JP7151237B2

JP7151237B2 - 歩行者保護装置

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Publication number: JP7151237B2
Application number: JP2018136997A
Authority: JP
Inventors: 宗太郎成田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-07-20
Filing date: 2018-07-20
Publication date: 2022-10-12
Anticipated expiration: 2038-07-20
Also published as: JP2020011689A; DE102019117840A1; US20200023807A1; US11447092B2; CN110733455A

Description

本明細者は、車両前方の歩行者へ車両が衝突した際に、当該歩行者を保護する歩行者保護装置を開示する。

近年、歩行者保護の一環として、車両周辺の状態をセンサ等で検知し、その検知結果に基づいて歩行者への車両の衝突を予測すると、アクチュエータによりグリルの一部または全部を車両前方へ移動させる技術が提案されている。

例えば、特許文献１には、歩行者への車両の衝突が予測された場合に、車両前部のバンパよりも上方に配置されたグリルを、車両前方に平行移動させる技術が開示されている。かかる技術によれば、バンパだけでなく、グリルでも、歩行者を支持することができる。結果として、歩行者の下半身部への入力が局部的に大きくなることを効果的に防止できる。

特開２００７－３２０５３０号公報

しかしながら、特許文献１のように、グリル全体を前方に平行移動させる構成の場合、グリルの姿勢によっては、当該グリルの一部でしか歩行者を支持できない。例えば、グリルが後ろ上がりに傾斜している場合、当然ながら、当該グリルの下端が最も前方に突出している。かかるグリルを、車両前方に平行移動させても、当該グリルの下端周辺のみが歩行者に当たるため、歩行者への入力の分散の観点から改善の余地があった。

そこで、本例では、より確実に歩行者を保護できる歩行者保護装置を開示する。

本明細書に開示の歩行者保護装置は、車両前方の歩行者への車両の衝突を予測する衝突予測部と、前記車両の前面に配されるとともに後ろ上がりに傾斜したグリルであって、その上端部が前方に進出可能、かつ、その傾斜角度が変更できるように、揺動可能に車両に取り付けられたグリルと、前記衝突予測部により前記歩行者への衝突が予測された場合に、前記グリルの上端部が前方に進出するように前記グリルを揺動させる可動機構と、を備えることを特徴とする。

かかる構成とすることで、グリル全体を前方に平行移動させる従来技術に比べて、グリルの車両前端からの突出量を抑えることができる。また、グリルの姿勢を、歩行者の衝突部位を略平行に近づけることができるため、歩行者により広い面で接触することができ、局所的な負荷の集中を軽減できる。結果として、より確実に歩行者を保護できる。

また、この場合、前記グリルは、その上端部より下方に設けられ、車両に固定された軸回りに揺動可能であってもよい。

揺動の軸を、グリルの上端部より下方に設定することで、確実に、グリルの上端部の前方進出量を、下端部の前方進出量よりも大きくできる。

また、前記可動機構は、前記グリルの上端が前記車両の最前端より前に飛び出ない範囲で当該グリルを動かしてもよい。

かかる構成とすることで、グリルが、車両の最前端より前方に突出することが無くなるため、不必要な歩行者への衝突を防止できる。

また、前記衝突予測部は、前記歩行者の体格を判別し、前記可動機構は、前記歩行者の体格に応じて、当該可動機構による前記グリルの支持力を変化させてもよい。

歩行者の体格に応じて、衝突する部位（脚部、腹部、胸部、頭部等）が変わる。そして、衝突する部位によって望ましいグリルの支持力が変わる。そのため、歩行者の体格に応じて、グリルの支持力を変化させることで、より適切に歩行者を保護できる。

この場合、前記可動機構は、前記グリルの車幅方向中央の背後に配置されてもよい。

歩行者は、グリルのうち、車幅方向中央付近に当たりやすい。そして、この中央付近に、支持力を変化させる可動機構を配置することで、歩行者の衝突箇所（すなわちグリルの車幅方向中央）の支持力を、可動機構で設定された支持力に保つことができ、歩行者をより適切に保護できる。

また、前記可動機構は、前記グリルの車幅方向端部の背後に配置されてもよい。

歩行者は、グリルのうち、車幅方向中央付近に当たりやすい。そして、この中央付近を避けて、端部近傍に、硬い可動機構を設けることで、グリル中央は、衝突した際に、適度にしなって、衝突エネルギを吸収できる。

