(57)【要約】【課題】歩行者との衝突の際、歩行者を保護するための適切な安全装置が作動するように、歩行者を検出するための、車両に設けられた歩行者検出システムを提供すること。【解決手段】本発明の歩行者検出システムは、車両の先端から０．５メートルよりも後ろに位置する第１センサー装置（１０）を有する。この第１センサー装置（１０）は、車両の前に位置する物体（歩行者など）の一部の速度及び／または物体の一部までの距離を検出するように構成される。この検出される物体の一部とは、所定の高さよりも上へ延びる物体の一部であり、所定の高さとは、少なくとも車両のボンネット（３）の前端の高さである。
2006522713.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボンネットを備えた車両に設けられた歩行者検出システムであって、
車両の先端から０．５メートルより後ろに配置され、車両の前方に位置する物体の一部に対する速度及び／又は距離を検出するための第１センサー装置であって、上記物体の一部は所定の高さよりも上方に延びる物体の一部であり、この所定の高さとは少なくともボンネットの先端の高さである上記第１センサー装置と、
車両のフロントバンパー内に取り付けられ、車両の物体との衝突に反応するセンサーを備えた第２センサー装置と、
を有することを特徴とする歩行者検出システム。
【請求項２】
上記第１センサー装置はマイクロ波レーダーである請求項１記載の歩行者検出システム。
【請求項３】
上記第１センサー装置は赤外線レーダーである請求項１記載の歩行者検出システム。
【請求項４】
上記第１センサー装置はカメラである請求項１記載の歩行者検出システム。
【請求項５】
上記カメラは可視スペクトル内で作動する請求項４記載の歩行者検出システム。
【請求項６】
上記カメラは赤外線スペクトル内で動作する請求項４記載の歩行者検出システム。
【請求項７】
上記第１センサー装置は立体カメラ装置である請求項１記載の歩行者検出システム。
【請求項８】
上記第１センサー装置は、車両に設けられたフロントガラスの前方の車両外側に取り付けられた請求項１乃至７の何れか１項に記載の歩行者検出システム。
【請求項９】
上記第１センサー装置は、車両のフロントガラス後側の車両に取り付けられた請求項１乃至７の何れか１項に記載の歩行者検出システム。
【請求項１０】
上記第１センサー装置は、フロントガラスの上に取り付けられた請求項１乃至７の何れか１項に記載の歩行者検出システム。
【請求項１１】
更に、歩行者保護装置を有し、上記歩行者検出システムは、しきい値より短い距離及び／又はしきい値より速い速度を検出した上記第１センサー装置に応答して上記歩行者保護装置を作動させるように構成されている請求項１乃至１０の何れか１項に記載の歩行者検出システム。
【請求項１２】
上記距離のしきい値は、上記第１センサー装置と車両の前方部との間の距離よりも短いことを特徴とする請求項１１記載の歩行者検出システム。
【請求項１３】
上記第２センサー装置は、さらに加速度計を有する請求項１乃至１２の何れか１項に記載の歩行者検出システム。
【請求項１４】
上記加速度計は衝突状態を示す信号を送信するように設けられ、この信号を受信したとき、車両の内部安全装置が作動するようになっている請求項１３記載の歩行者検出システム。
【請求項１５】
上記フロントバンパー内に取り付けられた上記センサーは接触センサーである請求項１乃至１４の何れか１項に記載の歩行者検出システム。
【請求項１６】
上記第２センサー装置は、歩行者より軽い物体を識別することのできるセンサーである請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の歩行者検出システム。
【請求項１７】
上記歩行者保護装置は、上記第１センサー装置がしきい値より短い距離及び／又はしきい値より速い速度を検出し且つ上記第２センサー装置が物体を検出したとときのみ作動する請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の歩行者検出システム。
【請求項１８】
上記歩行者保護装置は、少なくとも２つの作動モードを有する請求項１乃至１７の何れか１項に記載の歩行者検出システム。
【請求項１９】
上記歩行者保護装置は、少なくとも２つの歩行者保護装置を含む請求項１８記載の歩行者検出システム。
【請求項２０】
