特許 6052261 車両用衝突検出装置及び車両用衝突検出方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6052261

(24)【登録日】2016年12月9日

(45)【発行日】2016年12月27日

(54)【発明の名称】車両用衝突検出装置及び車両用衝突検出方法

(51)【国際特許分類】

   B60R 21/00 20060101AFI20161219BHJP

   B60R 21/36 20110101ALI20161219BHJP

   B60R 21/38 20110101ALI20161219BHJP

   B60R 21/0136 20060101ALI20161219BHJP

   B60R 19/48 20060101ALI20161219BHJP

【ＦＩ】

   B60R21/00 610Z

   B60R21/36

   B60R21/38

   B60R21/0136

   B60R19/48 G

【請求項の数】5

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2014-203263(P2014-203263)

(22)【出願日】2014年10月1日

(65)【公開番号】特開2016-68901(P2016-68901A)

(43)【公開日】2016年5月9日

【審査請求日】2016年2月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100079049

【弁理士】

【氏名又は名称】中島 淳

(74)【代理人】

【識別番号】100084995

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 和詳

(74)【代理人】

【識別番号】100099025

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 浩志

(72)【発明者】

【氏名】間瀬 祐介

(72)【発明者】

【氏名】長瀬 史明

(72)【発明者】

【氏名】葛西 崇生

【審査官】 飯島 尚郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−１９４１５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−３１００９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０２８９９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３１７２４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１３７７１１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｒ ２１／００ − ２１／３８

Ｂ６０Ｒ １９／４８

Ｇ０１Ｌ ５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象物が車両用バンパに衝突したときの前記車両用バンパの変形量又は該変形量に対応する物理量を検出する検出部と、
前記検出部の検出値が、歩行者検出用の第１閾値および前記第１閾値より小さい第２閾値のうち、対象物の衝突を判定するための閾値として設定された閾値を超えた場合に、対象物が衝突したと判定する判定部と、
前記閾値として前記第１閾値を設定すると共に、前記検出部の検出値が、前記第２閾値より小さい閾値変更用の第３閾値を超えた場合に、前記検出部の検出値が前記第３閾値を超えてから第１所定時間経過後の第２所定時間の間、前記閾値を前記第１閾値から変更して前記第２閾値を設定する閾値設定部と、
を備えた車両用衝突検出装置。

【請求項2】

前記閾値設定部は、前記第２所定時間を経過後に、対象物の衝突を判定するための閾値を、前記第２閾値から前記第１閾値へ戻す請求項１に記載の車両用衝突検出装置。

【請求項3】

前記検出部は、
対象物が車両用バンパに衝突したときの前記車両用バンパの変形量又は該変形量に対応する物理量を検出する第１検出部と、対象物が前記車両用バンパに衝突したときの前記第１検出部の検出位置より車両下側における前記車両用バンパの変形量又は該変形量に対応する物理量を検出する第２検出部と、を備え、
前記判定部は、前記第１検出部の検出値が、前記閾値を超えた場合に、対象物が衝突したと判定し、
前記閾値設定部は、前記第２検出部の検出値が、前記第３閾値を超えた場合に、前記第２検出部の検出値が前記第３閾値を超えてから第１所定時間経過後の第２所定時間の間、前記閾値として前記第２閾値を設定する
請求項１または請求項２に記載の車両用衝突検出装置。

【請求項4】

前記検出部は、対象物が前記車両用バンパに衝突したときに発生する圧力に基づいて、前記車両用バンパの変形量に対応する物理量を検出することを含む請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の車両用衝突検出装置。

【請求項5】

対象物が車両用バンパに衝突したときの前記車両用バンパの変形量又は該変形量に対応する物理量を検出し、
前記検出した検出値が、歩行者検出用の第１閾値および前記第１閾値より小さい第２閾値のうち、対象物の衝突を判定するための閾値として設定された閾値を超えた場合に、対象物が衝突したと判定し、
前記閾値として前記第１閾値を設定すると共に、前記検出した検出値が、前記第２閾値より小さい閾値変更用の第３閾値を超えた場合に、前記検出した検出値が前記第３閾値を超えてから第１所定時間経過後の第２所定時間の間、前記閾値を前記第１閾値から変更して前記第２閾値を設定する
車両用衝突検出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両と対象物との衝突を検出する車両用衝突検出装置及び車両用衝突検出方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、車両と対象物との衝突の際に、対象物が歩行者または自転車等の二輪車である場合に、歩行者または二輪車の乗員を保護する装置が提案されている。

【0003】

例えば、カメラおよびレーダ等の検出器により車両前方を検出し、対象物が歩行者または自転車等の二輪車の乗員であるか否かを判断し、判断結果に応じて歩行者または二輪車の乗員を保護する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。この技術では、車両前方をレーダで走査し、反射波を計測し解析して対象物が歩行者または二輪車の乗員であるか否かが判断される。または、車両前方をカメラで撮像し、撮像した画像に画像処理を施し、その画像を解析して、対象物が歩行者または二輪車の乗員であるか否かが判断される。そして、対象物が歩行者または二輪車の乗員である場合、車速および車加速度等に基づき、歩行者または二輪車の乗員の車両への衝突位置を予測し、衝突が検出されると、予測した衝突位置で歩行者または二輪車の乗員を保護する装置が作動される。

【0004】

また、車両と対象物との衝突を検出する技術の一例として、車両用バンパ内にセンサを設けて、車両用バンパに対象物が衝突したことを検出する技術が知られている（例えば特許文献２参照）。この技術では、車両用バンパ内に、歩行者との衝突に適した圧力変化となる圧力チューブを設け、圧力チューブ内の圧力変化が圧力センサにより検出される。従って、圧力センサの検出値により、車両用バンパに衝突した対象物が歩行者であることを検出することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００３−２２６２１１号公報

【特許文献2】国際公開第２０１２／１１３３６２号パンフレット

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、衝突を検出して歩行者および二輪車の乗員を保護するために、レーダーまたはカメラ等の検出器の検出結果から歩行者または二輪車の乗員を判断する場合、複雑な構成かつコスト高の検出器が必要である。また、歩行者または二輪車の乗員を判断するために、レーダーの反射波の解析またはカメラの撮像画像の画像解析等の煩雑な処理が要求される。従って、複雑な構成にすることなくコストを抑制して歩行者および二輪車の乗員を判断するためには改善の余地がある。また、煩雑な処理を伴わず歩行者および二輪車の乗員を判断するためにも改善の余地がある。

