JP2005053473A - 車両用衝突物体判別装置 - Google Patents

Abstract

【課題】衝突物体の剛性や形状の変化にかかわらず衝突物体を正確に判定可能な車両用衝突物体判別装置を提供すること。
【解決手段】衝突幅と衝突物体の剛性と衝突物体の質量とに基づいて、歩行者か否かを判定する。
【選択図】図１１

Description

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。

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し乗員に危害を与える恐れがある。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、以下特許文献１-２が提案されている。

特許文献１は、衝突荷重（あるいは変形量）が所定レベルを超える時間（持続時間）を用いて歩行者の判別を行うことを提案している。特許文献２は、衝突荷重が所定レベルを超えた後の増加率を用いて歩行者の判別を行うことを提案している。また、他の従来技術では、衝突荷重のピーク値に基づいて歩行者の判別を行うことを提案している。つまり、これら従来技術は、衝突荷重波形の所定の変化成分に基づいて歩行者を他の衝突物体から判別している。なお、これらの衝突荷重は車速に応じて補正されるべきである。
特開平11-028994号公報 特開平11-310095号公報

しかし、衝突物体は種々の形状と種々の剛性とをもち、これら形状や堅さによりたとえ同一速度、同一質量であっても衝突荷重F（＝ｍａ）の波形が変化するため、上記した衝突荷重の持続時間や増加率やピーク値のみでは、正確な歩行者判別が困難であることがわかった。

たとえば、衝突物体の幅が広い場合、バンパの衝突幅が大きい（広い）ために衝突物体やバンパーに作用する単位面積（たとえば単位幅）あたりの衝突荷重が小さくなり、それらの前後方向凹み変形量は小さくなる。逆に、衝突物体の幅が狭い場合、バンパの衝突幅が小さい（狭い）ために衝突物体やバンパーに作用する単位面積（たとえば単位幅）あたりの衝突荷重が大きくなり、それらの前後方向凹み変形量は大きくなる。当然、これら衝突物体やバンパーの凹み変形の程度は、衝突荷重波形の変化を招いてしまう。

本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、衝突物体の剛性や形状の変化にかかわらず衝突物体を正確に判定可能な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。

上記課題を解決するべくなされたこの車両用衝突物体判別装置は、車体に装備されて衝突荷重を検出する衝突荷重検出要素と、車体に装備されて衝突物体の前記車体に対する前記衝突物体の左右方向における衝突幅を検出する衝突幅検出要素と、前記両検出要素の出力に基づいて前記衝突物体の種類を判別する衝突物体判別要素とを備えることを特徴としている。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。

すなわち、この発明によれば、衝突荷重（衝突荷重に連動する情報を含む）のみならず、実際の衝突幅を用いて、衝突物体の種類を判別するので、より正確に衝突物体の種類を判別することができる。なお、衝突幅検出要素は、衝突幅そのものでなく、それと相関を有する信号を用いてもよい。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の車両用衝突物体判別装置において更に、前記衝突物体判別要素が、前記両検出要素の出力から前記衝突物体の剛性を演算し、前記衝突物体の剛性に基づいて前記衝突物体の種類を判別することを特徴としている。衝突物体の剛性としては、衝突物体の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、段階的な信号であってもよい。

すなわち、この発明では、衝突幅を検出すれば、この衝突幅と衝突荷重とを用いて衝突物体の剛性を検出することができることに着目したものである。ここでいう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ものとする。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。したがって、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。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の車両用衝突物体判別装置において更に、前記衝突物体判別要素は、前記衝突物体の剛性及び前記衝突幅に基づいて前記衝突物体を判別することを特徴としている。このようにすれば、衝突物体の剛性と衝突幅という二つのパラメータを少なくとも用いて判別を行うので、一層高精度の判別が可能となる。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の車両用衝突物体判別装置において更に、前記衝突物体の質量を検出する手段を備え、前記衝突物体判別要素は、前記質量と、前記衝突物体の剛性と、前記衝突幅とに基づいて前記衝突物体を判別することを特徴としている。このようにすれば、衝突物体の質量M、その剛性、その幅という衝突物体に関する３つの特性を用いて判別を行うので、車速に関わらず正確な衝突物体判別が可能となる。

請求項５記載の発明は、請求項２記載の車両用衝突物体判別装置において更に、前記衝突幅検出要素は、前記車体に装備されたバンパーに対する前記衝突物体の左右方向における衝突幅を検出し、前記衝突物体判別要素は、前記衝突幅と前記衝突荷重とにもとづいて前記バンパーの前後方向における変形に関する電気量を求め、前記電気量と前記衝突荷重と前記衝突幅とにより単位幅あたりの前記衝突物体の変形抵抗としての前記衝突物体の剛性を演算することを特徴とする。なお、ここで言う単位幅当たりの衝突物体の剛性（変形抵抗）とは、衝突幅による剛性の変化を補正した衝突物体の剛性に関する情報を言う。

更に説明すれば、衝突物体の剛性（変形抵抗）とバンパーの剛性（変形抵抗）の合計が衝突物体と車体との間の合成衝突剛性（合成変形抵抗）とした場合、これが大きければ、衝突荷重は衝突開始から急激に上昇しかつそのピーク値は大きくなり、逆にそれが小さければ、衝突荷重は衝突開始からゆっくりと上昇しかつそのピーク値は小さくなる。

したがって、衝突荷重の増加率（増加速度）は、衝突幅が一定であれば、合成衝突剛性に正相関を有する。つまり、単位衝突幅あたりの合成衝突剛性に正相関を有する。したがって、この合成衝突剛性は、衝突荷重の増加率と衝突幅とから求めることができる。バンパー自体の任意の衝突幅における剛性は既知であるので、求めた合成剛性と記憶するバンパー剛性とから衝突物体の剛性を求めることができ、この衝突物体の剛性を衝突幅により補正することにより、衝突幅に依存しない衝突物体の剛性すなわち単位衝突幅あたりの変形抵抗を求めることができる。衝突物体の剛性は衝突物体ごとに異なり、歩行者の剛性範囲をあらかじめ測定して記憶しておくことにより、衝突物体の剛性に基づいて歩行者判別を行うことができる。

請求項６記載の発明は、請求項１記載の車両用衝突物体判別装置において更に、前記衝突幅検出要素が、前記バンパーの前面側に配置されていることを特徴としている。このようにすれば、バンパーに衝突する良好に衝突物体の剛性を求めることができる。

請求項７記載の発明は、請求項１−６のいずれか記載の車両用衝突物体判別装置において更に、前記衝突幅検出要素が、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、前記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、前記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、前記両信号に基づいて前記衝突幅を演算する演算回路部とを有することを特徴としている。

たとえば、演算回路部は、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。

この発明によれば、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。

請求項８記載の発明は、請求項１−６のいずれか記載の車両用衝突物体判別装置において更に、前記衝突幅検出要素が、互いに略等しい抵抗率を有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、前記一対の導電ラインの一方の一端と前記一対の導電ラインの他方の他端との間の電圧降下に対応する信号を検出し、前記信号に基づいて前記衝突幅を演算する演算回路部とを有することを特徴としている。

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。

請求項９記載の発明は、請求項１記載の車両用衝突物体判別装置において更に、前記衝突荷重検出要素が、前後方向に所定間隔を隔てて緩衝材の前面側に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、前記一対の導電ライン間の電気抵抗変化に基づいて前記衝突を検出する検出回路部とをもつ表面側センサと、前後方向に所定間隔を隔てて緩衝材の裏面側に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、前記一対の導電ライン間の電気抵抗変化に基づいて前記衝突を検出する検出回路部とをもつ裏面側センサと、前記両センサの出力信号のレベル変化タイミングに基づいて前記衝突荷重のレベルを判定する判定回路部とを有することを特徴としている。

つまり、表面側センサと裏面側センサは、衝撃力が所定のしきい値を超える場合に所定のONレベルを、超えない場合に所定のOFFレベルを出力し、これらのレベル変化の組み合わせや持続時間やＯＮ時間差に基づいて衝突荷重のレベルを判定することができるので、簡素な構成にて、衝突荷重（それと連動する情報を含む）を検出することができる。

