JP3690090B2 - 速度演算装置及びフード跳ね上げシステム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行中の車両が衝突した場合に正確な瞬間速度を推定することができる速度演算装置と、この瞬間速度を判断して車両に設けられたフードを跳ね上げて歩行者を保護することができるフード跳ね上げシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、歩行者を保護するためのフード跳ね上げシステムとしては、走行中の車両が歩行者と衝突した場合、歩行者との衝突をタッチセンサで検出し、車両前方に設けられたフードを跳ね上げることで、歩行者がフード下のエンジン等の固い部品にフードを介在させて衝突することを防止して、歩行者を保護するようにしていた。
【０００３】
このフード跳ね上げシステムでは、車速センサからの車速パルス信号に対して、基準となる所定の時間間隔毎の平均速度を速度演算装置で演算し、この平均速度が基準となる所定の範囲内にあるときにフードを跳ね上げるように構成することで、通常の衝突等と区別するようにしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のフード跳ね上げシステムでは、平均速度が基準となる所定の範囲内にあるときにフードを跳ね上げるていたので、例えば急ブレーキが踏まれた場合に車輪がロックしたときには、上述した平均速度が零になりフード跳ね上がらないといったことが考えられる。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的としては、正確な瞬間速度を推定することができる速度演算装置と、この瞬間速度を判断して車両に設けられたフードを跳ね上げて歩行者を保護することができるフード跳ね上げシステムを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、上記課題を解決するため、車輪の回転速度を表す車速パルス信号を入力し、基準となる第１の時間間隔毎の平均速度を演算する平均速度演算手段と、前記車速パルス信号に基づいて第２の時間間隔毎の加速度を演算する加速度演算手段と、求められた平均速度及び加速度とに基づいて、第１の時間間隔毎の第１の瞬間速度を演算する瞬間速度演算手段とを有する速度演算装置であって、演算結果の出力要求を入力する入力手段と、前記車速パルス信号が入力してから前記出力要求までの経過時間を計測する経過時間計測手段と、経過時間計測手段からの経過時間と、前記第１の瞬間速度及び加速度とに基づいて、出力要求時点での第２の瞬間速度を推定する瞬間速度推定手段とを有することを要旨とする。
【０００７】
請求項２記載の発明は、上記課題を解決するため、前記車速パルス信号に基づいて、急ブレーキによる車輪ロック状態や急加速時の車輪すべり状態を判定する車輪状態判定手段と、車輪状態判定手段の結果に応じて、車輪ロック状態又は車輪すべり状態での加速度又は前記加速度演算手段で求められた加速度のうちいずれか１つを選択する加速度選択手段とを有し、前記瞬間速度推定手段は、選択された加速度を用いて出力要求時点での第２の瞬間速度を演算することを要旨とする。
【０００８】
請求項３記載の発明は、上記課題を解決するため、外気温度と雨滴の有無に基づいて、走行中の路面状態を判定する路面状態判定手段と、路面状態判定手段の結果に応じて、車輪ロック状態又は車輪すべり状態での加速度を決定する加速度決定手段とを有することを要旨とする。
【０００９】
請求項４記載の発明は、上記課題を解決するため、前記車輪状態判定手段は、急ブレーキを行った場合の推定速度に比例するパルス時間を演算しておき、今回の車速パルス信号の入力がこの推定速度に比例するパルス時間を超えて入力しない場合には、車輪ロック状態と判定するロック状態判定手段を有することを要旨とする。
【００１０】
請求項５記載の発明は、上記課題を解決するため、前記車輪状態判定手段は、急加速を行った場合の推定速度に比例するパルス時間を演算しておき、今回の車速パルス信号の入力がこの推定速度に比例するパルス時間より短い時間で入力した場合には、車輪すべり状態と判定するすべり状態判定手段を有することを要旨とする。
【００１１】
請求項６記載の発明は、上記課題を解決するため、前記車輪状態判定手段は、所定時間間隔での平均速度を演算しておき、前回の平均速度と今回の平均速度に基づいて加速度を演算し、この加速度が所定の値を越える場合には、車輪すべり状態と判定するすべり状態判定手段を有することを要旨とする。
【００１２】
請求項７記載の発明は、上記課題を解決するため、車両前方に設けられ、走行時の衝突を検出する衝突検出手段と、衝突検出手段からの衝突信号を前記出力要求として入力する前記請求項１乃至６記載の速度演算装置と、速度演算装置から出力される第２の瞬間速度が所定の速度範囲にある場合には発火信号を出力する衝突判断手段と、発火信号に応じて車両に設けられたフードを跳ね上げるフード跳ね上げ手段とを有することを要旨とする。
【００１３】
【発明の効果】
請求項１記載の本発明によれば、車輪の回転速度を表す車速パルス信号を入力し、基準となる第１の時間間隔毎の平均速度を演算しておき、車速パルス信号に基づいて第２の時間間隔毎の加速度を演算しておき、さらに、求められた平均速度及び加速度とに基づいて、第１の時間間隔毎の第１の瞬間速度を演算しておく、ここで、車速パルス信号が入力してから演算結果の出力要求までの経過時間を計測し、この経過時間と、第１の瞬間速度及び加速度とに基づいて、出力要求時点での第２の瞬間速度を推定することで、出力要求時点での第２の瞬間速度を推定するようにしているので、正確な瞬間速度を与えることができる。
【００１４】
また、請求項２記載の本発明によれば、車速パルス信号に基づいて、急ブレーキによる車輪ロック状態や急加速時の車輪すべり状態を判定し、この結果に応じて、車輪ロック状態又は車輪すべり状態での加速度又は予め求められた加速度のうちいずれか１つを選択し、選択された加速度を用いて出力要求時点での第２の瞬間速度を演算することで、車輪状態に応じた加速度を選択して出力要求時点での第２の瞬間速度を推定するようにしているので、車輪状態に応じて正確な瞬間速度を与えることができる。
【００１５】
また、請求項３記載の本発明によれば、外気温度と雨滴の有無に基づいて、走行中の路面状態を判定し、路面状態に応じて、車輪ロック状態又は車輪すべり状態での加速度を決定することで、路面状態に応じた加速度を選択して出力要求時点での第２の瞬間速度を推定するようにしているので、路面状態に応じて正確な瞬間速度を与えることができる。
【００１６】
また、請求項４記載の本発明によれば、急ブレーキを行った場合の推定速度に比例するパルス時間を演算しておき、今回の車速パルス信号の入力がこの推定速度に比例するパルス時間を超えて入力しない場合には、車輪ロック状態と判定することで、車輪がロック状態であることを判定するようにしているので、正確に車輪がロック状態であることを判定することができる。
【００１７】
また、請求項５記載の本発明によれば、急加速を行った場合の推定速度に比例するパルス時間を演算しておき、今回の車速パルス信号の入力がこの推定速度に比例するパルス時間より短い時間で入力した場合には、車輪すべり状態と判定することで、車輪がすべり状態であることを判定するようにしているので、正確に車輪がすべり状態であることを判定することができる。
