JP2009214716A - 車両用衝突検知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】衝突によるチャンバ部材の潰れ方が安定し、衝突検知精度を向上させることができる車両用衝突検知装置を提供する。
【解決手段】本発明は、車両バンパ２内でバンパレインフォースメント４の前面４ａに配設され且つチャンバ空間７ａが内部に形成されるチャンバ部材７と、チャンバ空間７ａ内の圧力を検出する圧力センサ８と、を備え、当該圧力センサ８の検出結果に基づいて車両バンパ２への衝突を検知するように構成された車両用衝突検知装置において、チャンバ部材７は、車幅方向から見た断面の外縁形状において、少なくとも車両前方側部位７１１が車両前方に凸弧状となっていることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両への歩行者等の衝突を検知する衝突検知装置に関するものである。

近年、歩行者保護の目的で、車両バンパ部に障害物判別装置を取り付け、車両衝突時に衝突対象が歩行者か否かを判定し、歩行者と判定した場合には、歩行者を保護するための装置（例えば、アクティブフードやカウルエアバッグ）を作動させる技術が提案され、かつ、実用化が検討されている。

すなわち、衝突した障害物が歩行者でない場合にフード上の保護装置（例えばアクティブフード）を作動させるとさまざまな悪影響が生じる。例えば３角コーンや工事中看板等の軽量落下物と衝突した場合に歩行者と区別できないと、保護装置を無駄に作動させて余分な修理費が発生する。また、コンクリートの壁や車両等の重量固定物と衝突した場合に歩行者と区別できなければ、フードが持ち上がった状態で後退していくのでフードが車室内に侵入する恐れがある。このように、障害物が歩行者であるか否かを正確に分別することが要求されるようになっている。

そこで、例えば特開２００６−１１７１５７号公報（特許文献１）に記載されているように、車両バンパ内でバンパレインフォースメントの前面にチャンバ部材が配設され、チャンバ空間内の圧力変化を圧力センサで検出することにより車両バンパへの歩行者等の衝突を検知するように構成された車両用衝突検知装置が提案されている。つまり、衝突によりチャンバ部材が変形し、それによるチャンバ空間内の圧力変化に基づいて歩行者等の衝突を検知している。
特開２００６−１１７１５７号公報

ところで、チャンバ部材は、車幅方向から見た断面の外縁形状が四角形であるものが多い。しかしながら、上記外縁形状が四角形である場合、車両前方からの衝突に対して常に同じ潰れ方とはならない可能性がある。同じ車両前方からの衝突においても、衝突対象が歩行者の足であったり自転車であったりと異なることがあり、または足の形の違い等により、チャンバ部材が受ける力の向き（水平面に対する角度）に若干の違いがでる。そしてそれにより、例えば、図８に示すように、外縁形状において、その上辺が外側に膨らむ場合（ａ）と、内側に潰れる場合（ｂ）が起こりうる。つまり、同じ衝突対象であっても、検出される圧力変化量が大きく異なる虞がある。

このように、衝突に対してチャンバ部材の潰れ方が一定でなければ、衝突によるチャンバ空間の圧力変化量も安定せず、衝突検知の精度を向上させることは困難となる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、衝突によるチャンバ部材の潰れ方が安定し、衝突検知精度を向上させることができる車両用衝突検知装置を提供することを目的とする。

本発明は、車両バンパ内でバンパレインフォースメントの前面に配設され且つチャンバ空間が内部に形成されるチャンバ部材と、チャンバ空間内の圧力を検出する圧力センサと、を備え、当該圧力センサの検出結果に基づいて車両バンパへの衝突を検知するように構成された車両用衝突検知装置において、チャンバ部材は、車幅方向から見た断面の外縁形状において、少なくとも車両前方側部位が車両前方に凸弧状となっていることを特徴とする。

これによれば、車両前方からの衝突に対して、まず断面が凸弧状となっているチャンバ部材の車両前方側部位に力がかかる。角部をもたない凸弧状であれば、車両前方からのあらゆる向き（水平面との角度）の衝突に対しても、チャンバ部材はほぼ同じように力を受ける。つまり、衝突によるチャンバ部材の変形は、図８（ａ）のように水平面に対して直立した衝突対象が衝突したときの変形と同様になる。

従って、本発明において、チャンバ部材は、衝突に対して上下の部位が常に外側に向けて潰れるようになる（図８（ａ）参照）。すなわち、衝突によるチャンバ部材の潰れ方は、衝突対象に影響されることなく安定する。このように、本発明の車両用衝突検知装置によれば、チャンバ部材の潰れ方は安定し、衝突検知精度を向上させることができる。

