JP5949786B2

JP5949786B2 - 歩行者衝突検知システム

Info

Publication number: JP5949786B2
Application number: JP2014001853A
Authority: JP
Inventors: 祐介間瀬; 宮田　裕次郎; 裕次郎宮田; 靖長岡; 直哉東町; 岳久社本; 史明長瀬
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2014-01-08
Filing date: 2014-01-08
Publication date: 2016-07-13
Anticipated expiration: 2034-01-08
Also published as: FR3016151A1; DE102015100094A1; FR3016151B1; JP2015128965A; DE102015100094B4

Description

本発明は、歩行者衝突検知システムに関する。

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、フロントバンパ内に配設された内部が中空の圧力チャンバと当該圧力チャンバ内の気圧を検知する圧力センサとを設け、フロントバンパが受けた衝撃を圧力センサが圧力チャンバ内の気圧の変化として検知する衝突検出装置が開示されている。

また、車両が歩行者等の人と衝突したのか、ロードサイドマーカー等の路上障害物に衝突したのかを判別することも行われている。例えば、特許文献１に記載の衝突検出装置では、圧力チャンバ内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、衝突物の有効質量を算出し、有効質量が所定の閾値を超えた場合に、衝突物が歩行者であると判別している。

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。例えば、フロントバンパのコーナー部では、衝突による荷重がバンパカバー内に設けられた圧力チャンバに対して垂直に作用せず、圧力チャンバ内の気圧変化がフロントバンパ中央部に衝突した場合に比して小さくなる。その結果、フロントバンパのコーナー部に歩行者が衝突した場合は、衝突速度がフロントバンパ中央部に歩行者が衝突した場合と同一であっても、算出される有効質量が小さくなり、フロントバンパのコーナー部での対人衝突を対物衝突と誤判定する場合がある。

かかる誤判定を回避するには、フロントバンパ中央部での衝突の場合と、フロントバンパコーナ部での衝突の場合とで異なる閾値を設定し、衝突物がフロントバンパのどこに衝突したかによって閾値を使い分けることが考えられる。

特許文献２には、フロントバンパへ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、加速度を検知する３つのＧ（重力）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。

特許文献３には、バンパリインフォースメントの前面に光ファイバセンサと、複数のタッチセンサとを備え、タッチセンサによりフロントバンパにおける衝突位置を検出し、検出した衝突位置に応じて光ファイバセンサの出力値を補正する衝突検出装置が提案されている。

特許第５２５２０７７号公報特開２０１０−２６０５１６号公報特開２００７−１３７３３６号公報

上述のように、特許文献１に記載の衝突検出装置では、圧力チャンバ内の気圧の変化に基づいて算出した有効質量が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。そのため、特許文献２ではＧセンサ、特許文献３ではタッチセンサを、各々用いてフロントバンパにおける衝突位置を検出している。

しかしながら、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ので、Ｇセンサのみでは、衝突を誤検出するおそれがあった。

特許文献３に記載の衝突検出装置は、タッチセンサによって検出した衝突位置に応じて、光ファイバセンサの出力値を補正することにより、フロントバンパの中央部のみならず同コーナー部においても、対人衝突を判別できる。しかしながら、衝突位置を検出するためにタッチセンサを複数備える必要があり、その結果、車両の製造コストが上昇するという問題があった。

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精度よく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。

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、前記バンパリインフォースメントの車両幅方向外側端部よりも車両幅方向の外側かつ、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、前記車両の加速度の変化に基づく信号を出力する加速度検知部と、前記加速度検知部が出力した信号に基づいて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対人衝突の有無を判別する判別部と、を備えている。

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加速度検知部が設けられている。

判別部は、加速度検知部が出力した信号に基づいて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対人衝突の有無を判別する。

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。

請求項１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リインフォースメントの車両幅方向外側端部よりも車両幅方向の外側に設けることにより、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。

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、前記中空構造体は、前記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た箱型のチャンバ又は管状のチューブである。

請求項２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前面の形態に応じて、箱形のチャンバ又は管状のチューブを配設することができる。

