車両用衝突制御装置
【課題】 自車両が他車両や歩行者のような障害物との衝突する際に、衝突エネルギーの吸収効果を高めて被害を最小限に抑える。
【解決手段】 他車両との正面・後面衝突（あるいは側面衝突）を回避できないと判定されたとき、バンパー高さ推定手段（あるいはサイドシル高さ推定手段）で推定した他車両のバンパー高さ（サイドシル高さ）に応じてサブバンパービーム昇降機構１１３で自車両のサブバンパービームを昇降させるので、自車両が他車両の上に乗り上げたり、他車両の下に潜り込んだり、自車両のバンパービームが他車両の車室内に貫入したりするのを防止して衝突エネルギーの吸収効果を高めることができ、またフロントサイドフレーム剛性可変機構１１４で自車両のフロントサイドフレームの変形剛性を脆弱化することで、フロントサイドフレームを効率的に圧壊して衝突エネルギーの吸収効果を高め、自車両および他車両の被害を最小限に抑えることができる。
【解決手段】 他車両との正面・後面衝突（あるいは側面衝突）を回避できないと判定されたとき、バンパー高さ推定手段（あるいはサイドシル高さ推定手段）で推定した他車両のバンパー高さ（サイドシル高さ）に応じてサブバンパービーム昇降機構１１３で自車両のサブバンパービームを昇降させるので、自車両が他車両の上に乗り上げたり、他車両の下に潜り込んだり、自車両のバンパービームが他車両の車室内に貫入したりするのを防止して衝突エネルギーの吸収効果を高めることができ、またフロントサイドフレーム剛性可変機構１１４で自車両のフロントサイドフレームの変形剛性を脆弱化することで、フロントサイドフレームを効率的に圧壊して衝突エネルギーの吸収効果を高め、自車両および他車両の被害を最小限に抑えることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、他車両との衝突を回避できないと判定されたときに衝突被害の軽減を図る車両用衝突制御装置と、歩行者との衝突を回避できないと判定されたときに衝突被害の軽減を図る車両用衝突制御装置とに関する。
【背景技術】
【０００２】
自車両が前方の障害物との衝突を回避できないと判定されたとき、障害物の形状、自車両の乗員数、自車両の乗員位置等に応じて自車両の車高を変化させたり衝突部位を変化させたりして、障害物と衝突したときの自車両の被害を軽減するものが、下記特許文献１により公知である。
【特許文献１】特開２０００−９５１３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで上記従来のものは、衝突時に自車両の被害を軽減することは可能であるが、衝突する相手方の被害の軽減については考慮されておらず、かえって相手方の被害を増大させてしまう可能性がある。また自車両の車高を増加させるには重量の大きい車体を持ち上げる必要があり、そのために大きなエネルギーが必要になるだけでなく、その作動が遅れて衝突に間に合わなくなる可能性がある。
【０００４】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、自車両が他車両や歩行者のような障害物との衝突する際に、衝突エネルギーの吸収効果を高めて被害を最小限に抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、他車両との衝突を回避できないと判定されたときに衝突被害の軽減を図る車両用衝突制御装置において、他車両の車体サイズを判定する車体サイズ判定手段と、自車両および他車両が衝突する位置関係を判定する衝突位置関係判定手段と、前記車体サイズ判定手段で判定した車体サイズから他車両のバンパー高さを推定するバンパー高さ推定手段と、自車両のサブバンパービームを昇降させるサブバンパービーム昇降機構と、自車両のフロントサイドフレームの変形剛性を脆弱化するフロントサイドフレーム剛性可変機構とを備え、前記衝突位置関係判定手段で判定した自車両および他車両が衝突する位置関係が正面衝突あるいは後面衝突であるとき、前記バンパー高さ推定手段で推定した他車両のバンパー高さに応じて前記サブバンパービーム昇降機構で自車両のサブバンパービームを昇降させるとともに、前記フロントサイドフレーム剛性可変機構で自車両のフロントサイドフレームの変形剛性を脆弱化することを特徴とする車両用衝突制御装置が提案される。
【０００６】
また請求項２に記載された発明によれば、他車両との衝突を回避できないと判定されたときに衝突被害の軽減を図る車両用衝突制御装置において、他車両の車体サイズを判定する車体サイズ判定手段と、自車両および他車両が衝突する位置関係を判定する衝突位置関係判定手段と、前記車体サイズ判定手段で判定した車体サイズから他車両のサイドシル高さを推定するサイドシル高さ推定手段と、自車両のサブバンパービームを昇降させるサブバンパービーム昇降機構と、自車両のフロントサイドフレームの変形剛性を脆弱化するフロントサイドフレーム剛性可変機構とを備え、前記衝突位置関係判定手段で判定した自車両および他車両が衝突する位置関係が側面衝突であるとき、前記サイドシル高さ推定手段で推定した他車両のサイドシル高さに応じて前記サブバンパービーム昇降機構で自車両のサブバンパービームを昇降させるとともに、前記フロントサイドフレーム剛性可変機構で自車両のフロントサイドフレームの変形剛性を脆弱化することを特徴とする車両用衝突制御装置が提案される。
【０００７】
また請求項３に記載された発明によれば、歩行者との衝突を回避できないと判定されたときに衝突被害の軽減を図る車両用衝突制御装置において、自車両のサブバンパービームを昇降させるサブバンパービーム昇降機構と、自車両のフロントサイドフレームの変形剛性を脆弱化するフロントサイドフレーム剛性可変機構と、自車両のボンネットフードを後ろ上がりに傾斜させるボンネットフード傾斜機構とを備え、歩行者との衝突を回避できないと判定されたときに、前記サブバンパービーム昇降機構で自車両のサブバンパービームを歩行者の脛の高さに昇降させ、前記フロントサイドフレーム剛性可変機構で自車両のフロントサイドフレームの変形剛性を脆弱化し、かつ前記ボンネットフード傾斜機構で自車両のボンネットフードを後ろ上がりに傾斜させることを特徴とする車両用衝突制御装置が提案される。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の構成によれば、他車両との正面衝突あるいは後面衝突を回避できないと判定されたとき、バンパー高さ推定手段で推定した他車両のバンパー高さに応じてサブバンパービーム昇降機構で自車両のサブバンパービームを昇降させるので、自車両が他車両の上に乗り上げたり他車両の下に潜り込んだりするのを防止して衝突エネルギーの吸収効果を高めるとともに、フロントサイドフレーム剛性可変機構で自車両のフロントサイドフレームの変形剛性を脆弱化することで、フロントサイドフレームを効率的に圧壊して衝突エネルギーの吸収効果を高め、自車両および他車両の被害を最小限に抑えることができる。
【０００９】
また請求項２の構成によれば、他車両との側面衝突を回避できないと判定されたとき、サイドシル高さ推定手段で推定した他車両のサイドシル高さに応じてサブバンパービーム昇降機構で自車両のサブバンパービームを昇降させるので、自車両のサブバンパービームを他車両のサイドシルに衝突させ、他車両のドアやセンターピラーが車室内に貫入するのを防止しながら衝突エネルギーの吸収効果を高めるとともに、フロントサイドフレーム剛性可変機構で自車両のフロントサイドフレームの変形剛性を脆弱化することで、フロントサイドフレームを効率的に圧壊して衝突エネルギーの吸収効果を高め、自車両および他車両の被害を最小限に抑えることができる。
【００１０】
