JP4497182B2

JP4497182B2 - 衝突検出装置

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Publication number: JP4497182B2
Application number: JP2007190676A
Authority: JP
Inventors: 貴敏田辺; 智哉清水
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2007-07-23
Filing date: 2007-07-23
Publication date: 2010-07-07
Anticipated expiration: 2027-07-23
Also published as: US8653958B2; DE102008034157B4; DE102008034157A1; US20090027181A1; JP2009023584A

Description

本発明は、車両への歩行者等の衝突を検出する衝突検出装置に関する。

従来、車両への歩行者等との衝突を検出する歩行者衝突検出装置として、例えば特開２００６−１１７１５７号公報に開示されている車両用障害物判別装置がある。この車両用障害物判別装置は、アブソーバと、圧力センサと、車速センサと、エアバッグＥＣＵ装置とを備えている。アブソーバは、車両への物体の衝突に伴って発生する衝撃を吸収する部材である。アブソーバは、チャンバ部材と、連結部材とから構成されている。チャンバ部材は、連結部材によって連結され、バンパーリインホースメントの前面に固定されている。チャンバ部材によって構成されるチャンバ内には、空気が封入されている。圧力センサは、チャンバ内の圧力を検出するセンサである。圧力センサは、チューブを介して連結部材に連結されている。車速センサは、車両の走行速度を検出センサである。車速センサは、車両内に配置されている。圧力センサ及び車速センサは、エアバッグＥＣＵに接続されている。エアバッグＥＣＵは、圧力センサ及び車速センサの検出結果に基づいて、車両バンパーに衝突した障害物が歩行者である否かを判別する。具体的には、チャンバ内の圧力が、車両の走行速度に応じて決定される閾値を越えているか否かによって判別する。
特開２００６−１１７１５７号公報

ところで、車両への物体の衝突に伴って発生する衝撃をより確実に吸収するため、アブソーバとチャンバ部材とが、別体で構成される場合がある。例えば、アブソーバが、チャンバ部材を覆うように配設される。この場合、車両への物体の衝突に伴ってアブソーバが変形する。このとき、チャンバ部材が、変形したアブソーバに挟み込まれることがある。挟み込まれると、変形荷重が増大し、チャンバ部材の変形を妨げることとなる。そのため、チャンバ内の圧力が変化しにくくなり、車両への物体の衝突を正確に判別できない可能性があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、バンパーアブソーバの変形に伴うチャンバ部材の挟み込みを抑え、車両への物体の衝突を正確に判定することができる衝突検出装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段及び発明の効果

そこで、本発明者は、この課題を解決すべく鋭意研究し試行錯誤を重ねた結果、チャンバ部材とバンパーアブソーバとの間に隙間を設けることで、バンパーアブソーバの変形に伴うチャンバ部材の挟み込みを抑えられることを思いつき、本発明を完成するに至った。

すなわち、請求項１に記載の衝突検出装置は、空間を形成するチャンバ部材と、空間内の圧力を検出する圧力センサと、チャンバ部材の外周を覆うように配設され、車両への物体の衝突に伴って発生する衝撃を吸収するバンパーアブソーバとを備え、圧力センサの検出結果に基づいて車両への物体の衝突を検出する衝突検出装置において、バンパーアブソーバと対向するチャンバ部材の表面及びチャンバ部材と対向するバンパーアブソーバの表面の少なくともいずれかに形成された突起部が、対向するバンパーアブソーバの表面又はチャンバ部材の表面に当接することによって、チャンバ部材とバンパーアブソーバとの間であって、チャンバ部材の前面側、上面側及び下面側の少なくともいずれかに、１０ｍｍ以下の所定の隙間が設けられていることを特徴とする。この構成によれば、チャンバ部材とバンパーアブソーバとの間に隙間が設けられている。そのため、車両への物体の衝突に伴ってバンパーアブソーバが変形しても、チャンバ部材が、変形したバンパーアブソーバに挟み込まれることはない。従って、変形荷重が増大し、チャンバ部材の変形が妨げられることもない。これにより、車両への物体の衝突を正確に判定することができる。また、チャンバ部材の前面側、上面側及び下面側の少なくともいずれかに隙間が設けられている。車両に歩行者等が衝突すると、バンパーアブソーバが後方へ変形する。そのため、変形したバンパーアブソーバによる挟み込みは、チャンバ部材の上面側及び下面側で発生する。従って、隙間をチャンバ部材の上面側及び下面側に設けることで、変形したバンパーアブソーバによるチャンバ部材の挟み込みを確実に抑えことができる。また、衝突荷重は、多くの場合チャンバ部材の前面側に入力されるため、チャンバ部材の前面側に挟み込みが発生した場合には、衝突検出装置の検出精度が低下してしまうことが考えられる。このため、隙間をチャンバ部材の前面側に設けることも技術的な意義がある。さらに、所定の隙間を１０ｍｍ以下にすることができる。隙間が大きいと、チャンバ内の圧力の検出精度が低下する可能性がある。そのため、所定の隙間を１０ｍｍ以下、より好ましくは１ｍｍ以上５ｍｍ以下にすることで、バンパーアブソーバによるチャンバ部材の挟み込みを防止するとともに、圧力の検出精度の低下をも抑えることができる。加えて、突起部によって安定的に所定の隙間を確保することができる。また、突起部の寸法を調整することによって、所定の隙間の大きさを正確に確保することができる。

