(57)【要約】【課題】車両の前方衝突によって前方障害物が乗員空間内へ進入した場合に乗員の被害を軽減することができるようにする。【解決手段】車両１１の前方に存在する前方障害物を監視する前方障害物監視手段５と、前方障害物監視手段５からの情報に基づいて、前方障害物の突起部１２が前記シート上方空間６に進入するかを予測する進入予測手段４７と、シートのシートバック３を後方へ傾倒駆動させて前記シートの乗員４を前記シート上方空間６から退避させるシートバック駆動手段５１と、前記進入予測手段により前記突起部が前記シート上方空間に進入すると予測されたら、前記シートバック駆動手段５１を作動させる制御手段４１とを備え、前方障害物の突起部１２が前記車両の車室内のシートの上方空間６に進入した際に前記車両の乗員４の被害を軽減するように構成する。【選択図】図１
2012101722.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前方に存在する前方障害物の後部の突起部が前記車両の車室内のシートの上方空間に進入した際に前記車両の乗員の被害を軽減する車両の衝突被害軽減装置であって、
前記前方障害物を監視する前方障害物監視手段と、
前記前方障害物監視手段からの情報に基づいて、前記前方障害物の前記突起部が前記シート上方空間に進入するかを予測する進入予測手段と、
前記シートのシートバックを後方へ傾倒駆動させて前記シートの乗員を前記シート上方空間から退避させるシートバック駆動手段と、
前記進入予測手段により前記突起部が前記シート上方空間に進入すると予測されたら、前記シートバック駆動手段を作動させる制御手段とを備える
ことを特徴とする、車両の衝突被害軽減装置。
【請求項２】
前記前方障害物監視手段からの情報に基づいて、前記車両が前記前方障害物と衝突するかを予測する衝突予測手段と、
前記前方障害物監視手段からの情報に基づいて、前記前方障害物の後部に前記シート上方空間に進入しうる前記突起部があるかを判定する突起部判定手段とを備え、
前記進入予測手段は、衝突予測手段により前記車両が前記前方障害物と衝突すると予測され、前記突起部判定手段により前記前方障害物の後部に前記シート上方空間に進入しうる前記突起部があると判定されたら、前記前方障害物の前記突起部が前記シート上方空間に進入すると予測する
ことを特徴とする、請求項１記載の車両の衝突被害軽減装置。
【請求項３】
前記シートに付設されたシートベルトを締め付けるシートベルト締付手段と、
前記車両の制動を行う制動手段とを備え、
前記制御手段は、前記衝突予測手段により前記車両が前記前方障害物と衝突すると予測されたら、前記シートベルト締付手段と前記制動手段を作動させる
ことを特徴とする、請求項２記載の車両の衝突被害軽減装置。
【請求項４】
前記衝突予測手段は、前記車両と前記前方障害物とが衝突するまでの衝突予測時間を推定し、推定した前記衝突予測時間を閾値と比較して前記衝突予測時間が前記閾値以下の場合に前記車両が前記前方障害物と衝突すると予測するように構成され、
前記閾値として、第一閾値と、前記第一閾値よりも小さな第二閾値と、前記第二閾値よりも小さな第三閾値とが設定され、
前記制御手段は、
前記衝突予測手段が前記第一閾値との比較により前記衝突を予測した場合には、前記シートベルト締付手段を作動させ、
前記衝突予測手段が前記第二閾値との比較により前記衝突を予測した場合には、前記制動手段を作動させ、
前記進入予測手段により前記突起部が前記シート上方空間に進入すると予測され、前記衝突予測時間が前記第三閾値との比較により前記衝突を予測した場合において、前記シートバック駆動手段を作動させる
ことを特徴とする、請求項３記載の車両の衝突被害軽減装置。
【請求項５】
前記車両の前方ウインドウに、前記前方ウインドウへの前記前方突起部の衝突を検知する前方ウインドウ衝突検知手段を備え、
前記制御手段は、前記衝突予測手段が前記第二閾値との比較により前記衝突を予測し、且つ、前記前方ウインドウ衝突検知手段により前記前方ウインドウに前記前方突起部の衝突を検知した場合に、前記シートバック駆動手段を作動させる
ことを特徴とする、請求項４記載の車両の衝突被害軽減装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の前方衝突時に車室内部に進入する前方障害物の後部の突起部による乗員の被害を軽減する、車両の衝突被害軽減装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車の技術として、自車両の前方の障害物を検知し、自車両の前方障害物への衝突が避けられないと判断した場合に、自動的にブレーキを作動させて追突時の被害を軽減又は回避させる自動ブレーキ装置が開発されている。
