JP2008030618A - Pedestrian collision determination system and pedestrian collision determination method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pedestrian collision determination system and a pedestrian collision determination method capable of accurately determining collision with the pedestrian. <P>SOLUTION: The pedestrian collision determination system 100 has an effective mass operation means 10a for operating an effective mass of an object based on load applied to a vehicle body front part detected by a load sensor 40 by the object; and a determination means 10c for determining whether or not the object is the pedestrian based on the effective mass. The system has an effective mass emphasizing means 10b for emphasizing the effective mass when two peaks of the load are detected within a predetermined time and are not within a predetermined range. The determination means 10c determines whether or not the object is the pedestrian based on the emphasized effective mass. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、歩行者衝突判定システム及び歩行者衝突方法判定に関し、特に車両が対象物に衝突した場合に歩行者とそれ以外とを判定する歩行者衝突判定システム及び歩行者衝突方法判定に関する。   The present invention relates to a pedestrian collision determination system and a pedestrian collision method determination, and more particularly to a pedestrian collision determination system and a pedestrian collision method determination that determine a pedestrian and the others when a vehicle collides with an object.

走行中の車両が歩行者に衝突した場合に歩行者を保護する歩行者保護システムが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。特許文献1記載の歩行者保護システムは、歩行者に衝突したと判定するとフードを跳ね上げて、フード上面と歩行者の接触による衝撃を吸収緩和して、歩行者を保護する。  There has been proposed a pedestrian protection system that protects a pedestrian when a traveling vehicle collides with a pedestrian (see, for example, Patent Document 1). The pedestrian protection system described in Patent Document 1 protects the pedestrian by bouncing up the hood when it is determined that the pedestrian has collided and absorbing and mitigating the impact caused by the contact between the upper surface of the hood and the pedestrian.

ところで、歩行者でない対象物と車両が衝突した場合には、歩行者保護システムを作動させる必要がなく、また、歩行者保護システムによっては作動により余分なコスト負担をユーザに強いるおそれがある。このため、歩行者保護システムでは歩行者とそれ以外の対象物との衝撃の違いに着目して、歩行者との衝突のみを検出する衝突対象物の判定方法が提案されている。歩行者衝突判定システムでは車体前部のフロントバンパ等に荷重センサを配置してるので、その検出荷重に基づいて車両の衝突した対象物が歩行者であるか歩行者以外であるかを区別する。例えば、歩行者は固定物に比べて質量が小さいため荷重センサが検知する信号も小さいが、他車両や壁面、立ち木、電柱等への衝突時には荷重センサが検知する信号も大きい。   By the way, when an object that is not a pedestrian collides with a vehicle, there is no need to operate the pedestrian protection system, and depending on the pedestrian protection system, there is a possibility that an extra cost burden is imposed on the user. For this reason, in the pedestrian protection system, focusing on the difference in impact between the pedestrian and other objects, a collision object determination method for detecting only the collision with the pedestrian has been proposed. In the pedestrian collision determination system, a load sensor is disposed on a front bumper or the like at the front of the vehicle body, and therefore, based on the detected load, it is distinguished whether the object on which the vehicle collided is a pedestrian or a non-pedestrian. For example, since the pedestrian has a smaller mass than a fixed object, the signal detected by the load sensor is small, but the signal detected by the load sensor at the time of collision with another vehicle, a wall surface, a standing tree, a utility pole, etc. is also large.

また、比較的軽い対象物では荷重センサの出力が歩行者と同程度となる場合があるため、荷重センサの出力を積分してその積分値を自車速で除算することで有効質量を演算し、該有効質量が予め定めた閾値を超えるか否かに基づき対象物が歩行者か否かを判定する対象物の判定方法が提案されている(例えば、特許文献2参照。)。有効質量に基づき判定することで、軽対象物との高速衝突と歩行者との低速衝突のように荷重の時間積分値では区別が困難な衝突であっても、対象物が歩行者であることを検出できる場合がある。
特開平11−028994号公報 特開2005−262965号公報
Also, since the output of the load sensor may be similar to that of a pedestrian on a relatively light object, the effective mass is calculated by integrating the output of the load sensor and dividing the integrated value by the vehicle speed, A method for determining an object for determining whether the object is a pedestrian based on whether the effective mass exceeds a predetermined threshold has been proposed (see, for example, Patent Document 2). By judging based on the effective mass, the object must be a pedestrian even if it is a collision that is difficult to distinguish with a time integral value of load, such as a high-speed collision with a light object and a low-speed collision with a pedestrian. May be detected.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-028994 JP 2005-262965 A

しかしながら、特許文献2記載のように有効質量に基づいて対象物が歩行者か否かを判定する方法であっても、歩行者と同程度の質量及び重心の対象物と衝突した場合、歩行者と歩行者以外の対象物とを誤判定することがあり得るという問題がある。   However, even if the method of determining whether the object is a pedestrian based on the effective mass as described in Patent Document 2, if the object collides with an object having the same mass and center of gravity as the pedestrian, the pedestrian There is a problem in that it may be erroneously determined as an object other than a pedestrian.

本発明は、上記課題に鑑み、歩行者との衝突を精度よく判定可能な歩行者衝突判定システム及び歩行者衝突判定方法を提供することを目的とする。   In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a pedestrian collision determination system and a pedestrian collision determination method capable of accurately determining a collision with a pedestrian.

上記課題を解決するため、本発明は、荷重センサにより検出した車体前部に対象物が加える荷重に基づき対象物の有効質量を演算する有効質量演算手段と、有効質量に基づき対象物が歩行者か否かを判定する判定手段とを有する歩行者衝突判定システムにおいて、荷重のピークが所定時間内に2つ検出され、かつ、2つのピーク荷重が所定範囲内にない場合、有効質量を強調する有効質量強調手段を有し、判定手段は強調された有効質量に基づき対象物が歩行者か否かを判定することを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides an effective mass calculation means for calculating an effective mass of an object based on a load applied by the object to a front part of a vehicle body detected by a load sensor, and the object is a pedestrian based on the effective mass. In the pedestrian collision determination system having the determination means for determining whether or not two load peaks are detected within a predetermined time and the two peak loads are not within the predetermined range, the effective mass is emphasized. An effective mass emphasizing unit is provided, and the determining unit determines whether the object is a pedestrian based on the emphasized effective mass.

