JP2016215718A - 車両用衝突検知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両への衝突が発生したことを精度よく検出することができる製造の容易な車両用衝突検知装置の提供。【解決手段】車両ＶＥのバンパーリインフォースメント２４には、複数の超音波装置３Ｕ、３Ｌが取り付けられている。各々の超音波装置３Ｕ、３Ｌは、車両ＶＥの前方に向けて超音波を送出する。また、それぞれの超音波装置３Ｕ、３Ｌは、各超音波装置３Ｕ、３Ｌが送出した超音波がバンパーカバー２２に反射した反射波を受信する。歩行者保護ＥＣＵ６の変形量演算部は、超音波装置３Ｕ、３Ｌが送出した超音波の周波数と、受信した反射波の周波数との関係に基づいて、バンパーカバー２２の変形量を算出する。衝突判定部は、変形量演算部によって算出されたバンパーカバー２２の変形量が、所定の変形量閾値より大きい場合に、車両ＶＥのバンパーカバー２２に衝突が発生したと判定する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両への歩行者等の衝突を検出する車両用衝突検知装置に関する。

バンパーカバーの後方に緩衝体を設け、緩衝体とクロスメンバーとの間に検出用チューブを配置し、車両前端部への歩行者の衝突を検知する車両用衝突検知装置に関する従来技術があった（例えば、特許文献１参照）。当該従来技術による衝突検知装置は、バンパーカバーにおける広範囲の部位に対する衝突の検知を可能にすることを意図したものである。この従来技術においては、車幅方向に長く延びた検出用チューブ内に閾値以上の圧力が発生した場合に、バンパーカバーへの歩行者の衝突が発生したことを検知している。

特表２０１４−５０５６２９号公報

しかしながら、上述した従来技術による車両用衝突検知装置においては、車両前端部への衝突を、緩衝体を介して検知しているため、車両における衝突の発生を精度よく検出することができないという問題があった。すなわち、車両前端部のバンパーカバーにおいて衝突が発生した場合、当該衝突による衝撃は、緩衝体に伝播する間に減衰する。このため、例えば、衝突による衝撃が小さい場合、緩衝体の後方に配置された検出用チューブでは、衝突の衝撃による圧力の上昇を精度よく検知することはできなかった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両への衝突が発生したことを精度よく検出することができる製造の容易な車両用衝突検知装置を提供することにある。

上述した課題を解決するために、請求項１に係る車両用衝突検知装置（１）の発明は、車両（ＶＥ）の前方部（２）に配置され、車両の前方に向けて波動を送出する波動発生装置（３Ｕ、３Ｕ１、３Ｕ２、３Ｌ、３Ｌ１、３Ｌ２）と、波動発生装置から送出された波動が車両のバンパーカバー（２２）に反射した反射波を受信する反射波受信装置（３Ｕ、３Ｕ１、３Ｕ２、３Ｌ、３Ｌ１、３Ｌ２）と、波動発生装置が送出した波動の周波数（ｆｅ）と、反射波受信装置が受信した反射波の周波数（ｆｒ）との関係に基づいて、バンパーカバーの変形の度合いに応じた物理量（Ｖｆｍ、Ｑｆｍ）を算出する変形演算部（６２）と、変形演算部によって算出された物理量が、所定の閾値（Ｖｔｈ、Ｑｔｈ）より大きい場合、車両のバンパーカバーに衝突物を保護する保護装置（５）の作動を必要とする衝突が発生したことを検出する衝突判定部（６３）と、を備えている。

この構成によれば、波動発生装置が送出した波動の周波数と、反射波受信装置が受信した反射波の周波数との関係に基づいて、バンパーカバーの変形の度合いに応じた物理量を算出する変形演算部を備えている。また、変形演算部によって算出された物理量が、所定の閾値より大きい場合、車両のバンパーカバーに衝突物を保護する保護装置の作動を必要とする衝突が発生したことを検出する衝突判定部を備えている。これにより、バンパーカバーの変形の度合いに基づいて、衝突が発生したことを検出することができるため、車両の前方部への衝突が発生したことを正確に検知することができる。
また、緩衝体中において、検出用チューブ等を車幅方向に延びるように配置する必要がなく、製造の容易な車両用衝突検知装置にすることができる。
尚、本発明による車両用衝突検知装置は、歩行者衝突のみではなく、車両に対するすべての衝突検知を対象としている。

本発明の実施形態１による歩行者保護システムが取り付けられた車両の平面図 図１のII−II断面図 隣り合った超音波装置の配置関係を示した模式的な平面図 歩行者保護システムの構成を示したブロック図 超音波装置が受信した反射波に基づいて算出されたバンパーカバーの変形速度と時間との関係を示したグラフを表した図 変形速度から算出されたバンパーカバーの変形量と時間との関係を示したグラフを表した図 フロントバンパーの左右中央部に歩行者が衝突した場合を示した模式的な車両平面図 フロントバンパーの左端部に歩行者が衝突した場合を示した模式的な車両平面図 歩行者保護システムの制御フローチャートを示した図 実施形態２による歩行者保護システムが取り付けられた車両前方部の模式的な平面図

