JP5103218B2 - 歩行者衝突検知装置及び歩行者保護システム - Google Patents

Description

本発明は、歩行者衝突検知装置及び歩行者保護システムに関する。

走行中の車両が歩行者に衝突した場合、車両のフロントバンパと歩行者の下半身とが衝突するため、歩行者は車両のフード上に跳ね上げられて頭部をフード表面に強打してしまい、深刻な傷害を負う恐れがある。特に、フロントエンジンタイプの車両では、デザイン上の制約からフード（エンジンフード）とエンジンルームに配置された部品との間に十分な空間を確保できない場合があり、頭部への衝撃の度合いは大きくなる。このように車両と歩行者との衝突事故が発生した場合に歩行者の傷害を軽減するために、車両が歩行者と衝突した際にエンジンフードの後端を持ち上げることにより、エンジンフードとエンジンルームに配置された部品との間に空間を生じさせ、歩行者の頭部への衝撃を緩和する技術が開発されている。

例えば、下記特許文献１には、走行中の車両が歩行者に衝突した場合に、フードを所定量持ち上げると共に、その持ち上げた位置にて保持する車両用フード装置が開示されている。また、下記特許文献２には、車両のフロントバンパに第１バンパセンサ〜第３バンパセンサ（加速度センサ）を設け、第１バンパセンサの出力信号を基に算出した変形速度と第２バンパセンサの出力信号を基に算出した変形速度との加算値を所定の閾値と比較すると共に、第２バンパセンサの出力信号を基に算出した変形速度と第３バンパセンサの出力信号を基に算出した変形速度との加算値を所定の閾値と比較し、いずれか一方の加算値が閾値を越えた場合にアクチュエータを作動させてフードを持ち上げる車両用センサシステムが開示されている。
特開平９−３１５２６６号公報 特開２００２−８７２０４号公報

上述したように、従来技術（特に特許文献２の技術）は、車両のフロントバンパの幅方向に配置された３つの加速度センサ（第１バンパセンサ〜第３バンパセンサ）の出力信号を基に算出した変形速度の加算値が、ある一定の閾値を越えた場合に歩行者と衝突したと判定してフードを持ち上げるものである。

しかしながら、衝突時において車両前端部で検出される加速度は、車両の走行状況などの要因によって大きく変化するため、上記従来技術のようにある一定の閾値との比較判定を行うと正確に衝突を判定できない場合がある。例えば、体重の軽い歩行者との衝突による加速度変化は、悪路走行時やＡＢＳ作動時の振動による加速度変化と区別しにくく、誤判定によって走行中にフードが持ち上がったり、実際に歩行者と衝突した場合であってもフードが持ち上がらない恐れもある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、車両の走行状況に拘わらず歩行者との衝突を正確に検知することが可能な歩行者衝突検知装置を提供すると共に、当該歩行者衝突検知装置を備えることにより、衝突時に確実に歩行者を保護することが可能な歩行者保護システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、歩行者衝突検知装置に係る第１の解決手段として、車両の前端部に設置された複数の加速度センサと、各加速度センサに対応して設けられ、自己に対応する加速度センサの出力信号の積分値と、他の加速度センサの出力信号の積分値との関連性を基に判別される加速度センサの出力変化要因に応じて、前記自己に対応する加速度センサに関する衝突判定閾値を選択する衝突判定閾値選択回路と、各加速度センサに対応して設けられ、自己に対応する加速度センサの出力信号を積分する積分回路と、各加速度センサに対応して設けられ、自己に対応する加速度センサの前記積分回路にて算出された積分値と、自己に対応する加速度センサの前記衝突判定閾値選択回路にて選択された衝突判定閾値とを比較する比較回路と、各比較回路における比較判定結果を基に、少なくとも１つの加速度センサに対応する積分値が前記衝突判定閾値を越えた場合に歩行者と衝突したと判定する衝突判定回路と、を備えることを特徴とする。

また、歩行者衝突検知装置に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、前記車両の車速を検出する車速センサを備え、前記衝突判定閾値選択回路の各々は、自己に対応する加速度センサの出力信号を積分する主積分回路と、他の加速度センサの出力信号を積分する副積分回路と、前記車速センサにて検出される車速に応じて、前記主積分回路にて算出される積分値と比較するための主回路用ハイ側閾値及びロー側閾値を設定する主閾値設定回路と、前記車速センサにて検出される車速に応じて、前記副積分回路にて算出される積分値と比較するための副回路用閾値を、前記他の加速度センサの各々に対応して設定する副閾値設定回路と、前記主積分回路にて算出される積分値が前記主回路用ハイ側閾値を越えてから前記主回路用ロー側閾値に到達する期間において、全ての副積分回路にて算出される積分値がそれぞれ前記副回路用閾値を越えたか否かを判定することで前記加速度センサの出力変化要因を判別する出力変化要因判別回路と、前記車速センサにて検出される車速に応じて、自己に対応する加速度センサに関する前記衝突判定閾値を、前記出力変化要因別に設定する判定閾値設定回路と、前記判定閾値設定回路にて設定された衝突判定閾値の内、前記出力変化要因判別回路による出力変化要因の判別結果に対応する衝突判定閾値を選択する選択回路と、を備えることを特徴とする。

また、歩行者衝突検知装置に係る第３の解決手段として、上記第２の解決手段において、前記出力変化要因判別回路は、前記主積分回路にて算出される積分値が前記主回路用ハイ側閾値を越えてから前記主回路用ロー側閾値に到達する期間において、全ての副積分回路にて算出される積分値がそれぞれ前記副回路用閾値を越えた場合、前記加速度センサの出力変化要因は歩行者との衝突以外の要因であると判別する一方、少なくとも１つの副積分回路にて算出される積分値が前記副回路用閾値を越えなかった場合、前記加速度センサの出力変化要因は歩行者との衝突であると判別することを特徴とする。

また、歩行者衝突検知装置に係る第４の解決手段として、上記第１〜第３のいずれかの解決手段において、前記各加速度センサの出力信号に重畳する、車両走行時の振動に起因するノイズを低減するためのフィルタを備えることを特徴とする。

さらに、本発明は、歩行者保護システムに係る解決手段として、車両の前端部が歩行者と衝突した場合に、当該車両に設けられたフードを持ち上げることにより前記歩行者が負う傷害を軽減する歩行者保護システムであって、前記フードを持ち上げるためのアクチュエータと、上述した第１〜第４のいずれかの解決手段を有する歩行者衝突検知装置と、前記歩行者衝突検知装置にて前記歩行者と衝突したと判定された場合に、前記アクチュエータを制御することにより前記フードを持ち上げる制御装置と、を備えることを特徴とする。

本発明に係る歩行者衝突検知装置は、車両の前端部に配置された複数の加速度センサの各々に対応して設けられ、自己に対応する加速度センサの出力信号の積分値と、他の加速度センサの出力信号の積分値との関連性を基に判別される加速度センサの出力変化要因に応じて、前記自己に対応する加速度センサに関する衝突判定閾値を選択する衝突判定閾値選択回路を備えている。
車両が歩行者と衝突した場合、衝突箇所の局所的な塑性変形が支配的となり、衝突箇所から離れた位置には衝突による振動及び弾性たわみが発生する。従って、衝突箇所に最も近い位置に設置されている加速度センサと、衝突箇所から離れた位置に設置されている加速度センサの出力変化には違いが生じる。一方、悪路走行時やＡＢＳ作動時の振動では、車両前端部が同じように振動するため、各加速度センサの出力変化は同じ特徴を持つ。すなわち、自己に対応する加速度センサの出力信号の積分値と、他の加速度センサの出力信号の積分値との関連性に基づいて、加速度センサの出力変化要因を判別することができるので、この判別結果に応じて衝突判定閾値を選択することにより、車両の走行状況に拘わらず歩行者との衝突を正確に検知することが可能となる。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る歩行者衝突検知装置を備える歩行者保護システムの構成概略図である。なお、図１（ａ）は、本実施形態に係る歩行者保護システムが搭載された車両１００の側面図であり、図１（ｂ）は、この車両１００の上面図である。また、本実施形態では、車両１００としてフロントエンジンタイプの車両を想定しており、エンジンルーム上にはエンジンフード１３０が開閉自在に設けられている。

この図１に示すように、本実施形態に係る歩行者保護システムは、車両１００の前端部（フロントバンパ１１０）の車幅方向に沿って左側、中央、右側の各々に設置された３つの加速度センサ１０Ｌ、１０Ｃ、１０Ｒと、車両１００の前輪１２０に設置された車速センサ２０と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）３０と、車両１００のエンジンフード１３０の後端部を持ち上げるためのアクチュエータであるパワーユニット８０とから構成されている。