【００１８】
また、請求項６記載の本発明によれば、所定時間間隔での平均速度を演算しておき、前回の平均速度と今回の平均速度に基づいて加速度を演算し、この加速度が所定の値を越える場合には、車輪すべり状態と判定することで、車輪がすべり状態であることを判定するようにしているので、正確に車輪がすべり状態であることを判定することができる。
【００１９】
また、請求項７記載の本発明によれば、車両前方での走行時の衝突を検出するようにし、衝突信号を出力要求として上述したような速度演算装置に入力し、この速度演算装置から出力される第２の瞬間速度が所定の速度範囲にある場合には発火信号を出力し、この発火信号に応じて車両に設けられたフードを跳ね上げることで、車両が衝突した場合でも正確な瞬間速度を演算することができ、この瞬間速度を判断して車両に設けられたフードを跳ね上げて歩行者を保護することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係るフード跳ね上げシステム１のシステム構成を示す図である。
衝突センサ３は、車両前方のバンパーに設けられ、走行時の衝突を検出するタッチセンサから構成されている。車速センサ５は、ロータリーエンコーダから構成され、車輪の回転速度を表す車速パルス信号を出力する。ＡＢＳ制御装置７は、急制動時や雪道等の滑りやすい路面での制動時に車速センサ５からの車速パルス信号に応じて、電子制御して各車輪の液圧をコントロールすることで車輪のロックを防止する装置である。車速メータ９は、車速センサ５からＡＢＳ制御装置７を介して出力される車速パルス信号に応じて車両の走行速度を表示するメータである。
【００２１】
衝突判断装置１１は、内部に速度演算装置を有し、速度演算装置から出力される瞬間速度が所定の速度範囲にある場合には発火信号を出力する。アクチュエータ１３は、車両に設けられたフードの下方にヒンジを有し、衝突判断装置１１から出力される発火信号に応じてスクイーブに着火させ、ヒンジを押し上げることでフードを跳ね上げる。
【００２２】
次に、図１に示すフード跳ね上げシステム１の動作を説明する。
車両前方に設けられ、走行時の衝突を衝突センサ３で検出するようにし、この衝突センサ３からの衝突信号を出力要求として速度演算装置に入力する。この速度演算装置では、車速センサ５からの車速パルス信号を判断しており、衝突センサ３からの衝突信号に応じて瞬間速度を推定して出力し、衝突判断装置では、この瞬間速度が例えば２０〜６０ｋｍ／ｈの速度範囲にある場合には発火信号をアクチュエータ１３に出力し、この発火信号に応じて車両に設けられたフードを跳ね上げるので、速度演算装置により推定される正確な瞬間速度に基づいて衝突の有無を判断することができ、フード跳ね上げシステムの精度の向上に寄与することができ、その結果、歩行者の保護に貢献することができる。
【００２３】
図２は、フード跳ね上げシステム１の詳細な構成を示す図である。なお、図１に示すものと重複するものの説明は省略することとする。
外気温度センサ２１は、車外の外気温度を検出するセンサである。ワイパ装置２３は、雨滴センサを有し、雨天状態が検出された場合にフロントガラスをワイパ作動するように構成されており、雨滴センサからのセンサ信号及びワイパの作動状態を出力する。
【００２４】
衝突判断装置１１は、ＣＰＵ３３と、タイマ３５と、ＲＯＭ３７と、ＲＡＭ３９とから構成されている。ここで、ＣＰＵ３３は、ＲＯＭ３７に記憶されている制御プログラムに従って装置全体を制御する。タイマ３５は、複数のタイマ回路を有し、指定されたタイミングや車速パルス信号の立ち上がり等に同期して複数の経過時間を計測する。ＲＯＭ３７は、制御プログラムを記憶するとともに、路面状態に対応する複数の加速度を記憶する。ＲＡＭ３９は、複数の制御データを記憶する。
【００２５】
図４〜図１３を参照しつつ、図３に示すフローチャートを用いて衝突判断装置１１に適応可能な速度演算装置の動作を説明する。なお、速度演算装置は、衝突判断装置１１の処理機能のうち速度演算処理を行う機能であり、ＲＯＭ３７に記憶されている制御プログラムに従ってＣＰＵ３３で処理されものである。
【００２６】
以下、車両が走行中に急ブレーキ操作が行われ、タイヤがロックした場合について説明する。
まず、ステップＳ１０では、ＣＰＵ３３は、現時点で確定している速度を表す速度Ｖ０を、
Ｖ０＝０
とし、初速度を設定し一旦ＲＡＭ３９に記憶する。
【００２７】
次に、ステップＳ２０では、車速センサ５から出力される車速パルス信号をＣＰＵ３３に取り込む。実際には、車速センサ５から出力される車速パルス信号は、ＡＢＳ制御装置７、車速メータ９を経由してＣＰＵ３３に入力されているが、説明を簡略化するため、車速センサ５から出力される車速パルス信号が直接ＣＰＵ３３に入力することとして説明する。
ここで、車速センサ５からの車速パルス信号が入力されると同時に、図４に示すように、ＣＰＵ３３はタイマ３５に設けられ複数のタイマ回路のうちの１つにタイマカウントＴ１を開始させる。
【００２８】
次に、ステップＳ３０では、ＣＰＵ３３は、ＡＢＳ制御装置７から出力される運転状態信号に基づいて、路面状態がＤＲＹか、ＷＥＴか、ＳＮＯＷかを判定する。また、路面状態の判定は、タイマカウントＴ１の開始と同期して行うようにする。
なお、ＡＢＳ制御装置７から出力される運転状態信号に代わって、外気温度センサ２１とワイパ装置２３からのセンサ信号に基づいて、路面状態がＤＲＹか、ＷＥＴか、ＳＮＯＷかを判定するようにしてもよい。例えば、外気温度センサ２１からの外気温度が０℃以下の場合にはＳＮＯＷと判断する。また、この外気温度が０℃より高く、ワイパ装置２３を使用している場合にはＷＥＴと判断する。さらに、それ以外はＤＲＹと判断する。
【００２９】
次に、タイヤがロック状態になった場合での加速度βをこの路面状態に基づいてＲＯＭ３７から読み出し、ＲＡＭ３９に記憶しておく。なお、現在の路面状態に対応する路面の加速度βとして、ＤＲＹ時では１Ｇ、ＷＥＴ時では０．７Ｇ、ＳＮＯＷ時では０．４Ｇと決定する。
図５は、例えば車速１００ｋｍ／ｈで走行中の車両に急ブレーキがかかり、タイヤがロック状態になった場合の速度変化を示す実測グラフである。ＤＲＹ時、ＷＥＴ時、ＳＮＯＷ時ではそれぞれ異なる加速度が働くことが理解できる。タイヤがロックした場合には車両が慣性運動状態となり、タイヤと路面との間で生じる摩擦や空気抵抗により減速作用を生じる。なお、本実施の形態における加速度とは、このような減速作用が車両に生じた場合の速度変化率を表している。また、加速度に用いる数値には重力加速度Ｇに係数を掛けて表現している。
【００３０】
次に、ステップＳ４０では、さらに、車速パルス信号１つ毎の速度を演算するため、図４に示すように、ＣＰＵ３３はタイマ３５に設けられ複数のタイマ回路のうちの他の１つにタイマカウントＴ２を開始させ、車速パルス信号１つ毎の速度Ｖ１を演算する。なお、速度Ｖ１は、タイヤ外周の長さをタイマカウントＴ２に対応する時間で減算して求めるようにすればよい。
【００３１】
次に、ステップＳ５０では、衝突センサ３の接点状態を監視して衝突の有無を判定する。衝突があった場合にはステップＳ１４０に進む一方、そうではない場合にはステップＳ６０に進む。
次に、ステップＳ６０では、車速センサ５から次の車速パルス信号が入力されるか否かを監視する。次の車速パルス信号が入力される場合にはステップＳ１００に進む一方、そうではない場合にはステップＳ７０に進む。
