JP6149758B2 - Pedestrian collision detection system - Google Patents
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本発明は、歩行者衝突検知システムに関する。 The present invention relates to a pedestrian collision detection system.
衝突時にフードの後端を持ち上げるポップアップフードやフード後端側にエアバッグを展開させるフードエアバッグ等の歩行者保護装置を作動させるためには、車両と歩行者との衝突を検知(判別)することが必要となる。例えば、特許文献1には、バンパカバーの後方に近接して配設したブラケットに、フロントサイドメンバを挟んで車幅方向両側に各々2個の加速度を検知するG(重力)センサを(合計4個)設けることにより、車両の衝突を早期かつ正確に検知する車両の前部車体構造が開示されている。 In order to activate a pedestrian protection device such as a pop-up hood that lifts the rear end of the hood at the time of a collision or a hood airbag that deploys an airbag on the rear end side of the hood, a collision between the vehicle and the pedestrian is detected (discriminated). It will be necessary. For example, Patent Document 1 discloses a G (gravity) sensor that detects two accelerations on each side in the vehicle width direction with a front side member sandwiched between brackets disposed close to the rear of the bumper cover (total 4). A vehicle front body structure for detecting a vehicle collision early and accurately is provided.
また、特許文献2には、フロントバンパの衝突時に後退移動する荷重伝達部(例えば、バンパカバー裏面)に所定の間隔で設けられた3つのGセンサにより、衝突を検知することが可能な車両用バンパ構造体が提案されている。
しかしながら、特許文献1に記載の車両の前部車体構造及び特許文献2に記載の車両用バンパ構造体では、衝突の検知にGセンサのみを用いている。Gセンサは車両に加えられた加速度を検知するセンサであるが、車両が悪路を走行した場合に、衝突時に類似した信号を出力する場合があり、悪路走行時の信号を衝突による信号と認識しないように制御プログラムを構成する必要があった。
However, in the vehicle front body structure described in Patent Document 1 and the vehicle bumper structure described in
衝突体が歩行者であるのか歩行者以外(例えば、ロードサイドマーカーやポストコーン等の路上障害物)であるのかの判別は、多くの場合、衝突体の有効質量を比較することによってなされている。しかしながら、Gセンサから出力される信号のみからでは衝突体の有効質量を算出することが容易ではないという問題があった。 In many cases, it is determined whether the collision object is a pedestrian or a person other than the pedestrian (for example, a roadside marker or an obstacle on the road such as a post cone) by comparing effective masses of the collision object. However, there is a problem that it is not easy to calculate the effective mass of the collision object only from the signal output from the G sensor.
また、衝突体の有効質量は、例えば、圧力チューブ等の中空構造体の内部の気圧の変化から算出したフロントバンパへの荷重と、車速センサが検知した車両の衝突速度とから算出することができる。しかしながら、上記のように算出される有効質量は、衝突物がフロントバンパのどこに衝突したかによって変化し得る。 The effective mass of the collision object can be calculated from, for example, the load on the front bumper calculated from the change in the atmospheric pressure inside the hollow structure such as a pressure tube, and the collision speed of the vehicle detected by the vehicle speed sensor. . However, the effective mass calculated as described above may vary depending on where the collision object collides with the front bumper.
例えば、高級車等では、フロントグリル及びバンパに意匠を凝らした装飾が施されるが、かかる装飾が施されることによりフロントバンパの中央部の剛性を向上させる場合にあり、衝突時のフロントバンパの中央部の変形を抑制することがある。また、かかる装飾によりフロントバンパが重くなるので、重くなったフロントバンパを保持するために鉄製のリテーナ等の補強材が導入される場合がある。フロントバンパを保持するための補強材が、例えばフロントバンパの中央部に導入されていると、衝突時のフロントバンパ中央部の変形が、コーナー部等の他の部位に比して抑制される。その結果、フロントバンパの中央部での衝突の中空構造体の内部の気圧の変化は、他の部位での衝突の場合に比して小さくなるので、当該圧力変化に基づいて算出される有効質量も過小となり、フロントバンパの中央部での対人衝突を対物衝突と誤判定する場合がある。 For example, in a luxury car, etc., the front grille and the bumper are decorated with elaborate design, but this decoration may improve the rigidity of the center part of the front bumper. In some cases, the deformation of the central portion of the plate is suppressed. In addition, since the front bumper becomes heavy due to such decoration, a reinforcing material such as an iron retainer may be introduced to hold the heavy front bumper. If the reinforcing material for holding the front bumper is introduced into the central portion of the front bumper, for example, the deformation of the central portion of the front bumper at the time of the collision is suppressed as compared with other portions such as the corner portion. As a result, the change in atmospheric pressure inside the hollow structure of the collision at the center of the front bumper is smaller than in the case of a collision at another part, so the effective mass calculated based on the pressure change May be underestimated, and an interpersonal collision at the center of the front bumper may be erroneously determined as an objective collision.
本発明は、上記事実を考慮し、簡素な構造により、フロントバンパにおける衝突位置を判別すると共に、判別した衝突位置に応じて対人衝突を判別する歩行者衝突検知システムを提供することを目的とする。 In view of the above facts, an object of the present invention is to provide a pedestrian collision detection system that determines a collision position in a front bumper with a simple structure and also determines a person-to-person collision according to the determined collision position. .
