(57)【要約】【課題】乗員の頭部のフードに対する衝突位置を正確に判定することができる車両の歩行者衝突位置判定装置の提供。【解決手段】歩行者衝突センサ５と、舵角センサ６と、歩行者衝突センサ５の検出結果に基づいて、バンパ２のどの位置に歩行者Ｍが衝突したかを推定する前端衝突位置推定手段と、この前端衝突位置推定手段により推定された推定衝突位置と、舵角センサ６により検出された車両の進行方向から歩行者Ｍの頭部のフード３に対する衝突位置を推定する歩行者頭部衝突位置推定手段を備えたことを特徴とする。【選択図】図１
2012131463.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前端部に衝突した歩行者の頭部がフードに衝突する位置を判定する車両用歩行者衝突位置判定装置であって、
車両前端部に歩行者が衝突したことを検出する衝突検出手段と、
車両の進行方向を検出する車両進行方向検出手段と、
前記衝突検出手段の検出結果に基づいて、前記車両の車幅方向における歩行者の前記車両の前端部への衝突位置を推定する前端衝突位置推定手段と、
前記前端衝突位置推定手段により推定された推定衝突位置と、前記車両進行方向検出手段により検出された車両の進行方向から前記歩行者の頭部の前記フードに対する衝突位置を推定する歩行者頭部衝突位置推定手段を備えたことを特徴とする車両用歩行者衝突位置判定装置。
【請求項２】
前記車両の速度を検出する車両速度検出手段を備え、
前記歩行者頭部衝突位置推定手段は、前記車両速度検出手段により検出された車両速度に基づいて、前記歩行者の頭部の衝突位置を推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位置判定装置。
【請求項３】
前記歩行者の進行方向を検出する歩行者進行方向検出手段を備え、
前記歩行者頭部衝突位置推定手段は、前記歩行者進行方向検出手段により検出された歩行者の進行方向に基づいて、前記歩行者の頭部の衝突位置を推定することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両用歩行者衝突位置判定装置。
【請求項４】
前記歩行者の速度を検出する歩行者速度検出手段を備え、
前記歩行者頭部衝突位置推定手段は、前記歩行者速度検出手段により検出された歩行者の速度に基づいて、前記歩行者の頭部の衝突位置を推定することを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか一項に記載の車両用歩行者衝突位置判定装置。
【請求項５】
前記車両の前端部の高さを推定する車両前端高さ推定手段を備え、
前記歩行者頭部衝突位置推定手段は、前記車両前端高さ推定手段により推定された車両の前端部の高さに基づいて、前記歩行者の頭部の衝突位置を推定することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両用歩行者衝突位置判定装置。
【請求項６】
前記車両前端高さ推定手段は、前記車両の加速度又は減速度に基づいて、前記車両の前端部の高さを推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位置判定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の歩行者衝突位置判定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両が歩行者に衝突した場合に、歩行者の頭部がフードに衝突する二次衝突に対応して、フードが跳ね上がる技術が知られている。フードを跳ね上げることで、フードと車体側とのクリアランスを確保し十分な衝撃吸収機能を発揮できるようになっている。また、歩行者が衝突する位置が車両前端の中央部から左右に偏った位置に衝突した場合には、偏っている側のフードをより速いタイミングで跳ね上げて乗員の頭部を受け止めている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３６７１６４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術においては、単に車両前端の中央部からどの程度ずれているかを検出して、フードの左右方向での跳ね上げのタイミング調整をしていたため、例えば、歩行者に衝突した部位が車両の前端部の中央部であって、車両が左側に転舵している場合であっても、フードの跳ね上げタイミングは左右均等となる。