フロントバンパ１１０の内部には、バンパビーム１４０と、歩行者との衝突時における歩行者脚部保護用のセーフティプレート１５０とが設けられており、加速度センサ１０Ｌ、１０Ｃ、１０Ｒは、セーフティプレート１５０の下部に設置されている。一般的に、フロントバンパ１１０は樹脂製であるが、セーフティプレート１５０は衝突時に変形して衝突エネルギーを吸収しやすいような形状（例えば図１（ａ）に示すような「くの字」型）に成形された鉄板が用いられる。つまり、加速度センサ１０Ｌ、１０Ｃ、１０Ｒは、フロントバンパ１１０と歩行者とが衝突し、その衝撃によりセーフティプレート１５０が変形した場合に各々の設置位置において発生する加速度変化を検出し、当該加速度変化に応じた信号をＥＣＵ３０に出力する。

車速センサ２０は、前輪１２０の回転速度を車速として検出し、当該車速に応じた信号をＥＣＵ３０に出力する。
ＥＣＵ３０は、加速度センサ１０Ｌ、１０Ｃ、１０Ｒの出力信号と、車速センサ２０の出力信号とを入力とし、これらの出力信号に基づいて、車両１００が歩行者と衝突したか否かを判定し、衝突したと判定した場合に、パワーユニット８０を制御してエンジンフード１３０を持ち上げる。また、車速センサ３０は、本実施例においては車両１００の前輪１２０の回転速度を車速として検出しているが、後輪または変速機等により車速を検出するものも含む。

図２は、上記のＥＣＵ３０の回路ブロック図である。この図２に示すように、ＥＣＵ３０は、第１のＡ／Ｄコンバータ３１Ｌ、第２のＡ／Ｄコンバータ３１Ｃ、第３のＡ／Ｄコンバータ３１Ｒ、第１のＬＰＦ(Low Pass Filter)３２Ｌ、第２のＬＰＦ３２Ｃ、第３のＬＰＦ３２Ｒ、第１の積分回路３３Ｌ、第２の積分回路３３Ｃ、第３の積分回路３３Ｒ、第１の遅延回路３４Ｌ、第２の遅延回路３４Ｃ、第３の遅延回路３４Ｒ、第１の衝突判定閾値選択回路３５Ｌ、第２の衝突判定閾値選択回路３５Ｃ、第３の衝突判定閾値選択回路３５Ｒ、第１の比較回路３６Ｌ、第２の比較回路３６Ｃ、第３の比較回路３６Ｒ、第１のセーフィング回路３７Ｌ、第２のセーフィング回路３７Ｃ、第３のセーフィング回路３７Ｒ、第１のＡＮＤ回路３８Ｌ、第２のＡＮＤ回路３８Ｃ、第３のＡＮＤ回路３８Ｒ、衝突判定回路３９及びエンジンフード制御装置４０から構成されている。

第１のＡ／Ｄコンバータ３１Ｌは、加速度センサ１０Ｌの出力信号を入力とし、当該出力信号をデジタル信号に変換して第１のＬＰＦ３２Ｌに出力する。第２のＡ／Ｄコンバータ３１Ｃは、加速度センサ１０Ｃの出力信号を入力とし、当該出力信号をデジタル信号に変換して第２のＬＰＦ３２Ｃに出力する。第３のＡ／Ｄコンバータ３１Ｒは、加速度センサ１０Ｒの出力信号を入力とし、当該出力信号をデジタル信号に変換して第３のＬＰＦ３２Ｒに出力する。

第１のＬＰＦ３２Ｌは、第１のＡ／Ｄコンバータ３１Ｌから出力されるデジタル信号を入力とし、当該デジタル信号に含まれる所定の周波数以上の周波数成分を除去し、当該除去した後のデジタル信号を第１の積分回路３３Ｌ、第１の衝突判定閾値選択回路３５Ｌ、第２の衝突判定閾値選択回路３５Ｃ及び第３の衝突判定閾値選択回路３５Ｒに出力する。第２のＬＰＦ３２Ｃは、第２のＡ／Ｄコンバータ３１Ｃから出力されるデジタル信号を入力とし、当該デジタル信号に含まれる所定の周波数以上の周波数成分を除去し、当該除去した後のデジタル信号を第２の積分回路３３Ｃ、第１の衝突判定閾値選択回路３５Ｌ、第２の衝突判定閾値選択回路３５Ｃ及び第３の衝突判定閾値選択回路３５Ｒに出力する。第３のＬＰＦ３２Ｒは、第３のＡ／Ｄコンバータ３１Ｒから出力されるデジタル信号を入力とし、当該デジタル信号に含まれる所定の周波数以上の周波数成分を除去し、当該除去した後のデジタル信号を第３の積分回路３３Ｒ、第１の衝突判定閾値選択回路３５Ｌ、第２の衝突判定閾値選択回路３５Ｃ及び第３の衝突判定閾値選択回路３５Ｒに出力する。

上述したように、加速度センサ１０Ｌ、１０Ｃ、１０Ｒが設置されているセーフティプレート１５０は、衝突時に変形して衝突エネルギーを吸収しやすいような形状に成形された鉄板が用いられているため、車両走行時において振動しやすい構造となっている。よって、加速度センサ１０Ｌ、１０Ｃ、１０Ｒの出力信号には車両走行時の振動に起因する高周波のノイズが重畳するため、歩行者との衝突による加速度変化に起因する信号成分と上記ノイズ成分とを分離する必要がある。すなわち、上記の第１のＬＰＦ３２Ｌ、第２のＬＰＦ３２Ｃ、第３のＬＰＦ３２Ｒのカットオフ周波数は、車両走行時の振動に起因する高周波ノイズ成分を除去可能な値に設定されている。なお、このノイズ成分は、車両１００の車体構造によって変化するため、各ＬＰＦ３２Ｌ、３２Ｃ、３２Ｒのカットオフ周波数は車体構造に応じて適宜設定すれば良い。また、全てのＬＰＦ３２Ｌ、３２Ｃ、３２Ｒのカットオフ周波数を同一にする必要はなく、個別に設定しても良い。

第１の積分回路３３Ｌは、第１のＬＰＦ３２Ｌから出力されるデジタル信号を入力とし、当該デジタル信号（つまり加速度センサ１０Ｌにて検出した加速度変化を表す信号）を所定時間区間で１次積分し、当該１次積分の結果である積分値を第１の遅延回路３４Ｌに出力する。この第１の積分回路３３Ｌが算出する積分値は、加速度センサ１０Ｌの設置位置における速度変化を示すものであるので、以下ではこの積分値を、第１の速度変化ＶＬと称す。

第２の積分回路３３Ｃは、第２のＬＰＦ３２Ｃから出力されるデジタル信号を入力とし、当該デジタル信号（つまり加速度センサ１０Ｃにて検出した加速度変化を表す信号）を所定時間区間で１次積分し、当該１次積分の結果である積分値を第２の遅延回路３４Ｃに出力する。この第２の積分回路３３Ｃが算出する積分値は、加速度センサ１０Ｃの設置位置における速度変化を示すものであるので、以下ではこの積分値を、第２の速度変化ＶＣと称す。

第３の積分回路３３Ｒは、第３のＬＰＦ３２Ｒから出力されるデジタル信号を入力とし、当該デジタル信号（つまり加速度センサ１０Ｒにて検出した加速度変化を表す信号）を所定時間区間で１次積分し、当該１次積分の結果である積分値を第３の遅延回路３４Ｒに出力する。この第３の積分回路３３Ｒが算出する積分値は、加速度センサ１０Ｒの設置位置における速度変化を示すものであるので、以下ではこの積分値を、第３の速度変化ＶＲと称す。

第１の遅延回路３４Ｌは、第１の積分回路３３Ｌから入力される積分値（第１の速度変化ＶＬ）の遅延処理を行い、当該遅延処理後の第１の速度変化ＶＬを第１の比較回路３６Ｌの非反転入力端子に出力する。なお、この第１の遅延回路３４Ｌにおける遅延時間は、後述する第１の衝突判定閾値選択回路３５Ｌによって第１の衝突判定閾値ＶＬ＿ＴＨが選択されて第１の比較回路３６Ｌの反転入力端子に出力されるまでの時間を考慮して設定されている。

第２の遅延回路３４Ｃは、第２の積分回路３３Ｃから入力される積分値（第２の速度変化ＶＣ）の遅延処理を行い、当該遅延処理後の第２の速度変化ＶＣを第２の比較回路３６Ｃの非反転入力端子に出力する。なお、この第２の遅延回路３４Ｃにおける遅延時間は、後述する第２の衝突判定閾値選択回路３５Ｃによって第２の衝突判定閾値ＶＣ＿ＴＨが選択されて第２の比較回路３６Ｃの反転入力端子に出力されるまでの時間を考慮して設定されている。

