JP4161933B2 - 車両のフード跳ね上げ装置 - Google Patents

Description

本発明は、歩行者との衝突が検出されまたは予測されたとき、フードを跳ね上げて歩行者を保護する車両のフード跳ね上げ装置に関する。

従来から、下記特許文献１に示されているように、歩行者への衝突を検出してフードを跳ね上げるフード跳ね上げ装置は知られている。また、下記特許文献２に示されているように、歩行者の身長および車両の走行速度に応じて、歩行者への衝突時に展開させるエアバックの面積を変更制御することも知られている。
特開２００２−３７０１７号公報 特開平７−２４６９０８号公報

前者の従来技術においては、歩行者への衝突時に常に同じ態様でフードを跳ね上げるだけである。しかし、衝突時の車両の走行速度および衝突した歩行者の身長により、歩行者の車両への２次衝突の態様はそれぞれ異なるものである。前記フードの跳ね上げでは歩行者の充分な保護を図ることはできない。また、後者の従来技術においては、エアバックを展開する位置および面積を変更しなければならず、装置が複雑化するとともに大掛かりなものとなる。

本発明の目的は、簡単な構造で歩行者の保護を充分に図ることができる車両のフード跳ね上げ装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の特徴は、歩行者との衝突を検出または予測したときにフードを跳ね上げて歩行者を保護する車両のフード跳ね上げ装置において、歩行者との衝突を検出または予測する衝突検出手段と、衝突が検出されまたは予測される歩行者の身長を検出する身長検出手段と、車両の走行速度を検出する車速検出手段と、歩行者との衝突が検出されまたは予測されたとき、フードを斜め後方へ跳ね上げ制御する手段であって、前記検出された歩行者の身長が所定値以上であるとき、前記所定値未満であるときに比べてフードを斜め後方へ大きく跳ね上げ、かつ前記検出された車両の走行速度が所定値以上であるとき、前記所定値未満であるときに比べてフードを斜め後方へ大きく跳ね上げるようにフードの跳ね上げを制御する跳ね上げ制御手段とを備えたことにある。

このように構成した本発明によれば、跳ね上げ制御手段は、歩行者の身長が所定値以上であるとき、前記所定値未満であるときに比べてフードを斜め後方へ大きく跳ね上げ、かつ車両の走行速度が所定値以上であるとき、前記所定値未満であるときに比べてフードを斜め後方へ大きく跳ね上げるように、フードの跳ね上げを制御するので、歩行者の車両への２次衝突を和らげることができ、歩行者の保護を充分に図ることができる。また、本発明によれば、フードを跳ね上げるとともに、その跳ね上げ態様を変化させるだけであるので、跳ね上げ装置を簡単に構成できる。

さらに、本発明の他の特徴は、フードの前端部または後端部に、フードの跳ね上げ時に前方または後方へ突出する突出部材を設けたことにある。これによれば、衝突時における歩行者の保護範囲を大きくすることができ、歩行者は車両への２次衝突からより良好に保護される。

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。図１は車両の前部分を示す概略平面図であり、図２は車両の前部分を示す概略側面図である。

車両のエンジンルームを覆うフード１１の下面側には、左右両側位置にて前後に配置した各一対のリンク機構１２，１３，１４，１５が組み付けられている。これらのリンク機構１２，１３，１４，１５は同様に構成されているので、車両の左側に位置するリンク機構１２，１３についてのみ具体的に説明して、リンク機構１４，１５の詳しい説明を省略する。リンク機構１２，１３は、図３に詳細に示すように、下端にて車体側部材ＢＤに車両横方向の軸線回りに回転可能に組み付けられた第１リンク１２ａ，１３ａと、上端にてフード１１に車両横方向の軸線回りに回転可能に組み付けられた第２リンク１２ｂ，１３ｂとからそれぞれなり、第１リンク１２ａ，１３ａの上端部と第２リンク１２ｂ，１３ｂの下端部は車両横方向の軸線回りに回転可能にそれぞれ接続されている。

フード１１の下方の左右両側には、前後方向中央位置にて、跳ね上げアクチュエータ１６，１７がそれぞれ配置されている。これらの跳ね上げアクチュエータ１６，１７は同じに構成されているので、跳ね上げアクチュエータ１６についてのみ説明して、跳ね上げアクチュエータ１７の詳しい説明を省略する。跳ね上げアクチュエータ１６は、図３に示すように、車体側部材ＢＤに固定された本体部１６ａと、進退可能な突き上げロッド１６ｂとからなる。

