(57)【要約】【課題】  車両が歩行者に衝突した際、歩行者の保護を図るとともに、乗員も的確に保護されるようにする。【解決手段】  電子制御ユニット３０は、進路撮影カメラ２１で撮影した画像に基づいて車両の進路に位置する歩行者を検出する。そして、その後に、バンパーセンサ２２および加速度センサ２３，２４の出力に基づいて衝突が判定されると、車両が横転状態でないことを条件に、フードアクチュエータ１４，１５を制御して、フード１１を跳ね上げて歩行者を保護する。車両の横転状態は、ロールートセンサ２８により検出されるロールレートθrが所定値以上であることに基づいて判定される。車両が横転状態にあるときには、フード１１の跳ね上げ制御を禁止することにより、無駄な制御を省力して車室内エアバック等の乗員保護装置を遅滞無く作動させて乗員の保護を図る。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の衝突時に特定の衝突対象を保護するための衝突対象保護デバイスと、
前記特定の衝突対象への車両の衝突を検出する衝突検出手段と、
前記衝突検出手段によって特定の衝突対象への車両の衝突が検出されたとき前記衝突対象保護デバイスを起動させる起動制御手段とを備えた車両の衝突保護装置において、
車両の特定の挙動を検出して同検出時に前記起動制御手段による衝突対象保護デバイスの起動を禁止する起動禁止制御手段を設けたことを特徴とする車両の衝突保護装置。
【請求項２】
前記特定の衝突対象は、歩行者である請求項１に記載した車両の衝突保護装置。
【請求項３】
前記車両の特定の挙動は、車両の横転である請求項１または２に記載した車両の衝突保護装置。
【請求項４】
前記衝突検出手段は車両の進行方向を撮影可能なカメラを含んでいる請求項１ないし３のうちのいずれか一つに記載した車両の衝突保護装置において、さらに、
車両の進行方向を検出する進行方向検出手段と、
前記検出された進行方向に前記カメラを向けるように同カメラを駆動制御するカメラ駆動制御手段とを設けたことを特徴とする車両の衝突保護装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歩行者などの特定の衝突対象に車両が衝突した際に、同特定の衝突対象を保護するための衝突対象保護デバイスを備えた車両の衝突保護装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、加速度センサで構成したバンパーセンサをバンパーに組み付けておいて、車両の衝突時に、バンパーセンサによって検出されたバンパーの変形加速度を積分することによりバンパーの変形速度を計算し、また同変形速度をさらに積分してバンパーの変形量を計算して、変形速度または変形量が所定の範囲内にあるとき、車両が歩行者に衝突したことを判定する。そして、この歩行者への衝突の判定時には、車両のフードの後部を上方に跳ね上げて歩行者を保護するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−１３７７１１号公報
【０００３】
しかし、上記従来の装置においては、車両側の挙動が考慮されていないので、歩行者を保護するための歩行者保護デバイスを無駄に作動させて不要な作動制御をしてしまい、乗員に対する保護が的確になされない場合がある。
【発明の開示】
【０００４】
本発明は、上記問題に対処するためになされたもので、その目的は、車両衝突時に、歩行者などの特定の対象に対する保護を図るとともに、乗員の保護も的確に図るようにした車両の衝突保護装置を提供するものである。
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の特徴は、車両の衝突時に特定の衝突対象を保護するための衝突対象保護デバイスと、特定の衝突対象への車両の衝突を検出する衝突検出手段と、衝突検出手段によって特定の衝突対象への車両の衝突が検出されたとき衝突対象保護デバイスを起動させる起動制御手段とを備えた車両の衝突保護装置において、車両の特定の挙動を検出して同検出時に起動制御手段による衝突対象保護デバイスの起動を禁止する起動禁止制御手段を設けたことにある。
【０００６】
この場合、特定の衝突対象とは、例えば、歩行者である。また、車両の特定の挙動とは、例えば、車両の横転である。また、衝突対象保護デバイスとしては、例えば、フードの後部を跳ね上げる装置、フード上に展開されるフードエアバックを採用できる。
【０００７】
上記のように構成した本発明の特徴においては、起動禁止制御手段は、例えば、車両の横転などの車両の特定の挙動を検出し、同検出時には起動制御手段による衝突対象保護デバイスの起動を禁止する。このように、車両の特定の挙動状態時には、衝突対象保護デバイスを起動させても、特定の対象を保護できないばかりか、衝突対象保護デバイスの作動が乗員に悪影響を与える可能性もある。少なくとも、無駄な衝突対象保護デバイスの起動を回避することにより、車室内エアバックなどの乗員保護装置を遅滞無く的確に作動させることができる。したがって、本発明の特徴によれば、衝突対象保護デバイスの不要な作動制御を回避して、乗員に対して的確の保護が期待される。
