(57)【要約】      （修正有）【課題】障害物と車両とが干渉した際に障害物に印加される応力を確実に緩和する。【解決手段】車速センサ１１により検出された車速が予め設定された閾値以下であり、かつ、障害物センサ１１により検出された障害物が第１バンパ４に接触すると判定される場合に、アクチュエータ６を作動させ、第２バンパ７を車体前方に押し出す障害物跳ね上げ装置。【選択図】図１
2014019176.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体前部に車幅方向に沿って延設される第１バンパと、
前記第１バンパの下方に位置し、第１バンパより車体後方に格納された状態で車幅方向に沿って延設される第２バンパと、
前記第２バンパを前記第１バンパよりも車体前方に押し出すことが可能なバンパ作動部と、
車速を検出することが可能な車速検出部と、
車両前方の障害物を検出する障害物検出部と、
を有し、
前記車速検出部により検出された車速が予め設定された閾値以下であり、かつ、前記障害物検出部により検出された障害物が第１バンパに接触すると判定される場合に、前記バンパ作動部を作動させ前記第２バンパを車体前方に押し出すことを特徴とする障害物跳ね上げ装置。
【請求項２】
前記車速が予め設定された閾値以下であり、かつ、前記障害物検出部により前記障害物が第１バンパに接触すると判定される場合に、前記車速に応じて前記第２バンパの前方に押し出される量を変化させることを特徴とする請求項１に記載の障害物跳ね上げ装置。
【請求項３】
前記車速が大きいほど前記第２バンパの前方への突出量を小さくすることを特徴とする請求項２に記載の障害物跳ね上げ装置。
【請求項４】
前記障害物の高さを検出する高さ検出部と、
前記障害物から第２バンパに入力される荷重を検出する荷重検出部と、を有し、
前記荷重検出部により検出される前記荷重が、前記高さ検出部により検出された前記障害物の高さに応じて決められる閾値を超えると、前記第２バンパを車体後方に引き戻すことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の障害物跳ね上げ装置。
【請求項５】
車体前部に車幅方向に沿って延在する第１バンパの下方に、車幅方向に沿って延在する第２バンパを、第１バンパより車体後方に格納された状態で設け、
前記第２バンパを前記第１バンパよりも車体前方に押し出すことが可能なバンパ作動部を設け、
車速検出部により車速を検出し、
障害物検出部により車両前方の障害物を検出し、
検出された車速が予め設定された閾値以下であり、かつ、検出された障害物が第１バンパに接触すると判定される場合に、前記バンパ作動部を作動させ前記第２バンパを前記第１バンパよりも車体前方に押し出すことを特徴とする障害物跳ね上げ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、障害物跳ね上げ装置および障害物跳ね上げ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車速が所定速度以上の場合に、車体前方下部に設けた可動式バンパを車体前方に押し出して、これを障害物と干渉させることにより、障害物に加わる衝撃を抑制する可動式バンパ装置が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許４４３２８４３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記可動式バンパ装置は、車体前方に押し出した可動式バンパを、車速に関わらず車体から突出した状態に維持する。そのため、車速が大きいときに車両が障害物と干渉すると、過度に集中した応力が可動式バンパから障害物に印加されてしまう。
【０００５】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、車両が障害物と干渉した際に障害物に印加される応力を緩和することが可能な障害物跳ね上げ装置および障害物跳ね上げ方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、車体前部に車幅方向に沿って延設される第１バンパと、第１バンパの下方に位置し、第１バンパより車体後方に格納された状態で車幅方向に沿って延設される第２バンパと、を有する障害物跳ね上げ装置である。この装置では、車速が予め設定された閾値以下であり、かつ、車両前方の障害物が第１バンパに接触すると判定される場合に、第２バンパを車体前方に押し出す。
【発明の効果】
【０００７】
上記障害物跳ね上げ装置では、車速が予め設定された閾値を超えている場合、すなわち、車両が比較的高速で走行しているときは、第２バンパが第１バンパより車体後方に格納されている。そのため、車両が障害物に干渉した際、過度に集中した応力が第２バンパから障害物に印加されてしまうことが防止される。これにより、障害物に印加される応力が確実に緩和される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る障害物跳ね上げ装置の概略構成図である。
【図２】図２は、図１に示したＥＣＵの詳細を示すブロック図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係る障害物跳ね上げ装置の動作を説明する斜視図であり、（ａ）は車速が予め定めた閾値Ｖｍより大きい場合を、（ｂ）は車速が閾値Ｖｍ以下である場合を示している。
【図４】図４は、第１実施形態に係る障害物跳ね上げ装置の作用を示す図であり、（ａ）は車速が予め定めた閾値Ｖｍより大きい場合を、（ｂ）は車速が閾値Ｖｍ以下である場合を示している。
