JP3857037B2 - 車両用障害物推定装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、障害物に車両が衝突したときにその障害物の種類を推定する車両用障害物推定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両には、障害物に衝突したときにその障害物の種類を推定し、種類に応じてフードを跳ね上げるなどの二次衝突対策を講じる装置を備えるものが知られている。この種の装置としては、例えば特開平１１−２８９９４号公報「歩行者保護用センサシステム」が知られている。以下、この従来の技術について説明する。
【０００３】
図２１は特開平１１−２８９９４号公報の図４及び図７に基づき作成した説明図である。なお、各構成要素の名称や符号については適宜変更した。
歩行者保護用センサシステム１００は、車両１０１のフロントバンパ１０２に取付けた荷重センサ１０３及び車速センサ１０４を備え、荷重センサ１０３及び車速センサ１０４から信号を受けたコントローラ１０５から跳ね上げ機構１０６に制御信号を発するというものである。車両１０１が一定車速以上で障害物Ｓ１１に衝突したとき、荷重センサ１０３の信号が一定の範囲内である場合に、コントローラ１０５は衝突した障害物Ｓ１１が特定の障害物であると推定して、制御信号を発する。この制御信号に応じて、跳ね上げ機構１０６はフード１０７の後端を跳ね上げることで、二次衝突対策を講じる。コントローラ１０５の詳しい作用を、次の図２２に基づき説明する。
【０００４】
図２２は特開平１１−２８９９４号公報の図６に基づき作成した荷重センサ出力特性図であり、横軸を時間とし縦軸を荷重センサのセンサ出力として示す。なお、各構成要素の名称や符号については適宜変更した。
上記図２１に示すフロントバンパ１０２が障害物Ｓ１１に衝突したときに、センサ出力は零から増大し始め、ピークに達した後に減少に転じ、再び零になる。線Ｒ１は他車両や壁面に衝突したときのセンサ出力特性を示し、線Ｒ２は立ち木・電柱・標識柱に衝突したときのセンサ出力特性を示し、線Ｒ３及び線Ｒ４は歩行者に衝突したときのセンサ出力特性を示す。
【０００５】
ここで、Ｓｅ１は、フロントバンパ１０２が障害物Ｓ１１に衝突したか否かを判断する、第１のしきい値である。センサ出力が増大して第１のしきい値Ｓｅ１に達した時点をＴｉ１とし、この時点Ｔｉ１から時間をカウントする。センサ出力が更に増大して第２のしきい値Ｓｅ２を越えた場合には、障害物Ｓ１１が特定の障害物（歩行者）ではないと推定する。一方、センサ出力が第２のしきい値Ｓｅ２を越えることなくピークに達し、減少に転じ、第１のしきい値Ｓｅ１に減少した時点をＴｉ２とする。時点Ｔｉ１から時点Ｔｉ２までの継続時間Ｔｉ０（Ｔｉ０＝Ｔｉ２−Ｔｉ１）が、予め設定した一定時間内に収っているとき、衝突した障害物Ｓ１１が特定の障害物（歩行者）であると推定する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記図２２から明らかなように、線Ｒ３及び線Ｒ４は、Ｓｅ１〜Ｓｅ２の範囲内に収っている継続時間Ｔｉ０が比較的短い特性である。このような特性を有する障害物としては、歩行者の他に、標識板（通称「パイロン」）やゴム製車線分離帯などの軽量物もある。障害物Ｓ１１が特定の障害物ではない場合であっても、上記従来のコントローラ１０５は、障害物Ｓ１１が特定の障害物であると誤って推定することになる。すなわち、障害物Ｓ１１の種類推定にエラー（誤り）が発生する可能性がある。このようなエラーの発生は好ましいことではない。
【０００７】
そこで本発明の目的は、車両が衝突した障害物の種類をより正確に推定できる技術を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、障害物に車両が衝突したときに、その障害物の種類を推定する車両用障害物推定装置において、
この車両用障害物推定装置に、車両が障害物に当ったときの衝撃力に応じて変形する変形可能部材と、この変形可能部材の変形速度を検出する変形速度検出手段と、変形可能部材の変形量を検出する変形量検出手段と、初期値が０である変形速度最大値を変形速度が上回る度にこの変形速度の値に変形速度最大値を更新する変形速度最大値更新手段と、変形速度最大値に予め設定した変形量定数を乗じた値に相当する値を基準変形量と定める基準変形量発生手段と、変形量が基準変形量を越えたときに特定の障害物であると推定する推定手段と、この推定手段の推定に基づいて推定信号を発する推定信号発生手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
