(57)【要約】【課題】衝突検知システムに関し、圧力検出値がセンサーの検知能力を超えないようにすることで衝突検知精度をさらに向上させる。【解決手段】車両２０のクロスメンバ２２に沿って中空筒状のチューブ１を配索する。チューブ１の左右両端部の各々に、一対の平行面で上下から押し潰した扁平形状を有する潰れ部３を形成する。チューブ１の左右両端部の各々にセンサー４を接続し、チューブ１の内圧変化を検出させる。チューブ１よりも車両２０の外側で、チューブ１に沿って緩衝材５を配置し、衝突荷重を緩和させる。緩衝材５の左右両端部の各々に拘束部７を設け、潰れ部３を上下から挟み込んだ状態でチューブ１に係合させて、潰れ部３の上下方向への拡開変形を拘束する。【選択図】図１
2018144615.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のクロスメンバに沿って配索される中空筒状のチューブと、
前記チューブの左右両端部の各々に形成され、一対の平行面で上下から押し潰した扁平形状を有する潰れ部と、
前記チューブの左右両端部の各々に接続され、前記チューブの内圧変化を検出するセンサーと、
前記チューブよりも前記車両の外側で前記チューブに沿って配置され、衝突荷重を緩和する緩衝材と、
前記緩衝材の左右両端部の各々に設けられ、前記潰れ部を上下から挟み込んだ状態で前記チューブに係合し、前記潰れ部の上下方向への拡開変形を拘束する拘束部と、
を備えたことを特徴とする、衝突検知システム。
【請求項２】
一対の前記潰れ部に挟まれた範囲内において少なくとも二箇所に設けられ、前記緩衝材を前記クロスメンバに対して支持する支持部材を備える
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】
前記緩衝材が、一対の前記支持部材に挟まれた範囲内において、前記緩衝材の表面を上下方向に切り込んでなる溝部を有する
ことを特徴とする、請求項２記載の衝突検知システム。
【請求項４】
前記潰れ部が、前記クロスメンバとサイドメンバとの接続箇所よりも車両外側に形成される
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。
【請求項５】
前記潰れ部の前記拘束部からの脱落を防止する蓋部材を備える
ことを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の衝突検知システム。
【請求項６】
前記拘束部が、正面視で前記クロスメンバと前記潰れ部との重畳箇所全体を覆うように配置される
ことを特徴とする、請求項１〜５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、衝突による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】
一般的な衝突検知システムでは、車幅方向に延設された筒状部材の両端部にセンサーが配置される。このようなシステムでは、衝突箇所とセンサーとの位置関係によって、各センサーで検知される圧力の大きさや圧力変動の速度が変化する。例えば、センサーに近い位置で衝突が発生したときには、センサーから遠い位置で衝突が発生したときと比較して圧力変動が急峻となり、圧力検出値がセンサーの検知能力を超える（飽和状態となる）ことがあり、衝突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、圧力検出値がセンサーの検知能力を超えないようにすることで衝突検知精度をさらに向上させ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に沿って配索される中空筒状のチューブと、前記チューブの左右両端部の各々に形成され、一対の平行面で上下から押し潰した扁平形状を有する潰れ部とを備える。また、前記チューブの左右両端部の各々に接続され、前記チューブの内圧変化を検出するセンサーと、前記チューブよりも前記車両の外側で前記チューブに沿って配置され、衝突荷重を緩和する緩衝材とを備える。さらに、前記緩衝材の左右両端部の各々に設けられ、前記潰れ部を上下から挟み込んだ状態で前記チューブに係合し、前記潰れ部の上下方向への拡開変形を拘束する拘束部を備える。
