JP3965790B2 - 車両用前部構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
【０００２】
本願発明は、車両用前部構造に関するものである。
【従来の技術】
【０００３】
車両の前部は、車両の衝突時（正突時）に車両への衝突力の入力部位となることから、衝突時における車両あるいは車両装備品等の保護の観点から、該車両前部にはバンパーが備えられている。
【０００４】
ところが、近年、車両においては、衝突時における安全性に関する意識の高まりから、車両側が保護対象であることを前提とする従来の考えを見直し、衝突対象の保護に着目した車両衝突時の安全対策が提案されている。
【０００５】
例えば、実開平４−１６０６８号公報には、車両の衝突対象が歩行者である場合において、その歩行者の安全性を確保するという観点から、車両前部に配置され衝突力の入力部位となるバンパーを、従来よりも低剛性構造とし、車両と歩行者との衝突時に該歩行者が受けるダメージを軽減する思想が開示されている。
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上掲公知例の如く、予め衝突対象が歩行者であることを想定してバンパーの剛性を低く設定したものにおいては、歩行者が衝突対象となった場合には所期の目的を達成できるものの、衝突対象が歩行者ではなく、例えば他の車両とか構造物であるような場合には、上記バンパーが低剛性であるが故に、該バンパーの本来的な機能、即ち、当該車両における衝突性能が十分に発揮できないということになる。
【０００７】
そこで本願発明は、衝突対象が歩行者である場合における歩行者の保護性能と衝突対象が歩行者以外である場合における車両の衝突性能との両立を図り得るようにした車両用前部構造を提案することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明ではかかる課題を解決するための具体的手段として次のような構成を採用している。
【０００９】
本願の第１の発明では、車両前部への衝突対象が歩行者か否かを認識する衝突対象認識手段と、衝突時における車両前部の剛性を可変とする剛性可変手段と、車両前部の剛性を、衝突対象が歩行者である時には該衝突対象が歩行者でない時よりも低くするように上記剛性可変手段を衝突対象に対応して制御する制御手段とを備えた車両用前部構造であって、
上記車両前部に備えられたバンパーはその前面側を形成するとともに車幅方向両端寄り位置でそれぞれ支持材を介して車両側に固定されたバンパーアウターと、上記一対の支持材間に配置可能な長さを有しかつ上記バンパーアウターよりも車両後方側に配置されて該バンパーアウターに対して接離可能とされたバンパーインナと、を備える一方、
上記剛性可変手段は、上記バンパーインナを上記バンパーアウターから車両後方側に離間した第１位置に設定することで衝突時における上記バンパーの剛性を低くする一方、上記バンパーインナを上記バンパーアウターに当接又は近接する第２位置に設定することで上記バンパーの剛性を高くするように構成されていることを特徴としている。
【００１０】
本願の第２の発明では、上記第１の発明にかかる車両用前部構造において、上記バンパーインナを、通常時には上記第２位置に設定保持することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本願発明ではかかる構成とすることにより次のような効果が得られる。
【００１２】
（１） 本願の第１の発明にかかる車両用前部構造によれば、車両前部への衝突対象に対応して、該衝突対象が歩行者である場合には車両前部の剛性（即ち、衝突力の入力部位の剛性）が低く設定され、また、該衝突対象が歩行者でない場合（例えば、他の車両等である場合）には車両前部の剛性が高く設定される。このため、衝突対象が歩行者であって該歩行者を衝突の衝撃から保護する必要がある場合には、車両前部の剛性が低く設定されこれが潰れ変形し易い状態であることから、例え歩行者が上記バンパーに衝突したとしても該歩行者が実際に車両前部から受ける衝撃力は小さく、該歩行者の保護が図られることになる。これに対して、衝突対象が歩行者でない場合には、車両前部の剛性が高く設定され潰れ変形しにくい状態であることから、例え車両前部が他の車両等に衝突したとしても、当該車両側における衝突性能が良好に維持され、当該車両等の保護が図られるものである。
【００１３】
従って、この発明にかかる車両用前部構造によれば、衝突対象が歩行者であっても歩行者以外のものであっても、その衝突対象に応じて車両前部の剛性が設定されることで、対歩行者衝突時における歩行者保護性能と、対車両等衝突時における車両保護性能との両立が実現され、例えばこれら両性能のいずれか一方に重点をおいた従来の安全対策に比して、車両の安全性能が一段と向上するものである。
【００１４】
また、上記バンパーはその前面側を形成するとともに車幅方向両端寄り位置でそれぞれ支持材を介して車両側に固定されたバンパーアウターと、上記一対の支持材間に配置可能な長さを有しかつ上記バンパーアウターよりも車両後方側に配置されて該バンパーアウターに対して接離可能とされたバンパーインナとで構成するとともに、上記剛性可変手段を、上記バンパーインナを上記バンパーアウターから車両後方側に離間した第１位置に設定することで衝突時における上記バンパーの剛性を低くする一方、上記バンパーインナを上記バンパーアウターに当接又は近接する第２位置に設定することで上記バンパーの剛性を高くするように構成している。
【００１５】
このため、衝突対象が歩行者である場合には上記バンパーインナが第１位置に設定されて上記バンパーの剛性が低くなる一方、衝突対象が歩行者以外の他の車両等である場合には、上記バンパーインナが第２位置に設定されて上記バンパーの剛性が高くなる。この結果、上記第１の発明にかかる車両用前部構造の場合と同様に、対歩行者衝突時における歩行者保護性能と、対車両等衝突時における車両保護性能との両立が実現されるものである。
【００１６】
（２） 本願の第２の発明にかかる車両用前部構造によれば、上記（１）に記載の効果が得られるのに加えて、次のような特有の効果が奏せられる。即ち、この発明にかかる車両用前部構造では、上記バンパーインナを、通常時には上記第２位置に設定保持するようにしているので、衝突対象が歩行者であって上記バンパーインナが第２位置から第１位置へ変更される場合、上記バンパーインナの変位方向は、衝突により上記バンパーにかかる衝突力の作用方向と同方向となり、衝突初期に上記バンパーインナの変位力が衝突力に加重されることが確実に防止され、それだけ上記歩行者の保護性能が高められるものである。
【発明の実施の形態】
【００１７】
以下、本願発明を好適な実施形態に基づいて具体的に説明する。
【００１８】
第１の実施形態
図１には、本願発明の第１の実施形態にかかる前部構造を備えた車両１が示されている。上記車両１は、その前部１ａに後述のバンパー２を備えている。
【００１９】
上記バンパー２は、図２〜図５に示すように、該バンパー２の前面側を形成するバンパーアウター１１と、該バンパーアウター１１の内面側、即ち、車両後方側に配置されたバンパーインナ１２とからなる分割構造とされている。
【００２０】
上記バンパーアウター１１は、車両後方側に開口する略「コ」字状の断面形状をもち、且つ車幅方向の全長に跨がる長さをもつ構造体であって、その長さ方向の両端寄り位置が、それぞれ支持材５，５を介して上記車両１側のサイドフレーム３，３（特許請求の範囲中の「車両側部材」に該当する）の前面側に延出状態で支持されることで上記車両１側に固定されている。
【００２１】
上記バンパーインナ１２は、上記バンパーアウター１１の内面側に密接状態で嵌合可能な略「コ」字状の断面形状を有するとともに、上記バンパーアウター１１を支持する上記左右一対の支持材５，５間に配置可能な長さをもつ構造体で構成される。そして、このバンパーインナ１２は、その長さ方向の両端部にそれぞれ設けられた次述する左右一対の駆動アクチュエータ６，６により上記サイドフレーム３，３の前面側に、進退可能に取り付けられている。