【０００８】
また、本発明の他の特徴は、衝突検出手段を車両の進行方向を撮影可能なカメラを含むように構成しておき、さらに、車両の進行方向を検出する進行方向検出手段と、前記検出された進行方向にカメラを向けるように同カメラを駆動制御するカメラ駆動制御手段とを設けたことにある。これによれば、カメラの向きが車両の進行方向の変化とは無関係に常に適切に保たれるので、特定の衝突対象の検出精度が良好になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態について図面を用いて説明すると、図１は車両の前部分を示す概略平面図である。車両のエンジンルームを覆うフード１１の後端部には、図２(Ａ)に示すように、リンク機構１２が組み付けられている。このリンク機構１２は、その一端にて車体部材ＢＤに回転可能に組み付けられており、車両の前端部に組み付けた回転軸１３を中心にしたフード１１の回転を許容する。フード１１の左右後部下方には、車体部材ＢＤに固定された左右フードアクチュエータ１４，１５が設けられている。左右フードアクチュエータ１４、１５は、点火装置によるガス発生剤への点火によって多量のガスを発生して、ピストンロッド１４ａ，１５ａを所定のストロークだけ上昇させる。そして、ピストンロッド１４ａ，１５ａの上昇時には、図２(Ｂ)に示すように、フード１１の後部がリンク機構１２の伸長を伴って跳ね上げられるようになっている。
【００１０】
次に、歩行者への衝突時に左右フードアクチュエータ１４，１５を制御する電気制御装置について説明する。電気制御装置は、図１および図３に示すように、進路撮影カメラ２１、バンパーセンサ２２、左前加速度センサ２３、右前加速度センサ２４、車速センサ２５、操舵角センサ２６、ヨーレートセンサ２７、ロールレートセンサ２８、前後加速度センサ３１および横加速度センサ３２を備えている。
【００１１】
進路撮影カメラ２１は、車室内から前方に向けて配置されたＣＣＤカメラなどからなるもので、車両進路に位置する歩行者、障害物などを撮影する。この進路カメラ２１には、電動モータなどによって構成され、同カメラ２１の撮影方向を変更可能とするカメラアクチュエータ２１Ａが付属されている。バンパーセンサ２２は、車体前端部に組み付けたバンパー１６の長さにほぼ等しい長尺状の変位量センサ（または荷重センサ）によって構成されている。そして、このバンパーセンサ２２は、バンパー１６の衝突対象への衝突により、バンパー１６が変位する変位量ＢＰ（またはバンパー１６に付加される荷重ＢＰ）を表す信号を出力する。左右前加速度センサ２３，２４は、バンパー１６の後方近傍であって車幅方向左右位置の車体部材（図示省略）に組み付けられ、バンパー１６の衝突対象への衝突時に発生する加速度Ｇ１，Ｇ２を検出して、同加速度Ｇ１、Ｇ２を表す信号を出力する。
【００１２】
車速センサ２５は、車速Ｖを検出して車速Ｖを表す信号を出力する。操舵角センサ２６は、図示しない操舵ハンドルの操舵角θhを検出して、同操舵角θhを表す信号を出力する。ヨーレートセンサ２７は、角速度センサによって構成され、車体に発生するヨーレートγを検出して同ヨーレートγを表す信号を出力する。ロールレートセンサ２８も、角速度センサによって構成され、車体に発生するロールレートθrを検出して同ロールレートθrを表す信号を出力する。前後加速度センサ３１および横加速度センサ３２は、共に車体に組み付けられていて、車両の前後加速度Ｇxおよび横加速度Ｇyをそれぞれ検出して、同前後加速度Ｇxおよび横加速度Ｇyを表す信号を出力する。
【００１３】
これらのセンサ２１〜２８，３１，３２は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，タイマなどからなるマイクロコンピュータを主要構成部品とする電子制御ユニット３０に接続されている。電子制御ユニット３０は、図４のカメラ制御プログラムおよび図５のフード制御プログラムを所定の短時間ごとに繰り返し実行することにより、カメラアクチュエータ２１Ａおよび左右フードアクチュエータ１４，１５を制御する。
【００１４】
次に、上記のように構成した実施形態の動作を説明する。電子制御ユニット３０は、車両の始動から図４のカメラ制御プログラムを所定の短時間ごとに繰り返し実行している。このカメラ制御プログラムの実行は、ステップＳ１０にて開始され、ステップＳ１２にて車両が停止状態、直進走行状態またはスピン状態にあるかを判定するとともに、ステップＳ１４にて車両が旋回状態または横すべり状態にあるかを判定する。
