JP6485417B2 - 車両用衝突検出装置及び車両用衝突検出方法 - Google Patents

Description

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。

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。

例えば、車載カメラにより移動中の二輪車等の対象物を特定し、車両と対象物との相対速度を検出し、対象物の有効質量を求める衝突速度として車速から相対速度まで拡張した速度を用いて有効質量判定処理をすることで、衝突検出精度を向上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、求めた有効質量が衝突判定のための閾値以上の場合に、車両と対象物との衝突を検出している。

特開２０１６−１０７７１９号公報

しかしながら、衝突時の速度として車両と移動中の二輪車等の対象物との相対速度から求めた有効質量により衝突判定する場合、移動中の二輪車等の対象物と車両との衝突検出性能は不充分である。例えば、二輪車等の対象物は、車両に向って走行中の場合がある。二輪車等の対象物が車両に向って走行中の場合、車両と対象物との相対速度は、車速より高くなる。このため、相対速度から有効質量を求めると、衝突判定のための閾値に満たない有効質量が求められる場合がある。従って、簡単な構成で高精度に車両と二輪車等の対象物との衝突を検出するには改善の余地がある。

本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、二輪車等の対象物に対する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。

上記目的を達成するために本発明の車両用衝突検出装置は、車両の車速を検出する車速検出部と、前記車両と二輪車乗員が運転中の二輪車を含む対象物との衝突を予測する衝突予測部と、前記衝突予測部で前記二輪車との衝突が予測された場合、前記車速検出部で検出された車速より低い速度に基づいて有効質量を導出し、前記二輪車以外との衝突が予測された場合、前記車速検出部で検出された車速に基づいて有効質量を導出する有効質量導出部と、前記有効質量導出部で導出された有効質量が閾値以上の場合、歩行者及び二輪車乗員を含む車外者を保護する保護装置を作動させる信号を出力する信号出力部と、前記車両と前記対象物との相対速度を検出する相対速度検出部と、を含み、前記有効質量導出部は、前記衝突予測部で前記二輪車との衝突が予測された場合、前記相対速度検出部で検出された相対速度が前記車速検出部で検出された車速より低い場合に前記車速より低い速度として前記相対速度検出部で検出された相対速度を用いて有効質量を導出する。

本発明によれば、車速検出部は、車両の車速を検出し、衝突予測部は、車両と二輪車乗員が運転中の二輪車を含む対象物との衝突を予測する。ところで、車両と二輪車乗員が運転中の二輪車との衝突に際して、二輪車を運転中の二輪車乗員を保護することが要求される場合がある。二輪車乗員を保護するための衝突検出を有効質量に基づいて行う場合、衝突時の速度を車速として有効質量を求めたのでは二輪車乗員より軽い有効質量が求められ、二輪車乗員を保護するための衝突検出が行われない場合がある。そこで、有効質量導出部は、衝突予測部で二輪車との衝突が予測された場合、車速検出部で検出された車速より低い速度に基づいて有効質量を導出し、二輪車以外の対象物との衝突が予測された場合、車速検出部で検出された車速に基づいて有効質量を導出する。導出された有効質量が閾値以上の場合、歩行者及び二輪車乗員を含む車外者を保護する保護装置を作動させる信号を信号出力部によって出力する。

このように、二輪車の衝突が予測された場合、車速より低い速度に基づいて有効質量を導出することにより、二輪車と車両との衝突に際して二輪車乗員を保護することができ、衝突検出性能を向上できる。

本発明では、対象物は歩行者を含むことができる。このように、対象物に歩行者を含むことにより、歩行者及び二輪車乗員を保護することができる。

本発明では、前記対象物が前記車両に衝突した場合に前記車両に生じる物理量を検出する物理量検出部を含み、前記有効質量導出部は、前記衝突予測部で前記二輪車との衝突が予測された場合、前記車速検出部で検出された車速より低い速度及び前記物理量に基づいて有効質量を導出し、前記二輪車以外との衝突が予測された場合、前記車速検出部で検出された車速及び前記物理量に基づいて有効質量を導出することができる。

