(57)【要約】【課題】衝突荷重及び車速に基づいて従来より格段に優れた歩行者判定精度をもつ車両用衝突物体判別装置を提供すること。【解決手段】衝突荷重からその一回積分値と二回積分値とを求め（S１１０、S１１２）、これら一回積分値と二回積分値とを用いて衝突物体の質量と剛性という二大パラメータを求め（S１２４、S３２）、求めた衝突物体の質量と剛性とにより歩行者を判別する（S１２６、S３４）。これにより、従来の衝突荷重波形を用いる歩行者判定に比べて格段に優れた判別精度を実現することができる。【選択図】図７
2005156528.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
衝突荷重を検知する衝突荷重検出センサと、
自車の速度を検知する車速センサと、
少なくとも前記両センサの出力信号に基づいて衝突物体の質量及び／又は剛性の両方を算出する算出回路と、
少なくとも前記衝突物体の前記質量及び／又は剛性に基づいて前記衝突物体が歩行者かそうでないかを判別する判定回路と、
を備えることを特徴とする車両用衝突物体判別装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両用衝突物体判別装置において、
前記算出回路は、少なくとも前記両センサの出力信号に基づいて衝突物体の質量を算出し、
前記判定回路は、少なくとも前記衝突物体の質量に基づいて前記衝突物体が歩行者かそうでないかを判別することを特徴とする車両用衝突物体判別装置。
【請求項３】
請求項１記載の車両用衝突物体判別装置において、
前記算出回路は、少なくとも前記両センサの出力信号に基づいて衝突物体の剛性を算出し、
前記判定回路は、少なくとも前記衝突物体の剛性に基づいて前記衝突物体が歩行者かそうでないかを判別することを特徴とする車両用衝突物体判別装置。
【請求項４】
請求項１記載の車両用衝突物体判別装置において、
前記算出回路は、少なくとも前記両センサの出力信号に基づいて衝突物体の質量及び剛性の両方を算出し、
前記判定回路は、少なくとも前記衝突物体の前記質量及び剛性に基づいて前記衝突物体が歩行者かそうでないかを判別することを特徴とする車両用衝突物体判別装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか記載の車両用衝突物体判別装置において、
前記算出回路は、
前記衝突荷重を一回時間積分して求めた一回積分値と衝突開始時の車速とに基づいて衝突物体の質量を算出することを特徴とする車両用衝突物体判別装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか記載の車両用衝突物体判別装置において、
前記算出回路は、
前記衝突荷重を２回時間積分して求めた二回積分値と前記質量と前記衝突開始時の車速とに基づいて衝突物体の剛性を算出することを特徴とする車両用衝突物体判別装置。
【請求項７】
請求項1乃至６のいずれか記載車両用の車両用衝突物体判別装置において、
前記算出回路は、
前記衝突荷重が最大値となった後、前記衝突荷重が前記最大値に対して所定比率となるしきい値まで減少した時点で衝突物体の質量と剛性を算出することを特徴とする車両用衝突物体判別装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか記載の車両用衝突物体判別装置において、
衝突物体と車両のバンパとの接触幅を検知する幅センサを有し、
前記算出回路は、
前記衝突荷重を２回時間積分して求めた二回積分値と前記質量と前記衝突開始時の車速と前記接触幅とに基づいて衝突物体の剛性を算出することを特徴とする車両用衝突物体判別装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか記載の車両用衝突物体判別装置において、
前記衝突荷重センサは、
車両のバンパリーンフォースの前面にその長手方向へ設置されていることを特徴とする車両用衝突物体判別装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかの車両用衝突物体判別装置において、
前記衝突荷重センサは、
車両のバンパリーンフォースとサイドメンバとの間に設置されていることを特徴とする車両用衝突物体判別装置。
【請求項１１】
請求項８記載の車両用衝突物体判別装置において、
