(57)【要約】 【課題】歪み検出手段の検出精度の低下が抑えられた衝突検知手段を提供すること。【解決手段】本発明の衝突検知手段は、バンパリンフォースメント１と、サイドメンバ２またはクラッシュボックス３である側方支持部材と、起歪体５と、歪み検出手段４と、を有する衝突検知手段において、起歪体５とバンパリンフォースメント１または側方支持部材２，３との界面に働く摩擦力を大きくしたことを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両左右方向に延在するように配置されたバンパリンフォースメントと、
該バンパリンフォースメントに結合して車両前後方向に延在するように配置されるサイドメンバまたはクラッシュボックスである側方支持部材と、
車両前後方向に延在する略板形状を有する本体部と、該本体部にもうけられ、該側方支持部材および／あるいは該バンパリンフォースメントである相手部材に固定される一対の固定部と、を有する起歪体と、
該起歪体の該本体部に固定され、該側方支持部材に生じる歪みを検出する歪み検出手段と、
を有する衝突検知手段において、
各該固定部と該相手部材の互いに対向した対向面の少なくとも一方に凹凸が形成されたことを特徴とする衝突検知手段。
【請求項２】
前記起歪体の前記固定部の前記対向面に凹凸が形成された請求項１記載の衝突検知手段。
【請求項３】
前記起歪体の前記固定部の前記対向面に、車両前後方向に交差する方向にのびる複数の溝条が形成された請求項１記載の衝突検知手段。
【請求項４】
前記起歪体の前記固定部と前記相手部材の一方が他方よりも硬質の材料よりなり、
該一方の前記対向面に該他方方向に突出した凸部が形成され、
該凸部の先端部が該他方に食い込んでいる請求項１記載の衝突検知手段。
【請求項５】
前記凸部が前記起歪体の前記固定部に形成された請求項４記載の衝突検知手段。
【請求項６】
前記固定部および前記相手部材は、その対向面に貫通孔が開口し、連続した該貫通孔を貫通したボルトで締結される請求項１記載の衝突検知手段。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の衝突検知手段と、
該衝突検知手段が組み付けられた車両と歩行者の衝突時に、該歩行者を保護する保護手段と、
該衝突検知手段の出力信号が入力され、該出力信号に基づいて衝突物の判定を行う衝突判定手段と、
該衝突判定手段が該衝突物が歩行者であると判定したときに該保護手段を作動させる起動手段と、
を有することを特徴とする保護システム。
【請求項８】
車両左右方向に延在するように配置されたバンパリンフォースメントと、
該バンパリンフォースメントに結合して車両前後方向に延在するように配置されるサイドメンバまたはクラッシュボックスである側方支持部材と、
車両前後方向に延在する略板形状を有する本体部と、該本体部にもうけられ、該側方支持部材および／あるいは該バンパリンフォースメントである相手部材に固定される一対の固定部と、を有する起歪体と、
該本体部に固定され、該側方支持部材に生じる歪みを検出する歪み検出手段と、
を有する衝突検知手段において、
一対の該固定部の少なくとも一方と該相手部材の間には介在部材が配置され、
該介在部材と該固定部との接触面における摩擦係数及び該介在部材と該相手部材との接触面における摩擦係数は、該固定部と該相手部材との接触面における摩擦係数よりも大きいことを特徴とする衝突検知手段。
【請求項９】
前記介在部材は、前記固定部および前記相手部材よりも硬度の小さな材質よりなる請求項８記載の衝突検知手段。
【請求項１０】
前記介在部材は、樹脂あるいはエラストマーよりなる請求項９記載の衝突検知手段。
【請求項１１】
前記固定部、介在部材および前記相手部材は、積層した状態で貫通孔が貫通し、該貫通孔を貫通したボルトで締結される請求項８記載の衝突検知手段。
【請求項１２】
請求項８〜１１のいずれかに記載の衝突検知手段と、
該衝突検知手段が組み付けられた車両と歩行者の衝突時に、該歩行者を保護する保護手段と、
該衝突検知手段の出力信号が入力され、該出力信号に基づいて衝突物の判定を行う衝突判定手段と、
該衝突判定手段が該衝突物が歩行者であると判定したときに該保護手段を作動させる起動手段と、
を有することを特徴とする保護システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両が物体に衝突したことを検知する衝突検知手段に関し、詳しくは、車両と歩行者の衝突を検知する衝突検知手段に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両において事故時の安全性の向上が図られている。車両の安全性に関して、事故時に車両の搭乗者の安全性を確保するだけでなく、車両に歩行者が衝突したときに歩行者が致命的なダメージを受けないことも求められてきている。
【０００３】
車両に衝突した歩行者の保護装置としては、車両に衝突してボンネットに倒れ込んできた歩行者が受ける傷害値（歩行者が受ける衝撃）を下げる方法が考えられている。歩行者が受ける衝撃を下げることで、歩行者が致命的なダメージを受けることを抑える。このような保護装置において歩行者などの車両への衝突を検知することが重要となっている。
【０００４】
車両への衝突を検知する装置としては、たとえば、ワイヤー、応力センサ、光ファイバをフロントバンパに組み付け、ワイヤーの張力変化、応力センサの出力信号、光ファイバを流れる光の減衰などから、衝突を検知する方法がある。
【０００５】
しかしながら、これらの装置は、フロントバンパに沿ってワイヤー、応力センサ、光ファイバを設置する必要があり、配置スペースの拡大化や配置構造の複雑化を招いていた。つまり、組み付け性の低下や組み付けコストの上昇があった。
