(57)【要約】【課題】  本発明は、車両用歩行者衝突判定装置に関し、車両が衝突した対象が歩行者であるか否かの判定を高精度に行うことを目的とする。【解決手段】  車体前部に加わる荷重を検出する。また、その検出荷重を時間積分することにより荷重の時間積分値を検出する。更に、予め荷重とその時間積分値との関係から画定され、荷重の時間積分値に応じて変化する荷重に対するしきい値パターンを有する判定マップを設ける。そして、検出荷重が、その時点での時間積分値に基づいて設定される判定マップのしきい値を超える場合に、車両と歩行者とが衝突したと判定する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体前部に加わる荷重を検出する荷重検出手段と、
前記荷重検出手段により検出される前記荷重又は該荷重の積分値を用いたパラメータが、車体前部に加わる荷重と該荷重の積分値を用いたパラメータとの関係を予め画定した２次元マップの第１しきい値パターンを超える場合に、車両と歩行者との衝突が生じたと判定する歩行者衝突判定手段と、
を備えることを特徴とする車両用歩行者衝突判定装置。
【請求項２】
前記歩行者衝突判定手段は、前記荷重検出手段により検出される前記荷重又は該荷重の積分値を用いたパラメータが、前記第１しきい値パターンを超え、かつ、前記２次元マップとして前記第１しきい値パターンよりも高い値に設定された第２しきい値パターン以下である場合に、車両と歩行者との衝突が生じたと判定することを特徴とする請求項１記載の車両用歩行者衝突判定装置。
【請求項３】
前記歩行者衝突判定手段は、前記荷重検出手段により検出される前記荷重又は該荷重の積分値を用いたパラメータが、前記第１しきい値パターンを超えた後所定時間、前記第２しきい値パターン以下に維持される場合に、車両と歩行者との衝突が生じたと判定することを特徴とする請求項２記載の車両用歩行者衝突判定装置。
【請求項４】
車体前部に加わる荷重を検出する荷重検出手段と、
前記荷重検出手段により検出される前記荷重が、車体前部に加わる荷重の積分値を用いたパラメータに応じて変化する第１しきい値パターンを超える場合に、車両と歩行者との衝突が生じたと判定する歩行者衝突判定手段と、
を備えることを特徴とする車両用歩行者衝突判定装置。
【請求項５】
前記歩行者衝突判定手段は、前記荷重検出手段により検出される前記荷重が、前記第１しきい値パターンを超え、かつ、前記パラメータに応じて変化する、前記第１しきい値パターンよりも高い値に設定された第２しきい値パターン以下である場合に、車両と歩行者との衝突が生じたと判定することを特徴とする請求項４記載の車両用歩行者衝突判定装置。
【請求項６】
前記歩行者衝突判定手段は、前記荷重検出手段により検出される前記荷重が、前記第１しきい値パターンを超えた後所定時間、前記第２しきい値パターン以下に維持される場合に、車両と歩行者との衝突が生じたと判定することを特徴とする請求項５記載の車両用歩行者衝突判定装置。
【請求項７】
前記パラメータは、車体前部に加わる荷重の積分値自体であることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項記載の車両用歩行者衝突判定装置。
【請求項８】
前記パラメータは、車体前部に加わる荷重の積分値を自車速で除算した値であることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項記載の車両用歩行者衝突判定装置。
【請求項９】
車体前部に加わる荷重の積分値を自車速で除算したパラメータ値を検出する荷重パラメータ検出手段と、
前記荷重パラメータ検出手段により検出される前記パラメータ値が所定値を超える場合に、車両と歩行者との衝突が生じたと判定する歩行者衝突判定手段と、
を備えることを特徴とする車両用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、車両用歩行者衝突判定装置に係り、特に、車両が何らかの障害物などに衝突した際にその衝突対象が歩行者であるか否かを判定するうえで好適な車両用歩行者衝突判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車体前部のフロントバンパ等に配置された荷重センサを用いて車体前部に加わる荷重を検出し、その検出荷重に基づいて車両の衝突した対象が歩行者であるか歩行者以外であるかを区別して判定する車両用歩行者衝突判定装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この判定装置において、歩行者衝突判定は、具体的には、荷重センサの出力に基づく車体前部に加わる荷重が一定範囲内の値を示す状態の継続時間に基づいて行われる。かかる状態の継続時間が一定範囲外である場合は、車両が歩行者以外の物と衝突したと判定され、一方、継続時間が一定範囲内である場合は、車両が歩行者と衝突したと判定される。
【特許文献１】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】
【０００３】
しかしながら、車両が歩行者よりも比較的軽いパイロンなどの軽障害物と高速で衝突したときにも、歩行者との低速での衝突時と同様に、車体前部に加わる荷重が一定範囲内の値を示すことがあり、また、その状態の継続時間が一定範囲内であることがある。この点、上記従来の装置の如く歩行者衝突判定を車体前部の荷重とその継続時間とを用いて行う構成では、軽障害物との高速での衝突の結果が歩行者との低速での衝突の結果に近似する可能性がある。このため、上記従来の装置では、車両の衝突した対象が歩行者でないにもかかわらず歩行者であると誤判定するおそれがあり、高精度の歩行者衝突判定を行うことは困難である。