この突き上げロッド１６ｂは、跳ね上げアクチュエータ１６の非作動時には、本体部１６ａ内に収容されて、その上端をフード１１の下方に位置させている。そして、跳ね上げアクチュエータ１６の作動時には、突き上げロッド１６ｂは、車両後部側の斜め上方向へ本体部１６ａから突出されて上端部にてフード１１を突き上げる。ただし、この突き上げロッド１６ｂは、多少の撓みを許容するとともに、跳ね上げアクチュエータ１６の作動時であっても、フード１１によって下方への大きな力（フードの自重による力よりも大きな力）が付与される場合には、最上位位置まで変位するものでなく前記大きな力と釣り合う位置までしか変位しない。また、この跳ね上げアクチュエータ１６は、ガスの爆発力を用いて突き上げロッド１６ｂの上方への突出力を得るようにしても、電動モータ、電磁ソレノイドなどによる電気的アクチュエータにより突き上げロッド１６ｂの上方への突出力を得るようにしてもよい。

フード１１の下方の左右両側には、リンク機構１２，１３，１４，１５にそれぞれ対応した跳ね上げ位置調整アクチュエータ２１，２２，２３，２４がそれぞれ配置されている。これらの跳ね上げ位置調整アクチュエータ２１，２２，２３，２４は同じに構成されているので、跳ね上げ位置調整アクチュエータ２１，２２についてのみ説明して、跳ね上げアクチュエータ２３，２４の詳しい説明を省略する。跳ね上げ位置調整アクチュエータ２１，２２は、図３に示すように、車体側部材ＢＤに固定した電動モータ２１ａ，２２ａと、ワイヤ２１ｂ，２２ｂとからなる。ワイヤ２１ｂ，２２ｂは、それらの一端にてリンク機構１２，１３の第２リンク１２ｂ，１３ｂの中間位置にそれぞれ固定され、各他端にて電動モータ２１ａ，２２ａの出力軸にそれぞれ固定されて、電動モータ２１ａ，２２ａの回転により巻き取られるようになっている。この構成により、跳ね上げ位置調整アクチュエータ２１，２２は、跳ね上げアクチュエータ１６の作動時に、ワイヤ２１ｂ，２２ｂの長さを調節することにより、フード１１の跳ね上げ態様を変更可能としている。本実施形態では、このフード１１の跳ね上げ態様は、図２(Ｂ)に示すようなフード１１を斜め後方に若干跳ね上げる第１態様と、図２(Ｃ)に示すようなフード１１を斜め後方に大きく跳ね上げる第２態様との２種類である。

次に、跳ね上げアクチュエータ１６，１７および跳ね上げ位置調整アクチュエータ２１，２２，２３，２４を制御する電気制御装置について説明する。この電気制御装置は、図４に示すように、ミリ波レーダ３１、複数の画像センサ３２、複数の荷重センサ３３、車速センサ３４および電子制御ユニット３５を備えている。

ミリ波レーダ３１は、ミリ波信号を車両前方へ放射し、車両前方に位置する物体にて反射されたミリ波を受信して、物体の存在、物体の大きさ、物体までの距離などを表す検出信号を電子制御ユニット３５に出力する。このミリ波レーダ３１は、図１に示すように、例えばラジエータグリル内に収容され、前方の歩行者を検知する。画像センサ３２は、ＣＣＤカメラなどの撮像器であり、撮像した画像を表す画像データを電子制御ユニット３５に出力して、電子制御ユニット３５との協働により、前方の歩行者を認識するために利用される。複数の画像センサ３２は、図１に示すように、例えばリアビューミラーの裏面（車両前側）などに固定されている。

複数の荷重センサ３３は、図１に示すように車両前部のバンパー内に所定間隔で埋め込まれており、バンパーへの衝撃荷重を検出する。この検出衝撃荷重は電子制御ユニット３５に出力され、電子制御ユニット３５との協働によりバンパーへの歩行者などの物体の衝突を検出するために利用される。なお、この荷重センサ３３に代えて、加速度センサを用いることも可能である。車速センサ３４は、車両の走行速度Ｖを検出して、同走行速度を表す検出信号を電子制御ユニット３５に出力する。