【0007】

また、車両用バンパ内に設けた歩行者との衝突に適した圧力チューブの圧力変化により車両と対象物との衝突を検出する技術では、自転車等の二輪車の乗員を判断するための検出には不十分である。例えば、車両と自転車との衝突では、歩行者との衝突に適した圧力チューブの圧力変化に満たない軽度の衝突は、車両と対象物との衝突として検出されない場合がある。より具体的には、車輪径が小さい自転車の車輪が車両用バンパ下部に接触したとき、圧力チューブが車輪の接触部から離れた位置（例えば車両用バンパ上部）にある場合、車両用バンパ内の圧力チューブには十分な圧力が与えられない。従って、圧力チューブの圧力変化は、衝突として検出される圧力変化に到達しない場合がある。

【0008】

本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、簡単な構成でかつ簡単な処理で衝突検出性能を向上できる車両用衝突検出装置及び車両用衝突検出方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記目的を達成するために請求項１に記載の発明の車両用衝突検出装置は、対象物が車両用バンパに衝突したときの前記車両用バンパの変形量又は該変形量に対応する物理量を検出する検出部と、前記検出部の検出値が、歩行者検出用の第１閾値および前記第１閾値より小さい第２閾値のうち、対象物の衝突を判定するための閾値として設定された閾値を超えた場合に、対象物が衝突したと判定する判定部と、前記閾値として前記第１閾値を設定すると共に、前記検出部の検出値が、前記第２閾値より小さい閾値変更用の第３閾値を超えた場合に、前記検出部の検出値が前記第３閾値を超えてから第１所定時間経過後の第２所定時間の間、前記閾値を前記第１閾値から変更して前記第２閾値を設定する閾値設定部と、を備えている。

【0010】

請求項１に記載の発明によれば、検出部では、対象物が車両用バンパに衝突したときの車両用バンパの変形量又は該変形量に対応する物理量が検出される。判定部は、対象物の衝突を判定するための閾値と、検出部の検出値とに基づいて、車両と対象物との衝突を判定する。閾値設定部は、車両と対象物との衝突を判定するための閾値として歩行者検出用の第１閾値を設定する。

【0011】

ところで、車両と対象物との衝突として車両用バンパに対象物が衝突した際、車両用バンパの変形量および該車両用バンパの変形が現れるまでの時間は対象物の種類によって異なる。例えば、車両と歩行者とが衝突した場合、車両用バンパには直接歩行者が衝突するので、車両用バンパの変形が現れるまでの時間は短時間である。一方、車両と二輪車とが衝突、例えば二輪車の後方に衝突した場合には、まず二輪車の車輪が車両用バンパに衝突し、その後に二輪車の乗員が車両用バンパに衝突すると考えられる。従って、車両と二輪車とが衝突した場合の車両用バンパの変形量は、車両と歩行者とが衝突した場合の変形量に比べて小さくなり、その車両と二輪車との衝突から所定時間後に二輪車の乗員が車両に衝突する。また、二輪車の乗員が車両用バンパに衝突した場合の車両用バンパの変形量は歩行者が車両用バンパに衝突した場合の変形量に比べて小さくなる。

【0012】

そこで、閾値設定部は、車両と対象物との衝突を判定するための閾値として、歩行者検出用の第１閾値から第２閾値に変更する。第２閾値は、例えば二輪車の乗員検出用に設定することが好ましい。詳細には、閾値設定部は、検出部の検出値が、第２閾値より小さい閾値変更用の第３閾値を超えた場合に、検出部の検出値が第３閾値を超えてから第１所定時間経過後の第２所定時間の間、閾値を第１閾値から変更して第２閾値を設定する。第１所定時間は、二輪車の車両用バンパへの衝突から二輪車の乗員が車両用バンパに二次的に衝突するまでの予測時間が予め設定される。また、第２所定時間は、二輪車の乗員が車両用バンパに衝突する可能性を有する検出時間が予め設定される。

【0013】

このように、車両と二輪車とが衝突した場合、車両用バンパの変形量が小さく、かつ二次的に車両用バンパの変形が現れるまでの時間差を利用して、車両と二輪車との衝突を判定する。これにより、車両用バンパと歩行者との衝突、および二輪車の乗員との衝突を検出でき、衝突検出性能を向上させることができる。また、車両と対象物との衝突を判定するための閾値を第１所定時間経過後の第２所定時間の間だけ変更することによって、歩行者との衝突の判定を維持したまま、車両と二輪車の乗員との衝突を判定することができるので簡単な構成でかつ簡単な処理で実現することができる。

【0014】

請求項２に記載の発明では、前記判定部は、前記第２所定時間を経過後に、対象物の衝突を判定するための閾値を、前記第２閾値から前記第１閾値へ戻す。

【0015】

閾値設定部は、第１所定時間経過後の第２所定時間について、第１閾値から第２閾値に変更する。この第２所定時間を経過した後には、変更前の状態、すなわち車両と対象物との衝突を検出する閾値を第１閾値に戻すことが好ましい。車両と対象物との衝突を判定するための閾値を、第２閾値から第１閾値へ戻すことによって、例えば歩行者への衝突の検出を再開することができる。

【0016】

なお、第３閾値は、例えば、対象物の接触を判定するための閾値でもよく、この場合、第３閾値は、第１閾値より小さくかつ第２閾値より小さい閾値とすればよい。

【0017】

請求項３に記載の発明では、前記検出部は、対象物が車両用バンパに衝突したときの前記車両用バンパの変形量又は該変形量に対応する物理量を検出する第１検出部と、対象物が前記車両用バンパに衝突したときの前記第１検出部の検出位置より車両下側における前記車両用バンパの変形量又は該変形量に対応する物理量を検出する第２検出部と、を備え、前記判定部は、前記第１検出部の検出値が、前記閾値を超えた場合に、対象物が衝突したと判定し、前記閾値設定部は、前記第２検出部の検出値が、前記第３閾値を超えた場合に、前記第２検出部の検出値が前記第３閾値を超えてから第１所定時間経過後の第２所定時間の間、前記閾値として前記第２閾値を設定する。

