JP2007118830A - 車両用衝突検知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】圧力を用いて検知する手段とは異なる手段により、車両が物体に衝突したことを検知する車両用衝突検知装置を提供する。
【解決手段】バンパアブソーバ１２とリンフォース１４との間に、変形可能なチューブ１５を配置する。このチューブ１５の一端側が車室外と連通する開口部が形成されている。そして、この開口部にエアフロセンサ１６が配置されている。このエアフロセンサ１６により検出される空気の流量を用いて、車両が物体に衝突したこと、さらには、衝突した物体の種類を判別することを行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両が物体に衝突したことを検知する車両用衝突検知装置に関するものである。

従来、車両が特に歩行者に衝突したことを検知する装置としては、特許文献１がある。特許文献１には、弾性チューブ内に封入された流体の圧力変化に基づいて衝突物体が歩行者であるか否かを判別することが記載されている。
特開平１１−３１００９５号公報

しかし、弾性チューブ内の流体の圧力は、温度や気圧の変化により影響を受ける。そのため、衝突物体が歩行者でない場合に歩行者であると誤判別するおそれがある。

本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、圧力を用いて検知する手段とは異なる手段により、車両が物体に衝突したことを検知する車両用衝突検知装置を提供することを目的とする。

本発明の車両用衝突検知装置は、車両による物体への衝突を検知する車両用衝突検知装置であって、車両フレームに固定された第１部材と、衝突に伴い第１部材に対して相対移動する第２部材と、第１部材に対する第２部材の相対移動に伴い変形し、流体が封入され且つ開口部を有する所定空間を形成する変形空間形成部材と、所定空間の開口部を流通する記流体の流量を検出する流量検出手段と、流量に基づき衝突を検知する衝突検知手段とを備える。

ここで、第１部材は、上述したように、車両フレームに固定された部材である。ただし、第１部材は、車両フレームそのものも含む意味である。この第１部材は、例えば、車両前方に配置されたリンフォースやサイドメンバなどの車両フレームそのものの場合や、これらに固定された部材などの場合がある。そして、この第１部材は、車両が物体に衝突することによっては、容易には変形しない部材であることが望ましい。

そして、本発明の車両用衝突検知装置によれば、車両が物体に衝突した場合には、まず、第２部材が第１部材に対して相対移動する。そうすると、当該相対移動に伴って、変形空間形成部材により形成される所定空間が変形する。例えば、車両が物体に衝突した直後においては、変形空間形成部材は、所定空間が狭くなるように変形する。このように、所定空間が狭くなる場合には、所定空間の開口部において、所定空間内の流体が外部へ流出する。そして、流量検出手段は、開口部を流通する流体の流量を検出する。つまり、流量検出手段は、所定空間が変形することに伴って、所定空間から外部へ流出する流体の流量を検出する。

つまり、開口部を流通する流体の流量は、車両が物体へ衝突することにより変化する。そして、衝突検知手段は、当該流量に基づいて車両による物体への衝突を検知している。従って、確実に、車両が物体へ衝突したことを検知することができる。

ところで、上述したように、温度や気圧の変化は、所定空間内に封入されている流体の圧力に影響を及ぼす。これに対して、所定空間内の開口部を流通する流体の流量は、温度や気圧の変化に対してほとんど影響を受けない。従って、温度や気圧が変化したとしても、温度や気圧が変化することに関わりなく、車両が物体へ衝突したことをより正確に検知することができる。

ここで、所定空間に封入する流体は、空気とし、所定空間の開口部は、車外空間に連通するようにするとよい。つまり、所定空間に封入されている流体は、実質的に車外の空気となる。このように所定空間と車外空間とが連通されることにより、車外の空気の温度や気圧が変化した場合に、所定空間内の空気の温度や圧力は車外の空気の温度や圧力と同様に変化する。従って、車両が物体に衝突していない基準状態の場合、すなわち所定空間が変形していない場合には、所定空間内には常にほぼ一定の体積の空気が存在していることになる。つまり、所定空間の開口部を流通する流体の流量は、温度や気圧の変化に対して、より影響を受けないようになる。従って、より確実に、車両が物体へ衝突したことを検知することができる。