【００２２】
上記駆動アクチュエータ６は、特許請求の範囲中の「剛性可変手段」に該当するものであって、上記バンパーインナ１２を上記バンパーアウター１１に接離する如く車両前後方向に進退駆動する、例えば油圧式のシリンダ機構で構成される。そして、上記バンパーインナ１２は、上記駆動アクチュエータ６の伸縮状態においては、図２及び図４に示すように、上記バンパーアウター１１の内面から車両後方側へ所定距離だけ離間した位置で位置保持される（以下、この時のバンパーインナ１２の位置を「第１位置」という）。一方、上記駆動アクチュエータ６の伸長状態では、図３及び図５に示すように、上記バンパーインナ１２は、上記バンパーアウター１１側に前進され、該バンパーアウター１１の内面側に略密接嵌合した位置で保持される（以下、この時のバンパーインナ１２の位置を「第２位置」という）。尚、この駆動アクチュエータ６の作動は、後述するコントロールユニット２０からの制御信号に基づいて制御される。また、上記駆動アクチュエータ６の「第１位置」又は「第２位置」での位置保持は、油圧系の方向制御弁（図示省略）の弁位置の保持によって実現される。
【００２３】
一方、上記車両１には、該車両１の衝突の可能性を判断し且つその可能性の有無に応じて上記駆動アクチュエータ６，６の作動を制御するために、図１に示すように、車両前方の障害物を画像情報として取り込むためのカメラ２１と、当該車両１とその前方の障害物との距離を計測するための超音波センサ２２とが備えられている。
【００２４】
上記コントロールユニット２０は、図６に示すように、衝突時に上記駆動アクチュエータ６と共に、後述するようにブレーキアクチュエータ２３と操舵アクチュエータ２４をも同時に制御するためのものであって、上記カメラ２１からの画像信号と上記超音波センサ２２からの距離信号とが入力される。そして、該コントロールユニット２０では、かかる入力信号を受けて、上記各アクチュエータ６，２３，２４の作動を制御する。以下、このコントロールユニット２０による具体的な制御を、図７に示すフローチャートと共に、図２〜図５を参照して説明する。
【００２５】
図５のフローチャートにおいて、制御開始後、先ずステップＳ１において上記カメラ２１から上記車両１の前方側の状態を画像信号として取り込むと共に、ステップＳ２においてはその入力画像を分析して、現時点において車両１の前方側に障害物が存在しているかどうか、また障害物が存在している場合にはこの障害物が歩行者であるのか、歩行者以外の物、例えば他の車両とか定置の構造物等であるのかを判定する。さらに、ステップＳ３においては、上記超音波センサ２２で上記車両１とその前方の障害物との距離を測定する。
【００２６】
そして、ステップＳ４においては、車両１の前方の障害物の有無と、該障害物までの距離とに基づいて、衝突可能性、即ち、現在の車速及び進行方向がそのまま継続されるとした場合において車両１の障害物への衝突の可能性の度合いを演算にて求める。
【００２７】
次に、ステップＳ５において、衝突可能性が予め設定した第１所定値よりも大きいかどうかを判定する。尚、この実施形態においては、この衝突可能性の判断基準となる所定値として、上記第１所定値の外に、後述する第２所定値（第２所定値＞第１所定値）を設定している（ステップＳ７参照）。そして、上記第１所定値は、これを下回る時は現在の車速でそのまま進行しても衝突可能性はほとんど無いが、不意の衝突状況の発生（例えば、不意に横道から歩行者が飛び出してくるような状況）に備えるべき場合を示し、これを上回る時は現在の状況下において衝突可能性はあるものの制動操作と操舵操作によって衝突を回避できるような場合を示す。また、上記第２所定値は、これを下回る時は、事前の制動制御と操舵制御とにより直面する衝突の可能性は無くなったものの、不意の衝突状況の発生（例えば、不意に横道から歩行者が飛び出してくるような状況）に備えるべき場合を示し、これを上回る時は最早、事前の制動操作と操舵操作によっては衝突を回避できない場合を示す。
【００２８】
従って、ステップＳ５での判定の結果、衝突可能性が第１所定値よりも低いと判断された場合には、現在の運転状態をそのまま継続しても障害物との衝突の可能性はほとんど無い場合であるので、そのままステップＳ１０に移行し、上記バンパー２のバンパーインナ１２を「第２位置」に設定し且つこれを保持する。このように上記バンパーインナ１２が「第２位置」に設定されることで、該バンパーインナ１２と上記バンパーアウター１１とが一体化され、上記バンパー２全体としての剛性が高められており、不意の衝突状況の発生に備えることができ、しかも衝突対象が歩行者以外の他の車両等であってもこれに対処できる状態となっている。
【００２９】
一方、ステップＳ５において、衝突可能性が第１所定値よりも高いと判断された場合には、さらにステップＳ６において、障害物との衝突を回避すべく、上記ブレーキアクチュエータ２３による自動ブレーキ制御と操舵アクチュエータ２４による操舵制御とが実行され、これにより直面する衝突が回避される。
【００３０】
次に、ステップＳ７においては、一応、事前の自動ブレーキ制御と操舵制御との実行により先の衝突は回避されたものの、その後の車両１の進行に伴い、あるいは不意の歩行者の飛び出し等によって、上記第１所定値よりもさらに緊急度の高い衝突可能性が生じたかどうかが判断される。ここで、衝突可能性が第２所定値よりも低いと判断された場合、即ち、依然として直面する衝突の可能性は無いと判断される場合には、そのままステップＳ１０に移行し、上記バンパー２のバンパーインナ１２を「第２位置」に設定し且つこれを保持し、以後の不意の衝突状況の発生に備える。
【００３１】
一方、衝突可能性が第２所定値よりも高いと判断された場合には、次にステップＳ８において、衝突対象の判定を行う。即ち、衝突対象が、衝突により大きなダメージを受け易い者、例えば、歩行者とか二輪車であるかどうかを判定する。ここで、衝突対象が歩行者とか二輪車以外、例えば他の車両とか定置構造物等であると判定された場合には、車両１の衝突性能を重視し、バンパーインナ１２を「第２位置」に設定する（ステップＳ２０）。従って、上記バンパー２の剛性が、上記バンパーアウター１１とバンパーインナ１２との一体化によって高められているので、上記車両１の前部に他の車両等が衝突してもこれに対して十分な衝突性能を発揮できる。
【００３２】
これに対して、衝突対象が歩行者あるいは二輪車であると判定された場合には、これら交通弱者の保護性能を確保すべく、ステップＳ９において、上記バンパーインナ１２を「第１位置」に設定する。このように、上記バンパーインナ１２を「第１位置」に設定することで、該バンパーインナ１２は上記バンパーアウター１１との一体化状態から後退し、該バンパーアウター１１と別体化される。従って、上記バンパー２はその剛性が低下し、例え該バンパー２に歩行者等が衝突したとしても、上記バンパーアウター１１が比較的容易に潰れ変形し衝突力が効果的に吸収されることで、歩行者等に与えるダメージが軽減され、それだけ歩行者等の高い保護性能が実現されるものである。
【００３３】
しかも、この場合、上記バンパー２においては、上記バンパーインナ１２が、上記バンパーアウター１１と一体化された「第１位置」から後退して「第２位置」に設定されることで、該バンパーインナ１２の変位方向と衝突力の入力方向が同方向とされる。この結果、衝突初期に上記バンパーインナ１２の変位力が衝突力に加重されることが確実に防止され、それだけ上記歩行者の保護性能がより一層確実となるものである。
【００３４】
以上のように、この実施形態の車両用前部構造によれば、衝突対象が歩行者等であっても歩行者等以外のものであっても、その衝突対象に応じて上記バンパー２の剛性が変更設定されることで、対歩行者衝突時における歩行者保護性能と、対車両等衝突時における車両保護性能との両立が実現され、例えばこれら両性能のいずれか一方に重点をおいた従来の安全対策に比して、車両の安全性能が一段と向上するものである。
【００３５】
第２の実施形態
