(57)【要約】【課題】  本発明は、軽重量衝突物と歩行者との効果的な切り分けを可能とする歩行者衝突判定装置の提供を目的とする。【解決手段】  本発明は、外部から車両に加わる荷重を検出及び出力する荷重検出手段３２と、外部から車両に加わる荷重が第１所定値を超えてから第２所定値を下回らない状態の継続時間を演算する継続時間演算手段１４とを備え、前記荷重検出手段の出力荷重及び前記継続時間に基づいて衝突物が歩行者であるか否かを判定する歩行者衝突判定装置において、前記継続時間が下限閾値を超えることを必要条件として衝突物が歩行者であると判定し、歩行者以外の軽重量衝突物が歩行者であると判定されないようにしたことを特徴とする。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から車両に加わる荷重を検出及び出力する荷重検出手段と、外部から車両に加わる荷重が第１所定値を超えてから第２所定値を下回らない状態の継続時間を演算する継続時間演算手段とを備え、前記荷重検出手段の出力荷重及び前記継続時間に基づいて衝突物が歩行者であるか否かを判定する歩行者衝突判定装置において、
前記継続時間が下限閾値を超えることを一条件として衝突物が歩行者であると判定し、歩行者以外の軽重量衝突物が歩行者であると判定されないようにしたことを特徴とする歩行者衝突判定装置。
【請求項２】
前記継続時間が下限閾値を超え、且つ、その際の前記荷重検出手段の出力荷重が所定の範囲内である場合に、衝突物が歩行者であると判定する、請求項１に記載の歩行者衝突判定装置。
【請求項３】
前記継続時間が下限閾値を超え、且つ、その際の荷重積分値であって、前記荷重検出手段により検出される荷重が第３所定値を超えた時点を積分開始時点とする荷重積分値が、所定の範囲内である場合に、衝突物が歩行者であると判定する、請求項１に記載の歩行者衝突判定装置。
【請求項４】
前記下限閾値は、前記荷重検出手段の出力荷重の変化に応じて変化する、請求項１又は２に記載の歩行者衝突判定装置。
【請求項５】
前記下限閾値は、前記荷重検出手段の出力荷重が大きいほど小さい値をとる、請求項４に記載の歩行者衝突判定装置。
【請求項６】
前記下限閾値は、前記荷重積分値に応じて変化する、請求項３に記載の歩行者衝突判定装置。
【請求項７】
前記下限閾値は、前記荷重積分値が大きいほど大きい値をとる、請求項６に記載の歩行者衝突判定装置。
【請求項８】
前記継続時間に対する前記下限閾値及び上限閾値、及び、前記出力荷重に対する下限閾値及び上限閾値とで定まる閉領域が定義された２次元マップを有し、
前記継続時間と前記出力荷重とで定まる点が前記２次元マップにおける閉領域内に属した場合に、衝突物が歩行者であると判定する、請求項１に記載の歩行者衝突判定装置。
【請求項９】
前記継続時間の前記下限閾値及び上限閾値と前記荷重積分値の下限閾値及び上限閾値とで定まる閉領域が定義された２次元マップを有し、
前記継続時間と前記荷重積分値とで定まる点が前記２次元マップにおける閉領域内に属した場合に、衝突物が歩行者であると判定する、請求項３に記載の歩行者衝突判定装置。
【請求項１０】
前記継続時間演算手段は、車体の所定位置に搭載されるタッチセンサのオン信号の出力状態に基づいて前記継続時間を演算する、請求項１に記載の歩行者衝突判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衝突物が歩行者であるか否かを判定する歩行者衝突判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、フロントバンパに設けられるバンパセンサ及びフロントフードに設けられる衝突センサに基づいて歩行者との衝突を判定する歩行者保護装置において、バンパセンサの出力荷重が所定値以上であり、且つ、衝突センサが衝突状態を示す衝突信号を出力している場合に、衝突物が歩行者であると判定する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、フロントバンパの内部又は周辺部に配置される荷重又は変位センサの出力値に基づいて歩行者との衝突を判定し、歩行者との衝突と判定した際にフードを跳ね上げる技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。この従来技術では、歩行者との衝突の場合は車両や電柱のような重量の大きい衝突物の場合に比して出力荷重が小さく、且つ、荷重の立ち上がっている時間（継続時間）が短いことに着目し、出力荷重が一定範囲内であり且つ継続時間が所定値以下であることを条件として、衝突物が歩行者であると判定している。