前記幅センサは、
車両のバンパカバーの表面に長手方向へ設置されていることを特徴とする車両用衝突物体判別装置。
【請求項１２】
請求項８記載の車両用衝突物体判別装置において、
前記幅センサは、
車両のバンパカバーとアブソーバとの間に長手方向へ設置されていることを特徴とする衝突物体判別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に衝突する物体を判別する車両用衝突物体判別装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
歩行者が車両と衝突した場合に頭部がフードなどに衝突して衝突を受けるのを防止するため、フードを持ち上げる発明やフード上にエアバッグを設ける技術が提案されている。この技術の適用に際して、衝突物体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）を作動させるとさまざまな悪影響が生じる。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する不具合が生じる。このため、衝突物体が歩行者であるか否かを正確に分別することが従来より要求され、たとえば衝突荷重（あるいは変形量）とその持続時間と車速を用いる方法（特許文献１）や、衝突時の変形量（衝突荷重に相当）とその時間変化と車速を用いる方法（特許文献２）などが提案されている。どちらの提案においても、歩行者は他の衝突体に対して荷重や変形量および時間にスレッショルドを設けて判別される。
【特許文献１】特開平11-028994号公報
【特許文献２】特開平11-310095号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記した単純に衝突荷重波形を利用する歩行者判別方法では、時間および荷重（又は変形量）のスレッショルドを車速毎に実験により定める必要があるため実験負担が多大となるにもかかわらず判定精度が十分ではなく、信頼性が乏しいという問題があることがわかった。すなわち、衝突物体は種々の形状と種々の剛性とをもつので、たとえ同一速度、同一質量であっても衝突荷重F（＝ｍａ）の波形が変化し、その結果、単に衝突荷重の持続時間や増加率やピーク値といった衝突荷重波形の特徴だけでは正確な歩行者判別が困難であった。
【０００４】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、衝突荷重に基づいて従来より格段に優れた歩行者判定精度をもつ車両用衝突物体判別装置を提供することをその目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するべくなされた本発明の車両用衝突物体判別装置は、衝突荷重を検知する衝突荷重検出センサと、自車の速度を検知する車速センサと、少なくとも前記両センサの出力信号に基づいて衝突物体の質量及び／又は剛性の両方を算出する算出回路と、少なくとも前記衝突物体の前記質量及び／又は剛性に基づいて前記衝突物体が歩行者かそうでないかを判別する判定回路とを備えることを特徴としている。
【０００６】
衝突荷重としては、衝突荷重そのものでなくそれと相関を有する信号を検出してもよい。衝突物体の質量又は剛性としては、衝突物体の質量又は剛性そのものでなく、それと相関を有する信号を検出してもよく、アナログ信号の他、段階的な信号又はデジタル信号であってもよい。算出回路又は判定回路は、アナログ回路又はデジタル回路により構成されたハードウエア回路の他、所定のルーチンにより質量や剛性に相当するデータを演算するソフトウエアを有するマイコンにより構成されてもよい。
【０００７】
すなわち、この発明によれば、少なくとも衝突荷重（衝突荷重に連動する情報を含む）及び車速に基づいて衝突物体の質量及び／又は剛性を算出し、これら衝突物体の特性として重要なパラメータである質量及び／又は剛性により衝突物体を判別するので、歩行者と類似する衝突物体も良好に歩行者と分別することができ、高精度の衝突物体の種類判別が可能となる。衝突物体の剛性とは、衝突時における衝突部位の変形しにくさを示すパラメータを言う。歩行者すなわち人間と、その他の衝突物体とは剛性がかなり異なる。つまり、衝突物体の剛性に基づいて衝突物体の判定を行うことにより、歩行者と異なる剛性をもつ衝突物体を良好に歩行者から弁別することができ、その結果としてたとえばこの判別結果により歩行者保護装置を駆動制御すればその誤動作を抑止することができる。
