JP2007083845A - 車両用歩行者保護装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 歩行者保護手段の誤作動を防止することができる車両用歩行者保護装置の提供。
【解決手段】 車両に設けられ、衝突を検知する衝突センサ１、車両に衝突した歩行者を保護する歩行者保護手段２、衝突センサ１からの信号を受けて、歩行者保護手段２を作動させる制御信号を出力するＥＣＵ３とを備え、ＥＣＵ３は、衝突センサ１の出力信号から、その出力信号の信号波形を抽出する波形抽出部３１と、信号波形を平滑化して平滑化信号波形を生成する波形処理部３２と、平滑化信号波形が所定の衝突判断条件を満たす場合に、歩行者保護手段２を作動させる制御信号を出力する判断部３３とを有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両用歩行者保護装置に関し、より詳細には、エアバッグ等の歩行者保護手段の誤作動を防止することができる車両用歩行者保護装置に関する。

従来から、車両が歩行者と衝突した場合に、車両のボンネットフード上にエアバッグを膨張展開させたり、ボンネットフードの後方を跳ね上げたりして、歩行者を保護する車両保護手段が提案されている。これらの車両保護手段は、例えば、フロントバンパ付近に設けた衝突センサが衝突物を検知した場合において、衝突センサからの信号を受けたＥＣＵが衝突物を歩行者であると判断したときに作動する（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−２６８６２７号公報

車両には、一般に、乗り心地を良くするために、異音やがたつきの発生を抑えて、不規則な振動が極力発生しないように製造されている。例えば、走行ノイズ等の振動ノイズは、サスペンションで吸収される。その上、車両の衝突を検知する衝突センサは、通常、フロントバンパやブラケット部材といった車体の構成部材にしっかりと固定されている。このため、衝突センサが検知する走行ノイズ等の振動ノイズは、衝突を検知する上で問題ない程度に小さいものである。

しかし、構成部材等の経年劣化や長期間の車両の走行振動等によって、衝突センサの取り付けに緩みが生じ、取り付け不良が発生するおそれがある。また、衝突センサは、通常、車両の先頭付近に取り付けられている。このため、歩行者保護手段が作動しないような軽微な接触事故であっても、衝突センサに変形や破損等のダメージが生じることがある。かかる取り付け不良やダメージの影響により、衝突センサが不規則な振動を検知すると、歩行者保護手段が誤作動してしまうおそれがある。

そこで、本発明は、歩行者保護手段の誤作動を防止することができる車両用歩行者保護装置を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するため、本発明の車両用歩行者保護装置は、車両に設けられ、衝突を検知する衝突検知手段と、車両に衝突した歩行者を保護する歩行者保護手段と、衝突検知手段の出力信号を受けて、歩行者保護手段を作動させる制御手段とを備え、制御手段は、衝突検知手段の出力信号から、その出力信号の信号波形を抽出する波形抽出部と、記信号波形を平滑化して平滑化信号波形を生成する波形処理部と、平滑化信号波形が所定の衝突判断条件を満たす場合に、歩行者保護手段を作動させる制御信号を出力する判断部とを有することを特徴としている。

このように構成された本発明の車両用歩行者保護装置によれば、平滑化した信号波形に基づいて判断するので、歩行者保護手段の誤作動を防止することができる。

また、本発明において好ましくは、波形処理部は、信号波形から単位時間ごとに信号強度の平均値を算出して、平滑化信号波形を生成する。
これにより、信号波形を容易に平滑化することができる。なお、単位時間の取り方は、任意好適な時間を採用することができる。例えば、車両に固有の振動ノイズの周期よりも長い単位時間ととすることが望ましい。

