JP2020023235A - 車両用保護装置および車両 - Google Patents

Abstract

【課題】保護対象が車両と衝突する際に、保護対象を適切に保護できるようにする。【解決手段】車両に衝突する保護対象を保護する保護装置２，５と、保護対象の画像を取得するとともに、保護対象と車両との距離を測定する測定装置３と、保護対象が所定の被搭乗物を含むか否かに基づいて、保護装置２，５を異なる態様で作動させる制御装置６と、を車両用保護装置１に備えた。保護装置２，５は、好ましくは、車両の前方にエアバッグを展開させるエアバッグ装置２と、車両の前上部に設けられたフードを移動させるポップアップ装置５と、を含むものであり、制御装置６は、保護対象が被搭乗物を含む場合は、エアバッグ装置２を作動させることなくポップアップ装置５を作動させ、保護対象が被搭乗物を含まない場合は、エアバッグ装置２とポップアップ装置５とを作動させる。【選択図】図３

Description

本発明は、車両が歩行者等の保護対象に衝突する際に保護対象に応じた保護を行う車両用保護装置および車両に関する。

従来から、車両と保護対象との衝突時に、エアバッグを展開させて保護対象（歩行者等）の衝撃を軽減させる車両用保護装置として、例えば、特許文献１，２に記載された車両用保護装置が知られている。特許文献１に記載の車両用保護装置は、衝突時に、ずり上がり防止手段を備えたエアバッグをフロントバンパから上方に向けて展開させることによって、歩行者が車両上を後方にずり上がるのを防止している。特許文献２に記載の被害低減装置は、フロントガラス上に展開させたエアバッグとフード（ボンネット）とで歩行者の衝撃を吸収後、フード上の歩行者の動きをカメラで検出して加減速・操舵を行うことで、歩行者の落下を防止している。

特開２００６−０４４３２５号公報 国際公開第２０１７／０５６３８１号

ところで、上述した保護対象は、単なる歩行者のみならず、例えば自転車に搭乗した搭乗者も保護対象になり得る。自転車等の搭乗者は、一般の歩行者と比較して重心が高くなるため、車両と衝突した場合の搭乗者の挙動は、一般の歩行者の挙動とは異なる。このため、一般の歩行者のみを想定して車両用保護装置を構成すると、保護対象を適切に保護できない場合が生じる。
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、保護対象が車両と衝突する際に、保護対象を適切に保護できる車両用保護装置および車両を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため本発明の車両用保護装置は、車両に衝突する保護対象を保護する保護装置と、前記保護対象の画像を取得するとともに、前記保護対象と前記車両との距離を測定する測定装置と、前記保護対象が所定の被搭乗物を含むか否かに基づいて、前記保護装置を異なる態様で作動させる制御装置と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、保護対象が車両と衝突する際に、保護対象を適切に保護できる。

本発明の一実施形態に係る車両用保護装置の一例を示す要部概略斜視図である。 （ａ）はエアバッグ装置の動作時の状態を示す図、（ｂ）はポップアップ装置の動作時の状態を示す図である。 車両用保護装置の制御ブロック図である。 （ａ）は未作動時のエアバッグ装置付近の車両の側断面図、（ｂ）は、作動時のエアバッグ装置付近の車両の側断面図である。 （ａ）はフードを前側および後側ポップアップ装置で後側のフロントガラスの付け根付近にスライドさせる模式的側断面図、（ｂ）は後側ポップアップ装置でフードを後側を瞬時に上昇させる模式的側断面図である。 エアバッグ装置の動作を示すフローチャートである。 （ａ）は歩行者に対するエアバッグ装置の動作を示す図、（ｂ）は自転車に乗った人に対するエアバッグ装置の動作を示す図。 ポップアップ装置の動作を示すフローチャートである。 重心位置が「高」である保護対象に対してのポップアップ装置の動作を示す図である。 重心位置が「中」である保護対象に対してのポップアップ装置の動作を示す図である。 重心位置が「低」である保護対象に対してのポップアップ装置の状態を示す図である。

［実施形態の構成］
以下、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る車両用保護装置１の一例を示す要部概略斜視図であり、通常時の車両の前部の状態を示す。本実施形態に係る車両用保護装置は、車両に衝突した歩行者や自転車等を保護する装置である。なお、車両Ｃの進行方向を「前」、後退方向を「後」、鉛直上方を「上」、鉛直下方を「下」、車幅方向を車両Ｃ側から見て「左」、「右」とする。

〈車両Ｃ〉
まず、車両用保護装置１が適用される車両Ｃについて説明する。
図１に示すように、本発明の車両用保護装置１が適用される車両Ｃは、車体前側にフード１１を備えたボンネットタイプの自動車であればよく、乗用車であっても、作業車であってもよく、車種は特に限定されない。以下、車両Ｃの一例として、車体前部にモータルームを有する乗用車を例に挙げて説明する。

車両Ｃは、例えば、フード１１と、フェンダー１２と、バックミラー１３と、ドアミラー１４，１５と、フードグリル１６と、フードエッジカバー１７と、フロントバンパー１８（前端部）と、を備えている。さらに、車両Ｃは、フード１１の前方下側に設けられたエアバッグ装置２（保護装置）と、フード１１の下側四隅に設けられたポップアップ装置５（保護装置）と、を備えている。

エアバッグ装置２と、ポップアップ装置５とは、歩行者や自転車の搭乗者等が車両Ｃに衝突する際、歩行者や搭乗者等を保護する保護装置である。ここで、保護対象とする歩行者等を「保護対象」と呼ぶ。本実施形態において、保護対象は、「歩行者」と「搭乗者と被搭乗物との集合体」（以下、単に「集合体」と呼ぶことがある）とに大別できる。また、被搭乗物とは、例えば、自転車、三輪車、自動二輪車等である。

