JP2003535769A - 歩行者衝突を識別する方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 車両前面での衝突が歩行者によるものか否かは、より確実に判断されるべきである。このために２つの判定基準が設けられ、２つの判定基準が満たされた場合のみ歩行者衝突であると判断される。第１の判定基準は、バンパ（２）にあるセンサ（３）およびボンネット前辺領域（４）にあるセンサ（５）によって測定された圧力または歪みを、歩行者衝突特有の基準量と比較することで形成される。第２の判定基準は、衝突による車両（１）の速度変化および／または加速度変化を検出し、この速度変化および／または加速度変化を歩行者衝突に特有の基準量と比較することで検出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 従来技術 本発明は歩行者と車両との衝突を識別する方法および装置に関する。ここでバ
ンパにある少なくとも１つのセンサと、ボンネットの前辺領域にある少なくとも
１つのセンサとが衝突による圧力や歪みを測定し、センサ出力信号を基準量と比
較することで歩行者衝突が存在するか否かを判断する第１の判定基準を形成する
。

【０００２】 乗用車と歩行者との衝突を識別するこのような方法は、例えばＷＯ９７／１８
１０８から公知である。歩行者が車両前面に衝突した場合、歩行者を重い傷害か
ら保護するために、ボンネット上またはフロントガラスに１つまたは複数のエア
バックを設けることが従来技術から公知である。このエアバックは歩行者衝突時
にトリガされる。歩行者衝突時の別の公知の保護手段では、ボンネットを傾斜さ
せ、歩行者を受け止める。ここで挙げた保護装置のトリガは、歩行者衝突を確実
に識別し、他の物体との衝突と明確に区別できるようにすることに依存している
。上述の従来技術では歩行者衝突を識別するために、乗用車前面と衝突した時の
歩行者の基本的な運動特性が利用される。つまり通例、車両との衝突時に歩行者
が最初に接触する場所はバンパなので、力の作用または歪みに反応する第１のセ
ンサが、車両バンパに設けられる。歩行者はバンパと接触することで、歩行者を
ボンネット上に投げ飛ばす回転衝撃を受ける。従ってバンパとの衝突後に時間的
にずれて、ボンネットとの次の衝突が続く。それ故、ボンネットの前辺に、圧力
または歪みに反応する第２のセンサが設けられる。センサ出力信号は、歩行者と
の衝突をあらわす基準量と比較される。センサ出力信号と基準量とが一致、ない
しはある程度の許容限界の範囲で一致した場合、歩行者衝突であると判断される
。この判断の結果、設けられている保護装置がトリガされる。

【０００３】 本発明の課題は冒頭に記載された形式の方法ないし装置を、車両前面での衝突
時に、その衝突が歩行者によるものであったか否かをできるだけ確実に判断でき
るように構成することである。

【０００４】 本発明の利点 上述の課題は請求項１〜６の特徴部分の構成により、次のことによって解決さ
れる。すなわちバンパの少なくとも１つのセンサと、ボンネットの前辺領域にあ
る少なくとも１つのセンサとが衝突による圧力または歪みを測定し、センサ出力
信号を基準量と比較することによって、歩行者衝突が存在するか否かを判断する
第１の判定基準を形成すること、衝突による車両の速度変化および／または加速
度変化を検出すること、この速度変化および／または加速度変化を基準量と比較
することで歩行者衝突が存在するか否かを判断する第２の判定基準を形成するこ
と、２つの判定基準が満たされた場合に歩行者衝突であると判断すること、によ
って解決される。

【０００５】 公知の第１の判定基準の他に、衝突による車両の速度変化および／または加速
度変化から別の判定基準を形成し、２つの判定基準に依存して歩行者衝突を判断
することで、実際に存在する歩行者衝突を極めて確実に識別することができる。

