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技術 車両用衝突検知装置

出願人 株式会社デンソー
発明者 吉田智一田辺貴敏中根大祐天野皓太
出願日 2014年12月2日 (6年5ヶ月経過) 出願番号 2014-244354
公開日 2016年6月20日 (4年10ヶ月経過) 公開番号 2016-107677
状態 特許登録済
技術分野 車両用バンパ 乗員・歩行者の保護
主要キーワード 圧力検出結果 意匠部分 チャンバ空間 チャンバ空間内 チャンバ式 圧力変化率 区間積分値 圧力検出用
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図面 (14)

課題

バンパアブソーバに形成された溝部内において検出用チューブ部材を適切に変形可能にして衝突検知精度を向上させた車両用衝突検知装置を提供する。

解決手段

車両用衝突検知装置1は、車両のバンパ内に配設されたバンパアブソーバ2と、バンパアブソーバ2の後面2bに車幅方向に沿って形成された溝部2aに装着されると共にバンパレインフォースメント9の車両前方側に配設される内部に中空部3aが形成された検出用チューブ部材3と、検出用チューブ部材3の中空部3a内の圧力を検出する圧力センサとを有し、圧力センサによる圧力検出結果に基づいてバンパへの物体歩行者)の衝突を検知する。そして、溝部2aの車両上下方向の長さL1は、検出用チューブ部材3が車両前後方向に押圧されて中空部3aが前後方向に潰れる潰れ切り状態における当該検出用チューブ部材3の車両上下方向の長さの0.9倍以上の長さに設定されている。

概要

背景

従来、歩行者が車両に衝突した際、歩行者への衝撃を軽減するための歩行者保護装置を備えた車両がある。この車両では、バンパ部にセンサを備えた衝突検知装置を設け、このセンサにより車両に歩行者等が衝突したことが検知された場合、歩行者保護装置を作動させ、歩行者への衝撃を和らげる構成となっている。この歩行者保護装置には、例えばポップアップフードと呼ばれるものがある。このポップアップフードは、車両の衝突検知時に、エンジンフード後端を上昇させ、歩行者とエンジン等の硬い部品との間隔(クリアランス)を増加させ、そのスペースを用いて歩行者の頭部への衝突エネルギーを吸収し、頭部への衝撃を低減させるものである。

上記した車両用衝突検知装置には、車両のバンパ内におけるバンパレインフォースメントの前面に、チャンバ空間を内部に有するチャンバ部材を配設し、このチャンバ空間内の圧力を圧力センサにより検出するようにしたものがある。この構成のものでは、バンパ(バンパカバー)へ歩行者等の物体が衝突すると、バンパカバーの変形に伴ってチャンバ部材が変形し、チャンバ空間に圧力変化が発生する。この圧力変化を圧力センサが検出することで歩行者の衝突を検知している。

近年、上記したチャンバ式の車両用衝突検知装置よりも、小型で搭載性に優れたチューブ部材を用いて衝突を検知するチューブ式の車両用衝突検知装置が提案されている。この車両用衝突検知装置は、車両のバンパ内に配設されたバンパアブソーバと、バンパアブソーバに車幅方向に沿って形成された溝部に装着される中空のチューブ部材と、チューブ部材内の圧力を検出する圧力センサとを備えて構成される。そして、車両前方に歩行者等が衝突した際には、バンパアブソーバが衝撃を吸収しながら変形すると同時にチューブ部材も変形する。このとき、チューブ部材内の圧力が上昇し、この圧力変化を圧力センサにより検出することに基づいて、車両と歩行者との衝突を検知する。

概要

バンパアブソーバに形成された溝部内において検出用チューブ部材を適切に変形可能にして衝突検知精度を向上させた車両用衝突検知装置を提供する。車両用衝突検知装置1は、車両のバンパ内に配設されたバンパアブソーバ2と、バンパアブソーバ2の後面2bに車幅方向に沿って形成された溝部2aに装着されると共にバンパレインフォースメント9の車両前方側に配設される内部に中空部3aが形成された検出用チューブ部材3と、検出用チューブ部材3の中空部3a内の圧力を検出する圧力センサとを有し、圧力センサによる圧力検出結果に基づいてバンパへの物体(歩行者)の衝突を検知する。そして、溝部2aの車両上下方向の長さL1は、検出用チューブ部材3が車両前後方向に押圧されて中空部3aが前後方向に潰れる潰れ切り状態における当該検出用チューブ部材3の車両上下方向の長さの0.9倍以上の長さに設定されている。

目的

本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、バンパアブソーバに形成された溝部内において検出用チューブ部材を適切に変形可能にして衝突検知精度を向上させた車両用衝突検知装置を提供する

効果

実績

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請求項1

車両のバンパ(7)内に配設されたバンパアブソーバ(2)と、前記バンパアブソーバの後面(2b)に車幅方向に沿って形成された溝部(2a,21a,22a)に装着されると共にバンパレインフォースメント(9)の車両前方側に配設される内部に中空部(3a,31a)が形成された検出用チューブ部材(3,31)と、前記検出用チューブ部材の前記中空部内の圧力を検出する圧力センサ(4)とを有し、前記圧力センサによる圧力検出結果に基づいて前記バンパへの物体衝突を検知する車両用衝突検知装置(1)において、前記溝部の車両上下方向の長さ(L1,L2)は、前記検出用チューブ部材が車両前後方向に押圧されて前記中空部が前後方向に潰れる潰れ切り状態における当該検出用チューブ部材の車両上下方向の長さの0.9倍以上の長さに設定されたことを特徴とする車両用衝突検知装置。