また、車両の衝突時にシートの動きを制御することで、乗員を保護する技術が知られている。例えば特許文献１には、自動車の衝突時に座席の背もたれがヘッドレストと共に前方に倒れ、乗員の身体と頭部を抑え込んで、頚部の鞭打ち症を防ぐ技術が開示されている。特許文献２には、自車両に追突されたときに、リクライニング・シートの背もたれ部が後方へ倒れるのを阻止する技術が開示されている。
【０００３】
また、車両の衝突時に衝撃を吸収し、乗員への衝撃を緩和する技術が知られている。例えば特許文献３には、車両が後方から衝突された場合に、シートバック側ブラケットの下部を後方に移動させる第１の衝撃吸収動作と、シートバック側ブラケットの下部を後方に移動させる第２の衝撃吸収動作によって、乗員にかかる荷重を低減する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−７０８５号公報
【特許文献２】特開平７−１５６７０４号公報
【特許文献３】特開２００７−２９６９２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、車両が前方車両と衝突した場合に、車室内に前方障害物の突起部が入り込んで、車室内の乗員の位置する空間（乗員空間）内に進入するおそれが考えられる。例えば、前方車両に搭載された積載物が後部に突き出ている場合、追突時に積載物の後端が自車両の車室内に入り込んで、車室内の乗員空間内に進入するおそれがある。この場合、積載物の後部が前方障害物の突起部に相当する。また、自車両がセダンタイプの乗用車等の車高の低い小型車であって、前方車両がトラック等の車高の高い大型車である場合には、自車両が前方車両後部の下に潜り込む事故も発生し、この際も前方車両の後部が自車両の車室内に入り込んで車室内の乗員空間内に進入するおそれがある。この場合、前方車両の後部が前方障害物の突起部となる。
【０００６】
しかしながら、従来はこのような課題への着目はなく、従来の自動ブレーキ装置が備えられた車両では前方障害物の突起部が入り込んで、車室内の乗員空間内に進入した場合に、乗員の衝突被害軽減対策は特に講じられてはいない。
例えば、上記の特許文献１乃至３記載の技術思想は、いずれもこのような前方障害物が乗員空間内へ進入した場合は想定されておらず、上記課題の解決は困難である。
【０００７】
本発明は、このような課題に鑑みて案出されたもので、車両の前方衝突によって前方障害物が乗員空間内へ進入した場合に、乗員の被害を軽減することができるようにした車両の衝突被害軽減装置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】
上記目的を達成するため、本発明の衝突被害軽減装置は、車両の前方に存在する前方障害物の後部の突起部が前記車両の車室内のシートの上方空間に進入した際に前記車両の乗員の被害を軽減する車両の衝突被害軽減装置であって、前記前方障害物を監視する前方障害物監視手段と、前記前方障害物監視手段からの情報に基づいて、前記前方障害物の前記突起部が前記シート上方空間に進入するかを予測する進入予測手段と、前記シートのシートバックを後方へ傾倒駆動させて前記シートの乗員を前記シート上方空間から退避させるシートバック駆動手段と、前記進入予測手段により前記突起部が前記シート上方空間に進入すると予測されたら、前記シートバック駆動手段を作動させる制御手段とを備えることを特徴としている。
【０００９】
また、前記前方障害物監視手段からの情報に基づいて、前記車両が前記前方障害物と衝突するかを予測する衝突予測手段と、前記前方障害物監視手段からの情報に基づいて、前記前方障害物の後部に前記シート上方空間に進入しうる前記突起部があるかを判定する突起部判定手段とを備え、前記進入予測手段は、衝突予測手段により前記車両が前記前方障害物と衝突すると予測され、前記突起部判定手段により前記前方障害物の後部に前記シート上方空間に進入しうる前記突起部があると判定されたら、前記前方障害物の前記突起部が前記シート上方空間に進入すると予測することが好ましい。
【００１０】
さらに、前記シートに付設されたシートベルトを締め付けるシートベルト締付手段と、前記車両の制動を行う制動手段とを備え、前記制御手段は、前記衝突予測手段により前記車両が前記前方障害物と衝突すると予測されたら、前記シートベルト締付手段と前記制動手段を作動させることが好ましい。
また、前記衝突予測手段は、前記車両と前記前方障害物とが衝突するまでの衝突予測時間を推定し、推定した前記衝突予測時間を閾値と比較して前記衝突予測時間が前記閾値以下の場合に前記車両が前記前方障害物と衝突すると予測するように構成され、前記閾値として、第一閾値と、前記第一閾値よりも小さな第二閾値と、前記第二閾値よりも小さな第三閾値とが設定され、前記制御手段は、前記衝突予測手段が前記第一閾値との比較により前記衝突を予測した場合には、前記シートベルト締付手段を作動させ、前記衝突予測手段が前記第二閾値との比較により前記衝突を予測した場合には、前記制動手段を作動させ、前記進入予測手段により前記突起部が前記シート上方空間に進入すると予測され、前記衝突予測時間が前記第三閾値との比較により前記衝突を予測した場合において、前記シートバック駆動手段を作動させることが好ましい。