【００３２】
次に、ステップＳ７０では、次の車速パルス信号が入力されない場合、図６に示すように、
Ｖ０＜Ｖ７
速度Ｖ０が基準となる所定速度Ｖ７以下で、かつ、
Ｔ２＞Ｔc
タイマカウントＴ２が基準となる所定の期間Ｔc 以上であるか否かを監視する。この条件を満足する場合にはステップＳ８０に進む一方、そうではない場合にはステップＳ９０に進む。
【００３３】
次に、ステップＳ８０では、車速センサ５から次の車速パルス信号が入力されるまでは、速度Ｖ０が基準となる所定速度Ｖ７よりも小さく、かつ、タイマカウントＴ２が基準となる所定のタイマカウントＴc 以上の間で、次の車速パルス信号が入力されない場合には、タイマ３５にタイマカウントＴ１，Ｔ２を終了させ、速度を０と判定し、現在速度Ｖ０を、
Ｖ０＝０
とし、ステップＳ２０に戻る。ステップＳ２０以降では、車速センサ５から再び車速パルス信号が入力された場合は、タイマ３５に新たにタイマカウントＴ１，Ｔ２を行わせ、路面状態の判断等を行う。
【００３４】
一方、ステップＳ９０では、ステップＳ７０に示す条件を満たさない場合、
Ｖ０＞Ｖ７
か否かを確認し、かつ、この条件を満たしている場合は、タイヤがロック状態か否かを判定する。ステップＳ９０の条件を満たしている場合にはステップＳ１５０に進む一方、この条件を満たしていない場合にはステップＳ１９０に進む。
【００３５】
ここで、図７を参照してタイヤがロック状態か否かの判定方法について説明する。
車速パルス信号１つ毎の周期Ｔ２をタイマ３５でカウントしておき、ある時間間隔Ｔa 以内の間に、車速パルス信号毎の周期Ｔ２を加算していき、トータル時間をｔ１とすると、
ｔ１＝Ｔ２＋Ｔ２＋…
となる。
【００３６】
また、車速パルス信号毎に次の車速パルス信号の推定速度Ｖ０１を以下のように演算する。なお、速度Ｖ１は通常通りに演算していることとする。
Ｖ０１＝Ｖ０−α＊ｔ１
推定速度Ｖ０１と路面状態に対応する加速度βに基づいて、急ブレーキによる急減速を行った場合に、車速センサ５から出力される次の車速パルス信号の推定速度Ｖ８を演算すると、
Ｖ８＝Ｖ０１−β＊ｔ２
となる。ここで、車速センサ５から入力された車速パルス信号が、推定速度Ｖ８に対応する車速パルス信号の周期Ｔ８よりも長い時間だけ、車速パルス信号が入力されない場合には、タイヤがロック状態であることと判定する。
【００３７】
ここで、時間ｔ２の求め方について説明する。
まず、車速パルス信号は、タイヤが１回転する場合に２パルスを出力するため、この車速パルス信号分の距離Ｌと時間ｔと速度とが関連していることから、図７に示すように、
Ｌ＝Ｖ０１＊ｔ１＝Ｖ０２＊ｔ２
となり、
Ｖ０２＝Ｖ０１＊ｔ１／ｔ２
となる。仮に、車両に加速度βが加わったとして、
Ｖ０２＝Ｖ０１−β＊ｔ２
となる。ここで、図７に示すように、
ｔ２＞Ｔ８
の場合は、タイヤがロック状態であると判定する。
【００３８】
次に、図７を参照して、タイヤがロック状態か否かを判定する別の判定方法を説明する。
まず、上述したように推定速度Ｖ０１を演算した後に、推定速度Ｖ０１の周期のＰ倍の時間Ｔq 以内に、車速センサ５からの車速パルス信号がない場合には、タイヤがロック状態であると判定する。
タイヤがロック状態であると判定した場合は、路面状態に対応する加速度βと推定速度Ｖ０１に基づいて、推定停止時間Ｔx （Ｖ０＝０）を演算する。
【００３９】
次に、タイヤがロック状態であるとき判定方法について説明する。
【００４０】
車速センサ５から入力される車速パルス信号１回毎に推定速度Ｖ０１を演算するようにし、車速パルス信号１つ毎に周期Ｔ２をタイマカウントする。
【００４１】
所定の時間間隔Ｔa 以内の間に、車速パルス信号毎に周期Ｔ２を順次に加算し、このときのトータル時間をｔ１とする。
ｔ１＝Ｔ２＋Ｔ２＋…
車速センサ５から入力される車速パルス信号毎に、次の車速パルス信号の推定速度Ｖ０１を演算する。なお、推定速度Ｖ１を通常通りに演算しておく。
【００４２】
Ｖ０１＝Ｖ０−α＊ｔ１
ここで、車速センサ５から入力される車速パルス信号１つ毎に以下の確認を行う。即ち、推定速度Ｖ０が基準となる所定速度Ｖ７よりも速い場合、
Ｖ０＞Ｖ７
推定速度Ｖ０１の周期を推定し、そのＰ倍の周期時間Ｔq 以内に、車速センサ５から入力される車速パルス信号がない場合には、タイヤがロック状態であると判定する。
【００４３】
次に、ステップＳ１００では、タイヤがロック状態ではない場合に、車速センサ５から次の車速パルス信号が入力されたときには、タイマ３５のタイマカウントＴ２を終了し、車速パルス信号１つ毎の速度Ｖ１を演算する。
図９において、タイマカウントＴ１がある時間間隔Ｔa を越えるまで、速度Ｖ１を取り続けるようにし、タイマカウントＴ１がある時間間隔Ｔa 以上経過し、タイマカウントＴ２が終了した場合には、タイマカウントＴ１開始から終了までの時間Ｔb を演算する。
【００４４】
次に、時間Ｔb 内の速度Ｖ１の２乗平均から加速度αを演算する。ここで、時間Ｔb での平均速度Ｖ２を演算する。即ち、時間Ｔb 内に発生する車速パルス信号のHiレベル又はLow レベルの数を測定し、速度Ｖ２を演算させる。
【００４５】
次に、ステップＳ１１０では、タイマカウントＴ１が基準となる所定の期間Ｔa 以上経過しているかを確認する。
次に、ステップＳ１２０では、タイマカウントＴ１が基準となる所定の期間Ｔa 以上経過している場合は、タイマカウントＴ１開始から終了までの時間Ｔb を演算する。
【００４６】
速度Ｖ１の２乗平均から加速度αを演算し、時間Ｔb での平均速度Ｖ２を演算する。即ち、時間Ｔb 内に発生する車速パルス信号のHiレベル又はLow レベルの数を測定し、速度Ｖ２を演算させる。
次に、ステップＳ１３０では、基準となる所定の間隔での瞬間速度Ｖ３を演算し、現在速度Ｖ０とする。この瞬間速度演算処理では、タイマカウントＴ１がＴb 時点での速度を演算する。
【００４７】
図１０に示すグラフを参照して、基準となる所定の間隔での瞬間速度Ｖ３は、加速度α、時間（Ｔb ／２）、平均速度Ｖ２とから、
Ｖ３＝α＊Ｔb ／２＋Ｖ２
となる。ここで、現在速度Ｖ０を、
Ｖ０＝Ｖ３
とする。
【００４８】
一方、ステップＳ５０で衝突があったと判断された場合、ステップＳ１４０では、図１１において、車速センサ５からの車速パルス信号が入力を開始してこの立ち上がりに対してタイマカウントＴ１を開始してから衝突までの経過時間ｔ３と、現在速度Ｖ０とから、衝突時の瞬間速度Ｖ４は、
Ｖ４＝Ｖ０＋α＊ｔ３
となる。なお、加速度αは、上述したように既に確定しているものを使用すればよい。
【００４９】
このように、車速センサ５からの車速パルス信号をＣＰＵ３３に入力し、基準となる時間間隔Ｔ２（第１の時間間隔）毎の平均速度Ｖ２を演算しておき、車速パルス信号に基づいて時間間隔Ｔb （第２の時間間隔）毎の加速度αを演算しておき、さらに、求められた平均速度Ｖ２及び加速度αとに基づいて、時間間隔Ｔb 毎の瞬間速度Ｖ３（第１の瞬間速度）を演算しておく、ここで、車速パルス信号が入力してから演算結果の出力要求までの経過時間ｔ３を計測し、この経過時間ｔ３と、瞬間速度Ｖ３及び加速度αとに基づいて、出力要求時点での瞬間速度Ｖ４（第２の瞬間速度）を推定することで、出力要求時点での第２の瞬間速度を推定するようにしているので、正確な瞬間速度を与えることができる。
【００５０】
