JP2021104703A - 衝突予測判定装置、及び交通弱者保護システム - Google Patents

Abstract

【課題】車両の進行方向前方に歩行者・サイクリストを含む交通弱者が飛び出してきた場合であっても、交通弱者に対する車両の衝突を高い精度で予測判定可能にする。【解決手段】衝突予測判定装置１８は、自車両１５の進行方向前方を含む第１監視領域に存する障害物に係る外界情報を取得する外界センサ（カメラ２１・レーダ２３・ライダ２５）と、自車両１５に近接した第２監視領域に存する障害物の接触を含む近接情報を取得する近接センサ（外界ソナー２７・圧力チューブセンサ２９）と、自車両１５に設けた前側外装部材５，７と車両側構造物（バルクヘッド４７・バンパビーム４９）との間隙情報を取得する間隙センサ（内界ソナー２８）と、外界センサによる外界情報、近接センサによる近接情報、及び間隙センサによる間隙情報に基づいて、交通弱者と自車両１５との衝突有無を含む衝突態様の予測判定を行う衝突予測判定部６３と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、歩行者・サイクリストを含む交通弱者に対する車両の衝突を高い精度で予測判定可能な衝突予測判定装置、及び交通弱者保護システムに関する。

本願出願人は、物標の認識精度を向上させるため、物標認識システムに係る発明を開示している（特許文献１参照）。

特許文献１に係る物標認識システムの発明は、物標からの反射波を利用して物標の位置及び速度を認識する第１認識装置（カメラ・レーダを含む）と、物標の輪郭の一部を少なくとも利用して物標の位置及び速度を認識する第２認識装置（カメラ・ライダを含む）と、第１認識装置により認識された物標と、第２認識装置により認識された物標とが同一の物標であるか否かを判定し、同一の物標であると判定した場合に、同一の物標であると判定した物標同士を互いに対応付ける対応付処理部と、対応付けられた物標の将来の位置及び速度を予測する予測部と、予測部による予測結果と、第１認識装置及び第２認識装置による認識結果とに基づいて、第１認識装置または第２認識装置の状態が所定状態であるか否かを判定する判定部とを備える。

特許文献１の物標認識システムに係る発明によれば、処理速度を向上させつつ、物標の認識精度を向上させることができる。

特開２０１８−２０５８７８号公報

ところで、本発明者らの研究によると、歩行者・サイクリストを含む交通弱者に対する車両の衝突態様では、車両の進行方向前方に歩行者・サイクリストが飛び出してくる衝突態様が多い傾向のあることがわかっている。こうした比較的近距離の障害物の車両に対する衝突を高い精度で予測するのは、カメラ・レーダ・ライダといった外界センサでは限界があった。

本発明は、前記した実情に鑑みてなされたものであり、車両の進行方向前方に歩行者・サイクリストを含む交通弱者が飛び出してきた場合であっても、交通弱者に対する車両の衝突を高い精度で予測判定可能な衝突予測判定装置を提供することを目的とする。

また、本発明は、前記した衝突予測判定装置を備え、交通弱者に対する優れた保護効果が得られる交通弱者保護システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る衝突予測判定装置は、自車両の進行方向前方を含む第１監視領域に存する障害物に係る外界情報を取得する外界センサと、前記第１監視領域より自車両に近接した領域であって自車両の進行方向前方を含む第２監視領域に存する障害物に係る近接情報を取得する近接センサと、自車両に設けた前側外装部材と車両側構造物との間隙情報を取得する間隙センサと、前記外界センサによる外界情報及び前記近接センサによる近接情報に基づいて前記障害物に対する衝突形態の予測判定を行うと共に、及び前記間隙センサによる間隙情報に基づいて前記障害物に対する衝突判定を行う衝突予測判定部と、を備え、前記近接センサは、前記障害物に対する相対距離を計測する外界ソナーからなり、前記間隙センサは、前記前側外装部材と前記車両側構造物との相対距離を計測する内界ソナーからなることを最も主要な特徴とする。

本発明によれば、車両の進行方向前方に歩行者・サイクリストを含む交通弱者が飛び出してきた場合であっても、交通弱者に対する車両の衝突を高い精度で予測判定することができる。

本発明の実施形態に係る交通弱者保護システムの概略ブロック構成図である。 本発明の実施形態に係る衝突予測判定装置を搭載した車両の正面図である。 車両のフロントバンパ周りの車体前部構造を概念的に表す説明図である。 衝突予測判定部によって予測判定される複数の衝突態様を例示的に表す図である。 チューブセンサの出力信号の例を示す図である。 本実施形態に適用される複数の衝突判定閾値の説明図である。 本発明の実施形態に係る衝突予測判定装置の動作説明に供する模式図である。 カメラ・レーダ・ライダ判定処理のフローチャートである。 外界ソナー反応処理のフローチャートである。 内界ソナーによる衝突判定処理のフローチャートである。

以下、本発明の実施形態に係る衝突予測判定装置、及び交通弱者保護システムについて、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下に示す図において、共通の機能を有する部材間、又は、相互に対応する機能を有する部材間には、原則として共通の参照符号を付するものとする。また、説明の便宜のため、部材のサイズ及び形状は、変形又は誇張して模式的に表す場合がある。

〔本発明の実施形態に係る交通弱者保護システム１１の概要〕
はじめに、本発明の実施形態に係る交通弱者保護システム１１の概要について、図１、図２Ａ、及び図２Ｂを適宜参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る交通弱者保護システム１１の概略ブロック構成図である。図２Ａは、衝突予測判定装置１８を搭載した車両１５の正面図である。図２Ｂは、自車両の前部構造を概念的に表す説明図である。

交通弱者保護システム１１は、車両（自車両と呼ぶ場合がある。）１５に衝突した障害物（図示略）を保護する装置である。ここで、本発明で想定している障害物とは、例えば、歩行者・サイクリストを含む交通弱者である。サイクリストとは、自転車の搭乗者及び自転車本体の集合体を意味する。
なお、本明細書において、車両１５の進行方向を「前方」、後退方向を「後方」、鉛直上方を「上方」、鉛直下方を「下方」と呼ぶ。また、前方を向いた運転者（不図示）から視た左右方向を「左方」、「右方」とそれぞれ呼ぶ。

交通弱者保護システム１１は、衝突予測判定ＥＣＵ１３、入力系統１７、及び出力系統１９を備えて構成されている。
衝突予測判定ＥＣＵ１３は、基本的に、交通弱者と自車両１５との衝突有無を含む衝突態様の予測判定を行う機能を有する。
かかる予測判定機能を実現するために、車両１５には、交通弱者と自車両１５との衝突予測判定を行う際に参照される各種情報を入力するための入力系統１７と、交通弱者と自車両１５との衝突が予測判定された場合に、衝突による衝撃から交通弱者を保護するための出力系統（保護装置）１９と、が搭載されている。
本発明において、衝突予測判定ＥＣＵ１３及び入力系統１７の組み合わせに係る構成が、衝突予測判定装置１８に相当する。

ここで、衝突予測判定装置１８を搭載した車両１５の構成について、図２Ａ及び図２Ｂを参照して説明する。
正面視の車両１５には、図２Ａに示すように、ボンネットフード１と、フロントフェンダ２と、バックミラー３と、ドアミラー４ａ，４ｂと、フロントグリル５と、フードエッジカバー６と、フロントバンパ７と、チンスポイラ８と、が備わっている。ボンネットフード１の下方空間（符号なし）は、一般に、エンジンルームである。

フロントフェンダ２は、ボンネットフード１の車幅方向左右に設けられる、前輪Ｗの上方を覆う外板部材である。バックミラー３は、車室内の上部前端中央に設けられ、後方視界を確保する際に用いる車室内ミラーである。ドアミラー４ａ，４ｂは、フロントドア（不図示）の左右上部前端に設けられ、左右の後方視界を確保する際に用いる車室外ミラーである。

フロントグリル５は、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、自車両１５の前端部付近において、自車両１５の前端部から外気を取り込み、取り込んだ外気をラジエータ（不図示）に導く部材である。フロントグリル５は、例えば、車幅方向に延設された複数枚の略板状の導風板（不図示）を、適宜の間隔を置いて上下方向に並設して構成される。フロントグリル５は、本発明の「前側外装部材」の一部に相当する。

