JP6515881B2 - Vehicle collision detector - Google Patents
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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。 The present invention relates to a vehicle collision detection device for detecting a collision of a pedestrian or the like with a vehicle.
圧電フィルムを含んだ複数の衝突センサと信号処理装置とがハウジングに保持されて形成された車両用センサモジュールを、バンパーカバーの後方に取り付けた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)。当該衝突検知装置において、バンパーカバーに歩行者等の衝突が発生した場合には、衝突センサにおいて発生したひずみに応じて出力信号が形成されるため、信号処理装置が当該出力信号に基づいて車両の衝突を検知している。 There is a prior art related to a collision detection device in which a vehicle sensor module formed by holding a plurality of collision sensors including a piezoelectric film and a signal processing device in a housing is attached to the rear of a bumper cover (for example, patent documents 1). In the collision detection device, when a collision of a pedestrian or the like occurs in the bumper cover, an output signal is formed according to the strain generated in the collision sensor, so that the signal processing device generates a signal based on the output signal. A collision is detected.
ところで、上述した衝突検知装置においてバンパーカバーに発生した衝突を正確に検知するためには、バンパーカバーに対して衝突センサが確実に固定されている必要がある。通常、バンパーカバーに対して衝突センサを取り付ける場合、接着剤または両面接着テープによってバンパーカバーと衝突センサとを接合する場合が多い。このため、接合部位への泥水等の付着、周辺温度の変化、車体部品の経時変化等により、双方の間の接合力が低下することが考えられる。接合力の低下により、バンパーカバーから衝突センサの一部が剥離した場合、車両において衝突の発生の検知を正確に行うことが困難になるという問題がある。したがって、この場合には、衝突検知装置の作動を停止するために、衝突センサのバンパーカバーからの剥離を正確に検出する必要があった。
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、バンパーカバーに対する衝突センサの取付状態を正確に判定することができ、信頼性の高い車両用衝突検知装置を提供することにある。
By the way, in order to accurately detect a collision that has occurred in the bumper cover in the collision detection device described above, the collision sensor needs to be securely fixed to the bumper cover. Usually, when attaching a collision sensor to a bumper cover, an adhesive agent or a double-sided adhesive tape often joins a bumper cover and a collision sensor. For this reason, it is conceivable that the bonding strength between the both is reduced due to adhesion of mud water or the like to the bonding portion, a change in the ambient temperature, a change with time of the body parts, There is a problem that it is difficult to accurately detect the occurrence of a collision in the vehicle when a part of the collision sensor peels off from the bumper cover due to the decrease in the bonding force. Therefore, in this case, in order to stop the operation of the collision detection device, it was necessary to accurately detect the separation of the collision sensor from the bumper cover.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a highly reliable vehicle collision detection device capable of accurately determining the attachment state of a collision sensor to a bumper cover. .
上述した課題を解決するために、請求項1に係る車両用衝突検知装置の発明は、圧電フィルムおよび圧電フィルムの両面を挟む一対の平板状の電極を含み、発生した変形に応じて電極の間に所定の出力信号を発生する衝突センサと、衝突センサと車両のバンパーカバーの内側面との間に介装された基材フィルムと、衝突センサによって形成された出力信号に基づき、バンパーカバーにおいて、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している衝突判定部と、を備えた車両用衝突検知装置であって、基材フィルムのバンパーカバーに接合されていない部位に対して荷重を入力し、基材フィルムを変形させる変形入力部と、変形入力部によって基材フィルムが変形された場合に発生する出力信号である変形信号と、バンパーカバーに対して基材フィルムを介して衝突センサが正常に取り付けられている状態において発生する変形信号として予め規定された規定信号とに基づいて、バンパーカバーに対する衝突センサの取付不良の有無を判定する取付状態判定部と、を備えている。
In order to solve the problems described above, the invention of a collision detection device for a vehicle according to claim 1 includes a piezoelectric film and a pair of flat electrodes sandwiching both sides of the piezoelectric film, and between the electrodes according to the generated deformation In the bumper cover based on the collision sensor generating a predetermined output signal, the base film interposed between the collision sensor and the inner surface of the bumper cover of the vehicle, and the output signal formed by the collision sensor, A collision detection device for a vehicle comprising: a collision determination unit that detects that a collision requiring the operation of a protection device for protecting a collision object has occurred; and it is joined to a bumper cover of a base film A deformation input unit for inputting a load to a non-existing portion to deform the base film, and a deformation signal which is an output signal generated when the base film is deformed by the deformation input unit Based on the predefined defining signal as a modified signal which respect the bumper cover occurs in a state where the collision sensor through the substrate film is attached properly, determine the presence or absence of improper mounting of the collision sensor with respect to the bumper cover And an attached state determination unit.
