(57)【要約】【課題】プリクラッシュブレーキの影響を、容易にかつ適切に反映する。【解決手段】自動車衝突模擬試験の試験条件設定方法は、実車衝突試験での、実車の障害物への衝突時又は衝突時前の所定タイミングにおける、実車に搭載された人形の頭部の前記実車に対する相対位置の情報と、実車が障害物に衝突した際の実車の加速度変化の情報と、を取得する実車試験結果取得ステップと、実車試験結果取得ステップの取得結果に基づき、自動車衝突模擬試験におけるスレッドの加速度波形が、第１時刻から第２時刻までのプリクラッシュ波形と、第２時刻以降の衝突波形とを有するように、試験条件を設定する試験条件設定ステップとを有する。試験条件設定ステップにおいて、プリクラッシュ波形が、相対位置の情報に基づく波形となり、衝突波形が、加速度変化の情報に基づく波形となるように、試験条件を設定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
実車を模した供試体を搭載したスレッドに向けてピストンロッドを打ち出す自動車衝突模擬試験の試験条件設定方法であって、
前記実車を駆動して障害物に衝突させる実車衝突試験での、前記実車の前記障害物への衝突時又は衝突時前の所定タイミングにおける、前記実車に搭載された人形の頭部の前記実車に対する相対位置の情報と、前記実車が前記障害物に衝突した際の前記実車の加速度変化の情報と、を取得する実車試験結果取得ステップと、
前記実車試験結果取得ステップの取得結果に基づき、前記自動車衝突模擬試験における前記スレッドの加速度波形が、第１時刻から第２時刻までのプリクラッシュ波形と、前記第２時刻以降の衝突波形とを有するように、前記自動車衝突模擬試験の試験条件を設定する試験条件設定ステップとを有し、
前記試験条件設定ステップにおいて、前記プリクラッシュ波形が、前記相対位置の情報に基づく波形となり、前記衝突波形が、前記加速度変化の情報に基づく波形となるように、前記試験条件を設定する、
自動車衝突模擬試験の試験条件設定方法。
【請求項２】
前記実車試験結果取得ステップにおいて、前記人形の頭部の加速度変化の情報を取得し、
前記試験条件設定ステップにおいて、前記プリクラッシュ波形が、前記相対位置の情報と前記加速度変化の情報に基づく波形となるように、前記試験条件を設定する、請求項１に記載の自動車衝突模擬試験の試験条件設定方法。
【請求項３】
前記試験条件設定ステップにおいて、前記供試体に人形を搭載して前記自動車衝突模擬試験を実施した場合に、前記第２時刻における前記人形の頭部の前記供試体に対する相対位置が、前記実車衝突試験における前記頭部の相対位置となるように、前記プリクラッシュ波形を設定する、請求項１又は請求項２に記載の自動車衝突模擬試験の試験条件設定方法。
【請求項４】
前記実車試験結果取得ステップにおいて、前記所定タイミングまでにおける、前記頭部の回転角度の変位の情報を更に取得し、
前記試験条件設定ステップにおいて、前記第１時刻から前記第２時刻における前記人形の頭部の回転角度の変位が、前記実車衝突試験における前記回転角度の変位と一致するように、前記プリクラッシュ波形を設定する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の自動車衝突模擬試験の試験条件設定方法。
【請求項５】
前記実車試験結果取得ステップにおいて、前記所定タイミングにおける、前記人形の胸部に対する前記頭部の相対位置の情報を更に取得し、
前記試験条件設定ステップにおいて、前記第２時刻における前記人形の頭部の前記胸部に対する相対位置が、前記実車衝突試験における前記胸部に対する前記頭部の相対位置となるように、前記プリクラッシュ波形を設定する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の自動車衝突模擬試験の試験条件設定方法。
【請求項６】
実車を模した供試体を搭載したスレッドに向けてピストンロッドを打ち出す自動車衝突模擬試験の試験条件設定システムであって、
前記実車を駆動して障害物に衝突させる実車衝突試験での、前記実車の前記障害物への衝突時又は衝突時前の所定タイミングにおける、前記実車に搭載された人形の頭部の前記実車に対する相対位置の情報と、前記実車が前記障害物に衝突した際の前記実車の加速度変化の情報と、を取得する実車試験結果取得部と、
前記実車試験結果取得部の取得結果に基づき、前記自動車衝突模擬試験における前記スレッドの加速度波形を、第１時刻から第２時刻までのプリクラッシュ波形と、前記第２時刻以降の衝突波形と、を有するように設定することで、前記自動車衝突模擬試験の試験条件を設定する試験条件設定部とを有し、
前記試験条件設定部は、前記プリクラッシュ波形を、前記相対位置の情報に基づき設定し、前記衝突波形を、前記加速度変化の情報に基づき設定する、
自動車衝突模擬試験の試験条件設定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車を破壊することなく衝突時に客室に発生する加速度を再現し、二次衝突による乗員の傷害度合いを再現する自動車衝突模擬試験の試験条件設定方法及び自動車衝突模擬試験の試験条件設定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車の衝突試験は、クラッシュ量や客室の残存空間量などの物理量と乗員傷害値とを評価するための実車衝突試験があるが、実車にダミーを乗せて所定速度でバリヤに衝突させる方法は破壊試験であり、非常にコストを要する。そのため、ダミーやエアバッグ等を搭載したホワイトボディ、模擬車体等を台車上に取付け、この台車に対して実車衝突時とほぼ同様の加速度を与えることで、供試体に作用する衝撃度を非破壊的に再現して乗員傷害値を評価し、エアバッグなどの安全装置を開発するための自動車衝突模擬試験が行われる。
【０００３】
このような自動車衝突模擬試験装置としては、例えば、下記特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１に記載された自動車衝突シミュレータにおけるサーボアクチュエータ装置では、アキュムレータに蓄積・蓄圧された作動油により、油圧アクチュエータのピストンを供試体が搭載されるスレッドに向けて打ち出し可能に構成し、この油圧アクチュエータに作動油が直接流入するようにアキュムレータを接続し、油圧アクチュエータから流出する作動油を制御するようにサーボ弁を接続することでメータアウト回路を構成している。
【０００４】
ここで、実際の自動車の事故時には、衝突直前、すなわちプリクラッシュ時において、ブレーキ（プリクラッシュブレーキ）などにより、自動車の加速度が変化する場合がある。従って、自動車衝突模擬試験においては、このようなプリクラッシュ時における加速度の変化を加味することが求められる場合がある。例えば特許文献２には、減速区間を設けることでプリクラッシュ時の加速度変化を再現するプリクラッシュ試験方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１６２３１３号公報
【特許文献２】特許第５４８４１７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献２では、減速の持続時間などに基づき減速区間を設定しているため、減速区間での試験における走行距離（制動距離）が長くなってしまう。従って、このような減速区間を特許文献１のような自動車衝突模擬試験装置に適用した場合、ストロークが長くなり過ぎるおそれがある。自動車衝突模擬試験装置は、油圧シリンダを用いてピストンを打ち出しているが、このようにストロークが長い油圧シリンダを準備することは困難である。また、このような油圧シリンダを準備できたとしても、設備規模が大きくなり過ぎたり、試験時間が長くなったりするおそれがある。従って、自動車衝突模擬試験において、プリクラッシュブレーキの影響を、容易にかつ適切に反映することが求められている。
【０００７】
本発明は上述した課題を解決するものであり、プリクラッシュブレーキの影響を、容易にかつ適切に反映可能な自動車衝突模擬試験の試験条件設定方法及び自動車衝突模擬試験の試験条件設定システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、自動車衝突模擬試験の試験条件設定方法は、実車を模した供試体を搭載したスレッドに向けてピストンロッドを打ち出す自動車衝突模擬試験の試験条件設定方法であって、前記実車を駆動して障害物に衝突させる実車衝突試験での、前記実車の前記障害物への衝突時又は衝突時前の所定タイミングにおける、前記実車に搭載された人形の頭部の前記実車に対する相対位置の情報と、前記実車が前記障害物に衝突した際の前記実車の加速度変化の情報と、を取得する実車試験結果取得ステップと、前記実車試験結果取得ステップの取得結果に基づき、前記自動車衝突模擬試験における前記スレッドの加速度波形が、第１時刻から第２時刻までのプリクラッシュ波形と、前記第２時刻以降の衝突波形とを有するように、前記自動車衝突模擬試験の試験条件を設定する試験条件設定ステップとを有し、前記試験条件設定ステップにおいて、前記プリクラッシュ波形が、前記相対位置の情報に基づく波形となり、前記衝突波形が、前記加速度変化の情報に基づく波形となるように、前記試験条件を設定する。
【０００９】
この試験条件設定方法によると、プリクラッシュブレーキの影響を、容易にかつ適切に反映することができる。
【００１０】
前記実車試験結果取得ステップにおいて、前記人形の頭部の加速度変化の情報を取得し、前記試験条件設定ステップにおいて、前記プリクラッシュ波形が、前記相対位置の情報と前記加速度変化の情報に基づく波形となるように、前記試験条件を設定することが好ましい。この試験条件設定方法によると、プリクラッシュブレーキの影響を、より適切に反映することができる。
【００１１】
前記試験条件設定ステップにおいて、前記供試体に人形を搭載して前記自動車衝突模擬試験を実施した場合に、前記第２時刻における前記人形の頭部の前記供試体に対する相対位置が、前記実車衝突試験における前記頭部の相対位置となるように、前記プリクラッシュ波形を設定することが好ましい。この試験条件設定方法によると、プリクラッシュブレーキの影響を、より適切に反映することができる。
【００１２】