フードエッジカバー６は、ボンネットフード１とフロントグリル５との隙間を埋めるように設けられている。フードエッジカバー６は、ボンネットフード１の先端部に沿って車幅方向に延設された鋼板部（符号なし）を備えている。フードエッジカバー６は、左右方向を軸として、回動可能に軸支されている。フードエッジカバー６の下方には、フードエアバッグ４５を備える後記のフードエアバッグ装置３７が設けられている。

フードエアバッグ４５が膨張展開すると、フードエッジカバー６はフードエアバッグ４５に押し上げられて回動する。これにより、フードエアバッグ４５を解放するように構成されている。

フロントバンパ７は、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、自車両１５の前端縁部に設けられる衝撃緩衝用の板状部材である。フロントバンパ７は、障害物の衝突時に塑性変形することで自車両１５を衝突の衝撃から保護する役割を果たす。フロントバンパ７は、本発明の「前側外装部材」の一部に相当する。
チンスポイラ８は、フロントバンパ７の下方に設けられる板状部材である。チンスポイラ８は、自車両１５の空力特性を向上させる機能を有する。

前に戻って説明を続けると、入力系統１７には、カメラ２１、レーダ２３、ライダ２５、外界ソナー２７、内界ソナー２８、圧力チューブセンサ２９、Ｇセンサ３１、及び車速センサ３３が属している。

カメラ２１は、自車両１５の前方斜め下方に傾いた光軸を有し、自車両１５の進行方向の画像を撮像する機能を有する。カメラ２１としては、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）カメラやＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラなどを適宜用いることができる。カメラ２１は、図２Ａに示すように、自車両１５のウインドシールド中央上部に備わるバックミラー３の背面側等に設けられる。
カメラ２１により撮像された自車両１５の進行方向画像情報は、例えばＮＴＳＣ（National Television Standards Committee）などのインターレース方式により生成される画像情報として衝突予測判定ＥＣＵ１３へ送られる。

レーダ２３は、自車両１５の進行方向前方及び側方にミリ波・マイクロ波等の電波を放射すると共に、障害物によって反射された電波（反射波）を検出することによって、車両１５から障害物までの距離及び方向の情報を取得する機能を有する。
図２Ａに示す例では、レーダ２３は、フロントフェンダ２に設けられる前部右側レーダ２３ａ、前部左側レーダ２３ｃ、フロントグリル５に設けられる前部中央レーダ２３ｂの都合３つが自車両１５に設けられている。レーダ２３による自車両１５の進行方向前方及び側方に存する障害物の分布に係る情報は、衝突予測判定ＥＣＵ１３へ送られる。

ライダ（ＬＩＤＡＲ：Light Detection and Ranging）２５は、自車両１５の進行方向前方にレーザ光を放射すると共に、放射したレーザ光に対する散乱光を検出することによって、車両１５から障害物までの距離及び方向の情報を取得する機能を有する。
図２Ａに示す例では、ライダ２５は、フロントバンパ７に設けられる前部右側ライダ２５ａ、前部左側ライダ２５ｂの都合２つが自車両１５に設けられている。ライダ２５による自車両１５の進行方向に存する障害物の分布に係る情報は、衝突予測判定ＥＣＵ１３へ送られる。

カメラ２１・レーダ２３・ライダ２５は、自車両の進行方向前方を含む第１監視領域に存する障害物に係る外界情報を取得する外界センサに相当する。

外界ソナー２７は、自車両１５の進行方向前方に向けて音波を放射し、放射した音波に対する反射波を受信することによって、自車両１５の進行方向前方に存する障害物の存否に係る情報、障害物に対する相対距離を計測した測距情報、及び障害物と自車両１５との相対速度に係る情報を取得する機能を有する。外界ソナー２７が放射する音波としては、特に限定されないが、例えば、３０〜１００ｋＨｚ程度の超音波を採用すればよい。

図２Ａに示す例では、外界ソナー２７は、フロントバンパ７の背面側において、一対の前部右側外界ソナー２７ａ，２７ｂ、一対の前部左側外界ソナー２７ｃ，２７ｄの都合４つが自車両１５に設けられている。外界ソナー２７による自車両１５の進行方向に存する障害物の存否に係る情報等は、衝突予測判定ＥＣＵ１３へ送られる。
なお、外界ソナー２７は、障害物の急な飛び出し等に対応するため、レーダ２３及びライダ２５と比べて、より高い応答速度を有するように設定されている。

外界ソナー２７は、前記第１監視領域より自車両１５に近接した領域であって自車両１５の進行方向前方を含む第２監視領域に存する障害物に係る（障害物に対する）近接情報を取得する近接センサに相当する。

内界ソナー２８は、外界ソナー２７と同様に、自車両の進行方向前方に存する障害物と自車両との衝突有無に係る情報を取得する機能を有する。内界ソナー２８が放射する音波音波としては、特に限定されないが、例えば、３０〜１００ｋＨｚ程度の超音波を採用すればよい。
実際には、内界ソナー２８は、自車両１５の進行方向後方（エンジンルーム）に音波を放射し、放射した音波に対する反射波を受信することによって、フロントグリル５及びフロントバンパ７を含む前側外装部材５，７とバルクヘッド４７・バンパビーム４９（車両側構造物；図２Ｂ参照）との第１間隙情報（通常時の距離ｄ１：図２Ｂ参照）、第２間隙情報（通常時の距離ｄ２：図２Ｂ参照）をそれぞれ取得する間隙センサとしての役割を果たす。

内界ソナー２８は、図２Ａに示すように、前側外装部材５，７のうちバルクヘッド４７の背面側上部であって音波放射面がバルクヘッド４７を指向する部位に設けた一対の第１内界ソナー２８ａ，２８ｄと、前側外装部材５，７のうちバルクヘッド４７の背面側上部であって音波放射面がバンパビーム４９を指向する部位に設けた第２内界ソナー２８ｂ，２８ｃとからなる。
内界ソナー２８による前記第１及び第２間隙情報（距離ｄ１，ｄ２：図２Ｂ参照）は、衝突予測判定ＥＣＵ１３へ送られる。

図２Ａに示す前部右側外界ソナー２７ａ及び第１内界ソナー２８ａは、それぞれの音波の放射方向は相反するものの、共通の基板に搭載されている。同様に、前部右側外界ソナー２７ｂ及び第２内界ソナー２８ｂも、共通の基板に搭載されている。同様に、前部左側外界ソナー２７ｃ及び第２内界ソナー２８ｃも、共通の基板に搭載されている。同様に、前部左側外界ソナー２７ｄ及び第１内界ソナー２８ｄも、共通の基板に搭載されている。

圧力チューブセンサ２９は、可撓性を有する円筒状チューブの潰れ度合いを通してフロントバンパ７の塑性変形を検出することによって、交通弱者と自車両１５との衝突有無に係る情報を取得する機能を有する。
図２Ａに示す例では、圧力チューブセンサ２９は、フロントバンパ７等の背面側において、車幅方向にわたり延設された第１及び第２圧力チューブセンサ２９ａ，２９ｂの都合２系統が自車両１５に設けられている。

詳しく述べると、第１圧力チューブセンサ２９ａは、図２Ａに示すように、フロントグリル５及びフロントバンパ７の背面側において、車幅方向にわたり延設されている。第１圧力チューブセンサ２９ａの路面からの取付高ｈ１は、例えば４００〜６００ｍｍ程度である。

また、第１圧力チューブセンサ２９ａの下方には、図２Ａに示すように、フロントバンパ７及びチンスポイラ８の背面側において、第２圧力チューブセンサ２９ｂが車幅方向にわたり延設されている。第２圧力チューブセンサ２９ｂの路面からの取付高ｈ２は、例えば２００〜３００ｍｍ程度である。

仮に、自車両１５が障害物に衝突することでフロントグリル５、フロントバンパ７、及びチンスポイラ８が塑性変形すると、それぞれの変形箇所において、第１・第２圧力チューブセンサ２９ａ，２９ｂの円筒状横断面が押し潰される。すると、第１・第２圧力チューブセンサ２９ａ，２９ｂは、印加された押圧力に応じた衝突検出信号を出力する。第１・第２圧力チューブセンサ２９ａ，２９ｂによる衝突検出信号は、衝突予測判定ＥＣＵ１３へ送られる。

圧力チューブセンサ２９は、前記第１監視領域より自車両１５に近接した領域であって自車両１５の進行方向前方を含む第２監視領域に存する障害物に係る（障害物に対する）近接情報を取得する近接センサに相当する。

