JP4449628B2 - Pedestrian collision determination device - Google Patents
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本発明は、衝突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。 The present invention relates to a pedestrian collision determination device that determines whether or not a collision object is a pedestrian.
従来から、フロントバンパに設けられるバンパセンサ及びフロントフードに設けられる衝突センサに基づいて歩行者との衝突を判定する歩行者保護装置において、バンパセンサの出力荷重が所定値以上であり、且つ、衝突センサが衝突状態を示す衝突信号を出力している場合に、衝突物が歩行者であると判定する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, in a pedestrian protection device that determines a collision with a pedestrian based on a bumper sensor provided on a front bumper and a collision sensor provided on a front hood, the output load of the bumper sensor is a predetermined value or more, and the collision sensor is A technique is known in which a collision object is determined to be a pedestrian when a collision signal indicating a collision state is output (see, for example, Patent Document 1).
また、フロントバンパの内部又は周辺部に配置される荷重又は変位センサの出力値に基づいて歩行者との衝突を判定し、歩行者との衝突と判定した際にフードを跳ね上げる技術が知られている(例えば、特許文献2参照)。この従来技術では、歩行者との衝突の場合は車両や電柱のような重量の大きい衝突物の場合に比して出力荷重が小さく、且つ、荷重の立ち上がっている時間(継続時間)が短いことに着目し、出力荷重が一定範囲内であり且つ継続時間が所定値以下であることを条件として、衝突物が歩行者であると判定している。
ところで、歩行者と同程度若しくはそれ以下の重量物を収容しているショッピングカートや屑入れ等の軽重量衝突物の場合、歩行者に衝突した場合と同程度の荷重値が荷重センサから出力されるため、このような軽重量衝突物と歩行者とを切り分ける判定が困難である。この点、上述の従来技術(特許文献2)は、重量の大きい衝突物と歩行者とを切り分ける判定手法を提供するものの、軽重量衝突物と歩行者とを効果的に切り分ける判定手法を提供するものでなかった。 By the way, in the case of a light-weight collision object such as a shopping cart or a trash can that contains a heavy object of the same level as or less than that of a pedestrian, a load value equivalent to that of a collision with a pedestrian is output from the load sensor. Therefore, it is difficult to determine such a light-weight collision object and a pedestrian. In this regard, the above-described conventional technology (Patent Document 2) provides a determination method for separating a heavy impact object and a pedestrian, but provides a determination method for effectively separating a light-weight collision object and a pedestrian. It was not a thing.
そこで、本発明は、軽重量衝突物と歩行者との効果的な切り分けを可能とする歩行者衝突判定装置の提供を目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the pedestrian collision determination apparatus which enables the effective separation of a light weight collision object and a pedestrian.
上記課題を解決するため、本発明の一局面によれば、外部から車両に加わる荷重を検出及び出力する荷重検出手段と、外部から車両に加わる荷重が第1所定値を超えてから第2所定値を下回らない状態の継続時間を演算する継続時間演算手段とを備え、前記荷重検出手段の出力荷重及び前記継続時間に基づいて衝突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おいて、
前記継続時間が下限閾値を超えた際の荷重積分値であって、前記荷重検出手段により検出される荷重が第3所定値を超えた時点を積分開始時点とする荷重積分値を演算する荷重積分値演算手段を備え、
前記継続時間の前記下限閾値及び上限閾値と前記荷重積分値の下限閾値及び上限閾値とで定まる閉領域が定義された2次元マップを有し、
前記継続時間と前記荷重積分値とで定まる点が前記2次元マップにおける閉領域内に属した場合に、衝突物が歩行者であると判定することを特徴とする歩行者衝突判定装置が提供される。
In order to solve the above-described problem, according to one aspect of the present invention, a load detection unit that detects and outputs a load applied to the vehicle from outside, and a second predetermined after the load applied to the vehicle from outside exceeds a first predetermined value. A pedestrian collision determination that determines whether or not the collision object is a pedestrian based on the output load of the load detection means and the duration. In the device
Load integral value for calculating the load integral value when the duration exceeds a lower limit threshold value, and the load integral value is calculated when the load detected by the load detection means exceeds a third predetermined value. A value calculating means,
A two-dimensional map in which a closed region defined by the lower and upper thresholds of the duration and the lower and upper thresholds of the load integral value is defined;
Provided is a pedestrian collision determination device characterized in that a collision object is determined to be a pedestrian when a point determined by the duration time and the load integral value belongs to a closed region in the two-dimensional map. The
本局面において、前記下限閾値は、前記荷重積分値に応じて変化してよい。この場合、前記下限閾値は、前記荷重積分値が大きいほど大きい値をとってよい。また、前記荷重検出手段は、圧力センサを含んでよい。 In this aspect, the lower limit threshold value may change according to the load integral value. In this case, the lower limit threshold value may take a larger value as the load integral value is larger. The load detection means may include a pressure sensor.