【図５】図５は、本発明の第１実施形態に係る障害物跳ね上げ方法の詳細を示すフローチャートである。
【図６】図６は、本発明の第２実施形態に係るＥＣＵの詳細を示すブロック図である。
【図７】図７は、第２実施形態に係る障害物跳ね上げ装置の動作を示す側面図であり、（ａ）は車速が予め定めた閾値Ｖ１以下である場合を、（ｂ）は車速が閾値Ｖ１より大きくかつ予め定めた閾値Ｖ２以下である場合を、（ｃ）は車速が閾値Ｖ２より大きくかつ予め定めた閾値Ｖ３以下である場合を示している。
【図８】図８は、本発明の第２実施形態に係る障害物跳ね上げ方法の詳細を示すフローチャートである。
【図９】図９は、本発明の第３実施形態に係る障害物跳ね上げ装置の概略構成図である。
【図１０】図１０は、図９に示したＥＣＵの詳細を示すブロック図である。
【図１１】図１１は、障害物の高さと最大許容曲げモーメントとの関係を示すグラフである。
【図１２】図１２は、本発明の第３実施形態に係る障害物跳ね上げ方法の詳細を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
＜第１実施形態＞
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る障害物跳ね上げ装置の概略構成図である。車体前部１の上部には、フード２が配設されており、フード２の下方には、車体前後方向に沿って左右一対のサイドメンバ３が延設されている。左右のサイドメンバ３の前端間には、車幅方向に延在する第１バンパ４が架け渡されている。第１バンパ４は、例えば、サイドメンバ３に固定された図示しないバンパレインフォースメントと、バンパレインフォースメントの前方にエネルギー吸収材を介して配設された図示しないバンパフェイシャとからなる。
【００１０】
また、各サイドメンバ３の下方には、アクチュエータ支持部材５が設けられ、アクチュエータ支持部材５の前端には、アクチュエータ６を介して第２バンパ７が支持されている。第２バンパ７は、左右のアクチュエータ支持部材５の前端間に架け渡され、第１バンパ４より下方において車幅方向に沿って延在している。第２バンパ７は、例えば、アクチュエータ６により支持される図示しないバンパレインフォースメントと、その前方にエネルギー吸収材を介して配設された図示しないバンパフェイシャとからなる。
【００１１】
第２バンパ７は、第２バンパ７の前端が第１バンパ４の前端より車体前後方向後方（車体後方）に位置する後退位置と、第２バンパ７の前端が第１バンパ４の前端より車体前後方向前方（車体前方）に位置する前進位置と、の間を車体前後方向に移動可能に設けられている。また、第２バンパ７は、後退位置において車体前部１に格納された状態になる。
【００１２】
アクチュエータ６は、第２バンパ７を車体前後方向に移動させるバンパ作動部である。すなわち、アクチュエータ６は、後述するアクチュエータ制御部２４（図２参照）からの制御信号に応じて、第２バンパ７を前進位置と後退位置との間で車体前後方向に移動させることができる。また、アクチュエータ６は、アクチュエータ制御部２４からの制御信号に応じて、第２バンパ７を前進位置と後退位置との間の任意の位置で保持することができる。本実施形態におけるアクチュエータ６は、例えば、電動モータであり、アクチュエータ支持部材５に固定された本体部６ａと、本体部６ａに対して車体前後方向に進退可能なロッド６ｂとを備えている（図３、４参照）。ロッド６ｂの先端には、第２バンパ７が固定されている。なお、アクチュエータ６は、特に限定されず、流体シリンダ等、他の駆動装置を用いることができる。
【００１３】
本実施形態では、第２バンパ７をアクチュエータ６のロッド６ｂに支持させることで、第２バンパ７を車体前後方向に移動可能にしている。なお、第２バンパ７を車体前後方向に移動させるための機構は、特に限定されず、例えば、第２バンパ７の移動量を増幅するための所定のリンク機構を介して第２バンパ７を支持し、このリンク機構をアクチュエータで駆動するようにしてもよい。また、第２バンパ７の車体前後方向の移動速度は、第２バンパ７と干渉する障害物Ｘの種類、第２バンパ７の地面からの高さ等に応じて定まる値であり、実験等を通じて適宜設定することができる。
【００１４】
本実施形態の障害物跳ね上げ装置は、上記第１バンパ４、第２バンパ７およびアクチュエータ６に加え、車速センサ（車速検出部）１１、障害物センサ（障害物検出部）１２、および各センサから入力される信号を処理する電子制御ユニット（ＥＣＵ）２０を備えている。
【００１５】
車速センサ１１は、自車両の走行速度（車速）Ｖを検出するセンサであって、例えば、車輪の回転数を検知する車輪速センサで検出した車輪速から車速Ｖを算出する。なお、車速センサ１１は、特に限定されず、ＧＰＳからの位置情報等に基づいて車速Ｖを求めるもの等の他の手段を採用してもよい。
【００１６】
また、障害物センサ１２は、車両前方の障害物Ｘを検出するセンサであって、例えば、赤外線レーダーからなる。なお、障害物センサ１２は、特に限定されず、レーザーレーダー、ミリ波レーダー、画像センサ等の他の手段を採用してもよい。
【００１７】
図２は、図１に示したＥＣＵの詳細を示すブロック図である。図２に示すように、ＥＣＵ２０は、車速判定部２１と、接触判定部２２と、バンパモード設定部２３と、アクチュエータ制御部２４とを含む。なお、ＥＣＵ２０は、ＣＰＵやＲＡＭ、ＲＯＭ等からなるコンピュータである。ＥＣＵ２０は、予め設定されたプログラムに従って信号処理等を行うことによって、車速判定部２１、接触判定部２２、バンパモード設定部２３、アクチュエータ制御部２４といった各部の機能を実現する。
