(57)【要約】【課題】簡単な構造でコストアップすることなく、対象が衝突後にフード上から落下してしまうことを防止することが可能な保護装置を提供する。【解決手段】車両１に対象１２が衝突した際に、フード７をポップアップ装置８によって所定量持ち上げる保護装置１４であって、ポップアップ装置８は衝突時において、フード７の車幅方向一端のみを持ち上げる第１の態様と、フード７の車幅方向他端のみを持ち上げる第２の態様と、フード７の車幅方向両端を持ち上げる第３の態様とを選択的に占め、対象１２の衝突状態に応じてポップアップ装置８を第１から第３の態様の何れかに変位させる制御手段１１を有することを特徴とする。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に対象が衝突した際に、フードをポップアップ装置によって所定量持ち上げる保護装置であって、
前記ポップアップ装置は衝突時において、前記フードの車幅方向一端のみを持ち上げる第１の態様と、前記フードの車幅方向他端のみを持ち上げる第２の態様と、前記フードの車幅方向両端を持ち上げる第３の態様とを選択的に占め、前記対象の衝突状態に応じて前記ポップアップ装置を前記第１から第３の態様の何れかに変位させる制御手段を有することを特徴とする保護装置。
【請求項２】
請求項１記載の保護装置において、
前記制御手段は、前記車両に対する前記対象の合成速度ベクトル及び前記車両に対する前記対象の衝突位置に基づいて前記衝突状態を判断することを特徴とする保護装置。
【請求項３】
請求項２記載の保護装置において、
前記制御手段は、前記車両に対する前記対象の移動速度に応じて前記衝突状態を補正することを特徴とする保護装置。
【請求項４】
請求項２または３記載の保護装置において、
前記対象は歩行者及び軽車両乗員、移動遊具使用者であって、前記制御手段は前記対象の体格に応じて前記衝突状態を補正することを特徴とする保護装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に対象が衝突した際に対象を保護する保護装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
乗員が乗車している自転車や原動機付き自転車を含む自動二輪等の対象が車両の前端部と一次衝突した場合に、対象の乗員が車両側に倒れ込んで車両のフード部分に二次衝突する虞がある。この二次衝突時において、特に乗員の頭部がフードの下方に配置されているエンジンやラジエータ等の高硬度部材と接触すると、乗員に対する傷害値が上昇するという問題点がある。この問題点を解決すべく、車両に対象が衝突した際に少なくともフードの前方部分を上方に持ち上げるポップアップ装置を備え、対象の衝突状態に応じてポップアップ装置の作動を車両進行方向において制御するポップアップ制御装置が提案されている（例えば「特許文献１」参照）。
【０００３】
特許文献１に開示された技術を用いた場合において、対象がポップアップ装置によって持ち上げられたフードに衝突することによって、対象の特に頭部が高硬度部材と接触することが防止され対象の傷害値の上昇を抑えることができる。しかし、対象が衝突後においてフード上に留まった状態を維持していればよいが、対象が車両の車幅方向に速度を持って移動している場合には、慣性力によって対象が衝突後にフード上から落下してしまうと落下時の衝撃によって対象の傷害値が上昇してしまうという問題がある。
そこで、車両の前方に向かって放射状に膨張展開する複数のエアバッグ及びこれを膨張展開させるインフレータを備え、互いに隣り合う二つのエアバッグ間に対象を進入させ、各エアバッグによって対象を挟んで支える技術が提案されている（例えば「特許文献２」参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−７４９２０号公報
【特許文献２】特開２０１６−７８７６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