【０００４】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、車両が衝突した対象が歩行者であるか否かの判定を精度よく行うことが可能な車両用歩行者衝突判定装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的は、請求項１に記載する如く、車体前部に加わる荷重を検出する荷重検出手段と、前記荷重検出手段により検出される前記荷重又は該荷重の積分値を用いたパラメータが、車体前部に加わる荷重と該荷重の積分値を用いたパラメータとの関係を予め画定した２次元マップの第１しきい値パターンを超える場合に、車両と歩行者との衝突が生じたと判定する歩行者衝突判定手段と、を備える車両用歩行者衝突判定装置により達成される。
【０００６】
請求項１記載の発明において、車両における歩行者衝突判定は、車体前部に加わる荷重又はその積分値を用いたパラメータが、両者の関係を予め画定した２次元マップの第１しきい値パターンを超えるか否かに基づいて行われる。一般的に、車両が歩行者よりも軽いパイロンなどの軽障害物と高速で衝突した場合は、その軽障害物が車両のフードに乗り上げることなく車両から弾き跳ばされるため、車体前部に対して大きな荷重が長時間にわたって継続することはなく、衝突直後に速やかに、車両が歩行者と低速で衝突した場合と同程度のピーク荷重が現われる一方で、その後、比較的低い荷重が現われる。一方、車両が歩行者と低速で衝突した場合は、歩行者が車両のフードに乗り上げるため、車体前部に対して大きな荷重が比較的長時間にわたって継続し、荷重が衝突初期から徐々に立ち上がり、その荷重が比較的大きな値を示す状態が継続する。すなわち、軽障害物との高速での衝突時と歩行者との低速での衝突時とでは、車体前部に加わる荷重とその積分値との時間変化が異なる。従って、本発明によれば、車体前部に加わる荷重及びその積分値を用いたパラメータの双方を歩行者衝突判定を行ううえでの判定パラメータとして用いることで、車両が衝突した対象が歩行者であるか否かの判定を精度よく行うことができる。
【０００７】
また、上記の目的は、請求項４に記載する如く、車体前部に加わる荷重を検出する荷重検出手段と、前記荷重検出手段により検出される前記荷重が、車体前部に加わる荷重の積分値を用いたパラメータに応じて変化する第１しきい値パターンを超える場合に、車両と歩行者との衝突が生じたと判定する歩行者衝突判定手段と、を備える車両用歩行者衝突判定装置により達成される。
【０００８】
請求項４記載の発明において、車両における歩行者衝突判定は、車体前部に加わる荷重が、その積分値を用いたパラメータに応じて変化する第１しきい値パターンを超えるか否かに基づいて行われる。上述の如く、軽障害物との高速での衝突時と歩行者との低速での衝突時とでは、車体前部に加わる荷重とその積分値との時間変化が異なる。従って、本発明によれば、車体前部に加わる荷重及びその積分値を用いたパラメータの双方を歩行者衝突判定を行ううえでの判定パラメータとして用いることで、車両が衝突した対象が歩行者であるか否かの判定を精度よく行うことができる。
【０００９】
この場合、請求項２に記載する如く、請求項１記載の車両用歩行者衝突判定装置において、前記歩行者衝突判定手段は、前記荷重検出手段により検出される前記荷重又は該荷重の積分値を用いたパラメータが、前記第１しきい値パターンを超え、かつ、前記２次元マップとして前記第１しきい値パターンよりも高い値に設定された第２しきい値パターン以下である場合に、車両と歩行者との衝突が生じたと判定することとすれば、また、請求項５に記載する如く、請求項４記載の車両用歩行者衝突判定装置において、前記歩行者衝突判定手段は、前記荷重検出手段により検出される前記荷重が、前記第１しきい値パターンを超え、かつ、前記パラメータに応じて変化する、前記第１しきい値パターンよりも高い値に設定された第２しきい値パターン以下である場合に、車両と歩行者との衝突が生じたと判定することとすれば、歩行者衝突と障壁や他車両などの比較的重い障害物との衝突とを区別することが可能となるので、車両が衝突した対象が歩行者であるか否かの判定を精度よく行うことができる。
【００１０】
また、この場合、請求項３に記載する如く、請求項２記載の車両用歩行者衝突判定装置において、前記歩行者衝突判定手段は、前記荷重検出手段により検出される前記荷重又は該荷重の積分値を用いたパラメータが、前記第１しきい値パターンを超えた後所定時間、前記第２しきい値パターン以下に維持される場合に、車両と歩行者との衝突が生じたと判定することとすればよく、また、請求項６に記載する如く、請求項５記載の車両用歩行者衝突判定装置において、前記歩行者衝突判定手段は、前記荷重検出手段により検出される前記荷重が、前記第１しきい値パターンを超えた後所定時間、前記第２しきい値パターン以下に維持される場合に、車両と歩行者との衝突が生じたと判定することとすればよい。
【００１１】
尚、請求項７に記載する如く、請求項１乃至６の何れか一項記載の車両用歩行者衝突判定装置において、前記パラメータは、車体前部に加わる荷重の積分値自体であることとしてもよい。
【００１２】
また、請求項８に記載する如く、請求項１乃至６の何れか一項記載の車両用歩行者衝突判定装置において、前記パラメータは、車体前部に加わる荷重の積分値を自車速で除算した値であることとすれば、歩行者衝突判定に、荷重の積分値自体よりも歩行者衝突時とそれ以外の衝突時との変化が現われ易いパラメータが用いられることとなるので、歩行者衝突判定を更に精度よく行うことができる。
【００１３】
更に、上記の目的は、請求項９に記載する如く、車体前部に加わる荷重の積分値を自車速で除算したパラメータ値を検出する荷重パラメータ検出手段と、前記荷重パラメータ検出手段により検出される前記パラメータ値が所定値を超える場合に、車両と歩行者との衝突が生じたと判定する歩行者衝突判定手段と、を備える車両用歩行者衝突判定装置により達成される。
【００１４】