第３の遅延回路３４Ｒは、第３の積分回路３３Ｒから入力される積分値（第３の速度変化ＶＲ）の遅延処理を行い、当該遅延処理後の第３の速度変化ＶＲを第３の比較回路３６Ｒの非反転入力端子に出力する。なお、この第３の遅延回路３４Ｒにおける遅延時間は、後述する第３の衝突判定閾値選択回路３５Ｒによって第３の衝突判定閾値ＶＲ＿ＴＨが選択されて第３の比較回路３６Ｒの反転入力端子に出力されるまでの時間を考慮して設定されている。

第１の衝突判定閾値選択回路３５Ｌは、加速度センサ１０Ｌに対応して設けられており、自己に対応する加速度センサ１０Ｌの出力信号の積分値と、他の加速度センサ１０Ｃ、１０Ｒの出力信号の積分値との関連性を基に判別される加速度センサの出力変化要因に応じて、自己に対応する加速度センサ１０Ｌに関する衝突判定閾値を選択するものである。具体的には、第１の衝突判定閾値選択回路３５Ｌは、第１のＬＰＦ３２Ｌから出力されるデジタル信号と、第２のＬＰＦ３２Ｃから出力されるデジタル信号と、第３のＬＰＦ３２Ｒから出力されるデジタル信号と、車速センサ２０の出力信号とを入力とし、これらの信号に基づいて、自己に対応する加速度センサ１０Ｌに関する第１の衝突判定閾値ＶＬ＿ＴＨを選択し、この選択値を第１の比較回路３６Ｌの反転入力端子に出力する。
以下、この第１の衝突判定閾値選択回路３５Ｌの詳細な回路構成について説明する。

図３は、第１の衝突判定閾値選択回路３５Ｌの回路ブロック図である。この図３に示すように、第１の衝突判定閾値選択回路３５Ｌは、主積分回路５０、第１の副積分回路５１、第２の副積分回路５２、主閾値設定回路５３、第１の副閾値設定回路５４、第２の副閾値設定回路５５、主比較回路５６、第１の副比較回路５７、第２の副比較回路５８、ＯＲ回路５９、ＡＮＤ回路６０、判定閾値設定回路６１及び選択回路６２から構成されている。なお、上記の構成要素の内、主比較回路５６、第１の副比較回路５７、第２の副比較回路５８、ＯＲ回路５９及びＡＮＤ回路６０は、出力変化要因判別回路を構成するものである。

主積分回路５０は、第１のＬＰＦ３２Ｌから出力されるデジタル信号を入力とし、当該デジタル信号（つまり自己の対応する加速度センサ１０Ｌにて検出した加速度変化を表す信号）を所定時間区間で１次積分し、当該１次積分の結果である積分値を主比較回路５６に出力する。以下では、この積分値を主速度変化ＶＭと称す。第１の副積分回路５１は、第２のＬＰＦ３２Ｃから出力されるデジタル信号を入力とし、当該デジタル信号（つまり他の加速度センサ１０Ｃにて検出した加速度変化を表す信号）を所定時間区間で１次積分し、当該１次積分の結果である積分値を第１の副比較回路５７の非反転入力端子に出力する。以下では、この積分値を第１の副速度変化ＶＳ１と称す。第２の副積分回路５２は、第３のＬＰＦ３２Ｒから出力されるデジタル信号を入力とし、当該デジタル信号（つまり他の加速度センサ１０Ｒにて検出した加速度変化を表す信号）を所定時間区間で１次積分し、当該１次積分の結果である積分値を第２の副比較回路５８の非反転入力端子に出力する。以下では、この積分値を第２の副速度変化ＶＳ２と称す。

これら主積分回路５０、第１の副積分回路５１及び第２の副積分回路５２における積分時間区間は、第１の積分回路３３Ｌ、第２の積分回路３３Ｃ及び第３の積分回路３３Ｒと同一でも良いし、異なるように設定しても良い。例えば、同一に設定した場合、主速度変化ＶＭは第１の速度変化ＶＬと等しく、第１の副速度変化ＶＳ１は第２の速度変化ＶＣと等しく、第２の副速度変化ＶＳ２は第３の速度変化ＶＲと等しくなる。

主閾値設定回路５３は、車速センサ２０の出力信号を入力とし、この車速センサ２０にて検出される車速に応じて、主速度変化ＶＭと比較するための主回路用ハイ側閾値ＶＭ＿ＴＨ＿Ｈｉ及びロー側閾値ＶＭ＿ＴＨ＿Ｌｏｗを設定し、これらの閾値を主比較回路５６に出力する。第１の副閾値設定回路５４は、車速センサ２０の出力信号を入力とし、この車速センサ２０にて検出される車速に応じて、第１の副速度変化ＶＳ１と比較するための副回路用閾値ＶＳ１＿ＴＨを設定し、この閾値を第１の副比較回路５７の反転入力端子に出力する。第２の副閾値設定回路５５は、車速センサ２０の出力信号を入力とし、この車速センサ２０にて検出される車速に応じて、第２の副速度変化ＶＳ２と比較するための副回路用閾値ＶＳ２＿ＴＨを設定し、この閾値を第２の副比較回路５８の反転入力端子に出力する。
これら閾値は車速によってその最適値が変化するため、車速センサ２０にて検出した車速に応じて適宜変更することが望ましい。具体的には、車速が高くなる程、衝突時の加速度変化は大きくなるため、閾値を高い値に設定する。

主比較回路５６は、主速度変化ＶＭ、主回路用ハイ側閾値ＶＭ＿ＴＨ＿Ｈｉ及びロー側閾値ＶＭ＿ＴＨ＿Ｌｏｗを入力とし、主速度変化ＶＭが主回路用ハイ側閾値ＶＭ＿ＴＨ＿Ｈｉを越えてからロー側閾値ＶＭ＿ＴＨ＿Ｌｏｗに到達する期間にハイレベル信号をＡＮＤ回路６０に出力する一方、それ以外の期間ではローレベル信号をＡＮＤ回路６０に出力する。

第１の副比較回路５７は、例えばコンパレータであり、反転入力端子に入力される第１の副速度変化ＶＳ１と、非反転入力端子に入力される副回路用閾値ＶＳ１＿ＴＨとを比較し、その比較結果に応じた信号をＯＲ回路５９に出力する。具体的には、第１の副速度変化ＶＳ１が副回路用閾値ＶＳ１＿ＴＨを越えた場合にハイレベル信号が出力される。第２の副比較回路５８は、例えばコンパレータであり、反転入力端子に入力される第２の副速度変化ＶＳ２と、非反転入力端子に入力される副回路用閾値ＶＳ２＿ＴＨとを比較し、その比較結果に応じた信号をＯＲ回路５９に出力する。具体的には、第２の副速度変化ＶＳ２が副回路用閾値ＶＳ２＿ＴＨを越えた場合にハイレベル信号が出力される。

ＯＲ回路５９は、第１の副比較回路５７の出力信号と第２の副比較回路５８の出力信号との論理和信号をＡＮＤ回路６０に出力する。ＡＮＤ回路６０は、主比較回路５６の出力信号とＯＲ回路５９の出力信号との論理積信号を選択回路６２に出力する。

これら主比較回路５６、第１の副比較回路５７、第２の副比較回路５８、ＯＲ回路５９及びＡＮＤ回路６０にて構成される出力変化要因判別回路は、主積分回路５０にて算出される積分値（主速度変化ＶＭ）が主回路用ハイ側閾値ＶＭ＿ＴＨ＿Ｈｉを越えてから主回路用ロー側閾値ＶＭ＿ＴＨ＿Ｌｏｗに到達する期間において、第１の副積分回路５１及び第２の副積分回路５２にて算出される積分値（第１の副速度変化ＶＳ１、第２の副速度変化ＶＳ２）がそれぞれ副回路用閾値（ＶＳ１＿ＴＨ、ＶＳ２＿ＴＨ）を越えたか否かを判定することで加速度センサの出力変化要因を判別するものである。