【0018】

車両用バンパに対する対象物の衝突は、複数の検出部、例えば、車両用バンパの上部および下部の各々に検出部を設けることで、精度よく検出することができる。そこで、検出部は、車両用バンパの変形量又は該変形量に対応する物理量を検出する第１検出部と、第１検出部の検出位置より車両下側における車両用バンパの変形量又は該変形量に対応する物理量を検出する第２検出部とを備える。判定部は、第１検出部の検出値が閾値を超えた場合に対象物が衝突したと判定する。閾値設定部は、第２検出部の検出値が、第３閾値を超えた場合に、第２検出部の検出値が第３閾値を超えてから第１所定時間経過後の第２所定時間の間、閾値として第２閾値を設定する。これにより、精度よく衝突を検出でき、衝突検出性能をさらに向上させることができる。

【0019】

なお、請求項４に記載したように、前記検出部は、対象物が前記車両用バンパに衝突したときに発生する圧力に基づいて、前記車両用バンパの変形量に対応する物理量を検出することができる。

【0020】

請求項５に記載の発明の車両用衝突検出方法は、対象物が車両用バンパに衝突したときの前記車両用バンパの変形量又は該変形量に対応する物理量を検出し、前記検出部の検出値が、歩行者検出用の第１閾値および前記第１閾値より小さい第２閾値のうち、対象物の衝突を判定するための閾値として設定された閾値を超えた場合に、対象物が衝突したと判定し、前記閾値として前記第１閾値を設定すると共に、前記検出部の検出値が、前記第２閾値より小さい閾値変更用の第３閾値を超えた場合に、前記検出部の検出値が前記第３閾値を超えてから第１所定時間経過後の第２所定時間の間、前記閾値を前記第１閾値から変更して前記第２閾値を設定する。

【発明の効果】

【0021】

以上説明したように本発明によれば、簡単な構成でかつ簡単な処理で衝突検出性能を向上させることができる、という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】第１実施形態に係る車両用衝突検出装置の概略構成の一例を示すブロック図である。

【図2】第１実施形態に係る車両用バンパ周辺の概略構成を示す分解斜視図である。

【図3】第１実施形態に係る車両用バンパ周辺の概略構成を示す一部拡大断面図である。

【図4】第１実施形態に係る車両用バンパの変形量に関する特性および対象物への衝突を検出するための閾値の一例を示す線図である。

【図5】第１実施形態に係る車両用衝突検出装置の制御装置で実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図6】第１実施形態に係る対象物の衝突検出をハードウェアで実現する衝突検出モジュールの一例を示すブロック図である。

【図7】第２実施形態に係る車両用衝突検出装置の概略構成を示すの一例を示すブロック図である。

【図8】第２実施形態に係る車両用バンパ周辺の概略構成を示す分解斜視図である。

【図9】第２実施形態に係る車両用バンパ周辺の概略構成を示す一部拡大断面図である。

【図10】第２実施形態に係る車両用バンパの変形量に関する特性および対象物への衝突を検出するための閾値の一例を示す線図である。

【図11】第２実施形態に係る車両用衝突検出装置の制御装置で実行される処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図12】第２実施形態に係る対象物の衝突検出をハードウェアで実現する衝突検出モジュールの一例を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。

【0024】

（第１実施形態）
図１に、第１実施形態に係る車両用衝突検出装置の概略構成を示す。車両用衝突検出装置１０は、歩行者等の対象物への衝突を検出するための各種制御を行う制御装置１２を備えている。

【0025】

制御装置１２は、ＣＰＵ１４、ＲＯＭ１６、ＲＡＭ１８、及びＩ／Ｏ２０を含むマイクロコンピュータで構成され、ＣＰＵ１４、ＲＯＭ１６、ＲＡＭ１８、及びＩ／Ｏ２０は各々コマンド及びデータを授受可能にバス２１を介して接続されている。

【0026】

ＲＯＭ１６には、車両と対象物との衝突を検出するためのプログラム、および衝突を検出するための閾値が記憶され、ＲＯＭ１６に記憶されたプログラムをＣＰＵ１４が実行することによって車両と対象物との衝突を検出するための制御が行われる。なお、ＲＡＭ１８は、プログラムを実行する際のキャッシュメモリ等として使用される。

【0027】

Ｉ／Ｏ２０には、タイマ２２、センサ２４、およびアクティブディバイス２８が接続されている。センサ２４は、車両用バンパの予め定めた位置において車両と対象物との衝突によって発生する物理量を検出する（詳細は後述）。

【0028】

アクティブディバイス２８は、車両と対象物とが衝突したとき、対象物が歩行者または二輪車の乗員である場合に、歩行者または二輪車の乗員を保護するための保護装置を作動するためのディバイスである。アクティブディバイス２８としては、例えば、フードを上昇させて歩行者等への衝撃を吸収するポップアップフードを作動するガスジェネレータや、フード上に展開するエアバッグ装置を作動するインフレータ等のディバイスを適用することができる。

【0029】

制御装置１２は、センサ２４の検出値に基づいて、車両と対象物との衝突を検出して、対象物が歩行者または二輪車の乗員である場合にアクティブディバイス２８を作動するように制御する。

【0030】

なお、本実施の形態では、センサ２４が本発明の検出部に対応し、制御装置１２が本発明の判定部および閾値設定部に対応する。

【0031】

図２に、車両用バンパ周辺の概略構成を分解斜視図で示す。なお、図２では、矢印ＵＰ、矢印ＦＲ、矢印ＯＵＴは、車両上下方向上側、車両前後方向前側、車両幅方向外側（左側）を示す。

【0032】

車両用バンパ３０は、例えば、乗用車等の車両の前部に備えられる。車両用バンパ３０は、フロントバンパカバー３２と、バンパリインフォースメント３４と、アブソーバ３８と、を備えている。また、アブソーバ３８の車両後側には、圧力チューブ４６および圧力センサ４８を含むセンサ２４が配置される（詳細は後述）。