車両と対象物との衝突に際して、対象物の有効質量は、車速に応じて変化する。また、対象物の有効質量は、対象物が車両に衝突した場合に車両に生じる物理量に応じて変化する。そこで、対象物が車両に衝突した場合に車両に生じる物理量を物理量検出部で検出し、検出した物理量と衝突時の速度とに基づいて有効質量を導出する。このように、対象物が車両に衝突した場合に車両に生じる物理量を含めて有効質量を導出することにより、対象物に対する衝突検出性能を向上させることができる。

本発明は、前記車両と前記二輪車との相対速度を検出する相対速度検出部を含み、前記有効質量導出部は、前記衝突予測部で前記二輪車との衝突が予測された場合、前記相対速度検出部で検出された相対速度が前記車速検出部で検出された車速より低い場合に前記車速より低い速度として前記相対速度検出部で検出された相対速度を用いて有効質量を導出する。

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、相対速度検出部により車両と二輪車との相対速度を検出し、相対速度が車速より低い場合に、車速より低い速度として相対速度検出部で検出された相対速度を用いて有効質量を導出する。これにより、対象物として二輪車の移動に応じた有効質量を導出でき、対象物に対する衝突検出性能を向上させることができる。

本発明では、前記車速より低い速度は、前記車速と１より小さい係数とを乗じて導出することができる。このように、車速と１より小さい係数とを乗じることによって、車速より低い速度を導出することができる。

本発明は、前記対象物が衝突した前記車両の衝突部位を検出する衝突部位検出部を含み、前記衝突予測部は、前記二輪車の衝突が予測される前記車両の衝突予測部位を予測し、予測した前記車両の衝突予測部位と、前記衝突部位検出部で検出した前記車両の衝突部位とが対応する場合に、衝突した対象物が二輪車と推定することができる。

衝突予測部で二輪車との衝突が予測された場合、実際には二輪車との衝突ではない場合がある。例えば、衝突予測部で予測した二輪車の位置や方向と相違する位置や方向で二輪車以外の対象物が衝突する場合がある。そこで、二輪車との衝突の予測は、予測した車両の衝突予測部位と、衝突部位検出部で検出した車両の衝突部位とが対応する場合とする。このように、二輪車との衝突の予測を、衝突予測部位と、衝突部位とが対応する場合とすることで、二輪車に対する衝突検出性能を向上させることができる。

本発明の車両用衝突検出方法は、車両の車速を検出し、前記車両と二輪車乗員が運転中の二輪車を含む対象物との衝突を予測し、前記二輪車との衝突が予測された場合、検出された車速より低い速度に基づいて有効質量を導出し、前記二輪車以外との衝突が予測された場合、検出された車速に基づいて有効質量を導出し、導出された有効質量が閾値以上の場合、歩行者及び二輪車乗員を含む車外者を保護する保護装置を作動させる信号を出力する車両用衝突検出方法であって、前記車両と前記対象物との相対速度を検出し、前記二輪車との衝突が予測された場合、検出された相対速度が検出された車速より低い場合に前記車速より低い速度として前記検出された相対速度を用いて有効質量を導出する。

以上説明したように本発明によれば、二輪車等の対象物に対する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。

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。 車両用バンパ周辺の概略構成を示す分解斜視図である。 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。 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。 第１実施形態に係る衝突判定処理の流れの一例を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る制御装置で実行される衝突判定処理の流れの一例を示すフローチャートである。

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。

（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。

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。

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のデータが記憶され、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。

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。

アクティブデバイス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バイスである。本実施形態では、アクティブデバイス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自転車等の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バイスが挙げられる。

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の出力値に基づいて、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バイス２８を作動するように制御する。

