JP4446653B2

JP4446653B2 - Collision target discrimination device

Info

Publication number: JP4446653B2
Application number: JP2002218446A
Authority: JP
Inventors: 浩幸高橋
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-07-26
Filing date: 2002-07-26
Publication date: 2010-04-07
Anticipated expiration: 2022-07-26
Also published as: JP2004061226A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、衝突対象判別装置にかかり、特に、衝突対象が歩行者である場合に、歩行者への衝撃を吸収するためのエアバッグ装置を有するフードエアバッグシステムや、歩行者への衝撃を吸収するためにフードをリフトアップするフードリフトアップシステム等の歩行者を保護するためのシステムを搭載した車両に適用可能な衝突対象判別装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
走行中の車両が歩行者に衝突すると、衝突された歩行者は、衝突時の車速の違いによって、跳ね上げられるか、あるいは下半身を車体前部によって払われて、車体前部のフード上等に二次衝突することが知られており、このフード上等に歩行者が二次衝突する際の衝撃を吸収するために、フード上等にエアバッグ装置を展開させ、このエアバッグによりフード上面等に二次衝突する際の衝撃を吸収して、歩行者を保護するフードエアバッグシステムが提案されている。
【０００３】
フードエアバッグシステムは、上述のように歩行者を保護するためのものであるため、フードエアバッグシステムのエアバッグ装置の展開は、車両の衝突対象が歩行者か否かを判別することによって、衝突が保護対象の時に確実にエアバッグ装置を展開することが望まれている。
【０００４】
フードエアバッグシステムに用いられる衝突対象判別装置としては、例えば、特開平８−２１６８２６号公報に記載の技術、特開２０００−３２６８０８号公報に記載の技術、特開平１０−１９４１５８号公報に記載の技術などが提案されている。
【０００５】
特開平８−２１６８２６号公報に記載の技術では、略水平方向前方からの荷重を検出するバンパセンサと、略垂直方向上方からの荷重を検出するフードセンサとを設けて、バンパセンサがオンすると共に、フードセンサがオンした場合には、衝突対象が歩行者と判断してフードエアバッグ装置を展開させ、バンパセンサがオンしてフードセンサがオンしない場合には、衝突対象が歩行者以外の建造物等であると判断してフードエアバッグ装置を展開しないようにしている。
【０００６】
また、特開２０００−３２６８０８号公報に記載の技術では、異なる衝突対象が衝突面に衝突したときにおける衝突面に一定間隔を隔てて配設された対向電極と該対向電極の間に介挿された弾性体で構成された誘電体からなる衝突検出手段の衝突に伴う静電容量変化に注目して、歩行者が衝突する時には、歩行者以外の車両及び障害物等と異なり衝突直前に静電容量が低下した後衝突に伴い静電容量が増加していることから、衝突に先立つ静電容量の低下を検出すると共に、衝突に伴う静電容量の増加を検出することにより、衝突対象を判別している。
【０００７】
また、特開平１０−１９４１５８号公報に記載の技術では、加速度センサによって衝突を検出して、歩行者との衝突と軽衝突とを、一定の閾値と持続時間で区別することが提案されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平８−２１６８２６号公報に記載の技術では、２つのセンサの検出及び検出順位に基づいて衝突対象を判別しているので、衝突時の車速等の衝突条件によっては、バンパセンサがオンすると共に、フードセンサがオンしてしまい、衝突対象が歩行者でない場合にも歩行者であると判別してしまうことが考えられる、という問題がある。
【０００９】
また、特開２０００−３２６８０８号公報に記載の技術では、衝突対象が歩行者であることを判別するために、静電容量の低下を検出すると共に、衝突に伴う静電容量の増加を検出しており、判別のための前記静電容量の増加検出の判断が難しい、という問題がある。
【００１０】
さらには、特開平１０−１９４１５８号公報に記載の技術では、高速で歩行者と衝突した場合の加速度センサの検出値と、低速度で歩行者以外の車や建造物等に衝突した場合の加速度センサの検出値が比較的似ており、判別が難しい、という問題がある。
【００１１】
本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、衝突対象を好適に判別することができる衝突対象判別装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【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に記載の発明は、車両の衝突によって発生する減速度を検出する検出手段と、衝突後の減速度に対する判別閾値であって、衝突検出時に対応して予め定めた基準値から時間経過に伴って増加する、衝突対象を判別するための判別閾値を設定する設定手段と、衝突時の衝突速度を検出する衝突速度検出手段と、前記衝突速度検出手段の検出結果に基づいて、衝突検出時から衝突対象を判別する判別時間を設定する判別時間設定手段と、前記判別時間設定手段によって設定された前記判別時間内に前記検出手段の検出結果が前記判別閾値を超えない場合に、衝突対象を歩行者として判別する判別手段と、を備えることを特徴としている。
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、検出手段では、車両の衝突によって発生する減速度が検出される。
【００１４】
ここで、衝突時に変化する減速度は、衝突対象が歩行者の場合と、建造物や他の車両等の場合とで、異なる変化となる。すなわち、衝突対象が歩行者の場合には、衝突してから時間の経過と共に、大きな減速度が発生し、衝突対象が建造物や他の車両等の場合には、衝突直後に大きな減速度が発生する。
