(57)【要約】  【課題】衝突事故の際、もし衝突した物体が歩行者や二輪車から投げ出された人物のとき、人物への衝撃の緩和させる衝突緩和装置を提供すること。  【解決手段】衝突緩和装置１は、車両１０に装備され、車両１０が物体に衝突したことを検出し、車両１０の表面に皮膜液４２を噴出する。また、衝突緩和装置１は、車両１０の走行方向に存在する人物Ｈを検出し、衝突が検出されたときに、人物Ｈとの衝突が予測される車両１０の部位の表面に皮膜液４２を噴出する。  【効果】皮膜液噴出部分での車の表面と人物の皮膚等との直接の摩擦が低減され、歩行者が受ける衝撃を車両の表面ですべらせることにより分散でき、事故の衝突の際に生じる皮膚の裂傷等の被害を最小限にすることができる。【選択図】          図１
2006327426.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に装備され、車両の走行方向に存在する物体との衝突を緩和するための衝突緩和装置において、
上記車両が物体に衝突したことを検出するための衝突検出手段と、
物体との衝突が検出されたときに、上記車両の表面に皮膜液を噴出する皮膜液噴出手段と、を備える衝突緩和装置。
【請求項２】
上記車両の走行方向に存在する人物を検出するための人物検出手段を備え、
上記人物検出手段により人物が検出され、かつ、上記衝突検出手段により衝突が検出されたときに、
上記皮膜液噴出手段は、人物との衝突が予測される上記車両の部位の表面に皮膜液を噴出する、請求項１に記載の衝突緩和装置。
【請求項３】
上記人物検出手段は、
超音波センサ、赤外線センサ、可視光カメラ、ミリ波レーダもしくはレーザを用いて人物を検出する、請求項２に記載の衝突緩和装置。
【請求項４】
上記衝突検出手段は、
圧力センサ、音センサもしくは衝撃センサを用いて上記車両が衝突したことを検出する、請求項１または請求項２に記載の衝突緩和装置。
【請求項５】
上記皮膜液噴出手段は、
上記車両のフロントガラス部、ボンネット部、リアガラス部およびトランク部のいずれか一つまたはそれ以上の部位に皮膜液を噴出する、請求項１〜４のいずれかに記載の衝突緩和装置。
【請求項６】
上記皮膜液は、
粘度が０．１ｍＰａ・ｓ（パスカル・秒）〜１０Ｐａ・ｓからなる、請求項１〜５のいずれかに記載の衝突緩和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両と物体との衝突事故において、もし衝突した相手が人物であった場合、人物の受ける被害を軽減するための衝突緩和装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両には、衝突時の衝撃を緩和できるようにした装置が備えられている。このような衝突を緩和する装置は、もっぱら衝突した（または、衝突された）車両の搭乗者を保護しようとするものであった。
一方、近年では、車両の搭乗者の保護に留まらず、衝突された歩行者などの保護を考慮した車両構造の開発が要求されている。そして、歩行者が走行中の車両に衝突された際の衝撃を低減するためのバンパやボンネットに工夫をこらした車両装置の開発も要望されている。
【０００３】
特許文献１には、車両の前端部又は後端部の車体フレームと車体フレームに支持されたバンパとの間に、衝撃吸収ダンパとこのダンパの減衰力を調整できる減衰力可変機構とが設けられている衝撃緩和装置が提案されている。この衝撃緩和装置は、歩行者との衝突か、車両どうしの衝突かを赤外線センサにより判別し、衝突対象が歩行者の場合は、ダンパの減衰力を弱めて歩行者への衝撃を小さくしている。衝突対象が車両や物体の場合は、衝撃吸収ダンパの減衰力を通常状態のままにして、自車の、さらには、他車の搭乗者や車両を保護するバンパの通常機能が確保されている。
【０００４】
