JP5418854B2 - 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、車両の安全性に関して、事故時に車両の搭乗者の安全性を確保するだけでなく、車両に歩行者が衝突したときに歩行者へのダメージを軽減することも求められている。そこで、歩行者の車両への衝突を検知して、例えばアクティブフードやカウルエアバッグ等の歩行者保護装置を作動させて、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）を低減するシステムが提案されている。

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。つまり、衝突によりチャンバ部材が変形し、それによるチャンバ空間内の圧力変化に基づいて歩行者等の衝突を検知している。

特開２００６−１１７１５７号公報

しかしながら、上記車両用衝突検知装置において、チャンバ部材は、車両バンパ内の車幅方向のほぼ全域に設置する必要があり、チャンバ部材の形状が長ものとなっていた。その結果、製品輸送時の取り回しが悪く、余分なコストがかかっていた。また、チャンバ部材の成形では、長もののブロー成形となり、長手方向（車幅方向）の肉厚を均一にするのは困難であった。例えば、長ものを成形する際、長いが故にその自重により上方が薄く下方が厚くなってしまう。このように、肉厚が不均一となることで、性能が劣化してしまう虞がある。

本発明は、このような事情に鑑みて為されたものであり、チャンバ部材について、製品輸送時の取り回しが良く且つ肉厚の均一化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。

上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、車両バンパのバンパカバー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チャンバ部材と、チャンバ空間内の圧力を検出する圧力センサと、を備え、当該圧力センサの検出結果に基づいてバンパカバー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、車幅方向に分割された複数の小チャンバ部材からなり、小チャンバ部材は、内部に小チャンバ空間を形成する本体部と、本体部の少なくとも車幅方向一端に形成され内部が小チャンバ空間に連通する開口端部と、を有し、複数の小チャンバ部材は、開口端部同士が連結されてチャンバ空間を形成していることを特徴とする。

この構成によれば、衝突が発生した際、複数の小チャンバ部材のうち一部（本体部及び／又は開口端部）が衝撃により潰れる。本構成では、複数の小チャンバ部材の開口端部同士が連結されて、複数の小チャンバ部材全体で１つのチャンバ空間を形成している。このため、衝突によってチャンバ空間全体に圧力変化が生じる。この圧力変化を圧力センサが検出し、衝突が検知される。そして、この構成によれば、車幅方向の幅が小さい小チャンバ部材ごとに製造及び輸送できるため、輸送時の取り回しが良好となり、チャンバ部材の肉厚を均一化することができる。

請求項２に記載の発明は、複数の小チャンバ部材が、開口端部同士が嵌合して連結されていることを特徴とする。この構成によれば、小チャンバ部材同士を容易且つ確実に連結させることができる。

請求項３に記載の発明は、小チャンバ部材が、開口端部に凸部を有することを特徴とする。この構成によれば、簡単な構造で小チャンバ部材同士を嵌合させ、抜け抑止効果が発揮される。

請求項４に記載の発明は、チャンバ部材が、少なくとも３つの小チャンバ部材を備え、複数の小チャンバ部材のうち１つは、直線形状に形成され、チャンバ部材の車幅方向中央部分に配置されていることを特徴とする。

この構成によれば、異なる種類の車両にチャンバ部材を搭載する場合も、共通するチャンバ部材中央部分、すなわち直線部分の小チャンバ部材を共用することがきる。車両バンパ等の形状が異なる車両に搭載する場合でも、例えば車幅方向端部の角度等を変更するだけで対応することができ、製造コストに優れた車両用衝突検知装置となる。

請求項５に記載の発明は、開口端部が、本体部の車幅方向端部のうち車両後方側に形成されていることを特徴とする。この構成によれば、衝突した際に、開口端部同士の連結部分に直接衝撃が加わらず、当該連結が外れにくくなる。

請求項６に記載の発明は、本体部同士の離間距離が、１００ｍｍ以下であることを特徴とする。この構成によれば、小チャンバ部材同士の連結部分の幅が、衝突検知対象である歩行者の脚部の平均的な幅（直径およそ１２０ｍｍ）より小さくなる。これにより、衝突の際、脚部が当該連結部分（開口端部）のみに衝突することが防がれ、より確実に衝突を検知することができる。