この構成によれば、車両用衝突検知装置は、変形入力部によって基材フィルムが変形された場合に発生する変形信号と、バンパーカバーに対して、基材フィルムを介して衝突センサが正常に取り付けられている場合の変形信号とに基づいて、バンパーカバーに対する衝突センサの取付不良の有無を判定する取付状態判定部を備えている。これにより、基材フィルムがバンパーカバーから剥離したこと、または衝突センサが基材フィルムから剥離したことに起因したバンパーカバーに対する衝突センサの取付不良を検出することができる。したがって、衝突センサの取付不良が発生した場合には、車両の運転者にウォーニングをするとともに、車両用衝突検知装置の作動を停止することができるため、信頼性の高い車両用衝突検知装置にすることができる。
尚、本発明による車両用衝突検知装置は、歩行者衝突のみの検知を対象としているのではなく、歩行者保護装置を作動させる必要のあるすべての衝突検知を対象としている。
According to this configuration, in the vehicle collision detection device, the collision sensor is properly attached to the deformation signal generated when the base film is deformed by the deformation input unit and the bumper cover via the base film. And a mounting state determination unit that determines the presence or absence of a mounting failure of the collision sensor on the bumper cover based on the deformation signal in the case where the vehicle is mounted. Thereby, the attachment defect of the collision sensor with respect to the bumper cover resulting from the base film having peeled off from the bumper cover or the collision sensor having peeled off from the base film can be detected. Therefore, when a mounting failure of the collision sensor occurs, the driver of the vehicle can be warned and the operation of the collision detection device for the vehicle can be stopped, so that the collision detection device for the vehicle can be made highly reliable. be able to.
The collision detection device for a vehicle according to the present invention is not intended to detect only pedestrian collisions, but is directed to all collision detections that require the pedestrian protection device to be activated.
以下、本発明の実施形態1乃至実施形態3について説明する。尚、説明中および図1乃至図12中における方向を示す記載は、特に明記しなければ、車両VEに着座した運転者にとっての方向と一致するものとする。例えば、図中において、「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。しかしながら、本発明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)は、歩行者衝突の検知のみを対象としているのではなく、自転車、ベビーカーといった歩行者保護装置5(後述する)を作動させる必要のあるすべての衝突検知を対象としている。 The first to third embodiments of the present invention will be described below. Unless otherwise specified, the descriptions indicating directions in the description and in FIGS. 1 to 12 correspond to the directions for the driver seated on the vehicle VE. For example, in the drawing, the display of "front" indicates that the direction of the arrow corresponds to the front of the vehicle VE. Further, the following description is focused on the collision of the pedestrian with the vehicle VE. However, the pedestrian protection system 1 (corresponding to the collision detection device for a vehicle) according to the present invention is not only intended to detect pedestrian collisions, but it is also possible to use a pedestrian protection device 5 (described later) such as a bicycle or a stroller. It covers all collision detection that needs to be activated.
<実施形態1の構成>
図1乃至図8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について説明する。
(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、フロントバンパー21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。
<Configuration of Embodiment 1>
A pedestrian protection system 1 according to a first embodiment of the present invention will be described based on FIGS. 1 to 8.
(Overall configuration of pedestrian protection system)
As shown in FIG. 1, a
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。
The
図1および図2に示したように、バンパーカバー22の後面である裏面22a(バンパーカバーの内側面に該当する)には、衝突検知センサ3が取り付けられている。衝突検知センサ3は、バンパーカバー22の両端部をつなぐように、車幅方向(横方向)に延在している。衝突検知センサ3は、車両VE上において、歩行者等が衝突する高さに取り付けられることが望ましい。
As shown in FIGS. 1 and 2, a
図3に示したように、衝突検知センサ3は複数のセンサ素子31(各々が衝突センサおよびセンサセルに該当する)と、センサ素子31を保持する基材フィルム32とを含んでいる。尚、図3においては、衝突検知センサ3の左右方向の全長を実際より縮めて模式的に表しており、図6においても同様である。複数のセンサ素子31を包括した構成は、衝突センサに該当する。各々のセンサ素子31は、薄膜状に形成された圧電性高分子フィルム31a(圧電フィルムおよび分割圧電フィルムに該当する)と、圧電性高分子フィルム31aに接合された、ともに平板状の第1分割電極31bおよび第2分割電極31c(双方は一対の電極および一対の分割電極に該当する)を有している(図4示)。尚、図3および図6において、それぞれ複数のセンサ素子31および第1分割電極31bのうち、1つのみ符号を付している。
As shown in FIG. 3, the