また、エアバッグ装置２、ポップアップ装置５これらの制御装置等（詳細は後述する）を総称して、「車両用保護装置１」と呼ぶ。ポップアップ装置５は、車両Ｃに保護対象が衝突する際、フード１１を上昇させる。これにより、保護対象がフード１１に衝突した際に、フード１１が変形することで衝突荷重を吸収し、保護対象が受ける衝撃を緩衝させる。ポップアップ装置５は、前側ポップアップ装置５１と後側ポップアップ装置５２とを備えている。前側ポップアップ装置５１は、フード１１の前側に配置されてフード１１の前側を上昇させる。後側ポップアップ装置５２は、フード１１の後側に配置されてフード１１の後側を上昇させる。

フード１１は、フードスキンと、フードフレームと、を備えている。ここで、フードスキンとは、図示のフード１１の上面を構成する板材である。また、フードフレームとは、フードスキンの下面に固着され、フードスキンを下方から支持する部材である（図示略）。フードスキンは、車両Ｃが歩行者に衝突し歩行者がフード１１の上に乗った際に、歩行者をソフトに受け止めることができる部材で構成することが好ましい。より具体的には、フードスキンは、所定以上の荷重で押されると湾曲変形する柔らかさと弾性とを備える板材で形成されることが好ましい。

フェンダー１２は、フード１１の左右に配置され、前輪Ｗの上方を覆っている。バックミラー１３は、車室内の上部前端に設けられたルームミラーである。ドアミラー１４，１５は、ドアの左右上部前端に設けられたミラーである。車両Ｃの前端付近において、フードグリル１６は、外気を車両前端部から取り込み、ラジエータ（図示省略）に外気を導く部材である。フードグリル１６は、車幅方向に延設された複数の略板状の導風板を適宜な間隔を介して上下方向に並設している。フードグリル１６の後方には、空間を介して、カメラ３２が配置されている。フロントバンパー１８は、車両Ｃの前端縁に配置される板材であり、衝突時に変形して車両Ｃを保護する。フロントバンパー１８には、３個の加速度センサＧＳ１，ＧＳ２，ＧＳ３が、埋設されている。

フードエッジカバー１７は、フード１１とフードグリル１６との間に設けられている。フードエッジカバー１７は、フードエッジカバー１７の下側に配置したエアバッグモジュール２２の展開によって押し上げられて開放されるパネル部材である。フードエッジカバー１７は、フード１１の先端部に沿って車幅方向に延設された鋼板等を備えている。
フードエッジカバー１７は、エアバッグ２１（図２（ａ）参照）が展開した際に、エアバッグ２１に押し上げられて回動してエアバッグ２１を解放するように、回動可能に軸支されている。なお、フードエッジカバー１７を解放させる機構は、適宜変更してもよい。

〈車両用保護装置１〉
図２（ａ）は、エアバッグ装置２の動作時の状態を示す図であり、図２（ｂ）は、ポップアップ装置５の動作時の状態を示す図である。
上述したように、エアバッグ装置２およびポップアップ装置５は、共に車両用保護装置１の構成要素であり、歩行者等の保護対象Ｐが車両Ｃと衝突する際に、状況に応じて保護対象Ｐを保護する。すなわち、エアバッグ装置２は、例えば図示のようにエアバッグ２１を展開する（膨らませる）ことによって、保護対象Ｐを保護する。また、ポップアップ装置５は、例えば図示のようにフード１１を持ち上げることによって、保護対象Ｐがフード１１にする際に保護対象Ｐを保護する。

図３は、車両用保護装置１の制御ブロック図である。
車両用保護装置１は、エアバッグ装置２と、衝突予測・検知装置３と、車速センサ４と、加速度センサＧＳ１，ＧＳ２，ＧＳ３と、ポップアップ装置５と、制御装置６と、を備えている。

〈衝突予測・検知装置３〉
図３に示す衝突予測・検知装置３は、カメラ３１〜３４と、レーダ装置３６と、処理部３８と、を備えている。レーダ装置３６は、ミリ波レーダ、レーザレーダ等のレーダ装置である。処理部３８は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成されており、カメラ３１〜３４と、レーダ装置３６とを制御する。ここで、カメラ３１〜３４およびレーダ装置３６は、衝突予測・検知装置３専用のものである必要はなく、例えば先進運転支援システム（ＡＤＡＳ：advanced driver assistance system）に用いられるカメラおよびレーダ装置を兼用してもよい。レーダ装置３６は、保護対象Ｐを検知し、車両Ｃから保護対象Ｐまでの距離を検出し、その結果を距離情報として出力する。

また、カメラ３１〜３４は、車両Ｃの前方を撮像し、車両Ｃの前方の画像情報を取得する。車両Ｃが保護対象Ｐに衝突する前後においては、該画像情報には、保護対象Ｐの画像が含まれる。カメラ３１〜３４は、例えば、赤外線カメラ、遠赤外線カメラ、ＣＭＯＳカメラ、ＣＣＤカメラ装置等である。特に、カメラ３１〜３４として赤外線カメラ、遠赤外線カメラ等を採用すると、周囲が暗い夜間等であっても鮮明に車両Ｃの前方を撮像すること可能になる。レーダ装置３６が出力した距離情報、およびカメラ３１〜３４が出力した画像情報は、制御装置６に供給される。

ここで、図１に示すように、レーダ装置３６は、例えばフードグリル１６の後方に装着されている。また、カメラ３１は、バックミラー１３の前方に装着されている。これにより、カメラ３１は、車両Ｃの前方、フード１１の上方、フロントガラスｆの前方等の領域を合わせた領域の画像情報を取得する。また、カメラ３２は、フードグリル１６の後方に装着されており、車両Ｃの前方の画像情報を取得する。また、カメラ３３，３４は、車両Ｃの左右前方の画像情報を取得できるように、左右のドアミラー１４，１５の前面からレンズを露出した状態に設置されている。

