JP4370952B2 - 車両の制動力制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、歩行者保護を目的とした装置に関するものであり、特に、車両が衝突体である歩行者に衝突した際に、車両前部のフードに乗り上げた歩行者が路面へ落下するのを防止するようにした車両の制動力制御装置に関するものである。

走行中の車両が衝突体である歩行者に接触すると、歩行者は下半身を車体前部に払われ、車体前部のフードに侵入し、フード上に乗り上げることが知られている。フード上の歩行者は、車両の制動に伴いフード前方へ移動し、フード上から路面へ落下する。従来よりフード上の歩行者のフード上から路面への落下を防止する車両用歩行者保護装置が提案されている。例えば、特許文献１で提案される歩行者落下防止エアバッグが知られている。車両前端部に設けられた歩行者落下防止エアバッグは、歩行者との衝突を感知して作動し車両前方部の周りに広く展開される。車両の制動に伴いフード上から車両前方の路面に落下しようとする歩行者は、この歩行者落下防止エアバッグにて受け止められ、路上への落下が防止されることとなる。
特開２００１−１８５２号公報

しかしながら、前記歩行者落下防止エアバッグは、体全体を支承するようにしてフード上の歩行者のフード上から路面への落下を防止するため、非常に大きいサイズのエアバッグとなる。このようなエアバッグを設置することは非常にコストがかかる。

本発明は上記事実を考慮し、衝突によりフード上に乗り上げた歩行者のフード前方への移動を車両の制動力の減少により抑制することでフード上の歩行者のフード上から路面への落下を抑制することを発明の目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、衝突によりフード上に侵入した衝突体の挙動を検出する衝突体挙動検出手段と、前記衝突体挙動検出手段により検出された衝突体の挙動によって車両の制動力を制御する制動力制御手段を有することを特徴とする。

また本発明において前記衝突体挙動検出手段が、衝突によりフード上に侵入した衝突体の位置を検出する位置検出センサを有し、前記位置検出センサで検出された位置に基づき衝突体の位置の変化を検出することが好ましい。

さらに本発明において前記衝突体挙動検出手段により衝突体のフード前方への位置の変化が検出された場合に前記制動力制御手段により車両の制動力を減少させることが好ましい。

加えて本発明において前記衝突体挙動検出手段により衝突体のフード前方への位置の変化が検出されなかった場合に前記制動力制御手段により車両の制動力を増加させることが好ましい。

従って、衝突によりフード上に侵入した衝突体である歩行者のフード前方への位置の変化が検出された場合に車両の制動力を減少させる。この結果、フード上の歩行者のフード前方への位置の変化が検出された場合に車両の制動力を減少させることでフード上の歩行者のフード前方への移動が抑制される。このため、フード上の歩行者のフード前方への移動に伴うフード上から路面への落下を抑制できる。加えて、歩行者のフード前方への位置の変化が検出されなかった場合に車両の制動力を増加させる。このため、フード上の歩行者のフード前方への移動を抑制しつつ制動力を確保するので、車両の制動距離を可及的に短くできる。

また本発明において前記衝突体挙動検出手段が、衝突によりフード上に侵入した衝突体によってフードに作用する荷重を検出する荷重センサを有し、前記荷重センサで検出された荷重に基づき衝突体によってフードに作用する荷重の変位を検出することが好ましい。

さらに本発明において前記衝突体挙動検出手段により衝突体によってフードに作用する荷重の減少が検出された場合に前記制動力制御手段により車両の制動力を減少させることが好ましい。

加えて本発明において前記衝突体挙動検出手段により衝突体によってフードに作用する荷重の減少が検出されなかった場合に前記制動力制御手段により車両の制動力を増加させることが好ましい。

フードは一般的に車両前方に下がるように傾斜した形状となっていることから、衝突体である歩行者がフード前方へ移動しようとすると、歩行者が乗っているにも関わらずフードに作用する荷重は減少する。従って、衝突によりフード上に侵入した歩行者によってフードに作用する荷重の減少を検出した場合に車両の制動力を減少させる。この結果、フード上の歩行者によってフードに作用する荷重の減少を検出してフード上の歩行者のフード前方への移動とし、歩行者によってフードに作用する荷重の減少を検出した場合に車両の制動力を減少させることで、フード上の歩行者のフード前方への移動が抑制される。このため、フード上の歩行者のフード前方への移動に伴うフード上から路面への落下を抑制できる。加えて、歩行者によってフードに作用する荷重の減少が検出されなかった場合に車両の制動力を増加させる。このため、歩行者のフード前方への移動を抑制しつつ制動力を確保するので、車両の制動距離を可及的に短くできる。

