JP2015077826A - 車両衝突判定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】乗員をより適切に保護可能な車両衝突判定装置。
【解決手段】車両衝突判定装置は、車両のフロントバンパーフェース１２４の裏面１２４ｂに設けられた第１のセンサ１０と、第１のセンサ１０の出力に基づき車両の前面衝突が発生したか否かを判定する判定部と、を備える。第１のセンサ１０の出力は、フロントバンパーフェース１２４の裏面１２４ｂから、車両の後方向に進行する風の跳ね返りを表す車両の前方向の圧力を有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両のフロントバンパーフェースの裏面に設けられた圧力センサを用いて、車両の衝突を判定する装置（車両衝突判定装置）等に関する。

例えば特許文献１の図２は、バンパリンフォースメント１（バンパービーム）に設けられた圧力センサ２を開示し、圧力センサ２の出力は、図示されない演算手段に送られ、演算手段は、圧力センサ２の出力に応じて、車両が歩行者と衝突する歩行者衝突が発生したか否かを判定することができる。

また、特許文献１の図５の内容及び特許文献１の段落［００４２］の記載によれば、圧力センサ２は、複数のセンサセル２０で構成されるとともに、歩行者によって押圧されるバンパーカバー５（フロントバンパーフェース）は、バンパーアブソーバ４を介して荷重板３を押圧する。これにより、荷重板３に加えられた荷重によって荷重板３の本部３０がたわみ、少なくとも１つのセンサセル２０は、車両の後方向の圧力を検出することができる。

しかしながら、特許文献１の圧力センサ２では、歩行者衝突が発生したか否かを判定することができるに過ぎない。また、特許文献１の段落［００４５］の記載によれば、荷重板３の脚部３１の剛性が高いので、荷重板３の本部３０は、たわみ難い。言い換えれば、特許文献１の圧力センサ２では、車両の衝突を早く検出することができない。特に、車両の前面が歩行者以外の例えば他の車両、障壁等と衝突する前面衝突が発生する時に、その前面衝突に応じて、運転席側のエアバッグ及び助手席側のエアバッグが早く展開されることが好ましい。加えて、高い衝突速度を有する前面衝突（例えば、車両の前面の全部がコンクリート壁と衝突するフルラップ前面衝突等）が発生する時に、圧力センサ２は、荷重板３からの強い荷重によって、破損する可能性がある。

また、特許文献１の段落［００４３］の記載によれば、演算手段は、複数のセンサセル２０の各々の出力（圧力）と車両の速度とから、複数の衝突荷重の各々の積分値を演算し、すべての積分値の加算値（合計荷重）を演算する必要がある。言い換えれば、このような演算量は、多くなってしまう。

特開２００８−１０７２３２号公報

本発明の１つの目的は、乗員をより適切に保護可能な車両衝突判定装置を提供することである。本発明の他の目的は、以下に例示する態様及び最良の実施形態、並びに添付の図面を参照することによって、当業者に明らかになるであろう。

以下に、本発明の概要を容易に理解するために、本発明に従う態様を例示する。

第１の態様において、車両衝突判定装置は、
車両のフロントバンパーフェースの裏面に設けられた第１のセンサと、
前記第１のセンサの出力に基づき前記車両の前面衝突が発生したか否かを判定する判定部と、
を備え、
前記第１のセンサの前記出力は、前記裏面から前記車両の後方向に進行する風の跳ね返りを表す前記車両の前方向の圧力を有する。

第１の態様において、第１のセンサの出力は、車両の前方向の圧力を有している。ここで、その圧力は、フロントバンパーフェースの裏面によって生成される風の跳ね返りを表している。前面衝突が発生した時にフロントバンパーフェースが最初に押圧されるので、車両衝突判定装置は、前面衝突が発生したことを早く判定することができる。言い換えれば、特許文献１の荷重板３のたわみ等の他の部材の変形が発生する前に、フロントバンパーフェースの裏面によって風（圧力波）が生成される。このように、フロントバンパーフェースの裏面に設けられた第１のセンサを利用する車両衝突判定装置は、乗員をより適切に保護することができる。

第１の態様に従属する第２の態様において、前記風は、前記車両のバンパービームで跳ね返ってもよい。

第２の態様において、フロントバンパーフェースの裏面によって生成される風は、バンパービームで跳ね返る。一般に、バンパービームは、左側のフロントサイドフレーム及び右側のフロントサイドフレームを連結し、バンパービームの長さ又は幅又は面積は、大きい。従って、バンパービームは、フロントバンパーフェースの裏面によって生成される風をより多く跳ね返し可能であり、第１のセンサは、車両の前方向の圧力（跳ね返りの圧力波）を検出し易い。

第２の態様に従属する第３の態様において、
前記車両の側面視において、前記第１のセンサは、前記バンパービームの周辺部又は縁部に対応してもよい。

第３の態様において、第１のセンサがバンパービームの周辺部又は縁部に対応するように、第１のセンサは、フロントバンパーフェースの裏面に配置される。これにより、車両の前面が歩行者以外の例えば他の車両、障壁等と衝突する前面衝突が発生する時に、第１のセンサは、フロントバンパーフェースとバンパービームとの間で挟まれない又は挟まれ難くなる。言い換えれば、第１のセンサは、破損しない又は破損し難い。

第１〜第３の態様の何れか１つに従属する第４の態様において、車両衝突判定装置は、
前記車両に設けられた少なくとも１つの第２のセンサを
さらに備えてもよく、
前記判定部は、前記少なくとも１つの第２のセンサの出力を用いて、前記前面衝突が発生したか否かをさらに判定してもよく、
前記少なくとも１つの第２のセンサの前記出力を用いて前記前面衝突が発生したことが判定され、且つ前記第１のセンサの前記出力を用いて前記前面衝突が発生したことが判定された時に、前記判定部は、前記前面衝突が発生したことを確定させてもよい。