【0033】

フロントバンパカバー３２は、バンパリインフォースメント３４を車両前側から覆っており、このバンパリインフォースメント３４等の車体に取り付けられている。フロントバンパカバー３２の下部には、バンパリインフォースメント３４の車両後側に配置されたラジエータ４２に風を導入するための開口部３２Ａが形成されている。バンパリインフォースメント３４は、車両幅方向に延びる長尺状に形成されて車両に配置されている。アブソーバ３８は、車両幅方向を長手方向として配置されている。アブソーバ３８は、フロントバンパカバー３２の車両後側に配置されている。

【0034】

図３に、車両用バンパ周辺の概略構成の一部断面を示す。バンパリインフォースメント３４は、アルミ系等の金属材料により構成された中空の略矩形柱状に形成されて、車幅方向を長手方向としてフロントバンパカバー３２の車両後側に配置されている。

【0035】

アブソーバ３８は、発泡樹脂材すなわちウレタンフォーム等によって構成されており、フロントバンパカバー３２とバンパリインフォースメント３４との間に設けられると共に、車幅方向を長手方向とした長尺状に形成されている。また、アブソーバ３８は、長手方向から見た断面視で略矩形状に形成されている。また、アブソーバ３８は、バンパリインフォースメント３４の所定部位（例えば上部）の車両前側に隣接して配置されて、バンパリインフォースメント３４の前面３４Ａに固定されている。また、アブソーバ３８の後面３８Ａには、後述する圧力チューブ４６を保持する保持溝部４４が形成されている。この保持溝部４４は、側断面視で車両後側へ開放された略Ｃ字形状（詳しくは、車両後側へ一部開放された円形状）に形成されて、アブソーバ３８の長手方向に貫通されている。

【0036】

圧力チューブ４６は、車幅方向両端に設けられた圧力センサ４８に接続され（図２参照）、圧力チューブ４６および圧力センサ４８により、センサ２４を構成している。すなわち、センサ２４は、長尺状に形成された圧力チューブ４６と、圧力チューブ４６の圧力変化に応じた信号を出力する圧力センサ４８と、を含んで構成されている。また、圧力チューブ４６は、断面略円環状の中空構造体として構成されている。圧力チューブ４６の外径寸法は、アブソーバ３８の保持溝部４４の内径寸法に比して僅かに小さく設定されており、圧力チューブ４６の長手方向の長さは、アブソーバ３８の長手方向の長さに比して長く設定されている。圧力チューブ４６は、保持溝部４４内に組付けられる（嵌め込まれる）ことにより、圧力チューブ４６がアブソーバ３８の長手方向に沿って配置される。

【0037】

アブソーバ３８の保持溝部４４内に圧力チューブ４６が組付けられた状態では、アブソーバ３８の長手方向から見た断面視で、圧力チューブ４６の外周面がアブソーバ３８の後面５０Ａと接する、又は僅かに隙間を空けて配置される。これにより、圧力チューブ４６が、バンパリインフォースメント３４の前面３４Ａに隣接して配置され、車両後側への荷重がアブソーバ３８に作用してアブソーバ３８が圧力チューブ４６を押圧するときに、バンパリインフォースメント３４によって圧力チューブ４６に対して反力が生じるようになっている。圧力チューブ４６の車幅方向両端に設けられた圧力センサ４８は、制御装置１２に電気的に接続され、圧力チューブ４６が変形することで、圧力チューブ４６内の圧力変化に応じた信号が圧力センサ４８から制御装置１２へ出力されるようになっている。

【0038】

なお、図２では、圧力センサ４８を、圧力チューブ４６の両端に設けた一例を示すが、圧力チューブ４６の両端に圧力センサ４８を設けることに限定されない。例えば、圧力チューブ４６の何れか一方の端部に設けてもよく、また圧力チューブ４６の中腹部に設けてもよく、さらにこれらを組み合わせて３つ以上設けてもよい。

【0039】

次に、車両と対象物との衝突を検出するための閾値および対象物への衝突時間について説明する。

【0040】

車両と対象物との衝突として、車両用バンパ３０に対象物が衝突した際に、車両用バンパ３０の変形量および該車両用バンパ３０の変形が現れるまでの時間が対象物の種類によって異なる。例えば、車両用バンパ３０に歩行者が衝突した場合には、車両用バンパ３０には直接歩行者が衝突するので、比較的短時間に車両用バンパ３０の変形が現れる。この車両用バンパ３０に歩行者が衝突した場合における変形量について予め求めておき、車両と対象物との衝突を検出するための閾値として第１閾値ｔｈ１を設定する。これにより、車両用バンパ３０の変形量が第１閾値ｔｈ１以上の場合に、対象物として歩行者が衝突したことを検出することができる。

【0041】

一方、例えば、車両用バンパ３０と二輪車の後方とが衝突した場合、二輪車の車輪が車両用バンパ３０に衝突した後に二輪車の乗員が車両用バンパ３０に衝突し、歩行者に衝突した場合の変形量に比べて小さな変形量になると考えられる。

【0042】

図４に、車両と二輪車とが衝突した場合における車両用バンパ３０の変形量の特性の一例を特性曲線５０として示す。車両と二輪車とが衝突した場合、車両用バンパ３０の変形量の特性は、接触段階と衝突段階との各々の特性を有する。すなわち、特性曲線５０は、接触段階として二輪車の車輪に衝突した小さい変形量の第１特性５２、および衝突段階として時間差をもって二輪車の乗員が車両用バンパ３０に衝突した比較的大きい変形量の第２特性５４を含む。しかし、第１特性および第２特性の各々の特性における車両用バンパ３０の変形量は、歩行者検出のために設定した第１閾値ｔｈ１に到達しない。