請求項９記載の発明において、車両における歩行者衝突判定は、車体前部に加わる荷重の積分値を自車速で除算したパラメータ値が所定値を超えるか否かに基づいて行われる。上記の如く、軽障害物との高速での衝突時と歩行者との低速での衝突時とでは、車体前部に加わる荷重とその積分値との時間変化が異なる。また、荷重の積分値を自車速で除算したパラメータ値は、荷重の積分値自体よりも歩行者衝突時とそれ以外の衝突時との変化が現われ易いパラメータである。従って、本発明によれば、そのパラメータ値を歩行者衝突判定を行ううえでのパラメータとして用いることで、車両が衝突した対象が歩行者であるか否かの判定を精度よく行うことができる。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１乃至９記載の発明によれば、車両が衝突した対象が歩行者であるか否かの判定を精度よく行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を用いて本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１は、本発明の第１実施例である車両に搭載されるシステムの構成図を示す。図１に示す如く、本実施例のシステムは、車両が衝突した際にその衝突対象が歩行者であるか否かを判定する車両用歩行者衝突判定装置１０を備えている。車両用歩行者衝突判定装置１０は、電子制御ユニット（以下、ＥＣＵと称す）１２を備えており、ＥＣＵ１２により制御される。ＥＣＵ１２は、入出力回路（Ｉ／Ｏ）１４、中央処理装置（以下、ＣＰＵと称す）１６、処理プログラムや演算に必要なデーブルが予め格納されているリード・オンリ・メモリ（以下、ＲＯＭと称す）１８、作業領域として使用されるランダム・アクセス・メモリ（以下、ＲＡＭと称す）２０、及び、それらの各要素を接続する双方向のバス２２により構成されている。
【００１８】
ＥＣＵ１２の入出力回路１４には、荷重センサ２４が接続されている。荷重センサ２４は、車体前部のバンパリインフォースメントの前面又は左右のフロントサイドメンバの前端に一つ或いは複数配設されている。荷重センサ２４は、車両前方から車体前部の配設部位に加わる荷重の大きさに応じた信号を出力する。荷重センサ２４の出力信号は、入出力回路１４に供給され、ＣＰＵ１６の指示に従って適宜ＲＡＭ２０に格納される。ＥＣＵ１２のＣＰＵ１６は、荷重センサ２４の出力信号に基づいて車両前方から車体前部に加わる荷重の大きさを検出する。尚、車体前部に作用する荷重の大きさは、複数の荷重センサ２４が車両に搭載されている場合には、各荷重センサ２４の出力に基づく荷重の合計値となる。そして、ＣＰＵ１６は、ＲＯＭ１８に格納されている処理プログラムに従って、後に詳述する如く、検出した車体前部の荷重に基づいて、車両と歩行者とが衝突したか否かを判定し、すなわち、車両が衝突した際におけるその衝突対象が歩行者であるか否かを判定する。
【００１９】
本実施例のシステムは、また、車両が歩行者に衝突した際にその衝突歩行者を保護するように作動する歩行者保護装置３０を備えている。歩行者保護装置３０は、例えば、車体前部に設けられたエンジンを覆うエンジンフードをその後端側だけ持ち上げる機構を有する装置であり、又は、かかるエンジンフードから外部の車両前方へ向けて衝突歩行者に加わる衝撃を吸収するエアバッグなどを展開する装置である。
【００２０】
歩行者保護装置３０は、ＥＣＵ１２の入出力回路１４に接続する駆動回路３２を有している。ＥＣＵ１２のＣＰＵ１６は、車両用歩行者衝突判定装置１０として車両の衝突した衝突対象が歩行者であるか否かに基づいて、入出力回路１４から歩行者保護装置３０の駆動回路３２への駆動信号の供給を制御する。具体的には、衝突対象が歩行者である場合には、駆動回路３２に対して歩行者保護装置３０を作動させるための指令を供給する。駆動回路３２は、ＥＣＵ１２から供給される作動指令に従って、エンジンフードの後端側を持ち上げ或いは歩行者保護用のエアバッグを膨張展開させる。
【００２１】
次に、本実施例のＣＰＵ１６において衝突対象が歩行者であるか否かの判定（以下、歩行者衝突判定と称す）を行う処理の具体的内容について説明する。
【００２２】
図２は、歩行者との低速での衝突時、歩行者よりも比較的軽いパイロンなどの軽障害物との高速での衝突時、及び歩行者よりも比較的重い障壁や車両などの重障害物との衝突時それぞれにおける、車体前部に加わる荷重の時間変化の実験結果である一例を表した図を示す。尚、図２（Ａ）には車体前部に加わる荷重自体の時間変化を、また、図２（Ｂ）には車体前部に加わる荷重についての衝突開始からの時間積分値（力積）の時間変化を、それぞれ示す。
【００２３】
車両が障壁などの重障害物に衝突した場合は、極めて大きな荷重が車体前部に作用する（図２（Ａ））。一方、車両が歩行者に低速で衝突した場合は、その歩行者が体格の大きな大人であるときにも、車体前部に作用する荷重は重障害物衝突時の荷重よりも小さく抑えられる（図２（Ａ））。従って、車両の衝突した衝突対象が歩行者であるか重障害物であるかを区別するうえでは、車体前部に作用する荷重自体を用いることとすれば十分である。
【００２４】
しかし、車両がパイロンなどの軽障害物に高速で衝突した場合は、車体前部に作用する荷重のピーク荷重が、車両が歩行者に低速で衝突したときのピーク荷重と同程度の値を示すことがある（図２（Ａ））。従って、車両の衝突した衝突対象が歩行者であるか軽障害物であるかを区別するうえでは、車体前部に作用する荷重自体（具体的には、ピーク荷重）を用いるだけでは不十分である。
【００２５】
一方、車両が重障害物に衝突した場合は、衝突直後に速やかにピーク荷重が現われ、かつ、その状態が比較的長時間にわたって継続する（図２（Ｂ））。また、車両が軽障害物に高速で衝突した場合は、その軽障害物が車両のフードに乗り上げることなく車両から弾き跳ばされるため、車体前部に対して大きな荷重が長時間にわたって継続することはなく、衝突直後に速やかにピーク荷重が現われ、その後、比較的低い荷重が現われる（図２（Ｂ））。これに対して、車両が歩行者に低速で衝突した場合は、歩行者が車両のフードに乗り上げるため、車体前部に対して大きな荷重が比較的長時間にわたって継続し、荷重が衝突初期から徐々に立ち上がり、その荷重が比較的大きな値を示す状態が継続する（図２（Ｂ））。