第４の態様において、判定部は、第１及び第２のセンサの両者を利用するので、車両衝突判定装置は、前面衝突が発生したことをより確実に判定することができる。

第４の態様に従属する第５の態様において、
前記第１のセンサの出力が第１の閾値を超える時刻は、前記第２のセンサの出力が第２の閾値を超える時刻よりも、早くてもよい。

第５の態様において、車両のフロントバンパーフェースの裏面に設けられた第１のセンサは、前面衝突が発生したことを早く検出することができる。

第１〜第５の態様の何れか１つに従属する第６の態様において、
前記判定部は、前記第１のセンサの出力に基づき、１５［ｋｍ／ｈ］よりも大きい衝突速度を有する前記前面衝突が発生したか否かを判定してもよい。

第６の態様において、１５［ｋｍ／ｈ］よりも大きい衝突速度を有する前面衝突が発生した時に、車両衝突判定装置は、エアバッグ、ウエビング等で乗員をより一層適切に保護可能である。

当業者は、例示した本発明に従う態様が、本発明の精神を逸脱することなく、さらに変更され得ることを容易に理解できるであろう。

車両に設けられた複数のセンサの配置例を表す平面図を示す。 本発明に従う車両衝突判定装置の構成例を示す。 図１の車両の前部の構造例及び圧力センサの配置例を表す斜視図を示す。 図３の構造例及び配置例、並びにフロントセンサの配置例を表す側面図を示す。 図５（Ａ）は、図１の車両の車体骨格の構造例並びにフロアセンサ、リアサテライトインパクトセンサ及びサテライトセーフィングセンサの配置例を表す斜視図を示し、図５（Ｂ）は、図１の車両の車体主要部の構造例及びフロントサテライトインパクトセンサの配置例を表す斜視図を示す。 図６（Ａ）及び図６（Ｂ）の各々は、図１の車両の前面衝突のモード例を示す。 衝突発生の決定用の１次元閾値例を示す。 衝突発生の決定用の他の１次元閾値例を示す。 図１の車両の前部の他の構造例、並びにポップアップフードセンサセンサ及び圧力センサの配置例を表す斜視図を示す。

以下に説明する最良の実施形態は、本発明を容易に理解するために用いられている。従って、当業者は、本発明が、以下に説明される実施形態によって不当に限定されないことを留意すべきである。

図１は、車両に設けられた複数のセンサの配置例を表す平面図を示す。図１に示されるように、圧力センサ（第１のセンサ）１０及びフロントセンサ３０は、車両１００の前部に設けられている。車両１００は、車両１００の衝突を判定するユニット（車両衝突判定ユニット）２０を備えることができ、ユニット２０は、車両１００の中央部に設けられている。なお、ユニット２０は、車両１００の室のフロアに設けることができ、ユニット２０は、図２に示されるフロアセンサ２２を内蔵することができる。図１のユニット２０は、圧力センサ（第１のセンサ）１０の出力だけに基づき車両１００の前部衝突が発生したか否かを判定してもよいが、好ましくは、ユニット２０は、圧力センサ（第１のセンサ）１０の出力及び他のセンサ（第２のセンサ）出力に基づき、車両１００の前面衝突が発生したか否かを判定する。ここで、第２のセンサは、例えばフロントセンサ３０及び／又はフロアセンサ２２で構成される。

なお、図２のフロアセンサ２２は、ユニット２０の外部である室（例えば図示せぬインストルメントパネル、ステアリングハンドル等）に設けられてもよい。代替的に、フロアセンサ２２を内蔵するユニット２０は、フロア以外の室（例えばインストルメントパネル、ステアリングハンドル等）に設けられてもよい。フロアセンサ２２は、中央センサ又はユニットセンサと呼ぶことができる。

ところで、車両１００の前部が障害物と衝突する前部衝突は、車両１００の前部の前面が障害物と衝突する「前面衝突（前面側前部衝突）」だけでなく、車両１００の前部の側面（例えばフロントフェンダ）が障害物と衝突する「側面側前部衝突」を含むことができる。また、車両１００の衝突は、前部衝突だけでなく、車両１００の側部（例えば、フロントドア、リアドア）が障害物と衝突する側部衝突を含むことができる。図１のユニット２０は、圧力センサ１０の出力（並びにフロントセンサ３０の出力及びフロアセンサ２２の出力）に基づき運転席側のエアバッグ及び助手席側のエアバッグを制御することができるとともに、好ましくは、ユニット２０は、サテライトインパクトセンサ１４，１５，１６，１７の出力に基づき側部側のエアバッグ（例えば、サイドエアバッグ、サイドカーテンエアバッグ等）を制御する。

なお、ユニット２０は、サテライトインパクトセンサ１４，１５，１６，１７の出力とは無関係に、圧力センサ（第１のセンサ）１０（及び少なくとも１つの第２のセンサの出力）に基づき運転席側のエアバッグ及び助手席側のエアバッグを展開させることができる。ここで、第１のセンサは、メインセンサと呼ぶことができ、第２のセンサは、メインセンサに関するセーフィングセンサと呼ぶことができる。また、ユニット２０は、圧力センサ（第１のセンサ）１０（及び少なくとも１つの第２のセンサの出力）とは無関係に、サテライトインパクトセンサ１４，１５，１６，１７の出力に基づき側部側のエアバッグを展開させることができる。

図１の車両１００は、サテライトインパクトセンサ１４，１５，１６，１７に関するサテライトセーフィングセンサ１８を更に備えることができ、図１のサテライトセーフィングセンサ１８は、車両１００の中心線０Ｂ上に配置されている。ユニット２０は、サテライトセーフィングセンサ１８の出力を用いることができ、これにより、ユニット２０は、例えば、側部側のエアバッグを展開させるべきか否かをより一層適切に判定することができる。

図１の車両１００は、例えばサテライトセーフィングセンサ１８を備えなくてもよい。言い換えれば、図１は、例示的な実施形態を示しているに過ぎず、本発明の少なくとも１つの目的に応じて、車両１００は、例えば第１のセンサを備えることができ、ユニット２０は、少なくとも第１のセンサの出力を利用することができる。もちろん、ユニット２０は、図１に示されない他のセンサ（例えば図９のポップアップフードセンサ１１）の出力を利用してもよい。

