(57)【要約】【課題】重量物との衝突の可能性を早期に検知してフードのリフトアップを適切に制御することができる車両用衝突検知装置を提供する。【解決手段】車両用衝突検知装置１は、歩行者保護装置ＥＣＵ７が、重量物との衝突が不可避な状態である場合に、車両に搭載されたプリクラッシュシステム１００から出力されるプリクラッシュ信号が入力されるように構成され、歩行者保護装置ＥＣＵ７によって歩行者の衝突と判定されたとき（Ｓ２：Ｙｅｓ）、プリクラッシュシステム１００からプリクラッシュ信号が入力されていない場合（Ｓ３：Ｎｏ）、フード跳ね上げ装置３に対してフード１３のリフトアップを指令し（Ｓ４）、プリクラッシュシステム１００からプリクラッシュ信号が入力されている場合（Ｓ３：Ｙｅｓ）、フード跳ね上げ装置３によるフード１３のリフトアップを禁止する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両（Ｃ）の前端に衝突が発生したことを検出する衝突検出手段（５，６Ｌ，６Ｒ）と、前記衝突検出手段の検出結果に基づいて歩行者の衝突か否かを判定する衝突判定手段（７）と、車両の前部に設けられたフード（１３）の後端をリフトアップするフード跳ね上げ装置（３）を制御する制御手段（７）とを備えた車両用衝突検知装置において、
前記制御手段は、
重量物との衝突が不可避な状態である場合に、車両に搭載されたプリクラッシュシステム（１００）から出力されるプリクラッシュ信号が入力されるように構成され、
前記衝突判定手段によって歩行者の衝突と判定されたとき、
前記プリクラッシュシステムからプリクラッシュ信号が入力されていない場合、前記フード跳ね上げ装置に対して前記フードのリフトアップを指令し、
前記プリクラッシュシステムからプリクラッシュ信号が入力されている場合、前記フード跳ね上げ装置による前記フードのリフトアップを禁止することを特徴とする車両用衝突検知装置。
【請求項２】
前記プリクラッシュ信号は、ミリ波センサ（１１０）の出力に基づいて、前記プリクラッシュシステムにより重量物との衝突が不可避な状態であると判定された場合に出力されることを特徴とする請求項１に記載の車両用衝突検知装置。
【請求項３】
前記プリクラッシュ信号は、カメラからの映像出力に基づいて、前記プリクラッシュシステムにより重量物との衝突が不可避な状態であると判定された場合に出力されることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用衝突検知装置。
【請求項４】
前記衝突検出手段は、車両のバンパ（２）内でバンパリーンフォース（１０）の前面に配設されチャンバ空間（４）を内部に形成してなるチャンバ本体（１１）を有するチャンバ部材（５）と、前記チャンバ空間（４）内の圧力を検出する圧力センサ（６Ｌ，６Ｒ）とを備えてなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の車両用衝突検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歩行者衝突時に車両の前部に設けられたフードの後端を跳ね上げるフード跳ね上げ装置を備えた車両に搭載される車両用衝突検知装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の安全性に関して、事故時に車両の搭乗者の安全性を確保するだけでなく、車両に歩行者が衝突したときに歩行者へのダメージを軽減することも求められている。例えば、歩行者衝突時に車両の前部に設けられたフード（ボンネット）の後端を跳ね上げるフード跳ね上げ装置が提案されている。このような装置によれば、車両に衝突してフードに倒れ込んできた歩行者が受ける傷害値（衝撃）の低減が図られる。