なお、本実施形態では、車載カメラ２２が相対速度を得るための検出器及び衝突を予測するための検出器の一例であり、接触センサ２４が物理量検出部の一例であり、車速センサ２６が車速検出部の一例である。また、制御装置１２が有効質量導出部の機能部、衝突予測部の機能部及び信号出力部の一例である。

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。

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）。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。従って、有効質量Ｍが閾値以上の場合に、衝突が検出されて、アクティブデバイス２８が作動され、歩行者を保護することができる。

ところで、例えば、車両と二輪車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は、車速Ｖａに比べて低いが、歩行者の歩行速度に比べて高いことが想定される。また、車両に対する二輪車の走行方向（例えば同一方向または逆方向）に応じて車両及び二輪車の相対的な速度は相違する。このため、衝突速度Ｖとして車速Ｖａを近似的に用いて有効質量Ｍを導出した場合、有効質量Ｍが閾値に到達せずに、衝突が検出されない場合がある。つまり、車速Ｖａに比べて低い歩行速度の歩行者と同様に二輪車を扱ったのでは、二輪車乗員を保護するために対象物としての二輪車と車両との衝突検出を高精度に行うことは不十分である。そこで、本実施形態では、対象物が二輪車と推定される場合、衝突速度として車速Ｖａに基づいて定めた車速Ｖａより低い二輪車用速度を定めて対象物の有効質量Ｍを導出することで、車両と対象物との衝突検出の精度を向上する。

例えば、車両と二輪車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、本実施形態では、対象物が二輪車と推定される場合に、衝突速度として車速Ｖａに基づいて定めた車速Ｖａより低い二輪車用速度の一例として、車両と二輪車との相対速度Ｖｒを用いる。つまり、対象物が二輪車と推定される場合に、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。

ところが、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、車両と二輪車とが向き合うように（逆方向に）走行中の場合、相対速度Ｖｒは高くなり、車両と二輪車とが離れるように（速度差を有して同一方向に）走行中の場合、相対速度Ｖｒは低くなる。二輪車が車両に対して向き合うように（逆方向に）走行中の状態で車両と二輪車とが衝突した場合、車速Ｖａを超えた相対速度Ｖｒを用いて有効質量Ｍが導出されるので、有効質量Ｍが閾値に到達せずに、衝突が検出されない場合がある。そこで、本実施形態では、対象物が二輪車と推定される場合、車速Ｖａ以下の相対速度Ｖｒである場合に相対速度Ｖｒを衝突速度Ｖとして用いて有効質量Ｍを導出する。また、車速Ｖａを超えた相対速度Ｖｒである場合には車速Ｖａを衝突速度Ｖとして用いて有効質量Ｍを導出する。

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４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４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４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。

制御装置１２は、イグニッションスイッチがオンされると、ステップＳ１０へ処理を移行し、予防センサとして機能する車載カメラ２２の出力値から対象物に関する情報を特定し、特定した対象物に関する情報をＲＡＭ１８に一時的に記憶する。

ステップＳ１０で特定される対象物に関する情報の一例は、対象物の種類、および対象物の状態が挙げられる。対象物の種類の一例には、歩行者及び自転車等の二輪車がある。つまり、制御装置１２は、車載カメラ２２で撮像された撮像画像から車両前方の対象物の種類を特定する。本実施形態では、対象物の種類として自転車等の二輪車であるか否かを特定する。また、対象物の状態の一例には、対象物の走行状態がある。例えば、対象物の走行状態の一例に、車両と対象物との相対速度がある。つまり、制御装置１２は、車載カメラ２２で撮像された撮像画像から、特定した対象物の種類による車両前方の対象物の速度（例えば、二輪車の走行速度Ｖｂ）を導出し、車速センサ２６の出力信号から定まる現在の車速Ｖａ及び車両前方の対象物の速度から車両と対象物の相対速度を導出する。このようにして対象物の状態を特定する。

