(57)【要約】【課題】  衝突検知手段に関する異常の有無を判断することができる車両用歩行者保護装置の提供。【解決手段】  車両に設けられ、衝突を検知する衝突センサ１及び加速度センサ２と、車両に衝突した歩行者を保護するエアバッグ等の歩行者保護手段４と、衝突センサ１及び加速度センサ２の出力信号を受けて、歩行者保護手段４を作動させるＥＣＵ３の第１制御部３１と、衝突センサ１及び加速度センサ２に関する異常を警報する警報手段７と、車体に所定の振動を与えるエンジン５と、フロントバンパ８内で衝突センサ１に取り付けられ、エンジンによって車体に与えられたエンジン始動時のクランキング振動を検出する振動センサ６と、振動センサ６が検出したクランキング振動の検出振動波形の特性と基準振動波形の特性とを比較し、両特性どうしが実質的に相違する場合に、警報手段７を作動させるＥＣＵ３の第２制御部３２とを備える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられ、衝突を検知する衝突検知手段と、
車両に衝突した歩行者を保護する歩行者保護手段と、
上記衝突検知手段の出力信号を受けて、上記歩行者保護手段を作動させる第１制御手段と、
上記衝突検知手段に関する異常を警報する警報手段と、
車体に所定の振動を与える振動発生手段と、
上記振動発生手段によって車体に与えられた所定の振動を検出する振動検出手段と
上記振動検出手段が検出した上記所定の振動の検出振動波形の特性と基準振動波形の特性とを比較し、検出振動波形の特性が基準振動波形の特性と実質的に相違する場合に、上記警報手段を作動させる第２制御手段と
を備えたことを特徴とする車両用歩行者保護装置。
【請求項２】
上記振動発生手段は、車両に搭載したエンジンであり、
上記振動検出手段は、所定の振動として、エンジン始動直後の上記エンジンからの振動を検出することを特徴とする請求項１記載の車両用歩行者保護装置。
【請求項３】
上記衝突検知手段は、車両のフロントバンパに設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の車両用歩行者保護装置。
【請求項４】
上記振動検出手段は、上記衝突検知手段の近傍のバンパレインフォースメントに設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の車両用歩行者保護装置。
【請求項５】
上記振動検出手段は、上記衝突検知手段に取り付けられている
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の車両用歩行者保護装置。
【請求項６】
上記歩行者保護手段は、上記車両のボンネットフード及びフロントウインドウの少なくとも一方を覆うように展開可能なエアバック装置を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の車両用歩行者保護装置。
【請求項７】
上記歩行者保護手段は、車両のボンネットフードの後部を上方に変位可能なリフト装置を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の車両用歩行者保護装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用歩行者保護装置に関し、より詳細には、歩行者等との衝突を検知する衝突検知手段に関する異常の有無を判断することができる車両用歩行者保護装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両が歩行者と衝突した場合に、車両のボンネットフード上にエアバッグを膨張展開させたり、ボンネットフードの後方を跳ね上げたりして、歩行者を保護する車両保護手段が提案されている。これらの車両保護手段は、例えば、フロントバンパ付近に設けた衝突センサが衝突物を検知した場合において、衝突センサからの信号を受けたＥＣＵが衝突物を歩行者であると判断したときに作動する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２６８６２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
保護者等との衝突を検知する衝突センサは、通常、フロントバンパやブラケット部材といった車体の構成部材にしっかりと固定されている。しかし、構成部材等の経年劣化や長期間の車両の走行振動等によって、衝突センサの取り付け部に緩みが生じ、取り付け不良が発生するおそれがある。また、歩行者保護手段が作動しないような軽微な接触事故であっても、衝突センサの周辺のバンパーフェイス等の構造部材に変形が生じることがある。