本発明によれば、歩行者に特徴的な荷重信号が検出された場合、有効質量を強調することで歩行者と同程度の質量及び重心の対象物と衝突した場合でも、歩行者を精度よく判定できる。   According to the present invention, when a load signal characteristic of a pedestrian is detected, even if the pedestrian collides with an object having the same mass and center of gravity as the pedestrian by emphasizing the effective mass, the pedestrian can be accurately detected. Can be judged.

また、本発明の一形態において、更に、2つのピーク荷重が所定範囲内であり、かつ、2つめのピーク荷重が1つめのピーク荷重の所定割合以下である場合、判定手段は有効質量を演算せずに対象物が歩行者であると判定する、ことを特徴とする。本発明によれば、有効質量を演算しないので高速に歩行者を判定できる。   In one embodiment of the present invention, when the two peak loads are within a predetermined range and the second peak load is less than or equal to a predetermined ratio of the first peak load, the determination means calculates an effective mass. Without determining that the object is a pedestrian. According to the present invention, since an effective mass is not calculated, a pedestrian can be determined at high speed.

歩行者との衝突を精度よく判定可能な歩行者衝突判定システム及び歩行者衝突判定方法を提供することができる。   A pedestrian collision determination system and a pedestrian collision determination method that can accurately determine a collision with a pedestrian can be provided.

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
図1は、本実施形態の歩行者衝突判定システム100の構成図を示す。本実施形態の歩行者衝突判定システム100は、車両1が衝突した際に衝突の対象物(以下、衝突対象物という)が歩行者であるか否かを判定する。後述するように、本実施形態では歩行者は2足歩行(停止していてもよい)していると考え、車両1に加わる荷重が2足歩行する歩行者の特徴を備えているか否かを利用して衝突対象物が歩行者であるか否かを判定する。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a configuration diagram of a pedestrian collision determination system 100 of the present embodiment. The pedestrian collision determination system 100 according to the present embodiment determines whether or not a collision target (hereinafter referred to as a collision target) is a pedestrian when the vehicle 1 collides. As will be described later, in this embodiment, it is considered that the pedestrian is walking on two legs (may be stopped), and whether or not the load applied to the vehicle 1 has the characteristics of a pedestrian walking on two legs. It is used to determine whether or not the collision object is a pedestrian.

歩行者衝突判定システム100は、車両1に搭載された荷重センサ40、車速センサ9及び衝突判定ECU(Electronic Control Unit)10を有しており、衝突判定ECU10により制御される。   The pedestrian collision determination system 100 includes a load sensor 40, a vehicle speed sensor 9, and a collision determination ECU (Electronic Control Unit) 10 mounted on the vehicle 1, and is controlled by the collision determination ECU 10.

荷重センサ40は、車体前部バンパ30の車幅方向略全長にわたって配設された光ファイバであって、光ファイバの曲げ損失・圧縮損失により光ファイバを伝搬する透過光量が荷重により変化することを利用して荷重を検出する。また、例えば、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又は複数配設され、歪の大きさに応じて歪ゲージの抵抗が変化する現象(ピエゾ抵抗効果)を利用して荷重を検出する力学量センサであってもよい。   The load sensor 40 is an optical fiber disposed over substantially the entire length of the vehicle body front bumper 30 in the vehicle width direction, and the amount of transmitted light propagating through the optical fiber is changed by the load due to bending loss and compression loss of the optical fiber. Use it to detect the load. In addition, for example, one or a plurality of bumper reinforcements are arranged on the front surface or the front end of the left and right front side members, and a phenomenon (piezoresistance effect) in which the resistance of the strain gauge changes according to the magnitude of the strain is used. A mechanical quantity sensor that detects a load may be used.

衝突判定ECU10は、信号を入出力する入出力回路(I/O)11、プログラムを実行するCPU12、プログラムや演算に必要な閾値等が予め格納されているROM13、プログラム実行の作業領域として使用されるRAM14等がバスにより接続されたマイコンとして構成されている。   The collision determination ECU 10 is used as an input / output circuit (I / O) 11 for inputting / outputting a signal, a CPU 12 for executing a program, a ROM 13 for storing a threshold value necessary for a program and calculation, and a work area for executing the program. The RAM 14 is configured as a microcomputer connected by a bus.

図2はかかる衝突判定ECU10の機能ブロック図を示す。ROM13には、CPU12が実行することにより、衝突対象物の有効質量を演算する有効質量演算手段10aと、有効質量を強調する有効質量強調手段10b、及び、後述する強調有効質量と閾値、有効質量と閾値、又は、荷重信号に基づき衝突対象物が歩行者か否かを判定する歩行者判定手段10c、を実現するプログラム及び閾値が記憶されている。これらについて後に詳述する。   FIG. 2 is a functional block diagram of the collision determination ECU 10. In the ROM 13, the CPU 12 executes an effective mass calculation means 10 a that calculates the effective mass of the collision object, an effective mass enhancement means 10 b that emphasizes the effective mass, and an enhanced effective mass and threshold, which will be described later, and an effective mass. And a threshold value, or a program for realizing a pedestrian determination unit 10c that determines whether the collision target is a pedestrian based on a load signal, and a threshold value are stored. These will be described in detail later.

車速センサ9は、例えば、各輪に備えられたロータの円周上に定間隔で設置された凸部が通過する際の磁束の変化をパルスとして計測して、単位時間あたりのパルス数に基づき検出した各輪毎に車速を出力する。   The vehicle speed sensor 9 measures, for example, the change in magnetic flux when the convex portions installed at regular intervals on the circumference of the rotor provided in each wheel as pulses, and based on the number of pulses per unit time. The vehicle speed is output for each detected wheel.

