(57)【要約】【課題】走行中の車両が複数人の歩行者と同時衝突した場合等に、衝突対象が歩行者であるか否かを判別できる歩行者保護システムを提供すること。【解決手段】ＥＣＵ７は、車両１の衝突時に、フロントバンパ２に取り付けられた複数の荷重センサ３と、Ｇセンサ４及び車速センサ５の各出力に基づいて衝突対象が歩行者であるか否かを判定し、衝突対象が歩行者であると判定された時に、保護装置を作動させる。具体的には、Ｇセンサ４の出力が規定レベルを超えている時に、複数の荷重センサ３の出力を個別に判定して、その出力レベルが一定の出力範囲にあり、且つその継続時間が判定時間以内の時に、衝突対象が歩行者であると判定する。これにより、例えば複数人の歩行者と同時衝突した場合に、少なくとも１つの荷重センサ３が、歩行者との衝突時に検出される出力レベルであれば、ＥＣＵ７が歩行者との衝突であると判定する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行中の車両に衝突した歩行者の車体への二次的な衝突による衝撃を緩和するために設けられた保護装置と、
車両のフロントバンパに対し車幅方向に複数設置された荷重センサまたは圧力センサと、
車両衝突時の加速度を検出するＧセンサと、
車両速度を検出する車速センサと、
車両衝突時に前記荷重センサまたは圧力センサと前記Ｇセンサ及び前記車速センサの各出力に基づいて、衝突対象が歩行者であるか否かを判定する歩行者判定手段と、
この歩行者判定手段で衝突対象が歩行者であると判定された時に、前記保護装置を作動させる制御手段とを備え、
前記歩行者判定手段は、複数の前記荷重センサまたは圧力センサの出力を個別に判定することを特徴とする車両の歩行者保護システム。
【請求項２】
走行中の車両に衝突した歩行者の車体への二次的な衝突による衝撃を緩和するために設けられた保護装置と、
車両のフロントバンパに対し車幅方向に複数設置された変位センサと、
車両衝突時の加速度を検出するＧセンサと、
車両速度を検出する車速センサと、
車両衝突時に前記変位センサと前記Ｇセンサ及び前記車速センサの各出力に基づいて、衝突対象が歩行者であるか否かを判定する歩行者判定手段と、
この歩行者判定手段で衝突対象が歩行者であると判定された時に、前記保護装置を作動させる制御手段とを備え、
前記歩行者判定手段は、複数の前記変位センサの出力を個別に判定することを特徴とする車両の歩行者保護システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載した車両の歩行者保護システムにおいて、
前記歩行者判定手段は、前記車速センサで検出される車両速度に応じて、衝突対象が歩行者であるか否かを判定するための判定閾値を変更することを特徴とする車両の歩行者保護システム。
【請求項４】
請求項１〜３に記載した何れかの車両の歩行者保護システムにおいて、
前記保護装置は、車両のボンネット後側を跳ね上げる跳ね上げ機構であることを特徴とする車両の歩行者保護システム。
【請求項５】
請求項１〜３に記載した何れかの車両の歩行者保護システムにおいて、
前記保護装置は、車体への二次的な衝突から歩行者を保護するエアバッグであることを特徴とする車両の歩行者保護システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行中の車両が歩行者に衝突した時に、その歩行者を保護するための歩行者保護システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術として、例えば特許文献１に記載された歩行者保護用センサシステムがある。この従来技術は、車両が歩行者に衝突した時に、車両のフードを跳ね上げることで、歩行者がフードに二次衝突する際の衝撃を緩和するものであり、歩行者との衝突を検知する歩行者検知手段と、車両速度を検出する車速センサとを備え、歩行者検知手段と車速センサとの出力が、予め定められた条件に合致した時に歩行者との衝突を判断している。
なお、歩行者検知手段は、車両のフロントバンパに設置される荷重センサまたは変位センサによって構成される。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−２８９９４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の従来技術では、歩行者検知手段の出力レベル（荷重または変位量）が所定値を超えると、衝突対象を歩行者ではなく物体として判断するため、以下の様な問題が生じる。