そして、本発明の車両用衝突検知装置における変形空間形成部材は、以下のようにすることができる。第１番目の変形空間形成部材は、第１部材と第２部材との間に配置され、内部に所定空間を形成するチューブである。このチューブは、例えば、ゴムなどの変形容易な素材により形成された筒状のものである。このように変形空間形成部材をチューブとする場合には、第１部材や第２部材となる部品を従来のものをそのまま使用することができる。さらに、チューブは、車両前方の車両左右方向へ向かって延在するように容易に配置することができる。従って、例えば、車両前方のどの位置に物体が衝突した場合であっても、当該衝突を容易に検知することができる。

ここで、変形空間形成部材をチューブとする場合には、第２部材は、車両前方に配置され、車両が物体に衝突することによる衝撃を吸収する衝撃吸収部材そのものとしてもよい。この他に、第２部材は、当該衝撃吸収部材に取り付けられた高剛性部材などとしてもよい。この高剛性部材とは、衝撃吸収部材よりも高剛性な部材である。

また、第２部材が衝突による衝撃を吸収する衝撃吸収部材からなるとした場合には、第２番目の変形空間形成部材は、少なくとも第２部材を含み、第２番目の変形空間形成部材により形成される所定空間の少なくとも一部は、第２部材の壁面により形成されるようにする。

つまり、少なくとも一部を衝撃吸収部材により形成されるいわゆるチャンバが所定空間となる。このように、変形空間形成部材として、元々存在している衝撃吸収部材を利用することにより、新たな部品を設ける必要がない。従って、部品点数を増加させることなく、確実に車両が物体へ衝突したことを検知することができる。

ここで、衝突検知手段は、上述したように、所定空間の開口部を流通する流量に基づいて、車両が物体に衝突したことを検知する。例えば、衝突検知手段は、所定空間の開口部から流出する流体の流出量が所定閾値を超えた場合に、衝突を検知するようにしてもよい。ここで、車両が物体へ衝突した直後においては、変形空間形成部材は、所定空間が狭くなるように変形する。つまり、車両が物体に衝突した直後には、所定空間から外部へ流体が流出する。そこで、所定空間から外部へ流出する流体の流出量が所定閾値を超えたか否かにより、確実に車両が物体に衝突したことを検知することができる。

ところで、上述したように、衝突検知手段により車両が衝突を検知した場合には、さらに、物体の種類を判別するようにするとよい。その際には、第２部材が、衝突の衝突荷重に応じて第１部材に対する相対移動量が異なるようにする。さらに、本発明の車両用衝突検知装置は、衝突検知手段により衝突を検知した場合に、所定空間の開口部を流通する流量に基づき物体の種類を判別する物体判別手段をさらに備えるようにする。つまり、車両が衝突した物体の判別には、衝突の検知に用いられる所定空間の開口部を流通する流量が兼用される。

ここで、第１部材に対する第２部材の相対移動量が、車両が物体へ衝突することにより生じる衝突荷重に応じて異なるようにしている。例えば、衝突荷重が大きいほど、第１部材に対する第２部材の相対移動量が大きくなるようにする。つまり、衝突荷重が大きいほど、車両が物体へ衝突した直後においては、所定空間から外部へ流出する流体の流出量が大きくなる。また、衝突した反動として、車両が物体に衝突してから所定時間経過した場合には、外部から所定空間へ流体が流入する。そして、この際における流体の流入量についても、衝突荷重が大きいほど大きくなる。このように、衝突の衝突荷重に応じて、所定空間の開口部を流通する流体の流量が異なる。従って、当該流量を用いることにより、衝突した物体の種類を判別することができる。

また、当該流量を用いて衝突した物体の種類を判別する場合には、以下のようにすると、より確実に衝突した物体の種類を判別することができる。すなわち、本発明の車両用衝突検知装置は、流量の時間変化に基づき物体の衝突荷重を算出する衝突荷重算出手段をさらに備えるようにする。そして、物体判別手段は、衝突荷重算出手段により算出された衝突荷重に基づき、物体の種類を判別するようにする。

