JP4000519B2

JP4000519B2 - Vehicle collision object discrimination device

Info

Publication number: JP4000519B2
Application number: JP2002370051A
Authority: JP
Inventors: 哲哉高藤; 義之服部
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-12-20
Filing date: 2002-12-20
Publication date: 2007-10-31
Anticipated expiration: 2022-12-20
Also published as: JP2004196239A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、車両に衝突する衝突体の種類を判別する車両用衝突体判別装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
歩行者が車両と衝突した場合、頭部などがフードやウィンドシールドと衝突し重大な傷害を受ける。特にフードの下にはエンジン等の構造物があるため傷害が大きいため、フードを持ち上げたり、フード上にエアバッグを展開したりする歩行者保護装置が提案されている。
【０００３】
このような歩行者保護装置では、装置作動がドライバーの前方視界を狭窄することも含め、衝突が歩行者に対するものであるかどうかを判別し、歩行者と判定した場合のみこの歩行者保護装置を作動させることが要望されている。
【０００４】
このような歩行者衝突検出技術として既に、車体（たとえばサイドメンバ）に設けた加速度センサが検出する衝突荷重やそれに応じた変形量により、歩行者か否かを判定する歩行者判定技術が提案されている。たとえば、特許文献１は、衝突衝撃力（すなわち衝突荷重あるいはそれに応じた変形量）とその持続時間と車速を用いて、歩行者とそれ以外の衝突体とを分別することを提案している。また、特許文献２は、衝突時の変形量とその時間変化と車速を用いることを提案している。どちらの場合も、歩行者衝突時における脚部跳ね上げ現象により、衝突直後に脚部がバンパから離れて衝突衝撃力（荷重や変形量）が減少するのを衝突衝撃力の波形変化から推定している。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−０２８９９４号公報
【特許文献２】
特開平１１−３１００９５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本発明者らは、同一条件下の衝突にもかかわらず上記した衝突衝撃力のピーク値やその時間変化が左右方向における衝突位置により種々異なり、その結果として左右方向衝突位置のばらつきにより衝突衝撃力のピーク値や時間変化にもとづくなされる従来の歩行者判定精度が大幅に低下する現象を見いだした。
【０００７】
この現象に対する本発明者の更なる検討によれば、これは次の理由によると推定されている。まず、サイドメンバに固定された加速度センサにより衝突衝撃力を検出する場合、車体の最前部における後方へ向かう剛性（以下、後方剛性という）は、左右方向各部において均一ではない。これは、良く知られているように、車体が左右方向に互いに所定間隔離れてそれぞれ前後方向に伸びるサイドメンバと呼ばれる強度部材を有するため、このサイドメンバ近傍では衝突による車体側の変形が少なく、サイドメンバから離れるに従って車体側の変形が増大する。その結果、同一条件の衝突であっても、サイドメンバ近傍での衝突では発生する衝突衝撃力波形のピーク値が高く、その減衰は急速となり、サイドメンバから離れた位置での衝突では発生する衝突衝撃力波形のピーク値が低く、その減衰は緩やかとなる。
【０００８】
次に、衝突がどちらかのサイドメンバの近傍にて発生する場合、衝突位置に近い側のサイドメンバに大きな衝突衝撃力の分力が、衝突位置から遠い側のサイドメンバに小さい衝突衝撃力の分力が伝達される。しかし、衝突が二つのサイドメンバの中間位置（すなわち車体の左右方向中央部）にて生じた場合、両サイドメンバに伝達される二つの衝突衝撃力の割合は略均等となる。つまり、サイドメンバに伝達される衝突衝撃力の分力割合が衝突位置により変化するために、加速度センサが出力する衝突衝撃力のピーク値又はその時間変化（衝突衝撃力が所定値以上である時間）に基づく従来の歩行者判別方法には大きな精度低下が生じてしまう。
【０００９】
この問題を改善するには、バンパの左右方向各部に多数の衝突衝撃力検出センサを設けることも考えられるが、この対策は、サイドメンバに上記加速度センサを設けるのに比べてコストが格段に増大することが予想される。すなわち、サイドメンバや車体に設けた１乃至２個の加速度センサは、従来、乗員保護用のエアバッグ作動用としてよく採用されているため、この乗員保護用の加速度センサを流用すればよいのに比べ、同等の衝突衝撃力検出機能をもつ多数のセンサを新たにバンパ上に配列するのは、非常なコスト増大を招き、コスト低減要求が厳しい車両製造技術において現実的ではない。
【００１０】
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、車体左右方向衝突位置による衝突衝撃力の波形変化にもかかわらず歩行者を高精度に判別可能な車両用歩行者判別方向及び車両用歩行者判別装置をコスト増大を抑止しつつ実現することをその目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の車両用衝突体判別装置は、車体に設置されて車体への衝突体の衝突による衝突衝撃力を検出する衝撃力検出要素と、それぞれ異なる衝突衝撃力の範囲をもつとともに衝突体の種類が別々に割り当てられた複数の領域のどれに前記衝突衝撃力の値が属するかを判定するための判別基準を有し、前記衝撃力検出要素から入力された前記衝突衝撃力を前記判別基準と比較してその領域を決定し、決定された領域に割り当てられた前記衝突体の種類を判別結果として出力する衝突体種類判別要素と、車両に装備されて前記車体の左右方向における前記衝突体の衝突位置を検出する衝突部位検出要素と、検出した前記衝突位置に基づいて前記判別基準を変更する判別基準変更要素とを備える車両用衝突体判別装置において、前記衝突体種類判別要素は、前記衝突衝撃力と、前記判別基準としての所定の衝突衝撃力値とを比較し、前記衝撃力検出要素は、前記車体の一対のサイドメンバの前端部に個別に固定された一対の加速度センサを有し、前記判別基準変更要素は、前記衝突位置が前記車体前部の左右方向端部である場合に、前記衝突位置が前記車体前部の左右方向中央部である場合よりも、前記判別基準としての前記所定の衝突衝撃力値を増大させることを特徴としている。
【００１２】
すなわち、この発明は、左右方向における衝突位置の変動による衝突衝撃力のばらつきを衝突位置ごとに判別基準を変更することにより変化させることにより補償するので、左右方向における衝突位置の変動による衝突衝撃力のばらつきにもかかわらず、衝突衝撃力にもとづく衝突体種類判別が可能となる。
【００１３】
なお、衝撃力検出要素は、衝突衝撃力を検出することができれば、車体のどの部位に設けてもよいが、好適にはサイドメンバ近傍にそれぞれ設けると、従来の乗員保護装置作動にも用いることができるので、構成の簡素化の点で特に好適である。
【００１４】
衝突体種類判別要素は、入力される衝突衝撃力に関連する電気量と、好適にはそのしきい値である判別基準とを比較するが、衝突衝撃力に関連する電気量としては、従来のように、衝突衝撃力のピーク値や、衝突衝撃力が所定しきい値より大きい時間などの他、衝突衝撃力の積分値としての減速度や衝突衝撃力の二重積分値としての衝突エネルギーなどのパラメータを採用することができる。