請求項３に記載の歩行者衝突検知システムは、請求項１又は２に記載の発明において、前記車両の速度を検知すると共に該速度の変化に基づく信号を出力する速度検知部をさらに備え、前記判別部は、前記加速度検知部が出力した信号に基づいて算出した衝突時の前記車両の変位量と、前記速度検知部が出力した信号から算出した衝突時の前記車両の速度である衝突速度とから、前記フロントバンパにおける衝突位置が前記フロントバンパのコーナー部か否か判別する。

請求項３に記載の歩行者衝突検知システムは、速度検知部の検知結果から衝突速度を、加速度検知部が検知した加速度から衝突時の車両の変位量を、各々算出する。そして、算出した衝突速度と変位量との関係からフロントバンパにおける衝突位置が前記フロントバンパのコーナー部か否かを精度よく判別できる。

請求項４に記載の歩行者衝突検知システムは、請求項３に記載の発明において、前記判別部は、前記内圧検知部及び前記速度検知部が各々出力した信号から衝突時の衝突体の有効質量を算出すると共に、該算出した有効質量が、前記衝突位置が前記フロントバンパの前記コーナー部の場合にはコーナー部衝突時の閾値を、前記衝突位置が前記フロントバンパの前記コーナー部以外の場合には他の閾値を各々超えた場合に対人衝突と判別する。

請求項４に記載の歩行者衝突検知システムは、速度検知部及び内圧検知部の各々の検知結果に基づいて衝突体の有効質量を算出する。そして、衝突位置がフロントバンパのコーナー部の場合かその他の場合かにより各々異なる閾値を用い、算出した有効質量がかかる閾値を超えた場合に対人衝突と判別することができる。

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精度よく判別することができる。また、加速度検知部をバンパカバー裏面の車両幅方向の端部に近いコーナー部に設けることにより、フロントバンパのコーナー部における衝突を精度よく判別できる。

請求項２に記載の歩行者衝突検知システムによれば、バンパリインフォースメントの前面に配設したチャンバ又はチューブ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精度よく判別することができる。

請求項３に記載の歩行者衝突検知システムによれば、フロントバンパにおける衝突位置を精度よく判別することができる。

請求項４に記載の歩行者衝突検知システムによれば、判別した衝突位置に応じて閾値を使い分けることにより、対人衝突を精度よく判別することができる。

本実施の形態に係る歩行者衝突検知システムを備えた車両用バンパ構造が適用されたフロントバンパの全体を模式的に示す一部破断した平面図である。図１に示されるフロントバンパの図１の２−２線に沿った拡大断面図である。図１に示されるフロントバンパの図１の３−３線に沿った拡大断面図である。本実施の形態に係る歩行者衝突検知システムにおける、Ｇセンサの位置とフロントバンパの衝突位置と車両の変位最大値との関係を示す概略図である。本実施の形態に係る歩行者衝突検知システムにおける、衝突速度と車両の変位最大値とに基づいて、フロントバンパの衝突位置を判別するための衝突位置判別マップの一例を示す概略図である。本実施の形態に係る歩行者衝突検知システムにおいて、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。本実施の形態に係る歩行者衝突検知システムにおいて、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。本実施の形態に係る歩行者衝突検知システム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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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Ｇセンサ１０６Ａ，１０６Ｂが設けられ、Ｇセンサ１０６Ａ，１０６Ｂ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。Ｇセンサ１０６Ａ，１０６Ｂは、フロントサイドメンバ１６の車両幅方向外側若しくはクラッシュボックス３６の車両幅方向外側、又はバンパＲ／Ｆ１４の車両幅方向外側端部よりも外側に設けられている。

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の車両前側のバンパカバー３４の内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。

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。

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。

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、有効質量が閾値を超えるか否かを判断して、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。

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。

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。

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Ｇセンサ１０６Ａが設けられ、Ｇセンサ１０６ＡはＥＣＵ３０に電気的に接続されている。本実施の形態では、Ｇセンサ１０６Ａ（及び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。

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。

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。

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。

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Ｇセンサ１０６Ａ，１０６Ｂに、判別部はＥＣＵ３０に、速度検知部は車速センサ（図示せず）に各々対応している。