請求項1に記載の歩行者衝突検知システムは、車両の前端部に車両幅方向に沿って配置され車両幅方向の外側端部がフロントサイドメンバよりも車両幅方向外側へ延出されたバンパリインフォースメントの前面に車両幅方向に沿って配設され、端部が前記外側端部に至る柔軟な中空構造体と、前記中空構造体の内部の圧力変化を検知すると共に該圧力変化に基づく信号を出力する内圧検知部と、前記バンパリインフォースメント及び前記中空構造体を覆うバンパカバーの裏面における、車両幅方向の中央及び前記フロントサイドメンバに対応する位置よりも車両幅方向の外側に各々設けられ、前記車両の加速度の変化に基づく信号を各々出力する加速度検知部と、前記加速度検知部の各々が出力した信号に基づいて各々算出された加速度を比較することによりフロントバンパにおける衝突位置を判別すると共に、前記内圧検知部が出力した信号に基づいて算出した衝突体の有効質量が前記衝突位置に応じて定められた閾値以上の場合に対人衝突と判別する判別部と、を備えている。
The pedestrian collision detection system according to claim 1 is a bumper reinforcement in which a front end portion of a vehicle is arranged along a vehicle width direction, and an outer end portion in the vehicle width direction extends outward in the vehicle width direction from a front side member. A flexible hollow structure which is disposed along the vehicle width direction on the front surface of the ment and whose end reaches the outer end, and detects a pressure change inside the hollow structure and outputs a signal based on the pressure change. An inner pressure detection unit for output, and on the back surface of the bumper cover that covers the bumper reinforcement and the hollow structure body, each being provided outside the center in the vehicle width direction and the position corresponding to the front side member in the vehicle width direction; An acceleration detector that outputs signals based on changes in the acceleration of the vehicle, and an acceleration calculated based on signals output from the acceleration detectors. Together determine the collision position of the front bumper by, determining that interpersonal collision when the effective mass of the collision object which is calculated on the basis of the signals the pressure detecting portion is output is equal to or higher than the threshold determined in accordance with the collision position And a discriminating unit.
請求項1に記載の歩行者衝突検知システムは、バンパリインフォースメントの前面に、衝突時の衝撃で内圧が変化する中空構造体を有し、当該中空構造体には内部の圧力変化を検知すると共に該圧力変化に基づく信号を出力する内圧検知部が設けられている。また、バンパカバーの裏面の車両幅方向の中央及びフロントサイドメンバに対応する位置よりも車両幅方向の外側には車両の加速度の変化に基づく信号を出力する複数の加速度検知部が設けられている。判別部は、加速度検知部の各々が出力した信号に基づいて各々算出された加速度を比較することによりフロントバンパにおける衝突位置を判別する。さらに判別部は、内圧検知部が出力した信号に基づいて算出した衝突体の有効質量が衝突位置に応じて定められた閾値以上の場合に対人衝突と判別する。このように、位置検出に適した加速度検知部の検知結果に基づいてフロントバンパにおける衝突位置を判別し、衝突体の質量によって異なる強度の信号を出力する内圧検知部の検知結果に基づいて対人衝突の有無を判別することができる。
The pedestrian collision detection system according to claim 1 has a hollow structure whose internal pressure changes due to an impact at the time of collision on the front surface of the bumper reinforcement, and detects the internal pressure change in the hollow structure. An internal pressure detector that outputs a signal based on the pressure change is provided. A plurality of acceleration detectors for outputting signals based on changes in vehicle acceleration are provided on the rear surface of the bumper cover and on the outer side in the vehicle width direction than the position corresponding to the center in the vehicle width direction and the front side member. . The discriminating unit discriminates a collision position in the front bumper by comparing accelerations calculated based on signals output from the acceleration detecting units. Furthermore, the determination unit determines that the collision is an interpersonal collision when the effective mass of the collision object calculated based on the signal output from the internal pressure detection unit is equal to or greater than a threshold value determined according to the collision position. In this way, the collision position in the front bumper is determined based on the detection result of the acceleration detection unit suitable for position detection, and the interpersonal collision is based on the detection result of the internal pressure detection unit that outputs a signal having a different intensity depending on the mass of the collision object. The presence or absence of can be determined.
請求項2に記載の歩行者衝突検知システムは、請求項1に記載の発明において、前記判別部は、衝突位置が前記フロントバンパのコーナー部分の場合は衝突速度の変化に対して一定なコーナー衝突閾値を、衝突位置が前記フロントバンパの中央の場合は衝突速度が所定値以下では前記コーナー衝突閾値以下であり、衝突速度が前記所定値を超えると前記コーナー衝突閾値を超えるセンタ衝突閾値を、各々用いて対人衝突を判定する。A pedestrian collision detection system according to a second aspect of the present invention is the pedestrian collision detection system according to the first aspect, wherein the determination unit is configured to perform a constant corner collision with respect to a change in collision speed when the collision position is a corner portion of the front bumper. When the collision position is in the middle of the front bumper, the center collision threshold is less than the corner collision threshold when the collision speed is less than a predetermined value, and exceeds the corner collision threshold when the collision speed exceeds the predetermined value, Use to determine interpersonal collisions.
