(57)【要約】【課題】歩行者等の衝突物が受ける衝撃をさらに吸収させるとともに、衝突時にエアバッグが大きく展開しても視界を確保することできる車両用衝突物保護装置を提供すること。【解決手段】車両用衝突物保護装置Ｓは、車両と衝突物との衝突を衝突予知手段によって予知または歩行者センサ（衝撃検出手段）によって検知したときに、フード１１上またはウインドシールド１２外部にエアバッグ２１を展開させる。車両用衝突物保護装置Ｓは、車両の前方を撮影するカメラ３と、    車室内に設置されるとともに、衝突予知手段からの衝突予知信号または歩行者センサ（衝撃検出手段）からの衝突信号を受けてカメラ３の映像を映し出すモニタ４と、を有する。【選択図】      図２
2004284440.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両と衝突物との衝突を衝突予知手段によって予知または衝撃検出手段によって検知したときに、フード上またはウインドシールドの外部にエアバッグを展開させる車両用衝突物保護装置であって、
前記車両用衝突物保護装置は、車両の前方を撮影するカメラと、
車室内に設置されるとともに、前記衝突予知手段からの衝突予知信号または前記衝突検出手段からの衝突信号を受けて前記カメラの映像を映し出すモニタと、を有することを特徴とする車両用衝突物保護装置。
【請求項２】
前記モニタは、ウインドシールドに投影するヘッドアップディスプレイ装置からなることを特徴とする請求項１に記載の車両用衝突物保護装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両が歩行者等の衝突物に衝突したときに、衝突物が受ける衝撃を緩衝する車両用衝突物保護装置に関し、特に、車両が衝突物に衝突してフード上またはウインドシールドガラス（以下、単に「ウインドシールド」という。）の外部にエアバッグを展開したときに、運転者の視界を確保する車両用衝突物保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両用衝突物保護装置としては、走行中の車両と歩行者との衝突を歩行者衝突検出手段で検出すると、車両のフード上にエアバッグを展開させるフードエアバッグ装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
ここで、エアバッグは、フードの前部からウインドシールドに向けて展開するように、フードの前寄りに折り畳んで設置されている。エアバッグは、歩行者が車両に衝突したときに、フード上の全体に展開することにより、歩行者がフードに二次衝突するときの衝撃から保護している。そのエアバッグは、展開時に有効的に衝撃を吸収するようにするために、中央部が薄く、後縁部および両側縁部が厚くなって展開するように形成されている。
【０００３】
また、他の従来例としては、車両と歩行者との衝突時に、フードを跳ね上げて、このフードをクッション材として使用することで歩行者を保護するフード跳ね上げ式衝突緩和装置がある。
ここで、フードは、車両と歩行者との衝突時に、歩行者衝突検出手段で衝突を検出すると、１０ｍｍ程度上昇するようになっている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−１８３４２２号公報（第３頁、図１〜図２および図５）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載のフードエアバッグ装置にあっては、エアバッグが展開したときの厚さが１００ｍｍ〜２００ｍｍ程度であり、衝突時の歩行者の衝撃力を十分吸収するだけの厚さを備えたエアバッグを持ち合わせていないものが多かった。
また、フード跳ね上げ式衝突緩和装置にあっては、衝突時に跳ね上がったフードの後端部の跳ね上がり距離が１００ｍｍ程度であるため、衝突時の歩行者の衝撃力を十分吸収するだけのクッション性を備えていないものが多かった。
【０００６】
このため、これらの従来技術にあっては、特に、車両が中〜高速域で走行中の衝突時にクッション性に乏しく、有効な効果が得られないという問題点があった。
そして、クッション性を向上するためには、エアバッグの大型化およびフードの跳ね上げ量を上げることが考えられる。
しかしながら、フード跳ね上げ式衝突緩和装置エアバッグの大型化およびフードの跳ね上げ量を上昇させると、フードエアバッグ装置およびフード跳ね上げ式衝突緩和装置は、装置全体が巨大化するため、過密化しているエンジンルーム等への設置が困難となっている。
【０００７】
また、フード跳ね上げ式衝突緩和装置エアバッグの大型化およびフードの跳ね上げ量を上昇させると、フードエアバッグ装置およびフード跳ね上げ式衝突緩和装置は、エアバッグおよびフードがフロントガラスの前方に立ちはだかり、運転者の視界を遮るという問題点がある。