また、さらに、前記グリルの上端に連なって、略水平方向に延びるフードと、前記グリルの前方への動きと連動して前記フードを上方に持ち上げるポップアップフード機構と、を備えてもよい。

かかる構成とすることで、グリルが動いて立脚した場合でも、当該グリルの上端と、フード上面との段差を軽減でき、フード側に倒れこむ歩行者の負荷を軽減できる。

この場合、前記ポップアップフード機構は、前記フードを、前方に動いた前記グリルの上端と同じ高さまで持ち上げてもよい。

かかる構成とすることで、グリルの上端と、フード上面との段差をほぼ無くすことができ、フード側に倒れこむ歩行者の負荷をより軽減できる。

また、前記ポップアップフード機構は、前記グリルの上端部の動きが始まると同時、または、始まった後に、前記フードを上方に持ち上げるようにしてもよい。

かかる構成とすることで、フードよりも先に歩行者に衝突しやすいグリルが先に、または、同時に動くため、歩行者をより確実に保護できる。

また、前記可動機構は、三つのアームを、三角形を成すように互いにリンク結合したリンク機構を含み、前記三つのアームは、前記グリルの背後において前記グリルの下端近傍から上端近傍に延びる第一アームと、前記第一アームの下端に連結され、車両前後方向に延びる第二アームと、前記第一アームの上端および前記第二アームの後端に連結されるとともに、伸張することで前記第一アームの傾斜角度を変化させる第三アームと、を備えてもよい。

かかる構成とすることで、車両前後方向に伸張する部品が不要となるため、可動機構の車両前後方向の寸法を低減でき、設置の自由度を向上できる。

本明細書で開示する歩行者保護装置によれば、グリル全体を前方に平行移動させる従来技術に比べて、グリルの車両前端からの突出量を抑えることができる。また、グリルの姿勢を立脚姿勢とし、歩行者の衝突部位をグリルと略平行に近づけることができるため、グリルが歩行者により広い面で接触することができ、局所的な負荷の集中を軽減できる。結果として、より確実に歩行者を保護できる。

歩行者保護装置が搭載された車両の前部の斜視図である。歩行者保護装置が搭載された車両の前部の平面図である。歩行者保護装置が搭載された車両の前部の側面図である。可動機構の一例を示す図である。可動機構の他の例を示す図である。可動機構の他の例を示す図である。伸張ロッドの一例を示す図である。伸張ロッドを伸張させた様子を示す図である。衝突予測部の構成を示すブロック図である。グリルを揺動させるとともに、フードをポップアップさせた様子を示す側面図である。歩行者保護処理の流れを示すフローチャートである。歩行者の体格の違いを説明する図である。伸張ロッドの他の一例を示す図である。図１１ＡのＡ－Ａ断面図である。進退筒および内側進退筒の双方を伸張させた様子を示す図である。内側進退筒のみを伸張させた様子を示す図である。歩行者保護処理の他の流れを示すフローチャートである。

以下、歩行者保護装置の構成について図面を参照して説明する。図１は、歩行者保護装置が搭載された車両１０の前部の斜視図である。また、図２は、車両１０の概略平面図であり、図３は、車両１０の概略側面図である。車両１０の前部には、車幅方向の延びるバンパ１２が設けられている。バンパ１２は、樹脂等で構成されている。本例のバンパ１２は、周辺よりも前方に突出しており、その前端面は、上方に進むにつれて、後方に進むように僅かに傾斜している。図３における線Ｌ１は、バンパ１２の最前端を示しており、線Ｌ２は、バンパ１２の前端面を上方に延長した線を示している。

バンパ１２の上方には、グリル１４が設けられている。グリル１４には、複数の開口が形成されており、当該開口を介して導入された外気でラジエータが冷却される。本例において、グリル１４は、後ろ上がりに傾斜しており、その上端は、ボンネットフード（以下「フード」と略す）１６の前端まで達している。換言すれば、本例では、グリル１４とフード１６とが連なるように配置されている。このグリル１４は、その上端部が前方に進出可能に車両に取り付けられている。より具体的に説明すると、グリル１４は、その下端近傍（すなわちグリル１４の上端部より下方）において車両に固定され、その傾斜角度が変更できるように、車幅方向に延びる支持軸Ｒ周りに揺動可能に取り付けられている。また、グリル１４のすぐ背後には、当該グリル１４を揺動させる可動機構（図示せず）が設けられているが、この可動機構については、後に詳説する。

