JP3915648B2

JP3915648B2 - 車両の乗員保護装置

Info

Publication number: JP3915648B2
Application number: JP2002287553A
Authority: JP
Inventors: 一秀本多
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-09-30
Filing date: 2002-09-30
Publication date: 2007-05-16
Anticipated expiration: 2022-09-30
Also published as: JP2004122856A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステアリングコラムの変形に伴うエネルギー吸収により運転者の操舵部材への衝突を緩和する車両の乗員保護装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、車両の前方物体への衝突時におけるステアリングコラムの変形（ステアリングコラムのコラプスを含む）に伴うエネルギー吸収により、運転者の操舵部材（操舵ハンドル）への衝突を緩和するようにした車両の乗員保護装置はよく知られている。そして、特許文献１には、自車両から先行車両までの距離の減少率と自車両の速度とから車両の衝突を予測し、同予測時には、衝突までの時間的余裕や衝突の強さを推定するとともに、ステアリングコラムのコラプス荷重を前記推定値に応じて変更して、乗員の保護がより良好に図られるようにすることが示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１１４１５７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の装置においては、車両の衝突寸前すなわち運転者が操舵ハンドルに衝突する寸前における運転者と操舵ハンドルとの位置関係に関しては考慮されていない。そのため、運転者の操舵ハンドルに対する相対位置（角度および距離）が不適切であると、ステアリングコラムの変形によるエネルギー吸収が効果的に行われないおそれがある。
【０００５】
【本発明の概要】
本発明は、上記問題に対処するためになされたものであり、その目的は、ステアリングコラムの変形（ステアリングコラムのコラプスを含む）に伴うエネルギー吸収により運転者の操舵部材への衝突を緩和する車両の乗員保護装置において、車両衝突時に常に良好に乗員を保護するようにしたことにある。
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、車両の衝突を予測する予測手段と、予測手段によって車両の衝突が予測されたとき、車両を操舵するための操舵部材に対する運転者の相対位置が所定位置になるように、操舵部材または運転者用シートを移動させる移動手段と、運転者による操舵部材の操作を検出する操舵操作検出手段と、操舵操作検出手段によって操舵部材の操作が検出されたとき、移動手段による操舵部材または運転者用シートの移動を禁止または抑制する移動抑制手段とを備えたことにある。（請求項１、特に第３および第４実施形態に対応）
この発明および後述する発明において、前記予測手段を、車両が前方物体（前方車両など）に衝突するまでの時間を予測する時間予測手段と、同予測時間が所定の短い時間以下であるとき車両の前方衝突を予測する判定手段とで構成できる。車両が前方物体に衝突するまでの時間は、車両前端部から前方物体までの距離と、車両の前方物体に対する相対速度とを検出して、検出距離を検出相対速度で除算することにより計算される。そして、前記所定の短い時間を、制動操作、操舵操作による衝突回避操作を早急に行わなければ車両が前方物体に衝突するであろうと予測される時間（例えば、０．５秒）、または即座に衝突回避操作を行っても車両の前方衝突を回避不能な時間（例えば、０．３秒）に設定するとよい。また、前記予測手段を、車両の前端から前方物体（前方車両など）までの距離を検出する距離検出手段と、同検出距離が所定の短い距離以下であるとき車両の前方衝突を予測する判定手段とで構成してもよい。
また、この発明および後述する発明において、前記移動手段を、例えば、ステアリングコラムのテレスコピック機構により運転者の操舵部材に対する距離を所定距離に変更するように、またはステアリングコラムのチルト機構により運転者の操舵部材に対する角度を所定角度に変更するようにして、操舵部材を移動させるように構成するとよい。また、前記移動手段を、例えば、運転者用シートの前後位置調整機構により運転者の操舵部材に対する距離を所定距離に変更するように、または運転者用シートの角度調整機構により運転者の操舵部材に対する角度を所定角度に変更するようにして、運転者用シートを移動させるように構成してもよい。
さらに、前記移動手段による操舵部材または運転者用シートの移動を、運転者のシートベルト装着の有無および／または運転者と操舵部材との距離に応じて制御するようにするとよい。具体的には、運転者のシートベルト装着の有無を検出して、運転者がシートベルトを装着していない場合にのみ、操舵部材を下方に向けるように移動し、または運転者用シートの後部が前部に対して高くなるように運転者用シートを移動する。これにより、車両衝突時には、シートベルトを装着していない運転者は水平に移動することになるが、この移動によってステアリングコラムを変形させ易くすることができる。また、運転者と操舵部材との距離を検出して、同検出距離がエアバックの大きさを考慮した所定値よりも大きければ、操舵部材を後方に移動し、または運転者用シートを前方に移動する。前記検出距離が前記所定値よりも小さければ、操舵部材を前方に移動し、または運転者用シートを後方に移動する。これにより、ステアリングコラムの変形に伴うエネルギー吸収とエアバックによる衝撃吸収の効果を最大限に引き出すことができる。
【００１４】
また、前記本発明の特徴においては、移動手段による操舵部材または運転者用シートの移動が、予測手段によって車両の衝突が予測された時点で行なわれるようにすることができる。また、移動手段による操舵部材または運転者用シートの移動が、予測手段によって車両の前方衝突が予測された時点から所定時間の経過後に行なわれるようにすることもできる。また、移動抑制手段による操舵部材または運転者用シートの前方への移動を抑制するとは、操舵部材または運転者用シートの前方への移動量を少なくしたり、操舵部材または運転者用シートの前方への移動速度を小さくすることを意味する。
【００１５】
この本発明の特徴においては、車両の衝突が予測された場合であっても、運転者によって操舵部材が操作されたときには、運転者による操舵部材の操作の障害となる操舵部材または運転者用シートの移動が禁止または抑制される。これにより、運転者による操舵部材の操作による車両の衝突回避操作が重視され、車両衝突を運転者による運転操作によって回避し易くなる。一方、操舵部材が操作されなければ、車両衝突の予測により、操舵部材または運転者用シートは、運転者の操舵部材に対する相対位置が適切になるように移動される。したがって、車両衝突に伴って運転者が操舵部材に衝突しても、この運転者による衝突がステアリングコラムの変形に伴うエネルギー吸収によって的確に緩和される。その結果、この本発明の特徴によれば、運転者の保護と車両の運転操作性の両立を図ることができる。
【００１６】
また、本発明の他の特徴は、前記予測手段、移動手段、操舵操作検出手段および移動抑制手段を備えた車両の乗員保護装置において、車両前端部の衝突を検出する先端衝突検出手段と、先端衝突検出手段によって車両前端部の衝突が検出されたとき、移動抑制手段による操舵部材または運転者用シートの移動を禁止または抑制する制御を解除する解除手段とを設けたことにある。（請求項２および特に第５実施形態に対応）
【００１７】
これによれば、車両前端部分が物体へ衝突した時点では、解除手段が移動抑制手段による操舵部材または運転者用シートの移動を禁止または抑制する制御を解除するので、操舵部材または運転者用シートは、運転者の操舵部材に対する相対位置が適切になるように移動される。したがって、車両衝突に伴って運転者が操舵部材に衝突しても、この運転者による衝突がステアリングコラムの変形に伴うエネルギー吸収によって的確に緩和されるので、運転者は良好に保護される。
【００１８】
