(57)【要約】【課題】  高い車体剛性を得ながらも衝突荷重を精度良く検出可能な車両用衝突検出装置が求められている。【解決手段】  弾性を有するクランク部材の中心部の歪量を検出する歪検出手段を設置した複数個の荷重検出手段と、複数個の荷重検出手段の少なくとも一つは中心部の一方の端部に延設される第一横部をもってリーンフォースメントの上部と荷重検出手段とを連結し、かつ、中心部の第一横部とは逆方向の端部に延設される第二横部をもってサイドメンバの下部と荷重検出手段とを連結するものであり、複数個の荷重検出手段の少なくとも一つは第一横部をもってリーンフォースメントの下部と荷重検出手段とを連結し、かつ、第二横部をもってサイドメンバの上部と荷重検出手段とを連結するものであり、複数個の荷重検出手段の出力を元に衝突判定を行う判定手段とを備える。【選択図】      図４
2006256484.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性を有するクランク部材（３１）の中心部（３１ａ）に該中心部（３１ａ）の歪量を検出する歪検出手段（３２）を設置した複数個の荷重検出手段（１４〜１７、１０１〜１０３）と、
前記複数個の荷重検出手段（１４〜１７、１０１〜１０３）の少なくとも一つは前記中心部（３１ａ）の一方の端部に延設される第一横部（３１ｂ）をもってリーンフォースメント（１３）のサイドメンバ（１８、１９）側の端面の上部と該荷重検出手段（１４〜１７、１０１〜１０３）とを連結し、かつ、該中心部（３１ａ）の該第一横部（３１ｂ）とは逆方向の端部に延設される第二横部（３１ｃ）をもって該サイドメンバ（１８、１９）の該リーンフォースメント（１３）側の端面の下部と該荷重検出手段（１４〜１７、１０１〜１０３）とを連結するものであり、
前記複数個の荷重検出手段（１４〜１７、１０１〜１０３）の少なくとも一つは前記第一横部（３１ｂ）をもって前記リーンフォースメント（１３）の前記サイドメンバ（１８、１９）側の端面の下部と該荷重検出手段（１４〜１７、７１〜７４、１０１〜１０３）とを連結し、かつ、第二横部（３１ｃ）をもって該サイドメンバ（１８、１９）の該リーンフォースメント（１３）側の端面の上部と該荷重検出手段（１４〜１７、１０１〜１０３）とを連結するものであり、
前記複数個の荷重検出手段（１４〜１７、１０１〜１０３）の出力を元に衝突判定を行う判定手段（２０）とを備えることを特徴とする車両用衝突検出装置。
【請求項２】
弾性を有するクランク部材（３１）の中心部（３１ａ）に該中心部（３１ａ）の歪量を検出する歪検出手段（３２）を設置した複数個の荷重検出手段（７１〜７４、１０１〜１０３）と、
前記複数個の荷重検出手段（７１〜７４、１０１〜１０３）の少なくとも一つはリーンフォースメント（１３）のサイドメンバ（１８、１９）側の面の右部と該サイドメンバの該リーンフォース（１３）側の面の左部を連結し、かつ、該荷重検出手段（７１〜７４、１０１〜１０３）の少なくとも一つは該リーンフォースメント（１３）の該サイドメンバ（１８、１９）側の面の左部と該サイドメンバ（１８、１９）の該リーンフォースメント（１３）側の面の右部を連結するものであり、
前記複数個の荷重検出手段（７１〜７４、１０１〜１０３）の出力を元に衝突判定を行う判定手段（２０）とを備えることを特徴とする車両用衝突検出装置。
【請求項３】
リーンフォースメント（１３）と少なくとも一方のサイドメンバ（１８、１９）との間に複数の荷重検出手段（１４〜１７、７１〜７４、１０１〜１０３）を備え、
弾性を有するクランク部材（３１）の中心部（３１ａ）に該中心部（３１ａ）の歪量を検出する歪検出手段（３２）を設置した第一荷重検出手段（１４、１６、７１、７３、１０１、１０３）と、
前記第一荷重検出手段（１４、１６、７１、７３、１０１、１０３）は前記中心部（３１ａ）の一方の端部に延設される第一横部（３１ｂ）をもって前記リーンフォースメント（１３）の前記サイドメンバ（１８、１９）側の端面と該第一荷重検出手段（１４、１６、７１、７３、１０１、１０３）とを連結し、かつ、該中心部（３１ａ）の該第一横部（３１ｂ）とは逆方向の端部に延設される第二横部（３１ｃ）をもって該サイドメンバ（１８、１９）の該リーンフォースメント（１３）側の端面と該第一荷重検出手段（１４、１６、７１、７３、１０１、１０３）とを連結するものであり、
弾性を有するクランク部材（３１）の中心部（３１ａ）に該中心部（３１ａ）の歪量を検出する歪検出手段（３２）を設置した第二荷重検出手段（１５、１７、７２、７４、１０２）と、
前記第二荷重検出手段（１５、１７、７２、７４、１０２）は前記中心部（３１ａ）の一方の端部に延設される第一横部（３１ｂ）をもって前記リーンフォースメント（１３）の前記サイドメンバ（１８、１９）側の端面と該第二荷重検出手段（１５、１７、７２、７４、１０２）とを連結し、かつ、該中心部（３１ａ）の該第一横部（３１ｂ）とは逆方向の端部に延設される第二横部（３１ｃ）をもって該サイドメンバ（１８、１９）の該リーンフォースメント（１３）側の端面と該第二荷重検出手段（１５、１７、７２、７４、１０２）とを連結するものであり、
