專利名稱：碰撞檢測裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種碰撞檢測裝置，尤其是涉及一種根據相當于通過碰撞而產生的載荷的物理量而對碰撞進行檢測的碰撞檢測裝置。
背景技術：
一直以來，提出了一種能夠對與車輛的保險杠發生碰撞的碰撞物是否為行人進行判斷的碰撞檢測裝置。例如，在日本特開2007-290682號公報所記載的技術中，提出了如下的技術方案， 即，具有襯板，其被固定在車輛的縱梁上；腔室部件，其被配置在襯板的前方，并劃分被密封的腔室空間；壓力傳感器，其對腔室空間的壓力進行檢測，而且，根據腔室空間的壓力變化而檢測碰撞。而且，提出了根據碰撞時的腔室空間的壓力變化而進行對碰撞物的辨別的技術方案。
發明內容
發明所要解決的課題但是，在日本特開2007-290682號公報所記載的技術中，雖然根據腔室空間的壓力變化而進行對碰撞物的辨別，但是，例如在根據壓力變化來計算碰撞物的有效質量而對碰撞物進行辨別的情況下，當與兒童發生碰撞時，根據壓力變化而獲得的沖量的積分值與大人的情況相比較小。由此，當適應與兒童之間的碰撞而設定閾值時，難以辨別出行人以外的竿等的路上固定物等。本發明是考慮到上述事實而完成的，其目的在于，能夠準確地辨別碰撞對象。用于解決課題的方法為了達成上述目的，第1項所述的發明的特征在于，具備壓力檢測單元，其對被配置在車輛保險杠內的壓力腔的壓力進行檢測；辨別值計算單元，其根據在預定的區間積分寬度內對所述壓力檢測單元的檢測結果進行積分而獲得的積分值，來計算用于辨別碰撞物的種類的辨別值；辨別單元，其根據所述辨別值來辨別碰撞物的種類。根據第1項所述的發明，在壓力檢測單元中，對被配置在車輛保險杠內的壓力腔的壓力進行檢測。在辨別值計算單元中，根據在預定的區間積分寬度內對壓力檢測單元的檢測結果進行積分而獲得的積分值，來計算用于辨別碰撞物的種類的辨別值。即，通過對由于碰撞而產生的壓力的積分值進行計算，從而計算出沖量以作為辨別值。另外，辨別值計算單元可以采用如下的結構，即，例如，如第6項所述的發明，還具備車速檢測單元，根據在預定的區間積分寬度內對壓力檢測單元的檢測結果進行積分而獲得的積分值、以及車速檢測單元的檢測結果，來計算碰撞物的有效質量以作為辨別值。即，能夠利用由于碰撞而產生的沖量與運動量相等的情況，而計算出碰撞物的有效質量以作為辨別值。而且，在辨別單元中，根據由辨別值計算單元計算出的辨別值來辨別碰撞物的種
3類。S卩，在對辨別值進行計算時，如果對壓力檢測單元的檢測結果全部進行積分，則難以辨別與行人、和與竿等的路上固定物之間的碰撞，但是通過利用在預定的區間積分寬度內進行積分而獲得的積分值來計算辨別值，從而能夠準確地辨別碰撞對象。而且，辨別值計算單元還可以采用如下的結構，S卩，如第2項所述的發明，還具備車輛檢測單元，并且根據車速來決定區間積分寬度，且根據在所決定的區間積分寬度內進行積分而獲得的積分值來計算辨別值。由此，能夠更加準確地辨別碰撞物。另外，也可以采用如下形式，S卩，如第3項所述的發明，還具備補正單元，所述補正單元根據從車輛的保險杠表面由于碰撞而發生變形起到壓力腔發生變形為止所需要的能量，來對辨別值進行補正，辨別單元根據被補正單元補正后的補正值來辨別碰撞物的種類。 即，通過由補正單元對辨別值進行補正，從而補正了由于存在于保險杠表面和腔室部件之間的空間和緩沖器等而產生的、壓力檢測單元的不靈敏區，由于利用補正后的辨別值來辨別碰撞物的種類，因而能夠準確地辨別碰撞對象。此時，也可以采用如下形式，即，如第4項所述的發明，還具備車速檢測單元，辨別值計算單元根據在區間積分寬度內進行積分而獲得的積分值、以及車速檢測單元的檢測結果，來計算辨別值，補正單元通過根據從車輛的保險杠表面發生變形起到所述壓力腔發生變形為止所需要的能量，對車速檢測單元的檢測結果進行補正，從而對辨別值進行補正。例如，通過根據從車輛的保險杠表面發生變形起到壓力腔發生變形為止所需要的能量，而以將預先設定的車速從實際車速中進行差分的方式對車速檢測單元的檢測結果進行補正，從而能夠對辨別值進行補正，由此，能夠準確地辨別碰撞對象。而且，補正單元也可以采用如下的結構，S卩，如第5項所述的發明，通過根據從車輛的保險杠表面發生變形起到壓力腔發生變形為止所需要的能量，對壓力檢測單元的檢測結果進行補正，從而對辨別值進行補正。例如，通過根據從車輛的保險杠表面發生變形起到壓力腔發生變形為止所需要的能量，而以將預先設定的沖量值加在根據實際壓力而求得的沖量值(積分值)上的方式，對壓力檢測單元的檢測結果進行補正，從而能夠對辨別值進行補正，由此，能夠準確地辨別碰撞對象。