請求項７に記載の発明は、チャンバ部材の材料が、ポリエチレン（ＰＥ）であることを特徴とする。この構成によれば、チャンバ部材を成形しやすく、開口端部や凸部等も容易に成形することができる。

第一実施形態の車両用衝突検知装置１を平面視にて示す全体構成図である。 第一実施形態の車両用衝突検知装置１を横から見た要部断面図である。 第一実施形態の開口端部を示す要部断面図である。 第二実施形態の車両用衝突検知装置１Ａを平面視にて示す全体構成図である。 第二実施形態の開口端部を示す要部断面図である。

次に、実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。

＜第一実施形態＞
第一実施形態について図１〜図３を参照して説明する。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。

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の上方側に配置されている。チャンバ部材７は、全体として、ポリエチレンなどの軟質樹脂からなる車幅方向に延びる略箱形状の中空部材である。チャンバ部材７は、車幅方向に延びて内部に厚さ数ｍｍの軟質樹脂の壁面によって囲まれた略密閉状のチャンバ空間７ａを形成している。チャンバ部材７は、衝突により変形する部位であり、後述する圧力センサ８によりチャンバ空間７ａの圧力変化が検出される。

具体的に、チャンバ部材７は、車幅方向に分割された複数の小チャンバ部材、すなわち第一小チャンバ部材７１と、第二小チャンバ部材７２と、第三小チャンバ部材７３と、から構成されている。

第一小チャンバ部材７１は、チャンバ部材７のうち左端部に位置する部材であり、本体部７１１と、開口端部７１２と、を有している。本体部７１１は、左端が底部で右端が開口した有底筒形状であり、車両バンパ２（又はバンパレインフォースメント４）の端部形状に合わせて屈曲（又は湾曲）している。本体部７１１は、内部に小チャンバ空間７１ａを形成している。

開口端部７１２は、図３に示すように、本体部７１１の右端に形成された筒形状部位である。換言すると、開口端部７１２は、本体部７１１の開口した右端部から右方向に突出した部位である。開口端部７１２は、内部が小チャンバ空間７１ａに連通している。開口端部７１２中央には、自身を外方に湾曲（又は屈曲）して形成した凸部７１２ａが設けられている。

第二小チャンバ部材７２は、チャンバ部材７のうち中央部に位置する部材であり、本体部７２１と、開口端部７２２、７２３と、延設部７２４と、を有している。本体部７２１は、車幅方向両端が開口した筒形状であり、車幅方向に延びる直線形状に形成されている。本体部７２１は、内部に小チャンバ空間７２ａを形成している。

開口端部７２２（７２３）は、本体部７２１の左端（右端）に形成された筒形状部位である。換言すると、開口端部７２２（７２３）は、本体部７２１の開口した左端部（右端部）から左方向（右方向）に突出した部位である。開口端部７２２、７２３は、内部が小チャンバ空間７２ａに連通している。開口端部７２２、７２３中央には、自身を外方に湾曲（又は屈曲）して形成した凸部７２２ａ、７２３ａが全周に設けられている。

開口端部７２２は、図３に示すように、第一小チャンバ部材７１の開口端部７１２の外側に重なって配置されており、凸部７２２ａ、７１２ａ同士が嵌合している。開口端部７２２の開口は、第一小チャンバ部材７１の開口端部７１２の開口よりも若干大きくなっている。これにより、第一小チャンバ部材７１と第二小チャンバ部材７２とが連結され、両小チャンバ空間７１ａ、７２ａが連通している。同様に、開口端部７２３は、後述する第三小チャンバ部材７３の開口端部７３２の外側に重なって配置されている。

延設部７２４は、軟質樹脂によって本体部７２１と一体的に成形され、本体部７２１の車幅方向の略中央部分からバンパレインフォースメント上面４ｂの上方に延び、車体前方側から車体後方側へ延設された部位である。延設部７２４の内部空間は、小チャンバ空間７２ａと連通しており、小チャンバ空間７２ａの一部分を形成している。また、延設部７２４の上部には、小チャンバ空間７２ａ（チャンバ空間７ａ）を外部に連通させる差込口７２４ａが設けられている。

