(57)【要約】【課題】  車両の衝突時にフロントウインドシールドの変形状態から衝突箇所を検出するアルゴリズムを用いて、その衝突箇所に応じて適正に乗員保護装置を作動できる車両衝突箇所判定装置の提供を図る。【解決手段】  乗員を緊急時に保護する複数の乗員保護装置と、フロントウインドシールド３の変形状態を検出する歪センサ１０と、歪センサ１０からの検出信号Ｓａに基づいて所定のアルゴリズムに従って衝突箇所を示す衝突情報ＣＩを出力し、その衝突情報ＣＩに応じて複数の乗員保護装置のうち特定の乗員保護装置に作動信号を出力する衝突情報出力手段１１と、によって構成することにより、簡単な構造にして車両の衝突箇所を適正に判定することができ、ひいては、衝突箇所に適正に対応した乗員保護装置の作動が可能となり、乗員の保護性能を向上することができる。【選択図】      図４
2006219098.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
乗員を緊急時に保護する複数の乗員保護装置と、
フロントウインドシールドの変形状態を検出する変形検出手段と、
前記変形検出手段からの検出信号に基づき所定のアルゴリズムに従って衝突箇所を示す衝突情報を出力し、その衝突情報に応じて前記複数の乗員保護装置のうち特定の乗員保護装置に作動信号を出力する衝突情報出力手段と、を備えたことを特徴とする車両衝突箇所判定装置。
【請求項２】
変形検出手段は、前記フロントウインドシールドの全面に配置されて、該フロントウインドシールド全面の変形を検出して衝突情報を判定することを特徴とする請求項１に記載の車両衝突箇所判定装置。
【請求項３】
変形検出手段は、前記フロントウインドシールドの周縁部に複数配置されて、該フロントウインドシールド周縁部の変形を検出して衝突情報を判定することを特徴とする請求項１に記載の車両衝突箇所判定装置。
【請求項４】
変形検出手段は、前記フロントウインドシールドの隅角部にそれぞれ配置されて、該フロントウインドシールド隅角部の変形を検出して衝突情報を判定することを特徴とする請求項１に記載の車両衝突箇所判定装置。
【請求項５】
衝突情報出力手段は、前記変形検出手段の検出信号を歪データに変換し、この歪データから統計手法により平均値、誤差値および分散値を算出し、これら平均値、誤差値、分散値および前記歪データを参照データベースと比較して前記衝突情報を求めるアルゴリズムを備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の車両衝突箇所判定装置。
【請求項６】
衝突情報出力手段は、前記変形検出手段の検出信号を歪データに変換し、フロントウインドシールドの低次の形状関数と微少範囲内での各歪データの平均歪とによりフロントウインドシールド周縁部の変位を求めるとともに、その変位から低次の形状関数を用いてフロントウインドシールド全面の歪分布を求め、その歪分布と参照データベースとを比較して前記衝突情報を求めるアルゴリズムを備えたことを特徴とする請求項１または３に記載の車両衝突箇所判定装置。
【請求項７】
衝突情報出力手段は、前記変形検出手段の検出信号を歪データに変換し、フロントウインドシールドの高次の形状関数と微少範囲内での各歪データとによりフロントウインドシールド隅角部の変位を求めるとともに、その変位から高次の形状関数を用いてフロントウインドシールド全面の歪分布を求め、その歪分布と参照データベースとを比較して前記衝突情報を求めるアルゴリズムを備えたことを特徴とする請求項１または４に記載の車両衝突箇所判定装置。
【請求項８】
衝突情報出力手段は、前記変形検出手段の検出信号をフロントウインドシールド周縁部の各歪データに変換し、それら歪データをニュートラルネットワークにより処理するとともに、参照歪データベースで求められる重みを作用しつつ前記衝突情報を求めるアルゴリズムを備えたことを特徴とする請求項１または３に記載の車両衝突箇所判定装置。
【請求項９】
衝突情報出力手段は、フロントウインドシールド下側面に変形が集中して分布した時に前面衝突と判定し、フロントウインドシールド上側面に変形が集中して分布した時にロールオーバーと判定することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の車両衝突箇所判定装置。
【請求項１０】
変形検出手段は、フロントウインドシールドの変形により生ずる応力／歪の変化を検出する歪センサであることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の車両衝突箇所判定装置。
【請求項１１】
フロントウインドシールドの変形状態を検出し、その検出信号を所定のアルゴリズムに従って処理して衝突箇所を示す衝突情報を判定し、その衝突情報に応じて複数の乗員保護装置のうち特定の乗員保護装置を作動させることを特徴とする車両衝突箇所判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の車両衝突箇所判定装置および車両衝突箇所判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両衝突箇所判定装置としては、例えば、ロールオーバー（横転）時に乗員を保護するようにしたものがあり、これは車両のロール角度と同車両のロールレートとにより表される車両の状態が、ロール角度とロールレートとの関係を規定するスレッショルドラインにより定められたロールオーバー領域に入ったとき、または前記車両の状態が横方向加速度とロールレートとの関係を規定するスレッショルドラインにより定められたロールオーバー領域に入ったとき、同車両にロールオーバーが発生すると判定するようになっている。
【０００３】
