JP2005193704A - 歩行者保護装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数の保護装置を効果的に協働させることができる歩行者保護装置の提供。
【解決手段】 フードの後端が跳ね上がるように作動されるアクティブフード１２と、少なくともウインドシールド前端部付近に展開するように作動されるフードエアバック１４とを備え、歩行者に対する車両の相対速度に応じてアクティブフード１２及びフードエアバック１４を作動制御する歩行者保護装置において、主としてフードエアバック１４による衝撃緩和が期待される相対速度におけるアクティブフード１２の作動タイミングが、該相対速度より低い相対速度における作動タイミングより遅延されることを特徴とする歩行者保護装置が開示される。
【選択図】 図６

Description

本発明は、歩行者への衝撃を緩和する歩行者保護装置に関する。

従来から、フードの後端が跳ね上がるように作動されるアクティブフードと、展開作動されるフードエアバックとを備える車両用歩行者保護装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この従来の歩行者保護装置では、歩行者等との衝突を検出し、コントローラがフードエアバックを展開作動させる必要があると判断した場合に、アクティブフードの作動開始後にフードエアバックが展開作動させられる。
特開２０００−７９８５９号公報

ところで、上述のような、双方の保護システムを備える歩行者保護装置は、歩行者等に対して２重の衝撃緩和が実現されるという有利な側面を備えるが、双方の保護システムが適切な関係で作動されないと十分な衝撃緩和効果が発揮されないという一面がある。例えば、アクティブフードを作動させた結果、フード後端が持ち上がることに起因して、歩行者がウインドシールド１８を乗り上げる方向に付勢され、フードエアバックによる衝撃緩和効果が低減されてしまう場合がありうる。

従って、複数の保護システムを備える歩行者保護装置においては、各保護システムの保護特性や、各保護システムの作動により変化する歩行者の挙動等を考慮して、各保護システムを効果的に協働させることが、衝撃緩和効果を高める上で望ましい。

そこで、本発明は、各保護システムを効果的に協働させることができる歩行者保護装置の提供を目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一局面によれば、フードの後端が跳ね上がるように作動されるアクティブフードと、少なくともウインドシールド前端部付近に展開するように作動されるフードエアバックとを備え、歩行者に対する車両の相対速度に応じてアクティブフード及びフードエアバックを作動制御する歩行者保護装置において、
主としてフードエアバックによる衝撃緩和が期待される相対速度におけるアクティブフードの作動タイミングが、該相対速度より低い相対速度における作動タイミングより遅延されることを特徴とする、歩行者保護装置が提供される。

本局面において、フードエアバックは、アクティブフードよりも高い相対速度域で作動されてよく、及び／又は、前記遅延されたアクティブフードの作動タイミングは、フードエアバックの作動タイミングより早くてよい。

本局面によれば、歩行者頭部がウインドシールド前端部付近まで到達してしまうような相対速度時のような、主としてフードエアバックによる衝撃緩和が期待される相対速度時に、アクティブフードの作動タイミングが遅延されるので、アクティブフードの早期の作動により歩行者がウインドシールドを乗り上げる方向に付勢されることがなく、ウインドシールド前端部付近まで歩行者頭部を確実に誘導してフードエアバックの作動による衝撃緩和作用を歩行者頭部に付与することができる。また、アクティブフードの作動は遅延されるものの実行されるので、フードエアバックへの歩行者頭部の進入速度を緩和させることができる。このように、本局面によれば、アクティブフード及びフードエアバックを効果的に協働させることができる。

また、本発明のその他の一局面によれば、フードの後端が跳ね上がるように作動されるアクティブフードと、少なくともウインドシールド前端部付近に展開するように作動されるフードエアバックと、歩行者を拘束するネット状の部材がフード上に展開するように作動される保護ネットとを備え、歩行者に対する車両の相対速度に応じて前記各保護装置を作動制御する歩行者保護装置において、
主としてフードエアバックによる衝撃緩和が期待される相対速度域内に、アクティブフードの作動が制限され且つ保護ネットが作動される相対速度域が存在することを特徴とする、歩行者保護装置が提供される。

