(57)【要約】【課題】互いに異なる複数の方向からの衝突による衝撃を分散吸収する。【解決手段】第１フレーム34,36の中間部を回動可能に連結し、一端が異なる第１フレームの一端と回動可能に連結された第２フレーム40,42の他端を回動可能に連結し、一端が異なる第１フレームの他端と回動可能に連結された第３フレーム50,52の他端を回動可能に連結して衝撃吸収フレーム32を構成し、各回転ジョイントの間にＭＲダンパ72を各々設ける。車両30の前方からの衝突時には衝撃吸収フレーム32の変位により車両前後方向には圧縮力が、車両幅方向には引張力が車体に加わり((A)参照)、ＭＲダンパ72の減衰力及び車体の変形によって衝撃が吸収される。また車両30の側方からの衝突時には衝撃吸収フレーム32の変位により車両前後方向には引張力が、車両幅方向には圧縮力が車体に加わり、ＭＲダンパ72の減衰力及び車体の変形によって衝撃が吸収される((B)参照)。【選択図】図８
2008230516.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向からの荷重に対し、該第１の方向の両端部の間隔が縮小しかつ前記第１の方向に交差する第２の方向の両端部の間隔が拡大する第１の変位が生じ、前記第２の方向からの荷重に対し、前記第２の方向の両端部の間隔が縮小しかつ前記第１の方向の両端部の間隔が拡大する第２の変位が生ずるように、長尺状の複数の荷重伝達部材が回動可能に連結されて成り、前記第１の方向の両端部が車両の車体又は該車体の骨格部材のうち車両前後方向に沿った異なる部分に連結されると共に、前記第２の方向の両端部が前記車体又は前記骨格部材のうち車両幅方向に沿った異なる部分に連結された荷重伝達機構を含む衝撃吸収装置。
【請求項２】
前記荷重伝達機構は、互いの中間部が回動可能に連結された一対の第１の荷重伝達部材と、互いの一端部が回動可能に連結され他端部が互いに異なる前記第１の荷重伝達部材の一端部に回動可能に連結された一対の第２の荷重伝達部材と、互いの一端部が回動可能に連結され他端部が互いに異なる前記第１の荷重伝達部材の他端部に回動可能に連結された一対の第３の荷重伝達部材と、から成り、前記一対の第２の荷重伝達部材の連結部が前記車体又は前記骨格部材の車両前後方向一端部付近に、前記一対の第３の荷重伝達部材の連結部が前記車体又は前記骨格部材の車両前後方向他端部付近に各々連結され、前記第１の荷重伝達部材と前記第２の荷重伝達部材又は前記第３の荷重伝達部材の連結部が前記車体又は前記骨格部材の車両幅方向端部付近に各々連結されて構成されていることを特徴とする請求項１記載の衝撃吸収装置。
【請求項３】
前記荷重伝達機構は、互いの中間部が回動可能に連結された一対の第４の荷重伝達部材と、互いの中間部が回動可能に連結され一端部が互いに異なる前記第４の荷重伝達部材の一端部に回動可能に連結された一対の第５の荷重伝達部材と、から成り、前記一対の第４の荷重伝達部材の各々の他端部が前記車体又は前記骨格部材の車両前後方向一端側の互いに異なる角部付近に、前記一対の第５の荷重伝達部材の各々の他端部が前記車体又は前記骨格部材の車両前後方向他端側の互いに異なる角部付近に各々連結され、前記第４の荷重伝達部材と前記第５の荷重伝達部材の連結部が前記車体又は前記骨格部材の車両幅方向端部付近に各々連結されて構成されていることを特徴とする請求項１記載の衝撃吸収装置。
【請求項４】
前記荷重伝達機構は、互いの一端部が回動可能に連結された一対の第６の荷重伝達部材と、互いの一端部が回動可能に連結され互いの他端部が互いに異なる前記第６の荷重伝達部材の他端部に回動可能に連結された一対の第７の荷重伝達部材と、から成り、前記一対の第６の荷重伝達部材の連結部が前記車体又は前記骨格部材の車両前後方向一端側の車両幅方向中央部付近に、前記一対の第７の荷重伝達部材の連結部が前記車体又は前記骨格部材の車両前後方向中間でかつ車両幅方向中央部付近に各々連結され、前記第６の荷重伝達部材と前記第７の荷重伝達部材の連結部が前記車体又は前記骨格部材の車両幅方向の互い異なる端部付近に各々連結されて構成されていることを特徴とする請求項１記載の衝撃吸収装置。
【請求項５】
前記荷重伝達機構は、互いの中間部が回動可能に連結された一対の第８の荷重伝達部材から成り、前記一対の第８の荷重伝達部材の各々の一端部が前記車体又は前記骨格部材の車両前後方向一端側の互いに異なる角部付近に各々連結され、前記一対の第８の荷重伝達部材の各々の一端部が前記車体又は前記骨格部材の車両前後方向中間でかつ車両幅方向の互い異なる端部付近に各々連結されて構成されていることを特徴とする請求項１記載の衝撃吸収装置。
【請求項６】
前記荷重伝達機構は前記車体の骨格部材又はその一部としても機能することを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１項記載の衝撃吸収装置。
【請求項７】
前記車両の車体又は当該車体の骨格部材は、前記荷重伝達機構を介して衝突荷重が入力された際に、前記車両の車体のうち車両前後方向中央部かつ車両幅方向中央部に相当する中央部領域以外の領域の変形を許容する一方で、前記車体のうち前記中央部領域の変形を阻止するように、各部分の剛性が設定されていることを特徴とする請求項２又は請求項３記載の衝撃吸収装置。
【請求項８】
前記荷重伝達機構を前記第１の変位及び前記第２の変位が生じない状態でロックすると共に、前記車両が物体と衝突することで加わった荷重により、前記荷重伝達機構に前記第１の変位又は前記第２の変位を生じさせようとする力が閾値以上となった場合に、前記ロックを解除する状態に切り替わる第１のロック手段を更に備えたことを特徴とする請求項１〜請求項７の何れか１項記載の衝撃吸収装置。
【請求項９】
前記荷重伝達機構を、外部からの荷重に拘わらず前記第１の変位及び前記第２の変位が生じない状態でロックする第１の状態と、前記ロックを解除する第２の状態に切替可能な第２のロック手段と、
前記第２のロック手段を前記第１の状態から前記第２の状態へ切り替える第１の駆動手段と、
前記車両が物体と衝突するか否かを予測する予測手段と、
前記予測手段によって前記車両が物体と衝突することが予測される迄の間は前記第２のロック手段を前記第１の状態に保持させると共に、前記予測手段によって前記車両が物体と衝突することが予測された場合に、前記第１の駆動手段によって前記第２のロック手段を前記第１の状態から前記第２の状態へ切り替えるロック制御手段と、
を更に備えたことを特徴とする請求項１〜請求項７の何れか１項記載の衝撃吸収装置。
【請求項１０】
前記車両の衝突に伴う外部からの荷重によって前記荷重伝達機構に生じる変位を抑制することで、前記荷重伝達機構に前記荷重として加えられた衝突エネルギーを減衰させる減衰手段を更に備えたことを特徴とする請求項１〜請求項７の何れか１項記載の衝撃吸収装置。
【請求項１１】
前記減衰手段は前記衝突エネルギーを減衰させる減衰力の大きさを変更可能とされ、
前記車両の車室内における加速度が閾値を越えないように前記減衰手段の減衰力を制御する減衰力制御手段を更に備えたことを特徴とする請求項１０記載の衝撃吸収装置。
【請求項１２】
前記車室内における加速度を検出する加速度検出手段、又は、前記荷重伝達機構の複数の荷重伝達部材の相対速度を検出する相対速度検出手段を備え、
前記減衰力制御手段は、前記加速度検出手段によって検出された加速度又は前記相対速度検出手段によって検出された相対速度に基づいて、前記減衰手段の減衰力を制御することを特徴とする請求項１１記載の衝撃吸収装置。
【請求項１３】
前記車両が物体と衝突するか否かを予測する予測手段と、
前記予測手段によって前記車両と衝突すると予測された物体の属性情報を取得する取得手段を更に備え、
前記減衰力制御手段は、前記取得手段によって取得された属性情報に基づき、前記衝突エネルギーの大きさを推定し、推定した前記衝突エネルギーの大きさに応じて前記減衰手段の減衰力を制御することを特徴とする請求項１１記載の衝撃吸収装置。
【請求項１４】
前記荷重伝達機構に前記第２の変位を生じさせる第２の駆動手段と、
前記車両が物体と衝突するか否かを予測すると共に前記車両の衝突箇所を予測する予測手段と、
前記予測手段によって前記車両の車両前後方向一端部側が物体と衝突すると予測された場合に、前記車両の車両前後方向一端部側が物体と衝突する前に、前記第２の駆動手段によって前記荷重伝達機構に前記第２の変位を生じさせる駆動制御手段と、
を更に備えたことを特徴とする請求項１〜請求項７の何れか１項記載の衝撃吸収装置。
【請求項１５】
前記第２の駆動手段は、前記荷重伝達機構に前記第１の変位を生じさせることも可能とされ、
前記駆動制御手段は、前記予測手段によって前記車両の車両幅方向の何れか一方の端部側が物体と衝突すると予測された場合に、前記車両の車両幅方向の何れか一方の端部側が物体と衝突する前に、前記第２の駆動手段によって前記荷重伝達機構に前記第１の変位を生じさせることを特徴とする請求項１４記載の衝撃吸収装置。
【請求項１６】
前記予測手段によって前記車両と衝突すると予測された物体の属性情報を取得する取得手段を更に備え、
前記駆動制御手段は、前記取得手段によって取得された属性情報に基づいて、前記荷重伝達機構に前記荷重として加えられる衝突エネルギーの大きさも予測し、予測した前記衝突エネルギーの大きさに応じて、前記車両が物体と衝突する前に前記第２の駆動手段によって前記荷重伝達機構に変位を生じさせるか否かを切り替えるか、又は、前記車両が物体と衝突する前に前記第２の駆動手段によって前記荷重伝達機構に生じさせる変位の大きさを変化させることを特徴とする請求項１４又は請求項１５記載の衝撃吸収装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は衝撃吸収装置に係り、特に、車両衝突時の衝撃を吸収する衝撃吸収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の前部が他車両等に衝突した際に、前記車体や車体の骨格部材が高剛性に構成されていたとすると、例として図９に破線で示すように、ごく短い期間ではあるが、乗員には許容最大加速度を大きく上回る過大な加速度が加わることがある。また前記車両が、車体や車体の骨格部材の剛性が意図的に低下され、車体前部の変形によって衝突の衝撃を吸収するように構成されていたとすると、例として図９に一点鎖線で示すように、乗員に加わる最大加速度は大幅に低減できるものの、車体前部の部材の車室内への侵襲量が過大となることがある。このため、車両衝突時に衝撃を吸収して乗員に加わる加速度を軽減すると共に、車室内への侵襲抑制をより高めようとする技術が従来より提案されている。