前記第一荷重検出手段（１４、１６、７１、７３、１０１、１０３）ないし前記第二荷重検出手段（１５、１７、７２、７４、１０２）の少なくとも一方の出力を元に衝突判定を行う判定手段（２０）とを備えることを特徴とする車両用衝突検出装置。
【請求項４】
前記第一横部（３１ｂ）と前記第二横部（３１ｃ）とは、前記弾性を有するクランク部材（３１）の変形時に、平行な状態を維持することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の車両用衝突検出装置。
【請求項５】
前記リーンフォースメント（１３）と前記サイドメンバ（１８、１９）とを連結する前記複数個の荷重検出手段（１４〜１７、７１〜７４、１０１〜１０３）の有する車両前方向への弾性力の総和と、車両後方向への弾性力の総和が等しいことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の車両用衝突検出装置。
【請求項６】
前記荷重検出手段（１４〜１７、７１〜７４、１０１〜１０３）は、車両前部のリーンフォースメント（１３）とサイドメンバ（１８、１９）との間に連結されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の車両用衝突検出装置。
【請求項７】
前記荷重検出手段（１４〜１７、７１〜７４、１０１〜１０３）は、車両後部のリーンフォースメントとサイドメンバとの間に連結されることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の車両用衝突検出装置。
【請求項８】
車両のピッチングないし車速ないし操舵角ないしヨーモーメントないし車両故障診断情報の少なくとも１つを基に前記荷重検出手段（１４〜１７、７１〜７４、１０１〜１０３）のゼロ点を補正するゼロ点補正処理手段（８５）を備えることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の車両用衝突検出装置。
【請求項９】
前記操舵角が所定範囲内であるとき、前記ゼロ点補正処理手段（８５）が前記荷重検出手段（１４〜１７、７１〜７４、１０１〜１０３）のゼロ点を補正することを特徴とする請求項８に記載の車両用衝突検出装置。
【請求項１０】
前記ヨーモーメントが所定範囲内であるとき、前記ゼロ点補正処理手段（８５）が前記荷重検出手段（１４〜１７、７１〜７４、１０１〜１０３）のゼロ点を補正することを特徴とする請求項８に記載の車両用衝突検出装置。
【請求項１１】
前記車両故障診断情報がないとき、前記ゼロ点補正処理手段（８５）が前記荷重検出手段（１４〜１７、７１〜７４、１０１〜１０３）のゼロ点を補正することを特徴とする請求項８に記載の車両用衝突検出装置。
【請求項１２】
前記ピッチングが所定範囲内であるとき、前記ゼロ点補正処理手段（８５）が前記荷重検出手段（１４〜１７、７１〜７４、１０１〜１０３）のゼロ点を補正することを特徴とする請求項８に記載の車両用衝突検出装置。
【請求項１３】
前記荷重検出手段（１４〜１７、７１〜７４、１０１〜１０３）の出力が所定範囲内であるとき、前記ゼロ点補正処理手段（８５）が前記荷重検出手段（１４〜１７、７１〜７４、１０１〜１０３）のゼロ点を補正することを特徴とする請求項８に記載の車両用衝突検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両の前部に配置されて歩行者エアバッグ等の保護装置を作動させるための車両用衝突検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、歩行者と車両との衝突を識別する方法および装置が知られている。例えば、特表２００３−５３５７６９号公報に示される歩行者衝突を識別する方法および装置は、フロントバンパおよびボンネット前辺に歪センサや圧力センサを取り付けている。そして、フロントバンパおよびボンネット前辺のセンサが検出した衝突荷重をもとに衝突物の種類、例えば歩行者等を識別している。
【特許文献１】特表２００３−５３５７６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特表２００３−５３５７６９号公報では、衝突荷重を検出する歪センサなどの荷重検出手段がバンパまたはリーンフォースメントの全面に取り付けられている。しかし、車両の左右方向に長く延設されているバンパの全面に衝突荷重センサを取り付けることは、製造コストを考慮すると不利である。
【０００４】