【００１５】
停止状態は、車速センサ２５によって検出された車速Ｖがほぼ「０」であることを条件に検出される。直進走行状態は、操舵角センサ２６によって検出された操舵角θhがほぼ「０」であることを条件に検出される。スピン状態は、ヨーレートセンサ２７によって検出されたヨーレートγが予め決められた大きな所定値よりも大きいことを条件に検出される。旋回状態は、操舵角センサ２６によって検出された操舵角θhがある程度大きな値であり、かつヨーレートセンサ２７によって検出されたヨーレートγが前記操舵角θhおよび車速センサ２５によって検出された車速Ｖによって定まる理論値近傍の値であることを条件に検出される。横すべり状態は、操舵角センサ２６によって検出された操舵角θhがある程度大きな値であるにも関わらず、ヨーレートセンサ２７によって検出されたヨーレートγが小さな値に保たれていることを条件に検出される。
【００１６】
このようなステップＳ１２，Ｓ１４の判定処理により、ステップＳ１２にて「Ｙｅｓ」すなわち車両が停止状態、直進走行状態またはスピン状態にあると判定されると、ステップＳ１６の処理により、カメラアクチュエータ２１Ａを制御して進路撮影カメラ２１の向きを基準方向（車両の前方正面）に設定する。一方、ステップＳ１４にて「Ｙｅｓ」すなわち車両が旋回状態または横すべり状態にあると判定されると、ステップＳ１８の処理により、カメラアクチュエータ２１Ａを制御して進路撮影カメラ２１の向きを車両の進行方向に制御する。この場合、車両が旋回状態にあれば、操舵角センサ２６によって検出された操舵角θhを用いて、進路撮影カメラ２１の向きが制御される。また、車両が横滑り状態にあれば、前後加速度センサ３１および横加速度センサ３２によってそれぞれ検出される前後加速度Ｇxおよび横加速度Ｇｙをそれぞれ積分することにより車両の前後速度および横速度を計算して、これらの計算した前後速度および横速度を用いて、進路撮影カメラ２１の向きが制御される。
【００１７】
前記ステップＳ１６，Ｓ１８の処理後、ステップＳ２０にてカメラ制御プログラムの実行を終了する。このような進路撮影カメラ２１の駆動制御により、進路撮影カメラ２１は、スピン状態を除いて、車両の進行方向に向けられるので、車両の進行方向に存在する歩行者、障害物などを常に的確に撮影できる。ただし、車両がスピン状態にある場合には、車両の進行方向が定まらず、後述の歩行者保護の制御にも利用できないので、進路撮影カメラ２１の向きは基準方向に保たれる。
【００１８】
また、電子制御ユニット３０は、前記カメラ制御プログラムの実行と並行して、図５のフード制御プログラムを所定の短時間ごとに繰り返し実行している。このフード制御プログラムの実行は、ステップＳ３０にて開始され、ステップＳ３２にて車速センサ２５によって検出された車速Ｖが小さな所定車速Ｖ1（例えば、５〜１０km/h）以上かつ大きな所定車速Ｖ2（例えば、６０km/h）以下であるかを判定する。車速Ｖがこれらの所定車速Ｖ1，Ｖ2で定まる範囲内になければ、ステップＳ３２にて「Ｎｏ」と判定して、後述するフード１１の跳ね上げ制御を行うことなく、ステップＳ４４にてこのプログラムの実行を終了する。これは、車両が停止状態にある場合には歩行者保護のためにフードの跳ね上げを必要としないし、高速走行状態にある場合にはフード１１の跳ね上げによっても歩行者を保護し得ないからである。
【００１９】
一方、車速Ｖが所定車速Ｖ1，Ｖ2で定まる範囲内にあれば、ステップＳ３２にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ３４以降の処理を実行する。ステップＳ３４において車両進路方向の映像を進路撮影カメラ２１に撮影させるとともに、同撮影した映像を表す映像データを入力して解析する。この解析により、車両進路に歩行者が居るか否かを判定する。この判定には、歩行者の頭部の画像認識が用いられる。ステップＳ３６においては、バンパーセンサ２２および左右前加速度センサ２３，２４からの各信号ＢＰ，Ｇ１，Ｇ２をそれぞれ入力して、同入力した信号に基づいてバンパー１６の変位量ＢＰ（またはバンパー１６への荷重ＢＰ）から、バンパー１６の変位速度、変位加速度などを計算する。
【００２０】
これらのステップＳ３４，Ｓ３６の処理後、ステップＳ３８にて、前記ステップＳ３４、Ｓ３６の処理によって計算された情報を用いて、車両が歩行者に衝突したか否かを判定する。たとえば、前記ステップＳ３４の処理により、人間の頭部が画像認識されており、かつステップＳ３６に計算したバンパー１６の変位に関する物理量が人間のバンパー１６への衝突による程度のものであることの検出に基づいて、歩行者に対する車両の衝突が判定される。このステップＳ３８にて「Ｎｏ」すなわち歩行者への車両の衝突でないと判定されれば、フード１１の跳ね上げ制御を行うことなく、ステップＳ４４にてこのフード制御プログラムの実行を終了する。