また請求項３の構成によれば、歩行者との衝突を回避できないと判定されたとき、サブバンパービーム昇降機構で自車両のサブバンパービームを歩行者の脛の高さに昇降させるので、歩行者の脛を払ってボンネットフード上に倒れ込ませ、その際にボンネットフード傾斜機構で後ろ上がりに傾斜させたボンネットフードで歩行者の頭部が受ける衝撃を吸収することができる。またフロントサイドフレーム剛性可変機構で自車両のフロントサイドフレームの変形剛性を脆弱化するので、フロントサイドフレームを効率的に圧壊して歩行者の膝部が受ける衝撃を吸収することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１〜図１５は本発明の実施の形態を示すもので、図１は車両用衝突制御装置の制御系を示すブロック図、図２は車両用衝突制御装置の作用を説明するフローチャートの第１分図、図３は車両用衝突制御装置の作用を説明するフローチャートの第２分図、図４はサブバンパービーム昇降機構を示す自動車の車体前部の側面図、図５は図４の５部拡大図、図６は図５の６−６線拡大断面図、図７は車体前部の分解斜視図、図８はフロントサイドフレーム剛性可変機構を示す自動車の車体前部の平面図、図９は図８の９方向拡大矢視図、図１０は図９の１０−１０線断面図、図１１はボンネットフード傾斜機構を示す自動車の車体前部の側面図、図１２は図１１の１２部拡大図、図１３はボンネットフード傾斜機構の作動時の状態を示す図、図１４は衝突ラップ量の定義を示す図、図１５は他車両との正面衝突時の作用説明図、図９は他車両との側面衝突時の作用説明図、図１７は歩行者との衝突時の作用説明図である。
【００１３】
図１に示すように、車両用衝突制御装置の電子制御ユニット１０１には、自車両の前方の障害物を検知するレーダー装置１０２と、自車両の前方の障害物を撮像するＣＣＤカメラ１０３と、自車両の周囲の道路状況が記憶されたナビゲーションシステム１０４と、車速センサ１０５と、舵角センサ１０６と、ヨーレートセンサ１０７と ブレーキセンサ１０８と、スロットル開度センサ１０９とからの信号が入力され、これらに信号に基づいて電子制御ユニット１０１はステアリングアクチュエータ１１０と、ブレーキアクチュエータ１１１と、スロットルアクチュエータ１１２と、自車両のサブバンパービームを昇降させるサブバンパービーム昇降機構１１３と、自車両のフロントサイドフレームの変形剛性を脆弱化するフロントサイドフレーム剛性可変機構１１４と、自車両のボンネットフードを後ろ上がりに傾斜させるボンネットフード傾斜機構１１５との作動を制御する。
【００１４】
即ち、電子制御ユニット１０１は、レーダー装置１０２、ＣＣＤカメラ１０３およびナビゲーションシステム１０４からの情報に基づいて自車両前方の他車両や歩行者等の障害物の方向、距離、相対速度等を検知し、車速センサ１０５で検出した車速、舵角センサ１０６で検出した舵角、ヨーレートセンサ１０７で検出したヨーレート、ブレーキセンサ１０８で検出したブレーキの操作状況およびスロットル開度センサ１０９で検出したスロットル開度に基づいて、自車両が前記障害物との衝突を回避できるか否かを判定する。
【００１５】
その結果、衝突を回避できると判定された場合には、ステアリングアクチュエータ１１０、ブレーキアクチュエータ１１１および／またはスロットルアクチュエータ１１２の作動を制御し、自車両を減速、転舵、加速し、あるいはそれらの組み合わせにより障害物との衝突回避をアシストする。一方、衝突を回避できないと判定された場合には、サブバンパービーム昇降機構１１３、フロントサイドフレーム剛性可変機構１１４および／またはボンネットフード傾斜機構１１５との作動を制御し、衝突被害の軽減が図られる。
【００１６】
次に、図４〜図７に基づいてサブバンパービーム昇降機構１１３の構造を説明する。
【００１７】
自動車の車体前部に形成されたエンジンルーム１１の左右両側に沿って車体前後方向に延びる左右のフロントサイドフレーム１２，１２が配置されており、これらのフロントサイドフレーム１２，１２の前端に、車幅方向に延びるバンパービーム１４の後面に設けたブラケット１５，１５がボルト１６…で結合される。バンパービーム１４とその前面を覆うバンパーフェイス１７とでバンパー１８が構成される。
【００１８】
前輪Ｗの下面とバンパー１８の下端とを結び、地面に対してアプローチアングルαを成すラインは、アプローチアングルラインＬとして定義される。アプローチアングルαは、車両が平坦路から登坂路に移行するとき、車両が降坂路から平坦路に移行するとき、あるいは車両が路面の突起部を乗り越えるときに、バンパー１８の下端が路面と接触しないように設定される。
【００１９】
フロントサイドフレーム１２，１２の下面に設けたブラケット１９，１９に、図示せぬエンジンやサスペンション装置を支持するフロトサブフレーム２０がボルト２１…で固定される。フロトサブフレーム２０は左右の縦部材２２，２２を前部横部材２３および後部横部材（図示せず）で枠状で結合したもので、前部横部材２３に左右一対のブラケット２５，２５が固定される。各々のブラケット２５は第１、第２固定板２５ａ，２５ｂと、第１、第２支持板２５ｃ，２５ｄと備えており、第１、第２固定板２５ａ，２５ｂが前部横部材２３を上下から挟むように溶接され、また第１支持板２５ｃに固定した電動モータよりなるアクチュエータ２６の出力軸２７が第１、第２支持板２５ｃ，２５ｄに設けたベアリング２８，２８に支持される。
【００２０】
第１、第２支持板２５ｃ，２５ｄ間の出力軸２７に揺動アーム２９の基端がスプライン係合しており、左右一対の揺動アーム２９，２９の先端が車体左右方向に延びるサブバンパービーム３０に接続される。各々の揺動アーム２９の先端近傍とバンパービーム１４とを接続するダンパー３１は、シリンダ３２の内部に充填したガスの圧力でロッド３３を突出する方向に付勢するもので、サブバンパービーム３０を図５に鎖線で示す格納位置から実線で示す作動位置へと付勢する。
【００２１】
次に、図８〜図１０に基づいてフロントサイドフレーム剛性可変機構１１４の構造を説明する。尚、このフロントサイドフレーム剛性可変機構１１４は、本出願人の出願に係る特開２００５−１０４４５５号公報に詳しく開示されたものと同じであるため、ここでは簡単に説明する。
【００２２】
各々のフロントサイドフレーム１２は、複数のフレーム要素４１…をヒンジ部で直列に連結したもので、そのヒンジ部の屈曲剛性はサーボモータ４２…により制御される。即ち、一つのフレーム要素４１の一端に突設した２枚の第１ヒンジアーム４１ａ，４１ａと、それに隣接する他のフレーム要素４１の他端に突設した２枚の第２ヒンジアーム４１ｂ，４１ｂとがスペーサ板４３，４３を介して重ね合わされており、一枚の第２ヒンジアーム４１ｂに固定されたサーボモータ４２の回転軸４４が、２枚の第１ヒンジアーム４１ａ，４１ａにキー結合される。サーボモータ４２には、その回転軸４４の回転をロックする電磁ブレーキ４５が設けられる。
【００２３】
従って、サーボモータ４２の電磁ブレーキ４５を作動させた状態では，フロントサイドフレーム１２を屈曲不能にロックすることとができ、また電磁ブレーキ４５によるロックを解除してサーボモータ４２を駆動すると、ヒンジ部に相互に任意の大きさのモーメントを発生させることができる。
【００２４】
各々のフレーム要素４１の相対向する内壁に設けた当接部材４６，４６間に形状記憶合金よりなるコイルばね４７と棒状の電熱ヒータ４８とが同軸に配置される。
【００２５】
次に、図１１〜図１３に基づいてボンネットフード傾斜機構１１５の構造を説明する。尚、このボンネットフード傾斜機構１１５は、本出願人の出願に係る特開２００１−１８８４３号公報に詳しく開示されたものと同じであるため、ここでは簡単に説明する。
【００２６】
エンジンルーム１１を開閉するボンネットフード５１の左右後部が、それぞれリンク機構５２を介して車体側に設けたブラケット５３に昇降可能に支持される。リンク機構５２は、ブラケット５３にピン５４で一端を枢支された下部リンク５５と、下部リンク５５の他端にピン５６で一端を枢支された上部リンク５７とを備えており、上部リンク５７の他端がボンネットフード５１の後端に設けたブラケット５８にピン５９で枢支される。下部リンク５５および上部リンク５７は、合成樹脂製のリンク仮固定具６０で折り畳み状態に固定される。エンジンルーム１１に設けられたシリンダ６１の出力ロッド６２の上端が、ボンネットフード５１の後部内面に当接可能に対向する。
【００２７】
しかして、通常時には、折り畳み状態にある上部リンク５７の他端のピン５９を支点として、ボンネットフード５１の前部を上下に開閉することができる。歩行者との衝突が回避できないと判定されると、シリンダ６１が伸長して出力ロッド６２がボンネットフード５１の後部を押し上げることで、リンク仮固定具６０が破断して上部リンク５７および下部リンク５５が起立し、ボンネットフード５１の後部が持ち上がった傾斜状態に固定される。
