JP4569822B2 - 車両用歩行者保護装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両が歩行者に衝突した場合に歩行者を保護する車両用歩行者保護装置に関するものである。

従来の車両用歩行者保護装置として、特許文献１には、車両前部に配置された衝突検知センサにより衝突体との衝突を検知した後、車室内に配置された位置特定センサによりフード上の所定領域へ衝突体の侵入が検知されると、衝突体が歩行者であると判定し、フード上にエアバッグを展開することが開示されている。これにより、不必要なエアバッグの作動を抑制することができるとされている。
特開２００３−１０４１４３号公報

しかし、衝突体が歩行者でない場合であっても、フード上の所定領域へ衝突体が侵入することがある。例えば、二段重ねに積載された木箱や段ボールなどに車両が衝突した場合には、上段の木箱や段ボールがフード上に侵入する場合がある。このような場合に、従来の車両用歩行者保護装置では、衝突体を歩行者と判断し、エアバッグを作動することになるおそれがある。

本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、車両が歩行者に衝突したことをより高精度に検知することができる車両用歩行者保護装置を提供することを目的とする。

本発明の車両用歩行者保護装置は、車両のフードに搭載され、車両が歩行者へ衝突した場合に歩行者を保護するための歩行者保護デバイスと、検知領域を走査することで検知領域内に存在する物体の表面を検知するセンサと、センサにより検知した物体の表面における地面に対する傾き角度の変化を検知する傾き角度変化検知手段と、傾き角度変化検知手段により検知された物体の表面の傾き角度が時間経過につれて物体の表面がフードに近接する側に変化する場合に、車両による歩行者への衝突を検知する歩行者衝突検知手段と、歩行者衝突検知手段により車両による歩行者への衝突を検知した場合に歩行者保護デバイスを作動させる制御手段とを備えることを特徴とする。
なお、センサは、フード上の所定の検知領域を走査することで検知領域内に存在する物体の表面を検知する。また、歩行者衝突検知手段は、物体の表面の傾き角度が時間経過につれて徐々に小さくなっている場合に車両が歩行者へ衝突したと検知する。なお、センサは、ミリ波レーダであり、角度変化検知手段は、ミリ波レーダにより走査することで検知された検知領域における物体の表面の位置情報に基づいて検知領域内に存在する物体の表面における地面に対する傾き角度の変化を検知するようにしてもよい。

つまり、歩行者衝突検知手段は、フード上の所定の検知領域に侵入した物体が、所定の検知領域において徐々に傾いている場合に、当該物体は歩行者であると判定している。そして、車両が歩行者に衝突したと判定された場合に、制御手段が、歩行者保護デバイスを作動させるようにしている。

ここで、車両が歩行者に衝突した場合には、歩行者がフード上に侵入する。そして、車両に衝突された歩行者は、フード上にて徐々に倒れ込んでいく。つまり、車両が歩行者に衝突した場合には、当該歩行者の傾き角度は時間経過につれて徐々に変化する。従って、本発明の車両用歩行者保護装置によれば、車両が歩行者に衝突した場合に、確実に歩行者保護デバイスを作動させることができる。

一方、例えば、二段重ねに積載された木箱や段ボールなどに車両が衝突した場合には、上段の木箱や段ボールは、下段の木箱や段ボールの上をスライドするように移動する。このような場合には、上段の木箱や段ボールがフード上に侵入したとしても、木箱や段ボールの傾き角度は変化しない。従って、本発明の車両用歩行者保護装置によれば、二段重ねに積載された木箱や段ボールに車両が衝突した場合であっても、歩行者保護デバイスを作動させることはない。このように、本発明の車両用歩行者保護装置によれば、より高精度に車両による歩行者への衝突を検知することができる。

なお、歩行者保護デバイスは、例えば、フードの跳ね上げを行う装置や、フード上に展開するエアバッグ装置などである。

上述したように、歩行者衝突検知手段は、物体の表面の傾き角度が時間経過につれて物体の表面がフードに近接する側に変化する場合に車両が歩行者へ衝突したと検知する。例えば、車両が衝突した物体が人体に比べて非常に剛性の高い物体である場合には、衝突物はフード上に倒れこんで来ることが少ないため、傾き角度変化検知手段には変化がない。しかし、車両が歩行者に衝突した場合には、歩行者はフード上に倒れ込むような挙動となる。つまり、車両に衝突された歩行者は、フードに近接する側へ傾くような挙動を示す。従って、物体の表面の傾き角度が時間経過につれて物体の表面がフードに近接する側に変化する場合に、車両が歩行者へ衝突したと判定することで、車両が歩行者へ衝突したことをより高精度に検知することができる。

また、上述した車両用歩行者保護装置においては、傾き角度変化検知手段により検知した物体の傾き角度変化に基づき車両が歩行者へ衝突したことを検知するようにしたが、これに限られるものではない。傾き角度変化検知手段に加えて、以下のようにすることで、車両が歩行者に衝突したことをより高精度に検知することができる。

例えば、本発明の車両用歩行者保護装置は、角度変化検知手段により検知された物体の表面の傾き角度の角速度を検知する傾き角速度検知手段をさらに備え、歩行者衝突検知手段は、傾き角度変化検知手段により検知された物体の表面の傾き角度が時間経過につれて物体の表面がフードに近接する側に変化する場合であって、傾き角速度検知手段により検知された物体の表面の傾き角速度が予め記憶された所定範囲内に含まれる場合に、車両による歩行者への衝突を検知するようにしてもよい。つまり、歩行者衝突検知手段は、物体の傾き角度変化及び物体の傾き角速度に基づき、車両による歩行者への衝突を検知する。この場合、物体の傾き角度変化に基づき車両が歩行者へ衝突したと判定し、且つ、物体の傾き角速度に基づき車両が歩行者へ衝突したと判定した場合に、最終的に車両が歩行者へ衝突したと判定するとよい。これにより、車両が歩行者へ衝突したことをより高精度に検知することができる。

