(57)【要約】【課題】部品点数の少ないシンプルな構成でありながら、衝突形態を高精度に検知することが可能な軽量の車両衝突検知装置を提供する。【解決手段】中空のチューブ部材４（メインチューブ４ａ、サブチューブ４ｂ）と、中空の伸縮部５（伸縮チューブ５ａ）と、センサ６と、制御部と、を有する。センサは、チューブ部材に対して気密的に連結され、圧力変化を検出する。制御部は、センサの圧力変化に基づいて、衝突形態を判別可能である。判別に際し、一方の衝突形態において、センサは、正圧の検出結果を出力し、他方の衝突形態において、センサは、負圧の検出結果を出力する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前面、及び、前記前面のコーナー部に対する衝突形態を検知する車両衝突検知装置であって、
前記前面から前記コーナー部に亘って設けられた中空のチューブ部材と、
前記コーナー部において、前記チューブ部材に対して気密的に連結された中空の伸縮部と、
前記チューブ部材に対して気密的に連結され、圧力変化を検出するセンサと、
前記センサの圧力変化に基づいて、衝突形態を判別可能な制御部と、を有し、
一方の前記衝突形態において、前記センサは正圧の検出結果を出力し、他方の前記衝突形態において、前記センサは負圧の検出結果を出力する車両衝突検知装置。
【請求項２】
前記前面に対する衝突に際し、前記チューブ部材が押圧されて変形することで前記センサは正圧の検出結果を出力し、
前記コーナー部に対する衝突に際し、前記伸縮部が膨張して変形することで前記センサは負圧の検出結果を出力する請求項１に記載の車両衝突検知装置。
【請求項３】
前記チューブ部材は、
車両の前記前面に沿って設けられたメインチューブと、
前記前面の前記コーナー部に沿って設けられたサブチューブと、を備え、
前記伸縮部は、前記サブチューブの両側に気密的に連結された一対の伸縮チューブを備え、
一方の前記伸縮チューブは、前記メインチューブと前記サブチューブとの間に気密的に連結され、
他方の前記伸縮チューブは、前記サブチューブと前記センサとの間に気密的に連結されている請求項１または２のいずれかに記載の車両衝突検知装置。
【請求項４】
前記制御部は、
前記正圧の検出結果と比較する正圧閾値と、
前記負圧の検出結果と比較する負圧閾値と、を設定され、
前記正圧の検出結果が前記正圧閾値を上回ったとき、前記前面に対する衝突と判別され、
前記負圧の検出結果が前記負圧閾値を下回ったとき、前記コーナー部に対する衝突と判別される請求項３に記載の車両衝突検知装置。
【請求項５】
車両の前方において、バンパーフェイシャとバンパーリンフォースとの間に設けられた衝撃吸収体を、更に有し、
前記メインチューブは、前記衝撃吸収体に支持され、
前記サブチューブは、前記衝撃吸収体よりも車幅方向外側において、一対の前記伸縮チューブによって宙吊り状態で支持されている請求項４に記載の車両衝突検知装置。
【請求項６】
前記制御部は、
前記正圧の検出結果が前記正圧閾値を上回ったとき、フルラップ正面衝突又はオフセット衝突と判別し、
前記負圧の検出結果が前記負圧閾値を下回ったとき、スモールオーバーラップ衝突と判別する請求項４〜５のいずれかに記載の車両衝突検知装置。
【請求項７】
前記メインチューブの硬さをＴ１、前記伸縮チューブの硬さをＴ２、前記サブチューブの硬さをＴ３、とすると、
Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３