例えば、複数人の歩行者に同時衝突した場合は、一人の歩行者に衝突した場合と比較すると、歩行者検知手段の出力レベルが大きくなる。このため、歩行者との衝突ではなく、歩行者以外の物体（例えば他の車両、電柱、標識等）と衝突したと判断され、フードの跳ね上げ制御は実行されない。
【０００５】
また、歩行者と物体とに同時衝突した場合でも、歩行者単独で衝突した場合と比較すると、歩行者検知手段の出力レベルが大きくなるため、上記の場合と同様、物体との衝突として判断され、フードの跳ね上げ制御は実行されない。
更に、車両速度が速くなる程、歩行者に衝突した時の衝撃力が大きくなるため、歩行者検知手段の出力レベルも大きくなる。しかし、上記の従来技術では、車両速度に係わらず、歩行者との衝突を判断するための閾値が一定であるため、衝突時の車両速度が速くなる程、物体との衝突と判断される可能性が高くなる。
【０００６】
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、走行中の車両が複数人の歩行者と同時衝突した場合、あるいは歩行者と物体とに同時衝突した場合等に、衝突対象が歩行者であるか否かを精度良く判別できる歩行者保護システムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
（請求項１の発明）
本発明は、走行中の車両に衝突した歩行者の車体への二次的な衝突による衝撃を緩和するために設けられた保護装置を備え、車両衝突時に荷重センサまたは圧力センサとＧセンサ及び車速センサの各出力に基づいて、衝突対象が歩行者であるか否かを判定し、衝突対象が歩行者であると判定された時に、保護装置を作動させる車両の歩行者保護システムであり、衝突対象が歩行者であるか否かを判定する歩行者判定手段は、車両のフロントバンパに対し車幅方向に複数設置された荷重センサまたは圧力センサの出力を個別に判定することを特徴とする。
【０００８】
上記の構成によれば、例えば複数人の歩行者と同時衝突した場合に、ある荷重センサまたは圧力センサの出力が、歩行者との衝突ではなく、物体との衝突時に検出されるレベルであっても、他の少なくとも１つの荷重センサまたは圧力センサが、歩行者との衝突時に検出される出力レベルであれば、歩行者判定手段が歩行者との衝突であると判定する。
同様に、歩行者と物体に同時衝突した場合にも、少なくとも１つの荷重センサまたは圧力センサが、歩行者との衝突時に検出される出力レベルであれば、歩行者判定手段が歩行者との衝突であると判定する。
【０００９】
（請求項２の発明）
本発明は、走行中の車両に衝突した歩行者の車体への二次的な衝突による衝撃を緩和するために設けられた保護装置を備え、車両衝突時に変位センサとＧセンサ及び車速センサの各出力に基づいて、衝突対象が歩行者であるか否かを判定し、衝突対象が歩行者であると判定された時に、保護装置を作動させる車両の歩行者保護システムであり、衝突対象が歩行者であるか否かを判定する歩行者判定手段は、車両のフロントバンパに対し車幅方向に複数設置された変位センサの出力を個別に判定することを特徴とする。
【００１０】
上記の構成によれば、例えば複数人の歩行者と同時衝突した場合に、ある変位センサの出力が、歩行者との衝突ではなく、物体との衝突時に検出されるレベルであっても、他の少なくとも１つの変位センサが、歩行者との衝突時に検出される出力レベルであれば、歩行者判定手段が歩行者との衝突であると判定する。
同様に、歩行者と物体に同時衝突した場合にも、少なくとも１つの変位センサが、歩行者との衝突時に検出される出力レベルであれば、歩行者判定手段が歩行者との衝突であると判定する。
【００１１】
（請求項３の発明）
請求項１または２に記載した車両の歩行者保護システムにおいて、
歩行者判定手段は、車速センサで検出される車両速度に応じて、衝突対象が歩行者であるか否かを判定するための判定閾値を変更することを特徴とする。
【００１２】
車両が歩行者に衝突した時の車両速度が速くなる程、荷重センサまたは圧力センサまたは変位センサの出力が大きくなり、且つＧセンサの出力も大きくなる。