延設部７２４上部における差込口７２４ａ近傍には、インサート部材７２４ｂがインサート成形されている。インサート成形は、ブロー成形法の一つであり、インサート部材７２４ｂを金型内に設置し、軟質性樹脂を膨らますことにより本体部７２１と一体化される。インサート部材７２４ｂは、チャンバ部材７の材質である軟質性樹脂よりも硬質の材質、例えば、鉄等の金属や、ナイロン、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）等の硬質樹脂から成る。インサート部材７２４ｂは、後述する圧力センサ８をチャンバ部材７（本体部７２１）に取り付けるための部材である。つまり、圧力センサ８は、インサート部材７２４ｂにネジ止めされる。インサート部材７２４ｂには、差込口７２４ａに対応した貫通孔が設けられている。

第三小チャンバ部材７３は、チャンバ部材７のうち右端部分に位置する部材であり、本体部７３１と、開口端部７３２と、を有している。本体部７３１は、右端が底部で左端が開口した有底筒形状であり、車両バンパ２（又はバンパレインフォースメント４）の端部形状に合わせて屈曲（又は湾曲）している。本体部７３１は、内部に小チャンバ空間７３ａを形成している。

開口端部７３２は、本体部７３１の左端に形成された筒形状部位である。換言すると、開口端部７３２は、本体部７３１の開口した左端部から左方向に突出した部位である。開口端部７３２は、内部が小チャンバ空間７３ａに連通している。開口端部７３２中央には、自身を外方に湾曲（又は屈曲）して形成した凸部７３２ａが設けられている。開口端部７３２は、第一小チャンバ部材７１同様、第二小チャンバ部材７２の開口端部７２３の内側に嵌め込まれており、凸部７３２ａ、７２３ａにより嵌合している。

このように、チャンバ部材７は、複数の小チャンバ部材７１〜７３が連結して形成されている。複数の小チャンバ部材７１〜７３は、開口端部７１２、７２２、７２３、７３２同士が連結し小チャンバ空間７１ａ〜７３ａが互いに連通することで、１つのチャンバ空間７ａを形成している。嵌め込み後の小チャンバ部材７１〜７３は、全体で１つのチャンバ部材７として機能する。なお、連結部分（開口端部）の内部空間もチャンバ空間７ａを構成している。

本実施形態において、各開口端部７１２、７２２、７２３、７３２は、車幅方向の長さがおよそ１００ｍｍであり、連結された状態では重なり合っている。つまり、隣り合う本体部７１１、７２１、７３１同士の離間距離ｒは、およそ１００ｍｍとなっている。なお、チャンバ部材７には、呼吸孔（図示なし）が設けられている。

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。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。センサ本体８１は、フランジ部分が延設部７２４のインサート部材７２４ｂにネジ止めされて固定されている。

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、チャンバ本部材７の延設部７２４に設けられた差込口７２４ａに差し込まれている。センサ本体８１は、圧力導入管８２を介してチャンバ空間７ａの圧力を検出する。

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。

本実施形態の作用効果について説明する。本実施形態によれば、衝突が発生した際、小チャンバ部材７１〜７３のうち一部（本体部及び／又は開口端部）が衝撃により潰れる。本実施形態では、小チャンバ部材７１〜７３の開口端部７１２、７２２、７２３、７３２同士が連結されて全体で１つのチャンバ空間７ａを形成しているため、衝突によってチャンバ空間７ａ全体に圧力変化が生じる。この圧力変化を圧力センサ８が検出し、バンパカバー３への衝突が検知される。

ここで、本実施形態よれば、チャンバ部材７が車幅方向に分割された複数の小チャンバ部材７１〜７３で構成されているため、１部材の長さが短くなる。これにより、成形時には厚さの均一化が可能となり、輸送時には分割して運搬すればよく取り回しが良好となる。輸送コスト等の削減が可能となる。また、チャンバ部材７の厚さが均一化されることで、同じ衝突に対する圧力変化量を一定に近づけることができる。つまり、本実施形態によれば、衝突検知精度を向上させることができる。

本実施形態によれば、例えばチャンバ部材７が全長１６００ｍｍと長ものである場合でも、第一小チャンバ部材７１を５００ｍｍ、第二小チャンバ部材７２を８００ｍｍ、第三小チャンバ部材７３を５００ｍｍと、小さく分割して製造・輸送することができる。