次に、制御装置１２は、ステップＳ２０で、接触センサ２４の出力信号による出力値を取得し、次のステップＳ３０で、接触センサ２４の出力信号による出力値を用いて車両と対象物との接触が検出されたか否かを判断する。つまり、ステップＳ３０では、車両と対象物との衝突の大小に拘らず車両に対象物が接触した時点で肯定される。ステップＳ３０で肯定判断された場合は、ステップＳ４０へ処理が移行される。一方、制御装置１２は、車両と対象物との少なくとも接触が検出されない場合、ステップＳ３０で否定判断し、ステップＳ７０へ処理を移行する。制御装置１２は、ステップＳ７０で、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を判断し、肯定判断した場合、本処理ルーチンが終了され、否定判断した場合、ステップＳ１０へ処理を戻す。

ステップＳ４０では、有効質量導出処理が実行される。有効質量導出処理は、車両と対象物との接触時の有効質量を導出する処理である。本実施形態では、ステップＳ４０は、相対速度Ｖｒを考慮した衝突速度Ｖを用いて有効質量を導出する。

図５に、図４に示すステップＳ４０で実行される有効質量導出処理の流れの一例を示す。
まず、制御装置１２は、ステップＳ４００で、ステップＳ１０で対象物の状態として特定された相対速度Ｖｒを取得する。次に制御装置１２は、ステップＳ４０２で、対象物に関する情報から対象物の種類として自転車等の二輪車が特定されたかを判別することにより、車両前方の対象物が二輪車（例えば自転車）と推定したか否かを判断する。つまり、制御装置１２は、車載カメラ２２の撮像画像により車両前方の対象物が二輪車と推定した場合、ステップＳ４０２で肯定判断してステップＳ４０６へ処理を移行する。

制御装置１２は、対象物が二輪車と推定せずにステップＳ４０２で否定判断した場合、ステップＳ４０８へ処理を移行する。制御装置１２は、ステップＳ４０８で、衝突速度Ｖとして車速Ｖａを設定し、ステップＳ４１０へ処理を移行する。例えば、対象物が二輪車以外の歩行者である場合には、衝突速度Ｖとして車速Ｖａが設定される。

一方、制御装置１２は、対象物が二輪車と推定した場合、ステップＳ４０４へ処理を移行し、速度判定を実行する。つまり、制御装置１２は、ステップＳ４０４で、相対速度Ｖｒが車速Ｖａ未満（Ｖｒ＜Ｖａ）か否かを判断する。制御装置１２は、相対速度Ｖｒが車速Ｖａ以上場合（Ｖｒ≧Ｖａ）、ステップＳ４０４で否定判断し、ステップＳ４０８へ処理を移行する。一方、相対速度Ｖｒが車速Ｖａ未満の場合（Ｖｒ＜Ｖａ）、ステップＳ４０４で肯定判断し、ステップＳ４０６へ処理を移行する。制御装置１２は、ステップＳ４０６で、衝突速度Ｖとして車速Ｖａより低い相対速度Ｖｒを設定し、ステップＳ４１０へ処理を移行する。

次に、制御装置１２は、ステップＳ４１０で、ステップＳ４０６又はステップＳ４０８で設定した衝突速度Ｖを用いて有効質量Ｍを導出し、本処理ルーチンを終了する。つまり、制御装置１２は、ステップＳ４１０で、ステップＳ４０６で設定した車速Ｖａ又はステップＳ４０８で設定した相対速度Ｖｒによる衝突速度Ｖを用いて有効質量Ｍを導出する。

図４に示すように、ステップＳ４０に示す有効質量導出処理（図５）が完了すると、ステップＳ５０へ処理が移行される。制御装置１２は、ステップＳ５０で、導出した有効質量Ｍが有効質量条件に該当（例えば一致）するか否かを判断する。本実施形態では、有効質量条件の一例として、ステップＳ４０（図５に示すステップＳ４１０）において導出した有効質量Ｍがアクティブデバイス２８を作動する対象となる予め定めた閾値以上の有効質量Ｍであることを条件とする。従って、制御装置１２は、ステップＳ５０で、有効質量Ｍが閾値以上か否かを判別することにより、アクティブデバイス２８を作動するか否かを判断する。制御装置１２は、有効質量Ｍが閾値未満の場合、ステップＳ５０で否定判断し、ステップＳ７０へ処理を移行する。