そして、横転側の乗員保護装置のみを作動させ、その後、車両が更に転動すると判定したとき横転側でない車両保護装置を作動させるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２００９６２号公報（第４〜６頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、かかる従来の車両衝突箇所判定装置では、想定するロールオーバー領域の判断は横方向の加速度センサやロール角センサからの検出信号に基づいて行われるが、この制御装置では、ロールオーバー時にロール側から車体が順次接地していくという想定の元に成り立っている。
【０００５】
ところが、車両がロールオーバーにより横転するとき、初期の接地つまり衝突は、ロールした側から接地する場合と、車両がバウンドしてロールした側と反対側から接地する場合と、車両のルーフの略中央付近で接地する場合の３通りの接地状態が考えられる。
【０００６】
このように、ロールオーバー時の車体上面のルーフの接地箇所が必ずしもロールした側とは限らないため、従来では乗員保護装置の作動を適切に行うことが困難になってしまう。
【０００７】
また、前記ロールオーバーの判定アルゴリズムは、経験等から定められたある加速度、若しくは角速度のしきい値を越えたときにロールオーバー（横転）するという簡潔な情報を元にアルゴリズムを作成しているため、想定したロールオーバーモード以外のロールオーバーモードとなる場合には対応し辛くなってしまう。
【０００８】
更に、前記加速度センサおよびロール角センサは、例えばロールオーバーおよび前面衝突に対してそれぞれ必要であるため、それぞれの衝突形態に亘って使用することが難しく、また、アルゴリズム手法もそれぞれ個別に設ける必要があり、コストアップが余儀なくされてしまう。
【０００９】
そこで、本発明は、車両の衝突時にフロントウインドシールドの変形状態から衝突箇所を検出するアルゴリズムを用いて、その衝突箇所に応じて適正に乗員保護装置を作動できる車両衝突箇所判定装置および車両衝突箇所判定方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の車両衝突箇所判定装置にあっては、乗員を緊急時に保護する複数の乗員保護装置と、フロントウインドウのウインドシールドの変形状態を検出する変形検出手段と、前記変形検出手段からの検出信号に基づき所定のアルゴリズムに従って衝突箇所を示す衝突情報を出力し、その衝突情報に応じて前記複数の乗員保護装置のうちの特定の乗員保護装置に作動信号を出力する衝突情報出力手段と、を備えたことを最も主要な特徴とする。
【００１１】
また、本発明の車両衝突箇所判定方法にあっては、フロントウインドシールドの変形状態を検出し、その検出信号を所定のアルゴリズムに従って処理して衝突箇所を示す衝突情報を判定し、その衝突情報に応じて複数の乗員保護装置のうち特定の乗員保護装置を作動させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の車両衝突箇所判定装置および車両衝突箇所判定方法によれば、フロントウインドシールドの変形状態を変形検出手段で検出するという簡単な構造にして、その検出信号に基づいて所定のアルゴリズムに従って衝突情報を出力して車両の衝突箇所を適正に判定することができ、その衝突箇所に応じて複数の乗員保護装置のうち特定の乗員保護装置を作動することにより、衝突箇所に適正に対応した乗員保護装置の作動が可能となり、乗員の保護性能を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。
【００１４】
図１〜図９は本発明の車両衝突箇所判定装置の第１実施形態を示し、図１は本発明の車両衝突箇所判定装置が適用される車体の斜視図、図２はフロントウインドシールドの斜視図、図３は（ａ）に全体図と（ｂ）に要部拡大図で示す変形検出手段の説明図、図４は衝突情報を判定するアルゴリズムの説明図、図５は車両左側からロールオーバーした状態を示す車両の背面図、図６は車両がロールオーバーした際の変形検出手段の動作イメージを示す説明図、図７は車両左側のオフセット衝突した状態を示す車両の平面図、図８は車両のオフセット衝突した際の変形検出手段の動作イメージを示す説明図、図９は（ａ）にロールオーバー時と（ｂ）に前面衝突時の乗員保護装置を制御するフローチャートを示す説明図である。
【００１５】
本実施形態の車両衝突箇所判定装置は、乗員を緊急時に保護する複数の乗員保護装置と、図１〜図３に示すようにフロントウインドシールド３の変形状態を検出する変形検出手段としての歪センサ１０と、図４に示すように前記歪センサ１０からの検出信号に基づいて所定のアルゴリズムに従って衝突箇所を示す衝突情報ＣＩを出力し、その衝突情報ＣＩに応じて前記複数の乗員保護装置のうちの特定の乗員保護装置に作動信号を出力する衝突情報出力手段１１と、を備えている。
【００１６】
また、本実施形態の車両衝突箇所判定方法は、フロントウインドシールド３の変形状態を検出し、その検出信号を所定のアルゴリズムに従って処理して衝突箇所を示す衝突情報ＣＩを判定し、その衝突情報ＣＩに応じて複数の乗員保護装置のうちの特定の乗員保護装置を作動させるようになっている。
【００１７】
前記歪センサ１０は、前記フロントウインドシールド３の全面に配置されて、そのフロントウインドシールド３の全面の変形を検出して衝突情報ＣＩを判定するようになっている。
【００１８】
即ち、前記車両衝突箇所判定装置を備えた本実施形態の車両１は、図１に示すようにフロントウインドウ２のウインドシールド３の表面に、図２に示す透明薄膜シート１３を貼り付けてあり、この透明薄膜シート１３には図３に示すように極細の光ファイバーで形成された変形検出手段としての歪センサ１０が、前方視界を妨げない間隔で格子状に埋設され、その歪センサ１０によってフロントウインドシールド３の変形により生ずる応力／歪の変化を検出するようになっている。
【００１９】
