JP7264736B2 - 衝突検知システム - Google Patents

Description

本発明は、サイクリスト飛び出しなどの交通弱者との衝突を検知する衝突検知システムに関する。

特許文献１には、歩行者と車両前部との衝突を検出するとともに、衝突時の衝撃を緩和する車両用バンパーが記載されている。特許文献１に記載の車両用バンパーは、歩行者との衝突時の衝撃を緩和するための車両用バンパーであって、車幅方向に延びたバンパービームと、このバンパービームを含む車体前面を覆うバンパーフェイスと、前記バンパービームと前記バンパーフェイスの間に設けられた緩衝部材とからなり、前記緩衝部材は、車幅方向の断面において、少なくとも１つの屈曲部を有し衝突荷重によって折り畳み可能な板状部材によって構成され、この板状部材には、前記屈曲部を介した少なくとも２つの面部の間に空間部が形成され、この空間部には、前記２つの面部間に挟まれることで変形可能な衝撃検出用の圧力チューブが設けられている。圧力チューブの一端には、圧力チューブ内の圧力を検出する圧力センサが設けられている。車両衝突時においては、圧力チューブは衝突荷重を受けて変形し、圧力チューブ内の圧力が変化する。圧力チューブ内の圧力変化を圧力センサによって検出し、衝突信号を出力する。

図６は、サイクリスト飛び出しによる車両への衝突を説明する図である。
図６に示すように、サイクリストが車両の前方に飛び出し、車両のバンパーの側面（バンパーフェイス横側面）に衝突する場合がある。

特開２０１５－１７８３１６号公報

しかしながら、特許文献１に記載の車両用バンパーにあっては、歩行者と車両前部との衝突を解決課題（請求項１、段落[０００１]等）と記載しており、圧力チューブが配置されていない領域（例えば、図６に示すバンパーフェイス横）におけるサイクリストの衝突は配慮されていない。このため、サイクリストの衝突の際、車両への入力が小さく衝突を検知することが困難という課題があった。バンパーフェイス横に、新たなセンサを追加すれば、バンパーフェイス横の衝突を検知することができる。しかしながら、センサの追加はコスト上昇を招来する。

本発明は、これらの問題に鑑みてなされたものであり、センサを追加することなく、車両端部への入力があった場合でも衝突を検知できる衝突検知システムを提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、車体を覆うバンパーフェイスの裏面の中空部に、バンパーフェイスの端部まで延びるように配置された衝撃検出用の圧力チューブと、圧力チューブ内の圧力を検出する圧力センサと、バンパーフェイスの裏面に、圧力チューブをバンパーフェイスの端部まで這わせるように設けた保持部と、を備え、保持部は、バンパーフェイスの裏面に固定され、バンパーフェイスの裏面との間で圧力チューブを保持し、バンパーフェイスは保持部に対して剛性が弱い、ことを特徴とする。

本発明によれば、センサを追加することなく、車両端部への入力があった場合でも衝突を検知できる衝突検知システムを提供することができる。

本発明の実施形態に係る衝突検知システムを備える車両の車体前部の斜視図である。 図１のＡ－Ａ矢視断面図である。 本発明の実施形態に係る衝突検知システムの保持部の変形例を示す車体前部の斜視図である。 本発明の実施形態に係る衝突検知システムの保持部の変形例である。 上記実施形態に係る衝突検知システムのサイクリスト等の障害物に衝突した場合の車両の車体前部の斜視図である。 サイクリスト飛び出しによる車両への衝突を説明する図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
（実施形態）
本発明の一実施形態について、図１乃至図５を参照して詳細に説明する。説明において、同一の要素には同一の番号を付し、重複する説明は省略する。また、方向を説明する場合は、車両の運転者からみた前後左右上下に基づいて説明する。なお、車幅方向と左右方向は同義である。

図１は、本発明の実施形態に係る衝突検知システムを備える車両の車体前部の斜視図である。図２は、図１のＡ－Ａ矢視断面図である。なお、本実施形態に係る衝突検知システムを備える車両の車体前部は、左右対称構造であるので、以下の説明では車両の一方側の構造について説明し、他方側の構造の説明を省略する。

図１に示すように、車両１０の前部は、前面を覆うバンパーフェイス１２およびフロントグリル１３と、左右のフロントフェンダー１４と、フロントガラス１５に挟まれた位置に配置されてエンジンルームの上方を覆うフロントフード（ボンネットフード）１６と、フロントバルクヘッドロア１７（図２参照）の下方を覆うアンダーカバー１８（図２参照）と、を備える。