【０００６】 本発明の有利な別の構成を従属請求項に記載する。

【０００７】 第２の判定基準を導出するために、有利には衝突前に開始された制動が考慮さ
れる。なぜならこの制動は、衝突による車両の速度変化および／または加速度変
化に影響を及ぼすからである。衝突前に制動が開始された場合、第２の判定基準
は加速度変化のみから導出されるべきである。なぜならブレーキロックされたホ
イールは、車両に設けられた速度センサの値を０にするからである。すなわち衝
突前と衝突後の速度を比較しても速度変化を検出することができないのである。
車両ホイールの運動に依存しないで行われる加速度測定は、これとは異なる。

【０００８】 センサ出力信号に対する基準量は、例えば、歩行者衝突特有の信号振幅であっ
てもよい。基準量として、歩行者衝突に特有の、センサ出力信号の時間的な信号
シーケンスを使用することもできる。

【０００９】 異なる測定原理を有する圧力センサないし歪みセンサを設けることもできる。
これには抵抗線ひずみ計またはピエゾ膜からなるセンサないしセンサがある。こ
れらのセンサは異方性磁気抵抗効果またはホール効果を使用する。また、圧力に
依存した光透過特性を有するセンサを設けることもできる。

【００１０】 図面 本発明を以下で図面に基づいてより詳しく説明する。

【００１１】 図１は２つのセンサを有する自動車前部を示す図であり、図２は歩行者衝突を
識別する装置のブロック回路図であり、図３は歩行者衝突時のセンサ出力信号の
経過であり、図４は歩行者衝突を識別する方法のフローチャートである。

【００１２】 実施例の説明 車両前面での衝突が、歩行者衝突であるか否かをできるだけ確実に識別するた
めに、図１に示したように、車両１のバンパ２には第１のセンサ３が、車両のボ
ンネット４の前辺には第２のセンサ５が設けられる。２つのセンサ３および５は
圧力センサないし歪みセンサである。バンパ２と同様にボンネット４の前辺にも
センサ３、５が取り付けられるのは、これによって、車両１での歩行者衝突の特
徴的な運動特性を検出することができるからである。すなわち車両前面に歩行者
が衝突すると、この歩行者は最初にバンパに接触し、それによってこのバンパ２
のセンサ３が圧力に依存した信号ないし歪みに依存した信号を送信する。バンパ
２は、全運動衝突エネルギーの僅かな部分だけを受け取る。なぜなら歩行者は、
バンパと接触することによって、歩行者をボンネット上に投げ飛ばす回転衝撃を
受けるからである。その後でボンネット４上の第２のセンサ５は、歩行者衝突に
よって生じたこの圧力ないし歪みを検出する。

【００１３】 図２は歩行者衝突をより確実に識別することができる装置のブロック回路図で
あり、図４は歩行者衝突をより確実に識別することができる方法のフローチャー
トである。図２には、車両のバンパに取り付けられた圧力センサないし歪みセン
サが参照符号３によって示され、車両のボンネットに取り付けられた圧力センサ
ないし歪みセンサが参照符号５によって示される。ここでバンパ２のセンサ３お
よびボンネット４のセンサ５と記述するところでは、バンパ２にもボンネット５
にも複数のセンサないしセンサ素子を設けることができることも意味する。また
、圧力ないし歪みに対し、様々な測定原理を有するセンサを設けることができる
。このセンサは、例えば抵抗線ひずみ計またはピエゾ膜からなる。圧力に依存す
る光透過性を有する、光学的なセンサであってもよい。同じように、ホール効果
または異方性磁気抵抗効果を基礎とするセンサであってもよい。しかし原則的に
は、圧力に依存した信号ないし歪みに依存した信号を生成するような様式および
方法のセンサが適している。

【００１４】 センサ３の出力信号ｓ１およびセンサ５の出力信号ｓ２は制御ユニット６に供
給される。制御ユニット６には、その他に速度センサ７の出力信号ｖと、加速度
センサ８の加速度信号ｂと、ブレーキシステム９から送信されるブレーキ信号ｂ
ｒとが供給される。制御ユニット６が上述の入力信号ｓ１、ｓ２、ｖ、ｂ、ｂｒ
に基づき、車両前面で歩行者による衝突が生じたと判断すると、制御ユニット６
はトリガ信号ａを保護装置１０に送信する。保護装置１０は、例えばボンネット
上またはフロントガラスの枠に配置されている１つまたは複数のエアバックから
構成することができる。これらのエアバックは歩行者衝突時に膨張する。制御ユ
ニット６がトリガ信号ａを送信した場合、歩行者を保護するためにボンネット４
を、バネメカニズムまたはパイロ技術メカニズムによって傾斜させることもでき
る。