前記乗員保護装置は、車室内の左・右側にそれぞれ設置される左・右カーテンエアバッグ４Ｌ，４Ｒと、左・右席の上方に位置して天井部分に設置される左・右側ルーフエアバッグ５Ｌ，５Ｒと、左・右前席の前方に設置される左・右前席エアバッグと６Ｌ，６Ｒ、を備えている。
【００２０】
前記左・右カーテンエアバッグ４Ｌ，４Ｒ、左・右側ルーフエアバッグ５Ｌ，５Ｒ、左・右前席エアバッグ６Ｌ，６Ｒはそれぞれ図外のインフレータの点火により発生する高圧ガスで膨張・展開されるが、特に左・右前席エアバッグ６Ｌ，６Ｒは第１インフレータと第２インフレータを備え、第１インフレータの点火によりエアバッグを予備展開した後、第２インフレータの点火で完全展開させるようになっている。
【００２１】
前記衝突情報出力手段１１は、図４に示すように前記歪センサ１０の検出信号Ｓａを歪（ε）データＤａに変換し、この歪（ε）データＤａから統計手法により平均値
2006219098.tif 000003
誤差値εｉ、分散値εσを算出し、これら平均値
2006219098.tif 000004
誤差値εｉ、分散値εσおよび前記歪（ε）データＤａを参照データベース１２と比較して前記衝突情報ＣＩを求めるアルゴリズムを備える。
【００２２】
即ち、前記衝突情報出力手段１１は所定のアルゴリズムを実行する構成となり、図４に示すように前記各歪センサ１０より出力された検出信号Ｓａは歪（ε）データＤａに変換され、それら各歪（ε）データＤａはそれぞれ平均値
2006219098.tif 000005
誤差値εｉ、分散値εσを算出する。ここで、εｎは各歪センサ１０で検出された歪、ｎは歪センサ１０の数である。
【００２３】
そして、算出した平均値
2006219098.tif 000006
誤差値εｉ、分散値εσと前記歪（ε）データＤａが参照データベース１２と比較され、これによってロールオーバーや前面衝突を判定して前記衝突情報ＣＩを出力する。
【００２４】
このとき、ロールオーバーとして判定した場合は、そのロールオーバーによって車体１が最初に接地する部位、つまり、右上から接地する場合、左上から接地する場合、中央から接地する場合がそれぞれ判断され、また、前面衝突として判定した場合は、その前面衝突によって車体１の衝突部位、つまり、右前からオフセット衝突した場合、左前からオフセット衝突した場合、中央から正面衝突した場合がそれぞれ判断される。
【００２５】
例えば、図５に示すように車両がロールオーバーしてルーフ左側から接地した場合は、図６に示すように歪センサ１０の動作がイメージされ、この場合は各歪センサ１０のそれぞれのセンシング領域Ａｓ内で検知した歪がフロントウインドシールド３に分布しており、その分布の特徴はフロントウインドシールド３の前記接地部位である左上端部に行くに従って大きく現れる。
【００２６】
また、図７に示すように車両が前面衝突して、その衝突が左側オフセット衝突である場合は、図８に示すように歪センサ１０の動作がイメージされ、この場合にあっても前述したように、各歪センサ１０のそれぞれのセンシング領域Ａｓ内で検知した歪がフロントウインドシールド３に分布しており、その分布の特徴はフロントウインドシールド３の前記オフセット部位である左下端部に行くに従って大きく現れる。
【００２７】
つまり、衝突情報出力手段１１は、フロントウインドシールド３下側面に変形が集中して分布した時に前面衝突と判定し、フロントウインドシールド３上側面に変形が集中して分布した時にロールオーバーと判定するようになっている。
【００２８】
前記衝突情報出力手段１１で実行されるアルゴリズムは図９に示すフローチャートに従って制御されるようになっており、ロールオーバーが判定された場合は同図（ａ）のフローチャートが実行されるとともに、前面衝突が判定された場合は同図（ｂ）のフローチャートが実行される。
【００２９】
即ち、図９（ａ）のフローチャートでは、まず、ステップＳ１によってロールオーバー（ＲＯ）を検知することによって、ステップＳ２で左・右カーテンエアバッグ４Ｌ，４Ｒに作動信号、つまりインフレータの点火信号を出力して、それら左・右カーテンエアバッグ４Ｌ，４Ｒを膨張させて展開する。これによって、左・右前席に着座した乗員が左・右ドアと干渉した時の衝撃を緩和する。
【００３０】
次に、ステップＳ３によって各歪センサ１０による検出信号を読み込んで、ステップＳ４で初期接地箇所を判断し、そして、ステップＳ５でルーフ左側初期接地であると判定したとき、ステップＳ６によって左側ルーフエアバッグ５Ｌに作動信号（インフレータ点火信号）を出力して、その左側ルーフエアバッグ５Ｌを膨張・展開させ、これによって接地側、つまり左前席に着座した乗員が天井と干渉した時の衝撃を緩和する。
【００３１】
また、ステップＳ７でルーフ中央初期接地であると判定したとき、ステップＳ８によって左・右側ルーフエアバッグ５Ｌ，５Ｒに作動信号（インフレータ点火信号）を出力して、それら左・右側ルーフエアバッグ５Ｌ，５Ｒを膨張・展開させ、これによって、左・右前席に着座した乗員が天井と干渉した時の衝撃を緩和する。
【００３２】
更に、ステップＳ９でルーフ右側初期接地であると判定したとき、ステップＳ１０によって右側ルーフエアバッグ５Ｒに作動信号（インフレータ点火信号）を出力して、その右側ルーフエアバッグ５Ｒを膨張・展開させ、これによって接地側、つまり右前席に着座した乗員が天井と干渉した時の衝撃を緩和する。
【００３３】
図９（ｂ）のフローチャートでは、まず、ステップＳ１１によって前面衝突を検知することによって、ステップＳ１２で左・右前席エアバッグ６Ｌ，６Ｒの第１インフレータに点火信号を出力して、これら左・右前席エアバッグ６Ｌ，６Ｒを予備展開する。
【００３４】
次に、ステップＳ１３によって各歪センサ１０による検出信号を読み込んで、ステップＳ１４で衝突箇所を判断し、そして、ステップＳ１５で左側オフセット衝突であると判定したとき、ステップＳ１６によって左前席エアバッグ６Ｌの第２インフレータに点火信号を出力して、この左前席エアバッグ６Ｌを完全展開させ、これによってオフセット衝突側である左前席に着座した乗員が、前方のインストルメントパネルまたは左ハンドル車ではステアリングホールなどの障害物と干渉した時の衝撃を緩和する。