荷重センサ40の信号は入出力回路11に入力され、CPU12の指示に従って適宜RAM14に格納される。衝突判定ECU10は、荷重センサ40の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。なお、複数の荷重センサ40が車両に搭載されている場合、車体前部に作用する荷重の大きさは、各荷重センサ40の出力に基づく荷重の合計値となる。   A signal from the load sensor 40 is input to the input / output circuit 11 and is appropriately stored in the RAM 14 in accordance with an instruction from the CPU 12. The collision determination ECU 10 detects the magnitude of the load applied to the front part of the vehicle body from the front of the vehicle based on the signal from the load sensor 40. When a plurality of load sensors 40 are mounted on the vehicle, the magnitude of the load acting on the front portion of the vehicle body is a total value of loads based on the outputs of the load sensors 40.

衝突判定ECU10は、後に詳述する如く、検出した車体前部の荷重に基づいて、車両が衝突した際におけるその対象物が歩行者であるか否かを判定する。衝突判定ECU10による判定結果は、歩行者保護装置20の駆動回路21に出力される。   As will be described in detail later, the collision determination ECU 10 determines whether or not the target object when the vehicle collides is a pedestrian based on the detected load on the front of the vehicle body. The determination result by the collision determination ECU 10 is output to the drive circuit 21 of the pedestrian protection device 20.

歩行者保護装置20は、車両が歩行者に衝突した際にその歩行者を保護するように作動する。歩行者保護装置20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、又は、エンジンフードの後方に配設され衝突時に車両後方へ向けフード後端部及びフロントピラーを覆うように展開し衝突歩行者に加わる衝撃を吸収するエアバッグを展開する装置である。   The pedestrian protection device 20 operates to protect a pedestrian when the vehicle collides with the pedestrian. The pedestrian protection device 20 is, for example, a device having a mechanism that lifts only the rear end side of an engine hood that covers the engine provided at the front of the vehicle body, or is disposed behind the engine hood and is directed toward the rear of the vehicle in the event of a collision. It is an apparatus that deploys an airbag that covers an end portion and a front pillar and absorbs an impact applied to a collision pedestrian.

歩行者保護装置20は駆動回路21を有している。駆動回路21は入出力回路11から歩行者保護装置20の駆動信号を入力されると、所定の点火剤に点火する。点火により瞬間的に発生するガスの圧力によりエンジンフードを短時間に持ち上げ、また、瞬間的に発生する大量のガスがエアバックに充填され瞬時に膨張する。   The pedestrian protection device 20 has a drive circuit 21. When the drive signal of the pedestrian protection device 20 is input from the input / output circuit 11, the drive circuit 21 ignites a predetermined igniter. The engine hood is lifted in a short time by the pressure of gas instantaneously generated by ignition, and a large amount of instantaneously generated gas is filled in the air bag and instantly expands.

続いて、衝突対象物が歩行者である場合に荷重センサ40が出力する信号について説明する。図3は車両1が歩行者と衝突した場合に荷重センサ40が検出する荷重信号の一例である。図3では時刻0に荷重の検出が開始されたものとして時間軸を取った。   Then, the signal which the load sensor 40 outputs when a collision target object is a pedestrian is demonstrated. FIG. 3 is an example of a load signal detected by the load sensor 40 when the vehicle 1 collides with a pedestrian. In FIG. 3, the time axis is taken on the assumption that the load detection starts at time 0.

まず、荷重信号に基づく歩行者判定について本実施形態の基本的な考えかたを説明する。歩行者と重対象物(障壁や車両等)では質量が大きく異なるため、歩行者であるか重対象物であるかを判定するうえでは車体前部に作用する荷重自体を用いれば十分である。   First, a basic way of thinking of the present embodiment regarding pedestrian determination based on a load signal will be described. Since the mass of pedestrians and heavy objects (barriers, vehicles, etc.) differ greatly, it is sufficient to use the load itself acting on the front of the vehicle body to determine whether the object is a pedestrian or heavy object.

しかし、車両が軽対象物(パイロン、手押し車等)に衝突した場合、車体前部に作用する荷重のピーク値は歩行者に衝突した場合と同程度の値を示すことがある。この点、車両における衝突対象が歩行者であるか軽対象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有効であると考えられる。   However, when the vehicle collides with a light object (pylon, wheelbarrow, etc.), the peak value of the load acting on the front of the vehicle body may be the same value as when the vehicle collides with a pedestrian. In this regard, it is considered effective to use the time integral value from the start of the collision of the load acting on the front of the vehicle body in distinguishing whether the collision target in the vehicle is a pedestrian or a light object. .

しかしながら、時間積分値であっても、車両1が軽対象物に高速で衝突した場合と、車両1が歩行者に低速で衝突した場合とでは差が小さく、時間積分値に基づき両衝突を精度よく判定することは困難であった。   However, even when the time integration value is used, the difference between the case where the vehicle 1 collides with a light object at high speed and the case where the vehicle 1 collides with a pedestrian at low speed is small, and both collisions are accurate based on the time integration value. It was difficult to judge well.

ところで、車両が歩行者やパイロンなどの軽対象物と衝突する状況では、車両1と衝突対象物の質量差が極めて大きいため、衝突前後において車両1の運動量すなわち車速はほとんど変化しないと考えられる。従って、車両の車体前部に加わる荷重の時間積分値は、車両1から見た衝突対象の運動量の変化(力積)となる(運動量保存則)。   By the way, in a situation where the vehicle collides with a light object such as a pedestrian or a pylon, the mass difference between the vehicle 1 and the object to be collided is extremely large, so that it is considered that the momentum of the vehicle 1, that is, the vehicle speed, hardly changes before and after the collision. Therefore, the time integral value of the load applied to the front part of the vehicle body of the vehicle is a change (impulse) of the momentum of the collision target viewed from the vehicle 1 (momentum conservation law).