また、ステップＳ９０の条件を満たしている場合には、ステップＳ１５０では、衝突センサ３の接点状態を監視して車両の衝突の有無を判定する。車両が衝突した場合にはステップＳ１９０に進む一方、車両が衝突していない場合にはステップＳ１６０に進む。
【００５１】
以下、図１２を参照して説明する。
ステップＳ１６０では、車速センサ５から車速パルス信号が入力されるか否かを監視する。車速パルス信号が入力される場合には、ステップＳ２００に進む一方、車速パルス信号が入力されない場合にはステップＳ１７０に進む。
【００５２】
次に、ステップＳ１７０では、タイヤのロック状態が継続している時間が、ロック状態継続時間Ｔx 以上経過しているか否かを監視する。ロック状態継続時間Ｔx 以上にロック状態が継続している場合にはステップＳ１８０に進む一方、そうではない場合にはステップＳ１５０に戻る。
【００５３】
次に、ステップＳ１８０では、タイヤがロック状態継続時間Ｔx が経過した場合には、現在速度Ｖ０を、
Ｖ０＝０
とする。
ここで、ステップＳ１９０では、車両が衝突した場合には、衝突時の瞬間速度Ｖ５は、推定速度Ｖ０１の車速パルスカウントＴ１開始から衝突するまでの時間Ｔ４と、加速度βから、
Ｖ５＝Ｖ０１＋β＊Ｔ４
として演算する。次に、求められた瞬間速度Ｖ５を、
Ｖ０＝Ｖ５
として、衝突時の現在速度Ｖ０とする。
【００５４】
一方、ステップＳ２００では、タイヤがロック状態継続時間Ｔx 中に、車速センサ５から車速パルス信号が得られた場合には、図１２に示すように、車速パルス信号によるタイマカウントＴ１を中止する。次に、衝突時の瞬間速度Ｖ６を、推定速度Ｖ０１の車速パルスカウント開始から中止までの時間Ｔ５と、加速度βから、
Ｖ６＝Ｖ０１＋β＊Ｔ５
として演算し、この瞬間速度Ｖ６を、
Ｖ０＝Ｖ６
現在速度Ｖ０とする。
【００５５】
ここで、図１３を参照して急加速時の車輪すべり状態を判定する方法について説明する。
車速センサ５からの車速パルス信号１つ毎の周期Ｔ２をタイマカウントしておき、ある時間間隔Ｔa 以内の間に、車速パルス信号毎に周期Ｔ２を加算する。このときのトータル時間をｔ１とすると、
ｔ１＝Ｔ２＋Ｔ２＋…
となる。この車速パルス信号毎に、車速センサ５から入力される次の車速パルス信号の推定速度Ｖ０１を、
Ｖ０１＝Ｖ０−α＊ｔ１
として演算する。なお、この場合、速度Ｖ１は通常通りに演算していることとする。
【００５６】
次に、推定速度Ｖ０１と路面状態に対応する加速度γから、車輪すべり状態での次の車速パルス信号の推定速度Ｖ９を求め、
Ｖ９＝Ｖ０１−γ＊ｔ２
となる。例えば、車両が停止状態から急加速したようなときに生じる車輪すべり状態では、速度が０からいきなり例えば約２０ｋｍ／ｈになるような場合である。
【００５７】
図１３に示すように、車速センサ５から入力される車速パルス信号が、推定速度Ｖ９の車速パルス信号周期Ｔ９よりも短い時間である場合には、車輪すべり状態と判定することができる。
まず、車速センサ５から入力される車速パルス信号１つ毎に周期Ｔ２をタイマカウントしておき、ある時間間隔Ｔa 以内の間、車速パルス信号毎に周期を加算していく。このときのトータル時間をｔ１を、
ｔ１＝Ｔ２＋Ｔ２＋…
とする。
【００５８】
このトータル時間ｔ１の間、速度Ｖ１，Ｖ２の測定を継続する。
車輪すべり状態が終了すると一時的に車輪が止まることを利用して、ある時間間隔での平均速度Ｖ２を求める。車輪すべり状態中の平均速度Ｖ２がある速度Ｖ１１（例えば、１０ｋｍ／ｈ）よりも高いという条件で、車輪すべり状態の終りは、次の平均速度Ｖ２が１０ｋｍ／ｈ以下になった場合に判断する。その後、上述したような通常の瞬間速度演算を行う。
【００５９】
次に、車輪すべり状態を判別する別の判定方法について説明する。
ある時間間隔の平均速度Ｖ２に対して、前回の平均速度Ｖ２と今回の平均速度Ｖ２に基づいて、加速度を計算する。この加速度がある基準となる所定の値（車輪すべり状態にのみにあり得る加速度）を越えていた場合には、車輪すべり状態と判定する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るフード跳ね上げシステム１のシステム構成を示す図である。
【図２】フード跳ね上げシステム１の詳細な構成を示す図である。
【図３】衝突判断装置１１に適応可能な速度演算装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】車速センサから出力される車速パルス信号とそのタイマカウントの様子を示すタイミングチャートである。
【図５】タイヤがロック状態になった場合の速度変化を示す実測グラフである。
【図６】車速センサから出力される車速パルス信号とそのタイマカウントに基づいて、路面状態を判定する様子を示すタイミングチャートである。
【図７】車速センサから出力される車速パルス信号とそのタイマカウントに基づいて、タイヤロック状態を判定する様子を示すタイミングチャートである。
【図８】車速センサから出力される車速パルス信号とそのタイマカウントに基づいて、タイヤロック状態を判定する様子を示すタイミングチャートである。
【図９】車速センサから出力される車速パルス信号とそのタイマカウントに基づいて、路面状態を判定する様子を示すタイミングチャートである。
【図１０】一定間隔での瞬間速度を演算する場合の速度及び加速度を示す図である。
【図１１】車速センサから出力される車速パルス信号とそのタイマカウントから衝突までの様子を示すタイミングチャートである。
【図１２】車速センサから出力される車速パルス信号とそのタイマカウントに基づいて、タイヤロック状態を判定する様子を示すタイミングチャートである。
【図１３】車速センサから出力される車速パルス信号とそのタイマカウントに基づいて、タイヤすべり状態を判定する様子を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
３ 衝突センサ
５ 車速センサ
７ ＡＢＳ制御装置
９ 車速メータ
１１ 衝突判断装置
１３ アクチュエータ
３３ ＣＰＵ
【発明の属する技術分野】
本発明は、走行中の車両が衝突した場合に正確な瞬間速度を推定することができる速度演算装置と、この瞬間速度を判断して車両に設けられたフードを跳ね上げて歩行者を保護することができるフード跳ね上げシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、歩行者を保護するためのフード跳ね上げシステムとしては、走行中の車両が歩行者と衝突した場合、歩行者との衝突をタッチセンサで検出し、車両前方に設けられたフードを跳ね上げることで、歩行者がフード下のエンジン等の固い部品にフードを介在させて衝突することを防止して、歩行者を保護するようにしていた。
【０００３】