図８には、本願発明の第２の実施形態にかかる前部構造を備えた車両の前部を示しており、同図において符号２は略「コ」字状の断面形状をもつ一体型のバンパー、３は車両側のサイドフレーム、４は上記バンパー２の内面側にこれと一体的に配置されたレインフォースメントである。そして、上記バンパー２は、上記レインフォースメント４の両端部をそれぞれ支持材５，５を介して上記各サイドフレーム３，３の先端に固定支持されている。尚、上記支持材５は、上記バンパー２への衝突力の入力によって容易に潰れ変形を生じるような比較的低剛性構造とされている。
【００３６】
一方、上記バンパー２のレインフォースメント４と上記一対のサイドフレーム３，３との間には、次述の可変ダンパー７が配置されている（尚、この可変ダンパー７の車両１への配置状態については図１を参照）。この可変ダンパー７は、特許請求の範囲中の「剛性可変手段」に該当するものであって、例えば、絞り用のオリフィス（図示省略）を内蔵した液封シリンダで構成されるものであって、該オリフィスの開度（絞り量）に応じてその作動速度が変更可能とされる。そして、上記オリフィスの開度が拡大する程、その可変ダンパー７の作動速度が上昇し、該可変ダンパー７により支持された上記バンパー２にかかる衝突力に対する吸収性能が高められるものである。即ち、上記オリフィスの開度が拡大する程、上記バンパー２の剛性が低下するものである。
【００３７】
尚、上記オリフィスの開度制御（即ち、上記可変ダンパー７の作動速度制御）は、後述のように、車両１の衝突の可能性の有無とか衝突対象に対応して行われるものであって、具体的には、図９に示すように、コントロールユニット２０からの制御信号に基づいて実行される。
【００３８】
上記コントロールユニット２０は、図１０に示すように、衝突時に、上記可変ダンパー７の作動速度制御と共に、ブレーキアクチュエータ２３と操舵アクチュエータ２４をも同時に制御するためのものであって、上記カメラ２１からの画像信号と上記超音波センサ２２からの距離信号とが入力される。そして、該コントロールユニット２０では、かかる入力信号を受けて、上記可変ダンパー７と上記各アクチュエータ２３，２４の作動を制御する。以下、このコントロールユニット２０による具体的な制御を、図１０に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００３９】
図１０のフローチャートにおいて、制御開始後、先ずステップＳ２１において上記カメラ２１から上記車両１の前方側の状態を画像信号として取り込むと共に、ステップＳ２２においてはその入力画像を分析して、現時点において車両１の前方側に障害物が存在しているかどうか、また障害物が存在している場合にはこの障害物が歩行者であるのか、歩行者以外の物、例えば他の車両とか定置の構造物等であるのかを判定する。さらに、ステップＳ２３においては、上記超音波センサ２２で上記車両１とその前方の障害物との距離を測定する。
【００４０】
そして、ステップＳ２４においては、車両１の前方の障害物の有無と、該障害物までの距離とに基づいて、衝突可能性、即ち、現在の車速及び進行方向がそのまま継続されるとした場合において車両１の障害物への衝突の可能性の度合いを演算にて求める。
【００４１】
次に、ステップＳ２５において、衝突可能性が予め設定した第１所定値よりも大きいかどうかを判定する。尚、この第１所定値及び次述の第２所定値の意味は、上記第１の実施形態の場合と同様であるので、当該説明を援用することで、ここでの説明は省略する。
【００４２】
このステップＳ２５での判定の結果、衝突可能性が第１所定値よりも低いと判断された場合には、現在の運転状態をそのまま継続しても障害物との衝突の可能性はほとんど無い場合であるので、そのままステップＳ３０に移行し、上記可変ダンパー７のオリフィスを縮小させ、該可変ダンパー７の作動速度を低下させることで上記バンパー２の剛性を高める。この結果、上記バンパー２は、不意の衝突状況の発生に備えることができ、しかも衝突対象が歩行者以外の他の車両等であってもこれに対処できる状態となっている。
【００４３】
一方、ステップＳ２５において、衝突可能性が第１所定値よりも高いと判断された場合には、さらにステップＳ２６において、障害物との衝突を回避すべく、上記ブレーキアクチュエータ２３による自動ブレーキ制御と操舵アクチュエータ２４による操舵制御とが実行され、これにより直面する衝突が回避される。
【００４４】
次に、ステップＳ２７においては、一応、事前の自動ブレーキ制御と操舵制御との実行により先の衝突は回避されたものの、その後の車両１の進行に伴い、あるいは不意の歩行者の飛び出し等によって、上記第１所定値よりもさらに緊急度の高い衝突可能性が生じたかどうかが判断される。ここで、衝突可能性が第２所定値よりも低いと判断された場合、即ち、依然として直面する衝突の可能性は無いと判断される場合には、そのままステップＳ３０に移行し、上記可変ダンパー７のオリフィスを縮小させて上記バンパー２の剛性を高め、以後の不意の衝突状況の発生に備える。
【００４５】
一方、衝突可能性が第２所定値よりも高いと判断された場合には、次にステップＳ２８において、衝突対象の判定を行う。即ち、衝突対象が、衝突により大きなダメージを受け易い者、例えば、歩行者とか二輪車であるかどうかを判定する。ここで、衝突対象が歩行者とか二輪車以外、例えば他の車両とか定置構造物等であると判定された場合には、車両１の衝突性能を重視し、上記可変ダンパー７のオリフィスを縮小させる（ステップＳ３０）。従って、上記バンパー２は高剛性に設定されるので、上記車両１の前部に他の車両等が衝突してもこれに対して十分な衝突性能を発揮できる。
【００４６】
これに対して、衝突対象が歩行者あるいは二輪車であると判定された場合には、これら交通弱者の保護性能を確保すべく、ステップＳ２９において、上記可変ダンパー７のオリフィスを拡大し、上記バンパー２を低剛性に設定する。この結果、例え上記バンパー２に歩行者等が衝突したとしても、該バンパー２は比較的容易に車両後方側へ変位し、該バンパー２にかかる衝突力を効果的に吸収することから、歩行者等に与えるダメージが軽減され、それだけ歩行者等の高い保護性能が実現されるものである。
【００４７】
以上のように、この実施形態の車両用前部構造によれば、衝突対象が歩行者等であっても歩行者等以外のものであっても、その衝突対象に応じて上記バンパー２の剛性が上記可変ダンパー７のオリフィス制御を介して変更設定されることで、対歩行者衝突時における歩行者保護性能と、対車両等衝突時における車両保護性能との両立が実現され、例えばこれら両性能のいずれか一方に重点をおいた従来の安全対策に比して、車両の安全性能が一段と向上するものである。
【００４８】
第３の実施形態
図１１には、本願発明の第３の実施形態にかかる前部構造を備えた車両の前部を示しており、同図において符号２は略「コ」字状の断面形状をもつ一体型のバンパー、３は車両側のサイドフレーム、４は上記バンパー２の内面側にこれと一体的に配置されたレインフォースメントである。そして、上記バンパー２は、上記レインフォースメント４の両端部をそれぞれ支持材５，５を介して上記各サイドフレーム３，３の先端に固定支持されている。尚、上記支持材５は、上記バンパー２への衝突力の入力によって容易に潰れ変形を生じるような比較的低剛性構造とされている。
【００４９】
一方、上記バンパー２のレインフォースメント４と上記一対のサイドフレーム３，３との間には、回動アクチュエータ９により回動駆動される次述のストッパー８が配置されている（尚、このストッパー８の車両１への配置状態については図１を参照）。このストッパー８は、上記回動アクチュエータ９と共に特許請求の範囲中の「剛性可変手段」を構成するものであって、その一端が支点軸１０により上記レインフォースメント４側に回動自在に支持されている。そして、このストッパー８は、図１１に実線図示するように、上記支点軸１０から上記サイドフレーム３側に延出してその他端が該サイドフレーム３の先端面に近接対向する「第１設定位置」と、同図に鎖線図示（符号８′参照）するように上記支点軸１０から車幅方向内側に傾斜延出してその他端が上記サイドフレーム３の先端面から外れた「第２設定位置」との間で選択的に位置設定可能とされる。
【００５０】
