(57)【要約】【課題】衝突検知システムに関し、衝突に対する検知精度を確保しつつ良好な検知感度を獲得する。【解決手段】車両２０のクロスメンバー２２における車幅方向の中央部に沿って中空筒状のメインチューブ１を配索し、車幅方向の端部に沿ってサブチューブ２，３を配索する。メインチューブ１及びサブチューブ２，３の内部圧力の変化を検知するセンサー４を設ける。メインチューブ１とセンサー４との接続箇所にメイン逆止弁６を介装させ、センサー４側からメインチューブ１側への逆流を防止する。サブチューブ２，３とセンサー４との接続箇所にサブ逆止弁７を介装させ、センサー４側からサブチューブ２，３側への逆流も防止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のクロスメンバーにおける車幅方向の中央部に沿って配索される中空筒状のメインチューブと、
前記クロスメンバーにおける車幅方向の端部に沿って配索される中空筒状のサブチューブと、
前記メインチューブ及び前記サブチューブの内部圧力の変化を検知するセンサーと、
前記メインチューブと前記センサーとの接続箇所に介装され、前記メインチューブ側から前記センサー側への気体の流入を許容するとともに前記センサー側から前記メインチューブ側への逆流を防止するメイン逆止弁と、
前記サブチューブと前記センサーとの接続箇所に介装され、前記サブチューブ側から前記センサー側への気体の流入を許容するとともに前記センサー側から前記サブチューブ側への逆流を防止するサブ逆止弁と、
を備えたことを特徴とする、衝突検知システム。
【請求項２】
前記メインチューブと前記サブチューブと前記センサーとを接続するＹ字状のアダプターを備え、
前記アダプターが、前記メイン逆止弁が介装された第一流路と、前記サブ逆止弁が介装された第二流路と、前記センサーと前記第一流路及び前記第二流路とを接続する第三流路とを有する
ことを特徴とする、請求項１記載の衝突検知システム。
【請求項３】
前記メインチューブが、前記クロスメンバーのうち車両外側の一面に沿って配索されるメイン検知部と、前記メイン検知部の端部から車両内側に向かって延設されて前記センサーに接続されるメイン接続部とを有し、
前記サブチューブが、前記メイン検知部を車幅方向に延長した位置に配索されるサブ検知部と、前記サブ検知部の端部から車両内側に向かって延設されて前記センサーに接続されるサブ接続部とを有する
ことを特徴とする、請求項１または２記載の衝突検知システム。
【請求項４】
前記サブチューブの内径が、前記メインチューブの内径よりも大きく形成される
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の衝突検知システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の衝突検知システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両のバンパーに中空密閉構造の筒状部材を配索し、その内部圧力の変化から衝突を検知する衝突検知システムが開発されている。このシステムでは、圧力の変化量や変動パターン（経時変化を表すグラフの形状）に基づいて、衝突の有無や衝突対象の種類などが判断される。また、筒状部材としては、シリコーンチューブや樹脂チューブ，ゴムチューブなど、衝突によって変形したときの圧力変化を把握しやすい材質のものが使用される（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2016-052828号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的な車両のバンパー形状は、車幅方向の中央部から左右両端部に向かって湾曲した形状とされる。そのため、左右両端部への衝突時における筒状部材の変形量が、中央部への衝突時における変形量と比較して小さくなりやすく、中央部よりも左右両端部への衝突が検知されにくいという特性がある。そこで、左右両端部の衝突に対する検知感度を高めることによって、バンパーの全体に対する検知感度を均一化するための技術が提案されている。例えば、筒状部材がバンパーの左右両端部で折り返されるようなレイアウトとし、左右両端部における筒状部材の内部体積を中央部における筒状部材の内部体積よりも大きく設定することで衝突の検知感度を均一化することが考えられる。しかし、筒状部材の内部体積が増大するほど内部圧力の変化量が小さくなるため、検知精度が低下しうる。