第7項所述的發明的特征在于，具備檢測單元，其對相當于通過碰撞而產生的載荷的物理量進行檢測；辨別值計算單元，其根據在預定的區間積分寬度內對由所述檢測單元檢測出的所述物理量進行積分而獲得的積分值，來計算用于辨別碰撞物的種類的辨別值；辨別單元，其根據所述辨別值來辨別碰撞物的種類。根據第7項所述的發明，在檢測單元中，對相當于通過碰撞而產生的載荷的物理量進行檢測。在辨別值計算單元中，根據在預定的區間積分寬度內對由檢測單元檢測出的物理量進行積分而獲得的積分值、與車速檢測單元的檢測結果，來計算用于辨別碰撞物的種類的辨別值。而且，在辨別單元中，根據由辨別值計算單元計算出的辨別值來辨別碰撞物的種類。S卩，在對辨別值進行計算時，如果對物理量(例如，相當于通過碰撞而產生的載荷的壓力)全部進行積分，則難以辨別與行人、和與竿等的路上固定物之間的碰撞，但是通過利用在預定的區間積分寬度內進行積分而獲得的積分值來計算辨別值，從而能夠準確地辨別碰撞物。而且，辨別值計算單元也可以采用如下的結構，S卩，如第8項所述的發明，根據車速來決定區間積分寬度，并根據在所決定的區間積分寬度內進行積分而獲得的積分值來計算辨別值。由此，能夠更加準確地辨別碰撞物。發明效果如上文所進行的說明，根據本發明，具有如下的效果，S卩，通過利用在預定的區間積分寬度內進行積分而獲得的積分值來計算用于辨別碰撞物的種類的辨別值，從而能夠準確地辨別碰撞對象。
圖1為表示本發明的實施方式所涉及的碰撞檢測裝置的概要結構的圖。圖2為表示由于碰撞而產生的壓力腔內的壓力變化的示例的圖。圖3A為表示僅緩沖器發生變形時的狀況的圖。圖;3B為表示壓力腔發生變形時的狀況的圖。圖3C為用于說明壓力傳感器的不靈敏區的圖。圖4A為表示本發明的實施方式所涉及的碰撞檢測裝置的碰撞檢測ECU的功能的功能框圖。圖4B為表示車速變換圖的圖。圖5為表示由本發明的第1實施方式所涉及的碰撞檢測裝置的碰撞檢測ECU執行的、處理的流程的一個示例的流程圖。圖6A為表示碰撞物為竿等的路上固定物時的、相對于時間經過而產生的壓力變化，和碰撞物為兒童時的、相對于時間經過而產生的壓力變化，以及碰撞物為兒童時和路上固定物時的、各自的壓力的全積分值的圖。圖6B為表示進行區間積分時的區間積分寬度的示例、以及進行區間積分時的各個積分值的示例的圖。圖7為用于說明未對車速信號進行補正的情況和對車速信號進行了補正的情況下的、對碰撞物的辨別結果的圖。圖8A為表示本發明的第2實施方式所涉及的碰撞檢測裝置中的碰撞檢測ECU的功能的功能框圖。圖8B為表示沖量補正圖的圖。圖9為表示由本發明的第2實施方式所涉及的碰撞檢測裝置的碰撞檢測ECU執行的、處理的流程的一個示例的流程圖。圖IOA為用于說明未對沖量信號進行補正的情況和對沖量信號進行了補正的情況下的、對碰撞物的辨別結果的圖，且為表示未對沖量信號進行補正的情況下的圖。圖IOB為用于說明未對沖量信號進行補正的情況和對沖量信號進行了補正的情況下的、對碰撞物的辨別結果的圖，且為表示對沖量信息進行了補正的情況下的圖。圖IlA為表示關于各個開(on)高速、關(off)高速、開(on)低速、關(off)低速、 以及關(off)沖擊，相對于時間經過而變化的、壓力腔22內的壓力的圖。
圖IlB為表示本發明的第3實施方式所涉及的碰撞檢測裝置的碰撞檢測E⑶的功能的功能框圖。圖IlC為表示用于根據車速信號來決定區間積分寬度的圖的一個示例的圖。圖12為表示由本發明的第3實施方式所涉及的碰撞檢測裝置的碰撞檢測E⑶執行的、處理的流程的一個示例的流程圖。圖13A為表示以55kph與行人發生了碰撞的情況下的壓力變化的圖。圖13B為表示以25kph與行人發生了碰撞的情況下的壓力變化的圖。圖13C為表示以55kph與行人發生了碰撞的情況和以25kph與行人發生了碰撞的情況下的積分值的圖。圖13D為表示與車速相對應的區間積分寬度的圖。圖13E為表示根據車速而改變了區間積分寬度的情況下的積分值的圖。
具體實施例方式以下，參照附圖對本發明的實施方式的一個示例進行詳細說明。圖1為，表示本發明的實施方式所涉及的碰撞檢測裝置的概要結構的圖。另外，在圖中所示的箭頭標記FR表示車身前后方向的前方，箭頭標記UP表示車身上下方向的上方。如圖1所示，本發明的實施方式所涉及的碰撞檢測裝置10，對向被配置于本汽車的前端的前保險杠12碰撞的碰撞物進行辨別。前保險杠12具備保險杠加強件14。保險杠加強件14例如由金屬系(鐵或鋁等) 的材料、或樹脂材料等構成，并作為以車寬方向為長度方向的框架部件而構成。該保險杠加強件14跨接未圖示的車身側的左右一對框架部件的前端之間，從而被支承在車身上。而且，前保險杠12具有保險杠罩16，所述保險杠罩16從車輛前后方向的外側、即前側覆蓋保險杠加強件14。