JP6497265B2 - 車両用衝突検知装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両への歩行者等の衝突を検出する車両用衝突検知装置に関する。

バンパーカバーの後方に緩衝体を設け、緩衝体とクロスメンバーとの間に検出用チューブを配置し、車両前端部への歩行者の衝突を検知する車両用衝突検知装置に関する従来技術があった（例えば、特許文献１参照）。当該従来技術による衝突検知装置は、バンパーカバーにおける広範囲の部位に対する衝突の検知を可能にすることを意図したものである。この従来技術においては、車幅方向に長く延びた検出用チューブ内に閾値以上の圧力が発生した場合に、バンパーカバーへの歩行者の衝突が発生したことを検知している。

特表２０１４−５０５６２９号公報

しかしながら、上述した従来技術による車両用衝突検知装置においては、車両前端部への衝突を、緩衝体を介して検知しているため、車両における衝突の発生を精度よく検出することができないという問題があった。すなわち、車両前端部のバンパーカバーにおいて衝突が発生した場合、当該衝突による衝撃は、緩衝体に伝播する間に減衰する。このため、例えば、衝突による衝撃が小さい場合、緩衝体の後方に配置された検出用チューブでは、衝突の衝撃による圧力の上昇を精度よく検知することはできなかった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両への衝突が発生したことを精度よく検出することができる車両用衝突検知装置を提供することにある。

上述した課題を解決するために、車両用衝突検知装置の発明は、車両の前方部に設けられたバンパーカバーに取り付けられ、前記バンパーカバーの変形量に応じた出力電圧を発生する変位−電圧変換素子と、前記変位−電圧変換素子によって形成された前記出力電圧に基づいて、前記バンパーカバーに衝突物を保護する保護装置の作動を必要とする衝突が発生したことを検出する衝突判定部と、前記バンパーカバーの温度に基づいて、前記衝突判定部による衝突発生の検出感度を変更する衝突判定調整部と、を備え、前記変位−電圧変換素子は、前記バンパーカバー上において、車幅方向に複数個が並ぶように配置され、複数個の前記変位−電圧変換素子は、前記バンパーカバー上における車幅方向の取付位置によって、前記バンパーカバーの変形量に応じて発生する前記出力電圧が互いに異なり、車幅方向の左端部又は右端部に取り付けられた前記変位−電圧変換素子における前記バンパーカバーの変形量に応じて発生する前記出力電圧が、車幅方向の中央部に取り付けられた前記変位−電圧変換素子における前記バンパーカバーの変形量に応じて発生する前記出力電圧に比較して大きくなるように設定されている。

この構成によれば、バンパーカバーの変形量に応じた出力電圧を発生する変位―電圧変換素子を備えている。そして、衝突判定部は、変位―電圧変換素子によって形成された出力電圧に基づいて、バンパーカバーに衝突が発生したことを検出している。これにより、バンパーカバーの変形量が、直接的に影響する変位―電圧変換素子の出力電圧に基づいて、車両の前方部への衝突が発生したことを正確に検知することができる。
また、通常、バンパーカバーは合成樹脂材料にて形成されており、衝突によって同一の衝撃が加わっても、その材質の性質上、高温時に比べて低温時は変形量が減少することがわかっている。これに対し、上記構成においては、バンパーカバーの温度に基づいて、衝突判定部による衝突発生の検出感度を変更する衝突判定調整部を備えている。したがって、温度により、バンパーカバーの変形量が影響を受ける場合であっても、衝突判定調整部によって、衝突発生の検出感度が変更されるため、衝突の発生を正確に検出することができる。
尚、本発明による車両用衝突検知装置は、歩行者衝突のみではなく、車両に対するすべての衝突検知を対象としている。

本発明の実施形態１による歩行者保護システムが取り付けられた車両の平面図 図１のII−II断面図 歩行者保護システムの構成を示したブロック図 図３に示した電圧検出回路に、ピエゾフィルムが接続された状態を示した回路図 バンパーカバーに加わる衝突荷重と、バンパーカバーの変形量との関係を示したグラフを表した図 バンパーカバーの変形量とピエゾフィルム電圧との関係を示したグラフを表した図 衝突荷重とピエゾフィルム電圧との関係を示したグラフを表した図 温度とサーミスタ抵抗値との関係を示したグラフを表した図 衝突荷重と電圧検出回路による検出電圧との関係を示したグラフを表した図 歩行者保護システムの制御フローチャートを示した図 実施形態２による歩行者保護システムの構成を示したブロック図 実施形態２によるバンパーカバーの変形量と、ピエゾフィルム電圧との関係を示したグラフを表した図