【０００３】
例えば特許文献１には、車両の前後方向に延在するシャーシと、車室を画定すると共に乗員シート及びシートベルトが設けられた車体部分を別体にすると共に、スライドガイド機構によって両者を相対的に前後方向に移動可能とし、前方衝突時に車体部分を相対的に後方へ移動させ、シャーシと車体部分とが所定量相対移動したら相対移動を阻止する方向の力を両者に加える加速度発生手段を両者間に設けることで、乗員に加わる減速度を低減する技術が開示されている。
【０００４】
また特許文献２には、前面衝突時にバンパレインフォースを介して衝突荷重を入力するテンション発生ブラケットと、ワイヤを緊張状態で車体側に支持するワイヤ支持ブラケットと、ワイヤの張力を維持する張力維持機構を設け、ワイヤに伝達された衝突荷重を車体側に分散してエネルギー吸収を行わせる技術が開示されている。
【０００５】
また、上記技術に関連して特許文献３には、印加された外力に応じて粘性が変化する機能性流体が封入されると共に、機能性流体を外部に流出させる流出部が形成された流体封入部材をバンパ支持部に取り付け、機能性流体の粘性を変化させ流出部から流出する機能性流体の量を制御することでバンパ剛性を変化させる技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−２６０３９号公報
【特許文献２】特開２００５−２６２９５１号公報
【特許文献３】特開２００５−２６３０３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した特許文献１及び特許文献２に記載の技術は、何れも車両前方からの衝突時の衝撃を吸収する技術であり、車両の他の方向、例えば車両側方からの衝突時には衝撃を吸収することができないという問題がある。
【０００７】
また、特許文献１に記載の技術は、衝突時にシャーシと車体部分がスライドガイド機構によって車両前後方に相対移動することを前提としているが、衝突した瞬間のシャーシと車体部分の相対移動を可能とするためには、どちらも大きな構造体であるシャーシ及び車体部分の各々に或る程度の剛性をもたせる必要があると共に、相対移動を可能とするスライドガイド機構等の部材にも高い剛性をもたる必要があり、車両の重量が嵩むと共に、大きなスペースを占有するので小型車等のスペースの限られる車両に搭載することが困難であるという問題もある。
【０００８】
また、特許文献２に記載の技術は、衝突荷重をワイヤの張力へ変換した後に車体側へ分散させる構成であり、ワイヤの張力は衝突荷重が入力された瞬間に非常に高くなるので、この瞬間に、ワイヤの切断やワイヤ支持ブラケットの破損、ワイヤ支持ブラケットが取り付けられた部分の破損等を起こすことなく車体側へ衝突荷重を伝達するためには、ワイヤやワイヤ支持ブラケット等の部材に加え、ワイヤ支持ブラケットを取り付ける部分にも非常に高い剛性をもたせる必要がある。このため、特許文献２に記載の技術についても、特許文献１に記載の技術と同様に車両の重量が嵩むという問題があり、また衝突荷重を吸収するのみの目的でワイヤやワイヤ支持ブラケット等の部材を設ける必要があるので、小型車等のスペースの限られる車両に搭載することも困難である。
【０００９】
本発明は上記事実を考慮して成されたもので、互いに異なる複数の方向からの衝突による衝撃を分散吸収することが可能な衝撃吸収装置を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために請求項１記載の発明に係る衝撃吸収装置は、第１の方向からの荷重に対し、該第１の方向の両端部の間隔が縮小しかつ前記第１の方向に交差する第２の方向の両端部の間隔が拡大する第１の変位が生じ、前記第２の方向からの荷重に対し、前記第２の方向の両端部の間隔が縮小しかつ前記第１の方向の両端部の間隔が拡大する第２の変位が生ずるように、長尺状の複数の荷重伝達部材が回動可能に連結されて成り、前記第１の方向の両端部が車両の車体又は該車体の骨格部材のうち車両前後方向に沿った異なる部分に連結されると共に、前記第２の方向の両端部が前記車体又は前記骨格部材のうち車両幅方向に沿った異なる部分に連結された荷重伝達機構を含んで構成されている。
【００１１】
請求項１記載の衝撃吸収装置は、第１の方向からの荷重に対し、第１の方向の両端部の間隔が縮小しかつ第１の方向に交差する第２の方向の両端部の間隔が拡大する第１の変位が生じ、第２の方向からの荷重に対し、第２の方向の両端部の間隔が縮小しかつ第１の方向の両端部の間隔が拡大する第２の変位が生ずるように、長尺状の複数の荷重伝達部材が回動可能に連結されて成る荷重伝達機構を備えている。そして、この荷重伝達機構は、第１の方向の両端部が車両の車体又は該車体の骨格部材のうち車両前後方向に沿った異なる部分に連結されると共に、第２の方向の両端部が前記車体又は前記骨格部材のうち車両幅方向に沿った異なる部分に連結されている。
【００１２】
上記構成により、上記の荷重伝達機構が搭載された車両が車両前後方向一端側から衝突した場合、衝突荷重は第１の方向からの荷重として荷重伝達機構に入力され、荷重伝達機構に第１の変位が生ずる。第１の変位は、荷重伝達機構の第１の方向の両端部の間隔が縮小し、かつ荷重伝達機構の第２の方向の両端部の間隔が拡大する変位であるので、荷重伝達機構が連結された車体又は骨格部材には、荷重伝達機構に入力された衝突荷重が、車両前後方向の両端部の間隔を縮小する力（圧縮力）と車両幅方向の間隔を拡大する力（引張力）に分散されて入力されることになり、衝突した部分以外の部分を含む車体又は骨格部材の各部分の変形等によって衝突荷重を吸収できると共に、衝突荷重の分散入力に伴って車体又は骨格部材の各部分の変形量も小さく抑制することができる。
【００１３】
また、荷重伝達機構が搭載された車両が車両幅方向一端側から衝突した場合、衝突荷重は第２の方向からの荷重として荷重伝達機構に入力され、荷重伝達機構に第２の変位が生ずる。第２の変位は、荷重伝達機構の第２の方向の両端部の間隔が縮小し、かつ荷重伝達機構の第１の方向の両端部の間隔が拡大する変位であるので、荷重伝達機構が連結された車体又は骨格部材には、荷重伝達機構に入力された衝突荷重が、車両前後方向の両端部の間隔を拡大する力（引張力）と車両幅方向に間隔を縮小する力（圧縮力）に分散されて入力されることになり、衝突した部分以外の部分を含む車体又は骨格部材の各部分の変形等によって衝突荷重を吸収できると共に、衝突荷重の分散入力に伴って車体又は骨格部材の各部分の変形量も小さく抑制することができる。
【００１４】
従って、請求項１記載の発明によれば、互いに異なる複数の方向からの衝突による衝撃を分散吸収することが可能となり、複数の方向からの衝突時に乗員に加わる加速度を各々軽減することができる。また、本発明に係る荷重伝達機構は、第１の方向からの荷重を第１の変位によって車体又は骨格部材に分散入力させると共に、第２の方向からの荷重を第２の変位によって車体又は骨格部材に分散入力させるために、或る程度の剛性が必要となり重量も嵩むことになるが、本発明に係る荷重伝達機構は、請求項６にも記載したように、それ自体を車両の骨格部材としても機能させることが可能であり、この場合、車両の重量が嵩むことを防止できると共に、荷重伝達機構を設けるためのスペースを骨格部材と別に設ける必要も無くなり、小型車等のスペースの限られた車両にも容易に搭載することができる。更に、本発明に係る荷重伝達機構の第１の変位及び第２の変位は、何れも第１の方向及び第２の方向のうちの一方の方向の両端部の間隔が縮小した場合に、他方の方向の両端部の間隔が拡大する変位であるので、本発明に係る荷重伝達機構を車両の車室の直下の領域を含む範囲に設けた場合、車両衝突時の車室内への侵襲も抑制することができる。
【００１５】
なお、本発明に係る荷重伝達機構としては、具体的には、例えば請求項２に記載すると共に、図１(Ａ)にも示すように、互いの中間部が回動可能に連結された一対の第１の荷重伝達部材１０と、互いの一端部が回動可能に連結され他端部が互いに異なる第１の荷重伝達部材１０の一端部に回動可能に連結された一対の第２の荷重伝達部材１２と、互いの一端部が回動可能に連結され他端部が互いに異なる第１の荷重伝達部材１０の他端部に回動可能に連結された一対の第３の荷重伝達部材１４と、から成り、一対の第２の荷重伝達部材１２の連結部が車体又は骨格部材１６の車両前後方向一端部付近に、一対の第３の荷重伝達部材１４の連結部が車体又は骨格部材１６の車両前後方向他端部付近に各々連結され、第１の荷重伝達部材１０と第２の荷重伝達部材１２又は第３の荷重伝達部材１４の連結部が車体又は骨格部材１６の車両幅方向端部付近に各々連結された構成を適用することができる。
【００１６】
上記構成において、第１の方向からの荷重が入力された場合、各部材が図１(Ｂ)に矢印で示すように回動することで、第１の方向の両端部の間隔が縮小しかつ第１の方向に交差する第２の方向の両端部の間隔が拡大する第１の変位が生じることになり、入力された荷重を車体又は骨格部材の各部分の変形等によって分散吸収することができ、車体又は骨格部材の各部分の変形量も小さく抑制できる。また、第２の方向からの荷重が入力された場合、各部材が図１(Ｃ)に矢印で示すように回動することで、第２の方向の両端部の間隔が縮小しかつ第１の方向の両端部の間隔が拡大する第２の変位が生ずることになり、入力された荷重を車体又は骨格部材の各部分の変形等によって分散吸収することができ、車体又は骨格部材の各部分の変形量も小さく抑制できる。上記構成の荷重伝達機構は、請求項６にも記載したように、本発明に係る荷重伝達機構を車両の骨格部材としても機能させる場合に好適である。
【００１７】
また、車両衝突時、車両の車体のうち車両前後方向中央部かつ車両幅方向中央部に相当する中央部領域（コア領域ともいう、例えば図１(Ａ)にハッチングで示す領域）に対しては通常圧縮力のみが加わるが、上記構成の荷重伝達機構を設けた場合、衝突時（第１の方向からの荷重入力時及び第２の方向からの荷重入力時）には、中央部領域に対して第１の方向及び第２の方向のうちの一方の方向には圧縮力が、他方の方向には引張力が加わる。このため、例えば請求項７に記載したように、車両の車体又は当該車体の骨格部材を、荷重伝達機構を介して衝突荷重が入力された際に、中央部領域以外の領域の変形を許容する一方で、中央部領域の変形を阻止するように各部分の剛性を設定することで、通常は車室が設けられている車体の中央部領域の変形を阻止することができる。
【００１８】
