JP5003634B2 - 衝突検知機構及び車両用衝突検知装置 - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも車両バンパ内に搭載されるチャンバ部材を有して成る衝突検知機構、及び、その衝突検知機構の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、歩行者（人）やその他の物などの物体が車両バンパに衝突したことを検知する車両用衝突検知装置に関する。

近年、歩行者保護の目的で、車両バンパへの物体の衝突時に衝突物が歩行者か否かを判定し、歩行者と判定した場合は、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、また実用化が検討されている。歩行者かそれ以外の物かを極力正確に判定するために、図１に示すように車両に車両用衝突検知装置１が搭載されている。但し、図１（ａ）は従来の車両用衝突検知装置１の構成を示す平面図であり、図１（ｂ）は（ａ）に示すＡ１−Ａ２断面図である。

車両用衝突検知装置１は、車両バンパ２内に配設された従来例の衝突検知機構としてのチャンバ部材７並びに、チャンバ部材７に図示せぬブラケットにより取り付けられた圧力センサ８を備え、更に圧力センサ８に電気的に接続された図示せぬ電子制御ユニットを備えて構成されている。車両バンパ２は、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。

バンパカバー３は、車両前端部にて車両左右方向（車両幅方向）に概略弓状に延びる長手状を成し、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）製のカバー部材である。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長手状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が取り付けられている。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の前面下方側に取り付けられ、車両幅方向に長手状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。アブソーバ６の車両前後方向における長さは、車種によって異なるが、例えば、４０〜１００ｍｍ程度である。

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４の前面上方側に取り付けられ、車両幅方向に概略弓状に延びる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。

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に図示せぬブラケットで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おり、その圧力変化を検出することにより得られる検出圧力信号を電子制御ユニットへ出力する。電子制御ユニットは、図示せぬ歩行者保護用エアバッグやポップアップフード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から出力される検出圧力信号に応じて車両バンパ２に歩行者が衝突したか否かを判別する処理を行う。なお、電子制御ユニットには、圧力センサ８からの検出圧力信号による検出圧力結果に加え、図示せぬ車速センサからの車速検出結果を入力し、これら圧力検出結果及び車速検出結果に基づき歩行者衝突の判定を行うようにすることが好ましい。

このように歩行者を判別する理由は、車両バンパ２に衝突した障害物が歩行者でない場合、フード上の保護装置（例えばアクティブフード）を作動させると様々な悪影響が生じるからである。例えば三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２内でバンパレインフォースメント４の前面にチャンバ部材７を配設し、チャンバ空間７ａ内の圧力変化を圧力センサ８で検出することにより車両バンパ２への歩行者等の衝突を検知する車両用衝突検知装置１が提案されていた。この種のチャンバ部材を備えて衝突を検知する技術として特許文献１に記載のものがある。
特開２００７−２９０６８９号公報

ところで、上述した特許文献１に記載のチャンバ部材や図１に示したチャンバ部材７は、図１（ｂ）に示すように、当該チャンバ部材７を車両前後方向に沿った切断面が四角形状（断面四角形状）部分における車両前後方向の水平な辺の長さ（水平辺長）Ｈと、その水平に対して垂直な辺の長さ（垂直辺長）Ｖとの比率が車種等に応じて異なる。水平辺長Ｈが、垂直辺長Ｖの長さ以上の場合、物体への車両バンパ２の衝突時にバンパカバー３を介してチャンバ部材７及びアブソーバ６に、図２に矢印Ｙ１で示す衝突による圧縮力が加わり、この圧縮力により、チャンバ部材７及びアブソーバ６の上下面を上下方向に突き出す応力（上下方向突出応力とも称す）が加わる。

この応力のため、チャンバ部材７の上下面が上下方向に膨らみ、チャンバ空間７ａの容積が大きくなるので、この間、チャンバ空間７ａ内の圧力が図３に矢印Ｙ２で指示するように一時的に負圧となる部分が生じる。この負圧が生じると、この間、圧力センサ８で圧力変化が適切に検出できなくなる可能性があるので、衝突検知の応答遅れが生じるという問題がある。