【００３５】
また、ステップＳ１７で車両中央前面衝突であると判定したとき、ステップＳ１８によって左・右前席エアバッグ６Ｌ，６Ｒの第２インフレータに点火信号を出力して、これら左・右前席エアバッグ６Ｌ，６Ｒを完全展開させ、これによって、左・右前席に着座した乗員が前方のインストルメントパネルやステアリングホイールなどの障害物と干渉した時の衝撃を緩和する。
【００３６】
更に、ステップＳ１９で車両右側オフセット衝突であると判定したとき、ステップＳ２０によって右前席エアバッグ６Ｒの第２インフレータに点火信号を出力して、その右前席エアバッグ６Ｒを完全展開させ、これによって、オフセット衝突側である右前席に着座した乗員が前方のステアリングホイールまたは左ハンドル車ではインストルメントパネルなどの障害物と干渉した時の衝撃を緩和する。
【００３７】
以上の構成によりこの第１実施形態の車両衝突箇所判定装置および車両衝突箇所判定方法によれば、フロントウインドシールド３の変形状態を歪センサ１０で検出して、その検出信号に基づいて図４に示す所定のアルゴリズムに従って衝突情報ＣＩを出力するようになっているので、簡単な構造にして車両の衝突箇所を適正に判定することができ、その衝突箇所に応じて複数の乗員保護装置４Ｌ，４Ｒ，５Ｌ，５Ｒ，６Ｌ，６Ｒのうち特定の乗員保護装置を作動することにより、衝突箇所に適正に対応した乗員保護装置の作動が可能となり、乗員の保護性能を向上することができる。
【００３８】
また、本実施形態では前記歪センサ１０を、前記フロントウインドシールド３の全面に配置して、そのフロントウインドシールド３の全面の変形を検出して衝突情報ＣＩを判定するようにしたので、フロントウインドシールド３の全面の実際の変形を検出できるようになり、ひいては車体の変形箇所をより正確に判定することができる。
【００３９】
更に、前記衝突情報出力手段１１は、図４に示すように前記歪センサ１０の検出信号を歪データＤａに変換し、この歪データＤａから統計手法により平均値
2006219098.tif 000007
誤差値εｉおよび分散値εσを算出し、これら平均値
2006219098.tif 000008
誤差値εｉ、分散値εσおよび前記歪データＤａを参照データベース１２と比較して前記衝突情報ＣＩを求めるアルゴリズムを備えたので、簡易なアルゴリズムにより車体の実際の変形箇所を適正に判定することができる。
【００４０】
更にまた、前記衝突情報出力手段１１は、フロントウインドシールド３下側面に変形が集中して分布した時に前面衝突と判定し、フロントウインドシールド３上側面に変形が集中して分布した時にロールオーバーと判定するので、フロントウインドシールド３の変形を検出することにより、簡単な検出構造をもって前面衝突とロールオーバーを判定することができる。
【００４１】
また、本実施形態の変形検出手段として、フロントウインドシールド３の変形により生ずる応力／歪の変化を検出する歪センサ１０を用いたので、フロントウインドシールド３面の応力／歪をより適切に検知して車体の衝突箇所をより適正に判定することができる。
【００４２】
図１０〜図１９は本発明の第２実施形態を示し、前記第１実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとする。
【００４３】
図１０は変形検出手段の配置状態を示すフロントウインドシールド３の斜視図、図１１は図１０中Ａ部の拡大斜視図、図１２は図１１中Ｂ−Ｂ線に沿った断面図、図１３は衝突情報を判定するアルゴリズムの説明図、図１４はフロントウインドシールド３の低次の形状関数のセンシングイメージを示す斜視図、図１５は（ａ）に時間０の状態と（ｂ）に時間０から時間ΔＴ１進んだ状態と（ｃ）に時間ΔＴ１から時間ΔＴ１＋δＴ２進んだ状態とをそれぞれ示す低次の形状関数のイメージ図、図１６は車両左側からロールオーバーした状態を示す車両の背面図、図１７は車両がロールオーバーした際の変形検出手段の動作イメージを示す説明図、図１８は車両左側のオフセット衝突した状態を示す車両の平面図、図１９は車両のオフセット衝突した際の変形検出手段の動作イメージを示す説明図である。
【００４４】
本実施形態の車両衝突箇所判定装置は第１実施形態と同様に、図１０〜図１２に示すようにフロントウインドシールド３に変形検出手段としての歪センサ２０を設け、図１３に示すように前記歪センサ２０からの検出信号に基づき所定のアルゴリズムに従って衝突箇所を示す衝突情報ＣＩを出力し、その衝突情報ＣＩに応じて複数の乗員保護装置４Ｌ，４Ｒ，５Ｌ，５Ｒ，６Ｌ，６Ｒ（図１参照）のうち特定の乗員保護装置に作動信号を出力する衝突情報出力手段１１Ａを備えている。
【００４５】
即ち、前記歪センサ２０は、前記フロントウインドシールド３の周縁部に複数配置されて、そのフロントウインドシールド３の周縁部の変形を検出して衝突情報ＣＩを判定するようになっている。
【００４６】
前記歪センサ２０は、図１０に示すようにフロントウインドシールド３の表面にその中央部を取り囲むように複数が配置され、それら複数の歪センサ２０の各配線２１は図１１に示すように結束金具２２により束ねられて、視界の邪魔にならないようにフロントウインドシールド３の外周に沿って配索され、そして、図１０に示すようにフロントウインドシールド３の下端隅角部に集結して取り出される。
【００４７】
また、前記フロントウインドシールド３は、図１２に示すように内・外側ガラス３ａ，３ｂ間に薄膜フィルム３ｃを挟み込んで圧着した合わせガラスによって構成される。
【００４８】
前記衝突情報出力手段１１Ａは、図１３に示すように前記歪センサ２０の検出信号Ｓｂを歪（ε）データＤｂに変換し、フロントウインドシールド３の低次の形状関数Ｂｉと微少範囲内での各歪（ε）データＤｂの平均歪