また、本局面において、前記継続時間の前記下限閾値及び上限閾値と前記荷重積分値の下限閾値及び上限閾値とで定まる閉領域が定義された2次元マップを有し、
前記継続時間と前記荷重積分値とで定まる点が前記2次元マップにおける閉領域内に属した場合に、衝突物が歩行者であると判定してよい。
Further, in this aspect, a two-dimensional map in which a closed region defined by the lower limit threshold and the upper limit threshold of the duration and the lower limit threshold and the upper limit threshold of the load integral value is defined,
When a point determined by the duration and the load integral value belongs to a closed region in the two-dimensional map, the collision object may be determined to be a pedestrian.
上記各局面において、前記継続時間演算手段は、車体の所定位置に搭載されるタッチセンサのオン信号の出力状態に基づいて前記継続時間を演算するものであってよい。 In each of the above aspects, the duration calculation means may calculate the duration based on an output state of an ON signal of a touch sensor mounted at a predetermined position of the vehicle body.
本発明によれば、軽重量衝突物と歩行者との効果的な切り分けを可能とする歩行者衝突判定装置を得ることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the pedestrian collision determination apparatus which enables the effective separation of a light weight collision object and a pedestrian can be obtained.
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明による歩行者衝突判定装置の一実施例を示すシステム構成図である。本実施例の歩行者衝突判定装置は、電子制御装置10(以下、「ECU10」という)を中心に構成されている。ECU10には、アクティブフードやフードエアバックのような乗員保護装置20が接続されている。
FIG. 1 is a system configuration diagram showing an embodiment of a pedestrian collision determination apparatus according to the present invention. The pedestrian collision determination apparatus according to the present embodiment is configured around an electronic control apparatus 10 (hereinafter referred to as “ECU 10”). An
アクティブフードは、ECU10の制御下で、車両のフード後端が持ち上がるように作動する保護装置である。アクティブフードの作動時は、フードパネルが通常時に比して車両後方側が高くなるように傾斜させられる。アクティブフードは、傾斜したフードパネルにより衝突後における衝突物の後方移動を防止すると共に、その際にフードパネルが変形することで、衝突物への衝撃を緩和する機能を果たす。
The active hood is a protective device that operates so that the rear end of the hood of the vehicle is lifted under the control of the
フードエアバックは、ECU10の制御下で展開作動する保護装置である。フードエアバックは、例えば、車両のウインドシールドの前端付近(カウル部)に設けられてよく、ウインドシールド前端部及びフロントピラー(Aピラー)を少なくとも覆うように展開作動される。フードエアバックは、衝突物を拘束・保護し、衝突物への衝撃を緩和する機能を果たす。
The hood airbag is a protective device that is deployed and operated under the control of the
尚、本発明は、特に上述のような乗員保護装置20の構成・作動態様に限定されるものでなく、また、乗員保護装置20は、アクティブフードやフードエアバックに限らず、例えばフードエアバックより前方に設けられる保護ネットを含んでもよい。
The present invention is not particularly limited to the configuration and operation of the
ECU10には、荷重センサ32が接続される。荷重センサ32は、図2に示すように、車両の前方(例えば左右のフロントサイドメンバやバンパリンフォースメント、バンパー内)に搭載され、外部から車両に加わる荷重に応じた出力信号を出力する。例えば、荷重センサ32は、車体のバンパーに設けられ、バンパー前面に作用する荷重を検出する光ファイバセンサや、圧力センサ、歪ゲージ等であってよい。荷重センサ32の出力信号は、必要に応じて所定の処理(例えば、フィルタ処理等)を経て、ECU10に所定周期毎に入力される。
A
ECU10には、タッチセンサ34が接続される。タッチセンサ34は、図2に示すように、車両の前方(典型的には、バンパー内)に搭載され、設定値以上の入力(荷重若しくは変形)があった場合にオン信号を発生し、その他の場合(設定値未満の入力の場合)にオフ信号を発生する。タッチセンサ34のオン/オフ信号はECU10に供給される。
A
図3は、本実施例のECU10の機能ブロック図である。本実施例のECU10は、荷重値演算部12と、継続時間演算部14と、歩行者判定部16と、制御信号生成部18とを備える。
FIG. 3 is a functional block diagram of the