請求項１０記載の発明によれば、請求項７又は８と９とに記載の車両用衝突物体判別装置において更に、前記表面側センサの前記一対の導電ラインは、前記衝突幅検出要素の前記一対の導電ラインを兼ねるので、装置構成を更に簡素化することができる。

請求項１１記載の発明は、請求項１記載の車両用衝突物体判別装置において更に、前記衝突荷重検出要素は、少なくとも車両左右方向へ所定ピッチで前記バンパーに配列されるとともに入力衝突荷重に応じて変化する荷重信号をそれぞれ出力する多数のフィルム状感圧センサを有するとともに、前記各フィルム状感圧センサが出力する荷重信号を加算して衝突物体衝突時の前記衝撃荷重となすことを特徴としている。

このようにすれば、バンパーに左右方向に配列して装着した多数のフィルム状感圧センサにより、衝突物体がバンパーの左右方向衝突位置の変動にもかかわらず、衝突物体衝突時の衝撃荷重の総和を正確かつ高速に検出することができるうえ、衝撃荷重センサをコンパクトにまとめることができる。そのうえ、多数のフィルム状感圧センサのバンパー左右方向への配列により、上記衝突荷重の総和のみならず、後述するよう衝突物体の幅や衝突位置や衝突荷重の時間的推移すなわち波形や衝突荷重の左右方向の分布パターンなども同時に検出することができるので、これら衝突時に変化する複数種類の信号を利用して衝突物体を高精度に判別することができ、歩行者との衝突を他の衝突物体との衝突から分別することができる。

なお、フィルム状感圧センサとしては、導電粒子をゴムに混練りして加硫成形した公知の導電ゴム型感圧センサや、導電インクを含有するペースト、ゲル、ゾル、発泡層などを一対の導電電極でサンドイッチしてなる公知の導電インク型感圧センサなどを採用することができる。バンパーの左右方向に配列されるこれらの各フィルム状感圧センサは、衝突荷重を検出できればバンパーを構成するバンパカバー、バンパアブソーバ及びバンパカバーのどの部位に配置されてもよい。たとえば、フィルム状感圧センサは、バンパカバーとバンパアブソーバと間、又は、バンパアブソーバとバンパリーンフォースとの間に配置することができる。

請求項１２記載の発明は、請求項１１記載の車両用衝突物体判別装置において更に、前記衝突幅検出要素は、前記多数のフィルム状感圧センサがそれぞれ出力する荷重信号に基づいて前記衝突幅を検出することを特徴としている。このようにすれば、衝突荷重検出要素と衝突幅検出要素とを一種類のセンサにより構成することができるため、回路構成を簡素化することができる。

請求項１３記載の発明は、請求項１記載の車両用衝突物体判別装置において更に、少なくとも車両左右方向へ所定ピッチで前記バンパーに配列されるとともに入力衝突荷重に応じて変化する荷重信号をそれぞれ出力する多数のフィルム状感圧センサを有し、前記衝突物体判別要素は、前記各感圧センサが出力する荷重信号に基づいて車両左右方向の前記衝突荷重の分布パターンを抽出するとともに、抽出した前記分布パターンが予め記憶する歩行者の前記分布パターンと一致する場合に前記衝突物体を歩行者と判別することを特徴としている。

このようにすれば、左右方向における衝突荷重分布パターンにより歩行者を判別することができるため、歩行者を一層、高精度に判別することができる。そのうえ、上述した衝突荷重総和や衝突幅や衝撃荷重の時間変化情報とった情報も単一種のセンサを用いて利用することもできるため、一層高精度の歩行者判定を行うことができる。すなわち、これらのフィルム状感圧センサは、単に衝突荷重分布パターンを少なくとも検出する他、それらの出力信号を加算して衝突荷重を演算したり、各感圧センサの出力信号を二値化して衝突幅を検出したりすることができる。したがって、この場合、各フィルム状感圧センサは、衝突荷重検出要素と衝突幅検出要素と衝突荷重分布パターン検出要素とを同時に構成することができる。

請求項１４の発明は、請求項１記載の車両用衝突物体判別装置において更に、前記衝突荷重検出要素は、車両の一対のサイドメンバの前端面にそれぞれ装着されることを特徴としている。衝突荷重検出要素としては、歪みゲージ型センサや種々の形式の荷重センサの他、上述したフィルム状感圧センサを用いることができる。

すなわち、この態様では、衝突荷重検出要素をサイドメンバーの前端面に設けたので、衝突荷重検出要素をバンパカバー、バンパアブソーバ、バンパリーンフォースを有するバンパーに設ける場合に比較して、衝突時に衝突荷重検出要素が前後方向に変位してその感度が低下するという問題を防止できる。そのうえ、バンパーのどの部位に衝突荷重が発生したとしても、この衝突荷重はバンパー内を左右に伝達されて最終的にサイドメンバーに伝達されるため、バンパー各部に生じた衝突荷重を非常に少数の衝突荷重検出要素すなわち衝突荷重センサにより確実に検出することができる。

また、この態様では、車両の左右一対のサイドメンバーの前端面にそれぞれ衝突荷重検出要素を設けているため、衝突がバンパーの左端で生じても、右端で生じても確実に検出することができる。その他、左右一対の衝突荷重検出要素が検出する衝突荷重波形の比較により左右方向における衝突位置を推測することもできる。たとえば、左右一対の衝突荷重検出要素が検出する衝突荷重波形を所定しきい値により二値化し、それらの時間差により左右方向衝突位置を決定することもできる。

なお、サイドメンバーの前端面に設ける衝突荷重検出要素としては歪みゲージ型センサが好適である。この歪みゲージ型センサの好適態様では、加えられる引っ張り力により抵抗値が変化する膜状あるいは線状の歪みゲージが支持ブロックの前端面あるいは後端面に貼り付けられる。支持ブロックの上下方向あるいは左右方向の両端はサイドメンバーの前端面にて両端支持され、この支持ブロックの前端面中央部に衝突荷重を前後方向に加えられる。このようにすれば、支持ブロックの中央部がサイドメンバーに支持される両端を支点として弓状に撓むために歪みゲージにストレスが加えられ、衝突荷重に応じてその電気抵抗値が変化する。

（変形態様）
上記した衝突荷重（それと連動する情報を含む）は、車速に応じて変化するので、検出した衝突荷重又はそれと連動する情報を車速に応じて補正したり、あるいは検出した衝突荷重又はそれと連動する情報を比較判別するしきい値を変更することにより、車速による衝突荷重の影響を相殺することが好ましい。

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。

（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。

１は衝突幅検知センサ（本発明で言う衝突幅検出要素）、２は衝突荷重検知センサ（本発明で言う衝突荷重検出要素）、３はバンパアブソーバ（本発明で言う緩衝材）、４はコントローラ（本発明で言う衝突物体判別部）、５は車速センサ、６は車体である。コントローラ４は、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。この情報は衝突物体が歩行者かどうかの情報を含んでいる。

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、衝突幅検知センサ１は、バンパアブソーバ３を囲むバンパカバー８の前面に左右に長く設けられている。

（衝突幅検知センサ１）
衝突幅検知センサ１は、衝突幅すなわち、衝突幅検知センサ１に接触する衝突物体の左右幅を検出する。衝突幅検知センサ１の一例を図３、図４を参照して説明する。衝突幅検知センサ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３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。

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３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３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４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。

（変形例）
衝突幅検知センサ１の変形例を図５を参照して説明する。

この実施例では、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。

（衝突荷重検知センサ２）
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。衝突荷重検知センサ２の一例を図６に示す。衝突荷重検知センサ２は薄膜状面圧センサからなる。このセンサは、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されている。このセンサは、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。

（変形例）
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、上記以外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、図７や図８に示すように、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、更にはバンパリーンフォース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。加速度センサや加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。

