JP4262721B2 - 歩行者用保護手段を駆動制御するための装置 - Google Patents

Description

従来技術
本発明は、独立請求項の上位概念に記載した歩行者用保護手段を駆動制御するための装置に関する。

ＥＰ９１４９９２Ａ１号から、歩行者保護システムにおいて、ボンネットの操作時に車両の固有速度を考慮する、調整可能なボンネットが公知である。ＤＥ１０１３２６８１Ｃ１号およびＤＥ１０１４１７３０号にも本発明の従来技術が開示されている。

発明の利点
独立請求項の特徴部分の構成を有する、歩行者用保護手段を駆動制御する本発明の装置はこれに対して次のような利点を有している。すなわち、車両と歩行者の間の相対速度も、保護手段の駆動制御量を突き止めるために使用されるという利点を有している。これによって殊に、衝突の規模に依存して適切な保護手段を駆動制御するために衝突エネルギーを見積もることが可能になる。保護手段には、立ち上げ可能なボンネット、例えばＡピラーでの外部エアバッグおよび走行介入または他の車両変更部分が属している。相対速度に関する知識によって、センサ信号はより正確に解釈される。相対速度によって、最終的に事故被害の規模を決める相殺されるべきエネルギーが突き止められる。センサに応じて、軽量で迅速な対象は、重量で緩慢な対象と同じように見える。なぜなら同じエネルギーが置き換えられるからである。これによって殊に非常に速い歩行者（例えばインラインスケータ、スクーター運転者または場合によっては自転車運転者）がより良好に保護される。本願ではこのようなグループも歩行者と数えられる。これによってより良好に解釈されるセンサ信号には例えば対象物クラス、衝突時点、歩行者の幅、大きさおよび重量の見積もりが属する。これらのセンサ信号またはセンサ信号から導出された特徴は殊に、例えばビデオセンサ装置、レーダセンサ装置または超音波センサ装置等の周辺センサから得られる。

相対速度および車両の固有速度（Eigengeschwindigkeit）の知識から、衝突相手の固有速度が検出される。これによって通常の歩行者が、自転車運転者およびインラインスケータ等の高速の歩行者と区別される。固有速度が速く、重点が高く、さらに地面との摩擦が僅かであるので、事故時のこのような人物の飛行軌道は通常の歩行者の飛行軌道とは異なる。従ってしばしば頭部がフロントガラスに衝突することが予測される。高速歩行者と通常の歩行者を区別することによって、保護手段は最適にこの人物の飛行軌道に合わせられる。

従属請求項に記載された措置および発展構成によって、独立請求項に記載された歩行者用保護手段を駆動制御するための装置が有利に改善される。

特に有利にはこの装置は、保護手段の駆動制御時に付加的に接触センサ装置の信号を考慮する。これによって、トリガ時点および事故の規模がより良好に定められる。接触センサ装置によって、車両への衝突直前の相対速度もより良好に定められる。なぜならここで周辺センサはたいていは相対速度をもはや突き止めないからである。接触センサとしては、フォースセンサ、光導体、加速度センサ、圧電センサ、フォースセンサまたはこれらのセンサの組合わせが考えられる。これらは通常、緩衝部内に組み込まれる。時間に依存した信号経過によって、しかし対象幅および位置に関する情報によっても、対象クラス分けが改善される。殊に誤用ケースがより良好に抑圧され、これによって装置はその機能においてより頑強になる。

さらに有利にはこの装置は保護手段を、対象（すなわち歩行者）が車両に衝突するエネルギーに依存して定める。ここでは殊に次の場合にトリガが阻止される。すなわち、衝突エネルギーが小さすぎる場合に、保護手段が、保護手段なしの衝突時よりも大きな障害を引き起こし得る場合にトリガが阻止される。従ってこのような場合には、保護手段をトリガする信号が抑圧される。このことは、衝突エネルギーが高すぎる場合にも当てはまる。なぜならこの場合には歩行者保護アクチュエータ装置がもはや事故の緩和作用を施すことができないからである。

最後に、この装置が歩行者を、その速度に応じてクラス分けするのは有利である。これによって有利には、平均速度で動いている歩行者が、インラインスケータ、ランナーまたは自転車運転者等の高速歩行者と区別される。これによって、歩行者保護手段の駆動制御が最適化される。