このフード跳ね上げシステムでは、車速センサからの車速パルス信号に対して、基準となる所定の時間間隔毎の平均速度を速度演算装置で演算し、この平均速度が基準となる所定の範囲内にあるときにフードを跳ね上げるように構成することで、通常の衝突等と区別するようにしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のフード跳ね上げシステムでは、平均速度が基準となる所定の範囲内にあるときにフードを跳ね上げるていたので、例えば急ブレーキが踏まれた場合に車輪がロックしたときには、上述した平均速度が零になりフード跳ね上がらないといったことが考えられる。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的としては、正確な瞬間速度を推定することができる速度演算装置と、この瞬間速度を判断して車両に設けられたフードを跳ね上げて歩行者を保護することができるフード跳ね上げシステムを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、上記課題を解決するため、車輪の回転速度を表す車速パルス信号を入力し、基準となる第１の時間間隔毎の平均速度を演算する平均速度演算手段と、前記車速パルス信号に基づいて第２の時間間隔毎の加速度を演算する加速度演算手段と、求められた平均速度及び加速度とに基づいて、第１の時間間隔毎の第１の瞬間速度を演算する瞬間速度演算手段とを有する速度演算装置であって、演算結果の出力要求を入力する入力手段と、前記車速パルス信号が入力してから前記出力要求までの経過時間を計測する経過時間計測手段と、経過時間計測手段からの経過時間と、前記第１の瞬間速度及び加速度とに基づいて、出力要求時点での第２の瞬間速度を推定する瞬間速度推定手段とを有することを要旨とする。
【０００７】
請求項２記載の発明は、上記課題を解決するため、前記車速パルス信号に基づいて、急ブレーキによる車輪ロック状態や急加速時の車輪すべり状態を判定する車輪状態判定手段と、車輪状態判定手段の結果に応じて、車輪ロック状態又は車輪すべり状態での加速度又は前記加速度演算手段で求められた加速度のうちいずれか１つを選択する加速度選択手段とを有し、前記瞬間速度推定手段は、選択された加速度を用いて出力要求時点での第２の瞬間速度を演算することを要旨とする。
【０００８】
請求項３記載の発明は、上記課題を解決するため、外気温度と雨滴の有無に基づいて、走行中の路面状態を判定する路面状態判定手段と、路面状態判定手段の結果に応じて、車輪ロック状態又は車輪すべり状態での加速度を決定する加速度決定手段とを有することを要旨とする。
【０００９】
請求項４記載の発明は、上記課題を解決するため、前記車輪状態判定手段は、急ブレーキを行った場合の推定速度に比例するパルス時間を演算しておき、今回の車速パルス信号の入力がこの推定速度に比例するパルス時間を超えて入力しない場合には、車輪ロック状態と判定するロック状態判定手段を有することを要旨とする。
【００１０】
請求項５記載の発明は、上記課題を解決するため、前記車輪状態判定手段は、急加速を行った場合の推定速度に比例するパルス時間を演算しておき、今回の車速パルス信号の入力がこの推定速度に比例するパルス時間より短い時間で入力した場合には、車輪すべり状態と判定するすべり状態判定手段を有することを要旨とする。
【００１１】
請求項６記載の発明は、上記課題を解決するため、前記車輪状態判定手段は、所定時間間隔での平均速度を演算しておき、前回の平均速度と今回の平均速度に基づいて加速度を演算し、この加速度が所定の値を越える場合には、車輪すべり状態と判定するすべり状態判定手段を有することを要旨とする。
【００１２】
請求項７記載の発明は、上記課題を解決するため、車両前方に設けられ、走行時の衝突を検出する衝突検出手段と、衝突検出手段からの衝突信号を前記出力要求として入力する前記請求項１乃至６記載の速度演算装置と、速度演算装置から出力される第２の瞬間速度が所定の速度範囲にある場合には発火信号を出力する衝突判断手段と、発火信号に応じて車両に設けられたフードを跳ね上げるフード跳ね上げ手段とを有することを要旨とする。
【００１３】
【発明の効果】
請求項１記載の本発明によれば、車輪の回転速度を表す車速パルス信号を入力し、基準となる第１の時間間隔毎の平均速度を演算しておき、車速パルス信号に基づいて第２の時間間隔毎の加速度を演算しておき、さらに、求められた平均速度及び加速度とに基づいて、第１の時間間隔毎の第１の瞬間速度を演算しておく、ここで、車速パルス信号が入力してから演算結果の出力要求までの経過時間を計測し、この経過時間と、第１の瞬間速度及び加速度とに基づいて、出力要求時点での第２の瞬間速度を推定することで、出力要求時点での第２の瞬間速度を推定するようにしているので、正確な瞬間速度を与えることができる。
【００１４】
また、請求項２記載の本発明によれば、車速パルス信号に基づいて、急ブレーキによる車輪ロック状態や急加速時の車輪すべり状態を判定し、この結果に応じて、車輪ロック状態又は車輪すべり状態での加速度又は予め求められた加速度のうちいずれか１つを選択し、選択された加速度を用いて出力要求時点での第２の瞬間速度を演算することで、車輪状態に応じた加速度を選択して出力要求時点での第２の瞬間速度を推定するようにしているので、車輪状態に応じて正確な瞬間速度を与えることができる。
【００１５】
また、請求項３記載の本発明によれば、外気温度と雨滴の有無に基づいて、走行中の路面状態を判定し、路面状態に応じて、車輪ロック状態又は車輪すべり状態での加速度を決定することで、路面状態に応じた加速度を選択して出力要求時点での第２の瞬間速度を推定するようにしているので、路面状態に応じて正確な瞬間速度を与えることができる。
【００１６】
また、請求項４記載の本発明によれば、急ブレーキを行った場合の推定速度に比例するパルス時間を演算しておき、今回の車速パルス信号の入力がこの推定速度に比例するパルス時間を超えて入力しない場合には、車輪ロック状態と判定することで、車輪がロック状態であることを判定するようにしているので、正確に車輪がロック状態であることを判定することができる。
【００１７】
また、請求項５記載の本発明によれば、急加速を行った場合の推定速度に比例するパルス時間を演算しておき、今回の車速パルス信号の入力がこの推定速度に比例するパルス時間より短い時間で入力した場合には、車輪すべり状態と判定することで、車輪がすべり状態であることを判定するようにしているので、正確に車輪がすべり状態であることを判定することができる。
【００１８】
また、請求項６記載の本発明によれば、所定時間間隔での平均速度を演算しておき、前回の平均速度と今回の平均速度に基づいて加速度を演算し、この加速度が所定の値を越える場合には、車輪すべり状態と判定することで、車輪がすべり状態であることを判定するようにしているので、正確に車輪がすべり状態であることを判定することができる。
【００１９】
また、請求項７記載の本発明によれば、車両前方での走行時の衝突を検出するようにし、衝突信号を出力要求として上述したような速度演算装置に入力し、この速度演算装置から出力される第２の瞬間速度が所定の速度範囲にある場合には発火信号を出力し、この発火信号に応じて車両に設けられたフードを跳ね上げることで、車両が衝突した場合でも正確な瞬間速度を演算することができ、この瞬間速度を判断して車両に設けられたフードを跳ね上げて歩行者を保護することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係るフード跳ね上げシステム１のシステム構成を示す図である。
衝突センサ３は、車両前方のバンパーに設けられ、走行時の衝突を検出するタッチセンサから構成されている。車速センサ５は、ロータリーエンコーダから構成され、車輪の回転速度を表す車速パルス信号を出力する。ＡＢＳ制御装置７は、急制動時や雪道等の滑りやすい路面での制動時に車速センサ５からの車速パルス信号に応じて、電子制御して各車輪の液圧をコントロールすることで車輪のロックを防止する装置である。車速メータ９は、車速センサ５からＡＢＳ制御装置７を介して出力される車速パルス信号に応じて車両の走行速度を表示するメータである。