【０００８】
このため、車両用衝突物保護装置にあっては、衝当時に歩行者等の衝突物が受ける衝突力を十分吸収するとともに、衝突時に運転者の視界を確保できることが望まれている。
【０００９】
本発明の課題は、歩行者等の衝突物が受ける衝撃をさらに吸収させるとともに、衝突時にエアバッグが大きく展開しても視界を確保することできる車両用衝突物保護装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項１に記載の車両用衝突物保護装置は、車両と衝突物との衝突を衝突予知手段によって予知または衝撃検出手段によって検知したときに、フード上またはウインドシールドの外部にエアバッグを展開させる車両用衝突物保護装置であって、前記車両用衝突物保護装置は、車両の前方を撮影するカメラと、車室内に設置されるとともに、前記衝突予知手段からの衝突予知信号または前記衝突検出手段からの衝突信号を受けて前記カメラの映像を映し出すモニタと、を有することを特徴とする。
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、車両用衝突物保護装置は、車両と衝突物との衝突を予知または検知したときに、フード上またはウインドシールドの外部にエアバッグを展開させる。これと同時に、車両用衝突物保護装置は、車両の前方をカメラで撮影して、カメラの映像を車室内に設置したモニタに自動的に映し出す。このため、エアバッグが大きく展開してウインドシールドを覆って運転者の視界を遮っても、運転者は、モニタが車両の前方を映し出して視認することができるようになる。これにより、エアバッグは、大きさに制限を与えることがないため、エアバックを自由に大型化させてクッション性を向上させることを可能にする。したがって、車両用衝突物保護装置は、車速が中〜高速域の衝突時であっても、そのエアバッグによって、衝突物が受ける衝撃を十分吸収して衝突物を保護できるようになる。
【００１２】
請求項２に記載の車両用衝突物保護装置は、請求項１に記載の車両用衝突物保護装置であって、前記モニタが、ウインドシールドに投影するヘッドアップディスプレイ装置からなることを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、前記モニタは、ウインドシールドに投影するヘッドアップディスプレイ装置からなることにより、衝突時に、カメラで撮影した車両の前方の映像を運転者の前のウインドシールドに自動的に投影するようになる。これにより、運転者は、歩行者が車両に衝突後の緊急時であっても、視線を移動させることなく、車両の前方の視界を確保することができるようになる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態を衝突物が歩行者である場合を例にして詳細に説明する。
なお、本発明の実施形態では、「前」は車両の進行方向側、「後」は車両の後退方向側、「上」は鉛直上方側、「下」は鉛直下方側とする。
また、各実施の形態の説明において、同一の構成要素に関しては同一の符号を付し、重複した説明は省略するものとする。
【００１５】
［第１実施の形態］
まず、図１〜図６を参照して本発明の第１実施の形態に係る車両用衝突物保護装置について説明する。
図１は、本発明の第１実施の形態に係る車両用衝突物保護装置を示す図で、通常時の状態を示す斜視図である。図２は、本発明の第１実施の形態に係る車両用衝突物保護装置を示す図で、通常時の状態を示す要部拡大概略断面図である。図３は、本発明の第１実施の形態に係る車両用衝突物保護装置を示す図で、衝突物との衝突を予知してエアバッグが展開を開始したときの状態を示す要部拡大概略断面図である。図４は、本発明の第１実施の形態に係る車両用衝突物保護装置を示す図で、歩行者が車両に衝突することを予知してエアバッグが展開したときの状態を示す斜視図である。図５は、本発明の第１実施の形態に係る車両用衝突物保護装置を示す図で、衝突物との衝突を予知してエアバッグが展開したときの状態を示す要部拡大概略断面図である。図６は、本発明の第１実施の形態に係る車両用衝突物保護装置を示す図で、（ａ）は走行中に歩行者センサにより歩行者を検知したときの状態を示す概略図、（ｂ）はエアバッグが展開したときの状態を示す概略図、（ｃ）はエアバッグの上に歩行者が傾倒したときの状態を示す概略図である。
【００１６】
図１において、車両用衝突物保護装置（以下、単に「保護装置」という）Ｓは、車体１から衝突する歩行者Ｈ（図６（ａ）参照）までの距離Ｌと車両の速度を検出して衝突を予知する歩行者センサ７と、この歩行者センサ７からの衝突予知信号によりエアバッグ２１を展開させるエアバッグ装置２と、車両の前方を撮影するカメラ３と、歩行者センサ７からの衝突予知信号を受けてカメラ３の映像を映し出すモニタ４とから構成されている。保護装置Ｓは、車両が歩行者Ｈ（図６参照）と衝突することを予知したときに、フード１１上またはウインドシールド１２の外部にエアバッグ２１を展開させて歩行者Ｈ（図６参照）を保護するものである。