【００２８】
次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を、図２および図３のフローチャートを参照して説明する。
【００２９】
先ずステップＳ１でレーダー装置１０２、ＣＣＤカメラ１０３およびナビゲーションシステム１０４からの情報に基づいて自車両前方の他車両や歩行者等の障害物を検知し、ステップＳ２で前記障害物が車両であれば、ステップＳ３でＣＣＤカメラ１０３からの情報に基づいて他車両のサイズ（即ち、軽自動車、普通乗用車、ミニバン、トラック、バス等の車種）を判定し、ステップＳ４で自車両および他車両の衝突位置関係（即ち、正面衝突か、後面衝突か、側面衝突か）を判定し、ステップＳ５で図１４に示す衝突ラップ量（即ち、自車両の前面の車幅にうちの何パーセントが他車両に衝突するか）を判定する。
【００３０】
続くステップＳ６で他車両の方向、距離、相対速度等と、自車両の車速、舵角、ヨーレート、ブレーキの操作状況、スロットル開度等とに基づいて、自車両が他車両との衝突を回避できるか否かを判定する。その結果、衝突回避が可能であると判定されれば、ステップＳ７でステアリングアクチュエータ１１０、ブレーキアクチュエータ１１１、スロットルアクチュエータ１１２等の作動を制御して他車両との衝突回避をアシストする。
【００３１】
一方、前記ステップＳ６で衝突回避が不可能であると判定されれば、ステップＳ８で運転者に警報を発するとともに、衝突の態様に応じて以下のステップＳ９〜Ｓ１５で衝突被害の軽減を図る。
【００３２】
即ち、ステップＳ９で衝突が正面衝突あるいは後面衝突であれば、ステップＳ１０で他車両のバンパー高さを推定する。このバンパー高さは、前記ステップＳ３で判定した他車両のサイズ（車種）から推定される。続くステップＳ１１でサブバンパービーム昇降機構１１３を、推定された他車両のバンパー高さと、前記ステップＳ３で判定した他車両の車体サイズと、前記ステップＳ５で判定した衝突ラップ量とに応じて作動させ、サブバンパービーム３０を所定の高さに下降させる。そしてステップＳ１２でフロントサイドフレーム剛性可変機構１１４を作動させてフロントサイドフレーム１２，１２の剛性を低下させる。
【００３３】
前記ステップＳ１１でサブバンパービーム３０を下降させる高さは、例えば次にように設定される。
Ａ．衝突態様が正面衝突であって、自車両よりも他車両が小さく、衝突ラップ量が２５％以上である場合、自車両のサブバンパービーム３０を他車両のバンパービームよりも低くして自車両が他車両の上に乗り上げるのを防止する。
Ｂ．衝突態様が正面衝突であって、自車両よりも他車両が大きく、衝突ラップ量が５０％以上である場合、自車両のサブバンパービーム３０を他車両のバンパービームと同じ高さにして自車両および他車両の相互の衝突エネルギーを吸収する。
Ｃ．衝突態様が後面衝突であって、自車両よりも他車両が小さく、衝突ラップ量が５０％以上である場合、自車両のサブバンパービーム３０を他車両のバンパービームよりも低くして自車両が他車両の上に乗り上げるのを防止する。
Ｄ．衝突態様が後面衝突であって、自車両よりも他車両が大きく、衝突ラップ量が７０％以上である場合、自車両のサブバンパービーム３０を他車両のバンパービームよりも低くしてタイヤの後面に衝突させ、自車両が他車両の下に潜り込むのを防止する。
【００３４】
次に、サブバンパービーム３０の作用を具体的に説明する。
【００３５】
車両が衝突する危険性がない通常時には、サブバンパービーム３０は図５に鎖線で示す格納位置にあり、このときサブバンパービーム３０はアプローチアングルラインＬよりも上方に位置している。従って、車両が平坦路から登坂路に移行するときや車両が降坂路から平坦路に移行するときに、サブバンパービーム３０が路面と接触することが回避される。
【００３６】
電子制御ユニット３５からの指令でアクチュエータ２６，２６が作動すると、出力軸２７，２７が回転して左右の揺動アーム２９，２９が下向きに揺動する。その結果、ダンパー３１，３１の弾発力で付勢されたサブバンパービーム３０は速やかに下降し、図５に実線で示す作動位置に停止する。このとき、左右の揺動アーム２９，２９は略水平状態となる。
【００３７】
この状態で、図１５に示すように自車両が他車両に正面衝突すると、仮に自車両のバンパービーム１４が他車両のバンパービーム７１よりも高い位置にあっても、下降したサブバンパービーム３０が他車両のバンパービーム７１に引っ掛かることで、自車両が他車両の上に乗り上げて他車両の車室を損傷させるのを未然に回避することができる。
【００３８】
そして他車両からバンパービーム１４に入力された衝突エネルギーは、図５に矢印で示すようにブラケット１５，１５を経てフロントサイドフレーム１２，１２に伝達されて吸収される。
【００３９】
その際に、各々のフロントサイドフレーム１２に設けられたフロントサイドフレーム剛性可変機構１１４は、以下のように作用する。即ち、電熱ヒータ４８に通電すると形状記憶合金よりなるコイルばね４７が伸長し、フレーム要素４１の相対向する内壁を押し広げるような荷重を発生する。そしてフレーム要素４１に設けた図示せぬ荷重センサの出力によりヒンジ部に加わるモーメントがフロントサイドフレーム１２の圧壊モーメント以上になったと判定されると、電磁ブレーキ４５を作動解除してサーボモータ４２を駆動することで、ヒンジ部に加わる曲げモーメントに対抗するモーメントを発生させる。これにより、衝突荷重は各フレーム要素４１に確実に伝達され、コイルばね４７が発生する荷重と相まってフロントサイドフレーム１２の全体を効果的に圧壊して衝突エネルギーを効率よく吸収することができる。
【００４０】
尚、左右のフロントサイドフレーム剛性可変機構１１４，１１４は、衝突の態様に応じて一方だけを作動させたり、左右を異なるタイミングで作動させたりすることが可能である。
【００４１】
また他車両からサブバンパービーム３０に入力された衝突エネルギーは、揺動アーム２９，２９を経てフロントサブフレーム２０に伝達され、かつ前記フロントサイドフレーム１２，１２に伝達された衝突エネルギーの一部もブラケット１９，１９を介してフロトサブフレーム２０に伝達されて吸収される。このとき、揺動アーム２９，２９は略水平姿勢になっているので、サブバンパービーム３０に入力された衝突エネルギーをフロントサブフレーム３０に効率的に伝達することができる。
【００４２】
自車両が他車両に後面衝突した場合にも同様の衝突エネルギーの吸収効果を発揮することができるが、他車両の後輪が車体後端に近い位置にある場合には、下降したサブバンパービーム３０を他車両の後輪の後面に衝突させて衝突エネルギーの吸収効果を発揮させることができる。
【００４３】
図３のフローチャートに戻り、前記ステップＳ９で衝突が側面衝突であれば、ステップＳ１３で他車両のサイドシル高さを推定する。このサイドシル高さは、前記ステップＳ３で判定した他車両のサイズ（車種）から推定される。続くステップＳ１４でサブバンパービーム昇降機構１１３を、推定された他車両のサイドシル高さと、前記ステップＳ３で判定した他車両の車体サイズと、前記ステップＳ５で判定した衝突ラップ量とに応じて作動させ、サブバンパービーム３０の所定の高さに下降させる。そしてステップＳ１５でフロントサイドフレーム剛性可変機構１１４を作動させてフロントサイドフレーム１２，１２の剛性を低下させる。
【００４４】
前記ステップＳ１４でサブバンパービーム３０を下降させる高さは、例えば次にように設定される。
Ａ．自車両よりも他車両が小さく、衝突ラップ量が１００％である場合、他車両のサイドシルが自車両のサブバンパービーム３０の格納位置よりも低ければ、自車両のサブバンパービーム３０を他車両のサイドシル４４と同じ高さにして相互に衝突させる。
Ｂ．自車両よりも他車両が大きく、衝突ラップ量が１００％である場合、他車両のサイドシル４４が自車両のサブバンパービーム３０の格納位置よりも高ければ、サブバンパービーム３０を格納位置に保持し、他車両のサイドシル４４が自車両のサブバンパービーム３０の格納位置よりも低ければ、自車両のサブバンパービーム３０を他車両のサイドシル４４と同じ高さにして相互に衝突させる。
【００４５】
