JPH10109605A - 車両の衝撃緩和装置 - Google Patents
車両の衝撃緩和装置Info
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- JPH10109605A JPH10109605A JP8263268A JP26326896A JPH10109605A JP H10109605 A JPH10109605 A JP H10109605A JP 8263268 A JP8263268 A JP 8263268A JP 26326896 A JP26326896 A JP 26326896A JP H10109605 A JPH10109605 A JP H10109605A
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- B60R19/26—Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means
- B60R2019/262—Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means with means to adjust or regulate the amount of energy to be absorbed
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Abstract
関し、常時には物体や他車両との衝突に対して乗員や車
両を保護できるようにしながら歩行者との衝突時には確
実に歩行者の保護を図ることができるようにする。 【解決手段】 車両の前端部又は後端部の車体フレーム
に支承されるバンパと、該バンパと該車体フレームとの
間に介装された衝撃吸収ダンパと、該衝撃吸収ダンパの
減衰力を変更しうる減衰力可変機構5と、該バンパ又は
該バンパの近傍に設置されて該バンパの前方の人体の存
在を検知する人体検知手段6と、該人体検知手段6から
の情報に基づいて該減衰力可変機構5を通じて該減衰力
を弱めるように制御する制御手段7Aとをそなえるよう
に構成する。
Description
適の、車両の衝撃緩和装置に関する。
和できるようにした装置(衝撃緩和装置)としてバンパ
がそなえられる。このようなバンパ(衝撃緩和装置)
は、一般に衝突時に車両や車両の搭乗者を保護しようと
するものである。一方、近年、搭乗者の保護に止まらず
歩行者の保護も考慮した車両構造の開発が要求されてき
ており、その中で、歩行者が走行している車両に衝突し
た際の傷害を低減できるようなバンパ(衝撃緩和装置)
の開発も要望されている。
両が物体や他の車両に衝突した際に、衝突エネルギを変
形により吸収することで、車両や車両の搭乗者に作用す
る衝撃力を緩和するものであるが、このためには所要の
剛性や強度をそなえる必要がある。しかしながら、バン
パの剛性や強度が高ければ、歩行者等が衝突した場合に
歩行者等に与える影響は大きい。もちろん、バンパを歩
行者等への影響の少ない軟弱なものにしておけば歩行者
等に与える影響は小さくできるが、バンパを常時軟弱な
ものにしたのでは、バンパとして十分に機能しない。
て、図7に示すような衝撃吸収バンパも開発されてい
る。このバンパは、車体100に対しショックアブソー
バ101を介してバンパ102を支承するように取り付
けて、ショックアブソーバ101の衝撃吸収作用によっ
て緩衝を行なえるようにしたものである。すなわち、バ
ンパ102に衝撃力Fが加わると、ロッド103が後方
へ駆動されショックアブソーバ101が収縮するが、シ
ョックアブソーバ101内においてバネ(図示略)の収
縮による弾性力とダンパ内のオリフィス(図示略)を通
じたオイルの流通抵抗による減衰力とが発揮され、バン
パ102への衝撃が緩和される。
平1−77153号公報には、上述のショックアブソー
バの衝撃吸収にかかる減衰特性を向上させる技術が開示
されているが、原理的には、上述のショックアブソーバ
と同様の技術である。
