JP4807594B2 - 車両用衝突検知装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両への歩行者等の衝突を検知する衝突検知装置に関するものである。

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。

そこで、例えば特開２００６−１１７１５７号公報（特許文献１）に記載されているように、車両バンパ内でバンパレインフォースメント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。

車両用衝突検知装置では、衝突を検知するための構成上、圧力センサが取り付けられたチャンバ部材をバンパレインフォースメントの前面に配設しなければならない。圧力センサは、チャンバ部材内の圧力を導入する圧力導入管がチャンバ部材に挿入された状態で配置されている。そして、従来、圧力センサは、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バンパレインフォースメントの内部や、バンパレインフォースメントの前面前方に配置されていた。
特開２００６−１１７１５７号公報

しかしながら、圧力センサがバンパレインフォースメントの内部に配置される場合、作業者は、バンパレインフォースメント内で圧力センサの取り付け作業を行わねばならず、作業が容易ではない。また、圧力センサの配線の取り回しが複雑となり、コネクタ等の差し込みも困難であった。このように、従来の構成では、作業性向上の面で問題があった。

また、圧力センサがバンパレインフォースメントの前面に配置される場合、前方に圧力センサが配置される分、チャンバ部材および衝撃を吸収するアブソーバの十分な厚さ（車両前後方向の幅）が確保しにくくなる。例えばバンパレインフォースメント前面に十分なスペースがない車両の場合、チャンバ部材およびアブソーバのストロークが不足し、衝突検知性能が低下してしまう。さらに、衝突した場合、衝撃が直接、圧力センサにかかる可能性が大きく、圧力センサが破損しやすいという問題もある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、圧力センサの取り付け作業の作業性を向上させ、且つ、高い衝突検知精度を維持することができる車両用衝突検知装置を提供することを目的とする。

本発明の車両用衝突検知装置は、圧力検出用のセンサ素子が設けられるセンサ本体及びセンサ本体へ圧力を導入するための圧力導入管を有する圧力センサと、車両バンパ内でバンパレインフォースメントの前面に配設され且つチャンバ空間が内部に形成されると共に圧力導入管を挿入可能な差込口が開口されたチャンバ部材とを備え、圧力センサの圧力導入管をチャンバ部材の差込口へ差し込んでチャンバ空間内の圧力を検出し、その圧力検出結果に基づいて車両バンパへ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おいて、チャンバ部材は、その一部がバンパレインフォースメント前面よりも車両後方側且つバンパレインフォースメント上面よりも上方側に延設されてチャンバ空間の一部分を形成する延設部を備えると共に、延設部に差込口が開口されたことを特徴とする。

本構成では、チャンバ部材は、その一部がバンパレインフォースメント前面よりも車両後方側且つバンパレインフォースメント上面よりも上方側に延設されてチャンバ空間の一部分を形成する延設部を備えると共に、延設部に差込口が開口されている。従って、この差込口は、バンパレインフォースメントの前面よりも車両後方側で且つ上端よりも上方側に位置している。つまり、圧力センサは、バンパレインフォースメントの前面よりも車両後方側で且つ上端よりも上方側に配置される。これにより、圧力センサの取り付けは、バンパレインフォースメント内部の狭い領域で作業を行う必要がなく、バンパレインフォースメント外部の広い領域で作業を行うことができる。つまり、圧力センサの取り付けや固定が容易となる。

さらに、延設部は、チャンバ部材の一部から延設されたものであって、車幅方向に作業および設置スペースが確保される。これにより、延設部に取り付けられる圧力センサは、バンパレインフォースメントに対して、さらに固定しやすくなる。

また、圧力センサの配置位置がバンパレインフォースメントの前面より前方とはならないため、チャンバ部材やアブソーバに十分なストローク（車両前後方向の幅）を確保することができる。従って、前方スペースが小さい車両やアブソーバのストロークが小さい車両であっても、圧力センサによるチャンバ部材のストローク減少が防がれ、高い衝突検知精度を発揮可能となる。さらに、前方からの衝突に対して、バンパレインフォースメントが圧力センサを保護するため、より確実に衝突を検知できる。

車幅方向に延在するチャンバ部材では、衝突の際、チャンバ空間内の空気の振動に起因して、いわゆる気柱共鳴が発生する。ここで、従来のように、横長のチャンバ部材の本体部分に直接的に圧力センサを組付けた場合、気柱共鳴の影響を受けてしまい、圧力検出精度が低下する虞がある。しかし、本構成によれば、圧力センサへの圧力導入位置がチャンバ部材の本体部分より車両後方側へ延設された部位である延設部で行われるため、気柱共鳴の影響を受けにくくなる。つまり、圧力検出精度は向上する。

