(57)【要約】【課題】路面干渉などの非接触事象と、接触事象とを切り分けて検出可能な車両用衝突検出装置を提供することを目的とする。【解決手段】少なくとも縦横２枚ずつ格子状に分割されて、バンパカバーの裏面側に設けられた圧電フィルム１４と、圧電フィルム１４において、延び方向の出力値が検出された第１箇所に隣り合う２以上の第２箇所において縮み方向の出力値が検出された場合に、第１箇所を衝突位置と判定する制御装置１２と、を備える。【選択図】図１
2019006239.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも縦横２枚ずつ格子状に分割されて、バンパカバーの裏面側に設けられた圧電フィルムと、
前記圧電フィルムにおいて、延び方向の出力値が検出された第１箇所に隣り合う２以上の第２箇所において縮み方向の出力値が検出された場合に、前記第１箇所を衝突位置と判定する判定部と、
を備えた車両用衝突検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の衝突を検出する車両用衝突検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の衝突や接触を検出する技術は、種々の技術が提案されている。例えば、特許文献１では、車体の略最外側となる部位を含む位置に水平方向について上下２段に設けられた接触センサと、上下２段の接触センサが共に接触検知した時に接触発生と判断する判断手段と、を備えた車両用接触検知装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３７７７２８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１では、軽衝突や小物体の衝突を検出できるが、路面干渉などの非接触事象と接触事象とを切り分けて検出できないため、改善の余地がある。
【０００５】
本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、路上障害物等とバンパが接触する路面干渉などの非接触事象と、接触事象とを切り分けて検出可能な車両用衝突検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、少なくとも縦横２枚ずつ格子状に分割されて、バンパカバーの裏面側に設けられた圧電フィルムと、前記圧電フィルムにおいて、延び方向の出力値が検出された第１箇所に隣り合う２以上の第２箇所において縮み方向の出力値が検出された場合に、前記第１箇所を衝突位置と判定する判定部と、を備えている。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、圧電フィルムは、少なくとも縦横２枚ずつ格子状に分割されて、バンパカバーの裏面側に設けられている。すなわち、バンパカバーに衝突対象が衝突した場合に、格子状に分割された圧電フィルムの出力値が変化する。
【０００８】
判定部では、圧電フィルムにおいて、延び方向の出力値が検出された第１箇所に隣り合う２以上の第２箇所において縮み方向の出力値が検出された場合に、第１箇所が衝突位置と判定される。
【０００９】
格子状に分割された圧電フィルムの出力値は、路上障害物などに衝突する非接触事象が発生した場合には全面に亘って縮み方向の出力が検出される。一方、自転車などに衝突する接触事象が発生した場合には局所的に延び方向の出力値が出力され、その出力値に隣接する２以上の箇所で縮み方向の出力値が出力される。従って、判定部が、圧電フィルムにおいて、延び方向の出力値が検出された第１箇所に隣り合う２以上の第２箇所において縮み方向の出力値が検出された場合に、第１箇所が衝突位置と判定することで、路面干渉などの非接触事象と、接触事象とを切り分けて検出することが可能となる。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように本発明によれば、路面干渉などの非接触事象と、接触事象とを切り分けて検出可能な車両用衝突検出装置を提供できる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態に係る車両用衝突検出装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態に係る車両用衝突検出装置における圧電フィルムの車両搭載位置を説明するための図である。