【０００８】
なお、歩行者の質量は、歩行者がバンパに衝突する際にバンパ側の衝突荷重センサに与える衝突力の関数としての質量を意味し、歩行者が多くの関節を有するため体重を単純に重力加速度で割った値でなくてもよい。歩行者質量は、たとえばバンパ高さが約500mmであれば、子供（6才程度）が7kg，平均的な大人が13kg程度とすることができる。また、人間の剛性は50N/mmから140N/mmという研究結果が報告されている。したがって、衝突荷重と衝突速度から、衝突物体の質量と剛性を算出できれば、これらの値を基準に判定スレッショルドを決めることによって人間とそれ以外の物体とを判別することができる。もちろん、この発明において、質量及び／又は剛性以外の電気量として得た物理パラメータを判定に資することができることは当然である。
【０００９】
好適な態様において、前記算出回路は、少なくとも前記両センサの出力信号に基づいて衝突物体の質量を算出し、前記判定回路は、少なくとも前記衝突物体の質量に基づいて前記衝突物体が歩行者かそうでないかを判別する。このようにすれば、単なる衝突衝撃力ではなく、それに車速を勘案して求めた衝突物体の質量により歩行者の種別を判定するため、単に衝突衝撃力による歩行者種別判定に比べて判定精度を向上することができる。もちろん、この発明において、質量及び／又は剛性以外の電気量として得た物理パラメータを判定に資することができることは当然である。
【００１０】
好適な態様において、前記算出回路は、少なくとも前記両センサの出力信号に基づいて衝突物体の剛性を算出し、前記判定回路は、少なくとも前記衝突物体の剛性に基づいて前記衝突物体が歩行者かそうでないかを判別する。このようにすれば、単なる衝突衝撃力ではなく、従来まったく考慮されていなかった衝突物体の剛性又はそれに関する電気量により歩行者の種別を判定するため、単に衝突衝撃力による歩行者種別判定に比べて判定精度を向上することができる。もちろん、この発明において、質量及び／又は剛性以外の電気量として得た物理パラメータを判定に資することができることは当然である。
【００１１】
好適な態様において、算出回路は少なくとも前記両センサの出力信号に基づいて衝突物体の質量及び剛性の両方を算出し、判定回路は少なくとも前記衝突物体の前記質量及び剛性に基づいて前記衝突物体が歩行者かそうでないかを判別する。このようにすれば判定精度の一層の向上が可能となる。
【００１２】
すなわち、この態様によれば、衝突荷重（衝突荷重に連動する情報を含む）及び車速から衝突物体の質量のみならず剛性を算出し、これら衝突物体の特性として重要なパラメータである質量及び剛性により衝突物体を判別することができるので、単に質量又は剛性のどちらかが歩行者と類似する衝突物体も良好に歩行者と分別することができ、高精度の衝突物体の種類判別が可能となる。
【００１３】
好適な態様において、前記算出回路は、前記衝突荷重を一回時間積分して求めた一回積分値と衝突開始時の車速とに基づいて衝突物体の質量を算出する。このようにすれば、簡素な演算により衝突荷重を用いて衝突物体の質量を演算することができる。
【００１４】
好適な態様において、前記算出回路は、前記衝突荷重を２回時間積分して求めた二回積分値と前記質量と前記衝突開始時の車速とに基づいて衝突物体の剛性を算出する。このようにすれば、簡素な演算により衝突荷重を用いて衝突物体の質量を演算することができる。
【００１５】
好適な態様において、前記算出回路は、前記衝突荷重が最大値となった後、前記衝突荷重が前記最大値に対して所定比率となるしきい値まで減少した時点で衝突物体の質量と剛性を算出する。このようにすれば、算出精度の低下を抑止しつつ算出時間を短縮することができる。
【００１６】
好適な態様において、衝突物体と車両のバンパとの接触幅を検知する幅センサを有し、前記算出回路は、前記衝突荷重を２回時間積分して求めた二回積分値と前記質量と前記衝突開始時の車速と前記接触幅とに基づいて衝突物体の剛性を算出する。このようにすれば、更に剛性算出精度を更に向上することができる。なお、幅センサは、衝突幅そのものでなく、それと相関を有する信号を検出してもよい。
【００１７】
