JP2006273091A - 歩行者検知システム - Google Patents

Abstract

【課題】 車両への衝突物が歩行者か否かを判定できる歩行者検知システムを提供すること。
【解決手段】 本発明の歩行者検知システムは、車両に取り付けられ車両への接触を検知するタッチセンサ２と、車両に取り付けられた加速度センサ３と、タッチセンサ２および加速度センサ３と接続され、タッチセンサ３からの出力信号と加速度センサ２からの出力信号に基づいて衝突の判定を行う演算手段４と、を有することを特徴とする。本発明の歩行者検知システムは、タッチセンサが衝突を検知した時から加速度センサによる減速度、変形速度あるいは変移が出現するまでの時間を測定し、演算手段で衝突の判定を行うことで、車両への衝突物を精度よく判定できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両への歩行者の衝突を検知する歩行者検知システムに関する。

近年、車両において事故時の安全性の向上が図られている。車両の安全性に関して、事故時に車両の搭乗者の安全性を確保するだけでなく、車両に歩行者が衝突したときに歩行者が致命的なダメージを受けないことも求められてきている。

車両に衝突した歩行者の保護手段としては、車両に衝突してボンネットに倒れ込んできた歩行者がうける傷害値（歩行者が受ける衝撃）を下げる方法が考えられている。歩行者が受ける衝撃を下げることで、歩行者が致命的なダメージを受けることを抑える。

例えば、特許文献１には、歩行者が車両のバンパに衝突した時にボンネットをリフトアップさせることで車両と衝突した歩行者が受ける二次衝突の衝撃を吸収緩和する歩行者保護システムが開示されている。具体的には、走行中の車両が歩行者と衝突して歩行者が跳ね上げられたときに、跳ね上げられた歩行者がボンネット上面に衝突する（二次衝突）。このとき、ボンネットがリフトアップすることで、二次衝突の衝撃をボンネットが変形等により吸収緩和する。これにより、歩行者が受ける二次衝突のダメージを低減できる。この結果、歩行者が事故によりうけるダメージが低減する。

特許文献１に記載の歩行者保護システムは、衝突時にバンパに作用する加速度変化から衝突を検知している。加速度センサにより測定される加速度変化からは、衝突のみは検知できるが、車両に衝突した物体が人体であるかそれ以外の物体であるかは十分に判定できなかった。特に、車両の走行時に道路に設置されたロードサイドマーカやポストコーンと接触したときに、この接触を歩行者への衝突と判定した時には、車両の安全な走行が困難となり、二次災害を招くという問題があった。
特開２００１−８０５４５号公報

本発明は上記実状に鑑みてなされたものであり、車両への衝突物が歩行者か否かを判定できる歩行者検知システムを提供することを課題とする。

上記課題を解決するために本発明者は衝突時に生じる経時的な加速度変化を測定し、この加速度変化から歩行者の判定を行う検知システムとすることで上記課題を解決できることを見出した。

すなわち、本発明の歩行者検知システムは、車両に取り付けられ車両への接触を検知するタッチセンサと、車両に取り付けられた加速度センサと、タッチセンサおよび加速度センサと接続され、タッチセンサからの出力信号と加速度センサからの出力信号に基づいて衝突の判定を行う演算手段と、を有することを特徴とする。

本発明の歩行者検知システムは、タッチセンサが衝突を検知した時から加速度センサによる減速度、変形速度あるいは変移が出現するまでの時間を測定し、演算手段で衝突物の判定を行う。本発明の歩行者検知システムは、車両への衝突物を精度よく判定できる。

本発明の歩行者検知システムは、タッチセンサと、加速度センサと、演算手段と、を有する。

タッチセンサは、車両に取り付けられ、衝突による車両への接触を検知する。タッチセンサは、接触式のセンサである。タッチセンサは、車両への衝突が生じやすい部位にもうけられる。特に衝突（接触）が多い場所である車両の外周にそってもうけられたことが好ましく、バンパへの歩行者の衝突を検出するため、車両のバンパに取り付けられたことがより好ましい。さらに、タッチセンサの種類やその配置を調節することで、車両への衝突位置を検出できる。衝突位置を検出することで、より判定精度が向上する。