図１に示した例においては、４台のカメラ３１〜３４をバックミラー１３、フードグリル１６、ドアミラー１４，１５に設けたが、これら以外の複数個所に、複数のカメラを設けてもよい。また、例えば１台のカメラ３１のみをバックミラー１３に設けた構成であってもよい。

〈車速センサ４および加速度センサＧＳ１〜ＧＳ３〉
図３に示す車速センサ４は、車両Ｃの速度を検出し、車速情報として出力する。車速センサ４は、例えば、車輪Ｗ（図１参照）の回転を検知して車速を検出する。また、加速度センサＧＳ１，ＧＳ２，ＧＳ３は、図１に示したように、フロントバンパー１８に埋設されている。加速度センサＧＳ１〜ＧＳ３は、これらセンサに加わる加速度を検出し、その結果を加速度情報として出力する。これら加速度情報は、後述する制御装置６によって保護対象Ｐと車両Ｃとが衝突したか否かを判定するために出力される。加速度センサＧＳ１〜ＧＳ３が検出した加速度情報および車速センサ４が検出した車速情報は、制御装置６に供給される。

ここで、図１に示すように、加速度センサＧＳ１〜ＧＳ３は、フロントバンパー１８の内部の左右、中央の３箇所に設置されている。このように、加速度センサＧＳ１〜ＧＳ３は、フロントバンパー１８の３箇所に配置されることにより、フロントバンパー１８の全域で保護対象Ｐとの衝突を検知することができる。

〈制御装置６〉
図３において、制御装置６は、記憶部６０と処理部６１とを備えている。
記憶部６０は、「歩行者」および「搭乗者と被搭乗物との集合体」の様々な輪郭形状、その他外観上の特徴を規定したテンプレートという情報を記憶する。歩行者に対するテンプレートを「歩行者テンプレート」と呼び、集合体に対するテンプレートを「集合体テンプレート」と呼ぶ。これらのテンプレートは、カメラ３１〜３４からの画像情報に保護対象が含まれるか否かを解析するために用いられる。

処理部６１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等、一般的なコンピュータとしてのハードウエアを備えており、ＲＯＭには、ＣＰＵによって実行される制御プログラム、ＤＳＰによって実行されるマイクロプログラムおよび各種データ等が格納されている。図３において、処理部６１の内部は、制御プログラムおよびマイクロプログラム等によって実現される機能を、ブロックとして示している。

すなわち、処理部６１は、距離特定部６２と、保護対象特定部６３と、保護対象状態検出部６４と、速度差特定部６５と、判定部６６と、を備えている。
処理部６１には、衝突予測・検知装置３のカメラ３１〜３４からの画像情報と、レーダ装置３６からの距離情報と、加速度センサＧＳ１〜ＧＳ３からの加速度情報と、車速センサ４からの車速情報と、が供給される。処理部６１は、これら供給された情報に基づいて、後述する各種処理を行うものである。

距離特定部６２は、車両Ｃと保護対象Ｐとの間の距離、すなわち車両・保護対象間距離を特定するものである。例えば、レーダ装置３６から供給された距離情報を、そのまま車両・保護対象間距離として用いてもよい。また、カメラ３１〜３４のうち複数のカメラで同時に撮影した画像情報に基づいて視差画像を解析し、これによって車両・保護対象間距離を計算してもよい。

保護対象特定部６３は、カメラ３１〜３４から供給された画像情報に基づいて、保護対象Ｐを特定するものである。上述したように、保護対象Ｐは「歩行者」または「搭乗者と被搭乗物との集合体」のうち何れかである。上述したように、記憶部６０には、「歩行者テンプレート」および「集合体テンプレート」が記憶されている。保護対象特定部６３は、画像情報に含まれるオブジェクトの中から、歩行者または集合体を特定する機能を有する。

ここで、「オブジェクト」とは、画像情報に含まれ、輪郭を持った画素の集合である。例えば、保護対象特定部６３は、歩行者テンプレートを参照することで、歩行者テンプレートに似た輪郭形状のオブジェクトを歩行者であると認識する。また、保護対象特定部６３は、集合体テンプレートを参照することで、集合体テンプレートに似た輪郭形状のオブジェクトを集合体であると認識する。

保護対象状態検出部６４は、保護対象Ｐの移動方向や移動速度等、保護対象Ｐの状態を特定するものである。保護対象状態検出部６４は、例えば、時系列的に撮像した撮像データの差分から保護対象Ｐの移動方向と移動速度を特定する。保護対象状態検出部６４は、衝突する前の保護対象Ｐの移動速度および移動方向だけでなく、衝突後にフード１１に乗り上げた保護対象Ｐの移動速度および移動方向を特定してもよい。
速度差特定部６５は、例えば、保護対象Ｐとの衝突後における車両Ｃと保護対象Ｐの速度差（相対速度）を特定するものである。車両Ｃと保護対象Ｐとが衝突したとき、通常、車両Ｃは減速することによって速度が下がり、保護対象Ｐは車両Ｃに押されることで速度が上がる。

判定部６６は、速度差特定部６５が特定した車両Ｃと保護対象Ｐの速度差が閾値以下になったときに、衝突が予測されると判断し、エアバッグ２１を展開する。判定部６６は、例えば、距離特定部６２および保護対象状態検出部６４からの情報に基づいて車両Ｃと保護対象Ｐとが衝突するか否かを判定するものである。判定部６６は、例えば、自動ブレーキ機能によって減速しても保護対象Ｐとの衝突が避けられないと判断した場合に、保護対象Ｐと衝突すると予測する。また、判定部６６は、保護対象Ｐとの距離がゼロになった場合に、保護対象Ｐに衝突したと判定する。

