JP4264844B2

JP4264844B2 - 車両用衝突検知装置

Info

Publication number: JP4264844B2
Application number: JP2007163943A
Authority: JP
Inventors: 哲哉高藤; 修治中村
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2007-06-21
Filing date: 2007-06-21
Publication date: 2009-05-20
Anticipated expiration: 2027-06-21
Also published as: JP2009001153A; DE102008023484A1; US20080315598A1; US7768381B2; DE102008023484B4

Description

本発明は、車両バンパへの歩行者等の衝突を検知する車両用衝突検知装置に関し、特に、車両バンパ内でバンパリンフォースの前面にチャンバ部材が配設され、チャンバ空間内の圧力変化を圧力センサで検出することにより車両バンパへの歩行者等の衝突を検知するように構成された車両用衝突検知装置に関する。

近年、歩行者保護の目的で、車両バンパ部に障害物判別装置を取り付け、車両衝突時に衝突対象が歩行者か否かを判定し、歩行者と判定した場合には、歩行者を保護するための装置（例えば、アクティブフードやカウルエアバッグ）を作動させる技術が提案され、かつ、実用化が検討されている。

すなわち、衝突した障害物が歩行者でない場合にフード上の保護装置（例えばアクティブフード）を作動させるとさまざまな悪影響が生じる。例えば３角コーンや工事中看板等の軽量落下物と衝突した場合に歩行者と区別できないと、保護装置を無駄に作動させて余分な修理費が発生する。また、コンクリートの壁や車両等の重量固定物と衝突した場合に歩行者と区別できなければ、フードが持ち上がった状態で後退していくのでフードが車室内に侵入し乗員に危害を与える恐れがある。このように、障害物が歩行者であるか否かを正確に分別することが要求されるようになっていることから、従来、車両バンパ内でバンパリンフォースの前面にチャンバ部材が配設され、チャンバ空間内の圧力変化を圧力センサで検出することにより車両バンパへの歩行者等の衝突を検知するように構成された車両用衝突検知装置が提案されている（例えば、特許文献１，２等参照。）。
国際公開２００５／０９８３８４号公報特開２００６−１１７１５７号公報

しかしながら、上述した従来の車両用衝突検知装置では、複数の歩行者が同時に衝突した場合や歩行者と歩行者以外の物体（例えば、電柱、植え込み等）とが同時に衝突した場合、歩行者の衝突を正確に検知できない場合がある。例えば、圧力センサと歩行者との間が電柱と衝突することによって、チャンバ部材が電柱との衝突により完全に潰れると、圧力センサと歩行者との間が遮られることになるので、歩行者衝突による圧力のへ変化が圧力センサに伝わらず、歩行者との衝突を検知できなくなるという問題がある。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、車両バンパの複数箇所に同時に衝突が発生した場合でも圧力検出用のチャンバ部材を介して正確に歩行者等の衝突検知を行うことが可能な車両用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．車両バンパ内でバンパリンフォースの前面に配設され且つチャンバ空間が内部に形成されたチャンバ部材と、前記チャンバ空間内の圧力変化を検出可能な圧力センサと、前記圧力センサによる検出結果に基づいて前記車両バンパへの歩行者等の衝突を検知する衝突検知手段とを備えた車両用衝突検知装置において、
前記チャンバ部材は、前記車両バンパへ衝突が発生した場合に衝突物と前記バンパリンフォースとの間で圧縮変形する変形部と、前記変形部と共に前記チャンバ空間を一体的に形成し且つ前記衝突物と前記バンパリンフォースとの間で圧縮変形しない非変形部とが、それぞれ車両幅方向に沿って設けられたことを特徴とする車両用衝突検知装置。