フード１６は、パワーユニット室（エンジンルームとも呼ぶ）の上部開口を覆うもので、略水平方向に延びている。このフード１６は、ユーザの指示に応じて、開閉可能となっている。また、後述するとおり、フード１６は、グリル１４の動き（揺動）と連動して、上方にポップアップ可能に取り付けられている。フード１６の下方には、当該フード１６を上方に持ち上げるポップアップ機構（以下「ＰＵ機構」と略す。図示せず）が配置されている。

可動機構は、グリル１４の上端部の前方進出量が、下端部の前方進出量よりも大きくなるように、グリルをグリル１４を動かすことができるのであれば、その構成は、特に限定されない。したがって、例えば、可動機構１８は、図４に示すように、グリル１４の上端近傍を伸張ロッド２２で前方に押し出す構成であってもよい。

また、別の機構として、可動機構１８は、図５Ａ、図５Ｂに示すように、三つのアーム２４，２６，２８を互いにリンク結合したリンク機構であってもよい。この場合、リンク機構は、グリル１４の下端近傍と上端近傍に連結された第一アーム２４と、第一アーム２４の下端にリンク結合された第二アーム２６と、第一アーム２４の上端および第二アーム２６の後端にリンク結合された第三アーム２８と、を有している。第三アーム２８は、その軸方向に伸張可能な伸張ロッド２２であり、その全長を可変できる。そして、第三アーム２８（伸張ロッド２２）が、伸張することで、リンク機構の形状が変化し、グリル１４が、後ろ上がりに傾斜した傾斜姿勢（図５Ａの姿勢）から、略垂直に立ち上がった立脚姿勢（図５Ｂの姿勢）に変化できる。このとき、グリル１４の上端部の前方移動量は、下端の前方移動量よりも大きくなる。

こうしたリンク機構は、他部材とは独立した一つのアセンブリとして構成できるため、車両１０の製造過程での取り扱いが容易となる。また、リンク機構の場合、構成部材を車両前後方向に伸張させる必要がないため、車両前後方向の寸法を小さくできる。

ＰＵ機構も、可動機構１８と同様にフード１６を上方に押し上げることができるのであれば、その構成は、限定されず、例えば、単一の伸張ロッドで押し上げるようにしてもよいし、伸張ロッドを含むリンク機構で押し上げるようにしてもよい。

また、可動機構１８およびＰＵ機構で用いられる伸張ロッドの構成も特に限定されない。したがって、伸張ロッドは、例えば、モータと当該モータにより回転駆動されるネジと、で進退させられるロッドでもよい。また、別の形態として、伸張ロッドは、油圧シリンダや空圧シリンダで進退する機構でもよい。さらに、別の形態として、伸張ロッドは、ソレノイドとバネの付勢力を利用して構成されてもよい。図６Ａ、図６Ｂは、伸張ロッドの一例を示す図である。この場合、伸張ロッドの進退機構は、中空の外筒３０と、当該外筒３０内で進退可能な進退筒３２と、を有している。そして、この進退筒３２、または、進退筒３２に連結されたロッド（図示せず）が、伸張ロッドとして機能する。進退筒３２は、スプリング３６により進出方向に付勢されている。また、進退筒３２の後端には、外側に張り出したフランジ３４がある。さらに、進退筒３２には、モータ（図示せず）等により巻き取り可能な、巻き取りワイヤ３８が接続されている。

外筒３０の周囲には、径方向に進退可能なプランジャ４０ｆ，４０ｒが、軸方向に間隔を開けて、二つ設けられている。各プランジャ４０ｒ，４０ｆは、ソレノイドの電磁的作用により、外筒３０の径方向に後退できる。また、ソレノイドへの通電が解除されれば、各プランジャ４０ｆ，４０ｒは、バネの付勢力により外筒３０の径方向に進出する。

進退筒３２が後退した状態で、後方プランジャ４０ｒが、径方向に進出すると、当該後方プランジャ４０ｒとフランジ３４が係合し、進退筒３２の進出が規制される。なお、このとき、前方プランジャ４０ｆは、図６Ａに示すように、後退している。この状態で、後方プランジャ４０ｒが、ソレノイドの電磁的作用により、径方向に後退し、当該後方プランジャ４０ｒとフランジ３４との係合が解除されると、進退筒３２は、スプリング３６の付勢力により前進する。進退筒３２が、完全に前進した状態で、前方プランジャ４０ｆを、ソレノイドの電磁的作用によりに径方向に進出させると、図６Ｂに示すように、進退筒３２の後端が当該前方プランジャ４０ｆと係合する。そして、これにより、進退筒３２の後方移動が規制される。一度、進出させた進退筒３２を、後退させたい場合は、前方プランジャ４０ｆおよび後方プランジャ４０ｒをともに、径方向に後退させた状態で、巻き取りワイヤ３８を、巻き取ればよい。

