説明

車両用衝突検知装置

【課題】温度の違いによるチャンバ空間のF−P特性の変化を抑え、歩行者保護装置の作動レベルの精度を向上させることができる車両用衝突検知装置を提供する。
【解決手段】本発明は、車両バンパ2内でバンパレインフォースメント4の前面に配設され且つチャンバ空間7aが内部に形成されるチャンバ部材7と、チャンバ空間7a内の圧力を検出する圧力センサ8と、バンパレインフォースメント4の前面に配置されるアブソーバ6と、を備え、当該圧力センサ8の検出結果に基づいて車両バンパ2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7は、受けた荷重と前記チャンバ空間の圧力変化との関係である荷重−圧力変化特性が、アブソーバ6が有する荷重−変位特性の温度特性を相殺する温度特性を有していることを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
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。
【背景技術】
【0002】
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。
【0003】
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する恐れがある。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。
【0004】
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。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。通常、チャンバ部材は、衝撃を吸収するアブソーバの上面に配置されている。
【特許文献1】特開2006−117157号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記のように、車両用衝突検知装置は、チャンバ部材の変形に伴うチャンバ空間内の圧力変化を検出している。ここで、衝突によりチャンバ部材の変形する際には、チャンバ部材の下方に配置されたアブソーバも衝撃を吸収しながら変形する。つまり、衝突の際、チャンバ部材は、アブソーバとほぼ一体的に変形する。
【0006】
アブソーバは、PPなどの樹脂材料から製造されている。従って、アブソーバは、低温ほど硬くなり、高温ほど軟らかくなる。これにより、図5に示すように、アブソーバの荷重−変位特性(F−S特性)は、高温になるほど大きくなる。つまり、アブソーバは、高温時ほど変形しやすい特性を有している。ある荷重に対するアブソーバの変位量は、例えば、時間帯や季節によって変化する虞がある。
【0007】
従来のチャンバ部材のF−S特性も、材質や形状から、アブソーバ同様、高温になるほど大きくなる。チャンバ部材が潰れやすいと、チャンバ部材内(チャンバ空間)の圧力は上がりやすくなる。つまり、チャンバ空間の荷重−圧力変化特性(F−P特性)は、高温ほど大きくなる。
【0008】
また、チャンバ部材は、アブソーバの変形とほぼ一体的に変形するため、アブソーバが変形しやすいほどチャンバ部材も変形しやすくなる。つまり、アブソーバが下方に配置されたチャンバ部材は、高温ほどさらに潰れやすくなる。このように、アブソーバとチャンバ部材とを組み合わせた構成では、同じ荷重を受けた場合でも、温度により圧力変化が大きく異なってしまう。つまり、組合せ後のチャンバ空間のF−P特性は、高温ほどさらに大きくなってしまう。これにより、同じ衝突でも、温度の違いにより、歩行者保護装置の作動レベルが変動してしまう虞がある。
【0009】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、温度の違いによるチャンバ空間のF−P特性の変化を抑え、歩行者保護装置の作動レベルの精度を向上させ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。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の車両用衝突検知装置は、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、バンパレインフォースメントの前面に配置されるアブソーバと、を備え、当該圧力センサの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、受けた荷重とチャンバ空間の圧力変化との関係である荷重−圧力変化特性が、アブソーバが有する荷重−変位特性の温度特性を相殺する温度特性を有していることを特徴とする。アブソーバの荷重−変位特性とは、受けた荷重とアブソーバ前面の変位量との関係である。