【００２１】
衝突判断装置１１は、内部に速度演算装置を有し、速度演算装置から出力される瞬間速度が所定の速度範囲にある場合には発火信号を出力する。アクチュエータ１３は、車両に設けられたフードの下方にヒンジを有し、衝突判断装置１１から出力される発火信号に応じてスクイーブに着火させ、ヒンジを押し上げることでフードを跳ね上げる。
【００２２】
次に、図１に示すフード跳ね上げシステム１の動作を説明する。
車両前方に設けられ、走行時の衝突を衝突センサ３で検出するようにし、この衝突センサ３からの衝突信号を出力要求として速度演算装置に入力する。この速度演算装置では、車速センサ５からの車速パルス信号を判断しており、衝突センサ３からの衝突信号に応じて瞬間速度を推定して出力し、衝突判断装置では、この瞬間速度が例えば２０〜６０ｋｍ／ｈの速度範囲にある場合には発火信号をアクチュエータ１３に出力し、この発火信号に応じて車両に設けられたフードを跳ね上げるので、速度演算装置により推定される正確な瞬間速度に基づいて衝突の有無を判断することができ、フード跳ね上げシステムの精度の向上に寄与することができ、その結果、歩行者の保護に貢献することができる。
【００２３】
図２は、フード跳ね上げシステム１の詳細な構成を示す図である。なお、図１に示すものと重複するものの説明は省略することとする。
外気温度センサ２１は、車外の外気温度を検出するセンサである。ワイパ装置２３は、雨滴センサを有し、雨天状態が検出された場合にフロントガラスをワイパ作動するように構成されており、雨滴センサからのセンサ信号及びワイパの作動状態を出力する。
【００２４】
衝突判断装置１１は、ＣＰＵ３３と、タイマ３５と、ＲＯＭ３７と、ＲＡＭ３９とから構成されている。ここで、ＣＰＵ３３は、ＲＯＭ３７に記憶されている制御プログラムに従って装置全体を制御する。タイマ３５は、複数のタイマ回路を有し、指定されたタイミングや車速パルス信号の立ち上がり等に同期して複数の経過時間を計測する。ＲＯＭ３７は、制御プログラムを記憶するとともに、路面状態に対応する複数の加速度を記憶する。ＲＡＭ３９は、複数の制御データを記憶する。
【００２５】
図４〜図１３を参照しつつ、図３に示すフローチャートを用いて衝突判断装置１１に適応可能な速度演算装置の動作を説明する。なお、速度演算装置は、衝突判断装置１１の処理機能のうち速度演算処理を行う機能であり、ＲＯＭ３７に記憶されている制御プログラムに従ってＣＰＵ３３で処理されものである。
【００２６】
以下、車両が走行中に急ブレーキ操作が行われ、タイヤがロックした場合について説明する。
まず、ステップＳ１０では、ＣＰＵ３３は、現時点で確定している速度を表す速度Ｖ０を、
Ｖ０＝０
とし、初速度を設定し一旦ＲＡＭ３９に記憶する。
【００２７】
次に、ステップＳ２０では、車速センサ５から出力される車速パルス信号をＣＰＵ３３に取り込む。実際には、車速センサ５から出力される車速パルス信号は、ＡＢＳ制御装置７、車速メータ９を経由してＣＰＵ３３に入力されているが、説明を簡略化するため、車速センサ５から出力される車速パルス信号が直接ＣＰＵ３３に入力することとして説明する。
ここで、車速センサ５からの車速パルス信号が入力されると同時に、図４に示すように、ＣＰＵ３３はタイマ３５に設けられ複数のタイマ回路のうちの１つにタイマカウントＴ１を開始させる。
【００２８】
次に、ステップＳ３０では、ＣＰＵ３３は、ＡＢＳ制御装置７から出力される運転状態信号に基づいて、路面状態がＤＲＹか、ＷＥＴか、ＳＮＯＷかを判定する。また、路面状態の判定は、タイマカウントＴ１の開始と同期して行うようにする。
なお、ＡＢＳ制御装置７から出力される運転状態信号に代わって、外気温度センサ２１とワイパ装置２３からのセンサ信号に基づいて、路面状態がＤＲＹか、ＷＥＴか、ＳＮＯＷかを判定するようにしてもよい。例えば、外気温度センサ２１からの外気温度が０℃以下の場合にはＳＮＯＷと判断する。また、この外気温度が０℃より高く、ワイパ装置２３を使用している場合にはＷＥＴと判断する。さらに、それ以外はＤＲＹと判断する。
【００２９】
次に、タイヤがロック状態になった場合での加速度βをこの路面状態に基づいてＲＯＭ３７から読み出し、ＲＡＭ３９に記憶しておく。なお、現在の路面状態に対応する路面の加速度βとして、ＤＲＹ時では１Ｇ、ＷＥＴ時では０．７Ｇ、ＳＮＯＷ時では０．４Ｇと決定する。
図５は、例えば車速１００ｋｍ／ｈで走行中の車両に急ブレーキがかかり、タイヤがロック状態になった場合の速度変化を示す実測グラフである。ＤＲＹ時、ＷＥＴ時、ＳＮＯＷ時ではそれぞれ異なる加速度が働くことが理解できる。タイヤがロックした場合には車両が慣性運動状態となり、タイヤと路面との間で生じる摩擦や空気抵抗により減速作用を生じる。なお、本実施の形態における加速度とは、このような減速作用が車両に生じた場合の速度変化率を表している。また、加速度に用いる数値には重力加速度Ｇに係数を掛けて表現している。
【００３０】
次に、ステップＳ４０では、さらに、車速パルス信号１つ毎の速度を演算するため、図４に示すように、ＣＰＵ３３はタイマ３５に設けられ複数のタイマ回路のうちの他の１つにタイマカウントＴ２を開始させ、車速パルス信号１つ毎の速度Ｖ１を演算する。なお、速度Ｖ１は、タイヤ外周の長さをタイマカウントＴ２に対応する時間で減算して求めるようにすればよい。
【００３１】
次に、ステップＳ５０では、衝突センサ３の接点状態を監視して衝突の有無を判定する。衝突があった場合にはステップＳ１４０に進む一方、そうではない場合にはステップＳ６０に進む。
次に、ステップＳ６０では、車速センサ５から次の車速パルス信号が入力されるか否かを監視する。次の車速パルス信号が入力される場合にはステップＳ１００に進む一方、そうではない場合にはステップＳ７０に進む。
【００３２】
次に、ステップＳ７０では、次の車速パルス信号が入力されない場合、図６に示すように、
Ｖ０＜Ｖ７
速度Ｖ０が基準となる所定速度Ｖ７以下で、かつ、
Ｔ２＞Ｔc
タイマカウントＴ２が基準となる所定の期間Ｔc 以上であるか否かを監視する。この条件を満足する場合にはステップＳ８０に進む一方、そうではない場合にはステップＳ９０に進む。
【００３３】
次に、ステップＳ８０では、車速センサ５から次の車速パルス信号が入力されるまでは、速度Ｖ０が基準となる所定速度Ｖ７よりも小さく、かつ、タイマカウントＴ２が基準となる所定のタイマカウントＴc 以上の間で、次の車速パルス信号が入力されない場合には、タイマ３５にタイマカウントＴ１，Ｔ２を終了させ、速度を０と判定し、現在速度Ｖ０を、
Ｖ０＝０
とし、ステップＳ２０に戻る。ステップＳ２０以降では、車速センサ５から再び車速パルス信号が入力された場合は、タイマ３５に新たにタイマカウントＴ１，Ｔ２を行わせ、路面状態の判断等を行う。
【００３４】
一方、ステップＳ９０では、ステップＳ７０に示す条件を満たさない場合、
Ｖ０＞Ｖ７
か否かを確認し、かつ、この条件を満たしている場合は、タイヤがロック状態か否かを判定する。ステップＳ９０の条件を満たしている場合にはステップＳ１５０に進む一方、この条件を満たしていない場合にはステップＳ１９０に進む。
【００３５】
ここで、図７を参照してタイヤがロック状態か否かの判定方法について説明する。