しかしながら、車両の進行方向が左側であるので歩行者はフードの右側寄りに衝突するので、フードの跳ね上げタイミングを左右均等にすると、フードの右側の跳ね上げが左側よりも相対的に遅れてしまい、フードの右側と車体側とのクリアランスを十分に確保できない。
【０００５】
そこで、この発明は、乗員の頭部のフードに対する衝突位置を正確に判定することができる車両の歩行者衝突位置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】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載した発明は、車両前端部（例えば、実施形態におけるバンパ２）に衝突した歩行者（例えば、実施形態における歩行者Ｍ）の頭部がフード（例えば、実施形態におけるフード３）に衝突する位置を判定する車両用歩行者衝突位置判定装置（例えば、実施形態における車両用歩行者衝突位置判定装置４）であって、車両前端部に歩行者が衝突したことを検出する衝突検出手段（例えば、実施形態における歩行者衝突センサ５）と、車両（例えば、実施形態における車両１）の進行方向を検出する車両進行方向検出手段（例えば、実施形態における舵角センサ６）と、前記衝突検出手段の検出結果に基づいて、前記車両の車幅方向における歩行者の前記車両の前端部への衝突位置を推定する前端衝突位置推定手段（例えば、実施形態におけるステップＳ２，Ｓ１２）と、前記前端衝突位置推定手段により推定された推定衝突位置と、前記車両進行方向検出手段により検出された車両の進行方向から前記歩行者の頭部の前記フードに対する衝突位置を推定する歩行者頭部衝突位置推定手段（例えば、実施形態におけるステップＳ７，１７）を備えたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載した発明は、前記車両の速度を検出する車両速度検出手段（例えば、実施形態における車速センサ８）を備え、前記歩行者頭部衝突位置推定手段は、前記車両速度検出手段により検出された車両速度に基づいて、前記歩行者の頭部の衝突位置を推定することを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載した発明は、前記歩行者の進行方向を検出する歩行者進行方向検出手段（例えば、実施形態におけるカメラ９）を備え、前記歩行者頭部衝突位置推定手段は、前記歩行者進行方向検出手段により検出された歩行者の進行方向に基づいて、前記歩行者の頭部の衝突位置を推定することを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載した発明は、前記歩行者の速度を検出する歩行者速度検出手段（例えば、実施形態におけるカメラ９）を備え、  前記歩行者頭部衝突位置推定手段は、前記歩行者速度検出手段により検出された歩行者の速度に基づいて、前記歩行者の頭部の衝突位置を推定することを特徴とする。
【００１０】
請求項５に記載した発明は、前記車両の前端部の高さを推定する車両前端高さ推定手段（例えば、実施形態におけるＥＣＵ７）を備え、前記歩行者頭部衝突位置推定手段は、前記車両前端高さ推定手段により推定された車両の前端部の高さに基づいて、前記歩行者の頭部の衝突位置を推定することを特徴とする。
【００１１】
