JP7125918B2 - 車両用保護装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用保護装置に関する。

下記特許文献１の要約には、「車両との衝突時に、エアバッグを展開させることにより歩行者を保護する車両用歩行者保護装置において、展開したエアバッグ上から歩行者がはみ出さないようにして、歩行者の受ける衝撃を効果的に軽減する」と記載されている。

特開２００６－０４４３２５号公報

ところで、エアバッグ等による保護対象は、歩行者のみならず、例えばサイクリスト等も保護対象になり得る。サイクリストは、一般の歩行者と比較して形態が異なるため、車両と衝突した場合のサイクリストの挙動も、一般の歩行者の挙動とは異なる。このため、一般の歩行者のみを想定してエアバッグ等の車両用保護装置を構成すると、保護対象を適切に保護できない場合が生じる。
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、車両と衝突すると予測された保護対象が車両と衝突する際に、保護対象を適切に保護できる車両用保護装置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の車両用保護装置は、保護対象を保護する保護機構と、車両のバンパーにおいて前記車両の中心線を挟んで車幅方向両側に設けられ、前記車両と前記保護対象とが衝突すると、衝撃状態に応じた出力値を出力する複数の衝突センサと、前記車両と前記保護対象との衝突を予測する衝突予測部と、前記出力値が所定の起動範囲に含まれる場合に前記保護機構を起動させるとともに、前記衝突予測部において前記車両と前記保護対象とが衝突すると予測された場合、前記出力値のより低い値に対しても前記保護機構を起動させるように前記起動範囲を広げる制御装置と、を備え、前記バンパーに装着された複数の板材をさらに備え、複数の前記衝突センサは、前記板材の車室側の面に装着されていることを特徴とする。

本発明によれば、車両と衝突すると予測された保護対象が車両と衝突する際に、保護対象を適切に保護できる。

本発明の一実施形態による車両用保護装置を適用した車両の正面図である。 車両用保護装置の制御ブロック図である。 車両とサイクリストとの衝突状態の一例を示す図である。 保護機構の起動条件の説明図である。 本実施形態の動作の概要を説明する模式図である。 スティフナを適用した変形例による車両の要部の正面図である。 図６の要部の断面図である。 他のスティフナを適用した変形例による車両の要部の正面図である。 図８の要部の断面図である。 ストロークセンサを適用した変形例による車両の要部の正面図である。 図１０の要部の断面図である。 加速度センサの装着位置を示す車両の要部の平面図である。 他の変形例における保護機構の起動条件の説明図である。

［実施形態の構成］
以下、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態による車両用保護装置１を適用した車両Ｃの正面図である。
車両用保護装置１は、車両Ｃに衝突した保護対象（図示略）を保護する装置である。ここで、保護対象とは、例えば歩行者やサイクリスト等の交通弱者である。また、サイクリストとは、搭乗者と被搭乗物である自転車との集合体を指す。なお、車両Ｃの進行方向を「前」、後退方向を「後」、鉛直上方を「上」、鉛直下方を「下」と呼び、前方を向いた運転者（図示せず）の左右方向を「左」、「右」とする。

〈車両Ｃ〉
図１に示すように、車両Ｃは、フロントガラス９と、一対のＡピラー１０と、フード１１と、フェンダー１２と、バックミラー１３と、ドアミラー１４，１５と、フードグリル１６と、フードエッジカバー１７と、フロントバンパー１８（バンパー）と、チンスポイラー１９と、を備えている。フード１１の下方の空間（符号なし）は、モータルーム（エンジンルーム）になっている。

一対のＡピラー１０は、フロントガラス９の左右端を保持している。フード１１の左右前端部の下方には、２個のアクチュエータ２８が設けられ、左右後端部の下方には、２個のアクチュエータ２９が設けられている。これらアクチュエータ２８，２９は、フード１１を持ち上げる物であり、ポップアップ装置２６の一部である。ポップアップ装置２６は、保護対象が車両Ｃに衝突する際、フード１１を持ち上げ、フード１１とモータやエンジンとの間の距離を広くする。これにより、保護対象がフード１１に乗り上げた際に、フード１１が変形することで衝突荷重を吸収し、ポップアップ装置２６が無い場合に比べて、保護対象が受ける衝撃を緩衝させる。

フード１１は、フードスキンと、フードフレームと、を備えている。ここで、フードスキンとは、図示のフード１１の上面を構成する板材である。また、フードフレームとは、フードスキンの下面に固着され、フードスキンを下方から支持する部材である（図示略）。フードスキンは、車両Ｃが保護対象に衝突し保護対象がフード１１の上に乗った際に、保護対象をソフトに受け止めることができる部材で構成することが好ましい。より具体的には、フードスキンは、所定以上の荷重で押されると湾曲変形する柔らかさと弾性とを備える板材で形成されることが好ましい。