ような従来の衝撃吸収バンパは、衝突時に車両の搭乗者
や車体を保護することを考慮したものであり、特に歩行
者等の保護を考慮したものではない。すなわち、車両が
物体や他の車両に衝突した際には、一般に衝撃エネルギ
が大きいので、ショックアブソーバ101のストローク
に限度があることを考えれば、ショックアブソーバ10
1の発揮する弾性力や減衰力をある程度大きく設定しな
くては、所望の車速領域内で十分な衝撃吸収を行なうこ
とはできない。そこで、従来の衝撃吸収バンパでは、シ
ョックアブソーバ101の弾性力や減衰力をある程度の
強さに設定することになる。このため、歩行者等を保護
するには、バンパの弾性力や減衰力が高過ぎることにな
ってしまう。
して実用化されている可変ダンパをこのバンパのショッ
クアブソーバ101に適用することが考えられる。つま
り、歩行者が車両に近づいたら可変ダンパの減衰力を弱
めてバンパを柔らかくするのである。しかしながら、衝
撃入力があってから可変ダンパの減衰力を弱めたのでは
反応が遅れ、所望の衝撃力吸収を行なうことは不可能で
ある。
には、車両へ障害物体が衝突する以前に液体を障害物体
に向かって噴射して車両の走行速度を減衰し、衝突時に
おける衝撃を緩和して、乗員への被害を軽減する車両衝
撃緩和装置が開示されている。しかし、この装置は、距
離センサによる障害物との距離を検出し障害物が所定距
離に近づいたら作動するものであるが、対象物として歩
行者を考慮したものではなく歩行者を保護するための衝
撃緩和装置としては好ましくない。
は、歩行者との衝突における緩衝を行なうエネルギ吸収
バンパが開示されているが、衝突時に歩行者に作用する
荷重の位置を下方に偏らせるようにして歩行者の損傷を
軽減しようとしたものであり、緩衝効果には限度があり
大きな緩衝効果は期待できず、十分に歩行者の保護を図
ることはできない。
ので、常時には物体や他車両との衝突に対して乗員や車
両を保護できるようにしながら、歩行者との衝突時には
確実に歩行者の保護を図ることができるようにした、車
両の衝撃緩和装置を提供することを目的とする。
の本発明の車両の衝撃緩和装置は、車両の前端部又は後
端部の車体フレームに支承されるバンパと、該バンパと
該車体フレームとの間に介装された衝撃吸収ダンパと、
該衝撃吸収ダンパの減衰力を変更しうる減衰力可変機構
と、該バンパ又は該バンパの近傍に設置されて該バンパ
の前方の人体の存在を検知する人体検知手段と、該人体
検知手段からの情報に基づいて該減衰力可変機構を通じ
て該減衰力を弱めるように制御する制御手段とをそなえ
て構成されたことを特徴としている。
置は、請求項1記載の装置において、該減衰力可変機構
は、該バンパをその衝撃緩和方向に支持する流体シリン
ダ装置内のピストンに設けられた可変オリフィスにより
構成されていることを特徴としている。請求項3記載の
本発明の車両の衝撃緩和装置は、請求項1又は2記載の
装置において、該車両の車速を検出する車速検出手段を
そなえ、該制御手段が、該車速検出手段からの検出情報
に基づいて該車速が所定値以下の場合に該人体検知手段
からの情報に基づいて該減衰力を弱めるように制御する
ことを特徴としている。
置は、請求項1〜3のいずれかに記載の装置において、
該人体検知手段が、該人体の存在を検知する存在検知手
段と、該車両に対する該人体の相対位置を検知する位置
検知手段とから構成されていることを特徴としている。
の形態について説明すると、図1〜図6は本発明の一実
施形態としての車両の衝撃緩和装置を示すものである。
図1〜図3に示すように、車両の車体1の前端部の車体
フレーム2に、バンパ3が支承されている。このバンパ
3は、バンパリンフォースメント(バンパフレーム)3
Aを基材として表面にバンパフェイシャ3Bを被覆した
構造になっており、バンパリンフォースメント3Aを車
体フレーム2に結合される。このようなバンパ3と車体
フレーム2との間には、図3,図5,図6に示すような
衝撃吸収ダンパ(ショックアブソーバ)4が介装されて
いる。そして、この衝撃吸収ダンパ4は、図5,図6に