【００１５】
その他、車速に応じて変化するものの衝突衝撃力の所定の帯域成分を採用することもできる。更に説明すると、所定の車速における衝突体と車両との衝突衝撃力の波形は、衝突体の剛性、質量、左右方向における衝突位置に相関を有する周波数成分を有する。したがって、車速及び衝突位置を特定することができれば、衝突体の剛性、質量を推定することができ、これにより、衝突体の種類の特定を行うことができる。たとえば、歩行者の体は比較的やわらかく、剛体などは非常に堅く、発生する衝突衝撃力の波形は異なるので、衝突時の発生周波数成分や立ち上がり波形に基づいて、衝突体の種類を判定することができる。しかし、この周波数判別においても、衝突体の衝突位置による周波数や立ち上がり波形の変化を除去する本発明の技術は特に重要である。たとえば、判別基準としては、衝突衝撃力の大きさに対するしきい値、減衰時間に対するしきい値を採用することができ、この時、衝突衝撃力の所定の周波数成分だけを抽出して本発明で言う電気量とすることができ、この抽出する帯域を車速や衝突位置に基づいて変化させることができる。当然のことながら、判別基準により分別される一つの領域は歩行者との衝突に相当する領域とされる。
【００１６】
本発明では、前記衝突体種類判別要素は、衝突衝撃力を、所定の衝突衝撃力値である前記判別基準と比較する。すなわち、この態様は、衝突衝撃力波形のうちの衝突衝撃力の大きさを、所定の大きさの衝突衝撃力値に相当するしきい値である判別基準と比較して衝突体の種類を判別する。これにより、前述したように衝突体の種類を簡単、正確に判定することができる。
【００１７】
本発明では、前記衝撃力検出要素は、一対のサイドメンバの前端部に個別に固定された一対の加速度センサを有する。これにより、前述したように、この一対の加速度センサを乗員保護装置作動用の加速度センサ（Gセンサともいう）と共用することができ、装置構成を簡素化することができる。
【００１８】
好適な態様において、前記衝突部位検出要素は、互いに所定間隔を隔ててそれぞれバンパに固定されて左右方向に延在し、衝突体が衝突する衝突位置にて相互に電気的に接触する一対の抵抗板と、前記抵抗板間の電位変化に基づいて前記衝突位置を決定する演算回路とを有する。この態様によれば、衝突位置を簡素な装置により高精度に検出することができる。なお、この衝突部位検出要素は、本出願人の先行出願に既に詳細に記載されているので、この明細書においては、詳細説明は省略するものとする。
【００１９】
好適態様において、前記衝突部位検出要素は、前記一対の加速度センサの出力波形の差に基づいて前記衝突位置を決定する。すなわち、衝突部位の変化により、既に説明した二つの理由により、一対のサイドメンバ近傍に個別に固定された二つの加速度センサが検出する衝突衝撃力の波形は異なる。これは、これら二つの加速度センサが出力する衝突衝撃力の波形又はその関数（例えば積分値としての減速度、二重積分値としての衝突エネルギー、振幅（ｐｅａｋｔｏｐｅａｋ）、所定周波数成分など）に基づいて左右方向における衝突位置を判定することができることを意味する。たとえば、衝突衝撃力の大きさの差は、左右方向における衝突位置の変動に強い相関を有し、左側の加速度センサの出力信号波形が右側のそれよれも相対的に大きいことは衝突が左側であることを示し、逆に右側の加速度センサの出力信号波形が左側のそれよりも相対的に大きいことは衝突が右側であることを示し、両加速度センサの出力信号波形の大きさの差が小さいことは衝突位置が左右方向中央部であることを意味する。また、衝突部位から加速度センサまでの間における車両の剛性は、加速度センサが検出する衝突衝撃力の高周波数成分の減衰に相関を有する。たとえば、左側の加速度センサの出力信号波形中の高周波数成分（又は車速に応じた所定帯域成分）の大きさが右側のそれよりも相対的に大きいことは衝突が左側であることを示し、両加速度センサの出力信号波形中の高周波数成分（又は車速に応じた所定帯域成分）の大きさの差が小さいことは衝突位置が左右方向中央部であることを意味する。
【００２０】
好適態様において、前記衝突体種類判別要素は、前記衝突位置が前記衝撃力検出要素に近い場合に、離れている場合よりも前記衝突衝撃力の大きさに対する前記判別基準を高く設定する。つまり、前述したように、左右方向における衝突位置が接近しているほど検出衝突衝撃力の大きさが大きくなるので、そのしきい値を大きくしてその影響を低減する。なお、判別基準としてのしきい値を変更することは、このしきい値と比較される衝突衝撃力の方を変更することと、実質的におなじである。なお、衝突衝撃力による衝突体種類判別において、衝突衝撃力の大きさにより判断する他、衝突衝撃力の時間や周波数に対するしきい値を採用することもできる。
【００２１】
好適態様において、前記衝突体種類判別要素は、前記衝突位置がサイドメンバ近傍である場合にサイドメンバから離れている場合よりも前記衝突衝撃力の大きさに対する衝突体判別基準を高く設定する。これにより、前述のように、サイドメンバからの左右方向への衝突位置のずれによる検出衝突衝撃力の大きさの変化を良好に補償することができる。
【００２２】
好適な態様において、車速を検出する車速センサを有し、前記衝突体種類判別要素は、車速が高い場合には前記衝突体判別基準を高く設定し、車速が低い場合には前記衝突体判別基準を低くする。これによりさらに判定精度を向上することができる。
【００２３】
好適な態様において、前記衝突体種類判別要素は、前記加速度の積分値である減速度を算出し、前記加速度と前記減速度と前記衝突体判別基準との関係に、検出した前記加速度と前記減速度とを代入して前記衝突体判別基準を求める。これによりさらに判定精度を向上することができる。
【００２４】
【発明を実施するための形態】
（実施例１）
本発明の車両用衝突体判別装置を用いた車両用安全装置の好適実施例を図１を参照して以下に説明する。
【００２５】
（全体構成）
この車両用安全装置は、衝撃力検知センサ（衝撃力検出要素）１、衝突位置検知センサ（衝突部位検出要素）２、コントローラ（衝突体種類判別要素、判別基準変更要素）３、乗員保護装置４及び歩行者保護装置５からなる。
衝撃力検知センサ１は、図２、図３に示すように、右サイドメンバに固定された右加速度センサ１１と、左サイドメンバに固定された左加速度センサ１２とからなる。これら衝撃力検知センサ１は、衝突体がバンパに衝突した時にバンパーに生じた後、バンパリーンフォース、自己が固定されるサイドメンバを通じて伝達される衝突衝撃力の分力に相当する車両の前後方向加速度を検出する。もちろん、加速度センサの固定位置はサイドメンバ上だけでなく、サイドメンバに直結されているような部材（例えばラジエータサポート）上であってもよい。
【００２６】
衝突位置検知センサ２は、図２に示すように、互いに前後方向に小さい所定間隔を隔ててバンパに支持されて左右方向に延在し、衝突体が衝突する衝突位置にて相互に電気的に接触する一対の抵抗板と、これら抵抗板間の電位変化に基づいて衝突位置を決定する演算回路とを有する。なお、この実施例では、この演算回路は、後述するコントローラに含まれるため、衝突位置検知センサ２は、上記抵抗板対と、それに付属する抵抗素子又は定電流源と、抵抗板に電源電圧を供給する電圧源とからなる。このような衝突位置検知センサは、本出願人の出願になる先行出願（たとえば特出２００２−２７７９０８号）などに既に詳細に記載されているので、この明細書においては、詳細説明は省略するものとする。なお、上記抵抗板の一方の比抵抗値を非常に低下させて導電板とすることも好適である。たとえば、上記公報に開示したように上記一対の抵抗板の一方の一端に所定の定電位を与え、一対の抵抗板の他方の両端を抵抗素子又は定電流源を通じて他の定電位を与え、一対の抵抗板の端部の電位変化を検出すると衝突位置に連動して変化する電位変化を得ることができる。