【００１８】
車速判定部２１は、車速センサ１１から入力される信号に基づき、車速Ｖが予め設定された閾値Ｖｍより大きいか否かを判定する。
【００１９】
接触判定部２２は、障害物センサ１２から入力される信号に基づき、検出された障害物Ｘが第１バンパ４に接触するか否かを判定する。接触判定部２２は、例えば、自車両の前方に位置する障害物Ｘが所定時間継続して検出されたとき、検出された障害物Ｘが第１バンパ４に接触すると判定する。なお、判定基準は、これに限定されず、自車両の前方に障害物Ｘが検出された時点で、検出された障害物Ｘが第１バンパ４に接触すると判定してもよい。
【００２０】
バンパモード設定部２３は、車速判定部２１および接触判定部２２の判定結果に基づき、バンパモードを設定する。具体的には、バンパモード設定部２３は、障害物センサ１２により検出された障害物Ｘが接触判定部２２によって第１バンパ４に接触すると判定された場合に、車速判定部２１により判定された車速Ｖと閾値Ｖｍとの関係に基づいて、バンパモードを設定する。すなわち、バンパモード設定部２３は、車速Ｖが予め定めた閾値Ｖｍよりも大きいとき（Ｖｍ＜Ｖ）は、障害物Ｘと第２バンパ７とが高速で干渉することを回避するために後退モードを選択する。一方、車速Ｖが閾値Ｖｍ以下であるとき（Ｖ≦Ｖｍ）は、バンパモード設定部２３は、前進モードを選択する。閾値Ｖｍは、例えば、２０ｋｍ／ｈ以下の範囲に設定されるが、第２バンパ７に干渉する障害物Ｘの種類、第１バンパ４および第２バンパ７の地面からの高さ等に応じて定まる値であり、実験等を通じて適宜設定することができる。  
【００２１】
アクチュエータ制御部２４は、バンパモード設定部２３によって設定されたバンパモードに応じて、アクチュエータ６を制御する制御信号をアクチュエータ６に出力する。具体的には、アクチュエータ制御部２４は、バンパモード設定部２３によって後退モードが選択されたとき、アクチュエータ６へ縮長信号を出力し、図３（ａ）に示すように、アクチュエータ６のロッド６ｂを縮長させて、第２バンパ７を後退位置に移動させる。既に、第２バンパ７が後退位置にある場合は、第２バンパ７をその位置に維持する。
【００２２】
一方、バンパモード設定部２３によって前進モードが選択されたとき、アクチュエータ制御部２４は、アクチュエータ６へ伸長信号を出力し、図３（ｂ）に示すように、アクチュエータ６のロッド６ｂを伸長させて、第２バンパ７を前進位置に移動させる。既に、第２バンパ７が前進位置にある場合は、第２バンパ７をその位置に維持する。
【００２３】
後退モードでは、図４（ａ）に示すように、第２バンパ７が第１バンパ４より後方の後退位置に保持される。従って、後退モードが選択された状態で車両が障害物Ｘに干渉するときは、障害物Ｘと第１バンパ４とが最初に干渉する。
【００２４】
一方、前進モードでは、図４（ｂ）に示すように、第２バンパ７が第１バンパ４より前方の前進位置に保持される。従って、前進モードが選択された状態で車両が障害物Ｘに干渉するときは、障害物Ｘと第２バンパ７とが最初に干渉する。これにより、障害物Ｘが脚払い効果により確実にフード２上に跳ね上げられる。そして、跳ね上げられた障害物Ｘとフード２との干渉によりフード２が変形してエネルギーが吸収され、障害物Ｘに加わる衝撃が確実に抑制される。第２バンパ７が前進位置にあるときの第２バンパ７の前端の、第１バンパ４の前端からの突出量δは、例えば、凡そ２００ｍｍに設定される。この突出量δの大きさは、第２バンパ７に干渉する障害物Ｘの種類、第２バンパ７の地面からの高さ、第２バンパ７の第１バンパ４との位置関係等に応じて定まる値であり、実験等を通じて適宜設定することができる。
【００２５】
次に、本実施形態に係る障害物跳ね上げ方法について説明する。図５は、本実施形態に係る障害物跳ね上げ方法の詳細を示すフローチャートである。なお、図５のフローチャートに示す処理は、車両が走行を開始するとスタートし、車両が走行している間、所定制御周期（例えば１０［ｍｓ］周期）ごとに繰り返し実行される。
【００２６】
図５に示すように、先ず、ステップＳ１１において、車速センサ１１により車速Ｖが検出され、車速判定部２１に、車速センサ１１からの車速信号が入力される。
次に、ステップＳ１２において、障害物センサ１２により車両前方の障害物Ｘが検出され、接触判定部２２に、障害物センサ１２からの信号が入力される。
【００２７】
続くステップＳ１３では、接触判定部２２が、障害物センサ１２からの信号に基づいて車両前方に障害物Ｘが存在するか否かを判定する。ステップＳ１３において、車両前方に障害物Ｘが所定時間継続して検出されたときは、接触判定部２２は、当該障害物Ｘが第１バンパ４に接触すると判断し、ステップＳ１４へ処理を進める。一方、ステップＳ１３において、車両前方に障害物Ｘが所定時間継続して検出されなかったときは、接触判定部２２は、障害物Ｘは第１バンパ４に接触しないと判断し、ステップＳ１５へ処理を進める。
【００２８】
ステップＳ１４では、車速判定部２１が、車速センサ１１により検出された車速Ｖの値が予め定めた閾値Ｖｍより大きいか否かを判定する。ステップＳ１４にて、車速Ｖが閾値Ｖｍより大きいと判定されたときは、バンパモード設定部２３が、障害物Ｘと第２バンパ７とが高速で干渉することを回避するために後退モードを選択し、ステップＳ１５へ処理を進める。一方、ステップＳ１４にて、車速Ｖが閾値Ｖｍ以下であると判定されたときは、バンパモード設定部２３は前進モードを選択し、ステップＳ１６へ処理を進める。
【００２９】