【0011】
バンパレインフォースメントの前面にはチャンバ部材とアブソーバとが配置されている。つまり、チャンバ部材とアブソーバとは組み合わされて配置される。ここで、本発明では、チャンバ部材とアブソーバとを組み合わせた後の温度特性が互いに相殺しあうため、高い温度のときと低い温度のときとの同じ荷重を受けた場合における圧力変化の差をなくすことが可能となる。これにより、組合せ後のF−P特性が温度に左右されず、歩行者保護装置の作動レベルの精度は向上する。
【0012】
ここで、チャンバ部材は、受けた荷重と前記チャンバ空間の圧力変化との関係である荷重−圧力変化特性(F−P特性)が、高温になるほど小さくなる温度特性を有していることが好ましい。
【0013】
アブソーバのF−S特性は、高温になるほど大きくなる。本発明では、チャンバ部材のF−P特性が、高温になるほど小さくなる。高温ほど、アブソーバは変位しやすいが、チャンバ部材内の圧力変化は低温時よりも小さい。つまり、チャンバ部材は上記特性をもつアブソーバとチャンバ部材を組み合わせた本構成では、高温になっても互いの特性が相殺しあい、チャンバ空間のF−P特性が、高温になっても低温時と変わらなくなる。本構成では、組合せ後において、チャンバ空間のF−P特性の温度特性をフラット(一定)とすることが可能である。これにより、F−P特性が温度に左右されず、歩行者保護装置の作動レベルの精度は向上する。
【0014】
チャンバ部材が上記特性を有することは、換言すると、チャンバ部材が変位に対してより膨れやすい構成であればよい。高温になり変位が大きくなっても、その分、外側に膨れることにより、チャンバ空間の圧力変化は抑えることができる。
【0015】
ここで、本発明のチャンバ部材は、車幅方向から見た断面の外縁形状において、車両前後方向の横幅が上下方向の縦幅より大きくなっていてもよい。これにより、前方からの衝突(変位)に対して、上下方向に膨らみやすくなる。
【0016】
さらに、このチャンバ部材は、アブソーバに対して上方に離間して配置されていることが好ましい。チャンバ部材とアブソーバの間に空間を設けることにより、チャンバ部材の下方部位は、下方に膨らむことができる。
【0017】
また、チャンバ部材は、上方部位および下方部位のうちアブソーバに面していない側の部位の少なくとも一部が他の部位よりも肉厚の薄い薄肉部となっていてもよい。薄肉部は、他の部位より薄い分、膨らみやすくなる。従って、チャンバ部材のアブソーバに面していない側の部位(上方部位または下方部位)は、膨らみやすくなる。
【0018】
また、チャンバ部材は、上方部位の少なくとも一部および下方部位の少なくとも一部が他の部位よりも肉厚の薄い薄肉部となっていてもよい。チャンバ部材とアブソーバの間に空間を設けた場合、チャンバ部材の下方部位も膨らみやすくなる。
【0019】
また、チャンバ部材は、車幅方向から見た断面の外縁形状において、上方部位が上方に凸状であり且つ下方部位が下方に凸状となっていてもよい。これにより、チャンバ部材は、前方からの衝突に対して上下方向に膨らみやすくなり、確実に圧力増加を抑制できる。
【0020】
また、従来から用いられている材料であっても上記効果を有するが、チャンバ部材の材料は、以下のものが好ましい。曲げ弾性率500MPa以下、引張降伏応力5MPa以上、および、引張破断伸び300%以上の材料が好ましい。例えば、軟質のPE(ポリエチレン;LD−PE)、または、エラストマなどである。チャンバ部材に膨らみやすい材質を用いることでより効果が発揮される。
【発明の効果】
【0021】
本発明の車両用衝突検知装置は、温度の違いによるチャンバ空間のF−P特性の変化を抑え、歩行者保護装置の作動レベルの精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0022】
次に、実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。
【0023】
<第一実施形態>
第一実施形態の車両用衝突検知装置1について図1〜図3を参照して説明する。図1は、本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る。図2は、図1におけるA−A線断面図である。図3は、各部材の温度特性を示す図である(上から、アブソーバのF−S特性の温度特性、チャンバ部材のF−P特性の温度特性、組合せ後のF−P特性の温度特性)。なお、図2について、サイドメンバ5は省略する。
【0024】
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)9とを主体として構成されている。
【0025】
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。
【0026】