また、車両と歩行者とが衝突する状況では、車両1の速度が歩行者の速度よりも十分に大きいと見なしてよく、車両進行方向における車両1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1の速度にほぼ等しいとしてよい。以上から、時間積分値を車両1の速度で除した値により、衝突対象物の有効質量を定義することができる。すなわち、車速が異なっても検出された荷重を等しく取り扱うため、荷重の時間積分値を自車速で除算した値(衝突対象物の有効質量)を用いることが有効であると考えられる。   In a situation where the vehicle and the pedestrian collide, the speed of the vehicle 1 may be considered to be sufficiently higher than the speed of the pedestrian, and the relative speed between the vehicle 1 and the pedestrian in the vehicle traveling direction (as viewed from the vehicle body). The speed of the pedestrian may be approximately equal to the speed of the vehicle 1. From the above, the effective mass of the collision object can be defined by the value obtained by dividing the time integral value by the speed of the vehicle 1. That is, it is considered effective to use a value (effective mass of the collision object) obtained by dividing the time integral value of the load by the own vehicle speed in order to treat the detected load equally even if the vehicle speed is different.

しかしながら、一方、質量及び重心が歩行者と同程度の軽対象物は有効質量も歩行者と同程度となるため、有効質量を用いても精度よく歩行者を判定することが困難な場合がある。   However, since a light object having the same mass and center of gravity as a pedestrian has an effective mass that is comparable to that of a pedestrian, it may be difficult to accurately determine the pedestrian even if the effective mass is used. .

そこで、本実施形態では、衝突対象物が歩行者であるか否かを判定するうえで、歩行者に特徴的な荷重信号の場合、具体的には荷重信号が2つのピークを示す等の場合は有効質量の演算結果を強調して、歩行者を判定しやすくする。また、荷重信号が歩行者特有の波形を示す場合には有効質量を演算することなく歩行者として判定する。   Therefore, in the present embodiment, in determining whether the collision target is a pedestrian, in the case of a load signal characteristic of the pedestrian, specifically, when the load signal shows two peaks, etc. Emphasizes the calculation result of the effective mass and makes it easy to determine a pedestrian. Moreover, when a load signal shows the waveform peculiar to a pedestrian, it determines as a pedestrian, without calculating effective mass.

〔有効質量の強調による歩行者判定〕
始めに、演算して得られた有効質量を強調して歩行者を判定する歩行者判定について説明する。まず、歩行者に特徴的な荷重信号である2つのピークについて説明する。
[Pedestrian judgment by emphasizing effective mass]
First, pedestrian determination for determining a pedestrian by emphasizing the effective mass obtained by calculation will be described. First, two peaks that are characteristic load signals for pedestrians will be described.

A.2つのピークが検出されるか否かに着目する。
図3に示すように荷重信号は2つのピーク(検出の順番に第1ピーク及び第2ピークという)を示しているが、これらが歩行者の2本の足による荷重のピークである。衝突角度によってはピークが1つとなることもあるが、歩行者と衝突した多くの場合、荷重信号に2つのピークが検出されると考えられる。したがって、歩行者判定手段10cは、荷重信号が2つのピークを有するか否かにより衝突対象物が歩行者か否かを判定できる。
A. Focus on whether two peaks are detected.
As shown in FIG. 3, the load signal shows two peaks (the first peak and the second peak in the order of detection), which are the peaks of the load caused by the pedestrian's two feet. Although there may be one peak depending on the collision angle, it is considered that two peaks are detected in the load signal in many cases of collision with a pedestrian. Therefore, the pedestrian determination unit 10c can determine whether or not the collision target is a pedestrian based on whether or not the load signal has two peaks.

B.2つ目のピークが検出されるタイミングに着目する。
歩行者の2本の足は荷重センサ40に対し近接して存在するため、2つのピークは所定時間内に検出されるものと考えられる。したがって、歩行者判定手段10cは、荷重信号が2つのピークを有する場合であっても、2つのピークが所定時間内に検出されるか否かにより衝突対象物が歩行者か否かを判定できる。なお、2つのピークが検出される時間間隔は車速により変わるため、判定のための所定時間は車速により可変としてもよい。
B. Focus on the timing at which the second peak is detected.
Since the pedestrian's two feet are close to the load sensor 40, the two peaks are considered to be detected within a predetermined time. Therefore, even if the load signal has two peaks, the pedestrian determination means 10c can determine whether or not the collision target is a pedestrian depending on whether the two peaks are detected within a predetermined time. . Since the time interval at which the two peaks are detected varies depending on the vehicle speed, the predetermined time for determination may be variable depending on the vehicle speed.

ここで、有効質量と閾値の関係について説明する。図4(a)は、有効質量を横軸に取った1次元の歩行者判定マップの一例であり、歩行者判定手段10cは有効質量が閾値以上の場合、衝突対象物が歩行者と判定し、有効質量が閾値未満の場合、衝突対象物が歩行者以外であると判定する。   Here, the relationship between the effective mass and the threshold will be described. FIG. 4A is an example of a one-dimensional pedestrian determination map in which the effective mass is taken on the horizontal axis, and the pedestrian determination unit 10c determines that the collision target is a pedestrian when the effective mass is equal to or greater than a threshold value. When the effective mass is less than the threshold, it is determined that the collision target is other than a pedestrian.

ところで、図4(a)の斜線部は、誤判定が生じやすい有効質量の領域、すなわち、質量及び重心が歩行者と同程度の対象物が衝突した場合に検出される有効質量の領域である。このため、斜線部を閾値が跨がないように閾値を右方向や左方向にシフトすることが考えられるが、斜線部の左端を閾値とすると質量及び重心が同程度の対象物が歩行者と判定される場合があり、斜線部の右端を閾値とすると歩行者が質量及び重心が同程度の対象物と判定される場合があり得ることになる。   By the way, the shaded area in FIG. 4A is an effective mass region that is likely to be erroneously determined, that is, an effective mass region that is detected when an object having the same mass and center of gravity as a pedestrian collides. . For this reason, it is conceivable that the threshold value is shifted to the right or left so that the threshold value does not straddle the shaded part. If the right end of the shaded area is set as a threshold value, the pedestrian may be determined to be an object having the same mass and center of gravity.