図２は、本発明に従う車両衝突判定装置の構成例を示す。車両衝突判定装置は、例えば、圧力センサ１０、フロントセンサ３０及びユニット２０を備えている。図２のユニット２０は、フロアセンサ２２を有しているが、ユニット２０は、例えばフロアセンサ２２を有しなくてもよい。言い換えれば、車両衝突判定装置は、例えば圧力センサ１０、フロントセンサ３０及びユニット２０の判定部２４で構成することができる。判定部２４は、圧力センサ１０の出力（好ましくは、及び例えばフロントセンサ３０の出力）に基づき車両１００の前面衝突が発生したか否かを判定することができる。

図２に示されるように、圧力センサ１０は、車両１００の前面を形成する表面１２４ａを有するフロントバンパーフェース１２４の裏面１２４ｂに設けられている。圧力センサ１０は、例えば圧電素子で構成され、圧力センサ１０の出力は、裏面１２４ｂから車両１００の後方向ＤＢに進行する風の跳ね返りを表す車両１００の前方向ＤＦの圧力を有する。図２において、風の跳ね返りは、例えば２つの点線で示されているが、実際の経路を正確に表すものではなく、概念化されている。また、圧力センサ１０は、前方向ＤＦの圧力を検出すればよく、風の向き（圧力波の進行方向）は、前方向ＤＦだけに沿っていなくてもよい。

車両１００の前面衝突が発生した時にフロントバンパーフェース１２４が最初に押圧されるので、判定部２４は、圧力センサ１０の出力を用いて、前面衝突が発生したことを早く判定することができる。言い換えれば、バンパービーム１１７等の他の部材の変形が発生する前に、フロントバンパーフェース１２４の裏面１２４ｂによって風（圧力波）が生成される。このように、フロントバンパーフェース１２４の裏面１２４ｂに設けられた圧力センサ１０を利用する判定部２４又は車両衝突判定装置は、乗員をより適切に保護することができる。

図２の圧力センサ１０は、フロントバンパーフェース１２４と例えばバンパービーム１１７との間に配置され、フロントバンパーフェース１２４の裏面１２４ｂによって生成される風（圧力波）は、バンパービーム１１７の表面１１７ａで跳ね返る。例えば図３に示されるように、バンパービーム１１７は、左側のフロントサイドフレーム１１１及び右側のフロントサイドフレーム１１２を連結し、バンパービーム１１７の長さ又は幅又は面積は、大きい。従って、バンパービーム１１７は、フロントバンパーフェース１２４の裏面１２４ｂによって生成される風（圧力波）をより多く跳ね返し可能であり、図２の圧力センサ１０は、車両１００の前方向ＤＦの圧力（跳ね返りの圧力波）を検出し易い。

図２に示されるように、フロントセンサ３０の出力は、車両１００の前方向ＤＦ及び後方向ＤＢの加速度を有している。但し、車両１００の前方向ＤＦ及び後方向ＤＢの加速度は、車両１００の後方向ＤＢだけの加速度（減速度ａ３０）であってもよい。また、フロアセンサ２２の出力は、車両１００の前方向ＤＦ及び後方向ＤＢの加速度と車両１００の右方向ＤＦ及び左方向ＤＬの加速度との両者を有している。但し、フロアセンサ２２に関する車両１００の前方向ＤＦ及び後方向ＤＢの加速度は、車両１００の後方向ＤＢだけの加速度（減速度ａ２２）であってもよい。また、車両１００の右方向ＤＦ及び左方向ＤＬの加速度は、車両１００の右方向ＤＲだけの加速度であってもよく、或いは、車両１００の左方向ＤＬだけの加速度であってもよい。もちろん、フロアセンサ２２の出力は、車両１００の右方向ＤＦ及び左方向ＤＬの加速度の何れも有しなくてもよい。

加えて、図２の判定部２４は、例えばフロアセンサ２２の出力（例えば、減速度ａ２２の１階積分値及び２階積分値）を用いて、前面衝突の厳しさを判定してもよい。もちろん、判定部２４は、前面衝突の発生だけを判定し、前面衝突が発生する時に、車両衝突判定装置は、例えば運転席側のエアバッグモジュール２１及び助手席側のエアバッグモジュール２３、シートベルト装置等に利用して、乗員をより適切に保護することができる。判定部２４が前面衝突の発生だけでなく、前面衝突の厳しさも判定する時に、車両衝突判定装置は、その厳しさを例えば運転席側のエアバッグモジュール２１及び助手席側のエアバッグモジュール２３に利用して、乗員をより一層適切に保護することができる。また、判定部２４は、前部衝突の厳しさをシートベルト装置の制御ユニット４０に出力することができるので、車両衝突判定装置は、シートベルト装置のウエビング４６で乗員をより一層適切に保護することができる。なお、車両１００がシートベルト装置又は制御ユニット４０を備え、且つユニット２０が例えばエアバッグモジュール２１，２３を制御する時に、車両衝突判定装置又はユニット２０は、ＳＲＳ（Supplemental Restraint System）又はＳＲＳユニットと呼ぶことができる。もちろん、制御ユニット４０及びＳＲＳユニット２０は、例えば１つのＥＣＵで構成されてもよく、言い換えれば、１つのＥＣＵで、例えば巻取り装置４４、エアバッグモジュール２１，２３等を制御することができる。

図２の判定部２４は、好ましくは、サテライトインパクトセンサ１４，１５，１６，１７の出力（及びサテライトセーフィングセンサ１８の出力）を利用する。これらのセンサ２２，１４，１５，１６，１７，１８の出力を利用することによって、判定部２４又は車両衝突判定装置は、例えば左の側部側のエアバッグモジュール２５及び右の側部側のエアバッグモジュール２７を制御してもよい。

図３は、図１の車両１００の前部の構造例及び圧力センサの配置例を表す斜視図を示す。図１の車両１００の圧力センサ１０は、フロントバンパーフェース１２４（図２の裏面１２４ｂ）に設けられている。図３の圧力センサ１０がバンパービーム１１７からの跳ね返りの風（圧力波）を検出可能なように、圧力センサ１０は、例えば、車両１００の幅方向に関して、バンパービーム１１７の幅に相当するフロントバンパーフェース１２４での幅Ｂ内に配置されている。図３の圧力センサ１０は、図１の車両１００の中心線０Ｂ上に配置されているが、圧力センサ１０は、例えば中心線０Ｂ上に配置されない少なくとも１つの圧力センサであってもよく、例えば複数の圧力センサ１０がフロントバンパーフェース１２４での幅Ｂに沿って配置されてもよい。図１の車両１００のフロントセンサ３０は、図３の車両１００の前部１１０の任意の場所に設けられる。従って、車両１００の前部１１０が障害物と衝突する前部衝突が起こる時に、圧力センサ１０及びフロントセンサ３０は、他のセンサ２２，１４，１５，１６，１７，１８よりも、その前部衝突を早く検出することができる。なお、車両１００の前部１１０は、前部衝突のエネルギを吸収することができる。