加速度センサは、車両に取り付けられ、車両の衝突部位の減速度変化を検出する。つまり、加速度センサは、何らかの物体が車両へ衝突したときに生じる衝突部位の変形による減速度変化（衝突により車両の衝突部位が変形して生じる減速度変化）を検出する。

そして、演算手段は、タッチセンサおよび加速度センサと接続され、タッチセンサからの出力信号と加速度センサからの出力信号に基づいて衝突物の判定を行う。演算手段は、タッチセンサからの出力信号をトリガーに加速度センサの出力信号から衝突の判定を行うことが好ましい。つまり、タッチセンサが衝突を検知し、その検知した時からの衝突部位の減速度変化を検出し、この減速度変化から車両への衝突物を判定する。

詳しくは、車両へ衝突する物体には、さまざまな種類があり、それぞれ異なる硬さを有している。たとえば、ロードサイドマーカやゴムパイロンなどは、人体よりも硬い。つまり、車両へ衝突したときに、自身がその衝撃を吸収しにくい。これに対し、人体は、自身の弾性（柔軟性）により衝突の衝撃の一部を吸収する。この結果、人体とそれ以外とでは加速度センサが検出する加速度変化に差が生じる。詳しくは、衝突から加速度変化が発生するまでの時間が変化する。本発明の歩行者検知システムは、この減速度変化の差異から衝突物の判定を行う。

より具体的に説明するために、車両用バンパに人体や路上物が衝突したときの加速度変化の測定結果を図７に示した。この図７は、バンパリンフォースの裏面に加速度センサを設置し、時速２５Ｋｍで走行中の車両バンパにロードサイドマーカ、ゴムパイロン、６歳児ダミー人形およびＡＭ５０が衝突したときに、加速度センサが検出した検出結果を示した図である。なお、図中において横軸の経過時間はバンパへ衝突したときをゼロとした。図からわかるように、人体のほうがロードサイドマーカ等の物体より衝突の衝撃が検出されるまでの時間がかかっている。このことは、上記したように人体は衝撃の一部を吸収するためである。そして、本発明の歩行者検知システムは、この検出までの時間の差により人体とそれ以外の物体とを判定するものである。

本発明の歩行者検知システムは、タッチセンサからの出力信号を検知したら、加速度センサからの信号処理を開始することが好ましい。タッチセンサからの出力信号を検知してから加速度センサからの信号処理を行うことで、減速度変化の出現までの時間も計測できる。これにより、演算手段において歩行者の判定を行うことができる。

本発明において加速度センサは、車両の衝突時に発生する加速度変化を検出できるセンサであればよい。また、加速度センサの取り付け場所についても、車両の衝突時に発生する加速度変化を検出できる位置であればよい。つまり、歩行者検知以外の目的で車両にあらかじめ取り付けられた加速度センサを本発明の歩行者検知システムの加速度センサとして用いてもよい。このような加速度センサとしては、例えば、乗員保護用のエアバックに用いられている加速度センサをあげることができる。

加速度センサは、タッチセンサの近傍に取り付けられたことが好ましい。衝突した部位の衝撃（減速度）を正確に検出するために加速度センサとタッチセンサとが近接した位置に取り付けられることで、本発明の歩行者検知システムの検知精度が向上する。タッチセンサと加速度センサが近接して取り付けられると、タッチセンサが検知する衝突の衝撃を直ちにロスなく加速度センサが検出できるため、高い検出精度で検出できる。加速度センサは、歩行者が衝突する車両のバンパにもうけられたことが好ましい。

加速度センサは、複数もうけられたことが好ましい。複数の加速度センサを取り付けることで、車両のバンパに取り付けられたときにバンパ正面のどの部位に衝突物が衝突しても減速度を検出できる。また、タッチセンサで衝突位置を検出し、衝突位置に近い加速度センサからの減速度出現までの時間を計測することでより高精度に衝突物を検出できる。車両は、速度センサをもつことが好ましい。速度センサからの車速信号を取り込み、この車速信号を演算に加味することで、車速に応じた衝突物の判定しきい値の変更を行うことができ、衝突物の判定精度がより向上する。