また、本発明の他の特徴は、車両の衝突前に同衝突が発生することを予測する第１予測手段と、第１予測手段によって車両の衝突が予測されたとき、車両を操舵するための操舵部材に対する運転者の相対位置が所定位置になるように、操舵部材または運転者用シートを移動させる第１移動手段と、運転者による操舵部材の操作を検出する操舵操作検出手段と、操舵操作検出手段によって操舵部材の操作が検出されたとき、移動手段による操舵部材または運転者用シートの移動を禁止または抑制する移動抑制手段と、車両の衝突前に同衝突が第１予測手段よりも高い確率で発生することを予測する第２予測手段と、第２予測手段によって車両の衝突が予測されたとき、移動抑制手段による操舵部材または運転者用シートの移動を禁止または抑制する制御を解除する解除手段とを設けたことにある。（請求項３および特に第６実施形態に対応）
【００１９】
この場合、第１予測手段は、運転者が衝突回避操作を早急に行わなければ、車両が物体に衝突してしまう程度の可能性、例えば前方物体に衝突するまでの時間が０．５秒程度であることを予測するようにすればよい。また、第２予測手段は、運転者が衝突回避操作をしても、車両の物体への衝突を回避できない程度、例えば物体に衝突するまでの時間が０．３秒程度であることを予測するようにすればよい。
【００２０】
この本発明の他の特徴においても、第１予測手段によって車両の衝突が予測されても、運転者によって操舵部材が操作されたときには、運転者による操舵操作の障害となる操舵部材または運転者用シートの移動が禁止または抑制される。これにより、運転者による衝突回避動作が重視され、車両衝突を運転者による運転操作によって回避し易くなる。一方、操舵部材が操作されなくて、第２予測手段によって車両の衝突が予測された場合には、解除手段の作用によって操舵部材または運転者用シートは、運転者の操舵部材に対する相対位置が適切になるように移動される。したがって、車両衝突に伴って運転者が操舵部材に衝突しても、この運転者による衝突がステアリングコラムの変形に伴うエネルギー吸収によって的確に緩和される。その結果、この本発明の他の特徴によれば、運転者の保護と車両の運転操作性の両立を図ることができる。
【００２１】
また、本発明の他の特徴は、車両の衝突前に同衝突を予測する予測手段と、予測手段によって車両の衝突が予測されたとき、車両を操舵するための操舵部材に対する運転者の相対位置が所定位置になるように、操舵部材または運転者用シートを第１速度で移動させる第１移動手段と、車両前端部の衝突を検出する先端衝突検出手段と、先端衝突検出手段によって車両前端部の衝突が検出されたとき、操舵部材に対する運転者の相対位置が所定位置になるように、操舵部材または前記運転者用シートを前記第１速度よりも速い第２速度で移動させる第２移動手段とを備えたことにある。（請求項４および特に第７実施形態に対応）
【００２２】
この本発明の他の特徴においては、車両の前端部が物体へ衝突するまでは、操舵部材または運転者用シートの移動速度を小さくでき、運転者は衝突回避のために操舵部材を操作し易くなる。また、車両前端部が物体へ衝突した後には、操舵部材または運転者用シートは、運転者の操舵部材に対する相対位置が適切になるように高速で移動される。したがって、車両衝突に伴って運転者が操舵部材に衝突しても、この運転者による衝突がステアリングコラムの変形に伴うエネルギー吸収によって的確に緩和される。その結果、この本発明の他の特徴によれば、運転者の保護と車両の運転操作性の両立を図ることができる。
【００２３】
また、本発明の他の特徴は、車両の衝突前に同衝突が発生することを予測する第１予測手段と、第１予測手段によって車両の衝突が予測されたとき、車両を操舵するための操舵部材に対する運転者の相対位置が所定位置になるように、操舵部材または運転者用シートを第１速度で移動させる第１移動手段と、車両の衝突前に同衝突が第１予測手段よりも高い確率で発生することを予測する第２予測手段と、第２予測手段によって車両の衝突が予測されたとき、操舵部材に対する運転者の相対位置が所定位置になるように、操舵部材または運転者用シートを、第１速度よりも速い第２速度で移動させる第２移動手段とを設けたことにある。（請求項５および特に第８実施形態に対応）
【００２４】
この場合、第１予測手段は、運転者が衝突回避操作をしなければ、車両が物体に衝突してしまう程度の可能性を予測するようにすればよい。また、第２予測手段は、運転者が衝突回避操作をしても、車両の物体への衝突を回避できないことを予測するようにすればよい。
【００２５】
この本発明の他の特徴においては、車両の物体への衝突の可能性が高くなるまでは、操舵部材または運転者用シートの移動速度を小さくでき、運転者は衝突回避のために操舵部材を操作し易くなる。また、車両の物体への衝突の可能性が極めて高い場合には、操舵部材または運転者用シートは、運転者の操舵部材に対する相対位置が適切になるように高速で移動される。したがって、車両衝突に伴って運転者が操舵部材に衝突しても、この運転者による衝突がステアリングコラムの変形に伴うエネルギー吸収によって的確に緩和される。その結果、この本発明の他の特徴によれば、運転者の保護と車両の運転操作性の両立を図ることができる。
【００２６】
また、本発明の他の特徴は、車両の衝突前に同衝突を予測する予測手段と、予測手段によって車両の衝突が予測されたとき、車両を操舵するための操舵部材に対する運転者の相対位置が所定位置になるように、操舵部材または運転者用シートを移動させる移動手段と、移動手段による操舵部材または運転者用シートの移動速度を時間経過に従って速くするように制御する移動速度制御手段とを備えたことにある。（請求項６および特に第９実施形態に対応）
【００２７】
この本発明の他の特徴においては、車両の前方物体への衝突が予測された時点における操舵部材または運転者用シートの移動速度を小さくでき、運転者は衝突回避のために操舵部材を操作し易くなる。そして、時間経過にしたがって操舵部材または運転者用シートの移動速度は速くなるので、車両が物体に衝突してしまった場合でも、操舵部材に対する運転者の相対位置が適切になる。したがって、車両衝突に伴って運転者が操舵部材に衝突しても、この運転者による衝突がステアリングコラムの変形に伴うエネルギー吸収によって的確に緩和される。その結果、この本発明の他の特徴によれば、運転者の保護と車両の運転操作性の両立を図ることができる。
【００２８】
また、本発明の他の特徴は、前記移動速度制御手段に代えて、移動手段による操舵部材または運転者用シートの移動速度を、車両衝突の発生までの時間が短くなるに従って速くするように制御する移動速度制御手段を備えたことにある。（請求項７および特に第１０実施形態に対応）
【００２９】
これによれば、車両が物体に衝突するまでの時間が長ければ、操舵部材または運転者用シートの移動速度を小さくでき、運転者は衝突回避のために操舵部材を操作し易くなる。そして、車両が物体に衝突するまでの時間が短ければ、すなわち車両の物体への衝突が回避不能ならば、操舵部材または運転者用シートは充分に速く移動するので、車両が物体に衝突してしまった場合でも、操舵部材に対する運転者の相対位置が適切になる。したがって、車両衝突に伴って運転者が操舵部材に衝突しても、この運転者による衝突がステアリングコラムの変形に伴うエネルギー吸収によって的確に緩和される。その結果、この本発明の他の特徴によれば、運転者の保護と車両の運転操作性の両立を図ることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
ａ．第１実施形態
以下、本発明の第１実施形態について図面を用いて説明すると、図１は、同実施形態に係る車両の乗員保護装置の全体を概略的に示すブロック図である。この乗員保護装置は、主にステアリングコラム１０の変形に伴うエネルギー吸収により運転者の操舵ハンドル２０への衝突を緩和するものである。
【００３１】
ステアリングコラム１０は、図１および図２に示すように、インターミディエイトシャフト１１、ロワーメインシャフト１２およびアッパーメインシャフト１３からなり、操舵ハンドル２０の回動をインターミディエイトシャフト１１の下端に接続したステアリングリンク機構１４に伝達して図示しない前輪を左右に操舵する。ロワーメインシャフト１２とアッパーメインシャフト１３とは、軸線回りに一体的に回転するように連結されているが、軸線方向の相対位置を変更可能に連結されている。そして、ロワーメインシャフト１２とアッパーメインシャフト１３との軸線方向の相対位置は、ロワーメインシャフト１２に組み付けられた駆動手段としての電動モータ１５ａを含み、電動モータ１５ａの回転により両メインシャフト１２，１３の互いの軸線方向位置を変更可能なテレスコピック機構１５により調節されるようになっている。