そこで、本実施形態では、斜線部の右端又はその付近を閾値に設定し、荷重信号が歩行者の特徴(2つのピーク)を示す場合には、有効質量を強調することで大きめに設定された閾値を超えさせ、歩行者を判定するものとする(以下、強調した有効質量を強調有効質量という)。閾値を右側にシフトすることで歩行者だけを確実に判定し、また、有効質量が閾値未満であっても荷重信号が歩行者に特有の形であれば有効質量を強調することで閾値を超えさせ歩行者と判定することができるようになる。したがって、歩行者のみを精度よく判定することができる。   Therefore, in the present embodiment, the right end of the shaded portion or the vicinity thereof is set as a threshold value, and when the load signal indicates the characteristics of the pedestrian (two peaks), the effective mass is emphasized to be set larger. It is assumed that the threshold is exceeded and the pedestrian is determined (hereinafter, the emphasized effective mass is referred to as the emphasized effective mass). By shifting the threshold value to the right, only pedestrians can be determined reliably, and even if the effective mass is less than the threshold value, if the load signal is in a form unique to the pedestrian, the effective mass will be exceeded and the threshold value will be exceeded. Can be determined as a pedestrian. Therefore, only a pedestrian can be determined with high accuracy.

図4(b)は、強調有効質量及び有効質量と閾値との比較を説明するための図である。図4(b)の閾値は図4(a)の閾値よりも右端方向にシフトしたものである。この閾値を本実施形態の歩行者判定に使用することで、歩行者と質量及び重心が歩行者と同程度の対象物とを精度よく判定できる。   FIG. 4B is a diagram for explaining the emphasized effective mass and the comparison between the effective mass and the threshold value. The threshold value in FIG. 4B is shifted in the right end direction from the threshold value in FIG. By using this threshold value for the pedestrian determination of the present embodiment, it is possible to accurately determine a pedestrian and an object having the same mass and center of gravity as the pedestrian.

なお、有効質量強調手段10bによる有効質量の強調とは、演算結果を増大することをいう。具体的には、演算結果に定数を掛けたり、又は、定数を加算することをいうが、所定の関数(例えば、f=g(有効質量))に入力してもよい。   Note that the enhancement of the effective mass by the effective mass enhancement means 10b means increasing the calculation result. Specifically, the calculation result is multiplied by a constant or the constant is added, but it may be input to a predetermined function (for example, f = g (effective mass)).

強調の程度は設計事項であるが、図4(a)の斜線部の幅程度であればよく、すなわち歩行者と質量及び重心が同程度の対象物とが誤判定されやすい領域の有効質量を歩行者と判定されるように強調する程度である。このように強調することで、歩行者の有効質量は閾値を超えることができ、荷重信号が2つのピークを有しているが明らかに有効質量の小さい衝突対象物を歩行者と誤判定することも防止できる。   The degree of emphasis is a design matter, but it may be about the width of the shaded portion in FIG. 4A, that is, the effective mass of the region where a pedestrian and an object having the same mass and center of gravity are likely to be erroneously determined. The degree of emphasis is such that it is determined to be a pedestrian. By emphasizing in this way, the effective mass of the pedestrian can exceed the threshold value, and the collision target with the apparently small effective mass is erroneously determined as a pedestrian, although the load signal has two peaks. Can also be prevented.

〔歩行者特有の荷重信号による歩行者判定〕
続いて、歩行者特有の荷重信号による歩行者判定について説明する。上述した、歩行者に特徴的な荷重信号、A及びBについては同様であるので説明は省略する。
[Pedestrian judgment by pedestrian-specific load signal]
Next, pedestrian determination based on a pedestrian-specific load signal will be described. Since the above-described load signals, A and B, which are characteristic for pedestrians, are the same, description thereof will be omitted.

C.衝突対象物が歩行者である場合の荷重ピークの大きさに着目する。
歩行者の質量(体重)は様々であるものの正規部分に従うと考えられるため、例えば歩行者の99%をカバーする歩行者の質量の上限と下限を決定することができる。また、歩行者保護装置20は、作動する車速の上限及び下限が限られている。これは、車両が過度に低速だと歩行者保護装置20を駆動する必要がないこと、過度に高速だと歩行者保護装置20では保護が困難なためである。したがって、歩行者の質量の上限及び下限、車速の上限及び下限から、歩行者と衝突した場合に想定される荷重のピークの上限及び下限を決定することができる。すなわち、質量の上限の歩行者に上限の車速で衝突した場合が荷重のピークの上限になり、質量の下限の歩行者に下限の車速で衝突した場合が荷重のピークの下限となる。歩行者判定手段10cは、荷重信号の2つのピークが所定の上限と下限の間にあるか否かにより衝突対象物が歩行者か否かを判定できる。
C. Focus on the magnitude of the load peak when the collision target is a pedestrian.
Since the mass (weight) of the pedestrian varies depending on the normal part, it is possible to determine the upper limit and the lower limit of the mass of the pedestrian that covers 99% of the pedestrian, for example. Moreover, the upper and lower limits of the vehicle speed at which the pedestrian protection device 20 operates are limited. This is because it is not necessary to drive the pedestrian protection device 20 if the vehicle is excessively low speed, and it is difficult to protect the pedestrian protection device 20 if the vehicle is excessively high speed. Therefore, the upper limit and the lower limit of the peak of the load assumed when colliding with the pedestrian can be determined from the upper limit and the lower limit of the mass of the pedestrian and the upper limit and the lower limit of the vehicle speed. That is, the upper limit of the load peak occurs when the vehicle collides with the pedestrian with the upper limit of mass, and the lower limit of the load peak occurs when the vehicle collides with the pedestrian with the lower limit of mass. The pedestrian determination means 10c can determine whether or not the collision target is a pedestrian based on whether or not the two peaks of the load signal are between a predetermined upper limit and a lower limit.

D.2つのピークの大小関係に着目する。
衝突した歩行者の2本目の足による荷重は、1本目の足が既に衝突していることで衝撃が減少するため、1本目の足による荷重よりも小さい。このため歩行者が対象物である場合、第2ピークは第1ピークよりも小さい。この点から、歩行者判定手段10cは荷重信号の第2ピークが、第1ピークよりも所定割合以下であるか否かにより衝突対象物が歩行者か否かを判定できる。なお、所定割合以下としたのは、第2ピークが誤差の範囲で第1ピークよりも小さい場合に誤判定を回避するためである。
D. Focus on the magnitude relationship between the two peaks.
The load caused by the second foot of the colliding pedestrian is smaller than the load caused by the first foot because the impact is reduced because the first foot has already collided. For this reason, when a pedestrian is an object, the second peak is smaller than the first peak. From this point, the pedestrian determination means 10c can determine whether or not the collision target is a pedestrian based on whether or not the second peak of the load signal is a predetermined ratio or less than the first peak. The reason why the ratio is equal to or less than the predetermined ratio is to avoid erroneous determination when the second peak is smaller than the first peak in the error range.

