JP6390913B2 - Vehicle collision detection device - Google Patents
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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。 The present invention relates to a vehicle collision detection device that detects a collision of a pedestrian or the like with a vehicle.
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。 There has been a conventional technology related to a vehicle collision detection device that provides a shock absorber behind the bumper cover, disposes a detection tube between the shock absorber and the cross member, and detects a pedestrian collision with the front end of the vehicle ( For example, see Patent Document 1). The collision detection device according to the related art is intended to enable detection of a collision with respect to a wide area in the bumper cover. In this prior art, when a pressure exceeding a threshold value is generated in a detection tube that extends long in the vehicle width direction, it is detected that a pedestrian has collided with the bumper cover.
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。
However, in the above-described conventional collision detection device for a vehicle, since the collision with the front end of the vehicle is detected via the buffer, there is a problem that the occurrence of the collision in the vehicle cannot be detected with high accuracy. there were. That is, when a collision occurs in the bumper cover at the front end of the vehicle, the impact due to the collision is attenuated while propagating to the buffer. For this reason, for example, when the impact due to the collision is small, the detection tube disposed behind the buffer cannot accurately detect the pressure increase due to the impact due to the collision.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a vehicle collision detection device that can accurately detect that a vehicle collision has occurred.
上述した課題を解決する請求項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、波動発生装置は、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、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。
上述した課題を解決する請求項2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、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、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、波動発生装置および反射波受信装置は、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おり、各々の波動発生装置は、所定の指向性を有しており、それぞれの波動発生装置から送出される波動の指向角(θ、θ1、θ2)に基づいて、車幅方向に隣接した波動発生装置同士の間が、所定の距離に設定されている。
The invention of the vehicle collision detection device (1) according to
The invention of the vehicle collision detection device (1) according to
これらの構成によれば、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。
According to these configurations, calculating the frequency of the wave the wave generator is delivered, based on the relationship between the frequency of the reflected waves reflected wave reception device receives, the physical quantity corresponding to the degree of deformation of the bumper cover A deformation calculation unit. In addition, when the physical quantity calculated by the deformation calculation unit is larger than a predetermined threshold, a collision determination unit that detects that a collision requiring operation of a protection device that protects a collision object has occurred on the bumper cover of the vehicle is provided. ing. Thereby, since it can be detected that a collision has occurred based on the degree of deformation of the bumper cover, it is possible to accurately detect the occurrence of a collision with the front portion of the vehicle.
Further, it is not necessary to dispose the detection tube or the like so as to extend in the vehicle width direction in the buffer body, and the vehicle collision detection device can be easily manufactured.
The vehicle collision detection apparatus according to the present invention is intended not only for pedestrian collisions but also for all collision detections for vehicles.
<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。
<Configuration of
A pedestrian protection system 1 (corresponding to a vehicle collision detection device) according to
(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。
(Overall configuration of pedestrian protection system 1)
As shown in FIG. 1, a
The
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。
As shown in FIGS. 1 and 2, a plurality of upper
Further, the same number of lower
In the following description, the upper
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。
As is clear from the above description, each upper
In the present embodiment, the
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。
Each of the
The plurality of
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。
Returning to FIG. 1, the
The
A pop-up
(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。
(Configuration of pedestrian protection ECU 6)
In the vehicle VE, a pedestrian protection ECU 6 is mounted on a floor tunnel in front of the driver's seat (not shown). The pedestrian protection ECU 6 is a control device formed by an input / output device (not shown), a CPU, a RAM, and the like. As shown in FIG. 1, the above-described upper
As shown in FIG. 4, the pedestrian protection ECU 6 includes a vehicle
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。
The vehicle
The deformation amount calculation unit 62 (corresponding to the deformation calculation unit) is connected to the
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。
Hereinafter, a method of calculating the deformation amount Qfm of the
fr = {(Vss + Vfm) / (Vss−Vfm)} × fe (1)
However, Vss represents the speed of the transmitted ultrasonic wave, and Vfm represents the deformation speed of the
From equation (1)
Vfm = Vss × {(fr−fe) / (fr + fe)} (2)
Is obtained. Using the equation (2), the deformation speed: Vfm of the
Next, the deformation amount: Qfm of the
Qfm = ∫ (Vfm) dt (3)
The calculated deformation amount Qfm of the
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。
As shown in FIG. 4, the
The
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。
A pair of input ends of the AND
The above-described collision
The
(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)。
(Control method of pedestrian protection system 1)
Hereinafter, based on FIG. 7, the control method of the
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。
The transmitted ultrasonic wave is reflected by the
<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。
<Effect of
According to the present embodiment, the deformation amount Qfm of the
Further, since the deformation amount Qfm of the
Further, in the
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。
The
The
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。
The
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。
A plurality of
Each of the
Further, the
<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。
<Configuration of
Based on FIG. 8, the
The first upper ultrasonic device 3U1 and the second upper ultrasonic device 3U2 have a predetermined directivity, and the first upper ultrasonic device 3U1 has a directivity angle θ1 (corresponding to a predetermined directivity angle). The second upper ultrasonic device 3U2 has a directivity angle θ2. As shown in FIG. 8, the directivity angle θ2 of the second upper ultrasonic device 3U2 is formed wider than the directivity angle θ1 of the first upper ultrasonic device 3U1.