【００２６】
この点、車両における衝突対象が歩行者であるか軽障害物であるか重障害物であるかを区別するうえでは、車体前部に作用する荷重の衝突開始からの時間積分値を用いることが考えられる。しかし一方、歩行者との低速衝突と、軽障害物との高速衝突とでは、上記した時間積分値の差が小さいので、その時間積分値を用いるだけでは両者の区別を厳密に行うことは困難である。そこで、本実施例においては、衝突対象が歩行者であるか否かを判定するうえで、車体前部に作用する荷重およびその荷重の衝突開始からの時間積分値の双方を用いることとしている。
【００２７】
図３は、本実施例において歩行者衝突判定を行うための判定マップを表した図を示す。尚、図３には、歩行者との低速での衝突時、歩行者よりも比較的軽いパイロンなどの軽障害物との高速での衝突時、及び歩行者よりも比較的重い障壁や車両などの重障害物との衝突時それぞれの実験結果の一例が示されている。
【００２８】
本実施例において、歩行者衝突判定を行うための判定マップは、予め車体前部に加わる荷重とその時間積分値との関係から画定された図３に示す如き２次元マップである。この２次元マップは、荷重側から見れば荷重の時間積分値に応じて変化し、また、荷重の時間積分値側から見れば荷重に応じて変化するしきい値パターンを２つ有している。これら２つのしきい値パターンは共に、予めＲＯＭ１８に記憶されている。
【００２９】
２つのしきい値パターンのうちの一方は、車両が歩行者に低速で衝突した場合と車両がパイロンなどの軽障害物に高速で衝突した場合とが区別されるように設定されている。また、２つのしきい値パターンのうちの他方は、車両が歩行者に低速で衝突した場合と車両が障壁などの重障害物に衝突した場合とが区別されるように設定されており、上記した一方のしきい値パターンよりも高い値を有している。以下、これらの２つのしきい値パターンのうちその値の低い方をＬｏｗマップと、その値の高い方をＨｉｇｈマップと、それぞれ称す。Ｌｏｗマップ及びＨｉｇｈマップは共に、図３に示す如く、車体前部に加わる荷重に対するしきい値が、荷重の時間積分値が小さいときにはある程度高い一定値に維持され、荷重の時間積分値が所定値から大きくなるほど小さくなるマップである。
【００３０】
本実施例において、ＣＰＵ１６は、上記の如く、荷重センサ２４を用いて車両前方から車体前部に作用する荷重の大きさを検出する。また、ＣＰＵ１６は、その検出した荷重がゼロよりも僅かに大きい値に達することにより衝突が開始されたと判断した場合、以後、検出する荷重を時間積分することにより荷重の衝突開始からの時間積分値（力積）を算出する。そして、ＣＰＵ１６は、所定時間（例えば１０ｍｓ）ごとに、荷重自体及び荷重の時間積分値に基づいて、両者の関係から定まるポイント（座標）が図３に示す判定マップのＬｏｗマップおよびＨｉｇｈマップの２つのしきい値パターンにより区切られた３つの領域の何れに属するかを判別する。
【００３１】
車両が障壁や他車両などの比較的重い重障害物に衝突した場合は、上記の如く、衝突直後に速やかにピーク荷重が現われ、かつ、その状態が比較的長時間にわたって継続するので、車体前部に加わる荷重とその時間積分値とから定まるポイントが判定マップ上でＨｉｇｈマップを超える領域に属する。また、車両がパイロンなどの比較的軽い軽障害物に高速で衝突した場合は、上記の如く、衝突直後に速やかにピーク荷重が現われ、その後、比較的低い荷重が現われるので、車体前部に加わる荷重とその時間積分値とから定まるポイントが判定マップ上でＬｏｗマップ以下の領域に属する。更に、車両が歩行者に低速で衝突した場合は、上記の如く、荷重が衝突初期から徐々に立ち上がり、その荷重が比較的大きな値を示す状態が継続するので、車体前部に加わる荷重とその時間積分値とから定まるポイントが判定マップ上でＬｏｗマップを超えかつＨｉｇｈマップ以下の領域（図３において梨地で示す領域）に属する。
【００３２】
ＣＰＵ１６は、車体前部に加わる荷重とその時間積分値とから定まるポイントがＨｉｇｈマップを超える領域に属すると判別した場合は、自車両が障壁や他車両などの比較的重い重障害物に衝突したものと判断し、自車両の衝突した衝突対象が歩行者でないと判定する。また、車体前部に加わる荷重とその時間積分値とから定まるポイントがＬｏｗマップ以下の領域に属すると判別した場合は、自車両がパイロンなどの比較的軽い軽障害物に衝突したものと判断し、自車両の衝突した衝突対象が歩行者でないと判定する。一方、車体前部に加わる荷重とその時間積分値とから定まるポイントがＬｏｗマップを超えかつＨｉｇｈマップ以下の領域に属すると判別した場合は、自車両が子供や大人の歩行者に衝突したと判断し、自車両の衝突した衝突対象が歩行者であると判定する。
【００３３】
図４は、上記の機能を実現すべく、本実施例の車両用歩行者衝突判定装置１０においてＣＰＵ１６が実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。図４に示すルーチンは、所定時間ごとに繰り返し起動される。図４に示すルーチンが起動されると、まずステップ１００の処理が実行される。
【００３４】
ステップ１００では、荷重センサ２４の出力信号を読み込む処理が実行される。ステップ１０２では、上記ステップ１００で読み込んだ出力信号に基づいて車両前方から車体前部に加わる荷重を検出する処理が実行される。
【００３５】