圧電性高分子フィルム31aは、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材料により形成されている。第1分割電極31bおよび第2分割電極31cは、銅、アルミニウム、銀ペースト等のような導電性を有した金属皮膜によって形成され、圧電性高分子フィルム31aを両面から挟んでいる。以下、第1分割電極31bおよび第2分割電極31cを包括して、分割電極31b、31cと言う。
The
基材フィルム32は合成樹脂材料にてフィルム状に形成されており、各々のセンサ素子31とバンパーカバー22の裏面22aとの間に介装されている。基材フィルム32の一側の面32aは、第2分割電極31cにおける圧電性高分子フィルム31aに取り付けられていない側の面に接合されている。これによって複数のセンサ素子31は、基材フィルム32上において縦列および横列を形成するように並べられとともに、隣接したもの同士が互いに離れた状態で保持されている(図3示)。センサ素子31は、接着剤または両面接着テープによって基材フィルム32に接合されている。
The
基材フィルム32の第2分割電極31cに接合されていない側の面32b(以下、他側の面32bと言う)は、バンパーカバー22の裏面22aに取り付けられている。基材フィルム32は略矩形状を呈しており、センサ素子31が接合されていない部位である4隅CPにおいて、バンパーカバー22に接合されている。基材フィルム32は、接着剤または両面接着テープによってバンパーカバー22に接合されている。
The
衝突によりバンパーカバー22が変形すると、バンパーカバー22とともに基材フィルム32が変形する。基材フィルム32の変形により、センサ素子31も引っ張り方向または圧縮方向に変形し、分割電極31b、31c間において、発生した変形量に応じた所定の出力電圧Vpz(出力信号に該当し、以下、ピエゾフィルム電圧Vpzと言う)を発生させる。
また、それとは逆に分割電極31b、31c間に所定の駆動電圧Vipを印加すると、センサ素子31において引っ張り方向または圧縮方向への変形が発生する。圧電性高分子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。
When the
Conversely, when a predetermined drive voltage Vip is applied between the divided
図1に戻って、車両VEに設けられた速度センサ4は、車両VEの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。
Returning to FIG. 1, the
The
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。
また、インスツルメントパネル6(以下、インパネ6と言う)は、車両VEの運転席の前方に設けられている。インパネ6は、バンパーカバー22に対する、基材フィルム32を介したセンサ素子31の取付不良を検知した時に、運転者に対する警告を表示することが可能に形成されている。以下、バンパーカバー22に対する基材フィルム32を介したセンサ素子31の取り付けを、「基材フィルム32を介した」を省略して、バンパーカバー22に対するセンサ素子31の取り付けと言う場合がある。
The pop-
An instrument panel 6 (hereinafter referred to as an instrument panel 6) is provided in front of the driver's seat of the vehicle VE. The
(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ECU7が取り付けられている。歩行者保護ECU7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ECU7には、上述した衝突検知センサ3、速度センサ4、カウルエアバッグ装置51、ポップアップフード52およびインパネ6が、通信線によって接続されている。
(Configuration of pedestrian protection ECU)
In the vehicle VE, a
図5に示したように、歩行者保護ECU7は、車速判定部71、衝突判定部72、変形印加部73、取付状態判定部74、AND回路75および保護装置ドライバー76を含んでいる。
車速判定部71は、速度センサ4に接続されている。車速判定部71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、第1車速閾値Sth1より大きい所定の第2車速閾値Sth2以下であるか否かを判定する。車速判定部71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。
As shown in FIG. 5, the
The vehicle
衝突判定部72は、衝突検知センサ3に接続されている。衝突判定部72は、センサ素子31から入力されたピエゾフィルム電圧Vpzを、所定の電圧閾値Vthと比較する。衝突判定部72は、ピエゾフィルム電圧Vpzが電圧閾値Vth以上の場合、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。また、演算処理上の理由によって、ピエゾフィルム電圧Vpzに基づいて所定の演算電圧を形成し、当該演算電圧が電圧閾値Vth以上である場合に、衝突判定部72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と判定してもよい。
The
変形印加部73(変形入力部に該当する)は、基材フィルム32のバンパーカバー22に接合されていない部位に対して荷重を入力し、基材フィルム32を引っ張られる方向に変形させている。
取付状態判定部74は、変形印加部73によって基材フィルム32が変形した場合に、分割電極31b、31c間で発生する変形電圧Vdg(変形信号に該当する)を検出する。取付状態判定部74は、変形電圧Vdgに基づいて、バンパーカバー22に対する基材フィルム32を介したセンサ素子31の取付不良の有無を判定する。取付状態判定部74は、バンパーカバー22に対するセンサ素子31の取付不良が発生していないことを検知した場合、H信号を出力する。基材フィルム32を変形させる方法およびセンサ素子31の取付不良の有無を判定する方法の詳細については後述する。以下、バンパーカバー22に対するセンサ素子31の取付不良の有無を判定することを取付不良判定と言う。
The deformation applying unit 73 (corresponding to a deformation input unit) inputs a load to a portion of the
The attachment
AND回路75の3個の入力端は、車速判定部71、衝突判定部72および取付状態判定部74に接続されている。AND回路75は、車速判定部71、衝突判定部72および取付状態判定部74のすべてにおいてH信号が出力されている場合に、H信号を出力する。
保護装置ドライバー76は、AND回路75の出力端に接続されており、AND回路75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。
The three input ends of the AND
The
(基材フィルムの変形方法およびセンサ素子の取付不良判定方法)
以下、図6および図7に基づいて、変形印加部73による基材フィルム32の変形方法および取付状態判定部74によるバンパーカバー22に対するセンサ素子31の取付不良判定方法について詳述する。変形印加部73は、センサ素子31の中から複数個(1個でもよい)を選択し、選択されたセンサ素子31S(図6においてハッチングにて示しており、以下、それぞれ変形入力素子31Sと言う)に含まれる分割電極31b、31cの間に所定の駆動電圧Vipを印加して変形入力素子31Sを収縮させる。変形入力素子31Sは、変形入力部に該当する。
(Method of deformation of base film and method of determining mounting defect of sensor element)
Hereinafter, based on FIG. 6 and FIG. 7, the method of deforming the
前述したように、基材フィルム32は4隅CPでバンパーカバー22に対して固定されているため、変形入力素子31Sの収縮により基材フィルム32は引っ張り方向に変形する。基材フィルム32の変形により、変形入力素子31Sに隣接した複数個(1個でもよい)のセンサ素子31D(それぞれ検出セルに該当し、以下、検出素子31Dと言う)も引っ張り方向に変形して、それぞれの分割電極31b、31cの間に所定の変形電圧Vdgが発生する(図7示)。尚、検出素子31Dには、変形印加部73によって駆動電圧Vipは加えられていない。検出素子31Dは、必ずしも変形入力素子31Sに隣接していなければならないわけではなく、変形電圧Vdgを電気ノイズから切り分けることが可能な範囲で、検出素子31Dが変形入力素子31Sから離れた位置にあってもよい。
As described above, since the
