(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両と物体との衝突を検知する車両用衝突検知装置であって、
車両左右方向に延びるように配置されたバンパリンフォースと、
前記バンパリンフォースの車両前方側を被覆し、且つ、前記衝突に伴い前記バンパリンフォースに対して車両後方側に相対移動するバンパカバーと、
前記バンパリンフォースと前記バンパカバーとの間に配置され、前記バンパリンフォースに対する前記バンパカバーの相対移動に伴い変形するチャンバ空間を形成する本体部を有するとともに、前記本体部の外側面から外側へ延びるように前記本体部と一体形成された延在部を有するチャンバ形成部材と、
前記チャンバ空間の圧力変化を検出する圧力センサと、
前記バンパリンフォースの車両前方側に配置された前記延在部上であって、前記チャンバ空間に対して車両上下方向に異なる位置に配置され、前記バンパリンフォースに対する前記バンパカバーの相対移動により移動する移動部材との接触を検出するタッチセンサと、
前記圧力センサおよび前記タッチセンサの検出結果に基づいて前記衝突を判定する衝突判定手段と、
を備えることを特徴とする車両用衝突検知装置。
【請求項２】
前記衝突判定手段は、前記タッチセンサが前記移動部材に接触したことを検出した場合に、前記圧力センサにより検出される前記圧力変化に基づいて前記衝突を判定する請求項１に記載の車両用衝突検知装置。
【請求項３】
前記タッチセンサは、前記チャンバ空間の車両下方に配置される請求項１または２に記載の車両用衝突検知装置。
【請求項４】
前記バンパリンフォースと前記バンパカバーとの間であって前記チャンバ空間の車両下方に配置され、前記衝突による衝撃を吸収するバンパアブソーバをさらに備え、
前記延在部は、前記バンパリンフォースと前記バンパアブソーバとの間に配置され、
前記移動部材は、前記バンパアブソーバである請求項１または２に記載の車両用衝突検知装置。
【請求項５】
前記バンパリンフォースと前記バンパカバーとの間であって前記チャンバ空間の車両下方に配置され、前記衝突による衝撃を吸収するバンパアブソーバをさらに備え、
前記延在部は、前記バンパカバーと前記バンパアブソーバとの間に配置され、
前記移動部材は、前記バンパカバーである請求項１または２に記載の車両用衝突検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に衝突した物体を検知する車両用衝突検知装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両が物体に衝突したことを検知する装置としては、例えば、特許文献１及び２に開示されている。特許文献１には、車両のキャビティ内に感知素子が設けられている車両のフロントセンサが記載されている。このフロントセンサが、感知素子によって、キャビティの変形に依存した衝突を検知するとされている。また、特許文献２には、バンパカバーとバンパリンフォースとの間に形成された密閉のチャンバ空間の圧力変化に基づいて、衝突物体が歩行者であるか否かを判別することが記載されている。
【特許文献１】特表２００５−５３８８８１号公報
【特許文献２】特開２００６−１１７１５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、チャンバ空間の圧力は、例えば、温度変化や車両振動など、物体が衝突していない場合にも変化するおそれがある。このような場合に、チャンバ空間の圧力が変化したと判断され、歩行者保護装置が誤起動するおそれがある。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、物体が衝突したことを確実に検出できる車両用衝突検知装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の車両用衝突検知装置は、車両と物体との衝突を検知する車両用衝突検知装置であって、
車両左右方向に延びるように配置されたバンパリンフォースと、
バンパリンフォースの車両前方側を被覆し、且つ、衝突に伴いバンパリンフォースに対して車両後方側に相対移動するバンパカバーと、
