JP2010195141A

JP2010195141A - 車両用衝突判定装置

Info

Publication number: JP2010195141A
Application number: JP2009040842A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Inagaki; 智博稲垣
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2009-02-24
Filing date: 2009-02-24
Publication date: 2010-09-09
Anticipated expiration: 2029-02-24
Also published as: JP5141913B2

Abstract

【課題】車両が衝突物を検出した場合に、確実に歩行者を判定することの可能な車両用衝突判定装置を提供する。
【解決手段】衝突検出手段により被衝突物との衝突が検出されると(S1)、衝突対象判定手段は、バンパ衝突判定手段(S3)により被衝突物がバンパ衝突領域内にあると判定し、且つ、衝突物判定手段(S4)により被衝突物が歩行者領域内にあると判定することで、衝突対象が歩行者であると判定する(S5)。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両用衝突判定装置に係り、詳しくは、車両に搭載された衝突検出手段から衝突対象を判定する技術に関するものである。

近年、走行中の車両に歩行者が衝突すると、車両のフードを跳ね上げて歩行者への安全面を考慮したポップアップフードの技術が開発されている。
例えば、歩行者との衝突時にフロントフードを持ち上げることでエンジンルーム内の空間を確保し、歩行者が当該フロントフードと衝突した際にエンジン等の固い部品に当たらないよう、フロントフードにより衝撃を吸収するという技術が知られている。

このようなポップアップフードの機能を備えた車両には、被衝突物との衝突を検出する衝突検出手段が備えられている。しかしながら、車両に搭載された衝突検出手段が衝突を検出した際、衝突対象が歩行者であるのか、歩行者以外、例えば縁石や路面の穴であるのかを区別することが困難であるという問題がある。
そこで、衝突対象が歩行者であることを確実に識別し、歩行者保護または乗員保護の作動選択を行う技術が知られている（特許文献１）。

特開２０００−１７７５１４号公報

上記公報に開示された従来技術では、車両の変形により衝突を検出するので、装置は、バンパに対向電極を配設して誘電体を当該対向電極に介装し、静電容量を検出する静電容量検出回路で構成されている。
しかしながら、このような構成では、歩行者の着衣などの影響を受けるため、確実に歩行者を判定することが困難と考える。

本発明は、上述した課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、車両が衝突物を検出した場合に、確実に歩行者を判定することの可能な車両用衝突判定装置を提供することにある。

上記の目的を達成するべく、請求項１の車両用衝突判定装置は、車両と被衝突物の衝突を検出する衝突検出手段と、該衝突検出手段の出力信号からバンパの共振の振幅の大きさ及びその他複数の制御量を算出する制御量算出手段と、前記衝突検出手段により前記被衝突物との衝突が検出されると、前記制御量算出手段からの情報に基づき衝突対象を判定する衝突対象判定手段とを備え、前記衝突対象判定手段は、少なくとも前記バンパの共振の振幅の大きさ及び前記その他複数の制御量のいずれかに基づき歩行者とのバンパ衝突を含んでバンパ衝突有りと判定するバンパ衝突判定手段と、前記その他複数の制御量のいずれかに基づき被衝突物が歩行者と判定する衝突物判定手段とを含んでなることを特徴とする。

請求項２の車両用衝突判定装置では、請求項１において、予め衝突検出手段の出力信号に基づいて作成されたバンパ衝突判定マップ及び衝突物判定マップを備え、前記バンパ衝突判定手段は、前記バンパの共振の振幅の大きさ及び前記その他複数の制御量のうちの１つが前記バンパ衝突判定マップの所定のバンパ衝突領域にあると歩行者とのバンパ衝突を含んでバンパ衝突有りと判定し、前記衝突物判定手段は、前記その他複数の制御量のうちのいずれか２つが前記衝突物判定マップの所定の歩行者領域内にあると被衝突物が歩行者と判定することを特徴とする。

