JP2009179128A - 歩行者衝突検知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】歩行者衝突時の変形や内圧上昇によってチャンバ部材に破損が生じることなく衝突検知性能を発揮可能な歩行者衝突検知装置を提供する。
【解決手段】チャンバ部材６は、曲げ弾性率が５００ＭＰａ以下である材料からなるので、歩行者衝突時の許容潰れ荷重が２ｋＮ以下となり、バンパ２内に設けられるアブソーバ５（歩行者衝突時の反力が６〜８ｋＮ）の衝撃吸収性能を阻害することがない。また、チャンバ部材６は、引張降伏応力が５ＭＰａ以上である材料からなるので、チャンバ空間６ａ内の許容圧力が１００ｋＰａ以上となり、歩行者衝突に伴う内圧上昇によって破裂が生じることがない。また、チャンバ部材６は、引張破断伸びが３００％以上である材料からなるので、歩行者衝突時の潰れ変形によって割れが生じることがない。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両に取り付けられ車両に対する歩行者の衝突を検知する歩行者衝突検知装置に関し、詳しくは、チャンバ部材を備えた圧力式の歩行者衝突検知装置に関する。

従来、車両のバンパへの歩行者の衝突を検知するための歩行者衝突検知装置として、車両のバンパ内でサイドメンバに固定されるバンパレインフォースメントより前方に配置され、略密閉されたチャンバ空間を区画するチャンバ部材と、チャンバ空間の圧力を検出する圧力センサとを有し、チャンバ空間内の圧力の変動から車両と歩行者との衝突を検知するように構成された圧力式の歩行者衝突検知装置が提案されている（例えば、特許文献１等参照。）。
特開２００７−２９０６８９号公報

上述したチャンバ部材を備えた圧力式の歩行者衝突検知装置において、衝突検知性能が正常に発揮されるためには、チャンバ部材が歩行者衝突に伴う変形や内圧上昇によって割れや破裂等の破損が生じないことが必要とされる。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、歩行者衝突時の変形や内圧上昇によってチャンバ部材に破損が生じることなく衝突検知性能を発揮可能な歩行者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．車両のバンパ内でサイドメンバに固定されるバンパレインフォースメントより前方に配置され、略密閉されたチャンバ空間を区画するチャンバ部材と、前記チャンバ空間の圧力を検出する圧力センサとを有し、前記チャンバ空間内の圧力の変動から前記車両と歩行者との衝突を検知する歩行者衝突検知装置であって、
前記チャンバ部材は、曲げ弾性率が５００ＭＰａ以下であり、且つ引張降伏応力が５ＭＰａ以上であり、且つ引張破断伸びが３００％以上である材料からなることを特徴とする歩行者衝突検知装置。

手段１によれば、チャンバ部材は、曲げ弾性率が５００ＭＰａ以下である材料からなるので、歩行者衝突時の許容潰れ荷重が２ｋＮ以下となり、バンパ内に設けられるアブソーバ（歩行者衝突時の反力が６〜８ｋＮ）の衝撃吸収性能を阻害することがない。また、チャンバ部材は、引張降伏応力が５ＭＰａ以上である材料からなるので、チャンバ空間内の許容圧力が１００ｋＰａ以上となり、歩行者衝突に伴う内圧上昇によって破裂が生じることがない。また、チャンバ部材は、引張破断伸びが３００％以上である材料からなるので、歩行者衝突時の潰れ変形によって割れが生じることがない。従って、チャンバ部材が歩行者衝突に伴う変形や内圧上昇によって損傷を生じることなく衝突検知性能を発揮することができる。

２．前記チャンバ部材の材料は、低密度ポリエチレンであることを特徴とする手段１に記載の歩行者衝突検知装置。

手段２によれば、チャンバ部材の材料が低密度ポリエチレンであるので、耐環境性に優れ軟質であり且つ強度にも優れている。

３．前記チャンバ部材の材料は、メルトマスフローレートが０．５〜２．０ｇ／１０ｍｉｎであることを特徴とする手段１又は２に記載の歩行者衝突検知装置。

手段３によれば、チャンバ部材の材料は、メルトマスフローレートが０．５〜２．０ｇ／１０ｍｉｎであるので、ブロー成型によって袋状のチャンバ部材を容易に製造することができる。