なお、ステップＳ５０判断処理は、車両と対象物との接触が、アクティブデバイス２８が作動される対象となる衝突であるかを判定する衝突判定処理と考えることもできる。

一方、制御装置１２は、有効質量Ｍが閾値以上の場合、ステップＳ５０で肯定判断し、ステップＳ６０へ処理を移行し、アクティブデバイス２８の作動指示が行われる。つまり、制御装置１２は、ステップＳ６０で、アクティブデバイス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バイス２８が作動される。ステップＳ６０で、作動信号の出力後には、ステップＳ７０へ処理が移行される。

なお、アクティブデバイス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Ｓ６０の処理後、図４に示す処理ルーチンを終了させてもよい。

本実施形態では、図４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。

以上説明したように、本実施形態では、車載カメラ２２により車両前方の対象物が二輪車と予測された場合、車両と対象物（二輪車）との相対速度Ｖｒが、車速Ｖａ以下の場合に、衝突速度Ｖとして相対速度Ｖｒを用いて有効質量Ｍを導出する。これにより、車両に向って走行する二輪車が対象物であっても、衝突判定のための閾値に満たない有効質量Ｍが導出されることを抑制することができる。従って、車両と対象物（二輪車）との相対速度Ｖｒをそのまま用いた有効質量Ｍにより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。

また、本実施形態では、車両と衝突が予測された対象物が二輪車の場合に相対速度Ｖｒが車速Ｖａ以下の場合に、衝突速度Ｖとして相対速度Ｖｒを用いて有効質量Ｍを導出する。このため、二輪車用に閾値を低く定める場合と比べて簡単な構成で衝突検出精度を向上することができる。

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、二輪車用に設定した衝突速度から導出した有効質量Ｍで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。

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を導出する場合を説明したが、撮像画像から対象物の速度（二輪車の走行速度Ｖｂ）を特定することに限定するものではない。例えば、対象物の走行速度を検出器で検出し、検出した走行速度Ｖｂを用いて相対速度Ｖｒを導出してもよい。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を直接検出してもよい。

（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。第１実施形態では、対象物が二輪車と推定される場合、対象物の有効質量Ｍを導出する際の衝突速度として、相対速度Ｖｒを考慮して車速Ｖａより低い二輪車用速度を定めた。第２実施形態は、対象物が二輪車と推定される場合、衝突速度として、車速Ｖａに二輪車用の係数を乗じて車速Ｖａより低い二輪車用速度を定める。

まず、本実施形態に係る車両用衝突検出装置１０の制御装置１２では、第１実施形態と同様に、図４に示す処理の流れに従って、処理が実行される。なお、図４に示す制御装置１２で実行される処理は、同様の処理を実行するため、詳細な説明を省略する。

なお、本実施形態では、制御装置１２は、ステップＳ１０で、予防センサとして機能する車載カメラ２２の出力値から特定する対象物に関する情報として、車両と対象物との位置関係を示す情報を含むものとする。

つまり、本実施形態にかかる図４に示すステップＳ１０で特定される対象物に関する情報の一例は、対象物の種類、および対象物の状態であり、対象物の種類の一例として、少なくとも自転車等の二輪車を含む。そして、対象物の状態の一例である対象物の走行状態として、車両と対象物との位置関係を含む。車両と対象物との位置関係は、車両に対する車両前方の対象物の位置又は方向がある。つまり、制御装置１２は、車載カメラ２２で撮像された撮像画像から、特定した対象物の種類による車両前方の対象物の位置又は方向を導出する。このようにして対象物の状態を特定する。

