JP2007050855A - Pedestrian collision detection device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pedestrian collision detection device capable of certainly detecting collision with a pedestrian based on vibration. <P>SOLUTION: The pedestrian collision detection device 1 is constituted by a vibration body 10; a vibration detection sensor 11; and a control device 12. The vibration body 10 and the vibration detection sensor 11 are fixed to a bumper cover 13a. The bumper cover 13a is vibrated by vibration generated in the vibration body 10 and the vibration is detected by the vibration detection sensor 11. The control device 12 determines the collision of the pedestrian based on variation of natural frequency of the bumper cover 13a from the detection result of the vibration detection sensor 11. Thereby, collision with the pedestrian can be certainly detected based on the vibration. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両における歩行者との衝突を検出する歩行者衝突検出装置に関する。   The present invention relates to a pedestrian collision detection device that detects a collision with a pedestrian in a vehicle.

従来、車両の衝突を検出する車両衝突検出装置として、特開２００１−１８３１２７号公報に開示されているクラッシュ検出装置がある。このクラッシュ検出装置は、振動発生器と、反射波検知器と、電子制御ユニットとから構成され、車両のルーフパネルに配設されている。振動発生器は、圧電材料で形成され、駆動信号が入力されると振動し、その振動を車両のフレームに伝達する装置である。反射波検知器は、圧電材料で形成され、車両のフレームに伝達した振動の反射波に応じた電圧を出力する装置である。電子制御ユニットは、振動発生器に駆動信号を出力するとともに、反射波検知器から出力される電圧の時間的変化に基づいて、車両衝突の有無及び衝突箇所を判定する装置である。電子制御ユニットは、車両が衝突していない場合に比べ、反射波のピークの発生が時間的に早いとき、その反射波に対応した箇所で衝突が発生したと判定する。
特開２００１−１８３１２７号公報 Conventionally, as a vehicle collision detection device for detecting a vehicle collision, there is a crash detection device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-183127. This crash detection device includes a vibration generator, a reflected wave detector, and an electronic control unit, and is disposed on a roof panel of a vehicle. The vibration generator is a device that is made of a piezoelectric material, vibrates when a drive signal is input, and transmits the vibration to a vehicle frame. The reflected wave detector is a device that is made of a piezoelectric material and outputs a voltage corresponding to a reflected wave of vibration transmitted to a vehicle frame. The electronic control unit is a device that outputs a drive signal to the vibration generator and determines the presence / absence of a vehicle collision and the location of the collision based on a temporal change in the voltage output from the reflected wave detector. The electronic control unit determines that a collision has occurred at a location corresponding to the reflected wave when the peak of the reflected wave occurs earlier in time than when the vehicle is not colliding.
JP 2001-183127 A

近年、車両に衝突した歩行者を保護する歩行者保護装置が提案されている。歩行者が車両に衝突すると、フード等に配設されたエアバッグが展開し歩行者を保護する。しかし、前述したクラッシュ検出装置では、車両への衝突を検出することはできるが、歩行者との衝突であるか否かを判定することはできない。   In recent years, pedestrian protection devices that protect pedestrians that have collided with vehicles have been proposed. When a pedestrian collides with a vehicle, an airbag disposed in a hood or the like is deployed to protect the pedestrian. However, although the crash detection device described above can detect a collision with a vehicle, it cannot determine whether the collision is with a pedestrian.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、歩行者との衝突を振動に基づいて確実に検出することができる歩行者衝突検出装置を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of such a situation, and it aims at providing the pedestrian collision detection apparatus which can detect the collision with a pedestrian reliably based on a vibration.

そこで、本発明者は、この課題を解決すべく鋭意研究し試行錯誤を重ねた結果、車両の所定部位における振動特性の変化によって、歩行者との衝突を検出できることを思いつき、本発明を完成するに至った。   Therefore, the present inventor has intensively studied to solve this problem, and as a result of repeated trial and error, has come up with the idea that a collision with a pedestrian can be detected by a change in vibration characteristics at a predetermined part of the vehicle, and completes the present invention. It came to.

すなわち、請求項１に記載の歩行者衝突検出装置は、車両の所定部位に振動を発生させる振動発生手段と、前記所定部位の振動を検出する振動検出手段と、前記振動検出手段の検出結果から前記所定部位の振動特性の変化に基づいて歩行者の衝突を判定する歩行者衝突判定手段とを有することを特徴とする。   That is, the pedestrian collision detection device according to claim 1 is based on vibration detection means for generating vibration at a predetermined part of the vehicle, vibration detection means for detecting vibration of the predetermined part, and detection results of the vibration detection means. Pedestrian collision determination means for determining a pedestrian collision based on a change in vibration characteristics of the predetermined part.

請求項２に記載の歩行者衝突検出装置は、請求項１に記載の歩行者衝突検出装置において、さらに、前記歩行者衝突判定手段は、前記所定部位の固有振動数の変化に基づき、歩行者が衝突したと判定することを特徴とする。   The pedestrian collision detection device according to claim 2 is the pedestrian collision detection device according to claim 1, wherein the pedestrian collision determination means is further based on a change in the natural frequency of the predetermined part. Is determined to have collided.

請求項３に記載の歩行者衝突検出装置は、請求項２に記載の歩行者衝突検出装置において、さらに、前記歩行者衝突判定手段は、前記所定部位の振動数に対する振幅から前記固有振動数の変化を検出することを特徴とする。   The pedestrian collision detection device according to claim 3 is the pedestrian collision detection device according to claim 2, wherein the pedestrian collision determination means further calculates the natural frequency from the amplitude with respect to the frequency of the predetermined portion. It is characterized by detecting a change.