なお、「歩行者センサ７」は、特許請求の範囲に記載の「衝突予知手段」に相当する。なお、衝突予知手段は、障害物検出センサや赤外線カメラによる画像処理等であってもよい。また、「歩行者Ｈ」（図６参照）は、特許請求の範囲に記載の「衝突物」に相当する。
【００１７】
歩行者センサ７は、例えば、超音波、電波またはレザービームを受発信するセンサからなり、車体１の前側に設置したバンパ１３に嵌着されている。
図６に示すように、この歩行者センサ７は、車体１の前部から車両の前方に向けて発信した超音波の反射波を検出して、車体１の前部から歩行者Ｈまでの距離Ｌを計測し、その距離Ｌと車速とを比較することにより、車両が歩行者Ｈに衝突することを予知判断するものである。歩行者センサ７は、インフレータ２２（図２参照）に電気的に接続されており、歩行者Ｈが車両に衝突することを予測すると、衝突予知信号をエアバッグ装置２のインフレータ２２（図２参照）に送る装置である。
【００１８】
図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、歩行者Ｈは、衝突する衝突物であればよく、歩行者Ｈ以外の人間、動物、障害物等の物体であっても、同じように衝突時の衝撃を吸収することができる。
【００１９】
次に、図１〜図５を参照して、車両および車体１の各部を説明する。
図１に示すように、車両は、車体１の前部に、エンジンルーム１４（図２参照）やトランクルーム（図示せず）を覆うフード１１を備えた自動車であればよく、例えば、乗用車または作業車である。以下、車体１の前部にエンジンルーム１４（図２参照）を有する乗用車を例にして本発明を説明する。
【００２０】
バンパ１３は、従来から自動車のバンパ材料として使用されているポリプロピレンやエチレン・プロピレンゴムやエチレン・プロピレン・ジエンゴム等の軟質で衝撃吸収性に富んだ樹脂により成形されている。このバンパ１３は、車体１の前部左右にわたって横長に設置され、上下方向には所定の幅を持って形成されている。バンパ１３は、図６（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、例えば、成人の人間の略膝の高さに設置されている。このバンパ１３の後方側上方には、ラジエータ（図示せず）やエンジン（図示せず）等を収納したエンジンルーム１４を閉塞するフード１１が設置されている。
【００２１】
図２に示すように、フード１１は、エンジンルーム１４の外側に設置されたフードスキン１１ａと、このフードスキン１１ａのエンジンルーム１４の内側に固着されたフードフレーム１１ｂとから構成されている。このフード１１は、フードスキン１１ａとフードフレーム１１ｂとによって、エアバッグ装置２を設置するための比較的浅くて広いエアバッグ収納空間１１ｃを形成している。フード１１は、このフード１１の左右後端部に設置されたフードヒンジ１１ｄによって、フードヒンジ１１ｄを中心に回動してエンジンルーム１４を開閉する跳ね上げ式の蓋体からなる。フード１１は、フードフレーム１１ｂの前方下端部に設置されたロック用金具１１ｅを、車体１に設置されたフードロック５に係合することによって、エンジンルーム１４を閉塞した状態でロックされる。
【００２２】
フードスキン１１ａおよびフードフレーム１１ｂは、ガラス繊維を含んだ合成樹脂製の板材や、アルミニウム合金等の軽合金からなる圧延材によって形成されている。
図２および図３に示すように、フードスキン１１ａとフードフレーム１１ｂとは、前端部に設置されたフロントヒンジ１１ｈにより、常時、しっかりと連結されている。このフードスキン１１ａとフードフレーム１１ｂとは、フードフレーム１１ｂの周囲および略中央部に上側に向けて突設された複数のジョイントピン１１ｅを、フードスキン１１ａの下面に形成したボス１１ｆに圧嵌することにより、１つに連結されている。そして、フードスキン１１ａとフードフレーム１１ｂとは、平常時に、両者を連結した状態で車体１に保持されている。
図５に示すように、フードスキン１１ａとフードフレーム１１ｂとは、エアバッグ２１が展開すると、フードスキン１１ａがエアバッグ２１に押圧されて、フロントヒンジ１１ｈを中心として回動して、エアバッグ収納空間１１ｃの開口部１１ｉが開くように設置されている。開口部１１ｉの内側には、この開口部１１ｉの開く角度を規制するためのロープ状のストッパ１１ｋが取り付けられている。
【００２３】
フードスキン１１ａは、衝突時に歩行者Ｈ（図６参照）がこのフードスキン１１ａ上に載ったときにソフトに受け止めることができるように、所定以上の荷重で押されると湾曲変形する柔軟性と弾性とを備えた板材から形成されている。