【0043】

そこで、本実施形態では、車両用バンパ３０に二輪車の乗員が衝突した場合における変形量を予め求めておき、車両と対象物との衝突を検出するための閾値として第２閾値ｔｈ２を設定する。これにより、車両用バンパ３０の変形量が第２閾値ｔｈ２以上の場合、二輪車の乗員に衝突したことを検出することができる。しかし、常時、車両と対象物との衝突を検出するための閾値として第２閾値ｔｈ２を設定したのでは、二輪車の乗員以外の対象物が衝突した場合であっても衝突が検出される。このため、本実施形態では、二輪車が車両用バンパ３０に接触した接触段階から時間差をもって二輪車の乗員が車両用バンパ３０に衝突する衝突段階に至る特性を利用して、対象物への衝突を検出するための閾値を変更する。

【0044】

詳細には、歩行者との衝突には該当しない車両用バンパ３０と対象物とが接触した接触段階を検出し、検出された接触段階の後に車両用バンパ３０と対象物とが二次的に衝突する衝突段階を検出する。すなわち、車両用バンパ３０への衝突には該当しない対象物に接触した場合の車両用バンパ３０の変形量を第３閾値ｔｈ３として設定する。また、接触段階の後に対象物の衝突を検出する閾値として第２閾値ｔｈ２を予め設定する。これらの第２閾値ｔｈ２および第３閾値ｔｈ３は、実験により求めることができる。また、車両用バンパ３０と二輪車との衝突から二輪車の乗員が車両用バンパに二次的に衝突するまでに要する時間（待機期間）として第１所定時間Ｔ１を予め設定する。また、二輪車の乗員が車両用バンパに衝突する検出時間として第２所定時間Ｔ２を予め設定する。これらの第１所定時間Ｔ１および第２所定時間Ｔ２は、実験的に求めることができる。そして、車両用バンパ３０の変形量が第３閾値ｔｈ３を超えた場合に（時間ｔ０）、第１所定時間Ｔ１（ｔ０〜ｔ１）経過後の第２所定時間Ｔ２（ｔ１〜ｔ２）について、対象物の衝突を判定するための閾値を、第１閾値ｔｈ１から第２閾値ｔｈ２に変更する。これによって、歩行者検出のために設定した第１閾値ｔｈ１に到達しない車両用バンパ３０の変形量となる二輪車に対する衝突であっても、これを検出することができる。なお、閾値および所定時間を示す値は、ＲＯＭ１６に予め記憶する。

【0045】

なお、本実施形態の第１所定時間Ｔ１は、本発明の第１所定時間に対応し、第２所定時間Ｔ２は、本発明の第２所定時間に対応する。

【0046】

次に、本実施の形態に係る車両用衝突検出装置１０の制御装置１２で実行される処理の一例について説明する。図５に、本実施の形態に係る車両用衝突検出装置１０の制御装置１２で実行される処理の流れの一例を示す。なお、本実施の形態では、図５に示す処理の流れの一例を具現化した、ＲＯＭ１６に予め記憶されたプログラムを、制御装置１２が実行する。図５の処理は、図示しないイグニッションスイッチがオンされた場合に開始される。

【0047】

まず、イグニッションスイッチがオンされると、ステップ１００へ進み、対象物の衝突を判定するための閾値ＴＨとして、歩行者検出用の第１閾値ｔｈ１が設定される。すなわち、第１閾値ｔｈ１がＲＯＭ１６から読み出され、車両用バンパ３０の変形量による対象物の衝突を判定するための閾値ＴＨとして設定される。また、ステップ１００では、対象物の接触を判定するための閾値Ｔｘとして、接触検出用（閾値変更用）の第３閾値ｔｈ３が設定される。すなわち、第３閾値ｔｈ３がＲＯＭ１６から読み出され、車両用バンパ３０への対象物の接触を判定するための閾値Ｔｘとして設定される。

【0048】

次に、ステップ１０２で、センサ２４の検出値が取得され、ステップ１０４へ処理が移行される。すなわち、制御装置１２が、センサ２４の出力値Ｓを読み取ることにより、車両用バンパ３０の変形量を検出する。

【0049】

ステップ１０４では、センサ２４の出力値Ｓが閾値ＴＨを超えたか否か、すなわち車両用バンパ３０の変形量が歩行者検出用の第１閾値ｔｈ１を超えたかか否かが判別されることにより、車両に歩行者が衝突したか否かが判断される。ステップ１０４で肯定判断された場合（Ｓ＞ＴＨ（＝ｔｈ１））、ステップ１３４で、アクティブディバイス２８の作動指示が行われる。すなわち、制御装置１２は、アクティブディバイス２８に対して作動する指示を示す作動信号を出力する。これにより、歩行者を保護すべくアクティブディバイス２８が作動される。ステップ１３４に示す作動信号の出力後には、ステップ１３６へ処理が移行される。ステップ１３６では、イグニッションスイッチがオフされたことを判別することにより、本処理を終了させるか否かが判断され、肯定判断された場合、本処理ルーチンが終了され、否定判断された場合、ステップ１０２へ処理を戻す。

【0050】

ステップ１０４で否定判断された場合には（Ｓ≦ＴＨ（＝ｔｈ１））、ステップ１０６へ処理が移行される。ステップ１０６では、センサ２４の出力値Ｓが閾値Ｔｘを超えたか否か、すなわち車両用バンパ３０の変形量が接触検出用の第３閾値ｔｈ３を超えたか否かが判別されることにより、対象物が接触したか否かが判断される。なお、図５のステップ１０６では、Ｓ＞ＴＨ？（接触検知：ｔｈ３）と表記している。ステップ１０６で否定判断された場合（Ｓ≦Ｔｘ（＝ｔｈ３））、ステップ１３６へ処理が移行される。

【0051】

一方、ステップ１０６で肯定判断された場合（Ｓ＞Ｔｘ（＝ｔｈ３））、ステップ１０８へ処理が移行される。ステップ１０８では、閾値ＴＨ（第１閾値ｔｈ１）を維持するホールド時間である第１所定時間Ｔ１がＲＯＭ１６から読み出され、タイマ２２に設定されてタイマ２２が起動される。次のステップ１１０では、タイマ２２の起動時間Ｔが第１所定時間Ｔ１を経過したか否かが判断され、否定判断された場合には（Ｔ＜Ｔ１）、ステップ１１２へ処理が移行される。