ステップＳ１５では、アクチュエータ制御部２４が、アクチュエータ６へ縮長信号を出力し、アクチュエータ６のロッド６ｂを縮長させて、第２バンパ７を後退位置に移動させる。既に、第２バンパ７が後退位置にある場合は、第２バンパ７をその位置に維持する。
【００３０】
一方、ステップＳ１６では、アクチュエータ制御部２４が、アクチュエータ６へ伸長信号を出力し、アクチュエータ６のロッド６ｂを伸長させて、第２バンパ７を前進位置に移動させる。既に、第２バンパ７が前進位置にある場合は、第２バンパ７をその位置に維持する。その後、処理は、ステップＳ１１に戻る。
【００３１】
本実施形態に係る障害物跳ね上げ装置および障害物跳ね上げ方法によれば、車速センサ１１により検出された車速Ｖが予め設定された閾値Ｖｍ以下であり、かつ、障害物センサ１２により検出された障害物Ｘが第１バンパ４に接触すると判定される場合に、アクチュエータ６を作動させ、第２バンパ７を車体前方に押し出している。
【００３２】
このため、車両が閾値Ｖｍ以下の車速Ｖで（比較的低速で）走行している際に、車両が障害物Ｘと干渉した場合には、第２バンパ７を障害物Ｘに最初に干渉させて、障害物Ｘを脚払い効果により確実にフード２上に跳ね上げることができる。これにより、跳ね上げた障害物Ｘをフード２と干渉させてフード２にエネルギーを吸収させ、障害物Ｘに加わる衝撃を確実に抑制することができる。さらに、本実施形態では、第１バンパ４より下方に位置する第２バンパ７を前方に押し出しているため、障害物Ｘが地面と干渉したり、障害物Ｘが車体と地面との間に潜り込んだりすることを確実に防止することができる。
【００３３】
一方、車両が閾値Ｖｍを超える車速Ｖで（比較的高速で）走行している時は、第２バンパ７は第１バンパ４より車体後方に格納される。そのため、車両が障害物Ｘに高速で干渉した際に、過度に集中した応力が第２バンパ７から障害物Ｘに印加されてしまうことを防止することができる。これにより、障害物に印加される応力が確実に緩和される。
【００３４】
なお、車速Ｖが閾値Ｖｍを超えている時は、第２バンパ７が第１バンパ４より車体後方に格納されていても、障害物Ｘをフード２上に跳ね上げることが可能である。従って、本実施形態によれば、車両が比較的高速で走行している場合に、障害物Ｘに印加される応力を確実に緩和しつつ、障害物Ｘに加わる衝撃を確実に抑制することができる。
【００３５】
＜第２実施形態＞
以下、本発明の第２実施形態を図面に基づいて説明する。なお、第１実施形態において説明したものと同等のものについては、それらと同一の符号を付して説明を省略する。
【００３６】
本実施形態に係る障害物跳ね上げ装置の概略構成は、図１に示した障害物跳ね上げ装置と同様であるが、ＥＣＵ２０の代わりにＥＣＵ２０’を備える。すなわち、本実施形態に係る障害物跳ね上げ装置は、第１バンパ４と、第２バンパ７と、アクチュエータ６と、車速センサ１１と、障害物センサ１２と、ＥＣＵ２０’とを備えている。
【００３７】
図６は、本実施形態に係るＥＣＵの詳細を示すブロック図である。図６に示すように、ＥＣＵ２０’の構成は、図２に示したＥＣＵ２０と同様であるが、バンパモード設定部２３の代わりにバンパモード設定部２３’を、アクチュエータ制御部２４の代わりにアクチュエータ制御部２４’を備える。すなわち、本実施形態に係るＥＣＵ２０’は、車速判定部２１と、接触判定部２２と、バンパモード設定部２３’と、アクチュエータ制御部２４’とを含む。なお、ＥＣＵ２０’は、ＣＰＵやＲＡＭ、ＲＯＭ等からなるコンピュータである。ＥＣＵ２０’は、予め設定されたプログラムに従って信号処理等を行うことによって、車速判定部２１、接触判定部２２、バンパモード設定部２３’、アクチュエータ制御部２４’といった各部の機能を実現する。
【００３８】
バンパモード設定部２３’は、車速判定部２１および接触判定部２２の判定結果に基づき、バンパモードを設定する。具体的には、バンパモード設定部２３’は、障害物センサ１２により検出された障害物Ｘが接触判定部２２によって第１バンパ４に接触すると判定された場合に、車速判定部２１により判定された車速Ｖと閾値Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３との関係に基づいて、バンパモードを設定する。すなわち、バンパモード設定部２３’は、車速Ｖが予め定めた閾値Ｖ１以下であるとき（Ｖ≦Ｖ１）は、第１前進モードを選択する。また、バンパモード設定部２３’は、車速Ｖが閾値Ｖ１より大きくかつ予め定めた閾値Ｖ２以下であるとき（Ｖ１＜Ｖ≦Ｖ２）は、第２前進モードを選択する。さらに、バンパモード設定部２３’は、車速Ｖが閾値Ｖ２より大きくかつ予め定めた閾値Ｖ３以下であるとき（Ｖ２＜Ｖ≦Ｖ３）は、第３前進モードを選択する。一方、車速Ｖが閾値Ｖ３より大きいとき（Ｖ３＜Ｖ）は、バンパモード設定部２３’は、後退モードを選択する。なお、閾値Ｖ３は、閾値Ｖ２より大きい値に設定され（Ｖ２＜Ｖ３）、閾値Ｖ２は、閾値Ｖ１より大きい値に設定されている（Ｖ１＜Ｖ２）。各閾値Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３は、それぞれ例えば、凡そ１０ｋｍ／ｈ、凡そ１５ｋｍ／ｈ、凡そ２０ｋｍ／ｈに設定される。これらの閾値は、第２バンパ７に干渉する障害物Ｘの種類、第１バンパ４および第２バンパ７の地面からの高さ等に応じて定まる値であり、実験等を通じて適宜設定することができる。
【００３９】