【図３】（Ａ）はバンパカバーの変形前の状態を示す側方断面図であり、（Ｂ）は路上障害物に衝突した場合のバンパカバーの変形を示す側方断面図であり、（Ｃ）はサイクリスト衝突の場合のバンパカバーの変形を示す側方断面図であり、（Ｄ）は（Ｃ）における圧電フィルムの延び縮みを示す図であり、（Ｅ）は（Ｃ）における圧電フィルムの出力値を示す図である。
【図４】本実施形態に係る車両用衝突検出装置の制御装置で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図５】本実施形態に係る車両用衝突検出装置の制御装置の機能ブロック図である。
【図６】（Ａ）はボールが衝突した場合の圧電フィルムの検出値の一例を示す図であり、（Ｂ）はサイクリストが衝突した場合の圧電フィルムの検出値の一例を示す図であり、（Ｃ）はサイクリストの膝とすねが時間差で衝突した場合の圧電フィルムの検出値の一例を示す図である。
【図７】本実施形態に係る車両用衝突検出装置の制御装置で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図８】（Ａ）は本実施形態に係る車両用衝突検出装置の制御装置の概略構成を示すブロック図であり、（Ｂ）は本実施形態に係る車両用衝突検出装置の制御装置の機能ブロック図である。
【図９】本実施形態に係る車両用衝突検出装置の制御装置で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１は、本実施形態に係る車両用衝突検出装置の概略構成を示すブロック図であり、図２は、本実施形態に係る車両用衝突検出装置における圧電フィルムの車両搭載位置を説明するための図である。
【００１３】
本実施形態に係る車両用衝突検出装置１０は、圧電フィルム１４及び判定部としての制御装置１２を備えている。
【００１４】
圧電フィルム１４は、少なくとも縦横２枚ずつ格子状に分割されおり、バンパカバー３０の裏面側に貼り付けられている。詳細には、圧電フィルム１４は、図２の点線で示すように、縦横それぞれ複数に分割されてバンパカバー３０の裏面に貼り付けられている。図２では、縦横それぞれ３分割された圧電フィルム１４がバンパカバー３０の左右のそれぞれに分けて貼り付けられている例を示すが、これに限るものでなく、具体的には、縦横２枚ずつ分割してバンパカバー３０の裏面に貼り付けてもよいし、分割数をさらに増やして、バンパカバー３０の全面を網羅するように貼り付けてもよい。
【００１５】
制御装置１２は、図１に示すように、ＣＰＵ１２Ａ、ＲＯＭ１２Ｂ、ＲＡＭ１２Ｃ、及びＩ／Ｏ（入出力インタフェース）１２Ｄがそれぞれバス１２Ｅに接続されたマイクロコンピュータで構成されている。
【００１６】
Ｉ／Ｏ１２Ｄには、圧電フィルム１４が接続され、制御装置１２のＲＯＭ１２Ｂには、圧電フィルム１４の検出結果に基づいて車両の衝突を検出するためのプログラム等が記憶されている。ＲＡＭ１２Ｃは、ＣＰＵ１２Ａによって行われる各種演算等を行う作業メモリ等として使用される。なお、図１では、単一の圧電フィルム１４として示すが、上述のように複数に分割されているため、分割された圧電フィルム１４の各々が制御装置１２に接続されているものとする。
【００１７】
本実施形態では、制御装置１２が、分割された各圧電フィルム１４の検出結果に基づいて、路上障害物等とバンパが接触する路面干渉などの非衝突事象と、自転車に乗った人（以降、サイクリストと称す）などの衝突事象とを区別して検出する。
【００１８】
具体的には、非衝突事象の路上障害物にバンパカバー３０が接触した場合は、図３（Ａ）の状態から図３（Ｂ）の状態に、バンパカバー３０の全面が変形し、分割された圧電フィルム１４の検出結果は、複数の圧電フィルム１４から正の出力値が検出される。なお、ここで、圧電フィルム１４の出力値は、正は圧電フィルム１４が延びる方向を示し、負は圧電フィルム１４が縮む方向を示す。
【００１９】
一方、衝突事象であるサイクリスト衝突の場合は、図３（Ｃ）に示すように、サイクリストの膝等によってバンパカバー３０が局所的に変形する。そして、分割された圧電フィルム１４の検出結果は、図３（Ｄ）に示すように、衝突箇所の圧電フィルム１４が延びる方向に変形し、衝突箇所の周辺の圧電フィルム１４が縮む方向に変形する。すなわち、図３（Ｅ）示すように、衝突位置に対応する部分が正の出力値が検出され、その周辺が負の出力値が検出される。
【００２０】