【００２４】
フードフレーム１１ｂの左右前端部は、フロントヒンジ１１ｈによってフードスキン１１ａにしっかりと連結されている。フードフレーム１１ｂの左右後端部は、フードヒンジ１１ｄによって車体１に回動自在に連結されている。
【００２５】
ウインドシールド１２は、運転者の前方に設置された所謂フロントガラスである。このウインドシールド１２の車内側の上端部の近傍には、ルームミラー８に設置されたカメラ３が配置されている。ウインドシールド１２の車内側の下端部の近傍には、インストルメントパネル６に設置されたヘッドアップディスプレイ装置４１が配置されている。ウインドシールド１２の車内側の中央部には、モニタ４のフロントウインドスクリーン４２が設置されている。
【００２６】
エアバッグ装置２は、エアバッグ収納空間１１ｃ内に折り畳んで収納されたエアバッグ２１と、このエアバッグ２１をウインドシールド１２の前面側に向けて展開させるためのインフレータ２２とから構成されている。
【００２７】
図４に示すように、エアバッグ２１は、車両に衝突した歩行者Ｈ（図６参照）を保護するために展開させるための袋体であり、展開後に適宜に萎むように空気抜き用のベントホール２１ｄが形成されている。このエアバッグ２１は、フードフレーム１１ｂの上に横長に折り畳んで収納されている（図１参照）。
エアバッグ２１は、展開すると、ウインドシールド１２の略全面およびフロントピラー１５を覆うように展開する広さと、車両に衝突した歩行者Ｈ（図６参照）をソフトに受け止めることができる厚み（エネルギー吸収ストロークｔ）とを備えている。
エアバッグ２１は、ウインドシールド１２の中央上端部に設置されたカメラ３で、車両の前方を撮影できるようにするための切欠部２１ａを有する。その切欠部２１ａには、カメラ３の視界を遮ることを防止するための透明な薄い樹脂板等からなる透明膜２１ｃが設置されている。エアバッグ２１は、この透明膜２１ｃによっても、歩行者Ｈの頭部Ｈ１（図６参照）を保護できるように形成されている。
図６（ｂ）に示すように、エアバッグ２１は、展開したとき、側面視して山形状をしている。図６（ｃ）に示すように、エアバッグ２１は、歩行者Ｈが車両に衝突したとき、歩行者Ｈの頭部Ｈ１が移動する移動軌跡がエアバッグ２１の山形状の頂上２１ｅ付近から麓中央部２１ｂにかけた位置に略一致するように形成されている。すなわち、図６（ｂ）に示すように、エアバッグ２１は、歩行者Ｈの頭部Ｈ１の移動軌跡が、エアバッグ２１のエネルギー吸収ストロークｔが最長となる箇所に一致するように形成されている。
【００２８】
図５に示すように、インフレータ２２は、歩行者センサ７に電気的に接続した点火装置（図示せず）と、アジ化ナトリウム等でなるガス発生剤２２ａ等と、それらを収納したケース体２２ｂと、からなるガス発生装置である。インフレータ２２は、歩行者センサ７からの衝突予知信号により点火装置がガス発生剤２２ａを瞬時に燃やし、高圧の窒素ガスを発生させてエアバッグ２１を瞬時に膨らます装置である
図１および図４に示すように、インフレータ２２は、エアバッグ２１が車幅方向へスムーズに大きく広がるようにするために、エアバッグ２１の形状に合わせて車幅方向に長さが長く形成されている。
【００２９】
カメラ３は、車両の前方を撮影する小型のＣＣＤカメラからなり、ルームミラー８の前方側の面に設置されている。このカメラ３は、運転者がエアバッグ２１やフード１１によって車両の前方の視界が遮られたときであっても、歩行者センサ７によって歩行者Ｈ（図６参照）を検知、あるいはエアバッグ２１の展開に連動して、車両の前方を撮影して視界を確保するためものである。
【００３０】
図５に示すように、モニタ４は、歩行者センサ７からの衝突予知信号を受けて自動的にカメラ３で撮影した映像を映すもので、インストルメントパネル６等に設置されている。このモニタ４は、例えば、ヘッドアッププレイ装置４１を介してウインドシールド１２の車室内側に設置されたフロントウインドスクリーン４２に投影するような装置からなる。
【００３１】
ヘッドアッププレイ装置４１は、車両の前方の画像を映し出す液晶表示デバイス４１ａと、この液晶表示デバイス４１ａに映し出した画像を透過させる光源４１ｂと、この光源４１ｂで透過させた画像を第２反射鏡４１ｄに反射するための第１反射鏡４１ｃと、この第１反射鏡４１ｃで反射された画像をフロントウインドスクリーン４２に投影する第２反射鏡４１ｄと、これらの液晶表示デバイス４１ａ、光源４１ｂおよび第１並びに第２反射鏡４１ｃ，４１ｄを収納するハウジング４１ｅと、このハウジング４１ｅの上方を覆うとともに画像を透過させる透明カバー４１ｆとから構成されている。
【００３２】
光源４１ｂは、昼間の明るい状況下で使用することが多いので、蛍光管や白熱電球等からなる高輝度ものを使用する。
【００３３】