請求項2に記載の歩行者保護デバイスの制御装置では、衝突位置に応じて判定閾値を変えるという簡易な処理により、対人衝突の有無を正確に判定できる。In the control device for a pedestrian protection device according to
請求項3に記載の歩行者衝突検知システムは、請求項1または2に記載の発明において、前記加速度検知部は、前記バンパカバーの裏面の車両幅方向の中央かつ、前記バンパリインフォースメントよりも上方に設けられた中央加速度検知部と、車室内側から見て前記バンパリインフォースメントの車両幅方向左側端部よりも車両幅方向の左側かつ、前記バンパリインフォースメントよりも上方に設けられた左加速度検知部と、車室内側から見て前記バンパリインフォースメントの車両幅方向右側端部よりも車両幅方向の右側かつ、前記バンパリインフォースメントよりも上方に設けられた右加速度検知部と、を含む。
A pedestrian collision detection system according to a third aspect is the invention according to the first or second aspect , wherein the acceleration detection unit is located above the bumper reinforcement in the center of the rear surface of the bumper cover in the vehicle width direction. And a left acceleration detection provided on the left side in the vehicle width direction of the bumper reinforcement as viewed from the vehicle interior side and above the bumper reinforcement. And a right acceleration detector provided on the right side in the vehicle width direction of the bumper reinforcement when viewed from the vehicle interior side and above the bumper reinforcement.
請求項3に記載の歩行者衝突検知システムでは、加速度検知部を、バンパカバーの裏面の車両幅方向の中央と、バンパリインフォースメントの車両幅方向左側端部よりも車両幅方向の左側と、バンパリインフォースメントの車両幅方向右側端部よりも車両幅方向の右側と、に各々設けることにより、中央部及びコーナー部での衝突を判別しやすくしている。さらに、加速度検知部をバンパリインフォースメントよりも上方に配設することにより、衝突時に加速度検知部がバンパリインフォースメントに当接して損傷することを防止している。
In the pedestrian collision detection system according to claim 3 , the acceleration detection unit includes a center in the vehicle width direction on the back surface of the bumper cover, a left side in the vehicle width direction of the left side end in the vehicle width direction of the bumper reinforcement, and a bumper. By providing each of the reinforcement on the right side in the vehicle width direction rather than on the right side end in the vehicle width direction, collisions at the center portion and the corner portion are easily discriminated. Furthermore, by disposing the acceleration detection unit above the bumper reinforcement, the acceleration detection unit is prevented from coming into contact with the bumper reinforcement at the time of a collision and being damaged.
請求項1に記載の歩行者衝突検知システムによれば、内圧検知部及び加速度検知部を含む簡素な構造により、フロントバンパにおける衝突位置を判別すると共に、判別した衝突位置に応じて対人衝突を判別することができる。 According to the pedestrian collision detection system according to claim 1, the collision position in the front bumper is determined by a simple structure including the internal pressure detection unit and the acceleration detection unit, and the interpersonal collision is determined according to the determined collision position. can do.
請求項3に記載の歩行者衝突検知システムによれば、加速度検知部をバンパカバー裏面の中央部と車両幅方向の端部に近い左右のコーナー部に各々設けることにより、フロントバンパの中央部及びコーナー部における衝突を精度よく判別できる。
According to the pedestrian collision detection system according to claim 3 , the acceleration detection unit is provided at each of the central part on the back surface of the bumper cover and the left and right corner parts near the end in the vehicle width direction. The collision at the corner can be accurately determined.