請求項３の車両用衝突判定装置では、請求項２において、前記その他複数の制御量は、前記バンパの変形量を含み、前記バンパ衝突判定手段は、前記バンパの共振の振幅の大きさ及び前記バンパの変形量が前記所定のバンパ衝突領域にあると歩行者とのバンパ衝突を含んでバンパ衝突有りと判定し、前記衝突物判定手段は、前記その他複数の制御量のうち前記バンパの変形量及びいずれか他の１つが前記所定の歩行者領域内にあると被衝突物が歩行者と判定することを特徴とする。

請求項４の車両用衝突判定装置では、請求項３において、前記その他複数の制御量は、さらに前記バンパが受けた速度を含み、前記衝突物判定手段は、前記バンパの変形量及び前記バンパが受けた速度が前記所定の歩行者領域内にあると被衝突物が歩行者と判定することを特徴とする。

請求項１の車両用衝突判定装置によれば、衝突対象判定手段は、バンパ衝突判定手段と衝突物判定手段とを含み、衝突検出手段の出力信号から算出された少なくともバンパの共振の振幅の大きさ及びその他複数の制御量のいずれかに基づきバンパ衝突判定手段により歩行者とのバンパ衝突を含んでバンパ衝突有りと判定され、その他複数の制御量のいずれかに基づき衝突物判定手段により被衝突物が歩行者と判定される。

従って、バンパ衝突判定手段により、バンパの共振の振幅の大きさに着目することにより、バンパに歩行者が衝突した場合に発生する固有のバンパの共振の振幅の大きさに基づいて被衝突物をある程度歩行者に絞ってバンパ衝突有りと判定し、バンパ衝突ではない形態、例えば路面の穴や凸凹路面を被衝突物から取り除くことができ、さらに、衝突物判定手段により、被衝突物が歩行者以外である場合、例えば縁石やボールを被衝突物から取り除くことができ、バンパ衝突判定手段と衝突物判定手段という二つの評価基準に基づいて衝突判定をすることにより、歩行者が衝突したということを良好に判定することができる。

請求項２の車両用衝突判定装置によれば、少なくともバンパの共振の振幅の大きさ及びその他複数の制御量のいずれかが予め設定したバンパ衝突判定マップにある所定のバンパ衝突領域内である場合にバンパ衝突判定手段により歩行者とのバンパ衝突を含んでバンパ衝突有りと判定され、その他複数の制御量のいずれかが予め設定した衝突物判定マップにある所定の歩行者領域内である場合に衝突物判定手段により被衝突物が歩行者と判定される。

従って、バンパ衝突判定マップに基づき、バンパ衝突ではない形態、例えば路面の穴や凸凹路面を被衝突物から容易に取り除くことができ、また、衝突物判定マップに基づき、被衝突物が歩行者以外である場合、例えば縁石やボールを被衝突物から容易に取り除くことができ、衝突対象が歩行者であることを確実に判定することが可能である。
請求項３の車両用衝突判定装置によれば、少なくともバンパの共振の振幅の大きさ及びバンパの変形量が予め設定した所定のバンパ衝突領域内である場合にバンパ衝突判定手段によりバンパ衝突有りと判定され、その他複数の制御量のうちバンパの変形量及びいずれか他の１つが予め設定した所定の歩行者領域内である場合に衝突物判定手段により被衝突物が歩行者と判定される。

従って、バンパの共振の振幅の大きさとバンパの変形量とに基づいて、衝突対象が歩行者であることを確実に判定することができる。
請求項４の車両用衝突判定装置によれば、その他複数の制御量のうちバンパの変形量及びバンパが受けた速度が予め設定した所定の歩行者領域内である場合に衝突物判定手段により被衝突物が歩行者と判定される。