請求項６に記載した発明は、前記車両前端高さ推定手段は、前記車両の加速度又は減速度に基づいて、前記車両の前端部の高さを推定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載した発明によれば、前端衝突位置推定手段により歩行者が衝突したと推定される車両前端の位置と、車両進行方向検出手段により検出された車両の進行方向から、歩行者の頭部の衝突位置をより正確に推定することができるため、車両前面衝突時における歩行者の頭部の保護対策をより的確に行うことができる。
請求項２に記載した発明によれば、車両速度を加味することで歩行者の頭部のフードに対する車両前後方向での衝突位置をより正確に推定できるため、車両前面衝突時における歩行者の頭部の保護対策をより的確に行うことができる。
請求項３に記載した発明によれば、歩行者の進行方向を加味することで歩行者の頭部のフードに対する車両幅方向での衝突位置をより正確に推定できるため車両前面衝突時における歩行者の頭部の保護対策をより的確に行うことができる。
請求項４に記載した発明によれば、歩行者の速度を加味することで歩行者の頭部のフードに対する車両幅方向での衝突位置をより正確に推定できるため、車両前面衝突時における歩行者の頭部の保護対策をより的確に行うことができる。
請求項５に記載した発明によれば、車両の前端部の高さが低ければ低いほど、歩行者の頭部のフードに対する衝突位置はフードの車両前後方向の後部側に変位することが判定できるため、車両前面衝突時における歩行者の頭部の保護対策をより的確に行うことができる。
請求項６に記載した発明によれば、加速時、減速時における車両のピッチング動作に応じて変化する車両の前端部の高さに応じて、歩行者の頭部がフードに衝突する位置をより正確に判定することができるため、ピッチングセンサ等の特別なセンサを必要としないで、低コストで判定を行うことができ、車両前面衝突時における歩行者の頭部の保護対策をより的確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明の実施形態の車両の平面図である。
【図２】衝突センサの配置を示す図である。
【図３】図２の衝突センサの衝突部位と変形検出量のイメージを示す図である。
【図４】第１実施形態の歩行者及び車両が進行している場合の平面図である。
【図５】図５で歩行者頭部のフード衝突状況を示す車両前部の平面図である。
【図６】実施形態の歩行者頭部の衝突位置判定を説明する図である。
【図７】第１実施形態のフローチャート図である。
【図８】第２実施形態のフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
この発明の実施形態を説明する。図１〜図７はこの発明の第１実施形態を示している。
図１に示すように、車両１には車両用歩行者衝突位置判定装置４が設けられている。この車両用歩行者衝突位置判定装置４は、車両１の前端部のバンパ２に衝突した歩行者Ｍの頭部がフード３に衝突する位置を判定するものである。
車両用歩行者衝突位置判定装置４は、車両１のバンパ２に歩行者Ｍが衝突したことを検出する歩行者衝突センサ５と、車両１の進行方向を検出する舵角センサ６とを備えている。歩行者衝突センサ５の検出結果に基づいて、ＥＣＵ７は歩行者Ｍのバンパ２の車幅方向での衝突位置を推定し、このＥＣＵ７により推定された推定衝突位置と、舵角センサ６により検出された車両１の進行方向に基づいて、ＥＣＵ７は歩行者Ｍの頭部がフード３に衝突する衝突位置を推定する。尚、フード３には、歩行者Ｍの頭部が衝突した場合に、衝突する位置に対応して、歩行者Ｍの頭部を衝撃から保護する図示しない装置が設けられている。
【００１５】
バンパ２の衝突位置をＥＣＵ７が推定する点を具体的説明すると、図２に示すように、歩行者衝突センサ５は、バンパ２の車幅方向に設けられた３つのセンサで構成されている。バンパ２の前部は車幅方向で区分されていて、車幅方向で左から第１領域２１、第２領域２２、第３領域２３、第４領域２４、第５領域２５に区分けされている。中央部の第３領域２３には中央衝突センサＣ−ＰＣＳが配置され、左側の端部である第１領域２１には左側衝突センサＬ−ＰＣＳが配置され、右側の端部である第５領域２５には右側衝突センサＲ−ＰＣＳが配置されている。各センサは衝突によりバンパ２が変形することで発生する加速度に応じた信号をＥＣＵ７に出力する。