請求項４に記載の歩行者衝突検出装置は、請求項２に記載の歩行者衝突検出装置において、さらに、前記歩行者衝突判定手段は、前記所定部位の所定振動数における振幅の変化から前記固有振動数の変化を検出することを特徴とする。   The pedestrian collision detection device according to claim 4 is the pedestrian collision detection device according to claim 2, wherein the pedestrian collision determination means is further characterized by the fact that the pedestrian collision determination means is based on a change in amplitude at a predetermined frequency of the predetermined portion. It is characterized by detecting a change in frequency.

請求項５に記載の歩行者衝突検出装置は、請求項１〜４のいずれかに記載の歩行者衝突検出装置において、さらに、前記振動発生手段及び前記振動検出手段の少なくともいずれかは、圧電素子で構成されていることを特徴とする。   The pedestrian collision detection device according to claim 5 is the pedestrian collision detection device according to any one of claims 1 to 4, wherein at least one of the vibration generating means and the vibration detection means is a piezoelectric element. It is characterized by comprising.

請求項６に記載の歩行者衝突検出装置は、請求項１〜４のいずれかに記載の歩行者衝突検出装置において、さらに、前記振動発生手段及び前記振動検出手段は、１つの圧電素子で構成されていることを特徴とする。   The pedestrian collision detection device according to claim 6 is the pedestrian collision detection device according to any one of claims 1 to 4, wherein the vibration generating means and the vibration detection means are configured by one piezoelectric element. It is characterized by being.

請求項７に記載の歩行者衝突検出装置は、請求項１〜６のいずれかに記載の歩行者衝突検出装置において、さらに、前記所定部位は、衝突によって歪みが発生することを特徴とする。   A pedestrian collision detection device according to a seventh aspect is the pedestrian collision detection device according to any one of the first to sixth aspects, wherein the predetermined portion is distorted by a collision.

請求項１に記載の歩行者衝突検出装置によれば、歩行者の衝突を振動に基づいて確実に検出することができる。車両の所定部位には、材質や構造で決まる固有の振動特性がある。車両が衝突すると、その振動特性が変化する。振動特性の変化の仕方は、衝突物によって異なる。歩行者が衝突した場合、その弾性と質量により、振動特性は特有の変化を示す。そのため、所定部位の振動特性の変化に基づいて、歩行者の衝突を検出することができる。   According to the pedestrian collision detection device of the first aspect, it is possible to reliably detect a pedestrian collision based on vibration. A predetermined part of the vehicle has inherent vibration characteristics determined by the material and structure. When a vehicle collides, its vibration characteristics change. The method of changing the vibration characteristics varies depending on the impacting object. When a pedestrian collides, the vibration characteristics show a unique change due to its elasticity and mass. Therefore, it is possible to detect a pedestrian collision based on a change in vibration characteristics of a predetermined part.

請求項２に記載の歩行者衝突検出装置によれば、より確実に歩行者の衝突を検出することができる。歩行者が衝突すると、その弾性と質量により、所定部位の固有振動数が変化する。そのため、所定部位の固有振動数が変化したとき、より確実に歩行者が衝突したと検出することができる。   According to the pedestrian collision detection apparatus of the second aspect, it is possible to more reliably detect a pedestrian collision. When a pedestrian collides, the natural frequency of a predetermined part changes due to its elasticity and mass. Therefore, when the natural frequency of a predetermined part changes, it can detect more reliably that the pedestrian collided.

請求項３に記載の歩行者衝突検出装置によれば、固有振動数の変化を確実に検出することができる。所定部位の固有振動数は、振動の振幅が最大となる振動数である。そのため、所定部位の振動数に対する振幅から固有振動数を求めることで、固有振動数の変化を確実に検出することができる。   According to the pedestrian collision detection device of the third aspect, it is possible to reliably detect a change in the natural frequency. The natural frequency of the predetermined part is a frequency at which the amplitude of vibration becomes maximum. Therefore, the change in the natural frequency can be reliably detected by obtaining the natural frequency from the amplitude with respect to the frequency of the predetermined part.

請求項４に記載の歩行者衝突検出装置によれば、固有振動数の変化を確実に検出することができる。所定部位の固有振動数は、振動の振幅が最大となる振動数である。所定部位の固有振動数が変化すると、所定振動数における振幅は特有の変化を示す。そのため、所定部位の所定振動数における振幅の変化から固有振動数の変化を確実に検出することができる。   According to the pedestrian collision detection device of the fourth aspect, it is possible to reliably detect a change in the natural frequency. The natural frequency of the predetermined part is a frequency at which the amplitude of vibration becomes maximum. When the natural frequency of the predetermined part changes, the amplitude at the predetermined frequency shows a specific change. Therefore, it is possible to reliably detect a change in natural frequency from a change in amplitude at a predetermined frequency of a predetermined part.

請求項５に記載の歩行者衝突検出装置によれば、振動発生手段を圧電素子で構成することで、振動を確実に発生させることができる。また、振動検出手段を圧電素子で構成することで、振動を確実に検出することができる。   According to the pedestrian collision detection apparatus of the fifth aspect, the vibration can be reliably generated by configuring the vibration generating means with the piezoelectric element. Further, the vibration can be reliably detected by configuring the vibration detecting means with a piezoelectric element.

請求項６に記載の歩行者衝突検出装置によれば、振動発生手段及び振動検出手段を１つの圧電素子で構成することで、部品点数を削減し、コストの低減を図ることができる。   According to the pedestrian collision detection device of the sixth aspect, the vibration generating means and the vibration detection means are configured by one piezoelectric element, so that the number of parts can be reduced and the cost can be reduced.