従って、バンパの共振の振幅の大きさとバンパの変形量とバンパが受けた速度とに基づいて、衝突対象が歩行者であることを確実に判定することができる。

本発明に係る車両用衝突判定装置を含む車両の概略構成図である。ポップアップフード制御において行われるポップアップフード制御ルーチンを示すフローチャートである。図２に示す制御量算出における制御ブロック図である。バンパ前後方向における共振の振幅の大きさＹとバンパの変形量Ｘとの関係を示すグラフである。バンパが受けた速度Ｖとバンパの変形量Ｘとの関係を示すグラフである。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１には、本発明に係る車両衝突判定装置を備えた車両の概略構成図が示されている。
車両１の車体前部にはエンジンルーム２が形成されており、エンジンルーム２の上面には開閉可能なフロントフード３が配設されている。
そして、フロントフード３の後端の車幅方向両側部分には、それぞれフード跳ね上げ機構２０、２２が設けられている。

フロントフード３は、全閉時には当該フロントフード３の前端に設けられたストライカ３ａがフロントバンパ１２の上部に設けられたラッチ１２ａにより固定され、フード跳ね上げ時にはフード跳ね上げ機構２０、２２により、上方に移動する構成をなしている。
また、車両１の車体前部の両側面にはそれぞれフロントフェンダ４、６が配設されている。

さらに、車両１の車体前端部分には、車幅方向両端に一対のヘッドランプ８、１０が配設され、当該ヘッドランプ８、１０の下方には車幅方向に延びたフロントバンパ１２が配設されている。
フロントバンパ１２内には歩行者等の被衝突物との衝突を検知するための加速度センサ１４（衝突検出手段）が設けられており、当該加速度センサ１４は車両１に備えられているメモリやＣＰＵ等（図示せず）から構成された電子コントロールユニット（以下、ＥＣＵと略す）１６の入力側に電気的に接続されている。ＥＣＵ１６は、図示しない車速センサ等の各種センサ類や各種装置等と電気的に接続されており、各種センサ類からの各情報から様々な制御量を行うと共に、当該制御量に基づき各種装置を制御する機能を有している。

また、ＥＣＵ１６には、図示しないメモリにバンパ衝突判定マップ及び衝突物判定マップが予め設定され登録されており、当該バンパ衝突判定マップ及び当該衝突判定マップについては後述する。
ＥＣＵ１６の出力側には上記フード跳ね上げ機構２０、２２が電気的に接続されており、これにより、ＥＣＵ１６は加速度センサ１４からの入力に基づき、フード跳ね上げ機構２０、２２を制御可能である。

以下、このように構成された本発明に係る車両用衝突判定装置の作動内容について説明する。
図２にはＥＣＵ１６が実行する一実施形態としてポップアップフード制御ルーチンを示すフローチャート（衝突対象判定手段）が、図３には当該ポップアップフード制御ルーチンの制御量算出に関わる制御ブロック図（制御量算出手段）がそれぞれ示されている。さらに、図４にはＥＣＵ１６に登録されているバンパ衝突判定マップとなるバンパ前後方向の共振の振幅の大きさとバンパの変形量の関係を示すグラフが、図５には衝突物判定マップとなるバンパが受けた速度とバンパの変形量の関係を示すグラフがそれぞれ示されている。以下、図２乃至図５に基づいて説明する。

図２のステップＳ１では、加速度センサ１４が被衝突物との衝突を検出する。
ステップＳ２では、加速度センサ１４の出力信号からそれぞれの制御量を算出する。
詳しくは、図３に示すように、ブロックＢ１０では加速度センサ１４により検出された出力信号をハイパスフィルタにてフィルタをかけ、遮断周波数より低い周波数帯を取り除く。ブロックＢ１２では、ブロックＢ１０の出力値に対してさらにローパスフィルタにてフィルタをかけ、遮断周波数より高い周波数帯を取り除く。これにより、フロントバンパ１２への軽衝突があるとフロントバンパ１２が共振する特定の周波数Ｆの領域成分を出力する。そして、ブロックＢ１４では、出力された周波数Ｆの振幅の絶対値を算出し、ブロックＢ１６にて積分器によりブロックＢ１４の出力値を積分することにより、フロントバンパ１２における前後方向の共振の振幅の大きさＹが算出される。