（歩行者判別例１）
以下、上記した衝突荷重と衝突幅とを用いた歩行者判別方法について図９に示すフローチャートを参照して説明する。

まず、衝突荷重Fを読み込み、それがあるしきい値（Fth0）を超える場合に、内蔵タイマT1をリセットし、衝突荷重Fを再度読み込み、タイマT1をインクリメントし、衝突荷重Ｆがしきい値Fth1（Fth0より大）を上回るまでの時間（T１と称する）を計測しておく。

衝突荷重Ｆがしきい値Fth1（Fth0より大）となれば、この時間T１とあらかじめ記憶するT１とKとの関係に基づいて衝突物体とバンパとの合成衝突剛性Kを求める。上記関係はあらかじめ実験により求めておき、換算テーブルをコントローラ４内に記憶させておけばよい。この合成衝突剛性Ｋとは、衝突荷重Ｆがある低値からある高値まで増大するのに必要な時間に負の相関をもつ関数値である。定性的に説明すると、合成衝突剛性Ｋが大きいとは、衝突物体と車体との衝突部位が堅い状態であり、衝突荷重Ｆは短時間で増大する。合成衝突剛性Ｋが小さいとは、衝突物体と車体との衝突部位が堅くない状態であり、衝突荷重Ｆは時間を掛けて増大する。すなわち、合成衝突剛性Ｋは変形のしにくさを示すパラメータとも言える。

次に、衝突荷重ＦがFth1になった時点での衝突幅検知センサの出力から接触幅Wを読み込み、あらかじめ用意したテーブルよりバンパーの衝突剛性Kbを求める。他の手法による場合、衝突幅が一定とした場合、ある衝突荷重Ｆの値に対するバンパーの衝突剛性すなわちバンパーの単位幅あたりの変形のしにくさはある一定値であると考えてもよい。したがって、バンパー全体の衝突剛性Kbとしては、衝突幅W×単位幅当たりのバンパー衝突剛性値と考えてもよい。つまり、ここで言うバンパの衝突剛性Kbとは、接触幅に応じて変化するバンパーの変形抵抗を言う。

次に、求めた合成衝突剛性Ｋとバンパ衝突剛性Kbとより、衝突物体自体の衝突剛性である衝突物体衝突剛性Kcを演算する。テーブルを用いても良いが、次の式１によっても求める事ができる。

Kc ＝ （Kb−K）／K・Kb ・・・式１
この衝突物体衝突剛性Ｋｃは、衝突物体の衝突部位における衝突時の変形抵抗を示すものと考えることができ、歩行者すなわち人体においてはある範囲の値をもつことが知られている。この実施例においては、衝突物体衝突剛性Ｋｃも衝突幅により変化すると考えて単位衝突幅あたりの衝突物体衝突剛性を求めて、これを衝突物体衝突剛性Ｋｃとする。

次に、衝突物体衝突剛性Ｋｃが所定範囲内に属するかどうかを判定し、属する場合には場合に歩行者，範囲から外れたばあいには歩行者以外と判別してルーチンを終了する。つまり、図示しない他のルーチンを行った後、図９に示すルーチンを再実行する。好適には、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、図９において、Kth_l=30，Kth_h=150とすればよい。

（歩行者判別例２）
他の歩行者判別例を図１０に示すフローチャートを参照して説明する。

図１０において、ステップS1000までは既に説明した図９と同じである。この判別例では、衝突物体衝突剛性Ｋｃが歩行者とみなし得る上記範囲にある場合に、すぐに歩行者と判別するのではなく、更に追加の歩行者判定ルーチンを実行して歩行者判定精度を向上するものである。

まず、衝突幅Wが歩行者左右幅の可能範囲である所定範囲Wth_l〜Wth_hの間に属するかどうかを判定し、属していなければ歩行者以外と判定する。属していれば、内蔵タイマT２をリセットし、衝突荷重Fを再度読み込み、タイマT２をインクリメントし、衝突荷重Ｆがしきい値Fth1（Fth0より大）を下回るまでの時間（T２と称する）を計測しておく。

衝突荷重Ｆがしきい値Fth1（Fth0より大）となれば、この時間T２とあらかじめ記憶するT２と衝突物体質量Mとの関係に基づいて衝突物体質量M求める。上記関係はあらかじめ実験により求めておき、換算テーブルをコントローラ４内に記憶させておけばよい。説明を付加すると、衝突時において、衝突物体は強く車体に押しつけられた後、衝突物体やバンパーの弾性によりはね飛ばされて衝突荷重Ｆは低下する。衝突物体が車体に強く押しつけられている時間は衝突物体の質量が小さい場合には短く、衝突物体の質量が大きい場合には長い。従って、上記タイマT2の時間から衝突物体質量Mを演算することができる。

次に、求めた衝突物体質量Mが、歩行者の質量として可能範囲である所定範囲Mth_l〜Mth_hの間に属するかどうかを判定し、属していなければ歩行者以外と判定し、属していれば、歩行者と判定してルーチンを終了する。つまり、図示しない他のルーチンを行った後、図１０に示すルーチンを再実行する。

つまり、この例では、衝突物体の質量Mと、衝突幅検知センサで検知した接触幅Wと、前記衝突物体の衝突剛性Kcとの３つの値がそれぞれ所定の範囲内にある場合にのみ歩行者と判定し、３つの値のうちいずれかの値が所定の範囲から外れた場合に歩行者以外と判定するため、判別精度を従来よりも格段に高くすることができる。

（変形例）
上記した図９、図１０に示すルーチンでは、衝突荷重Fは、しきい値Fth１より大きいか否かしか判別していない。したがって、図９，図１０の例において、衝突荷重検知センサ２はアナログセンサではなく、二値センサとすることも可能である。

（歩行者判別例３）
他の歩行者判別例を図１１に示すフローチャートを参照して説明する。

図１１に示す判別例は、図１０に示す判別例において、車速による衝突荷重の変化を補正するものであるので、図１０の各ステップと異なるステップを主として説明する。

まず、ステップS２０００にて車速センサから車速を読み込み、車速に応じて変化する衝突荷重Fの変化を補正するために、あらかじめ記憶する車速と各しきい値との関係に基づいて図９の各しきい値を補正する（Ｓ２００２）。

また、ステップＳ２００４、ステップＳ２００６、ステップＳ２００８における合成衝突剛性Ｋ、バンパ衝突剛性Kb、衝突物体質量Mをあらかじめ記憶するマップに基づいて求めるに際し、マップは、各車速ごとに設けるものとし、今回検出した車速に対応するマップを参照してこれら各パラメータを求める。このようにすれば、車速が衝突荷重などに与える影響を補償することができる。

（歩行者判別例４）
他の歩行者判別例を図１２に示すフローチャートを参照して説明する。

図１２に示す判別例は、図１１に示す判別例において、剛性の算出と質量の算出ステップの順序を逆にしたものであるので、図１１の各ステップと異なるステップを主として説明する。

まず、ステップS３０００にてタイマT2と最大衝突荷重Fmaxとに基づいて衝突物体質量Mを求める。次にステップ３００１において、先に求めた衝突物体質量MとタイマT1に基づいて合成衝突剛性Ｋを求める。

ここで、ステップＳ３０００、ステップＳ３００１における合成衝突剛性Ｋ、衝突物体質量Mをあらかじめ記憶するマップに基づいて求めるに際し、マップは、各車速ごとに設けるものとし、今回検出した車速に対応するマップを参照してこれら各パラメータを求める。これにより、衝突物体の質量及び衝突剛性を精度良く求めることができる。

（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１３、図１４に示すブロック図により説明する。この実施態様では、図１、図２に示す衝突幅検知センサ１を外側衝突検知センサ１と称し、図１、図２に示す衝突荷重検知センサ２は内側衝突検知センサ２と称するものとする。図１、図２と同じである。