【００１５】
そこで、設定手段では、衝突後の減速度に対する判別閾値であって、衝突検出時に対応して予め定めた基準値から時間経過に伴って増加する、衝突対象を判別するための判別閾値が設定される。閾値の設定は、例えば、時々刻々と増加する閾値、一定の値となる区間を含んで増加する閾値、階段状に増加する閾値、これらを組み合わせた閾値等が上げられる。
【００１６】
すなわち、検出手段によって検出された減速度が当該閾値を超えた場合に衝突対象が建造物や他の車両等と判別することができ、当該閾値を超えない場合に衝突対象が歩行者であると判別することができる。
また、衝突速度検出手段では衝突時の衝突速度が検出され、判別時間設定手段では、衝突速度検出手段の検出結果に基づいて、衝突検出時から衝突対象を判別する判別時間が設定される。
【００１７】
そして、判別手段では、判別時間設定手段によって設定された判別時間内で検出手段の検出結果が判別閾値を超えない場合に、衝突対象が歩行者として判別される。従って、判別手段では、検出手段の検出結果及び設定手段によって設定される判別閾値に基づいて衝突対象を好適に判別することができる。
【００１８】
なお、本発明の衝突対象判別装置は、フードエアバッグシステムやフードリフトアップシステム等の歩行者への衝撃吸収を行う歩行者保護のためのシステムに適用することが可能である。
【００２１】
請求項２に記載の発明は、車両の衝突によって発生する減速度及び前記減速度の積分値を表す速度変化量を検出する物理量検出手段と、衝突後の減速度に対する判別閾値であって、衝突検出時に対応して予め定めた基準値から前記速度変化量の増加に伴って増加する、衝突対象を判別するための判別閾値を設定する閾値設定手段と、衝突時の衝突速度を検出する衝突速度検出手段と、前記衝突速度検出手段の検出結果に基づいて、衝突検出時から衝突対象を判別する判別時間を設定する判別時間設定手段と、前記判別時間設定手段によって設定された前記判別時間内に前記物理量検出手段の検出結果が前記判別閾値を超えない場合に、衝突対象を歩行者として判別する衝突判別手段と、を備えることを特徴としている。
【００２２】
請求項３に記載の発明によれば、物理量検出手段では、車両の衝突によって発生する減速度及び速度変化量が検出される。
【００２３】
ここで、衝突時に変化する減速度及び速度変化量は、衝突対象が歩行者の場合と、建造物や他の車両等の場合とで、異なる変化となる。すなわち、衝突対象が歩行者の場合の方が、速度変化量に対する減速度が小さい傾向にあり、速度変化量の増加に伴って減速度が増加する傾向を有する。
【００２４】
そこで、閾値設定手段では、衝突後の減速度に対する判別閾値であって、衝突検出時に対応して予め定めた基準値から速度変化量の増加に伴って増加する、衝突対象を判別するための判別閾値が設定される。これによって、物理量検出手段によって検出された減速度が当該閾値を超えた場合に衝突対象が建造物や他の車両等と判別することができ、当該閾値を超えない場合に衝突対象が歩行者であると判別することができる。
また、衝突速度検出手段では衝突時の衝突速度が検出され、判別時間設定手段では、衝突速度検出手段の検出結果に基づいて、衝突検出時から衝突対象を判別する判別時間が設定される。
【００２５】
そして、判別手段では、判別時間設定手段によって設定された判別時間内で物理量検出手段の検出結果が判別閾値を超えない場合に、衝突対象が歩行者として判別される。従って、判別手段では、物理量検出手段の検出結果及び閾値設定手段によって設定される判別閾値に基づいて衝突対象を好適に判別することができる。
【００２６】
なお、本発明の衝突対象判別装置は、フードエアバッグシステムやフードリフトアップシステム等の歩行者への衝撃吸収を行う歩行者保護のためのシステムに適用することが可能である。
【００２８】
なお、請求項１又は請求項２に記載の発明は、請求項３に記載の発明のように、前記判別手段の判別結果に基づいて衝突対象が歩行者の場合に、車両フードのエアバック装置を作動させる作動手段を更に備えるようにしてもよい。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。なお、本実施形態はフードエアバッグシステムに本発明を適用したものである。
【００３０】
図１には、本発明の実施の形態に係わるフードエアバッグシステム１０の概略構成を示し、図２には、フードエアバッグシステム１０の車両１２における配置を示す。
【００３１】
本発明の実施の形態に係わるフードエアバッグシステム１０は、バンパセンサ１４、車速センサ１６、周知の構造とされたエアバッグ装置１８、及び当該エアバッグ装置１８の展開制御を行うエアバッグＥＣＵ２０によって主に構成されている。
【００３２】
図２に示すように、バンパセンサ１４は、車両のフロントバンパ２２に設けられており、建造物や歩行者等に対する衝突を検出するようになっており、衝突によって発生する車両の前後方向の減速度や衝突対象への接触を検出することによって衝突検出がなされる。例えば、バンパセンサ１４は、前方からの水平方向に入力される荷重によって圧縮されると導通して検出信号を、エアバッグＥＣＵ２０に送るものを適用可能であり、金属微粒子を混練したシリコンゴムを帯状に形成した加圧導電ゴムを、平編導線束からなる２枚の電極によって両側から挟み、その外側をシリコンゴムで一体に被覆して長尺に形成したもので、フロントバンパ２２の内部のバンパリィンホースの前方側に取り付けられた緩衝材であるバンパフォームと、このバンパフォームの外側を覆うバンパ表皮との間に、前記電極と加圧導電ゴムが車両前後方向に積層された状態で、フロントバンパの略全長に亘って設ける。そして、フロントバンパ２２の一部に車両前方の水平方向からの荷重が加わると、加圧導電ゴムが両電極が導通してこのバンパセンサがオンし、検出信号がエアバッグＥＣＵ２０に出力されるように構成することができる。
【００３３】
エアバッグ装置１８は、車両のカウル部内に設けられ、エアバッグＥＣＵ２０がエアバッグ装置１８のインフレータに電流を流すことによって、インフレータからのガスによってケース内に折り畳んで収納されたエアバッグ袋体１８Ａが、ケースの上部を破って、フード２４の後部上とフロントシールドガラス２６の前部上に展開するようになっている。
【００３４】