請求項２に記載の衝突検出装置は、請求項１に記載の衝突検出装置において、隙間は、車幅方向の全領域に渡って設けられていることを特徴とする。この構成によれば、車幅方向の全領域に渡って隙間が設けられている。そのため、衝突位置に係わらず変形したバンパーアブソーバによるチャンバ部の挟み込みを確実に抑えることができる。

請求項３に記載の衝突検出装置は、請求項１又は２のいずれかに記載の衝突検出装置において、圧力センサの検出結果に基づいて衝突した対象物が歩行者であるか否かを判定する判定手段を有することを特徴とする。この構成によれば、車両への歩行者の衝突を検出することができる。

なお、本項において、前方とは、車両進行方向に対する前方であり、後方とは、車両進行方向に対する後方である。また、前面とは、車両進行方向に対する前方側の面であり、後面とは、車両進行方向に対する後方側の面である。

次に実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。本実施形態では、本発明に係る衝突検出装置を、車両において、バンパーに衝突した歩行者を検出するための歩行者衝突検出装置に適用した例を示す。

（第１参考形態）
まず、図１及び図２を参照して歩行者衝突検出装置の構成について説明する。ここで、図１は、第１参考形態における歩行者衝突検出装置の構成図である。図２は、バンパーリインホースメント、チャンバ部材及びバンパーアブソーバの断面図である。なお、図中における前後方向及び上下方向は、車両の前後方向及び上下方向を示すものである。

図１及び図２に示すように、歩行者衝突検出装置１（衝突検出装置）は、チャンバ部材１０と、圧力センサ１１と、歩行者衝突判定部１２と、バンパーアブソーバ１３とから構成されている。

チャンバ部材１０は、密閉空間又はほぼ密閉空間であるチャンバ１００を形成する、例えば樹脂からなる断面略ロの字状の長尺袋状の部材である。チャンバ１００内には、空気が封入されている。チャンバ部材１０は、車幅方向に延在する断面略目の字状のバンパーリインホースメント１４の前面に固定されている。ここで、バンパーリインホースメント１４は、車両前後方向に延在し、車両のフレームを構成する一対のサイドメンバー１６、１７の前方端部に固定されている。

圧力センサ１１は、チャンバ部材１０に連結され、チャンバ１００内の圧力を検出するセンサである。圧力センサ１１は、バンパーリインホースメント１４の内側に収容されるとともに、端部を前方に突出させた状態でチャンバ部材１０に連結されている。

歩行者衝突判定部１２は、圧力センサ１１の検出結果に基づいて、衝突した対象物が歩行者であるか否かを判定し、対応する信号を出力する、例えばマイクロコンピュータを備えた装置である。歩行者衝突判定部１２は、車両内部に配置され、圧力センサ１１に接続されている。

バンパーアブソーバ１３は、車両への物体の衝突に伴って発生する衝撃を吸収する、金属からなる断面略コの字状の長尺板状の部材である。バンパーアブソーバ１３は、バンパーリインホースメント１４の前方に、チャンバ部材１０の外周を覆うように配置され、バンパーリインホースメント１４に固定されている。具体的には、チャンバ部材１０との間に、車幅方向の全領域に渡って隙間１３０ができるように配置されている。より具体的には、チャンバ部材１０の前面側、上面側及び下面側に隙間１３０ができるように配置されている。バンパーアブソーバ１３の前方には、例えば樹脂からなる長尺板状のバンパーカバー１７が配設されている。