【０００７】
（２）一対の前記潰れ部に挟まれた範囲内において少なくとも二箇所に設けられ、前記緩衝材を前記クロスメンバに対して支持する支持部材を備えることが好ましい。
（３）前記緩衝材が、一対の前記支持部材に挟まれた範囲内において、前記緩衝材の表面を上下方向に切り込んでなる溝部を有することが好ましい。
【０００８】
（４）前記潰れ部が、前記クロスメンバとサイドメンバとの接続箇所よりも車両外側に形成されることが好ましい。
（５）前記潰れ部の前記拘束部からの脱落を防止する蓋部材を備えることが好ましい。
（６）前記拘束部が、正面視で前記クロスメンバと前記潰れ部との重畳箇所全体を覆うように配置されることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
チューブの左右両端部に設けられた潰れ部に緩衝材の拘束部を係合させることで、端部衝突時に衝突位置に近い側のセンサーへの圧力伝達を抑制することができる。これにより、衝突直後の圧力上昇を緩和することができ、衝突検知精度をさらに向上させることができる。
【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】衝突検知システムの分解斜視図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｃ）はチューブの断面図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｃ）は緩衝材の断面図である。
【図５】（Ａ），（Ｂ）は支持部材の構造を説明するための図である。
【図６】衝突検知システムの分解上面図である。
【図７】衝突検知システムの構造を説明するための図である。
【図８】衝突検知システムの作用（中央衝突時）を説明するための図である。
【図９】衝突検知システムの作用（端部衝突時）を説明するための図である。
【図１０】衝突検知システムの変形例を説明するための図である。
【図１１】衝突検知システムの変形例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の向きを基準とした方向を規定する場合（例えば「車両内側」や「車両前後方向」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］
図１に示すように、車両２０の前端部には緩衝装置としてのバンパー２１が設けられ、その背面側にクロスメンバ２２が配される。クロスメンバ２２は、車幅方向に延在する角柱状の構造体である。クロスメンバ２２の後方には、同じく構造体であるサイドメンバ２３が接続される。サイドメンバ２３は左右に一対設けられ、それぞれがクロスメンバ２２の左右両端部よりもやや車両内側の位置で、クロスメンバ２２の後面に対して接続される。したがって、クロスメンバ２２は左右のサイドメンバ２３よりも外側（左右側方）に飛び出した格好となる。
【００１３】
クロスメンバ２２の前面側には、緩衝材５とバンパーカバー２４とが設けられる。
緩衝材５は、衝突時の衝撃を緩和，吸収すべく、クロスメンバ２２の前面に沿って取り付けられる部材である。緩衝材５の形状は、クロスメンバ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５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５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２２と緩衝材５との間には、中空筒状のチューブ１がクロスメンバ２２の前面に沿って車幅方向に配索される。チューブ１の材質は、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。また、チューブ１の左右両端部の各々には、チューブ１の内部圧力やその変化を検知するためのセンサー４が接続される。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。