従って、車両速度に応じて判定閾値を変更することにより、衝突対象が歩行者であるか否かをより精度良く判別できる。
【００１３】
（請求項４の発明）
請求項１〜３に記載した何れかの車両の歩行者保護システムにおいて、
保護装置は、車両のボンネット後側を跳ね上げる跳ね上げ機構であることを特徴とする。
この構成では、衝突対象が歩行者であると判断されると、跳ね上げ機構によりボンネットの後側が跳ね上がるので、歩行者がボンネットに衝突する際の衝撃を吸収でき、歩行者を二次衝突による衝撃から保護することができる。
【００１４】
（請求項５の発明）
請求項１〜３に記載した何れかの車両の歩行者保護システムにおいて、
保護装置は、車体への二次的な衝突（二次衝突）から歩行者を保護するエアバッグであることを特徴とする。
この構成では、衝突対象が歩行者であると判断されると、エアバッグが展開されることにより、歩行者を車体への二次衝突による衝撃から保護することができる。なお、エアバッグは、歩行者が車体への二次衝突によって傷害を受ける可能性が大きい部位（例えばボンネット上やＡピラー上等）に展開される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１の実施形態）
図１は本発明の歩行者保護システムを搭載する車両の斜視図である。
歩行者保護システム（以下、本システムと呼ぶ）は、車両１のフロントバンパ２に取り付けられた荷重センサ３と、車両衝突時の加速度を検出するＧセンサ４、車両速度を検出する車速センサ５、車両１が歩行者に衝突した際に、ボンネット６の後側を跳ね上げる跳ね上げ機構（後述する）、及び衝突対象を判別し、その衝突対象が歩行者であると判断した時に跳ね上げ機構を作動させる制御装置（以下、ＥＣＵ７と呼ぶ）を備える。
【００１６】
荷重センサ３は、例えば図３に示す様に、帯状のセンサフィルム３ａ上にスクリーン印刷等によって形成されたセンサセル３ｂであり、このセンサセル３ｂに荷重が加わると、その荷重の大きさに比例して出力（電圧）が変化するもので、そのセンサセル３ｂがセンサフィルム３ａの長手方向に略等間隔に複数形成されている。
この複数のセンサセル３ｂが形成されたセンサフィルム３ａは、図４に示す様に、フロントバンパ２の内部に設けられる緩衝材８の前面、あるいは緩衝材８の前後に配置され、且つ複数のセンサセル３ｂがフロントバンパ２の車幅方向に配置されている（図１参照）。この場合、センサフィルム３ａの肉厚が薄いため、フロントバンパ２の意匠に影響を与えることがない。
【００１７】
なお、センサフィルム３ａを緩衝材８の前面だけに配置した場合（図４（ａ）参照）は、衝突時の応答時間を短くできると共に、緩衝材８の前後に配置する場合と比較して、センサセル３ｂの数を少なくできる。一方、センサフィルム３ａを緩衝材８の前後に配置した場合（図４（ｂ）参照）は、車両速度に応じた使い分けが可能である。例えば、低速時には緩衝材８の前面に配置した荷重センサ３（センサセル３ｂ）にて衝突を検知し、高速時には緩衝材８の後側に配置した荷重センサ３にて衝突を検知することができる。これは、高速時に落下物が当たった場合に、緩衝材８の前面に配置した荷重センサ３では、軽量落下物でも荷重のピークが大きく出るため、歩行者と落下物との判別が難しい場合がある。これに対し、緩衝材８の後側に配置した荷重センサ３では、センサ出力が緩和されて、歩行者と落下物との区別が可能になる。
【００１８】
Ｇセンサ４は、衝突時の衝撃力（加速度）を検出して、その検出結果に応じた電気信号をＥＣＵ７に出力する。このＧセンサ４は、衝突時の衝撃力を精度良く検出するために、図１に示す様に、車両１の前方部分（例えばエンジンルームの前方側）に、少なくとも左右１個ずつ配置されている。
車速センサ５は、例えばフロントアクスル（車軸）の回転速度を検出し、その検出結果に応じた電気信号（パルス信号）としてＥＣＵ７に出力する。
【００１９】
ボンネット６の跳ね上げ機構は、走行中の車両１に衝突した歩行者の車体（特にボンネット６）への二次的な衝突による衝撃を緩和するための保護装置であり、例えば油圧シリンダをアクチュエータ９（図１参照）として、ボンネット６の後側が跳ね上がる構造になっている。
【００２０】