＜実施形態１の構成＞
図１乃至図１０に基づき、本発明の実施形態１による歩行者保護システム１（車両用衝突検知装置に該当する）について説明する。尚、各々の図において方向を示す表示は、車両ＶＥに対する方向を表しており、例えば、「前」という表示は、矢印の方向が車両ＶＥの前方に該当していることを示している。また、以下、車両ＶＥに対する歩行者の衝突を中心に説明しているが、本発明による車両用衝突検知装置は、歩行者衝突のみではなく、車両ＶＥに対するすべての衝突検知を対象としている。

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

図１および図２に示したように、バンパーカバー２２の後方に位置した裏面２２ａには、中央ピエゾフィルム３１Ｃ、右ピエゾフィルム３１Ｒ、左ピエゾフィルム３１Ｌが、接着剤等によって取り付けられている。以下、中央ピエゾフィルム３１Ｃ、右ピエゾフィルム３１Ｒ、左ピエゾフィルム３１Ｌを包括して、ピエゾフィルム３１Ｃ、３１Ｒ、３１Ｌ（変位―電圧変換素子に該当する）と言う。ピエゾフィルム３１Ｃ、３１Ｒ、３１Ｌは、それぞれ、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリペプチド、ポリ乳酸、ポリメチルグルタメート、ポリベンジルグルタメートといった圧電性高分子フィルムにより、薄膜状に形成されている。ピエゾフィルム自体は公知であり、例えば、公開特許公報である特開２００４−９６９８０号公報、特開２００７−２１２４３６号公報および特開２０１３−２９３６８号公報等に開示されているため、詳細な説明は省略する。バンパーカバー２２には、ピエゾフィルム３１Ｃ、３１Ｒ、３１Ｌに代えて、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の圧電セラミックスを取り付けてもよい。複数個のピエゾフィルム３１Ｃ、３１Ｒ、３１Ｌは、バンパーカバー２２上（バンパーカバー上に該当する）において、車幅方向に並ぶように配置されている。中央ピエゾフィルム３１Ｃは、バンパーカバー２２の車幅方向の略中央部に取り付けられている。右ピエゾフィルム３１Ｒおよび左ピエゾフィルム３１Ｌは、それぞれ、バンパーカバー２２の車幅方向の右端部および左端部に取り付けられている。

ピエゾフィルム３１Ｃ、３１Ｒ、３１Ｌは、ピエゾ素子３１ａを挟んだ一対の電極３１ｂ１、３１ｂ２（図４示）を有している。バンパーカバー２２が変形すると、ピエゾフィルム３１Ｃ、３１Ｒ、３１Ｌには、引っ張り応力または圧縮応力が加わり、電極３１ｂ１、３１ｂ２間に、バンパーカバー２２の変形量Ｑに応じた出力電圧（以下、ピエゾフィルム電圧Ｖｐｚと言う）を発生させる。また、図１に示したように、バンパーカバー２２の裏面２２ａには、それぞれピエゾフィルム３１Ｃ、３１Ｒ、３１Ｌに接続された３個の電圧検出回路３２（衝突判定調整部、電圧調整部に該当する）が取り付けられている。３個の電圧検出回路３２は、すべて同一の構成を有している。それぞれの電圧検出回路３２には、後述するサーミスタ３２ａが含まれている。バンパーカバー２２にサーミスタ３２ａのみを取り付け、サーミスタ３２ａを除いた電圧検出回路３２の残りの部位を、後述する歩行者保護ＥＣＵ６内に形成してもよい。電圧検出回路３２の詳細については、後述する。尚、ピエゾフィルム３１Ｃ、３１Ｒ、３１Ｌおよび電圧検出回路３２によって、変形量検出ユニット３が形成されている。