障害物に車両が衝突すると、その衝撃力に応じて変形可能部材の変形速度が零から増大し始め、ピークに達し、減少に転じ、零になる。一般に、衝突した時点から変形速度がピークに達した後に零になるまでの時間は、軽量な障害物ほど短かい。軽量物ほど短時間で変形速度が零になるので、変形可能部材の変形量が増大する時間も短い。この結果、変形速度の最大値に対する変形量の最大値の比率は、軽量な障害物ほど小さい。この比率は、歩行者のような特定の障害物に比べて、これより軽量な障害物では小さい。請求項１は、このような特性を利用したものであり、変形速度最大値に基づいて定めた基準変形量を変形量が越えたときに、衝突した障害物が特定の障害物であると推定するようにした。従って、軽量物を特定の障害物であると誤って推定することはない。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図面に基づいて以下に説明する。なお、「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」は運転者から見た方向に従い、Ｆｒは前側、Ｒｒは後側、Ｌは左側、Ｒは右側を示す。また、図面は符号の向きに見るものとする。
【００１１】
図１は本発明に係る車両用二次衝突対策装置の斜視図である。
車両用二次衝突対策装置１０は、車両１１の前部にエンジンルーム１２を設け、エンジンルーム１２の上部開口を前開き形式のフード１３で塞ぎ、フード１３の後端部を車体フレーム１４に左右のフード保持機構２０，２０で開閉可能に取付けたものである。フード１３は前部を、車体フレーム１４にフードロック１５にてロック可能である。図中、１６はフロントガラスである。
【００１２】
図２は本発明に係る車両用二次衝突対策装置のシステム図であり、車両１１の前半部を左側から見たものである。
車両用二次衝突対策装置１０は、障害物Ｓ１に車両１１が衝突したときにフード１３を上昇させることで二次衝突対策を講じる装置であり、左右のフード保持機構２０（この図では左のみ示す。以下同じ。）と、閉じたフード１３の後部を持上げるときに使用する左右のアクチュエータ３０とからなる。さらに、車両用二次衝突対策装置１０は車両用障害物推定装置４０を備える。車両用障害物推定装置４０の詳細については後述する。
【００１３】
フード保持機構２０は、通常時にはフード１３の開閉を行うヒンジ作用を果たし、車両１１に障害物Ｓ１が衝突したときには伸張したリンクでフード１３の後部の上昇位置を決める連結リンク機構兼用のヒンジである。
アクチュエータ３０は、後述する制御部４４から電気的なアクチュエータ駆動指令信号（推定信号）Ｓｉを受けたときに、図示せぬ点火装置にてガス発生剤に点火して多量のガスを発生し、ガスの急激な昇圧によってピストン３１が所定ストロークだけ上昇し、フード１３の後部を持ち上げるものである。
【００１４】
図３は本発明に係る車両前部の側面断面図であり、車両１１の前部にフロントバンパ４１を設け、このフロントバンパ４１の前部を覆うバンパフェイス４２の内面に、バンパセンサ４３を取付けたことを示す。バンパセンサ４３は加速度センサである。
なお、バンパセンサ４３は、上記図１に示すように車幅方向に複数個（例えば３個）を配列してもよい。バンパセンサ４３を複数個設けた場合には、これらバンパセンサ４３の検出信号に基づき制御部４４が制御作用をすることになる。例えば、制御部４４で複数の検出信号の平均値を算出し、その平均値に基づきアクチュエータ３０を制御したり、複数の検出信号のうち最も大きい信号に基づきアクチュエータ３０を制御する。
【００１５】
図４は本発明に係るバンパフェイス及びバンパセンサの構成図兼作用図である。バンパフェイス４２は、車両１１が障害物Ｓ１に当ったときの衝撃力に応じて変形する変形可能部材であり、例えば樹脂製品である。
想像線にて示すバンパフェイス４２は、障害物Ｓ１に当った衝撃力に応じて実線にて示すように変形する。このときにバンパフェイス４２における変形する部分の加速度を、バンパフェイス４２に取付けられたバンパセンサ４３で検出することができる。
そして、バンパセンサ４３で検出した変形加速度を積分することにより、バンパフェイス４２の変形速度を知ることができる。
さらには、バンパフェイス４２の変形速度に基づいて積分等の演算をすることにより、バンパフェイス４２の変形量を知ることができる。例えば、バンパフェイス４２の変形速度に、バンパセンサ４３で検出する時間間隔を乗算し、この乗算値を積算することにより、刻々と変化するバンパフェイス４２の変形量を知ることができる。
【００１６】
車両用障害物推定装置４０は、障害物Ｓ１に車両１１が衝突したときにその障害物Ｓ１の種類を推定して、車両用二次衝突対策装置１０に推定信号Ｓｉを発するものである。具体的には、車両用障害物推定装置４０は、変形可能部材としてのバンパフェイス４２と、バンパセンサ４３と、バンパセンサ４３の信号に基づいて車両用二次衝突対策装置１０のアクチュエータ３０に推定信号Ｓｉを発する制御部４４とからなる。制御部４４は、例えばマイクロコンピュータである。
【００１７】
次に、障害物Ｓ１にバンパフェイス４２が衝突したときの、バンパフェイス４２の変形速度の変化について、図４を参照しつつ図５及び図６にて説明する。
【００１８】
図５（ａ）〜（ｃ）は本発明に係るバンパフェイスの変形速度・変形量グラフ（その１）であり、障害物が歩行者等の特定の障害物である場合について示す。（ａ）は、横軸を時間Ｔｉ（ms、ミリ秒）とし縦軸をバンパフェイスの変形速度Ｖｂ（km/h）として、特定の障害物に衝突したバンパフェイスの変形速度Ｖｂの変化を示す。但し、Ｖｓ，Ｖｍを次のように定義する。
Ｖｓ；Ｖｂの推定開始基準速度
（衝突したほぼ直後の値であり、例えば零を若干越える値）
Ｖｍ；Ｖｂの変形速度最大値
