特許 6183607 車両用の車外者保護装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6183607

(24)【登録日】2017年8月4日

(45)【発行日】2017年8月23日

(54)【発明の名称】車両用の車外者保護装置

(51)【国際特許分類】

   B60R 21/34 20110101AFI20170814BHJP

   B60R 21/00 20060101ALI20170814BHJP

   B60Q 1/52 20060101ALI20170814BHJP

   B60Q 5/00 20060101ALI20170814BHJP

   G08G 1/16 20060101ALI20170814BHJP

【ＦＩ】

   B60R21/34

   B60R21/00 624C

   B60R21/00 624B

   B60R21/00 630G

   B60Q1/52

   B60Q5/00 620Z

   B60Q5/00 630B

   B60Q5/00 640Z

   B60Q5/00 650A

   B60Q5/00 660Z

   G08G1/16 C

【請求項の数】5

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2013-246723(P2013-246723)

(22)【出願日】2013年11月28日

(65)【公開番号】特開2015-104958(P2015-104958A)

(43)【公開日】2015年6月8日

【審査請求日】2016年9月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006286

【氏名又は名称】三菱自動車工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100101236

【弁理士】

【氏名又は名称】栗原 浩之

(74)【代理人】

【識別番号】100166914

【弁理士】

【氏名又は名称】山▲崎▼ 雄一郎

(72)【発明者】

【氏名】福田 均

【審査官】 飯島 尚郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０８−１５６７２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−００１００５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実公昭４９−００４４２７（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】 特開２００６−０８２６８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０５５３６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０４１３９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０７６４６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２６４４１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２３４１７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００７−５３５０７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２３３８８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２９６３０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０１９５０１４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許第７９８８０７８（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｒ ２１／００−２１／３８

Ｂ６０Ｑ １／５２

Ｂ６０Ｑ ５／００

Ｇ０８Ｇ １／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両のフロントウインドウに外力を与えてひび割れを生じさせる外力付与手段と、
車外者の前記車両への衝突を検出する衝突検出手段と、
前記衝突検出手段により前記車外者が前記車両に衝突したことが検出された際に、前記外力付与手段を動作させる制御手段とを備えた
ことを特徴とする車両用の車外者保護装置。

【請求項2】

請求項１に記載の車両用の車外者保護装置において、
前記車両の前方の車外者を判別する車外者判別手段と、
前記車両と前記車外者との相対速度を検出する相対速度検出手段とを備え、
前記制御手段では、
前記車外者判別手段で判別される前記車外者の種類、及び、前記相対速度検出手段で検出される前記車外者との相対速度に応じ、前記外力付与手段を動作させることが判断される
ことを特徴とする車両用の車外者保護装置。

【請求項3】

請求項１もしくは請求項２に記載の車両用の車外者保護装置において、
前記制御手段は、
前記相対速度検出手段で検出される相対速度が、第１所定速度を越え前記第１所定速度よりも速い第２相対速度以下の範囲で、前記外力付与手段を動作させる
ことを特徴とする車両用の車外者保護装置。

【請求項4】

請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車両用の車外者保護装置において、
周囲への報知手段をさらに備え、
前記制御手段は、
前記外力付与手段の動作後に前記車両の強制制動を行うとともに前記報知手段を動作させる
ことを特徴とする車両用の車外者保護装置。

【請求項5】

請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の車両用の車外者保護装置において、
前記外力付与手段は、
前記フロントウインドウの周囲に配される火薬と、
前記火薬に点火することで前記フロントウインドウを破壊する点火手段とを有している
ことを特徴とする車両用の車外者保護装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、フロントウインドウにひび割れを生じさせて歩行者を始めとした車外者の保護を企図した車両に関する。

【背景技術】

【0002】

車両が歩行者や自転車の乗員等の車外者に衝突した場合、車両に備えられた保護装置により車外者が保護されるようになっている。例えば、車外者が衝突した際に、ボンネットフードの後端とフロントウインドウとの間にエアバッグを展開させると共に、ボンネットフードの後端を跳ね上げる技術が従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

