JP5447108B2

JP5447108B2 - 保護制御装置

Info

Publication number: JP5447108B2
Application number: JP2010086967A
Authority: JP
Inventors: 知三夫林; 義勝木佐貫
Original assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 2010-04-05
Filing date: 2010-04-05
Publication date: 2014-03-19
Anticipated expiration: 2030-04-05
Also published as: JP2011218857A

Description

本発明は、保護制御装置に係り、特に、車両と歩行者又は二輪車とが衝突する際に、歩行者又は二輪車の乗員を保護するように制御する保護制御装置に関する。

従来より、歩行者や自転車・二輪車乗員の保護に関連した技術として、車両の外面にエアバッグを展開することにより衝突緩和を図る技術が知られている（特許文献１）。また、二輪車の前部に衝撃吸収体を配設して二輪車が構造体へ衝突した際の車体衝突挙動を制御しようとする技術が知られている（特許文献２）。更に、衝突時の衝撃吸収特性を車両の車幅方向で均一化することにより歩行者や自転車・二輪車乗員の保護性能向上を図ろうとする技術が知られている（特許文献３）。

また、エアバッグが展開した際にエアバッグを車体面に沿って隙間なく展開させることが困難であるとの課題に対して、つまみ部をエアバッグに配設することにより、エアバッグを車体面に沿って展開できるようにした技術が知られている（特許文献４）。

また、二輪車などが構造体に衝突した際に、二輪車に生じるピッチング（前のめり）現象を二輪車前部に配設した衝撃吸収構造によって抑制することにより乗員保護がなされる技術が知られている（特許文献５）。

また、歩行者や自転車・二輪車の衝突が車両幅方向の広い範囲で生じることから、幅方向に対して均一の衝撃緩和特性を得ることにより保護性能の向上を図る技術が記載されている（特許文献６）。

特開２００３−１１７５４号公報特開２００２−２６４８６９号公報特開２００９−２９２９６号公報特開２００３−１１７５４号公報特開２００２−２６４８６９号公報特開２００９−２９２９６号公報

本発明者が歩行者や自転車・二輪車の事故データを分析した結果、歩行者や自転車・二輪車乗員の被害状況が、種々の衝突要因の影響を複合して受けていることが明らかになった。更に、計算モデルを用いた検討などを行った結果、被害の軽減を目指せる衝突要因があることが明らかになった。例えば、衝突の高さによって、衝突被害が変化することがわかった。

しかし、従来技術において、衝突の高さを変更するにあたっては、衝突状況に関する多くの情報を取得する必要があり、また、衝突前に衝突の高さを変更する必要があるため、変更される衝突高さは、事前に予測した衝突要因による限定的なものになり、衝突の高さを変化させるのは容易ではない、という問題がある。

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、簡易な制御構成で、安定して、衝突被害を軽減させることができる保護制御装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために本発明に係る保護制御装置は、車両に対する歩行者または乗員が乗車した二輪車の相対位置を検出する相対位置検出手段と、車両の移動方向及び速度を検出する方向速度検出手段と、前記歩行者又は前記乗員の重心の高さを推定する重心推定手段と、接触部分が車体前部に配置され、かつ、前記接触部分の高さを制御可能な接触手段と、前記相対位置検出手段で検出された相対位置を示す相対位置情報と前記方向速度検出手段で検出された車両の移動方向及び速度を示す情報とに基づいて、歩行者または前記二輪車と衝突するか否かを判定する衝突判定手段と、前記衝突判定手段によって衝突すると判定された場合、前記重心推定手段によって推定された重心の高さに対して、前記車両と前記歩行者または前記二輪車との衝突位置と対称となる高さで、前記接触手段の接触部分が、前記歩行者又は前記乗員と接触するように前記接触手段を制御する制御手段と、を含んで構成されている。