Ｇセンサ３１は、自車両１５に発生している前後Ｇ（前後加減速度）及び横Ｇ（横加減速度）をそれぞれ検出する機能を有する。Ｇセンサ３１で検出されたＧ情報は、衝突予測判定ＥＣＵ１３へ送られる。

車速センサ３３は、自車両１５の車速を検出する機能を有する。車速センサ３３で検出される車速情報は、衝突予測判定ＥＣＵ１３へ送られる。

一方、出力系統１９には、フードポップアップ装置３５、フードエアバッグ装置３７、及びＡピラーエアバッグ装置５１が属している。

フードポップアップ装置３５は、交通弱者と自車両１５との衝突が予測判定されると、所定のタイミングでボンネットフード１の姿勢を上方へはね上げることにより、自車両１５に衝突する交通弱者の頭部への衝撃を緩和する機能を有する。
フードポップアップ装置３５は、略方形状のボンネットフード１を下方から伸縮自在に支持するために、ボンネットフード１における四隅付近の各々に、一対のＲ側アクチュエータ３９ａ，３９ｂ、一対のＬ側アクチュエータ４１ａ，４１ｂをそれぞれ設けて構成されている。
なお、一対のＲ側アクチュエータ３９、一対のＬ側アクチュエータ４１の各々は、それぞれ独立して略上下方向に進退自在に駆動される。

フードエアバッグ装置３７は、インフレータ４３及びフードエアバッグ４５を備えて構成されている。インフレータ４３は、例えば、フードエアバッグ４５の展開指令信号を受けて点火する不図示の点火装置、アジ化ナトリウム等のガス発生剤、及びそれらを収容する筐体を備えて構成される。

フードエアバッグ装置３７は、交通弱者と自車両１５との衝突が予測判定されると、交通弱者の頭部がボンネットフード１に接近するタイミングを見計らってフードエアバッグ４５を膨張展開することにより、自車両１５に衝突する交通弱者の頭部への衝撃を緩和する機能を有する。

Ａピラーエアバッグ装置５１は、図２Ａに示す例では、右側Ａピラー（符号なし）に内設される右側Ａピラーエアバッグ装置５１ａ、左側Ａピラー（符号なし）に内設される左側Ａピラーエアバッグ装置５１ｂの都合２つが自車両１５に設けられている。Ａピラーエアバッグ装置５１は、インフレータ５３及びＡピラーエアバッグ５５を備えて構成されている。インフレータ５３は、例えば、Ａピラーエアバッグ５５の展開指令信号を受けて点火する不図示の点火装置、アジ化ナトリウム等のガス発生剤、及びそれらを収容する筐体を備えて構成される。

Ａピラーエアバッグ装置５１は、交通弱者と自車両１５との衝突が予測判定されると、交通弱者の頭部がＡピラーに向かっている等の衝突態様に応じてＡピラーエアバッグ５５を膨張展開することにより、自車両１５に衝突する交通弱者の頭部への衝撃を緩和する機能を有する。

出力系統１９に属するフードポップアップ装置３５、フードエアバッグ装置３７、及びＡピラーエアバッグ装置５１は、自車両１５に衝突した交通弱者を保護するように動作する保護装置１９に相当する。

衝突予測判定ＥＣＵ（衝突予測判定装置１８の一部を構成する）１３は、図１に示すように、情報取得部６１、衝突予測判定部６３、及び制御部６７を備えて構成されている。

情報取得部６１は、カメラ２１で撮像された自車両進行方向の画像情報、レーダ２３・ライダ２５で検出された自車両１５の進行方向前方を含む第１監視領域に存する障害物に係る外界情報、外界ソナー２７・圧力チューブセンサ２９で検出された自車両１５に近接した第２監視領域に存する障害物の接触を含む近接情報、内界ソナー２８で取得された、フロントグリル５及びフロントバンパ７を含む前側外装部材５，７に対するバルクヘッド４７・バンパビーム４９（車両側構造物；図２Ｂ参照）の第１間隙情報（距離ｄ１：図２Ｂ参照）及び第２間隙情報（距離ｄ２：図２Ｂ参照）、Ｇセンサ３１で検出されたＧ情報、並びに、車速センサ３３で検出された車速情報を、それぞれ取得する機能を有する。

衝突予測判定部６３は、各種の情報を記憶する記憶部６５を備えている。記憶部６５は、「歩行者」及び「サイクリスト」の様々な輪郭形状、その他外観上の特徴を規定したテンプレート情報を記憶する。歩行者に対するテンプレートを「歩行者テンプレート」と呼び、サイクリストに対するテンプレートを「サイクリスト・テンプレート」と呼ぶ。これらのテンプレートは、カメラ２１による画像情報に障害物が含まれるか否かを解析する際に参照される。

衝突予測判定部６３は、図１に示すように、カメラ２１による自車両１５の進行方向前方の画像情報、レーダ２３・ライダ２５（外界センサ）による外界情報、外界ソナー２７・圧力チューブセンサ２９（近接センサ）による近接情報、内界ソナー２８（間隙センサ）による第１及び第２間隙情報、Ｇセンサ３１によるＧ（加減速度）情報、並びに、車速センサ３３による車速情報に基づいて、交通弱者と自車両１５との衝突有無を含む衝突態様の予測判定を行う。

詳しく述べると、衝突予測判定部６３は、相対距離・方向予測判定機能と、障害物予測判定機能と、衝突予測判定機能と、を有する。

衝突予測判定部６３の相対距離・方向予測判定機能では、自車両１５と、自車両１５の進行方向前方に存する障害物（交通弱者を含む）との間の相対距離及び方向を予測判定する。相対距離及び方向の予測判定に際し、衝突予測判定部６３は、例えば、レーダ２３・ライダ２５（外界センサ）による外界情報に基づいて得られる相対距離情報・方向情報を、相対距離情報及び方向情報としてそのまま用いてもよい。また、カメラ２１による画像情報を解析することにより、方向情報を求めても構わない。

衝突予測判定部６３の障害物予測判定機能では、カメラ２１による自車両１５の進行方向前方の画像情報に基づいて、自車両１５の進行方向前方を含む第１監視領域に障害物が存する場合に、その障害物の種別を予測判定する。本発明では、障害物として、歩行者・サイクリストを含む交通弱者を想定している。
実際には、衝突予測判定部６３は、自車両１５の進行方向前方の画像情報に対して輪郭抽出処理及びパターンマッチング処理を順次施すことにより、画像情報に含まれるオブジェクトの中から、記憶部６５に記憶された「歩行者テンプレート」及び「サイクリスト・テンプレート」に対応するパターンを抽出することで、歩行者・サイクリストの予測判定を行う。

ここで、「オブジェクト」とは、画像情報に含まれ、輪郭を持った画素の集合である。例えば、衝突予測判定部６３は、歩行者テンプレートを参照することで、歩行者テンプレートに類似した輪郭形状のオブジェクトを歩行者であると認識する。また、衝突予測判定部６３は、サイクリスト・テンプレートを参照することで、サイクリスト・テンプレートに類似した輪郭形状のオブジェクトをサイクリストであると認識する。

衝突予測判定部６３の衝突予測判定機能では、障害物の衝突態様（障害物側の衝突状況、自車両１５側の衝突部位、衝突力の大きさ、車体の変形度合いを含む）の予測判定を行う。
交通弱者と自車両１５との衝突態様に係る予測判定結果が、所定の衝突態様（ペダル上死点モード・追突モード；詳しくは後記する。）に合致する場合、衝突予測判定部６３は、自車両の衝突予測判定を行う際に用いる衝突予測判定閾値ＴＨを下方修正すると共に、当該下方修正された衝突予測判定閾値ＴＨを用いて、交通弱者と自車両１５との衝突態様に係る予測判定を行う。これについて、詳しくは後記する。

そして、衝突予測判定部６３は、相対距離・方向予測判定、障害物予測判定、衝突態様予測判定に係る処理結果に基づいて、フードポップアップ装置３５、フードエアバッグ装置３７、及びＡピラーエアバッグ装置５１を含む保護装置１９を動作させるか否かの判定を行う。

前記衝突予測判定ＥＣＵ１３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えたマイクロコンピュータにより構成される。このマイクロコンピュータは、ＲＯＭに記憶されているプログラムやデータを読み出して実行し、衝突予測判定装置１８が有する、各種情報取得機能、衝突予測判定機能、フードポップアップ装置３５・フードエアバッグ装置３７・Ａピラーエアバッグ装置５１の動作制御機能を含む各種機能に係る実行制御を行うように動作する。