こうした可動機構１８は、グリル１４の上端部が前方に進むようにグリル１４を揺動できるのであれば、その位置や個数は、特に限定されない。したがって、可動機構１８は、グリル１４の車幅方向中央（図２における位置Ｐ１）に配置されてもよいし、別の形態として、グリル１４の車幅方向端部（図２における位置Ｐ２またはＰ３）に配置されてもよい。また、可動機構１８の個数は、１個でもよいし、２個以上でもよい。同様に、ＰＵ機構も、フード１６を上方に持ち上げることができるのであれば、その位置や個数は、特に限定されない。なお、図２における位置Ｐ４，Ｐ５は、ＰＵ機構の配置の一例を示している。

車両１０には、さらに、歩行者１００への車両１０の衝突を予測する衝突予測部４１が設けられている。図７は、衝突予測部４１の構成を示すブロック図である。衝突予測部４１は、車両１０および車両周辺の状態を検出する複数のセンサ４２，４４，４６と、当該センサ４２，４４，４６での検出結果に基づいて衝突の有無を予測する演算部４８と、を有している。演算部４８は、物理的には、演算処理を実行するＣＰＵと、各種データやプログラムを記憶するメモリと、を有しており、例えば、車両１０に搭載されたＥＣＵ（電子制御ユニット）である。

車両１０および車両周辺の状態を検出するセンサの種類と個数は、特に限定されないが、本例では、衝突予測のためのセンサとして、画像センサ４２、レーダセンサ４４、荷重センサ４６を設けている。画像センサ４２は、車両１０の周辺を撮像するもので、例えば、ＣＣＤカメラ等である。この画像センサ４２は、視差情報を得るために、ステレオ車幅方向に間隔を開けて二つ設けたステレオ配置とすることが望ましい。二つの画像センサ４２で取得された画像データに基づいて、例えば三角測量の原理を用いて、対象物までの距離や、対象物に対する相対的な速度・方向を検出する。かかる画像センサ４２は、例えば、フロントミラー近傍などに設けられる（図２参照）。

レーダセンサ４４は、検出波を放射し、対象物に当たって反射した反射波に基づいて、対象物までの距離や、対象物との相対的な速度・方向を検出する。レーダセンサ４４が放射する検出波としては、光波（例えばレーザ波）、電波（例えばミリ波）、音波（例えば超音波）、あるいは、これらの組み合わせのいずれでもよい。こうしたレーダセンサ４４は、例えば、グリル１４の背後など設けられる（図２参照）。

荷重センサ４６は、バンパ１２への衝突荷重を検出する。こうした荷重センサ４６は、例えば、バンパ１２内に所定間隔で埋め込まれる（図２参照）。なお、荷重センサ４６に替えて、または、加えて、加速度センサを設けておき、当該加速度センサで検出された加速度に基づいて、衝突荷重を算出するようにしてもよい。

演算部４８は、これらセンサ４２，４４，４６で検知した情報に基づいて、歩行者１００の車両１０への衝突を予測および検知する。例えば、画像センサ４２およびレーダセンサ４４での検知結果に基づいて、車両１０付近における歩行者の有無を判断し、歩行者がいる場合には、その歩行者までの距離や、歩行者との相対的な速度および方向を算出する。続いて、演算部４８は、算出された距離や相対速度、方向などに基づいて、歩行者への衝突が回避できるかを判定する。そして、演算部４８では、歩行者への衝突が回避できないと判定した場合は、歩行者１００への負荷を軽減するべく、可動機構１８およびＰＵ機構２０を駆動させる。また、可動機構１８およびＰＵ機構２０を駆動させた後、演算部４８は、荷重センサ４６での検出結果に基づいて、歩行者１００への衝突が実際に生じたか否かを判断する。