また、本発明に係る荷重伝達機構としては、具体的には、例えば請求項３に記載すると共に、図２(Ａ)にも示すように、互いの中間部が回動可能に連結された一対の第４の荷重伝達部材１８と、互いの中間部が回動可能に連結され一端部が互いに異なる第４の荷重伝達部材１８の一端部に回動可能に連結された一対の第５の荷重伝達部材２０と、から成り、一対の第４の荷重伝達部材１８の各々の他端部が車体又は骨格部材１６の車両前後方向一端側の互いに異なる角部付近に、一対の第５の荷重伝達部材２０の各々の他端部が車体又は骨格部材１６の車両前後方向他端側の互いに異なる角部付近に各々連結され、第４の荷重伝達部材１８と第５の荷重伝達部材２０の連結部が車体又は骨格部材１６の車両幅方向端部付近に各々連結された構成を適用することも可能である。
【００１９】
図示は省略するが、この構成においても、第１の方向からの荷重が入力された場合には第１の変位が生じ、入力された荷重を車体又は骨格部材の各部分の変形等によって分散吸収することができ、車体又は骨格部材の各部分の変形量も小さく抑制できる。また、第２の方向からの荷重が入力された場合には第２の変位が生じ、入力された荷重を車体又は骨格部材の各部分の変形等によって分散吸収することができ、車体又は骨格部材の各部分の変形量も小さく抑制できる。上記構成の荷重伝達機構についても、請求項６にも記載したように、本発明に係る荷重伝達機構を車両の骨格部材としても機能させる場合に好適である。
【００２０】
また、上記構成の荷重伝達機構を設けた場合にも、衝突時（第１の方向からの荷重入力時及び第２の方向からの荷重入力時）には、中央部領域（コア領域ともいう、例えば図２(Ａ)にハッチングで示す領域）に対して第１の方向及び第２の方向のうちの一方の方向には圧縮力が、他方の方向には引張力が加わるので、例えば請求項７に記載したように、車両の車体又は当該車体の骨格部材を、荷重伝達機構を介して衝突荷重が入力された際に、中央部領域以外の領域の変形を許容する一方で、中央部領域の変形を阻止するように各部分の剛性を設定することで、通常は車室が設けられている車体の中央部領域の変形を阻止することができる。
【００２１】
また、本発明に係る荷重伝達機構としては、具体的には、例えば請求項４に記載すると共に、図２(Ｂ)にも示すように、互いの一端部が回動可能に連結された一対の第６の荷重伝達部材２２と、互いの一端部が回動可能に連結され互いの他端部が互いに異なる第６の荷重伝達部材２２の他端部に回動可能に連結された一対の第７の荷重伝達部材２４と、から成り、一対の第６の荷重伝達部材２２の連結部が車体又は骨格部材１６の車両前後方向一端側の車両幅方向中央部付近に、一対の第７の荷重伝達部材２４の連結部が車体又は骨格部材１６の車両前後方向中間でかつ車両幅方向中央部付近に各々連結され、第６の荷重伝達部材２２と第７の荷重伝達部材２４の連結部が車体又は骨格部材１６の車両幅方向の互い異なる端部付近に各々連結された構成を適用することも可能である。図示は省略するが、この構成においても、第１の方向からの荷重が入力された場合に第１の変位が生じ、第２の方向からの荷重が入力された場合に第２の変位が生ずる。この構成の荷重伝達機構は、本発明に係る荷重伝達機構を、車両の既存の骨格部材の一部、或いは既存の骨格部材を補強する部材としても用いる場合に好適である。
【００２２】
更に、本発明に係る荷重伝達機構としては、具体的には、例えば請求項５に記載すると共に図２(Ｃ)にも示すように、互いの中間部が回動可能に連結された一対の第８の荷重伝達部材２６から成り、一対の第８の荷重伝達部材２６の各々の一端部が車体又は骨格部材１６の車両前後方向一端側の互いに異なる角部付近に各々連結され、一対の第８の荷重伝達部材２６の各々の一端部が車体又は骨格部材１６の車両前後方向中間でかつ車両幅方向の互い異なる端部付近に各々連結された構成を適用することも可能である。図示は省略するが、この構成においても、第１の方向からの荷重が入力された場合に第１の変位が生じ、第２の方向からの荷重が入力された場合に第２の変位が生ずる。この構成の荷重伝達機構についても、本発明に係る荷重伝達機構を、車両の既存の骨格部材の一部、或いは既存の骨格部材を補強する部材としても用いる場合に好適である。
【００２３】
また、請求項１〜請求項７の何れかに記載の発明において、例えば請求項８に記載したように、荷重伝達機構を第１の変位及び第２の変位が生じない状態でロックすると共に、車両が物体と衝突することで加わった荷重により、荷重伝達機構に第１の変位又は第２の変位を生じさせようとする力が閾値以上となった場合に、前記ロックを解除する状態に切り替わる第１のロック手段を設けることが好ましい。なお、請求項８に記載の第１のロック手段としては、例えば荷重伝達機構に第１の変位又は第２の変位を生じさせようとする力が閾値以上となった場合に破損等が生ずることで、前記ロックが解除される機構を用いることができる。これにより、荷重伝達機構を搭載した車両が物体と衝突する迄の間は、第１の方向や第２の方向から荷重が入力されても荷重伝達機構に第１の変位や第２の変位が生じないので、本発明に係る荷重伝達機構を車両の高剛性の骨格部材（又はその一部）として好適に用いることができる。
【００２４】
また、請求項１〜請求項７の何れかに記載の発明において、請求項８に記載した第１のロック手段に代えて、例えば請求項９に記載したように、荷重伝達機構を、外部からの荷重に拘わらず第１の変位及び第２の変位が生じない状態でロックする第１の状態と、前記ロックを解除する第２の状態に切替可能な第２のロック手段と、第２のロック手段を前記第１の状態から前記第２の状態へ切り替える第１の駆動手段と、車両が物体と衝突するか否かを予測する予測手段と、予測手段によって車両が物体と衝突することが予測される迄の間は第２のロック手段を第１の状態に保持させると共に、予測手段によって車両が物体と衝突することが予測された場合に、第１の駆動手段によって第２のロック手段を第１の状態から第２の状態へ切り替えるロック制御手段と、を設けてもよい。この場合も、車両が物体と衝突することが予測手段によって予測される迄の間は、第１の方向や第２の方向から荷重が入力されても荷重伝達機構に第１の変位や第２の変位が生じないので、本発明に係る荷重伝達機構を車両の高剛性の骨格部材（又はその一部）として好適に用いることができる。
【００２５】
また、請求項１〜請求項７の何れかに記載の発明において、車両の衝突時に、第１の方向又は第２の方向からの荷重として本発明に係る荷重伝達機構に入力された衝突荷重は、当該衝突荷重が荷重伝達機構を介して分散入力された車体又は骨格部材の各部分の変形等によって吸収することも可能であるが、例えば請求項１０に記載したように、車両の衝突に伴う外部からの荷重によって荷重伝達機構に生じる変位を抑制することで、荷重伝達機構に前記荷重として加えられた衝突エネルギーを減衰させる減衰手段を更に設けることが好ましい。なお、減衰手段としては油圧ダンパ等を適用することができる。これにより、衝突荷重が分散入力された車体又は骨格部材の各部分の変形（車室内への侵襲）を抑制できると共に、より大きな衝突エネルギーを吸収することも可能となる。
【００２６】
また、請求項１０記載の発明において、減衰手段の減衰力の大きさは一定であってもよいが、例えば請求項１１に記載したように、減衰手段は衝突エネルギーを減衰させる減衰力の大きさを変更可能とされ、車両の車室内における加速度が閾値を越えないように減衰手段の減衰力を制御する減衰力制御手段を更に設けることが好ましい。減衰力の大きさを変更可能な減衰手段としては、例えば磁界の強さに応じて粘度が変化するＭＲ(Magneto-Rheological)流体等の機能性流体が封入されたダンパ等を適用することができる。これにより、車両衝突時の各時期（例えば衝突初期／中期／終期）における減衰手段の減衰力を最適化することが可能となり、車両衝突時に乗員の負担を軽減することができる。なお、減衰力制御手段による減衰力の制御は、具体的には、例えば車両の車室内における加速度（乗員に加わる加速度）が過大となり易い衝突初期には、前記加速度が抑制されるように減衰手段の減衰力が比較的小さくなるように制御する一方、衝突中期から終期にかけては、車室内への侵襲が抑制されるように減衰手段の減衰力が比較的大きくなるように制御することができる。
【００２７】
また、請求項１１記載の発明において、例えば請求項１２に記載したように、車室内における加速度を検出する加速度検出手段、又は、荷重伝達機構の複数の荷重伝達部材の相対速度を検出する相対速度検出手段を設け、減衰力制御手段は、加速度検出手段によって検出された加速度又は相対速度検出手段によって検出された相対速度に基づいて、減衰手段の減衰力を制御するように構成することができる。
【００２８】
また、車両衝突時の衝突エネルギーは、車両が衝突する物体の質量や相対速度等によって大きく相違することを考慮すると、請求項１１記載の発明において、例えば請求項１３に記載したように、車両が物体と衝突するか否かを予測する予測手段と、予測手段によって車両と衝突すると予測された物体の属性情報を取得する取得手段を更に設け、減衰力制御手段は、取得手段によって取得された属性情報に基づき、衝突エネルギーの大きさを推定し、推定した衝突エネルギーの大きさに応じて減衰手段の減衰力を制御することが好ましい。これにより、車両が衝突する物体の質量や相対速度等によって大きく相違する車両衝突時の衝突エネルギーに応じて減衰手段の減衰力を最適化することができ、車両衝突時に乗員に加わる最大加速度及び車室内への侵襲をより確実に抑制することができる。
【００２９】
また、請求項１〜請求項７の何れかに記載の発明において、例えば請求項１４に記載したように、荷重伝達機構に第２の変位を生じさせる第２の駆動手段と、車両が物体と衝突するか否かを予測すると共に車両の衝突箇所を予測する予測手段と、予測手段によって車両の車両前後方向一端部側が物体と衝突すると予測された場合に、車両の車両前後方向一端部側が物体と衝突する前に、第２の駆動手段によって荷重伝達機構に第２の変位を生じさせる駆動制御手段と、を更に設けることが好ましい。請求項１４記載の発明では、車両の車両前後方向一端部側が物体と衝突すると予測された場合に、車両の車両前後方向一端部側が物体と衝突する前に、衝突時の荷重伝達機構の変位方向（第１の変位の方向）と逆方向（第２の変位の方向）に荷重伝達機構を予め変位させるので、車両の車両前後方向一端部側が物体と衝突した際の荷重伝達機構の第１の変位の変位量（ストローク）を大きくすることができ、車両の車両前後方向一端部側が物体と衝突する際に乗員に加わる最大加速度及び車室内への侵襲をより確実に抑制することができる。
【００３０】
