JP2004212281A - 車両衝突状態検出装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】幅広い衝突形態を判定して極めて効果的な衝突対策を図る。
【解決手段】車両衝突状態検出装置１０は、車両前部における左右両側に突設されて車幅方向の荷重によって内倒れする剛性バランスを有するサイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌと、これらサイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌの先端部に配設されたバンパステー１２Ｒ，１２Ｌと、これらバンパステー１２Ｒ，１２Ｌの前端部を始点及び終点として車幅方向に架設されたバンパレインフォース１３と、所定の初期張力を持たせてバンパレインフォース１３に沿ってサイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌ間に架設されたワイヤー１５と、ワイヤー１５の左右の張力を計測する右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌと、これら右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって計測されたワイヤー１５の左右の張力バランスに基づいて衝突形態を判定する処理を行うコントロールユニット２２とを備える。
【選択図】 図１
【解決手段】車両衝突状態検出装置１０は、車両前部における左右両側に突設されて車幅方向の荷重によって内倒れする剛性バランスを有するサイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌと、これらサイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌの先端部に配設されたバンパステー１２Ｒ，１２Ｌと、これらバンパステー１２Ｒ，１２Ｌの前端部を始点及び終点として車幅方向に架設されたバンパレインフォース１３と、所定の初期張力を持たせてバンパレインフォース１３に沿ってサイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌ間に架設されたワイヤー１５と、ワイヤー１５の左右の張力を計測する右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌと、これら右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって計測されたワイヤー１５の左右の張力バランスに基づいて衝突形態を判定する処理を行うコントロールユニット２２とを備える。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の衝突状態を検出する車両衝突状態検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、車両の衝突を未然に予測する技術が開発されている。具体的には、このような技術としては、例えば下記の特許文献１又は特許文献２に記載されたものがある。
【０００３】
この特許文献１には、特に車両側面の衝突を有効に検出する衝突検出センサに関するものであり、車両パネルに沿って配設された長尺状の基板を有し、この基板上に、車両パネルの基板厚み方向への変形変位量を基板長手方向の変位量に変換する変位変換手段と、基板長手方向の変位を受けて作動し衝突検出信号を発する検出手段とを設けたことを特徴とする衝突検出センサが開示されている。これにより、この衝突検出センサにおいては、長尺基板の一箇所に設けた検出手段により、その長手方向の広い範囲での車両パネルの衝突変形を検出することができ、組付け製造が安価且つ容易で、確実な作動を実現することができるとしている。
【０００４】
また、特許文献２には、乗員を保護するような車両用乗員保護装置に関するものであり、後突を予測又は検出するセンサと、このセンサの後突予測時又は後突検出時に乗員の頸部付近にエアバックを展開させる制御手段とを備えた車両用乗員保護装置が開示されている。特に、この車両用乗員保護装置は、乗員状態検出手段を設け、この乗員状態検出手段で検出された乗員状態に対応してエアバックの展開状態を変更するエアバック展開状態変更手段を備えたものである。これにより、この車両用乗員保護装置においては、センサが後突を予測又は検出し、制御手段がセンサの後突予測時又は後突検出時に乗員の頸部付近にエアバックを展開させるが、エアバック展開状態変更手段が乗員状態検出手段で検出された乗員状態に対応してエアバックの展開状態を変更する結果、乗員の状態に応じたエアバックの展開状態を確保することができ、乗員の頸椎への負担発生を十分且つ未然に防止することができるとしている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−３３０４０１号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開平１１−３４２８２１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の車両衝突状態を検出する技術においては、例えばシートベルトやエアバックといった乗員の拘束装置を作動するタイミングを調整し、シートベルトやエアバック等の性能を最大限に発揮することを目的としている。しかしながら、車両衝突状態に対する衝撃を低減する対策としては、乗員の確実な拘束を確保する観点から、確実に衝突状態を検出し、拘束を確保するための性能を一層向上させることが望まれている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明では、車両前部における左右両側に突設されて車幅方向の荷重によって内倒れする剛性バランスを有する構造部材の先端部に易変形部材を配設し、更に、この易変形部材の前端部を始点及び終点として車幅方向にバンパレインフォースを架設すると共に、所定の初期張力を持たせてバンパレインフォースに沿って構造部材間にワイヤーを架設する。そして、本発明では、左右両側の構造部材に配設された張力センサによってワイヤーの左右の張力を計測し、この計測されたワイヤーの左右の張力バランスに基づいて、衝突形態を判定することで、上述の課題を解決する。
【０００９】
【発明の効果】
本発明に係る車両衝突状態検出装置によれば、車両衝突開始時に、バンパレインフォースに衝突物が干渉することによってワイヤーに張力変化を発生させ、ワイヤーの両端に連結された張力センサによってワイヤーの張力を計測し、その計測されたワイヤーの左右の張力バランスに基づいて衝突形態を判定するので、幅広い衝突形態の判定を行うことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１１】
この実施の形態は、所定の移動体の例としての車両の衝突状態を検出する車両衝突状態検出装置である。この車両衝突状態検出装置は、車両衝突開始時に、バンパレインフォースに衝突物が干渉することによってワイヤーに張力変化を発生させ、ワイヤーの両端に連結されたセンサによって張力を計測し、その計測されたセンサのデータに基づいて衝突形態を判定することにより、幅広い衝突形態の判定を行うことができるものである。
【００１２】
［第１実施形態］
まず、第１実施形態に係る車両衝突状態検出装置について説明する。
【００１３】
［車両衝突状態検出装置の構成］
図１に、第１実施形態に係る車両衝突状態検出装置１０の構成要素である車両前部を示す。なお、図１（Ａ）には、車両前部全体を示し、図１（Ｂ）には、当該車両前部の一部領域の詳細を拡大して示している。
【００１４】
すなわち、車両衝突状態検出装置１０は、車両前部における左右両側に突設された構造部材である２つのサイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌと、これらサイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌのそれぞれの先端部に配設された易変形部材である２つのバンパステー１２Ｒ，１２Ｌと、これらバンパステー１２Ｒ，１２Ｌのそれぞれの前端部を始点及び終点として車幅方向に架設されたバンパレインフォース１３と、サイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌのそれぞれの略先端外側部に配設されて張力を計測する右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌと、これら右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌのそれぞれと連結され所定の初期張力を持たせてバンパレインフォース１３に沿ってサイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌ間に架設されたワイヤー１５と、バンパステー１２Ｒ，１２Ｌのそれぞれの略前端部近傍のバンパレインフォース１３上に配設され衝突時にワイヤー１５を分断して固定する右ロック機構１６Ｒ及び左ロック機構１６Ｌとを備える。
【００１５】
また、車両衝突状態検出装置１０は、図１（Ａ）に示すように、フロアトンネル１７と、このフロアトンネル１７上に配設されて車両の減速度を計測する減速度センサであるフロアセンサ１８と、図１（Ｂ）に示すように、バンパレインフォース１３とバンパステー１２Ｒ，１２Ｌとのそれぞれの連結部であるＬ字部に配設されワイヤー１５に余計な摩擦力が加わらないようにするための２つのＬ字ガイド１９Ｒ，１９Ｌと、バンパレインフォース１３の前部表面にワイヤー１５を通して支持するための複数のガイド２０と、斜め衝突のように車幅方向に荷重がサイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌ先端に入力された場合に暫時軸圧潰しながらある程度で当該サイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌが右張力センサ１４Ｒ及び／又は左張力センサ１４Ｌの前部又は後部で内倒れするように剛性バランスを考慮した２つのビード２１Ｒ，２１Ｌと、フロアセンサ１８と後述する乗員拘束装置を起動させるための判定手段としてのコントロールユニット２２（判定手段）とが一体に形成されたコントロールユニットボックスとを備える。
【００１６】
これら各部のうち、コントロールユニット２２は、図２にそのシステム概要構成を示すように、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）３１と、乗員拘束装置３５の起動を制御する起動制御部３２と、乗員拘束装置３５を起動させる閾値を設定する閾値設定部３３とを有する。
【００１７】
このような車両衝突状態検出装置１０においては、サイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌのそれぞれの略先端外側部に配設された右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって計測されたワイヤー１５の張力と、フロアトンネル１７上に配設されたフロアセンサ１８によって計測された減速度とが、コントロールユニット２２に対してデータとして入力される。そして、車両衝突状態検出装置１０は、コントロールユニット２２におけるＣＰＵ３１の制御のもとに、右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって計測されたワイヤー１５の左右の張力バランスに基づいて衝突形態を判定し、この衝突形態に応じて、例えばシートベルトやエアバックといった乗員拘束装置３５の起動制御を行うための計算を起動制御部３２によって行うと共に、乗員拘束装置３５の起動の閾値の算出設定を閾値設定部３３によって行い、起動回路３４を介して乗員拘束装置３５を制御する。
【００１８】
［ロック機構の構造］
ここで、衝突時にワイヤー１５を分断して固定する右ロック機構１６Ｒ及び左ロック機構１６Ｌの構造について図３を用いて説明する。なお、ここでは、右ロック機構１６Ｒ及び左ロック機構１６Ｌを、単にロック機構１６と称して説明する。
【００１９】
ロック機構１６は、図３（Ａ）に斜視図を示すように、複数のストッパー部４１と、これら複数のストッパー部４１のそれぞれに嵌合する位置に対応して設けられた複数の突起部４２と、これら複数の突起部４２を支持する支持板４３とを有する。
【００２０】
ストッパー部４１には、ワイヤー１５を連結するためのリング４４が配設されており、ロック機構１６においては、このリング４４を介してワイヤー１５とストッパー部４１とが連結される。また、ストッパー部４１には、衝突時に各突起部４２と嵌合するための切り欠きや溝等が設けられている。
【００２１】
突起部４２は、ストッパー部４１に設けられた切り欠きや溝等に嵌合する形状とされ、ストッパー部４１よりも車両前方側に配設されている。
【００２２】
支持板４３は、ストッパー部４１及び突起部４２よりも車幅方向に長く配設されなる。また、支持板４３には、ビードが刻み込まれてなり、このビードを介して突起部４２を支持する。
【００２３】
このようなロック機構１６においては、衝突が発生していない場合には、図３（Ｂ）の平面図を示すように、突起部４２とストッパー部４１との間に所定のクリアランスが存在するので、ストッパー部４１が車幅方向に自由に移動できる状態となっている。これにより、ロック機構１６は、ストッパー部４１の左右に延在するワイヤー１５に同等の張力を発生させている。
【００２４】
そして衝突が発生した場合には、ロック機構１６においては、突起部４２に衝突物が干渉することにより、図３（Ｃ）の平面図を示すように、まず、ビードが刻み込まれた支持板４３が座屈し、これにともない、突起部４２がストッパー部４１に設けられた切り欠きや溝に嵌め込まれ、ストッパー部４１が車幅方向に移動することが抑制される。これにより、ワイヤー１５は、車幅方向に移動することがなくなり、ロック機構１６は、ストッパー部４１の左右に延在するワイヤー１５に独立した張力を発生させる。
【００２５】
このようなロック機構１６を備える車両衝突状態検出装置１０は、以下に示す動作を行うことにより、各種車両衝突形態を判定する。
【００２６】
［車両衝突状態検出装置の動作］
つぎに、上述した車両衝突状態検出装置の動作について説明する。
【００２７】
［車両左右の張力バランスによる車両衝突形態判定の内容］
まず、車両左右の張力バランスによる車両衝突形態判定の方法について説明する。
【００２８】
「正面衝突の判定」
図４に、剛壁に正面衝突した時において、衝突開始から衝突終了までの時間に右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって計測されるワイヤー１５の張力線図を示す。
【００２９】
なお、図４（Ａ）には、正面衝突前の張力線図を示し、図４（Ｂ）には、衝突速度が１５ｋｍ／ｈの場合の張力線図を示し、図４（Ｃ）には、衝突速度が６４ｋｍ／ｈの場合の張力線図を示している。
【００３０】
車両衝突状態検出装置１０においては、ワイヤー１５に所定の初期張力がかけられているので、正面衝突前の通常走行時には、図４（Ａ）に示すように、右張力センサ１４Ｒによって計測される張力、及び左張力センサ１４Ｌによって計測される張力が略一定値となる。
【００３１】
また、車両衝突状態検出装置１０においては、１５ｋｍ／ｈの衝突速度で正面衝突した場合には、まず、バンパレインフォース１３の表面に配設されている右ロック機構１６Ｒ及び左ロック機構１６Ｌが、衝突荷重を利用して左右同時にワイヤー１５を固定する。その後、車両衝突状態検出装置１０においては、バンパレインフォース１３が変形し、続いてバンパステー１２Ｒ，１２Ｌが左右略同時に圧潰していく。
【００３２】
このとき、車両衝突状態検出装置１０においては、バンパステー１２Ｒ，１２Ｌが左右略同時に圧潰するので、サイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌに配設されている右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって計測される張力が、それぞれ、図４（Ｂ）に示すように、略同時に初期張力から傾きβＲ、βＬにて減少する傾向を示す。
【００３３】
更に、車両衝突状態検出装置１０においては、６４ｋｍ／ｈの衝突速度で正面衝突した場合には、圧潰レベルが１５ｋｍ／ｈの場合よりも大きくなるものの、衝突モードは略同等であり、サイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌに配設されている右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって計測される張力は、それぞれ、図４（Ｃ）に示すように、略同時に初期張力から減少する傾向を示す。ただし、車両衝突状態検出装置１０においては、６４ｋｍ／ｈの衝突速度で正面衝突した場合における初期張力から減少する張力の時間的な傾きβＲ，βＬの絶対値は、１５ｋｍ／ｈの衝突速度で正面衝突した場合よりも大きくなる。
【００３４】
このように、車両衝突状態検出装置１０においては、正面衝突時には、サイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌに配設されている右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって計測される張力が略同時に減少する。したがって、コントロールユニット２２は、サイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌに配設されている右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって計測される張力が略同時に減少した場合には、衝突形態が正面衝突であると判定する。
【００３５】
「単純オフセット衝突の判定」
図５に、単純オフセット衝突した時において、衝突開始から衝突終了までの時間に右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって計測されるワイヤー１５の張力線図を示す。
【００３６】
なお、図５（Ａ）には、単純オフセット衝突前の張力線図を示し、図５（Ｂ）には、衝突速度が１５ｋｍ／ｈの場合の張力線図を示し、図５（Ｃ）には、衝突速度が６４ｋｍ／ｈの場合の張力線図を示している。
【００３７】
車両衝突状態検出装置１０においては、ワイヤー１５に所定の初期張力がかけられているので、単純オフセット衝突前の通常走行時には、図５（Ａ）に示すように、右張力センサ１４Ｒによって計測される張力、及び左張力センサ１４Ｌによって計測される張力が略一定値となる。
【００３８】
また、車両衝突状態検出装置１０においては、１５ｋｍ／ｈの衝突速度で単純オフセット衝突した場合には、まず、バンパレインフォース１３の表面に配設されている衝突側のロック機構が、衝突荷重を利用してワイヤー１５を固定する。すなわち、車両衝突状態検出装置１０においては、図５（Ｂ）に示すように、車両右側から衝突した場合には、右ロック機構１６Ｒが、衝突荷重を利用してワイヤー１５を固定する。その後、車両衝突状態検出装置１０においては、バンパレインフォース１３が変形し、続いて衝突側のバンパステー、すなわちここではバンパステー１２Ｒが圧潰していく。
【００３９】
このとき、車両衝突状態検出装置１０においては、衝突側のサイドメンバに配設されている張力センサ、すなわちここでは右張力センサ１４Ｒによって計測される張力は、バンパステー１２Ｒが圧潰することと、右ロック機構１６Ｒがワイヤー１５を固定することにより、図５（Ｂ）に示すように、初期張力から傾きβＲにて減少する傾向を示す。
【００４０】
一方、車両衝突状態検出装置１０においては、非衝突側のサイドメンバに配設されている張力センサ、すなわちここでは左張力センサ１４Ｌによって計測される張力は、右ロック機構１６Ｒでワイヤー１５を固定しながらバンパステー１２Ｒが変形すると共に車両後方に右ロック機構１６Ｒが移動することと、非衝突側のバンパステーやサイドメンバ、すなわちここではバンパステー１２Ｌやサイドメンバ１１Ｌ等は変形しにくく、ワイヤー１５が衝突側へ引っ張られることにより、図５（Ｂ）に示すように、初期張力から傾きβＬにて増加する傾向を示す。
【００４１】
更に、車両衝突状態検出装置１０においては、６４ｋｍ／ｈの衝突速度で単純オフセット衝突した場合には、圧潰レベルが１５ｋｍ／ｈの場合よりも大きくなるものの、衝突モードは略同等であり、衝突側のサイドメンバに配設されている張力センサ、すなわちここでは右張力センサ１４Ｒによって計測される張力は、図５（Ｃ）に示すように、初期張力から減少する傾向を示し、非衝突側のサイドメンバに配設されている張力センサ、すなわちここでは左張力センサ１４Ｌによって計測される張力は、初期張力から増加する傾向を示す。ただし、車両衝突状態検出装置１０においては、６４ｋｍ／ｈの衝突速度で単純オフセット衝突した場合における初期張力から減少又は増加する張力の時間的な傾きβＲ，βＬの絶対値は、１５ｋｍ／ｈの衝突速度で単純オフセット衝突した場合よりも大きくなる。
