(57)【要約】【課題】車両と衝突する保護対象物を簡易な構成で保護することが可能な車両を提供する。【解決手段】車両１は、車室部の前下部から前方へ設けられる突出部を有し、車輪Ｗに制動力を付与するブレーキ部と、車両１前方の保護対象物を検知する保護対象物検知部２２と、ブレーキ部を制御する制御部３０と、を備え、制御部３０は、当該車両１が保護対象物に衝突するか否かを判定し、保護対象物に衝突すると判定された場合に、ブレーキ部の制動力を制御することによって、突出部の高さを制御する。【選択図】図３
2020006867.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室部の前下部から前方へ設けられる突出部を有する車両であって、
車輪に制動力を付与するブレーキ部と、
車両前方の保護対象物を検知する検知部と、
前記ブレーキ部を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
当該車両が前記保護対象物に衝突するか否かを判定し、
前記保護対象物に衝突すると判定された場合に、前記ブレーキ部の制動力を制御することによって、前記突出部の高さを制御する
ことを特徴とする車両。
【請求項２】
前記制御部は、
衝突すると判定された前記保護対象物に前記突出部が衝突すると予測される衝突高さと、当該保護対象物の重心高さと、を特定し、
前記衝突高さが前記重心高さよりも低い場合に、前記衝突高さを前記重心高さに近づけるように前記ブレーキ部の制動力を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の車両。
【請求項３】
前記制御部は、
前記保護対象物に衝突すると判定された場合に、前記ブレーキ部の制動力の制御を開始し、
前記衝突高さが前記重心高さよりも低い場合に、前記衝突高さを前記重心高さに近づけるように前記ブレーキ部の制動力を減少させる
ことを特徴とする請求項２に記載の車両。
【請求項４】
前記制御部は、前記保護対象物に前記突出部が衝突した後に、前記ブレーキ部の制動力を増加させる
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、衝突物に対する保護機能を有する車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両と保護対象物（例えば、ヒト）との衝突時に保護対象物の被害を小さくするための技術として、特許文献１には、エアサスペンションを制御することによって衝突時の車両の車高を調整することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−６７２１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載の技術では、エアサスペンションを制御する装置が必要であり、車両の高額化や装置の複雑化を招くとともに、車種によっては適用が困難であった。
【０００５】
本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、車両と衝突する保護対象物を簡易な構成で保護することが可能な車両を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の課題を解決するために、本発明の車両は、車室部の前下部から前方へ設けられる突出部を有する車両であって、車輪に制動力を付与するブレーキ部と、車両前方の保護対象物を検知する検知部と、前記ブレーキ部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、当該車両が前記保護対象物に衝突するか否かを判定し、前記保護対象物に衝突すると判定された場合に、前記ブレーキ部の制動力を制御することによって、前記突出部の高さを制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によると、車両と衝突する保護対象物を簡易な構成で保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る車両及び保護対象物を模式的に示す側面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る車両を模式的に示す平面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る車両を模式的に示すブロック図である。
【図４】車速及び保護対象物の速度の経時変化の一例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に、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。なお、図１及び図２中に矢印で示される、「前後」は、車両の前後方向を示し、「左右」は、運転席から見た左右方向（車幅方向）をそれぞれ示している。