取付状態判定部74には、所定の規定電圧Vfxが記憶されている。規定電圧Vfxは、バンパーカバー22に対して、基材フィルム32を介してセンサ素子31が正常に取り付けられている状態において、変形入力素子31Sに駆動電圧Vipを印加した場合に検出素子31Dに発生する変形電圧Vdgである。バンパーカバー22に対して、基材フィルム32を介してセンサ素子31が正常に取り付けられている状態とは、基材フィルム32がバンパーカバー22に対して正常に取り付けられており、かつ、センサ素子31が基材フィルム32に対して正常に取り付けられている状態である。規定電圧Vfxは、予め実験的に求められている。
The mounting
これに対して、バンパーカバー22に対するセンサ素子31の取付不良が発生している場合、変形入力素子31Sに前述した駆動電圧Vipを印加しても、検出素子31Dに発生する変形電圧Vdgは、規定電圧Vfxとは異なった値となる。バンパーカバー22に対するセンサ素子31の取付不良とは、バンパーカバー22に対する基材フィルム32の剥がれ、および基材フィルム32に対するセンサ素子31の剥がれのうちの少なくともいずれかに起因したものである。
On the other hand, when a mounting defect of the
例えば、バンパーカバー22に対して基材フィルム32が剥がれている場合、変形入力素子31Sに駆動電圧Vipを印加しても、基材フィルム32は変形入力素子31Sの動きに倣って移動するだけで、基材フィルム32に所定の変形が発生することはない。このため、検出素子31Dが所定の変形電圧Vdgを発生することはない。
一方、基材フィルム32から変形入力素子31Sが剥がれている場合、変形入力素子31Sに駆動電圧Vipを印加しても、変形入力素子31Sから基材フィルム32に変形が伝達することがない。また、基材フィルム32から検出素子31Dが剥がれている場合、基材フィルム32に所定の変形が発生しても、当該変形が検出素子31Dに伝達することはなく、検出素子31Dが所定の変形電圧Vdgを発生することはない。
取付状態判定部74は、複数の検出素子31Dのうち、発生した変形電圧Vdgが規定電圧Vfxから所定量だけ離れているものが、少なくとも1つでもある場合に、バンパーカバー22に対するセンサ素子31の取付不良が発生していると判定する。
For example, when the
On the other hand, when the
The attachment
取付不良判定を行う場合、センサ素子31の中で選択する変形入力素子31Sおよび検出素子31Dを変更しながら、変形入力素子31Sへの駆動電圧Vipの印加と検出素子31Dに発生する変形電圧Vdgの検出とを順次繰り返し行ってもよい。取付状態判定部74による基材フィルム32の取付不良判定は、どのタイミングで行ってもよい。例えば、図8に示したように、制御フローのルーチンごとにその都度行ってもよいし、車両VEのイグニッションスイッチがオンされた直後に行ってもよいし、イグニッションスイッチがオンされている間において、所定時間おきに繰り返して判定してもよい。
When the mounting defect determination is performed, the application of the drive voltage Vip to the
(歩行者保護システムの制御方法)
以下、図8に基づいて、歩行者保護ECU7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、変形印加部73によって、変形入力素子31Sに対し駆動電圧Vipが印加される(ステップS101)。
次に、取付状態判定部74によって、検出素子31Dに発生した変形電圧Vdgを検出する(ステップS102)。
その後、取付状態判定部74において、複数の検出素子31Dのそれぞれについて、検出された変形電圧Vdgと規定電圧Vfxとの差|Vdg−Vfx|が、基準偏差ε以下であるか否かが判定される(ステップS103)。基準偏差εは、0にごく近い所定の正値に設定されている。
複数の検出素子31Dのうち、少なくとも1つについて変形電圧Vdgと規定電圧Vfxとの差|Vdg−Vfx|が基準偏差εより大きいと判定された場合、インパネ6において、センサ素子31のバンパーカバー22に対する取付不良が発生していることを警告し(ステップS110)、本制御フローを終了する。この場合、衝突検知センサ3による衝突検知は行わない。
(Control method of pedestrian protection system)
Hereinafter, based on FIG. 8, the control method of the pedestrian protection system 1 by pedestrian protection ECU7 is demonstrated. First, the drive voltage Vip is applied to the
Next, the attachment
Thereafter, the attachment
When it is determined that the difference | Vdg−Vfx | between the deformation voltage Vdg and the prescribed voltage Vfx for at least one of the plurality of
すべての検出素子31Dについて、変形電圧Vdgと規定電圧Vfxとの差|Vdg−Vfx|が基準偏差ε以下であると判定された場合、速度センサ4から車速判定部71に対し、車両VEの車速検出値Sdetが入力される(ステップS104)。
次に、車速判定部71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S105)。
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、センサ素子31から衝突判定部72に向けて、ピエゾフィルム電圧Vpzが入力される(ステップS106)。
When it is determined that the difference | Vdg-Vfx | between the deformation voltage Vdg and the prescribed voltage Vfx is less than or equal to the reference deviation ε for all the
Next, the vehicle
When it is determined that the vehicle speed detection value Sdet is less than the first vehicle speed threshold Sth1 or exceeds the second vehicle speed threshold Sth2, the present control flow is ended. When it is determined that the vehicle speed detection value Sdet is equal to or greater than the first vehicle speed threshold Sth1 and equal to or less than the second vehicle speed threshold Sth2, the piezoelectric film voltage Vpz is input from the
衝突判定部72に入力されたピエゾフィルム電圧Vpzは、電圧閾値Vth以上であるか否かが判定される(ステップS107)。電圧閾値Vthは、バンパーカバー22に歩行者または自転車が衝突した場合に発生するピエゾフィルム電圧Vpz1と、地上工作物が衝突した場合に発生するピエゾフィルム電圧Vpz2との間に設定されている。
ピエゾフィルム電圧Vpz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S108)、歩行者保護装置5を作動させる(ステップS109)。
ステップS107において、ピエゾフィルム電圧Vpz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。
It is determined whether the piezo film voltage Vpz input to the
If it is determined that the piezo film voltage Vpz is equal to or higher than the voltage threshold value Vth, it is detected in the
When it is determined in step S107 that the piezo film voltage Vpz is less than the voltage threshold Vth, the present control flow ends.