前記実車試験結果取得ステップにおいて、前記所定タイミングまでにおける、前記頭部の回転角度の変位の情報を更に取得し、前記試験条件設定ステップにおいて、前記第１時刻から前記第２時刻における前記人形の頭部の回転角度の変位が、前記実車衝突試験における前記回転角度の変位と一致するように、前記プリクラッシュ波形を設定することが好ましい。この試験条件設定方法によると、プリクラッシュブレーキの影響を、より適切に反映することができる。
【００１３】
前記実車試験結果取得ステップにおいて、前記実車試験結果取得ステップにおいて、前記所定タイミングにおける、前記人形の胸部に対する前記頭部の相対位置の情報を更に取得し、前記試験条件設定ステップにおいて、前記第２時刻における前記人形の頭部の前記胸部に対する相対位置が、前記実車衝突試験における前記胸部に対する前記頭部の相対位置となるように、前記プリクラッシュ波形を設定することが好ましい。この試験条件設定方法によると、プリクラッシュブレーキの影響を、より適切に反映することができる。
【００１４】
上記の目的を達成するために、自動車衝突模擬試験の試験条件設定システムは、実車を模した供試体を搭載したスレッドに向けてピストンロッドを打ち出す自動車衝突模擬試験の試験条件設定システムであって、前記実車を駆動して障害物に衝突させる実車衝突試験での、前記実車の前記障害物への衝突時又は衝突時前の所定タイミングにおける、前記実車に搭載された人形の頭部の前記実車に対する相対位置の情報と、前記実車が前記障害物に衝突した際の前記実車の加速度変化の情報と、を取得する実車試験結果取得部と、前記実車試験結果取得ステップの取得結果に基づき、前記自動車衝突模擬試験における前記スレッドの加速度波形を、第１時刻から第２時刻までのプリクラッシュ波形と、前記第２時刻以降の衝突波形と、を有するように設定することで、前記自動車衝突模擬試験の試験条件を設定する試験条件設定部とを有し、前記試験条件設定部は、前記プリクラッシュ波形を、前記相対位置の情報に基づき設定し、前記衝突波形を、前記加速度変化の情報に基づき設定する。この試験条件設定システムによると、プリクラッシュブレーキの影響を、容易にかつ適切に反映することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、自動車衝突模擬試験において、プリクラッシュブレーキの影響を、容易にかつ適切に反映することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の本実施形態に係る自動車衝突模擬試験装置を表す概略構成図である。
【図２】図２は、自動車の衝突の際の加速度と速度の波形の例を示すグラフである。
【図３】図３は、実車衝突試験を説明する模式図である。
【図４】図４は、プリクラッシュ期間におけるダミーの挙動を示す模式図である。
【図５】図５は、実車衝突試験で取り付けるセンサを説明する図である。
【図６】図６は、実車衝突試験における各波形の例を示すグラフである。
【図７】図７は、試験条件の設定時に取り付けるセンサを説明する図である。
【図８】図８は、試験条件の設定を行う際の自動車衝突模擬試験を説明するためのタイムチャートである。
【図９】図９は、自動車衝突模擬試験を表す動作図である。
【図１０】図１０は、自動車衝突模擬試験を表す動作図である。
【図１１】図１１は、自動車衝突模擬試験を表す動作図である。
【図１２】図１２は、自動車衝突模擬試験を表す動作図である。
【図１３】図１３は、自動車衝突模擬試験を説明するためのタイムチャートである。
【図１４】図１４は、自動車衝突模擬試験を表す動作図である。
【図１５】図１５は、本実施形態における自動車衝突模擬試験の方法を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではない。
【００１８】
（自動車衝突模擬試験装置の構成）
図１は、本発明の本実施形態に係る自動車衝突模擬試験装置を表す概略構成図である。
【００１９】
本実施形態の自動車衝突模擬試験装置において、図１に示すように、スレッド１１は、所定厚さを有する板材を有する骨組材であって、平面視が前後方向（図１にて、左右方向）に長い矩形状をなしている。床面１２には、所定間隔を有して左右一対のレール１３が前後方向に沿って付設されており、スレッド１１が下面に固定されたスライダ１４を介してこのレール１３に沿って移動自在に支持されている。
【００２０】
このスレッド１１は、上面に供試体１５を搭載可能となっている。この供試体１５は、本実施例では、骨格のみを有する自動車、所謂、ホワイトボディであって、シート１５ａ、ステアリング１５ｂ、エアバッグ１５ｃ、シートベルト１５ｄなどの装備品が装着される。また、供試体１５には、人形であるダミー１５ｅが搭載されている。ダミー１５ｅは、シート１５ａ上に搭載され、シートベルト１５ｄで締め付けられている。この供試体１５は、スレッド１１における所定の位置に載置され、図示しない固定具により固定される。
【００２１】
また、本実施例にて、供試体１５は、スレッド１１上に搭載されることから、この供試体１５である自動車の前方（図１にて、左方向）をスレッド１１の前方とし、供試体１５である自動車の後方（図１にて、右方向）をスレッド１１の後方として説明する。また、供試体１５である自動車の側方、つまり、左右方向（図１にて、上下方向）をスレッド１１の側方、つまり、左右方向として説明する。
【００２２】
スレッド１１の前方側の床面１２には、スレッド１１に対して後方加速度を付与する加速度装置としての発射装置２１が設置されている。この発射装置２１は、油圧制御（または、空圧制御、摩擦制御など）可能となっている。この発射装置２１は、油圧シリンダ（流体シリンダ）２２と、アキュムレータ２３と、サーボ弁２４と、油圧源２５と、制御装置２６とを有している。
【００２３】
なお、本実施形態にて、発射装置２１（油圧シリンダ２２）は、スレッド１１上に対して後方加速度を付与することから、このスレッド１１側を発射装置２１の前方（図１にて、右方向）とし、スレッド１１との反対側を発射装置２１の後方（図１にて、左方向）として説明する。
【００２４】
即ち、スレッド１１の前方側の床面１２は、段差により低くなっており、この低い床面１２に油圧シリンダ２２が設置されている。油圧シリンダ２２は、中空円筒形状をなすシリンダ本体３１と、このシリンダ本体３１に移動自在に支持されるピストン３２とから構成されている。なお、ピストン３２は、シリンダ本体３１の内周部に移動自在に嵌合するランド３２ａと、シリンダ本体３１の中心軸心方向に貫通すると共にランド３２ａに接続されるピストンロッド３２ｂとから構成されている。この場合、ピストン３２（ピストンロッド３２ｂ）は、後端部がシリンダ本体３１から外部に突出しているが、シリンダ本体３１に固定されたケース３３により被覆されている。また、ピストン３２（ピストンロッド３２ｂ）は、前端部がシリンダ本体３１から外部に突出し、スレッド１１側に延出している。そして、シリンダ本体３１とピストン３２（ピストンロッド３２ｂ）との間には、シール部材３４，３５が装着されている。
【００２５】
また、ピストン３２（ランド３２ａ）は、シリンダ本体３１内を前後の部屋Ａ０，Ｂ０に区画しているが、ランド３２ａの外周面とシリンダ本体３１の内周面との間に微小隙間が設定されており、微速での作動油の流通が可能となっている。また、前部屋Ａ０側のランド３２ａの外径が、後部屋Ｂ０のランド３２ａの外径より若干小さく設定されており、ランド３２ａは前部屋Ａ０側の受圧面積が後部屋Ｂ０側の受圧面積より大きい。そのため、部屋Ａ０，Ｂ０に同圧の油圧が供給されているとき、ピストン３２（ランド３２ａ）は、後方（図１にて左方）側に付勢されている。
【００２６】
アキュムレータ２３は、図１の図示では１つであるが、油圧シリンダ２２の周囲に複数配置されている。このアキュムレータ２３は、中空円筒形状をなすハウジング３６と、このハウジング３６に移動自在に支持される隔壁３７とから構成されており、前端部が油圧シリンダ２２の後部に固定されている。隔壁３７は、ハウジング３６内を前後の部屋Ｃ０，Ｄに区画しており、前部屋Ｃ０が連通路３８を通して油圧シリンダ２２の後部屋Ｂ０に連通されている。また、後部屋Ｄ０は、密閉された部屋であり、不活性ガスとしての窒素ガスが封入されている。
【００２７】
油圧シリンダ２２は、後部の連通路３８に位置して、外部から作動油を供給可能な供給ポート３９が形成されている。従って、供給ポート３９から作動油を供給することで、油圧シリンダ２２の後部屋Ｂ０、前部屋Ａ０及びアキュムレータ２３の前部屋Ｃ０に作動油を充填可能であり、このときに、隔壁３７が後退して後部屋Ｄ０の窒素ガスが圧縮されることで、油圧シリンダ２２及びアキュムレータ２３の内部に高圧油を蓄圧可能となる。
【００２８】
また、油圧シリンダ２２は、図１の図示では１つであるが、前部に複数のサーボ弁２４が装着されている。このサーボ弁２４は、弁開度を調整可能な電磁弁であって、中空のケーシング４１と、このケーシング４１内に移動自在に支持された弁体４２と、この弁体４２を移動可能な駆動部４３とから構成されている。サーボ弁２４は、油圧シリンダ２２の前部屋Ａ０に開口する排出口４４と、外部から作動油を供給可能な排出ポート４５とを連通・遮断可能となっている。従って、駆動部４３により弁体４２を閉止位置に移動すると、排出口４４と排出ポート４５とを遮断することができ、駆動部４３により弁体４２を開放位置に移動すると、排出口４４と排出ポート４５とを連通することができ、このとき、油圧シリンダ２２の前部屋Ａ０に充填されている作動油を排出ポート４５から外部に排出することができる。
【００２９】
なお、油圧シリンダ２２にて、ピストン３２のおけるシリンダ本体３１から突出した前端部には、フランジ部５１が一体に形成されており、このフランジ部５１がシリンダ本体３１に当接することで、ピストン３２の後退位置（後述する初期位置）が規定されている。また、油圧シリンダ２２の前方にて、ピストン３２の前端部に対応して、ピストン３２をこの後退位置に拘束する拘束部材５２が設けられている。この拘束部材５２は、上下一対をなし、エアシリンダ５３によりピストン３２のおけるフランジ部５１の前側を拘束可能となっている。なお、このエアシリンダ５３には、エア給排装置５４が連結されている。
【００３０】