荷重値演算部12は、所定周期毎に入力される荷重センサ32からの出力信号に基づいて、外部から車両に加わる荷重及び/又はその積分値を演算する。尚、積分値を演算する場合、積分区間の開始点は、荷重値演算部12により演算される荷重が第3所定値を超えた時点であってよく、若しくは、簡易的に、タッチセンサ34からオン信号が出力された時点であってよい。
The load
継続時間演算部14は、外部から車両に加わる荷重が第1所定値を超えてから第2所定値を下回らない状態の継続時間を演算する。最も簡易的には、継続時間演算部14は、タッチセンサ34からオン信号が出力され続けている状態の継続時間を演算する(この場合、第1所定値=第2所定値=設定値となる)。但し、継続時間演算部14は、タッチセンサ34に代えて若しくはそれに加えて、荷重センサ32からの出力信号に基づいて、継続時間を演算してもよい。
The
荷重値演算部12及び継続時間演算部14の演算結果は、歩行者判定部16に入力される。歩行者判定部16は、後に詳説する如く、荷重値演算部12及び継続時間演算部14の演算結果に基づいて、衝突物が歩行者であるか否かを判定する。尚、歩行者判定部16による判定は、例えば、タッチセンサ34からオン信号が出力された時点で開始され、それ以後、荷重値演算部12及び継続時間演算部14による演算周期毎に実行されてよい。
The calculation results of the load
制御信号生成部18は、歩行者判定部16の判定結果に応じて制御信号を生成する。例えば、歩行者判定部16により衝突物が歩行者であると判定された場合、制御信号生成部18は、乗員保護装置20を起動させる制御信号を生成する。尚、制御信号生成部18は、必要に応じて、起動時の乗員保護装置20の起動タイミングや起動出力をも決定・調整してもよい。
The
図4は、横軸に時間(絶対時間)を縦軸に継続時間(継続時間演算部14による継続時間)をとった試験データを示す。図4には、重量物(大人の3倍程度の重量物)と衝突した場合のプロット線X,大人(大人を模したダミー)と衝突した場合のプロット線Y1,6才児(6才児を模したダミー)と衝突した場合のプロット線Y2,軽重量衝突物がショッピングカード(重りを載せて6才児相当の重量にしたショッピングカード)と衝突した場合のプロット線Zが示されている。尚、軽重量衝突物がパイロンの場合のプロット点は横軸上(継続時間が実質的にゼロ)となったので明瞭性の観点から図示を省略する。 FIG. 4 shows test data in which the horizontal axis represents time (absolute time) and the vertical axis represents duration (duration by the duration calculation unit 14). FIG. 4 shows a plot line X when colliding with a heavy object (a weight approximately three times as large as an adult), a plot line Y1 when colliding with an adult (a dummy imitating an adult), and a 6-year-old child (6-year-old child). Plot line Y2 when colliding with a dummy) and plot line Z when a light-weight collision object collides with a shopping card (a shopping card with a weight equivalent to a 6-year-old child). . In addition, since the plot point when the light-weight collision object is a pylon is on the horizontal axis (the duration is substantially zero), the illustration is omitted from the viewpoint of clarity.
図4から分かるように、ショッピングカートや屑入れのような歩行者以外の軽重量衝突物の場合、継続時間が歩行者の場合に比して小さい。この点に着目し、本実施例では、継続時間に対して下限閾値TH1が設定される。この場合、歩行者判定部16は、継続時間演算部14の継続時間が下限閾値TH1を超えた場合のみ衝突物が歩行者であると判定する。これにより、ショッピングカートや屑入れのような歩行者以外の軽重量衝突物が歩行者であると判定されないようにすることができる。
As can be seen from FIG. 4, in the case of a light-weight collision object other than a pedestrian such as a shopping cart or a waste bin, the duration time is shorter than that of a pedestrian. Focusing on this point, in this embodiment, the lower limit threshold TH1 is set for the duration. In this case, the
尚、上述のような歩行者と軽重量衝突物との継続時間の差異をより明確にするために、タッチセンサ34の搭載位置は、好ましくは、バンパーの上部(例えば、バンパリンフォースメントの上面)に搭載される。これにより、衝突時に車体の上に乗り上げる傾向にある歩行者と、衝突時に車体の下に潜り込む傾向にある軽重量衝突物(例えば、ポストコーンやパイロン)との切り分けが更に容易となる。また、タッチセンサ34の鉛直面に対する感度を落としても良い。これにより、衝突時に車体の上に乗り上げる傾向にある歩行者と、鉛直な端面を有することが多い軽重量衝突物(例えば、ショッピングカートや屑入れ)との切り分けが更に容易となる。
In order to clarify the difference in duration between the pedestrian and the light-weight collision object as described above, the mounting position of the
次に、図5及び図6を参照して、本発明の更なる好ましい実施例を説明する。 A further preferred embodiment of the present invention will now be described with reference to FIGS.
