JP4798459B2

JP4798459B2 - 車両用衝突検知装置

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Publication number: JP4798459B2
Application number: JP2007183859A
Authority: JP
Inventors: 央高橋
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2007-07-13
Filing date: 2007-07-13
Publication date: 2011-10-19
Anticipated expiration: 2027-07-13
Also published as: JP2009018735A; DE102008031674B9; DE102008031674B4; DE102008031674A1

Description

本発明は、車両バンパへの歩行者等の衝突を検知する車両用衝突検知装置に関し、特に、車両バンパ内でバンパリンフォースの前方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に関する。

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。例えば三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し乗員に危害を与える恐れがある。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ことから、従来、車両バンパ内でバンパリンフォース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（例えば、特許文献１，２等参照。）。
国際公開２００５／０９８３８４号公報特開２００６−１１７１５７号公報

しかしながら、圧力検出式の車両用衝突検知装置において、車両バンパにおける衝突に起因せず、チャンバ部材や圧力センサの振動に起因して圧力センサの圧力検出値が変動するおそれがあり、歩行者衝突の検知性能を低下させる一因となる可能性がある。例えば、車両バンパにおける衝突に起因せず、チャンバ部材の振動に起因してチャンバ空間内に圧力変動が発生することが考えられる。また、チャンバ部材に取り付けられた圧力センサの振動に起因して圧力検出値が変動することも考えられる。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、圧力検出用のチャンバ部材及び圧力センサにおける振動に起因する圧力検出値の変動を抑制可能な車両用衝突検知装置を提供することを目的とする。

以下、上記課題を解決するのに適した各手段につき、必要に応じて作用効果等を付記しつつ説明する。

１．車両バンパ内でバンパリンフォースの車両前方側に配置され且つ衝突に伴って変形し衝撃を吸収するアブソーバと、前記車両バンパ内で前記バンパリンフォースの車両前方側にて前記アブソーバの上方又は下方に隣接配置され且つチャンバ空間が内部に形成されたチャンバ部材と、前記チャンバ部材に取り付けられて前記チャンバ空間内の圧力変化を検出する圧力センサと、前記圧力センサによる検出結果に基づいて前記車両バンパへの歩行者等の衝突を検知する衝突検知手段とを備えた車両用衝突検知装置において、
前記チャンバ部材は、前記バンパリンフォースに対して位置決め或いは固定され、
前記圧力センサは、前記バンパリンフォース又は前記チャンバ部材に対して固定されるものであって、
前記チャンバ部材は、前記バンパリンフォースの上下左右いずれかの側面に沿って延設された延設部を有し、
前記圧力センサは、固定部材により前記延設部に対して固定されたことを特徴とする車両用衝突検知装置。

手段１によれば、チャンバ部材が、バンパリンフォースに対して位置決め或いは固定されることにより、チャンバ部材とバンパリンフォースとが実質的に一体化されているので、チャンバ部材における振動の発生が確実に抑制され、車両バンパにおける衝突発生に起因せずにチャンバ部材の振動に起因して生じるチャンバ空間内の圧力変動を抑制することができる。また、圧力センサがバンパリンフォース又はチャンバ部材に対して固定されているので、圧力センサの振動が確実に抑制され、圧力センサの振動に起因する圧力検出値の変動を抑制することができる。更に、チャンバ部材は、バンパリンフォースの上下左右いずれかの側面に沿って延設された延設部を有し、圧力センサは、固定部材により延設部に対して固定されているので、圧力センサのチャンバ部材に対する固定を簡単な構成で確実に実現することができる。

２．前記延設部は、前記バンパリンフォースの上面に沿って延設されたことを特徴とする手段１に記載の車両用衝突検知装置。

手段２によれば、延設部がバンパリンフォースの上面に沿って延設されているので、圧力センサのチャンバ部材に対する固定を簡単な構成で確実に実現することができる。

３．前記バンパリンフォースは、前記チャンバ部材の前記延設部が延設された前記側面にブラケットが取り付けられ、
前記圧力センサは、前記ブラケットを介して固定部材により前記延設部に対して固定されたことを特徴とする手段１又は２に記載の車両用衝突検知装置。

手段３によれば、バンパリンフォースは、チャンバ部材の延設部が延設された側面にブラケットが取り付けられ、圧力センサは、ブラケットを介して固定部材により延設部に対して固定されているので、チャンバ部材のバンパリンフォースに対する固定と圧力センサのチャンバ部材及びバンパリンフォースに対する固定とを簡単な構成で同時に実現することができる。