保險杠罩16由樹脂材料等構成，并以與保險杠加強件14之間形成空間S的方式，通過未圖示的部分而被支承在車身上。而且，在前保險杠12中的、保險杠加強件14與保險杠罩16之間的空間S內，配置有腔室部件18和作為緩沖部件的緩沖器20。腔室部件18被設置在保險杠加強件14的前表面上部側，而緩沖器20被設置在保險杠加強件14的前表面下部。緩沖器20在車寬方向上沿著保險杠加強件14而設置，例如，由發泡部件(聚丙烯泡沫材料等)的部件構成。緩沖器20的形狀并不限定于圖1中所示的截面形狀。腔室部件18構成作為以車寬方向為長度方向的空心結構的壓力腔22，且被固定在保險杠加強件14的前表面的上部處。而且，腔室部件18具有，能夠在其后端部被固定在保險杠加強件14的前表面上的狀態下維持其空心形狀(壓力腔22的形狀)的剛性。而且，碰撞檢測裝置10設置有壓力傳感器對，該壓力傳感器M輸出與壓力腔22 內的壓力相對應的信號。從壓力傳感器M輸出的信號被輸出到碰撞檢測EC似6中。碰撞檢測EOT^上連接有對車速進行檢測的車速傳感器觀，且由車速傳感器28檢測出的車速信號被輸入到該碰撞檢測ECU^中。碰撞檢測EOT^計算用于辨別碰撞物的種類的辨別值。具體而言，根據來自壓力傳感器M的壓力信號和車速信號，而推斷碰撞物重量以作為辨別值。更加具體而言，當設定了輸入載荷F、時間t、有效質量M、車速V時，由于通過碰撞而產生的沖量和運動量相等， 因而可獲得MV = Ft的關系，從而得到有效質量M = Ft/V。S卩，由于能夠通過沖量和車速V 而求得有效質量M，所以計算有效質量以作為辨別值。另外，由于通過碰撞而被輸入的載荷相當于壓力腔22的壓力變化，所以通過對壓力傳感器22的壓力信號進行時間積分而求取沖量。而且，碰撞檢測EOT^根據作為辨別值的有效質量M來辨別碰撞物。具體而言，當所求出的有效質量M超過了預先設定的閾值時，碰撞檢測ECU^辨別為碰撞物是行人。由此，在碰撞檢測裝置10中，能夠辨別向前保險杠12碰撞的碰撞物為行人、還是路側標識竿等的路上固定物。而且，碰撞檢測EOT^向行人保護裝置等的裝置輸出辨別結果。而且，當辨別結果為碰撞物是行人時，行人保護裝置將啟動用于保護行人的裝置。但是，當欲僅通過對被施加在壓力腔22上的壓力值的檢測來辨別碰撞物時，則如圖2所示，例如，由于關(off)高速(以預先設定的高速與竿等的路上固定物之間的碰撞)、 和開(on)低速(以預先設定的低速與行人之間的碰撞)的最大壓力值基本不發生變化，因而難以對行人和路上固定物進行辨別。因此，在本實施方式所涉及的碰撞檢測裝置10中， 如上所述，設定為求得施加于壓力腔22上的壓力的時間積分值以作為沖量，從而計算有效質量。但是，雖然設定為通過求取施加在壓力腔22上的沖量來辨別碰撞物，但是如果在求取沖量時求取施加在壓力腔22上的壓力的全部積分值來辨別碰撞物，則在例如與兒童發生了碰撞的情況下，由于積分值與大人的情況相比較小，因而難以對與兒童、和與竿等的路上固定物之間的碰撞進行辨別。因此，在本實施方式中，在求取沖量時，并不是求取壓力的全部積分值，而是求取在預定的區間積分寬度(時間)內的積分值，來辨別碰撞物。預定區間的區間積分寬度既可以采用預先設定的區間積分寬度，也可以根據車速而進行改變。而且，雖然本實施方式所涉及的碰撞檢測裝置10設定為，以上述方式根據壓力腔 22的壓力變化來辨別碰撞物，但是由于在保險杠罩16與壓力腔22之間存在空間S和緩沖器20，因而如圖3A所示，即使碰撞物與保險杠罩16發生碰撞，也只有緩沖器20發生變形而壓力腔22中不會產生壓力變化，并且，如圖:3B所示，當碰撞物進一步進入時壓力腔22中將產生壓力變化。由此，如圖3C所示，在壓力傳感器22上存在不靈敏區，從而低速時輸出較小，低速碰撞時的有效質量較小而導致對行人碰撞的情況的辨別變得困難。因此，在本實施方式的碰撞檢測EOT^中，根據從保險杠罩16發生變形起到壓力腔22發生變形為止所需要的能量，對壓力腔22的不靈敏區的部分進行補正，從而辨別碰撞物。在下文中，對碰撞檢測EOT^的結構例進行詳細說明。(第1實施方式)首先，對本發明的第1實施方式所涉及的碰撞檢測裝置10的碰撞檢測EC似6的概要結構進行說明。圖4A為，表示本發明的第1實施方式所涉及的碰撞檢測裝置10的碰撞檢測ECU^的功能的功能框圖。本實施方式中的碰撞檢測EC似6具備車速補正部30、沖量計算部31、有效質量計算部32以及行人判斷部34的功能。在車速補正部30中，輸入有由車速傳感器28檢測出的車速信號。車速補正部30 利用預先設定的車速變換圖等，而求取從車速傳感器觀的車速信號中對預先設定的值α 進行差分而獲得的變換車速信號，并向有效質量計算部32輸出。