【００２７】
コントローラ３は、センサ１，２から入力される衝突衝撃力に比例する電圧、衝突位置に相当する電圧をそれぞれデジタル信号に変換して、衝突衝撃力信号、衝突位置信号とし、これらの信号を内蔵するマイコンにより演算処理して衝突体種類判別を行う。
【００２８】
乗員保護装置４は通常の乗員保護用のエアバッグ装置からなり、歩行者保護装置５はフード上に装備された歩行者保護用のエアバッグからなるが、歩行者保護装置５として公知のフードリフトアップ装置を採用しても善い。
【００２９】
以下、コントローラ３により実施される衝突体種類判別ルーチンを図７に示すフローチャートを参照して説明する。なお、コントローラ３により衝突位置検知センサ２から出力される信号電圧から衝突位置を決定する処理は、上記公報に開示されているので説明を省略するものとする。もちろん、衝突位置検知センサ２として上記一対の抵抗板を用いるタイプ以外のものを採用してもよい。たとえば、多数の圧力検出スイッチをバンパに所定間隔で張り付けてもよいことは明らかである。
【００３０】
（衝突体種類判別ルーチンの説明）
図７において、まず衝突位置検知センサ２の出力変化から衝突が生じたかどうかを検出する（Ｓ１００）。衝突位置検知センサ２は、衝突が生じていない時には衝突位置を示すべき出力信号電圧が特定の値となり、衝突が生じると、上記特定の値とは異なり、かつ、衝突位置に相当する値となる出力信号電圧を発生するため、衝突位置とともに衝突の有無を検出する。
【００３１】
衝突を検出すれば、右加速度センサ１１、左加速度センサ１２、衝突位置検知センサ２からそれぞれ、衝撃力及び衝突位置を読み込み（Ｓ１０２）、読み込んだ二つの加速度信号から衝突後所定期間内の加速度のピーク値Gmaxを演算し、更に衝突位置に基づいてしきい値Ｇthを求める（Ｓ１０４）。
【００３２】
更に説明すると、この実施例では、所定しきい値レベル以上の大きさの加速度信号のピーク値を検出した場合に、それから所定期間内にこれら二つの加速度センサ１１、１２から読み込んだすべての加速度信号のピーク値のうち最も大きいピーク値を最大加速度値Ｇmaxとしてホールドする。また、各衝突位置ごとの衝突体種類判別判定用のしきい値（加速度判定スレッショルド）Ｇthと衝突位置との関係を示すテーブルをあらかじめ記憶しておき、このテーブルに今回検出した衝突位置Ｘを代入してこの衝突位置において採用することが好適なしきい値Ｇｔｈを決定する。
【００３３】
次に、最大加速度値Ｇmaxがしきい値Ｇｔｈより大きいかどうかを判定し（Ｓ１０６）、大きい場合に重量体（固定物）と判定し（Ｓ１０８）、小さい場合に軽量物体（この実施例では歩行者）と判定する（Ｓ１１０）。歩行者と判定した場合にのみ歩行者保護装置５の作動を指令する。なお、加速度センサ１１、１２を用いた乗員保護装置４の作動制御は上記と別であり、かつ、本発明の要旨ではないので、説明を省略する。
【００３４】
（衝突位置による衝突衝撃力のピーク値の変化）
次に、上記衝突体種類判別ルーチン実施による衝突位置による衝突衝撃力のピーク値の変化の補償について、図３〜図６を参照して説明する。
【００３５】
図３は剛体が車両の右前部に衝突した場合を示す模式図を示し、図４は図３の衝突時における右加速度センサ１１の出力波形（ａ）及び左加速度センサ１２の出力波形（ｂ）を示し、図５は剛体が車両中央部に衝突した場合を示す模式図を示し、図６は図５の衝突時における右加速度センサ１１の出力波形（ａ）及び左加速度センサ１２の出力波形（ｂ）を示す。
【００３６】
剛体（固定物）がバンパの右前部に衝突した場合（図３参照）には、図４からわかるように、右加速度センサ１１が出力する加速度（衝突衝撃力）のピーク値は、左加速度センサ１２が出力するそれよりも大きいので、右加速度センサ１１が出力する衝突衝撃力（前後方向加速度）のピーク値を最大加速度値Ｇmaxとして採用する。なお、好適には、最初に所定のピーク値判定用のしきい値を超えるピーク値を検出してから所定測定期間内に生じる各ピーク値のうち、最大のものを最大加速度値Ｇｍａｘとして決定する。このようにピーク値が多数回発生するのは、衝突によりサイドメンバに振動が生じるためであり、初回のピーク値に比べて３〜５回目のピーク値が最も大きくなるからである。なお、歩行者判定に必要な時間の延長を回避するために、上記所定測定期間はそれほど長く設定するべきではない。当然、剛体（固定物）がバンパの左前部に衝突した場合には、上記と逆となる。
【００３７】
次に、剛体（固定物）がバンパの左右方向中央部に衝突した場合（図５参照）には、図６からわかるように、右加速度センサ１１が出力する加速度（衝突衝撃力）のピーク値と、左加速度センサ１２が出力するそれとはほぼ同程度となるとともに、図４に比較して右加速度センサ１１が出力するピーク値は低下する。これは、既述したように、バンパリーンフォースの変形量の増大や二つのサイドメンバへの均等な衝突衝撃力の分配により、右サイドメンバに伝達される衝突衝撃力が小さくなるためである。したがって、図３、図４の衝突例ではしきい値Ｇｔｈとして大きな値が、図５、図６の衝突例ではしきい値Ｇｔｈとして小さい値が採用される。
【００３８】
このようにすれば、衝突位置の変動による衝突衝撃力のピーク値の変動影響を低減して、このピーク値の大きさに基づく衝突体種類判別を正確に実施することができる。なお、図４、図６における車速は15km/hの場合である。
（変形態様）
上記実施例では、衝突衝撃力のピーク値の大小により衝突体種類判別を行ったが、更に加えてもしくはその他、加速度の変化速度や衝突衝撃力が所定レベルを超えている持続時間に基づいて衝突エネルギに相当する値を演算し、それらに対応するしきい値と比較して衝突体の質量や剛性を判定して、歩行者かどうかを分別してもよい。
【００３９】
更に説明すると、直前の所定期間における加速度センサから出力された加速度の自乗値を積分すれば、衝突による生じた振動エネルギーが求まるので、この振動エネルギーを所定しきい値と比較して、重量体との衝突か否かを判定すればよい。
（実施例２）
歩行者の場合、車両に比べて歩行速度が低いので衝突速度は自車速とほぼ等しいとみなすことができる。歩行者の体重はある範囲内に限定することができるので、自車の車速から歩行者が衝突した場合の衝突エネルギは体重に応じた範囲で推定可能となる。つまり、加速度センサが出力する加速度に対する歩行者判別のための基準すなわちしきい値を衝突位置と自車速によって変更すれば、より精度よく衝突物体を判別できる。なお、自車速度が高いほど衝突エネルギは大きくなるのでしきい値は高くされ、自車速度が低い場合にしきい値は低くされるべきである。
【００４０】
すなわち、図８に示すステップＳ２０２において車速も読み込み、ステップＳ２０４において、あらかじめ記憶する車速Ｖと衝突位置Ｘと衝突体種類判別判定用のしきい値（加速度判定スレッショルド）Ｇｔｈとの関係を示すマップに車速Ｖと衝突位置Ｘとを代入して、この車速Ｖにおける好適なしきい値Ｇｔｈを求め、求めたしきい値Ｇｔｈと最大加速度値Ｇｍａｘとを比較すればよい（Ｓ２０６）。これにより判定精度を更に向上することができる。
（実施例３）
更に、加速度Ｇを直前の所定期間だけ積分した値である速度変化量の総和（すなわち減速度）ΔVにより、衝突体種類判別判定用のしきい値（加速度判定スレrッショルド）Ｇｔｈを変更してもよい。すなわち、この速度変化量の総和（すなわち減速度）ΔＶの絶対値は、衝突体が大きな質量の剛体（たとえば固定物）であれば非常に大きく、衝突体が歩行者であれば小さい。更に説明すると、剛体との衝突においては、非常な短い減速時間にて車両は走行車速値から車速０の状態となり、この減速時間内にて加速度は振動するため加速度Ｇを速度変化量の総和（すなわち減速度）ΔＶで割った電気量Ｇ／ΔＶは大きな値となり、歩行者の場合は軽量で柔軟であるため、この電気量Ｇ／ΔＶは小さい値となる。