図２に示すように、車両１０の前部には、車幅方向に延びたバンパービーム１９が配置され、バンパービーム１９の内側には、冷却機器（ラジエータ２０）が設けられている。ラジエータ２０は、エンジン・トランスミッションユニット（図示省略）の冷却水を外気（空気）で冷却するための熱交換器である。

バンパーフェイス１２は、バンパービーム１９を含む車体前面を覆い、圧力チューブ３０は、バンパービーム１９の車幅方向の長さより長い。
バンパーフェイス１２は、バンパーフェイス本体部１２ａと、バンパーフェイス本体部１２ａの下部に形成された開口よりなるエアインテーク部１２ｂと、を備えており、バンパーフェイス本体部１２ａの後縁はフロントグリル１３の前縁に連続的に連なっている。
バンパーフェイス１２は、樹脂製の部材であり、仮に車両１０が歩行者やサイクリストと衝突した際は、変形可能に設けられている。なお、バンパーフェイス１２は、変形可能であれば、金属製等、他の材質であってもよい。

図１および図２に示すように、衝突検知システム１は、バンパーフェイス本体部１２ａの裏面１２ｃには、可撓性を有し、バンパーフェイス１２の端部（左右のフロントフェンダー１４側）まで延びるように略水平に配置された衝撃検出用の圧力チューブ３０と、圧力チューブ３０の一端に設けられ圧力チューブ３０内の圧力を検出する第１圧力センサ３１と、圧力チューブ３０の他端に設けられ圧力チューブ３０内の圧力を検出する第２圧力センサ３２と、バンパーフェイス本体部１２ａの裏面１２ｃに、圧力チューブ３０をバンパーフェイス１２の端部まで這わせるように設けられた保持部３３と、が備えられている。第１圧力センサ３１および第２圧力センサ３２は、図示しないハーネスを介して制御部（図示省略）に接続されている。

本実施形態では、圧力チューブ３０の両端に第１圧力センサ３１および第２圧力センサ３２を設けている。これにより、いずれか一方のセンサが故障した場合であっても他方のセンサの信号を検知することで、センサ故障時に対応することができる。また、衝突は車両の横方向の側面において局所的に発生することが多いと想定される。２つのセンサのうちいずれかは、衝突箇所からの衝撃伝達の距離がより短い、すなわち衝撃伝達の強い信号を検知するので、衝突検知の精度を高めることができる。

圧力チューブ３０は、バンパーフェイス１２の裏面の中空部に沿って略水平に、バンパーフェイス１２の一方の端部から他方の端部まで保持部３３によって這わせられている。すなわち、圧力チューブ３０は、バンパーフェイス１２の前部側だけではなくその両側面まで延ばすように設けられている。

図２に示すように、車両衝突前においては、圧力チューブ３０は円形断面を呈している。車両衝突時においては、可撓性の圧力チューブ３０は衝突荷重を受けて変形するとともに、荷重方向に折れ曲がり（圧縮され）圧力チューブ３０内の圧力が変化する。圧力チューブ３０内の圧力変化を圧力センサ３１によって検出し、衝突信号を出力する。そして、衝突信号を受けた制御部（図示省略）が、例えば歩行者用安全装置（図示省略）を作動させる。

図２に示すように、保持部３３は、バンパーフェイス１２の裏面１２ｃから車両の内方向に飛び出すように取り付けられている。保持部３３は、車両１０の車幅方向に直交する鉛直面部と水平面部によって断面視して略Ｌ字形状のブラケット本体部３３ａと、ブラケット本体部３３ａをバンパーフェイス本体部１２ａの裏面１２ｃに取り付けるフランジ部３３ｂと、を有する。保持部３３は、フランジ部３３ｂをバンパーフェイス本体部１２ａの裏面１２ｃに、例えば接着剤による接着や締結手段によって所定の固定点（図２の×印参照）で固定する。保持部３３は、ブラケット本体部３３ａとバンパーフェイス本体部１２ａの裏面１２ｃとの間で圧力チューブ３０を挟持する。

なお、圧力チューブ３０は、バンパーフェイス本体部１２ａの裏面１２ｃに固定後の保持部３３に、懸架されてもよい。または、ブラケット本体部３３ａで圧力チューブ３０を挟持しつつ、フランジ部３３ｂをバンパーフェイス本体部１２ａの裏面１２ｃに固定する態様でもよい。

図３は、衝突検知システムの保持部の変形例を示す車体前部の斜視図である。図４は、衝突検知システムの保持部の変形例である。図１と同一構成部分には同一符号を付している。
図３に示すように、保持部３３は、複数個（図３では、３個）の保持部３３－１～３３－３で構成されるものでもよい。保持部３３－１～３３－３は、圧力チューブ３０を保持し、圧力チューブ３０をバンパーフェイス１２の端部まで這わせる。
また、図示は省略するが、図１の保持部３３のブラケット本体部３３ａを、部分的に肉抜きした構成でもよい。