但し、アブソーバ６は発泡樹脂製部材でチャンバ部材７のような内部空間はないが、応力によってチャンバ部材７と同様に上下に突き出た断面が概略六角形状（概略断面六角形状）に変形する。また、図３はチャンバ空間７ａ内の圧力（ｋＰａ）と時間（ｍｓ）との特性曲線であり、破線Ｃ１は負圧が生じた際の負圧発生特性曲線、実線Ｃ２は負圧が生じない場合の負圧未発生特性曲線である。

また、負圧が生じると、負圧発生特性曲線Ｃ１に矢印Ｙ３で指示するように、チャンバ空間７ａ内の圧力のピーク値が、負圧未発生特性曲線Ｃ２に矢印Ｙ４で指示するピーク値よりも低くなるので、圧力センサ８で本来検出すべき圧力変化が検出できない可能性がある。言い換えれば、衝突検知精度が低下する可能性があるという問題がある。

上記のように衝突検知の応答遅れ並びに衝突検知精度の低下が生じると、電子制御ユニットによる歩行者かそれ以外の物かの判別や、エアバッグ等の人を保護する装置（衝突安全機能）の作動タイミングが遅くなり安全性が低下することになる。 本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、物体への車両バンパ衝突時にチャンバ空間内に生じる負圧を低減もしくは無くすことができ、これによって衝突検知の応答遅れ並びに衝突検知精度の低下を無くし、衝突時に素早く衝突安全機能を作動させることができるチャンバ部材及び車両用衝突検知装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明による衝突検知機構は、車両バンパ内のバンパレインフォースメントの車両前方側に配置され、チャンバ空間を有するチャンバ部材と、前記車両バンパの物体への衝突時に前記チャンバ部材のチャンバ空間の圧力変化を検出する圧力センサとを備え、この圧力センサでの前記圧力変化の検出結果に基づいて電子制御装置で前記物体への車両バンパ衝突が人に対するものであるか否かを判別する衝突検知機構において、前記チャンバ部材は、前記車両バンパの物体への衝突時における衝撃吸収用のアブソーバの上方のみに配置され、前記チャンバ空間を有する部分の車両前後方向に沿った切断面が略四角形を成し、この略四角形の車両前後方向の水平辺の長さが当該水平辺に対して垂直な辺の長さ以上と成された特定部分における前記アブソーバ側の面が、前記チャンバ空間に凹状に入り込む形状に形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、物体への車両バンパの衝突時に水平方向に加わる圧縮力に応じてチャンバ部材に働く上下方向の応力によって、凹状に入り込む形状の面（例えば下面）が更にチャンバ空間内に入り込む。一方、他方の上面は、従来と同様に水平状なので上方向に突き出す応力によって上方に突き出して折れ曲がる形状に変形する。この場合、平面状の上面を上方に折り曲げる応力よりも、予め上方に凹状に反った形状の下面を更にチャンバ空間内に反らせる応力の方が大幅に小さくて済む。このため、衝突時に同じ応力が上下面に働いた場合、変形し難い上面が突き出して膨らむ量よりも、変形し易い下面がチャンバ空間内に入り込む量の方が大きくなる状態が生成された場合、チャンバ空間の容積が衝突前よりも減少することになる。従って、本発明のチャンバ部材は、物体への車両バンパの衝突初期時に、チャンバ空間の容積が減少する状態にも変形するので、チャンバ空間内の負圧が低減もしくは無くなることになる。これによって、従来のような負圧時に圧力センサで圧力変化が検出できず衝突検知の応答遅れが生じるといったことを無くすことができる。

また、負圧を低減もしくは無くすことができるので、チャンバ空間内の圧力ピーク値が低下することが略無くなるか又は無くなり、その低下による圧力センサでの圧力変化の検出精度の低下を無くすことができる。言い換えれば、衝突検知精度の低下を無くすことができる。 また、本発明による衝突検知機構は、前記特定部分が、前記チャンバ部材の上下面の双方の面が前記チャンバ空間に凹状に入り込む形状に形成されていることを特徴とする。