さらに、判定部６６は、加速度センサＧＳ１〜ＧＳ３が検出した加速度に基づいて車両Ｃが保護対象Ｐに衝突したか否かを判定することもできる。
判定部６６は、衝突を予測した場合、または衝突を検出した場合、エアバッグ装置２のインフレータ２２ｉと、前側ポップアップ装置５１と、後側ポップアップ装置５２と、に対して作動信号を送信することによって、これらを作動させる。

〈エアバッグ装置２〉
図１において、エアバッグ装置２は、エアバッグモジュール２２を備えている。ここで、エアバッグモジュール２２は、折り畳んだ状態で、エアバッグ２１（図２（ａ）参照）を収納するものである。エアバッグ装置２は、制御装置６の判定部６６（図３参照）からの作動信号を受信すると、図２（ａ）に示すように、保護対象Ｐを保護するために、エアバッグ２１を車両Ｃの前方に向けて展開させる。

図４（ａ）は未作動時のエアバッグ装置２付近の車両Ｃの側断面図であり、図４（ｂ）は変形例における作動時のエアバッグ装置２付近の車両Ｃの側断面図である。
エアバッグモジュール２２は、車両Ｃの内部のラジエータの周りの強度部材２３の上に設置され、インフレータ２２ｉは、エアバッグモジュール２２の内部に設置されている。図１に示すように、エアバッグモジュール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く形成されている。

エアバッグ２１には、展開後に適宜に萎むように空気抜き用のベントホール（図示省略）が形成されている。インフレータ２２ｉは、例えば、制御装置６（図３参照）に電気的に接続された不図示の点火装置と、アジ化ナトリウム等のガス発生剤と、それらを収納したケース体とを備えている。判定部６６（図３参照）は、保護対象Ｐが「歩行者」である場合にはエアバッグ装置２を動作させる。すなわち、インフレータ２２ｉに作動信号を出力する。一方、判定部６６は、保護対象Ｐが「搭乗者と被搭乗物との集合体」である場合には、エアバッグ装置２を動作させない。すなわち、インフレータ２２ｉに作動信号を出力しない。その理由については後述する。

保護対象Ｐが「歩行者」であるとき、判定部６６（図３参照）は、衝突が予測される場合、または衝突が検知された場合に、インフレータ２２ｉに作動信号を供給する。
判定部６６から作動信号が送信されると、インフレータ２２ｉの点火装置がガス発生剤を瞬時に燃焼させる。これにより、インフレータ２２ｉは、高圧のガスを発生させ、に示すように、エアバッグ２１を瞬時に膨らませる。この際、上述したように、エアバッグ２１は、フードエッジカバー１７（図１参照）を押し上げるように回動させ、車両Ｃの前方で膨らむ。また、その変形例として、図４（ｂ）に示すように、フード１１をポップアップ装置５により少し開け、エアバッグ２１が車両Ｃの前方に膨出する隙間Ｇを作るようにしてもよい。

なお、フード１１は、ポップアップ装置５に代えて、電磁式のフードオプンナーで解錠して、フード１１を開けて隙間Ｇを作る構成としてもよい。エアバッグ装置２の作動により、図４（ｂ）に示すように、車両Ｃの前方には、エアバッグ２１が展開され、車両Ｃと保護対象Ｐとの間に、膨らんだエアバッグ２１が介在し、保護対象Ｐが受ける衝撃を緩和する。

〈ポップアップ装置５〉
図３に示すポップアップ装置５は、判定部６６で保護対象Ｐが車両Ｃに衝突すると予測判断したときに、図２（ｂ）に示すように、フード１１を上昇させてフード１１の移動ストロークを増加させる。これにより、ポップアップ装置５は、フード１１の変形空間を大きくし、保護対象Ｐの衝撃吸収性を向上させる。
図５（ａ）は、フード１１を前側および後側ポップアップ装置５１，５２で後側のフロントガラスｆの付け根付近にスライドさせる模式的側断面図であり、図５（ｂ）は、後側ポップアップ装置５２でフード１１を後側を瞬時に上昇させる模式的側断面図である。

ポップアップ装置５は、制御装置６の判定部６６が「保護対象Ｐが車両Ｃに衝突する」と判断した場合に、判定部６６からの作動信号で動作する。その場合、判定部６６においては、第１および第２の動作態様のうち何れかが選択される。第１の動作態様は、図５（ａ）に示すように、前側および後側ポップアップ装置５１，５２を作動させ、フード１１全体を後側のフロントガラスｆの付け根付近にスライドさせる（矢印α１参照）動作態様である。また、第２の動作態様は、図５（ｂ）に示すように、フード１１の後側を瞬時に上昇させる（矢印α２参照）動作態様である。

ポップアップ装置５の駆動手段は、特に限定されず、例えば、モータ、あるいは、マイクロガスジェネレーター等のガス発生装置等である。ポップアップ装置５としてモータを適用する場合、減速機構のギアと、カムとを用いて、図５（ａ），（ｂ）に示したフード１１の移動軌跡を実現することができる。図５（ａ）に示したように、フード１１全体を後側のフロントガラスｆの付け根付近にスライドさせるカムを第１カムと呼ぶ。また、図５（ｂ）に示したように、フード１１の後側を上昇させるカムを第２カムと呼ぶ。ポップアップ装置５に、第１および第２カムを設け、両者を切り替えることによって、ポップアップ装置５は、図５（ａ），（ｂ）に示した動作のうち任意の動作を実現できる。