図８は、可動機構１８およびＰＵ機構２０により、グリル１４を揺動させるとともに、フード１６をポップアップさせた様子を示す側面図である。図８に示すように、歩行者１００への衝突が予測された場合、演算部４８は、可動機構１８を駆動して、グリル１４を、その上端が前方に移動するように揺動させる。この揺動は、グリル１４の下端近傍に設定される支持軸Ｒを中心とするため、グリル１４の下端は、殆ど移動しない。その一方、グリル１４全体は、後ろ上がりの傾斜姿勢から、ほぼ鉛直に立ち上がった立脚姿勢へと変化する。換言すれば、グリル１４は、バンパ１２前端面とほぼ同じ前後方向位置に進出し、歩行者１００の脚部とほぼ平行な姿勢となる。その結果、歩行者１００の脚部を、バンパ１２の前端面だけでなく、グリル１４のほぼ全面でも支えることができ、歩行者１００の脚部を広い面積で支持できる。これにより、歩行者１００の下半身部への入力が局部的に大きくなることを効果的に防止できる。

なお、このときのグリル１４の望ましい揺動角度は、グリル１４やバンパ１２の形状、衝突する歩行者１００の体格などによって異なるが、少なくとも、グリル１４は、車両１０の最前端を越えない範囲で揺動させられることが望ましい。したがって、図３の例では、線Ｌ１を越えない範囲で揺動されることが望ましい。かかる構成とすることで、歩行者１００を支持するためにグリル１４を揺動させたとしても、車両１０の全長が増加しない。すなわち、グリル１４の揺動に伴い、グリル１４が、車両１０の最前端より前方に移動した場合（車両１０の全長が増加した場合）、グリル１４を前方移動させたが故に、本来、衝突しないはずの歩行者１００に、グリル１４が衝突するという不必要な衝突が発生するおそれがあった。一方、本例のように、グリル１４を、車両１０の全長が増加しない範囲で揺動させれば、こうした不必要な衝突を確実に防止できる。

また、バンパ１２の前端面が、上下に傾斜していたり、湾曲していたりする場合には、当該バンパ１２の前端面を上方に延長した線を越えない範囲でグリル１４を揺動することが望ましい。したがって、図３の例では、グリル１４は、線Ｌ２を越えない範囲で揺動されることが望ましい。かかる構成とすることで、バンパ１２の前端面とグリル１４の前面の双方で、協働して歩行者１００を支持できる。

さらに、図８に示すように、本例では、グリル１４を揺動させた場合には、当該グリル１４の上端部の前方への動き（グリル１４の揺動）に連動して、フード１６を上方にポップアップさせる。かかる構成とすることで、グリル１４上端と、フード１６上面との段差を低減でき、フード１６側に倒れこんできた歩行者１００を適切に保護できる。すなわち、傾斜姿勢だったグリル１４を、ほぼ垂直な立脚姿勢になるまで揺動させると、グリル１４の上端が上方に移動し、フード１６上面との段差が発生する。この段差が大きいほど、フード側に倒れこむ歩行者１００にかかる負荷が大きくなる。また、グリル１４の上端とフード１６との間に段差があると、グリル１４の上端が歩行者１００の体に食い込んで、歩行者１００に局所的な荷重を加えることになる。そこで、本例では、グリル１４を揺動させたときには、これに連動して、フード１６をポップアップさせる。なお、この場合、フード１６のポップアップ量は、特に限定されないが、フード１６は、立脚姿勢のグリル１４の上端とほぼ同じ高さまでポップアップすることが望ましい。

図９は、歩行者保護処理の流れを示すフローチャートである。演算部４８は、各種センサ４２，４４，４６の検出値に基づいて、歩行者１００の有無を判断する（Ｓ１２）。歩行者１００がいない場合には、ステップＳ１２に戻る。歩行者１００がいる場合には、続いて、演算部４８は、各種センサ４２，４４，４６の検出値に基づいて、歩行者１００までの距離、相対速度、相対方向を算出する（Ｓ１４）。そして、演算部４８は、これらの算出結果に基づいて、歩行者１００への衝突の回避が可能か否かを判断する（Ｓ１６）。回避可能と判断できれば、演算部４８は、ステップＳ１２に戻る。

一方、衝突が回避不可と判断した場合、演算部４８は、可動機構１８を駆動してグリル１４を前方に揺動させ、ＰＵ機構２０を駆動して、フード１６を上方にポップアップさせる（Ｓ１８）。なお、ここでは、グリル１４の揺動と、フード１６のポップアップとをほぼ同時に実行している。しかし、グリル１４を揺動した後に、フード１６をポップアップするようにしてもよい。歩行者は、フード１６よりも先にグリル１４に当接するため、かかるグリル１４を先に揺動させることで、歩行者をより確実に保護できる。その後、演算部４８は、荷重センサ４６での検出結果に基づいて、実際に歩行者１００への衝突があったか否かを判断する（Ｓ２０）。判断の結果、衝突が実際に生じた場合は、一連の処理は、終了となる。一方、衝突がなかった場合、演算部４８は、揺動させたグリル１４、および、ポップアップさせたフード１６を、それぞれ、元の位置に戻した上で（Ｓ２２）、ステップＳ１２に戻り、再び、ステップＳ１２以降の処理を繰り返す。