【００１５】
緩衝材５は、少なくともチューブ１が配索されうる程度の隙間が確保されるように、クロスメンバ２２の前面に対してやや間隔を空けて配置される。また、緩衝材５とクロスメンバ２２との間には支持部材１２が介装される。支持部材１２は、緩衝材５をクロスメンバ２２との隙間を確保するためのスペーサーとしての機能を持つほか、緩衝材５の変形モード（例えば、変形の形状や変形方向）を制御する機能も併せ持つ。例えば、衝突時に外力を受けると、緩衝材５が変形しようとする。このとき、緩衝材５のうち支持部材１２によって支えられた部分が、いわゆる「支点（クロスメンバ２２に対して荷重を支える点）」となる。これにより、緩衝材５全体が支点を中心として回転移動しやすくなる。なお、支持部材１２の材質は緩衝材５と同一であってもよいし、他の樹脂やゴム，金属などであってもよい。
【００１６】
図２は、衝突検知システム１０の主要な構成を示す分解斜視図である。チューブ１には、円筒形状に形成された筒状部２とその左右両端部に形成された潰れ部３とが設けられる。潰れ部３は、一対の平行な平面で上下から押し潰した扁平形状を有する部位である。潰れ部３を有するチューブ１の形成方法としては、例えば円筒形状のパイプを用意し、その両端部を万力などで押し潰し、必要に応じて（例えば潰れた状態が長時間維持されるように）、そのままの状態で放置しておくことが考えられる。あるいは、パイプの両端部が扁平形状となっている成形型を用いて、チューブ１全体を成形してもよい。
【００１７】
本実施形態における筒状部２の断面形状は、図３（Ａ）に示すように、外径（直径）がＨＡの円形である。潰れ部３の断面形状は、図３（Ｂ）に示すように筒壁の上半分と下半分とが密着するほど潰れた形状としてもよいし、図３（Ｃ）に示すように楕円形状としてもよい。潰れ部３の高さ方向の寸法はＨＢである。筒状部２の左右両端部に潰れ部３を設けることで、潰れ部３の内部を通過しようとする気体の流れが悪くなり、あるいは気体の流通が遮断される。なお、筒状部２と潰れ部３との境界となる位置は、図６中に破線で示す位置（クロスメンバ２２の端面までの幅方向の距離がＸ以下となる範囲）に設定される。すなわち、潰れ部３は、クロスメンバ２２とサイドメンバ２３との接続箇所よりも車両外側に形成される。
【００１８】
図２に示すように、緩衝材５には、緩衝部６とこれを左右から挟むように配置された一対の拘束部７とが設けられる。緩衝部６は、チューブ１よりも車両前方（すなわち外側）において、チューブ１に沿ってほぼ平行に配索される部位である。緩衝部６の断面形状は、図４（Ａ）に示すように、縦長の矩形形状（上下方向に長い四角形状）とされる。また、緩衝材５はクロスメンバ２２の前面と緩衝部６の後面との間に隙間寸法ＷＡ（ただしＷＡ≧ＨＡ）が確保されるように配置される。また、緩衝部６の厚み（車両前後方向の寸法）はＷＢとされる。
【００１９】
図２に示すように、緩衝部６の後面には二つの係合穴９が設けられ、緩衝部６の前面には溝部１５が形成される。係合穴９は、支持部材１２が差し込み固定される穴である。係合穴９の位置は、一対の拘束部７に挟まれた範囲内において少なくとも二箇所に設定される。溝部１５は、緩衝部６の表面（前面）を上下方向に切り込んでなる部位である。溝部１５の位置は、二つの支持部材１２に挟まれた範囲内に設定される。本実施形態では、図６に示すように、溝部１５が車幅方向中央に設けられ、係合穴９が車幅方向中央を基準として左右対称に配置される。
【００２０】
拘束部７は、緩衝部６の左右両端部の各々に設けられ、潰れ部３を上下から挟み込んだ状態でチューブ１に係合する部位である。拘束部７は、少なくとも潰れ部３を挟み込むことができる位置に設けられる。換言すれば、拘束部７は、クロスメンバ２２とサイドメンバ２３との接続箇所よりも車両外側に設けられる。本実施形態の拘束部７は、図６に示すように、チューブ１のうち、クロスメンバ２２よりもさらに外側に向かって突出した部位に対して係合するようになっている。