更に、上述のように衝突検知機構により衝突検知の応答遅れ並びに衝突検知精度の低下を無くすことができるので、言い換えれば、衝突を早く且つ精度よく検知することができるので、電子制御ユニットによる歩行者かそれ以外の物かの判別や、エアバッグ等の人を保護する衝突安全機能の作動タイミングを早くすることが出来る。従って、衝突時に素早く衝突安全機能を作動させることができる。

以上説明したように本発明によれば、物体への車両バンパ衝突時にチャンバ空間内に生じる負圧を低減もしくは無くすことができ、これによって衝突検知の応答遅れ並びに衝突検知精度の低下を無くし、衝突時に素早く衝突安全機能を作動させることができるチャンバ部材及び車両用衝突検知装置を提供することができるという効果がある。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。但し、本明細書中の全図において相互に対応する部分には同一符号を付し、重複部分においては後述での説明を適時省略する。

（第１の実施形態）
図４は、本発明の第１の実施形態に係る衝突検知機構を示し、（ａ）は衝突検知機構の断面図、（ｂ）は衝突時の衝突検知機構の状態を示す断面図である。

但し、図４は前述で説明済みの図１（ｂ）に示したＡ１−Ａ２線で本実施形態の衝突検知機構を有する車両バンパ２を切断した際の断面図であり、衝突検知機構の構成要素である圧力センサ８も破線で記載した。

図４（ａ）に示す第１の実施形態の衝突検知機構１０は、車両バンパ２内のバンパレインフォースメント４の前面上方側に配設されたチャンバ部材１１並びに、チャンバ部材１１に図示せぬブラケットにより取り付けられた圧力センサ８を備えて構成されている。

衝突検知機構１０の特徴は、チャンバ部材１１におけるチャンバ空間１１ａを有し、且つ断面四角形状の車両前後方向の水平辺長Ｈが垂直辺長Ｖの長さ以上である部分（特定部分）の形状にあり、従来のチャンバ部材７と異なる点は、バンパレインフォースメント４の前面側にチャンバ部材１１の下方に並列に取り付けられたアブソーバ６側を向く下面１１ｂを、チャンバ空間１１ａに上方に凹状に反って入り込む形状としたことにある。

但し、チャンバ部材１１は、上記のように、チャンバ空間１１ａを有する部分の断面四角形状における水平辺長Ｈが垂直辺長Ｖの長さ以上（Ｈ≧Ｖとも称す）であることを前提とするが、この前提はチャンバ部材１１の長手状の全てがＨ≧Ｖの長さ関係となっていなくてもよい。水平辺長Ｈと垂直辺長Ｖとの長さ関係が、例えばチャンバ部材１１の中央部分等の一部区間のみが上記長さ関係であり、両側部分は逆に水平辺長Ｈが垂直辺長Ｖよりも短くなっている構成であっても良い。

チャンバ部材１１を図４（ａ）に示す形状とした場合、図１に示した車両バンパ２が図示せぬ物体へ衝突した場合、図４（ｂ）に矢印Ｙ１で示すように、チャンバ部材１１及びアブソーバ６にその衝突による圧縮力が加わる。この圧縮力により、アブソーバ６には従来と同様に上下面を上下方向に突き出す応力（上下方向突出応力）が加わり、上下に突き出た概略断面六角形状に変形する。

この際、チャンバ部材１１は、水平状態の下面１１ｂがチャンバ空間１１ａの上方に凹状に反って入り込む形状とされているので、矢印Ｙ１で示すように車両後方向に圧縮力が加わった場合、下面１１ｂには当該下面１１ｂを更に上方に反らせる応力が働く。従って、下面１１ｂはチャンバ空間１１ａの上方側に更に反る。一方、チャンバ部材１１の上面１１ｃは、従来と同様に水平状態なのでアブソーバ６と同様に上方向に突き出す応力によって上方に突き出して折れ曲がる形状に変形する。