請求項７に記載の歩行者衝突検出装置によれば、所定部位の振動特性を確実に変化させることができる。車両が衝突すると、所定部位は、衝突物の弾性と質量に応じた歪みを発生する。歪みが発生することで所定部位の振動特性も変化する。そのため、所定部位の振動特性を確実に変化させることができる。   According to the pedestrian collision detection device of the seventh aspect, it is possible to reliably change the vibration characteristics of the predetermined part. When the vehicle collides, the predetermined part generates a strain corresponding to the elasticity and mass of the collision object. When the distortion occurs, the vibration characteristics of the predetermined part also change. Therefore, it is possible to reliably change the vibration characteristics of the predetermined part.

本実施形態は、本発明に係る歩行者衝突検出装置を、歩行者を保護するエアバッグ装置に用いられる歩行者衝突検出装置に適用した例を示す。   This embodiment shows the example which applied the pedestrian collision detection apparatus which concerns on this invention to the pedestrian collision detection apparatus used for the airbag apparatus which protects a pedestrian.

（第１実施形態）
第１実施形態における歩行者衝突検出装置のブロック図を図１に、振動体及び振動検出センサの設置箇所であるバンパーカバー周辺の断面図を図２に、振動体及び振動検出センサの構成図を図３に、バンパーカバーの振動特性のグラフを図４に、歩行者が衝突したときの振動体及び振動検出センサの状態を説明する説明図を図５に、衝突前後のバンパーカバーの振動特性のグラフを図６にそれぞれ示す。なお、図５及び図１３において、歩行者を便宜的に楕円形状で示す。そして、図１〜図６を参照し構成、動作、効果の順で具体的に説明する。 (First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram of a pedestrian collision detection device according to the first embodiment, FIG. 2 is a cross-sectional view of a bumper cover around which a vibration body and a vibration detection sensor are installed, and FIG. 2 is a configuration diagram of the vibration body and the vibration detection sensor. FIG. 3 is a graph of the vibration characteristic of the bumper cover, FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the state of the vibration body and the vibration detection sensor when the pedestrian collides, and FIG. The graph is shown in FIG. 5 and 13, the pedestrian is shown in an elliptical shape for convenience. And it demonstrates concretely in order of a structure, operation | movement, and an effect with reference to FIGS.

まず、具体的構成について説明する。図１に示すように、歩行者衝突検出装置１は、歩行者が車両に衝突したか否かを検出する装置である。歩行者衝突検出装置１の検出結果は、歩行者を保護するエアバッグ装置に出力される。エアバッグ装置は、歩行者衝突検出装置１が歩行者の衝突を検出したとき、エアバッグを展開させて歩行者を保護する。歩行者衝突検出装置１は、振動体１０（振動発生手段）と、振動検出センサ１１（振動検出手段）と、制御装置１２（歩行者衝突判定手段）とから構成されている。   First, a specific configuration will be described. As shown in FIG. 1, the pedestrian collision detection apparatus 1 is an apparatus that detects whether or not a pedestrian has collided with a vehicle. The detection result of the pedestrian collision detection device 1 is output to an airbag device that protects the pedestrian. When the pedestrian collision detection device 1 detects a pedestrian collision, the airbag device protects the pedestrian by deploying the airbag. The pedestrian collision detection device 1 includes a vibrating body 10 (vibration generation unit), a vibration detection sensor 11 (vibration detection unit), and a control device 12 (pedestrian collision determination unit).

図２に示すように、振動体１０及び振動検出センサ１１は、車両のフロントバンパー１３のバンパーカバー１３ａ（所定部位）に設置されている。バンパーカバー１３ａは、樹脂を成形して構成される板状の緩衝部材であり、エネルギーアブソーバー１３ｂを介してリインホースメント１３ｃに固定されている。バンパーカバー１３ａは、材質や構造によって決まる固有の振動特性、具体的には固有振動数を有している。   As shown in FIG. 2, the vibrating body 10 and the vibration detection sensor 11 are installed on a bumper cover 13a (predetermined part) of the front bumper 13 of the vehicle. The bumper cover 13a is a plate-shaped buffer member formed by molding a resin, and is fixed to the reinforcement 13c via an energy absorber 13b. The bumper cover 13a has a specific vibration characteristic determined by the material and structure, specifically a natural frequency.

図３に示すように、振動体１０は、印加される交流電圧の周波数と等しい振動数で振動する、例えば板状の圧電素子である。振動体１０は、バンパーカバー１３ａの車両後方側の表面に、接着剤１４を介して固定され、制御装置１２に電気的に接続されている。振動体１０は、制御装置１２から交流電圧を印加されると、その周波数と等しい振動数で板厚方向に振動する。振動体１０の発生した振動によって、バンパーカバー１３ａは板厚方向に振動する。   As shown in FIG. 3, the vibrating body 10 is, for example, a plate-like piezoelectric element that vibrates at a frequency equal to the frequency of the applied AC voltage. The vibrating body 10 is fixed to the surface of the bumper cover 13a on the vehicle rear side via an adhesive 14, and is electrically connected to the control device 12. When an alternating voltage is applied from the control device 12, the vibrating body 10 vibrates in the plate thickness direction at a frequency equal to the frequency. The bumper cover 13a vibrates in the plate thickness direction by the vibration generated by the vibrating body 10.