油圧源２５は、収容タンク６１、供給ポンプ６２、冷却装置６３等から構成されている。収容タンク６１は、排出配管６４を介して排出ポート４５に連結されており、油圧シリンダ２２の前部屋Ａ０内の作動油を排出ポート４５から排出配管６４を通して回収可能である。供給ポンプ６２は、供給配管６５を介して供給ポート３９に連結されており、収容タンク６１内の作動油を供給配管６５から供給ポート３９を通して油圧シリンダ２２及びアキュムレータ２３内に供給可能である。
【００３１】
制御装置２６は、サーボ弁２４を制御可能となっており、運転操作装置２７からの操作信号を受けてサーボ弁２４の開閉制御、開度調整制御を実行する。また、制御装置２６は、エア給排装置５４を介してエアシリンダ５３を作動することで、拘束部材５２を作動可能となっている。この場合、制御装置２６は、拘束部材５２に設けられた図示しないセンサから拘束／解除信号が入力される。
【００３２】
従って、サーボ弁２４を閉止し、且つ、拘束部材５２により油圧シリンダ２２のピストン３２を初期位置に拘束した状態で、供給ポンプ６２により収容タンク６１内の作動油を供給配管６５から供給ポート３９を通して油圧シリンダ２２の各部屋Ａ０，Ｂ０及びアキュムレータ２３の前部屋Ｃ０に供給する。すると、この油圧シリンダ２２の各部屋Ａ０，Ｂ０及びアキュムレータ２３の前部屋Ｃ０が加圧され、所定の高圧状態となると、供給ポンプ６２の作動を停止する。そして、この高圧状態で、サーボ弁２４を開放すると、油圧シリンダ２２の前部屋Ａ０の作動油が排出ポート４５から排出配管６４を通して収容タンク６１に回収されることで、油圧シリンダ２２のピストン３２は、油圧シリンダ２２の後部屋Ｂ０及びアキュムレータ２３の前部屋Ｃ０の圧力により前方（スレッド１１側）に打ち出すことができる。
【００３３】
そのため、発射装置２１は、ピストン３２の先端がスレッド１１の前端に接触した状態で、ピストン３２を打ち出すことで、このスレッド１１に対して後方への衝撃力、つまり、加速度を与えることができる。即ち、発射装置２１によりスレッド１１に後方加速度を付与することは、スレッド１１上の供試体１５が前方衝突したときに前方加速度を受けることと同様の形態となり、模擬的に自動車衝突事故を発生させることができる。
【００３４】
自動車衝突模擬試験では、上述したように、油圧シリンダ２２及びアキュムレータ２３内を高圧状態とし、サーボ弁２４を開放して油圧シリンダ２２の前部屋Ａ０の作動油をすることで、ピストン３２を打ち出し、スレッド１１に対して後方加速度を与え、模擬的に自動車衝突事故を発生させる。この場合、発射装置２１によるピストン３２の打ち出しストロークは、実車衝突試験で得られたデータに基づいて設定されるが、供試体１５の質量などに応じて変動する。例えば、質量の大きい供試体１５はピストン３２の打ち出しストロークが長く、質量の小さい供試体１５はピストン３２の打ち出しストロークが短い。
【００３５】
一方で、自動車衝突模擬試験にて、実車衝突試験に近い高い再現性を確保するには、油圧シリンダ２２の前部屋Ａ０に充填される作動油の油柱剛性を高くする必要があり、この油柱剛性は、ランド３２ａの受圧面積、ランド３２ａ（ピストン３２）のストロークに起因しており、下記数式により求めることができる。ここで、Ｋは油柱剛性、Ｓは受圧面積、Ｌはストローク、βは作動油の物性地（体積弾性係数）である。
Ｋ＝（Ｓ／Ｌ）β
【００３６】
この場合、ランド３２ａの受圧面積Ｓ、作動油の物性地（体積弾性係数）βが一定値であることから、油柱剛性を高くするには、ランド３２ａ（ピストン３２）のストロークＬを小さくすればよい。即ち、油圧シリンダ２２にて、ランド３２ａ（ピストン３２）の最大ストロークは、衝突模擬試験を実施可能な最も質量の大きい供試体１５に対して設定されていることから、質量の小さい供試体１５に対して衝突模擬試験を実施する場合には、ランド３２ａ（ピストン３２）の打ち出しストロークは短くなる。
【００３７】
そこで、本実施形態では、実車衝突試験で得られたデータに基づいてピストン３２の打ち出しストロークを設定し、この打ち出しストロークに応じてピストンの打ち出し開始位置を設定する。具体的には、実車衝突試験で得られたデータに基づいて設定されたピストン３２の打ち出しストロークに応じて、ピストン３２を初期位置から前進側に移動して打ち出し開始位置に停止させ、この前進した打ち出し開始位置から衝突模擬試験を実施するようにしている。この場合、質量の小さい供試体１５は、ピストン３２の打ち出しストロークが短くなることから、上述したランド３２ａ（ピストン３２）のストロークが短縮され、油柱剛性Ｋを高くなって、自動車衝突模擬試験における高い再現性を確保することができる。
【００３８】
本実施形態においては、自動車衝突模擬試験装置は、試験条件設定装置２９を有する。試験条件設定装置２９は、例えばＣＰＵ（Central  Processing  Unit）を備えたコンピュータである。試験条件設定装置２９は、運転操作装置２７とは別の装置であるが、運転操作装置２７と一体の装置であってもよい。試験条件設定装置２９は、例えば操作者の操作により、自動車衝突模擬試験の試験条件を設定する。試験条件設定装置２９は、後述するプリクラッシュ期間における自動車の加速度の変化と、衝突期間における自動車の加速度の変化との両方を、一回の打ち出しストロークで反映可能なように、試験条件を設定する。試験条件設定装置２９は、このような試験条件の設定に、実車衝突試験の結果を用いる。以降で、試験条件の設定方法について説明するが、まずは、プリクラッシュ期間について説明する。
【００３９】
（プリクラッシュ期間について）
実際の衝突事故の際には、運転者は、衝突すると判断したら、ブレーキなどをかけることが多い。また、近年、衝突を予知して自動でブレーキをかけて減速する装置、すなわち衝突被害軽減ブレーキシステムが用いられることもある。このように、実際の衝突事故の際には、自動車は、運転者のブレーキや衝突被害軽減ブレーキシステムにより、衝突が予知されてから衝突の瞬間までにおいて、減速方向の加速度が発生する。従って、自動車は、衝突が予知されてから衝突の瞬間までの間で減速して、減速した状態で衝突することとなる。減速方向の加速度が発生したタイミングから、衝突のタイミングまでの間の期間を、プリクラッシュ期間と呼ぶ。
【００４０】
図２は、自動車の衝突の際の加速度と速度の波形の例を示すグラフである。図２は、運転者のブレーキや衝突被害軽減ブレーキシステムにより、衝突までに減速方向の加速度が発生した場合の、加速度と速度の波形の一例を示している。図２の時刻Ｆ０は、減速方向の加速度が発生したタイミングである。時刻Ｆ０の直前で、運転者が衝突を予知したり、衝突被害軽減ブレーキシステムが備えるセンサが衝突を予知したりすることで、時刻Ｆ０において、ブレーキが開始される。従って、時刻Ｆ０から、減速側の加速度が生じる。ブレーキによる減速側の加速度は、所定時間が経過したら一定値となることがある。従って、図２の例では、自動車の減速側の加速度は、衝突のタイミングである時刻Ｆ１まで、一定値となるまた、自動車の速度は、時刻Ｆ０から発生した減速側の加速度により、一定の割合、すなわち直線状に、減少する。そして、自動車は、時刻Ｆ１において衝突する。そのため、図２の例では、時刻Ｆ０から時刻Ｆ１までが、プリクラッシュ期間となり、このプリクラッシュ期間における加速度の波形が、プリクラッシュブレーキ波形となる。なお、図２の時刻Ｆ０から時刻Ｆ１までの加速度の値は、任意であり、また、加速度が一定値でなくてもよい。
【００４１】
ここで、衝突被害軽減ブレーキシステムは、作動するタイミングが定められていることがあり、作動のタイミング（ブレーキをかけるタイミング）は、例えば、衝突のタイミングの１．４秒前以下（衝突タイミングと、衝突タイミングの１，４秒前との間の期間）となっている。従って、時刻Ｆ０から時刻Ｆ１までの時間は、１．４秒程度となる場合がある。また、時刻Ｆ０から時刻Ｆ１までにおける自動車の減速側の加速度は、１０ｍ／ｓ２（１０メートル毎秒二乗）程度であることが多い。この場合、例えば時刻Ｆ０までにおいて、自動車が時速５０ｋｍで走行していたとすると、時刻Ｆ０から時刻Ｆ１までの自動者の走行距離、すなわち制動距離は、１０ｍ程度になる。ただし、時刻Ｆ０から時刻Ｆ１までの長さや、自動車の減速側の加速度や、時刻Ｆ０までの自動車の時速は、これに限られず任意である。
【００４２】
また、自動車は、時刻Ｆ１で衝突して、衝突による減速側の加速度により、時刻Ｆ２で停止する。すなわち、時刻Ｆ１は、自動車と障害物との接触が開始したタイミングであり、時刻Ｆ１以前では、自動車と障害物とが離れている。自動車の減速側の加速度は、衝突により、時刻Ｆ１から、時刻Ｆ１とＦ２との間のタイミングまでの間において、大きく上昇して極大値をとったあと、時刻Ｆ２までの間で減少する。自動車の速度は、この加速度により大きく減少し、時刻Ｆ２でゼロとなって停止する。ここでの衝突による最大加速度は、時刻Ｆ０から時刻Ｆ１の加速度より大きくなり、衝突による減速も、時刻Ｆ０から時刻Ｆ１の減速よりも、大きくなる。また、衝突から停止までの時間、すなわち時刻Ｆ１から時刻Ｆ２までの時間は、プリクラッシュ期間、すなわち時刻Ｆ０から時刻Ｆ１よりも、短くなる。時刻Ｆ１から時刻Ｆ２までの期間を、衝突期間と呼び、この衝突期間における加速度波形が、衝突波形となる。衝突期間は、接触（衝突）が開始したタイミングから、衝突により自動車の加速度又は速度がゼロとなるタイミングまでの期間であるといえる。
【００４３】
本実施形態に係る自動車衝突模擬試験は、衝突期間に加え、プリクラッシュ期間における減速側の加速度変化も含めるように、試験条件を設定する。ただし、上述のように、プリクラッシュ期間における制動距離は、１０ｍ程度となるため、プリクラッシュ期間における加速度変化の波形をそのまま再現すると、打出しストロークが１０ｍ以上必要になることとなる。しかし、自動車衝突模擬試験における最大ストローク（最大打ち出しストロークＬａ）は、０ｍ以上１．７ｍ以下程度であるため、このような１０ｍ以上の打出しストロークを再現することはできない。さらに、打出しストロークを１０ｍ以上とすることができるサイズの油圧シリンダを準備することは、困難であり、例え準備できたとしても、設備規模が大きくなり過ぎたり、試験時間が長くなったりするおそれがある。従って、本実施形態に係る自動車衝突模擬試験は、実際のプリクラッシュ期間における加速度変化の波形をそのまま再現しないことで打出しストロークを長くせず、かつ、プリクラッシュ期間における加速度変化を適切に反映した試験条件を設定する。その試験条件は、実車衝突試験における人形の挙動に基づき設定される。以下、その方法について説明する。