フロントウインドスクリーン４２は、ウインドシールド１２そのもの、またはウインドシールド１２の車室内側に貼付されたコンバイナフィルム（ハーフミラー）からなる。
【００３４】
次に本発明の第１実施の形態に係る保護装置の作用を説明する。
図２に示すように、平常時、フード１１は、フードスキン１１ａとフードフレーム１１ｂとがジョイントピン１１ｅとボス１１ｆによって結合している。エアバッグ２１は、エアバッグ収納空間１１ｃ内に折り畳んで収納されている状態が維持されている。このエアバッグ収納空間１１ｃは、フードスキン１１ａとフードフレーム１１ｂとの間に形成されていることにより、広い空間からなるため、エアバッグユニットの大型化を行うことが容易である。
フード１１は、フードロック５からロック用金具１１ｇを開錠することにより、図２に仮想線で示すようにフード１１を回動してエンジンルーム１４を開放できる。
【００３５】
図６（ａ）に示すように、平常に走行中、保護装置Ｓは、車体１の前部に設置した歩行者センサ７から車両の前方に向けて発信した超音波やレーザー等の反射波を検出して、車体１から歩行者Ｈまでの距離Ｌと車速を計測し続けて、車両に衝突する歩行者Ｈを監視している。
【００３６】
例えば、時速８０ｋｍ／ｈで走行中、歩行者センサ７が車体１の前端から歩行者Ｈまでの距離Ｌが約２２ｍで、１秒後に車両に歩行者Ｈが衝突することを予測すると、その歩行者センサ７は、衝突予知信号をエアバッグ装置２とヘッドアップディスプレイ装置４１に送り、両者を作動させる。
【００３７】
まず、エアバッグ装置２の作動を説明する。
図３に示すように、前記歩行者センサ７の衝突予知信号は、インフレータ２２に送られる。インフレータ２２は、その衝突予知信号によって作動し、ガス発生剤２２ａが高速燃焼して高圧ガスを発生する。この高圧ガスは、折り畳んであったエアバッグ２１に送られ、瞬時にエアバッグ２１を展開させる。
【００３８】
そのエアバッグ２１は、膨らんで膨張力によって、フードスキン１１ａとフードフレーム１１ｂを押す。これにより、フードスキン１１ａは、ボス１１ｆがジョイントピン１１ｅから分離し、フロントヒンジ１１ｈを中心に矢印Ａ方向に回動して、開口部１１ｉが開く。エアバッグ２１は、開口部１１ｉから出て、ウインドシールド１２上に向けて展開する。このとき、フードフレーム１１ｂは、フードヒンジ１１ｄによって車体１に連結されているため、そのままの状態に維持される。このように、フードスキン１１ａは、エアバッグ２１の膨張力によって、回動するため、従来のようなフード跳ね上げ装置が不要である。
【００３９】
図５に示すように、エアバッグ２１は、更に膨らんで、フードスキン１１ａを押し上げる。フードスキン１１ａは、ストッパ１１ｋによって、車体１の前方側に傾斜した状態で止まり、歩行者Ｈを受け止めることができる態勢になる。
図５および図６（ｂ）に示すように、開口部１１ｉから出たエアバッグ２１は、歩行者Ｈが車両に衝突する前に、最終的にウインドシールド１２の全体およびフロントピラー１５を覆うように拡がるとともに、山形状に膨らんで、歩行者Ｈが載っても受け止めることができる態勢になる。これにより、歩行者Ｈの身長の高低にかかわらず、広範囲で歩行者Ｈを受けることができるようになる。
【００４０】
図６（ｃ）に示すように、歩行者Ｈは、バンパ１３に衝突すると、バンパ１３に足払いされて、頭部Ｈ１側からフード１１およびエアバッグ２１上に傾倒する。
フードスキン１１ａは、歩行者Ｈの荷重によって湾曲変形して衝突時の衝撃を効率よく吸収することができる。フードスキン１１ａは、軽合金、樹脂等からなることにより、質量が軽いため慣性力が弱い。また、フードスキン１１ａは、歩行者Ｈが衝突したときに、フードスキン１１ａの下方でエアバッグ２１が膨らんだ状態にあるため、歩行者Ｈに押されて車体１の後方側にソフトに動き、衝突時の衝撃を十分に吸収することができる。
【００４１】
また、歩行者Ｈは、エアバッグ２１のエネルギー吸収ストロークｔが１０００ｍｍ以上あって、山形状に膨らんだ箇所に、頭部Ｈ１が載るため、歩行者Ｈの頭部Ｈ１を主とした上半身をソフトに受け止めて、衝撃を吸収することができる。
【００４２】
これにより、保護装置Ｓは、フードスキン１１ａとエアバッグ２１とによって、車速が中〜高速域で、衝突力が大きい衝突に対しても十分緩衝効果が発揮でき、低速域での衝突でも歩行者Ｈの障害程度を少なくすることができる。
【００４３】
このように、歩行者Ｈは、バンパ１３により足払いを受けて、車体１側に傾倒し、クッション性のあるフード１１およびウインドシールド１２上に載せられて、衝撃を吸収されるため、二次障害を受けることが防止される。
【００４４】
なお、フード１１の前方部位は、フードスキン１１ａによって衝突エネルギーを吸収するため、フード１１の前方部位のエアバッグ２１の箇所はなくてよい。したがって、保護装置Ｓのエアバッグ２１は、従来のエアバッグのみでフード１１からウインドシールド１２全体を覆う方式のものと比較して、容量の小さいエアバッグ２１でも同等の効果が達成できる。