次に、本実施の形態の作用並びに効果について説明する。図４は、本実施の形態に係る歩行者衝突検知システム１０におけるＧセンサ１０６Ａの位置とフロントバンパ１２の衝突位置と車両の変位最大値との関係を示す概略図である。Ｇセンサ１０６Ａは、図１及び図３に示したように、バンパＲ／Ｆ１４の車両幅方向外側のバンパカバー３４の裏面に、バンパＲ／Ｆ１４よりも上方に設けられている。図４では、横軸において、フロントバンパ１２の左右中心位置を「０」で示し、Ｇセンサの搭載位置は、図４で「−Ｂ」と示したように、フロントバンパ１２の左右中心位置から寸法Ｂで左に離れた箇所である。寸法Ｂの倍数である２Ｂは、バンパＲ／Ｆ１４の車両幅方向における幅よりも大きく、フロントバンパ１２の最大幅よりも小さい値である。

図４の縦軸はＧセンサ１０６Ａが検知した加速度ａを、下記の式（１）に示したように、時間を変数とする二重積分で得た車両の変位量Ｓの最大値（以下、「変位最大値」と称する）である。車両の変位量Ｓは、衝突物がフロントバンパに衝突した場合であって、かつ衝突による衝撃で車両本体が変形しない場合であれば、フロントバンパの変形量であるとみなすことができる。
Ｓ＝∬ａdtdt ・・・（１）

また、図４の横軸はフロントバンパ１２の衝突位置を、前述のフロントバンパ１２の左右中心位置「０」及びＧセンサ１０６Ａの搭載位置である「−Ｂ」に対応づけて示したものである。なお、横軸の「Ｂ」の位置には、Ｇセンサ１０６Ｂが搭載されているが、Ｇセンサ１０６Ｂの検知結果に基づく変位最大値は、図４に示した結果とは、フロントバンパ１２の左右中心位置である「０」を基準として略左右対称となる。したがって、以下、Ｇセンサ１０６Ａの場合について図４を用いて説明し、Ｇセンサ１０６Ｂの場合についての詳細な説明は省略する。

図４に示したように、変位最大値は、衝突位置がＧセンサ１０６Ａの搭載位置付近であるフロントバンパ１２のコーナー部の場合に最大となり、衝突位置がフロントバンパ１２のコーナー部から離れるに従って減少していく。本実施の形態では、Ｇセンサ１０６Ａ（及びＧセンサ１０６Ｂ）の検知結果から算出された変位最大値が、所定の値以上の場合に、衝突位置がフロントバンパ１２のコーナー部であると判別することができる。

なお、フロントバンパ１２に対する衝突が生じた場合、バンパカバー３４の裏面の左右に各々設けられたＧセンサ１０６Ａ，１０６Ｂは、共に加速度を検知するが、本実施の形態では、検知された加速度から算出した変位最大値が大きい方のＧセンサの結果に基づいて、フロントバンパ１２の衝突位置の判別をする。

図５は、本実施の形態に係る歩行者衝突検知システム１０における、衝突速度と車両の変位最大値とに基づいて、フロントバンパ１２の衝突位置を判別するための衝突位置判別マップの一例を示す概略図である。車速センサが出力した信号から算出した衝突速度が大きくなるほど、変位最大値も増加する。しかしながら、Ｇセンサ１０６Ａ，１０６Ｂが搭載されているコーナー部に比して、フロントバンパ１２のコーナー部を除く前面（以下、「フロントバンパ１２のセンタ部」と称する）は、衝突速度が大きくなっても、コーナー部ほど変位最大値は増加しない。

その結果、図５で示したように、衝突速度に対応した変位最大値は、フロントバンパ１２のコーナー部での衝突を示すコーナー衝突変位領域６２と、フロントバンパ１２のセンタ部での衝突を示すセンタ衝突変位領域６４とにグループ分けができる。本実施の形態では、図５に示した衝突位置判別マップを参照し、Ｇセンサ１０６Ａ，１０６Ｂの検知結果に基づく変位最大値と衝突速度とが、コーナー衝突変位領域６２及びセンタ衝突変位領域６４のいずれに属するかで、フロントバンパ１２の衝突位置を判別する。

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、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６は、Ｇセンサ１０６Ａ，１０６Ｂの検知結果から算出された変位最大値が、図５に示したセンタ衝突変位領域６４に属する場合での対人衝突の判別を示している。図６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を超えた場合に対人衝突と判別される。