そして、上記ストッパー８が「第１設定位置」に設定された状態では、衝突により上記バンパー２に衝突力が入力された場合、該衝突力の一部が上記ストッパー８によって支持され、それだけ上記支持材５に入力される衝突力が減じることで該支持材５の潰れ変形が比較的生じにくくなる。即ち、上記バンパー２は、衝突時における剛性が高く設定される。
【００５１】
これに対して、上記ストッパー８が「第２設定位置」に設定された状態では、衝突により上記バンパー２に衝突力が入力された場合、上記ストッパー８はこの衝突力に対して何ら支持作用を発揮せず、該衝突力の全てが上記支持材５側に入力され且つ支持される。従って、該支持材５は、上記衝突力の入力によって比較的容易に潰れ変形を生じることになる。即ち、上記バンパー２は、衝突時における剛性が低く設定され、衝突力に対して高い吸収作用を発揮することになる。
【００５２】
尚、上記ストッパー８の位置設定制御は、後述のように、車両１の衝突の可能性の有無とか衝突対象に対応して行われるものであって、具体的には、図１２に示すように、コントロールユニット２０からの制御信号に基づいて実行される。
【００５３】
上記コントロールユニット２０は、図１２に示すように、衝突時に、上記回動アクチュエータ９による上記ストッパー８の位置設定制御と共に、ブレーキアクチュエータ２３と操舵アクチュエータ２４をも同時に制御するためのものであって、上記カメラ２１からの画像信号と上記超音波センサ２２からの距離信号とが入力される。そして、該コントロールユニット２０では、かかる入力信号を受けて、上記回動アクチュエータ９と上記各アクチュエータ２３，２４の作動を制御する。以下、このコントロールユニット２０による具体的な制御を、図１３に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００５４】
図１３のフローチャートにおいて、制御開始後、先ずステップＳ３１において上記カメラ２１から上記車両１の前方側の状態を画像信号として取り込むと共に、ステップＳ３２においてはその入力画像を分析して、現時点において車両１の前方側に障害物が存在しているかどうか、また障害物が存在している場合にはこの障害物が歩行者であるのか、歩行者以外の物、例えば他の車両とか定置の構造物等であるのかを判定する。さらに、ステップＳ３３においては、上記超音波センサ２２で上記車両１とその前方の障害物との距離を測定する。
【００５５】
そして、ステップＳ３４においては、車両１の前方の障害物の有無と、該障害物までの距離とに基づいて、衝突可能性、即ち、現在の車速及び進行方向がそのまま継続されるとした場合において車両１の障害物への衝突の可能性の度合いを演算にて求める。
【００５６】
次に、ステップＳ３５において、衝突可能性が予め設定した第１所定値よりも高いかどうかを判定する。尚、この第１所定値及び次述の第２所定値の意味は、上記第１の実施形態の場合と同様であるので、当該説明を援用することで、ここでの説明は省略する。
【００５７】
このステップＳ３５での判定の結果、衝突可能性が第１所定値よりも低いと判断された場合には、現在の運転状態をそのまま継続しても障害物との衝突の可能性はほとんど無い場合であるので、そのままステップＳ４０に移行し、上記上記回動アクチュエータ９をして上記ストッパー８を「第１設定位置」に設定し、上記バンパー２の剛性を高める。この結果、上記バンパー２は、不意の衝突状況の発生に備えることができ、しかも衝突対象が歩行者以外の他の車両等であってもこれに対処できる状態となっている。
【００５８】
一方、ステップＳ３５において、衝突可能性が第１所定値よりも高いと判断された場合には、さらにステップＳ３６において、障害物との衝突を回避すべく、上記ブレーキアクチュエータ２３による自動ブレーキ制御と操舵アクチュエータ２４による操舵制御とが実行され、これにより直面する衝突が回避される。
【００５９】
次に、ステップＳ３７においては、一応、事前の自動ブレーキ制御と操舵制御との実行により先の衝突は回避されたものの、その後の車両１の進行に伴い、あるいは不意の歩行者の飛び出し等によって、上記第１所定値よりもさらに緊急度の高い衝突可能性が生じたかどうかが判断される。ここで、衝突可能性が第２所定値よりも低いと判断された場合、即ち、依然として直面する衝突の可能性は無いと判断される場合には、そのままステップＳ４０に移行し、上記回動アクチュエータ９をして上記ストッパー８を「第１設定位置」に設定し、上記バンパー２の剛性を高めて以後の不意の衝突状況の発生に備える。
【００６０】
一方、衝突可能性が第２所定値よりも高いと判断された場合には、次にステップＳ３８において、衝突対象の判定を行う。即ち、衝突対象が、衝突により大きなダメージを受け易い者、例えば、歩行者とか二輪車であるかどうかを判定する。ここで、衝突対象が歩行者とか二輪車以外、例えば他の車両とか定置構造物等であると判定された場合には、車両１の衝突性能を重視し、上記回動アクチュエータ９をして上記ストッパー８を「第１設定位置」に設定する（ステップＳ４０）。この結果、上記バンパー２は高剛性に設定されるので、上記車両１の前部に他の車両等が衝突してもこれに対して十分な衝突性能を発揮できる。
【００６１】
これに対して、衝突対象が歩行者あるいは二輪車であると判定された場合には、これら交通弱者の保護性能を確保すべく、ステップＳ３９において、上記回動アクチュエータ９をして上記ストッパー８を「第２設定位置」に設定し、上記バンパー２を低剛性とする。この結果、例え上記バンパー２に歩行者等が衝突したとしても、該バンパー２は比較的容易に車両後方側へ変位し、該バンパー２にかかる衝突力を効果的に吸収することから、歩行者等に与えるダメージが軽減され、それだけ歩行者等の高い保護性能が実現されるものである。
【００６２】
以上のように、この実施形態の車両用前部構造によれば、衝突対象が歩行者等であっても歩行者等以外のものであっても、その衝突対象に応じて上記バンパー２の剛性が上記ストッパー８の位置制御により変更設定されることで、対歩行者衝突時における歩行者保護性能と、対車両等衝突時における車両保護性能との両立が実現され、例えばこれら両性能のいずれか一方に重点をおいた従来の安全対策に比して、車両の安全性能が一段と向上するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本願発明の第１の実施形態にかかる前部構造を備えた車両の斜視図である。
【図２】 図１に示したバンパー部分の横断面図である。
【図３】 図２の状態変化図である。
【図４】 図２のＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図５】 図２のＶ−Ｖ断面図である。
【図６】 制御ブロック図である。
【図７】 制御フローチャート図である。
【図８】 本願発明の第２の実施形態にかかる前部構造を示す要部断面図である。
【図９】 制御ブロック図である。
【図１０】 制御フローチャート図である。
【図１１】 本願発明の第３の実施形態にかかる前部構造を示す要部断面図である。
【図１２】 制御ブロック図である。
【図１３】 制御フローチャート図である。
【符号の説明】
１は車両、２はバンパー、３はサイドフレーム、４はレインフォースメント、５は支持材、６は駆動アクチュエータ、７は可変ダンパー、８はストッパー、９は回動アクチュエータ、１０は支点軸、１１はバンパーアウター，１２はバンパーインナ、２０はコントロールユニット、２１はカメラ、２２は超音波センサ、２３はブレーキアクチュエータ、２４は操舵アクチュエータである。
【発明の属する技術分野】
【０００２】
本願発明は、車両用前部構造に関するものである。
【従来の技術】
【０００３】
車両の前部は、車両の衝突時（正突時）に車両への衝突力の入力部位となることから、衝突時における車両あるいは車両装備品等の保護の観点から、該車両前部にはバンパーが備えられている。
【０００４】
ところが、近年、車両においては、衝突時における安全性に関する意識の高まりから、車両側が保護対象であることを前提とする従来の考えを見直し、衝突対象の保護に着目した車両衝突時の安全対策が提案されている。
【０００５】