請求項2

車両のバンパ(7)内に配設されたバンパアブソーバ(2)と、前記バンパアブソーバの後面(2b)に車幅方向に沿って形成された溝部(2a,21a,22a)に装着されると共にバンパレインフォースメント(9)の車両前方側に配設される内部に中空部(3a,31a)が形成された検出用チューブ部材(3,31)と、前記検出用チューブ部材の前記中空部内の圧力を検出する圧力センサ(4)とを有し、前記圧力センサによる圧力検出結果に基づいて前記バンパへの物体の衝突を検知する車両用衝突検知装置(1)において、前記溝部の車両上下方向の長さ(L1,L2)は、前記検出用チューブ部材の車両上下方向の長さよりも大きく、且つ、当該検出用チューブ部材が車両前後方向に押圧されて前記中空部が前後方向に潰れ切り可能な長さに設定されたことを特徴とする車両用衝突検知装置。

請求項3

前記溝部の車両上下方向の長さは、前記検出用チューブ部材の前記潰れ切り状態における車両上下方向の長さの1倍以上1.2倍以下に設定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。

請求項4

前記バンパアブソーバの前記後面は、前記バンパレインフォースメントの前面(9a)に当接していることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の車両用衝突検知装置。

請求項5

前記検出用チューブ部材(3)は、円形の断面形状を有していることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の車両用衝突検知装置。

請求項6

前記溝部の車両上下方向の長さ(L1)は、前記検出用チューブ部材の内径をd、前記検出用チューブ部材の周壁肉厚をtとしたとき、π×d/2+2tよりも長く設定されたことを特徴とする請求項5に記載の車両用衝突検知装置。

請求項7

前記溝部には、前記検出用チューブ部材の車両上方側、下方側、及び前方側のうち少なくとも一方側の面に当接して前記検出用チューブ部材を保持する保持部(20)が形成されていることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の車両用衝突検知装置。

請求項8

前記保持部は、車幅方向に沿って所定の間隔をあけて前記溝部に複数形成されていることを特徴とする請求項7に記載の車両用衝突検知装置。

請求項9

前記検出用チューブ部材は、前記溝部内において保持部材(20a)により保持されることを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載の車両用衝突検知装置。

請求項10

前記保持部材は、車幅方向に沿って所定の間隔をあけて複数箇所で前記検出用チューブ部材を保持することを特徴とする請求項9に記載の車両用衝突検知装置。

技術分野

0001

本発明は、車両の歩行者との衝突を検知するための車両用衝突検知装置に関する。

背景技術

0002

従来、歩行者が車両に衝突した際、歩行者への衝撃を軽減するための歩行者保護装置を備えた車両がある。この車両では、バンパ部にセンサを備えた衝突検知装置を設け、このセンサにより車両に歩行者等が衝突したことが検知された場合、歩行者保護装置を作動させ、歩行者への衝撃を和らげる構成となっている。この歩行者保護装置には、例えばポップアップフードと呼ばれるものがある。このポップアップフードは、車両の衝突検知時に、エンジンフード後端を上昇させ、歩行者とエンジン等の硬い部品との間隔(クリアランス)を増加させ、そのスペースを用いて歩行者の頭部への衝突エネルギーを吸収し、頭部への衝撃を低減させるものである。

0003

上記した車両用衝突検知装置には、車両のバンパ内におけるバンパレインフォースメントの前面に、チャンバ空間を内部に有するチャンバ部材を配設し、このチャンバ空間内の圧力を圧力センサにより検出するようにしたものがある。この構成のものでは、バンパ(バンパカバー)へ歩行者等の物体が衝突すると、バンパカバーの変形に伴ってチャンバ部材が変形し、チャンバ空間に圧力変化が発生する。この圧力変化を圧力センサが検出することで歩行者の衝突を検知している。

0004

近年、上記したチャンバ式の車両用衝突検知装置よりも、小型で搭載性に優れたチューブ部材を用いて衝突を検知するチューブ式の車両用衝突検知装置が提案されている。この車両用衝突検知装置は、車両のバンパ内に配設されたバンパアブソーバと、バンパアブソーバに車幅方向に沿って形成された溝部に装着される中空のチューブ部材と、チューブ部材内の圧力を検出する圧力センサとを備えて構成される。そして、車両前方に歩行者等が衝突した際には、バンパアブソーバが衝撃を吸収しながら変形すると同時にチューブ部材も変形する。このとき、チューブ部材内の圧力が上昇し、この圧力変化を圧力センサにより検出することに基づいて、車両と歩行者との衝突を検知する。

先行技術

0005

特表2014−505629号公報

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、上記した構成の車両用衝突検知装置では、バンパアブソーバに形成された溝部内においてチューブ部材の車両上下方向側に充分な隙間がないため、車両と歩行者との衝突時に溝部の上下内壁面によってチューブ部材の変形が阻害される場合がある。この場合、チューブ部材が適切に変形せず、圧力センサによる圧力検出の出力が小さくなり、衝突検知精度が低下するおそれがあるという問題がある。