【００１５】 歩行者衝突を識別する方法の経過を、図４のフローチャートに示す。ステップ
１１ではセンサ３によって、バンパ２で生じた圧力ないし歪みｓ１が測定され、
ステップ１２ではセンサ５によって、ボンネット４で生じた圧力ないし歪みｓ２
が測定される。その他に、ステップ１３では車両の速度ｖが、ステップ１４では
車両の加速度ｂが絶えず測定される。ステップ１５ではブレーキアクティビティ
ｂｒも検出される。

【００１６】 ステップ１６ではセンサ信号ｓ１およびｓ２が、歩行者衝突に特有の基準量と
比較される。図３には、２つのセンサ信号ｓ１およびｓ２の歩行者衝突に特有の
経過が示されている。まず最初に車両バンパ２のセンサ３が出力信号ｓ１を送信
する。なぜなら歩行者衝突時に、歩行者はまずバンパ２に接触するからである。
その後、歩行者衝突に特有の時間的なずれΔｔを伴って、ボンネット４のセンサ
５の出力信号ｓ２が続く。センサ３の出力信号ｓ１とセンサ５の出力信号ｓ２と
の振幅も、２つの出力信号ｓ１とｓ２との間の時間間隔Δｔも、歩行者衝突に特
徴的なものであろう。この特徴的な量はステップ１６で基準量として使用され、
この基準量と、センサ３の出力信号ｓ１およびセンサ５の出力信号２ｓとが比較
される。通例、この比較は閾値比較である。信号ｓ１およびｓ２が正確に、また
はある程度の許容範囲でこの基準量と一致すると、そのことはステップ１７で、
この衝突が歩行者によるものであったという第１の判定基準とみなされる。

【００１７】 ステップ１８では、衝突による車両の速度変化Δｖが検出される。これはセン
サ３によってバンパ２で測定された衝突ｓ１の前の速度ｖと、センサ５によって
測定されたボンネットでの衝突ｓ２の後の車両の速度ｖとの差を形成することで
検出される。同じようにステップ１９では、衝突による車両の加速度変化Δｂが
検出される。加速度変化Δｂはバンパに対する衝突前に測定された加速度と、ボ
ンネットに対する衝突後に測定された加速度との差から生じる。加速度ｂは有利
には、車両における拘束装置のトリガを制御するのにも使用される加速度センサ
によって検出される。

【００１８】 ステップ２０では、検出された速度変化Δｖと、検出された加速度変化Δｂと
がそれぞれの基準量と比較される。歩行者用保護装置がトリガされるべき速度領
域は、１５〜５５ｋｍ／ｈである。歩行者衝突時に車両の速度は約５ｋｍ／ｈ変
化し、衝突前または衝突中に制動が行われなかった場合に加速度は約３ｇ（ｇは
重力加速度）変化する。制動が行われた場合には約４ｇ変化する。基準量の設定
時に、制動過程を考慮に入れるために、ステップ２０では制動過程に関する情報
ｂｒが考慮される。

【００１９】 衝突中に速度変化Δｖおよび加速度変化Δｂが基準量と一致する、ないしある
程度の許容範囲で一致すると、ステップ２１で歩行者衝突が発生したと判断する
第２の判定基準が出される。この第２の判定基準は、速度変化Δｖだけに依存し
て形成することも、また加速度変化Δｂだけに依存して形成することもできる。
しかし衝突前に既に制動が行われている場合、速度変化Δｖを第２の判定基準の
形成に使用することはできない。ブレーキロックされたホイールで測定される車
両速度の値は０であるので、速度差Δｖの検出に使用することができないのであ
る。