車速パルス信号１つ毎の周期Ｔ２をタイマ３５でカウントしておき、ある時間間隔Ｔa 以内の間に、車速パルス信号毎の周期Ｔ２を加算していき、トータル時間をｔ１とすると、
ｔ１＝Ｔ２＋Ｔ２＋…
となる。
【００３６】
また、車速パルス信号毎に次の車速パルス信号の推定速度Ｖ０１を以下のように演算する。なお、速度Ｖ１は通常通りに演算していることとする。
Ｖ０１＝Ｖ０−α＊ｔ１
推定速度Ｖ０１と路面状態に対応する加速度βに基づいて、急ブレーキによる急減速を行った場合に、車速センサ５から出力される次の車速パルス信号の推定速度Ｖ８を演算すると、
Ｖ８＝Ｖ０１−β＊ｔ２
となる。ここで、車速センサ５から入力された車速パルス信号が、推定速度Ｖ８に対応する車速パルス信号の周期Ｔ８よりも長い時間だけ、車速パルス信号が入力されない場合には、タイヤがロック状態であることと判定する。
【００３７】
ここで、時間ｔ２の求め方について説明する。
まず、車速パルス信号は、タイヤが１回転する場合に２パルスを出力するため、この車速パルス信号分の距離Ｌと時間ｔと速度とが関連していることから、図７に示すように、
Ｌ＝Ｖ０１＊ｔ１＝Ｖ０２＊ｔ２
となり、
Ｖ０２＝Ｖ０１＊ｔ１／ｔ２
となる。仮に、車両に加速度βが加わったとして、
Ｖ０２＝Ｖ０１−β＊ｔ２
となる。ここで、図７に示すように、
ｔ２＞Ｔ８
の場合は、タイヤがロック状態であると判定する。
【００３８】
次に、図７を参照して、タイヤがロック状態か否かを判定する別の判定方法を説明する。
まず、上述したように推定速度Ｖ０１を演算した後に、推定速度Ｖ０１の周期のＰ倍の時間Ｔq 以内に、車速センサ５からの車速パルス信号がない場合には、タイヤがロック状態であると判定する。
タイヤがロック状態であると判定した場合は、路面状態に対応する加速度βと推定速度Ｖ０１に基づいて、推定停止時間Ｔx （Ｖ０＝０）を演算する。
【００３９】
次に、タイヤがロック状態であるとき判定方法について説明する。
【００４０】
車速センサ５から入力される車速パルス信号１回毎に推定速度Ｖ０１を演算するようにし、車速パルス信号１つ毎に周期Ｔ２をタイマカウントする。
【００４１】
所定の時間間隔Ｔa 以内の間に、車速パルス信号毎に周期Ｔ２を順次に加算し、このときのトータル時間をｔ１とする。
ｔ１＝Ｔ２＋Ｔ２＋…
車速センサ５から入力される車速パルス信号毎に、次の車速パルス信号の推定速度Ｖ０１を演算する。なお、推定速度Ｖ１を通常通りに演算しておく。
【００４２】
Ｖ０１＝Ｖ０−α＊ｔ１
ここで、車速センサ５から入力される車速パルス信号１つ毎に以下の確認を行う。即ち、推定速度Ｖ０が基準となる所定速度Ｖ７よりも速い場合、
Ｖ０＞Ｖ７
推定速度Ｖ０１の周期を推定し、そのＰ倍の周期時間Ｔq 以内に、車速センサ５から入力される車速パルス信号がない場合には、タイヤがロック状態であると判定する。
【００４３】
次に、ステップＳ１００では、タイヤがロック状態ではない場合に、車速センサ５から次の車速パルス信号が入力されたときには、タイマ３５のタイマカウントＴ２を終了し、車速パルス信号１つ毎の速度Ｖ１を演算する。
図９において、タイマカウントＴ１がある時間間隔Ｔa を越えるまで、速度Ｖ１を取り続けるようにし、タイマカウントＴ１がある時間間隔Ｔa 以上経過し、タイマカウントＴ２が終了した場合には、タイマカウントＴ１開始から終了までの時間Ｔb を演算する。
【００４４】
次に、時間Ｔb 内の速度Ｖ１の２乗平均から加速度αを演算する。ここで、時間Ｔb での平均速度Ｖ２を演算する。即ち、時間Ｔb 内に発生する車速パルス信号のHiレベル又はLow レベルの数を測定し、速度Ｖ２を演算させる。
【００４５】
次に、ステップＳ１１０では、タイマカウントＴ１が基準となる所定の期間Ｔa 以上経過しているかを確認する。
次に、ステップＳ１２０では、タイマカウントＴ１が基準となる所定の期間Ｔa 以上経過している場合は、タイマカウントＴ１開始から終了までの時間Ｔb を演算する。
【００４６】
速度Ｖ１の２乗平均から加速度αを演算し、時間Ｔb での平均速度Ｖ２を演算する。即ち、時間Ｔb 内に発生する車速パルス信号のHiレベル又はLow レベルの数を測定し、速度Ｖ２を演算させる。
次に、ステップＳ１３０では、基準となる所定の間隔での瞬間速度Ｖ３を演算し、現在速度Ｖ０とする。この瞬間速度演算処理では、タイマカウントＴ１がＴb 時点での速度を演算する。
【００４７】
図１０に示すグラフを参照して、基準となる所定の間隔での瞬間速度Ｖ３は、加速度α、時間（Ｔb ／２）、平均速度Ｖ２とから、
Ｖ３＝α＊Ｔb ／２＋Ｖ２
となる。ここで、現在速度Ｖ０を、
Ｖ０＝Ｖ３
とする。
【００４８】
一方、ステップＳ５０で衝突があったと判断された場合、ステップＳ１４０では、図１１において、車速センサ５からの車速パルス信号が入力を開始してこの立ち上がりに対してタイマカウントＴ１を開始してから衝突までの経過時間ｔ３と、現在速度Ｖ０とから、衝突時の瞬間速度Ｖ４は、
Ｖ４＝Ｖ０＋α＊ｔ３
となる。なお、加速度αは、上述したように既に確定しているものを使用すればよい。
【００４９】
このように、車速センサ５からの車速パルス信号をＣＰＵ３３に入力し、基準となる時間間隔Ｔ２（第１の時間間隔）毎の平均速度Ｖ２を演算しておき、車速パルス信号に基づいて時間間隔Ｔb （第２の時間間隔）毎の加速度αを演算しておき、さらに、求められた平均速度Ｖ２及び加速度αとに基づいて、時間間隔Ｔb 毎の瞬間速度Ｖ３（第１の瞬間速度）を演算しておく、ここで、車速パルス信号が入力してから演算結果の出力要求までの経過時間ｔ３を計測し、この経過時間ｔ３と、瞬間速度Ｖ３及び加速度αとに基づいて、出力要求時点での瞬間速度Ｖ４（第２の瞬間速度）を推定することで、出力要求時点での第２の瞬間速度を推定するようにしているので、正確な瞬間速度を与えることができる。
【００５０】
また、ステップＳ９０の条件を満たしている場合には、ステップＳ１５０では、衝突センサ３の接点状態を監視して車両の衝突の有無を判定する。車両が衝突した場合にはステップＳ１９０に進む一方、車両が衝突していない場合にはステップＳ１６０に進む。
【００５１】
以下、図１２を参照して説明する。
ステップＳ１６０では、車速センサ５から車速パルス信号が入力されるか否かを監視する。車速パルス信号が入力される場合には、ステップＳ２００に進む一方、車速パルス信号が入力されない場合にはステップＳ１７０に進む。
【００５２】
次に、ステップＳ１７０では、タイヤのロック状態が継続している時間が、ロック状態継続時間Ｔx 以上経過しているか否かを監視する。ロック状態継続時間Ｔx 以上にロック状態が継続している場合にはステップＳ１８０に進む一方、そうではない場合にはステップＳ１５０に戻る。
【００５３】
次に、ステップＳ１８０では、タイヤがロック状態継続時間Ｔx が経過した場合には、現在速度Ｖ０を、
Ｖ０＝０
とする。
ここで、ステップＳ１９０では、車両が衝突した場合には、衝突時の瞬間速度Ｖ５は、推定速度Ｖ０１の車速パルスカウントＴ１開始から衝突するまでの時間Ｔ４と、加速度βから、
Ｖ５＝Ｖ０１＋β＊Ｔ４
として演算する。次に、求められた瞬間速度Ｖ５を、
Ｖ０＝Ｖ５
として、衝突時の現在速度Ｖ０とする。
【００５４】
一方、ステップＳ２００では、タイヤがロック状態継続時間Ｔx 中に、車速センサ５から車速パルス信号が得られた場合には、図１２に示すように、車速パルス信号によるタイマカウントＴ１を中止する。次に、衝突時の瞬間速度Ｖ６を、推定速度Ｖ０１の車速パルスカウント開始から中止までの時間Ｔ５と、加速度βから、