【００１０】
図１に示すように、本発明の実施形態に係る車両１は、運転者等の乗員が乗り込む車室部２と、車室部２の前端部の下部から前方へ設けられる突出部３と、を有する。突出部３は、車両１の動力源（エンジン）等が設けられる動力室を構成する。また、車室部２の前端部の上部には、フロントウィンドシールド２ａ、ワイパ２ｂ等が設けられている。
【００１１】
図２に示すように、車両１は、動力源によって回転駆動される車輪Ｗ（左前輪ＷＦＬ、右前輪ＷＦＲ、左後輪ＷＲＬ、右後輪ＷＲＲ）と、各車輪Ｗに制動力を付与するブレーキ部１０と、を備える。各車輪Ｗは、サスペンション４（図１参照）によって懸架されている。また、車両１は、車輪速検出部２１と、保護対象物検知部２２と、衝突検知部２３と、制御部３０と、を備える。
【００１２】
＜ブレーキ部＞
ブレーキ部１０は、車輪Ｗごとに設けられるブレーキ装置１１と、ＶＳＡ（Vehicle Stability Assist）装置１２と、を備える。
【００１３】
≪ブレーキ装置≫
ブレーキ装置１１は、運転者によるブレーキペダル（図示せず）の操作に基づいて、液圧によって車輪Ｗに制動力を付与する。また、ブレーキ装置１１は、制御部３０によるＶＳＡ装置１２の制御に基づいて、液圧によって車輪Ｗに制動力を付与する。
【００１４】
≪ＶＳＡ装置≫
ＶＳＡ装置１２は、ＡＢＳ（Antilock Brake System）機能、ＴＣＳ（Traction Control System）機能等を実行して車両１の挙動を安定化するために、ブレーキ装置１１へ液圧を供給することによってブレーキ装置１１による制動力を制御する。
【００１５】
≪車輪速検出部≫
車輪速検出部２１は、各車輪Ｗに対応して設けられており、対応する車輪Ｗの車輪速（回転速度）を検出し、検出結果を制御部３０へ出力する。
【００１６】
≪保護対象物検知部≫
保護対象物検知部２２は、車両１の前方に位置する保護対象物６を検知し、検知結果を制御部３０へ出力する。保護対象物検知部２２は、ステレオカメラ、超音波センサ等によって実現可能である。    
以下の説明において、保護対象物検知部２２は、突出部３に設けられて車両１の前方を撮影するステレオカメラであるものとする。
【００１７】
≪衝突検知部≫
衝突検知部２３は、車両１の突出部３への保護対象物６の衝突を検知し、検知結果を制御部３０へ出力する。衝突検知部２３は、突出部３に設けられて当該突出部３に作用する荷重を検出する荷重センサ等によって実現可能である。
【００１８】
＜制御部＞
制御部３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read-Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、入出力回路等によって構成される、いわゆるＥＣＵ（Electrical Control Unit）である。制御部３０は、車輪速検出部２１の検出結果に基づいてＶＳＡ装置１２を制御することによって、ＡＢＳ機能、ＴＣＳ機能等を実行する。
【００１９】
図３に示すように、制御部３０は、機能部として、車速算出部３１と、保護対象物特定部３２と、衝突判定部３３と、ブレーキ制御部３４と、を備える。
【００２０】
≪車速算出部≫
車速算出部３１は、各車輪Ｗに設けられた車輪速検出部２１の検出結果を取得し、取得された検出結果（回転速度）と、予め記憶された各車輪Ｗの車輪径と、に基づいて、車両１の車体速度である車速を算出する。車速算出部３１は、算出された車速を衝突判定部３３及びブレーキ制御部３４へ出力する。
【００２１】
≪保護対象物特定部≫
保護対象物特定部３２は、保護対象物検知部２２の検知結果を取得し、取得された検知結果に含まれる保護対象物６を特定する。詳細には、保護対象物特定部３２は、ステレオカメラである保護対象物検知部２２の撮影結果から、移動体を抽出するとともに、抽出された移動体がヒトであるか否かを判定し、ヒトであると判定された移動体を保護対象物６として特定する。また、保護対象物特定部３２は、ステレオカメラである保護対象物検知部２２の撮影結果に基づいて、保護対象物６の重心高さＨ６（図１参照）を特定する。重心高さＨ６は、地面Ｇと保護対象物６との距離である。また、保護対象物特定部３２は、ステレオカメラである保護対象物検知部２２の撮影結果に基づいて、車両１と保護対象物６との距離を算出する。
【００２２】
≪衝突判定部≫
衝突判定部３３は、車速算出部３１によって算出された車速と、保護対象物特定部３２によって算出された車両１と保護対象物６との距離と、を取得する。衝突判定部３３は、取得された車速及び距離に基づいて、車両１が保護対象物６に衝突するか否か（衝突を回避することができないか否か）を判定（予測）し、判定結果（予測結果）をブレーキ制御部３４へ出力する。
