特許 7037983 衝突検出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-03-09

(45)【発行日】2022-03-17

(54)【発明の名称】衝突検出装置

(51)【国際特許分類】

   B60R 21/0136 20060101AFI20220310BHJP

   B60R 21/00 20060101ALI20220310BHJP

   B60R 19/48 20060101ALI20220310BHJP

【ＦＩ】

B60R21/0136 320

B60R21/00 310A

B60R19/48 G

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2018064511

(22)【出願日】2018-03-29

(65)【公開番号】P2019172152

(43)【公開日】2019-10-10

【審査請求日】2021-02-22

(73)【特許権者】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】110000383

【氏名又は名称】特許業務法人エビス国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山本 健太郎

【審査官】飯島 尚郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－２０３８１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０９７９３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１０７６７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１４００４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６０－０４４００２（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１７－００７３６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０２７４１１８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】独国特許出願公開第１０２０１５００１９１４（ＤＥ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｒ ２１／００－２１／１３

Ｂ６０Ｒ １９／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両のバンパビームの前側に車幅方向に延在するように配置されると共に前記バンパビーム側に開口する凹部が形成され、前記車両の衝突により変形して衝撃を吸収する衝撃吸収部と、
前記凹部に配置され、前記バンパビーム側に開口する収容溝が形成された変形規制部と、
管形状を有すると共に車幅方向に延びるように形成されて前記収容溝に収容され、前記衝撃吸収部の変形により押圧されて内部に圧力波が生じるセンサチューブと、
前記センサチューブに接続されて前記圧力波を検出する圧力センサと
を備え、
前記変形規制部は、前記収容溝が前記センサチューブの直径より浅く形成され、前記衝撃吸収部より高い剛性を有し、前記凹部が大きく潰れるように前記衝撃吸収部が前記バンパビームに向かって変形した場合でも、前記センサチューブが完全に潰れる前に前記変形規制部が前記バンパビームに当接して前記センサチューブの変形を規制することを特徴とする衝突検出装置。

【請求項2】

前記センサチューブの肉厚をｔとすると、前記収容溝の深さＡは、
Ａ＞２ｔ
を満たすように形成される請求項１に記載の衝突検出装置。

【請求項3】

前記センサチューブの肉厚をｔ、前記センサチューブの内径をｄとすると、前記収容溝の幅Ｂは、
Ｂ≧ｄ・π／２＋２ｔ
を満たすように形成される請求項２に記載の衝突検出装置。

【請求項4】

前記センサチューブの肉厚をｔ、前記センサチューブの内径をｄとすると、前記収容溝の幅Ｂは、
Ｂ＜ｄ・π／２＋２ｔ
を満たすように形成される請求項１または２に記載の衝突検出装置。

【請求項5】

前記衝撃吸収部および前記センサチューブの少なくとも一方は、前記バンパビームに当接するように配置される請求項１～４のいずれか一項に記載の衝突検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、衝突検出装置に係り、特に、車両のバンパビームの前側に配置される衝突検出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、車両の前部に衝突体が衝突した際に、その衝突を検出する衝突検出装置が利用されている。例えば、衝突検出装置は、車両のバンパビームの前側に配置された衝撃吸収部の凹部にセンサチューブが収容されており、衝突の衝撃に応じてセンサチューブが押圧されることによりセンサチューブ内に圧力波が生じる。このセンサチューブ内に生じた圧力波を検出することで車両の衝突を検出することができる。ここで、衝突検出装置は、車両の衝突を安定して検出することが求められる。

【0003】

そこで、車両の衝突を安定して検出する技術として、例えば、特許文献１には、気温による衝撃吸収部の硬さ変化に依存せず衝突を検知する歩行者衝突検知センサを備えた車両用バンパ構造が提案されている。この車両用バンパ構造は、センサチューブを下側から保持する凸形状の保持部が衝撃吸収部の後面に設けられている。ここで、保持部の車両前後方向の幅がセンサチューブの直径よりも小さく形成されているため、保持部より前にセンサチューブがバンパビームに接触する。このため、衝撃吸収部の温度による硬さ変化に依存せずにセンサチューブが押圧され、車両の衝突を安定して検出することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１７－７３６８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１の車両用バンパ構造は、押圧によるセンサチューブの変形が途中で規制されないため、センサチューブが完全に潰れるように変形すると衝突の衝撃を正確に検出できないおそれがあった。

【0006】

この発明は、このような従来の問題点を解消するためになされたもので、車両が衝突した衝撃を正確に検出する衝突検出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】