【０００６】
このような問題に対して、車両が元々備えているサイドメンバまたはクラッシュボックスが衝突時に変形を生じることに着目した衝突検知手段が開発されている。この衝突検知手段は、車両左右方向に延在するように配置されたバンパリンフォースメントと、バンパリンフォースメントに結合して車両前後方向に延在するように配置されるサイドメンバまたはクラッシュボックスである側方支持部材と、側方支持部材に生じる歪みを検出する歪み検出手段と、を備えた構成を有している。
【０００７】
この衝突検知手段は、衝突により側方支持部材（クラッシュボックス）が歪みを生じたときに、この歪みを歪み検出手段が検出して衝突を検知する。
【０００８】
しかしながら、この側方支持部材の歪みを検出することで衝突を検知する衝突検知手段においては、側方支持部材と歪み検出手段との間にズレが発生し、検出誤差を生じるおそれがあった。
【０００９】
具体的には、図１〜２に示したように、歪み検出手段４は、起歪体５に固定された状態で、側方支持部材に固定される。起歪体５と側方支持部材との固定は、起歪体５の端部に側方支持部材の表面に沿って広がる固定部５２，５２を形成し、この固定部５２，５２と側方支持部材とを貫通したボルト５９，５９により固定部５２，５２を側方支持部材に圧接させて行っている。一般的に、ボルトが貫通するためのねじ穴はボルトの軸部の外径よりも大きく形成されている。つまり、ボルトの軸部の外周面とねじ穴の内周面との間にはすき間があった。そして、起歪体５は、側方支持部材の外周面に固定されている。起歪体の固定される側方支持部材の外周面は、車両前後方向に広がっており、車両の衝突時には、この方向（側方支持部材の表面に沿った方向）の応力が働く。このとき、場合によっては、ボルト５９周辺のすき間の距離だけ固定部５２が滑ってズレが発生する。ズレが発生すると、このズレに対応した側方支持部材の歪みが検出できなくなる。つまり、衝突検知手段において歪みの検出精度が低下する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、歪み検出手段の検出精度の低下が抑えられた衝突検知手段を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために本発明者らは車両のバンパへ組み付けることができる衝突検知手段について検討を重ねた結果本発明をなすに至った。
【００１２】
本発明の第一の衝突検知手段は、車両左右方向に延在するように配置されたバンパリンフォースメントと、バンパリンフォースメントに結合して車両前後方向に延在するように配置されるサイドメンバまたはクラッシュボックスである側方支持部材と、車両前後方向に延在する略板形状を有する本体部と、本体部にもうけられ、側方支持部材あるいはバンパリンフォースメントである相手部材に固定される一対の固定部と、を有する起歪体と、起歪体の本体部に固定され、側方支持部材に生じる歪みを検出する歪み検出手段と、を有する衝突検知手段において、各固定部と相手部材の互いに対向した対向面の少なくとも一方に凹凸が形成されたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の第一の保護システムは、請求項１〜６のいずれかに記載の衝突検知手段と、衝突検知手段が組み付けられた車両と歩行者の衝突時に、歩行者を保護する保護手段と、衝突検知手段の出力信号が入力され、出力信号に基づいて衝突物の判定を行う衝突判定手段と、衝突判定手段が衝突物が歩行者であると判定したときに保護手段を作動させる起動手段と、を有することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の第二の衝突検知手段は、車両左右方向に延在するように配置されたバンパリンフォースメントと、バンパリンフォースメントに結合して車両前後方向に延在するように配置されるサイドメンバまたはクラッシュボックスである側方支持部材と、車両前後方向に延在する略板形状を有する本体部と、本体部にもうけられ、側方支持部材あるいはバンパリンフォースメントである相手部材に固定される一対の固定部と、を有する起歪体と、本体部に固定され、側方支持部材に生じる歪みを検出する歪み検出手段と、を有する衝突検知手段において、一対の固定部の少なくとも一方と相手部材の間には介在部材が配置され、介在部材と該固定部との接触面における摩擦係数及び該介在部材と該相手部材との接触面における摩擦係数は、該固定部と該相手部材との接触面における摩擦係数よりも大きいことを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の第二の保護システムは、請求項８〜１１のいずれかに記載の衝突検知手段と、衝突検知手段が組み付けられた車両と歩行者の衝突時に、歩行者を保護する保護手段と、衝突検知手段の出力信号が入力され、出力信号に基づいて衝突物の判定を行う衝突判定手段と、衝突判定手段が衝突物が歩行者であると判定したときに保護手段を作動させる起動手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の衝突検知手段は、起歪体と相手部材との間でのズレの発生が抑えられている。つまり、車両の衝突時に起歪体が側方支持部材の歪みをロスなく歪み検出手段に伝達できる。この結果、本発明の衝突検知手段は、検出精度の低下が抑えられた衝突検知手段となった。
【００１７】
本発明の保護システムは、上記の衝突検知手段を用いた保護システムである。つまり、衝突の検知精度に優れた衝突検知手段を用いており、誤検知による誤作動が抑えられた保護システムとなっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