（ａ）によれば、変形速度Ｖｂが、推定開始基準速度Ｖｓを越えて変形速度最大値Ｖｍまで増大した後に、減少する特性を有していることが判る。
【００１９】
（ｂ）は、横軸を時間Ｔｉ（ms、ミリ秒）とし縦軸をバンパフェイスの変形量Ｓｂ（mm）として、特定の障害物に衝突したバンパフェイスの変形量の変化を示す。但し、バンパフェイスの変形量は、上記（ａ）の変形速度Ｖｂに基づき演算した値である。また、Ｓｔ０を次のように定義する。
Ｓｔ０；Ｓｂの基準変形量（Ｓｔ０＝１．０×Ｖｍ）
なお、１．０は、変形速度Ｖｂの単位をｋｍ／ｈとするとともに、変形量Ｓｂの単位をｍｍとしたときの定数である。
（ｂ）によれば、変形量Ｓｂが、基準変形量Ｓｔ０を越えて増大した後に減少して、再び基準変形量Ｓｔ０以下になる特性を有していることが判る。
【００２０】
（ｃ）は、変形量Ｓｂが基準変形量Ｓｔ０を越えたか否かによる、障害物推定結果を示す。変形量Ｓｂが基準変形量Ｓｔ０を越えたときに、障害物推定結果は「１」の判定となり、障害物が特定の障害物であると推定する。（ｃ）によれば、Ｔｆの時点で、障害物が特定の障害物であると推定することができる。
【００２１】
図６（ａ）〜（ｃ）は本発明に係るバンパフェイスの変形速度・変形量グラフ（その２）であり、障害物が軽量物である場合について示す。但し、この図の見方及び各符号の定義については、上記図５と同じである。
（ａ）は、横軸を時間Ｔｉ（ms）とし縦軸をバンパフェイスの変形速度Ｖｂ（km/h）として、軽量物に衝突したバンパフェイスの変形速度Ｖｂの変化を示す。（ｂ）は、横軸を時間Ｔｉ（ms）とし縦軸をバンパフェイスの変形量Ｓｂ（mm）として、軽量物に衝突したバンパフェイスの変形量の変化を示す。（ｂ）によれば、変形量Ｓｂが基準変形量Ｓｔ０に達しないことが判る。変形速度Ｖｂが変形速度最大値Ｖｍから減少した後に短時間で零になるので、変形する時間が短いからである。
（ｃ）は、変形量Ｓｂが基準変形量Ｓｔ０を越えたか否かによる、障害物推定結果を示す。変形量Ｓｂが基準変形量Ｓｔ０を越えないので、障害物推定結果は「０」であり、障害物が特定の障害物ではないと推定する。
【００２２】
次に、車両用障害物推定装置の第１実施例について図７〜図９に基づき説明する。
図７は本発明に係る車両用障害物推定装置（第１実施例）のブロック図である。
第１実施例の車両用障害物推定装置４０は、次の（１）〜（７）の構成を備えたことを特徴とする。
（１）変形可能部材としてのバンパフェイス４２。
（２）バンパフェイス４２の変形速度Ｖｂを検出する変形速度検出手段５１。
（３）バンパフェイス４２の変形量Ｓｂを検出する変形量検出手段５２。
【００２３】
（４）変形速度Ｖｂをこれより前に検出した旧変形速度の最大値と比較して大きい方を変形速度最大値Ｖｍと定める変形速度最大値更新手段５５。
（５）変形速度最大値Ｖｍに予め設定した変形量定数を乗じた値に相当する値を基準変形量Ｓｔ０と定める基準変形量発生手段５７。
（６）変形量Ｓｂが基準変形量Ｓｔ０を越えたときに特定の障害物（例えば歩行者）であると推定する推定手段５８。
（７）推定手段５８の推定に基づいて車両用二次衝突対策装置１０に推定信号Ｓｉを発する推定信号発生手段６６。
【００２４】
変形速度検出手段５１は、バンパセンサ４３及び変形速度演算手段５３の組合せからなる。変形量検出手段５２は、変形速度検出手段５１及び変形量演算手段５４の組合せからなる。変形速度最大値更新手段５５は、変形速度最大値Ｖｍを更新する所定の更新時間を決めるための更新タイマ５６を備える。
【００２５】
図８は本発明に係る制御部（第１実施例）の制御フローチャートであり、制御部４４（図７参照）をマイクロコンピュータとした場合の制御フローを表したものである。図中、ＳＴ××はステップ番号を示す。特に説明がないステップ番号については、番号順に進行する。以下、図７を参照しつつ説明する。
【００２６】
ＳＴ０１；全ての値を初期設定する（変形速度最大値Ｖｍ＝０、Ｆ＝０）。
ＳＴ０２；バンパセンサ４３にて検出したバンパフェイス４２の変形加速度Ｇｂ（変形する加速度Ｇｂ）を読み込む。
ＳＴ０３；変形加速度Ｇｂからバンパフェイス４２の変形速度Ｖｂを算出する。例えば、変形加速度Ｇｂを積分することにより変形速度Ｖｂを得る。
ＳＴ０８；変形速度Ｖｂからバンパフェイス４２の変形量Ｓｂを積分等にて算出する。例えば、変形速度Ｖｂに、バンパセンサ４３で検出する時間間隔を乗算し、この乗算値を積算することにより変形量Ｓｂを得る。
【００２７】
ＳＴ１３；変形速度Ｖｂが予め定めた微小な推定開始基準速度Ｖｓに達したか否かを判定し、ＹＥＳであれば「ＳＴ１４」に進み、ＮＯであれば「ＳＴ１５」に進む。
ＳＴ１４；更新タイマ５６が非作動であるか否かを判定し、ＹＥＳであれば「ＳＴ１６」に進み、ＮＯであれば「ＳＴ１９」に進む。
ＳＴ１５；フラグＦ＝１であるか否かを判定し、ＹＥＳであれば「ＳＴ１９」に進み、ＮＯであれば「ＳＴ０２」に戻る。
ＳＴ１６；更新タイマ５６の経過時間Ｔｃをリセットする。
ＳＴ１７；更新タイマ５６をスタートさせる。
ＳＴ１８；フラグＦを「１」とする。
【００２８】
ＳＴ１９；更新タイマ５６がスタートしてからの経過時間Ｔｃが所定の基準時間Ｔｈに達していないか否かを判定し、ＹＥＳであれば「ＳＴ２０」に進み、ＮＯであれば「ＳＴ２２」に進む。