ここで、上面１１ｃと下面１１ｂとが上記のように変形する際の応力について考察する。上面１１ｃの場合は凹凸の無い平面状なので、上記のように上方に突出して折れ曲がるようにするには、かなりの応力が必要となる。これに対して、下面１１ｂの場合は、予め上方に凹状に反った形状となっているので、この形状を更に上方側に反らせる応力は、上面１１ｃ側の応力よりも大幅に小さくて済む。

この理由から、衝突時に同じ応力がチャンバ部材１１の上面１１ｃ及び下面１１ｂに働いた場合、変形し難い上面１１ｃが突き出して膨らむ量よりも、変形し易い下面１１ｂがチャンバ空間１１ａ内に反って入り込む量の方が大きくなった場合、チャンバ空間１１ａの容積が衝突前よりも減少することになる。

従って、第１の実施形態の衝突検知機構１０を構成するチャンバ部材１１によれば、物体への車両バンパ２の衝突初期時に、チャンバ空間１１ａの容積が減少する状態に変形するので、チャンバ空間１１ａ内が負圧とならないか、若しくは負圧となっても当該負圧状態が従来よりも大幅に低減することになる。これによって、従来のような負圧時に圧力センサ８で圧力変化が検出できず衝突検知の応答遅れが生じるといったことを無くすことができる。

また、上述の通りチャンバ空間１１ａ内が負圧とならない場合、チャンバ空間１１ａ内の圧力（ｋＰａ）と時間（ｍｓ）との関係は、図３に示す負圧未発生特性曲線Ｃ２と成る。つまり、従来の負圧発生時の特性曲線Ｃ１で表されるような、チャンバ空間１１ａ内の圧力ピーク値の低下による圧力センサ８での圧力変化の検出精度の低下を無くすことができる。言い換えれば、衝突検知精度の低下を無くすことができる。

但し、上述では下面１１ｂのみをチャンバ空間１１ａに凹状に反って入り込む形状としたが、上面１１ｃのみを同様に凹状に反って入り込む形状としても同様の効果を奏すことができる。

このような衝突検知機構１０と、圧力センサ８に電気的に接続された図示せぬ電子制御ユニットとを備えた車両用衝突検知装置では次のような効果がある。即ち、衝突検知機構１０で上述のように衝突検知の応答遅れ並びに衝突検知精度の低下を無くすことができるので、言い換えれば、衝突を早く且つ精度よく検知することができるので、電子制御ユニットによる歩行者かそれ以外の物かの判別や、エアバッグ等の人を保護する衝突安全機能の作動タイミングを早くすることが出来る。これによって、衝突時に素早く衝突安全機能を作動させることができる。 更に、衝突検知機構１０の応用例として、図５（ａ）の衝突検知機構１０−１に示すように、チャンバ部材１１の下面１１ｂに加え、上面１１ｃ−１も、チャンバ空間１１ａに下方に凹状に反って入り込む形状としてもよい。この場合、図５（ｂ）に示すように、衝突時に上面１１ｃ−１も下面１１ｂと同様にチャンバ空間１１ａ内に更に反る。つまり、衝突検知機構１０−１によれば、チャンバ部材１１の上面１１ｃ−１及び下面１１ｂの両面からチャンバ空間１１ａ内に更に反って曲がる形状に変形するので、衝突初期時のチャンバ空間１１ａの容積が衝突検知機構１０よりも更に減少することになり、上記同様の効果をより確実に実現することができる。

（第２の実施形態）
図６は、本発明の第２の実施形態に係る衝突検知機構を示し、（ａ）は衝突検知機構の断面図、（ｂ）は衝突時の衝突検知機構の状態を示す断面図である。

但し、図６は前述で説明済みの図１（ｂ）に示したＡ１−Ａ２線で本実施形態の衝突検知機構を有する車両バンパ２を切断した際の断面図であり、衝突検知機構の構成要素である圧力センサ８も破線で記載した。