【特許文献１】特許第２９２０２８４号
【特許文献２】特開平１１−２８９９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、歩行者と同程度若しくはそれ以下の重量物を収容しているショッピングカートや屑入れ等の軽重量衝突物の場合、歩行者に衝突した場合と同程度の荷重値が荷重センサから出力されるため、このような軽重量衝突物と歩行者とを切り分ける判定が困難である。この点、上述の従来技術（特許文献２）は、重量の大きい衝突物と歩行者とを切り分ける判定手法を提供するものの、軽重量衝突物と歩行者とを効果的に切り分ける判定手法を提供するものでなかった。
【０００５】
そこで、本発明は、軽重量衝突物と歩行者との効果的な切り分けを可能とする歩行者衝突判定装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の一局面によれば、外部から車両に加わる荷重を検出及び出力する荷重検出手段と、外部から車両に加わる荷重が第１所定値を超えてから第２所定値を下回らない状態の継続時間を演算する継続時間演算手段とを備え、前記荷重検出手段の出力荷重及び前記継続時間に基づいて衝突物が歩行者であるか否かを判定する歩行者衝突判定装置において、
前記継続時間が下限閾値を超えることを一条件として衝突物が歩行者であると判定し、歩行者以外の軽重量衝突物が歩行者であると判定されないようにしたことを特徴とする歩行者衝突判定装置が提供される。
【０００７】
本局面において、前記継続時間が下限閾値を超え、且つ、その際の前記荷重検出手段の出力荷重が所定の範囲内である場合に、衝突物が歩行者であると判定してよい。また、前記継続時間が下限閾値を超え、且つ、その際の荷重積分値であって、前記荷重検出手段により検出される荷重が第３所定値を超えた時点を積分開始時点とする荷重積分値が、所定の範囲内である場合に、衝突物が歩行者であると判定してよい。前記下限閾値は、前記荷重検出手段の出力荷重の変化に応じて変化してよい。この場合、前記下限閾値は、前記荷重検出手段の出力荷重が大きいほど小さい値をとってよい。同様に、前記下限閾値は、前記荷重積分値に応じて変化してよい。この場合、前記下限閾値は、前記荷重積分値が大きいほど大きい値をとってよい。
【０００８】
また、本局面において、前記継続時間に対する前記下限閾値及び上限閾値、及び、前記出力荷重に対する下限閾値及び上限閾値とで定まる閉領域が定義された２次元マップを有し、
前記継続時間と前記出力荷重とで定まる点が前記２次元マップにおける閉領域内に属した場合に、衝突物が歩行者であると判定してよい。
【０００９】
また、本局面において、前記継続時間の前記下限閾値及び上限閾値と前記荷重積分値の下限閾値及び上限閾値とで定まる閉領域が定義された２次元マップを有し、
前記継続時間と前記荷重積分値とで定まる点が前記２次元マップにおける閉領域内に属した場合に、衝突物が歩行者であると判定してよい。
【００１０】
上記各局面において、前記継続時間演算手段は、車体の所定位置に搭載されるタッチセンサのオン信号の出力状態に基づいて前記継続時間を演算するものであってよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、軽重量衝突物と歩行者との効果的な切り分けを可能とする歩行者衝突判定装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。
【００１３】
図１は、本発明による歩行者衝突判定装置の一実施例を示すシステム構成図である。本実施例の歩行者衝突判定装置は、電子制御装置１０（以下、「ＥＣＵ１０」という）を中心に構成されている。ＥＣＵ１０には、アクティブフードやフードエアバックのような乗員保護装置２０が接続されている。
