JP4501869B2

JP4501869B2 - 歩行者保護装置

Info

Publication number: JP4501869B2
Application number: JP2006043013A
Authority: JP
Inventors: 義勝木佐貫; 功渡辺; 清一須浪
Original assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 2006-02-20
Filing date: 2006-02-20
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2026-02-20
Also published as: JP2007216933A

Description

本発明は、歩行者保護装置に係り、特に、歩行者と車両とが衝突する場合に歩行者の被害軽減を図ることができる歩行者保護装置に関する。

歩行者が車両と衝突する際の被害軽減を図るために、衝突時に車両前部でエアバックを展開させて衝突緩和を行う歩行者保護装置や、衝突時にフードを上方に移動させることでフードとエンジンとの間に間隙を設けたり、フード上やＡピラー近傍に配置したエアバックを展開させて衝突緩和を図る歩行者保護装置等が知られている（例えば、特許文献１〜特許文献５）
特開平８−２５８６６８号公報特開平１１−３３５９１１号公報特開２００３−３４１４５１号公報特開２００４−１３６８３１号公報特開２００５−２６３０３６号公報

しかしながら、上記の従来技術では、車両との２次衝突を緩和するためにフードとエンジンとの間に間隙を設けたり、フード上等でエアバックの展開を行っており、２次衝突後の歩行者の路面落下による受傷や、車両による礫過等による受傷を軽減することは困難である、という問題があった。

また、上記の従来技術では、フードを有するセダン型の車両での保護を目的としており、フードを有しない車両、またはフードが車両前後方向に短い車両に対しては、衝突後の歩行者をエアバックによって受け止めるだめの大きさにエアバックを展開することができないため、充分な保護効果が得られない、という問題があった。

本発明は、上記問題を解決するために成されたもので、２次衝突及び路面落下による衝突を緩和し、充分な保護効果が得られるようにした歩行者保護装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の歩行者保護装置は、歩行者との衝突時に歩行者を包み込むように保持する車両前側部に取り付けられた歩行者保持手段を含んで構成されている。本発明によれば、歩行者保持手段によって歩行者を包み込むように保持することにより、歩行者の２次衝突及び路面落下による衝突を緩和し、充分な保護効果を得ることができる。

歩行者保持手段に保持された歩行者を歩行者保持手段と共に車両側部に移動させるようにすれば、車両の礫過等による受傷を更に有効に防止することができる。

歩行者保持手段は、車両幅方向に長くなるように展開されると共に、歩行者保持側の部位が相互に接合された複数の保持バック部と、前記複数の保持バック部の相互に対向している対向部分が接合部から離れるに従って徐々に距離が長くなるように前記保持バック部の間隔を制御する保持バック部制御部と、を含んで構成することができる。

この保持バック部制御部は、三角柱状に展開されると共に、稜線側が前記保持バック部の接合部側に位置するように前記複数の保持バック部間に挟持された制御バック部で構成することができ、また、歩行者を保持する際に歩行者保持側に凹になるように変形すると共に、前記複数の保持バック部の接合部と対向する側に複数の保持バック部に沿って配置された変形部で構成することもできる。

歩行者との衝突時に前記保持バック部を展開させると共に、前記保持バック部を展開させた後に前記保持バック部制御部を制御する制御手段を更に設けると、効果的に歩行者保持手段によって歩行者を包み込むように保持することができる。

以上説明したように本発明によれば、歩行者との衝突時に歩行者を包み込むように保持するので、歩行者の２次衝突及び路面落下による衝突を緩和し、充分な保護効果を得ることができる、という効果が得られる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１及び図２に示すように、本実施の形態の車両に搭載された歩行者保護装置は、歩行者の存在を検出するための歩行者検出装置１０、自車両の走行状態を検出するための走行状態検出装置１２、及び歩行者検出装置１０によって検出された歩行者情報と走行状態検出装置１２で検出された自車両の走行状態を示す情報とに基づいて、自車両と歩行者との衝突を予測するマイクロコンピュータ等で構成された衝突予測装置１４を備えている。