例えば、実開平４−１６０６８号公報には、車両の衝突対象が歩行者である場合において、その歩行者の安全性を確保するという観点から、車両前部に配置され衝突力の入力部位となるバンパーを、従来よりも低剛性構造とし、車両と歩行者との衝突時に該歩行者が受けるダメージを軽減する思想が開示されている。
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上掲公知例の如く、予め衝突対象が歩行者であることを想定してバンパーの剛性を低く設定したものにおいては、歩行者が衝突対象となった場合には所期の目的を達成できるものの、衝突対象が歩行者ではなく、例えば他の車両とか構造物であるような場合には、上記バンパーが低剛性であるが故に、該バンパーの本来的な機能、即ち、当該車両における衝突性能が十分に発揮できないということになる。
【０００７】
そこで本願発明は、衝突対象が歩行者である場合における歩行者の保護性能と衝突対象が歩行者以外である場合における車両の衝突性能との両立を図り得るようにした車両用前部構造を提案することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明ではかかる課題を解決するための具体的手段として次のような構成を採用している。
【０００９】
本願の第１の発明では、車両前部への衝突対象が歩行者か否かを認識する衝突対象認識手段と、衝突時における車両前部の剛性を可変とする剛性可変手段と、車両前部の剛性を、衝突対象が歩行者である時には該衝突対象が歩行者でない時よりも低くするように上記剛性可変手段を衝突対象に対応して制御する制御手段とを備えた車両用前部構造であって、
上記車両前部に備えられたバンパーはその前面側を形成するとともに車幅方向両端寄り位置でそれぞれ支持材を介して車両側に固定されたバンパーアウターと、上記一対の支持材間に配置可能な長さを有しかつ上記バンパーアウターよりも車両後方側に配置されて該バンパーアウターに対して接離可能とされたバンパーインナと、を備える一方、
上記剛性可変手段は、上記バンパーインナを上記バンパーアウターから車両後方側に離間した第１位置に設定することで衝突時における上記バンパーの剛性を低くする一方、上記バンパーインナを上記バンパーアウターに当接又は近接する第２位置に設定することで上記バンパーの剛性を高くするように構成されていることを特徴としている。
【００１０】
本願の第２の発明では、上記第１の発明にかかる車両用前部構造において、上記バンパーインナを、通常時には上記第２位置に設定保持することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本願発明ではかかる構成とすることにより次のような効果が得られる。
【００１２】
（１） 本願の第１の発明にかかる車両用前部構造によれば、車両前部への衝突対象に対応して、該衝突対象が歩行者である場合には車両前部の剛性（即ち、衝突力の入力部位の剛性）が低く設定され、また、該衝突対象が歩行者でない場合（例えば、他の車両等である場合）には車両前部の剛性が高く設定される。このため、衝突対象が歩行者であって該歩行者を衝突の衝撃から保護する必要がある場合には、車両前部の剛性が低く設定されこれが潰れ変形し易い状態であることから、例え歩行者が上記バンパーに衝突したとしても該歩行者が実際に車両前部から受ける衝撃力は小さく、該歩行者の保護が図られることになる。これに対して、衝突対象が歩行者でない場合には、車両前部の剛性が高く設定され潰れ変形しにくい状態であることから、例え車両前部が他の車両等に衝突したとしても、当該車両側における衝突性能が良好に維持され、当該車両等の保護が図られるものである。
【００１３】
従って、この発明にかかる車両用前部構造によれば、衝突対象が歩行者であっても歩行者以外のものであっても、その衝突対象に応じて車両前部の剛性が設定されることで、対歩行者衝突時における歩行者保護性能と、対車両等衝突時における車両保護性能との両立が実現され、例えばこれら両性能のいずれか一方に重点をおいた従来の安全対策に比して、車両の安全性能が一段と向上するものである。
【００１４】
また、上記バンパーはその前面側を形成するとともに車幅方向両端寄り位置でそれぞれ支持材を介して車両側に固定されたバンパーアウターと、上記一対の支持材間に配置可能な長さを有しかつ上記バンパーアウターよりも車両後方側に配置されて該バンパーアウターに対して接離可能とされたバンパーインナとで構成するとともに、上記剛性可変手段を、上記バンパーインナを上記バンパーアウターから車両後方側に離間した第１位置に設定することで衝突時における上記バンパーの剛性を低くする一方、上記バンパーインナを上記バンパーアウターに当接又は近接する第２位置に設定することで上記バンパーの剛性を高くするように構成している。
【００１５】
このため、衝突対象が歩行者である場合には上記バンパーインナが第１位置に設定されて上記バンパーの剛性が低くなる一方、衝突対象が歩行者以外の他の車両等である場合には、上記バンパーインナが第２位置に設定されて上記バンパーの剛性が高くなる。この結果、上記第１の発明にかかる車両用前部構造の場合と同様に、対歩行者衝突時における歩行者保護性能と、対車両等衝突時における車両保護性能との両立が実現されるものである。
【００１６】
（２） 本願の第２の発明にかかる車両用前部構造によれば、上記（１）に記載の効果が得られるのに加えて、次のような特有の効果が奏せられる。即ち、この発明にかかる車両用前部構造では、上記バンパーインナを、通常時には上記第２位置に設定保持するようにしているので、衝突対象が歩行者であって上記バンパーインナが第２位置から第１位置へ変更される場合、上記バンパーインナの変位方向は、衝突により上記バンパーにかかる衝突力の作用方向と同方向となり、衝突初期に上記バンパーインナの変位力が衝突力に加重されることが確実に防止され、それだけ上記歩行者の保護性能が高められるものである。
【発明の実施の形態】
【００１７】
以下、本願発明を好適な実施形態に基づいて具体的に説明する。
【００１８】
第１の実施形態
図１には、本願発明の第１の実施形態にかかる前部構造を備えた車両１が示されている。上記車両１は、その前部１ａに後述のバンパー２を備えている。
【００１９】
上記バンパー２は、図２〜図５に示すように、該バンパー２の前面側を形成するバンパーアウター１１と、該バンパーアウター１１の内面側、即ち、車両後方側に配置されたバンパーインナ１２とからなる分割構造とされている。
【００２０】
上記バンパーアウター１１は、車両後方側に開口する略「コ」字状の断面形状をもち、且つ車幅方向の全長に跨がる長さをもつ構造体であって、その長さ方向の両端寄り位置が、それぞれ支持材５，５を介して上記車両１側のサイドフレーム３，３（特許請求の範囲中の「車両側部材」に該当する）の前面側に延出状態で支持されることで上記車両１側に固定されている。
【００２１】
上記バンパーインナ１２は、上記バンパーアウター１１の内面側に密接状態で嵌合可能な略「コ」字状の断面形状を有するとともに、上記バンパーアウター１１を支持する上記左右一対の支持材５，５間に配置可能な長さをもつ構造体で構成される。そして、このバンパーインナ１２は、その長さ方向の両端部にそれぞれ設けられた次述する左右一対の駆動アクチュエータ６，６により上記サイドフレーム３，３の前面側に、進退可能に取り付けられている。
【００２２】
上記駆動アクチュエータ６は、特許請求の範囲中の「剛性可変手段」に該当するものであって、上記バンパーインナ１２を上記バンパーアウター１１に接離する如く車両前後方向に進退駆動する、例えば油圧式のシリンダ機構で構成される。そして、上記バンパーインナ１２は、上記駆動アクチュエータ６の伸縮状態においては、図２及び図４に示すように、上記バンパーアウター１１の内面から車両後方側へ所定距離だけ離間した位置で位置保持される（以下、この時のバンパーインナ１２の位置を「第１位置」という）。一方、上記駆動アクチュエータ６の伸長状態では、図３及び図５に示すように、上記バンパーインナ１２は、上記バンパーアウター１１側に前進され、該バンパーアウター１１の内面側に略密接嵌合した位置で保持される（以下、この時のバンパーインナ１２の位置を「第２位置」という）。尚、この駆動アクチュエータ６の作動は、後述するコントロールユニット２０からの制御信号に基づいて制御される。また、上記駆動アクチュエータ６の「第１位置」又は「第２位置」での位置保持は、油圧系の方向制御弁（図示省略）の弁位置の保持によって実現される。