フェンダー１２は、フード１１の左右に配置され、前輪Ｗの上方を覆っている。バックミラー１３は、車室内の上部前端に設けられたルームミラーである。バックミラー１３の近傍には外界を検知するカメラ（図示略）が装着されている。ドアミラー１４，１５は、ドアの左右上部前端に設けられたミラーである。車両Ｃの前端付近において、フードグリル１６は、外気を車両前端部から取り込み、ラジエータ（図示省略）に外気を導く部材である。フードグリル１６は、車幅方向に延設された複数の略板状の導風板を適宜な間隔を介して上下方向に並設している。

フードグリル１６の後方には、空間を介して、レーダ装置３６と、左右一対のソナー装置４４と、が配置されている。カメラ３１およびレーダ装置３６は、後述する衝突予測・検知装置３（衝突予測部）の一部である。なお、衝突予測・検知装置３としては、一般的なＡＤＡＳ（Advanced driver-assistance systems；先進運転支援システム）を適用することができる。衝突予測・検知装置３の検知範囲は主として車両Ｃの前方の中央領域であり、一対のソナー装置４４の検知範囲は、衝突予測・検知装置３の検知範囲よりも左右方向に広がる領域になる。フロントバンパー１８は、車両Ｃの前端縁に配置される板材であり、衝突時に変形して車両Ｃを保護する。また、チンスポイラー１９は、フロントバンパー１８の下方に配置され車両Ｃの空力特性を向上させる。なお、衝突予測・検知装置３等に適用される各種センサの種類や配置位置、配置数等は、目的に応じて適宜決められるものである。

フードエッジカバー１７は、フード１１とフードグリル１６との間に設けられている。フードエッジカバー１７は、フード１１の先端部に沿って車幅方向に延設された鋼板等を備えており、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１７の下方には、エアバッグ装置２０Ｆが設けられ、エアバッグ装置２０Ｆの内部にはエアバッグ２２Ｆが収納されている。これにより、エアバッグ２２Ｆが展開すると、フードエッジカバー１７は、エアバッグ２２Ｆに押し上げられて回動してエアバッグ２２Ｆを解放する。

また、フード１１の後部下方には、エアバッグ装置２０Ｒが設けられ、エアバッグ装置２０Ｒの内部にはエアバッグ２２Ｒが収納されている。ポップアップ装置２６がフード１１を持ち上げる際、エアバッグ２２Ｒが展開し、フロントガラス９およびＡピラー１０の前方を覆い、これらから保護対象を保護する。なお、エアバッグ装置２０Ｒは、フード１１の後部下方のみならず、例えばカウルトップ（図示せず）等、フロントガラス９またはＡピラー１０周辺に装着することができる。また、以下の説明において、エアバッグ装置２０Ｆ，２０Ｒを総称してエアバッグ装置２０と呼ぶ。また、エアバッグ２２Ｆ，２２Ｒを総称してエアバッグ２２と呼ぶ。フロントバンパー１８のバンパーフェイスの裏面には、左右の加速度センサ４３Ｌ，４３Ｒ（衝突センサ）が装着されている。図示の例において、加速度センサ４３Ｌ，４３Ｒの装着位置は、左右対称位置である。車両Ｃに保護対象が衝突すると、加速度センサ４３Ｌ，４３Ｒに衝撃すなわち加速度が生じる。加速度センサ４３Ｌ，４３Ｒは、生じた加速度に応じた検出信号を出力する。

〈車両用保護装置１〉
図２は、車両用保護装置１の制御ブロック図である。
車両用保護装置１は、衝突予測・検知装置３と、センサ部４と、エアバッグ装置２０と、ポップアップ装置２６と、制御装置６と、を備えている。エアバッグ装置２０と、ポップアップ装置２６とは、共に保護対象を保護する機能を有するため、両者を「保護機構２」と総称する。センサ部４は、加速度センサ４３Ｌ，４３Ｒと、ソナー装置４４と、車速センサ４６と、を備えている。加速度センサ４３Ｌ，４３Ｒの検出信号をＧＬ，ＧＲと呼ぶ。

衝突予測・検知装置３は、カメラ３１と、レーダ装置３６と、処理部３８と、を備えている。レーダ装置３６は、ミリ波レーダ、レーザレーダ等のレーダ装置である。処理部３８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等、一般的なコンピュータとしてのハードウエアを備えており、ＲＯＭには、ＣＰＵによって実行される制御プログラム、ＤＳＰによって実行されるマイクロプログラムおよび各種データ等が格納されている。