振動検出センサ１１は、バンパーカバー１３ａの振動を検出する、例えば板状の圧電素子である。振動検出センサ１１は、バンパーカバー１３ａの車両前方側の振動体１０と対向する表面に、接着剤１４を介して固定され、制御装置１２に電気的に接続されている。振動検出センサ１１は、バンパーカバー１３ａの板厚方向の振動を、振幅に応じた電圧に変換し、制御装置１２に出力する。   The vibration detection sensor 11 is, for example, a plate-like piezoelectric element that detects vibration of the bumper cover 13a. The vibration detection sensor 11 is fixed to the surface of the bumper cover 13a facing the vibration body 10 on the front side of the vehicle via an adhesive 14, and is electrically connected to the control device 12. The vibration detection sensor 11 converts the vibration in the plate thickness direction of the bumper cover 13 a into a voltage corresponding to the amplitude and outputs the voltage to the control device 12.

制御装置１２は、振動体１０に交流電圧を印加するとともに、振動検出センサ１１の出力電圧から求められるバンパーカバー１３ａの固有振動数の変化に基づいて、歩行者の衝突を判定する装置である。制御装置１２は、振動体１０、振動検出センサ１１、及びエアバッグ装置にそれぞれ電気的に接続されている。   The control device 12 is a device that determines the pedestrian's collision based on a change in the natural frequency of the bumper cover 13a obtained from the output voltage of the vibration detection sensor 11 while applying an AC voltage to the vibrating body 10. The control device 12 is electrically connected to the vibrating body 10, the vibration detection sensor 11, and the airbag device.

次に、具体的動作について説明する。図３において、制御装置１２は、振動体１０に交流電圧を印加する。交流電圧が印加されると、振動体１０は、その周波数と等しい振動数で振動する。バンパーカバー１３ａは、振動体１０の発生した振動によって振動する。バンパーカバー１３ａの振動は、振動検出センサ１１によって、振幅に応じた電圧に変換され、制御装置１２に入力される。制御装置１２は、振動体１０に印加する交流電圧の周波数を順次変更し、振動検出センサ１１から得られる電圧に基づいて、図４に示すように、バンパーカバー１３ａの振動の振幅が最大となる振動数、つまり、固有振動数を求める。   Next, a specific operation will be described. In FIG. 3, the control device 12 applies an AC voltage to the vibrating body 10. When an AC voltage is applied, the vibrating body 10 vibrates at a frequency equal to that frequency. The bumper cover 13a vibrates due to the vibration generated by the vibrating body 10. The vibration of the bumper cover 13 a is converted into a voltage corresponding to the amplitude by the vibration detection sensor 11 and input to the control device 12. The control device 12 sequentially changes the frequency of the AC voltage applied to the vibrating body 10, and based on the voltage obtained from the vibration detection sensor 11, the amplitude of vibration of the bumper cover 13a becomes maximum as shown in FIG. The frequency, that is, the natural frequency is obtained.

ここで、図５に示すように、バンパーカバー１３ａに車両前方側から歩行者１５が衝突すると、歩行者１５が接触しバンパーカバー１３ａが歪む。このとき、図６に示すように、バンパーカバー１３ａの固有振動数は、歩行者１５の弾性と質量により、衝突前の固有振動数より低下する。制御装置１２は、バンパーカバー１３ａの固有振動数が衝突前の固有振動数より低い所定振動数以下になったとき、歩行者１５が衝突したと判定し、エアバッグ装置に歩行者衝突信号を出力する。これに対し、バンパーカバー１３ａに歩行者以外、例えば建造物等の剛性の高い物体が衝突すると、バンパーカバー１３ａの固有振動数は上昇する。そのため、建造物等が衝突しても歩行者１５と誤判定することはない。   Here, as shown in FIG. 5, when the pedestrian 15 collides with the bumper cover 13a from the front side of the vehicle, the pedestrian 15 contacts and the bumper cover 13a is distorted. At this time, as shown in FIG. 6, the natural frequency of the bumper cover 13a is lower than the natural frequency before the collision due to the elasticity and mass of the pedestrian 15. The control device 12 determines that the pedestrian 15 has collided and outputs a pedestrian collision signal to the airbag device when the natural frequency of the bumper cover 13a becomes equal to or lower than a predetermined frequency that is lower than the natural frequency before the collision. To do. On the other hand, when a non-pedestrian object such as a building collides with the bumper cover 13a, the natural frequency of the bumper cover 13a increases. Therefore, even if a building or the like collides, it is not erroneously determined as a pedestrian 15.

最後に、具体的効果について説明する。第１実施形態によれば、歩行者１５の衝突を振動に基づいて確実に検出することができる。バンパーカバー１３ａは、材質や構造で決まる固有の振動特性である固有振動数を有している。車両が衝突すると、その固有振動数が変化する。固有振動数の変化の仕方は、衝突物によって異なる。歩行者１５が衝突した場合、その弾性と質量により、固有振動数は低下する。そのため、バンパーカバー１３ａの固有振動数が所定の範囲内になったとき、歩行者１５が衝突したと判定することができる。また、第１実施形態によれば、バンパーカバー１３ａの振動数に対する振幅から固有振動数を求めることで、固有振動数の低下を確実に判定することができる。さらに、第１実施形態によれば、振動体１０を圧電素子で構成することで、印加される交流電圧の周波数と等しい振動を確実に発生させることができる。また、振動検出センサを圧電素子で構成することで、バンパーカバー１３ａの振動を確実に検出することができる。   Finally, specific effects will be described. According to the first embodiment, the collision of the pedestrian 15 can be reliably detected based on the vibration. The bumper cover 13a has a natural frequency that is a specific vibration characteristic determined by the material and structure. When the vehicle collides, its natural frequency changes. The way of changing the natural frequency varies depending on the collision object. When the pedestrian 15 collides, the natural frequency decreases due to its elasticity and mass. Therefore, when the natural frequency of the bumper cover 13a falls within a predetermined range, it can be determined that the pedestrian 15 has collided. Moreover, according to 1st Embodiment, the fall of a natural frequency can be reliably determined by calculating | requiring a natural frequency from the amplitude with respect to the frequency of the bumper cover 13a. Furthermore, according to 1st Embodiment, the vibration equal to the frequency of the applied alternating voltage can be reliably generated by comprising the vibrating body 10 with a piezoelectric element. Further, by configuring the vibration detection sensor with a piezoelectric element, it is possible to reliably detect the vibration of the bumper cover 13a.