ＥＣＵ７は、図２に示す様に、車両１の衝突時に、荷重センサ３とＧセンサ４及び車速センサ５の各出力に基づいて衝突対象が歩行者であるか否かを判定する歩行者判定回路７ａと、衝突対象が歩行者であると判定された時に、跳ね上げ機構（アクチュエータ９）を作動させる制御回路７ｂとを有している。
【００２１】
次に、車両衝突時の作動について説明する。
図５はＥＣＵ７の処理手順を示すフローチャートである。
Ｓｔｅｐ１０…荷重センサ３（各センサセル３ｂ）、Ｇセンサ４、及び車速センサ５で検出された情報をセンサ信号として入力する。
Ｓｔｅｐ１１…荷重センサ３の出力Ｓが第１の荷重レベルＳ１を超えたか否かを判定する。この第１の荷重レベルＳ１は、フロントバンパ２に歩行者が当たった可能性を判断するための閾値である。なお、ここでは、センサフィルム３ａに形成された複数のセンサセル３ｂの出力が個別に判定される。
【００２２】
Ｓｔｅｐ１２…荷重センサ３の出力Ｓが第２の荷重レベルＳ２を超えたか否かを判定する。この第２の荷重レベルＳ２は、フロントバンパ２に電柱や壁面あるいは他の車両等の物体が当たったかどうかを判別するための閾値であり、第１の荷重レベルＳ１より高く設定されている。つまり、車両１が歩行者に衝突した場合と、電柱や壁面あるいは他の車両等の物体に衝突した場合とでは、荷重センサ３の出力が大きく異なり、図６に示す様に、車両１が歩行者に衝突した場合より物体に衝突した場合の方がセンサ出力が大きくなる（第２の荷重レベルＳ２を超える）。
【００２３】
Ｓｔｅｐ１３…荷重センサ３の出力Ｓが第１の荷重レベルＳ１以下まで低下したか否かを判定する。
Ｓｔｅｐ１４…荷重センサ３の出力Ｓが第１の荷重レベルＳ１を超えている時間（継続時間Ｔ）を算出し、その継続時間Ｔが判定時間ΔＴｔｈ  以内（判定時間ΔＴｔｈ  より短い）か否かを判定する。ここでは、センサ出力Ｓが第１の荷重レベルＳ１を超えている継続時間Ｔが判定時間ΔＴｔｈ  以内の場合に、衝突対象が歩行者である可能性が高いと判断する。つまり、車両１が歩行者に衝突した時に出力される荷重センサ３の出力波形は、図６に示した様に、センサ出力Ｓが第１の荷重レベルＳ１を超えている時間が極めて短いことが特徴である。
【００２４】
Ｓｔｅｐ１５…Ｇセンサ４の出力が規定レベルを超えているか否かを判定する。ここでは、Ｇセンサ４の出力が規定レベル（Ｇ閾値）を超えていると判定された時に、衝突対象が歩行者であると判断される。
Ｓｔｅｐ１６…保護装置（跳ね上げ機構）のアクチュエータ９を駆動する。
なお、上記の荷重レベルＳ１、Ｓ２、判定時間ΔＴｔｈ  、及びＧ閾値は、それぞれ車速センサ５によって検出される車両速度に応じて変更される。
【００２５】
本システムでは、複数のセンサセル３ｂの出力を個別に判定して、保護装置のアクチュエータ９を駆動するか否かを決定している。従って、例えば複数人の歩行者と同時衝突した場合に、ある荷重センサ３（センサセル３ｂ）の出力が、歩行者との衝突ではなく、物体との衝突時に検出されるレベルであっても、他の少なくとも１つの荷重センサ３（センサセル３ｂ）が、歩行者との衝突時に検出される出力レベルであれば、歩行者判定回路７ａが歩行者との衝突であると判定する。
【００２６】
同様に、歩行者と物体に同時衝突した場合でも、少なくとも１つの荷重センサ３が、歩行者との衝突時に検出される出力レベルであれば、歩行者判定回路７ａが歩行者との衝突であると判定する。上記の結果、複数人の歩行者と同時衝突した場合、あるいは歩行者と物体に同時衝突した場合等に、物体との衝突であると誤判定されることがなく、保護装置（跳ね上げ機構）を作動させることができるので、歩行者の二次衝突による衝撃を吸収でき、歩行者が受けるダメージを軽減できる。
【００２７】
更に、本システムでは、衝突対象が歩行者であるか否かを判定する際に、荷重センサ３の出力だけでなく、Ｇセンサ４及び車速センサ５の出力も取り入れて、総合的に判断しているので、誤判定を防止できる。
また、荷重センサ３の出力レベル及び継続時間Ｔを判定するための閾値（荷重レベルＳ１、Ｓ２、及び判定時間ΔＴｔｈ  ）と、Ｇセンサ４の出力を判定するためのＧ閾値（規定レベル）は、車両速度に応じて変更されるので、車両速度が大きく異なる場合でも、衝突対象が歩行者であるか否かを精度良く判定できる。
【００２８】
（第２の実施形態）