衝突予測装置１４には、歩行者と車両との衝突が予測された場合に、歩行者との衝突直前に車両の前側部で歩行者を包みこむように展開される歩行者保持エアバック１６のインフレータが接続されると共に、歩行者保持エアバック１６を車両から分離させることにより、歩行者保持エアバック１６に保持された歩行者を歩行者保持エアバック１６と共に車両進行方向領域外、例えば、車両側部に移動させる歩行者移動装置１８の駆動装置が接続されている。歩行者移動装置１８としては、例えば、車両前側のバンパに沿って車両幅方向に延びるように設けられた車幅より短いレールと、このレールに沿って走行する台車とから構成することができる。台車には、歩行者保持エアバック１６が固定される。この歩行者移動装置では、台車をレールに沿って移動させると、台車がレールの端部で脱輪し、歩行者保持エアバック１６を車両から分離させることができる。

歩行者検出装置１０は、自車両の前部に取り付けられた自車両の前方を撮影するカメラ、及び自車両の前方の障害物を検出するレーザレーダで構成することができる。なお、レーザレーダに代えて、またはレーザレーダと共にミリ波レーダを設けるようにしてもよい。カメラは、小型のＣＣＤカメラまたはＣＭＯＳカメラで構成されると共に、車両の前方を撮影するように車両のフロントウインドウ上部等に取り付けられており、自車両の前方の道路状況を含む領域を撮影し、撮影により得られた画像データを出力する。出力された画像データは、衝突予測装置１４に入力される。なお、カメラとして、前方カメラに加えて、前方赤外線カメラを用いるのが好ましい。赤外線カメラを用いることにより、歩行者を確実に検出することができる。なお、上記の赤外線カメラに代えて近赤外線カメラを用いることができ、この場合においても同様に歩行者を確実に検出することができる。

レーザレーダは、赤外光パルスを照射して水平方向に走査する半導体レーザからなる発光素子と、前方の障害物（歩行者、前方車両等）から反射された赤外光パルスを受光する受光素子とを含んで構成され、車両の前方グリルまたはバンパに取り付けられている。このレーザレーダでは、発光素子から発光された時点を基準として受光素子で受光されるまでの反射赤外光パルスの到達時間に基づいて、自車両から前方の歩行者までの距離及び歩行者の存在方向を検出することができる。

この歩行者検出装置は、画像データ及びレーザレーダで検出されたデータに基づいて、車両前方に存在する歩行者を検出すると共に、歩行者の体格、移動方向、及び移動速度等を所定サンプリング間隔毎に検出し、検出情報を衝突予測装置に出力する。

自車両の走行状態を検出する走行状態検出装置１２は、車両の移動速度及び移動方向を所定のサンプリング間隔毎に検出し、検出情報を衝突予測装置に出力する。車両の移動速度は、例えば、車輪に取り付けられた自車両の車速を検出する車速センサで検出することが可能である。また、自車両の移動方向は、ＧＰＳ装置を利用したり、ＧＰＳ装置と自車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサとを併用したり、また、路側に設置された基準点を示す位置情報や、または、基準点を示す位置情報及びヨーレートセンサとを併用することで求めることができる。

衝突予測装置１４は、歩行者検出装置１０から出力された検出情報と走行状態検出装置１２から出力された走行状態を示す情報とに基づいて、歩行者と車両の衝突の可能性を示す確率を所定のサンプリング間隔毎に演算し、衝突の可能性を示す確率が規定のレベルを超えた時点で、後述するように歩行者保持エアバックを展開させる。

歩行者保持エアバック１６は、歩行者を保持する歩行者保持バック部と保持バックの展開形状を制御するための制御バック部とから構成されている。歩行者保持エアバック１６について更に詳細に説明すると、歩行者保持エアバック１６には、図３に示すように、ベントホールが設けられていないエアバック袋体で構成された複数の布製の保持バック部１６Ａ、１６Ｂ、・・・が設けられている。