４．前記固定部材は、ネジ部材であることを特徴とする手段１乃至３のいずれかに記載の車両用衝突検知装置。

手段４によれば、固定部材がネジ部材であるので、圧力センサをチャンバ部材又はバンパリンフォースに対して簡単且つ安価な構成で強固に固定することができる。

５．前記チャンバ部材は、前記アブソーバの上方に配置されたことを特徴とする手段１乃至４のいずれかに記載の車両用衝突検知装置。

手段５によれば、チャンバ部材がアブソーバの上方に配置されているので、車両バンパ下方側の衝突の衝撃を吸収することができ、特に、歩行者の脚部保護効果が高い。また、チャンバ部材をアブソーバの上方側に配置することで、例えば、衝突物が道路上の固定物であるか歩行者（人体）であるかの判定精度が向上する。

以下、本発明の車両用衝突検知装置を具体化した各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、本発明の第一の実施形態の車両用衝突検知装置１を搭載した車両バンパ２の内部を透視して示す平面図であり、図２はその側面図である。

本実施形態の車両用衝突検知装置１は、図１，２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）９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、バンパリンフォース４、サイドメンバ５、アブソーバ６、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、車両前端にて車両幅方向に延び、バンパリンフォース４、アブソーバ６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。

バンパリンフォース４は、バンパカバー３内に配設されて車両幅方向に延びる金属製の梁状部材である。

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リンフォース４が取り付けられる。尚、サイドメンバ５の先端にクラッシュボックスを設け、クラッシュボックスを介してバンパリンフォース４を取り付ける構成としてもよい。

アブソーバ６は、バンパカバー３内でバンパリンフォース４の前面４ａの下方側に取り付けられる車両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。アブソーバ６の車両前後方向における長さは、車種によって異なるが、例えば、４０〜１００ｍｍ程度である。尚、アブソーバ６として、鉄板を屈曲させて略筒状体としたものを用いてもよい。

チャンバ部材７は、バンパカバー３内でバンパリンフォース前面４ａの上方側に取り付けられる車両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。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。チャンバ部材７後端面７ｂの中央には、圧力導入管８ｂが挿嵌される吹き出し口７ｃが設けられ、吹き出し口７ｃを挟んで上下に、圧力センサ８を固定するための固定ネジ１０が螺合されるネジ孔７ｈがそれぞれ形成されている。

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、矩形ブロック状のセンサ本体８ａと、センサ本体８ａへ気体圧力を導入するパイプ状の圧力導入管８ｂとを有している。圧力センサ８は、圧力導入管８ｂを介してセンサ本体８ａへチャンバ空間７ａ内の気体圧力を導入し、圧力変化を検出する。センサ本体８ａは、圧力に比例した電圧信号をアナログ出力し、信号線９ａを介して歩行者保護装置ＥＣＵ９へ信号送信する。センサ本体８ａには、固定ネジ１０の足部が挿通されるネジ挿通孔８ｈが２箇所に設けられている。

そして、圧力センサ８は、バンパリンフォースの背面側からチャンバ部材７の吹き出し口７ｃへ圧力導入管８ｂを挿嵌した状態で、２本の固定ネジ１０をセンサ本体８ａのネジ挿通孔８ｈ及びバンパリンフォース４の貫通孔４ｈにそれぞれ挿通し、さらにチャンバ部材７のネジ孔７ｈに螺合して締付けることにより、バンパリンフォース４を挟んでチャンバ部材７に対してネジ止め固定される。尚、チャンバ部材７の吹き出し口７ｃに挿嵌された圧力導入管８ｂの周囲は図示しないＯリングによってシールが施されてチャンバ空間７ａの気密性が確保されるようになっている。

歩行者保護装置ＥＣＵ９は、図示しない歩行者保護用エアバッグの展開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信号線９ａ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ＥＣＵ９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ＥＣＵ９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。

次に、上述した車両用衝突検知装置１において車両バンパ２への衝突が発生した場合の各部の作用について説明する。図３は、車両バンパ２に歩行者衝突が発生した様子を示す側面図である。

衝突発生前の車両バンパ２の状態は、図１，２に示す通りである。車両バンパ２に歩行者衝突が発生すると、図３に示すように、アブソーバ６はバンパリンフォース前面４ａに対して押圧されて圧縮変形する。また、チャンバ部材７も、バンパアブソーバ６と同様に、バンパリンフォース前面４ａに対して押圧されて圧縮変形し、これによりチャンバ空間７ａ内に圧力変化が生じる。

そして、チャンバ部材７に取り付けられた圧力センサ８は、チャンバ空間７ａ内の圧力変化を検出し、圧力に比例した電圧信号をアナログ出力し、信号線９ａを介して歩行者保護装置ＥＣＵ９へ信号送信する。歩行者保護装置ＥＣＵ９は、信号線９ａを介して入力された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し、歩行者衝突を検知した場合に図示しない歩行者保護装置を起動させることができる。

