(57)【要約】【課題】衝突検出性能を簡単な構成で向上させる。【解決手段】車載カメラにより対象物を特定し、走行速度を求め、車両と対象物との相対速度を検出する（１００，１０２）。アクティブディバイスの作動対象となる衝突速度の速度範囲を相対速度を用いる場合まで拡張し、また相対速度による有効質量まで拡張し（１０４〜１１０）、速度範囲判定処理結果と有効質量判定処理結果により、アクティブディバイスを作動する（１１２）。衝突検出に相対速度を用いることで、衝突判定のための速度範囲を拡張でき、また、相対速度を用いた有効質量により衝突検出精度を向上できる。【選択図】図６
2016107719.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の速度を検出する速度検出部と、
車両前方の対象物に対する車両の相対速度を取得する相対速度取得部と、
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物理量検出部と、
前記物理量検出部で検出された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に基づいて、対象物の有効質量を取得する有効質量取得部と、
車両の速度が所定範囲内の場合、前記有効質量が歩行者検出用閾値以上のときに、対象物が衝突したと判定し、車両の速度が前記所定範囲外の場合、前記相対速度が前記所定範囲でかつ、前記有効質量が前記歩行者検出用閾値以上のときに、対象物が衝突したと判定する判定部と、
を備えた車両用衝突検出装置。
【請求項２】
前記有効質量取得部は、車両の速度が所定範囲内の場合、前記変形量又は前記物理量、及び前記車両の速度に基づいて、対象物の第１有効質量を取得し、車両の速度が前記所定範囲外の場合、前記変形量又は前記物理量、及び前記相対速度に基づいて、対象物の第２有効質量を取得し、
前記判定部は、車両の速度が前記所定範囲内の場合、前記有効質量として前記第１有効質量を用い、車両の速度が前記所定範囲外の場合、前記有効質量として前記第２有効質量を用いて判定する
請求項１に記載の車両用衝突検出装置。
【請求項３】
前記有効質量取得部は、前記物理量として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を用いて、対象物の有効質量を取得する
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】
前記判定部は、
一方の軸に車両の速度をとり、かつ他方の軸に対象物の速度をとった二次元座標に定められると共に、車両の速度の前記所定範囲を示す第１領域、および前記第１領域に示される車両の速度の上限値に対応する前記相対速度の大きさを示す車両の速度と対象物の速度との組を示す直線と、前記第１領域に示される車両の速度の下限値に対応する前記相対速度の大きさを示す車両の速度と対象物の速度との組を示す直線とで挟まれ、かつ前記第１領域を除外した第２領域を有する領域を定めたマップを記憶し、
車両の速度が前記第１領域に含まれるとき車両の速度が前記所定範囲内の場合であるとし、前記相対速度の大きさを示す車両の速度と対象物の速度との組が前記第２領域に含まれるとき前記相対速度が前記所定範囲内の場合であるとする
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】
車両の速度を検出する第１速度検出部と、
車両前方の対象物の速度を検出する第２速度検出部と、
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物理量検出部と、
前記物理量検出部で検出された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に基づいて、対象物の有効質量を取得する有効質量取得部と、
一方の軸に車両の速度をとり、かつ他方の軸に対象物の速度をとった二次元座標に定められると共に、所定範囲を示す第１領域、および前記所定範囲の下限値と前記所定範囲の下限値に対応する対象物の速度の下限値とを結ぶ直線と、前記所定範囲の上限値と前記所定範囲の上限値に対応する対象物の速度の上限値とを結ぶ直線とで挟まれ、かつ前記第１領域を除外した第２領域を有する領域を定めたマップを記憶した記憶部と、
車両の速度が前記第１領域に含まれる場合、前記有効質量が歩行者検出用閾値以上のときに、対象物が衝突したと判定し、車両の速度と対象物の速度との組が前記第２領域に含まれる場合、前記有効質量が前記歩行者検出用閾値以上のときに、対象物が衝突したと判定する判定部と、
を備えた車両用衝突検出装置。
【請求項６】
車両の速度を検出し、
車両前方の対象物に対する車両の相対速度を取得し、
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、
検出された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に基づいて、対象物の有効質量を取得し、
車両の速度が所定範囲内の場合、前記有効質量が歩行者検出用閾値以上のときに、対象物が衝突したと判定し、車両の速度が前記所定範囲外の場合、前記相対速度が前記所定範囲でかつ、前記有効質量が前記歩行者検出用閾値以上のときに、対象物が衝突したと判定する
ことを含む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を検出する衝突検出装置が知られており、この衝突検出装置によって対象物が歩行者であると判定された場合に歩行者を保護する技術が提案されている。