ステップ１０４では、上記ステップ１０２で検出した荷重が所定値以上であるか否かが判別される。尚、この所定値は、後述する荷重の積分を開始するために設けられたしきい値であり、ゼロよりも僅かに大きな値に設定されている。その結果、検出荷重が所定値以上でないと判別された場合は、次にステップ１０６の処理が実行される。一方、検出荷重が所定値以上であると判別された場合は、次にステップ１０８の処理が実行される。
【００３６】
ステップ１０６では、検出荷重が上記所定値を下回っている状態の継続時間が所定時間内であるか否かが判別される。尚、この所定時間は、後述のステップ１０８で算出される荷重の時間積分値を減衰又はクリアさせるために荷重の小さい状態が継続すべき時間の最小値である。その結果、肯定判定がなされた場合は、次にステップ１０８の処理が実行される。一方、否定判定がなされた場合は、次にステップ１１０の処理が実行される。
【００３７】
ステップ１０８では、上記ステップ１０２で検出した検出荷重を時間積分することにより、荷重の時間積分値を算出する処理が実行される。ステップ１０８の処理が終了すると、次にステップ１１４の処理が実行される。一方、ステップ１１０では、上記ステップ１０２で検出した検出荷重に関係なく、荷重の時間積分値を所定量だけ減衰させる処理が実行される。ステップ１１０の処理が終了した場合は、次に、ステップ１１２において車両が何ら障害物に衝突していない或いは車両の衝突した衝突対象が歩行者でないと判定され、今回のルーチンは終了される。
【００３８】
ステップ１１４では、上記ステップ１０８の処理により算出された荷重の時間積分値に基づいて、図３に示す判定マップを参照して、Ｌｏｗマップ及びＨｉｇｈマップにおける荷重に対するしきい値をそれぞれ算出する処理が実行される。この際、算出されるしきい値は、荷重の時間積分値が小さいときにはある程度高い値となり、一方、荷重の時間積分値が所定値よりも大きいときには低めの値となる。
【００３９】
ステップ１１６では、上記ステップ１０２で検出した検出荷重が上記ステップ１１４で算出したＬｏｗマップの荷重に対するしきい値を超えているか否かが判別される。その結果、検出荷重がＬｏｗマップの荷重に対するしきい値を超えていない場合は、車体前部に加わる荷重とその時間積分値とから定まるポイントが未だＬｏｗマップを超えかつＨｉｇｈマップ以下の領域に属すると判断できないので、かかる判別がなされた場合は、次に上記ステップ１１２において車両の衝突した衝突対象が歩行者でないと判定される。一方、検出荷重がＬｏｗマップの荷重に対するしきい値を超えている場合は、車体前部に加わる荷重とその時間積分値とから定まるポイントが将来的にＬｏｗマップを超えかつＨｉｇｈマップを超える領域に属する可能性があるので、かかる判別がなされた場合は、次にステップ１１８の処理が実行される。
【００４０】
ステップ１１８では、上記ステップ１０２で検出した検出荷重が上記ステップ１１４で算出したＨｉｇｈマップの荷重に対するしきい値を超えているか否かが判別される。その結果、検出荷重がＨｉｇｈマップの荷重に対するしきい値を超えている場合は、車体前部に加わる荷重とその時間積分値とから定まるポイントがＬｏｗマップを超えかつＨｉｇｈマップ以下の領域に属すると判断できないので、かかる判別がなされた場合は、次に上記ステップ１１２において車両の衝突した衝突対象が歩行者でないと判定される。一方、検出荷重がＨｉｇｈマップの荷重に対するしきい値を超えていない場合は、車体前部に加わる荷重とその時間積分値とから定まるポイントが将来的にＬｏｗマップを超えかつＨｉｇｈマップを超える領域に属する可能性があるので、かかる判別がなされた場合は、次にステップ１２０の処理が実行される。
【００４１】
ステップ１２０では、上記ステップ１１６で検出荷重がＬｏｗマップの荷重に対するしきい値を超えたと判別されてからの時間が所定時間に達したか否かが判別される。尚、この所定時間は、車両の衝突した衝突対象が重障害物であるときに、検出荷重がＬｏｗマップの荷重に対するしきい値を超えてからＨｉｇｈマップを超えるまでに要する最大時間である。その結果、所定時間が経過していない場合は、車体前部に加わる荷重とその時間積分値とから定まるポイントが将来的にＬｏｗマップを超えかつＨｉｇｈマップを超える領域に属する可能性があり、車両の衝突した衝突対象が歩行者ではない重障害物である可能性もあるので、かかる判別がなされた場合は、次にステップ１１２において車両の衝突した衝突対象が歩行者でないと判定される。一方、所定時間が経過している場合は、車体前部に加わる荷重とその時間積分値とから定まるポイントがＬｏｗマップを超えかつＨｉｇｈマップ以下の領域に属すると判断できるので、かかる判別がなされた場合は、次にステップ１２２の処理が実行される。
【００４２】
ステップ１２２では、車両の衝突した衝突対象が歩行者であると判定される。本ステップ１２２の処理が実行されると、以後、歩行者保護装置３０の駆動回路へ作動指令がなされ、歩行者保護装置３０がエンジンフードの持ち上げや歩行者保護用エアバッグの展開により作動することとなる。本ステップ１２２の処理が終了すると、今回のルーチンは終了される。
【００４３】
上記図４に示すルーチンによれば、現に検出される車体前部に加わる荷重とその荷重の時間積分値とから定まるポイントがＬｏｗマップおよびＨｉｇｈマップの２つのしきい値パターンにより区切られた３つの領域の何れに属するか否かに基づいて、車両の衝突する衝突対象が歩行者であるか否かを判定することができる。具体的には、車体前部に加わる荷重が、荷重の時間積分値に基づいて設定されるＬｏｗマップの荷重に対するしきい値を超えた後、所定時間だけ継続して、荷重の時間積分値に基づいて設定されるＨｉｇｈマップの荷重に対するしきい値以下に維持される場合に、衝突対象が歩行者であると判定することができる。
【００４４】