ここで、流量の時間変化は、上述したように、車両が物体へ衝突した直後においては流出量が大きくなるように変化し、その後は流入量が大きくなるように変化する。つまり、衝突荷重は、流量の時間変化に基づき容易に算出することができる。そして、衝突荷重が算出された場合には、例えば、特開２００５−１５６５２８号公報に開示されているような方法により、衝突した物体の質量を算出することができる。このように衝突した物体の質量を算出できた場合には、衝突した物体が、歩行者であるか、カラーコーンなどの軽量物であるか、建物などであるかを容易に判別できる。このように、衝突荷重を算出することにより、衝突した物体の判別をより正確に行うことができる。なお、衝突荷重に基づき物体の種類を判別する方法は、上記した方法以外にも種々存在する。

そして、上述したように所定空間の開口部を流通する流体の流量に基づいて物体の種類を判別する物体判別手段は、その衝突した物体が歩行者であるか否かを判別することに用いるとよい。例えば、車両が建物や他の車両などに衝突した場合には、加速度センサなどを用いることができる。ところが、車両が歩行者に衝突した場合には、建物などに衝突する場合に比べて、車両が受ける衝撃が小さい。そのため、加速度センサのみでは、検知できないおそれがある。このような場合であっても、上述したように、所定空間の開口部を流通する流体の流量を用いることにより、衝突した物体が歩行者であるか否かを判別することができる。

本発明の車両用衝突検知装置によれば、圧力を用いて検知する手段とは異なる手段により、車両が物体に衝突したことを検知することができる。

次に、実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。

（１）第１実施形態
第１実施形態の車両用衝突検知装置について説明する。この第１実施形態の車両用衝突検知装置の概要は、以下の通りである。まず、バンパアブソーバ１２とリンフォース１４と間にチューブ１５を配置する。そして、チューブ１５の端に配置されたエアフロセンサ１６の出力信号に基づいて、ＥＣＵ２０において衝突した物体が歩行者であるか否かを判別し、衝突した物体が歩行者である場合に歩行者保護デバイス４０を起動させる。以下、当該車両用衝突検知装置について、詳細に説明する。

車両用衝突検知装置は、以下に説明する車両の前方部分の構成と、ＥＣＵ２０と、車速センサ３０とから構成される。

まず、車両の前方部分の構成について、図１及び図２を参照して説明する。図１は、車両の前方部分の車両前後方向断面図を示す。図２は、バンパカバー１１及びバンパアブソーバ１２を除いた状態における車両前方から見た図を示す。図１及び図２に示すように、車両の前方部分は、バンパカバー１１と、バンパアブソーバ１２と、荷重板１３と、リンフォース１４と、チューブ１５と、エアフロセンサ１６とが配置されている。

バンパカバー１１は、車両の最前面に配置され、バンパアブソーバ１２の車両前面を被覆している。従って、車両が車両前方に位置する物体に衝突する場合には、通常、このバンパカバー１１に衝突することになる。バンパアブソーバ１２は、車両の前端側であって車両左右方向に延びるように配置されている。このバンパアブソーバ１２は、車両前方からの物体の衝突による衝撃を吸収する部材である。そして、バンパアブソーバ１２は、後述するリンフォース１４等に対して、車両前後方向に相対移動可能となるように配置されている。

荷重板１３（本発明における第２部材）は、車両左右方向から見た場合に、略Ｌ字型形状をなしている。具体的には、荷重板１３は、車両左右方向に水平な状態で延在する天板部分と、該天板部分の車両前端側から車両下方側へ延在する前端板部分とから構成される。そして、この荷重板１３は、例えば、鋼材などの金属製からなる。つまり、荷重板１３は、バンパアブソーバ１２よりも剛性が高い。この荷重板１３は、天板部分にバンパアブソーバ１２の一部分が載置されるようにすることで、バンパアブソーバ１２を支持している。さらに、荷重板１３の前端板部分は、バンパアブソーバ１２の車両後端面が当接可能な位置に配置されている。つまり、車両前方が物体に衝突することにより、バンパアブソーバ１２が車両後方に移動した場合に、バンパアブソーバ１２の車両後端面が荷重板１３の前端板部分を車両後方へ押圧するようにしている。さらに、この荷重板１３は、図示しないが、後述するリンフォース１４等に対して、車両前後方向にのみ相対移動可能となるようにガイドされている。