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（２）の関係が成立する。
ｍ×ｖ＝∫Ｆ（ｔ）ｄｔ・・・（２）

したがって有効質量ｍは、式（２）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（３）によって算出できる。
ｍ＝∫Ｆ（ｔ）ｄｔ／ｖ・・・（３）

図６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。

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７は、Ｇセンサ１０６Ａ，１０６Ｂの検知結果から算出された変位最大値が、図５に示したコーナー衝突変位領域６２に属する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、実線で示すコーナー衝突閾値７２を超えた場合に対人衝突と判別される。

図７では、プロットされた衝突速度／有効質量９０，９２，９４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９６は、コーナー衝突閾値７２と略等しいので、かかる場合も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。

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。

図８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４００では、Ｇセンサ１０６Ａ，１０６Ｂ、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４０２では、上述の式（１）を用いてＧセンサ１０６Ａ，１０６Ｂの検知結果から車両の変位最大値を算出する。また、ステップ４０４では、上述の式（３）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。

ステップ４０６では、ステップ４０２で算出した変位最大値と、図５に一例を示した衝突位置判別マップとから、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か否かを判別する。ステップ４０６で肯定判定の場合には、ステップ４０８で、ステップ４０４で算出した有効質量がコーナー衝突閾値７２を超えたか否かが判定され、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４１０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。

ステップ４０６で否定判定の場合には、衝突位置がフロントバンパ１２のセンタ部であるセンタ衝突であると判別し、ステップ４１２で、ステップ４０４で算出した有効質量がセンタ衝突閾値７０を超えたか否かが判定され、肯定判定の場合にはフロントバンパ１２のセンタ部で対人衝突があったと判別し、ステップ４１０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。

なお、ステップ４０８又はステップ４１２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。

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、Ｇセンサ１０６Ａ，１０６Ｂ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。

なお、図８のフローチャートでは、ステップ４０６で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か否かを判別したが、ステップ４０６で衝突位置がフロントバンパ１２のセンタ部であるセンタ衝突か否かを判別してもよい。そして、ステップ４０６で肯定判定となった場合は、ステップ４０８で、ステップ４０４で算出した有効質量がセンタ衝突閾値７０を超えたか否かが判定され、肯定判定の場合にはフロントバンパ１２のセンタ部で対人衝突があったと判別する。また、ステップ４０６で否定判定の場合には、ステップ４１２で、ステップ４０４で算出した有効質量がコーナー衝突閾値７２を超えたか否かが判定され、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する。

以上説明したように、本実施の形態によれば、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。

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）
３０ＥＣＵ
３４バンパカバー
３６クラッシュボックス
６２コーナー衝突変位領域
６４センタ衝突変位領域
７０センタ衝突閾値
７２コーナー衝突閾値
１０４圧力チューブ（中空構造体）
１０６Ａ，１０６ＢＧセンサ

Claims

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、前記バンパリインフォースメントの車両幅方向外側端部よりも車両幅方向の外側かつ、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、前記車両の加速度の変化に基づく信号を出力する加速度検知部と、
前記加速度検知部が出力した信号に基づいて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対人衝突の有無を判別する判別部と、
を備えた歩行者衝突検知システム。
前記中空構造体は、前記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た箱型のチャンバ又は管状のチューブである請求項１に記載の歩行者衝突検知システム。
前記車両の速度を検知すると共に該速度の変化に基づく信号を出力する速度検知部をさらに備え、
前記判別部は、前記加速度検知部が出力した信号に基づいて算出した衝突時の前記車両の変位量と、前記速度検知部が出力した信号から算出した衝突時の前記車両の速度である衝突速度とから、前記フロントバンパにおける衝突位置が前記フロントバンパのコーナー部か否か判別する請求項１又は２に記載の歩行者衝突検知システム。
前記判別部は、前記内圧検知部及び前記速度検知部が各々出力した信号から衝突時の衝突体の有効質量を算出すると共に、該算出した有効質量が、前記衝突位置が前記フロントバンパの前記コーナー部の場合にはコーナー部衝突時の閾値を、前記衝突位置が前記フロントバンパの前記コーナー部以外の場合には他の閾値を各々超えた場合に対人衝突と判別する請求項３に記載の歩行者衝突検知システム。