詳細は後述するが、本実施形態における出力変化要因判別回路は、主積分回路５０にて算出される主速度変化ＶＭが主回路用ハイ側閾値ＶＭ＿ＴＨ＿Ｈｉを越えてから主回路用ロー側閾値ＶＭ＿ＴＨ＿Ｌｏｗに到達する期間において、第１の副積分回路５１及び第２の副積分回路５２にて算出される第１の副速度変化ＶＳ１、第２の副速度変化ＶＳ２がそれぞれ副回路用閾値ＶＳ１＿ＴＨ、ＶＳ２＿ＴＨを越えた場合、加速度センサの出力変化要因は悪路走行時やＡＢＳ作動時の振動によるものと判別し、この判別結果を表すハイレベル信号をＡＮＤ回路６０から出力する。また、それ以外、つまり主速度変化ＶＭが主回路用ハイ側閾値ＶＭ＿ＴＨ＿Ｈｉを越えてから主回路用ロー側閾値ＶＭ＿ＴＨ＿Ｌｏｗに到達する期間において、第１の副速度変化ＶＳ１、第２の副速度変化ＶＳ２の少なくとも１つが副回路用閾値を越えなかった場合、加速度センサの出力変化要因は歩行者との衝突によるものと判別し、この判別結果を表すローレベル信号をＡＮＤ回路６０から出力する。

判定閾値設定回路６１は、車速センサ２０の出力信号を入力とし、この車速センサ２０にて検出される車速に応じて、自己に対応する加速度センサ１０Ｌに関する衝突判定閾値を、出力変化要因別に設定する。具体的には、この判定閾値設定回路６１は、出力変化要因「悪路走行時やＡＢＳ作動時の振動」に対応するハイ側衝突判定閾値ＶＬ＿ＴＨ＿Ｈｉを設定すると共に、出力変化要因「歩行者との衝突」に対応するロー側衝突判定閾値ＶＬ＿ＴＨ＿Ｌｏｗを設定し、これらの衝突判定閾値を選択回路６２に出力する。

選択回路６２は、上記のハイ側衝突判定閾値ＶＬ＿ＴＨ＿Ｈｉ及びロー側衝突判定閾値ＶＬ＿ＴＨ＿Ｌｏｗの内、ＡＮＤ回路６０の出力信号（つまり出力変化要因判別回路による出力変化要因の判別結果）に対応する衝突判定閾値を選択し、この選択した衝突判定閾値を第１の衝突判定閾値ＶＬ＿ＴＨとして第１の比較回路３６Ｌ（図２参照）の反転入力端子に出力する。具体的には、この選択回路６２は、ＡＮＤ回路６０からハイレベル信号が入力された場合、出力変化要因「悪路走行時やＡＢＳ作動時の振動」に対応するハイ側衝突判定閾値ＶＬ＿ＴＨ＿Ｈｉを選択し、ＡＮＤ回路６０からローレベル信号が入力された場合、出力変化要因「歩行者との衝突」に対応するロー側衝突判定閾値ＶＬ＿ＴＨ＿Ｌｏｗを選択する。

以上が加速度センサ１０Ｌに対応する第１の衝突判定閾値選択回路３５Ｌの説明であり、以下では図２に戻って説明を続ける。

第２の衝突判定閾値選択回路３５Ｃは、加速度センサ１０Ｃに対応して設けられており、自己に対応する加速度センサ１０Ｃの出力信号の積分値と、他の加速度センサ１０Ｌ、１０Ｒの出力信号の積分値との関連性を基に判別される加速度センサの出力変化要因に応じて、自己に対応する加速度センサ１０Ｃに関する衝突判定閾値を選択するものである。具体的には、第２の衝突判定閾値選択回路３５Ｃは、第１のＬＰＦ３２Ｌから出力されるデジタル信号と、第２のＬＰＦ３２Ｃから出力されるデジタル信号と、第３のＬＰＦ３２Ｒから出力されるデジタル信号と、車速センサ２０の出力信号とを入力とし、これらの信号に基づいて、自己に対応する加速度センサ１０Ｃに関する第２の衝突判定閾値ＶＣ＿ＴＨを選択し、この選択値を第２の比較回路３６Ｃの反転入力端子に出力する。
なお、この第２の衝突判定閾値選択回路３５Ｃは、上述した第１の衝突判定閾値選択回路３５Ｌと比較して、自己に対応する加速度センサと他の加速度センサが変わったのみであり、回路構成は同一であるので詳細な説明は省略する。

第３の衝突判定閾値選択回路３５Ｒは、加速度センサ１０Ｒに対応して設けられており、自己に対応する加速度センサ１０Ｒの出力信号の積分値と、他の加速度センサ１０Ｌ、１０Ｃの出力信号の積分値との関連性を基に判別される加速度センサの出力変化要因に応じて、自己に対応する加速度センサ１０Ｒに関する衝突判定閾値を選択するものである。具体的には、第３の衝突判定閾値選択回路３５Ｒは、第１のＬＰＦ３２Ｌから出力されるデジタル信号と、第２のＬＰＦ３２Ｃから出力されるデジタル信号と、第３のＬＰＦ３２Ｒから出力されるデジタル信号と、車速センサ２０の出力信号とを入力とし、これらの信号に基づいて、自己に対応する加速度センサ１０Ｒに関する第３の衝突判定閾値ＶＲ＿ＴＨを選択し、この選択値を第３の比較回路３６Ｒの反転入力端子に出力する。
なお、この第３の衝突判定閾値選択回路３５Ｒは、上述した第１の衝突判定閾値選択回路３５Ｌと比較して、自己に対応する加速度センサと他の加速度センサが変わったのみであり、回路構成は同一であるので詳細な説明は省略する。

第１の比較回路３６Ｌは、例えばコンパレータであり、非反転入力端子に入力される第１の速度変化ＶＬと、反転入力端子に入力される第１の衝突判定閾値ＶＬ＿ＴＨとを比較し、その比較結果に応じた信号を第１のＡＮＤ回路３８Ｌに出力する。具体的には、この第１の比較回路３６Ｌは、第１の速度変化ＶＬが第１の衝突判定閾値ＶＬ＿ＴＨを越えた場合にハイレベル信号を出力する。

第２の比較回路３６Ｃは、例えばコンパレータであり、非反転入力端子に入力される第２の速度変化ＶＣと、反転入力端子に入力される第２の衝突判定閾値ＶＣ＿ＴＨとを比較し、その比較結果に応じた信号を第２のＡＮＤ回路３８Ｃに出力する。具体的には、この第２の比較回路３６Ｃは、第２の速度変化ＶＣが第２の衝突判定閾値ＶＣ＿ＴＨを越えた場合にハイレベル信号を出力する。

第３の比較回路３６Ｒは、例えばコンパレータであり、非反転入力端子に入力される第３の速度変化ＶＲと、反転入力端子に入力される第３の衝突判定閾値ＶＲ＿ＴＨとを比較し、その比較結果に応じた信号を第３のＡＮＤ回路３８Ｒに出力する。具体的には、この第３の比較回路３６Ｒは、第３の速度変化ＶＲが第３の衝突判定閾値ＶＲ＿ＴＨを越えた場合にハイレベル信号を出力する。

第１のセーフィング回路３７Ｌは、加速度センサ１０Ｌに対応して設けられたセーフィング回路である。ここで、セーフィングとは、１つの加速度センサ１０Ｌの出力信号のみで衝突判定を行わず、最も近い位置に設置されている加速度センサ１０Ｃの出力信号に基づく衝突判定結果とのＡＮＤを加速度センサ１０Ｌの衝突判定結果とすることである。つまり、第１のセーフィング回路３７Ｌは、加速度センサ１０Ｌに最も近い位置に設置されている加速度センサ１０Ｃの出力信号を基に衝突判定を行い、判定結果に応じた信号を第１のＡＮＤ回路３８Ｌに出力する。
以下、この第１のセーフィング回路３７Ｌの詳細な回路構成について説明する。

図４は、第１のセーフィング回路３７Ｌの回路ブロック図である。この図４に示すように、第１のセーフィング回路３７Ｌは、積分回路７０、第１のコンパレータ７１、第２のコンパレータ７２及びＡＮＤ回路７３から構成されている。

積分回路７０は、第２のＬＰＦ３２Ｃの出力信号（つまり加速度センサ１０Ｃにて検出した加速度変化を表す信号）を所定時間区間で１次積分し、当該１次積分の結果である積分値を第１のコンパレータ７１の非反転入力端子に出力する。以下では、この積分値をセーフィング速度変化ＶＳＦと称す。第１のコンパレータ７１は、非反転入力端子に入力されるセーフィング速度変化ＶＳＦと、反転入力端子に入力される第１のセーフィング用衝突判定閾値ＶＳＦ＿ＴＨとを比較し、その比較結果に応じた信号をＡＮＤ回路７３に出力する。具体的には、この第１のコンパレータ７１は、セーフィング速度変化ＶＳＦが第１のセーフィング用衝突判定閾値ＶＳＦ＿ＴＨを越えた場合にハイレベル信号を出力する。