【００１１】
さらに、前記車両の前方ウインドウに、前記前方ウインドウへの前記前方突起部の衝突を検知する前方ウインドウ衝突検知手段を備え、前記制御手段は、前記衝突予測手段が前記第二閾値との比較により前記衝突を予測し、且つ、前記前方ウインドウ衝突検知手段により前記前方ウインドウに前記前方突起部の衝突を検知した場合に、前記シートバック駆動手段を作動させることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の衝突被害軽減装置によれば、車両の前方に存在する前方障害物を監視し、前方障害物の突起部が車両の車室内のシート上方空間に進入すると予測された場合に、シートのシートバックを後方へ傾倒駆動させることで、乗員をシート上方空間から退避させることにより、車両衝突時の乗員の被害を軽減することが出来る。
また、車両が前方障害物と衝突すると予測し、この前方障害物の後部にシート上方空間に進入しうる突起部があると判定された場合に、前方障害物の突起部が前記シート上方空間に進入すると予測することにより、不要なシートバックの傾倒駆動を避け、運転者の操舵操作による衝突回避の可能性を確保することが出来る。
【００１３】
また、シートベルトの締め付けを行い、ブレーキングによる車両の制動を行うことにより、衝突被害軽減の効果をさらに高めることが出来る。
また、衝突予測時間を算出し、第一閾値、第二閾値、第三閾値と比較することにより車両と前方障害物との衝突の予測を行い、衝突予測時間に応じて、衝突被害を軽減するための制御を段階的に行うことで、不用意にシートバックの後方への傾倒駆動を行わず、運転者の操舵操作による衝突可能性を向上させ、また衝突被害軽減の効果をさらに高めることが出来る。
【００１４】
また、衝突予測時間を第二閾値と比較して、車両が前方障害物と衝突すると予測した場合であって、フロントガラスへの前方突起部の衝突を検知した場合に、シートバックの後方への傾倒駆動を行うことで、突起部のフロントガラスへの衝突時に、確実にシートバックを後方へ傾倒させ、乗員を保護することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（ａ），（ｂ）ともに、本発明の第１実施形態に係る衝突被害軽減装置による衝突被害軽減処理を説明する模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る衝突被害軽減装置の全体構成を示すブロック図である。
【図３】（ａ），（ｂ）ともに、本発明の第１実施形態に係るシートバックの後方への傾倒動作を説明するためのシートの斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る衝突被害軽減装置による衝突被害軽減処理を説明するフローチャートである。
【図５】（ａ），（ｂ）ともに、本発明の第２実施形態に係る衝突被害軽減装置による衝突被害軽減処理を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面により、本発明の実施形態について説明する。
まず、第１実施形態として、本発明をトラック等の車高の高い大型自動車（以下、大型車両とも言う）に適用した例を説明し、次に、第２実施形態として、本発明を例えばセダンタイプの乗用車等の車高の低い小型自動車（以下、小型車両とも言う）に適用した例を説明する。
【００１７】
［第１実施形態］
図１は本衝突被害軽減装置による衝突被害軽減処理を説明する模式図、図２は本衝突被害軽減装置の全体構成を示すブロック図、図３はシートバックの後方への傾倒動作を説明するシートの斜視図、図４は本衝突被害軽減装置による衝突被害軽減処理を説明するフローチャートである。
【００１８】
＜全体構成＞
図１に示すように、本実施形態に係る衝突被害軽減装置は、大型車両（車両、自車両ともいう）１に適用されるものであって、前方の障害物（ここでは、大型車両、以下、前方車両とも言う）１１の突起部（ここでは、大型車両１１に搭載された積載物１３の後部）１２が自車両１１の車室内のシート上方空間６に進入する場合に（図１（ａ））、シート２のシートバック３を後方へ傾倒駆動させることにより、乗員４と積載物１３の後部の突起部１２との衝突を回避しようとするものである（図（１ｂ））。
【００１９】