本発明によれば、相対位置検出手段によって、車両に対する歩行者または乗員が乗車した二輪車の相対位置を検出する。方向速度検出手段によって、車両の移動方向及び速度を検出する。重心推定手段によって、歩行者又は乗員の重心の高さを推定する。

また、衝突判定手段によって、相対位置検出手段で検出された相対位置を示す相対位置情報と方向速度検出手段で検出された車両の移動方向及び速度を示す情報とに基づいて、歩行者または前記二輪車と衝突するか否かを判定する。そして、制御手段によって、衝突判定手段によって衝突すると判定された場合、重心推定手段によって推定された重心の高さに対して、車両と歩行者または二輪車との衝突位置の高さと対称となる高さで、接触手段の接触部分が、歩行者又は乗員と接触するように接触手段を制御する。

このように、推定された重心の高さに対して、衝突位置の高さと対称となる高さで、接触手段の接触部分が歩行者又は乗員と接触するように接触手段を制御することにより、簡易な制御構成で、安定して、衝突被害を軽減させることができる。

なお、上記の二輪車には、自転車も含まれる。

本発明に係る接触手段は、接触部分を備えると共に車体前部に収納されたエアバッグ袋体と、エアバッグ袋体を展開させるインフレータとを備え、制御手段は、衝突判定手段によって衝突すると判定された場合、重心推定手段によって推定された重心の高さに対して、車両と歩行者または二輪車との衝突位置の高さと対称となる高さで、展開されたエアバッグ袋体の接触部分が、歩行者又は乗員と接触するように、インフレータを制御するようにすることができる。これによって、エアバッグ袋体が展開することにより、歩行者又は乗員が跳ね上げられたり、押し倒されたりすることを防止すると共に、衝突時の衝撃を緩和することができる。

本発明に係る接触手段は、接触部分を備えると共に車体前部の車体面に設けられ、かつ、弾性変形する板状部材と、板状部材の接触部分を跳ね上げ、又は押し上げる駆動手段とを備え、制御手段は、衝突判定手段によって衝突すると判定された場合、重心推定手段によって推定された重心の高さに対して、車両と歩行者または二輪車との衝突位置の高さと対称となる高さで、跳ね上げられ、又は押し上げられた板状部材の接触部分が、歩行者又は乗員と接触するように、駆動手段を制御するようにすることができる。これによって、板状部材が押し上げられることにより、歩行者又は乗員が跳ね上げられたり、押し倒されたりすることを防止すると共に、衝突時の衝撃を緩和することができる。

上記の重心推定手段は、車両の前方を撮像する撮像手段によって撮像された画像、又は周囲に対してレーザを走査してレーザが照射された位置までの距離を計測するレーザレーダによる計測結果に基づいて、歩行者、乗員、又は二輪車の高さを推定し、推定した歩行者、乗員、又は二輪車の高さに基づいて、重心の高さを推定するようにすることができる。

以上説明したように、本発明の保護制御装置によれば、推定された重心の高さに対して、衝突位置の高さと対称となる高さで、接触手段の接触部分が歩行者又は乗員と接触するように接触手段を制御することにより、簡易な制御構成で、安定して、衝突被害を軽減させることができる、という効果が得られる。