2006219098.tif 000009
とにより、フロントウインドシールド３端部の変位ｑｉを求めるとともに、その変位ｑｉから低次の形状関数Ｂｉを用いてフロントウインドシールド３全面の歪分布εｄを求め、その歪分布εｄと参照データベース１２Ａとを比較して前記衝突情報ＣＩを求めるアルゴリズムを備える。
【００４９】
即ち、前記衝突情報出力手段１１Ａは前記所定のアルゴリズムを実行する構成となり、図１３に示すように前記各歪センサ２０より出力された検出信号Ｓｂはフロントウインドシールド３の端部歪εｉの歪（ε）データＤｂに変換され、次に予めフロントウインドシールド３の形状を測定することで導出された低次の形状関数Ｂｉと、微少範囲内での各歪（ε）データＤｂの平均歪
2006219098.tif 000010
とにより、フロントウインドシールド３端部の変位ｑｉを求め、次にフロントウインドシールド３端部の変位ｑｉから低次の形状関数Ｂｉを用いてフロントウインドシールド３の内方部歪ε′ｉを求める。
【００５０】
そして、以上の処理を時間ループＴｒ内で繰り返し実行することでフロントウインドシールド３の全面の歪分布εｄ（εｄ＝フロントウインドシールド端部歪εｉ＋フロントウインドシールド内方部歪ε′ｉ）を求め、ある時間Ｔでの歪分布εｄと参照データベース１２Ａに格納している歪分布データとを比較することで、ロールオーバーや前面衝突といった衝突情報ＣＩが出力される。
【００５１】
ところで、フロントウインドシールド３の歪εｉを求めるセンシングイメージは図１４，図１５に示すようになり、図１５（ａ）の時間０の状態から同図（ｂ）に示すように時間ΔＴ１だけ進んだとき、各歪センサ２０から歪Δεｔ１がそれぞれ出力され、それら歪の平均歪
2006219098.tif 000011
を算出し、低次の形状関数Ｂｉにより微小領域Ａｍ内の変位Δｑｔ１がそれぞれ出力され、その変位Δｑｔ１により歪センサ２０の配置されないフロントウインドシールド３内方部の微小領域Ａｍ′の歪Δε4′ｔ１がそれぞれ出力される。
【００５２】
次に時間ΔＴ１から時間ΔＴ１＋ΔＴ２に進んだとき、図５（ｃ）に示すように歪センサ２０から歪Δεｔ２がそれぞれ出力され、ΔＴ１時の歪Δεｔ１と足し合わされてΔεｔ１＋Δεｔ２となり、それら歪の平均歪
2006219098.tif 000012
を算出し、形状関数Ｂｉにより微小領域Ａｍ内の変位Δｑｔ１＋Δｑｔ２がそれぞれ出力され、その変位Δｑｔ１＋Δｑｔ２により歪センサ２０の配置されない微小領域Ａｍ′の歪Δε′ｔ１＋Δε′ｔ２がそれぞれ出力される。
【００５３】
それらと同時に、出力された歪Δε′ｔ１＋Δε′ｔ２により微小領域Ａｍ′内の変位Δｑｔ２がそれぞれ出力され、また、次の時間ΔＴ後にも同様の計算が時々刻々と時間ループ内で実行される。
【００５４】
従って、図１６に示すように車両がロールオーバーしてルーフ左側から接地して、ある一定時間ΔＴｎ経過した場合は、図１７に示すようにフロントウインドシールド３には前記アルゴリズムにより求められた歪Δε１が各微小領域Ａｍｆ毎に分布しており、その分布の特徴はフロントウインドシールド３の左上端部（図中上方右側部）に行くに従って大きくなる。
【００５５】
また、図１８に示すように車両が前面衝突して左側オフセット衝突して、ある一定時間ΔＴｎ経過した場合は、図１９に示すようにフロントウインドシールド３には前記アルゴリズムにより求められた歪Δε２が各微小領域Ａｍｆ毎に分布しており、その分布の特徴はフロントウインドシールド３の左下端部（図中下方右側部）に行くに従って大きくなる。
【００５６】
従って、本実施形態にあっても衝突情報出力手段１１Ａは、フロントウインドシールド３下側面に変形が集中して分布した時に前面衝突と判定し、フロントウインドシールド３上側面に変形が集中して分布した時にロールオーバーと判定するようになっている。
【００５７】
また、本実施形態にあっても衝突情報出力手段１１Ａで実行されるアルゴリズムは、第１実施形態の図９に示すフローチャートと同様に制御されて、複数の乗員保護装置のうち特定の乗員保護装置を作動するようになっている。
【００５８】
以上の構成によりこの第２実施形態の車両衝突箇所判定装置によれば、基本的に第１実施形態と同様にフロントウインドシールド３の変形状態を歪センサ２０で検出して、その検出信号に基づいて所定のアルゴリズムに従って衝突情報ＣＩを出力するようになっているので、車両の衝突箇所を適正に判定することができ、その衝突箇所に応じて複数の乗員保護装置のうち特定の乗員保護装置を作動することにより、衝突箇所に適正に対応した乗員保護装置の作動が可能となり、乗員の保護性能を向上することができる。
【００５９】
特に本実施形態では、歪センサ２０は、前記フロントウインドシールド３の周縁部に複数配置されて、そのフロントウインドシールド３の周縁部の変形を検出して衝突情報ＣＩを判定するようにしたので、第１実施形態のように歪センサ１０をフロントウインドシールド３の全面に配置する場合に比較して、本実施形態歪センサ２０の設置数を削減してコスト低減を図ることができる。
【００６０】
また、衝突情報出力手段１１Ａは、歪センサ２０の検出信号Ｓｂを歪（ε）データＤｂに変換し、フロントウインドシールド３の低次の形状関数Ｂｉと微少範囲内での各歪（ε）データＤｂの平均歪
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とにより、フロントウインドシールド３端部の変位ｑｉを求めるとともに、その変位ｑｉから低次の形状関数Ｂｉを用いてフロントウインドシールド３全面の歪分布εｄを求め、その歪分布εｄと参照データベース１２Ａとを比較して前記衝突情報ＣＩを求めるアルゴリズムを備えたので、歪センサ２０の検出信号Ｓｂを低次の形状関数により処理してフロントウインドシールド３全面の歪を近似することができるようになり、フロントウインドシールド３全面に作用する歪分布を得て参照データベース１２Ａとの比較で、より適切に車体の実際の変形箇所を判定することができる。