手段１によれば、車両バンパ内でバンパリンフォースの前面に配設され且つチャンバ空間が内部に形成されたチャンバ部材は、車両バンパへ衝突が発生した場合に衝突物とバンパリンフォースとの間で圧縮変形する変形部と、変形部と共にチャンバ空間を一体的に形成し且つ衝突物とバンパリンフォースとの間で圧縮変形しない非変形部とが、それぞれ車両幅方向に沿って設けられている。よって、車両バンパへ歩行者等が衝突すると変形部が圧縮変形することによってチャンバ空間内の圧力が変化するので、圧力センサはチャンバ空間内の圧力変化を確実に検出し、衝突検知手段は圧力センサによる検出結果に基づいて車両バンパへの歩行者等の衝突を検知することができる。また、車両バンパへの歩行者等の衝突によって変形部が圧縮変形してその一部が完全に潰れた状態となっても、非変形部は圧縮変形しないので車両幅方向におけるチャンバ空間の分断が回避され、車両バンパの複数箇所へ同時に衝突が発生した場合でも圧力センサはチャンバ空間内の圧力変化を確実に検出し、衝突検知手段は圧力センサによる検出結果に基づいて車両バンパへの歩行者等の衝突を正確に検知することができる。

２．前記車両バンパ内において前記バンパリンフォース前面の前方投影空間を圧縮変形領域と称するとき、
前記変形部は、前記チャンバ部材における前記圧縮変形領域内に存在する部分からなり、
前記非変形部は、前記チャンバ部材における前記圧縮変形領域外に存在する部分からなることを特徴とする手段１に記載の車両用衝突検知装置。

手段２によれば、車両バンパ内においてバンパリンフォース前面の前方投影空間を圧縮変形領域と称するとき、変形部は、チャンバ部材における圧縮変形領域内に存在する部分からなるので、車両バンパへ歩行者等が衝突すると変形部が圧縮変形することによってチャンバ空間内の圧力が確実に変化する。また、非変形部がチャンバ部における圧縮変形領域外に存在する部分からなるので、車両バンパへの歩行者等の衝突によって変形部が圧縮変形してその一部が完全に潰れても非変形部は圧縮変形せず、車両幅方向におけるチャンバ空間の分断が確実に回避される。

３．前記非変形部は、前記チャンバ部材において前記バンパリンフォース上端よりも上方側へ延設された部分からなることを特徴とする手段２に記載の車両用衝突検知装置。

手段３によれば、非変形部は、チャンバ部材においてバンパリンフォース上端よりも上方側の圧縮変形領域外へ延設された部分からなるので、車両バンパへの歩行者等の衝突によって変形部が圧縮変形してその一部が完全に潰れても非変形部は圧縮変形せず、車両幅方向におけるチャンバ空間の分断が回避される。また、チャンバ部材の下方に発泡樹脂等からなるアブソーバを配設する構成においても、非変形部を簡単且つ確実に設けることができる。

４．前記非変形部は、前記チャンバ部材において前記バンパリンフォース下端より下方へ延設された部分からなることを特徴とする手段２に記載の車両用衝突検知装置。

手段４によれば、非変形部は、チャンバ部材においてバンパリンフォース下端より下方の圧縮変形領域外へ延設された部分からなるので、車両バンパへの歩行者等の衝突によって変形部が圧縮変形してその一部が完全に潰れても非変形部は圧縮変形せず、車両幅方向におけるチャンバ空間の分断が確実に回避される。

５．前記非変形部は、前記バンパリンフォース前面よりも車両後方側へ更に延設されたことを特徴とする手段２乃至４のいずれかに記載の車両用衝突検知装置。

手段５によれば、チャンバ部材における圧縮変形領域外に存在する部分からなる非変形部がバンパリンフォース前面よりも車両後方側へ更に延設されているので、車両バンパへ歩行者等が衝突した場合に非変形部におけるチャンバ空間の形状が確実に維持される。

６．前記バンパリンフォースは、前面に開口する凹状空間部を有し、
前記非変形部は、前記チャンバ部材において前記バンパリンフォースの前記凹状空間部内へ延設された部分からなることを特徴とする手段２に記載の車両用衝突検知装置。