【００２３】
一方、上記車両１には、該車両１の衝突の可能性を判断し且つその可能性の有無に応じて上記駆動アクチュエータ６，６の作動を制御するために、図１に示すように、車両前方の障害物を画像情報として取り込むためのカメラ２１と、当該車両１とその前方の障害物との距離を計測するための超音波センサ２２とが備えられている。
【００２４】
上記コントロールユニット２０は、図６に示すように、衝突時に上記駆動アクチュエータ６と共に、後述するようにブレーキアクチュエータ２３と操舵アクチュエータ２４をも同時に制御するためのものであって、上記カメラ２１からの画像信号と上記超音波センサ２２からの距離信号とが入力される。そして、該コントロールユニット２０では、かかる入力信号を受けて、上記各アクチュエータ６，２３，２４の作動を制御する。以下、このコントロールユニット２０による具体的な制御を、図７に示すフローチャートと共に、図２〜図５を参照して説明する。
【００２５】
図５のフローチャートにおいて、制御開始後、先ずステップＳ１において上記カメラ２１から上記車両１の前方側の状態を画像信号として取り込むと共に、ステップＳ２においてはその入力画像を分析して、現時点において車両１の前方側に障害物が存在しているかどうか、また障害物が存在している場合にはこの障害物が歩行者であるのか、歩行者以外の物、例えば他の車両とか定置の構造物等であるのかを判定する。さらに、ステップＳ３においては、上記超音波センサ２２で上記車両１とその前方の障害物との距離を測定する。
【００２６】
そして、ステップＳ４においては、車両１の前方の障害物の有無と、該障害物までの距離とに基づいて、衝突可能性、即ち、現在の車速及び進行方向がそのまま継続されるとした場合において車両１の障害物への衝突の可能性の度合いを演算にて求める。
【００２７】
次に、ステップＳ５において、衝突可能性が予め設定した第１所定値よりも大きいかどうかを判定する。尚、この実施形態においては、この衝突可能性の判断基準となる所定値として、上記第１所定値の外に、後述する第２所定値（第２所定値＞第１所定値）を設定している（ステップＳ７参照）。そして、上記第１所定値は、これを下回る時は現在の車速でそのまま進行しても衝突可能性はほとんど無いが、不意の衝突状況の発生（例えば、不意に横道から歩行者が飛び出してくるような状況）に備えるべき場合を示し、これを上回る時は現在の状況下において衝突可能性はあるものの制動操作と操舵操作によって衝突を回避できるような場合を示す。また、上記第２所定値は、これを下回る時は、事前の制動制御と操舵制御とにより直面する衝突の可能性は無くなったものの、不意の衝突状況の発生（例えば、不意に横道から歩行者が飛び出してくるような状況）に備えるべき場合を示し、これを上回る時は最早、事前の制動操作と操舵操作によっては衝突を回避できない場合を示す。
【００２８】
従って、ステップＳ５での判定の結果、衝突可能性が第１所定値よりも低いと判断された場合には、現在の運転状態をそのまま継続しても障害物との衝突の可能性はほとんど無い場合であるので、そのままステップＳ１０に移行し、上記バンパー２のバンパーインナ１２を「第２位置」に設定し且つこれを保持する。このように上記バンパーインナ１２が「第２位置」に設定されることで、該バンパーインナ１２と上記バンパーアウター１１とが一体化され、上記バンパー２全体としての剛性が高められており、不意の衝突状況の発生に備えることができ、しかも衝突対象が歩行者以外の他の車両等であってもこれに対処できる状態となっている。
【００２９】
一方、ステップＳ５において、衝突可能性が第１所定値よりも高いと判断された場合には、さらにステップＳ６において、障害物との衝突を回避すべく、上記ブレーキアクチュエータ２３による自動ブレーキ制御と操舵アクチュエータ２４による操舵制御とが実行され、これにより直面する衝突が回避される。
【００３０】
次に、ステップＳ７においては、一応、事前の自動ブレーキ制御と操舵制御との実行により先の衝突は回避されたものの、その後の車両１の進行に伴い、あるいは不意の歩行者の飛び出し等によって、上記第１所定値よりもさらに緊急度の高い衝突可能性が生じたかどうかが判断される。ここで、衝突可能性が第２所定値よりも低いと判断された場合、即ち、依然として直面する衝突の可能性は無いと判断される場合には、そのままステップＳ１０に移行し、上記バンパー２のバンパーインナ１２を「第２位置」に設定し且つこれを保持し、以後の不意の衝突状況の発生に備える。
【００３１】
一方、衝突可能性が第２所定値よりも高いと判断された場合には、次にステップＳ８において、衝突対象の判定を行う。即ち、衝突対象が、衝突により大きなダメージを受け易い者、例えば、歩行者とか二輪車であるかどうかを判定する。ここで、衝突対象が歩行者とか二輪車以外、例えば他の車両とか定置構造物等であると判定された場合には、車両１の衝突性能を重視し、バンパーインナ１２を「第２位置」に設定する（ステップＳ２０）。従って、上記バンパー２の剛性が、上記バンパーアウター１１とバンパーインナ１２との一体化によって高められているので、上記車両１の前部に他の車両等が衝突してもこれに対して十分な衝突性能を発揮できる。
【００３２】
これに対して、衝突対象が歩行者あるいは二輪車であると判定された場合には、これら交通弱者の保護性能を確保すべく、ステップＳ９において、上記バンパーインナ１２を「第１位置」に設定する。このように、上記バンパーインナ１２を「第１位置」に設定することで、該バンパーインナ１２は上記バンパーアウター１１との一体化状態から後退し、該バンパーアウター１１と別体化される。従って、上記バンパー２はその剛性が低下し、例え該バンパー２に歩行者等が衝突したとしても、上記バンパーアウター１１が比較的容易に潰れ変形し衝突力が効果的に吸収されることで、歩行者等に与えるダメージが軽減され、それだけ歩行者等の高い保護性能が実現されるものである。
【００３３】
しかも、この場合、上記バンパー２においては、上記バンパーインナ１２が、上記バンパーアウター１１と一体化された「第１位置」から後退して「第２位置」に設定されることで、該バンパーインナ１２の変位方向と衝突力の入力方向が同方向とされる。この結果、衝突初期に上記バンパーインナ１２の変位力が衝突力に加重されることが確実に防止され、それだけ上記歩行者の保護性能がより一層確実となるものである。
【００３４】
以上のように、この実施形態の車両用前部構造によれば、衝突対象が歩行者等であっても歩行者等以外のものであっても、その衝突対象に応じて上記バンパー２の剛性が変更設定されることで、対歩行者衝突時における歩行者保護性能と、対車両等衝突時における車両保護性能との両立が実現され、例えばこれら両性能のいずれか一方に重点をおいた従来の安全対策に比して、車両の安全性能が一段と向上するものである。
【００３５】
第２の実施形態
図８には、本願発明の第２の実施形態にかかる前部構造を備えた車両の前部を示しており、同図において符号２は略「コ」字状の断面形状をもつ一体型のバンパー、３は車両側のサイドフレーム、４は上記バンパー２の内面側にこれと一体的に配置されたレインフォースメントである。そして、上記バンパー２は、上記レインフォースメント４の両端部をそれぞれ支持材５，５を介して上記各サイドフレーム３，３の先端に固定支持されている。尚、上記支持材５は、上記バンパー２への衝突力の入力によって容易に潰れ変形を生じるような比較的低剛性構造とされている。
【００３６】