以上の説明から明らかなとおり、本例によれば、歩行者１００への衝突が予測された場合には、グリル１４を、その下端近傍を中心として前方に揺動させる。その結果、バンパ１２だけでなく、グリル１４でも歩行者１００を支持することができ、衝突荷重の局所的な集中を防止でき、歩行者１００に与える負荷を軽減できる。また、グリル１４の揺動に連動して、フード１６もポップアップさせるため、グリル１４上端とフード１６上面との段差を軽減できる。

なお、これまでの説明では、歩行者１００は、大人であり、グリル１４は、歩行者１００の脚部を支持することを前提として説明した。しかし、車両１０が衝突する歩行者１００の体格は、様々である。そこで、歩行者１００の体格によって、保護処理の内容を切り替えてもよい。

具体的に説明すると、歩行者１００の中には、大人もいれば、小児・幼児などもいる。ここで、図１０に示すように、歩行者１００が大人の場合、車両１０のグリル１４の高さは、歩行者１００の脚部に対応することが多いが、歩行者１００が小児・幼児などのように身長が低い場合、車両１０のグリル１４の高さは、歩行者１００の頭部～腹部に対応することが多い。

ここで、脚部に衝突する場合、グリル１４は、歩行者１００がフード１６側に倒れこみやすくするために、脚部をしっかりと支えることが望ましい。一方、頭部～腹部は、脚部に比べて柔らかいため、頭部～腹部に衝突する場合、グリル１４は、頭部～腹部に与える反力が小さくなるように、低剛性で、柔らかいことが望ましい。

そこで、可動機構１８に、歩行者１００の体格（身長）に応じて、グリル１４の支持力を切り替える機能を持たせてもよい。すなわち、歩行者１００の体格が大きい場合には、グリル１４の支持力を大きくし、歩行者１００の体格が小さい場合には、グリル１４の支持力が小さくなるように、グリル１４の支持力を切り替えてもよい。支持力の切り替え機構としては、種々、考えられるが、例えば、空気圧によってバネ定数が切り替えられるエアバネや、油圧によってダンパ特性を切り替えられる油圧アブソーバなどを利用してもよい。また、別の形態として、可動機構１８に用いる伸張ロッドとして、図１１に示すように、剛性の異なる２種類の進退筒３２，５２、を有する機構を採用してもよい。図１１Ａは、伸張ロッドの一例を示す断面図である。また、図１１Ｂは、図１１ＡのＡ－Ａ断面図である。この図１１に示す伸張ロッド２２は、図６Ａ、図６Ｂに示した伸張ロッドと類似しているが、進退筒３２の内部に、さらに、内側進退筒５２が設けられている点で、相違している。内側進退筒５２は、進退筒３２よりも低剛性で、潰れやすい。この内側進退筒５２は、スプリング５６により進出方向に付勢されている。また、内側進退筒５２には、モータ（図示せず）等により巻き取り可能な、巻き取りワイヤ５８が接続されている。

内側進退筒５２の周囲には、径方向に進退可能なプランジャ６０ｆ，６０ｒが、軸方向に間隔を開けて、二つ設けられている。二つのプランジャ６０ｆ，６０ｒのうち、後方プランジャ６０ｒが径方向に後退することで、内側進退筒５２が、進退筒３２に対して軸方向に進出する。また、その状態で、前方プランジャ６０ｆが径方向に進出することで、内側進退筒５２の後退が規制される。さらに、双方のプランジャ６０ｆ，６０ｒが交代した状態で、巻き取りワイヤ３８を巻き取ることで、内側進退筒５２が、進退筒３２に対して後退する。

かかる伸張ロッドにおいて、グリル１４の支持力を大きくしたい場合には、図１２Ａに示すように、外側の後方プランジャ４０ｒを径方向に後退させて、内側進退筒５２ごと進退筒３２を、軸方向に進出させればよい。これにより、グリル１４を、進退筒３２および内側進退筒５２の双方で支えることになるため、グリル１４の支持力が大きくなる。