【０００５】
本件の目的の一つは、上記のような課題に鑑みて創案されたものであり、衝突に対する検知精度を確保しつつ良好な検知感度を獲得できるようにした衝突検知システムを提供することである。なお、この目的に限らず、後述する「発明を実施するための形態」に示す各構成から導き出される作用効果であって、従来の技術では得られない作用効果を奏することも、本件の他の目的として位置付けることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）開示の衝突検知システムは、車両のクロスメンバーにおける車幅方向の中央部に沿って配索される中空筒状のメインチューブと、前記クロスメンバーにおける車幅方向の端部に沿って配索される中空筒状のサブチューブと、前記メインチューブ及び前記サブチューブの内部圧力の変化を検知するセンサーとを備える。また、前記メインチューブと前記センサーとの接続箇所に介装され、前記メインチューブ側から前記センサー側への気体の流入を許容するとともに前記センサー側から前記メインチューブ側への逆流を防止するメイン逆止弁を備える。また、前記サブチューブと前記センサーとの接続箇所に介装され、前記サブチューブ側から前記センサー側への気体の流入を許容するとともに前記センサー側から前記サブチューブ側への逆流を防止するサブ逆止弁を備える。
【０００７】
（２）前記メインチューブと前記サブチューブと前記センサーとを接続するＹ字状のアダプターを備えることが好ましい。また、前記アダプターが、前記メイン逆止弁が介装された第一流路と、前記サブ逆止弁が介装された第二流路と、前記センサーと前記第一流路及び前記第二流路とを接続する第三流路とを有することが好ましい。
【０００８】
（３）前記メインチューブが、前記クロスメンバーのうち車両外側の一面に沿って配索されるメイン検知部と、前記メイン検知部の端部から車両内側に向かって延設されて前記センサーに接続されるメイン接続部とを有することが好ましい。また、前記サブチューブが、前記メイン検知部を車幅方向に延長した位置に配索されるサブ検知部と、前記サブ検知部の端部から車両内側に向かって延設されて前記センサーに接続されるサブ接続部とを有することが好ましい。
（４）前記サブチューブの内径が、前記メインチューブの内径よりも大きく形成されることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
車幅方向の中央部と端部とでチューブが分割された構造にすることで、チューブの内部体積を増大させることなく検知精度を高めることができる。また、それぞれのチューブとセンサーとの間に逆止弁を介装させることで、簡素な構成でチューブ間の圧力移動を防止でき、各々の検知感度を向上させることができる。したがって、検知精度を確保しつつ、良好な検知感度を獲得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】衝突検知システムが適用された車両の車体構造を示す斜視図である。
【図２】バンパーの構造を説明するための図である。
【図３】バンパーの断面図である。
【図４】バンパーの構造を説明するための図である。
【図５】アダプターの構造を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して実施形態としての衝突検知システム１０について説明する。この衝突検知システム１０は、図１に示すような車体構造を有する車両２０に適用され、バンパー２１に対する物体や人物（歩行者）の衝突を検知する。断りがない限り、本文中の前後左右上下の方向は、車両２０を基準として定義されるものとする。また、車両２０に含まれる特定の部位を用いて方向を規定する場合（例えば「車両前端部」や「車両内側」といった表現を使用する場合）には、可読性への配慮から「車両」との文言に付されうる符号２０の表記を省略する。なお、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。
【００１２】
［１．構成］
