JP2008001242A - 車両用安全装置 - Google Patents

Abstract

【課題】衝突に伴う衝撃負荷を効果的に軽減することができる車両用安全装置を得る。
【解決手段】車両用安全装置１０は、車体に設けられ、被衝突体との衝突に伴って車体に衝突方向との交差方向に相対変位を生じさせるための複数の衝突準備姿勢とり得るフロントバンパ１２と、フロントバンパ１２と被衝突体との衝突形態を予測又は検知した場合にフロントバンパ１２が衝突形態に応じた衝突準備姿勢をとるようにフロントバンパ１２の姿勢を制御する安全ＥＣＵ４６とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、衝突に伴う衝撃負荷を軽減するための車両用安全装置に関する。

大型車両のシャーシフレームにおける車両前端部にフロントアンダープロテクタを設けた技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。この技術では、乗用車等の車両がオフセット衝突した場合にサイドブロックプロテクタにて衝撃エネルギが吸収されると共に、デフレクタプレートの斜辺部が衝突車両を側部外方に押し出すように案内する。また、貨物自動車における乗用車との衝突の際に、衝突前の車体から前方に突出させた衝突装置によって、乗用車が貨物自動車によってそらされるように誘導される技術が知られている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００６−５６４０４号公報 特開平１−３０１４３４号公報

しかしながら、上記のような各技術では、想定された衝突パターンで大型車両に衝突する小型車両の潜り込みを防止することができるものの、多くの衝突パターンに対応するためには改善の余地がある。

本発明は、上記事実を考慮して、衝突に伴う衝撃負荷を効果的に軽減することができる車両用安全装置を得ることが目的である。

上記目的を達成するために請求項１記載の発明に係る車両用安全装置は、車体に設けられ、被衝突体との衝突に伴って前記車体に衝突方向との交差方向に相対変位を生じさせるための複数の衝突準備形態をとり得る形態切替手段と、前記形態切替手段と被衝突体との衝突形態を予測又は検知した場合に、前記形態切替手段が衝突形態に応じた前記衝突準備形態をとるように該形態切替手段を制御する制御装置と、を備えている。

請求項１記載の車両用安全装置では、車体に設けた形態切替手段と被衝突体との衝突（が不可避である可能性が高いこと）及び衝突形態を予測又は検知した制御装置は、形態切替手段を制御して、該形態切替手段に衝突形態に応じた衝突準備形態とする。これにより、形態切替手段は、被衝突体と衝突すると、車体が被衝突体に対し衝突方向と交差する方向への相対変位を生じる。すなわち、車体と被衝突体とが互いにすれ違うようにして車体及び被衝突体での吸収エネルギを軽減し、衝撃負荷が軽減される。ここで、本車両用安全装置では、複数の衝撃準備形態のうちから衝突形態に応じた衝突準備形態をとることができるため、多くの衝突パターンに対応して動作することで、多くの衝突パターンにおいて衝撃負荷を軽減することができる。

このように、請求項１記載の車両用安全装置では、衝突に伴う衝撃負荷を効果的に軽減することができる。なお、複数の衝突準備形態は、例えば、無段階で連続的に変化するものであっても良く、段階的に変化するものであっても良い。

請求項２記載の発明に係る車両用安全装置は、請求項１記載の車両用安全装置において、前記形態切替手段は、前記車体を被衝突体に対して前記衝突方向に交差する方向の一方側に相対変位させるための衝突準備形態、及び前記車体を被衝突体に対して前記衝突方向に交差する方向の他方側に相対変位させるための衝突準備形態を含む前記複数の衝突準備形態をとり得るように構成されている。

請求項２記載の車両用安全装置では、ある衝突準備形態においては、被衝突体との衝突方向に対する一方側（例えば、前面衝突に対し左側）に車体の相対変位を生じさせ、別の衝突形態においては、被衝突体に対する衝突方向に対する他方側（例えば、前面衝突に対し右側）に車体の相対変位を生じさせる。これにより、多くの衝突パターンに適切に対応して衝撃負荷を軽減することが可能となる。

請求項３記載の発明に係る車両用安全装置は、請求項１又は請求項２記載の車両用安全装置において前記形態切替手段は、前記被衝突体と接触する部分の衝突予測方向に対する角度が異なる前記複数の衝突準備形態を取り得るように構成されている。

請求項３記載の車両用安全装置では、形態切替手段における被衝突体と接触する（接触すべき）部分の衝突方向に対する角度を変更することで、該角度に応じた上記交差方向に車体と被衝突体との相対変位を生じさせる。この衝突方向（車体）に対する角度を調節することで、衝突形態に応じた衝突準備形態をとることができる。

請求項４記載の発明に係る車両用安全装置は、請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の車両用安全装置において、前記形態切替手段は、車体外面に沿って延在した通常の形態と、少なくとも長手方向一端側を前記車体の外側に突出させて車体外面に対し傾斜した角度が異なる前記複数の衝突準備形態とをとり得る長手部材と、前記長手部材を前記通常の形態に保持する保持手段と、前記姿勢保持手段によって前記通常の形態に保持されている前記長手部材を前記衝突準備形態に切り替えるための駆動手段と、を含んで構成されている。

請求項４記載の車両用安全装置では、長手部材の長手方向端部を車体の外側に突出させることで、該突出量に応じて長手部材の車体との成す角を変化させることができるので、衝突形態に応じた衝突準備形態をとる。また例えば、車体外部に突出させる長手部材の端部を逆にすることで、被衝突体との衝突方向に対する相対変位方向を切り替えることができる。なお、長手部材の長手方向両端部をそれぞれ車体外部に突出させても良い。

請求項５記載の発明に係る車両用安全装置は、車体外面に沿って延在する通常姿勢と、少なくとも長手方向一端側を前記車体の外側に突出させて車体外面に対し傾斜した角度が異なる複数の衝突準備姿勢とをとり得る長手部材と、前記長手部材を前記通常姿勢に保持する保持手段と、前記姿勢保持手段によって前記通常姿勢に保持されている前記長手部材を前記衝突準備姿勢に切り替えるための駆動手段と、を備えている。

請求項５記載の車両用安全装置では、通常は長手部材が保持手段に保持されて、車体外面に疎って延在する通常姿勢をとる。一方、例えば被衝突体との衝突が予測された場合等に、駆動手段が衝突形態に応じて作動されて、長手部材における長手方向の少なくとも一端側が衝突形態に応じた量だけ車体外部に突出される。このようにして衝突形態に応じた衝突準備姿勢とされた長手部材は、該衝突準備姿勢で被衝突体と衝突する。この衝突準備姿勢では、長手部材が車体外面に対し傾斜しかつ突出しているので、例えば、被衝突体との衝突に伴って車体と被衝突体とは衝突方向との交差方向の相対変位を生じさせたり、また例えば、長手部材や駆動手段の変形によって衝撃エネルギを吸収したりすることができる。

請求項６記載の発明に係る車両用安全装置は、請求項４又は請求項５記載の車両用安全装置において、前記駆動手段は、前記車体外面に沿って延在するベース部材と、それぞれ一端側が前記長手部材の長手方向一端側に相対角変位可能に連結されると共に、他端側が前記ベース部材に連結された一対のリンク部材と、前記長手部材と各リンク部材との連結部位の前記ベース部材に対する距離を変化させ得る駆動部と、を含んで構成されている。

請求項６記載の車両用安全装置では、長手部材と一対のリンク部材とベース部材とで、該ベース部材を固定リンクとした４節リンクが構成されており、この４節リンクに、長手部材と各リンク部材との連結部位のベース部材（車体）に対する距離（最短距離）を独立して変化させ（調整し）得る駆動部を組み合わせて駆動手段が構成されている。これにより、簡単な構造で、長手部材の長手方向一端側を車体外側に突出させて該長手部材の車体に対する角度（衝突準備形態又は衝突準備姿勢）を調整することができる。

請求項７記載の発明に係る車両用安全装置は、請求項６記載の車両用安全装置において、前記駆動部は、前記各リンク部材の他端を前記ベース部材に対し相対角変位可能でかつ該ベース部材の長手方向にスライド可能に連結した連結部材と、該連結部材を前記ベース部材に長手方向にスライドさせるスライド手段と、前記長手部材のベース部材に対する姿勢を該ベース部材に対する前記連結部材の位置に応じた所定の姿勢に維持するための姿勢維持手段と、を含んで構成されている。

請求項７記載の車両用安全装置では、各リンク部材の他端とベース部材とを連結する一角連結部材のベース部材の長手方向における位置を変化させることで、リンク部材の車体との成す角すなわちベース部材から長手部材とリンク部材との連結部位までの最短距離が変化し、長手部材が衝突形態に応じた衝突準備形態又は衝突準備姿勢をとる。この衝突準備形態又は衝突準備姿勢は、姿勢維持手段によって維持される。これにより、駆動手段の４節リンクに組み合わされる駆動部が実現される。

請求項８記載の発明に係る車両用安全装置は、請求項６又は請求項７記載の車両用安全装置において、前記駆動部は、前記一対のリンク部材を、それぞれ動力で伸縮するアクチュエータとして構成されている。