一方、リーンフォースメントと車両の左右に存在するサイドメンバとの接合部に歪センサを配置するための部材を設け、衝突荷重を検出する方法が考えられる。この方法は、バンパに印加された衝突荷重を、バンパの左右に分けて精度良く検出することができる。しかし、リーンフォースメントとサイドメンバは車体骨格の一部であるため、接合部にセンサを取り付けない車体の剛性に比べ、接合部にセンサを取り付けた車体の剛性が極端に低下することは望ましくない。
【０００５】
本発明は、上記点を鑑みた車両用衝突検出装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために請求項１に記載の発明は、弾性を有するクランク部材（３１）の中心部（３１ａ）に該中心部（３１ａ）の歪量を検出する歪検出手段（３２）を設置した複数個の荷重検出手段（１４〜１７、１０１〜１０３）と、前記複数個の荷重検出手段（１４〜１７、１０１〜１０３）の少なくとも一つは前記中心部（３１ａ）の一方の端部に延設される第一横部（３１ｂ）をもってリーンフォースメント（１３）のサイドメンバ（１８、１９）側の端面の上部と該荷重検出手段（１４〜１７、１０１〜１０３）とを連結し、かつ、該中心部（３１ａ）の該第一横部（３１ｂ）とは逆方向の端部に延設される第二横部（３１ｃ）をもって該サイドメンバ（１８、１９）の該リーンフォースメント（１３）側の端面の下部と該荷重検出手段（１４〜１７、１０１〜１０３）とを連結するものであり、前記複数個の荷重検出手段（１４〜１７、１０１〜１０３）の少なくとも一つは前記第一横部（３１ｂ）をもって前記リーンフォースメント（１３）の前記サイドメンバ（１８、１９）側の端面の下部と該荷重検出手段（１４〜１７、７１〜７４、１０１〜１０３）とを連結し、かつ、第二横部（３１ｃ）をもって該サイドメンバ（１８、１９）の該リーンフォースメント（１３）側の端面の上部と該荷重検出手段（１４〜１７、１０１〜１０３）とを連結するものであり、前記複数個の荷重検出手段（１４〜１７、１０１〜１０３）の出力を元に衝突判定を行う判定手段（２０）とを備えることを特徴とする。
【０００７】
これにより、弾性を持つクランク部材（３１）が互い違いに設置されているため、クランク部材（３１）が互いに同じ方向に設置されている場合に比べ車体の剛性を高くすることができる。また、クランク部材（３１）が互い違いに設置されているため、偏荷重を分散することができ、バンパへの衝撃を精度よく検出可能である。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、弾性を有するクランク部材（３１）の中心部（３１ａ）に該中心部（３１ａ）の歪量を検出する歪検出手段（３２）を設置した複数個の荷重検出手段（７１〜７４、１０１〜１０３）と、前記複数個の荷重検出手段（７１〜７４、１０１〜１０３）の少なくとも一つはリーンフォースメント（１３）のサイドメンバ（１８、１９）側の面の右部と該サイドメンバの該リーンフォース（１３）側の面の左部を連結し、かつ、該荷重検出手段（７１〜７４、１０１〜１０３）の少なくとも一つは該リーンフォースメント（１３）の該サイドメンバ（１８、１９）側の面の左部と該サイドメンバ（１８、１９）の該リーンフォースメント（１３）側の面の右部を連結するものであり、前記複数個の荷重検出手段（７１〜７４、１０１〜１０３）の出力を元に衝突判定を行う判定手段（２０）とを備えることを特徴とする。
【０００９】
これにより、弾性を持つクランク部材（３１）が互い違いに設置されているため、クランク部材（３１）が互いに同じ方向に設置されている場合に比べ車体の剛性を高くすることができる。また、クランク部材（３１）が互い違いに設置されているため、偏荷重を分散することができ、バンパへの衝撃を精度よく検出可能である。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、リーンフォースメント（１３）と少なくとも一方のサイドメンバ（１８、１９）との間に複数の荷重検出手段（１４〜１７、７１〜７４、１０１〜１０３）を備え、弾性を有するクランク部材（３１）の中心部（３１ａ）に該中心部（３１ａ）の歪量を検出する歪検出手段（３２）を設置した第一荷重検出手段（１４、１６、７１、７３、１０１、１０３）と、前記第一荷重検出手段（１４、１６、７１、７３、１０１、１０３）は前記中心部（３１ａ）の一方の端部に延設される第一横部（３１ｂ）をもって前記リーンフォースメント（１３）の前記サイドメンバ（１８、１９）側の端面と該第一荷重検出手段（１４、１６、７１、７３、１０１、１０３）とを連結し、かつ、該中心部（３１ａ）の該第一横部（３１ｂ）とは逆方向の端部に延設される第二横部（３１ｃ）をもって該サイドメンバ（１８、１９）の該リーンフォースメント（１３）側の端面と該第一荷重検出手段（１４、１６、７１、７３、１０１、１０３）とを連結するものであり、弾性を有するクランク部材（３１）の中心部（３１ａ）に該中心部（３１ａ）の歪量を検出する歪検出手段（３２）を設置した第二荷重検出手段（１５、１７、