上記歩行者保護装置は、ボンネットの前方部分を持ち上げるリフターと、ボンネットの後方部分を持ち上げるリフターを含み、第１作動モード時にはボンネットの前方部分を持ち上げ、第２作動モード時にはさらにボンネットの後方部分を持ち上げる請求項１８記載の歩行者検出システム。
【請求項２１】
上記歩行者保護装置は、ボンネットの後方部分を持ち上げる機構と、フロントガラスの一部及び／又は車両に設けられたＡピラーの一部を覆う少なくとも一つのエアバッグと、を有し、第１作動モード時にはボンネットの後方部分を持ち上げるのみであり、第２作動モード時にはさらに少なくとも一つのエアバッグを作動させる請求項１８乃至２０の何れか１項に記載の歩行者検出システム。
【請求項２２】
異なるしきい値に達する上記第１センサー装置による信号に応答して、異なるモードが作動する請求項１８乃至２０のいずれか１項に記載の歩行者検出システム。
【請求項２３】
上記の異なるしきい値のうちの少なくとも一つは、第３センサー装置によって測定される車両速度によるものである請求項２２記載の歩行者検出システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歩行者検出システムに係り、特に、車両に設けられた歩行者保護安全装置の作動を可能にするために、車両の前方の歩行者を検出するための歩行者検出システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、種々の歩行者検出システムが提案されており、主に、車両の前方部分、例えば車両のバンパー内に取り付けられたセンサーを備えたものであった。このような検出システムは、例えば道路上のコーンや動物のような物に衝突したとき、誤った出力信号を送信して、安全装置を不要に作動させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、改良された歩行者検出システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、ボンネットを備えた車両に設けられた歩行者検出システムであって、車両の先端から０．５メートルより後ろに配置され、車両の前方に位置する物体の一部に対する速度及び／又は距離を検出するための第１センサー装置であって、物体の一部は所定の高さよりも上方に延びる物体の一部であり、この所定の高さとは少なくともボンネットの先端の高さである第１センサー装置と、車両のフロントバンパー内に取り付けられ、車両の物体との衝突に反応するセンサーを備えた第２センサー装置と、を有することを特徴としている。
【０００５】
好ましくは、上記第１センサー装置はマイクロ波レーダーである。
【０００６】
好ましくは、上記第１センサー装置は赤外線レーダーである。
【０００７】
好ましくは、上記第１センサー装置はカメラである。
【０００８】
好ましくは、上記カメラは可視スペクトル内で作動する。
【０００９】
好ましくは、上記カメラは赤外線スペクトル内で動作する。
【００１０】
好ましくは、上記第１センサー装置は立体カメラ装置である。
【００１１】
好ましくは、上記第１センサー装置は、車両に設けられたフロントガラスの前方の車両外側に取り付けられる。
【００１２】
好ましくは、上記第１センサー装置は、車両のフロントガラス後側の車両に取り付けられる。
【００１３】
好ましくは、上記第１センサー装置は、フロントガラスの上に取り付けられる。
【００１４】
好ましくは、更に、歩行者保護装置を有し、歩行者検出システムは、しきい値より短い距離及び／又はしきい値より速い速度を検出した第１センサー装置に応答して歩行者保護装置を作動させるように構成されている。
【００１５】
好ましくは、距離のしきい値は、第１センサー装置と車両の前方部との間の距離よりも短い。
【００１６】
好ましくは、第２センサー装置は、さらに加速度計を有する。
【００１７】
好ましくは、加速度計は衝突状態を示す信号を送信するように設けられ、この信号を受信したとき、車両の内部安全装置が作動するようになっている。
【００１８】
好ましくは、フロントバンパー内に取り付けられたセンサーは接触センサーである。
【００１９】
好ましくは、第２センサー装置は、歩行者より軽い物体を識別することのできるセンサーである。
【００２０】
好ましくは、歩行者保護装置は、第１センサー装置がしきい値より短い距離及び／又はしきい値より速い速度を検出し且つ第２センサー装置が物体を検出したとときのみ作動する。
【００２１】
好ましくは、歩行者保護装置は、少なくとも２つの作動モードを有する。