歩行者の荷重信号はA〜Dのような特徴を全て備えていると考えられるので、歩行者判定手段10cはA〜Dの全ての条件を満たす場合に衝突対象物が歩行者であると判定する。この判定では時間積分値や有効質量を演算しないのでCPU12の演算負荷を低減して、高速に歩行者を判定できる。   Since it is considered that the pedestrian load signal has all the features A to D, the pedestrian determination means 10c determines that the collision target is a pedestrian when all the conditions A to D are satisfied. To do. In this determination, since the time integral value and effective mass are not calculated, the calculation load on the CPU 12 can be reduced and a pedestrian can be determined at high speed.

以上の判定方法に基づき、車両1が対象物に衝突した際の歩行者判定の判定手順について図5のフローチャート図に基づき説明する。図5のフローチャート図は例えばイグニッションオンによりスタートする。   Based on the above determination method, the determination procedure of the pedestrian determination when the vehicle 1 collides with the object will be described based on the flowchart of FIG. The flowchart in FIG. 5 starts with, for example, ignition on.

衝突判定ECU10は車速センサ9の出力する信号を監視して、車両1の車速が所定値以上か否かを判定する(S1)。車速が遅い場合に歩行者保護装置20が作動することを防止するためである。したがって、衝突判定ECU10は車速が所定値以上になるまで待機する。   The collision determination ECU 10 monitors a signal output from the vehicle speed sensor 9, and determines whether or not the vehicle speed of the vehicle 1 is equal to or higher than a predetermined value (S1). This is to prevent the pedestrian protection device 20 from operating when the vehicle speed is low. Accordingly, the collision determination ECU 10 stands by until the vehicle speed becomes a predetermined value or more.

そして、車速が所定値以上になった場合(S1のYes)、衝突判定ECU10は荷重センサ40が荷重を出力するか否かを判定する(S2)。荷重が検出されない場合(S2のNo)は対象物と衝突してないので、ステップS1から処理を繰り返す。   When the vehicle speed becomes equal to or higher than the predetermined value (Yes in S1), the collision determination ECU 10 determines whether or not the load sensor 40 outputs a load (S2). If no load is detected (No in S2), the process does not collide with the object, and the process is repeated from step S1.

荷重が検出された場合(S2のYes)、歩行者判定手段10cは荷重信号にピークが2つあるか否かを判定する(S3)。ステップS3の判定が上述のAに基づく判定である。すなわち、歩行者判定手段10cは荷重ピークが2つ検出された場合、それぞれ歩行者の2本の足による荷重のピークであると判定する。荷重信号に2つピークがない場合(S3のNo)、ステップS12に進む。   When a load is detected (Yes in S2), the pedestrian determination unit 10c determines whether there are two peaks in the load signal (S3). The determination in step S3 is a determination based on A described above. That is, when two load peaks are detected, the pedestrian determination unit 10c determines that each is a load peak due to the pedestrian's two legs. When there are no two peaks in the load signal (No in S3), the process proceeds to step S12.

荷重信号に2つのピークが検出された場合(S3のYes)、歩行者判定手段10cは荷重信号の第2ピークが第1ピークから所定時間内か否かを判定する(S4)。ステップS4の判定が上述のBに基づく判定である。2つのピークが所定時間内にある場合、歩行者判定手段10cはいずれも歩行者の2本の足による荷重のピークであると判定する。第2ピークが第1ピークから所定時間内にない場合(S4のNo)、ステップS12に進む。   When two peaks are detected in the load signal (Yes in S3), the pedestrian determination unit 10c determines whether or not the second peak of the load signal is within a predetermined time from the first peak (S4). The determination in step S4 is a determination based on B described above. When the two peaks are within a predetermined time, the pedestrian determination means 10c determines that both are peaks of the load caused by the pedestrian's two feet. When the second peak is not within the predetermined time from the first peak (No in S4), the process proceeds to step S12.

第2ピークが第1ピークから所定時間内にある場合(S4のYes)、衝突判定ECU10は2つのピーク荷重が一定範囲内か否かを判定する(S5)。ステップS5の判定が上述のCに基づく判定である。すなわち、2つのピーク荷重が歩行者の荷重として想定されている荷重の範囲の場合、歩行者判定手段10cは歩行者と2本の足による荷重であると判定する。2つピーク荷重が一定範囲内にない場合(S5のNo)、ステップS8に進む。   When the second peak is within a predetermined time from the first peak (Yes in S4), the collision determination ECU 10 determines whether or not the two peak loads are within a certain range (S5). The determination in step S5 is a determination based on C described above. That is, when the two peak loads are within the range of loads assumed as pedestrian loads, the pedestrian determination means 10c determines that the load is a load due to the pedestrian and two legs. If the two peak loads are not within the predetermined range (No in S5), the process proceeds to step S8.

2つピーク荷重が一定範囲内にある場合(S5のYes)、歩行者判定手段10cは第2ピークのピーク荷重が第1ピークのピーク荷重の一定割合以下か否かを判定する(S6)。ステップS6の判定が上述のDに基づく判定である。すなわち、2つめのピーク荷重が第1ピークのピーク荷重の一定割合以下の場合、歩行者の2本の足に順に衝突したと判定する。第2ピークのピーク荷重が第1ピークのピーク荷重の一定割合以下でない場合(S6のNo)、ステップS8に進む。   When the two peak loads are within a certain range (Yes in S5), the pedestrian determination means 10c determines whether or not the peak load of the second peak is equal to or less than a certain ratio of the peak load of the first peak (S6). The determination in step S6 is a determination based on D described above. That is, when the second peak load is equal to or less than a certain ratio of the peak load of the first peak, it is determined that the pedestrian has sequentially collided with the two legs. When the peak load of the second peak is not equal to or less than a certain ratio of the peak load of the first peak (No in S6), the process proceeds to step S8.