第２のコンパレータ７２は、非反転入力端子に入力される、第２のＬＰＦ３２Ｃの出力信号ＧＳＦと、反転入力端子に入力される第２のセーフィング用衝突判定閾値ＧＳＦ＿ＴＨとを比較し、その比較結果に応じた信号をＡＮＤ回路７３に出力する。具体的には、この第２のコンパレータ７２は、信号ＧＳＦが第２のセーフィング用衝突判定閾値ＧＳＦ＿ＴＨを越えた場合にハイレベル信号を出力する。ＡＮＤ回路７３は、第１のコンパレータ７１の出力信号と第２のコンパレータ７２の出力信号との論理積信号を第１のＡＮＤ回路３８Ｌに出力する。
なお、上記の第１のセーフィング用衝突判定閾値ＶＳＦ＿ＴＨ及び第２のセーフィング用衝突判定閾値ＧＳＦ＿ＴＨは、加速度センサ１０Ｃの出力変化が小さい場合でも、第１コンパレータ７１と第２のコンパレータ７２の出力がハイレベルとなるように設定されている。つまり、第１のセーフィング回路３７Ｌは、わずかな衝撃が車両１００に加わった場合でもハイレベル信号を出力するようになっている。

以上が加速度センサ１０Ｌに対応する第１のセーフィング回路３７Ｌの説明であり、以下では図２に戻って説明を続ける。

第２のセーフィング回路３７Ｃは、加速度センサ１０Ｃに対応して設けられたセーフィング回路であり、加速度センサ１０Ｃに最も近い位置に設置されている加速度センサ１０Ｒ（加速度センサ１０Ｌでも良い）の出力信号を基に衝突判定を行い、判定結果に応じた信号を第２のＡＮＤ回路３８Ｃに出力する。なお、この第２のセーフィング回路３７Ｃの回路構成は、第１のセーフィング回路３７Ｌと同様であるため詳細な説明を省略する。

第３のセーフィング回路３７Ｒは、加速度センサ１０Ｒに対応して設けられたセーフィング回路であり、加速度センサ１０Ｒに最も近い位置に設置されている加速度センサ１０Ｃの出力信号を基に衝突判定を行い、判定結果に応じた信号を第３のＡＮＤ回路３８Ｒに出力する。なお、この第３のセーフィング回路３７Ｒの回路構成は、第１のセーフィング回路３７Ｌと同様であるため詳細な説明を省略する。

第１のＡＮＤ回路３８Ｌは、第１の比較回路３６Ｌの出力信号と第１のセーフィング回路３７Ｌの出力信号との論理積信号を衝突判定回路３９に出力する。第２のＡＮＤ回路３８Ｃは、第２の比較回路３６Ｃの出力信号と第２のセーフィング回路３７Ｃの出力信号との論理積信号を衝突判定回路３９に出力する。第３のＡＮＤ回路３８Ｒは、第３の比較回路３６Ｒの出力信号と第３のセーフィング回路３７Ｒの出力信号との論理積信号を衝突判定回路３９に出力する。

衝突判定回路３９は、例えばＯＲ回路であり、第１のＡＮＤ回路３８Ｌ、第２のＡＮＤ回路３８Ｃ、第３のＡＮＤ回路３８Ｒの出力信号の少なくとも１つがハイレベル信号の場合、つまり、少なくとも１つの加速度センサに対応する積分値（速度変化）が衝突判定閾値を越えた場合に歩行者と衝突したと判定し、当該判定結果を示すハイレベル信号をエンジンフード制御装置４０に出力する。

このように、本実施形態では、加速度センサ１０Ｌ、１０Ｃ、１０Ｒ、第１のＡ／Ｄコンバータ３１Ｌ、第２のＡ／Ｄコンバータ３１Ｃ、第３のＡ／Ｄコンバータ３１Ｒ、第１のＬＰＦ３２Ｌ、第２のＬＰＦ３２Ｃ、第３のＬＰＦ３２Ｒ、第１の積分回路３３Ｌ、第２の積分回路３３Ｃ、第３の積分回路３３Ｒ、第１の遅延回路３４Ｌ、第２の遅延回路３４Ｃ、第３の遅延回路３４Ｒ、第１の衝突判定閾値選択回路３５Ｌ、第２の衝突判定閾値選択回路３５Ｃ、第３の衝突判定閾値選択回路３５Ｒ、第１の比較回路３６Ｌ、第２の比較回路３６Ｃ、第３の比較回路３６Ｒ、第１のセーフィング回路３７Ｌ、第２のセーフィング回路３７Ｃ、第３のセーフィング回路３７Ｒ、第１のＡＮＤ回路３８Ｌ、第２のＡＮＤ回路３８Ｃ、第３のＡＮＤ回路３８Ｒ及び衝突判定回路３９によって、歩行者衝突検知装置が構成されている。

エンジンフード制御装置４０は、衝突判定回路３９からハイレベル信号が入力された場合、つまり歩行者と衝突したと判定された場合に、パワーユニット８０を制御することによりエンジンフード１３０を持ち上げる。

以上がＥＣＵ３０の詳細な説明であり、以下、図１に戻って説明を続ける。パワーユニット８０は、例えばエアシリンダから構成されており、ＥＣＵ３０（エンジンフード制御装置４０）の制御によってシャフト８０ａが上昇しエンジンフード１３０を持ち上げる。また、このパワーユニット８０にはシャフトロック機構８０ｂが設けられており、エンジンフード１３０を持ち上げた後、シャフトロック機構８０ｂによってシャフト８０ａをロックすることにより、エンジンフード１３０の上昇位置を保持する機能も備えている。なお、エンジンフード１３０を持ち上げるためのパワーユニット８０として、例えば衝突判定時に膨張するエアバッグ等、他のアクチュータを用いても良い。

次に、上記のように構成された本実施形態に係る歩行者保護システムの動作について説明する。なお、以下の説明において、第１のセーフィング回路３７Ｌ、第２のセーフィング回路３７Ｃ及び第３のセーフィング回路３７Ｒの動作に関する説明は省略し、これらのセーフィング回路からはハイレベル信号が常時出力されているものとする。

図５は、本実施形態に係る歩行者保護システムの動作を表すフローチャートである。この図５に示すように、ＥＣＵ３０には、加速度センサ１０Ｌ、１０Ｃ、１０Ｒから各々の設置位置における加速度変化に応じた出力信号が入力される（ステップＳ１）。ＥＣＵ３０に入力された加速度センサ１０Ｌ、１０Ｃ、１０Ｒの出力信号は、第１のＡ／Ｄコンバータ３１Ｌ、第２のＡ／Ｄコンバータ３１Ｃ、第３のＡ／Ｄコンバータ３１Ｒによってデジタル変換処理されると共に、第１のＬＰＦ３２Ｌ、第２のＬＰＦ３２Ｃ、第３のＬＰＦ３２Ｒによってフィルタリング処理（車両走行時の振動に起因する高周波ノイズ成分の除去）される（ステップＳ２）。

上記のようにデジタル変換処理及びフィルタリング処理された加速度センサ１０Ｌの出力信号は、第１の積分回路３３Ｌ、第１の衝突判定閾値選択回路３５Ｌ、第２の衝突判定閾値選択回路３５Ｃ及び第３の衝突判定閾値選択回路３５Ｒに入力され、加速度センサ１０Ｃの出力信号は、第２の積分回路３３Ｃ、第１の衝突判定閾値選択回路３５Ｌ、第２の衝突判定閾値選択回路３５Ｃ及び第３の衝突判定閾値選択回路３５Ｒに入力され、加速度センサ１０Ｒの出力信号は、第３の積分回路３３Ｒ、第１の衝突判定閾値選択回路３５Ｌ、第２の衝突判定閾値選択回路３５Ｃ及び第３の衝突判定閾値選択回路３５Ｒに入力される。

そして、第１の衝突判定閾値選択回路３５Ｌ、第２の衝突判定閾値選択回路３５Ｃ及び第３の衝突判定閾値選択回路３５Ｒのそれぞれにおいて、衝突判定閾値の選択が行われる（ステップＳ３）。以下、このステップＳ３における衝突判定閾値選択処理の詳細について、図６のフローチャートを参照して説明する。なお、この衝突判定閾値選択処理は、第１の衝突判定閾値選択回路３５Ｌ、第２の衝突判定閾値選択回路３５Ｃ及び第３の衝突判定閾値選択回路３５Ｒで共通であるので、以下では第１の衝突判定閾値選択回路３５Ｌにおける衝突判定閾値選択処理を代表的に用いて説明する。