特許文献１に開示された技術は、車外者が車両に衝突した際、例えば、頭部がエアバッグに保護されると共に、跳ね上げられたボンネットフードにより、エンジンルームの構造物や剛性部材に頭部が当たることが防止される。

【0004】

しかし、エンジンルームに、エアバッグやインフレータを備える必要があると共に、ボンネットフードを跳ね上げる機構を備える必要があり、車外者を保護するためのエアバッグ装置等を限られたスペースに配置する必要があった。このため、部品点数が増加し、居住スペースの減少や重量増加が生じる虞があるのが現状であった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００７−１９１１０２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、車外者との間に介在される保護部材を設けることなく、車外者の衝撃を緩和することができる車両用の車外者保護装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するための請求項１に係る本発明の車両用の車外者保護装置は、車両のフロントウインドウに外力を与えてひび割れを生じさせる外力付与手段と、車外者の前記車両への衝突を検出する衝突検出手段と、前記衝突検出手段により前記車外者が前記車両に衝突したことが検出された際に、前記外力付与手段を動作させる制御手段とを備えたことを特徴とする。

【0008】

請求項１に係る本発明では、車外者が車両に衝突した際に、外力付与手段によりフロントウインドウにひび割れを生じさせてやわらかい状態にし、車外者が衝突した際の衝撃を緩和する。

【0009】

このため、部品点数を増加させることなく、居住スペースの減少や重量増加を生じさせることなく、車外者の衝撃を緩和することができ、車外者との間に介在される保護部材を設けることなく、車外者の衝撃を緩和することが可能になる。

【0010】

そして、請求項２に係る本発明の車両用の車外者保護装置は、請求項１に記載の車両用の車外者保護装置において、前記車両の前方の車外者を判別する車外者判別手段と、前記車両と前記車外者との相対速度を検出する相対速度検出手段とを備え、前記制御手段では、前記車外者判別手段で判別される前記車外者の種類、及び、前記相対速度検出手段で検出される前記車外者との相対速度に応じ、前記外力付与手段を動作させることが判断されることを特徴とする。

【0011】

請求項２に係る本発明では、車外者の種類、及び、車外者との相対速度に応じ、外力付与手段を動作させ、車外者を保護する必要性が高い時に、フロントウインドウにひび割れを生じさせてやわらかい状態にすることができる。

【0012】

車外者を判別する車外者判別手段としては、レーダー装置（レーザレーダー、ミリ波レーダー、赤外線レーダー等）、撮像装置等が適用でき、相対速度を検出する相対速度検出手段としては、自車両の車速とレーダー装置、撮像装置等で判別される車外者の動きとにより判断する手段が適用できる。

【0013】

また、請求項３に係る本発明の車両用の車外者保護装置は、請求項１もしくは請求項２に記載の車両用の車外者保護装置において、前記制御手段は、前記相対速度検出手段で検出される相対速度が、第１所定速度を越え前記第１所定速度よりも速い第２相対速度以下の範囲で、前記外力付与手段を動作させることを特徴とする。

【0014】

請求項３に係る本発明では、相対速度が第１所定速度以下の低速状態の場合は、車外者の衝撃が低く、第２所定速度を超えた場合は、車外者の衝撃が高くフロントウインドウを飛び越える可能性が高いため、車外者を保護する必要性は高くない。このため、車外者を保護する必要性が高い、第１所定速度を越え前記第１所定速度よりも速い第２相対速度以下の範囲で、フロントウインドウにひび割れを生じさせてやわらかい状態にする。

【0015】

車外者としては、歩行者（大人、子供）、自転車の乗員、自動二輪車の乗員が考えられる。車外者の種類により、同じ相対速度でも、大人と子供とにより外力付与手段の動作を異ならせたり、自転車の乗員とヘルメットをかぶっている自動二輪車の乗員とにより外力付与手段の動作を異ならせたりすることが可能である。例えば、車外者判別手段で判別された車外者が自転車の乗員であった場合、相対速度検出手段で検出される相対速度が第１所定速度以下であっても、外力付与手段を動作させることができる。