７２、７４、１０２）と、前記第二荷重検出手段（１５、１７、７２、７４、１０２）は前記中心部（３１ａ）の一方の端部に延設される第一横部（３１ｂ）をもって前記リーンフォースメント（１３）の前記サイドメンバ（１８、１９）側の端面と該第二荷重検出手段（１５、１７、７２、７４、１０２）とを連結し、かつ、該中心部（３１ａ）の該第一横部（３１ｂ）とは逆方向の端部に延設される第二横部（３１ｃ）をもって該サイドメンバ（１８、１９）の該リーンフォースメント（１３）側の端面と該第二荷重検出手段（１５、１７、７２、７４、１０２）とを連結するものであり、前記第一荷重検出手段（１４、１６、７１、７３、１０１、１０３）ないし前記第二荷重検出手段（１５、１７、７２、７４、１０２）の少なくとも一方の出力を元に衝突判定を行う判定手段（２０）とを備えることを特徴とする。
【００１１】
これにより、弾性を持つクランク部材（３１）が互い違いに設置されているため、クランク部材（３１）が互いに同じ方向に設置されている場合に比べ車体の剛性を高くすることができる。また、クランク部材（３１）が互い違いに設置されているため、偏荷重を分散することができ、バンパへの衝撃を精度よく検出可能である。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、前記第一横部（３１ｂ）と前記第二横部（３１ｃ）とは、前記弾性を有するクランク部材（３１）の変形時に、平行な状態を維持することを特徴とする。これにより、第一横部（３１ｂ）と第二横部（３１ｃ）とが常に平行関係を維持するため、常に一定の状態を保ちながらクランク部材（３１）の変形を検出することができる。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、前記リーンフォースメント（１３）と前記サイドメンバ（１８、１９）とを連結する前記複数個の荷重検出手段（１４〜１７、７１〜７４、１０１〜１０３）の有する車両前方向への弾性力の総和と、車両後方向への弾性力の総和が等しいことを特徴とする。この弾性力の条件を満たせば、クランク部材（３１）の素材や大きさ、設置する数を自由に設定できる。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、前記荷重検出手段（１４〜１７、７１〜７４、１０１〜１０３）は、車両前部のリーンフォースメント（１３）とサイドメンバ（１８、１９）との間に連結されることを特徴とする。これにより、荷重検出手段（１４〜１７、７１〜７４、１０１〜１０３）を車両前部の剛体間に設置するため、フロントバンパへ（１１）の衝撃を精度良く検出することができる。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、前記荷重検出手段（１４〜１７、７１〜７４、１０１〜１０３）は、車両後部のリーンフォースメントとサイドメンバとの間に連結されることを特徴とする。これにより、荷重検出手段（１４〜１７、７１〜７４、１０１〜１０３）を車両後部の剛体間に設置するため、リアバンパへの衝撃を精度良く検出することができる。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、車両のピッチングないし車速ないし操舵角ないしヨーモーメントないし車両故障診断情報の少なくとも１つを基に前記荷重検出手段（１４〜１７、７１〜７４、１０１〜１０３）のゼロ点を補正するゼロ点補正処理手段（８５）を備えることを特徴とする。これにより、前記荷重検出手段（１４〜１７、７１〜７４、１０１〜１０３）の経年劣化や温度変化による衝突荷重の検出精度の悪化を防ぐことができる。
【００１７】
請求項９に記載の発明は、前記操舵角が所定範囲内であるとき、前記ゼロ点補正処理手段（８５）が前記荷重検出手段（１４〜１７、７１〜７４、１０１〜１０３）のゼロ点を補正することを特徴とする。これにより、車両挙動が安定している時、すなわち荷重検出手段（１４〜１７、７１〜７４、１０１〜１０３）に負荷が掛かっていない時にゼロ点の補正ができるため、補正の精度を上げることができる。
【００１８】
請求項１０に記載の発明は、前記ヨーモーメントが所定範囲内であるとき、前記ゼロ点補正処理手段（８５）が前記荷重検出手段（１４〜１７、７１〜７４、１０１〜１０３）のゼロ点を補正することを特徴とする。これにより、車両挙動が安定している時、すなわち荷重検出手段（１４〜１７、７１〜７４、１０１〜１０３）に負荷が掛かっていない時にゼロ点の補正ができるため、補正の精度を上げることができる。
【００１９】
請求項１１に記載の発明は、前記車両故障診断情報がないとき、前記ゼロ点補正処理手段（８５）が前記荷重検出手段（１４〜１７、７１〜７４、１０１〜１０３）のゼロ点を補正することを特徴とする。これにより、荷重検出手段（１４〜１７、７１〜７４、１０１〜１０３）が故障していない時にのみゼロ点補正を行うため、装置が故障しているにもかかわらずゼロ点補正を行い誤作動することを防ぐことができる。