また、この時点において、第１の衝突判定閾値選択回路３５Ｌにおける主閾値設定回路５３は、車速センサ２０にて検出される車速に応じて、主回路用ハイ側閾値ＶＭ＿ＴＨ＿Ｈｉ及びロー側閾値ＶＭ＿ＴＨ＿Ｌｏｗを設定して主比較回路５６に出力し、第１の副閾値設定回路５４は、車速センサ２０にて検出される車速に応じて、副回路用閾値ＶＳ１＿ＴＨを設定して第１の副比較回路５７の反転入力端子に出力し、また、第２の副閾値設定回路５５は、車速センサ２０にて検出される車速に応じて、副回路用閾値ＶＳ２＿ＴＨを設定して第２の副比較回路５８の反転入力端子に出力しているものとする。さらに、判定閾値設定回路６１も、車速センサ２０にて検出される車速に応じて、加速度センサ１０Ｌに関する、出力変化要因「悪路走行時やＡＢＳ作動時の振動」に対応するハイ側衝突判定閾値ＶＬ＿ＴＨ＿Ｈｉと、出力変化要因「歩行者との衝突」に対応するロー側衝突判定閾値ＶＬ＿ＴＨ＿Ｌｏｗとを設定して選択回路６２に出力しているものとする。

図６に示すように、デジタル変換処理及びフィルタリング処理された加速度センサ１０Ｌ、１０Ｃ、１０Ｒの出力信号が、第１の衝突判定閾値選択回路３５Ｌにおける主積分回路５０、第１の副積分回路５１、第２の副積分回路５２にそれぞれ入力されると（ステップＳ２０）、主積分回路５０は加速度センサ１０Ｌの出力信号の１次積分値である主速度変化ＶＭを算出して主比較回路５６に出力する（ステップＳ２１）。また、第１の副積分回路５１は、加速度センサ１０Ｃの出力信号の１次積分値である第１の副速度変化ＶＳ１を算出して第１の副比較回路５７の非反転入力端子に出力する（ステップＳ２２）。また、第２の副積分回路５２は、加速度センサ１０Ｒの出力信号の１次積分値である第２の副速度変化ＶＳ２を算出して第２の副比較回路５８の非反転入力端子に出力する（ステップＳ２３）。

主比較回路５６は、制御変数ＭＬ＝１か否かを判定し（ステップＳ２４）、「Ｎｏ」の場合、主速度変化ＶＭが主回路用ハイ側閾値ＶＭ＿ＴＨ＿Ｈｉより大きいか否かを判定する（ステップＳ２５）。このステップＳ２５において、「Ｙｅｓ」、つまりＶＭ＞ＶＭ＿ＴＨ＿Ｈｉの場合、主比較回路５６は、主速度変化ＶＭが主回路用ハイ側閾値ＶＭ＿ＴＨ＿Ｈｉを越えたことを表すＭＬ＝１を設定すると共に、ハイレベル信号をＡＮＤ回路６０に出力する（ステップＳ２６）。一方、上記ステップＳ２５において、「Ｎｏ」、つまりＶＭ≦ＶＭ＿ＴＨ＿Ｈｉの場合、主比較回路５６は、ＭＬ＝０に設定すると共に、ローレベル信号をＡＮＤ回路６０に出力する（ステップＳ２７）。

また、上記ステップＳ２４において、「Ｙｅｓ」、つまり主速度変化ＶＭが主回路用ハイ側閾値ＶＭ＿ＴＨ＿Ｈｉを越えている場合、主比較回路５６は、主速度変化ＶＭが主回路用ロー側閾値ＶＭ＿ＴＨ＿Ｌｏｗより大きいか否かを判定する（ステップＳ２８）。このステップＳ２８において、「Ｙｅｓ」、つまりＶＭ＞ＶＭ＿ＴＨ＿Ｌｏｗの場合、主比較回路５６は、ハイレベル信号の出力を継続する（ステップＳ２９）。一方、上記ステップＳ２８において、「Ｎｏ」、つまりＶＭ≦ＶＭ＿ＴＨ＿Ｌｏｗの場合、主比較回路５６は、ステップＳ２７に移行してＭＬ＝０に設定すると共に、ローレベル信号をＡＮＤ回路６０に出力する。

上記のような、ステップＳ２４〜Ｓ２９の処理によって、主速度変化ＶＭが主回路用ハイ側閾値ＶＭ＿ＴＨ＿Ｈｉを越えてからロー側閾値ＶＭ＿ＴＨ＿Ｌｏｗに到達する期間において、主比較回路５６からハイレベル信号がＡＮＤ回路６０に出力される一方、それ以外の期間ではローレベル信号がＡＮＤ回路６０に出力されることになる。

そして、第１の副比較回路５７によって第１の副速度変化ＶＳ１と第１の副回路用閾値ＶＳ１＿ＴＨとが比較されると共に、第２の副比較回路５８によって第２の副速度変化ＶＳ２と第１の副回路用閾値ＶＳ２＿ＴＨとが比較され（ステップＳ３０）、ＶＳ１＞ＶＳ１＿ＴＨ、且つＶＳ２＞ＶＳ２＿ＴＨの場合（「Ｙｅｓ」）、ＡＮＤ回路６０からハイレベル信号が選択回路６２に出力され、選択回路６２によって出力変化要因「悪路走行時やＡＢＳ作動時の振動」に対応するハイ側衝突判定閾値ＶＬ＿ＴＨ＿Ｈｉが第１の衝突判定閾値ＶＬ＿ＴＨとして選択される（ステップＳ３１）。

一方、上記ステップＳ３１において、「Ｎｏ」の場合、ＡＮＤ回路６０からローレベル信号が選択回路６２に出力され、選択回路６２によって出力変化要因「歩行者との衝突」に対応するロー側衝突判定閾値ＶＬ＿ＴＨ＿Ｌｏｗが第１の衝突判定閾値ＶＬ＿ＴＨとして選択される（ステップＳ３２）。

以上のような動作によって、主速度変化ＶＭが主回路用ハイ側閾値ＶＭ＿ＴＨ＿Ｈｉを越えてからロー側閾値ＶＭ＿ＴＨ＿Ｌｏｗに到達する期間において、第１の副積分回路５１及び第２の副積分回路５２にて算出される第１の副速度変化ＶＳ１、第２の副速度変化ＶＳ２がそれぞれ副回路用閾値ＶＳ１＿ＴＨ、ＶＳ２＿ＴＨを越えた場合は、加速度センサの出力変化要因を「悪路走行時やＡＢＳ作動時の振動」と判別して、ハイ側衝突判定閾値ＶＬ＿ＴＨ＿Ｈｉを第１の衝突判定閾値ＶＬ＿ＴＨとして選択する一方、それ以外の場合（第１の副速度変化ＶＳ１、第２の副速度変化ＶＳ２の少なくとも１つが副回路用閾値を越えなかった場合）は、出力変化要因を「歩行者との衝突」と判別して、ロー側衝突判定閾値ＶＬ＿ＴＨ＿Ｌｏｗを第１の衝突判定閾値ＶＬ＿ＴＨとして選択する。

このような衝突判定閾値選択処理について、図７〜図９を参照して、より詳細に説明する。図７（ａ）は、主速度変化ＶＭと主回路用ハイ側閾値ＶＭ＿ＴＨ＿Ｈｉ及びロー側閾値ＶＭ＿ＴＨ＿Ｌｏｗとの関係、第１の副速度変化ＶＳ１と副回路用閾値ＶＳ１＿ＴＨとの関係、第２の副速度変化ＶＳ２と副回路用閾値ＶＳ２＿ＴＨとの関係を表す第１のケースである。図７（ｂ）は、図７（ａ）に示すような主速度変化ＶＭ、第１の副速度変化ＶＳ１、第２の副速度変化ＶＳ２が生じた場合における、主比較回路５６の出力信号、第１の副比較回路５７の出力信号、第２の副比較回路５８の出力信号、選択回路６２の出力信号（第１の衝突判定閾値ＶＬ＿ＴＨ）のタイミングチャートである。なお、図７（ｂ）では、初期状態において、第１の衝突判定閾値ＶＬ＿ＴＨとしてハイ側衝突判定閾値ＶＬ＿ＴＨ＿Ｈｉが選択されているものとする。

図７（ａ）に示すように、第１のケースでは、主速度変化ＶＭが主回路用ハイ側閾値ＶＭ＿ＴＨ＿Ｈｉを越えてからロー側閾値ＶＭ＿ＴＨ＿Ｌｏｗに到達する期間Ｔ１−Ｔ２において、第１の副速度変化ＶＳ１が副回路用閾値ＶＳ１＿ＴＨを越えると共に、第２の副速度変化ＶＳ２も副回路用閾値ＶＳ２＿ＴＨを越える場合を想定している。