【0016】

また、請求項４に係る本発明の車両用の車外者保護装置は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車両用の車外者保護装置において、周囲への報知手段をさらに備え、前記制御手段は、前記外力付与手段の動作後に前記車両の強制制動を行うとともに前記報知手段を動作させることを特徴とする。

【0017】

請求項４に係る本発明では、外力付与手段によりフロントウインドウにひび割れを生じさせた後、車両を強制的に停止させると共に、報知手段を動作させて車外者が衝突したことを周囲に知らせることができる。

【0018】

また、請求項５に係る本発明の車両用の車外者保護装置は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の車両用の車外者保護装置において、前記外力付与手段は、前記フロントウインドウの周囲に配される火薬と、前記火薬を点火することで前記フロントウインドウを破壊する点火手段とを有していることを特徴とする。

【0019】

請求項５に係る本発明では、点火手段により火薬を点火することでフロントウインドウにひび割れを生じさせることができる。フロントウインドウの周囲に割れ目を入れて火薬を配することができる。ひび割れの部位は、車外者が衝突すると予想される部位に生じさせることができる。また、フロントウインドウの周囲部にひび割れを生じさせ、ひび割れが生じていない硬い部位が移動できるようにし、全体として衝撃を吸収できるようにすることが可能である。

【0020】

外力付与手段としては、例えば、振動子を設けて振動子を干渉させてフロントウインドウにひび割れを生じさせたり、ウインドウウォッシャー液の突出部にシリンダーを設け、シリンダーの駆動によりフロントウインドウにシリンダーの駆動部を打ち付けてひび割れを生じさせたりすることが可能である。

【発明の効果】

【0021】

本発明の車両用の車外者保護装置は、車外者との間に介在される保護部材を設けることなく、車外者の衝撃を緩和することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の一実施例に係る車両用の車外者保護装置を備えた車両の外観図である。

【図2】フロントウインドウのひび割れの状況の説明図である。

【図3】本発明の一実施例に係る車両用の車外者保護装置の制御ブロック図である。

【図4】本発明の一実施例に係る車両用の車外者保護装置の制御フローチャートである。

【図5】点火装置の作動状況を説明するマップである。

【発明を実施するための形態】

【0023】

図１には本発明の一実施例に車両用の車外者保護装置を備えた車両の全体を表す外観、図２にはひび割れの例を説明するためのフロントウインドウの正面視、図３には車両用の車外者保護装置における入力信号と出力デバイスの関係を説明するブロック構成、図４には本発明の一実施例に係る車両用の車外者保護装置の動作を説明するフローチャート、図５には点火装置の作動する場合の状況を説明するマップを示してある。

【0024】

図１に示すように、車両１には走行速度を検出する車速検出手段としての車速センサ２が備えられると共に、前方の物体を検出するレーダー装置３が備えられている。車速センサ２の検出情報及びレーダー装置３の検出情報により前方の物体と車両１との相対速度が求められる（相対速度検出手段）。

【0025】

また、前方の物体を撮影する撮像装置としてのカメラ４が備えられ、レーダー装置３で検出した物体が車外者であるか、車外者であれば大人か子供か、自転車に乗っている乗員か、自動二輪車であるバイクに乗っている乗員か等が判別される（車外者判別手段）。車両１のバンパー５には車外者の衝突を検出する衝突検出手段としての衝突検出センサ６が設けられている。

【0026】

尚、レーダー装置３を設けずに、カメラ４の撮像情報により、物体の認識と相対速度の認識、車外者の判別を行うことも可能である。

【0027】

図１、図２に示すように、フロントウインドウ（ウインドウシールド）７の周囲の適宜箇所には割れ目８が形成され、割れ目８には火薬９が配されている。火薬９は図示しない点火手段により点火される（外力付与手段）。火薬が点火されることにより、爆発の衝撃によりフロントウインドウ７にひび割れ１０が生じる。

【0028】

フロントウインドウ７は合わせガラスで形成されているため、火薬９の点火による爆発では割れ落ちることがなく、ひび割れ１０となって広がる。

【0029】

本発明の車外者保護装置は、車両１に車外者が衝突した際に（車両１が車外者に衝突した際に）、火薬９を点火してフロントウインドウ７にひび割れを生じさせてやわらかい状態にし、車外者がフロントウインドウ７に衝突した際の衝撃が緩和されるようになっている。