本衝突被害軽減装置は、図２に示すように、制御装置としての統合ＥＣＵ４１と、ステレオカメラ４２及びミリ波レーダ４４等からなる前方障害物監視装置（前方障害物監視手段）５と、前方ウインドウ衝突検知手段としてのフロントガラス歪みゲージ４６と、シート２（図３参照）のシートバック３を後方へ傾倒駆動させるシートバック駆動手段としてのシートバック駆動モータ５１と、シートベルト７（図示略）を締め付ける（締め付け力を増大させる）シートベルト締付手段としての締付モータ５１と、制動手段としての自動ブレーキシステム８の作動を制御するブレーキＥＣＵ５３とが設けられている。なお、ＥＣＵは、電子制御ユニット（Electric Control Unit）の略称であり、このＥＣＵは、図示しない入出力装置，制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ等）、中央処理装置（ＣＰＵ）及びタイマカウンタ等を備えて構成されている。
【００２０】
また、統合ＥＣＵ（制御装置ともいう）４１には、突起部１２がシート上方空間６に進入するかを予測する進入予測部（進入予測手段）４７及びフロントガラス異常判定部（異常判定手段）５０が機能要素として設けられている。この実施形態では、進入予測部４７は、衝突予測部（衝突予測手段）４８と突起部判定部（突起部判定手段）４９とから構成される。この進入予測部４７及びフロントガラス異常判定部５０は、コンピュータプログラムによるソフトウエアとして設けられている。
【００２１】
統合ＥＣＵ４１は、自車両全体を制御する電子制御ユニットであり、上述のように各部４２〜５３が連携して動作する。そして、この統合ＥＣＵ４１は、各検出系４２〜４６から情報（信号）を受信したら、上記情報に基づいて判断や演算を行い、その判断結果や演算結果に基づいて各部５１，５２，５３に制御信号を送信するようになっている。
衝突予測部４８は、後述するミリ波レーダ４４から受信した情報に基づき、自車両１と前方車両１１とが衝突するかを判断する。
【００２２】
突起部判定部４９は、後述するステレオカメラ４２から受信した情報に基づき、前方車両１１の後部に、シート上方空間６に進入しうる突起部１２があるかを判定する。
進入予測部４７は、衝突予測部４８と突起部判定部４９との判断結果に基づき、前方車両１１の突起部１２がシート上方空間６に進入するかを予測する。
フロントガラス異常判定部５０は、後述するフロントガラス歪みゲージ４６から受信した情報に基づき、前方車両１１の突起部１２が、車両１の前方ウインドウに衝突したかを判定する。
【００２３】
前方障害物監視装置５を構成するステレオカメラ４２及びミリ波レーダ４４は、車両１の前部に前方を向いて設置されている。前方障害物監視装置５は、ステレオカメラ４２で得られた画像情報及びミリ波レーダ４４で得られる情報等に基づいて、前方車両１１を始めとする車両１の前方の障害物を監視することができるようになっている。
また、統合ＥＣＵ４１の入力側には、これらのステレオカメラ４２やミリ波レーダ４４が接続されており、統合ＥＣＵ４１はこれらのセンサからの情報が入力されるようになっている。
【００２４】
ここで、前方障害物監視装置５についてさらに説明する。前方障害物監視装置５では、ミリ波レーダ４４によって、前方車両１１の存在と自車両１と前方車両１１との相対位置情報を得て、ステレオカメラ４２によって、前方車両１１の後部の突起部１２を把握するため、前方車両１１の後部のステレオ画像（三次元画像）を得る。
ステレオカメラ４２は、二つのカメラからなり、前方車両１１の後部のステレオ画像（三次元画像）を得ることが出来る。ステレオカメラ４２には、画像解析部４３が備えられている。画像解析部４３は、ステレオカメラの視差を利用して得られた画像の解析を行い、前方車両１１の形状を三次元的に認識する。前方車両１１に搭載された積載物１３の後部に突き出ている突起部１２を検出した場合には、突起部１２の形状及び地上面からの高さを算出する。そして、それら算出結果を統合ＥＣＵ４１へ送信するようになっている。
【００２５】
ミリ波レーダ４４は、ミリ波を出射し、この出射したミリ波が反射した電波（反射波）を受信することが出来る。ミリ波レーダ４４には、レーダＥＣＵ４５が内蔵されている。レーダＥＣＵ４５は、ミリ波レーダ４４により反射波が検知されると、自車両の前方に車両１１があるものと判定し、この前方車両１１からの反射波情報に基づき、自車両１と前方車両１１との相対距離、及び自車両１に対する前方車両１１の相対速度を算出する。そして、それら算出結果を統合ＥＣＵ４１へ送信するようになっている。
【００２６】
フロントガラス歪みゲージ４６は、自車両１の前方のフロントガラスに取り付けられ、歪みゲージに備えられた抵抗体の抵抗値の変化から、フロントガラスの変形を歪み量として検出するものである。そして、このフロントガラス歪みゲージ４６により検出されたフロントガラスの歪み情報（歪み量）を統合ＥＣＵ４１へ送信するようになっている。