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。
【0027】
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。
【0028】
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。
【0029】
アブソーバ6は、チャンバ部材7の下方に配置されている。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。
【0030】
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(例えば2mm程度)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。本実施形態において、チャンバ部材7は、軟質のPE(ポリエチレン)からなっている。
【0031】
チャンバ部材7は、図2に示すように、車幅方向から見た断面の外縁形状が略矩形であり、当該外縁形状において、車両前後方向の横幅が上下方向の縦幅より大きくなっている。ここでの縦横比は、およそ、縦:横=1:2となっている。チャンバ部材7の横幅は、アブソーバ6の横幅より若干小さくなっている。そして、チャンバ部材7は、アブソーバ6に対して上方に離間して配置されている。当該離間距離は、およそ5mm以上となっている。
【0032】
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。圧力センサ8は、圧力に比例した信号を出力し、信号線9aを介して歩行者保護装置ECU9へ信号を送信する。圧力センサ8は、例えば、バンパレインフォースメント4上面にブラケット等を介して固定されている。
【0033】
歩行者保護装置ECU9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信号線9a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ECU9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。
【0034】
ここで、車両用衝突検知装置1の作用効果について説明する。上述のとおり、チャンバ部材7は、車幅方向から見た断面の外縁形状において、車両前後方向の横幅が上下方向の縦幅より大きくなっている。そして、チャンバ部材7は、アブソーバ6に対して上方に離間して配置されている。これにより、チャンバ部材7は、前方からの衝突に対して、上方部位が上方に膨らみやすく、且つ、下方部位が下方に膨らみやすくなる。つまり、チャンバ部材7は、衝突(変形)に対して膨れやすいため、変形しやすい高温時であっても、圧力変化を抑制することができる。
【0035】
図3に示すように、アブソーバ6のF−S特性の温度特性は、右上がり傾向である。しかし、本実施形態のチャンバ部材7は、上記構成により膨れやすく、F−P特性の温度特性は、右下がり傾向となる。つまり、チャンバ部材7は、F−P特性が、高温になるほど小さくなる温度特性を有している。そして、アブソーバ6とチャンバ部材7との組合せ後、チャンバ空間7aのF−P特性の温度特性は、上記構成により、ほぼフラットとすることができる。つまり、温度の違いによるチャンバ空間7aのF−P特性の変化は抑えられ、歩行者保護装置の作動レベルの精度は向上する。
【0036】
なお、チャンバ部材7は、圧力センサ8の管(図示せず)を挿入するために、一部車両後方に延伸している部分(延伸部分)があってもよい。この場合、チャンバ部材7の上記外縁形状とは、当該延伸部分を除いた形状を意味する。
【0037】
また、図3の組合せ後の温度特性については、アブソーバ6の形状を調整することにより、上方にシフトさせることができる。
【0038】
<第二実施形態>
第二実施形態の車両用衝突検知装置10について図4を参照して説明する。図4は、図1における第二実施形態のA−A線断面図である。第二実施形態では、第一実施形態に比べて、チャンバ部材の形状が異なっている。従って、第一実施形態と同一構成については、同一符号を付して説明を省略する。
【0039】
図4に示すように、チャンバ部材70は、第一実施形態同様、車幅方向から見た断面の外縁形状において、車両前後方向の横幅が上下方向の縦幅より大きくなっている。そして、チャンバ部材70は、アブソーバ6に対して上方に離間して配置されている。
【0040】
チャンバ部材70は、外縁形状が略六角形となっている。外縁形状の上方部位71は上方にくの字型に突出し、外縁形状の下方部位72は下方にくの字型に突出している。つまり、チャンバ部材70は、外縁形状において、上方部位71が上方に凸状であり且つ下方部位72が下方に凸状となっている。
【0041】