【００６１】
図２０〜図２９は本発明の第３実施形態を示し、前記第１，第２実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとする。
【００６２】
図２０は変形検出手段の配置状態を示すフロントウインドシールド３の斜視図、図２１は図２０中Ｃ部の拡大斜視図、図２２は図２１中Ｄ−Ｄ線に沿った断面図、図２３は衝突情報を判定するアルゴリズムの説明図、図２４はフロントウインドシールド３の高次の形状関数のセンシングイメージを示す斜視図、図２５は（ａ）に時間０の状態と（ｂ）に時間０から時間ΔＴ１進んだ状態と（ｃ）に時間ΔＴ１から時間ΔＴ１＋δＴ２進んだ状態とをそれぞれ示す高次の形状関数のイメージ図、図２６は車両左側からロールオーバーした状態を示す車両の背面図、図２７は車両がロールオーバーした際の変形検出手段の動作イメージを示す説明図、図２８は車両左側のオフセット衝突した状態を示す車両の平面図、図２９は車両のオフセット衝突した際の変形検出手段の動作イメージを示す説明図である。
【００６３】
本実施形態の車両衝突箇所判定装置は第１実施形態と同様に、図２０〜図２２に示すようにフロントウインドシールド３に変形検出手段としての歪センサ３０を設け、図２３に示すように前記歪センサ３０からの検出信号に基づき所定のアルゴリズムに従って衝突箇所を示す衝突情報ＣＩを出力し、その衝突情報ＣＩに応じて複数の乗員保護装置のうち特定の乗員保護装置に作動信号を出力する衝突情報出力手段１１Ｂを備えている。
【００６４】
即ち、前記歪センサ３０は、前記フロントウインドシールド３の隅角部Ｃにそれぞれ配置されて、そのフロントウインドシールド３の隅角部Ｃの変形を検出して衝突情報ＣＩを判定するようになっている。
【００６５】
前記歪センサ３０はフロントウインドシールド３の表面に、各隅角部Ｃに対してその隅角部Ｃを挟むように２個が配置され、それら複数の歪センサ３０の各配線３１は図２１に示すように結束金具３２により束ねられて、視界の邪魔にならないようにフロントウインドシールド３の外周に沿って配索され、そして、図２０に示すようにフロントウインドシールド３の下端隅角部Ｃの一方に集結して取り出される。
【００６６】
また、前記フロントウインドシールド３は、図２２に示すように第２実施形態と同様に、内・外側ガラス３ａ，３ｂ間に薄膜フィルム３ｃを挟み込んで圧着した合わせガラスによって構成される。
【００６７】
前記衝突情報出力手段１１Ｂは、図２３に示すように前記歪センサ３０の検出信号Ｓｃを角部歪（ε）データＤｃに変換し、フロントウインドシールド３の高次の形状関数Ｄｉと微少範囲内での各歪（ε）データＤｃとにより、フロントウインドシールド３の隅角部Ｃの変位ｑｉを求めるとともに、その変位ｑｉから高次の形状関数Ｄｉを用いてフロントウインドシールド３全面の歪分布εｄを求め、その歪分布εｄと参照データベース１２Ｂとを比較して前記衝突情報ＣＩを求めるアルゴリズムを備える。
【００６８】
即ち、前記衝突情報出力手段１１Ｂは前記所定のアルゴリズムを実行する構成となり、図２３に示すように前記各歪センサ３０より出力された検出信号Ｓｃはフロントウインドシールド３の各角部Ｃの歪（ε）データＤｃに変換され、次に予めフロントウインドシールド３の形状を測定することで導出された高次の形状関数Ｄｉと、微少範囲内での各歪（ε）データＤｃとにより、フロントウインドシールド３の角部Ｃの変位ｑｉを求め、次にフロントウインドシールド３の角部Ｃの変位ｑｉから高次の形状関数Ｄｉを用いてフロントウインドシールド３の内方部歪ε′ｉを求める。
【００６９】
そして、以上の処理を時間ループＴｒ内で繰り返し実行することでフロントウインドシールド３の全面の歪分布εｄ（εｄ＝フロントウインドシールド内方部歪ε′ｉ）を求め、ある時間Ｔでの歪分布εｄと参照データベース１２Ｂに格納している歪分布データとを比較することで、ロールオーバーや前面衝突といった衝突情報ＣＩを出力する。
【００７０】
ところで、フロントウインドシールド３の歪εｉを求めるセンシングイメージを第２実施形態と同様に図２４，図２５に示すと、図２５（ａ）の時間０の状態から同図（ｂ）に示すように時間ΔＴ１だけ進んだとき、各歪センサ３０から歪Δεｔ１がそれぞれ出力され、高次の形状関数Ｂｉにより微小領域Ａｍ内の変位Δｑｔ１がそれぞれ出力され、その変位Δｑｔ１により歪センサ３０の配置されないフロントウインドシールド３内方部の微小領域Ａｍ′の歪Δε′ｔ１がそれぞれ出力される。
【００７１】
次に、時間ΔＴ１から時間ΔＴ１＋ΔＴ２に進んだとき、図２５（ｃ）に示すように歪センサ３０から歪Δεｔ２がそれぞれ出力され、ΔＴ１時の歪Δεｔ１と足し合わされてΔεｔ１＋Δεｔ２となり、形状関数Ｂｉにより微小領域Ａｍ内の変位Δｑｔ１＋Δｑｔ２がそれぞれ出力され、その変位Δｑｔ１＋Δｑｔ２により歪センサ３０の配置されない微小領域Ａｍ′の歪Δε′ｔ１＋Δε′ｔ２がそれぞれ出力される。
【００７２】
それらと同時に、出力された歪Δε′ｔ１＋Δε′ｔ２により微小領域Ａｍ′内の変位Δｑｔ２がそれぞれ出力され、また、次の時間ΔＴ後にも同様の計算が時々刻々と時間ループ内で実行される。
【００７３】
従って、図２６に示すように車両がロールオーバーしてルーフ左側から接地して、ある一定時間ΔＴｎ経過した場合は、図２７に示すようにフロントウインドシールド３には前記アルゴリズムにより求められた歪Δε１が各微小領域Ａｍｆ毎に分布しており、その分布の特徴はフロントウインドシールド３の左上端部（図中上方右側部）に行くに従って大きくなる。
【００７４】
また、図２８に示すように車両が前面衝突して左側オフセット衝突して、ある一定時間ΔＴｎ経過した場合は、第２実施形態と同様に図２９に示すようにフロントウインドシールド３には前記アルゴリズムにより求められた歪Δε２が各微小領域Ａｍｆ毎に分布しており、その分布の特徴はフロントウインドシールド３の左下端部（図中下方右側部）に行くに従って大きくなる。