上述の如く、一般に、車両が歩行者よりも重い障壁や他車両などの重障害物と衝突した場合は、衝突直後に速やかにピーク荷重が現われ、かつ、その状態が比較的長時間にわたって継続する。また、車両が歩行者よりも軽いパイロンなどの軽障害物と高速で衝突した場合は、その軽障害物が車両のフードに乗り上げることなく車両から弾き跳ばされるため、車体前部に対して大きな荷重が長時間にわたって継続することはなく、衝突直後に速やかに、車両が歩行者と低速で衝突した場合と同程度のピーク荷重が現われ、その後は、比較的低い荷重が現われる。一方、車両が歩行者と低速で衝突した場合は、歩行者が車両のフードに乗り上げるため、車体前部に対して大きな荷重が比較的長時間にわたって継続し、荷重が衝突初期から徐々に立ち上がり、その荷重が比較的大きな値を示す状態が継続する。すなわち、軽障害物との高速での衝突時と歩行者との低速での衝突時とでは、車体前部に加わる荷重とその積分値との時間変化が異なり、また、重障害物との衝突時と歩行者との低速での衝突時とでは、車体前部に加わる荷重とその積分値との時間変化が異なる。
【００４５】
これに対して、本実施例において、歩行者衝突判定を行うための判定マップとしてのＬｏｗマップのしきい値パターンは、上記の如く、予め車体前部に加わる荷重とその時間積分値との関係から画定され、荷重に対しては実際の荷重の時間積分値に応じて変化するものであって、車両が歩行者に低速で衝突した場合と車両がパイロンなどの軽障害物に高速で衝突した場合とが区別されるように設定される。また、上記判定マップとしてのＨｉｇｈマップのしきい値パターンは、上記の如く、予め車体前部に加わる荷重とその時間積分値との関係から画定され、荷重に対しては実際の荷重の時間積分値に応じて変化するものであって、車両が歩行者に低速で衝突した場合と車両が障壁などの重障害物に衝突した場合とが区別されるように設定される。
【００４６】
従って、本実施例の車両用歩行者衝突判定装置１０によれば、車体前部に加わる荷重及びその時間積分値の双方を歩行者衝突判定を行ううえでの判定パラメータとして用いることで、車両の衝突した衝突対象が歩行者であるか否かの判定を精度よく行うことが可能となっている。このため、本実施例によれば、歩行者保護装置３０を適正に作動させることができ、これにより、車両が歩行者に衝突した場合にその歩行者を適切に保護することができる。
【００４７】
図５は、本実施例の車両用歩行者衝突判定装置１０による歩行者衝突判定の効果について説明するための図を示す。上記の如く、歩行者との低速衝突と、軽障害物との高速衝突とでは、車体前部に加わる荷重の時間積分値の差が小さいので、その時間積分値を用いるだけでは両衝突の区別を極めて精度よく行うことは困難であるが、それを区別することは可能である。かかる構成において、歩行者との低速衝突と、軽障害物との高速衝突との区別は、荷重の時間積分値が、ある程度高めに設定された一定のしきい値（固定値；図５において破線で示す）を超えるか否かに基づいて行われることとなる。以下、この構成を対比例と称す。
【００４８】
これに対して、本実施例において、上記した衝突の区別は、車体前部に加わる荷重とその荷重の時間積分値とから定まるポイントがＬｏｗマップのしきい値パターンを超える領域に属するか否かに基づいて行われる。そして、このＬｏｗマップのしきい値パターンは、予め車体前部に加わる荷重とその時間積分値との関係から画定されるものであって、荷重に対しては実際の荷重の時間積分値に応じて変化し、荷重の時間積分値が所定値から大きくなるほど小さくなっている（図５において実線で示す）。
【００４９】
この点、車両の衝突した衝突対象が実際には歩行者であるとき、歩行者との低速衝突と軽障害物との高速衝突とを区別するために、対比例では荷重の時間積分値が一定のしきい値を超えるまでに多くの時間が費やされるのに対し、本実施例では荷重とその荷重の時間積分値とから定まるポイントがＬｏｗマップのしきい値パターンを超える領域に属するまでにあまり時間が費やされることはない。従って、本実施例の車両用歩行者衝突判定装置１０によれば、車両が歩行者と衝突した際に、歩行者との低速衝突と軽障害物との高速衝突とを区別するための応答時間を少なくすることができ、かかる区別を衝突後早期に行うことが可能となっている。
【００５０】
尚、上記の第１実施例においては、荷重の時間積分値が特許請求の範囲に記載された「積分値を用いたパラメータ」に、Ｌｏｗマップのしきい値パターンが特許請求の範囲に記載された「第１しきい値パターン」に、Ｈｉｇｈマップのしきい値パターンが特許請求の範囲に記載された「第２しきい値パターン」に、それぞれ相当している。
【００５１】
また、上記の第１実施例においては、ＥＣＵ１２のＣＰＵ１６が、図４に示すルーチン中ステップ１０２の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載した「荷重検出手段」が、ステップ１２２の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載した「歩行者衝突判定手段」が、それぞれ実現されている。
【００５２】
ところで、上記の第１実施例においては、歩行者衝突判定を行うための判定マップとして、図３に示す如くパターン変化するしきい値パターンを用い、具体的には、荷重の時間積分値が小さいときにはある程度高い一定値に維持され、荷重の時間積分値が所定値から大きくなるほど小さくなる荷重に対するしきい値を用いることとしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、歩行者との低速衝突と軽障害物との高速衝突とを区別すると共に、重障害物との衝突と歩行者との低速での衝突とを区別することができるものであれば、荷重とその時間積分値との２次元マップ上でどのようにパターン変化するものであってもよい。
【００５３】