【００２３】
≪ブレーキ制御部≫
ブレーキ制御部３４は、衝突判定部３３の判定結果を取得し、車両１と保護対象物６との衝突を回避することができない場合に、ＶＳＡ装置１２を制御することによって、車両１の減速制御を実行する（図４における時刻ｔ０）。
【００２４】
また、ブレーキ制御部３４は、車速算出部３１によって算出された車速と、保護対象物特定部３２によって算出された車両１と保護対象物６との距離と、を取得する。ブレーキ制御部３４は、取得された車速及び距離、並びに、ＶＳＡ装置１２の制御内容に基づいて、車両１と保護対象物６との衝突が予測される衝突予測時刻ｔＡ（図４参照）を算出する。ブレーキ制御部３４は、予め記憶された突出部３の高さ（停車時の高さ）と、取得された車速及び距離、並びに、ＶＳＡ装置１２の制御内容と、に基づいて、車両１と保護対象物６との衝突が予測される衝突予測時刻ｔＡにおける突出部３の衝突高さＨ３（図１参照）を算出する。ここで、衝突高さＨ３は、地面Ｇと突出部３の前端部における上端部との距離であり、ＶＳＡ装置１２の減速制御による車両１の車体の沈み込みによって、予め記憶された突出部３の高さよりも低くなる。
【００２５】
ブレーキ制御部３４は、算出された衝突高さＨ３が保護対象物６の重心高さＨ６よりも低い場合には、ＶＳＡ装置１２の減速を緩和する制御を実行する。かかる減速緩和制御は、車両１の車体の沈み込みを軽減し、衝突高さＨ３を重心高さＨ６に近づける（望ましくは、一致させる）ための制御である。ここで、ブレーキ制御部３４は、衝突高さＨ３を高くして重心高さＨ６に近づけるために、減速緩和制御の開始時刻ｔＢ（図４参照）と、減速緩和制御におけるＶＳＡ装置１２の制御内容と、を決定する。そして、ブレーキ制御部３４は、時刻ｔＡよりも前の時刻ｔＢにおいて、減速緩和制御を開始する。
【００２６】
減速緩和制御において、ブレーキ制御部３４は、全ての車輪ＷＦＬ，ＷＦＲ，ＷＲＬ，ＷＲＲの減速を緩和してもよく、前輪ＷＦＬ，ＷＦＲのみの減速を緩和してもよい。
【００２７】
また、ブレーキ制御部３４は、時刻ｔＣ（図４参照）において車両１と保護対象物６との衝突が衝突検知部２３によって検知されると、ＶＳＡ装置１２の減速を増強する制御を実行する。かかる減速増強制御において、ブレーキ制御部３４は、当初の減速制御と同様の制動力を実現する。
【００２８】
ここで、減速緩和制御を実行しない場合において、保護対象物６の下部（脚部）の速度Ｖ１１（図４参照）は、時刻ｔＡから急速に立ち上がり、車速Ｖ１に達すると車速Ｖ１とともに減少する曲線を呈する。また、減速緩和制御を実行しない場合において、保護対象物６の上部（頭部）の速度Ｖ１２（図４参照）は、時刻ｔＡの時点では慣性力のために上昇せず、時刻ｔＡよりも後の時刻ｔＤ（図４参照）から急速に立ち上がり、車速Ｖ１に達すると車速Ｖ１とともに減少する曲線を呈する。
【００２９】
一方、減速緩和制御を実行する場合において、保護対象物６の下部（脚部）の速度Ｖ２１（図４参照）は、時刻ｔＣから急速に立ち上がり、車速Ｖ２に達すると車速Ｖ２とともに減少する曲線を呈する。また、減速緩和制御を実行する場合において、保護対象物６の上部（頭部）の速度Ｖ２２（図４参照）は、時刻ｔＣの時点では慣性力のために上昇せず、時刻ｔＣよりも後の時刻ｔＥ（図４参照）から急速に立ち上がり、車速Ｖ２に達すると車速Ｖ２とともに減少する曲線を呈する。
【００３０】
なお、保護対象物６の速度Ｖ１１，Ｖ１２，Ｖ２１，Ｖ２２を示す曲線（車速に達するまで）の形状は、実験、シミュレーション等によって予め設定されている。
【００３１】
ここで、図４に示すように、時間ｔＥ−ｔＣは、時間ｔＤ−ｔＡよりも短くなる。これは、減速緩和制御を実行する場合には、車両１が保護対象物６のより高い位置（重心に近い位置）に衝突することにより、衝突後に保護対象物６の上部（頭部）が動き出すまでの時間が短くなるためである。
【００３２】
そして、速度Ｖ２，Ｖ２１，Ｖ２２の曲線及び速度ゼロの直線で囲まれる面積は、速度Ｖ１，Ｖ１１，Ｖ１２の曲線及び速度ゼロの直線で囲まれる面積よりも小さくなる。すなわち、衝突によって保護対象物６に作用するエネルギーは、減速緩和制御ありの方が減速緩和制御なしよりも小さくなる。そのため、車両１は、保護対象物６に作用する衝突エネルギーを小さくすることができ、保護対象物６を好適に保護することができる。
【００３３】
また、保護対象物６と車両１が衝突してから保護対象物６の上部（頭部）の速度が車両１の車速に到達するまでの時間は、減速緩和制御ありの方が減速緩和制御なしよりも短くなる。そのため、車両１は、保護対象物６の上部（頭部）を、減速緩和制御によって突出部３の上面の前方側とすることができ、保護対象物６の上部がフロントウィンドシールド２ａ、ワイパ２ｂ等に衝突することを防止して保護対象物６を好適に保護することができる。
【００３４】