<実施形態1の作用効果>
本実施形態によれば、歩行者保護システム1は、バンパーカバー22に対する、基材フィルム32を介したセンサ素子31の取付不良の有無を判定する取付状態判定部74を備えている。取付状態判定部74は、変形印加部73によって基材フィルム32が変形された場合にセンサ素子31が発生する変形電圧Vdgと規定電圧Vfxとに基づいて、バンパーカバー22に対するセンサ素子31の取付不良の有無を判定している。これにより、基材フィルム32がバンパーカバー22から剥離したこと、およびセンサ素子31が基材フィルム32から剥離したことのうちの少なくともいずれかに起因したバンパーカバー22に対するセンサ素子31の取付不良を検出することができる。したがって、センサ素子31の取付不良が発生した場合には、車両VEの運転者にウォーニングをするとともに、歩行者保護システム1の作動を停止することができるため、信頼性の高い歩行者保護システム1にすることができる。
<Operation and effect of Embodiment 1>
According to the present embodiment, the pedestrian protection system 1 includes the attachment
変形印加部73は、変形入力素子31Sに駆動電圧Vipを印加して、当該変形入力素子31Sを用いて基材フィルム32を変形させている。そして、取付状態判定部74は、駆動電圧Vipが加えられていない検出素子31Dに発生した変形電圧Vdgに基づいて、バンパーカバー22に対するセンサ素子31の取付不良判定をしている。これにより、衝突検知をするためのセンサ素子31のみを用いて、センサ素子31の取付不良判定をすることができ、取付不良判定のために、基材フィルム32を変形させる特別なアクチュエータ等を必要とすることがない。
The
取付状態判定部74によって変形電圧Vdgが検出される検出素子31Dは、変形印加部73によって駆動電圧Vipが印加された変形入力素子31Sに隣接している。これにより、変形入力素子31Sによって発生された基材フィルム32の変形を容易に検出することができ、バンパーカバー22に対するセンサ素子31の取付不良判定を精度よく実行することができる。
基材フィルム32は矩形状を呈しており、その4隅CPにおいてバンパーカバー22に取り付けられている。これにより、バンパーカバー22に対する基材フィルム32の取付工程を簡素化することができる。また、基材フィルム32において4隅CP以外の部位を変形させることができるため、基材フィルム32上において、変形入力素子31Sを配置可能な範囲を広くすることができる。
The
The
<第1変形例の構成>
以下、図9に基づいて、実施形態1の第1変形例による衝突検知センサ3のバンパーカバー22への取付方法について説明する。尚、図9においては、衝突検知センサ3の左右方向の全長を実際より縮めて模式的に表している。実施形態1と同様に、本変形例による基材フィルム32は矩形状を呈しており、センサ素子31が接合されていない部位である周縁固定部FP(周縁部に該当する)において、バンパーカバー22に取り付けられている。図9に示したように、周縁固定部FPは、基材フィルム32の上縁部、下縁部、左右縁部を含んでおり、基材フィルム32はバンパーカバー22に対して、外周部の全周で固定されている。衝突検知センサ3の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。
<Configuration of First Modification>
Hereinafter, based on FIG. 9, the attachment method to the
<第1変形例の作用効果>
本変形例によれば、基材フィルム32は矩形状を呈しており、その周縁固定部FPにおいてバンパーカバー22に取り付けられている。これにより、基材フィルム32をバンパーカバー22に強固に取り付けることができる。また、周縁固定部FPによって囲まれた部位のどの位置においても基材フィルム32に変形を与えることができ、センサ素子31の取付不良判定を容易に行うことができる。
<Operation and effect of first modification>
According to this modification, the
<第2変形例の構成>
以下、図10に基づいて、実施形態1の第2変形例による衝突検知センサ3のバンパーカバー22への取付方法について説明する。尚、図10においては、衝突検知センサ3の左右方向の全長を実際より縮めて模式的に表している。本変形例においても、実施形態1と同様に基材フィルム32は矩形状を呈しており、複数のセンサ素子31は、基材フィルム32上において縦列および横列を形成するように並べられている。
<Configuration of Second Modification>
Hereinafter, based on FIG. 10, the attachment method to the
基材フィルム32は、センサ素子31の隣り合った横列同士の間である列間固定部BPに該当する位置およびセンサ素子31が接合されていない上下端部位である端部固定部OPにおいて、バンパーカバー22に取り付けられている。該当する位置と言っているのは、基材フィルム32の一側の面32aにセンサ素子31が取り付けられているのに対して、基材フィルム32がバンパーカバー22に接合されているのは、その他側の面32bであって、双方が同一面にないためである。基材フィルム32は、センサ素子31の隣り合った縦列同士の間に該当する位置においてバンパーカバー22に取り付けられていてもよい。衝突検知センサ3の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。
The
<第2変形例の作用効果>
本変形例によれば、基材フィルム32は、センサ素子31の隣り合った横列同士の間である列間固定部BPに該当する位置において、バンパーカバー22に取り付けられている。これにより、基材フィルム32上において、バンパーカバー22に対する取付位置を均等に設けることができ、バンパーカバー22に発生した衝突を、衝突検知センサ3によって精度よく検出することができる。また、横方向に隣り合ったセンサ素子31を、変形入力素子31Sと検出素子31Dとにすることにより、変形入力素子31Sによって与えられた基材フィルム32の変形を、検出素子31Dによって精度よく検出することができる。
<Operation and effect of the second modification>
According to this modification, the
<実施形態2の構成>
以下、図11に基づいて、実施形態2による衝突検知センサ3Aについて説明する。尚、図11においては、衝突検知センサ3Aの左右方向の全長を実際より縮めて模式的に表している。実施形態1と同様に、本実施形態による基材フィルム32は略矩形状を呈しており、その4隅CPにおいてバンパーカバー22に接合されている。基材フィルム32上には、複数のアクチュエータ金属片33(変形入力部に該当する)が形成されている。図11に示したように、各々のアクチュエータ金属片33は、センサ素子31の隣り合った横列同士の間に配置されている。図11において破線にて示したように、アクチュエータ金属片33は横列同士の間に代えて、それぞれセンサ素子31の隣り合った縦列同士の間に配置されていてもよい。