外側衝突検知センサ１は図１、図２に示す衝突幅検知センサ１と同一の構成を有しているが、接触幅を検出するとともに、衝突荷重が所定のしきい値レベルを超えた場合にONレベルとなる二値信号を内側衝突検知センサ２の回路部に出力するものとする。外側衝突検知センサ１は、図３に示されるとおりであるが、図１５に示すように、出力電圧Ｖｏ１、出力電圧Ｖｏ２をそれぞれシュミットトリガ回路で二値信号に変換し、これら二値信号をOR回路１０２に入力してそれらの論理和信号を内側衝突検知センサ２の回路部に出力する。更に説明すると、図３の衝突幅検知センサ１において、衝突が生じると出力電圧Ｖｏ１、出力電圧Ｖｏ２は、非衝突レベルからあるレベルまでステップ的に変化する。そこで、この変化幅の中間値にシュミットトリガ回路１００、１０２のしきい値を設定しておけば、図３の衝突幅検知センサ１の出力電圧Ｖｏ１、出力電圧Ｖｏ２から衝突の有無を検出することができる。

内側衝突検知センサ２は、衝突荷重が所定しきい値を超えた場合にオンレベルを出力し、超えない場合にオフレベルを出力する二値センサである点が、図１、図２の衝突荷重検知センサ２と異なっている。内側衝突検知センサ２は、たとえば図５に示す衝突幅検知センサ１において、一対の導電ライン１１，１２をそれぞれ低抵抗の電極ラインとして構成されることができる。導電ライン１１、１２は衝突により衝突荷重が介在弾性体の弾性係数により規定される所定しきい値より大きくなれば衝突部位にて接触し、それにより出力電圧Ｖｏがオンレベルに変化する。衝突荷重が介在弾性体の弾性係数により規定される所定しきい値より低下すれば、導電ライン１１、１２は介在弾性体の弾性により分離され、出力電圧Ｖｏは電源電圧Vcすなわちオフレベルとなる。出力電圧Ｖｏのこのオンレベルとオフレベルとは所定電圧範囲の二値レベルに変換される。

バンパアブソーバ３としては、ポリウレタンのような塑性変形により衝撃力分散、衝撃力吸収するものの他、弾性変形により同様の作用を奏するものでもよい。バンパアブソーバ３は、衝突体との衝突により生じる衝突衝撃力を分散させたり、減衰させたりしつつ後方各部へ伝達し、内側衝突検知センサ２に作用する衝突衝撃力を低下させる機能を有する。バンパアブソーバ３の後面の一部は内側衝突検知センサ２の前面に密着するが、バンパアブソーバ３の後面の残部（たとえば内側衝突検知センサ２より上方および下方へ張り出した部分など）はバンパリーンフォース７の前面などに密着していてもよい。

コントローラ４は、マイコン形式の制御装置であって、少なくとも外側衝突検知センサ１および内側衝突検知センサ２の出力信号を含む所定の入力信号に基づいて所定の演算を行い、衝突衝撃力の発生源すなわち衝突体が歩行者かどうかを判別し、この判別により衝突体が歩行者と判断した場合に図示しない歩行者保護装置（たとえば公知の歩行者保護用のエアバッグやフード跳ね上げ装置など）を作動させる。また、衝突衝撃力の大きさが大きい場合に乗員保護装置（たとえば乗員保護用のエアバッグなど）を作動するようにしてもよい。

（衝突体の種類とセンサ出力波形の説明）
本発明者らの実験により得られた歩行者、軽量物体（軽量落下物ともいう）、軽量固定物との衝突時における外側衝突検知センサ１及び内側衝突検知センサ２に作用する荷重（衝撃力）の波形を図１６〜図１９に示す。なお、外側衝突検知センサ１および内側衝突検知センサ２は、入力荷重の大きさに応じてしきい値（ON荷重と称する）により二値レベルの出力信号を出力するものとする。

図１６、図１８は、外側衝突検知センサ１の出力波形を示す。図１６は、歩行者、軽量物体、軽量固定物との衝突波形を示し、図１８は更に重量固定物との衝突波形も示す。図１７、図１９は、内側衝突検知センサ２の出力波形を示す。図１７は、歩行者、軽量物体、軽量固定物との衝突波形を示し、図１０は更に重量固定物との衝突波形も示す。

図１６と図１８とでは、外側衝突検知センサ１のＯＮ荷重が異なり、図１６ではＯＮ荷重は軽量物体に対してもオンするように軽く設定され、図１８ではＯＮ荷重は軽量物体に対してだけオンしないように設定されている。同じく、図１７と図１９とでは、内側衝突検知センサ２のＯＮ荷重が異なり、図１６ではＯＮ荷重は軽量物体に対してだけオンしないように設定され、図１７ではＯＮ荷重は重量固定物にたいしてのみオンするように設定されている。なお、外側衝突検知センサ１又は内側衝突検知センサ２は入力荷重に応じたアナログ出力を発生することもでき、この場合には、このアナログ出力をコンパレータなどにより二値化すればよい。もちろん、センサ１、２をこれらＯＮ荷重に相当するしきい値をもつ二値センサとしてもよい。

軽量物体とはたとえば看板などの移動可能物を含み、軽量固定物とはたとえば道路標識のように地上に固定された物のうち比較的質量が小さいものを含み、重量固定物とはたとえばコンクリート塀などを含む。これらの図において、歩行者ON持続時間（ＯＮ持続時間ともいう）は、歩行者との衝突時においてセンサ１又は２がオンしている時間を言う。また、ＯＮ持続時間スレッショルドとは、センサ１又は２がオンした後、ＯＮ持続時間が終了すると推定される時点よりも所定時間だけ長く設定された所定のしきい値時間を言う。図１６、図１８に示す外側衝突検知センサ１並びに図１７、図１９に示す内側衝突検知センサ２は同一の出力特性をもつとする。

図１６と図１７とからわかるように、内側衝突検知センサ２に入力される軽量物体、歩行者及び軽量固定物に対する荷重は、バンパによる減衰、遅延により外側衝突検知センサ１に入力される荷重より大幅に小さくなる。特に、軽量物体の衝突波形からわかるようにバンパは荷重の高周波成分を大きく減衰させる特性を有している。けれども、図１８と図１９とからわかるように、ブロック塀などの重量固定物に対して、バンパの衝撃減衰、遅延効果はほとんどなく、外側衝突検知センサ１と内側衝突検知センサ２とはほぼ同一波形の出力を発生する。

（歩行者分別例１）
図１６、図１７のＯＮ荷重の設定により、軽量物体（軽量落下物）に対しては、両センサ１、２の出力レベルの組み合わせにより他と判別できることがわかる。すなわち、外側衝突検知センサ１がオンした後、所定時間（バンパ内の伝達遅れを加味して）内に内側衝突検知センサ２がオンしなければ、軽量物体と判定すればよい。

しかし、図１６、図１７においては、軽量固定物と歩行者とを分別することができない。これはＯＮ荷重を図５、図６のように設定した場合も同じである。すなわち、歩行者衝突時における両センサ１、２の出力ピーク値はだいたい同程度であるためである。しかし、図１５、図１６の比較によりわかるように、歩行者と軽量固定物とではＯＮ持続時間が大幅に異なり、歩行者のＯＮ持続時間は格段に短い。したがって、両センサ１、２のどちらか又は両方のＯＮ持続時間が所定のＯＮ持続時間スレッショルド以下かどうかを判定し、以下の場合は歩行者と判定することにより、歩行者と軽量固定物及び重量固定物とを分別することができる。なお、以下において、軽量固定物と重量固定物とを合わせて単に固定物とも称するものとする。

結局、両センサ１、２の出力レベルの組み合わせにより歩行者と軽量物体とを分別でき、両センサ１、２のどちらか又は両方のＯＮ持続時間により歩行者と固定物とを分別することができることがわかる。すなわち、両センサ１、２の出力レベルの組み合わせとＯＮ持続時間とにより初めて、歩行者を種々の衝突体から正確に分別することが可能となる。コントローラ４により実施されるこの歩行者分別動作を図２０、図２１にフローチャートとして示し、その判定条件を表１に示す。表１において、ΔTsは外側衝突検知センサ１のＯＮ持続時間、ΔTsｔｈ１は外側衝突検知センサ１のＯＮ持続時間スレッショルド、ΔTbは内側衝突検知センサ２のＯＮ持続時間、ΔTbｔｈ１は内側衝突検知センサ２のＯＮ持続時間スレッショルドである。また、変形態様のフローチャートを図２２、図２３に示す。