【００４５】
次に、このエアバッグ装置２と同時に作動するヘッドアップディスプレイ装置４１を説明する。
図５に示すように、前記歩行者センサ７の衝突予知信号は、光源４１ｂに送られ、カメラ３で撮影した画像が、液晶表示デバイス４１ａ、第１および第２反射鏡４１ｃ，４１ｄおよび透明カバー４１ｆを介してフロントウインドスクリーン４２に投影され、運転者の目の前の視界に映し出される。
【００４６】
図４および図５に示すように、跳ね上がったフード１１は、運転者の前方の視界を遮断させ、展開したエアバッグ２１も、ウインドシールド１２およびフロントピラー１５を覆って運転者の前方の視界を遮断させる。
図４に示すように、展開したエアバッグ２１は、少なくともカメラ３が設置されているエアバッグ２１の中央部上端の切欠部２１ａが透明膜２１ｃからなることにより、カメラ３に設置位置から車両の前方を撮影することができる。これにより、運転者は、車両の前方の視界が完全に遮断されたときであっても、フロントウインドスクリーン４２にカメラ３で撮影した画像が映し出されることにより、万が一エアバッグ装置２が誤作動したとしても、視界を確保することができるため、車両を運転し続けることも可能となる。
また、エアバッグ２１には、透明膜２１ｃがあることにより、歩行者Ｈの頭部Ｈ１（図６参照）が切欠部２１ａ付近に衝突した場合であっても、その透明膜２１ｃで頭部Ｈ１（図６参照）を受けるため、頭部Ｈ１（図６参照）がウインドシールド１２に衝突することを防止することができる。
【００４７】
［第２実施の形態］
次に、図７を参照して本発明の第２実施の形態に係る保護装置を説明する。
図７は、本発明の第２実施の形態に係る車両用衝突物保護装置を示す図で、カメラの設置状態を示す斜視図である。
第２実施の形態は、前記の第１実施の形態のカメラ３を、ドアミラーやフェンダミラー等のサイドミラー１６や、ルーフトップ１７や、フロントグリル１８に設置してなる。
【００４８】
カメラ３１は、車体１の左右に設置されたサイドミラー１６の前面に設置されて、車両の前方を撮影するように配置されている。
カメラ３２は、車体１のルーフトップ１７の上面に設置されて、車両の前方を撮影するように配置されている。
カメラ３３は、エンジンルーム（図示せず）の前方部位のフロントグリル１８内に設置されて、車両の前方を撮影するように配置されている。
【００４９】
カメラ３１，３２，３３は、このように、エアバッグ２１とルーフ１１が作動して運転者の車両の前方の視界を遮ったときでも、各カメラ３１，３２，３３から車両の前方を撮影することができる位置に設置したことにより、常に、車両の前方を撮影することができるようになる。また、カメラ３１，３２，３３は、赤外線カメラにすることにより、周囲が暗い夜間等であっても鮮明に車両の前方を映し出すことができるようになる。
【００５０】
［第３実施の形態］
次に、図８および図９を参照して本発明の第３実施の形態に係る保護装置を説明する。
第３実施の形態は、前記の第１実施の形態のカメラ３を利用して車両に衝突する歩行者Ｈ（図６参照）を予測するものである。
図８は、本発明の第３実施の形態に係る車両用衝突物保護装置を示す図で、保護装置のブロック図である。
【００５１】
図８に示すように、保護装置Ｓは、車両の前方を撮影するカメラ３と、電子制御部９と、車速センサ１０と、ヘッドアップディスプレイ装置４１からなるモニタ４と、インフレータ２２を有するエアバッグ装置２とから構成されている。
【００５２】
カメラ３は、本発明の第１および第２実施の形態におけるカメラ３，３１，３２，３３と同じものからなり、距離特定部９２１に電気的に接続されている。
【００５３】
電子制御部９は、記憶部９１と画像処理部９２とを有し、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等から構成されている。
【００５４】
記憶部９１は、予め歩行者Ｈ（図６参照）の身長や体積もしくは形状等を、車体１からの距離分布や車速に応じた大きさの形状で記録保存した歩行者テンプレートからなる。この記憶部９１は、距離特定部９２１、歩行者特定部９２２および判定部９２３にそれぞれ電気的に接続されている。
【００５５】
画像処理部９２は、カメラ３からの画像情報により、車両に衝突する歩行者Ｈ（図６参照）を特定するものであり、距離特定部９２１と、歩行者特定部９２２と、判定部９２３とから構成されている。
【００５６】
距離特定部９２１は、カメラ３からの画像情報と、記憶部９１に記録保存されている歩行者Ｈの身長や体積もしくは形状等の画像データとを比較して車体１から歩行者までの距離Ｌを計測するものである（図６参照）。この距離特定部９２１は、歩行者特定部９２２に電気的に接続されている。
