(57)【要約】【課題】車両の衝突の際には、歩行者を確実に保護することができ、しかも、それ以外の状況での誤動作を抑えることができる歩行者保護装置を提供する。【解決手段】歩行者保護ジャケット１は、ジャケット１０と、エアバッグ１１と、ガス発生装置１２と、加速度センサ１３と、制御装置１４とから構成されている。歩行者に車両が衝突する場合、車両から事前に衝突予測信号が送信される。制御装置１４は、衝突予測信号、及び、加速度センサ１３の出力に基づいて車両が衝突したか否かを判定し、衝突したと判定した場合には、ガス発生装置１２を介してエアバッグ１１を展開する。つまり、事前に送信される衝突予測信号を考慮してエアバッグ１１を展開することができる。そのため、車両の衝突の際には、歩行者を確実に保護することができ、しかも、それ以外の状況での誤動作を抑えることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
歩行者に着用される着用物と、
展開可能な状態で前記着用物に収容されるエアバッグと、
前記着用物に配設され、前記歩行者への車両の衝突を検出する衝突検出手段と、
前記着用物に配設され、前記歩行者への前記車両の衝突の可能性がある場合に前記車両から送信される衝突予測信号、及び、前記衝突検出手段の検出結果に基づいて前記エアバッグを展開する制御手段と、
を有することを特徴とする歩行者保護装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記衝突予測信号を受信したとき、前記衝突検出手段の検出結果に基づいて前記エアバッグを展開することを特徴とする請求項１に記載の歩行者保護装置。
【請求項３】
前記衝突検出手段は、加速度を検出することを特徴とする請求項１又は２に記載の歩行者保護装置。
【請求項４】
前記衝突検出手段は、前記歩行者の上下方向の加速度を検出することを特徴とする請求項３に記載の歩行者保護装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記衝突検出手段の検出した加速度から算出される速度変化に基づいて前記エアバッグを展開することを特徴とする請求項３又は４に記載の歩行者保護装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記衝突予測信号を受信したとき、受信してから一定時間内の前記衝突検出手段の検出結果に基づいて前記エアバッグを展開することを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の歩行者保護装置。
【請求項７】
前記エアバッグは、展開して、少なくとも前記歩行者の頭部を保護することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の歩行者保護装置。
【請求項８】
前記車両は、前記歩行者との相対距離及び相対速度に基づいて前記歩行者への衝突の可能性を判定し、衝突の可能性があるとき、前記衝突予測信号を送信することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の歩行者保護装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歩行者が着用し、車両の衝突の際に歩行者を保護する歩行者保護装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、歩行者が着用し、車両の衝突の際に歩行者を保護することができる歩行者保護装置として、例えば特許文献１に開示されている身体の転倒検出防御装置がある。この転倒検出防御装置は、エアバッグと、センサと、計算処理部とを備えている。エアバッグ、センサ及び計算処理部は、歩行者に装着されている。センサは、歩行者と障害物との相対距離及び相対速度を検出する。計算処理部は、センサの検出結果に基づいて、相対距離が所定値以下、かつ、相対速度が所定値以上のとき、エアバッグを展開させるための指令信号を出力する。これにより、歩行者に装着されたエアバッグが展開し、歩行者を保護することができる。