以上より、本発明の車両用衝突検知装置によれば、圧力センサの取り付け作業の作業性を向上させ、且つ、高い衝突検知精度を維持することができる。

ここで、圧力センサのセンサ本体は、バンパレインフォースメントの上面側に固定されることが好ましい。上記のように、バンパレインフォースメントメントの上面側には、延設部が延在していないスペースが存在する。従って、当該上面にセンサ本体を固定しやすく、且つ、当該上面に固定することで圧力センサの安定性が向上する。

ここで、圧力センサのセンサ本体は、バンパレインフォースメントの上面側にブラケットを介して固定されることが好ましい。本構成によれば、ブラケットを用いてセンサ本体を固定することができる。ブラケットを用いることで、作業性よく、より確実に固定することができる。

さらに、ブラケットは、延設部を跨ぐブリッジ状に形成され且つバンパレインフォースメントの上面に固定され、センサ本体は、ブラケットの上面に固定されることが好ましい。これにより、圧力センサを確実に固定することができる上、延設部の位置決めが可能となる。また、バンパレインフォースメントの上方のスペースを効率よく利用できる。

ここで、本発明において、チャンバ部材は、延設部の上面に差込口が開口され、圧力センサの圧力導入管は、差込口へ下向きに挿入されていることが好ましい。これにより、例えば圧力導入管に結露が生じた場合など、圧力導入管の内側に水滴が付着しても、圧力導入管が下向きに挿入されているため、重力により当該水滴を滴下させることができる。このように、圧力の導入を妨げる結露等を排除でき、圧力センサの検出精度低下を防ぐことができる。つまり、高い衝突検知精度を維持することができる。

ここで、本発明において、バンパレインフォースメントは、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の前方端部に固定され、チャンバ部材は、一対のサイドメンバ間の中央部に延設部が設けられていることが好ましい。これにより、衝突位置からセンシング位置までの離間距離のばらつきを抑え、圧力検出精度を均一にすることができる。

ここで、本発明において、チャンバ部材は、樹脂材料を用いたブロー成型によって一体的に成型されていることが好ましい。これにより、車幅方向の一部がバンパレインフォースメント前面よりも車両後方側且つバンパレインフォースメント上面よりも上方側に延設されてチャンバ空間の一部分を形成する延設部を備えるチャンバ部材をより容易に作製することができる。

また、チャンバ部材（差込口の有無を問わない）が有するチャンバ空間の圧力を測定する圧力センサ（圧力導入管の有無を問わない）が、バンパレインフォースメントの前端面より車両後方側に設置され、かつバンパレインフォースメントの外部に設置されることを特徴とする車両用衝突検知装置においては、圧力センサの取り付け作業が容易であり、チャンバ部材およびアブソーバなどのストロークを確保でき、衝突検知装置として有利である。

本発明の車両用衝突検知装置によれば、圧力センサの取り付け作業の作業性を向上させ、且つ、高い衝突検知精度を維持することができる。

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。図３は、ブラケット９の模式斜視図である。図４は、圧力センサ８の取り付け状態を車両前方側から示した図である。

本実施形態の車両用衝突検知装置１は、図１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１，２に示すように、バンパカバー３、バンパレインフォースメント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。尚、図２では、バンパカバー３、バンパレインフォースメント４、アブソーバ６、及びチャンバ部材７をそれぞれ断面で示している。

バンパカバー３は、車両前端にて車幅方向（左右方向）に延び、バンパレインフォースメント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。

バンパレインフォースメント４は、バンパカバー３内に配設されて車幅方向に延びる金属製の構造部材であって、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。

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レインフォースメント４が取り付けられる。

アブソーバ６は、バンパカバー３内でバンパレインフォースメント４の前面４ａの下方側に取り付けられる車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内でバンパレインフォースメント前面４ａの上方側に取り付けられる車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。

さらに具体的には、チャンバ部材７は、本体部７１と延設部７２とからなっている。本体部７１は、バンパレインフォースメント前面４ａの前方に配置された部位であり、車幅方向に延在している。延設部７２は、本体部７１の上面のうち車幅方向の中央部分から、車両後方および上方に向けて延伸した部位である。つまり、延設部７２は、チャンバ部材７の車幅方向に延在する部位の一部（チャンバ部材７の車幅方向における一部）を、バンパレインフォースメント前面４ａよりも車両後方側且つバンパレインフォースメント上面４ｂにまで延設した部位である。延設部７２の内部空間は、本体部７１の内部空間と連通しており、チャンバ空間７ａの一部分を形成している。