請求項８載の車両用安全装置では、駆動手段の４リンクを構成するリンク部材を動力による伸長させると該伸張側で長手部材が車体外側に突出し、この伸長量に応じて長手部材が衝突形態に応じた衝突準備形態又は衝突準備姿勢をとる。これにより、駆動手段の４節リンクに組み合わされる駆動部が実現される。

請求項９記載の発明に係る車両用安全装置は、請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の車両用安全装置において、前記形態切替手段は、車体内部に位置する通常の形態と、車体外面に対する突出量又は突出位置が異なる前記複数の衝突準備形態とをとり得る突出部材と、前記突出部材を前記通常の形態に保持する保持手段と、前記姿勢保持手段によって前記通常の形態に保持されている前記突出部材を前記衝突準備形態に切り替えるための駆動手段と、を含んで構成されている。

請求項９載の車両用安全装置では、突出部材は、車体外面に対し突出する突出量又は車体外面に対する該外面の延在方向（例えば車幅方向や車体前後方向）における突出位置を異ならせることで、衝突形態に応じた衝突準備姿勢をとる。また例えば、車体外面の延在方向中央部に対する突出位置を逆にすることで、被衝突体との衝突方向に対する相対変位方向を切り替えることができる。

請求項１０記載の発明に係る車両用安全装置は、車体内部に位置する通常姿勢と、車体外面に対する突出量又は突出位置が異なる複数の衝突準備姿勢とをとり得る突出部材と、前記突出部材を前記通常姿勢に保持する保持手段と、前記姿勢保持手段によって前記通常姿勢に保持されている前記突出部材を前記衝突準備姿勢に切り替えるための駆動手段と、を備えている。

請求項１０記載の車両用安全装置では、通常は突出部材が保持手段に保持されて車体内部に位置する通常姿勢をとる。一方、例えば被衝突体との衝突が予測された場合等に、駆動手段が衝突形態に応じて作動されて、突出部材は衝突形態に応じた突出量だけ車体外部に突出され、又は衝突形態に応じた車体外面の延在方向（例えば車幅方向や車体前後方向）における突出位置で突出される。このようにして衝突形態に応じた衝突準備姿勢とされた突出部材は、該衝突準備姿勢で被衝突体と衝突する。この衝突準備姿勢では、突出部材が車体外面に対し傾斜しかつ突出しているので、例えば、突出が単体で又は車体の他の部分と協働しつつ、被衝突体との衝突に伴って車体に被衝突体との衝突方向に対する交差方向の相対変位を生じたさせり、突出部材や駆動手段の変形によって衝撃エネルギを吸収したりすることができる。

請求項１１記載の発明に係る車両用安全装置は、請求項９又は請求項１０記載の車両用安全装置において、前記突出部材は、車体外面に沿って延在する通常の形態から曲げによって長手方向中央部を車体の外側に突出させることで、前記通常の形態又は通常姿勢から前記衝突準備形態又は前記衝突準備姿勢に切り替わるようになっており、前記駆動手段は、前記突出部材の長手方向端部の位置を前記車体外面に沿って移動可能に構成されている。

請求項１１記載の車両用安全装置では、駆動手段は、突出部材の長手方向端部が車体外面に沿って移動するように該突出部材を曲げる（撓み、折り曲げ、折り畳みを含む）。すると、突出部材の長手方向中央部が車体外部に突出して衝突準備形態又は衝突準備姿勢をとる。これにより、例えば突出部材の曲げ量（端部間距離）や端部の位置を調整することで、突出部材を車体外側の車体外面に対する突出量又は突出位置（衝突準備形態又は衝突準備姿勢）を調整することができる。

請求項１２記載の発明に係る車両用安全装置は、請求項９乃至請求項１１の何れか１項記載の車両用安全装置において、前記駆動手段は、前記突出部材に長手方向両端の位置をそれぞれ独立して前記車体外面に沿って移動可能に構成されている。

請求項１２記載の車両用安全装置では、駆動手段が突出部材の長手方向両端の位置を車体外面に沿って独立して移動させることで、任意の突出量及び突出位置すなわち複数の衝突準備形態又は衝突準備姿勢を得ることができる。

請求項１３記載の発明に係る車両用安全装置は、請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の車両用安全装置において、前記形態切替手段は、車体に設けられた構造体と、前記構造体の一部の剛性を残余の一部の剛性に対し相対的に低くすることができるように構成され、前記構造体における相対的に剛性を低くする部分を異ならせることで前記構造体に前記複数の衝突準備形態をとらせる選択低剛性化手段と、を含んで構成されている。

請求項１３記載の車両用安全装置では、車体に設けられた構造体の一部を選択低剛性化手段によって低剛性にすることで衝突準備形態とされ、この構造体は被衝突体との衝突に伴って相対的に低剛性化された部分が主に変形することで、衝突方向との交差方向に相対変位を生じさせる案内形状を成す。すなわち、本車両用安全装置では、構造体における低剛性化する部分（の配置）に応じて、衝突形態に応じた衝突準備形態をとることができ、なお、選択低剛性化手段は、相対的に低剛性化される部分以外の部分の剛性を高めるように構成されても良い。

請求項１４記載の発明に係る車両用安全装置は、車体に設けられた構造体と、前記構造体の一部の剛性を残余の一部の剛性に対し相対的に低くして、該構造体の衝突に伴う変形形状を制御するための選択低剛性化手段と、を備えている。

請求項１４記載の車両用安全装置では、例えば通常は構造体の各部の剛性がほぼ均等である通常の形態をとる。一方、例えば被衝突体との衝突が予測された場合等に、選択低剛性化手段が衝突形態に応じて作動されて、構造体は衝突形態に応じた一部が残余の一部に対し相対的に低剛性化される。このようにして衝突形態に応じた形態とされた構造体は、被衝突体との衝突に伴って低剛性化された部分が主に変形することで、例えば衝突方向との交差方向に相対変位を生じさせる案内形状を成したり、構造体の一部を衝撃エネルギ吸収部として機能させたりすることができる。なお、選択低剛性化手段は、相対的に低剛性化される部分以外の部分の剛性を高めるように構成されても良い。

請求項１５記載の発明に係る車両用安全装置は、請求項１３又は請求項１４記載の車両用安全装置において、前記構造体は、複数の骨格を有して構成されており、前記選択低剛性化手段は、前記複数の骨格の少なくとも一部にそれぞれ設けられ、作動して自らが設けられている前記骨格を弱化する複数の弱化手段を含んで構成されている。

請求項１５記載の車両用安全装置では、選択低剛性化手段は、構造体を構成する骨格の全部又は一部にそれぞれ設けられた複数の弱化手段を含んで構成されており、複数の弱手段の一部が衝突形態に応じて作動されることで、該弱化手段が設けられている骨格が弱化（破壊を含む）され、構造体は衝突形態に応じて一部が低剛性化される。これにより、簡単な構造で選択低剛性化手段を構成することができる。

以上説明したように本発明に係る車両用安全装置は、衝突に伴う衝撃負荷を効果的に軽減することができるという優れた効果を有する。

本発明の第１の実施形態に係る車両用安全装置１０について、図１乃至図７に基づいて説明する。なお、各図に適宜示す矢印ＦＲ、矢印ＬＨ、及び矢印ＲＨは、車両用安全装置１０が適用された自動車Ａの前方向（走行方向）、矢印ＦＲ方向を向いた場合の左方向、及び右方向をそれぞれ示している。すなわち、矢印ＬＨ、矢印ＲＨは、車幅方向中央を基準にすると、それぞれ車幅方向外側を示している。

図２には、車両用安全装置１０の概略全体構成が平面図にて示されている。この図に示される如く、車両用安全装置１０は、長手部材としてのフロントバンパ（バンパ骨格）１２を備えている。フロントバンパ１２は、自動車Ａの車体前端近傍で略車幅方向に沿って延在する衝突荷重入力部材として把握される部材であり、例えば長手方向に直交する断面視で閉断面構造を成している。

フロントバンパ１２の長手方向一端である右端部１２Ａには、軸線方向が車体上下方向に略一致された回転ジョイント（ヒンジ）１４を介して、リンク部材としてのリニアアクチュエータ１６の前端１６Ａが略水平面に沿った相対角変位可能に連結されている。一方、フロントバンパ１２の長手方向他端である左端部１２Ｂには、回転ジョイント１４を介して、リンク部材としてのリニアアクチュエータ１８の前端１８Ａが略水平面に沿った相対角変位可能に連結されている。

リニアアクチュエータ１６、１８は、その長手方向に動力にて伸縮可能に構成されており、本発明における駆動部を構成している。このようなリニアアクチュエータ１６、リニアアクチュエータ１８としては、例えば一端がシリンダの外側に突出したロッドの他端をシリンダ内に摺動可能に設けたピストンに連結し、ピストンの前後に作用する圧力差によってロッドのシリンダに対する突出量を変化させる構造のエアシリンダや油圧シリンダを用いることができ、また例えば、送りねじ機構やラックアンドピニオン機構などによって電気モータの回転を直線運動に変換する直動機構やリニアモータによって、基部に対し伸縮部を相対変位させる構造のものを用いることができる。