【０００３】
例えば、対象物が歩行者であるときに歩行者を保護する歩行者保護装置を、所定速度以下で走行中の車両と対象物とが衝突した場合に作動させない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、車両と対象物との衝突の際に、車両が所定速度以下の低速走行で衝突が検出された場合に歩行者保護装置を作動させないことで歩行者保護装置の不要な作動を防止する。
【０００４】
また、車両と対象物との衝突の際、車両が高速度で走行していた場合に歩行者保護装置の作動を禁止する技術も知られている（例えば特許文献２参照）。この技術では、車両の高速走行時に作動される歩行者保護装置が風圧等により正常に機能しないことを防止するために、正常に機能しないとされる所定速度以上で車両が走行していた場合に歩行者保護装置の作動を禁止する。
【０００５】
一方、車両と対象物との衝突の際、対象物が歩行者であることを高精度で検出するために、対象物の有効質量が歩行者用に設定した有効質量範囲に含まれるか否かにより対象物が歩行者であるか否かを判定する技術が知られている（例えば特許文献３参照）。この技術では、車両と対象物との衝突の際に車両に加わる荷重と車両の速度とを用いて算出した有効質量が所定の有効質量範囲に含まれるときに歩行者と判定する。また、この技術では、対象物の形状が歩行者である可能性が低いときに所定の有効質量範囲を狭く、対象物の形状が歩行者である可能性が高いときに所定の有効質量範囲を広くすることで、歩行者判定の精度を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−１０８９０２号公報
【特許文献２】特開２００４−５８７９４号公報
【特許文献３】特開２００６−２４０５７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、車両と対象物との衝突を検出する場合に、車両の速度を用いて行ったのでは、対象物の速度が考慮されておらず、車両と対象物との衝突検出性能は不充分である。また、車両の速度を用いて算出した有効質量で対象物を判定することでも、対象物の速度が考慮されておらず、車両と対象物との衝突検出性能は不充分である。従って、簡単な構成で、高精度で車両と対象物との衝突を検出するには改善の余地がある。
【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、車両の速度を検出する速度検出部と、車両前方の対象物に対する車両の相対速度を取得する相対速度取得部と、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物理量検出部と、前記物理量検出部で検出された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に基づいて、対象物の有効質量を取得する有効質量取得部と、車両の速度が所定範囲内の場合、前記有効質量が歩行者検出用閾値以上のときに、対象物が衝突したと判定し、車両の速度が前記所定範囲外の場合、前記相対速度が前記所定範囲でかつ、前記有効質量が前記歩行者検出用閾値以上のときに、対象物が衝突したと判定する判定部と、
を備えている。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、速度検出部は、車両の速度を検出する。物理量検出部は、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。また、相対速度取得部は、車両前方の対象物に対する車両の相対速度を取得する。有効質量取得部は、前記物理量検出部で検出された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に基づいて、対象物の有効質量を取得する。
【００１１】
ところで、車両と対象物との衝突を判定する場合、対象物が歩行者であるとき歩行者保護に適した保護効果が高い所定範囲の車両の速度が定められる場合がある。また、車両と対象物との衝突時に、対象物が歩行者であるときは歩行者の有効質量を用いて判定できる。そこで、判定部は、車両の速度が所定範囲内の場合、有効質量が歩行者検出用閾値以上のときに、対象物が衝突したと判定する。
【００１２】
ところが、車両と対象物との衝突に際して、対象物が移動中の場合には、車両の速度は所定範囲外になるが、対象物に対する車両の相対速度は所定範囲内になる場合がある。そこで、判定部は、車両の速度が所定範囲外の場合、相対速度が所定範囲でかつ、有効質量が歩行者検出用閾値以上のときに、対象物が衝突したと判定する。
【００１３】
このように、移動中の二輪車等の対象物と車両とが衝突した場合、相対速度を用いて衝突を判定できる。車両の速度による判定に、相対速度を用いた判定を加えることにより、衝突時に考慮する車両の速度の範囲を拡張して、車両と対象物との衝突を判定することができ、衝突検出性能を向上させることができる。従って、簡単な構成で衝突検出性能を向上することができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明では、前記有効質量取得部は、車両の速度が所定範囲内の場合、前記変形量又は前記物理量、及び前記車両の速度に基づいて、対象物の第１有効質量を取得し、車両の速度が前記所定範囲外の場合、前記変形量又は前記物理量、及び前記相対速度に基づいて、対象物の第２有効質量を取得し、前記判定部は、車両の速度が前記所定範囲内の場合、前記有効質量として前記第１有効質量を用い、車両の速度が前記所定範囲外の場合、前記有効質量として前記第２有効質量を用いて判定する。