また、特許文献２には、衝突の衝撃及び速度等から衝突対象を判別できる、歩行者保護用制御手段を備える車両用衝突判別装置が提案されている。この車両用衝突判別装置とは、衝突対象を歩行者と判定した場合は、ボンネットを浮かして、歩行者の衝突の緩和を図る装置である。
【特許文献１】特開平１０−１０９６０５号公報
【特許文献２】特開平１１−３１００９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１での衝撃緩和装置では、歩行者との衝撃の吸収は、バンパの衝撃吸収ダンパによる制御のみでなされているが、バンパの衝撃吸収ダンパの付加だけでは、衝突時の衝撃を全て吸収できるとは考えられない。そして、通常のバンパの高さは、歩行者の腰より低い位置にあるため、２次的にフロントガラスやボンネットカバーへの頭部の衝突を受ける人が多い現状がある。これにより、衝撃吸収ダンパにより多少の衝撃を吸収できるものの、ボンネットもしくはフロントガラスに跳ね上げられ、打ち付けられ、歩行者の頭部の衝突を軽減することができない。
【０００６】
また、上記特許文献２での車両用衝突判別装置では、人がボンネットに衝突する際の衝撃力を和らげるために、ボンネットを上部に浮かし、それがクッションとなる機構をとっているが、ボンネットは通常、金属でできており、人が直接金属に打ち付けられる衝撃は大きい。これにより、人の皮膚と金属との直接の摩擦により、重篤な裂傷を招くおそれもある。そして、人体の頭部への衝撃を緩和することができない。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、衝突事故の際、もし衝突した物体が歩行者や二輪車から投げ出された人物であったとき、人物への衝撃の緩和させる衝突緩和装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、車両に装備され、車両の走行方向に存在する物体との衝突を緩和するための衝突緩和装置において、上記車両が物体に衝突したことを検出するための衝突検出手段と、物体との衝突が検出されたときに、上記車両の表面に皮膜液を噴出する皮膜液噴出手段とを備える衝突緩和装置である（請求項１）。
本発明によれば、衝突緩和装置は、車両と物体との衝突を検出するための衝突検出手段による検出がされたときに、皮膜液噴出手段により車両の表面に皮膜液を噴出することができる。これにより、車の表面の皮膜液噴出部分と物体との直接の摩擦が低減され、特にその物体が人物であった場合には、人物に対する衝撃の分散や摩擦の低減をすることができる。
【０００９】
また、車両の走行方向に存在する上記物体としての人物を検出するための人物検出手段を備え、上記人物検出手段により人物が検出され、かつ、上記衝突検出手段により衝突が検出されたときに、上記皮膜液噴出手段は、人物との衝突が予測される上記車両の部位の表面に皮膜液を噴出する衝突緩和装置である（請求項２）。
本発明によれば、衝突緩和装置は、人物を検出するための人物検出手段、および、車両と人物との衝突を検出するための衝突検出手段による検出がされたときに、皮膜液噴出手段により車両の所定の表面に皮膜液を噴出することができる。これにより、車の表面の皮膜液噴出部分と人の皮膚等との直接の摩擦が低減され、人、特に人体の頭部の受ける衝撃を車両の表面をすべらせることで分散させることができ、事故の衝突の際に生じる皮膚の裂傷等の被害を最小限にすることができる。
【００１０】
また、上記人物検出手段は、超音波センサ、赤外線センサ、可視光カメラ、ミリ波レーダもしくはレーザを用いて人物を検出することができる（請求項３）。
本発明によれば、人物検出手段の構成を具体的に規定する。人物検出手段は、車両の走行方向に設けられ、走行方向に存在する物体の赤外線などの検出を行うことができる。これにより、人物検出手段は、走行方向にある物体が人物かどうかを検出することができる。
【００１１】
また、上記衝突検出手段は、圧力センサ、音センサもしくは衝撃センサを用いて上記車両が衝突したことを検出することができる（請求項４）。