また、請求項１４記載の発明において、例えば請求項１５に記載したように、第２の駆動手段は、荷重伝達機構に第１の変位を生じさせることも可能とされ、駆動制御手段は、予測手段によって車両の車両幅方向の何れか一方の端部側が物体と衝突すると予測された場合に、車両の車両幅方向の何れか一方の端部側が物体と衝突する前に、第２の駆動手段によって荷重伝達機構に第１の変位を生じさせるように構成することが好ましい。請求項１５記載の発明では、車両の車両幅方向の何れか一方の端部側が物体と衝突すると予測された場合に、車両の車両幅方向の何れか一方の端部側が物体と衝突する前に、衝突時の荷重伝達機構の変位方向（第２の変位の方向）と逆方向（第１の変位の方向）に荷重伝達機構を予め変位させるので、車両の車両幅方向の何れか一方の端部側が物体と衝突した際の荷重伝達機構の第２の変位の変位量（ストローク）を大きくすることができ、車両の車両幅方向の何れか一方の端部側が物体と衝突する際に乗員に加わる最大加速度及び車室内への侵襲もより確実に抑制することができる。
【００３１】
また、請求項１４又は請求項１５記載の発明において、例えば請求項１６に記載したように、予測手段によって車両と衝突すると予測された物体の属性情報を取得する取得手段を更に設け、駆動制御手段を、取得手段によって取得された属性情報に基づいて、荷重伝達機構に荷重として加えられる衝突エネルギーの大きさも予測し、予測した衝突エネルギーの大きさに応じて、車両が物体と衝突する前に第２の駆動手段によって荷重伝達機構に変位を生じさせるか否かを切り替えるか、又は、車両が物体と衝突する前に第２の駆動手段によって荷重伝達機構に生じさせる変位の大きさを変化させるように構成してもよい。
【発明の効果】
【００３２】
以上説明したように本発明は、第１の方向からの荷重に対し、第１の方向の両端部の間隔が縮小しかつ第１の方向に交差する第２の方向の両端部の間隔が拡大する第１の変位が生じ、第２の方向からの荷重に対し、第２の方向の両端部の間隔が縮小しかつ第１の方向の両端部の間隔が拡大する第２の変位が生ずるように、長尺状の複数の荷重伝達部材が回動可能に連結されて成り、第１の方向の両端部が車両の車体又は該車体の骨格部材のうち車両前後方向に沿った異なる部分に連結されると共に、第２の方向の両端部が車体又は骨格部材のうち車両幅方向に沿った異なる部分に連結された荷重伝達機構を設けたので、互いに異なる複数の方向からの衝突による衝撃を分散吸収することが可能となる、という優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。
【００３４】
〔第１実施形態〕
図３及び図４には、車両３０に搭載された衝撃吸収フレーム３２が示されている。衝撃吸収フレーム３２は一対の第１フレーム３４，３６を備えており、第１フレーム３４，３６は、互いの中間部が回転ジョイント３８を介して回動可能に連結されている。また、衝撃吸収フレーム３２は一対の第２フレーム４０，４２を備えており、第２フレーム４０，４２は、互いの一端部が回転ジョイント４４を介して回動可能に連結されている。また、第２フレーム４０の他端部は第１フレーム３４の一端部と回転ジョイント４６を介して回動可能に連結されており、第２フレーム４２の他端部は第１フレーム３６の一端部と回転ジョイント４８を介して回動可能に連結されている。更に、衝撃吸収フレーム３２は一対の第３フレーム５０，５２を備えており、第３フレーム５０，５２は、互いの一端部が回転ジョイント５４を介して回動可能に連結されている。また、第３フレーム５０の他端部は第１フレーム３６の他端部と回転ジョイント５６を介して回動可能に連結されており、第３フレーム５２の他端部は第１フレーム３４の一端部と回転ジョイント５８を介して回動可能に連結されている。
【００３５】
本実施形態において、衝撃吸収フレーム３２は車両３０の骨格部材として機能するように、回転ジョイント４４側が車両前後方向前側に、回転ジョイント５４側が車両前後方向後側に位置するように配置されており、回転ジョイント４４は車両３０の車体の前端部（詳しくは前端部に配置されたバンパ６０）に、回転ジョイント５４は車両３０の車体の後端部（詳しくは後端部に配置されたバンパ６２）に各々連結されている。また、図４に示すように、回転ジョイント４６は車両３０の車体の右端のうち右前輪６４の配置位置付近に連結され、回転ジョイント４８は車両３０の車体の左端のうち左前輪６６の配置位置付近に連結され、回転ジョイント５６は車両３０の車体の右端のうち右後輪６８の配置位置付近に連結され、回転ジョイント５８は車両３０の車体の左端のうち左後輪７０の配置位置付近に連結されている。
【００３６】
なお、衝撃吸収フレーム３２は本発明に係る荷重伝達機構（詳しくは請求項２に記載の荷重伝達機構）に対応しており、一対の第１フレーム３４，３６は請求項２に記載の一対の第１の荷重伝達部材に、一対の第２フレーム４０，４２は請求項２に記載の一対の第２の荷重伝達部材に、一対の第３フレーム５０，５２は請求項２に記載の一対の第３の荷重伝達部材に各々対応している。
【００３７】
また、回転ジョイント４６と回転ジョイント４８の間には車両幅方向に沿って減衰力可変ダンパ７２Ａが配置されており、減衰力可変ダンパ７２Ａの一端は回転ジョイント４６に、減衰力可変ダンパ７２Ａの他端は回転ジョイント４８に各々連結されている。また、回転ジョイント５６と回転ジョイント５８の間には車両幅方向に沿って減衰力可変ダンパ７２Ｂが配置されており、減衰力可変ダンパ７２Ｂの一端は回転ジョイント５６に、減衰力可変ダンパ７２Ｂの他端は回転ジョイント５８に各々連結されている。更に、回転ジョイント３８と回転ジョイント４４の間には車両前後方向に沿って減衰力可変ダンパ７２Ｃが配置されており、減衰力可変ダンパ７２Ｃの一端は回転ジョイント３８に、減衰力可変ダンパ７２Ｃの他端は回転ジョイント４４に各々連結されている。また、回転ジョイント３８と回転ジョイント５４の間には車両前後方向に沿って減衰力可変ダンパ７２Ｄが配置されており、減衰力可変ダンパ７２Ｄの一端は回転ジョイント３８に、減衰力可変ダンパ７２Ｄの他端は回転ジョイント５４に各々連結されている。
【００３８】
例として図１０にも示すように、通常のダンパは、ピストンロッド７６の先端に取り付けられオリフィス８４が設けられたピストン８２が、作動流体７４が封入されたケース８０内を摺動移動可能に配置されて成り、ピストン８２の摺動移動時に作動流体７４がオリフィス８４を通過することで減衰力が発生するが、減衰力可変ダンパ７２は、作動流体７４がオリフィス８４を通過する際の抵抗を変化させることで、減衰力を変更可能に構成されている。減衰力可変ダンパ７２は、減衰力を外部から制御するための電気信号を伝送する電気配線が外部へ延設されており、この電気配線は後述するダンパ制御部１３８（図６参照）に接続されている。なお、減衰力可変ダンパ７２は請求項１０（詳しくは請求項１１）に記載の減衰手段に対応している。
【００３９】
減衰力可変ダンパ７２としては、例えば磁界の強さに応じて粘度が変化するＭＲ流体を作動流体７４として用い、ＭＲ流体に作用させる磁界の強さを変化させることで減衰力を変更可能なＭＲダンパが好適であるが、アクチュエータによってオリフィスの径を変化させることで減衰力を変更する等の他の構成を適用してもよい。以下では、減衰力可変ダンパ７２としてＭＲダンパ７２を適用した態様を説明し、減衰力可変ダンパ７２をＭＲダンパ７２と称する。
【００４０】
また、図５(Ａ)〜(Ｃ)に示すように、一対の第１フレーム３４，３６の間には変位ロック機構９０が設けられている。変位ロック機構９０は、第１フレーム３６の上面に間隔を空けて立設された一対のブラケット９２と、一対のブラケット９２の間に掛け渡された回転軸９４と、第１フレーム３４の上面に立設されたストッパピン９６と、一端側が回転軸９４を中心として回動可能に軸支され他端側にストッパピン９６が入り込む孔９８Ａ（図５(Ｃ)参照）が穿設されたロッド９８と、から構成されている。図５(Ｂ)に示すように、ロッド９８の孔９８Ａにストッパピン９６が入り込んだ状態では、一対の第１フレーム３４，３６が回転ジョイント３８を中心として回動することが阻止されるので、衝撃吸収フレーム３２は外部からの荷重が入力されても変位が生じない状態でロックされる。
【００４１】
変位ロック機構９０のロッド９８は通常、ロッド９８の自重により図５(Ｂ)に示す状態（孔９８Ａにストッパピン９６が入り込んだ状態）で保持されており、ロッド９８が図５(Ｂ)に示す状態で保持されている間（すなわち、後述のように車両３０が他の物体と衝突することが予測される迄の間）、衝撃吸収フレーム３２は車両３０の高剛性の骨格部材として機能する。また、上記のように通常時は衝撃吸収フレーム３２が車両３０の高剛性の骨格部材として機能することに基づき、本実施形態に係る車両３０は衝撃吸収フレーム３２を主要な骨格部材として用いており、衝撃吸収フレーム３２以外の主要な骨格部材を省略している。これにより、車両３０を軽量に構成できると共に、車両３０が小型車等のスペースの限られた車両であったとしても、衝撃吸収フレーム３２を容易に搭載することができる。
【００４２】
また、第１フレーム３４の上面のうち、ロッド９８の孔９８Ａにストッパピン９６が入り込んだ状態でロッド９８の先端部（回動可能に軸支された側と反対側の端部）の下側となる位置には、ロック解除ＡＣＴ（アクチュエータ）１００が設けられている。ロック解除ＡＣＴ１００はモータ（図示省略）を内蔵し、モータの駆動力を駆動力伝達機構を介して伝達することで、昇降ピン１００Ａを昇降移動可能とされている。ロック解除ＡＣＴ１００が昇降ピン１００Ａを上昇させると、昇降ピン１００Ａの上面がロッド９８の先端部の下面に当接し、更に回転軸９４を中心としてロッド９８が回動することで、ストッパピン９６がロッド９８の孔９８Ａから抜け出た状態となり（図５(Ｃ)参照）、一対の第１フレーム３４，３６が回転ジョイント３８を中心として回動可能となり、衝撃吸収フレーム３２は外部から入力された荷重に応じた変位が生じる状態となる。
【００４３】
なお、変位ロック機構９０は請求項９に記載の第２のロック手段に対応しており、図５(Ｂ)に示す状態は請求項９に記載の第１の状態に、図５(Ｃ)に示す状態は請求項９に記載の第２の状態に各々対応している。また、ロック解除ＡＣＴ１００は請求項９に記載の第１の駆動手段に対応している。なお、変位ロック機構９０は回転ジョイントを介して回動可能に連結された衝撃吸収フレーム３２の全てのフレームの間に各々設けてもよいし、一部のフレームの間に選択的に設ける（例えば一対の第１フレーム３４，３６の間に加え、一対の第２フレーム４０，４２の間、一対の第３フレーム５０，５２の間に各々設ける等）ようにしてもよい。