（第一発明）
本発明の衝突検知手段は、車両左右方向に延在するように配置されたバンパリンフォースメントと、バンパリンフォースメントに結合して車両前後方向に延在するように配置されるサイドメンバまたはクラッシュボックスである側方支持部材と、車両前後方向に延在する略板形状を有する本体部と、本体部にもうけられ、側方支持部材あるいはバンパリンフォースメントである相手部材に固定される一対の固定部と、を有する起歪体と、起歪体の本体部に固定され、側方支持部材に生じる歪みを検出する歪み検出手段と、を有する。本発明の衝突検知手段は、衝突時に側方支持部材に生じた歪みを、起歪体を介して歪み検出手段で検出することで衝突を検出する。
【００１９】
本発明の衝突検知手段は、このような構成となることで、衝突検知用の部材をフロントバンパに沿って新たに配置する必要がないので、配置スペースの拡大化および配置構造の複雑化を抑制することができる。
【００２０】
本発明の衝突検知手段においては、歪み検出手段は、バンパリンフォースメントまたは側方支持部材に直接固定されるのではなく、バンパリンフォースメントまたは側方支持部材に固定された起歪体に固定されている。このような構成となることで、側方支持部材やバンパリンフォースメントを組み付けた後に歪み検知手段を組み付けることができ、組み付け性が向上する。また、起歪体を介して歪み検出手段を固定することで、歪み検出手段を正確な位置に固定することができる。
【００２１】
そして、本発明の衝突検知手段は、各固定部と相手部材の互いに対向した対向面の少なくとも一方に凹凸が形成されている。対向面の少なくとも一方に凹凸が形成されると、凹凸の形成された対向面の接触面において摩擦係数が大きくなる。接触面での摩擦係数が大きくなると、対向面間（界面）にそってズレを生じようとするときに必要となる摩擦力が増大するため、界面のズレが抑えられる。起歪体と相手部材との間のズレが抑えられたことで、本発明の衝突検知手段は、検知精度の低下が抑えられた。
【００２２】
本発明の衝突検知手段においては、対向面の少なくとも一方に凹凸が形成されていればよい。つまり、固定部の対向面に凹凸が形成されていても、相手部材の対向面に凹凸が形成されていても、対向面の両面（固定部と相手部材の両対向面）に凹凸が形成されていてもよい。加工や組み付けの容易さから、起歪体の固定部の対向面に凹凸が形成されたことが好ましい。
【００２３】
本発明の衝突検知手段において、対向面の少なくとも一方に形成される凹凸は、界面にそった方向の力が働いたときに発生する摩擦力で界面のズレを抑えることができる形状であれば、その凹凸形状が限定されるものではない。
【００２４】
本発明の衝突検知手段において、対向面の少なくとも一方に形成される凹凸形状は、対向面表面に形成された細かい凹凸であるシボであることが好ましい。このシボ模様も、限定されるものではなく、たとえば、ナシ地模様、皮革模様、幾何学模様、岩目、木目などをあげることができる。
【００２５】
本発明の衝突検知手段において、対向面の少なくとも一方に形成される凹凸形状は、衝突の応力の加わる方向（車両前後方向）に交差する方向にのびる一本以上の溝条であることが好ましい。車両の前後方向に交差する方向にのびる溝条よりなると、少なくとも、車両の前後方向において凹凸が形成されることとなる。つまり、衝突時に応力が加わったときに摩擦力が発生し、固定部と相手部材とのズレの発生が抑えられる。そして、溝条の本数が多くなればなるほど、発生する摩擦力が増加し、固定部と相手部材とのズレの発生が抑えられる。すなわち、起歪体の固定部の対向面に、車両前後方向に交差する方向にのびる複数の溝条が形成されたことが好ましい。
【００２６】
本発明の衝突検知手段において、対向面の少なくとも一方に形成される凹凸形状は、対向面の一方に凸形状が形成され、他方に凸形状が嵌合する凹形状が形成された形態でもよい。凸形状が凹形状に嵌合することで、固定部と相手部材とのズレの発生が抑えられる。ここで、凸形状が嵌合する凹形状は、あらかじめ形成されていても、凸形状が食い込んで形成されても、いずれでもよい。起歪体の固定部と相手部材の一方が他方よりも硬質の材料よりなり、一方の対向面に他方方向に突出した凸部が形成され、凸部の先端部が他方に食い込んでいることが好ましい。凸部が食い込んで凹部が形成されることで、衝突時に界面に摩擦力が発生するだけでなく、界面にすき間が存在しなくなりズレの発生をより抑える効果を発揮する。このとき、凸部は起歪体と相手部材のいずれに形成されてもよいが、加工や組み付けの容易さから、凸部が起歪体の固定部に形成されたことが好ましい。
【００２７】
本発明の衝突検知手段において、起歪体の固定部と相手部材との固定方法は、特に限定されるものではなく、従来公知の方法を用いることができる。すなわち、固定部および相手部材は、その対向面に貫通孔が開口し、連続した貫通孔を貫通したボルトで締結されることが好ましい。本発明の衝突検知手段は対応面に凹凸が形成されたことで摩擦力が発生し、従来公知のボルトで起歪体と相手部材とを固定する方法であっても、起歪体の固定部と相手部材との間のズレが抑えられている。
【００２８】
本発明の衝突検知手段において、起歪体は、車両前後方向に伸びる略板形状の本体部と、本体部にもうけられ側方支持部材あるいはバンパリンフォースメントである相手部材に固定される一対の固定部と、を有する構成であれば、その具体的な形状は限定されるものではない。たとえば、本体部が側方支持部材に密着する形態（起歪体が平板状をなして一対の固定部と本体部とが平面をなす形態）であっても、本体部が本体部が側方支持部材から間隔を隔てて保持される形態（一対の固定部と本体部とが車両前後方向で略コ字状や略Ｌ字状をなす形態）であっても、いずれでもよい。