なる関係で構成される請求項３〜５のいずれか１項に記載の車両衝突検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の衝突を検知する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、歩行者と衝突した際に、その歩行者を保護するための装置（例えば、ポップアップフード、エアバッグ）を搭載した車両において、かかる歩行者保護装置を適切に作動させるための各種技術が開発されている。その一例として、特許文献１には、車両の前方角部（即ち、フロントバンパのコーナー部）における衝突検知性能を向上させるための技術が示されている。
【０００３】
かかる衝突検知技術において、車両衝突時に、バンパーフェイシャ（コーナー部）から入力された衝突荷重によって、圧力チューブが押圧されて変形する。検知センサが、圧力チューブの圧力変化に応じた検知信号を出力する。かくして、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）が、検知信号に基づいて、歩行者が衝突したか否か判別する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−７４４２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来の衝突検知技術では、閾値に対するプラスの圧力（正圧）の大小変化を検知することで、コーナー部に対する歩行者の衝突の有無が検知されている。このため、閾値に対する圧力変化の程度によっては、衝突形態を高精度に検知することが困難になってしまう。例えば、歩行者がコーナー部に衝突したにもかかわらず、前面衝突（フルラップ正面衝突）したものとして誤検知されたり、或いは、歩行者の衝突が無いものとして誤検知されたりしてしまう。そうすると、歩行者がコーナー部に衝突したことを正確に検知することができない。
【０００６】
更に、従来の衝突検知技術では、部品点数が多いため、その分だけ装置構成が複雑にならざるを得ず、その結果、装置のシンプル化には一定の限界があった。この場合、部品点数の増加は、その分だけ重量増加に繋がらざるを得ず、その結果、装置の軽量化には一定の限界があった。
【０００７】
本発明の目的は、部品点数の少ないシンプルな構成でありながら、衝突形態を高精度に検知することが可能な軽量の車両衝突検知装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる目的を達成するために、本発明の車両衝突検知装置は、中空のチューブ部材と、中空の伸縮部と、センサと、制御部と、を有する。センサは、チューブ部材に対して気密的に連結され、圧力変化を検出する。制御部は、センサの圧力変化に基づいて、衝突形態を判別可能である。判別に際し、一方の衝突形態において、センサは、正圧の検出結果を出力し、他方の衝突形態において、センサは、負圧の検出結果を出力する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、部品点数の少ないシンプルな構成でありながら、衝突形態を高精度に検知することが可能な軽量の車両衝突検知装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両衝突検知装置の主要な構成を示す斜視図。
【図２】図１の車両衝突検知装置の構成を示す断面図。
【図３】車両のコーナー部への衝突によって伸縮部（伸縮チューブ）が膨張した状態を示す断面図。
【図４】図１のチューブ部材（メインチューブ）の周辺構成を示す断面図。
【図５】センサ（圧力センサ）によって検出された圧力（正圧、負圧）の時間的変化を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
「一実施形態」  
図１〜図２には、車両の前方のバンパー構造の一例が示されている。かかるバンパー構造は、バンパーフェイシャ１と、バンパーリンフォース２と、衝撃吸収体３と、を備えている。なお、図面において、前後方向とは、車両の長手方向として規定され、左右方向とは、長手方向（前後方向）に直交する車幅方向として規定されている。図１には、衝撃吸収体３以外のバンパー構造が示されている。
