment, when a collision object collides with the vehicle bumper 1, the chamber space 7a formed in the chamber member 7 disposed in the vehicle bumper 1 is deformed. As a result, a pressure change occurs, and the pressure sensor 9 detects this pressure change. When the damage determination unit determines damage to the vehicle bumper 1 based on the pressure detection result by the pressure sensor 9 and the damage determination unit determines that the vehicle bumper 1 has received a predetermined damage or more, the detection unit 4 Because it is equipped with a failure notification means for notifying the vehicle's failure, it is possible to recognize the vehicle state at the same time as the collision even if the vehicle appearance is minor, ensuring thorough safety for pedestrians and passengers it can.

また、本実施形態によれば、当該車両の車速を検出する車速センサ１１と、圧力センサ９の圧力検出結果及び車速センサ１１の車速検出結果に基づいて衝突物の有効質量を算出する有効質量算出手段とを備え、有効質量算出手段によって算出された有効質量に基づいて、車両バンパ１へのダメージ判定処理を行っているため、より正確なダメージ判定を行うことが可能となる。すなわち、本発明の車両用衝突検知装置１０を搭載した車両自身の車速をも考慮できるから、例えば通常走行中に生じた小動物等との衝突衝撃にも対応することが可能となる。   Moreover, according to this embodiment, the effective mass calculation which calculates the effective mass of a collision object based on the vehicle speed sensor 11 which detects the vehicle speed of the said vehicle, the pressure detection result of the pressure sensor 9, and the vehicle speed detection result of the vehicle speed sensor 11 is carried out. And a damage determination process for the vehicle bumper 1 is performed based on the effective mass calculated by the effective mass calculation means. Therefore, more accurate damage determination can be performed. That is, since the vehicle speed of the vehicle itself equipped with the vehicle collision detection apparatus 10 of the present invention can be taken into account, it is possible to cope with a collision impact with a small animal or the like generated during normal traveling, for example.

また、本実施形態によれば、圧力センサ９が検出したチャンバ空間７ａ内の圧力検出値に基づく圧力変化の最大値演算手段により算出された値により車両バンパ１へのダメージ判定を行うため、車両用衝突検知装置１０の主要構成をなす検知ユニット４（バンパカバー２、チャンバ部材７、圧力センサ９）に対する衝突衝撃の影響を、チャンバ空間７ａ内の圧力変化として捉えることが可能となる。そして、例えば、駐車場等で車両を微速で走行している場合に、後進してくる車両との衝突衝撃や、急発進した車両との衝突衝撃等にも対応することが可能となる。   Further, according to the present embodiment, the vehicle bumper 1 is determined for damage based on the value calculated by the pressure change maximum value calculation means based on the pressure detection value in the chamber space 7a detected by the pressure sensor 9, so that the vehicle The impact of the collision impact on the detection unit 4 (bumper cover 2, chamber member 7, pressure sensor 9) that constitutes the main configuration of the collision detection apparatus 10 can be understood as a pressure change in the chamber space 7a. For example, when a vehicle is traveling at a low speed in a parking lot or the like, it is possible to cope with a collision impact with a backward vehicle, a collision impact with a suddenly started vehicle, or the like.

また、本実施形態によれば、圧力変化の最大値演算手段によって算出された値に対応するバンパ吸収エネルギ演算出手段により、算出された値により車両バンパ１へのダメージ判定を行うため、車両バンパ１が受けたバンパ吸収エネルギ値Ｅ１に基づいて判定することが可能となり、検知ユニット４への衝撃の影響（正常運用の可否）を的確に捉えることができる。   In addition, according to the present embodiment, the bumper absorption energy calculation means corresponding to the value calculated by the pressure change maximum value calculation means performs damage determination on the vehicle bumper 1 based on the calculated value. 1 can be determined based on the bumper absorption energy value E1 received, and the impact of the impact on the detection unit 4 (whether normal operation is possible) can be accurately grasped.