好適な態様において、前記衝突荷重センサは、車両のバンパリーンフォースの前面にその長手方向へ設置されているので、バンパーの左右の広い領域にわたって衝突荷重の速やかな検出が可能となる。たとえばこの種の衝突荷重センサとしては加えられる衝突荷重に応じて電気抵抗が変化する感圧抵抗膜を用いることができる。
【００１８】
好適な態様において、前記衝突荷重センサは、車両のバンパリーンフォースとサイドメンバとの間に設置されている。たとえばこの種の衝突荷重センサとしては、加速度センサを用いることができる。
【００１９】
好適な態様において、前記幅センサは、車両のバンパカバーの表面に長手方向へ設置されている。たとえばこの種の幅センサとしては加えられる衝突荷重の位置に応じて電気抵抗が変化する感圧抵抗膜を用いることができる。
【００２０】
好適な態様において、前記幅センサは、車両のバンパカバーとアブソーバとの間に長手方向へ設置されている。たとえばこの種の幅センサとしては加えられる衝突荷重の位置に応じて電気抵抗が変化する感圧抵抗膜を用いることができる。
【００２１】
好適な態様において、幅センサとして、前後方向に所定間隔を隔てて左右方向へ延設されるとともに衝突箇所にて電気的に接触する一対の導電ラインと、これら一対の導電ラインの両左端間の電圧降下に対応する信号と、これら一対の導電ラインの両右端間の電圧降下に対応する信号とを検出し、両信号に基づいて衝突幅を演算する構成を採用することができる。更に説明すれば、一対の抵抗ラインの両左端の一方及び両右端の一方にそれぞれ電源電圧を印加し、一対の抵抗ラインの両左端の他方及び両右端の他方を一対の抵抗素子を個別に介して接地し、両抵抗素子の電圧降下に基づいて衝突幅を演算する。このようにすれば、一対の導電ライン（抵抗ライン）が衝突箇所において電気的に接触し、両抵抗ラインの一端側から検出した接触箇所までの第一の電気抵抗値と、両抵抗ラインの他端側から検出した接触箇所までの第二の電気抵抗値と、に基づいて衝突幅を検出する。第一の電気抵抗値は、接触領域の一端までの距離にたとえば比例し、第二の電気抵抗値は接触領域の他端までの距離にたとえば比例する。抵抗ラインの全長は既知であるので、この全長から上記二つの距離を差し引けば、接触領域の幅を算出することができる。本発明によれば、簡素な構成により正確に接触幅を検出することができる。このようにすれば、後述するように接触幅を簡素な構成にて検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の車両用衝突物体判別装置の好適な実施形態を具体的に説明する。
【実施例１】
【００２３】
（全体構成の説明）
この実施形態の車両用衝突物体判別装置の構成を図１に示すブロック図及び図２に示すセンサ模式配置図により説明する。
【００２４】
２は衝突荷重検知センサ（本発明で言う衝突荷重センサ）、３はバンパアブソーバ、４はコントローラ（本発明で言う算出回路及び判定回路）、５は車輪速センサ（本発明で言う車速センサ）、６は車体である。コントローラ４は、センサ出力情報に基づいて乗員保護装置や歩行者保護装置に衝突に関する情報を出力する。このセンサ出力情報は少なくとも衝突物体が歩行者かどうかの情報を含んでいる。
【００２５】
衝突荷重検知センサ２は、車体６の前部に横設されたバンパリーンフォース７の前面に左右へ長く延設されたバンパアブソーバ（バンパともいう）３の裏面に左右に長く設けられている。衝突荷重検知センサ２は、衝突荷重に応じたアナログ信号電圧を出力するセンサである。
【００２６】
衝突荷重検知センサ２は、衝突荷重に応じた出力信号を発生すればよく、図３〜図６に示すように種々の構成が可能である。たとえば内部に圧力センサを有するゴムチューブを左右方向に配置してもよい。衝突が生じるとゴムチューブが圧縮され、衝突荷重に応じて内部圧力が増加するので、圧力センサによりそれを検出すればよい。その他、加速度センサや荷重センサにより衝突荷重を検出してもよい。すなわち、バンパリーンフォースとサイドメンバー間に設置する荷重センサ，バンパリーンフォースやサイドメンバーに設置し衝突時の加速度を検知する加速度センサ、更にはR/F表面やアブソーバ表面やバンパカバー表面に設置されて衝突時の面圧を検知する薄膜状面圧センサや接触式スイッチセンサ、アブソーバやバンパカバーに設置し衝突時のバンパの変形を検知する変位センサ等を採用することができる。薄膜状面圧センサは、バンパリーンフォース７の前面に沿いつつ左右方向に延設することができる。