図３の車両１００の前部１１０は、本明細書において、フロントボディとフロントボディに設けられるパネルとを有している。図３を参照すると、フロントボディに設けられるパネルは、前部１１０の側面を形成する例えば右側のフロントフェンダ１４５と前部１１０の前面を形成するフロントバンパーフェース１２４とを含んでいる。また、車両１００の前部１１０又は例えば左側のアッパーメンバ１１３の隣には、例えば左側のサイドパネル又はフロントピラー（Ａピラー）２２７が配置されている。

図３の車両１００の前部１１０又はフロントボディは、左側のフロントサイドフレーム１１１及び右側のフロントサイドフレーム１１２を有している。左側のフロントサイドフレーム１１１及び右側のフロントサイドフレーム１１２は、左側のフロントサイドフレーム１１１の前端部１１１ａと右側のフロントサイドフレーム１１２の前端部１１２ａとの間に配置されたバンパービーム１１７で連結されている。図３において、例えば左側のフロントサイドフレーム１１１又は前端部１１１ａは、左側のエクステンション部材１２１を有することができ、バンパービーム１１７は、バンパービーム１１７の中央に設けられたセンターエクステンション部材１１９を有することができる。なお、バンパービーム１１７又はセンターエクステンション部材１１９の前方に、フロントバンパーフェース１２４が配置されている。

図３において、例えば左側のアッパーメンバ１１３は、左側のフロントサイドフレーム１１１の外側に配置され、左側のアッパーメンバ１１３は、連結部材１２８を介して、左側のフロントサイドフレーム１１１に連結されている。また、左側のアッパーメンバ１１３は、連結部材１２８から左側のフロントサイドフレーム１１１の上側後方に、左側のフロントピラー２２７の下端部２２７ａまで延びている。なお、例えば左側のアッパーメンバ１１３の前端部１１３ａにかかった荷重は、左側のフロントピラー２２７まで伝えられる。

図３の左側及び右側のフロントサイドフレーム１１１，１１２並びに左側及び右側のアッパーメンバ１１３，１１４は、エンジンルーム１１５等の駆動部室の骨格を形成し、エンジンルーム１１５の境界を定めるバルクヘッドは、バルクヘッドアッパーフレーム１２９及びフロントバルクヘッドロアークロスメンバ１１８を有している。なお、バルクヘッドには、図示せぬラジエータ等が取り付けられ、バルクヘッドは、ラジエータサポート部と呼ぶことができる。また、左側及び右側のフロントサイドフレーム１１１，１１２は、図示せぬエンジン等を支えることができる。

図４は、図３の車両１００の前部１１０の構造例及び圧力センサ１０の配置例、並びにフロントセンサ３０の配置例を表す側面図を示す。図４に示されるように、圧力センサ１０は、例えば台座１０ａ又は基部１０ａを介して、フロントバンパーフェース１２４の裏面１２４ｂに設けられている。これにより、圧力センサ１０は、車両１００の前方向ＤＦの圧力を検出し易い。もちろん、台座１０ａ又は基部１０ａは省略されてもよく、例えば接着剤、ボルト等の接続部材によって圧力センサ１０は、裏面１２４ｂに固定されてもよい。ここで、台座１０ａ又は基部１０ａは、例えば射出成形等の製造手法によって、フロントバンパーフェース１２４と一体に形成されてもよく、と圧力センサ１０とは、例えば接着剤、ボルト等の接続部材によって圧力センサ１０は、台座１０ａ又は基部１０ａに固定されてもよい。

車両１００の前面衝突が発生する時に圧力センサ１０が破損しない又は破損し難いように、図４の圧力センサ１０は、例えば、車両１００の高さ方向に関して、バンパービーム１１７の高さに相当するフロントバンパーフェース１２４での高さＨ外に配置されている。即ち、側面視において、圧力センサ１０がバンパービーム１１７の周辺部１１７ｂに対応するように、圧力センサ１０は、フロントバンパーフェース１２４の裏面１２４ｂに配置されていることが好ましい。代替的に、側面視において、圧力センサ１０がバンパービーム１１７の縁部１１７ｃ（高さＨの端部）に対応するように、圧力センサ１０は、フロントバンパーフェース１２４の裏面１２４ｂに配置されてもよく、これにより、圧力センサ１０は、破損し難い。

図４に示されるように、フロントセンサ３０は、例えばバルクヘッドアッパーフレーム１２９の先端部１２９ａ又は前部に設けられている。フロントバンパーフェース１２４に荷重がかる時に、まず、フロントバンパーフェース１２４、センターエクステンション部材１１９、左側のエクステンション部材１２１等が変形する。次に、例えば左側のフロントサイドフレーム１１１、バンパービーム１１７等が変形し、その後、バルクヘッドアッパーフレーム１２９等が、変形する。なお、左側のフロントサイドフレーム１１１の前端部１１ａに、左側のエクステンション部材１２１は、例えばボルト３７で取り付けられている。

バルクヘッドアッパーフレーム１２９が変形を開始する前に、例えば左側のフロントサイドフレーム１１１の前端部１１１ａが変形するので、例えばバルクヘッドアッパーフレーム１２９に設けられるフロントセンサ３０は、バルクヘッドアッパーフレームの変形（車両１００の前面衝突）を検出できるとともに、フロントセンサ３０は、壊れ難い。図４のフロントセンサ３０は、図１の車両１００の中心線０Ｂ上に配置されているが、フロントセンサ３０は、例えば中心線０Ｂ上に配置されない２つの又は左右のフロントセンサであってもよく、２つの又は左右のフロントセンサが例えばバルクヘッドアッパーフレーム１２９に設けられ、これにより、２つの又は左右のフロントセンサは、前面衝突のモードを検出してもよい。なお、例えば左側のフロントサイドフレーム１１１は、車両１００の前部衝突のエネルギを吸収することができるとともに、例えば左側のフロントサイドフレーム１１１の前端部１１１ａにかかった荷重は、例えばダッシュパネル１４２又はダッシュロア１４２ａに伝えられる。ダッシュパネル１４２は、エンジンルーム１１５と車両１００の室（乗員室）とを区別する。