処理部３８は、制御プログラムおよびマイクロプログラムによってカメラ３１と、レーダ装置３６とを制御する。上述したように、本実施形態において、衝突予測・検知装置３は例えばＡＤＡＳであるが、カメラ３１およびレーダ装置３６は、ＡＤＡＳとは別に設けた専用のものであってもよい。レーダ装置３６は、保護対象を検知し、車両Ｃから保護対象までの距離および方向を検出し、その結果を距離情報および方向情報として出力する。

また、左右一対のソナー装置４４は、車両Ｃの左前方および右前方に音波を放射し、反射された音波を受信することにより、車両Ｃの左前方および右前方に何らかの物体が存在するか否かを検出する。さらに、ソナー装置４４は、音波に生じるドップラー効果に基づいて、当該物体と車両Ｃとの相対速度を検出する。上述した衝突予測・検知装置３は、比較的長い制御周期（例えば１００ｍｓ（ミリ秒））を単位として保護対象等の状態を把握する。一方、左右のソナー装置４４は、保護対象の急な飛び出し等に対応するため、より応答速度が速くなっている。車速センサ４６は、前輪Ｗ（図１参照）の回転速度に基づいて、車両Ｃの車速を検出する。

エアバッグ装置２０は、エアバッグ２２と、インフレータ２４と、を備えている。インフレータ２４は、例えば、制御装置６に電気的に接続された不図示の点火装置と、アジ化ナトリウム等のガス発生剤と、それらを収納したケース体とを備えている。

制御装置６は、記憶部６０と処理部６１とを備えている。記憶部６０は各種データを記憶する。特に、記憶部６０は、「歩行者」および「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という情報を記憶する。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３１からの画像情報に保護対象が含まれるか否かを解析するために用いられる。

処理部６１は、上述した処理部３８と同様に、ＣＰＵ、ＤＳＰ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等、一般的なコンピュータとしてのハードウエアを備えており、ＲＯＭには、ＣＰＵによって実行される制御プログラム、ＤＳＰによって実行されるマイクロプログラムおよび各種データ等が格納されている。図２において、処理部６１の内部は、制御プログラムおよびマイクロプログラム等によって実現される機能を、ブロックとして示している。

すなわち、処理部６１は、距離・方向特定部６２と、保護対象特定部６３と、保護対象状態検出部６４と、判定部６５と、を備えている。処理部６１には、衝突予測・検知装置３のカメラ３１からの画像情報と、レーダ装置３６からの距離情報と、加速度センサ４３Ｌ，４３Ｒの検出信号ＧＬ，ＧＲ（出力値）と、ソナー装置４４からの情報と、車速センサ４６からの車速情報と、が供給される。処理部６１は、これら供給された情報に基づいて、後述する各種処理を行うものである。

処理部６１の内部において、距離・方向特定部６２は、車両Ｃと、車両Ｃの前方に存在する物体（例えば保護対象）との間の距離および方向を特定するものである。例えば、レーダ装置３６から供給された距離情報と、方向情報と、をそのまま距離情報および方向情報として用いてもよい。また、カメラ３１で撮像された画像情報に基づいて方向情報を求めてもよい。

保護対象特定部６３は、カメラ３１から供給された画像情報に基づいて、保護対象が存在する場合には、その保護対象を特定するものである。上述したように、保護対象は、例えば歩行者またはサイクリストである。また、上述したように、記憶部６０には、「歩行者テンプレート」および「サイクリスト・テンプレート」が記憶されている。保護対象特定部６３は、画像情報に含まれるオブジェクトの中から、歩行者またはサイクリストを特定する機能を有する。

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、保護対象特定部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似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、保護対象特定部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・テンプレートに似た輪郭形状のオブジェクトを集合体であると認識する。

保護対象状態検出部６４は、保護対象の移動方向や移動速度等、保護対象の状態を特定するものである。保護対象状態検出部６４は、例えば、時系列的に撮像した撮像データの差分から保護対象の移動方向と移動速度とを特定する。さらに、保護対象状態検出部６４は、保護対象について予測される衝突状態も特定する。

判定部６５は、センサ部４から供給された情報や、距離・方向特定部６２、保護対象特定部６３、保護対象状態検出部６４等の処理結果に基づいて、保護機構２を起動させるか否か等を判定する。例えば、判定部６５は、加速度センサ４３Ｌ，４３Ｒの検出信号ＧＬ，ＧＲが所定の条件を満たした際に保護機構２を起動させる。