手段６によれば、バンパリンフォースは、前面に開口する凹状空間部を有し、非変形部は、チャンバ部材においてバンパリンフォースの凹状空間部内へ延設された部分からなるので、車両バンパへの歩行者等の衝突によって変形部が圧縮変形してその一部が完全に潰れても非変形部は圧縮変形せず、車両幅方向におけるチャンバ空間の分断が確実に回避される。

７．前記バンパリンフォースの前面に前記チャンバ部材に隣接して剛性部材が配置され、
前記変形部は、前記チャンバ部材の前記剛性部材より車両前方側に存在する部分からなり、
前記非変形部は、前記チャンバ部材の前記剛性部材と車両前後方向において並列位置に存在する部分からなることを特徴とする手段１に記載の車両用衝突検知装置。

手段７によれば、バンパリンフォースの前面にチャンバ部材に隣接して剛性部材が配置され、変形部は、チャンバ部材の剛性部材より車両前方側に存在する部分からなるので、車両バンパへ歩行者等が衝突すると変形部が圧縮変形することによってチャンバ空間内の圧力が確実に変化する。また、非変形部は、チャンバ部材の剛性部材と車両前後方向において並列位置に存在する部分からなるので、車両バンパへの歩行者等の衝突によって変形部が圧縮変形してその一部が完全に潰れても非変形部は圧縮変形せず、車両幅方向におけるチャンバ空間の分断が確実に回避される。

８．前記圧力センサは、前記チャンバ部材の前記非変形部に取り付けられたことを特徴とする手段１乃至７のいずれかに記載の車両用衝突検知装置。

手段８によれば、圧力センサは、チャンバ部材において衝突物とバンパリンフォースとの間で圧縮変形しない非変形部に取り付けられているので、車両バンパへの歩行者等の衝突によって変形部が圧縮変形してその一部が完全に潰れても、チャンバ空間内の圧力変化を確実に検出することができる。

以下、本発明の車両用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車両用衝突検知装置１を模式的に示す平面図であり、図２はその側面図である。

本実施形態の車両用衝突検知装置１は、図１，２に示すように、車両バンパ２内に配設されたチャンバ部材７と、圧力センサ８と、歩行者保護装置電子制御ユニット（以下、電子制御ユニットをＥＣＵと略記する）１０とを主体として構成されている。

車両バンパ２は、図１に示すように、バンパカバー３、バンパリンフォース４、サイドメンバ５、アブソーバ６、及びチャンバ部材７を主体として構成されている。

バンパカバー３は、車両前端にて車両幅方向に延び、バンパリンフォース４、アブソーバ６及びチャンバ部材７を覆うように車体に取り付けられる樹脂（例えば、ポリプロピレン）製カバー部材である。

バンパリンフォース４は、バンパカバー３内に配設されて車両幅方向に延びる金属製の梁状部材である。

サイドメンバ５は、車両の左右両側面近傍に位置して車両前後方向に延びる一対の金属製部材であり、その前端に上述したバンパリンフォース４が取り付けられる。

アブソーバ６は、バンパカバー３内でバンパリンフォース４の前面４ａの下方側に取り付けられる車両幅方向に延びる発泡樹脂製部材であり、車両バンパ２における衝撃吸収作用を発揮する。

チャンバ部材７は、バンパカバー３内でバンパリンフォース前面４ａの上方側に取り付けられる車両幅方向に延びる略箱状の合成樹脂製部材であり、内部に厚さ数ｍｍの壁面によって囲まれた略密閉状のチャンバ空間７ａが形成されている。チャンバ部材７は、車両バンパ２における衝撃吸収と圧力伝達との二つの作用を併せ持っている。

ここで、車両バンパ２内におけるバンパリンフォース前面４ａの前方投影空間を圧縮変形領域Ｃ（図１，２の一点鎖線で囲まれた領域）と称するとき、チャンバ部材７には、圧縮変形領域Ｃ内に存在する部分である変形部７ｂと、圧縮変形領域外であってバンパリンフォース４上端よりも上方に存在する部分である非変形部７ｃ（図２の点線内）とが、車両幅方向に沿って形成されている。また、非変形部７ｃは、さらにバンパリンフォース前面４ａよりも車両後方側のバンパリンフォース４の上面４ｂ上へ延設されている。