４．前記チャンバ部材は、樹脂材料をブロー成型したものであることを特徴とする手段１乃至３のいずれか１つに記載の歩行者衝突検知装置。

手段４によれば、チャンバ部材は、樹脂材料をブロー成型することにより容易に製造することができる。

５．前記チャンバ部材の材料は、ピカット軟化温度が９０℃以上であることを特徴とする手段１乃至４のいずれか１つに記載の歩行者衝突検知装置。

手段５によれば、チャンバ部材の材料は、ピカット軟化温度が９０℃以上であるので、歩行者衝突検知装置の使用環境温度（−３０℃〜８０℃）における耐高温環境性能を満足している。

６．前記チャンバ部材の材料は、脆化温度が−４５℃以下であることを特徴とする手段１乃至５のいずれか１つに記載の歩行者衝突検知装置。

手段６によれば、チャンバ部材の材料は、脆化温度が−４５℃以下であるので、歩行者衝突検知装置の使用環境温度（−３０℃〜８０℃）における耐低温環境性能を満足している。

以下、本発明の歩行者衝突検知装置を具体化した一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、本発明の一実施形態の歩行者衝突検知装置Ｓを搭載した車両のバンパ２付近を透視して示す模式平面図である。図２は、図１におけるバンパ２のＡ−Ａ線断面図である。

図１及び図２に示すように、車体１内部には車幅方向両側にて車両前後方向に延在する一対のサイドメンバ３が設けられている。バンパ２内にはサイドメンバ３の車両前方側にバンパレインフォースメント４が固定され、さらに、バンパレインフォースメント４の車両前方側には、アブソーバ５と、チャンバ部材６とが設けられている。また、バンパレインフォースメント４には圧力センサ７が取り付けられている。さらに、バンパレインフォースメント４、アブソーバ５及びチャンバ部材６を覆うように車両幅方向に延びるバンパカバー８が取り付けられている。

バンパレインフォースメント４は、車両幅方向（左右方向）に延在する構造部材であって、図２に示すように、内部中央に梁が設けられた日の字状断面を有する中空部材である。

アブソーバ５は、衝突エネルギーを吸収可能な発泡樹脂等の弾性体からなり、バンパ２内の下部であってバンパレインフォースメント４の車両前方側にてバンパレインフォースメント４に沿って幅方向に延在して設けられている。

チャンバ部材６は、略密閉されたチャンバ空間６ａを区画する部材であって、バンパ２内上部のアブソーバ５上方であってバンパレインフォースメント４の車両前方側にてバンパレインフォースメント４に沿って幅方向に延在して設けられている。また、チャンバ部材６の後端面には、圧力センサ７の圧力導入部７ｂを差し込むための挿入孔６ｂが開口している。尚、チャンバ部材６の材質及び物性については後述する。

圧力センサ７は、気体の圧力変化を検知可能な公知のセンサであって、センサ本体７ａと、センサ本体７ａへ気体を導入するための管状の圧力導入部７ｂとを有している。センサ本体７ａは、バンパレインフォースメント４に取り付けられ、圧力導入部７ｂの先端部がチャンバ部材６の挿入孔６ｂに挿入されている。尚、挿入孔６ｂ内周と圧力導入部７ｂとの間にはわずかな隙間が形成されており、この隙間が呼吸孔として作用するので、衝突が発生していない通常の状態においてはチャンバ空間６ａ内の気圧が外気と同一（大気圧）に保たれる。

次に、チャンバ部材６の材質及び物性について説明する。チャンバ部材６は、樹脂材料をブロー成型することによって中空状のチャンバ空間６ａが形成される。チャンバ部材６に好適な樹脂材料は、例えば、低密度ポリエチレンである。

また、チャンバ部材６の材料として用いる低密度ポリエチレンは、メルトマスフローレートが０．５〜２．０ｇ／１０ｍｉｎであることが好ましい。メルトマスフローレートがこの範囲内であれば、チャンバ部材６をブロー成型によって厚さ０．５〜３ｍｍ程度の低密度ポリエチレンからなる袋状に形成することが可能である。