ここで、例えば、本発明において、上記外縁形状は、車両前方側部位が半楕円状であり、車両後方側部位が略矩形であってもよい。これによれば、外縁形状において、最初に衝突を受ける部位が半楕円状であるため、チャンバ部材の潰れ方は安定する。さらに、外縁形状における車両後方側部位が略矩形となっているため、車両バンパ内において配置しやすく、設置状態も安定する。

また、上記外縁形状は、車両前方側部位が半円状であり、車両後方側部位が略矩形であってもよい。これによれば、上記半楕円状に比べて、チャンバ部材の作製が容易となる。

また、上記外縁形状は、楕円状であってもよい。これによれば、チャンバ部材の作製が容易となり、且つ、全体で角部がないため、より潰れ方が安定する。また、上記外縁形状は、円状であってもよい。これによれば、チャンバ部材の作製がさらに容易となり、潰れ方も一定となる。本発明は、上記外縁形状において、少なくとも車両前方側部位が車両前方に凸弧状であればよく、全体が半楕円状や半円状であっても効果を発揮する。

ここで、本発明において、チャンバ部材は、樹脂材料を用いたブロー成型によって一体的に成型されていることが好ましい。これにより、チャンバ部材が上記特殊形状であっても、より容易に作製することができる。

本発明の車両用衝突検知装置によれば、衝突によるチャンバ部材の潰れ方が安定し、衝突検知精度を向上させることができる。

以下、本発明の車両用衝突検知装置を具体化した一実施形態について図面を参照しつつ具体的に説明する。図１は、本実施形態の車両用衝突検知装置１を模式的に示す平面図である。図２は、図１におけるＡ−Ａ線断面図である。図３は、図１におけるＢ−Ｂ線断面図である。なお、図２および図３について、サイドメンバ５は省略する。

車両用衝突検知装置１は、図１に示すように、車両バンパ２内に配設されたチャンバ部材７と、圧力センサ８と、歩行者保護装置電子制御ユニット（以下、電子制御ユニットをＥＣＵと略記する）１０とを主体として構成されている。

車両バンパ２は、図１，２に示すように、バンパカバー３、バンパレインフォースメント４、サイドメンバ５、及びチャンバ部材７を主体として構成されている。

バンパカバー３は、車両前端にて車幅方向（左右方向）に延び、バンパレインフォースメント４及びチャンバ部材７を覆うように車体に取り付けられる樹脂（例えば、ポリプロピレン）製カバー部材である。

バンパレインフォースメント４は、バンパカバー３内に配設されて車幅方向に延びる金属製の構造部材であって、図２に示すように、内部中央に梁が設けられた日の字状断面を有する中空部材である。

サイドメンバ５は、車両の左右両側面近傍に位置して車両前後方向に延びる一対の金属製部材であり、その前端に上述したバンパレインフォースメント４が取り付けられる。

チャンバ部材７は、バンパカバー３内でバンパレインフォースメント前面４ａに取り付けられる車幅方向に延びる略箱状の合成樹脂製部材であり、内部に厚さ数ｍｍの壁面によって囲まれた略密閉状のチャンバ空間７ａが形成されている。

さらに具体的には、チャンバ部材７は、本体部７１と延設部７２とからなっている。本体部７１は、バンパレインフォースメント前面４ａの前方に配置された部位であり、車幅方向に延在している。つまり、本体部７１が衝突により変形する部位であり、本体部７１内の圧力変化がチャンバ空間７ａの圧力変化として検出される。

本体部７１は、図２および図３に示すように、車幅方向から見た断面の外縁形状において、車両前方側の部位（以下、車両前方側部位という）７１１が半楕円状となっており、車両後方側の部位（以下、車両後方側部位という）７１２が略矩形となっている。すなわち、本体部７１は、上記外縁形状において、車両前方側部位７１１が車両前方に凸弧状となるように形成されている。

延設部７２は、図１および図３に示すように、本体部７１の車両後方部位７１２上面のうち車幅方向の中央部分から、車両後方および上方に向けて延伸した部位である。つまり、延設部７２は、チャンバ部材７の車幅方向における一部を、バンパレインフォースメント前面４ａよりも車両後方側且つバンパレインフォースメント上面４ｂにまで延設した部位である。延設部７２の内部空間は、本体部７１の内部空間と連通しており、チャンバ空間７ａの一部分を形成している。延設部７２は、図１に示すように、車幅方向において、サイドメンバ５、５間の中央部に設けられている。