【００４１】
したがって、あらかじめ記憶する速度変化量の総和（すなわち減速度）ΔVと衝突体種類判別判定用のしきい値（加速度判定スレッショルド）Ｇthとの関係を示すテーブルにΔＶを代入することにより、今回の減速度ΔＶに対して好適な衝突体種類判別判定用のしきい値（加速度判定スレッショルド）Ｇｔｈを求め、この求めた衝突体種類判別判定用のしきい値（加速度判定スレッショルド）Ｇｔｈと検出加速度Ｇとを比較して固定物と歩行者とを区別すればよい。
【００４２】
この制御ルーチンを図９に示す。この実施例は、図７に示す実施例１の衝突体種類判別ルーチンを一部変更したものである。
【００４３】
図９において、まず衝突位置検知センサ２の出力変化から衝突が生じたかどうかを検出する（Ｓ１００）。
【００４４】
衝突を検出すれば、右加速度センサ１１、左加速度センサ１２、衝突位置検知センサ２からそれぞれ、衝撃力及び衝突位置を読み込み、更に実施例２で説明したように図示しない車速センサから自車の車速を読み込む（Ｓ２０２）。
【００４５】
次に、ステップＳ３０４にて、読み込んだ二つの加速度信号から衝突後所定期間内の加速度のピーク値Gmaxを演算する。また、各加速度センサ１１、１２からそれぞれ読み込んだ二つの加速度Ｇを直前の所定期間だけそれぞれ積分して速度変化量の総和（すなわち減速度）ΔＶを各加速度センサ１１、１２について別々に求め、加速度Ｇのピーク値を選択した方（ピーク値が大きい方）の加速度センサの速度変化量の総和（すなわち減速度）ΔＶを選択する。更に、衝突位置Ｘと車速Ｖと速度変化量の総和（すなわち減速度）ΔＶと衝突体種類判別判定用のしきい値（加速度判定スレッショルド）Ｇｔｈとの関係を示すマップに、読み込んだ衝突位置Ｘと車速Ｖと速度変化量の総和（すなわち減速度）ΔＶとを代入して、今回の衝突位置Ｘと車速Ｖと速度変化量の総和（すなわち減速度）ΔＶに対して好適な衝突体種類判別判定用のしきい値（加速度判定スレッショルド）Ｇｔｈを求める。
【００４６】
次に、求めた衝突体種類判別判定用のしきい値（加速度判定スレッショルド）Ｇｔｈと上記で選択した加速度のピーク値Ｇmaxとを比較し（Ｓ３０６）、加速度のピーク値Ｇmaxがしきい値Ｇｔｈ以上であれば固定物と判定し（Ｓ３０８）、未満であれば歩行者と判定する（Ｓ３１０）。
【００４７】
（ＸとΔＶとしきい値Ｇｔｈとの関係）
図１０は固定物が車両の右前部に所定の車速度にて衝突した場合の加速度Ｇと速度変化量の総和（すなわち減速度）ΔＶの変化を示し、図１１は歩行者が車両の右前部に同車速度にて衝突した場合の加速度Ｇと速度変化量の総和（すなわち減速度）ΔＶの変化を示す。加速度はサイドメンバの前後方向の縦振動によりＧーΔＶ平面上における原点座標（０、０）から始まり、最終的にこの原点座標に戻る二次元曲線となる。したがって、しきい値Ｇｔｈを図１０、図１１に示すように、ΔＶに対して設定すれば、良好に固定物と歩行者とを分別することができる。
【００４８】
図１２は固定物が車両の中央部に同車速度にて衝突した場合の加速度Ｇと速度変化量の総和（すなわち減速度）ΔＶの変化を示し、図１３は歩行者が車両中央部に同車速度にて衝突した場合の加速度Ｇと速度変化量の総和（すなわち減速度）ΔＶの変化を示す。加速度はサイドメンバの前後方向の縦振動によりＧーΔＶ平面上における原点座標（０、０）から始まり、最終的にこの原点座標に戻る二次元曲線となる。この時、しきい値Ｇｔｈを図１２、図１３に示すように、ΔＶに対して設定すれば、良好に固定物と歩行者とを分別することができる。
【００４９】
すなわち、衝突位置Ｘにてこのしきい値Ｇｔｈを図１０、図１１から図１２、図１３のように変更すれば、衝突位置Ｘの変化によるΔＶに対するＧの変化を良好に補償することができる。
（発明の効果）
上記実施例1で衝突物体を判別し、乗員保護装置の作動に利用した場合の効果について述べる。従来の加速度検出による衝突判定では、電柱が車両の中央付近で衝突するような衝突初期に加速度が発生しにくい衝突形態において、衝突直後の加速度センサの出力と悪路走行時の出力とが区別がつかないために判定が遅れるという不具合があった。しかし、本発明によれば、接触荷重によるセンサで衝突と同時に衝突位置を検知することによって、衝突開始時刻がわかり、衝突による加速度も低いことがわかるので、悪路走行による加速度の発生とは衝突後はやい段階で区別することができる。
【００５０】
また、荷重や加速度だけによる判別では、低速で電柱が車両中央に衝突した場合と、高速で人間がサイドメンバと衝突した場合においてセンサの出力が逆転し、人間と電柱を区別することが困難な場合があるが、衝突位置が分かることによってサイドメンバに衝突した場合にはスレッショルドを高くすることによって、上記問題点を解決可能となる。
【００５１】
上記実施例２、３のように自車速度を加えて判別すれば、例えば低速で車両，電柱等と衝突した場合と高速で歩行者と衝突した場合とを衝突した位置がどこであっても精度よく判別可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１の装置の構成を示すブロック図である。
【図２】図１のセンサ配置を示す斜視図である。
【図３】車両の右前部への衝突を示す模式断面図である。
【図４】図３における加速度の波形を示す図である。
【図５】車両中央部への衝突を示す模式断面図である。
【図６】図５における加速度の波形を示す図である。
【図７】実施例１の歩行者判定ルーチンを示すフローチャートである。
【図８】実施例２の歩行者判定ルーチンを示すフローチャートである。
【図９】実施例３の歩行者判定ルーチンを示すフローチャートである。
【図１０】加速度Ｇと速度変化量との関係を示す図である。
【図１１】加速度Ｇと速度変化量との関係を示す図である。
【図１２】加速度Ｇと速度変化量との関係を示す図である。
【図１３】加速度Ｇと速度変化量との関係を示す図である。
【符号の説明】
１衝撃力検知センサ（衝撃力検出要素）
２衝突位置検知センサ（衝突部位検出要素）
３コントローラ（衝突体種類判別要素、判別基準変更要素）
４乗員保護装置
５歩行者保護装置[0001]
[Technical field to which the invention belongs]
The present invention relates to a vehicle collision object discrimination device that discriminates the type of a collision object that collides with a vehicle.
[0002]
[Prior art]
When a pedestrian collides with a vehicle, the head or the like collides with a hood or windshield, resulting in serious injury. In particular, a pedestrian protection device that lifts the hood or deploys an air bag on the hood has been proposed because there is a structure such as an engine under the hood and the injury is large.