また、ポップアップ装置５としてモータを適用する場合、上述した第１および第２カムに代えて、リンクを用いることができる。図５（ａ）に示したように、フード１１全体を後側のフロントガラスｆの付け根付近にスライドさせるリンクを第１リンクと呼ぶ。また、図５（ｂ）に示したように、フード１１の後側を上昇させるリンクを第２リンクと呼ぶ。ポップアップ装置５に、第１および第２リンクを設け、両者を切り替えることによって、ポップアップ装置５は、図５（ａ），（ｂ）に示した動作のうち任意の動作を実現できる。なお、ポップアップ装置５の駆動手段において、上述のようにカムまたはリンクを適用する場合、カムおよびリンクの双方を組み合わせて適用してもよい。

［実施形態の動作］
〈エアバッグ装置制御ルーチン〉
次に、本実施形態の動作を説明する。以下説明する動作を実行する前提として、図１に示すように、フード１１およびフードエッジカバー１７は、車体に対して下降した状態にある。また、エアバッグ２１は、エアバッグモジュール２２内に折り畳んで収納されている状態にある。

車両Ｃ内部で運転者がイグニッションスイッチ（図示省略）をＯＮすることにより、カメラ３１〜３４とレーダ装置３６とを含む衝突予測・検知装置３、加速度センサＧＳ１〜ＧＳ３および車速センサ４（図３参照）等が駆動する。これにより、車両用保護装置１は、保護対象Ｐを監視できるようになり、車両用保護装置１が起動する。

図６は、車両用保護装置１が起動した後、処理部６１（図３参照）によって実行されるエアバッグ装置制御ルーチンのフローチャートである。
図６において処理がステップＳ１に進むと、処理部６１は、車両前方の画像情報、距離情報の取り込みを行う。すなわち、処理部６１（図３参照）は、衝突予測・検知装置３のカメラ３１〜３４から画像情報を取り込み、レーダ装置３６から距離情報を取り込む。

次に、処理がステップＳ２に進むと、保護対象特定部６３（図３参照）は、保護対象Ｐが存在するか否かを判定する。上述のように、本実施形態において、保護対象Ｐは、「歩行者」または「搭乗者と被搭乗物（例えば自転車）との集合体」である。保護対象特定部６３は、画像情報から一または複数のオブジェクトを抽出し、抽出した各々のオブジェクトと、歩行者テンプレートと比較することにより、「歩行者」である保護対象Ｐが存在するか否かを判定する。

ここで、歩行者である保護対象Ｐが存在しない場合、保護対象特定部６３は、抽出した各々のオブジェクトと集合体テンプレートとを比較することによって、「搭乗者と被搭乗物との集合体」である保護対象Ｐが存在するか否かを判定する。「歩行者」または「集合体」の何れの保護対象Ｐも存在しない場合、ステップＳ２においては「Ｎｏ」と判定され、処理はステップＳ１に戻る。そして、保護対象Ｐが発見されるまで、ステップＳ１，Ｓ２のループが繰り返される。保護対象Ｐが存在する場合は、ステップＳ２において「Ｙｅｓ」と判定され処理はステップＳ３に進む。

ステップＳ３において、距離特定部６２（図３参照）は、車速センサ４から車速情報を取り込む。
次に、処理がステップＳ４に進むと、距離特定部６２は、車両Ｃと保護対象Ｐとの間の距離、すなわち車両・保護対象間距離を特定する。上述したように、車両・保護対象間距離は、レーダ装置３６から供給された距離情報をそのまま用いてもよく、カメラ３１〜３４のうち複数のカメラで同時に撮影した画像情報に基づいて視差画像を解析し、これによって車両・保護対象間距離を計算してもよい。

次に、処理がステップＳ５に進むと、判定部６６は、ステップＳ３において取り込んだ車速情報と、ステップＳ４において特定した車両・保護対象間距離と、に基づいて、保護対象Ｐが車両Ｃに衝突すると予測判断できるか否かを判定する。
これは、例えば次のようにして実行される。まず、判定部６６は、ステップＳ５が最初に実行された時は「Ｎｏ」と判定する。すると、処理がステップＳ１に戻り、ステップＳ１〜Ｓ４の処理が再び実行される。その後、再び処理がステップＳ５に進むと、その時点では、ステップＳ３，Ｓ４が２回以上実行されていることになる。これにより、処理部６１は、２回以上のタイミングにおける車速情報と、車両・保護対象間距離とを取得している。この場合、速度差特定部６５（図３参照）は、最後のタイミングに取得した車速情報および車両・保護対象間距離と、１回前のタイミングに取得した車速情報および車両・保護対象間距離と、１回前のタイミングから最後のタイミングまでの経過時間と、に基づいて、車両Ｃと保護対象Ｐとの速度差（相対速度）を演算する。

判定部６６は、次の条件Ｃ１，Ｃ２のうち、何れかの条件が成立すると、ステップＳ５において「Ｙｅｓ」と判定し、何れの条件も成立しない場合には、「Ｎｏ」と判定する。
・条件Ｃ１：保護対象Ｐが車両Ｃに衝突することを予測したとき：これは、速度差特定部６５が演算した速度差（相対速度）に基づいて、保護対象Ｐが車両Ｃに衝突すると予測される場合である。
・条件Ｃ２：保護対象Ｐが車両Ｃに衝突したことを検知したとき：これは、何れかの加速度センサＧＳ１〜ＧＳ３が出力する加速度情報が、所定レベル（衝突があったと判断できるレベル）を超えた場合である。

ステップＳ５において、「Ｎｏ」と判定されると、処理はステップＳ１に戻り、ステップＳ１〜Ｓ４の処理が繰り返される。一方、ステップＳ５において「Ｙｅｓ」と判定されると、処理はステップＳ６に進み、判定部６６は、保護対象Ｐがインフレータ２２ｉを作動させる対象であるか否かを判定する。すなわち、判定部６６は、保護対象Ｐが「歩行者」である場合には「Ｙｅｓ」（インフレータ２２ｉの作動対象）と判定し、保護対象Ｐが「搭乗者と被搭乗物との集合体」である場合には「Ｎｏ」（インフレータ２２ｉの作動対象外）と判定する。