バンパリンフォースとバンパカバーとの間に配置され、バンパリンフォースに対するバンパカバーの相対移動に伴い変形するチャンバ空間を形成する本体部を有するとともに、本体部の外側面から外側へ延びるように本体部と一体形成された延在部を有するチャンバ形成部材と、
チャンバ空間の圧力変化を検出する圧力センサと、
バンパリンフォースの車両前方側に配置された延在部上であって、チャンバ空間に対して車両上下方向に異なる位置に配置され、バンパリンフォースに対するバンパカバーの相対移動により移動する移動部材との接触を検出するタッチセンサと、
圧力センサおよびタッチセンサの検出結果に基づいて衝突を判定する衝突判定手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００６】
つまり、本発明の車両用衝突検知装置によれば、圧力センサに加えて、バンパリンフォースに対するバンパカバーの相対移動により移動する移動部材との接触を検知するタッチセンサを備えている。ここで、移動部材とは、バンパカバー自体の場合、バンパカバーと一体に形成された部材の場合、バンパカバーとは別体でバンパカバーの当該相対移動により移動する部材の場合が含まれる。そして、タッチセンサは、チャンバ空間の車両上下方向に異なる位置に配置されている。従って、タッチセンサは、チャンバ空間の変形による影響を実質的に受けることなく、バンパカバーの相対移動を検出できる。そして、衝突判定手段は、圧力センサにより物体衝突を検出し、且つ、タッチセンサにより物体衝突を検出した場合に、物体が衝突したと判定することができる。つまり、本発明によれば、タッチセンサと圧力センサとを冗長的に用いている。従って、仮に、チャンバ空間の圧力が衝突以外の影響により変化したとしても、タッチセンサが衝突を検知していないのであれば、物体が衝突したとは判定されない。その結果、歩行者保護装置などのデバイスの誤動作を防止できる。
また、チャンバ形成部材は、チャンバ空間を形成する本体部と、本体部の外側面から外側へ延びるように本体部と一体形成された延在部とを備え、タッチセンサは、延在部に取り付けられている。これにより、実質的に、タッチセンサとチャンバ形成部材との一部品化を図ることができる。これにより、車両への取り付け工数を低減できる。
【０００７】
好ましくは、衝突判定手段は、タッチセンサが移動部材に接触したことを検出した場合に、圧力センサにより検出される圧力変化に基づいて衝突を判定するとよい。つまり、タッチセンサの検出精度を圧力センサによる検出精度より低くしておく。すなわち、タッチセンサをいわゆるセーフィングセンサとして適用し、圧力センサをメインセンサとして適用する。ここで、圧力センサは、チャンバ空間の圧力変化により衝突検知しているため、タッチセンサの接触検知に比べて、より高精度な検出が可能となる。そこで、上記のようにすることで、より確実に誤検出を防止できる。
【０００８】
また、好ましくは、タッチセンサは、チャンバ空間の車両下方に配置されるとよい。例えば、衝突物体が歩行者の場合、当該歩行者はバンパカバーに衝突した後には、車両フードに乗り上げる。従って、チャンバ形成部材をバンパカバーの車両後方のうち車両フード側（車両上方）に配置すると、歩行者がバンパカバーへ衝突したことに加えて車両フードに乗り上げたことを検出できる。つまり、チャンバ形成部材を車両上方に配置しておくと、より高精度に歩行者が衝突したことを検知できる。一方、タッチセンサは、バンパカバーの相対移動により移動する移動部材との接触を検知する。つまり、バンパカバーの車両後方であればよい。そこで、タッチセンサをチャンバ空間の車両下方に配置することで、圧力センサによる高精度な検出を可能としつつ、タッチセンサによる接触検出を可能となる。
【００１０】
そして、以下のようにすることができる。第一として、バンパリンフォースとバンパカバーとの間であってチャンバ空間の車両下方に配置され、衝突による衝撃を吸収するバンパアブソーバをさらに備え、