歩行者保持バック部１６Ａ、１６Ｂ、・・・は、展開したときに、車両幅方向に長くなる立方体状に形成されおり、車両上下方向は、歩行者の重心を含む所定範囲の領域に対応する高さになるように構成されている。また、歩行者保持バック部１６Ａ、１６Ｂ、・・・は、エアバック袋体と同じ材質の布で構成された接合部２０で、歩行者保持バック部の車両前方側の角部分、すなわち歩行者保持側の角部分が接合されている。

歩行者保持バック部と歩行者保持バック部との間には、エアバック袋体で構成され、三角柱状に展開されたときに稜線側が接合部２０側に位置するように、制御バック部２２が配置されている。制御バック部２２の接合部２０側の稜線を形成する一対の側面の各々は、隣接する歩行者保持バック部の対向する接合面Ａ，Ｂの各々に接合されている。

歩行者保持バック部及び制御バック部の各々には、インフレータが収納されている。歩行者保持バック部１６Ａ、１６Ｂ、・・・の各々のインフレータ、及び保持バック部と保持バック部との間に設けられている制御バック部２２の各々のインフレータを点火させて、保持バック部及び制御バック部を展開させると、保持バック部は直方体状に展開され、制御バック部は三角柱状に展開されるため、歩行者保持エアバックは、車両前方側に凹になった略円弧状に展開される。そして、この円弧の中に歩行者が保持される。

次に、衝突予測装置１４による歩行者保持エアバッグ１６の展開制御と歩行者移動装置１８の駆動制御を行う所定時間毎に実行される制御ルーチンを図４を参照して説明する。

ステップ１００では、歩行者検出装置１０から出力された検出情報と走行状態検出装置１２から出力された走行状態を示す情報を取り込み、ステップ１１０において取り込んだ検出情報及び走行状態を示す情報に基づいて、歩行者と自車両との衝突確率を演算する。この衝突確率は、従来の方法で演算することができる。次のステップ１１２では、演算した衝突確率が所定レベル以上か否かを判断することにより衝突の可能性が有るか否かを判断する。

演算した衝突確率が所定レベル以上で、衝突の可能性が有る場合には、ステップ１１４においてインフレータを作動させてガスを噴出させることにより、歩行者保持バック部１６Ａ、１６Ｂ、・・・を展開させる。これにより、歩行者保持バック部１６Ａ、１６Ｂ、・・・は、衝突予測装置１４からの展開信号によって歩行者と車両との衝突が予測される時刻Ｔ₀より以前に、図３(ａ）に示すように車両幅方向に延びた所定の形状に展開される。このため、保持バック部が所定の形状に展開が完了した後、時刻Ｔ₀になった時点で歩行者保持バック部が歩行者と接触して衝突緩和を行う。

次のステップ１１６では、時刻Ｔ₀より所定の時間経過した時刻Ｔ₁になったか否かを判断し、時刻Ｔ₁になった時点でステップ１１８において制御バック部のインフレータを作動させてガスを噴出させることにより、制御バック部を三角柱状に展開させる。制御バック部が展開されることにより、歩行者保持エアバックは、図３（ｂ）及び図５（ｂ）に示すように歩行者側に凹となった円弧状に形状が変化するように展開され始め、歩行者保持エアバック内に歩行者が包み込まれるようになる。制御バック部の展開が終了した段階では、図５（ｃ）に示すように歩行者保持エアバック内に歩行者が包み込まれる。

ステップ１２０では、歩行者保持エアバックが歩行者を包み込むように形状が変化した時刻Ｔ₂になったか否かを判断し、時刻Ｔ₂になった時点で、歩行者移動装置１８に駆動信号を出力し、歩行者保持エアバックを移動させて歩行者保持エアバックを車両から分離させると共に、歩行者保持エアバックを車両側方に移動させる。これによって、歩行者が歩行者保持エアバックに包み込まれた状態で歩行者保持エアバックと共に車両側方に移動され、歩行者の２次衝突及び路面落下による衝突を緩和し、車両の礫過等による受傷を防止することができる。図５（ｃ）には、歩行者移動状態の途中の経過を示す。

以上説明したように本実施の形態によれば、衝撃を緩和するための歩行者保持エアバックによって歩行者を保持しているので、車両との二次衝突時の衝撃を緩和することができる。