この実施形態では、リニアアクチュエータ１６、１８は、アクチュエータ駆動部２０の動作によって伸縮する（長さが調整される）ようになっている。また、リニアアクチュエータ１６、１８は、それぞれスプリング２２によって短縮側に付勢されており、伸長する際にアクチュエータ駆動部２０からの動力（空気圧、油圧、又は電力）を利用する構成とされている。さらに、アクチュエータ駆動部２０は、リニアアクチュエータ１６、１８の長さを検出（長さ信号を出力）可能に構成されている。

リニアアクチュエータ１６、１８の後端１６Ｂ、１８Ｂは、それぞれ回転ジョイント１４を介して並進ジョイント（スライダ）２４、２６に相対角変位可能にされている。この回転ジョイント１４と並進ジョイント２４又は並進ジョイント２６とが、本発明における連結部材に相当する。並進ジョイント２４、２６は、それぞれベース部材としての送りねじ２８、３０に螺合した図示しないめねじが形成されたナットとして構成されており、送りねじ２８、３０が自軸廻りに回転することで、回転方向に応じて右方又は左方に移動する構成とされている。

送りねじ２８、３０は、車幅方向に沿って延在されており、それぞれの車幅方向外端２８Ａ、３０Ａが駆動モータ３２、３４に接続されると共に、それぞれの車幅方向内端２８Ｂ、３０Ｂが軸受３６によって回転自在に軸支されている。したがって、この実施形態では、並進ジョイント２４と送りねじ２８と駆動モータ３２とを主要構成要素として、本発明における駆動部としての送りねじ機構３８を構成しており、また並進ジョイント２６と送りねじ３０と駆動モータ３４とを主要構成要素として、本発明における駆動部としての送りねじ機構４０を構成している。また、この実施形態では、駆動モータ３２、３４は、それぞれサーボモータとされており、それぞれの回転角によって並進ジョイント２４、２６の位置を検出（位置信号を出力）可能とされている。

以上により、車両用安全装置１０では、フロントバンパ１２と、左右一対のリニアアクチュエータ１６、１８と、送りねじ２８、３０とで、該送りねじ２８、３０（すなわち車体）を固定リンクとした４節リンク３５を構成している。そして、この実施形態では、フロントバンパ１２の右端部１２Ａを送りねじ２８に対し車体前後方向に接離させるために、駆動部としてのリニアアクチュエータ１６（の動力伸縮構造）、及びリニアアクチュエータ１６の後端１６Ｂを車幅方向に移動させる（リニアアクチュエータ１６の車体前後方向に対する角度を変化させる）送りねじ機構３８が上記した４節リンク３５に組み合わされており、かつフロントバンパ１２の左端部１２Ｂを送りねじ３０に対し車体前後方向に接離させるために、駆動部としてのリニアアクチュエータ１８、及びリニアアクチュエータ１８の後端１８Ｂを車幅方向に移動させる送りねじ機構４０が上記した４節リンク３５に組み合わされている。

この車両用安全装置１０は、通常は図１（Ａ）に示される如く、フロントバンパ１２を車幅方向（車体前面Ｓｆ）に沿って車体（フロントバンパカバー）内部に延在させた格納姿勢に保持するようになっている。この実施形態では、格納姿勢は、リニアアクチュエータ１６、１８をそれぞれ最も短縮した状態で、並進ジョイント２４、並進ジョイント２６を車幅方向内側に移動限に位置させた状態とされている。そして、図１（Ｂ）に示される如く、車両用安全装置１０は、送りねじ２８、３０に対する並進ジョイント２４、２６の各位置（リニアアクチュエータ１６、１８の車体前後方向に対する角度）、リニアアクチュエータ１６、１８の長さに応じてフロントバンパ１２の車幅方向に沿って延在する車体前面Ｓｆに対する傾斜角、突出量が変化する構成とされている。図１（Ｂ）に示すフロントバンパ１２が車体前方に突出すると共に車幅方向に対し傾斜した姿勢は、衝突準備姿勢の一例である。

また、車両用安全装置１０は、フロントバンパ１２を衝突準備姿勢に維持するための姿勢維持手段としてのワイヤ４２、４４を備えている。ワイヤ４２、４４は互いに交差するように、４節リンク３５の対角に位置する回転ジョイント１４間に張設されている。ワイヤ４２、４４は、図示しない張力付与機構４５によって、常に所定値以上の張力が付与されるようになっている。これにより、車両用安全装置１０では、図１（Ｂ）に例示する如きフロントバンパ１２の衝突準備姿勢を維持することができる。この実施形態では、ワイヤ４２、４４は、フロントバンパ１２を格納姿勢に保持する保持手段としても機能する構成とされている。

張力付与機構４５としては、例えば一方側の回転ジョイント１４に設けられワイヤ４２等の端部が巻き回された電動リールや、ワイヤ４４等の中間部が巻き掛けられ車体前後方向に移動可能なプーリや、回転ジョイント１４とワイヤ４２等との間に介在するスプリングなどにて構成することができる。また、姿勢維持手段として、ワイヤ４２、４４及び張力付与機構４５に代えて、又はこれらと共に、上記した４節リンク３５を少なくとも２つの回転ジョイント１４廻りに回転付勢するスプリング等を用いることも可能である。

車両用安全装置１０における以上説明した機械部分の構成が、本発明における形態切替手段に相当する。

さらに、図２に示される如く、車両用安全装置１０は、制御装置としての安全ＥＣＵ４６を備えている。安全ＥＣＵ４６は、自動車Ａの前部に対する各種の衝突予測用の情報が入力されるようになっており、これらの情報に基づいて、衝突、衝突対象（被衝突体が何であるか）、車体前部に対する衝突位置等の衝突形態を予測するように構成されている。安全ＥＣＵ４６に入力される衝突予測用の情報としては、例えば前方の障害物との距離情報（ミリ波レーダの出力等）や車速情報などの自動車Ａ自体に搭載されたセンサ出力の他、高度道路交通システム（所謂ＩＴＳ）、先進安全自動車（ＡＳＶ）、等で用いられる通信（例えば車車間通信や道路に設けた通信装置等との通信）による情報があり、安全ＥＣＵ４６は、高い精度で衝突形態を予測し得る。

そして、安全ＥＣＵ４６は、アクチュエータ駆動部２０、駆動モータ３２、３４、及び張力付与機構４５のそれぞれに電気的に接続されており、予測した衝突形態に応じてフロントバンパ１２が最適な衝突準備姿勢をとるように、アクチュエータ駆動部２０、駆動モータ３２、駆動モータ３４、及び張力付与機構４５を制御する（作動させる）ようになっている。安全ＥＣＵ４６は、アクチュエータ駆動部２０からのリニアアクチュエータ１６、１８の長さ信号、駆動モータ３２、３４からの並進ジョイント２４、２６の位置信号に基づいて、フロントバンパ１２の姿勢を検知するようになっている。

次に、第１の実施形態の作用を、図３に示すフローチャートを参照しつつ説明する。

上記構成の車両用安全装置１０では、安全ＥＣＵ４６は、ステップＳ１０で衝突予測用の各種情報が入力され、これらの情報に基づいてステップＳ１２で自動車Ａの前部の被衝突体との衝突（の確立）を予測する。衝突が生じない（確率が閾値以下である）と判断した場合、安全ＥＣＵ４６はステップＳ１０に戻り、自動車Ａの走行中には衝突を予測するまでこれを繰り返す。したがって、自動車Ａの通常走行中は、安全ＥＣＵ４６は車両用安全装置１０のアクチュエータ駆動部２０、駆動モータ３２、３４、張力付与機構４５を作動することなく、フロントバンパ１２は図１（Ａ）に示す格納姿勢に保持される。

一方、ステップＳ１２で衝突を予測（確率が閾値を超えると判断）した安全ＥＣＵ４６は、ステップＳ１４に進み、車速、被衝突体との距離、動力の収支状況、衝突対象、及び予測衝突位置などから、フロントバンパ１２の最適な衝突準備姿勢（車体前面Ｓｆに対する傾斜角や車体前面Ｓｆからの突出量など）を推定する。次いで、ステップＳ１６に進み、安全ＥＣＵ４６は、フロントバンパ１２がステップＳ１４で推定した衝突準備姿勢をとるように、アクチュエータ駆動部２０、駆動モータ３２、駆動モータ３４を作動させる（又は非作動とする）。

例えば、自動車Ａが乗用車であり、被衝突体が乗用車であり、かつフルラップ衝突に近い衝突形態が予測された場合、車両用安全装置１０（安全ＥＣＵ４６）は、フロントバンパ１２を図４（Ａ）に示される如く被衝突体の進行方向に対し傾斜した衝突準備姿勢とする。この状態で衝突すると、フロントバンパ１２によって被衝突体（相手方車両）を車幅方向外側（この例では左方）に押し出すと共に、自動車Ａは右方に押し出される。すなわち、被衝突体と自動車Ａとは、衝突に伴って衝突方向に交差する方向の相対変位が与えられ、すれ違うようにして車体同士の衝突（侵襲）を回避する。

すなわち、自動車Ａ及び被衝突体の衝突前における運動エネルギの一部が衝突後の自動車Ａ及び被衝突体の走行（相対変位）に用いられるので、衝突によって自動車Ａ及び被衝突体の車体変形で吸収すべきエネルギが軽減され、自動車Ａ及び被衝突体に作用する衝撃荷重が軽減される。このため、これら自動車Ａ及び被衝突体の乗員に対する負荷も軽減される。