図5及び図6は、歩行者判定部16による判定に使用される2次元マップを示し、図5は、外部から車両に加わる荷重と、継続時間とで定まる2次元マップを示し、図6は、外部から車両に加わる荷重の積分値と、継続時間とで定まる2次元マップを示す。
5 and 6 show a two-dimensional map used for determination by the
図5及び図6に示す各2次元マップには、同様に、重量物(大人の3倍程度の重量物)の場合のプロット線X,大人(大人を模したダミー)の場合のプロット線Y1,6才児(6才児を模したダミー)の場合のプロット線Y2,軽重量衝突物がショッピングカード(6才児相当の重量)の場合のプロット線Zが示されている。尚、軽重量衝突物がパイロンの場合のプロット点は横軸上(継続時間が実質的にゼロ)となったので明瞭性の観点から図示を省略する。 Each of the two-dimensional maps shown in FIG. 5 and FIG. 6 similarly includes a plot line X for a heavy object (a weight approximately three times as large as an adult) and a plot line Y1 for an adult (a dummy imitating an adult). , A plot line Y2 in the case of a 6-year-old child (a dummy imitating a 6-year-old child), and a plot line Z in the case where the light-weight collision object is a shopping card (weight equivalent to a 6-year-old child). In addition, since the plot point when the light-weight collision object is a pylon is on the horizontal axis (the duration is substantially zero), the illustration is omitted from the viewpoint of clarity.
図5及び図6から、従来的に切り分けが困難とされていた6才児(プロット線Y2)と軽重量衝突物(プロット線Z)との切り分けが、継続時間に対する下限閾値TH1による可能となっていることが分かる。特に、本実施例では、少なくとも継続時間が最大になる前に、即ち少なくともタッチセンサ34がオフになる前に、プロット線Y2が下限閾値TH1を超え、6才児と軽重量衝突物との切り分けが可能となっている。即ち、本実施例によれば、6才児と軽重量衝突物との切り分けを確実且つ早期に実現できる。この観点から、図5のマップに対しては、下限閾値TH1は、図7に示すように、外部から車両に加わる荷重(荷重値演算部12により演算される荷重値)が大きいほど小さい値をとってよい。同様に、図6のマップに対しては、下限閾値TH1は、図8に示すように、外部から車両に加わる荷重の積分値(荷重値演算部12により演算される荷重の積分値)が大きいほど大きい値をとってよい。
From FIG. 5 and FIG. 6, it is possible to separate a 6-year-old child (plot line Y2) and a light-weight collision object (plot line Z), which was conventionally difficult to be separated, by the lower threshold TH1 for the duration. I understand that In particular, in this embodiment, the plot line Y2 exceeds the lower threshold TH1 at least before the duration is maximized, that is, at least before the
尚、図5及び図6等に示すマップでは、重量物を判定対象から除外するため、継続時間に対して上限閾値TH2が設定されている。同様に、判定精度の向上のため、6才児及び大人との衝突時に取りうる荷重及び荷重積分値の範囲(下限閾値TH3と上限閾値TH4の間の範囲)に対してのみ、継続時間に対する下限閾値TH1(及び上限閾値TH2)が設定されている。 In the maps shown in FIGS. 5 and 6 and the like, an upper limit threshold TH2 is set for the duration time in order to exclude heavy objects from the determination target. Similarly, in order to improve judgment accuracy, the lower limit for the duration is limited only to the range of loads and load integral values that can be taken in the event of a collision with a 6-year-old child and an adult (the range between the lower threshold TH3 and the upper threshold TH4). A threshold value TH1 (and an upper threshold value TH2) is set.