アクチュエータ制御部２４’は、バンパモード設定部２３’によって設定されたバンパモードに応じて、アクチュエータ６を制御する制御信号をアクチュエータ６に出力する。具体的には、アクチュエータ制御部２４’は、バンパモード設定部２３’によって後退モードが選択されたとき、アクチュエータ６へ縮長信号を出力し、アクチュエータ６のロッド６ｂを縮長させて、第２バンパ７を後退位置に移動させる。既に、第２バンパ７が後退位置にある場合は、第２バンパ７をその位置に維持する。
【００４０】
バンパモード設定部２３’によって第１前進モードが選択されたとき、アクチュエータ制御部２４’は、アクチュエータ６へ伸長信号を出力し、アクチュエータ６のロッド６ｂを伸長させて、第２バンパ７を第１前進位置に移動させる。既に、第２バンパ７が第１前進位置にある場合は、第２バンパ７をその位置に維持する。
【００４１】
バンパモード設定部２３’によって第２前進モードが選択されたとき、アクチュエータ制御部２４’は、第２バンパ７の現在の位置に応じて、アクチュエータ６へ伸長信号又は縮長信号を出力する。具体的には、第２バンパ７が第２前進位置より前方に位置しているときは、アクチュエータ制御部２４’は、アクチュエータ６へ縮長信号を出力し、アクチュエータ６のロッド６ｂを縮長させて、第２バンパ７を第２前進位置に移動させる。第２バンパ７が第２前進位置より後方に位置しているときは、アクチュエータ制御部２４’は、アクチュエータ６へ伸長信号を出力し、アクチュエータ６のロッド６ｂを伸長させて、第２バンパ７を第２前進位置に移動させる。既に、第２バンパ７が第２前進位置にある場合は、第２バンパ７をその位置に維持する。
【００４２】
バンパモード設定部２３’によって第３前進モードが選択されたとき、アクチュエータ制御部２４’は、第２前進モードが選択されたときと同様に、第２バンパ７の現在の位置に応じて、アクチュエータ６へ伸長信号又は縮長信号を出力する。具体的には、第２バンパ７が第３前進位置より前方に位置しているときは、アクチュエータ制御部２４’は、アクチュエータ６へ縮長信号を出力し、アクチュエータ６のロッド６ｂを縮長させて、第２バンパ７を第３前進位置に移動させる。第２バンパ７が第３前進位置より後方に位置しているときは、アクチュエータ制御部２４’は、アクチュエータ６へ伸長信号を出力し、アクチュエータ６のロッド６ｂを伸長させて、第２バンパ７を第３前進位置に移動させる。既に、第２バンパ７が第３前進位置にある場合は、第２バンパ７をその位置に維持する。
【００４３】
第１〜第３前進モードでは、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、第２バンパ７は第１バンパ４より前方に位置する。従って、第１〜第３前進モードが選択された状態で車両が障害物Ｘに干渉するときは、第２バンパ７が障害物Ｘに最初に干渉する。これにより、障害物Ｘが脚払い効果により確実にフード２上に跳ね上げられる。そして、跳ね上げられた障害物Ｘとフード２との干渉によりフード２が変形してエネルギーが吸収され、障害物Ｘに加わる衝撃が確実に抑制される。
【００４４】
第１前進モードでは、第２バンパ７は、図７（ａ）に示すように、その前端が第１バンパ４の前端より突出量δ１だけ前方に位置する第１前進位置に保持される。また、第２前進モードでは、第２バンパ７は、図７（ｂ）に示すように、その前端が第１バンパ４の前端より突出量δ２だけ前方に位置する第２前進位置に保持される。さらに、第３前進モードでは、第２バンパ７は、図７（ｃ）に示すように、その前端が第１バンパ４の前端より突出量δ３だけ前方に位置する第２前進位置に保持される。
【００４５】
突出量δ１は、突出量δ２より大きい値に設定され、突出量δ２は、突出量δ３より大きい値に設定されている（δ３＜δ２＜δ１）。そのため、第２バンパ７は、第１前進モードで最も大きく前方に突出し、第３前進モードで最も小さく前方に突出する。なお、各突出量δ１、δ２、δ３の具体的な大きさは、それぞれ例えば、凡そ４００ｍｍ、凡そ３００ｍｍ、凡そ２００ｍｍである。各突出量の大きさは、第２バンパ７に干渉する障害物Ｘの種類、第２バンパ７の地面からの高さ、第２バンパ７の第１バンパ４との位置関係等に応じて定まる値であり、実験等を通じて適宜設定することができる。
【００４６】
なお、後退モードでは、図４（ａ）で示したように、第２バンパ７が第１バンパ４より後方の後退位置に位置している。従って、後退モードが選択された状態で車両が障害物Ｘに干渉するときは、障害物Ｘと第１バンパ４とが最初に干渉する。
【００４７】
このように、本実施形態に係る障害物跳ね上げ装置によれば、車速センサ１１により検出された車速Ｖの大きさに応じて、第２バンパ７の前方に押し出される量、すなわち、各前進位置における第２バンパ７の前端の、第１バンパ４の前端からの突出量が変化する。具体的には、第２バンパ７は、車速Ｖが小さいほど前方に大きく突出するように制御される。これにより、車速Ｖが小さい場合でも、障害物Ｘがより確実にフード２上に跳ね上げられる。そして、跳ね上げられた障害物Ｘとフード２との干渉によりフード２が変形することでエネルギーが確実に吸収され、障害物Ｘに加わる衝撃が確実に抑制される。また、車速Ｖが大きい場合は、第２バンパ７と障害物Ｘとの干渉により障害物Ｘを傾かせ、その上部をフード２側に移動させて、早い段階で（干渉発生後、短い時間内に）障害物Ｘを第１バンパ４にも干渉させる。これにより、障害物Ｘの下部に応力が集中することを抑制することができる。
【００４８】
次に、本実施形態に係る障害物跳ね上げ方法について説明する。図８は、本実施形態に係る障害物跳ね上げ方法の詳細を示すフローチャートである。なお、図８のフローチャートに示す処理は、車両が走行を開始するとスタートし、車両が走行している間、所定制御周期（例えば１０［ｍｓ］周期）ごとに繰り返し実行される。また、本実施形態に係る障害物跳ね上げ方法のステップＳ１１からステップＳ１３までの処理は、第１実施形態のステップＳ１１からステップＳ１３までの処理と同じであるため、説明を省略する。