本発明の歩行者検知システムにおいて、タッチセンサは、車両の衝突を検知するセンサであれば従来公知のセンサを用いることができる。好ましくは、帯状のセンシング部を有し、この帯状のセンシング部を車両のバンパに幅方向に沿って配置できるセンサであることが好ましい。このようなセンサとしては、たとえば、テープスイッチや、衝突位置が検出可能な導電性ゴム等の導電性材料よりなるセンシング部と導電性材料の比抵抗の変化を計測する検出部とを有するセンサ、をあげることができる。

加速度センサは、従来公知の加速度センサを用いることができる。

演算手段は、センサからの出力信号にもとづいて衝突の判定を行える演算装置であれば特に限定されるものではない。また、演算手段は、車両にあらかじめ取り付けられているＥＣＵを用いてもよく、エアバッグＥＣＵを用いることがより好ましい。

以下、実施例を用いて本発明を説明する。

本発明の実施例として、歩行者検知システムを製造した。

（実施例１）
本実施例の歩行者検知システムは、車両Ｖの車両バンパ１に取り付けられたタッチセンサ２および加速度センサ３と、演算手段４とから構成される。本実施例の歩行者検知システムの構成を図１〜３に示した。なお、図１は、本実施例の歩行者検知システムを模式的に示した図である。図２〜３はタッチセンサ２および加速度センサ３が取り付けられた車両バンパ１の構成を示した図である。

車両Ｖは、本実施例の歩行者検知システムが組み付けられ車両である。車両Ｖは、車室の前部にエンジンルームＥを有する。なお、本実施例の歩行者検知システムが設置される車両は、車両バンパ１を有する車両であればいずれの種類の車両であってもよく、車室の前方にエンジンルームＥを有しない車両でもよい。

車両バンパ１は、エンジンルームＥの前面にもうけられている。車両バンパ１は、車両ＶにもうけられたフロントサイドメンバＶｍにバンパリンフォース１０が固定され、バンパリンフォース１０の前面に帯状のタッチセンサ２が延設され、タッチセンサ２の前面に略板状の荷重板１１が配設され、その前面に衝撃を緩和するための発泡樹脂等の弾性部材よりなるアブソーバー１２がもうけられ、さらに、バンパカバー１３がもうけられている。

タッチセンサ２は、導電性のゴムよりなり車両バンパ１に延設されるセンシング部と、センシング部の導電性の変化を計測する検出部２１と、を備えた構成を有している。

また、車両バンパ１のバンパリンフォース１０の裏面側には三つの加速度センサ３，３，３が配設されている。三つの加速度センサ３，３，３のうちのひとつはバンパリンフォース１０の幅方向の中央部に、残りの二つはバンパリンフォース１０とフロントサイドメンバＶｍとの固定部に取り付けられている。

車両Ｖには、車速を検出する車速センサ５が取り付けられている。なお、車速センサ５は、あらかじめ車両に組み付けられている車速センサを用いた。

演算手段４は、タッチセンサ２、加速度センサ３，３，３および車速センサ５と接続され、これらのセンサからの信号に基づいて衝突の判定を行う。なお、これらのセンサは並列な状態で演算手段４に接続されている。

また、演算手段４は、エアバッグＥＣＵ６と接続され、判定結果をエアバッグＥＣＵ６に送信する。エアバッグＥＣＵ６は、演算手段４が衝突物が歩行者と判定したときには、車両Ｖにもうけられた歩行者保護手段を作動させる。

以下、実施例の歩行者検知システムの動作および衝突の判定について説明する。

まず、車両Ｖが走行しているときに、車両バンパ１に物体が衝突する。車両バンパ１に物体が衝突したら、車両バンパ１には車両後方に向かう荷重がはたらく。この荷重は、バンパカバー１３およびアブソーバ１２を介してタッチセンサ２のセンシング部を押圧する。タッチセンサ２は荷重を検知すると、検出信号（ＯＮ／ＯＦＦ信号）を演算手段４に送信する。

また、車両バンパ１への物体の衝突による減速度変化が加速度センサ３，３，３においても検出される。演算手段４には、加速度センサ３，３，３からの検出信号も送信される。演算手段４では、タッチセンサ２からの検出信号の受信から加速度センサ３，３，３の信号を検出しバンパの減速度（Ｇ）、バンパの変形速度（ΔＶ）およびバンパ変形最大値（ΔＶｍａｘ）を算出する。その演算値が出現するまでの時間を測定する。また、演算手段４は、車速センサ５から車両Ｖの車速を検出しており、衝突時の車速から、しきい値（ΔＶｔｈ）を決定する。このしきい値（ΔＶｔｈ）は、車速により異なるためあらかじめ決定して演算手段４に記憶させておくことが好ましい。