ここで、車両が衝突した物体が、歩行者の場合と歩行者以外の場合とでは、フード上における物体の移動速度が異なる。そこで、車両が衝突した場合の歩行者の移動速度範囲（所定範囲）を予め決定しておき、物体の傾き角速度が当該所定範囲内である場合に、物体の傾き角速度に基づいては車両が歩行者に衝突したと判定する。

また、他の例としては、本発明の車両用歩行者保護装置は、センサにより検知した物体の表面における物体の車両左右方向幅を検知する物体幅検知手段をさらに備え、歩行者衝突検知手段は、傾き角度変化検知手段により検知された物体の表面の傾き角度が時間経過につれて物体の表面がフードに近接する側に変化する場合であって、物体幅検知手段により検知された物体の車両左右方向幅が予め記憶された所定範囲内に含まれる場合に、車両による歩行者への衝突を検知するようにしてもよい。つまり、歩行者衝突検知手段は、物体の傾き角度変化及び物体の車両左右方向幅に基づき、車両による歩行者への衝突を検知する。この場合、歩行者衝突検知手段は、物体の傾き角度変化に基づき車両が歩行者へ衝突したと判定し、且つ、物体の車両左右方向幅に基づき車両が歩行者へ衝突したと判定した場合に、最終的に車両が歩行者へ衝突したと判定するとよい。さらには、歩行者衝突検知手段は、物体の傾き角度変化、物体の傾き角速度及び物体の車両左右方向幅に基づき、車両による歩行者への衝突を検知するようにしてもよい。これにより、車両が歩行者へ衝突したことをより高精度に検知することができる。

ここで、歩行者の車両左右方向幅は、ある程度の幅の範囲内に含まれる。そこで、車両が衝突した物体の車両左右方向幅が予め決定された所定範囲内である場合に、物体の車両左右方向幅に基づいては車両が歩行者に衝突したと判定する。

また、他の例としては、本発明の車両用歩行者保護装置は、車両の前部に配置され物体の車両への衝突力を検知する衝突力検知手段をさらに備え、歩行者衝突検知手段は、傾き角度変化検知手段により検知された物体の表面の傾き角度が時間経過につれて物体の表面がフードに近接する側に変化する場合であって、衝突力検知手段により検知された衝突力が予め記憶された所定範囲内に含まれる場合に、車両による歩行者への衝突を検知するようにしてもよい。つまり、歩行者衝突検知手段は、物体の傾き角度変化及び衝突力に基づき、車両による歩行者への衝突を検知する。この場合、歩行者衝突検知手段は、物体の傾き角度変化に基づき車両が歩行者へ衝突したと判定し、且つ、衝突力に基づき車両が歩行者へ衝突したと判定した場合に、最終的に車両が歩行者へ衝突したと判定するとよい。さらには、歩行者衝突検知手段は、物体の傾き角度変化、物体の傾き角速度及び衝突力に基づき、車両による歩行者への衝突を検知するようにしてもよい。また、歩行者衝突検知手段は、物体の傾き角度変化、物体の車両左右方向幅及び衝突力に基づき、車両による歩行者への衝突を検知するようにしてもよい。また、歩行者衝突検知手段は、物体の傾き角度変化、物体の傾き角速度、物体の車両左右方向幅及び衝突力に基づき、車両による歩行者への衝突を検知するようにしてもよい。これにより、車両が歩行者へ衝突したことをより高精度に検知することができる。

ここで、車両が衝突した物体が、歩行者の場合と歩行者以外の場合とでは、衝突力は異なる。そこで、車両が衝突した物体の衝突力が予め決定された所定範囲内である場合に、衝突力に基づいては車両が歩行者に衝突したと判定する。

また、衝突力検知手段としては、例えば、荷重センサやタッチセンサ、加速度センサなどを用いることができる。

本発明の車両用歩行者保護装置によれば、車両が歩行者に衝突したことをより高精度に検知することができる。その結果、不必要なエアバッグなどの歩行者保護デバイスを作動させることを抑制できる。

次に、実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。

（１）第１実施形態
（１．１）第１実施形態の概念説明
第１実施形態の車両用歩行者保護装置の概念について図１〜図４を参照して説明する。まずは、車両１が歩行者２に衝突した場合について、図１及び図２を参照して説明する。図１は、車両１が歩行者２に衝突した場合を時間経過につれて変化する状態を示す。具体的には、図１（ａ）は、車両１が歩行者２に衝突した瞬間を示し、図１（ｂ）は、図１（ａ）の状態から僅かに時間が経過した状態を示し、図１（ｃ）は、図１（ｂ）の状態から僅かに時間が経過した状態を示す。図２は、ミリ波レーダ３の検知領域５における歩行者２の表面の時間経過の状態を示す。

図１に示すように、車両１の前部のグリル上部には、ミリ波レーダ３が配置されている。このミリ波レーダ３は、図１に示す車両１のフード４上の所定の検知領域５をスキャニング等によって走査することで、当該検知領域５内に存在する物体の表面を検出する。つまり、このミリ波レーダ３は、検知領域５に歩行者２などの物体が侵入した場合に、当該歩行者２などの物体の表面を検出する。

そして、車両１が歩行者２に衝突した瞬間においては、図１（ａ）に示すように、歩行者２は車両１の前方に位置している。従って、このときには、ミリ波レーダ３の検知領域５内に歩行者２は存在していない。

続いて、図１（ａ）の状態から僅かに時間が経過したときには、図１（ｂ）に示すように、歩行者２は、車両１との接触位置より上側部分が車両１のフード４上に倒れ込むようになる。つまり、歩行者２の上半身がミリ波レーダ３の検知領域５に侵入する。具体的には、歩行者２の上半身の表面のうちの車両後方側の部分がミリ波レーダ３の検知領域５に侵入する。ミリ波レーダ３の検知領域５に侵入した歩行者２の表面は、２ａにて示す部分である。

さらに、図１（ｂ）の状態から僅かに時間が経過したときには、図１（ｃ）に示すように、歩行者２は、車両１との接触位置より上側部分が車両１のフード４上にさらに倒れ込むようになる。つまり、歩行者２の上半身が、図１（ｂ）の状態よりフード４に近接する側に傾く。歩行者２の表面のうちの車両後方側の部分に着目した場合も、同様に、図１（ｂ）の状態よりフード４に近接する側に傾く。特に、歩行者２の表面のうちの高い位置ほど、図１（ｂ）の状態よりフード４に近接する側に大きく傾いている。この状態におけるミリ波レーダ３の検知領域５に侵入した歩行者２の表面は、２ｂにて示す部分である。