0007

本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、バンパアブソーバに形成された溝部内において検出用チューブ部材を適切に変形可能にして衝突検知精度を向上させた車両用衝突検知装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0008

上記目的を解決するためになされた請求項1に記載の車両用衝突検知装置(1)は、車両のバンパ(7)内に配設されたバンパアブソーバ(2)と、バンパアブソーバの後面(2b)に車幅方向に沿って形成された溝部(2a,21a,22a)に装着されると共にバンパレインフォースメント(9)の車両前方側に配設される内部に中空部(3a,31a)が形成された検出用チューブ部材(3,31)と、検出用チューブ部材の中空部内の圧力を検出する圧力センサ(4)とを有し、圧力センサによる圧力検出結果に基づいてバンパへの物体の衝突を検知する。そして、溝部の車両上下方向の長さ(L1,L2)は、検出用チューブ部材が車両前後方向に押圧されて中空部が前後方向に潰れる潰れ切り状態における当該検出用チューブ部材の車両上下方向の長さの0.9倍以上の長さに設定されたことを特徴とする。

0009

この構成によれば、バンパアブソーバに形成された溝部の車両上下方向の長さを、検出用チューブ部材が車両前後方向に押圧されて中空部が前後方向に潰れる潰れ切り状態における当該検出用チューブ部材の車両上下方向の長さの0.9倍以上の長さに設定することによって、車両の歩行者との衝突時に車両前方から外力を受けた検出用チューブ部材が溝部内において車両上下方向に変形するためのスペースを充分に確保することができる。これにより、衝突時に検出用チューブ部材の変形が溝部の上下内壁面によって阻害されることが確実に防止され、検出用チューブ部材を適切に変形させて、圧力センサによる圧力検出の出力を充分に発生させることができ、車両用衝突検知装置の衝突検知精度を向上させることができる。

0010

上記目的を解決するためになされた請求項2に記載の車両用衝突検知装置(1)は、車両のバンパ(7)内に配設されたバンパアブソーバ(2)と、バンパアブソーバの後面(2b)に車幅方向に沿って形成された溝部(2a,21a,22a)に装着されると共にバンパレインフォースメント(9)の車両前方側に配設される内部に中空部(3a,31a)が形成された検出用チューブ部材(3,31)と、検出用チューブ部材の中空部内の圧力を検出する圧力センサ(4)とを有し、圧力センサによる圧力検出結果に基づいてバンパへの物体の衝突を検知。そして、溝部の車両上下方向の長さ(L1,L2)は、検出用チューブ部材の車両上下方向の長さよりも大きく、且つ、当該検出用チューブ部材が車両前後方向に押圧されて中空部が前後方向に潰れ切り可能な長さに設定されたことを特徴とする。

0011

この構成によれば、溝部2aの車両上下方向の長さを、検出用チューブ部材の車両上下方向の長さよりも大きく、且つ、当該検出用チューブ部材が車両前後方向に押圧されて中空部が前後方向に潰れ切り可能な長さに設定することによって、車両の歩行者との衝突時に車両前方から外力を受けた検出用チューブ部材が溝部内において車両上下方向に変形するためのスペースを充分に確保することができる。従って、溝部の上下内壁面によって検出用チューブ部材の変形が阻害されることで、中空部が前後方向に潰れ切らない等の不具合が生じることを確実に防止できる。これにより、衝突時に検出用チューブ部材を適切に変形させて、圧力センサによる圧力検出の出力を充分に発生させることができ、車両用衝突検知装置の衝突検知精度を向上させることができる。なお、この欄及び特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

図面の簡単な説明

0012

本発明の第1の実施形態の車両用衝突検知装置の全体構成を示す図である。
図1のバンパ部の拡大図である。
図2のバンパ部のIII−III断面図である。
圧力センサの内部構造を示す断面図である。
図3のバンパアブソーバの溝部の拡大断面図である。
検出用チューブ部材の中空部の潰れ切り状態を示す図である。
図2のバンパアブソーバの溝部を車両後方から見た図である。
図7の溝部のVIII−VIII断面図である。
溝部の上下寸法と圧力センサの出力値との関係を示す図である。
第2の実施形態におけるバンパアブソーバの溝部の拡大断面図である。
図11のバンパアブソーバの溝部の拡大断面図である。
保持部材により溝部内に固定された検出用チューブ部材を示す図7相当図である。
溝部の変形例を示す拡大断面図である。

実施例

0013

[第1の実施形態]
以下、本発明の第1の実施形態の車両用衝突検知装置について、図1図10を参照して説明する。図1及び図2に示すように、本実施形態の車両用衝突検知装置1は、バンパアブソーバ2、中空の検出用チューブ部材3、圧力センサ4、速度センサ5、衝突検知ECU6等を備えて構成される。この車両用衝突検知装置1は、車両前方に設けられたバンパ7への物体(歩行者等)の衝突を検知するものである。このバンパ7は、図3に示すように、バンパカバー8、バンパアブソーバ2、バンパレインフォースメント9を主体として構成されている。

0014

バンパアブソーバ2は、バンパレインフォースメント9の前面9aに設けられ、検出用チューブ部材3を囲むように配設される。このバンパアブソーバ2は、バンパ7において衝撃吸収の作用を受け持つ部材であり、例えば発泡ポリプロピレン等からなる。このバンパアブソーバ2の後面2bには、検出用チューブ部材3を装着するための溝部2aが形成されている。この溝部2aは、矩形形状の断面を有し、車幅方向に沿って形成されている。