延設部７２の後方部位には、円柱状に突起した凸部７２ａが形成されており、その凸部７２ａの略中央に上方に開口した差込口７２ｂが形成されている。差込口７２ｂは、バンパレインフォースメント上面４ｂの上方に位置している。なお、凸部７２ａは、延設部７２に差込口７２ｂをドリル等で形成する際、対象表面が歪むことでドリルの位置が定まらなくなるのを防ぐ効果がある。

上記特殊形状のチャンバ部材７は、ブロー成型により成型されている。本実施形態のチャンバ部材７は、例えばＬＤＰＥ（低密度ポリエチレン）を原料としたブロー成型によって、より容易に製造することができる。なお、本実施形態のように、アブソーバが搭載されていないものの場合、チャンバ部材７は、車両バンパ２における衝撃吸収と圧力伝達との二つの作用を併せ持っているものでもよい（アブソーバ兼用）。

圧力センサ８は、気体圧力を検出可能なセンサ装置であり、チャンバ部材７に組付けられてチャンバ空間７ａ内の圧力変化を検出可能に構成されている。詳細には、圧力センサ８は、センサ本体８１と圧力導入管８２とを備えている。センサ本体８１は、チャンバ部材７の外部にあって、圧力検出用のセンサ素子等が設けられた基板等を収容した部位である。センサ本体８１は、圧力に比例した信号を出力し、信号線１０ａを介して歩行者保護装置ＥＣＵ１０へ信号送信する。

圧力導入管８２は、チャンバ空間７ａの圧力をセンサ本体８１に導入する略円筒状の管であり、センサ本体８１から下方に伸びている。圧力導入管８２は、チャンバ部材７の延設部７２に設けられた差込口７２ｂに差し込まれている。つまり、圧力導入管８２は、下方に向かって差し込まれ、圧力を導入する入口が下方を向いている。尚、差込口７２ｂ内周と圧力導入管８２外周との間にはわずかな隙間が形成されており、この隙間が呼吸孔として作用するので、衝突が発生していない通常の状態においてはチャンバ空間７ａ内の気圧が外気と同一（大気圧）に保たれる。

ここで、本実施形態において、圧力センサ８は、バンパレインフォースメント前面４ａより車両後方側であって、バンパレインフォースメント上面４ｂにブラケット９を介して固定されている。ブラケット９は、ブリッジ形状に形成されている。ブラケット９は、延設部７２を跨ぐようにバンパレインフォースメント上面４ｂに固定されると共に、ブラケット９上面にセンサ本体８１を固定する構造となっている。

歩行者保護装置ＥＣＵ１０は、図示しない歩行者保護装置（たとえば公知の歩行者保護用のエアバッグやフード跳ね上げ装置など）の起動制御を行うための電子制御装置であり、圧力センサ８から出力される信号が伝送線１０ａを介して入力されるように構成されている。歩行者保護装置ＥＣＵ１０は、圧力センサ８における圧力検出結果に基づいて、車両バンパ２へ歩行者（すなわち、人体）が衝突したか否かを判別する処理を実行する。尚、圧力センサ８における圧力検出結果に加えて、図示しない車速センサからの車速検出結果を歩行者保護装置ＥＣＵ１０に入力し、圧力検出結果と車速検出結果とに基づいて歩行者衝突の判定を行うように構成することが好ましい。

ここで、本実施形態の効果について説明する。本実施形態において、チャンバ部材７（本体部７１）の上記外縁形状は、車両前方側部位７１１が半楕円状であり、車両後方側部位７１２が略矩形となっている。従って、車両前方からの衝突に対して、最初に力を受けるのが半楕円状の車両前方側部位７１１となる。このため、車両前方からのあらゆる向き（水平面との角度）の衝突に対して、チャンバ部材７は同じように変形する。

具体的には、車両前方からの衝突に対して、チャンバ部材７の上下の部位が常に外側に向けて潰れるように変形する（図８（ａ）参照）。すなわち、本実施形態によれば、衝突に対するチャンバ部材７の潰れ方は安定する。換言すると、チャンバ部材の上下面の潰れ方向はそれぞれ常に外側（一定）となる。そして、これにより、衝突による圧力変化量も安定し、その結果、衝突検知精度を向上させることができる。

さらに、本実施形態では、チャンバ部材７（本体部７１）の車両後方部位７１２が略矩形となっている。従って、チャンバ部材７を車両バンパ２内に設置しやすく、設置状態も安定する。バンパレインフォースメント４の前面４ａにも安定して固定できる。