＜実施形態１の構成＞
図１乃至図７に基づき、本発明の実施形態１による歩行者保護システム１（車両用衝突検知装置に該当する）について説明する。尚、各々の図において方向を示す表示は、車両ＶＥに対する方向を表しており、例えば、「前」という表示は、矢印の方向が車両ＶＥの前方に該当していることを示している。また、以下、車両ＶＥに対する歩行者の衝突を中心に説明しているが、本発明による車両用衝突検知装置は、歩行者衝突のみではなく、車両ＶＥに対するすべての衝突検知を対象としている。

（歩行者保護システム１の全体構成）
図１に示したように、車両ＶＥの前端部には、フロントバンパー２１が取り付けられている。フロントバンパー２１は左右方向に延びており、バンパーカバー２２とバンパーアブソーバー２３とを含んでいる。バンパーカバー２２は、合成樹脂材料にて形成されており、車両ＶＥの前方部における意匠面を成している。バンパーアブソーバー２３は、車両ＶＥの前方部において衝突が発生した場合の衝撃吸収材として、バンパーカバー２２の後方に設けられている。バンパーアブソーバー２３は、例えば、発泡ポリプロピレンのような発泡樹脂によって形成されている。
バンパーアブソーバー２３は、その後端面２３ａにおいてバンパーリインフォースメント２４（バンパーリインフォースに該当する）の前面２４ａに取り付けられている。バンパーリインフォースメント２４は、アルミニウム合金のような金属材料によって、内部が中空に形成された強度部材であって左右方向に延びている。バンパーリインフォースメント２４は、前後方向に延びた左右一対のサイドメンバ２５Ｒ、２５Ｌの前端部に固定されている。上述したフロントバンパー２１、バンパーリインフォースメント２４およびサイドメンバ２５Ｒ、２５Ｌによって、ボデーユニット２（車両の前方部に該当する）が形成されている。

図１および図２に示したように、バンパーリインフォースメント２４の上面２４ｂには、複数のアッパ超音波装置３Ｕ（波動発生装置、反射波受信装置、アッパ波動発生装置に該当する）が取り付けられている。図１に示したように、複数のアッパ超音波装置３Ｕは、バンパーリインフォースメント２４上において、車幅方向に並ぶように配置されている。各々のアッパ超音波装置３Ｕは、車両ＶＥの前方に向けて超音波（波動に該当する）を送出する。また、それぞれのアッパ超音波装置３Ｕは、各アッパ超音波装置３Ｕが送出した超音波がバンパーカバー２２に反射した反射波を受信する。
また、バンパーリインフォースメント２４の下面２４ｃには、アッパ超音波装置３Ｕと同数のロア超音波装置３Ｌ（波動発生装置、反射波受信装置、ロア波動発生装置に該当する）が取り付けられている。各々のロア超音波装置３Ｌは、アッパ超音波装置３Ｕと同一の構成を有している。各々のロア超音波装置３Ｌは、前述したそれぞれのアッパ超音波装置３Ｕに対して、鉛直方向真下に配置されている。各々のロア超音波装置３Ｌは、車両ＶＥの前方に向けて超音波を送出する。また、それぞれのロア超音波装置３Ｌは、各ロア超音波装置３Ｌが送出した超音波がバンパーカバー２２に反射した反射波を受信する。
尚、以下の説明において、アッパ超音波装置３Ｕおよびロア超音波装置３Ｌを包括して、超音波装置３Ｕ、３Ｌと言う。

上述した内容から明らかなように、各々のアッパ超音波装置３Ｕは、車両ＶＥにおいて所定の高さに取り付けられ、それぞれのロア超音波装置３Ｌは、アッパ超音波装置３Ｕよりも低い位置に取り付けられている。
本実施形態において、超音波装置３Ｕ、３Ｌは、それぞれ超音波の送出機能と反射波の受信機能とを具備している。しかしながら、超音波を送出する超音波発生装置（波動発生装置に該当する）と、反射波を受信する超音波受信装置（反射波受信装置に該当する）とを別々に設けてもよい。この場合、超音波発生装置および超音波受信装置のうちの一方を、バンパーリインフォースメント２４に取り付け、他方を車両ＶＥの他の部材に取り付けるようにしてもよい。

各々の超音波装置３Ｕ、３Ｌは、所定の指向性を有しており、図３に示したように、送出される超音波の指向角θが設定されている。本実施形態において、各々の超音波装置３Ｕ、３Ｌから送出される超音波の指向角θはすべて同一に形成されている。
複数の超音波装置３Ｕ、３Ｌは、それぞれの指向角θに基づいて、車幅方向に隣接した超音波装置３Ｕ、３Ｌ同士（波動発生装置同士に該当する）の間が、所定の距離に設定されている。具体的には、複数の超音波装置３Ｕ、３Ｌは、送出される超音波の指向角θ内の領域（図１乃至図３においてハッチングにて示す）によって、車幅方向に隙間が発生しないように、車両ＶＥの車幅方向に略均等に並ぶように配置されている。図１に示すように、複数の超音波装置３Ｕ、３Ｌの指向角θ内の領域によって、バンパーカバー２２の車幅方向の全範囲をカバーしている。また、図３においてＬＯにて示すように、車幅方向に隣り合った超音波装置３Ｕ、３Ｌは、それぞれから送出される超音波の指向角θ内の領域（指向角内の領域に該当する）が互いに重畳するように配置されている。