シート２は、自車両１に設けられ、乗員４が運転時に座するものである。図３に示すように、シート２には、シートバック３を、図３（ａ）に示す通常の使用状態から図３（ｂ）に示す状態のように、自車両１の後方へ傾倒駆動させるシートバック駆動モータ５１が備えられている。統合ＥＣＵ４１は、シートバック駆動モータ５１を作動させることで、シートバック３を後方に倒すことが出来るようになっている。なお、シートバック駆動モータ５１は、ここでは電動モータであるが、エア圧モータや油圧モータといった流体圧モータを適用してもよい。
【００２７】
シートベルト７は、自車両１のシート２に付設され、乗員４の身体を締め付けてシート２に拘束するものである。このシートベルト７には、緊急時にシートベルト７の巻き上げを行い、乗員４の締付の増強を行うシートベルト締付モータ５２が備えられている。統合ＥＣＵ４１により、シートベルト締付モータ５２を動作させることで、シートベルト７による締め付けを増強して、乗員４の確実な拘束を行うことが出来るようになっている。なお、シートベルト締付モータ５２は、ここでは電動モータであるが、少なくともシートベルト７の巻上げを行うものであればよく、例えば電動、エア圧、又は油圧のアクチュエータを用いてもよい。
【００２８】
ブレーキＥＣＵ５３は、自動ブレーキシステム８の作動を制御する。自動ブレーキシステム８は、自車両１の各車輪に設けられた制動装置（図示略）を駆動するアクチュエータ（図示略）を有し、このアクチュエータを作動させることにより自車両１の自動制動を行うものである。ブレーキＥＣＵ５３は、統合ＥＣＵ４１からの制御信号を受けて、運転者によるブレーキペダルの踏み込み操作がなくてもブレーキを作動させ、自車両１を強制的に制動させるようになっている。なお、アクチュエータは、少なくとも制動装置を駆動可能であれば良く、例えば電動、エア圧、又は油圧のアクチュエータ等が用いられる。
【００２９】
＜衝突被害軽減処理に関する要部構成＞
次に、本発明の第１実施形態に係る、衝突被害軽減処理に関する要部構成について詳述する。
突起部判定部４９は、ステレオカメラ４２から受信した情報に基づき、前方障害物の後部の突起部１２の形状及び地上面からの高さと、自車両１に取り付けられたステレオカメラ４２の取り付け位置及び取り付け角度と、車室内のシートの上方空間６のスペース及び地上面からの高さを比較し、前方車両１１の後部の突起部１２と車室内のシートの上方空間６の相対位置関係から、自車両１が現状の運転状態のまま走行した場合、前方障害物の後部の突起部１２が自車両１のシート上方空間６に進入するか否かを予測する。
【００３０】
ここで、本実施例においては、自車両１が大型車両であって、前方車両１１が大型車両であり、前方車両１１に搭載された積載物１３が後部に突き出ており、追突時に積載物１３の後部が自車両１の車室内に入り込み、車室内の乗員空間内６に進入する場合である。このため、前方車両１１の積載物１３の後部が突起部１２に相当する。
また、衝突予測部４８は、ミリ波レーダ４４から受信した情報に基づき、自車両１と前方車両１１との相対速度及び相対距離から、衝突予測時間（ＴＴＣ：Time to Collision）を算出し、自車両１と前方障害物が衝突するか否かを判断する。
【００３１】
さらに、統合ＥＣＵ４１は、衝突予測部４８により算出された衝突予測時間ＴＴＣに基づき、自車両１の制御を行う。
ここで、衝突予測時間ＴＴＣとは、ある時点における自車両１と前方車両１１との相対距離Ｄｒを、相対速度Ｖｒで除したもの（ＴＴＣ＝Ｄｒ／Ｖｒ）である。自車両１と前方車両１１との衝突を予測する指標として、衝突予測時間ＴＴＣを用いることが出来る。衝突予測時間ＴＴＣを、衝突可能性の判断閾値としての、第一閾値Ｔｓ１、第二閾値Ｔｓ２、及び第三閾値Ｔｓ３との比較を行うことにより、自車両１の制御を行うか否かを判断する。
【００３２】
なお、第一閾値Ｔｓ１、第二閾値Ｔｓ２、及び第三閾値Ｔｓ３の関係は、以下の式（１）で表される。
Ｔｓ１＞Ｔｓ２＞Ｔｓ３      ・・・（１）
すなわち、第一閾値Ｔｓ１の値が最も大きく、次に第二閾値Ｔｓ２が大きく、第三閾値Ｔｓ３は最も小さい値となっている。
【００３３】
第一閾値Ｔｓ１とは、自車両１が前方車両１１に衝突する可能性が高いと判断される指標となる時間である。衝突予測時間ＴＴＣが、第一閾値Ｔｓ１以下である場合（ＴＴＣ≦Ｔｓ１）、統合ＥＣＵ４１は、シートベルト締付モータ５２を作動させることにより、シートベルト７の締付増強を行う。これは、後述の自車両１の制動に備え、後述のシートバック３を後方へ傾倒駆動させる動作を行うために、また前方車両１１との衝突時の衝撃に備えるために、乗員４をシート２に確実に拘束するためである。
【００３４】