示すように、減衰力を変更しうる減衰力可変機構5がそ
なえられている。
人体検知手段6を構成する赤外線カメラ6Aと赤外線セ
ンサ6Bとが設けられており、赤外線カメラ6Aは、バ
ンパ3の前方の人体の存在を検知する存在検知手段とし
て機能し、赤外線センサ6Bは車両に対する人体の相対
位置を検知する位置検知手段として機能する。すなわ
ち、赤外線カメラ6Aは、撮影したバンパ前方の物体の
発する熱を感知することができ、バンパ3の前方を撮影
することで、バンパ3の前方に存在する物体を検出する
とともにその物体の発熱状態(温度状態)を検出するこ
とができる。そして、赤外線カメラ6Aで得られた画像
情報及び発熱情報(温度情報)はコントローラ7に入力
されるようになっている。
の光を発してその反射をとらえることで物体との距離を
検出することができ、赤外線の光をバンパ3の前方に発
することで、車両(バンパ3)からその前方の物体まで
の距離を検出できるようになっている。特に、ここで
は、複数個の赤外線センサ6Bが、バンパ3の前方領域
を分担しながら協働してバンパ3の前方物体に関する存
在情報(物体の大きさも含む情報)と位置情報(バンパ
3と物体との距離情報)を得られるように配設されてお
り、各赤外線センサ6Bからの検出信号がコントローラ
7に入力されるようになっている。
らの画像情報及び温度情報からバンパ3の前方に人体ら
しきものが存在するか否かを判定し、複数個の赤外線セ
ンサ6Bからの前方物体に関する存在情報及び位置情報
から前方の物体の存在とこの物体の大きさ及びこの物体
までの距離を把握し、赤外線カメラ6Aからの情報と赤
外線センサ6Bからの情報とを統合して、バンパ3の前
方に人体が存在するか否かと、存在する場合の人体まで
の距離とを推定する機能(人体判定手段)6Cがそなえ
られている。
体の熱をとらえることができるので、コントローラ7の
人体判定手段6Cでは、熱の状態により人体らしきもの
であるかどうかの判定を行なうことができる。これは、
人体はその熱により特定範囲の周波数の赤外線を発して
おり、その赤外線の有無により人体であるかどうかの判
定を行なうことができるのである。
のがあるが、人体判定手段6Cは、これらと人体との識
別を、赤外線カメラ6Aによる画像情報、即ち、人体ら
しきもののおよその形状等と赤外線センサ6Bにおける
物体の大きさの認識とを総合して行なうように構成され
ている。そして、このような赤外線カメラ6A,赤外線
センサ6B及び人体判定手段6Cから人体検知手段6が
構成される。
構5を制御する機能(即ち、制御手段)7Aが設けられ
ている。さらに、この車両には、車両の車速を検出する
車速検出手段8が設けられており、前記人体検知手段6
による検知結果とこの車速検出手段8による検出車速情
報とが制御手段7Aに入力されるようになっている。
情報から車速が所定値以下と判定された車速領域内で、
人体検知手段6において対向物体が人体であると判定さ
れた場合に、減衰力可変機構5を制御して衝撃吸収ダン
パ4の減衰力を弱めるようにして、人体のバンパ3への
衝突時の衝撃を緩和させるようにする。特に、このよう
に、減衰力可変機構5を減衰力低下側に制御するのは、
人体20が、図1に示すように、バンパ3前方の仮想領
域19内に入った時点で行なうようになっている。この
仮想領域19は、バンパ3の表面から所定距離だけ前方
に仮想バンパ表面を想定したものなので、バーチャルバ
ンパと称する。
定距離だけ前方にバーチャルバンパ19を設けこのバー
チャルバンパ19に人体20が衝突した時点で衝撃吸収
ダンパ4の減衰力を弱めることで、衝撃入力が加わる前
に遅れることなくバンパ3の減衰力を弱めることがで
き、人体への衝撃緩和を確実に行なえるように構成され
ているのである。
領域内(中低車速領域内)で制御を行なうのは、衝撃吸
収ダンパ4の減衰力低減による歩行者に対する緩衝効果
は、車両の高速走行時には期待できず、高速走行時に
は、衝撃吸収ダンパ4の減衰力低減は、むしろ自車両搭
乗者を保護する上で不利になるものと考えられるためで