第１の実施の形態の歩行者乗員保護制御装置を示すブロック図である。第１の実施の形態の歩行者乗員保護制御装置の制御装置を示すブロック図である。衝突高さと衝突速度との関係を示すグラフである。計算モデルを示す図である。衝突高さに応じた乗員の状況を示す図である。衝突高さと頭部衝突速度との関係を示す図である。（Ａ）衝突高さが高い場合と低い場合とを示す図、及び（Ｂ）重心の高さに対して、衝突高さと対称となる高さで、乗員とエアバッグとを接触させる様子を示す図である。保護装置の構成を示す側面図である。サブエアバッグの展開した状態を示す斜視図である。（Ａ）サブエアバッグの３つの室を展開した状態を示す側面図、（Ｂ）サブエアバッグの２つの室を展開した状態を示す側面図、及び（Ｃ）サブエアバッグの１つの室を展開した状態を示す側面図である。メインエアバッグ及びサブエアバッグが車体前部に収納された状態を示す側面図である。保護装置の展開した状態を示す上面図である。保護装置の展開した状態を示す正面図である。本実施の形態の歩行者乗員保護制御装置における衝突対象保護制御処理ルーチンを示す流れ図である。重心の高さに対して、衝突高さと対称となる高さで、乗員とエアバッグとを接触させるように保護装置を展開した様子を示す図である。メインエアバッグ及びサブエアバッグが車体前部に収納された状態を示す側面図である。メインエアバッグ及びサブエアバッグが収納された状態を示す拡大図である。第２の実施の形態の保護装置の構成を示す側面図である。第２の実施の形態の保護装置の構成を示す拡大図である。第２の実施の形態の保護装置の構成を示す上面図である。他の例の保護装置の構成を示す側面図である。他の例の保護装置の構成を示す拡大図である。他の例の保護装置の構成を示す上面図である。他の例の保護装置の構成を示す正面図である。

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。

第１の本実施の形態は本発明の保護制御装置を歩行者乗員保護制御装置に適用したものである。図１に示すように、歩行者乗員保護制御装置には、自車両の走行状態を検出する手段として車両に搭載されたセンサ群、外部環境状態を検出する手段として車両に搭載されたセンサ群、及びこれらのセンサ群からの検出データに基づいて、自車両に搭載された保護装置４０を制御する制御装置２４が設けられている。なお、保護装置４０が、接触手段の一例である。

自車両の走行状態を検出するセンサ群としては、車速を検出する車速センサ１０、ヨーレートを検出するヨーレートセンサ１２、及び操舵角を検出する操舵角センサ１４が設けられている。なお、車両のピッチ角度を検出するセンサや、乗員の乗車を検出するセンサを更に設けていても良い。

また、外部環境状態を検出するセンサ群としては、自車両の前方及び側方を撮影するカメラ１８、及び自車両の前方の障害物を検出するレーザレーダ２０が設けられている。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。このレーザレーダは、上記の車両前方を検出するレーザレーダに加えて、車両側方及び車両後方を検出するレーザレーダを設けるようにしても良い。

カメラ１８は、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た前方カメラ、及び車両の側方を撮影するようにドアミラーに取り付けられた側方カメラで構成されている。前方カメラ及び側方カメラは、小型のＣＣＤカメラまたはＣＭＯＳカメラで構成され、自車両の前方及び側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、マイクロコンピュータ等で構成された制御装置２４に入力される。なお、カメラとして、前方カメラ及び側方カメラに加えて、前方赤外線カメラ、または前方赤外線カメラ及び後方赤外線カメラ、または前方赤外線カメラ、側方赤外線カメラ及び後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、歩行者や自転車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や自転車を確実に検出することができる。

レーザレーダ２０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２０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、自車両から前方の障害物までの距離及び障害物の存在方向を検出することができる。レーザレーダ２０で検出された障害物までの距離及び障害物の存在方向を示すデータは制御装置２４に入力される。

制御装置２４は、ＣＰＵと、ＲＡＭと、後述する衝突対象保護制御処理ルーチンを実行するためのプログラムを記憶したＲＯＭとを備え、機能的には次に示すように構成されている。図２に示すように、制御装置２４は、車速センサ１０、ヨーレートセンサ１２、及び操舵角センサ１４の各々から自車両の走行状態を示す情報を取得する情報取得部３０と、カメラ１８から前方画像や側方画像を取得すると共にレーザレーダ２０による検出結果を取得する画像取得部３２と、前方又は側方に存在する障害物と衝突する危険度を算出し、衝突するか否かを判定する衝突判定部３４と、カメラ１８から取得した前方画像又は側方画像に基づいて、衝突すると判定された障害物の種別を認識すると共に、障害物の重心の高さを推定する衝突対象認識部３６と、推定された重心の高さに基づいて、保護装置４０を制御する制御部３８とを備えている。