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

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

図３に示したように、歩行者保護ＥＣＵ６は、車速判定部６１、衝突位置検出部６２、閾値設定部６３、衝突判定部６４、ＡＮＤ回路６５および保護装置ドライバー６６を含んでいる。
車速判定部６１は、速度センサ４に接続されている。車速判定部６１は、速度センサ４による車速検出値Ｓｄｅｔが、所定の第１車速閾値Ｓｔｈ１以上であり、かつ、所定の第２車速閾値Ｓｔｈ２以下であるか否かを判定する。車速判定部６１は、車速検出値Ｓｄｅｔが、第１車速閾値Ｓｔｈ１以上であり、かつ、第２車速閾値Ｓｔｈ２以下である場合に、ハイ（Ｈ）信号を出力する。
衝突位置検出部６２は、すべての電圧検出回路３２に接続されている。衝突位置検出部６２は、電圧検出回路３２から出力された検出電圧Ｖｏｕｔ（補正電圧に該当する）に基づいて、バンパーカバー２２上における衝突が発生した車幅方向の位置を検出している。具体的には、複数の電圧検出回路３２のうち、最も大きな検出電圧Ｖｏｕｔを発生している電圧検出回路３２を選択する。そして、選択された電圧検出回路３２に接続されたピエゾフィルム３１Ｃ、３１Ｒ、３１Ｌが配置されている位置を、衝突が発生した車幅方向位置としている。尚、検出電圧Ｖｏｕｔの形成方法については、後述する。

閾値設定部６３は、衝突位置検出部６２に接続されている。閾値設定部６３は、衝突位置検出部６２によって検出された衝突が発生した車幅方向の位置に応じて、電圧閾値Ｖｔｈを設定する。具体的には、バンパー２２上において、中央ピエゾフィルム３１Ｃが配置された車幅方向位置において衝突が発生したことが検出された場合、電圧閾値Ｖｔｈ１が設定される。また、バンパー２２上において、右ピエゾフィルム３１Ｒまたは左ピエゾフィルム３１Ｌが配置された車幅方向位置において、衝突が発生したことが検出された場合、電圧閾値Ｖｔｈ２が設定される。ここで、電圧閾値Ｖｔｈ１は電圧閾値Ｖｔｈ２よりも大きい値に設定されている（電圧閾値Ｖｔｈ１＞電圧閾値Ｖｔｈ２）。以下、電圧閾値Ｖｔｈ１および電圧閾値Ｖｔｈ２を総称して、電圧閾値Ｖｔｈと言う。
上述した電圧閾値Ｖｔｈの設定方法はほんの一例であって、必ずしもバンパーカバー２２の車幅方向端部に衝突が発生した場合の電圧閾値Ｖｔｈ２を、小さい値に設定しなければならないわけではない。例えば、バンパーカバー２２の意匠にあわせて電圧閾値Ｖｔｈを設定してもよい。すなわち、バンパーカバー２２において、凹凸のある部位または曲面により形成された部位に衝突が発生した場合は、変形量Ｑが小さくなりやすいため、電圧閾値Ｖｔｈを小さい値に設定してもよい。また、バンパーカバー２２において、広い平面部位に衝突が発生した場合は、変形量Ｑが大きくなりやすいため、電圧閾値Ｖｔｈを大きい値に設定してもよい。
また、バンパーカバー２２の剛性にあわせて電圧閾値Ｖｔｈを設定してもよい。すなわち、バンパーカバー２２において、内側にヘッドランプ等の剛性の高い構造物が存在する部位に衝突が発生した場合は、変形量Ｑが小さくなりやすいため、電圧閾値Ｖｔｈを小さい値に設定してもよい。

衝突判定部６４は、すべての電圧検出回路３２および閾値設定部６３に接続されている。衝突判定部６４は、電圧検出回路３２から入力された検出電圧Ｖｏｕｔを、閾値設定部６３によって設定された所定の電圧閾値Ｖｔｈ（電圧閾値Ｖｔｈ１または電圧閾値Ｖｔｈ２）と比較する。衝突判定部６４は、検出電圧Ｖｏｕｔが電圧閾値Ｖｔｈ以上（電圧閾値以上に該当する）の場合、バンパーカバー２２に歩行者保護装置５の作動を必要とする衝突が発生したことを検出し、Ｈ信号を出力する。衝突判定部６４は、複数の電圧検出回路３２から出力された検出電圧Ｖｏｕｔの内、最も大きい値を、電圧閾値Ｖｔｈと比較してもよいし、複数の電圧検出回路３２から出力された検出電圧Ｖｏｕｔの平均値を電圧閾値Ｖｔｈと比較してもよい。