また、ブロックＢ２０では加速度センサ１４の出力信号を積分器で積分し、ブロックＢ２２ではさらにブロックＢ２０の出力値を積分することにより、フロントバンパ１２の変形量Ｘが算出される。
そして、ブロックＢ３０では、加速度センサ１４の出力信号を積分器で積分することにより、フロントバンパ１２の受けた速度Ｖが算出される。

このように、加速度センサ１４からの情報に基づき、フロントバンパ１２における前後方向の共振の振幅の大きさＹ、フロントバンパ１２の変形量Ｘ及びフロントバンパ１２の受けた速度Ｖという３つの制御量が算出される。
図２に戻り、ステップＳ３では、上記ステップ２で算出されたフロントバンパ１２における前後方向の共振の振幅の大きさＹとフロントバンパ１２の変形量Ｘからバンパ衝突判定を行う（バンパ衝突判定手段）。

詳しくは、フロントバンパ１２における前後方向の共振の振幅の大きさＹとフロントバンパ１２の変形量Ｘが、図４に示すバンパ衝突判定マップのバンパ衝突領域（所定のバンパ衝突領域）Ｒb内にあるか否かを判定する。なお、当該バンパ衝突領域Ｒbは、路面の穴や凸凹路面等、路面状態によるバンパの衝突ではない領域を除く領域であり、且つ被衝突物として歩行者を含む衝突領域である。

図２に戻り、ステップＳ３の判定結果が真（Ｙｅｓ）である場合にはステップＳ４へ進み、当該判定結果が偽（Ｎｏ）である場合には、本ポップアップフード制御ルーチンを終了する。
ステップＳ４では、上記ステップＳ２で算出されたフロントバンパ１２の受けた速度Ｖとフロントバンパ１２の変形量Ｘから衝突物判定を行う（衝突物判定手段）。

詳しくは、フロントバンパ１２の受けた速度Ｖとフロントバンパ１２の変形量Ｘが、図５に示す衝突物判定マップの歩行者領域（所定の歩行者領域）Ｒh内にあるか否かを判定する。なお、当該歩行者領域Ｒhは、被衝突物が歩行者である領域である。
図２に戻り、ステップＳ４の判定結果が真（Ｙｅｓ）である場合にはステップＳ５へ進み、当該判定結果が偽（Ｎｏ）である場合には、本ポップアップフード制御ルーチンを終了する。

ステップＳ５では、衝突対象が歩行者であると判定し、フード跳ね上げ機構２０、２２によりフロントフード３の後部が跳ね上げられる。
なお、図４、５に示されるバンパ衝突判定マップ及び衝突物判定マップは実験により得られた値に基づくものであり、同じくバンパ衝突領域（所定のバンパ衝突領域）Ｒb及び歩行者領域（所定の歩行者領域）Ｒhは実験により得られた特定の領域である。

このように、本発明に係る車両用衝突判定装置では、加速度センサ１４からの情報により被衝突物との衝突が検出された場合に、制御量算出部により算出されたフロントバンパ１２における前後方向の共振の振幅の大きさＹとフロントバンパ１２の変形量Ｘがバンパ衝突判定マップのバンパ衝突判定領域Ｒb内にあると判定され、且つフロントバンパ１２が受けた速度Ｖとフロントバンパ１２の変形量Ｘが衝突物判定マップの歩行者領域Ｒh内にあると判定されると、衝突対象が歩行者であると判定し、フロントフード３の後部を跳ね上げるようにしている。

従って、バンパ衝突判定によりバンパ衝突ではない形態と判定される場合、例えば路面の穴や凸凹路面等の路面状態が加速度センサ１４により検出された場合には、これらをバンパ衝突判定により被衝突物から除くことができる。そして、衝突物判定により被衝突物が歩行者以外であると判定される場合、例えばボールや縁石等が加速度センサ１４により検出された場合には、これらを衝突物判定により被衝突物から除くことができる。よって、良好にして歩行者を衝突対象として判定することが可能である。