【００２０】
請求項１２に記載の発明は、前記ピッチングが所定範囲内であるとき、前記ゼロ点補正処理手段（８５）が前記荷重検出手段（１４〜１７、７１〜７４、１０１〜１０３）のゼロ点を補正することを特徴とする。これにより、車両挙動が安定している時、すなわち荷重検出手段（１４〜１７、７１〜７４、１０１〜１０３）に負荷が掛かっていない時にゼロ点の補正ができるため、補正の精度を上げることができる。
【００２１】
請求項１３に記載の発明は、前記荷重検出手段（１４〜１７、７１〜７４、１０１〜１０３）の出力が所定範囲内であるとき、前記ゼロ点補正処理手段（８５）が前記荷重検出手段（１４〜１７、７１〜７４、１０１〜１０３）のゼロ点を補正することを特徴とする。故障している荷重検出手段（１４〜１７、７１〜７４、１０１〜１０３）の出力に基づきゼロ点補正を行うことは望ましくないため、荷重検出手段（１４〜１７、７１〜７４、１０１〜１０３）の出力が所定範囲内を逸脱していないとき、すなわち荷重検出手段（１４〜１７、７１〜７４、１０１〜１０３）が故障していない場合に限りゼロ点補正を行うことで、より効果的なゼロ点補正処理が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、実施例１から実施例４を用いて、本発明を実施するための最良の形態を述べる。
【００２３】
〔実施例１〕
図１から図６および図１１から図１３を用いて実施例１について説明する。
【００２４】
図１（ａ）は車両上方に視点をおいた場合の各構成の配置、図１（ｂ）は車両側方に視点をおいた場合の各構成の配置を示す。以下、車両の運転席に着座した場合の車体内部方向を内、車体外部方向を外とする。たとえば、エンジンに対してタイヤは外に位置し、タイヤに対してエンジンは内に位置する。
【００２５】
これらの図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、フロントバンパ１１はアブソーバ１２の車両進行方向側の前面に固定されており、衝突物がフロントバンパ１１に衝突した場合にはアブソーバ１２が衝撃を緩和する。また、アブソーバ１２は、リーンフォースメント１３の車両進行方向側の前面に固定されている。リーンフォースメント１３の右端部は、荷重検出手段として車体右部の最も外側に位置する右外クランク歪センサ１４および右外クランク歪センサ１４の左隣に位置する右内クランク歪センサ１５を介して右サイドメンバ１８に固定されている。リーンフォースメント１３の左端部は、荷重検出手段として車体左部の最も外側に位置する左外クランク歪センサ１７および左外クランク歪センサ１７の右隣に位置する左内クランク歪センサ１６を介して左サイドメンバ１９に固定されている。また、判定手段２０は車両内部のフロア上に設置されている。
【００２６】
図２のブロック図に示すように、右外クランク歪センサ１４と右内クランク歪センサ１５と左内クランク歪センサ１６と左外クランク歪センサ１７の各出力は、判定手段２０に入力され、判定手段２０はこれらの入力をもとに判定結果を出力する。
【００２７】
図３は、右外クランク歪センサ１４を側方からみた詳細図である。各クランク歪センサ１４、１５、１６、１７は、金属製のクランク部材３１に歪ゲージ３２を貼り付けた形状を持つ。以下、図３の図面上下方向を車両垂直方向、図面左右方向を車両水平方向とし、金属部材３１の車両垂直方向成分を中心部３１ａ、中心部３１ａに連結し図面中央方向から右方向へ延設される横方向成分を第一横部３１ｂ、中心部３１ａに連結し図面中央方向から左方向へ延設される横方向成分を第二横部３１ｃとする。中心部３１ａは車両水平方向に弾性を持ち、歪ゲージ３２は中心部３１ａの中心に貼り付けられている。第一横部３１ｂおよび第二横部３１ｃに荷重が加えられた時、中心部３１ａがねじれ、歪ゲージ３２がこの中心部３１ａのねじれ、すなわち歪量を計測し、右外クランク歪センサ１４の衝突荷重として出力する。
【００２８】
図４は、右外クランク歪センサ１４および右内クランク歪センサ１５と、リーンフォースメント１３と、右サイドメンバ１８との関係を車両内部に視点を置いた射影図で表している。この図４に示すように、右外クランク歪センサ１４はリーンフォースメント１３の下部と右サイドメンバ１８の上部を連結し、右内クランク歪センサ１５はリーンフォースメント１３の上部と右サイドメンバ１８の下部を連結している。射影図による図示はしないが、左内クランク歪センサ１６はリーンフォースメント１３の上部と左サイドメンバ１９の下部を連結し、左外クランク歪センサ１７はリーンフォースメント１３の下部と左サイドメンバ１９の上部を連結している。このように、リーンフォースメント１３と右左サイドメンバ１８、１９との間に、クランク歪センサ１４、１５、１６、１７を互い違いに設置する利点を以下で述べる。