（歩行者分別例２）
歩行者分別の他例を以下に説明する。

図１８と図１９とからわかるように、ＯＮ荷重を高く設定した場合には、実施例１の分別法とは異なる分別法にて、歩行者を高精度に判定することができる。つまり、歩行者と軽量物体（軽量落下物）とは、両センサ１、２の出力レベルにて判定することができる。外側衝突検知センサ１がオンすれば軽量物体ではない。

更に、歩行者とそれ以外の固定物（軽量固定物又は重量固定物）とは、歩行者と固定物とでは外側衝突検知センサ１のＯＮ持続時間が大幅に異なり、歩行者のＯＮ持続時間は格段に短い。したがって、両センサ１のＯＮ持続時間が所定のＯＮ持続時間スレッショルド以下かどうかを判定し、以下の場合は歩行者と判定することにより、歩行者と軽量固定物及び重量固定物とを分別することができる。更に、外側衝突検知センサ１がオンして所定時間内（バンパ内の遅延を加味して）に内側衝突検知センサ２がオンしなければ、それは、重量固定物と判定することができる。

すなわち、この判別方法においては、歩行者を軽量落下物、軽量固定物、重量固定物から分別できるとともに、重量固定物だけを判定することができ、重量固定物に対してだけの特別の保護制御を指令することができる。コントローラ４により実施されるこの分別動作を図２４、図２５にフローチャートとして示し、判定条件を表２に示す。表２において、ΔTsは外側衝突検知センサ１のＯＮ持続時間、ΔTsｔｈ２は外側衝突検知センサ１のＯＮ持続時間スレッショルドである。

（歩行者分別例３）
この歩行者分別法は、図１６と図１９とを用いて行うものである。

図１６と図１９とを用いれば、両センサ１、２の出力レベルの組み合わせにより重量固定物をそれ以外から分別することができる。また、歩行者ＯＮ持続時間が図３のＯＮ持続時間スレッショルド以下であれば軽量固定物を歩行者及び軽量物体（軽量落下物）から分別することができる。

この場合には、歩行者と軽量物体との分別ができないが、両者の波形の間に第二のＯＮ持続時間スレッショルドを設ければ、この第二のＯＮ持続時間スレッショルド未満の場合に軽量物体と判定することができる。コントローラ４により実施されるこの分別動作を図２６、図２７にフローチャートとして示し、判定条件を表３に示す。表３において、ΔTsは外側衝突検知センサ１のＯＮ持続時間、ΔTsｔｈ３Lは外側衝突検知センサ１の第二のＯＮ持続時間、ΔTsｔｈ３Hは外側衝突検知センサ１の第二のＯＮ持続時間スレッショルド（図１６に示すＯＮ時間差スレッショルド）である。

（歩行者分別例４）
この歩行者分別法は、図１７と図１８とを用いて行うものである。

図１７と図１８とを用いれば、両センサ１、２の出力レベルの組み合わせにより軽量物体をそれ以外から分別することができる。また、両センサ１、２のどちらか又は両方の歩行者ＯＮ持続時間がＯＮ持続時間スレッショルド以下であれば歩行者を軽量固定物及び重量固定物から分別することができる。コントローラ４により実施されるこの分別動作を図２８、図２９にフローチャートとして示し、判定条件を表４に示す。表４において、ΔTsは外側衝突検知センサ１のＯＮ持続時間、ΔTsｔｈ４は外側衝突検知センサ１のＯＮ持続時間スレッショルド、ΔTbは内側衝突検知センサ２のＯＮ持続時間、ΔTbｔｈ４は内側衝突検知センサ２のＯＮ持続時間スレッショルドである。

（歩行者分別例５）
この歩行者分別法は、上記した実施例１において、車速センサからの信号に基づいてＯＮ持続時間スレッショルドや後述するＯＮ持続時間差スレッショルドを変更するものである。すなわち、車速が大きい場合には、荷重が大きいために、ＯＮ持続時間は長くなる傾向となり、後述するＯＮ持続時間差は短くなる傾向になる。したがって、車速が大きくなるにつれてＯＮ持続時間スレッショルドを大きくすればより精密な判定を実現することができ、車速が小さくなればＯＮ持続時間スレッショルドを短縮して早期に判定結果を得ることができる。コントローラ４により実施されるこの分別動作を図３０、図３１にフローチャートとして示し、ＯＮ持続時間スレッショルドやＯＮ時間差スレッショルドと車速との関係を図３２に示す。なお、図３０〜図３２において、Tsth1は歩行者ＯＮ持続時間スレッショルドであり、Tdth1は、ＯＮ時間差スレッショルド、すなわち外側衝突検知センサ１がオンしてから内側衝突検知センサ２がオンするまでの遅れ時間であるＯＮ時間差の長短を判定するためのしきい値であるＯＮ時間差スレッショルドである。

（歩行者分別例６）
図１６と図１７とから、固定物と歩行者とはＯＮ時間差が異なることがわかる。すなわち、図１７においてＯＮ荷重を更に高く設定した場合、歩行者に対して外側衝突検知センサ１がオンした時点（図１６参照）から内側衝突検知センサ２がオンする時点（図１７参照）までのＯＮ時間差は、固定物に対して外側衝突検知センサ１がオンしてから内側衝突検知センサ２がオンするまでのＯＮ時間差よりも長い。これは、歩行者との衝突においてバンパ内にて荷重の特に高周波成分が大きく減衰し、遅延が生じるためである。したがって、ＯＮ時間差の大小にて歩行者と固定体とを分別することができる。

（歩行者分別例７）
図１８と図１９とから、重量固定物と軽量固定物又は歩行者とはＯＮ時間差が異なることがわかる。すなわち、図１９においてＯＮ荷重を更に低くして歩行者や軽量固定物に対してオンするように設定した場合、重量固定物に対して外側衝突検知センサ１がオンした時点（図１８参照）から内側衝突検知センサ２がオンする時点（図１９参照）までのＯＮ時間差は、軽量固定物や歩行者に対して外側衝突検知センサ１がオンしてから内側衝突検知センサ２がオンするまでのＯＮ時間差よりも短い。これは、重量固定物との衝突においてバンパ内にて荷重の特に高周波成分の減衰が小さいためである。また、歩行者のＯＮ時間差は軽量固定物のそれよりも長い。これは、歩行者が跳ね上げられるために、荷重が急速に減衰する波形（高周波成分を多く含む）ため、バンパ内における荷重の高周波成分の大きな減衰により波形が鈍り、ＯＮ時間差が大きくなるためである。これらのＯＮ時間差を用いて素早く衝突物体の種類を判定することができる。

（図２０、図２１に示すフローチャートの説明）
図２０、図２１に示すフローチャートを具体的に説明する。Tdは外側衝突検知センサ（表面センサ）１がオンしてから内側衝突検知センサ（裏側センサ）２がオンするまでのＯＮ時間差、ΔTsは外側衝突検知センサ１のＯＮ持続時間、Tdは外側衝突検知センサ１がオンしてから内側衝突検知センサ２がオンするまでの時間（ＯＮ時間差）、Tsth1は歩行者ＯＮ持続時間スレッショルドであり、Tdth1は、内側衝突検知センサ２がオンしないものと判定するまでのしきい値時間（ＯＮ時間差スレッショルド）である。

スタート後、ＯＮ持続時間カウントタイマ及びＯＮ時間差カウントタイマをリセットし（Ｓ１００）、外側衝突検知センサ１からその出力レベルを読み込み（Ｓ１０４）、その出力レベルがＯＮ荷重を超えるまで待機し（Ｓ１０５）、超えたら内側衝突検知センサ２からその出力レベルを読み込み（Ｓ１０６）、その出力レベルがＯＮ荷重を超えているかどうかを調べ（Ｓ１０８）、超えていなければ、ＯＮ時間差がＯＮ時間差スレッショルドを超えていないかどうかを調べ（Ｓ１１０）、超えていなければＯＮ時間差タイマの値をインクリメントして（Ｓ１１２）ステップＳ１０６にリターンし、超えていれば衝突体は軽量物体であると判定して（Ｓ１１３）、ルーチンを終了する。

