JP2015168386A - 歩行者衝突判定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両前端の左右端部への歩行者の衝突を確実に歩行者の衝突として判定しつつ、歩行者以外の障害物の衝突を歩行者の衝突として誤判定することを防止することが可能な歩行者衝突判定装置を提供すること。【解決手段】車両前端への障害物の衝突による荷重を検出する荷重検出手段と、前記荷重が所定荷重範囲に含まれた場合に、前記障害物は歩行者であると判定する衝突判定手段とを備える歩行者衝突判定装置であって、前記車両の右端部前方、及び左端部前方の障害物を検出する障害物検出手段を備え、前記衝突判定手段は、前記障害物検出手段により、前記車両の右端部前方、又は左端部前方であって、前記車両から所定距離以下の位置に障害物が検出された場合、下限を下げることにより前記所定荷重範囲を拡大して、前記障害物が歩行者であるか否かを判定することを特徴とする。【選択図】図４

Description

本発明は、車両に搭載され、当該車両に障害物が衝突した場合に、衝突した障害物が歩行者であるか否かを判定する歩行者衝突判定装置に関する。

従来から、障害物との衝突により検出された荷重が所定範囲（下限閾値以上かつ上限閾値以下の範囲）にある場合、衝突した障害物が歩行者であると判定をする歩行者衝突判定装置が知られている（例えば、特許文献１）。これにより、車両への歩行者の衝突を検出することができ、該歩行者の検出に対応して、車両に搭載された歩行者保護装置（ポップアップフード、歩行者保護エアバッグ等）を作動させることにより車両に衝突した歩行者を保護することができる。

特開２００６−２４０５７９号公報

ところで、車両の前端部と歩行者が衝突する際、歩行者が衝突する車両の部分は、車両の中央部である場合もあれば、車両の左右端部である場合もある。そのため、歩行者が衝突する位置によって、車両に発生する衝突荷重が変化する場合がある。

ここで、図１は、車両のフロントバンパに歩行者（の脚）が衝突した場合の荷重を平面視にて模式的に示した模式図である。図１を参照するに、フロントバンパの中央部に歩行者が衝突した場合、衝突時の荷重Ｗ０がそのまま車両に伝達され、衝突荷重として検出される。しかし、フロントバンパは、平面視で車両中央部から左右端部にかけて曲線部分を有するため、フロントバンパの左右端部に歩行者が衝突した場合、衝突時の荷重Ｗ０のうち、曲線部分に垂直な方向の成分である荷重Ｗ１が衝突荷重として検出される。よって、衝突荷重として荷重Ｗ１が検出された場合でも歩行者の衝突であることを検出可能なように、上記下限閾値を設定する必要がある。

しかしながら、車両の左右端部への歩行者の衝突を考慮して、下限閾値を低めに設定すると、歩行者でない障害物との衝突を歩行者との衝突であると判定してしまうおそれがある。例えば、道路の合流地点や中央分離帯等に設置される樹脂製のポールとフロントバンパが衝突した場合、低めに設定した下限閾値以上の衝突荷重を検出する場合があるため、当該ポールとの衝突を歩行者との衝突と誤って判定してしまうおそれがある。一方、上記ポール等との衝突を歩行者との衝突と誤って判定しないように下限閾値を高めに設定すると、車両前端の左右端部に衝突した歩行者を検出することができないおそれがある。

そこで、上記課題に鑑み、車両前端の左右端部への歩行者の衝突を確実に歩行者の衝突として判定しつつ、歩行者以外の障害物の衝突を歩行者の衝突として誤判定することを防止することが可能な歩行者衝突判定装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、一実施形態において、歩行者衝突判定装置は、
車両前端への障害物の衝突による荷重を検出する荷重検出手段と、前記荷重が所定荷重範囲に含まれた場合に、前記障害物は歩行者であると判定する衝突判定手段とを備える歩行者衝突判定装置であって、
前記車両の右端部前方、及び左端部前方の障害物を検出する障害物検出手段を備え、
前記衝突判定手段は、
前記障害物検出手段により、前記車両の右端部前方、又は左端部前方であって、前記車両から所定距離以下の位置に障害物が検出された場合、下限を下げることにより前記所定荷重範囲を拡大して、前記障害物が歩行者であるか否かを判定することを特徴とする。