車速變換圖為，用于求取對于由車速傳感器觀檢測出的車速信號，對預先設定的值進行差分而獲得的變換車速的圖。例如，能夠應用圖4Β所示的車速變換圖。另外，作為車速圖，既可以采用預先存儲了與由車速傳感器觀檢測出的車速信號相對應的變換車速的查閱表，也可以采用從由車速傳感器觀檢測出的車速信號中對預先設定的值α進行差分的運算式。而且，沖量計算部31中輸入有由壓力傳感器25檢測出的壓力信號，從而計算對由壓力傳感器M檢測出的壓力信號進行時間積分而獲得的沖量信號。此時，在預先設定的預定的區間積分寬度內，對壓力信號進行時間積分，并將所計算出的沖量信號向有效質量計算部32輸出。在有效質量計算部32中輸入有由沖量計算部31計算出的沖量信號，且從車速補正部30輸入了車速信號。有效質量計算部32根據所輸入的沖量信號以及車速信號來計算有效質量，并將計算結果向行人判斷部34輸出。具體而言，有效質量是通過有效質量Rg] =沖量[N/s]/變換車速[km/h]X3.6而計算出的。另外，3. 6為因單位變換而設定的值。行人判斷部34對由有效質量計算部32計算出的有效質量是否在預定的閾值以上進行判斷，當該判斷為肯定時，則辨別為碰撞物是行人，而當判斷為否定時，則辨別為碰撞物是行人以外的路上固定物。而且，將辨別結果向行人保護裝置等的裝置輸出。接下來，對由以上述方式構成的本發明的第1實施方式所涉及的碰撞檢測裝置10 的碰撞檢測EC似6執行的、處理的流程進行說明。圖5為，表示由本發明的第1實施方式所涉及的碰撞檢測裝置10的碰撞檢測EC似6執行的、處理的流程的一個示例的流程圖。首先，在步驟100中，由壓力傳感器M檢測出的壓力信號被輸入至碰撞檢測EOT^ 中，并轉移至步驟102。在步驟102中，通過碰撞檢測EOT^而對壓力腔22是否存在壓力變化進行判斷。 該判斷對壓力信號的檢測結果是否存在變化進行判斷，并當該判斷為否定時返回步驟100 并再次檢測壓力腔22的壓力，而當判斷為肯定時轉移至104。在步驟104中，在預定的區間積分寬度內通過碰撞檢測EOT^而計算出壓力信號的積分值，并轉移至步驟106。即，沖量計算部31通過在預定的區間積分寬度內對壓力信號進行積分，從而計算出沖量。在步驟106中，由車速傳感器28檢測出的車速信號被輸入到碰撞檢測EOT^中， 并轉移至步驟108。在步驟108中，車速信號被碰撞檢測EOT^補正，并轉移至步驟110。S卩，如上文所述，由車速補正部30計算出變換車速信號，所述變換車速信號是從由車速傳感器觀檢測出的車速信號中對預先設定的值進行差分而獲得的。在步驟110中，由碰撞檢測EOT^計算出碰撞物的有效質量，并轉移至步驟112。 即，根據由車速補正部30補正后的車速信號、和在步驟104中計算出的沖量信號，而通過有效質量計算部32來計算碰撞物的有效質量。
在步驟112中，通過行人判斷部34來判斷所計算出的有效質量是否在閾值以上， 當該判斷為肯定時轉移至步驟114，而當判斷為否定時轉移至步驟116。在步驟114中，辨別為碰撞物是行人，并轉移至步驟118，而在步驟116中，辨別為碰撞物是行人以外的路上固定物，并轉移至步驟118。另外，雖然在步驟116中，辨別為碰撞物是路上固定物，但是并不限定于路上固定物，也可以辨別為是行人以外的物體。在步驟118中，辨別結果被輸出到行人保護裝置等的裝置中而結束一系列的處理。但是，如上文所述，當計算施加在壓力腔22上的沖量時，如果對壓力信號進行全部積分，則難以對與竿等的路上固定物、和與兒童之間的碰撞進行辨別。例如，如圖6A所示，如果對碰撞物為竿等的路上固定物時的、相對于時間經過而產生的壓力變化，和碰撞物為兒童時的、相對于時間經過而產生的壓力變化，分別運算全部積分值(兒童的情況下，為直到要求開(on)時間(從與保險杠發生碰撞起至與發動機罩發生碰撞為止的時間等)為止的全部積分值)，則竿等的路上固定物的積分值相對更大，當適應兒童的情況而設定閾值時，則會將路上固定物也辨別成行人。相對于此，在本實施方式中，如圖6B所示，由于對在預定的區間積分寬度內的壓力信號的積分值進行計算，因而例如，如圖6中的(1) (3)所示，路上固定物被進行區間積分，從而積分值小于兒童時的值，因此，能夠辨別路上固定物和兒童，從而能夠準確地辨別碰撞物。而且，在本實施方式中，設定為通過對車速信號進行補正，從而能夠對由于保險杠罩16和壓力腔22之間的空間S和緩沖器20等而導致的壓力傳感器M的不靈敏區進行補正。由此，能夠準確地辨別行人等的碰撞對象。圖7為，用于說明未對車速信號進行補正的情況和對車速信號進行了補正的情況下的、對碰撞物的辨別結果的圖。圖7中的由實線所示的實際車速，表示在未對車速信號進行補正的條件下辨別碰撞物時的閾值，而由虛線所示的變換車速，表示對車速信號進行補正而辨別碰撞物時的閾值。