図３に示す保持部３３－１～３３－３を用いると、図１に示す長大な保持部３３をバンパーフェイス本体部１２ａの裏面１２ｃに固定する場合に比較して、取付けの手間を減らすことができる。図１の保持部３３のブラケット本体部３３ａを、部分的に肉抜きした構成でも同様の効果がある。

さらに、図４に示すように、保持部３４は、断面視して略コ字形状のブラケット本体部３４ａと、ブラケット本体部３４ａをバンパーフェイス本体部１２ａの裏面１２ｃに取り付けるフランジ部３４ｂ，３４ｂと、を有する。保持部３４は、フランジ部３４ｂ，３４ｂをバンパーフェイス本体部１２ａの裏面１２ｃの上下２箇所の固定点（図２の×印参照）で固定する。保持部３４は、断面視略コ字状をなし、内部に圧力チューブ３０を保持してバンパーフェイス１２の端部まで這わせる。
また、図示は省略するが、図４の保持部３４を図３と同様に複数個の保持部により構成する、またはブラケット本体部３４ａを、部分的に肉抜きした構成でもよい。

以下、上述のように構成された衝突検知システム１の衝突検知方法について説明する。
車両１０が歩行者やサイクリスト等の障害物に前面衝突したとき、バンパーフェイス１２およびフロントグリル１３が変形して衝突エネルギを吸収する。
特に、図６（ａ）に示すように、車両１０の前方にサイクリストが飛び出した場合、図６（ｂ）（ｃ）に示すように、自転車はバンパーフェイス１２の側面に衝突し、バンパーフェイス１２を変形させる。バンパーフェイス１２が大変形することで、衝突エネルギが効果的に吸収される。

図５は、サイクリスト等の障害物に衝突した場合の車両の車体前部の斜視図である。
図５の矢印に示すように、車両１０がサイクリスト等の障害物に衝突すると、バンパーフェイス１２の側面が押され、さらにバンパーフェイス１２の裏面１２ｃに固定された保持部３３と保持部３３に這わせた圧力チューブ３０を変形させる。図５の符号ａに示すように、バンパーフェイス１２の大変形に対して保持部３３と圧力チューブ３０が追従する。また、図５の符号ｂに示すバンパーフェイス１２の非衝突エリアは、保持部３３と圧力チューブ３０の移動がない。保持部３３に対して樹脂からなるバンパーフェイス１２は剛性が弱いため、屈曲点（図５の符号ｃ参照）でバンパーフェイス１２の一般面のみが変形するモードが発生する。よって、変形したバンパーフェイス１２と保持部３３で圧力チューブ３０を変形させ、圧力チューブ３０内に発生する圧力変化から衝突を検知することができる。

図３に示す複数個の保持部３３－１～３３－３で構成される場合も同様に、変形したバンパーフェイス１２と保持部３３－１～３３－３で圧力チューブ３０を変形させ、圧力チューブ３０内に発生する圧力変化から衝突を検知することができる。ただし、保持部３３－１～３３－３がないバンパーフェイス１２の内周面の中空部においては、バンパーフェイス１２の変形に対して追従するのは、圧力チューブ３０のみとなる。このため、衝突検知精度は、図１に示す保持部３３に比べてやや低下することが考えられる。複数個の保持部３３－１～３３－３の設置個数を増やす、または配置を、サイクリストによる衝突予想位置に設置することで対処できる。

また、図４に示す保持部３４は、フランジ部３４ｂがバンパーフェイス本体部１２ａの裏面１２ｃの上下２箇所で固定されている。車両衝突時には、バンパーフェイス１２の変形に対して保持部３４と圧力チューブ３０が追従する。このとき、保持部３４は、バンパーフェイス本体部１２ａの裏面１２ｃの上下２箇所で固定されているので、バンパーフェイス１２の一般面の変形を、より追従性よく捉えることができ、図１に示す保持部３３に比べてより一層精度良く衝突を検知することができる。

以上説明したように、本実施形態の衝突検知システム１は、車体前面を覆うバンパーフェイス１２の裏面の中空部に、バンパーフェイス１２の端部まで延びるように略水平に配置された衝撃検出用の圧力チューブ３０と、圧力チューブ３０内の圧力を検出する第１圧力センサ３１および第２圧力センサ３２と、バンパーフェイス１２の裏面に、圧力チューブ３０をバンパーフェイス１２の端部まで這わせるように設けた保持部３３と、を備える。