図５（Ａ）は、図１の車両１００の車体骨格の構造例並びにフロアセンサ２２、リアサテライトインパクトセンサ１６，１７及びサテライトセーフィングセンサ１８の配置例を表す斜視図を示し、図５（Ｂ）は、図１の車両１００の車体主要部の構造例及びフロントサテライトインパクトセンサ１４，１５の配置例を表す斜視図を示す。図５（Ａ）に示されるように、車両１００のボディは、フロントボディ２００及びフロアボディ（リアボディ）２１０を含む。また、車両１００の車体骨格は、左側のフロントサイドフレーム１１１、右側のフロントサイドフレーム１１２、バルクヘッドアッパーフレーム１２９、フロントバルクヘッドロアークロスメンバー１１８、ダッシュパネル１４２等だけでなく、例えば、左側のサイドシル２１３、右側のサイドシル２１２、ミドルクロスメンバ２１４、センタークロスメンバ２１５、センタートンネル２１６等も有している。

図５（Ａ）のフロアボディ２１０は、フロントフロア２１９及びリアフロア２２１を有し、左側のフロントサイドフレーム１１１及び右側のフロントサイドフレーム１１２の各々は、ダッシュパネル１４２を介して、フロアボディ２１０（例えばフロントフロア２１９、対応する１つのサイドシル２１２，２１３等）に連結され、これにより、左側及び右側のフロントサイドフレーム１１１，１１２にかかった荷重は、分散される。

図５（Ａ）に示されるように、ユニット２０に内蔵されるフロアセンサ２２は、フロアボディ２１０又はフロントフロア２１９（例えばセンタートンネル２１６の前部）に固定され、図５（Ａ）のフロアセンサ２２は、好ましくは、図１の車両１００の中心線０Ｂ上に配置されている。フロアセンサ２２は、例えば、図４に示されるダッシュロア１４２ａに固定又は配置されてもよい。もちろん、フロアセンサ２２は、中央センサ又はユニットセンサとして、例えば図示せぬインストルメントパネルに固定又は配置されてもよい。

図５（Ａ）の左側及び右側のリアサテライトインパクトセンサ１６，１７は、フロアボディ２１０又はリアフロア２２１（例えばリアホイールハウス）に固定され、サテライトセーフィングセンサ１８は、フロアボディ２１０又はフロントフロア２１９とリアフロア２２１との境界（例えばセンタートンネル２１６の後部に連結されるセンタークロスメンバ２１５の上部２２０）に固定されている。図５（Ａ）の左側及び右側のリアサテライトインパクトセンサ１６，１７は、好ましくは、図１の車両１００の中心線０Ｂに関して対称に配置され、サテライトセーフィングセンサ１８は、図１の車両１００の中心線０Ｂ上に配置されている。なお、サテライトセーフィングセンサ１８は、例えばミドルクロスメンバ２１４等のクロスメンバ、センタートンネル２１６、或いは、リアフロア２２１に固定されてもよい。また、例えば左側のリアサテライトインパクトセンサ１６は、例えば左側のサイドシル２１３の後部に固定されてもよい。

図５（Ｂ）の左側及び右側のフロントサテライトインパクトセンサ１４，１５は、例えば、フロアボディ２１０に連結される左側のサイドパネル２０９又はセンターピラー（Ｂピラー）２２８の根の部分に固定されている。図５（Ｂ）の左側及び右側のフロントサテライトインパクトセンサ１４，１５は、好ましくは、図１の車両１００の中心線０Ｂに関して対称に配置されている。例えば左側のフロントサテライトインパクトセンサ１４は、例えば左側のサイドシル２１３の前部に固定されてもよい。

図５（Ｂ）において、車両１００の車体主要部は、図５（Ａ）のボディ（フロントボディ２００及びフロアボディ２１０）と、ボディに設けられるパネル（ルーフパネル２０３、左側及び右側のサイドパネル２０８，２０９、リアエンドパネル２１１等）と、を有している。なお、図５（Ｂ）の車体主要部は、ボディシェルと呼ぶことができる。或いは、図５（Ｂ）の車体主要部は、ボディシェルだけでなく、例えば、図示せぬ開閉可能なフード（ボンネット）、左側及び右側のフロントドア、左側及び右側のリアドア、リッド（トランクカバー）等の取り付け部品を含んでもよい。

図６（Ａ）及び図６（Ｂ）の各々は、図１の車両１００の前面衝突のモード例を示す。具体的には、図６（Ａ）は、車両１００の前面の全部が例えばコンクリート壁４０１と衝突するフルラップ前面衝突（前面側前面衝突）を示している。ここで、フルラップ前面衝突の試験方法又は条件は、例えば米国運輸省道路交通安全局（NHTSA: National Highway Traffic Safety Administration）によって定められ、車両１００の速度は、例えば３５［ｍｐｈ］≒５６［ｋｍ／ｈ］である。従って、例えば米国用の車両１００であって、例えば５６［ｋｍ／ｈ］である速度（高速：第１の速度領域）を有する車両１００がコンクリート壁４０１に衝突する時に、前面衝突の厳しさは、高く設定される必要がある。

なお、フルラップ前面衝突の試験方法又は条件は、例えば中国自動車技術研究所（CATARC: China Automotive Technology & Research Center）又はＮ−ＣＡＰ（China New Car Assessment Programme）によって定められ、車両１００の速度は、例えば５０［ｋｍ／ｈ］である。従って、例えば中国用の車両１００であって、例えば５０［ｋｍ／ｈ］である速度（高速：第１の速度領域）を有する車両１００がコンクリート壁４０１に衝突する時に、前面衝突の厳しさは、高く設定される必要がある。