また、その他の効果について説明する。圧力センサ８は、バンパレインフォースメント前面４ａよりも車両後方側で且つ上面４ｂよりも上方側に配置されている。これにより、圧力センサ８の取り付け作業は、バンパレインフォースメント４内という狭い作業領域で作業することなく、比較的自由なスペースで取り付け作業ができる。つまり、取り付け作業の作業性が向上する。

また、圧力センサ８がチャンバ部材７の本体部７１から車両後方側へ延設された延設部７２に対して接続される構造であるため、本体部７１のストロークが減少することがなく、チャンバ部材７に十分なストローク（車両前後方向の幅）を確保することができる。よって、前方スペースが小さい車両やアブソーバのストロークが小さい車両であっても、高い衝突検知精度を発揮可能となる。

本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を施すことが可能であることは云うまでもない。

例えば、第一変形例として、本実施形態は、図４に示すように、チャンバ部材７の下面側（または上面側）にアブソーバ６を配置したものでもよい。アブソーバ６は、バンパカバー３内でバンパレインフォースメント４の前面４ａの下方側（または上方側）に取り付けられる車幅方向に延びる発泡樹脂製部材であり、車両バンパ２における衝撃吸収作用を発揮する。この構成であっても、上記同様の効果を得ることができる。

また、第二変形例として、図５に示すように、チャンバ部材７（本体部７１）は、上記外縁形状において、車両前方部位７１１が半円状であり、車両後方部位７１２が略矩形となっているものでもよい。これによっても、上記同様の効果を発揮する。さらに、成型において、楕円状よりも円状のほうが加工しやすく、加工性に優れている。

また、第三変形例として、図６に示すように、チャンバ部材７（本体部７１）は、上記外縁形状が楕円状となっているものでもよい。これにより、上記同様、衝突によるチャンバ部材７の変形は安定する。そして、車両前方側および後方側を含んだ全体で楕円状となっているため、成型において、さらに加工しやすくなる。

また、第四変形例として、図７に示すように、チャンバ部材７（本体部７１）は、上記外縁形状が円状となっているものでもよい。これにより、衝突によるチャンバ部材７の変形はより安定する。さらに、楕円状に比べて、成型しやすく、加工性に優れている。

なお、本発明における「略矩形」とは、基本として長方形および正方形を意味し、さらに、若干の傾き（テーパ）があるものや、角部がピン角ではなく湾曲しているもの、を含む意味である。

本実施形態の車両用衝突検知装置１を模式的に示す平面図である。 図１におけるＡ−Ａ線断面図である。 図１におけるＢ−Ｂ線断面図である。 第一変形例における図２に相当する図である。 第二変形例におけるチャンバ部材７の外縁形状を示す図である。 第三変形例におけるチャンバ部材７の外縁形状を示す図である。 第四変形例におけるチャンバ部材７の外縁形状を示す図である。 衝突により潰れたチャンバ部材を示す図である。

符号の説明

１：車両用衝突検知装置、２：車両バンパ、
４：バンパレインフォースメント、４ａ：前面、４ｂ：上面
７：チャンバ部材、７１：本体部、７１１：車両前方部位、７１２：車両後方部位、
７２：延設部、７２ａ：凸部、７２ｂ：差込口、
７ａ：チャンバ空間、
８：圧力センサ、８１：センサ本体、８２：圧力導入管、
９：ブラケット、１０：歩行者保護装置ＥＣＵ

Claims (6)

1. 車両バンパ内でバンパレインフォースメントの前面に配設され且つチャンバ空間が内部に形成されるチャンバ部材と、前記チャンバ空間内の圧力を検出する圧力センサと、を備え、当該圧力センサの検出結果に基づいて前記車両バンパへの衝突を検知するように構成された車両用衝突検知装置において、
   前記チャンバ部材は、車幅方向から見た断面の外縁形状において、少なくとも車両前方側部位が車両前方に凸弧状となっていることを特徴とする車両用衝突検知装置。
2. 前記外縁形状は、車両前方側部位が半楕円状であり、車両後方側部位が略矩形である請求項１に記載の車両用衝突検知装置。
3. 前記外縁形状は、車両前方側部位が半円状であり、車両後方側部位が略矩形である請求項１に記載の車両用衝突検知装置。
4. 前記外縁形状は、楕円状である請求項１に記載の車両用衝突検知装置。
5. 前記外縁形状は、円状である請求項１に記載の車両用衝突検知装置。
6. 前記チャンバ部材は、樹脂材料を用いたブロー成型によって一体的に成型されている請求項１〜５の何れか一項に記載の車両用衝突検知装置。

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