【0030】

このため、部品点数を増加させることなく、居住スペースの減少や重量増加を生じさせることなく、車外者の衝撃を緩和することができ、車外者との間に介在される保護部材を設けることなく、車外者の衝撃を緩和することが可能になる。

【0031】

ひび割れ１０を発生させる部位は、車外者が衝突すると予想される部位に生じさせることができる。また、フロントウインドウ７の周囲部にひび割れを生じさせ、ひび割れが生じていない硬い部位が移動できるようにし、全体として衝撃を吸収できるようにすることも可能である。

【0032】

尚、外力付与手段としては、上記の火薬を用いる他に、例えば、振動子を設けて振動子を干渉させてフロントウインドウにひび割れを生じさせたり、ウインドウウォッシャー液の突出部にシリンダーを設け、シリンダーの駆動によりフロントウインドウにシリンダーの駆動部を打ち付けてひび割れを生じさせたりする等、様々な手段を用いることが可能である。

【0033】

図３に示すように、車外者保護装置を構成する制御装置１１には、車速センサ２、レーダー装置３、カメラ４、衝突検出センサ６の検出情報が入力される。制御装置１１には、車外者を判別する機能、相対速度を求める機能が備えられている。制御装置１１からは、車外者の種類、相対速度に応じて点火手段に作動指令が出力される。

【0034】

そして、車外者が衝突したことが検出された場合、強制的にブレーキを作動させる。通常、車外者が衝突した場合には運転者はブレーキを作動させるが、より的確に車両１を停止させるためにブレーキを作動させるようにしている。特に、フロントウインドウ７にひび割れ１０を生じさせた場合には、自力での走行は不可能になるので、車両１の停車を最優先にすることが好ましい。

【0035】

その後、自力での走行が不可能となっているので、車両１（自車両）の存在を周囲に報知するように、ブレーキを作動させた後に、周囲への報知手段を作動させる。特に周囲への音による報知、または前照灯、ブレーキランプやハザードランプを点灯させるなど報知を行い、周囲へ自車両の異常を認識させる。

【0036】

制御装置１１では、車両１に車外者が衝突した際に（車両１が車外者に衝突した際に）、車外者の種類、及び、車外者との相対速度に応じ、車外者を保護する必要性が高い時に、火薬９を点火してフロントウインドウ７にひび割れ１０を生じさせ、フロントウインドウ７をやわらかい状態にする。これにより、車外者がフロントウインドウ７に衝突した際に衝撃を緩和させ、車外者を保護することができる。

【0037】

図３に基づいて具体的な動作を説明する。

【0038】

制御がスタートすると、ステップＳ１でレーダー装置３の検出情報により物体の有無が判断される。ステップＳ１で物体があると判断されると、ステップＳ２でカメラ４の画像情報により車外者であるか否かを認識する。つまり、物か車外者かを判断する。

【0039】

ステップＳ１で物体が無いと判断された場合、もしくは、ステップＳ２で車外者ではない、即ち、物体が物であると判断された場合、処理が終了となる。

【0040】

ステップＳ２で物体が車外者であると判断された場合、ステップＳ３で車外者の種類を判別する。即ち、車外者が歩行者で大人か子供か、自転車に乗っている乗員か、自動二輪車であるバイクに乗っている乗員かが判別される。そして、ステップＳ３で車外者との相対速度が判断される。

【0041】

ステップＳ５で衝突検出センサ６の検出情報により車外者が衝突したか否かが判断され、ステップＳ５で車外者が衝突したと判断された場合、ステップＳ６で点火装置が制御される。ステップＳ５で車外者が衝突していないと判断された場合、処理が終了となる。