圧力センサ８は、気体圧力を検出可能なセンサ装置であり、チャンバ部材７に組付けられてチャンバ空間７ａ内の圧力変化を検出可能に構成されている。尚、圧力センサ８は、チャンバ部材７の非変形部７ｃに取り付けられて、非変形部７ｃにおけるチャンバ空間７ａ内の圧力変化を検出する。圧力センサ８は、圧力に比例した電圧信号をアナログ出力し、信号線１０ａを介して歩行者保護装置ＥＣＵ１０へ信号送信する。

歩行者保護装置ＥＣＵ１０は、図示しない歩行者保護用エアバッグの展開制御を行うための電子制御装置であり、圧力センサ８から出力される信号が伝送線１０ａを介して入力されるように構成されている。歩行者保護装置ＥＣＵ１０は、圧力センサ８における圧力検出結果に基づいて、車両バンパ２へ歩行者（すなわち、人体）が衝突したか否かを判別する処理を実行する。尚、圧力センサ８における圧力検出結果に加えて、図示しない車速センサからの車速検出結果を歩行者保護装置ＥＣＵ１０に入力し、圧力検出結果と車速検出結果とに基づいて歩行者衝突の判定を行うように構成することが好ましい。

次に、上述した車両用衝突検知装置１において車両バンパ２へ歩行者等が衝突した場合の各部の作用について説明する。図３は、車両バンパ２への衝突によりチャンバ部材７の変形部７ｂが圧縮変形した様子を示す側面図である。図４は、車両バンパ２に歩行者と電柱が同時に衝突する例を示す平面図である。

歩行者等が衝突する前の車両バンパ２の状態は、図１，２に示す通りである。車両バンパ２へ歩行者が衝突すると、図３に示すように、バンパアブソーバ６はバンパリンフォース前面４ａに対して押圧されて圧縮変形する。また、チャンバ部材７の圧縮変形領域Ｃ内に存在する変形部７ｂも、バンパアブソーバ６と同様に、バンパリンフォース前面４ａに対して押圧されて圧縮変形し、当該部分のチャンバ空間７ａが完全に潰れる。一方、チャンバ部材７の圧縮変形領域Ｃ外に存在する非変形部７ｃは、車両後方側にバンパリンフォース４が存在せず、バンパリンフォース前面４ａに対して押圧されないため、非変形部７ｃではチャンバ空間７ａが潰れない。特に、非変形部７ｃは、バンパリンフォース前面４ａより車両後方側のバンパリンフォース上面４ｂ上へ延設されているので、チャンバ空間７ａの形状が確実に維持される。

従って、例えば、図４に示すように、車両バンパ２において歩行者衝突位置とチャンバ部材７に取り付けられた圧力センサ８との間に電柱が衝突した場合、電柱衝突箇所における変形部７ｂのチャンバ空間７ａが完全に潰れても、非変形部７ｃのチャンバ空間７ａが潰れることはなく、電柱衝突箇所でチャンバ空間７ａが車両幅方向に二つの空間に分断されることを回避することができる。

そして、チャンバ部材７において非変形部７ｃに取り付けられた圧力センサ８は、チャンバ空間７ａ内の圧力変化を検出し、圧力に比例した電圧信号をアナログ出力し、信号線１０ａを介して歩行者保護装置ＥＣＵ１０へ信号送信する。歩行者保護装置ＥＣＵ１０は、信号線１０ａを介して入力された圧力検出結果に基づいて、車両バンパ２へ歩行者（すなわち、人体）が衝突したか否かを判別する処理を実行し、歩行者衝突を検知した場合に図示しない歩行者保護装置を起動させることができる。