[0003]
In such a pedestrian protection device, it is determined whether or not the collision is for a pedestrian, including that the device operation narrows the driver's forward field of view, and this pedestrian protection device is only used when it is determined to be a pedestrian. There is a desire to operate.
[0004]
As such a pedestrian collision detection technique, a pedestrian determination technique for determining whether a person is a pedestrian based on a collision load detected by an acceleration sensor provided on a vehicle body (for example, a side member) or a deformation amount corresponding to the collision load has already been proposed. ing. For example, Patent Document 1 proposes to separate a pedestrian from other collision bodies using a collision impact force (that is, a collision load or a deformation amount corresponding to the collision load), its duration, and a vehicle speed. Patent Document 2 proposes to use the amount of deformation at the time of a collision, its change over time, and the vehicle speed. In both cases, it is estimated from the change in the waveform of the collision impact force that the leg will move away from the bumper immediately after the collision and the impact impact force (load and deformation) will decrease due to the pedestrian crashing phenomenon. ing.
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-028994
[Patent Document 2]
JP 11-310095 A
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, the present inventors have found that the peak value of the collision impact force described above and its temporal change differ depending on the collision position in the left-right direction despite the collision under the same conditions, and as a result, the collision occurs due to the variation in the left-right collision position. We found a phenomenon in which the accuracy of conventional pedestrian determination, which is based on the peak value of impact force and changes over time, is significantly reduced.
[0007]
According to the inventors' further investigation on this phenomenon, this is presumed to be due to the following reason. First, when a collision impact force is detected by an acceleration sensor fixed to a side member, the rigidity toward the rear in the foremost part of the vehicle body (hereinafter referred to as rear rigidity) is not uniform in each part in the left-right direction. As is well known, since the vehicle body has strength members called side members that extend in the front-rear direction at predetermined intervals in the left-right direction, there is little deformation on the vehicle body side due to a collision in the vicinity of this side member, The deformation on the vehicle body side increases as the distance from the side member increases. As a result, even in the case of a collision under the same conditions, the peak value of the collision impact force waveform that occurs in the vicinity of the side member is high, the attenuation is rapid, and the collision that occurs in a collision away from the side member The peak value of the impact force waveform is low, and the attenuation is gradual.
[0008]
Next, when a collision occurs in the vicinity of one of the side members, a large component of the collision impact force is applied to the side member near the collision position, and a small impact force is applied to the side member far from the collision position. Component force is transmitted. However, when the collision occurs at an intermediate position between the two side members (that is, the central portion in the left-right direction of the vehicle body), the ratio of the two collision impact forces transmitted to both the side members is substantially equal. That is, since the component ratio of the collision impact force transmitted to the side member changes depending on the collision position, the peak value of the collision impact force output from the acceleration sensor or its change over time (the time during which the collision impact force is equal to or greater than the predetermined value). In the conventional pedestrian discrimination method based on (1), a large accuracy drop occurs.
[0009]
In order to remedy this problem, it is conceivable to provide a large number of collision impact force detection sensors in each of the left and right parts of the bumper. However, this measure significantly increases the cost compared to providing the acceleration sensor on the side member. Is expected to. In other words, one or two acceleration sensors provided on the side member or the vehicle body are conventionally used for activating an airbag for protecting an occupant. Therefore, the acceleration sensor for protecting the occupant may be used. On the other hand, arranging a large number of sensors having the same collision impact force detection function on the bumper increases the cost significantly, and is not realistic in the vehicle manufacturing technology that demands cost reduction.
[0010]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and is a vehicle pedestrian discrimination direction and a vehicle pedestrian capable of accurately discriminating a pedestrian regardless of a change in the impact impact force waveform caused by a vehicle body lateral collision position. The purpose is to realize the discriminating apparatus while suppressing an increase in cost.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The collision object discriminating device for a vehicle according to the present invention is installed in a vehicle body and has a collision impact caused by a collision of the collision object with the vehicle body. Power An impact detection element to detect, Each has a different impact impact range The type of the collision object Separately Any of the allocated areas Impact force value Determine if the file belongs for Having a discrimination criterion, and input from the impact force detection element Impact impact force A collision object type determination element for determining the area by comparing the determination object with the determination criterion, and outputting the type of the collision object assigned to the determined area as a determination result; ,car A collision part detection element that is mounted on both sides and detects a collision position of the collision body in the left-right direction of the vehicle body, and a determination reference change element that changes the determination reference based on the detected collision position. In the vehicle collision object determination device, the collision object type determination element compares the collision impact force with a predetermined collision impact force value as the determination reference, and the impact force detection element is a pair of vehicle bodies. A pair of acceleration sensors individually fixed to the front end portion of the side member, and the discrimination reference changing element is configured such that when the collision position is a lateral end portion of the vehicle body front portion, the collision position is the vehicle body The predetermined collision impact force value as the discriminating reference is increased as compared with the case where the front portion is the central portion in the left-right direction. It is characterized by that.
[0012]
In other words, the present invention compensates for the variation in the collision impact force due to the change in the collision position in the left-right direction by changing the discrimination criterion for each collision position, so the collision impact force due to the change in the collision position in the left-right direction. Despite this variation, it is possible to determine the collision object type based on the collision impact force.
[0013]
The impact force detection element may be provided in any part of the vehicle body as long as it can detect a collision impact force. However, preferably, the impact force detection element is also used in the operation of a conventional occupant protection device when provided near each side member. Therefore, it is particularly suitable in terms of simplification of the configuration.
[0014]
The collision object type discrimination element compares the input electric quantity related to the collision impact force with the discrimination criterion which is preferably the threshold value. In addition to the peak value of the impact impact force, the time when the impact impact force is greater than the predetermined threshold, etc., the deceleration as the integral value of the impact impact force, the impact energy as the double integral value of the impact impact force, etc. The following parameters can be adopted.
[0015]
In addition, although it changes according to the vehicle speed, a predetermined band component of the collision impact force can also be adopted. More specifically, a waveform of a collision impact force between a collision object and a vehicle at a predetermined vehicle speed has a frequency component having a correlation with the rigidity, mass, and collision position in the left-right direction of the collision object. Therefore, if the vehicle speed and the collision position can be specified, the rigidity and mass of the collision object can be estimated, and thereby the type of the collision object can be specified. For example, the body of a pedestrian is relatively soft, the rigid body is very hard, and the waveform of the impact impact force that is generated is different, so the type of collision object is determined based on the generated frequency component and rising waveform at the time of collision Can do. However, even in this frequency discrimination, the technique of the present invention that removes changes in the frequency and rising waveform due to the collision position of the collision object is particularly important. For example, as a discrimination criterion, a threshold value for the magnitude of the collision impact force and a threshold value for the decay time can be adopted. At this time, only a predetermined frequency component of the collision impact force is extracted and used in the present invention. The amount of electricity can be used, and the band to be extracted can be changed based on the vehicle speed or the collision position. Naturally, one area classified according to the discrimination criterion is an area corresponding to a collision with a pedestrian.
[0016]
In the present invention, The collision object type discrimination element is a collision impact Power , Predetermined impact impact force By value It is compared with a certain discrimination criterion. That is, in this mode, the type of the collision object is determined by comparing the magnitude of the collision impact force in the collision impact force waveform with a determination criterion that is a threshold value corresponding to the collision impact force value of a predetermined magnitude. To do. Thereby, as described above, the type of the collision object can be easily and accurately determined.
[0017]
In the present invention, The impact force detection element includes a pair of side members. Front edge A pair of acceleration sensors individually fixed to Have Thereby, as described above, this pair of acceleration sensors can be shared with an acceleration sensor (also referred to as a G sensor) for operating an occupant protection device, and the device configuration can be simplified.