図６（ａ）に示す第２の実施形態の衝突検知機構２０は、車両バンパ２内のバンパレインフォースメント４の前面上方側に配設されたチャンバ部材７と、このチャンバ部材７の下方に配置されたアブソーバ６と、チャンバ部材７に図示せぬブラケットにより取り付けられた圧力センサ８とを備えて構成されている。なお、チャンバ部材７は、既に説明済みの図１（ｂ）に示したものと同じであり、断面四角形状の部分の水平辺長Ｈが垂直辺長Ｖの長さ以上となっている。

衝突検知機構２０の特徴は、物体への車両バンパ衝突時の上下方向突出応力により上下面が上下に突き出て変形するアブソーバ６の上面６ａの変形力に従って、チャンバ部材７の下面７ｂがチャンバ空間７ａ内に入り込む形状に変形するように、合成樹脂製のチャンバ部材７と、その合成樹脂よりも硬質の発泡樹脂製のアブソーバ６とをバンパレインフォースメント４の前面に配置したことにある。但し、この際のチャンバ部材７の下面７ｂとアブソーバ６の上面６ａとのギャップ長Ｇは、５ｍｍ以下が望ましい。

このような構成の衝突検知機構２０を有する車両バンパ２が物体に衝突した場合、図６（ｂ）に矢印Ｙ１で示す水平方向の圧縮力に応じて上下方向突出応力がチャンバ部材７及びアブソーバ６に加わる。この際、アブソーバ６はチャンバ部材７よりも硬質なので、アブソーバ６の上下面が上下に突き出た概略断面六角形状に変形すると、この際の上面６ａの上方突出変形力に従ってチャンバ部材７の下面７ｂがチャンバ空間７ａ内に入り込む形状に変形する。この際、チャンバ部材７の上面７ｃは、当該チャンバ部材７への上下方向突出応力に応じて上方に突き出る形状に変形する。

更に説明すると、チャンバ部材７の下面７ｂは、衝突初期時のアブソーバ６の上面６ａの変形力により上方へ僅かに変形するが、この変形後はチャンバ部材７自体に働く上下方向突出応力によっても上方へ変形する力が加わる。つまり、アブソーバ６の上面６ａの変形力とチャンバ部材７自体に働く上下方向突出応力との双方の力によって、チャンバ部材７の下面７ｂが上方に突出してチャンバ空間７ａ内に入り込んで変形する。従って、チャンバ部材７の下面７ｂは、上面７ｃよりも上方への変形度合いが大きくなるので、上面７ｃが突き出して膨らむ量よりも、下面７ｂがチャンバ空間７ａ内に突き出して入り込む量の方が大きくなった場合、チャンバ空間７ａの容積が衝突前よりも減少することになる。

従って、第２の実施形態の衝突検知機構２０によれば、物体への車両バンパ２の衝突初期時に、チャンバ空間７ａの容積が減少する状態に変形するので、チャンバ空間７ａ内が負圧とならないか、若しくは負圧となっても当該負圧状態が従来よりも大幅に低減することになる。これによって、従来のような負圧時に圧力センサ８で圧力変化が検出できず衝突検知の応答遅れが生じるといったことを無くすことができる。

また、上述の通りチャンバ空間７ａ内が負圧とならない場合、チャンバ空間７ａ内の圧力（ｋＰａ）と時間（ｍｓ）との関係は、図３に示す負圧未発生特性曲線Ｃ２と成る。つまり、従来の負圧発生時の特性曲線Ｃ１で表されるような、チャンバ空間７ａ内の圧力ピーク値の低下による圧力センサ８での圧力変化の検出精度の低下を無くすことができる。言い換えれば、衝突検知精度の低下を無くすことができる。

但し、上述ではアブソーバ６の上方にチャンバ部材７が配置される構成を前提としたが、この逆の配置構成であってもアブソーバ６とチャンバ部材７の上下面の関係が上述と逆になるだけなので、上述と同様の効果を奏すことができる。