【００２９】
本発明の衝突検知手段において、バンパリンフォースメント、側方支持部材及び歪み検出手段は、従来の衝突検知手段に用いられた部材を使用することができる。
【００３０】
歪み検出手段は、起歪体の本体部に固定され、本体部の歪みを検出することができる手段であればよく、従来公知の歪みゲージなどを用いることができる。
【００３１】
側方支持部材は、サイドメンバまたはクラッシュボックスであり、車両がサイドメンバまたはクラッシュボックスをもつ場合には、いずれか一方であればよい。ここで、クラッシュボックスは、車両と物体が衝突を生じた時のエネルギーを吸収する部材である。
【００３２】
本発明の衝突検知手段においては、側方支持部材は、車両前後方向の強度が相対的に高い部位と低い部位とを備え、歪み検出手段は側方支持部材のうち車両前後方向の強度が低い部位の歪みを検出することが好ましい。この車両前後方向の強度が低い部位が上記の衝突時に変形を生じる部分に対応する。
【００３３】
サイドメンバまたはクラッシュボックスは、一般的に剛性が高く、歩行者などの衝突においてはその歪み量が小さく、歪みの検出が容易ではない。そこで、側方支持部材が、車両の前後方向の強度が相対的に高い部位と低い部位とを備えるようにすることで、車両が物体に衝突した場合に、側方支持部材のうち車両前後方向の強度が相対的に低い部位には、応力が集中する。その結果、側方支持部材のうち車両前後方向の強度が相対的に低い部位に生じる応力は、側方支持部材のうち車両前後方向の強度が相対的に高い部位に生じる応力に比べて、大きくなる。そして、圧縮応力が大きいほど、歪み量が大きくなる。
【００３４】
つまり、車両が物体に衝突したときに受ける衝撃荷重が小さい場合であっても、側方支持部材のうち車両前後方向の強度が相対的に低い部位に生じる歪みは、歪み検出手段により十分に検出できる程度に大きくすることができる。従って、このように側方支持部材のうち車両前後方向の強度が相対的に低い部位に生じる歪みを用いることで、車両が物体に衝突したときに車両が受ける衝突荷重が小さい場合であっても、車両が物体に衝突したことを確実に検知することができる。
【００３５】
（保護システム）
本発明の保護システムは、請求項１〜６のいずれかに記載の衝突検知手段と、衝突検知手段が組み付けられた車両と歩行者の衝突時に、歩行者を保護する保護手段と、衝突検知手段の出力信号が入力され、出力信号に基づいて衝突物の判定を行う衝突判定手段と、衝突判定手段が衝突物が歩行者であると判定したときに保護手段を作動させる起動手段と、を有することを特徴とする。
【００３６】
本発明の保護システムは、請求項１〜６に記載の衝突検知手段を用いた保護システムである。本発明の保護システムは、衝突検知手段（の歪み検出手段）が歩行者の衝突時の側方支持部材の歪みを検出し、出力信号を発する。上記したように、この出力信号の極性は一定であり、極性の反転による誤検知が発生しなくなっている。
【００３７】
歪み検出手段の出力信号は衝突判定手段に入力され、衝突物が歩行者であるか否かの判定を行う。衝突判定手段における衝突物の判定は、従来公知の判定方法を用いることができる。
【００３８】
衝突判定手段において衝突物が歩行者であると判定したときには、判定結果から起動手段が保護手段を起動するための起動信号を保護手段に送信する。本発明において、衝突判定手段と起動手段とはひとつの演算装置（ＥＣＵなど）であってもよい。
【００３９】
起動信号を受信した保護手段は、稼働し、歩行者を保護する。保護手段は、エアバック等の従来公知の保護手段である。
【００４０】
（第二発明）
本発明の衝突検知手段は、車両左右方向に延在するように配置されたバンパリンフォースメントと、バンパリンフォースメントに結合して車両前後方向に延在するように配置されるサイドメンバまたはクラッシュボックスである側方支持部材と、車両前後方向に延在する略板形状を有する本体部と、本体部にもうけられ側方支持部材あるいはバンパリンフォースメントである相手部材に固定される一対の固定部と、を有する起歪体と、本体部に固定され、側方支持部材に生じる歪みを検出する歪み検出手段と、を有する。本発明の衝突検知手段は、衝突時に側方支持部材に生じた歪みを、起歪体を介して歪み検出手段で検出することで衝突を検出する。
【００４１】
本発明の衝突検知手段は、このような構成となることで、フロントバンパに沿って衝突検知用の部材を新たに配置する必要がないので、配置スペースの拡大化および配置構造の複雑化を抑制することができる。
【００４２】
本発明の衝突検知手段においては、歪み検出手段は、バンパリンフォースメントまたは側方支持部材に直接固定されるのではなく、バンパリンフォースメントまたは側方支持部材に固定された起歪体に固定されている。このような構成となることで、側方支持部材やバンパリンフォースメントを組み付けた後に歪み検知手段を組み付けることができ、組み付け性が向上する。また、起歪体を介して歪み検出手段を固定することで、歪み検出手段を正確な位置に固定することができる。
【００４３】
そして、本発明の衝突検知手段は、一対の固定部の少なくとも一方と相手部材の間には介在部材が配置され、介在部材と該固定部との接触面における摩擦係数及び該介在部材と該相手部材との接触面における摩擦係数は、該固定部と該相手部材との接触面における摩擦係数よりも大きい。つまり、介在部材と固定部の間の摩擦係数をμ１、介在部材と相手部材との間の摩擦係数をμ２、固定部と相手部材との間の摩擦係数をμ３としたときに、μ１＞μ３およびμ２＞μ３の関係をもつ。固定部と相手部材との間にそれぞれの接触面における摩擦係数が固定部と相手部材との間の摩擦係数より大きな介在部材を配置すると、固定部と介在部材および介在部材と相手部材との間にズレが生じようとするときに摩擦力が発生し、この摩擦力により界面のズレが抑えられる。つまり、固定部と介在部材および介在部材と相手部材との間のズレが抑えられたことで起歪体と相手部材との間のズレが抑えられ、本発明の衝突検知手段は検知精度の低下が抑えられる。