ＳＴ２０；変形速度Ｖｂがこれより前に検出した旧変形速度の最大値Ｖｍより大きいか否かを判定し、ＹＥＳであれば「ＳＴ２１」に進み、ＮＯであれば「ＳＴ２３」に進む。
ＳＴ２１；変形速度Ｖｂを変形速度最大値Ｖｍと定め、「ＳＴ２３」に進む。
ＳＴ２２；更新タイマ５６をストップさせ、「ＳＴ２３」に進む。
【００２９】
ＳＴ２３；変形速度最大値Ｖｍに応じて基準変形量Ｓｔ０を設定する。具体的には、変形速度最大値Ｖｍに予め定めた変形量定数Ｃｓを乗じた値を基準変形量Ｓｔ０と定める（Ｓｔ０＝Ｖｍ×Ｃｓ）。変形量定数Ｃｓについては、例えば、変形速度Ｖｂの単位をｋｍ／ｈとするとともに、変形量の単位をｍｍとしたときに１．０と設定する。
ＳＴ２４；変形量Ｓｂが基準変形量Ｓｔ０を越えたか否かを判定し、ＹＥＳであれば「ＳＴ３１」に進み、ＮＯであれば「ＳＴ０２」に戻る。
ＳＴ３１；図４に示す車両１１が衝突した障害物Ｓ１は特定の障害物であると推定して推定信号Ｓｉ（例えば、アクチュエータ駆動指令信号Ｓｉ）を発し、制御を終了する。
【００３０】
「ＳＴ１３」、「ＳＴ１５」及び「ＳＴ１８」の組合せの構成によれば、変形速度Ｖｂが予め定めた推定開始基準速度Ｖｓに一度達したときから、障害物Ｓ１（図４参照）の種類の推定を開始する。変形速度Ｖｂが推定開始基準速度Ｖｓに一度達すると、その後の変形速度Ｖｂの大きさにかかわらず、障害物Ｓ１の種類の推定を続けることができる。
【００３１】
「ＳＴ１３」〜「ＳＴ２２」の組合せの構成によれば、変形速度Ｖｂが推定開始基準速度Ｖｓに達したときから基準時間Ｔｈに達するまでの時間において、変形速度Ｖｂが増す度に変形速度最大値Ｖｍを最も大きい値に更新することにより、障害物Ｓ１の種類に応じた変形速度最大値Ｖｍを設定することができる。
基準時間Ｔｈは、走行中の振動等によるノイズ的な変形加速度Ｇｂや、制御部４４の適正な制御に影響を与える過渡的な変形加速度Ｇｂによる、変形速度最大値Ｖｍの設定を除去するために設定したものであり、例えば５００ｍｓである。
【００３２】
ここで、図７に示す車両用障害物推定装置４０の各構成部材と、図８に示す制御部４４の各ステップとの関係を説明する。
「ＳＴ０２」〜「ＳＴ０３」は変形速度演算手段５３に相当する。「ＳＴ０８」は変形量演算手段５４に相当する。「ＳＴ１３」〜「ＳＴ２２」の組合せの構成は変形速度最大値更新手段５５並びに更新タイマ５６に相当する。「ＳＴ２３」は基準変形量発生手段５７に相当する。「ＳＴ２４」は推定手段５８に相当する。「ＳＴ３１」は推定信号発生手段６６に相当する。
【００３３】
ところで、上記「ＳＴ２３」では、変形速度最大値Ｖｍに応じて次の図９に示すマップを参照することによっても、Ｓｔ０を設定することができる。
【００３４】
図９（ａ），（ｂ）は本発明に係る基準変形量設定説明図（第１実施例）である。
（ａ）は、横軸を変形速度最大値Ｖｍとし縦軸を基準変形量Ｓｔ０とする、変形速度最大値Ｖｍ−基準変形量Ｓｔ０対応図であり、変形速度最大値Ｖｍに応じた基準変形量Ｓｔ０を示す。線Ｓｔ０は基準変形量Ｓｔ０＝Ｖｍ×Ｃｓの算出式に基づく。
（ｂ）は、上記（ａ）に基づいて作成したマップであり、変形速度最大値Ｖｍに応じた基準変形量Ｓｔ０を示す。
このように、制御部４４（図７参照）のメモリに予めマップを設定しておき、上記「ＳＴ２３」において、変形速度最大値Ｖｍに応じてマップを参照することで、基準変形量Ｓｔ０を設定できる。マップを参照することで設定した基準変形量Ｓｔ０は、上記（ａ）の算出式で求めた値に相当する値である。
【００３５】
以上の説明をまとめて述べる。
障害物Ｓ１に車両が衝突したときに、その衝撃力によってバンパフェイス４２は車両後方へ変形する。上記図５に示すようにバンパフェイス４２の変形速度Ｖｂは、衝突開始時点の零から増大し、これに応じてバンパフェイス４２の変形量Ｓｂも増大し始める。変形量Ｓｂが大きくなるにつれて、バンパフェイス４２の反力は大きくなる。衝撃力に対してバンパフェイス４２の反力が大きくなると、変形速度Ｖｂはピークに達し、減少に転じ、やがて零になり、その後に負の値となる。変形量Ｓｂは変形速度Ｖｂが零となるまで増大し、変形速度Ｖｂが負の値になるにつれて減少していく。
【００３６】
上記図５及び図６からも明らかなように、一般に、衝突開始時点から変形速度Ｖｂがピークに達した後に零になるまでの時間は、軽量な障害物ほど短かい。軽量な障害物ほど短時間で変形速度Ｖｂが零になるので、変形する時間も短い。この結果、変形速度Ｖｂの最大値Ｖｍに対する変形量Ｓｂの最大値の比率は、歩行者のような特定の障害物に比べて、これより軽量な障害物では小さい。
【００３７】
上記図７に示す第１実施例の車両用障害物推定装置４０は、このような特性を利用したものであり、障害物Ｓ１に車両が当ったときのバンパフェイス４２の変形速度Ｖｂ及び変形量Ｓｂを検出し、変形速度Ｖｂが増大してピークに達したときの変形速度最大値Ｖｍを求め、この変形速度最大値Ｖｍに基づいて基準変形量Ｓｔ０を定め、変形量Ｓｂが基準変形量Ｓｔ０を越えたときに、衝突した障害物Ｓ１が特定の障害物であると推定するものである。従って、軽量物を特定の障害物であると誤って推定することはない。障害物Ｓ１の種類を、より正確に推定することができる。