【００４２】
このように、車両衝突状態検出装置１０においては、単純オフセット衝突時には、衝突側のサイドメンバに配設されている張力センサによって計測される張力が初期張力から減少する一方で、非衝突側のサイドメンバに配設されている張力センサによって計測される張力が初期張力から増加する。したがって、コントロールユニット２２は、サイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌに配設されている右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって計測される張力のうち、いずれか一方が減少し、他方が増加した場合には、衝突形態が、張力が減少した側での単純オフセット衝突であると判定する。
【００４３】
「ポール衝突の判定」
図６に、ポール衝突時における衝突開始から衝突終了までの時間において、右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって計測されるワイヤー１５の張力線図を示す。
【００４４】
なお、図６（Ａ）には、ポール衝突前の張力線図を示し、図６（Ｂ）には、衝突速度が１５ｋｍ／ｈの場合の張力線図を示し、図６（Ｃ）には、衝突速度が６４ｋｍ／ｈの場合の張力線図を示している。
【００４５】
車両衝突状態検出装置１０においては、ワイヤー１５に所定の初期張力がかけられているので、ポール衝突前の通常走行時には、図６（Ａ）に示すように、右張力センサ１４Ｒによって計測される張力、及び左張力センサ１４Ｌによって計測される張力が略一定値をとる。
【００４６】
また、車両衝突状態検出装置１０においては、図６（Ｂ）に示すように、１５ｋｍ／ｈの衝突速度でポール衝突した場合には、まず、バンパレインフォース１３にポールが衝突し、その後、ポールがバンパレインフォース１３を変形させ、エンジン側へ近づく。
【００４７】
このとき、車両衝突状態検出装置１０においては、サイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌ等はポールに干渉していないので変形しにくく、また、ポールによってワイヤー１５が引っ張られるので、サイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌに配設されている右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって計測される張力は、それぞれ、図６（Ｂ）に示すように、初期張力から傾きβＲ、βＬにて増加する傾向を示す。
【００４８】
更に、車両衝突状態検出装置１０においては、６４ｋｍ／ｈの衝突速度でポール衝突した場合には、圧潰レベルが１５ｋｍ／ｈの場合よりも大きくなるものの、衝突モードは略同等であり、サイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌに配設されている右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって計測される張力は、それぞれ、図６（Ｃ）に示すように、初期張力から増加する傾向を示す。ただし、車両衝突状態検出装置１０においては、６４ｋｍ／ｈの衝突速度でポール衝突した場合における初期張力から増加する張力の時間的な傾きβＲ，βＬの絶対値は、１５ｋｍ／ｈの衝突速度でポール衝突した場合よりも大きくなる。
【００４９】
このように、車両衝突状態検出装置１０においては、ポール衝突時には、サイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌに配設されている右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって計測される張力が共に増加する。したがって、コントロールユニット２２は、サイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌに配設されている右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって計測される張力が共に増加した場合には、衝突形態がポール衝突であると判定することができる。
【００５０】
「斜めオフセット衝突の判定」
図７に、斜めオフセット衝突時における衝突開始から衝突終了までの時間において、右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって計測されるワイヤー１５の張力線図を示す。
【００５１】
なお、図７（Ａ）には、斜めオフセット衝突前の張力線図を示し、図７（Ｂ）には、衝突速度が１５ｋｍ／ｈの場合の張力線図を示し、図７（Ｃ）には、衝突速度が６４ｋｍ／ｈの場合の張力線図を示している。
【００５２】
車両衝突状態検出装置１０においては、ワイヤー１５に所定の初期張力がかけられているので、斜めオフセット衝突前の通常走行時には、図７（Ａ）に示すように、右張力センサ１４Ｒによって計測される張力、及び左張力センサ１４Ｌによって計測される張力が略一定値となる。
【００５３】
また、車両衝突状態検出装置１０においては、１５ｋｍ／ｈの衝突速度で斜めオフセット衝突した場合には、まず、バンパレインフォース１３の表面に配設されている衝突側のロック機構が、衝突荷重を利用してワイヤー１５を固定する。すなわち、車両衝突状態検出装置１０においては、図７（Ｂ）に示すように、車両右側から衝突した場合には、右ロック機構１６Ｒが、衝突荷重を利用してワイヤー１５を固定する。その後、車両衝突状態検出装置１０においては、バンパレインフォース１３が変形し、続いて衝突側のバンパステー、すなわちここではバンパステー１２Ｒが圧潰していく。また、車両衝突状態検出装置１０においては、車幅方向に衝突荷重が入力されているので、衝突側のバンパステーやサイドメンバ、すなわちここではバンパステー１２Ｒやサイドメンバ１１Ｒの先端が内倒れするようになる。
【００５４】
このとき、車両衝突状態検出装置１０においては、衝突側のサイドメンバに配設されている張力センサ、すなわちここでは右張力センサ１４Ｒによって計測される張力は、バンパステー１２Ｒが圧潰することと、右ロック機構１６Ｒがワイヤー１５を固定することにより、図７（Ｂ）に示すように、初期張力から傾きβＲにて減少する傾向を示す。
【００５５】
一方、車両衝突状態検出装置１０においては、非衝突側のサイドメンバに配設されている張力センサ、すなわちここでは左張力センサ１４Ｌによって計測される張力は、右ロック機構１６Ｒでワイヤー１５を固定しながらバンパステー１２Ｒやサイドメンバ１１Ｒの先端が内倒れ変形すると共に車両内側に右ロック機構１６Ｒが移動してワイヤー１５が緩み、バンパステー１２Ｒやサイドメンバ１１Ｒの先端の内倒れ速度に比例して、図７（Ｂ）に示すように、初期張力から傾きβＲよりも徐々に減少する傾きβＬにて減少する傾向を示す。
【００５６】
更に、車両衝突状態検出装置１０においては、６４ｋｍ／ｈの衝突速度で斜めオフセット衝突した場合には、圧潰レベルが１５ｋｍ／ｈの場合よりも大きくなるものの、衝突モードは略同等であり、衝突側のサイドメンバに配設されている張力センサ、すなわちここでは右張力センサ１４Ｒによって計測される張力は、図７（Ｃ）に示すように、初期張力から減少する傾向を示し、非衝突側のサイドメンバに配設されている張力センサ、すなわちここでは左張力センサ１４Ｌによって計測される張力は、バンパステー１２Ｒやサイドメンバ１１Ｒの先端の内倒れ速度に比例して、初期張力から徐々に減少する傾向を示す。ただし、車両衝突状態検出装置１０においては、６４ｋｍ／ｈの衝突速度で斜めオフセット衝突した場合における初期張力から減少する張力の時間的な傾きβＲ，βＬの絶対値は、１５ｋｍ／ｈの衝突速度で斜めオフセット衝突した場合よりも大きくなる。
【００５７】
このように、車両衝突状態検出装置１０においては、斜めオフセット衝突時には、衝突側のサイドメンバに配設されている張力センサによって計測される張力が初期張力から減少する一方で、非衝突側のサイドメンバに配設されている張力センサによって計測される張力が初期張力から徐々に減少する。したがって、コントロールユニット２２は、サイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌに配設されている右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって計測される張力のうち、いずれか一方が減少し、他方が徐々に減少した場合には、衝突形態が、張力の減少率が大きい側での斜めオフセット衝突であると判定する。
【００５８】
［衝突開始から乗員拘束装置作動までの処理内容］
つぎに、車両が衝突した場合にコントロールユニット２２にて乗員拘束装置３５を作動させるまでの処理について図９及び図１０のフローチャートを参照して説明する。
【００５９】
車両衝突状態検出装置１０においては、図８に示すように、車両が物体に前面から衝突すると、ステップＳ１において、バンパレインフォース１３に当該物体が干渉する。
【００６０】
続いて、車両衝突状態検出装置１０は、ステップＳ２において、右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって張力変化を計測すると共に、ステップＳ３において、フロアセンサ１８によって車両減速度を計測して、コントロールユニット２２のＣＰＵ３１に送る。
【００６１】
続いて、ＣＰＵ３１は、ステップＳ４において、右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって計測して得られた張力変化パターンを識別し、先に図４乃至図７に示した方法を用いて衝突形態を判定する。そして、コントロールユニット２２の閾値設定部３３は、ステップＳ５において、ステップＳ４にて判定した衝突形態に応じた乗員拘束装置３５を起動させる閾値を決定する。
【００６２】
また、ＣＰＵ３１は、ステップＳ６において、ステップＳ３にてフロアセンサ１８によって計測して得られた減速度を１回微分して速度ΔＶを算出し、時間ｔと速度ΔＶとの関係を導き出す。
【００６３】
そして、車両衝突状態検出装置１０は、ステップＳ７において、コントロールユニット２２により、ステップＳ６にて算出された速度ΔＶとステップＳ５にて算出された閾値とを比較し、ステップＳ８において、速度ΔＶが閾値を超えているか否かを判定する。ここで、ＣＰＵ３１は、速度ΔＶが閾値を超えていないと判定した場合には、乗員拘束装置３５を起動させる必要はなく、このステップＳ８における判定処理を繰り返す。
【００６４】
一方、ＣＰＵ３１は、速度ΔＶが閾値を超えたと判定した場合には、起動制御部３２による制御のもとに、乗員拘束装置３５を起動させるための信号を起動回路３４を介して出力し、乗員拘束装置３５を作動させる。
【００６５】
具体的には、ＣＰＵ３１は、ステップＳ８にて速度ΔＶが閾値を超えたと判定した場合には図９のステップＳ９に処理を進め、図８中ステップＳ４にて判定した衝突形態として、正面衝突又は単純オフセット衝突を検知しているか否かを判定する。
【００６６】
ここで、ＣＰＵ３１は、ステップＳ４にて正面衝突又は単純オフセット衝突であると判定している場合にはステップＳ１０に処理を進め、起動制御部３２により、乗員拘束装置３５としての乗員正面のエアバックを展開させて、一連の処理を終了する。
【００６７】
一方、ＣＰＵ３１は、ステップＳ４にて正面衝突又は単純オフセット衝突であると判定していない場合には、ステップＳ１１へと処理を移行し、図８中ステップＳ４にて判定した衝突形態として、ポール衝突を検知しているか否かを判定する。
【００６８】
ここで、ＣＰＵ３１は、ポール衝突を検知している場合には、ステップＳ１２において、正面衝突又は単純オフセット衝突時に乗員拘束装置３５を駆動させる場合よりも内圧を高めに設定して、乗員拘束装置３５としてのエアバックを展開し、一連の処理を終了する。
【００６９】
一方、ＣＰＵ３１は、ポール衝突を検知していない場合には、ステップＳ１３へと処理を移行し、斜めオフセット衝突を検知したことを認識して、ステップＳ１４に処理を進める。
【００７０】
そして、ＣＰＵ３１は、ステップＳ１４において、乗員拘束装置３５としての乗員正面のエアバックを展開するように起動制御部３２を制御してステップＳ１５に処理を進める。
【００７１】
そして、ステップＳ１５において、車両衝突状態検出装置１０は、乗員正面のエアバックを展開した約２０ミリ秒後に、乗員拘束装置３５としての乗員側面のエアバックを展開し、一連の処理を終了する。
【００７２】
車両衝突状態検出装置１０は、このような一連の処理を経ることにより、衝突形態を判定し、乗員拘束装置３５を作動させる。このとき、車両衝突状態検出装置１０は、衝突形態に応じて、作動させる乗員拘束装置３５を選択的に切り替える。
【００７３】
ここで、図８中ステップＳ６にて求められる速度ΔＶの時間変化は、図１０に示すように、衝突形態や車両衝突速度に応じて大きく変化する。なお、図１０（Ａ）には、衝突速度が１５ｋｍ／ｈ及び６４ｋｍ／ｈで正面衝突した場合の速度線図を示し、図１０（Ｂ）には、衝突速度が１５ｋｍ／ｈ及び６４ｋｍ／ｈで単純オフセット衝突した場合の速度線図を示し、図１０（Ｃ）には、衝突速度が１５ｋｍ／ｈ及び６４ｋｍ／ｈでポール衝突した場合の速度線図を示し、図１０（Ｄ）には、衝突速度が１５ｋｍ／ｈ及び６４ｋｍ／ｈで斜めオフセット衝突した場合の速度線図を示している。
【００７４】
図１０からわかるように、速度ΔＶの時間変化は、衝突形態や車両衝突速度に応じて大きく変化し、乗員挙動に大きく影響する。したがって、車両衝突状態検出装置１０において、衝突形態毎に乗員拘束装置３５を起動させる閾値を決定することは、非常に有意義なこととなる。
【００７５】
具体的には、ＣＰＵ３１は、図１０（Ａ）の正面衝突や図１０（Ｂ）の単純オフセット衝突を右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌからの信号から検知した場合には、上述したように、乗員正面にあるステアリングホイール中央に配設されているエアバックやニーエアバック、乗員拘束ベルトに付随しているプリテンショナーを、速度ΔＶが閾値を超えた瞬間に作動開始させる制御をする。
【００７６】
また、ＣＰＵ３１は、図１０（Ｃ）のポール衝突を右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌからの信号から検知した場合には、上述したように、乗員正面にあるステアリングホイール中央に配設されているエアバックやニーエアバック、乗員拘束ベルトに付随しているプリテンショナーを、速度ΔＶが閾値を超えた瞬間に作動開始させる。この際、ＣＰＵ３１では、正面衝突やオフセット衝突の場合よりも、エアバックの内圧を高めて展開させる制御をする。これは、ポール衝突の場合には、車体前部に多大なエネルギーを吸収する部材が少ないため、衝突エネルギーがキャビンに直接伝わることによるものである。したがって、車両衝突状態検出装置１０においては、乗員に傷害を与えない程度に最大限エアバックの内圧を上げることにより、乗員の運動エネルギーを効果的に吸収することができる。
【００７７】
更に、ＣＰＵ３１は、図１０（Ｄ）の斜めオフセット衝突を右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌからの信号から検知した場合には、乗員正面にあるステアリングホイール中央に配設されているエアバックやニーエアバック、乗員拘束ベルトに付随しているプリテンショナーを、速度ΔＶが閾値を超えた瞬間に作動開始させる制御をする。そして、ＣＰＵ３１においては、約２０ミリ秒後に、乗員側方に配設されているサイドエアバックやカーテンエアバックを展開させる制御をする。これは、斜めオフセット衝突の場合には、乗員の上半身の挙動が、前に倒れ込んでから横方向に倒れ込むというものになることによるものである。したがって、車両衝突状態検出装置１０においては、乗員正面のエアバックの他、時刻をオフセットしてサイドエアバックを展開させることにより、乗員の運動エネルギーを効果的に吸収することができる。
【００７８】
このような衝突形態別の閾値の設定について図１１に示すと共に、衝突形態別に対する乗員拘束装置３５の展開タイミングについて図１２に示す。
【００７９】
ここで、車両衝突状態検出装置１０においては、自車両が例えば１５ｋｍ／ｈ程度の低速で衝突した場合には、エアバックは展開させないことが望ましい。したがって、閾値設定部３３においては、各衝突形態において、速度ΔＶを算出することができるが、図１０に示すように衝突速度が約１５ｋｍ／ｈ以下での衝突に対しては、エアバックを展開させないような閾値に設定する必要がある。
【００８０】
車両衝突状態検出装置１０においては、正面衝突の場合には、左右両側に配設されている２つのサイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌによって自車両の衝突エネルギーを吸収するので、これらサイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌを含むエンジンコンパートメントの強度が高く、キャビンにも高い衝突Ｇを衝突初期から発生させることになる。したがって、閾値設定部３３においては、正面衝突の場合には、ΔＶである閾値を、図１１に示すように、他の衝突形態と比較して最も高い値に設定する。また、起動制御部３２においては、正面衝突の場合には、衝突初期から高い衝突Ｇをキャビンで発生させるため、乗員の上半身の前倒れ挙動開始時刻も早くなるので、図１２に示すように、他の衝突形態と比較して早いタイミングでエアバックを展開させる。
【００８１】
また、車両衝突状態検出装置１０においては、単純オフセット衝突の場合には、サイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌのうち、左右いずれか１つのサイドメンバによって自車両の衝突エネルギーを吸収するので、正面衝突よりは衝突Ｇが減少する。したがって、閾値設定部３３においては、単純オフセット衝突の場合には、ΔＶである閾値は、図１１に示すように、正面衝突の場合よりも低い値に設定する。また、起動制御部３２においては、単純オフセット衝突の場合には、図１２に示すように、他の衝突形態と比較して最も遅いタイミングでエアバックを展開させる。
【００８２】
更に、車両衝突状態検出装置１０においては、ポール衝突や斜めオフセット衝突の場合には、多大なエネルギー吸収する部材が少なく、衝突初期には比較的低い衝突Ｇをキャビンに発生させるが、衝突後半には高い衝突Ｇを発生させることになる。そのため、車両衝突状態検出装置１０においては、ポール衝突や斜めオフセット衝突の場合には、乗員の上半身も急激に前倒れする現象が生じるため、早めにエアバックやプリテンショナーを起動させる必要がある。したがって、閾値設定部３３は、ポール衝突や斜めオフセット衝突の場合には、図１１に示すように、単純オフセット衝突よりも閾値を低く設定すると共に、起動制御部３２は、図１２に示すように、単純オフセット衝突よりも早めにエアバックを展開させる。
【００８３】
なお、ここでの単純オフセット衝突や斜めオフセット衝突は、デフォーマブルバリアに衝突したことを前提としている。
【００８４】
このように、車両衝突状態検出装置１０においては、判定した衝突形態に応じて、作動させる乗員拘束装置３５を選択的に切り替えると共に、乗員拘束装置３５を起動させる閾値や展開タイミングを決定することにより、極めて効果的な衝突対策を実現することができる。
【００８５】
［ワイヤーの左右張力バランスによる車両衝突形態判定の内容］
つぎに、車両衝突形態判定の他の方法として、ワイヤー１５の左右張力バランスによる車両衝突形態判定の方法について説明する。
【００８６】
ここで、左張力センサ１４Ｌによって得られる張力をＦＬ、右張力センサ１４Ｒによって得られる張力をＦＲ、初期張力をＦ’とすると、正面衝突は、ＦＬ＜Ｆ’且つＦＲ＜Ｆ’且つＦＲ≒ＦＬの関係にあり、右単純オフセット衝突は、ＦＬ＞Ｆ’且つＦＲ＜Ｆ’の関係にあり、左単純オフセット衝突は、ＦＬ＜Ｆ’且つＦＲ＞Ｆ’の関係にあり、ポール衝突は、ＦＬ＞Ｆ’且つＦＲ＞Ｆ’の関係にあり、右斜めオフセット衝突は、ＦＬ＜Ｆ’且つＦＲ＜Ｆ’且つＦＲ＜ＦＬの関係にあり、左斜めオフセット衝突は、ＦＬ＜Ｆ’且つＦＲ＜Ｆ’且つＦＲ＞ＦＬの関係にある。
【００８７】
車両衝突状態検出装置１０は、このような衝突形態に応じた張力の関係を用いて、衝突形態の判定を行う。このとき、車両衝突状態検出装置１０は、右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって計測された張力が初期張力に対して変化しない場合には、再度、右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによる計測を行う。
【００８８】