また、上記の第１実施例においては、歩行者衝突判定を行ううえでの判定パラメータとして、車体前部に加わる荷重の時間積分値を用いることとしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、荷重の時間積分値を用いて算出されるパラメータ、例えば荷重の時間積分値を自車速で除算することにより得られる衝突対象の有効質量などを用いることとしてもよい。車両と歩行者とが衝突する状況では、歩行者が車両に向かって歩いていることは想定できないため、車両進行方向における車両と歩行者との相対速度は車両の速度にほぼ等しいと判断できる。このため、車体前部に加わる荷重の時間積分値を自車速で除算すれば、衝突対象の有効質量を算出することができる。従って、この有効質量と荷重との２次元マップを用いて歩行者衝突判定を行うこととしてもよい。この場合には、衝突対象の有効質量が特許請求の範囲に記載した「積分値を用いたパラメータ」に相当することとなる。
【実施例２】
【００５４】
図６は、本発明の第２実施例である車両に搭載されるシステムの構成図を示す。尚、図６において、上記図１に示すシステムの構成と同一の部分を示す構成については、同一の符号を付してその説明を省略又は簡略する。すなわち、本実施例のシステムは、図６に示す如く、車両が衝突した際にその衝突対象が歩行者であるか否かを判定する車両用歩行者衝突判定装置２００を備えている。車両用歩行者衝突判定装置２００は、ＥＣＵ１２を備えており、ＥＣＵ１２により制御される。
【００５５】
ＥＣＵ１２の入出力回路１４には、車速センサ２０２が接続されている。車速センサ２０２は、例えば車輪に配設されており、車両の速度に応じた信号を出力する。車速センサ２０２の出力信号は、入出力回路１４に供給され、ＣＰＵ１６の指示に従って適宜ＲＡＭ２０に格納される。ＥＣＵ１２のＣＰＵ１６は、車速センサ２０２の出力信号に基づいて車速を検出する。
【００５６】
次に、本実施例のＣＰＵ１６において歩行者衝突判定を行う処理の具体的内容について説明する。
【００５７】
図７は、歩行者との低速での衝突時、及び、歩行者よりも比較的軽いパイロンなどの軽障害物との高速での衝突時それぞれにおける、車体前部に加わる荷重の時間変化の実験結果である一例を表した図を示す。尚、図７（Ａ）には車体前部に加わる荷重自体の時間変化を、また、図７（Ｂ）には車体前部に加わる荷重についての衝突開始からの時間積分値（力積）の時間変化を、更に、図７（Ｃ）には車体前部に加わる荷重についての衝突開始からの時間積分値（力積）を自車速で除算することにより得られる衝突対象の有効質量の時間変化を、それぞれ示す。
【００５８】
上記した第１実施例で詳述したとおり、車両がパイロンなどの歩行者よりも軽い軽障害物に高速で衝突した場合は、車体前部に作用する荷重のピーク荷重が、車両が歩行者に低速で衝突したときのピーク荷重と同程度の値を示すことがある（図７（Ａ））。従って、車両の衝突した衝突対象が歩行者であるか軽障害物であるかを区別するうえでは、車体前部に作用する荷重自体（具体的には、ピーク荷重）を用いるだけでは不十分である。また、車両が軽障害物に高速で衝突した場合と、車両が歩行者に低速で衝突した場合とでは、車体前部に作用する荷重の衝突開始からの時間積分値の差は小さい（図７（Ｂ））ので、その時間積分値自体を用いて両衝突の区別を極めて精度よく行うことは困難である。
【００５９】
一方、車両が軽障害物に高速で衝突した場合と、車両が歩行者に低速で衝突した場合とでは、衝突対象がそれぞれ歩行者又は歩行者よりも比較的軽い軽障害物である（図７（Ｃ））ので、衝突対象の有効質量を算出できれば、両衝突の区別を精度よく行うことが可能となる。ところで、車両が歩行者やパイロンなどの軽障害物と衝突する状況では、両者の質量差が極めて大きいため、衝突前後において車両の運動量すなわち車速はほとんど変化しないと判断できる。従って、車両の車体前部に加わる荷重を時間積分すれば、車両から見た衝突対象の運動量すなわち力積を算出できる。また、車両と歩行者とが衝突する状況では、歩行者が車両に向かって歩いていることは想定できないため、車両進行方向における車両と歩行者との相対速度（車体から見た歩行者の速度）は車両の速度にほぼ等しいと判断できる。この点、車体前部に加わる荷重の時間積分値を自車速で除算すれば、衝突対象の有効質量を算出することができる。
【００６０】
そこで、本実施例においては、衝突対象が歩行者であるか歩行者よりも軽い軽障害物であるかを区別して歩行者衝突判定を行ううえで、車体前部に加わる荷重の時間積分値を自車速で除算した値を用いることとしている。
【００６１】
本実施例においても、ＣＰＵ１６は、荷重センサ２４を用いて車両前方から車体前部に作用する荷重の大きさを検出し、その検出した荷重がゼロよりも僅かに大きい値に達することにより衝突が開始されたと判断した場合、以後、検出する荷重を時間積分することにより荷重の衝突開始からの時間積分値（力積）を算出する。更に、本実施例においては、ＣＰＵ１６は、車速センサ２０２を用いて車速を検出すると共に、上記算出した荷重の時間積分値を車速で除算することにより衝突対象の有効質量を算出する。そして、ＣＰＵ１６は、所定時間（例えば１０ｍｓ）ごとに、有効質量が判定マップのしきい値を超えるか否かを判別する。
【００６２】
ＣＰＵ１６は、荷重の時間積分値と自車速とに基づいて算出された有効質量がしきい値を超えていないと判断した場合は、自車両がパイロンなどの比較的軽い軽障害物に衝突したものと判断し、自車両の衝突した衝突対象が歩行者でないと判定する。一方、上記の如く算出された有効質量がしきい値を超えていると判断した場合は、自車両が子供や大人の歩行者に衝突したと判断し、自車両の衝突した衝突対象が歩行者であると判定する。
【００６３】
図８は、上記の機能を実現すべく、本実施例の車両用歩行者衝突判定装置２００においてＣＰＵ１６が実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。図８に示すルーチンは、所定時間ごとに繰り返し起動される。尚、図８に示すルーチンおいて、上記図４に示すルーチンと同一の処理を実行するステップについては、同一の符号を付してその説明を省略する。すなわち、図８に示すルーチンが起動されると、まずステップ２５０の処理が実行される。