リンフォース１４（本発明における第１部材）は、車両左右方向に延在し、車両フレームの一部を構成する構造部材である。このリンフォース１４は、例えば、図１に示すように、内部中央に二段の梁が設けられた目の字状断面を有する中空部材である。そして、リンフォース１４は、荷重板１３の車両後方側に僅かな間隙を介して配置されている。

チューブ１５（本発明における変形空間形成部材）は、ゴムなどの弾性材料からなり、略円筒状をなしている。従って、このチューブ１５は、変形可能となる。そして、チューブ１５は、荷重板１３の前端板部分の車両後方面とリンフォース１４の車両前方面との間に、車両左右方向に延在するように２本配置されている。さらには、これら２本のチューブ１５は、車両上下方向にほぼ平行に配置されている。また、図２に示すように、これら２本のチューブ１５の車両右端（図２の左端）は、閉塞されている。一方、チューブ１５の車両左端（図２の右端）は開口している。つまり、チューブ１５は、内部に空間を形成すると共に、車両左端に開口部を有している。この開口部は、車室外と連通している。従って、チューブ１５の内部の空間には、車室外と同様に空気が存在している。ここで、チューブ１５の内部に形成される空間は、チューブ１５が変形することにより、変形する変形空間をなす。

エアフロセンサ１６は、チューブ１５の車両左端部に配置されており、チューブ１５の内部空間と外部との間を流通する空気の流量Ｆを検出する。つまり、エアフロセンサ１６は、チューブ１５の内部空間から外部へ流出する空気の流出量（以下、単に「空気の流出量」という）、及び、チューブ１５の外部から内部空間へ流入する空気の流入量（以下、単に「空気の流入量」という）を検出する。このエアフロセンサ１６は、例えば、ホットワイヤ式のセンサや、カルマン渦式のセンサなどを用いることができる。ホットワイヤ式のセンサとは、以下のようなものである。すなわち、熱線を検出したい部分に取付け、電流を流すことで熱線の温度を高くしておく。そして、その熱線の周囲を空気が流れると熱線が冷却されるため、温度が変化することに伴い抵抗値が変化する。つまり、この抵抗値の変化から、流通する空気の流量Ｆを検出するというものである。また、カルマン渦式のセンサとは、空気の流通によって起こるカルマン渦を観察することにより、空気の流量Ｆを検出するというものである。

次に、車両前方が物体に衝突した場合の車両の前方部分の動作について図３を参照して説明する。図３は、車両前方が物体に衝突した場合における車両の前方部分の状態を示す。図３に示すように、車両前方が物体に衝突した場合には、リンフォース１４に対してバンパカバー１１及びバンパアブソーバ１２が車両後方へ相対移動する。さらに、バンパアブソーバ１２が車両後方に相対移動することにより、荷重板１３がリンフォース１４に対して車両後方に相対移動する。ここで、バンパカバー１１、バンパアブソーバ１２及び荷重板１３が、リンフォース１４に対して車両後方へ相対移動する移動量は、物体との衝突による衝突荷重に応じて異なる。つまり、物体との衝突による衝突荷重が大きいほど、リンフォース１４に対してバンパカバー１１、バンパアブソーバ１２及び荷重板１３の車両後方への相対移動量は大きくなる。

例えば、建物などの構造物に車両前方が衝突した場合には、当該構造物との衝突による衝突荷重が大きくなる。この場合、リンフォース１４に対して、荷重板１３の車両後方への相対移動量が大きくなる。また、例えば、歩行者に車両前方が衝突した場合には、建物などに衝突した場合に比べて、衝突による衝突荷重は小さくなる。この場合、建物などに衝突した場合に比べて、リンフォース１４に対して荷重板１３の車両後方への相対移動量は小さくなる。また、例えば、カラーコーンなどに車両前方が衝突した場合には、歩行者に衝突した場合に比べて、衝突による衝突荷重が小さくなる。この場合、歩行者に衝突した場合に比べて、リンフォース１４に対して荷重板１３の車両後方への相対移動量は小さくなる。

そして、荷重板１３がリンフォース１４に対して車両後方へ相対移動することに伴って、チューブ１５が圧縮変形する。具体的には、リンフォース１４に対する荷重板１３の車両後方への相対移動量に応じて、チューブ１５が圧縮変形する。そして、チューブ１５が圧縮変形すると、チューブ１５の内部空間が狭くなるように変形する。