たとえば、この薄膜状面圧センサは、互いに所定間隔を隔てて左右方向に延設される一対の電極ラインと、両電極ライン間に配置されるカーボン含有のゴム膜とからなる。このゴム膜に衝突荷重が掛かるとゴム膜が前後方向に圧縮されてゴム膜の前後方向（厚さ方向）の電気抵抗が低下する。従って、両電極ライン間の電気抵抗を検出することにより、衝突荷重を検出することができる。加速度センサや衝突荷重センサによる衝突荷重すなわち衝突衝撃力の検出自体は既に知られているので、説明を省略する。特に、バンパリーンフォース前面や、サイドメンバとバンパリーンフォース間に荷重センサを設けると衝突荷重をロスなく検知できる。
（歩行者判別例１）
以下、上記した衝突荷重を用いた歩行者判別方法について図７に示すフローチャートを参照して説明する。
【００２７】
まず、衝突荷重F（t）を読み込み（S１００）、それが衝突の発生を意味するあるしきい値（Fth0）を超えるまで待機し（S１０２）、超えたら、内蔵タイマT1を初期化し、更に後述の一回積分値、二回積分値、最大荷重値（単に最大荷重ともいう）を保持する各内蔵レジスタを０にリセットする（S１０４）。なお、タイマT1のカウント値は、後述するように所定の短いサンプリング間隔Tごとにインクリメント（累算）されるものとする。
【００２８】
次に、車速と衝突荷重の今回値F（T1）とを読み込み（S１０６、S１０８）、衝突荷重の一回積分値を演算する（S１１０）。なお、衝突荷重の今回値F（T１）とは、タイマT1のカウント時間がT1である時の衝突荷重F（t）を意味するものとする。この衝突荷重の一回積分値の演算は、S１０８にて読み込んだ衝突荷重の今回値F（T１）に所定のサンプリング間隔Tを掛けたものを、衝突荷重の一回積分値の前回値に加算することにより得られる。
【００２９】
次に、衝突荷重の二回積分値を演算する（S１１２）。この衝突荷重の二回積分値の演算は、S１１０にて演算した衝突荷重の一回積分値に所定のサンプリング間隔Tを掛けたものを、衝突荷重の二回積分値の前回値に加算することにより得られる。
【００３０】
次に、タイマT1のカウント値（T1と略称する）、一回積分値、二回積分値をメモり又はレジスタに書き込み（S１１４）、次に、S１０８にて読み込んだ衝突荷重の今回値F（T１）がその最大荷重Fｍａｘに達したかどうかを調べ（S１１６）、達したらその時の値F（T１）を最大荷重Fmaxとして記憶し（S１１８）、達していなければステップS１１８をジャンプし、衝突荷重の今回値F（T１）が上記しきい値（Fth0）まで低下したかどうかを調べ（S１２０）、低下していなければ、タイマT1が前回よりサンプリング間隔Tだけ経過するのを待ってこのTをタイマT1のカウント値にインクリメントし（S１２２）、ステップS１０８にリターンし、低下していれば次のステップS１２４に進む。
【００３１】
なお、衝突時の衝突荷重波形は図８に示すように単純な単峰波形となるとみなせるので、衝突荷重の今回値F（T１）がその前回値より小さくなったら最大荷重Fmaxと判定することができる。なお、衝突荷重センサから読み込む衝突荷重から所定のローパスフィルタによりその高周波ノイズ成分をカットしてもよい。
【００３２】
これにより、衝突荷重の今回値F（T１）が最大荷重Fmaxを超えてしきい値（Fth0）に低下するまでの経過時間T1、一回積分値、二回積分値を得ることができる。一回積分値の計算式はステップS１１０に、二回積分値の計算式はステップS１１２に示す通りである。なお、ここで求めた衝突荷重の今回値F（T１）の1回積分値は、物体が衝突したことによる力積を示す。
【００３３】
次に、一回積分値を関数値（（１＋ｅ）／V）で割算することにより、衝突物体の質量Mを演算し（S１２４）、この質量Mが、歩行者に相当する所定範囲にあるかどうかを調べ（S１２６）、なければ衝突物体は歩行者以外の物体であると判定し（S１２８）、メインルーチンにリターンする。すなわち、力積は運動量の変化に等しいことから、衝突速度Vと反発速度e・V（e：反発係数である定数、Vは衝突速度＝車速）が分かれば、衝突物体の質量Mを次の数１にて求めることができる。
【００３４】
【数１】
2005156528.tif 000003