【００４４】
また、一般的に起歪体および相手部材は金属により形成されており、その接触面の摩擦係数は小さい。つまり、起歪体の固定部と相手部材との接触面にはその小さな摩擦係数からズレが発生しやすかった。このような両部材の間に摩擦係数の大きな介在部材を配置することで、起歪体と相手部材の接触面のズレを抑えることができる。
【００４５】
本発明は、介在部材を一対の固定部の少なくとも一方と相手部材の間に配置することで、介在部材が配置された部分でのズレが生じなくなっている。つまり、介在部材は、一対の固定部のうち衝突時にズレの生じやすい側の固定部と相手部材との間に配置されることが好ましい。介在部材は、一対の固定部の両方と相手部材との間のそれぞれに配置されることがさらに好ましい。
【００４６】
本発明の衝突検知手段において、介在部材はそれが対向する固定部の表面と相手部材の表面との接触面での摩擦係数が大きくなる表面をもつものであればその表面の形態が限定されるものではなく、たとえば、ナシ地模様、皮革模様、幾何学模様、岩目、木目などのシボ模様や、介在部材に形成された一本以上の溝条をあげることができる。
【００４７】
介在部材は、固定部および相手部材よりも硬度の小さな材質よりなることが好ましい。介在部材が固定部および相手部材よりも硬度の小さな材質よりなることで、起歪体と相手部材とを圧接したときに、密着性が増加し、起歪体と相手部材との間のズレがより抑えられる。具体的には、起歪体と相手部材とを圧接すると、より硬度の小さい介在部材が変形（塑性変形あるいは弾性変形）し、お互いの表面が密着して接触面積が増加する。この結果、界面において発生する摩擦力がより増加し、起歪体と相手部材との間のズレがより抑えられる。
【００４８】
介在部材を構成する硬度の小さな材質は、固定部および相手部材よりも硬度が小さければ具体的な材質は限定されるものではない。たとえば、金属、樹脂をあげることができる。大きな弾性をもち、この弾性により密着性が大幅に向上することから、介在部材は、樹脂あるいはエラストマーよりなることが好ましい。
【００４９】
本発明の衝突検知手段において、起歪体の固定部と相手部材との固定方法は、特に限定されるものではなく、従来公知の方法を用いることができる。すなわち、固定部、介在部材および相手部材は、積層した状態で貫通孔が貫通し、貫通孔を貫通したボルトで締結されることが好ましい。本発明の衝突検知手段は対応面に凹凸が形成されたことで摩擦力が発生し、従来公知のボルトで起歪体と相手部材とを固定する方法であっても、起歪体の固定部と相手部材との間のズレが抑えられている。
【００５０】
本発明の衝突検知手段において、起歪体は、車両前後方向に伸びる略板形状の本体部と、本体部にもうけられ側方支持部材あるいはバンパリンフォースメントである相手部材に固定される一対の固定部と、を有する構成であれば、その具体的な形状は限定されるものではない。たとえば、本体部が側方支持部材に密着する形態（起歪体が平板状をなして一対の固定部と本体部とが平面をなす形態）であっても、本体部が本体部が側方支持部材から間隔を隔てて保持される形態（一対の固定部と本体部とが車両前後方向で略コ字状や略Ｌ字状をなす形態）であっても、いずれでもよい。
【００５１】
本発明の衝突検知手段において、バンパリンフォースメント、側方支持部材及び歪み検出手段は、従来の衝突検知手段に用いられた部材を使用することができる。
【００５２】
歪み検出手段は、起歪体の本体部に固定され、本体部の歪みを検出することができる手段であればよく、従来公知の歪みゲージなどを用いることができる。
【００５３】
側方支持部材は、サイドメンバまたはクラッシュボックスであり、車両がサイドメンバまたはクラッシュボックスをもつ場合には、いずれか一方であればよい。ここで、クラッシュボックスは、車両と物体が衝突を生じた時のエネルギーを吸収する部材である。
【００５４】
本発明の衝突検知手段においては、側方支持部材は、車両前後方向の強度が相対的に高い部位と低い部位とを備え、歪み検出手段は側方支持部材のうち車両前後方向の強度が低い部位の歪みを検出することが好ましい。この車両前後方向の強度が低い部位が上記の衝突時に変形を生じる部分に対応する。
【００５５】
サイドメンバまたはクラッシュボックスは、一般的に剛性が高く、歩行者などの衝突においてはその歪み量が小さく、歪みの検出が容易ではない。そこで、側方支持部材が、車両の前後方向の強度が相対的に高い部位と低い部位とを備えるようにすることで、車両が物体に衝突した場合に、側方支持部材のうち車両前後方向の強度が相対的に低い部位には、応力が集中する。その結果、側方支持部材のうち車両前後方向の強度が相対的に低い部位に生じる応力は、側方支持部材のうち車両前後方向の強度が相対的に高い部位に生じる応力に比べて、大きくなる。そして、圧縮応力が大きいほど、歪み量が大きくなる。
【００５６】
つまり、車両が物体に衝突したときに受ける衝撃荷重が小さい場合であっても、側方支持部材のうち車両前後方向の強度が相対的に低い部位に生じる歪みは、歪み検出手段により十分に検出できる程度に大きくすることができる。従って、このように側方支持部材のうち車両前後方向の強度が相対的に低い部位に生じる歪みを用いることで、車両が物体に衝突したときに車両が受ける衝突荷重が小さい場合であっても、車両が物体に衝突したことを確実に検知することができる。
【００５７】
（保護システム）