また、本発明において好ましくは、判断部は、衝突判断条件として、平滑化信号波形の振幅が所定の振幅レンジ内にある場合に、制御信号を出力する。
一般に、衝突物が空き缶等の小物である場合には、衝突による信号波形の振幅が小さく、一方、衝突物が電柱等の構造物の場合には、衝突による信号は形の振幅が大きい。これらに対して、歩行者が衝突した場合は、信号波形の振幅が、一般に、一定の振幅レンジ内に入ることが多い。そして、平滑後の信号波形に基づいて、所定の振幅レンジ内か否かを判断すれば、不規則な振動の影響を低減して、より的確に歩行者が衝突した場合にのみ適格に歩行者保護手段を作動させることができる。

また、本発明において好ましくは、衝突検知手段の異常を警報する警報手段とを有し、判断部は、平滑化信号波形が、衝突判断条件を満たさない場合において、所定の異常判断条件を満たすときに、警報手段を作動させる警報信号を出力する。

このように、平滑化しても信号波形が、異常判断条件を満たす場合は、衝突検知手段に取り付け不良等の異常が発生している可能性が高い。そこで、かかる異常を警報手段によって報知することにより、車両の早期の整備を促すことができる。

また、本発明において好ましくは、判断部は、衝突条件として、平滑化信号波形の振幅が所定の第１振幅レンジ内にある場合に、制御信号を出力し、異常判断条件として、平滑化信号波形の振幅が第１振幅レンジの低振幅側に隣接した所定の第２振幅レンジ内にある場合に、警報信号を出力する。

このように、平滑化しても信号波形が、衝突判断条件に近い第二振幅レンジ内の振幅を有している場合は、衝突検知手段に取り付け不良等の異常が発生している可能性が高い。そこで、かかる異常を警報手段によって報知することにより、車両の早期の整備を促すことができる。

また、本発明において好ましくは、衝突検知手段は、車両のフロントバンパに設けられている。
車両において最も接触等によってダメージを受けやすい部位の一つであるフロントバンパに衝突検知手段を取り付けた場合においても、歩行者保護手段の誤作動を防止することができる。

また、本発明において好ましくは、歩行者保護手段は、車両のボンネットフード及びフロントウインドウの少なくとも一方を覆うように展開可能なエアバック装置を有する。
本発明では、平滑化信号波形に基づいて制御信号を出力するので、歩行者保護手段としてのエアバッグ装置の誤作動の防止を図ることができる。

また、本発明において好ましくは、歩行者保護手段は、車両のボンネットフードの後部を上方に変位可能なリフト装置を有する。
本発明では、平滑化信号波形に基づいて制御信号を出力するので、歩行者保護手段としてのリフト装置の誤作動の防止を図ることができる。

このように、本発明の車両用歩行車保護措置によれば、歩行者保護手段の誤作動を防止することができる。

以下、添付の図面を参照して、本発明の車両用歩行者保護装置の実施形態を説明する。
まず、図１を参照して、実施形態の車両用歩行者保護装置の基本構成について説明する。図１は、実施形態の車両用歩行者保護装置の基本構成を模式的に示すブロック図である。

図１に示すように、本実施形態の車両用歩行者保護装置は、衝突検知手段としての衝突センサ１と、歩行者保護手段２と、制御手段としてのＥＣＵ３と、記憶手段４と、警報手段５とから構成され、さらに、ＥＣＵ３は、波形抽出部３１と、波形処理部３２と、判断部３３とを有する。ＥＣＵ３内のこれらの各部３１〜３３は、ＥＣＵ３の処理機能にそれぞれ対応する。なお、記憶手段４は、ＥＣＵ３に設けてあってもよい。

衝突センサ１は、歩行者等との衝突を検知するものである。図２に示すように、例えば、車両のフロントバンパ８の内部に配設されている。図２に示す例では、衝突センサ１を、フロントバンパ８の内部で車幅方向に延びる光ファイバで構成している。衝突により光ファイバに変形が生じると、光ファイバを伝搬する光強度が変化する。このため、この光強度変化を検出することにより、衝突を検知することができる。