【００３２】
アッパーメインシャフト１３の上端部には、傾動部材２１を介して操舵ハンドル２０が組み付けられている。操舵ハンドル２０は、車両を操舵する操舵部材を構成するもので、その中央部にて傾動部材２１に一体的に固定されている。この操舵ハンドル２０の中央部には、エアバック装置２２が収容されている。傾動部材２１は、アッパーメインシャフト１３の上端部に同シャフト１３と軸線回りに一体回転するように組み付けられているが、回転軸２１ａ回りに回動可能に組み付けられてアッパーメインシャフト１３の軸線に対して上下方向に傾動可能になっている。そして、操舵ハンドル２０および傾動部材２１とアッパーメインシャフト１３との間の上下方向の角度が、傾動部材２１に固定した駆動手段としての電動モータ２３ａを含み、電動モータ２３ａの回転によりアッパーメインシャフト１３に対する傾動部材２１の傾動位置を変更可能なチルト機構２３により調節されるようになっている。
【００３３】
また、ロワーメインシャフト１２およびアッパーメインシャフト１３は、分離ロワーブラケット１６およびブレークアウェイブラケット１７を介して車体ＢＤ側に固定されている。そして、車両の衝突時には、これらのブラケット１６，１７が車体ＢＤから分離され、ロワーおよびアッパーの両メインシャフト１２，１３が収縮するとともに、インターミディエイトシャフト１１が収縮して操舵ハンドル２０が車室内に押し出されることを防止する。また、ブレークアウェイブラケット１７にはエネルギー吸収プレート１８が組み付けられていて、同プレート１８は、カプセル（図示しない）を残してブレークアウェイブラケット１７が前方に移動した際に変形して、操舵ハンドル２０（ホイールパッド）と共に衝撃によるエネルギーを吸収する。これらのステアリングコラム１０の変形に伴うエネルギーの吸収により、車両衝突時における運転者の操舵ハンドル２０への衝突に伴う衝撃が緩和される。
【００３４】
次に、このような乗員保護装置を電気的に制御する電気制御装置の構成について説明する。電気制御装置は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、タイマなどからなるマイクロコンピュータを主用構成部品とする電子制御ユニット３０を備えている。電子制御ユニット３０は、図３，４のプログラムの実行により、駆動回路３１，３２，３３を介して電動モータ１５ａ，２３ａおよびエアバック装置２２の作動をそれぞれ制御する。この電子制御ユニット３０には、位置センサ４１、角度センサ４２、距離センサ４３、シートベルト装着センサ４４、距離センサ４５、車体衝突センサ４６および車速センサ４７からの各検出信号が入力されている。
【００３５】
位置センサ４１は、テレスコピック機構１５内に組み込まれて、アッパーメインシャフト１３のロワーメインシャフト１２に対する相対位置を検出する。角度センサ４２は、チルト機構２３内に組み込まれて、傾動部材２１のアッパーメインシャフト１３に対する傾動角度を検出する。距離センサ４３は、操舵ハンドル２０の運転者側に組み付けた赤外線式、超音波式の距離測定センサで構成されており、操舵ハンドル２０から運転者までの距離Ｌｈを検出する。シートベルト装着センサ４４は、運転者用シート５０に設けたバックル５１内に設けられて、運転者がシートベルト５２を装着しているか否かを検出する。
【００３６】
距離センサ４５は、車両の前端部に取り付けられたミリ波、赤外線などを利用したレーダー装置によって構成されて、車両の前端から前方物体（主に前方車両）までの距離Ｌｘを検出する。車体衝突センサ４６は、車両の車体（例えば、車両の重心位置）に組み付けられた加速度センサによって構成される。車速センサ４７は、変速機の出力軸の回転数を計測することにより、車速Ｖを検出する。
【００３７】
上記のように構成した第１実施形態に係る乗員保護装置の作動を説明すると、イグニッションスイッチＩＧの投入により、電子制御ユニット３０は、図３の衝突予測プログラムを所定の短時間毎に繰り返し実行し始める。この衝突予測プログラムの実行はステップ１００にて開始され、ステップ１０２にて車速センサ４７によって検出された車速Ｖを入力して、同車速Ｖが所定の小さな車速Ｖo（例えば、時速５Km/h）以上であるかを判定することにより，車両が走行状態にあるか否かを判定する。車両がほぼ停止状態にあって、車速Ｖが所定の小さな車速Ｖo未満であれば、ステップ１０２にて「Ｎｏ」と判定して、ステップ１１６に進む。
【００３８】
ステップ１１６においては、駆動回路３１，３２を介して電動モータ１５ａ，２３ａを駆動制御して、操舵ハンドル２０を原位置に復帰させる。ただし、操舵ハンドル２０が既に原位置にある場合には、前記原位置への復帰制御は行われない。なお、操舵ハンドル２０の原位置とは、運転者の操作に応答した図示しないプログラムの実行により、位置センサ４１および角度センサ４２による検出位置および検出角度に応じて電動モータ１５ａ，２３ａを作動させて設定した操舵ハンドル２０の運転状態位置である。前記ステップ１１６の処理後、ステップ１１８にてこの衝突予測プログラムの実行を一旦終了する。
【００３９】
一方、車両が走行を開始して、ステップ１０２にて「Ｙｅｓ」すなわち車速Ｖが所定の小さな車速Ｖo以上であると判定されると、電子制御ユニット４３はステップ１０４以降の処理を実行する。ステップ１０４においては、距離センサ４５によって検出された車両前端から前方物体までの距離Ｌｘを入力して、今回のプログラムの実行による入力距離を表す今回距離Ｌnewとして設定する。次に、ステップ１０６にて、前回のプログラムの実行時に入力した距離Ｌｘ（以降、前回距離Ｌoldという）から今回距離Ｌnewを減算した減算値Ｌold−Ｌnewを、この衝突予測プログラムの実行時間間隔Δｔで除算することにより、前方物体との相対速度Ｖab（＝(Ｌold−Ｌnew)／Δｔ）を計算する。なお、前回距離Ｌoldは、図示しない初期設定処理によって「０」に設定されている。この場合、初回に計算される相対速度Ｖabは負になり、後述するステップ１０８にて「Ｎｏ」と判定されてステップ１１６に進み、実質的な処理が実行されないので、初回に計算される相対速度Ｖabが不適切であっても、この点が問題になることはない。
【００４０】
前記相対速度Ｖabの計算後、ステップ１０７にて、次回の相対速度Ｖabの計算のために、前回距離Ｌoldを今回距離Ｌnewに更新しておく。次に、ステップ１０８にて同相対速度Ｖabが正であるかを判定する。相対速度Ｖabが正でなければ、前述のように、ステップ１０８にて「Ｎｏ」と判定して、前述したステップ１１６にて操舵ハンドル２０を原位置に維持または復帰させる。これは、相対速度Ｖabが正でないことは車両の前端部から前方物体までの距離Ｌｘが変化しないまたは増加していることを意味し、この場合には車両が前方物体に衝突する可能性がないので、操舵ハンドル２０が原位置にあればよいからである。
【００４１】
一方、相対速度Ｖabが正であれば、ステップ１０８にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップ１１０に進む。ステップ１１０においては、今回距離Ｌnewを相対速度Ｖabで除算することにより、現在の相対速度Ｖabで走行し続ければ、車両の前端部が前方物体に衝突するまでの時間Ｔs（＝Ｌnew／Ｖab）を計算する。以下、この時間Ｔsを先端衝突時間という。次に、ステップ１１２にて、この先端衝突時間Ｔsが所定時間Ｔs2以下であるかを判定する。この場合、先端衝突時間Ｔsは、運転者がブレーキペダル１０の踏み込み、操舵ハンドル２０の操作などの衝突回避操作を早急に行わなければ、車両の前端部が前方物体に衝突するであろうと予測される時間、例えば、０．５秒程度の値に設定されている。
【００４２】
先端衝突時間Ｔsが所定時間Ｔs2よりも大きければ、ステップ１１２にて「Ｎｏ」と判定して、前述したステップ１１６の処理を実行して操舵ハンドル２０を原位置に維持または復帰させる。一方、先端衝突時間Ｔsが所定時間Ｔs2以下になると、ステップ１１２にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ１１４のハンドル移動ルーチンを実行する。
【００４３】