「特許文献２」に開示された技術では、複数のエアバッグの収納方法等の構造が複雑化してしまうと共に、各エアバッグの展開反力によって対象の姿勢が不安定となり対象が予期せぬ傷害を負ってしまう虞がある。
本発明は上述の問題点を解決し、簡単な構造でコストアップすることなく、対象が衝突後にフード上から落下してしまうことを防止することが可能な保護装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明は、車両に対象が衝突した際に、フードをポップアップ装置によって所定量持ち上げる保護装置であって、前記ポップアップ装置は衝突時において、前記フードの車幅方向一端のみを持ち上げる第１の態様と、前記フードの車幅方向他端のみを持ち上げる第２の態様と、前記フードの車幅方向両端を持ち上げる第３の態様とを選択的に占め、前記対象の衝突状態に応じて前記ポップアップ装置を前記第１から第３の態様の何れかに変位させる制御手段を有することを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の保護装置において、さらに前記制御手段は、前記車両に対する前記対象の合成速度ベクトル及び前記車両に対する前記対象の衝突位置に基づいて前記衝突状態を判断することを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の保護装置において、さらに前記制御手段は、前記車両に対する前記対象の移動速度に応じて前記衝突状態を補正することを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の発明は、請求項２または３記載の保護装置において、さらに前記対象は歩行者及び軽車両乗員、移動遊具使用者であって、前記制御手段は前記対象の体格に応じて前記衝突状態を補正することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、移動体が車両に衝突したときの状態に応じてポップアップ装置制御手段がポップアップ装置を、フードの右側端部が上方に変位した第１の状態、またはフードの左側端部が上方に変位した第２の状態、またはフードの両側端部が上方に変位した第３の状態の何れかに変位させるので、移動体が車両に衝突したときに移動体の乗員の頭部がフード上から落下することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態を適用可能な車両の概略図である。
【図２】本発明の一実施形態に用いられるフロントバンパ及び衝突センサを説明する概略図である。
【図３】本発明の一実施形態に用いられる衝突センサの動作を説明する概略図である。
【図４】本発明の一実施形態に用いられるポップアップ装置を説明する概略図である。
【図５】本発明の一実施形態に用いられるポップアップ装置の動作状態を説明する概略図である。
【図６】本発明の一実施形態に用いられる制御手段のブロック図である。
【図７】本発明の一実施形態における相対角度を説明するための概略図である。
【図８】本発明の一実施形態に用いられる衝突位置と相対角度とに応じたポップアップ装置の動作態様を示すマップである。
【図９】本発明の第１の実施形態における移動体乗員保護装置の動作を説明するフローチャートである。
【図１０】本発明の第２の実施形態に用いられる閾値設定部により変更される閾値を説明するための概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態を適用可能な車両を示している。同図において車両１は、前方を撮影するためフロントガラス２の上端に設けられたカメラ３を有しており、カメラ３の情報は後述する制御手段１１に送信される。カメラ３は、車両１の前方、すなわち車両前端部の両側部数メートルを含む範囲が撮影可能であり、周知の光学式カメラ、赤外線カメラ、ステレオカメラ等が用いられる。
【００１３】
また車両１の前端部に配置されたフロントバンパ４には、カメラ３と同様の範囲を検知するレーダ５が配置されている。レーダ５の情報も後述する制御手段１１に送信される。レーダ５としても周知のミリ波レーダ、レーザレーダ等が用いられる。