なお、第１実施形態では、バンパーカバー１３ａの固有振動数の低下を振動数に対する振幅から求める例を挙げているが、これに限られるものではない。所定振動数における振幅の変化から固有振動数の低下を判定するようにしてもよい。図６に示すように、バンパーカバー１３ａに歩行者が衝突すると、固有振動数は時間とともに低下する。このとき、所定振動数における振幅は、固有振動数の低下にともなって上昇し、その後低下する。これに対し、バンパーカバー１３ａに歩行者以外、例えば建造物等の剛性の高い物体が衝突すると、バンパーカバー１３ａの固有振動数は上昇する。このとき、所定振動数における振幅は、固有振動数の上昇にともなって低下する。このように、所定部位の固有振動数が低下すると、所定振動数における振幅は特有の変化を示す。そのため、所定部位の所定振動数における振幅の変化から固有振動数の低下を判定し、歩行者の衝突を検出することができる。   In the first embodiment, an example in which the decrease in the natural frequency of the bumper cover 13a is obtained from the amplitude with respect to the frequency is described, but the present invention is not limited to this. You may make it determine the fall of a natural frequency from the change of the amplitude in a predetermined frequency. As shown in FIG. 6, when a pedestrian collides with the bumper cover 13a, the natural frequency decreases with time. At this time, the amplitude at the predetermined frequency increases as the natural frequency decreases, and then decreases. On the other hand, when a non-pedestrian object such as a building collides with the bumper cover 13a, the natural frequency of the bumper cover 13a increases. At this time, the amplitude at the predetermined frequency decreases as the natural frequency increases. As described above, when the natural frequency of the predetermined part decreases, the amplitude at the predetermined frequency shows a specific change. Therefore, it is possible to determine a decrease in the natural frequency from a change in amplitude at a predetermined frequency of a predetermined part, and to detect a pedestrian collision.

また、第１実施形態では、振動検出センサ１１が、バンパーカバー１３ａを挟んで振動体１０と対向して固定されている例を挙げているが、これに限られるものではない。振動検出センサ１１は、バンパーカバー１３ａの振動を確実に検出できる位置に固定されていればよい。   In the first embodiment, the vibration detection sensor 11 is fixed so as to be opposed to the vibrating body 10 with the bumper cover 13a interposed therebetween. However, the present invention is not limited to this. The vibration detection sensor 11 only needs to be fixed at a position where the vibration of the bumper cover 13a can be reliably detected.

（第２実施形態）
次に、第２実施形態における振動体及び振動検出センサの設置箇所であるサイドメンバー周辺の断面図を図７に、サイドメンバー上部の部分拡大図を図８に、振動体及び振動検出センサの構成図を図９にそれぞれ示す。ここでは、第１実施形態における歩行者衝突検出装置との相違部分である振動体及び振動検出センサの設置場所についてのみ説明し、動作も含め共通する部分ついては、必要とされる箇所以外説明を省略する。なお、第１実施形態と同一の要素には同一の符号を付して説明する。 (Second Embodiment)
Next, FIG. 7 is a cross-sectional view of the periphery of the side member, which is an installation location of the vibration body and the vibration detection sensor in the second embodiment, FIG. 8 is a partial enlarged view of the upper side member, and the configuration of the vibration body and the vibration detection sensor. The figure is shown in FIG. Here, only the installation location of the vibration body and the vibration detection sensor, which are different from the pedestrian collision detection apparatus in the first embodiment, will be described, and the description of the common parts including the operation will be omitted except for the necessary parts. To do. In addition, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated to the element same as 1st Embodiment.

まず、具体的構成について説明する。図７に示すように、振動体１０及び振動検出センサ１１は、車両のサイドメンバー１６の車両前方側端部の上部に設置されている。サイドメンバー１６は、鋼板からなる中空略角柱状の衝撃吸収部材であり、車両前方側端部が、リインホースメント１３ｃに固定されている。図８に示すように、サイドメンバー１６の車両前方側端部の上部には、略コの字形状の溝１６ａ、１６ｂが互いに対向するように設けられている。これにより、溝１６ａ、１６ｂの間には、車両前後方向に梁部１６ｃが形成されている。梁部１６ｃは、材質や構造によって決まる固有の振動特性、具体的には固有振動数を有している。図９に示すように、振動体１０は梁部１６ｃの下面に、振動検出センサ１１は梁部１６ｃの上面に、それぞれ接着剤１４を介して固定されている。   First, a specific configuration will be described. As shown in FIG. 7, the vibrating body 10 and the vibration detection sensor 11 are installed on the upper part of the vehicle front side end portion of the side member 16 of the vehicle. The side member 16 is a hollow substantially prismatic shock absorbing member made of a steel plate, and the vehicle front side end is fixed to the reinforcement 13c. As shown in FIG. 8, substantially U-shaped grooves 16 a and 16 b are provided on the upper portion of the vehicle front side end portion of the side member 16 so as to face each other. Thereby, between the grooves 16a and 16b, a beam portion 16c is formed in the vehicle front-rear direction. The beam portion 16c has a specific vibration characteristic determined by the material and structure, specifically, a natural frequency. As shown in FIG. 9, the vibrating body 10 is fixed to the lower surface of the beam portion 16c, and the vibration detection sensor 11 is fixed to the upper surface of the beam portion 16c via an adhesive 14, respectively.