0015

そして、本実施形態では、図5に示す溝部2aの車両上下方向の長さL1は、検出用チューブ部材3が車両前後方向に押圧されて中空部3aが前後方向に潰れる潰れ切り状態(図6参照)における当該検出用チューブ部材3の車両上下方向の長さの1倍以上1.2倍以下に設定されている。

0016

具体的には、中空部3aの潰れ切り状態における検出用チューブ部材3の車両上下方向の長さは、検出用チューブ部材3の内径をd、検出用チューブ部材の周壁肉厚をtとしたとき、π×d/2+2tとなる。後述するように、検出用チューブ部材3の外形寸法は、外径D=8[mm]、内径d=4[mm]、肉厚t=2[mm]となっている。従って、π×d/2+2t≒10.3[mm]となる。また、(π×d/2+2t)×1.2≒12.3[mm]となる。そこで、本実施形態では、溝部2aの車両上下方向の長さL1は10.3mm以上12.3mm以下で、溝部2a等の形成時に生じる寸法公差等を考慮して、長さL1=11[mm]程度としている。

0017

なお、溝部2aの車両上下方向の長さL1は、検出用チューブ部材3の上記潰れ切り状態における車両上下方向の長さの0.9倍以上1.2倍以下であればよく、適宜変更可能であるものとする。ただし、バンパアブソーバ2が衝撃吸収部材としての機能を果たすためには、バンパアブソーバ2の後面2bにける溝部2a以外の部分の面積所定面積以上確保する必要がある。例えば、バンパアブソーバ2の車両上下方向の長さが50mm程度である場合、バンパアブソーバ2の後面2bにおける溝部2aの上方及び下方に10数mm以上の長さを確保しておく必要がある。このため、本実施形態では、溝部2aの車両上下方向の長さL1の上限値を、中空部3aの潰れ切り状態における車両上下方向の長さの1.2倍以下とする制限を設けている。

0018

一方、溝部2aの車両前後方向の長さは、検出用チューブ部材3の外径Dの長さと同等に設定されている。また、溝部2aは、車幅方向の途中(例えば車幅方向中央部に設けられた意匠部分等)に車両上下方向に屈曲した屈曲部を有していてもよいものとする。

0019

このように、本実施形態では、溝部2aの車両上下方向の長さL1を、検出用チューブ部材3の潰れ切り状態における車両上下方向の長さよりも長く設定しているので、溝部2a内において検出用チューブ部材3が車両上下方側に変形するためのスペースが充分に確保されている。

0020

また、溝部2aには、図7に示すように、当該溝部2aの車両上方側及び下方側の内壁面に、車幅方向に沿って所定の間隔をあけて複数の保持部20が形成されている。保持部20は、図8に示すように、検出用チューブ部材3の車両上方側及び下方側の面に当接して、検出用チューブ部材3を保持するためのものである。

0021

具体的には、保持部20は、溝部2aの車両上方側及び下方側の内壁面に複数形成され、検出用チューブ部材3の車両上方側及び下方側に上下一対に形成されている。これら上下一対の保持部20の離間距離Lhは、検出用チューブ部材3の外径Dの長さと同等となっている(図8参照)。また、溝部2aの保持部20以外の部分は、上述したように、車両上下方向の長さL1となっている(図5参照)。なお、保持部20は、溝部2aの車両前方側の内壁面に形成されていてもよい。この場合、保持部20は、検出用チューブ部材3の車両上方側・下方側、及び前方側の面に当接して検出用チューブ部材3を保持する。

0022

検出用チューブ部材3は、図1及び図2に示すように、内部に中空部3aが形成され、車幅方向(車両左右方向)に延びているチューブ状の部材であり、バンパアブソーバ2の上記溝部2aに、保持部21により固定されて装着される。また、検出用チューブ部材3は、車両のバンパ7内におけるバンパレインフォースメント9の前面9a(車両前方側)に配設される。この検出用チューブ部材3の両端部は、バンパレインフォースメント9の車幅方向左右の外側にて、略コ字状に湾曲して後述する圧力センサ4に接続される。

0023

この検出用チューブ部材3は、円形の断面形状を有し、合成ゴム、例えばシリコーンゴムからなる。検出用チューブ部材3の外径Dは、例えば8mm〜12mm程度であるとする。また、検出用チューブ部材3の周壁の肉厚tは、例えば1mm〜2mm程度であるとする。本実施形態では、検出用チューブ部材3の外形寸法は、外径D=8[mm]、内径d=4[mm]、肉厚t=2[mm]に設定されている。なお、検出用チューブ部材3の材質としては、他にもエチレンプロピレンゴム(EPDM)等でもよい。

0024

圧力センサ4は、バンパレインフォースメント9の前面9aよりも車両後方側に配置される。圧力センサ4は、バンパカバー8内の左右両端部側に2つ設置され、例えば、車両内剛性部材(図示しない)等にボルト(図示しない)で締結することにより固定されて取り付けられる。本実施形態では、このように圧力センサ4を2つ設置することにより、冗長性及び検出精度を確保している。