本発明によれば、衝突してフード上に乗り上げた歩行者のフード前方方向への移動が抑制されることで、歩行者のフード上から路面への落下を抑制する。

本発明の実施形態について実施例１、及び実施例２を挙げるが、実施例１及び実施例２の実施形態に限定されるものではない。

本発明における車両の制動力制御装置の第１実施形態を図１、及び図２に従って説明する。

図１には第１実施形態のシステム構成が示されている。車両前方には、車両前方の障害物を検出するレーダ１が備え付けられており、車体内に配設されたECU２にレーダ１の検出信号を供給する。ECU２は衝突の可能性が高いか否かを判断し、衝突の可能性が高い場合に制動力制御装置３にフルブレーキ操作するよう制動力指示信号を与える。制動力制御装置３は、制動力指示信号に基づいて車両に制動力を与える。また、車両の速度を検出する車速センサ４を備えており、車速センサ４の検出信号は、ECU２に供給される。さらに、衝突によりフード上に侵入した歩行者と位置検出センサ５までの距離を測定する位置検出センサ５を備えており、位置検出センサ５の検出信号は、ECU２に供給される。ECU２では、供給された位置検出センサ５の検出信号により、車両制動時に生じる慣性力によって歩行者がフード７前方方向へ移動しているか否かを判定する。このECU２は、判定結果に基づき制動力を増減するよう制動力指示信号を制動力制御装置３に供給する。
また、位置検出センサ５は、レーザレーダで構成されており、フード７上に侵入した歩行者を検知できるようフード７後方に位置し、ウインドシールドガラスの上方側のルームミラー近傍に設置されている。位置検出センサ５を用いて歩行者までの距離を測定することで、フード７上の歩行者の有無だけでなくフード７上の歩行者位置を検出することができる。この位置検出センサ５によって、歩行者の挙動を監視する。

次に、この第１実施形態における車両の制動力制御装置の作用を、ECU２において行われる制御を示す図２のフローチャートに基づいて説明する。ECU２は、ステップ２００において、車両前方に備え付けられたレーダ１を用いて前方障害物である歩行者との衝突の可能性が高いか否かの判定を行う。車両前方をレーダ１で監視すると共に、車両と歩行者との距離、または距離及び相対速度を基準として衝突の危険性を判断するのであるが、その詳細はここでは省略する。S２００において衝突の可能性が高いと判定された場合は、S２０２に移行する。

ECU２は、S２０２において、自動的にフルブレーキ操作を実行するよう制動力制御装置３に制動力指示信号を供給する。フルブレーキ操作では、最大制動力が得られるよう制動力制御装置３でブレーキ液圧を調整する。自動的なフルブレーキ操作を実行することで、車両に大きな減速度を発生させ、衝突の際のスピードを最大限に減少させることができる。

ECU２は、S２０４において、車速センサ４の検出信号を検出して、車速が０か否かを判断する。車速が０でなければS２０６に移行する。

ECU２は、S２０６において位置検出センサ５の検出信号を受け取る。位置検出センサ５の検出信号は、位置検出センサ５から歩行者までの距離であり、これを今回値とする。S２０８でフード７前端までの距離内に歩行者が存在するならばフード７上に歩行者が侵入したと判定する。フード７上に歩行者が侵入したと判定した場合、S２１０に移行する。

ECU２は、S２１０において位置検出センサ５の検出信号の前回値から今回値を引いた値が負かどうか判断する。前回値と今回値の位置検出センサ５から検出された検出信号の差は、フード７上の歩行者の位置がどのくらい変化したかを示す。負であればフード７上の歩行者は、フード７前方方向に慣性力によって移動しており、S２１２に移行する。負でない場合、S２１６に移行する。なお前回値には、初期値として位置検出センサ５からフード７前端までの距離が与えられている。

ECU２は、S２１２において、次回の判断のために前回値に今回値を代入する。次いでS２１４ではフード７前方方向の慣性力によって歩行者がフード７前方へ移動している状態であることから、制動力制御装置３に制動力を所定量減少するよう制動力指示信号を与え、S２０４に戻る。

ECU２は、S２１６において、位置検出センサ５の検出信号の前回値に今回値を代入する。S２１８において、歩行者はフード７前方へ移動していない状態であることから、制動力制御装置３に制動力を所定量増加するよう制動力指示信号を与え、S２０４に戻る。

この制御は、S２１０で分岐してからS２０４に戻り、フード７上の歩行者のフード７前方への移動を抑制しながら、極力、車両の制動を維持できる制動力となるように、車両が停止するまで制動力制御が繰り返し実行される。

なお、ECU２はS２１８で制動力制御装置３に制動力を所定量増加する制動力指示信号を与えたとしても、制動力制御装置３においてすでにフルブレーキ操作されている場合には、フルブレーキ状態を維持する。