上述したように、衝突が発生した車幅方向の位置によって、電圧閾値Ｖｔｈが異なる値に設定されるため、衝突判定部６４は、衝突位置検出部６２によって検出された衝突が発生した車幅方向の位置に応じて、衝突発生の検出感度を変化させることができる。例えば、歩行者が、フロントバンパー２１の左右方向端部付近に衝突する場合がある。この場合、フロントバンパー２１の左右方向中央部付近に衝突した時に比べて、車両ＶＥに加わる衝撃が同じであっても、バンパーカバー２２に発生する変形量Ｑが少なめになることがある。このため、車幅方向の両端部において衝突が発生した場合の電圧閾値Ｖｔｈ２を、車幅方向の中央部において衝突が発生した場合の電圧閾値Ｖｔｈ１に比べて小さく設定し、衝突の発生が検出されやすくしている。また、上述したように、バンパーカバー２２の意匠または剛性にあわせて電圧閾値Ｖｔｈを設定し、バンパーカバー２２の意匠または剛性に拘わらず、衝突を正確に検出できるようにしてもよい。

ＡＮＤ回路６５の一対の入力端は、車速判定部６１および衝突判定部６４に接続されている。ＡＮＤ回路６５は、車速判定部６１において、Ｈ信号が出力されており、さらに、衝突判定部６４において、Ｈ信号を出力している場合に、Ｈ信号を出力する。
保護装置ドライバー６６は、ＡＮＤ回路６５の出力端に接続されており、ＡＮＤ回路６５からＨ信号が出力されている場合に、カウルエアバッグ装置５１またはポップアップフード５２を作動させる。

（電圧検出回路の構成および機能）
図４に示したように、各々の電圧検出回路３２は、バンパーカバー２２に取り付けられたサーミスタ３２ａ（可変抵抗素子に該当する）を含んでいる。サーミスタ３２ａは、バンパーカバー２２の温度Ｔによって変化するサーミスタ抵抗値Ｒｔｈｍ（抵抗値に該当する）を有している。サーミスタ３２ａの一端部３２ａ１は、それぞれピエゾフィルム３１Ｃ、３１Ｒ、３１Ｌの一方の電極３１ｂ１に接続されている。また、サーミスタ３２ａの他端部３２ａ２は、検出抵抗値Ｒｒｅｆを有したリファレンス抵抗３２ｂの一端３２ｂ１に接続されている。さらに、ピエゾフィルム３１Ｃ、３１Ｒ、３１Ｌの他方の電極３１ｂ２は、リファレンス抵抗３２ｂの他端３２ｂ２とともに、接地されている。

フロントバンパー２１への衝突によりバンパーカバー２２が変形すると、前述したように、ピエゾフィルム３１Ｃ、３１Ｒ、３１Ｌには、バンパーカバー２２の変形量Ｑに応じたピエゾフィルム電圧Ｖｐｚ（出力電圧に該当する）が発生する。ピエゾフィルム電圧Ｖｐｚはサーミスタ３２ａに印加され、リファレンス抵抗３２ｂには、下記数式で表した出力電流Ｉｒｅｆが流れる。

したがって、リファレンス抵抗３２ｂの両端３２ｂ１、３２ｂ２には、下記数式で表した検出電圧Ｖｏｕｔが発生する。

上式から分かるように、検出電圧Ｖｏｕｔは、ピエゾフィルム電圧Ｖｐｚとサーミスタ抵抗値Ｒｔｈｍとの影響を受ける。検出電圧Ｖｏｕｔは、ピエゾフィルム電圧Ｖｐｚが高くなることにより増大し、サーミスタ抵抗値Ｒｔｈｍが大きくなることにより減少する。