第二閾値Ｔｓ２とは、自車両１が前方車両１１に衝突すると判断される指標となる時間である。衝突予測時間ＴＴＣが、第二閾値Ｔｓ２以下である場合（ＴＴＣ≦Ｔｓ２）、統合ＥＣＵ４１は、ブレーキＥＣＵ５３を介して自動ブレーキシステム８を作動させることにより、自車両１の自動制動を行う。これは、自車両１の制動により、自車両１の走行速度を落とし、自車両１と前方車両１１との相対速度を下げることで、衝突までの時間を伸ばし、また衝突時の相対速度を下げることにより、前方車両１１との衝突時の被害を軽減するためである。
【００３５】
第三閾値Ｔｓ３とは、自車両１が前方車両１１に衝突すると判断され、さらに衝突被害軽減の要請が高いと判断される指標となる時間である。衝突予測時間ＴＴＣが、第三閾値Ｔｓ３以下である場合（ＴＴＣ≦Ｔｓ３）、統合ＥＣＵ４１は、シートバック駆動モータ５１を作動させることにより、シートバック３を後方へ傾倒駆動させる動作を行う。これは、シートバック３を後方へ傾倒駆動させることにより、乗員４の上半身をシート上方空間６から退避させ、突起部１２との乗員４の接触を回避するためである。
【００３６】
また、フロントガラス異常判定部５０は、フロントガラス歪みゲージ４６から受信した情報に基づき、歪み量の大きさが一定値を超えた場合、前方車両１１の突起部１２が、車両１の前方ウインドウに衝突したと判定する。
【００３７】
＜衝突被害軽減処理の手順＞
次に、本発明の第１実施形態に係る、衝突被害軽減処理の手順について詳述する。
本衝突被害軽減装置は、自車両１の前方に、前方車両１１が存在する場合に、図４に示すフローチャートのような手順で制御を行なうようになっている。
なお、ここでは一例として、第一閾値Ｔｓ１＝１．４秒、第二閾値Ｔｓ２＝０．６秒、及び第三閾値Ｔｓ３＝０．４秒として説明を行う。
まず、自車両１に搭載されたステレオカメラ４２及びミリ波レーダ４４が作動し、前方車両１１の検出を行う（ステップＳ１１）。
【００３８】
なお、このとき、前方車両を検出しなかった場合（ステップＳ１１のＮｏルート）、統合ＥＣＵ４１はシートベルト７の締付増強を行わず（ステップＳ２１）、ブレーキＥＣＵ５３による自動制動も実行せず（ステップＳ２２）、シートバック３の後方への傾倒駆動を行わない。
その後、衝突予測部４８が、ミリ波レーダ４４により算出された自車両１と前方車両１１との相対速度及び相対距離から、衝突予測時間ＴＴＣを算出する（ステップＳ１２）。
【００３９】
そして、衝突予測部４８は、衝突予測時間ＴＴＣが、第一閾値Ｔｓ１以下であるかを判定する。このとき、衝突予測時間ＴＴＣが、第一閾値Ｔｓ１を上回っている場合（ステップＳ１３のＮｏルート）、統合ＥＣＵ４１はシートベルト７の締付増強を行わず（ステップＳ２１）、ブレーキＥＣＵ５３による自動制動も実行させず（ステップＳ２２）、シートバック３の後方への傾倒駆動を行わない。
【００４０】
一方、衝突予測時間ＴＴＣが、第一閾値Ｔｓ１以下の場合（ステップＳ１３のＹｅｓルート）、統合ＥＣＵ４１は、シートベルト締付モータ５２を作動させ、シートベルト７の締付を増強させる。（ステップＳ１４）。
さらに、衝突予測部４８は、衝突予測時間ＴＴＣが、第二閾値Ｔｓ２以下であるかを判定する。このとき、衝突予測時間ＴＴＣが、第二閾値Ｔｓ２を上回っている場合（ステップＳ１５のＮｏルート）、統合ＥＣＵ４１はブレーキＥＣＵ５３による自動制動を実行せず（ステップＳ２２）、シートバック６の後方への傾倒駆動も行わない。
【００４１】
一方、衝突予測時間ＴＴＣが、第二閾値Ｔｓ２以内の場合（ステップＳ１５のＹｅｓルート）、統合ＥＣＵ４１は、ブレーキＥＣＵ５３を介して自動ブレーキシステムを作動させ、自車両１の制動を行う（ステップＳ１６）。
次に、突起部判定部４９が、ステレオカメラ４２により撮影されたステレオ画像情報に基づき、前方車両１１の後部に、自車両１のシート上方空間６に進入する位置に突起部１２を有するかを判定する。すなわち、自車両１が現状の運転状態のまま走行した場合、前方車両１１の後部の突起部１２が自車両１のシート上方空間６に進入するか否かを判定する。このとき、前方車両１１の後部に、自車両１のシート上方空間６に進入しうる突起部１２を有しないと判定された場合（ステップＳ１７のＮｏルート）、シートバック３の後方への傾倒駆動を行わない。
【００４２】
そして、衝突予測部４８は、衝突予測時間ＴＴＣが、第三閾値Ｔｓ３以下であるかを判定する。このとき、衝突予測時間ＴＴＣが、第三閾値Ｔｓ３を上回っている場合（ステップＳ１８のＮｏルート）、フロントガラス異常判定部５０は、フロントガラス歪みゲージ４６により得られる歪み量に基づきフロントガラスの異常検出を行う。このとき、フロントガラスの異常が検出されない場合（ステップＳ２０のＮｏルート）には、シートバック３の後方への傾倒駆動を行わない。
【００４３】
一方、衝突予測時間ＴＴＣが、第三閾値Ｔｓ３以内の場合（ステップＳ１８のＹｅｓルート）、又はフロントガラスの異常がフロントガラス異常判定部５０により検出された場合（ステップＳ２０のＹｅｓルート）には、統合ＥＣＵ４１は、シートバック駆動モータ５１を作動させ、シートバック３を後方へ傾倒駆動させる（ステップＳ１９）。