【0052】

ステップ１１２では、センサ２４の検出値が取得される。すなわち、制御装置１２が、センサ２４の出力値Ｓを読み取ることにより、車両用バンパ３０の変形量が検出される。次に、ステップ１１４では、ステップ１０４と同様に、車両と歩行者とが衝突したか否かが判断される。ステップ１１４で否定判断された場合、閾値ＴＨとして第１閾値ｔｈ１が維持されてステップ１１０へ処理が戻される。ステップ１１４で肯定判断された場合（Ｓ＞ＴＨ（＝ｔｈ１））、ステップ１３４と同様に、ステップ１１６で、アクティブディバイス２８の作動指示が行われ、ステップ１３２でタイマ２２をリセットした後に、ステップ１３６へ処理が移行される。

【0053】

次に、接触が検出されてから衝突が検出されずに第１所定時間Ｔ１が経過し、ステップ１１０で肯定判断された場合（Ｔ≧Ｔ１）、ステップ１１８へ処理が移行される。ステップ１１８では、対象物の衝突を判定するための閾値ＴＨとして、二輪車の乗員検出用の第２閾値ｔｈ２が設定される。すなわち、第２閾値ｔｈ２がＲＯＭ１６から読み出され、閾値ＴＨとして設定される。これにより、車両用バンパ３０の変形量による、車両と対象物との衝突を判定するための閾値ＴＨは、第１閾値ｔｈ１から第２閾値ｔｈ２へ変更される。次のステップ１２０では、閾値ＴＨ（第２閾値ｔｈ２）を維持するホールド時間である第２所定時間Ｔ２がＲＯＭ１６から読み出され、タイマ２２に設定されてタイマ２２が再起動される。

【0054】

次のステップ１２２では、タイマ２２の起動時間Ｔが第２所定時間Ｔ２を経過したか否かが判断される。タイマ２２の起動時間Ｔが第２所定時間Ｔ２を経過した場合、ステップ１２２で肯定判断され（Ｔ≧Ｔ２）、ステップ１３０へ処理が移行される。ステップ１３０では、閾値ＴＨが、二輪車の乗員検出用の第２閾値ｔｈ２から、歩行者検出用の第１閾値ｔｈ１に戻され、ステップ１３２へ処理が移行される。ステップ１３２ではタイマ２２がリセットされ、ステップ１３６へ処理が移行される。また、ステップ１２２で否定判断された場合には（Ｔ＜Ｔ２）、ステップ１２４へ処理が移行される。

【0055】

ステップ１２４では、センサ２４の検出値が取得される。すなわち、制御装置１２が、センサ２４の出力値Ｓを読み取ることにより、車両用バンパ３０の変形量が検出される。次に、ステップ１２６では、センサ２４の出力値Ｓが閾値ＴＨ以上か否か、すなわち車両用バンパ３０の変形量が二輪車の乗員検出用の第２閾値ｔｈ２を超えたか否かが判別されることにより、車両に二輪車の乗員が衝突したか否かが判断される。ステップ１２６で否定判断された場合には（Ｓ≦ＴＨ（＝ｔｈ２））、閾値ＴＨとして第２閾値ｔｈ２が維持されてステップ１２２へ処理が戻される。ステップ１２６で肯定判断された場合（Ｓ＞ＴＨ（＝ｔｈ２））、ステップ１３４と同様にステップ１２８で、アクティブディバイス２８の作動指示が行われ、ステップ１３０へ処理が移行される。

【0056】

なお、アクティブディバイス２８に対する作動信号の出力後に、本処理ルーチンの継続実行が不要の場合は、ステップ１１６、ステップ１２８及びステップ１３４の何れか１つまたは各々の処理後、本処理ルーチンを終了させてもよい。

【0057】

本実施の形態では、図５に示す処理の流れを示すプログラムを実行することにより行われる処理を説明したが、プログラムの処理をハードウエアで実現してもよい。

【0058】

図６に、歩行者等の対象物への衝突を検出するハードウェアとして、衝突検出モジュール１３の一例を示す。衝突検出モジュール１３は、センサ２４の出力信号が入力される端子ＩＮ、およびアクティブディバイス２８へ作動信号を出力する端子Ｓｉｇを備えている。また、衝突検出モジュール１３は、比較器６０．６２，６４、閾値信号出力部６１，６３，６５、遅延回路６６、ＡＮＤ素子６７、およびＯＲ素子６８を備えている。

【0059】

比較器６０は、端子ＩＮからのセンサ２４の出力信号と、閾値信号出力部６１からの第１閾値ｔｈ１に対応する信号とを比較し、センサ２４の出力が第１閾値ｔｈ１を超えた場合にハイレベル信号を出力する。また、比較器６２は、端子ＩＮからのセンサ２４の出力信号と、閾値信号出力部６３からの第２閾値ｔｈ２に対応する信号とを比較し、センサ２４の出力が第２閾値ｔｈ２を超えた場合にハイレベル信号を出力する。さらに、比較器６４は、端子ＩＮからのセンサ２４の出力信号と、閾値信号出力部６５からの第３閾値ｔｈ３に対応する信号とを比較し、センサ２４の出力が第３閾値ｔｈ３を超えた場合にハイレベル信号を出力する。遅延回路６６は、比較器６４からのハイレベル信号を第１所定時間Ｔ１だけ遅延させると共に、遅延後に第２所定時間Ｔ２だけハイレベル信号を出力する。ＡＮＤ素子６７は、比較器６２の出力と、遅延回路６６の出力との論理積（ＡＮＤ）を出力する。ＯＲ素子６８は、比較器６０の出力と、ＡＮＤ素子６７の出力との論理和（ＯＲ）を出力する。

【0060】

従って、衝突検出モジュール１３は、車両と対象物との衝突を検出して、衝突が検出された場合にアクティブディバイス２８を作動するように制御することができる。

【0061】

以上説明したように、本実施形態では、車両が乗員を乗せた二輪車に衝突した場合、車両用バンパ３０の変形量が小さく、かつ二次的に車両用バンパ３０の変形が現れるまでの時間差を利用して、二輪車の乗員との衝突を判定する。すなわち、対象物の衝突を判定するための閾値を、対象物が接触してから第１所定時間Ｔ１経過後の第２所定時間Ｔ２だけ、第１閾値ｔｈ１から第２閾値ｔｈ２に変更する。これにより、歩行者との衝突を検出できると共に、二輪車の乗員との衝突を検出でき、衝突検出性能を向上させることができる。また、衝突を判定するための閾値を所定時間だけ変更するのみの簡単な構成でかつ簡単な処理で、歩行者との衝突、および二輪車の乗員の衝突を判定することができる。