〔複数の衝突態様及びセンサ出力〕
次に、衝突予測判定部６３によって予測判定される複数の衝突態様について、図３を参照して説明する。
図３は、衝突予測判定部６３によって予測判定される複数の衝突態様を示す図である。
本明細書において、障害物（交通弱者）と自車両１５との衝突態様を「衝突シーン」と呼ぶ。

図３に示す第１衝突シーンＳＣ１は、道路を横断中のサイクリスト９０に対して、自車両１５が真横から衝突するケースを想定している。ここで、サイクリスト９０は、搭乗者７０と、被搭乗物である自転車８０との集合体である。自車両１５に面した側の自転車８０のペダル８２は上死点付近に位置している。なお、「上死点付近」とは、上死点を中心として、所定範囲（例えば±４５°）のペダル８２の回動範囲を指す。

また、第２衝突シーンＳＣ２は、道路を横断中のサイクリスト９２に対して、自車両１５が真横から衝突するケースを想定している。ここで、サイクリスト９２も前記と同様に、搭乗者７０と、被搭乗物である自転車８０との集合体である。ただし、第２衝突シーンＳＣ２においては、自車両１５に面した側の自転車８０のペダル８２は、下死点付近に位置している。なお、「下死点付近」とは、下死点を中心として、所定範囲（例えば±４５°）のペダル８２の回動範囲を指す。
第１、第２衝突シーンＳＣ１，ＳＣ２において、自転車８０の車輪８４は、例えばリム直径が２６インチ程度のものを想定している。

また、第３衝突シーンＳＣ３は、道路を直進するサイクリスト９４（幼児）に対して、自車両１５が後方から衝突（追突）するケースを想定している。ここでのサイクリスト９４も前記と同様に、搭乗者７０と、被搭乗物である自転車８５との集合体である。ただし、図３に示す例において、自転車８５は幼児用のものであり、その車輪８８のリム直径は、１８インチ（１８型）以下であるケースを想定している。また、幼児である搭乗者７０及び幼児用である自転車８５は共に軽量である。
なお、幼児用の自転車８５の搭乗者７０が仮に大人であっても、追突時には、圧力チューブセンサ２９によるセンサ出力は、大人用の自転車に大人が乗っているケースと比べて小さくなる。

図４は、第１圧力チューブセンサ２９ａの出力信号Ｐ１（図１参照）の例を示す図である。
図３に示した第２衝突シーンＳＣ２において、出力信号Ｐ１は、例えば図４に示す出力信号Ｐ１−２のような特性を示す。出力信号Ｐ１−２は、相当に長い期間に渡って、図４に示す衝突予測判定閾値（以下、「閾値」と省略する場合がある。）ＴＨを超えている。そこで、出力信号Ｐ１が前記閾値ＴＨを超えると「衝突発生」の予測判定を下すものとする。

第２衝突シーンＳＣ２においては、この判定基準により、ほぼ確実に衝突を検出することができる。そして、「衝突発生」の予測判定を下した際に、保護装置１９（図１参照）、すなわちフードポップアップ装置３５、フードエアバッグ装置３７、及びＡピラーエアバッグ装置５１を動作させることにより、障害物であるサイクリスト９２を保護することができる。

これに対し、図３に示す第１衝突シーンＳＣ１において、出力信号Ｐ１は、例えば図４に示す出力信号Ｐ１−１のような特性を示す。図示の例では、出力信号Ｐ１−１は閾値ＴＨを超える期間を若干有するが、状況によっては閾値ＴＨを超えないため、自車両１５とサイクリスト９０との衝突を検出できないおそれがある。

これは、図３の第１衝突シーンＳＣ１のように、自車両１５に面した側の自転車８０のペダル８２が上死点付近にあり（これを「ペダル上死点モード」と呼ぶ。）、搭乗者７０の足があがっていると、サイクリスト９０は比較的軽い力で転倒してしまうため、衝突時におけるフロントバンパ７のうちフェース部７ａ（図２Ｂ参照）の塑性変形が小さくなることに基づく。

第１衝突シーンＳＣ１に際して衝突を確実に予測判定するために、閾値ＴＨを図４に示すレベルよりもさらに下げたとする。ところが、閾値ＴＨを徒に下げ過ぎると、例えば「自車両１５に石が衝突した」、「自車両１５にロードコーンが衝突した」、「自車両１５が段差に乗り上げた」等の（交通弱者と自車両１５との衝突ではない）事象が生じたケースにおいても、閾値ＴＨを超えるレベルにまで出力信号Ｐ１が上昇し、保護装置１９を無駄に動作させてしまうおそれがある。

そこで、本実施形態においては、通常の状態では閾値ＴＨを、例えば図４に示す値に初期設定し、第１衝突シーンＳＣ１が発生する旨の予測判定が下される場合には、一時的に閾値ＴＨを下げるようにしている。

また、図３に示した第３衝突シーンＳＣ３において、出力信号Ｐ１は、例えば図４に示す出力信号Ｐ１−３のような特性を示す。これは、第３衝突シーンＳＣ３のように自車両１５が自転車８５の後方から衝突（これを「追突モード」と呼ぶ。）すると、自転車８５の車輪８８が第１圧力チューブセンサ２９ａ（図１参照）の下方に潜り込むようにしてフロントバンパ７やチンスポイラ８等を塑性変形させるため、出力信号Ｐ１の上昇幅はきわめて小さくなることに基づく。
また、サイクリスト９４が幼児であると、搭乗者７０の体重が軽く、自転車８５も軽量であるため、出力も小さくなる。上述したように、図３の第３衝突シーンＳＣ３に例示した自転車８５はリム直径が１８インチ以下の小径車である。

しかし、幼児用ではない、例えばリム直径が２６インチ程度の大人用自転車であっても、自車両１５に追突された場合の第１圧力チューブセンサ２９ａの出力信号Ｐ１は、出力信号Ｐ１−３に近い波形特性を示す。それは、リム直径が２６インチの自転車であっても、車輪の中心であるハブ部（符号なし）は路面から１３インチ（約３３０ｍｍ）程度であり、第１圧力チューブセンサ２９ａの取付高ｈ１（図１参照）よりも低くなるためである。

そこで、本実施形態においては、図２Ａに示すように、第１圧力チューブセンサ２９ａの下方に第２圧力チューブセンサ２９ｂを設けている。第３衝突シーンＳＣ３においては、第１圧力チューブセンサ２９ａの出力信号Ｐ１は有意に上昇しなかったとしても、第２圧力チューブセンサ２９ｂの出力信号Ｐ２は有意に上昇する（図示略）。
これにより、第３衝突シーンＳＣ３のような衝突態様を確実に検知することができる。

次に、本発明の実施形態に係る衝突予測判定装置１８に適用される複数の衝突予測判定閾値（閾値）ＴＨについて、図５を参照して説明する。
図５は、本発明の実施形態に係る衝突予測判定装置１８に適用される複数の閾値の説明に供する図である。
図５において、出力信号Ｐ１−４，Ｐ１−６，Ｐ１−８は、第１圧力チューブセンサ２９ａの出力信号Ｐ１である。また、出力信号Ｐ２−１は、第２圧力チューブセンサ２９ｂの出力信号Ｐ２である。

閾値ＴＨＡは、閾値ＴＨ（図４参照）の基準値である。通常のケースでは、閾値ＴＨは閾値ＴＨＡに設定される。すなわち、閾値ＴＨＡは、障害物が歩行者・サイクリストを含む交通弱者であって、第２衝突シーンＳＣ２（図３参照）に係る衝突態様で障害物が自車両１５に衝突したか否かを予測判定する際の衝突予測判定閾値等として適用される。この場合、第１圧力チューブセンサ２９ａの出力信号Ｐ１は、例えば図示の出力信号Ｐ１−４のように変化するため、充分に閾値ＴＨＡを超えることがわかる。

図５に示す出力信号Ｐ１−６は、自車両１５にロードコーン（不図示）が衝突した場合の出力信号Ｐ１の特性例である。図示の特性例によれば、出力信号Ｐ１−６は閾値ＴＨＡを超えないため、自車両１５がロードコーンに衝突したとしても、保護装置１９（図１参照）の無駄な動作が抑制される。図５に示す閾値ＴＨＢは、第１衝突シーンＳＣ１（図３参照）に係る衝突態様が予測判定される場合等に暫定的に適用される閾値ＴＨである。