【０００５】
かかる取り付け不良や変形の影響により、衝突センサの周辺の振動伝達特性が変化すると、衝突時に衝突センサから想定通りの信号波形が出力されなくなる場合がある。その場合、衝突センサの出力に基づいて歩行者との衝突を正常に判定できなくなり、車両が歩行者と衝突しても、歩行者保護手段が作動しなかったり、歩行者と衝突していないにも拘わらず、歩行者保護手段が誤って作動したりするおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明は、衝突検知手段に関する異常の有無を判断することができる車両用歩行者保護装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明の車両用歩行者保護装置は、車両に設けられ、衝突を検知する衝突検知手段と、車両に衝突した歩行者を保護する歩行者保護手段と、衝突検知手段の出力信号を受けて、歩行者保護手段を作動させる第１制御手段と、衝突検知手段に関する異常を警報する警報手段と、車体に所定の振動を与える振動発生手段と、振動発生手段によって車体に与えられた所定の振動を検出する振動検出手段と、上記振動検出手段が検出した所定の振動の検出振動波形の特性と基準振動波形の特性とを比較し、検出振動波形の特性が基準振動波形の特性と実質的に相違する場合に、警報手段を作動させる第２制御手段とを備えたことを特徴としている。
【０００８】
このように構成された本発明の車両用歩行者保護装置によれば、車両に与えた所定の振動の検出振動波形を基準振動波形と比較して、衝突検知手段に関する異常の有無を判断することができる。これにより、ユーザに早期に整備を促すことができ、安全性の向上を図ることができる。
【０００９】
また、本発明において好ましくは、振動発生手段は、車両に搭載したエンジンであり、振動検出手段は、所定の振動として、エンジン始動直後のエンジンからの振動を検出する。エンジンを振動発生手段とすれば、新たな振動発生源を設ける必要がない。また、エンジン始動直後のエンジンは振動が大きいので、衝突検出手段の異常の有無を判断するのに用いて好適である。
【００１０】
また、本発明において好ましくは、衝突検知手段は、車両のフロントバンパに設けられている。フロントバンパは、衝突時に、車両において最もダメージを受けやすい部位の一つであるので、フロントバンパは、衝突を検知する上で、衝突検知手段の設置場所として好適である。
【００１１】
また、本発明において好ましくは、振動検出手段は、衝突検知手段の近傍のバンパレインフォースメントに設けられている。これにより、衝突検知手段に取り付け不良等の異常がある場合に、振動検出手段は、波形特性が正常時と異なる信号波形を容易に検出することができる。
【００１２】
また、本発明において好ましくは、振動検出手段は、衝突検知手段に取り付けられている。これにより、衝突検知手段に取り付け不良等の異常がある場合に、振動検出手段は、波形特性が正常時と異なる信号波形を容易に検出することができる。
【００１３】
また、本発明において好ましくは、歩行者保護手段は、車両のボンネットフード及びフロントウインドウの少なくとも一方を覆うように展開可能なエアバック装置を有する。衝突検知手段に関する異常の有無を判断するので、異常があった場合に早期に修理を行うことが可能となり、その結果、歩行者保護手段としてのエアバッグ装置の誤作動の防止を図ることができる。
【００１４】
また、本発明において好ましくは、歩行者保護手段は、車両のボンネットフードの後部を上方に変位可能なリフト装置を有する。
衝突検知手段に関する異常の有無を判断するので、異常があった場合に早期に修理を行うことが可能となり、その結果、歩行者保護手段としてのリフト装置の誤作動の防止を図ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
このように、本発明の車両用歩行車保護措置によれば、衝突検知手段に関する異常の有無を判断することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付の図面を参照して、本発明の車両用歩行者保護装置の実施形態を説明する。