しかして、図１６に示すように、サブバンパービーム３０を作動位置に下降させた状態では、サブバンパービーム３０の前端とバンパービーム１４の前端とが車体前後方向に整列しているので（図５参照）、他車両に側面衝突したときに自車両のバンパービーム１４が他車両のドア７２およびセンターピラー７３に衝突するのとほぼ同時に、自車両のサブバンパービーム３０が他車両のサイドシル７４に衝突する。このとき、ドア７２およびセンターピラー７３に比べてサイドシル７４および該サイドシル７４に連なるフロアフレーム７５は剛性が高いため、衝突エネルギーが自車両のサブバンパービーム３０および他車両のサイドシル７４に効率的に吸収され、自車両のバンパービーム１４が他車両の車室内に貫入するのを防止することができる。
【００４６】
この側面衝突の場合にも、フロントサイドフレーム１２，１２に入力された衝突エネルギーは、フロントサイドフレーム剛性可変機構１１４，１１４により、上述した正面衝突および後面衝突の場合と同様に効率的に吸収される。
【００４７】
以上のように、衝突が予知されない通常時にはサブバンパービーム３０をアプローチアングルラインＬ（図５参照）の上方の退避位置に保持して路面との接触を回避しながら、衝突が予知された緊急時にはサブバンパービーム３０をアプローチアングルラインＬの下方の作動位置に下降させるので、自車両が他車両に正面衝突したときには、自車両が他車両の上に乗り上げる（他車両が自車両の下に潜り込む）のを防止して衝突エネルギーを効果的に吸収することができ、また自車両が他車両に側面衝突したときには、自車両が他車両の車室内に貫入するのを防止して衝突エネルギーを効果的に吸収することができる。しかもアクチュエータ２６，２６は他車両との衝突が予知された場合にのみ作動するので、アクチュエータ２６，２６の消費電力が少なくて済むだけでなく、アクチュエータ２６，２６の作動に伴う騒音が問題となることはない。
【００４８】
図２のフローチャートに戻り、前記ステップＳ２で前記障害物が歩行者であれば、続くステップＳ１６で歩行者の方向、距離、相対速度等と、自車両の車速、舵角、ヨーレート、ブレーキの操作状況、スロットル開度等とに基づいて、自車両が歩行者との衝突を回避できるか否かを判定する。その結果、衝突回避が可能であると判定されれば、前記ステップＳ７でステアリングアクチュエータ１１０、ブレーキアクチュエータ１１１、スロットルアクチュエータ１１２等の作動を制御して歩行者との衝突回避をアシストする。一方、前記ステップＳ１６で衝突回避が不可能であると判定されれば、ステップＳ１７で運転者に警報を発するとともに、以下のステップＳ１８〜Ｓ２０で衝突被害の軽減を図る。
【００４９】
即ち、ステップＳ１８でサブバンパービーム昇降機構１１３を概ね歩行者の脛の高さに下降させ、ステップＳ１９でフロントサイドフレーム剛性可変機構１１４を作動させてフロントサイドフレーム１２，１２の剛性を低下させ、更にステップＳ２０でボンネットフード傾斜機構１１５でボンネットフード５１の後端が高くなるように傾斜させる。
【００５０】
その結果、下降したサブバンパービーム３０に脛部を掬われた歩行者の頭部がボンネットフード５１に接触しても、ボンネットフード５１とエンジンルーム１１内のエンジン等の機器との距離が充分に確保されているため、ボンネットフード５１の変形により衝撃を吸収することができる。これと同時に、フロントサイドフレーム１２，１２が上述したように圧壊して歩行者の膝部に加わる衝撃を緩衝する。
【００５１】
以上のように、サブバンパービーム昇降機構１１３、フロントサイドフレーム剛性可変機構１１４およびボンネットフード傾斜機構１１５は自車両の車体を昇降させて車高を調整するものに比べて制御の応答性が高いため、衝突が切迫した緊急時にも時間的余裕をもって作動することができる。しかもサブバンパービーム昇降機構１１３、フロントサイドフレーム剛性可変機構１１４およびボンネットフード傾斜機構１１５のうちの少なくとも二つを同時に作動させることで、衝突の態様に応じた最適な衝撃吸収効果を発揮させて衝突の被害を最小限に抑えることができる。
【００５２】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】車両用衝突制御装置の制御系を示すブロック図
【図２】車両用衝突制御装置の作用を説明するフローチャートの第１分図
【図３】車両用衝突制御装置の作用を説明するフローチャートの第２分図
【図４】サブバンパービーム昇降機構を示す自動車の車体前部の側面図
【図５】図４の５部拡大図
【図６】図５の６−６線拡大断面図
【図７】車体前部の分解斜視図
【図８】フロントサイドフレーム剛性可変機構を示す自動車の車体前部の平面図
【図９】図８の９方向拡大矢視図
【図１０】図９の１０−１０線断面図
【図１１】ボンネットフード傾斜機構を示す自動車の車体前部の側面図
【図１２】図１１の１２部拡大図
【図１３】ボンネットフード傾斜機構の作動時の状態を示す図
【図１４】衝突ラップ量の定義を示す図
【図１５】他車両との正面衝突時の作用説明図
【図１６】他車両との側面衝突時の作用説明図
【図１７】歩行者との衝突時の作用説明図
【符号の説明】
【００５４】
１２ フロントサイドフレーム
３０ サブバンパービーム
５１ ボンネットフード
１１３ サブバンパービーム昇降機構
１１４ フロントサイドフレーム剛性可変機構
１１５ ボンネットフード傾斜機構
Ｓ３ 車体サイズ判定手段
Ｓ４ 衝突位置関係判定手段
Ｓ１０ バンパー高さ推定手段
Ｓ１３ サイドシル高さ推定手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、他車両との衝突を回避できないと判定されたときに衝突被害の軽減を図る車両用衝突制御装置と、歩行者との衝突を回避できないと判定されたときに衝突被害の軽減を図る車両用衝突制御装置とに関する。
【背景技術】
【０００２】
自車両が前方の障害物との衝突を回避できないと判定されたとき、障害物の形状、自車両の乗員数、自車両の乗員位置等に応じて自車両の車高を変化させたり衝突部位を変化させたりして、障害物と衝突したときの自車両の被害を軽減するものが、下記特許文献１により公知である。
【特許文献１】特開２０００−９５１３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで上記従来のものは、衝突時に自車両の被害を軽減することは可能であるが、衝突する相手方の被害の軽減については考慮されておらず、かえって相手方の被害を増大させてしまう可能性がある。また自車両の車高を増加させるには重量の大きい車体を持ち上げる必要があり、そのために大きなエネルギーが必要になるだけでなく、その作動が遅れて衝突に間に合わなくなる可能性がある。
【０００４】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、自車両が他車両や歩行者のような障害物との衝突する際に、衝突エネルギーの吸収効果を高めて被害を最小限に抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、他車両との衝突を回避できないと判定されたときに衝突被害の軽減を図る車両用衝突制御装置において、他車両の車体サイズを判定する車体サイズ判定手段と、自車両および他車両が衝突する位置関係を判定する衝突位置関係判定手段と、前記車体サイズ判定手段で判定した車体サイズから他車両のバンパー高さを推定するバンパー高さ推定手段と、自車両のサブバンパービームを昇降させるサブバンパービーム昇降機構と、自車両のフロントサイドフレームの変形剛性を脆弱化するフロントサイドフレーム剛性可変機構とを備え、前記衝突位置関係判定手段で判定した自車両および他車両が衝突する位置関係が正面衝突あるいは後面衝突であるとき、前記バンパー高さ推定手段で推定した他車両のバンパー高さに応じて前記サブバンパービーム昇降機構で自車両のサブバンパービームを昇降させるとともに、前記フロントサイドフレーム剛性可変機構で自車両のフロントサイドフレームの変形剛性を脆弱化することを特徴とする車両用衝突制御装置が提案される。
【０００６】