Ｖ６＝Ｖ０１＋β＊Ｔ５
として演算し、この瞬間速度Ｖ６を、
Ｖ０＝Ｖ６
現在速度Ｖ０とする。
【００５５】
ここで、図１３を参照して急加速時の車輪すべり状態を判定する方法について説明する。
車速センサ５からの車速パルス信号１つ毎の周期Ｔ２をタイマカウントしておき、ある時間間隔Ｔa 以内の間に、車速パルス信号毎に周期Ｔ２を加算する。このときのトータル時間をｔ１とすると、
ｔ１＝Ｔ２＋Ｔ２＋…
となる。この車速パルス信号毎に、車速センサ５から入力される次の車速パルス信号の推定速度Ｖ０１を、
Ｖ０１＝Ｖ０−α＊ｔ１
として演算する。なお、この場合、速度Ｖ１は通常通りに演算していることとする。
【００５６】
次に、推定速度Ｖ０１と路面状態に対応する加速度γから、車輪すべり状態での次の車速パルス信号の推定速度Ｖ９を求め、
Ｖ９＝Ｖ０１−γ＊ｔ２
となる。例えば、車両が停止状態から急加速したようなときに生じる車輪すべり状態では、速度が０からいきなり例えば約２０ｋｍ／ｈになるような場合である。
【００５７】
図１３に示すように、車速センサ５から入力される車速パルス信号が、推定速度Ｖ９の車速パルス信号周期Ｔ９よりも短い時間である場合には、車輪すべり状態と判定することができる。
まず、車速センサ５から入力される車速パルス信号１つ毎に周期Ｔ２をタイマカウントしておき、ある時間間隔Ｔa 以内の間、車速パルス信号毎に周期を加算していく。このときのトータル時間をｔ１を、
ｔ１＝Ｔ２＋Ｔ２＋…
とする。
【００５８】
このトータル時間ｔ１の間、速度Ｖ１，Ｖ２の測定を継続する。
車輪すべり状態が終了すると一時的に車輪が止まることを利用して、ある時間間隔での平均速度Ｖ２を求める。車輪すべり状態中の平均速度Ｖ２がある速度Ｖ１１（例えば、１０ｋｍ／ｈ）よりも高いという条件で、車輪すべり状態の終りは、次の平均速度Ｖ２が１０ｋｍ／ｈ以下になった場合に判断する。その後、上述したような通常の瞬間速度演算を行う。
【００５９】
次に、車輪すべり状態を判別する別の判定方法について説明する。
ある時間間隔の平均速度Ｖ２に対して、前回の平均速度Ｖ２と今回の平均速度Ｖ２に基づいて、加速度を計算する。この加速度がある基準となる所定の値（車輪すべり状態にのみにあり得る加速度）を越えていた場合には、車輪すべり状態と判定する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るフード跳ね上げシステム１のシステム構成を示す図である。
【図２】フード跳ね上げシステム１の詳細な構成を示す図である。
【図３】衝突判断装置１１に適応可能な速度演算装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】車速センサから出力される車速パルス信号とそのタイマカウントの様子を示すタイミングチャートである。
【図５】タイヤがロック状態になった場合の速度変化を示す実測グラフである。
【図６】車速センサから出力される車速パルス信号とそのタイマカウントに基づいて、路面状態を判定する様子を示すタイミングチャートである。
【図７】車速センサから出力される車速パルス信号とそのタイマカウントに基づいて、タイヤロック状態を判定する様子を示すタイミングチャートである。
【図８】車速センサから出力される車速パルス信号とそのタイマカウントに基づいて、タイヤロック状態を判定する様子を示すタイミングチャートである。
【図９】車速センサから出力される車速パルス信号とそのタイマカウントに基づいて、路面状態を判定する様子を示すタイミングチャートである。
【図１０】一定間隔での瞬間速度を演算する場合の速度及び加速度を示す図である。
【図１１】車速センサから出力される車速パルス信号とそのタイマカウントから衝突までの様子を示すタイミングチャートである。
【図１２】車速センサから出力される車速パルス信号とそのタイマカウントに基づいて、タイヤロック状態を判定する様子を示すタイミングチャートである。
【図１３】車速センサから出力される車速パルス信号とそのタイマカウントに基づいて、タイヤすべり状態を判定する様子を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
３ 衝突センサ
５ 車速センサ
７ ＡＢＳ制御装置
９ 車速メータ
１１ 衝突判断装置
１３ アクチュエータ
３３ ＣＰＵ
Claims (7)
- 車輪の回転速度を表す車速パルス信号を入力し、基準となる第１の時間間隔毎の平均速度を演算する平均速度演算手段と、
前記車速パルス信号に基づいて第２の時間間隔毎の加速度を演算する加速度演算手段と、
求められた平均速度及び加速度とに基づいて、第１の時間間隔毎の第１の瞬間速度を演算する瞬間速度演算手段とを有する速度演算装置であって、
演算結果の出力要求を入力する入力手段と、
前記車速パルス信号が入力してから前記出力要求までの経過時間を計測する経過時間計測手段と、
経過時間計測手段からの経過時間と、前記第１の瞬間速度及び加速度とに基づいて、出力要求時点での第２の瞬間速度を推定する瞬間速度推定手段とを有することを特徴とする速度演算装置。 - 前記車速パルス信号に基づいて、急ブレーキによる車輪ロック状態や急加速時の車輪すべり状態を判定する車輪状態判定手段と、
車輪状態判定手段の結果に応じて、車輪ロック状態又は車輪すべり状態での加速度又は前記加速度演算手段で求められた加速度のうちいずれか１つを選択する加速度選択手段とを有し、
前記瞬間速度推定手段は、
選択された加速度を用いて出力要求時点での第２の瞬間速度を演算することを特徴とする請求項１記載の速度演算装置。 - 外気温度と雨滴の有無に基づいて、走行中の路面状態を判定する路面状態判定手段と、
路面状態判定手段の結果に応じて、車輪ロック状態又は車輪すべり状態での加速度を決定する加速度決定手段とを有することを特徴とする請求項２記載の速度演算装置。 - 前記車輪状態判定手段は、
急ブレーキを行った場合の推定速度に比例するパルス時間を演算しておき、今回の車速パルス信号の入力がこの推定速度に比例するパルス時間を超えて入力しない場合には、車輪ロック状態と判定するロック状態判定手段を有することを特徴とする請求項２記載の速度演算装置。 - 前記車輪状態判定手段は、
急加速を行った場合の推定速度に比例するパルス時間を演算しておき、今回の車速パルス信号の入力がこの推定速度に比例するパルス時間より短い時間で入力した場合には、車輪すべり状態と判定するすべり状態判定手段を有することを特徴とする請求項２記載の速度演算装置。 - 前記車輪状態判定手段は、
所定時間間隔での平均速度を演算しておき、前回の平均速度と今回の平均速度に基づいて加速度を演算し、この加速度が所定の値を越える場合には、車輪すべり状態と判定するすべり状態判定手段を有することを特徴とする請求項２記載の速度演算装置。 - 車両前方に設けられ、走行時の衝突を検出する衝突検出手段と、
衝突検出手段からの衝突信号を前記出力要求として入力する前記請求項１乃至６記載の速度演算装置と、
速度演算装置から出力される第２の瞬間速度が所定の速度範囲にある場合には発火信号を出力する衝突判断手段と、
発火信号に応じて車両に設けられたフードを跳ね上げるフード跳ね上げ手段とを有することを特徴とするフード跳ね上げシステム。
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