【0007】

この発明に係る衝突検出装置は、車両のバンパビームの前側に車幅方向に延在するように配置されると共に前記バンパビーム側に開口する凹部が形成され、前記車両の衝突により変形して衝撃を吸収する衝撃吸収部と、凹部に配置され、前記バンパビーム側に開口する収容溝が形成された変形規制部と、管形状を有すると共に車幅方向に延びるように形成されて前記収容溝に収容され、前記衝撃吸収部の変形により押圧されて内部に圧力波が生じるセンサチューブと、センサチューブに接続されて前記圧力波を検出する圧力センサとを備え、変形規制部は、前記収容溝が前記センサチューブの直径より浅く形成され、前記センサチューブの変形を規制するように前記衝撃吸収部より高い剛性を有するものである。

【0008】

ここでセンサチューブの肉厚をｔとすると、前記収容溝の深さＡは、Ａ＞２ｔを満たすように形成されることが好ましい。

【0009】

また、センサチューブの内径をｄとすると、前記収容溝の幅Ｂは、Ｂ≧ｄ・π／２＋２ｔを満たすように形成することができる。

【0010】

また、センサチューブの肉厚をｔ、前記センサチューブの内径をｄとすると、前記収容溝の幅Ｂは、Ｂ＜ｄ・π／２＋２ｔを満たすように形成することもできる。

【0011】

また、衝撃吸収部および前記センサチューブの少なくとも一方は、前記バンパビームに当接するように配置することが好ましい。

【発明の効果】

【0012】

この発明によれば、変形規制部は、収容溝がセンサチューブの直径より浅く形成され、センサチューブの変形を規制するように衝撃吸収部より高い剛性を有するので、車両が衝突した衝撃を正確に検出する衝突検出装置を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】この発明の実施の形態１に係る衝突検出装置を備えたエアバッグ装置の構成を示す図である。

【図2】衝突検出装置の構成を示す断面図である。

【図3】変形規制部がセンサチューブの変形を規制する様子を示す断面図である。

【図4】センサチューブを圧力波が伝搬する様子を示す図である。

【図5】潰れたセンサチューブを圧力波が伝搬する様子を示す図である。

【図6】実施の形態２における変形規制部の構成を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１
図１に、この発明の実施の形態１に係る衝突検出装置を備えたエアバッグ装置の構成を示す。このエアバッグ装置は、衝突検出装置１を有し、この衝突検出装置１に演算部２、展開制御部３およびエアバッグ４が順次接続されている。

【0015】

衝突検出装置１は、センサチューブ５と、一対の圧力センサ６ａおよび６ｂとを有し、車両の前部に設けられたバンパフェイスＦの内側に配置されている。
センサチューブ５は、車幅方向に延在するように配置されると共に円管形状を有し、一端部から他端部まで連通する伝搬路が内部に形成されている。センサチューブ５は、車両に衝突体が衝突した衝撃に応じて変形し、その変形により生じる圧力波を伝搬路により一端部側と他端部側にそれぞれ伝搬する。

【0016】

圧力センサ６ａおよび６ｂは、センサチューブ５の両端部に接続され、センサチューブ５の伝搬路を伝搬した圧力波を検出するものであり、例えばダイアフラムを用いたセンサを用いることができる。

【0017】

演算部２は、圧力センサ６ａおよび６ｂで検出される圧力波の強度を算出する。
展開制御部３は、演算部２で算出された圧力波の強度に基づいて車両が衝突体に衝突したか否かを判定し、その判定結果に基づいてエアバッグ４の展開を制御する。すなわち、展開制御部３は、車両が衝突体に衝突したと判定した場合には、図示しないインフレータから展開ガスを注入してエアバッグ４を展開させる。一方、展開制御部３は、車両が衝突体に衝突していないと判定した場合には、インフレータを駆動せず、エアバッグ４は展開されないことになる。
エアバッグ４は、フロントフードの下側に収納され、図示しないインフレータから展開ガスが注入されることによりフロントフードの後縁部を覆うように車外に展開する。

【0018】

次に、衝突検出装置１の構成について詳細に説明する。
図２に示すように、衝突検出装置１は、衝撃吸収部７と変形規制部８を有する。
衝撃吸収部７は、車両に衝突体が衝突した衝撃を吸収するもので、車両のバンパビームＭからバンパフェイスＦに向かって突出するように形成されている。また、衝撃吸収部７は、バンパビームＭの前面に当接しつつ車幅方向に延在するように配置され、バンパビームＭに対向する後面にバンパビームＭ側に開口する凹部９が形成されている。凹部９は、センサチューブ５が収まるような大きさを有する。また、衝撃吸収部７は、車両に加わる衝撃に応じて変形するように構成されており、例えば発泡樹脂などから構成することができる。