本発明によれば、衝突検出手段の構成を具体的に規定する。衝突検出手段は、例えば、圧力センサを有するとしたとき、車両中心方向への圧力変化を検出し、その圧力変化が急激なときには、衝突の検出を行うことができる。
【００１２】
また、上記皮膜液噴出手段は、上記車両のフロントガラス部、ボンネット部、リアガラス部およびトランク部のいずれか一つまたはそれ以上の部位に皮膜液を噴出することができる（請求項５）。
本発明によれば、皮膜液噴出手段により、車両のフロントガラス部、ボンネット部、リアガラス部およびトランク部のいずれか一箇所以上の部位に、皮膜液を噴出することができる。この皮膜液がかかった車両の所定部位には、皮膜をつくることができる。これにより、衝突の際、皮膜ができた車両表面と人物との直接の摩擦が低減され、人、特に人体の頭部の受ける衝撃を車両の表面をすべらせることで分散させることができ、事故の衝突の際に生じる皮膚の裂傷等の被害を最小限にすることができる。
【００１３】
また、上記皮膜液の粘度は、０．１ｍＰａ・ｓ（パスカル・秒）〜１０Ｐａ・ｓと規定することができる（請求項６）。
本発明によれば、車両表面に噴出される皮膜液が、効果的に車両表面との摩擦を低減できる粘度を規定する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
また、以下では、歩行している人、走っている人、自転車、原動機付き自転車もしくは自動二輪車などに乗っている人を総称して、「人物Ｈ」と呼ぶことにする。
図１は、衝突緩和装置の電気的構成を示すブロック図である。図２は、衝突緩和装置が搭載された車両を上部から見たときの、皮膜液噴出ノズルおよび噴出方向を示す概略図である。また、図２において、矢印Ｆの方向を車両の前方、矢印Ｒの方向を車両の後方、とする。
【００１５】
本発明にかかる衝突緩和装置１は、車両１０に備え付けられており、車両１０の走行方向に対する人物Ｈとの衝突を緩和するための装置である。
衝突緩和装置１には、人物Ｈを検出するための人物検出手段としての人物検出センサ２、車両１０への衝突を検出するための衝突検出手段としての衝突検出センサ３、および、車両１０表面の所定の部位に皮膜液を噴出する皮膜液噴出手段としての皮膜液噴出機構４を備える。
【００１６】
また、衝突緩和装置１は、人物Ｈなどを含む物体との衝突を判定したときに、皮膜液噴出機構４により、車両１０上の衝突が予想される部分に、皮膜液噴出ノズル４１から液体又はジェル状の皮膜液４２を噴出する。ここでの車両１０上の衝突が予想される部分とは、一般的な車両１０が有する、フロントガラス部１１、ボンネットカバー部１２、リアガラス部１３およびトランクカバー部１４のことである。
【００１７】
まず、衝突緩和装置１は、車両１０の走行方向に向けられた人物検出センサ２により、走行方向の物体の赤外線などの検出を行う。人物検出センサ２は、赤外線カメラなどを備えており、この赤外線カメラを通して、対向物体の熱をとらえることができる。人物検出センサ２は、人体の温度（体温）による特定の範囲の周波数の赤外線の有無により、人物であるか否かを判定することができる。
【００１８】
また、人物検出センサ２は、判定部５からの指示により、物体に赤外線のパルス状の光を発して、その反射をとらえることで、車両１０と人物Ｈとの距離Ｌを測定することもできる。車両１０と人物Ｈとの「距離Ｌ」とは、車両１０の外周（バンパ１５もしくは車体フレーム）から、走行方向に存在する人物Ｈまでの距離のことである。あるいは、人物検出センサ２は、距離Ｌを左右２台のカメラを用い、測定することができる。このとき、距離Ｌは、周知の技術である三角測量と同じ原理によって、左右２台のカメラが捕らえた対象物のズレ（視差）によって、対象物までの距離を測定することができる。
【００１９】