そこで、本実施形態では、制御装置１２が、この圧電フィルム１４の正負の分布に基づいて、非衝突事象と、衝突事象とを区別して衝突を検出する制御を行う。本実施形態では、圧電フィルム１４によって正の出力値が検出された箇所と、正の出力値が検出された箇所に隣り合う２以上の箇所において負の出力値が検出された場合に、正の出力値が検出された箇所を衝突事象における衝突位置として判定する。
【００２１】
本実施形態では、圧電フィルムの延び縮みで衝突事象とその衝突位置を判断するため、圧電フィルム１４の背面に反力部材等を設ける必要がなく、圧電フィルム１４をバンパカバー３０の裏面側に設けることが可能である。
【００２２】
続いて、上述のように構成された本実施形態に係る車両用衝突検出装置１０の制御装置１２で行われる具体的な処理について説明する。図４は、本実施形態に係る車両用衝突検出装置１０の制御装置１２で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【００２３】
ステップ１００では、ＣＰＵ１２Ａが、複数に分割された圧電フィルム１４のそれぞれの検出結果を取得してステップ１０２へ移行する。
【００２４】
ステップ１０２では、ＣＰＵ１２Ａが、正の出力値が検出されたか否か判定する。すなわち、非衝突事象を含む衝突対象が衝突して、バンパカバー３０の裏面側が延びる方向に変形する箇所があるか否かを判定する。該判定が否定された場合にはステップ１００に戻って上述の処理を繰り返し、判定が肯定された場合にはステップ１０４へ移行する。
【００２５】
ステップ１０４では、ＣＰＵ１２Ａが、圧電フィルム１４の正の出力値が検出された部分に隣接して２以上の負の値を検出された箇所があるか否かを判定する。これにより、サイクリスト等の衝突事象であるか否かを判定する。該判定が肯定された場合にはステップ１０６へ移行し、否定された場合にはステップ１０８へ移行する。
【００２６】
ステップ１０６では、ＣＰＵ１２Ａが、圧電フィルム１４の正の出力値が検出された箇所へのサイクリストの衝突と判断して一連の処理を終了する。
【００２７】
一方、ステップ１０８では、ＣＰＵ１２Ａが、路上障害物の衝突と判断して一連の処理を終了する。
【００２８】
このように処理することにより、衝突対象が衝突事象であるか非衝突事象であるかを衝突位置を含めて判断することが可能となる。
【００２９】
（第２実施形態）
続いて、第２実施形態に係る車両用衝突検出装置について説明する。図５は、本実施形態に係る車両用衝突検出装置の制御装置１２の機能ブロック図である。
【００３０】
本実施形態の制御装置１２は、図５に示すように、衝突位置特定部２０及びサイクリスト形状特定部２２の機能を備えている。
【００３１】
衝突位置特定部２０は、複数の圧電フィルム１４から圧電フィルム出力信号を取得して、衝突位置を特定する。衝突位置の特定は、第１実施形態で説明したように、圧電フィルム１４の正の出力値が検出された箇所と、正の出力値が検出された箇所に隣接して２以上の負の出力値が検出された箇所とを有する場合に、正の出力値が検出された箇所を衝突位置として検出する。
【００３２】
サイクリスト形状特定部２２は、衝突位置特定部２０の特定結果に基づいて、衝突対象の形状を特定する。衝突対象が予め定めた形状である場合は、サイクリストが衝突したと判断して、衝突センササイクリスト検知オンを表す信号を出力する。
【００３３】
例えば、図６（Ａ）に示すように、車両にボール２８等が衝突した場合には、圧電フィルム１４によって正の出力値が検出される箇所と、その周辺に負の値が検出される箇所とが検出される。
【００３４】
これに対して、図６（Ｂ）に示すように、サイクリストが衝突した場合には、サイクリストの足がバンパカバー３０の広域面に当たる。これにより、サイクリストの膝とすねが衝突してそれぞれの箇所の圧電フィルム１４から正の出力値が検出され、その周辺の圧電フィルム１４から負の出力値が検出される。従って、サイクリスト形状特定部２２が、この圧電フィルム１４の正負の分布の形状から、衝突対象の形状を特定してサイクリストとボールとを区別して衝突を検出する。
【００３５】
なお、図６（Ｃ）に示すように、サイクリストの膝が衝突（図６（Ｃ）の左側）した後に、時間差でサイクリストのすねが衝突（図６（Ｃ）の右側）する場合もあるため、制御装置１２は、時間差の圧電フィルム１４の分布を含めて、サイクリストの衝突を判断する。これにより、上記の実施形態よりもサイクリストの衝突の判定精度を向上できる。