ここで、図２に示すように、ミリ波レーダ３の検知領域５における歩行者２の表面の時間経過の状態は、次のようになる。図１（ｂ）の状態における歩行者２の上半身の表面２ａの傾き角度α１と、図１（ｃ）の状態における歩行者２の上半身の表面２ｂの傾き角度α２とは、変化している。なお、傾き角度αとは、地面に対する角度を意味する。

つまり、本実施形態１における車両用歩行者保護装置は、ミリ波レーダ３の検知領域５に侵入した物体の表面の傾き角度αが時間経過につれてフード４に近接する側に変化する場合に、当該物体は車両１が衝突した歩行者２であると判定することにしている。そして、歩行者２に衝突したと判定した場合には、歩行者保護デバイス１４を作動させるようにする。歩行者保護デバイス１４とは、車両１のフード４に搭載され、車両１が歩行者２へ衝突した場合に歩行者２を保護するための装置である。この歩行者保護デバイス１４は、例えば、フード４の跳ね上げを行う装置や、フード４上に展開するエアバッグ装置（図示せず）などである。

次に、車両１が例えば二段重ねに積載された直方体の木箱６の下段側６ａに衝突した場合について図３及び図４を参照して説明する。図３は、車両１が木箱６の下段側６ａに衝突した場合を時間経過につれて変化する状態を示す。具体的には、図３（ａ）は、車両１が木箱６の下段側６ａに衝突した瞬間を示し、図３（ｂ）は、図３（ａ）の状態から僅かに時間が経過した状態を示し、図３（ｃ）は、図３（ｂ）の状態から僅かに時間が経過した状態を示す。図４は、ミリ波レーダ３の検知領域５における木箱６の上段側６ｂの表面の時間経過の状態を示す。

車両１が木箱６の下段側６ａに衝突した瞬間においては、図３（ａ）に示すように、木箱６は車両１の前方に位置している。従って、このときには、ミリ波レーダ３の検知領域５内に木箱６は存在していない。

続いて、図３（ａ）の状態から僅かに時間が経過したときには、図３（ｂ）に示すように、木箱６の上段側６ｂが、木箱６の下段側６ａの上面をスライドするように、車両１のフード４側へ移動する。つまり、木箱６の上段側６ｂがミリ波レーダ３の検知領域５に侵入する。具体的には、木箱６の上段側６ｂの表面のうちの車両後方側の部分がミリ波レーダ３の検知領域５に侵入する。ミリ波レーダ３の検知領域５に侵入した木箱６の上段側６ｂの表面は、６ｃにて示す部分である。

さらに、図３（ｂ）の状態から僅かに時間が経過したときには、図３（ｃ）に示すように、木箱６の上段側６ｂが、木箱６の下段側６ａの上面をスライドするように、車両１のフード４上の後方側へさらに移動する。この状態におけるミリ波レーダ３の検知領域５に侵入した木箱６の上段側６ｂの表面のうちミリ波レーダ３にて検知可能な部分は、６ｄにて示す木箱６の上段側６ｂの底面を示す地面に略平行な平面である。

ここで、図４に示すように、ミリ波レーダ３の検知領域５における木箱６の上段側６ｂの表面の時間経過の状態は、次のようになる。図３（ｂ）の状態におけるミリ波レーダ３の検知領域５に存在する木箱６の上段側６ｂの表面のうちミリ波レーダ３にて検知可能な部分６ｃは、木箱６の上段側６ｂの底面を示す地面に略平行な平面である。また、図３（ｃ）の状態におけるミリ波レーダ３の検知領域５に存在する木箱６の上段側６ｂの表面のうちミリ波レーダ３にて検知可能な部分６ｄは、木箱６の上段側６ｂの底面を示す地面に略平行な平面である。つまり、車両１が木箱６に衝突してから時間が経過したときに、ミリ波レーダ３の検知領域５に存在する木箱６の上段側６ｂの表面は、車両後方側へ平行移動している。従って、ミリ波レーダ３の検知領域５に侵入した木箱６の上段側６ｂの表面のうちミリ波レーダ３にて検知可能な部分の傾き角度αは、常に０度で一定となる。

このように、車両１が二段重ねに積載された木箱６に衝突した場合には、ミリ波レーダ３の検知領域５に侵入した物体の表面の傾き角度αが時間経過につれて変化していないので、車両１は歩行者２に衝突していないと判定することになる。そして、車両１は歩行者２に衝突していないと判定されるので、歩行者保護デバイス１４は作動されない。

このように、第１実施形態の車両用歩行者保護装置は、ミリ波レーダ３の検知領域５に侵入した物体の表面の傾き角度αが、時間経過につれてフード４に近接する側へ変化している場合に、車両１が歩行者２に衝突したと判定している。

（１．２）第１実施形態の構成
次に、上述した第１実施形態の車両用歩行者保護装置の構成について図５を参照して説明する。図５は、第１実施形態の車両用歩行者保護装置のブロック図を示す。図５に示すように、第１実施形態の車両用歩行者保護装置は、ミリ波レーダ３と、傾き角度算出部１１と、歩行者衝突検知部１２と、制御部１３と、歩行者保護デバイス１４とから構成される。

ミリ波レーダ３は、上述したように、車両１の前部のグリル上部に配置されている。このミリ波レーダ３は、車両１のフード４上の所定の検知領域５をスキャニング等によって走査することで、当該検知領域５内に存在する物体の表面を検出する。つまり、このミリ波レーダ３は、検知領域５に歩行者２などの物体が侵入した場合に、当該歩行者２などの物体の表面を検出する。