次に具体的動作について説明する。バンパーカバー１３ａに車両前方側から歩行者１５が衝突すると、その衝撃が、エネルギーアブソーバー１３ｂ及びリインホースメント１３ｃを介してサイドメンバー１６に伝達され、その衝撃に応じて梁部１６ｃが歪む。このとき、梁部１６ｃの固有振動数は、歩行者１５の弾性と質量により、衝突前の固有振動数より低下する。これに対し、バンパーカバー１３ａに歩行者以外、例えば建造物等の剛性の高い物体が衝突すると、その衝撃に応じて梁部１６ｃが歪み、固有振動数は上昇する。このような梁部１６ｃの固有振動数の変化に基づいて、第１実施形態と同様にして歩行者の衝突を判定することができる。   Next, a specific operation will be described. When the pedestrian 15 collides with the bumper cover 13a from the front side of the vehicle, the impact is transmitted to the side member 16 via the energy absorber 13b and the reinforcement 13c, and the beam portion 16c is distorted according to the impact. At this time, the natural frequency of the beam portion 16 c is lower than the natural frequency before the collision due to the elasticity and mass of the pedestrian 15. On the other hand, when a rigid object such as a building collides with the bumper cover 13a other than a pedestrian, the beam portion 16c is distorted in response to the impact, and the natural frequency increases. Based on such a change in the natural frequency of the beam portion 16c, a pedestrian collision can be determined in the same manner as in the first embodiment.

最後に、具体的効果について説明する。第２実施形態によれば、衝突によって歪みが発生し、固有振動数の変化する梁部１６ｃを設けることで、歩行者の衝突を検出することができる。また、第２実施形態によれば、衝突以外の外的要因による固有振動数の変化を抑え、歩行者の衝突を確実に検出することができる。バンパーカバーに振動体１０及び振動検出センサ１１を設置した場合、設置箇所によっては、走行中の空気抵抗によってバンパーカバー１３ａが歪み、固有振動数が変化する可能性がある。振動体１０及び振動検出センサ１１を、これらの影響を受けにくいサイドメンバー１６に設置することで、衝突以外の外的要因による固有振動数の変化を抑え、歩行者の衝突を確実に検出することができる。   Finally, specific effects will be described. According to the second embodiment, a pedestrian's collision can be detected by providing the beam portion 16c that is distorted by the collision and whose natural frequency changes. Further, according to the second embodiment, it is possible to suppress a change in the natural frequency due to an external factor other than the collision, and to reliably detect a pedestrian collision. When the vibrating body 10 and the vibration detection sensor 11 are installed on the bumper cover, depending on the installation location, the bumper cover 13a may be distorted by the air resistance during travel, and the natural frequency may change. By installing the vibrating body 10 and the vibration detection sensor 11 on the side member 16 which is not easily affected by these, it is possible to suppress a change in the natural frequency due to an external factor other than the collision and reliably detect a pedestrian collision. Can do.

（第３実施形態）
次に、第３実施形態における歩行者衝突検出装置のブロック図を図１０に、振動発生検出素子の構成図を図１１に、バンパーカバーの振動特性のグラフを図１２に、歩行者が衝突したときの振動発生検出素子の状態を説明する説明図を図１３に、歩行者が衝突したときのバンパーカバーの振動特性のグラフを図１４に、建造物が衝突したときのバンパーカバーの振動特性のグラフを図１５にそれぞれ示す。なお、第１実施形態と同一の要素には同一の符号を付して説明する。 (Third embodiment)
Next, a block diagram of the pedestrian collision detection device in the third embodiment is shown in FIG. 10, a configuration diagram of the vibration detection element is shown in FIG. 11, a graph of vibration characteristics of the bumper cover is shown in FIG. FIG. 13 is an explanatory diagram for explaining the state of the vibration detection element at the time, FIG. 14 is a graph of the vibration characteristic of the bumper cover when the pedestrian collides, and FIG. 14 is a graph of the vibration characteristic of the bumper cover when the building collides. The graphs are shown in FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated to the element same as 1st Embodiment.

まず、具体的構成について説明する。図１０に示すように、歩行者衝突検出装置１は、振動発生検出素子１７（振動発生手段、振動検出手段）と、制御装置１８（歩行者衝突判定手段）とから構成されている。振動発生検出素子１７は、第１実施形態の場合と同様に、車両のフロントバンパー１３のバンパーカバー１３ａ（所定部位）に設置されている。   First, a specific configuration will be described. As shown in FIG. 10, the pedestrian collision detection apparatus 1 includes a vibration generation detection element 17 (vibration generation means, vibration detection means) and a control apparatus 18 (pedestrian collision determination means). The vibration generation detection element 17 is installed in the bumper cover 13a (predetermined part) of the front bumper 13 of the vehicle as in the case of the first embodiment.