ある。したがって、高速走行時にも歩行者に対する緩衝
効果が得られたり、自車両搭乗者を保護する上で不利に
ならなければ、このような速度限定は不要とすることが
できる。
5に示すように、バンパ3をその衝撃緩和方向に支持す
る流体シリンダ9をそなえており、流体シリンダ9から
突出したピストンロッド10の先端にバンパリンフォー
スメント3Aが結合されている。なお、10Aはピスト
ンロッド10の先端に設けられた結合用フランジ部であ
る。
びこのインナシリンダ14を囲繞するアウタシリンダ1
5からなる二重シリンダ構造になっており、ピストンロ
ッド10に結合されたピストン11はインナシリンダ1
4内を進退しうるようにそなえられる。そして、インナ
シリンダ14内のピストン11よりも前方には、スプリ
ング12が介装され、インナシリンダ14内のピストン
11よりも後方には、流体室13が形成される。
14の前部内端壁に係止され後端部をピストン11のピ
ストンロッド10側端面に係止されており、常時は、ピ
ストン11をインナシリンダ14の所要位置に保持させ
て、バンパ3の前後位置を位置決めしている。そして、
バンパ3が前方から衝撃を受けると、ピストンロッド1
0がインナシリンダ14内に進入するようにしながらピ
ストン11が後方(図5中、右方)へ後退して、スプリ
ング12が伸長していき、その伸び量(即ち、ピストン
11のストローク)に応じて、ピストン11の動きに抗
する、即ち、後方(図5中、左方)へ向いた付勢力を発
揮するように構成されている。
的な反力が、スプリング12が伸長することで発揮され
るようになっているため、スプリング12の伸び量が十
分に確保され、ピストン11の縮み側ストロークも十分
に確保されている。また、インナシリンダ14の後端部
には、図6に示すように、流体室13の内外を連通する
オリフィス16が介装されている。そして、流体室13
内にはオイル等の粘性流体が充填されており、バンパ3
が前方から衝撃を受けピストン11が図5中右方へ後退
すると流体室13の容積が縮小するため、流体室13内
の粘性流体は、オリフィス16から流体室13外、即
ち、インナシリンダ14とアウタシリンダ15との間の
空間17内へ流出するようになっている。
しオリフィス16を介装された連通路18は、流体室1
3の下方に形成され、この連通路18の開口する空間1
7の下部には該粘性流体が内蔵されているので、連通路
18から流体室13内に空気が進入することはない。そ
して、オリフィス16は、流路断面積の変化する可変オ
リフィスとして構成されている。つまり、可変オリフィ
ス16は、図6に示すように、連通路18を部分的に塞
ぐように配置されたスプール16Aと、このスプール1
6Aを進退駆動するソレノイド16Bとをそなえてい
る。なお、16Cはソレノイド16Bに通電するための
ハーネスである。
れば、スプール16Aは図6に示すような前進位置(図
6中、左方にある位置)となって、スプール16Aの通
常径部(先端部よりも径の太い部分)が連通路18上へ
位置するようになって、流路断面積を狭め、逆に、ソレ
ノイド16Bが通電されるとスプール16Aが後退(図
6中、右方へ移動すること)して、スプール16Aの先
端の先細り部分16aが連通路18上へ位置するように
なって、流路断面積を拡大するようになっている。
イド16Bへの通電制御により、減衰力を変更すること
ができ、例えばソレノイド16Bへ通電を行なえば減衰
力が弱まって、ソレノイド16Bへの通電を停止すれば
減衰力が強まる(元に戻る)ようになっている。したが
って、制御手段7Aでは、常時はソレノイド16Bへの
通電を停止して衝撃吸収ダンパ4が所要の減衰力を発揮
するようにしておきながら、人体検知手段6,車速検出
手段8からの情報に基づいて、車速が所定値以下であっ
てバーチャルバンパ19の領域内に人体20が進入して
きたらソレノイド16Bへの通電を行なって、衝撃吸収
ダンパ4の減衰力を弱めるように制御する。
22はOリングであり、図6中、符号23はスプリン