【００１２】
バンパーフェイシャ１は、車両の最前方に設けられている。バンパーフェイシャ１は、車幅方向（左右方向）に沿って構成されている。バンパーフェイシャ１は、例えば、車両衝突時に、その衝撃を和らげる機能を有している。
【００１３】
バンパーリンフォース２は、車両内部において、バンパーフェイシャ１に対向して設けられている。バンパーリンフォース２は、車両内部の補強材としての機能を有している。バンパーリンフォース２は、左サイドメンバ２ａと、右サイドメンバ２ｂと、クロスメンバ２ｃと、を備えている。
【００１４】
双方のサイドメンバ２ａ,２ｂは、車幅方向の両側に１つずつ設けられている。両サイドメンバ２ａ,２ｂは、互いに平行に対向させて配置されている。各サイドメンバ２ａ,２ｂは、長手方向に沿って構成されている。クロスメンバ２ｃは、車両の前方寄りにおいて、車幅方向に沿って配置されている。クロスメンバ２ｃは、サイドメンバ２ａ,２ｂの相互間に亘って構成されている。クロスメンバ２ｃの両側は、図示しないクラッシュボックスを介してサイドメンバ２ａ,２ｂに接続されている。
【００１５】
衝撃吸収体３は、バンパーフェイシャ１と、バンパーリンフォース２（クロスメンバ２ｃ）との間に設けられている。衝撃吸収体３は、例えば、発泡樹脂材（即ち、ウレタンフォーム）で構成されている。かかる構成において、例えば、車両衝突時に、バンパーフェイシャ１に加わった荷重は、衝撃吸収体３によって吸収されつつ、バンパーリンフォース２に伝達される。
【００１６】
「車両衝突の形態」  
車両衝突の形態としては、例えば、車両の前面Ｐ１に対する衝突、及び、サイドメンバ２ａ、２ｂよりも車幅方向外側に位置する車両（前面）のコーナー部（左コーナー部Ｐ２、右コーナー部Ｐ３）に対する衝突、などを想定することができる。
【００１７】
車両の前面Ｐ１に対する衝突としては、例えば、前面衝突（フルラップ正面衝突）や、オフセット衝突などが想定される。車両の前面Ｐ１は、車両の進行方向に対向（対峙）する部位を指し、例えば、バンパーリンフォース２の車幅方向に亘る範囲に設定される。前面衝突（フルラップ正面衝突）は、例えば、対向物（歩行者、車両など）が、真正面からぶつかった衝突形態として規定される。オフセット衝突は、例えば、対向物（歩行者、車両など）が、左右いずれかの方向に片寄ってぶつかった衝突形態として規定される。
【００１８】
車両（前面Ｐ１）のコーナー部Ｐ２,Ｐ３に対する衝突としては、例えば、スモールオーバーラップ衝突が想定される。コーナー部Ｐ２,Ｐ３は、車両の最前方の角部を指し、例えば、車幅方向で見て、バンパーリンフォース２の両外側の範囲に設定される。スモールオーバーラップ衝突は、例えば、対向物（歩行者、車両など）が、オフセット衝突の場合よりも更に左右いずれかの方向に片寄ってぶつかった衝突形態として規定される。換言すると、スモールオーバーラップ衝突は、対向物（歩行者、車両など）が、車幅方向で見て、両サイドメンバ２ａ,２ｂの外側の部位にぶつかった衝突形態として規定される。
【００１９】
「車両衝突検知装置の構成」  
図１〜図４には、上記したバンパー構造に組み込まれた車両衝突検知装置が示されている。車両衝突検知装置は、車両の前面Ｐ１に対する衝突、及び、車両（前面Ｐ１）のコーナー部Ｐ２,Ｐ３に対する衝突を、それぞれ検知可能に構成されている。車両衝突検知装置は、例えば、歩行者と衝突した際に、上記した歩行者保護装置（ポップアップフード、エアバッグなど）を適切に作動可能に構成されている。
【００２０】