次に、人物検出センサ２は、車両１０と人物Ｈとの距離Ｌが、所定の距離Ｌ0以下であるかを確認する。ここでの「所定の距離Ｌ0」とは、車両１０の外周（バンパ１５もしくは車体フレーム）からの距離のことである。
そして、車両１０と人物Ｈとの距離Ｌが所定の距離Ｌ0以下となったとき、すなわち、車両１０から所定の距離Ｌ0で囲まれた領域内に人物Ｈが存在していると判定したとき、判定部５は、検出された人物Ｈが車両１０と衝突するおそれがあるとして後述の処理に備える。
【００２０】
また、人物検出センサ２による人物Ｈの検出は、たとえば、以下の方法により行われる。
人物検出センサ２の赤外線カメラがとらえる画像には、人物Ｈ以外にも、例えば、走行車両のボンネットや真夏時の道路などのように、熱をもったものがあるが、赤外線カメラがとらえた画像の中から、人間の体温（摂氏３６度前後）を目安として熱源対象物を選出する。熱源対象物が選出されたとき、赤外線カメラは、上述した距離Ｌの測定を用いることにより、車両１０と熱源対象物との距離を測定する。そして、人物検出センサ２は、測定された距離に基づき、熱源対象物の時間変化にともなう動きや位置を判断することができる。そして、その熱源対象物に対して、人体らしきもののおおよその形状と赤外線カメラにおける物体の大きさ（例えば、頭部：約２０ｃｍ、肩部：約５０ｃｍ、高さ：約１ｍ〜２ｍ）とを総合して、人物Ｈかどうかの判定を行うことができる。
【００２１】
なお、人物検出センサ２は、人物Ｈを特定する手段を有していればよく、上述の赤外線センサのほかに、超音波センサ、可視光カメラ、ミリ波レーダまたはレーザにより構成されてもよい。このときも、人物検出センサ２は、良好に人物Ｈの検出および距離の特定を行うことができる。また、人物検出センサ２は、これらのセンサおよびカメラを組み合わせて用いることで、より正確に人物を検出することができる。
【００２２】
次に、衝突緩和装置１は、車両１０のバンパ１５に備えられた衝突検出センサ３により、車両１０の衝突を検出することができる。衝突検出センサ３は、バンパ１５と車両フレームとの接合部分にとりつけられる圧力センサ（図示せず）を備えている。衝突検出センサ３は、バンパ１５にかかる圧力変化を検出し、その圧力変化が急激なときに、衝突検出信号ＣＳを衝突緩和装置１の判定部５へ送信する。
【００２３】
なお、衝突検出センサ３は、車両１０の衝突を検出できればよいことから、必ずしもバンパ１５に設けられた圧力センサである必要はなく、たとえば、車両１０に設けられる、衝突時の衝撃音を検出する音センサや衝撃振動を検出する衝撃センサでもよい。この場合の音センサや衝撃センサは、上述の圧力センサと比較すると、車両１０の衝突か否かの判定の感度が低下することが予想されるため、そのセンサの検出精度を加減するなどの、各々の車両の環境に合わせた設定が任意にできるものとしてもよい。
【００２４】
次に、衝突緩和装置１の判定部５は、衝突検出センサ３から車両１０に物体の衝突による衝撃があることを検出した衝突検出信号ＣＳを受け取ったとき、物体が車両１０に衝突したと判定する。
また、判定部５は、人物検出センサ２を介して、車両１０の走行方向に存在する人物Ｈが所定の距離Ｌ0以内であることを判定し、かつ、衝突検出センサ３から車両１０に衝突による衝撃があることを検出した衝突検出信号ＣＳを受け取ったとき、人物Ｈが車両１０に衝突したと判定することもできる。
【００２５】
なお、車両１０に設けられている、ＥＣＵ（Electrical Control Unit：電子制御装置）により、車両１０の速度・加速度等や、ブレーキ等の操作などを検出して、上記の衝突判定の材料に用いてもよい。これにより、衝突の判定を確実に行うことができる。
次に、物体もしくは人物Ｈなどにより、車両１０が衝突したと判定した衝突緩和装置１の判定部５は、皮膜液噴出手段としての皮膜液噴出機構４に皮膜液４２を噴出する指示を出す。皮膜液噴出機構４は、皮膜液４２保存用のタンク（図示せず）、皮膜液４２を所定方向に噴出するための皮膜液噴出ノズル４１、タンクと皮膜液噴出ノズル４１とを連通するチューブ（図示せず）、および、衝突緩和装置１の判断部５から指示により瞬時に皮膜液噴出ノズル４１から皮膜液４２を噴出するためポンプ（図示せず）を有する。