図１に戻って、車両ＶＥに設けられた速度センサ４は、車両ＶＥの図示しない車輪またはトランスミッション等に取り付けられ、車両ＶＥの走行速度を検出している。
カウルエアバッグ装置５１は、歩行者保護装置５（保護装置に該当する）に含まれている。カウルエアバッグ装置５１は、フロントバンパー２１に歩行者が衝突した際に、図１に示したエンジンフードＨＥ上からフロントウィンドウＷＦ下部にかけてバッグを展開させ、衝突した歩行者等の衝突物を保護する。
また、ポップアップフード５２も、歩行者保護装置５に含まれている。ポップアップフード５２は、フロントバンパー２１に歩行者等が衝突した際に、エンジンフードＨＥの後端を上昇させている。これによって、ポップアップフード５２が緩衝部材となって、歩行者がエンジンなどの剛性を有した部材に衝突することを防ぎ、衝突した歩行者等の衝突物を保護する。

（歩行者保護ＥＣＵ６の構成）
車両ＶＥにおいて、図示しない運転席前側のフロアトンネル上には、歩行者保護ＥＣＵ６が取り付けられている。歩行者保護ＥＣＵ６は、図示しない入出力装置、ＣＰＵ、ＲＡＭ等により形成された制御装置である。図１に示したように、歩行者保護ＥＣＵ６には、上述した各々のアッパ超音波装置３Ｕ、ロア超音波装置３Ｌ、速度センサ４、カウルエアバッグ装置５１およびポップアップフード５２が、通信線によって接続されている。
図４に示したように、歩行者保護ＥＣＵ６は、車速判定部６１、変形量演算部６２、衝突判定部６３、ＡＮＤ回路６４、衝突位置判定部６５および保護装置ドライバー６６を含んでいる。

車速判定部６１は、速度センサ４およびＡＮＤ回路６４に接続されている。車速判定部６１は、速度センサ４による車速検出値Ｖｄｅｔが、所定の第１車速閾値Ｖｔｈ１以上であり、かつ、所定の第２車速閾値Ｖｔｈ２以下であるか否かを判定する。車速判定部６１は、車速検出値Ｖｄｅｔが、第１車速閾値Ｖｔｈ１以上であり、かつ、第２車速閾値Ｖｔｈ２以下である場合に、ハイ（Ｈ）信号を出力する。
変形量演算部６２（変形演算部に該当する）は、超音波装置３Ｕ、３Ｌおよび衝突判定部６３に接続されている。変形量演算部６２は、超音波装置３Ｕ、３Ｌが送出した超音波の周波数：ｆｅ（波動の周波数に該当する）と、受信した反射波の周波数：ｆｒ（反射波の周波数に該当する）との関係に基づいて、バンパーカバー２２の変形速度Ｖｆｍを算出する。その後、算出された変形速度Ｖｆｍに基づいて、バンパーカバー２２の変形量：Ｑｆｍ（バンパーカバーの変形の度合いに応じた物理量に該当する）を算出する。すなわち、衝突によって発生するバンパーカバー２２の変形に起因したドップラー効果によって、超音波装置３Ｕ、３Ｌが送出した超音波の周波数：ｆｅに対して、受信した反射波の周波数：ｆｒが変化する。変形量演算部６２は、これを利用して、バンパーカバー２２の変形速度Ｖｆｍを算出し、最終的に、バンパーカバー２２の変形量：Ｑｆｍを求めている。