上述したカメラ３及びレーダ５により、車両１に対して相対的に接近する外部の対象として、歩行者、自転車等の軽車両、原動機付き自転車を含む自動二輪、車両、ローラスケート等の移動遊具、その他の障害物等の情報が後述する制御手段１１に向けて送られる。
【００１４】
図２は、フロントバンパ４の概略断面図を示している。フロントバンパ４は、車体に固定された強度部材であるバンパビーム４ａ、表皮４ｂ、バンパビーム４ａと表皮４ｂとの間に設けられた発泡ポリプロピレンからなる弾性体４ｃを有している。
また、バンパビーム４ａと弾性体４ｃとの間には、フロントバンパ４に物体が衝突したことを検知する衝突センサ６が配設されている。衝突センサ６は、２個の圧力センサ６ａ，６ｂ、各圧力センサ６ａ，６ｂ間を接続するシリコンチューブ６ｃを有しており、シリコンチューブ６ｃに物体が衝突した際の圧力変化を各圧力センサ６ａ，６ｂによって検知して衝突を検知する。また図３に示すように、物体のフロントバンパ４に対する衝突位置によって生じる各圧力センサ６ａ，６ｂにおける入力波形の立ち上がり時間差を用いることにより、フロントバンパ４の車幅方向におけるどの位置に物体が衝突したのかを検知している。衝突センサ６からの情報は、後述する制御手段１１に向けて送られる。
【００１５】
車両１の前部であってフロントガラス２とフロントバンパ４との間の位置には、フード７が設けられている。車両１の前部に配設された図示しないエンジンやラジエータ等の高硬度部材を覆うフード７は、車両進行方向におけるフロントガラス２側の端部を支点として開閉自在に構成されている。
またフード７の下方には、図４に示すようにフード７を上方へと持ち上げるポップアップ装置８が配設されている。ポップアップ装置８は、フード７のほぼ四隅に配設された伸長自在な４個のロッド８ａと、各ロッド８ａを伸長させる図示しないインフレータとを有している。ポップアップ装置８は、後述する制御手段１１から作動信号を送られることにより各ロッド８ａを伸長させ、図５（ａ）に示すようにフード７の車幅方向右側端部のみを持ち上げる第１の態様、図５（ｂ）に示すようにフード７の車幅方向左側端部のみを持ち上げる第２の態様、図５（ｃ）に示すように示すようにフード７の車幅方向両側端部を持ち上げる第３の態様の何れかを占める。なお、図５はそれぞれ車両１を前方から見た状態を示しており、持ち上げる端部は車内側から見た側を示している。
【００１６】
車両１には、上述した構成の他、図１に示すように、自身の速度を検知する速度センサ９、自身の進行方向を検知する操舵角センサ１０が設けられている。各センサ９，１０からの検知信号は、後述する制御手段１１にそれぞれ入力される。
【００１７】
図６は、本発明の一実施形態に用いられるポップアップ装置制御手段として機能する制御手段１１のブロック図を示している。ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有する周知のマイクロコンピュータからなる制御手段１１には、上述したカメラ３からの画像情報、レーダ５からの検知情報、衝突センサ６からの衝突位置情報、速度センサ９からの自車速度情報、操舵角センサ１０からの自車進行方向情報が入力される。
カメラ３からの画像情報は、制御手段１１内に設けられた画像情報取得部１１ａに送られ、レーダ５からの検知情報は同じく制御手段１１内に設けられたレーダ情報取得部１１ｂに送られる。衝突センサ６からの衝突位置情報は制御手段１１内に設けられた衝突検知部１１ｃに送られ、速度センサ９からの自車速度情報及び操舵角センサ１０からの自車進行方向情報は共に制御手段１１内に設けられた自車情報取得部１１ｄに送られる。
【００１８】
上述したカメラ３、レーダ５、速度センサ９、操舵角センサ１０からの情報に基づき、制御手段１１は車両１に対して接近する対象（移動体）を常時監視しており、さらに各種情報より対象の大きさ及び速度及び移動方向を把握している。そして、衝突センサ６によって車両１への対象の衝突が検知されると、制御手段１１は内部に設けられた衝突物情報取得部１１ｅにおいて図７に示す自車に対する対象の合成速度ベクトルである相対角度θを算出する。この相対角度θは、自車の速度、自車の進行方向、対象の速度、対象の進行方向、自車と対象との距離等に基づき、周知の方法によって計算される。