図面
本発明の実施例を図示し、以下でより詳細に説明する。

図１には本発明による装置のブロック回路図が示されており、
図２にはフローチャートが示されている。

説明
歩行者は、道路交通において最も危害を受けやすい人物グループに属している。このような歩行者をより良好に保護するための試みが数年前からＥＵ（ヨーロッパ連合）において行われている。同時に自動車製造業者もこのテーマに取り組んでいる。ここでは、車両前部に対する建設的な措置が優勢を占めており、これは幾何形状を合わせることまたは他の材料を選択することまたはエネルギー吸収構造を付け加えることを含む。

さらなるアィディアは、歩行者用保護手段を使用すること、すなわちアクチュエータを使用することに関する。これは歩行者事故時にエネルギー吸収作用を発揮する。これは例えばボンネットを上げること、またはＡピラー前のエアバッグを使用することによって行われる。要求に合ったアクティブ化のためにここでは信頼できるセンサ装置が必要不可欠である。このセンサ装置は、歩行者事故を事故の前または事故の間に充分迅速に識別し、確実にトリガされてはならないケースと区別することができる。

ここで本発明では次のことが提案される。すなわち車両と歩行者の間の相対速度、並びに車両の固有速度を考慮して保護手段を駆動制御することが提案される。このような２つのパラメータから殊に、歩行者の固有速度が突き止められ、これによって、歩行者が車両と衝突するエネルギーがより確実に見積もられる。適切なセンサ装置が車両内に無い、またはセンサ装置が故障しており、相対速度が使用不可能な場合の復帰解決手段として、車両の固有速度が使用される。ここでは特定の速度を下回るとトリガが抑圧され、例えば駐車時の軽い衝突および少ないエネルギー代謝を伴う事故がフィルタリング除去される。この場合には主に被害はそれほど大きくない。他方では、上方の速度閾値を上回ると同じようにトリガが抑圧される。なぜならここでは変換されるエネルギーは主に、付加的なアクチュエータ装置も歩行者に対して事故を本質的に緩和させることができないほど大きいからである。

歩行者の固有速度を突き止めることによって、歩行者は高速歩行者（例えば自転車運転者およびインラインスケータ）と区別される。固有速度が高く、重心が高くかつ地面との摩擦が僅かなので、このような人物の事故時の飛行軌道は通常の歩行者のそれとは異なる。従って、高速歩行者の頭部はしばしばフロントガラスに衝突することが予測される。高速歩行者と通常の歩行者を区別することによって、保護手段は最適にこのような人物の飛行軌道に合わせられる。接触センサ装置の実施形態に応じて、インラインスケータと自転車運転者も区別され、保護措置はさらに最適に整合させられる。インラインスケータと自転車走行車の間の識別および区別には殊にビデオシステムが適している。

歩行者保護のために使用されるセンサシステムは一方では、できるだけ良好に歩行者または一般的には衝突対象を識別し、クラス分けしなければならない。これによってアクチュエータ装置に対するトリガ判断が相応に行われる。

トリガに関連する対象（人間）はトリガに関連しない対象（ゴミ箱、柱、木、交通標識等）と区別されるべきである。これは相応のクラス分けによって実現される。

他方では上述したように自動車と歩行者の間の相対速度が測定されなければならない。相対速度を測定するために、例えば超音波、レーダ、ビデオまたはレーザシステムが使用される。これは例えば三角測量、二重測定または伝播時間測定を介して時間単位毎の位置、すなわち速度を突き止める。対象クラス分けは、このようなシステムによって部分的には（殊にビデオの場合に）良好に行われ、部分的には（殊にレーダの場合に）それほど最適には行われない。これをさらに改良するために、接触センサが使用され、これは衝突対象を衝突時にはじめてセンシングする。このためには例えばＦＳＲセンサ、光導体センサ、圧電センサ、フォースセンサまたはこれらのセンサの組み合わせが使用される。これらの接触センサ装置は、通常は緩衝部内に組み込まれる。時間にわたった信号経過に応じて、しかし対象幅および位置に関する情報によっても、対象クラス分けは改善される、または単独でも実行される。

接触センサ信号を評価するために、相対速度に関する情報が既に存在する場合には、評価は実質的に改善される。なぜなら未知なものが少ないからである。迅速な対象は、緩慢な対象とは異なって扱われ、誤用がより良く抑圧される。従って装置はその機能において殊に頑強になる。