以下、バンパーカバー２２の変形量：Ｑｆｍの算出方法を具体的に説明する。本実施形態は、超音波装置３Ｕ、３Ｌが車両ＶＥに固定され（車両ＶＥに対し不動）、超音波を反射するバンパーカバー２２が、超音波装置３Ｕ、３Ｌに対して移動するモデルと解される。したがって、送出した超音波の周波数：ｆｅと、反射波の周波数：ｆｒとの間には、下式の関係がある。
ｆｒ＝｛（Ｖｓｓ＋Ｖｆｍ）／（Ｖｓｓ−Ｖｆｍ）｝×ｆｅ ・・・・・ （１）
但し、Ｖｓｓは、送出された超音波の速度、Ｖｆｍはバンパーカバー２２の変形速度を示している。（１）式において、バンパーカバー２２の変形速度：Ｖｆｍは、後方に向いている（超音波装置３Ｕ、３Ｌに対し近づく）場合を正とする。
（１）式より、
Ｖｆｍ＝Ｖｓｓ×｛（ｆｒ−ｆｅ）／（ｆｒ＋ｆｅ）｝ ・・・・・ （２）
が求まる。（２）式を用いて、超音波の周波数：ｆｅと、反射波の周波数：ｆｒとの関係に基づいて、バンパーカバー２２の変形速度：Ｖｆｍが算出される。算出されたバンパーカバー２２の変形速度：Ｖｆｍは、図５Ａに示されている。図５Ａにおいて、変形速度：Ｖｆｍが正の値をとる期間は、衝突によりバンパーカバー２２が後方に向けて変形している状態を示している。また、図５Ａにおいて、変形速度：Ｖｆｍが負の値をとる期間は、衝突後、バンパーカバー２２が前方に向けて復元している状態を示している。
次に、求められた変形速度：Ｖｆｍを、下式により時間積分することにより、バンパーカバー２２の変形量：Ｑｆｍが算出される。
Ｑｆｍ＝∫（Ｖｆｍ）ｄｔ ・・・・・ （３）
算出されたバンパーカバー２２の変形量：Ｑｆｍは、図５Ｂに示されている。

図４に示したように、衝突判定部６３は、変形量演算部６２、ＡＮＤ回路６４および後述する衝突位置判定部６５に接続されている。衝突判定部６３は、変形量演算部６２によって算出されたバンパーカバー２２の変形量：Ｑｆｍを、所定の変形量閾値Ｑｔｈ（図５Ｂ示、所定の閾値に該当する）と比較する。衝突判定部６３は、バンパーカバー２２の変形量：Ｑｆｍが、変形量閾値Ｑｔｈより大きい場合に、車両ＶＥのバンパーカバー２２に、歩行者保護装置５の作動を必要とする衝突が発生したと判定し、Ｈ信号を出力する。衝突判定部６３は、複数の超音波装置３Ｕ、３Ｌの内、最も大きい値が算出された超音波装置３Ｕ、３Ｌの変形量：Ｑｆｍを、変形量閾値Ｑｔｈと比較してもよいし、複数の超音波装置３Ｕ、３Ｌの変形量：Ｑｆｍの平均値を変形量閾値Ｑｔｈと比較してもよい。
衝突判定部６３は、衝突位置判定部６５によって検出されたバンパーカバー２２における衝突位置に基づいて、上述した変形量閾値Ｑｔｈを変化させることが可能に形成されている。例えば、歩行者が、フロントバンパー２１の左右方向端部付近に衝突する場合（図６Ｂ示）がある。この場合、フロントバンパー２１の左右方向中央部付近に衝突した時（図６Ａ示）に比べて、車両ＶＥに加わる衝撃が同じであっても、バンパーカバー２１に発生する変形量が少なめになることがある。したがって、衝突判定部６３は、歩行者がフロントバンパー２１の左右方向端部付近に衝突した時は、フロントバンパー２１の左右方向中央部付近に衝突した場合に比べて、変形量閾値Ｑｔｈを低く設定してもよい。

ＡＮＤ回路６４の一対の入力端は、車速判定部６１および衝突判定部６３に接続されている。ＡＮＤ回路６４は、車速判定部６１において、Ｈ信号が出力されており、さらに、衝突判定部６３において、Ｈ信号を出力している場合に、Ｈ信号を出力する。
前述した衝突位置判定部６５は、超音波装置３Ｕ、３Ｌおよび衝突判定部６３に接続されている。衝突位置判定部６５は、超音波装置３Ｕ、３Ｌから入力された超音波の周波数：ｆｅと反射波の周波数：ｆｒとに基づき、バンパーカバー２２における衝突位置を検出している。衝突位置判定部６５は、バンパーカバー２２において、超音波の周波数：ｆｅに対する反射波の周波数：ｆｒの変化量の大きい超音波装置３Ｕ、３Ｌが配置されている部位が、衝突位置であることを検出している。
保護装置ドライバー６６は、ＡＮＤ回路６４の出力端に接続されており、ＡＮＤ回路６４からＨ信号が出力されている場合に、カウルエアバッグ装置５１またはポップアップフード５２を作動させる。

（歩行者保護システム１の制御方法）
以下、図７に基づいて、歩行者保護ＥＣＵ６による、歩行者保護システム１の制御方法について説明する。最初に、速度センサ４から車速判定部６１に対し、車両ＶＥの車速検出値Ｖｄｅｔが入力される（ステップＳ１０１）。次に、車速判定部６１によって、車速検出値Ｖｄｅｔが、第１車速閾値Ｖｔｈ１以上であり、かつ、第２車速閾値Ｖｔｈ２以下であるか否かが判定される（ステップＳ１０２）。車速検出値Ｖｄｅｔが、第１車速閾値Ｖｔｈ１未満、または、第２車速閾値Ｖｔｈ２を越えていると判定された場合、本制御フローを終了する。車速検出値Ｖｄｅｔが、第１車速閾値Ｖｔｈ１以上であり、かつ、第２車速閾値Ｖｔｈ２以下であると判定された場合、超音波装置３Ｕ、３Ｌからバンパーカバー２２に向けて、超音波が送出される（ステップＳ１０３）。