次に、図１及び図２を参照して歩行者衝突検出装置の動作について説明する。図１及び図２において、歩行者衝突検出装置１に電源が供給されると、圧力センサ１１及び歩行者衝突判定部１２が作動を開始する。バンパーカバー１７に歩行者が衝突すると、バンパーカバー１７が後方に変形する。それに伴って、バンパーアブソーバ１３及びチャンバ部材１０も変形する。しかし、バンパーアブソーバ１３とチャンバ部材１０との間には、隙間１３０が設けられている。そのため、バンパーアブソーバ１３が変形しても、チャンバ部材１０がバンパーアブソーバ１３に挟み込まれることはない。従って、変形荷重が増大し、チャンバ部材１０の変形が妨げられることもない。バンパーアブソーバ１３は、変形しながら、衝突によって発生した衝撃を吸収する。チャンバ１００内の圧力は、変形に伴って上昇する。圧力センサ１１は、チャンバ１００内の圧力を検出する。歩行者衝突判定部１２は、圧力センサ１１の検出結果に基づいて、衝突した対象物が歩行者であるか否かを判定し、対応する信号を出力する。

最後に、効果について説明する。第１参考形態の歩行者衝突検出装置１によれば、チャンバ部材１０とバンパーアブソーバ１３との間に隙間１３０が設けられている。そのため、車両への物体の衝突に伴ってバンパーアブソーバ１３が変形しても、チャンバ部材１０が、変形したバンパーアブソーバ１３に挟み込まれることはない。従って、変形荷重が増大し、チャンバ部材１０の変形が妨げられることもない。これにより、チャンバ１００内の圧力が、車両への物体の衝突に応じて変化する。そのため、車両への歩行者の衝突を正確に判定し、検出することができる。また、歩行者の脚部への負荷荷重を低減することができる。

また、第１参考形態の歩行者衝突検出装置１によれば、チャンバ部材１０の上方及び下方に隙間１３０が設けられている。ところで、変形したバンパーアブソーバ１３による挟み込みは、チャンバ部材１０の上方及び下方で発生する。従って、隙間１３０をチャンバ部材１０の上方及び下方に設けることで、変形したバンパーアブソーバ１３によるチャンバ部材１０の挟み込みを確実に抑えことができる。

さらに、第１参考形態の歩行者衝突検出装置１によれば、車幅方向の全領域に渡って隙間１３０が設けられている。そのため、衝突位置に係わらず変形したバンパーアブソーバ１３によるチャンバ部１０の挟み込みを確実に抑えることができる。

なお、第１参考形態では、バンパーアブソーバ１３が、金属からなる例を挙げているが、これに限られるものではない。例えば樹脂製であってもよい。

また、第１参考形態では、歩行者衝突判定部１２が、圧力センサ１１の検出結果に基づいて判定している例を挙げているが、これに限られるものではない。前述したように、圧力センサと車速センサの検出結果に基づいて判定するようにしてもよい。

（第２参考形態）
次に、第２参考形態の歩行者衝突検出装置について説明する。第２参考形態の歩行者衝突検出装置は、第１参考形態の歩行者衝突検出装置に対して、チャンバ部材の構成を変更したものである。

まず、図３を参照して歩行者衝突検出装置の構成について説明する。ここで、図３は、第２参考形態における歩行者衝突検出装置のバンパーリインホースメント、チャンバ部材及びバンパーアブソーバの断面図である。なお、図中における前後方向及び上下方向は、車両の前後方向及び上下方向を示すものである。ここでは、第１参考形態の歩行者衝突検出装置との相違部分であるチャンバ部材の構成についてのみ説明し、共通する部分については必要とされる箇所以外説明を省略する。

図３に示すように、歩行者衝突検出装置２（衝突検出装置）は、チャンバ部材２０と、圧力センサ２１と、バンパーアブソーバ２３とを備えている。

チャンバ部材２０は、例えば樹脂からなる断面略ロの字状の長尺袋状の部材である。チャンバ部材２０は、車幅方向に延在するバンパーリインホースメント２４の前面に固定されている。

バンパーアブソーバ２３は、金属からなる断面略コの字状の長尺板状の部材である。バンパーアブソーバ２３は、チャンバ部材２０の外周を覆うように配置され、バンパーリインホースメント２４に固定されている。チャンバ部材２０の最前部の前面は、バンパーアブソーバ２３の最前部の後面に当接している。バンパーアブソーバ２３は、チャンバ部材２０の上方及び下方にのみに、車幅方向の全領域に渡って隙間２３０ができるように配置されている。