また請求項２に記載された発明によれば、他車両との衝突を回避できないと判定されたときに衝突被害の軽減を図る車両用衝突制御装置において、他車両の車体サイズを判定する車体サイズ判定手段と、自車両および他車両が衝突する位置関係を判定する衝突位置関係判定手段と、前記車体サイズ判定手段で判定した車体サイズから他車両のサイドシル高さを推定するサイドシル高さ推定手段と、自車両のサブバンパービームを昇降させるサブバンパービーム昇降機構と、自車両のフロントサイドフレームの変形剛性を脆弱化するフロントサイドフレーム剛性可変機構とを備え、前記衝突位置関係判定手段で判定した自車両および他車両が衝突する位置関係が側面衝突であるとき、前記サイドシル高さ推定手段で推定した他車両のサイドシル高さに応じて前記サブバンパービーム昇降機構で自車両のサブバンパービームを昇降させるとともに、前記フロントサイドフレーム剛性可変機構で自車両のフロントサイドフレームの変形剛性を脆弱化することを特徴とする車両用衝突制御装置が提案される。
【０００７】
また請求項３に記載された発明によれば、歩行者との衝突を回避できないと判定されたときに衝突被害の軽減を図る車両用衝突制御装置において、自車両のサブバンパービームを昇降させるサブバンパービーム昇降機構と、自車両のフロントサイドフレームの変形剛性を脆弱化するフロントサイドフレーム剛性可変機構と、自車両のボンネットフードを後ろ上がりに傾斜させるボンネットフード傾斜機構とを備え、歩行者との衝突を回避できないと判定されたときに、前記サブバンパービーム昇降機構で自車両のサブバンパービームを歩行者の脛の高さに昇降させ、前記フロントサイドフレーム剛性可変機構で自車両のフロントサイドフレームの変形剛性を脆弱化し、かつ前記ボンネットフード傾斜機構で自車両のボンネットフードを後ろ上がりに傾斜させることを特徴とする車両用衝突制御装置が提案される。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の構成によれば、他車両との正面衝突あるいは後面衝突を回避できないと判定されたとき、バンパー高さ推定手段で推定した他車両のバンパー高さに応じてサブバンパービーム昇降機構で自車両のサブバンパービームを昇降させるので、自車両が他車両の上に乗り上げたり他車両の下に潜り込んだりするのを防止して衝突エネルギーの吸収効果を高めるとともに、フロントサイドフレーム剛性可変機構で自車両のフロントサイドフレームの変形剛性を脆弱化することで、フロントサイドフレームを効率的に圧壊して衝突エネルギーの吸収効果を高め、自車両および他車両の被害を最小限に抑えることができる。
【０００９】
また請求項２の構成によれば、他車両との側面衝突を回避できないと判定されたとき、サイドシル高さ推定手段で推定した他車両のサイドシル高さに応じてサブバンパービーム昇降機構で自車両のサブバンパービームを昇降させるので、自車両のサブバンパービームを他車両のサイドシルに衝突させ、他車両のドアやセンターピラーが車室内に貫入するのを防止しながら衝突エネルギーの吸収効果を高めるとともに、フロントサイドフレーム剛性可変機構で自車両のフロントサイドフレームの変形剛性を脆弱化することで、フロントサイドフレームを効率的に圧壊して衝突エネルギーの吸収効果を高め、自車両および他車両の被害を最小限に抑えることができる。
【００１０】
また請求項３の構成によれば、歩行者との衝突を回避できないと判定されたとき、サブバンパービーム昇降機構で自車両のサブバンパービームを歩行者の脛の高さに昇降させるので、歩行者の脛を払ってボンネットフード上に倒れ込ませ、その際にボンネットフード傾斜機構で後ろ上がりに傾斜させたボンネットフードで歩行者の頭部が受ける衝撃を吸収することができる。またフロントサイドフレーム剛性可変機構で自車両のフロントサイドフレームの変形剛性を脆弱化するので、フロントサイドフレームを効率的に圧壊して歩行者の膝部が受ける衝撃を吸収することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１〜図１５は本発明の実施の形態を示すもので、図１は車両用衝突制御装置の制御系を示すブロック図、図２は車両用衝突制御装置の作用を説明するフローチャートの第１分図、図３は車両用衝突制御装置の作用を説明するフローチャートの第２分図、図４はサブバンパービーム昇降機構を示す自動車の車体前部の側面図、図５は図４の５部拡大図、図６は図５の６−６線拡大断面図、図７は車体前部の分解斜視図、図８はフロントサイドフレーム剛性可変機構を示す自動車の車体前部の平面図、図９は図８の９方向拡大矢視図、図１０は図９の１０−１０線断面図、図１１はボンネットフード傾斜機構を示す自動車の車体前部の側面図、図１２は図１１の１２部拡大図、図１３はボンネットフード傾斜機構の作動時の状態を示す図、図１４は衝突ラップ量の定義を示す図、図１５は他車両との正面衝突時の作用説明図、図９は他車両との側面衝突時の作用説明図、図１７は歩行者との衝突時の作用説明図である。
【００１３】
図１に示すように、車両用衝突制御装置の電子制御ユニット１０１には、自車両の前方の障害物を検知するレーダー装置１０２と、自車両の前方の障害物を撮像するＣＣＤカメラ１０３と、自車両の周囲の道路状況が記憶されたナビゲーションシステム１０４と、車速センサ１０５と、舵角センサ１０６と、ヨーレートセンサ１０７と ブレーキセンサ１０８と、スロットル開度センサ１０９とからの信号が入力され、これらに信号に基づいて電子制御ユニット１０１はステアリングアクチュエータ１１０と、ブレーキアクチュエータ１１１と、スロットルアクチュエータ１１２と、自車両のサブバンパービームを昇降させるサブバンパービーム昇降機構１１３と、自車両のフロントサイドフレームの変形剛性を脆弱化するフロントサイドフレーム剛性可変機構１１４と、自車両のボンネットフードを後ろ上がりに傾斜させるボンネットフード傾斜機構１１５との作動を制御する。
【００１４】
即ち、電子制御ユニット１０１は、レーダー装置１０２、ＣＣＤカメラ１０３およびナビゲーションシステム１０４からの情報に基づいて自車両前方の他車両や歩行者等の障害物の方向、距離、相対速度等を検知し、車速センサ１０５で検出した車速、舵角センサ１０６で検出した舵角、ヨーレートセンサ１０７で検出したヨーレート、ブレーキセンサ１０８で検出したブレーキの操作状況およびスロットル開度センサ１０９で検出したスロットル開度に基づいて、自車両が前記障害物との衝突を回避できるか否かを判定する。
【００１５】
その結果、衝突を回避できると判定された場合には、ステアリングアクチュエータ１１０、ブレーキアクチュエータ１１１および／またはスロットルアクチュエータ１１２の作動を制御し、自車両を減速、転舵、加速し、あるいはそれらの組み合わせにより障害物との衝突回避をアシストする。一方、衝突を回避できないと判定された場合には、サブバンパービーム昇降機構１１３、フロントサイドフレーム剛性可変機構１１４および／またはボンネットフード傾斜機構１１５との作動を制御し、衝突被害の軽減が図られる。
【００１６】
次に、図４〜図７に基づいてサブバンパービーム昇降機構１１３の構造を説明する。
【００１７】
自動車の車体前部に形成されたエンジンルーム１１の左右両側に沿って車体前後方向に延びる左右のフロントサイドフレーム１２，１２が配置されており、これらのフロントサイドフレーム１２，１２の前端に、車幅方向に延びるバンパービーム１４の後面に設けたブラケット１５，１５がボルト１６…で結合される。バンパービーム１４とその前面を覆うバンパーフェイス１７とでバンパー１８が構成される。
【００１８】
前輪Ｗの下面とバンパー１８の下端とを結び、地面に対してアプローチアングルαを成すラインは、アプローチアングルラインＬとして定義される。アプローチアングルαは、車両が平坦路から登坂路に移行するとき、車両が降坂路から平坦路に移行するとき、あるいは車両が路面の突起部を乗り越えるときに、バンパー１８の下端が路面と接触しないように設定される。
【００１９】
フロントサイドフレーム１２，１２の下面に設けたブラケット１９，１９に、図示せぬエンジンやサスペンション装置を支持するフロトサブフレーム２０がボルト２１…で固定される。フロトサブフレーム２０は左右の縦部材２２，２２を前部横部材２３および後部横部材（図示せず）で枠状で結合したもので、前部横部材２３に左右一対のブラケット２５，２５が固定される。各々のブラケット２５は第１、第２固定板２５ａ，２５ｂと、第１、第２支持板２５ｃ，２５ｄと備えており、第１、第２固定板２５ａ，２５ｂが前部横部材２３を上下から挟むように溶接され、また第１支持板２５ｃに固定した電動モータよりなるアクチュエータ２６の出力軸２７が第１、第２支持板２５ｃ，２５ｄに設けたベアリング２８，２８に支持される。