このように、フルラップ前面衝突の試験方法又は条件は、基準、法律等によって定めることができ、前面衝突の厳しさは、車両１００に求められる仕様に応じて、高く設定される。また、例えば２６［ｋｍ／ｈ］である速度（中速：第１の速度領域よりも低い第２の速度領域）を有する車両１００がコンクリート壁４０１に衝突する時に、前面衝突の厳しさは、低く設定されてもよい。加えて、例えば１３［ｋｍ／ｈ］である速度（低速：第２の速度領域よりも低い第３の速度領域）を有する車両１００がコンクリート壁４０１に衝突する時に、前面衝突の厳しさは、設定されなくてもよい。言い換えれば、例えば１３［ｋｍ／ｈ］である速度を有する車両１００がコンクリート壁４０１に衝突する時に、前面衝突は、厳しくないと設定されなくてもよい。

ここで、前面衝突の厳しさを判定するための５６［ｋｍ／ｈ］、５０［ｋｍ／ｈ］、２６［ｋｍ／ｈ］、１３［ｋｍ／ｈ］等の速度（高速、中速、低速）は、実施形態を容易に理解するために用いられているに過ぎず、他の速度に変更することができる。１例として、高速（第１の速度領域）は、例えば３７［ｋｍ／ｈ］（第１の基準値）又は例えば４８［ｋｍ／ｈ］（第１の基準値）以上であり、低速（第３の速度領域）は、例えば１９［ｋｍ／ｈ］（第２の基準値）以下であり、中速（第２の速度領域）は、第２の基準値よりも大きく、且つ第１の基準値よりも小さい。

図６（Ｂ）は、車両１００の前面の一部が例えばコンクリート壁４０１に設けられた構造物４２１と衝突するオフセット前面衝突（前面側前面衝突）を示している。ここで、構造物４２１は、例えばＲＣＡＲ（Research Council for Automobile Repairs）−ＳＴＲＵＣＴＵＲＥであり、構造物４２１と衝突する車両１００の前面の一部の長さ４２０又は範囲４２０は、例えば４０［％］であり、構造物４２１の対向面の傾きを表す角度４２１は、例えば１０［ｄｅｇｒｅｅ］である。例えば１５［ｋｍ／ｈ］である速度（衝突速度）を有する車両１００が図６（Ｂ）の構造物４２１と衝突する時に、前面衝突の厳しさは、例えば英国保険協会の基準、いわゆるサッチャム（Ｔｈａｔｃｈａｍ）によれば、厳しくないと設定される必要がある。

図７は、衝突発生の決定用の１次元閾値例を示す。前述の通り、図２の判定部２４は、車両１００の圧力センサ（第１のセンサ）１０での圧力を用いて、前面衝突が発生したか否かを判定することができる。判定部２４は、圧力センサ１０によって検出される圧力Ｐ１０が例えば図７の１次元閾値ＴＨを超えた時に、車両１００の前面衝突が発生したことを判定することができる。なお、１次元閾値ＴＨは、例えば図２の記憶部２６に記憶されている。また、例えば記憶部２６は、判定部２４の判定結果、演算結果等のデータを記憶することができる。

なお、車両１００の前部衝突が厳しくない時に、例えば、圧力Ｐ１０が図７の１次元閾値ＴＨを超えない時に、車両衝突判定装置又は判定部２４は、運転席側のエアバッグ及び助手席側のエアバッグを展開させなくことが好ましい。言い換えれば、車両１００の前部衝突が厳しい時に、例えば、圧力Ｐ１０が図７の１次元閾値ＴＨを超える時に、判定部２４は、運転席側のエアバッグ及び助手席側のエアバッグを展開させることができる。この時に、判定部２４は、前部衝突の厳しさに応じて、運転席側のエアバッグ及び助手席側のエアバッグの硬さ又は内圧（保護力）をより適切に設定することができる。もちろん、車両１００の前部衝突が厳しい時に、判定部２４は、運転席側のエアバッグ及び助手席側のエアバッグだけでなく、プリテンショナ４１、荷重決定機構４５等を制御することができ、判定部２４は、前部衝突の厳しさに応じて、ウエビング４６が乗員を拘束する拘束力（保護力）をより適切に設定することができる。ここで、前部衝突の厳しさは、複数のレベルに対応し、例えば、前部衝突の厳しさが例えば２つのレベルを含む時に、判定部２４は、前部衝突の厳しさが高いか否か、及び／又は、前部衝突の厳しさが低いか否かを判定することができる。

図７の実線は、例えば図６（Ａ）のフルラップ前面衝突に対応し、車両１００の速度は、例えば５６［ｋｍ／ｈ］である。一方、図７の一点鎖線は、例えば図６（Ｃ）のオフセット前面衝突（ＲＣＡＲ−ＳＴＲＵＣＴＵＲＥ）に対応し、車両１００の速度は、例えば１５［ｋｍ／ｈ］である。従って、フルラップ前面衝突（図７の実線）が発生する時に、具体的には、例えば時刻ｔ１で、判定部２４は、図２の運転席側のエアバッグモジュール２１の第１のインフレータ２１−１を作動させるとともに、助手席側のエアバッグモジュール２３の第１のインフレータ２３−１を作動させることができる。判定部２４が前面衝突の激しさが高いことを判定する時に、第１のインフレータ２１−１，２３−１及び第２のインフレータ２１−２，２３−２をほぼ同時に作動させることができる。なお、判定部２４が前面衝突の激しさを判定しない時に、運転席側及び助手席側のエアバッグモジュール２１，２３の各々は、１つのインフレータだけを有してもよい。

一方、オフセット前面衝突（図７の一点鎖線）が発生する時に、圧力Ｐ１０は、閾値ＴＨを超えない。従って、判定部２４は、運転席側及び助手席側のエアバッグモジュール２１，２３を作動させない。図７の一点鎖線が閾値ＴＨを超えないように、閾値ＴＨは、設定される。言い換えれば、判定部２４は、このような閾値ＴＨを利用しながら、圧力センサ１０の出力に基づき、１５［ｋｍ／ｈ］よりも大きい衝突速度を有する前面衝突が発生したか否かを判定することができる。