図１１に示すように、振動発生検出素子１７は、印加される交流電圧の周波数と等しい振動数で振動するとともに、振動を検出する、例えば板状の圧電素子である。振動発生検出素子１７は、バンパーカバー１３ａの車両前方側の表面に、接着剤１４を介して固定され、制御装置１８に電気的に接続されている。振動発生検出素子１７は、制御装置１８から交流電圧を印加されると、その周波数と等しい振動数で板厚方向に振動する。振動発生検出素子１７の発生した振動によって、バンパーカバー１３ａは板厚方向に振動する。また、バンパーカバー１３ａの板厚方向の振動を振幅に応じた電圧に変換し、制御装置１８に出力する。   As shown in FIG. 11, the vibration generation detecting element 17 is, for example, a plate-like piezoelectric element that vibrates at a frequency equal to the frequency of the applied AC voltage and detects vibration. The vibration generation detecting element 17 is fixed to the front surface of the bumper cover 13a with an adhesive 14 and is electrically connected to the control device 18. When an AC voltage is applied from the control device 18, the vibration generation detection element 17 vibrates in the plate thickness direction at a frequency equal to that frequency. The bumper cover 13a vibrates in the plate thickness direction by the vibration generated by the vibration generation detecting element 17. Further, the vibration in the plate thickness direction of the bumper cover 13 a is converted into a voltage corresponding to the amplitude and output to the control device 18.

制御装置１８は、振動発生検出素子１７に交流電圧を印加するとともに、出力電圧から求められるバンパーカバー１３ａの固有振動数の変化に基づいて、歩行者の衝突を判定する装置である。制御装置１８は、振動発生検出素子１７及びエアバッグ装置にそれぞれ電気的に接続されている。   The control device 18 is a device that applies an alternating voltage to the vibration generation detection element 17 and determines a pedestrian collision based on a change in the natural frequency of the bumper cover 13a obtained from the output voltage. The control device 18 is electrically connected to the vibration generation detection element 17 and the airbag device.

次に具体的動作について説明する。図１１において、制御装置１８は、振動発生検出素子１７にバンパーカバー１３ａの衝突前の固有振動数より低い所定周波数の交流電圧を印加する。交流電圧が印加されると、振動発生検出素子１７は、その周波数と等しい振動数で振動する。バンパーカバー１３ａは、振動発生検出素子１７の発生した振動によって振動する。バンパーカバー１３ａの振動は、振動発生検出素子１７によって、振幅に応じた電圧に変換され、制御装置１８に入力される。制御装置１８は、振動検出センサ１１から得られる電圧に基づいて、図１２に示すように、バンパーカバー１３ａの振動の振幅を求める。   Next, a specific operation will be described. In FIG. 11, the control device 18 applies an alternating voltage having a predetermined frequency lower than the natural frequency before the bumper cover 13 a collides to the vibration generation detection element 17. When an AC voltage is applied, the vibration detection element 17 vibrates at a frequency equal to that frequency. The bumper cover 13a vibrates due to the vibration generated by the vibration generation detecting element 17. The vibration of the bumper cover 13a is converted into a voltage corresponding to the amplitude by the vibration generation detecting element 17 and input to the control device 18. Based on the voltage obtained from the vibration detection sensor 11, the control device 18 obtains the amplitude of vibration of the bumper cover 13a as shown in FIG.

ここで、図１３に示すように、バンパーカバー１３ａに車両前方側から歩行者１５が衝突すると、歩行者１５が接触しバンパーカバー１３ａが歪み、第１実施形態において述べたように、固有振動数が時間とともに低下する。このとき、所定振動数における振幅は、図１４に示すように、固有振動数の低下にともなって上昇し、その後低下する。制御装置１８は、バンパーカバー１３ａの所定振動数における振幅が、上昇しその後低下したとき、歩行者１５が衝突したと判定し、エアバッグ装置に歩行者衝突信号を出力する。これに対し、バンパーカバー１３ａに歩行者以外、例えば建造物等の剛性の高い物体が衝突すると、バンパーカバー１３ａの固有振動数は上昇する。このとき、所定振動数における振幅は、図１５に示すように、固有振動数の上昇にともなって低下する。そのため、建造物等が衝突しても歩行者１５と誤判定することはない。   Here, as shown in FIG. 13, when the pedestrian 15 collides with the bumper cover 13a from the front side of the vehicle, the pedestrian 15 comes into contact and the bumper cover 13a is distorted, and the natural frequency is described as described in the first embodiment. Decreases with time. At this time, as shown in FIG. 14, the amplitude at the predetermined frequency increases with a decrease in the natural frequency and then decreases. When the amplitude at the predetermined frequency of the bumper cover 13a increases and then decreases, the control device 18 determines that the pedestrian 15 has collided and outputs a pedestrian collision signal to the airbag device. On the other hand, when a non-pedestrian object such as a building collides with the bumper cover 13a, the natural frequency of the bumper cover 13a increases. At this time, the amplitude at the predetermined frequency decreases as the natural frequency increases, as shown in FIG. Therefore, even if a building or the like collides, it is not erroneously determined as a pedestrian 15.

最後に、具体的効果について説明する。第３実施形態によれば、振動の発生及び検出を１つの圧電素子で構成することで、部品点数を削減し、コストの低減を図ることができる。   Finally, specific effects will be described. According to the third embodiment, the generation and detection of vibration are configured by one piezoelectric element, so that the number of parts can be reduced and the cost can be reduced.