衝突判定部３４は、カメラ１８から取得した前方画像又は側方画像と、レーザレーダ２０による検出結果とに基づいて、前方又は側方に存在する障害物を検出すると共に、各種センサから取得した自車両の走行状態を示す情報に基づいて、障害物との相対位置及び相対速度を検出する。また、衝突判定部３４は、検出した相対位置及び相対速度に基づいて、衝突する危険度を示す指標として、ＴＴＣ（ｔｉｍｅｔｏｃｏｌｌｉｓｉｏｎ）を算出する。衝突判定部３４は、ＴＴＣが、閾値以下となると、当該障害物と衝突すると判定する。

衝突対象認識部３６は、カメラ１８から取得した前方画像又は側方画像に基づいて、衝突すると判定された障害物の種別（歩行者、二輪車、自転車など）を認識する。なお、レーザレーダ２０で検知された障害物の大きさ、移動方向及び移動速度などを基に、障害物の種別を認識するようにしてもよい。例えば、移動速度が高ければ障害物は自転車あるいは二輪車の可能性が高いと推定でき、幅や高さなどの大きさの情報を合わせて用いることにより、更に推定精度を向上させることが可能となる。

また、衝突対象認識部３６は、カメラ１８から取得した前方画像又は側方画像と、認識した障害物の種別とに基づいて、障害物の重心の高さを推定する。

次に、本実施の形態の原理について説明する。

まず、車両と自転車が衝突した際の衝突高と自転車乗員が車両に衝突する際の速度の関係を図３に示す。図３に示すように、衝突高さによって乗員の衝突速度に違いがある。図３の結果から、仮に衝突高さがＨ３となる車両が自転車と衝突する場合には、衝突高さをＨ１に変更することにより、自転車乗員の衝突速度を低くすることができ、結果として衝突被害軽減につながると考えられる。

なお、上記図３は車両と自転車衝突の例であるが、同様に車両と歩行者の衝突においても、衝突要因が歩行者の車両への衝突速度などに影響を与えることが明らかになった。

次に、図４に示す計算モデルを用いて、衝突時の乗員頭部と車両の衝突状況を確認した。

図５に示すように衝突高さが高くなるに従って、乗員が大きく車両側に跳ね上げられる状況が回避されることがわかる。これは、上記図５の結果に示すように衝突高さが高くなるに従って、腰部の上方への移動が生じないことによる。また、大きく跳ね上げられることが無くなることにより、頭部が車両と衝突する際の衝突速度も図６に示すように低くなる。

よって、衝突高さを高くすることは被害軽減につながる。ただし、乗員の重心である腰部近傍より衝突高さが高くなると、乗員が車両前方にはね飛ばされるようになるため、頭部が路面と衝突するようになる。このため、衝突高さには好適な値があり、これは、概略、乗車時の乗員重心位置（腰部、シート位置）に対して±０．２〜０．３ｍ程度の範囲の値である。

このように、自転車乗員の保護においては、衝突高さを乗員重心位置の高さとすることによって、衝突時に、乗員を（１）車両側へ跳ね上げず、かつ、（２）車両前方へ跳ね飛ばさないようにして、被害軽減を実現することができる。

ここで、衝突高さが図７（Ａ）に示すＰ１の場合は、自転車が車両前方へ跳ね飛ばされ、自転車との拘束が弱い乗員は、慣性によって衝突時の空間にほぼ位置するため、車両側に跳ね上げられることになる。一方、衝突高さがＰ２の場合は、乗員が車両前方に跳ね飛ばされ、自転車が慣性により衝突時の空間にほぼ位置することになる。

乗員を車両側に跳ね上げないために、例えば、図７（Ｂ）のように、Ｐ１の位置において衝突すると共に、Ｐ２の位置においてエアバッグなどによって乗員と接触することが考えられる。このとき、Ｐ１の位置の高さと、Ｐ２の位置の高さとを、乗員重心位置の高さに対して対称にすると、衝突高さを重心位置とした場合と同様の効果が得られる。