なお、本実施形態では、車載カメラ２２が衝突予測部位を得るための検出器の一例であり、接触センサ２４が衝突部位検出部の一例である。

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で実行される衝突判定処理の流れの一例を示す。

まず、制御装置１２は、ステップＳ４２０で、車両と対象物との衝突位置を検出する。ステップＳ４２０では、実際に対象物が車両に衝突した際の衝突位置（実衝突位置）及び対象物が車両に衝突することを予測した際の衝突位置（予測衝突位置）の両方を検出する。なお、衝突位置は、車両幅方向の位置を少なくとも含むものとする。

実際に対象物が車両に衝突した際の衝突位置は、例えば、接触センサ２４の出力信号を用いて車両と対象物との衝突位置を検出することができる。接触センサ２４は、車幅方向両端に設けられた圧力センサ４８に接続された圧力チューブ４６を含んでいる。圧力センサ４８の各々は、車両用バンパに対象物が衝突した際に発生する圧力変化（圧力に関係した物理量）に応じた信号を出力する。圧力センサ４８は車幅方向両端に設けられているので、対象物が衝突した際の車幅方向の位置に応じて車幅方向両端に設けられた圧力センサ４８の各々の圧力変化を示す信号に時間差（位相差）が生じる。従って、制御装置１２は、接触センサ２４に含まれる車幅方向両端に設けられた圧力センサ４８各々の出力信号による時間差（位相差）を求め、その時間差（位相差）から車両に衝突した対象物の車幅方向の衝突位置を検出することができる。なお、実際に対象物が車両に衝突した際の衝突位置は、車両と対象物との衝突の大小に拘らず車両に対象物が接触した時点で求めることができる。

また、対象物が車両に衝突することを予測した際の衝突位置は、例えば、車載カメラ２２で撮像された撮像画像から予測することができる。例えば、車載カメラ２２で撮像された撮像画像における位置と、車両の車幅方向の位置との対応関係を予め定めておき、その対応関係を用い、対象物の撮像画像上の位置から、対象物が車両に衝突する衝突位置を予測することができる。この場合、撮像画像を時系列に取得し、対象物の時系列に変化する位置から、車両に対する対象物の移動方向を求めることで高精度に位置を予測することができる。また、車載カメラ２２で撮像された撮像画像における位置から、車両に対する対象物の方向を求めるようにしてもよい。この場合、車両に対する対象物の方向を、車両の車幅方向の位置に対応させることで、対象物が車両に衝突する衝突位置を予測することができる。なお、撮像画像を時系列に取得し、時系列に変化する対象物の方向から、衝突が予測される場合における位置を高精度に予測することができる。

次に、制御装置１２は、図５に示すステップＳ４０２と同様にステップＳ４２２で、対象物に関する情報から対象物の種類として自転車等の二輪車が特定されたかを判別することにより、車両前方の対象物が二輪車（例えば自転車）と推定したか否かを判断する。そして、制御装置１２は、ステップＳ４２２で肯定判断した場合にはステップＳ４２４へ処理を移行し、否定判断した場合にはステップＳ４２８へ処理を移行する。ステップＳ４２８では、衝突速度Ｖとして車速Ｖａが設定される。従って、例えば、対象物が二輪車以外の歩行者である場合には、衝突速度Ｖとして車速Ｖａが設定される。

ステップＳ４２４では、制御装置１２は、ステップＳ４２０において検出した実衝突位置と予測衝突位置との対応（例えば一致するか否か）を判断する。実衝突位置と予測衝突位置とが対応した場合、制御装置１２は、ステップＳ４２４で肯定判断し、ステップＳ４２６で、二輪車用の係数ｋ（０＜ｋ＜１）を車速Ｖａに乗じた二輪車用速度（＝ｋ・Ｖａ）を求め、衝突速度Ｖに設定する。一方、実衝突位置と予測衝突位置とが対応しない場合、制御装置１２は、ステップＳ４２４で否定判断し、ステップＳ４２８で、車速Ｖａを衝突速度Ｖに設定する。