ここで、図５に示したように、衝突によるバンパーカバー２２の変形量Ｑ（Force-Stroke特性）は、バンパーカバー２２の温度Ｔによる影響を受ける。衝突によってバンパーカバー２２に加わった衝突荷重Ｆが同じであっても、温度Ｔが上昇するにつれ、バンパーカバー２２の変形量Ｑは増大する。
また、図６に示したように、バンパーカバー２２の変形量Ｑに対するピエゾフィルム電圧Ｖｐｚは、リニアの関係にあると考えてもよく、バンパーカバー２２の変形量Ｑの増大にともなって、ピエゾフィルム電圧Ｖｐｚも増大する。ピエゾフィルム電圧Ｖｐｚ自体にも温度特性は存在するが、無視可能なものである。
したがって、図７に示したように、衝突荷重Ｆに対するピエゾフィルム電圧Ｖｐｚも、バンパーカバー２２の温度Ｔによる影響を受け、衝突荷重Ｆが同じであっても、温度Ｔが上昇するにつれ、ピエゾフィルム電圧Ｖｐｚは増大する。

これに対し、図８に示すように、サーミスタ抵抗値Ｒｔｈｍは、バンパーカバー２２の温度Ｔが上昇するにつれて増大する。このため、上記（２）式において、バンパーカバー２２の温度Ｔの上昇にともなうピエゾフィルム電圧Ｖｐｚの増大を、サーミスタ抵抗値Ｒｔｈｍの増大によって相殺することができる。それと反対に、バンパーカバー２２の温度Ｔの低下にともなうピエゾフィルム電圧Ｖｐｚの減少を、サーミスタ抵抗値Ｒｔｈｍの減少によって相殺することができる。したがって、図９に示したように、バンパーカバー２２の温度Ｔの変化による検出電圧Ｖｏｕｔの変動を、低減することができる。このように、電圧検出回路３２は、バンパーカバー２２の温度Ｔに基づき、ピエゾフィルム電圧Ｖｐｚを補正して、検出電圧Ｖｏｕｔを形成している。
すなわち、電圧検出回路３２は、バンパーカバー２２の温度Ｔに基づいて、ピエゾフィルム電圧Ｖｐｚを補正し、バンパーカバー２２における衝突発生の検出感度を変更することができる。

（歩行者保護システムの制御方法）
以下、図１０に基づいて、歩行者保護ＥＣＵ６による、歩行者保護システム１の制御方法について説明する。最初に、速度センサ４から車速判定部６１に対し、車両ＶＥの車速検出値Ｓｄｅｔが入力される（ステップＳ１０１）。次に、車速判定部６１によって、車速検出値Ｓｄｅｔが、第１車速閾値Ｓｔｈ１以上であり、かつ、第２車速閾値Ｓｔｈ２以下であるか否かが判定される（ステップＳ１０２）。車速検出値Ｓｄｅｔが、第１車速閾値Ｓｔｈ１未満、または、第２車速閾値Ｓｔｈ２を越えていると判定された場合、本制御フローを終了する。車速検出値Ｓｄｅｔが、第１車速閾値Ｓｔｈ１以上であり、かつ、第２車速閾値Ｓｔｈ２以下であると判定された場合、電圧検出回路３２から衝突位置検出部６２および衝突判定部６４に向けて、検出電圧Ｖｏｕｔが入力される（ステップＳ１０３）。

衝突位置検出部６２は、入力された検出電圧Ｖｏｕｔに基づいて、バンパーカバー２２上における衝突が発生した車幅方向の位置を検出する（ステップＳ１０４）。閾値設定部６３は、衝突位置検出部６２によって検出された、衝突が発生した車幅方向の位置に応じて、電圧閾値Ｖｔｈを設定する（ステップＳ１０５）。衝突判定部６４に入力された検出電圧Ｖｏｕｔは、閾値設定部６３によって設定された電圧閾値Ｖｔｈ以上であるか否かが判定される（ステップＳ１０６）。検出電圧Ｖｏｕｔが、電圧閾値Ｖｔｈ以上であると判定された場合、バンパーカバー２２において、歩行者保護装置５の作動を必要とする衝突が発生したことを検出し（ステップＳ１０７）、歩行者保護装置５を作動させる（ステップＳ１０８）。ステップＳ１０６において、検出電圧Ｖｏｕｔが、電圧閾値Ｖｔｈ未満であると判定された場合、本制御フローを終了する。