本発明の保護システムは、請求項８〜１１のいずれかに記載の衝突検知手段と、衝突検知手段が組み付けられた車両と歩行者の衝突時に、歩行者を保護する保護手段と、衝突検知手段の出力信号が入力され、出力信号に基づいて衝突物の判定を行う衝突判定手段と、衝突判定手段が衝突物が歩行者であると判定したときに保護手段を作動させる起動手段と、を有することを特徴とする。
【００５８】
本発明の保護システムは、請求項８〜１１に記載の衝突検知手段を用いた保護システムである。本発明の保護システムは、衝突検知手段（の歪み検出手段）が歩行者の衝突時の側方支持部材の歪みを検出し、出力信号を発する。上記したように、この出力信号の極性は一定であり、極性の反転による誤検知が発生しなくなっている。
【００５９】
歪み検出手段の出力信号は衝突判定手段に入力され、衝突物が歩行者であるか否かの判定を行う。衝突判定手段における衝突物の判定は、従来公知の判定方法を用いることができる。
【００６０】
衝突判定手段において衝突物が歩行者であると判定したときには、判定結果から起動手段が保護手段を起動するための起動信号を保護手段に送信する。本発明において、衝突判定手段と起動手段とはひとつの演算装置（ＥＣＵなど）であってもよい。
【００６１】
起動信号を受信した保護手段は、稼働し、歩行者を保護する。保護手段は、エアバック等の従来公知の保護手段である。
【実施例】
【００６２】
以下、実施例を用いて本発明を説明する。
【００６３】
本発明の実施例として、車両のバンパに設置された衝突検知手段を製造した。
【００６４】
（実施例１）
本実施例の衝突検知手段は、バンパリンフォースメント１、サイドメンバ２、クラッシュボックス３、歪みゲージ４、起歪体５、バンパアブソーバ６、バンパカバー７および演算手段（図示せず）を有する。本実施例の衝突検知手段の構成を図１〜２に示した。なお、図１は衝突検知手段全体の構成を、図２はクラッシュボックス３の近傍の構成を示した図である。
【００６５】
バンパリンフォースメント１は、車両の幅方向にそって延在する金属製の部材である。バンパリンフォースメント１は、車両のフレームの一部を構成する構造部材である。本実施例においては、バンパリンフォースメント１は、内部中央に二段の梁が設けられた断面が略目字状を有する中空部材からなる。バンパリンフォースメント１は、一対のサイドメンバ２にクラッシュボックス３を介して固定される。バンパリンフォースメント１が固定される車両のサイドメンバ２は、車両のエンジンルームの前方に突出した一対の部材である。
【００６６】
サイドメンバ２は、バンパリンフォースメント１の車両左右方向の両端部から車両後方に延在するように、それぞれ配置されている。このサイドメンバ２は、バンパリンフォースメント１と同様に車両フレームの一部を構成する構造部材である。サイドメンバ２は、たとえば、車両前後方向に垂直な断面が矩形状からなる中空部材からなる。
【００６７】
クラッシュボックス３は、車両前方が衝突物に衝突したときのエネルギーを吸収する部材である。クラッシュボックス３は、バンパリンフォースメント１とサイドメンバ２との間に介在するように配置されている。クラッシュボックス３は、サイドメンバ２と同様に、車両前後方向に垂直な断面が矩形状の金属よりなる中空部材である。
【００６８】
歪みゲージ４は、起歪体５上に固定された状態でクラッシュボックス３に固定されている。歪みゲージ４は、クラッシュボックス３の歪みを起歪体５の歪みとして検出する。
【００６９】
起歪体５は、車両前後方向における断面が略コ字状を有するように帯状の金属板を曲成してなる部材である。起歪体５は、車両前後方向に伸びた状態で固定されている。起歪体５は、略コ字状の長手方向の中央部が本体部５０をなし、本体部５０の長手方向の両端に端部５１，５１が形成されている。そして、起歪体５の略コ字状の底部よりなる本体５０の外表面（クラッシュボックス３に対向する内表面に背向した表面）に歪みゲージ４が固定されている。この本体部５０は、帯状の幅方向の長さが端部５１側よりも短くなるように形成されている。そして、起歪体５は、略コ字状の開口端からそれぞれ外側に広がるようにフランジ５２，５２を有している。起歪体５は、フランジ５２，５２およびクラッシュボックス３を貫通したボルト５９でねじ止めして固定される。ボルト５９は、フランジ５２，５２およびクラッシュボックス３に開口した貫通孔５２０，５２０，３０を貫通した状態で固定された。
【００７０】
また、起歪体５のフランジ５２，５２のクラッシュボックス３との対向面には、図３に示したように、起歪体５の長手方向（車両前後方向）に対して交差する方向に伸びる複数の溝条５３が形成されている。この溝条５３は、車両前後方向に対して、４５°の角度にのびた状態で形成されている。複数の溝条５３は、平行または垂直にのびるように形成されている。この溝条５３は、フランジ５２のクラッシュボックス３との対向面に成形型を押圧してプレス成形で形成された。
【００７１】
バンパアブソーバ６は、バンパリンフォースメント１の車両前面に配置された部材である。バンパアブソーバ６は、車両の左右方向に延在する部材であり、車両前方からの衝撃を吸収する部材である。本実施例においては、バンパアブソーバ６は、車両の上下方向の上方に位置するアッパーアブソーバ６０と、アッパーアブソーバ６０の下方に位置するロアーアブソーバ６１と、からなる。
【００７２】
バンパカバー７は、車両の最前面に配され、バンパアブソーバ６の車両前面を被覆する部材である。通常、車両に衝突物が衝突したときには、このバンパカバー７が衝突する。
【００７３】