送出された超音波はバンパーカバー２２において反射され、反射波が超音波装置３Ｕ、３Ｌによって受信される（ステップＳ１０４）。上述したように、変形量演算部６２において、超音波装置３Ｕ、３Ｌが送出した超音波の周波数：ｆｅと、受信した反射波の周波数：ｆｒとの関係に基づいて、バンパーカバー２２の変形量：Ｑｆｍが算出される（ステップＳ１０５）。算出されたバンパーカバー２２の変形量：Ｑｆｍは、衝突判定部６３において、変形量閾値Ｑｔｈ以上であるか否かが判定される（ステップＳ１０６）。バンパーカバー２２の変形量：Ｑｆｍが、変形量閾値Ｑｔｈ以上であると判定された場合、バンパーカバー２２において、歩行者保護装置５の作動を必要とする衝突が発生したことを検出し（ステップＳ１０７）、歩行者保護装置５を作動させる（ステップＳ１０８）。ステップＳ１０６において、バンパーカバー２２の変形量：Ｑｆｍが、変形量閾値Ｑｔｈ未満であると判定された場合、本制御フローを終了する。

＜実施形態１の作用効果＞
本実施形態によれば、超音波装置３Ｕ、３Ｌが送出した超音波の周波数と、超音波装置３Ｕ、３Ｌが受信した反射波の周波数との関係に基づいて、バンパーカバー２２の変形量Ｑｆｍを算出する変形量演算部６２を備えている。そして、変形量演算部６２によって算出された変形量Ｑｆｍが、所定の変形量閾値Ｑｔｈより大きい場合に、車両ＶＥのバンパーカバー２２に、歩行者保護装置５の作動を必要とする衝突が発生したことを検出する衝突判定部６３を備えている。これにより、バンパーカバー２２の変形の度合いに基づいて、衝突が発生したことを検出することができるため、車両ＶＥのフロントバンパー２１への衝突が発生したことを正確に検知することができる。
また、バンパーカバー２２の変形量Ｑｆｍを直接的に検出するため、衝突による車両ＶＥの他部材の変形による影響を受けず、フロントバンパー２１への衝突が発生したことを正確に検知することができる。
また、バンパーアブソーバー２３中において、検出用チューブ等を車幅方向に延びるように配置する必要がなく、製造の容易な歩行者保護システム１にすることができる。

また、衝突判定部６３は、変形量演算部６２によって算出された変形量Ｑｆｍが、所定の変形量閾値Ｑｔｈより大きい場合に、車両ＶＥのフロントバンパー２１に衝突が発生したことを検出している。これにより、物体が車両ＶＥに低速度で衝突し、バンパーカバー２２の変形速度Ｖｆｍが上昇しない場合においても、実際に、バンパーカバー２２に発生した変形量Ｑｆｍに基づいて、バンパーカバー２２に衝突が発生したことを正確に検出することができる。
また、超音波装置３Ｕ、３Ｌは、剛性を有したバンパーリインフォースメント２４に取り付けられている。これにより、フロントバンパー２１に衝突が発生した場合に、車両ＶＥ上において、超音波装置３Ｕ、３Ｌが移動することを防止し、バンパーカバー２２に発生した変形量Ｑｆｍを正確に検出することができる。また、超音波装置３Ｕ、３Ｌの車両への取付時に、超音波装置３Ｕ、３Ｌが、フロントバンパー２１上の他部材と干渉することを防止することができる。また、超音波装置３Ｕ、３Ｌを、ボルト等により、バンパーリインフォースメント２４に容易に取り付けることができるとともに、超音波装置３Ｕ、３Ｌは、バンパーリインフォースメント２４上に安定して固定される。

また、超音波装置３Ｕ、３Ｌは、車両ＶＥにおいて所定の高さに取り付けられたアッパ波動発生装置３Ｕと、アッパ波動発生装置３Ｕよりも低い位置に取り付けられたロア波動発生装置３Ｌとを含んでいる。これにより、アッパ波動発生装置３Ｕとロア波動発生装置３Ｌとにより、バンパーカバー２２における部位を区画して変形を検出することができる。したがって、フロントバンパー２１へ衝突した物体の種類によって、バンパーカバー２２の変形部位が異なっても、それらの複数の種類の物体による衝突をそれぞれ検出することができる。具体的には、アッパ波動発生装置３Ｕによって、フロントバンパー２１に歩行者が衝突し、倒れこんだことを検出することができる。また、ロア波動発生装置３Ｌによって、フロントバンパー２１に車輪径の小さい自転車の衝突が発生したことを検出することができる。