また、本実施形態では、小チャンバ空間７１ａ〜７３ａが連通しているため、小チャンバ部材７１〜７３毎に圧力センサ８を設ける必要がなく、少なくとも１つの圧力センサ８を設置するだけで足りる。つまり、製造コストを抑えることが可能となる。

また、本実施形態では、小チャンバ部材７１〜７３の本体部７１１、７２１、７３１の離間距離ｒが１００ｍｍとなっている。これは、歩行者の脚部の平均的な直径（およそ１２０ｍｍ）を考慮したものであり、上記離間距離ｒは脚部直径よりも小さくなっている。これにより、衝突の際、歩行者の脚部が、本体部７１１、７２１、７３１の何れかを押しやすくなる。つまり、衝突の際、歩行者の脚部が、チャンバ部材７の均一化された衝突検知精度が高い部分を潰しやすくなる。本実施形態によれば、精度良く衝突検知することができる。上記離間距離ｒは、１００ｍｍ以下が好ましいが、さらには脚部の半径より小さい５０ｍｍ以下であることが好ましい。ただし、上記離間距離ｒを１０ｍｍ以上にする、あるいは抜け防止構造を設けることで、ある程度の連結強度を保つことが好ましい。

また、本実施形態では、チャンバ部材７の中央部分に直線形状の第二小チャンバ部材７２を配置しているため、第二小チャンバ部材７２については、バンパ形状が異なる他の車両にも共用することができる。つまり、搭載車種が変わっても車幅方向中央部分は共用し、第一小チャンバ部材７１及び第三小チャンバ部材７３のみを設計変更すれば足りる。つまり、製造コストの抑制が可能となる。

なお、本実施形態の車両用衝突検知装置１は、上記構成に限られない。例えば、２つの圧力センサ８をチャンバ部材７に設けてもよい。この場合、チャンバ部材７に延設部７２４を２箇所設けてもよい。２つの圧力センサ８の一方をセーフィングセンサとして用いてもよい。

また、小チャンバ部材７１〜７３の連結は、凸部のような引っかかり手段を設けず、嵌め込みや圧入のみで行ってもよい。また、各凸部は内側に湾曲（又は屈曲）しているものでもよい。また、各小チャンバ部材７１〜７３に凸部の代わりねじ切りを設け、より強固な抜け防止構造としてもよい。

また、チャンバ部材７は、２以上の小チャンバ部材からなればよく、３部材に限られない。チャンバ部材７の分割位置は、チャンバ部材７搭載時にバンパレインフォースメント４の屈曲部分に対応する位置としてもよい。これにより、本体部に屈曲形状を設けずに小チャンバ部材を成形することができ、成形が容易となり得る。

＜第二実施形態＞
第二実施形態の車両用衝突検知装置１Ａについて、図４及び図５を参照して説明する。第二実施形態では、小チャンバ部材の開口端部が本体部の車両後方側（バンパレインフォース４側）に形成されている点で第一実施形態と異なる。したがって、異なる部分について説明し、第一実施形態と同様の構成については同符号を付して説明を省略する。

図４に示すように、第一小チャンバ部材７１Ａは、本体部７１１Ａと、開口端部７１２Ａと、を有している。本体部７１１Ａは、略箱形状の中空部材であり、右端の車両後方が開口している。開口端部７１２Ａは、筒形状であり、本体部７１１Ａの右端の開口から右方向に突出している。開口端部７１２Ａは、内部が小チャンバ空間７１ａに連通している。開口端部７１２Ａには、第一実施形態同様、凸部７１２ａが設けられている。

第二小チャンバ部材７２Ａは、本体部７２１Ａと、開口端部７２２Ａ、７２３Ａと、延設部７２４と、を有している。本体部７２１Ａは、略箱形状の中空部材であり、車幅方向両端の車両後方が開口している。開口端部７２２Ａ（７２３Ａ）は、筒形状であり、本体部７２１Ａの左端（右端）の開口から左方向（右方向）に突出している。開口端部７２２Ａ（７２３Ａ）は、内部が小チャンバ空間７２ａに連通している。開口端部７２２Ａ、７２３Ａには、第一実施形態同様、凸部７２２ａ、７２３ａが設けられている。