そして、加速度センサ１４の出力信号に基づいて算出された３つの制御量をバンパ衝突判定マップ及び衝突物判定マップという二つの評価基準に基づき衝突判定をすることにより、歩行者が衝突したということを容易にして確実に判定することができる。
この際、バンパ衝突判定マップにあるバンパ衝突領域Ｒbは歩行者とのバンパ衝突の場合を含んでいるので、衝突物判定マップと併せて判定することにより、衝突対象が歩行者であることを確実に判定することができる。

特に、フロントバンパ１２における前後方向の共振の振幅の大きさＹを制御量の１つとしているので、歩行者がフロントバンパ１２に衝突した際に発生する特定の周波数帯の領域成分を抽出することにより、バンパ衝突ではない形態を被衝突物から十分に取り除くことができ、確実に歩行者を衝突対象として判定することができる。
また、フロントバンパ１２におけるバンパの変形量Ｘとフロントバンパ１２の受けた速度Ｖを制御量としているので、バンパ衝突ではない形態を被衝突物から十分に取り除くことができ、且つ被衝突物が歩行者でない形態を除くことができ、より確実に歩行者を衝突対象として判定することができる。

以上で実施形態の説明を終えるが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記実施形態ではフロントバンパ１２における前後方向の共振の振幅の大きさＹを算出するために加速度センサ１４の出力信号に対して積分しているが、ある時間幅での加速度センサ１４の出力信号の平均を算出する方法でもかまわない。

また、加速度センサ１４はフロントバンパ１２内に１つ設けているが、複数配設してもかまわない。
そして、上記実施形態ではバンパ衝突判定を行ってから衝突物判定を行っているが、当該バンパ衝突判定と当該衝突物判定の結果を併せて判定することができれば、判定の順番はこれに限定されるものではない。

１車両
３フロントフード
１２フロントバンパ
１４加速度センサ（衝突検出手段）
１６ＥＣＵ

Claims

車両と被衝突物の衝突を検出する衝突検出手段と、
該衝突検出手段の出力信号からバンパの共振の振幅の大きさ及びその他複数の制御量を算出する制御量算出手段と、
前記衝突検出手段により前記被衝突物との衝突が検出されると、前記制御量算出手段からの情報に基づき衝突対象を判定する衝突対象判定手段とを備え、
前記衝突対象判定手段は、少なくとも前記バンパの共振の振幅の大きさ及び前記その他複数の制御量のいずれかに基づき歩行者とのバンパ衝突を含んでバンパ衝突有りと判定するバンパ衝突判定手段と、前記その他複数の制御量のいずれかに基づき被衝突物が歩行者と判定する衝突物判定手段とを含んでなることを特徴とする車両用衝突判定装置。
予め衝突検出手段の出力信号に基づいて作成されたバンパ衝突判定マップ及び衝突物判定マップを備え、
前記バンパ衝突判定手段は、前記バンパの共振の振幅の大きさ及び前記その他複数の制御量のうちの１つが前記バンパ衝突判定マップの所定のバンパ衝突領域にあると歩行者とのバンパ衝突を含んでバンパ衝突有りと判定し、前記衝突物判定手段は、前記その他複数の制御量のうちのいずれか２つが前記衝突物判定マップの所定の歩行者領域内にあると被衝突物が歩行者と判定することを特徴とする、請求項１に記載の車両用衝突判定装置。
前記その他複数の制御量は、前記バンパの変形量を含み、
前記バンパ衝突判定手段は、前記バンパの共振の振幅の大きさ及び前記バンパの変形量が前記所定のバンパ衝突領域にあると歩行者とのバンパ衝突を含んでバンパ衝突有りと判定し、前記衝突物判定手段は、前記その他複数の制御量のうち前記バンパの変形量及びいずれか他の１つが前記所定の歩行者領域内にあると被衝突物が歩行者と判定することを特徴とする、請求項２に記載の車両用衝突判定装置。
前記その他複数の制御量は、さらに前記バンパが受けた速度を含み、
前記衝突物判定手段は、前記バンパの変形量及び前記バンパが受けた速度が前記所定の歩行者領域内にあると被衝突物が歩行者と判定することを特徴とする、請求項３に記載の車両用衝突判定装置。