発明者らは実験結果より、反発係数eはバンパ特性の影響が大きく、衝突物体の影響を受け難いことを見いだした。特に歩行者や金属製の物体（例えば工事現場等に設置している柵）がバンパに衝突する場合においてはバンパの反発係数を上記定数ｅとして使用して実用上差し支えないことがわかった。バンパの反発係数はバンパの種類によって変化するが約0.4から0.6の値をとることがわかっている。したがって衝突物体の質量Mは上式を変形し、次の数２によって求める事ができる。ｅは定数、VはステップS１０６にて読み込んだ車速である。
【００３５】
【数２】
2005156528.tif 000004
この質量Mが、歩行者に相当する所定範囲にあれば、ステップS１３０に進む。質量計算式はステップS１２４に示す通りである。
【００３６】
ステップS１３０では、二回積分値と車速Vと質量Mとに基づいて、ステップS１３０に示す計算式により衝突ストロークS(t1)を求める。変形ストロークとも呼ばれる衝突ストロークS（t１）は、衝突時における衝突物体とバンパとの合計衝突方向変形距離に相当するパラメータであり、車速Vとタイマカウント時間T1との積から二回積分値を質量Mで割った値を差し引いて求める。次に、ステップS１３２に進み、剛性KcをステップS１３２に示す計算式により算出する。
【００３７】
以下、更に説明する。
【００３８】
この実施例において重要なパラメータをなす衝突物体の剛性Kcは、次の数３に示すように、衝突荷重F(t)を衝突時の衝突物体の変形ストロークS(t)で割った値として定義される。
【００３９】
【数３】
2005156528.tif 000005
つまり、ここで言う変形ストロークS(t)は、衝突物体の変形ストロークSo(t)とバンパの変形ストロークSb(t)との和であって、数４により定義される。
【００４０】
【数４】
2005156528.tif 000006
変形ストロークS(t)は衝突荷重F（t）と衝突物体の質量Mとから計算することができる。すなわち、F(t)を質量Mで割った値は衝突による加速度を表わすので、この加速度を2回積分すると変形ストロークになる。したがって、前に求めたF(t)の2回積分値と、衝突速度V，質量Mを用いて変形ストロークは次の数５であらわすことができる。
【００４１】
【数５】
2005156528.tif 000007
内蔵メモリにはステップS１１４にて、F(t)の2回積分値とその時の時間T1と衝突速度Vと質量Mとのセットが記憶されているので、各時間における変形ストロークS(t)を計算できる。したがって、衝突荷重F（t）と変形ストロークS(t)との関係を各時間ごとに求めることができる。実際には、衝突物体の剛性Kcは、衝突荷重F(t)を変形ストロークS(t)で割った値となる剛性を各時間ごと（各ストローク値ごと）に計算することは煩雑であるため、この実施例では、変形ストロークS（t）の値S（T１）が所定の定数値Soとなる時点のタイマT1のカウント時刻Tkにおける衝突荷重F（t）の値F（Tk）をメモリから読み出し、この値F（Tk）をこの時の変形ストロークS（T1）＝Soで割った値を衝突物体の剛性とする（S１３２）。この算出した剛性Kcは本来は衝突物体の剛性とバンパの剛性の合成値であるが、バンパの特性はバンパの種類特有の値であるので、ステップS１３２で求めた剛性Kcが衝突物体の剛性を表わすとみなしてもかまわない。又は、バンパの剛性Kbを既知の定数値とみなせば、衝突物体の剛性Kcは、次の数６で表されるので、バンパの剛性Kbがわかっていれば上記剛性Kcと剛性Kbとを数６に代入して演算して衝突物体の剛性Koを計算してもよい。
【００４２】
【数６】
2005156528.tif 000008
次に、上述のKc（又はKo）が歩行者の取りうる範囲内であるかどうかを判別し（S１３４）、範囲内であれば歩行者と判定し（S１３６）、範囲外であれば歩行者以外と判定し（S１３８）、メインルーチンにリターンする。なお、Kcが30N/mmから150N/mmの範囲内の場合に歩行者と判定し、その範囲外の場合に歩行者以外と判定するのが実用上好適である。すなわち、ステップS１３４においてKth_l=30，Kth_h=150とすることができる。
【００４３】
上述したこの実施例によれば、従来より歩行者判別に用いられていた衝突荷重センサ及び車速センサの出力信号を用いるだけで他のセンサを用いることなく、歩行者の質量と剛性とを計算し、これら質量及び剛性に基づいて歩行者判別を行うため、簡素な構成で高精度の歩行者判別が可能となる。
（変形態様）