電子制御ユニット３５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを主要構成部品とするマイクロコンピュータにより構成されている。この電子制御ユニット３５は、図５に示すプログラムを実行することにより、跳ね上げアクチュエータ１６，１７および跳ね上げ位置調整アクチュエータ２１，２２，２３，２４の作動を制御する。この電子制御ユニット３５には、跳ね上げアクチュエータ１６，１７および跳ね上げ位置調整アクチュエータ２１，２２，２３，２４を駆動するための駆動制御回路３６，３７がそれぞれ接続されている。

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３５は、所定の短時間ごとに図５のプログラムを繰り返し実行している。この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、ミリ波レーダ３１、画像センサ３２、荷重センサ３３および車速センサ３４からの各検出信号を入力する。

次に、ステップＳ１４にて、ミリ波レーダ３１および画像センサ３２からの信号を用いて、車両前方に位置する歩行者を検出する。この場合、画像センサ３２からの信号に基づく画像解析により歩行者を検出するとともに、ミリ波レーダ３１からの信号に基づいて歩行者までの距離を検出する。そして、画像センサ３２からの信号に基づく歩行者の画像と、ミリ波レーダ３１を用いた歩行者までの距離とを用いて、歩行者の体格を解析する。この解析においては、少なくとも歩行者の身長Ｈを計算する。

前記ステップＳ１４の処理後、ステップＳ１６にて歩行者への衝突の予測または歩行者への衝突を検出する。歩行者への衝突の予測においては、前記ステップＳ１４にて検出した車両から歩行者までの距離と、前記ステップＳ１２にて車速センサ３４から入力した車両の走行速度Ｖとを用いて車両が歩行者に衝突する可能性を計算し、同可能性が高いときに歩行者への衝突を予測する。また、歩行者への衝突の検出は、前記ステップＳ１２にて荷重センサ３３から入力した荷重により、歩行者が車両前部のバンパーに衝突したかを判定する。これらの判定により、歩行者への衝突が予測されないとともに歩行者への衝突が検出されない場合には、ステップＳ１６にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ２８にてこのプログラムの実行を終了する。

一方、歩行者への衝突が予測され、または歩行者への衝突が検出された場合には、ステップＳ１８に進む。ステップＳ１８においては、前記ステップＳ１４の処理により計算した歩行者の身長Ｈが所定値Ｈo以上であるかを判定する。このステップＳ１８の処理は、衝突が予測または検出された歩行者が大柄な人間か小柄な人間化を判定する処理である。

歩行者が大柄な人間であって、歩行者の身長Ｈが所定値Ｈo以上であれば、ステップＳ１８にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップＳ２０にて車速センサ３４から入力した車両の走行速度Ｖが所定値Ｖ１未満であるかを判定する。そして、走行速度Ｖが所定値Ｖ１未満であれば、ステップＳ２０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップＳ２４の処理を実行する。また、走行速度Ｖが所定値Ｖ１以上であれば、ステップＳ２０にて「Ｎｏ」と判定してステップＳ２６の処理を実行する。ステップＳ２４，Ｓ２６の処理においては、共に、駆動制御回路３６を制御して跳ね上げアクチュエータ１６，１７を作動させる。跳ね上げアクチュエータ１６，１７は、この作動により、突き上げロッド１６ｂ，１７ｂを車両後部側斜め上方に突出させ、フード１１を同斜め上方へ突き上げる。これにより、フード１１は、リンク機構１２，１３，１４，１５の作用により、上方へ移動する。

このとき、前記ステップＳ２４の処理においては、駆動制御回路３７を制御することにより、跳ね上げ位置調整アクチュエータ２１，２２，２３，２４によるワイヤの引き出し量を所定の小さな長さに設定する。したがって、図２(Ｂ)に示すように、フード１１は斜め後方に若干跳ね上げられて静止し、すなわち第１態様で跳ね上げ制御される。一方、ステップＳ２６の処理においては、駆動制御回路３７を制御することにより、跳ね上げ位置調整アクチュエータ２１，２２，２３，２４によるワイヤの引き出し量を所定の大きな長さに設定する。したがって、図２(Ｃ)に示すように、フード１１は斜め後方に大きく跳ね上げられて静止し、すなわち第２態様で跳ね上げ制御される。

また、歩行者が小柄な人間であって、歩行者の身長Ｈが所定値Ｈo未満であれば、ステップＳ１８にて「Ｎｏ」と判定して、ステップＳ２２にて前記走行速度Ｖと所定値Ｖ２未満であるかを判定する。この場合の所定値Ｖ２は前記所定値Ｖ１よりも大きな値に設定されている（Ｖ２＞Ｖ１）。そして、走行速度Ｖが所定値Ｖ２未満であれば、ステップＳ２２にて「Ｙｅｓ」と判定して、前述したステップＳ２４の処理により、フード１１は第１態様で跳ね上げ制御される。また、走行速度Ｖが所定値Ｖ２以上であれば、ステップＳ２２にて「Ｎｏ」と判定して、前述したステップＳ２６の処理により、フード１１は第２態様で跳ね上げ制御される。