また、チャンバ部材６の材料の曲げ弾性率は、常温（２０±１５℃）で５００ＭＰａ以下である。ここで、図３は、チャンバ潰れピーク荷重と曲げ弾性率との関係を示すグラフである。チャンバ潰れピーク荷重とは、チャンバ部材６の潰れ時に発生するピーク荷重（反力の最大値）である。図３のグラフに示されるように、チャンバ潰れピーク荷重と曲げ弾性率との間には比例関係が成立している。ここで、アブソーバ５は、歩行者の脚部に損傷を与えないために、歩行者衝突時に発生する反力が６〜８ｋＮとなるように設定される。一方、チャンバ部材６は、アブソーバ５の衝撃吸収性能を阻害しないために軟らかい物性を有することが必要であり、歩行者衝突時に発生する反力、換言すればチャンバ部材６の許容潰れ荷重は、２ｋＮ以下であることが好ましい。よって、図３より、チャンバ部材６の許容潰れ荷重を２ｋＮ以下とするために、曲げ弾性率は５００ＭＰａ以下であることが必要ということがわかる。

また、チャンバ部材６の材料の引張降伏応力は、常温で５ＭＰａ以上である。ここで、図４は、チャンバ内許容圧力と引張降伏応力との関係を示すグラフである。チャンバ内許容圧力とは、チャンバ部材６が破裂しない範囲で許容されるチャンバ空間６ａにおける最大圧力である。図４のグラフに示されるように、チャンバ内許容圧力と引張降伏応力との間には比例関係が成立している。そして、チャンバ部材６の最低必要チャンバ内圧、換言すれば歩行者衝突によって破裂しないために最低限必要となる許容圧力は、１００ｋＰａ以上である。よって、図４より、チャンバ部材６の材料の引張降伏応力は５ＭＰａ以上であることが必要ということがわかる。

また、チャンバ部材６の材料の引張破断伸びは、常温で３００％以上である。ここで、図５は、引張破断伸びとチャンバ部材６の衝突試験の結果との関係を示す図である。尚、衝突試験は、引張破断伸びの異なる複数のチャンバ部材６を用意し、人体衝突時相当の荷重をインパクタによってそれぞれ印加することにより行った。図５に示されるように、引張破断伸びが３００％以上の材料からなるチャンバ部材６は試験後に割れが発生していない。一方、引張破断伸びが３００％未満の材料からなるチャンバ部材は試験後に割れが発生している。これらの結果から、チャンバ部材６の材料の引張破断伸びは３００％以上であることが必要ということがわかる。

また、チャンバ部材を含む歩行者衝突検知装置Ｓの使用温度環境は、−３０℃〜８０℃であり、保存温度環境は、−４０℃〜８５℃であるので、材料のピカット軟化温度は９０℃以上、脆化温度は−４５℃以下であることが好ましい。

次に、歩行者衝突検知装置Ｓのシステム構成及び作用について、図６を参照しつつ説明する。図６は、歩行者衝突検知装置Ｓのシステム構成を示すブロック図である。

歩行者衝突検知装置Ｓは、図６に示すように、圧力センサ７と、コントローラ１０とから構成されている。圧力センサ７は、コントローラ１０と信号線を介して接続されている。また、コントローラ１０は、歩行者保護装置２０と信号線を介して接続されている。

圧力センサ７は、チャンバ部材６のチャンバ空間６ａから圧力導入部７ｂを介してセンサ本体７ａへ導入された圧力を検知して電気信号を出力する。

コントローラ１０は、マイコンを内蔵する信号処理回路であって、圧力センサ７の出力信号に基づいて衝突物体が歩行者かどうかを判別し、この判別により衝突物体が歩行者と判断した場合に歩行者保護装置２０（たとえば公知の歩行者保護用のエアバッグやフード跳ね上げ装置など）へ起動信号を出力する。これにより、歩行者保護装置２０が作動して例えば、車両に衝突してボンネットに倒れ込んできた歩行者が受ける傷害値（歩行者が受ける衝撃）を低減し、歩行者が致命的なダメージを受けることを抑制することができる。