【特許文献１】特開２０００−３１７００２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、歩行者に車両が衝突した場合、まず、歩行者の脚部がバンパーに衝突する。その後、脚部から頭部に掛けて、順次、バンパー及びフードに沿うように衝突する。車両は、衝突の際、当然のことながら速度を有している。そのため、歩行者が単純に転倒する場合に比べ、頭部がフードに衝突するまでの時間は非常に短い。従って、相対距離及び相対速度に基づいてエアバッグを展開させる前述した転倒検出防御装置では、歩行者を充分に保護できない可能性がある。また、逆に、車両との衝突以外の状況において、エアバッグが展開してしまう可能性がある。
【０００４】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、車両の衝突の際には歩行者を確実に保護することができ、しかも、それ以外の状況での誤動作を抑えることができる歩行者保護装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００５】
そこで、本発明者は、この課題を解決すべく鋭意研究し試行錯誤を重ねた結果、歩行者への車両の衝突の可能性がある場合に車両から送信される衝突予測信号、及び、衝突検出手段の検出結果に基づいてエアバッグを展開することで、車両の衝突の際には歩行者を確実に保護でき、しかも、それ以外の状況での誤動作を抑えられることを思いつき、本発明を完成するに至った。
【０００６】
すなわち、請求項１に記載の歩行者保護装置は、歩行者に着用される着用物と、着用物の内部に収容されるエアバッグと、着用物に配設され、歩行者への車両の衝突を検出する衝突検出手段と、着用物に配設され、歩行者への車両の衝突の可能性がある場合に車両から送信される衝突予測信号、及び、衝突検出手段の検出結果に基づいてエアバッグを展開する制御手段と、を有することを特徴とする。歩行者に車両が衝突する場合、車両から事前に衝突予測信号が送信される。制御手段は、衝突予測信号、及び、衝突検出手段の検出結果に基づいてエアバッグを展開する。つまり、事前に送信される衝突予測信号を考慮してエアバッグを展開することができる。そのため、車両の衝突の際に、エアバッグを確実に展開させることができる。また、車両との衝突以外の状況におけるエアバッグの展開を抑えることができる。従って、車両の衝突の際には歩行者を確実に保護することができ、しかも、それ以外の状況での誤動作を抑えることができる。
【０００７】
請求項２に記載の歩行者保護装置は、請求項１に記載の歩行者保護装置において、制御手段は、衝突予測信号を受信したとき、衝突検出手段の検出結果に基づいてエアバッグを展開することを特徴とする。この構成によれば、車両の衝突の際にエアバッグを素早く確実に展開させることができる。また、車両との衝突以外の状況におけるエアバッグの展開を確実に抑えることができる。
【０００８】
請求項３に記載の歩行者保護装置は、請求項１又は２に記載の歩行者保護装置において、衝突検出手段は、歩行者に加わる加速度を検出することを特徴とする。歩行者に車両が衝突した場合、歩行者に衝撃が加わる。それに伴って、歩行者に加速度が加わる。そのため、歩行者に加わる加速度を検出することで、歩行者への車両の衝突を確実に検出することができる。
【０００９】
請求項４に記載の歩行者保護装置は、請求項３に記載の歩行者保護装置において、衝突検出手段は、歩行者に加わる上下方向の加速度を検出することを特徴とする。図８に示すように、歩行者１００に車両１０１が衝突した場合、まず、歩行者１００の脚部１００ａがバンパー１０１ａに衝突する。その後、脚部１００ａから頭部１００ｂに掛けて、順次、バンパー１０１ａからフード１０１ｂに沿うように衝突する。このとき、頭部１００ｂ周辺には、上下方向の加速度が加わることとなる。つまり、歩行者に車両が衝突した場合、上下方向の加速度が加わるという特徴的な現象が発生することとなる。そのため、歩行者に加わる上下方向の加速度を検出することで、歩行者への車両の衝突をより確実に検出することができる。
【００１０】