このような衝突検知機構２０と、圧力センサ８に電気的に接続された図示せぬ電子制御ユニットとを備えた車両用衝突検知装置では次のような効果がある。即ち、衝突検知機構２０で上述のように衝突検知の応答遅れ並びに衝突検知精度の低下を無くすことができるので、言い換えれば、衝突を早く且つ精度よく検知することができるので、電子制御ユニットによる歩行者かそれ以外の物かの判別や、エアバッグ等の人を保護する衝突安全機能の作動タイミングを早くすることが出来る。これによって、衝突時に素早く衝突安全機能を作動させることができる。 （第３の実施形態）
図７は、本発明の第３の実施形態に係る衝突検知機構を示し、（ａ）は衝突検知機構の断面図、（ｂ）は衝突時の衝突検知機構の状態を示す断面図である。

但し、図７は前述で説明済みの図１（ｂ）に示したＡ１−Ａ２線で本実施形態の衝突検知機構を有する車両バンパ２を切断した際の断面図であり、衝突検知機構の構成要素である圧力センサ８も破線で記載した。

図７（ａ）に示す第３の実施形態の衝突検知機構３０は、車両バンパ２内のバンパレインフォースメント４の前面上方側に配設されたチャンバ部材３１並びに、チャンバ部材３１に図示せぬブラケットにより取り付けられた圧力センサ８を備えて構成されている。

衝突検知機構３０の特徴は、チャンバ部材３１におけるチャンバ空間３１ａを有する部分の車両前後方向に沿ったＡ１−Ａ２線での切断面の形状を、平行四辺形（断面平行四辺形）とした点にある。この断面平行四辺形は、水平状態の車両底面に対して垂直な２つの垂直辺３１ｂ，３１ｃと、アブソーバ６と反対側の上方側に傾倒して傾斜する互いに平行な２つの傾斜辺３１ｄ，３１ｅとから成る。

このような断面平行四辺形のチャンバ部材３１を有する車両バンパ２が物体に衝突した場合、図７（ｂ）に矢印Ｙ１で示す水平方向の圧縮力がチャンバ部材３１及びアブソーバ６に加わる。この場合、アブソーバ６は、その圧縮力に応じて生じる上下方向突出応力によって第１の実施形態で説明したと同様に概略断面六角形状に変形する。

一方、チャンバ部材３１は、アブソーバ６と反対側の上方側に傾倒した断面平行四辺形を有するので、その圧縮力Ｙ１が加わった際に、車両前後方向に圧縮されながらアブソーバ６と反対側により傾倒して傾斜辺３１ｄ，３１ｅがより傾いた形状に変形する。このようにチャンバ部材３１が変形した場合、チャンバ空間３１ａが従来のように膨らむことは無く、逆に車両前後方向に圧縮されながらより傾倒するので、チャンバ空間３１ａの容積が衝突前よりも減少することになる。

従って、第３の実施形態の衝突検知機構３０を構成するチャンバ部材３１によれば、物体への車両バンパ２の衝突初期時に、チャンバ空間３１ａの容積が減少する状態に変形するので、チャンバ空間３１ａ内が負圧とならないか、若しくは負圧となっても当該負圧状態が従来よりも大幅に低減することになる。これによって、従来のような負圧時に圧力センサ８で圧力変化が検出できず衝突検知の応答遅れが生じるといったことを無くすことができる。

また、上述の通りチャンバ空間３１ａ内が負圧とならない場合、チャンバ空間３１ａ内の圧力（ｋＰａ）と時間（ｍｓ）との関係は、図３に示す負圧未発生特性曲線Ｃ２と成る。つまり、従来の負圧発生時の特性曲線Ｃ１で表されるような、チャンバ空間３１ａ内の圧力ピーク値の低下による圧力センサ８での圧力変化の検出精度の低下を無くすことができる。言い換えれば、衝突検知精度の低下を無くすことができる。

このような衝突検知機構３０と、圧力センサ８に電気的に接続された図示せぬ電子制御ユニットとを備えた車両用衝突検知装置では次のような効果がある。即ち、衝突検知機構３０で上述のように衝突検知の応答遅れ並びに衝突検知精度の低下を無くすことができるので、言い換えれば、衝突を早く且つ精度よく検知することができるので、電子制御ユニットによる歩行者かそれ以外の物かの判別や、エアバッグ等の人を保護する衝突安全機能の作動タイミングを早くすることが出来る。これによって、衝突時に素早く衝突安全機能を作動させることができる。 （第４の実施形態）
図８は、本発明の第４の実施形態に係る衝突検知機構を示し、（ａ）は衝突検知機構の断面図、（ｂ）は衝突時の衝突検知機構の状態を示す断面図である。