[0018]
In a preferred aspect, the collision site detecting element is a pair of resistors that are fixed to the bumper at predetermined intervals and extend in the left-right direction, and are in electrical contact with each other at the collision position where the collision object collides. And a calculation circuit that determines the collision position based on a potential change between the resistance plates. According to this aspect, the collision position can be detected with high accuracy by a simple device. Since this collision site detection element has already been described in detail in the prior application of the present applicant, detailed description thereof will be omitted in this specification.
[0019]
In a preferred aspect, the collision site detection element determines the collision position based on a difference between output waveforms of the pair of acceleration sensors. That is, due to the change in the collision site, the waveform of the collision impact force detected by the two acceleration sensors individually fixed in the vicinity of the pair of side members differs for the two reasons already described. This is based on the impact impact force waveform output by these two acceleration sensors or a function thereof (for example, deceleration as an integral value, impact energy as a double integral value, amplitude (peak to peak), predetermined frequency component, etc.). This means that the collision position in the left-right direction can be determined on the basis of this. For example, the difference in the magnitude of the collision impact force has a strong correlation with the fluctuation of the collision position in the left-right direction, and the output signal waveform of the left acceleration sensor is relatively larger than that on the right side. Conversely, the fact that the output signal waveform of the right acceleration sensor is relatively larger than that of the left side indicates that the collision is on the right side, and the difference in the magnitude of the output signal waveforms of both acceleration sensors is small. This means that the collision position is the central portion in the left-right direction. Further, the rigidity of the vehicle between the collision site and the acceleration sensor has a correlation with the attenuation of the high frequency component of the collision impact force detected by the acceleration sensor. For example, when the magnitude of the high frequency component (or the predetermined band component corresponding to the vehicle speed) in the output signal waveform of the left acceleration sensor is relatively larger than that on the right side, this indicates that the collision is on the left side. A small difference in the magnitude of the high frequency component (or the predetermined band component corresponding to the vehicle speed) in the output signal waveform of the acceleration sensor means that the collision position is in the center in the left-right direction.
[0020]
In a preferred embodiment, the collision object type determination element sets the determination criterion for the magnitude of the collision impact force higher when the collision position is close to the impact force detection element than when the collision position is separated. That is, as described above, the closer the collision position in the left-right direction is, the larger the magnitude of the detected collision impact force is, so the influence is reduced by increasing the threshold value. It should be noted that changing the threshold value as the discrimination criterion is substantially the same as changing the collision impact force compared with this threshold value. In the collision object type determination based on the collision impact force, a threshold value for the time and frequency of the collision impact force can be employed in addition to the determination based on the magnitude of the collision impact force.
[0021]
In a preferred aspect, the collision object type determination element sets a collision object determination criterion for the magnitude of the collision impact force higher than when the collision position is in the vicinity of the side member and away from the side member. As a result, as described above, it is possible to satisfactorily compensate for the change in the magnitude of the detected collision impact force due to the shift of the collision position in the left-right direction from the side member.
[0022]
In a preferred embodiment, the car Speed It has a vehicle speed sensor to detect, and the collision object type determination element sets the collision object determination reference high when the vehicle speed is high, and lowers the collision object determination reference when the vehicle speed is low. Thereby, the determination accuracy can be further improved.
[0023]
In a preferred aspect, the collision object type determination element calculates a deceleration that is an integral value of the acceleration, and a relationship between the acceleration, the deceleration, and the collision object determination criterion. In addition, Substituting the detected acceleration and deceleration to determine the collision object discrimination criterion. Thereby, the determination accuracy can be further improved.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Example 1
A preferred embodiment of a vehicle safety device using the vehicle collision object discrimination device of the present invention will be described below with reference to FIG.
[0025]
(overall structure)
The vehicle safety device includes an impact force detection sensor (impact force detection element) 1, a collision position detection sensor (collision site detection element) 2, a controller (a collision object type determination element, a determination reference change element) 3, and an occupant protection device 4. And the pedestrian protection device 5.
As shown in FIGS. 2 and 3, the impact force detection sensor 1 includes a right acceleration sensor 11 fixed to the right side member and a left acceleration sensor 12 fixed to the left side member. These impact force detection sensors 1 are generated in the bumper when a collision object collides with the bumper, and then the bumper force and the vehicle front-rear direction corresponding to the component force of the collision impact force transmitted through the side member to which the self is fixed. Detect acceleration. Of course, the fixed position of the acceleration sensor may be not only on the side member but also on a member (for example, a radiator support) that is directly connected to the side member.
[0026]
As shown in FIG. 2, the collision position detection sensor 2 is supported by the bumper with a small predetermined interval in the front-rear direction and extends in the left-right direction, and is electrically connected to each other at the collision position where the collision object collides. A pair of resistor plates in contact with each other and an arithmetic circuit for determining a collision position based on a potential change between these resistor plates are provided. In this embodiment, since this arithmetic circuit is included in a controller which will be described later, the collision position detection sensor 2 supplies the power supply voltage to the resistor plate pair, the resistor element or constant current source attached thereto, and the resistor plate. A voltage source to be supplied. Such a collision position detection sensor has already been described in detail in a prior application (for example, Japanese Patent Publication No. 2002-277908) filed by the present applicant, and therefore, detailed description thereof will be omitted in this specification. And It is also preferable to make the conductive plate by greatly reducing the specific resistance value of one of the resistance plates. For example, as disclosed in the above publication, a predetermined constant potential is applied to one end of the pair of resistor plates, and another constant potential is applied to the other end of the pair of resistor plates through a resistance element or a constant current source. When a potential change at the end of the resistance plate is detected, a potential change that changes in conjunction with the collision position can be obtained.
[0027]
The controller 3 converts a voltage proportional to the collision impact force input from the sensors 1 and 2 and a voltage corresponding to the collision position into digital signals, respectively, to obtain a collision impact force signal and a collision position signal. The collision type is determined by computing with a microcomputer.
[0028]
The occupant protection device 4 includes a normal occupant protection airbag device, and the pedestrian protection device 5 includes a pedestrian protection airbag mounted on a hood. It is good to adopt an up device.
[0029]
Hereinafter, the collision object type determination routine executed by the controller 3 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. In addition, since the process which determines a collision position from the signal voltage output from the collision position detection sensor 2 by the controller 3 is disclosed by the said gazette, description shall be abbreviate | omitted. Of course, the collision position detection sensor 2 may be other than the type using the pair of resistance plates. For example, it is obvious that a number of pressure detection switches may be attached to the bumper at predetermined intervals.
[0030]
(Explanation of collision object type discrimination routine)
In FIG. 7, first, it is detected from the output change of the collision position detection sensor 2 whether or not a collision has occurred (S100). The collision position detection sensor 2 has a specific value for the output signal voltage to indicate the collision position when no collision occurs. When the collision occurs, the collision position detection sensor 2 has a value different from the specific value and corresponding to the collision position. In order to generate an output signal voltage, the presence or absence of a collision is detected together with the collision position.
[0031]
If a collision is detected, the impact force and the collision position are read from the right acceleration sensor 11, the left acceleration sensor 12, and the collision position detection sensor 2, respectively (S102), and the acceleration within a predetermined period after the collision is read from the two acceleration signals read. A peak value Gmax is calculated, and a threshold Gth is obtained based on the collision position (S104).