二輪車用の係数ｋ（０＜ｋ＜１）は、車速Ｖａより低い速度になるように予め定めた値を用いればよい。また、二輪車用の係数ｋは、二輪車の走行方向に応じて定めてもよい。例えば、車両の走行方向と二輪車の走行方向との成す角度が大きくなるに従って係数ｋの値が小さくなるように定めることができる。また、例えば、車両の走行方向と二輪車の走行方向との成す角度に応じて係数ｋの値を予め定めてもよい。さらに、二輪車乗員の大きさや体重が予測可能である場合には、二輪車乗員の大きさや体重に応じて定めてもよい。例えば、二輪車乗員の大きさや体重が大きくなるに従って係数ｋの値が大きくなるように定めることができる。これら定める係数ｋの値は一例であり、予め行った実験等により求めてもよい。

このように、対象物が二輪車と推定された際に、実衝突位置と予測衝突位置とが、対応（例えば一致）した場合に、係数ｋを車速Ｖａに乗じた二輪車用速度を衝突速度Ｖに設定する。これによって対象物が二輪車と推定された際における二輪車との衝突検出精度を向上することができる。従って、対象物が二輪車であると予測した後に、二輪車以外の対象物が衝突した場合には車速Ｖａが衝突速度Ｖに設定されるので、二輪車用の有効質量Ｍにより二輪車以外の対象物について衝突判定することが抑制される。これによって、二輪車以外の対象物に対してアクティブデバイス２８が作動されることを抑制することができる。

なお、本実施形態では、実衝突位置と予測衝突位置とが対応（例えば一致）した場合に（ステップＳ４２４）、係数ｋを車速Ｖａに乗じた二輪車用速度を衝突速度Ｖに設定する場合を説明したが、実衝突位置と予測衝突位置とが対応（例えば一致）した場合に限定するものではない。例えば、二輪車乗員保護を優先する場合、ステップＳ４２４の判断処理は、必須ではなく、省略してもよい。つまり、制御装置１２は、対象物が二輪車であると予測した場合（ステップＳ４２２で肯定）、そのままステップＳ４２６へ処理を移行してもよい。

次に、制御装置１２は、ステップＳ４２６又はステップＳ４２８で設定した衝突速度Ｖを用いた有効質量Ｍによる判定処理を実行する。つまり、制御装置１２は、図４に示すステップＳ４１０と同様に、ステップＳ４２６又はステップＳ４２８で設定した衝突速度Ｖ（車速Ｖａ又は係数ｋを車速Ｖａに乗じた二輪車用速度）を用いて有効質量Ｍを導出し、本処理ルーチンを終了する。

以上説明したように、本実施形態では、対象物が二輪車と推定された際に、実衝突位置と予測衝突位置とが対応（例えば一致）した場合に、係数ｋを車速Ｖａに乗じた二輪車用速度を衝突速度Ｖに設定するので、対象物が二輪車と推定された際における二輪車との衝突検出精度を向上することができる。

また、本実施形態では、衝突速度Ｖとして車速Ｖａより低い二輪車用速度（＝ｋ・Ｖａ）を設定するので、二輪車用に閾値を新規に設定することなく、二輪車用に閾値を設定変更したことに相当する二輪車用の有効質量Ｍを導出できる。これによって、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高精度に判定することができる。

なお、本実施形態では、車両用バンパ３０に設けた接触センサ２４により衝突位置を検出した場合を説明したが、接触センサ２４を車両幅方向に複数設けて衝突位置を検出してもよい。また、例えば、衝突位置の検出用として、車両用バンパ３０に車両幅方向に複数のタッチセンサを設けて衝突位置を検出してもよい。