図１〜図４に示すように、車両衝突検知装置は、バンパーフェイシャ１とバンパーリンフォース２との間に配置されている。車両衝突検知装置は、中空のチューブ部材４と、中空の伸縮部５と、センサ６と、制御部（ＥＣＵ）と、を有している。伸縮部５及びセンサ６は、車両のコーナー部Ｐ２,Ｐ３において、チューブ部材４に対して気密的に連結されている。伸縮部５、センサ６及び制御部（ＥＣＵ）の詳細は、後述する。
【００２１】
チューブ部材４は、車両の前面Ｐ１からサイドメンバ２ａ、２ｂよりも車幅方向外側に位置するコーナー部Ｐ２,Ｐ３に亘って設けられている。チューブ部材４は、１つのメインチューブ４ａと、２つのサブチューブ４ｂと、を備えている。
【００２２】
メインチューブ４ａは、車両の前面Ｐ１を車幅方向に横断する方向に沿って構成されている。メインチューブ４ａは、バンパーリンフォース２のクロスメンバ２ｃに沿って平行に配置されている。メインチューブ４ａの両端は、車幅方向で見て、コーナー部Ｐ２,Ｐ３に差し掛かった位置に設定されている。
【００２３】
メインチューブ４ａは、上記した衝撃吸収体３に支持されている。衝撃吸収体３には、クロスメンバ２ｃに対向する部位に沿って、支持溝３ｇ（図４参照）が構成されている。支持溝３ｇは、衝撃吸収体３の一部を車幅方向に沿って窪ませて構成されている。図面には一例として、矩形状に窪ませた支持溝３ｇが示されているが、他の形状（例えば、円形状、三角形状）の支持溝３ｇを適用してもよい。
【００２４】
更に、支持溝３ｇの内部の大きさは、メインチューブ４ａの差渡し径（例えば、外径）と同一、或いは、若干大きく設定されている。これにより、メインチューブ４ａを、支持溝３ｇの内部に沿って収容させることができる。かくして、メインチューブ４ａが、衝撃吸収体３に安定して支持される。
【００２５】
サブチューブ４ｂは、伸縮部５と共に、車両（前面Ｐ１）のコーナー部Ｐ２,Ｐ３に沿って設けられている。サブチューブ４ｂは、双方のコーナー部Ｐ２,Ｐ３に１つずつ配置されている。サブチューブ４ｂは、衝撃吸収体３を回避した空間領域（衝撃吸収体３よりも車幅方向外側に位置する空間）に配置されている。伸縮部５は、４つの伸縮チューブ５ａを備えており、当該伸縮チューブ５ａは、双方のコーナー部Ｐ２,Ｐ３に２つずつ配置されている。更に、各コーナー部Ｐ２,Ｐ３には、センサ６が１つずつ配置されている。
【００２６】
各コーナー部Ｐ２,Ｐ３において、一対の伸縮チューブ５ａが、サブチューブ４ｂの両側に気密的に連結されている。一方の伸縮チューブ５ａは、メインチューブ４ａとサブチューブ４ｂとの間に気密的に連結されている。他方の伸縮チューブ５ａは、センサ６とサブチューブ４ｂとの間に気密的に連結されている。図面では一例として、センサ６には、連結チューブ６ａが接続されており、他方の伸縮チューブ５ａは、連結チューブ６ａとサブチューブ４ｂとの間に気密的に連結されている。
【００２７】
ここで、各伸縮チューブ５ａは、一定の形状輪郭を維持可能な硬さに設定されている。この場合、メインチューブ４ａの硬さをＴ１、伸縮チューブ５ａの硬さをＴ２、サブチューブ４ｂの硬さをＴ３、とすると、Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３、なる関係を満足する。この場合、サブチューブ４ｂは、メインチューブ４ａよりも硬度が高く、かつ、サブチューブ４ｂ自体が変形しないことが好ましい。
【００２８】
硬さ（硬度）は、各チューブ４ａ,４ｂ,５ａの曲げ難さの程度として規定される。これにより、サブチューブ４ｂは、衝撃吸収体３を回避した空間領域において、一対の伸縮チューブ５ａによって宙吊り状態で支持されている。即ち、サブチューブ４ｂは、周辺構造に接触すること無く、車両の内部空間に吊り下げられた状態で支持されている。
【００２９】
これにより、車両のコーナー部Ｐ２,Ｐ３に対する衝突に際し、サブチューブ４ｂは、その全体が同方向に沿って同時に変位可能に構成されている。このとき、伸縮チューブ５ａは、サブチューブ４ｂの変位に追従して、その全長が伸びる方向（長手方向）に沿って膨張して変形する。