【００４４】
次に、車両３０に搭載されている車両制御システム１０２について、図６を参照して説明する。車両制御システム１０２は、互いに異なる制御を行う複数の電子制御ユニット（コンピュータを含んで構成された制御ユニットであり、以下ＥＣＵと称する）が各々接続されたバス１０４を備えている。
【００４５】
車両制御システム１０２はＡＢＳ(Anti-lock Brake System)  ＥＣＵ１０６を備えており、このＡＢＳ  ＥＣＵ１０６にはＡＢＳ  ＡＣＴ（アクチュエータ）１０８及び車両の各車輪の周速度を検出する車輪速センサ１１０が接続されている。なお、ＡＢＳ  ＡＣＴ１０８は、車両の各車輪に設けられたブレーキ装置のホイールシリンダに対応して各々設けられ、ＡＢＳ  ＥＣＵ１０６から入力された駆動信号に応じて、ホイールシリンダをマスタシリンダと連通させると共にリザーバから遮断する通常状態（増圧状態）から、ホイールシリンダをマスタシリンダ及びリザーバと遮断する保持状態又はホイールシリンダをリザーバと連通させマスタシリンダから遮断する減圧状態へ切り替わる電磁バルブ等で構成することができる。またバス１０４には、超音波ドップラ式又は空間フィルタ式で車両３０の対地車体速度を検出する対地車速センサ１１２が接続されている。ＡＢＳ  ＥＣＵ１０６は、対地車速センサ１１２によって検出される車体速度と車輪速センサ１１０によって検出される各車輪の周速度との差が所定値未満となるように、各車輪のホイールシリンダに対応する電磁バルブによってブレーキフルードの油圧を減圧、増圧、保持させることで、各車輪毎に設けられたブレーキ装置のホイールシリンダにより各車輪に加えられる制動トルクを制御する、所謂ＡＢＳ制御を行う。
【００４６】
また、車両制御システム１０２は介入ブレーキ制御ＥＣＵ１１４を備えており、この介入ブレーキ制御ＥＣＵ１１４には介入ブレーキ制御ＡＣＴ１１６が接続されている。なお、介入ブレーキ制御ＡＣＴ１１６としては、運転者によるブレーキ操作を代替する油圧を発生させる液圧ポンプ等で構成することができる。介入ブレーキ制御ＥＣＵ１１４は、後述するプリクラッシュ制御ＥＣＵ１２８からプリクラッシュ制御信号が入力され、かつ運転者によるブレーキ操作が行われていない場合に、所定の目標油圧に応じて液圧ポンプを駆動させることで、運転者に代わって自車両を制動・減速させる介入ブレーキ制御を行う。
【００４７】
また、車両制御システム１０２はウェビング巻取ＥＣＵ１１８を備えており、このウェビング巻取ＥＣＵ１１８には、個々のウェビング巻取装置に各々設けられウェビングに張力を与えるプリテンショナから成るウェビング巻取ＡＣＴ２８が接続されている。ウェビング巻取ＥＣＵ１１８は、後述するプリクラッシュ制御ＥＣＵ１２８からプリクラッシュ制御信号が入力されると、ウェビング巻取ＡＣＴ２８としてのプリテンショナを作動させることで、車両の各乗員に巻き掛けられているウェビングの巻き取りを行わせる。
【００４８】
更に、車両制御システム１０２はエアバッグＥＣＵ１２２を備えており、このエアバッグＥＣＵ１２２には、エアバッグＥＣＵ１２２と共にエアバッグ装置を構成するエアバッグＡＣＴ１２４が接続されている。バス１０４には、車両の走行によって車体に加わる加速度や衝突等によって車体に加わる加速度を検出するＧセンサ１２６が接続されており、エアバッグＥＣＵ１２２はＧセンサ１２６によって検出された加速度が閾値を越えた場合に、エアバッグＡＣＴ１２４によってエアバッグを展開させる。またエアバッグＥＣＵ１２２は、プリクラッシュ制御ＥＣＵ１２８からプリクラッシュ制御信号が入力されると、上記の加速度の閾値を変更設定する。
【００４９】
また、車両制御システム１０２はプリクラッシュ制御ＥＣＵ１２８を備えており、このプリクラッシュ制御ＥＣＵ１２８にはレーダ装置１３０が接続されていると共に、画像処理装置１３２を介して２台のＣＣＤカメラ１３４が接続されている。本実施形態では、レーダ装置１３０として、ミリ波を探知波とし、連続波（ＣＷ）に周波数変調（ＦＭ）を施した送信信号を用いるＦＭ−ＣＷレーダ装置を用いている。レーダ装置１３０は、自車両に搭載され、自車両の周囲（例えば車両左右方向の角度範囲が１０゜〜２０゜、最遠方探知距離が２００ｍの範囲内）に存在する車両や道路標識等の周囲存在物を検出し、周囲存在物と自車両の相対位置関係及び相対速度を同時に取得可能とされている。レーダ装置１３０ではアダプディブアレーアンテナフィルタが用いられるとともに、デジタル・ビーム・フォーミング（ＤＢＦ）技術によるアンテナビームの形成および走査が行われ、周囲存在物が点情報として検出される。
【００５０】
また、レーダ装置１３０は、マイクロプロセッサ等から成り一定周期（例えば数十ｍｓｅｃ）で行われる周囲存在物の探知結果を処理する処理装置を内蔵しており、周囲存在物の探知結果は処理装置に入力される。処理装置は直近の複数回の探知結果を基に、相対位置関係や相対速度の変化等に基づいてノイズやガードレール等の路側物等を監視対象から除外し、先行車両や路上に存在する停止車両等の特定の周囲存在物を監視対象物として追従監視する処理を行う。個々の監視対象物との相対位置関係や相対速度等の情報は、画像処理装置１３２に送られると共に、プリクラッシュ制御ＥＣＵ１２８からの要求に応じてプリクラッシュ制御ＥＣＵ１２８へ出力される。
【００５１】
また、２台のＣＣＤカメラ１３４は一対のドアミラー、フロントグリルの両端部等、車幅方向に離間した位置に、各々自車両の前方を含む自車両の周囲を撮像可能に配置されており、画像処理装置１３２には、２台のＣＣＤカメラ１３４が自車両の周囲を撮像することで得られた画像が各々入力される。画像処理装置１３２は、レーダ装置１３０から入力された個々の監視対象物との相対位置関係等の情報に基づいて、ＣＣＤカメラ１３４から入力された画像のうち個々の監視対象物に相当する画像部を認識する。そして、認識した画像部の前記画像上での全体位置及び車両左右方向に沿った端部の位置に基づき、三角測量の原理により個々の監視対象物の中心位置及び幅寸法を検出する。画像処理装置１３２は上記処理を一定周期（例えば数十ｍｓｅｃ）で繰り返すことで、レーダ装置１３０と同様に特定の周囲存在物を追従監視すると共に、個々の監視対象物の中心位置及び幅寸法の検出結果を、プリクラッシュ制御ＥＣＵ１２８の要求に応じてプリクラッシュ制御ＥＣＵ１２８へ出力する。
【００５２】
一方、プリクラッシュ制御ＥＣＵ１２８は、レーダ装置１３０から入力される個々の監視対象物との相対位置関係や相対速度等、画像処理装置１３２から入力される個々の監視対象物の中心位置及び幅寸法等の情報に基づき、自車両の周囲に存在する周囲存在物と自車両との相対位置関係等を把握しつつ、周囲存在物までの到達距離や到達時間を演算して衝突等の緊急状態に至る可能性を予測判断し、車両が緊急状態に至る可能性が高いことが予測される場合には、介入ブレーキ制御ＥＣＵ１１４、ウェビング巻取ＥＣＵ１１８及びエアバッグＥＣＵ１２２へプリクラッシュ制御信号を出力すると共に、例えばインスツルメントパネルに設けられたワーニングランプを点灯或いは点滅させたり、ブザーの鳴動や案内メッセージを音声で発する等により、車両が緊急状態に至る可能性が高いことを運転者に警告するプリクラッシュ制御処理を行う。
【００５３】
なお、本実施形態に係るプリクラッシュ制御ＥＣＵ１２８は、後述する衝撃吸収コントローラ１３６に対しても、上記のプリクラッシュ制御信号を出力すると共に、上述したプリクラッシュ制御処理によって自車両と衝突する可能性が高いと認識した周囲存在物の属性情報（周囲存在物の種別（例えば乗用車／トラック／自動二輪車／自転車／歩行者／電柱等の固定物体等）や相対速度等）及び自車両と周囲存在物の衝突方向（自車両の前方から衝突するか、自車両の側方から衝突するか等）を表す衝突方向情報も併せて出力する。なお、周囲存在物の種別については、ＣＣＤカメラ１３４から入力された画像のうち衝突する可能性が高いと認識した周囲存在物に対応する画像部に対し、例えばパターンマッチング等の画像処理を行うことで認識することができる。このように、プリクラッシュ制御ＥＣＵ１２８は、レーダ装置１３０、画像処理装置１３２及びＣＣＤカメラ１３４と共に、請求項９及び請求項１３に記載の予測手段に対応している。
【００５４】
プリクラッシュ制御ＥＣＵ１２８からプリクラッシュ制御信号が入力された場合、介入ブレーキ制御ＥＣＵ１１４は運転者によるブレーキ操作が行われていなければ介入ブレーキ制御ＡＣＴ１１６を制御して車両を制動・減速させ、ウェビング巻取ＥＣＵ１１８はウェビング巻取ＡＣＴ２８を制御してウェビングを巻き取ることで乗員保護力を強化し、エアバッグＥＣＵ１２２はエアバッグの展開の可否を規定する閾値をより小さい値へ変更することで、車両が緊急状態に至ったときのエアバッグの展開タイミングを早くさせる。上記のプリクラッシュ制御により、車両が衝突などの緊急状態に至ったときに、より確実に乗員を保護することができる。
【００５５】
また、車両制御システム１０２のバス１０４には、ＥＣＵから成る衝撃吸収コントローラ１３６が接続されている。衝撃吸収コントローラ１３６はフラッシュメモリ等から成る不揮発性の記憶部を内蔵しており、この記憶部には、衝撃吸収コントローラ１３６で後述する衝撃吸収制御処理を行うためのプログラムが記憶されている。詳細は後述するが、本第１実施形態において、衝撃吸収コントローラ１３６は請求項９に記載のロック制御手段及び請求項１１に記載の減衰力制御手段として機能する。また、衝撃吸収コントローラ１３６には、個々のＭＲダンパ７２Ａ〜７２Ｄから延設された電気配線と各々接続され個々のＭＲダンパ７２Ａ〜７２Ｄで発生される磁界の強さを制御するダンパ制御部１３８と、先に説明したロック解除ＡＣＴ１００が各々接続されている。
【００５６】
また、バス１０４には車室内Ｇセンサ１４０と衝撃吸収フレームＧセンサ１４２も接続されている。車室内Ｇセンサ１４０は車両３０の車室内に設置され、車室内における加速度を検出し、検出結果を衝撃吸収コントローラ１３６へ出力する。車室内Ｇセンサ１４０は請求項１２に記載の加速度検出手段に対応している。また、衝撃吸収フレームＧセンサ１４２は衝撃吸収フレーム３２を構成する個々のフレームに加わる加速度を検出可能に衝撃吸収フレーム３２に取り付けられており、検出結果を衝撃吸収コントローラ１３６へ出力する。衝撃吸収フレームＧセンサ１４２による検出結果は個々のフレームの相対変位速度の演算に用いられる（後述）ので、衝撃吸収フレームＧセンサ１４２は請求項１２に記載の相対速度検出手段に対応している。