以下、図1〜図3を用いて、本実施の形態に係る歩行者衝突検知システム10を備えたフロントバンパ12について説明する。本実施の形態における歩行者衝突検知システム10は、本発明の歩行者衝突検知システムに対応するものである。また、図面において適宜示される矢印FRは車両前側を示し、矢印LHは車両左側(車両幅方向での左側)を示している。
Hereinafter, the
図1に示されるように、フロントバンパ12は、車両(自動車)の前端に配置されており、フロントバンパ12への衝突(の有無)を歩行者衝突検知システム10によって判別するようになっている。以下、具体的に説明する。
As shown in FIG. 1, the
フロントバンパ12は、バンパ骨格部材であるバンパリインフォースメント(以下、「バンパR/F」と称する)14を備えている。このバンパR/F14は、例えば鉄系やアルミ系等の金属材料により製作されて、車両幅方向を長手方向として配置された骨格部材として構成されている。また、バンパR/F14は、左右一対のクラッシュボックス36を介して車体側の骨格部材を構成する左右一対のフロントサイドメンバ16の前端間を架け渡して車体に対し支持されている。
The
クラッシュボックス36は、フロントサイドメンバ16の前端部とバンパR/F14の長手方向の端部との間に設けられた筒型形状の部材であって、バンパR/F14から車両後方側への所定値以上の衝突荷重が入力されることにより軸圧縮変形する。
The
さらに、バンパR/F14の車両幅方向の左右各々の外側端部は、フロントサイドメンバ16よりも車両幅方向外側へ延出されており、バンパR/F14の左右各々の外側端部における車両前方側の角部14Aには、平面視で角Rが形成されている。
Further, the left and right outer end portions of the bumper R /
バンパR/F14の前面14B(車両前後方向外側面)の車両幅方向には、衝突時に歩行者の脚部への衝撃を緩和すると共にフロントバンパ12が受ける圧力の検知に係る感圧部材20が、車両幅方向を長手方向とした長尺状に形成されている。この感圧部材20は、長尺状の柔軟な管状体である圧力チューブ104を含み、圧力チューブ104が発泡樹脂材又は合成樹脂材で構成されたアッパーアブソーバ32Aで覆われている。圧力チューブ104は断面が略円環状の中空構造体として構成されており、圧力チューブ104の車両幅方向外側端部は、バンパR/F14の車両幅方向外側端部に至る。また、圧力チューブ104の左右の端には、(広義には、「検出器」として把握される要素である)圧力センサ28A,28Bが各々接続されている。圧力センサ28A,28Bは、圧力チューブ104が変形した場合の圧力チューブ104内の圧力変化に応じた信号をECU(Electronic Control Unit)30へ出力する。
In the vehicle width direction of the
また、バンパカバー34の裏面には、車両に加わった加速度の変化を検知する左Gセンサ106A、右Gセンサ106B及び中央Gセンサ106Cが設けられ、これらは各々検知した加速度の変化に応じた信号をECU30に出力する。左Gセンサ106A及び右Gセンサ106Bは、バンパR/F14の車両幅方向外側端部よりも外側の左右に各々設けられている。また、中央Gセンサ106Cは、バンパカバー34の車両幅方向の略中央に設けられている。なお、各Gセンサの左右の別は、車室内側から見ての左右であり、左Gセンサ106A及び右Gセンサ106Bは、フロントサイドメンバ16の車両幅方向外側の左右若しくはクラッシュボックス36の車両幅方向外側の左右に設けてもよい。
Further, the back surface of the
図2にも示されるように、圧力チューブ104は、管状の中空構造体として構成されている。また、圧力チューブ104は、バンパR/F14の車両前側に設けられたアッパーアブソーバ32Aの裏面に沿って形成された凹溝内に嵌合されることでアッパーアブソーバ32Aに取り付けられている。また、バンパカバー34の裏面に設けられた中央Gセンサ106CはECU30に電気的に接続されている。本実施の形態では、中央Gセンサ106C(並びに左Gセンサ106A及び右Gセンサ106B)は、バンパR/F14よりも上方位置に相当するバンパカバー34の裏面に設けられている。
As shown in FIG. 2, the
アッパーアブソーバ32Aは、ウレタンフォーム等の発泡樹脂材又は合成樹脂で構成されると共に、車両幅方向を長手方向とした略長尺状に形成され、平面視でバンパR/F14に沿うように配置されている。また、アッパーアブソーバ32Aの後端部は、バンパR/F14の前面14Bに固定(接触)されている。アッパーアブソーバ32AがバンパR/F14の前面14Bに固定されることで、圧力チューブ104は、バンパR/F14の前面14Bに取り付けられる。
The
アッパーアブソーバ32Aは、車両前側から比較的低い圧縮荷重を受けて潰れて変形するが、バンパR/F14は剛体なので、比較的低い圧縮衝撃を受けても容易には変形しない。その結果、圧力チューブ104は、変形するアッパーアブソーバ32Aと剛体であるバンパR/F14とで挟まれることにより圧迫され、押し潰されるように変形する。一方、図1に示したように、圧力チューブ104の左右の端には圧力センサ28A,28Bが設けられ、圧力センサ28A,28Bは、ECU30に電気的に接続されている。そして、圧力センサ28A,28Bは圧力チューブ104の内圧に応じた信号をECU30に出力する。
The
ECU30は、圧力センサ28A,28Bの出力信号に基づいて、衝突荷重を算出するようになっている。また、ECU30には、車速センサ(図示省略)が電気的に接続されている。この車速センサは、衝突体との衝突速度に応じた信号をECU30に出力して、ECU30が、車速センサの出力信号に基づいて、衝突速度を算出するようになっている。そして、ECU30は、算出された衝突荷重及び衝突速度から衝突体の有効質量を求めると共に、有効質量が閾値以上か否かを判断して、フロントバンパ12への衝突体が歩行者であるのか歩行者以外(例えば、ロードサイドマーカーやポストコーン等の路上障害物)であるのかを判別するようになっている。
The
また、本実施の形態では、フロントバンパ12には、補助灯を設置するため又はラジエータへの導風のための開口部24が設けられているので、図1の2−2線に沿った拡大断面図である図2では、フロントバンパ12は上下に二分割されて描かれている。図2に示した下部の構造体は、フロントメンバ(第2メンバ)140の前面140Bに固定(接触)されたロアアブソーバ32Bとバンパカバー34とを含む。ロアアブソーバ32Bは、アッパーアブソーバ32Aと同様にウレタンフォーム等の発泡樹脂材又は合成樹脂材で構成されている。
Further, in the present embodiment, the
さらに、フロントバンパ12は、合成樹脂材等によって構成されたバンパカバー34を備えている。このバンパカバー34は、アッパーアブソーバ32A、ロアアブソーバ32Bと対向するように配置されて、図示しない部分で車体に対し固定的に支持されている。また、バンパカバー34の車両幅方向両側部分は、平面視で車両幅方向外側へ向かうに従って車両後側へ湾曲されている。
Furthermore, the