【0019】

変形規制部８は、衝撃吸収部７の凹部９に沿って車幅方向に延在するように配置され、バンパビームＭ側に開口する収容溝１０が形成されている。すなわち、変形規制部８は、凹部９の底面に沿うように配置された底板部８ａと、凹部９の側面に沿って互いに対向するように配置された一対の側板部８ｂとを接続して構成されている。また、変形規制部８は、センサチューブ５の後部が収容溝１０の外側に出るように、収容溝１０がセンサチューブ５の直径Ｌより浅く形成されている。変形規制部８は、センサチューブ５の変形を規制するように衝撃吸収部７より高い剛性を有し、例えば金属および合成樹脂などから構成することができる。

【0020】

収容溝１０は、図３（ａ）に示すように、完全に潰れた状態のセンサチューブＮより大きく形成されている。ここで、センサチューブ５の肉厚をｔ、センサチューブ５の内径をｄとすると、完全に潰れた状態のセンサチューブＮは、厚みＳを２ｔ、幅Ｗをｄ・π／２＋２ｔで表すことができる。このため、収容溝１０の深さＡは以下の（１）式を満たすように形成され、収容溝１０の幅Ｂは以下の（２）式を満たすように形成される。
Ａ＞２ｔ ・・・（１）
Ｂ≧ｄ・π／２＋２ｔ ・・・（２）
これにより、凹部９が大きく潰れるように衝撃吸収部７がバンパビームＭに向かって変形した場合でも、図３（ｂ）に示すように、センサチューブ５が完全に潰れる前に変形規制部８がバンパビームＭに当接してセンサチューブ５の変形を規制することができる。

【0021】

次に、この実施の形態１の動作について説明する。
まず、図１に示すように、車両が走行されて、車両のバンパフェイスＦに衝突体が衝突する。図２に示すように、車両の前部に配置されたバンパフェイスＦとバンパビームＭの間には衝撃吸収部７が配置されており、衝突体からの衝撃に応じて衝撃吸収部７がバンパビームＭに向かって押し潰されるように変形する。これにより、衝撃吸収部７は、衝突体からの衝撃を吸収することができる。

【0022】

ここで、衝撃吸収部７の後面にはバンパビームＭ側に開口する凹部９が形成され、この凹部９にセンサチューブ５が配置されている。このため、衝撃吸収部７の変形により、センサチューブ５が衝突体からの衝撃に応じて衝撃吸収部７とバンパビームＭとの間で押圧されることになる。
このとき、図４（ａ）に示すように、センサチューブ５が完全に潰れないように押圧された場合、すなわちセンサチューブ５の一方の側部側と他方の側部側が連通している場合には、センサチューブ５内の伝搬路５ａに生じる圧力波がセンサチューブ５の一端部と他端部の間を往復するように伝搬する。このため、圧力センサ６ａおよび６ｂで検出される圧力波の強度は、図４（ｂ）に示すように、波形の乱れが少なく、これらの積分和はほぼ一定の値となる。このようにして、衝突体の衝撃エネルギーと相関を有する圧力波の強度を圧力センサ６ａおよび６ｂで検出することができる。

【0023】

一方、図５（ａ）に示すように、センサチューブ５が完全に潰れるように押圧された場合には、伝搬路５ａに生じた圧力波が、センサチューブ５の一端部と押圧位置との間を往復するように伝搬すると共にセンサチューブ５の他端部と押圧位置との間を往復するように伝搬する。このため、例えばセンサチューブ５の一端部に近い位置が押圧された場合には、図５（ｂ）に示すように、センサチューブ５の一端部に配置された圧力センサ６ａで検出される圧力波の強度が、センサチューブ５の他端部に配置された圧力センサ６ｂで検出される圧力波の強度と比べて非常に大きくなり、安定した積分和を得ることが困難となる。

【0024】

そこで、本発明では、図２に示すように、センサチューブ５の変形を途中で規制する変形規制部８を衝撃吸収部７の凹部９に配置し、この変形規制部８の収容溝１０にセンサチューブ５を収容する。
ここで、衝突体の衝撃に応じて衝撃吸収部７がバンパビームＭに向かって押圧されると、変形規制部８の収容溝１０がセンサチューブ５の直径Ｌより浅く形成されているため、センサチューブ５が変形規制部８より前にバンパビームＭに当接する。これにより、センサチューブ５がバンパビームＭに押圧されて圧力波が伝搬路５ａを伝搬する。