【００５７】
次に本第１実施形態の作用として、プリクラッシュ制御ＥＣＵ１２８からプリクラッシュ制御信号が入力された場合に衝撃吸収コントローラ１３６で実行される衝撃吸収制御処理について、図７を参照して説明する。
【００５８】
図７に示す衝撃吸収制御処理では、まずステップ２００において、ロック解除ＡＣＴ１００の昇降ピン１００Ａを上昇移動させる。これにより、昇降ピン１００Ａの上面がロッド９８の先端部の下面に当接し、更に回転軸９４を中心としてロッド９８が回動することで、ストッパピン９６がロッド９８の孔９８Ａから抜け出た状態となり（図５(Ｃ)参照）、一対の第１フレーム３４，３６が回転ジョイント３８を中心として回動可能となることで、衝撃吸収フレーム３２のロック状態が解除され、外部から入力された荷重に応じて衝撃吸収フレーム３２に変位が生じる（衝撃吸収フレーム３２を構成する各フレームが回動する）状態となる。
【００５９】
次のステップ２０２では、自車両と衝突する物体（周囲存在物）の属性情報及び衝突方向情報を、プリクラッシュ制御ＥＣＵ１２８からバス１０４を介して取得する。このステップ２０２は請求項１３に記載の取得手段に対応している。そしてステップ２０４では、プリクラッシュ制御ＥＣＵ１２８から取得した属性情報に基づいてＭＲダンパ７２の初期減衰力（ＭＲダンパ７２に封入されているＭＲ流体の当初の粘度）を決定する。このＭＲダンパ７２の初期減衰力の決定は、具体的には、例えば以下のようにして行うことができる。
【００６０】
すなわち、自車両が他の物体（衝突物体）と衝突することで自車両に衝突荷重が加わっている衝突期間のうち、その初期の期間（衝突初期）には、例として図９に破線でも示すように、自車両の車室内に位置している乗員に過大な加速度が加わり易い。このため、ＭＲダンパ７２の初期減衰力はデフォルトが比較的低い値、すなわち入力された衝突荷重に対して衝撃吸収フレーム３２の比較的大きな変位を許容する代わりに、衝突初期に乗員に加わる加速度を抑制できる値に設定されており、このＭＲダンパ７２の初期減衰力のデフォルト値を読み出し、読み出したデフォルト値を属性情報に基づいて変更することで、ＭＲダンパ７２の最終的な初期減衰力を決定する。
【００６１】
また、ＭＲダンパ７２の初期減衰力のデフォルト値を属性情報に基づいて変更することは、具体的には、例えば、まず属性情報のうち衝突物体の種別に基づいて衝突物体のおおよその質量を推定した後に、衝突物体の推定質量が大きくなるに従ってＭＲダンパ７２の減衰力が大きくなり（ＭＲ流体の粘度が高くなり）、属性情報のうち衝突物体との相対速度が高くなるに従ってＭＲダンパ７２の減衰力が大きくなるように初期減衰力のデフォルト値を変更することで行うことができる。これにより、ＭＲダンパ７２の最終的な初期減衰力を、衝突物体の質量や衝突物体との相対速度等に依存して変化する衝突エネルギーの大きさに応じて最適化することができる。
【００６２】
なお、自車両が衝突物体と自車両の側方から衝突する場合は、自車両が衝突物体と自車両の前方から衝突する場合と比較して、自車両の衝突箇所と乗員の位置との距離が小さいので、衝撃吸収フレーム３２の許容最大変位量も小さくなる可能性が高い。これを考慮すると、例えばＭＲダンパ７２の初期減衰力のデフォルト値を自車両と衝突物体の衝突方向（前方／側方）毎に設定しておき（衝突方向が側方の場合の初期減衰力のデフォルト値を衝突方向が前方の場合よりも大きく設定しておく）、プリクラッシュ制御ＥＣＵ１２８から取得した衝突方向情報に基づき、自車両と衝突物体との今回の衝突方向に対応する初期減衰力のデフォルト値を読み出して用いるようにしてもよい。
【００６３】
また、ＭＲダンパ７２の初期減衰力の決定方法は、上記のようにデフォルト値を適宜変更して用いることに限られるものではなく、衝突物体の種別や衝突物体との相対速度（及び衝突方向）の少なくとも１つが互いに異なる多数種の衝突条件について、ＭＲダンパ７２の初期減衰力の値を予め各々設定しておき、自車両と衝突物体との今回の衝突条件に対応する初期減衰力の値を読み出してそのまま用いるようにしてもよい。また、本実施形態では、衝突期間の間中、個々のＭＲダンパ７２Ａ〜７２Ｄの減衰力を互いに同一の大きさに制御する態様を説明するが、一部又は全てのＭＲダンパ７２の減衰力が他のＭＲダンパ７２と相違するように制御してもよい。
【００６４】
次のステップ２０６では、ＭＲダンパ７２で発生される磁界の強さがステップ２０４で決定したＭＲダンパ７２の初期減衰力に応じた大きさとなるようにダンパ制御部１３８を制御する。これにより、ＭＲダンパ７２のＭＲ流体の粘度が、磁界の強さに応じた値に制御され、ステップ２０４で決定したＭＲダンパ７２の初期減衰力に一致するようにＭＲダンパ７２の減衰力が変更されることになる。
【００６５】
その後、自車両が衝突物体に衝突すると、衝突方向が前方であれば、バンパ６０（図３参照）を介して車両３０の前方より衝撃吸収フレーム３２に衝突荷重が入力される。これにより、衝撃吸収フレーム３２はＭＲダンパ７２Ａ〜７２Ｄで発生される減衰力に抗して図８(Ａ)に示すように変位する。すなわち、まず回転ジョイント４４を中心として、第２フレーム４０が反時計回りに回動する一方、第２フレーム４２は時計回りに回動し、回転ジョイント４６，４８の間隔が拡大される。また、回転ジョイント４６，４８の間隔の拡大に伴い、回転ジョイント３８を中心として、第１フレーム３４は時計回りに回動する一方、第１フレーム３６は反時計回りに回動し、回転ジョイント５６，５８の間隔も拡大される。更に、回転ジョイント５６，５８の間隔の拡大に伴い、回転ジョイント５４を中心として、第３フレーム５０は時計回りに回動する一方、第３フレーム５２は反時計回りに回動する。そして、上述した衝撃吸収フレーム３２の変位に伴い、回転ジョイント４４，５４の間隔は縮小される。なお、図８(Ａ)は車両３０が前方より衝突物体に衝突した場合を示しているが、後方より衝突物体に衝突した場合にも衝撃吸収フレーム３２は同様の変位が生ずる。
【００６６】
このように、自車両が前方（又は後方）から衝突物体に衝突した場合、衝撃吸収フレーム３２には、回転ジョイント４６，４８の間隔及び回転ジョイント５６，５８の間隔（第２の方向の両端部の間隔に相当）が拡大しかつ回転ジョイント４４，５４の間隔（第１の方向の両端部の間隔に相当）が縮小する変位（第１の変位に相当）が生ずるので、衝撃吸収フレーム３２の変位に伴い、衝撃吸収フレーム３２に連結された車両３０の車体には、衝撃吸収フレーム３２に入力された衝突荷重が、車両幅方向の長さを拡大する方向の引張力と、車両前後方向の長さを縮小する方向の圧縮力と、に分散されて入力される。従って、衝撃吸収フレーム３２に衝突荷重として入力された衝突エネルギーは、その一部がＭＲダンパ７２Ａ〜７２Ｄで発生される減衰力に抗して衝撃吸収フレーム３２を変位させることによって消費（吸収）され、残りは、衝撃吸収フレーム３２から車両３０の車体に分散入力される引張力及び圧縮力により、車両３０の車体が図８(Ａ)に破線で示す状態から実線で示す状態へ変形していく過程で消費（吸収）される。
【００６７】
また、自車両が側方から衝突物体に衝突した場合、車体の側部を介して車両３０の側方より衝撃吸収フレーム３２に衝突荷重が入力される。この場合、衝撃吸収フレーム３２はＭＲダンパ７２Ａ〜７２Ｄで発生される減衰力に抗して図８(Ｂ)に示すように変位する。すなわち、まず回転ジョイント３８を中心として、第１フレーム３４は反時計回りに回動する一方、第１フレーム３６は時計回りに回動し、回転ジョイント４６，４８の間隔及び回転ジョイント５６，５８の間隔が各々縮小される。また、回転ジョイント４６，４８の間隔の縮小に伴い、回転ジョイント４４を中心として、第２フレーム４０が時計回りに回動する一方、第２フレーム４２は反時計回りに回動する。また、回転ジョイント５６，５８の間隔の縮小に伴い、回転ジョイント５４を中心として、第３フレーム５０は反時計回りに回動する一方、第３フレーム５２は時計回りに回動する。そして、上述した衝撃吸収フレーム３２の変位に伴い、回転ジョイント４４，５４の間隔は拡大される。なお、図８(Ｂ)は車両３０が車両３０の右方より衝突物体に衝突した場合を示しているが、車両３０の左方より衝突物体に衝突した場合にも衝撃吸収フレーム３２は同様の変位が生ずる。
【００６８】
このように、自車両が側方（右方又は左方）から衝突物体に衝突した場合、衝撃吸収フレーム３２には、回転ジョイント４６，４８の間隔及び回転ジョイント５６，５８の間隔（第２の方向の両端部の間隔に相当）が縮小しかつ回転ジョイント４４，５４の間隔（第１の方向の両端部の間隔に相当）が拡大する変位（第２の変位に相当）が生ずるので、衝撃吸収フレーム３２の変位に伴い、衝撃吸収フレーム３２に連結された車両３０の車体には、衝撃吸収フレーム３２に入力された衝突荷重が、車両幅方向の長さを縮小する方向の圧縮力と、車両前後方向の長さを拡大する方向の引張力と、に分散されて入力される。従って、衝撃吸収フレーム３２に衝突荷重として入力された衝突エネルギーは、その一部がＭＲダンパ７２Ａ〜７２Ｄで発生される減衰力に抗して衝撃吸収フレーム３２を変位させることによって消費（吸収）され、残りは、衝撃吸収フレーム３２から車両３０の車体に分散入力される引張力及び圧縮力により、車両３０の車体が図８(Ｂ)に破線で示す状態から実線で示す状態へ変形していく過程で消費（吸収）される。
【００６９】
このように、本実施形態に係る衝撃吸収フレーム３２を搭載した車両３０は、前方（又は後方）から衝突物体に衝突した場合にも、側方から衝突物体に衝突した場合にも、衝突による衝撃（衝突エネルギー）を分散させて吸収することができる。また、車両３０が前方（又は後方）から衝突物体に衝突した場合、車両３０の車体には、車両前後方向の長さを縮小する方向の圧縮力が入力される一方で、車両幅方向の長さを拡大する方向の引張力も入力され、車両３０が側方から衝突物体に衝突した場合、車両３０の車体には、車両幅方向の長さを縮小する方向の圧縮力が入力される一方で、車両前後方向の長さを拡大する方向の引張力も入力される。従って、車両３０が衝突物体に衝突した場合、その衝突方向に拘わらず車室内への侵襲も抑制することができ、衝突後の車室内の容積を確保することができる。
【００７０】