ハンドル移動ルーチンは、図４に詳細に示されており、その実行がステップ３００にて開始される。この実行開始後、電子制御ユニット３０は、ステップ３０２にてシートベルト装着センサ４４からの検出信号を入力して、運転者がシートベルト５２を装着しているか否かを判定する。運転者がシートベルト５２を装着していれば、ステップ３０２にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ３０６，３０８に進む。一方、運転者がシートベルト５２を装着していなければ、ステップ３０２にて「Ｎｏ」と判定して、ステップ３０４にて操舵ハンドル２０の傾動角度を変更する。具体的には、電子制御ユニット３０は、角度センサ４２による検出角度を用いて、所定傾動角度になるまで電動モータ２３ａを作動させて操舵ハンドル２０の傾動角度を変更する。この場合、所定傾動角度とは、例えば、図５(Ａ)に示すように、操舵ハンドル２０の軸線方向が通常の運転状態よりも水平側に傾いていて、シートベルト５２を装着していない運転者が車両衝突時に適切な角度で操舵ハンドル２０に衝突するようにするための角度である。前記ステップ３０４の処理後、ステップ３０６，３０８に進む。
【００４４】
ステップ３０６においては、距離センサ４３による検出距離Ｌｈが入力されて、同検出距離Ｌｈが所定距離Ｌh1以下であるかを判定する。また、ステップ３０８においては、前記検出距離Ｌｈが所定距離Ｌh2以上であるかを判定する。所定距離Ｌh1は、エアバック装置２２内のエアバック２２ａがその展開時に運転者と操舵ハンドル２０との間に的確に収まって、車両衝突時に運転者の前方への移動がエアバック２２ａによって拘束かつ吸収される適性距離Ｌh0よりも所定量だけ小さな値Ｌh0−ΔＬhに設定されている。また、所定距離Ｌh2は、前記適性距離Ｌh0よりも所定量だけ大きな値Ｌh0＋ΔＬhに設定されている。
【００４５】
いま、検出距離Ｌｈが前記所定距離Ｌh1よりも大きくかつ前記所定距離Ｌh2よりも小さければ（Ｌh1＜Ｌｈ＜Ｌh2）、ステップ３０６，３０８にて共に「Ｎｏ」と判定して、ステップ３１４にてこのハンドル移動ルーチンの実行を終了する。一方、検出距離Ｌｈが前記所定距離Ｌh1以下であれば、ステップ３０６にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップ３１０にて操舵ハンドル２０を前方へ移動する。具体的には、電子制御ユニット３０は、距離センサ４３による検出距離Ｌhを用いて、図５(Ｂ)に示すように、検出距離Ｌhが適性距離Ｌh0になるまで電動モータ１５ａを作動させて操舵ハンドル２０の前方へ移動する。
【００４６】
また、検出距離Ｌｈが前記所定距離Ｌh2以上であれば、ステップ３０６にて「Ｎｏ」と判定するとともに、ステップ３０８にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップ３３２にて操舵ハンドル２０を後方へ移動する。具体的には、電子制御ユニット３０は、距離センサ４３による検出距離Ｌhを用いて、図５(Ｃ)に示すように、検出距離Ｌhが適性距離Ｌh0になるまで電動モータ１５ａを作動させて操舵ハンドル２０を後方へ移動する。前記ステップ３１０，３１２の処理後、ステップ３１４にてハンドル移動ルーチンの実行を終了する。以下、このようなハンドル移動ルーチンの実行によって移動される操舵ハンドル２０の位置を待機位置という。ふたたび、図３の説明に戻ると、このステップ１１４のハンドル移動ルーチンの実行後、ステップ１１８にて衝突予測プログラムの実行を一旦終了する。
【００４７】
所定の短時間の経過後、電子制御ユニット３０はこの衝突予測プログラムの実行を再開して、操舵ハンドル２０の移動を制御する。そして、操舵ハンドル２０が一旦移動制御されても、運転者によるブレーキペダル１０の踏み込み操作、操舵ハンドル２０の操作などの衝突回避操作によって車両の衝突が回避されて、相対速度Ｖabが負になったり、先端衝突時間Ｔsが所定時間Ｔs2よりも大きくなった場合には、ステップ１０２，１０８，１１２にて「Ｎｏ」と判定されて、ステップ１１６の処理によって操舵ハンドル２０は原位置に復帰する。ただし、車両が前方物体に実際に衝突した場合には、車両がたとえ停止しても、前記操舵ハンドル２０の原位置復帰は行われない。
【００４８】
また、前記衝突回避操作によっても、車両の衝突が回避されなくて、車両が前方物体に衝突した際には、エアバック２２ａが展開する。具体的には、電子制御ユニット３０は、図示しないプログラムの実行により、車体衝突センサ４６からの検出加速度が車体衝突を表す所定加速度以上になると、駆動回路３３を介してエアバック装置２２を作動させてエアバック２２ａを展開させる。なお、前記車体衝突とは、前方物体との衝突が車体にまで影響してくる状態をいう。
【００４９】
このような車体衝突が発生した時点では、前述のようにエアバック２２ａの展開によって運転者の操舵ハンドル２０への衝突が緩和される。また、このとき、ステアリングコラム１０の変形、操舵ハンドル２０およびホイールパッドの変形によっても、運転者が受ける衝撃が緩和される。
【００５０】
上記作動説明からも理解できるように、上記第１実施形態によれば、車両の前方物体（前方車両など）への衝突を事前に予測して、同予測時に操舵ハンドル２０が待機位置に移動されるので、車両が前方物体に衝突しても、同衝突時には操舵ハンドル２０は待機位置に移動し終えている。したがって、車両衝突に伴って運転者が操舵ハンドル２０に衝突しても、この運転者による衝突がステアリングコラム１０の変形に伴うエネルギー吸収によって的確に緩和されるので、運転者が良好に保護される。
【００５１】
特に、運転者がシートベルト５２を装着していない場合には、操舵ハンドル２０を下方に傾動させる（図５(Ａ)参照）。これにより、車両衝突時には、シートベルト２０を装着していない運転者は水平に移動することになるが、この移動によってステアリングコラム１０を変形させ易くすることができる。また、運転者と操舵ハンドル２０との距離が長かったり、短かったりすれば、同距離が適切になるように操舵ハンドル２０が移動されるので（図５(Ｂ)(Ｃ)参照）、ステアリングコラム１０の変形に伴うエネルギー吸収とエアバックによる衝撃吸収の効果を最大限に引き出すことができる。
【００５２】
また、上記第１実施形態においては、操舵ハンドル２０を移動させる条件として、先端衝突時間Ｔsが、早急に衝突回避操作をしなければ車両の前端部が前方物体に衝突するであろうと予測される時間（すなわち所定時間Ｔs2）以下であることを採用した。しかし、この条件に代えて、先端衝突時間Ｔsが、即座にブレーキペダル１０の踏み込み操作、操舵ハンドル２０の操作などの車両の衝突回避操作をしても車両の前方衝突を回避不能な所定時間Ｔs1（例えば、０．３秒）以下であるという条件を採用してもよい。この場合、上記図３のステップ１１２の括弧内に示すように、先端衝突時間Ｔsが所定時間Ｔs1以下であるかを判定するようにすればよい。これによっても、車両衝突時における操舵ハンドル２０の移動に対する時間遅れがなくなり、車両衝突時における乗員の保護が的確に図られる。
【００５３】
また、上記第１実施形態では、車両の前端部が前方物体に衝突するまでの時間を予測して、車両の前方物体への衝突を予測するようにしたが、車両の前端部から前方物体までの距離Ｌｘが小さいときに、車両が前方物体に衝突することを予測するようにしてもよい。この場合、上記図４のステップ１０６〜１１０の処理を省略し、ステップ１１２において，ステップ１０４にて入力した今回距離Ｌnewが、車両が前方物体に衝突する可能性のある、または同衝突を回避不能な所定距離Ｌx0以下であるかを判定するようにすればよい。そして、今回距離Ｌnewが所定距離Ｌx0以下であるとき、ステップ１１４の処理を実行して、操舵ハンドル２０を移動させるようにすればよい。
【００５４】
また、この場合、車速Ｖも考慮して、車両の前方物体への衝突を予測するようにするとさらによい。すなわち、車速Ｖが大きくなるに従って、前記今回距離Ｌnewと比較される所定距離Ｌx0を大きな値に設定するとよい。
【００５５】
ｂ.第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について説明する。この第２実施形態に係る乗員保護装置は、図１に重ねて示すように、距離センサ４５および車速センサ４７に代えて、先端衝突センサ６１を備えている。先端衝突センサ６１は、車両の前端部（例えば、前方側バンパ）に組み付けられた加速度センサによって構成される。また、この第２実施形態に係る電子制御ユニット３０は、上記図３の衝突予測プログラムに代えて、図６の衝突予測プログラムを記憶していて同プログラムを所定の短時間毎に繰り返し実行する。他の部分に関しては、上記第１実施形態と同じである。