バンパー２１は、車両前端部に設けられた緩衝装置である。バンパー２１の背面側には角柱状の構造体であるクロスメンバー２２が配され、これに緩衝材２３とバンパーカバー２４とが取り付けられる。クロスメンバー２２は、図１，２に示すように、左右両端部２８が中央部２７よりも後方へ向かって屈曲（あるいは湾曲）した形状を有する。クロスメンバー２２の中央部２７はほぼ直線状に形成される。また、クロスメンバー２２の後面側には、左右一対のサイドメンバー２５が接続される。サイドメンバー２５は、クロスメンバー２２の中央部２７に対して（例えば、中央部２７の左右両端部に）接続される。
【００１３】
緩衝材２３は、衝突時の衝撃を緩和，吸収するためにクロスメンバー２２の前面に沿って取り付けられる部材である。緩衝材２３の形状は、クロスメンバー２２の前面全体をカバーする程度に車幅方向に細長い形状とされる。緩衝材２３の材質は、発泡ポリプロピレンや発泡スチロールなどの発泡樹脂である。また、バンパーカバー２４は、緩衝材２３の外表面側を被覆する美装・保護部材である。バンパーカバー２４の材質は、ポリプロピレンやポリ塩化ビニルなどの樹脂である。
【００１４】
クロスメンバー２２の前面はほぼ平面状に形成される。一方、これに隣接配置される緩衝材２３の表面（緩衝材２３の後面）は、図３に示すように、クロスメンバー２２の前面との間に溝状の隙間２６が形成されるように凹んだ形状とされる。緩衝材２３の縦断面形状は、チャンネル形状（Ｃ字型）に準えることができる。隙間２６は、クロスメンバー２２の延在方向に沿って車幅方向に延設される。なお、隙間２６を度外視すれば、緩衝材２３の断面形状は上底を車両前方に向けた姿勢の台形形状である。これにより、下底側の面がクロスメンバー２２の前面に接触することになり、緩衝材２３とクロスメンバー２２との接触面積が確保される。
【００１５】
隙間２６の内部には、メインチューブ１及びサブチューブ２，３が配索される。これらのチューブ１〜３はいずれもクロスメンバー２２の前面に沿って配索される中空密閉構造の筒状部材である。メインチューブ１はおもにクロスメンバー２２の前面のうち、中央部２７の前面に沿って配索される。一方、サブチューブ２，３はクロスメンバー２２の前面のうち、おもに左右両端部２８の前面に沿って配索される。以下、サブチューブ２，３の位置を特定したい場合には、右サブチューブ２と左サブチューブ３とを区別して表記する。
【００１６】
それぞれのチューブ１〜３は、内部圧力の変化を検知するためのセンサー４に接続される。センサー４は、少なくとも衝突時におけるチューブ１〜３の内圧変化を検知可能な性能を持った圧力検知器である。センサー４で検知される圧力の変化量や変化速度はチューブ１〜３の変形量や変形速度に応じたものとなる。ここで検知された情報は、図示しない電子制御装置（車載コンピューター）へと伝達され、公知の衝突時制御（例えば、ボンネットフードを持ち上げるポップアップ制御）の制御信号として利用される。
【００１７】
チューブ１〜３の素材は、シリコーン樹脂，シリコーンゴムなどの樹脂またはゴムである。チューブ１〜３の形状は、底面及び頂面が閉塞された中空円筒形状（チューブ形状）である。これらのチューブ１〜３は、図４に示すように、前面視で一直線状に配索される。チューブ１〜３の配索高さは、衝突の検知精度を高めるべくクロスメンバー２２の上下方向中心位置に設定される。また、サブチューブ２，３の内径は、メインチューブ１の内径よりも大きく形成される。これにより、チューブ１〜３の平均断面積（チューブ１〜３の内部体積を車幅方向長さで除した値であって空洞部分の断面積）に着目すれば、サブチューブ２，３の平均断面積はメインチューブ１の平均断面積よりも大きく形成される。
【００１８】
つまり、左右両端部２８における衝突の検知感度が中央部２７における衝突の検知感度と比較して相対的に向上するように、チューブ１〜３の断面形状が定められる。これにより、クロスメンバー２２の中央部２７と左右両端部２８との間で衝突の検知感度が均一化される。なお、サブチューブ２，３の外径については、メインチューブ１の外径と同一寸法にしてもよいし、メインチューブ１の外径より大きくしてもよい。なぜならば、チューブ１〜３の断面積は外径ではなく内径によって規定されるからである。前者の場合、緩衝材２３の隙間２６の幅や深さを一定にすることができる。後者の場合、管厚を考慮して外径を設計する必要がなくなり、既成のチューブ部品を利用しやすいという利点がある。
【００１９】