〈衝突状態の例〉
図３は、車両Ｃとサイクリスト９０（保護対象）との衝突状態の一例を示す図である。
図３においては、道路を横断しようとするサイクリスト９０に対して、車両Ｃが真横から衝突した場合を想定している。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。車両Ｃのフロントバンパー１８の左隅部が自転車８０の前輪８４に当たると、操舵方向を急激に変えるような力が自転車８０に働く。一方、搭乗者７０には慣性力が働いているため、搭乗者７０がフード１１に乗り上げる可能性が高くなる。

このような場合、ポップアップ装置２６（図１参照）を起動させてフード１１を持ち上げることが好ましい。そこで、図２において、検出信号ＧＬ，ＧＲの何れかが所定の閾値を超えると、判定部６５が保護機構２すなわちエアバッグ装置２０およびポップアップ装置２６を起動させることが考えられる。しかし、図３に示したような衝突状態では、フロントバンパー１８に加わる衝撃は比較的小さいため、検出信号ＧＬ，ＧＲも比較的小さくなる。

従って、閾値を高いレベルに設定しておくと、図３の衝突状態において、保護機構２が起動しない可能性が生じる。一方、閾値を下げ過ぎると、例えば「車両Ｃに石が衝突した」、「車両Ｃにロードコーンが衝突した」、「車両Ｃが段差に乗り上げた」等の事象が生じた際に、保護機構２を無駄に起動させてしまう可能性が生じる。そこで、本実施形態においては、車両Ｃと保護対象との衝突が予測される場合と、それ以外の場合とで、保護機構２の起動条件を切り替えている。

〈保護機構２の起動条件〉
図４は、保護機構２の起動条件の説明図である。
図４において横軸は加速度センサ４３Ｌの検出信号ＧＬを示しており、検出信号ＧＬのレベルは、「０」～「ＧＬmax」の範囲になる。レベルＧＬ１～ＧＬ４は、その途中のレベルである。また、縦軸は加速度センサ４３Ｒの検出信号ＧＲを示しており、検出信号ＧＲのレベルは、「０」～「ＧＲmax」の範囲になる。レベルＧＲ１～ＧＲ４は、その途中のレベルである。

図中の起動範囲ＳＡ１は、検出信号ＧＬ，ＧＲが「ＧＬ１≦ＧＬ」、「ＧＲ１≦ＧＲ」および「ＧＬ４≦ＧＬまたはＧＲ４≦ＧＲ」の条件を満たす範囲である。検出信号ＧＬ，ＧＲが起動範囲ＳＡ１に入ると、制御装置６は、車両Ｃと保護対象との衝突を予測したか否かにかかわらず、保護機構２を起動させる。

また、図中の起動範囲ＳＡ２は、検出信号ＧＬ，ＧＲが「ＧＬ１≦ＧＬ≦ＧＬ２」および「ＧＲ３≦ＧＲ≦ＧＲ４」の条件を満たす範囲である。この起動範囲ＳＡ２は、衝突予測・検知装置３および制御装置６が車両Ｃの中心線ＬＣ（図１参照）よりも右側の部分と保護対象との衝突を予測した場合に保護機構２を起動させる範囲である。

また、図中の起動範囲ＳＡ３は、検出信号ＧＬ，ＧＲが「ＧＲ１≦ＧＲ≦ＧＲ２」および「ＧＬ３≦ＧＬ≦ＧＬ４」の条件を満たす範囲である。この起動範囲ＳＡ３は、衝突予測・検知装置３および制御装置６が車両Ｃの中心線ＬＣ（図１参照）よりも左側の部分と保護対象との衝突を予測した場合に保護機構２を起動させる範囲である。

図示のように、起動範囲ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＡ３は、何れも「ＧＬ＜ＧＬ１」および「ＧＲ＜ＧＲ１」の範囲は含んでいない。これは、加速度センサ４３Ｌ，４３Ｒの故障時や、フロントバンパー１８に飛び石が当たった場合等に保護機構２を無駄に起動させてしまう可能性を抑制するためである。加速度センサ４３Ｌが故障すると、加速度が全く加わっていない状態であっても、検出信号ＧＬが、レベルＧＬ３よりも高くなることがある。同様に、加速度センサ４３Ｒが故障すると、加速度が全く加わっていない状態であっても、検出信号ＧＲが、レベルＧＲ３よりも高くなることがある。