【００１５】
車両と対象物との衝突に際して、対象物の有効質量は、車両の速度に応じて変化する。また、対象物の移動中に、車両と対象物とが衝突した場合、対象物の有効質量は、対象物に対する車両の相対速度に応じて変化する。そこで、車両の速度が所定範囲内の場合、有効質量として車両の速度に応じた第１有効質量を用い、車両の速度が所定範囲外の場合、有効質量として相対速度に応じた第２有効質量を用いて判定する。これにより、対象物の移動に応じた有効質量にて車両と対象物との衝突を判定でき、衝突時に考慮する対象物の有効質量の範囲を、車両の速度のみで得られるものから相対速度で得られるものまで拡張して、車両と対象物との衝突を判定することができる。
【００１６】
なお、前記有効質量取得部は、請求項３に記載したように、前記物理量として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、対象物の有効質量を取得することができる。
【００１７】
また、前記判定部は、請求項４に記載したように、一方の軸に車両の速度をとり、かつ他方の軸に対象物の速度をとった二次元座標に定められると共に、車両の速度の前記所定範囲を示す第１領域、および前記第１領域に示される車両の速度の上限値に対応する前記相対速度の大きさを示す車両の速度と対象物の速度との組を示す直線と、前記第１領域に示される車両の速度の下限値に対応する前記相対速度の大きさを示す車両の速度と対象物の速度との組を示す直線とで挟まれ、かつ前記第１領域を除外した第２領域を有する領域を定めたマップを記憶し、車両の速度が前記第１領域に含まれるとき車両の速度が前記所定範囲内の場合であるとし、前記相対速度の大きさを示す車両の速度と対象物の速度との組が前記第２領域に含まれるとき前記相対速度が前記所定範囲内の場合であるとすることができる。
【００１８】
上記の他の態様の車両用衝突検出装置は、請求項５に記載したように、車両の速度を検出する第１速度検出部と、車両前方の対象物の速度を検出する第２速度検出部と、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物理量検出部と、前記物理量検出部で検出された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に基づいて、対象物の有効質量を取得する有効質量取得部と、一方の軸に車両の速度をとり、かつ他方の軸に対象物の速度をとった二次元座標に定められると共に、所定範囲を示す第１領域、および前記所定範囲の下限値と前記所定範囲の下限値に対応する対象物の速度の下限値とを結ぶ直線と、前記所定範囲の上限値と前記所定範囲の上限値に対応する対象物の速度の上限値とを結ぶ直線とで挟まれ、かつ前記第１領域を除外した第２領域を有する領域を定めたマップを記憶した記憶部と、車両の速度が前記第１領域に含まれる場合、前記有効質量が歩行者検出用閾値以上のときに、対象物が衝突したと判定し、車両の速度と対象物の速度との組が前記第２領域に含まれる場合、前記有効質量が前記歩行者検出用閾値以上のときに、対象物が衝突したと判定する判定部と、を備える。
【００１９】
請求項６に記載の発明の車両用衝突検出方法は、車両の速度を検出し、車両前方の対象物に対する車両の相対速度を取得し、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、検出された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に基づいて、対象物の有効質量を取得し、車両の速度が所定範囲内の場合、前記有効質量が歩行者検出用閾値以上のときに、対象物が衝突したと判定し、車両の速度が前記所定範囲外の場合、前記相対速度が前記所定範囲でかつ、前記有効質量が前記歩行者検出用閾値以上のときに、対象物が衝突したと判定することを含む。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように本発明によれば、簡単な構成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】
【００２１】
【図１】第１実施形態に係る車両用衝突検出装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】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】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】車両と対象物との衝突時における衝突速度と有効質量との関係の一例を示す線図である。
【図５】衝突速度Ｖに適用する車速と二輪車の走行速度との関係の一例を示す線図である。
【図６】第１実施形態に係る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７】速度範囲判定処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図８】有効質量判定処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図９】車両と対象物と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１０】第２実施形態に係る車両用衝突検出装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図１１】第２実施形態に係る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。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。