歩行者判定手段10cは、ステップS3〜S6の全ての満たす場合、衝突対象物が歩行者であると判定する(S7)。   The pedestrian determination means 10c determines that the collision target is a pedestrian when all of steps S3 to S6 are satisfied (S7).

ステップS8以降の処理について説明する。ステップS8以降の処理は、荷重信号に2つのピークが検出され、かつ、第2ピークが第1ピークから所定時間内に検出された場合であって、ステップS5又はS6の条件を満たさない場合に処理される。すなわち、歩行者に特徴的な荷重信号が検出された場合の処理である。   The process after step S8 is demonstrated. The processing after step S8 is performed when two peaks are detected in the load signal and the second peak is detected within a predetermined time from the first peak, and the conditions of step S5 or S6 are not satisfied. It is processed. That is, this is a process when a load signal characteristic of a pedestrian is detected.

歩行者に特徴的な荷重信号が検出されると、有効質量演算手段10aは有効質量を演算し、そして、有効質量強調手段10bが演算結果を強調する(S8)。上述したように、有効質量演算手段10aは荷重信号の時間積分値を自車速で除算して有効質量を演算し、有効質量強調手段10bは有効質量に例えば定数を乗ずることで強調する。   When a load signal characteristic for a pedestrian is detected, the effective mass calculation means 10a calculates the effective mass, and the effective mass enhancement means 10b emphasizes the calculation result (S8). As described above, the effective mass calculation unit 10a calculates the effective mass by dividing the time integral value of the load signal by the own vehicle speed, and the effective mass enhancement unit 10b emphasizes the effective mass by multiplying the constant, for example.

ついで、歩行者判定手段10cは強調有効質量が閾値以上か否かを、図4(b)の歩行者判定マップを使用して判定する(S9)。   Next, the pedestrian determination means 10c determines whether or not the enhanced effective mass is greater than or equal to the threshold using the pedestrian determination map of FIG. 4B (S9).

図4(b)には、説明のため強調前の有効質量を点線の「○」により、強調有効質量を黒色の「○」によりそれぞれ示した。歩行者判定手段10cは、強調有効質量が閾値以上の場合は衝突対象物を歩行者と判定し(S10)、強調有効質量が閾値未満の場合は衝突対象物は歩行者でないと判定する(S11)。図4(b)に示すように、有効質量に基づけば歩行者でないと判定される場合でも、歩行者に特徴的な荷重信号の場合は有効質量を強調することで、歩行者と判定することができる。   In FIG. 4B, the effective mass before emphasis is indicated by a dotted line “◯” and the emphasized effective mass is indicated by a black “O” for explanation. The pedestrian determination unit 10c determines that the collision target is a pedestrian when the effective enhancement mass is equal to or greater than the threshold (S10), and determines that the collision target is not a pedestrian when the effective enhancement mass is less than the threshold (S11). ). As shown in FIG. 4 (b), even when it is determined that the person is not a pedestrian based on the effective mass, in the case of a load signal characteristic of the pedestrian, the effective mass is emphasized to determine the pedestrian. Can do.

ステップS12以降の処理について説明する。ステップS12以降の処理は、荷重が検出されたものの、荷重信号に2つのピークが検出されない場合に処理される。   The process after step S12 is demonstrated. The processing after step S12 is performed when a load is detected but two peaks are not detected in the load signal.

荷重信号に2つのピークが検出されなくても衝突対象物が歩行者の可能性があるため、有効質量演算手段10aは、歩行者であるか否かを判定するため有効質量を演算する(S12)。すなわち、荷重信号の時間積分値を自車速で除算して有効質量を演算する。   Even if two peaks are not detected in the load signal, the collision target may be a pedestrian, so the effective mass calculation means 10a calculates the effective mass to determine whether or not the pedestrian is present (S12). ). That is, the effective mass is calculated by dividing the time integral value of the load signal by the vehicle speed.

そして、歩行者判定手段10cは有効質量が閾値以上か否かを、図4(b)の歩行者判定マップを使用して判定する(S13)。   And the pedestrian determination means 10c determines whether an effective mass is more than a threshold value using the pedestrian determination map of FIG.4 (b) (S13).

図4(b)には、説明のため2つの有効質量を「□」と「△」によりそれぞれ示した。有効質量が「△」のように閾値未満の場合(S13のNo)、歩行者判定手段10cは衝突対象物は歩行者でないと判定する(S15)。したがって、有効質量が歩行者と同程度となる、質量及び重心が同程度の衝突対象物であっても、歩行者に特徴的な荷重信号でない場合、有効質量が強調されないので歩行者と誤って判定されることがない。   In FIG. 4B, two effective masses are indicated by “□” and “Δ”, respectively, for explanation. When the effective mass is less than the threshold value as “Δ” (No in S13), the pedestrian determination unit 10c determines that the collision target is not a pedestrian (S15). Therefore, even if the effective mass is the same as that of a pedestrian, even if it is a collision target with the same mass and center of gravity, if it is not a characteristic load signal for the pedestrian, the effective mass will not be emphasized, It is not judged.