そして、バンパ変形速度最大値（ΔＶｍａｘ）がしきい値（ΔＶｔｈ）に達するまでの時間（ΔＴ）を算出する。算出された時間（ΔＴ）から衝突した物体を判定する。上記した衝突した物体の判定のための演算のフローチャートを図４に示した。

演算手段４が車両に衝突した物体が人体であると判定したときには、演算手段４は衝突信号をエアバッグＥＣＵ６に送信し、エアバッグＥＣＵ６はエアバッグを展開する。これにより車両Ｖに衝突した人物が保護される。

本実施例の歩行者検知システムは、上記したように、車両に衝突した物体が人体かそれ以外であるかの判定精度に優れている。つまり、衝突した物体を誤判定することによる不具合の発生が抑えられている。

（実施例２）
本実施例は、図５にその構成を示した歩行者検知システムである。本実施例の歩行者検知システムは、演算手段４が歩行者保護手段の歩行者保護手段用ＥＣＵとが一体をなした以外は、実施例１と同様な構成を有している。

本実施例の歩行者検知システムは、演算手段４が歩行者保護手段のエアバッグＥＣＵとが一体をなした以外は実施例１と同様な構成であり、実施例１の歩行者検知システムと同様な効果を発揮する。

本実施例は、演算手段がエアバッグＥＣＵと一体をなしたことで、二つの演算手段を一つにでき、部品点数を少なくできる。これにより、歩行者保護手段に要するコストを低減できる。さらに、演算手段４とエアバッグＥＣＵとの間でのノイズによる誤作動を抑えることができる。

（実施例３）
本実施例は、図６にその構成を示した歩行者検知システムである。本実施例の歩行者検知システムは、三つの加速度センサ３，３，３が電気的に直列な状態で演算手段４に接続された以外は実施例２と同様な構成を有している。

本実施例の歩行者検知システムは、三つの加速度センサ３，３，３が電気的に直列な状態で演算手段４に接続された以外は実施例２と同様な構成であり、実施例２の歩行者検知システムと同様な効果を発揮する。

本実施例は、それぞれの加速度センサと演算手段とを接続する必要が無いため、ワイヤハーネスの本数が少なくなり、車両への組み付け性に優れた歩行者検知システムとなっている。

実施例１の歩行者検知システムの構成を示した図である。 実施例１の歩行者検知システムの車両バンパ近傍の構成を示した図である。 実施例１の歩行者検知システムの車両バンパ近傍の構成を示した図である。 実施例１の歩行者検知システムの衝突の判定のフローチャートである。 実施例２の歩行者検知システムの車両バンパ近傍の構成を示した図である。 実施例３の歩行者検知システムの車両バンパ近傍の構成を示した図である。 車両用バンパに人体や路上物が衝突したときの加速度変化の測定結果を示した図である。

符号の説明

１：車両用バンパ １０：バンパリンフォース
１１：荷重板 １２：アブソーバ
１３：バンパカバー
２：タッチセンサ ２１：検出部
３：加速度センサ
４：演算手段
５：車速センサ
６：エアバッグＥＣＵ

Claims (6)

1. 車両に取り付けられ該車両への接触を検知するタッチセンサと、
   該車両に取り付けられた加速度センサと、
   該タッチセンサおよび該加速度センサと接続され、該タッチセンサからの出力信号と該加速度センサからの出力信号に基づいて衝突の判定を行う演算手段と、
   を有することを特徴とする歩行者検知システム。
2. 前記演算手段は、前記タッチセンサからの出力信号を受信した後の前記加速度センサの出力信号から衝突の判定を行う請求項１記載の歩行者検知システム。
3. 前記タッチセンサは、車両のバンパにもうけられた請求項１記載の歩行者検知システム。
4. 前記加速度センサは、前記タッチセンサの近傍に取り付けられた請求項１記載の歩行者検知システム。
5. 前記加速度センサは、複数もうけられた請求項１記載の歩行者検知システム。
6. 前記車両の車速信号で制御を行う請求項１記載の歩行者検知システム。
   

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