0025

この圧力センサ4は、図2及び図4に示すように、検出用チューブ部材3の左右両端部に接続され、検出用チューブ部材3の中空部3a内の圧力を検出するように構成されている。具体的には、圧力センサ4は、気体の圧力変化を検出するセンサ装置であり、検出用チューブ部材3の中空部3a内の空気の圧力変化を検出する。圧力センサ4は、図1に示すように、伝送線を介して衝突検知ECU(Electronic Control Unit)6に電気的に接続され、圧力に比例した信号を衝突検知ECU6へ出力する。衝突検知ECU6は、圧力センサ4による圧力検出結果に基づいて、バンパ7への歩行者の衝突を検知する。また、衝突検知ECU6は、歩行者保護装置10に電気的に接続されている。

0026

圧力センサ4は、図4に示すように、本体部40と、センサ部41と、圧力導入管42と、コネクタ部43とを備えて構成される。本体部40は、センサ部41を収容するための箱状のケースである。センサ部41は、圧力検出用センサ素子等が設けられた基板等からなる。圧力導入管42は、検出用チューブ部材3内の圧力をセンサ部41に導入するための略円筒状の管であり、本体部40から検出用チューブ部材3の中空部3a内に差し込まれている。センサ部41は、圧力導入管42を介して検出用チューブ部材3の中空部3a内の圧力変化を検出する。このセンサ部41は、コネクタ部43に設けられたコネクタ44に電気的に接続されており、圧力に比例した信号をコネクタ44及び信号線を介して衝突検知ECU6へ送信する(図1参照)。

0027

速度センサ5は、車両の速度を検出するセンサ装置であり、衝突検知ECU6に信号線を介して電気的に接続されている。この速度センサ5は、車両速度に比例した信号を衝突検知ECU6へ送信する。

0028

衝突検知ECU6は、CPUを主体として構成され、車両用衝突検知装置1の動作全般を制御するものであり、圧力センサ4、速度センサ5、歩行者保護装置10のそれぞれに電気的に接続されている(図1参照)。衝突検知ECU6には、圧力センサ4からの圧力信号圧力データ)、速度センサ5からの速度信号(速度データ)等が入力される。衝突検知ECU6は、圧力センサ4による圧力検出結果(入力信号)及び速度センサ5による速度検出結果(入力信号)に基づいて、所定の衝突判定処理を実行し、バンパ7への歩行者等の物体の衝突を検知した場合には歩行者保護装置10を作動させる。

0029

バンパ7は、車両の衝突時における衝撃を和らげるためのものであり、バンパカバー8、バンパアブソーバ2、バンパレインフォースメント9等から構成される。バンパカバー8は、バンパ7の構成部品を覆うように設けられ、ポリプロピレン等の樹脂製の部材である。このバンパカバー8は、バンパ7の外観を構成すると同時に、車両全体の外観の一部を構成するものとなっている。

0030

バンパレインフォースメント9は、バンパカバー8内に配設されて車幅方向に延びるアルミニウム等の金属製の剛性部材であって、図3に示すように、内部中央に梁が設けられた中空部材である。また、バンパレインフォースメント9は、車両前方側の面(前面9a)と、車両後方側の面(後面9b)とを有している。このバンパレインフォースメント9は、図1及び図2に示すように、車両前後方向に延びる一対の金属製部材であるサイドメンバ11の前端に取り付けられる。

0031

通常、車両の衝突事故においては、車両の進行方向(車両前方)に存在する歩行者や車両と衝突する場合が多い。このため、本実施形態では、圧力センサ4をバンパレインフォースメント9の後面9bに配設して、車両前方の歩行者や車両との衝突に伴う衝撃(外力)が、車両前方に設けられたバンパカバー8等から圧力センサ4に直接伝わることをバンパレインフォースメント9の存在によって保護している。

0032

なお、図示しないが、バンパアブソーバ2の後面2bに設けられた嵌合凸部が、バンパレインフォースメント9の前面9aに設けられた嵌合凹部に嵌め合わされることにより、バンパアブソーバ2のパレインフォースメント9への組付けが行われるものとする。

0033

歩行者保護装置10としては、例えばポップアップフードを用いる。このポップアップフードは、車両の衝突検知後瞬時に、エンジンフードの後端を上昇させ、歩行者とエンジン等の硬い部品との間隔(クリアランス)を増加させ、そのスペースを用いて歩行者の頭部への衝突エネルギーを吸収し、歩行者の頭部への衝撃を低減させるものである。なお、ポップアップフードの代わりに、車体外部のエンジンフード上からフロントウインド下部にかけてエアバッグ展開させて歩行者の衝撃を緩衝するカウルエアバッグ等を用いてもよい。

0034

次に、本実施形態における車両用衝突検知装置1の衝突時の動作について説明する。車両前方に歩行者等の物体が衝突した際には、バンパ7のバンパカバー8が歩行者との衝突による衝撃により変形する。続いて、バンパアブソーバ2が衝撃を吸収しながら変形すると同時に、検出用チューブ部材3も変形する。このとき、検出用チューブ部材3内の圧力が急上昇し、この圧力変化が圧力センサ4に伝達する。

0035

このとき、溝部2aの車両上下方向の長さL1を、検出用チューブ部材3の中空部3aが前後方向に完全に潰れる潰れ切り状態における、当該検出用チューブ部材3の車両上下方向の長さよりも長く設定している。従って、中空部3aが潰れ切っても検出用チューブ部材3の車両上方側及び後方側に確実に隙間が生じるようになっている。これにより、バンパアブソーバ2の変形に伴って検出用チューブ部材3を適切に変形させることが可能である。すなわち、溝部2aの上下内壁面によって検出用チューブ部材3の変形が阻害されることがないように、溝部2aの上下寸法が設定されている。