また、障害物Ｓ１の種類に応じて異なる変形速度最大値Ｖｍに所定の定数を乗じた値に相当する値を、基準変形量Ｓｔ０と定めたので、障害物Ｓ１への衝突速度にかかわらず、障害物Ｓ１の種類をより一層正確に推定することができる。
【００３８】
次に、車両用障害物推定装置の第２実施例について図１０〜図１５に基づき説明する。
図１０は本発明に係る車両用障害物推定装置（第２実施例）のブロック図である。第２実施例の車両用障害物推定装置４０は、上記図７に示す第１実施例の車両用障害物推定装置４０に、次の（１）〜（６）の構成を付加したことを特徴とする。
（１）推定手段５８の推定信号を予め設定した所定時間だけ保持する推定タイマ５９。
（２）変形速度Ｖｂが予め設定した判定基準速度Ｖｃを越えたことを判定する変形速度判定手段６１（以下、単に「速度判定手段６１」と言う。）。
（３）速度判定手段６１の判定信号を予め設定した所定時間だけ保持する速度判定タイマ６２。
【００３９】
（４）変形量Ｓｂが基準変形量Ｓｔ０とは異なる予め設定した判定基準変形量Ｓｃを越えたことを判定する変形量判定手段６３。
（５）変形量判定手段６３の判定信号を予め設定した所定時間だけ保持する変形量判定タイマ６４。
（６）推定タイマ５９、速度判定タイマ６２及び変形量判定タイマ６４からの信号を全て受けたときに障害物Ｓ１が特定の障害物（例えば歩行者）であると更に追加推定する追加推定手段６５。
この第２実施例の推定信号発生手段６６は、追加推定手段６５の追加推定に基づいて推定信号Ｓｉを発する。
【００４０】
速度判定手段６１は、変形速度Ｖｂが予め設定した判定基準速度Ｖｃを越えたことを判定したときに、その判定信号を速度判定タイマ６２を介して追加推定手段８７に発するものである。
変形量判定手段６３は、変形量Ｓｂが基準変形量Ｓｔ０とは異なる予め設定した判定基準変形量Ｓｃを越えたことを判定したときに、その判定信号を変形量判定タイマ６４を介して追加推定手段８７に発するものである。
【００４１】
従って追加推定手段８７は、▲１▼速度判定手段６１の判定信号（速度判定タイマ６２の信号）、▲２▼変形量判定手段６３の判定信号（変形量判定タイマ６４の信号）、及び、▲３▼推定手段５８の推定信号（推定タイマ５９の信号）を全て受けたときに、障害物Ｓ１が特定の障害物であると更に追加推定することになる。
以上の説明から明らかなように、各手段５８，６１，６３の判定・推定信号を推定タイマ５９、速度判定タイマ６２及び変形量判定タイマ６４によって一定時間にわたり保持するようにした。つまり、各タイマ５９，６２，６４の各信号を一定時間だけ揃えるようにした。このようにすることで、追加推定手段６５での追加推定をより確実に行うことができる。
なお、推定手段５８、速度判定手段６１及び変形量判定手段６３の判定・推定信号を、直接に追加推定手段６５に伝えても追加推定を確実に行うことができれば、各タイマ５９，６２，６４の有無は任意である。
【００４２】
図１１（ａ）〜（ｇ）は本発明に係る車両用障害物推定装置（第２実施例）のバンパフェイスの変形速度・変形量グラフ（その１）であり、障害物が歩行者等の特定の障害物である場合について示す。但し、この図の見方及び各符号の定義については、上記図５と同じである。以下、図１０を参照しつつ説明する。
【００４３】
（ａ）は、特定の障害物に衝突したバンパフェイスの変形速度Ｖｂの変化を示す。変形速度Ｖｂが変形速度最大値Ｖｍまで増大する途中で判定基準速度Ｖｃを越えることが判る。なお、判定基準速度Ｖｃについては、例えば障害物が特定の障害物である場合を基準として設定するものである。
（ｂ）は、速度判定タイマ６２の作動を示す。変形速度Ｖｂが判定基準速度Ｖｃを越えたときから、経過時間Ｔ１（後述する基準時間Ｔｓ１相当の時間）だけ判定結果「１」を保持する。
（ｃ）は、特定の障害物に衝突したバンパフェイスの変形量の変化を示す。変形量Ｓｂが増大する途中で基準変形量Ｓｔ０を越えたことが判る。なお、判定基準変形量Ｓｃについては、例えば障害物が特定の障害物である場合を基準として、Ｓｃ＜Ｓｔ０の関係にある。
（ｄ）は、変形量判定タイマ６４の作動を示す。変形量Ｓｂが判定基準変形量Ｓｃを越えたときから、経過時間Ｔ２（後述する基準時間Ｔｓ２相当の時間）だけ判定結果「１」を保持する。
【００４４】
（ｅ）は、障害物推定結果を示す。変形量Ｓｂが基準変形量Ｓｔ０を越えたときに障害物推定結果が「１」となり、障害物が特定の障害物であると推定する。
（ｆ）は、推定タイマ５９の作動を示す。上記（ｅ）において、障害物推定結果が「１」になったときから、経過時間Ｔ３（後述する基準時間Ｔｓ３相当の時間）だけ推定結果「１」を保持する。
（ｇ）は、追加推定手段６５の障害物追加推定結果を示す。速度判定タイマ６２、変形量判定タイマ６４、及び推定タイマ５９の各保持内容が全て「１」であるときに、障害物追加推定結果が「１」となり、障害物が特定の障害物であると追加して推定する。
【００４５】
図１２（ａ）〜（ｇ）は本発明に係る車両用障害物推定装置（第２実施例）のバンパフェイスの変形速度・変形量グラフ（その２）であり、障害物が軽量物である場合について示す。但し、この図の見方及び各符号の定義については、上記図１１と同じである。以下、図１０を参照しつつ説明する。
（ａ）は、軽量物に衝突したバンパフェイスの変形速度Ｖｂの変化を示す。変形速度Ｖｂが判定基準速度Ｖｃを越えないことが判る。