延設部７２は、図１に示すように、車幅方向において、サイドメンバ５、５間の中央部に設けられている。延設部７２の後方部位には、円柱状に突起した凸部７２ａが形成されており、その凸部７２ａの略中央に上方に開口した差込口７２ｂが形成されている。差込口７２ｂは、バンパレインフォースメント上面４ｂの上方に位置している。なお、凸部７２ａは、延設部７２に差込口７２ｂをドリル等で形成する際、対象表面が歪むことでドリルの位置が定まらなくなるのを防ぐ効果がある。

このような延設部７２を有する特殊形状のチャンバ部材７は、ブロー成型により成型されている。本実施形態のチャンバ部材７は、例えばＬＤＰＥ（低密度ポリエチレン）を原料としたブロー成型によって、より容易に製造することができる。

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。詳細には、圧力センサ８は、センサ本体８１と圧力導入管８２とを備えている。センサ本体８１は、チャンバ部材７の外部にあって、圧力検出用のセンサ素子等が設けられた基板等を収容した部位である。センサ本体８１は、圧力に比例した電圧信号を出力し、信号線１０ａを介して歩行者保護装置ＥＣＵ１０へ信号送信する。

圧力導入管８２は、チャンバ空間７ａの圧力をセンサ本体８１に導入する略円筒状の管であり、センサ本体８１から下方に伸びている。圧力導入管８２は、チャンバ部材７の延設部７２に設けられた差込口７２ｂに差し込まれている。つまり、圧力導入管８２は、下方に向かって差し込まれ、圧力を導入する入口が下方を向いている。尚、差込口７２ｂ内周と圧力導入管８２外周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７ａ内の気圧が外気と同一（大気圧）に保たれる。

ここで、本実施形態において、圧力センサ８は、バンパレインフォースメント前面４ａより車両後方側であって、バンパレインフォースメント上面４ｂ（バンパレインフォースメント４の外部）にブラケット９を介して固定されている。ブラケット９は、図３に示すように、設置部９１、９２と、直立部９３、９４と、固定部９５とからなっている。設置部９１（９２）は、ブラケット９の長手方向両端部分であってバンパレインフォースメント上面４ｂに略平行な板状部分であり、貫通孔９１ａ（９２ａ）を有している。直立部９３は、設置部９１の設置部９２側の端部から垂直上方に延びた板状部分である。直立部９４は、設置部９２の設置部９１側の端部から垂直上方に延びた板状部分である。

固定部９５は、直立部９３の上端と直立部９４の上端との間に延在する板状部分である。つまり、ブラケット９は、設置部９１，９２と、直立部９３，９４と、中央の固定部９５とからなるブリッジ形状に形成されている。固定部９５は、中央に圧力導入管８２を挿入可能な貫通孔９５ｃを有し、貫通孔９５ｃの両脇にはボルト固定のための貫通孔９５ａ、９５ｂが設けられている。センサ本体８１は、固定部９５の上面にボルト固定されている。ブラケット９は、バンパレインフォースメント上面４ｂに対して貫通孔９１ａ（９２ａ）を介してボルト固定される。

一方、チャンバ部材７の延設部７２は、ブラケット９の直立部９３、９４間、および、固定部９５とバンパレインフォースメント上面４ｂとの間に配置されている。つまり、ブラケット９は、延設部７２を跨ぐようにバンパレインフォースメント上面４ｂに固定されると共に、固定部９５の上面にセンサ本体８１を固定する構造となっている。

歩行者保護装置ＥＣＵ１０は、図示しない歩行者保護装置（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）の起動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。

ここで、本実施形態の車両用衝突検知装置１の効果について説明する。圧力センサ８は、バンパレインフォースメント前面４ａよりも車両後方側で且つ上端よりも上方側に配置されている。これにより、圧力センサ８の取り付け作業は、バンパレインフォースメント４内という狭い作業領域で作業することなく、比較的自由なスペースで取り付け作業ができる。つまり、取り付け作業の作業性が向上する。

また、圧力センサ８がチャンバ部材７の本体部７１から車両後方側へ延設された延設部７２に対して接続される構造であるため、本体部７１のストロークが減少することがなく、チャンバ部材７やアブソーバ６に十分なストローク（車両前後方向の幅）を確保することができる。よって、前方スペースが小さい車両やアブソーバ６のストロークが小さい車両であっても、高い衝突検知精度を発揮可能となる。