【００１６】
このように３箇所に中央衝突センサＣ−ＰＣＳ、左側衝突センサＬ−ＰＣＳ、右側衝突センサＲ−ＰＣＳが設けられていると、ＥＣＵ７は、各々からの出力の大きさからバンパ２のどの領域に歩行者Ｍが衝突したのかを判定できる。
【００１７】
図３は各領域に歩行者が衝突した場合の、中央衝突センサＣ−ＰＣＳ、左側衝突センサＬ−ＰＣＳ、右側衝突センサＲ−ＰＣＳの各出力値を示している。第１領域２１に歩行者Ｍが衝突した場合には、左側衝突センサＬ−ＰＣＳの出力（Ｌで示す）が最も大きい値を示し、中央衝突センサＣ−ＰＣＳ（Ｃで示す）では僅かに出力が得られ、右側衝突センサＲ−ＰＣＳ（Ｒで示す）では出力が得られない状態となる。
第２領域２２に歩行者Ｍが衝突した場合には、左側衝突センサＬ−ＰＣＳの出力（Ｌで示す）と中央衝突センサＣ−ＰＣＳ（Ｃで示す）の出力が中くらいの値を示す、右側衝突センサＲ−ＰＣＳ（Ｒで示す）では出力が得られない状態となる。
第３領域２３に歩行者Ｍが衝突した場合には、中央衝突センサＣ−ＰＣＳの出力が最も大きい値を示し、左側衝突センサＬ−ＰＣＳと、右側衝突センサＲ−ＰＣＳ（Ｒで示す）では僅かに出力が得られる状態となる。
【００１８】
第４領域２４に歩行者Ｍが衝突した場合には、中央衝突センサＣ−ＰＣＳ（Ｃで示す）の出力と右側衝突センサＲ−ＰＣＳの出力（Ｒで示す）の出力が中くらい値を示し、左側衝突センサＬ−ＰＣＳ（Ｌで示す）では出力が得られない状態となる。
第５領域２５に歩行者Ｍが衝突した場合には、左側衝突センサＬ−ＰＣＳ（Ｌで示す）では出力が得られない状態となり、中央衝突センサＣ−ＰＣＳ（Ｃで示す）では僅かに出力が得られ、右側衝突センサＲ−ＰＣＳ（Ｒで示す）では最も大きい値を示す状態となる。
【００１９】
また、図１に示すように、車両用歩行者衝突位置判定装置４は、車両１の速度を検出する車速センサ８を備えると共に、車両１の前方の画像を撮影するカメラ９を備えている。
この車速センサ８により検出された車両１の速度に基づいて、歩行者Ｍの頭部のフード３に対する衝突位置をＥＣＵ７が推定する。
カメラ９はルームミラーの前側に取り付けられ、車両１の前方の歩行者Ｍを連続的に撮影する。カメラ９で撮影された画像の時間推移からＥＣＵ７が歩行者Ｍの歩行者速度を検出すると共に、その前提として歩行者Ｍの進行方向を検出することができる。これら歩行者速度と歩行者Ｍの進行方向に基づいて、歩行者の頭部のフード３に対する衝突位置をＥＣＵ７が推定する。
【００２０】
つまり、歩行者Ｍが立ち止まっている状態でバンパ２の第３領域２３に衝突した場合には、車両１が直進していると、バンパ２に衝突した歩行者Ｍの頭部はバンパ２の第３領域２３後方のフード３に衝突する。
しかながら、図４に示すように、歩行者Ｍが左側の進行方向γ（γ＝車両前後方向となす角度）に向かって歩行者速度ｙで歩いており、車両１は右側の進行方向θ（θ＝車両前後方向となす角度）に向かって速度ｖ（車速センサ８により検出された車速のθ成分）で走行しているとすると、図５に示すように、歩行者Ｍの頭部は、フード３に対して、速度ｘと歩行者速度ｙとが合成された速度ｘで力を受ける。
つまり、車両１がθ方向に速度ｖで走行しているため「ｖ」は歩行者Ｍの頭部衝突までの車両１の移動量となり、歩行者Ｍが歩行者速度ｙで歩いているため「ｙ」は歩行者Ｍの頭部衝突までの歩行者Ｍの移動量となるので、歩行者頭部衝突位置Ｐは合成された速度ｘの先端となる。
【００２１】
図６に示すように、歩行者Ｍがバンパ２に対する衝突位置を前端衝突位置Ｏとした場合に、車両１のθ方向の速度をｖ、車両１の進行方向をθ、歩行者Ｍの歩行者速度をｙ、歩行者Ｍの進行方向をγとすると、合成された速度ｘは、