【００２２】
好ましくは、歩行者保護装置は、少なくとも２つの歩行者保護装置を含む。
【００２３】
好ましくは、歩行者保護装置は、ボンネットの前方部分を持ち上げるリフターと、ボンネットの後方部分を持ち上げるリフターを含み、第１作動モード時にはボンネットの前方部分を持ち上げ、第２作動モード時にはさらにボンネットの後方部分を持ち上げる。
【００２４】
好ましくは、歩行者保護装置は、ボンネットの後方部分を持ち上げる機構と、フロントガラスの一部及び／又は車両に設けられたＡピラーの一部を覆う少なくとも一つのエアバッグと、を有し、第１作動モード時にはボンネットの後方部分を持ち上げるのみであり、第２作動モード時にはさらに少なくとも一つのエアバッグを作動させる。
【００２５】
好ましくは、異なるしきい値に達する第１センサー装置による信号に応答して、異なるモードが作動する。
【００２６】
好ましくは、異なるしきい値のうちの少なくとも一つは、第３センサー装置によって測定される車両速度によるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図１の車両は、シャーシー（車体フレーム）１を備え、車両の前方部分には、バンパー２とボンネット３が設けられている。このボンネット３は、従来通りフロントガラス４の前方に配置されている。このフロントガラス４の両側にはＡピラー５が設けられている。車両は、車両が事故により歩行者に衝突した場合に歩行者を保護するように構成されている２つの安全装置を備えている。
【００２８】
第１安全装置６は、ボンネット３の後方部分の下方に配置されたリフターの形態をとる。このリフターは、ボンネット３の中央領域がその下に横たわるエンジンブロックの上方で離間するように、ボンネット３の後方部分を持ち上げるように作動できる。歩行者の頭部が、持ち上げられたボンネット３の中央領域にぶつかったとしても、このボンネット３の中央領域が下方に変形することにより、引き起こされるけがが最小限となるように、歩行者頭部の速度を減速させる。
【００２９】
第２安全装置７は、膨張式のエアバッグユニットの形態をとり、このエアバッグユニットは、フロントガラス４のベースに隣接した位置に取り付けられ、また、膨張時には、フロントガラス４の下方部分やＡピラー５の一部も覆うように構成される。このようにして、エアバッグは、フロントガラスやＡポストに頭部をぶつけることによって歩行者が受けるけがの危険を最小限に抑える。
【００３０】
このエアバッグユニット７は、例えば、事故に関連した種々のパラメータに応じた、異なる相対時間や、異なる相対圧力で膨張するように制御可能である。
【００３１】
この２つの安全装置６、７は、車両に設けられたセンサーからの種々の入力信号を受信するコノトローラ８によって制御される。このコントローラ８は、例えば、車両の速度を示す速度センサー９から入力を受信するようにしてもよい。
【００３２】
また、このコントローラ８は、図示された実施形態において、フロントガラス４の後側で且つボンネット３の後方部分の上に配置されているセンサー１０から入力を受信していもよい。このように、センサー１０は、車両の前方部分から後方へ十分な距離、車両の前方部分から後方へ少なくとも０．５メートルの距離に配置される。センサー１０は、放射線を受信したとき作動するセンサーであり、可視スペクトル又は赤外線スペクトル内で作動するカメラでもよい。また、センサー１０は、赤外線レーダー、またはマイクロ波レーダーでもよい。その代わりに、センサー１０は、立体カメラ、または立体効果を与える２つのカメラでもよい。
【００３３】
このように、センサー１０は、車両の前方にある歩行者などの物体から放射又は反射される放射線を受信する。上記車両の他の実施形態として、センサー１０は、ボンネット３の上のフロントガラスのすぐ前、又は、ボンネット３の後方部分の上に配置されてもよい。
【００３４】
センサー１０は、車両と、車両前方の歩行者などの物体との相対的速度を検出するようになっており、さらに、車両の前方に位置する物体の一部の車両からの距離を決定するようにしてもよい。センサー１０は、これらの機能のうちの１つ、好ましくは両方の機能を実行できるようにしてもよい。
本実施形態によるセンサー１０は、ボンネット３の前端でボンネットの前方部分の高さよりも上方へ延びる物体の一部に対する相対速度及び／又は相対距離を検出するために配置されている。このようにして、センサーは、例えば、交通用コーンや小動物などの比較的小さな物はボンネット３の前方部分によりセンサー１０から効果的に隠されるので、これらの物に応答しないようになっている。