（ｂ）は、速度判定タイマ６２の作動を示す。変形速度Ｖｂが判定基準速度Ｖｃを越えないので、判定結果は「０」である。
（ｃ）は、軽量物に衝突したバンパフェイスの変形量の変化を示す。変形量Ｓｂが基準変形量Ｓｔ０を越えないことが判る。変形速度Ｖｂが短時間で零に戻るので、変形する時間が短いからである。
（ｄ）は、変形量判定タイマ６４の作動を示す。変形量Ｓｂが判定基準変形量Ｓｃを越えないので、判定結果は「０」である。
【００４６】
（ｅ）は、障害物推定結果を示す。変形量Ｓｂが基準変形量Ｓｔ０を越えないので、障害物推定結果は「０」であり、障害物が特定の障害物ではないと推定する。
（ｆ）は、推定タイマ５９の作動を示す。上記（ｅ）において、障害物推定結果が「０」であるから、障害物推定結果「０」を保持する。
（ｇ）は、追加推定手段６５の障害物追加推定結果を示す。速度判定タイマ６２、変形量判定タイマ６４、及び推定タイマ５９の各保持内容が全て「０」なので、障害物追加推定結果は「０」であり、障害物が特定の障害物ではないと追加して推定する。
【００４７】
次に、第２実施例の制御部４４（図１０参照）をマイクロコンピュータとした場合の制御フローについて、図１３〜図１５に基づき説明する。図中、ＳＴ××はステップ番号を示す。特に説明がないステップ番号については、番号順に進行する。以下、図１０を参照しつつ説明する。
図１３は本発明に係る制御部（第２実施例）の制御フローチャート（その１）である。
【００４８】
ＳＴ０１〜ＳＴ０３；上記図８に示す「ＳＴ０１」〜「ＳＴ０３」とそれぞれ同一。
ＳＴ０４；速度判定タイマ６２が非作動であるか否かを判定し、ＹＥＳであれば「ＳＴ０５」に進み、ＮＯであれば「ＳＴ０８」に進む。
ＳＴ０５；変形速度Ｖｂが判定基準速度Ｖｃを越えたか否かを判定し、ＹＥＳであれば「ＳＴ０６」に進み、ＮＯであれば「ＳＴ０８」に進む。
ＳＴ０６；速度判定タイマ６２の経過時間Ｔ１をリセットする。
ＳＴ０７；速度判定タイマ６２をスタートさせる。
【００４９】
ＳＴ０８；変形量Ｓｂを算出する。上記図８の「ＳＴ０８」と同一。
ＳＴ０９；変形量判定タイマ６４が非作動であるか否かを判定し、ＹＥＳであれば「ＳＴ１０」に進み、ＮＯであれば出結合子Ａ２に進む。
ＳＴ１０；変形量Ｓｂが判定基準変形量Ｓｃを越えたか否かを判定し、ＹＥＳであれば「ＳＴ１１」に進み、ＮＯであれば出結合子Ａ２に進む。
ＳＴ１１；変形量判定タイマ６４の経過時間Ｔ２をリセットする。
ＳＴ１２；変形量判定タイマ６４をスタートさせ、出結合子Ａ２に進む。
【００５０】
図１４は本発明に係る制御部（第２実施例）の制御フローチャート（その２）であり、上記図１３の「ＳＴ１２」から出結合子Ａ２及び本図の入結合子Ａ２を経て「ＳＴ１３」に進んだことを示す。
ＳＴ１３〜ＳＴ２２；上記図８に示す「ＳＴ１３」〜「ＳＴ２２」とそれぞれ同一。
なお、「ＳＴ１５」でＮＯであれば、出結合子Ａ１及び図１３の入結合子Ａ１を経て「ＳＴ０２」に戻る。「ＳＴ２１」から出結合子Ａ３に進む。
【００５１】
図１５は本発明に係る制御部（第２実施例）の制御フローチャート（その３）であり、上記図１４の「ＳＴ２１」から出結合子Ａ３及び本図の入結合子Ａ３を経て「ＳＴ２３」に進んだことを示す。
ＳＴ２３；基準変形量Ｓｔ０を設定する。上記図８の「ＳＴ２３」と同一。
ＳＴ２４；変形量Ｓｂが基準変形量Ｓｔ０を越えたか否かを判定し、ＹＥＳであれば「ＳＴ２５」に進み、ＮＯであれば出結合子Ａ１及び図１３の入結合子Ａ１を経て「ＳＴ０２」に戻る。
【００５２】
ＳＴ２５；推定タイマ５９が非作動であるか否かを判定し、ＹＥＳであれば「ＳＴ２６」に進み、ＮＯであれば「ＳＴ２８」に進む。
ＳＴ２６；推定タイマ５９の経過時間Ｔ３をリセットする。
ＳＴ２７；推定タイマ５９をスタートさせる。
ＳＴ２８；速度判定タイマ６２がスタートしてからの経過時間Ｔ１が所定の基準時間Ｔｓ１に達していないか否かを判定し、ＹＥＳであれば「ＳＴ２９」に進み、ＮＯであれば「ＳＴ３２」に進む。
【００５３】
ＳＴ２９；変形量判定タイマ６４がスタートしてからの経過時間Ｔ２が所定の基準時間Ｔｓ２に達していないか否かを判定し、ＹＥＳであれば「ＳＴ３０」に進み、ＮＯであれば「ＳＴ３２」に進む。
ＳＴ３０；推定タイマ５９がスタートしてからの経過時間Ｔ３が所定の基準時間Ｔｓ３に達していないか否かを判定し、ＹＥＳであれば「ＳＴ３１」に進み、ＮＯであれば「ＳＴ３２」に進む。
ＳＴ３１；障害物Ｓ１は特定の障害物であると推定して推定信号Ｓｉを発し、制御を終了する。上記図８に示す「ＳＴ３１」と同一。
ＳＴ３２；速度判定タイマ６２、変形量判定タイマ６４、及び推定タイマ５９をストップさせ、出結合子Ａ１及び図１３の入結合子Ａ１を経て「ＳＴ０２」に戻る。
【００５４】
ここで、図１０に示す車両用障害物推定装置４０の各構成部材と、図１３〜図１５に示す制御部４４の各ステップとの関係を説明する。
「ＳＴ０５」は速度判定手段６１に相当する。「ＳＴ０４」，「ＳＴ０６」，「ＳＴ０７」の組合せの構成は速度判定タイマ６２に相当する。「ＳＴ１０」は変形量判定手段６３に相当する。「ＳＴ０９」，「ＳＴ１１」，「ＳＴ１２」の組合せの構成は変形量判定タイマ６４に相当する。「ＳＴ２５」〜「ＳＴ２７」の組合せの構成は推定タイマ５９に相当する。「ＳＴ２８」〜「ＳＴ３０」の組合せの構成は追加推定手段６５に相当する。