また、本実施形態によれば、有効質量算出手段によって算出された有効質量に基づいて車両バンパ１へのダメージ判定を行うため、衝突物からの衝突衝撃の影響（正常運用の可否）を衝突物の有効質量Ｍに基づいて判定することが可能となり、例えば小動物等との衝突衝撃にも対応することが可能となる。   Further, according to the present embodiment, in order to determine damage to the vehicle bumper 1 based on the effective mass calculated by the effective mass calculating means, the impact of the collision impact from the collision object (whether normal operation is possible) is determined. It is possible to make a determination based on the effective mass M, and for example, it is possible to cope with a collision impact with a small animal or the like.

そして、本実施形態の車両用衝突検知装置１０と、車両に設けられた記憶装置２３とを備えることにより、ダメージ判定手段によって車両バンパ１が所定以上のダメージを受けたと判定された場合には、検知ユニット４の故障履歴を記憶することが可能となるため、衝突発生直後や定期点検時の保守・整備に対する適切な処置判断（交換、修理等）への情報として資することが可能となる。   And when it is determined by the damage determination means that the vehicle bumper 1 has received a predetermined damage or more by providing the vehicle collision detection device 10 of the present embodiment and the storage device 23 provided in the vehicle, Since the failure history of the detection unit 4 can be stored, it can be used as information for appropriate treatment judgment (replacement, repair, etc.) immediately after the occurrence of a collision or during maintenance.

そして、本実施形態の車両用衝突検知装置１０と、車両に設けられた警報装置２２とを備えることにより、警報装置２２を介して音声、表示等を用いて搭乗者に通知させることにより、衝突発生直後の車両用衝突検知装置１０自身の故障状態を聴覚、視覚を通じて的確に認識させる事ができる。結果、迅速な保守・整備対応が可能となり、安全確保の徹底が実現できる。   Then, by providing the vehicle collision detection device 10 of the present embodiment and the alarm device 22 provided in the vehicle, the collision is caused by notifying the passenger using sound, display, etc. via the alarm device 22. The failure state of the vehicle collision detection device 10 itself immediately after the occurrence can be accurately recognized through hearing and vision. As a result, it is possible to perform quick maintenance and maintenance, and to ensure safety.

尚、本発明は上述した各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を施すことが可能であることは云うまでもない。例えば、記憶装置２３は、コントローラ１３内が有する記憶デバイスに設けられた所定の記憶領域であっても良い。さらに、警報装置２２を介して異常の発生を通知する場合には、表示によるものの他に光等の点滅で通知しても良いし、音声等との組み合わせで通知するものであっても良い。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the storage device 23 may be a predetermined storage area provided in a storage device included in the controller 13. Further, when notifying the occurrence of an abnormality via the alarm device 22, it may be notified by blinking of light or the like in addition to the display, or may be notified in combination with sound or the like.

本発明の実施形態に係る車両用衝突検知装置１０の構成を示す図であり、（ａ）は、その構成を車両バンパの概略縦断面構造と共に示す図、（ｂ）は、機能ブロック図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows the structure of the collision detection apparatus 10 for vehicles which concerns on embodiment of this invention, (a) is a figure which shows the structure with the schematic longitudinal cross-section of a vehicle bumper, (b) is a functional block diagram. . 衝突物からの衝撃を模した概念図である。It is a conceptual diagram imitating the impact from a collision object. 衝突荷重とバンパ変形量の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a collision load and bumper deformation. チャンバ空間内の圧力変化の最大値と車両バンパの吸収エネルギとの関係を説明するための図であり、（ａ）は、車両バンパへの衝突実験の条件を簡略に示す図、（ｂ）は、当該条件下の衝突実験により得られたチャンバ空間における圧力変化の最大値と車両バンパの吸収エネルギとの相関関係を示すグラフである。It is a figure for demonstrating the relationship between the maximum value of the pressure change in a chamber space, and the absorbed energy of a vehicle bumper, (a) is a figure which shows simply the conditions of the collision experiment to a vehicle bumper, (b) is FIG. 5 is a graph showing a correlation between a maximum value of a pressure change in a chamber space obtained by a collision experiment under the condition and an absorbed energy of a vehicle bumper. 本発明の実施形態に係る車両用衝突検知装置１０におけるコントローラ１３の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the controller 13 in the vehicle collision detection apparatus 10 which concerns on embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１．車両バンパ、 ２．バンパカバー、 ３．バンパレインフォース、
４．検知ユニット、 ７．チャンバ部材、 ７ａ．チャンバ空間、
９．圧力センサ、 １０．車両用衝突検知装置、 １１．車速センサ、
１３．コントローラ（有効質量算出手段、判別手段、ダメージ判定手段、故障報知手段）
２１．歩行者保護装置、 ２２．警報装置、 ２３．記憶装置 1. 1. Vehicle bumper 2. bumper cover Bumper Reinforce,
4). 6. detection unit; A chamber member, 7a. Chamber space,
9. Pressure sensor, 10. 10. vehicle collision detection device; Vehicle speed sensor,
13. Controller (effective mass calculation means, discrimination means, damage determination means, failure notification means)
21. Pedestrian protection device, 22. Alarm device, 23. Storage device