【００２０】
第１、第２支持板２５ｃ，２５ｄ間の出力軸２７に揺動アーム２９の基端がスプライン係合しており、左右一対の揺動アーム２９，２９の先端が車体左右方向に延びるサブバンパービーム３０に接続される。各々の揺動アーム２９の先端近傍とバンパービーム１４とを接続するダンパー３１は、シリンダ３２の内部に充填したガスの圧力でロッド３３を突出する方向に付勢するもので、サブバンパービーム３０を図５に鎖線で示す格納位置から実線で示す作動位置へと付勢する。
【００２１】
次に、図８〜図１０に基づいてフロントサイドフレーム剛性可変機構１１４の構造を説明する。尚、このフロントサイドフレーム剛性可変機構１１４は、本出願人の出願に係る特開２００５−１０４４５５号公報に詳しく開示されたものと同じであるため、ここでは簡単に説明する。
【００２２】
各々のフロントサイドフレーム１２は、複数のフレーム要素４１…をヒンジ部で直列に連結したもので、そのヒンジ部の屈曲剛性はサーボモータ４２…により制御される。即ち、一つのフレーム要素４１の一端に突設した２枚の第１ヒンジアーム４１ａ，４１ａと、それに隣接する他のフレーム要素４１の他端に突設した２枚の第２ヒンジアーム４１ｂ，４１ｂとがスペーサ板４３，４３を介して重ね合わされており、一枚の第２ヒンジアーム４１ｂに固定されたサーボモータ４２の回転軸４４が、２枚の第１ヒンジアーム４１ａ，４１ａにキー結合される。サーボモータ４２には、その回転軸４４の回転をロックする電磁ブレーキ４５が設けられる。
【００２３】
従って、サーボモータ４２の電磁ブレーキ４５を作動させた状態では，フロントサイドフレーム１２を屈曲不能にロックすることとができ、また電磁ブレーキ４５によるロックを解除してサーボモータ４２を駆動すると、ヒンジ部に相互に任意の大きさのモーメントを発生させることができる。
【００２４】
各々のフレーム要素４１の相対向する内壁に設けた当接部材４６，４６間に形状記憶合金よりなるコイルばね４７と棒状の電熱ヒータ４８とが同軸に配置される。
【００２５】
次に、図１１〜図１３に基づいてボンネットフード傾斜機構１１５の構造を説明する。尚、このボンネットフード傾斜機構１１５は、本出願人の出願に係る特開２００１−１８８４３号公報に詳しく開示されたものと同じであるため、ここでは簡単に説明する。
【００２６】
エンジンルーム１１を開閉するボンネットフード５１の左右後部が、それぞれリンク機構５２を介して車体側に設けたブラケット５３に昇降可能に支持される。リンク機構５２は、ブラケット５３にピン５４で一端を枢支された下部リンク５５と、下部リンク５５の他端にピン５６で一端を枢支された上部リンク５７とを備えており、上部リンク５７の他端がボンネットフード５１の後端に設けたブラケット５８にピン５９で枢支される。下部リンク５５および上部リンク５７は、合成樹脂製のリンク仮固定具６０で折り畳み状態に固定される。エンジンルーム１１に設けられたシリンダ６１の出力ロッド６２の上端が、ボンネットフード５１の後部内面に当接可能に対向する。
【００２７】
しかして、通常時には、折り畳み状態にある上部リンク５７の他端のピン５９を支点として、ボンネットフード５１の前部を上下に開閉することができる。歩行者との衝突が回避できないと判定されると、シリンダ６１が伸長して出力ロッド６２がボンネットフード５１の後部を押し上げることで、リンク仮固定具６０が破断して上部リンク５７および下部リンク５５が起立し、ボンネットフード５１の後部が持ち上がった傾斜状態に固定される。
【００２８】
次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を、図２および図３のフローチャートを参照して説明する。
【００２９】
先ずステップＳ１でレーダー装置１０２、ＣＣＤカメラ１０３およびナビゲーションシステム１０４からの情報に基づいて自車両前方の他車両や歩行者等の障害物を検知し、ステップＳ２で前記障害物が車両であれば、ステップＳ３でＣＣＤカメラ１０３からの情報に基づいて他車両のサイズ（即ち、軽自動車、普通乗用車、ミニバン、トラック、バス等の車種）を判定し、ステップＳ４で自車両および他車両の衝突位置関係（即ち、正面衝突か、後面衝突か、側面衝突か）を判定し、ステップＳ５で図１４に示す衝突ラップ量（即ち、自車両の前面の車幅にうちの何パーセントが他車両に衝突するか）を判定する。
【００３０】
続くステップＳ６で他車両の方向、距離、相対速度等と、自車両の車速、舵角、ヨーレート、ブレーキの操作状況、スロットル開度等とに基づいて、自車両が他車両との衝突を回避できるか否かを判定する。その結果、衝突回避が可能であると判定されれば、ステップＳ７でステアリングアクチュエータ１１０、ブレーキアクチュエータ１１１、スロットルアクチュエータ１１２等の作動を制御して他車両との衝突回避をアシストする。
【００３１】
一方、前記ステップＳ６で衝突回避が不可能であると判定されれば、ステップＳ８で運転者に警報を発するとともに、衝突の態様に応じて以下のステップＳ９〜Ｓ１５で衝突被害の軽減を図る。
【００３２】
即ち、ステップＳ９で衝突が正面衝突あるいは後面衝突であれば、ステップＳ１０で他車両のバンパー高さを推定する。このバンパー高さは、前記ステップＳ３で判定した他車両のサイズ（車種）から推定される。続くステップＳ１１でサブバンパービーム昇降機構１１３を、推定された他車両のバンパー高さと、前記ステップＳ３で判定した他車両の車体サイズと、前記ステップＳ５で判定した衝突ラップ量とに応じて作動させ、サブバンパービーム３０を所定の高さに下降させる。そしてステップＳ１２でフロントサイドフレーム剛性可変機構１１４を作動させてフロントサイドフレーム１２，１２の剛性を低下させる。
【００３３】
前記ステップＳ１１でサブバンパービーム３０を下降させる高さは、例えば次にように設定される。
Ａ．衝突態様が正面衝突であって、自車両よりも他車両が小さく、衝突ラップ量が２５％以上である場合、自車両のサブバンパービーム３０を他車両のバンパービームよりも低くして自車両が他車両の上に乗り上げるのを防止する。
Ｂ．衝突態様が正面衝突であって、自車両よりも他車両が大きく、衝突ラップ量が５０％以上である場合、自車両のサブバンパービーム３０を他車両のバンパービームと同じ高さにして自車両および他車両の相互の衝突エネルギーを吸収する。
Ｃ．衝突態様が後面衝突であって、自車両よりも他車両が小さく、衝突ラップ量が５０％以上である場合、自車両のサブバンパービーム３０を他車両のバンパービームよりも低くして自車両が他車両の上に乗り上げるのを防止する。
Ｄ．衝突態様が後面衝突であって、自車両よりも他車両が大きく、衝突ラップ量が７０％以上である場合、自車両のサブバンパービーム３０を他車両のバンパービームよりも低くしてタイヤの後面に衝突させ、自車両が他車両の下に潜り込むのを防止する。
【００３４】
次に、サブバンパービーム３０の作用を具体的に説明する。
【００３５】
車両が衝突する危険性がない通常時には、サブバンパービーム３０は図５に鎖線で示す格納位置にあり、このときサブバンパービーム３０はアプローチアングルラインＬよりも上方に位置している。従って、車両が平坦路から登坂路に移行するときや車両が降坂路から平坦路に移行するときに、サブバンパービーム３０が路面と接触することが回避される。
【００３６】
電子制御ユニット３５からの指令でアクチュエータ２６，２６が作動すると、出力軸２７，２７が回転して左右の揺動アーム２９，２９が下向きに揺動する。その結果、ダンパー３１，３１の弾発力で付勢されたサブバンパービーム３０は速やかに下降し、図５に実線で示す作動位置に停止する。このとき、左右の揺動アーム２９，２９は略水平状態となる。
【００３７】
この状態で、図１５に示すように自車両が他車両に正面衝突すると、仮に自車両のバンパービーム１４が他車両のバンパービーム７１よりも高い位置にあっても、下降したサブバンパービーム３０が他車両のバンパービーム７１に引っ掛かることで、自車両が他車両の上に乗り上げて他車両の車室を損傷させるのを未然に回避することができる。