エアバッグＥＣＵ２０は、図２に示すように、車両の車室内に設けられ、例えば、センターコンソールとフロアパネル間、運転席又は助手席シート下、インストルメントパネル内等に配置され、図１に示すように、ＣＰＵ３０、ＲＯＭ３２、ＲＡＭ３４、Ｉ／Ｏ３６がバス３８にそれぞれ相互接続されたマイクロコンピュータで構成されている。
【００３５】
ＲＯＭ３２には、エアバッグ装置１８を作動させるための種々のプログラム及びエアバッグ装置１８を作動させるための閾値等が記憶されており、ＲＡＭ３４には各種センサによる検出信号等が記憶される。そして、ＣＰＵ３０の制御によってエアバッグ装置１８の展開制御がなされるようになっている。
【００３６】
また、エアバッグＥＣＵ２０には、車両のフロアに加わる減速度等を検出するフロアＧセンサ４０がＩ／Ｏ３６を介して接続されており、当該フロアＧセンサ４０は、エアバッグＥＣＵ２０内に内蔵されて構成されている。なお、フロアＧセンサ４０は、エアバッグＥＣＵ２０に内蔵しなくてもよく、例えばフロントサイドメンバ等、エアバッグＥＣＵ２０とは別の位置に設けるようにしてもよい。
【００３７】
また、Ｉ／Ｏ３６には、バンパセンサ１４、エアバッグ装置１８、及び車速センサ１６が接続されている。車速センサ１６は、車両の速度を検出する周知の車速センサを適用することができ、エアバッグＥＣＵ２０に車速信号が入力されるようになっている。
【００３８】
ところで、衝突によって車両に発生する減速度Ｇは、衝突対象が歩行者の場合と、建造物や他の車両等の場合とで、以下のような特徴を有している。
【００３９】
衝突対象が歩行者の場合には、図３の実線で示すように、歩行者の全身が車両に乗った段階で大きな減速度Ｇが発生し、衝突の後半に大きな減速度Ｇが発生する。
【００４０】
一方、衝突対象が建造物や他の車両等の軽衝突では、図３の点線（追突（低速））で示すように、最初に比較的大きな減速度Ｇが発生した後に低くなる。
【００４１】
従って、高速で歩行者と衝突した場合と低速で建造物や他の車両等に衝突した場合に、衝突対象を判別するための閾値を一定の値としたのでは、衝突対象が歩行者であるか建造物や他の車両であるか区別できない場合がある。
【００４２】
そこで、本発明の実施の形態に係わるフードエアバッグシステム１０では、図３の一点鎖線で示すように、衝突検出後に予め定めた基準値Ｓに対する衝突からの時間経過に伴って増加する値を含むように衝突対象を判別するための閾値が予め設定されており、当該閾値がＲＯＭ３２に記憶されている。すなわち、時々刻々と増加傾向となるように閾値が設定されている。これによって衝突対象が歩行者であることを好適に判別することが可能となる。
【００４３】
ここで、図３では、歩行者が標準的な体格の上限である場合の減速度Ｇ発生を示す。本実施の形態では、標準的な体格の上限である歩行者をモデルとして、衝突対象を判別するための閾値を設定する。これによって、多くの歩行者の衝突を判別することが可能となる。
【００４４】
また、タイミングよくエアバッグ装置１８を展開させるために、図４に示すように、衝突速度に応じてエアバッグ装置１８を展開させる着火信号を出力する時間が予め設定させており、当該時間もＲＯＭ３２に記憶されている。すなわち、衝突速度に応じて歩行者と軽衝突の判別時間Δｔが変化するようになっている。
【００４５】
なお、フロアＧセンサ４０は本発明の検出手段に相当し、エアバッグＥＣＵ２０は本発明の設定手段及び判別手段に相当する。
【００４６】
続いて、上述のように構成されたフードエアバッグシステム１０のエアバッグＥＣＵ２０で行われるエアバッグ装置１８の展開処理について図５のフローチャートを参照して説明する。
【００４７】
本発明の実施の形態に係わるフードエアバッグシステム１０では、衝突を検出するためにバンパセンサ１４からの信号を常時検出するようになっている。すなわち、ステップ１００では、バンパセンサ１４がオンか否か判定され、バンパセンサ１４から衝突を検出した信号が入力したか否かが常時監視され、バンパセンサ１４がオンとなった場合にステップ１０２へ移行する。
【００４８】
ステップ１０２では、車両速度が測定される。すなわち、車速センサ１６から入力される車速信号に基づいて衝突時の衝突速度が算出される。衝突速度はバンパセンサ１４がオンとなったタイミングの車速信号から算出することができる。なお、歩行者の衝突では、衝突時の車速≒衝突速度とすることができる。なお、当該ステップ１０２は本発明の衝突速度検出手段に相当する。
【００４９】
続いてステップ１０４では、上述の歩行者と軽衝突の判別時間Δｔが設定される。なお、当該ステップ１０４は本発明の判別設定手段に相当する。
【００５０】
ステップ１０６では、車両に発生する減速度Ｇが測定される。すなわち、フロアＧセンサ４０より得られる信号から車両発生減速度Ｇが測定される。
【００５１】
ステップ１０８では、車両発生減速度Ｇのレベルが、衝突対象が歩行者である場合のレベルか否か判定される。該判定は、車両発生減速度Ｇのレベルが、上述の時々刻々と変化する閾値を超えたか否かによって判定される。すなわち、衝突対象を判別するための閾値が時々刻々と増加傾向となるように変化するので、閾値を超えない場合に衝突対象が歩行者レベルであると判別し、閾値を超えた場合に衝突対象が建造物や他の車両等のレベルであると判別することによって、衝突対象を好適に判別することができる。
【００５２】
ステップ１０８の判定が否定された場合には、衝突対象が建造物や他の車両等と判断し、それらとの衝突現象が終わる予め設定された一定時間（例えば０．５秒等）待機した後、ステップ１００に戻って上述の処理が繰り返される。また、ステップ１０８の判定が肯定された場合には、ステップ１１０へ移行して、歩行者と軽衝突の判別時間Δｔを経過したか否か判定される。すなわち、エアバッグ装置１８を展開するタイミングであるか否かが判定され、該判定が否定された場合には、ステップ１０６へ移行し歩行者と軽衝突の判別時間Δｔが経過するまで上記処理を繰り返してステップ１１２へ移行する。
【００５３】
ステップ１１２では、エアバッグ装置１８が展開される。すなわち、衝突対象が歩行者であることが判別され、衝突速度に適した展開タイミングのときに、ＣＰＵ３０が着火信号をエアバッグ装置１８に出力することによって、エアバッグ装置１８のインフレータに電流が流れ、インフレータからのガスによってケース内に折り畳んで収納されたエアバッグ袋体１８Ａが、ケースの上部を破って、フード２４の後部とフロントシールドガラス２６の前部上に展開される。これによって、歩行者への衝突の衝撃が吸収されて歩行者が保護される。