さらに、安全ＥＣＵ４６は、自動車Ａの被衝突体Ｂとの衝突に際して、ステップＳ１８に進み、４節リンク３５を衝撃吸収に適した構造体となるように制御する。具体的には、例えば張力付与機構４５すなわちワイヤ４２、ワイヤ４４の張力を制御して、４節リンク３５の剛性を変化させ、また例えば伸長しているリニアアクチュエータ１６、リニアアクチュエータ１８の動作圧力（流体作動の場合）を変化させて減衰特性を変化させることで、衝突形態に応じた衝撃吸収特性を得る。これにより、車両用安全装置１０では、車体に入力する衝撃荷重（加速度）が一層軽減される。

図５及び図６には、被衝突体Ｂ側にも車両用安全装置１０を備え、自動車Ａと同様の衝突準備姿勢をとるフロントバンパ１２が自動車Ａのフロントバンパ１２と衝突した場合の衝突形態を示す。図５（Ａ）に示される如くフルラップ衝突に近い衝突形態が予測された場合、自動車Ａ（及び被衝突体Ｂ）は、フロントバンパ１２を最適な衝突準備形態とし、図５（Ｂ）に示される如く衝突に至る。この場合、各フロントバンパ１２が衝突方向（及び車幅方向）に対し傾斜しているので、図５（Ｃ）に示される如く、自動車Ａと被衝突体Ｂとは互いに側方へ押し出すように車幅方向の位置がずれ（矢印Ｃ参照）だし、図５（Ｄ）に示される如くすれ違うようにして車体同士の衝突を回避する。

平面図である図６を参照して説明すると、被衝突体Ｂと自動車Ａとは、衝突に伴って衝突方向Ｘに交差する方向Ｙの相対変位が与えられ、上記の通りすれ違うようにして車体同士の衝突を回避する。このとき、上記の通り４節リンク３５の弾性特性、減衰特性を制御することによって、自動車Ａ、被衝突体Ｂの車体に入力される衝撃荷重はさらに緩和される。図７は、図６に示す衝突回避、衝撃吸収動作を行った場合の車体加速度（衝撃荷重）の時間変化を示しており、この図から、車両用安全装置１０備えない自動車Ａと被衝突体Ｂとをフルラップ前面衝突させた比較例と比較して、ピーク加速度が著しく（半分以下に）減じられることが判る。なお、被衝突体Ｂが車両用安全装置１０を備えない場合でも、フロントバンパ１２による衝突回避及び４節リンク３５による衝撃吸収にて自動車Ａ及び被衝突体Ｂのピーク加速度を大幅に低減することができる。

ここで、車両用安全装置１０では、安全ＥＣＵ４６が予測する衝突形態に応じてフロントバンパ１２の衝突準備姿勢を異ならせることができるため、多くの衝突状況（周囲の状況を含む衝突パターン）に対応して適切な衝撃軽減作用（衝突回避、衝撃荷重緩和、衝撃エネルギ吸収等）を果たすことができる。したがってフロントバンパ１２は、例えば、オフセット前面衝突に適した衝突準備姿勢、前方車両への追突に適した衝突準備姿勢、他の被衝突体となり得る周辺物体との２次衝突を避けることをも考慮した（１次衝突と併せた被害が最小になるような）衝突準備姿勢（以上は主にＳｆに対する傾斜角）をとったり、歩行者等の軽量の被衝突体との衝突に適した衝突準備姿勢（被衝突体をエンジンフード上に乗り上げさせるための所謂足払いを選択肢に含む）をとったり、地上固定物（壁面等）への衝突に適した衝突準備姿勢（例えば衝突側のリニアアクチュエータ１６、１８を主にダンパとして用いるように荷重を伝える姿勢など）をとったりすることが可能である。

またここで、車両用安全装置１０では、フロントバンパ１２を含む４節リンク３５にリニアアクチュエータ１６、リニアアクチュエータ１８の伸縮構造、及び並進ジョイント２４、２８（リニアアクチュエータ１６、１８の各後端１６Ｂ、１８Ｂ）を独立して駆動するための送りねじ機構３８、４０を組み合わせることで、簡単な構造で、フロントバンパ１２を衝突形態に応じた衝突準備姿勢をとる構成が実現された。

なお、上記した第１の実施形態では、フロントバンパ１２が、すれ違うように衝突を回避する（衝突方向と交差する方向の相対変位を生じさせる）ための衝突準備姿勢をとる例を示したが、本発明はこれに限定されず、各種姿勢をとり得るフロントバンパ１２を異なる目的にのみ用いる構成（安全ＥＣＵ４６による制御）を採用しても良い。したがって、車両用安全装置１０（の機械構成部分）は、例えば衝突形態に応じた被衝突体との衝突回避動作のためにだけ用いられても良く、また例えば衝突形態に応じた姿勢での衝撃吸収機能を果たすためだけに用いられても良い。

また、上記した第１の実施形態では、４節リンク３５に、リニアアクチュエータ１６、リニアアクチュエータ１８の伸縮構造、及び送りねじ機構３８、４０を共に適用した例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、リニアアクチュエータ１６、１８の各後端１６Ｂ、１８Ｂが連結された回転ジョイント１４を車体に固定した構成としても良く、また例えば、リニアアクチュエータ１６、１８に代えて長さが一定のリンク部材を設けた構成としても良い。

次に、本発明の他の実施形態を説明する。なお、上記第１の実施形態又は前出の構成と基本的に同一の部分等については、上記第１の実施形態又は前出の構成と同一の符号を付して説明を省略する場合があり、また図示を省略する場合がある。

（第２の実施形態）
図８（Ａ）には、本発明の第２の実施形態に係る車両用安全装置１００の概略全体構成が平面図にて示されている。この図に示される如く、車両用安全装置１００は、車幅方向に延在するフロントバンパ１０２を備えている。フロントバンパ１０２は、例えば鋼板や樹脂板等にて中実に構成されており、図８（Ｂ）に示される如く、曲げ変形を生じ易い構成とされている。

フロントバンパ１０２の長手方向一端である右端部１０２Ａには、軸線方向が車体上下方向に略一致された回転ジョイント（ヒンジ）１０３を介して、並進ジョイント１０４が略水平面に沿った相対角変位可能に連結されており、フロントバンパ１２の長手方向他端である左端部１０２Ｂには、回転ジョイント１０３を介して並進ジョイント１０６が相対角変位可能に連結されている。並進ジョイント１０４、１０６は、それぞれベース部材としての送りねじ１０８、１１０に螺合した図示しないめねじが形成されたナットとして構成されており、送りねじ１０８、１１０が自軸廻りに回転することで、回転方向に応じて右方又は左方に移動する構成とされている。

送りねじ１０８、１１０は、車幅方向に沿って延在されており、それぞれの車幅方向外端１０８Ａ、１１０Ａが駆動モータ１１２、１１４に接続されると共に、それぞれの車幅方向内端１０８Ｂ、１１０Ｂが軸受１１６によって回転自在に軸支されている。したがって、この実施形態では、並進ジョイント１０４と送りねじ１０８と駆動モータ１１２とを主要構成要素として、本発明における駆動手段としての送りねじ機構１１８を構成しており、また並進ジョイント１０６と送りねじ１１０と駆動モータ１１４とを主要構成要素として、本発明における駆動手段ととしての送りねじ機構１２０を構成している。また、この実施形態では、送りねじ機構１１８、１２０は、本発明における保持手段としても機能する。

また、この実施形態では、駆動モータ１１２、１１４は、それぞれサーボモータとされており、それぞれの回転角によって並進ジョイント１０４、１０６の位置を検出（位置信号を出力）可能とされている。さらに、この実施形態では、駆動モータ１１２、１１４は、それぞれの回転角によって並進ジョイント１０４、１０６の位置を検出可能とされると共に、それぞれ図示しないロードセルが内蔵されており、フロントバンパ１０２に作用する負荷を検出（負荷信号を出力）するようになっている。

この車両用安全装置１００では、並進ジョイント１０４、１０６がそれぞれ車幅方向外側の移動限に位置している状態で、フロントバンパ１０２が車体前面Ｓｆの内側で車幅方向に沿って直線的に延在する通常姿勢をとる構成とされている。並進ジョイント１０４、１０６すなわちフロントバンパ１０２の長手方向両端が近接すると、フロントバンパ１０２は曲げられて長手方向中央部１０２Ｃを車体前面Ｓｆよりも前側に突出させるようになっている。そして、図８（Ｂ）に示される如く、車両用安全装置１００では、並進ジョイント１０４、１０６の間隔に応じて車体前面Ｓｆに対する長手方向中央部１０２Ｃの突出量を変化させることができ、また並進ジョイント１０４、１０６の位置に応じて車体前面Ｓｆの長手方向（車幅方向）における長手方向中央部１０２Ｃの突出位置を変化させることができる構成とされている。