【００５６】
以下、この第２実施形態に係る乗員保護装置の作動を説明する。この乗員保護装置においても、イグニッションスイッチＩＧの投入後、電子制御ユニット３０は、図６の衝突予測プログラムを所定の短時間毎に繰り返し実行し始める。この衝突予測プログラムの実行もステップ１００にて開始され、電子制御ユニット３０は、ステップ１２０にて、先端衝突センサ６１の出力信号に基づいて車両の前端が前方物体（主に、前方車両）に衝突しているかを判定する。具体的には、先端衝突センサ６１によって検出された加速度が、車両の前端部の前方物体への衝突に伴って発生する所定加速度以上であるかを判定する。
【００５７】
このステップ１２０の判定において、車両の前端部が前方物体に衝突していない、すなわち「Ｎｏ」と判定されれば、ステップ１１８にてこの衝突予測プログラムの実行を一旦終了する。なお、この場合には、操舵ハンドル２０は原位置にある。一方、車両の前端部が前方物体に衝突して、ステップ１２０にて「Ｙｅｓ」と判定されると、電子制御ユニット３０は、上記第１実施形態と同様なステップ１１４のハンドル移動ルーチンの処理を実行する。これにより、操舵ハンドル２０は、待機位置に移動する。
【００５８】
その結果、この第２実施形態によれば、車両の前端部の前方物体への衝突時に、操舵ハンドル２０が待機位置に移動されるので、車両の物体に対する衝突が車体に及ぶ時点では、運転者の操舵ハンドル２０に対する相対位置が既に適切になっている。したがって、車両衝突に伴って運転者が操舵ハンドル２０に衝突しても、この運転者による衝突がステアリングコラム１０の変形に伴うエネルギー吸収によって的確に緩和されるので、運転者が良好に保護される。
【００５９】
ｃ.第３実施形態
次に、本発明の第３実施形態について説明する。この第３実施形態に係る乗員保護装置は、上記第１実施形態の乗員保護装置に加えて、図１に重ねて示すように、ロワーメインシャフト１２に組み付けられて操舵ハンドル２０の操舵角θを検出する操舵角センサ６２を有している。そして、この操舵角センサ６２は、検出操舵角θを電子制御ユニット３０に入力する。
【００６０】
また、この第３実施形態に係る電子制御ユニット３０は、上記第１実施形態に係る図３の衝突予測プログラムに代えて、図７の衝突予測プログラムを記憶していて同プログラムを所定の短時間毎に繰り返し実行する。他の部分に関しては、上記第１実施形態と同じである。
【００６１】
以下、この第３実施形態に係る乗員保護装置の作動を説明する。この乗員保護装置においても、イグニッションスイッチＩＧの投入後、電子制御ユニット３０は、図７の衝突予測プログラムを所定の短時間毎に繰り返し実行し始める。この衝突予測プログラムの実行もステップ１００にて開始され、電子制御ユニット３０は、上記第１実施形態と同様なステップ１０２〜１１２による衝突予測処理を実行する。この衝突予測処理により、車両が前方物体に衝突する可能性がなければ（または衝突回避不能でなければ）、ステップ１１２にて「Ｎｏ」と判定して、上記第１実施形態と同様なステップ１１６の処理により、操舵ハンドル２０を原位置に維持又は復帰させて、ステップ１１８にこの衝突予測プログラムの実行を終了する。
【００６２】
一方、ステップ１１２において、車両が前方物体に衝突する可能性あり（Ｔs≦Ｔs2）（または衝突回避不能である（Ｔs≦Ｔs1））と判定されれば、すなわち「Ｙｅｓ」と判定されれば、ステップ１３０以降の処理が実行される。ステップ１３０においては、操舵ハンドル２０が運転者によって操作されているかを判定する。この判定においては、電子制御ユニット３０は、操舵角センサ６２から検出操舵角θを入力し、今回入力した検出操舵角θと前回入力した検出操舵角θとを比較して、両検出操舵角が所定値以上異なれば、操舵ハンドル２０が操作されていると判定し、それ以外のとき操舵ハンドル２０は操作されていないと判定する。
【００６３】
ステップ１３０にて、操舵ハンドル２０が操作されていない、すなわち「Ｎｏ」と判定されると、電子制御ユニット３０は上記第１実施形態と同様なステップ１１４のハンドル移動ルーチンを実行する。一方、ステップ１３０にて、操舵ハンドル２０が操作されている、すなわち「Ｙｅｓ」と判定されると、ステップ１３２に進む。ステップ１３２においては、駆動回路３１，３２による電動モータ１５ａ，２３ａの作動を停止させて、操舵ハンドル２０の移動を停止させる。
【００６４】
このような第３実施形態においては、車両の衝突が予測された場合であっても、運転者によって操舵ハンドル２０が操作されたときには、運転者による操舵ハンドル２０の操作の障害となる操舵ハンドル２０の移動が禁止される。これにより、運転者による操舵ハンドル２０の操作による車両の衝突回避操作が重視され、車両衝突を運転者による運転操作によって回避し易くなる。一方、操舵ハンドル２０が操作されなくて、車両の衝突が予測された場合には、操舵ハンドル２０は、運転者の操舵ハンドル２０に対する相対位置が適切になるように移動される。したがって、車両衝突に伴って運転者が操舵ハンドル２０に衝突しても、この運転者による衝突がステアリングコラム１０の変形に伴うエネルギー吸収によって的確に緩和される。その結果、この第３実施形態によれば、運転者の保護と車両の運転操作性の両立を図ることができる。
【００６５】
ｄ．第４実施形態
次に、上記第３実施形態を変形した第４実施形態について説明する。この第４実施形態においては、電子制御ユニット３０は図８の衝突予測プログラムを実行する。この図８の衝突予測プログラムは、上記第４実施形態に係る図７の衝突予測プログラムのステップ１３２の処理に代えて、ステップ１４０の処理を実行するものである。
【００６６】
このステップ１４０の処理は、ステップ１３０にて「Ｙｅｓ」すなわち操舵ハンドル２０が操作されていると判定されたときに実行される。そして、このステップ１４０においては、上記ステップ１１４の操舵ハンドル２０の移動量に比べて少量の移動量だけ操舵ハンドル２０を移動させる。すなわち、電子制御ユニット３０は、位置センサ４１，４２と協働して駆動回路３１，３２を制御して、操舵ハンドル２０が待機位置の方向に移動する回転方向に、上記ステップ１３２の場合よりも所定量だけ小さい回転角度だけ電動モータ１５ａ，２３ａを回転させる。
【００６７】
その結果、この第４実施形態によっても、運転者による前方物体への衝突回避操作が重視されるとともに、車両が前方物体に衝突した場合でも、運転者の操舵ハンドル２０に対する相対位置が待機位置に近づいている。したがって、運転者の車両操作の意志を反映するとともに、運転者の操舵ハンドル２０に対する衝突に対しても良好な保護が図られる。
【００６８】
ｅ．第５実施形態
次に、上記第３実施形態を変形した第５実施形態について説明する。この第５実施形態においては、電子制御ユニット３０は図９の衝突予測プログラムを実行する。この図９の衝突予測プログラムは、上記第３実施形態に係る図７の衝突予測プログラムのステップ１３０とステップ１３２と間にステップ１５０の処理を挿入したものである。
【００６９】
ステップ１５０においては、先端衝突センサ６１からの検出信号に基づいて、車両の前端部が前方物体に衝突したか否かを判定する。そして、前記車両の前端部の前方物体への衝突が検出されない状態では、ステップ１５０における「Ｎｏ」との判定のもとに、前述したステップ１３２の処理の実行により操舵ハンドル２０の移動を停止して、ステップ１１８にてこの衝突予測プログラムの実行を終了する。
【００７０】
一方、操舵ハンドル２０が操舵されていても、車両の前端部が前方物体に衝突すると、ステップ１５０にて「Ｙｅｓ」と判定して、前述したステップ１１４のハンドル移動ルーチンを実行して操舵ハンドル２０を移動させる。
【００７１】
このように動作する第５実施形態においては、車両の前方物体への衝突が予測された後、操舵ハンドル２０の操作があれば、操舵ハンドル２０は移動されない。したがって、この第５実施形態においても、操舵ハンドル２０の操作に基づく運転者による車両の衝突回避操作が重視される。しかし、車両の前端部が前方物体に衝突した際には、操舵ハンドル２０は待機位置に移動されるので、運転者の操舵ハンドル２０に対する衝突に対しても良好な保護が図られる。
【００７２】
また、この第５実施形態では、車両の衝突予測があり、かつ先端衝突が検出される前に、操舵ハンドル２０が操作された状態では、操舵ハンドル２０を全く移動しないようにした。しかし、これに代えて、この状態では、上記第４実施形態（図８のステップ１４０）の場合のように、操舵ハンドル２０を待機位置方向に少量だけ移動させるようにしてもよい。