ステップＳ６において「Ｙｅｓ」と判定されると、処理はステップＳ７に進む。ここでは、判定部６６の制御の下、制御装置６からインフレータ２２ｉに対して作動信号が出力され、インフレータ２２ｉが作動する。「歩行者」である保護対象Ｐ１に対するエアバッグ装置２の動作状態を図７（ａ）に示す。図示のように、インフレータ２２ｉが動作すると、エアバッグ２１が膨らみ、「歩行者」である保護対象Ｐ１が車両Ｃに衝突する際に、保護対象Ｐ１に加わる衝撃をエアバッグ２１が吸収し、これによって保護対象Ｐ１を保護する。

一方、ステップＳ６において「Ｎｏ」と判定されると、処理はステップＳ８に進み、インフレータ２２ｉが不作動状態にされる。ここで、「搭乗者と被搭乗物との集合体」である保護対象Ｐ１０に対するエアバッグ装置２の動作状態を図７（ｂ）に示す。より具体的には、図７（ｂ）における保護対象Ｐ１０は、搭乗者Ｐ１２と、被搭乗物Ｐ１４との集合体である。また、図示の例において、被搭乗物Ｐ１４は自転車である。

図示のような状況下でインフレータ２２ｉを作動させると、エアバッグ２１（図７（ａ）参照）が膨らんだ際、エアバッグ２１が被搭乗物Ｐ１４を弾き飛ばしてしまう可能性がある。そして、エアバッグ２１が被搭乗物Ｐ１４を弾き飛ばしてしまうと、その後の搭乗者Ｐ１２の挙動きを予測することが難くなり、搭乗者Ｐ１２を適切に保護できなくなる可能性がある。そこで、本実施形態においては、保護対象Ｐ１０が、「搭乗者と被搭乗物との集合体」である場合には、エアバッグ２１を膨らませない（インフレータ２２ｉを作動させない）こととしている。

このように、本実施形態における車両用保護装置１によれば、ＡＤＡＳと連携して保護対象Ｐの種類を検出できる。そして、車両用保護装置１は、保護対象Ｐの種類に応じて、エアバッグ２１を展開するか否かを判断できるため、エアバッグ装置２で保護対象Ｐを適切に保護するとともに、エアバッグ２１の加害性を抑制できる。

〈ポップアップ装置制御ルーチン〉
図８は、車両用保護装置１が起動した後、処理部６１（図３参照）によって実行されるポップアップ装置制御ルーチンのフローチャートである。
図８のステップＳ１１からステップＳ１５は、図６のステップＳ１からステップＳ５と同様であるので、説明を省略する。
ステップＳ１５において「Ｙｅｓ」と判定された場合、すなわち、判定部６６（図３参照）が「保護対象Ｐが車両Ｃに衝突する」と判断した場合、処理はステップＳ１６に進む。

ステップＳ１６においては、判定部６６は、保護対象Ｐの重心位置（路面からの高さ）を計算し、重心位置を「高」（第１の範囲）、「中」（第２の範囲）、「低」（第３の範囲）のうち何れかに分類する。そして、判定部６６は、その分類結果に基づいて、保護対象Ｐの重心位置が「高」であるか否かを判定する。例えば、「歩行者」について所定高さＨａ１，Ｈａ２（但し、Ｈａ１＞Ｈａ２）、「搭乗者と被搭乗物との集合体」についてＨｂ１，Ｈｂ２（但し、Ｈｂ１＞Ｈｂ２）という合計４つの値を予め決定しておく。そして、保護対象Ｐが「歩行者」である場合、重心位置がＨａ１以上であれば「高」、Ｈａ１未満Ｈａ２以上であれば「中」、Ｈａ２未満であれば「低」、に分類するとよい。

同様に、保護対象Ｐが集合体である場合、重心位置がＨｂ１以上であれば「高」、Ｈｂ１未満Ｈｂ２以上であれば「中」、Ｈｂ２未満であれば「低」、に分類するとよい。ステップＳ１６において「Ｙｅｓ」（重心位置は「高」）と判定されると、処理はステップＳ１７に進む。

ステップＳ１７においては、判定部６６は、前側ポップアップ装置５１および後側ポップアップ装置５２の各モータを作動させる。これにより、図９に示すように、支持部材１１ｓで支持されるフード１１が持ち上がるとともに、フード１１は後側のフロントガラスｆの付け根付近にスライドする。図示の例において、保護対象Ｐ３０は、搭乗者Ｐ３２と、被搭乗物Ｐ３４との集合体であり、被搭乗物Ｐ３４は、比較的座席の高い競技用自転車である。競技用自転車である被搭乗物Ｐ３４に搭乗者Ｐ３２が搭乗している状態では、保護対象Ｐ３０の重心は比較的高くなる。ここで、車両Ｃと保護対象Ｐ３０とが衝突し、図示のように搭乗者Ｐ３２が投げ出されたとしても、搭乗者Ｐ３２の頭部を、後側のフロントガラスｆの付け根付近にスライドさせたフード１１に当てて、搭乗者Ｐ３２を保護することができる。

また、保護対象が「歩行者」であって、重心位置が「高」である場合であっても上述したステップＳ１７が実行される。この場合も、前側ポップアップ装置５１および後側ポップアップ装置５２は、やはり図９に示すようにフード１１を後側のフロントガラスｆの付け根付近にスライドさせる。歩行者であって重心位置が「高」である場合、歩行者は身長が比較的高い大人である場合が多い。この場合、ステップＳ１７の処理により、身長が比較的高い歩行者の頭部をフード１１に当てて保護することができる。