チューブ１〜３の配索形状について詳述する。
メインチューブ１には、物体や人物（歩行者）との衝突によって変形しうる部位と、その変形に起因する圧力変動をセンサー４に伝達するための部位とが存在する。ここで、前者をメイン検知部１１と呼び、後者をメイン接続部１２と呼ぶ。メイン検知部１１は、クロスメンバー２２の前面に接触している部位である。本実施形態のメイン検知部１１は、図４に示すように、水平な直管（直線状の管）の左右両端部を下方に向けて屈曲させた形状を有する。一方、メイン接続部１２は、メイン検知部１１の下端部から車両内側（後方）に向かって延設された部位である。メイン接続部１２は、クロスメンバー２２の下面を伝うように配索され、その先端部（後端部）がセンサー４に接続される。本実施形態のメイン接続部１２は、図２に示すように二本設けられ、メイン検知部１１の左右両端部のそれぞれからメイン接続部１２が延設される。また、センサー４も二個配置され、それぞれのメイン接続部１２が個別のセンサー４に接続される。
【００２０】
サブチューブ２，３についても、便宜的にサブ検知部１３とサブ接続部１４とに分類可能である。サブチューブ２，３のうち、物体や人物（歩行者）との衝突によって変形しうる部位のことをサブ検知部１３と呼び、それ以外の部位のことをサブ接続部１４と呼ぶ。サブ検知部１３は、メインチューブ１のメイン検知部１１をクロスメンバー２２の前面及び端面に沿って車幅方向に延長した位置に配索される部位である。図２に示すように、サブ検知部１３は、クロスメンバー２２の左右両端面を回り込むように配索される。一方、サブ接続部１４は、サブ検知部１３の端部から車両内側に向かって延設された部位である。サブ接続部１４の先端部はセンサー４に接続される。
【００２１】
図２に示すように、右サブチューブ２のサブ接続部１４は、右側のメイン接続部１２と同一のセンサー４（図２中では左側のセンサー４）に接続される。一方、左サブチューブ３のサブ接続部１４は、左側のメイン接続部１２と同一のセンサー４（図２中では右側のセンサー４）に接続される。つまり、それぞれのセンサー４に対してメイン接続部１２とサブ接続部１４との二経路が接続される。もしもこれらの経路が連通状態となっているとすれば、メインチューブ１とサブチューブ２，３との間で空気が流通しうることから、センサー４で検知される圧力変動が小さくなってしまう可能性がある。そこで本実施形態では、二つの経路（メインチューブ１からセンサー４へ至る経路と、サブチューブ２，３からセンサー４へ至る経路）を隔離するための構造を適用する。
【００２２】
すなわち、メインチューブ１とサブチューブ２，３とセンサー４との接続箇所にはアダプター５が設けられ、アダプター５の内部に逆止弁６，７が介装される。逆止弁６，７は、一方向への気体の流通を許容しつつ逆方向への気体の流通（逆流）を阻止する機能を持つ弁である。以下、メインチューブ１とセンサー４との間に介装されるものをメイン逆止弁６と呼び、サブチューブ２とセンサー４との間に介装されるものをサブ逆止弁７と呼ぶ。
【００２３】
メイン逆止弁６は、メインチューブ１の変形時にメインチューブ１からセンサー４へと空気が流出することのみを許容する。したがって、サブチューブ２，３の変形時にセンサー４からメインチューブ１へと空気が流通することがなくなり、サブチューブ２，３側の圧力変動を検知しやすくなる。同様に、サブ逆止弁７は、サブチューブ２，３の変形時にサブチューブ２，３からセンサー４へと空気が流出することのみを許容する。サブ逆止弁７を設けることで、メインチューブ１の変形時におけるメインチューブ１側の圧力変動を検知しやすくなる。
【００２４】
図５に示すように、アダプター５は、メインチューブ１，サブチューブ２，３，センサー４の三者を接続する部材である。アダプター５の形状は、三本の中空管が三叉路をなすように接続されたＹ字状とされる。本実施形態では、三本の中空管によって形成される流路のうち、メイン接続部１２に接続されるものを第一流路１５と呼ぶ。また、サブ接続部１４に接続されるものを第二流路１６と呼び、センサー４（センサー４の受圧面）に接続されるものを第三流路１７と呼ぶ。
【００２５】