請求項５に記載の歩行者保護装置は、請求項３又は４に記載の歩行者保護装置において、制御手段は、衝突検出手段の検出した加速度から算出される速度変化に基づいてエアバッグを展開することを特徴とする。歩行者に車両が衝突した場合、歩行者に衝撃が加わる。歩行者に加わる衝撃は、歩行者に加わる加速度から算出される歩行者の速度変化として検出することができる。そのため、この場合においても、歩行者への車両の衝突を確実に検出することができる。
【００１１】
請求項６に記載の歩行者保護装置は、請求項２〜５のいずれかに記載の歩行者保護装置において、制御手段は、衝突予測信号を受信したとき、受信してから一定時間内の衝突検出手段の検出結果に基づいてエアバッグを展開することを特徴とする。歩行者に車両が衝突する場合、車両から事前に衝突予測信号が送信される。車両の衝突は、衝突予測信号が送信されてから一定時間内に発生する。そのため、衝突予測信号を受信してから一定時間内の衝突検出手段の検出結果に基づいてエアバッグを展開することで、車両の衝突の際には歩行者をより確実に保護することができ、それ以外の状況での誤動作を確実に抑えることができる。
【００１２】
請求項７に記載の歩行者保護装置は、請求項１〜６のいずれかに記載の歩行者保護装置において、エアバッグは、展開して、少なくとも歩行者の頭部を保護することを特徴とする。この構成によれば、少なくとも歩行者の頭部を確実に保護することができる。
【００１３】
請求項８に記載の歩行者保護装置は、請求項１〜７のいずれかに記載の歩行者保護装置において、車両は、歩行者との相対距離及び相対速度に基づいて歩行者への衝突の可能性を判定し、衝突の可能性があるとき、衝突予測信号を送信することを特徴とする。この構成によれば、歩行者への車両の衝突の可能性を確実に判定し、事前に衝突予測信号を送信することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。
【００１５】
まず、図１〜図３を参照して歩行者保護ジャケットの構成について説明する。ここで、図１は、本実施形態における歩行者保護ジャケットの構成図である。図２は、エアバッグ展開状態における歩行者保護ジャケットの斜視図である。図３は、歩行者保護ジャケットのブロック図である。
【００１６】
なお、図１及び図２における前後及び上下方向は、歩行者の前後及び上下方向を示すものである。
【００１７】
図１に示すように、歩行者保護ジャケット１（歩行者保護装置）は、ジャケット１０（着用物）と、エアバッグ１１と、ガス発生装置１２と、加速度センサ１３（衝突検出手段）と、制御装置１４（制御手段）とから構成されている。エアバッグ１１、ガス発生装置１２、加速度センサ１３及び制御装置１４は、ジャケット１０の本体内部に収容されている。
【００１８】
ジャケット１０は、歩行者に着用されるベスト状の部材である。
【００１９】
図２に示すように、エアバッグ１１は、展開したときに頭部周辺をほぼ包囲する部材である。エアバッグ１１は、展開することで、歩行者の頭部、顔部及び頸部を保護する。図１に示すように、エアバッグ１１は、棒状に折畳まれた状態でジャケット１０の襟元に沿って配置されている。
【００２０】
図１及び図３に示すように、ガス発生装置１２は、制御装置１４によって制御され、エアバッグ１１を展開するためのガスを発生する装置である。具体的には、制御装置１４から起動信号が出力されると、ガスを発生する装置である。ガス発生装置１２は、歩行者の前面に相当するジャケット１０の前面であって、上下方向のほぼ中央に配置されている。ガス発生装置１２のガス噴出孔は、エアバッグ１１に連結されている。また、ガス発生装置１２の信号入力端は、制御装置１４に接続されている。
【００２１】
加速度センサ１３は、歩行者に加わる加速度を検出する素子である。具体的には、歩行者に加わる上下方向の加速度を検出する素子である。加速度センサ１３は、ガス発生装置１２に隣接して配置されている。加速度センサ１３の信号出力端は、制御装置１４に接続されている。
【００２２】
制御装置１４は、車両から送信される衝突予測信号、及び、加速度センサ１３の出力に基づいて、ガス発生装置１３を介してエアバッグ１１を展開する装置である。制御装置１４は、ガス発生装置１２に隣接して配置されている。ここで、衝突予測信号は、歩行者への衝突の可能性がある場合に車両から送信される信号である。制御装置１４は、受信回路１４０と、制御回路１４１とから構成されている。