次に、図9を参照して、図7のマップを使用した本実施例のECU10の動作例を説明する。本ルーチンは、タッチセンサ34がオンとなると起動される。
Next, with reference to FIG. 9, an operation example of the
荷重値演算部12は、所定周期毎に入力される荷重センサ32からの出力信号に基づいて、外部から車両に加わる荷重を演算する(ステップ100)。
The load
継続時間演算部14は、タッチセンサ34がオンとなった時点からのタイマによる計時を開始し、継続時間を演算する(ステップ110)。
The
歩行者判定部16は、今回の周期で得られる荷重値演算部12による荷重値と継続時間演算部14による継続時間とによって定まる2次元マップ上のプロット点が、判定領域G(図7参照)に属するか否かを判断する(ステップ120)。プロット点が判定領域Gに属する場合、歩行者判定部16は歩行者との衝突が発生したと判定し、制御信号生成部18による乗員保護装置20の起動が実現される(ステップ140)。一方、プロット点が判定領域Gに属さない場合、ステップ130において所定の終了条件が満たされるまで(例えば、継続時間が上限閾値TH2に達した場合、若しくは、タッチセンサ34がオフとなってから所定時間経過した場合)、ステップ100乃至ステップ120の処理が繰り返される。
The
本実施例によれば、大人との衝突の場合には図7に示す点αにおいて、6才児との衝突の場合には図7に示す点βにおいて、乗員保護装置20の起動が実現されことになる。但し、乗員保護装置20の性質に応じて、必要であれば起動タイミングを遅らせることも可能である。
According to the present embodiment, the
尚、本実施例において、ノイズ等の影響を排除するため、荷重値演算部12及び継続時間演算部14により演算される荷重値及び継続時間等に対してフィルタをかけることも可能であり、或いは、プロット点が所定周期連続して判定領域Gに属する場合に歩行者との衝突が発生したと判定することとしてもよい。
In this embodiment, in order to eliminate the influence of noise or the like, it is possible to filter the load value and duration calculated by the
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and substitutions can be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. Can be added.
例えば、上述の実施例において、荷重センサ32が車幅方向に亘って複数設定される場合(例えば、サイドメンバ左右に合計2個、及び/又は、バンパリンフォースメントに複数個)には、それらの合計値が上述の“外部から車両に加わる荷重”として用いられてよく、また、合計値の積分値が“外部から車両に加わる荷重の積分値”として用いられてよい。或いは、それらの平均値が同様に用いられてもよい。
For example, in the above-described embodiment, when a plurality of
また、上述の実施例において、タッチセンサ34についても2箇所以上設定されても良い。この場合、歩行者が衝突時に車体の上に乗り上げる傾向にあることを考慮して、車体上方向からの力に対して感度が高いタッチセンサを主体的若しくは補助的に利用してもよい。
In the embodiment described above, two or
10 ECU
12 荷重値演算部
14 継続時間演算部
16 歩行者判定部
18 制御信号生成部
20 乗員保護装置
32 荷重センサ
34 タッチセンサ
10 ECU
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記継続時間が下限閾値を超えた際の荷重積分値であって、前記荷重検出手段により検出される荷重が第3所定値を超えた時点を積分開始時点とする荷重積分値を演算する荷重積分値演算手段を備え、
前記継続時間の前記下限閾値及び上限閾値と前記荷重積分値の下限閾値及び上限閾値とで定まる閉領域が定義された2次元マップを有し、
前記継続時間と前記荷重積分値とで定まる点が前記2次元マップにおける閉領域内に属した場合に、衝突物が歩行者であると判定することを特徴とする、歩行者衝突判定装置。 Load detecting means for detecting and outputting a load applied to the vehicle from outside, and a duration calculating means for calculating a duration of a state in which the load applied to the vehicle from outside exceeds a first predetermined value and does not fall below a second predetermined value; In the pedestrian collision determination device for determining whether the collision object is a pedestrian based on the output load of the load detection means and the duration time,
Load integral value for calculating the load integral value when the duration exceeds a lower limit threshold value, and the load integral value is calculated when the load detected by the load detection means exceeds a third predetermined value. A value calculating means,
A two-dimensional map in which a closed region defined by the lower and upper thresholds of the duration and the lower and upper thresholds of the load integral value is defined;
A pedestrian collision determination apparatus , wherein a collision object is determined to be a pedestrian when a point determined by the duration and the load integral value belongs to a closed region in the two-dimensional map .
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