而且，圖5中的車速25[1011/11]、40[1011/11]、55[1011/11]的標繪圖以及實線評價了車輛的全部偏差。而且，圖5中的由單點劃線表示的區域(開(on)碰撞輸出)是辨別為行人的區域， 而由虛線表示的區域(關(off)碰撞輸出)是辨別為行人以外的區域。從圖7所示可知，當未對車速進行補正時，在車速25 [km/h]、以及40 [km/h]時由于誤差而在需要辨別成行人時存在辨別成行人以外的可能性，但通過對車速進行補正，從而能夠包含誤差在內而準確地辨別碰撞物。(第2實施方式)接下來，對本發明的第2實施方式所涉及的碰撞檢測裝置的碰撞檢測EOT^進行說明。圖8A為表示本發明的第2實施方式所涉及的碰撞檢測裝置10中的碰撞檢測EC似6 的功能的功能框圖。雖然在第1實施方式中，作為對用于辨別碰撞物的辨別值進行補正的方法而采用了對車速進行補正的方式，但是在本實施方式中，采用了對沖量進行補正、即對壓力信號的時間積分值進行補正的方式。另外，關于與第1實施方式相同的結構，標記相同的符號而進行說明。本實施方式中的碰撞檢測EC似6具備沖量計算部31、沖量補正部36、有效質量計算部32以及行人判斷部34的功能。沖量計算部31計算對由壓力傳感器M檢測出的壓力信號進行時間積分而獲得的積分信號。此時，在預先設定的預定的區間積分寬度內，對壓力信號進行時間積分，并將所計算出的沖量信號向沖量補正部36輸出。由沖量計算部31計算出的沖量信號被輸入到沖量補正部36中。沖量補正部36 利用預先設定的沖量補正圖等，而求取在沖量信號上加上預先設定的值而獲得的沖量補正信號，并向有效質量計算部32輸出。沖量補正圖為，用于求取在沖量信號上加上預先設定的值而獲得的沖量補正信號的圖，例如，如圖8B所示，能夠應用對應于由實線所示的實際的沖量信號而求取由虛線所示的沖量補正信號的圖。另外，作為沖量補正圖，既可以采用預先存儲有對應于沖量信號的沖量補正信號的查閱表，也可以采用將預先設定的值加在沖量信號上的運算式。而且，在有效質量計算部32中，從沖量補正部36輸入有沖量補正信號，且輸入有由車速傳感器觀檢測出的車速信號。有效質量計算部32根據所輸入的沖量補正信號以及車速信號來計算出有效質量，并將計算結果向行人判斷部；34輸出。具體而言，有效質量是通過有效質量Rg]=沖量補正值[N/s]/車速[km/h]X3.6而計算出的。另外，3.6為因單位變換而設定的值。行人判斷部34對由有效質量計算部32計算出的有效質量是否在預先設定的閾值以上進行判斷，當該判斷為肯定時，則辨別為碰撞物是行人，而當判斷為否定時，則辨別為碰撞物是行人以外的路上固定物。而且，將辨別結果輸出到行人保護裝置等的裝置中。接下來，對由以上述方式構成的本發明的第2實施方式所涉及的碰撞檢測裝置10 的碰撞檢測EC似6執行的、處理的流程進行說明。圖9為，表示由本發明的第2實施方式所涉及的碰撞檢測裝置10的碰撞檢測EC似6執行的、處理的流程的一個示例的流程圖。另外， 關于與第1實施方式相同的處理，標記相同的符號而進行說明。首先，在步驟100中，由壓力傳感器M檢測出的壓力信號被輸入到碰撞檢測EC似6 中，并轉移至步驟102。在步驟102中，通過碰撞檢測EOT^而對壓力腔22是否存在壓力變化進行判斷。 該判斷對在壓力信號的檢測結果中是否存在變化進行判斷，當該判斷為否定時返回步驟 100并再次檢測壓力腔22的壓力，而當判斷為肯定時轉移至步驟104。在步驟104中，通過碰撞檢測EC似6在預定的區間積分寬度內計算壓力信號的積分值，并轉移至步驟106。即，沖量計算部31通過在預定的區間積分寬度內對壓力信號進行積分，從而計算出沖量。在步驟105中，沖量信號被碰撞檢測EOT^補正，并轉移至步驟106。S卩，如上文所述，通過沖量補正部36而計算出將預先設定的值加在沖量信號上所獲得的沖量補正信號。在步驟106中，由車速傳感器28檢測出的車速信號被輸入到碰撞檢測EOT^中， 并轉移至步驟110。在步驟110中，通過碰撞檢測EOT^而計算出碰撞物的有效質量，并轉移至步驟 112。即，根據由車速傳感器洲檢測出的車速信號、以及由沖量補正部36補正后的沖量補正信號，而通過有效質量計算部32計算出碰撞物的有效質量。在步驟112中，通過行人判斷部34而對所計算出的有效質量是否在閾值以上進行判斷，當該判斷為肯定時轉移至步驟114，而在為否定時轉移至步驟116。在步驟114中，辨別為碰撞物是行人，并轉移至步驟118，而在步驟116中，辨別為碰撞物是行人以外的路上固定物，并轉移至步驟118。另外，雖然在步驟116中，辨別為碰撞物是路上固定物，但是并不限定于路上固定物，也可以辨別為是行人以外的物體。