また、飛び石が加速度センサ４３Ｌ，４３Ｒの付近に衝突したような場合も、検出信号ＧＬ，ＧＲのうち一方のみが瞬間的に大きくなる。一方、加速度センサ４３Ｌ，４３Ｒの双方が同時に故障することは稀であり、加速度センサ４３Ｌ，４３Ｒの付近に同時に飛び石が当たることも稀である。そこで、検出信号ＧＬ，ＧＲのうち一方が０付近（レベルＧＬ１，ＧＲ１未満の値）であれば、他方のレベルが高かったとしても、保護機構２を起動させないようにしている。

また、図示のように、起動範囲ＳＡ２における検出信号ＧＲの下限はレベルＧＲ３であり、起動範囲ＳＡ３における検出信号ＧＬの下限はレベルＧＬ３である。その理由は、例えば車両Ｃにロードコーンが衝突したような事象に対して保護機構２を無駄に起動させてしまう可能性を抑制するためである。ところで、車両Ｃの通常の走行時においても、例えば車両Ｃに石が衝突した場合や、車両Ｃが段差に乗り上げた場合にも、検出信号ＧＬ，ＧＲが上昇する。

但し、このような場合、検出信号ＧＬ，ＧＲが近似した値になり、概ね図中の領域ＳＡ４の中に納まる傾向が強い。そこで、起動範囲ＳＡ２，ＳＡ３は、領域ＳＡ４とは重ならないように設定されている。すなわち、図示のように、起動範囲ＳＡ２における検出信号ＧＬの上限はレベルＧＬ２に設定され、起動範囲ＳＡ３における検出信号ＧＬの下限はレベルＧＬ３に設定されている。

また、図３に示したような衝突状態において、検出信号ＧＬ，ＧＲは、例えば図４の曲線Ｌ１に沿って変化する。すなわち、保護対象であるサイクリスト９０が図３に示したように車両Ｃの左側に衝突した場合、加速度センサ４３Ｌの検出信号ＧＬが大きく上昇する。その際、フロントバンパー１８を介して、右側の加速度センサ４３Ｒにも衝撃が伝わるため、検出信号ＧＲも若干上昇する。従って、図示のように起動範囲ＳＡ２，ＳＡ３を定めることにより、図３に示したような衝突状態において、高確率で保護機構２を起動させることができる。

ところで、車両Ｃと保護対象との衝突を予測したか否かに応じて、保護機構２を起動させる起動範囲ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＡ３を変更することは、「検出信号ＧＬ，ＧＲの閾値を変更する」ことに等しい。例えば、検出信号ＧＬがレベルＧＬ１～ＧＬ２の範囲においては、車両Ｃと保護対象との衝突が予測されない場合、検出信号ＧＲがレベルＧＲ４以上になると、（検出信号ＧＬ，ＧＲが起動範囲ＳＡ１に含まれるため）保護機構２が起動する。すると、レベルＧＲ４は、検出信号ＧＬがレベルＧＬ１～ＧＬ２の範囲であり、衝突が予測されない場合に、保護機構２を起動させる検出信号ＧＲの閾値であると考えることができる。

また、検出信号ＧＬがレベルＧＬ１～ＧＬ２の範囲において、車両Ｃの右側と保護対象との衝突が予測される場合には、検出信号ＧＲがレベルＧＲ３以上になると、保護機構２が起動する。すると、レベルＧＲ３は、検出信号ＧＬがレベルＧＬ１～ＧＬ２の範囲であり、車両Ｃの右側における衝突が予測される場合に、保護機構２を起動させる検出信号ＧＲの閾値であると考えることができる。

従って、検出信号ＧＬがレベルＧＬ１～ＧＬ２の範囲において、衝突が予測されない状態から車両Ｃの右側における衝突が予測される状態に変化したとき、検出信号ＧＲの閾値はレベルＧＲ４からレベルＧＲ３に下げられると考えることができる。同様に、検出信号ＧＲがレベルＧＲ１～ＧＲ２の範囲において、衝突が予測されない状態から車両Ｃの左側における衝突が予測される状態に変化したとき、検出信号ＧＬの閾値はレベルＧＬ４からレベルＧＬ３に下げられると考えることができる。

［実施形態の動作］
図５は、本実施形態の動作の概要を説明する模式図である。
図５において横軸は時刻を表しており、縦軸は保護対象１００と、車両Ｃ（図１参照）との衝突余裕時間ＴＴＣ（Time-To-Collision）を表している。また、車両Ｃは所定速度で直進し、保護対象１００は、車両Ｃ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、車両Ｃの制御装置６（図２参照）は、衝突予測・検知装置３を介して、保護対象１００の存在および状態を認識したとする。制御装置６の認識内容は、所定の制御周期（例えば１００ｍｓ（ミリ秒））毎に更新される。図５における時刻ｔ4，ｔ6，ｔ8，ｔ10，ｔ12は、時刻ｔ2を基準として、各々１回～５回の制御周期が経過したタイミングである。