また、本発明のその他の一局面によれば、フードの後端が跳ね上がるように作動されるアクティブフードと、少なくともウインドシールド前端部付近に展開するように作動されるフードエアバックと、歩行者を拘束するネット状の部材がフード上に展開するように作動される保護ネットとを備え、歩行者に対する車両の相対速度に応じて前記各保護装置を作動制御する歩行者保護装置において、
主としてフードエアバックによる衝撃緩和が期待される相対速度域内の低速域では、アクティブフードの作動タイミングが、該低速域より低い相対速度における作動タイミングより遅延され、前記相対速度域内の高速域内では、アクティブフードの作動が制限され、保護ネットが作動されることを特徴とする、歩行者保護装置が提供される。

本発明によれば、複数の保護装置を効果的に協働させることができる歩行者保護装置が得られる。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。

図１は、本発明による歩行者保護装置の一実施例を示すシステム構成図である。本実施例の歩行者保護装置は、マイクロコンピューターを含む電子制御装置１０（以下、「ＥＣＵ１０」という）を中心に構成されている。ＥＣＵ１０には、複数の保護装置として、アクティブフード１２、フードエアバック１４、及び、保護ネット１６が接続されている。

図２は、各保護装置１２、１４，１６の機能・構成を示す概念図である。アクティブフード１２は、図２（Ａ）に示すように、ＥＣＵ１０の制御下で、車両のフード後端を持ち上げるように作動される保護装置である。アクティブフード１２の作動時は、フードパネル１２ａが通常時に比して車両後方側が高くなるように傾斜させられる。アクティブフード１２は、歩行者等に車両が衝突した際、上述の如く傾斜したフードパネル１２ａにより歩行者等の後方移動を防止すると共に、その際にフードパネル１２ａが変形することで、歩行者等への衝撃を緩和する機能を果たす。尚、フードパネル１２ａの作動量（リフト量（傾斜角））は、複数設定されていてもよく、かかる場合、フードパネル１２ａは多段階的に作動されて良い。尚、アクティブフード１２は、インフレータによって不可逆的に作動される構成であってもよい。

フードエアバック１４は、図２（Ｂ）に示すように、ＥＣＵ１０の制御下で展開作動される保護装置である。フードエアバック１４は、例えば、車両のウインドシールド１８の前端付近（カウル部）に設けられてよく、ウインドシールド１８前端部及びフロントピラー（Ａピラー）を少なくとも覆うように展開作動される。フードエアバック１４は、公知の如く、歩行者等に車両が衝突した際、歩行者の頭部等を拘束・保護し、歩行者等への衝撃を緩和する機能を果たす。尚、フードエアバック１４の展開圧力は、インフレータの作動個数を変更することにより、或いは、複数個のインフレータの作動タイミングを変更することにより可変とされてよい。また、複数のフードエアバック１４が選択的に作動される構成であってもよい。

保護ネット１６は、図２（Ｃ）に示すように、フードエアバックより前方に設けられ、ＥＣＵ１０の制御下で展開作動される保護装置である。保護ネット１６は、フードエアバックより前方に展開され、ウインドシールド１８の前端付近（カウル部）から出現する後部ネット１６ａと、フードパネル１２ａの側縁付近（例えばフードパネル１２ａの側縁とフェンダーパネルとの間）から出現する側部ネット１６ｂとから構成される。尚、図２（Ｃ）に示す例では、展開時の後部ネット１６ａ及び側部ネット１６ｂは、フードパネル１２ａの前側を除く３方向からフードパネル１２ａを取り囲むように立設された状態となる。保護ネット１６は、そのネット１６ａ，１６ｂの張力により歩行者に減速度を付与すると共に、歩行者が車両側方に放り出されたりウインドシールド１８を乗り上げられたりするのを防止する機能を果たす。

図３は、歩行者等への衝撃を効果的に緩和すべく本実施例のＥＣＵ１０が実行する処理の流れを示すフローチャートである。

ＥＣＵ１０は、先ずステップ１００において、荷重検出センサ３２及び加速度センサ３４の検出信号に基づいて、前方の障害物（典型的には、歩行者）と車両との衝突を検出し、歩行者保護装置の起動可否を判断する。例えば、ＥＣＵ１０は、荷重検出センサ３２及び加速度センサ３４の各検出信号を総合的に加味して歩行者保護装置の起動可否を判断してよい。尚、荷重検出センサ３２は、車体のバンパーに設けられ、バンパー前面に作用する荷重を検出する光ファイバセンサや歪ゲージ等であってよい。また、加速度センサ３４は、車体のフロア部（例えば、車両の中央部コンソール近傍のフロアトンネル内）やサイドメンバの前部に設けられた加速度センサ３４であってよい。歩行者保護装置の起動が不要であると判断された場合、以後なんら処理が実行されることなく終了される。一方、歩行者保護装置の起動が必要であると判断されると、ステップ１２０に進む。