【００２２】
【数１】
2012131463.tif 000003
【００２３】
となる。
また、合成された速度ｘの車両前後方向となす角度φは、
【００２４】
【数２】
2012131463.tif 000004
【００２５】
となる。
したがって、合成された速度ｘで示されるベクトルの先端が歩行者頭部衝突位置Ｐとして推定される。
【００２６】
次に、図７のフローチャートに基づいて歩行者頭部衝突位置推定処理を説明する。この処理はＥＣＵ７によって行われる処理である。
ステップＳ１において、中央衝突センサＣ−ＰＣＳ、左側衝突センサＬ−ＰＣＳ、右側衝突センサＲ−ＰＣＳからなる歩行者衝突センサ５から衝突センサ値の取得を行う。取得されたセンサ値はＥＣＵ７に記憶される。
次に、ステップＳ２において車両前端への衝突位置推定を行う。具体的には、前述したように中央衝突センサＣ−ＰＣＳ、左側衝突センサＬ−ＰＣＳ、右側衝突センサＲ−ＰＣＳの出力値のパターンからバンパ２の第１領域２１、第２領域２２、第３領域２３、第４領域２４、第５領域２５のうちの何れの部位に衝突したかをＥＣＵ７が推定する。
【００２７】
そして、ステップＳ３において舵角センサ６により車両進行方向を取得する。取得された進行方向θがＥＣＵ７に記憶される。
次のステップＳ４では車速センサ８により車速が取得される。取得された車速は進行方向θ成分の速度ｖとしてＥＣＵ７に記憶される。
【００２８】
次のステップＳ５では、カメラ９により得られた画像から歩行者進行方向を取得する。
取得された歩行者の進行方向γはＥＣＵ７に記憶される。
そして、ステップＳ６において、カメラ９により得られた画像から歩行者速度を取得する。取得された歩行者速度ｙはＥＣＵ７に記憶される。
【００２９】
最後にステップＳ７で、ステップＳ１〜ステップＳ６で得られた情報に基づいて、ＥＣＵ７が歩行者頭部衝突位置推定を行う。つまり、数１に記載した合成された速度ｘと、数２で示した合成された速度ｘの方向φから、歩行者Ｍの頭部が衝突するフード３の位置が推定される。
【００３０】
第１実施形態によれば、ステップＳ７で歩行者頭部衝突位置推定を行うために、ステップＳ２において推定された歩行者Ｍが衝突したバンパ２の位置と、舵角センサ６により検出された車両１の進行方向θとを加味することにより、歩行者Ｍの頭部の衝突位置をより正確に推定することができる。
更に、歩行者頭部衝突位置推定のために、ステップＳ４において車速センサ８によって検出された車両１の速度に基づくθ方向成分の速度ｖを加味することで、歩行者Ｍの頭部のフード２に対する車両前後方向での衝突位置をより正確に推定できる。
【００３１】
加えて、歩行者頭部衝突位置推定のために、ステップＳ５において歩行者Ｍの進行方向を加味することで、歩行者Ｍの頭部のフード２に対する車両幅方向での衝突位置をより正確に推定できる。
更にまた、歩行者頭部衝突位置推定のために、ステップＳ６において歩行者Ｍの歩行者速度ｙを加味することで、歩行者Ｍの頭部のフード２に対する車両幅方向での衝突位置をより正確に推定できる。
したがって、歩行者頭部衝突位置推定を確実に行うことで、歩行者Ｍの頭部のフード２に衝突した際の歩行者保護対策をより的確に行うことができる。
【００３２】
次に、この発明の第２実施形態を図８のフローチャートに基づき図１〜図６を援用して説明する。この実施形態は第１実施形態における図７フローチャート図により得られた歩行者頭部衝突位置推定の結果に、これを補正するステップが付け加えられた処理である。  したがって、ステップＳ１１において衝突センサ値の取得を行い、ステップＳ１２において車両前端への衝突位置推定を行い、ステップＳ１３において車両進行方向を取得し、ステップＳ１４で車速が取得され、ステップＳ１５で歩行者進行方向を取得し、ステップＳ１６において、歩行者速度を取得し、ステップＳ１７で歩行者頭部衝突位置推定を行う点は第１実施形態のステップＳ１〜ステップＳ７までの処理と同様である。