【００４４】
従って、例えば、前方車両１１が検出され（ステップＳ１１のＹｅｓルート）、衝突予測時間ＴＴＣが極めて短い時間（例えば、０．３秒）と算出されたとする（ステップＳ１２）。
この場合、衝突予測時間ＴＴＣが、第一閾値Ｔｓ１（＝１．４秒）以下であると判断され（ステップＳ１３のＹｅｓルート）、シートベルト７の締付増強が行われる（ステップＳ１４）。
【００４５】
次に、衝突予測時間ＴＴＣが、第二閾値Ｔｓ２（＝０．６秒）以下であると判断され（ステップＳ１５のＹｅｓルート）、自車両１の自動制動が行われる（ステップＳ１６）。
さらに、前方車両１１が自車両１のシート上方空間６に進入しうる突起物１２を有すると判定された場合には（ステップＳ１７のＹｅｓルート）、衝突予測時間ＴＴＣが、第三閾値Ｔｓ３（＝０．４秒）以下であると判断され（ステップＳ１８のＹｅｓルート）、シートバック３の後方への傾倒駆動が行われる（ステップＳ１９）。
【００４６】
他方、前方車両１１が検出され、衝突予測時間ＴＴＣが、例えば０．５秒と算出されたたとする（ステップＳ１２）。
この場合、衝突予測時間ＴＴＣが第一閾値Ｔｓ１（＝１．４秒）及び第二閾値Ｔｓ２（＝０．６秒）以下であると判断され、シートベルト７の締付増強と、自車両１の自動制動が行われる（ステップＳ１４，１７）。
さらに、前方車両１１が自車両１のシート上方空間６に進入しうる突起物１２を有すると判定された場合には（ステップＳ１７のＹｅｓルート）、衝突予測時間ＴＴＣが、第三閾値Ｔｓ３（＝０．４秒）より大きいと判断される（ステップＳ１８のＮｏルート）。
【００４７】
このとき、フロントガラスに異常が検出されない場合（ステップＳ２０のＮｏルート）、シートバック３の後方への傾倒駆動は行われない。
一方、フロントガラスに異常が検出された場合には（ステップＳ２０のＹｅｓルート）、シートバック３の後方への傾倒駆動が行われる（ステップＳ１９）。
【００４８】
＜作用・効果＞
本発明の一実施形態に係る衝突被害軽減装置は上述のように構成されているので、以下のような作用及び効果を奏する。
【００４９】
本衝突被害軽減装置は、自車両１が大型車両である場合において、自車両１と前方車両１１との衝突時にシートバック３を後方へ傾倒駆動させることにより、乗員４をシート２の上方空間６から退避させて、乗員４と車室内の乗員空間内に進入する前方車両１１に搭載された積載物１３の後部の突起部１２との接触を回避し、乗員４の保護の効果を高めることが出来る。
【００５０】
また、前方車両に搭載された積載物１３の後部の突起部１２が、自車両１のシート上方空間６に進入するか否かの判定を行い、進入すると判定された場合、すなわちシートバック３を後方へ傾倒駆動させることで、追突時に乗員４への前方車両に搭載された積載物１３の突起部１２の接触を回避できる場合にのみシートバック３を傾倒駆動するようにしていることで、不要なシートバック３の傾倒駆動を避け、運転者の操舵操作による衝突可能性を確保することが出来る。
【００５１】
また、シートバック３の後方への傾倒駆動を行う前に、シートベルト７の締付増強を行うことにより、その後の自車両１の制動と、シートバック３の後方への傾倒駆動に備えることが出来る。また、シートバック３の後方への傾倒駆動を行う前に、ブレーキングによる自車両１の自動制動を行うことにより、自車両１の速度を落とすことで、自車両１と前方車両１１との相対速度を下げ、衝突までの時間を伸ばし、シートバック３の後方への傾倒までの時間を確保することが出来る。
【００５２】
また、衝突予測時間ＴＴＣを算出し、衝突予測時間ＴＴＣを第一閾値Ｔｓ１、第二閾値Ｔｓ２、第三閾値Ｔｓ３と順に比較することにより、自車両１と前方車両１１との相対距離及び相対速度に応じて、衝突被害を軽減するための制御を段階的に行うことで、不用意にシートバック３の後方への傾倒駆動を行わず、運転者の操舵操作による衝突可能性を向上させ、また衝突被害軽減の効果をさらに高めることが出来る。
【００５３】
さらに、衝突予測時間ＴＴＣが第二閾値Ｔｓ２以下であり、自車両１が前方車両１１と衝突すると予測した場合であって、フロントガラス歪みゲージ４６によりフロントガラスの異常を検出した場合に、シートバック３の後方への傾倒駆動を行うことで、前方車両に搭載された積載物１３の突起部１２のフロントガラスへの衝突時に、確実にシートバック３を後方へ傾倒させ、乗員４を保護することが可能となる。
【００５４】
［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。
本実施形態は、一部の構成を除いて上述の第１実施形態と同様に構成されており、第１実施形態と同様のものについては説明を省略し、同符号を用いて説明する。
図５は本実施形態に係る衝突被害軽減装置による衝突被害軽減処理を説明する模式図である。