【００２３】
（第１実施形態）
図１に、本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、車両と対象物と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。
【００２４】
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。
【００２５】
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等が記憶され、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。
【００２６】
Ｉ／Ｏ２０には、車載カメラ２２、接触センサ２４、車速センサ２６、およびアクティブディバイス２８が接続されている。車載カメラ２２、接触センサ２４、および車速センサ２６は、車両の状態を検出するための検出器である。車載カメラ２２は、車両前方を撮像することにより、車両に衝突する可能性を有する車両前方の対象物を検出する予防センサとして機能する非接触の検出器である。予防センサとして機能する検出器の他例には、車両前方を走査する車載レーダが挙げられる。接触センサ２４は、車両用バンパの予め定めた位置において対象物の衝突などによって発生する圧力に関係した物理量を検出する検出器である（詳細は後述）。接触センサ２４は、圧力チャンバまたは圧力チューブ等を車両用バンパに設けて圧力チャンバまたは圧力チューブ内の圧力を検出する。車速センサ２６は、車両の速度（車速）を検出する検出器である。
【００２７】
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。本実施形態では、アクティブディバイス２８として、車両前方で歩行者または二輪車の乗員への衝撃を吸収するためのディバイスを適用する場合を説明する。このデバイスの具体例には、フードを上昇させて歩行者または二輪車の乗員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、および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が挙げられる。
【００２８】
制御装置１２は、車載カメラ２２、接触センサ２４、および車速センサ２６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。
【００２９】
なお、本実施形態では、車載カメラ２２が本発明の相対速度を取得するための検出器の一例であり、接触センサ２４が本発明の物理量検出部の一例であり、車速センサ２６が本発明の速度検出部の一例である。また、制御装置１２が本発明の有効質量取得部の機能部及び判定部の一例である。
【００３０】
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。
【００３１】
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を含む接触センサ２４が配置される（詳細は後述）。
【００３２】
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。
【００３３】
なお、車両用バンパ３０の上方、例えば、車両内部のリアビューミラーのステイ等の位置には、予防センサとして機能する車載カメラ２２が取り付けられる。
【００３４】
図３に、車両用バンパ周辺の概略構成の一部拡大断面を示す。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、接触センサ２４を構成する。すなわち、接触センサ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３８Ａ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。さらに、圧力チューブ４６および圧力センサ４８により構成される接触センサ２４を、車両用バンパ３０の上下方向に複数配設してもよい。
【００３９】
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有効質量Ｍについて説明する。
【００４０】
対象物の有効質量Ｍは、車両と対象物との衝突、つまり車両用バンパ３０に対象物が衝突した際に、車両用バンパ３０の変形量および車両と対象物との衝突時の速度（以下、衝突速度という）Ｖにより求めることができる。例えば、有効質量Ｍは、接触センサ２４によって検出された圧力を時間積分して力積を算出し、算出した力積［Ｎ／ｓ］を衝突速度Ｖ［ｋｍ／ｈ］で除算して単位変換するための値を積算することにより求めることができる。対象物が歩行者である場合、歩行者の歩行速度は車両の車速に比べて低いため、衝突速度Ｖは、車速センサ２６によって検出された車速Ｖａ［ｋｍ／ｈ］を近似的に用いることができる。例えば、車両用バンパ３０に歩行者が衝突したときの変形量により算出される有効質量Ｍ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に設定する。これにより、車両用バンパ３０の変形量により算出される有効質量Ｍが閾値以上の場合、歩行者に衝突したことを検出することができる。