本実施の形態によれば、車両前端の左右端部への歩行者の衝突を確実に歩行者の衝突として判定しつつ、歩行者以外の障害物の衝突を歩行者の衝突として誤判定することを防止することが可能な歩行者衝突判定装置を提供することができる。

車両のフロントバンパに歩行者（の脚）が衝突した場合の荷重を平面視にて模式的に示した模式図である。 歩行者衝突判定装置の構成の一例を示す概略構成図である。 超音波センサによる超音波の送受信処理の一例を示すフローチャートである。 歩行者衝突判定装置（ＥＣＵ）による歩行者の衝突検出処理の制御ブロック図である。

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。

図２は、歩行者衝突判定装置１の構成の一例を示すブロック図である。歩行者衝突判定装置１は、車両に搭載され、当該車両の前端への歩行者の衝突を検出する。

歩行者衝突判定装置１は、チャンバ１０、圧力センサ１５、超音波センサ２０、ＥＣＵ３０等を含む。また、歩行者衝突判定装置１に関連する要素として、当該車両には、歩行者保護装置４０等が搭載される。

チャンバ１０は、内部の圧力（内圧）に基づいて、当該車両の前面（フロントバンパ）に入力される荷重を検出する荷重検出手段である。具体的には、チャンバ１０が当該車両のフロントバンパ内（バンパレインフォースメント前面）に設けられ、障害物が衝突した場合にフロントバンパに入力される荷重によるチャンバ１０の内圧を後述する圧力センサ１５で検出することにより、衝突荷重を検出することができる。

圧力センサ１５は、チャンバ１０内の圧力を検出する圧力検出手段である。圧力センサ１５は、チャンバ１０の左端部、及び右端部の圧力を検出する圧力センサ１５Ｌ、及び圧力センサ１５Ｒを含む。圧力センサ１５Ｌ、１５Ｒは、所定のサンプリング周期毎にチャンバ１０の左端部、及び右端部の内圧を検出する。また、圧力センサ１５Ｌ、１５Ｒは、それぞれ、ＥＣＵ３０と車載ＬＡＮやじか線等により通信可能に接続され、検出した内圧に対応する信号（圧力信号）をＥＣＵ３０に出力する。

超音波センサ２０は、超音波を送信し、受信した障害物からの反射波に基づき、障害物を検出し、該障害物との距離を検出する障害物検出手段である。超音波センサ２０は、２つの超音波センサ２０Ｌ、２０Ｒを含む。超音波センサ２０Ｌ、２０Ｒは、それぞれ、フロントバンパ内の左端部、及び右端部に配置され、当該車両の左端部前方及び右端部前方の障害物との距離を検出する。具体的には、図３に示す処理フローにより、超音波を送信し、当該車両の右端部前方、又は、左端部前方の障害物からの反射波を受信するまでの受信時間ｔを検出する。

図３は、超音波センサ２０による超音波の送受信処理の一例を示すフローチャートである。当該フローは、車両のイグニッションオンからイグニッションオフまでの間において、所定の更新周期毎に実行されてよい。

図３を参照するに、超音波センサ２０Ｌ、２０Ｒは、超音波の送信を開始し（ステップＳ１０１）、一定時間超音波を送信する（ステップＳ１０２のＹ）。

超音波の送信が終了すると（ステップＳ１０２のＮ）、超音波、即ち、車両の左端部前方又は右端部前方の障害物からの反射波の受信確認を行う（ステップＳ１０３）。反射波の受信確認は、制限時間ｔ１経過するまで繰り返し実行される（ステップＳ１０４のＮ）。