まず、図１を参照して、実施形態の車両用歩行者保護装置の基本構成について説明する。図１は、実施形態の車両用歩行者保護装置の基本構成を模式的に示すブロック図である。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態の車両用歩行者保護装置は、衝突検知手段としての衝突センサ１及び加速度センサ２と、第１及び第２制御手段の処理機能を実現するＥＣＵ３と、歩行者保護手段４と、振動発生手段としてのエンジン５と、振動検出手段としての振動センサ６と、警報手段７とから構成されている。
なお、本実施形態では、便宜的に、ＥＣＵ３において実行される第１制御手段に相当する処理機能を第１制御部３１、第２制御手段に相当する処理機能を第２制御部３２として説明する。
【００１８】
衝突検知手段としての衝突センサ１及び加速度センサ２は、歩行者等との衝突を検知するものであり、車両のフロントバンパ８に設けられている。図２に示す例では、衝突センサ１を、フロントバンパ８内で車幅方向に延びる光ファイバ部で構成している。衝突により光ファイバに変形が生じると、光ファイバ部を伝搬する光強度が変化する。このため、この光強度変化を検出することにより、衝突を検知することができる。
【００１９】
さらに、本実施形態では、光ファイバ１に加えて、加速度センサ２を補助的に用いている。歩行者と衝突した場合の加速度変化は、通常、電柱のような硬い物体と衝突した場合の加速度変化よりも小さい。このため、加速度センサ２の出力を、衝突物が歩行者であるか否かの判別に用いることができる。
なお、衝突検知手段としては、光ファイバや加速度センサの他に、例えば、ピエゾ素子等の任意好適なものを用いることができる。
【００２０】
また、歩行者保護手段４は、車両に衝突した歩行者を保護するものであり、様々な態様のものが適用可能である。例えば、図３に示す例では、車両のボンネットフード９及びフロントウインドウ１０の少なくとも一方を覆うように展開可能なエアバック２２と、このエアバッグ２２を膨張展開させるためのインフレータ２１で構成される。また、図４に示す例では、車両のボンネットフード９の後部を上方に変位可能なリフト装置２３で構成される。
【００２１】
ＥＣＵ３の第１制御部３１は、衝突センサ１及び加速度センサ２からの信号を受けて、歩行者保護手段４を作動させる制御信号を出力する。歩行者保護手段４は、制御信号により、例えば、インフレータ２１の火薬を爆発させて、エアバック２２を膨張展開させたり、リフト装置２３を作動させたりする。
【００２２】
また、振動センサ６は、加速度センサからなり、エンジンの始動直後のクランキング振動を検出し、検出振動波形を出力する。振動センサ６は、衝突検知手段の周囲の振動伝達特性の異常を検出するため、フロントバンパ８内の衝突センサ１及び加速度センサ２の近くに取り付けられている。
【００２３】
ここで、図５及び図６を参照して、衝突センサ１、加速度センサ２及び振動センサ６の、フロントバンパ８内の配置について説明する。
図５は、車両のフロントバンパ８の水平断面図であり、図６は、フロントバンパ８の分解斜視図である。なお、図６では、図５に示したバンパフェイス８１の図示を省略している。
【００２４】
図５及び図６に示すように、フロントバンパ８は、主に、フロントバンパ８の外面を構成するバンパフェイス８１と、バンパフェイス８１の内側で、車幅方向に弓状に延びるバンパレインフォースメント（バンパビーム）８２と、バンパフェイス８１とバンパレインフォースメント８２との間に設けられた衝撃吸収材８３から構成されている。バンパレインフォースメント８２は、両端部で、車体構成部材のフロントサイドフレーム８０に固定されている。
【００２５】
衝突センサ１は、バンパレインフォースメント８２に、ブラケット８４を介して取り付けられている。衝突センサ１の光ファイバ部１ｂは、ブラケット８４の前面に固着され、光ファイバ部１ｂの一方端部の光送受信部１ａは、ブラケット８４にねじ止めされている。光ファイバ部１ｂ内には、光ファイバ部１ｂの他方の端部でＵターンして、両端を光送受信部１ａに接続した光ファイバ（図７中の１ｃ、図５、図６では図示せず。）が樹脂封止されている。
【００２６】
さらに、衝突センサ１には、ブラケット８４及び８５を介して、加速度センサ２及び振動センサ６が取り付けられている。振動センサ６を衝突センサ１に取り付けることにより、衝突センサ１の周辺の振動伝達特性の異常の検出が容易となる。
【００２７】
また、図７に、振動センサ６の他の取り付け例を示す。図７は、車両の前後の正中線に沿ったフロントバンパ８の縦断面図である。図７に示す例では、振動センサ６を、バンパレインインフォースメント８２にブラケット８６を介して取り付けている。このようにすれば、特に、バンパレインインフォースメント８２の振動伝達特性の異常の検出に好適である。