但し、図６は前述で説明済みの図１（ｂ）に示したＡ１−Ａ２線で本実施形態の衝突検知機構を有する車両バンパ２を切断した際の断面図であり、衝突検知機構の構成要素である圧力センサ８も破線で記載した。

図８（ａ）に示す第４の実施形態の衝突検知機構４０は、車両バンパ２内のバンパレインフォースメント４の前面上方側に配設された合成樹脂製のチャンバ部材７と、このチャンバ部材７の下方に配置された発泡樹脂製のアブソーバ４１と、チャンバ部材７に図示せぬブラケットにより取り付けられた圧力センサ８とを備えて構成されている。なお、チャンバ部材７は、既に説明済みの図１（ｂ）に示したものと同じであり、断面四角形状の部分の水平辺長Ｈが垂直辺長Ｖの長さ以上となっている。

衝突検知機構４０の特徴は、アブソーバ４１の車両前後方向に沿ったＡ１−Ａ２線での切断面の形状を、水平状態の車両底面に対して垂直な２つの垂直辺４１ａ，４１ｂと、チャンバ部材７側に傾倒して傾斜する互いに平行な２つの傾斜辺４１ｃ，４１ｄとから成る平行四辺形（断面平行四辺形）とし、この断面平行四辺形のチャンバ部材７側の傾斜辺４１ｃの先端部がチャンバ部材７の水平辺に当接する状態とした点にある。

このような断面平行四辺形のアブソーバ４１を用い、このアブソーバ４１の先端部をチャンバ部材７の水平辺に当接した構成の衝突検知機構４０を備えた車両バンパ２が物体に衝突した場合、図８（ｂ）に矢印Ｙ１で示す車両後方向の圧縮力がチャンバ部材７及びアブソーバ４１に加わる。この場合、アブソーバ４１が、車両前後方向に圧縮されながらチャンバ部材７側により傾倒し、この傾倒する力がチャンバ部材７の水平辺の先端部のみに加わる。ここで、アブソーバ４１はチャンバ部材７よりも硬質なので、アブソーバ４１の傾倒する力によってチャンバ部材７も傾倒し、チャンバ部材７全体が上方側に傾いた断面平行四辺形に変形する。この際、チャンバ部材７も圧縮力Ｙ１に応じて圧縮される。

このようにチャンバ部材７が変形した場合、チャンバ空間７ａが従来のように膨らむことは無く、逆に車両前後方向に圧縮されながらより傾倒するので、チャンバ空間７ａの容積が衝突前よりも減少することになる。

従って、第４の実施形態の衝突検知機構４０によれば、物体への車両バンパ２の衝突初期時に、チャンバ空間７ａの容積が減少する状態に変形するので、チャンバ空間７ａ内が負圧とならないか、若しくは負圧となっても当該負圧状態が従来よりも大幅に低減することになる。これによって、従来のような負圧時に圧力センサ８で圧力変化が検出できず衝突検知の応答遅れが生じるといったことを無くすことができる。

また、上述の通りチャンバ空間７ａ内が負圧とならない場合、チャンバ空間７ａ内の圧力（ｋＰａ）と時間（ｍｓ）との関係は、図３に示す負圧未発生特性曲線Ｃ２と成る。つまり、従来の負圧発生時の特性曲線Ｃ１で表されるような、チャンバ空間７ａ内の圧力ピーク値の低下による圧力センサ８での圧力変化の検出精度の低下を無くすことができる。言い換えれば、衝突検知精度の低下を無くすことができる。 更に、アブソーバ４１の先端部が当接するチャンバ部材７の部分は、チャンバ空間１１ａを有し、且つ断面四角形状の水平辺長Ｈが垂直辺長Ｖの長さ以上である特定部分であることが好ましい。この場合、上述したアブソーバ４１の傾倒する力によってチャンバ部材７をより傾いた状態に傾倒させることができるので、チャンバ空間７ａの容積が衝突前よりも、より減少することになる。