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載の技術では、衝突物が人か物かを判別し、人との衝突であると判別されたときに、フードの後端を跳ね上げるように構成されることにより、歩行者保護が必要な場合に確実に装置が作動するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３７８５７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、衝突が発生してから加速度に基づいて衝突対象を判別するように構成されているため、加速度が収束するまで所定の待ち時間が必要になり、早期に判別をすることができない。このため、フード跳ね上げのタイミングが遅れる可能性があるという問題がある。特に、数人の歩行者が連続で車両に衝突した場合は、加速度が収束するのに時間を要するため、衝突対象の判別に遅れが生じて上記問題が発生する可能性が高くなる。
【０００６】
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、重量物との衝突の可能性を早期に検知してフードのリフトアップを適切に制御することができる車両用衝突検知装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、車両（Ｃ）の前端に衝突が発生したことを検出する衝突検出手段（５，６Ｌ，６Ｒ）と、前記衝突検出手段の検出結果に基づいて歩行者の衝突か否かを判定する衝突判定手段（７）と、車両の前部に設けられたフード（１３）の後端をリフトアップするフード跳ね上げ装置（３）を制御する制御手段（７）とを備えた車両用衝突検知装置において、前記制御手段は、重量物との衝突が不可避な状態である場合に、車両に搭載されたプリクラッシュシステム（１００）から出力されるプリクラッシュ信号が入力されるように構成され、前記衝突判定手段によって歩行者の衝突と判定されたとき、前記プリクラッシュシステムからプリクラッシュ信号が入力されていない場合、前記フード跳ね上げ装置に対して前記フードのリフトアップを指令し、前記プリクラッシュシステムからプリクラッシュ信号が入力されている場合、前記フード跳ね上げ装置による前記フードのリフトアップを禁止することを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、衝突判定手段によって歩行者の衝突と判定されたとき、プリクラッシュシステムからプリクラッシュ信号が入力されていない場合、フード跳ね上げ装置がフードをリフトアップするので、フードの衝撃吸収ストロークが増大し、歩行者（特に頭部）がエンジンなどの硬い部材に衝突する可能性を低減することできる。一方、プリクラッシュシステムからプリクラッシュ信号が入力されている場合、フード跳ね上げ装置によるフードのリフトアップが禁止されるので、跳ね上げられたフードの後端が車室内に侵入して車両乗員が危険に晒される事態の発生を防止することができる。特にプリクラッシュ信号の入力を利用するため、加速度に基づいて衝突対象を判別する従来技術と比較して、重量物との衝突の可能性を早期に検知してフードのリフトアップを適切に制御することができる。よって、例えば、前方に重量物が無い状態で複数の歩行者と連続して衝突した場合にも、早期に重量物との衝突可能性を判定し、フードのリフトアップを遅れなく実行して歩行者を保護することができる。尚、この欄及び特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態における車両用衝突検知装置の構成を平面視にて示す模式図である。
【図２】車両のバンパにおける構成を側面視にて示す模式図である。
【図３】車両用衝突検知装置の主要部の構成を示す図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図４】実施形態における歩行者衝突検知処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の車両用衝突検知装置の具体的な実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態に係る車両用衝突検知装置１は、図１、図２に示すように、車両Ｃの前方に設けられるバンパ２への物体の衝突を検知し、歩行者保護装置としてのフード跳ね上げ装置３を起動するように構成された装置である。