また、車両衝突状態検出装置１０は、正面衝突の場合と斜めオフセット衝突の場合とにおける衝突形態判定の切り分け基準として、自車両と衝突物とが１５°以上の角度をもって衝突した場合を斜めオフセット衝突と判定し、それ以外の場合を正面衝突と判定するように、サイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌに配設されている右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌの関係を、正面衝突の場合には｜ＦＲ−ＦＬ｜＜規定値とすると共に、斜めオフセット衝突の場合には｜ＦＲ−ＦＬ｜≧規定値とする規定を設定する。
【００８９】
［ワイヤーの左右張力バランスによる車両衝突形態判定の具体的内容］
このような車両衝突形態判定の方法を実現するために、車両衝突状態検出装置１０は、図８中ステップＳ４における衝突形態判定の際に、図１３に示す一連の処理を行う。
【００９０】
すなわち、ＣＰＵ３１は、図１３に示すように、ステップＳ２１において、左張力センサ１４Ｌによって得られる張力ＦＬが初期張力Ｆ’よりも大きいか否かを判定する。
【００９１】
ここで、ＣＰＵ３１は、張力ＦＬが初期張力Ｆ’よりも大きくないと判定した場合には、ステップＳ２２へと処理を移行し、左張力センサ１４Ｌによって得られる張力ＦＬが初期張力Ｆ’よりも小さいか否かを判定する。
【００９２】
ＣＰＵ３１は、張力ＦＬが初期張力Ｆ’よりも小さくないと判定した場合には、ＦＬ＝Ｆ’の関係が成立する場合であるので、再度右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによる計測を行うために、図８中ステップＳ２へと処理を移行する。一方、ＣＰＵ３１は、張力ＦＬが初期張力Ｆ’よりも小さいと判定した場合には、ステップＳ２５へと処理を移行し、右張力センサ１４Ｒによって得られる張力ＦＲが初期張力Ｆ’よりも小さいか否かを判定する。
【００９３】
ここで、ＣＰＵ３１は、張力ＦＲが初期張力Ｆ’よりも小さいと判定した場合には、ステップＳ３０へと処理を移行し、右張力センサ１４Ｒによって得られる張力ＦＲと左張力センサ１４Ｌによって得られる張力ＦＬとの差分の絶対値｜ＦＲ−ＦＬ｜が所定の規定値よりも小さいか否かを判定する。なお、この規定値は、自車両と衝突物との角度１５°以上となる場合には、絶対値｜ＦＲ−ＦＬ｜よりも大きくなるように設定される。
【００９４】
ＣＰＵ３１は、絶対値｜ＦＲ−ＦＬ｜が規定値よりも小さいと判定した場合には、ＦＬ＜Ｆ’且つＦＲ＜Ｆ’且つＦＲ≒ＦＬ且つ｜ＦＲ−ＦＬ｜＜規定値の関係が成立する場合であるので、ステップＳ３２において、正面衝突であると判定し、図８中ステップＳ５へと処理を移行する。一方、ＣＰＵ３１は、絶対値｜ＦＲ−ＦＬ｜が規定値よりも小さくないと判定した場合には、ステップＳ３１へと処理を移行し、右張力センサ１４Ｒによって得られる張力ＦＲが左張力センサ１４Ｌによって得られる張力ＦＬよりも大きいか否かを判定する。
【００９５】
ここで、ＣＰＵ３１は、張力ＦＲが張力ＦＬよりも大きいと判定した場合には、ＦＬ＜Ｆ’且つＦＲ＜Ｆ’且つＦＲ＞ＦＬ且つ｜ＦＲ−ＦＬ｜≧規定値の関係が成立する場合であるので、ステップＳ３３において、左斜めオフセット衝突であると判定し、図８中ステップＳ５へと処理を移行する。一方、ＣＰＵ３１は、張力ＦＲが張力ＦＬよりも大きくないと判定した場合には、ＦＬ＜Ｆ’且つＦＲ＜Ｆ’且つＦＲ＜ＦＬ且つ｜ＦＲ−ＦＬ｜≧規定値の関係が成立する場合であるので、ステップＳ３４において、右斜めオフセット衝突であると判定し、図８中ステップＳ５へと処理を移行する。
【００９６】
また、ＣＰＵ３１は、ステップＳ２５にて張力ＦＲが初期張力Ｆ’よりも小さくないと判定した場合には、ステップＳ２６へと処理を移行し、右張力センサ１４Ｒによって得られる張力ＦＲが初期張力Ｆ’よりも大きいか否かを判定する。
【００９７】
ここで、車両衝突状態検出装置１０は、張力ＦＲが初期張力Ｆ’よりも大きくないと判定した場合には、ＦＲ＝Ｆ’の関係が成立する場合であるので、再度右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによる計測を行うために、図８中ステップＳ２へと処理を移行する。一方、ＣＰＵ３１は、張力ＦＲが初期張力Ｆ’よりも大きいと判定した場合には、ＦＬ＜Ｆ’且つＦＲ＞Ｆ’の関係が成立する場合であるので、ステップＳ２９において、左単純オフセット衝突であると判定し、図８中ステップＳ５へと処理を移行する。
【００９８】
更に、ＣＰＵ３１は、ステップＳ２１にて張力ＦＬが初期張力Ｆ’よりも大きいと判定した場合には、ステップＳ２３へと処理を移行し、右張力センサ１４Ｒによって得られる張力ＦＲが初期張力Ｆ’よりも大きいか否かを判定する。
【００９９】
ここで、ＣＰＵ３１は、張力ＦＲが初期張力Ｆ’よりも大きいと判定した場合には、ＦＬ＞Ｆ’且つＦＲ＞Ｆ’の関係が成立する場合であるので、ステップＳ２７において、ポール衝突であると判定し、図８中ステップＳ５へと処理を移行する。一方、ＣＰＵ３１は、張力ＦＲが初期張力Ｆ’よりも大きくないと判定した場合には、ステップＳ２４へと処理を移行し、右張力センサ１４Ｒによって得られる張力ＦＲが初期張力Ｆ’よりも小さいか否かを判定する。
【０１００】
ここで、ＣＰＵ３１は、張力ＦＲが初期張力Ｆ’よりも小さくないと判定した場合には、ＦＬ＝Ｆ’の関係が成立する場合であるので、再度右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによる計測を行うために、図８中ステップＳ２へと処理を移行する。一方、ＣＰＵ３１は、張力ＦＲが初期張力Ｆ’よりも小さいと判定した場合には、ＦＬ＞Ｆ’且つＦＲ＜Ｆ’の関係が成立する場合であるので、ステップＳ２８において、右単純オフセット衝突であると判定し、図８中ステップＳ５へと処理を移行する。
【０１０１】
車両衝突状態検出装置１０は、このような一連の処理を経ることにより、ワイヤー１５の左右の張力バランスに基づいて衝突形態を判定し、この衝突形態に応じて、作動させる乗員拘束装置３５を選択的に切り替えることができる。
【０１０２】
［第１実施形態の効果］
以上詳細に説明したように、第１実施形態に係る車両衝突状態検出装置１０によれば、車両衝突開始時に、バンパレインフォース１３に衝突物が干渉することによってワイヤー１５に張力変化を発生させ、ワイヤー１５の両端に連結された右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによってワイヤー１５の張力を計測し、その計測されたワイヤー１５の左右の張力バランスに基づいて、衝突形態を判定することにより、幅広い衝突形態の判定を行うことができる。特に、車両衝突状態検出装置１０よれば、車両略先端部にワイヤー１５を配設して張力を検出したり、張力変化の有無を検出したりするという極めて単純なシステムを採用しているので、衝突初期時より正確な衝突形態を容易に判定することができ、また、単純なシステムであるにもかかわらず、多くの衝突形態を判定することができる。また、車両衝突状態検出装置１０は、サイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌ間に架設したワイヤー１５の張力を検出する右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌを備えることにより、張力変化をこれら右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって計測し、衝突形態を確実に判定することができる。更に、車両衝突状態検出装置１０は、車両略先端部にワイヤー１５を配設してワイヤー１５の左右張力バランスに基づいて衝突形態を判定することにより、衝突後直ちに検知することができ、衝突形態を即時に判定することができる。更にまた、車両衝突状態検出装置１０は、コントロールユニット２２により、車両左右の張力バランスに基づいて衝突形態を判定することにより、正面衝突、単純オフセット衝突、ポール衝突、及び斜めオフセット衝突といった様々な衝突形態に対して、車両左右の張力バランスのみに基づいて判定を行うことが可能な単純なシステムとすることができ、コスト等の低減を図ることができる。
【０１０３】
また、車両衝突状態検出装置１０は、コントロールユニット２２により、右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって計測された張力が共に衝突前の初期張力よりも減少することを検知し、且つ、これら張力が略同等であることを検知することにより、衝突形態が正面衝突である旨を判定することができる。
【０１０４】
更に、車両衝突状態検出装置１０は、コントロールユニット２２により、衝突側の張力センサによって計測された張力が衝突前の初期張力よりも減少することを検知し、且つ、非衝突側の張力センサによって計測された張力が衝突前の初期張力よりも増加することを検知することにより、衝突形態が単純オフセット衝突である旨を判定することができる。
【０１０５】
更にまた、車両衝突状態検出装置１０は、コントロールユニット２２により、右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって計測された張力が共に衝突前の初期張力よりも増加することを検知することにより、衝突形態がポール衝突である旨を判定することができる。
【０１０６】
更にまた、車両衝突状態検出装置１０は、コントロールユニット２２により、右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって計測された張力が共に衝突前の初期張力よりも減少することを検知し、且つ、これら張力が略同等でないことを検知することにより、衝突形態が斜めオフセット衝突である旨を判定することができる。このように、車両衝突状態検出装置１０は、右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって計測された張力変化パターン結果を、コントロールユニット２２によって判定することにより、正面衝突、単純オフセット衝突、ポール衝突、及び斜めオフセット衝突といった様々な衝突形態を確実に判定することができる。
【０１０７】
更にまた、車両衝突状態検出装置１０は、コントロールユニット２２により、車両左右の張力バランスに基づいて衝突形態を判定し、判定した衝突形態に応じた乗員拘束装置３５を起動させる閾値を決定することにより、乗員拘束装置３５の起動遅れをなくすことができ、また、各衝突形態に適した乗員拘束装置３５を起動させることができるので、極めて効果的な衝突対策を図ることができる。
【０１０８】
更にまた、車両衝突状態検出装置１０は、コントロールユニット２２により、キャビン内部に配設されるフロアセンサ１８によって計測された減速度に基づく時間に対する速度波形を算出し、算出した前記速度波形と決定した閾値とに基づいて、乗員拘束装置３５を作動させることにより、不必要に乗員拘束装置３５を起動させてしまう事態を回避することができる。
【０１０９】
更にまた、車両衝突状態検出装置１０は、例えば斜めオフセット衝突等のように車幅方向の荷重を車体に受けた際に、サイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌが右張力センサ１４Ｒ及び／又は左張力センサ１４Ｌの前部又は後部で内倒れするような剛性バランスとし、サイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌの変形モードを制御することにより、衝突形態を確実に判定することができる。
【０１１０】
更にまた、車両衝突状態検出装置１０は、左右オフセット衝突時に、ワイヤー１５の左右でそれぞれ独立した張力を発生するように、ワイヤー１５を分断して固定するロック機構１６を備えることにより、右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌにそれぞれ互いに異なる値の張力を計測させることができ、衝突形態を判定する材料として用いることができる。
【０１１１】
具体的には、車両衝突状態検出装置１０は、このロック機構１６として、ワイヤー１５に連結された複数のストッパー部４１の周囲に複数の突起部４２を有した構造とされ、且つ、突起部４２に荷重が入力されると当該突起部４２周辺の構造が変形して当該突起部４２とストッパー部４１とを干渉させ、ストッパー部４１の動きを抑制するような構造とされているものを用いることにより、ワイヤー１５を固定することができると共に、左右のサイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌに配設された右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌにそれぞれ互いに異なる値の張力を計測させることができる。
【０１１２】
［第２実施形態］
つぎに、第２実施形態に係る車両衝突状態検出装置について説明する。なお、この第２実施形態の説明では、上述の実施形態と同様の部分については同一の符号及び同一のステップ番号を付することによってその詳細な説明を省略する。また、この第２実施形態に係る車両衝突状態検出装置は、特にその構成については図示しないが、説明の便宜上、車両衝突状態検出装置２０と符号を付して説明する。
【０１１３】
この第２実施形態に係る車両衝突状態検出装置は、先に図１及び図２に示した第１実施形態に係る車両衝突状態検出装置１０と同様の構成からなるものである。特に、この第２実施形態に係る車両衝突状態検出装置は、時間に対する左右の張力センサによって計測される張力低下代に基づいて、乗員拘束装置の起動タイミングを決定するものである。
【０１１４】
［車両衝突状態検出装置の動作］
「衝突開始から乗員拘束装置作動までの処理内容」
この第２実施形態に係る車両衝突状態検出装置２０において、衝突開始から上述した乗員拘束装置３５を作動させるまでの処理について図１４のフローチャートを参照して説明する。
【０１１５】
車両衝突状態検出装置２０においては、図１４に示すように、車両が物体に前面から衝突すると、ステップＳ４１において、バンパレインフォース１３に当該物体が干渉する。
【０１１６】
続いて、車両衝突状態検出装置２０は、ステップＳ４２において、右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって張力変化を計測する。
【０１１７】
続いて、車両衝突状態検出装置２０は、ステップＳ４３において、右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって計測して得られた張力変化パターンをＣＰＵ３１によって識別し、衝突形態を判定すると共に、乗員拘束装置３５の起動の必要性の有無を決定するための基準値をＣＰＵ３１によって決定し、乗員拘束装置３５の起動判定を行う。
【０１１８】
続いて、ＣＰＵ３１は、ステップＳ４４において、時間ｔと張力Ｆとの関係に基づいて、初期張力から減少した張力の時間的な傾きを算出し、この傾きに基づいて、乗員拘束装置３５の起動タイミング時間を決定する。これは、初期張力から減少した張力の傾きと衝突速度とが略比例関係にあるためである。
【０１１９】
そして、ＣＰＵ３１は、ステップＳ４５において、乗員拘束装置３５の起動タイミング時間に到達したか否かを判定する。具体的には、ＣＰＵ３１は、初期張力から減少した張力の傾きに所定の基準値を設け、傾きの絶対値の大きさが基準値以上であれば、乗員拘束装置３５の起動を決定する一方で、傾きの絶対値の大きさが基準値以下であれば、乗員拘束装置３５の不起動を決定する。また、ＣＰＵ３１は、サイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌに配設された右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって計測される初期張力が変化し始めた時から、時間をカウントし、乗員拘束装置３５の起動タイミング時間が経過した場合には、乗員拘束装置３５を起動させることになる。
【０１２０】
ここで、ＣＰＵ３１は、乗員拘束装置３５の起動タイミング時間に到達していないと判定した場合には、乗員拘束装置３５の起動タイミング時間に到達するまで、このステップＳ４５における判定処理を繰り返す。
【０１２１】
一方、ＣＰＵ３１は、乗員拘束装置３５の起動タイミング時間に到達したと判定した場合には、ステップＳ４６において、起動制御部３２による制御のもとに、乗員拘束装置３５を起動させるための信号を起動回路３４を介して出力し、乗員拘束装置３５を作動させ、一連の処理を終了する。
【０１２２】
車両衝突状態検出装置２０は、このような一連の処理を経ることにより、衝突形態を判定し、この衝突形態に応じて、作動させる乗員拘束装置３５を選択的に切り替える。
【０１２３】
「車両衝突形態判定及び乗員拘束装置起動判定の具体的内容」
以下、図１４中ステップＳ４３における衝突形態判定及び乗員拘束装置３５の起動判定のより具体的な内容について図１５乃至図２１を用いて説明する。
【０１２４】
なお、以下では、先に図４乃至図７に示したように、右側のサイドメンバ１１Ｒに配設された右張力センサ１４Ｒによって計測される時間ｔと張力Ｆとの関係によって得られる初期張力から減少した張力の時間的な傾きをβＲとし、左側のサイドメンバ１１Ｌに配設された左張力センサ１４Ｌによって計測される時間ｔと張力Ｆとの関係によって得られる初期張力から減少した時間的な張力の傾きをβＬとすると共に、傾きの基準値をβ’とする。
【０１２５】
まず、ＣＰＵ３１は、衝突形態の判定を行う。
【０１２６】
すなわち、ＣＰＵ３１は、図１５に示すように、ステップＳ５１において、左張力センサ１４Ｌによって得られる張力ＦＬが初期張力Ｆ’よりも大きいか否かを判定する。
【０１２７】
ここで、ＣＰＵ３１は、張力ＦＬが初期張力Ｆ’よりも大きくないと判定した場合には、ステップＳ５２へと処理を移行し、左張力センサ１４Ｌによって得られる張力ＦＬが初期張力Ｆ’よりも小さいか否かを判定する。
【０１２８】
ＣＰＵ３１は、張力ＦＬが初期張力Ｆ’よりも小さくないと判定した場合には、ＦＬ＝Ｆ’の関係が成立する場合であるので、再度右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによる計測を行うために、図１４中ステップＳ４２へと処理を移行する。一方、ＣＰＵ３１は、張力ＦＬが初期張力Ｆ’よりも小さいと判定した場合には、ステップＳ５５へと処理を移行し、右張力センサ１４Ｒによって得られる張力ＦＲが初期張力Ｆ’よりも小さいか否かを判定する。
【０１２９】
ここで、ＣＰＵ３１は、張力ＦＲが初期張力Ｆ’よりも小さいと判定した場合には、ステップＳ６３へと処理を移行し、右張力センサ１４Ｒによって得られる張力ＦＲと左張力センサ１４Ｌによって得られる張力ＦＬとが等しいか否かを判定する。
【０１３０】
ＣＰＵ３１は、張力ＦＲと張力ＦＬとが等しいと判定した場合には、ＦＬ＜Ｆ’且つＦＲ＜Ｆ’且つＦＲ＝ＦＬの関係が成立する場合であるので、ステップＳ６５において、正面衝突であると判定し、更にステップＳ６８において、基準値β’を算出して決定し、後述する図１９に示す正面衝突時における乗員拘束装置３５の起動判定処理へと移行する。一方、ＣＰＵ３１は、ステップＳ６３にて張力ＦＲと張力ＦＬとが等しくないと判定した場合には、ステップＳ６４へと処理を移行し、右張力センサ１４Ｒによって得られる張力ＦＲが左張力センサ１４Ｌによって得られる張力ＦＬよりも大きいか否かを判定する。
【０１３１】
ここで、ＣＰＵ３１は、張力ＦＲが張力ＦＬよりも大きいと判定した場合には、ＦＬ＜Ｆ’且つＦＲ＜Ｆ’且つＦＲ＞ＦＬの関係が成立する場合であるので、ステップＳ６６において、左斜めオフセット衝突であると判定し、更にステップＳ６９において、基準値β’を算出して決定し、後述する図２０に示す左斜めオフセット衝突時における乗員拘束装置３５の起動判定処理へと移行する。一方、ＣＰＵ３１は、ステップＳ６４にて張力ＦＲが張力ＦＬよりも大きくないと判定した場合には、ＦＬ＜Ｆ’且つＦＲ＜Ｆ’且つＦＲ＜ＦＬの関係が成立する場合であるので、ステップＳ６７において、右斜めオフセット衝突であると判定し、更にステップＳ７０において、基準値β’を算出して決定し、後述する図２１に示す右斜めオフセット衝突時における乗員拘束装置３５の起動判定処理へと移行する。
【０１３２】
また、ＣＰＵ３１は、ステップＳ５５にて張力ＦＲが初期張力Ｆ’よりも小さくないと判定した場合には、ステップＳ５６へと処理を移行し、右張力センサ１４Ｒによって得られる張力ＦＲが初期張力Ｆ’よりも大きいか否かを判定する。
【０１３３】
ここで、ＣＰＵ３１は、張力ＦＲが初期張力Ｆ’よりも大きくないと判定した場合には、ＦＲ＝Ｆ’の関係が成立する場合であるので、再度右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによる計測を行うために、図１４中ステップＳ４２へと処理を移行する。一方、ＣＰＵ３１は、張力ＦＲが初期張力Ｆ’よりも大きいと判定した場合には、ＦＬ＜Ｆ’且つＦＲ＞Ｆ’の関係が成立する場合であるので、ステップＳ５９において、左単純オフセット衝突であると判定し、更にステップＳ６２において、基準値β’を算出して決定し、後述する図１８に示す左単純オフセット衝突時における乗員拘束装置３５の起動判定処理へと移行する。
【０１３４】