但し、上述ではアブソーバ４１の先端部がチャンバ部材７の水平辺に当接している構成としたが、アブソーバ４１の先端部は必ずしも当接している必要はなく、チャンバ部材７の水平辺に対して多少の間隔（５ｍｍ程度まで）を有する構成であっても、上述と同様の効果を奏すことができる。また、上述ではアブソーバ４１の上方にチャンバ部材７が配置される構成を前提としたが、この逆の配置構成であってもアブソーバ４１とチャンバ部材７との上下の関係が上述と逆になるだけなので、上述と同様の効果を奏すことができる。

このような衝突検知機構４０と、圧力センサ８に電気的に接続された図示せぬ電子制御ユニットとを備えた車両用衝突検知装置では次のような効果がある。即ち、衝突検知機構４０で上述のように衝突検知の応答遅れ並びに衝突検知精度の低下を無くすことができるので、言い換えれば、衝突を早く且つ精度よく検知することができるので、電子制御ユニットによる歩行者かそれ以外の物かの判別や、エアバッグ等の人を保護する衝突安全機能の作動タイミングを早くすることが出来る。これによって、衝突時に素早く衝突安全機能を作動させることができる。

（ａ）は従来の車両用衝突検知装置の構成を示す平面図であり、図１（ｂ）は（ａ）に示すＡ１−Ａ２断面図である。 従来の衝突検知機構の衝突時の変形状態を示す断面図である。 チャンバ空間内の圧力（ｋＰａ）と時間（ｍｓ）との特性曲線を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る衝突検知機構を示し、（ａ）は衝突検知機構の断面図、（ｂ）は衝突時の衝突検知機構の状態を示す断面図である。 第１の実施形態に係る衝突検知機構の応用例を示し、（ａ）は衝突検知機構の断面図、（ｂ）は衝突時の衝突検知機構の状態を示す断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る衝突検知機構を示し、（ａ）は衝突検知機構の断面図、（ｂ）は衝突時の衝突検知機構の状態を示す断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る衝突検知機構を示し、（ａ）は衝突検知機構の断面図、（ｂ）は衝突時の衝突検知機構の状態を示す断面図である。 本発明の第４の実施形態に係る衝突検知機構を示し、（ａ）は衝突検知機構の断面図、（ｂ）は衝突時の衝突検知機構の状態を示す断面図である。

符号の説明

１ 車両用衝突検知装置
２ 車両バンパ
３ バンパカバー
４ バンパレインフォースメント
５ サイドメンバ
６，４１ アブソーバ
７，１１，３１ チャンバ部材
７ａ，１１ａ，３１ａ チャンバ空間
８ 圧力センサ
１０，１０−１，２０，３０，４０ 衝突検知機構
Ｃ１ 負圧発生特性曲線
Ｃ２ 負圧未発生特性曲線
Ｈ 水平辺長
Ｖ 垂直辺長

Claims (1)

1. 車両バンパ内のバンパレインフォースメントの車両前方側に配置され、チャンバ空間を有するチャンバ部材と、前記車両バンパの物体への衝突時に前記チャンバ部材のチャンバ空間の圧力変化を検出する圧力センサとを備え、この圧力センサでの前記圧力変化の検出結果に基づいて電子制御装置で前記物体への車両バンパ衝突が人に対するものであるか否かを判別する衝突検知機構において、
   前記チャンバ部材は、前記車両バンパの物体への衝突時における衝撃吸収用のアブソーバの上方のみに配置され、前記チャンバ空間を有する部分の車両前後方向に沿った切断面が略四角形を成し、この略四角形の車両前後方向の水平辺の長さが当該水平辺に対して垂直な辺の長さ以上と成された特定部分における前記アブソーバ側の面が、前記チャンバ空間に凹状に入り込む形状に形成されていることを特徴とする衝突検知機構。

Images