＜実施形態１の作用効果＞
本実施形態によれば、バンパーカバー２２に、その変形量Ｑに応じたピエゾフィルム電圧Ｖｐｚを発生するピエゾフィルム３１Ｃ、３１Ｒ、３１Ｌが取り付けられている。また、衝突判定部６４は、電圧検出回路３２によって、ピエゾフィルム電圧Ｖｐｚが補正されることにより形成された検出電圧Ｖｏｕｔを、所定の電圧閾値Ｖｔｈと比較している。そして、検出電圧Ｖｏｕｔが電圧閾値Ｖｔｈ以上の場合、車両ＶＥのバンパーカバー２２に衝突が発生したことを検出している。これにより、バンパーカバー２２の変形量Ｑが、直接的に影響するピエゾフィルム３１Ｃ、３１Ｒ、３１Ｌのピエゾフィルム電圧Ｖｐｚに基づいて、車両ＶＥのバンパーカバー２２に衝突が発生したことを検出することができる。このため、車両ＶＥのフロントバンパー２１への衝突が発生したことを、正確に検知することができる。
また、バンパーカバー２２の外周面にピエゾフィルム３１Ｃ、３１Ｒ、３１Ｌを貼付等するのみでよく、バンパーアブソーバー２３中において、検出用チューブ等を車幅方向に延びるように配置する必要がない。したがって、製造の容易な歩行者保護システム１にすることができる。

また、通常、バンパーカバー２２は合成樹脂材料にて形成されており、衝突によって同一の衝撃が加わっても、その材質の性質上、高温時に比べて低温時は変形量Ｑが減少することがある。これに対し、本実施形態においては、バンパーカバー２２の温度Ｔに基づいて、衝突判定部６４による衝突発生の検出感度を変更する衝突判定調整部としての電圧検出回路３２を備えている。したがって、温度Ｔにより、バンパーカバー２２の変形量Ｑが影響を受ける場合であっても、電圧検出回路３２によって、衝突発生の検出感度が変更されるため、衝突の発生を正確に検出することができる。
また、本実施形態においては、衝突判定調整部として、バンパーカバー２２の温度Ｔに基づき、ピエゾフィルム３１Ｃ、３１Ｒ、３１Ｌによって発生されたピエゾフィルム電圧Ｖｐｚを補正して検出電圧Ｖｏｕｔを形成する電圧検出回路３２を備えている。このため、判定調整ロジック等を必要とせず、バンパーカバー２２の温度Ｔの変動にかかわらず、車両ＶＥのバンパーカバー２２に衝突が発生したことを、精度よく検出することができる。
また、電圧検出回路３２は、バンパーカバー２２の温度Ｔに応じてサーミスタ抵抗値Ｒｔｈｍが変化する可変抵抗素子を含んでおり、可変抵抗素子にはピエゾフィルム電圧Ｖｐｚが印加されている。これにより、電圧検出回路３２は、バンパーカバー２２の温度Ｔの上昇にともなうピエゾフィルム電圧Ｖｐｚの増大を、サーミスタ抵抗値Ｒｔｈｍの増大によって相殺している。したがって、温度検出センサ、可変抵抗素子の抵抗検出回路および温度補正ロジック等を必要とすることなく、温度による変動の少ない検出電圧Ｖｏｕｔを形成することができる。
また、可変抵抗素子として、温度に敏感なサーミスタ３２ａを使用していることにより、バンパーカバー２２の温度Ｔに対する追従性がよく、ピエゾフィルム電圧Ｖｐｚを確実に補正することができる。

また、変位―電圧変換素子として、薄膜により形成されたピエゾフィルム３１Ｃ、３１Ｒ、３１Ｌを使用している。これにより、バンパーカバー２２に対し、変位―電圧変換素子を接着剤等により容易に取り付けることができる。さらに、ピエゾフィルム３１Ｃ、３１Ｒ、３１Ｌは、バンパーカバー２２の変形に対して追従性がよいため、バンパーカバー２２の変形量Ｑを精度よく検出することができる。
また、ピエゾフィルム３１Ｃ、３１Ｒ、３１Ｌは、バンパーカバー２２上において、車幅方向に複数個が並ぶように配置されている。そして、ピエゾフィルム３１Ｃ、３１Ｒ、３１Ｌによって出力されたピエゾフィルム電圧Ｖｐｚに基づき、バンパーカバー２２上における衝突が発生した車幅方向の位置を検出する衝突位置検出部６２を備えている。また、衝突位置検出部６２によって検出された、衝突が発生した車幅方向の位置に応じて、電圧閾値Ｖｔｈを設定する閾値設定部６３を備えている。これらにより、衝突判定部６４は、検出された衝突が発生した車幅方向の位置に応じて、衝突発生の検出感度を変化させることができ、バンパーカバー２２における衝突の発生を精度よく検出することができる。
また、閾値設定部６３によって、衝突が発生した車幅方向の位置に応じて、電圧閾値Ｖｔｈが設定されている。このため、バンパーカバー２２の形状変更等の大掛かりなハードウェアの変更をともなわずに、衝突位置に応じて、衝突発生の検出感度を容易に変化させることができる。