延在部は、バンパリンフォースとバンパアブソーバとの間に配置され、移動部材は、バンパアブソーバとする。この場合、タッチセンサの感度は、バンパアブソーバとタッチセンサとの車両前後方向の隙間、および、バンパアブソーバの車両前後方向の幅を変更することで調整可能となる。そして、バンパアブソーバは、容易に形状変更可能であるため、タッチセンサの感度調整が容易となる。
【００１１】
第二として、バンパリンフォースとバンパカバーとの間であってチャンバ空間の車両下方に配置され、衝突による衝撃を吸収するバンパアブソーバをさらに備え、
延在部は、バンパカバーとバンパアブソーバとの間に配置され、移動部材は、バンパカバーとする。この場合、タッチセンサの感度は、バンパカバーとタッチセンサとの車両前後方向の隙間を変更することで調整可能となる。ただし、バンパカバーの形状変更は、上記のようなバンパアブソーバの形状変更に比べて、比較的困難である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
＜第一実施形態＞
次に、実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。第一実施形態の車両用衝突検知装置について図１を参照して説明する。図１は、第一実施形態の車両用衝突検知装置における車両前方部分の車両前後方向断面図である。
【００１５】
車両用衝突検知装置は、主として、車両が歩行者（以下、「外部物体」という）に衝突したことを検知するための装置である。この車両用衝突検知装置は、バンパリンフォース１と、バンパカバー２と、バンパアブソーバ３と、チャンバ形成部材４と、圧力センサ５と、タッチセンサ６と、電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という）７とを備える。
【００１６】
バンパリンフォース１は、車両左右方向に延在し、車両フレームの一部を構成する構造部材である。バンパリンフォース１は、例えば、図１に示すように、内部中央に二段の梁が設けられた目の字状断面を有する金属製の中空部材からなる。そして、このバンパリンフォース１は、車両左右端に配置されているフロントサイドメンバ８の車両前端に固定されている。
【００１７】
バンパカバー２は、車両の最前面に配置され、バンパリンフォース１の車両前方側を被覆している。このことは、バンパカバー２は、後述するバンパアブソーバ３およびチャンバ形成部材４の車両前方側を被覆していることになる。従って、車両が車両前方に位置する物体に衝突する場合には、通常、このバンパカバー２が当該物体に衝突することになる。そして、バンパカバー２は、バンパリンフォース１に対して車両後方側に相対移動可能となるように、後述するバンパアブソーバ３に支持されている。
【００１８】
バンパアブソーバ３は、図１に示すように、例えば、発泡樹脂製からなり、車両前後方向鉛直断面がＬ字型からなる。そして、バンパアブソーバ３は、バンパリンフォース１とバンパカバー２との間に配置され、且つ、車両左右方向に延びるようにバンパリンフォース１に固定されている。そして、Ｌ字型のバンパアブソーバ３の切り欠き部分が、車両後方且つ車両上方に位置するように配置されている。
【００１９】
さらに、バンパアブソーバ３は、上述したように、バンパカバー２を支持している。このバンパアブソーバ３の車両左右方向の幅は、バンパリンフォース１の車両左右方向の幅より僅かに短く形成されている。さらに、バンパアブソーバ３の車両上下方向幅（高さ）は、バンパリンフォース１の車両上下方向幅の約半分程度としている。そして、バンパアブソーバ３の車両上方から見た場合における車両前面形状は、バンパカバー２の形状に倣うように、車両左右方向中央部が車両前方に最も突出するように湾曲形状をなしている。つまり、バンパアブソーバ３の車両前後方向幅は、車両左右方向中央部が最も広く、車両左右方向端部に向うに従って狭くなっている。
【００２０】
このように構成されるバンパアブソーバ３は、車両前方が外部物体に衝突した場合に、つぶれ変形することにより衝撃を吸収する機能を有している。さらに、このバンパアブソーバ３は、例えば、歩行者がバンパカバー２に衝突した場合に、歩行者の脚部保護機能を有する。
【００２１】