図3は、図1に示したフロントバンパ12の3−3線に沿った拡大断面図であり、フロントバンパ12の車両幅方向外側部分、いわゆるコーナー部を拡大した側断面図である。バンパカバー34の裏面には左Gセンサ106Aが設けられ、左Gセンサ106AはECU30に電気的に接続されている。
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view taken along line 3-3 of the
なお、 図2に示した圧力チューブ104に代えて、例えば、ブロー成形等によって製造され、車両幅方向を長手方向とした中空構造体として構成された圧力チャンバを備えてもよい。圧力チャンバは、圧力チューブ104と同様に、バンパR/F14の前面14Bに固定的に取付けられる。
Instead of the
圧力チャンバは、バンパR/F14に固定的に取付けられた状態で、その形状を維持可能な剛性を有しており、大気と連通された連通孔を有している。したがって、通常(静的には)、圧力チャンバ内は大気圧とされている。そして、圧力チャンバは、車両前側から比較的低い圧縮荷重を受けて上記連通孔から空気を逃がしながら潰れて、圧力チャンバの内圧を動的に変化させながら圧力チャンバの体積が減じられるようになっている。
The pressure chamber is rigidly attached to the bumper R /
また、圧力チャンバには圧力センサが設けられ、圧力センサは、ECU30に電気的に接続されている。そして、圧力センサは圧力チャンバの内圧に応じた信号をECU30に出力する。ECU30は、上述のように、圧力センサの出力信号に基づいて、衝突荷重及び有効荷重を算出する。
The pressure chamber is provided with a pressure sensor, and the pressure sensor is electrically connected to the
なお、特許請求の範囲の記載においては、内圧検知部は圧力センサ28A,28Bに、加速度検知部は左Gセンサ106A、右Gセンサ106B及び中央Gセンサ106Cに、判別部はECU30に各々対応している。
In the claims, the internal pressure detection unit corresponds to the
次に、本実施の形態の作用並びに効果について説明する。後述するように、本実施の形態では、圧力センサ28A,28B及び車速センサの各々の観察される検知結果に基づいて、衝突体の有効質量を算出し、当該有効質量が所定の閾値以上か否かによって、対人衝突の有無を判定する。
Next, the operation and effect of the present embodiment will be described. As will be described later, in the present embodiment, the effective mass of the collision object is calculated based on the observed detection results of the
しかしながら、上記のように算出される有効質量は、衝突物がフロントバンパ12のどこに衝突したかによって変化し得る。例えば、装飾を施された結果、剛性が向上したフロントバンパ及びフロントグリルを備えている場合、さらにはフロントバンパ12を保持するための補強材が設けられている場合は、衝突時のフロントバンパ中央部の変形が、コーナー部等の他の部位に比して抑制される。その結果、フロントバンパの中央部での衝突で算出される衝突体の有効質量が、他の部位での衝突の場合に比して小さくなるので、フロントバンパの中央部での対人衝突を対物衝突と誤判定する場合がある。
However, the effective mass calculated as described above may vary depending on where the collision object collides with the
かかる誤判定を回避するために、本実施の形態では、フロントバンパ12の中央部での衝突の場合と、フロントバンパ12のコーナー部での衝突の場合とで異なる閾値を設定し、衝突がフロントバンパ12のどこで発生したかによって閾値を使い分けている。そのために、本実施の形態では、衝突体の有効質量が所定の閾値以上か否かの判定の前に、フロントバンパ12で衝突が発生した位置を特定し、特定した位置に対応した閾値を選択すると共に、衝突体の有効質量が、選択した閾値以上か否かによって対人衝突の有無を判定する。
In order to avoid such misjudgment, in the present embodiment, different threshold values are set for the case of a collision at the center of the
図4は、本実施の形態に係る歩行者衝突検知システム10において、フロントバンパ12の中央部で衝突が発生した場合に左Gセンサ106A、右Gセンサ106B及び中央Gセンサ106Cが各々検知した加速度の変化を示す概略図である。
FIG. 4 shows accelerations detected by the
図4は、フロントバンパ12の中央部で衝突が発生した場合なので、バンパカバー34裏面の車幅方向の略中央に設けられた中央Gセンサ106Cが出力した信号に基づく中央Gセンサ加速度値110(破線)が最も大きな変化を示している。しかしながら、左Gセンサ106Aが出力した信号に基づく左Gセンサ加速度値112(実線)及び右Gセンサ106Bが出力した信号に基づく右Gセンサ加速度値114(細破線)には、顕著な変化は見られない。本実施の形態では、中央Gセンサ加速度値110が所定の閾値以上の場合に、フロントバンパ12の中央部で衝突が発生した場合であるセンタ衝突と判定する。所定の閾値は、一例として、200m/s2とする。
FIG. 4 shows a case where a collision occurs at the center of the
図4において、衝突後約7m秒では車両前後方向で前部から後部への加速度が最大になり、衝突後約14m秒では車両前後方向で後部から前部への加速度が最大となっている。中央Gセンサ106Cが設けられているバンパカバー34は弾力のある樹脂で構成されているので、衝突によって車両前後方向において前部から後部に向かって圧縮された後、樹脂の弾力によってバンパカバー34が反発するためである。かかる衝突後のバンパカバー34の反発に起因する加速度の変化は、後述する図5,6の場合でも観察される。
In FIG. 4, the acceleration from the front to the rear is maximum in the vehicle front-rear direction about 7 milliseconds after the collision, and the acceleration from the rear to the front is maximum in the vehicle front-rear direction about 14 milliseconds after the collision. Since the