更に、ＣＰＵ３１は、ステップＳ５１にて張力ＦＬが初期張力Ｆ’よりも大きいと判定した場合には、ステップＳ５３へと処理を移行し、右張力センサ１４Ｒによって得られる張力ＦＲが初期張力Ｆ’よりも大きいか否かを判定する。
【０１３５】
ここで、ＣＰＵ３１は、張力ＦＲが初期張力Ｆ’よりも大きいと判定した場合には、ＦＬ＞Ｆ’且つＦＲ＞Ｆ’の関係が成立する場合であるので、ステップＳ５７において、ポール衝突であると判定し、更にステップＳ６０において、基準値β’を算出して決定し、後述する図１６に示すポール衝突時における乗員拘束装置３５の起動判定処理へと移行する。一方、ＣＰＵ３１は、張力ＦＲが初期張力Ｆ’よりも大きくないと判定した場合には、ステップＳ５４へと処理を移行し、右張力センサ１４Ｒによって得られる張力ＦＲが初期張力Ｆ’よりも小さいか否かを判定する。
【０１３６】
ここで、ＣＰＵ３１は、張力ＦＲが初期張力Ｆ’よりも小さくないと判定した場合には、ＦＬ＝Ｆ’の関係が成立する場合であるので、再度右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによる計測を行うために、図１４中ステップＳ４２へと処理を移行する。一方、ＣＰＵ３１は、張力ＦＲが初期張力Ｆ’よりも小さいと判定した場合には、ＦＬ＞Ｆ’且つＦＲ＜Ｆ’の関係が成立する場合であるので、ステップＳ５８において、右単純オフセット衝突であると判定し、更にステップＳ６１において、基準値β’を算出して決定し、後述する図１７に示す右単純オフセット衝突時における乗員拘束装置３５の起動判定処理へと移行する。
【０１３７】
このように、両衝突状態検出装置２０は、第１実施形態に係る図８中ステップＳ４と略同様の一連の処理を経ることにより、左右の張力バランスに基づいて衝突形態を判定することができる。ＣＰＵ３１は、衝突形態の判定を行った後、図１６乃至図２１に示すように、衝突形態に応じて、乗員拘束装置３５を起動させるか否かの判定を行い、起動させるのであれば、乗員拘束装置３５の起動タイミング時間を決定することになる。
【０１３８】
まず、ポール衝突時における乗員拘束装置３５の起動判定について図１６を用いて説明する。
【０１３９】
ＣＰＵ３１は、図１５中ステップＳ５７にてポール衝突であると判定し、ステップＳ６０にて基準値β’を決定すると、図１６に示すように、ステップＳ７１において、右張力センサ１４Ｒによって計測される時間ｔに対する張力線図と左張力センサ１４Ｌによって計測される時間ｔに対する張力線図とに基づいて、初期の傾きβＲ，βＬについて、｜βＲ｜＞｜β’｜及び｜βＬ｜＞｜β’｜の関係を満たすか否かを判定する。
【０１４０】
ここで、ＣＰＵ３１は、｜βＲ｜＞｜β’｜及び｜βＬ｜＞｜β’｜の関係を満たすと判定した場合には、ステップＳ７２において、｜βＲ｜と｜βＬ｜とを比較し、値が大きい方のデータを用い、所定のデータバンクと対比して、乗員拘束装置３５の展開タイミング時間を算出して決定し、図１４中ステップＳ４４へと処理を移行する。一方、ＣＰＵ３１は、｜βＲ｜＞｜β’｜及び｜βＬ｜＞｜β’｜の関係を満たさないと判定した場合には、ステップＳ７３において、乗員拘束装置３５を作動させないようにし、そのまま一連の処理を終了する。
【０１４１】
ＣＰＵ３１は、このような一連の処理を経ることにより、ポール衝突時における乗員拘束装置３５の起動判定を行うことができる。
【０１４２】
つぎに、右単純オフセット衝突時における乗員拘束装置３５の起動判定について図１７を用いて説明する。
【０１４３】
ＣＰＵ３１は、図１５中ステップＳ５８にて右単純オフセット衝突であると判定し、ステップＳ６１にて基準値β’を決定すると、図１７に示すように、ステップＳ８１において、右張力センサ１４Ｒによって計測される時間ｔに対する張力線図に基づいて、初期の傾きβＲについて、｜βＲ｜＞｜β’｜の関係を満たすか否かを判定する。
【０１４４】
ここで、ＣＰＵ３１は、｜βＲ｜＞｜β’｜の関係を満たすと判定した場合には、ステップＳ８２において、｜βＲ｜を用い、所定のデータバンクと対比して、乗員拘束装置３５の展開タイミング時間を算出して決定し、図１４中ステップＳ４４へと処理を移行する。一方、ＣＰＵ３１は、｜βＲ｜＞｜β’｜の関係を満たさないと判定した場合には、ステップＳ８３において、乗員拘束装置３５を作動させないようにし、そのまま一連の処理を終了する。
【０１４５】
ＣＰＵ３１は、このような一連の処理を経ることにより、右単純オフセット衝突時における乗員拘束装置３５の起動判定を行うことができる。
【０１４６】
つぎに、左単純オフセット衝突時における乗員拘束装置３５の起動判定について図１８を用いて説明する。
【０１４７】
ＣＰＵ３１は、図１５中ステップＳ５９にて左単純オフセット衝突であると判定し、ステップＳ６２にて基準値β’を決定すると、図１８に示すように、ステップＳ９１において、左張力センサ１４Ｌによって計測される時間ｔに対する張力線図に基づいて、初期の傾きβＬについて、｜βＬ｜＞｜β’｜の関係を満たすか否かを判定する。
【０１４８】
ここで、ＣＰＵ３１は、｜βＬ｜＞｜β’｜の関係を満たすと判定した場合には、ステップＳ９２において、｜βＬ｜を用い、所定のデータバンクと対比して、乗員拘束装置３５の展開タイミング時間を算出して決定し、図１４中ステップＳ４４へと処理を移行する。一方、ＣＰＵ３１は、｜βＬ｜＞｜β’｜の関係を満たさないと判定した場合には、ステップＳ９３において、乗員拘束装置３５を作動させないようにし、そのまま一連の処理を終了する。
【０１４９】
ＣＰＵ３１は、このような一連の処理を経ることにより、左単純オフセット衝突時における乗員拘束装置３５の起動判定を行うことができる。
【０１５０】
つぎに、正面衝突時における乗員拘束装置３５の起動判定について図１９を用いて説明する。
【０１５１】
ＣＰＵ３１は、図１５中ステップＳ６５にて左単純オフセット衝突であると判定し、ステップＳ６８にて基準値β’を決定すると、図１９に示すように、ステップＳ１０１において、右張力センサ１４Ｒによって計測される時間ｔに対する張力線図と左張力センサ１４Ｌによって計測される時間ｔに対する張力線図とに基づいて、初期の傾きβＲ，βＬが、｜βＲ｜＞｜β’｜及び｜βＬ｜＞｜β’｜の関係を満たすか否かを判定する。
【０１５２】
ここで、ＣＰＵ３１は、｜βＲ｜＞｜β’｜及び｜βＬ｜＞｜β’｜の関係を満たすと判定した場合には、ステップＳ１０２において、｜βＲ｜と｜βＬ｜とを比較し、値が大きい方のデータを用い、所定のデータバンクと対比して、乗員拘束装置３５の展開タイミング時間を算出して決定し、図１４中ステップＳ４４へと処理を移行する。一方、ＣＰＵ３１は、｜βＲ｜＞｜β’｜及び｜βＬ｜＞｜β’｜の関係を満たさないと判定した場合には、ステップＳ１０３において、乗員拘束装置３５を作動させないようにし、そのまま一連の処理を終了する。
【０１５３】
ＣＰＵ３１は、このような一連の処理を経ることにより、正面衝突時における乗員拘束装置３５の起動判定を行うことができる。
【０１５４】
つぎに、左斜めオフセット衝突時における乗員拘束装置３５の起動判定について図２０を用いて説明する。
【０１５５】
ＣＰＵ３１は、図１５中ステップＳ６６にて左斜めオフセット衝突であると判定し、ステップＳ６９にて基準値β’を決定すると、図２０に示すように、ステップＳ１１１において、左張力センサ１４Ｌによって計測される時間ｔに対する張力線図に基づいて、初期の傾きβＬが、｜βＬ｜＞｜β’｜の関係を満たすか否かを判定する。
【０１５６】
ここで、ＣＰＵ３１は、｜βＬ｜＞｜β’｜の関係を満たすと判定した場合には、ステップＳ１１２において、｜βＬ｜を用い、所定のデータバンクと対比して、乗員拘束装置３５の展開タイミング時間を算出して決定し、図１４中ステップＳ４４へと処理を移行する。一方、ＣＰＵ３１は、｜βＬ｜＞｜β’｜の関係を満たさないと判定した場合には、ステップＳ１１３において、乗員拘束装置３５を作動させないようにし、そのまま一連の処理を終了する。
【０１５７】
ＣＰＵ３１は、このような一連の処理を経ることにより、左斜めオフセット衝突時における乗員拘束装置３５の起動判定を行うことができる。
【０１５８】
最後に、右斜めオフセット衝突時における乗員拘束装置３５の起動判定について図２１を用いて説明する。
【０１５９】
ＣＰＵ３１は、図１５中ステップＳ６７にて右斜めオフセット衝突であると判定し、ステップＳ７０にて基準値β’を決定すると、図２１に示すように、ステップＳ１２１において、右張力センサ１４Ｒによって計測される時間ｔに対する張力線図に基づいて、初期の傾きβＲが、｜βＲ｜＞｜β’｜の関係を満たすか否かを判定する。
【０１６０】
ここで、ＣＰＵ３１は、｜βＲ｜＞｜β’｜の関係を満たすと判定した場合には、ステップＳ１２２において、｜βＲ｜を用い、所定のデータバンクと対比して、乗員拘束装置３５の展開タイミング時間を算出して決定し、図１４中ステップＳ４４へと処理を移行する。一方、ＣＰＵ３１は、｜βＲ｜＞｜β’｜の関係を満たさないと判定した場合には、ステップＳ１２３において、乗員拘束装置３５を作動させないようにし、そのまま一連の処理を終了する。
【０１６１】
ＣＰＵ３１は、このような一連の処理を経ることにより、右斜めオフセット衝突時における乗員拘束装置３５の起動判定を行うことができる。
【０１６２】
以上のように、ＣＰＵ３１は、衝突形態に応じて、乗員拘束装置３５を起動させるか否かの判定を行い、起動させる場合には、適切な乗員拘束装置３５の起動タイミング時間を決定することができる。
【０１６３】
［第２実施形態の効果］
以上詳細に説明したように、第２実施形態に係る車両衝突状態検出装置２０は、第１実施形態と同様に、ワイヤー１５の左右の張力バランスに基づいて、衝突形態を判定することにより、幅広い衝突形態の判定を単純なシステム並びに安価に且つ正確に行うことができ、加えて、コントロールユニット２２により、時間に対する右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって計測される張力低下代に基づいて、乗員拘束装置３５の起動タイミングを決定することにより、自車両の衝突速度をコントロールユニット２２によって把握することができ、適切な乗員拘束装置３５の起動タイミングや乗員拘束装置３５の起動の必要性を判定することができると共に、これら乗員拘束装置３５の起動タイミングや起動の可否を設定することにより、フロアセンサ１８等を設ける必要がなくなり、コストの低減を図ることができる。
【０１６４】
［第３実施形態］
つぎに、第３実施形態に係る車両衝突状態検出装置について説明する。なお、この第３実施形態の説明では、上述の実施形態と同様の部分については同一の符号及び同一のステップ番号を付することによってその詳細な説明を省略する。また、ここでは、右ロック機構及び左ロック機構を、単にロック機構１６’と称して説明する。
【０１６５】
この第３実施形態に係る車両衝突状態検出装置は、先に図１及び図２に示した第１実施形態に係る車両衝突状態検出装置１０又は第２実施形態に係る車両衝突状態検出装置２０と同様の構成からなるものである。特に、この第３実施形態に係る車両衝突状態検出装置は、上述したロック機構を、山部と谷部とを向かい合わせて形成された構造体とし、且つ、これら山部と谷部との間にワイヤーを配設したものを備える。
【０１６６】
ロック機構１６’は、図２２（Ａ）に斜視図を示すように、いわゆる鋸歯状の構造体を有する。すなわち、ロック機構１６’は、鋸歯状の山部５１と、この山部５１における鋸歯状部位に嵌合する鋸歯状の谷部５２と、これら山部５１及び谷部５２を支持する支持板５３とを有する。
【０１６７】
ロック機構１６’は、山部５１と谷部５２とがそれぞれの鋸歯状部位を互いに向かい合わせて且つ山部５１よりも谷部５２が車両前方になるように配設され、これら向かい合った山部５１と谷部５２との間に、ワイヤー１５が配設されている。なお、ロック機構１６’においては、山部５１と谷部５２とが向かい合った面で形成される面直方向が、車両前後方向と略同等となるように形成されている。また、ロック機構１６’においては、ビードが刻み込まれている支持板５３が、山部５１及び谷部５２よりも車幅方向に配設されており、この支持板５３に刻み込まれているビードを介して山部５１及び谷部５２が支持されている。
【０１６８】
このようなロック機構１６’においては、衝突が発生した場合には、谷部５２に衝突物が干渉することにより、図２２（Ｃ）に平面図を示すように、谷部５２が山部５１の方へと移動する。このとき、ロック機構１６’においては、ビードが刻み込まれた支持板５３が座屈し、その後、谷部５２が山部５１に嵌め込まれ、る。これにより、ロック機構１６’においては、ワイヤー１５と山部５１及び谷部５２との間で生じる摩擦力が増大し、ワイヤー１５が固定される。したがって、ワイヤー１５は、車幅方向に移動することがなくなり、ロック機構１６’は、山部５１及び谷部５２の左右に延在するワイヤー１５に独立した張力を発生させることができる。
【０１６９】
また、ロック機構１６’においては、衝突が発生していない場合には、図２２（Ｂ）に平面図を示すように、山部５１と谷部５２とが重なり合わないので、ワイヤー１５が当該ワイヤー１５の軸方向、すなわち、車幅方向に自由に移動できる状態とされる。これにより、ロック機構１６’は、山部５１及び谷部５２の左右に延在するワイヤー１５に同等の張力を発生させることができる。
【０１７０】
［第３実施形態の効果］
以上詳細に説明したように、第３実施形態に係る車両衝突状態検出装置によれば、第１実施例と同様に、左右オフセット衝突時に、ワイヤー１５の左右でそれぞれ独立した張力を発生するように、ワイヤー１５を分断して固定するロック機構１６を備えて、右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌにそれぞれ互いに異なる値の張力を計測させることができ、衝突形態を判定する材料として用いることができ、加えて、ワイヤー１５の周辺に山部５１と谷部５２とが相対した構造体とされるロック機構１６’を備えることにより、極めて簡便な構造のもとに、左右オフセット衝突時に、ワイヤー１５の左右でそれぞれ独立した張力を発生させ、右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌにそれぞれ互いに異なる値の張力を計測させることができ、衝突形態を判定する材料として用いることができる。
【０１７１】
なお、上述の実施形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外の形態であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車両衝突状態検出装置の構成要素である車両前部を示す斜視図である。
（Ａ） 車両前部全体を示す斜視図である。
（Ｂ） 車両前部の一部領域の詳細を拡大して示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る車両衝突状態検出装置のシステム概要構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る車両衝突状態検出装置が備えるロック機構の構造を示す図である。
（Ａ） ロック機構全体を示す斜視図である。
（Ｂ） 衝突が発生していない場合におけるロック機構の動作を説明するための平面図である。
（Ｃ） 衝突が発生した場合におけるロック機構の動作を説明するための平面図である。
【図４】正面衝突時における衝突開始から衝突終了までの時間において、左右の張力センサによって計測されるワイヤーの張力線図である。
（Ａ） 正面衝突前の張力線図である。
（Ｂ） 衝突速度が１５ｋｍ／ｈで正面衝突した場合の張力線図である。
（Ｃ） 衝突速度が６４ｋｍ／ｈで正面衝突した場合の張力線図である。
【図５】単純オフセット衝突時における衝突開始から衝突終了までの時間において、左右の張力センサによって計測されるワイヤーの張力線図である。
（Ａ） 単純オフセット衝突前の張力線図である。
（Ｂ） 衝突速度が１５ｋｍ／ｈで単純オフセット衝突した場合の張力線図である。
（Ｃ） 衝突速度が６４ｋｍ／ｈで単純オフセット衝突した場合の張力線図である。
【図６】ポール衝突時における衝突開始から衝突終了までの時間において、左右の張力センサによって計測されるワイヤーの張力線図である。
（Ａ） ポール衝突前の張力線図である。
（Ｂ） 衝突速度が１５ｋｍ／ｈでポール衝突した場合の張力線図である。
（Ｃ） 衝突速度が６４ｋｍ／ｈでポール衝突した場合の張力線図である。
【図７】斜めオフセット衝突時における衝突開始から衝突終了までの時間において、左右の張力センサによって計測されるワイヤーの張力線図である。
（Ａ） 斜めオフセット衝突前の張力線図である。
（Ｂ） 衝突速度が１５ｋｍ／ｈで斜めオフセット衝突した場合の張力線図である。
（Ｃ） 衝突速度が６４ｋｍ／ｈで斜めオフセット衝突した場合の張力線図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係る車両衝突状態検出装置において衝突開始から乗員拘束装置を作動させるまでの一連の処理を説明するフローチャートである。
【図９】衝突開始から乗員拘束装置を作動させるまでの一連の処理を示すフローチャートであって、図８に示す処理に続く処理を示す図である。
【図１０】衝突形態に応じた速度ΔＶの時間変化を示す図である。
（Ａ） 衝突速度が１５ｋｍ／ｈ及び６４ｋｍ／ｈで正面衝突した場合の速度線図である。
（Ｂ） 衝突速度が１５ｋｍ／ｈ及び６４ｋｍ／ｈで単純オフセット衝突した場合の速度線図である。
（Ｃ） 衝突速度が１５ｋｍ／ｈ及び６４ｋｍ／ｈでポール衝突した場合の速度線図である。
（Ｄ） 衝突速度が１５ｋｍ／ｈ及び６４ｋｍ／ｈで斜めオフセット衝突した場合の速度線図である。
【図１１】衝突形態別に対する閾値の関係について示す図である。
【図１２】衝突形態別に対する乗員拘束装置の展開タイミングの関係について示す図である。
【図１３】図８に示す衝突形態判定処理における一連の処理を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第２実施形態に係る車両衝突状態検出装置において衝突開始から乗員拘束装置を作動させるまでの一連の処理を説明するフローチャートである。
【図１５】図１４に示す衝突形態判定及び乗員拘束装置起動判定処理における一連の処理を示すフローチャートであって、衝突形態判定処理における一連の処理を示す図である。
【図１６】図１４に示す衝突形態判定及び乗員拘束装置起動判定処理における一連の処理を示すフローチャートであって、ポール衝突時における乗員拘束装置起動判定処理における一連の処理を示す図である。
【図１７】図１４に示す衝突形態判定及び乗員拘束装置起動判定処理における一連の処理を示すフローチャートであって、右単純オフセット衝突時における乗員拘束装置起動判定処理における一連の処理を示す図である。
【図１８】図１４に示す衝突形態判定及び乗員拘束装置起動判定処理における一連の処理を示すフローチャートであって、左単純オフセット衝突時における乗員拘束装置起動判定処理における一連の処理を示す図である。
【図１９】図１４に示す衝突形態判定及び乗員拘束装置起動判定処理における一連の処理を示すフローチャートであって、正面衝突時における乗員拘束装置起動判定処理における一連の処理を示す図である。
【図２０】図１４に示す衝突形態判定及び乗員拘束装置起動判定処理における一連の処理を示すフローチャートであって、左斜めオフセット衝突時における乗員拘束装置起動判定処理における一連の処理を示す図である。
【図２１】図１４に示す衝突形態判定及び乗員拘束装置起動判定処理における一連の処理を示すフローチャートであって、右斜めオフセット衝突時における乗員拘束装置起動判定処理における一連の処理を示す図である。
【図２２】本発明の第３実施形態に係る車両衝突状態検出装置が備えるロック機構の構造を示す図である。
（Ａ） ロック機構全体を示す斜視図である。
（Ｂ） 衝突が発生していない場合におけるロック機構の動作を説明するための平面図である。
（Ｃ） 衝突が発生した場合におけるロック機構の動作を説明するための平面図である。
【符号の説明】
１０，２０ 車両衝突状態検出装置
１１Ｒ，１１Ｌ サイドメンバ
１２Ｒ，１２Ｌ バンパステー
１３ バンパレインフォース
１４Ｒ 右張力センサ
１４Ｌ 左張力センサ
１５ ワイヤー
１６，１６’ ロック機構
１６Ｒ 右ロック機構
１６Ｌ 左ロック機構
１７ フロアトンネル
１８ フロアセンサ
１９Ｒ，１９Ｌ Ｌ字ガイド
２０ ガイド
２１Ｒ，２１Ｌ ビード
２２ コントロールユニット
３１ ＣＰＵ
３２ 起動制御部
３３ 閾値設定部
３４ 起動回路
３５ 乗員拘束装置
４１ ストッパー部
４２ 突起部
４３，５３ 支持板
４４ リング
５１ 山部
５２ 谷部
５３ 支持板
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の衝突状態を検出する車両衝突状態検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、車両の衝突を未然に予測する技術が開発されている。具体的には、このような技術としては、例えば下記の特許文献１又は特許文献２に記載されたものがある。
【０００３】