【００３０】
一方、車両の前面Ｐ１に対する衝突に際し、メインチューブ４ａは、その一部が押圧されて変形可能に構成されている。メインチューブ４ａが変形している間、伸縮チューブ５ａは、膨張して変形すること無く、一定の輪郭形状に維持される。
【００３１】
更に、上記した伸縮チューブ５ａ及び連結チューブ６ａ並びにセンサ６が連結されたチューブ部材４（メインチューブ４ａ、サブチューブ４ｂ）において、その内部には、車両の前面Ｐ１からコーナー部Ｐ２,Ｐ３に亘って連続した１本の中空路４ｔ（図４参照）が構成されている。
【００３２】
中空路４ｔは、外気（大気）から密封された状態に維持されている。中空路４ｔには、所定圧力（例えば、外気よりも高い圧力、或いは、外気と同等の圧力）のエアが充填されている。かくして、チューブ部材４（メインチューブ４ａ、サブチューブ４ｂ）は、最適な基準圧力に予圧された状態となっている。なお、基準圧力は、例えば、車両の種類、チューブ部材４の材質や大きさ（長さ）などによって設定されるため、ここでは特に数値限定しない。
【００３３】
また、図面では一例として、車幅方向の左側コーナー部Ｐ２において、サブチューブ４ｂ、一対の伸縮チューブ５ａ、センサ６の配置構成が示されている。車幅方向の右側コーナー部Ｐ３においても、特に図示しないが、左側と同様に、サブチューブ４ｂ、一対の伸縮チューブ５ａ、センサ６が配置構成されている。
【００３４】
「センサ６及び制御部（ＥＣＵ）の仕様」  
図１〜図５に示すように、センサ６は、上記した中空路４ｔ内のエアの圧力変化を検出可能であり、不図示の制御部（ＥＣＵ）は、センサ６で検出したエアの圧力変化に基づいて、車両の前面Ｐ１に対する衝突、及び、車両のコーナー部Ｐ２,Ｐ３に対する衝突のいずれの衝突形態であるかを判別可能に構成されている。かかる構成を実現すべく、センサ６は、圧力センサとしての機能を有している。
【００３５】
ところで、中空路４ｔを有するチューブ部材４（メインチューブ４ａ、サブチューブ４ｂ）において、例えば、メインチューブ４ａに荷重が作用する。メインチューブ４ａが変形する。このとき、伸縮チューブ５ａは、膨張して変形すること無く、一定の輪郭形状に維持される。そうすると、中空路４ｔ内のエアは、伸縮チューブ５ａ及びサブチューブ４ｂを通って、センサ（圧力センサ）６に向けて圧迫される。かくして、中空路４ｔ内は、プラスの圧力（正圧）に加圧された状態となる。
【００３６】
一方、例えば、宙吊り状態のサブチューブ４ｂに荷重が作用する。サブチューブ４ｂは、変形すること無く、その全体が同方向（荷重の作用方向）に沿って同時に変位する。このとき、サブチューブ４ｂの変位量に応じて、伸縮チューブ５ａは、その全長が伸びる方向に沿って膨張して変形する。そうすると、伸縮チューブ５ａが膨張した分だけ、中空路４ｔ内のエアが当該伸縮チューブ５ａ内に吸引される。かくして、中空路４ｔ内は、マイナスの圧力（負圧）に引かれた状態となる。
【００３７】
センサ（圧力センサ）６は、プラスの圧力（正圧）、及び、マイナスの圧力（負圧）の双方の圧力を検出可能に構成されている。図５には一例として、センサ（圧力センサ）６によって検出された圧力（正圧、負圧）の変化状態が示されている。
【００３８】
更に、センサ（圧力センサ）６は、正圧閾値及び負圧閾値を、個別に設定可能に構成されている（図５参照）。正圧閾値及び負圧閾値は、車両の衝突に起因した圧力（正圧、負圧）の変化状態と、そうでないものとを区別する基準として規定されている。正圧閾値は、正圧の検出結果に反映させる。負圧閾値は、負圧の検出結果に反映させる。
【００３９】
「車両衝突検知装置の動作（図５参照）」  