また、ステップＳ１０８にて、内側衝突検知センサ２の出力レベルがＯＮ荷重を超えていればステップＳ１３０に進む。

ステップＳ１３０では外側衝突検知センサ１の出力を再度読み込み、内側衝突検知センサ２がオンしているかどうかを判別する（Ｓ１３２）。内側衝突検知センサ２がオフであれば歩行者であると判定し（Ｓ１３８）、ルーチンを終了する。

ステップＳ１３２にて、外側衝突検知センサ１がオンであれば、表面側センサのＯＮ持続時間タイマの値ΔTsをインクリメントし、ΔＴｓがＯＮ時間差スレッショルド未満かどうかを調べ（Ｓ１４２）、超えていなければステップS１３０に戻り、超えていれば固定物と判定して（Ｓ１４６）、ルーチンを終了する。

（図２２、図２３に示すフローチャートの説明）
図２２，図２３に示すフローチャートは、図２０，図２１のフローチャートにおいて、ステップＳ１５４を加えたものである。

Ｓ１５４では、外側衝突検知センサ１がオンしてから内側衝突検知センサ２がオンするまでの時間であるＯＮ時間差Tdが、ＯＮ時間差Tdの長短を判定するしきい値であるＯＮ時間差スレッショルドTdth2未満かどうかを判定し、未満であれば固定物と判定し（Ｓ１４６）、以上ならステップＳ１３８にて歩行者と判定する。

（図２４、図２５に示すフローチャートの説明）
図２４、図２５に示すフローチャートを参照して具体的な処理例を説明する。Tsth２は歩行者ＯＮ持続時間スレッショルドであり、他は実施例１と同じである。

図２４、図２５に示すフローチャートは、図２０、図２１に示すフローチャートのステップＳ１０８において、内側衝突検出センサ２がオンすれば重量固定物と判定し（Ｓ１７０）、Ｓ１１０にてＯＮ時間差Tdがしきい値Tdth1を超過すれば、ステップＳ１３０に進むものである。

（図３０、図３１に示すフローチャートの説明）
図３０、図３１に示すフローチャートを参照して実施例５の分別法の具体的な処理例を説明する。図３０、図３１に示すフローチャートは、図２０、図２１に示すフローチャートにステップＳ１６０を追加したものである。ステップS１６０では、車速を読み込み、図３２に示す特性をあらかじめ記憶するマップから車速に応じて外側衝突検知センサ１のＯＮ持続時間スレッショルドTsth1と、ＯＮ時間差スレッショルドTdth1とを読み込むものである。

（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３３に示すセンサ模式配置図、図３４に示すセンサ模式斜視図、図３５に示す判別装置のブロック回路図を用いて以下に説明する。この実施例の車両用衝突物体判別装置は実施例１のそれにおいて、衝突幅検知センサ１及び衝突荷重検知センサ２の代わりにフィルム状感圧センサ（センサセルとも呼ぶ）２０１〜２３２、２０１’〜２３２’を用いた点をその特徴としている。

２０１〜２３２、２０１’〜２３２’は合計６４個のフィルム状感圧センサ、３はバンパアブソーバ、４はコントローラ（本発明で言う衝突物体判別部、衝突荷重検出要素及び衝突幅検出要素）、５は車速センサ、６は車体、７はバンパリーンフォース、８はバンパカバーである。この実施例では、バンパアブソーバ３の前面に面して配置されたバンパカバー８と、バンパアブソーバ３と、バンパアブソーバ３の後面に面して配置されたバンパリーンフォース７とは、バンパーと総称されるものとする。

コントローラ４は、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。この情報は衝突物体が歩行者かどうかの情報を少なくとも含んでいる。

センサセル２０１〜２３２、２０１’〜２３２’は、車体６の前部に横設されたバンパリーンフォース７と、バンパリーンフォース７と前面に配置された衝撃吸収特性を有するバンパアブソーバ３との間に位置して一定ピッチで左右へ配列されているが、バンパカバー８とバンパアブソーバ３との間に配列されてもよく、バンパカバー８の内部に左右に埋設して配列してもよい。

センサセル２０１〜２３２、２０１’〜２３２’は、図３４に示すように車両の左右方向に延設されるテープ状基部２００の両側縁それぞれに左右方向一定ピッチで取り付けられて、相互に一体化されている。センサセル２０１〜２３２、２０１’〜２３２’はフィルム状感圧センサ又は面圧センサと通称されているセンサであって、テープ状基部２００とセンサセル２０１〜２３２、２０１’〜２３２’とは衝突荷重センサ２と総称される。

センサセル２０１〜２３２、２０１’〜２３２’は、それぞれ公知の面圧センサからなる。センサセル２０１〜２３２、２０１’〜２３２’としては、図６に示す導電粒子含有ゴム層を、内側に電極層が形成されたポリエステルフィルムで挟持した導電ゴム型面圧センサを採用してもよく、その他、公知の導電インク層を同様の電極層付きの樹脂フィルムで挟んだ導電インク層型面圧センサを採用してもよい。この種のフィルム状感圧センサの構造と作用自体は公知であり、かつ、本発明の要旨ではないためこれ以上の説明は省略する。

荷重がセンサセル２０１〜２３２、２０１’〜２３２’にその厚さ方向に加えられると、導電粒子含有ゴム層や導電インク層の電気抵抗値が減少して、これらの可変抵抗層の両側の一対の電極層間の電気抵抗値が荷重の増大に応じて減少する。

図３４において、テープ状基部２００は、内側に信号線が多数形成された上側のポリエステルテープと下側のポリエステルテープとを、樹脂フィルムからなる絶縁スペーサを介して積層構成されている。絶縁スペーサは互いに対面する二つのポリエステルテープの信号線を電気絶縁する。センサセル２０１〜２３２、２０１’〜２３２’は、上記上側のポリエステルテープと下側のポリエステルテープとの間に上記絶縁スペーサの代わりに導電インク層又は導電粒子含有ゴム層を挟設している。センサセル２０１〜２３２、２０１’〜２３２’の一対の電極層はそれぞれ上側のポリエステルテープの信号線と、下側のポリエステルテープの信号線とを延設して形成されている。

ただし、各センサセル２０１〜２３２、２０１’〜２３２’の各一対の電極層のうちの一方は、それぞれ共通の導電層により形成されて同一電位とされ、各センサセル２０１〜２３２、２０１’〜２３２’の各一対の電極層のうちの他方は、テープ状基部２００上に互いに電気絶縁されて左右方向に延設された合計６４本の信号線（図示せず）に個別に連なっている。なお、図３４においてテープ状基部２００を挟んで上下に隣接配置されるセンサセル２０１〜２３２に対して、センサセル２０１’〜２３２’を左右方向に１センサセルピッチの半分だけずらして配置すると左右方向の分解能を倍増することができる。もちろん、テープ状基部２００の片側にだけセンサセルを配置してもよく、あるいは、センサセル２０１〜２３２、２０１’〜２３２’とテープ状基部２００とからなる衝撃荷重センサ２を、互いに平行に上下に複数配置してもよい。

センサセル２０１〜２３２、２０１’〜２３２’から延設される上記各信号線は、それぞれ異なる負荷抵抗素子を通じて一定電圧が印加され、負荷抵抗素子と信号線との接続点電位はマルチプレクサを通じてＡ／Ｄコンバータに高速かつ時間順次に読み込まれる。なお、上記マルチプレクサを通じて各信号線を上記負荷抵抗素子に時間順次に接続するようにしてもよい。複数のセンサ出力信号の並列処理又はマルチプレクサを用いたシーケンシャル処理自体は回路技術上周知事項であるので、これ以上の説明は省略する。