この実施形態は、第１の実施形態に記載した荷重センサ３の代わりに変位センサ１０（図１参照）を用いた一例である。
変位センサ１０は、車両前後方向の変位量を検出して、その検出結果に応じた電気信号をＥＣＵ７に出力するもので、荷重センサ３の場合と同様に、フロントバンパ２の車幅方向に複数個配置される。
【００２９】
この変位センサ１０を用いた場合の制御手順を図７のフローチャートに示す。
Ｓｔｅｐ２０…変位センサ１０、Ｇセンサ４、及び車速センサ５で検出された情報をセンサ信号として入力する。
Ｓｔｅｐ２１…変位センサ１０の出力が第１の変位レベルＬ１を超えたか否かを判定する。この第１の変位レベルＬ１は、フロントバンパ２に歩行者が当たった可能性を判断するための閾値である。なお、ここでは、複数の変位センサ１０の出力が個別に判定される。
【００３０】
Ｓｔｅｐ２２…変位センサ１０の出力が第２の変位レベルＬ２を超えたか否かを判定する。この第２の変位レベルＬ２は、フロントバンパ２に電柱や壁面あるいは他の車両等の物体が当たったかどうかを判別するための閾値であり、第１の変位レベルＬ１より高く設定されている。つまり、車両１が歩行者に衝突した場合と、電柱や壁面あるいは他の車両等の物体に衝突した場合とでは、変位センサ１０の出力が大きく異なり、車両１が歩行者に衝突した場合より物体に衝突した場合の方がセンサ出力が大きくなる（第２の変位レベルＬ２を超える）。
【００３１】
Ｓｔｅｐ２３…Ｇセンサ４の出力が規定レベルを超えているか否かを判定する。ここでは、Ｇセンサ４の出力が規定レベル（Ｇ閾値）を超えていると判定された時に、衝突対象が歩行者であると判断される。
Ｓｔｅｐ２４…跳ね上げ機構のアクチュエータ９を駆動する。
なお、上記の変位レベルＬ１、Ｌ２、及びＧ閾値は、それぞれ車速センサ５によって検出される車両速度に応じて変更される。
【００３２】
この実施形態においても、第１の実施形態と同様に、複数の変位センサ１０の出力を個別に判定して保護装置のアクチュエータ９を駆動するか否かを決定しているので、複数人の歩行者と同時衝突した場合、あるいは歩行者と物体に同時衝突した場合等に、衝突対象に歩行者が含まれていることを精度良く判別できる。
また、変位センサ１０の出力レベル及び継続時間を判定するための閾値（変位レベルＬ１、Ｌ２）と、Ｇセンサ４の出力を判定するためのＧ閾値（規定レベル）は、車両速度に応じて変更されるので、車両速度が大きく異なる場合でも、衝突対象が歩行者であるか否かを精度良く判定できる。
【００３３】
（変形例）
上記の実施形態では、フロントバンパ２に荷重センサ３を配置した例を記載したが荷重センサ３の代わりに圧力センサを使用しても良い。
また、保護装置としてボンネット６の後側を跳ね上げる跳ね上げ機構を記載したが、これ以外に、歩行者が車体への二次衝突によって傷害を受ける可能性が大きい部位（例えばボンネット上、Ａピラー上等）に展開するエアバッグを保護装置として設けても良い。
なお、上記の構成にメカ式のＧセンサや、レーダ、赤外線センサ、ミリ波センサ等の衝突直前に衝突物の大きさを検出できる手段等を併用して冗長性を高めることにより、システムの信頼性を高めることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】歩行者保護システムを搭載する車両の斜視図である。
【図２】歩行者保護システムの制御系統を示すブロック図である。
【図３】荷重センサの一例を示す平面図である。
【図４】荷重センサの取り付け例を示す断面図である。
【図５】ＥＣＵの処理手順を示すフローチャートである（第１の実施形態）。
【図６】荷重センサの出力波形図である。
【図７】ＥＣＵの処理手順を示すフローチャートである（第２の実施形態）。
【符号の説明】
１    車両
２    フロントバンパ
３    荷重センサ
４    Ｇセンサ
５    車速センサ
６    ボンネット
７ａ  歩行者判定回路（歩行者判定手段）
７ｂ  制御回路（制御手段）
９    アクチュエータ（跳ね上げ機構）
１０    変位センサ
【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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