そこで、本実施の形態では、制御部３８によって、車両の構造から予め求められる衝突位置の高さと、推定された障害物の重心高さとに基づいて、乗員の重心高さに対して、衝突位置と対称となる高さで、保護装置４０が障害物と接触するように、保護装置４０を制御する。

次に、保護装置４０の構成について説明する。

保護装置４０は、図８に示すように、エアバッグ袋体４８と、エアバッグ袋体４８を展開するためのガスを噴出するガス発生器（インフレータ）５０と、特定のガス発生器５０を所望の噴射圧力及び噴射時間で選択的に動作させるための選択器（図示省略）とを備えており、ガス発生器５０と選択器は信号接続されている。また、選択器は、制御装置２４に信号接続されている。

エアバッグ袋体４８は、ガス発生器５０から噴入されるガスによって膨張展開する。エアバッグ袋体４８は、歩行者などと圧接して衝撃を緩和するメインエアバッグ４８Ａとメインエアバッグ４８Ａの展開角度θを変更するためのサブエアバッグ４８Ｂとから構成されている。サブエアバッグ４８Ｂは図９に示すように三角柱状の形状であり、一面（底面）が車体に接合されており、対向する他の一面（上面）がメインエアバッグ４８Ａに接合されている。サブエアバッグ４８Ｂの内部は、上記図９に示すようにＩ室からＩＩＩ室の３つの部屋に分割されており、底面も３つの領域にわかれている、分割された各室には、個別のインフレータ噴出口が配設されており、各室に気密があることからガス噴入により、個別の室ごとに膨張展開できる。メインエアバッグ４８Ａには、サブエアバッグ４８Ｂに接合されているガス発生器とは異なるガス発生器が接合されており、メインエアバッグ４８Ａはサブエアバッグ４８Ｂとは異なる展開条件で展開膨張がなされる。

図１０（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、サブエアバッグ４８Ｂの３室の展開の有無によって、メインエアバッグ４８Ａの展開状況は、３種の傾き角度θに変更することができる。これにより、図８に示したように各θに応じてメインエアバッグ４８Ａの端部高さ（接触部分の高さ）がＨ１、Ｈ２、Ｈ３となる。

制御装置２４の制御部３８は、選択器を介して、ガスを発生させるガス発生器５０を選択して、展開させるサブエアバッグ４８Ｂを選択し、メインエアバッグ４８Ａの接触部分の高さを制御する。

また、収納時には、図１１に示すように、メインエアバッグ４８Ａ及びサブエアバッグ４８Ｂが折り畳まれて車体前部に収納されている。

また、図１２、図１３に示すように、エアバッグ袋体４８が展開されると、メインエアバッグ４８Ａが車体幅と同様な幅で車両前方に展開され、また、サブエアバッグ４８Ｂが展開され、メインエアバッグ４８Ａの車両前方先端（接触部分）の高さが制御される。

なお、メインエアバッグの形状としては、立方体又は俵状とすることができる。上記では、１つのメインエアバッグを用いた例について説明したが、複数のメインエアバッグを用いるようにしてもよい。

次に、本実施の形態の歩行者乗員保護制御装置の制御装置２４に記憶された衝突対象保護制御処理ルーチンについて図１４を参照して説明する。

まず、ステップ１００において、自車両の走行状態を検出するセンサ群、及びレーザレーダ２０で検出されたデータを取り込み、ステップ１０１において、カメラ１８によって撮像された画像を取得する。

そして、ステップ１０２において、上記ステップ１００で取得した自車両の走行状態に基づいて、自車両の走行方向及び走行速度を検出し、ステップ１０３で、上記ステップ１００で取得したレーザレーダ２０の検出結果及び上記ステップ１０２で取得した画像に基づいて、障害物を検出すると共に、障害物の移動方向及び移動速度を検出する。そして、上記ステップ１０２で検出した自車両の走行方向及び走行速度と、検出した障害物の移動方向及び移動速度とに基づいて、検出された障害物の相対位置及び相対速度を検出する。