この構成により、圧力チューブ３０をバンパーフェイス１２横まで這わせることにより、車両端部への入力があった場合でも衝突を検知でき、衝突検知エリアを拡大することができる。また、センサを追加することなく、車両端部への入力を検知できるので、低コスト化を図ることができる。サイクリスト飛び出しなどの交通弱者との衝突を検知する衝突検知システムに適用して好適である。

本実施形態では、保持部３３は、バンパーフェイス１２の裏面から車両の内方向に飛び出すように取り付けられている。バンパーフェイス１２の変形に対して保持部３３と圧力チューブ３０を追従させることができる。保持部３３に対して樹脂からなるバンパーフェイス１２は剛性が弱いため、屈曲点（図５の符号ｃ参照）でバンパーフェイス１２の一般面のみが変形するモードが発生する。これにより、変形したバンパーフェイス１２と保持部３３で圧力チューブ３０を変形させ、圧力チューブ３０内に発生する圧力変化から衝突を検知することができる。

本実施形態では、保持部３３は、鉛直面部と水平面部によって断面視略Ｌ字状をなし、車体上方もしくは車体下方側が開口している。これにより、保持部３３内に、圧力チューブ３０を保持しやすくなり、取付け等の作業効率を高めることができる。

本実施形態では、保持部３４は、断面視略コ字状をなし、このコ字状の内部に圧力チューブ３０を保持してバンパーフェイス１２の端部まで這わせる。保持部３４は、バンパーフェイス本体部１２ａの裏面１２ｃの上下２箇所で固定されているので、バンパーフェイス１２の一般面の変形を、より追従性よく捉えることができ、より一層精度良く衝突を検知することができる。

本実施形態の衝突検知システム１は、バンパーフェイス１２の裏面に、圧力チューブ３０をバンパーフェイス１２の端部まで這わせている。バンパーフェイス１２に圧力チューブ３０を這わせると、バンパービーム１９に圧力チューブ３０を設けた場合に比べて、バンパーフェイス端部まで圧力チューブを設けることができ（バンパービームの車幅方向の長さより長い）、検知範囲がその分広がる。これにより、車両端部への入力があった場合でも衝突を検知できる。

以上、上記実施形態に係る衝突検知システムについて、図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこれらの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適宜変更可能であることは言うまでもない。
例えば、本実施形態の保持部３３は、断面視略Ｌ字形状、変形例の保持部３４は、断面視略コ字状としたが、圧力チューブ３０をバンパーフェイス１２の端部まで保持できるものであればよく、略Ｌ字形状または略コ字状には限定されず、略Ｖ字形状や略Ｕ字形状でもよい。

１ 衝突検知システム
１０ 車両
１２ バンパーフェイス
１２ａ バンパーフェイス本体部
１２ｂ エアインテーク部
１２ｃ バンパーフェイス本体部の裏面
１３ フロントグリル
１４ フロントフェンダー
１５ フロントガラス
１６ フロントフード（ボンネットフード）
１７ フロントバルクヘッドロア
１８ アンダーカバー
１９ バンパービーム
３０ 圧力チューブ
３１ 第１圧力センサ
３２ 第２圧力センサ
３３，３３－１～３３－３，３４ 保持部
３３ａ，３４ａ ブラケット本体部
３３ｂ，３４ｂ フランジ部

Claims (5)

1. 車体を覆うバンパーフェイスの裏面の中空部に、前記バンパーフェイスの端部まで延びるように配置された衝撃検出用の圧力チューブと、
   前記圧力チューブ内の圧力を検出する圧力センサと、
   前記バンパーフェイスの裏面に、前記圧力チューブを前記バンパーフェイスの端部まで這わせるように設けた保持部と、を備え、
   前記保持部は、前記バンパーフェイスの裏面に固定され、前記バンパーフェイスの裏面との間で前記圧力チューブを保持し、
   前記バンパーフェイスは前記保持部に対して剛性が弱い、
   ことを特徴とする衝突検知システム。
2. 前記保持部は、前記バンパーフェイスの裏面から車両の内方向に飛び出すように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の衝突検知システム。
3. 前記保持部は、断面視略Ｌ字状をなし、車体上方もしくは車体下方側が開口していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の衝突検知システム。
4. 前記保持部は、断面視略コ字状をなし、当該コ字状の内部に前記圧力チューブを保持していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の衝突検知システム。
5. 車幅方向に延びたバンパービームを備え、
   前記バンパーフェイスは、前記バンパービームを含む車体を覆い、
   前記圧力チューブは、前記バンパービームの車幅方向の長さより長い
   ことを特徴とする請求項１に記載の衝突検知システム。

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