【００５４】
このように、本発明の実施の形態に係わるフードエアバッグシステム１０では、図３に示すように、衝突対象が歩行者の場合に車両に発生する減速度Ｇが衝突後半に増加する傾向があり、衝突対象が建造物や他の車両等の場合に車両に発生する減速度Ｇが衝突直後に比較的大きな減速度Ｇが発生することから、車両に発生する減速度Ｇについて、衝突対象を判別するための閾値を時々刻々と増加傾向となるように設定することによって、衝突対象が歩行者である場合には、当該閾値を超えることがなく、衝突対象が建造物や他の車両等の場合には、当該閾値を超えるので、当該閾値と検出された減速度Ｇに基づいて、衝突対象を好適に判別することができる。
【００５５】
また、衝突速度に応じて歩行者と軽衝突の判別時間を変化させているので、衝突速度に応じて適切なタイミングでエアバッグ装置１８を展開することができる。
【００５６】
なお、上記の実施の形態では、衝突時に予め定めた基準値に対して衝突からの時間経過に伴って増加した値を含むように、すなわち増加傾向となるように衝突対象を判別するための閾値を図３に示すようにようにしていたが、これに限るものではなく、時々刻々と増加傾向となるように衝突を判別するための閾値を設定すればよい。例えば、図６（Ａ）に示すように、衝突時に予め定めた基準値Ｓ１からｔ時間までに減速度Ｇａ増加するように閾値（所定時間まで右上がり直線になるように）を設定してもよいし、図６（Ｂ）に示すように、右上がりの直線と曲線となるように設定してもよいし、図６（Ｃ）に示すように、右上がりの段階線となるように設定してもよいし、これらを組み合わせるようにしてもよい。
【００５７】
また、上記の実施の形態では、バンパセンサ１４によって衝突の有無を検出するようにしたが、これに限るものではなく、例えば、衝突の有無の検出はフロントバンパ等に設けられ減速度を検出するバンパＧセンサを用いてもよいし、図６（Ｅ）に示すように、フロアＧセンサ４０の出力値に対して、衝突対象を判別するための閾値の他に、衝突の有無を検出する閾値を設けるようにしてもよい。これによっても上記の実施の形態と同様の作用を得ることができる。
【００５８】
また、上記の実施の形態では、車両に発生する物理量として減速度を検出するようにしたが、これに限るものではなく、例えば、物理量として減速度の他に、車両の速度変化量を検出するようにしてもよく、衝突瞬間からの速度変化量の増加に応じて車体発生Ｇに対する閾値を、図６（Ｆ）に示すように、設定するようにしてもよい。
【００５９】
この場合、速度変化量は、車両に発生する減速度の発生Ｇの積分から求めることができる。なお、図７には、速度変化量に対する車体発生Ｇ（減速度）の波形例を示す。図７には、高速で歩行者に衝突した場合の波形と、低速で建造物等に衝突した場合を示す。速度変化量に対して歩行者に衝突した場合の方が発生Ｇが小さいので、速度変化量の増加に伴って増加した値を含むように衝突対象を判別するための減速度に対する閾値を設定することによっても上記の実施の形態と同様の作用を得ることができる。
【００６０】
また、上記の実施の形態では、フロアＧセンサ４０を用いて車両に発生する物理量としての減速度を検出するようにしたが、これに限るものではなく、例えば、フロントサイドメンバ部等に設けられるサテライトＧセンサを用いるようにしてもよい。
【００６１】
さらに、上記の実施の形態では、フードエアバッグシステム１０に本発明を適用したが、これに限るものではなく、例えば、図８に示すように、衝突対象が歩行者の場合にフード２４を図８矢印Ｚ方向にリフトアップして歩行者への衝撃を吸収するフードリフトアップシステムに本発明を適用することもできる。
【００６２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、衝突のタイミングから時々刻々と増加するように衝突対象を判別するための物理量に対する閾値を設定することによって、当該閾値と衝突時に発生する物理量に基づいて、衝突対象を好適に判別することができる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係わるフードエアバッグシステムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態に係わるフードエアバッグシステムの車両における配置を示す図である。
【図３】車両に発生する減速度Ｇ及び衝突判別の閾値を表すグラフである。
【図４】判別時間Δｔを表すグラフである。
【図５】本発明の実施の形態に係わるフードエアバッグシステムにおけるエアバッグ装置の展開処理を示すフローチャートである。
【図６】衝突判別の閾値のその他の例を示す図である。
【図７】速度変化量に対する車体発生Ｇ（減速度）の波形例を示す図である。
【図８】フードリフトアップシステムを示す図である。
【符号の説明】
１０フードエアバッグシステム
１６車速センサ
２０エアバッグＥＣＵ
３０ＣＰＵ
３２ＲＯＭ
３４ＲＡＭ
３６Ｉ／Ｏ
３８バス
４０フロアＧセンサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a collision target determination device, and in particular, when a collision target is a pedestrian, a hood airbag system having an airbag device for absorbing a shock to a pedestrian, and a shock to a pedestrian. The present invention relates to a collision target discriminating apparatus applicable to a vehicle equipped with a system for protecting a pedestrian, such as a hood lift up system that lifts up a hood for absorption.