【００７３】
ｆ．第６実施形態
次に、上記第５実施形態を変形した第６実施形態について説明する。この第６実施形態においては、電子制御ユニット３０は図１０の衝突予測プログラムを実行する。この図１０の衝突予測プログラムは、上記第５実施形態に係る図９の衝突予測プログラムのステップ１１２および１５０の判定処理を、それぞれステップ１６０および１６２の判定処理に置換したものである。
【００７４】
ステップ１６０の判定処理は、ステップ１１０の処理により計算した先端衝突時間Ｔsが所定時間Ｔs2（例えば、０．５秒）以下であるか、すなわち運転者が衝突回避操作をしなければ車両が前方物体に衝突する可能性があるかを判定するものである。ステップ１６２の判定処理は、前記計算した先端衝突時間Ｔsが所定時間Ｔs1（例えば、０．３秒）以下であるか、すなわち車両の前方物体への衝突回避が不能であるかを判定するものである。
【００７５】
したがって、この第６実施形態にあっては、ステップ１６０にて「Ｙｅｓ」、すなわち運転者が衝突回避操作をしなければ車両が前方物体に衝突する可能性があると判定された場合であっても、ステップ１６２にて「Ｙｅｓ」、すなわち衝突回避不能であると判定されるまでに、運転者によって操舵ハンドル２０が操作された場合、運転者による操舵ハンドル２０の操作の障害となる操舵ハンドル２０の移動が禁止される。これにより、運転者による衝突回避動作が重視され、車両衝突を運転者による運転操作によって回避し易くなる。
【００７６】
一方、操舵ハンドル２０が操作されても、ステップ１６２にて「Ｙｅｓ」、すなわち衝突回避不能と判定されると、ステップ１１４の処理により操舵ハンドル２０は待機位置に移動されるので、運転者の操舵ハンドル２０に対する衝突に対しても良好な保護が図られる。その結果、この第６実施形態によっても、運転者の保護と車両の運転操作性の両立を図ることができる。
【００７７】
また、この第６実施形態においても、上記第５実施形態の場合と同様に、車両の衝突予測があり、かつ先端衝突が検出される前に、操舵ハンドル２０が操作された状態では、上記第４実施形態（図８のステップ１４０）の場合のように操舵ハンドル２０を待機位置方向に少量だけ移動させるようにしてもよい。
【００７８】
ｇ．第７実施形態
次に、本発明の第７実施形態について説明する。この第７実施形態においては、電子制御ユニット３０は図１１の衝突予測プログラムを実行する。この図１１の衝突予測プログラムは、上記第１実施形態に係る図３の衝突予測プログラムのステップ１１２とステップ１１４との間にステップ１７０〜１７４からなる処理を挿入したものである。
【００７９】
ステップ１７０の処理は、先端衝突センサ６１の検出出力に基づいて、車両の前端部が前方物体に衝突しているかを判定する処理である。そして、車両の前端部が前方物体に衝突していなければ、ステップ１７０にて「Ｎｏ」と判定して、ステップ１７２にて操舵ハンドル２０の移動速度ＭＶを所定値ＭＶ１に設定して、ステップ１１４のハンドル移動ルーチンを実行する。一方、車両の前端部が前方物体に衝突すると、ステップ１７０にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップ１７４にて操舵ハンドル２０の移動速度ＭＶを前記所定値ＭＶ１よりも大きな所定値ＭＶ２（ＭＶ２＞ＭＶ１）に設定して、ステップ１１４のハンドル移動ルーチンを実行する。この移動速度ＭＶは、ステップ１１４のハンドル移動ルーチンの処理による操舵ハンドル２０の移動速度を決定する変数である。すなわち、ハンドル移動ルーチンにおいては、この移動速度ＭＶに応じて駆動回路３１，３２が制御されて、電動モータ１５ａ，２３ａの回転速度が移動速度ＭＶに比例して制御される。
【００８０】
したがって、この第７実施形態においては、ステップ１１２にて「Ｙｅｓ」、すなわち運転者による衝突回避操作がなければ車両が前方物体に衝突する可能性あり（Ｔs≦Ｔs2）（または衝突回避不能である（Ｔs≦Ｔs1））と判定された後、車両の前端部が前方物体に衝突するまでは、操舵ハンドル２０は待機位置に低速で移動制御される。これにより、この状態では、運転者は、衝突回避のための操舵ハンドル２０の操作をし易くなる。
【００８１】
一方、車両の前端部が前方物体に衝突すると、操舵ハンドル２０は待機位置に高速で移動制御される。これにより、車両衝突が車体に影響を与える状況下では、操舵ハンドル２０は適正位置に移動しているので、運転者の操舵ハンドル２０に対する衝突に対しても良好な保護が図られる。その結果、この第７実施形態によっても、運転者の保護と車両の運転操作性の両立を図ることができる。
【００８２】
ｈ．第８実施形態
次に、上記第７実施形態を変形した第８実施形態について説明する。この第８実施形態においては、電子制御ユニット３０は図１２の衝突予測プログラムを実行する。この図１２の衝突予測プログラムは、上記第７実施形態に係る図１１の衝突予測プログラムのステップ１１２，１７０の判定処理を、それぞれステップ１８０，１８２の判定処理に置換したものである。
【００８３】
ステップ１８０の判定処理は、ステップ１１０の処理により計算した先端衝突時間Ｔsが所定時間Ｔs2（例えば、０．５秒）以下であるか、すなわち運転者が衝突回避操作をしなければ車両が前方物体に衝突する可能性があるかを判定するものである。ステップ１８２の判定処理は、前記計算した先端衝突時間Ｔsが所定時間Ｔs1（例えば、０．３秒）以下であるか、すなわち前方物体への衝突回避が不能であるかを判定するものである。
【００８４】
したがって、この第８実施形態においては、車両の前方物体への衝突回避が不能になるまでは、言い換えれば車両の前方物体への衝突の可能性が極めた高くなるまでは、操舵ハンドル２０の待機位置への移動速度が小さくなる。そのため、この状態では、運転者は、衝突回避のための操舵ハンドル２０の操作をし易くなる。また、車両の前方物体への衝突が回避不能になると、言い換えれば車両の前方物体への衝突の可能性が極めて高い場合には、操舵ハンドル２０は高速で待機位置に移動されるので、車両衝突時における運転者の操舵ハンドル２０に対する衝突に対しても良好な保護が図られる。その結果、この第８実施形態によっても、運転者の保護と車両の運転操作性の両立を図ることができる。
【００８５】
ｉ．第９実施形態
次に、上記第８実施形態を変形した第９実施形態について説明する。この第９実施形態においては、電子制御ユニット３０は図１３の衝突予測プログラムを実行する。この図１３の衝突予測プログラムは、上記第８実施形態に係る図１２の衝突予測プログラムのステップ１８２，１７２，１７４の処理を、ステップ２１０〜２２８の処理に変更したものである。
【００８６】
この第９実施形態においては、ステップ１８０にて車両が前方物体に衝突する可能性があると判定された後、ステップ２１０にて移動中フラグＭＶＦが“０”であるか否かを判定する。この移動中フラグＭＶＦは、“１”により操舵ハンドル２０が待機位置へ移動中であることを表し、“０”により操舵ハンドル２０が移動中でないことを表す。そして、移動中フラグＭＶＦは、ステップ１８０にて、ステップ１１０の処理により計算した先端衝突時間Ｔsが所定時間Ｔs2（例えば、０．５秒）以下でない、すなわち運転者が衝突回避操作をしなくても車両が前方物体に衝突する可能性がないと判定された場合に、ステップ２３０の処理により“０”に設定されている。また、この移動中フラグＭＶＦは、ステップ１０２，１０８の判定処理により、車両停止中である場合または前方物体との距離が離れつつある場合も、“０”に設定されている。
【００８７】
いま、ステップ１８０にて「Ｙｅｓ」すなわち運転者が衝突回避操作をしなければ車両が前方物体に衝突する可能性があると判定され、かつ移動中フラグＭＶＦが“０”であれば、ステップ２１２に進む。ステップ２１２においては、上記第８実施形態と同様な操舵ハンドル２０の移動速度ＭＶを小さな初期値ＭＶ0に設定する。そして、ステップ２１４にてハンドル移動ルーチンを実行する。このハンドル移動ルーチンは、上述した図１２のステップ１１４のハンドル移動ルーチンと同じである。したがって、このステップ２１４のハンドル移動ルーチンの実行により、操舵ハンドル２０は、小さな初期速度で待機位置に移動し始める。このステップ２１４の処理後、ステップ２１６にて移動中フラグＭＶＦを“１”に変更し、ステップ２１８にてカウント値Ｎを「０」に初期設定して、ステップ１１８にてこの衝突予測プログラムの実行を一旦終了する。
【００８８】