以上詳述したことから明らかなように、本実施形態の車両用衝突検知装置１によれば、車両バンパ２内でバンパリンフォース４の車両前方側に配置され且つ衝突に伴って変形し衝撃を吸収するアブソーバ６と、車両バンパ２内でバンパリンフォース４の車両前方側にてアブソーバ６の上方に隣接配置され且つチャンバ空間７ａが内部に形成されたチャンバ部材７と、チャンバ部材７に取り付けられてチャンバ空間７ａ内の圧力変化を検出する圧力センサ８と、圧力センサ８による検出結果に基づいて車両バンパ２への歩行者等の衝突を検知する衝突検知手段としての歩行者保護装置ＥＣＵ９を備え、チャンバ部材７が、バンパリンフォース４に対して固定され、圧力センサ８が、チャンバ部材７及びバンパリンフォース４に対して固定されたことを特徴とし、特に、圧力センサ８が、固定部材としての固定ネジ１０によりバンパリンフォース４を挟んでチャンバ部材７に対してネジ止め固定され、圧力センサ８がチャンバ部材７だけでなくバンパリンフォース４に対しても直接固定されたことを特徴としている。

従って、チャンバ部材７とバンパリンフォース４とが実質的に一体化されているので、チャンバ部材７における振動の発生が確実に抑制され、車両バンパ２における衝突発生に起因せずにチャンバ部材７の振動に起因して生じるチャンバ空間７ａ内の圧力変動を抑制することができる。また、圧力センサ８がチャンバ部材７及びバンパリンフォース４に対して直接固定されているので、圧力センサ８の振動が確実に抑制され、圧力センサ８の振動に起因する圧力検出値の変動を抑制することができる。

また、圧力センサ８をチャンバ部材７及びバンパリンフォース４に対して固定する固定部材として固定ネジ１０を用いたので、簡単且つ安価な構成で強固に固定することができる。

尚、本実施形態では、チャンバ部材７がアブソーバ６の上方に配置されているので、車両バンパ２下方側の衝突の衝撃を吸収することができ、特に、歩行者の脚部保護効果が高い。また、チャンバ部材７をアブソーバ６の上方側に配置することで、例えば、衝突物が道路上の固定物であるか歩行者（人体）であるかの判定精度が向上する。

次に、本発明の第二の実施形態の車両用衝突検知装置２１について説明する。図４（ａ）は、第二の実施形態の車両用衝突検知装置２１における圧力センサ８の固定状態を示す平面図、同図（ｂ）は側面図、同図（ｃ）は背面図である。尚、第一の実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、それらについての詳細な説明を省略する。

本実施形態は、図４に示すように、チャンバ部材７が、バンパリンフォース４の上面に沿って延設された延設部７ｄを有し、バンパリンフォース４は、チャンバ部材７の延設部７ｄが延設された上面に、ブラケット１１が溶接等によって取り付けられ、圧力センサ６が、ブラケット１１を介して固定ネジ１０により延設部７ｄに対してネジ止め固定されたことを特徴とする。ブラケット１１は、鉄板等を屈曲させてブリッジ状に形成されている。

本実施形態によれば、チャンバ部材７のバンパリンフォース４に対する固定と圧力センサ８のチャンバ部材７及びバンパリンフォース４に対する固定とを簡単な構成で同時に実現することができる。

次に、本発明の第三の実施形態の車両用衝突検知装置３１について説明する。図５（ａ）は、第三の実施形態の車両用衝突検知装置３１における車両バンパ２の内部を透視して示す平面図であり、同図（ｂ）は側面図である。

本実施形態は、図５に示すように、アブソーバ６が、チャンバ部材７に隣接する上面に圧力センサ８を収容可能な切り欠き部６ｄを有し、圧力センサ８は、センサ本体８ａが切り欠き部６ｄに収容された状態で固定ネジ１０によりバンパリンフォース４に対してネジ止め固定されたことを特徴とする。尚、チャンバ部材７の後端面には、位置決め突起部７ｐが突出形成され、バンパリンフォース４に設けられた位置決め穴４ｕに位置決め突起部７ｐを嵌合することによりチャンバ部材７がバンパリンフォース４に対して位置決めされている。

本実施形態によれば、圧力センサ８は、アブソーバ６の切り欠き部６ｄに収容されることにより振動が抑制されるのに加えて、バンパリンフォース４と一体となって振動するように固定ネジ１０によりバンパリンフォース４に対して強固に固定されることによりさらに振動の抑制が図られる。

次に、本発明の第四の実施形態の車両用衝突検知装置４１について説明する。図６は、第四の実施形態の車両用衝突検知装置４１における車両バンパ２の内部を透視して示す側面図である。