【0062】

また、本実施の形態では、二輪車の車輪の接触が予測される車両用バンパ３０の変形量を第３閾値として、車両用バンパ３０の変形量が第３閾値ｔｈ３以上の場合に対象物との接触として検出される。これにより、第３閾値ｔｈ３までの車両用バンパ３０の変形量によるアクティブディバイス２８の不要な作動を防止することができる。

【0063】

さらに、本実施の形態では、車両と対象物との接触を検出してから、第１所定時間Ｔ１を待機した後に二輪車の乗員の衝突が予測される第２所定時間Ｔ２だけ、対象物の衝突を判定するための閾値が、第１閾値ｔｈ１から第２閾値ｔｈ２に変更される。従って、対象物との接触を検出しても、二輪車の乗員の衝突が予測される時期（第１所定時間Ｔ１経過後）までは歩行者との衝突を検出するための閾値（第１閾値ｔｈ１）を維持でき、アクティブディバイス２８の不要な作動を防止することができる。また、二輪車の乗員の衝突を検出するための閾値（第２閾値ｔｈ２）は、二輪車の乗員との衝突が予測される期間（第２所定時間Ｔ２）だけ採用される。これにより、二輪車の乗員との衝突を確実に検出することができ、アクティブディバイス２８の不要な作動を防止することができる。

【0064】

さらにまた、本実施の形態では、センサ２４により歩行者用に設定された閾値を小さい閾値に変更することで、二輪車の乗員の衝突を検出することができるので、歩行者用衝突検出装置を、二輪車の乗員への衝突を検出する装置として兼用することができる。

【0065】

（第２実施形態）
次に、第２実施形態を説明する。なお、第２実施形態は、第１実施形態と同様の構成のため、同一構成については同一符号を付して説明を省略する。

【0066】

第１実施形態では、圧力チューブ４６および圧力センサ４８によるセンサ２４により車両用バンパ３０の変形量を検出するようにした。第２実施形態では、車両用バンパ３０の変形量を、車両の高さ方向に複数の箇所で検出可能にしたものである。

【0067】

図７に、第２実施形態に係る車両用衝突検出装置の概略構成を示す。車両用衝突検出装置１０の制御装置１２のＩ／Ｏ２０には、複数のセンサが接続されている。詳細には、センサ２４に代えて、車両用バンパ３０の上部に設けられる第１センサ２５、および車両用バンパ３０の下部に設けられる第２センサ２６がＩ／Ｏ２０に接続されている。なお、第１センサ２５は、センサ２４と同一でもよい。

【0068】

なお、本実施の形態では、第１センサ２５が本発明の第１検出部に相当し、第２センサ２６が本発明の第２検出部に対応し、制御装置１２が本発明の判定部および閾値設定部に対応する。

【0069】

図８に、車両用バンパ周辺の概略構成を分解斜視図で示す。また、図９に、車両用バンパ周辺の概略構成の一部拡大断面を示す。

【0070】

車両用バンパ３０は、バンパリインフォースメント３４に代えてアッパバンパリインフォースメント３４Ｕと、ロアバンパリインフォースメント３４Ｌとを備えている。また、車両用バンパ３０は、アブソーバ３８に代えて、アッパアブソーバ３８Ｕと、ロアアブソーバ３８Ｌと、を備えている。さらに、車両用バンパ３０には、圧力チューブ４６および圧力センサ４８を含むセンサ２４に代えて、アッパ圧力チューブ４６Ｕおよびアッパ圧力センサ４８Ｕを含む第１センサ２５、並びにロア圧力チューブ４６Ｌおよびロア圧力センサ４８Ｌを含む第２センサ２６が配置される。

【0071】

図９に示すように、アッパアブソーバ３８Ｕは、アッパバンパリインフォースメント３４Ｕの所定部位（例えば上部）の車両前側に設けられる。同様に、ロアアブソーバ３８Ｌは、ロアバンパリインフォースメント３４Ｌの所定部位（例えば下部）の車両前側に設けられる。アッパアブソーバ３８Ｕに形成されたアッパ保持溝部４４Ｕには、アッパ圧力チューブ４６Ｕが組付けられ、ロアアブソーバ３８Ｌに形成されたロア保持溝部４４Ｌには、ロア圧力チューブ４６Ｌが組付けられる。

【0072】

なお、本実施形態では、アッパバンパリインフォースメント３４Ｕ、およびロアバンパリインフォースメント３４Ｌの各々に、アッパアブソーバ３８Ｕ、およびロアアブソーバ３８Ｌを設ける場合を説明するが、バンパリインフォースメント３４の上部と下部との各々の位置にアッパアブソーバ３８Ｕ、およびロアアブソーバ３８Ｌを設けてもよい。

【0073】

また、本実施形態は、車両の高さ方向に複数の箇所で車両用バンパ３０の変形量を検出できればよい。このため、１つの圧力チューブ４６を曲げて、車両の高さ方向に複数の箇所に位置するように設けてもよい。

【0074】

次に、本実施形態に係る対象物への衝突を検出するための閾値および対象物への衝突時間について説明する。

【0075】

図１０に、本実施形態に係る車両用バンパ３０の変形量の特性の一例を示す。図１０に示すように、第１センサ２５による車両用バンパ３０の上部における変形量の特性は、図４に示す特性曲線５０と同様に、第１特性５２および第２特性５４を含む。また、乗員を乗せた二輪車に衝突した場合、第２センサ２６による車両用バンパ３０の下部における変形量の特性は、特性曲線５１に示すように、接触段階では第１センサ２５による第１特性５２に比べて大きい第１特性５３を含む。また、衝突段階では、第２センサ２６による車両用バンパ３０の下部における変形量の特性は、第１センサ２５による第２特性５４に比べて小さい第２特性５５を含む。そこで、本実施形態では、対象物に車両用バンパ３０が接触した接触段階を第２センサ２６で検出し、検出された接触段階に対応して車両用バンパ３０へ二次的に衝突する衝突段階を第１センサ２５で検出する。