チャンバ形成部材４は、内部にほぼ密閉されたチャンバ空間４１ａを形成する矩形状の本体部４１と、本体部４１の外側面から外側下方へ延びるように本体部４１と一体形成された平板状の延在部４２とから構成される。具体的には、本体部４１の筒軸方向幅（図１の前後方向幅）が、バンパアブソーバ３の車両左右方向とほぼ同一としている。この本体部４１の筒軸直交方向断面の矩形長手幅（図１の上下幅）が、バンパリンフォース１の車両上下方向幅の約半分程度であり、矩形短手方向幅（図１の左右幅）が、バンパアブソーバ３の車両前後方向幅とほぼ同一である。延在部４２は、本体部４１の矩形短手方向の端面から当該端面の延長平面上に位置するように形成されている。この延在部４２の外側突出長さ（図１の上下長さ）は、バンパアブソーバ３のＬ字型の車両上下方向の切り欠き高さとほぼ同一である。そして、延在部４２の突出幅（図１の前後幅）は、本体部４１の筒軸方向幅と同一である。
【００２２】
このチャンバ形成部材４は、変形容易な樹脂により一体成形されている。そして、チャンバ形成部材４は、バンパリンフォース１とバンパカバー２との間に配置されている。具体的には、本体部４１が、バンパリンフォース１の車両前面に当接し、且つ、バンパアブソーバ３の車両上方に配置されている。さらに、延在部４２が、バンパリンフォース１の車両前面に当接し、バンパアブソーバ３のＬ字型切り欠き部に配置されている。つまり、延在部４２の車両前面とバンパアブソーバ３のＬ字型切り欠き部端面とは、車両前後方向に離間している。
【００２３】
従って、本体部４１は、バンパカバー２が外部物体に衝突した際に、バンパカバー２がバンパリンフォース１に対して車両後方に相対移動することに伴って、チャンバ形成部材４が車両前後方向につぶれ変形する。さらに、本体部４１は、バンパカバー２の車両上方角部（図１の左上角部）が外部物体に衝突した際に、バンパカバー２がバンパリンフォース１に対して車両後下方向に相対移動することに伴っても、チャンバ形成部材４が車両前後方向につぶれ変形する。このように、バンパカバー２が外部物体に衝突すると、チャンバ空間４０がつぶれ変形する。なお、チャンバ空間４０には、空気が封入されている。このチャンバ空間４０は、変形により内部の圧力が変化する空間であればよい。つまり、チャンバ空間４０は、完全に密閉された空間としてもよいし、完全に密閉ではないとしても変形により内部圧力が変化し得る程度に開放部分が存在する空間としてもよい。
【００２４】
圧力センサ５は、チャンバ形成部材４のチャンバ空間４１ａの圧力を検出するためのセンサである。この圧力センサ５は、チャンバ形成部材４の本体部４１の車両右側端部に取り付けられている。そして、圧力センサ５は、検出した圧力情報を後述するＥＣＵ７へ送信する。つまり、圧力センサ５は、バンパカバー２が外部物体に衝突した際に、チャンバ形成部材４の本体部４１がつぶれ変形することによるチャンバ空間４１ａの圧力変化を検出することができる。
【００２５】
タッチセンサ６は、例えば、移動物体が接触したか否かを検出できるスイッチングセンサである。このタッチセンサ６は、チャンバ形成部材４の延在部４２の車両前面に取り付けられており、バンパアブソーバ３のＬ字型切り欠き部に配置されている。つまり、タッチセンサ６は、チャンバ空間４１ａの車両下方に配置されている。そして、タッチセンサ６は、初期状態においては、バンパアブソーバ３に非接触となるように取り付けられている。従って、バンパカバー２が外部物体に衝突すると、バンパカバー２がバンパリンフォース１に対して車両後方に相対移動することにより、バンパアブソーバ３がつぶれ変形する。このとき、バンパアブソーバ３のＬ字型の車両下側部分が主につぶれ変形し、Ｌ字型の車両上側部分（本発明における「移動部材」に相当する）はそれほどつぶれ変形しない。従って、バンパアブソーバ３のＬ字型の車両上側部分が車両後方に相対移動し、タッチセンサ６に接触する。そして、タッチセンサ６は、当該接触を検出し、検出情報を後述するＥＣＵ７に送信する。
【００２６】