【００２１】
また、ステップＳ３８にて「Ｙｅｓ」すなわち車両が歩行者に衝突したと判定されると、ステップＳ４０にて車両が横転状態であるか否かを判定する。この横転状態の判定は、ロールレートセンサ２８によって検出されたロールレートθrを用いて行われる。すなわち、電子制御ユニット３０はこの検出されたロールレートθrを入力するとともに、同ロールレートθrを時間微分することによりロールレートθrの微分値dθr/dtを計算する。そして、電子制御ユニット３０内に予め記憶されていて車両の横転状態を決定するためのマップ（図６）を参照し、ロールレートθrおよびその微分値dθr/dtによって規定される座標値(dθr/dt，θr)が車両の横転状態を表す領域（図６のハッチング領域Ｘ）に属するかにより、車両の横転状態を判定する。
【００２２】
いま、車両が横転状態になければ、ステップＳ４０にて「Ｎｏ」と判定されて、ステップＳ４２に進む。ステップＳ４２においては、左右フードアクチュエータ１４，１５を作動制御する。具体的には、左右フードアクチュエータ１４，１５の点火装置を作動させる。これにより、左右フードアクチュエータ１４，１５は、作動を開始してピストンロッド１４ａ，１５ａを所定のストロークだけ上昇させる。このピストンロッド１４ａ，１５ａの上昇により、フード１１の後部は、図２(Ｂ)に示すように、リンク機構１２の伸長を伴って跳ね上げられる。その結果、車両が歩行者に衝突しても、同歩行者は前記跳ね上げられたフード１１によって保護される。
【００２３】
一方、車両が横転状態にある場合には、ステップＳ４０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップＳ４２の処理を実行することなく、ステップＳ４４にてこのフード制御プログラムの実行を終了する。ただし、この場合には、図示しないプログラムの実行により、車室内エアバックなどの乗員保護装置が必要に応じて作動制御され、乗員の保護が図られる。これは、横転状態にある車両のフード１１を跳ね上げても、衝突した歩行者を保護できないからである。そればかりか、フード１１の跳ね上げ制御が車両の乗員に悪影響を与える可能性もある。少なくとも、無駄なフード１１の跳ね上げを回避することにより、車室内エアバックなどの乗員保護装置を遅滞無く的確に作動させることができる。
【００２４】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００２５】
例えば、上記実施形態においては、バンパーセンサ２２として、バンパー１６の変位量を検出する変位量センサまたはバンパー１６に付与される荷重を検出する荷重センサを用いるようにした。しかし、これに代えて、バンパー１６の変形速度、変形加速度またはこれらに関係した物理量を検出するセンサを利用してもよい。また、左右前加速度センサ２３，２４に代えて、バンパー１６の後端部の変位量または同後端部の受ける荷重を検出する変位量センサまたは荷重センサを用いるようにしてもよい。
【００２６】
また、上記実施形態では、歩行者の保護デバイスとして、フード１１の後部の跳ね上げを採用するようにした。しかし、これに代えまたはこれに加えて、図１に２点鎖線で示すように、フード１１の後部上に展開されるフードエアバック１８を採用できる。この場合も、図５のステップＳ４２にてフードエアバック１８を展開させるための点火制御処理を実行するようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両の前部を示す概略平面図である。
【図２】(Ａ)(Ｂ)は、前記車両のフードの各状態を説明するための概略側断面図である。
【図３】前記車両を制御するための電気制御装置のブロック図である。
【図４】図３の電子制御ユニットにより実行されるカメラ制御プログラムのフローチャートである。
【図５】図３の電子制御ユニットにより実行される衝突制御プログラムのフローチャートである。
【図６】車両の横転状態を判定するためのマップの特性図である。
【符号の説明】
【００２８】
１１…フード、１４，１５…フードアクチュエータ、１６…バンパー、１８…フードエアバック、２１…進路撮影カメラ、２１Ａ…カメラアクチュエータ、２２…バンパーセンサ、２３，２４…加速度センサ、２５…車速センサ、２６…操舵角センサ、２７…ヨーレートセンサ、２８…ロールレートセンサ、３０…電子制御ユニット、３１…前後加速度センサ、３２…横加速度センサ。
【図１】
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【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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