以上詳述したことから明らかなように、本実施形態の車両用衝突検知装置１によれば、車両バンパ２内でバンパリンフォース４の前面４ａに配設され且つチャンバ空間７ａが内部に形成されたチャンバ部材７は、車両バンパ２へ衝突が発生した場合に衝突物とバンパリンフォース４との間で圧縮変形する変形部７ｂと、変形部７ｂと共にチャンバ空間７ａを一体的に形成し且つ衝突物とバンパリンフォース４との間で圧縮変形しない非変形部７ｃとが、それぞれ車両幅方向に沿って設けられているので、車両バンパ２への歩行者等の衝突によって変形部７ｂが圧縮変形してその一部が完全に潰れた状態となっても、非変形部７ｃは圧縮変形しないので車両幅方向におけるチャンバ空間７ａの分断が回避され、車両バンパ２の複数箇所へ同時に衝突が発生した場合でも圧力センサ８はチャンバ空間７ａ内の圧力変化を確実に検出し、衝突検知手段としての歩行者保護装置ＥＣＵ１０は圧力センサ８による検出結果に基づいて車両バンパ２への歩行者等の衝突を正確に検知することができる。

また、非変形部７ｃは、チャンバ部材７においてバンパリンフォース７上端よりも上方側の圧縮変形領域Ｃ外へ延設された部分からなるので、チャンバ部材７の下方に発泡樹脂等からなるアブソーバ６を配設する本実施形態の構成において非変形部７ｃを簡単且つ確実に設けることができる。

また、非変形部７ｃがバンパリンフォース４上端よりも上方側へ延設され且つバンパリンフォース前面４ａよりも車両後方側へ更に延設されているので、車両バンパ２へ歩行者等が衝突した場合に非変形部７ｃにおけるチャンバ空間７ａの形状が確実に維持される。

さらに、圧力センサ８は、チャンバ部材７において衝突物とバンパリンフォース４との間で圧縮変形しない非変形部７ｂに取り付けられているので、車両バンパ２への歩行者等の衝突によって変形部７ｂが圧縮変形してその一部が完全に潰れても、チャンバ空間７ａ内の圧力変化を確実に検出することができる。

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、前記実施形態では、非変形部７ｃがチャンバ部材７においてバンパリンフォース４上端よりも上方側の圧縮変形領域Ｃ外へ延設された部分からなる構成であったが、チャンバ部材７の下方に発泡樹脂等からなるアブソーバ６を設けずにチャンバ部材７のみで衝撃を吸収する構成では、チャンバ部材７においてバンパリンフォース４下端より下方の圧縮変形領域Ｃ外へ延設された部分を非変形部７ｃとする構成としてもよい。

また、図５に示す第１変形例のように、バンパリンフォース前面４ａに開口する凹状空間部４ｃを形成し、チャンバ部材７においてバンパリンフォース４の凹状空間部４ｃ内へ延設された部分を非変形部７ｃとする構成としてもよい。本変形例においても、車両バンパ２への歩行者等の衝突によって圧縮変形領域Ｃ内の変形部７ｂが圧縮変形してその一部が完全に潰れても圧縮変形領域Ｃ外の非変形部７ｃは圧縮変形せず、車両幅方向におけるチャンバ空間７ａの分断が確実に回避される。

また、図６に示す第２変形例のように、バンパリンフォース前面４ａにチャンバ部材７に隣接して下方側にチャンバ部材７よりも車両前後方向の長さが短い剛性部材９を配置し、変形部７ｂがチャンバ部材７の剛性部材９より車両前方側に存在する部分からなり、非変形部７ｃがチャンバ部材７の剛性部材９と車両前後方向において並列位置に存在する部分からなる構成としてもよい。尚、剛性部材９は、例えばバンパリンフォース４と同様の材質の金属製部材としてもよい。本変形例によれば、変形部７ｂは、チャンバ部材７の剛性部材９より車両前方側に存在するので、車両バンパ２へ歩行者等が衝突すると変形部７ｂが圧縮変形することによってチャンバ空間７ａ内の圧力が確実に変化する。また、非変形部７ｂは、チャンバ部材の剛性部材９と車両前後方向において並列位置に存在するので、車両バンパへの歩行者等の衝突によって変形部７ｂが圧縮変形してその一部が完全に潰れても非変形部７ｃは圧縮変形せず、車両幅方向におけるチャンバ空間７ａの分断が確実に回避される。