一方、グリル１４の支持力を小さくしたい場合には、図１２Ｂに示すように、内側の後方プランジャ６０ｒを径方向に後退させて、内側進退筒５２だけを、軸方向に進出させればよい。これにより、グリル１４は、低剛性の内側進退筒５２だけで支えられるため、グリル１４から歩行者１００に伝わる反力が小さくなる。

図１３は、歩行者１００の体格に応じて支持力を切り替える場合の歩行者保護処理の流れを示すフローチャートである。この場合、演算部４８は、各種センサの検出値に基づいて、歩行者１００の有無を判断する（Ｓ１２）。歩行者１００がいる場合、演算部４８は、各種センサ４２，４４，４６の検出値に基づいて、歩行者１００までの距離、相対速度、相対方向に加え、さらに、歩行者１００の体格（身長）を算出する（Ｓ１４＊）。そして、演算部４８は、これらの算出結果に基づいて、歩行者１００への衝突の回避が可能か否かを判断する（Ｓ１６）。衝突の回避が不可と判断されれば、演算部４８は、グリル１４を揺動させるとともに、フード１６をポップアップさせる（Ｓ１８Ａ，Ｓ１８Ｂ）。ただし、演算部４８は、グリル１４を揺動させる前に、歩行者１００の身長が、基準値以上か否かを判断する（Ｓ１７）。判断の結果、歩行者１００の身長が基準値以上であれば、歩行者１００の脚部にグリル１４が衝突すると判断し、グリル１４を、比較的高めの第一支持力で支持しつつ揺動させる（Ｓ１８Ａ）。この場合、歩行者１００は、その脚部が、グリル１４によりしっかり支えられるため、歩行者１００は、そのまま、フード１６側に倒れこみやすくなる。そして、フード１６側に倒れこむことで、歩行者１００の頭部等を、エネルギ吸収の高いフード１６で受け止めることができる。

一方、歩行者１００の身長が基準値未満であれば、歩行者１００の頭部～腹部がグリル１４に衝突すると判断し、グリル１４を、第一支持力よりも低い第二支持力で支持しつつ揺動させる（Ｓ１８Ｂ）。この場合、歩行者１００の衝突に伴いグリル１４が変形または変位しやすくなるため、歩行者１００に作用する反力が小さくなる。そして、柔らかい歩行者１００の頭部～腹部をより適切に保護できる。

グリル１４の揺動およびフード１６のポップアップの後は、図９の場合と同様に、実際に衝突したか否かを判断し、衝突していない場合は、グリル１４およびフード１６を元の位置に戻す（Ｓ２０，Ｓ２２）。以上の説明から明らかなとおり、歩行者１００の体格に応じてグリル１４の支持力を切り替えることで、歩行者１００をより適切に保護できる。なお、ここでは、グリル１４の支持力を２段階に切り替える例を挙げたが、グリル１４の支持力は、歩行者１００の体格に応じて、より多段階に切り替えられるようにしてもよい。

また、グリル１４に、適度な衝撃吸収性を持たせたいのであれば、可動機構１８は、グリル１４の端部近傍、例えば、図２における位置Ｐ２，Ｐ３に設けることが望ましい。すなわち、一般に、歩行者１００は、グリル１４の幅方向中央付近に衝突することが多い。この中央を避けて、端部近傍に、硬い可動機構１８を設けることで、グリル１４中央は、衝突した際に、適度にしなって、衝突エネルギを吸収できる。

ただし、可動機構１８が、上述したように、その支持力を変更できる場合には、可動機構１８は、歩行者１００が衝突しやすい位置、すなわち、車幅方向中央Ｐ１に配置されることが望ましい。かかる構成とすることで、歩行者１００の衝突箇所（すなわちグリル１４の車幅方向中央）の支持力を、可動機構１８で設定された支持力に保つことができ、歩行者１００を、その体格に応じて、より適切に保護できる。

また、これまでの説明では、一例であり、歩行者１００への衝突を予測した場合に、グリル１４を、その上端部の前方進出量が、下端部の前方進出量よりも大きくなるように動かすことができるのであれば、その他の構成は、適宜、変更されてもよい。例えば、上述の例では、グリル１４の揺動と連動して、フード１６を上方にポップアップしていたが、こうしたフード１６のポップアップ機能は無くてもよい。グリル１４の可動機構１８や、揺動量は、必要に応じて、適宜、変更されてもよい。また、衝突予測部４１は、歩行者１００への車両１０の衝突が予測できるのであれば、センサの種類や個数は、適宜、変更されてもよい。