制限時間ｔ１経過するまでに反射波を受信した場合（ステップＳ１０３のＹ）、超音波を送信してから反射波を受信するまでの時間（受信時間ｔ）を確定し（ステップＳ１０５）、今回の処理を終了する。なお、以下において、超音波センサ２０Ｌ、２０Ｒ、それぞれにより確定された受信時間ｔを区別するため、超音波センサ２０Ｌによるものを受信時間ｔＬ、超音波センサ２０Ｒによるものを受信時間ｔＲと呼ぶことがある。

制限時間ｔ１経過するまでに反射波を受信しなかった場合（ステップＳ１０４のＮ）、タイムアウトとなり（ステップＳ１０５）、今回の処理を終了する。なお、タイムアウトとなった場合は、超音波センサ２０Ｌ、２０Ｒの検出範囲内（例えば、数ｍ以内）において、車両の左端部前方、又は、右端部前方に障害物が検出されなかったことを示している。

超音波センサ２０Ｌ、２０Ｒは、それぞれ、ＥＣＵ３０と車載ＬＡＮやじか線等により通信可能に接続され、確定した受信時間ｔＬ、ｔＲをＥＣＵ３０に出力する。

ＥＣＵ３０は、歩行者保護装置４０の作動制御を行う制御手段である。例えば、マイクロコンピュータにより構成され、ＲＯＭに格納されたプログラムをＣＰＵ上で実行することにより各種制御処理を実行してよい。具体的には、圧力センサ１５、超音波センサ２０、外気温センサ（不図示）、及び車速センサ（不図示）から受信したチャンバ１０内の圧力、受信時間ｔ、外気温Ｔ、当該車両の車速Ｖに基づいて、歩行者が衝突したか否か（衝突した障害物が歩行者であるか否か）を判定する。また、歩行者が衝突したと判定した場合、歩行者保護装置４０に作動信号を出力し、歩行者保護装置４０を作動させ、車両に衝突した歩行者の保護を行ってよい。歩行者が衝突したか否かを判定する処理の詳細は、後述する。

歩行者保護装置４０は、車両に衝突した歩行者を保護するための歩行者保護手段である。具体的には、車両の前端部に衝突した歩行者の頭部がボンネット等に衝突しないための歩行者保護エアバッグ装置や、歩行者の頭部がボンネットに衝突した場合に頭部への衝撃を抑制するためのポップアップフード装置等が含まれてよい。歩行者保護装置４０は、ＥＣＵ３０と車載ＬＡＮやじか線等により通信可能に接続され、ＥＣＵ３０からの作動信号を受信することにより作動する。

次に、本実施形態に係る歩行者衝突判定装置１による歩行者の衝突判定処理動作について説明をする。

図４は、歩行者衝突判定装置１（ＥＣＵ３０）による歩行者の衝突判定処理の制御ブロック図である。当該制御ブロックによる制御処理は、所定時間（例えば、超音波センサ２０Ｌ、２０Ｒの更新周期）毎に実行されてよい。

図４を参照するに、距離演算ブロック５１は、超音波センサ２０Ｌからの受信時間ｔＬ［ｓ］、外気温センサ（不図示）からの外気温Ｔ［℃］、車速センサ（不図示）からの当該車両の車速Ｖ［ｍ／ｓ］に基づいて、当該車両の左端部前方の障害物との距離ＳＬを算出する。具体的には、距離ＳＬ［ｍ］＝ｔＬ（３３１．５＋０．６Ｔ＋Ｖ）／２として、当該車両の左端部前方の障害物との距離ＳＬを算出してよい。

距離演算ブロック５２は、距離演算ブロック５１と同様に、超音波センサ２０Ｒからの受信時間ｔＲ［ｓ］、外気温センサからの外気温Ｔ［℃］、車速センサからの当該車両の車速Ｖ［ｍ／ｓ］に基づいて、当該車両の右端部前方の障害物との距離ＳＲを算出する（距離ＳＲ［ｍ］＝ｔＲ（３３１．５＋０．６Ｔ＋Ｖ）／２）。