その結果、車両の走行速度Ｖが大きいときには、フード１１は第２態様すなわち斜め後方に大きく跳ね上げられることになる。また、所定値Ｖ１は所定値Ｖ２よりも小さいので、歩行者が大柄である場合には、小柄で身長の低い歩行者に比べて、フード１１は第２態様すなわち斜め後方に大きく跳ね上げられる傾向を示す。その結果、車両の走行速度Ｖが小さかったり、歩行者の身長Ｈが低かったりして、車両が衝突した歩行者（特に、歩行者の頭部）がカウルなどに達しないような場合には、前記第１態様によるフード１１の跳ね上げにより、歩行者は車両への２次衝突から良好に保護される。また、車両の走行速度Ｖが大きかったり、歩行者の身長Ｈが高かったりして、車両に衝突した歩行者（特に、歩行者の頭部）がカウルなどに達するような場合にも、前記第２態様によるフード１１の跳ね上げにより、歩行者は車両への２次衝突から良好に保護される。

なお、上記実施形態においては、フード１１を第１および第２態様で跳ね上げ制御するようにしたが、さらに多段階または連続的にフード１１の跳ね上げ態様を制御するようにしてもよい。この場合、車両の走行速度Ｖが大きくなるに従って、かつ歩行者の身長Ｈが高くなるに従って、跳ね上げ位置調整アクチュエータ２１，２２，２３，２４によるワイヤ２１ｂ，２２ｂ，２３ｂ，２４ｂ（ただし、ワイヤ２３ｂ，２４ｂは図示せず）の引き出し量を長くすることにより、フード１１が後方へより大きく跳ね上げられるようにすればよい。

また、上記実施形態において、車両の歩行者への衝突を予測してフード１１を跳ね上げる場合には、車両が歩行者に実際に衝突しない場合もあり得る。したがって、このような場合には、一旦跳ね上げられたフード１１を元の位置に戻すようにするとよい。この場合、跳ね上げアクチュエータ１６，１７としては、電動モータ、電磁アクチュエータなどの電気的アクチュエータを用いて突き上げロッド１６ｂ，１７ｂを突き上げるようにするとよい。そして、歩行者への衝突を予測した後、所定時間が経過しても衝突が検出されない場合に、前記電気的アクチュエータを駆動制御してフード１１を元の位置に戻すようにすればよい。

また、上記実施形態では、ミリ波レーダ３１、画像センサ３２および荷重センサ３３を用いて、歩行者への車両への衝突を予測および検出するようにした。しかし、これらのセンサ３１，３２，３３に代えまたは加えて、超音波の放射によって物体の存在を検出するクリアランスソナーを利用するようにしてもよい。この場合、クリアランスソナーは、車両前部のバンパーに取り付けるようにすればよい。

また、上記実施形態において、フードの跳ね上げ時において、フード１１の面積を大きくするようにするとよい。この場合、図６に示すように、フード１１の後端部の左右内側面には、左右一対のレール４１が同内側面から若干浮かせて前後方向に沿ってそれぞれ固定されている。左右一対のレール４１には、突出プレート４２が前後方向に摺動可能に嵌め込まれている。なお、図６は、フード１１の右側後端部を示している。また、左右一対のレール４１にはその延設方向に長孔４１ａがそれぞれ形成され、一対のピン４３が一対の長孔４１ａをそれぞれ貫通するとともに、同長孔４１ａの延設方向に摺動可能になっている。一対のピン４３は、リンク機構１２，１４の第２リンク１２ｂ，１４ｂの上端部を回転可能に支持しているとともに、それらの内側端部は突出プレート４２に形成した穴内に回転可能に侵入している。なお、第２リンク１２ｂ，１４ｂは、フード１１の左右内側面と一対のレール４１との間に位置している。