【００４１】
また、車両と対象物との衝突時にアクティブディバイス２８を作動して歩行者を保護する場合、その保護に適した衝突速度がある。つまり、フード等の車両前方で歩行者を保護する場合、低速度の衝突速度Ｖによる軽度の衝突であるときは、アクティブディバイス２８を作動しても保護効果が低い場合がある。また、衝突速度Ｖが高速度を超えるときは、アクティブディバイス２８を作動させても歩行者がフードを飛び越えてしまい、保護効果が低いと考えられる。そこで、本実施形態では、予め定めた低速度Ｖ１（例えば、２５［ｋｍ／ｈ］）から予め定めた高速度Ｖ２（例えば、５５［ｋｍ／ｈ］）までの速度範囲を、アクティブディバイス２８を作動する衝突速度Ｖの速度範囲に定めている。
【００４２】
図４に、車両と対象物との衝突時における衝突速度Ｖと有効質量Ｍとの関係の一例を示す。図４に示すように、車両と対象物との衝突時の状態が、低速度Ｖ１〜高速度Ｖ２の衝突速度Ｖの速度範囲で、有効質量Ｍが閾値ｔｈ以上の領域に含まれる場合に、アクティブディバイス２８が作動される。
【００４３】
ところで、例えば、車両と乗員を乗せた二輪車との衝突時には、二輪車の走行速度Ｖｂにより、衝突速度Ｖが変動する。従って、二輪車の走行速度Ｖｂによって、衝突時の有効質量Ｍは変動する。そこで、本実施形態では、二輪車の走行速度Ｖｂを考慮するために、衝突速度Ｖとして、車両と二輪車との相対速度Ｖｒ（＝Ｖａ−Ｖｂ）を用いる。
【００４４】
図５に、衝突速度Ｖに適用する車速Ｖａと二輪車の走行速度Ｖｂとの対応の一例を示す。図５に示すように、車両と対象物との衝突時の状態が、車速Ｖａが低速度Ｖ１〜高速度Ｖ２の速度範囲による領域ＡＲが、対象物が歩行者である場合に対応してアクティブディバイス２８が作動される対象となる二輪車の走行速度Ｖｂによる領域である。
【００４５】
一方、衝突速度Ｖとして、車両と二輪車との相対速度Ｖｒを用いる場合、アクティブディバイス２８が作動される対象となる速度範囲による領域は、領域ＢＲである。領域ＢＲは、車速Ｖａ及び二輪車の走行速度Ｖｂが、（０，Ｖ２）を示す点および（Ｖ２，０）を示す点を通る直線と、（０，Ｖ１）を示す点および（Ｖ１，０）を示す点を通る直線との間の領域で、車速Ｖａが０〜Ｖ３（予め定めた車速Ｖａの上限値）までの領域である。領域ＢＲの一部は、領域ＡＲに重複するので、領域ＡＲに重複しない領域ＢＲの一部の領域であるＢＲ１，ＢＲ２が、車両と二輪車との相対速度Ｖｒを用いる場合においてアクティブディバイス２８が作動される対象となる速度範囲による追加領域である。例えば、図５に示す領域ＢＲ１は、二輪車が車両に向って走行するケースにおける速度範囲に対応する。領域ＢＲ２は二輪車が車両から遠ざかる方向に走行するケースにおける速度範囲に対応する。従って、車両と二輪車との相対速度Ｖｒを用いることにより、衝突速度Ｖとして対象となる車速Ｖａ及び二輪車の走行速度Ｖｂの速度範囲を拡張することができる。
【００４６】
次に、本実施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６に、本実施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、本実施形態では、図６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６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、車載カメラ２２の出力値から対象物が特定される。すなわち、制御装置１２が、車載カメラ２２が撮像した撮像画像から車両前方の対象物を特定する。次に、ステップ１０２では、車載カメラ２２の出力値から特定した対象物の速度（二輪車の走行速度Ｖｂ）を求め、車両と対象物との相対速度Ｖｒを検出する。すなわち、制御装置１２が、車載カメラ２２が撮像した撮像画像から車両前方の対象物の速度（二輪車の走行速度Ｖｂ）を求め、車両と対象物の相対速度Ｖｒを算出する。
【００４８】
次に、ステップ１０４では、速度範囲判定処理が実行される。速度範囲判定処理は、アクティブディバイス２８が作動される対象となる速度範囲を、相対速度Ｖｒを用いる場合まで拡張して衝突速度Ｖを判定する処理である。
【００４９】
図７に、ステップ１０４で実行される速度範囲判定処理の流れの一例を示す。まず、ステップ１２０では、車速Ｖａが予め定めた速度範囲に含まれる（Ｖ１≦Ｖａ≦Ｖ２）か否かを判定する速度範囲判定が実行され、ステップ１２２へ処理が移行される。つまり、ステップ１２０では、領域ＡＲ（図５）による車速Ｖａの範囲に車速Ｖａが含まれるか否かが判定される。ステップ１２２では、ステップ１２０の判定結果に基づいて、速度範囲判定が成立したか否かが判断される。車速Ｖａが速度範囲に含まれ、ステップ１２２で肯定判断された場合には、ステップ１２４において、速度範囲判定成立フラグがセットされ、本処理ルーチンが終了される。
【００５０】