前記のように移動中フラグＭＶＦが“１”に変更されると、次にこの衝突予測プログラムが実行されたときには、ステップ２１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ２２０に進む。ステップ２２０においては、カウント値Ｎが所定値Ｎ0（Ｎ0は「１」より大きな整数値）に達したか否かを判定する。カウント値Ｎが所定値Ｎ0に達していなければ、ステップ２２０にて「Ｎｏ」と判定して、ステップ２２２にてカウント値Ｎに「１」を加算して、ステップ１１８にて衝突予測プログラムの実行を終了する。
【００８９】
前記ステップ２２２の処理によりカウント値Ｎが大きくなって所定値Ｎ0以上になると、ステップ２２０にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップ２２４に進む。ステップ２２４においては、操舵ハンドル２０の移動速度ＭＶに小さな所定値ΔＭＶを加算する。そして、ステップ２２６にて、前記ステップ２１４と同様なハンドル移動ルーチンを実行する。その結果、操舵ハンドル２０の待機位置への移動速度が所定値ΔＭＶだけ増加する。このステップ２２６の処理後、ステップ２２８にてカウント値Ｎを「０」に初期設定して、ステップ１１８にてこの衝突予測プログラムの実行を一旦終了する。
【００９０】
このように、カウント値Ｎが所定値Ｎ0に達するまで、前述したステップ２１０，２２０，２２２の処理が実行される。そして、カウント値Ｎが所定値Ｎ0以上になると、前記ステップ２２４，２２６の処理により、操舵ハンドル２０の待機位置への移動速度を所定値ΔＭＶだけ速める。したがって、この衝突予測プログラムの実行により、操舵ハンドル２０の待機位置への移動速度は時間経過に従って徐々に速められる。
【００９１】
このように動作する結果、この第９実施形態によれば、車両の前方物体への衝突が予測された時点における操舵ハンドル２０の待機位置への移動速度は小さく、運転者は衝突回避のための操舵ハンドル２０の操作がし易くなる。そして、時間経過にしたがって操舵ハンドル２０の待機位置への移動速度は速くなるので、車両が前方物体に衝突してしまった場合には、操舵ハンドル２０は待機位置まで移動していて、車両衝突時における運転者の操舵ハンドル２０に対する衝突に対しても良好な保護が図られる。その結果、この第９実施形態によっても、運転者の保護と車両の運転操作性の両立を図ることができる。
【００９２】
ｊ．第１０実施形態
次に、上記第９実施形態を変形した第１０実施形態について説明する。この第１０実施形態においては、電子制御ユニット３０は図１４の衝突予測プログラムを実行する。この図１４の衝突予測プログラムは、上記第９実施形態に係る図１３の衝突予測プログラムにおけるステップ２１０〜２２８の処理を、ステップ２４０，２４２の処理に変更したものである。
【００９３】
ステップ２４０においては、上記ステップ１１０の処理により計算した先端衝突時間Ｔsに応じて操舵ハンドル２０の移動速度ＭＶを決定する。この場合、電子制御ユニット３０内には、先端衝突時間Ｔsが短くなるに従って増加する関係にある移動速度ＭＶを先端衝突時間Ｔsに対応させて記憶した移動速度テーブルが用意されている。そして、電子制御ユニット３０は、移動速度テーブルを参照することにより、先端衝突時間Ｔsに対応した移動速度ＭＶを決定する。
【００９４】
このステップ２４２の移動速度ＭＶの計算後、上記第９実施形態のステップ２１４，２２６と同様なステップ２４２のハンドル移動ルーチンを実行する。そして、このハンドル移動ルーチンの実行により、操舵ハンドル２０は待機位置に移動速度ＭＶに比例した速度で移動する。これにより、操舵ハンドル２０の待機位置への移動速度は、車両の前方衝突が発生するまでの時間が短くなるに従って速くなる。
【００９５】
その結果、第１０実施形態によれば、車両が前方物体に衝突するまでの時間が長ければ、操舵ハンドル２０の待機位置への移動速度が小さく、運転者は、衝突回避のための操舵ハンドル２０の操作をし易くなる。そして、車両が前方物体に衝突するまでの時間が短ければ、すなわち車両の前方物体への衝突が回避不能ならば、操舵ハンドル２０は待機位置まで速く移動するので、車両衝突時における運転者の操舵ハンドル２０に対する衝突に対しても良好な保護が図られる。その結果、この第９実施形態によっても、運転者の保護と車両の運転操作性の両立を図ることができる。
【００９６】
ｋ.その他の変形例
次に、上記第１ないし第１０実施形態に共通の変形例について説明する。この変形例は、上記各実施形態において操舵ハンドル２０を移動させるのに代えて、運転者用シート５０を移動させることにより、運転者と操舵ハンドル２０の相対位置を変更するものである。
【００９７】
この変形例に係る乗員保護装置は、図１に重ねて示すように、前後動用電動モータ７１および上下動用電動モータ７２を含み、運転者用シート５０の前後位置を変更するとともに、運転者用シート５０の後部を上下動させて運転者用シート５０の前後方向の傾きを変更するシート移動機構７０を備えている。また、このシート移動機構７０内には、運転者用シート５０の前後位置、運転者用シート５０の前後方向の傾きなどを検出するシートセンサ群７３が組み込まれている。これらの電動モータ７１、７２は、上述した電動モータ１５ａ，２３ａに代えて、駆動回路３１，３２よりそれぞれ制御される。また、シートセンサ群７３は、位置センサ４１および角度センサ４２に代えて、電子制御ユニット３０に接続されている。
【００９８】
このように構成した変形例においては、電子制御ユニット３０は上述した図３、図６ないし図１４の衝突予測プログラムを上記第１ないし第１０実施形態と同様に実行する。ただし、この変形例においては、図３，６，７〜１２のステップ１１４、図１３のステップ２１４，２２６および図１４のステップ２４２において、ハンドル移動ルーチンの実行に代えて、シート移動ルーチンを実行する。このシート移動ルーチンは、図１５に詳細に示されており、その実行がステップ３２０にて開始される。この実行開始後、電子制御ユニット３０は、ステップ３２２〜３３２の処理を実行して運転者用シート５０の移動を制御する。ステップ３２２の運転者のシートベルト５２の装着の有無の判定、ステップ３２６，３２８の運転者と操舵ハンドル２０との距離の判定は、上述した図４のハンドル移動ルーチンのステップ３０２，３０６，３０８の判定処理と同じである。
【００９９】
そして、運転者がシートベルト５２を装着していれば、ステップ３２２にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップ３２６以降に進む。一方、運転者がシートベルト５２を装着していなければ、ステップ３２２にて「Ｎｏ」と判定して、ステップ３２４にて運転者用シート５０の角度を変更する。具体的には、電子制御ユニット３０は、シートセンサ群７３による検出信号を用いて、所定傾動角度になるまで電動モータ７２を作動させて運転者用シート５０の傾動角度を変更する。この場合、所定角度とは、例えば、図５(Ａ)の運転者と操舵ハンドル２０との相対角度に一致するように、運転者用シート５０の後部を通常運転時よりも持ち上げた角度である。
【０１００】
また、検出距離Ｌｈが前記所定距離Ｌh1よりも大きくかつ前記所定距離Ｌh2よりも小さければ（Ｌh1＜Ｌｈ＜Ｌh2）、ステップ３２６，３２８にて共に「Ｎｏ」と判定して、ステップ３１４にてこのハンドル移動ルーチンの実行を終了する。一方、検出距離Ｌｈが前記所定距離Ｌh1以下であれば、ステップ３２６にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップ３３０にて運転者用シート５０を後方へ移動する。具体的には、電子制御ユニット３０は、距離センサ４３による検出距離Ｌhを用いて、検出距離Ｌhが適性距離Ｌh0になるまで電動モータ７１を作動させて運転者用シート５０を後方へ移動する。
【０１０１】
また、検出距離Ｌｈが前記所定距離Ｌh2以上であれば、ステップ３２６にて「Ｎｏ」と判定するとともに、ステップ３２８にて「Ｙｅｓ」と判定して、ステップ３３２にて運転者用シート５０を前方へ移動する。具体的には、電子制御ユニット３０は、距離センサ４３による検出距離Ｌhを用いて、検出距離Ｌhが適性距離Ｌh0になるまで電動モータ７１を作動させて運転者用シート５０を前方へ移動する。前記ステップ３３０，３３２の処理後、ステップ３３４にてシート移動ルーチンの実行を終了する。
【０１０２】