図５に示す出力信号Ｐ１−８は、第１衝突シーンＳＣ１に係る衝突態様における第１圧力チューブセンサ２９ａの出力信号Ｐ１の一例である。図示のように、出力信号Ｐ１−８は充分に閾値ＴＨＢを超えるため、第１衝突シーンＳＣ１に係る衝突態様の発生を高精度に検知することができる。

また、図５に示す閾値ＴＨＣは、第３衝突シーンＳＣ３（図３参照）に係る衝突態様で障害物が自車両１５に衝突したか否かを予測判定する際の衝突予測判定閾値等として暫定的に適用される閾値ＴＨである。出力信号Ｐ２−１は、第３衝突シーンＳＣ３に係る衝突態様における第２圧力チューブセンサ２９ｂの出力信号Ｐ２の一例である。
図２Ｂに示すように、第２圧力チューブセンサ２９ｂは第１圧力チューブセンサ２９ａの下方に設けられているため、第３衝突シーンＳＣ３に係る衝突態様においても出力信号Ｐ２−１は有意に上昇し閾値ＴＨＣを超えることがわかる。
これにより、第３衝突シーンＳＣ３に係る衝突態様の発生を高精度に検知することができる。

〔衝突予測判定装置１８の動作〕
次に、本発明の実施形態に係る衝突予測判定装置１８の動作について、図６を参照して説明する。図６は、本発明の実施形態に係る衝突予測判定装置１８の動作説明に供する模式図である。
図６において横軸は時刻を表しており、縦軸は障害物１００と自車両１５との相対距離を表している。また、縦軸は、閾値ＴＨのレベルも表している。図６に示す例では、自車両１５は速度ｖで直進する一方、障害物１００は、自車両１５の進行方向に対して直交する方向に進行している。

時刻ｔ２において、自車両１５の衝突予測判定部６３（図１参照）は、自車両１５と障害物１００との衝突態様を予測判定したとする。例えば、障害物１００はサイクリストであり、図３の第１衝突シーンＳＣ１に示すように、ペダル８２が上死点付近であり、障害物１００は（未来の）時刻ｔ９に自車両１５に衝突する旨の予測判定を衝突予測判定部６３が行ったとする。

衝突予測判定部６３の予測判定内容は、所定の制御周期（例えば１００ｍｓ（ミリ秒））毎に更新される。図６における時刻ｔ３〜ｔ９は、時刻ｔ２を基準として、各々１回〜７回の制御周期が経過したタイミングである。また、衝突予測判定部６３は、時刻ｔ２において、その後の時刻ｔ３〜ｔ９における障害物１００の位置を予測する。以下、予測された位置を「予測位置」と呼ぶ。図６に示す「位置予測判定」とは、予測位置と障害物１００の実際の位置計測結果とが近似しているか否かを示す。

ここで「近似」とは、障害物１００の予測位置と実際の位置計測結果の差が所定の許容偏差内であることを指す。また、「非近似」とは、それ以外の場合を指す。また、図６に示す「衝突判定」とは、障害物１００と自車両１５との衝突が予測されるか否かを示す。図中の「衝突」とは、自車両１５のブレーキ操作・ステアリング操作を含む回避操作によっても衝突が不可避であると予測されることを指す。また、「非衝突」とは、衝突が予測されないこと、又は、自車両１５の前記回避操作によって衝突を回避できると予測されることを指す。

時刻ｔ２〜ｔ５の期間内に障害物１００が定速移動していると仮定すると、時刻ｔ３，ｔ４，ｔ５の各タイミングにおいて、「位置予測判定」の結果は「近似」であり、「衝突判定」の結果は「衝突」になる。ここで、時刻ｔ５において、障害物１００が自車両１５の存在に気づいて急停止したとする。すると、時刻ｔ６以降においては、「位置予測判定」は「非近似」になり、「衝突判定」は「非衝突」になる。

このように、「衝突判定」が「非衝突」である状態が所定の制御時間ＴＡだけ継続すると、衝突予測判定部６３は、閾値ＴＨを基準値である閾値ＴＨＡに戻す。図示の例では、制御時間ＴＡは２００ｍｓである。すなわち、時刻ｔ６〜ｔ８の制御時間ＴＡにおいて「衝突判定」が「非衝突」であったため、時刻ｔ８に閾値ＴＨが閾値ＴＨＡに戻されている。
その結果、時刻ｔ８以降、ロードコーン（不図示）等が自車両１５に衝突したとしても、保護装置１９（図１参照）の無駄な動作を抑制することができる。

なお、図示の例において、制御時間ＴＡは２００ｍｓであったが、制御時間ＴＡは、例えば１００ｍｓ以上〜１０秒以下の範囲であれば、他の値であってもよい。例えば、衝突予測判定部６３は、衝突態様（第１〜第３衝突シーンＳＣ１〜ＳＣ３）の種別、障害物１００の移動速度、衝突余裕時間（ＴＴＣ：Time-To-Collision）、障害物１００に関するデータ（位置、移動速度）のばらつき具合、及び、情報通信及び情報処理に係るアイドルタイムのうち少なくとも１つ以上に基づいて、制御時間ＴＡを設定するとよい。

〔カメラ・レーダ（ライダを含む）判定処理〕
次に、衝突予測判定ＥＣＵ１３（図１参照）において実行されるカメラ・レーダ判定処理について、図７を参照して説明する。図７は、衝突予測判定ＥＣＵ１３において実行されるカメラ・レーダ判定処理のフローチャートである。
本判定処理は、上述した制御周期（特に限定されないが、例えば１００ｍｓ）毎に起動される。

図７に示すステップＳ１０において、衝突予測判定部６３は、何らかの障害物を検出したか否かを判定する。ここで「Ｎｏ」と判定されると、本判定処理は終了する。一方、ステップＳ１０において「Ｙｅｓ」と判定されると、処理の流れはステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２では、衝突予測判定部６３が検出した「障害物について予測される衝突態様」に基づいて、処理が分岐される。
まず、サイクリストに対する追突モード（例えば図３に示す第３衝突シーンＳＣ３）が予測判定された場合、処理の流れはステップＳ１４に進む。ステップＳ１４においては、閾値ＴＨが閾値ＴＨＣに設定され、処理の流れが終了する。
これにより、以後は、第１圧力チューブセンサ２９ａ，２９ｂの出力信号Ｐ１，Ｐ２（図１参照）のうち何れかが閾値ＴＨＣを超えると、衝突予測判定部６３は保護装置１９（図１参照）を動作させる。

また、ステップＳ１２において、図３に示した第１衝突シーンＳＣ１に係る衝突態様（ペダル上死点モード）が予測判定された場合、処理の流れはステップＳ１６に進む。ステップＳ１６においては、閾値ＴＨは閾値ＴＨＢに設定され、処理の流れが終了する。
これにより、以後は、第１圧力チューブセンサ２９ａ，２９ｂの出力信号Ｐ１，Ｐ２のうち何れかが閾値ＴＨＢを超えると、衝突予測判定ＥＣＵ１３の制御部６７は保護装置１９を動作させる。

また、ステップＳ１２において、第１、第３衝突シーンＳＣ１，ＳＣ３以外の衝突態様が予測判定された場合、例えば、第２衝突シーンＳＣ２に係る衝突態様が予測判定された場合、障害物が歩行者である場合等において、処理の流れはステップＳ１８に進む。ステップＳ１８においては、閾値ＴＨは基準値である閾値ＴＨＡに設定され、処理の流れが終了する。
これにより、以後は、第１圧力チューブセンサ２９ａ，２９ｂの出力信号Ｐ１，Ｐ２のうち何れかが閾値ＴＨＡを超えると、衝突予測判定ＥＣＵ１３の制御部６７は保護装置１９を動作させる。

〔外界ソナー反応処理〕
次に、衝突予測判定ＥＣＵ１３（図１参照）において実行される外界ソナー反応処理について、図８を参照して説明する。図８は、衝突予測判定ＥＣＵ１３において実行される外界ソナー反応処理のフローチャートである。
本処理は、衝突予測判定部６３における「衝突判定」が「非衝突」であり、かつ、外界ソナー２７が反応した時に起動される。より詳細には、衝突予測判定部６３における「衝突判定」が「非衝突」である際に、自車両１５の進行方向前方に何らかの障害物が存在し、それを外界ソナー２７が検出した際に起動される。