[0002]
[Prior art]
When a running vehicle collides with a pedestrian, the collided pedestrian is either flipped up or the lower half of the vehicle is swung by the front of the vehicle, depending on the vehicle speed at the time of the collision, and placed on the hood at the front of the vehicle It is known that there is a secondary collision, and in order to absorb the impact when a pedestrian collides on the hood etc., an airbag device is deployed on the hood etc. A hood airbag system that protects pedestrians by absorbing the impact of a secondary collision is proposed.
[0003]
Since the hood airbag system is for protecting pedestrians as described above, the deployment of the airbag device of the hood airbag system is performed by determining whether the collision target of the vehicle is a pedestrian or not. It is desirable to deploy the airbag device reliably when the collision is a protection target.
[0004]
Examples of the collision target discriminating apparatus used in the hood airbag system include, for example, a technique described in Japanese Patent Laid-Open No. 8-216826, a technique described in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-326808, and a technique described in Japanese Patent Laid-Open No. 10-194158. Technologies etc. have been proposed.
[0005]
In the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-216826, a bumper sensor that detects a load from substantially the front in the horizontal direction and a hood sensor that detects a load from substantially the top in the vertical direction are provided. When the sensor is turned on, the collision target is determined to be a pedestrian and the hood airbag device is deployed.When the bumper sensor is turned on and the hood sensor is not turned on, the collision target is a building other than a pedestrian. It is determined that there is a hood airbag device so as not to be deployed.
[0006]
Further, in the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-326808, when a different collision target collides with the collision surface, the counter electrode is interposed between the counter electrode and the counter electrode arranged at a predetermined interval on the collision surface. Paying attention to the capacitance change accompanying the collision of the collision detection means made of a dielectric material composed of a flexible elastic body, when a pedestrian collides, unlike the vehicles and obstacles other than the pedestrian, Since the capacitance has increased with the collision after the capacitance has decreased, it is possible to determine the collision target by detecting the decrease in capacitance prior to the collision and detecting the increase in capacitance accompanying the collision. is doing.
[0007]
Further, in the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-194158, it is proposed that a collision is detected by an acceleration sensor to distinguish a collision with a pedestrian from a light collision with a certain threshold value and duration. .
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the technique described in JP-A-8-216826, the collision target is determined based on the detection and detection order of the two sensors, so that the bumper sensor is turned on depending on the collision condition such as the vehicle speed at the time of the collision. At the same time, there is a problem that it is considered that the hood sensor is turned on and it is determined that the collision target is not a pedestrian.
[0009]
Further, in the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-326808, in order to determine that the collision target is a pedestrian, a decrease in capacitance is detected and an increase in capacitance due to the collision is detected. Therefore, there is a problem that it is difficult to determine the detection of the increase in capacitance for determination.
[0010]
Furthermore, in the technique described in Japanese Patent Laid-Open No. 10-194158, the detection value of the acceleration sensor when colliding with a pedestrian at a high speed and the acceleration when colliding with a vehicle or a building other than the pedestrian at a low speed are disclosed. There is a problem that the detection values of the sensors are relatively similar and are difficult to discriminate.
[0011]
The present invention has been made to solve the above problem, and an object of the present invention is to provide a collision target discriminating apparatus that can suitably discriminate a collision target.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 is a detection means for detecting a deceleration caused by a vehicle collision, a discrimination threshold for the deceleration after the collision, and corresponding to the time of collision detection in advance. Setting means for setting a discrimination threshold for discriminating a collision target that increases with the passage of time from a set reference value, a collision speed detection means for detecting a collision speed at the time of collision, and detection by the collision speed detection means based on the results, the determination time setting means for setting a determination time for determining a collision object from the time of collision detection, the detection result of said detecting means in the set the determination time by the determination time setting means the determination threshold value And determining means for determining a collision target as a pedestrian when not exceeding.
[0013]
According to the invention described in claim 1, the detection means, thus deceleration generated in the collision of the vehicle is detected.
[0014]
Here, the reduced rate change upon collision, and if the object struck pedestrian, in the case of such buildings or other vehicles, a different change. That is, when the collision target is a pedestrian, a large deceleration occurs with the passage of time after the collision, and when the collision target is a building or another vehicle, a large deceleration immediately after the collision occurs. appear.
[0015]
Therefore, the setting means sets a determination threshold for determining a collision target , which is a determination threshold for the deceleration after the collision, and increases with time from a predetermined reference value corresponding to the time of collision detection. that. Setting the threshold value is, for example, the threshold to increase with time, the threshold value that increases include a section to be a constant value, the threshold value that increases stepwise, the threshold which is a combination of these, and the like.
[0016]
That is, when the deceleration detected by the detection means exceeds the threshold, the collision target can be determined as a building or other vehicle, and when the collision does not exceed the threshold, the collision target is a pedestrian. Can be determined.
The collision speed detection means detects the collision speed at the time of collision, and the determination time setting means sets a determination time for determining the collision target from the time of collision detection based on the detection result of the collision speed detection means.