【００３８】
そして他車両からバンパービーム１４に入力された衝突エネルギーは、図５に矢印で示すようにブラケット１５，１５を経てフロントサイドフレーム１２，１２に伝達されて吸収される。
【００３９】
その際に、各々のフロントサイドフレーム１２に設けられたフロントサイドフレーム剛性可変機構１１４は、以下のように作用する。即ち、電熱ヒータ４８に通電すると形状記憶合金よりなるコイルばね４７が伸長し、フレーム要素４１の相対向する内壁を押し広げるような荷重を発生する。そしてフレーム要素４１に設けた図示せぬ荷重センサの出力によりヒンジ部に加わるモーメントがフロントサイドフレーム１２の圧壊モーメント以上になったと判定されると、電磁ブレーキ４５を作動解除してサーボモータ４２を駆動することで、ヒンジ部に加わる曲げモーメントに対抗するモーメントを発生させる。これにより、衝突荷重は各フレーム要素４１に確実に伝達され、コイルばね４７が発生する荷重と相まってフロントサイドフレーム１２の全体を効果的に圧壊して衝突エネルギーを効率よく吸収することができる。
【００４０】
尚、左右のフロントサイドフレーム剛性可変機構１１４，１１４は、衝突の態様に応じて一方だけを作動させたり、左右を異なるタイミングで作動させたりすることが可能である。
【００４１】
また他車両からサブバンパービーム３０に入力された衝突エネルギーは、揺動アーム２９，２９を経てフロントサブフレーム２０に伝達され、かつ前記フロントサイドフレーム１２，１２に伝達された衝突エネルギーの一部もブラケット１９，１９を介してフロトサブフレーム２０に伝達されて吸収される。このとき、揺動アーム２９，２９は略水平姿勢になっているので、サブバンパービーム３０に入力された衝突エネルギーをフロントサブフレーム３０に効率的に伝達することができる。
【００４２】
自車両が他車両に後面衝突した場合にも同様の衝突エネルギーの吸収効果を発揮することができるが、他車両の後輪が車体後端に近い位置にある場合には、下降したサブバンパービーム３０を他車両の後輪の後面に衝突させて衝突エネルギーの吸収効果を発揮させることができる。
【００４３】
図３のフローチャートに戻り、前記ステップＳ９で衝突が側面衝突であれば、ステップＳ１３で他車両のサイドシル高さを推定する。このサイドシル高さは、前記ステップＳ３で判定した他車両のサイズ（車種）から推定される。続くステップＳ１４でサブバンパービーム昇降機構１１３を、推定された他車両のサイドシル高さと、前記ステップＳ３で判定した他車両の車体サイズと、前記ステップＳ５で判定した衝突ラップ量とに応じて作動させ、サブバンパービーム３０の所定の高さに下降させる。そしてステップＳ１５でフロントサイドフレーム剛性可変機構１１４を作動させてフロントサイドフレーム１２，１２の剛性を低下させる。
【００４４】
前記ステップＳ１４でサブバンパービーム３０を下降させる高さは、例えば次にように設定される。
Ａ．自車両よりも他車両が小さく、衝突ラップ量が１００％である場合、他車両のサイドシルが自車両のサブバンパービーム３０の格納位置よりも低ければ、自車両のサブバンパービーム３０を他車両のサイドシル４４と同じ高さにして相互に衝突させる。
Ｂ．自車両よりも他車両が大きく、衝突ラップ量が１００％である場合、他車両のサイドシル４４が自車両のサブバンパービーム３０の格納位置よりも高ければ、サブバンパービーム３０を格納位置に保持し、他車両のサイドシル４４が自車両のサブバンパービーム３０の格納位置よりも低ければ、自車両のサブバンパービーム３０を他車両のサイドシル４４と同じ高さにして相互に衝突させる。
【００４５】
しかして、図１６に示すように、サブバンパービーム３０を作動位置に下降させた状態では、サブバンパービーム３０の前端とバンパービーム１４の前端とが車体前後方向に整列しているので（図５参照）、他車両に側面衝突したときに自車両のバンパービーム１４が他車両のドア７２およびセンターピラー７３に衝突するのとほぼ同時に、自車両のサブバンパービーム３０が他車両のサイドシル７４に衝突する。このとき、ドア７２およびセンターピラー７３に比べてサイドシル７４および該サイドシル７４に連なるフロアフレーム７５は剛性が高いため、衝突エネルギーが自車両のサブバンパービーム３０および他車両のサイドシル７４に効率的に吸収され、自車両のバンパービーム１４が他車両の車室内に貫入するのを防止することができる。
【００４６】
この側面衝突の場合にも、フロントサイドフレーム１２，１２に入力された衝突エネルギーは、フロントサイドフレーム剛性可変機構１１４，１１４により、上述した正面衝突および後面衝突の場合と同様に効率的に吸収される。
【００４７】
以上のように、衝突が予知されない通常時にはサブバンパービーム３０をアプローチアングルラインＬ（図５参照）の上方の退避位置に保持して路面との接触を回避しながら、衝突が予知された緊急時にはサブバンパービーム３０をアプローチアングルラインＬの下方の作動位置に下降させるので、自車両が他車両に正面衝突したときには、自車両が他車両の上に乗り上げる（他車両が自車両の下に潜り込む）のを防止して衝突エネルギーを効果的に吸収することができ、また自車両が他車両に側面衝突したときには、自車両が他車両の車室内に貫入するのを防止して衝突エネルギーを効果的に吸収することができる。しかもアクチュエータ２６，２６は他車両との衝突が予知された場合にのみ作動するので、アクチュエータ２６，２６の消費電力が少なくて済むだけでなく、アクチュエータ２６，２６の作動に伴う騒音が問題となることはない。
【００４８】
図２のフローチャートに戻り、前記ステップＳ２で前記障害物が歩行者であれば、続くステップＳ１６で歩行者の方向、距離、相対速度等と、自車両の車速、舵角、ヨーレート、ブレーキの操作状況、スロットル開度等とに基づいて、自車両が歩行者との衝突を回避できるか否かを判定する。その結果、衝突回避が可能であると判定されれば、前記ステップＳ７でステアリングアクチュエータ１１０、ブレーキアクチュエータ１１１、スロットルアクチュエータ１１２等の作動を制御して歩行者との衝突回避をアシストする。一方、前記ステップＳ１６で衝突回避が不可能であると判定されれば、ステップＳ１７で運転者に警報を発するとともに、以下のステップＳ１８〜Ｓ２０で衝突被害の軽減を図る。
【００４９】
即ち、ステップＳ１８でサブバンパービーム昇降機構１１３を概ね歩行者の脛の高さに下降させ、ステップＳ１９でフロントサイドフレーム剛性可変機構１１４を作動させてフロントサイドフレーム１２，１２の剛性を低下させ、更にステップＳ２０でボンネットフード傾斜機構１１５でボンネットフード５１の後端が高くなるように傾斜させる。
【００５０】
その結果、下降したサブバンパービーム３０に脛部を掬われた歩行者の頭部がボンネットフード５１に接触しても、ボンネットフード５１とエンジンルーム１１内のエンジン等の機器との距離が充分に確保されているため、ボンネットフード５１の変形により衝撃を吸収することができる。これと同時に、フロントサイドフレーム１２，１２が上述したように圧壊して歩行者の膝部に加わる衝撃を緩衝する。
【００５１】
以上のように、サブバンパービーム昇降機構１１３、フロントサイドフレーム剛性可変機構１１４およびボンネットフード傾斜機構１１５は自車両の車体を昇降させて車高を調整するものに比べて制御の応答性が高いため、衝突が切迫した緊急時にも時間的余裕をもって作動することができる。しかもサブバンパービーム昇降機構１１３、フロントサイドフレーム剛性可変機構１１４およびボンネットフード傾斜機構１１５のうちの少なくとも二つを同時に作動させることで、衝突の態様に応じた最適な衝撃吸収効果を発揮させて衝突の被害を最小限に抑えることができる。
【００５２】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】車両用衝突制御装置の制御系を示すブロック図
【図２】車両用衝突制御装置の作用を説明するフローチャートの第１分図
【図３】車両用衝突制御装置の作用を説明するフローチャートの第２分図
【図４】サブバンパービーム昇降機構を示す自動車の車体前部の側面図
【図５】図４の５部拡大図
【図６】図５の６−６線拡大断面図
【図７】車体前部の分解斜視図
【図８】フロントサイドフレーム剛性可変機構を示す自動車の車体前部の平面図