図5は、本実施の形態に係る歩行者衝突検知システム10において、フロントバンパ12の左コーナー部で衝突が発生した場合に左Gセンサ106A、右Gセンサ106B及び中央Gセンサ106Cが検知した加速度の変化を示す概略図である。
FIG. 5 shows accelerations detected by the
図5は、フロントバンパ12の左コーナー部で衝突が発生した場合なので、バンパカバー34裏面の左コーナー部に最も近い左Gセンサ106Aが出力した信号に基づく左Gセンサ加速度値112(実線)が最も大きな変化を示している。また、衝突が右コーナー部で発生した場合には、バンパカバー34裏面の右コーナー部に最も近い右Gセンサ106Bが出力した信号に基づく右Gセンサ加速度値114(細破線)が最も大きな変化を示す。
FIG. 5 shows a case where a collision has occurred in the left corner portion of the
本実施の形態では、左Gセンサ加速度値112又は右Gセンサ加速度値114が所定の閾値以上の場合に、フロントバンパ12のコーナー部で衝突が発生した場合であるコーナー衝突と判定する。所定の閾値は、一例として、210m/s2とする。
In the present embodiment, when the left G
図6は、本実施の形態に係る歩行者衝突検知システム10において、フロントバンパ12の中央部と左コーナー部との間で衝突が発生した場合に左Gセンサ106A、右Gセンサ106B及び中央Gセンサ106Cが検知した加速度の変化を示す概略図である。
FIG. 6 illustrates the
図6は、フロントバンパ12の中央部と左コーナー部との間で衝突が発生した場合なので、左Gセンサ106A及び中央Gセンサ106Cが各々出力した信号に基づく左Gセンサ加速度値112(実線)及び中央Gセンサ加速度値110(破線)が最も大きな変化を示している。また、フロントバンパ12の中央部と右コーナー部との間で衝突が発生した場合には、右Gセンサ106B及び中央Gセンサ106Cが各々出力した信号に基づく右Gセンサ加速度値114(細破線)及び中央Gセンサ加速度値110(破線)が最も大きな変化を示す。
Since FIG. 6 shows a case where a collision occurs between the center portion and the left corner portion of the
図6に示したように、衝突後に、左Gセンサ加速度値112及び中央Gセンサ加速度値110又は右Gセンサ加速度値114及び中央Gセンサ加速度値110が各々増大した場合、フロントバンパ12の中央部とコーナー部との間で衝突が発生したと判定できる。
As shown in FIG. 6, when the left G
しかしながら、フロントバンパ12の中央部とコーナー部との間で衝突が発生した場合、衝突位置は、各Gセンサが設置されている箇所から離れている。したがって、左Gセンサ加速度値112、右Gセンサ加速度値114及び中央Gセンサ加速度値110が、前述の所定の閾値以上となるような変化を示さない場合も考えられる。
However, when a collision occurs between the center portion and the corner portion of the
本実施の形態では、衝突後に、左Gセンサ加速度値112、右Gセンサ加速度値114又は中央Gセンサ加速度値110のいずれか1つが上述の所定の閾値以上の場合以外を、フロントバンパ12の中央部とコーナー部との間で衝突が発生した場合と判定してもよい。言い換えれば、本実施の形態では、フロントバンパ12で衝突が発生したものの、センタ衝突又はコーナー衝突と明確に判別できない場合を、フロントバンパ12の中央部とコーナー部との間で衝突が発生した場合とする。
In the present embodiment, after the collision, the center of the
後述するように、本実施の形態では、衝突体の有効質量がフロントバンパ12の衝突位置に応じた閾値以上でないと、対人衝突とは判断しない。したがって、センタ衝突又はコーナー衝突と明確に判別できない場合を、フロントバンパ12の中央部とコーナー部との間で衝突が発生した場合としても、衝突体の有効質量がセンタ衝突又はコーナー衝突における閾値以上でなければ、歩行者保護装置は作動させない。かかる制御により、歩行者保護装置が不適切な場合に作動することを防止している。
As will be described later, in the present embodiment, it is not determined that the collision is an interpersonal collision unless the effective mass of the collision object is equal to or greater than a threshold value corresponding to the collision position of the
図7は、本実施の形態に係る歩行者衝突検知システム10において、衝突速度と衝突体の有効質量との関係からフロントバンパ12のセンタ部での対人衝突の判別を行う場合の一例を示した概略図である。図7は、中央Gセンサ加速度値110が、図4に示したように、所定の閾値以上の場合での対人衝突の判別を示している。図7では、衝突速度に対してプロットされた有効質量が、実線で示すセンタ衝突閾値70以上の場合に対人衝突と判別される。
FIG. 7 shows an example in the case of determining the interpersonal collision at the center portion of the
なお、本実施位の形態では、衝突体の有効質量は、以下のように算出される。圧力センサ28A,28Bは衝突時の荷重(衝突荷重)に応じた信号を出力するので、ECU30は、圧力センサ28A,28Bの出力信号に基づいて、衝突荷重を算出する。また、ECU30は、車速センサが出力した信号に基づいて、衝突時の車速である衝突速度を算出する。ECU30は、算出された衝突荷重及び衝突速度から衝突体の有効質量を算出する。なお。有効質量mと、衝突荷重をF(t)と、衝突速度をvとの間には、下記の式(1)の関係が成立する。
m×v=∫F(t)dt ・・・(1)
In the present embodiment, the effective mass of the collision object is calculated as follows. Since the
m × v = ∫F (t) dt (1)
したがって有効質量mは、式(1)の右辺である衝突荷重の時間積分値を衝突速度vで除算して得た下記の式(2)によって算出できる。
m=∫F(t)dt/v ・・・(2)
Accordingly, the effective mass m can be calculated by the following equation (2) obtained by dividing the time integral value of the collision load, which is the right side of the equation (1), by the collision velocity v.