また、ステップＳ１６において「Ｎｏ」（重心位置は「高」ではない）と判定されると、処理はステップＳ１８に進み、判定部６６は、保護対象Ｐの重心位置が「中」であるか否かを判定する。ここで「Ｙｅｓ」と判定されると、処理はステップＳ１９に進む。
ステップＳ１９においては、判定部６６は、前側ポップアップ装置５１の動作を抑制しつつ、後側ポップアップ装置５２のモータを作動させる。

すなわち、ステップＳ１９において、前側ポップアップ装置５１は、全く動作させなくてもよいし、ステップＳ１７よりも短い距離だけ動かしてもよい。これにより、図１０に示すように、支持部材１１ｓで支持されるフード１１の後側が持ち上がる。図示の例において、保護対象Ｐ４０は、搭乗者Ｐ４２と、被搭乗物Ｐ４４との集合体であり、被搭乗物Ｐ４４は、比較的座席の低い買い物用自転車である。これにより、被搭乗物Ｐ４４の重心位置が「中」である場合には、搭乗者Ｐ４２の頭部をフード１１の後側に当てて保護することができる。

また、保護対象が「歩行者」であって、重心位置が「中」である場合であっても上述したステップＳ１９が実行される。この場合も、後側ポップアップ装置５２は、やはり図１０に示すようにフード１１の後側を持ち上げる。歩行者であって重心位置が「中」である場合、歩行者は身長が比較的低い大人である場合が多い。この場合、ステップＳ１９の処理により、身長が比較的低い歩行者の頭部をフード１１の後側に当てて保護することができる。

また、ステップＳ１８において「Ｎｏ」（重心位置は「低」である）と判定されると、処理はステップＳ２０に進む。この場合、保護対象は、「歩行者」であり、かつ幼児に近い体格である。そして、この場合には、フード１１を上げても効果が無いため、前側ポップアップ装置５１および後側ポップアップ装置５２を非作動とする。図１１は、幼児である歩行者Ｐ５に対してのポップアップ装置５の状態（非動作状態）を示す。
このように、本実施形態におけるポップアップ装置５の構成によれば、前側ポップアップ装置５１および後側ポップアップ装置５２でフード１１の移動量を調整できる。また、ＡＤＡＳと連携して、保護対象Ｐの重心位置に応じてフード１１の挙動を制御するので、保護対象Ｐが車両Ｃと衝突する際に、保護対象Ｐに応じた保護を実現することができる。

［実施形態の効果］
以上のように、本実施形態の車両用保護装置（１）によれば、制御装置（６）は、保護対象（Ｐ）が所定の被搭乗物を含むか否かに基づいて、保護装置（２，５）を異なる態様で作動させる。これにより、保護装置（２，５）は、保護対象（Ｐ）が車両（Ｃ）と衝突する際に、保護対象（Ｐ）に応じた保護を実現することができる。

また、保護装置（２，５）は、車両の前方にエアバッグ（２１）を展開させるエアバッグ装置（２）と、車両の前上部に設けられたフード（１１）を移動させるポップアップ装置（５）と、を含むものであり、制御装置（６）は、保護対象（Ｐ）が被搭乗物（Ｐ１４，Ｐ３４，Ｐ４４）を含む場合は、エアバッグ装置（２）を作動させることなくポップアップ装置（５）を作動させ、保護対象（Ｐ）が被搭乗物（Ｐ１４，Ｐ３４，Ｐ４４）を含まない場合は、エアバッグ装置（２）とポップアップ装置（５）とを作動させる。これにより、保護対象（Ｐ）が被搭乗物（Ｐ１４，Ｐ３４，Ｐ４４）を含む場合にエアバッグ装置（２）が被搭乗物を弾き飛ばすことを防止でき、被搭乗物に搭乗する搭乗者を適切に保護することができる。

また、制御装置（６）は、測定装置（３）の情報に基づいて、保護対象（Ｐ）の重心位置を判定し、重心位置が第１の範囲（高）に属する場合は、ポップアップ装置（５）に対して、フード（１１）を上昇させるとともに後方に移動させ、重心位置が第１の範囲（高）よりも低い第２の範囲（中）に属する場合は、ポップアップ装置（５）に対して、フード（１１）の後部を上昇させ、重心位置が第２の範囲（中）よりも低い第３の範囲（低）に属する場合は、ポップアップ装置（５）を非作動とする。これにより、ポップアップ装置（５）は、保護対象（Ｐ）の重心位置に応じて、保護対象（Ｐ）を適切に保護することができる。

また、ポップアップ装置（５）は、駆動源としてモータを備え、制御装置（６）は、測定装置（３）の情報を基に、保護対象（Ｐ）と車両との衝突を予め予測する。これにより、保護対象（Ｐ）が実際に車両（Ｃ）に衝突する前に、ポップアップ装置（５）を駆動することができる。

さらに、ポップアップ装置（５）は、駆動源として火薬を用いるガス発生装置を備える前側ポップアップ装置（５１）と、駆動源としてモータを備え、前側ポップアップ装置（５１）よりも後方に設けられた後側ポップアップ装置（５２）と、を有する。これにより、保護対象（Ｐ）が早期に衝突すると予測されるフード（１１）の前部を、より早期に駆動することができる。

また、車両用保護装置（１）は、車両（Ｃ）の前端部（１８）に設けられ、車両（Ｃ）と保護対象（Ｐ）の衝突を検出する加速度センサ（ＧＳ１〜ＧＳ３）をさらに備え、保護装置（２，５）は、火薬を用いるガス発生装置で作動され、車両の前上部に設けられたフード（１１）を移動させるポップアップ装置（５）を備え、制御装置（６）は、加速度センサ（ＧＳ１〜ＧＳ３）の検出結果に基づいて、ポップアップ装置（５）を作動させる。これにより、加速度センサ（ＧＳ１〜ＧＳ３）の検出結果に対応して保護装置（２，５）を作動させることができる。