また、チャンバ部材70は、上方部位71の後方半分が他の部位よりも肉厚の薄い薄肉部71aとなっている。さらに、チャンバ部材70は、下方部位72の後方半分が他の部位よりも肉厚の薄い薄肉部72aとなっている。本実施形態において、他の部位(前後面、上方部位71の前方半分、および、下方部位72の前方半分)の肉厚はおよそ3mmであり、薄肉部71a、72aの肉厚はおよそ0.5〜1mm程度となっている。薄肉部71a、72aの肉厚は、他の部位の肉厚の半分以下であることが好ましい。
【0042】
これにより、チャンバ部材70は、前方からの衝突に対してより上下方向に膨らみやすくなる。チャンバ部材70は、上下面がそれぞれ外側に凸状となっているため、変位に対してより確実に外方に膨らむ。そして、薄肉部71a、72aは、他の部位よりも薄い分、容易に外方に膨らむことができる。膨らむことで圧力の上昇は抑制される。つまり、チャンバ部材70は、第一実施形態同様、F−P特性が、高温になるほど小さくなる温度特性を有している(図3参照)。これにより、組合せ後において、高温となり変位量が増す場合でも、上記構成により上下に膨らみやすい分、圧力の上昇は抑制される。
【0043】
以上、第二実施形態においても、第一実施形態と同様の効果を発揮することができる。なお、チャンバ部材70は、上方部位71(下方部位72)全体が薄肉部71a(72a)であってもよい。また、薄肉部は、上方部位71および下方部位72のいずれか一方にのみ設けられていてもよい。薄肉部は、アブソーバ6がチャンバ部材と接している場合、アブソーバ6が面していない側に設ければよい。また、第一実施形態のチャンバ部材7の上下面に薄肉部を設けてもよい。第一実施形態のチャンバ部材7の上下面全体を薄肉部としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0044】
【図1】本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る。
【図2】図1におけるA−A線断面図である。
【図3】各部材の温度特性を示す図である。
【図4】図1における第二実施形態のA−A線断面図である。
【図5】従来の各部材の温度特性を示す図である。
【符号の説明】
【0045】
1、10: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、 6:アブソーバ、
7、70:チャンバ部材、 71:上方部位、 72:下方部位、
7a:チャンバ空間、
8:圧力センサ、 9:歩行者保護装置ECU

【特許請求の範囲】
【請求項1】
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、前記バンパレインフォースメントの前面に配置されるアブソーバと、を備え、当該圧力センサの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、受けた荷重と前記チャンバ空間の圧力変化との関係である荷重−圧力変化特性が、前記アブソーバが有する荷重−変位特性の温度特性を相殺する温度特性を有していることを特徴とする車両用衝突検知装置。
【請求項2】
前記チャンバ部材は、前記荷重−圧力変化特性が、高温になるほど小さくなる温度特性を有している請求項1に記載の車両用衝突検知装置。
【請求項3】
前記チャンバ部材は、車幅方向から見た断面の外縁形状において、車両前後方向の横幅が上下方向の縦幅より大きくなっている請求項2に記載の車両用衝突検知装置。
【請求項4】
前記チャンバ部材は、前記アブソーバに対して上下方向に離間して配置されている請求項3に記載の車両用衝突検知装置。
【請求項5】
前記チャンバ部材は、上方部位および下方部位のうち前記アブソーバに面していない側の部位の少なくとも一部が他の部位よりも肉厚の薄い薄肉部となっている請求項2〜4の何れか一項に記載の車両用衝突検知装置。
【請求項6】
前記チャンバ部材は、上方部位の少なくとも一部および下方部位の少なくとも一部が他の部位よりも肉厚の薄い薄肉部となっている請求項4に記載の車両用衝突検知装置。
【請求項7】
前記チャンバ部材は、車幅方向から見た断面の外縁形状において、上方部位が上方に凸状であり且つ下方部位が下方に凸状となっている請求項4に記載の車両用衝突検知装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2010−52587(P2010−52587A)
【公開日】平成22年3月11日(2010.3.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−219710(P2008−219710)
【出願日】平成20年8月28日(2008.8.28)
【出願人】(000004260)株式会社デンソー (27,639)
【Fターム(参考)】