１０車両、１２バンパ、１４グリル、１６フード、１８可動機構、２０ＰＵ機構、２２伸張ロッド、２４第一アーム、２６第二アーム、２８第三アーム、３０外筒、３２進退筒、３４フランジ、３６，５６スプリング、３８，５８巻き取りワイヤ、４０ｆ，６０ｆ前方プランジャ、４０ｒ，６０ｒ後方プランジャ、４１衝突予測部、４２画像センサ、４４レーダセンサ、４６荷重センサ、４８演算部、５２内側進退筒、１００歩行者。

Claims

車両前方の歩行者への車両の衝突を予測する衝突予測部と、
前記車両の前面に配されるとともに後ろ上がりに傾斜したグリルであって、その上端部が前方に進出可能、かつ、その傾斜角度が変更できるように、揺動可能に車両に取り付けられたグリルと、
前記衝突予測部により前記歩行者への衝突が予測された場合に、前記グリルの上端部が前方に進出するように前記グリルを揺動させる可動機構と、
を備え、前記グリルは、その上端部より下方に設けられ、車両に固定された軸回りに揺動可能である、
ことを特徴とする歩行者保護装置。
車両前方の歩行者への車両の衝突を予測する衝突予測部と、
前記車両の前面に配されるとともに後ろ上がりに傾斜したグリルであって、その上端部が前方に進出可能、かつ、その傾斜角度が変更できるように、揺動可能に車両に取り付けられたグリルと、
前記衝突予測部により前記歩行者への衝突が予測された場合に、前記グリルの上端部が前方に進出するように前記グリルを揺動させる可動機構と、
を備え、
前記衝突予測部は、前記歩行者の体格を判別し、
前記可動機構は、前記歩行者の体格に応じて、当該可動機構による前記グリルの支持力を変化させる、
ことを特徴とする歩行者保護装置。
車両前方の歩行者への車両の衝突を予測する衝突予測部と、
前記車両の前面に配されるとともに後ろ上がりに傾斜したグリルであって、その上端部が前方に進出可能、かつ、その傾斜角度が変更できるように、揺動可能に車両に取り付けられたグリルと、
前記衝突予測部により前記歩行者への衝突が予測された場合に、前記グリルの上端部が前方に進出するように前記グリルを揺動させる可動機構と、
前記グリルの上端に連なって、略水平方向に延びるフードと、
前記グリルの上端部の前方への動きと連動して前記フードを上方に持ち上げるポップアップフード機構と、
を備える、ことを特徴とする歩行者保護装置。
車両前方の歩行者への車両の衝突を予測する衝突予測部と、
前記車両の前面に配されるとともに後ろ上がりに傾斜したグリルであって、その上端部が前方に進出可能、かつ、その傾斜角度が変更できるように、揺動可能に車両に取り付けられたグリルと、
前記衝突予測部により前記歩行者への衝突が予測された場合に、前記グリルの上端部が前方に進出するように前記グリルを揺動させる可動機構と、
を備え、
前記可動機構は、三つのアームを、三角形を成すように互いにリンク結合したリンク機構を含み、
前記三つのアームは、
前記グリルの背後において前記グリルの下端近傍から上端近傍に延びる第一アームと、
前記第一アームの下端に連結され、車両前後方向に延びる第二アームと、
前記第一アームの上端および前記第二アームの後端に連結されるとともに、伸張することで前記第一アームの傾斜角度を変化させる第三アームと、
を備えることを特徴とする歩行者保護装置。
請求項１から４のいずれか１項に記載の歩行者保護装置であって、
前記可動機構は、前記グリルの上端部が前記車両の最前端より前に飛び出ない範囲で当該グリルを動かす、ことを特徴とする歩行者保護装置。
請求項５に記載の歩行者保護装置であって、
前記可動機構は、前記グリルの車幅方向中央の背後に配置される、ことを特徴とする歩行者保護装置。
請求項１から６のいずれか１項に記載の歩行者保護装置であって、
前記可動機構は、前記グリルの車幅方向端部の背後に配置される、ことを特徴とする歩行者保護装置。
請求項３に記載の歩行者保護装置であって、
前記ポップアップフード機構は、前記フードを、前方に動いた前記グリルの上端と同じ高さまで持ち上げる、ことを特徴とする歩行者保護装置。
請求項３または８に記載の歩行者保護装置であって、
前記ポップアップフード機構は、前記グリルの上端部の動きが始まると同時、または、始まった後に、前記フードを上方に持ち上げる、ことを特徴とする歩行者保護装置。