本実施形態は、チャンバ部材７の後端面に位置決め突起部７ｐが突出形成され、バンパリンフォース４に設けられた位置決め穴４ｕに位置決め突起部７ｐを嵌合することによりチャンバ部材７がバンパリンフォース４に対して位置決めされると共に、圧力センサ８が、固定ネジ１０により位置決め突起部７ｐに対してネジ止め固定されたことを特徴とする。

本実施形態によれば、チャンバ部材７のバンパリンフォース４に対する位置決めと圧力センサ８のチャンバ部材７に対する固定とを簡単な構成で同時に実現することができる。

尚、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、前記第二の実施形態では、延設部７ｄがバンパリンフォース４の上面に沿って延設される構成としたが、バンパリンフォース４の左右側面に沿って延設される構成としてもよい。また、チャンバ部材７とバンパリンフォース４との間が突起部の係合等によって位置決めされている場合は、ブラケット１１を省略して固定ネジ１０により圧力センサ８をチャンバ部材７にのみ固定する構成としてもよい。

また、前記第三の実施形態では、圧力センサ８を固定ネジ１０によりバンパリンフォース４に対して固定する構成としたが、チャンバ部材７に対して固定する構成としてもよい。

また、前記第四の実施形態では、バンパリンフォース４に位置決め穴４ｕを設けて、チャンバ部材７の位置決め突起部７ｐを位置決め穴４ｕに嵌合することによりチャンバ部材７をバンパリンフォース４に対して位置決めする構成としたが、図７に示す第１変形例のようにバンパリンフォース４上端に係合させて位置決めする構成としてもよい。

さらに、前記第四の実施形態の構成に加えて、図８に示す第２変形例のように、チャンバ部材７の下端面にも位置決め突起部７ｑを設け、チャンバ部材７をアブソーバ６に対しても位置決めする構成としてもよい。

本発明は、圧力検出式の車両用衝突検知装置において振動に起因する圧力検出値の変動を抑制することが必要な場合に利用可能である。

本発明の第一の実施形態の車両用衝突検知装置を搭載した車両バンパの内部を透視して示す平面図である。第一の実施形態の車両用衝突検知装置を搭載した車両バンパ内部を透視して示す側面図である。第一の実施形態において車両バンパに歩行者衝突が発生した様子を示す側面図である。（ａ）は第二の実施形態における圧力センサの固定状態を示す平面図であり、（ｂ）は側面図、（ｃ）は背面図である。（ａ）は第三の実施形態における車両バンパの内部を透視して示す平面図であり、（ｂ）は側面図である。第四の実施形態の車両用衝突検知装置を搭載した車両バンパの内部を透視して示す側面図である。第四の実施形態の第１変形例における車両バンパの内部を透視して示す側面図である。第四の実施形態の第２変形例における車両バンパの内部を透視して示す側面図である。

符号の説明

１車両用衝突検知装置
２車両バンパ
４バンパリンフォース
４ａ前面
６アブソーバ
７チャンバ部材
７ａチャンバ空間
７ｄ延設部
７ｐ位置決め突起部
７ｑ位置決め突起部
８圧力センサ
９歩行者保護装置ＥＣＵ（衝突検知手段）
１０固定ネジ（固定部材、ネジ部材）
１１ブラケット
２１車両用衝突検知装置
３１車両用衝突検知装置
４１車両用衝突検知装置

Claims

車両バンパ内でバンパリンフォースの車両前方側に配置され且つ衝突に伴って変形し衝撃を吸収するアブソーバと、前記車両バンパ内で前記バンパリンフォースの車両前方側にて前記アブソーバの上方又は下方に隣接配置され且つチャンバ空間が内部に形成されたチャンバ部材と、前記チャンバ部材に取り付けられて前記チャンバ空間内の圧力変化を検出する圧力センサと、前記圧力センサによる検出結果に基づいて前記車両バンパへの歩行者等の衝突を検知する衝突検知手段とを備えた車両用衝突検知装置において、
前記チャンバ部材は、前記バンパリンフォースに対して位置決め或いは固定され、
前記圧力センサは、前記バンパリンフォース又は前記チャンバ部材に対して固定されるものであって、
前記チャンバ部材は、前記バンパリンフォースの上下左右いずれかの側面に沿って延設された延設部を有し、
前記圧力センサは、固定部材により前記延設部に対して固定されたことを特徴とする車両用衝突検知装置。
前記延設部は、前記バンパリンフォースの上面に沿って延設されたことを特徴とする請求項１に記載の車両用衝突検知装置。
前記バンパリンフォースは、前記チャンバ部材の前記延設部が延設された前記側面にブラケットが取り付けられ、
前記圧力センサは、前記ブラケットを介して固定部材により前記延設部に対して固定されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用衝突検知装置。
前記固定部材は、ネジ部材であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の車両用衝突検知装置。
前記チャンバ部材は、前記アブソーバの上方に配置されたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の車両用衝突検知装置。