【００１４】
アクティブフードは、ＥＣＵ１０の制御下で、車両のフード後端が持ち上がるように作動する保護装置である。アクティブフードの作動時は、フードパネルが通常時に比して車両後方側が高くなるように傾斜させられる。アクティブフードは、傾斜したフードパネルにより衝突後における衝突物の後方移動を防止すると共に、その際にフードパネルが変形することで、衝突物への衝撃を緩和する機能を果たす。
【００１５】
フードエアバックは、ＥＣＵ１０の制御下で展開作動する保護装置である。フードエアバックは、例えば、車両のウインドシールドの前端付近（カウル部）に設けられてよく、ウインドシールド前端部及びフロントピラー（Ａピラー）を少なくとも覆うように展開作動される。フードエアバックは、衝突物を拘束・保護し、衝突物への衝撃を緩和する機能を果たす。
【００１６】
尚、本発明は、特に上述のような乗員保護装置２０の構成・作動態様に限定されるものでなく、また、乗員保護装置２０は、アクティブフードやフードエアバックに限らず、例えばフードエアバックより前方に設けられる保護ネットを含んでもよい。
【００１７】
ＥＣＵ１０には、荷重センサ３２が接続される。荷重センサ３２は、図２に示すように、車両の前方（例えば左右のフロントサイドメンバやバンパリンフォースメント、バンパー内）に搭載され、外部から車両に加わる荷重に応じた出力信号を出力する。例えば、荷重センサ３２は、車体のバンパーに設けられ、バンパー前面に作用する荷重を検出する光ファイバセンサや、圧力センサ、歪ゲージ等であってよい。荷重センサ３２の出力信号は、必要に応じて所定の処理（例えば、フィルタ処理等）を経て、ＥＣＵ１０に所定周期毎に入力される。
【００１８】
ＥＣＵ１０には、タッチセンサ３４が接続される。タッチセンサ３４は、図２に示すように、車両の前方（典型的には、バンパー内）に搭載され、設定値以上の入力（荷重若しくは変形）があった場合にオン信号を発生し、その他の場合（設定値未満の入力の場合）にオフ信号を発生する。タッチセンサ３４のオン／オフ信号はＥＣＵ１０に供給される。
【００１９】
図３は、本実施例のＥＣＵ１０の機能ブロック図である。本実施例のＥＣＵ１０は、荷重値演算部１２と、継続時間演算部１４と、歩行者判定部１６と、制御信号生成部１８とを備える。
【００２０】
荷重値演算部１２は、所定周期毎に入力される荷重センサ３２からの出力信号に基づいて、外部から車両に加わる荷重及び／又はその積分値を演算する。尚、積分値を演算する場合、積分区間の開始点は、荷重値演算部１２により演算される荷重が第３所定値を超えた時点であってよく、若しくは、簡易的に、タッチセンサ３４からオン信号が出力された時点であってよい。
【００２１】
継続時間演算部１４は、外部から車両に加わる荷重が第１所定値を超えてから第２所定値を下回らない状態の継続時間を演算する。最も簡易的には、継続時間演算部１４は、タッチセンサ３４からオン信号が出力され続けている状態の継続時間を演算する（この場合、第１所定値＝第２所定値＝設定値となる）。但し、継続時間演算部１４は、タッチセンサ３４に代えて若しくはそれに加えて、荷重センサ３２からの出力信号に基づいて、継続時間を演算してもよい。
【００２２】
荷重値演算部１２及び継続時間演算部１４の演算結果は、歩行者判定部１６に入力される。歩行者判定部１６は、後に詳説する如く、荷重値演算部１２及び継続時間演算部１４の演算結果に基づいて、衝突物が歩行者であるか否かを判定する。尚、歩行者判定部１６による判定は、例えば、タッチセンサ３４からオン信号が出力された時点で開始され、それ以後、荷重値演算部１２及び継続時間演算部１４による演算周期毎に実行されてよい。
【００２３】
制御信号生成部１８は、歩行者判定部１６の判定結果に応じて制御信号を生成する。例えば、歩行者判定部１６により衝突物が歩行者であると判定された場合、制御信号生成部１８は、乗員保護装置２０を起動させる制御信号を生成する。尚、制御信号生成部１８は、必要に応じて、起動時の乗員保護装置２０の起動タイミングや起動出力をも決定・調整してもよい。
【００２４】