そして、ステップ１０４において、上記ステップ１０３で検出した障害物の相対位置及び相対速度に基づいて、検出された障害物の衝突危険度を示す指標として、ＴＴＣを算出する。

ステップ１０６では、上記ステップ１０４で算出されたＴＴＣが、閾値以下であるか否かを判定し、ＴＴＣが、閾値より大きい場合には、衝突する危険性がないと判断して、衝突対象保護制御処理ルーチンを終了する。一方、ＴＴＣが、閾値以下である場合には、衝突する危険性が高いと判断し、ステップ１０８において、上記ステップ１０１で取得した画像や上記ステップ１００で取得したレーザレーダ２０の検出結果に基づいて、上記ステップ１０４で検出された障害物を、衝突対象物として、衝突対象物の種別を認識する。例えば、パターンマッチングなどの画像認識処理技術を用いて、衝突対象物の種別が、歩行者であるか、自転車であるか、又は二輪車であるか認識する。

そして、ステップ１１０では、上記ステップ１０８で認識した衝突対象物の種別、及び上記ステップ１０１で取得した画像や上記ステップ１００で取得したレーザレーダ２０の検出結果に基づいて、衝突対象物の重心の高さを推定する。例えば、衝突対象物が歩行者である場合、撮像画像から身長を計測し、身長を基に重心位置の高さを推定する。また、二輪車の場合は、撮像画像から二輪車のサドル位置を計測し、または撮像画像から二輪車のタイヤ径を計測してサドル高さを推定し、サドル高さに基づいて、乗員の重心位置の高さを推定する。

そして、推定された重心高さに対して、予め求められた衝突位置（例えば、バンパ位置）の高さと対称となる高さで、保護装置４０が衝突対象物と接触するように、保護装置４０を制御して、衝突対象保護制御処理ルーチンを終了する。制御装置２４から、ガス発生器５０に対して、メインエアバッグ４８Ａの展開圧力や展開時刻及びサブエアバッグ４８Ｂの３つの室の展開の有無及び展開時刻などの情報を含むエアバッグ展開信号が出力されて、保護装置４０が制御される。これによって、図１５に示すように、メインエアバッグ４８Ａの車体前方先端の高さが、推定された重心高さに対して、衝突位置と対称となる高さとなるように、メインエアバッグ４８Ａ及びサブエアバッグ４８Ｂが展開される。そして、衝突対象物は、車体の衝突位置で衝突すると共に、重心高さに対して、当該衝突位置の高さと対称となる高さで、メインエアバッグ４８Ａと接触する。

また、上記の衝突対象保護制御処理ルーチンは、所定時間毎に繰り返し実行される。

以上説明したように、第１の実施の形態に係る歩行者乗員保護制御装置によれば、推定された重心の高さに対して、衝突位置の高さと対称となる高さで、エアバッグ袋体の接触部分が歩行者又は自転車乗員と接触するように保護装置を制御することにより、衝突高さを重心位置の高さとした場合と同様の効果が得られるため、簡易な制御構成で、安定して、衝突被害を軽減させることができる。また、展開されたエアバッグ袋体と歩行者又は乗員が接触することにより、歩行者又は乗員が跳ね上げられたり、押し倒されたりすることを防止すると共に、衝突時の衝撃を緩和することができる。