次に、効果について説明する。第２参考形態の歩行者衝突検出装置２によれば、チャンバ部材２０の構成のみが異なるのみであり、第１参考形態の歩行者衝突検出装置１と同様の効果を得ることができる。

なお、第２参考形態では、チャンバ部材２０が断面略ロの字状の部材である例を挙げているが、これに限られるものではない。例えば、図４に示すように、チャンバ部材２０'の上面の前後方向中央部を下方に、下面の前後方向中央部を上方にそれぞれ屈曲させてもよい。また、図５に示すように、チャンバ部材２０"が、断面略長円環状であってもよい。チャンバ部材とバンパーアブソーバとの間に隙間を設けることができれば、どのような断面状であってもよい。

（実施形態）
次に、本実施形態の歩行者衝突検出装置について説明する。本実施形態の歩行者衝突検出装置は、第１参考形態の歩行者衝突検出装置に対して、チャンバ部材の前面に突起部を形成し、隙間を安定的に確保するようにしたものである。

まず、図６を参照して歩行者衝突検出装置の構成について説明する。ここで、図６は、本実施形態における歩行者衝突検出装置のバンパーリインホースメント、チャンバ部材及びバンパーアブソーバの断面図である。なお、図中における前後方向及び上下方向は、車両の前後方向及び上下方向を示すものである。ここでは、第１参考形態の歩行者衝突検出装置との相違部分であるチャンバ部材の構成についてのみ説明し、共通する部分については必要とされる箇所以外説明を省略する。

図６に示すように、歩行者衝突検出装置３（衝突検出装置）は、チャンバ部材３０と、圧力センサ３１と、バンパーアブソーバ３３とを備えている。

チャンバ部材３０の前面、具体的には前面上端部及び下端部には、前方に突出した突起部３０１が形成されている。突起部３０１は、車幅方向に複数個形成されている。ここで、突起部３０１の前後方向の寸法は４ｍｍに設定されている。

バンパーアブソーバ３３は、最前部の後面が、突起部３０１の先端部に当接した状態で、チャンバ部材３０の外周を覆うように配置され、バンパーリインホースメント３４に固定されている。突起部３０１が、対向するバンパーアブソーバ３３の最前部の後面に当接するため、チャンバ部材３０の前面側の隙間３３０の寸法Ａは、４ｍｍに設定されることとなる。また、チャンバ部材３０の上面側及び下面側の隙間３３０の寸法Ｂは、２ｍｍになるように設定されている。

次に、効果について説明する。本実施形態の歩行者衝突検出装置３によれば、チャンバ部材３０の前面側の隙間３３０が４ｍｍに、上面側及び下面側の隙間３３０が２ｍｍに
それぞれ設定されている。隙間３３０が大きいと、チャンバ３００内の圧力の検出精度が低下する可能性がある。そのため、隙間３３０を１０ｍｍ以下にすることで、バンパーアブソーバ３３によるチャンバ部材３０の挟み込みを防止するとともに、圧力の検出精度の低下をも抑えることができる。

また、突起部３０１を形成することで、安定的に隙間３３０を確保することができる。しかも、突起部３０１の寸法を調整することで、隙間３３０の大きさを正確に確保することができる。

なお、本実施形態では、突起部３０１が、チャンバ部材３０に、車幅方向に複数個形成されている例を挙げているが、これに限られるものではない。突起部は、バンパーアブソーバに設けてもよい。また、車幅方向に連続的に設けてもよい。

（第３参考形態）
次に、第３参考形態の歩行者衝突検出装置について説明する。第３参考形態の歩行者衝突検出装置は、第１参考形態の歩行者衝突検出装置に対して、チャンバ部材とバンパーアブソーバとの間に緩衝部材を配置し、隙間を安定的に確保するようにしたものである。

まず、図７を参照して歩行者衝突検出装置の構成について説明する。ここで、図７、第３参考形態における歩行者衝突検出装置のバンパーリインホースメント、チャンバ部材及びバンパーアブソーバの断面図である。なお、図中における前後方向及び上下方向は、車両の前後方向及び上下方向を示すものである。ここでは、第１参考形態の歩行者衝突検出装置との相違部分である緩衝部材についてのみ説明し、共通する部分については必要とされる箇所以外説明を省略する。