また、本実施形態では、実衝突位置と予測衝突位置とが対応（例えば一致）した場合に、二輪車用の係数ｋを車速Ｖａに乗じた二輪車用の速度を衝突速度Ｖとして有効質量Ｍを求めた場合を説明した。このような実衝突位置と予測衝突位置とが対応（例えば一致）したことを条件とすることは、第１実施系たくぃにも適用可能である。つまり、実衝突位置と予測衝突位置とが対応（例えば一致）した場合に、相対速度Ｖｒに基づいて有効質量Ｍを導出してもよい。

また、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。

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、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。

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。

１０ 車両用衝突検出装置
１２ 制御装置（有効質量導出部、衝突予測部）
２２ 車載カメラ（衝突予測部）
２４ 接触センサ（物理量検出部、衝突部位検出部）
２６ 車速センサ（車速検出部）
２８ アクティブデバイス
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
Ｖａ 車速
Ｖｂ 走行速度
Ｖｒ 相対速度

Claims (6)

1. 車両の車速を検出する車速検出部と、
   前記車両と二輪車乗員が運転中の二輪車を含む対象物との衝突を予測する衝突予測部と、
   前記衝突予測部で前記二輪車との衝突が予測された場合、前記車速検出部で検出された車速より低い速度に基づいて有効質量を導出し、前記二輪車以外との衝突が予測された場合、前記車速検出部で検出された車速に基づいて有効質量を導出する有効質量導出部と、
   前記有効質量導出部で導出された有効質量が閾値以上の場合、歩行者及び二輪車乗員を含む車外者を保護する保護装置を作動させる信号を出力する信号出力部と、
   前記車両と前記対象物との相対速度を検出する相対速度検出部と、
   を含み、
   前記有効質量導出部は、前記衝突予測部で前記二輪車との衝突が予測された場合、前記相対速度検出部で検出された相対速度が前記車速検出部で検出された車速より低い場合に前記車速より低い速度として前記相対速度検出部で検出された相対速度を用いて有効質量を導出する
   を備えた車両用衝突検出装置。
2. 前記対象物は、前記歩行者を含む
   請求項１に記載の車両用衝突検出装置。
3. 前記対象物が前記車両に衝突した場合に前記車両に生じる物理量を検出する物理量検出部を含み、
   前記有効質量導出部は、前記衝突予測部で前記二輪車との衝突が予測された場合、前記車速検出部で検出された車速より低い速度及び前記物理量に基づいて有効質量を導出し、前記二輪車以外との衝突が予測された場合、前記車速検出部で検出された車速及び前記物理量に基づいて有効質量を導出する
   請求項１又は請求項２に記載の車両用衝突検出装置。
4. 前記車速より低い速度は、前記車速と１より小さい係数とを乗じて導出される
   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。
5. 前記対象物が衝突した前記車両の衝突部位を検出する衝突部位検出部を含み、
   前記衝突予測部は、前記二輪車の衝突が予測される前記車両の衝突予測部位を予測し、予測した前記車両の衝突予測部位と、前記衝突部位検出部で検出した前記車両の衝突部位とが対応する場合に、衝突した対象物が二輪車と推定する
   請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の車両用衝突検出装置。
6. 車両の車速を検出し、
   前記車両と二輪車乗員が運転中の二輪車を含む対象物との衝突を予測し、
   前記二輪車との衝突が予測された場合、検出された車速より低い速度に基づいて有効質量を導出し、前記二輪車以外との衝突が予測された場合、検出された車速に基づいて有効質量を導出し、
   導出された有効質量が閾値以上の場合、歩行者及び二輪車乗員を含む車外者を保護する保護装置を作動させる信号を出力する
   車両用衝突検出方法であって、
   前記車両と前記対象物との相対速度を検出し、
   前記二輪車との衝突が予測された場合、検出された相対速度が検出された車速より低い場合に前記車速より低い速度として前記検出された相対速度を用いて有効質量を導出する
   ことを含む車両用衝突検出方法。

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