【００１１】
また、当該車両Ｃには、プリクラッシュシステム１００が搭載され、障害物に対する衝突回避に必要な強制回避操作を行うための図示しないアクチュエータ群が装備されている。
【００１２】
車両用衝突検知装置１は、図１等に示すように、バンパ２と、バンパ２内に配設され、チャンバ空間４が内部に形成されるチャンバ部材５と、チャンバ空間４内の圧力変化を検出する左圧力センサ６Ｌ及び右圧力センサ６Ｒと、歩行者保護装置電子制御ユニット（以下、電子制御ユニットをＥＣＵと略記する）７とを備えている。
【００１３】
バンパ２は、図３に示すように、バンパカバー８、チャンバ部材５、バンパアブソーバ９、バンパリーンフォース１０を主体として構成されている。
【００１４】
バンパカバー８は、バンパ２の構成部品を覆うように設けられるポリプロピレン等の樹脂製のカバー部材であり、バンパ２の外観を構成する。
【００１５】
チャンバ部材５は、バンパ２内でバンパリーンフォース１０の前面上方に配置され、車幅方向へ長軸状に延在する中空の部材である。チャンバ部材５は、車幅方向に延びて内部にチャンバ空間４が形成されるチャンバ本体１１を有しており、バンパリーンフォース１０に対してネジ止め等によって固定される。チャンバ部材５は、車幅方向中央から左右両側へ直線状に延びると共に、車幅方向左右両側の後述するサイドメンバ１５よりも側方側で後方に向かって湾曲する形状を有している。チャンバ部材５は、内部がチャンバ空間４に連通する左延設部１２Ｌ及び右延設部１２Ｒを有している。
【００１６】
左延設部１２Ｌ及び右延設部１２Ｒは、それぞれ左圧力センサ６Ｌ及び右圧力センサ６Ｒを取り付けるために形成された部分である。図１、図３に示すように、左延設部１２Ｌは、チャンバ部材５の車幅方向中心の左側に、右延設部１２Ｒは、車幅方向中心の右側において、チャンバ本体１１上面からバンパリーンフォース１０上方に向かってそれぞれ延設されている。左延設部１２Ｌ及び右延設部１２Ｒは、チャンバ本体１１とブロー成形により一体的に形成される。左延設部１２Ｌ及び右延設部１２Ｒは、それぞれ上面に開口１２ａが形成されており、左圧力センサ６Ｌ及び右圧力センサ６Ｒは圧力導入管６ａを開口１２ａに差し込んだ状態で取り付けられる。尚、圧力センサとして、左圧力センサ６Ｌ及び右圧力センサ６Ｒの２つが設けられているのは、衝突検知における冗長性を確保するためである。
【００１７】
バンパアブソーバ９は、バンパリーンフォース１０の前面下方且つチャンバ部材５の下部に配置されており、バンパ２において衝撃吸収の作用を受け持つ部材である。バンパアブソーバ９としては、例えば発泡させたポリプロピレン等を好適に用いることができる。
【００１８】
バンパリーンフォース１０は、バンパ２内に配設されて車両幅方向に延びるアルミ等の金属製の梁状部材であって、車両前後方向に延びる一対の金属製部材であるサイドメンバ１５の前端に取り付けられている。
【００１９】
左圧力センサ６Ｌ及び右圧力センサ６Ｒは、気体圧力の変化を検出可能なセンサ装置であり、圧力に比例した信号を出力し、歩行者保護装置ＥＣＵ７と信号線を介して電気的に接続されている。上述したように、左圧力センサ６Ｌ及び右圧力センサ６Ｒは、左延設部１２Ｌ、右延設部１２Ｒにおいてそれぞれチャンバ部材５に取り付けられ、チャンバ空間４内の空気の圧力変化を検出可能に構成されている。
【００２０】
フード１３は、車両前部においてエンジンルーム上面を遮蔽するために設けられた板状部材である。フード１３は、通常は前端が上に開くようになっているが、非常時には後端をリフトアップするようになっている。尚、図２では、フード１３がリフトアップされた状態におけるフード１３の外形を実線で示すと共に、リフトアップしていない通常状態の外形を一点鎖線で示している。