車速Ｖａが速度範囲外でステップ１２２で否定判断された場合には、ステップ１２６に処理が移行される。ステップ１２６では、車載カメラ２２の撮像画像により車両前方の対象物として二輪車（例えば自転車）が特定されたか否かが判断される。制御装置１２は、車両前方の対象物が二輪車であると特定した場合、所定時間の間、対象物として二輪車が検出された状態を維持できる。従って、ステップ１２６では、二輪車が検出された状態であるか否かを判別することにより、対象物として二輪車が特定されたか否かが判断することができる。対象物が二輪車以外であり、ステップ１２６で否定判断された場合、ステップ１３２へ処理が移行される。一方、対象物が二輪車であり、ステップ１２６で肯定判断された場合、ステップ１２８へ処理が移行される。
【００５１】
なお、車載カメラ２２の撮像画像により車両前方の対象物として二輪車を高精度で特定することが困難な場合がある。このため、ステップ１２６の判断処理は、必須ではなく、省略してもよい。また、制御装置１２は、車速Ｖａが速度範囲外でステップ１２２で否定判断した場合に、対象物が二輪車であるとして、ステップ１２６で肯定判断し、ステップ１２８へ処理を移行してもよい。
【００５２】
ステップ１２８では、相対速度Ｖｒが予め定めた速度範囲に含まれる（Ｖ１≦Ｖｒ≦Ｖ２）か否かを判定する速度範囲判定が実行され、ステップ１３０へ処理が移行される。つまり、ステップ１２８では、ステップ１０２（図６）で求めた相対速度Ｖｒが領域ＢＲ１または領域ＢＲ２（図５）に含まれる車速Ｖａおよび二輪車の走行速度Ｖｂの対応関係にあるか否かが判定される。次のステップ１３０では、ステップ１２８の判定結果に基づいて、速度範囲判定が成立したか否かが判断される。相対速度Ｖｒが速度範囲に含まれ、ステップ１３０で肯定判断された場合には、ステップ１２４で速度範囲判定成立フラグがセットされ、本処理ルーチンが終了される。一方、相対速度Ｖｒが速度範囲外でステップ１３０で否定判断された場合には、ステップ１３２で速度範囲判定成立フラグがリセットされ、本処理ルーチンが終了される。
【００５３】
図６に示すように、ステップ１０４に示す速度範囲判定処理が完了すると、ステップ１０６へ処理が移行される。ステップ１０６では、速度範囲判定成立フラグのセットまたはリセットを判別することにより速度範囲判定が成立したか否かが判断される。速度範囲判定成立フラグがリセットのときには、ステップ１０６で否定判断され、ステップ１１４へ処理が移行される。ステップ１１４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１００へ処理を戻す。
【００５４】
速度範囲判定成立フラグがセットのときには、ステップ１０６で肯定判断され、ステップ１０８へ処理が移行され、有効質量判定処理が実行される。有効質量判定処理は、相対速度Ｖｒまで拡張して、有効質量がアクティブディバイス２８が作動される対象となるか否かを判定する処理である。
【００５５】
図８に、ステップ１０８で実行される有効質量判定処理の流れに一例を示す。まず、ステップ１４０では、車速Ｖａによる有効質量Ｍを求め、求めた有効質量Ｍが閾値ｔｈ（図４）以上か否かを判定する有効質量判定が実行され、ステップ１４２へ処理が移行される。ステップ１４２では、ステップ１４０の判定結果に基づいて、有効質量判定が成立したか否かが判断される。有効質量Ｍが閾値ｔｈ以上で、ステップ１４２で肯定判断された場合には、ステップ１４４において、有効質量判定成立フラグがセットされ、本処理ルーチンが終了される。
【００５６】
有効質量Ｍが閾値ｔｈ未満でステップ１４２で否定判断された場合には、ステップ１４６に処理が移行される。ステップ１４６では、ステップ１２６と同様に、車両前方の対象物として二輪車が特定されたか否かが判断される。ステップ１４６で否定判断された場合、ステップ１５２へ処理が移行され、ステップ１４６で肯定判断された場合、ステップ１４８へ処理が移行される。
【００５７】
ステップ１４８では、相対速度Ｖｒを用いた有効質量Ｍが閾値ｔｈ（図４）以上か否かを判定する有効質量判定が実行され、ステップ１５０へ処理が移行される。つまり、ステップ１４８では、車両と二輪車との相対速度Ｖｒ（＝Ｖａ−Ｖｂ）を衝突速度Ｖとして、有効質量Ｍが求められる。次のステップ１５０では、ステップ１４８の判定結果に基づいて、有効質量判定が成立したか否かが判断される。相対速度Ｖｒを用いた有効質量Ｍが閾値ｔｈ以上で、ステップ１５０で肯定判断された場合には、ステップ１４４で有効質量判定成立フラグがセットされ、本処理ルーチンが終了される。一方、相対速度Ｖｒを用いた有効質量Ｍが閾値ｔｈ未満で、ステップ１５０で否定判断された場合には、ステップ１５２で有効質量判定成立フラグがリセットされ、本処理ルーチンが終了される。
【００５８】
図６に示すように、ステップ１０８に示す有効質量判定処理が完了すると、ステップ１１０へ処理が移行される。ステップ１１０では、有効質量判定成立フラグのセットまたはリセットを判別することにより有効質量判定が成立したか否かが判断される。有効質量判定成立フラグがリセットのときには、ステップ１１０で否定判断され、ステップ１１４へ処理が移行される。
【００５９】
有効質量判定成立フラグがセットのときには、ステップ１１０で肯定判断され、ステップ１１２へ処理が移行され、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。また、対象物が二輪車である場合、二輪車の乗員を保護すべくアクティブディバイス２８が作動される。つまり、対象物が二輪車である場合、歩行者に定めた衝突速度Ｖの速度範囲に相対速度Ｖｒが含まれ、相対速度Ｖｒを用いた有効質量Ｍは閾値ｔｈ以上の場合に、二輪車の乗員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１１２に示す作動信号の出力後には、ステップ１１４へ処理が移行される。