0036

これは、図9に示されるように、溝部2aの上下寸法が大きくなるにつれて、圧力センサ4の出力値が増加することに基づいて設定されたものである。なお、図9には、検出用チューブ部材3の外形寸法が、外径D=8[mm]、内径d=4[mm]、肉厚t=2[mm]の場合における、バンパアブソーバ2の溝部2aの上下寸法と、圧力センサ4の出力値との関係が示されている。

0037

車両用衝突検知装置1の衝突検知ECU6は、圧力センサ4の検知結果に基づいて、所定の衝突判定処理を実行する。この衝突判定処理では、例えば圧力センサ4及び速度センサ5の検出結果に基づいて、衝突物有効質量を算出し、この有効質量が所定の閾値より大きい場合、歩行者との衝突が発生したものと判定し、更に車両速度が所定の範囲(例えば時速25km〜55kmの範囲)内である場合に、歩行者保護装置10の作動を要する歩行者との衝突が発生したものと判定する。

0038

ここで、「有効質量」とは、衝突時における圧力センサ4の検出値より、運動量と力積の関係を利用して算出する質量をいう。車両と物体との衝突が発生した場合、歩行者とは質量の異なる衝突物では、検知される圧力センサ4の値が異なる。このため、人体の有効質量と、想定される他の衝突物の質量との間に閾値を設定することにより、衝突物の種類を切り分けることが可能となる。この有効質量は、次式に示すように、圧力センサ4により検出される圧力の値の所定時間における区間積分値を、速度センサ5により検出される車両速度で割ることにより算出される。

0039

M=(∫P(t)dt)/V・・・(式1)
なお、Mは有効質量、Pは所定時間における圧力センサ4による検出値、tは所定時間(例えば、数ms〜数十ms)、Vは速度センサ5により検出される衝突時の車両速度を示している。有効質量を算出する方法には、他にも、衝突した物体の運動エネルギーEを表す式E=1/2・MV2を用いて算出することが可能である。この場合、有効質量は、M=2・E/V2により算出される。

0040

そして、衝突検知ECU6は、歩行者保護装置10の作動を要する歩行者との衝突が発生したと判定した場合、歩行者保護装置10を作動させる制御信号を出力し、歩行者保護装置10を作動させて、上記したように歩行者への衝撃を低減させる。

0041

以上説明したように、第1の実施形態の車両用衝突検知装置1は、車両のバンパ7内に配設されたバンパアブソーバ2と、バンパアブソーバ2の後面2bに車幅方向に沿って形成された溝部2aに装着されると共にバンパレインフォースメント9の車両前方側に配設される内部に中空部3aが形成された検出用チューブ部材3と、検出用チューブ部材3の中空部3a内の圧力を検出する圧力センサ4とを有し、圧力センサ4による圧力検出結果に基づいてバンパ7への物体(歩行者)の衝突を検知する。

0042

そして、溝部2aの車両上下方向の長さL1は、検出用チューブ部材3が車両前後方向に押圧されて中空部3aが前後方向に潰れる潰れ切り状態における当該検出用チューブ部材3の車両上下方向の長さの0.9倍以上の長さに設定されている。具体的には、溝部2aの車両上下方向の長さL1は、検出用チューブ部材3の潰れ切り状態における車両上下方向の長さの1倍以上1.2倍以下に設定されたことを特徴とする。

0043

この構成によれば、バンパアブソーバ2に形成された溝部2aの車両上下方向の長さL1を、検出用チューブ部材3が車両前後方向に押圧されて中空部3aが前後方向に潰れる潰れ切り状態における当該検出用チューブ部材3の車両上下方向の長さの0.9倍以上、この場合、検出用チューブ部材3の潰れ切り状態における車両上下方向の長さの1倍以上1.2倍以下に設定することによって、車両の歩行者との衝突時に検出用チューブ部材3を適切に変形させて、圧力センサ4による圧力検出の出力を充分に発生させることができる。

0044

すなわち、溝部2aの車両上下方向の長さL1は、検出用チューブ部材3の車両上下方向の長さよりも大きく、且つ、当該検出用チューブ部材3が車両前後方向に押圧されて中空部3aが前後方向に潰れ切り可能な長さに設定されているので、衝突時に車両前方から外力を受けた検出用チューブ部材3が溝部2a内において車両上下方向に変形するためのスペースを充分に確保することができるので、溝部2aの上下内壁面によって検出用チューブ部材3の変形が阻害されることにより、中空部3aが前後方向に潰れ切らない等の不具合が生じることを確実に防止できる。これにより、衝突時に検出用チューブ部材3を適切に変形させて、車両用衝突検知装置1の衝突検知精度を向上させることができる。

0045

また、バンパアブソーバ2の後面2bは、バンパレインフォースメント9の前面9aに当接していることを特徴とする。この構成によれば、バンパアブソーバ2の後面2bが剛性部材であるバンパレインフォースメント9の前面9aに当接しているので、衝突時の衝撃に伴う外力をバンパレインフォースメント9で確実に受け止め、バンパカバー8の変形に伴ってバンパアブソーバ2を車両後方側に確実に変形させることができる。これにより、バンパアブソーバ2の溝部2aに装着された検出用チューブ部材3を確実に変形させることができ、圧力センサ4による中空部3a内の圧力変化の検出によって、正確に衝突検知を行うことができる。