【００４９】
図８に示すように、ステップＳ１３に続くステップＳ２１では、車速判定部２１が、車速センサ１１により検出された車速Ｖの値が予め定めた閾値Ｖ１より大きいか否かを判定する（第１車速判定）。ステップＳ２１にて、車速Ｖが閾値Ｖ１以下であると判定されたときは、バンパモード設定部２３’が、第１前進モードを選択し、ステップＳ２２へ処理を進める。一方、ステップＳ２１にて、車速Ｖが閾値Ｖ１より大きいと判定されたときは、バンパモード設定部２３’が、ステップＳ２３に処理を進める。
【００５０】
ステップＳ２３では、車速判定部２１が、車速センサ１１により検出された車速Ｖの値が予め定めた閾値Ｖ２より大きいか否かを判定する（第２車速判定）。ステップＳ２３にて、車速Ｖが閾値Ｖ２以下であると判定されたときは、バンパモード設定部２３’が、第２前進モードを選択し、ステップＳ２４へ処理を進める。一方、ステップＳ２３にて、車速Ｖが閾値Ｖ２より大きいと判定されたときは、バンパモード設定部２３’が、ステップＳ２５に処理を進める。
【００５１】
ステップＳ２５では、車速判定部２１が、車速センサ１１により検出された車速Ｖの値が予め定めた閾値Ｖ３より大きいか否かを判定する（第３車速判定）。ステップＳ２５にて、車速Ｖが閾値Ｖ３以下であると判定されたときは、バンパモード設定部２３’が、第３前進モードを選択し、ステップＳ２６へ処理を進める。一方、ステップＳ２５にて、車速Ｖが閾値Ｖ３より大きいと判定されたときは、バンパモード設定部２３’が、ステップＳ１５に処理を進める。
【００５２】
ステップＳ２２では、アクチュエータ制御部２４’が、アクチュエータ６へ伸長信号を出力し、アクチュエータ６のロッド６ｂを伸長させて、第２バンパ７を第１前進位置に移動させる。既に、第２バンパ７が第１前進位置にある場合は、第２バンパ７をその位置に維持する。
【００５３】
また、ステップＳ２４では、アクチュエータ制御部２４’は、第２バンパ７が第２前進位置より前方（または後方）に位置しているときは、アクチュエータ６へ縮長信号（または伸長信号）を出力する。これにより、アクチュエータ制御部２４’は、アクチュエータ６のロッド６ｂを縮長（または伸長）させて、第２バンパ７を第２前進位置に移動させる。既に、第２バンパ７が第２前進位置にある場合は、第２バンパ７をその位置に維持する。
【００５４】
同様に、ステップＳ２６では、アクチュエータ制御部２４’は、第２バンパ７が第３前進位置より前方（または後方）に位置しているときは、アクチュエータ６へ縮長信号（または伸長信号）を出力する。これにより、アクチュエータ制御部２４’は、アクチュエータ６のロッド６ｂを縮長（または伸長）させて、第２バンパ７を第３前進位置に移動させる。既に、第２バンパ７が第３前進位置にある場合は、第２バンパ７をその位置に維持する。
【００５５】
なお、ステップＳ１５では、アクチュエータ制御部２４’が、アクチュエータ６へ縮長信号を出力し、アクチュエータ６のロッド６ｂを縮長させて、第２バンパ７を後退位置に移動させる。既に、第２バンパ７が後退位置にある場合は、第２バンパ７をその位置に維持する。ステップＳ１５、Ｓ２２、Ｓ２４、Ｓ２６の後、処理はステップＳ１１に戻る。
【００５６】
本実施形態に係る障害物跳ね上げ装置および障害物跳ね上げ方法によれば、第１実施形態と同様に、車速Ｖが予め設定された閾値以下であり、かつ、障害物Ｘが第１バンパ４に接触すると判定される場合に、アクチュエータ６を作動させ、第２バンパ７を車体前方に押し出している。従って、本実施形態は、第１実施形態と同様の作用効果を発揮することができる。すなわち、車両が比較的低速で走行している時は、第２バンパ７が障害物Ｘと最初に干渉することで、障害物Ｘを確実にフード２上に跳ね上げ、障害物Ｘに加わる衝撃を確実に抑制する。また、障害物Ｘが地面と干渉したり、障害物Ｘが車体と地面との間に潜り込んだりすることも確実に防止することができる。一方、車両が比較的高速で走行している時は、本実施形態は、第２バンパ７を第１バンパ４より車体後方に格納させる。これにより、車両が障害物Ｘに干渉した際、過度に集中した応力が第２バンパ７から障害物Ｘに印加されてしまうことを防止しつつ、障害物Ｘを跳ね上げて障害物Ｘに加わる衝撃を確実に抑制する。
【００５７】
さらに、本実施形態に係る障害物跳ね上げ装置および障害物跳ね上げ方法によれば、車速Ｖに応じて第２バンパ７の前方に押し出される量を変化させている。これにより、車速Ｖの変化に対応させて第２バンパ７の突出量を変化させることができ、脚払い効果をより効果的に発揮することができる。
【００５８】
また、本実施形態に係る障害物跳ね上げ装置および障害物跳ね上げ方法によれば、車速Ｖが大きいほど第２バンパ７の前方への突出量が小さくなるように制御している。このため、車速Ｖが大きくなるほど、障害物Ｘが車両に干渉した際に障害物Ｘが第１バンパ４にも干渉しやすくなり、障害物Ｘ下部に応力が集中することを確実に抑制することが可能となる。
【００５９】
本実施形態では、各前進位置における第２バンパ７の突出量を突出量δ１〜δ３の３段階に設定したが、段階数は２段階に設定してもよく、また、４段階以上設定してもよい。前者であれば、システム構成を簡略化できる。また、後者であれば、第２バンパ７の突出量を、車速Ｖの変化により精度よく対応させて変化させることができ、上記脚払い効果および障害物Ｘ下部への応力集中の緩和効果をさらに効果的に発揮することが可能になる。
