JP6240486B2

JP6240486B2 - 車両用衝突検知装置

Info

Publication number: JP6240486B2
Application number: JP2013244046A
Authority: JP
Inventors: 土崎　彰洋; 彰洋土崎; 勝海長谷川; 和倫八崎; 山本　健太郎; 健太郎山本; 寛士末棟; 洋輔山内; 鈴木　隆; 隆鈴木
Original assignee: Subaru Corp
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2013-11-26
Filing date: 2013-11-26
Publication date: 2017-11-29
Anticipated expiration: 2033-11-26
Also published as: JP2015101241A

Description

本発明は、衝突検知チューブによる衝突検知範囲をバンパ補強材の終端を越えて広く設定するようにした車両用衝突検知装置に関する。

従来、車両が歩行者に衝突したことを検知した場合、アクティブフードやカウルエアバッグを作動させて歩行者を保護し、又、衝撃力の大きな衝突（重衝突）を検知した場合は、ステアリングハンドルやインストルメントパネルに設けたエアバッグを展開させて乗員を保護する技術が知られている。

車両が衝突物に衝突したことを検知する技術として、例えば特許文献１（特許第４００５２５５号公報）には、フロントパンパに対し車幅方向に沿って非圧縮性の流体が封入された衝突検知チューブを配設し、この衝突検知チューブ内の圧力変化、すなわち衝撃力を圧力センサで検出する技術が開示されている。

又、同様の技術として、特許文献２（特許第５０１３１５７号公報）には、衝突検知チューブ内を空間とし、この空間内に封入されている空気の圧力変化をエアフロセンサで検出する技術が開示されている。

特許第４００５２５５号公報特許第５０１３１５７号公報

上述した文献に開示されている技術は、その何れもが衝突検知チューブ内の圧力変化から衝突を検知するものであるため、この衝突検知チューブにかかる衝撃力を受けるバンパ補強材（バンパビームやリンフォース）は、反力を支持する部材として不可欠である。そのため、衝突検知チューブの感圧範囲はバンパ補強材の延在領域に限定され、このバンパ補強材の終端を越えて車幅方向へ広く設定することはできない。

従って、衝突検知チューブの感圧範囲を車幅方向へ広げるには、バンパ補強材を車幅方向へ広く設定する必要があり、設計変更を行うなど構造が複雑化するばかりでなく、既存の車両に簡単に増設することができず、汎用性に欠ける問題がある。

本発明は、上記事情に鑑み、簡単な構造で、衝突検知チューブによる衝突検知範囲をバンパ補強材の終端を越えて広く設定することができ、高い汎用性を得ることの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、フレームに固定されて車体左右方向へ延在するバンパ補強材と、前記バンパ補強材の反車体側に配設されたバンパフェースと、前記バンパ補強材と前記バンパフェースとの間に設けた衝撃吸収材と、前記バンパ補強材と前記衝撃吸収材との間に該バンパ補強材の延在方向に沿って配設する衝突検知チューブ及び該衝突検知チューブの内圧変化を検出する圧力検出手段を有する衝突圧検出手段とを備える車両用衝突検知装置において、前記バンパ補強材の終端に連設するバンパ補強材張出し部材と、前記衝撃吸収材の終端に連設されて前記バンパ補強材張出し部材に対向する衝撃吸収材張出し部材とを有し、前記衝撃吸収材張出し部材が上部張出し部と下部張出し部とに二分割され、該両張出し部の対向面間に前記衝突検知チューブが挟持され、前記両張出し部の車体側端部と前記バンパ補強材張出し部材に形成されている開口端部とが摺接されていると共に少なくとも一方に車体側へ互いに収束する方向に傾斜するテーパ面が形成されている。

本発明によれば、衝撃吸収材の終端に連設する衝撃吸収材張出し部材を上部張出し部と下部張出し部とに二分割し、その対向面に衝突圧検出手段の衝突検知チューブを挟持させ、又、両張出し部の車体側端部と、これに摺接する衝撃吸収張出し部材に形成されている開口端部との少なくとも一方に、車体側へ収束する方向に傾斜するテーパ面を形成したので、バンパフェースに衝突物が衝突した際には、テーパ面にガイドされて両衝撃吸収張出し部材の対向面が互いに近接する方向へ移動し、衝突検知チューブの上下が圧潰される。その結果、バンパ補強材を反力支持部材として機能させる必要がなくなり、その分、構造の簡素化が実現でき、衝突検知チューブによる衝突検知範囲をバンパ補強材の終端を越えて広く設定することができ、高い汎用性を得ることができる。