0046

また、検出用チューブ部材3は、円形の断面形状を有していることを特徴とする。この構成によれば、検出用チューブ部材3が円形の断面形状であることから、検出用チューブ部材3を湾曲させ易くすることができる。これにより、検出用チューブ部材3をバンパレインフォースメント9の前面9aよりも車両後方側に這い回して、バンパレインフォースメント9の後面9bに配置された圧力センサ4に接続させることを容易に行うことができる。

0047

また、溝部2aの車両上下方向の長さL1は、検出用チューブ部材3の内径をd、検出用チューブ部材3の周壁の肉厚をtとしたとき、π×d/2+2tよりも長く設定されたことを特徴とする。

0048

この構成によれば、検出用チューブ部材3の外形寸法(内径d、肉厚t)が予め定められていた場合に、この外形寸法に応じて検出用チューブ部材3の潰れ切り状態における車両上下方向の長さを正確に算出することができ、溝部2aの車両上下方向の長さL1を適切な大きさに設定することができる。

0049

また、溝部2aには、検出用チューブ部材3の車両上方側、下方側、及び前方側のうち少なくとも一方側の面に当接して検出用チューブ部材3を保持する保持部20が形成されていることを特徴とする。

0050

この構成によれば、溝部2a内において検出用チューブ部材3を保持部20により、車両上方側及び後方側から保持することで、検出用チューブ部材3を溝部2a内の所定の位置(車両上下方向中心部等)に安定して固定することができる。

0051

また、保持部20は、車幅方向に沿って所定の間隔をあけて溝部2aに複数形成されていることを特徴とする。この構成によれば、車幅方向全体に亘って検出用チューブ部材3を溝部2aに安定して固定することができる。また、別部品の保持部材(クランプ等)を設ける必要がなく、部品数を増加させることなく、簡易な構成で検出用チューブ部材3を安定して保持できる。

0052

また、圧力センサ4が剛性部材であるバンパレインフォースメント9の後面9bに固定されているので、バンパ7の左右端部付近に歩行者等の物体が衝突しても、バンパレインフォースメント9によって衝撃が低減され、圧力センサ4にバンパカバー8からの衝撃が直接伝わらない。このため、バンパカバー8の変形により圧力センサ4に外力が加わり、圧力センサ4が外力により外れたり損傷したりしてしまうことを防止できる。これにより、車両用衝突検知装置1の耐性を改善できるとともに、車両用衝突検知装置1による衝突検知の信頼性を向上させることができる。

0053

また、圧力センサ4をバンパレインフォースメント9の後面9bの左右両端部側に2つ配設することにより、検出用チューブ部材3における圧力変化を高い精度で検知できるとともに、冗長性を確保できる。すなわち、2つの圧力センサ4の出力を用いて衝突判定を行うことによって、誤検知を防止して正確な衝突検知を行うことができる。

0054

[第2の実施形態]
次に、本発明の第2の実施形態について、図10図12を参照して説明する。なお、図10図12には上記第1の実施形態と同一部分には同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分についてだけ説明する。

0055

第2の実施形態においては、図10及び図11に示すように、断面形状が略四角形の検出用チューブ部材31が、断面矩形形状の溝部21aに装着されている。また、図12に示すように、複数の保持部材20aによって、検出用チューブ部材31を溝部21a内の所定の位置に固定している。

0056

具体的には、保持部材20aは、例えば柔軟性を有するゴム製のバンド等からなる。この保持部材20aは、検出用チューブ部材31の外周面を覆うと共に溝部21aの前方内壁面に接着固定される。これにより、検出用チューブ部材31を溝部21a内の所定の位置に固定している。なお、保持部材20aとしては、クランプ等の留め具を用いてもよい。

0057

検出用チューブ部材31は、内部に中空部31aが形成され、車幅方向(車両左右方向)に延びているチューブ状の部材であり、例えばエチレンプロピレンゴム等からなる。また、検出用チューブ部材31の縦横の長さbは、例えば数mm〜10数mm程度であり、この場合、b=8[mm]である。検出用チューブ部材31の肉厚tは、1〜2mm程度であり、この場合、t=2[mm]である。中空部31aの縦横の長さaは、a=4[mm]である。なお、検出用チューブ部材31の断面形状は、四角形に限られず、六角形等の多角形でもよい。

0058

溝部21aは、車両上下方向の長さL2が車両前後方向の長さよりも長くなっている。すなわち、溝部の車両上下方向の長さL2は、検出用チューブ部材31が車両前後方向に押圧されて、検出用チューブ部材31の中空部31aが前後方向に潰れる潰れ切り状態における当該検出用チューブ部材31の車両上下方向の長さの1倍以上1.2倍以下に設定されている。

0059

ここで、中空部31aの潰れ切り状態における検出用チューブ部材31の車両上下方向の長さは、実験結果等に基づいて求められる。例えば、第2の実施形態では、中空部31aの潰れ切り状態における検出用チューブ部材31の車両上下方向の長さは13[mm]程度である。更に、溝部21a等の形成時に生じる寸法公差等を考慮すると、長さL2=14[mm]程度となる。一方、溝部21aの車両前後方向の長さは、検出用チューブ部材31の縦横の長さbと同等であり、8mm程度である。なお、中空部31aの潰れ切り状態における検出用チューブ部材31の車両上下方向の長さの1.2倍の長さは16mm程度になる。