さらに、光ファイバに加えて、加速度センサを補助的に用いてもよい。歩行者と衝突した場合の加速度変化は、通常、電柱のような硬い物体と衝突した場合の加速度変化よりも小さい。このため、加速度センサの出力を、衝突物が歩行者であるか否かの判別に用いることができる。
なお、衝突センサ１としては、光ファイバ等の他に、例えば、ピエゾ素子等の任意好適なものを用いることができる。

歩行者保護手段２は、車両に衝突した歩行者を保護するものであり、様々な態様のものが適用可能である。例えば、図３に示す例では、車両のボンネットフード９及びフロントウインドウ１０の少なくとも一方を覆うように展開可能なエアバック２２と、このエアバッグ２２を膨張展開させるためのインフレータ２１で構成される。また、図４に示す例では、車両のボンネットフード９の後部を上方に変位可能なリフト装置２３で構成される。

ＥＣＵ３は、衝突センサ１からの信号を受けて、歩行者保護手段２を作動させる制御信号を出力する。歩行者保護手段２は、制御信号により、例えば、インフレータ２１の火薬を爆発させて、エアバック２２を膨張展開させたり、リフト２３装置を作動させたりする。

そのために、まず、ＥＣＵ３の波形抽出部３１が、衝突センサ１の出力信号から、その出力信号の信号波形を抽出する。なお、信号波形のサンプリングにあたっては、サンプリングの時間分解能や信号強度分解能を任意好適なものに設定するとよい。

ここで、図５（ａ）に、波形抽出部３１によって抽出された信号波形を模式的に示す。実際の信号波形は、図５（ａ）のグラフに曲線Ｉで示すようなサインカーブではない。しかし、車両は異音やがたつきが極力発生しないように製造されているため、一般に、正常な信号波形には、不規則な大きな振動は含まれない。

これに対し、衝突センサ１の取付部材が緩むなどして取り付け不良が生じたり、軽衝突により衝突センサ１に変形等のダメージが生じたりして、衝突センサ１に異常が発生した場合には、図５（ｂ）のグラフに曲線IIで示すように、不規則で振幅の大きな異常振動波形が抽出される傾向がある。このような場合、図５（ｂ）のグラフ中にＰで示す円で囲んだ部分のように、大きな振幅の信号波形が抽出されることがある。そして、信号波形の振幅が、歩行者との衝突を判断するために設定された所定の振幅レンジＲ１に入ると、現実には歩行者と衝突していないにもかかわらず、ＥＣＵ３が歩行者保護手段２を誤作動させてしまう。

そこで、本実施形態では、ＥＣＵ３の波形処理部３２により、抽出した信号波形を平滑化して平滑化信号波形を生成する。衝突センサ１の取り付け不良などによる異常振動は、一般に、周期が短い振動である。このため、振動波形を平滑化するにあたっては、例えば、図５（ｂ）に曲線IIで示した信号波形から単位時間ｔごとに信号強度の平均値を算出して、平滑化信号波形を生成するとよい。さらに、図５（ｂ）に示すように、信号波形の振幅（すなわち、信号強度）を何段階かに区切り、時間と信号強度から平均的な周波数の信号波形として平滑化信号波形を生成してもよい。

そのようにして生成した平滑化信号波形を、図５（ｃ）のグラフに曲線IIIで模式的に示す。平滑化された平滑化信号波形は、通常、歩行者との衝突判断用の振幅レンジＲ１に達しない。このため、衝突センサ１の取り付け不良等が発生しても、歩行者保護手段２の誤作動を防止することができる。

次に、判断部３３は、平滑化信号波形が所定の衝突判断条件を満たす場合に、歩行者保護手段を作動させる制御信号を出力する。本実施形態では、衝突判断条件として、図５及び図６のグラフにＲ１で示す振幅レンジを設定している。
なお、振幅レンジＲ１の情報は、記憶手段４に格納され、判断部３３が読み出して、平滑化信号波形と比較するとよい。