【００２３】
受信回路１４０は、車両から送信される衝突予測信号を受信する回路である。受信回路１４０の信号出力端は、制御回路１４１に接続されている。
【００２４】
制御回路１４１は、マイクロコンピュータを備え、車両から送信される衝突予測信号、及び、加速度センサ１３の出力に基づいて、車両が衝突したか否かを判定し、衝突したと判定した場合に、エアバッグ１１を展開する回路である。具体的には、ガス発生装置１２を起動するための起動信号を出力する装置である。制御回路１４１の信号入力端は、受信回路１４０及び加速度センサ１３の信号出力端にそれぞれ接続されている。また、信号出力端は、ガス発生装置１２に接続されている。  
【００２５】
次に、図４を参照して車両に搭載された歩行者衝突予測装置の構成について説明する。ここで、図４は、歩行者衝突予測装置のブロック図である。
【００２６】
歩行者衝突予測装置１５は、歩行者との衝突の可能性があるか否かを判定し、衝突の可能性がある場合に、衝突予測信号を送信する装置である。歩行者衝突予測装置１５は、車両乗員等を保護する保護装置の構成要素である。歩行者衝突予測装置１５は、レーダセンサ１５０と、制御装置１５１とから構成されている。
【００２７】
レーダセンサ１５０は、レーダ信号を送信するとともに、その反射信号を受信する素子である。レーダセンサ１５０は、車両の前方端部に配設されている。レーダセンサ１５０の信号出力端は、制御装置１５１に接続されている。
【００２８】
制御装置１５１は、レーダセンサ１５０の出力に基づいて衝突予測信号を送信する装置である。制御装置１５１は、制御回路１５１ａと、送信回路１５１ｂとから構成されている。
【００２９】
制御回路１５１ａは、マイクロコンピュータを備え、レーダセンサ１５０の出力に基づいて歩行者との衝突の可能性があるか否かを判定し、衝突の可能性がある場合に、衝突予測信号を出力する回路である。具体的には、レーダセンサ１５０の受信した反転信号に基づいて歩行者と車両との相対距離及び相対速度を算出する。そして、算出した相対距離及び相対速度に基づいて歩行者との衝突の可能性があるか否かを判定する。制御回路１５１ａの信号入力端は、レーダセンサ１５０の信号出力端に接続されている。また、信号出力端は、送信回路１５１ｂに接続されている。
【００３０】
送信回路１５１ｂは、制御回路１５１ａから出力される衝突予測信号を送信する回路である。送信回路１５１ｂは、車両の前方端部に配設されている。送信回路１５１ｂの信号入力端は、制御回路１５１ａの信号出力端に接続されている。
【００３１】
次に、図３〜図７を参照して歩行者保護ジャケットの動作について説明する。ここで、図５は、歩行者と車両の関係を説明するための説明図である。図６は、車両の動作に関するフローチャートである。図７は、歩行者保護ジャケットの動作に関するフローチャートである。
【００３２】
まず、図４〜図６を参照して車両の動作について説明する。図４〜図６に示すように、レーダセンサ１５０は、車両１６前方にレーダ信号を送信する（ステップＳ１００）。そして、反射信号を受信する（ステップＳ１０１）。制御回路１５１ａは、受信した反射信号に基づいて歩行者１７と車両１６との相対距離及び相対速度を算出する（ステップＳ１０２）。その後、算出した相対距離及び相対速度に基づいて、歩行者１７との衝突の可能性があるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。
【００３３】
ステップＳ１０３において、歩行者１７との衝突の可能性があると判定すると、制御回路１５１ａは、送信回路１５１ｂを介して衝突予測信号を送信する（ステップＳ１０４）。これに対し、ステップＳ１０３において、歩行者１７との衝突の可能性がないと判定すると、ステップＳ１００に戻り、同様の動作を繰り返す。
【００３４】
次に、図３、図５及び図７を参照して歩行者保護ジャケットの動作について説明する。図３及び図７に示すように、制御回路１４１は、受信回路１４０を介して衝突予測信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ２００）。
【００３５】