【００２１】
フード跳ね上げ装置３は、衝突時にフード１３の後端をリフトアップするために、フード１３の後部側に設けられている。フード跳ね上げ装置３は、駆動源としてのアクチュエータ３１を備えている。アクチュエータ３１は、ロッド３２に前進位置及び後退位置の２つの安定位置を与えることができる双方向動作型シリンダからなる。このような双方向動作型シリンダは、空気圧や油圧又は電磁力により作動するが、逆転可能な減速モータなどを用いることもできる。フード跳ね上げ装置３は、フード１３の後端を衝突検知後、瞬時に上昇させ、クリアランスを大きくさせることでフード１３の衝撃吸収ストロークが増大し、歩行者（特に頭部）がエンジンなどの硬い部材に衝突する可能性を低減することができる。
【００２２】
車速センサ１６は、車両の走行速度を検出する既設の速度センサであり、歩行者保護装置ＥＣＵ７と信号線を介して電気的に接続されている。
【００２３】
歩行者保護装置ＥＣＵ７は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）、後述する歩行者衝突検知処理を含む制御プログラムやデータを格納するＲＯＭ（読み出し専用の不揮発性メモリ）、ＣＰＵによりワークエリアとして使用されるＲＡＭ（書き込み可能な揮発性メモリ）等を備えて構成される電子制御装置である。歩行者保護装置ＥＣＵ７は、左圧力センサ６Ｌ及び右圧力センサ６Ｒと信号線を介して接続され、車両Ｃに配置されているフード跳ね上げ装置３の起動制御を行う。歩行者保護装置ＥＣＵ７は、左圧力センサ６Ｌ及び右圧力センサ６Ｒにおける圧力検出結果及び車速センサ１６の車速検出結果等に基づいて、車両のバンパ２へ歩行者（すなわち、人体）が衝突したか否かを判別する歩行者衝突検知処理を実行し、その結果に基づいてフード跳ね上げ装置３を制御する。尚、歩行者衝突検知処理の流れについては、後述する。
【００２４】
プリクラッシュシステム１００は、他の車両やガードレール、コンクリート壁等の構造物を含む重量物との衝突が不可避な状態である場合に、プリクラッシュ信号を出力する装置であって、ミリ波センサ１１０と走行支援ＥＣＵ１２０とを備えている。ミリ波センサ１１０は、車両Ｃのラジエターグリル中央のオーナメント裏側に埋設されている。ミリ波センサ１１０は、ミリ波レーダを車両Ｃ前方に向けて発射する。走行支援ＥＣＵ１２０は、車室内におけるインストルメントパネル前方に埋設されている。走行支援ＥＣＵ１２０は、ミリ波の反射時間などから、車両Ｃと前方車両等との車間間隔、相対速度などを演算する。演算の結果、衝突不可避と判断された場合、走行支援ＥＣＵ１２０からアクチュエータ群にプリクラッシュ信号が伝送される。アクチュエータ群は、周知のブレーキアシストやプリクラッシュブレーキ（自動ブレーキ）のように車両Ｃを減速または停止させるためのブレーキアクチュエータ、電動式ステアリングを駆動するためのステアリングアクチュエータと、電動式シートベルトを巻き上げるためのシートベルトアクチュエータなどによって構成されている。
【００２５】
また、走行支援ＥＣＵ１２０は、上記アクチュエータ群の他、歩行者保護装置ＥＣＵ７に対しても信号線を介してプリクラッシュ信号を伝送する。
【００２６】
次に、車両用衝突検知装置１における歩行者衝突検知の処理の流れについて、図４のフローチャートを参照しつつ説明する。
【００２７】
車両のバンパ２に歩行者が衝突すると、歩行者の体（主に脚部）がバンパ２を押圧することとなり、バンパカバー８を介してチャンバ部材５を押圧し、チャンバ部材５の押圧された部分が変形し潰れる。チャンバ部材５の変形によりチャンバ空間４における気体圧力が増大する。この圧力の増大が左延設部１２Ｌ、右延設部１２Ｒに取り付けられた左圧力センサ６Ｌ及び右圧力センサ６Ｒにより検出され、出力される信号が信号線を介して歩行者保護装置ＥＣＵ７に送られる。