以上説明した車両用安全装置１００では、駆動モータ１１２、駆動モータ１１４がそれぞれ制御装置としての安全ＥＣＵ１２２に電気的に接続されている。安全ＥＣＵ１２２は、安全ＥＣＵ４６と同様に、自動車Ａの前部に対する各種の衝突予測用の情報が入力されるようになっており、これらの情報に基づいて、衝突、衝突対象（被衝突体が何であるか）、車体前部に対する衝突位置等の衝突形態を予測するように構成されている。そして、安全ＥＣＵ１２２は、フロントバンパ１０２が衝突形態に応じた衝突準備姿勢をとるように、予測した衝突形態に応じて駆動モータ１１２、駆動モータ１１４を制御する（作動させる）ようになっている。安全ＥＣＵ１２２は、駆動モータ１１２、１１４からの並進ジョイント１０４、１０６の位置信号に基づいて、フロントバンパ１２の姿勢を検知するようになっている。また、安全ＥＣＵ１２２は、駆動モータ１１２、１１４に内蔵したロードセルからの信号によって、フロントバンパ１０２に作用する荷重を検知するようになっている。さらに、この実施形態では、安全ＥＣＵ１２２は、衝突を予測した場合に、自動的に操舵して衝突回避（軽減）動作を行い得る（選択肢に含む）構成とされている。

次に、第２の実施形態の作用を、図９及び図１０に示すフローチャートを参照しつつ説明する。

上記構成の車両用安全装置１００では、安全ＥＣＵ１２２は、ステップＳ１００で衝突予測用の各種情報が入力され、これらの情報に基づいてステップＳ１０２で自動車Ａの前部の被衝突体との衝突（の確立）を予測する。衝突が生じない（確率が閾値以下である）と判断した場合、安全ＥＣＵ１２２はステップＳ１００に戻り、自動車Ａの走行中には衝突を予測するまでこれを繰り返す。したがって、自動車Ａの通常走行中は、安全ＥＣＵ１２２は車両用安全装置１００の駆動モータ１１２、１１４を作動することなく、フロントバンパ１０２は図８（Ａ）に示す格納姿勢に保持される。

一方、ステップＳ１０２で衝突を予測（確率が閾値を超えると判断）した安全ＥＣＵ１２２は、ステップＳ１０４に進み、車速、被衝突体との距離、動力の収支状況、衝突対象、及び予測衝突位置などから、フロントバンパ１０２の最適な衝突準備姿勢（車体前面Ｓｆからの突出量や車幅方向における突出位置など）を推定する。次いで、ステップＳ１０６に進み、安全ＥＣＵ１２２は、フロントバンパ１０２がステップＳ１０４で推定した衝突準備姿勢をとるように、駆動モータ１１２、駆動モータ１１４を作動させる（又は非作動とする）。

例えば、被衝突体Ｂが車体前部の右側部分に衝突すると予測した安全ＥＣＵ１２２は、ステップＳ１０６を右側に移動して、図１１（Ａ）に示される如くフロントバンパ１０２を、長手方向中央部１０２Ｃを車幅方向中央部よりも右側でＳｆの前方に突出した衝突準備姿勢に変形させる。より具体的なケースとして、例えば、自動車Ａ及び被衝突体Ｂが共に乗用車であり、安全ＥＣＵ１２２が操舵による衝突回避を試みた場合、車両用安全装置１００（安全ＥＣＵ１２２）は、例えば図１１（Ａ）に示される如くフロントバンパ１０２を、操舵側（左側）とは車幅方向に反対側となる右側で長手方向中央部１０２Ｃが車体前面Ｓｆの前方に突出する衝突準備姿勢とする。

そして、フロントバンパ１０２は、その長手方向中央部１０２Ｃ（衝突準備姿勢での頂部）よりも右方（車幅方向外側）の傾斜部分１０２Ｄに衝突した被衝突体Ｂに、該傾斜部分１０２Ｄの法線方向の斥力（図１１（Ａ）参照）を付与して車幅方向外側に押し出す。一方、自動車Ａは右方に押し出される。すなわち、車両用安全装置１００が適用された自動車Ａと被衝突体Ｂとは、衝突準備姿勢でフロントバンパ１０２衝突方向に対し交差する方向の相対変位が生じさせられ、すれ違うようにして車体同士の衝突（侵襲）が回避される。

すなわち、自動車Ａ及び被衝突体Ｂの衝突前における運動エネルギの一部が衝突後の自動車Ａ及び被衝突体の走行（相対変位）に用いられるので、衝突によって自動車Ａ及び被衝突体Ｂの車体変形で吸収すべきエネルギが軽減され、自動車Ａ及び被衝突体に作用する衝撃荷重が軽減される。このため、これら自動車Ａ及び被衝突体の乗員に対する負荷も軽減される。

さらに、安全ＥＣＵ１２２は、自動車Ａの被衝突体Ｂとの衝突に際して、ステップＳ１０８に進み、必要に応じてフロントバンパ１０２による衝撃吸収を行う。具体的には、図１０に示される如く、安全ＥＣＵ１２２は、ステップＳ１０８１で駆動モータ３２、３４に内蔵したロードセルの出力信号を読み取り、ステップＳ１０８３に進んでフロントバンパ１０２に作用する衝撃荷重が所定の閾値を超えるか否かを判断する。フロントバンパ１０２に作用する衝撃荷重が閾値以下である（自動車Ａ、被衝突体Ｂ共に衝撃に耐え得る）場合、安全ＥＣＵ１２２は、ステップＳ１０８５に進み、フロントバンパ１０２が被衝突体Ｂをさらに側方に押し出すように駆動モータ３２、３４（上の例では、駆動モータ３４）を駆動する。

一方、ステップＳ１０８３でフロントバンパ１０２に作用する衝撃荷重が閾値を超えると判断した場合、安全ＥＣＵ１２２は、ステップＳ１０８７に進み、フロントバンパ１０２が衝撃吸収動作をするように駆動モータ３２、３４を駆動する。具体的には、例えば図１１（Ｂ）に示されるように衝撃荷重の作用状況に合わせてフロントバンパ１０２の両端間の間隔を広げる。

安全ＥＣＵ１２２は、ステップＳ１０８５、Ｓ１０８７の実行後、ステップＳ１０８１に戻り、上記の動作を繰り返す。したがって、フロントバンパ１０２は、作用する衝撃荷重に応じて、長手方向両端の間隔を拡縮する場合もある。以上により、車両用安全装置１００では、車体に入力する衝撃荷重（加速度）が一層軽減される。

図１２には、被衝突体Ｂも車両用安全装置１００を備え、自動車Ａと同様の衝突準備姿勢をとるフロントバンパ１０２が自動車Ａのフロントバンパ１０２と衝突した場合の衝突形態を示す。図１２（Ａ）に示される如くフルラップ衝突に近い衝突形態が予測されえる状態から自動車Ａ、被衝突体Ｂの各安全ＥＣＵ１２２が操舵による回避を試みた場合、安全ＥＣＵ１２２は、図１２（Ｂ）に示される如く、操舵による衝突回避側（左側）とは反対の右側でフロントバンパ１０２の長手方向中央部１０２Ｃを車体前面Ｓｆの前方に突出させる。この場合、上記した操舵による回避によって、図１２（Ｃ）に示される如くフロントバンパ１０２の傾斜部分１０２Ｄ同士が接触するので、自動車Ａと被衝突体Ｂとは互いに側方へ押し出すようにして、すれ違うように車体同士の衝突（侵襲）を回避する。すなわち、図１２（Ｃ）に示される如く、被衝突体Ｂと自動車Ａとは、衝突に伴って衝突方向Ｘに交差する方向Ｙの相対変位が与えられ、上記の通りすれ違うようにして車体同士の衝突を回避する。このとき、上記の通りフロントバンパ１０２の突出量（両端間距離）を制御することによって、自動車Ａ、被衝突体Ｂの車体に入力される衝撃荷重はさらに緩和される。

ここで、車両用安全装置１００では、安全ＥＣＵ１２２が予測する衝突形態に応じてフロントバンパ１０２の衝突準備姿勢を異ならせることができるため、多くの衝突状況（衝突パターン）に対応して適切な衝撃軽減作用（衝突回避、衝撃荷重緩和、衝撃エネルギ吸収等）を果たすことができる。したがってフロントバンパ１０２は、例えば、フルラップ前面衝突に適した衝突準備姿勢、前方車両への追突に適した衝突準備姿勢、他の被衝突体となり得る周辺物体との２次衝突を避けることをも考慮した（１次衝突と併せた被害が最小になるような）衝突準備姿勢をとったり、歩行者等の軽量の被衝突体との衝突に適した衝突準備姿勢（被衝突体をエンジンフード上に乗り上げさせるための所謂足払いを選択肢に含む）をとったり、地上固定物（壁面等）への衝突に適した衝突準備姿勢（例えばフロントバンパ１０２を主にダンパ又はスプリングとして用いる姿勢など）をとったりすることが可能である。

またここで、車両用安全装置１００では、曲げ可能なフロントバンパ１０２の両端を独立して車幅方向に移動可能に構成したので、単一のフロントバンパ１０２で車体前面Ｓｆからの突出量、突出位置をそれぞれ異ならせることができる構成が実現された。

なお、上記した第２の実施形態では、フロントバンパ１０２が、すれ違うように衝突を回避する（衝突方向と交差する方向の相対変位を生じさせる）ための衝突準備姿勢をとる例を示したが、本発明はこれに限定されず、各種姿勢をとり得るフロントバンパ１０２を異なる目的にのみ用いる構成（安全ＥＣＵ１２２による制御）を採用しても良い。したがって、車両用安全装置１００（の機械構成部分）は、例えば衝突形態に応じた被衝突体との衝突回避動作のためにだけ用いられても良く、また例えば衝突形態に応じた姿勢での衝撃吸収機能を果たすためだけに用いられても良い。