ステップＳ２００において、衝突予測信号を受信していないときには、制御回路１４１は、ステップＳ２００を繰り返す。従って、以降のステップには進まないため、エアバッグ１１は展開しない。これに対し、ステップＳ２００において、衝突予測信号を受信したときには、制御回路１４１は、内部に設定されている各種変数を初期化する（ステップＳ２０１）。具体的には、タイマＴ、加速度センサ出力Ｇ（ｔ）及び速度変化Ｖ（ｔ）を初期化する。
【００３６】
制御回路１４１は、タイマＴが、予め設定されているタイマ閾値Ｔｔｈ未満か否かを判定する（ステップＳ２０２）。
【００３７】
ステップＳ２０２において、タイマＴがタイマ閾値Ｔｔｈ以上のとき、ステップＳ２００に戻る。これに対し、ステップＳ２０２において、タイマＴがタイマ閾値Ｔｔｈ未満のとき、制御回路１４１は、加速度センサ１３の出力を読み込み、加速度センサ出力Ｇ（ｔ）に設定する（ステップＳ２０３）。そして、制御回路１４１は、タイマＴの値をインクリメントする（ステップＳ２０４）。その後、制御回路１４１は、加速度センサ出力Ｇ（ｔ）から数１に基づいて、歩行者に加わる衝撃に相当する速度変化を算出し、速度変化Ｖ（ｔ）に設定する（ステップＳ２０５）。
【００３８】
【数１】
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ここで、速度変化は、衝突に伴う歩行者の速度変化である。そのため、数１に示すように、加速度センサ出力Ｇ（ｔ）を時間積分に基づいて速度変化Ｖ（ｔ）を算出することができる。
【００３９】
制御回路１４１は、加速度センサ出力Ｇ（ｔ）が、予め設定されている加速度閾値Ｇｔｈ以上か、又は、速度変化Ｖ（ｔ）が、予め設定されている速度変化閾値Ｖｔｈ以上か否かを判定する（ステップＳ２０６）。
【００４０】
ステップＳ２０６において、加速度センサ出力Ｇ（ｔ）が加速度閾値Ｇｔｈ以上、又は、速度変化Ｖ（ｔ）が速度変化閾値Ｖｔｈ以上のとき、制御回路１４１は、図５において、歩行者１７に車両１６が衝突したと判定し、ガス発生装置１２を介してエアバッグ１１を展開する（ステップＳ２０７）。つまり、衝突予測信号を受信してから、一定時間内、具体的にはタイマ閾値Ｔｔｈ内に、加速度センサ出力Ｇ（ｔ）が加速度閾値Ｇｔｈ以上、又は、速度変化Ｖ（ｔ）が速度変化閾値Ｖｔｈ以上となったとき、エアバッグ１１を展開する。これにより、歩行者１７が保護される。これに対し、ステップＳ２０６において、加速度センサ出力Ｇ（ｔ）が加速度閾値Ｇｔｈ未満、かつ、速度変化Ｖ（ｔ）が速度変更閾値Ｖｔｈ未満のとき、制御回路１４１は、歩行者１７に車両１６が衝突していないと判定し、ステップＳ２０２に戻り、同様の動作を繰り返す。
【００４１】
最後に、効果について説明する。本実施形態によれば、歩行者に車両が衝突する場合、車両から事前に衝突予測信号が送信される。制御装置１３は、衝突予測信号を受信したとき、加速度センサ１３の出力に基づいてエアバッグ１１を展開する。つまり、事前に送信される衝突予測信号を考慮してエアバッグ１１を展開することができる。そのため、車両の衝突の際に、エアバッグ１１を素早く展開させることができる。また、車両との衝突以外の状況におけるエアバッグ１１の展開を抑えることができる。従って、車両の衝突の際には、歩行者を確実に保護することができ、しかも、それ以外の状況での誤動作を抑えることができる。
【００４２】
また、本実施形態によれば、制御装置１４は、歩行者に加わる加速度、又は、歩行者の速度変化に基づいて歩行者への車両の衝突を判定し、エアバッグ１１を展開する。歩行者に車両が衝突した場合、歩行者に衝撃が加わる。それに伴って、歩行者に加速度が加わる。歩行者に加わる衝撃は、歩行者に加わる加速度を時間積分して算出される歩行者の速度変化として検出することができる。従って、歩行者に加わる加速度、又は、歩行者の速度変化に基づいて判定することで、歩行者への車両の衝突を確実に検出することができる。
【００４３】
また、本実施形態によれば、制御装置１４は、歩行者に加わる上下方向の加速度に基づいて歩行者への車両の衝突を判定し、エアバッグ１１を展開する。歩行者に車両が衝突した場合、まず、歩行者の脚部がバンパーに衝突する。その後、脚部から頭部に掛けて、順次、バンパーからフードに沿うように衝突する。このとき、頭部周辺には、上下方向の加速度が加わることとなる。つまり、歩行者に車両が衝突した場合、上下方向の加速度が加わるという特徴的な現象が発生することとなる。そのため、歩行者に加わる上下方向の加速度を検出することで、歩行者への車両の衝突をより確実に検出することができる。