図５に示すように、本実施形態に係る衝突被害軽減装置は、普通乗用車２１に適用されるものであって、前方の大型車両３１の後部の突起部３２が自車両２１の車室内のシート上方空間２６に進入する場合に（図５（ａ））、シート２のシートバック３を後方へ傾倒駆動させることにより、乗員４と大型車両３１の後部の突起部３２との衝突を回避するものである。（図５（ｂ））
本実施例においては、前方障害物として、主に自車両の前方車両３１を想定しているので、以下、前方障害物について前方車両３１と呼ぶ。また、自車両２１が普通乗用車であって、前方車両３１が大型車両であり、追突時に自車両２１が前方車両３１の後部の下に潜り込み、前方車両３１の後部３２が自車両２１の車室内に入り込み、車室内の乗員空間内２６に進入する場合である。このため、前方車両３１の後部３２が突起部となる。
【００５５】
本発明の第２実施形態に係る衝突被害軽減装置は上述のように構成されているので、本衝突被害軽減装置は、自車両１が普通乗用車である場合において、自車両１と前方車両３１との衝突時にシートバック３を後方へ傾倒駆動させることにより、乗員４をシート２の上方空間２６から退避させて、乗員４と車室内の乗員空間内に進入する前方車両３１の後部の突起部３２との接触を回避し、乗員４の保護の効果を高めることが出来る。
【００５６】
［その他］
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することが出来る。
【００５７】
例えば、上記実施形態で説明したような本衝突被害軽減装置は自動車全般に適用可能であって、軽自動車や、バスやけん引車両といった大型車両や、その他の特殊車両に適用しても良い。
また、上記実施形態では、ステレオカメラ４２及びミリ波レーダ４４により前方障害物を監視したが、ステレオカメラ４２又はミリ波レーダ４４のどちらか一方を用いて前方障害物の監視を行っても良い。また、レーザレーダを用いて前方障害物の監視を行っても良い。
【００５８】
また、上記実施形態では、ステレオカメラ４２により前方障害物の形状を認識したが、ミリ波レーダ４４により前方障害物の形状の認識を行っても良い。
また、上記実施形態では、ミリ波レーダ４４により自車両１、２１と前方車両１１、３１との相対距離を算出することとしたが、ステレオカメラ４２により自車両１、１１と前方車１１、３１との相対距離を算出しても良い。また、レーザレーダを用いて相対距離及び相対速度の算出を行っても良い。
【００５９】
また、上記実施形態では、前方障害物の形状の認識を、ステレオカメラ４２の画像解析部４３が行なっているが、ステレオカメラ４２により得られた前方障害物のステレオ画像情報を統合ＥＣＵ４１へ送信し、統合ＥＣＵ４１によって前方障害物の形状の認識を行なわせても良い。
また、上記実施形態では、自車両１、２１と前方車両１１、３１との相対距離、及び自車両１、２１に対する前方車両１１、３１の相対速度の算出を、レーダＥＣＵ４５が行っているが、ミリ波レーダ４４により得られた電波情報を統合ＥＣＵ４１へ送信し、統合ＥＣＵ４１によって相対距離及び相対速度の算出を行なわせても良い。
【００６０】
また、上記実施形態では、一例として、第一衝突予測時間を１．４秒、第二衝突予測時間を０．６秒、第三衝突予測時間を０．４秒としたが、これに限定されるものでなく、衝突予測時間は車両ごとの制動回避限界若しくは操舵回避限界、又は車両の種類に応じて変更しても良い。
【符号の説明】
【００６１】
１、２１    自車両
２          シート
３          シートバック
４          乗員
５          前方障害物監視装置（前方障害物監視手段）
６、２６    シート上方空間
７          シートベルト
８          自動ブレーキシステム（制動手段）
１１，３１  前方車両
１２，３２  突起部
１３        積載物
４１        統合ＥＣＵ（制御装置）
４２        ステレオカメラ
４３        画像解析部
４４        ミリ波レーダ
４５        レーダＥＣＵ
４６        フロントガラス歪みゲージ（ウインドウ衝突検知手段）
４７        進入予測部（進入予測手段）
４８        衝突予測部（衝突予測手段）
４９        突起部判定部（突起部判定手段）
５０        フロントガラス異常判定部（フロントガラス異常判定手段）
５１        シートバック駆動モータ（シートバック駆動手段）
５２        シートベルト締付モータ（シートベルト締付手段）
５３        ブレーキＥＣＵ
【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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