【００２６】
皮膜液噴出機構４は、人物Ｈと車両１０表面との衝撃を分散させるため、車両１０の表面上の人物Ｈが衝突する車両１０の部位（たとえば、フロントガラス部１１）にある皮膜液噴出ノズル４１から皮膜液４２を噴出し、車両１０の表面に皮膜液４２による皮膜をつくる（図２参照）。この皮膜は、０．１ｍｍ〜１ｍｍの厚さがあれば、効果的に車両１０の表面との直接の摩擦を減らすことができる。これにより、人物Ｈの皮膚等と車両１０の表面との摩擦が皮膜液４２により低減され、人物Ｈ、特に人物Ｈの頭部の受ける衝撃を車両１０の表面の皮膜液部分ですべらせることにより分散させることができ、事故の衝突の際に生じる皮膚の裂傷等の障害を最小限にすることができる。
【００２７】
なお、上述の説明では、人物Ｈがフロントガラス部１１に衝突することを例に挙げて説明したが、同様に、ボンネットカバー部１２に衝突することも考えられるので、フロントガラス部１１への皮膜液４２の噴出だけでなく、ボンネットカバー部１２に同時に噴出してもよい（図１参照）。
また、後退走行時も同様に、人物Ｈとの衝突が考えることから、人物検出センサ２を後方にも配置することができる。そして、衝突検出センサ３は、後方バンパ１５の急激な圧力変化を検出することもできる。これにより、後方走行中に人物Ｈと衝突したとしても、皮膜液噴出ノズル４１からの皮膜液４２の噴出は、リアガラス部１３やトランクカバー部１４に対して行うことができる（図２参照）。
【００２８】
なお、皮膜液４２の粘度は、良好に車両１０の表面の摩擦を低減するために、０．１ｍＰａ・ｓ（パスカル・秒）〜１０Ｐａ・ｓ（＝１ｍＰ（ポアズ）〜１００Ｐ）が好ましく、特に１ｍＰａ・ｓ〜１Ｐａ・ｓ（＝０．０１Ｐ〜１０Ｐ）の範囲が好ましい。
皮膜液４２には、水又はシリコンオイル、アルコール、グリコールやグリセリンなどの液状のものや、グリセリンに水と増粘材を混ぜたジェル状のものを使用することができる。ただし、皮膜液４２の成分は、上述の効果を有するであればよく、この限りではない。
【００２９】
図３は、衝突緩和装置で行われる判定の手順を示した制御フロー図である。また、図１および図２も参照しながら、図３の制御フローの流れを説明する。
まず、衝突緩和装置１の判定部５は、車両１０が走行中か否かを判定する（ステップＳ１）。判定部５は、車両１０が走行中であると認めたとき（ステップＳ１でＹｅｓ）、人物検出センサ２により、人物Ｈが走行方向に存在するかを確認する（ステップＳ２）。判定部５は、車両１０の走行方向に人物Ｈが認められたとき（ステップＳ２でＹｅｓ）、人物検出センサ２を介して、車両１０と人物Ｈとの距離Ｌが、所定の距離Ｌ0以下であるかを確認する（ステップＳ３）。
【００３０】
また、車両の走行速度により検出される距離Ｌ0の許容範囲が変わってくるので、このときは、車両の走行速度に併せて、適宜所定の距離Ｌ0を変化させることもできる。
なお、所定の距離Ｌ0は、衝突の確実性を高めるために、人物Ｈが明らかに車両と衝突をした距離として、０を設定してもよい。
次に、判定部５は、ステップＳ３において、人物Ｈとの距離Ｌが所定の距離Ｌ0以下であると認め、人物Ｈと車両１０とが衝突を起こすおそれがあると判定したとき（ステップＳ３でＹｅｓ）、車両１０が衝突を起こしたか否かを衝突検出信号ＣＳの受信の有無により判定する（ステップＳ４）。
【００３１】
一方、ステップＳ１において車両１０が走行中でないとき（ステップＳ１でＮｏ）、ステップＳ２において車両１０の走行方向に人物Ｈを検出することができなかったとき（ステップＳ２でＮｏ）、ステップＳ３において車両１０と人物Ｈとの距離Ｌが所定の距離Ｌ0を超えていたとき（ステップＳ３でＮｏ）、または、ステップＳ４において車両１０の衝突の検出を認められなかったとき（ステップＳ４でＮｏ）、制御フローは、ふたたびステップＳ１から繰り返す。