【００６０】
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１１２の処理後、本処理ルーチンを終了させてもよい。
【００６１】
本実施形態では、図６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。
【００６２】
図９に、車両と対象物と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には、二輪車が検出された状態を示す信号、接触センサ２４の出力信号、車速センサ２６の出力信号（車速Ｖａ）および二輪車の相対速度Ｖｒが入力される。また、衝突検出モジュール１３は、アクティブディバイス２８へ作動信号を出力する。衝突検出モジュール１３は、相対速度演算部６１、有効質量判定部６０、６２、速度範囲判定部６４、６５、ＯＲ素子６６、６７およびＡＮＤ素子６８を備えている。
【００６３】
速度範囲判定部６４は、低速走行中または車両停止中にアクティブディバイス２８の作動を抑制するための速度範囲と、アクティブディバイス２８を作動させるための速度範囲とが予め定められている。速度範囲判定部６４は、予め定められた速度範囲と、車速Ｖａとを比較し、車速Ｖａがアクティブディバイス２８を作動させるための速度範囲内の場合にハイレベル信号を出力する。同様に、速度範囲判定部６５は、予め定められた速度範囲と、相対速度Ｖｒとを比較し、相対速度Ｖｒがアクティブディバイス２８を作動させるための速度範囲内の場合にハイレベル信号を出力する。
【００６４】
有効質量判定部６２は、接触センサ２４の出力信号および車速センサ２６の出力信号により有効質量判定を行う。有効質量判定部６２は、閾値ｔｈに相当する信号を出力する信号出力部を含み、接触センサ２４の出力信号および車速センサ２６の出力信号から有効質量Ｍを算出する算出部を含む。そして、有効質量判定部６２は、算出した有効質量Ｍが閾値ｔｈを超えた場合にハイレベル信号を出力する。
【００６５】
相対速度演算部６１は、車速Ｖａおよび二輪車の相対速度Ｖｒを演算する。
【００６６】
有効質量判定部６０は、二輪車が検出された状態を示す信号、接触センサ２４の出力信号および相対速度演算部６１の出力信号により有効質量判定を行う。有効質量判定部６０は、閾値ｔｈに相当する信号を出力する信号出力部を含み、接触センサ２４の出力信号および相対速度演算部６１の出力信号から有効質量Ｍを算出する算出部を含む。そして、有効質量判定部６０は、二輪車が検出された状態で、相対速度Ｖｒにより算出した有効質量Ｍが閾値ｔｈを超えた場合にハイレベル信号を出力する。
【００６７】
ＯＲ素子６６は、相対速度Ｖｒによる有効質量判定部６０の出力と、車速Ｖａによる有効質量判定部６２の出力との論理和（ＯＲ）を出力する。また、ＯＲ素子６７は、相対速度Ｖｒによる速度範囲判定部６５の出力と、車速Ｖａによる速度範囲判定部６４の出力との論理和（ＯＲ）を出力する。ＡＮＤ素子６８は、ＯＲ素子６６の出力と、ＯＲ素子６７の出力との論理積（ＡＮＤ）を出力する。
【００６８】
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。
【００６９】
以上説明したように、本実施形態では、車載カメラによる車両前方の対象物の検出結果を利用して車両と対象物との相対速度Ｖｒを求め、車両と対象物との衝突を検出するための速度判定を車速Ｖａのみによるものから車両と対象物との相対速度Ｖｒへ拡張できる。これにより、走行速度を有して走行する二輪車が対象物であっても、車両と対象物である二輪車との衝突を判定するための速度範囲を拡張でき、車速Ｖａで速度判定して衝突を検出する場合に比べて衝突検出精度を向上することができる。
【００７０】
また、本実施形態では、車両と対象物との相対速度Ｖｒを用いて有効質量を求めることができ、車速Ｖａで有効質量を求めて衝突を検出する場合に比べて衝突検出精度を向上することができる。
【００７１】
さらに、本実施形態では、車両と対象物との相対速度Ｖｒを用いて有効質量Ｍを求め、歩行者用に設定された閾値によって、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。
【００７２】
なお、本実施形態では、車載カメラ２２で撮像した撮像画像から車両前方の対象物の速度（二輪車の走行速度Ｖｂ）を求め、車両と対象物の相対速度Ｖｒを算出する場合を説明したが、相対速度Ｖｒを、算出また検出して取得するようにしてもよい。例えば、車速Ｖａ及び対象物の速度を検出して相対速度Ｖｒを求めて取得するようにしてもよい。また、車両前方を走査する車載レーダまたはドップラーセンサにより、相対速度Ｖｒを直接検出して取得するようにしてもよい。
【００７３】
（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。本実施形態では、車両と対象物との衝突を検出するための速度範囲をマップを参照して判別する。なお、本実施形態では、対象物として二輪車の場合を説明する。
【００７４】
図１０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における制御装置１２のＲＯＭ１６には、マップ１７が格納される。なお、マップ１７は、ＲＯＭ１６に格納することに限定されるものではなく、マップ記憶部をＩ／Ｏ２０に接続してマップ記憶部に対してアクセスするようにしてもよく、Ｉ／Ｏ２０を介して制御装置１２の外部から取得し、ＲＡＭ１８に展開するようにしてもよい。