演算手段は、歪みゲージ４に接続され、歪みゲージ４により検出された歪みに基づいて、衝突の検知（判定）を行う。演算手段においての衝突の検知は従来公知の判定方法で判定することができ、たとえば、検出された歪み量があらかじめ設定されたしきい値よりも大きくなった場合に衝突と判定することができる。ここで、演算手段は、あらかじめ車両に搭載された演算手段としてもよい。好ましくは、乗員保護装置や歩行者保護装置の演算手段である。
【００７４】
本実施例の衝突検知手段による衝突の検知について以下に説明する。
【００７５】
この車両のバンパに衝突物が衝突すると、衝突物が車両のバンパを押圧することとなる。衝突物は、車両のバンパのバンパーカバー７を介してバンパアブソーバ６を押圧する。バンパアブソーバ６は、衝突物が衝突した衝撃の一部を吸収するとともにバンパリンフォースメント１を押圧する。
【００７６】
押圧されたバンパリンフォースメント１は、その衝撃の一部を吸収するとともにクラッシュボックス３を押圧する。押圧されたクラッシュボックス３は、車両前後方向に圧縮される変形を生じる。つまり、クラッシュボックス３に車両前後方向の歪みが生じる。
【００７７】
クラッシュボックス３に歪みが生じると、クラッシュボックス３に固定された起歪体５のフランジ５２，５２間の距離も短くなる。つまり、起歪体５が車両前後方向に圧縮される。このとき、起歪体５のクラッシュボックス３との固定部であるフランジ５２，５２の表面（対向面）には、溝条よりなる凹凸が形成されており、クラッシュボックス３とフランジ５２との間の摩擦力が大きくなっている。この摩擦力により、本実施例においては界面における滑り（ズレ）が生じなくなっている。つまり、本実施例においては、クラッシュボックス３に発生した歪みは、起歪体５にロスなく伝達される。
【００７８】
起歪体５に車両前後方向（帯の長手方向）で圧縮する応力が加わると、本体部５０近傍に歪みが生じる。これは、本体部５０近傍は端部５１近傍よりも帯の幅が短く形成されていることから、応力が集中することによる。
【００７９】
そして、本体部５０に集中した応力は、本体部５０に圧縮歪みが発生し、この圧縮歪みを歪みゲージ４で検出する。
【００８０】
本実施例の衝突検知手段は、歪みゲージ４が固定された起歪体５とクラッシュボックス３との界面におけるズレが生じなくなっている。特に、本実施例の衝突検知手段において、起歪体５とクラッシュボックス３との界面は衝突の衝撃（応力）が伝達する方向である車両の前後方向に沿ってもうけられており、界面での滑りが生じやすくなっている。しかしながら、上記したように本実施例は起歪体５とクラッシュボックス３との界面におけるズレが生じなくなっている。つまり、本実施例の衝突検知手段は、金属よりなる起歪体５とクラッシュボックス３の界面での滑りによる検出誤差が生じなくなっている。この結果、本実施例の衝突検知手段は、検出精度にすぐれた衝突検知手段となっている。
【００８１】
（実施例２）
本実施例は、起歪体５のフランジ５２，５２のクラッシュボックス３との対向面が異なる以外は、実施例１と同様な構成の衝突検知手段である。
【００８２】
本実施例の起歪体５のフランジ５２，５２のクラッシュボックス３との対向面には、図４に示したように、ナシ地模様のシボが形成されている。
【００８３】
本実施例はフランジ５２のクラッシュボックス３との対向面に形成された凹凸がシボ模様となっているが、本実施例においても実施例１の時と同様に、起歪体５とクラッシュボックス３との界面におけるズレが生じなくなっている。つまり、本実施例においても実施例１の時と同様に検出精度にすぐれた衝突検知手段となっている。
【００８４】
（実施例３）
本実施例は、起歪体５のフランジ５２，５２とクラッシュボックス３との対向面の形態が異なる以外は、実施例１と同様な構成の衝突検知手段である。本実施例の衝突検知手段の車両後方側のフランジ５２およびクラッシュボックス３近傍の構成を図５に示した。
【００８５】
本実施例において、起歪体５を構成する金属の硬度は、クラッシュボックス３を構成する金属よりも高い。そして、本実施例の起歪体５のフランジ５２，５２のクラッシュボックス３との対向面には、図５に示したように、錐状の突起５４が複数形成されている。
【００８６】
本実施例においては、フランジ５２及び突起５４がクラッシュボックス３に食い込んでいる。起歪体５をクラッシュボックス３に組み付けるためにボルト止めしたときに、その締結力によりフランジ５２及び突起５４がクラッシュボックス３に食い込んだ。
【００８７】
本実施例においても、実施例１の時と同様に、歪みゲージ４が固定された起歪体５とクラッシュボックス３との界面におけるズレが生じなくなっている。特に、本実施例の衝突検知手段においては、フランジ５２及び突起５４がクラッシュボックス３に食い込んでいることで、界面におけるズレが生じなくなっている。すなわち、本実施例においても実施例１の時と同様に検出精度にすぐれた衝突検知手段となっている。
【００８８】
（実施例４）
本実施例は、フランジ５２が溝条をもたないことおよびフランジ５２とクラッシュボックス３との間に介在部材８を配した以外は、実施例１と同様な構成の衝突検知手段である。本実施例の車両後方側のフランジ５２およびクラッシュボックス３近傍の構成を図６に示した。
【００８９】
本実施例において、起歪体５のフランジ５２，５２およびクラッシュボックス３の表面は滑らかに形成されている。
【００９０】
介在部材８は、フランジ５２の形状と略一致する直方体形状を有する金属よりなる部材である。そして、フランジ５２およびクラッシュボックス３とのそれぞれの対向面には、ナシ地状のシボ模様が形成されている。このシボ模様は、実施例２においてフランジ５２に形成されたシボ模様と同様の模様である。
【００９１】