そして制御手段１１は、上述した各種情報を用いてポップアップ装置８の動作を制御する。図６に示すように、ポップアップ装置８及び制御手段１１によって本発明の保護装置１４が構成されている。
【００１９】
本発明の一実施形態を示す図７において、対象として自転車１２を示しており、自転車１２に乗員１３が乗車している状態を示している。また図７において、車両１から見て左方から（図７において右方から左方に向けて）自転車１２が移動している場合の相対角度θをプラス（＋）、車両１から見て右方から（図７において左方から右方に向けて）自転車１２が移動している場合の相対角度θをマイナス（−）としている。
衝突物情報取得部１１ｅは、上述した相対角度θの算出及び自転車１２の移動速度特定の他、車両１に対する自転車１２の衝突位置の特定、及び乗員１３の体型特定を行っている。これ等のうち、乗員１３の体型特定については後述する。
【００２０】
さらに制御手段１１には、対象に乗員１３が乗車していた場合に乗員１３の頭部がフード７のどの位置に衝突するのかを判定する頭部衝突位置判定部１１ｆが設けられている。頭部衝突位置判定部１１ｆには頭部衝突位置推定部１１ｇと閾値設定部１１ｈとが設けられており、頭部衝突位置推定部１１ｇには図８に示すマップが記憶されている。なお、閾値設定部１１ｈについては後述する。
また制御手段１１には、ポップアップ装置８にどのような態様を取らせるかの動作を選択するポップアップ装置動作選択部１１ｉと、ポップアップ装置８に動作指令を送るポップアップ装置動作指示部１１ｊとが設けられている。
【００２１】
図８に示すマップは、縦軸に相対角度θを、横軸に車両１に対する自転車１２の衝突位置をそれぞれ示しており、図８に示すセンタラインＣから上側が相対角度＋θ側、センタラインＣから下側が相対角度−θ側をそれぞれ示している。そして、図８に示す領域１〜３は、自転車１２が図８に示す衝突位置及び相対角度θ（＋または−）で車両１と衝突した際に、乗員１３の頭部が接触するフード７の位置をそれぞれ示している。センタラインＣよりも下側の領域２，３は、センタラインＣを中心として上側に折り返した位置を示している。各領域１〜３の配置は、実験に基づいてそれぞれ決定されている。
【００２２】
図８に示すように、相対角度θがプラスの場合、すなわち自転車１２が図７において右方から左方に向けて移動している場合には、相対角度＋θが所定値Ａ以下の場合及び衝突位置が車両中心から所定値Ｂよりも車両左側（図７及び図８において右側）の場合において乗員１３の頭部は領域３に衝突し、その他の場合において乗員１３の頭部は領域１に衝突する。
相対速度がマイナスの場合、すなわち自転車１２が図７において左方から右方に向けて移動している場合には、相対角度−θが所定値Ａ以下の場合及び衝突位置が車両中心から所定値Ｂよりも車両右側（図７及び図８において左側）の場合において乗員１３の頭部は領域３に衝突し、その他の場合において乗員１３の頭部は領域２に衝突する。
【００２３】
上述のように、頭部衝突位置判定部１１ｆによってフード７に対する乗員１３の頭部衝突位置が各領域１〜３の何れかに判定されると、この情報を受けたポップアップ装置動作選択部１１ｉは判定された領域に応じてポップアップ装置８の動作を選択する。
ここで領域１が選択された場合には、図７において乗員１３の頭部は右方から左方に向けて移動していることから、ポップアップ装置動作選択部１１ｉは乗員１３の頭部がフード７上から落下することを抑制させるべく、ポップアップ装置８が図５（ａ）に示す右側のロッド８ａのみを作動させる第１の態様を占めるように動作選択を行う。
ポップアップ装置動作選択部１１ｉから信号を受けたポップアップ装置動作指示部１１ｊは、右側のロッド８ａを伸長させる図示しないインフレータに指示を送り、当該ロッド８ａを伸長させてポップアップ装置８を第１の態様に変位させる。これにより、伸長した右側のロッド８ａによってフード７の右側端部が上方に変位するので、車両左側から右側へと移動する乗員１３の頭部がフード７の右側端部から落下することを抑制することができる。