衝突予測・検知装置３および制御装置６は、１回の制御周期を挟んだ２回の保護対象１００の位置測定結果に基づいて、車両Ｃを基準とした保護対象１００の移動方向と移動速度とを特定することができる。これによって、衝突予測・検知装置３および制御装置６は、車両Ｃと保護対象１００とが衝突するか否かの衝突判定を行うことができる。

図示の例において、時刻ｔ2の時点では、保護対象１００の位置測定を１回しか行っていないため、保護対象１００の移動方向と移動速度とが不明である。従って、時刻ｔ2においては、衝突判定結果は暫定的に「非衝突」になっている。次に、時刻ｔ4において衝突予測・検知装置３および制御装置６が保護対象１００の位置測定を行うと、２回の保護対象１００の位置測定結果が得られる。

これにより、保護対象状態検出部６４は保護対象１００の移動方向および移動速度を算出する。この算出結果に基づいて、図示の例においては、時刻ｔ4の衝突判定結果は「衝突」になっている。また、時刻ｔ4においては、衝突予測時刻すなわち、衝突が起こると予測される時刻も算出される。図示の例においては、時刻ｔ11が衝突予測時刻になる。

また、時刻ｔ6，ｔ8，ｔ10において衝突予測・検知装置３および制御装置６が保護対象１００の位置測定を行うと、その度に移動方向と移動速度とが更新され、衝突判定結果も更新される。但し、図示の例においては、時刻ｔ6，ｔ8，ｔ10の何れにおいても、衝突判定は「衝突」である。

ところで、時刻ｔ10は、衝突予測時刻である時刻ｔ11に至る前の、最後の位置測定タイミングである。そこで、時刻ｔ10における衝突判定等の情報を「衝突直前情報」と呼ぶ。「衝突直前情報」における衝突判定が「衝突」であると、制御装置６は「衝突不可避」であると判定する。制御装置６は、「衝突不可避」の判定を行うと、予測される車両Ｃの衝突位置（左側または右側）に応じて、起動範囲ＳＡ２，ＳＡ３（図４参照）のうち一方を有効化する。これにより、保護対象１００が車両Ｃに衝突した際、起動範囲ＳＡ２またはＳＡ３に基づいて、制御装置６は保護機構２を起動させる。従って、図３に示したような衝突状態においても、確実の保護機構２を起動させ、保護対象を保護することができる。

但し、制御装置６が「衝突不可避」判定を行ったとしても、実際には保護対象１００が車両Ｃに衝突しない場合も起こり得る。そこで、制御装置６は、「衝突不可避」判定を行った後、衝突が発生しない状態で所定の制御時間が経過すると、起動範囲ＳＡ２，ＳＡ３を無効化する。これにより、制御時間が経過した後にロードコーン（図示せず）等が車両Ｃに衝突したとしても、保護機構２（図１参照）の無駄な起動を抑制することができる。

［変形例］
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。上述した実施形態は本発明を理解しやすく説明するために例示したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、上記実施形態の構成に他の構成を追加してもよく、構成の一部について他の構成に置換をすることも可能である。また、図中に示した制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上で必要な全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。上記実施形態に対して可能な変形は、例えば以下のようなものである。

（１）図６は、スティフナ１１０（板材）を適用した変形例による車両Ｃの要部の正面図である。また、図７は図６のVII－VII断面図である。
上記実施形態（図１参照）においては、フロントバンパー１８のバンパーフェイスの裏面に、加速度センサ４３Ｌ，４３Ｒを装着した。しかし、図６および図７に示すように、フロントバンパー１８と加速度センサ４３Ｌとの間に、長尺板状のスティフナ１１０を挿入してもよい。すなわち、加速度センサ４３Ｌを、スティフナ１１０の車室側の面に装着してもよい。

なお、加速度センサ４３Ｒについては図示を省略するが、加速度センサ４３Ｌと対称を成すように、同形のスティフナ１１０が装着されている。図示の構成によれば、例えば白ヌキ矢印で示すようにフロントバンパー１８に衝撃が加わると、その衝撃が、スティフナ１１０を介して加速度センサ４３Ｌに伝達される。従って、衝撃が加わった箇所と、加速度センサ４３Ｌとが離れていたとしても、高い感度で衝撃を検出することができ、少数の加速度センサで広範囲の衝突検知が可能になる。