図４は、横軸に時間（絶対時間）を縦軸に継続時間（継続時間演算部１４による継続時間）をとった試験データを示す。図４には、重量物（大人の３倍程度の重量物）と衝突した場合のプロット線Ｘ，大人（大人を模したダミー）と衝突した場合のプロット線Ｙ１，６才児（６才児を模したダミー）と衝突した場合のプロット線Ｙ２，軽重量衝突物がショッピングカード（重りを載せて６才児相当の重量にしたショッピングカード）と衝突した場合のプロット線Ｚが示されている。尚、軽重量衝突物がパイロンの場合のプロット点は横軸上（継続時間が実質的にゼロ）となったので明瞭性の観点から図示を省略する。
【００２５】
図４から分かるように、ショッピングカートや屑入れのような歩行者以外の軽重量衝突物の場合、継続時間が歩行者の場合に比して小さい。この点に着目し、本実施例では、継続時間に対して下限閾値TH１が設定される。この場合、歩行者判定部１６は、継続時間演算部１４の継続時間が下限閾値TH１を超えた場合のみ衝突物が歩行者であると判定する。これにより、ショッピングカートや屑入れのような歩行者以外の軽重量衝突物が歩行者であると判定されないようにすることができる。
【００２６】
尚、上述のような歩行者と軽重量衝突物との継続時間の差異をより明確にするために、タッチセンサ３４の搭載位置は、好ましくは、バンパーの上部（例えば、バンパリンフォースメントの上面）に搭載される。これにより、衝突時に車体の上に乗り上げる傾向にある歩行者と、衝突時に車体の下に潜り込む傾向にある軽重量衝突物（例えば、ポストコーンやパイロン）との切り分けが更に容易となる。また、タッチセンサ３４の鉛直面に対する感度を落としても良い。これにより、衝突時に車体の上に乗り上げる傾向にある歩行者と、鉛直な端面を有することが多い軽重量衝突物（例えば、ショッピングカートや屑入れ）との切り分けが更に容易となる。
【００２７】
次に、図５及び図６を参照して、本発明の更なる好ましい実施例を説明する。
【００２８】
図５及び図６は、歩行者判定部１６による判定に使用される２次元マップを示し、図５は、外部から車両に加わる荷重と、継続時間とで定まる２次元マップを示し、図６は、外部から車両に加わる荷重の積分値と、継続時間とで定まる２次元マップを示す。
【００２９】
図５及び図６に示す各２次元マップには、同様に、重量物（大人の３倍程度の重量物）の場合のプロット線Ｘ，大人（大人を模したダミー）の場合のプロット線Ｙ１，６才児（６才児を模したダミー）の場合のプロット線Ｙ２，軽重量衝突物がショッピングカード（６才児相当の重量）の場合のプロット線Ｚが示されている。尚、軽重量衝突物がパイロンの場合のプロット点は横軸上（継続時間が実質的にゼロ）となったので明瞭性の観点から図示を省略する。
【００３０】
図５及び図６から、従来的に切り分けが困難とされていた６才児（プロット線Ｙ２）と軽重量衝突物（プロット線Ｚ）との切り分けが、継続時間に対する下限閾値TH１による可能となっていることが分かる。特に、本実施例では、少なくとも継続時間が最大になる前に、即ち少なくともタッチセンサ３４がオフになる前に、プロット線Ｙ２が下限閾値TH１を超え、６才児と軽重量衝突物との切り分けが可能となっている。即ち、本実施例によれば、６才児と軽重量衝突物との切り分けを確実且つ早期に実現できる。この観点から、図５のマップに対しては、下限閾値TH１は、図７に示すように、外部から車両に加わる荷重（荷重値演算部１２により演算される荷重値）が大きいほど小さい値をとってよい。同様に、図６のマップに対しては、下限閾値TH１は、図８に示すように、外部から車両に加わる荷重の積分値（荷重値演算部１２により演算される荷重の積分値）が大きいほど大きい値をとってよい。
【００３１】
尚、図５及び図６等に示すマップでは、重量物を判定対象から除外するため、継続時間に対して上限閾値TH２が設定されている。同様に、判定精度の向上のため、６才児及び大人との衝突時に取りうる荷重及び荷重積分値の範囲（下限閾値TH３と上限閾値TH４の間の範囲）に対してのみ、継続時間に対する下限閾値TH１（及び上限閾値TH２）が設定されている。
【００３２】
次に、図９を参照して、図７のマップを使用した本実施例のＥＣＵ１０の動作例を説明する。本ルーチンは、タッチセンサ３４がオンとなると起動される。