このようなシート移動ルーチンによる運転者用シート５０の移動制御によっても、車体衝突が発生した時点では、運転者の操舵ハンドル２０に対する位置が待機位置となり、エアバック２２ａの展開によって運転者の操舵ハンドル２２ａの衝突が緩和される。また、このとき、前述のようにステアリングコラム１０の変形、操舵ハンドル２０およびホイールパッドの変形によっても運転者の前記衝突による衝撃も緩和されて、運転者が保護される。
【０１０３】
また、上記変形例では、操舵ハンドル２０を移動させるのに代えて、運転者用シート５０を移動させるようにしたが、操舵ハンドル２０および運転者用シート５０の両方を同時に移動させるようにしてもよい。これによれば、運転者と操舵ハンドル２０との相対位置をより速く待機位置に対応させることができる。
【０１０４】
以上、第１〜第１０実施形態およびそれらの各種変形例において、本発明に係る乗員保護装置の各種実施の態様について説明したが、本発明の乗員保護装置の実施にあたっては、これらの実施形態および変形例に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて、さらに種々の変形も可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の各実施形態に係る乗員保護装置の全体概略図である。
【図２】ステアリングコラム部の拡大図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係り、図１の電子制御ユニットによって実行される衝突予測プログラムのフローチャートである。
【図４】前記衝突予測プログラムのハンドル移動ルーチンを詳細に示すフローチャートである。
【図５】 (Ａ)〜(Ｃ)は操舵ハンドルの移動状態を説明する説明図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係り、図１の電子制御ユニットによって実行される衝突予測プログラムのフローチャートである。
【図７】本発明の第３実施形態に係り、図１の電子制御ユニットによって実行される衝突予測プログラムのフローチャートである。
【図８】本発明の第４実施形態に係り、図１の電子制御ユニットによって実行される衝突予測プログラムのフローチャートである。
【図９】本発明の第５実施形態に係り、図１の電子制御ユニットによって実行される衝突予測プログラムのフローチャートである。
【図１０】本発明の第６実施形態に係り、図１の電子制御ユニットによって実行される衝突予測プログラムのフローチャートである。
【図１１】本発明の第７実施形態に係り、図１の電子制御ユニットによって実行される衝突予測プログラムのフローチャートである。
【図１２】本発明の第８実施形態に係り、図１の電子制御ユニットによって実行される衝突予測プログラムのフローチャートである。
【図１３】本発明の第９実施形態に係り、図１の電子制御ユニットによって実行される衝突予測プログラムのフローチャートである。
【図１４】本発明の第１０実施形態に係り、図１の電子制御ユニットによって実行される衝突予測プログラムのフローチャートである。
【図１５】上記第１ないし第１０実施形態のハンドル移動ルーチンに代えて実行されるシート移動ルーチンの詳細を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０…ステアリングコラム、１２…ロワーメインシャフト、１３…アッパーメインシャフト、１５…テレスコピック機構、１７…ブレークアウェイブラケット、２０…操舵ハンドル、２１…傾動部材、２２…エアバック装置、２３…チルト機構、３０…電子制御ユニット、４３，４５…距離センサ、４４…シートベルト装着センサ、４６…車体衝突センサ、４７…車速センサ、５０…運転者用シート、５２…シートベルト、６１…先端衝突センサ、６２…操舵角センサ、７０…シート移動機構。

Claims

ステアリングコラムの変形に伴うエネルギー吸収により運転者の操舵部材への衝突を緩和する車両の乗員保護装置において、
車両の衝突を予測する予測手段と、
前記予測手段によって車両の衝突が予測されたとき、車両を操舵するための操舵部材に対する運転者の相対位置が所定位置になるように、前記操舵部材または運転者用シートを移動させる移動手段と、
運転者による操舵部材の操作を検出する操舵操作検出手段と、
前記操舵操作検出手段によって操舵部材の操作が検出されたとき、前記移動手段による操舵部材または運転者用シートの移動を禁止または抑制する移動抑制手段とを備えたことを特徴とする車両の乗員保護装置。
前記請求項１に記載した車両の乗員保護装置において、
車両前端部の衝突を検出する先端衝突検出手段と、
前記先端衝突検出手段によって車両前端部の衝突が検出されたとき、前記移動抑制手段による操舵部材または運転者用シートの移動を禁止または抑制する制御を解除する解除手段とを設けたことを特徴とする車両の乗員保護装置。
ステアリングコラムの変形に伴うエネルギー吸収により運転者の操舵部材への衝突を緩和する車両の乗員保護装置において、
車両の衝突前に同衝突が発生することを予測する第１予測手段と、
前記第１予測手段によって車両の衝突が予測されたとき、車両を操舵するための操舵部材に対する運転者の相対位置が所定位置になるように、前記操舵部材または運転者用シートを移動させる移動手段と、
運転者による操舵部材の操作を検出する操舵操作検出手段と、
前記操舵操作検出手段によって操舵部材の操作が検出されたとき、前記移動手段による操舵部材または運転者用シートの移動を禁止または抑制する移動抑制手段と、
車両の衝突前に同衝突が前記第１予測手段よりも高い確率で発生することを予測する第２予測手段と、
前記第２予測手段によって車両の衝突が予測されたとき、前記移動抑制手段による操舵部材または運転者用シートの移動を禁止または抑制する制御を解除する解除手段とを設けたことを特徴とする車両の乗員保護装置。
ステアリングコラムの変形に伴うエネルギー吸収により運転者の操舵部材への衝突を緩和する車両の乗員保護装置において、
車両の衝突前に同衝突を予測する予測手段と、
前記予測手段によって車両の衝突が予測されたとき、車両を操舵するための操舵部材に対する運転者の相対位置が所定位置になるように、前記操舵部材または運転者用シートを第１速度で移動させる第１移動手段と、
車両前端部の衝突を検出する先端衝突検出手段と、
前記先端衝突検出手段によって車両前端部の衝突が検出されたとき、前記操舵部材に対する運転者の相対位置が所定位置になるように、前記操舵部材または前記運転者用シートを前記第１速度よりも速い第２速度で移動させる第２移動手段とを備えたことを特徴とする車両の乗員保護装置。
ステアリングコラムの変形に伴うエネルギー吸収により運転者の操舵部材への衝突を緩和する車両の乗員保護装置において、
車両の衝突前に同衝突が発生することを予測する第１予測手段と、
前記第１予測手段によって車両の衝突が予測されたとき、車両を操舵するための操舵部材に対する運転者の相対位置が所定位置になるように、前記操舵部材または運転者用シートを第１速度で移動させる第１移動手段と、
車両の衝突前に同衝突が前記第１予測手段よりも高い確率で発生することを予測する第２予測手段と、
前記第２予測手段によって車両の衝突が予測されたとき、前記操舵部材に対する運転者の相対位置が所定位置になるように、前記操舵部材または前記運転者用シートを、前記第１速度よりも速い第２速度で移動させる第２移動手段とを設けたことを特徴とする車両の乗員保護装置。
ステアリングコラムの変形に伴うエネルギー吸収により運転者の操舵部材への衝突を緩和する車両の乗員保護装置において、
車両の衝突前に同衝突を予測する予測手段と、
前記予測手段によって車両の衝突が予測されたとき、車両を操舵するための操舵部材に対する運転者の相対位置が所定位置になるように、前記操舵部材または運転者用シートを移動させる移動手段と、
前記移動手段による操舵部材または運転者用シートの移動速度を時間経過に従って速くするように制御する移動速度制御手段とを備えたことを特徴とする車両の乗員保護装置。
ステアリングコラムの変形に伴うエネルギー吸収により運転者の操舵ハンドルへの衝突を緩和する車両の乗員保護装置において、
車両の衝突前に同衝突を予測する予測手段と、
前記予測手段によって車両の衝突が予測されたとき、車両を操舵するための操舵部材に対する運転者の相対位置が所定位置になるように、前記操舵部材または運転者用シートを移動させる移動手段と、
前記移動手段による操舵部材または運転者用シートの移動速度を、車両の衝突発生までの時間が短くなるに従って速くするように制御する移動速度制御手段とを備えたことを特徴とする車両の乗員保護装置。