そうすると、衝突前にチューブ１５の内部空間に存在していた空気の一部は、チューブ１５の外部へ流出する。このとき、チューブ１５の開口部に配置されたエアフロセンサ１６は、チューブ１５の内部空間から外部へ流出する空気の流量Ｆを検出する。

ここで、チューブ１５の変形量とエアフロセンサ１６により検出される空気の流量Ｆとの関係を図４に示す。図４に示すように、チューブ１５の変形量とエアフロセンサ１６により検出される空気の流量Ｆとは、ほぼ比例関係を有する。ここで、チューブ１５の変形量とは、チューブ１５の車両前後方向の変形量である。つまり、チューブ１５の変形が大きい場合には空気の流量Ｆが大きくなり、チューブ１５の変形が小さい場合には空気の流量Ｆが小さくなる。つまり、エアフロセンサ１６は、リンフォース１４に対する荷重板１３の車両後方への相対移動量に応じて変化する空気の流量Ｆを検出できる。

図５に、衝突した物体が歩行者の場合とカラーコーンなどの軽量な物体の場合のそれぞれにおいて、衝突からの経過時間に対するエアフロセンサ１６により検出される空気の流量Ｆを示す。図５において、縦軸は、空気がチューブ１５の内部空間から外部へ流出する場合における空気の流出量を正とし、空気がチューブ１５の外部から内部空間へ流入する場合における空気の流入量を負とする。つまり、図５に示すように、車両が物体に衝突した直後には、チューブ１５の内部空間から外部へ空気が流出している。その後、所定時間が経過した後には、チューブ１５の外部から内部空間へ空気が流入している。これは、車両が物体に衝突した直後においては、チューブ１５の圧縮変形量が大きくなるが、その後はその反動によりチューブ１５の圧縮変形量が小さくなっていくからである。

さらに、車両が歩行者に衝突した場合には、車両がカラーコーンなどの軽量な物体に衝突した場合に比べて、空気の流量Ｆの絶対値が大きくなっている。これは、エアフロセンサ１６により検出される空気の流量Ｆが、リンフォース１４に対する荷重板１３の車両後方への相対移動量に応じているからである。

次に、車両用衝突検知装置のＥＣＵ２０について、図６〜図８を参照して説明する。図６は、車両用衝突検知装置のＥＣＵ２０のブロック構成を示す。図７は、衝突検知部２１における衝突検知方法について説明する図である。図８は、エアフロセンサ１６により検出される空気の流量Ｆと衝突荷重との関係を示す図である。

図６に示すように、ＥＣＵ２０は、衝突検知部２１と、衝突荷重算出部２２と、物体質量算出部２３と、物体判別部２４とから構成される。衝突検知部２１（本発明における衝突検知手段）は、エアフロセンサ１６の出力信号に基づいて、車両前方が物体に衝突したか否かを検知する。

ここで、車両が物体に衝突した場合に、経過時間に対するエアフロセンサ１６により検出される空気の流量Ｆは、例えば、図７に示すような挙動を示す。なお、図７における縦軸は、図５と同様に、空気がチューブ１５の内部空間から外部へ流出する場合における空気の流出量を正とし、空気がチューブ１５の外部から内部空間へ流入する場合における空気の流入量を負とする。つまり、図７に示すように、車両が物体に衝突した直後には、チューブ１５の内部空間から外部へ空気が流出している。そして、その後、所定時間が経過した後には、チューブ１５の外部から内部空間へ空気が流入している。これは、車両が物体に衝突した直後においては、チューブ１５の圧縮変形量が大きくなるが、その後はその反動によりチューブ１５の圧縮変形量が小さくなっていくからである。

そして、衝突検知部２１は、空気の流出量が所定閾値Ｆｔｈを超えた場合に、車両が物体に衝突したと判定し、車両による物体への衝突を検知することとしている。つまり、図７において、車両が物体へ衝突してから時間Ｔ１経過した時に、衝突検知部２１は、車両による物体への衝突を検知している。