歩行者検出判定ブロック５３は、距離演算ブロック５１により算出された距離ＳＬに基づいて、当該車両の左端部前方に歩行者が検出されたか否かを判定する。具体的には、ある程度接近した障害物が検出された場合、即ち、距離ＳＬが閾値以下である場合に、歩行者が検出されたと判定してよい。ここで、図４の右上に示すグラフは、上記閾値と車速Ｖとの関係を示すグラフであるが、閾値は、車速Ｖの上昇応じて、高くなるので、車速Ｖに応じた閾値に基づいて、歩行者が検出されたか否かの判定を行う。なお、車速Ｖが上昇に応じて、閾値を高くするのは、車速Ｖの上昇に応じて、所定時間内に当該車両が走行する距離が長くなるので、実際に衝突する前に確実に歩行者を検出するためである。

歩行者検出判定ブロック５４は、歩行者検出判定ブロック５３と同様、距離演算ブロック５２により算出された距離ＳＲに基づいて、当該車両の右端部前方に歩行者が検出されたか否かを判定する。具体的な判定方法（閾値等）については、歩行者検出判定ブロック５３と同様である。

ＯＲブロック５５は、歩行者検出判定ブロック５３、５４のいずれか一方にて、歩行者が検出されたと判定された場合に、車両の右端部前方、又は、左端部前方にて、歩行者が検出されたことをＡＮＤブロック５７に出力する。

歩行者衝突仮判定ブロック５６は、圧力センサ１５Ｌ、１５Ｒから受信したチャンバ１０の左端部、右端部の圧力（内圧）、及び当該車両の車速Ｖに基づいて、歩行者が衝突したか否かの仮判定を行う。なお、仮判定とは、歩行者が衝突した否かの判定結果を確定させないことを意味する。具体的には、チャンバ１０の左端部、右端部の圧力に基づいて、車両前端に入力された衝突荷重Ｗを算出し、該衝突荷重Ｗが下限閾値Ｔｈ１と上限閾値Ｔｈ２とにより決定される所定荷重範囲Ａに含まれるか否かにより歩行者が衝突したか否かを判定する。例えば、予め実験やコンピュータシミュレーション等に基づいて、歩行者が当該車両に衝突した場合に車両前端（フロントバンパ）に入力されると想定される荷重の範囲として、上記所定荷重範囲Ａを決定してよい。また、車速Ｖに応じて、歩行者が衝突した場合に車両前端に発生する荷重は変化する（車速Ｖが高くなるのに応じて、荷重は高くなる）ので、所定荷重範囲Ａの下限閾値Ｔｈ１と上限閾値Ｔｈ２は、車速Ｖの上昇に応じて、高くなるように決定されてよい。

また、歩行者衝突仮判定ブロック５６は、歩行者が衝突したか否かの２種類の判定（Ｈｉ判定、及びＬｏ判定）を行う。Ｈｉ判定は、所定荷重範囲Ａの下限閾値Ｔｈ１を高めに設定して行う判定であり、Ｌｏ判定は、所定荷重範囲Ａの下限閾値Ｔｈ１を低めに設定して行う判定である。例えば、Ｈｉ判定の下限閾値Ｔｈ１は、当該車両前端の中央部に歩行者が衝突した場合において、当該車両の前端（フロントバンパ）に入力されると想定される荷重の下限値として設定されてよい。また、Ｌｏ判定の下限閾値Ｔｈ１は、当該車両前端の左端部、又は右端部に歩行者が衝突した場合において、当該車両の前端（フロントバンパ）に入力されると想定される荷重の下限値として設定されてよい。Ｈｉ判定による判定結果は、歩行者衝突判定ブロック５８に出力され、Ｌｏ判定による判定結果は、ＡＮＤブロック５７に出力される。