第三小チャンバ部材７３Ａは、本体部７３１Ａと、開口端部７３２Ａと、を有している。本体部７３１Ａは、略箱形状の中空部材であり、左端の車両後方が開口している。開口端部７３２Ａは、筒形状であり、本体部７３１Ａの左端の開口から左方向に突出している。開口端部７３２Ａは、内部が小チャンバ空間７３ａに連通している。開口端部７３２Ａには、第一実施形態同様、凸部７３２ａが設けられている。

図５に示すように、第一小チャンバ部材７１Ａの開口端部７１２Ａは、第二小チャンバ部材７２Ａの開口端部７２２Ａの内側に嵌め込まれて嵌合している。開口端部７１２Ａの凸部７１２ａと開口端部７２２Ａの凸部７２２ａは重なって配置されている。同様に、第三小チャンバ部材７３Ａの開口端部７３１Ａは、第二小チャンバ部材７２Ａの開口端部７２３Ａの内側に嵌め込まれて嵌合している。開口端部７２３Ａの凸部７２３ａと開口端部７３２Ａの凸部７３２ａは重なって配置されている。

複数の小チャンバ部材７１Ａ〜７３Ａは、小チャンバ空間７１ａ〜７３ａが互いに連通することで、１つのチャンバ空間７ａを形成している。隣り合う本体部７１１Ａ、７２１Ａ、７３２Ａの離間距離ｒは、５０ｍｍとなっている。

第二実施形態によれば、第一実施形態の効果に加えて、以下の効果が発揮される。すなわち、第二実施形態では、小チャンバ部材７１Ａ〜７３Ａ同士を連結する開口端部７１２Ａ〜７３２Ａが車両後方側に設けられているため、当該連結部分が衝突時に直接押されることがなく、連結抜けが抑制される。本構成によれば、第一実施形態よりも、連結部分の衝突検知性能への影響が小さくなる。

さらに、チャンバ部材７Ａの車両後方側は、ブロー成形時において、パーティングライン付近となる。したがって、車両後方側に位置する開口端部の肉厚を厚くすることが可能であり、これにより、より強固な連結が可能となる。

１、１Ａ：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：アブソーバ、 ７：チャンバ部材、
７１、７１Ａ：第一小チャンバ部材、
７１１、７１１Ａ：本体部、 ７１２、７１２Ａ：開口端部、
７２、７２Ａ：第二小チャンバ部材、
７２１、７２１Ａ：本体部、 ７２２、７２２Ａ、７２３、７２３Ａ：開口端部、
７２４：延設部、
７３、７３Ａ：第三小チャンバ部材、
７３１、７３１Ａ：本体部、 ７３２、７３２Ａ：開口端部、
８：圧力センサ、 １０：歩行者保護装置ＥＣＵ、

Claims (7)

1. 車両バンパのバンパカバー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チャンバ部材と、前記チャンバ空間内の圧力を検出する圧力センサと、を備え、当該圧力センサの検出結果に基づいて前記バンパカバー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、車幅方向に分割された複数の小チャンバ部材からなり、
   前記小チャンバ部材は、内部に小チャンバ空間を形成する本体部と、前記本体部の少なくとも車幅方向一端に形成され内部が前記小チャンバ空間に連通する開口端部と、を有し、
   前記複数の小チャンバ部材は、前記開口端部同士が連結されて前記チャンバ空間を形成していることを特徴とする車両用衝突検知装置。
2. 前記複数の小チャンバ部材は、前記開口端部同士が嵌合して連結されている請求項１に記載の車両用衝突検知装置。
3. 前記小チャンバ部材は、前記開口端部に凸部を有する請求項２に記載の車両用衝突検知装置。
4. 前記チャンバ部材は、少なくとも３つの前記小チャンバ部材を備え、
   前記複数の小チャンバ部材のうち１つは、直線形状に形成され、前記チャンバ部材の車幅方向中央部分に配置されている請求項１〜３の何れか一項に記載の車両用衝突検知装置。
5. 前記開口端部は、前記本体部の車幅方向端部のうち車両後方側に形成されている請求項１〜４の何れか一項に記載の車両用衝突検知装置。
6. 前記本体部同士の離間距離は、１００ｍｍ以下である請求項１〜５の何れか一項に記載の車両用衝突検知装置。
7. 前記チャンバ部材の材料は、ポリエチレンである請求項１〜６の何れか一項に記載の車両用衝突検知装置。

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