【００２９】
図５は、図４の構造に対して、リーンフォースメント１３方向から右サイドメンバ１８方向にリーンフォースメント１３上部に偏った衝突荷重（以下、偏った衝突荷重を偏荷重とする）が加わった場合の右外クランク歪センサ１４および右内クランク歪センサ１５の歪動作を表す。リーンフォースメント１３が固定されていなかった場合、リーンフォースメント１３はこの偏荷重に対して、偏荷重を加えられた場所を中心に、図５における時計回り方向に回転し倒れる。右外クランク歪センサ１４と右内クランク歪センサ１５とがリーンフォースメント１３に互い違いに設置されている場合、リーンフォースメント１３上部に連結している右内クランク歪センサ１５には、図面右方向への押し荷重が加わり、右内クランク歪センサ１５はその押し荷重に反発する弾性力を発生する。リーンフォースメント１３下部に連結している右外クランク歪センサ１４には、図面左方向への引っ張り荷重が加わり、右外クランク歪センサ１４はその引っ張り荷重に反発する弾性力を発生する。これにより図４の構造は、偏荷重を分散し、リーンフォースメント１３と右サイドメンバ１８が平行に近い状態、すなわち、右外クランク歪センサ１４と右内クランク歪センサ１５両方の第一横部３１ｂと第二横部３１ｃが互いに平行な状態を維持できる。図６に示すように、このクランク歪センサ１４、１５、１６、１７の理想的な検出状態（以下、理想状態）とは、荷重が掛けられた際も、常に第一横部３１ｂと第二横部３１ｃが互いに平行な状態を維持し中心部３１ａの中心部分が変形することである。これにより、このクランク歪センサ１４、１５を互い違いに設置する構造は、リーンフォースメント１３の上部、下部、中央部に偏荷重が加えられたとしても、右外クランク歪センサ１４と右内クランク歪センサ１５の出力和は偏荷重の影響を受けにくいため検出精度が高いという利点がある。
【００３０】
図１１を用いてクランク歪センサ１４、１５を同じ方向に並べた場合と、図４のようにクランク歪センサ１４、１５を互い違いの方向に並べた場合との剛性について比較する。図１１は、同じ方向に並べた右外クランク歪センサ１４および右内クランク歪センサ１５と、リーンフォースメント１３と、右サイドメンバ１８との関係を車両内部に視点を置いた射影図で表している。右サイドメンバ１８に連結された右外クランク歪センサ１４および右内クランク歪センサ１５がリーンフォースメント１３を片持ちしている。このため、図４のように互い違いに備える構造に比べ、図１１のように片持ちにした構造は剛性が劣る。
【００３１】
また、図１２のようにクランク歪センサを互い違いに配置した構造に偏荷重が加えられた場合と、図５のように片持ちに配置した構造に偏荷重が加えられた場合とを比較する。前述したように、図５の構造では、偏荷重に対し、右外クランク歪センサ１４と右内クランク歪センサ１５が中心部３１ａを中心に変形する理想状態に近い状態を維持する。しかし、図１２のように片持ちにした構造に、偏荷重が加えられた場合には、右サイドメンバ１８のリーンフォースメント１３側の面と、リーンフォースメント１３の右サイドメンバ１８側の面とが理想状態から大きく離れる。このため、右外クランク歪センサ１４を片持ちにした場合の変形を表す図１３の拡大図に示すように、右外クランク歪センサ１４は、中心部３１ａの中心ではなく、第二横部３１ｃ寄りの場所を中心に変形してしまう。このため中心部３１ａの中心に貼り付けられた歪ゲージ３２は、衝突荷重が精度良く検出できない。
【００３２】
このように、荷重検出手段としてクランク歪センサ１４、１５、１６、１７を、リーンフォースメント１３と右左サイドメンバ１８、１９との間に互い違いに配置する構造とすることで、リーンフォースメント１３と右左サイドメンバ１８、１９との間の剛性を高めた。また、この構造はリーンフォースメント１３に偏荷重が加えられた場合にも、理想的な検出状態に近い状態を維持できる。これにより、本発明の車両用衝突検出装置は、高い車体剛性を得ながらも前方からの衝突荷重を精度良く検出することができる。
【００３３】
〔実施例２〕
図７を用いて実施例２について説明する。この実施例２における前述の実施例１との構成上の相違点は、本実施例ではクランク歪センサ７１、７２、７３、７４が、それぞれの中心部３１ａおよび第一横部３１ｂおよび第二横部３１ｃを車両水平方向に対して平行となる状態で、リーンフォースメント１３と右左サイドメンバ１８、１９を連結している点である。なお、実施例１と同等の構成については、実施例１と同様の符号を付し、本実施例２における説明を省略する。
【００３４】