またECU２は、S２００において、衝突の可能性が高くないと判定された場合、そのまま今回の処理を終了する。S２０４においても、車速センサ４より検出された車両速度が０で車両が停止していると判断された場合、今回の処理を終了する。S２０８においてフード７上に歩行者の侵入はないと判断された場合、S２０２に戻り、制動力制御装置３にフルブレーキ操作するよう制御力指示信号を与えて、車両をできるだけ早く停止させる。

なお上記実施例ではレーザレーダを位置検出センサ５として使用する例について述べたが、フード７上の歩行者の位置が検出できる、ミリ波レーダや、超音波センサや、カメラを用いて位置検出センサ５としてもよい。

本発明における車両の制動力制御装置の第２実施形態を図３、図４、及び図５に従って説明する。

図３には第2実施形態のシステム構成が示されている。第１実施形態と共通するものは、同一符号を付してその説明を省略する。衝突によりフード７上に侵入した歩行者によってフード７に作用する荷重を検出する荷重センサ６が設けられ、荷重センサ６の検出信号はECU２に供給される。ECU２では、供給された荷重センサ６の検出信号が基準値より小さいかどうかを判断する。このECU２は、判断結果に基づき制動力を増減するよう制動力指示信号を制動力制御装置３に供給する。制御力制御装置３は、制動力指示信号に基づいて車両に制動力を与える。

図４には、衝突によりフード７上に侵入した歩行者によってフード７に作用する荷重を検出する荷重センサ６の具体的構造が示されている。この荷重センサ６は、フード７上の歩行者によってフード７に作用する荷重を検出するために、フード７を車体側に支持するヒンジ８に歪ゲージ９を設ける。車両のフード７後方側に位置する左右2箇所のヒンジ８にかかる荷重をヒンジ８の軸受側と車体側固定部の間の梁部材の変形として歪ゲージ９により測定し、その総和から歩行者がフード７上に存在するかどうかを判断する。通常走行時、歩行者が存在していない場合にフード７に作用する荷重程度ではなく、フード７に歩行者が存在する場合にフード７に作用する荷重程度を荷重検出と判断する。

次に、この第２実施形態における車両の制動力制御装置３の作用を、ECU２において行われる制御を示す図５のフローチャートに基づいて説明する。ECU２は、ステップ２００において、衝突の可能性が高いと判定された場合は、S２０２に移行する。ECU２は、S２０２において、自動的にフルブレーキ操作を実行するよう制動力制御装置３に制動力指示信号を供給する。ECU２は、S２０４において、車速センサ４の検出信号を受け取って車速が０か否かを判断し、車速が０でなければS２２０に移行する。

ECU２は、S２２０において荷重センサ６の検出信号を受け取る。S２２２では、受け取った荷重センサ６の検出信号からフード７上に歩行者が存在する程度の荷重が検出されたかどうかを判定する。荷重が検出された場合、フード７上に歩行者が侵入したと判定し、S２２４に移行する。

ECU２は、S２２４において、歩行者によってフード７に作用する荷重が所定の基準値より小さいか否かを判断する。フード７上の歩行者に車両前方への慣性力が作用し歩行者がフード７前方へ移動する際に、フード７は一般的に車両前方へ向かって下がるように傾斜した形状となっていることから、歩行者正味の荷重がフード７に伝わらず、歩行者が乗っているにもかかわらず、荷重が減少する荷重抜けが生じる。このように、歩行者の前方へ移動に際して、荷重抜けが生じることを考慮した上で、荷重の基準値を設ける。歩行者によってフード７に作用する荷重が基準値より小さい場合、S２２６に移行する。歩行者によってフード７に作用する荷重が基準値以上の場合は、歩行者はフード７上に存在しかつ前方移動も生じていないとして、S２２８に移行する。

ECU２は、S２２６ではフード７後方からフード７前方方向へ慣性力によって歩行者が移動しており、フード７に歩行者正味の荷重がかかっていない状態であることから、制動力制御装置３に制動力を所定量減少するよう制動力指示信号を与え、S２０４に戻る。

ECU２は、S２２８において、歩行者はフード７前方へ移動していない状態であることから、制動力制御装置３に制動力を所定量増加するよう制動力指示信号を与え、S２０４に戻る。

この制御は、S２２４で分岐してからS２０４に戻り、フード７上の歩行者のフード７前方への移動を抑制しながら、車両の制動を維持できる制動力となるように、車両が停止するまで制動力制御が繰り返し実行される。

なお、ECU２はS２２８で制動力制御装置３に制動力を所定量増加する制動力指示信号を与えたとしても、制動力制御装置３においてすでにフルブレーキ操作されている場合には、フルブレーキ状態を維持する。

またECUは、S２００において、衝突の可能性が高くないと判定された場合、そのまま今回の処理を終了する。S２０４においても、車速センサ５より検出された車両速度が０で車両が停止していると判断された場合、今回の処理を終了する。S２２２においてフード７上に歩行者の侵入はないと判断された場合、S２０２に戻り、制動力制御装置３にフルブレーキ操作するよう制御力指示信号を与えて、車両をできるだけ早く停止させる。