【００２８】
なお、振動センサ６を、加速度センサ２に直接、又は、ブラケット等を介して取り付けてもよい。このようにすれば、特に、加速度センサ２に関わる振動伝達特性の異常の検出に好適である。また、本実施形態では、振動センサ６を衝突検知手段と別個に設けているが、衝突検知手段を、振動検出手段と兼用してもよい。例えば、加速度センサ２を振動センサ６として兼用してもよい。
【００２９】
このように設けた振動センサ６の検出した所定の振動は、ＥＣＵ３の第２制御部３２に送られる。本実施形態では、所定の振動として、エンジン５の始動直後のクランキング振動を検出する。クランキング振動は、再現性があり、かつ、振幅が大きいので、振動伝達特性の異常を診断するのに用いて好適である。
【００３０】
ＥＣＵ３の第２制御部３２は、振動センサ５が出力したエンジン始動時のクランキング振動の検出振動波形の特性と、基準振動波形の特性とを比較する。
ここで、図８（ａ）に、エンジン５の始動直後のクランキング振動波形を示す。図８（ａ）に実線Ｉで示すように、エンジン始動時刻Ｔ０直後に最大振幅Ｇ１の振動が発生している。また、図８（ｂ）に、衝突検知手段に関して、取り付け不良等の異常がない場合の、正常な検出振動波形を示す。図８（ｂ）に実線IIで示す振動波形においては、エンジン始動時刻Ｔ０から時間Ｔｄ後の時刻Ｔ１に振動が到達し、時刻Ｔ１直後に最大振幅Ｇ２が検出されている。この正常な検出振動波形を、基準振動波形として用いる。
【００３１】
本実施形態では、基準振動波形の特性として、エンジン始動時刻からの遅延時間Ｔｄと、検出振動波形の最大振幅Ｇ２を用いて、異常の有無を診断する。基準振動波形の特性の情報は、ＥＣＵ３内部又は外部の記憶手段に記憶させておき、適時読み出して使用するとよい。
【００３２】
次に、図９（ａ）〜（ｃ）に、衝突検知手段に取り付け不良等の異常がある場合の検出振動波形の例を示す。まず、図９（ａ）に実線IIIで示す振動波形では、エンジン始動時刻Ｔ０から時間Ｔｄ１後の時刻Ｔ２に振動が到達し、時刻Ｔ２直後に最大振幅Ｇ２が検出されている。この検出振動波形における最大振幅Ｇ２は、基準振動波形の最大振幅Ｇ２と等しいが、遅延時間Ｔｄ１が、基準振動波形の遅延時間Ｔｄより長くなっている。したがって、振動センサ６による検出振動波形と、基準振動波形とが一致していない。
【００３３】
次に、図９（ｂ）に実線IVで示す振動波形では、エンジン始動時刻Ｔ０から時間Ｔｄ２後の時刻Ｔ３に振動が到達し、時刻Ｔ２直後に最大振幅Ｇ２が検出されている。この検出振動波形における最大振幅Ｇ２は、基準振動波形の最大振幅Ｇ２と等しいが、遅延時間Ｔｄ２が、基準振動波形の遅延時間Ｔｄ２より短くなっている。したがって、振動センサ６による検出振動波形と、基準振動波形とが一致していない。
【００３４】
次に、図９（ｂ）に実線Ｖで示す振動波形では、エンジン始動時刻Ｔ０から時間Ｔｄ後の事項Ｔ１に振動が到達し、時刻Ｔ１直後に最大振幅Ｇ３が検出されている。この検出振動波形における遅延時間Ｔｄは、基準振動波形の遅延時間Ｔｄと等しいが、最大振幅Ｇ３が、基準振動波形の最大振幅Ｇ２より大きなっている。したがって、振動センサ６による検出振動波形と、基準振動波形とが一致していない。
【００３５】
なお、検出振動波形の特性と、基準振動波形の特性との一致を判断するための許容範囲は、特性の内容や、車両の構造、衝突検知手段の特性、又は振動検出手段の精度等の諸条件や、実験値を勘案して適宜設定するのがよい。
【００３６】
そして、ＥＣＵ３の第２制御部３２は、検出振動波形の特性と基準振動波形の特性とを比較して、両特性どうしが実質的に相違する場合に、警報手段７を作動させる警報信号を出力する。警報手段７は、例えば、メータ内のインジケータであり、警報信号を受けて点灯したり、点滅したりする。警報手段７が作動することにより、乗員等は、衝突センサ１や加速度センサ２に、取り付け不良等の異常があることを知ることができる。これにより、車両の早期の整備を促し、安全性の向上を図ることができる。
【００３７】
なお、検出振動波形の特性と基準振動波形の特性とが一致する場合にも、例えば、異常がないことを報知するランプ等を点灯させてもよい。
【００３８】
次に、図１０を参照して、本実施形態の歩行者保護装置の動作例について説明する。図１０は、本実施形態におけるＥＣＵ３の制御例を説明するフローチャートである。
【００３９】