歩行者が車両に衝突した場合の信号強度は、空き缶等の小物体が衝突した場合の信号強度よりも大きく、電柱等の構造物に衝突した場合の信号強度よりも小さい。このため、これらの小物体や構造物と衝突したときの信号強度の範囲を除外するように振幅レンジＲ１を設定して、歩行者と衝突した場合に選択的に歩行者保護手段２を作動させるようにしている。
なお、この衝突判断用の振幅レンジＲ１の範囲は、車両の構造等に応じて任意好適なものを設定することができる。

ここで、歩行者が衝突した場合の平滑化信号波形を図６（ａ）に曲線IVで模式的に示す。この例では、信号波形の振幅Ａ、すなわち最大信号強度が設定レンジＲ１に入っている。これにより、判断部３３は、歩行者保護手段２を作動させる制御信号を出力する。

ところで、衝突センサ１に取り付け不良等の異常がある場合には、一般に、平滑化信号波形の振幅が大きくなる。そこで、判断部３３は、平滑化信号波形が、衝突判断条件Ｒ１を満たさない場合において、所定の異常判断条件を満たすときに、すなわち、衝突判断条件Ｒ１に定常的に近い状態で信号波形が出現するときに、警報手段５を作動させる警報信号を出力する。

本実施形態では、図６（ｂ）に示すように、異常判断条件として、衝突判断条件としての振幅レンジＲ１の低振幅側に隣接した振幅レンジＲ２を設定する。そして、図６（ｂ）に曲線Ｖに模式的に示すように、平滑化信号波形の振幅Ａ２が、この振幅レンジＲ２内に入った場合に、判断部３３は警報信号を出力する。
なお、振幅レンジＲ２の情報は、記憶手段４に格納され、判断部３３が読み出して、平滑化信号波形と比較するとよい。

警報手段５が作動することにより、乗員等は、衝突センサ１に異常があることを知ることができる。これにより、車両の早期の整備を促し、安全性の向上を図ることができる。

次に、図７を参照して、本実施形態の歩行者保護装置の動作例について説明する。図７は、本実施形態におけるＥＣＵ３の制御例を説明するフローチャートである。

まず、センシングシステムを起動する（ステップＳ１）。例えば、エンジン始動（イグニッションＯＮ）により、衝突センサ１が出力信号を出力し始める。

続いて、ＥＣＵ３は、センシングに影響を及ぼすノイズの有無を確認する（ステップＳ２）。具体的には、衝突センサ１の出力信号を予備サンプリングして、走行ノイズ等の振動ノイズの有無を確認する。例えば、車両が停止中は、振動ノイズがなく、また、歩行者と衝突するおそれもないので、衝突センサ１の出力信号か波形サンプリングを行う必要はない。

一方、走行ノイズ等のセンシングに影響を及ぼすノイズがある場合、ＥＣＵ３の波形抽出部３１が、信号波形のサンプリングを行う（ステップＳ３）。

続いて、ＥＣＵ３の波形処理部３２が、信号波形を平滑化して平滑化信号波形を征する（ステップＳ４）。

そして、ＥＣＵ３の判断部３３が、信号波形が規定内に納まっているか判断する（ステップＳ５）。すなわち、信号波形の振幅が、図６（ｂ）に示す振幅レンジＲ２に入っているか否かを判断する。

信号波形が規定内に納まらず、振幅レンジＲ２に入っている場合には、ＥＣＵ３は、ユーザに異常を報知する（ステップＳ６）。具体的には、判断部３３が警報信号を警報手段５に出力する。これにより、ユーザに早期委整備を促すことができる。

次に、図８のフローチャートを参照して、本実施形態の歩行者保護装置の他の動作例について説明する。
図８のフローチャートの各ステップにおける処理は、ステップ７を除いて、図７のフローチャートに示した各ステップと同じ処理内容であるので、同一処理内容のステップについては説明を省略する。