【００２０】 ステップ２２ではステップ１７および２１で検出された２つの判定基準がＡＮ
Ｄ結合される。２つの判定基準が満たされた場合、ステップ２３で歩行者衝突で
あると判断される。その結果、設けられている歩行者保護装置がトリガされる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は２つのセンサを有する自動車前面を示した図である。

【図２】 図２は歩行者衝突を識別するための装置のブロック回路図である。

【図３】 図３は歩行者衝突時のセンサ出力信号の経過である。

【図４】 図４は歩行者衝突を識別するための方法のフローチャートである。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バンパ（２）にある少なくとも１つのセンサ（３）と、ボン
   ネット（４）の前辺領域にある少なくとも１つのセンサ（５）とによって、衝突
   による圧力または変形を測定し、 センサ出力信号（ｓ１，ｓ２）を基準量と比較することで、歩行者衝突が存在
   する否かを判断する第１の判定基準（１７）を形成する車両の歩行者衝突を識別
   する方法において、 衝突による車両（１）の速度変化（Δｖ）および／または加速度変化（Δｂ）
   を検出し、 前記速度変化（Δｖ）および／または加速度変化（Δｂ）を基準量と比較する
   ことで、歩行者衝突が存在するか否かを判断する第２の判定基準（２１）を形成
   し、 前記２つの判定基準（１７，２１）が満たされた場合、歩行者衝突であると判
   断することを特徴とする、 車両の歩行者衝突を識別する方法。
2. 【請求項２】 前記第２の判定基準（２１）を導出する時に、衝突前に開始
   された制動（ｂｒ）を考慮する、請求項１記載の方法。
3. 【請求項３】 衝突前に前記制動（ｂｒ）が開始された場合、前記第２の判
   定基準（２１）を前記加速度変化（Δｂ）のみから導出する、請求項１および２
   記載の方法。
4. 【請求項４】 前記センサ出力信号（ｓ１，ｓ２）の信号振幅を、歩行者衝
   突に特有の基準振幅と比較する、請求項１記載の方法。
5. 【請求項５】 前記バンパ（２）および前記ボンネット（４）の前辺領域に
   ある前記センサ（３，５）の前記出力信号（ｓ１，ｓ２）の時間的なシーケンス
   を、歩行者衝突に特有の、時間的な信号シーケンス（Δｔ）と比較する、請求項
   １記載の方法。
6. 【請求項６】 衝突による圧力または変形を測定するために、バンパ（２）
   にある少なくとも１つのセンサ（３）と、ボンネット（４）の前辺領域にある少
   なくとも１つのセンサ（５）とを有しており、 センサ出力信号（ｓ１，ｓ２）を基準量と比較することによって、歩行者衝突
   が存在するか否かを判断する第１の判定基準（１７）を形成する手段（６）を有
   している、車両の歩行者衝突を識別する装置において、 衝突による速度変化および／または加速度変化を検出するための手段（７，８
   ）が設けられており、 前記速度変化および／または加速度変化を基準量と比較することによって、歩
   行者衝突が存在するか否かを判断する第２の判定基準（２１）を形成する手段（
   ６）が設けられており、 前記２つの判定基準（１７，２１）が満たされた場合、歩行者衝突であると判
   断する手段（６）が設けられていることを特徴とする、 車両の歩行者衝突を識別する装置。
7. 【請求項７】 前記センサ（３，５）は抵抗線ひずみ計から成る、請求項６
   記載の装置。
8. 【請求項８】 前記センサ（３，５）はピエゾ膜から成る、請求項６記載の
   装置。
9. 【請求項９】 前記センサ（３，５）は異方性磁気抵抗効果に基づく、請求
   項６記載の装置。
10. 【請求項１０】 前記センサ（３，５）はホール効果に基づく、請求項６記
    載の装置。
11. 【請求項１１】 前記センサ（３，５）は、圧力に依存した光透過特性を有
    する素子から成る、請求項６記載の装置。