また、歩行者保持エアバックが歩行者を包み込むように保持することから歩行者が車両と衝突した後に路面に落下する際の衝撃をも緩和することが可能となり、特に、従来被害軽減が容易でなかった１ＢＯＸカー、ＳＵＢ、バス、及びトラック等のフードを有しない車両、またはフードが車両前後方向に短い車両との衝突において大きな被害軽減を図ることができる。すなわち、路面への落下時に歩行者は体の全周をエアバックで保護された状態となっており、落下の際の衝撃がエアバックによって緩和される。

更に、保持された歩行者を車両側方に移動させることにより、衝突後の歩行者が車両進行方向前面に転倒することが防止され、路面転倒後に車両に轢かれることにより受傷することを回避できるという優れた効果が得られる。

図６に歩行者保持エアバックの他の実施形の態例を示す。図６の歩行者保持エアバックには、保持バック部１６の接合部２０と対向する側に複数の保持バック部に沿って配置されると共に、無負荷状態で歩行者保持側に凹の円弧状に変形する弾性体からなる制御部２４が設けられている。制御部２４は、車両幅方向に延びた直線状の形状になるように、制御部の端部が制御部保持部２６によって保持されている。この歩行者保持エアバックでは、時刻Ｔ₀で保持バック部が展開された後、時刻Ｔ₁において制御部保持部２６による保持を開放すると、復元力によって制御部２４が図６（ｂ）に示すように歩行者保持側に凹の円弧状に変形し、歩行者を包み込むことができる。

なお、上記では、歩行者保持バック部と制御バック部とを別の袋体で構成する例について説明したが、展開して水平面で切断したときの断面が台形状になる袋体で、歩行者保持バック部と制御バック部とに対応する袋体を構成するようにしてもよい。

本発明の実施の形態を示すブロック図である。図１の各部の車両取り付け位置を示す概略図である。（ａ）は歩行者保護エアバックの保持バック部を展開した状態を示す概略図であり、（ｂ）は歩行者保護エアバックの歩行者保持バック部及び制御バック部を展開した状態を示す概略図である。本実施の形態の歩行者保護エアバックを展開する制御ルーチンを示す流れ図である。本実施の形態の歩行者保護エアバックを展開したときの時刻Ｔ₀から時刻Ｔ₁を通って時刻Ｔ₂に至る一連の動作の概略を示す図である。本発明の歩行者保護エアバックの他の実施の形態を示す概略図である。

符号の説明

１０歩行者検出装置
１２走行状態検出装置
１４衝突予測装置
１６歩行者保持エアバック
１８歩行者移動装置

Claims

歩行者との衝突時に歩行者を包み込むように保持する車両前側部に取り付けられた歩行者保持手段を含む歩行者保護装置であって、
前記歩行者保持手段を、車両幅方向に長くなるように展開されると共に、歩行者保持側の部位が相互に接合された複数の保持バック部と、前記複数の保持バック部の相互に対向している対向部分が接合部から離れるに従って徐々に距離が長くなるように前記保持バック部の間隔を制御する保持バック部制御部と、を含んで構成した歩行者保護装置。
前記歩行者保持手段に保持された歩行者を前記歩行者保持手段と共に車両側部に移動させる歩行者移動手段を更に含む請求項１記載の歩行者保護装置。
前記保持バック部制御部を、三角柱状に展開されると共に、稜線側が前記保持バック部の接合部側に位置するように前記複数の保持バック部間に挟持された制御バック部で構成した請求項１または請求項２記載の歩行者保護装置。
前記保持バック部制御部を、歩行者を保持する際に歩行者保持側に凹になるように変形すると共に、前記複数の保持バック部の接合部と対向する側に複数の保持バック部に沿って配置された変形部で構成した請求項１または請求項２記載の歩行者保護装置。
歩行者との衝突時に前記保持バック部を展開させると共に、前記保持バック部を展開させた後に前記保持バック部制御部を制御する制御手段を更に含む請求項１〜請求項４のいずれか１項記載の歩行者保護装置。