傾き角度算出部１１は、ミリ波レーダ３により検知された物体の表面の位置情報を逐次入力する。そして、傾き角度算出部１１は、入力した物体の表面の位置情報に基づき、物体の傾き角度αを逐次算出する。例えば、車両１が歩行者２に衝突した場合において、図１（ｂ）の状態の場合には、傾き角度算出部１１により物体の傾き角度α１が算出される。また、図１（ｃ）の状態の場合には、傾き角度算出部１１により物体の傾き角度α２が算出される。また、車両１が二段重ねの木箱６に衝突した場合においては、図３（ｂ）及び図３（ｃ）の何れの場合にも、傾き角度算出部１１により物体の傾き角度αが算出される。

歩行者衝突検知部１２は、傾き角度算出部１１により算出された物体の傾き角度αを逐次入力する。歩行者衝突検知部１２は、逐次入力された物体の傾き角度αが徐々に小さくなっているか否かを判定する。そして、歩行者衝突検知部１２は、逐次入力された物体の傾き角度αが徐々に小さくなっていると判定した場合に、ミリ波レーダ３の検知領域５に侵入した物体が歩行者２であると判定する。つまり、歩行者衝突検知部１２は、逐次入力された物体の傾き角度αが徐々に小さくなっていると判定した場合に、車両１が歩行者２に衝突したと判定する。一方、歩行者衝突検知部１２は、逐次入力された物体の傾き角度αが徐々に小さくなっていないと判定した場合には、車両１は歩行者２に衝突していないと判定する。

制御部１３は、歩行者衝突検知部１２により車両１が歩行者２に衝突したと判定された場合には、歩行者保護デバイス１４を作動させるように制御する。例えば、歩行者保護デバイス１４がフード４上に展開するエアバッグ装置の場合には、制御部１３は、エアバッグを展開させるように制御する。また、歩行者保護デバイス１４がフード４の跳ね上げを行う装置の場合には、制御部１３は、フード４の跳ね上げを行うように制御する。

（１．３）第１実施形態の処理・動作
次に、第１実施形態の車両用歩行者保護装置の処理・動作について図６のフローチャートを参照して説明する。図６は、第１実施形態の車両用歩行者保護装置の処理・動作を示すフローチャートである。

図６に示すように、まず、傾き角度算出部１１が、ミリ波レーダ３により検知された検知領域５に侵入した物体の位置情報を入力する（ステップＳ１）。続いて、傾き角度算出部１１は、入力された物体の位置情報に基づき、物体の傾き角度αを算出する（ステップＳ２）。続いて、歩行者衝突検知部１２にて、物体の傾き角度αが徐々に小さくなっているか否かの判定を行う（ステップＳ３）。そして、物体の傾き角度αが徐々に小さくなっていると判定された場合には（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、制御部１３により歩行者保護デバイス１４を作動させる（ステップＳ４）。一方、物体の傾き角度αが徐々に小さくなっていないと判定された場合には（ステップＳ３：Ｎｏ）、制御部１３は歩行者保護デバイス１４を作動させることなく処理を終了する。

（２）第１実施形態の変形態様
次に、第１実施形態の車両用歩行者保護装置の変形態様について説明する。

（２．１）上記実施形態において、ミリ波レーダ３は、車両１の前部のグリル上部に配置したが、これに限られるものではない。例えば、ミリ波レーダ３は、図７に示すように、フード４の車両後端側に配置してもよい。このようにフード４の車両後端側に配置されたミリ波レーダ３は、車両前方側に位置するフード４上の所定領域５内に存在する物体の表面を検出する。もちろん、ミリ波レーダ３は、フード４上の所定の検知領域５内に存在する物体の表面を検出することができる限り、車両１の前部のグリル上部及びフード４の車両後端側の他に配置してもよい。

また、ミリ波レーダ３の他に、赤外線センサなどを用いてもよい。

（２．２）また、フード４上の所定の検知領域５内に存在する物体の表面を検出するためのセンサとしては、ミリ波レーダ３や赤外線センサの他に以下に説明する距離センサを用いてもよい。

距離センサ１０３については、図８〜図１０を参照して説明する。図８は、距離センサ１０３の配置などを説明する図である。図９は、車両１が歩行者２に衝突した場合における傾き角度算出部１１及び歩行者衝突検知部１２による処理について説明する図である。図１０は、車両１が二段重ねの木箱６に衝突した場合における傾き角度算出部１１及び歩行者衝突検知部１２による処理について説明する図である。

図８に示すように、距離センサ１０３は、例えば、フード４の車両後端側に複数（例えば８個）配置する。そして、それぞれの距離センサ１０３が検出することができる方向が、少しずつ異なるようにしている。具体的には、第１番目の距離センサ１０３がフード４から最も離れた方向（最も傾斜した方向）を検出するようにし、第８番目の距離センサ１０３がフード４に最も近接する方向（ほぼ水平方向）を検出するようにする。これらの距離センサ１０３は、検知領域５内に物体が存在する場合に、距離センサ１０３の配置位置から物体の表面までの距離を検出することができるセンサである。

そして、車両１が歩行者２に衝突した場合には、図９（ａ）に示すように、歩行者２の表面が時間経過につれて２ａ、２ｂの順に移動する。このときの経過時間に対するそれぞれの距離センサ１０３の出力値は、図９（ｂ）のようになる。ここで、図９（ｂ）において、最も下方側の実線が第１番目の距離センサ１０３の出力値を示し、最も上方側の実線が第８番目の距離センサ１０３の出力値を示す。

そして、図９（ｂ）に示すように、時間経過につれて、第１番目の距離センサ１０３の出力値は、第８番目の距離センサ１０３の出力値に比べて、急激に小さくなっている。つまり、それぞれの距離センサ１０３の出力値の差が、時間経過につれて増大している。このように、それぞれの距離センサ１０３の出力値の差が時間経過につれて増大している場合には、距離センサ１０３の検知領域５に侵入した物体が時間経過につれて徐々にフード４に近接する側に傾いているということになる。さらには、それぞれの距離センサ１０３の出力値の差が時間経過につれて増大している場合には、検知領域５内に侵入した物体の傾き角度が時間経過につれて徐々に小さくなっていることになる。つまり、それぞれの距離センサ１０３の出力値が、検知領域５内に存在する物体の傾き角度に相当する情報となる。