図７は、衝突検出装置の各構成の配置を示す。図７（ａ）は車両上方に視点をおいた場合の各構成の配置、図７（ｂ）は車両側方に視点をおいた場合の各構成の配置である。これらの図に示すように、本装置は、実施例１の荷重検出手段の代わりとして右上クランク歪センサ７１および右下クランク歪センサ７２および左上クランク歪センサ７３および左下クランク歪センサ７４が、右左サイドメンバ１８、１９とリーンフォースメント１３との間に挟設されている。実施例１では、クランク歪センサは車両垂直方向に互い違いに並んでいたが、本実施例ではクランク歪センサは車両水平方向に互い違いに並んでいる。なお、実施例１と同様に、全クランク歪センサ７１、７２、７３、７４の各出力は、判定手段２０に入力される。
【００３５】
リーンフォースメント１３へ偏荷重が加えられた場合でも、上下のクランク歪センサが車両水平方向でそれぞれ偏荷重を分散するため、リーンフォースメント１３と右左サイドメンバ１８、１９は理想状態を維持する。
【００３６】
これにより、本実施例の車両用衝突検出装置は、実施例１と同様の作用効果を奏することができる。
【００３７】
〔実施例３〕
図８および図９を用いて実施例３について説明する。この実施例３における前述の実施例１との構成上の相違点は、本実施例では操舵角センサ８１、上下加速度センサ８２、ヨーレートセンサ８３、車輪速センサ８４、ゼロ点補正処理手段８５、が追加された点である。なお、実施例１と同等の構成については、実施例１と同様の符号を付し、本実施例３における説明を省略する。
【００３８】
図８は、本実施例における各種センサとゼロ点補正処理手段８５と判定手段２０との入出力関係を表すブロック図である。この図に示すように、操舵角センサ８１、上下加速度センサ８２、ヨーレートセンサ８３、車輪速センサ８４、右外クランク歪センサ１４、右内クランク歪センサ１５、左内クランク歪センサ１６、左外クランク歪センサ１７の出力がゼロ点補正処理手段８５に入力されている。ゼロ点補正処理手段８５では、後述する図９のフローチャートに示す処理を行い、補正量を算出する。さらに、判定手段２０は、この補正量とクランク歪センサ１４、１５、１６、１７の検出した衝突荷重を元に衝突を判定する。
【００３９】
図９のフローチャートを用いて、ゼロ点補正処理手段８５の内部処理を説明する。この処理は、例えばエンジン点火後、１０分以上時間が経過した時に開始される。ステップＳ９１では、操舵角センサ８１から操舵角δ、上下加速度センサ８２から車両垂直方向におけるピッチθ、ヨーレートセンサ８３から車両水平方向におけるヨーψ、車輪速センサ８４から車速ｖを演算する。ステップＳ９１から続くステップＳ９２では、全クランク歪センサ１４、１５、１６、１７の出力の平均値Ｄを演算する。ステップＳ９２から続くステップＳ９３では、車速ｖがゼロ（停止状態）であるときはステップＳ９６へ進み、車速ｖがゼロでないときはステップＳ９４へ進む。ステップＳ９４では、ヨーψがゼロであるときステップＳ９５へ進み、ヨーψがゼロでないときはステップＳ９１へ戻る。ステップＳ９５では、操舵角δがゼロであるときはステップＳ９６へ進み、操舵角δがゼロでないときはステップＳ９１へ戻る。ステップＳ９３およびステップＳ９５から続くステップＳ９６では、車両の故障診断を行うダイアグにより故障情報がない場合にはステップＳ９７へ進み、故障情報がある場合には処理を終了する。ステップＳ９７では、平均値Ｄが下限閾値Ｄｔｈｌより大きく上限閾値Ｄｔｈｕよりも小さいと判定された場合にはステップＳ９８へ進み、平均値Ｄが下限閾値Ｄｔｈｌと上限閾値Ｄｔｈｕとの間でないと判定された場合にはステップＳ９１へ戻る。ステップＳ９８では、ピッチθがゼロであるならステップＳ９９へ進み、ピッチθがゼロでないならステップＳ９１へ戻る。ステップＳ９９ではゼロ点補正を実施し、実施後は処理を終了する。前述した処理をまとめると、車両が故障しておらず、停車中もしくは直進中で、車体上下方向の加速度がない状態で、全クランク歪センサ１４、１５、１６、１７の出力値の平均値Ｄが下限閾値Ｄｔｈｌと上限閾値Ｄｔｈｕとの間にある場合にゼロ点補正量を設定する。
【００４０】
以上より、本実施例で提案の衝突物判定装置は、実施例１と同様の作用効果に加え、クランク歪センサ１４、１５、１６、１７の経年劣化や温度変化による誤差に対しゼロ点補正を行い衝突荷重の検出精度を上げることができる。
【００４１】
〔実施例４〕
図１０を用いて実施例４について説明する。この実施例４における前述の実施例１との構成上の相違点は、本実施例では２種類計３個のクランク歪センサを荷重検出手段として用いている点である。なお、実施例１と同等の構成については、実施例１と同様の符号を付し、本実施例４における説明を省略する。
【００４２】
図１０は、右１番クランク歪センサ１０１および右２番クランク歪センサ１０２および右３番クランク歪センサ１０３と、リーンフォースメント１３と、右サイドメンバ１８との関係を車両内部に視点を置いた射影図で表している。この図１０に示すように、右１番クランク歪センサ１０１および右３番クランク歪センサ１０３は同一形状である。また、右２番クランク歪センサ１０２と右３番クランク歪センサ１０３との違いは、右２番クランク歪センサ１０２の幅ｗ２が、右３番クランク歪センサ１０３の幅ｗ１の半分となっている点である。右１番クランク歪センサ１０１と右３番クランク歪センサ１０３とは間に右２番クランク歪センサ１０２を挟んだ状態で、第一横部３１ｂをリーンフォースメント１３へ、第二横部３１ｃを右サイドメンバ１８へ連結している。一方、右２番クランク歪センサ１２２は、右１番クランク歪センサ１０１と右３番クランク歪センサ１０３と反対側の向き、すなわち第一横部３１ｂを右サイドメンバ１８へ、第二横部３１ｃをリーンフォースメント１３へ連結している。