ステップ１２０では、ＥＣＵ１０は、各輪に配設される車輪速センサ３０の検出信号に基づいて、衝突直前の車速若しくは衝突物に対する相対速度（以下、単に「検出速度Ｖ」という）を判断する。尚、この際、ＥＣＵ１０は、車輪速センサ３０の検出信号に加えて若しくはそれに代えて、レーダー装置や画像処理装置によって検出された衝突物との相対速度を判断してもよい。

次いで、ＥＣＵ１０は、図４に示す関係に従って、検出速度Ｖに応じて各保護装置１２、１４，１６を適切に組み合せて作動させる。具体的には、続くステップ１３０において、検出速度Ｖが所定の低速域に属すると判断される場合（Ｖ０≦Ｖ＜Ｖ１）、ＥＣＵ１０は、アクティブフード１２のみを作動させる（ステップ１４０）。一方、ステップ１５０において、検出速度Ｖが所定の中速域に属すると判断される場合（Ｖ１≦Ｖ≦Ｖ２）、ＥＣＵ１０は、アクティブフード１２及びフードエアバック１４を作動させる（ステップ１６０）。また、ステップ１７０において、検出速度Ｖが何れの速度域にも属さない場合、即ち所定の高速域に属する場合（Ｖ２＜Ｖ）、ＥＣＵ１０は、フードエアバック１４及び保護ネット１６を作動させる（ステップ１８０）。

ここで、歩行者が車両の前部から衝突した場合、歩行者の挙動としては、典型的には、フードパネル１２ａに倒れ込み、その後、フードパネル１２ａに乗り上げた状態で車両に対して後方へと移動する。この際の歩行者の後方移動量は、衝突時の相対速度に大きく依存する。

従って、上記ステップ１３０において、上記所定の低速域の上限値を定める境界値Ｖ１は、例えば、アクティブフード１２の作動・機能により歩行者等がウインドシールド１８まで達しないか、若しくは、ウインドシールド１８に達してもウインドシールド１８に強く衝突し得ないような値として決定される。他言すると、上記所定の低速域は、フードエアバック１４による衝撃緩和が期待される速度領域でなく、且つ、アクティブフード１２のみにより歩行者等を拘束・保護できるような速度領域として設定される。このように、本実施例によれば、アクティブフード１２のみで歩行者を拘束することができる低速域では、アクティブフード１２のみが作動され（図５（Ａ）参照）、衝撃緩和に寄与しないフードエアバック１４及び保護ネット１６が作動されないので、フードエアバック１４等の不可逆装置が不要に作動されて修理コストが嵩むのが防止される。

一方、歩行者が非常に大きな相対速度で車両に衝突した場合、アクティブフード１２及びフードエアバック１４では歩行者を拘束することができず、アクティブフード１２を作動させると、却って歩行者がウインドシールド１８を乗り上げ易くなり（図５（Ｂ）の矢印参照）、又は、車両側方へ放り出され易くなり、歩行者を拘束し難くなる（例えば、路上へ落下させてしまう）。従って、上記ステップ１７０において、上記所定の高速域（Ｖ２＜Ｖ）は、アクティブフード１２の作動が却って他の保護装置１４，１６による歩行者の拘束性を阻害する速度領域として設定される。このように、本実施例によれば、アクティブフード１２が歩行者の拘束性に大きく寄与せず却って悪影響を及ぼす高速域では、アクティブフード１２が作動されず、拘束能力の高い保護ネット１６がフードエアバック１４と共に作動されるので（図５（Ｃ）参照）、歩行者の拘束機能が効果的に発揮され、また、アクティブフード１２が不要に作動されて修理コストが嵩むのが防止される。

尚、上述の歩行者の挙動は、フードパネル１２ａの長さ（車両前端からウインドシールド１８までの距離）、搭載高さ、通常時の傾斜度等にも依存するため、上述の境界値Ｖ０、Ｖ１、Ｖ２は、試験や解析によるシミュレーションによって車両毎に決定されてよい。