メイン逆止弁６は第一流路１５に介装され、サブ逆止弁７は第二流路１６に介装される。これにより、メインチューブ１とセンサー４とを接続する通路上にメイン逆止弁６が介装されることになり、サブチューブ２，３とセンサー４とを接続する通路上にサブ逆止弁７が介装されることになる。また、第一流路１５と第二流路１６との合流地点は、メイン逆止弁６やサブ逆止弁７よりも下流側（センサー４に近い位置）に設定される。
【００２６】
［２．作用，効果］
（１）上記の衝突検知システムでは、圧力変動を検知するためのチューブがメインチューブ１とサブチューブ２，３とに分割された構造が採用される。メインチューブ１は、クロスメンバー２２の中央部２７の前面に配索されるものであり、サブチューブ２，３はクロスメンバー２２の端部２８の前面に配索されるものである。このような分割構造により、各チューブ１〜３の内部体積を増大させることなく検知精度を高めることができる。また、それぞれのチューブ１〜３とセンサー４との間に逆止弁６，７を介装させることで、簡素な構成でチューブ１〜３間における圧力移動を防止でき、各々の検知感度を向上させることができる。したがって、衝突の検知精度を確保しつつ、良好な検知感度を獲得することができる。
【００２７】
（２）メインチューブ１とサブチューブ２，３とセンサー４との接続箇所には、Ｙ字状のアダプター５が設けられる。このアダプター５には、メイン逆止弁６が介装された第一流路１５とサブ逆止弁７が介装された第二流路１６とセンサー４の受圧面に接続される第三流路１７とが設けられる。このような構成により、例えば一個のセンサー４でメインチューブ１とサブチューブ２との双方の圧力変動を精度よく検知することができ、衝突の検知精度を確保しつつ、良好な検知感度を獲得することができる。
【００２８】
（３）図４に示すように、サブチューブ２，３のサブ検知部１３は、メインチューブ１のメイン検知部１１を車幅方向に延長した位置に配置される。このように、メイン検知部１１とサブ検知部１３とを前面視で一直線状に配索することで、中央部２７での検知特性と端部２８での検知特性とを大きく相違させることなく、衝突検知精度を向上させることができる。また、メイン検知部１１，サブ検知部１３の端部からメイン接続部１２，サブ接続部１４を車両内側に向かって延設することで、車両内側（例えば、クロスメンバー２２の裏側）にセンサー４を配置することができ、センサー４に対する保護性を高めることができる。
【００２９】
（４）サブチューブ２，３の内径は、メインチューブ１の内径よりも大きく形成される。これにより、サブチューブ２，３の平均断面積をメインチューブ１の平均断面積よりも大きくすることができ、端部２８に対する衝突の検知感度を中央部２７に対する検知感度よりも高くすることができる。つまり、端部２８の検知感度を相対的に向上させることで、中央部２７と端部２８との検知感度差を小さくすることができる。したがって、クロスメンバー２２の中央部２７と左右両端部２８との間で、衝突の検知感度を均一化することができる。
【００３０】
［３．変形例］
上述の実施形態では、車両前端部に設けられたバンパー２１に対する衝突を検知するための衝突検知システム１０について詳述したが、車両後端部に設けられるバンパーに上記の衝突検知システム１０を適用してもよい。また、上述の実施形態では、単一のメインチューブ１がクロスメンバー２２の中央部２７に沿って配索されているが、メインチューブ１を車幅方向中心で左右二つに分割した構造にすることも考えられる。少なくとも、車幅方向中央寄りに位置するメインチューブ１と端部寄りに位置するサブチューブ２，３とを設けてそれぞれに逆止弁６，７を設けることで、上述の実施形態と同様の効果を奏するものとなる。
【符号の説明】
【００３１】
１  メインチューブ
２  右サブチューブ（サブチューブ）
３  左サブチューブ（サブチューブ）
４  センサー
５  アダプター
６  メイン逆止弁
７  サブ逆止弁
１０  衝突検知システム
１１  メイン検知部
１２  メイン接続部
１３  サブ検知部
１４  サブ接続部
１５  第一流路
１６  第二流路
１７  第三流路
２０  車両
２１  バンパー
２２  クロスメンバー
２３  緩衝材
２４  バンパーカバー
２５  サイドメンバー
２６  隙間
２７  中央部
２８  端部
【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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