このような構成により、フード１１が跳ね上げられていない状態では、ピン４３は図示左方に位置していて突出プレート４２をフード１１の下方に収容している。一方、フード１１が跳ね上げられた場合には、ピン４３は図示右方に移動して、突出プレート４２をフード１１の後端面から後方へ突出させる。その結果、フード１１の跳ね上げ時には、フード１１の面積を広く、すなわち歩行者の保護範囲を広くすることができ、車両衝突時における歩行者の保護がより良好に図られる。なお、この種の突出プレートをフード１１の前端部にも設けて、フード１１の跳ね上げに連動させて突出プレートをフード１１の前端部から前方へ突出させれば、前方側へのフード１１の面積も広がり、車両衝突時における歩行者の保護がより良好に図られる。

また、前記変形例においては、フード１１を跳ね上げるためのリンク機構１２，１３，１４，１６の動作に連動させて突出プレート４２をフード１１の前端部および／または後端部より突出させるようにした。しかし、リンク機構１２，１３，１４，１６とは独立して、突出プレート４４をフード１１の前端面および／または後端面から突出させるようにしてもよい。すなわち、図７にフード１１の右側前端部を例にして示すように、フード１１の前端部の左右内側に左右一対のレール４５を前後方向に沿ってそれぞれ固定し、左右各一対のレール４５に突出プレート４４を前後に摺動可能に嵌め込む。突出プレート４４は、前端にて突出プレート４４に固定されるとともに後端にてフード１１に固定されたスプリング４６により常時後方に付勢されている。

また、突出プレート４４にはワイヤ４７の一端が固定され、同ワイヤ４７は電動モータ４８により巻き取られるようになっている。なお、電動モータ４８は車体側部材ＢＤに固定されている。このように構成した変形例においては、通常時には、ワイヤ４７の引き出し量を大きくしておき、スプリング４６により突出プレート４４を後方に付勢してフード１１の下方に収容しておく。そして、フード１１の跳ね上げ時には、電動モータ４８を作動させてワイヤ４７を巻き取る。これにより、突出プレート４４はスプリング４６の付勢力に抗してフード１１の前端面から前方へ突出する。その結果、この場合も、フード１１の跳ね上げ時には、フード１１の面積を広く、すなわち歩行者の保護範囲を広くすることができ、車両衝突時における歩行者の保護がより良好に図られる。なお、この種の突出プレートをフード１１の後端部にも設けて、フード１１の跳ね上げに連動させて突出プレートをフード１１の後端部から後方へ突出させれば、後方側へのフード１１の面積も広がり、車両衝突時における歩行者の保護がより良好に図られる。

さらに、本発明は上記実施形態および各種変形例に限定されることなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。

本発明の一実施形態に係るフード跳ね上げ装置を有する車両の前部分を示す概略平面図である。 (Ａ)〜(Ｃ)は、フードの跳ね上げ状態を説明するための車両の前部分を示す概略側面図である。 フードの跳ね上げ機構を説明するための図２の一部の拡大図である。 上記実施形態に係るフード跳ね上げ装置の電気制御装置のブロック図である。 図４の電子制御ユニットにより実行されるプログラムのフローチャートである。 上記実施形態の変形例に係るフード上端部を示す概略図である。 上記実施形態の変形例に係るフード下端部を示す概略図である。

符号の説明

１１…フード、１２〜１５…リンク機構、１６，１７…跳ね上げアクチュエータ、２１〜２４…跳ね上げ位置調整アクチュエータ、３１…ミリ波レーダ、３２…画像センサ、３３…荷重センサ、３４…車速センサ、３５…電子制御ユニット、４２，４４…突出プレート

Claims (2)

1. 歩行者との衝突を検出または予測したときにフードを跳ね上げて歩行者を保護する車両のフード跳ね上げ装置において、
   歩行者との衝突を検出または予測する衝突検出手段と、
   前記衝突が検出されまたは予測される歩行者の身長を検出する身長検出手段と、
   車両の走行速度を検出する車速検出手段と、
   前記歩行者との衝突が検出されまたは予測されたとき、フードを斜め後方へ跳ね上げ制御する手段であって、前記検出された歩行者の身長が所定値以上であるとき、前記所定値未満であるときに比べてフードを斜め後方へ大きく跳ね上げ、かつ前記検出された車両の走行速度が所定値以上であるとき、前記所定値未満であるときに比べてフードを斜め後方へ大きく跳ね上げるようにフードの跳ね上げを制御する跳ね上げ制御手段と
   を備えたことを特徴とする車両のフード跳ね上げ装置。
2. 請求項１に記載した車両のフード跳ね上げ装置において、さらに、
   フードの前端部または後端部に、フードの跳ね上げ時に前方または後方へ突出する突出部材を設けたことを特徴とする車両のフード跳ね上げ装置。

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