[0032]
More specifically, in this embodiment, when a peak value of an acceleration signal having a magnitude equal to or greater than a predetermined threshold level is detected, all acceleration signals read from these two acceleration sensors 11 and 12 within a predetermined period are detected. The largest peak value is held as the maximum acceleration value Gmax. In addition, a table indicating the relationship between the collision object type determination threshold (acceleration determination threshold) Gth for each collision position and the collision position is stored in advance, and the collision position X detected this time is substituted into this table. Then, a threshold value Gth that is preferably used at the collision position is determined.
[0033]
Next, it is determined whether or not the maximum acceleration value Gmax is larger than the threshold value Gth (S106). If it is large, it is determined as a heavy body (fixed object) (S108). (S110). The operation of the pedestrian protection device 5 is commanded only when it is determined as a pedestrian. Note that the operation control of the occupant protection device 4 using the acceleration sensors 11 and 12 is different from the above and is not the gist of the present invention, and thus the description thereof is omitted.
[0034]
(Changes in peak value of impact impact force depending on impact location)
Next, compensation for the change in the peak value of the collision impact force depending on the collision position by the execution of the collision object type determination routine will be described with reference to FIGS.
[0035]
FIG. 3 is a schematic diagram showing a case where a rigid body collides with the right front portion of the vehicle. FIG. 4 shows an output waveform (a) of the right acceleration sensor 11 and an output waveform (b) of the left acceleration sensor 12 at the time of the collision shown in FIG. FIG. 5 is a schematic diagram showing a case where the rigid body collides with the center of the vehicle. FIG. 6 shows an output waveform (a) of the right acceleration sensor 11 and an output waveform of the left acceleration sensor 12 at the time of the collision in FIG. b).
[0036]
When the rigid body (fixed object) collides with the right front part of the bumper (see FIG. 3), as can be seen from FIG. 4, the peak value of the acceleration (collision impact force) output from the right acceleration sensor 11 is the left acceleration sensor. Therefore, the peak value of the collision impact force (front-rear direction acceleration) output by the right acceleration sensor 11 is adopted as the maximum acceleration value Gmax. Preferably, the maximum acceleration value Gmax is determined as the maximum acceleration value Gmax among the peak values generated within a predetermined measurement period after first detecting a peak value exceeding a predetermined peak value determination threshold value. . The reason why the peak value occurs many times in this way is that the side member vibrates due to the collision, and the peak value at the third to fifth times is the largest compared to the initial peak value. In addition, in order to avoid the extension of the time required for pedestrian determination, the predetermined measurement period should not be set so long. Naturally, when a rigid body (fixed object) collides with the left front part of the bumper, the reverse is true.
[0037]
Next, when the rigid body (fixed object) collides with the central portion in the left-right direction of the bumper (see FIG. 5), as can be seen from FIG. 6, the peak value of the acceleration (collision impact force) output by the right acceleration sensor 11 is obtained. As compared with FIG. 4, the peak value output by the right acceleration sensor 11 is lower than that output by the left acceleration sensor 12. This is because, as described above, the collision impact force transmitted to the right side member is reduced by increasing the deformation amount of the bumper force and evenly distributing the collision impact force to the two side members. Therefore, a large value is adopted as the threshold value Gth in the collision examples of FIGS. 3 and 4, and a small value is adopted as the threshold value Gth in the collision examples of FIGS. 5 and 6.
[0038]
By doing so, it is possible to reduce the influence of the fluctuation of the peak value of the collision impact force due to the fluctuation of the collision position, and to accurately perform the collision object type discrimination based on the magnitude of the peak value. Note that the vehicle speed in FIGS. 4 and 6 is 15 km / h.
(Modification)
In the above embodiment, the collision object type is determined based on the magnitude of the peak value of the collision impact force. In addition or in addition, the collision is performed based on the acceleration change speed and the duration of the collision impact force exceeding a predetermined level. A value corresponding to energy may be calculated, and the mass and rigidity of the collision object may be determined by comparison with thresholds corresponding to the values, so as to determine whether the person is a pedestrian.
[0039]
More specifically, if the square value of the acceleration output from the acceleration sensor in the immediately preceding predetermined period is integrated, the vibration energy generated by the collision can be obtained, so this vibration energy is compared with a predetermined threshold, What is necessary is just to determine whether it is a collision.
(Example 2)
In the case of a pedestrian, since the walking speed is lower than that of the vehicle, the collision speed can be regarded as substantially equal to the own vehicle speed. Since the weight of the pedestrian can be limited within a certain range, the collision energy when the pedestrian collides from the vehicle speed of the own vehicle can be estimated within the range corresponding to the weight. In other words, the collision object can be identified with higher accuracy by changing the reference for the pedestrian with respect to the acceleration output from the acceleration sensor, that is, the threshold value according to the collision position and the vehicle speed. Since the collision energy increases as the host vehicle speed increases, the threshold value should be increased. When the host vehicle speed is low, the threshold value should be decreased.
[0040]
That is, the vehicle speed is also read in step S202 shown in FIG. 8, and in step S204, a map showing the relationship between the vehicle speed V stored in advance, the collision position X, and the collision object type determination threshold (acceleration determination threshold) Gth. A suitable threshold value Gth at the vehicle speed V is obtained by substituting the vehicle speed V and the collision position X, and the obtained threshold value Gth is compared with the maximum acceleration value Gmax (S206). Thereby, the determination accuracy can be further improved.
(Example 3)
Further, the threshold value (acceleration determination threshold) Gth for the collision object type determination is changed by the sum (namely, deceleration) ΔV of the speed change amount that is the value obtained by integrating the acceleration G for the immediately preceding predetermined period. Also good. That is, the absolute value of the sum (ie, deceleration) ΔV of the speed change amounts is very large if the collision body is a rigid body having a large mass (for example, a fixed object), and is small if the collision body is a pedestrian. More specifically, in a collision with a rigid body, the vehicle changes from the traveling vehicle speed value to the vehicle speed 0 in a very short deceleration time, and the acceleration vibrates within this deceleration time, so that the acceleration G is summed up by the speed change amount ( That is, the amount of electricity G / ΔV divided by ΔV is a large value, and in the case of a pedestrian, it is lightweight and flexible, so this amount of electricity G / ΔV is a small value.
[0041]
Therefore, by substituting ΔV into a table indicating the relationship between the sum of speed change amounts (ie, deceleration) ΔV stored in advance and the threshold value (acceleration determination threshold) Gth for collision object type determination determination, this decrease A threshold (acceleration determination threshold) Gth suitable for collision object type discrimination determination with respect to the speed ΔV is obtained, and the obtained threshold (acceleration judgment threshold) Gth for collision object type discrimination determination and the detected acceleration G are obtained. And a fixed object and a pedestrian may be distinguished.
[0042]
This control routine is shown in FIG. In this embodiment, the collision object type determination routine of the first embodiment shown in FIG. 7 is partially changed.
[0043]
In FIG. 9, first, it is detected from the output change of the collision position detection sensor 2 whether or not a collision has occurred (S100).
[0044]
If a collision is detected, the impact force and the collision position are read from the right acceleration sensor 11, the left acceleration sensor 12, and the collision position detection sensor 2, respectively, and the vehicle speed of the host vehicle is detected from a vehicle speed sensor (not shown) as described in the second embodiment. Is read (S202).
[0045]
Next, in step S304, an acceleration peak value Gmax within a predetermined period after the collision is calculated from the read two acceleration signals. Further, the two accelerations G read from the respective acceleration sensors 11 and 12 are respectively integrated for the predetermined period immediately before to obtain the sum (ie, deceleration) ΔV of the speed change amount separately for each acceleration sensor 11 and 12. The sum (ie, deceleration) ΔV of the speed change amounts of the acceleration sensor that selects the peak value of G (the peak value is larger) is selected. Further, the read collision position X is displayed on a map showing the relationship between the collision position X, the vehicle speed V, the sum of speed changes (ie, deceleration) ΔV and the threshold value (acceleration determination threshold) Gth for collision object type determination. And the vehicle speed V and the sum (namely, deceleration) ΔV of the speed change amount are substituted, and a suitable collision object type discrimination for the current collision position X, the vehicle speed V, and the sum (namely, deceleration) ΔV of the speed change amount is substituted. A determination threshold value (acceleration determination threshold) Gth is obtained.