さらに、圧力センサ８がバンパレインフォースメント前面４ａよりも車両後方に配置されるため、前方からの衝突に対して、バンパレインフォースメント４が圧力センサ８を保護し、より確実な衝突検知を可能とする。また、圧力センサ８への圧力導入が延設部７２で行われるため、チャンバ空間７ａ内の空気振動に起因する、いわゆる気柱共鳴の影響を受けにくくなり、圧力検出精度は向上する。

そして、延設部７２の車幅方向の幅は、バンパレインフォースメント４の車幅方向の幅よりも小さく、バンパレインフォースメント４上方には、作業および設置スペースが確保される。延設部７２は、チャンバ部材７の車幅方向の中央部に位置するため、バンパレインフォースメント４の車幅方向両側に作業スペースおよび設置スペースが確保できる。さらに、この設置スペースがあることで、ブラケット９が延設部７２を跨ぐようにバンパレインフォースメント上面４ｂに固定され、且つ、センサ本体８１をブラケット９上面に固定することができる。つまり、作業性が向上する上、延設部７２の位置決め、および、省スペース化も可能となる。

また、圧力導入管８２に結露が生じた場合であっても、圧力導入管８２が下向きに挿入されているため、重力により水滴を滴下させることができる。このように、圧力の導入を妨げる結露等を排除でき、圧力センサ８の検出精度低下を防ぐことができる。

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、チャンバ部材７およびアブソーバ６の形状・配置は上記実施形態に限られない。図５および図６に、アブソーバ６の変形例を示す。ただし、図５および図６は、ブラケット９を省略した模式的な側面図である。図５に示す第１変形例のように、アブソーバ６は、バンパレインフォースメント４とチャンバ部材７（本体部７１）の間に配置されていてもよい。また、図６に示す第２変形例のように、アブソーバ６がチャンバ部材７の本体部７１を囲むように配置されていてもよい。これらにおいても、本実施形態同様の効果を有する。

また、圧力センサ８がバンパレインフォースメント４の下面側や後面側（すなわち外部）に設けられる場合であっても、取り付け作業は容易となる。

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。 ブラケット９の模式斜視図である。 圧力センサ８の取り付け状態を車両前方側から示した図である。 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：バンパレインフォースメント、４ａ：前面、４ｂ：上面
７：チャンバ部材、７１：本体部、７２：延設部、７２ａ：凸部、７２ｂ：差込口、
７ａ：チャンバ空間、
８：圧力センサ、８１：センサ本体、８２：圧力導入管、
９：ブラケット、１０：歩行者保護装置ＥＣＵ

Claims (7)

1. 圧力検出用のセンサ素子が設けられるセンサ本体及び前記センサ本体へ圧力を導入するための圧力導入管を有する圧力センサと、車両バンパ内でバンパレインフォースメントの前面に配設され且つチャンバ空間が内部に形成されると共に前記圧力導入管を挿入可能な差込口が開口されたチャンバ部材とを備え、前記圧力センサの前記圧力導入管を前記チャンバ部材の前記差込口へ差し込んで前記チャンバ空間内の圧力を検出し、その圧力検出結果に基づいて前記車両バンパへ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おいて、
   前記チャンバ部材は、その一部が前記バンパレインフォースメント前面よりも車両後方側且つ前記バンパレインフォースメント上面よりも上方側に延設されて前記チャンバ空間の一部分を形成する延設部を備えると共に、前記延設部に前記差込口が開口されたことを特徴とする車両用衝突検知装置。
2. 前記圧力センサの前記センサ本体は、前記バンパレインフォースメントの上面側に固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。
3. 前記圧力センサの前記センサ本体は、前記バンパレインフォースメントの上面側にブラケットを介して固定された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。
4. 前記ブラケットは、前記延設部を跨ぐブリッジ形状に形成され且つ前記バンパレインフォースメントの上面に固定され、
   前記センサ本体は、前記ブラケットの上面に固定されたことを特徴とする請求項３に記載の車両用衝突検知装置。
5. 前記チャンバ部材は、前記延設部の上面に前記差込口が開口され、
   前記圧力センサの前記圧力導入管は、前記差込口へ下向きに挿入されたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つに記載の車両用衝突検知装置。
6. 前記バンパレインフォースメントは、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の前方端部に固定され、
   前記チャンバ部材は、前記一対のサイドメンバ間の中央部に前記延設部が設けられたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載の車両用衝突検知装置。
7. 前記チャンバ部材は、樹脂材料を用いたブロー成型によって一体的に成型されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１つに記載の車両用衝突検知装置。
   
   

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