ここで、車両１００が歩行者と衝突した場合、衝突箇所の局所的な塑性変形が支配的となり、衝突箇所から離れた位置には衝突による振動及び弾性たわみが発生する。従って、衝突箇所に最も近い位置に設置されている加速度センサの出力変化（加速度変化）と、衝突箇所から離れた位置に設置されている加速度センサの出力変化には違いが生じる。具体的には、衝突箇所に最も近い位置に設置されている加速度センサの出力変化は大きく、衝突箇所から離れた位置に設置されている加速度センサの出力変化は小さくなる。一方、悪路走行時やＡＢＳ作動時の振動では、車両前端部が同じように振動するため、３つの加速度センサ１０Ｌ、１０Ｃ、１０Ｒの出力変化は同じ特徴を持つことになる。

すなわち、自己に対応する加速度センサ（この場合、加速度センサ１０Ｌ）の出力信号の積分値（主速度変化ＶＭ）と、他の加速度センサ（この場合、加速度センサ１０Ｃ、１０Ｒ）の出力信号の積分値（第１の副速度変化ＶＳ１、第２の副速度変化ＶＳ２）との関連性に基づいて、加速度センサの出力変化要因が「歩行者との衝突」か、「悪路走行時やＡＢＳ作動時の振動」かを判別することができる。

本実施形態では、主速度変化ＶＭが主回路用ハイ側閾値ＶＭ＿ＴＨ＿Ｈｉを越えてからロー側閾値ＶＭ＿ＴＨ＿Ｌｏｗに到達する期間において、第１の副速度変化ＶＳ１及び第２の副速度変化ＶＳ２がそれぞれ副回路用閾値ＶＳ１＿ＴＨ、ＶＳ２＿ＴＨを越えた場合は、加速度センサの出力変化要因を「悪路走行時やＡＢＳ作動時の振動」と判別する一方、第１の副速度変化ＶＳ１及び第２の副速度変化ＶＳ２の少なくとも１つが副回路用閾値を越えなかった場合は、出力変化要因を「歩行者との衝突」と判別する。

すなわち、図７（ａ）に示すようなケースでは、加速度センサの出力変化要因を「悪路走行時やＡＢＳ作動時の振動」と判別することができる。この時、図７（ｂ）に示すように、主比較回路５６の出力信号は、期間Ｔ１−Ｔ２においてハイレベルとなり、第１の副比較回路５７の出力信号は、期間Ｔ１−Ｔ２において副回路用閾値ＶＳ１＿ＴＨを越える区間でハイレベルとなり、同様に、第２の副比較回路５８の出力信号は、期間Ｔ１−Ｔ２において副回路用閾値ＶＳ２＿ＴＨを越える区間でハイレベルとなる。従って、ＡＮＤ回路６０からハイレベル信号が出力され、選択回路６２によって第１の衝突判定閾値ＶＬ＿ＴＨとしてハイ側衝突判定閾値ＶＬ＿ＴＨ＿Ｈｉが選択される。このように、加速度センサの出力変化要因が「悪路走行時やＡＢＳ作動時の振動」と判別された場合は、歩行者との衝突を誤検知しないように比較的高い値の衝突判定閾値を選択する。

図８（ａ）は、主速度変化ＶＭが主回路用ハイ側閾値ＶＭ＿ＴＨ＿Ｈｉを越えてからロー側閾値ＶＭ＿ＴＨ＿Ｌｏｗに到達する期間Ｔ１−Ｔ２において、第１の副速度変化ＶＳ１は副回路用閾値ＶＳ１＿ＴＨを越えるが、第２の副速度変化ＶＳ２は副回路用閾値ＶＳ２＿ＴＨを越えない場合を想定した第２のケースである。

図８（ａ）に示すようなケースでは、加速度センサの出力変化要因を「歩行者との衝突」と判別することができる。この時、図８（ｂ）に示すように、主比較回路５６の出力信号は、期間Ｔ１−Ｔ２においてハイレベルとなり、第１の副比較回路５７の出力信号は、期間Ｔ１−Ｔ２において副回路用閾値ＶＳ１＿ＴＨを越える区間でハイレベルとなり、第２の副比較回路５８の出力信号は、期間Ｔ１−Ｔ２においてローレベルとなる。従って、ＡＮＤ回路６０からローレベル信号が出力され、選択回路６２によって第１の衝突判定閾値ＶＬ＿ＴＨとしてロー側衝突判定閾値ＶＬ＿ＴＨ＿Ｌｏｗが選択される。このように、加速度センサの出力変化要因が「歩行者との衝突」と判別された場合は、歩行者との衝突を確実に検知するように比較的低い値の衝突判定閾値を選択する。

図９（ａ）は、主速度変化ＶＭが主回路用ハイ側閾値ＶＭ＿ＴＨ＿Ｈｉを越えてからロー側閾値ＶＭ＿ＴＨ＿Ｌｏｗに到達する期間Ｔ１−Ｔ２において、第１の副速度変化ＶＳ１は副回路用閾値ＶＳ１＿ＴＨを越えず、第２の副速度変化ＶＳ２も副回路用閾値ＶＳ２＿ＴＨを越えない場合を想定した第３のケースである。

図９（ａ）に示すようなケースでは、加速度センサの出力変化要因を「歩行者との衝突」と判別することができる。この時、図９（ｂ）に示すように、主比較回路５６の出力信号は、期間Ｔ１−Ｔ２においてハイレベルとなり、第１の副比較回路５７及び第２の副比較回路５８の出力信号は、期間Ｔ１−Ｔ２においてローレベルとなる。従って、ＡＮＤ回路６０からローレベル信号が出力され、選択回路６２によって第１の衝突判定閾値ＶＬ＿ＴＨとしてロー側衝突判定閾値ＶＬ＿ＴＨ＿Ｌｏｗが選択される。

以上が図５のステップＳ３における衝突判定閾値選択処理の説明であり、以下では図５のステップＳ４以降の処理について説明する。なお、上述した衝突判定閾値選択処理は、第１の衝突判定閾値選択回路３５Ｌだけでなく、第２の衝突判定閾値選択回路３５Ｃ及び第３の衝突判定閾値選択回路３５Ｒにおいても同様に行われている。

第１の積分回路３３Ｌは、デジタル変換処理及びフィルタリング処理された加速度センサ１０Ｌの出力信号の１次積分値（第１の速度変化ＶＬ）を、第１の遅延回路３４Ｌを介して第１の比較回路３６Ｌの非反転入力端子に出力する（ステップＳ４）。第２の積分回路３３Ｃは、デジタル変換処理及びフィルタリング処理された加速度センサ１０Ｃの出力信号の１次積分値（第２の速度変化ＶＣ）を、第２の遅延回路３４Ｃを介して第２の比較回路３６Ｃの非反転入力端子に出力する（ステップＳ５）。第３の積分回路３３Ｒは、デジタル変換処理及びフィルタリング処理された加速度センサ１０Ｒの出力信号の１次積分値（第３の速度変化ＶＲ）を、第３の遅延回路３４Ｒを介して第３の比較回路３６Ｒの非反転入力端子に出力する（ステップＳ６）。
なお、上記のステップＳ４〜Ｓ６の処理は並列的に行われるものである。

そして、第１の比較回路３６Ｌは、第１の速度変化ＶＬと第１の衝突判定閾値ＶＬ＿ＴＨとを比較し（ステップＳ７）、ＶＬ＞ＶＬ＿ＴＨの場合（「Ｙｅｓ」）、歩行者と衝突したことを示すハイレベル信号を、第１のＡＮＤ回路３８Ｌを介して衝突判定回路３９に出力する（ステップＳ８）。第２の比較回路３６Ｃは、第２の速度変化ＶＣと第２の衝突判定閾値ＶＣ＿ＴＨとを比較し（ステップＳ９）、ＶＣ＞ＶＣ＿ＴＨの場合（「Ｙｅｓ」）、歩行者と衝突したことを示すハイレベル信号を、第２のＡＮＤ回路３８Ｃを介して衝突判定回路３９に出力する（ステップＳ１０）。第３の比較回路３６Ｒは、第３の速度変化ＶＲと第３の衝突判定閾値ＶＲ＿ＴＨとを比較し（ステップＳ１１）、ＶＲ＞ＶＲ＿ＴＨの場合（「Ｙｅｓ」）、歩行者と衝突したことを示すハイレベル信号を、第３のＡＮＤ回路３８Ｒを介して衝突判定回路３９に出力する（ステップＳ１２）。
なお、上記のステップＳ７〜Ｓ１２の処理は並列的に行われるものである。