更に、本実施形態に係る車両３０の車体は、車両３０が衝突物体に衝突し、衝撃吸収フレーム３２から衝撃（衝突エネルギー）を分散入力された場合に、衝突方向が前方（又は後方）か側方かに拘わらず、車室が設けられている中央部領域（コア領域：図１(Ａ)や図２(Ａ)にハッチングで示す領域）以外の領域の変形を許容する一方で、中央部領域の変形を阻止するように各部分の剛性が設定されている。これにより、本実施形態に係る衝撃吸収フレーム３２から分散入力される衝撃（衝突エネルギー）が、上記の中央部領域に対しては、車両前後方向及び車両幅方向のうちの一方の方向には圧縮力として、他方の方向には引張力として加わることの相乗効果により、車体の中央部領域の変形を確実に阻止することができ、衝撃吸収フレーム３２から車体に分散入力された衝撃（衝突エネルギー）は、車体の中央部領域以外の領域の変形によって消費（吸収）することができる。
【００７１】
一方、車両３０が衝突物体に衝突し、衝撃吸収フレーム３２が上記のように変位していくと共に、車両３０の車体が上記のように変形していく間、衝撃吸収コントローラ１３６は、図７に示す衝撃吸収制御処理において、以下のような制御を行う。
【００７２】
すなわち、ステップ２０８では、車室内Ｇセンサ１４０によって検出された車両３０の車室内における加速度をバス１０４経由で取り込む。次のステップ２１０では、ステップ２０８で取り込んだ車室内加速度が予め設定された閾値以上か否か判定する。判定が否定された場合はステップ２１２へ移行し、衝撃吸収フレームＧセンサ１４２によって検出された衝撃吸収フレーム３２を構成する個々のフレームの加速度をバス１０４経由で取り込み、取り込んだ加速度に対して積分演算を行うことで個々のフレームの相対変位速度を演算する。ステップ２１４では、ステップ２１２で演算した相対変位速度が予め設定された閾値以上か否か判定する。この判定も否定された場合はステップ２２０へ移行し、車両３０と衝突物体の衝突（に伴う衝撃吸収フレーム３２への衝突荷重の入力）が終了したか否か判定する。なお、この判定は、例えば車室内Ｇセンサ１４０によって検出された加速度が０又は０に近い所定値未満となったか否かを判断することで行うことができる。ステップ２２０の判定が否定された場合はステップ２０８へ戻り、ステップ２０８以降の処理を繰り返す。これにより、車両３０と衝突物体の衝突が終了する迄の間、車室内における加速度が閾値未満で、衝撃吸収フレーム３２を構成する個々のフレームの相対変位速度も閾値未満か否かが監視される。
【００７３】
前述のように本実施形態では、ＭＲダンパ７２の初期減衰力のデフォルト値を比較的低い値、すなわち入力された衝突荷重に対して衝撃吸収フレーム３２の比較的大きな変位を許容する代わりに、衝突初期に乗員に加わる加速度を抑制できる値に設定しており、衝撃吸収フレーム３２に衝突荷重が入力されることで衝撃吸収フレーム３２が変位し始め、更に衝撃吸収フレーム３２の変位の速度が大きくなってくると、前述のステップ２１４の判定が肯定されてステップ２１６へ移行する。ステップ２１６では、ＭＲダンパ７２の減衰力（ＭＲダンパ７２に封入されているＭＲ流体の粘度）が所定量増大するように、ダンパ制御部１３８によってＭＲダンパ７２で発生される磁界の強さを変更した後に、ステップ２２０へ移行する。これにより、衝撃吸収フレーム３２を構成する各フレームの相対変位速度が減速され、車両３０の車室内への侵襲が最終的に過大となることがないように衝撃吸収フレーム３２の変位が抑制される。
【００７４】
また、ＭＲダンパ７２の減衰力を増大させると、これに伴って車室内加速度も増大するが、車室内加速度が閾値以上になると前述のステップ２１０の判定が肯定されてステップ２１８へ移行し、ＭＲダンパ７２の減衰力（ＭＲダンパ７２に封入されているＭＲ流体の粘度）が所定量低下するように、ダンパ制御部１３８がＭＲダンパ７２で発生される磁界の強さを変更した後に、ステップ２２０へ移行する。これにより、車室内加速度（車室内の乗員に加わる加速度）が過大となることが防止される。
【００７５】
車両３０が衝突物体に衝突してから衝突が終了する迄の期間、衝撃吸収コントローラ１３６が、上記のように車室内加速度及び衝撃吸収フレーム３２を構成する各フレームの相対変位速度に応じてＭＲダンパ７２の減衰力を調整する制御を行うことで、例として図９に実線でも示すように、上記期間中に乗員に過大な加速度が加わったり、車室内への侵襲が過大となることを防止することができる。
【００７６】
〔第２実施形態〕
次に本発明の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同一の部分には同一の符号を付し、説明を省略する。
【００７７】
本第２実施形態では、図１０に示すように、ＭＲダンパ７２に事前変位ＡＣＴ（アクチュエータ）１５０が取り付けられている。事前変位ＡＣＴ１５０は、衝撃吸収フレーム３２を事前に（衝突前に）変位させるためのアクチュエータであり、ベース部材１５２に取り付けられたモータ１５４を備えている。なお、モータ１５４としては回転軸の回転量を制御可能なステッピングモータ等が好ましい。モータ１５４の回転軸にはウォームギア１５６が取り付けられており、ＭＲダンパ７２のピストンロッド７６の中間部には、ウォームギア１５６と噛合するウォームギア１５８がピストンロッド７６に対して回転可能に取り付けられている。ピストンロッド７６は、ウォームギア１５８の取付位置を挟んで両側の２箇所がブラケット１６０を介してベース部材１５２に軸支され、ベース部材１５２に対して軸回りに回転可能かつ軸方向にスライド移動可能とされている。またベース部材１５２は、ピストンロッド７６の軸方向にはスライド移動可能でかつピストンロッド７６の軸回りには回転しないように、図示しない支持部材に支持されている。
【００７８】
事前変位ＡＣＴ１５０は、通常時、ウォームギア１５６の長手方向中央に相当する位置でウォームギア１５８がウォームギア１５６と噛合している状態（中立状態）に保持されている。この中立状態でモータ１５４の回転軸が所定方向に回転されると、ウォームギア１５８はウォームギア１５６との噛合状態を維持したままＭＲダンパ７２のケース８０から離間する方向へスライド移動し、このウォームギア１５８のスライド移動に伴ってピストン８２がケース８０内を摺動移動すると共に、ピストンロッド７６がケース８０から引き出される方向へ移動することで、ＭＲダンパ７２の全長が伸長される（図１０(Ｂ)に示す状態）。また、モータ１５４の回転軸が所定方向と逆方向に回転されると、ウォームギア１５８はウォームギア１５６との噛合状態を維持したままＭＲダンパ７２のケース８０に接近する方向へスライド移動し、このウォームギア１５８のスライド移動に伴ってピストン８２がケース８０内を摺動移動すると共に、ピストンロッド７６がケース８０内に押し込まれる方向へ移動することで、ＭＲダンパ７２の全長が縮小される（図１０(Ｃ)に示す状態）。
【００７９】
図１１に示すように、事前変位ＡＣＴ１５０は衝撃吸収コントローラ１３６に接続されており、衝撃吸収コントローラ１３６によってモータ１５４の駆動が制御される。なお、本第２実施形態において、事前変位ＡＣＴ１５０は請求項１４（詳しくは請求項１５）に記載の第２の駆動手段に対応しており、衝撃吸収コントローラ１３６は請求項１４（詳しくは請求項１５，１６）に記載の駆動制御手段としても機能する。なお、事前変位ＡＣＴ１５０はＭＲダンパ７２Ａ〜７２Ｄの一部にのみ取り付けられていてもよいが、衝撃吸収フレーム３２を変位させる（ことで車両３０の車体を変形させる）には大きな駆動力が必要となるので、本実施形態では全てのＭＲダンパ７２Ａ〜７２Ｄに事前変位ＡＣＴ１５０が取り付けられており、個々の事前変位ＡＣＴ１５０は衝撃吸収コントローラ１３６に各々接続されている。
【００８０】
次に図１２を参照し、本第２実施形態に係る衝撃吸収制御処理について、第１実施形態で説明した衝撃吸収制御処理（図７）と異なる部分についてのみ説明する。本第２実施形態に係る衝撃吸収制御処理では、ロック解除ＡＣＴ１００の昇降ピン１００Ａを上昇移動させることで衝撃吸収フレーム３２のロック状態を解除し（ステップ２００）、プリクラッシュ制御ＥＣＵ１２８から衝突物体の属性情報及び衝突方向情報を取得し（ステップ２０２）た後に、ステップ２３０において、プリクラッシュ制御ＥＣＵ１２８から取得した衝突物体の属性情報及び衝突方向情報に基づいて、衝撃吸収フレーム３２の事前変位方向及び事前変位量を決定する。
【００８１】
なお、衝撃吸収フレーム３２の事前変位方向は、取得した衝突方向情報が表す衝突方向から衝突物体が衝突したときの衝撃吸収フレーム３２の変位方向と逆方向となるように決定することができる。例えば衝突方向情報が表す衝突方向が前方であれば、衝突時に衝撃吸収フレーム３２には第１の変位（図８(Ａ)に示す方向の変位）が生ずるので、事前変位方向を第２の変位の方向（図８(Ｂ)に示す変位方向）に決定する。また、例えば衝突方向情報が表す衝突方向が側方であれば、衝突時に衝撃吸収フレーム３２には第２の変位（図８(Ｂ)に示す方向の変位）が生ずるので、事前変位方向を第１の変位の方向（図８(Ａ)に示す変位方向）に決定する。
【００８２】
また事前変位量については、衝突時の衝突エネルギーが大きくなるに従って事前変位量が大きくなるように、衝突物体の属性情報に基づいて決定する。具体的には、例えば、まず属性情報のうち衝突物体の種別に基づいて衝突物体のおおよその質量を推定した後に、衝突物体の推定質量が大きくなるに従って事前変位量が大きくなり、属性情報のうち衝突物体との相対速度が高くなるに従って事前変位量が大きくなるように、事前変位量を決定する。これにより、衝撃吸収フレーム３２の事前変位量を、衝突物体の質量や衝突物体との相対速度等に依存して変化する衝突エネルギーの大きさに応じて最適化できる。なお、自車両が衝突物体と自車両の側方から衝突する場合は、自車両が衝突物体と自車両の前方から衝突する場合と比較して、自車両の衝突箇所と乗員の位置との距離が小さいので、これを補うために、衝突方向が側方の場合の衝撃吸収フレーム３２の事前変位量を衝突方向が前方の場合よりも大きくしてもよい。
【００８３】
次のステップ２３２では、ＭＲダンパ７２の減衰力（ＭＲダンパ７２に封入されているＭＲ流体の粘度）が最小となるように、ダンパ制御部１３８によってＭＲダンパ７２で発生される磁界の強さを変更する。そして次のステップ２３４では、ステップ２３０で決定した衝撃吸収フレーム３２の事前変位方向及び事前変位量に従い、個々の事前変位ＡＣＴ１５０について、モータ１５４の回転軸の回転方向及び回転量を制御する。
【００８４】