また、超音波装置３Ｕ、３Ｌは、車両ＶＥの車幅方向に並ぶようにそれぞれ複数個配置されている。これにより、フロントバンパー２１への衝突の発生を、その長手方向において広範囲に検出することができる。
また、各々の超音波装置３Ｕ、３Ｌは、所定の指向性を有しており、それぞれの超音波装置３Ｕ、３Ｌから送出される超音波の指向角θに基づいて、車幅方向に隣接した超音波装置３Ｕ、３Ｌの間が所定の距離に設定されている。これにより、フロントバンパー２１上において、バンパーカバー２２の変形を検出できない部位をなくし、フロントバンパー２１上において、衝突の発生を漏らさず検出することができる。
また、車幅方向に隣り合った超音波装置３Ｕ、３Ｌは、それぞれの指向角θ内の領域が互いに重畳するように配置されている。これにより、それぞれの超音波装置３Ｕ、３Ｌの指向角θにばらつきがあっても、指向角θ内の領域によって、フロントバンパー２１上において、車幅方向に確実に隙間をなくすことができる。

＜実施形態２の構成＞
図８に基づき、実施形態２による歩行者保護システム１について説明する。本実施形態において、車両ＶＥのバンパーリインフォースメント２４の上面２４ｂには、複数の第１アッパ超音波装置３Ｕ１（波動発生装置、アッパ波動発生装置、第１波動発生装置、反射波受信装置に該当する）が取り付けられている。また、バンパーリインフォースメント２４の上面２４ｂには、複数の第２アッパ超音波装置３Ｕ２（波動発生装置、アッパ波動発生装置、第２波動発生装置、反射波受信装置に該当する）が取り付けられている。各々の第１アッパ超音波装置３Ｕ１は、車両ＶＥの前方に向けて超音波を送出するとともに、各第１アッパ超音波装置３Ｕ１が送出した超音波がバンパーカバー２２に反射した反射波を受信する。各々の第２アッパ超音波装置３Ｕ２も、車両ＶＥの前方に向けて超音波を送出するとともに、各第２アッパ超音波装置３Ｕ２が送出した超音波がバンパーカバー２２に反射した反射波を受信する。
第１アッパ超音波装置３Ｕ１および第２アッパ超音波装置３Ｕ２は、所定の指向性を有しており、第１アッパ超音波装置３Ｕ１は指向角θ１（所定の指向角に該当する）を備えており、第２アッパ超音波装置３Ｕ２は、指向角θ２を具備している。図８に示したように、第２アッパ超音波装置３Ｕ２の指向角θ２は、第１アッパ超音波装置３Ｕ１の指向角θ１よりも広く形成されている。

また、バンパーリインフォースメント２４の下面２４ｃには、複数の第１ロア超音波装置３Ｌ１（波動発生装置、ロア波動発生装置、第１波動発生装置、反射波受信装置に該当する）が取り付けられている。また、バンパーリインフォースメント２４の下面２４ｃには、複数の第２ロア超音波装置３Ｌ２（波動発生装置、ロア波動発生装置、第２波動発生装置、反射波受信装置に該当する）が取り付けられている。第１ロア超音波装置３Ｌ１は、第１アッパ超音波装置３Ｕ１と同一の構成に形成されており、第２ロア超音波装置３Ｌ２は、第２アッパ超音波装置３Ｕ２と同一の構成に形成されている。各々の第１ロア超音波装置３Ｌ１および第２ロア超音波装置３Ｌ２は、前述したそれぞれの第１アッパ超音波装置３Ｕ１または第２アッパ超音波装置３Ｕ２に対して、鉛直方向真下に配置されている。以下、第１アッパ超音波装置３Ｕ１、第２アッパ超音波装置３Ｕ２、第１ロア超音波装置３Ｌ１および第２ロア超音波装置３Ｌ２を包括して、超音波装置３Ｕ１、３Ｕ２、３Ｌ１、３Ｌ２と言う。また、第１アッパ超音波装置３Ｕ１および第１ロア超音波装置３Ｌ１を包括して、第１超音波装置３Ｕ１、３Ｌ１と言う。さらに、第２アッパ超音波装置３Ｕ２および第２ロア超音波装置３Ｌ２を包括して、第２超音波装置３Ｕ２、３Ｌ２と言う。

超音波装置３Ｕ１、３Ｕ２、３Ｌ１、３Ｌ２は、隣接した超音波装置３Ｕ１、３Ｕ２、３Ｌ１、３Ｌ２同士の間の間隔が、車幅方向において不均等となるように、バンパーリインフォースメント２４上に配置されている。図８に示したように、第１超音波装置３Ｕ１、３Ｌ１同士（第１波動発生装置同士に該当する）が隣接して配置された場合、第２超音波装置３Ｕ２、３Ｌ２同士（第２波動発生装置同士に該当する）が隣接して配置された場合に比べて、隣接した第１超音波装置３Ｕ１、３Ｌ１との間の距離が小さくなるように配置されている。また、第１超音波装置３Ｕ１、３Ｌ１同士が隣接して配置された場合、第１超音波装置３Ｕ１、３Ｌ１と第２超音波装置３Ｕ２、３Ｌ２とが隣接して配置された場合に比べて、隣接した第１超音波装置３Ｕ１、３Ｌ１との間の距離が小さくなるように配置されている。