0060

このように第2の実施形態においても、溝部21aの車両上下方向の長さL2を、中空部31aの潰れ切り状態における車両上下方向の長さの1倍以上1.2倍以下に設定されているので、溝部21a内において検出用チューブ部材31が車両上下方側に変形するためのスペースが充分に確保されている。

0061

以上説明した第2の実施形態の車両用衝突検知装置1では、車両のバンパ7内に配設されたバンパアブソーバ2と、バンパアブソーバ2の後面2bに車幅方向に沿って形成された溝部21aに装着されると共にバンパレインフォースメント9の車両前方側に配設される内部に中空部31aが形成された検出用チューブ部材31と、検出用チューブ部材31の中空部31a内の圧力を検出する圧力センサ4とを有し、圧力センサ4による圧力検出結果に基づいてバンパ7への物体(歩行者)の衝突を検知する。そして、溝部21aの車両上下方向の長さL2は、検出用チューブ部材31が車両前後方向に押圧されて中空部31aが前後方向に潰れる潰れ切り状態における当該検出用チューブ部材31の車両上下方向の長さの1倍以上1.2倍以下に設定されたことを特徴とする。

0062

この第2の実施形態においても、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、バンパアブソーバ2に形成された溝部21aの車両上下方向の長さL2を、検出用チューブ部材31が車両前後方向に押圧されて中空部31aが前後方向に潰れる潰れ切り状態における当該検出用チューブ部材31の車両上下方向の長さの1倍以上1.2倍以下に設定することによって、衝突時に溝部21aの上下内壁面によって検出用チューブ部材31の変形が阻害されることを確実に防止できる。これにより、衝突時に検出用チューブ部材31を適切に変形させて、圧力センサ4による圧力検出の出力を充分に発生させることができ、車両用衝突検知装置1の衝突検知精度を向上させることができる。

0063

また、検出用チューブ部材31は、四角形の断面形状を有していることを特徴とする。この構成によれば、検出用チューブ部材31の断面形状を略四角形とすることで、断面矩形形状の溝部21aに、検出用チューブ部材31を安定して配置することができる。更に、例えば断面形状が円形の検出用チューブ部材3を用いた場合よりも、検出用チューブ部材31の衝突部(衝突時にバンパカバー8の変形に伴って変形する部分)以外で膨れる膨れ部を、検出用チューブ部材31の中空部31a内の圧力上昇により膨れ易くすることができる。これにより、温度が高くなるにつれて出力が大きくなることを抑制し、温度変化に伴う衝突検知精度の低下を抑制することができる。

0064

また、検出用チューブ部材31は、溝部21a内において保持部材20aにより保持されることを特徴とする。この構成によれば、保持部材20aにより検出用チューブ部材31を、溝部21a内の所定の位置(車両上下方向中心部等)に安定して固定することができる。更に、柔軟性を有する材質からなる保持部材20aにより、検出用チューブ部材31を溝部21a内に固定するので、保持部材20aが検出用チューブ部材31の変形に悪影響を与えることがないようにできる。

0065

また、保持部材20aは、車幅方向に沿って所定の間隔をあけて複数箇所で検出用チューブ部材31を保持することを特徴とする。この構成によれば、車幅方向全体に亘って検出用チューブ部材31を溝部21aに確実に固定することができる。これにより、衝突時に検出用チューブ部材31が車両後方側へ撓んだり、車両下方側へ脱落したりすることを防止でき、車両用衝突検知装置1の衝突検知精度を確実に向上させることができる。

0066

[その他の実施形態]
本発明は、上記した実施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形又は拡張を施すことができる。例えば、溝部2aの断面形状は矩形に限られず、図13に示すように、断面形状が半円形状の溝部22aをバンパアブソーバ2の後面2bに形成してもよい。この場合も、溝部22aの車両上下方向の長さL1を、検出用チューブ部材3の中空部3aが車両前後方向に潰れ切り可能な長さに設定すればよい。具体的には、長さL1を、中空部3aの潰れ切り状態における当該検出用チューブ部材3の車両上下方向の長さ、すなわち、π×d/2+2tの長さの1倍以上1.2倍以下の長さに設定すればよい。

0067

また、保持部20、保持部材20aはなくてもよく、検出用チューブ部材3を溝部2a内に載置して装着するだけでもよい。この場合も、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

0068

また、上記実施形態では、衝突判定処理において、有効質量が所定の閾値以上になった場合に歩行者保護装置10の作動を要する歩行者との衝突が発生したと判定するものとしたが、これに限られない。例えば、圧力センサ4により検出された圧力の値、圧力変化率等を衝突判定の閾値として用いてもよい。

0069

1車両用衝突検知装置
2バンパアブソーバ
2a,21a,22a 溝部
2b 後面
20 保持部
20a保持部材
3,31検出用チューブ部材
3a,31a中空部
4圧力センサ
6衝突検知ECU
7バンパ
8バンパカバー
9バンパレインフォースメント
9a 前面
9b 後面
10歩行者保護装置
L1,L2 溝部の車両上下方向の長さ

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