この場合、傾き角度算出部１１は、まず、それぞれの距離センサ１０３の出力値を入力し、その情報を歩行者衝突検知部１２へ出力する。すなわち、傾き角度算出部１１は、検知領域５内に存在する物体の傾き角度に相当する情報を歩行者衝突検知部１２へ出力する。続いて、歩行者衝突検知部１２は、入力したそれぞれの距離センサ１０３の出力値の差が時間経過につれて増大しているか否かを判定する。そして、図９の場合には、それぞれの距離センサ１０３の出力値の差が時間経過につれて増大しているので、歩行者衝突検知部１２は、車両１が歩行者２に衝突したと判定する。

一方、車両１が二段重ねの木箱６に衝突した場合には、図１０（ａ）に示すように、木箱６の上段側６ｂの表面が時間経過につれて６ｃ、６ｄの順に移動する。このときの経過時間に対するそれぞれの距離センサ１０３の出力値は、図１０（ｂ）のようになる。ここで、図１０（ｂ）において、最も上方側の実線が第１番目の距離センサ１０３の出力値を示し、最も下方側の実線が第８番目の距離センサ１０３の出力値を示す。

そして、図１０（ｂ）に示すように、第１番目〜第８番目の全ての距離センサ１０３の出力値の傾きは、ほぼ一定となっている。つまり、それぞれの距離センサ１０３の出力値の差が、時間経過につれてほとんど変化していない。このように、それぞれの距離センサ１０３の出力値の差が時間経過につれてほとんど変化していない場合には、距離センサ１０３の検知領域６に侵入した物体の傾き角度が時間経過につれて変化していないということになる。

この場合、傾き角度算出部１１は、まず、それぞれの距離センサ１０３の出力値を入力し、その情報を歩行者衝突検知部１２へ出力する。すなわち、傾き角度算出部１１は、検知領域５内に存在する物体の傾き角度に相当する情報を歩行者衝突検知部１２へ出力する。続いて、歩行者衝突検知部１２は、入力したそれぞれの距離センサ１０３の出力値の差が時間経過につれて増大しているか否かを判定する。そして、図１０の場合には、それぞれの距離センサ１０３の出力値の差が時間経過につれてほとんど変化していないので、歩行者衝突検知部１２は、車両１が歩行者２に衝突していないと判定する。

なお、当該実施形態においては、距離センサ１０３を複数配置したが、１つでもよい。この場合、距離センサ１０３により検出する方向を逐次変化させるようにする必要がある。すなわち、距離センサ１０３により検出する方向を図８における第１番目の方向と第８番目の方向との間を往復移動するようにする。これにより、上記の場合と同様に処理することができる。もちろん、距離センサ１０３は、１つに限られるものではなく、複数とした上で、検出する方向を逐次変化させるようにしてもよい。

（３）第２実施形態
（３．１）第２実施形態の構成
次に、第２実施形態の車両用歩行者保護装置の構成について図１１を参照して説明する。図１１は、第２実施形態の車両用歩行者保護装置のブロック図を示す。図１１に示すように、第２実施形態の車両用歩行者保護装置は、ミリ波レーダ３と、傾き角度算出部１１と、傾き角速度算出部２１と、物体幅算出部２２と、歩行者衝突検知部２３と、制御部１３と、歩行者保護デバイス１４とから構成される。ここで、上記第１実施形態の車両用歩行者保護装置と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。

傾き角速度算出部２１は、傾き角度算出部１１から検知領域５に侵入した物体の傾き角度αを入力する。そして、傾き角速度算出部２１は、当該物体の傾き角速度ｄα／ｄｔを算出する。物体幅算出部２２は、ミリ波レーダ３により検知された物体の表面の位置情報を入力する。そして、物体幅算出部２２は、当該物体の車両左右方向幅Ｈを算出する。

歩行者衝突検知部２３は、傾き角度算出部１１により算出された物体の傾き角度αを逐次入力する。そして、逐次入力された物体の傾き角度αが徐々に小さくなっているか否かを判定する。さらに、歩行者衝突検知部２３は、傾き角速度算出部２１により算出された物体の傾き角速度ｄα／ｄｔを入力する。そして、入力された物体の傾き角速度ｄα／ｄｔが予め記憶された所定範囲内に含まれるか否かを判定する。ここで、当該所定範囲の下限値はαｔｈ１であり、当該所定範囲の上限値はαｔｈ２である。さらに、歩行者衝突検知部２３は、物体幅算出部２２により算出された物体の車両左右方向幅Ｈを入力する。そして、入力された物体の車両左右方向幅Ｈが、予め記憶された所定範囲内に含まれるか否かを判定する。ここで、当該所定範囲の下限値はＨｔｈ１であり、当該所定範囲の上限値はＨｔｈ２である。

そして、歩行者衝突検知部２３は、物体の傾き角度αが徐々に小さくなっており、且つ、物体の傾き角速度ｄα／ｄｔが所定範囲内に含まれており、且つ、物体の車両左右方向幅Ｈが所定範囲内に含まれている場合に、ミリ波レーダ３の検知領域５に侵入した物体が歩行者２であると判定する。一方、歩行者衝突検知部２３は、物体の傾き角度αが徐々に小さくなっていないか、物体の傾き角速度ｄα／ｄｔが所定範囲内に含まれていないか、若しくは、物体の車両左右方向幅Ｈが所定範囲内に含まれていない場合に、ミリ波レーダ３の検知領域５に侵入した物体が歩行者２でないと判定する。

歩行者衝突検知部２３により車両１が歩行者２に衝突したと判定された場合には、制御部１３により歩行者保護デバイス１４が作動する。

（３．２）第２実施形態の処理・動作
次に、第２実施形態の車両用歩行者保護装置の処理・動作について図１２のフローチャートを参照して説明する。図１２は、第２実施形態の車両用歩行者保護装置の処理・動作を示すフローチャートである。