【００２８】
歩行者保護装置ＥＣＵ７は、左圧力センサ６Ｌ及び右圧力センサ６Ｒから伝送された圧力信号等に基づいて、歩行者衝突検知処理を実行する。具体的には、まず、左圧力センサ６Ｌ及び右圧力センサ６Ｒによる圧力検出結果及び車速センサ１６により検出された車速を取得する（ステップ１）（以下ステップをＳと略記する。）。
【００２９】
次に、歩行者衝突が発生したか否かを判別する処理を実行する（Ｓ２）。衝突対象が歩行者か否かの判別は、圧力検出結果及び車速に基づいて得られるデータと所定の閾値とを比較することにより行われる。歩行者衝突でないと判別された場合（Ｓ２：Ｎｏ）、当該ルーチンの処理を終了する。
【００３０】
歩行者衝突であると判別された場合（Ｓ２：Ｙｅｓ）、プリクラッシュ信号の入力があるか否かを判定する（Ｓ３）。プリクラッシュ信号の入力が無いと判定された場合（Ｓ３：Ｎｏ）、フード跳ね上げ装置３に対してフード１３のリフトアップを指令する（Ｓ４）。すなわち、歩行者保護装置ＥＣＵ７から信号線を介して、フードリフトアップを指令する信号をフード跳ね上げ装置３に対して送出する。よって、この場合は、フード１３のリフトアップが実行される。
【００３１】
一方、プリクラッシュ信号の入力があると判定された場合（Ｓ３：Ｙｅｓ）、フードリフトアップを指令することなく、当該ルーチンの処理を終了する。よって、この場合は、歩行者衝突相当の圧力の発生にも拘わらず、フード１３のリフトアップは実行されない。
【００３２】
以上詳述したことから明らかなように、本実施形態の車両用衝突検知装置１は、車両Ｃの前端に衝突が発生したことを検出する衝突検出手段としてのチャンバ部材５、左圧力センサ６Ｌ及び右圧力センサ６Ｒと、左圧力センサ６Ｌ及び右圧力センサ６Ｒの検出結果に基づいて歩行者の衝突か否かを判定する衝突判定手段、及び車両の前部に設けられたフード１３の後端をリフトアップするフード跳ね上げ装置３を制御する制御手段としての歩行者保護装置ＥＣＵ７とを備え、歩行者保護装置ＥＣＵ７は、重量物との衝突が不可避な状態である場合に、車両に搭載されたプリクラッシュシステム１００から出力されるプリクラッシュ信号が入力されるように構成され、歩行者保護装置ＥＣＵ７によって歩行者の衝突と判定されたとき（Ｓ２：Ｙｅｓ）、プリクラッシュシステム１００からプリクラッシュ信号が入力されていない場合（Ｓ３：Ｎｏ）、フード跳ね上げ装置３に対してフード１３のリフトアップを指令し（Ｓ４）、プリクラッシュシステム１００からプリクラッシュ信号が入力されている場合（Ｓ３：Ｙｅｓ）、フード跳ね上げ装置３によるフード１３のリフトアップを禁止することを特徴とする。
【００３３】
この構成によれば、歩行者保護装置ＥＣＵ７によって歩行者の衝突と判定されたとき（Ｓ２：Ｙｅｓ）、プリクラッシュシステム１００からプリクラッシュ信号が入力されていない場合（Ｓ３：Ｎｏ）、フード跳ね上げ装置３がフード１３をリフトアップするので、フード１３の衝撃吸収ストロークが増大し、歩行者（特に頭部）がエンジンなどの硬い部材に衝突する可能性を低減することできる。一方、プリクラッシュシステム１００からプリクラッシュ信号が入力されている場合（Ｓ３：Ｙｅｓ）、フード跳ね上げ装置３によるフード１３のリフトアップが禁止されるので、跳ね上げられたフード１３の後端が車室内に侵入して車両乗員が危険に晒される事態の発生を防止することができる。特にプリクラッシュ信号の入力を利用するため、加速度に基づいて衝突対象を判別する従来技術と比較して、重量物との衝突の可能性を早期に検知してフード１３のリフトアップを適切に制御することができる。よって、例えば、前方に重量物が無い状態で複数の歩行者と連続して衝突した場合にも、早期に重量物との衝突可能性を判定し、フード１３のリフトアップを遅れなく実行して歩行者を保護することができる。
【００３４】
また、プリクラッシュ信号は、ミリ波センサ１１０の出力に基づいて、プリクラッシュシステム１００により重量物との衝突が不可避な状態であると判定された場合に出力されることを特徴とする。