<Configuration of
The
各々のアクチュエータ金属片33は形状記憶合金にて形成されており、その全長に渡って基材フィルム32に固定されている。変形印加部73は、センサ素子31によって基材フィルム32を変形させることに代えて、アクチュエータ金属片33に電流を加えて発熱させ、アクチュエータ金属片33を変形させることにより基材フィルム32を変形させている。取付状態判定部74は、変形印加部73によってアクチュエータ金属片33に電流が加えられた場合に、いずれかのセンサ素子31に発生した変形電圧Vdgに基づいて、バンパーカバー22に対するセンサ素子31の取付不良判定を実行する。アクチュエータ金属片33が、それぞれセンサ素子31の隣り合った縦列同士の間に配置されていても、上述した場合と同様に機能する。本実施形態のその他の構成および本実施形態によるバンパーカバー22に対するセンサ素子31の取付不良判定の方法は実施形態1の場合と同様であるため、これ以上の説明は省略する。
Each
<実施形態2の作用効果>
本実施形態によれば、基材フィルム32上に設けられたアクチュエータ金属片33に電流を流して発熱させ、アクチュエータ金属片33とともに基材フィルム32を変形させている。これにより、基材フィルム32を変形させるためにセンサ素子31を使用することがなく、取付不良判定がセンサ素子31の機能に影響を与えることない。したがって、バンパーカバー22の衝突検出を妨げることなく、センサ素子31の取付不良判定を行うことができる。
各々のアクチュエータ金属片33は、センサ素子31の隣り合った横列同士の間に配置されている。これにより、基材フィルム32上におけるセンサ素子31の配置、形状に影響を与えることを防ぐことができる。
<Operation and effect of
According to the present embodiment, the
Each
<実施形態3の構成>
以下、図12および図13に基づいて、実施形態3による衝突検知センサ3Bについて説明する。尚、図12においては、衝突検知センサ3Bの左右方向の全長を実際より縮めて模式的に表している。本実施形態による衝突検知センサ3Bは、センサ素子34(衝突センサに該当する)と基材フィルム32を備えている。図12に示したように、センサ素子34は実施形態1とは異なり、複数個に分割されておらず一体に形成されている。センサ素子34は、圧電性高分子フィルム34a(圧電フィルムに該当する)と、圧電性高分子フィルム34aの両面を挟む、ともに平板状の第1電極34bおよび第2電極34c(双方は一対の電極に該当する)を有している(図13示)。センサ素子34は、発生した変形に応じて、第1電極34bと第2電極34cとの間に所定のピエゾフィルム電圧Vpzを発生する。
<Configuration of
Hereinafter, the
実施形態1と同様の基材フィルム32は、その一側の面32aにおいて、第2電極34cにおける圧電性高分子フィルム34aに取り付けられていない側の面に接合されている。センサ素子34は、接着剤または両面接着テープによって基材フィルム32に接合されている。基材フィルム32の他側の面32bは、バンパーカバー22の裏面22aに取り付けられている。実施形態1と同様に、基材フィルム32は略矩形状を呈しており、その4隅CPにおいてバンパーカバー22に接合されている。
The
基材フィルム32において、上縁部に形成された上端部入力点UPおよび右側部に形成された側端部入力点SPには、それぞれ変形入力装置35(変形入力部に該当する)が接続されている。上端部入力点UPおよび側端部入力点SPは、4隅CPとは異なる位置に形成されている。変形入力装置35は、電磁アクチュエータまたは静電アクチュエータにより形成されている。変形入力装置35は、圧電素子または形状記憶合金によって形成されていてもよい。変形印加部73は、センサ素子31によって基材フィルム32を変形させることに代えて、変形入力装置35によって基材フィルム32を変形させている。変形印加部73は変形入力装置35を作動させ、基材フィルム32の上端部入力点UPを上方に牽引する、または側端部入力点SPを右方に牽引している。
A deformation input device 35 (corresponding to a deformation input portion) is connected to the upper end portion input point UP formed at the upper edge portion and the side end portion input point SP formed at the right side portion of the
取付状態判定部74は、変形入力装置35によって基材フィルム32が牽引された場合に、センサ素子34に発生した変形電圧Vdgに基づいて、バンパーカバー22に対するセンサ素子34の取付不良判定を実行する。変形入力装置35は、上端部入力点UPおよび側端部入力点SPのうちの、いずれか一方のみに接続されていてもよい。また、変形入力装置35は、基材フィルム32の下縁部または左側部に接続されていてもよい。さらに、センサ素子34は、実施形態1と同様に複数のセンサ素子31に分割されていてもよい。本実施形態のその他の構成および本実施形態によるバンパーカバー22に対するセンサ素子31の取付不良判定の方法は実施形態1のものと同様であるため、これ以上の説明は省略する。
When the
<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。
バンパーカバー22に対するセンサ素子31の取付不良判定を行う場合、必ずしも基材フィルム32を引っ張り方向に変形させなければならないわけではない。基材フィルム32を圧縮方向に変形させ、発生した変形電圧Vdgを検出してセンサ素子31の取付不良判定を行うようにしてもよい。
実施形態2において、基材フィルム32の周縁部にアクチュエータ金属片33を取り付け、基材フィルム32に対して、実施形態3と同様の一体に形成されたセンサ素子34を接合してもよい。
Other Embodiments
The present invention is not limited to the embodiments described above, and can be modified or expanded as follows.
When the mounting defect determination of the
In the second embodiment, the