フロントバンパにフレキシブルチューブセンサを配設した車両の要部正面図図１のII-II断面図図１のIII-III断面図図２のIV-IV断面図であって、（ａ）は衝突前の断面図、（ｂ）衝突時の断面図（ａ）は衝撃吸収材の要部斜視図、（ｂ）はバンパビームとその終端に設けたバンパビーム張出し部材の斜視図衝突判定ユニットの概略構成図

以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。図１〜図３に示すように、車両の一例である自動車の車体前部１は、最前部にフロントバンパ３が設けられ、このフロントバンパ３の上方にフロントグリル４が設けられており、その後方にエンジンルームが設けられている。更に、車体前部１の上部にフロントフード５が設けられ、このフロントフード５にて、エンジンルームの上部が開閉自在に覆われている。

又、エンジンルームの前部に、エンジンの冷却系を構成する熱交換器（以下、「ラジエータ」と称する）７が配設され、更に、このラジエータ７の前方に、エアコンの冷凍サイクルを構成する熱交換器（以下、「コンデンサ」と称する）８が配設されている。このラジエータ７とコンデンサ８とが、正面視で矩形枠状に形成されているラジエータパネル９に固設されている。更に、このラジエータパネル９の両側のフレームが車幅方向左右に配設されて車体の前後方向へ延出する一対のフロントサイドフレーム１２に固設されている。

フロントバンパ３は、車体前面、すなわち反車体側に配設されて造形の一部として機能するバンパフェース１１と、このバンパフェース１１の後面に、このバンパフェース１１に沿って車幅方向に延在した状態で配設されているバンパ補強部材としての上部バンパビーム１３とを有し、この上部バンパビーム１３の両側背面にフロントサイドフレーム１２の前面が固設されている。又、この上部バンパビーム１３の下方にバンパ補強部材としての下部バンパビーム１４が配設されている。

更に、バンパフェース１１の内面と下部バンパビーム１４との間に下部衝撃吸収材１５ｂが介装され、又、バンパフェース１１の内面と上部バンパビーム１３との間に上部衝撃吸収材１５ａが配設されている。この両衝撃吸収材１５ａ，１５ｂは、衝撃エネルギの吸収効果を有する硬質ウレタンフォーム等の発泡樹脂材料によって一体形成されている。尚、符号３ａは、フロントバンパ３に開口されている下部導風口３ａである。

又、上部衝撃吸収材１５ａの背面と上部バンパビーム１３の前面との間に、衝突圧検出手段としてのフレキシブルチューブセンサ２１を構成する衝突検知チューブとしてのフレキシブルチューブ２１ａが挟持されていると共に上部バンパビーム１３に沿って車幅方向へ延在されている。このフレキシブルチューブ２１ａは、圧潰自在な柔軟性を有していると共に内圧が上昇しても直径が膨らむことのない非膨出性を有しており、例えばシリコンゴムに、編組或いは螺旋状に巻かれた繊維補強材が含浸されて形成されている。更に、このフレキシブルチューブ２１ａは上部衝撃吸収材１５ａよりも軟質であり、従って、上部衝撃吸収材１５ａは、前方からの衝突荷重を受けて後退した際に、自身が変形することなくフレキシブルチューブ２１ａを圧潰させることができる。

又、このフレキシブルチューブ２１ａの左右端部に圧力検出手段としての左圧力センサ２１ｌと右圧力センサ２１ｒとが気密を保持した状態で各々取付けられている。このフレキシブルチューブ２１ａの両端は、各圧力センサ２１ｌ，２１ｒによって密閉されているため、フレキシブルチューブ２１ａが圧潰された際の内圧上昇は、この左右圧力センサ２１ｌ，２１ｒにて検出される。尚、このフレキシブルチューブ２１ａ内には、空気や窒素ガス等の気体、或いは非圧縮性の流体が封入されている。

又、図２に示すように、フレキシブルチューブ２１ａの両端は、上部バンパビーム１３の終端を越えて、その端縁がフロントフェンダ（図示せず）に接合されるバンパサイド部３ｂまで延出されている。尚、各圧力センサ２１ｌ，２１ｒは、車体のシャーシフレーム（図示せず）等に、直接、或いはブラケット等を介して固定されている。

上部バンパビーム１３の終端にはバンパ補強材張出し部材としてのバンパビーム張出し部材（以下、「ビーム張出し部材」と称する）２２が連結されている。このビーム張出し部材２２はバンパサイド部３ｂ付近まで、バンパフェース１１の内周に沿って延在されている。尚、このビーム張出し部材２２は、上部バンパビーム１３と一体に形成されていても良く、或いは別体であっても良い。ビーム張出し部材２２が上部バンパビーム１３と別体に形成されている場合は、樹脂等、上部バンパビーム１３とは異なる材質で形成することができる。