＜実施形態２の構成＞
図１１および図１２に基づき、実施形態２による歩行者保護システム１Ａについて説明する。図１１に示すように、本実施形態による歩行者保護システム１Ａにおいては、歩行者保護ＥＣＵ６Ａに、衝突位置検出部６２および閾値設定部６３が含まれていない。したがって、本実施形態においては、電圧閾値Ｖｔｈは固定されており、衝突が発生した車幅方向の位置に応じて、電圧閾値Ｖｔｈを異ならせることは行っていない。
一方、本実施形態においては、複数個のピエゾフィルム３１Ｃ、３１Ｒ、３１Ｌは、バンパーカバー２２上における取付位置によって、バンパーカバー２２の変形量Ｑに対して発生させるピエゾフィルム電圧Ｖｐｚが互いに異なっている。図１２に示したように、バンパーカバー２２の変形量Ｑに応じて発生するピエゾフィルム電圧Ｖｐｚは、右ピエゾフィルム３１Ｒおよび左ピエゾフィルム３１Ｌの方が、中央ピエゾフィルム３１Ｃに比較して、大きく設定されている。

これに対し、既に説明した実施形態１において、バンパーカバー２２の変形量Ｑに対するピエゾフィルム電圧Ｖｐｚは、複数のピエゾフィルム３１Ｃ、３１Ｒ、３１Ｌ間において、同一の値に設定されている。図１２において、実施形態１によるピエゾフィルム３１Ｃ、３１Ｒ、３１Ｌについて、バンパーカバー２２の変形量Ｑに対するピエゾフィルム電圧Ｖｐｚを、均一特性として破線にて示している。
本実施形態による右ピエゾフィルム３１Ｒおよび左ピエゾフィルム３１Ｌにおいて発生するピエゾフィルム電圧Ｖｐｚは（図１２において実線にて示す）、実施形態１において発生するピエゾフィルム電圧Ｖｐｚよりも大きい。また、本実施形態による中央ピエゾフィルム３１Ｃにおいて発生するピエゾフィルム電圧Ｖｐｚ（図１２において実線にて示す）は、実施形態１において発生するピエゾフィルム電圧Ｖｐｚよりも小さい。本実施形態において、その他の構成は実施形態１のものと同様であるため、これ以上の説明は省略する。

＜実施形態２の作用効果＞
本実施形態によれば、複数個のピエゾフィルム３１Ｃ、３１Ｒ、３１Ｌは、バンパーカバー２２上における取付位置によって、バンパーカバー２２の変形量Ｑに対して発生させるピエゾフィルム電圧Ｖｐｚが互いに異なっている。これにより、衝突位置検出部６２および閾値設定部６３を設けることなく、衝突が発生したバンパーカバー２２の車幅方向位置にかかわらず、その衝突検知を精度よく行うことができる。

＜他の実施形態＞
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。
変位―電圧変換素子として、ピエゾフィルム３１Ｃ、３１Ｒ、３１Ｌ、圧電セラミックス等に代えて、有機アクチュエータを使用してもよい。
また、温度特性を有した可変抵抗素子として、サーミスタ３２ａに代えて、測温抵抗体またはリニア抵抗器等を使用してもよい。
また、ピエゾフィルム３１Ｃ、３１Ｒ、３１Ｌは、バンパーカバー２２上にいくつ設けられていてもよく、車両ＶＥの仕様によって、車幅方向に４個以上が並べられていてもよい。
また、バンパーカバー２２における衝突発生の検出感度を変更するために、必ずしも、バンパーカバー２２の温度Ｔに基づき、ピエゾフィルム電圧Ｖｐｚを補正して、検出電圧Ｖｏｕｔを形成する方法をとらなくてもよい。例えば、ピエゾフィルム３１Ｃ、３１Ｒ、３１Ｌが発生したピエゾフィルム電圧Ｖｐｚが、電圧閾値Ｖｔｈ以上の場合にバンパーカバー２２における衝突を検出するようにする。そして、バンパーカバー２２の温度Ｔが低い場合、温度Ｔが高い場合に比べて、電圧閾値Ｖｔｈを小さくするようにしてもよい。