ところで、図７の実線は、時刻ｔ１で閾値ＴＨを超えた後に、時刻ｔ２で閾値ＴＨを下回る。また、図７の実線は、時刻ｔ３で閾値ＴＨを再び超える。このことは、フロントバンパーフェース１２４の裏面１２４ｂによって風（圧力波）がフロントバンパーフェース１２４とバンパービーム１１７との間を往復していることを表している。従って、判定部２４は、圧力Ｐ１０が複数回、例えば２回だけ閾値ＴＨを超えた時に、即ち例えば時刻ｔ３で、前面衝突が発生したことを判定又は確定してもよい。ここで、閾値ＴＨは、１例として、例えば数［ｈＰａ］〜１０［ｈＰａ］の範囲に設定することができる。また、図７の圧力Ｐ１０の最大値は、１例として、１００［ｈＰａ］〜数百［ｈＰａ］の範囲に到達する。

また、図７の実線を参照するに、風（圧力波）がフロントバンパーフェース１２４とバンパービーム１１７との間を往復していることを示されるように、風（圧力波）の進行速度又は伝達速度は、早い。言い換えれば、時刻ｔ１は、例えば、前面衝突が発生した時点から例えば数［ｍｓ］だけ経過したことを示し、判定部２４又は車両衝突判定装置は、前面衝突の発生を早く判定することができる。また、圧力センサ１０は、風（圧力波）を検出しているので、圧力センサ１０の出力は、安定している。言い換えれば、特許文献１の荷重板３の硬さは、温度、湿度等の環境に依存し易いので、特許文献１の圧力センサ２の出力は、安定していない。

図８は、衝突発生の決定用の他の１次元閾値例を示す。図８の縦軸ａ３０（ＤＢ）は、車両１００の後方向ＤＢのフロントセンサ３０での加速度（減速度ａ３０）に相当する。図８の横軸ｔは、時間又は現在の時刻に相当する。例えば前面衝突が発生する時に、フロントセンサ３０の出力は、１次元閾値ＴＨＦを超える後方向ＤＢの加速度（減速度ａ３０）を有する。例えばバルクヘッドアッパーフレーム１２９に配置されるフロントセンサ３０は、バンパービーム１１７が変形した後に発生するバルクヘッドアッパーフレーム１２９又は車体骨格の変形を検出するので、図７の時刻ｔ１は、図８の時刻ｔ０よりも早い。判定部２４は、圧力センサ（第１のセンサ）１０の出力を用いて前面衝突が発生したことを判定し、且つ例えばフロントセンサ（第２のセンサ）３０の出力を用いて前面衝突が発生したことを判定した時に、判定部２４は、前面衝突が発生したことを確定させることができる。判定部２４が第１及び第２のセンサの両者を利用する時に、車両衝突判定装置は、前面衝突が発生したことをより確実に判定することができる。

なお、フロントセンサ（第２のセンサ）３０の出力に代えて、或いは、フロントセンサ（第２のセンサ）３０の出力に加えて、判定部２４は、例えばフロアセンサ（第２のセンサ）２２等の他のセンサを利用してもよい。例えば、第１のセンサとして圧力センサ１０が設定され、且つ第２のセンサとして、フロントセンサ３０及びフロアセンサ２２が設定される時に、判定部２４は、圧力センサ（第１のセンサ）１０の出力を用いて前面衝突が発生したことを判定し、且つ例えばフロントセンサ（第２のセンサ）３０の出力又はフロアセンサ（第２のセンサ）２２の出力を用いて前面衝突が発生したことを判定した時に、判定部２４は、前面衝突が発生したことを確定させることができる。

図９は、図１の車両１００の前部１１０の他の構造例、並びにポップアップフードセンサ及び圧力センサ１０の配置例を表す斜視図を示す。図９に示すように、車体１００又は車両衝突判定装置は、ポップアップフードセンサセンサ１１を備えることができる。ポップアップフードセンサセンサ１１は、例えばステー１１６又は固定部１１６を介してバンパービーム１１７に固定されている。ポップアップフードセンサセンサ１１は、歩行者衝突を検出し、例えば圧力センサで構成される。判定部２４は、ポップアップフードセンサセンサ１１の出力に応じて、フード（ボンネット）をポップアップさせることができる。

なお、ポップアップフードセンサセンサ１１は、第２のセンサとして設定されてもよい。即ち、判定部２４は、圧力センサ（第１のセンサ）１０の出力を用いて前面衝突が発生したことを判定し、且つ例えばポップアップフードセンサセンサ（第２のセンサ）１１の出力を用いて前面衝突が発生したことを判定した時に、判定部２４は、前面衝突が発生したことを確定させることができる。ここで、ポップアップフードセンサセンサ１１の閾値は、前面衝突用の閾値と歩行者衝突用の閾値との両者を含んでもよく、歩行者衝突用の閾値だけを含んでもよい。ポップアップフードセンサセンサ１１の閾値が歩行者衝突用の閾値だけを含む時に、ポップアップフードセンサセンサ１１の出力が歩行者衝突用の閾値を超える時に、判定部２４は、ポップアップフードセンサセンサ（第２のセンサ）１１の出力を用いて前面衝突が発生したことを判定又は推定してもよい。

図９のポップアップフードセンサセンサ１１は、フロントバンパーフェース１２４又はバルクヘッドアッパーフレーム１２９の前方に配置されるので、ポップアップフードセンサセンサ１１が前面衝突を検出する時刻は、フロントセンサ３０が前面衝突を検出する時刻よりも早い。従って、判定部２４は、ポップアップフードセンサセンサ１１及び圧力センサ１０を利用して、前部衝突の発生を早く判定又は確定することができる。但し、ポップアップフードセンサセンサ１１は、本来、歩行者検出を目的とするので、ポップアップフードセンサセンサ１１は、破損する可能性がある。なお、ポップアップフードセンサセンサ１１は、圧力センサ１０のように風（圧力波）を検出するものではないので、ポップアップフードセンサセンサ１１が前面衝突を検出する時刻は、圧力センサ１０が前面衝突を検出する時刻よりも遅い。

図９のポップアップフードセンサセンサ１１とフロントバンパーフェース１２４との間に、特許文献１の荷重板３のような伝達部材が配置されてもよく、特開２０１２−１１１２６４号公報によって開示されるチャンバ部材２のような伝達部材が配置されてもよい。