次に、図６を参照して、各保護装置１２、１４，１６の適切な作動タイミングについて説明する。図６は、横軸を相対速度（検出速度Ｖ）とし、縦軸を作動タイミングとして、各保護装置１２、１４，１６の検出速度Ｖに対する作動タイミングを示す。

図６に示すように、上記ステップ１４０の処理（Ｖ０≦Ｖ＜Ｖ１）では、アクティブフード１２の作動タイミングは、検出速度Ｖの増加に伴って早くなるように設定されている。これは、歩行者の進入速度（検出速度Ｖ）が大きいほど、ウインドシールド１８に達するまでの時間が短くなるからである。

しかしながら、本実施例の特徴的な構成として、上記ステップ１６０の処理（Ｖ１≦Ｖ≦Ｖ２）では、アクティブフード１２の作動タイミングは、低速域（Ｖ０≦Ｖ＜Ｖ１）での作動タイミングに対して遅延される。図６に示す例では、検出速度ＶがＶ１を超えた段階で、アクティブフード１２の作動タイミングが、Ｖ＝Ｖ１直前での同作動タイミングに対して急激に（ステップ的に）遅くなるように設定されている。これは、歩行者の進入速度（検出速度Ｖ）がある程度大きくなると（即ち、中速域に達すると）、アクティブフード１２が早い段階で作動されると却って、歩行者がウインドシールド１８を乗り上げ易くなり（図５（Ｂ）の矢印参照）、歩行者がルーフに衝突してしまう可能性が高くなるためである。このアクティブフード１２の作動タイミングが急激に（不連続的に）遅れ方向に変化する変化点は、フードエアバック１４の作動が開始される検出速度Ｖ１に対応するが、検出速度Ｖ１からある程度前後してもよい。

尚、フードエアバック１４の作動タイミングは、図６に示すように、検出速度Ｖの増加に伴って早くなるように設定されてよい。また、図６に示す例では、中速域（Ｖ１≦Ｖ≦Ｖ２）内の低速域では、アクティブフード１２の作動タイミングは、遅延されても依然としてフードエアバック１４の作動タイミングよりも早くなるように設定されており、一方、中速域内の高速域では、アクティブフード１２の作動タイミングは、フードエアバック１４の作動タイミングよりも遅くなっている（この場合、アクティブフード１２は、フードエアバック１４衝突後の歩行者をフードパネル１２ａで緩衝する役割をする）。このように、アクティブフード１２の作動タイミングは、アクティブフード１２及びフードエアバック１４の組み合せによる保護機能が最大となるように、フードエアバック１４の作動タイミングとの関係を考慮して決定される。

本実施例によれば、中速域でアクティブフード１２の作動タイミングを遅延させることで、フードエアバック１４による保護機能が阻害されることが無く、保護装置１２，１４の双方による効果的な保護機能を実現することができる。

同様に、上記ステップ１８０の処理（Ｖ２＜Ｖ））では、フードエアバック１４の作動タイミングは、Ｖ＝Ｖ２での作動タイミングから連続的に（但し、本例では緩やかな傾きに変化して）、検出速度Ｖの増加に伴って早くなるように設定されてよい。また、保護ネット１６の作動タイミングも、フードエアバック１４の作動タイミングとの関係を考慮しつつ、検出速度Ｖの増加に伴って早くなるように設定されてよい。これにより、勢い良くウインドシールド１８に向かう歩行者を保護ネット１６により確実に捕捉することができ、フードエアバック１４による衝撃緩和作用を歩行者に確実に付与することができる。

尚、上述の各保護装置１２、１４，１６の各作動タイミングは、各作動判定閾値（荷重検出手段及び加速度センサ３４からの各検出信号に対する判定閾値）を、相対速度に応じて調整することによってコントロールされてよく、若しくは、衝突検出後からの時間を計時してコントロールされてもよい。

次に、図７を参照して、各保護装置１２、１４，１６の適切な作動出力について説明する。図７は、横軸を相対速度（検出速度Ｖ）とし、縦軸を作動出力として、各保護装置１２、１４，１６の検出速度Ｖに対する作動出力を示す。