m = ∫F (t) dt / v (2)
図7では、プロットされた衝突速度/有効質量80,82,84,86,88は、いずれもセンタ衝突閾値70を超えているので、対人衝突と判別される。
In FIG. 7, since the plotted collision speed /
図8は、本実施の形態に係る歩行者衝突検知システム10において、衝突速度と衝突体の有効質量との関係からフロントバンパ12のコーナー部での対人衝突の判別を行う場合の一例を示した概略図である。図8は、左Gセンサ加速度値112が、図4に示したように、所定の閾値以上の場合、又は右Gセンサ加速度値114が所定の閾値以上の場合での対人衝突の判別を示している。図8では、衝突速度に対してプロットされた有効質量が、実線で示すコーナー衝突閾値72以上の場合に対人衝突と判別される。
FIG. 8 shows an example in the case of determining the interpersonal collision at the corner portion of the
図8では、プロットされた衝突速度/有効質量90,92,94,96は、いずれもコーナー衝突閾値72を超えているので、対人衝突と判別される。しかしながら、衝突速度/有効質量98は、コーナー衝突閾値72未満なので、対人衝突とは判別されず、衝突体は、ロードサイドマーカー等の路上の設置物であると判別される。
In FIG. 8, since the plotted collision speed /
なお、図6の場合のように、フロントバンパの中央部と左右のコーナー部のいずれかとの間で衝突が発生した場合には、有効質量がセンタ衝突閾値70及びコーナー衝突閾値72の少なくともいずれか一方の閾値以上の場合に対人衝突と判定する。例えば、算出された有効質量が図7に示したものである場合、プロットされた衝突速度/有効質量80,82,84,86,88は、いずれもセンタ衝突閾値70を超えているので、対人衝突と判別される。
Note that, as in the case of FIG. 6, when a collision occurs between the center portion of the front bumper and the left and right corner portions, the effective mass is at least one of the
また、フロントバンパの中央部と左右のコーナー部のいずれかとの間で衝突が発生した場合に、算出された有効質量が図8に示したものであれば、以下のように判別される。プロットされた衝突速度/有効質量90,92,94,96は、いずれもコーナー衝突閾値72を超えているので、対人衝突と判別される。また、衝突速度/有効質量98は、センタ衝突閾値70を超えているので、対人衝突と判別される。
Further, when a collision occurs between the center portion of the front bumper and either of the left and right corner portions, if the calculated effective mass is as shown in FIG. 8, the determination is made as follows. Since the plotted collision speed /
なお、本実施の形態のセンタ衝突閾値70及びコーナー衝突閾値72は、コンピュータを用いたシミュレーション及び実車を用いた突実験を通じて決定する。
Note that the
図9は、本実施の形態に係る歩行者衝突検知システム10の対人衝突の判別に係る処理の一例を示したフローチャートである。まず、ステップ900では、左Gセンサ106A、右Gセンサ106B、中央Gセンサ106C、圧力センサ28A,28B及び車速センサの検知結果を取得する。ステップ902では、左Gセンサ106A、右Gセンサ106B及び中央Gセンサ106Cの検知結果から左Gセンサ加速度値112、右Gセンサ加速度値114及び中央Gセンサ加速度値110を算出する。また、ステップ904では、上述の式(2)を用いて、圧力センサ28A,28B及び車速センサの検知結果から衝突体の有効質量を算出する。
FIG. 9 is a flowchart showing an example of processing related to discrimination of interpersonal collision in the pedestrian
ステップ906では、ステップ902で算出した中央Gセンサ加速度値110のみが所定の閾値以上か否かを判定する。ステップ906で肯定判定の場合には、ステップ908で、ステップ904で算出した有効質量がセンタ衝突閾値70以上か否かを判定し、肯定判定の場合にはフロントバンパ12の中央部で対人衝突があったと判別し、ステップ910でポップアップフード又はフードエアバッグ等の歩行者保護装置(保護デバイス)を作動させて処理を終了する。
In
ステップ906で否定判定の場合には、ステップ912で、左Gセンサ加速度値112のみ又は右Gセンサ加速度値114のみが所定の閾値以上か否かを判定する。ステップ912で肯定判定の場合には、衝突位置がフロントバンパ12のコーナー部であるコーナー衝突であると判別する。ステップ912で肯定判定の場合には、ステップ914で、ステップ904で算出した有効質量がコーナー衝突閾値72以上か否かを判定し、肯定判定の場合にはフロントバンパ12のコーナー部で対人衝突があったと判別し、ステップ910でポップアップフード又はフードエアバッグ等の歩行者保護装置を作動させて処理を終了する。
If the determination in
ステップ912で否定判定の場合には、フロントバンパの中央部と左右のコーナー部のいずれかとの間で衝突が発生した場合であるとし、ステップ916で、ステップ904で算出した有効質量がセンタ衝突閾値70又はコーナー衝突閾値72以上か否かを判定する。ステップ916で肯定判定の場合にはフロントバンパの中央部と左右のコーナー部のいずれかとの間で対人衝突があったと判別し、ステップ910でポップアップフード又はフードエアバッグ等の歩行者保護装置(保護デバイス)を作動させて処理を終了する。
In the case of negative determination in
なお、ステップ908、ステップ914又はステップ916で否定判定の場合には、ポップアップフード又はフードエアバッグ等の歩行者保護装置を作動させずに処理を終了する。
In the case of a negative determination in
以上説明したように、本実施の形態によれば、圧力センサ28A,28B、左Gセンサ106A、右Gセンサ106B、中央Gセンサ106C及び車速センサを備えた簡素な構造により、フロントバンパにおける衝突位置を判別すると共に、判別した衝突位置に応じた制御により、対人衝突を精度よく判別することができる。