また、上記した第２の実施形態では、フロントバンパ１０２が曲げ（撓み）によって長手方向中央部１０２Ｃを車体前面Ｓｆ前方に突出させる例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、リンクピンにて相対角変位可能に連結した折り曲げ（折り畳み）可能なフロントバンパをフロントバンパ１０２に代えて設けた構成としても良い。

（第３の実施形態）
図１３（Ａ）には、本発明に第３に実施形態に係る車両用安全装置１３０が平面図にて示されている。この図に示される如く、車両用安全装置１３０は、複数（この実施形態では２本）のフロントバンパ１３２、１３４を備える点で、第２の実施形態とは異なる。

フロントバンパ１３２、１３４は、フロントバンパ１０２と同様に曲げが生じ易い構成とされている。フロントバンパ１３２は、右端部１３２Ａが回転ジョイント１０３を介して並進ジョイント１０４に連結されており、左端部１３２Ｂが回転ジョイント１４を介して車体に支持されている。フロントバンパ１３４は、右端部１３４Ａが回転ジョイント１０３を介して車体に支持されており、左端部１３４Ｂが回転ジョイント１０３を介して並進ジョイント１０６に連結されている。車両用安全装置１３０の他の構成（機械部分）は、車両用安全装置１００の対応する構成と同じである。

車両用安全装置１３０では、図１３（Ｂ）に示される如く、フロントバンパ１３２を主に車幅方向左側で、フロントバンパ１３４を主に車幅方向右側で車体前面Ｓｆから突出させることができる。

したがって、第３の実施形態に係る車両用安全装置１３０によっても、単一のフロントバンパ１０２を用いることによる効果を除いて、第２の実施形態に係る車両用安全装置１００と同様の作用（制御）によって同様の効果を得ることができる。また、２つのフロントバンパ１３２、フロントバンパ１３４の突出量を異ならせて、例えば、全体として車両用安全装置１０のフロントバンパ１２を車体に対し傾斜させたのと同様にフルラップ衝突の回避動作を、車両用安全装置１３０単独で（車体に頼らず）行うことが可能になる。

なお、第３の実施形態では、フロントバンパ１３２、フロントバンパ１３４の一端が車体に固定された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、フロントバンパ１３２、フロントバンパ１３４の両端をそれぞれ車幅方向に移動可能に構成しても良い。

以上説明した第２又は第３の実施形態にかかる車両用安全装置１００、車両用安全装置１３０は、車両用安全装置１０と比較して、軽衝突の回避、衝撃緩和の用途に好適に適用される。

（第４の実施形態）
図１４には、本発明の第４の実施形態に係る車両用安全装置２００の概略構成が平面図にて示されている。この図に示される如く、車両用安全装置２００では、フロントバンパ２０２が構造体２０４を介して車体に取り付けられたフローディング構造とされている。

構造体２０４は、トラス構造体とされており、具体的には、車体前後方向に長手とされ車幅方向に等間隔で並列した複数（図１４では４つ）の縦柱部２０６と、車幅方向に長手とされ車体前後方向に等間隔で並列した複数（図１４では４つ）の横柱部２０８と、それぞれ隣接する縦柱部２０６と横柱部２０８とで囲む９つの矩形枠部２１０の対角間をそれぞれ架け渡す複数の左前傾斜柱２１２と、各矩形枠部２１０の中央部で左前傾斜柱２１２と交差して該複数の左前傾斜柱２１２とは別の対角間をそれぞれ架け渡す右前傾斜柱２１４とを主要部としている。

また、車両用安全装置２００は、所定の場合に構造体２０４の一部を選択的に低剛性化するための選択低剛性化手段２１６を備えている。この実施形態では、選択低剛性化手段２１６は、構造体２０４における衝突形態に応じて低剛性化する可能性のある左前傾斜柱２１２、右前傾斜柱２１４に設けられ、作動して自らが設けられている左前傾斜柱２１２又は右前傾斜柱２１４を脆弱化（破断、破壊を含む）する複数の弱化手段２１８、２２０を含んで構成されている。各弱化手段２１８、２２０は、例えば小規模な爆破によって左前傾斜柱２１２又は右前傾斜柱２１４を脆弱化する爆破装置にて構成することができる。

この実施形態では、各左前傾斜柱２１２の右前傾斜柱２１４との交差部２２２に対する両側部分のうち、構造体２０４の右前傾斜柱２１４に沿った対角線ＤＬ１よりも前側に位置する全部分に、それぞれ弱化手段２１８が設けられている。また、各右前傾斜柱２１４の交差部２２２に対する両側部分のうち、構造体２０４の左前傾斜柱２１２に沿った対角線ＤＬ２よりも前側に位置する全部分に、それぞれ弱化手段２２０が設けられている。複数の弱化手段２１８と、弱化手段２２０とは、互いに独立して作動可能に構成されている。

図１５（Ａ）には、各弱化手段２１８が作動した場合の状態が模式的に例示されており、図１５（Ｂ）には、各弱化手段２１８の作動後の構造体２０４の構造が模式的に示されている。この図１５（Ｂ）に示される如く、各弱化手段２１８の作動によって、構造体２０４は、対角線ＤＬ１よりも前方で左前傾斜柱２１２がなくなり（骨格として機能しなくなり）、該対角線ＤＬ１よりも前方部分が後方部分に対し相対的に低剛性化されるようになっている。図示は省略するが、各弱化手段２２０が作動した場合に構造体２０４は、対角線ＤＬ２よりも前方部分が後方部分に対し相対的に低剛性化される構成とされている。

以上説明した車両用安全装置２００では、各弱化手段２１８、２２０がそれぞれ制御装置としての安全ＥＣＵ２２４に電気的に接続されている。安全ＥＣＵ２２４は、安全ＥＣＵ４６と同様に、自動車Ａの前部に対する各種の衝突予測用の情報が入力されるようになっており、これらの情報に基づいて、衝突、衝突対象（被衝突体が何であるか）、車体前部に対する衝突位置等の衝突形態を予測するように構成されている。そして、安全ＥＣＵ２２４は、構造体２０４が衝突形態に応じた衝突準備形態をとるように、予測した衝突形態に応じて選択低剛性化手段２１６を制御する（作動させる）ようになっている。

次に、第４の実施形態の作用を説明する。

上記構成の車両用安全装置２００では、安全ＥＣＵ２２４は、衝突を予測されない場合には、選択低剛性化手段２１６を作動させず、構造体２０４は、全体的に均一な剛性を有するトラス構造を成す通常の形態が維持される。安全ＥＣＵ２２４は、他の車両との衝突が不可避であると判断すると、予測した衝突形態に応じて、選択低剛性化手段２１６の複数の各弱化手段２１８又は各弱化手段２２０を作動する。

例えば、自動車Ａが乗用車であり、被衝突体が乗用車であり、かつフルラップ衝突に近い衝突形態が予測された場合、車両用安全装置１０（安全ＥＣＵ２２４）は、選択低剛性化手段２１６の各弱化手段２１８を作動させる。すると、構造体２０４は、図１５（Ｂ）に示される如く対角線ＤＬ１よりも前方部分が選択的に低剛性化された衝突準備形態をとり、被衝突体との衝突に伴って該低剛性化部分が選択的に変形する。これにより、フロントバンパ２０２は、構造体２０４の対角線ＤＬ１に沿って衝突方向に傾斜した姿勢をとるので、該フロントバンパ２０２によって被衝突体（相手方車両）を車幅方向外側（この例では左方）に押し出すと共に、自動車Ａは右方に押し出される。すなわち、被衝突体と自動車Ａとは、衝突に伴って衝突方向に交差する方向の相対変位が与えられ、すれ違うようにして車体同士の衝突（侵襲）を回避する。

すなわち、自動車Ａ及び被衝突体の衝突前における運動エネルギの一部が衝突後の自動車Ａ及び被衝突体の走行（相対変位）に用いられるので、衝突によって自動車Ａ及び被衝突体の車体変形で吸収すべきエネルギが軽減され、自動車Ａ及び被衝突体に作用する衝撃荷重が軽減される。このため、これら自動車Ａ及び被衝突体の乗員に対する負荷も軽減される。

図１６には、被衝突体Ｂも車両用安全装置２００を備え、自動車Ａと同様の衝突準備形態をとる場合の衝突形態を示す。図１６（Ａ）に示される如くフルラップ衝突に近い衝突形態が予測された場合、自動車Ａ（及び被衝突体Ｂ）は、それぞれ構造体２０４における対角線ＤＬ１よりも前方部分を低剛性化し、衝突に至る。この衝突に伴って、各構造体２０４の対角線ＤＬ１よりも前側部分が選択的に変形してフロントバンパ２０２が対角線ＤＬ１に沿うようにして衝突方向（及び車幅方向）に対し傾斜しているので、図１６（Ｂ）に示される如く、自動車Ａと被衝突体Ｂとは互いに側方へ押し出すように車幅方向の位置がずれだし、換言すれば、被衝突体Ｂと自動車Ａとは、衝突に伴って衝突方向Ｘに交差する方向Ｙの相対変位が与えられ、すれ違うようにして車体同士の衝突を回避することができる。