【００５５】
以上の説明をまとめると、第２実施例の車両用障害物推定装置４０は、（１）速度判定手段６１及び速度判定タイマ６２を備えるとともに、（２）変形量判定手段６３及び変形量判定タイマ６４を備えたことを特徴とする。
上記図１１及び図１２からも明らかなように、一般に、バンパフェイス４２の変形速度Ｖｂ並びに変形量Ｓｂは、重い障害物に衝突する程、大きくなるという特性を有する。例えば、歩行者のような特定の障害物に衝突した場合には、これより軽量な障害物に衝突した場合に比べて、変形速度Ｖｂ並びに変形量Ｓｂは大きくなる。
【００５６】
このような特性を利用するべく、第２実施例は速度判定手段６１及び変形量判定手段６３を備えた。判定基準速度Ｖｃの値及び判定基準変形量Ｓｃについては、歩行者のような特定の障害物に衝突した場合と、これより軽量な障害物に衝突した場合とを、識別可能な最適な値に設定すればよい。
推定手段５８の推定結果と速度判定手段６１の判定結果とに基づき、追加推定手段６５で障害物Ｓ１の種類を追加して推定するので、上記第１実施例に比べて、障害物の種類をより正確に推定することができる。
また、推定手段５８の推定結果と変形量判定手段６３の判定結果とに基づき、追加推定手段６５で障害物Ｓ１の種類を追加して推定するので、上記第１実施例に比べて、障害物の種類をより正確に推定することができる。
さらにまた、推定手段５８の推定結果、速度判定手段６１の判定結果、及び、変形量判定手段６３の判定結果に基づき、追加推定手段６５で障害物Ｓ１の種類を追加して推定するので、上記第１実施例に比べて、障害物の種類をより一層正確に推定することができる。
【００５７】
次に、上記構成の車両用二次衝突対策装置１０の作用を、図１６〜図１９に基づき説明する。
図１６は本発明に係る車両用二次衝突対策装置の作用図（その１）であり、フード１３を下げてエンジンルーム１２を閉じた通常の状態を示す。このとき、フード保持機構２０は折畳んだ状態にある。
フード１３は、ピン２１を支点として上下スイング可能である。フード１３を想像線で示すように開けることで、エンジンルーム１２に収納された機器１７の保守・点検作業をすることができる。
【００５８】
図１７は本発明に係る車両用二次衝突対策装置の作用図（その２）であり、フード１３を下げてエンジンルーム１２を閉じた通常の状態を示す。
制御部４４は、衝突した障害物Ｓ１が特定の障害物であると推定したときに、アクチュエータ３０へアクチュエータ駆動指令信号（推定信号）Ｓｉを発する。アクチュエータ３０は持上げ作動を開始し、ピストン３１を高速で突出すことにより、フード１３の後部裏面１３ａを突き上げる。
【００５９】
図１８は本発明に係る車両用二次衝突対策装置の作用図（その３）であり、ピストン３１を所定の最大高さだけ高速で突出すことにより、フード１３を想像線で示す元の高さから実線で示す高さまで、突き上げたことを示す。フード１３は慣性により、更に持上がる。フード１３の上昇に伴って、フード保持機構２０も起立する。
【００６０】
図１９は本発明に係る車両用二次衝突対策装置の作用図（その４）であり、フード保持機構２０が全開開度になってスイングを停止したことを示す。このため、フード１３はこれ以上持上がることができない。この結果、フード１３の後部は、想像線で示す元の位置から実線で示す位置へ、所定量（１００〜２００ｍｍ）だけ持上がったことになる。フード保持機構２０は、フード１３を持上がった位置で保持させる。
【００６１】
所定量だけ持上がったフード１３から、エンジンルーム１２に収納されたエンジン等の機器１７までの、距離は大きい。この結果、フード１３の下方への変形可能量は増大する。このため、車両１１に衝突された障害物Ｓ１がフード１３に衝突したときに、持上がったフード１３を想像線にて示すように大いに変形させることで、衝撃力を十分に吸収させることができる。従って、機器１７を障害物Ｓ１から保護することができるとともに、障害物Ｓ１への衝撃も十分に緩和することができる。
【００６２】
以上の説明をまとめると、車両用障害物推定装置４０は、車両１１に衝突された障害物Ｓ１が特定の障害物であると推定したときに、制御部４４から車両用二次衝突対策装置１０へ推定信号Ｓｉを発する。車両用二次衝突対策装置１０は、推定信号Ｓｉを受けてフード１３を上昇させることで、より適格に且つ速やかに二次衝突対策を講じる。フード１３は、機器１７や障害物Ｓ１への衝撃力を十分に吸収する。
【００６３】
図２０は本発明に係る車両用二次衝突対策装置（変形例）のシステム図である。
変形例の車両用二次衝突対策装置９０は、障害物Ｓ１に車両１１が衝突したときにフード１３の近傍に備えたエアバッグ９２を作動させることで二次衝突対策を講じるものである。衝突した障害物Ｓ１が特定の障害物であると車両用障害物推定装置４０が推定して、制御部４４からエアバッグモジュール９１へ推定信号Ｓｉを発することで、エアバッグ９２を膨張させることができる。そして、エアバッグ９２を膨張させて二次衝突対策を講じることにより、エンジンルーム１２に収納された機器１７（図１９参照）や障害物Ｓ１への衝撃力をエアバッグ９２にて十分に吸収させることができる。
【００６４】