以下、センサセル２０１〜２３２、２０１’〜２３２’の出力信号を用いた歩行者判別方法を図３６に示すフローチャートを参照して説明する。

まず、センサセル２０１〜２３２から衝突荷重ｆ１〜ｆ３２を、センサセル２０１’〜２３２’から衝突荷重ｆ１’〜ｆ３２’を読み込み（S２００）、それらの一つ以上が所定のしきい値（ｆth）を超えるかどうかを判定し（S２０２）、超えれば衝突が生じたと判定してステップS２０４に進み、以下であれば衝突が生じなかったと判定して図示しないメインルーチンにリターンする。なお、このフローチャートによる歩行者判別ルーチンは少なくとも数ミリ秒ごとに実行されるものとする。

ステップS２０４ではしきい値（ｆth）を超える衝突荷重のうち最も左側の位置のセンサセルから出力された衝突荷重と、最も右側の位置のセンサセルから出力された衝突荷重とを抽出し、これら二つの衝突荷重を出力する二つのセンサセルの左右方向の幅を衝突幅Wとして決定する。

次に、しきい値（ｆth）を超えるすべての衝突荷重を加算して衝突荷重総和Σｆとし、このΣｆを車両が受けた衝突荷重と見なす（S２０６）。なお、読み込んだ合計６４個の衝突荷重ｆ１〜ｆ３２、衝突荷重ｆ１’〜ｆ３２’をすべて加算して衝突荷重総和Σｆとしてもよい。その後、上記衝突幅の範囲における各センサセルの衝突荷重の左右方向の荷重の分布パターンを抽出し、これを予め記憶する所定数の荷重分布パターンと比較し、最も近似する荷重分布パターンを今回の荷重分布パターンPとして決定するパターンマッチング処理を行う（S２０８）。

次に、種々の歩行者衝突時の衝突幅W、衝突荷重総和Σｆ、荷重分布パターンPの組み合わせを予め記憶するマップに、これらW、Σｆ、Pの各値を代入し、代入値が記憶する値の組み合わせに一致するかどうかを判定し（S２１０）、一致する場合には今回の衝突物体が歩行者であると判定し（S２１２）、一致しない場合には今回の衝突物体は歩行者ではないと判定し（S２１４）、メインルーチンにリターンする。

歩行者の一本の脚部に相当するインパクタ（直径７０ｍｍの直立金属ポールに厚さ２５ｍｍのウレタンフォームを巻いたもの）に所定車速値で衝突させた場合の各センサセルの出力荷重（面圧）の分布パターンを図３７に示し、歩行者の一本の脚部に相当しないインパクタ（直径３０ｍｍの直立金属ポールに厚さ２５ｍｍのウレタンフォームを巻いたもの）に同一車速値で衝突させた場合の各センサセルの出力荷重（面圧）の分布パターンを図３８に示す。図３７、図３８中、両端に矢印をもつ直線は、共通の所定しきい値以上の面圧値が生じた左右幅であり、この左右幅がある値の範囲未満の場合は、歩行者の脚部ではないと判定することができる。

また、歩行者の一本の脚部に相当しないインパクタ（幅３０ｍｍの金属板）に図３７の場合と同一車速値で衝突させた場合の各センサセルの出力荷重（面圧）の分布パターンを図３９に示す。図３７、図３９中、両端に矢印をもつ直線は、共通の所定しきい値以上の面圧値が生じた左右幅であり、この左右幅がある値の範囲未満の場合は、歩行者の脚部ではないと判定することができる。なお、上記所定しきい値は、車速の他、衝突荷重総和Σｆや衝突荷重最高値などにより変更することができる。その他、図３７〜図３９において、各センサセルが検出した面圧値の分布パターンの形状比較により歩行者の脚部か否かを判定してもよい。

（変形態様）
なお、上記実施例では、車速を歩行者判定に用いなかったが、たとえばしきい値ｆｔｈを車速に正相関を有する関数値としたり、荷重分布パターンPを車速により圧縮したり伸張したりしてもよい。

（変形態様）
上記実施例では、センサセル２０１〜２３２、２０１’〜２３２’をバンパアブソーバ３とバンパリーンフォース７との間に配置したが、その代わりにバンパカバー８とバンパアブソーバ３との間に配置してもよい。ただし、前者の場合には、衝突時にセンサセル２０１〜２３２、２０１’〜２３２’がバンパアブソーバ３の変形により後方に変位するためにその分だけ検出する衝突荷重が小さくなる。センサセル２０１〜２３２、２０１’〜２３２’をバンパアブソーバ３とバンパリーンフォース７との間に配置する場合の衝突荷重総和Σｆと加えた衝突荷重との関係を図４０に破線で示し、センサセル２０１〜２３２、２０１’〜２３２’をバンパカバー８とバンパアブソーバ３との間に配置する場合の衝突荷重総和Σｆと加えた衝突荷重との関係を図４０に実線で示す。

（変形態様）
なお、バンパアブソーバ３からセンサセル２０１〜２３２、２０１’〜２３２’への単位面積当たりの入力荷重の大きさとセンサセル２０１〜２３２、２０１’〜２３２’のダイナミックレンジとが良好に一致しない場合、両者の間に荷重集中板９１又は荷重分散板９２を設けて一致を図ることができる。

（実施例効果）
上記説明したこの実施例によれば、バンパーに左右方向に配列して装着した多数のフィルム状感圧センサにより、衝突の有無、衝突荷重総和、衝突幅、衝突荷重の時間的推移、左右方向衝突位置、左右方向荷重分布パターンを正確かつ高速に検出することができるため、一種類のセンサを用いて高精度の歩行者判別が可能となる。

他の実施形態を図４３を参照して説明する。この実施例は、図８に用いた衝突荷重検知センサ２の配置例を示す。図４３、図８において、１０は、前後方向に配置されて前端部にバンパリーンフォース７が横架されるサイドメンバーである。この実施例では、衝突荷重検知センサとして支持ブロック１１０の後面に貼設された公知の歪みゲージセンサ１２０を採用している。

支持ブロック１１０は、左右方向に延設される金属角筒材であるバンパリーンフォース７の後面の上下方向中央部にボルトにより締結される突出部１３をその前面に有する厚板部材からなる。支持ブロック１１０の後面の上端部と下端部とは高剛性のサイドメンバー１０の上端部と下端部とにそれぞれボルトにより締結されている。このようにすれば、バンパリーンフォース７から支持ブロック１１０の上下方向中央部に衝突荷重が加えられる時に支持ブロック１１０が撓む。支持ブロック１１０の後面には歪みゲージセンサ１２０が貼設されているため、歪みゲージ型センサ１２０は衝突荷重の大きさに応じて変化する支持ブロックの撓みを電気抵抗値変化として検出することができる。図４３では支持ブロック１１０の上端部と下端部とをサイドメンバー１０で支持したが、その代わりに支持ブロック１１０の左端部と右端部とをサイドメンバー１０で支持してもよい。

また、この実施例によれば、バンパーの左右方向前面にわたって面圧センサを配列することなく、バンパカバー８の左右方向いずれの位置に衝突荷重が生じた場合でも衝突荷重は最終的に左右一対の高剛性のサイドメンバー１０に伝達されるため、少ないセンサ数にて確実に衝突荷重を検出することができると言う利点をもつ。すなわち、これら二つのサイドメンバー１０の前面にこの歪みゲージセンサ１２０又はそれと同等の衝突荷重センサを設け、その検出荷重の合計を演算すれば衝突荷重を確実に検出することが可能となる。その他、左右の衝突荷重センサが検出した荷重を別々に判定してもよい。更に、これら二つの衝突荷重センサの出力波形の時間差や大きさの差により左右方向における衝突位置を決定することもできる。