図８におけるステップＳ５０において、衝突予測判定部６３は、外界ソナー２７により検出した障害物の高さが所定高さ以上であるか否かに係る予測判定を行う。ここで、「所定高さ」とは、犬猫の体高程度であり、例えば「３０ｃｍ」〜「５０ｃｍ」程度の高さである。ステップＳ５０において「Ｎｏ」と予測判定されると、処理の流れはステップＳ５８に進む。ステップＳ５８においては、閾値ＴＨが基準値である閾値ＴＨＡに初期設定され、処理の流れが終了する。
これにより、以後は、第１圧力チューブセンサ２９ａ，２９ｂの出力信号Ｐ１，Ｐ２のうち何れかが閾値ＴＨＡを超えると、衝突予測判定ＥＣＵ１３の制御部６７は保護装置１９を動作させる。

一方、ステップＳ５０において「Ｙｅｓ」と判定されると、処理の流れはステップＳ５２に進む。
ステップＳ５２では、衝突予測判定部６３は、タイマ値ＴＭが制御時間ＴＡ未満であるか否かに係る判定を行う。ここで、タイマ値ＴＭとは、「衝突判定」（図６参照）が最後に「衝突」から「非衝突」に切り替わった時にリセットされ、その後は所定時間毎（例えば１ｍｓ毎）にカウントアップされる値である。すなわち、図６に示した例では、タイマ値ＴＭは、時刻ｔ６からの経過時間を示す。

ステップＳ５２において「Ｙｅｓ」と判定されると、処理の流れはステップＳ５４に進む。この場合、衝突が直前に回避されたことを意味する。より詳細には、衝突予測判定部６３による「衝突判定」（図６参照）が「衝突」になった後、制御時間ＴＡが経過する前に「非衝突」に切り替わった状態であり、図６の時刻ｔ６〜ｔ８の状態に対応する。図６の時刻ｔ６〜ｔ８の状態においても、障害物１００が再び自車両１５の前方に飛び出すことが起こり得る。そこで、このような場合に外界ソナー２７が何らかの障害物を検出すると、ステップＳ５４の処理が実行されることになる。

ステップＳ５４において、衝突予測判定部６３は、閾値ＴＨとして、閾値ＴＨＢ又はＴＨＣのいずれかを設定する。すなわち、ステップＳ５４の処理が実行される直前の閾値ＴＨが閾値ＴＨＢ又はＴＨＣのいずれかであれば、その閾値ＴＨ（ＴＨＢ又はＴＨＣ）がそのまま維持される。一方、直前の閾値ＴＨが閾値ＴＨＡであれば、ステップＳ５４において、閾値ＴＨは閾値ＴＨＢに変更され、処理の流れが終了する。
これにより、以後は、第１圧力チューブセンサ２９ａ，２９ｂの出力信号Ｐ１，Ｐ２のうち何れかが閾値ＴＨＢ又はＴＨＣを超えると、衝突予測判定ＥＣＵ１３の制御部６７は保護装置１９を動作させる。

一方、図８のステップＳ５２において「Ｎｏ」と判定されると、処理の流れはステップＳ５６に進む。この場合、障害物の急な飛び出し等が発生したことを意味する。「急な飛び出し」とは、例えば障害物が物陰から自車両１５の前方に飛び出した場合である。また、障害物がサイクリストである場合、自車両１５の前方を自車両１５と同等の速度で自転車が走行することがある。その際、サイクリストが急ブレーキをかけると、衝突予測判定部６３による「衝突判定」が「衝突」になる前に、外界ソナー２７が反応する場合がある。

ステップＳ５６において、閾値ＴＨは原則として閾値ＴＨＡに設定される。ただ、「所定条件」を満たした場合、閾値ＴＨは閾値ＴＨＣに変更される。この「所定条件」とは、「第１圧力チューブセンサ２９ａの出力信号Ｐ１が閾値ＴＨＣ以下であって第２圧力チューブセンサ２９ｂの出力信号Ｐ２が閾値ＴＨＣを超えた」という条件である。ステップＳ５６が終了すると、処理の流れが終了する。
従って、以降は、上記「所定条件」が成立すると、その時点で衝突予測判定ＥＣＵ１３の制御部６７は保護装置１９を動作させる。一方、上記「所定条件」が成立しない場合は、出力信号Ｐ１，Ｐ２のうち何れかが閾値ＴＨＡを超えると、衝突予測判定ＥＣＵ１３の制御部６７は保護装置１９を動作させる。

〔内界ソナーによる衝突判定処理〕
次に、衝突予測判定ＥＣＵ１３（図１参照）において実行される内界ソナー２８による衝突判定処理について、図９を参照して説明する。図９は、衝突予測判定ＥＣＵ１３において実行される内界ソナー２８による衝突判定処理のフローチャートである。
本衝突判定処理は、所定の制御周期（特に限定されないが、例えば１００ｍｓ）毎に起動される。

図９に示すステップＳ７１において、衝突予測判定ＥＣＵ１３の情報取得部６１は、内界ソナー２８による第１及び第２間隙情報（距離ｄ１，ｄ２：図２Ｂ参照）からなる間隙情報ＧＩを取得する。

ステップＳ７３において、衝突予測判定ＥＣＵ１３の衝突予測判定部６３は、間隙情報ＧＩの値と間隙閾値ＧＰ＿ｔｈとの大小関係を比較し、内界ソナー２８による間隙情報ＧＩの値が間隙閾値ＧＰ＿ｔｈを下回ったか否かに係る判定を行う。

実際には、衝突予測判定部６３は、第１内界ソナー２８ａ，２８ｄによる第１間隙情報ＧＩ１の値（距離ｄ１：図２Ｂ参照）と第１間隙閾値ＧＰ＿ｔｈ１との大小関係を比較し、第１間隙情報ＧＩ１の値（距離ｄ１）が第１間隙閾値ＧＰ＿ｔｈ１を下回ったか否かに係る判定を行う。また、衝突予測判定部６３は、第２内界ソナー２８ｂ，２８ｃによる第２間隙情報ＧＩ２の値（距離ｄ２：図２Ｂ参照）と第２間隙閾値ＧＰ＿ｔｈ２との大小関係を比較し、第２間隙情報ＧＩ２の値（距離ｄ２）が第２間隙閾値ＧＰ＿ｔｈ２を下回ったか否かに係る判定を行う。

ステップＳ７３の判定の結果、間隙情報ＧＩの値が間隙閾値ＧＰ＿ｔｈ以上である旨の判定が下された場合（ステップＳ７３の「Ｎｏ」）、衝突予測判定ＥＣＵ１３の衝突予測判定部６３は、処理の流れを終了させる。

実際には、衝突予測判定ＥＣＵ１３は、第１間隙情報ＧＩ１の値（距離ｄ１）が第１間隙閾値ＧＰ＿ｔｈ１以上であり、かつ、第２間隙情報ＧＩ２の値（距離ｄ２）が第２間隙閾値ＧＰ＿ｔｈ２以上である旨の判定が下された場合に、前側外装部材５，７の衝突による変形が生じていないとみなして、処理の流れを終了させる。

一方、ステップＳ７３の判定の結果、間隙情報ＧＩの値が間隙閾値ＧＰ＿ｔｈを下回っている旨の判定が下された場合（ステップＳ７３の「Ｙｅｓ」）、衝突予測判定ＥＣＵ１３は、前側外装部材５，７の衝突による変形が生じたとみなして、処理の流れをステップＳ７５へ進ませる。

実際には、衝突予測判定ＥＣＵ１３は、第１間隙情報ＧＩ１の値（距離ｄ１）が第１間隙閾値ＧＰ＿ｔｈ１を下回るか、又は、第２間隙情報ＧＩ２の値（距離ｄ２）が第２間隙閾値ＧＰ＿ｔｈ２を下回る旨の判定が下された場合に、前側外装部材５，７の衝突による変形が生じたとみなして、処理の流れをステップＳ７５へ進ませる。

ステップＳ７５において、衝突予測判定ＥＣＵ１３の衝突予測判定部６３は、前側外装部材５，７の衝突による変形が生じたとみなして障害物と自車両１５との衝突ありとの予測判定（衝突検知）を行う。次いで、衝突予測判定部６３は、障害物と自車両１５との衝突ありを表す衝突検知信号を制御部６７宛に出力する。

ステップＳ７７において、衝突予測判定ＥＣＵ１３の制御部６７は、衝突検知信号を受けて、フードポップアップ装置３５・フードエアバッグ装置３７・Ａピラーエアバッグ装置５１を含む保護装置１９を動作させる制御を実行する。