衝突荷重算出部２２は、衝突検知部２１により車両が物体に衝突したと検知された場合に、車両が物体と衝突することにより車両が受ける衝突荷重を算出する。具体的には、衝突荷重算出部２２は、まず衝突検知部２１により車両が物体に衝突したと検知されたか否かを判定する。そして、衝突検知部２１により車両が物体に衝突したと検知された場合には、エアフロセンサ１６により検出される空気の流量Ｆを入力する。そして、衝突荷重算出部２２は、この空気の流量Ｆを用いて衝突荷重を算出する。

ここで、上述にて、図４を参照して説明したように、チューブ１５の変形量とエアフロセンサ１６により検出される空気の流量Ｆとは、ほぼ比例関係を有する。このことから、空気の流量Ｆと衝突荷重との関係は、図８に示すようになる。ここで、図８において、エアフロセンサ１６により検出される空気の流量Ｆは実線にて示し、衝突荷重は破線にて示す。つまり、衝突荷重は、車両が物体に衝突した後の空気の流量Ｆを積分して、単位換算したものに相当する。そして、空気の流量Ｆが正の領域において、衝突荷重が増加している。一方、空気の流量Ｆが負の領域においては、衝突荷重が減少している。

物体質量算出部２３は、衝突荷重算出部２２にて算出された衝突荷重と、車速センサ３０により検出される車速とに基づいて、車両が衝突した物体の質量を算出する。ここで、車両が衝突した物体の質量の算出は、例えば、特開２００５−１５６５２８号公報に開示されているような方法により行う。当該算出方法の概要は、衝突荷重の一回積分値と衝突時における車速を用いて、車両が衝突した物体の質量を算出するというものである。

物体判別部２４（本発明における物体判別手段）は、物体質量算出部２３により算出された車両が衝突した物体の質量に基づいて、物体の種類を判別する。例えば、物体の質量が、所定範囲内である場合には歩行者と判別し、当該所定範囲より小さい場合にはカラーコーンなどと判別し、当該所定範囲より大きい場合には建物や車両などと判別するようにする。

そして、車両が歩行者に衝突したと判別した場合には、物体判別部２４は、歩行者保護デバイス４０を起動させる。歩行者保護デバイス４０は、車両のフードに搭載され、車両が歩行者へ衝突した場合に歩行者を保護するための装置である。この歩行者保護デバイス４０は、例えば、フードの跳ね上げを行う装置や、フード上に展開するエアバッグ装置などである。

以上のように構成することで、チューブ１５の開口部を流通する空気の流量Ｆを用いることにより、車両が物体に衝突したことを検知することができる。さらに、当該空気の流量Ｆを用いることにより、車両が衝突した物体の種類、特に歩行者であるか否かを判別することができる。従って、車両が歩行者に衝突したことを確実に検知し且つ判別することができるので、不要な歩行者保護デバイス４０の起動を抑制することができる。

（２）第２実施形態
次に、第２実施形態の車両用衝突検知装置について説明する。ここで、第２実施形態において、第１実施形態における構成と同一構成については、同一符号を付して詳細な説明を省略する。

第２実施形態の車両用衝突検知装置の概要は、以下の通りである。まず、バンパアブソーバ５２が内部にチャンバ５２ａを形成している。このチャンバ５２ａは、開口部を有しており、この開口部にエアフロセンサ１６が設けられている。このエアフロセンサ１６の出力信号に基づいて、ＥＣＵ２０において衝突した物体が歩行者であるか否かを判別し、衝突した物体が歩行者である場合に歩行者保護デバイス４０を起動させる。以下、当該車両用衝突検知装置について、詳細に説明する。

車両用衝突検知装置は、以下に説明する車両の前方部分の構成と、ＥＣＵ２０と、車速センサ３０とから構成される。ここで、第２実施形態の車両用衝突検知装置は、第１実施形態の車両用衝突検知装置に対して、車両の前方部分のみが異なる。以下、車両の前方部分の構成のみについて、図９及び図１０を参照して説明する。図９は、車両の前方部分の車両前後方向断面図を示す。図１０は、図９のＡ−Ａ断面図を示す。

図９及び図１０に示すように、車両の前方部分は、バンパカバー１１と、バンパアブソーバ５２と、蓋部材５３と、リンフォース１４と、エアフロセンサ１６とが配置されている。