【００４４】
（実車衝突試験について）
最初に、実車衝突試験について説明する。図３は、実車衝突試験を説明する模式図である。図３に示すように、実車衝突試験は、実際の自動車である実車Ａを走行させて、障害物Ｂに衝突させる試験である。このような実車衝突試験は、実車Ａを実際に走行させるため、衝突までの実車Ａの走行の挙動を、実際の衝突事故における挙動に近くすることができる。すなわち、実車衝突試験においては、プリクラッシュ期間における加速度変化の波形を、そのまま再現することができる。
【００４５】
図４は、プリクラッシュ期間におけるダミーの挙動を示す模式図である。図４は、実車Ａの車内に搭載された人形であるダミーＨの姿勢変化を示している。以下、自動車（ここでは実車Ａ）の前進側に沿った方向を、Ｘ軸方向とし、鉛直方向を、Ｚ軸方向とし、Ｘ軸方向とＺ軸方向とに直交する方向を、Ｙ軸方向とする。Ｘ軸方向は、ロール軸に沿った方向であり、スレッド１１の前方であるといえる。また、Ｙ軸方向は、ピッチ軸であり、Ｚ軸方向は、ヨー軸であるといえる。
【００４６】
ダミーＨは、頭部ＨＡと胸部ＨＢとを有している。実車Ａは、車内にシートＡ１を備えている。そして、ダミーＨは、シートＡ１上に搭載され、胸部ＨＢがシートベルトＡ２で締め付けられている。すなわち、ダミーＨは、胸部ＨＢが、シートベルトＡ２とシートＡ１とで挟むように保持されている。一方、ダミーＨは、頭部ＨＡについては、実車Ａに保持されていない。従って、実車衝突試験においては、頭部ＨＡは、実車Ａに対する相対位置や相対角度が、胸部ＨＢの、実車Ａに対する相対位置や相対角度よりも、大きくする。
【００４７】
実車衝突試験において、図２に示すような衝突を再現すると、ダミーＨの姿勢は、図４のように変化する。実車Ａは、時刻Ｆ０までにおいてほぼ一定速度で走行しているため、加速度はゼロに近い。従って、ダミーＨの姿勢は、図４の左側の絵に示すように、前傾とならない姿勢となる。一方、時刻Ｆ０からブレーキが作動すると、実車Ａには、Ｘ軸方向と反対側の加速度、すなわち減速側の加速度が発生する。この場合、ダミーＨには、Ｘ軸方向への慣性力が作用する。従って、ダミーＨは、時刻Ｆ０から、Ｘ軸方向に、徐々に姿勢が傾く。そのため、ダミーＨは、衝突のタイミングである時刻Ｆ１においては、例えば図４の右側の絵のように、前傾姿勢となる。ここで、胸部ＨＢは、シートベルトＡ２で保持されているが、頭部ＨＡは、保持されていない。従って、ダミーＨは、頭部ＨＡの前傾度合い、すなわち移動量が、胸部ＨＢの前傾度合い、すなわち移動量より、大きくなる。
【００４８】
本実施形態では、実車衝突試験において、実車Ａに搭載されるダミーＨにセンサを取付け、そのセンサで、図４に示すような、プリクラッシュ期間におけるダミーＨの挙動、すなわち姿勢変化を検出する。そして、そのダミーＨの姿勢変化に基づき、自動車衝突模擬試験のプリクラッシュ期間における試験条件を設定する。
【００４９】
図５は、実車衝突試験で取り付けるセンサを説明する図である。図５に示すように、本実施形態では、実車Ａに搭載されるダミーＨに、頭部センサＳ１と、胸部センサＳ２とを取り付ける。また、実車Ａに、ベルトセンサＳ３と、車体センサＳ４とを取り付ける。
【００５０】
頭部センサＳ１は、ダミーＨの頭部ＨＡに取付けられるセンサである。本実施形態では、頭部センサＳ１は、３軸加速度センサと、ジャイロセンサとを備える６軸センサである。すなわち、頭部センサＳ１は、３軸加速度センサにより、Ｘ軸方向に沿った加速度と、Ｙ軸方向に沿った加速度と、Ｚ軸方向に沿った加速度とを検出する。また、頭部センサＳ１は、ジャイロセンサにより、Ｘ軸方向周りの角速度と、Ｙ軸方向回りの角速度と、Ｚ軸方向回りの角速度とを検出する。従って、頭部センサＳ１は、ダミーＨの頭部ＨＡに取付けられることにより、実車衝突試験時における頭部ＨＡの、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に沿った加速度と、Ｘ軸方向周り、Ｙ軸方向回り、Ｚ軸方向回りの角速度とを、検出することができる。なお、頭部センサＳ１は、頭部ＨＡと胸部ＨＢとを接続する首部よりも、頭部ＨＡ側に取付けられる。すなわち、頭部センサＳ１は、ダミーＨの顔となる箇所か、頭となる箇所に取付けられるといえる。また、本実施形態では、頭部センサＳ１は、６軸センサであるが、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に沿った加速度と、Ｘ軸方向周り、Ｙ軸方向回り、Ｚ軸方向回りの角速度とを、検出することができるセンサであれば、６軸センサに限られない。例えば、頭部センサＳ１は、複数のセンサによって構成されていてもよい。
【００５１】
胸部センサＳ２は、ダミーＨの胸部ＨＢに取付けられるセンサである。本実施形態では、胸部センサＳ２は、３軸加速度センサと、ジャイロセンサとを備える６軸センサである。すなわち、胸部センサＳ２は、３軸加速度センサにより、Ｘ軸方向に沿った加速度と、Ｙ軸方向に沿った加速度と、Ｚ軸方向に沿った加速度とを検出する。また、胸部センサＳ２は、ジャイロセンサにより、Ｘ軸方向周りの角速度と、Ｙ軸方向回りの角速度と、Ｚ軸方向回りの角速度とを検出する。従って、胸部センサＳ２は、ダミーＨの胸部ＨＡに取付けられることにより、実車衝突試験時における胸部ＨＡの、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に沿った加速度と、Ｘ軸方向周り、Ｙ軸方向回り、Ｚ軸方向回りの角速度とを、検出することができる。なお、胸部センサＳ２は、頭部ＨＡと胸部ＨＢとを接続する首部よりも、胸部ＨＢ側に取付けられる。また、本実施形態では、胸部センサＳ２は、６軸センサであるが、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に沿った加速度と、Ｘ軸方向周り、Ｙ軸方向回り、Ｚ軸方向回りの角速度とを、検出することができるセンサであれば、６軸センサに限られない。例えば、胸部センサＳ２は、複数のセンサによって構成されていてもよい。
【００５２】
ベルトセンサＳ３は、実車ＡのシートベルトＡ２に取付けられるセンサである。ベルトセンサＳ３は、シートベルトＡ２に作用する荷重を検出するセンサである。ベルトセンサＳ３は、実車衝突試験時において、シートベルトＡ２に作用する荷重を検出することで、ダミーＨがシートベルトＡ２に作用させる荷重を検出することができる。
【００５３】
車体センサＳ４は、実車Ａに取付けられるセンサである。車体センサＳ４は、図５の例ではシートＡ１に取付けられているが、実車Ａに取付けられるものであれば、シートＡ１以外の箇所に取付けられてもよい。本実施形態では、車体センサＳ４は、３軸加速度センサと、ジャイロセンサとを備える６軸センサである。すなわち、車体センサＳ４は、３軸加速度センサにより、Ｘ軸方向に沿った加速度と、Ｙ軸方向に沿った加速度と、Ｚ軸方向に沿った加速度とを検出する。また、車体センサＳ４は、ジャイロセンサにより、Ｘ軸方向周りの角速度と、Ｙ軸方向回りの角速度と、Ｚ軸方向回りの角速度とを検出する。従って、車体センサＳ４は、実車Ａに取付けられることにより、実車衝突試験時における実車Ａの、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に沿った加速度と、Ｘ軸方向周り、Ｙ軸方向回り、Ｚ軸方向回りの角速度とを、検出することができる。本実施形態では、車体センサＳ４は、６軸センサであるが、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に沿った加速度と、Ｘ軸方向周り、Ｙ軸方向回り、Ｚ軸方向回りの角速度とを、検出することができるセンサであれば、６軸センサに限られない。さらに言えば、車体センサＳ４は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に沿った加速度を検出できるものであり、Ｘ軸方向周り、Ｙ軸方向回り、Ｚ軸方向回りの角速度とは、必ずしも検出できるものでなくてよい。すなわち、車体センサＳ４は、少なくとも、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に沿った加速度を検出するものであればよい。
【００５４】
実車衝突試験では、ダミーＨに頭部センサＳ１と胸部センサＳ２とを取り付け、実車ＡにベルトセンサＳ３と車体センサＳ４とを取り付けた状態で、試験を行う。実車衝突試験では、実車Ａを所定速度で走行させ、時刻Ｆ０からから時刻Ｆ１までのプリクラッシュ期間において、実車ＡにＸ軸方向と反対側（減速側）の加速度を作用させて、時刻Ｆ１で実車Ａを障害物Ｂに衝突させる。頭部センサＳ１と胸部センサＳ２とベルトセンサＳ３と車体センサＳ４とは、実車衝突試験中、所定のタイミング毎に、検出を行う。頭部センサＳ１と胸部センサＳ２とベルトセンサＳ３と車体センサＳ４との検出結果は、図５に示す演算装置Ｄに出力される。演算装置Ｄは、頭部センサＳ１と胸部センサＳ２とベルトセンサＳ３と車体センサＳ４との検出結果から、実車衝突試験における、頭部ＨＡや実車Ａの加速度波形などを生成する。お、本実施形態では、演算装置Ｄは、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）を備え、このＣＰＵによる演算で波形を生成するコンピュータである。本実施形態では、例えば、作業者が、演算装置Ｄのメモリに記憶されているソフトウェアを立ち上げて、そのソフトウェアにより、波形を生成させる。以下、演算装置Ｄが生成する波形について、具体的に説明する。
【００５５】
図６は、実車衝突試験における各波形の例を示すグラフである。演算装置Ｄは、Ｘ軸方向における実車Ａの加速度を、検出結果として、車体センサＳ４から、逐次取得する。演算装置Ｄは、Ｘ軸方向における実車Ａの加速度の検出結果を時間毎にプロットして、図６に示す実車加速度の波形を生成する。実車加速度の波形は、実車衝突試験中の、実車ＡのＸ軸に沿った加速度を、時間毎に示したものとなる。図６の例では、実車加速度は、図２と同様の波形となっている。ただし、実車加速度の波形は、図２の例に限られず、時刻Ｆ０までの速度、時刻Ｆ０のタイミング、時刻Ｆ０からの加速度の値などの試験条件によって決まる。ただし、ここでの実車加速度の波形は、プリクラッシュ期間で減速する場合を含んだ加速度波形である。従って、実車加速度の波形は、時刻Ｆ０から時刻Ｆ１までのプリクラッシュ期間において、Ｘ軸方向側（減速側）の加速度が生じていることを反映して、所定の加速度となる。そして、実車加速度の波形は、時刻Ｆ１から時刻Ｆ２までの衝突期間において、プリクラッシュ期間の加速度より高い加速度が生じた後、加速度が減少し、時刻Ｆ２でゼロとなる。また、実車加速度の波形は、時刻Ｆ０から時刻Ｆ１までの長さが、時刻Ｆ１から時刻Ｆ２までの長さより長くなる。