例えば、歩行者が車両の前面Ｐ１に衝突する。メインチューブ４ａ（チューブ部材４）が押圧されて変形する。このとき、伸縮チューブ５ａ（伸縮部５）は、膨張しない。そうすると、中空路４ｔ内のエアが、センサ（圧力センサ）６に向けて圧迫される。これにより、センサ（圧力センサ）６は、正圧の検出結果を出力する。ここで、正圧の検出結果が、正圧閾値を上回った。このとき、センサ（圧力センサ）６は、車両の前面Ｐ１に対する衝突、例えば、前面衝突（フルラップ正面衝突）やオフセット衝突があったものと判別する。
【００４０】
例えば、歩行者が車両のコーナー部Ｐ２,Ｐ３に衝突する。サブチューブ４ｂ（チューブ部材４）の全体が、同方向（荷重の作用方向）に沿って同時に変位する。このとき、伸縮チューブ５ａ（伸縮部５）は、その全長が伸びる方向に沿って膨張して変形する。そうすると、伸縮チューブ５ａが膨張した分だけ、中空路４ｔ内のエアが当該伸縮チューブ５ａ内に吸引される。これにより、センサ（圧力センサ）６は、負圧の検出結果を出力する。ここで、負圧の検出結果が、負圧閾値を下回った。このとき、センサ（圧力センサ）６は、車両のコーナー部Ｐ２,Ｐ３に対する衝突、例えば、スモールオーバーラップ衝突があったものと判別する。
【００４１】
「一実施形態の効果」  
本実施形態によれば、車両の前面Ｐ１に対する衝突、及び、車両のコーナー部Ｐ２,Ｐ３に対する衝突のいずれか一方の衝突形態において、センサ６は、正圧の検出結果を出力し、他方の衝突形態において、センサ６は、負圧の検出結果を出力する。これにより、負圧を検知するだけで、コーナー部Ｐ２,Ｐ３に歩行者が衝突したことを正確に検知することができる。一方、正圧を検知するだけで、前面Ｐ１に歩行者が衝突したことを正確に検知することができる。即ち、衝突形態を高精度に検知することができる。この場合、例えば、歩行者がコーナー部Ｐ２,Ｐ３に衝突したにもかかわらず、前面衝突したものと誤検知されたり、或いは、歩行者の衝突が無いものと誤検知されたりすることは無い。この結果、歩行者保護装置（例えば、ポップアップフード、エアバッグ）を適切なタイミングで作動させることができる。
【００４２】
本実施形態によれば、チューブ部材４（メインチューブ４ａ、サブチューブ４ｂ）、伸縮部５（伸縮チューブ５ａ）、センサ６及び制御部で、車両衝突検知装置が実現される。これにより、従来の装置に比べて大幅に部品点数を削減することができる。この結果、当該装置のシンプル化と軽量化を同時に図ることができる。
【００４３】
本実施形態によれば、サブチューブ４ｂは、一対の伸縮チューブ５ａによって宙吊り状態で支持されている。この場合、サブチューブ４ｂは、その全体が同方向に沿って同時に変位可能となっている。そうすると、例えば、歩行者がコーナー部Ｐ２,Ｐ３に衝突すると同時に、そのときの衝突荷重によって、サブチューブ４ｂを短時間でスムーズに変位させることができる。このとき、伸縮チューブ５ａは、サブチューブ４ｂの変位に追従して、短時間のうちに、その全長が伸びる方向に沿って膨張して変形する。これにより、センサ６による負圧の検出タイミングを早めることができる。この結果、コーナー部Ｐ２,Ｐ３に対する衝突の検出精度を飛躍的に向上させることができる。かくして、歩行者保護装置の作動精度を高めることができる。
【符号の説明】
【００４４】
１…バンパーフェイシャ、２…バンパーリンフォース、３…衝撃吸収体、
４…チューブ部材、４ａ…メインチューブ、４ｂ…サブチューブ、５…伸縮部、
５ａ…伸縮チューブ、６…センサ（圧力センサ）、Ｐ１…前面、Ｐ２…左コーナー部、
Ｐ３…右コーナー部。
【図１】
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【図２】
2019155968.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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