有効質量が「□」のように閾値以上の場合(S13のYes)、歩行者判定手段10cは歩行者であると判定する(S14)。したがって、荷重信号に2つのピークが検出されない衝突対象物であっても、閾値以上であれば歩行者と判定することができる。「□」のような有効質量が演算される場合は、例えば、歩行者の真正面、真後又は真横から衝突した場合、すなわち、2本の足による荷重が分離して検出されない場合である。このような場合は、1本ずつ衝突するよりも有効質量が高めに演算されることが分かっている。したがって、歩行者判定手段10cは、車両1が2本の足にほぼ同時に衝突した場合でも、歩行者と衝突した場合は歩行者と判定することができる。なお、有効質量が歩行者より大きめの衝突対象物の場合2つのピークは検出されないが、このような場合は図4(b)の閾値よりも大きめの閾値により歩行者でないと判定される。   When the effective mass is equal to or greater than the threshold value as “□” (Yes in S13), the pedestrian determination unit 10c determines that the pedestrian is a pedestrian (S14). Therefore, even a collision target in which two peaks are not detected in the load signal can be determined as a pedestrian if it is equal to or greater than the threshold value. The case where the effective mass such as “□” is calculated is, for example, the case where the vehicle collides from the front, right behind, or right side of the pedestrian, that is, the case where the load by the two legs is not detected separately. In such a case, it is known that the effective mass is calculated to be higher than that of collision one by one. Therefore, even when the vehicle 1 collides with two legs almost simultaneously, the pedestrian determination unit 10c can determine that the vehicle 1 is a pedestrian when it collides with a pedestrian. Two peaks are not detected when the effective mass is a collision object larger than that of a pedestrian. In such a case, it is determined that the object is not a pedestrian based on a threshold value larger than the threshold value shown in FIG.

以上のように、本実施形態の歩行者衝突判定システム100は、閾値を高めにシフトしておくので、歩行者と同程度の質量及び重心を有する衝突対象物を歩行者と誤判定することがなく、かつ、歩行者に特徴的な荷重信号が検出された場合は有効質量を強調することで閾値を超えさせ歩行者と判定することができる。また、荷重信号が歩行者特有の波形である場合には、そのまま歩行者と判定することができる。また、2つのピークが検出されない場合、有効質量が歩行者と同程度の衝突対象物であれば歩行者と誤判定することがなく、有効質量が閾値以上であれば歩行者であると判定できる。   As described above, since the pedestrian collision determination system 100 according to the present embodiment shifts the threshold value higher, a collision target having the same mass and center of gravity as the pedestrian may be erroneously determined as a pedestrian. If a load signal that is characteristic to a pedestrian is not detected, the effective mass is emphasized to exceed the threshold value and to be determined as a pedestrian. Moreover, when a load signal is a waveform peculiar to a pedestrian, it can determine with a pedestrian as it is. In addition, if two peaks are not detected, it is possible to determine that the effective mass is a pedestrian if the effective mass is equal to or greater than that of the pedestrian, and that the effective mass is equal to or greater than the threshold. .

歩行者衝突判定システムの構成図である。It is a block diagram of a pedestrian collision determination system. 衝突判定ECUの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of collision judgment ECU. 車両が歩行者と衝突した場合に荷重センサが検出する荷重信号の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the load signal which a load sensor detects when a vehicle collides with a pedestrian. 有効質量と閾値の関係を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the relationship between effective mass and a threshold value. 車両が対象物に衝突した際の歩行者判定の判定手順を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the determination procedure of pedestrian determination when a vehicle collides with a target object.

符号の説明Explanation of symbols

1 車両
9 車速センサ
10 衝突判定ECU
10a 有効質量演算手段
10b 有効質量強調手段
20 歩行者保護装置
30 バンパ
40 荷重センサ
100 歩行者衝突判定システム

1 Vehicle 9 Vehicle Speed Sensor 10 Collision Determination ECU
10a Effective mass calculation means 10b Effective mass enhancement means 20 Pedestrian protection device 30 Bumper 40 Load sensor
100 Pedestrian collision determination system

Claims (3)

荷重センサにより検出した車体前部に対象物が加える荷重に基づき前記対象物の有効質量を演算する有効質量演算手段と、前記有効質量に基づき前記対象物が歩行者か否かを判定する判定手段とを有する歩行者衝突判定システムにおいて、
前記荷重のピークが所定時間内に2つ検出され、かつ、2つのピーク荷重が所定範囲内にない場合、前記有効質量を強調する有効質量強調手段を有し、
前記判定手段は、強調された前記有効質量に基づき前記対象物が歩行者か否かを判定する、
ことを特徴とする歩行者衝突判定システム。
Effective mass calculating means for calculating the effective mass of the object based on the load applied to the front of the vehicle body detected by the load sensor, and determining means for determining whether the object is a pedestrian based on the effective mass In a pedestrian collision determination system having
Effective mass enhancement means for emphasizing the effective mass when two peaks of the load are detected within a predetermined time and the two peak loads are not within the predetermined range;
The determination means determines whether or not the object is a pedestrian based on the effective mass emphasized.
A pedestrian collision determination system characterized by that.
更に、2つの前記ピーク荷重が所定範囲内であり、かつ、2つめのピーク荷重が1つめのピーク荷重の所定割合以下である場合、
前記判定手段は、前記有効質量を演算せずに前記対象物が歩行者であると判定する、
ことを特徴とする請求項1記載の歩行者衝突判定システム。
Furthermore, when the two peak loads are within a predetermined range, and the second peak load is less than or equal to a predetermined ratio of the first peak load,
The determination means determines that the object is a pedestrian without calculating the effective mass,
The pedestrian collision determination system according to claim 1.
荷重センサにより検出した車体前部に対象物が加える荷重に基づき有効質量を演算し、該有効質量に基づき前記対象物が歩行者か否かを判定する歩行者衝突判定方法において、
歩行者衝突判定システムが、
前記荷重のピークが所定時間内に2つ検出され、かつ、2つのピーク荷重が所定範囲内にあるか否かを判定するステップと、
前記荷重のピークが所定時間内に2つ検出され、かつ、2つのピーク荷重が所定範囲内にない場合、前記有効質量を強調する有効質量強調ステップと、
強調された前記有効質量に基づき前記対象物が歩行者か否かを判定する判定ステップと、
を有することを特徴とする歩行者衝突判定方法。


In a pedestrian collision determination method for calculating an effective mass based on a load applied by an object to a front part of a vehicle body detected by a load sensor and determining whether the object is a pedestrian based on the effective mass,
Pedestrian collision detection system
Determining whether two peaks of the load are detected within a predetermined time and whether the two peak loads are within a predetermined range; and
An effective mass emphasizing step of emphasizing the effective mass when two peaks of the load are detected within a predetermined time and the two peak loads are not within the predetermined range;
A determination step of determining whether the object is a pedestrian based on the enhanced effective mass;
A pedestrian collision determination method characterized by comprising:


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