一方、上記バンパー２のレインフォースメント４と上記一対のサイドフレーム３，３との間には、次述の可変ダンパー７が配置されている（尚、この可変ダンパー７の車両１への配置状態については図１を参照）。この可変ダンパー７は、特許請求の範囲中の「剛性可変手段」に該当するものであって、例えば、絞り用のオリフィス（図示省略）を内蔵した液封シリンダで構成されるものであって、該オリフィスの開度（絞り量）に応じてその作動速度が変更可能とされる。そして、上記オリフィスの開度が拡大する程、その可変ダンパー７の作動速度が上昇し、該可変ダンパー７により支持された上記バンパー２にかかる衝突力に対する吸収性能が高められるものである。即ち、上記オリフィスの開度が拡大する程、上記バンパー２の剛性が低下するものである。
【００３７】
尚、上記オリフィスの開度制御（即ち、上記可変ダンパー７の作動速度制御）は、後述のように、車両１の衝突の可能性の有無とか衝突対象に対応して行われるものであって、具体的には、図９に示すように、コントロールユニット２０からの制御信号に基づいて実行される。
【００３８】
上記コントロールユニット２０は、図１０に示すように、衝突時に、上記可変ダンパー７の作動速度制御と共に、ブレーキアクチュエータ２３と操舵アクチュエータ２４をも同時に制御するためのものであって、上記カメラ２１からの画像信号と上記超音波センサ２２からの距離信号とが入力される。そして、該コントロールユニット２０では、かかる入力信号を受けて、上記可変ダンパー７と上記各アクチュエータ２３，２４の作動を制御する。以下、このコントロールユニット２０による具体的な制御を、図１０に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００３９】
図１０のフローチャートにおいて、制御開始後、先ずステップＳ２１において上記カメラ２１から上記車両１の前方側の状態を画像信号として取り込むと共に、ステップＳ２２においてはその入力画像を分析して、現時点において車両１の前方側に障害物が存在しているかどうか、また障害物が存在している場合にはこの障害物が歩行者であるのか、歩行者以外の物、例えば他の車両とか定置の構造物等であるのかを判定する。さらに、ステップＳ２３においては、上記超音波センサ２２で上記車両１とその前方の障害物との距離を測定する。
【００４０】
そして、ステップＳ２４においては、車両１の前方の障害物の有無と、該障害物までの距離とに基づいて、衝突可能性、即ち、現在の車速及び進行方向がそのまま継続されるとした場合において車両１の障害物への衝突の可能性の度合いを演算にて求める。
【００４１】
次に、ステップＳ２５において、衝突可能性が予め設定した第１所定値よりも大きいかどうかを判定する。尚、この第１所定値及び次述の第２所定値の意味は、上記第１の実施形態の場合と同様であるので、当該説明を援用することで、ここでの説明は省略する。
【００４２】
このステップＳ２５での判定の結果、衝突可能性が第１所定値よりも低いと判断された場合には、現在の運転状態をそのまま継続しても障害物との衝突の可能性はほとんど無い場合であるので、そのままステップＳ３０に移行し、上記可変ダンパー７のオリフィスを縮小させ、該可変ダンパー７の作動速度を低下させることで上記バンパー２の剛性を高める。この結果、上記バンパー２は、不意の衝突状況の発生に備えることができ、しかも衝突対象が歩行者以外の他の車両等であってもこれに対処できる状態となっている。
【００４３】
一方、ステップＳ２５において、衝突可能性が第１所定値よりも高いと判断された場合には、さらにステップＳ２６において、障害物との衝突を回避すべく、上記ブレーキアクチュエータ２３による自動ブレーキ制御と操舵アクチュエータ２４による操舵制御とが実行され、これにより直面する衝突が回避される。
【００４４】
次に、ステップＳ２７においては、一応、事前の自動ブレーキ制御と操舵制御との実行により先の衝突は回避されたものの、その後の車両１の進行に伴い、あるいは不意の歩行者の飛び出し等によって、上記第１所定値よりもさらに緊急度の高い衝突可能性が生じたかどうかが判断される。ここで、衝突可能性が第２所定値よりも低いと判断された場合、即ち、依然として直面する衝突の可能性は無いと判断される場合には、そのままステップＳ３０に移行し、上記可変ダンパー７のオリフィスを縮小させて上記バンパー２の剛性を高め、以後の不意の衝突状況の発生に備える。
【００４５】
一方、衝突可能性が第２所定値よりも高いと判断された場合には、次にステップＳ２８において、衝突対象の判定を行う。即ち、衝突対象が、衝突により大きなダメージを受け易い者、例えば、歩行者とか二輪車であるかどうかを判定する。ここで、衝突対象が歩行者とか二輪車以外、例えば他の車両とか定置構造物等であると判定された場合には、車両１の衝突性能を重視し、上記可変ダンパー７のオリフィスを縮小させる（ステップＳ３０）。従って、上記バンパー２は高剛性に設定されるので、上記車両１の前部に他の車両等が衝突してもこれに対して十分な衝突性能を発揮できる。
【００４６】
これに対して、衝突対象が歩行者あるいは二輪車であると判定された場合には、これら交通弱者の保護性能を確保すべく、ステップＳ２９において、上記可変ダンパー７のオリフィスを拡大し、上記バンパー２を低剛性に設定する。この結果、例え上記バンパー２に歩行者等が衝突したとしても、該バンパー２は比較的容易に車両後方側へ変位し、該バンパー２にかかる衝突力を効果的に吸収することから、歩行者等に与えるダメージが軽減され、それだけ歩行者等の高い保護性能が実現されるものである。
【００４７】
以上のように、この実施形態の車両用前部構造によれば、衝突対象が歩行者等であっても歩行者等以外のものであっても、その衝突対象に応じて上記バンパー２の剛性が上記可変ダンパー７のオリフィス制御を介して変更設定されることで、対歩行者衝突時における歩行者保護性能と、対車両等衝突時における車両保護性能との両立が実現され、例えばこれら両性能のいずれか一方に重点をおいた従来の安全対策に比して、車両の安全性能が一段と向上するものである。
【００４８】
第３の実施形態
図１１には、本願発明の第３の実施形態にかかる前部構造を備えた車両の前部を示しており、同図において符号２は略「コ」字状の断面形状をもつ一体型のバンパー、３は車両側のサイドフレーム、４は上記バンパー２の内面側にこれと一体的に配置されたレインフォースメントである。そして、上記バンパー２は、上記レインフォースメント４の両端部をそれぞれ支持材５，５を介して上記各サイドフレーム３，３の先端に固定支持されている。尚、上記支持材５は、上記バンパー２への衝突力の入力によって容易に潰れ変形を生じるような比較的低剛性構造とされている。
【００４９】
一方、上記バンパー２のレインフォースメント４と上記一対のサイドフレーム３，３との間には、回動アクチュエータ９により回動駆動される次述のストッパー８が配置されている（尚、このストッパー８の車両１への配置状態については図１を参照）。このストッパー８は、上記回動アクチュエータ９と共に特許請求の範囲中の「剛性可変手段」を構成するものであって、その一端が支点軸１０により上記レインフォースメント４側に回動自在に支持されている。そして、このストッパー８は、図１１に実線図示するように、上記支点軸１０から上記サイドフレーム３側に延出してその他端が該サイドフレーム３の先端面に近接対向する「第１設定位置」と、同図に鎖線図示（符号８′参照）するように上記支点軸１０から車幅方向内側に傾斜延出してその他端が上記サイドフレーム３の先端面から外れた「第２設定位置」との間で選択的に位置設定可能とされる。
【００５０】
そして、上記ストッパー８が「第１設定位置」に設定された状態では、衝突により上記バンパー２に衝突力が入力された場合、該衝突力の一部が上記ストッパー８によって支持され、それだけ上記支持材５に入力される衝突力が減じることで該支持材５の潰れ変形が比較的生じにくくなる。即ち、上記バンパー２は、衝突時における剛性が高く設定される。
【００５１】
これに対して、上記ストッパー８が「第２設定位置」に設定された状態では、衝突により上記バンパー２に衝突力が入力された場合、上記ストッパー８はこの衝突力に対して何ら支持作用を発揮せず、該衝突力の全てが上記支持材５側に入力され且つ支持される。従って、該支持材５は、上記衝突力の入力によって比較的容易に潰れ変形を生じることになる。即ち、上記バンパー２は、衝突時における剛性が低く設定され、衝突力に対して高い吸収作用を発揮することになる。