又、上部衝撃吸収材１５ａの終端に、衝撃吸収材張出し部材（以下、「ＥＡ張出し部材」と称する）２３が一体に形成されており、このＥＡ張出し部材２３はバンパサイド部３ｂ付近まで延出されている。

図４、図５に示すように、ＥＡ張出し部材２３は上下に二分割された上部張出し部２４と下部張出し部２５とを有し、この両張出し部２４，２５の対向面２４ａ，２５ａ間にてフレキシブルチューブ２１ａが挟持されている。尚、図２では、対向面２５ａを便宜的に梨地ハッチングで示している。

又、この上部張出し部２４の上面、及び下部張出し部２５の下面に、車体側である後端部へ互いに収束する方向へ傾斜するテーパ面２４ｂ，２５ｂが形成されている。一方、ビーム張出し部材２２は、前方へ開口する縦断面ハット形に形成され、上下にフランジ部２２ａが曲げ形成されており、図４（ａ）に示すように、この開口部に両張出し部材２３，２５の後端部が臨まされ、そのテーパ面２４ｂ，２５ｂが、Ｒ面に形成されている上下の開口端部２２ｂに摺接されている。尚、図４の符号２６は衝突物であり、歩行者、対向車含む構造物等を想定している。

又、図６に示すように、左右圧力センサ２１ｌ，２１ｒは、周知のマイクロコンピュータからなる衝突判定手段としての衝突判定ユニット（ＥＣＵ）３１に接続されており、この衝突判定ユニット３１は左右圧力センサ２１ｌ，２１ｒで検出したフレキシブルチューブ２１ａ内の圧力変化に基づき、車体前部１が衝突物２６に衝突したか否かを検知すると共に、衝突物２６の種別を判定する。そして、衝突物２６が歩行者であると判定した場合、歩行者保護ユニット３２に動作信号を送信して歩行者保護機構（フード跳ね上げ機構や歩行者用エアバグ）３２を動作させる。又、衝突物２６が構造物であると判定した場合、乗員保護用エアバッグユニット３３に動作信号を送信し、エアバッグを展開させる。

次に、このような構成による車両用衝突検知装置の動作について説明する。車体前部１に衝突物２６が正面衝突すると、バンパフェース１１が、その内面に配設されている上部衝撃吸収材１５ａを押圧して後退させ、上部衝撃吸収材１５ａの背面がフレキシブルチューブセンサ２１のフレキシブルチューブ２１ａを押圧する。すると、このフレキシブルチューブ２１ａは、上部衝撃吸収材１５ａの背面と上部バンパビーム１３との間に挟まれて圧潰されて内圧が上昇する。この内圧は左右の圧力センサ２１ｌ，２１ｒで検出され、図示しない衝突検知ユニットに送信され、衝突検知ユニットにて圧力上昇の変化特性から衝突物２６が歩行者か構造物かを判定し、歩行者の場合、歩行者保護機構を動作させる。又、衝突物２６が構造物であると判定した場合は、乗員保護用エアバッグを展開させる。

一方、図４（ａ）に示す衝突物２６が車体前部１にオフセット衝突や斜突（斜め前方からの衝突）すると、バンパサイド部３ｂに衝撃荷重が印加され、バンパフェース１１の内面に配設されている、上部張出し部２４と下部張出し部２５とからなるＥＡ張出し部材２３が押圧されて後方へ後退する。すると、図４（ｂ）に示すように、両張出し部２４，２５は、後部に形成されているテーパ面２４ｂ，２５ｂがビーム張出し部材２２の上下開口端部２２ｂにガイドされて、両対向面２４ａ，２５ａが互いに近接する方向へ移動し、この対向面２４ａ，２５ａ間に挟持されているフレキシブルチューブ２１ａの上下が圧潰される。

その結果、フレキシブルチューブ２１ａの内圧が上昇し、その圧力上昇が左右圧力センサ２１ｌ，２１ｒでそれぞれ検出される。その際、例えば、車体左側のバンパサイド部３ｂに衝突物２６が衝突した場合、圧力上昇は左圧力センサ２１ｌが右圧力センサ２１ｒよりも早く検知される。又、その逆の場合は、右圧力センサ２１ｒが左圧力センサ２１ｌよりも早く圧力上昇を検知する。従って、衝突判定ユニット３１では、この両圧力センサ２１ｌ，２１ｒの圧力上昇の位相ずれを分析することで、左右何れのバンパサイド３ｂに衝突物２６が衝突したかを判断することができると共に、圧力上昇の変化特性から衝突物２６が歩行者か構造物かを判定することもできる。そして、衝突物２６が構造物と判定した場合、乗員保護用エアバッグを展開させると共に、必要に応じて、衝突した側のサイドエアバッグを展開させる。