図面中、１，１Ａは歩行者保護システム（車両用衝突検知装置）、５は歩行者保護装置(保護装置)、２１はフロントバンパー（車両の前方部）、２２はバンパーカバー、３１Ｃは中央ピエゾフィルム（変位―電圧変換素子）、３１Ｒは右ピエゾフィルム（変位―電圧変換素子）、３１Ｌは左ピエゾフィルム（変位―電圧変換素子）、３２は電圧検出回路（衝突判定調整部、電圧調整部）、３２ａはサーミスタ（可変抵抗素子）、６２は衝突位置検出部、６３は閾値設定部、６４は衝突判定部、Ｑはバンパーカバーの変形量、Ｒｔｈｍはサーミスタ抵抗値、Ｔはバンパーカバーの温度、ＶＥは車両、Ｖｏｕｔは検出電圧（補正電圧）、Ｖｐｚはピエゾフィルム電圧（出力電圧）、Ｖｔｈ１は第１電圧閾値（電圧閾値）、Ｖｔｈ２は第２電圧閾値（電圧閾値）を示している。

Claims (5)

1. 車両（ＶＥ）の前方部（２１）に設けられたバンパーカバー（２２）に取り付けられ、前記バンパーカバーの変形量（Ｑ）に応じた出力電圧（Ｖｐｚ）を発生する変位−電圧変換素子（３１Ｃ、３１Ｒ、３１Ｌ）と、
   前記変位−電圧変換素子によって形成された前記出力電圧に基づいて、前記バンパーカバーに衝突物を保護する保護装置（５）の作動を必要とする衝突が発生したことを検出する衝突判定部（６４）と、
   前記バンパーカバーの温度（Ｔ）に基づいて、前記衝突判定部による衝突発生の検出感度を変更する衝突判定調整部（３２）と、
   を備え、
   前記変位−電圧変換素子は、前記バンパーカバー上において、車幅方向に複数個が並ぶように配置され、
   複数個の前記変位−電圧変換素子は、
   前記バンパーカバー上における車幅方向の取付位置によって、前記バンパーカバーの変形量に応じて発生する前記出力電圧が互いに異なり、
   車幅方向の左端部又は右端部に取り付けられた前記変位−電圧変換素子における前記バンパーカバーの変形量に応じて発生する前記出力電圧が、車幅方向の中央部に取り付けられた前記変位−電圧変換素子における前記バンパーカバーの変形量に応じて発生する前記出力電圧に比較して大きくなるように設定されている、車両用衝突検知装置（１）。
2. 前記衝突判定調整部は、
   前記バンパーカバーの温度に基づき、前記変位−電圧変換素子によって発生された前記出力電圧を補正する電圧調整部（３２）を含み、
   前記衝突判定部は、
   前記電圧調整部によって、前記出力電圧が補正されることにより形成された補正電圧（Ｖｏｕｔ）を、所定の電圧閾値（Ｖｔｈ）と比較し、前記補正電圧が前記電圧閾値以上の場合、前記バンパーカバーに衝突が発生したことを検出する請求項１記載の車両用衝突検知装置。
3. 前記電圧調整部は、
   前記バンパーカバーに取り付けられるとともに、前記バンパーカバーの温度に応じて抵抗値（Ｒｔｈｍ）が変化し、前記変位−電圧変換素子によって発生された前記出力電圧が印加される可変抵抗素子（３２ａ）を含んでいる請求項２記載の車両等衝突検知装置。
4. 前記可変抵抗素子は、サーミスタ（３２ａ）を含んでいる請求項３記載の車両用衝突検知装置。
5. 前記変位−電圧変換素子は、ピエゾフィルム（３１Ｃ、３１Ｒ、３１Ｌ）を含んでいる請求項１乃至４のうちのいずれか一項に記載の車両用衝突検知装置。

Images