在步驟118中，將辨別結果向行人保護裝置等的裝置輸出而結束一系列的處理。即，在本實施方式中，也與第1實施方式相同地，因為并不是對壓力信號的全部積分值進行計算，而是在預定的區間積分寬度內對積分值進行計算，因而能夠準確地辨別碰撞物。而且，在本實施方式中，設定為通過對沖量信號進行補正，從而對由于保險杠罩16 和壓力腔22之間的空間S和緩沖器20等而產生的壓力傳感器M的不靈敏區進行補正。由此，能夠準確地辨別行人等的碰撞對象。圖IOA為，用于說明未對沖量信號進行補正的情況和對沖量信號進行了補正的情況下的、碰撞物的辨別結果的圖，且其表示未對沖量信號進行補正的情況，而圖IOB表示對沖量信息進行了補正的情況。而且，圖10AU0B中的車速25[km/h]、40[km/h]、55[km/h]的標繪圖以及實線評價了車輛的全部誤差。而且，圖中的由單點劃線表示的區域(開(on)碰撞輸出)是辨別為行人的區域，而由虛線表示的區域(關(off)碰撞輸出)是辨別為行人以外的區域。如圖IOA所示，在未對沖量信號進行補正的情況下，在車速25[km/h]時由于誤差而在需要辨別成行人時存在辨別成行人以外的可能性。而且，在車速55 [km/h]時由于偏差而在需要辨別成行人以外時存在辨別成行人的可能性。與此相對，在對沖量進行了補正的情況下，從圖IOB所示可知，能夠包含誤差在內而準確地辨別碰撞物。(第3實施方式)接下來，對本發明的第3實施方式所涉及的碰撞檢測裝置的碰撞檢測EOT^進行說明。雖然在上述的實施方式中，設定為通過在預定的區間積分寬度內對壓力信號的積分值進行計算而計算沖量，從而辨別碰撞物，但是在本實施方式中，設定為根據車速來改變區間積分寬度。另外，在下文中，雖然對相對于第1實施方式而根據車速來改變區間積分寬度的示例進行了說明，但是也可以采用相對于第2實施方式而根據車速來改變區間積分寬度的方式。在圖IlA中，圖示了關于各個開(on)高速、關(off)高速、開(on)低速、關(off) 低速以及關(off)沖擊，相對于時間經過而變化的、壓力腔22內的壓力的圖。其中，開(on) 高速表示在預先設定的高速下與行人發生碰撞的情況，關(off)高速表示在預先設定的高速下與路上固定物發生碰撞的情況，開(on)低速表示在預先設定的低速下與行人發生碰撞的情況，關(off)低速表示為在預先設定的低速下與路上固定物發生碰撞的情況，關 (off)沖擊表示其他沖擊的情況。雖然在開(on)高速時的直到要求時間(tl)為止的積分值小于關(off)高速時的全部積分值，而低速開(on)時的直到要求時間(t2)為止的積分值也小于關(off)高速時的全部積分值，但是如第1、第2實施方式中所說明的那樣，通過在預定的區間積分寬度
11內進行積分，從而能夠辨別與行人、和與行人以外的碰撞物(例如，路上固定物)之間的碰撞。但是，從圖IlA中可知，由于開(on)高速時的要求時間(tl)與開(on)低速時的要求時間(t2)為分別不同的時間，而且，開(on)低速時的直到要求時間(t2)為止的積分值，小于關(off)高速時的直到t2為止的積分值，因而各個速度需要使用直到開(on)要求時刻 (例如，從行人與保險杠發生碰撞起至與發動機罩發生碰撞為止的時間等)為止的積分值。 即，通過使用與車速相對應的區間積分寬度，從而能夠辨別與行人、和與行人以外的碰撞物之間的碰撞。因此，在本實施方式中，根據車速來改變區間積分寬度(時間)，并通過進行對壓力信號的積分而計算沖量。圖IlB為表示本發明的第3實施方式所涉及的碰撞檢測裝置的碰撞檢測EOT^的功能的功能框圖。另外，關于與第1實施方式相同的結構標記相同的符號而進行說明。本實施方式的碰撞檢測EC似6具備車速補正部30、沖量計算部31、有效質量計算部32以及行人判斷部34的功能。車速補正部30中輸入有由車速傳感器觀檢測出的車速信號。車速補正部30利用預先設定的車速變換圖等而求取從車速傳感器觀的車速信號中對預先設定的值α進行差分而獲得的變換車速信號，并向有效質量計算部32輸出。車速變換圖為，用于求取對于由車速傳感器觀檢測出的車速信號，對預先設定的值進行差分而獲得的變換車速的圖。例如，能夠應用如圖4Β所示的車速變換圖。另外，作為車速圖，既可以采用預先存儲有與由車速傳感器觀檢測出的車速信號相對應的變換車速的查閱表，也可以采用從由車速傳感器觀檢測出的車速信號中對預先設定的值α進行差分的運算式。而且，沖量計算部31計算對由壓力傳感器M檢測出的壓力信號進行時間積分而獲得的沖量信號。此時，在本實施方式中，在沖量計算部31中輸入有由車速傳感器觀檢測出的車速信號，并存儲有用于根據車速而決定預先設定的區間積分寬度的圖，從而根據車速而決定區間積分寬度并進行對壓力信號的時間積分，并將所計算出的積分值作為沖量信息而向有效質量計算部32輸出。