図１７（Ａ）及び図１７（Ｂ）は、それぞれ自動車Ａ及び被衝突体Ｂにおける構造体２０４の低剛性化部分をとり除いた衝突解析モデルであって、図１７（Ａ）は衝突直前の姿勢、図１７（Ｂ）は衝突直後の姿勢を示す。一方、図１７（Ｃ）及び図１７（Ｄ）は、構造体２０４が衝突準備形態をとらない比較例に係る自動車Ａ及び被衝突体Ｂの衝突解析モデルであって、図１７（Ｃ）は衝突直前の姿勢、図１７（Ｄ）は衝突直後の姿勢を示す。これらのモデルを用いた数値解析結果を図１８に示す。図１８から、構造体２０４が衝突準備形態をとることによって、ピーク加速度（減速度）が比較例と比較して著しく（半分程度に）減じられることが判る。なお、被衝突体Ｂが車両用安全装置２００を備えない場合でも、自動車Ａの車両用安全装置２００が選択低剛性化手段２１６の作動により構造体２０４を衝突準備形態にすることで、自動車Ａ及び被衝突体Ｂのピーク加速度を大幅に低減することができる。

ここで、車両用安全装置２００では、車体に固定した構造体２０４の一部を選択的に低剛性化することで衝突準備形態をとることができるので、換言すれば、衝突に伴って被衝突体との衝突方向に対する交差方向の相対変位を生じさせる形状に変形する構造であるため、衝突の予測が衝突直前になった場合でも、車体本体の衝突を回避するための衝突準備形態への移行が可能である。

また、車両用安全装置２００では、安全ＥＣＵ２２４が予測する衝突形態に応じて、各弱化手段２１８を作動させる衝突準備形態と、弱化手段２２０を作動させる衝突準備形態とをとり得るため、多くの衝突状況（衝突パターン）に対応して適切な衝撃軽減作用（衝突回避、衝撃荷重緩和、衝撃エネルギ吸収等）を果たすことができる。

またここで、車両用安全装置２００では、車体とフロントバンパ２０２との間に配設された構造体２０４に選択低剛性化手段２１６を設けた簡単な構造で、衝突直前でも衝突形態に応じた衝突準備形態をとり得る構成が実現された。

なお、上記した第４の実施形態では、選択低剛性化手段２１６が複数の弱化手段２１８及び弱化手段２２０をそれぞれ含む例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、選択低剛性化手段２１６が複数の弱化手段２１８及び複数の弱化手段２２０の何れか一方だけを含んで構成されても良い。

（第５の実施形態）
図１９には、本発明に第５の実施形態に係る車両用安全装置２３０の概略構成が平面図にて示されている。この図に示される如く、車両用安全装置２３０では、構造体２０４に代えて、構造体２３２を備える点で、第４の実施形態とは異なる。

構造体２３２は、トラス構造体であり、構造体２０４と比較して多数の縦柱部２０６、横柱部２０８、左前傾斜柱２１２、右前傾斜柱２１４を含んで構成されている。この実施形態では、それぞれ１３本（１３枚）の縦柱部２０６、横柱部２０８が構成する１４４個の矩形枠部２１０の各対角がそれぞれ左前傾斜柱２１２、右前傾斜柱２１４にて架け渡されて構成されている。

また、この実施形態では、選択低剛性化手段２１６に代えて選択低剛性化手段２３４を備えている。選択低剛性化手段２３４は、弱化手段２１８、２２０と同様に構成された複数の弱化手段２３６を含んで構成されている。複数の弱化手段２３６は、構造体２３２のの対角線ＤＬ１、ＤＬ２よりも前方に位置する全ての左前傾斜柱２１２、右前傾斜柱２１４における交差部２２２の両側に、それぞれ設けられている。

図示は省略するが、各選択低剛性化手段２３４は、それぞれ制御装置としての安全ＥＣＵ２３８に電気的に接続されており、それぞれ独立して、又は予め設定された衝突準備形態に対応する領域内に位置する群ごとに、複数の弱化手段２３６によって作動が制御されるようになっている。この実施形態では、図２０（Ａ）に示される如く、対角線ＤＬ１よりも前側の全ての弱化手段２３６が作動して構造体２３２における対角線ＤＬ１の前方が低剛性化される衝突準備形態と、図２０（Ｂ）に示される如く、仮想線ＶＬよりも前側の弱化手段２３６が作動して構造体２３２における仮想線ＶＬの前方が低剛性化される衝突準備形態と、これら２つの衝突準備形態を左右反転した如き各衝突準備形態とをとり得るように、複数の弱化手段２３６作動が安全ＥＣＵ２３８にて制御されるように構成されている。

車両用安全装置２３０の他の構成（機械部分）は、車両用安全装置２００の対応する構成と同じである。

したがって、第５の実施形態に係る車両用安全装置２００によっても、基本的に第４の実施形態に係る車両用安全装置２００と同様の作用によって同様の作用を得ることができる。また、車両用安全装置２００では、構造体２３２における低剛性化される部分を、図２０（Ａ）に示される対角線ＤＬ１の前方領域と、図２０（Ｂ）に示される仮想線ＶＬの前方領域とに切り替え得るため、換言すれば、衝突の際のフロントバンパ２０２の構造体２３２による支持方向（衝突方向に対するフロントバンパ２０２の傾斜角）を変化させ得るため、衝突後の自動車Ａの走行方向（及び被衝突体Ｂの変位方向）を制御することができる。これにより、例えば、被衝突体Ｂ以外の周辺物体への２次衝突を回避する等、より多くの衝突状況に応じた衝撃軽減作用（衝突回避、衝撃荷重緩和、衝撃エネルギ吸収等）を果たすことができる。

例えば、図２１（Ａ）に示される如く、自動車Ａ及び被衝突体Ｂの構造体２３２がフロントバンパ２０２と衝突方向Ｘとのなす角θ１が小さくなる衝突準備形態をとる場合と、図２１（Ｂ）に示される如く、自動車Ａ及び被衝突体Ｂの構造体２３２がフロントバンパ２０２と衝突方向Ｘとのなす角θ２が大きくなる衝突準備形態をとる場合とでは、後者のほうが衝突に伴う旋回（方向転換）及び衝突方向への移動量が抑制される。

なお、上記した第４及び第５の実施形態では、トラス構造体である構造体２０４、２３２が車体に対しフロントバンパ２０２を支持する例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、左右一対の車体骨格（フロントサイドメンバ等）とフロントバンパ２０２との間にそれぞれクラッシュボックスを設け、左右のクラッシュボックスに長手方向の一部を選択的に低剛性化又は弱化するための選択低剛性化手段を設けた構成としても良い。

また、上記した第４及び第５の実施形態では、構造体２０４、構造体２３２の衝突準備形態を対角線ＤＬ１を基準に設定した例を示したが、本発明はこれに限定されず、仮想線ＶＬと同様に任意の範囲を低剛性化する衝突準備形態を設定し得ることは言うまでもない。また、第５の実施形態に係る車両用安全装置２３０においても、左右対称の衝突準備形態を取り得る例に限定されることはなく、例えば、図２０に示す２形態だけを取り得る構成としても良い。

さらに、上記した各実施形態では、車両用安全装置１０、１００、１３０、２００、２３０がそれぞれ車体前部に設けられた例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、車両用安全装置１０等を車体後部や側部に設け、後面衝突や側面衝突の際に車体同士の衝突（車体への侵襲）を回避するようにしても良い。