図面中、1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)、22はバンパーカバー、22aは裏面(バンパーカバーの内側面)、31はセンサ素子(衝突センサ、センサセル)、31aは圧電性高分子フィルム(圧電フィルム、分割圧電フィルム)、31bは第1分割電極(電極、分割電極)、31cは第2分割電極(電極、分割電極)、31Dは検出素子(検出セル)、31Sは変形入力素子(いずれかのセンサセル、変形入力部)、32は基材フィルム、33はアクチュエータ金属片(形状記憶合金、変形入力部)、34はセンサ素子(衝突センサ)、34aは圧電性高分子フィルム(圧電フィルム)、34bは第1電極(電極)、34cは第2電極(電極)、35は変形入力装置(変形入力部)、72は衝突判定部、73は変形印加部(変形入力部)、74は取付状態判定部、VEは車両を示している。 In the drawing, 1 is a pedestrian protection system (collision detection device for vehicles), 5 is a pedestrian protection device (protection device), 22 is a bumper cover, 22a is a back surface (inner side of bumper cover), 31 is a sensor element (collision Sensor, sensor cell), 31a is a piezoelectric polymer film (piezoelectric film, divided piezoelectric film), 31b is a first divided electrode (electrode, divided electrode), 31c is a second divided electrode (electrode, divided electrode), 31D is detected Element (detection cell) 31S: deformation input element (any sensor cell, deformation input part) 32: base film 33: actuator metal piece (shape memory alloy, deformation input part) 34: sensor element (collision sensor , 34a is a piezoelectric polymer film (piezoelectric film), 34b is a first electrode (electrode), 34c is a second electrode (electrode), 35 is a deformation input device (deformation input unit), 7 The collision determination unit, 73 modification applying unit (changed input unit) 74 attached state determination unit, VE represents the vehicle.
Claims (8)
前記衝突センサと、車両(VE)のバンパーカバー(22)の内側面(22a)との間に介装された基材フィルム(32)と、
前記衝突センサによって形成された前記出力信号に基づき、前記バンパーカバーにおいて、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している衝突判定部(72)と、
を備えた車両用衝突検知装置(1)であって、
前記基材フィルムの前記バンパーカバーに接合されていない部位(UP、SP)に対して荷重を入力し、前記基材フィルムを変形させる変形入力部(31S、33、35、73)と、
前記変形入力部によって前記基材フィルムが変形された場合に発生する前記出力信号である変形信号(Vdg)と、前記バンパーカバーに対して前記基材フィルムを介して前記衝突センサが正常に取り付けられている状態において発生する前記変形信号として予め規定された規定信号(Vfx)とに基づいて、前記バンパーカバーに対する前記衝突センサの取付不良の有無を判定する取付状態判定部(74)と、
を備えた車両用衝突検知装置。 A piezoelectric film (31a, 34a) and a pair of flat plate electrodes (31b, 31c, 34b, 34c) sandwiching both sides of the piezoelectric film, and a predetermined output signal (Vpz) between the electrodes according to the generated deformation. Collision sensor (31, 34) to generate
A substrate film (32) interposed between the collision sensor and an inner surface (22a) of a bumper cover (22) of a vehicle (VE);
A collision determination unit (72) that detects that a collision requiring the operation of a protection device (5) for protecting a collision object has occurred in the bumper cover based on the output signal formed by the collision sensor When,
Collision detection apparatus (1) for vehicles provided with
A deformation input unit (31S, 33, 35, 73) that inputs a load to a portion (UP, SP) of the base film not joined to the bumper cover, and deforms the base film;
The output signal a is deformed signal (Vdg), said collision sensor is mounted correctly through the Kimotozai film previous to said bumper cover that occurs when the base film is deformed by the deformation input unit An attachment state determination unit (74) that determines the presence or absence of an attachment failure of the collision sensor to the bumper cover based on a predefined signal (Vfx) defined in advance as the deformation signal generated in the state of
Collision detection device for vehicles.