【００５６】
また、演算装置Ｄは、実車加速度の波形を積分することで、実車速度の波形を生成する。実車加速度の波形は、実車衝突試験中の、実車ＡのＸ軸に沿った速度を、時間毎に示したものとなり、図２と同様の波形となっている。ただし、実車加速度の波形は、実車加速度の波形に応じて定まるものである。なお、演算装置Ｄは、実車加速度の波形を積分して実車速度の波形を生成することに限られない。例えば、実車Ａに速度計が搭載されている場合、演算装置Ｄは、速度計のデータに基づき、実車速度の波形を生成してよい。
【００５７】
また、演算装置Ｄは、頭部センサＳ１と車体センサＳ４との検出結果から、第１頭部相対位置の波形を生成する。第１頭部相対位置とは、実車Ａに対する頭部ＨＡの相対位置（実車Ａと頭部ＨＡとの相対位置）である。演算装置Ｄは、頭部センサＳ１から取得した頭部ＨＡの加速度と、車体センサＳ４から取得した実車Ａの加速度とに基づき、第１頭部相対位置を算出する。例えば、演算装置Ｄは、頭部ＨＡの加速度と実車Ａの加速度との差分値を時間毎にプロットして、そのプロットした波形を２回積分することで、時間毎の第１頭部相対位置、すなわち第１頭部相対位置の波形を生成する。なお、本実施形態では、第１頭部相対位置は、Ｘ軸方向における実車Ａに対する頭部ＨＡの相対位置である。ただし、演算装置Ｄは、第１頭部相対位置として、Ｙ軸方向における実車Ａに対する頭部ＨＡの相対位置と、Ｚ軸方向における実車Ａに対する頭部ＨＡの相対位置とについても、算出してよい。
【００５８】
ここで、図６においては、説明の便宜上、実車加速度の波形については、Ｘ軸方向と反対側（減速側）をプラスとしているが、第１頭部相対位置の波形については、Ｘ軸方向をプラスとしている。図６に示すように、時刻Ｆ０までにおいて、実車加速度がゼロであるため、頭部ＨＡに慣性力は作用しない。従って、第１頭部相対位置は、時刻Ｆ０までは、一定の値となっている。一方、時刻Ｆ０から時刻Ｆ１までは、プリクラッシュ期間であるため、Ｘ軸方向と反対側（減速側）の実車加速度が発生している。従って、頭部ＨＡに慣性力が作用して、胴部ＨＡが実車Ａに対してＸ方向に徐々に相対移動する。従って、第１頭部相対位置は、時刻Ｆ０から時刻Ｆ１までにおいて、徐々に大きくなる。そして、時刻Ｆ１から、実車加速度は、Ｘ軸方向と反対側にさらに大きくなるため、第１頭部相対位置も、時刻Ｆ１からさらに大きくなる。第１頭部相対位置の波形は、時刻Ｆ０から時刻Ｆ１までの傾きよりも、時刻Ｆ１からの傾きの方が、大きくなる。なお、第１頭部相対位置の波形は、実車加速度に応じて変化するため、図６に示す波形は一例である。
【００５９】
また、演算装置Ｄは、頭部センサＳ１と胸部センサＳ２との検出結果から、第２頭部相対位置の波形を生成する。第２頭部相対位置とは、胸部ＨＢに対する頭部ＨＡの相対位置（胸部ＨＢと頭部ＨＡとの相対位置）である。演算装置Ｄは、頭部センサＳ１から取得した頭部ＨＡの加速度と、胸部センサＳ２から取得した胸部ＨＢの加速度とに基づき、第２頭部相対位置を算出する。例えば、演算装置Ｄは、頭部ＨＡの加速度と胸部ＨＢの加速度との差分値を時間毎にプロットして、そのプロットした波形を２回積分することで、時間毎の第２頭部相対位置、すなわち第２頭部相対位置の波形を生成する。なお、本実施形態では、第２頭部相対位置は、Ｘ軸方向における胸部ＨＢに対する頭部ＨＡの相対位置である。ただし、演算装置Ｄは、第１頭部相対位置として、Ｙ軸方向における胸部ＨＢに対する頭部ＨＡの相対位置と、Ｚ軸方向における胸部ＨＢに対する頭部ＨＡの相対位置とについても、算出してよい。
【００６０】
ここで、図６において、第２頭部相対位置の波形についても、Ｘ軸方向をプラスとしている。図６に示すように、時刻Ｆ０までにおいて、実車加速度がゼロであるため、頭部ＨＡと胸部ＨＢとに、慣性力は作用しない。従って、第２頭部相対位置は、時刻Ｆ０までは、一定の値となっている。一方、時刻Ｆ０から時刻Ｆ１までは、プリクラッシュ期間であるため、Ｘ軸方向と反対側（減速側）の実車加速度が発生して、頭部ＨＡと胸部ＨＢとに慣性力が作用する。ここで、胸部ＨＢはシートベルトＡ２で保持されている一方、頭部ＨＡは保持されず開放されている。従って、頭部ＨＡは、胸部ＨＢよりも、Ｘ軸方向側への移動量が多くなる。そのため、図６に示すように、第２頭部相対位置は、時刻Ｆ０から時刻Ｆ１までにおいて、徐々に大きくなっている。そして、時刻Ｆ２から、実車加速度は、Ｘ軸方向と反対側にさらに大きくなるため、第２頭部相対位置も、時刻Ｆ１からさらに大きくなる。第２頭部相対位置の波形は、時刻Ｆ０から時刻Ｆ１までの傾きよりも、時刻Ｆ１からの傾きの方が、大きくなる。なお、第２頭部相対位置の波形は、実車加速度に応じて変化するため、図６に示す波形は一例である。
【００６１】
また、演算装置Ｄは、頭部センサＳ１と胸部センサＳ２との検出結果から、頭部回転角度の波形を生成する。頭部回転角度とは、胸部ＨＢに対する頭部ＨＡの回転角度である。頭部回転角度は、言い換えれば、胸部ＨＢに対して固定された所定の軸線に対する、頭部ＨＡに対して固定された所定の軸線の角度変化を指す。演算装置Ｄは、頭部センサＳ１から取得した頭部ＨＡの角速度と、胸部センサＳ２から取得した胸部ＨＢの角速度とに基づき、頭部回転角度を算出する。例えば、演算装置Ｄは、頭部ＨＡの角速度と胸部ＨＢの角速度との差分値を時間毎にプロットして、そのプロットした波形を１回積分することで、時間毎の頭部回転角度、すなわち頭部回転角度の波形を生成する。なお、本実施形態では、頭部回転角度は、Ｙ軸方向回りの頭部ＨＡの回転角度である。ただし、演算装置Ｄは、頭部回転角度として、Ｘ軸方向回りの頭部ＨＡの回転角度置と、Ｚ軸方向回りの頭部ＨＡの回転角度とについても、算出してよい。
【００６２】
ここで、図６において、頭部回転角度の波形は、Ｙ軸方向を回転軸として、頭部ＨＡがＸ軸方向に前傾する方向をプラスとしている。図６に示すように、時刻Ｆ０までにおいて、実車加速度がゼロであるため、頭部ＨＡと胸部ＨＢとに、慣性力は作用しない。従って、第２頭部相対位置は、時刻Ｆ０までは、一定の値となっている。一方、時刻Ｆ１から時刻Ｆ２までは、プリクラッシュ期間であるため、Ｘ軸方向と反対側（減速側）の実車加速度が発生して、頭部ＨＡと胸部ＨＢとに慣性力が作用する。従って、頭部ＨＡは、胸部ＨＢに対し、徐々に前傾する。そのため、図６に示すように、頭部回転角度は、時刻Ｆ０から時刻Ｆ１までにおいて、徐々に大きくなっている。そして、時刻Ｆ１から、実車加速度は、Ｘ軸方向と反対側にさらに大きくなるため、頭部回転角度も、時刻Ｆ１からさらに大きくなる。頭部回転角度の波形は、時刻Ｆ０から時刻Ｆ１までの傾きよりも、時刻Ｆ１からの傾きの方が、大きくなる。なお、頭部回転角度の波形は、実車加速度に応じて変化するため、図６に示す波形は一例である。
【００６３】
また、演算装置Ｄは、頭部センサＳ１の検出結果から、頭部加速度の波形を生成する。頭部加速度とは、頭部ＨＡの加速度である。演算装置Ｄは、頭部センサＳ１から取得した頭部ＨＡの加速度を時間毎にプロットすることで、頭部加速度の波形を生成する。なお、本実施形態では、頭部加速度は、Ｘ軸方向の頭部ＨＡの加速度である。ただし、演算装置Ｄは、頭部加速度として、Ｙ軸方向の頭部ＨＡの加速度と、Ｚ軸方向の頭部ＨＡの加速度とについても、算出してよい。
【００６４】
ここで、図６において、頭部加速度の波形は、Ｘ軸方向をプラスとしている。図６に示すように、時刻Ｆ０までにおいて、実車加速度がゼロであるため、頭部ＨＡに慣性力は作用しない。従って、頭部加速度は、時刻Ｆ０までは、一定の値となっている。一方、時刻Ｆ１から時刻Ｆ２までは、プリクラッシュ期間であるため、Ｘ軸方向と反対側（減速側）の実車加速度が発生して、頭部ＨＡに慣性力が作用する。従って、頭部ＨＡには、Ｘ軸方向の加速度が作用する。図６の例では、頭部加速度は、時刻Ｆ０から上昇して一定値となった後、時刻Ｆ１までその一定値を保っている。そして、時刻Ｆ２から、実車加速度は、Ｘ軸方向と反対側にさらに大きくなるため、頭部加速度も、時刻Ｆ２からさらに大きくなる。頭部回転角度の波形は、時刻Ｆ１から時刻Ｆ２までの傾きよりも、時刻Ｆ２からの傾きの方が、大きくなる。なお、頭部加速度の波形は、実車加速度に応じて変化するため、図６に示す波形は一例である。
【００６５】
演算装置Ｄは、このようにして、第１頭部相対位置の時間波形と、第２頭部相対位置の時間波形と、頭部回転角度の時間波形と、頭部加速度の時間波形とを生成する。そして、演算装置Ｄは、第１頭部相対位置の時間波形に基づき、時刻Ｆ１における第１頭部相対位置の値である第１頭部相対位置Ｋ１を算出し、第２頭部相対位置の時間波形に基づき、時刻Ｆ１における第２頭部相対位置の値である第２頭部相対位置Ｋ２を算出する。また、演算装置Ｄは、頭部回転角度の時間波形に基づき、時刻Ｆ１における頭部回転角度の値である頭部回転角度Ｋ３を算出し、頭部加速度の時間波形に基づき、時刻Ｆ１における頭部加速度の値である頭部加速度Ｋ４を算出する。ただし、演算装置Ｄは、第１頭部相対位置Ｋ１と第２頭部相対位置Ｋ２と頭部回転角度Ｋ３と頭部加速度Ｋ４との算出に、必ずしもそれらの時間波形を用いなくてもよい。例えば、演算装置Ｄは、時刻Ｆ１における検出結果により、第１頭部相対位置Ｋ１と第２頭部相対位置Ｋ２と頭部回転角度Ｋ３と頭部加速度Ｋ４とを算出してもよい。
【００６６】
（試験条件の設定方法）
図１に示す試験条件設定装置２９は、この実車衝突試験の試験結果、具体的には、第１頭部相対位置Ｋ１と、第２頭部相対位置Ｋ２と、頭部回転角度Ｋ３と、頭部加速度Ｋ４とから、試験条件を設定する。すなわち、試験条件設定装置２９は、演算装置Ｄが取得及び算出した実車衝突試験の試験結果、すなわち、第１頭部相対位置Ｋ１と第２頭部相対位置Ｋ２と頭部回転角度Ｋ３と頭部加速度Ｋ４とを、取得する。そして、試験条件設定装置２９は、これらの実車衝突試験の試験結果と、図１に示す供試体１５に取付けたセンサの検出結果とに基づき、試験条件を設定する。なお、試験条件設定装置２９は、実車試験結果取得部と、試験条件設定部とを有する。実車試験結果取得部は、例えば試験条件設定装置２９の記憶部に記憶されたソフトウェア（プログラム）を読み出すことで、この実車衝突試験の試験結果を取得する。また、試験条件設定部は、例えば試験条件設定装置２９の記憶部に記憶されたソフトウェア（プログラム）を読み出すことで、試験条件を設定する。