作為用于根據車速信號而決定區間積分寬度的圖，例如，如圖IlC所示，預先存儲有作為與碰撞車速成反比例的區間積分寬度(時間)的圖，從而決定與車速相對應的區間積分寬度。另外，區間積分寬度只要隨著車速增加而縮短，則并不限定于圖IlC中的圖，可以采用直線，也可以采用階梯狀，還可以采用其它的曲線。有效質量計算部32中輸入有由沖量計算部31計算出的沖量信號，且從車速補正部30輸入了車速信號。有效質量計算部32根據所輸入的沖量信號以及車速信號來計算有效質量，并將計算結果向行人判斷部34輸出。具體而言，有效質量是通過有效質量Rg]= 沖量[N/s]/變換車速[km/h]X3.6而計算出的。另外，3. 6為因單位變換而設定的值。行人判斷部34對由有效質量計算部32計算出的有效質量是否在預定的閾值以上進行判斷，當該判斷為肯定時，則辨別為碰撞物是行人，而在判斷為否定時，則辨別為碰撞物是行人以外的路上固定物。而且，將辨別結果輸出到行人保護裝置等的裝置中。另外，在本實施方式中，在預先設定的車速范圍以外，禁止對碰撞物的辨別。接下來，對由以上述方式構成的本發明的第3實施方式所涉及的碰撞檢測裝置10的碰撞檢測EC似6執行的、處理的流程進行說明。圖12為，表示由本發明的第3實施方式所涉及的碰撞檢測裝置10的碰撞檢測EC似6執行的、處理的流程的一個示例的流程圖。
首先，在步驟200中，由壓力傳感器M檢測出的壓力信號被輸入到碰撞檢測EC似6 中，并轉移至步驟202。在步驟202中，通過碰撞檢測EOT^來判斷壓力腔22是否存在壓力變化。該判斷對在壓力信號的檢測結果中是否存在變化進行判斷，當該判斷為否定時返回步驟200并再次檢測壓力腔22的壓力，而當判斷為肯定時轉移至步驟204。在步驟204中，由車速傳感器28檢測出的車速信號被輸入到碰撞檢測EOT^中， 并轉移至步驟206。在步驟206中，根據車速來決定區間積分寬度，并轉移至步驟208。S卩，沖量計算部31通過從用于根據車速而決定預先設定的區間積分寬度的圖中求取與車速信號相對應的區間積分寬度，從而決定區間積分寬度。在步驟208中，通過碰撞檢測EOT^而在所決定的區間積分寬度內計算壓力信號的積分值，并轉移至步驟S210。S卩，沖量計算部31通過在步驟206中所決定的區間積分寬度內對壓力信號進行積分，從而計算出沖量。在步驟210中，車速信號被碰撞檢測EOT^補正，并轉移至步驟212。S卩，如在第1 實施方式中所說明的那樣，通過車速補正部30而計算出，從由車速傳感器28檢測出的車速信號中對預先設定的值進行差分而獲得的變換車速信號。在步驟212中，通過碰撞檢測EOT^而計算碰撞物的有效質量，并轉移至步驟214。 即，根據被車速補正部30補正的車速信號、以及在步驟208中所計算出的沖量信號，而通過有效質量計算部32來計算碰撞物的有效質量。在步驟214中，通過行人判斷部34而對所計算出的有效質量是否在閾值以上進行判斷，當該判斷為肯定時轉移至步驟216，而在為否定時轉移至步驟218。在步驟216中，辨別為碰撞物是行人，并轉移至步驟220，而在步驟218中，辨別為碰撞物是行人以外的路上固定物，并轉移至步驟220。另外，雖然在步驟218中，辨別為碰撞物是路上固定物，但是并不限定于路上固定物，也可以辨別為是行人以外的物體。在步驟220中，將辨別結果向行人保護裝置等的裝置輸出而結束一系列的處理。如上所述，在本實施方式中，通過根據車速改變區間積分寬度而求取沖量以辨別碰撞物，從而能夠比第1實施方式以及第2實施方式更加準確地辨別碰撞物。例如，以55kph與行人發生碰撞時的壓力變化如圖13A所示，而以25kph與行人發生碰撞時的壓力變化如圖1 所示。各個要求開(on)時間(從與保險杠發生碰撞起至與發動機罩發生碰撞為止的時間等)分別不同。這里，如圖13C所示，當使區間積分寬度相同時，雖然以251Λρ與行人碰撞時的積分值如圖13C中的(1)和(2)所示這樣減少了，但是在本實施方式中，如圖13D所示，由于在預先設定的車速的范圍內(預先設定的車速范圍之外禁止辨別)根據車速來改變區間積分寬度，從而如圖13E所示，以25kph與行人發生碰撞時的區間積分寬度以(1) + ( 的方式而增加了以25kph與行人發生碰撞時的積分值，并成為與以55kph和行人碰撞時相同程度的積分值，由此能夠在低速時準確地辨別碰撞物。另外，雖然在上述的實施方式中，采用了保險杠罩16由于碰撞而發生變形，而緩沖器20在壓力腔22發生變形之前變形的結構，但是前保險杠12的結構并不限定于此，只