バンパアブソーバ５２（本発明における第２部材、衝撃吸収部材、変形空間形成部材）は、車両の前端側であって車両左右方向に延びるように配置されている。このバンパアブソーバ５２は、車両前方からの物体の衝突による衝撃を吸収する変形可能な部材である。そして、バンパアブソーバ５２の車両左右方向に直交する断面形状は、図９に示すように、車両後方側が開口する略コの字型形状をなしている。

蓋部材５３（本発明における変形空間形成部材）は、バンパアブソーバ５２とリンフォース１４との間に配置されている。そして、この蓋部材５３は、リンフォース１４の車両前方面に取り付けられている。さらに、蓋部材５３は、バンパアブソーバ５２の断面コの字型の開口側を閉塞するように、バンパアブソーバ５２に取り付けられている。そして、この蓋部材５３には、小さな開口部が形成されている。この開口部は、例えば、第１実施形態のチューブ１５の内部空間の内径に相当する程度の大きさである。

つまり、バンパアブソーバ５２と蓋部材５３とにより、チャンバ５２ａが形成されている。このチャンバ５２ａは、車両左右方向に延びるように形成されていることになる。さらに、蓋部材５３が有する開口部は、チャンバ５２ａにとっても開口部となる。

そして、エアフロセンサ１６は、チャンバ５２ａの開口部に配置されている。つまり、エアフロセンサ１６は、チャンバ５２ａと外部との間を流通する空気の流量Ｆを検出する。つまり、エアフロセンサ１６は、チャンバ５２ａから外部へ流出する空気の流出量、及び、外部からチャンバ５２ａへ流入する空気の流入量を検出する。

次に、車両前方が物体に衝突した場合の車両前方部分の動作について図１１を参照して説明する。図１１は、車両前方が物体に衝突した場合における車両の前方部分の状態を示す。図１１に示すように、車両前方が物体に衝突した場合には、リンフォース１４に対して、バンパカバー１１及びバンパアブソーバ５２の車両前方側が車両後方へ相対移動する。ここで、バンパカバー１１及びバンパアブソーバ５２の車両前方側が、リンフォース１４に対して車両後方へ相対移動する移動量は、物体との衝突による衝突荷重に応じて異なる。つまり、物体との衝突による衝突荷重が大きいほど、リンフォース１４に対してバンパカバー１１及びバンパアブソーバ５２の車両前方側の車両後方への相対移動量は大きくなる。

そして、バンパアブソーバ５２の車両前方側が車両後方へ相対移動することにより、バンパアブソーバ５２を壁面とするチャンバ５２ａは、狭くなるように変形する。そうすると、衝突前にチャンバ５２ａに存在していた空気の一部は、チャンバ５２ａの開口部を介して、チャンバ５２ａの外部へ流出する。このとき、チャンバ５２ａの開口部に配置されたエアフロセンサ１６は、チャンバ５２ａから外部へ流出する空気の流量Ｆを検出する。

ここで、第１実施形態において図４を参照して説明したチューブ１５の変形量とエアフロセンサ１６により検出される空気の流量Ｆとの関係は、第２実施形態において、チャンバ５２ａの変形量とエアフロセンサ１６により検出される空気の流量Ｆとの関係と同様である。従って、チャンバ５２ａの変形が大きい場合には空気の流量Ｆが大きくなり、チャンバ５２ａの変形が小さい場合には空気の流量Ｆが小さくなる。つまり、エアフロセンサ１６は、リンフォース１４に対するバンパアブソーバ５２の車両前方側の車両後方への相対移動量に応じて変化する空気の流量Ｆを検出できる。

そして、第１実施形態において説明したように、ＥＣＵ２０は、エアフロセンサ１６により検出された空気の流量Ｆを用いて、車両が衝突したことを検知すると共に、車両が衝突した物体を判別する。つまり、チャンバ５２ａの開口部を流通する空気の流量Ｆを用いることにより、車両が物体に衝突したことを検知することができる。さらに、当該空気の流量Ｆを用いることにより、車両が衝突した物体の種類、特に歩行者であるか否かを判別することができる。従って、車両が歩行者に衝突したことを確実に検知し且つ判別することができるので、不要な歩行者保護デバイス４０の起動を抑制することができる。