本実施例においては、介在部材８とフランジ５２との接触面の摩擦係数をμ４、介在部材８とクラッシュボックス３との接触面の摩擦係数をμ５、フランジ５２とクラッシュボックス３との接触面の摩擦係数をμ６としたときに、μ４＞μ６およびμ５＞μ６の関係をもつ。
【００９２】
本実施例においても、実施例１の時と同様に、歪みゲージ４が固定された起歪体５と介在部材８およびクラッシュボックス３と介在部材８の界面における摩擦力の増加が生じ、これにより界面におけるズレが生じなくなっている。この結果、本実施例の衝突検知手段は、起歪体５とクラッシュボックス３との間の位置のズレが生じなくなっており、界面での滑りによる検出誤差が生じなくなっている。すなわち、本実施例においても実施例１の時と同様に検出精度にすぐれた衝突検知手段となっている。
【００９３】
（実施例５）
本実施例は、介在部材８が弾性をもつエラストマーより形成された以外は、実施例４と同様な構成の衝突検知手段である。本実施例において介在部材８が接触する接触面の摩擦係数は、実施例４の時と同様に、μ４＞μ６およびμ５＞μ６の関係をもつ。
【００９４】
本実施例においては、実施例４の時と同様な効果を発揮する。さらに、本実施例は、介在部材８が弾性をもつことで、起歪体５と介在部材８およびクラッシュボックス３と介在部材８の界面における密着性が向上しており、界面におけるズレが生じなくなっている。この結果、本実施例の衝突検知手段は、界面での滑りによる検出誤差がさらに生じなくなっている。
【００９５】
（第一変形形態）
上記した各実施例においては起歪体５のフランジ５２がクラッシュボックス３に固定されているが、起歪体５の車両後方側のフランジ５２がサイドメンバ２に固定された形態としてもよい。
【００９６】
（その他の変形形態）
上記の各実施例においては起歪体５がクラッシュボックス３の側面に固定されているが、側面だけでなく、上面や下面に固定する形態としてもよい。
【００９７】
また、クラッシュボックス３の起歪体５のフランジ５２，５２にはさまれた部分を歪みの生じやすい構成としてもよい。このような構成としては、たとえば、部分的に薄肉化するなどの方法をあげることができる。このような構成とすることで、衝突時にこの部分の歪みが大きくなり、衝突の衝撃が小さくても衝突の検知を行うことができる。
【００９８】
（歩行者保護システム）
上記の各実施例および各変形形態の衝突検知手段は、衝突時に歩行者を保護する歩行者保護システムに用いることができる。
【００９９】
歩行者保護システムは、衝突検知手段と、衝突検知手段の歪みゲージ４の出力信号が入力され出力信号に基づいて衝突物の判定を行う衝突判定手段と、衝突判定手段が衝突物が歩行者であると判定したときに保護手段を作動させる起動手段と、衝突検知手段が組み付けられた車両と歩行者の衝突時に、歩行者を保護する歩行者保護手段と、を備えている。この保護システムの構成を図７に示した。
【０１００】
まず、歪みゲージ４で検知された歪みは衝突判定手段に送信される。衝突判定手段は、歪みゲージ４の検出結果から衝突物が衝突したと検知したときには、衝突物が歩行者か否かの判定を行う。衝突判定手段における判定は、たとえば、以下のようにして行うことができる。まず、衝突物が衝突したか否かの判定を行い、衝突物が衝突したと検知したときには、歪みゲージ４の出力信号から衝突荷重を算出する。ここで、衝突荷重は、歪みゲージ４において検出される歪みに対して線形性を有する。
【０１０１】
そして、算出された衝突荷重と、車速センサ（図示せず）により検出される車速と、に基づいて、衝突物の質量を算出する。衝突荷重と車速とから衝突物の質量を算出する方法は、従来公知の方法を用いることができ、衝突荷重の一回積分値と車速を用いて質量を算出する方法を用いることができる。
【０１０２】
そして、演算手段は、衝突物の質量から衝突物の種類の判定を行う。たとえば、衝突物の質量が所定の範囲内であるときには歩行者と判定し、所定範囲よりも大きい場合には建築物や別の車両などと判定する。
【０１０３】
そして、衝突物が歩行者と判定したときには、起動手段が歩行者保護手段を起動させる起動信号を発する。起動信号を受信した歩行者保護手段が作動し、歩行者を保護する。
【０１０４】
歩行者保護手段は、車両のフードに搭載され歩行者が衝突したときに歩行者を保護する装置であり、たとえば、フードの跳ね上げを行う装置や、フード状に展開するエアバッグ装置などである。歩行者保護手段が作動することで、車両とに衝突した歩行者がうける傷害値を低減する。
【０１０５】
本実施例の歩行者保護システムは、衝突の検知精度に優れた衝突検知手段を用いており、誤検知による誤作動が抑えられた保護システムとなっている。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】実施例１の衝突検知手段の構成を示した図である。
【図２】実施例１の衝突検知手段のクラッシュボックス近傍の構成を示した図である。
【図３】実施例１の衝突検知手段の起歪体のフランジの表面を示した図である。
【図４】実施例２の衝突検知手段の起歪体のフランジの表面を示した図である。
【図５】実施例３の衝突検知手段の起歪体のクラッシュボックス近傍の構成を示した図である。
【図６】実施例４の衝突検知手段の起歪体のクラッシュボックス近傍の構成を示した図である。
【図７】実施例１の衝突検知システムをもつ歩行者保護手段の構成を示した図である。
【符号の説明】
【０１０７】
１：バンパリンフォースメント
２：サイドメンバ
３：クラッシュボックス
４：歪みゲージ
５：起歪体
６：バンパアブソーバ
７：バンパカバー
８：介在部材
【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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