【００３３】
ここで、この実施形態では、以下の点に着目して歩行者頭部衝突位置推定により得られた結果を補正している。
具体的には、ステップＳ１８において車両加減速度（加速度・減速度）の取得を行い、ステップＳ１９において歩行者頭部衝突位置の推定値を補正する。
【００３４】
つまり、バンパ２の高さ寸法は、車両が加速、減速した際に生ずるピッチング動作によって変化する。そのため、既知であるバンパ２の基準高さ寸法から、加速、減速時に生ずるピッチング動作による沈み込み、持ち上がり量を加味してＥＣＵ７が推定し、このバンパ２の高さ寸法の変化量を加味したバンパ２の高さ寸法に基づいてＥＣＵ７は歩行者頭部衝突位置推定の結果を補正する。
【００３５】
バンパ２の高さが高くなればなるほど、歩行者Ｍの頭部のフード３に対する衝突位置は、既に推定された歩行者頭部衝突位置よりもフード３の前側寄りになり、バンパ２の高さが低くなればなるほど、歩行者Ｍの頭部のフード３に対する衝突位置は、既に推定された歩行者頭部衝突位置よりもフード３の後側寄りになる。つまり、加速時にはピッチングによりバンパ２の高さがクルーズ時よりも高くなり、減速時にはピッチングによりクルーズ時よりもバンパ２の高さが低くなる。
【００３６】
具体的には、加速度センサ１１により検出された車両１の前後方向の加速度の検出結果に基づいてＥＣＵ７がバンパ２の高さ寸法の変化量を推定して、これにより得られた値に応じて、バンパ２が基準高さ寸法である場合を前提として推定された歩行者頭部衝突位置をＥＣＵ７が前後方向で補正する。
【００３７】
ここで、バンパ２の基準高さ寸法は、図１に示すように、シートに荷重センサ１０が設けられた車両や図示しない車高調整機能を装備した車両にあっては、荷重センサ１０により検出されたその時点での荷重や車高調整時の調整ストロークに対応して決められる高さ寸法を示している。
【００３８】
第２実施形態によれば、第１実施形態の効果に加えて、車両１のバンパ２の高さが低ければ低いほど、歩行者Ｍの頭部のフード３に対する衝突位置はフード３の車両前後方向の後部側に変位することが判定でき、車両１のバンパ２の高さが高ければ高いほど、歩行者Ｍの頭部のフード３に対する衝突位置はフード３の車両前後方向の前部側に変位することが判定できるため、車両前面衝突時における歩行者Ｍの頭部の保護対策をより的確に行うことができる。
【００３９】
よって、加速時、減速時における車両１のピッチング動作に応じて変化する車両１のバンパ２の高さに応じて、歩行者Ｍの頭部がフード３に衝突する位置をより正確に判定することができるため、ピッチングセンサ等の特別なセンサを必要としないで、低コストで判定を行うことができる。
【００４０】
尚、この発明は上記実施形態に限られるものではなく、例えば、舵角センサ６に加えて車両の横滑り時には車両のヨーレートセンサから車両の横滑り角度を求めて車両の進行方向θを求めても良い。
【符号の説明】
【００４１】
２  バンパ（車両前端部）
Ｍ  歩行者
３  フード
４  車両用歩行者衝突位置判定装置
５  歩行者衝突センサ（衝突検出手段）
１  車両
６  舵角センサ（車両進行方向検出手段）
Ｓ２，Ｓ１２  前端衝突位置推定手段
Ｓ７，Ｓ１７  歩行者頭部衝突位置推定手段
８  車速センサ（車両速度検出手段）
９  カメラ（歩行者進行方向検出手段，歩行者速度検出手段）
７  ＥＣＵ（車両前端高さ推定手段）
【図１】
2012131463.tif 000005
【図２】
2012131463.tif 000006
【図３】
2012131463.tif 000007
【図４】
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【図５】
2012131463.tif 000009
【図６】
2012131463.tif 000010
【図７】
2012131463.tif 000011
【図８】
2012131463.tif 000012