また、衝突要因に対してエアバッグ特性を適切に変更して使用でき、従来技術以上の保護特性が得られるため、歩行者や自転車・二輪車乗員の保護性能が向上する。

また、衝突速度、衝突方向、車両形状、歩行者の身長や体重、自転車・二輪車種別などの衝突要因が変化した場合であっても、好適な保護特性が得られるように衝突要因を変更することから、従来にない優れた保護効果が期待できる。例えば、歩行者の身長が異なった場合においても、身長に応じた、エアバッグ袋体の接触部分の高さが選択できることになる。歩行者の身長は、車両衝突時の挙動に影響を与え、身長に対する相対的な衝突高さが低い場合は歩行者が跳ね上げられるような挙動となり、衝突高さが高い場合には押し倒すような挙動になるが、エアバッグ袋体の接触部分の高さを制御することにより、衝突高さが重心位置の高さとなる場合と同様の効果を得るようにすることができ、重篤な被害を回避できる。

なお、上記の実施の形態では、メインエアバッグ４８Ａ及びサブエアバッグ４８Ｂが折り畳まれて車体前部に収納される場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、図１６、図１７に示すように、メインエアバッグ４８Ａ及びサブエアバッグ４８Ｂが巻かれた状態で、車体前部に収納されるようにしてもよい。

次に、第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同様の構成となる部分については、同一符号を付して説明を省略する。

第２の実施の形態では、車体のフロントグリルを、跳ね上げることにより、衝突対象物と接触させている点が、第１の実施の形態と異なっている。

第２の実施の形態に係る歩行者乗員保護制御装置の保護装置４０は、図１８〜図２０に示すように、車体前部の車体面に設けられたフロントグリル２４８と、フロントグリル２４８に取り付けたシャフト２５０と、フロントグリル２４８とシャフトを締結した締結部品２５２と、シャフト支持部２５４と、第１ギヤ２５６と、第２ギヤ２５８と、第１ギヤ２５６を駆動するモータ２６０とを備えている。なお、フロントグリル２４８が、板状部材の一例であり、シャフト２５０と、締結部品２５２と、シャフト支持部２５４と、第１ギヤ２５６と、第２ギヤ２５８と、モータ２６０とが、駆動手段の一例である。

モータ２６０の回転を、第１ギヤ２５６を介して第２ギヤ２５８に伝えることで、締結部品２５２が回転し、フロントグリル２４８が跳ね上げられる。これによって、フロントグリル２４８の車体前方先端が車両前方に突き出されると共に、歩行者と接触するフロントグリル２４８の車体前方先端（接触部分）の高さが調整される。

上記の第１の実施形態ではエアバッグによる衝撃力の緩和が行われたが、第２の実施の形態においては、フロントグリル２４８の弾性変形により衝突緩和が図られる。このため、フロントグリル２４８は、他の車体部と比較して弾性特性が大きな材料で形成されていることが望ましい。また、歩行者や自転車乗員と圧接することから、フロントグリル２４８の変形形態は、変形に伴って圧接面積が増大するような変形形態が望ましい。

なお、第２の実施の形態に係る歩行者乗員保護制御装置の他の構成及び作用については、第１の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。

以上説明したように、第２の実施の形態に係る歩行者乗員保護制御装置によれば、推定された重心の高さに対して、衝突位置の高さと対称となる高さで、フロントグリルの接触部分が歩行者又は自転車乗員と接触するように保護装置を制御することにより、簡易な制御構成で、安定して、衝突被害を軽減させることができる。また、跳ね上げられた、弾性変形するフロントグリルと歩行者又は乗員とが接触することにより、歩行者又は乗員が跳ね上げられたり、押し倒されたりすることを防止すると共に、衝突時の衝撃を緩和することができる。

また、歩行者の身長に対して、フロントグリルの接触部分の高さを変更するため、歩行者が車両と衝突した際の挙動を、重篤な被害が回避できる挙動に導きやすくなる。また、保護装置動作後も、フロントグリルは初期位置に再設定可能なため、部品等の交換なく使用が可能となる。

なお、上記の実施の形態では、２つのギヤを用いて、フロントグリルを跳ね上げる場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、プーリとタイミングベルトを用いて、フロントグリルを跳ね上げるように構成してもよい。