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。
A plurality of first lower ultrasonic devices 3L1 (corresponding to a wave generator, a lower wave generator, a first wave generator, and a reflected wave receiver) are attached to the
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。
The ultrasonic devices 3U1, 3U2, 3L1, 3L2 are arranged on the
<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。
<Effects of Second Embodiment>
According to the present embodiment, the ultrasonic devices 3U1, 3U2, 3L1, 3L2 are arranged so that the intervals between adjacent ultrasonic devices 3U1, 3U2, 3L1, 3L2 are not uniform in the vehicle width direction. ing. As a result, the ultrasonic devices 3U1, 3U2, 3L1, and 3L2 are arranged in a portion that requires dense collision detection so that the interval between the adjacent ultrasonic devices 3U1, 3U2, 3L1, and 3L2 is small. can do. In addition, the ultrasonic devices 3U1, 3U2, 3L1, and 3L2 are arranged in a portion that does not require dense collision detection so that the interval between the adjacent ultrasonic devices 3U1, 3U2, 3L1, and 3L2 becomes large. be able to. Therefore, the ultrasonic devices 3U1, 3U2, 3L1, 3L2 can be arranged according to the required collision detection accuracy in each part of the
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。
The plurality of ultrasonic devices 3U1, 3U2, 3L1, and 3L2 include first ultrasonic devices 3U1 and 3L1 having a predetermined directivity angle θ1 and wider directivity angles θ2 than the first ultrasonic devices 3U1 and 3L1. The second ultrasonic devices 3U2 and 3L2 are included. Then, when the first ultrasonic devices 3U1, 3L1 are arranged adjacent to each other, the adjacent first ultrasonic devices 3U1, 3U2, 3L2, as compared to the case where the second ultrasonic devices 3U2, 3L2 are arranged adjacent to each other, It arrange | positions so that the distance between 3L1 may become small. Further, when the first ultrasonic devices 3U1, 3L1 are arranged adjacent to each other, compared to the case where the first ultrasonic devices 3U1, 3L1 and the second ultrasonic devices 3U2, 3L2 are arranged adjacent to each other, It arrange | positions so that the distance between the adjacent 1st ultrasonic device 3U1, 3L1 may become small. As a result, in the vehicle VE, the second ultrasonic devices 3U2, 3L2 having a wide directivity angle θ2 can be disposed in a portion where the installation space of the ultrasonic devices 3U1, 3U2, 3L1, 3L2 is small. In this way, the installation space constraint on the vehicle VE can be satisfied, and collision detection can be performed on the
<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。
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be modified or expanded as follows.
When the deformation speed: Vfm of the
Further, as a wave transmitted toward the
Further, the
In addition, on the
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。 In the drawings, 1 is a pedestrian protection system (vehicle collision detection device), 2 is a body unit (front portion of the vehicle), 3U is an upper ultrasonic device (wave generator, reflected wave receiver, upper wave generator), 3U1 is a first upper ultrasonic device (wave generator, reflected wave receiver, upper wave generator, first wave generator), and 3U2 is a second upper ultrasonic device (wave generator, reflected wave receiver, upper wave). Generator, second wave generator), 3L is a lower ultrasonic device (wave generator, reflected wave receiver, lower wave generator), 3L1 is a first lower ultrasonic device (wave generator, reflected wave receiver, Lower wave generator, first wave generator 3L2 is a second lower ultrasonic device (wave generator, reflected wave receiver, lower wave generator, second wave generator), 5 is a pedestrian protection device (protection) Device), 22 24, bumper reinforcement (bumper reinforcement), 62 deformation amount calculation unit (deformation calculation unit), 63 collision detection unit, fe ultrasonic frequency (wave frequency), fr reflected wave frequency (reflection wave frequency) Frequency), VE is a vehicle, Qfm is a deformation amount (physical amount according to the degree of deformation of the bumper cover), Qth is a deformation amount threshold value (predetermined threshold value), and Vfm is a deformation speed (physical amount according to the degree of deformation of the bumper cover). ), Vth represents a speed threshold (predetermined threshold), and θ, θ1, and θ2 represent directivity angles.