【００７５】
従って、本実施形態にあっても衝突情報出力手段１１Ｂは、フロントウインドシールド３下側面に変形が集中して分布した時に前面衝突と判定し、フロントウインドシールド３上側面に変形が集中して分布した時にロールオーバーと判定するようになっている。
【００７６】
また、本実施形態にあっても衝突情報出力手段１１Ｂで実行されるアルゴリズムは、第１実施形態の図９に示すフローチャートと同様に制御されて、複数の乗員保護装置のうちの特定の乗員保護装置を作動するようになっている。
【００７７】
以上の構成によりこの第３実施形態の車両衝突箇所判定装置によれば、基本的に第１実施形態と同様にフロントウインドシールド３の変形状態を歪センサ３０で検出して、その検出信号に基づいて所定のアルゴリズムに従って衝突情報ＣＩを出力するようになっているので、車両の衝突箇所を適正に判定することができ、その衝突箇所に応じて複数の乗員保護装置のうち特定の乗員保護装置を作動することにより、衝突箇所に適正に対応した乗員保護装置の作動が可能となり、乗員の保護性能を向上することができる。
【００７８】
特に本実施形態では、歪センサ３０は、前記フロントウインドシールド３の隅角部Ｃにそれぞれ配置されて、そのフロントウインドシールド３の角部Ｃの変形を検出して衝突情報ＣＩを判定するようにしたので、第１実施形態のように歪センサ１０をフロントウインドシールド３の全面に配置する場合や、第２実施形態のように歪センサ２０をフロントウインドシールド３の周縁部に配置する場合に比較して、本実施形態では歪センサ３０の設置数を削減してコスト低減を図ることができる。
【００７９】
また、衝突情報出力手段１１Ｂは、歪センサ３０の検出信号Ｓｃを歪（ε）データＤｃに変換し、フロントウインドシールド３の高次の形状関数Ｄｉと微少範囲内での各歪（ε）データＤｃとにより、フロントウインドシールド３の隅角部Ｃの変位ｑｉを求めるとともに、その変位ｑｉから高次の形状関数Ｄｉを用いてフロントウインドシールド３全面の歪分布εｄを求め、その歪分布εｄと参照データベース１２Ｂとを比較して衝突情報ＣＩを求めるアルゴリズムを備えたので、歪センサ３０の検出信号Ｓｃを高次の形状関数により処理してフロントウインドシールド３全面の歪を近似できるようになり、少ない歪センサ３０の数でフロントウインドシールド３全面に作用する歪分布を示すことができ、かつ、予め用意した参照データベース１２Ｂ（フロントウインドシールド３全面の歪データ）と精度良く比較できるようになり、より適切に車体の実際の変形箇所を判定することができる。
【００８０】
そして、本実施形態にあっても衝突情報出力手段１１Ｃは、フロントウインドシールド３下側面に変形が集中して分布した時に前面衝突と判定し、フロントウインドシールド３上側面に変形が集中して分布した時にロールオーバーと判定するようになっている。
【００８１】
また、衝突情報出力手段１１Ａで実行されるアルゴリズムは、第１実施形態の図９に示すフローチャートと同様に制御されて、複数の乗員保護装置のうちの特定の乗員保護装置を作動するようになっている。
【００８２】
図３０は本発明の第４実施形態を示し、前記各実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとし、図３０は衝突情報を判定するアルゴリズムの説明図である。
【００８３】
即ち、本実施形態の車両衝突箇所判定装置は、前記各実施形態と同様にフロントウインドシールドに歪センサ２０を設けて、図３０に示すようにその歪センサ２０からの検出信号Ｓｄに基づき、所定のアルゴリズムに従って衝突情報ＣＩを出力する衝突情報出力手段１１Ｃを備えており、第２実施形態の図１０に示すように、前記歪センサ２０はフロントウインドシールド３の周縁部に複数配置されて、そのフロントウインドシールド３の周縁部の変形を検出して衝突情報ＣＩを判定するようになっている。
【００８４】
前記衝突情報出力手段１１Ｃは、前記歪センサ２０の検出信号Ｓｄをフロントウインドシールド３周縁部の各歪データＳｄに変換し、それら歪データεをニュートラルネットワークＮにより処理するとともに、参照歪データ１２Ｃで求められる重みω１，ω２を作用しつつ前記衝突情報ＣＩを求めるアルゴリズムを備えている。
【００８５】
即ち、前記衝突情報出力手段１１Ｃは、図３０に示すように各歪センサ２０から出力された検出信号Ｓｄはフロントウインドシールド３周縁部の歪データεに変換され、ある時間の歪データεｔｉと歪データεの時間遅れ歪データεｔ−ΔｔｉがニュートラルネットワークＮの入力パラメータＰとなり、ニュートラルネットワークＮの入力層Ｉと中間層Ｍとの間には、検討実験／解析などで得られた参照歪データ１２Ｃにより求められ、かつ、学習機能で用いる重みω１が作用し、かつ、ニュートラルネットワークＮの中間層Ｍと出力層Ｏとの間には、参照歪データ１２Ｃにより求められ、かつ、学習機能で用いる重みω２が作用している。
【００８６】
そして、前記ニュートラルネットワークＮにより入力した歪データεｉを毎時間計算して、衝突箇所を特定する前記衝突情報ＣＩを出力するようになっている。
【００８７】
そして、前記衝突情報出力手段１１Ｃで実行されるアルゴリズムは、第１実施形態の図９に示すフローチャートと同様に制御されて、複数の乗員保護装置のうちの特定の乗員保護装置を作動するようになっている。
【００８８】
以上の構成によりこの第４実施形態の車両衝突箇所判定装置によれば、基本的に第１実施形態と同様にフロントウインドシールド３の変形状態を歪センサ２０で検出して、その検出信号に基づいて所定のアルゴリズムに従って衝突情報ＣＩを出力するようになっているので、車両の衝突箇所を適正に判定することができ、その衝突箇所に応じて複数の乗員保護装置のうち特定の乗員保護装置を作動することにより、衝突箇所に適正に対応した乗員保護装置の作動が可能となり、乗員の保護性能を向上することができる。