【００６０】
また、第２バンパ７の突出量は、車速Ｖの変化に応じて連続的に変化させてもよい。これにより、第２バンパ７の突出量を、より一層精度よく車速Ｖの変化に対応させて変化させることができ、上記脚払い効果および障害物Ｘ下部への応力集中の緩和効果を一層効果的に発揮することが可能になる。
【００６１】
＜第３実施形態＞
以下、本発明の第３実施形態を図面に基づいて説明する。なお、第１および第２実施形態において説明したものと同等のものについては、それらと同一の符号を付して説明を省略する。
【００６２】
図９は、本実施形態に係る障害物跳ね上げ装置の概略構成図である。この障害物跳ね上げ装置は、第１および第２実施形態と同様に、第１バンパ４と、第２バンパ７と、アクチュエータ６と、車速センサ１１と、障害物センサ１２と、を備えている。
【００６３】
本実施形態に係る障害物跳ね上げ装置は、さらに、高さセンサ（高さ検出部）１３と、荷重センサ（荷重検出部）１４とを備え、また、ＥＣＵ２０、２０’の代わりにＥＣＵ２０”を備えている。
【００６４】
高さセンサ１３は、車両前方の障害物Ｘの高さを検出するセンサであって、例えば、レーザ光やミリ波などの電磁波を車両前方に出射し、所定方向に走査させ、その反射波を受波して障害物Ｘの高さを検出するセンサからなる。なお、高さセンサ１３は、特に限定されず、車両前方の映像を画像処理することで障害物Ｘの高さを求めるもの等の他の手段を採用してもよい。
【００６５】
荷重センサ１４は、第２バンパ７の車幅方向の略全長に亘って設けられ、第２バンパ７と障害物Ｘとが干渉する際に第２バンパ７から障害物Ｘに印加される荷重Ｆを検出するセンサである。荷重センサ１４は、第２バンパ７構成部材上に荷重センサ素子を設置することにより構成される。荷重センサ素子としては、例えば、ピエゾ素子等の圧電素子やひずみゲージ等を用いることができる。
【００６６】
図１０は、本実施形態に係るＥＣＵの詳細を示すブロック図である。図１０に示すように、ＥＣＵ２０”は、車速判定部２１と、接触判定部２２と、バンパモード設定部２３”と、アクチュエータ制御部２４とに加え、許容荷重算出部３１と、荷重判定部３２とを備える。なお、ＥＣＵ２０”は、ＣＰＵやＲＡＭ、ＲＯＭ等からなるコンピュータである。ＥＣＵ２０”は、予め設定されたプログラムに従って信号処理等を行うことによって、車速判定部２１、接触判定部２２、許容荷重算出部３１、荷重判定部３２、バンパモード設定部２３”、アクチュエータ制御部２４といった各部の機能を実現する。
【００６７】
許容荷重算出部３１は、高さセンサ１３から入力される信号に基づき、障害物Ｘの高さを求め、その障害物Ｘの許容荷重Ｆｍａｘを算出する。すなわち、許容荷重算出部３１は、図１１に示した障害物Ｘの高さと最大許容曲げモーメントとの関係に基づいて、高さセンサ１３によって検出された障害物Ｘの高さから、その障害物Ｘの最大許容曲げモーメントを算出する。そして、許容荷重算出部３１は、その最大許容曲げモーメントを障害物Ｘに生じさせる荷重を許容荷重Ｆｍａｘとして算出する。ここで算出された許容荷重Ｆｍａｘは、障害物Ｘの高さが大きいほど大きな値となる。
【００６８】
荷重判定部３２は、荷重センサ１４から入力される信号に基づき、第２バンパ７と障害物Ｘとが干渉する際に第２バンパ７から障害物Ｘに印加される荷重Ｆを求め、さらに、その荷重Ｆが許容荷重算出部３１によって算出された許容荷重Ｆｍａｘを超えるか否かを判定する。
【００６９】
バンパモード設定部２３”は、車速判定部２１、荷重判定部３２および接触判定部２２の判定結果に基づき、バンパモードを設定する。具体的には、バンパモード設定部２３”は、障害物センサ１２により検出された障害物Ｘが接触判定部２２によって第１バンパ４に接触すると判定された場合に、車速判定部２１により判定された車速Ｖと閾値Ｖｍとの関係に基づいて、バンパモードを設定する。すなわち、バンパモード設定部２３”は、車速Ｖが閾値Ｖｍよりも大きいとき（Ｖｍ＜Ｖ）は、後退モードを選択し、車速Ｖが閾値Ｖｍ以下であるとき（Ｖ≦Ｖｍ）は、バンパモード設定部２３”は、前進モードを選択する。
【００７０】
さらに、本実施形態のバンパモード設定部２３”は、バンパモードとして前進モードを選択した後、荷重判定部３２によって荷重Ｆが許容荷重Ｆｍａｘを超えると判定されたとき（Ｆｍａｘ＜Ｆ）は、後退モードを選択する。一方、荷重判定部３２によって荷重Ｆが許容荷重Ｆｍａｘを超えないと判定されたとき（Ｆ≦Ｆｍａｘ）は、バンパモード設定部２３”は、前進モードを維持する。
【００７１】
次に、本実施形態に係る障害物跳ね上げ方法について説明する。図１２は、本実施形態に係る障害物跳ね上げ方法の詳細を示すフローチャートである。なお、図１２のフローチャートに示す処理は、車両が走行を開始するとスタートし、車両が走行している間、所定制御周期（例えば１０［ｍｓ］周期）ごとに繰り返し実行される。また、本実施形態に係る障害物跳ね上げ方法のステップＳ１１からステップＳ１３までの処理は、第１実施形態のステップＳ１１からステップＳ１３までの処理と同じであるため、説明を省略する。
【００７２】
図１２に示すように、ステップＳ１３に続くステップＳ３１では、高さセンサ１３により車両前方の障害物Ｘの高さが検出され、許容荷重算出部３１に、高さセンサ１３からの信号が入力される。
【００７３】
続くステップＳ３２では、車速判定部２１が、車速センサ１１により検出された車速Ｖの値が予め定めた閾値Ｖｍより大きいか否かを判定する。ステップＳ３２にて、車速Ｖが閾値Ｖｍより大きいと判定されたときは、バンパモード設定部２３”が、障害物Ｘと第２バンパ７とが高速で干渉することを回避するために後退モードを選択し、ステップＳ３３へ処理を進める。一方、ステップＳ３２にて、車速Ｖが閾値Ｖｍ以下であると判定されたときは、バンパモード設定部２３”は前進モードを選択し、ステップＳ３４へ処理を進める。