〔本発明の実施形態に係る衝突予測判定装置１８、及び交通弱者保護システム１１の作用効果〕
次に、本発明の実施形態に係る衝突予測判定装置１８、及び交通弱者保護システム１１の作用効果について説明する。

第１の観点（請求項１に相当）に基づく衝突予測判定装置１８は、自車両１５の進行方向前方を含む第１監視領域に存する障害物に係る外界情報を取得する外界センサ（カメラ２１・レーダ２３・ライダ２５）と、前記第１監視領域より自車両１５に近接した領域であって自車両１５の進行方向前方を含む第２監視領域に存する障害物に係る近接情報を取得する近接センサ（外界ソナー２７・圧力チューブセンサ２９）と、自車両１５に設けた（フロントグリル５及びフロントバンパ７を含む）前側外装部材と車両側構造物（バルクヘッド４７・バンパビーム４９）との間隙情報（距離ｄ１，ｄ２：図２Ｂ参照）を取得する内界ソナー２８（間隙センサ）と、外界センサによる外界情報及び近接センサによる近接情報に基づいて前記障害物に対する衝突態様の予測判定を行うと共に、内界ソナー２８（間隙センサ）による間隙情報に基づいて前記障害物に対する衝突判定を行う衝突予測判定部６３と、を備え、前記近接センサは、前記障害物に対する相対距離を計測する自車両１５の進行方向前方に存する障害物の存否に係る情報を取得する外界ソナー２７からなり、前記間隙センサは、前記前側外装部材と前記車両側構造物との相対距離を計測する内界ソナー２８からなる構成を採用することとした。

第１の観点に基づく衝突予測判定装置１８によれば、衝突予測判定部６３は、外界センサによる外界情報及び近接センサによる近接情報に基づいて障害物に対する衝突態様の予測判定を行うと共に、内界ソナー２８（間隙センサ）による間隙情報に基づいて障害物にに対する衝突判定を行うため、歩行者・サイクリストを含む交通弱者（障害物）に対する車両１５の衝突態様を予測判定する際及び障害物に対する衝突判定を行う際に参照される外界情報・間隙情報・近接情報が、全体として必要な情報を相互に補完しあう結果として、交通弱者に対する車両１５の衝突を高い精度で予測判定することができる。
また、前記近接センサは、障害物に対する相対距離を計測する外界ソナー２７からなり、前記間隙センサは、前記前側外装部材と前記車両側構造物との相対距離を計測する内界ソナー２８からなるため、音波の回折現象によって死角を生じにくい特質を有する外界ソナー２７及び内界ソナー２８の組み合わせが、外界センサ（カメラ２１・レーダ２３・ライダ２５）による死角を補うように働く。
その結果、第１の観点に基づく衝突予測判定装置１８によれば、交通弱者（障害物）に対する車両１５の衝突に係る予測判定の信頼性を格段に向上させることができる。

ここで、外界センサ（カメラ２１・レーダ２３・ライダ２５）による障害物に係る外界情報を用いて衝突予測判定を行う（電磁波・光の処理を伴う）ケースでは、特に近距離での検出精度向上の要請が生じた場合、情報処理量が膨大となって演算処理に比較的長時間を要するため、情報処理に係るリソースに制限がある状況下において、所要時間内に衝突予測判定を遂行することに困難を伴うケースが起こり得る。

この点、超音波を用いた外界ソナー２７及び内界ソナー２８では、比較的単純な構成で複雑な制御を要することなく、自車両１５に係る近接情報・間隙情報を取得することが可能である。

そこで、本発明に係る衝突予測判定装置１８では、外界センサ（カメラ２１・レーダ２３・ライダ２５）を用いて、自車両１５の進行方向前方を含む比較的遠距離の第１監視領域を対象とした障害物の監視を行う一方、外界ソナー２７（近接センサ）及び内界ソナー２８（間隙センサ）を用いて、自車両１５の進行方向前方を含む比較的近距離の第２監視領域を対象とした障害物（歩行者やサイクリスト等の交通弱者の飛び出し）の監視を行うこととした。
これにより、第１の観点に基づく衝突予測判定装置１８によれば、比較的単純な構成で複雑な制御を要することなく、自車両１５に係る近接情報・間隙情報を取得することによって、迅速な衝突予測を行うと共に、高精度の衝突判定を行うことができる。

また、第２の観点（請求項２）に基づく衝突予測判定装置１８は、第１の観点に基づく衝突予測判定装置１８であって、前記内界ソナー２８は、第１内界ソナー２８ａ，２８ｄ及び第２内界ソナー２８ｂ，２８ｃからなり、第１内界ソナー２８ａ，２８ｄは、前側外装部材（フロントグリル５及びフロントバンパ７）の意匠面裏側（背面側）であって音波放射面が車両上部側構造物（バルクヘッド４７）を指向する部位に設けられ、第２内界ソナー２８ｂ，２８ｃは、当該前側外装部材の意匠面裏側（背面側）であって音波放射面が車両下部側構造物（バンパービーム４９）を指向する部位に設けられる構成を採用してもよい。

第２の観点に基づく衝突予測判定装置１８によれば、内界ソナー２８は、前側外装部材（フロントグリル５及びフロントバンパ７）の意匠面裏側（背面側）に設けた第１内界ソナー２８ａ，２８ｄと、当該前側外装部材の意匠面裏側（背面側）に設けた第２内界ソナー２８ｂ，２８ｃとからなる構成を採用したため、仮に、自車両１５に対する障害物の重心高さが相互に異なる衝突態様が生じた場合であっても、交通弱者に対する車両１５の衝突態様を適確に予測判定することができる。

また、第３の観点（請求項３）に基づく衝突予測判定装置１８では、第２の観点に基づく衝突予測判定装置１８であって、外界ソナー２７は、自車両１５の進行方向前方に向けて放射した音波に対する反射波を受信することで障害物に対する相対距離を計測した測距情報を取得し、第１内界ソナー２８ａ，２８ｄは、前側外装部材（フロントグリル５及びフロントバンパ７）に対して後方側に存する車両上部側構造物（バルクヘッド４７）に向けて放射した音波に対する反射波を受信することで該車両上部側構造物（バルクヘッド４７）に対する相対距離を計測した第１間隙情報ＧＩ１（距離：ｄ１）を取得する一方、第２内界ソナー２８ｂ，２８ｃは、前側外装部材５，７に対して後方側に存する車両下部側構造物（バンパービーム４９）に向けて放射した音波に対する反射波を受信することで該車両下部側構造物（バンパービーム４９）に対する相対距離を計測した第２間隙情報ＧＩ２（距離：ｄ２）を取得する。
衝突予測判定部６３は、外界ソナー２７による測距情報が所定の距離閾値を下回った場合に、障害物と自車両１５との衝突ありとの予測判定を行い、第１内界ソナー２８ａ，２８ｄによる第１間隙情報ＧＩ１（距離：ｄ１）が所定の第１間隙閾値ＧＰ＿ｔｈ１を下回った場合、又は、第２内界ソナー２８ｂ，２８ｃによる第２間隙情報ＧＩ２（距離：ｄ２）が所定の第２間隙閾値ＧＰ＿ｔｈ２を下回った場合に、前側外装部材５，７の変形が生じたとみなして障害物と自車両１５との衝突ありとの予測判定を行う構成を採用することとした。

第３の観点に基づく衝突予測判定装置１８では、衝突予測判定部６３は、外界ソナー２７による測距情報が所定の距離閾値を下回った場合に、障害物と自車両１５との衝突ありとの予測判定を行う。前記所定の距離閾値としては、障害物と自車両１５との衝突ありとの予測判定を行う時点において、自車両１５のブレーキ操作・ステアリング操作を含む回避操作によっても衝突が不可避であると予測される距離（車速に応じて変更しても可）を適宜設定すればよい。
また、第１内界ソナー２８ａ，２８ｄによる第１間隙情報ＧＩ１（距離：ｄ１）が所定の第１間隙閾値ＧＰ＿ｔｈ１を下回った場合、又は、第２内界ソナー２８ｂ，２８ｃによる第２間隙情報ＧＩ２（距離：ｄ２）が所定の第２間隙閾値ＧＰ＿ｔｈ２を下回った場合に、前側外装部材５，７の変形が生じたとみなして障害物と自車両１５との衝突ありとの予測判定を行う。前記所定の第１間隙閾値ＧＰ＿ｔｈ１としては、第１内界ソナー２８ａ，２８ｄとバルクヘッド４７との間隔を考慮して、当該間隔よりも小さい適宜の値を設定すればよい。同様に、前記所定の第２間隙閾値ＧＰ＿ｔｈ２としては、第２内界ソナー２８ｂ，２８ｃとバンパービーム４９との間隔を考慮して、当該間隔よりも小さい適宜の値を設定すればよい。