【００７５】
マップ１７は、図５に示す衝突速度Ｖに適用する車速Ｖａと二輪車の走行速度Ｖｂとの対応関係が記憶されている。なお、本実施形態に係るＲＯＭ１６に格納されたマップ１７が本発明のマップに対応する。
【００７６】
次に、本実施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、本実施形態に係る制御装置１２で実行される処理の流れの一例を示す。
【００７７】
まず、イグニッションスイッチがオンされると、上記と同様にステップ１００で対象物が特定される。次に、ステップ２００では、ステップ１００で特定した対象物の速度、つまり二輪車の走行速度Ｖｂを検出すると共に、車速センサ２６により車速Ｖａを検出する。
【００７８】
次に、ステップ２０２では、衝突時の速度範囲判定をするためのマップ１７がＲＯＭ１６から読み取られる。次のステップ２０４では、マップ１７における領域ＡＲに車速Ｖａが含まれるか否かが判断され、肯定判断の場合、ステップ１２４で速度範囲判定成立フラグがセットされ、上記と同様に処理を続ける（ステップ１０６〜１１４）。
【００７９】
一方、ステップ２０４で否定判断された場合には、ステップ２０６で、車速センサ２６により車速Ｖａと二輪車の走行速度Ｖｂとの組が、領域ＢＲ１または領域ＢＲ２に含まれるか否かが判断される。ステップ２０６で肯定判断された場合、ステップ１２４で速度範囲判定成立フラグがセットされ、上記と同様に処理を続ける。また、ステップ２０６で否定判断された場合、ステップ１３２で速度範囲判定成立フラグがリセットされ、上記と同様に処理を続ける。
【００８０】
以上説明したように、本実施形態では、車速Ｖａと二輪車の走行速度Ｖｂとを検出し、マップ１７を参照することで、衝突時の速度範囲を判定することができ、速度範囲を判定するときに相対速度は不要である。また、マップ１７により、速度範囲判定が可能であるので、簡単な構成で、歩行者等との衝突、および乗員を乗せた二輪車の衝突を判定することができる。
【００８１】
なお、上記実施形態では、車両用バンパ３０に圧力チューブ及び圧力センサを設けて車両用バンパ３０の変形量により算出される有効質量を検出する場合を説明したが、例えば、車両用バンパ３０の変形量として圧力チャンバ及び圧力センサを車両用バンパ３０に設けて圧力を検出してもよい。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
また、上記の実施形態における制御装置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。
【００８５】
なお、上記では、車速Ｖａが所定の速度範囲（Ｖ１〜Ｖ２）に含まれ、有効質量が閾値ｔｈ以上のときに対象物と衝突したと判定した。また、車速Ｖａが所定の速度範囲外のとき、車速Ｖａと対象物の速度（二輪車の走行速度Ｖｂ）の組によって定まる相対速度Ｖｒが所定の速度範囲に対応するとき、有効質量が閾値ｔｈ以上のときに対象物と衝突したと判定した。本発明はこれに限定されるものではない。例えば、車速Ｖａと対象物の速度（二輪車の走行速度Ｖｂ）の組によって定まる相対速度Ｖｒが、上記で説明した所定の速度範囲（Ｖ１〜Ｖ２）に含まれ、有効質量が閾値ｔｈ以上のときに対象物と衝突したと判定し、相対速度Ｖｒが所定の速度範囲外のとき、車速Ｖａの所定の速度範囲に含まれ、かつ有効質量が閾値ｔｈ以上のときに対象物と衝突したと判定してもよい。
【００８６】
この場合、車両用衝突検出装置は、車両の速度を検出する速度検出部と、車両前方の対象物に対する車両の相対速度を取得する相対速度取得部と、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物理量検出部と、前記物理量検出部で検出された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に基づいて、対象物の有効質量を取得する有効質量取得部と、前記相対速度が所定範囲内の場合、前記有効質量が歩行者検出用閾値以上のときに、対象物が衝突したと判定し、前記相対速度が前記所定範囲外の場合、前記車両の速度が前記所定範囲内でかつ、前記有効質量が前記歩行者検出用閾値以上のときに、対象物が衝突したと判定する判定部と、を備える構成とすることができる。
【符号の説明】
【００８７】
１０    車両用衝突検出装置
１２    制御装置（有効質量取得部、判定部）
２２    車載カメラ（相対速度取得部）
２４    接触センサ（物理量検出部）
２６    車速センサ（速度検出部）
２８    アクティブディバイス
３０    車両用バンパ
４６    圧力チューブ
４８    圧力センサ
Ｍ      有効質量
Ｖ１    低速度
Ｖ２    高速度
Ｖａ    車速
Ｖｂ    走行速度
Ｖｒ    相対速度
ｔｈ    閾値
【図１】
2016107719.tif 000003
【図２】
2016107719.tif 000004
【図３】
2016107719.tif 000005
【図６】
2016107719.tif 000006
【図７】
2016107719.tif 000007
【図８】
2016107719.tif 000008
【図９】
2016107719.tif 000009
【図１０】
2016107719.tif 000010
【図１１】
2016107719.tif 000011
【図４】
2016107719.tif 000012
【図５】
2016107719.tif 000013