本発明の第１の実施形態に係る車両用安全装置を示す図であって、（Ａ）は格納姿勢の平面図、（Ｂ）は衝突準備姿勢の一例を示す平面図である。 本発明の第１の実施形態に係る車両用安全装置を模式的に示す平面図である。 本発明の第１の実施形態に係る車両用安全装置を構成する安全ＥＣＵの制御フローを示すフローチャートである。 本発明の第１の実施形態に係る車両用安全装置の衝突準備姿勢の一例を示す図であって、（Ａ）は衝突前の平面図、（Ｂ）は衝突後の平面図である。 本発明の第１の実施形態に係る車両用安全装置を備えた自動車と被衝突体の衝突回避動作を模式的に示す図であって、（Ａ）衝突直前の斜視図、（Ｂ）はフロントバンパ同士の衝突瞬間の斜視図、（Ｃ）は衝突回避中の斜視図、（Ｄ）は衝突後回避後の斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る車両用安全装置を備えた自動車と被衝突体の衝突回避動作による、該自動車及び被衝突体の姿勢変化を示す平面図である。 本発明の第１の実施形態に係る車両用安全装置の衝突回避動作に伴う車体への加速度を示す線図である。 本発明の第２の実施形態に係る車両用安全装置を示す図であって、（Ａ）は基本構成を示す平面図、（Ｂ）は衝突準備姿勢を例示する平面図である。 本発明の第２の実施形態に係る車両用安全装置を構成する安全ＥＣＵの衝突回避動作用の制御フローを示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る車両用安全装置を構成する安全ＥＣＵの衝撃吸収用の制御フローを示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る車両用安全装置の衝突準備姿勢の一例を示す図であって、（Ａ）は衝突回避動作の例を示す平面図、（Ｂ）は衝撃エネルギ吸収動作の例を示す平面図である。 本発明の第２の実施形態に係る車両用安全装置を備えた自動車と被衝突体の衝突回避動作を模式的に示す図であって、（Ａ）は衝突直前の操舵による衝突回避状態を示す平面図、（Ｂ）は衝突直前にフロントバンパを衝突準備姿勢とした状態の平面図、（Ｃ）はフロントバンパ同士の衝突瞬間の平面図である。 本発明の第３の実施形態に係る車両用安全装置を示す図であって、（Ａ）は基本構成を示す平面図、（Ｂ）は衝突準備姿勢を例示する平面図である。 本発明の第４の実施形態に係る車両用安全装置を示す図であって、（Ａ）は基本構成を示す平面図、（Ｂ）は制御系統を示す模式図である。 本発明の第４の実施形態に係る車両用安全装置を示す図であって、（Ａ）は選択低剛性化手段の作動状況を模式的に示す平面図、（Ｂ）は構造体の衝突準備形態の一例を示す平面図である。 本発明の第４の実施形態に係る車両用安全装置を備えた自動車と被衝突体の衝突回避動作を模式的に示す図であって、（Ａ）は衝突直前に構造体を衝突準備姿勢とした状態の平面図、（Ｂ）はフロントバンパ同士の衝突瞬間の平面図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の第４の実施形態に係る車両用安全装置を備えた自動車と被衝突体の衝突回避動作の解析モデルを示す図であって、（Ａ）は衝突直前の斜視図、（Ｂ）は衝突後の斜視図であり、（Ｃ）及び（Ｄ）は、比較例の解析モデルを示す図であって、（Ｃ）は衝突直前の斜視図、（Ｄ）は衝突後の斜視図である。 図１７に示す解析モデルによる解析結果を示す線図である。 本発明の第５の実施形態に係る車両用安全装置を模式的に示す平面図である。 本発明の第５の実施形態に係る車両用安全装置を模式的に示す図であって、（Ａ）は構造体の衝突準備形態の一例を示す平面図、（Ｂ）は構造体の衝突準備形態の他例を示す平面図である。 本発明の第４の実施形態に係る車両用安全装置を備えた自動車と被衝突体の衝突回避動作を模式的に示す図であって、（Ａ）は図２０（Ａ）の衝突準備形態での衝突回避例を示す平面図、（Ｂ）は図２０（Ｂ）の衝突準備姿勢での衝突回避例を示す平面図である。

符号の説明

１０ 車両用安全装置
１２ フロントバンパ（長手部材、形態切替手段）
１６・１８ リニアアクチュエータ（リンク部材）
２４・２６ 並進ジョイント（連結部材）
３５ ４節リンク（駆動手段、形態切替手段）
３８・４０ 送りねじ機構（駆動手段、駆動部）
４２ ワイヤ（姿勢維持手段、保持手段）
４５ 張力付与機構（姿勢維持手段、保持手段）
４６ 安全ＥＣＵ（制御装置）
１００ 車両用安全装置
１０２ フロントバンパ（突出部材、形態切替手段）
１１８・１２０ 送りねじ機構（駆動手段、保持手段）
１２２ 安全ＥＣＵ（制御装置）
１３０ 車両用安全装置
１３２・１３４ フロントバンパ（突出部材、形態切替手段）
２００ 車両用安全装置
２０４ 構造体（形態切替手段）
２１２ 左前傾斜柱（骨格）
２１４ 右前傾斜柱（骨格）
２１６ 選択低剛性化手段（形態切替手段）
２１８・２２０ 弱化手段
２２４ 安全ＥＣＵ（制御装置）
２３０ 車両用安全装置
２３２ 構造体（形態切替手段）
２３４ 選択低剛性化手段（形態切替手段）
２３６ 弱化手段
２３８ 安全ＥＣＵ（制御装置）

Claims (15)

1. 車体に設けられ、被衝突体との衝突に伴って前記車体に衝突方向との交差方向に相対変位を生じさせるための複数の衝突準備形態をとり得る形態切替手段と、
   前記形態切替手段と被衝突体との衝突形態を予測又は検知した場合に、前記形態切替手段が衝突形態に応じた前記衝突準備形態をとるように該形態切替手段を制御する制御装置と、
   を備えた車両用安全装置。
2. 前記形態切替手段は、前記車体を被衝突体に対して前記衝突方向に交差する方向の一方側に相対変位させるための衝突準備形態、及び前記車体を被衝突体に対して前記衝突方向に交差する方向の他方側に相対変位させるための衝突準備形態を含む前記複数の衝突準備形態をとり得るように構成されている請求項１記載の車両用安全装置。
3. 前記形態切替手段は、前記被衝突体と接触する部分の衝突予測方向に対する角度が異なる前記複数の衝突準備形態を取り得るように構成されている請求項１又は請求項２記載の車両用安全装置。
4. 前記形態切替手段は、
   車体外面に沿って延在した通常の形態と、少なくとも長手方向一端側を前記車体の外側に突出させて車体外面に対し傾斜した角度が異なる前記複数の衝突準備形態とをとり得る長手部材と、
   前記長手部材を前記通常の形態に保持する保持手段と、
   前記姿勢保持手段によって前記通常の形態に保持されている前記長手部材を前記衝突準備形態に切り替えるための駆動手段と、
   を含んで構成されている請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の車両用安全装置。
5. 車体外面に沿って延在する通常姿勢と、少なくとも長手方向一端側を前記車体の外側に突出させて車体外面に対し傾斜した角度が異なる複数の衝突準備姿勢とをとり得る長手部材と、
   前記長手部材を前記通常姿勢に保持する保持手段と、
   前記姿勢保持手段によって前記通常姿勢に保持されている前記長手部材を前記衝突準備姿勢に切り替えるための駆動手段と、
   を備えた車両用安全装置。
6. 前記駆動手段は、
   前記車体外面に沿って延在するベース部材と、
   それぞれ一端側が前記長手部材の長手方向一端側に相対角変位可能に連結されると共に、他端側が前記ベース部材に連結された一対のリンク部材と、
   前記長手部材と各リンク部材との連結部位の前記ベース部材に対する距離を変化させ得る駆動部と、
   を含んで構成されている請求項４又は請求項５記載の車両用安全装置。
7. 前記駆動部は、前記各リンク部材の他端を前記ベース部材に対し相対角変位可能でかつ該ベース部材の長手方向にスライド可能に連結した連結部材と、該連結部材を前記ベース部材に長手方向にスライドさせるスライド手段と、前記長手部材のベース部材に対する姿勢を該ベース部材に対する前記連結部材の位置に応じた所定の姿勢に維持するための姿勢維持手段と、を含んで構成されている請求項６記載の車両用安全装置。
8. 前記駆動部は、前記一対のリンク部材を、それぞれ動力で伸縮するアクチュエータとして構成されている請求項６又は請求項７記載の車両用安全装置。
9. 前記形態切替手段は、
   車体内部に位置する通常の形態と、車体外面に対する突出量又は突出位置が異なる前記複数の衝突準備形態とをとり得る突出部材と、
   前記突出部材を前記通常の形態に保持する保持手段と、
   前記姿勢保持手段によって前記通常の形態に保持されている前記突出部材を前記衝突準備形態に切り替えるための駆動手段と、
   を含んで構成されている請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の車両用安全装置。
10. 車体内部に位置する通常姿勢と、車体外面に対する突出量又は突出位置が異なる複数の衝突準備姿勢とをとり得る突出部材と、
    前記突出部材を前記通常姿勢に保持する保持手段と、
    前記姿勢保持手段によって前記通常姿勢に保持されている前記突出部材を前記衝突準備姿勢に切り替えるための駆動手段と、
    を備えた車両用安全装置。
11. 前記突出部材は、車体外面に沿って延在する通常の形態から曲げによって長手方向中央部を車体の外側に突出させることで、前記通常の形態又は通常姿勢から前記衝突準備形態又は前記衝突準備姿勢に切り替わるようになっており、
    前記駆動手段は、前記突出部材の長手方向端部の位置を前記車体外面に沿って移動可能に構成されている請求項９又は請求項１０記載の車両用安全装置。
12. 前記駆動手段は、前記突出部材に長手方向両端の位置をそれぞれ独立して前記車体外面に沿って移動可能に構成されている請求項９乃至請求項１１の何れか１項記載の車両用安全装置。
13. 前記形態切替手段は、
    車体に設けられた構造体と、
    前記構造体の一部の剛性を残余の一部の剛性に対し相対的に低くすることができるように構成され、前記構造体における相対的に剛性を低くする部分を異ならせることで前記構造体に前記複数の衝突準備形態をとらせる選択低剛性化手段と、
    を含んで構成されている請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の車両用安全装置。
14. 車体に設けられた構造体と、
    前記構造体の一部の剛性を残余の一部の剛性に対し相対的に低くして、該構造体の衝突に伴う変形形状を制御するための選択低剛性化手段と、
    を備えた車両用安全装置。
15. 前記構造体は、複数の骨格を有して構成されており、
    前記選択低剛性化手段は、前記複数の骨格の少なくとも一部にそれぞれ設けられ、作動して自らが設けられている前記骨格を弱化する複数の弱化手段を含んで構成されている請求項１３又は請求項１４記載の車両用安全装置。
    

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