【００３３】
荷重値演算部１２は、所定周期毎に入力される荷重センサ３２からの出力信号に基づいて、外部から車両に加わる荷重を演算する（ステップ１００）。
【００３４】
継続時間演算部１４は、タッチセンサ３４がオンとなった時点からのタイマによる計時を開始し、継続時間を演算する（ステップ１１０）。
【００３５】
歩行者判定部１６は、今回の周期で得られる荷重値演算部１２による荷重値と継続時間演算部１４による継続時間とによって定まる２次元マップ上のプロット点が、判定領域G（図７参照）に属するか否かを判断する（ステップ１２０）。プロット点が判定領域Gに属する場合、歩行者判定部１６は歩行者との衝突が発生したと判定し、制御信号生成部１８による乗員保護装置２０の起動が実現される（ステップ１４０）。一方、プロット点が判定領域Gに属さない場合、ステップ１３０において所定の終了条件が満たされるまで（例えば、継続時間が上限閾値TH２に達した場合、若しくは、タッチセンサ３４がオフとなってから所定時間経過した場合）、ステップ１００乃至ステップ１２０の処理が繰り返される。
【００３６】
本実施例によれば、大人との衝突の場合には図７に示す点αにおいて、６才児との衝突の場合には図７に示す点βにおいて、乗員保護装置２０の起動が実現されことになる。但し、乗員保護装置２０の性質に応じて、必要であれば起動タイミングを遅らせることも可能である。
【００３７】
尚、本実施例において、ノイズ等の影響を排除するため、荷重値演算部１２及び継続時間演算部１４により演算される荷重値及び継続時間等に対してフィルタをかけることも可能であり、或いは、プロット点が所定周期連続して判定領域Gに属する場合に歩行者との衝突が発生したと判定することとしてもよい。
【００３８】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００３９】
例えば、上述の実施例において、荷重センサ３２が車幅方向に亘って複数設定される場合（例えば、サイドメンバ左右に合計２個、及び／又は、バンパリンフォースメントに複数個）には、それらの合計値が上述の“外部から車両に加わる荷重”として用いられてよく、また、合計値の積分値が“外部から車両に加わる荷重の積分値”として用いられてよい。或いは、それらの平均値が同様に用いられてもよい。
【００４０】
また、上述の実施例において、タッチセンサ３４についても２箇所以上設定されても良い。この場合、歩行者が衝突時に車体の上に乗り上げる傾向にあることを考慮して、車体上方向からの力に対して感度が高いタッチセンサを主体的若しくは補助的に利用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明による歩行者衝突判定装置の一実施例を示すシステム構成図である。
【図２】荷重センサ３２及びタッチセンサ３４の搭載例を示すバンパー断面図である。
【図３】本実施例のＥＣＵ１０の機能ブロック図である。
【図４】横軸に時間を縦軸に継続時間をとった試験結果に基づいてグラフを示す。
【図５】試験結果に基づくプロット線と本発明による判定領域Gとの関係を示す図である（その１）。
【図６】試験結果に基づくプロット線と本発明による判定領域Gとの関係を示す図である（その２）。
【図７】試験結果に基づくプロット線と本発明による判定領域Gとの関係を示す図である（その３）。
【図８】試験結果に基づくプロット線と本発明による判定領域Gとの関係を示す図である（その４）。
【図９】本実施例のＥＣＵ１０の動作例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４２】
１０    ＥＣＵ
１２    荷重値演算部
１４    継続時間演算部
１６    歩行者判定部
１８    制御信号生成部
２０    乗員保護装置
３２    荷重センサ
３４    タッチセンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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