【００２４】
領域２が選択された場合には、図７において乗員１３の頭部は左方から右方に向けて移動していることから、ポップアップ装置動作選択部１１ｉは乗員１３の頭部がフード７上から落下することを抑制させるべく、ポップアップ装置８が図５（ｂ）に示す左側のロッド８ａのみを作動させる第２の態様を占めるように動作選択を行う。
ポップアップ装置動作選択部１１ｉから信号を受けたポップアップ装置動作指示部１１ｊは、左側のロッド８ａを伸長させる図示しないインフレータに指示を送り、当該ロッド８ａを伸長させてポップアップ装置８を第２の態様に変位させる。これにより、伸長した左側のロッド８ａによってフード７の左側端部が上方に変位するので、車両右側から左側へと移動する乗員１３の頭部がフード７の左側端部から落下することを抑制することができる。
【００２５】
領域３が選択された場合には、図７において乗員１３の頭部はフード７の左端から中央、またはフード７の右端から中央、またはフード７の前端から車両後方側に向けて移動している。このことから、ポップアップ装置動作選択部１１ｉは乗員１３の頭部がフード７下方の高硬度部材と接触することを防止させるべく、ポップアップ装置８が図５（ｃ）に示す両側のロッド８ａを作動させる第３の態様を占めるように動作選択を行う。
これにより、伸長した全てのロッド８ａによってフード７の両端部が上方に変位するので、フード７上から落下する虞が少ない乗員１３の頭部がフード７下方の高硬度部材と接触することを確実に抑制することができる。
【００２６】
上述した保護装置１４の動作を、図９に示すフローチャートに基づいて説明する。制御手段１１は、画像情報取得部１１ａによってカメラ３からの画像情報を、レーダ情報取得部１１ｂによってレーダ５からの検知情報をそれぞれ取得し、対象である自転車１２の進行方向である速度ベクトルを算出する（ＳＴ０１）。これと並行して制御手段１１は、速度センサ９からの速度情報及び操舵角センサ１０からの操舵角情報を自車情報取得部１１ｄによってそれぞれ取得し、自車の進行方向である速度ベクトルを算出する（ＳＴ０２）。そして制御手段１１は、ステップＳＴ０１及びステップＳＴ０２の算出結果に基づいて自車に対する自転車１２の合成速度ベクトル及び相対角度θを算出する（ＳＴ０３）。
【００２７】
次に制御手段１１は、自車に対して自転車１２が衝突したか否かを衝突センサ６からの信号に基づいて衝突検知部１１ｃにおいて検知する（ＳＴ０４）。ここで自転車１２との衝突が衝突センサ６によって検知されない場合には、ステップＳＴ０１に戻り制御手段１１は再び自車及び対象の監視を行う。
ステップＳＴ０４において自車と自転車１２との衝突が検知されると、制御手段１１は各圧力センサ６ａ，６ｂからの信号に基づいて衝突位置を算出して衝突情報取得部１１ｅにおいて衝突位置を特定する（ＳＴ０５）。そして制御手段１１は、ステップＳＴ０３で算出した相対角度θ及びステップＳＴ０５で特定した衝突位置から、図８に示したマップに基づいてフード７に対する乗員１３の頭部接触位置を領域判定する（ＳＴ０６）。
【００２８】
先ず領域１であるか否かが判定され（ＳＴ０７）、領域１であると判定された場合にはポップアップ装置動作指示部１１ｉから右側のロッド８ａを伸長させる図示しないインフレータに指示が送られ、当該ロッド８ａを伸長させてポップアップ装置８を第１の態様に変位させてフード７の右側端部を上方へと変位させる（ＳＴ０８）。
ステップＳＴ０７で領域１ではないと判定されると、次に領域２であるか否かが判定される（ＳＴ０９）。領域２であると判定された場合にはポップアップ装置動作指示部１１ｉから左側のロッド８ａを伸長させる図示しないインフレータに指示が送られ、当該ロッド８ａを伸長させてポップアップ装置８を第２の態様に変位させてフード７の左側端部を上方へと変位させる（ＳＴ１０）。
ステップＳＴ０９で領域２ではないと判定されると自動的に領域３であると判定され、領域３であると判定された場合にはポップアップ装置動作指示部１１ｉから両側のロッド８ａを伸長させる図示しないインフレータに指示が送られ、全てのロッド８ａを伸長させてポップアップ装置８を第３の態様に変位させてフード７の両側端部を上方へと変位させる（ＳＴ１１）。