以上詳述したことから明らかなように、本実施形態によれば、チャンバ部材６は、曲げ弾性率が５００ＭＰａ以下である材料からなるので、歩行者衝突時の許容潰れ荷重が２ｋＮ以下となり、バンパ２内に設けられるアブソーバ５（歩行者衝突時の反力が６〜８ｋＮ）の衝撃吸収性能を阻害することがない。また、チャンバ部材６は、引張降伏応力が５ＭＰａ以上である材料からなるので、チャンバ空間６ａ内の許容圧力が１００ｋＰａ以上となり、歩行者衝突に伴う内圧上昇によって破裂が生じることがない。また、チャンバ部材６は、引張破断伸びが３００％以上である材料からなるので、歩行者衝突時の潰れ変形によって割れが生じることがない。従って、チャンバ部材６が歩行者衝突に伴う変形や内圧上昇によって損傷を生じることなく衝突検知性能を発揮することができる。

また、チャンバ部材６の材料が低密度ポリエチレンであるので、耐環境性に優れ軟質であり且つ強度にも優れている。特に、低密度ポリエチレンのメルトマスフローレートが０．５〜２．０ｇ／１０ｍｉｎであるので、ブロー成型によって袋状のチャンバ部材６を容易に製造することができる。

また、チャンバ部材６の材料は、ピカット軟化温度が９０℃以上であるので、歩行者衝突検知装置Ｓの使用環境温度（−３０℃〜８０℃）における耐高温環境性能を満足している。さらに、チャンバ部材６の材料は、脆化温度が−４５℃以下であるので、歩行者衝突検知装置Ｓの使用環境温度（−３０℃〜８０℃）における耐低温環境性能を満足している。

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、上記実施形態では、バンパ２内でアブソーバ５の上方にチャンバ部材６を配置した例を示したが、これには限られない。例えば、アブソーバ５とチャンバ部材６とをバンパレインフォースメント４よりも前方で略同一高さに配置し且つアブソーバ５とバンパレインフォースメント４との間にチャンバ部材６を配置する構成としてもよい。

本発明は、チャンバ部材を有する圧力式の歩行者衝突検知装置において歩行者衝突時の変形や内圧上昇によってチャンバ部材に破損が生じない構成とするために利用可能である。

本発明の一実施形態の歩行者衝突検知装置を搭載した車両のバンパ付近を透視して示す模式平面図である。 図１におけるバンパのＡ−Ａ線断面図である。 チャンバ潰れピーク荷重と曲げ弾性率との関係を示すグラフである。 チャンバ内許容圧力と引張降伏応力との関係を示すグラフである。 引張破断伸びとチャンバ部材の衝突試験の結果との関係を示す図である。 歩行者衝突検知装置のシステム構成を示すブロック図である。

符号の説明

Ｓ 歩行者衝突検知装置
２ バンパ
３ サイドメンバ
４ バンパレインフォースメント
６ チャンバ部材
６ａ チャンバ空間
７ 圧力センサ

Claims (6)

1. 車両のバンパ内でサイドメンバに固定されるバンパレインフォースメントより前方に配置され、略密閉されたチャンバ空間を区画するチャンバ部材と、前記チャンバ空間の圧力を検出する圧力センサとを有し、前記チャンバ空間内の圧力の変動から前記車両と歩行者との衝突を検知する歩行者衝突検知装置であって、
   前記チャンバ部材は、曲げ弾性率が５００ＭＰａ以下であり、且つ引張降伏応力が５ＭＰａ以上であり、且つ引張破断伸びが３００％以上である材料からなることを特徴とする歩行者衝突検知装置。
2. 前記チャンバ部材の材料は、低密度ポリエチレンであることを特徴とする請求項１に記載の歩行者衝突検知装置。
3. 前記チャンバ部材の材料は、メルトマスフローレートが０．５〜２．０ｇ／１０ｍｉｎであることを特徴とする請求項１又は２に記載の歩行者衝突検知装置。
4. 前記チャンバ部材は、樹脂材料をブロー成型したものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の歩行者衝突検知装置。
5. 前記チャンバ部材の材料は、ピカット軟化温度が９０℃以上であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の歩行者衝突検知装置。
6. 前記チャンバ部材の材料は、脆化温度が−４５℃以下であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載の歩行者衝突検知装置。