そして、衝突判定回路３９は、少なくとも１つのハイレベル信号が入力された場合に、歩行者と衝突したと判定し、当該判定結果を示すハイレベル信号をエンジンフード制御装置４０に出力する（ステップＳ１３）。エンジンフード制御装置４０は、衝突判定回路３９からハイレベル信号が入力された場合、つまり歩行者と衝突したと判定された場合に、パワーユニット８０を制御することによりエンジンフード１３０を持ち上げる（ステップＳ１４）。

なお、ステップＳ７、Ｓ９、Ｓ１１の全てにおいて、「Ｎｏ」の場合、つまり全ての速度変化が衝突判定閾値以下であった場合、ステップＳ１に戻り、引き続き歩行者との衝突を監視する。

以上のように、本実施形態に係る歩行者衝突検知装置を備えた歩行者保護システムによれば、車両１００の走行状況に拘わらず歩行者との衝突を正確に検知することが可能であると共に、衝突時に確実に歩行者を保護することが可能である。

なお、本発明は上記実施形態に限定されず、以下のような変形例が考えられる。
（１）上記実施形態では、３つの加速度センサ１０Ｌ、１０Ｃ、１０Ｒを車両前端部に設置した場合を例示して説明したが、加速度センサの個数はこれに限定されず、少なくとも加速度センサの出力信号の１次積分値（速度変化）同士の関連性がわかれば良いので、２つ以上の加速度センサを設置すれば良い。また、上記実施形態では、加速度センサ１０Ｌ、１０Ｃ、１０Ｒの出力信号の１次積分値（速度変化）を用いた場合を例示して説明したが、２次積分値（変位量）を用いても良い。

（２）上記実施形態では、第１のセーフィング回路３７Ｌ、第２のセーフィング回路３７Ｃ、第３のセーフィング回路３７Ｒを設けた場合を例示したが、これらのセーフィング回路は必ずしも設ける必要はない。これらのセーフィング回路を設けない場合は、第１のＡＮＤ回路３８Ｌ、第２のＡＮＤ回路３８Ｃ、第３のＡＮＤ回路３８Ｒを削除し、第１の比較回路３６Ｌ、第２の比較回路３６Ｃ、第３の比較回路３６Ｒの出力を衝突判定回路３９に直結すれば良い。

（３）上記実施形態では、フロントエンジンタイプの車両１００を想定して説明したが、例えば、ミッドシップエンジンタイプ、リアエンジンタイプの車両の場合でも、車両前方部に設けたトランク上に開閉自在のフードを設置することが一般的であるため、本発明を適用することができる。

本発明の一実施形態に係る歩行者衝突検知装置を備えた歩行者保護システムの構成概略図である。 本発明の一実施形態に係る歩行者保護システムにおけるＥＣＵ３０に関する詳細説明図である。 本発明の一実施形態に係る歩行者保護システムにおける第１の衝突判定閾値選択回路３５Ｌに関する詳細説明図である。 本発明の一実施形態に係る歩行者保護システムにおける第１のセーフィング回路３７Ｌに関する詳細説明図である。 本発明の一実施形態に係る歩行者保護システムの動作に関する第１フローチャートである。 本発明の一実施形態に係る歩行者保護システムの動作に関する第２フローチャートである。 本発明の一実施形態に係る歩行者保護システムにおける衝突判定閾値の設定処理に関する第１説明図である。 本発明の一実施形態に係る歩行者保護システムにおける衝突判定閾値の設定処理に関する第２説明図である。 本発明の一実施形態に係る歩行者保護システムにおける衝突判定閾値の設定処理に関する第３説明図である。

符号の説明

１００…車両、１１０…フロントバンパ、１２０…前輪、１３０…エンジンフード、１４０…バンパビーム、１５０…セーフティプレート、１０Ｌ、１０Ｃ、１０Ｒ…加速度センサ、２０…車速センサ、３０…ＥＣＵ（Electronic Control Unit）、３１Ｌ…第１のＡ／Ｄコンバータ、３１Ｃ…第２のＡ／Ｄコンバータ、３１Ｒ…第３のＡ／Ｄコンバータ、３２Ｌ…第１のＬＰＦ(Low Pass Filter)、３２Ｃ…第２のＬＰＦ、３２Ｒ…第３のＬＰＦ、３３Ｌ…第１の積分回路、３３Ｃ…第２の積分回路、３３Ｒ…第３の積分回路、３４Ｌ…第１の遅延回路、３４Ｃ…第２の遅延回路、３４Ｒ…第３の遅延回路、３５Ｌ…第１の衝突判定閾値選択回路、３５Ｃ…第２の衝突判定閾値選択回路、３５Ｒ…第３の衝突判定閾値選択回路、３６Ｌ…第１の比較回路、３６Ｃ…第２の比較回路、３６Ｒ…第３の比較回路、３７Ｌ…第１のセーフィング回路、３７Ｃ…第２のセーフィング回路、３７Ｒ…第３のセーフィング回路、３８Ｌ…第１のＡＮＤ回路、３８Ｃ…第２のＡＮＤ回路、３８Ｒ…第３のＡＮＤ回路、３９…衝突判定回路、４０…エンジンフード制御装置、８０…パワーユニット

Claims (5)

1. 車両の前端部に設置された複数の加速度センサと、
   各加速度センサに対応して設けられ、自己に対応する加速度センサの出力信号の積分値と、他の加速度センサの出力信号の積分値との関連性を基に判別される加速度センサの出力変化要因に応じて、前記自己に対応する加速度センサに関する衝突判定閾値を選択する衝突判定閾値選択回路と、
   各加速度センサに対応して設けられ、自己に対応する加速度センサの出力信号を積分する積分回路と、
   各加速度センサに対応して設けられ、自己に対応する加速度センサの前記積分回路にて算出された積分値と、自己に対応する加速度センサの前記衝突判定閾値選択回路にて選択された衝突判定閾値とを比較する比較回路と、
   各比較回路における比較判定結果を基に、少なくとも１つの加速度センサに対応する積分値が前記衝突判定閾値を越えた場合に歩行者と衝突したと判定する衝突判定回路と、
   を備えることを特徴とする歩行者衝突検知装置。
2. 前記車両の車速を検出する車速センサを備え、
   前記衝突判定閾値選択回路の各々は、
   自己に対応する加速度センサの出力信号を積分する主積分回路と、
   他の加速度センサの出力信号を積分する副積分回路と、
   前記車速センサにて検出される車速に応じて、前記主積分回路にて算出される積分値と比較するための主回路用ハイ側閾値及びロー側閾値を設定する主閾値設定回路と、
   前記車速センサにて検出される車速に応じて、前記副積分回路にて算出される積分値と比較するための副回路用閾値を、前記他の加速度センサの各々に対応して設定する副閾値設定回路と、
   前記主積分回路にて算出される積分値が前記主回路用ハイ側閾値を越えてから前記主回路用ロー側閾値に到達する期間において、全ての副積分回路にて算出される積分値がそれぞれ前記副回路用閾値を越えたか否かを判定することで前記加速度センサの出力変化要因を判別する出力変化要因判別回路と、
   前記車速センサにて検出される車速に応じて、自己に対応する加速度センサに関する前記衝突判定閾値を、前記出力変化要因別に設定する判定閾値設定回路と、
   前記判定閾値設定回路にて設定された衝突判定閾値の内、前記出力変化要因判別回路による出力変化要因の判別結果に対応する衝突判定閾値を選択する選択回路と、
   を備えることを特徴とする請求項１記載の歩行者衝突検知装置。
3. 前記出力変化要因判別回路は、前記主積分回路にて算出される積分値が前記主回路用ハイ側閾値を越えてから前記主回路用ロー側閾値に到達する期間において、全ての副積分回路にて算出される積分値がそれぞれ前記副回路用閾値を越えた場合、前記加速度センサの出力変化要因は歩行者との衝突以外の要因であると判別する一方、少なくとも１つの副積分回路にて算出される積分値が前記副回路用閾値を越えなかった場合、前記加速度センサの出力変化要因は歩行者との衝突であると判別することを特徴とする請求項２記載の歩行者衝突検知装置。
4. 前記各加速度センサの出力信号に重畳する、車両走行時の振動に起因するノイズを除去するためのフィルタを備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の歩行者衝突検知装置。
5. 車両の前端部が歩行者と衝突した場合に、当該車両に設けられたフードを持ち上げることにより前記歩行者が負う傷害を軽減する歩行者保護システムであって、
   前記フードを持ち上げるためのアクチュエータと、
   請求項１〜４のいずれか一項に記載の歩行者衝突検知装置と、
   前記歩行者衝突検知装置にて前記歩行者と衝突したと判定された場合に、前記アクチュエータを制御することにより前記フードを持ち上げる制御装置と、
   を備えることを特徴とする歩行者保護システム。

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