13需在保險杠罩16與腔室部件18之間存在空間和緩沖器20、或者其它的部件等即可。例如， 可以將緩沖器20的形狀設為L字形并配置在保險杠罩16和保險杠加強件14之間、以及保險杠罩16和腔室部件18之間，也可以應用其它形狀的緩沖器20。而且，雖然在上述的實施方式中，對如下示例進行了說明，S卩，設置對從保險杠罩 16由于碰撞而發生變形起至壓力腔22發生變形為止的、壓力傳感器M的不靈敏區進行補正的結構，但是，在能夠忽視壓力傳感器M的不靈敏區的結構的情況下，也可以省略對上述不靈敏區進行補正的結構。而且，雖然在上述的實施方式中，在由壓力傳感器M檢測壓力腔22的壓力變化， 從而對碰撞物進行辨別的碰撞檢測裝置中，將壓力信號的區間積分寬度設為預定的區間積分寬度、或根據車速而預先設定的區間積分寬度，而計算積分值，但是并不限定于通過壓力傳感器M來檢測碰撞的方式，例如，也可以采用如下方式，即，應用在軟管內使光纖通過并配置在保險杠內從而以光的偏斜為載荷來檢測碰撞的構件、或利用加速度傳感器來檢測碰撞的構件，來改變檢測結果的區間積分值。而且，雖然在上述的實施方式中，列舉了對有效質量進行計算以作為用于辨別碰撞物的種類的辨別值的示例而進行說明，但是辨別值并不限定于有效質量，例如，可以通過對壓力傳感器M的檢測結果進行時間積分而求取由于碰撞而產生的沖量以作為辨別值， 并就此利用所求出的沖量來辨別碰撞物的種類，或者，也可以利用對壓力以外的、相當于因碰撞而產生的載荷的物理量的積分值進行計算而獲得的沖量，來辨別碰撞物的種類。
權利要求
1.一種碰撞檢測裝置，具備壓力檢測單元，其對被配置在車輛保險杠內的壓力腔的壓力進行檢測； 辨別值計算單元，其根據在預定的區間積分寬度內對所述壓力檢測單元的檢測結果進行積分而獲得的積分值，來計算用于辨別碰撞物的種類的辨別值； 辨別單元，其根據所述辨別值來辨別碰撞物的種類。
2.如權利要求1所述的碰撞檢測裝置，其中，還具備車速檢測單元，所述車速檢測單元對車速進行檢測，所述辨別值計算單元根據由所述車速檢測單元檢測出的車速來決定所述區間積分寬度，并根據在所決定的所述區間積分寬度內進行積分而獲得的積分值來計算所述辨別值。
3.如權利要求1或權利要求2所述的碰撞檢測裝置，其中，還具備補正單元，所述補正單元根據從車輛的保險杠表面由于碰撞而發生變形起到所述壓力腔發生變形為止所需要的能量，來對所述辨別值進行補正，所述辨別單元根據被所述補正單元補正后的所述補正值來辨別碰撞物的種類。
4.如權利要求3所述的碰撞檢測裝置，其中，還具備車速檢測單元，所述車速檢測單元對車速進行檢測，所述辨別值計算單元根據在所述區間積分寬度內進行積分而獲得的積分值、以及所述車速檢測單元的檢測結果，來計算所述辨別值，所述補正單元通過根據從車輛的保險杠表面發生變形起到所述壓力腔發生變形為止所需要的能量，對所述車速檢測單元的檢測結果進行補正，從而對所述辨別值進行補正。
5.如權利要求3所述的碰撞檢測裝置，其中，所述補正單元通過根據從車輛的保險杠表面發生變形起到所述壓力腔發生變形為止所需要的能量，對所述壓力檢測單元的檢測結果進行補正，從而對所述辨別值進行補正。
6.如權利要求1 5中的任意一項所述的碰撞檢測裝置，其中， 還具備車速檢測單元，所述車速檢測單元對車速進行檢測，所述辨別值計算單元根據所述積分值以及所述車速檢測單元的檢測結果，而計算出碰撞物的有效質量以作為所述辨別值。
7.一種碰撞檢測裝置，具備檢測單元，其對相當于通過碰撞而產生的載荷的物理量進行檢測； 辨別值計算單元，其根據在預定的區間積分寬度內對由所述檢測單元檢測出的所述物理量進行積分而獲得的積分值，來計算用于辨別碰撞物的種類的辨別值； 辨別單元，其根據所述辨別值來辨別碰撞物的種類。
8.如權利要求7所述的碰撞檢測單元，其中，所述辨別值計算單元根據車速來決定所述預定的區間積分寬度，并根據在所決定的區間積分寬度內對所述物理量進行積分而獲得的積分值來計算所述辨別值。
全文摘要
一種碰撞檢測裝置，其目的在于，能夠準確地辨別碰撞對象。該碰撞檢測裝置具備碰撞檢測ECU(26)，該碰撞檢測ECU(26)上連接有對壓力腔(22)內的壓力進行檢測的壓力傳感器(24)、和對車速進行檢測的車速傳感器(28)，碰撞檢測ECU(26)根據在預定的區間積分寬度內對壓力傳感器(24)的檢測結果進行積分而獲得的積分值，和利用預先設定的車速變換圖等從車速傳感器(28)的車速信號中對預先設定的值α進行差分而獲得的變換車速信號，來求取碰撞物的有效質量。而且，當所求出的有效質量超過了預先設定的閾值時，辨別為碰撞物是行人。
文檔編號B60R21/00GK102369122SQ200980158478
公開日2012年3月7日 申請日期2009年12月28日 優先權日2009年12月28日
發明者豬飼正樹, 間瀬祐介 申請人:豐田自動車株式會社