図８のフローチャートに示す例では、センシングに影響を及ぼすノイズがある場合（ステップＳ２）、ＥＣＵ３は、信号波形のサンプリングを行う前に、異常をユーザに報知する（ステップＳ７）。これにより、ユーザは、衝突センサ１に異常があることを早期に認識することができる。

本発明に係る実施形態の車両用歩行者保護装置の基本構成を模式的に示すブロック図である。 衝突センサを装着した車両の前部斜視図である。 エアバッグ装置の説明図である。 リフトアップ装置の説明図である。 （ａ）は、衝突センサの出力波形を模式的に示すグラフであり、（ｂ）は、衝突センサに異常がある場合の出力波形を模式的に示すグラフであり、（ｃ）は、平滑化された出力波形を模式的に示すグラフである。 （ａ）は、歩行者に衝突した場合の衝突センサの出力波形を模式的に示すグラフであり、（ｂ）は、衝突センサに異常がある場合の、平滑化された出力波形を模式的に示すグラフである。 実施形態におけるＥＣＵによる制御例を説明するフローチャートである。 実施形態におけるＥＣＵによる他の制御例を説明するフローチャートである。

符号の説明

１ 衝突センサ
２ 歩行者保護手段
３ ＥＣＵ
４ 記憶手段
５ 警報手段
８ フロントバンパ
９ ボンネットフード
１０ フロントウインドウ
２１ インフレータ
２２ エアバッグ
２３ リフト装置
３１ 波形抽出部
３２ 波形処理部
３３ 判断部

Claims (8)

1. 車両に設けられ、衝突を検知する衝突検知手段と、
   車両に衝突した歩行者を保護する歩行者保護手段と、
   上記衝突検知手段の出力信号を受けて、上記歩行者保護手段を作動させる制御手段とを備え、
   上記制御手段は、
   上記衝突検知手段の出力信号から、その出力信号の信号波形を抽出する波形抽出部と、
   上記信号波形を平滑化して平滑化信号波形を生成する波形処理部と、
   上記平滑化信号波形が所定の衝突判断条件を満たす場合に、上記歩行者保護手段を作動させる制御信号を出力する判断部と
   を有することを特徴とする車両用歩行者保護装置。
2. 上記波形処理部は、上記信号波形から単位時間ごとに信号強度の平均値を算出して、平滑化信号波形を生成することを特徴とする請求項１記載の車両用歩行者保護装置。
3. 上記判断部は、上記衝突判断条件として、上記平滑化信号波形の振幅が所定の振幅レンジ内にある場合に、上記制御信号を出力することを特徴とする請求項１又は２記載の車両用歩行者保護装置。
4. 上記衝突検知手段の異常を警報する警報手段とを有し、
   上記判断部は、上記平滑化信号波形が、上記衝突判断条件を満たさない場合において、所定の異常判断条件を満たすときに、上記警報手段を作動させる警報信号を出力することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の車両用歩行者保護装置。
5. 上記判断部は、上記衝突条件として、上記平滑化信号波形の振幅が所定の第１振幅レンジ内にある場合に、上記制御信号を出力し、
   上記異常判断条件として、上記平滑化信号波形の振幅が上記第１振幅レンジの低振幅側に隣接した所定の第２振幅レンジ内にある場合に、上記警報信号を出力することを特徴とする請求項４記載の車両用歩行車保護装置。
6. 上記衝突検知手段は、車両のフロントバンパに設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の車両用歩行者保護装置。
7. 上記歩行者保護手段は、上記車両のボンネットフード及びフロントウインドウの少なくとも一方を覆うように展開可能なエアバック装置を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の車両用歩行者保護装置。
8. 上記歩行者保護手段は、車両のボンネットフードの後部を上方に変位可能なリフト装置を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の車両用歩行者保護装置。

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