このように、本実施形態では、フレキシブルチューブ２１ａによる衝突検知領域をバンパビーム１３の終端を越えてバンパサイド部３ｂまで延在させたので、フレキシブルチューブセンサ２１による衝突検知領域を広く確保することができ、その結果、１つのフレキシブルチューブセンサ２１でオフセット衝突や斜突をも検出することができ、構造の簡素化を実現することができる。

又、バンパビーム１３の終端を越えた領域は、フレキシブルチューブ２１ａを、ＥＡ張出し部材２３に設けられている上下一対の張出し部２４，２５の対向面２４ａ，２５ａで圧潰するようにしたので、このＥＡ張出し部材２３の背面を、バンパビーム１３で支持して反力を受ける必要がなくなり、より一層の構造の簡素化が実現できる。更に、ビーム張出し部材２２は後付けが可能であるため、高い汎用性を得ることができる。

尚、本発明は、上述した実施形態に限るものではなく、例えば、本実施形態による構造はリヤバンパに適用することも可能である。又、ビーム張出し部材２２の上下開口端部２２ｂは、上下張出し部２４，２５に形成されているテーパ面２４ｂ，２５ｂに摺接するテーパ面に形成されていても良い。或いは、この上下開口端部２２ｂをテーパ面とし、これに押圧される上下張出し部２４，２５のテーパ面２４ｂ，２５ｂをエッジ又はＲ面としても良い。

１…車体前部、
３…フロントバンパ、
３ｂ…バンパサイド部、
１１…バンパフェース、
１２…フロントサイドフレーム、
１３…上部バンパビーム、
１５ａ…上部衝撃吸収材、
２１…フレキシブルチューブセンサ、
２１ａ…フレキシブルチューブ、
２１ｌ…左圧力センサ、
２１ｒ…右圧力センサ、
２２…バンパビーム張出し部材、
２２ｂ…開口端部、
２３…衝撃吸収材張出し部材、
２４…上部張出し部、
２４ａ，２５ａ…対向面、
２４ｂ，２５ｂ…テーパ面、
２５…下部張出し部、
２６…衝突物、
３１…衝突判定ユニット

Claims

フレームに固定されて車体左右方向へ延在するバンパ補強材と、
前記バンパ補強材の反車体側に配設されたバンパフェースと、
前記バンパ補強材と前記バンパフェースとの間に設けた衝撃吸収材と、
前記バンパ補強材と前記衝撃吸収材との間に該バンパ補強材の延在方向に沿って配設する衝突検知チューブ及び該衝突検知チューブの内圧変化を検出する圧力検出手段を有する衝突圧検出手段と
を備える車両用衝突検知装置において、
前記バンパ補強材の終端に連設するバンパ補強材張出し部材と、
前記衝撃吸収材の終端に連設されて前記バンパ補強材張出し部材に対向する衝撃吸収材張出し部材とを有し、
前記衝撃吸収材張出し部材が上部張出し部と下部張出し部とに二分割され、該両張出し部の対向面間に前記衝突検知チューブが挟持され、
前記両張出し部の車体側端部と前記バンパ補強材張出し部材に形成されている開口端部とが摺接されていると共に少なくとも一方に車体側へ互いに収束する方向に傾斜するテーパ面が形成されている
ことを特徴とする車両用衝突検知装置。
前記バンパ補強材張出し部材と前記衝撃吸収材張出し部材とが前記バンパフェースのバンパサイド部に延在されている
ことを特徴とする請求項１記載の車両用衝突検知装置。
前記圧力検出手段は前記衝突検知チューブの左右端部に各々取付けられていると共に、
前記両圧力検出手段で検出した圧力変化を分析する衝突判定手段を有し、
前記衝突判定手段は前記各圧力検出手段で検出した圧力特性の位相ずれから衝突物が左右何れの前記バンパサイド部に衝突したかを分析する
ことを特徴とする請求項２記載の車両用衝突検知装置。
前記テーパ面は前記上部張出し部と前記下部張出し部との前記車体側端部に形成されている
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の車両用衝突検知装置。