図１２に示すように、まず、傾き角度算出部１１が、ミリ波レーダ３により検知された検知領域５に侵入した物体の位置情報を入力する（ステップＳ１１）。続いて、傾き角度算出部１１は、入力された物体の位置情報に基づき、物体の傾き角度αを算出する（ステップＳ１２）。続いて、歩行者衝突検知部２３にて、物体の傾き角度αが徐々に小さくなっているか否かの判定を行う（ステップＳ１３）。そして、物体の傾き角度αが徐々に小さくなっていないと判定された場合には（ステップＳ１３：Ｎｏ）、制御部１３は歩行者保護デバイス１４を作動させることなく処理を終了する。

一方、物体の傾き角度αが徐々に小さくなっていると判定された場合には（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、傾き角速度算出部２１にて物体の傾き角速度ｄα／ｄｔを算出する（ステップＳ１４）。続いて、歩行者衝突検知部２３にて、物体の傾き角速度ｄα／ｄｔが、下限値αｔｈ１より大きく、且つ、上限値αｔｈ２より小さい範囲に含まれるか否かを判定する（ステップＳ１５）。そして、物体の傾き角速度ｄα／ｄｔが所定範囲内に含まれない場合には（ステップＳ１５：Ｎｏ）、制御部１３は歩行者保護デバイス１４を作動させることなく処理を終了する。

一方、物体の傾き角速度ｄα／ｄｔが所定範囲内に含まれる場合には（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、物体幅算出部２２にて物体の車両左右方向幅Ｈを算出する（ステップＳ１６）。続いて、歩行者衝突検知部２３にて、物体の車両左右方向幅Ｈが、下限値Ｈｔｈ１より大きく、且つ、上限値Ｈｔｈ２より小さい範囲に含まれるか否かを判定する（ステップＳ１７）。そして、物体の車両左右方向幅Ｈが所定範囲内に含まれない場合には（ステップＳ１７：Ｎｏ）、制御部１３は歩行者保護デバイス１４を作動させることなく処理を終了する。

一方、物体の車両左右方向幅Ｈが所定範囲内に含まれる場合には（ステップＳ１７：Ｙｅｓ）、制御部１３により歩行者保護デバイス１４を作動させる（ステップＳ１８）。つまり、物体の傾き角度αが徐々に小さくなっており、且つ、物体の傾き角速度ｄα／ｄｔが所定範囲内に含まれ、且つ、物体の車両左右方向幅Ｈが所定範囲内に含まれる場合に、歩行者保護デバイス１４が作動する。

ここで、車両１が歩行者２に衝突した場合には、当該歩行者２は徐々にフード４に近接する側に倒れ込んでいく。このときの歩行者２の倒れ込む速度、すなわち歩行者２の傾き角速度ｄα／ｄｔは、所定の範囲内に収まるようになる。つまり、当該歩行者２の傾き角速度ｄα／ｄｔは、車両１が歩行者２以外の物に衝突した場合における当該物の傾き角速度ｄα／ｄｔとは区別ができる範囲に含まれることになる。そこで、物体の傾き角速度ｄα／ｄｔが、所定範囲（αｔｈ１より大きく、αｔｈ２より小さい範囲）内に含まれる場合には、物体の傾き角速度によっては車両１が歩行者２に衝突したと判定することができる。なお、当該所定範囲は、実験などにより予め決定しておく。

また、歩行者２の車両左右方向幅Ｈとは、人体の幅であるので、所定範囲に収まる。一方、例えば、建物などの車両左右方向幅Ｈは、人体の幅よりも遥かに大きな幅となる。つまり、歩行者２の車両左右方向幅Ｈは、建物などの車両左右方向幅Ｈとは区別ができる範囲に含まれることになる。そこで、物体の車両左右方向幅Ｈが、所定範囲（Ｈｔｈ１より大きく、Ｈｔｈ２より小さい範囲）内に含まれる場合には、物体の車両左右方向幅Ｈによっては車両１が歩行者２に衝突したと判定するとしている。

このように、物体の傾き角度αと、物体の傾き角速度ｄα／ｄｔと、物体の車両左右方向幅Ｈとのそれぞれの情報に基づく衝突判定を重畳することで、より高精度に歩行者２への衝突か否かを判定することができる。

なお、上記第２実施形態の車両用歩行者保護装置において、歩行者衝突の判定の際に、物体の傾き角度αと、物体の傾き角速度ｄα／ｄｔと、物体の車両左右方向幅Ｈとを重畳するようにしたが、これに限られるものではない。例えば、物体の傾き角度α及び物体の傾き角速度ｄα／ｄｔのみを用いてもよいし、物体の傾き角度α及び物体の車両左右方向幅Ｈのみを用いてもよい。ただし、歩行者衝突の判定に際して重畳する情報が多いほどより高精度に判定することができる。

（４）第３実施形態
（４．１）第３実施形態の構成
次に、第３実施形態の車両用歩行者保護装置の構成について図１３及び図１４を参照して説明する。図１３は、第３実施形態の車両用歩行者保護装置のブロック図を示す。図１４は、荷重センサ３１の配置を示す図である。

図１３に示すように、第３実施形態の車両用歩行者保護装置は、ミリ波レーダ３と、荷重センサ３１と、傾き角度算出部１１と、傾き角速度算出部２１と、物体幅算出部２２と、歩行者衝突検知部３２と、制御部１３と、歩行者保護デバイス１４とから構成される。ここで、上記第１実施形態及び第２実施形態の車両用歩行者保護装置と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。

荷重センサ３１は、図１４に示すように、車両１のバンパ前面に配置して、車両１が衝突した物体との衝突力Ｆを検知することができる。

歩行者衝突検知部３２は、傾き角度算出部１１により算出された物体の傾き角度αを逐次入力する。そして、逐次入力された物体の傾き角度αが徐々に小さくなっているか否かを判定する。さらに、歩行者衝突検知部３２は、傾き角速度算出部２１により算出された物体の傾き角速度ｄα／ｄｔを入力する。そして、入力された物体の傾き角速度ｄα／ｄｔが予め記憶された所定範囲内に含まれるか否かを判定する。ここで、当該所定範囲の下限値はαｔｈ１であり、当該所定範囲の上限値はαｔｈ２である。さらに、歩行者衝突検知部３２は、物体幅算出部２２により算出された物体の車両左右方向幅Ｈを入力する。そして、入力された物体の車両左右方向幅Ｈが、予め記憶された所定範囲内に含まれるか否かを判定する。ここで、当該所定範囲の下限値はＨｔｈ１であり、当該所定範囲の上限値はＨｔｈ２である。さらに、歩行者衝突検知部３２は、荷重センサ３１から衝突の際に発生する衝突力Ｆを入力する。そして、当該衝突力Ｆが予め記憶された所定範囲内に含まれるか否かを判定する。