【００３５】
センサー１０は制御ユニット８に接続され、この制御ユニット８は信号を計算し、下記の表記が適用される下記の基準により、１つまたは両方の歩行者安全装置６、７を作動させるように構成される。
・衝突する車両の速度                        Ｖvehicle
・物体との相対速度                          Ｖrel
・センサー１０からの物体の距離              Ｄsensor
・前端からセンサー１０までの距離            Ｄ0
・しきい値レベル１となる距離                Ｄlevel1
・しきい値レベル２となる距離                Ｄlevel2
・しきい値レベル１となる速度                Ｖlevel1
・しきい値レベル２となる速度                Ｖlevel2
【００３６】
１．  Ｖvehicle＜車両速度限界しきい値のときは、いかなる決定もなされない。
２．  Ｖvehicle＞車両速度限界しきい値のときは、下記の条件が適用される。
スイッチ状態であるＳstatusがＯＮを示す場合は、
センサー１０からの距離Ｄsensor＝Ｄ0−∫（Ｖrel）ｄｔを計算し、
Ｄsensor＜Ｄlevel1且つＶrel＞Ｖlevel1（Ｖvehicle）の場合は、保護システムは、ボンネットリフター６のみが作動する第１モードで作動する。
【００３７】
しかしながら、
Ｄsensor＜Ｄlevel2且つＶrel＞Ｖlevel2（Ｖvehicle）の場合は、保護システムは、ボンネットリフター６とエアバッグ７の両方が作動する第２作動モードで作動する。
【００３８】
バンパー２は、一体型歩行者センサー１１の形態の別のセンサを備えている。この歩行者センサー１１は、剛性ビーム１２の前方部分に取り付けられ、この剛性ビーム１２は比較的強度があるが可縮性であるマウント１３によりシャーシー１に接続されている。このビーム１２の前方部分には、可縮性要素１４が取り付けられ、この可縮性要素１４は、バンパーの正面に設けられ、この可縮性要素４の前方部分には、接触センサー１５が設けられている。可縮性要素１４と接触センサー１５の組み合せは、発泡体などの外層１６を備えている。
【００３９】
接触センサー１５の出力は、ＯＮ／ＯＦＦ用回路１６に送られ、その回路の出力は制御ユニット８に送られる。
【００４０】
次に、上述した本実施形態における歩行者検出システムの動作を説明する。車両が歩行者に衝突したとき、接触センサー１５が出力信号を生成し、それをＯＮ／ＯＦＦ用回路１６へと送り、この回路がコントローラ８を有効にする、即ち、作動させる。車両に衝突された物体が比較的小さい物体の場合は、この物体はボンネット３の前方部分によりセンサー１０から隠されるため、センサー１０はその物体の存在を検知せず、歩行者検出システムは、更なる応答は行わない。
【００４１】
一方、車両が、車両の前方に位置する歩行者に衝突した場合、歩行者はボンネット３の前方部分の高さよりもずっと高いため、センサー１０は歩行者の存在を検知する。センサー１０は、歩行者の一部とボンネットの相対的速度を決定するか、またはボンネットから歩行者までの距離を決定する。センサー１０はその後一定時間、同様の測定を続ける。このような事故中の初期状態が図２に示されている。
【００４２】
コントローラ８は、適当なパラメータが、車両に対する歩行者の速度、車両の全体速度、及び／又は、歩行者と車両の主要部分の距離と一致するとき、ボンネットリフター６を作動させ、図３に示すように、ボンネット３の後方部分を持ち上げる。また、センサー１０は、その後一定時間、歩行者の位置をモニターし続け、再び適当なパラメータが一致したとき、図４に示すようにエアバッグユニット７を作動させてもよく、実際には、所定のパラメータの正確な値に基づいて、エアバッグを展開する瞬間を変更又は制御したり、エアバッグの展開時間を調整したり、及び／又は、エアバッグに供給されるガスの圧力や量を調整するようにしてもよい。
【００４３】
図１から図４は一実施形態を示しているが、本発明の範囲から逸脱しない範囲で種々の改良を加えてもよい。例えば、ボンネット３の後方部分を持ち上げるために設けられた単一のリフター６の代わりに、ボンネットの前方部分を持ち上げるリフターを設けてもよく、又は、ボンネットの後方部分と前方部分の両方を持ち上げるための複数のリフターを設けるようにしてもよい。