この特許文献１には、特に車両側面の衝突を有効に検出する衝突検出センサに関するものであり、車両パネルに沿って配設された長尺状の基板を有し、この基板上に、車両パネルの基板厚み方向への変形変位量を基板長手方向の変位量に変換する変位変換手段と、基板長手方向の変位を受けて作動し衝突検出信号を発する検出手段とを設けたことを特徴とする衝突検出センサが開示されている。これにより、この衝突検出センサにおいては、長尺基板の一箇所に設けた検出手段により、その長手方向の広い範囲での車両パネルの衝突変形を検出することができ、組付け製造が安価且つ容易で、確実な作動を実現することができるとしている。
【０００４】
また、特許文献２には、乗員を保護するような車両用乗員保護装置に関するものであり、後突を予測又は検出するセンサと、このセンサの後突予測時又は後突検出時に乗員の頸部付近にエアバックを展開させる制御手段とを備えた車両用乗員保護装置が開示されている。特に、この車両用乗員保護装置は、乗員状態検出手段を設け、この乗員状態検出手段で検出された乗員状態に対応してエアバックの展開状態を変更するエアバック展開状態変更手段を備えたものである。これにより、この車両用乗員保護装置においては、センサが後突を予測又は検出し、制御手段がセンサの後突予測時又は後突検出時に乗員の頸部付近にエアバックを展開させるが、エアバック展開状態変更手段が乗員状態検出手段で検出された乗員状態に対応してエアバックの展開状態を変更する結果、乗員の状態に応じたエアバックの展開状態を確保することができ、乗員の頸椎への負担発生を十分且つ未然に防止することができるとしている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−３３０４０１号公報
【０００６】
【特許文献２】
特開平１１−３４２８２１号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来の車両衝突状態を検出する技術においては、例えばシートベルトやエアバックといった乗員の拘束装置を作動するタイミングを調整し、シートベルトやエアバック等の性能を最大限に発揮することを目的としている。しかしながら、車両衝突状態に対する衝撃を低減する対策としては、乗員の確実な拘束を確保する観点から、確実に衝突状態を検出し、拘束を確保するための性能を一層向上させることが望まれている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明では、車両前部における左右両側に突設されて車幅方向の荷重によって内倒れする剛性バランスを有する構造部材の先端部に易変形部材を配設し、更に、この易変形部材の前端部を始点及び終点として車幅方向にバンパレインフォースを架設すると共に、所定の初期張力を持たせてバンパレインフォースに沿って構造部材間にワイヤーを架設する。そして、本発明では、左右両側の構造部材に配設された張力センサによってワイヤーの左右の張力を計測し、この計測されたワイヤーの左右の張力バランスに基づいて、衝突形態を判定することで、上述の課題を解決する。
【０００９】
【発明の効果】
本発明に係る車両衝突状態検出装置によれば、車両衝突開始時に、バンパレインフォースに衝突物が干渉することによってワイヤーに張力変化を発生させ、ワイヤーの両端に連結された張力センサによってワイヤーの張力を計測し、その計測されたワイヤーの左右の張力バランスに基づいて衝突形態を判定するので、幅広い衝突形態の判定を行うことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１１】
この実施の形態は、所定の移動体の例としての車両の衝突状態を検出する車両衝突状態検出装置である。この車両衝突状態検出装置は、車両衝突開始時に、バンパレインフォースに衝突物が干渉することによってワイヤーに張力変化を発生させ、ワイヤーの両端に連結されたセンサによって張力を計測し、その計測されたセンサのデータに基づいて衝突形態を判定することにより、幅広い衝突形態の判定を行うことができるものである。
【００１２】
［第１実施形態］
まず、第１実施形態に係る車両衝突状態検出装置について説明する。
【００１３】
［車両衝突状態検出装置の構成］
図１に、第１実施形態に係る車両衝突状態検出装置１０の構成要素である車両前部を示す。なお、図１（Ａ）には、車両前部全体を示し、図１（Ｂ）には、当該車両前部の一部領域の詳細を拡大して示している。
【００１４】
すなわち、車両衝突状態検出装置１０は、車両前部における左右両側に突設された構造部材である２つのサイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌと、これらサイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌのそれぞれの先端部に配設された易変形部材である２つのバンパステー１２Ｒ，１２Ｌと、これらバンパステー１２Ｒ，１２Ｌのそれぞれの前端部を始点及び終点として車幅方向に架設されたバンパレインフォース１３と、サイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌのそれぞれの略先端外側部に配設されて張力を計測する右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌと、これら右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌのそれぞれと連結され所定の初期張力を持たせてバンパレインフォース１３に沿ってサイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌ間に架設されたワイヤー１５と、バンパステー１２Ｒ，１２Ｌのそれぞれの略前端部近傍のバンパレインフォース１３上に配設され衝突時にワイヤー１５を分断して固定する右ロック機構１６Ｒ及び左ロック機構１６Ｌとを備える。
【００１５】
また、車両衝突状態検出装置１０は、図１（Ａ）に示すように、フロアトンネル１７と、このフロアトンネル１７上に配設されて車両の減速度を計測する減速度センサであるフロアセンサ１８と、図１（Ｂ）に示すように、バンパレインフォース１３とバンパステー１２Ｒ，１２Ｌとのそれぞれの連結部であるＬ字部に配設されワイヤー１５に余計な摩擦力が加わらないようにするための２つのＬ字ガイド１９Ｒ，１９Ｌと、バンパレインフォース１３の前部表面にワイヤー１５を通して支持するための複数のガイド２０と、斜め衝突のように車幅方向に荷重がサイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌ先端に入力された場合に暫時軸圧潰しながらある程度で当該サイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌが右張力センサ１４Ｒ及び／又は左張力センサ１４Ｌの前部又は後部で内倒れするように剛性バランスを考慮した２つのビード２１Ｒ，２１Ｌと、フロアセンサ１８と後述する乗員拘束装置を起動させるための判定手段としてのコントロールユニット２２（判定手段）とが一体に形成されたコントロールユニットボックスとを備える。
【００１６】
これら各部のうち、コントロールユニット２２は、図２にそのシステム概要構成を示すように、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）３１と、乗員拘束装置３５の起動を制御する起動制御部３２と、乗員拘束装置３５を起動させる閾値を設定する閾値設定部３３とを有する。
【００１７】
このような車両衝突状態検出装置１０においては、サイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌのそれぞれの略先端外側部に配設された右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって計測されたワイヤー１５の張力と、フロアトンネル１７上に配設されたフロアセンサ１８によって計測された減速度とが、コントロールユニット２２に対してデータとして入力される。そして、車両衝突状態検出装置１０は、コントロールユニット２２におけるＣＰＵ３１の制御のもとに、右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって計測されたワイヤー１５の左右の張力バランスに基づいて衝突形態を判定し、この衝突形態に応じて、例えばシートベルトやエアバックといった乗員拘束装置３５の起動制御を行うための計算を起動制御部３２によって行うと共に、乗員拘束装置３５の起動の閾値の算出設定を閾値設定部３３によって行い、起動回路３４を介して乗員拘束装置３５を制御する。
【００１８】
［ロック機構の構造］
ここで、衝突時にワイヤー１５を分断して固定する右ロック機構１６Ｒ及び左ロック機構１６Ｌの構造について図３を用いて説明する。なお、ここでは、右ロック機構１６Ｒ及び左ロック機構１６Ｌを、単にロック機構１６と称して説明する。
【００１９】
ロック機構１６は、図３（Ａ）に斜視図を示すように、複数のストッパー部４１と、これら複数のストッパー部４１のそれぞれに嵌合する位置に対応して設けられた複数の突起部４２と、これら複数の突起部４２を支持する支持板４３とを有する。
【００２０】
ストッパー部４１には、ワイヤー１５を連結するためのリング４４が配設されており、ロック機構１６においては、このリング４４を介してワイヤー１５とストッパー部４１とが連結される。また、ストッパー部４１には、衝突時に各突起部４２と嵌合するための切り欠きや溝等が設けられている。
【００２１】
突起部４２は、ストッパー部４１に設けられた切り欠きや溝等に嵌合する形状とされ、ストッパー部４１よりも車両前方側に配設されている。
【００２２】
支持板４３は、ストッパー部４１及び突起部４２よりも車幅方向に長く配設されなる。また、支持板４３には、ビードが刻み込まれてなり、このビードを介して突起部４２を支持する。
【００２３】
このようなロック機構１６においては、衝突が発生していない場合には、図３（Ｂ）の平面図を示すように、突起部４２とストッパー部４１との間に所定のクリアランスが存在するので、ストッパー部４１が車幅方向に自由に移動できる状態となっている。これにより、ロック機構１６は、ストッパー部４１の左右に延在するワイヤー１５に同等の張力を発生させている。
【００２４】
そして衝突が発生した場合には、ロック機構１６においては、突起部４２に衝突物が干渉することにより、図３（Ｃ）の平面図を示すように、まず、ビードが刻み込まれた支持板４３が座屈し、これにともない、突起部４２がストッパー部４１に設けられた切り欠きや溝に嵌め込まれ、ストッパー部４１が車幅方向に移動することが抑制される。これにより、ワイヤー１５は、車幅方向に移動することがなくなり、ロック機構１６は、ストッパー部４１の左右に延在するワイヤー１５に独立した張力を発生させる。
【００２５】
このようなロック機構１６を備える車両衝突状態検出装置１０は、以下に示す動作を行うことにより、各種車両衝突形態を判定する。
【００２６】
［車両衝突状態検出装置の動作］
つぎに、上述した車両衝突状態検出装置の動作について説明する。
【００２７】
［車両左右の張力バランスによる車両衝突形態判定の内容］
まず、車両左右の張力バランスによる車両衝突形態判定の方法について説明する。
【００２８】
「正面衝突の判定」
図４に、剛壁に正面衝突した時において、衝突開始から衝突終了までの時間に右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって計測されるワイヤー１５の張力線図を示す。
【００２９】
なお、図４（Ａ）には、正面衝突前の張力線図を示し、図４（Ｂ）には、衝突速度が１５ｋｍ／ｈの場合の張力線図を示し、図４（Ｃ）には、衝突速度が６４ｋｍ／ｈの場合の張力線図を示している。
【００３０】
車両衝突状態検出装置１０においては、ワイヤー１５に所定の初期張力がかけられているので、正面衝突前の通常走行時には、図４（Ａ）に示すように、右張力センサ１４Ｒによって計測される張力、及び左張力センサ１４Ｌによって計測される張力が略一定値となる。
【００３１】
また、車両衝突状態検出装置１０においては、１５ｋｍ／ｈの衝突速度で正面衝突した場合には、まず、バンパレインフォース１３の表面に配設されている右ロック機構１６Ｒ及び左ロック機構１６Ｌが、衝突荷重を利用して左右同時にワイヤー１５を固定する。その後、車両衝突状態検出装置１０においては、バンパレインフォース１３が変形し、続いてバンパステー１２Ｒ，１２Ｌが左右略同時に圧潰していく。
【００３２】
このとき、車両衝突状態検出装置１０においては、バンパステー１２Ｒ，１２Ｌが左右略同時に圧潰するので、サイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌに配設されている右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって計測される張力が、それぞれ、図４（Ｂ）に示すように、略同時に初期張力から傾きβＲ、βＬにて減少する傾向を示す。
【００３３】
更に、車両衝突状態検出装置１０においては、６４ｋｍ／ｈの衝突速度で正面衝突した場合には、圧潰レベルが１５ｋｍ／ｈの場合よりも大きくなるものの、衝突モードは略同等であり、サイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌに配設されている右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって計測される張力は、それぞれ、図４（Ｃ）に示すように、略同時に初期張力から減少する傾向を示す。ただし、車両衝突状態検出装置１０においては、６４ｋｍ／ｈの衝突速度で正面衝突した場合における初期張力から減少する張力の時間的な傾きβＲ，βＬの絶対値は、１５ｋｍ／ｈの衝突速度で正面衝突した場合よりも大きくなる。
【００３４】
このように、車両衝突状態検出装置１０においては、正面衝突時には、サイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌに配設されている右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって計測される張力が略同時に減少する。したがって、コントロールユニット２２は、サイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌに配設されている右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって計測される張力が略同時に減少した場合には、衝突形態が正面衝突であると判定する。
【００３５】
「単純オフセット衝突の判定」
図５に、単純オフセット衝突した時において、衝突開始から衝突終了までの時間に右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって計測されるワイヤー１５の張力線図を示す。
【００３６】
なお、図５（Ａ）には、単純オフセット衝突前の張力線図を示し、図５（Ｂ）には、衝突速度が１５ｋｍ／ｈの場合の張力線図を示し、図５（Ｃ）には、衝突速度が６４ｋｍ／ｈの場合の張力線図を示している。
【００３７】
車両衝突状態検出装置１０においては、ワイヤー１５に所定の初期張力がかけられているので、単純オフセット衝突前の通常走行時には、図５（Ａ）に示すように、右張力センサ１４Ｒによって計測される張力、及び左張力センサ１４Ｌによって計測される張力が略一定値となる。
【００３８】
また、車両衝突状態検出装置１０においては、１５ｋｍ／ｈの衝突速度で単純オフセット衝突した場合には、まず、バンパレインフォース１３の表面に配設されている衝突側のロック機構が、衝突荷重を利用してワイヤー１５を固定する。すなわち、車両衝突状態検出装置１０においては、図５（Ｂ）に示すように、車両右側から衝突した場合には、右ロック機構１６Ｒが、衝突荷重を利用してワイヤー１５を固定する。その後、車両衝突状態検出装置１０においては、バンパレインフォース１３が変形し、続いて衝突側のバンパステー、すなわちここではバンパステー１２Ｒが圧潰していく。
【００３９】
このとき、車両衝突状態検出装置１０においては、衝突側のサイドメンバに配設されている張力センサ、すなわちここでは右張力センサ１４Ｒによって計測される張力は、バンパステー１２Ｒが圧潰することと、右ロック機構１６Ｒがワイヤー１５を固定することにより、図５（Ｂ）に示すように、初期張力から傾きβＲにて減少する傾向を示す。
【００４０】
一方、車両衝突状態検出装置１０においては、非衝突側のサイドメンバに配設されている張力センサ、すなわちここでは左張力センサ１４Ｌによって計測される張力は、右ロック機構１６Ｒでワイヤー１５を固定しながらバンパステー１２Ｒが変形すると共に車両後方に右ロック機構１６Ｒが移動することと、非衝突側のバンパステーやサイドメンバ、すなわちここではバンパステー１２Ｌやサイドメンバ１１Ｌ等は変形しにくく、ワイヤー１５が衝突側へ引っ張られることにより、図５（Ｂ）に示すように、初期張力から傾きβＬにて増加する傾向を示す。
【００４１】
更に、車両衝突状態検出装置１０においては、６４ｋｍ／ｈの衝突速度で単純オフセット衝突した場合には、圧潰レベルが１５ｋｍ／ｈの場合よりも大きくなるものの、衝突モードは略同等であり、衝突側のサイドメンバに配設されている張力センサ、すなわちここでは右張力センサ１４Ｒによって計測される張力は、図５（Ｃ）に示すように、初期張力から減少する傾向を示し、非衝突側のサイドメンバに配設されている張力センサ、すなわちここでは左張力センサ１４Ｌによって計測される張力は、初期張力から増加する傾向を示す。ただし、車両衝突状態検出装置１０においては、６４ｋｍ／ｈの衝突速度で単純オフセット衝突した場合における初期張力から減少又は増加する張力の時間的な傾きβＲ，βＬの絶対値は、１５ｋｍ／ｈの衝突速度で単純オフセット衝突した場合よりも大きくなる。
【００４２】
このように、車両衝突状態検出装置１０においては、単純オフセット衝突時には、衝突側のサイドメンバに配設されている張力センサによって計測される張力が初期張力から減少する一方で、非衝突側のサイドメンバに配設されている張力センサによって計測される張力が初期張力から増加する。したがって、コントロールユニット２２は、サイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌに配設されている右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって計測される張力のうち、いずれか一方が減少し、他方が増加した場合には、衝突形態が、張力が減少した側での単純オフセット衝突であると判定する。
【００４３】
「ポール衝突の判定」
図６に、ポール衝突時における衝突開始から衝突終了までの時間において、右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって計測されるワイヤー１５の張力線図を示す。
【００４４】
なお、図６（Ａ）には、ポール衝突前の張力線図を示し、図６（Ｂ）には、衝突速度が１５ｋｍ／ｈの場合の張力線図を示し、図６（Ｃ）には、衝突速度が６４ｋｍ／ｈの場合の張力線図を示している。
【００４５】
車両衝突状態検出装置１０においては、ワイヤー１５に所定の初期張力がかけられているので、ポール衝突前の通常走行時には、図６（Ａ）に示すように、右張力センサ１４Ｒによって計測される張力、及び左張力センサ１４Ｌによって計測される張力が略一定値をとる。
【００４６】
また、車両衝突状態検出装置１０においては、図６（Ｂ）に示すように、１５ｋｍ／ｈの衝突速度でポール衝突した場合には、まず、バンパレインフォース１３にポールが衝突し、その後、ポールがバンパレインフォース１３を変形させ、エンジン側へ近づく。
【００４７】
このとき、車両衝突状態検出装置１０においては、サイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌ等はポールに干渉していないので変形しにくく、また、ポールによってワイヤー１５が引っ張られるので、サイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌに配設されている右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって計測される張力は、それぞれ、図６（Ｂ）に示すように、初期張力から傾きβＲ、βＬにて増加する傾向を示す。
【００４８】
更に、車両衝突状態検出装置１０においては、６４ｋｍ／ｈの衝突速度でポール衝突した場合には、圧潰レベルが１５ｋｍ／ｈの場合よりも大きくなるものの、衝突モードは略同等であり、サイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌに配設されている右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって計測される張力は、それぞれ、図６（Ｃ）に示すように、初期張力から増加する傾向を示す。ただし、車両衝突状態検出装置１０においては、６４ｋｍ／ｈの衝突速度でポール衝突した場合における初期張力から増加する張力の時間的な傾きβＲ，βＬの絶対値は、１５ｋｍ／ｈの衝突速度でポール衝突した場合よりも大きくなる。