【００４３】
右１番クランク歪センサ１０１と右３番クランク歪センサ１０３の弾性力の車両水平成分の合計と、右２番クランク歪センサ１０２の車両水平成分の弾性力が等しいため、リーンフォースメント１３の上部および下部への衝突荷重を分散でき実施例１と同様の作用効果を奏する。さらに、本実施例の構造は、実施例１の構造に比べリーンフォースメント１３の車両水平方向の捩れについてもより強い剛性を発揮する。
【００４４】
〔その他の実施例〕
クランク形状を持つクランク歪センサの中心部３１ａと第一横部３１ｂとのなす角および中心部３１ａと第二横部３１ｃのなす角は鋭角でも鈍角でも良い。
【００４５】
クランク歪センサを配置する際に、クランク歪センサ同士の間に隙間が存在しても良い。例えば、実施例１において、右外クランク歪センサ１４と右内クランク歪センサ１５が密着しておらず、若干の隙間を持って互い違いにリーンフォースメント１３および右サイドメンバ１８に連結していても良い。
【００４６】
前述の実施例では、前方からの衝突物に対して衝突物判定を行ったが、判定する衝突物の衝突方向は前方に限定されない。例えば、クランク型歪センサを車両後部のサイドメンバと車両後部のリーンフォースメントとの接合部に挟設した場合、後方からの衝突物を判定可能である。
【００４７】
前述の実施例では、リーンフォースメント１３と右左サイドメンバ１８、１９を連結する部材はクランク歪センサのみであったが、車体の剛性を上げるために右左サイドメンバ１８、１９の一部にクランク歪センサを埋め込んでも良い。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】実施例１において用いられる衝突検出装置の各構成の配置を示す鳥瞰図および側面図である。
【図２】実施例１において用いられる衝突検出装置内部の入出力を表すブロック図である。
【図３】実施例１において用いられるクランク歪センサの拡大側面図である。
【図４】実施例１において用いられる視点を車両内部においたクランク歪センサを互い違いに配置した構成を表す射影図である。
【図５】実施例１において用いられる互い違いに配置されたクランク歪センサが偏荷重により変形した状態を表す図である。
【図６】実施例１において用いられるクランク歪センサが衝突荷重により変形した状態の拡大側面図である。
【図７】実施例２において用いられる衝突検出装置の各構成の配置を示す鳥瞰図および側面図である。
【図８】実施例３において用いられる衝突検出装置内部の入出力を表すブロック図である。
【図９】実施例３において用いられるゼロ点補正処理手段１１５の内部処理を表すフローチャートである。
【図１０】実施例４において用いられる視点を車両内部においた３個のクランク歪センサを互い違いに配置した構成を表す射影図である。
【図１１】実施例１において本発明と比較するために用いられるクランク歪センサを同方向に配置した構成を表す図である。
【図１２】実施例１において本発明と比較するために用いられる同方向に配置されたクランク歪センサが偏荷重により変形した状態を表す図である。
【図１３】実施例１において本発明と比較するために用いられる同方向に配置されたクランク歪センサが偏荷重により変形した状態を表す拡大側面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１１  フロントバンパ
１２  アブソーバ
１３  リーンフォースメント
１４  右外クランク歪センサ
１５  右内クランク歪センサ
１６  左内クランク歪センサ
１７  左外クランク歪センサ
１８  右サイドメンバ
１９  左サイドメンバ
２０  判定手段
３１  クランク部材
３１ａ  中心部
３１ｂ  第一横部
３１ｃ  第二横部
３２  歪ゲージ
７１  右上クランク歪センサ
７２  右下クランク歪センサ
７３  左上クランク歪センサ
７４  左下クランク歪センサ
８１  操舵角センサ
８２  上下加速度センサ
８３  ヨーレートセンサ
８４  車輪速センサ
８５  ゼロ点補正手段
１０１  右１番クランク歪センサ
１０２  右２番クランク歪センサ
１０３  右３番クランク歪センサ
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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