【００６７】
図７は、試験条件の設定時に取り付けるセンサを説明する図である。図７に示すように、試験条件の設定の際には、ダミー１５ｅに、頭部センサＳ１１と胸部センサＳ１２とを取り付け、供試体１５に、ベルトセンサＳ３と、車体センサＳ４とを取り付ける。
【００６８】
図７に示すように、頭部センサＳ１１は、ダミー１５ｅの頭部１５ｅ１に取付けられるセンサである。頭部センサＳ１１は、実車衝突試験で用いた頭部センサＳ１と同じ機能を有したセンサである。すなわち、頭部センサＳ１１は、ダミー１５ｅの頭部１５ｅ１に取付けられることにより、試験条件を設定する際に、頭部１５ｅ１の、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に沿った加速度と、Ｘ軸方向周り、Ｙ軸方向回り、Ｚ軸方向回りの角速度とを、検出する。なお、頭部センサＳ１１は、ダミー１５ｅの頭部１５ｅ１と胸部１５ｅ２とを接続する首部よりも、頭部１５ｅ１側に取付けられる。すなわち、頭部センサＳ１は、ダミー１５ｅの顔となる箇所か、頭となる箇所に取付けられるといえる。
【００６９】
胸部センサＳ１２は、ダミー１５ｅの胸部１５ｅ２に取付けられるセンサである。胸部センサＳ１２は、実車衝突試験で用いた胸部センサＳ２１と同じ機能を有したセンサである。すなわち、胸部センサＳ１２は、ダミー１５ｅの胸部１５ｅ２に取付けられることにより、試験条件を設定する際に、胸部１５ｅ２の、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に沿った加速度と、Ｘ軸方向周り、Ｙ軸方向回り、Ｚ軸方向回りの角速度とを、検出する。なお、胸部センサＳ２は、頭部１５ｅ１と胸部１５ｅ２とを接続する首部よりも、胸部１５ｅ２側に取付けられる。
【００７０】
ベルトセンサＳ１３は、供試体１５のシートベルト１５ｄに取付けられるセンサである。ベルトセンサＳ１３は、シートベルト１５ｄに作用する荷重を検出するセンサである。ベルトセンサＳ１３は、試験条件を設定する際に、シートベルト１５ｄに作用する荷重を検出することで、ダミー１５ｅがシートベルト１５ｄに作用させる荷重を検出することができる。
【００７１】
車体センサＳ１４は、供試体１５に取付けられるセンサである。車体センサＳ１４は、図７の例ではシート１５ａに取付けられているが、供試体１５に取付けられるものであれば、シート１５ａ以外の箇所に取付けられてもよい。本実施形態では、車体センサＳ１４は、実車衝突試験で用いた車体センサＳ４と同じ機能を有したセンサである。すなわち、車体センサＳ１４は、供試体１５に取付けられることにより、試験条件を設定する際に、供試体１５の、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に沿った加速度と、Ｘ軸方向周り、Ｙ軸方向回り、Ｚ軸方向回りの角速度とを、検出する。
【００７２】
試験条件を設定する際には、ダミー１５ｅに頭部センサＳ１１と胸部センサＳ１２とを取り付け、供試体１５にベルトセンサＳ１３と車体センサＳ１４とを取り付けた状態で、試験条件を調整しながら、自動車衝突模擬試験を行う。そして、これらのセンサの検出値が、実車衝突試験におけるセンサの検出値に合致した際の試験条件を、実際に自動車衝突模擬試験を行う際の試験条件として設定する。以下、具体的に説明する。
【００７３】
試験条件設定装置２９は、実車衝突試験で得られたデータ、本実施形態では、実車加速度に基づいて、ピストン３２の打ち出し開始位置を設定する。試験条件設定装置２９は、図６に示す実車加速度の時間波形を２回積分することで、距離のデータを算出する。ここで、実車加速度は、時刻Ｆ２においてゼロとなるため、この時刻Ｆ２に対応する距離が、油圧シリンダ２２におけるピストン３２の打ち出し距離（ストローク）となる。この場合、図１に示すように、油圧シリンダ２２は、ピストン３２の初期位置から停止位置までの最大打ち出しストロークＬａが設定されていることから、ピストン３２の衝突再現領域における打ち出し開始位置から停止位置までの打ち出しストロークＬ０が設定されると、ピストン３２の初期位置からピストン３２の衝突再現領域における打ち出し開始位置までのプリクラッシュ再現領域ストロークＬ１が設定される。
【００７４】
なお、この最大打ち出しストロークＬａは、時刻Ｆ２における距離を反映したものであるため、プリクラッシュ期間での距離と、衝突期間での距離との両方を反映することになる。すなわち、最大打ち出しストロークＬａは、図２に示す時刻Ｆ０から時刻Ｆ２までのプリクラッシュブレーキ衝突における全体のストロークであるといえる。また、最大打ち出しストロークＬａは、図２に示すプリクラッシュ期間（プリクラッシュ再現領域）に対応するプリクラッシュストロークＬＡと、図２に示す衝突期間（衝突再現領域）に対応する衝突ストロークＬＢとが含まれることとなる。衝突ストロークＬＢは、衝突期間、すなわち図６の時刻Ｆ１から時刻Ｆ２までの間に対応する。試験条件設定装置２９は、時刻Ｆ１から時刻Ｆ２までの実車加速度の波形に基づき（例えば２回積分して）、衝突ストロークＬＢを算出する。また、試験条件設定装置２９は、プリクラッシュブレーキ再現領域として使用できるプリクラッシュストロークＬＡの中で、衝突直前（時刻Ｆ１）の供試体１５の姿勢を再現可能なプリクラッシュブレーキ波形を作成する。
【００７５】
ただし、試験条件の設定を行う際には、プリクラッシュ期間までを反映し、衝突期間については反映しない。従って、試験条件の設定を行う際には、プリクラッシュストロークＬＡ分だけ打出し、衝突ストロークＬＢ分は打出さない。
【００７６】
図８は、試験条件の設定を行う際の自動車衝突模擬試験を説明するためのタイムチャート、図９から図１２は、自動車衝突模擬試験を表す動作図である。試験条件の設定を行う際の自動車衝突模擬試験では、図１、図８、図９に示すように、発射装置２１における油圧シリンダ２２のピストン３２をフランジ部５１がシリンダ本体３１に当接する初期位置に停止させ、拘束部材５２によりこの初期位置に規定すると共に、サーボ弁２４を閉止状態とする。この状態で、オペレータは、時刻ｔ１にて、運転操作装置２７により制御装置２６に運転信号を出力し、供給ポンプ６２を作動し、収容タンク６１内の作動油を、供給配管６５を通して供給ポート３９から油圧シリンダ２２及びアキュムレータ２３内に供給する。
【００７７】
すると、図１０に示すように、供給された作動油により、油圧シリンダ２２の後部屋Ｂ０とアキュムレータ２３の前部屋Ｃ０が加圧され、また、油圧シリンダ２２の後部屋Ｂ０の作動油が前部屋Ａ０に移送し、この後部屋Ｂ０も加圧される。そして、アキュムレータ２３の後部屋Ｄ０内の窒素ガスは、各部屋Ａ０，Ｂ０，Ｃ０に供給された作動油により圧縮され、この各部屋Ａ０，Ｂ０，Ｃ０の作動油を所定の高圧状態のまま保つ。
【００７８】
次に、この状態から、図１、図８、図１０に示すように、オペレータは、時刻ｔ２にて、運転操作装置２７により制御装置２６に運転信号を出力し、エア給排装置５４によりエアシリンダ５３を作動し、拘束部材５２によるピストン３２の拘束を解除する。そして、オペレータは、運転操作装置２７に解除信号が入力されると、時刻ｔ３にて、運転操作装置２７により制御装置２６に運転信号を出力し、サーボ弁２４を所定開度だけ開放、つまり、微開し、油圧シリンダ２２の前部屋Ａ０内の作動油を排出ポート４５から排出配管６４を通して収容タンク６１に排出回収する。
【００７９】
すると、図８及び図１１に示すように、油圧シリンダ２２の前部屋Ａ０の圧力が若干低下することで、ピストン３２が微速で前進して距離が増加し、スレッド１１を微速で後退させる。ここで、スレッド１１の速度であるスレッド速度が若干上昇すると共に、スレッド１１の加速度であるスレッド加速度が上昇する。
【００８０】
制御装置２６は、ピストン３２の受圧力、サーボ弁２４の弁開度、設定されたピストン３２のプリクラッシュ再現領域ストロークＬ１に基づいて、ピストン３２の初期位置から打ち出し開始位置に到達する時間を推定している。そして、制御装置２６は、ピストン３２が所定の打ち出し開始位置に到達したと推定したら、図８及び図１２に示すように、時刻ｔ３（第１時刻）から時刻ｔ４（第２時刻）まで、所定の開度で、サーボ弁２４を開く。そして、油圧シリンダ２２の前部屋Ａ０内の作動油を、排出ポート４５から排出配管６４を通して収容タンク６１に排出回収する。すると、油圧シリンダ２２の前部屋Ａ０の圧力がさらに低下することで、ピストン３２が前進して距離が増加し、スレッド１１を後退させる。試験条件の設定を行う際の自動車衝突模擬試験は、この時刻ｔ４で一旦終了し、ここで得られたデータに基づき、試験条件の設定が行われる。なお、本実施形態では、後述のように、時刻ｔ３から時刻ｔ４までのサーボ弁２４の開度（上記の所定の開度）と時刻ｔ３から時刻ｔ４までの長さが、設定される試験条件となる。
【００８１】
頭部センサＳ１１と胸部センサＳ１２と車体センサＳ４とは、この試験中、検出を行っている。試験条件設定装置２９は、この試験が終了したら、頭部センサＳ１１と胸部センサＳ１２と車体センサＳ４との検出結果を取得する。試験条件設定装置２９は、頭部センサＳ１１と胸部センサＳ１２と車体センサＳ４との検出結果に基づき、演算装置Ｄと同様の方法で、時刻ｔ１から時刻ｔ４における第１頭部相対位置の時間波形と、第２頭部相対位置の時間波形と、頭部回転角度の時間波形と、頭部加速度の時間波形とを生成する。なお、ここでの第１頭部相対位置は、供試体１５に対する頭部１５ｅ１の相対位置であり、第２頭部相対位置は、胸部１５ｅ２に対する頭部１５ｅ１の相対位置であり、頭部回転角度とは、胸部１５ｅ２に対する頭部１５ｅ１の回転角度であり、頭部加速度は、頭部１５ｅ１の加速度である。
【００８２】