ここで、タッチセンサ６の衝突検出感度は、図１に示すように、タッチセンサ６とバンパアブソーバ３のＬ字型の車両上側部分との車両前後方向隙間距離ａ、および、当該Ｌ字型の車両上側部分の車両前後方向幅ｂを変更することにより、調整可能である。そして、タッチセンサ６の衝突検出感度は、圧力センサ５による衝突検出感度よりも低く設定している。
【００２７】
ＥＣＵ７（本発明の「衝突判定手段」に相当する）は、まず、タッチセンサ６がバンパアブソーバ３との接触を検出したか否かを判定する。そして、タッチセンサ６がバンパアブソーバ３と接触していないと判定された場合には、バンパカバー２に外部物体が衝突していないと判定する。
【００２８】
一方、タッチセンサ６がバンパアブソーバ３と接触したと判定された場合には、続いて、圧力センサ５による圧力変化に基づいてバンパカバー２に外部物体が衝突したか否かを判定する。具体的には、歩行者がバンパカバー２に衝突したか否かを、チャンバ空間４１ａの圧力変化の挙動に基づいて判定する。
【００２９】
そして、ＥＣＵ７により衝突した外部物体が歩行者であると判定された場合には、歩行者保護デバイス（図示せず）を起動させる。歩行者保護デバイスとは、車両のフードに搭載され、車両が歩行者へ衝突した場合に歩行者を保護するための装置である。この歩行者保護デバイスは、例えば、フードの跳ね上げを行う装置や、フード上に展開するエアバッグ装置などである。
【００３０】
このように、本実施形態の車両用衝突検知装置によれば、圧力センサ５に加えて、バンパリンフォース１に対するバンパカバー２の相対移動により移動するバンパアブソーバ３との接触を検知するタッチセンサ６を備えている。そして、タッチセンサ６は、チャンバ空間４１ａの車両上下方向に異なる位置に配置されている。従って、タッチセンサ６は、チャンバ空間４１ａの変形による影響を実質的に受けることなく、バンパカバー２の相対移動を検出できる。そして、ＥＣＵ７は、圧力センサ５により物体衝突を検出し、且つ、タッチセンサ６により物体衝突を検出した場合に、物体が衝突したと判定している。つまり、タッチセンサ６と圧力センサ５とを冗長的に用いており、仮にチャンバ空間４１ａの圧力が衝突以外の影響により変化したとしても、タッチセンサ６が衝突を検知していないのであれば、物体が衝突したとは判定されない。その結果、歩行者保護装置などのデバイスの誤動作を防止できる。
【００３１】
＜第二実施形態＞
次に、第二実施形態の車両用衝突検知装置について図２を参照して説明する。図２は、第二実施形態の車両用衝突検知装置における車両前方部分の車両前後方向断面図である。ここで、第二実施形態の車両用衝突検知装置において、上述した第一実施形態の車両用衝突検知装置と同一構成については同一符号を付して説明を省略する。
【００３２】
第二実施形態の車両用衝突検知装置は、バンパリンフォース１と、バンパカバー２と、バンパアブソーバ１３と、チャンバ形成部材１４と、圧力センサ５と、タッチセンサ６と、電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という）７とを備える。
【００３３】
バンパアブソーバ１３は、図２に示すように、例えば、発泡樹脂製からなり、車両前後方向鉛直断面がＬ字型からなる。そして、バンパアブソーバ１３は、バンパリンフォース１とバンパカバー２との間に配置され、且つ、車両左右方向に延びるようにバンパリンフォース１に固定されている。そして、Ｌ字型のバンパアブソーバ１３の切り欠き部分が、車両前方且つ車両上方に位置するように配置されている。また、このバンパアブソーバ１３の上記以外の構成は、第一実施形態のバンパアブソーバ３と同一構成からなる。
【００３４】
チャンバ形成部材１４は、本体部４１と、本体部４１の外側面から外側下方へ延びるように本体部４１と一体形成された平板状の延在部１４２とから構成される。本体部４１は、第一実施形態のチャンバ形成部材４の本体部４１と同一構成である。延在部１４２は、本体部４１の車両下側端面の車両前後方向中央部から車両下方へ延びるように形成されている。この延在部１４２の外側突出長さ（図２の上下長さ）は、バンパアブソーバ１３のＬ字型の車両上下方向の切り欠き高さとほぼ同一である。そして、延在部１４２の突出幅（図２の前後幅）は、本体部４１の筒軸方向幅と同一である。この延在部１４２は、バンパアブソーバ１３のＬ字型切り欠き部端面に取り付けられている。また、このチャンバ形成部材１４の上記以外の構成は、第一実施形態のチャンバ形成部材１４と同一構成からなる。