【００６４】
ステップ２５０では、荷重センサ２４の出力信号を読み込むと共に、車速センサ２０２の出力信号を読み込む処理が実行される。ステップ２５２では、上記ステップ１００で読み込んだ出力信号に基づいて、車両前方から車体前部に加わる荷重を検出すると共に、車速を検出する処理が実行される。ステップ２５２の処理が実行されると、次にステップ１０４において上記ステップ２５２で検出した荷重が所定値以上であるか否かが判別される。また、ステップ１０８において検出荷重を時間積分することにより荷重の時間積分値を算出する処理が実行されると、次にステップ２５４の処理が実行される。
【００６５】
ステップ２５４では、上記ステップ１０８において算出された荷重の時間積分値（力積）を上記ステップ２５２で検出した車速で除算することにより、衝突障害物の有効質量を算出する処理が実行される。
【００６６】
ステップ２５６では、上記ステップ２５４で算出した有効質量がしきい値を超えているか否かが判別される。尚、このしきい値は、車両が歩行者に低速で衝突した場合と車両がパイロンなどの軽障害物に衝突した場合とが区別されるように設定される有効質量である。その結果、有効質量がしきい値を超えていない場合は、衝突対象が歩行者程度の質量を有すると判断できないので、かかる判別がなされた場合は、次にステップ１１２において車両の衝突した衝突対象が歩行者でないと判定される。一方、有効質量がしきい値を超えている場合は、衝突対象が歩行者程度の質量を有すると判断できるので、かかる判別がなされた場合は、次にステップ１２２において車両の衝突した衝突対象が歩行者であると判定される。
【００６７】
上記図８に示すルーチンによれば、現に検出される車体前部に加わる荷重の時間積分値と自車速とから求まる衝突対象の有効質量がしきい値を超えるか否かに基づいて、車両の衝突する衝突対象が歩行者であるか否かを判定することができる。具体的には、衝突対象の有効質量がしきい値を超える場合に、衝突対象が歩行者であると判定することができる。
【００６８】
上述の如く、車両が軽障害物に高速で衝突した場合と、車両が歩行者に低速で衝突した場合とでは、車体前部に作用する荷重の衝突開始からの時間積分値の差は小さい（図７（Ｂ））ので、その時間積分値自体を用いて両衝突の区別を極めて精度よく行うことは困難である。一方、軽障害物との高速衝突と歩行者との低速衝突とでは、衝突対象がそれぞれ歩行者又は歩行者よりも比較的軽い軽障害物である（図７（Ｃ））ので、荷重の時間積分値に代えて、衝突対象の有効質量を歩行者衝突判定の判定パラメータとして用いれば、荷重の積分値自体を用いる構成よりも両衝突の変化が現われ易くなり、両衝突を精度よく区別することが可能となる。
【００６９】
これに対して、本実施例においては、車体前部に加わる荷重の時間積分値と自車速とから求まる衝突対象の有効質量を歩行者衝突判定の判定パラメータとして用いている。従って、本実施例の車両用歩行者衝突判定装置２００によれば、荷重の積分値自体を歩行者衝突判定の判定パラメータとして用いる構成に比べて、歩行者との低速衝突と歩行者よりも軽い軽障害物との高速衝突との区別を精度よく行うことが可能となっており、車両の衝突した衝突対象が歩行者であるか否かの判定精度を向上させることが可能となっている。このため、本実施例によれば、歩行者保護装置３０を適正に作動させることができ、これにより、車両が歩行者に衝突した場合にその歩行者を適切に保護することができる。
【００７０】
尚、上記の第２実施例においては、有効質量が特許請求の範囲に記載した「パラメータ値」に相当していると共に、ＥＣＵ１２のＣＰＵ１６が、図８に示すルーチン中ステップ２５４の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載した「荷重パラメータ検出手段」が、ステップ１２２の処理を実行することにより特許請求の範囲に記載した「歩行者衝突判定手段」が、それぞれ実現されている。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の第１実施例である車両に搭載されるシステムの構成図である。
【図２】歩行者との低速での衝突時、歩行者よりも軽い軽障害物との高速での衝突時、及び歩行者よりも重い重障害物との衝突時それぞれにおける、車体前部に加わる荷重の時間変化の実験結果を表した図である。
【図３】本実施例の車両用歩行者衝突判定装置において歩行者衝突判定を行うための判定マップを表した図である。
【図４】本実施例の車両用歩行者衝突判定装置において歩行者衝突判定を行うべく実行される制御ルーチンのフローチャートである。
【図５】本実施例の車両用歩行者衝突判定装置による歩行者衝突判定の効果について説明するための図である。
【図６】本発明の第２実施例である車両に搭載されるシステムの構成図である。
【図７】歩行者との低速での衝突時、及び、歩行者よりも軽い軽障害物との高速での衝突時それぞれにおける、車体前部に加わる荷重の時間変化の実験結果を表した図である。
【図８】本実施例の車両用歩行者衝突判定装置において歩行者衝突判定を行うべく実行される制御ルーチンのフローチャートである。
【符号の説明】
【００７２】
１０，２００  車両用歩行者衝突判定装置
１２  ＥＣＵ
１６  ＣＰＵ
２４  荷重センサ
２０２  車速センサ
【図１】
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【図２】
2005262965.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2005262965.tif 000008
【図７】
2005262965.tif 000009
【図８】
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