Claims (4)

車両バンパ内に配設され且つチャンバ空間が内部に形成されるチャンバ部材と、前記チャンバ空間内の圧力を検出する圧力センサとを有する検知ユニットを備え、前記圧力センサによる圧力検出結果に基づいて前記車両バンパへの物体の衝突を検知するように構成された車両用衝突検知装置において、
当該車両の車速を検出する車速センサと、
前記圧力センサの圧力検出結果及び前記車速センサの車速検出結果に基づいて衝突物の有効質量を算出する有効質量算出手段と、
前記有効質量算出手段によって算出された前記有効質量に基づいて、前記車両バンパが所定以上のダメージを受けたか否かを判定すると共に、前記圧力センサにより検出された前記チャンバ空間における圧力変化の最大値に基づいて、前記車両バンパが所定以上のダメージを受けたか否かを判定するダメージ判定手段と、
前記ダメージ判定手段によって前記車両バンパが所定以上のダメージを受けたと判定された場合に、前記検知ユニットの故障を報知する故障報知手段と
を備えたことを特徴とする車両用衝突検知装置。 A detection unit having a chamber member disposed in the vehicle bumper and having a chamber space formed therein; and a pressure sensor for detecting a pressure in the chamber space, and based on a pressure detection result by the pressure sensor. In a vehicle collision detection device configured to detect a collision of an object with a vehicle bumper,
A vehicle speed sensor for detecting the vehicle speed of the vehicle;
Effective mass calculation means for calculating the effective mass of the collision object based on the pressure detection result of the pressure sensor and the vehicle speed detection result of the vehicle speed sensor;
Based on the effective mass calculated by the effective mass calculating means, it is determined whether or not the vehicle bumper has received a predetermined damage or more, and the maximum value of the pressure change in the chamber space detected by the pressure sensor A damage determination means for determining whether or not the vehicle bumper has received a predetermined damage or more based on:
A vehicle collision detection device comprising: failure notification means for notifying the failure of the detection unit when the damage determination means determines that the vehicle bumper has received a predetermined damage or more. 前記圧力センサにより検出された前記チャンバ空間における圧力変化の最大値に基づいて前記車両バンパの吸収エネルギを求める吸収エネルギ取得手段を備え、
前記ダメージ判定手段は、前記吸収エネルギ取得手段により求められた前記車両バンパの吸収エネルギに基づいて、前記車両バンパが所定以上のダメージを受けたか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の車両用衝突検知装置。 An absorption energy acquisition means for obtaining an absorption energy of the vehicle bumper based on a maximum value of a pressure change in the chamber space detected by the pressure sensor;
The said damage determination means determines whether the said vehicle bumper received damage more than predetermined based on the absorbed energy of the said vehicle bumper calculated | required by the said absorbed energy acquisition means. The vehicle collision detection device as described. 前記ダメージ判定手段によって前記車両バンパが所定以上のダメージを受けたと判定された場合に前記検知ユニットの故障履歴を記憶する履歴記憶手段を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用衝突検知装置。 3. The vehicle according to claim 1, further comprising: a history storage unit that stores a failure history of the detection unit when the damage determination unit determines that the vehicle bumper has received a predetermined damage or more. Collision detection device. 前記故障報知手段は、車室内に設けられて視覚的及び／又は聴覚的な警報により乗員に対して故障を報知する警報装置であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の車両用衝突検知装置。 Said failure notifying means to any one of claims 1 to 3, characterized in that a warning device for informing the failure on the driver by visual and / or audible alarm is provided in the passenger compartment The vehicle collision detection device as described.
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