【００３６】
次に、上述のように構成された本実施形態に係る車両用衝突検出装置の制御装置１２で行われる具体的な処理について説明する。図７は、本実施形態に係る車両用衝突検出装置の制御装置１２で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図４の処理と同一処理については同一符号を付して説明する。
【００３７】
ステップ１００では、ＣＰＵ１２Ａが、複数に分割された圧電フィルム１４のそれぞれの検出結果を取得してステップ１０２へ移行する。
【００３８】
ステップ１０２では、ＣＰＵ１２Ａが、正の出力値が検出されたか否か判定する。すなわち、非衝突事象を含む衝突対象が衝突して、バンパカバー３０の裏面側が延びる方向に変形する箇所があるか否かを判定する。該判定が否定された場合にはステップ１００に戻って上述の処理を繰り返し、判定が肯定された場合にはステップ１０４へ移行する。
【００３９】
ステップ１０４では、ＣＰＵ１２Ａが、圧電フィルム１４の正の出力値が検出された部分に隣接して２以上の負の値を検出された箇所があるか否かを判定する。これにより、サイクリスト等の衝突事象が発生した可能性があるか否かを判定する。該判定が肯定された場合にはステップ１０５へ移行し、否定された場合にはステップ１０８へ移行する。
【００４０】
ステップ１０５では、ＣＰＵ１２Ａが、複数面の衝突が検出されたか否かを判定する。該判定は、例えば、圧電フィルム１４の正負の出力値が検出された分布が予め定めた分布になっているか否か等を判定する。例えば、図６（Ｂ）に示すような予め定めた分布になっているか否かを判定すると共に、図６（Ｃ）に示すように、時間差を含めて予め定めた分布になっているか否かを判定する。該判定が肯定された場合にはステップ１０６へ移行し、否定された場合にはステップ１０８へ移行する。
【００４１】
ステップ１０６では、ＣＰＵ１２Ａが、圧電フィルム１４の正の出力値が検出された箇所へのサイクリストの衝突と判断して一連の処理を終了する。
【００４２】
一方、ステップ１０８では、ＣＰＵ１２Ａが、路上障害物の衝突と判断して一連の処理を終了する。
【００４３】
このように処理することにより、サイクリストなどの衝突事象を第１実施形態よりも正確に判断することが可能となる。
【００４４】
（第３実施形態）
続いて、第３実施形態に係る車両用衝突検出装置について説明する。図８（Ａ）は、本実施形態に係る車両用衝突検出装置の制御装置１２の概略構成を示すブロック図であり、図８（Ｂ）は、本実施形態に係る車両用衝突検出装置の制御装置の機能ブロック図である。
【００４５】
本実施形態は、第１実施形態に対して、ミリ波レーダ１６やカメラ１８等の予防安全センサを更に備えて、サイクリスト衝突の判定精度を向上させたものである。
【００４６】
図８（Ａ）に示すように、本実施形態に係る車両用衝突検出装置は、第１実施形態に対して、予防安全センサの一例としてミリ波レーダ１６及びカメラ１８を更に備えており、Ｉ／Ｏ１２Ｄにそれぞれが接続されている。
【００４７】
ミリ波レーダ１６は、例えば、フロントグリル中央付近やバンパ内の車幅方向両端付近等に設けられ、それぞれ車両前方や前側方にミリ波を出射することで対象物から反射してきた電波を受信し、受信結果を制御装置１２に出力する。
【００４８】
カメラ１８は、車室内上部のインナーミラー付近等に設けられ、車両前方等を撮影して、撮影した撮影画像を制御装置１２に出力する。
【００４９】
制御装置１２は、ミリ波レーダ１６の信号に基づいて、伝搬時間やドップラー効果によって生じる周波数差などを基に対象物までの距離や自車との相対速度等を測定すると共に、カメラ１８の撮影画像を解析して、サイクリスト等を検出する。
【００５０】
制御装置１２は、詳細には、図８（Ｂ）に示すように、自転車検知判定部２４、衝突位置特定部２０、及びＡＮＤ回路２６の機能を備えている。
【００５１】
自転車検知判定部２４は、ミリ波レーダ１６及びカメラ１８等の予防安全センサの検出値に基づいて、サイクリストの検知判定を行う。例えば、ミリ波レーダ１６の検出値から衝突対象の有無を検知して、カメラ１８の撮影画像から接近する衝突対象がサイクリストであるかを判定する。
【００５２】
衝突位置特定部２０は、上述したように、複数の圧電フィルム１４から圧電フィルム出力信号を取得して、衝突位置を特定する。衝突位置の特定は、第１実施形態で説明したように、圧電フィルム１４の正の出力値が検出された箇所と、正の出力値が検出された箇所に隣接して２以上の負の値が検出された箇所とを有する場合に、正の出力値が検出された箇所を衝突位置として検出する。