ところで、図２のシートベルト装置は、例えば制御ユニット４０及びウエビング４６だけでなく、例えば巻取り装置（リトラクタ）４４及びバックルスイッチ４８を有している。図２の巻取り装置４４は、例えばプリテンショナ４１、ロック機構４２、電動モータ４３及び荷重決定機構４５を含んでいる。判定部２４が衝突の厳しさを判定する時に、シートベルト装置は、前部衝突の厳しさに応じて、ウエビング４６が乗員を拘束する拘束力（保護力）をより適切に設定することができる。

判定部２４は、前部衝突が発生したことを判定し、その判定結果を制御ユニット４０に出力する。制御ユニット４０は、その判定結果に応じて、例えば電動モータ４３を最大電流で駆動し、ウエビング４６を巻取り装置４４に引き込むとともに、制御ユニット４０は、プリテンショナ４１のインフレータ（図示せず）を作動させ、ウエビング４６を巻取り装置４４に引き込む。その後、乗員が前方向ＤＦに移動し始めるので、制御ユニット４０は、ロック機構４２を作動させて、荷重決定機構４５の例えばトーションバー（図示せず）の一端がロックされ、ウエビング４６の引き出しを制限する。荷重決定機構４５は、例えばトーションバーだけでなく、エネルギを吸収可能な例えばプレート（図示せず）も含み、トーションバーにねじれ変形が発生するとともに、プレート（ＥＡプレート）に弾性変形が発生する。

トーションバー及びプレート（ＥＡプレート）の双方が選択されることにより、ウエビング４６での拘束力（引き出し荷重）は、徐々に増加し、その後、ウエビング４６での拘束力は、例えばほぼ一定になる。なお、乗員の体重が重い時に、即ち乗員が大人である時に、トーションバー及びプレート（ＥＡプレート）の双方が選択される技術は、例えば特開２０１１−０７９３８７号公報によって開示されている。

但し、前部衝突が発生する前に、例えば大人である乗員に対してトーションバー及びプレート（ＥＡプレート）の双方が選択されている場合であっても、図２の制御ユニット４０は、前部衝突が発生した後であって前部衝突の厳しさが低い時に、トーションバーのみが選択されるように、荷重決定機構４５を制御することができる。具体的には、判定部２４は、前部衝突の厳しさが低いことを判定又は確定させ、これに応じて、制御ユニット４０は、荷重決定機構４５にプレート（ＥＡプレート）の係止を解除させる。これにより、トーションバーだけが選択され、ウエビング４６での拘束力（引き出し荷重）は、減少する。このように、前部衝突の厳しさに応じて、複数の拘束力のうちの１つの対応する拘束力が決定又は選択される。

本発明は、上述の例示的な実施形態に限定されず、また、当業者は、上述の例示的な実施形態を特許請求の範囲に含まれる範囲まで、容易に変更することができるであろう。

０Ｂ・・・中心線、１０・・・圧力センサ（第１のセンサ）、１１・・・ポップアップフードセンサ、１４，１５，１６，１７・・・サテライトインパクトセンサ、１８・・・サテライトセーフィングセンサ、２０・・・ユニット（車両衝突判定ユニット）、２１・・・運転席側のエアバッグモジュール、２１−１，２１−２・・・インフレータ、２２・・・フロアセンサ、２３・・・助手席側のエアバッグモジュール、２３−１，２３−２・・・インフレータ、２４・・・判定部、２５・・・左の側部側のエアバッグモジュール、２６・・・記憶部、２７・・・右の側部側のエアバッグモジュール、３０・・・フロントセンサ、４０・・・制御ユニット、４１・・・プリテンショナ、４２・・・ロック機構、４３・・・電動モータ、４４・・・巻取り装置、４５・・・荷重決定機構、４６・・・ウエビング、４８・・・バックルスイッチ、１００・・・車両、１１０・・・前部、１１１，１１２・・・フロントサイドフレーム、１１３・・・アッパーメンバ、１１７・・・バンパービーム、１２４・・・フロントバンパーフェース、１２９・・・バルクヘッドアッパーフレーム、１４２・・・ダッシュパネル、１４２ａ・・・ダッシュロア、１４５・・・フロントフェンダ、２００・・・フロントボディ、２１０・・・フロアボディ（リアボディ）、２１２，２１３・・・サイドシル、２１５・・・センタークロスメンバ、２１６・・・センタートンネル、２２０・・・上部、２２７・・・フロントピラー（Ａピラー）、２２８・・・センターピラー（Ｂピラー）、ａ・・・減速度、ＤＢ・・・後方向、ＤＦ・・・前方向、ＤＬ・・・左方向、ＤＲ・・・右方向、Ｐ・・・圧力。

Claims (6)

1. 車両のフロントバンパーフェースの裏面に設けられた第１のセンサと、
   前記第１のセンサの出力に基づき前記車両の前面衝突が発生したか否かを判定する判定部と、
   を備え、
   前記第１のセンサの前記出力は、前記裏面から前記車両の後方向に進行する風の跳ね返りを表す前記車両の前方向の圧力を有することを特徴とする車両衝突判定装置。
2. 前記風は、前記車両のバンパービームで跳ね返ることを特徴とする請求項１に記載の車両衝突判定装置。
3. 前記車両の側面視において、前記第１のセンサは、前記バンパービームの周辺部又は縁部に対応することを特徴とする請求項２に記載の車両衝突判定装置。
4. 前記車両に設けられた少なくとも１つの第２のセンサを
   さらに備え、
   前記判定部は、前記少なくとも１つの第２のセンサの出力を用いて、前記前面衝突が発生したか否かをさらに判定し、
   前記少なくとも１つの第２のセンサの前記出力を用いて前記前面衝突が発生したことが判定され、且つ前記第１のセンサの前記出力を用いて前記前面衝突が発生したことが判定された時に、前記判定部は、前記前面衝突が発生したことを確定させることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の車両衝突判定装置。
5. 前記第１のセンサの出力が第１の閾値を超える時刻は、前記第２のセンサの出力が第２の閾値を超える時刻よりも、早いことを特徴とする請求項４に記載の車両衝突判定装置。
6. 前記判定部は、前記第１のセンサの出力に基づき、１５［ｋｍ／ｈ］よりも大きい衝突速度を有する前記前面衝突が発生したか否かを判定することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の車両衝突判定装置。

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