実施態様１の車両用衝突物体判別装置の一実施例を示す模式透過平面図である。 図１に示す車両用衝突物体判別装置のブロック図である。 衝突幅検出センサを示す模式図である。 衝突幅検出センサの回路部を示すブロック回路図である。 衝突幅検出センサの変形態様を示す模式図である。 衝突荷重検出センサを示す模式図である。 衝突荷重検出センサを示す模式図である。 衝突荷重検出センサを示す模式図である。 実施態様１の歩行者判別法を示すフローチャートである。 実施態様１の歩行者判別法を示すフローチャートである。 実施態様１の歩行者判別法を示すフローチャートである。 実施態様１の歩行者判別法を示すフローチャートである。 実施態様１の車両用衝突物体判別装置の一実施例を示す模式透過平面図である。 図１に示す車両用衝突物体判別装置のブロック図である。 実施態様２における衝突荷重検出センサの回路部を示すブロック回路図である。 外側衝突検知センサに入力される衝突衝撃力の波形図である。 内側衝突検知センサに入力される衝突衝撃力の波形図である。 外側衝突検知センサに入力される衝突衝撃力の波形図である。 内側衝突検知センサに入力される衝突衝撃力の波形図である。 実施態様２の判別処理を示すフローチャートである。 実施態様２の判別処理例を示すフローチャートである。 実施態様２の判別処理の変形態様を示すフローチャートである。 実施態様２の判別処理の変形態様を示すフローチャートである。 実施態様２の判別処理を示すフローチャートである。 実施態様２の判別処理例を示すフローチャートである。 実施態様２の判別処理例を示すフローチャートである。 実施態様２の判別処理例を示すフローチャートである。 実施態様２の判別処理例を示すフローチャートである。 実施態様２の判別処理例を示すフローチャートである。 実施態様２の判別処理例を示すフローチャートである。 実施態様２の判別処理例を示すフローチャートである。 図３０、図３１に示す判別処理例で用いるマップが示す特性を示す図である。 実施例３の構成を示すセンサ模式配置図である。 実施例３に用いるセンサの模式斜視図である。 実施例３に用いるブロック回路図である。 実施例３の歩行者判別方法を示すフローチャートである。 実施例３における歩行者相当物の荷重分布パターンを示す図である。 実施例３における非歩行者相当衝突物体の荷重分布パターンを示す図である。 実施例３における非歩行者相当衝突物体の荷重分布パターンを示す図である。 衝突荷重センサの配置位置による検出感度の差を示す特性図でいある。 実施例３の変形例を示す衝突荷重センサ近傍の模式縦断面図である。 実施例３の変形例を示す衝突荷重センサ近傍の模式縦断面図である。 実施例４を示す衝突荷重検知センサ近傍の模式縦断面図であるる。

符号の説明

１ 外側衝突検知センサ（衝突幅検出センサ、衝突幅検出要素）
２ 内側衝突検出センサ（衝突荷重検知センサ、衝突荷重センサ、衝突荷重検出要素）
３ バンパアブソーバ
４ コントローラ（衝突物体判別要素）
５ 車速センサ
６ 車体
７ バンパリーンフォース
８ バンパカバー
１０ サイドメンバー
１１ 導電ライン
１２ 抵抗ライン（導電ライン）
１３ 突出部
９１ 荷重集中板
９２ 荷重分散板
１１０ 支持ブロック
１２０ 歪みゲージセンサ（衝突荷重検出要素、衝突荷重センサ）
２００ テープ状基部
２０１ センサセル
２０１〜２３２ センサセル
２０１’〜２３２’ センサセル

Claims (14)

1. 車体に装備されて衝突荷重を検出する衝突荷重検出要素と、
   車体に装備されて衝突物体の前記車体に対する前記衝突物体の左右方向における衝突幅を検出する衝突幅検出要素と、
   前記両検出要素の出力に基づいて前記衝突物体の種類を判別する衝突物体判別要素と、
   を備えることを特徴とする車両用衝突物体判別装置。
2. 請求項１記載の車両用衝突物体判別装置において、
   前記衝突物体判別要素は、
   前記両検出要素の出力から前記衝突物体の剛性を演算し、前記衝突物体の剛性に基づいて前記衝突物体の種類を判別することを特徴とする車両用衝突物体判別装置。
3. 請求項２記載の車両用衝突物体判別装置において、
   前記衝突物体判別要素は、
   前記衝突物体の剛性及び前記衝突幅に基づいて前記衝突物体を判別することを特徴とする車両用衝突物体判別装置。
4. 請求項３記載の車両用衝突物体判別装置において、
   前記衝突物体の質量を検出する手段を備え、
   前記衝突物体判別要素は、
   前記質量と、前記衝突物体の剛性と、前記衝突幅とに基づいて前記衝突物体を判別することを特徴とする車両用衝突物体判別装置。
5. 請求項２記載の車両用衝突物体判別装置において、
   前記衝突幅検出要素は、
   前記車体に装備されたバンパーに対する前記衝突物体の左右方向における衝突幅を検出し、
   前記衝突物体判別要素は、
   前記衝突幅と前記衝突荷重とにもとづいて前記バンパーの前後方向における変形に関する電気量を求め、前記電気量と前記衝突荷重と前記衝突幅とにより単位幅あたりの前記衝突物体の変形抵抗としての前記衝突物体の剛性を演算することを特徴とする車両用衝突物体判別装置。
6. 請求項１記載の車両用衝突物体判別装置において、
   前記衝突幅検出要素は、
   前記バンパーの前面側に配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。
7. 請求項１ー６のいずれか記載の車両用衝突物体判別装置において、
   前記衝突幅検出要素は、
   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、
   前記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、前記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、前記両信号に基づいて前記衝突幅を演算する演算回路部と、
   を有することを特徴とする車両用衝突物体判別装置。
8. 請求項１ー６のいずれか記載の車両用衝突物体判別装置において、
   前記衝突幅検出要素は、
   互いに略等しい抵抗率を有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、
   前記一対の導電ラインの一方の一端と前記一対の導電ラインの他方の他端との間の電圧降下に対応する信号を検出し、前記信号に基づいて前記衝突幅を演算する演算回路部と、
   を有することを特徴とする車両用衝突物体判別装置。
9. 請求項１記載の車両用衝突物体判別装置において、
   前記衝突荷重検出要素は、
   前後方向に所定間隔を隔てて緩衝材の前面側に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、前記一対の導電ライン間の電気抵抗変化に基づいて前記衝突を検出する検出回路部とをもつ表面側センサと、
   前後方向に所定間隔を隔てて緩衝材の裏面側に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、前記一対の導電ライン間の電気抵抗変化に基づいて前記衝突を検出する検出回路部とをもつ裏面側センサと、
   前記両センサの出力信号のレベル変化タイミングに基づいて前記衝突荷重のレベルを判定する判定回路部と、
   を有することを特徴とする車両用衝突物体判別装置。
10. 請求項７又は８と９とに記載の車両用衝突物体判別装置において、
    前記表面側センサの前記一対の導電ラインは、
    前記衝突幅検出要素の前記一対の導電ラインを兼ねることを特徴とする車両用衝突物体判別装置。
11. 請求項１記載の車両用衝突物体判別装置において、
    前記衝突荷重検出要素は、
    少なくとも車両左右方向へ所定ピッチで前記バンパーに配列されるとともに入力衝突荷重に応じて変化する荷重信号をそれぞれ出力する多数のフィルム状感圧センサを有するとともに、前記各フィルム状感圧センサが出力する荷重信号を加算して衝突物体衝突時の前記衝撃荷重となすことを特徴とする車両用衝突物体判別装置。
12. 請求項１１記載の車両用衝突物体判別装置において、
    前記衝突幅検出要素は、
    前記多数のフィルム状感圧センサがそれぞれ出力する荷重信号に基づいて前記衝突幅を検出することを特徴とする車両用衝突物体判別装置。
13. 請求項１記載の車両用衝突物体判別装置において、
    少なくとも車両左右方向へ所定ピッチで前記バンパーに配列されるとともに入力衝突荷重に応じて変化する荷重信号をそれぞれ出力する多数のフィルム状感圧センサを有し、
    前記衝突物体判別要素は、前記各感圧センサが出力する荷重信号に基づいて車両左右方向の前記衝突荷重の分布パターンを抽出するとともに、抽出した前記分布パターンが予め記憶する歩行者の前記分布パターンと一致する場合に前記衝突物体を歩行者と判別することを特徴とする車両用衝突物体判別装置。
14. 請求項１記載の車両用衝突物体判別装置において、
    前記衝突荷重検出要素は、
    車両の一対のサイドメンバの前端面にそれぞれ装着されることを特徴とする車両用衝突物体判別装置。

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