【００７４】
ステップＳ３３では、アクチュエータ制御部２４が、アクチュエータ６へ縮長信号を出力し、アクチュエータ６のロッド６ｂを縮長させて、第２バンパ７を後退位置に移動させる。既に、第２バンパ７が後退位置にある場合は、第２バンパ７をその位置に維持する。
【００７５】
一方、ステップＳ３４では、アクチュエータ制御部２４が、アクチュエータ６へ伸長信号を出力し、アクチュエータ６のロッド６ｂを伸長させて、第２バンパ７を前進位置に移動させる。既に、第２バンパ７が前進位置にある場合は、第２バンパ７をその位置に維持する。
【００７６】
続くステップＳ３５では、荷重判定部３２が、荷重センサ１４から入力される信号に基づき、第２バンパ７から障害物Ｘに印加される荷重Ｆを求め、さらに、その荷重Ｆが許容荷重算出部３１によって算出された許容荷重Ｆｍａｘを超えるか否かを判定する。ステップＳ３５にて、荷重Ｆが許容荷重Ｆｍａｘを超えると判定されたときは、バンパモード設定部２３”は後退モードを選択し、ステップＳ３３へ処理を進める。一方、ステップＳ３５において、荷重Ｆが許容荷重Ｆｍａｘを超えないと判定されたときは、バンパモード設定部２３”は前進モードを維持する。その後、処理は、ステップＳ１１に戻る。
【００７７】
本実施形態に係る障害物跳ね上げ装置および障害物跳ね上げ方法によれば、第１実施形態と同様に、車速Ｖが予め設定された閾値以下であり、かつ、障害物Ｘが第１バンパ４に接触すると判定される場合に、アクチュエータ６を作動させ、第２バンパ７を車体前方に押し出している。従って、本実施形態は、第１実施形態と同様の作用効果を発揮することができる。
【００７８】
さらに、本実施形態に係る障害物跳ね上げ装置および障害物跳ね上げ方法によれば、荷重Ｆが障害物Ｘの高さに応じて決められる閾値Ｆｍａｘを超えると、第２バンパ７を車体後方に引き戻している。これにより、障害物Ｘと第２バンパ７とが干渉する際、障害物Ｘに印加される応力が過度に集中することをより確実に抑制することが可能になる。
【００７９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、これらの実施形態は本発明の理解を容易にするために記載された単なる例示に過ぎず、本発明は当該実施形態に限定されるものではない。本発明の技術的範囲は、上記実施形態で開示した具体的な技術事項に限らず、そこから容易に導きうる様々な変形、変更、代替技術なども含むものである。
【００８０】
例えば、第３実施形態における第２バンパ７を車体後方に引き戻す構成は、第２実施形態に適用することも可能である。すなわち、第２実施形態の第２バンパ７が第１〜第３前進位置のいずれかに位置しているときに、第２バンパ７に印加される荷重Ｆを検出し、その荷重Ｆが上記閾値Ｆｍａｘを超えた場合に、第２バンパ７を引き戻すようにしてもよい。また、当該構成は、第２実施形態において、第２バンパ７の突出量を４段階以上設定した例や、第２バンパ７の突出量を車速Ｖの変化に応じて連続的に変化させた例に対しても、適用することができる。これらの変形例では、第２バンパ７の突出量を、車速Ｖの変化に対応させて変化させ、脚払い効果をより効果的に発揮させつつ、障害物Ｘに印加される応力をより一層緩和することができる。
【００８１】
さらに、第２実施形態では、車速Ｖに応じて第２バンパ７の突出量を変化させたが、第３実施形態の高さセンサ１３を第２実施形態に適用し、検出した障害物Ｘの高さに応じて第２バンパ７の突出量を変化させてもよい。これにより、障害物Ｘの重心高さに対応させて第２バンパ７の突出量を変化させることができ、脚払い効果をより効果的に発揮することができる。
【００８２】
また、上記実施形態では、第１バンパ４を車体に固定していたが、第１バンパは、第２バンパ７と同様に、アクチュエータの作動によって車体前後方向に移動できるようにしてもよい。これにより、第２バンパ用のアクチュエータを小型化しつつ、第２バンパの第１バンパからの突出量を大きく変化させることが可能になる。
【符号の説明】
【００８３】
１  車体前部
２  フード
３  サイドメンバ
４  第１バンパ
５  アクチュエータ支持部材
６  アクチュエータ（バンパ作動部）
６ａ  本体部
６ｂ  ロッド
７  第２バンパ
１１  車速センサ（車速検出部）
１２  障害物センサ（障害物検出部）
１３  高さセンサ（高さ検出部）
１４  荷重センサ（荷重検出部）
２０，２０’，２０”  電子制御ユニット（ＥＣＵ）
２１  車速判定部
２２  接触判定部
２３，２３’，２３”  バンパモード設定部
２４，２４’  アクチュエータ制御部
３１  許容荷重算出部
３２  荷重判定部
【図１】
2014019176.tif 000003
【図２】
2014019176.tif 000004
【図３】
2014019176.tif 000005
【図４】
2014019176.tif 000006
【図５】
2014019176.tif 000007
【図６】
2014019176.tif 000008
【図７】
2014019176.tif 000009
【図８】
2014019176.tif 000010
【図９】
2014019176.tif 000011
【図１０】
2014019176.tif 000012
【図１１】
2014019176.tif 000013
【図１２】
2014019176.tif 000014