＜実施形態２の作用効果＞
本実施形態によれば、隣接した超音波装置３Ｕ１、３Ｕ２、３Ｌ１、３Ｌ２同士の間の間隔が、車幅方向において不均等となるように、超音波装置３Ｕ１、３Ｕ２、３Ｌ１、３Ｌ２が配置されている。これにより、密な衝突検知を必要とする部位には、隣接した超音波装置３Ｕ１、３Ｕ２、３Ｌ１、３Ｌ２同士の間の間隔が小さくなるように、超音波装置３Ｕ１、３Ｕ２、３Ｌ１、３Ｌ２を配置することができる。また、密な衝突検知を必要としない部位には、隣接した超音波装置３Ｕ１、３Ｕ２、３Ｌ１、３Ｌ２同士の間の間隔が大きくなるように、超音波装置３Ｕ１、３Ｕ２、３Ｌ１、３Ｌ２を配置することができる。したがって、フロントバンパー２１の各部位における、必要とされる衝突検知の精度に応じて、超音波装置３Ｕ１、３Ｕ２、３Ｌ１、３Ｌ２を配置することができ、取り付ける超音波装置３Ｕ１、３Ｕ２、３Ｌ１、３Ｌ２の数を節約することができる。

また、複数の超音波装置３Ｕ１、３Ｕ２、３Ｌ１、３Ｌ２は、所定の指向角θ１を備えた第１超音波装置３Ｕ１、３Ｌ１と、第１超音波装置３Ｕ１、３Ｌ１よりも広い指向角θ２を具備した第２超音波装置３Ｕ２、３Ｌ２を含んでいる。そして、第１超音波装置３Ｕ１、３Ｌ１同士が隣接して配置された場合、第２超音波装置３Ｕ２、３Ｌ２同士が隣接して配置された場合に比べて、隣接した第１超音波装置３Ｕ１、３Ｌ１との間の距離が小さくなるように配置されている。また、第１超音波装置３Ｕ１、３Ｌ１同士が隣接して配置された場合、第１超音波装置３Ｕ１、３Ｌ１と第２超音波装置３Ｕ２、３Ｌ２とが隣接して配置された場合に比べて、隣接した第１超音波装置３Ｕ１、３Ｌ１との間の距離が小さくなるように配置されている。これにより、車両ＶＥにおいて、超音波装置３Ｕ１、３Ｕ２、３Ｌ１、３Ｌ２の取付スペースが少ない部位には、広い指向角θ２を具備した第２超音波装置３Ｕ２、３Ｌ２を配置することができる。このようにして、車両ＶＥ上の取付スペースの制約を満足できるとともに、フロントバンパー２１上において、衝突検知を漏らさず行うことができる。

＜他の実施形態＞
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。
変形量演算部６２によって算出されたバンパーカバー２２の変形速度：Ｖｆｍが、所定の速度閾値：Ｖｔｈ（図５Ａ示）より大きい場合に、衝突判定部６３が、車両ＶＥのバンパーカバー２２に衝突が発生したと判定するようにしてもよい。これにより、フロントバンパー２１に高速で物体が衝突した場合、衝突の発生を容易に検出することができる。尚、変形速度：Ｖｆｍは、バンパーカバーの変形の度合いに応じた物理量に該当し、速度閾値：Ｖｔｈは、所定の閾値に該当する。
また、バンパーカバー２２に向けて送出する波動として、超音波に代えて、電波または光を使用してもよい。
また、超音波装置３Ｕ、３Ｌは、サイドメンバ２５Ｒ、２５Ｌまたはフロアパネルといった、車両ＶＥ上において剛性を有したバンパーリインフォースメント２４以外の部材に取り付けられていてもよい。
また、フロントバンパー２１上において、隣り合った超音波装置３Ｕ、３Ｌの指向角θ内の領域同士が互いに重畳している部位と、双方の間に隙間を持たせた部位とを併存させるようにしてもよい。

図面中、１は歩行者保護システム（車両用衝突検知装置）、２はボデーユニット（車両の前方部）、３Ｕはアッパ超音波装置（波動発生装置、反射波受信装置、アッパ波動発生装置）、３Ｕ１は第１アッパ超音波装置（波動発生装置、反射波受信装置、アッパ波動発生装置、第１波動発生装置）、３Ｕ２は第２アッパ超音波装置（波動発生装置、反射波受信装置、アッパ波動発生装置、第２波動発生装置）、３Ｌはロア超音波装置（波動発生装置、反射波受信装置、ロア波動発生装置）、３Ｌ１は第１ロア超音波装置（波動発生装置、反射波受信装置、ロア波動発生装置、第１波動発生装置）、３Ｌ２は第２ロア超音波装置（波動発生装置、反射波受信装置、ロア波動発生装置、第２波動発生装置）、５は歩行者保護装置(保護装置)、２２はバンパーカバー、２４はバンパーリインフォースメント（バンパーリインフォース）、６２は変形量演算部（変形演算部）、６３は衝突判定部、ｆｅは超音波周波数（波動の周波数）、ｆｒは反射波周波数（反射波の周波数）、ＶＥは車両、Ｑｆｍは変形量（バンパーカバーの変形の度合いに応じた物理量）、Ｑｔｈは変形量閾値（所定の閾値）、Ｖｆｍは変形速度（バンパーカバーの変形の度合いに応じた物理量）、Ｖｔｈは速度閾値（所定の閾値）、θ，θ１，θ２は指向角を示している。