第３の観点に基づく衝突予測判定装置１８によれば、音波の回折現象によって死角を生じにくい特質を有する外界ソナー２７、第１内界ソナー２８ａ，２８ｄ、及び第２内界ソナー２８ｂ，２８ｃの組み合わせが、外界センサ（カメラ２１・レーダ２３・ライダ２５）による死角を補うように働くため、仮に、自車両１５に対する障害物の重心高さが相互に異なる衝突態様が生じた場合であっても、交通弱者に対する車両１５の衝突態様を適確に予測判定することができる。

また、第４の観点（請求項４）に基づく衝突予測判定装置１８では、第１〜第３のいずれか一の観点に基づく衝突予測判定装置１８であって、外界ソナー２７及び内界ソナー２８は、共通の基板に搭載されている構成を採用してもよい。

第４の観点に基づく衝突予測判定装置１８によれば、外界ソナー２７及び内界ソナー２８は、共通の基板に搭載されているため、外界ソナー２７及び内界ソナー２８をそれぞれ別個の基板に搭載する構成を採用する場合と比べて、スペース効率を格段に向上することができる。また、外界情報及び間隙情報をそれぞれ取得するための機能部を共有することが可能となる結果、センサ部品の小型化に貢献することができる。

また、第５の観点（請求項５）に基づく衝突予測判定装置１８では、第１〜第４のいずれか一の観点に基づく衝突予測判定装置１８を備え、自車両１５に衝突した交通弱者を保護するための交通弱者保護システム１１であって、自車両１５に衝突した交通弱者を保護するように動作する保護装置（フードポップアップ装置３５、フードエアバッグ装置３７、及びＡピラーエアバッグ装置５１）１９と、衝突予測判定部６３において、障害物である交通弱者が自車両１５に衝突する旨の予測判定が下された場合、保護装置１９に交通弱者を保護する動作を行わせる制御部６７と、をさらに備える構成を採用してもよい。

第５の観点に基づく交通弱者保護システム１１によれば、制御部６７は、衝突予測判定部６３において、障害物である交通弱者が自車両１５に衝突する旨の予測判定が下された場合、保護装置１９に交通弱者を保護する動作を行わせるため、交通弱者と自車両１５との衝突が生じた場合に、衝突の衝撃から交通弱者を適時かつ適確に保護することができる。

〔その他の実施形態〕
以上説明した複数の実施形態は、本発明の具現化の例を示したものである。したがって、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならない。本発明はその要旨又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形態で実施することができるからである。

例えば、本発明の実施形態に係る交通弱者保護システム１１の説明において、略方形状のボンネットフード１における四隅（４点）を下方から伸縮自在に支持するため、当該四隅付近の各々に、一対のＲ側アクチュエータ３９ａ，３９ｂ、一対のＬ側アクチュエータ４１ａ，４１ｂをそれぞれ設けて構成される４点支持式のフードポップアップ装置３５を例示して説明したが、本発明はこの例に限定されない。

フードポップアップ装置３５の構成として、略方形状のボンネットフード１における前側中央１点及び後ろ側隅部２点の都合３点を下方から伸縮自在に支持するように、当該３点付近の各々にアクチュエータをそれぞれ設けて構成される３点支持式のフードポップアップ装置３５を採用しても構わない。

最後に、本発明の実施形態に係る衝突予測判定装置１８の説明において、交通弱者と自車両１５との衝突有無を含む衝突態様の予測判定を行う際に用いる各種センサ類として、外界センサ（カメラ２１・レーダ２３・ライダ２５）と、近接センサ（外界ソナー２７・圧力チューブセンサ２９）と、間隙センサ（内界ソナー２８）とを例示して説明したが、本発明はこの例に限定されない。

前記各種センサ類（外界センサ・近接センサ・間隙センサ）に関し、それぞれの種別・配置位置・配置数等を、適宜設定可能であることは言うまでもない。

５ フロントグリル（前側外装部材）
７ フロントバンパ（前側外装部材）
１１ 交通弱者保護システム
１５ 車両、自車両
１８ 衝突予測判定装置
２１ カメラ（外界センサ）
２３ レーダ（外界センサ）
２５ ライダ（外界センサ）
２７ 外界ソナー（近接センサ）
２８ 内界ソナー（間隙センサ）
２８ａ 第１内界ソナー（間隙センサ）
２８ｂ 第２内界ソナー（間隙センサ）
２８ｃ 第２内界ソナー（間隙センサ）
２８ｄ 第１内界ソナー（間隙センサ）
２９ 圧力チューブセンサ（近接センサ）
３５ フードポップアップ装置（保護装置）
３７ フードエアバッグ装置（保護装置）
４７ バルクヘッド（車両側構造物）
４９ バンパビーム（車両側構造物）
５１ Ａピラーエアバッグ装置（保護装置）
６３ 衝突予測判定部
６７ 制御部

Claims (5)

1. 自車両の進行方向前方を含む第１監視領域に存する障害物に係る外界情報を取得する外界センサと、
   前記第１監視領域より自車両に近接した領域であって自車両の進行方向前方を含む第２監視領域に存する障害物に係る近接情報を取得する近接センサと、
   自車両に設けた前側外装部材と車両側構造物との間隙情報を取得する間隙センサと、
   前記外界センサによる外界情報及び前記近接センサによる近接情報に基づいて前記障害物に対する衝突態様の予測判定を行うと共に、前記間隙センサによる間隙情報に基づいて前記障害物に対する衝突判定を行う衝突予測判定部と、を備え、
   前記近接センサは、前記障害物に対する相対距離を計測する外界ソナーからなり、
   前記間隙センサは、前記前側外装部材と前記車両側構造物との相対距離を計測する内界ソナーからなる
   ことを特徴とする衝突予測判定装置。
2. 請求項１に記載の衝突予測判定装置であって、
   前記内界ソナーは、第１内界ソナー及び第２内界ソナーからなり、
   前記第１内界ソナーは、前記前側外装部材の意匠面裏側であって音波放射面が車両上部側構造物を指向する部位に設けられ、
   前記第２内界ソナーは、当該前側外装部材の意匠面裏側であって音波放射面が車両下部側構造物を指向する部位に設けられる
   ことを特徴とする衝突予測判定装置。
3. 請求項２に記載の衝突予測判定装置であって、
   前記外界ソナーは、自車両の進行方向前方に向けて放射した音波に対する反射波を受信することで障害物に対する相対距離を計測した測距情報を取得し、
   前記第１内界ソナーは、前記前側外装部材に対して後方側に存する前記車両上部側構造物に向けて放射した音波に対する反射波を受信することで該車両上部側構造物に対する相対距離を計測した第１間隙情報を取得する一方、
   前記第２内界ソナーは、前記前側外装部材に対して後方側に存する前記車両下部側構造物に向けて放射した音波に対する反射波を受信することで該車両下部側構造物に対する相対距離を計測した第２間隙情報を取得し、
   前記衝突予測判定部は、
   前記外界ソナーによる測距情報が所定の距離閾値を下回った場合に、障害物と自車両との衝突ありとの予測判定を行い、
   前記第１内界ソナーによる第１間隙情報が所定の第１間隙閾値を下回った場合、又は、前記第２内界ソナーによる第２間隙情報が所定の第２間隙閾値を下回った場合に、前記前側外装部材の変形が生じたとみなして障害物と自車両との衝突ありとの予測判定を行う
   ことを特徴とする衝突予測判定装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の衝突予測判定装置であって、
   前記外界ソナー及び前記内界ソナーは、共通の基板に搭載されている
   ことを特徴とする衝突予測判定装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の衝突予測判定装置を備え、自車両に衝突した交通弱者を保護するための交通弱者保護システムであって、
   自車両に衝突した交通弱者を保護するように動作する保護装置と、
   前記衝突予測判定部において、障害物である交通弱者が自車両に衝突する旨の予測判定が下された場合、前記保護装置に交通弱者を保護する動作を行わせる制御部と、をさらに備える
   ことを特徴とする交通弱者保護システム。

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