As described above, according to the present embodiment, the collision position in the front bumper is achieved by a simple structure including the
10 歩行者衝突検知システム
12 フロントバンパ
14 バンパリインフォースメント(バンパR/F)
16 フロントサイドメンバ
28A,28B 圧力センサ(内圧検知部)
30 ECU
34 バンパカバー
36 クラッシュボックス
70 センタ衝突閾値
72 コーナー衝突閾値
104 圧力チューブ
106A 左Gセンサ
106B 右Gセンサ
106C 中央Gセンサ
110 中央Gセンサ加速度値
112 左Gセンサ加速度値
114 右Gセンサ加速度値
10 Pedestrian
16
30 ECU
34
Claims (3)
前記中空構造体の内部の圧力変化を検知すると共に該圧力変化に基づく信号を出力する内圧検知部と、
前記バンパリインフォースメント及び前記中空構造体を覆うバンパカバーの裏面における、車両幅方向の中央及び前記フロントサイドメンバに対応する位置よりも車両幅方向の外側に各々設けられ、前記車両の加速度の変化に基づく信号を各々出力する加速度検知部と、
前記加速度検知部の各々が出力した信号に基づいて各々算出された加速度を比較することによりフロントバンパにおける衝突位置を判別すると共に、前記内圧検知部が出力した信号に基づいて算出した衝突体の有効質量が前記衝突位置に応じて定められた閾値以上の場合に対人衝突と判別する判別部と、
を備えた歩行者衝突検知システム。 It is arranged along the vehicle width direction on the front surface of the bumper reinforcement that is arranged along the vehicle width direction at the front end portion of the vehicle, and whose outer end portion in the vehicle width direction extends outward from the front side member in the vehicle width direction. A flexible hollow structure whose end reaches the outer end; and
An internal pressure detector that detects a pressure change inside the hollow structure and outputs a signal based on the pressure change;
Provided on the back surface of the bumper cover that covers the bumper reinforcement and the hollow structure, respectively, at the center in the vehicle width direction and outside the position corresponding to the front side member in the vehicle width direction, to change the acceleration of the vehicle An acceleration detection unit for outputting a signal based on each,
The collision position in the front bumper is determined by comparing the acceleration calculated based on the signal output from each of the acceleration detection units, and the effective collision object calculated based on the signal output from the internal pressure detection unit a determination unit to determine that interpersonal collision when the mass is equal to or greater than a threshold determined in accordance with the collision position,
Pedestrian collision detection system with
The acceleration detection unit includes a center acceleration detection unit provided at the center of the back surface of the bumper cover in the vehicle width direction and above the bumper reinforcement, and the vehicle width direction of the bumper reinforcement as viewed from the vehicle interior side. A left acceleration detection unit provided on the left side in the vehicle width direction from the left end part and above the bumper reinforcement, and the vehicle width from the right end part in the vehicle width direction of the bumper reinforcement when viewed from the vehicle interior side direction of the right and the pedestrian collision detection system according to claim 1 or 2 including a right acceleration detection section provided above the said bumper reinforcement.
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