【００４９】
このように、車両衝突状態検出装置１０においては、ポール衝突時には、サイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌに配設されている右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって計測される張力が共に増加する。したがって、コントロールユニット２２は、サイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌに配設されている右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって計測される張力が共に増加した場合には、衝突形態がポール衝突であると判定することができる。
【００５０】
「斜めオフセット衝突の判定」
図７に、斜めオフセット衝突時における衝突開始から衝突終了までの時間において、右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって計測されるワイヤー１５の張力線図を示す。
【００５１】
なお、図７（Ａ）には、斜めオフセット衝突前の張力線図を示し、図７（Ｂ）には、衝突速度が１５ｋｍ／ｈの場合の張力線図を示し、図７（Ｃ）には、衝突速度が６４ｋｍ／ｈの場合の張力線図を示している。
【００５２】
車両衝突状態検出装置１０においては、ワイヤー１５に所定の初期張力がかけられているので、斜めオフセット衝突前の通常走行時には、図７（Ａ）に示すように、右張力センサ１４Ｒによって計測される張力、及び左張力センサ１４Ｌによって計測される張力が略一定値となる。
【００５３】
また、車両衝突状態検出装置１０においては、１５ｋｍ／ｈの衝突速度で斜めオフセット衝突した場合には、まず、バンパレインフォース１３の表面に配設されている衝突側のロック機構が、衝突荷重を利用してワイヤー１５を固定する。すなわち、車両衝突状態検出装置１０においては、図７（Ｂ）に示すように、車両右側から衝突した場合には、右ロック機構１６Ｒが、衝突荷重を利用してワイヤー１５を固定する。その後、車両衝突状態検出装置１０においては、バンパレインフォース１３が変形し、続いて衝突側のバンパステー、すなわちここではバンパステー１２Ｒが圧潰していく。また、車両衝突状態検出装置１０においては、車幅方向に衝突荷重が入力されているので、衝突側のバンパステーやサイドメンバ、すなわちここではバンパステー１２Ｒやサイドメンバ１１Ｒの先端が内倒れするようになる。
【００５４】
このとき、車両衝突状態検出装置１０においては、衝突側のサイドメンバに配設されている張力センサ、すなわちここでは右張力センサ１４Ｒによって計測される張力は、バンパステー１２Ｒが圧潰することと、右ロック機構１６Ｒがワイヤー１５を固定することにより、図７（Ｂ）に示すように、初期張力から傾きβＲにて減少する傾向を示す。
【００５５】
一方、車両衝突状態検出装置１０においては、非衝突側のサイドメンバに配設されている張力センサ、すなわちここでは左張力センサ１４Ｌによって計測される張力は、右ロック機構１６Ｒでワイヤー１５を固定しながらバンパステー１２Ｒやサイドメンバ１１Ｒの先端が内倒れ変形すると共に車両内側に右ロック機構１６Ｒが移動してワイヤー１５が緩み、バンパステー１２Ｒやサイドメンバ１１Ｒの先端の内倒れ速度に比例して、図７（Ｂ）に示すように、初期張力から傾きβＲよりも徐々に減少する傾きβＬにて減少する傾向を示す。
【００５６】
更に、車両衝突状態検出装置１０においては、６４ｋｍ／ｈの衝突速度で斜めオフセット衝突した場合には、圧潰レベルが１５ｋｍ／ｈの場合よりも大きくなるものの、衝突モードは略同等であり、衝突側のサイドメンバに配設されている張力センサ、すなわちここでは右張力センサ１４Ｒによって計測される張力は、図７（Ｃ）に示すように、初期張力から減少する傾向を示し、非衝突側のサイドメンバに配設されている張力センサ、すなわちここでは左張力センサ１４Ｌによって計測される張力は、バンパステー１２Ｒやサイドメンバ１１Ｒの先端の内倒れ速度に比例して、初期張力から徐々に減少する傾向を示す。ただし、車両衝突状態検出装置１０においては、６４ｋｍ／ｈの衝突速度で斜めオフセット衝突した場合における初期張力から減少する張力の時間的な傾きβＲ，βＬの絶対値は、１５ｋｍ／ｈの衝突速度で斜めオフセット衝突した場合よりも大きくなる。
【００５７】
このように、車両衝突状態検出装置１０においては、斜めオフセット衝突時には、衝突側のサイドメンバに配設されている張力センサによって計測される張力が初期張力から減少する一方で、非衝突側のサイドメンバに配設されている張力センサによって計測される張力が初期張力から徐々に減少する。したがって、コントロールユニット２２は、サイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌに配設されている右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって計測される張力のうち、いずれか一方が減少し、他方が徐々に減少した場合には、衝突形態が、張力の減少率が大きい側での斜めオフセット衝突であると判定する。
【００５８】
［衝突開始から乗員拘束装置作動までの処理内容］
つぎに、車両が衝突した場合にコントロールユニット２２にて乗員拘束装置３５を作動させるまでの処理について図９及び図１０のフローチャートを参照して説明する。
【００５９】
車両衝突状態検出装置１０においては、図８に示すように、車両が物体に前面から衝突すると、ステップＳ１において、バンパレインフォース１３に当該物体が干渉する。
【００６０】
続いて、車両衝突状態検出装置１０は、ステップＳ２において、右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって張力変化を計測すると共に、ステップＳ３において、フロアセンサ１８によって車両減速度を計測して、コントロールユニット２２のＣＰＵ３１に送る。
【００６１】
続いて、ＣＰＵ３１は、ステップＳ４において、右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって計測して得られた張力変化パターンを識別し、先に図４乃至図７に示した方法を用いて衝突形態を判定する。そして、コントロールユニット２２の閾値設定部３３は、ステップＳ５において、ステップＳ４にて判定した衝突形態に応じた乗員拘束装置３５を起動させる閾値を決定する。
【００６２】
また、ＣＰＵ３１は、ステップＳ６において、ステップＳ３にてフロアセンサ１８によって計測して得られた減速度を１回微分して速度ΔＶを算出し、時間ｔと速度ΔＶとの関係を導き出す。
【００６３】
そして、車両衝突状態検出装置１０は、ステップＳ７において、コントロールユニット２２により、ステップＳ６にて算出された速度ΔＶとステップＳ５にて算出された閾値とを比較し、ステップＳ８において、速度ΔＶが閾値を超えているか否かを判定する。ここで、ＣＰＵ３１は、速度ΔＶが閾値を超えていないと判定した場合には、乗員拘束装置３５を起動させる必要はなく、このステップＳ８における判定処理を繰り返す。
【００６４】
一方、ＣＰＵ３１は、速度ΔＶが閾値を超えたと判定した場合には、起動制御部３２による制御のもとに、乗員拘束装置３５を起動させるための信号を起動回路３４を介して出力し、乗員拘束装置３５を作動させる。
【００６５】
具体的には、ＣＰＵ３１は、ステップＳ８にて速度ΔＶが閾値を超えたと判定した場合には図９のステップＳ９に処理を進め、図８中ステップＳ４にて判定した衝突形態として、正面衝突又は単純オフセット衝突を検知しているか否かを判定する。
【００６６】
ここで、ＣＰＵ３１は、ステップＳ４にて正面衝突又は単純オフセット衝突であると判定している場合にはステップＳ１０に処理を進め、起動制御部３２により、乗員拘束装置３５としての乗員正面のエアバックを展開させて、一連の処理を終了する。
【００６７】
一方、ＣＰＵ３１は、ステップＳ４にて正面衝突又は単純オフセット衝突であると判定していない場合には、ステップＳ１１へと処理を移行し、図８中ステップＳ４にて判定した衝突形態として、ポール衝突を検知しているか否かを判定する。
【００６８】
ここで、ＣＰＵ３１は、ポール衝突を検知している場合には、ステップＳ１２において、正面衝突又は単純オフセット衝突時に乗員拘束装置３５を駆動させる場合よりも内圧を高めに設定して、乗員拘束装置３５としてのエアバックを展開し、一連の処理を終了する。
【００６９】
一方、ＣＰＵ３１は、ポール衝突を検知していない場合には、ステップＳ１３へと処理を移行し、斜めオフセット衝突を検知したことを認識して、ステップＳ１４に処理を進める。
【００７０】
そして、ＣＰＵ３１は、ステップＳ１４において、乗員拘束装置３５としての乗員正面のエアバックを展開するように起動制御部３２を制御してステップＳ１５に処理を進める。
【００７１】
そして、ステップＳ１５において、車両衝突状態検出装置１０は、乗員正面のエアバックを展開した約２０ミリ秒後に、乗員拘束装置３５としての乗員側面のエアバックを展開し、一連の処理を終了する。
【００７２】
車両衝突状態検出装置１０は、このような一連の処理を経ることにより、衝突形態を判定し、乗員拘束装置３５を作動させる。このとき、車両衝突状態検出装置１０は、衝突形態に応じて、作動させる乗員拘束装置３５を選択的に切り替える。
【００７３】
ここで、図８中ステップＳ６にて求められる速度ΔＶの時間変化は、図１０に示すように、衝突形態や車両衝突速度に応じて大きく変化する。なお、図１０（Ａ）には、衝突速度が１５ｋｍ／ｈ及び６４ｋｍ／ｈで正面衝突した場合の速度線図を示し、図１０（Ｂ）には、衝突速度が１５ｋｍ／ｈ及び６４ｋｍ／ｈで単純オフセット衝突した場合の速度線図を示し、図１０（Ｃ）には、衝突速度が１５ｋｍ／ｈ及び６４ｋｍ／ｈでポール衝突した場合の速度線図を示し、図１０（Ｄ）には、衝突速度が１５ｋｍ／ｈ及び６４ｋｍ／ｈで斜めオフセット衝突した場合の速度線図を示している。
【００７４】
図１０からわかるように、速度ΔＶの時間変化は、衝突形態や車両衝突速度に応じて大きく変化し、乗員挙動に大きく影響する。したがって、車両衝突状態検出装置１０において、衝突形態毎に乗員拘束装置３５を起動させる閾値を決定することは、非常に有意義なこととなる。
【００７５】
具体的には、ＣＰＵ３１は、図１０（Ａ）の正面衝突や図１０（Ｂ）の単純オフセット衝突を右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌからの信号から検知した場合には、上述したように、乗員正面にあるステアリングホイール中央に配設されているエアバックやニーエアバック、乗員拘束ベルトに付随しているプリテンショナーを、速度ΔＶが閾値を超えた瞬間に作動開始させる制御をする。
【００７６】
また、ＣＰＵ３１は、図１０（Ｃ）のポール衝突を右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌからの信号から検知した場合には、上述したように、乗員正面にあるステアリングホイール中央に配設されているエアバックやニーエアバック、乗員拘束ベルトに付随しているプリテンショナーを、速度ΔＶが閾値を超えた瞬間に作動開始させる。この際、ＣＰＵ３１では、正面衝突やオフセット衝突の場合よりも、エアバックの内圧を高めて展開させる制御をする。これは、ポール衝突の場合には、車体前部に多大なエネルギーを吸収する部材が少ないため、衝突エネルギーがキャビンに直接伝わることによるものである。したがって、車両衝突状態検出装置１０においては、乗員に傷害を与えない程度に最大限エアバックの内圧を上げることにより、乗員の運動エネルギーを効果的に吸収することができる。
【００７７】
更に、ＣＰＵ３１は、図１０（Ｄ）の斜めオフセット衝突を右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌからの信号から検知した場合には、乗員正面にあるステアリングホイール中央に配設されているエアバックやニーエアバック、乗員拘束ベルトに付随しているプリテンショナーを、速度ΔＶが閾値を超えた瞬間に作動開始させる制御をする。そして、ＣＰＵ３１においては、約２０ミリ秒後に、乗員側方に配設されているサイドエアバックやカーテンエアバックを展開させる制御をする。これは、斜めオフセット衝突の場合には、乗員の上半身の挙動が、前に倒れ込んでから横方向に倒れ込むというものになることによるものである。したがって、車両衝突状態検出装置１０においては、乗員正面のエアバックの他、時刻をオフセットしてサイドエアバックを展開させることにより、乗員の運動エネルギーを効果的に吸収することができる。
【００７８】
このような衝突形態別の閾値の設定について図１１に示すと共に、衝突形態別に対する乗員拘束装置３５の展開タイミングについて図１２に示す。
【００７９】
ここで、車両衝突状態検出装置１０においては、自車両が例えば１５ｋｍ／ｈ程度の低速で衝突した場合には、エアバックは展開させないことが望ましい。したがって、閾値設定部３３においては、各衝突形態において、速度ΔＶを算出することができるが、図１０に示すように衝突速度が約１５ｋｍ／ｈ以下での衝突に対しては、エアバックを展開させないような閾値に設定する必要がある。
【００８０】
車両衝突状態検出装置１０においては、正面衝突の場合には、左右両側に配設されている２つのサイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌによって自車両の衝突エネルギーを吸収するので、これらサイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌを含むエンジンコンパートメントの強度が高く、キャビンにも高い衝突Ｇを衝突初期から発生させることになる。したがって、閾値設定部３３においては、正面衝突の場合には、ΔＶである閾値を、図１１に示すように、他の衝突形態と比較して最も高い値に設定する。また、起動制御部３２においては、正面衝突の場合には、衝突初期から高い衝突Ｇをキャビンで発生させるため、乗員の上半身の前倒れ挙動開始時刻も早くなるので、図１２に示すように、他の衝突形態と比較して早いタイミングでエアバックを展開させる。
【００８１】
また、車両衝突状態検出装置１０においては、単純オフセット衝突の場合には、サイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌのうち、左右いずれか１つのサイドメンバによって自車両の衝突エネルギーを吸収するので、正面衝突よりは衝突Ｇが減少する。したがって、閾値設定部３３においては、単純オフセット衝突の場合には、ΔＶである閾値は、図１１に示すように、正面衝突の場合よりも低い値に設定する。また、起動制御部３２においては、単純オフセット衝突の場合には、図１２に示すように、他の衝突形態と比較して最も遅いタイミングでエアバックを展開させる。
【００８２】
更に、車両衝突状態検出装置１０においては、ポール衝突や斜めオフセット衝突の場合には、多大なエネルギー吸収する部材が少なく、衝突初期には比較的低い衝突Ｇをキャビンに発生させるが、衝突後半には高い衝突Ｇを発生させることになる。そのため、車両衝突状態検出装置１０においては、ポール衝突や斜めオフセット衝突の場合には、乗員の上半身も急激に前倒れする現象が生じるため、早めにエアバックやプリテンショナーを起動させる必要がある。したがって、閾値設定部３３は、ポール衝突や斜めオフセット衝突の場合には、図１１に示すように、単純オフセット衝突よりも閾値を低く設定すると共に、起動制御部３２は、図１２に示すように、単純オフセット衝突よりも早めにエアバックを展開させる。
【００８３】
なお、ここでの単純オフセット衝突や斜めオフセット衝突は、デフォーマブルバリアに衝突したことを前提としている。
【００８４】
このように、車両衝突状態検出装置１０においては、判定した衝突形態に応じて、作動させる乗員拘束装置３５を選択的に切り替えると共に、乗員拘束装置３５を起動させる閾値や展開タイミングを決定することにより、極めて効果的な衝突対策を実現することができる。
【００８５】
［ワイヤーの左右張力バランスによる車両衝突形態判定の内容］
つぎに、車両衝突形態判定の他の方法として、ワイヤー１５の左右張力バランスによる車両衝突形態判定の方法について説明する。
【００８６】
ここで、左張力センサ１４Ｌによって得られる張力をＦＬ、右張力センサ１４Ｒによって得られる張力をＦＲ、初期張力をＦ’とすると、正面衝突は、ＦＬ＜Ｆ’且つＦＲ＜Ｆ’且つＦＲ≒ＦＬの関係にあり、右単純オフセット衝突は、ＦＬ＞Ｆ’且つＦＲ＜Ｆ’の関係にあり、左単純オフセット衝突は、ＦＬ＜Ｆ’且つＦＲ＞Ｆ’の関係にあり、ポール衝突は、ＦＬ＞Ｆ’且つＦＲ＞Ｆ’の関係にあり、右斜めオフセット衝突は、ＦＬ＜Ｆ’且つＦＲ＜Ｆ’且つＦＲ＜ＦＬの関係にあり、左斜めオフセット衝突は、ＦＬ＜Ｆ’且つＦＲ＜Ｆ’且つＦＲ＞ＦＬの関係にある。
【００８７】
車両衝突状態検出装置１０は、このような衝突形態に応じた張力の関係を用いて、衝突形態の判定を行う。このとき、車両衝突状態検出装置１０は、右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって計測された張力が初期張力に対して変化しない場合には、再度、右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによる計測を行う。
【００８８】
また、車両衝突状態検出装置１０は、正面衝突の場合と斜めオフセット衝突の場合とにおける衝突形態判定の切り分け基準として、自車両と衝突物とが１５°以上の角度をもって衝突した場合を斜めオフセット衝突と判定し、それ以外の場合を正面衝突と判定するように、サイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌに配設されている右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌの関係を、正面衝突の場合には｜ＦＲ−ＦＬ｜＜規定値とすると共に、斜めオフセット衝突の場合には｜ＦＲ−ＦＬ｜≧規定値とする規定を設定する。
【００８９】
［ワイヤーの左右張力バランスによる車両衝突形態判定の具体的内容］
このような車両衝突形態判定の方法を実現するために、車両衝突状態検出装置１０は、図８中ステップＳ４における衝突形態判定の際に、図１３に示す一連の処理を行う。
【００９０】
すなわち、ＣＰＵ３１は、図１３に示すように、ステップＳ２１において、左張力センサ１４Ｌによって得られる張力ＦＬが初期張力Ｆ’よりも大きいか否かを判定する。
【００９１】
ここで、ＣＰＵ３１は、張力ＦＬが初期張力Ｆ’よりも大きくないと判定した場合には、ステップＳ２２へと処理を移行し、左張力センサ１４Ｌによって得られる張力ＦＬが初期張力Ｆ’よりも小さいか否かを判定する。
【００９２】
ＣＰＵ３１は、張力ＦＬが初期張力Ｆ’よりも小さくないと判定した場合には、ＦＬ＝Ｆ’の関係が成立する場合であるので、再度右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによる計測を行うために、図８中ステップＳ２へと処理を移行する。一方、ＣＰＵ３１は、張力ＦＬが初期張力Ｆ’よりも小さいと判定した場合には、ステップＳ２５へと処理を移行し、右張力センサ１４Ｒによって得られる張力ＦＲが初期張力Ｆ’よりも小さいか否かを判定する。
【００９３】
ここで、ＣＰＵ３１は、張力ＦＲが初期張力Ｆ’よりも小さいと判定した場合には、ステップＳ３０へと処理を移行し、右張力センサ１４Ｒによって得られる張力ＦＲと左張力センサ１４Ｌによって得られる張力ＦＬとの差分の絶対値｜ＦＲ−ＦＬ｜が所定の規定値よりも小さいか否かを判定する。なお、この規定値は、自車両と衝突物との角度１５°以上となる場合には、絶対値｜ＦＲ−ＦＬ｜よりも大きくなるように設定される。
【００９４】
ＣＰＵ３１は、絶対値｜ＦＲ−ＦＬ｜が規定値よりも小さいと判定した場合には、ＦＬ＜Ｆ’且つＦＲ＜Ｆ’且つＦＲ≒ＦＬ且つ｜ＦＲ−ＦＬ｜＜規定値の関係が成立する場合であるので、ステップＳ３２において、正面衝突であると判定し、図８中ステップＳ５へと処理を移行する。一方、ＣＰＵ３１は、絶対値｜ＦＲ−ＦＬ｜が規定値よりも小さくないと判定した場合には、ステップＳ３１へと処理を移行し、右張力センサ１４Ｒによって得られる張力ＦＲが左張力センサ１４Ｌによって得られる張力ＦＬよりも大きいか否かを判定する。
【００９５】
ここで、ＣＰＵ３１は、張力ＦＲが張力ＦＬよりも大きいと判定した場合には、ＦＬ＜Ｆ’且つＦＲ＜Ｆ’且つＦＲ＞ＦＬ且つ｜ＦＲ−ＦＬ｜≧規定値の関係が成立する場合であるので、ステップＳ３３において、左斜めオフセット衝突であると判定し、図８中ステップＳ５へと処理を移行する。一方、ＣＰＵ３１は、張力ＦＲが張力ＦＬよりも大きくないと判定した場合には、ＦＬ＜Ｆ’且つＦＲ＜Ｆ’且つＦＲ＜ＦＬ且つ｜ＦＲ−ＦＬ｜≧規定値の関係が成立する場合であるので、ステップＳ３４において、右斜めオフセット衝突であると判定し、図８中ステップＳ５へと処理を移行する。