[0046]
Next, the obtained threshold value (acceleration determination threshold) Gth for collision object type determination determination is compared with the acceleration peak value Gmax selected above (S306), and the acceleration peak value Gmax is equal to or greater than the threshold value Gth. If so, it is determined as a fixed object (S308), and if it is less than that, it is determined as a pedestrian (S310).
[0047]
(Relationship between X, ΔV, and threshold Gth)
FIG. 10 shows changes in acceleration G and the sum of speed change amounts (ie, deceleration) ΔV when a fixed object collides with the right front portion of the vehicle at a predetermined vehicle speed. FIG. 11 shows a pedestrian in the right front portion of the vehicle. Shows the change of the acceleration G and the sum (ie, deceleration) ΔV of the speed change amount when the vehicle collides at the same vehicle speed. The acceleration is a two-dimensional curve that starts from the origin coordinates (0, 0) on the G-ΔV plane by the longitudinal vibration of the side member in the front-rear direction, and finally returns to the origin coordinates. Therefore, if the threshold value Gth is set with respect to ΔV as shown in FIGS. 10 and 11, the fixed object and the pedestrian can be well separated.
[0048]
FIG. 12 shows changes in acceleration G and the sum of speed changes (ie, deceleration) ΔV when a fixed object collides with the center of the vehicle at the same vehicle speed. FIG. A change in acceleration G and the sum (ie, deceleration) ΔV of the amount of change in speed when the vehicle collides is shown. The acceleration is a two-dimensional curve that starts from the origin coordinates (0, 0) on the G-ΔV plane by the longitudinal vibration of the side member in the front-rear direction, and finally returns to the origin coordinates. At this time, if the threshold value Gth is set with respect to ΔV as shown in FIGS. 12 and 13, the fixed object and the pedestrian can be well separated.
[0049]
That is, if the threshold value Gth is changed at the collision position X as shown in FIGS. 10, 11 to 12, 13, the change in G with respect to ΔV due to the change in the collision position X can be compensated well. .
(The invention's effect)
The effect when the collision object is identified in the first embodiment and used for the operation of the occupant protection device will be described. In the conventional collision detection by acceleration detection, the output of the acceleration sensor immediately after the collision and the output when traveling on a rough road can be distinguished in a collision mode in which acceleration is unlikely to occur at the beginning of the collision when the utility pole collides near the center of the vehicle. There was a problem that the judgment was delayed because it was not connected. However, according to the present invention, by detecting the collision position at the same time as the collision with the sensor based on the contact load, it is possible to know the collision start time and the acceleration due to the collision is low. The rest can be distinguished at a quick stage.
[0050]
In addition, it is difficult to discriminate between a human pole and a power pole when the power pole collides with the center of the vehicle at a low speed and when a human collides with the side member at a high speed. In some cases, the above problem can be solved by increasing the threshold when the collision occurs with the side member by knowing the collision position.
[0051]
If the vehicle speed is added and discriminated as in the second and third embodiments, for example, the position where the vehicle collides with a vehicle, a power pole, etc. at a low speed and the case where it collides with a pedestrian at a high speed is accurate. It becomes possible to distinguish well.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an apparatus according to a first embodiment.
FIG. 2 is a perspective view showing the sensor arrangement of FIG. 1;
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a collision with a right front portion of a vehicle.
4 is a diagram showing an acceleration waveform in FIG. 3; FIG.
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a collision with a vehicle central portion.
6 is a diagram showing an acceleration waveform in FIG. 5. FIG.
FIG. 7 is a flowchart illustrating a pedestrian determination routine according to the first embodiment.
FIG. 8 is a flowchart illustrating a pedestrian determination routine according to the second embodiment.
FIG. 9 is a flowchart illustrating a pedestrian determination routine according to the third embodiment.
FIG. 10 is a diagram illustrating a relationship between acceleration G and a speed change amount.
FIG. 11 is a diagram illustrating a relationship between acceleration G and a speed change amount.
FIG. 12 is a diagram showing the relationship between acceleration G and speed change amount.
FIG. 13 is a diagram showing a relationship between acceleration G and a speed change amount.
[Explanation of symbols]
1 Impact force detection sensor (impact force detection element)
2 Collision position detection sensor (collision site detection element)
3 Controller (impact object type discriminating element, discrimination standard changing element)
4 Crew protection device
5 Pedestrian protection device

Claims

An impact force detection element that is installed in the vehicle body and detects a collision impact force caused by a collision of a collision object with the vehicle body;
The impact force detection has a discrimination criterion for determining which of a plurality of areas each having a different impact impact force range and differently assigned types of impact bodies belong to the impact impact force value. The collision impact force input from an element is compared with the determination criterion to determine the area, and the collision object type determination element that outputs the type of the collision object assigned to the determined area as a determination result ;
A collision part detection element that is mounted on a vehicle and detects a collision position of the collision body in the left-right direction of the vehicle body;
A discrimination criterion changing element for changing the discrimination criterion based on the detected collision position;
In a vehicle collision object discrimination device comprising:
The collision object type determination element compares the collision impact force with a predetermined collision impact force value as the determination criterion,
The impact force detecting element has a pair of acceleration sensors individually fixed to front end portions of the pair of side members of the vehicle body,
When the collision position is the left and right end portion of the front portion of the vehicle body, the determination criterion changing element is more preferable than the case where the collision position is the central portion of the front portion of the vehicle body. A vehicle collision object discriminating apparatus characterized by increasing a predetermined collision impact force value .

In the vehicle collision object discrimination device according to claim 1,
The collision site detection element is
A pair of resistance plates that are fixed to the bumper at a predetermined interval and extend in the left-right direction, and are in electrical contact with each other at the collision position where the collision object collides,
A vehicle collision object discriminating device comprising: an arithmetic circuit that determines the collision position based on a potential change between the resistance plates.

In the vehicle collision object discrimination device according to claim 1,
The collision object type determination element sets the determination criterion for the magnitude of the collision impact force higher than that when the collision position is far away when the collision position is close to the impact force detection element. Body discrimination device.

In the vehicle collision object discrimination device according to claim 1 ,
The vehicle according to claim 1, wherein the collision object type determination element sets a collision object determination reference for the magnitude of the collision impact force higher than when the collision position is in the vicinity of the side member and away from the side member. Collision object discrimination device.

In the vehicle collision object discrimination device according to claim 1,
A vehicle speed sensor for detecting a vehicle speed,
The vehicle collision object determination device, wherein the collision object type determination element sets the collision object determination reference high when the vehicle speed is high, and lowers the collision object determination reference when the vehicle speed is low.

In the collision object discriminating device for vehicles according to claim 3 ,
A vehicle speed sensor for detecting a vehicle speed,
The vehicle collision object determination device, wherein the collision object type determination element sets the collision object determination reference high when the vehicle speed is high, and lowers the collision object determination reference when the vehicle speed is low.

In the vehicle collision object discrimination device according to claim 1,
The collision body type determining element calculates the deceleration is the integral value of the acceleration, said by substituting the acceleration and the deceleration and the acceleration and the deceleration relationship with the collision object determination reference A vehicle collision object discriminating apparatus for obtaining a collision object discrimination standard.