（２）図８は、他のスティフナ１２０（板材）を適用した変形例による車両Ｃの要部の正面図である。また、図９は図８のIX－IX断面図である。
図８に示すスティフナ１２０は、図６に示したスティフナ１１０と略同形であり、フロントバンパー１８に対する装着位置もスティフナ１１０のものと同様である。但し、加速度センサ４３Ｌは、スティフナ１２０の左端部に装着されている。

なお、加速度センサ４３Ｒについては図示を省略するが、加速度センサ４３Ｌと対称を成すように、同形のスティフナ１２０が装着されている。従って、加速度センサ４３Ｒは、図示せぬ右側のスティフナ１２０の右端部に装着される。このように、加速度センサ４３Ｌ，４３Ｒの位置を車両Ｃの左右端部に寄せると、特に図３に示すような衝突状態でサイクリスト９０が車両Ｃに衝突した際、その衝撃を高感度に検出することができる。

（３）上記実施形態（図１参照）においては、衝突センサの一例として、加速度センサ４３Ｌ，４３Ｒを適用した例を説明した。しかし、衝突センサは、加速度センサに限定されるわけではなく、例えば角加速度センサ、圧力センサ、ストロークセンサ等、衝突を検出できる種々のセンサを適用することができる。
その一例として、図１０は、ストロークセンサ１３０を適用した変形例による車両Ｃの要部の正面図である。また、図１１は図１０のXI－XI断面図である。

図１０、図１１に示すように、ストロークセンサ１３０は、変位を計測するためのワイヤ（図示せず）と、該ワイヤを保持しつつ検出範囲を拡大する板部材１３４と、変位検出器１３２と、を備えている。板部材１３４は、長尺矩形板状に形成され、フロントバンパー１８のバンパーフェイスの裏面に固着されている。板部材１３４の一端１３４ａは、変位検出器１３２に挿入されている。そして、変位検出器１３２は、一端１３４ａの変位を検出し、変位に応じた検出信号を出力する。なお、図示は省略するが、ストロークセンサ１３０と同様のセンサが、フロントバンパー１８の右側に対称を成すように、装着されている。

図１１において、白ヌキ矢印で示す位置でフロントバンパー１８に衝撃が加わると、フロントバンパー１８および板部材１３４が変形する。板部材１３４が変形すると、その一端１３４ａは変位検出器１３２から抜ける方向に移動する。従って、変位検出器１３２が、一端１３４ａの変位に応じた検出信号を出力すると、これによって、制御装置６（図２参照）は、車両Ｃに対する保護対象の衝突を検出することができる。

（４）図１２は、加速度センサ４３Ｌ，４３Ｒの装着位置を示す車両Ｃの要部の平面図である。
フロントバンパー１８のバンパーフェイスは、右端から左端に至るまで曲率半径が様々に変化しているが、図に示す点１８０Ｌ，１８０Ｒにおいて、曲率半径の極小値が現れる。そこで、点１８０Ｌ，１８０Ｒの位置を境界とするフロントバンパー１８の各部分を、左部分１８Ｌ、中央部分１８Ｃ、右部分１８Ｒと呼ぶ。

上記実施形態においては、加速度センサ４３Ｌ，４３Ｒ（図１参照）を図１２に示す点Ｑ１Ｌ，Ｑ１Ｒに配置した。しかし、加速度センサ４３Ｌ，４３Ｒ（または衝突を検出する他のセンサ）は、点Ｑ１Ｌ，Ｑ１Ｒ以外の箇所に設けてもよい。例えば、加速度センサ４３Ｌを点Ｑ１Ｌに設け、加速度センサ４３Ｒを中央部分１８Ｃにおける点Ｑ２Ｃに設けてもよい。また、加速度センサ４３Ｌ，４３Ｒを共に中央部分１８Ｃの点である点Ｑ１Ｃ，Ｑ２Ｃに設けてもよい。

但し、加速度センサ４３Ｌ，４３Ｒの検出信号ＧＬ，ＧＲ（図２参照）に相違が現れやすくするためには、一対のセンサを、異なる部分に設けることが好ましい。その理由は、フロントバンパー１８に加わった衝撃は、点１８０Ｌ，１８０Ｒの付近で大きく減衰するため、検出信号ＧＬ，ＧＲの相関性を低くできるためである。また、車両Ｃに対する様々な方向からの保護対象の衝突を検出するためには、中心線ＬＣを挟んで車幅方向両側に一対のセンサを設けることが好ましい。