そして、歩行者衝突検知部３２は、物体の傾き角度αが徐々に小さくなっており、且つ、物体の傾き角速度ｄα／ｄｔが所定範囲内に含まれており、且つ、物体の車両左右方向幅Ｈが所定範囲内に含まれており、且つ、衝突力Ｆが所定範囲内に含まれている場合に、ミリ波レーダ３の検知領域５に侵入した物体が歩行者２であると判定する。一方、歩行者衝突検知部３２は、物体の傾き角度αが徐々に小さくなっていないか、物体の傾き角速度ｄα／ｄｔが所定範囲内に含まれていないか、物体の車両左右方向幅Ｈが所定範囲内に含まれていないか、若しくは、衝突力Ｆが所定範囲内に含まれていない場合に、ミリ波レーダ３の検知領域５に侵入した物体が歩行者２でないと判定する。

そして、歩行者衝突検知部３２により車両１が歩行者２に衝突したと判定された場合には、制御部１３により歩行者保護デバイス１４が作動する。

（４．２）第３実施形態の処理・動作
次に、第３実施形態の車両用歩行者保護装置の処理・動作について図１５のフローチャートを参照して説明する。図１５は、第３実施形態の車両用歩行者保護装置の処理・動作を示すフローチャートである。

図１５に示すように、まず、傾き角度算出部１１が、ミリ波レーダ３により検知された検知領域５に侵入した物体の位置情報を入力する（ステップＳ２１）。続いて、傾き角度算出部１１は、入力された物体の位置情報に基づき、物体の傾き角度αを算出する（ステップＳ２２）。続いて、歩行者衝突検知部３２にて、物体の傾き角度αが徐々に小さくなっているか否かの判定を行う（ステップＳ２３）。そして、物体の傾き角度αが徐々に小さくなっていないと判定された場合には（ステップＳ２３：Ｎｏ）、制御部１３は歩行者保護デバイス１４を作動させることなく処理を終了する。

一方、物体の傾き角度αが徐々に小さくなっていると判定された場合には（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）、傾き角速度算出部２１にて物体の傾き角速度ｄα／ｄｔを算出する（ステップＳ２４）。続いて、歩行者衝突検知部３２にて、物体の傾き角速度ｄα／ｄｔが、下限値αｔｈ１より大きく、且つ、上限値αｔｈ２より小さい範囲に含まれるか否かを判定する（ステップＳ２５）。そして、物体の傾き角速度ｄα／ｄｔが所定範囲内に含まれない場合には（ステップＳ２５：Ｎｏ）、制御部１３は歩行者保護デバイス１４を作動させることなく処理を終了する。

一方、物体の傾き角速度ｄα／ｄｔが所定範囲内に含まれる場合には（ステップＳ２５：Ｙｅｓ）、物体幅算出部２２にて物体の車両左右方向幅Ｈを算出する（ステップＳ２６）。続いて、歩行者衝突検知部３２にて、物体の車両左右方向幅Ｈが、下限値Ｈｔｈ１より大きく、且つ、上限値Ｈｔｈ２より小さい範囲に含まれるか否かを判定する（ステップＳ２７）。そして、物体の車両左右方向幅Ｈが所定範囲内に含まれない場合には（ステップＳ２７：Ｎｏ）、制御部１３は歩行者保護デバイス１４を作動させることなく処理を終了する。

一方、物体の車両左右方向幅Ｈが所定範囲内に含まれる場合には（ステップＳ２７：Ｙｅｓ）、歩行者衝突検知部３２が、荷重センサ３１により検知した衝突力Ｆを入力する（ステップＳ２８）。続いて、歩行者衝突検知部３２にて、衝突力Ｆが、下限値Ｆｔｈ１より大きく、且つ、上限値Ｆｔｈ２より小さい範囲に含まれるか否かを判定する（ステップＳ２９）。そして、衝突力Ｆが所定範囲内に含まれない場合には（ステップＳ２９：Ｎｏ）、制御部１３は歩行者保護デバイス１４を作動させることなく処理を終了する。

一方、衝突力Ｆが所定範囲内に含まれる場合には（ステップＳ２９：Ｙｅｓ）、制御部１３により歩行者保護デバイス１４を作動させる（ステップＳ３０）。つまり、物体の傾き角度αが徐々に小さくなっており、且つ、物体の傾き角速度ｄα／ｄｔが所定範囲内に含まれ、且つ、物体の車両左右方向幅Ｈが所定範囲内に含まれており、且つ、衝突力Ｆが所定範囲内に含まれている場合に、歩行者保護デバイス１４が作動する。

ここで、車両１が歩行者２に衝突した場合における衝突力Ｆは、所定の範囲内に収まるようになる。つまり、歩行者２による衝突力Ｆは、車両１が歩行者２以外の物に衝突した場合における当該物による衝突力Ｆとは区別ができる範囲に含まれることになる。そこで、衝突力Ｆが、所定範囲（Ｆｔｈ１より大きく、Ｆｔｈ２より小さい範囲）内に含まれる場合には、衝突力Ｆによっては車両１が歩行者２に衝突したと判定することができる。なお、ここでは衝突力Ｆの最大値がある一定の範囲に含まれるときに歩行者衝突と判定したが、他にも衝突力Ｆを積分し衝突速度で割算することで得られる衝突物体の有効質量を用いることで判定精度を向上させることが可能である。

このように、物体の傾き角度αと、物体の傾き角速度ｄα／ｄｔと、物体の車両左右方向幅Ｈと、衝突力Ｆとのそれぞれの情報に基づく衝突判定を重畳することで、より高精度に歩行者２への衝突か否かを判定することができる。