【００２１】
拘束部７の断面形状は、図４（Ｂ）に示すように、緩衝部６の後面において、横長の矩形形状（車両前後方向に長い四角形状）を上下方向に並べることで隙間８を形成した形状とされる。隙間８の高さ寸法ＨＣは、潰れ部３の高さ寸法ＨＢとほぼ同一寸法とされる。拘束部７の幅寸法はＷＣ（ただしＷＣ≧ＷＡ）である。なお、拘束部７に潰れ部３が挟み込まれた後、拘束部７の後面には蓋部材１１が貼り付けられ、潰れ部３の隙間８からの脱落が防止される。蓋部材１１の具体例としては、ビニールテープや紙テープなどが挙げられる。
【００２２】
図５（Ａ）に示すように、支持部材１２の全体形状は側面視でコ字状に形成され、その凹部１３にチューブ１が収容される。凹部１３の形状は、図４（Ｃ）に示すように、少なくとも筒状部２よりも大きな形状であり、例えばその幅寸法ＷＤ及び高さ寸法ＨＤがともに筒状部２の外径ＨＡ以上の寸法とされる。また、支持部材１２の車両前方側の側面には、係合穴９に係合する凸部１４が設けられる。凸部１４の突出形状は、図５（Ｂ）に示すように、係合穴９の凹設形状に対応する形状である。凸部１４を係合穴９に差し込むことで、支持部材１２が緩衝材５に固定される。
【００２３】
図７は、チューブ１，緩衝材５，支持部材１２の取り付け状態を示す図である。図７のＡ断面に示すように、チューブ１の側方にはクロスメンバ２２と緩衝部６とが設けられ、筒状部２の車両前後方向への移動が拘束される。Ｂ断面に示すように、チューブ１の上下には支持部材１２が設けられ、筒状部２の上下方向への移動が拘束される。Ｃ断面に示すように、チューブ１の左右両端部は拘束部７に挟み込まれた状態となり、潰れ部３の上下方向への拡開変形が拘束される。
【００２４】
［２．作用］
車両２０の前方衝突時におけるチューブ１，緩衝材５の変形状態について説明する。図８は、車両２０と衝突物２５との衝突位置が車幅方向中央（中央衝突）である場合の図であり、図９は衝突位置が左端部（端部衝突）である場合の図である。
図８に示すように、中央衝突の発生時には、緩衝材５の中央部が衝突物２５によって車両後方へ押し込まれ、緩衝部６の溝部１５が折り目となって「くの字型」に変形する。また、支持部材１２が緩衝材５をクロスメンバ２２に対して支えることから、緩衝材５の左右両端部が車両前方へと移動し、拘束部７による潰れ部３の拘束が解除される。
【００２５】
このとき、図８のＡ断面，Ｃ断面に示すように、潰れ部３が蓋部材１１を突き破って（あるいは蓋部材１１を剥がれさせて）拘束部７の外側へ飛び出した状態となる。一方、車幅方向中央では、図８のＢ断面に示すように、筒状部２が車両前後方向に押し潰され、チューブ１の内圧が上昇する。これにより、潰れ部３が上下方向に拡開変形し、筒状部２とセンサー４とが連通状態となる。したがって、チューブ１の内圧やその変化がセンサー４で検知され、その検知情報に基づいて衝突検知が実施される。
【００２６】
図９に示すように、端部衝突の発生時には、緩衝材５の端部が衝突物２５によって車両後方へ押し込まれ、反対側の端部が車両前方へ移動するように緩衝材５が変形する。すなわち、二つの支持部材１２のうち衝突位置に近い一方を支点として、緩衝材５の全体が回転移動する。これにより、衝突物２５が衝突しなかった側の端部において、拘束部７による潰れ部３の拘束が解除される。また、この潰れ部３は上下方向に拡開変形し、筒状部２とセンサー４とが連通状態となる。
【００２７】
このとき、図９のＡ断面に示すように、衝突物２５が衝突しなかった側の端部における潰れ部３が蓋部材１１を突き破って拘束部７の外側へ飛び出した状態となる。また、図９のＢ断面に示すように、筒状部２は衝突前とほぼ同じ状態となる。一方、衝突物２５が衝突した側の端部における潰れ部３は、車両前後方向及び上下方向への変形が拘束された状態で衝突荷重を受ける。これにより、図９のＣ断面に示すように、潰れ部３が車両前後方向に圧縮され、気体の流通が遮断された状態となる。つまり、衝突位置に近い側のセンサー４への圧力伝達が抑制または遮断され、衝突直後の圧力上昇が緩和される。
【００２８】
［３．効果］