試験条件設定装置２９は、第１頭部相対位置の時間波形に基づき、時刻ｔ４における第１頭部相対位置の値である第１頭部相対位置Ｋ１１を算出し、第２頭部相対位置の時間波形に基づき、時刻ｔ４における第２頭部相対位置の値である第２頭部相対位置Ｋ１２を算出する。また、演算装置Ｄは、頭部回転角度の時間波形に基づき、時刻ｔ４における頭部回転角度の値である頭部回転角度Ｋ１３を算出し、頭部加速度の時間波形に基づき、時刻ｔ４における頭部加速度の値である頭部加速度Ｋ１４を算出する。ただし、試験条件設定装置２９は、第１頭部相対位置Ｋ１１と第２頭部相対位置Ｋ１２と頭部回転角度Ｋ１３と頭部加速度Ｋ１４との算出に、必ずしもそれらの時間波形を用いなくてもよい。例えば、試験条件設定装置２９は、時刻ｔ４における検出結果により、第１頭部相対位置Ｋ１１と第２頭部相対位置Ｋ１２と頭部回転角度Ｋ１３と頭部加速度Ｋ１４とを算出してもよい。
【００８３】
試験条件設定装置２９は、実車衝突試験の時刻Ｆ１における第１頭部相対位置Ｋ１と、試験条件を設定する際の時刻ｔ４における第１頭部相対位置Ｋ１１とに基づき、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの長さと、時刻ｔ３から時刻ｔ４までにおけるサーボ弁２４の開度とを設定する。以下、時刻ｔ３から時刻ｔ４までの長さを、プリクラッシュ時間とし、時刻ｔ３から時刻ｔ４までにおけるサーボ弁２４の開度を、プリクラッシュサーボ弁開度とする。プリクラッシュ時間とプリクラッシュサーボ弁開度とを設定すると、図８に示す時刻ｔ３から時刻ｔ４におけるスレッド加速度波形、すなわちプリクラッシュ加速度波形が決まる。すなわち、試験条件設定装置２９は、このようにプリクラッシュ時間とプリクラッシュサーボ弁開度とを設定することで、時刻ｔ３から時刻ｔ４におけるプリクラッシュ加速度波形を設定しているといえる。
【００８４】
より詳しくは、試験条件設定装置２９は、第１頭部相対位置Ｋ１１と第１頭部相対位置Ｋ１との差が、所定値以下となるように、プリクラッシュ時間とプリクラッシュサーボ弁開度とを設定する。この所定値は、例えば第１頭部相対位置Ｋ１の数％程度の値であるが、任意に設定することができる。なお、試験条件設定装置２９は、第１頭部相対位置Ｋ１１が、第１頭部相対位置Ｋ１と一致するように、プリクラッシュ時間とプリクラッシュサーボ弁開度とを設定することがより好ましい。
【００８５】
さらに、試験条件設定装置２９は、第２頭部相対位置Ｋ２と、第２頭部相対位置Ｋ１２とに基づき、プリクラッシュ時間とプリクラッシュサーボ弁開度とを設定することで、プリクラッシュ加速度波形を設定する。具体的には、試験条件設定装置２９は、第２頭部相対位置Ｋ１２と第２頭部相対位置Ｋ２との差が、所定値以下となるように、プリクラッシュ時間とプリクラッシュサーボ弁開度とを設定する。この所定値は、例えば第２頭部相対位置Ｋ２の数％程度の値であるが、任意に設定することができる。なお、試験条件設定装置２９は、第２頭部相対位置Ｋ１２が、第２頭部相対位置Ｋ２と一致するように、プリクラッシュ時間とプリクラッシュサーボ弁開度とを設定することがより好ましい。
【００８６】
さらに、試験条件設定装置２９は、頭部回転角度Ｋ３と、頭部回転角度Ｋ１３とに基づき、プリクラッシュ時間とプリクラッシュサーボ弁開度とを設定することで、プリクラッシュ加速度波形を設定する。より詳しくは、試験条件設定装置２９は、頭部回転角度Ｋ３と頭部回転角度Ｋ１３との差が、所定値以下となるように、プリクラッシュ時間とプリクラッシュサーボ弁開度とを設定する。この所定値は、例えば頭部回転角度Ｋ３の数％程度の値であるが、任意に設定することができる。なお、試験条件設定装置２９は、頭部回転角度Ｋ１３が、頭部回転角度Ｋ３と一致するように、プリクラッシュ時間とプリクラッシュサーボ弁開度とを設定することがより好ましい。
【００８７】
さらに、試験条件設定装置２９は、頭部加速度Ｋ４と、頭部加速度Ｋ１４とに基づき、プリクラッシュ時間とプリクラッシュサーボ弁開度とを設定することで、プリクラッシュ加速度波形を設定する。より詳しくは、試験条件設定装置２９は、頭部加速度Ｋ１４と頭部加速度Ｋ４との差が、所定値以下となるように、プリクラッシュ時間とプリクラッシュサーボ弁開度とを設定する。この所定値は、例えば頭部加速度Ｋ４の数％程度の値であるが、任意に設定することができる。なお、試験条件設定装置２９は、頭部加速度Ｋ１４が、頭部加速度Ｋ４と一致するように、プリクラッシュ時間とプリクラッシュサーボ弁開度とを設定することがより好ましい。
【００８８】
このように、試験条件設定装置２９は、第１頭部相対位置Ｋ１１と第１頭部相対位置Ｋ１との差分が所定値以内となり、かつ、第２頭部相対位置Ｋ１２が第２頭部相対位置Ｋ２との差分が所定値以内となり、かつ、頭部回転角度Ｋ１３と頭部回転角度Ｋ３との差分が所定値以内となり、頭部加速度Ｋ１４と頭部加速度Ｋ４との差分が所定値以内となるように、プリクラッシュ時間とプリクラッシュサーボ弁開度とを設定する。
【００８９】
時刻ｔ３から時刻ｔ４までにおいて、このようなサーボ弁２４の開度で自動車衝突模擬試験を行うと、時刻ｔ４における頭部１５ｅ１の相対位置が、実車衝突試験における時刻Ｆ１における頭部ＨＡの相対位置と近くなり、時刻ｔ４における頭部１５ｅ１の回転角度が、実車衝突試験における時刻Ｆ１における頭部ＨＡの回転角度と近くなり、時刻ｔ４における頭部１５ｅ１の加速度が、実車衝突試験における時刻Ｆ１における頭部ＨＡの加速度と近くなる。ダミーの頭部は、自動車の加速度変化を反映しやすい。従って、相対位置や回転角度や加速度などの頭部の変位を、実車衝突試験と合わせこむことで、プリクラッシュストロークＬＡを時刻Ｆ０から時刻Ｆ１までの制動距離より短くしても、プリクラッシュ期間における自動車の加速度変化を適切に反映することができる。
【００９０】
なお、本実施形態では、第１頭部相対位置と第２頭部相対位置と頭部回転角度と頭部加速度との全てに基づき、プリクラッシュ時間とプリクラッシュサーボ弁開度とを（すなわちプリクラッシュ加速度波形を）設定する。ただし、試験条件設定装置２９は、第１頭部相対位置と第２頭部相対位置と頭部回転角度と頭部加速度との少なくともいずれかに基づき、プリクラッシュ時間とプリクラッシュサーボ弁開度とを設定してよい。さらに言えば、試験条件設定装置２９は、少なくとも、第１頭部相対位置に基づき、プリクラッシュ時間とプリクラッシュサーボ弁開度とを設定することが好ましい。すなわち、試験条件設定装置２９は、第１頭部相対位置と第２頭部相対位置と頭部回転角度と頭部加速度とのどれを用いるかの組み合わせは、任意である。例えば、試験条件設定装置２９は、第１頭部相対位置と頭部加速度とを組み合わせることで、車体に対する頭部の加速度と変位とを合わせこむことができるので、自動車の加速度変化を適切に反映することができる。また、試験条件設定装置２９は、第１頭部相対位置と第２頭部相対位置とを組み合わせることで、車体に対する頭部の変位と胸部に対する頭部の変位とを合わせこむことができるので、自動車の加速度変化を適切に反映することができる。また、試験条件設定装置２９は、第１頭部相対位置と頭部回転角度とを組み合わせることで、車体に対する頭部の変位と頭部の回転角度とを合わせこむことができるので、自動車の加速度変化を適切に反映することができる。
【００９１】
また、本実施形態では、実車衝突試験の時刻Ｆ１における検出結果（上述のＫ１、Ｋ２、Ｋ３、Ｋ４）と、時刻ｔ４における検出結果（上述のＫ１１、Ｋ１２、Ｋ１３、Ｋ１４）とに基づき、プリクラッシュ時間とプリクラッシュサーボ弁開度とを設定していた。すなわち、本実施形態では、衝突が始まったタイミングの検出結果に基づき、プリクラッシュ時間とプリクラッシュサーボ弁開度とを設定していた。ただし、プリクラッシュ時間とプリクラッシュサーボ弁開度とを設定する際は、時刻Ｆ１における検出結果と、時刻ｔ４における検出結果とを用いなくてもよい。試験条件設定装置２９は、実車衝突試験の時刻Ｆ０と時刻Ｆ１との間の所定時刻における検出結果と、自動車衝突模擬試験の時刻ｔ３と時刻ｔ４との間の所定時刻における検出結果（第１頭部相対位置Ｋ１１など）とに基づき、プリクラッシュ時間とプリクラッシュサーボ弁開度とを設定すればよい。さらに言えば、試験条件設定装置２９は、実車衝突試験の衝突時（時刻Ｆ１）又は衝突時前（時刻Ｆ１の前）の所定タイミングにおける検出結果と、自動車衝突模擬試験の時刻ｔ４、又は時刻４の前の所定タイミングにおける検出結果（第１頭部相対位置Ｋ１１など）とに基づき、プリクラッシュ時間とプリクラッシュサーボ弁開度とを設定すればよい。
【００９２】
試験条件設定装置２９は、このようにしてプリクラッシュ時間とプリクラッシュサーボ弁開度とを設定することで、時刻ｔ３から時刻ｔ４におけるスレッド加速度、すなわちプリクラッシュ加速度波形を設定する。また、試験条件設定装置２９は、上述のように、時刻Ｆ１から時刻Ｆ２までの実車加速度の波形に基づき、衝突ストロークＬＢを算出しており、実際の試験において、時刻ｔ４以降は、衝突波形を再現できるようなサーボ弁２４の開度とする。すなわち、試験条件設定装置２９は、衝突ストロークＬＢと、時刻ｔ４からのサーボ弁２４の開度とを設定しているといえる。時刻ｔ４以降のスレッド加速度の波形、すなわち衝突波形は、衝突ストロークＬＢと、時刻ｔ４からのサーボ弁２４の開度とが設定されることで、決定されているといえる。すなわち、この衝突波形は、時刻Ｆ１から時刻Ｆ２までの実車加速度（実車Ａが障害物Ｂに衝突した際の実車Ａの加速度変化の情報）に基づき設定されているといえる。
【００９３】
また、試験条件設定装置２９は、試験条件が上記の条件を満たすまで、プリクラッシュ時間とプリクラッシュサーボ弁開度とを調整しつつ、試験条件の設定のための自動車衝突模擬試験を繰り返してもよい。なお、上記の条件を満たすとは、第１頭部相対位置Ｋ１１と第１頭部相対位置Ｋ１との差分が所定値以内となり、かつ、第２頭部相対位置Ｋ１２が第２頭部相対位置Ｋ２との差分が所定値以内となり、かつ、頭部回転角度Ｋ１３と頭部回転角度Ｋ３との差分が所定値以内となり、頭部加速度Ｋ１４と頭部加速度Ｋ４との差分が所定値以内となることの、少なくともいずれかが満たされることである。このように試験条件が設定されたら、実際の自動車衝突試験を行う。
【００９４】
（自動車衝突試験）
次に、設定した試験条件での実際の自動車衝突試験について説明する。図１３は、自動車衝突模擬試験を説明するためのタイムチャート、図１４は、自動車衝突模擬試験を表す動作図である。図１３に示すように、自動車衝突模擬試験の際には、設定した試験条件で試験が行われるため、時刻ｔ１から時刻ｔ４までの制御内容は、図８に示したものと同じとなる。ただし、時刻ｔ３から時刻ｔ４までにおけるプリクラッシュ加速度波形が、設定した試験条件に基づくものとなる。