グ、24はボール、25は流路であり、常時は、ボール
24はスプリング23で付勢されて流路25を閉鎖して
いるが、流体室13内の内圧が高まると、スプリング2
3で付勢力に抗してボール24が駆動されて流路25が
開通し、流体室13内の粘性流体がこの流路25からも
空間17側へ流出し、流体室13内から大容量の粘性流
体を流出させることができるようなっている。
和装置は、上述のように構成されているので、車両の前
端部において、人体検知手段6や車速検出手段8の検出
情報に基づいて、バンパ3の前方に仮想されるバーチャ
ルバンパ19内に人体が進入してきたら、衝撃吸収ダン
パ4の減衰力を弱めるように制御が行なわれる。すなわ
ち、赤外線カメラ6Aが、バンパ3の前方を撮影するこ
とで、バンパ3の前方に存在する物体の存在とその物体
の発熱状態(温度状態)を検出する。そして、赤外線カ
メラ6Aで得られた画像情報及び発熱情報(温度情報)
はコントローラ7に入力される。
方の物体に赤外線の光を発することで、バンパ3からそ
の前方の物体までの距離を検出する。また、複数個の赤
外線センサ6Bがそれぞれの検出領域において前方の物
体までの距離を検出することによって、バンパ3の前方
物体に関する位置情報(バンパ3と物体との距離情報)
に加えて存在情報(物体の大きさも含む情報)が得ら
れ、これらの情報もはコントローラ7に入力される。
これらの赤外線カメラ6A,複数個の赤外線センサ6B
からの情報に基づいて、バンパ3の前方に人体が存在す
るか否かを判定し、人体が存在する場合には、実際のバ
ンパ3の表面よりも所定距離だけ前方に想定したバーチ
ャルバンパ19内に人体20が進入しているか否かが判
定され、この判定結果が、コントローラ7の制御手段7
Aに送られる。
し、この検出結果が、コントローラ7の制御手段7Aに
送られる。制御手段7Aでは、車速検出手段8からの情
報から車速が所定値以下と判定された車速領域内で、人
体検知手段6においてバーチャルバンパ19内に人体2
0が進入していると判定された場合には、減衰力可変機
構5を制御して衝撃吸収ダンパ4の減衰力を弱めるよう
にして、人体のバンパ3への衝突時の衝撃を緩和させ
る。
停止していた減衰力可変機構5のソレノイド16Bへ通
電を行なって、可変オリフィス16の開口面積を広げ
て、衝撃吸収ダンパ4の減衰力を弱めるように制御す
る。これにより、人体20がバーチャルバンパ19に突
入した後には、図2に示すように、人体20はバンパ3
に衝突することになるが、その際には、バンパ3は既に
衝撃吸収ダンパ4の減衰力を弱められた柔らかい緩衝特
性をそなえたものになっているため、衝突時の人体20
への衝撃が和らげられ、衝撃吸収ダンパ4の減衰力が通
常の場合のバンパ3に衝突した場合にくらべ、大幅に衝
撃力が低減される。
て、例えば重傷になるところを軽傷ですむ可能性や、更
には、負傷を回避できる可能性も高まってくる利点があ
る。なお、バーチャルバンパ19による人体20の検出
時(バーチャルバンパ19に人体20が進入した時)に
おいて、エアバッグを開かせるようにしたり、バンパ3
の性能を切り換えるようにしたり、ボンネットフードを
持ち上げて車両を減速させたりして、より多くの歩行者
保護を行なうことも可能である。
には、減衰力可変機構5のソレノイド16Bへ通電が停
止され、衝撃吸収ダンパ4の減衰力が通常状態に高めら
れているので、可変オリフィス16は開口面積の狭い状
態に保たれ、衝撃吸収ダンパ4は減衰力の高い固い緩衝
特性の状態に保たれる。これにより、バンパ3は十分に
衝撃吸収ダンパ4を介し車体フレーム2に支承され、物
体や他車両に対する衝突時に、自車両の搭乗者や自車両
更には他車両の搭乗者や他車両を保護するというバンパ
3の通常機能が確保される。
されるものではなく、例えば、赤外線カメラに代えて焦
電センサを設けて、この焦電センサにより人体の温度を
検知するようにしてもよい。また、衝撃吸収ダンパ4や
減衰力可変機構5の構成は、上述の実施形態で示すもの
に限られないことは勿論のことである。
両の衝撃緩和装置を、車体1の前端部にそなえたフロン