上記実施例では、衝突物体の質量と剛性とを別々に歩行者範囲にあるかどうかを判別したが、質量と剛性と歩行者範囲との組み合わせをマップに記憶し、質量と剛性をこのマップに入力して歩行者判別を行うことも当然可能である。
【実施例２】
【００４４】
実施例２の歩行者判別法を図９を参照して説明する。
【００４５】
図７に示す実施例１では。ステップS１２０において衝突荷重の今回値F（T１）が衝突の有無を判断するしきい値Fth０まで低下するまで、一回積分値及び二回積分値を求めた。しかし、衝突荷重のピーク値（最大荷重Fmax）を超えて長く一回積分値及び二回積分値を求めなくても、衝突荷重F（t）がその最大荷重Fmaxから少し低下した段階にて一回積分値、二回積分値の算出を終了し、これらのデータを用いて質量と剛性を推定してもよい。
【００４６】
そこで、図７に示すステップS１２０の代わりに図９のステップS２２０を採用し、衝突荷重の今回値F（T１）が最大荷重Fmaxに所定比率α（好適には０．３〜０．９）を掛けた値まで低下したら、一回積分値及び二回積分値の算出及びそのときの衝突荷重の今回値F（T１）の算出を終了する。このようにすれば、必要な演算時間を短縮することができる（図１０参照）。
【００４７】
ただし、このときの荷重の1回積分値は力積の一部となるため、そのまま質量Mを計算すると質量Mを正規の値よりも軽く見積もってしまう。しかし、発明者らは図９で求めた質量Mを所定の補正定数により補正すれば、ほとんど誤差がなく、実用上問題のないことを確認した。例えばα＝0.9とした場合、一回積分値に補正定数xを1.5前後とすればよい。α及びxはバンパ毎に実験によって実験的に求めればよい。
【実施例３】
【００４８】
実施例３の歩行者判別法を図１１を参照して説明する。
【００４９】
この実施例は、図７に示す実施例１の歩行者判別ルーチンにおいて、バンパの衝突剛性Kbを演算するステップS２００と、このバンパの衝突剛性Kbと合成衝突合成kとから衝突物体の衝突合成Kcを演算するステップS２０２を追加し、衝突物体の剛性Kcを正確に算出する点をその目的としている。なお、図１１のステップS１３２は、図７のステップS１３２に相当するが、図７で求めた衝突物体の衝突剛性Kcは上述したように本来は剛性衝突剛性であるため、図１１のステップS１３２は合成衝突合成Kを求めるステップとする。
【００５０】
このようにすれば、更に一層正確に剛性による歩行者を判別することができる。また、衝突物体の衝突剛性と質量と衝突幅とをそれぞれ次元とする三次元空間内の所定の領域を歩行者範囲と設定し、この範囲に算出した衝突剛性と質量と衝突幅とのデータセットが示す座標点があるかどうかにより、歩行者判別を行ってもよい。
【００５１】
次に、衝突幅を検出する衝突幅検知センサ（幅センサともいう）２を用いた場合の装置のブロック図を図１２に示し、幅センサ２の車両搭載例を図１３に示し、幅センサ２の回路図を図１４に示す。接触幅を精度良く検知するために幅センサ２はバンパカバーの表面あるいは裏側に設けることが好適である。
【００５２】
接触幅検知センサ１は、衝突幅すなわち、接触幅検知センサ１に接触する衝突物体の左右幅を検出する。接触幅検知センサ１の一例を図３、図４を参照して説明する。接触幅検知センサ１は、前後方向に所定間隔を隔てて左右方向に平行に延設される一対の導電ライン１１，１２をもつ。導電ライン１２は、バンパカバー８の前面に固定され、導電ライン１１は導電ライン１２の前方に所定間隔を隔てて配置される。導電ライン１１と導電ライン１２との間隔は、導電ライン１１をたとえばゴムのような弾性体を介して導電ライン１２に固定することにより設定される。この弾性体は左右方向に所定ピッチで配置され、隣接する一対の弾性体の間において導電ライン１１、１２は直接に対面する。これにより導電ライン１１への衝突が生じると、導電ライン１１は後方へ付勢されて弾性体を圧縮し、導電ライン１２に接触することになる。また、衝突状態が解消すると、弾性体の圧縮が解消され、導電ライン１１は元の位置に復帰し、再度の使用が可能となる。誤検出を防止するため、上記弾性体を圧縮しての導電ライン１１、１２の接触には所定しきい値レベル以上の衝突荷重が必要となっている。なお、図１４において、導電ライン１１、１２を逆転してもよい。この実施例では、導電ライン１１は無視できる程度の低抵抗の導電ラインとされ、導電ライン１２は所定抵抗率の抵抗ラインとされている。それらを逆に配置してもよい。導電ライン１１は接地され、抵抗ライン１２の両端には抵抗素子R1、R2を通じて個別に電源電圧Vcが印加されている。導電ライン１１に電源電圧Vcを印加し、抵抗ライン１２側にて接地を行ってもよい。