［変形例］
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。上述した実施形態は本発明を理解しやすく説明するために例示したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、上記実施形態の構成に他の構成を追加してもよく、構成の一部について他の構成に置換をすることも可能である。また、図中に示した制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上で必要な全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。上記実施形態に対して可能な変形は、例えば以下のようなものである。

（１）上記実施形態における処理部６１のハードウエアは一般的なコンピュータによって実現できるため、図６、図８に示したプログラム等を記憶媒体に格納し、または伝送路を介して頒布してもよい。

（２）図６、図８等に示した処理は、上記実施形態ではプログラムを用いたソフトウエア的な処理として説明したが、その一部または全部をＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit；特定用途向けＩＣ)、あるいはＦＰＧＡ(field-programmable gate array)等を用いたハードウエア的な処理に置き換えてもよい。

（３）上記実施形態においては、前側および後側ポップアップ装置５１，５２はモータによって駆動されるものであったが、これらを火薬を用いるガス発生装置によって駆動し、保護対象Ｐの重心位置に応じてフード１１を持ち上げるようにしてもよい。

（４）また、前側および後側ポップアップ装置５１，５２の駆動手段を異ならせてもよい。例えば、前側ポップアップ装置５１は保護対象に先に当たるため、火薬を用いるガス発生装置によって駆動し、後側ポップアップ装置５２は後で保護対象に当たるため、モータを用いるアクチュエータによって駆動してもよい。このように、ポップアップ装置５の構成には、自由度を持たせることができる。

（５）上記実施形態においては、エアバッグ装置２とポップアップ装置５とを個別のプログラム（図６，図８）によって独立して制御したが、共通のプログラムによって、両者を同時に制御してもよい。

（６）上記実施形態は、エアバッグ２１を展開する際、エアバッグ２１がフードエッジカバー１７を押し上げるように構成されていた。また、図４（ｂ）に示した変形例では、エアバッグ２１を展開する際にフード１１を若干開いていた。しかし、フード１１に、予め展開用の孔を設け、この孔を介して、フード１１を持ち上げることなくエアバッグ２１を展開するようにしてもよい。また、展開用の孔を、強度が低いカバーで覆い、このカバーを開放して、孔からエアバッグ２１を展開するようにしてもよい。

１ 車両用保護装置
２ エアバッグ装置（保護装置）
３ 衝突予測・検知装置（測定装置）
５ ポップアップ装置（保護装置）
６ 制御装置
１１ フード
１８ フロントバンパー（前端部）
２１ エアバッグ
３１〜３４ カメラ
５１ 前側ポップアップ装置
５２ 後側ポップアップ装置
Ｃ 車両
ＧＳ１，ＧＳ２，ＧＳ３ 加速度センサ
Ｐ，Ｐ１，Ｐ１０，Ｐ３０，Ｐ４０ 保護対象
Ｐ１２，Ｐ３２，Ｐ４２ 搭乗者
Ｐ１４，Ｐ３４，Ｐ４４ 被搭乗物

Claims (7)

1. 車両に衝突する保護対象を保護する保護装置と、
   前記保護対象の画像を取得するとともに、前記保護対象と前記車両との距離を測定する測定装置と、
   前記保護対象が所定の被搭乗物を含むか否かに基づいて、前記保護装置を異なる態様で作動させる制御装置と、
   を備えることを特徴とする車両用保護装置。
2. 前記保護装置は、前記車両の前方にエアバッグを展開させるエアバッグ装置と、前記車両の前上部に設けられたフードを移動させるポップアップ装置と、
   を含むものであり、
   前記制御装置は、前記保護対象が前記被搭乗物を含む場合は、前記エアバッグ装置を作動させることなく前記ポップアップ装置を作動させ、前記保護対象が前記被搭乗物を含まない場合は、前記エアバッグ装置と前記ポップアップ装置とを作動させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用保護装置。
3. 前記制御装置は、
   前記測定装置の情報に基づいて、前記保護対象の重心位置を判定し、
   前記重心位置が第１の範囲に属する場合は、前記ポップアップ装置に対して、前記フードを上昇させるとともに後方に移動させ、
   前記重心位置が前記第１の範囲よりも低い第２の範囲に属する場合は、前記ポップアップ装置に対して、前記フードの後部を上昇させ、
   前記重心位置が前記第２の範囲よりも低い第３の範囲に属する場合は、前記ポップアップ装置を非作動とする
   ことを特徴とする請求項２に記載の車両用保護装置。
4. 前記ポップアップ装置は、駆動源としてモータを備え、
   前記制御装置は、前記測定装置の情報を基に、前記保護対象と前記車両との衝突を予め予測する
   ことを特徴とする請求項３に記載の車両用保護装置。
5. 前記ポップアップ装置は、駆動源として火薬を用いるガス発生装置を備える前側ポップアップ装置と、駆動源としてモータを備え、前記前側ポップアップ装置よりも後方に設けられた後側ポップアップ装置と、を有する
   ことを特徴とする請求項３に記載の車両用保護装置。
6. 前記車両の前端部に設けられ、前記車両と前記保護対象の衝突を検出する加速度センサ
   をさらに備え、
   前記保護装置は、火薬を用いるガス発生装置で作動され、前記車両の前上部に設けられたフードを移動させるポップアップ装置を備え、
   前記制御装置は、前記加速度センサの検出結果に基づいて、前記ポップアップ装置を作動させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用保護装置。
7. 請求項１から請求項６の何れか一項に記載の車両用保護装置を備える
   ことを特徴とする車両。

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