トバンパに適用した場合を説明したが、もちろん、本装
置を車体1の後端部にそなえたリヤバンパに適用しても
よい。
発明の車両の衝撃緩和装置によれば、車両と人体との衝
突が衝突以前に検知できるようになり、衝突時の衝撃入
力に対する衝撃吸収ダンパの減衰力を予め弱くなるよう
に制御することで、人体への衝撃を小さくすることがで
きるようになる利点がある。
置によれば、衝撃吸収ダンパの減衰力を、人体との衝突
時に減衰させる制御を確実に行なえるようになる。請求
項3記載の本発明の車両の衝撃緩和装置によれば、衝撃
吸収ダンパの減衰力制御で歩行者に対する緩衝効果が得
られると考えられる速度範囲内で制御を行なうようにす
るので、制御頻度を低減することができ、また、高速走
行時に衝撃吸収ダンパの減衰力を弱めないことで、高速
走行時において自車両搭乗者を保護するという衝撃緩和
装置の第1の目的達成の途が確保される。
置によれば、人体の存在を検知する存在検知手段と車両
に対する人体の相対位置を検知する位置検知手段とから
人体を確実に検知しうるようになり、簡素な構成で、歩
行者を保護することができるようになる利点がある。
置の要部を示す模式的縦断面図である。
置の取付状態を示す模式図である。
置の原理構成を示す模式図である。
置の模式的な制御ブロック図である。
置のダンパの内部構造を示す模式的縦断面図である。
置のダンパの後端部について詳細構造を示す模式的縦断
面図である。
である。
Claims (4)
- 【請求項1】 車両の前端部又は後端部の車体フレーム
に支承されるバンパと、 該バンパと該車体フレームとの間に介装された衝撃吸収
ダンパと、 該衝撃吸収ダンパの減衰力を変更しうる減衰力可変機構
と、 該バンパ又は該バンパの近傍に設置されて該バンパの前
方の人体の存在を検知する人体検知手段と、 該人体検知手段からの情報に基づいて該減衰力可変機構
を通じて該減衰力を弱めるように制御する制御手段とを
そなえて構成されたことを特徴とする、車両の衝撃緩和
装置。 - 【請求項2】 該減衰力可変機構は、該バンパをその衝
撃緩和方向に支持する流体シリンダ装置内のピストンに
設けられた可変オリフィスにより構成されていることを
特徴とする、請求項1記載の車両の衝撃緩和装置。 - 【請求項3】 該車両の車速を検出する車速検出手段を
そなえ、 該制御手段が、該車速検出手段からの検出情報に基づい
て該車速が所定値以下の場合に該人体検知手段からの情
報に基づいて該減衰力を弱めるように制御することを特
徴とする、請求項1又は2記載の車両の衝撃緩和装置。 - 【請求項4】 該人体検知手段が、該人体の存在を検知
する存在検知手段と、該車両に対する該人体の相対位置
を検知する位置検知手段とから構成されていることを特
徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の車両の衝撃
緩和装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26326896A JP3317160B2 (ja) | 1996-10-03 | 1996-10-03 | 車両の衝撃緩和装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26326896A JP3317160B2 (ja) | 1996-10-03 | 1996-10-03 | 車両の衝撃緩和装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH10109605A true JPH10109605A (ja) | 1998-04-28 |
JP3317160B2 JP3317160B2 (ja) | 2002-08-26 |
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ID=17387106
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