まず、エンジン５が始動されると（ステップＳ１）、電気信号によって、エンジンの始動がＥＣＵ３に伝えられる。ＥＣＵ３の第２制御部３２は、振動センサ６から出力されるエンジン始動直後のクランキング振動の検出振動波形を読み込み、その特性を抽出する（ステップＳ２）。ここでは、検出振動波形の特性として、上述した遅延時間及び最大振幅を抽出する。
【００４０】
続いて、第２制御部３２は、図示しない記憶手段から基準信号波形の特性の情報を読み出す（ステップＳ３）。ここでは、基準振動波形の特性として、上述した遅延時間及び最大振幅の情報を読み出す。
【００４１】
次いで、第２制御部３２は、検出振動波形の特性と基準振動波形の特性とを比較するうステップＳ４）。比較の結果、両特性が実質的に相違する場合、第２制御部３２は、異常を報知する警報信号を出力する（ステップＳ５）。
【００４２】
本実施形態では、更に続けて、衝突センサ１自体の異常の有無も診断する。
そのために、衝突センサ１内の光送受信部１ａにおける、送信レベル（Ｐｔｘ）に対する、受信レベル（Ｐｒｘ）の比（Ｐｒｘ／Ｐｔｘ）を算出する（ステップＳ６）。光送受信部１ａから光ファイバ１ｃの一端に入力した光は、光ファイバ１ｃの中を伝搬して、光ファイバ１ｃの他端から光送受信部１ａに戻る。衝突センサ１に異常がある場合には、光送受信部１ａに戻る光強度が低下する。
【００４３】
そこで、算出した信号レベル比（Ｐｒｘ／Ｐｔｘ）を、閾値の信号レベル比（Ｐｏｋ）と比較する（ステップＳ７）。比較の結果、算出した信号レベル比（Ｐｒｘ／Ｐｔｘ）が、閾値の信号レベル比（Ｐｏｋ）よりも小さい場合には、警報信号を出力し、異常を知らせる（ステップＳ５）。一方、算出した信号レベル比（Ｐｒｘ／Ｐｔｘ）が、閾値の信号レベル比（Ｐｏｋ）以上の場合には、正常であることを報知する（ステップＳ８）。
このようにして、衝突検知手段に特別なテスト信号を入力することなく、衝突検知手段に関する以上の有無の診断を行うことができる。
【００４４】
上述した各実施形態においては、本発明を特定の条件で構成した例について説明したが、本発明は種々の変更及び組み合わせを行うことができ、これに限定されるものではない。
例えば、上述した実施形態においては、エンジンを振動発生手段とした例について説明したが、本発明では、振動発生手段はこれに限定されず、任意好適なものとすることができる。また、車両の検査の際に、修理工場等において、外部から車両に所定の振動を加えてもよい。
【００４５】
また、上述した実施形態では、検出振動波形の特性として、遅延時間及び最大振幅を用いた例について説明したが、振動波形の特性はこれに限定されない。例えば、ボード線図を作成して、位相のずれやゲインの周波数分布の特性を抽出してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明に係る実施形態の車両用歩行者保護装置の基本構成を模式的に示すブロック図である。
【図２】衝突センサを装着した車両の前部斜視図である。
【図３】エアバッグ装置の説明図である。
【図４】リフトアップ装置の説明図である。
【図５】バンパの水平断面図である。
【図６】バンパの分解斜視図である。
【図７】バンパの垂直断面図である。
【図８】（ａ）は、エンジン始動時にエンジンから発生した振動波形を模式的に示すグラフであり、（ｂ）は、基準振動波形を模式的に示すグラフである。
【図９】（ａ）〜（ｃ）は、衝突検出手段に関する異常がある場合の振動センサの検出振動波形を模式的に示すグラフである。
【図１０】ＥＣＵの第２制御部による衝突検出手段に関する異常の有無の診断処理を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００４７】
１  衝突センサ
１ａ  光ファイバ部
１ｂ  光送受信部
１ｃ  光ファイバ
２  加速度センサ
３  ＥＣＵ
４  歩行者保護手段
５  エンジン
６  振動センサ
７  警報手段
８  フロントバンパ
９  ボンネットフード
１０  フロントウインドウ
３１  第１制御部
３２  第２制御部
４１  インフレータ
４２  エアバッグ
４３  リフト装置
８０  フロントサイドフレーム
８１  バンパフェイス
８２  バンパレインフォースメント
８３  衝撃吸収材
８４、８５、８６  ブラケット部材
【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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