【００３５】
そして、タッチセンサ６は、チャンバ形成部材１４の延在部１４２の車両前面に取り付けられている。つまり、タッチセンサ６は、チャンバ空間４１ａの車両下方に配置されており、バンパアブソーバ１３のＬ字型切り欠き部に配置されている。そして、タッチセンサ６は、初期状態においては、バンパカバー２に非接触となるように取り付けられている。バンパカバー２に外部物体が衝突すると、バンパカバー２がバンパリンフォース１に対して車両後方に相対移動することにより、バンパカバー２（本発明における「移動部材」に相当する）がタッチセンサ６に接触する。
【００３６】
ここで、タッチセンサ６の衝突検出感度は、図２に示すように、タッチセンサ６とバンパカバー２との車両前後方向隙間距離を変更することにより、調整可能である。つまり、バンパアブソーバ３のＬ字型の車両上側部分の車両前後方向幅を変更することにより、タッチセンサ６の衝突検出感度を調整できる。
【００３７】
この第二実施形態においても、第一実施形態と同様に、タッチセンサ６の接触を検出した後に、圧力センサ５による圧力変化に基づいて、歩行者がバンパカバー２に衝突したか否かを判定する。この場合も、実質的に、第一実施形態と同様の効果を奏する。
【００３８】
＜その他の実施形態＞
上記実施形態においては、タッチセンサ６をチャンバ形成部材４，１４の延在部４２、１４２に取り付けるようにしたが、これに限られるものではない。その他の実施形態について図３および図４を参照して説明する。図３および図４は、その他の実施形態のそれぞれの車両用衝突検知装置における車両前方部分の車両前後方向断面図である。
【００３９】
図３に示すように、チャンバ形成部材２４は、上述した本体部４１のみから構成され、延在部４２、１４２に相当する部分を有していない。そして、タッチセンサ６は、バンパリンフォース１の車両前面に直接取り付けられており、バンパアブソーバ３のＬ字型切り欠き部に配置されている。このとき、タッチセンサ６は、初期状態において、バンパアブソーバ３に非接触となるように取り付けられている。この場合、バンパカバー２に外部物体が衝突すると、バンパカバー２がバンパリンフォース１に対して車両後方に相対移動することにより、バンパアブソーバ３がつぶれ変形してタッチセンサ６に接触する。このようにして、タッチセンサ６が衝突を検出する。
【００４０】
また、図４に示すように、タッチセンサ６をバンパアブソーバ１３のＬ字型切り欠き部端面に直接取り付けている。この場合、バンパカバー２に外部物体が衝突すると、バンパカバー２がバンパリンフォース１に対して車両後方に相対移動することにより、バンパカバー２がタッチセンサ６に接触する。このようにして、タッチセンサ６が衝突を検出する。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】第一実施形態の車両用衝突検知装置における車両前方部分の車両前後方向断面図である。
【図２】第二実施形態の車両用衝突検知装置における車両前方部分の車両前後方向断面図である。
【図３】その他の実施形態の車両用衝突検知装置における車両前方部分の車両前後方向断面図である。
【図４】その他の実施形態の車両用衝突検知装置における車両前方部分の車両前後方向断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１：バンパリンフォース、  ２：バンパカバー、  ３、１３：バンパアブソーバ、
４、１４、２４：チャンバ形成部材、  ４１：本体部、  ４１ａ：チャンバ空間、
４２、１４２：延在部、
５：圧力センサ、  ６：タッチセンサ、
７：電子制御ユニット（衝突判定手段）
【図１】
0004403518.tif 000002
【図２】
0004403518.tif 000003
【図３】
0004403518.tif 000004
【図４】
0004403518.tif 000005