Claims (10)

1. 車両（ＶＥ）の前方部（２）に配置され、前記車両の前方に向けて波動を送出する波動発生装置（３Ｕ、３Ｕ１、３Ｕ２、３Ｌ、３Ｌ１、３Ｌ２）と、
   該波動発生装置から送出された前記波動が前記車両のバンパーカバー（２２）に反射した反射波を受信する反射波受信装置（３Ｕ、３Ｕ１、３Ｕ２、３Ｌ、３Ｌ１、３Ｌ２）と、
   前記波動発生装置が送出した前記波動の周波数（ｆｅ）と、前記反射波受信装置が受信した前記反射波の周波数（ｆｒ）との関係に基づいて、前記バンパーカバーの変形の度合いに応じた物理量（Ｖｆｍ、Ｑｆｍ）を算出する変形演算部（６２）と、
   該変形演算部によって算出された前記物理量が、所定の閾値（Ｖｔｈ、Ｑｔｈ）より大きい場合、前記車両のバンパーカバーに衝突物を保護する保護装置（５）の作動を必要とする衝突が発生したことを検出する衝突判定部（６３）と、
   を備えた車両用衝突検知装置（１）。
2. 前記変形演算部は、
   前記波動発生装置によって送出された前記波動の周波数と、前記反射波受信装置が受信した前記反射波の周波数との関係に基づいて、前記バンパーカバーの変形速度（Ｖｆｍ）を算出し、
   前記衝突判定部は、
   前記変形演算部によって算出された前記変形速度が、所定の速度閾値（Ｖｔｈ）より大きい場合に、前記車両のバンパーカバーに衝突が発生したことを検出する請求項１記載の車両用衝突検知装置。
3. 前記変形演算部は、
   前記波動発生装置によって送出された前記波動の周波数と、前記反射波受信装置が受信した前記反射波の周波数との関係に基づいて、前記バンパーカバーの変形速度を求めた後、該変形速度から前記バンパーカバーの変形量（Ｑｆｍ）を算出し、
   前記衝突判定部は、
   前記変形演算部によって算出された前記変形量が、所定の変形量閾値（Ｑｔｈ）より大きい場合に、前記車両のバンパーカバーに衝突が発生したことを検出する請求項１記載の車両用衝突検知装置。
4. 前記波動発生装置および前記反射波受信装置のうちの少なくとも一方は、前記車両のバンパーリインフォース（２４）に取り付けられた請求項１乃至３のうちのいずれか一項に記載の車両用衝突検知装置。
5. 前記波動発生装置は、
   前記車両において所定の高さに取り付けられたアッパ波動発生装置（３Ｕ、３Ｕ１、３Ｕ２）と、
   該アッパ波動発生装置よりも低い位置に取り付けられたロア波動発生装置（３Ｌ、３Ｌ１、３Ｌ２）と、
   を含んでいる請求項１乃至４のうちのいずれか一項に記載の車両用衝突検知装置。
6. 前記波動発生装置および前記反射波受信装置は、前記車両の車幅方向に並ぶようにそれぞれ複数個配置されている請求項１乃至５のうちのいずれか一項に記載の車両用衝突検知装置。
7. 各々の前記波動発生装置は、所定の指向性を有しており、それぞれの前記波動発生装置から送出される前記波動の指向角（θ、θ１、θ２）に基づいて、車幅方向に隣接した前記波動発生装置同士の間が、所定の距離に設定されている請求項６記載の車両用衝突検知装置。
8. 隣接した前記波動発生装置（３Ｕ１、３Ｕ２、３Ｌ１、３Ｌ２）同士の間の間隔は不均等となるように、前記波動発生装置が配置されている請求項７記載の車両用衝突検知装置。
9. 複数の前記波動発生装置は、
   所定の前記指向角（θ１）を有する第１波動発生装置（３Ｕ１、３Ｌ１）と、
   該第１波動発生装置よりも広い前記指向角（θ２）を具備した第２波動発生装置（３Ｕ２、３Ｌ２）と、
   を含んでおり、
   前記第１波動発生装置同士が隣接して配置された場合、前記第２波動発生装置同士が隣接して配置された場合または前記第１波動発生装置と前記第２波動発生装置とが隣接して配置された場合に比べて、隣接した前記第１波動発生装置との間の距離が小さくなるように配置されている請求項８記載の車両用衝突検知装置。
10. 車幅方向に隣り合った前記波動発生装置は、それぞれの前記指向角内の領域が互いに重畳するように配置されている請求項７乃至９のうちのいずれか一項に記載の車両用衝突検知装置。

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