【００４４】
フロントガラス４の下側部分及びＡピラー５を覆う単一のエアバッグを設ける代わりに、車両のこれらの部分を覆うための別個のエアバッグを設けるようにしてもよい。
【００４５】
本発明の好ましい実施形態においては、バンパー２内に設けられた接触センサー１５は、典型的な歩行者の質量よりも軽い質量を持つ物体を区別できる力感応型センサー（force responsive sensor）である。このような装置において、歩行者の質量に等しい質量を持つ物体に衝突しなければ、ＯＮ／ＯＦＦ用回路１６は作動しない。
【００４６】
歩行者よりも重い物体（他の車両など）を歩行者とは区別するために、中央加速度計１７を車両に設けることもできる。このような装置においては、加速度計１７とセンサー１０の両者から信号の生成により、重大な衝突状態にあることを示し、そのような状態において、制御ユニット８は、エアバッグやシートベルト・プレテンショナーなどの車両内の安全装置を起動させて、車両の乗員を保護するように構成される。
【００４７】
図５は本発明の実施形態を示す図１に対応する構成図であり、この実施形態において、センサー１０は車両外側のフロントガラス４のベース部分に設けられており、ボンネット３はボンネットの前部にリフター２０を備えている。
【００４８】
図６は本発明の他の実施形態を示す図であり、この実施形態において、車両は、ボンネットの前部にリフター２０を、さらにボンネットの後部にリフター２１をそれぞれ備えている。図６に示す実施形態において、センサー１０は、フロントガラスよりも後ろの位置で車両のルーフに取り付けられている。
【００４９】
図７は本発明による他の車両を示す斜視図であり、上述した実施形態におけるセンサー１０は、一対の離間した立体カメラ１０ａ、１０ｂに置き換えられており、これらは、車両外側のフロントガラス４のベース部分に近接して取り付けられている。また、図７に示す第１のエアバッグ２２は、膨張時にフロントガラス４の中央下側部分を覆い、別の二つのエアバッグ２３、２４は、膨張時にＡポスト５のような各Ａポストをそれぞれ覆う。
【００５０】
このように、本発明の歩行者検出システムは、歩行者を保護するための多くの異なった安全装置を選択的に制御する。上記安全装置は同時にまたは連続的に展開されてもよい。
【００５１】
本明細書において用語「有する」、「備える」等は、それらのみを有する又は備えたものであってもよいし、他の要素を更に有する又は備えるものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明による歩行者検出システムを備えた車両の前方部分を示す部分構成図である。
【図２】歩行者との事故が生じたときの図１にほぼ対応した車両の前方部分を示す図である。
【図３】事故中のその後の段階での図２の車両を示す図である。
【図４】事故中のさらにその後の段階での図２の車両を示す図である。
【図５】本発明による歩行者検出システムを備えた別の車両を示す側面構成図である。
【図６】本発明による歩行者検出システムを備えたさらに別の車両を示す側面構成図である。
【図７】本発明による歩行者検出システムを備えた別の車両を示す部分斜視図である。
【符号の説明】
【００５３】
１    シャーシー（車体フレーム）
２    バンパー
３    ボンネット
４    フロントガラス
５    Ａピラー
６    第１安全装置
７    第２安全装置
８    コントローラ
９    速度センサー
１０  センサー
１１  歩行者センサー
１２  剛性ビーム
１３  マウント
１４  可縮性要素
１５  接触センサー
１６  外層
１６  ＯＮ／ＯＦＦ用回路
１７  中央加速度計
２０、２１  リフター
２２、２３、２４  エアバッグ
【図１】
2006522713.tif 000003
【図２】
2006522713.tif 000004
【図３】
2006522713.tif 000005
【図４】
2006522713.tif 000006
【図５】
2006522713.tif 000007
【図６】
2006522713.tif 000008
【図７】
2006522713.tif 000009
【国際調査報告】
2006522713.tif 000010
2006522713.tif 000011
2006522713.tif 000012