【００５７】
歩行者特定部９２２は、カメラ３からの画像情報と、記憶部９１に記録保存されている歩行者の身長や体積や重心の位置もしくは形状等の画像データとを比較して画像が歩行者Ｈ（図６参照）であるか否かを特定するものである。この歩行者特定部９２２は、判定部９２３に電気的に接続されている。
【００５８】
判定部９２３は、歩行者特定部９２２で歩行者と特定された画像信号と、距離特定部９２１で計測された車体１から歩行者Ｈ（図６参照）までの距離信号と、車速センサ１０からの車両の車速信号と、記憶部９１に記録されている画像データ、距離データおよび車速データとを比較した画像情報とによって、歩行者Ｈ（図６参照）が車両に衝突するかを判定するものである。この判定部９２３は、モニタ４のヘッドアップディスプレイ装置４１およびエアバッグ装置２のインフレータ２２にそれぞれ電気的に接続されている。
【００５９】
車速センサ１０は、車輪の回転を検知して車速を検出するものであり、判定部９３に電気的に接続されている。
【００６０】
次に図８および図９を主に、各図を参照して第３実施の形態の作動を説明する。
図９は、本発明の第３実施の形態に係る車両用衝突物保護装置を示す図で、保護装置作動を示すフローチャートである。
【００６１】
図８に示すように、カメラ３をオンすることにより、車両に衝突する歩行者Ｈ（図６参照）を監視できるようになり、保護装置Ｓがスタートする。
【００６２】
まず、カメラ３により画像情報の取り込みを行う（ステップＳ１）。次に、車速センサ１０により、車速信号の取り込みを行う（ステップＳ２）。すなわち、車輪の回転を検出して車速を検出する。
【００６３】
次に、ステップＳ１でのカメラ３の画像情報と、歩行者Ｈの身長や体積もしくは形状等の記録部９１の画像データとを比較して、車体１から歩行者Ｈまでの距離Ｌを特定する（図６参照）（ステップＳ３）。
【００６４】
次に、ステップＳ１でのカメラ３の画像情報と、歩行者Ｈ（図６参照）の身長や体積や重心の位置もしくは形状等の記憶部９１の画像データとを比較して、画像が歩行者Ｈ（図６参照）か否かの判断を行う（ステップＳ４）。カメラ３の画像情報が歩行者Ｈ（図６参照）と判断した場合はステップＳ５に進み、カメラ３の画像情報が歩行者Ｈ（図６参照）でないと判断したときにはステップＳ１に戻り、再度ステップＳ１〜ステップＳ４の処理を行う。
【００６５】
次に、ステップＳ２での車速センサ１０の車速信号と、ステップＳ３での車体１から歩行者Ｈ（図６参照）までの距離信号と、記憶部９１のデータとを比較して判定部９２３により、歩行者Ｈ（図６参照）が車両に衝突するか予知判断する（ステップＳ５）。判定部９２３によって、歩行者Ｈ（図６参照）が車両に衝突すると判断した場合は、ステップＳ６およびステップＳ８に同時に進み、判定部９２３がエアバッグ装置２のインフレータ２２に作動信号を発信（ステップＳ６）するとともに、判定部９２３がモニタ４のヘッドアップディスプレイ装置４１に立ち上げ信号（衝突予知信号）を発信する（ステップＳ８）。また、判定部９２３で歩行者Ｈ（図６参照）が車両に衝突しないと判断したときにはステップＳ３に戻り、再度ステップＳ３〜ステップＳ５の処理を行う。
【００６６】
図５に示すように、インフレータ２２は、ガス発生剤を高速燃焼させて高圧ガスを発生させる（ステップＳ７）。この高圧ガスは、折り畳んであったエアバッグ２１に送られ、瞬時にエアバッグ２１を展開させるとともに、そのエアバッグ２１の膨張力によって、フードスキン１１ａを押し上げて回動させる。これにより、フードスキン１１ａおよびエアバッグ２１は、歩行者Ｈ（図６参照）を受ける態勢になって、歩行者Ｈ（図６参照）を受ける。
【００６７】
ヘッドアップディスプレイ装置４１は、立ち上げ信号（衝突予知信号）を受信することにより、光源４１ｂが点灯して、カメラ３の画像をフロントウインドスクリーン４２に映し出す（ステップＳ９）。
これにより、エアバッグ２１とルーフ１１が作動して前方の視界が遮られていても、カメラ３によって、車両の前方を撮影した映像を見ることにより、車両の前方を常時視認することができるようになる。このため、エアバッグ２１は、厚さや広さを自由に大きくして、エアバッグ２１のエネルギー吸収ストロークｔを長くすることができる。
【００６８】
なお、本発明は、その技術思想の範囲内で種々の改造および変更が可能であり、本発明はこれら改造および変更された発明にも及ぶことは勿論である。
例えば、すべての衝突に対して作動するようにしてもよいし、人間だけを判別して作動するようにしてもよい。また、車両と衝突対象物とが近接する速度に応じて作動するようにしてもよい。
【００６９】