また、フロントグリルを押し上げるように構成してもよい。例えば、図２１〜図２４に示すように、保護装置４０は、フロントグリル２４８と、フロントグリル２４８に取り付けたシャフト２８０と、シャフト支持部２８１と、車輪２８２と、ピストン２８４と、直動モータ２８６とを備えるように構成してもよい。

直動モータ２８６の駆動により、ピストン２８４が伸び、車輪２８２が、フロントグリル２４８の内側に沿って転がり、フロントグリル２４８を押し上げる。これによって、フロントグリル２４８の車体前方先端と歩行者との接触位置の高さが調整される。また、上記の例において、直動モータではなく、油圧機構やバネ機構を用いてもよい。

また、車体面を跳ね上げ又は押し上げるための駆動力として、上記第１の実施形態と同様にエアバッグによる駆動を用いてもよい。

また、フロントグリルを跳ね上げ、又は押し上げる場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、フロントグリル近傍の車体面を跳ね上げ、又は押し上げるように構成してもよい。

１０車速センサ
１２ヨーレートセンサ
１４操舵角センサ
１８カメラ
２０レーザレーダ
２４制御装置
３０情報取得部
３２画像取得部
３４衝突判定部
３６衝突対象認識部
３８制御部
４０保護装置
４８エアバッグ袋体
５０ガス発生器
２４８フロントグリル
２６０モータ
２８６直動モータ

Claims

車両に対する歩行者または乗員が乗車した二輪車の相対位置を検出する相対位置検出手段と、
車両の移動方向及び速度を検出する方向速度検出手段と、
前記歩行者又は前記乗員の重心の高さを推定する重心推定手段と、
接触部分が車体前部に配置され、かつ、前記接触部分の高さを制御可能な接触手段と、
前記相対位置検出手段で検出された相対位置を示す相対位置情報と前記方向速度検出手段で検出された車両の移動方向及び速度を示す情報とに基づいて、歩行者または前記二輪車と衝突するか否かを判定する衝突判定手段と、
前記衝突判定手段によって衝突すると判定された場合、前記重心推定手段によって推定された重心の高さに対して、前記車両と前記歩行者または前記二輪車との衝突位置の高さと対称となる高さで、前記接触手段の接触部分が、前記歩行者又は前記乗員と接触するように前記接触手段を制御する制御手段と、
を含む保護制御装置。
前記接触手段は、前記接触部分を備えると共に車体前部に収納されたエアバッグ袋体と、前記エアバッグ袋体を展開させるインフレータとを備え、
前記制御手段は、前記衝突判定手段によって衝突すると判定された場合、前記重心推定手段によって推定された重心の高さに対して、前記車両と前記歩行者または前記二輪車との衝突位置の高さと対称となる高さで、展開された前記エアバッグ袋体の前記接触部分が、前記歩行者又は前記乗員と接触するように、前記インフレータを制御する請求項１記載の保護制御装置。
前記接触手段は、前記接触部分を備えると共に車体前部の車体面に設けられ、かつ、弾性変形する板状部材と、前記板状部材を跳ね上げ、又は押し上げる駆動手段とを備え、
前記制御手段は、前記衝突判定手段によって衝突すると判定された場合、前記重心推定手段によって推定された重心の高さに対して、前記車両と前記歩行者または前記二輪車との衝突位置の高さと対称となる高さで、跳ね上げられ、又は押し上げられた前記板状部材の前記接触部分が、前記歩行者又は前記乗員と接触するように、前記駆動手段を制御する請求項１記載の保護制御装置。
前記重心推定手段は、車両の前方を撮像する撮像手段によって撮像された画像、又は周囲に対してレーザを走査してレーザが照射された位置までの距離を計測するレーザレーダによる計測結果に基づいて、前記歩行者、前記乗員、又は前記二輪車の高さを推定し、推定した前記歩行者、前記乗員、又は前記二輪車の高さに基づいて、前記重心の高さを推定する請求項１〜請求項３の何れか１項記載の保護制御装置。