[0017]
Then, in the discrimination means, the collision target is discriminated as a pedestrian when the detection result of the detection means does not exceed the discrimination threshold within the discrimination time set by the discrimination time setting means. Therefore, the discrimination means can suitably discriminate the collision target based on the detection result of the detection means and the discrimination threshold set by the setting means.
[0018]
In addition, the collision object discrimination device of the present invention can be applied to a pedestrian protection system that absorbs shock to a pedestrian, such as a hood airbag system or a hood lift-up system.
[0021]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a physical quantity detecting means for detecting a deceleration generated by a vehicle collision and a speed change amount representing an integrated value of the deceleration, and a discrimination threshold for the deceleration after the collision, Threshold setting means for setting a discrimination threshold for discriminating a collision target , which increases with an increase in the speed change amount from a predetermined reference value corresponding to the detection time, and a collision speed for detecting the collision speed at the time of the collision Based on the detection results of the detection means, the collision speed detection means, a determination time setting means for setting a determination time for determining a collision target from the time of collision detection, and within the determination time set by the determination time setting means And a collision determination unit that determines a collision target as a pedestrian when a detection result of the physical quantity detection unit does not exceed the determination threshold value.
[0022]
According to the invention described in claim 3 , the physical quantity detecting means detects the deceleration and the speed change amount generated by the collision of the vehicle.
[0023]
Here, the deceleration and the speed change amount that change at the time of a collision are different depending on whether the collision target is a pedestrian or a building or another vehicle. That is, when the collision target is a pedestrian, the deceleration with respect to the speed change amount tends to be small, and the deceleration tends to increase as the speed change amount increases.
[0024]
Therefore, the threshold setting means is a determination threshold value for deceleration after the collision, which increases with increasing speed variation from the reference value determined in advance in correspondence to the collision detection, discrimination for discriminating the object struck A threshold is set. As a result, when the deceleration detected by the physical quantity detection means exceeds the threshold value, the collision target can be determined as a building or another vehicle. When the deceleration value does not exceed the threshold value, the collision target is a pedestrian. It can be determined that there is.
The collision speed detection means detects the collision speed at the time of collision, and the determination time setting means sets a determination time for determining the collision target from the time of collision detection based on the detection result of the collision speed detection means.
[0025]
Then, in the discrimination means, the collision target is discriminated as a pedestrian when the detection result of the physical quantity detection means does not exceed the discrimination threshold within the discrimination time set by the discrimination time setting means. Therefore, the discrimination means can suitably discriminate the collision target based on the detection result of the physical quantity detection means and the discrimination threshold set by the threshold setting means.
[0026]
In addition, the collision object discrimination device of the present invention can be applied to a pedestrian protection system that absorbs shock to a pedestrian, such as a hood airbag system or a hood lift-up system.
[0028]
The invention according to claim 1 or claim 2 is an air bag device for a vehicle hood when the collision target is a pedestrian based on the discrimination result of the discrimination means as in the invention according to claim 3. You may make it further provide the operation means which operates.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In this embodiment, the present invention is applied to a hood airbag system.
[0030]
FIG. 1 shows a schematic configuration of a hood airbag system 10 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows an arrangement of the hood airbag system 10 in a vehicle 12.
[0031]
A hood airbag system 10 according to an embodiment of the present invention mainly includes a bumper sensor 14, a vehicle speed sensor 16, an airbag device 18 having a known structure, and an airbag ECU 20 that controls the deployment of the airbag device 18. It is configured.
[0032]
As shown in FIG. 2, the bumper sensor 14 is provided on the front bumper 22 of the vehicle, and detects a collision with a building, a pedestrian, or the like. The collision is detected by detecting contact with the collision target. For example, the bumper sensor 14 can be applied to the bumper sensor 14 when it is compressed by a load that is input in the horizontal direction from the front, and sends a detection signal to the airbag ECU 20. The formed pressure conductive rubber is sandwiched from both sides by two electrodes consisting of flat knitted wire bundles, and the outside is integrally covered with silicon rubber and formed into a long shape. The bumper hose inside the front bumper 22 The bumper foam, which is a cushioning material attached to the front side of the bumper, and the bumper skin covering the outside of the bumper foam, the electrode and the pressure conductive rubber are laminated in the vehicle front-rear direction, and the front bumper Provide over substantially the entire length. When a load from the horizontal direction in front of the vehicle is applied to a part of the front bumper 22, both electrodes of the conductive rubber pressurize and the bumper sensor is turned on, and a detection signal is output to the airbag ECU 20. Can be configured.
[0033]
The airbag device 18 is provided in a cowl portion of the vehicle, and an airbag ECU 20 causes an airbag bag 18A, which is folded and accommodated in the case by gas from the inflator, when an electric current flows through the inflator of the airbag device 18. The upper part of the case is broken, and is developed on the rear part of the hood 24 and on the front part of the front shield glass 26.
[0034]
As shown in FIG. 2, the airbag ECU 20 is provided in the vehicle interior of the vehicle. For example, the airbag ECU 20 is disposed between the center console and the floor panel, below the driver seat or passenger seat, in the instrument panel, etc. As described above, the CPU 30, the ROM 32, the RAM 34, and the I / O 36 are each constituted by a microcomputer interconnected to the bus 38.
[0035]
The ROM 32 stores various programs for operating the airbag device 18, threshold values for operating the airbag device 18, and the like, and the RAM 34 stores detection signals from various sensors. And the expansion control of the airbag apparatus 18 is made | formed by control of CPU30.