図１には、本発明による装置のブロック回路図が示されている。プレクラッシュセンサ装置１は、拘束手段６を駆動制御する制御装置３の第１のデータ入力側に接続されている。第２のデータ入力側には、接触センサ２が接続されている。制御装置３は、プロセッツサ４を有しており、歩行者用の保護手段を駆動制御するために、プロセッサでアルゴリズム５が実行される。従ってこの種の歩行者保護アクチュエータ装置６は、データ出力側を介して制御装置３と接続されている。制御装置３はここでは車両内の制御装置のことである。この制御装置は全ての拘束手段を（乗員に対する拘束手段も）駆動制御する。しかし制御装置３が、歩行者保護アクチュエータ装置を駆動制御するためだけに使用されてもよい。制御装置３が車両乗員用の保護手段に対しても使用される場合には、分かり易くするために、制御装置３に接続されている他のセンサ、ないしは相応の拘束手段は示されない。

制御装置３は、自身のプロセッサ４およびアルゴリズム５を介して、プレクラッシュセンサ装置１および接触センサ装置２の信号に依存して歩行者保護アクチュエータ装置６を駆動制御する。ここではプレクラッシュセンサ装置１によって歩行者が識別され、例えば歩行者の形状寸法が突き止められる。さらにプレクラッシュセンサ装置１によって、装置が設けられている車両に対する歩行者の相対速度が突き止められる。例えばＣＡＮバス上に存在し、例えばホイール回転センサまたはタコメータによって突き止められる車両の固有速度によって歩行者の固有速度が突き止められる。従って歩行者の運動も、すなわち車両の運動に関する歩行者の軌道（Trajektorie）も突き止められる。これによって非常に正確に生じる衝突時点が突き止められ、歩行者の可能な飛行軌道も突き止められる。これらのデータは、歩行者保護アクチュエータ装置を最適に駆動制御するのに非常に役に立つ。殊に相対速度は、事故の規模に関する情報を供給する。接触センサ装置２は衝突が生じた時点を供給し、場合によっては、衝突場所、衝突の程度（例えば加速度センサ）および歩行者が車両と衝突する幅を供給する。このようなデータによっても一方では衝突時の相対速度が突き止められ、他方では飛行軌道がさらに正確に予測される。その後プロセッサ４はこれらのデータをアルゴリズム５を用いて結び付け、相応する歩行者用保護手段６が駆動制御される。

図２には、本発明の装置が実施するフローチャートが説明されている。ステップ２００では、プレクラッシュセンサ装置１によって歩行者が検出される。ステップ２０１では、これが本当に歩行者であるか否かが検査される。そうでない場合には、ステップ２００に戻る。しかしそうである場合には、ステップ２０２において、車両に対する歩行者の相対速度が突き止められる。ベクトル、すなわち方向もここで突き止められる。車両の固有速度によって、ステップ２０３において歩行者の固有速度が突き止められる。これによってデータが存在し、ステップ２０４において、衝突が生じるエネルギーが突き止められる。ステップ２０５において、このエネルギーが所定の値を下回っている否か、または別の閾値を上回っているか否かが検査される。そうである場合には、ステップ２０６において、この方法が終了する。なぜなら衝突エネルギーが非常に低い場合には保護手段の使用は必要でなく、衝突エネルギーが非常に高い場合には、保護手段を使用しても衝突はもはや軽減されないからである。しかし２つの閾値によって定められた帯域内に衝突エネルギーが位置する場合には、ステップ２０７で相応する歩行者用保護手段の駆動制御が行われる。

本発明による装置のブロック回路図。 本発明の装置が実施するフローチャート。

Claims (3)

1. 歩行者用保護手段（６）を駆動制御するための装置であって、
   当該装置は、内部に当該装置が設けられている車両と歩行者の間の相対速度を求める周辺センサ（１）を有しており、
   前記装置は、当該相対速度および車両の固有速度に依存して前記装置が前記歩行者用保護手段（６）を駆動制御するように構成されている形式のものにおいて、
   前記装置は第１の信号である前記周辺センサ（１）の信号と車両の固有速度から歩行者の固有速度を突き止め、当該歩行者の固有速度から衝突エネルギーを見積もり、前記衝突エネルギーが高すぎるまたは低すぎる場合には前記歩行者用保護手段（６）の駆動制御が抑圧され、
   前記装置は、前記歩行者の固有速度から歩行者の飛行軌道を突き止め、当該飛行軌道に依存して前記歩行者用保護手段（６）を駆動制御する、
   ことを特徴とする歩行者用保護手段を駆動制御するための装置。
2. 前記装置は付加的に接触センサ装置（２）と接続されており、第２の信号である当該接触センサ装置（２）の信号に依存して前記歩行者用保護手段（６）を駆動制御する、請求項１記載の装置。
3. 前記装置は、歩行者をその速度に基づいてクラス分けする、請求項１記載の装置。

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