【００２９】
上述の構成により本発明によれば、自転車１２が自車に衝突したときの状態に応じて制御手段１１がポップアップ装置８を、フード７の右側端部が上方に変位した第１の状態、またはフード７の左側端部が上方に変位した第２の状態、またはフード７の両側端部が上方に変位した第３の状態の何れかに変位させるので、自転車１２が自車に衝突したときに乗員１３の頭部がフード７上から落下することを抑制することができる。
【００３０】
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。この第２の実施形態では、制御手段１１が有する閾値設定部１１ｈにより、図８に示す領域１と領域３とを隔てる閾値Ｄ及び領域２と領域３とを隔てる閾値Ｅをそれぞれ変更している。
閾値設定部１１ｈは、衝突物情報取得部１１ｅによって取得された自転車１２の移動速度及び乗員１３の体格に基づいて、上述した閾値Ｄ，Ｅをそれぞれ変更しており、具体的には、自転車１２の移動速度が予め定められた所定値よりも大きい場合及び乗員１３の体格（身長）が予め定められた所定値よりも大きい場合には、図１０に符号Ｆ，Ｇで示すように各閾値Ｄ，Ｅの角度が水平に近付くように、逆に自転車１２の移動速度が予め定められた所定値よりも小さい場合及び乗員１３の体格が予め定められた所定値よりも小さい場合には、図１０に符号Ｈ，Ｉで示すように各閾値Ｄ，Ｅの角度が垂直に近付くように、それぞれ変更している。
【００３１】
上述の構成により、自転車１２の移動速度が速い場合及び乗員１３の身長が大きい場合には、相対角度θが小さい場合及び自転車１２の進行方向上流側のフード７に接触した場合であっても乗員１３の頭部がフード７上から落下する虞が高いため、閾値Ｄ，Ｅを閾値Ｆ，Ｇに変更して領域１の面積を増加させている。これにより、自転車１２の速度が速い場合及び乗員１３の身長が大きい場合であっても、乗員１３の頭部がフード７上から落下することを抑制することができる。
【００３２】
また、自転車１２の移動速度が遅い場合及び乗員１３の身長が小さい場合には、相対角度θが大きい場合及び自転車１２の進行方向下流側のフード７に接触した場合であっても乗員１３の頭部がフード７上から落下する虞が低いため、閾値Ｄ，Ｅを閾値Ｈ，Ｉに変更して領域３の面積を増加させている。これにより、自転車１２の速度が遅い場合及び乗員１３の身長が小さい場合には、フード７上から落下する虞が少ない乗員１３の頭部がフード７下方の高硬度部材と接触することを確実に抑制することができる。
【００３３】
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は上述した特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
例えば、上記各実施形態では対象として自転車１２を示したが、対象は自転車１２には限定されず、原動機付き自転車を含む自動二輪、歩行者、走者、車椅子、歩行補助車、ローラスケート他のそれに類する移動遊具等であってもよい。
本発明の実施の形態に記載された効果は本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００３４】
１・・・車両、７・・・フード、８・・・ポップアップ装置、１１・・・制御手段、１２・・・対象（自転車）、１３・・・乗員、１４・・・保護装置
【図１】
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【図２】
2019209806.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2019209806.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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