【図９】図８の９方向拡大矢視図
【図１０】図９の１０−１０線断面図
【図１１】ボンネットフード傾斜機構を示す自動車の車体前部の側面図
【図１２】図１１の１２部拡大図
【図１３】ボンネットフード傾斜機構の作動時の状態を示す図
【図１４】衝突ラップ量の定義を示す図
【図１５】他車両との正面衝突時の作用説明図
【図１６】他車両との側面衝突時の作用説明図
【図１７】歩行者との衝突時の作用説明図
【符号の説明】
【００５４】
１２ フロントサイドフレーム
３０ サブバンパービーム
５１ ボンネットフード
１１３ サブバンパービーム昇降機構
１１４ フロントサイドフレーム剛性可変機構
１１５ ボンネットフード傾斜機構
Ｓ３ 車体サイズ判定手段
Ｓ４ 衝突位置関係判定手段
Ｓ１０ バンパー高さ推定手段
Ｓ１３ サイドシル高さ推定手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
他車両との衝突を回避できないと判定されたときに衝突被害の軽減を図る車両用衝突制御装置において、
他車両の車体サイズを判定する車体サイズ判定手段（Ｓ３）と、
自車両および他車両が衝突する位置関係を判定する衝突位置関係判定手段（Ｓ４）と、 前記車体サイズ判定手段（Ｓ３）で判定した車体サイズから他車両のバンパー高さを推定するバンパー高さ推定手段（Ｓ１０）と、
自車両のサブバンパービーム（３０）を昇降させるサブバンパービーム昇降機構（１１３）と、
自車両のフロントサイドフレーム（１２）の変形剛性を脆弱化するフロントサイドフレーム剛性可変機構（１１４）と、
を備え、
前記衝突位置関係判定手段（Ｓ４）で判定した自車両および他車両が衝突する位置関係が正面衝突あるいは後面衝突であるとき、前記バンパー高さ推定手段（Ｓ１０）で推定した他車両のバンパー高さに応じて前記サブバンパービーム昇降機構（１１３）で自車両のサブバンパービーム（３０）を昇降させるとともに、前記フロントサイドフレーム剛性可変機構（１１４）で自車両のフロントサイドフレーム（１２）の変形剛性を脆弱化することを特徴とする車両用衝突制御装置。
【請求項２】
他車両との衝突を回避できないと判定されたときに衝突被害の軽減を図る車両用衝突制御装置において、
他車両の車体サイズを判定する車体サイズ判定手段（Ｓ３）と、
自車両および他車両が衝突する位置関係を判定する衝突位置関係判定手段（Ｓ４）と、 前記車体サイズ判定手段（Ｓ３）で判定した車体サイズから他車両のサイドシル高さを推定するサイドシル高さ推定手段（Ｓ１３）と、
自車両のサブバンパービーム（３０）を昇降させるサブバンパービーム昇降機構（１１３）と、
自車両のフロントサイドフレーム（１２）の変形剛性を脆弱化するフロントサイドフレーム剛性可変機構（１１４）と、
を備え、
前記衝突位置関係判定手段（Ｓ４）で判定した自車両および他車両が衝突する位置関係が側面衝突であるとき、前記サイドシル高さ推定手段（Ｓ１３）で推定した他車両のサイドシル高さに応じて前記サブバンパービーム昇降機構（１１３）で自車両のサブバンパービーム（３０）を昇降させるとともに、前記フロントサイドフレーム剛性可変機構（１１４）で自車両のフロントサイドフレーム（１２）の変形剛性を脆弱化することを特徴とする車両用衝突制御装置。
【請求項３】
歩行者との衝突を回避できないと判定されたときに衝突被害の軽減を図る車両用衝突制御装置において、
自車両のサブバンパービーム（３０）を昇降させるサブバンパービーム昇降機構（１１３）と、
自車両のフロントサイドフレームの変形剛性を脆弱化するフロントサイドフレーム剛性可変機構（１１４）と、
自車両のボンネットフード（５１）を後ろ上がりに傾斜させるボンネットフード傾斜機構（１１５）と、
を備え、
歩行者との衝突を回避できないと判定されたときに、前記サブバンパービーム昇降機構（１１３）で自車両のサブバンパービーム（３０）を歩行者の脛の高さに昇降させ、前記フロントサイドフレーム剛性可変機構（１１４）で自車両のフロントサイドフレーム（１２）の変形剛性を脆弱化し、かつ前記ボンネットフード傾斜機構（１１５）で自車両のボンネットフード（５１）を後ろ上がりに傾斜させることを特徴とする車両用衝突制御装置。
【請求項１】
他車両との衝突を回避できないと判定されたときに衝突被害の軽減を図る車両用衝突制御装置において、
他車両の車体サイズを判定する車体サイズ判定手段（Ｓ３）と、
自車両および他車両が衝突する位置関係を判定する衝突位置関係判定手段（Ｓ４）と、 前記車体サイズ判定手段（Ｓ３）で判定した車体サイズから他車両のバンパー高さを推定するバンパー高さ推定手段（Ｓ１０）と、
自車両のサブバンパービーム（３０）を昇降させるサブバンパービーム昇降機構（１１３）と、
自車両のフロントサイドフレーム（１２）の変形剛性を脆弱化するフロントサイドフレーム剛性可変機構（１１４）と、
を備え、
前記衝突位置関係判定手段（Ｓ４）で判定した自車両および他車両が衝突する位置関係が正面衝突あるいは後面衝突であるとき、前記バンパー高さ推定手段（Ｓ１０）で推定した他車両のバンパー高さに応じて前記サブバンパービーム昇降機構（１１３）で自車両のサブバンパービーム（３０）を昇降させるとともに、前記フロントサイドフレーム剛性可変機構（１１４）で自車両のフロントサイドフレーム（１２）の変形剛性を脆弱化することを特徴とする車両用衝突制御装置。
【請求項２】
他車両との衝突を回避できないと判定されたときに衝突被害の軽減を図る車両用衝突制御装置において、
他車両の車体サイズを判定する車体サイズ判定手段（Ｓ３）と、
自車両および他車両が衝突する位置関係を判定する衝突位置関係判定手段（Ｓ４）と、 前記車体サイズ判定手段（Ｓ３）で判定した車体サイズから他車両のサイドシル高さを推定するサイドシル高さ推定手段（Ｓ１３）と、
自車両のサブバンパービーム（３０）を昇降させるサブバンパービーム昇降機構（１１３）と、
自車両のフロントサイドフレーム（１２）の変形剛性を脆弱化するフロントサイドフレーム剛性可変機構（１１４）と、
を備え、
前記衝突位置関係判定手段（Ｓ４）で判定した自車両および他車両が衝突する位置関係が側面衝突であるとき、前記サイドシル高さ推定手段（Ｓ１３）で推定した他車両のサイドシル高さに応じて前記サブバンパービーム昇降機構（１１３）で自車両のサブバンパービーム（３０）を昇降させるとともに、前記フロントサイドフレーム剛性可変機構（１１４）で自車両のフロントサイドフレーム（１２）の変形剛性を脆弱化することを特徴とする車両用衝突制御装置。
【請求項３】
歩行者との衝突を回避できないと判定されたときに衝突被害の軽減を図る車両用衝突制御装置において、
自車両のサブバンパービーム（３０）を昇降させるサブバンパービーム昇降機構（１１３）と、
自車両のフロントサイドフレームの変形剛性を脆弱化するフロントサイドフレーム剛性可変機構（１１４）と、
自車両のボンネットフード（５１）を後ろ上がりに傾斜させるボンネットフード傾斜機構（１１５）と、
を備え、
歩行者との衝突を回避できないと判定されたときに、前記サブバンパービーム昇降機構（１１３）で自車両のサブバンパービーム（３０）を歩行者の脛の高さに昇降させ、前記フロントサイドフレーム剛性可変機構（１１４）で自車両のフロントサイドフレーム（１２）の変形剛性を脆弱化し、かつ前記ボンネットフード傾斜機構（１１５）で自車両のボンネットフード（５１）を後ろ上がりに傾斜させることを特徴とする車両用衝突制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００７−２０３８０６（Ｐ２００７−２０３８０６Ａ）
【公開日】平成１９年８月１６日（２００７．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２２６７５（Ｐ２００６−２２６７５）
【出願日】平成１８年１月３１日（２００６．１．３１）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月１６日（２００７．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月３１日（２００６．１．３１）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]