なお、上記本発明の実施の形態において次の（１）〜（４）のようにすることは差し支えない。
（１）変形可能部材は、バンパフェイス４２に限定するものではなく、車両１１が障害物Ｓ１に当った衝撃力に応じて変形するように車両１１の備えるものであればよい。
（２）変形速度検出手段５１は、バンパフェイス４２等の変形可能部材の変形速度Ｖｂを検出するものであればよく、また、変形量検出手段５２は、バンパフェイス４２等の変形可能部材の変形量Ｓｂを検出するものであればよい。例えば、変形可能部材の変形速度Ｖｂを変形速度センサにて直接に検出したり、変形可能部材の変形量Ｓｂを変形量センサで直接検出することもできる。また、変形量センサで検出した変形量Ｓｂを微分することで、変形速度Ｖｂを算出してもよい。
【００６５】
（３）車両用障害物推定装置４０において、推定開始基準速度Ｖｓ、判定基準速度Ｖｃ、判定基準変形量Ｓｃ、変形量定数Ｃｓ、基準時間Ｔｈ，Ｔｓ１〜Ｔｓ３の各値は任意であり、特定の障害物の基準を適宜設定することにより、決めればよい。
（４）第２実施例の制御部４４は、変形速度判定手段及び変形量判定手段のうち、少なくともいずれか一方を備えたものであればよい。
【００６６】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１は、変形速度の最大値に対する変形量の最大値の比率が、歩行者のような特定の障害物に比べて、これより軽量な障害物では小さいことを利用したものである。請求項１によれば、障害物に車両が当ったときの変形可能部材の変形速度及び変形量を検出し、変形速度が増大してピークに達したときの変形速度最大値を求め、この変形速度最大値に基づいて基準変形量を定め、変形量が基準変形量を越えたときに、衝突した障害物が特定の障害物であると推定することができる。従って、軽量物を特定の障害物であると誤って推定することはない。障害物の種類を、より正確に推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車両用二次衝突対策装置の斜視図
【図２】本発明に係る車両用二次衝突対策装置のシステム図
【図３】本発明に係る車両前部の側面断面図
【図４】本発明に係るバンパフェイス及びバンパセンサの構成図兼作用図
【図５】本発明に係るバンパフェイスの変形速度・変形量グラフ（その１）
【図６】本発明に係るバンパフェイスの変形速度・変形量グラフ（その２）
【図７】本発明に係る車両用障害物推定装置（第１実施例）のブロック図
【図８】本発明に係る制御部（第１実施例）の制御フローチャート
【図９】本発明に係る基準変形量設定説明図（第１実施例）
【図１０】本発明に係る車両用障害物推定装置（第２実施例）のブロック図
【図１１】本発明に係る車両用障害物推定装置（第２実施例）のバンパフェイスの変形速度・変形量グラフ（その１）
【図１２】本発明に係る車両用障害物推定装置（第２実施例）のバンパフェイスの変形速度・変形量グラフ（その２）
【図１３】本発明に係る制御部（第２実施例）の制御フローチャート（その１）
【図１４】本発明に係る制御部（第２実施例）の制御フローチャート（その２）
【図１５】本発明に係る制御部（第２実施例）の制御フローチャート（その３）
【図１６】本発明に係る車両用二次衝突対策装置の作用図（その１）
【図１７】本発明に係る車両用二次衝突対策装置の作用図（その２）
【図１８】本発明に係る車両用二次衝突対策装置の作用図（その３）
【図１９】本発明に係る車両用二次衝突対策装置の作用図（その４）
【図２０】本発明に係る車両用二次衝突対策装置（変形例）のシステム図
【図２１】特開平１１−２８９９４号公報の図４及び図７に基づき作成した説明図
【図２２】特開平１１−２８９９４号公報の図６に基づき作成した荷重センサ出力特性図
【符号の説明】
１０…車両用二次衝突対策装置、１１…車両、１３…フード、４０…車両用障害物推定装置、４２…変形可能部材（バンパフェイス）、４４…制御部、５１…変形速度検出手段、５２…変形量演算手段、５５…変形速度最大値更新手段、５７…基準変形量発生手段、５８…推定手段、６６…推定信号発生手段、６１，６２…変形速度判定手段としての速度判定手段及び速度判定タイマ、６３，６４…変形量判定手段としての変形量判定手段及び変形量判定タイマ、６５…追加推定手段、Ｓ１，Ｓ２…障害物。

Claims (1)

1. 障害物に車両が衝突したときに、その障害物の種類を推定する車両用障害物推定装置において、
   この車両用障害物推定装置は、前記車両が前記障害物に当ったときの衝撃力に応じて変形する変形可能部材と、この変形可能部材の変形速度を検出する変形速度検出手段と、前記変形可能部材の変形量を検出する変形量検出手段と、初期値が０である変形速度最大値を前記変形速度が上回る度にこの変形速度の値に変形速度最大値を更新する変形速度最大値更新手段と、前記変形速度最大値に予め設定した変形量定数を乗じた値に相当する値を基準変形量と定める基準変形量発生手段と、前記変形量が前記基準変形量を越えたときに特定の障害物であると推定する推定手段と、この推定手段の推定に基づいて推定信号を発する推定信号発生手段と、を備えたことを特徴とする車両用障害物推定装置。

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