【００５３】
これにより、衝突が生じない場合には、抵抗素子R1、R2と抵抗ライン１２との接続点の電圧Vo1、Vｏ２は電源電圧のレベルとなり、これにより衝突が生じていないことがわかる。もし衝突により、導電ライン１１の左右方向における所定地点ｐ１から所定地点ｐ２（ｐ１よりも抵抗素子R2側とする）までの領域が抵抗ライン１２に接触したとすると、出力電圧Vo1は、抵抗ライン１２の図１４中下端から地点ｐ１までの抵抗ライン１２の抵抗値をｒ１とすれば、Vc（ｒ１／（ｒ１＋R1））となり、出力電圧Vo1は、抵抗ライン１２の図１４中上端から地点ｐ２までの抵抗ライン１２の抵抗値をｒ２とすれば、Vc（ｒ２／（ｒ２＋R1））となる。R1はR2に等しくされることが好適である。これら出力電圧Ｖｏ１、出力電圧Ｖｏ２は抵抗ライン１２の両端から衝突領域の端までの距離に応じて変化するので、あらかじめ記憶するマップからこれら距離W1、W2を演算することができ、抵抗ライン１２の全長Woからこれら距離W1、W2を差し引くことにより、衝突領域の左右幅を算出することができる。この実施例では、図１５に示すように、出力電圧Ｖｏ１、出力電圧Ｖｏ２は、A/Dコンバータによりデジタル信号に変換された後、上記衝突幅（接触幅）を算出する処理を行うマイクロコンピュータからなる幅演算部に送られて、衝突幅がデジタル信号として算出されて出力される。
【００５４】
接触幅検知センサ１の変形例を図１６を参照して説明する。
【００５５】
この例では、導電ライン１１、１２はそれぞれ等しい抵抗値をもつ抵抗ラインとされ、導電ライン１１の一端が接地され、導電ライン１２の他端に抵抗素子Rを通じて電源電圧Vcが印加されている。導電ライン１１、１２の左右方向における電気抵抗はそれぞれｒとなっている。非衝突時には出力電圧Ｖｏは電圧Ｖｃとなり、非常に小さい一点にて導電ライン１１、１２が接触すると、出力電圧ＶｏはVc（ｒ／ｒ＋R）となる。導電ライン１１、１２の全幅はそれぞれWoとする。図５に示すように、接触領域ｐがある衝突幅Wをもつ場合、出力電圧ＶｏはVc（ｒ１／ｒ１＋R）となる。ｒ１は導電ライン１１、１２の抵抗であり、ｒ（（Wo-W）／W）となる。すなわち、接触幅が大きいほど、出力電圧ＶｏはVc（ｒ／ｒ＋R）から低下するので、あらかじめ記憶するマップに基づいて出力電圧Ｖｏから衝突幅Wを算出すればよい。
（変形態様）
上記実施例では、衝突物体の質量と剛性との両方に基づいて衝突物体が歩行者かどうかを判定したが、衝突物体の質量と剛性とのどちらか一方の判定を省略することも当然可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】実施例１の車両用衝突物体判別装置を示すブロック図
【図２】図１の装置を搭載した車両の模式透過平面図
【図３】図１に示す衝突荷重センサの一例を示す模式平面図
【図４】図１に示す衝突荷重センサの一例を示す模式平面図
【図５】図１に示す衝突荷重センサの一例を示す模式平面図
【図６】図１に示す衝突荷重センサの一例を示す模式平面図
【図７】実施例１の歩行者判別法を示すフローチャート
【図８】実施例１で検出する衝突荷重波形を示す波形図
【図９】実施例２の歩行者判別法を示すフローチャート
【図１０】実施例２で検出する衝突荷重波形を示す波形図である。
【図１１】実施例３の歩行者判別法を示すフローチャート
【図１２】実施例３の車両用衝突物体判別装置を示すブロック図
【図１３】図１２の装置を搭載した車両の模式透過平面図
【図１４】図１３に示す幅センサの一例を示す回路図
【図１５】図１３に示す幅センサの出力処理回路を示すブロック回路図
【図１６】図１３に示す幅センサの衝突幅算出原理を説明する図
【符号の説明】
【００５７】
１  幅検知センサ（幅センサ）
２  衝突荷重検知センサ（衝突荷重センサ）
３  車輪速センサ（車速センサ）
４  コントローラ（算出回路、判別回路）
５  車速センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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