また、ブレーキ制御部３４は、算出された衝突高さＨ３が保護対象物６の重心高さＨ６以上である場合には、ＶＳＡ装置１２の減速を緩和する制御を実行せず、車両１の減速制御を継続する。そのため、車両１は、保護対象物６の車両１の下方への潜り込みを好適に防止することができる。
【００３５】
本発明の実施形態に係る車両１は、車室部２の前下部から前方へ設けられる突出部３を有する車両１であって、車輪Ｗに制動力を付与するブレーキ部１０と、車両１前方の保護対象物６を検知する検知部（保護対象物検知部２２）と、前記ブレーキ部１０を制御する制御部３０と、を備え、前記制御部３０は、当該車両１が前記保護対象物６に衝突するか否かを判定し、前記保護対象物６に衝突すると判定された場合に、前記ブレーキ部１０の制動力を制御することによって、前記突出部３の高さを制御することを特徴とする。
したがって、車両１は、サスペンション４を制御する装置を不要とし、車両１と衝突する保護対象物６を簡易な構成で保護することができる。
【００３６】
また、車両１において、前記制御部３０は、衝突すると判定された前記保護対象物６に前記突出部３が衝突すると予測される衝突高さＨ３と、当該保護対象物６の重心高さＨ６と、を特定し、前記衝突高さＨ３が前記重心高さＨ６よりも低い場合に、前記衝突高さＨ３を前記重心高さＨ６に近づけるように前記ブレーキ部１０の制動力を制御することを特徴とする。
したがって、車両１は、保護対象物６の上部がワイパ２ｂ等に衝突することを防止することによって、保護対象物６をより好適に保護することができる。
【００３７】
また、車両１において、前記制御部３０は、前記保護対象物６に衝突すると判定された場合に、前記ブレーキ部３０の制動力の制御を開始し、前記衝突高さＨ３が前記重心高さＨ６よりも低い場合に、前記衝突高さＨ３を前記重心高さＨ６に近づけるように前記ブレーキ部３０の制動力を減少させることを特徴とする。
したがって、車両１は、保護対象物６に衝突する際の車両１の速度を減速させて、保護対象物６に作用する衝突荷重（エネルギー）を低減するとともに、保護対象物６の上部がワイパ２ｂ等に衝突することを防止することによって、保護対象物６をより好適に保護することができる。
【００３８】
また、車両１において、前記制御部３０は、前記保護対象物６に前記突出部３が衝突した後に、前記ブレーキ部１０の制動力を増加させることを特徴とする。
したがって、車両１は、保護対象物６に衝突した後の車両１の速度を減速させて、保護対象物６に作用する衝突荷重（エネルギー）をより好適に低減することができる。
【００３９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で適宜変形可能である。例えば、本発明の車両１は、突出部３の上部に展開可能なエアバッグを備えていたり、保護対象物６の衝突時に、突出部３の上部に設けられるボンネットフードを少し持ち上げる制御を実行したりする構成であってもよい。
【００４０】
また、保護対象物特定部３２が、保護対象物６の高さ（身長）を算出し、ブレーキ制御部３４が、算出された保護対象物６の高さが所定値以上である場合に、前記した減速緩和制御を実行する構成であってもよい。この場合、高さの所定値は、車両１の停車時の突出部３の高さよりも大きい（例えば、２倍以上）値に設定可能である。
【００４１】
また、ブレーキ制御部３４は、速度Ｖ２，Ｖ２１，Ｖ２２の曲線及び速度ゼロの直線で囲まれる面積と、速度Ｖ１，Ｖ１１，Ｖ１２の曲線及び速度ゼロの直線で囲まれる面積と、を算出し、速度Ｖ２，Ｖ２１，Ｖ２２の曲線及び速度ゼロの直線で囲まれる面積が速度Ｖ１，Ｖ１１，Ｖ１２の曲線及び速度ゼロの直線で囲まれる面積以上となる場合には、減速緩和制御を実行しない構成であってもよい。
【００４２】
また、ブレーキ制御部３４は、算出された衝突高さＨ３が保護対象物６の重心高さＨ６よりも高い場合にも、ＶＳＡ装置１２の減速を緩和する制御を実行する構成であってもよい。この場合には、ブレーキ制御部３４は、後輪ＷＲＬ，ＷＲＲのみの減速を緩和する、又は、前輪ＷＦＬ，ＷＦＲの制動力を後輪ＷＲＬ，ＷＲＲよりも大きくすることによって、衝突高さＨ３を低くして保護対象物６の重心高さＨ６に近づけたり、保護対象物６の重心高さＨ６よりも若干低くする。かかる制御によると、重心高さＨ６が低い保護対象物６を突出部３の上面に乗り上げさせて好適に保護することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１      車両
２      車室部
３      突出部
１０    ブレーキ部
２２    保護対象物検知部
２３    衝突検知部
３０    制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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