図７（Ａ）に示すように、上記ステップ１４０の処理（Ｖ０≦Ｖ＜Ｖ１）では、アクティブフード１２の作動出力（例えば、リフト量）は、検出速度Ｖの増加に伴って大きくなるように設定されている。これは、歩行者の進入速度（検出速度Ｖ）が大きいほど、歩行者の後方移動量が大きくなり、アクティブフード１２による衝撃吸収作用が必要とされるからである。しかしながら、上記ステップ１６０の処理（Ｖ１≦Ｖ≦Ｖ２）では、アクティブフード１２の作動出力は、低速域（Ｖ０≦Ｖ＜Ｖ１）での作動出力よりも小さくなっている。図７に示す例では、検出速度ＶがＶ１を超えた段階で、アクティブフード１２の作動出力が、Ｖ＝Ｖ１直前での同作動出力に対して急激に小さくなるように設定されている。これは、上述と同様、歩行者の進入速度（検出速度Ｖ）がある程度大きくなると、アクティブフード１２の作動出力が大きいと却って歩行者がウインドシールド１８を乗り上げ易くなり、歩行者がルーフに衝突してしまう可能性が高くなるためである。

一方、フードエアバック１４の作動出力については、図７（Ｂ）に示すように、中速域（Ｖ１≦Ｖ≦Ｖ２）に比して高速域（Ｖ２＜Ｖ）で高く設定されてよく、同様に、保護ネット１６の作動出力（ネット張力）は、図７（Ｃ）に示すように、高速域（Ｖ２＜Ｖ）で検出速度Ｖの増加に伴って大きくなるように設定されてよい。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上述した実施例は、保護ネット１６を含む３つの保護装置を備える歩行者保護装置に関するものであったが、保護ネット１６の無い歩行者保護装置に対しても同様に適用可能である。

本発明による歩行者保護装置の一実施例を示すシステム構成図である。 各保護装置１２、１４，１６の機能・構成を示す概念図である。 本実施例のＥＣＵ１０が実行する処理の流れを示すフローチャートである。 相対速度に対する保護装置１２、１４，１６の保護性能の関係を示す図である。 歩行者の挙動の説明図である。 各保護装置１２、１４，１６の検出速度Ｖに対する作動タイミングを示す図である。 各保護装置１２、１４，１６の検出速度Ｖに対する作動出力を示す図である。

符号の説明

１０ ＥＣＵ
１２ アクティブフード
１４ フードエアバック
１６ 保護ネット

Claims (5)

1. フードの後端が跳ね上がるように作動されるアクティブフードと、少なくともウインドシールド前端部付近に展開するように作動されるフードエアバックとを備え、歩行者に対する車両の相対速度に応じてアクティブフード及びフードエアバックを作動制御する歩行者保護装置において、
   主としてフードエアバックによる衝撃緩和が期待される相対速度におけるアクティブフードの作動タイミングが、該相対速度より低い相対速度における作動タイミングより遅延されることを特徴とする、歩行者保護装置。
2. フードエアバックは、アクティブフードよりも高い相対速度域で作動される、請求項１記載の歩行者保護装置。
3. 前記遅延されたアクティブフードの作動タイミングは、フードエアバックの作動タイミングより早い、請求項１又は２記載の歩行者保護装置。
4. フードの後端が跳ね上がるように作動されるアクティブフードと、少なくともウインドシールド前端部付近に展開するように作動されるフードエアバックと、歩行者を拘束するネット状の部材がフード上に展開するように作動される保護ネットとを備え、歩行者に対する車両の相対速度に応じて前記各保護装置を作動制御する歩行者保護装置において、
   主としてフードエアバックによる衝撃緩和が期待される相対速度域内に、アクティブフードの作動が制限され且つ保護ネットが作動される相対速度域が存在することを特徴とする、歩行者保護装置。
5. フードの後端が跳ね上がるように作動されるアクティブフードと、少なくともウインドシールド前端部付近に展開するように作動されるフードエアバックと、歩行者を拘束するネット状の部材がフード上に展開するように作動される保護ネットとを備え、歩行者に対する車両の相対速度に応じて前記各保護装置を作動制御する歩行者保護装置において、
   主としてフードエアバックによる衝撃緩和が期待される相対速度域内の低速域では、アクティブフードの作動タイミングが、該低速域より低い相対速度における作動タイミングより遅延され、前記相対速度域内の高速域内では、アクティブフードの作動が制限され、保護ネットが作動されることを特徴とする、歩行者保護装置。

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