本発明は、車両用衝突検知装置において車両バンパの複数箇所に同時に衝突が発生した場合でも圧力検出用のチャンバ部材を介して歩行者等の衝突検知を行うことが必要な場合に利用可能である。

本発明の一実施形態の車両用衝突検知装置を搭載した車両バンパの内部を透視して示す平面図である。一実施形態の車両用衝突検知装置を搭載した車両バンパ内部を透視して示す側面図である。車両バンパへの衝突によりチャンバ部材の変形部が圧縮変形する様子を示す側面図である。車両バンパに歩行者と電柱が同時に衝突する例を示す平面図である。第１変形例の車両用衝突検知装置を搭載した車両バンパの内部を透視して示す側面図である。第２変形例の車両用衝突検知装置を搭載した車両バンパの内部を透視して示す側面図である。

符号の説明

１車両用衝突検知装置
２車両バンパ
４バンパリンフォース
４ａ前面
４ｂ上面
４ｃ凹状空間部
７チャンバ部材
７ａチャンバ空間
７ｂ変形部
７ｃ非変形部
８圧力センサ
９剛性部材
１０歩行者保護装置ＥＣＵ（衝突検知手段）
Ｃ圧縮変形領域

Claims

車両バンパ内でバンパリンフォースの前面に配設され且つチャンバ空間が内部に形成されたチャンバ部材と、前記チャンバ空間内の圧力変化を検出可能な圧力センサと、前記圧力センサによる検出結果に基づいて前記車両バンパへの歩行者等の衝突を検知する衝突検知手段とを備えた車両用衝突検知装置において、
前記チャンバ部材は、前記車両バンパへ衝突が発生した場合に衝突物と前記バンパリンフォースとの間で圧縮変形する変形部と、前記変形部と共に前記チャンバ空間を一体的に形成し且つ前記衝突物と前記バンパリンフォースとの間で圧縮変形しない非変形部とが、それぞれ車両幅方向に沿って設けられたことを特徴とする車両用衝突検知装置。
前記車両バンパ内において前記バンパリンフォース前面の前方投影空間を圧縮変形領域と称するとき、
前記変形部は、前記チャンバ部材における前記圧縮変形領域内に存在する部分からなり、
前記非変形部は、前記チャンバ部材における前記圧縮変形領域外に存在する部分からなる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。
前記非変形部は、前記チャンバ部材において前記バンパリンフォース上端よりも上方側へ延設された部分からなることを特徴とする請求項２に記載の車両用衝突検知装置。
前記非変形部は、前記チャンバ部材において前記バンパリンフォース下端より下方へ延設された部分からなることを特徴とする請求項２に記載の車両用衝突検知装置。
前記非変形部は、前記バンパリンフォース前面よりも車両後方側へ更に延設されたことを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の車両用衝突検知装置。
前記バンパリンフォースは、前面に開口する凹状空間部を有し、
前記非変形部は、前記チャンバ部材において前記バンパリンフォースの前記凹状空間部内へ延設された部分からなることを特徴とする請求項２に記載の車両用衝突検知装置。
前記バンパリンフォースの前面に前記チャンバ部材に隣接して剛性部材が配置され、
前記変形部は、前記チャンバ部材の前記剛性部材より車両前方側に存在する部分からなり、
前記非変形部は、前記チャンバ部材の前記剛性部材と車両前後方向において並列位置に存在する部分からなる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。
前記圧力センサは、前記チャンバ部材の前記非変形部に取り付けられたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の車両用衝突検知装置。