【0025】

続いて、センサチューブ５が、バンパビームＭにさらに押圧される。このとき、図３（ａ）に示すように、収容溝１０の深さＡは上記の（１）式を満たすように形成されている。このため、図３（ｂ）に示すように、センサチューブ５が完全に潰れる前にバンパビームＭに変形規制部８が当接する。変形規制部８は、例えば金属および合成樹脂などから構成されて衝撃吸収部７より高い剛性を有するため、凹部９の大きさを維持するように衝撃吸収部７を支持し、これによりセンサチューブ５の変形が規制される。このように、変形規制部８が、センサチューブ５の変形を規制することにより、衝突体の衝撃エネルギーが大きい場合でも、センサチューブ５の一端部と他端部の間を往復するように圧力波を伝搬させることができ、波形が安定した圧力波を圧力センサ６ａおよび６ｂで検出することができる。
また、収容溝１０の幅Ｂは上記の（２）式を満たすように形成されている。このため、センサチューブ５を変形規制部８の側板部８ｂに接触させることなくスムーズに変形させることができ、圧力波を安定して検出することができる。

【0026】

このようにして、センサチューブ５の伝搬路５ａを伝搬した圧力波が圧力センサ６ａおよび６ｂで検出されると、図１に示すように、演算部２が圧力センサ６ａおよび６ｂから出力される検出信号に基づいて圧力波の強度を算出する。そして、展開制御部３が、演算部２で算出された圧力波の強度に基づいて車両が衝突体に衝突したか否かを判定し、衝突したと判定した場合にはエアバッグ４を展開させる。

【0027】

本実施の形態によれば、変形規制部８は、収容溝１０がセンサチューブ５の直径Ｌより浅く形成されると共にセンサチューブ５の変形を規制するように衝撃吸収部７より高い剛性を有するため、衝突体の衝撃エネルギーが大きい場合でもその衝撃エネルギーと相関を有する安定した圧力波を圧力センサ６ａおよび６ｂで検出することができ、車両が衝突した衝撃を正確に検出することができる。

【0028】

実施の形態２
上記の実施の形態１では、変形規制部８は、収容溝１０の深さＡが上記の（１）式を満たすように形成されたが、センサチューブ５の変形を規制するように形成されていればよく、これに限られるものではない。
例えば、図６に示すように、実施の形態１の変形規制部８に換えて変形規制部２１を配置することができる。

【0029】

変形規制部２１は、バンパビームＭ側に開口する収容溝２２が形成されている。すなわち、変形規制部２１は、凹部９の底面に沿うように配置された底板部２１ａと、凹部９の側面に沿って互いに対向するように配置された一対の側板部２１ｂとを接続して構成されている。そして、収容溝２２の幅Ｂは、以下の（３）式を満たすように形成されている。
Ｂ＜ｄ・π／２＋２ｔ ・・・（３）
これにより、変形規制部２１は、センサチューブ５が完全に潰れる前に一対の側板部２１ｂでセンサチューブ５を外側から支持してセンサチューブ５の変形を規制することができる。

【0030】

本実施の形態によれば、変形規制部２１の収容溝２２の幅Ｂが上記の（３）式を満たすように形成されているため、センサチューブ５が完全に潰れる前にセンサチューブ５の変形を規制して、車両が衝突した衝撃を正確に検出することができる。

【0031】

なお、上記の実施の形態１および２では、変形規制部は、車幅方向に延在するように配置されたが、衝撃吸収部７の凹部９に配置されていればよく、これに限られるものではない。例えば、複数の変形規制部を衝撃吸収部７の凹部９に間隔を空けて並ぶように配置することもできる。

【0032】

また、上記の実施の形態１および２では、衝撃吸収部７は、バンパビームＭに当接するように配置されたが、衝撃吸収部７の変形によりセンサチューブ５を押圧することができればよく、これに限られるものではない。例えば、衝撃吸収部７は、車両の衝突に応じてバンパビームＭに当接するようにバンパビームＭの前側に間隔を空けて配置することができる。
また、上記の実施の形態１および２では、衝撃吸収部７がバンパビームＭに当接するように配置されたが、センサチューブ５がバンパビームＭに当接するように配置することもできる。例えば、センサチューブ５の後部が衝撃吸収部７の凹部９の外側に出るように凹部９をセンサチューブ５の直径Ｌより浅く形成し、凹部９の外側に出たセンサチューブ５の後部をバンパビームＭに当接するように衝撃吸収部７を配置することができる。

【符号の説明】

【0033】

１ 衝突検出装置、２ 演算部、３ 展開制御部、４ エアバッグ、５ センサチューブ、５ａ 伝搬路、６ａ，６ｂ 圧力センサ、７ 衝撃吸収部、８，２１ 変形規制部、８ａ，２１ａ 底板部、８ｂ，２１ｂ 側板部、９ 凹部、１０，２２ 収容溝、Ｆ バンパフェイス、Ｍ バンパビーム、Ｌ センサチューブの直径、Ｎ 潰れたセンサチューブ、ｔ 肉厚、ｄ 内径、Ｓ 厚み、Ｗ 幅、Ａ 深さ、Ｂ 幅。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】