【００３２】
次に、ステップＳ４において、判定部５が衝突検出信号ＣＳを受信したとき（ステップＳ４でＹｅｓ）には、ステップＳ２およびステップＳ３で検出された人物Ｈが車両１０と衝突した、と言える。そして、判定部５は、皮膜液噴出機構４に、人物Ｈとの衝突が予測される車両の部位（図１では、フロントガラス部１１とボンネットカバー部１２）の皮膜液噴出ノズル４１から皮膜液４２を噴出するよう、皮膜液噴出機構４に指示を出す。これにより、人物Ｈが２次的に車両１０上のフロントガラス部１１やボンネットカバー部１２に打ち付けられる前に、フロントガラス部１１やボンネットカバー部１２には、皮膜液４２により皮膜ができる。そして、この皮膜により、人物Ｈの皮膚等と車両１０の表面との直接の摩擦が低減され、人物Ｈ、特に人物Ｈの頭部の受ける衝撃に対して車両１０の表面をすべらせることで分散させることができ、事故の衝突の際に生じる皮膚の裂傷等の被害を最小限にすることができる。
【００３３】
なお、本発明では、衝突検出センサ３によらずとも、人物検出手段２による距離Ｌの検出により、明らかに人物Ｈが車両１０の外周と同じ距離に存在していると判定されたとき（Ｌ＝０）、判定部５は、人物Ｈが車両１０と衝突したとして衝撃緩和すべきだと判定してもよい。
また、人物検出センサ２によらず、衝突検出センサ３が衝撃を検知したときに、皮膜液噴出機構４による皮膜液４２の噴出を行うこともできる。この場合は、人物Ｈとの衝突が起こったときに、万が一、人物検出センサ２による人物Ｈの検出が行われなかったとしても、皮膜液４２の噴出により人物Ｈの保護が万全に行うことができる。このとき、図３の制御フロー図において、ステップＳ２およびステップＳ３の判定は、省略することができる。
【００３４】
ところで、衝突緩和装置１が誤作動を起こしてしまい、衝突を感知することなく皮膜液４２を噴出し、視界を遮るようにフロントガラス部１１などに噴出されてしまうことが考えられる。このとき、水やアルコール系などの粘度の低い皮膜液４２であれば、噴出部位を一時覆った皮膜液４２は、走行を続けることによって車両の表面から容易に吹き飛ばされうる。また、グリセリンやグリセリンの混合液体などの粘度が高いジェル状の皮膜液４２であっても、車両１０のドライバは、フロントガラス部１１に噴出された皮膜液４２をワイパー（図示せず）によって容易に除去することができる。よって、皮膜液４２がいずれの場合であっても、車両１０のドライバは、車両１０の走行時の視界を遮られずに安全に走行することができる。
【００３５】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】衝突緩和装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】衝突緩和装置が搭載された車両を上部から見たときの、皮膜液噴出ノズルおよび噴出方向を示す概略図である。
【図３】衝突緩和装置で行われる判定の手順を示した制御フロー図である。
【符号の説明】
【００３７】
１    衝突緩和装置
２    人物検出センサ（人物検出手段）
３    衝突検出センサ（衝突検出手段）
４    皮膜液噴出機構（皮膜液噴出手段）
４１    皮膜液噴出ノズル
４２    皮膜液
５    判定部
６    ＥＣＵ（Electrical Control Unit：電子制御装置）
１０    車両
１１    フロントガラス部
１２    ボンネットカバー部
１３    リアガラス部
１４    トランクカバー部
１５    バンパ部
Ｈ    人物
ＣＳ    衝突検出信号
【図１】
2006327426.tif 000003
【図２】
2006327426.tif 000004
【図３】
2006327426.tif 000005