【0042】

ステップＳ６で点火装置が制御される場合、相対速度の状況、及び、車外者の種類により、作動状況が制御される。即ち、相対速度が、第１所定速度である、例えば、２０Ｋｍ／ｈ以下の時、相対速度が、例えば、２０Ｋｍ／ｈを超え４０Ｋｍ／ｈ以下の時、相対速度が、例えば、４０Ｋｍ／ｈを超え第２所定速度である５０Ｋｍ／ｈ以下の時、相対速度が、５０Ｋｍ／ｈを超える時のそれぞれについて、大人、子供、自転車に乗っている乗員、バイクに乗っている乗員のそれぞれで作動が制御される。

【0043】

つまり、図５に示すように、相対速度が、第１所定速度である、例えば、２０Ｋｍ／ｈ以下の時、車外者が、大人、子供、バイクに乗っている乗員の場合には、低速走行時の衝突であるため、点火装置が非作動となり火薬９の点火は行わない。

【0044】

相対速度が、第１所定速度以下であっても、車外者が、自転車に乗っている乗員の場合、車外者が移動している状態で、ヘルメットをかぶっていないので、万一のために、点火装置を作動させて火薬９を点火し、フロントウインドウ７にひび割れ１０を生じさせて車外者を保護する。尚、点火装置を非作動にして火薬９の点火を行わない制御とすることも可能である。

【0045】

相対速度が、例えば、２０Ｋｍ／ｈを超え４０Ｋｍ／ｈ以下の時、車外者が、大人、バイクに乗っている乗員、自転車に乗っている乗員の場合には、点火装置を作動させて火薬９を点火し、フロントウインドウ７にひび割れ１０を生じさせて車外者を保護する。車外者が子供の場合、衝突時には小さいのでフロントウインドウ７側（上方側）に移動しないため、移動の可能性がある場所での保護を行う。

【0046】

相対速度が、例えば、４０Ｋｍ／ｈを超え第２所定速度である５０Ｋｍ／ｈ以下の時、車外者が、大人、子供、自転車に乗っている乗員、バイクに乗っている乗員の全ての場合で、点火装置を作動させて火薬９を点火し、フロントウインドウ７にひび割れ１０を生じさせて車外者を保護する。

【0047】

つまり、原則的に、第１所定速度（例えば、２０Ｋｍ／ｈ）を越え第１所定速度よりも速い第２相対速度（例えば、５０Ｋｍ／ｈ）以下の範囲で、点火装置を作動させて火薬９を点火し（外力付与手段を動作させて）、フロントウインドウ７にひび割れ１０を生じさせて車外者を保護するようになっている。

【0048】

相対速度が、例えば、５０Ｋｍ／ｈを超える速度である場合、高速走行時の衝突になり、車外者はフロントウインドウ７を飛び越えることになるため、点火装置が非作動となり火薬９の点火は行わない。

【0049】

このため、車外者の種類、及び、車外者との相対速度に応じ、点火装置を作動させ、車外者を保護する必要性が高い時に、フロントウインドウ７にひび割れ１０を生じさせてやわらかい状態にして車外者を保護することができる。

【0050】

ステップＳ６で点火装置が制御されると、即ち、車外者の車両１への衝突が検出された際には、ステップＳ７でブレーキを作動させ、車両１を的確に且つ確実に停止させる。車両１を停止させた後、ステップＳ８で報知手段を作動させ（音の発生、前照灯、ブレーキランプやハザードランプの点灯）、周囲へ自車両の異常を認識させ、処理が終了する。

【0051】

上述した車両用の車外者保護装置は、車外者が車両１に衝突した際に、点火装置を作動させ、フロントウインドウ７にひび割れ１０を生じさせてやわらかい状態にし、車外者が衝突した際の衝撃を緩和する。

【0052】

この結果、部品点数を増加させることなく、居住スペースの減少や重量増加を生じさせることなく、車外者の衝撃を緩和して保護することができ、車外者との間に介在される保護部材を設けることなく、車外者の衝撃を緩和することが可能になる。

【産業上の利用可能性】

【0053】

本発明は、車両用の車外者保護装置の産業分野で利用することができる。

【符号の説明】

【0054】

１ 車両
２ 車速センサ
３ レーダー装置
４ カメラ
５ バンパー
６ 衝突検出センサ
７ フロントウインドウ
８ 割れ目
９ 火薬
１０ ひび割れ
１１ 制御装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】