ＡＮＤブロック５７は、ＯＲブロック５５からの判定結果と、歩行者衝突仮判定ブロック５６からのＬｏ判定による判定結果とが入力され、Ｌｏ判定による歩行者が衝突したとの判定結果を確定させるか否かの判定を行う。具体的には、ＯＲブロック５５から歩行者が検出されたとの結果が入力され、歩行者衝突仮判定ブロック５６からＬｏ判定により歩行者が衝突したとの判定結果が入力された場合、歩行者が衝突したとの判定結果が歩行者衝突判定ブロック５８に出力される。なお、これ以外の場合は、歩行者は衝突していないとの判定結果が歩行者衝突判定ブロック５８に出力される。

歩行者衝突判定ブロック５８は、ＡＮＤブロック５７からの判定結果、及び歩行者衝突仮判定ブロックからのＨｉ判定による判定結果に基づき、歩行者が衝突したか否かの判定を行う。具体的には、ＡＮＤブロック５７、歩行者衝突仮判定ブロック５６（におけるＨｉ判定）の少なくとも一方で歩行者が衝突したと判定されている場合に、歩行者が衝突したとの判定を確定させる。即ち、超音波センサ２０Ｌ、２０Ｒにより歩行者が車両の右端部前方、又は、左端部前方に検出されている場合は、下限閾値Ｔｈ１を低めに設定したＬｏ判定により歩行者が衝突したか否かの判定がされる。また、超音波センサ２０Ｌ、２０Ｒにより歩行者が検出されていない場合は、下限閾値Ｔｈ１を高めに設定したＨｉ判定により歩行者が衝突したか否かの判定がされる。

歩行者衝突判定装置１（ＥＣＵ３０）は、図４に示した制御ブロックに基づき、歩行者が衝突したと判定した場合（歩行者の衝突を検出した場合）、上述したとおり、歩行者保護装置４０に作動信号を出力し、歩行者保護装置４０を作動させる。

このように、歩行者衝突判定装置１（ＥＣＵ３０）は、超音波センサ２０Ｌ、２０Ｒにより車両の右端部前方、又は、左端部前方に歩行者が検出された場合、歩行者が衝突したか否か判定するための所定荷重範囲Ａを下限閾値Ｔｈ１を下げることにより拡大する。具体的には、車両の右端部前方、又は、左端部前方であって、車両から所定距離以下の位置に障害物が検出された場合、所定荷重範囲Ａを下限閾値Ｔｈ１を下げることにより拡大する。これにより、車両の右端部、又は、左端部に歩行者が衝突した場合のように、発生する衝突荷重が比較的低い状況でも確実に衝突した障害物を歩行者であると判定することができる。また、車両の右端部前方、又は、左端部前方に歩行者を検出（車両から所定距離以下の位置に障害物を検出）した上で、下限閾値Ｔｈ１を下げるため、誤って歩行者以外の障害物との衝突を歩行者との衝突と判定することを防止することができる。特に、車両の左右端部前方の歩行者を検出した場合に限って、下限閾値Ｔｈ１を低めるため、車両中央部前方の歩行者以外の障害物との衝突を歩行者との衝突であると誤って判定することを確実に防止することができる。

以上、本発明を実施するための形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１ 歩行者衝突判定装置
１０ チャンバ
１５、１５Ｌ、１５Ｒ 圧力センサ（荷重検出手段）
２０、２０Ｌ、２０Ｒ 超音波センサ（障害物検出手段）
３０ ＥＣＵ（衝突検出手段）
４０ 歩行者保護装置
Ａ 所定荷重範囲
Ｔｈ１ 下限閾値
Ｔｈ２ 上限閾値

Claims (1)

1. 車両前端への障害物の衝突による荷重を検出する荷重検出手段と、前記荷重が所定荷重範囲に含まれた場合に、前記障害物は歩行者であると判定する衝突判定手段とを備える歩行者衝突判定装置であって、
   前記車両の右端部前方、及び左端部前方の障害物を検出する障害物検出手段を備え、
   前記衝突判定手段は、
   前記障害物検出手段により、前記車両の右端部前方、又は左端部前方であって、前記車両から所定距離以下の位置に障害物が検出された場合、下限を下げることにより前記所定荷重範囲を拡大して、前記障害物が歩行者であるか否かを判定することを特徴とする、
   歩行者衝突判定装置。

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