【００９５】
制御装置２６は、ピストン３２の受圧力、サーボ弁２４の弁開度、設定されたピストン３２のプリクラッシュストロークＬＡに基づいて、ピストン３２の初期位置から打ち出し開始位置（プリクラッシュストロークＬＡの終了位置）に到達する時間を推定している。そして、制御装置２６は、ピストン３２が所定の打ち出し開始位置に到達したと推定したら、図１３及び図１４に示すように、時刻ｔ４にて、サーボ弁２４を所定の開度（衝突波形を再現可能な開度）とし、油圧シリンダ２２の前部屋Ａ０内の作動油を排出ポート４５から排出配管６４を通して収容タンク６１に排出回収する。
【００９６】
すると、油圧シリンダ２２は、ピストン３２を前方に打ち出し、スレッド１１に対して目標前後加速度（スレッド１１、供試体１５における後方加速度）を与え、衝突時を模擬する加速度を供試体１５に与える。すると、スレッド１１は、与えられた目標前後加速度に伴って所定距離だけ後方に移動する。このとき、ピストン３２が高速で前進することで所定距離（打ち出しストロークＬ０）が増加し、スレッド１１を高速で後退させる。ここで、スレッド速度が高速で上昇すると共に、スレッド加速度が、衝突波形となるように、高速で上昇することとなる。
【００９７】
以上説明した自動車衝突模擬試験の方法を、フローチャートに基づき説明する。図１５は、本実施形態における自動車衝突模擬試験の方法を説明するフローチャートである。最初に、試験条件設定装置２９は、実車試験結果取得部により、実車衝突試験結果、すなわち、第１頭部相対位置Ｋ１と第２頭部相対位置Ｋ２と頭部回転角度Ｋ３と頭部加速度Ｋ４とを、取得する（ステップＳ２０）。そして、試験条件設定装置２９は、試験条件設定部により、その実車衝突試験結果に基づき、自動車衝突模擬試験の試験条件を設定する（ステップＳ２２）。試験条件設定装置２９は、第１頭部相対位置Ｋ１１と第１頭部相対位置Ｋ１との差分が所定値以内となり、かつ、第２頭部相対位置Ｋ１２が第２頭部相対位置Ｋ２との差分が所定値以内となり、かつ、頭部回転角度Ｋ１３と頭部回転角度Ｋ３との差分が所定値以内となり、頭部加速度Ｋ１４と頭部加速度Ｋ４との差分が所定値以内となるように、プリクラッシュ時間とプリクラッシュサーボ弁開度とを設定することで、試験条件を設定する。すなわち、試験条件には、プリクラッシュ時間とプリクラッシュサーボ弁開度とが含まれる。自動車衝突模擬試験の試験条件が設定されたら、制御装置２６は、その試験条件を用いて、自動車衝突模擬試験を実行する（ステップＳ２４）。
【００９８】
以上説明したように、本実施形態に係る自動車衝突模擬試験の試験条件設定方法は、実車Ａを模した供試体１５を搭載したスレッド１１に向けてピストンロッド３２ｂを打ち出す自動車衝突模擬試験の、試験条件設定方法であり、実車試験結果取得ステップと、試験条件設定ステップとを有する。実車試験結果取得ステップにおいては、実車Ａを駆動して障害物Ｂに衝突させる実車衝突試験での、実車Ａの障害物Ｂへの衝突時又は衝突時前の所定タイミング（本実施形態の例では時刻Ｆ１）における、実車Ａに搭載されたダミーＨの頭部ＨＡの実車Ａに対する相対位置の情報（本実施形態の例では第１頭部相対位置Ｋ１）と、実車Ａが障害物Ｂに衝突した際の実車Ａの加速度変化の情報（本実施形態の例では実車加速度）とを取得する。そして、試験条件設定ステップにおいては、実車試験結果取得ステップの取得結果に基づき、自動車衝突模擬試験におけるスレッド１１の加速度波形が、第１時刻（時刻ｔ３）から第２時刻（時刻ｔ４）までのプリクラッシュ波形と、第２時刻以降の衝突波形とを有するように、自動車衝突模擬試験の試験条件を設定する。そして、試験条件設定ステップにおいては、プリクラッシュ波形が、相対位置の情報（本実施形態の例では第１頭部相対位置Ｋ１）に基づく波形となり、衝突波形が、加速度変化の情報（本実施形態の例では実車加速度）に基づく波形となるように、試験条件を設定する。
【００９９】
本実施形態に係る試験条件設定方法は、プリクラッシュ波形が、実車衝突試験におけるダミーＨの頭部ＨＡの相対変位を反映した波形となるように、試験条件を設定する。ダミーの頭部は、自動車の加速度変化を反映しやすい。従って、頭部の相対位置変位を、実車衝突試験と合わせこむことで、プリクラッシュストロークＬＡを時刻Ｆ０から時刻Ｆ１までの制動距離より短くしても、プリクラッシュ期間における自動車の加速度変化を適切に反映することができる。このように、本実施形態に係る試験条件設定方法によると、プリクラッシュブレーキの影響を、容易にかつ適切に反映することができる。
【０１００】
また、本実施形態に係る試験条件設定方法は、実車試験結果取得ステップにおいて、頭部ＨＡの加速度変化の情報（本実施形態では頭部加速度Ｋ４）を取得し、試験条件設定ステップにおいて、プリクラッシュ波形が、相対位置の情報と加速度変化の情報に基づく波形となるように、試験条件を設定する。この試験条件設定方法は、頭部の相対位置に加え、加速度変化についても、実車衝突試験と合わせこむことで、プリクラッシュブレーキの影響を、より高精度に反映することができる。
【０１０１】
また、本実施形態に係る試験条件設定方法は、試験条件設定ステップにおいて、供試体１５にダミー１５ｅを搭載して自動車衝突模擬試験を実施した場合に、第２時刻（時刻ｔ４）におけるダミー１５ｅの頭部１５ｅ１の供試体１５に対する相対位置が、実車衝突試験における頭部ＨＡの相対位置となるように、プリクラッシュ波形を設定する。この試験条件設定方法によると、頭部の相対位置を、実車衝突試験に一致させるため、プリクラッシュブレーキの影響を、更に高精度に反映することができる。
【０１０２】
また、本実施形態に係る試験条件設定方法は、実車試験結果取得ステップにおいて、所定タイミング（本実施形態では時刻Ｆ１）までにおける、頭部ＨＡの回転角度の変位の情報（本実施形態では頭部回転角度Ｋ３）を更に取得する。そして、試験条件設定ステップにおいて、第１時刻（時刻ｔ３）から第２時刻（時刻ｔ４）における頭部１５ｅ１の回転角度の変位が、実車衝突試験における回転角度の変位と一致するように、プリクラッシュ波形を設定する。この試験条件設定方法によると、頭部の角度変位を、実車衝突試験に一致させるため、プリクラッシュブレーキの影響を、更に高精度に反映することができる。
【０１０３】
また、本実施形態に係る試験条件設定方法は、実車試験結果取得ステップにおいて、所定タイミング（本実施形態では時刻Ｆ１）までにおける、胸部ＨＢに対する頭部ＨＡの相対位置の情報（本実施形態では第２頭部相対位置Ｋ２）を更に取得する。そして、試験条件設定ステップにおいて、第２時刻（時刻ｔ４）におけるダミー１５ｅの頭部１５ｅ１の胸部１５ｅ２に対する相対位置が、実車衝突試験における頭部ＨＡの胸部ＨＢに対する相対位置となるように、プリクラッシュ波形を設定する。この試験条件設定方法によると、頭部の胸部に対する変位を、実車衝突試験に一致させるため、プリクラッシュブレーキの影響を、更に高精度に反映することができる。
【０１０４】
また、本実施形態に係る自動車衝突模擬試験の試験条件設定装置２９（試験条件設定システム）は、実車Ａを模した供試体１５を搭載したスレッド１１に向けてピストンロッド３２ｂを打ち出す自動車衝突模擬試験の、試験条件設定を行うシステムであって、実車試験結果取得部と、試験条件設定部とを有する。実車試験結果取得部は、実車Ａを駆動して障害物Ｂに衝突させる実車衝突試験での、実車Ａの障害物Ｂへの衝突時又は衝突時前の所定タイミング（本実施形態の例では時刻Ｆ１）における、実車Ａに搭載されたダミーＨの頭部ＨＡの実車Ａに対する相対位置の情報（本実施形態の例では第１頭部相対位置Ｋ１）と、実車Ａが障害物Ｂに衝突した際の実車Ａの加速度変化の情報（本実施形態の例では実車加速度）とを取得する。そして、試験条件設定部は、実車試験結果取得部の取得結果に基づき、自動車衝突模擬試験におけるスレッド１１の加速度波形が、第１時刻（時刻ｔ３）から第２時刻（時刻ｔ４）までのプリクラッシュ波形と、第２時刻以降の衝突波形とを有するように、自動車衝突模擬試験の試験条件を設定する。そして、試験条件設定部は、プリクラッシュ波形が、相対位置の情報（本実施形態の例では第１頭部相対位置Ｋ１）に基づく波形となり、衝突波形が、加速度変化の情報（本実施形態の例では実車加速度）に基づく波形となるように、試験条件を設定する。試験条件設定装置２９によると、プリクラッシュブレーキの影響を、容易にかつ適切に反映することができる。
【０１０５】
以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態の内容により実施形態が限定されるものではない。また、前述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、前述した実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
【符号の説明】
【０１０６】
１１  スレッド
１５  供試体
１５ｅ、Ｈ  ダミー
１５ｅ１、ＨＡ  頭部
１５ｅ２、ＨＢ  胸部
２１  発射装置（スレッド加速度装置）
２２  油圧シリンダ
２３  アキュムレータ
２４  サーボ弁
２５  油圧源
２６  制御装置
２７  運転操作装置
２９  試験条件設定装置
３２  ピストン
Ｄ  演算装置
【図１】
2019191041.tif 000003
【図２】
2019191041.tif 000004
【図３】
2019191041.tif 000005
【図４】
2019191041.tif 000006
【図５】
2019191041.tif 000007
【図６】
2019191041.tif 000008
【図７】
2019191041.tif 000009
【図８】
2019191041.tif 000010
【図９】
2019191041.tif 000011
【図１０】
2019191041.tif 000012
【図１１】
2019191041.tif 000013
【図１２】
2019191041.tif 000014
【図１３】
2019191041.tif 000015
【図１４】
2019191041.tif 000016
【図１５】
2019191041.tif 000017