保護装置Ｓは、歩行者Ｈが車両に衝突したことを検知する衝突検知手段（図示せず）と、この衝突検知手段からの衝突信号によりエアバッグ２１を展開させるエアバッグ装置２と、車両の前方を撮影するカメラ３と、衝突検出手段からの衝突信号を受けてカメラ３の映像を映し出すモニタ４とから構成してもよい。この保護装置Ｓは、歩行者Ｈが車両に衝突したことを検知したときに、エアバッグ２１を展開するとともに、そのエアバッグ２１によってフードスキン１１ａを跳ね上げて歩行者Ｈを保護することができる。
【００７０】
衝突検知手段は、歩行者Ｈが車両に衝突したことを検出する衝撃検出センサ（図示せず）または加速度センサ（図示せず）等からなり、車体１の前部のバンパ１３等に設置されている。衝撃検出手段は、歩行者Ｈが車両に衝突した衝撃を検出すると、衝突信号をエアバッグ装置２のインフレータ２２およびモニタ４に送ってエアバッグ２１を瞬時に展開させるとともに、カメラ３で撮影した車両前方の映像をモニタ４に映し出して、前記第１実施の形態同様に、歩行者Ｈを保護することができるとともに、運転者の視界を確保することができる。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１に記載の保護装置によれば、車両と衝突物との衝突を予知または検知したときに、車両の前方をカメラで撮影して、カメラの映像を車室内に設置したモニタに映し出すことにより、車両の前方の光景を自動的に運転者の前に映像させることができる。このため、エアバッグが大きく展開してフロントガラスを覆って運転者の視界を遮っても、運転者は、モニタに映し出された車両の前方の映像によって、車両の前方を視認することができる。これにより、エアバッグは、エアバックを自由に大型化させてクッション性を向上させることを可能にする。したがって、車速が中〜高速域の衝突時であっても、歩行者の衝撃をエアバッグで十分吸収できるようにすることが可能となる。
【００７２】
本発明の請求項２に記載の保護装置によれば、モニタが、ウインドシールドに投影するヘッドアップディスプレイ装置からなることにより、衝突時には、カメラで撮影した車両の前方の映像を運転者の前のウインドシールドに自動的に投影される。これにより、運転者は、歩行者が車両に衝突後の緊急時であっても、視線を移動させることなく、車両の前方の視界を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態に係る車両用衝突物保護装置を示す図で、通常時の状態を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施の形態に係る車両用衝突物保護装置を示す図で、通常時の状態を示す要部拡大概略断面図である。
【図３】本発明の第１実施の形態に係る車両用衝突物保護装置を示す図で、衝突物との衝突を予知してエアバッグが展開を開始したときの状態を示す要部拡大概略断面図である。
【図４】本発明の第１実施の形態に係る車両用衝突物保護装置を示す図で、歩行者が車両に衝突することを予知してエアバッグが展開したときの状態を示す斜視図である。
【図５】本発明の第１実施の形態に係る車両用衝突物保護装置を示す図で、衝突物との衝突を予知してエアバッグが展開したときの状態を示す要部拡大概略断面図である。
【図６】本発明の第１実施の形態に係る車両用衝突物保護装置を示す図で、（ａ）は走行中に歩行者センサにより歩行者を検知したときの状態を示す概略図、（ｂ）はエアバッグが展開したときの状態を示す概略図、（ｃ）はエアバッグの上に歩行者が傾倒したときの状態を示す概略図である。
【図７】本発明の第２実施の形態に係る車両用衝突物保護装置を示す図で、カメラの設置状態を示す斜視図である。
【図８】本発明の第３実施の形態に係る車両用衝突物保護装置を示す図で、保護装置のブロック図である。
【図９】本発明の第３実施の形態に係る車両用衝突物保護装置を示す図で、保護装置作動を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  車体
２  エアバッグ装置
３，３１，３２，３３  カメラ
４  モニタ
１１  フード
１２  ウインドシールド（ウインドシールドガラス）
２１  エアバッグ
４１  ヘッドアップディスプレイ装置
Ｈ  歩行者（衝突物）
Ｓ  保護装置（車両用衝突物保護装置）
【図１】
2004284440.tif 000003
【図２】
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【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】
2004284440.tif 000009
【図８】
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【図９】
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