すなわち、自車両が前方から衝突物体と衝突する場合、事前変位方向は第２の変位の方向（図８(Ｂ)に示す変位方向）であるので、回転ジョイント３８，４４の間に設けられたＭＲダンパ７２Ｃ及び回転ジョイント３８，５４の間に設けられたＭＲダンパ７２Ｄについては、モータ１５４の回転軸を事前変位量に応じた回転量だけ所定方向へ回転させることで、ケース８０から引き出される方向へピストンロッド７６を移動させ、ＭＲダンパ７２の全長を伸長させる。また、回転ジョイント４６，４８の間に設けられたＭＲダンパ７２Ａ及び回転ジョイント５６，５８の間に設けられたＭＲダンパ７２Ｂについては、モータ１５４の回転軸を事前変位量に応じた回転量だけ所定方向と逆方向へ回転させることで、ケース８０内に押し込まれる方向へピストンロッド７６を移動させ、ＭＲダンパ７２の全長を縮小させる。これにより、衝撃吸収フレーム３２は衝突時の変位の方向と逆方向に変位し、車両３０の車体は衝突時の変形方向と逆方向に（図８(Ｂ)に実線示すように）変形する。
【００８５】
また、自車両が側方から衝突物体と衝突する場合、事前変位方向は第１の変位の方向（図８(Ａ)に示す変位方向）であるので、回転ジョイント３８，４４の間に設けられたＭＲダンパ７２Ｃ及び回転ジョイント３８，５４の間に設けられたＭＲダンパ７２Ｄについては、モータ１５４の回転軸を事前変位量に応じた回転量だけ所定方向と逆方向へ回転させることで、ケース８０内に押し込まれる方向へピストンロッド７６を移動させ、ＭＲダンパ７２の全長を縮小させる。また、回転ジョイント４６，４８の間に設けられたＭＲダンパ７２Ａ及び回転ジョイント５６，５８の間に設けられたＭＲダンパ７２Ｂについては、モータ１５４の回転軸を事前変位量に応じた回転量だけ所定方向へ回転させることで、ケース８０から引き出される方向へピストンロッド７６を移動させ、ＭＲダンパ７２の全長を伸長させる。これにより、衝撃吸収フレーム３２は衝突時の変位の方向と逆方向に変位し、車両３０の車体は衝突時の変形方向と逆方向に（図８(Ａ)に実線示すように）変形する。
【００８６】
上記のように、車両３０が衝突物体と衝突する前に、事前変位ＡＣＴ１５０によって衝撃吸収フレーム３２を衝突時の変位の方向と逆方向に変位させ、車両３０の車体を衝突時の変形方向と逆方向に変形させておくことで、車両３０が衝突物体と衝突した際の衝撃吸収フレーム３２の変位量（ストローク）を大きくすることができるので、衝撃吸収フレーム３２を事前に変位させない態様（第１実施形態で説明した態様）と比較して、衝突期間内に乗員に加わる加速度が更に抑制されるように、衝突期間内におけるＭＲダンパ７２の減衰力をより低い値に制御したとしても、車室内への侵襲が増大することを抑制することができる。
【００８７】
なお、事前変位ＡＣＴ１５０のモータ１５４の回転軸はウォームギア１５６，１５８を介してＭＲダンパ７２のピストンロッド７６と繋がっているので、衝撃吸収フレーム３２に衝突荷重が入力されて衝撃吸収フレーム３２が変位することで、ＭＲダンパ７２の全長が伸縮した場合にも、ウォームギア１５６，１５８のセルフロックにより、事前変位ＡＣＴ１５０はベース部材１５２を含めてピストンロッド７６と一体に移動すると共に、この間にウォームギア１５６，１５８の相対位置が変化することもない。従って、衝撃吸収フレーム３２に衝突荷重が入力された以降のＭＲダンパ７２の伸縮を事前変位ＡＣＴ１５０が阻害することはない。
【００８８】
また、本第２実施形態に係る衝撃吸収制御処理では、上記のように事前変位ＡＣＴ１５０によって衝撃吸収フレーム３２を事前に変位させた後に、ＭＲダンパ７２の初期減衰力の決定（ステップ２０４）、決定したＭＲダンパ７２の初期減衰力に応じたＭＲダンパ７２の減衰力の制御（ステップ２０６）を行うが、事前変位ＡＣＴ１５０によって衝撃吸収フレーム３２を事前に変位させる際にはＭＲダンパ７２の減衰力を最小に調整しているので、衝撃吸収フレーム３２を事前に変位させるための消費電力を節減することができる。なお、本発明はこれに限定されるものではなく、ＭＲダンパ７２の減衰力を未調整の状態や、ＭＲダンパ７２の減衰力を決定した初期減衰力に調整した状態で、衝撃吸収フレーム３２の事前変位を行うようにしてもよい。
【００８９】
なお、上記では衝突期間内におけるＭＲダンパ７２の減衰力の制御の一例として、車室内加速度及び衝撃吸収フレーム３２を構成する各フレームの相対変位速度に応じてＭＲダンパ７２の減衰力を制御する態様（図７，１３のステップ２０８〜ステップ２２０）を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、車室内加速度及び各フレームの相対変位速度の何れか一方に基づいてＭＲダンパ７２の減衰力を制御するようにしてもよいし、衝突時間内の各時刻におけるＭＲダンパ７２の減衰力を事前に決定し、決定した各時刻における減衰力に従い、ＭＲダンパ７２の減衰力を時間経過に伴って逐次変化させる制御を行うことも可能である。
【００９０】
また、上記では請求項１０に記載の減衰手段の一例として、減衰力の大きさを外部から変更可能な減衰力可変ダンパの１つであるＭＲダンパ７２を用い、ＭＲダンパ７２の減衰力を適宜変更する態様を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、減衰力が一定の通常の油圧ダンパ等を減衰手段として適用することも可能である。
【００９１】
また、上記では衝撃吸収フレーム３２の変位をロックする機構として、ロック解除ＡＣＴ１００によってロック状態を解除可能な変位ロック機構９０を例に説明したが、変位をロックする機構はこれに限定されるものではない。例えば図１３(Ａ),(Ｂ)に示すように、回転ジョイント３８を介して回動可能に連結された第１フレーム３４，３６のうちの一方（ここでは第１フレーム３６）に、他方のフレーム（ここでは第１フレーム３４）側へ突出するピン１７０を埋設すると共に、他方のフレームにはピン１７０の先端部が入り込む孔１７２を穿設し、ピン１７０と孔１７２の嵌合によって衝撃吸収フレーム３２の変位をロックするロック機構を用いてもよい。このロック機構では、衝撃吸収フレーム３２に衝突荷重が入力され、ピン１７０及び孔１７２に加わる荷重（回転ジョイント３８を中心として第１フレーム３４，３６が回動しようとする力）が閾値以上になると、ピン１７０及び孔１７２の少なくとも一方が破損してロック状態が解除されるように、ピン１７０及び孔１７２の少なくとも一方を脆弱に構成しておく等により、衝突時の衝撃吸収フレーム３２の変位を可能とすることができる。
【００９２】
また、例えば図１３(Ｃ)に示すように、ダンパのピストンロッドの側方に、ピストンロッド側へ突出する一対のピン１７４を設けると共に、ピン１７４の先端部が入り込む切欠１７６をピストンロッドの側面に形成し、ピン１７４と切欠１７６の嵌合によって衝撃吸収フレーム３２の変位をロックするロック機構を用いてもよい。このロック機構では、衝撃吸収フレーム３２に衝突荷重が入力され、ピン１７４及び切欠１７６に加わる荷重（ピストンロッドが伸縮移動しようとする力）が閾値以上になると、ピン１７４が切欠１７６から外れてロック状態が解除されるように、意図的に低い保持力でピン１７４を保持するように構成しておく等により、衝突時の衝撃吸収フレーム３２の変位を可能とすることができる。なお、図１３に示した各ロック機構は請求項８に記載の第１のロック手段に対応している。
【００９３】
更に、上記では本発明に係る荷重伝達機構としての衝撃吸収フレーム３２に加えて、本発明に係る減衰手段としてのＭＲダンパ７２を設けた態様を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、少なくとも本発明に係る荷重伝達機構が設けられていれば、荷重伝達機構が連結された車体又は骨格部材には、荷重伝達機構に入力された衝突荷重が、互いに異なる方向の引張力と圧縮力に分散されて入力され、車体又は骨格部材の各部分の変形等によって衝突荷重を吸収できるので、減衰手段を省略し、荷重伝達機構のみを車両に搭載するようにしてもよい。
【００９４】
また、上記では本発明に係る荷重伝達機構として、図１や図３に示す構成の衝撃吸収フレーム３２を例に説明したが、荷重伝達機構（衝撃吸収フレーム）は図２(Ａ)に示す構成であってもよいし、図２(Ｂ)又は(Ｃ)に示す構成の荷重伝達機構（衝撃吸収フレーム）を、車両の既存の骨格部材を部分的に補強するサブフレームとして車両に設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の作用を説明するための、(Ａ)は本発明に係る荷重伝達機構の一例、(Ｂ)は第１の方向から、(Ｃ)は第２の方向から荷重が加わった場合の荷重伝達機構の動作を示す概略図である。
【図２】本発明に係る荷重伝達機構の他の例を示す概略図である。
【図３】本実施形態に係る衝撃吸収フレームの概略構成を示す斜視図である。
【図４】本実施形態に係る衝撃吸収装置の概略構成図である。
【図５】変位ロック機構の、(Ａ)は平面図、(Ｂ)及び(Ｃ)は変位ロック機構の動作を説明するための側面図である。
【図６】第１実施形態に係る車両制御システムの概略構成を示すブロック図である。
【図７】第１実施形態に係る衝撃吸収制御処理の内容を示すフローチャートである。
【図８】衝撃吸収装置が搭載された車両の、(Ａ)は前方より物体と衝突した場合、(Ｂ)は側方より物体と衝突した場合の衝撃吸収フレームの変位を示す概略図である。
【図９】車両が物体と衝突した際の、車室内における加速度と侵襲距離との関係を示す線図である。
【図１０】第２実施形態に係る事前変位アクチュエータの一例を示す概略図である。
【図１１】第２実施形態に係る車両制御システムの概略構成を示すブロック図である。
【図１２】第２実施形態に係る衝撃吸収制御処理の内容を示すフローチャートである。
【図１３】ロック機構の構成の他の例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００９６】
３０  車両
３２  衝撃吸収フレーム
３４，３６  第１フレーム
４０，４２  第２フレーム
５０，５２  第３フレーム
７２  減衰力可変ダンパ（ＭＲダンパ）
９０  変位ロック機構
１００  ロック解除ＡＣＴ
１０２  車両制御システム
１２８  プリクラッシュ制御ＥＣＵ
１３６  衝撃吸収コントローラ
１３８  ダンパ制御部
１４０  車室内Ｇセンサ
１４２  衝撃吸収フレームＧセンサ
１５０  事前変位ＡＣＴ
【図１】
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【図２】
2008230516.tif 000004
【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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