Claims (9)
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、
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、
を含んでいる車両用衝突検知装置(1)。 A wave generator (3U, 3U1, 3U2, 3L, 3L1, 3L2) disposed at the front part (2) of the vehicle (VE) and sending a wave toward the front of the vehicle;
A reflected wave receiver (3U, 3U1, 3U2, 3L, 3L1, 3L2) for receiving a reflected wave reflected by the wave sent from the wave generator on the bumper cover (22) of the vehicle;
A physical quantity corresponding to the degree of deformation of the bumper cover based on the relationship between the frequency (fe) of the wave transmitted by the wave generator and the frequency (fr) of the reflected wave received by the reflected wave receiver. A deformation calculation unit (62) for calculating (Vfm, Qfm);
When the physical quantity calculated by the deformation calculation unit is larger than a predetermined threshold (Vth, Qth), a collision requiring the operation of the protection device (5) for protecting the collision object is generated on the bumper cover of the vehicle. A collision determination unit (63) for detecting this,
With
The wave generator is
An upper wave generator (3U, 3U1, 3U2) attached to a predetermined height in the vehicle;
A lower wave generator (3L, 3L1, 3L2) attached at a position lower than the upper wave generator;
A vehicle collision detection device (1) including:
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、
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おり、
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車両用衝突検知装置(1)。 A wave generator (3U, 3U1, 3U2, 3L, 3L1, 3L2) disposed at the front part (2) of the vehicle (VE) and sending a wave toward the front of the vehicle;
A reflected wave receiver (3U, 3U1, 3U2, 3L, 3L1, 3L2) for receiving a reflected wave reflected by the wave sent from the wave generator on the bumper cover (22) of the vehicle;
A physical quantity corresponding to the degree of deformation of the bumper cover based on the relationship between the frequency (fe) of the wave transmitted by the wave generator and the frequency (fr) of the reflected wave received by the reflected wave receiver. A deformation calculation unit (62) for calculating (Vfm, Qfm);
When the physical quantity calculated by the deformation calculation unit is larger than a predetermined threshold (Vth, Qth), a collision requiring the operation of the protection device (5) for protecting the collision object is generated on the bumper cover of the vehicle. A collision determination unit (63) for detecting this,
With
The wave generating device and the reflected wave receiving device are each arranged in a plurality so as to be aligned in the vehicle width direction of the vehicle,
Each of the wave generators has a predetermined directivity, and is adjacent to the vehicle width direction based on the directivity angles (θ, θ1, θ2) of the waves transmitted from the wave generators. A vehicle collision detection device (1) in which a predetermined distance is set between the wave generation devices .
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4記載の車両用衝突検知装置。 The plurality of wave generators are:
A first wave generator (3U1, 3L1) having a predetermined directivity angle (θ1);
A second wave generator (3U2, 3L2) having the directivity angle (θ2) wider than the first wave generator;
Contains
When the first wave generators are arranged adjacent to each other, when the second wave generators are arranged adjacent to each other, or the first wave generator and the second wave generator are adjacent to each other. The vehicle collision detection device according to claim 4 , wherein the vehicle collision detection device is arranged such that a distance between the adjacent first wave generation devices is smaller than that of the arrangement.
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乃至6のうちのいずれか一項に記載の車両用衝突検知装置。 The deformation calculation unit includes:
Based on the relationship between the frequency of the wave transmitted by the wave generator and the frequency of the reflected wave received by the reflected wave receiver, the deformation speed (Vfm) of the bumper cover is calculated,
The collision determination unit
The deformation rate calculated by the deformation calculation unit, is greater than a predetermined speed threshold value (Vth), any one of claims 1 to 6 for detecting that a collision bumper cover of the vehicle occurs one The vehicle collision detection device according to the item .
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乃至6のうちのいずれか一項に記載の車両用衝突検知装置。 The deformation calculation unit includes:
After determining the deformation speed of the bumper cover based on the relationship between the frequency of the wave transmitted by the wave generator and the frequency of the reflected wave received by the reflected wave receiver, the deformation speed is calculated based on the deformation speed. Calculate the deformation amount (Qfm) of the bumper cover,
The collision determination unit
7. The method according to claim 1, wherein when the deformation amount calculated by the deformation calculation unit is larger than a predetermined deformation amount threshold (Qth), it is detected that a collision has occurred in the bumper cover of the vehicle . The vehicle collision detection device according to one item .
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