【００９６】
また、ＣＰＵ３１は、ステップＳ２５にて張力ＦＲが初期張力Ｆ’よりも小さくないと判定した場合には、ステップＳ２６へと処理を移行し、右張力センサ１４Ｒによって得られる張力ＦＲが初期張力Ｆ’よりも大きいか否かを判定する。
【００９７】
ここで、車両衝突状態検出装置１０は、張力ＦＲが初期張力Ｆ’よりも大きくないと判定した場合には、ＦＲ＝Ｆ’の関係が成立する場合であるので、再度右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによる計測を行うために、図８中ステップＳ２へと処理を移行する。一方、ＣＰＵ３１は、張力ＦＲが初期張力Ｆ’よりも大きいと判定した場合には、ＦＬ＜Ｆ’且つＦＲ＞Ｆ’の関係が成立する場合であるので、ステップＳ２９において、左単純オフセット衝突であると判定し、図８中ステップＳ５へと処理を移行する。
【００９８】
更に、ＣＰＵ３１は、ステップＳ２１にて張力ＦＬが初期張力Ｆ’よりも大きいと判定した場合には、ステップＳ２３へと処理を移行し、右張力センサ１４Ｒによって得られる張力ＦＲが初期張力Ｆ’よりも大きいか否かを判定する。
【００９９】
ここで、ＣＰＵ３１は、張力ＦＲが初期張力Ｆ’よりも大きいと判定した場合には、ＦＬ＞Ｆ’且つＦＲ＞Ｆ’の関係が成立する場合であるので、ステップＳ２７において、ポール衝突であると判定し、図８中ステップＳ５へと処理を移行する。一方、ＣＰＵ３１は、張力ＦＲが初期張力Ｆ’よりも大きくないと判定した場合には、ステップＳ２４へと処理を移行し、右張力センサ１４Ｒによって得られる張力ＦＲが初期張力Ｆ’よりも小さいか否かを判定する。
【０１００】
ここで、ＣＰＵ３１は、張力ＦＲが初期張力Ｆ’よりも小さくないと判定した場合には、ＦＬ＝Ｆ’の関係が成立する場合であるので、再度右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによる計測を行うために、図８中ステップＳ２へと処理を移行する。一方、ＣＰＵ３１は、張力ＦＲが初期張力Ｆ’よりも小さいと判定した場合には、ＦＬ＞Ｆ’且つＦＲ＜Ｆ’の関係が成立する場合であるので、ステップＳ２８において、右単純オフセット衝突であると判定し、図８中ステップＳ５へと処理を移行する。
【０１０１】
車両衝突状態検出装置１０は、このような一連の処理を経ることにより、ワイヤー１５の左右の張力バランスに基づいて衝突形態を判定し、この衝突形態に応じて、作動させる乗員拘束装置３５を選択的に切り替えることができる。
【０１０２】
［第１実施形態の効果］
以上詳細に説明したように、第１実施形態に係る車両衝突状態検出装置１０によれば、車両衝突開始時に、バンパレインフォース１３に衝突物が干渉することによってワイヤー１５に張力変化を発生させ、ワイヤー１５の両端に連結された右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによってワイヤー１５の張力を計測し、その計測されたワイヤー１５の左右の張力バランスに基づいて、衝突形態を判定することにより、幅広い衝突形態の判定を行うことができる。特に、車両衝突状態検出装置１０よれば、車両略先端部にワイヤー１５を配設して張力を検出したり、張力変化の有無を検出したりするという極めて単純なシステムを採用しているので、衝突初期時より正確な衝突形態を容易に判定することができ、また、単純なシステムであるにもかかわらず、多くの衝突形態を判定することができる。また、車両衝突状態検出装置１０は、サイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌ間に架設したワイヤー１５の張力を検出する右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌを備えることにより、張力変化をこれら右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって計測し、衝突形態を確実に判定することができる。更に、車両衝突状態検出装置１０は、車両略先端部にワイヤー１５を配設してワイヤー１５の左右張力バランスに基づいて衝突形態を判定することにより、衝突後直ちに検知することができ、衝突形態を即時に判定することができる。更にまた、車両衝突状態検出装置１０は、コントロールユニット２２により、車両左右の張力バランスに基づいて衝突形態を判定することにより、正面衝突、単純オフセット衝突、ポール衝突、及び斜めオフセット衝突といった様々な衝突形態に対して、車両左右の張力バランスのみに基づいて判定を行うことが可能な単純なシステムとすることができ、コスト等の低減を図ることができる。
【０１０３】
また、車両衝突状態検出装置１０は、コントロールユニット２２により、右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって計測された張力が共に衝突前の初期張力よりも減少することを検知し、且つ、これら張力が略同等であることを検知することにより、衝突形態が正面衝突である旨を判定することができる。
【０１０４】
更に、車両衝突状態検出装置１０は、コントロールユニット２２により、衝突側の張力センサによって計測された張力が衝突前の初期張力よりも減少することを検知し、且つ、非衝突側の張力センサによって計測された張力が衝突前の初期張力よりも増加することを検知することにより、衝突形態が単純オフセット衝突である旨を判定することができる。
【０１０５】
更にまた、車両衝突状態検出装置１０は、コントロールユニット２２により、右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって計測された張力が共に衝突前の初期張力よりも増加することを検知することにより、衝突形態がポール衝突である旨を判定することができる。
【０１０６】
更にまた、車両衝突状態検出装置１０は、コントロールユニット２２により、右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって計測された張力が共に衝突前の初期張力よりも減少することを検知し、且つ、これら張力が略同等でないことを検知することにより、衝突形態が斜めオフセット衝突である旨を判定することができる。このように、車両衝突状態検出装置１０は、右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって計測された張力変化パターン結果を、コントロールユニット２２によって判定することにより、正面衝突、単純オフセット衝突、ポール衝突、及び斜めオフセット衝突といった様々な衝突形態を確実に判定することができる。
【０１０７】
更にまた、車両衝突状態検出装置１０は、コントロールユニット２２により、車両左右の張力バランスに基づいて衝突形態を判定し、判定した衝突形態に応じた乗員拘束装置３５を起動させる閾値を決定することにより、乗員拘束装置３５の起動遅れをなくすことができ、また、各衝突形態に適した乗員拘束装置３５を起動させることができるので、極めて効果的な衝突対策を図ることができる。
【０１０８】
更にまた、車両衝突状態検出装置１０は、コントロールユニット２２により、キャビン内部に配設されるフロアセンサ１８によって計測された減速度に基づく時間に対する速度波形を算出し、算出した前記速度波形と決定した閾値とに基づいて、乗員拘束装置３５を作動させることにより、不必要に乗員拘束装置３５を起動させてしまう事態を回避することができる。
【０１０９】
更にまた、車両衝突状態検出装置１０は、例えば斜めオフセット衝突等のように車幅方向の荷重を車体に受けた際に、サイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌが右張力センサ１４Ｒ及び／又は左張力センサ１４Ｌの前部又は後部で内倒れするような剛性バランスとし、サイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌの変形モードを制御することにより、衝突形態を確実に判定することができる。
【０１１０】
更にまた、車両衝突状態検出装置１０は、左右オフセット衝突時に、ワイヤー１５の左右でそれぞれ独立した張力を発生するように、ワイヤー１５を分断して固定するロック機構１６を備えることにより、右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌにそれぞれ互いに異なる値の張力を計測させることができ、衝突形態を判定する材料として用いることができる。
【０１１１】
具体的には、車両衝突状態検出装置１０は、このロック機構１６として、ワイヤー１５に連結された複数のストッパー部４１の周囲に複数の突起部４２を有した構造とされ、且つ、突起部４２に荷重が入力されると当該突起部４２周辺の構造が変形して当該突起部４２とストッパー部４１とを干渉させ、ストッパー部４１の動きを抑制するような構造とされているものを用いることにより、ワイヤー１５を固定することができると共に、左右のサイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌに配設された右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌにそれぞれ互いに異なる値の張力を計測させることができる。
【０１１２】
［第２実施形態］
つぎに、第２実施形態に係る車両衝突状態検出装置について説明する。なお、この第２実施形態の説明では、上述の実施形態と同様の部分については同一の符号及び同一のステップ番号を付することによってその詳細な説明を省略する。また、この第２実施形態に係る車両衝突状態検出装置は、特にその構成については図示しないが、説明の便宜上、車両衝突状態検出装置２０と符号を付して説明する。
【０１１３】
この第２実施形態に係る車両衝突状態検出装置は、先に図１及び図２に示した第１実施形態に係る車両衝突状態検出装置１０と同様の構成からなるものである。特に、この第２実施形態に係る車両衝突状態検出装置は、時間に対する左右の張力センサによって計測される張力低下代に基づいて、乗員拘束装置の起動タイミングを決定するものである。
【０１１４】
［車両衝突状態検出装置の動作］
「衝突開始から乗員拘束装置作動までの処理内容」
この第２実施形態に係る車両衝突状態検出装置２０において、衝突開始から上述した乗員拘束装置３５を作動させるまでの処理について図１４のフローチャートを参照して説明する。
【０１１５】
車両衝突状態検出装置２０においては、図１４に示すように、車両が物体に前面から衝突すると、ステップＳ４１において、バンパレインフォース１３に当該物体が干渉する。
【０１１６】
続いて、車両衝突状態検出装置２０は、ステップＳ４２において、右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって張力変化を計測する。
【０１１７】
続いて、車両衝突状態検出装置２０は、ステップＳ４３において、右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって計測して得られた張力変化パターンをＣＰＵ３１によって識別し、衝突形態を判定すると共に、乗員拘束装置３５の起動の必要性の有無を決定するための基準値をＣＰＵ３１によって決定し、乗員拘束装置３５の起動判定を行う。
【０１１８】
続いて、ＣＰＵ３１は、ステップＳ４４において、時間ｔと張力Ｆとの関係に基づいて、初期張力から減少した張力の時間的な傾きを算出し、この傾きに基づいて、乗員拘束装置３５の起動タイミング時間を決定する。これは、初期張力から減少した張力の傾きと衝突速度とが略比例関係にあるためである。
【０１１９】
そして、ＣＰＵ３１は、ステップＳ４５において、乗員拘束装置３５の起動タイミング時間に到達したか否かを判定する。具体的には、ＣＰＵ３１は、初期張力から減少した張力の傾きに所定の基準値を設け、傾きの絶対値の大きさが基準値以上であれば、乗員拘束装置３５の起動を決定する一方で、傾きの絶対値の大きさが基準値以下であれば、乗員拘束装置３５の不起動を決定する。また、ＣＰＵ３１は、サイドメンバ１１Ｒ，１１Ｌに配設された右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって計測される初期張力が変化し始めた時から、時間をカウントし、乗員拘束装置３５の起動タイミング時間が経過した場合には、乗員拘束装置３５を起動させることになる。
【０１２０】
ここで、ＣＰＵ３１は、乗員拘束装置３５の起動タイミング時間に到達していないと判定した場合には、乗員拘束装置３５の起動タイミング時間に到達するまで、このステップＳ４５における判定処理を繰り返す。
【０１２１】
一方、ＣＰＵ３１は、乗員拘束装置３５の起動タイミング時間に到達したと判定した場合には、ステップＳ４６において、起動制御部３２による制御のもとに、乗員拘束装置３５を起動させるための信号を起動回路３４を介して出力し、乗員拘束装置３５を作動させ、一連の処理を終了する。
【０１２２】
車両衝突状態検出装置２０は、このような一連の処理を経ることにより、衝突形態を判定し、この衝突形態に応じて、作動させる乗員拘束装置３５を選択的に切り替える。
【０１２３】
「車両衝突形態判定及び乗員拘束装置起動判定の具体的内容」
以下、図１４中ステップＳ４３における衝突形態判定及び乗員拘束装置３５の起動判定のより具体的な内容について図１５乃至図２１を用いて説明する。
【０１２４】
なお、以下では、先に図４乃至図７に示したように、右側のサイドメンバ１１Ｒに配設された右張力センサ１４Ｒによって計測される時間ｔと張力Ｆとの関係によって得られる初期張力から減少した張力の時間的な傾きをβＲとし、左側のサイドメンバ１１Ｌに配設された左張力センサ１４Ｌによって計測される時間ｔと張力Ｆとの関係によって得られる初期張力から減少した時間的な張力の傾きをβＬとすると共に、傾きの基準値をβ’とする。
【０１２５】
まず、ＣＰＵ３１は、衝突形態の判定を行う。
【０１２６】
すなわち、ＣＰＵ３１は、図１５に示すように、ステップＳ５１において、左張力センサ１４Ｌによって得られる張力ＦＬが初期張力Ｆ’よりも大きいか否かを判定する。
【０１２７】
ここで、ＣＰＵ３１は、張力ＦＬが初期張力Ｆ’よりも大きくないと判定した場合には、ステップＳ５２へと処理を移行し、左張力センサ１４Ｌによって得られる張力ＦＬが初期張力Ｆ’よりも小さいか否かを判定する。
【０１２８】
ＣＰＵ３１は、張力ＦＬが初期張力Ｆ’よりも小さくないと判定した場合には、ＦＬ＝Ｆ’の関係が成立する場合であるので、再度右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによる計測を行うために、図１４中ステップＳ４２へと処理を移行する。一方、ＣＰＵ３１は、張力ＦＬが初期張力Ｆ’よりも小さいと判定した場合には、ステップＳ５５へと処理を移行し、右張力センサ１４Ｒによって得られる張力ＦＲが初期張力Ｆ’よりも小さいか否かを判定する。
【０１２９】
ここで、ＣＰＵ３１は、張力ＦＲが初期張力Ｆ’よりも小さいと判定した場合には、ステップＳ６３へと処理を移行し、右張力センサ１４Ｒによって得られる張力ＦＲと左張力センサ１４Ｌによって得られる張力ＦＬとが等しいか否かを判定する。
【０１３０】
ＣＰＵ３１は、張力ＦＲと張力ＦＬとが等しいと判定した場合には、ＦＬ＜Ｆ’且つＦＲ＜Ｆ’且つＦＲ＝ＦＬの関係が成立する場合であるので、ステップＳ６５において、正面衝突であると判定し、更にステップＳ６８において、基準値β’を算出して決定し、後述する図１９に示す正面衝突時における乗員拘束装置３５の起動判定処理へと移行する。一方、ＣＰＵ３１は、ステップＳ６３にて張力ＦＲと張力ＦＬとが等しくないと判定した場合には、ステップＳ６４へと処理を移行し、右張力センサ１４Ｒによって得られる張力ＦＲが左張力センサ１４Ｌによって得られる張力ＦＬよりも大きいか否かを判定する。
【０１３１】
ここで、ＣＰＵ３１は、張力ＦＲが張力ＦＬよりも大きいと判定した場合には、ＦＬ＜Ｆ’且つＦＲ＜Ｆ’且つＦＲ＞ＦＬの関係が成立する場合であるので、ステップＳ６６において、左斜めオフセット衝突であると判定し、更にステップＳ６９において、基準値β’を算出して決定し、後述する図２０に示す左斜めオフセット衝突時における乗員拘束装置３５の起動判定処理へと移行する。一方、ＣＰＵ３１は、ステップＳ６４にて張力ＦＲが張力ＦＬよりも大きくないと判定した場合には、ＦＬ＜Ｆ’且つＦＲ＜Ｆ’且つＦＲ＜ＦＬの関係が成立する場合であるので、ステップＳ６７において、右斜めオフセット衝突であると判定し、更にステップＳ７０において、基準値β’を算出して決定し、後述する図２１に示す右斜めオフセット衝突時における乗員拘束装置３５の起動判定処理へと移行する。
【０１３２】
また、ＣＰＵ３１は、ステップＳ５５にて張力ＦＲが初期張力Ｆ’よりも小さくないと判定した場合には、ステップＳ５６へと処理を移行し、右張力センサ１４Ｒによって得られる張力ＦＲが初期張力Ｆ’よりも大きいか否かを判定する。
【０１３３】
ここで、ＣＰＵ３１は、張力ＦＲが初期張力Ｆ’よりも大きくないと判定した場合には、ＦＲ＝Ｆ’の関係が成立する場合であるので、再度右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによる計測を行うために、図１４中ステップＳ４２へと処理を移行する。一方、ＣＰＵ３１は、張力ＦＲが初期張力Ｆ’よりも大きいと判定した場合には、ＦＬ＜Ｆ’且つＦＲ＞Ｆ’の関係が成立する場合であるので、ステップＳ５９において、左単純オフセット衝突であると判定し、更にステップＳ６２において、基準値β’を算出して決定し、後述する図１８に示す左単純オフセット衝突時における乗員拘束装置３５の起動判定処理へと移行する。
【０１３４】
更に、ＣＰＵ３１は、ステップＳ５１にて張力ＦＬが初期張力Ｆ’よりも大きいと判定した場合には、ステップＳ５３へと処理を移行し、右張力センサ１４Ｒによって得られる張力ＦＲが初期張力Ｆ’よりも大きいか否かを判定する。
【０１３５】
ここで、ＣＰＵ３１は、張力ＦＲが初期張力Ｆ’よりも大きいと判定した場合には、ＦＬ＞Ｆ’且つＦＲ＞Ｆ’の関係が成立する場合であるので、ステップＳ５７において、ポール衝突であると判定し、更にステップＳ６０において、基準値β’を算出して決定し、後述する図１６に示すポール衝突時における乗員拘束装置３５の起動判定処理へと移行する。一方、ＣＰＵ３１は、張力ＦＲが初期張力Ｆ’よりも大きくないと判定した場合には、ステップＳ５４へと処理を移行し、右張力センサ１４Ｒによって得られる張力ＦＲが初期張力Ｆ’よりも小さいか否かを判定する。
【０１３６】
ここで、ＣＰＵ３１は、張力ＦＲが初期張力Ｆ’よりも小さくないと判定した場合には、ＦＬ＝Ｆ’の関係が成立する場合であるので、再度右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによる計測を行うために、図１４中ステップＳ４２へと処理を移行する。一方、ＣＰＵ３１は、張力ＦＲが初期張力Ｆ’よりも小さいと判定した場合には、ＦＬ＞Ｆ’且つＦＲ＜Ｆ’の関係が成立する場合であるので、ステップＳ５８において、右単純オフセット衝突であると判定し、更にステップＳ６１において、基準値β’を算出して決定し、後述する図１７に示す右単純オフセット衝突時における乗員拘束装置３５の起動判定処理へと移行する。
【０１３７】
このように、両衝突状態検出装置２０は、第１実施形態に係る図８中ステップＳ４と略同様の一連の処理を経ることにより、左右の張力バランスに基づいて衝突形態を判定することができる。ＣＰＵ３１は、衝突形態の判定を行った後、図１６乃至図２１に示すように、衝突形態に応じて、乗員拘束装置３５を起動させるか否かの判定を行い、起動させるのであれば、乗員拘束装置３５の起動タイミング時間を決定することになる。
【０１３８】
まず、ポール衝突時における乗員拘束装置３５の起動判定について図１６を用いて説明する。
【０１３９】
ＣＰＵ３１は、図１５中ステップＳ５７にてポール衝突であると判定し、ステップＳ６０にて基準値β’を決定すると、図１６に示すように、ステップＳ７１において、右張力センサ１４Ｒによって計測される時間ｔに対する張力線図と左張力センサ１４Ｌによって計測される時間ｔに対する張力線図とに基づいて、初期の傾きβＲ，βＬについて、｜βＲ｜＞｜β’｜及び｜βＬ｜＞｜β’｜の関係を満たすか否かを判定する。
【０１４０】
ここで、ＣＰＵ３１は、｜βＲ｜＞｜β’｜及び｜βＬ｜＞｜β’｜の関係を満たすと判定した場合には、ステップＳ７２において、｜βＲ｜と｜βＬ｜とを比較し、値が大きい方のデータを用い、所定のデータバンクと対比して、乗員拘束装置３５の展開タイミング時間を算出して決定し、図１４中ステップＳ４４へと処理を移行する。一方、ＣＰＵ３１は、｜βＲ｜＞｜β’｜及び｜βＬ｜＞｜β’｜の関係を満たさないと判定した場合には、ステップＳ７３において、乗員拘束装置３５を作動させないようにし、そのまま一連の処理を終了する。
【０１４１】
ＣＰＵ３１は、このような一連の処理を経ることにより、ポール衝突時における乗員拘束装置３５の起動判定を行うことができる。
【０１４２】
つぎに、右単純オフセット衝突時における乗員拘束装置３５の起動判定について図１７を用いて説明する。
【０１４３】