[0036]
The airbag ECU 20 is connected with a floor G sensor 40 for detecting deceleration applied to the floor of the vehicle via an I / O 36. The floor G sensor 40 is built in the airbag ECU 20. It is configured. The floor G sensor 40 may not be built in the airbag ECU 20, and may be provided at a position different from the airbag ECU 20, such as a front side member.
[0037]
Further, the bumper sensor 14, the airbag device 18, and the vehicle speed sensor 16 are connected to the I / O 36. As the vehicle speed sensor 16, a known vehicle speed sensor that detects the speed of the vehicle can be applied, and a vehicle speed signal is input to the airbag ECU 20.
[0038]
By the way, the deceleration G generated in the vehicle due to the collision has the following characteristics depending on whether the collision target is a pedestrian or a building or another vehicle.
[0039]
If the collision object is a pedestrian, as shown by the solid line in FIG. 3, the whole body of the pedestrian is large deceleration G is generated at the stage riding on the vehicle, a large deceleration G in the second half of the collision occurs .
[0040]
On the other hand, in the light collision, such as a collision object buildings and other vehicles, as shown by the dotted line in FIG. 3 (rear-end (low speed)), it becomes lower after the first relatively large deceleration G is generated.
[0041]
Therefore, when the vehicle collides with a pedestrian at high speed and when it collides with a building or another vehicle at low speed, the collision target is a pedestrian if the threshold for determining the collision target is set to a constant value. Or a building or other vehicle.
[0042]
Therefore, the hood airbag system 10 according to the embodiment of the present invention includes a value that increases with the lapse of time from the collision with respect to a predetermined reference value S after the collision is detected, as indicated by a one-dot chain line in FIG. Thus, a threshold value for determining the collision target is set in advance, and the threshold value is stored in the ROM 32. That is, the threshold is set so as to increase every moment. This makes it possible to suitably determine that the collision target is a pedestrian.
[0043]
Here, in FIG. 3, the deceleration G generation | occurrence | production in case a pedestrian is the upper limit of a standard physique is shown. In the present embodiment, a threshold for determining a collision target is set using a pedestrian as an upper limit of a standard physique as a model. This makes it possible to determine the collision of many pedestrians.
[0044]
Further, in order to deploy the airbag device 18 in a timely manner, as shown in FIG. 4, a time for outputting an ignition signal for deploying the airbag device 18 according to the collision speed is set in advance, and this time is also set in the ROM 32. Is remembered. That is, the discrimination time Δt between a pedestrian and a light collision changes according to the collision speed.
[0045]
The floor G sensor 40 corresponds to detection means of the present invention, and the airbag ECU 20 corresponds to setting means and determination means of the present invention.
[0046]
Next, a deployment process of the airbag device 18 performed by the airbag ECU 20 of the hood airbag system 10 configured as described above will be described with reference to a flowchart of FIG.
[0047]
In the hood airbag system 10 according to the embodiment of the present invention, a signal from the bumper sensor 14 is constantly detected in order to detect a collision. That is, in step 100, it is determined whether or not the bumper sensor 14 is turned on, and it is constantly monitored whether or not a signal for detecting a collision is input from the bumper sensor 14. If the bumper sensor 14 is turned on, the process proceeds to step 102.
[0048]
In step 102, the vehicle speed is measured. That is, the collision speed at the time of collision is calculated based on the vehicle speed signal input from the vehicle speed sensor 16. The collision speed can be calculated from a vehicle speed signal at the timing when the bumper sensor 14 is turned on. In the case of a pedestrian collision, the vehicle speed at the time of the collision may be approximately equal to the collision speed. The step 102 corresponds to the collision speed detecting means of the present invention.
[0049]
Subsequently, at step 104, the above-described pedestrian / light collision determination time Δt is set. The step 104 corresponds to the discrimination setting means of the present invention.
[0050]
In step 106, the deceleration G generated in the vehicle is measured. That is, the vehicle generated deceleration G is measured from the signal obtained from the floor G sensor 40.
[0051]
In step 108, it is determined whether or not the level of the vehicle generated deceleration G is a level when the collision target is a pedestrian. This determination is made based on whether or not the level of the vehicle-generated deceleration G exceeds the above-mentioned threshold that changes every moment. That is, since the threshold for determining the collision target changes so as to increase every moment, it is determined that the collision target is the pedestrian level when the threshold is not exceeded, and the collision target is exceeded when the threshold is exceeded. Can be suitably determined by determining that is the level of a building, another vehicle, or the like.
[0052]
If the determination in step 108 is negative, the collision target is determined to be a building or another vehicle, and after waiting for a predetermined time (for example, 0.5 seconds) for which the collision phenomenon with them ends. Returning to step 100, the above-described processing is repeated. If the determination in step 108 is affirmative, the routine proceeds to step 110, where it is determined whether or not the determination time Δt for a pedestrian and a light collision has elapsed. That is, it is determined whether or not it is time to deploy the airbag device 18, and if the determination is negative, the process proceeds to step 106 and the above processing is performed until the determination time Δt of a light collision with a pedestrian has elapsed. The process proceeds to step 112 repeatedly.
[0053]
In step 112, the airbag device 18 is deployed. That is, when the collision target is determined to be a pedestrian and the deployment timing is suitable for the collision speed, the CPU 30 outputs an ignition signal to the airbag device 18 so that a current flows through the inflator of the airbag device 18. The airbag body 18A folded and stored in the case by the gas from the inflator breaks the upper portion of the case and is deployed on the rear portion of the hood 24 and the front portion of the front shield glass 26. Thereby, the impact of the collision with the pedestrian is absorbed and the pedestrian is protected.