（３）その他
なお、上記実施形態においては、車両が歩行者に衝突した場合に歩行者保護デバイス４０を起動させることとした。しかし、この他に、例えば、車両が建物や他の車両などに衝突した場合には、室内に設けられている乗員保護デバイスを起動させるようにしてもよい。つまり、エアフロセンサ１６により検出される空気の流量Ｆは、歩行者保護デバイスのみならず、乗員保護デバイスを起動するために用いても良い。

また、上記実施形態においては空気の流量Fを測定するためのエアフロセンサとしてホットワイヤ式やカルマン渦式を挙げたが、他にもピトー管式等の流速計により測定可能である。

第１実施形態における車両の前方部分の車両前後方向断面図を示す。 図１のバンパカバー１１及びバンパアブソーバ１２を除いた状態における車両前方から見た図を示す。 車両前方が物体に衝突した場合における車両の前方部分の状態を示す。 チューブ１５の変形量とエアフロセンサ１６により検出される空気の流量Ｆとの関係を示す。 衝突した物体が歩行者の場合とカラーコーンなどの軽量な物体の場合のそれぞれにおいて、衝突からの経過時間に対するエアフロセンサ１６により検出される空気の流量Ｆを示す。 車両用衝突検知装置のＥＣＵ２０のブロック構成を示す。 衝突検知部２１における衝突検知方法について説明する図である。 エアフロセンサ１６により検出される空気の流量Ｆと衝突荷重との関係を示す。 第２実施形態における車両の前方部分の車両前後方向断面図を示す。 図９のＡ−Ａ断面図を示す。 車両前方が物体に衝突した場合における車両の前方部分の状態を示す。

符号の説明

１１：バンパカバー、 １２：バンパアブソーバ、 １３：荷重板、
１４：リンフォース、 １５：チューブ、 １６：エアフロセンサ、
２０：ＥＣＵ、 ３０：車速センサ、 ４０：歩行者保護デバイス、
５２：バンパアブソーバ、 ５２ａ：チャンバ、 ５３：蓋部材

Claims (8)

1. 車両による物体への衝突を検知する車両用衝突検知装置であって、
   車両フレームに固定された第１部材と、
   前記衝突に伴い前記第１部材に対して相対移動する第２部材と、
   前記第１部材に対する前記第２部材の相対移動に伴い変形し、流体が封入され且つ開口部を有する所定空間を形成する変形空間形成部材と、
   前記所定空間の前記開口部を流通する前記流体の流量を検出する流量検出手段と、
   前記流量に基づき前記衝突を検知する衝突検知手段と、
   を備えることを特徴とする車両用衝突検知装置。
2. 前記流体は、空気であり、
   前記所定空間の前記開口部は、車外空間に連通する請求項１記載の車両用衝突検知装置。
3. 前記変形空間形成部材は、前記第１部材と前記第２部材との間に配置され、内部に前記所定空間を形成するチューブである請求項１又は２に記載の車両用衝突検知装置。
4. 前記第２部材は、前記衝突による衝撃を吸収する衝撃吸収部材からなり、
   前記変形空間形成部材は、少なくとも前記第２部材を含み、
   前記所定空間の少なくとも一部は、前記第２部材の壁面により形成される請求項１又は２に記載の車両用衝突検知装置。
5. 前記第２部材は、前記衝突の衝突荷重に応じて前記第１部材に対する相対移動量が異なり、
   前記衝突検知手段は、前記所定空間の前記開口部から流出する前記流体の流出量が所定閾値を超えた場合に、前記衝突を検知する請求項１〜４の何れか一項に記載の車両用衝突検知装置。
6. 前記衝突検知手段により前記衝突を検知した場合に、前記流量に基づき前記物体の種類を判別する物体判別手段をさらに備える請求項１〜５の何れか一項に記載の車両用衝突検知装置。
7. 前記流量の時間変化に基づき前記物体の衝突荷重を算出する衝突荷重算出手段をさらに備え、
   前記物体判別手段は、前記衝突荷重に基づき前記物体の種類を判別する請求項６記載の車両用衝突検知装置。
8. 前記物体判別手段は、前記物体が歩行者であるか否かを判別する請求項６又は７に記載の車両用衝突検知装置。

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