ＣＰＵ３１は、図１５中ステップＳ５８にて右単純オフセット衝突であると判定し、ステップＳ６１にて基準値β’を決定すると、図１７に示すように、ステップＳ８１において、右張力センサ１４Ｒによって計測される時間ｔに対する張力線図に基づいて、初期の傾きβＲについて、｜βＲ｜＞｜β’｜の関係を満たすか否かを判定する。
【０１４４】
ここで、ＣＰＵ３１は、｜βＲ｜＞｜β’｜の関係を満たすと判定した場合には、ステップＳ８２において、｜βＲ｜を用い、所定のデータバンクと対比して、乗員拘束装置３５の展開タイミング時間を算出して決定し、図１４中ステップＳ４４へと処理を移行する。一方、ＣＰＵ３１は、｜βＲ｜＞｜β’｜の関係を満たさないと判定した場合には、ステップＳ８３において、乗員拘束装置３５を作動させないようにし、そのまま一連の処理を終了する。
【０１４５】
ＣＰＵ３１は、このような一連の処理を経ることにより、右単純オフセット衝突時における乗員拘束装置３５の起動判定を行うことができる。
【０１４６】
つぎに、左単純オフセット衝突時における乗員拘束装置３５の起動判定について図１８を用いて説明する。
【０１４７】
ＣＰＵ３１は、図１５中ステップＳ５９にて左単純オフセット衝突であると判定し、ステップＳ６２にて基準値β’を決定すると、図１８に示すように、ステップＳ９１において、左張力センサ１４Ｌによって計測される時間ｔに対する張力線図に基づいて、初期の傾きβＬについて、｜βＬ｜＞｜β’｜の関係を満たすか否かを判定する。
【０１４８】
ここで、ＣＰＵ３１は、｜βＬ｜＞｜β’｜の関係を満たすと判定した場合には、ステップＳ９２において、｜βＬ｜を用い、所定のデータバンクと対比して、乗員拘束装置３５の展開タイミング時間を算出して決定し、図１４中ステップＳ４４へと処理を移行する。一方、ＣＰＵ３１は、｜βＬ｜＞｜β’｜の関係を満たさないと判定した場合には、ステップＳ９３において、乗員拘束装置３５を作動させないようにし、そのまま一連の処理を終了する。
【０１４９】
ＣＰＵ３１は、このような一連の処理を経ることにより、左単純オフセット衝突時における乗員拘束装置３５の起動判定を行うことができる。
【０１５０】
つぎに、正面衝突時における乗員拘束装置３５の起動判定について図１９を用いて説明する。
【０１５１】
ＣＰＵ３１は、図１５中ステップＳ６５にて左単純オフセット衝突であると判定し、ステップＳ６８にて基準値β’を決定すると、図１９に示すように、ステップＳ１０１において、右張力センサ１４Ｒによって計測される時間ｔに対する張力線図と左張力センサ１４Ｌによって計測される時間ｔに対する張力線図とに基づいて、初期の傾きβＲ，βＬが、｜βＲ｜＞｜β’｜及び｜βＬ｜＞｜β’｜の関係を満たすか否かを判定する。
【０１５２】
ここで、ＣＰＵ３１は、｜βＲ｜＞｜β’｜及び｜βＬ｜＞｜β’｜の関係を満たすと判定した場合には、ステップＳ１０２において、｜βＲ｜と｜βＬ｜とを比較し、値が大きい方のデータを用い、所定のデータバンクと対比して、乗員拘束装置３５の展開タイミング時間を算出して決定し、図１４中ステップＳ４４へと処理を移行する。一方、ＣＰＵ３１は、｜βＲ｜＞｜β’｜及び｜βＬ｜＞｜β’｜の関係を満たさないと判定した場合には、ステップＳ１０３において、乗員拘束装置３５を作動させないようにし、そのまま一連の処理を終了する。
【０１５３】
ＣＰＵ３１は、このような一連の処理を経ることにより、正面衝突時における乗員拘束装置３５の起動判定を行うことができる。
【０１５４】
つぎに、左斜めオフセット衝突時における乗員拘束装置３５の起動判定について図２０を用いて説明する。
【０１５５】
ＣＰＵ３１は、図１５中ステップＳ６６にて左斜めオフセット衝突であると判定し、ステップＳ６９にて基準値β’を決定すると、図２０に示すように、ステップＳ１１１において、左張力センサ１４Ｌによって計測される時間ｔに対する張力線図に基づいて、初期の傾きβＬが、｜βＬ｜＞｜β’｜の関係を満たすか否かを判定する。
【０１５６】
ここで、ＣＰＵ３１は、｜βＬ｜＞｜β’｜の関係を満たすと判定した場合には、ステップＳ１１２において、｜βＬ｜を用い、所定のデータバンクと対比して、乗員拘束装置３５の展開タイミング時間を算出して決定し、図１４中ステップＳ４４へと処理を移行する。一方、ＣＰＵ３１は、｜βＬ｜＞｜β’｜の関係を満たさないと判定した場合には、ステップＳ１１３において、乗員拘束装置３５を作動させないようにし、そのまま一連の処理を終了する。
【０１５７】
ＣＰＵ３１は、このような一連の処理を経ることにより、左斜めオフセット衝突時における乗員拘束装置３５の起動判定を行うことができる。
【０１５８】
最後に、右斜めオフセット衝突時における乗員拘束装置３５の起動判定について図２１を用いて説明する。
【０１５９】
ＣＰＵ３１は、図１５中ステップＳ６７にて右斜めオフセット衝突であると判定し、ステップＳ７０にて基準値β’を決定すると、図２１に示すように、ステップＳ１２１において、右張力センサ１４Ｒによって計測される時間ｔに対する張力線図に基づいて、初期の傾きβＲが、｜βＲ｜＞｜β’｜の関係を満たすか否かを判定する。
【０１６０】
ここで、ＣＰＵ３１は、｜βＲ｜＞｜β’｜の関係を満たすと判定した場合には、ステップＳ１２２において、｜βＲ｜を用い、所定のデータバンクと対比して、乗員拘束装置３５の展開タイミング時間を算出して決定し、図１４中ステップＳ４４へと処理を移行する。一方、ＣＰＵ３１は、｜βＲ｜＞｜β’｜の関係を満たさないと判定した場合には、ステップＳ１２３において、乗員拘束装置３５を作動させないようにし、そのまま一連の処理を終了する。
【０１６１】
ＣＰＵ３１は、このような一連の処理を経ることにより、右斜めオフセット衝突時における乗員拘束装置３５の起動判定を行うことができる。
【０１６２】
以上のように、ＣＰＵ３１は、衝突形態に応じて、乗員拘束装置３５を起動させるか否かの判定を行い、起動させる場合には、適切な乗員拘束装置３５の起動タイミング時間を決定することができる。
【０１６３】
［第２実施形態の効果］
以上詳細に説明したように、第２実施形態に係る車両衝突状態検出装置２０は、第１実施形態と同様に、ワイヤー１５の左右の張力バランスに基づいて、衝突形態を判定することにより、幅広い衝突形態の判定を単純なシステム並びに安価に且つ正確に行うことができ、加えて、コントロールユニット２２により、時間に対する右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌによって計測される張力低下代に基づいて、乗員拘束装置３５の起動タイミングを決定することにより、自車両の衝突速度をコントロールユニット２２によって把握することができ、適切な乗員拘束装置３５の起動タイミングや乗員拘束装置３５の起動の必要性を判定することができると共に、これら乗員拘束装置３５の起動タイミングや起動の可否を設定することにより、フロアセンサ１８等を設ける必要がなくなり、コストの低減を図ることができる。
【０１６４】
［第３実施形態］
つぎに、第３実施形態に係る車両衝突状態検出装置について説明する。なお、この第３実施形態の説明では、上述の実施形態と同様の部分については同一の符号及び同一のステップ番号を付することによってその詳細な説明を省略する。また、ここでは、右ロック機構及び左ロック機構を、単にロック機構１６’と称して説明する。
【０１６５】
この第３実施形態に係る車両衝突状態検出装置は、先に図１及び図２に示した第１実施形態に係る車両衝突状態検出装置１０又は第２実施形態に係る車両衝突状態検出装置２０と同様の構成からなるものである。特に、この第３実施形態に係る車両衝突状態検出装置は、上述したロック機構を、山部と谷部とを向かい合わせて形成された構造体とし、且つ、これら山部と谷部との間にワイヤーを配設したものを備える。
【０１６６】
ロック機構１６’は、図２２（Ａ）に斜視図を示すように、いわゆる鋸歯状の構造体を有する。すなわち、ロック機構１６’は、鋸歯状の山部５１と、この山部５１における鋸歯状部位に嵌合する鋸歯状の谷部５２と、これら山部５１及び谷部５２を支持する支持板５３とを有する。
【０１６７】
ロック機構１６’は、山部５１と谷部５２とがそれぞれの鋸歯状部位を互いに向かい合わせて且つ山部５１よりも谷部５２が車両前方になるように配設され、これら向かい合った山部５１と谷部５２との間に、ワイヤー１５が配設されている。なお、ロック機構１６’においては、山部５１と谷部５２とが向かい合った面で形成される面直方向が、車両前後方向と略同等となるように形成されている。また、ロック機構１６’においては、ビードが刻み込まれている支持板５３が、山部５１及び谷部５２よりも車幅方向に配設されており、この支持板５３に刻み込まれているビードを介して山部５１及び谷部５２が支持されている。
【０１６８】
このようなロック機構１６’においては、衝突が発生した場合には、谷部５２に衝突物が干渉することにより、図２２（Ｃ）に平面図を示すように、谷部５２が山部５１の方へと移動する。このとき、ロック機構１６’においては、ビードが刻み込まれた支持板５３が座屈し、その後、谷部５２が山部５１に嵌め込まれ、る。これにより、ロック機構１６’においては、ワイヤー１５と山部５１及び谷部５２との間で生じる摩擦力が増大し、ワイヤー１５が固定される。したがって、ワイヤー１５は、車幅方向に移動することがなくなり、ロック機構１６’は、山部５１及び谷部５２の左右に延在するワイヤー１５に独立した張力を発生させることができる。
【０１６９】
また、ロック機構１６’においては、衝突が発生していない場合には、図２２（Ｂ）に平面図を示すように、山部５１と谷部５２とが重なり合わないので、ワイヤー１５が当該ワイヤー１５の軸方向、すなわち、車幅方向に自由に移動できる状態とされる。これにより、ロック機構１６’は、山部５１及び谷部５２の左右に延在するワイヤー１５に同等の張力を発生させることができる。
【０１７０】
［第３実施形態の効果］
以上詳細に説明したように、第３実施形態に係る車両衝突状態検出装置によれば、第１実施例と同様に、左右オフセット衝突時に、ワイヤー１５の左右でそれぞれ独立した張力を発生するように、ワイヤー１５を分断して固定するロック機構１６を備えて、右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌにそれぞれ互いに異なる値の張力を計測させることができ、衝突形態を判定する材料として用いることができ、加えて、ワイヤー１５の周辺に山部５１と谷部５２とが相対した構造体とされるロック機構１６’を備えることにより、極めて簡便な構造のもとに、左右オフセット衝突時に、ワイヤー１５の左右でそれぞれ独立した張力を発生させ、右張力センサ１４Ｒ及び左張力センサ１４Ｌにそれぞれ互いに異なる値の張力を計測させることができ、衝突形態を判定する材料として用いることができる。
【０１７１】
なお、上述の実施形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施形態以外の形態であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車両衝突状態検出装置の構成要素である車両前部を示す斜視図である。
（Ａ） 車両前部全体を示す斜視図である。
（Ｂ） 車両前部の一部領域の詳細を拡大して示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る車両衝突状態検出装置のシステム概要構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る車両衝突状態検出装置が備えるロック機構の構造を示す図である。
（Ａ） ロック機構全体を示す斜視図である。
（Ｂ） 衝突が発生していない場合におけるロック機構の動作を説明するための平面図である。
（Ｃ） 衝突が発生した場合におけるロック機構の動作を説明するための平面図である。
【図４】正面衝突時における衝突開始から衝突終了までの時間において、左右の張力センサによって計測されるワイヤーの張力線図である。
（Ａ） 正面衝突前の張力線図である。
（Ｂ） 衝突速度が１５ｋｍ／ｈで正面衝突した場合の張力線図である。
（Ｃ） 衝突速度が６４ｋｍ／ｈで正面衝突した場合の張力線図である。
【図５】単純オフセット衝突時における衝突開始から衝突終了までの時間において、左右の張力センサによって計測されるワイヤーの張力線図である。
（Ａ） 単純オフセット衝突前の張力線図である。
（Ｂ） 衝突速度が１５ｋｍ／ｈで単純オフセット衝突した場合の張力線図である。
（Ｃ） 衝突速度が６４ｋｍ／ｈで単純オフセット衝突した場合の張力線図である。
【図６】ポール衝突時における衝突開始から衝突終了までの時間において、左右の張力センサによって計測されるワイヤーの張力線図である。
（Ａ） ポール衝突前の張力線図である。
（Ｂ） 衝突速度が１５ｋｍ／ｈでポール衝突した場合の張力線図である。
（Ｃ） 衝突速度が６４ｋｍ／ｈでポール衝突した場合の張力線図である。
【図７】斜めオフセット衝突時における衝突開始から衝突終了までの時間において、左右の張力センサによって計測されるワイヤーの張力線図である。
（Ａ） 斜めオフセット衝突前の張力線図である。
（Ｂ） 衝突速度が１５ｋｍ／ｈで斜めオフセット衝突した場合の張力線図である。
（Ｃ） 衝突速度が６４ｋｍ／ｈで斜めオフセット衝突した場合の張力線図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係る車両衝突状態検出装置において衝突開始から乗員拘束装置を作動させるまでの一連の処理を説明するフローチャートである。
【図９】衝突開始から乗員拘束装置を作動させるまでの一連の処理を示すフローチャートであって、図８に示す処理に続く処理を示す図である。
【図１０】衝突形態に応じた速度ΔＶの時間変化を示す図である。
（Ａ） 衝突速度が１５ｋｍ／ｈ及び６４ｋｍ／ｈで正面衝突した場合の速度線図である。
（Ｂ） 衝突速度が１５ｋｍ／ｈ及び６４ｋｍ／ｈで単純オフセット衝突した場合の速度線図である。
（Ｃ） 衝突速度が１５ｋｍ／ｈ及び６４ｋｍ／ｈでポール衝突した場合の速度線図である。
（Ｄ） 衝突速度が１５ｋｍ／ｈ及び６４ｋｍ／ｈで斜めオフセット衝突した場合の速度線図である。
【図１１】衝突形態別に対する閾値の関係について示す図である。
【図１２】衝突形態別に対する乗員拘束装置の展開タイミングの関係について示す図である。
【図１３】図８に示す衝突形態判定処理における一連の処理を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の第２実施形態に係る車両衝突状態検出装置において衝突開始から乗員拘束装置を作動させるまでの一連の処理を説明するフローチャートである。
【図１５】図１４に示す衝突形態判定及び乗員拘束装置起動判定処理における一連の処理を示すフローチャートであって、衝突形態判定処理における一連の処理を示す図である。
【図１６】図１４に示す衝突形態判定及び乗員拘束装置起動判定処理における一連の処理を示すフローチャートであって、ポール衝突時における乗員拘束装置起動判定処理における一連の処理を示す図である。
【図１７】図１４に示す衝突形態判定及び乗員拘束装置起動判定処理における一連の処理を示すフローチャートであって、右単純オフセット衝突時における乗員拘束装置起動判定処理における一連の処理を示す図である。
【図１８】図１４に示す衝突形態判定及び乗員拘束装置起動判定処理における一連の処理を示すフローチャートであって、左単純オフセット衝突時における乗員拘束装置起動判定処理における一連の処理を示す図である。
【図１９】図１４に示す衝突形態判定及び乗員拘束装置起動判定処理における一連の処理を示すフローチャートであって、正面衝突時における乗員拘束装置起動判定処理における一連の処理を示す図である。
【図２０】図１４に示す衝突形態判定及び乗員拘束装置起動判定処理における一連の処理を示すフローチャートであって、左斜めオフセット衝突時における乗員拘束装置起動判定処理における一連の処理を示す図である。
【図２１】図１４に示す衝突形態判定及び乗員拘束装置起動判定処理における一連の処理を示すフローチャートであって、右斜めオフセット衝突時における乗員拘束装置起動判定処理における一連の処理を示す図である。
【図２２】本発明の第３実施形態に係る車両衝突状態検出装置が備えるロック機構の構造を示す図である。
（Ａ） ロック機構全体を示す斜視図である。
（Ｂ） 衝突が発生していない場合におけるロック機構の動作を説明するための平面図である。
（Ｃ） 衝突が発生した場合におけるロック機構の動作を説明するための平面図である。
【符号の説明】
１０，２０ 車両衝突状態検出装置
１１Ｒ，１１Ｌ サイドメンバ
１２Ｒ，１２Ｌ バンパステー
１３ バンパレインフォース
１４Ｒ 右張力センサ
１４Ｌ 左張力センサ
１５ ワイヤー
１６，１６’ ロック機構
１６Ｒ 右ロック機構
１６Ｌ 左ロック機構
１７ フロアトンネル
１８ フロアセンサ
１９Ｒ，１９Ｌ Ｌ字ガイド
２０ ガイド
２１Ｒ，２１Ｌ ビード
２２ コントロールユニット
３１ ＣＰＵ
３２ 起動制御部
３３ 閾値設定部
３４ 起動回路
３５ 乗員拘束装置
４１ ストッパー部
４２ 突起部
４３，５３ 支持板
４４ リング
５１ 山部
５２ 谷部
５３ 支持板
Claims (12)
- 車両の衝突状態を検出する車両衝突状態検出装置であって、車両前部における左右両側に突設され、車幅方向の荷重によって内倒れする剛性バランスを有する構造部材と、
前記構造部材の先端部に配設された易変形部材と、
前記易変形部材の前端部を始点及び終点として車幅方向に架設されたバンパレインフォースと、
所定の初期張力を持たせて前記バンパレインフォースに沿って前記構造部材間に架設されたワイヤーと、
左右両側の前記構造部材に配設され、前記ワイヤーの左右の張力を計測する張力センサと、
前記張力センサによって計測された前記ワイヤーの左右の張力バランスに基づいて、衝突形態を判定する処理を行う判定手段と
を備えることを特徴とする車両衝突状態検出装置。 - 前記判定手段は、前記張力センサによって計測された前記ワイヤーの左右の張力が共に衝突前の初期張力よりも減少し、且つ、前記ワイヤーの左右の張力が互いに略同等であることを検知した場合には、衝突形態として、正面衝突である旨を判定することを特徴とする請求項１に記載の車両衝突状態検出装置。
- 前記判定手段は、前記張力センサによって計測された衝突側の前記ワイヤーの張力が衝突前の初期張力よりも減少し、且つ、非衝突側の前記ワイヤーの張力が衝突前の初期張力よりも増加することを検知した場合には、衝突形態として、単純オフセット衝突である旨を判定することを特徴とする請求項１に記載の車両衝突状態検出装置。
- 前記判定手段は、前記張力センサによって計測された前記ワイヤーの左右の張力が共に衝突前の初期張力よりも増加することを検知した場合には、衝突形態として、ポール衝突である旨を判定することを特徴とする請求項１に記載の車両衝突状態検出装置。
- 前記判定手段は、前記張力センサによって計測された前記ワイヤーの左右の張力が共に衝突前の初期張力よりも減少し、且つ、前記ワイヤーの左右の張力が互いに略同等でないことを検知した場合には、衝突形態として、斜めオフセット衝突である旨を判定することを特徴とする請求項１に記載の車両衝突状態検出装置。
- 前記判定手段は、前記張力センサによって計測された前記ワイヤーの左右の張力バランスに基づいて、判定した衝突形態に応じた乗員拘束装置を起動させて乗員を拘束するための閾値を決定することを特徴とする請求項１に記載の車両衝突状態検出装置。
- 車両の減速度を計測する減速度センサを備え、
前記判定手段は、前記減速度センサによって計測された減速度に基づく時間に対する速度波形を算出し、算出した前記速度波形と決定した前記閾値とに基づいて、前記乗員拘束装置を作動させることを特徴とする請求項６に記載の車両衝突状態検出装置。 - 前記判定手段は、時間に対する前記張力センサによって計測された前記ワイヤーの左右の張力低下代に基づいて、乗員拘束装置を起動させて乗員を拘束する起動タイミングを決定することを特徴とする請求項１に記載の車両衝突状態検出装置。
- 前記構造部材は、車幅方向の荷重によって前記張力センサの前部又は後部で内倒れするように変形モードが制御されていることを特徴とする請求項１に記載の車両衝突状態検出装置。
- 衝突時に、前記ワイヤーの左右でそれぞれ独立した張力を発生するように、前記ワイヤーを分断して固定するロック機構を備えることを特徴とする請求項１に記載の車両衝突状態検出装置。
- 前記ロック機構は、前記ワイヤーに連結された複数のストッパー部の周囲に複数の突起部を有した構造とされ、且つ、前記突起部に荷重が入力されると当該突起部周辺の構造が変形して当該突起部と前記ストッパー部とを干渉させ、前記ストッパー部の動きを抑制するような構造とされていることを特徴とする請求項１０に記載の車両衝突状態検出装置。
- 前記ロック機構は、
鋸歯状の山部と、前記山部における鋸歯状部位に嵌合する鋸歯状の谷部とが相対した構造とされ、且つ、前記山部と前記谷部との間に前記ワイヤーが配設されていることを特徴とする請求項１０に記載の車両衝突状態検出装置。
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