（１）チューブ１の左右両端部に設けられた潰れ部３に緩衝材５の拘束部７を係合させることで、図９のＣ断面に示すように、端部衝突時に衝突位置に近い側の潰れ部３を閉塞させることができる。つまり、端部衝突時に衝突位置に近い側のセンサー４への圧力伝達を抑制することができる。これにより、衝突直後の圧力上昇を緩和することができ、圧力検出値がセンサー４の検知能力を超えないようにすることができる。したがって、衝突検知精度をさらに向上させることができる。
【００２９】
（２）支持部材１２を潰れ部３に挟まれた範囲内の二箇所に設けることで、端部衝突時に緩衝材５の一端（衝突位置から遠い側の一端）をクロスメンバ２２から離隔させることができ、拘束部７による潰れ部３の拘束を片方だけ解除することができる。これにより、端部衝突による圧力変化を精度よく検出することができる。また、衝突位置から遠い側の潰れ部３の拘束をより確実に解除することが可能となることから、衝突直後の圧力上昇を緩和することができ、衝突検知精度をさらに向上させることができる。さらに、中央衝突時にも確実に左右両方の潰れ部３の拘束を解除することができ、中央衝突による圧力変化を精度よく検出することができる。したがって、衝突検知精度をさらに向上させることができる。
【００３０】
（３）支持部材１２に挟まれた範囲内で緩衝材５に溝部１５を設けることで、図８に示すように、中央衝突時に緩衝材５を「くの字型」に屈曲させることができる。つまり、潰れ部３と拘束部７とが係合する左右二つの挟み込み箇所の両方をほぼ同時に解放することができる。これにより、中央衝突時の圧力変動を二つのセンサー４に検知させることができ、衝突検知精度をさらに向上させることができる。
【００３１】
（４）潰れ部３をクロスメンバ２２とサイドメンバ２３との接続箇所よりも車両外側に形成することで、端部衝突時にチューブ１の内部をより確実に閉塞させることができる。これにより、端部衝突直後の圧力上昇をより確実に緩和することができ、衝突検知精度をさらに向上させることができる。
【００３２】
（５）拘束部７の後面に蓋部材１１を貼り付けておくことで、潰れ部３が拘束部７に挟み込まれた状態を維持しやすくすることができる。これにより、車両走行中の振動や加速度による潰れ部３の拘束部７からの脱落を防止することができる。したがって、端部衝突時に衝突位置に近い側のセンサー４への圧力伝達をより確実に抑制することができる。
【００３３】
［４．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、拘束部７がクロスメンバ２２よりもさらに外側に配置された構造について詳述したが、拘束部７の車幅方向の位置はこれに限定されない。例えば、正面視でクロスメンバ２２と潰れ部３との重畳箇所全体を覆うように、拘束部７を配置してもよい。
【００３４】
この場合、図１０に示すように、チューブ１のうち、クロスメンバ２２の端面までの幅方向の距離がＸ以下となる部位全体がカバーされるように、拘束部７の車幅方向寸法を大きく形成する。つまり、図１１に示すように、クロスメンバ２２の前面に対して拘束部７を面接触させる。これにより、端部衝突時に、衝突物２５が衝突した側の端部における潰れ部３の拘束度合いを高めることができ、潰れ部３をより確実に潰すことができる。したがって、衝突位置に近い側のセンサー４への圧力伝達をより確実に遮断することができ、衝突直後の圧力上昇を回避することができる。
【符号の説明】
【００３５】
１  チューブ
２  筒状部
３  潰れ部
４  センサー
５  緩衝材
６  緩衝部
７  拘束部
８  隙間
９  係合穴
１０  衝突検知システム
１１  蓋部材
１２  支持部材
１３  凹部
１４  凸部
１５  溝部
２０  車両
２１  バンパー
２２  クロスメンバ
２３  サイドメンバ
２４  バンパーカバー
２５  衝突物
【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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