図７に示すように、歩行者衝突検出装置４（衝突検出装置）は、チャンバ部材４０と、圧力センサ４１と、バンパーアブソーバ４３とを備えている。

チャンバ部材４０の前面、上面及び下面には、板状の緩衝部材４０１が配置されている。緩衝部材４０１は、車幅方向に複数個配置されている。ここで、緩衝部材４０１は、バンパーアブソーバ４３より剛性が低くなるように設定されている。また、厚さは３ｍｍに設定されている。

バンパーアブソーバ４３は、内周面が、緩衝部材４０１に当接した状態で、チャンバ部材４０の外周を覆うように配置され、バンパーリインホースメント４４に固定されている。緩衝部材４０１が、バンパーアブソーバ４３の内周面に当接するため、隙間４３０の寸法は、３ｍｍに設定されることとなる。

次に、効果について説明する。第３参考形態の歩行者衝突検出装置４によれば、隙間４３０が３ｍｍに設定されている。そのため、本実施形態の歩行者衝突検出装置３と同様に、バンパーアブソーバ４３によるチャンバ部材４０の挟み込みを防止するとともに、圧力の検出精度の低下をも抑えることができる。

また、緩衝部材４０１を配置することで、安定的に隙間４３０を確保することができる。しかも、緩衝部材４０１の厚さを調整することで、隙間４３０の大きさを正確に確保することができる。

さらに、緩衝部材４０１の剛性がバンパーアブソーバ４３より低く設定されているため、バンパーアブソーバ４３が緩衝部材４０１を挟み込んだとしても、チャンバ部材４０に影響を与えることもない。

なお、第３参考形態では、緩衝部材４０１が、チャンバ部材４０に、車幅方向に複数個形成されている例を挙げているが、これに限られるものではない。車幅方向に連続的に設けてもよい。

また、本実施形態、第１〜第３参考形態では、歩行者衝突検出装置１〜４を車両前方のバンパーに設置した例を挙げているが、これに限られるものではない。当然ながら、車両後方のバンパーに設置してもよい。この場合においても同様の効果を得ることができる。

第１参考形態における歩行者衝突検出装置の構成図である。バンパーリインホースメント、チャンバ部材及びバンパーアブソーバの断面図である。第２参考形態における歩行者衝突検出装置のバンパーリインホースメント、チャンバ部材及びバンパーアブソーバの断面図である。第２参考形態の変形形態におけるバンパーリインホースメント、チャンバ部材及びバンパーアブソーバの断面図である。第２参考形態の別の変形形態における歩行者衝突検出装置のバンパーリインホースメント、チャンバ部材及びバンパーアブソーバの断面図である。実施形態における歩行者衝突検出装置のバンパーリインホースメント、チャンバ部材及びバンパーアブソーバの断面図である。第３参考形態における歩行者衝突検出装置のバンパーリインホースメント、チャンバ部材及びバンパーアブソーバの断面図である。

符号の説明

１〜４・・・歩行者衝突検出装置（衝突検出装置）、１０、２０、２０’、２０”、３０、４０・・・チャンバ部材、１００、２００、３００、４００・・・チャンバ、３０１・・・突起部、４０１・・・緩衝部材、１１、２１、３１、４１・・・圧力センサ、１２、２２・・・歩行者衝突判定部、１３、２３、３３、４３・・・バンパーアブソーバ、１３０、２３０、３３０、４３０・・・隙間、１４、２４、３４、４４・・・バンパーリインホースメント、１５、１６・・・サイドメンバー、１７・・・バンパーカバー

Claims

空間を形成するチャンバ部材と、前記空間内の圧力を検出する圧力センサと、前記チャンバ部材の外周を覆うように配設され、車両への物体の衝突に伴って発生する衝撃を吸収するバンパーアブソーバとを備え、前記圧力センサの検出結果に基づいて車両への物体の衝突を検出する衝突検出装置において、
前記バンパーアブソーバと対向する前記チャンバ部材の表面及び前記チャンバ部材と対向する前記バンパーアブソーバの表面の少なくともいずれかに形成された突起部が、対向する前記バンパーアブソーバの表面又は前記チャンバ部材の表面に当接することによって、前記チャンバ部材と前記バンパーアブソーバとの間であって、前記チャンバ部材の前面側、上面側及び下面側の少なくともいずれかに、１０ｍｍ以下の所定の隙間が設けられていることを特徴とする衝突検出装置。
前記隙間は、車幅方向の全領域に渡って設けられていることを特徴とする請求項１に記載の衝突検出装置。
前記圧力センサの検出結果に基づいて衝突した対象物が歩行者であるか否かを判定する判定手段を有することを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の衝突検出装置。