【0076】

次に、本実施の形態に係る車両用衝突検出装置１０の制御装置１２で実行される処理の一例について説明する。図１１に、本実施の形態に係る車両用衝突検出装置１０の制御装置１２で実行される処理の流れの一例を示す。

【0077】

まず、ステップ１００で閾値ＴＨおよび閾値Ｔｘが設定されると、ステップ１０３で、第１センサ２５および第２センサ２６の各検出値が取得され、ステップ１０５へ処理が移行される。すなわち、制御装置１２が、車両用バンパ３０の上部および下部の各変形量を検出する。

【0078】

ステップ１０５では、第１センサ２５の出力値Ｓ１が閾値ＴＨ（第１閾値ｔｈ１）を超えたか否かの判別により、車両に歩行者が衝突したか否かが判断され、肯定判断の場合、ステップ１３４へ処理が移行される。ステップ１０５で否定判断された場合には、ステップ１０７で、第２センサ２６の出力値（車両用バンパ３０の下部の変形量）Ｓ２が閾値Ｔｘ（第３閾値ｔｈ３）を超えたか否かの判別により、対象物が接触したか否かが判断される。なお、図１１のステップ１０７では、Ｓ２＞Ｔｘ？（接触検知：ｔｈ３）と表記している。ステップ１０７で否定判断された場合、ステップ１３６へ処理が移行され、肯定判断された場合、ステップ１０８でタイマ２２が起動される。次に、第１所定時間Ｔ１未満の場合、ステップ１１０で否定判断され、ステップ１１３で、第１センサ２５の検出値が取得される。すなわち、車両用バンパ３０の上部の変形量が検出される。次に、ステップ１１５では、ステップ１０５と同様に、車両に歩行者が衝突したか否かが判断され、否定判断された場合、ステップ１１０へ処理が戻され、肯定判断された場合、ステップ１１６へ処理が移行される。

【0079】

接触が検出されてから衝突が検出されずに第１所定時間Ｔ１が経過されると、ステップ１１８で閾値ＴＨに第２閾値ｔｈ２が設定された後、ステップ１２０で第２所定時間Ｔ２がタイマ２２に設定されてタイマ２２が再起動される。

【0080】

次に、タイマ２２の起動時間Ｔが第２所定時間Ｔ２未満の場合、ステップ１２２で否定判断された後、ステップ１２５で取得した第１センサ２５の出力値Ｓ１（車両用バンパ３０の上部の変形量）が、閾値ＴＨ（＝第２閾値ｔｈ２）を超えたか否かがステップ１２７で判断される。ステップ１２７で否定判断された場合、ステップ１２２へ処理が戻され、肯定判断された場合、ステップ１２８へ処理が移行される。

【0081】

なお、本実施の形態にかかる処理はハードウエアで実現することもできる。

【0082】

図１２に、本実施形態に係る衝突検出モジュール１３Ａの一例を示す。図６に示す衝突検出モジュール１３と図１２に示す衝突検出モジュール１３Ａとの相違点は、比較器６０、６２の各々に、第１センサ２５の出力信号が入力されるように端子ＩＮａを形成し，比較器６４に、第２センサ２６の出力信号が入力されるように端子ＩＮｂを形成した点である。本実施形態にかかる衝突検出モジュール１３Ａは、第１実施形態と同様に、車両と対象物との衝突を検出して、衝突が検出された場合にアクティブディバイス２８を作動するように制御することができる。

【0083】

以上説明したように、本実施形態では、車両が乗員を乗せた二輪車に衝突した場合、車両用バンパ３０の上部および下部の各々の変形量の相違を利用して、二輪車の乗員との衝突を精度よく判定する。すなわち、対象物の衝突を判定するための閾値を所定時間だけ第１閾値から第２閾値に変更する。これにより、歩行者との衝突を検出できると共に、二輪車の乗員との衝突を検出でき、衝突検出性能を向上させることができる。また、対象物の衝突を判定するための閾値を所定時間だけ変更するのみの簡単な構成でかつ簡単な処理で、歩行者等との衝突、および二輪車の乗員との衝突を高精度に判定することができる。

【0084】

なお、上記実施形態では、車両用バンパ３０に圧力センサを設けて車両用バンパ３０の変形量を検出する場合を説明したが、例えば、圧力チャンバを車両用バンパ３０に設けて圧力を検出してもよい。

【0085】

また、上記実施形態では、対象物として二輪車を含めた場合を説明したが、二輪車に限定されるものではなく、一輪車または三輪車でもよく、さらにそれ以上の車輪を備えたものでもよい。また、二輪車の一例として自転車について説明したが、自転車に限定されるものではなく、軽車両に適用してもよい。

【0086】

また、上記実施形態では、車両用バンパ３０に圧力センサを設けて車両用バンパ３０の変形量を検出する場合を説明したが、例えば、加速度センサを用いて車両用バンパ３０の変形量を検出してもよい。また、接触段階を検出するセンサとして、タッチセンサを設けて検出してもよい。例えば、第２センサ２６をタッチセンサに代えて、接触段階を検出してもよい。さらに、これらを組み合わせて車両用バンパ３０の変形量を検出してもよい。

【0087】

また、上記の実施の形態では、車両の前方側を例に挙げて説明したが、車両後方側に適用するようにしてもよい。

【0088】

また、上記の実施の形態及び変形例における制御装置１２で行われる処理は、プログラムとして記憶媒体等に記憶して流通するようにしてもよい。

【符号の説明】

【0089】

１０ 車両用衝突検出装置
１２ 制御装置（判定部、閾値設定部）
２４ センサ（検出部）
２５ 第１センサ（第１検出部）
２６ 第２センサ（第２検出部）
３０ 車両用バンパ
４６ 圧力チューブ
４８ 圧力センサ
ｔｈ１ 第１閾値
ｔｈ２ 第２閾値
ｔｈ３ 第３閾値

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図8】