第１実施形態における歩行者衝突検出装置のブロックである。It is a block of the pedestrian collision detection apparatus in 1st Embodiment. 図１における振動体及び振動検出センサの設置箇所であるバンパーカバー周辺の断面図である。It is sectional drawing of the bumper cover periphery which is an installation location of the vibrating body and vibration detection sensor in FIG. 図１における振動体及び振動検出センサの構成図である。It is a block diagram of the vibrating body and vibration detection sensor in FIG. 図３におけるバンパーカバーの振動特性のグラフである。It is a graph of the vibration characteristic of the bumper cover in FIG. 歩行者が衝突したときの振動体及び振動検出センサの状態を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the state of a vibrating body and a vibration detection sensor when a pedestrian collides. 衝突前後のバンパーカバーの振動特性のグラフである。It is a graph of the vibration characteristic of the bumper cover before and after a collision. 第２実施形態における振動体及び振動検出センサの設置箇所であるサイドメンバー周辺の断面図である。It is sectional drawing of the side member periphery which is an installation location of the vibrating body and vibration detection sensor in 2nd Embodiment. 図７におけるサイドメンバー上部の部分拡大図である。It is the elements on larger scale of the side member upper part in FIG. 図８における振動体及び振動検出センサの構成図である。It is a block diagram of the vibrating body and vibration detection sensor in FIG. 第３実施形態における歩行者衝突検出装置のブロック図である。It is a block diagram of the pedestrian collision detection apparatus in 3rd Embodiment. 図１０における振動発生検出素子の構成図である。It is a block diagram of the vibration generation detection element in FIG. 図１１におけるバンパーカバーの振動特性のグラフである。It is a graph of the vibration characteristic of the bumper cover in FIG. 歩行者が衝突したときの振動発生検出素子の状態を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the state of a vibration generation detection element when a pedestrian collides. 歩行者が衝突したときのバンパーカバーの振動特性のグラフである。It is a graph of the vibration characteristic of a bumper cover when a pedestrian collides. 建造物が衝突したときのバンパーカバーの振動特性のグラフである。It is a graph of the vibration characteristic of a bumper cover when a building collides.

符号の説明Explanation of symbols

１・・・歩行者衝突検出装置、１０・・・振動体（振動発生手段）、１１・・・振動検出センサ（振動検出手段）、１２、１８・・・制御装置（歩行者衝突判定手段）、１３・・・フロントバンパー、１３ａ・・・バンパーカバー（所定部位）、１３ｂ・・・エネルギーアブソーバー、１３ｃ・・・リインホースメント、１４・・・接着剤、１５・・・歩行者、１６・・・サイドメンバー、１６ａ、１６ｂ・・・溝、１６ｃ・・・梁部（所定部位）、１７・・・振動発生検出素子（振動発生手段、振動検出手段） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Pedestrian collision detection apparatus, 10 ... Vibration body (vibration generation means), 11 ... Vibration detection sensor (vibration detection means), 12, 18 ... Control apparatus (pedestrian collision determination means) , 13 ... Front bumper, 13a ... Bumper cover (predetermined part), 13b ... Energy absorber, 13c ... Reinforcement, 14 ... Adhesive, 15 ... Pedestrian, 16 ... Side member, 16a, 16b ... groove, 16c ... beam (predetermined part), 17 ... vibration generation detection element (vibration generation means, vibration detection means)

Claims (7)

車両の所定部位に振動を発生させる振動発生手段と、前記所定部位の振動を検出する振動検出手段と、前記振動検出手段の検出結果から前記所定部位の振動特性の変化に基づいて歩行者の衝突を判定する歩行者衝突判定手段とを有することを特徴とする歩行者衝突検出装置。   Vibration generating means for generating vibrations at a predetermined part of the vehicle, vibration detecting means for detecting vibration at the predetermined part, and a pedestrian collision based on a change in vibration characteristics of the predetermined part from the detection result of the vibration detecting means A pedestrian collision detection device characterized by comprising: 前記歩行者衝突判定手段は、前記所定部位の固有振動数の変化に基づき、歩行者が衝突したと判定することを特徴とする請求項１に記載の歩行者衝突検出装置。   The pedestrian collision detection device according to claim 1, wherein the pedestrian collision determination unit determines that a pedestrian has collided based on a change in the natural frequency of the predetermined part. 前記歩行者衝突判定手段は、前記所定部位の振動数に対する振幅から前記固有振動数の変化を検出することを特徴とする請求項２に記載の歩行者衝突検出装置。   The pedestrian collision detection device according to claim 2, wherein the pedestrian collision determination unit detects a change in the natural frequency from an amplitude with respect to a frequency of the predetermined part. 前記歩行者衝突判定手段は、前記所定部位の所定振動数における振幅の変化から前記固有振動数の変化を検出することを特徴とする請求項２に記載の歩行者衝突検出装置。   The pedestrian collision detection device according to claim 2, wherein the pedestrian collision determination unit detects a change in the natural frequency from a change in amplitude at a predetermined frequency of the predetermined part. 前記振動発生手段及び前記振動検出手段の少なくともいずれかは、圧電素子で構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の歩行者衝突検出装置。   The pedestrian collision detection device according to any one of claims 1 to 4, wherein at least one of the vibration generation unit and the vibration detection unit is configured by a piezoelectric element. 前記振動発生手段及び前記振動検出手段は、１つの圧電素子で構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の歩行者衝突検出装置。   The pedestrian collision detection device according to any one of claims 1 to 4, wherein the vibration generating means and the vibration detection means are configured by one piezoelectric element. 前記所定部位は、衝突によって歪みが発生することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の歩行者衝突検出装置。
The pedestrian collision detection device according to claim 1, wherein the predetermined portion is distorted by a collision.
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