第１実施形態によると、フード７上の歩行者のフード７前方移動を検出した場合に制動力制御装置３に制動力を所定量減少するよう制動力指示信号を与えることで、フード７上の歩行者のフード７前方移動が収まるまで徐々に制動力を減少させるため、フード７上の歩行者のフード７前方移動を抑制し且つ、過剰に制動力を減少することのない最適な制動力を得ることができる。また、フード７上の歩行者のフード７前方移動が検出されなかった場合に制動力制御装置に制動力を所定量増加するよう制動力指示信号を与えることで、フード７上の歩行者のフード７前方移動を検出するまで最大限制動力を確保することができる。

第２実施形態によると、歩行者によってフード７に作用する荷重が所定の基準値より小さいかどうかを判断することで、ごくわずかなフード７前方への移動を検出し、早期に制動力を制御することができる。第2実施形態においては、所定の基準値より小さいかどうかの判断をしたけれども、これを荷重の変化量として荷重の減少を判断してもよい。具体的には、衝突直後に検出した最大荷重に応じた一定の割合を基準値として設定し、基準値を可変としてもよい。これにより歩行者個々の体重の違いを考慮したより適切な荷重の減少判断をすることができる。

また、フード７上の歩行者のフード７前方移動に伴いＥＣＵ２で制動力を減少し続けた結果制動力がなくなり無制動状態となる場合や、フード７上の歩行者のフード７前方移動量やフード７前方移動速度が著しく大きいような場合、制動力制御手段に加えて車両の駆動力を与える駆動力制御手段を用いてもよい。このような場合に車両を一時的に加速することによって、再び歩行者をフード７後方へ誘導することができる。

さらに、本実施形態の一連の制御においては、車速が０となるまでフード７上の歩行者のフード７前方移動を抑制する制御を継続するようにしたが、制動により車速が低下し、短い時間あるいは短い距離で車両を停止させることができるような所定の車速に到った時点で車両を停止させるよう制動力を制御して制御を終了させるようにしてもよい。

以上、特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では荷重検出センサ６を使用する例について述べたが、これに対して、荷重検出センサ６を複数個設ける方法、フード７裏面にタッチセンサ、感圧センサを複数設ける方法で検出信号から歩行者の位置を検出し、同様の効果を得るような構成としても良い。

第１実施形態のシステム構成図 第１実施形態のフローチャート 第２実施形態のシステム構成図 第２実施形態の荷重センサの構造 第２実施形態のフローチャート

符号の説明

１レーダ
２ECU
３制動力制御装置
４車速センサ
５位置検出センサ
６荷重センサ
７フード
８ヒンジ
９歪ゲージ

Claims (7)

1. 衝突によりフード上に侵入した衝突体の挙動を検出する衝突体挙動検出手段と、前記衝突体挙動検出手段により検出された衝突体の挙動によって車両の制動力を制御する制動力制御手段を有することを特徴とする車両の制動力制御装置。
2. 請求項１記載の車両の制動力制御装置において、前記衝突体挙動検出手段は、衝突によりフード上に侵入した衝突体の位置を検出する位置検出センサを有し、前記位置検出センサで検出された位置に基づき衝突体の位置の変化を検出することを特徴とする車両の制動力制御装置。
3. 請求項２記載の車両の制動力制御装置において、前記衝突体挙動検出手段により衝突体のフード前方への位置の変化が検出された場合に前記制動力制御手段により車両の制動力を減少させることを特徴とする車両の制動力制御装置。
4. 請求項３記載の車両の制動力制御装置において、前記衝突体挙動検出手段により衝突体のフード前方への位置の変化が検出されなかった場合に前記制動力制御手段により車両の制動力を増加させることを特徴とする車両の制動力制御装置。
5. 請求項１記載の車両の制動力制御装置において、前記衝突体挙動検出手段は、衝突によりフード上に侵入した衝突体によってフードに作用する荷重を検出する荷重センサを有し、前記荷重センサで検出された荷重に基づき衝突体によってフードに作用する荷重の変位を検出することを特徴とする車両の制動力制御装置。
6. 請求項５記載の車両の制動力制御装置において、前記衝突体挙動検出手段により衝突体によってフードに作用する荷重の減少が検出された場合に前記制動力制御手段により車両の制動力を減少させることを特徴とする車両の制動力制御装置。
7. 請求項６記載の車両の制動力制御装置において、前記衝突体挙動検出手段により衝突体によってフードに作用する荷重の減少が検出されなかった場合に前記制動力制御手段により車両の制動力を増加させることを特徴とする車両の制動力制御装置。