【００８９】
特に、本実施形態では、衝突情報出力手段１１Ｃは、前記歪センサ２０の検出信号Ｓｄをフロントウインドシールド３周縁部の各歪データεに変換し、それら歪データεをニュートラルネットワークＮにより処理するとともに、参照歪データ１２Ｃで求められる重みω１，ω２を作用しつつ前記衝突情報ＣＩを求めるアルゴリズムを備えたので、歪センサ２０の検出信号ＳｄをニュートラルネットワークＮにより処理することにより、予め用意された参照歪データ１２Ｃを用いた学習機能を使用できるため、より精度良く車体の実際の変形箇所を判定することができる。
【００９０】
ところで、本発明の車両衝突箇所判定装置は前記第１〜第４実施形態に例をとって説明したが、これら実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができ、例えば、乗員保護装置はエアバッグに限ることなく、シートベルトやその他の乗員を保護するための装置であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の車両衝突箇所判定装置が適用される車体の斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態におけるフロントウインドシールドの斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態で（ａ）に全体図と（ｂ）に要部拡大図で示す変形検出手段の説明図である。
【図４】本発明の第１実施形態における衝突情報を判定するアルゴリズムの説明図である。
【図５】本発明の第１実施形態における車両左側からロールオーバーした状態を示す車両の背面図である。
【図６】本発明の第１実施形態における車両がロールオーバーした際の変形検出手段の動作イメージを示す説明図である。
【図７】本発明の第１実施形態における車両左側のオフセット衝突した状態を示す車両の平面図である。
【図８】本発明の第１実施形態における車両のオフセット衝突した際の変形検出手段の動作イメージを示す説明図である。
【図９】本発明の第１実施形態で（ａ）にロールオーバー時と（ｂ）に前面衝突時の乗員保護装置を制御するフローチャートを示す説明図である。
【図１０】本発明の第２実施形態における変形検出手段の配置状態を示すフロントウインドシールドの斜視図である。
【図１１】図１０中Ａ部の拡大斜視図である。
【図１２】図１１中Ｂ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図１３】本発明の第２実施形態における衝突情報を判定するアルゴリズムの説明図である。
【図１４】本発明の第２実施形態におけるフロントウインドシールドの低次の形状関数のセンシングイメージを示す斜視図である。
【図１５】本発明の第２実施形態で（ａ）に時間０の状態と（ｂ）に時間０から時間ΔＴ１進んだ状態と（ｃ）に時間ΔＴ１から時間ΔＴ１＋δＴ２進んだ状態とをそれぞれ示す低次の形状関数のイメージ図である。
【図１６】本発明の第２実施形態における車両左側からロールオーバーした状態を示す車両の背面図である。
【図１７】本発明の第２実施形態における車両がロールオーバーした際の変形検出手段の動作イメージを示す説明図である。
【図１８】本発明の第２実施形態における車両左側のオフセット衝突した状態を示す車両の平面図である。
【図１９】本発明の第２実施形態における車両のオフセット衝突した際の変形検出手段の動作イメージを示す説明図である。
【図２０】本発明の第３実施形態における変形検出手段の配置状態を示すフロントウインドシールド３の斜視図である。
【図２１】図２０中Ｃ部の拡大斜視図である。
【図２２】図２１中Ｄ−Ｄ線に沿った断面図である。
【図２３】本発明の第３実施形態における衝突情報を判定するアルゴリズムの説明図である。
【図２４】本発明の第３実施形態におけるフロントウインドシールド３の高次の形状関数のセンシングイメージを示す斜視図である。
【図２５】本発明の第３実施形態で（ａ）に時間０の状態と（ｂ）に時間０から時間ΔＴ１進んだ状態と（ｃ）に時間ΔＴ１から時間ΔＴ１＋δＴ２進んだ状態とをそれぞれ示す高次の形状関数のイメージ図である。
【図２６】本発明の第３実施形態における車両左側からロールオーバーした状態を示す車両の背面図である。
【図２７】本発明の第３実施形態における車両がロールオーバーした際の変形検出手段の動作イメージを示す説明図である。
【図２８】本発明の第３実施形態における車両左側のオフセット衝突した状態を示す車両の平面図である。
【図２９】本発明の第３実施形態における車両のオフセット衝突した際の変形検出手段の動作イメージを示す説明図である。
【図３０】本発明の第４実施形態における衝突情報を判定するアルゴリズムの説明図である。
【符号の説明】
【００９２】
１  車両
３  フロントウインドシールド
４Ｌ，４Ｒ  カーテンエアバッグ（乗員保護装置）
５Ｌ，５Ｒ  ルーフエアバッグ（乗員保護装置）
６Ｌ，６Ｒ  前席エアバッグ（乗員保護装置）
１０，２０，３０  歪センサ（変形検出手段）
１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ  衝突情報出力手段
１２，１２Ａ，１２Ｂ  参照データベース
１２Ｃ  参照歪データ
ＣＩ  衝突情報
Ｓａ，Ｓｂ，Ｓｃ  検出信号
Ｄａ，Ｄｂ，Ｄｃ  歪データ
Ｂｉ  低次の形状関数
Ｃ  フロントウインドシールドの隅角部
Ｄｉ  高次の形状関数
Ｎ  ニュートラルネットワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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