【００４４】
また、本実施形態によれば、制御装置１４は、衝突予測信号を受信したとき、受信してから一定時間内の加速度センサ１３の出力に基づいてエアバッグ１１を展開する。歩行者に車両が衝突する場合、車両から事前に衝突予測信号が送信される。車両の衝突は、衝突予測信号が送信されてから一定時間内に発生する。そのため、衝突予測信号を受信してから一定時間内の加速度センサ１３の出力に基づいてエアバッグ１１を展開することで、車両の衝突の際には、歩行者をより確実に保護することができ、それ以外の状況での誤動作を確実に抑えることができる。
【００４５】
さらに、本実施形態によれば、展開したエアバッグが頭部周辺と車両との衝突を緩衝するため、歩行者の頭部、顔部及び頸部を確実に保護することができる。
【００４６】
加えて、本実施形態によれば、車両１６には、歩行者衝突予測装置１５が搭載されている。歩行者衝突予測装置１５は、歩行者１７との相対距離及び相対速度に基づいて歩行者１７への衝突の可能性を判定し、衝突の可能性があるとき、衝突予測信号を送信する。これにより、歩行者１７への車両１６の衝突の可能性を確実に判定し、事前に衝突予測信号を送信することができる。
【００４７】
なお、本実施形態では、ジャケット１０の内部に、エアバッグ１１、ガス発生装置１２、加速度センサ１３及び制御装置１４が収容されている例を挙げているが、これに限られるものではない。例えば、リュックやランドセル等、背中に背負う部材の内部に収容されていてもよい。
【００４８】
また、本実施形態では、歩行者の前面に相当するジャケット１０の前面に、ガス発生装置１２、加速度センサ１３及び制御装置１４が配置されている例を挙げているが、これに限られるものではない。例えば、歩行者の背面、つまり背中側に配置されていてもよい。
【００４９】
さらに、本実施形態では、加速度センサ１３を１箇所に配置した例を挙げているが、これに限られるものではない。例えば、２つの加速度センサを、間隔を隔てて上下方向の２箇所に配置してもよい。この場合、両者の出力から歩行者の傾きを算出するとともに、その傾きに応じて検出した加速度を補正してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本実施形態における歩行者保護ジャケットの構成図である。
【図２】エアバッグ展開状態における歩行者保護ジャケットの斜視図である。
【図３】歩行者保護ジャケットのブロック図である。
【図４】歩行者衝突予測装置のブロック図である。
【図５】歩行者と車両との関係を説明するための説明図である。
【図６】車両の動作に関するフローチャートである。
【図７】歩行者保護ジャケットの動作に関するフローチャートである。
【図８】歩行者への車両の衝突を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００５１】
１・・・歩行者保護ジャケット（歩行者保護装置）、１０・・・ジャケット（着用物）、１１・・・エアバッグ、１２・・・ガス発生装置、１３・・・加速度センサ（衝突検出手段）、１４・・・制御装置（制御手段）、１４０・・・受信回路、１４１・・・制御回路、１５・・・歩行者衝突予測装置、１５０・・・レーダセンサ、１５１・・・制御装置、１５１ａ・・・制御回路、１５１ｂ・・・送信回路、１６、１０１・・・車両、１７、１００・・・歩行者、１０１ａ・・・バンパー、１０１ｂ・・・フード、１６、１００・・・歩行者、１００ａ・・・脚部、１００ｂ・・・頭部
【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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【図７】
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【図８】
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