【００３５】
この構成によれば、ミリ波センサ１１０の出力に基づいてプリクラッシュ信号が出力されるので、重量物との衝突が不可避な状態であるか否かを高い精度で早期に判定し、フード１３のリフトアップを実行するか否かを決定することができる。
【００３６】
また、衝突検出手段は、車両Ｃのバンパ２内でバンパリーンフォース１０の前面に配設されチャンバ空間４を内部に形成してなるチャンバ本体１１を有するチャンバ部材５と、チャンバ空間４内の圧力を検出する左圧力センサ６Ｌ及び右圧力センサ６Ｒとを備えてなることを特徴とする。
【００３７】
この構成によれば、車両のバンパ２に歩行者が衝突すると、チャンバ部材５の変形によりチャンバ空間４における気体圧力が増大するため、この圧力の増大を左圧力センサ６Ｌ及び右圧力センサ６Ｒにより検出することにより、歩行者の衝突を確実に検出することができる。
【００３８】
尚、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を施すことが可能であることはいうまでもない。
【００３９】
例えば、上記実施形態では、チャンバ空間４内の圧力を検出する圧力センサとして、左圧力センサ６Ｌ及び右圧力センサ６Ｒの２つの圧力センサを設けた例を示したが、これには限られず、圧力センサを１個だけ設ける構成としてもよく、３個以上の圧力センサを設ける構成としてもよい。
【００４０】
また、車両の前端に衝突が発生したことを検出する衝突検出手段は、上述したようなバンパ内に設けたチャンバ部材内部の圧力変化を圧力センサで検出する、所謂、圧力チャンバ式のものには限られない。
【００４１】
例えば、衝突検出手段として静電容量型衝突検出装置を用いる構成としてもよい。静電容量型衝突検出装置は、衝突面に一定間隔を隔てて配設された対向電極とこの対向電極の間に介挿された弾性体より成る誘電体とにより構成され、衝突が発生した場合には、弾性体が潰れることで対向電極間の距離が変化し、静電容量が増加することを利用した衝突検出装置である。
【００４２】
或いは、光ファイバ式衝突検出装置を用いる構成としてもよい。光ファイバ式衝突検出装置は、光ファイバと、発光素子部と、光変換素子部と、衝突検出センサと、衝突検出回路とを備えて構成される。車両が衝突して衝突検出センサの円筒基部に外力が加わると、突起部によって光ファイバが局部的に折り曲げられ、光の伝送特性が変化し、加わる外力が大きくなるほど伝送される光量は減少する。光ファイバ式衝突検出装置は、この光量の減少を衝突検出回路によって検出することで、車両の衝突を検出することができるものである。
【００４３】
また、上記実施形態では、プリクラッシュシステム１００が、ミリ波センサ１１０の出力を用いて重量物との衝突が不可避な状態であるか否かを判定する構成としたが、これには限られない。例えば、カメラにより車用前方を撮影し、撮影した映像出力を認識することにより重量物との衝突が不可避な状態であるか否かを判定する構成としてもよい。或いは、ミリ波センサの出力とカメラの映像の両方を用いて重量物との衝突が不可避な状態であるか否かを判定する構成としてもよい。
【符号の説明】
【００４４】
Ｃ  車両
１  車両用衝突検知装置
２  バンパ
３  フード跳ね上げ装置
４  チャンバ空間
５  チャンバ部材（衝突検出手段）
６Ｌ  左圧力センサ（衝突検出手段、圧力センサ）
６Ｒ  右圧力センサ（衝突検出手段、圧力センサ）
７  歩行者保護装置ＥＣＵ（衝突判定手段、制御手段）
１０  バンパリーンフォース
１１  チャンバ本体
１３  フード
１００  プリクラッシュシステム
１１０  ミリ波センサ
【図１】
2014133448.tif 000003
【図２】
2014133448.tif 000004
【図３】
2014133448.tif 000005
【図４】
2014133448.tif 000006