各々が分割圧電フィルム(31a)および該分割圧電フィルムの両面を挟む一対の分割電極(31b、31c)を有する複数のセンサセル(31)に分割されており、
前記基材フィルムは、
それぞれの前記センサセルに含まれる一方の前記分割電極(31c)に接合されることによって、複数の前記センサセルを隣接したもの同士が互いに離れた状態で保持しており、
前記変形入力部は、
いずれかの前記センサセル(31S)に含まれる前記分割電極に電圧を印加して、当該センサセルを用いて前記基材フィルムを変形させ、
前記取付状態判定部は、
前記変形入力部によって電圧が加えられていない前記センサセルである検出セル(31D)に発生した前記変形信号と、前記バンパーカバーに対して、前記基材フィルムを介して前記センサセルが正常に取り付けられている場合に前記検出セルに発生した前記変形信号とに基づいて、前記バンパーカバーに対する前記衝突センサの取付不良の有無を判定する請求項1記載の車両用衝突検知装置。 The collision sensor is
Divided into a plurality of sensor cells (31) each having a split piezoelectric film (31a) and a pair of split electrodes (31b, 31c) sandwiching both sides of the split piezoelectric film,
The base film is
By being joined to one of the divided electrodes (31c) included in each of the sensor cells, adjacent ones of the plurality of sensor cells are held apart from each other,
The deformation input unit is
Applying a voltage to the divided electrodes included in any of the sensor cells (31S) to deform the base film using the sensor cells;
The attachment state determination unit
The sensor cell is normally attached via the base film to the deformation signal generated in the detection cell (31D) which is the sensor cell to which a voltage is not applied by the deformation input unit and the bumper cover The collision detection apparatus for vehicles according to claim 1 which judges existence of poor attachment of said collision sensor to said bumper cover based on said modification signal which occurred in said detection cell when it has.
前記基材フィルムは、前記センサセルの隣り合った前記縦列同士の間および隣り合った前記横列同士の間(BP)のどちらか一方に該当する位置において、前記バンパーカバーに取り付けられている請求項2または3に記載の車両用衝突検知装置。 A plurality of said sensor cells are arranged to form columns and rows on said substrate film,
The base film is attached to the bumper cover at a position corresponding to any one of the adjacent columns of the sensor cells and the adjacent rows (BP) of the sensor cells. The collision detection device for vehicles according to or 3.
前記基材フィルム上に取り付けられた形状記憶合金(33)を含み、
前記形状記憶合金に電流を加えて発熱させ、前記形状記憶合金とともに前記基材フィルムを変形させる請求項1記載の車両用衝突検知装置。 The deformation input unit is
Comprising a shape memory alloy (33) mounted on the substrate film,
The collision detection device for vehicles according to claim 1 which makes a current generate heat in said shape memory alloy, and makes said base film deform with said shape memory alloy.
各々が分割圧電フィルム(31a)および該分割圧電フィルムの両面を挟む一対の分割電極(31b、31c)が含まれた複数のセンサセル(31)に分割されており、
前記基材フィルムは、
それぞれの前記センサセルの一方の前記分割電極(31c)に接合されることによって、複数の前記センサセルが縦列および横列を形成するように並べられるとともに、隣接したもの同士が互いに離れるように前記センサセルを保持しており、
前記形状記憶合金は、
前記センサセルの隣り合った前記縦列同士の間または隣り合った前記横列同士の間に配置されており、
前記取付状態判定部は、
前記形状記憶合金に電流を加えた場合に、前記センサセルのうちのどれかに発生した前記変形信号と、前記バンパーカバーに対して、前記基材フィルムを介して前記センサセルが正常に取り付けられている場合の前記変形信号とに基づいて、前記バンパーカバーに対する前記衝突センサの取付不良の有無を判定する請求項5記載の車両用衝突検知装置。 The collision sensor is
A plurality of sensor cells (31) each including a split piezoelectric film (31a) and a pair of split electrodes (31b, 31c) sandwiching both sides of the split piezoelectric film;
The base film is
A plurality of sensor cells are arranged to form columns and rows by being joined to one of the divided electrodes (31 c) of each of the sensor cells, and the sensor cells are held such that adjacent ones are separated from each other Yes,
The shape memory alloy is
Arranged between adjacent ones of the columns of the sensor cells or between adjacent ones of the rows;
The attachment state determination unit
When the current is applied to the shape memory alloy, the sensor cell is normally attached via the base film to the deformation signal generated in one of the sensor cells and the bumper cover. The collision detection device for vehicles according to claim 5 which judges existence of poor attachment of said collision sensor to said bumper cover based on said modification signal in a case.
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