【００５２】
尚、上記ストッパー８の位置設定制御は、後述のように、車両１の衝突の可能性の有無とか衝突対象に対応して行われるものであって、具体的には、図１２に示すように、コントロールユニット２０からの制御信号に基づいて実行される。
【００５３】
上記コントロールユニット２０は、図１２に示すように、衝突時に、上記回動アクチュエータ９による上記ストッパー８の位置設定制御と共に、ブレーキアクチュエータ２３と操舵アクチュエータ２４をも同時に制御するためのものであって、上記カメラ２１からの画像信号と上記超音波センサ２２からの距離信号とが入力される。そして、該コントロールユニット２０では、かかる入力信号を受けて、上記回動アクチュエータ９と上記各アクチュエータ２３，２４の作動を制御する。以下、このコントロールユニット２０による具体的な制御を、図１３に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００５４】
図１３のフローチャートにおいて、制御開始後、先ずステップＳ３１において上記カメラ２１から上記車両１の前方側の状態を画像信号として取り込むと共に、ステップＳ３２においてはその入力画像を分析して、現時点において車両１の前方側に障害物が存在しているかどうか、また障害物が存在している場合にはこの障害物が歩行者であるのか、歩行者以外の物、例えば他の車両とか定置の構造物等であるのかを判定する。さらに、ステップＳ３３においては、上記超音波センサ２２で上記車両１とその前方の障害物との距離を測定する。
【００５５】
そして、ステップＳ３４においては、車両１の前方の障害物の有無と、該障害物までの距離とに基づいて、衝突可能性、即ち、現在の車速及び進行方向がそのまま継続されるとした場合において車両１の障害物への衝突の可能性の度合いを演算にて求める。
【００５６】
次に、ステップＳ３５において、衝突可能性が予め設定した第１所定値よりも高いかどうかを判定する。尚、この第１所定値及び次述の第２所定値の意味は、上記第１の実施形態の場合と同様であるので、当該説明を援用することで、ここでの説明は省略する。
【００５７】
このステップＳ３５での判定の結果、衝突可能性が第１所定値よりも低いと判断された場合には、現在の運転状態をそのまま継続しても障害物との衝突の可能性はほとんど無い場合であるので、そのままステップＳ４０に移行し、上記上記回動アクチュエータ９をして上記ストッパー８を「第１設定位置」に設定し、上記バンパー２の剛性を高める。この結果、上記バンパー２は、不意の衝突状況の発生に備えることができ、しかも衝突対象が歩行者以外の他の車両等であってもこれに対処できる状態となっている。
【００５８】
一方、ステップＳ３５において、衝突可能性が第１所定値よりも高いと判断された場合には、さらにステップＳ３６において、障害物との衝突を回避すべく、上記ブレーキアクチュエータ２３による自動ブレーキ制御と操舵アクチュエータ２４による操舵制御とが実行され、これにより直面する衝突が回避される。
【００５９】
次に、ステップＳ３７においては、一応、事前の自動ブレーキ制御と操舵制御との実行により先の衝突は回避されたものの、その後の車両１の進行に伴い、あるいは不意の歩行者の飛び出し等によって、上記第１所定値よりもさらに緊急度の高い衝突可能性が生じたかどうかが判断される。ここで、衝突可能性が第２所定値よりも低いと判断された場合、即ち、依然として直面する衝突の可能性は無いと判断される場合には、そのままステップＳ４０に移行し、上記回動アクチュエータ９をして上記ストッパー８を「第１設定位置」に設定し、上記バンパー２の剛性を高めて以後の不意の衝突状況の発生に備える。
【００６０】
一方、衝突可能性が第２所定値よりも高いと判断された場合には、次にステップＳ３８において、衝突対象の判定を行う。即ち、衝突対象が、衝突により大きなダメージを受け易い者、例えば、歩行者とか二輪車であるかどうかを判定する。ここで、衝突対象が歩行者とか二輪車以外、例えば他の車両とか定置構造物等であると判定された場合には、車両１の衝突性能を重視し、上記回動アクチュエータ９をして上記ストッパー８を「第１設定位置」に設定する（ステップＳ４０）。この結果、上記バンパー２は高剛性に設定されるので、上記車両１の前部に他の車両等が衝突してもこれに対して十分な衝突性能を発揮できる。
【００６１】
これに対して、衝突対象が歩行者あるいは二輪車であると判定された場合には、これら交通弱者の保護性能を確保すべく、ステップＳ３９において、上記回動アクチュエータ９をして上記ストッパー８を「第２設定位置」に設定し、上記バンパー２を低剛性とする。この結果、例え上記バンパー２に歩行者等が衝突したとしても、該バンパー２は比較的容易に車両後方側へ変位し、該バンパー２にかかる衝突力を効果的に吸収することから、歩行者等に与えるダメージが軽減され、それだけ歩行者等の高い保護性能が実現されるものである。
【００６２】
以上のように、この実施形態の車両用前部構造によれば、衝突対象が歩行者等であっても歩行者等以外のものであっても、その衝突対象に応じて上記バンパー２の剛性が上記ストッパー８の位置制御により変更設定されることで、対歩行者衝突時における歩行者保護性能と、対車両等衝突時における車両保護性能との両立が実現され、例えばこれら両性能のいずれか一方に重点をおいた従来の安全対策に比して、車両の安全性能が一段と向上するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本願発明の第１の実施形態にかかる前部構造を備えた車両の斜視図である。
【図２】 図１に示したバンパー部分の横断面図である。
【図３】 図２の状態変化図である。
【図４】 図２のＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図５】 図２のＶ−Ｖ断面図である。
【図６】 制御ブロック図である。
【図７】 制御フローチャート図である。
【図８】 本願発明の第２の実施形態にかかる前部構造を示す要部断面図である。
【図９】 制御ブロック図である。
【図１０】 制御フローチャート図である。
【図１１】 本願発明の第３の実施形態にかかる前部構造を示す要部断面図である。
【図１２】 制御ブロック図である。
【図１３】 制御フローチャート図である。
【符号の説明】
１は車両、２はバンパー、３はサイドフレーム、４はレインフォースメント、５は支持材、６は駆動アクチュエータ、７は可変ダンパー、８はストッパー、９は回動アクチュエータ、１０は支点軸、１１はバンパーアウター，１２はバンパーインナ、２０はコントロールユニット、２１はカメラ、２２は超音波センサ、２３はブレーキアクチュエータ、２４は操舵アクチュエータである。
Claims (2)
- 車両前部への衝突対象が歩行者か否かを認識する衝突対象認識手段と、衝突時における車両前部の剛性を可変とする剛性可変手段と、車両前部の剛性を、衝突対象が歩行者である時には該衝突対象が歩行者でない時よりも低くするように上記剛性可変手段を衝突対象に対応して制御する制御手段とを備えた車両用前部構造であって、
上記車両前部に備えられたバンパーはその前面側を形成するとともに車幅方向両端寄り位置でそれぞれ支持材を介して車両側に固定されたバンパーアウターと、上記一対の支持材間に配置可能な長さを有しかつ上記バンパーアウターよりも車両後方側に配置されて該バンパーアウターに対して接離可能とされたバンパーインナと、を備える一方、
上記剛性可変手段は、上記バンパーインナを上記バンパーアウターから車両後方側に離間した第１位置に設定することで衝突時における上記バンパーの剛性を低くする一方、上記バンパーインナを上記バンパーアウターに当接又は近接する第２位置に設定することで上記バンパーの剛性を高くするように構成されていることを特徴とする車両用前部構造。 - 請求項１において、
上記バンパーインナが、通常時には上記第２位置に設定保持されることを特徴とする車両用前部構造。
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