【００５３】
そして、ＡＮＤ回路２６は、自転車検知判定部２４によってサイクリストが検知され、かつ衝突位置特定部２０によって衝突位置が特定された場合に、衝突センササイクリスト検知オンの信号を出力する。
【００５４】
続いて、上述のように構成された本実施形態に係る車両用衝突検出装置の制御装置１２で行われる具体的な処理について説明する。図９は、本実施形態に係る車両用衝突検出装置の制御装置１２で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図４の処理と同一処理については同一符号を付して説明する。
【００５５】
ステップ９６では、ＣＰＵ１２Ａが、予防安全センサの検出結果を取得してステップ９８へ移行する。すなわち、本実施形態では、ＣＰＵ１２Ａが、ミリ波レーダ１６の検出結果と、カメラ１８の撮影画像とを取得する。
【００５６】
ステップ９８では、ＣＰＵ１２Ａが、自転車を検出したか否か判定する。該判定は、ミリ波レーダ１６によって予め定めた距離以内に接近する物体を検出し、かつカメラ１８の撮影画像から接近する物体が自転車であるかを検出することにより、自転車を検出したか否かを判定する。該判定が否定された場合にはステップ９６に戻って上述の処理を繰り返し、判定が肯定された場合にはステップ１００へ移行する。
【００５７】
ステップ１００では、ＣＰＵ１２Ａが、複数に分割された圧電フィルム１４のそれぞれの検出結果を取得してステップ１０２へ移行する。
【００５８】
ステップ１０２では、ＣＰＵ１２Ａが、正の出力値が検出されたか否か判定する。すなわち、非衝突事象を含む衝突対象が衝突して、バンパカバー３０の裏面側が延びる方向に変形する箇所があるか否かを判定する。該判定が否定された場合にはステップ９６に戻って上述の処理を繰り返し、判定が肯定された場合にはステップ１０４へ移行する。
【００５９】
ステップ１０４では、ＣＰＵ１２Ａが、圧電フィルム１４の正の出力値が検出された部分に隣接して２以上の負の出力値を検出された箇所があるか否かを判定する。これにより、サイクリスト等の衝突事象であるか否かを判定する。該判定が肯定された場合にはステップ１０６へ移行し、否定された場合にはステップ１０８へ移行する。
【００６０】
ステップ１０６では、ＣＰＵ１２Ａが、圧電フィルム１４の正の出力値が検出された箇所へのサイクリストの衝突と判断して一連の処理を終了する。
【００６１】
一方、ステップ１０８では、ＣＰＵ１２Ａが、路上障害物の衝突と判断して一連の処理を終了する。
【００６２】
このように、本実施形態では、圧電フィルム１４の検出結果の他に、予防安全センサの検出結果も利用してサイクリストか否かを判定することにより、上記の実施形態よりも更にサイクリストの衝突の判定精度を向上できる。
【００６３】
なお、第３実施形態は、ミリ波レーダ１６やカメラ１８などの予防安全センサにより衝突対象を判別して、圧電フィルム１４は衝突の検知のみを行うようにしてもよい。この場合は、圧電フィルム１４は、複数に分割することなく１枚のフィルムとしてバンパカバー３０の裏面に貼り付けるようにしてもよい。
【００６４】
また、上記の実施形態における制御装置１２で行われる処理は、プログラムを実行することにより行われるソフトウエア処理としてもよいし、ハードウエアで行う処理としてもよい。或いは、ソフトウエア及びハードウエアの双方を組み合わせた処理としてもよい。また、ソフトウエアの処理とした場合には、プログラムを各種記憶媒体に記憶して流通させるようにしてもよい。
【００６５】
さらに、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００６６】
１０    車両用衝突検出装置
１２    制御装置（判定部）
１４    圧電フィルム
【図１】
2019006239.tif 000003
【図２】
2019006239.tif 000004
【図３】
2019006239.tif 000005
【図４】
2019006239.tif 000006
【図５】
2019006239.tif 000007
【図６】
2019006239.tif 000008
【図７】
2019006239.tif 000009
【図８】
2019006239.tif 000010
【図９】
2019006239.tif 000011