（５）上記実施形態において、制御装置６は、保護対象１００の存在を認識していない場合であっても、検出信号ＧＬ，ＧＲが起動範囲ＳＡ１（図４参照）に含まれれば、保護機構２を起動させていた。しかし、制御装置６は、保護対象１００の存在を認識していない場合には保護機構２を起動させないようにしてもよい。すなわち、制御装置６が保護対象１００の存在を認識する前は起動範囲ＳＡ１を無効化し、制御装置６が保護対象１００の存在を認識した際に起動範囲ＳＡ１を有効化してもよい。また、制御装置６は、衝突判定結果が「衝突」でなければ起動範囲ＳＡ１を無効化し、衝突判定結果が「衝突」になった際に起動範囲ＳＡ１を有効化してもよい。

（６）図１３は、他の変形例における保護機構２の起動条件の説明図である。図１３においては、起動範囲ＳＡ１，ＳＡ３の形状は上記実施形態のものと同様であるが、起動範囲ＳＡ２の形状は、面取りした略台形状に設定されている。このように、起動範囲ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＡ３は、車両Ｃの構成等に応じて変形してもよい。また、図示のように、起動範囲ＳＡ２，ＳＡ３は対称形でなくてもよい。

（７）上記実施形態において、衝突予測・検知装置３は、１台のカメラ３１と、１台のレーダ装置３６とを備えるものであったが、カメラ３１を複数備えるものであってもよい。また、ソナー装置４４を衝突予測・検知装置３に含めてもよい。

［実施形態の効果］
以上のように、本実施形態の車両用保護装置（１）は、保護対象（９０，１００）を保護する保護機構（２）と、車両（Ｃ）のバンパー（１８）において車両（Ｃ）の中心線（ＬＣ）を挟んで車幅方向両側に設けられ、車両（Ｃ）と保護対象（９０，１００）とが衝突すると、衝撃状態に応じた出力値（ＧＬ，ＧＲ）を出力する複数の衝突センサ（４３Ｌ，４３Ｒ）と、車両（Ｃ）と保護対象（９０，１００）との衝突を予測する衝突予測部（３）と、出力値（ＧＬ，ＧＲ）が所定の起動範囲（ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＡ３）に含まれる場合に保護機構（２）を起動させるとともに、衝突予測部（３）において車両（Ｃ）と保護対象（９０，１００）とが衝突すると判断された場合、起動範囲（ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＡ３）を広げる制御装置（６）と、を備え、バンパー（１８）に装着された複数の板材（１１０，１２０）をさらに備え、複数の衝突センサ（４３Ｌ，４３Ｒ）は、板材（１１０，１２０）の車室側の面に装着されている。
これにより、衝突直前に起動範囲を広げることができるため、保護対象と車両との衝突を高精度に検知することができ、保護対象を適切に保護でき、少数の衝突センサ（４３Ｌ，４３Ｒ）で広範囲の衝突検知が可能になる。

また、制御装置（６）は、起動範囲（ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＡ３）を広げた後、起動範囲（ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＡ３）を広げる前の状態に戻す機能をさらに有する。これにより、保護機構（２）の無駄な起動を抑制することができる。

１ 車両用保護装置
２ 保護機構
３ 衝突予測・検知装置（衝突予測部）
６ 制御装置
１８ フロントバンパー（バンパー）
４３Ｌ，４３Ｒ 加速度センサ（衝突センサ）
９０ サイクリスト（保護対象）
１００ 保護対象
１１０，１２０ スティフナ（板材）
Ｃ 車両
ＧＬ，ＧＲ 検出信号（出力値）
ＬＣ 中心線
ＳＡ１，ＳＡ２，ＳＡ３ 起動範囲

Claims (3)

1. 保護対象を保護する保護機構と、
   車両のバンパーにおいて前記車両の中心線を挟んで車幅方向両側に設けられ、前記車両と前記保護対象とが衝突すると、衝撃状態に応じた出力値を出力する複数の衝突センサと、
   前記車両と前記保護対象との衝突を予測する衝突予測部と、
   前記出力値が所定の起動範囲に含まれる場合に前記保護機構を起動させるとともに、前記衝突予測部において前記車両と前記保護対象とが衝突すると予測された場合、前記出力値のより低い値に対しても前記保護機構を起動させるように前記起動範囲を広げる制御装置と、を備え、
   前記バンパーに装着された複数の板材をさらに備え、
   複数の前記衝突センサは、前記板材の車室側の面に装着されている
   ことを特徴とする車両用保護装置。
2. 前記衝突センサは、加速度センサ、圧力センサ、またはストロークセンサのうち何れかを含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用保護装置。
3. 前記制御装置は、前記起動範囲を広げた後、前記起動範囲を広げる前の状態に戻す機能をさらに有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用保護装置。

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