なお、上記第３実施形態の車両用歩行者保護装置において、歩行者衝突の判定の際に、物体の傾き角度αと、物体の傾き角速度ｄα／ｄｔと、物体の車両左右方向幅Ｈとを重畳するようにしたが、これに限られるものではない。例えば、物体の傾き角度α及び衝突力Ｆのみを用いてもよいし、物体の傾き角度α、物体の傾き角速度ｄα／ｄｔ及び衝突力Ｆのみを用いてもよいし、物体の傾き角度α、物体の車両左右方向幅Ｈ及び衝突力Ｆのみを用いてもよい。ただし、歩行者衝突の判定に際して重畳する情報が多いほどより高精度に判定することができる。

また、荷重センサ３１に換えて、タッチセンサや加速度センサなどを用いてもよい。タッチセンサや加速度センサの場合であっても、車両１が物体に衝突したことにより衝突力を検知することができる。

車両１が歩行者２に衝突した場合を時間経過につれて変化する状態を示す図である。 ミリ波レーダ３の検知領域５における歩行者２の表面の時間経過の状態を示す図である。 車両１が木箱６の下段側６ａに衝突した場合を時間経過につれて変化する状態を示す図である。 ミリ波レーダ３の検知領域５における木箱６の上段側６ｂの表面の時間経過の状態を示す図である。 第１実施形態の車両用歩行者保護装置のブロック図である。 第１実施形態の車両用歩行者保護装置の処理・動作を示すフローチャートである。 ミリ波レーダ３の他の配置例を説明する図である。 距離センサ１０３の配置などを説明する図である。 車両１が歩行者２に衝突した場合における傾き角度算出部１１及び歩行者衝突検知部１２による処理について説明する図である。 車両１が二段重ねの木箱６に衝突した場合における傾き角度算出部１１及び歩行者衝突検知部１２による処理について説明する図である。 第２実施形態の車両用歩行者保護装置のブロック図である。 第２実施形態の車両用歩行者保護装置の処理・動作を示すフローチャートである。 第３実施形態の車両用歩行者保護装置のブロック図である。 荷重センサ３１の配置を示す図である。 第３実施形態の車両用歩行者保護装置の処理・動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１：車両、 ２：歩行者、
３：ミリ波レーダ（傾き角度変化検知手段、角速度検知手段、物体幅検知手段）、
４：フード、 ５：検知領域、 ６：木箱、
１１：傾き角度算出部（傾き角度変化検知手段、角速度検知手段）、
１２、２３、３２：歩行者衝突検知部（傾き角度変化検知手段、歩行者衝突検知手段）、
１３：制御部（制御手段）、 １４：歩行者保護デバイス、
２１：傾き角速度算出部（角速度検知手段）、 ２２：物体幅算出部（物体幅検知手段）、
３１：荷重センサ（衝突力検知手段）、 １０３：距離センサ

Claims (7)

1. 車両のフードに搭載され、当該車両が歩行者へ衝突した場合に当該歩行者を保護するための歩行者保護デバイスと、
   検知領域を走査することで前記検知領域内に存在する物体の表面を検知するセンサと、
   前記センサにより検知した前記物体の表面における地面に対する傾き角度の変化を検知する傾き角度変化検知手段と、
   前記傾き角度変化検知手段により検知された前記物体の表面の前記傾き角度が時間経過につれて前記物体の表面が前記フードに近接する側に変化する場合に、前記車両による前記歩行者への衝突を検知する歩行者衝突検知手段と、
   前記歩行者衝突検知手段により前記車両による前記歩行者への衝突を検知した場合に前記歩行者保護デバイスを作動させる制御手段と、
   を備えることを特徴とする車両用歩行者保護装置。
2. 前記センサは、前記フード上の所定の前記検知領域を走査することで前記検知領域内に存在する前記物体の表面を検知する請求項１記載の車両用歩行者保護装置。
3. 前記歩行者衝突検知手段は、前記物体の表面の前記傾き角度が時間経過につれて徐々に小さくなっている場合に前記車両が前記歩行者へ衝突したと検知する請求項１又は２に記載の車両用歩行者保護装置。
4. 前記センサは、ミリ波レーダであり、
   前記角度変化検知手段は、前記ミリ波レーダにより走査することで検知された前記検知領域における前記物体の表面の位置情報に基づいて前記検知領域内に存在する前記物体の表面における地面に対する前記傾き角度の変化を検知する請求項１〜３の何れか一項に記載の車両用歩行者保護装置。
5. 前記角度変化検知手段により検知された前記物体の表面の傾き角度の角速度を検知する傾き角速度検知手段をさらに備え、
   前記歩行者衝突検知手段は、前記傾き角度変化検知手段により検知された前記物体の表面の前記傾き角度が時間経過につれて前記物体の表面が前記フードに近接する側に変化する場合であって、前記傾き角速度検知手段により検知された前記物体の表面の前記傾き角速度が予め記憶された所定範囲内に含まれる場合に、前記車両による前記歩行者への衝突を検知する請求項１〜４の何れか一項に記載の車両用歩行者保護装置。
6. 前記センサにより検知した前記物体の表面における前記物体の車両左右方向幅を検知する物体幅検知手段をさらに備え、
   前記歩行者衝突検知手段は、前記傾き角度変化検知手段により検知された前記物体の表面の前記傾き角度が時間経過につれて前記物体の表面が前記フードに近接する側に変化する場合であって、前記物体幅検知手段により検知された前記物体の車両左右方向幅が予め記憶された所定範囲内に含まれる場合に、前記車両による前記歩行者への衝突を検知する請求項１〜５の何れか一項に記載の車両用歩行者保護装置。
7. 前記車両の前部に配置され前記物体の前記車両への衝突力を検知する衝突力検知手段をさらに備え、
   前記歩行者衝突検知手段は、前記傾き角度変化検知手段により検知された前記物体の表面の前記傾き角度が時間経過につれて前記物体の表面が前記フードに近接する側に変化する場合であって、前記衝突力検知手段により検知された前記衝突力が予め記憶された所定範囲内に含まれる場合に、前記車両による前記歩行者への衝突を検知する請求項１〜６の何れか一項に記載の車両用歩行者保護装置。

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