[0054]
Thus, in the hood airbag system 10 according to the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3, the deceleration G generated in the vehicle when the collision target is a pedestrian tends to increase in the latter half of the collision. When the collision target is a building or another vehicle, the deceleration G generated in the vehicle generates a relatively large deceleration G immediately after the collision, so that the collision target is determined for the deceleration G generated in the vehicle. When the collision target is a pedestrian by setting the threshold to increase so as to momentarily, the threshold is not exceeded, and the collision target is a building or other vehicle Since the threshold value is exceeded, the collision target can be suitably determined based on the threshold value and the detected deceleration G.
[0055]
Moreover, since the discrimination time of a pedestrian and a light collision is changed according to the collision speed, the airbag device 18 can be deployed at an appropriate timing according to the collision speed.
[0056]
In the above-described embodiment, the threshold value for determining the collision target so as to include a value that increases with the passage of time from the collision with respect to a reference value that is predetermined at the time of the collision, that is, to increase. However, the present invention is not limited to this, and a threshold value for determining a collision may be set so as to increase every moment. For example, as shown in FIG. 6 (A), even if a threshold value is set so that the deceleration Ga increases from a predetermined reference value S1 to t time at the time of collision from the predetermined reference value S1 to a straight line that rises to the predetermined time Alternatively, as shown in FIG. 6 (B), it may be set to be a straight line and a curve that rises to the right, or as shown in FIG. 6 (C), to be a step line that goes to the right. it may be, may be combined with these.
[0057]
In the above embodiment, the presence / absence of the collision is detected by the bumper sensor 14, but the present invention is not limited to this. For example, the detection of the presence / absence of the collision is provided in a front bumper or the like to detect the deceleration. A G sensor may be used, and as shown in FIG. 6 (E), a threshold value for detecting the presence or absence of a collision is set for the output value of the floor G sensor 40 in addition to a threshold value for determining a collision target. You may make it provide. Also by this, it is possible to obtain the same operation as the above embodiment.
[0058]
In the above embodiment, the deceleration is detected as a physical quantity generated in the vehicle. However, the present invention is not limited to this. For example, in addition to the deceleration as a physical quantity, the speed change amount of the vehicle is detected. Alternatively, the threshold for the vehicle body generation G may be set as shown in FIG. 6 (F) in accordance with an increase in the speed change amount from the moment of collision.
[0059]
In this case, the speed change amount can be obtained from integration of the deceleration generation G generated in the vehicle. FIG. 7 shows a waveform example of the vehicle body generation G (deceleration) with respect to the speed change amount. FIG. 7 shows a waveform when the vehicle collides with a pedestrian at high speed and a case where the vehicle collides with a building or the like at low speed. Since the occurrence G is smaller when the vehicle collides with a pedestrian with respect to the speed change amount, a threshold value for the deceleration for determining the collision target is set so as to include a value increased with an increase in the speed change amount. The same effect as the above embodiment can be obtained.
[0060]
In the above embodiment, the deceleration as a physical quantity generated in the vehicle is detected using the floor G sensor 40. However, the present invention is not limited to this. For example, the deceleration is provided in the front side member portion or the like. A satellite G sensor may be used.
[0061]
Furthermore, in the above-described embodiment, the present invention is applied to the hood airbag system 10. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 8, the hood 24 is illustrated when the collision target is a pedestrian. The present invention can also be applied to a hood lift-up system that lifts up in the direction of the arrow 8 Z and absorbs the impact on the pedestrian.
[0062]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, by setting a threshold for a physical quantity for determining a collision target so as to increase every moment from the timing of the collision, based on the threshold and the physical quantity generated at the time of the collision, There is an effect that the collision target can be suitably determined.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a hood airbag system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an arrangement of a hood airbag system according to an embodiment of the present invention in a vehicle.
FIG. 3 is a graph showing a deceleration G generated in a vehicle and a threshold for collision determination.
FIG. 4 is a graph showing a determination time Δt.
FIG. 5 is a flowchart showing a deployment process of the airbag device in the hood airbag system according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating another example of the threshold value for collision determination.
FIG. 7 is a diagram illustrating a waveform example of vehicle body generation G (deceleration) with respect to a speed change amount;
FIG. 8 is a diagram showing a hood lift-up system.
[Explanation of symbols]
10 Hood airbag system 16 Vehicle speed sensor 20 Airbag ECU
30 CPU
32 ROM
34 RAM
36 I / O
38 Bus 40 Floor G sensor

Claims

Detection means for detecting deceleration generated by a vehicle collision;
A setting means for setting a determination threshold for determining a collision target , which is a determination threshold for a deceleration after a collision, and increases with time from a predetermined reference value corresponding to the time of collision detection ;
A collision speed detecting means for detecting a collision speed at the time of collision;
Based on the detection result of the collision speed detection means, a determination time setting means for setting a determination time for determining a collision target from the time of collision detection;
A discriminating unit that discriminates a collision target as a pedestrian when a detection result of the detection unit does not exceed the discrimination threshold within the discrimination time set by the discrimination time setting unit ;
A collision object discrimination device comprising:

Physical quantity detection means for detecting a deceleration generated by a vehicle collision and a speed change amount representing an integrated value of the deceleration;
Threshold setting for setting a determination threshold for determining a collision target , which is a determination threshold for a deceleration after a collision, and increases with an increase in the speed change amount from a predetermined reference value corresponding to the detection of a collision Means,
A collision speed detecting means for detecting a collision speed at the time of collision;
Based on the detection result of the collision speed detection means, a determination time setting means for setting a determination time for determining a collision target from the time of collision detection;
A collision determination unit that determines a collision target as a pedestrian when a detection result of the physical quantity detection unit does not exceed the determination threshold within the determination time set by the determination time setting unit ;
A collision object discrimination device comprising:

The collision target determination according to claim 1, further comprising an operation unit that operates an airbag device of a vehicle hood when the collision target is a pedestrian based on a determination result of the determination unit. apparatus.