(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両（６）に取り付けられるセンサハウジング（１１、１３、２１、２２）と、
第１ダイヤフラム（１２ｂ）を有し、該第１ダイヤフラムの一面が前記車両の密閉空間（７５）に臨むように、前記センサハウジングに取り付けられ、前記密閉空間と遮断された第１チャンバ（１２ｃ）が前記第１ダイヤフラムの他面に面するように形成され、前記第１ダイヤフラムは、前記密閉空間内の圧力により撓んで信号を発生させる第１検出部材（１２）と、
第２ダイヤフラム（１４ｂ）を有し、該第２ダイヤフラムの一面が前記密閉空間に臨むように、前記センサハウジングに取り付けられ、前記第２ダイヤフラムの他面に面するように第２チャンバ（１４ｃ）が形成され、前記第２ダイヤフラムは、前記第１ダイヤフラムと同方向かつ同じ向きに同じ量だけ撓むことにより、前記第１ダイヤフラムと同じ大きさでかつ正負が反対の信号を発生させる第２検出部材（１４）と、
前記第１検出部材の前記一面および前記第２検出部材の前記一面を覆うように、前記センサハウジング内に充填された保護部材（１８）と、
を備えた車両用圧力検出装置（１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ）。
【請求項２】
前記第１検出部材および前記第２検出部材は、
前記第１ダイヤフラムおよび前記第２ダイヤフラムの拡がり方向に、隣接して並ぶように配置されている請求項１記載の車両用圧力検出装置（１Ａ、１Ｃ）。
【請求項３】
前記第２チャンバは、前記密閉空間と連通している請求項１または２に記載の車両用圧力検出装置（１Ｂ、１Ｃ）。
【請求項４】
前記第２チャンバは、
前記第２検出部材の前記他面と前記センサハウジング（１３、２１）との間に形成され、
前記センサハウジングには、
前記第２チャンバと前記密閉空間とを連通するハウジング貫通孔（１３ｂ、２１ｆ）が形成されている請求項３記載の車両用圧力検出装置（１Ｂ、１Ｃ）。
【請求項５】
前記第１チャンバと前記第２チャンバとは、互いに連通して一体に形成された請求項１記載の車両用圧力検出装置（１Ｄ）。
【請求項６】
前記第１検出部材による検出値と、前記第２検出部材による検出値とを加算する演算回路部（１５ａ）を備えた請求項１乃至５のうちのいずれか一項に記載の車両用圧力検出装置。
【請求項７】
前記密閉空間は、
車両ドア（７）内部に形成され、
該車両ドアへの衝突があった場合、前記密閉空間が圧縮されたことによる圧力の上昇を検知する請求項１乃至６のうちのいずれか一項に記載の車両用圧力検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に取り付けられ、車両において発生する各種の圧力を検出する車両用圧力検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のサイドドアの内部に圧力センサを設け、衝突時の変形により生じるサイドドア内の圧力変化を検知することにより、車両側面への衝突を検出している衝突検知装置に関する従来技術があった（例えば、特許文献１参照）。当該従来技術においては、車両の衝突を検出してサイドエアバッグ等を作動させ、衝突による衝撃から乗員を保護している。
【０００３】
ところで、サイドドアへの衝突時には、変形により生じるサイドドア内の昇圧と衝突による衝撃および車両の走行に起因するサイドドア部材の振動とが同時に発生しやすい。このため、上述したような衝突検知装置に使用される圧力センサに対しては、当該圧力の上昇と振動とが重畳的に印加される。したがって、圧力センサによる検出値は、双方の影響が混在したものとなり、サイドドア内の圧力変化のみを正確に検知することには困難がともなった。
【０００４】
これに対して、上述した従来技術による衝突検知装置においては、サイドドア内部の密閉空間に臨むようにダイヤフラムを設けた圧力センサと、密閉空間から遮断されたダイヤフラムを有する振動センサを備えており、圧力センサによる検出値から振動センサによる検出値を減算することによって、圧力センサの検出値から、サイドドアの振動による影響を取り除いている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−７１５９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、上述した従来技術による衝突検知装置においては、圧力センサのダイヤフラムは合成樹脂材料にて形成された保護部材に覆われているが、振動センサのダイヤフラムは保護部材には覆われていない。したがって、上記検出方法では、双方のセンサのダイヤフラムの振動による影響は取り除かれるが、保護部材の振動による影響は取り除くことはできなかった。特に、圧力センサの内部電子部品の保護のため、保護部材は必須であり、また、衝突検知性能への要求は高精度化しており、これによって、検出値に対する保護部材の振動による影響は益々増大していた。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両に発生する圧力変化のみを正確に検出することができる車両用圧力検出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するために、請求項１に係る車両用圧力検出装置（１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ）の発明は、車両（６）に取り付けられるセンサハウジング（１１、１１３、２１、２２）と、第１ダイヤフラム（１２ｂ）を有し、第１ダイヤフラムの一面は車両の密閉空間（７５）に臨むように、センサハウジングに取り付けられ、他面においては密閉空間と遮断された第１チャンバ（１２ｃ）が形成されることで、密閉空間内の圧力変化により第１ダイヤフラムが撓んで信号を発生させる第１検出部材（１２）と、第２ダイヤフラム（１４ｂ）を有し、第２ダイヤフラムの一面は密閉空間に臨むように、センサハウジングに取り付けられ、他面においては第２チャンバ（１４ｃ）が形成されることで、第１ダイヤフラムと同方向かつ同じ向きに同じ量だけ撓むことにより、第１ダイヤフラムと同じ大きさでかつ正負が反対の信号を発生させる第２検出部材（１４）と、第１検出部材の一面および第２検出部材の一面を覆うように、センサハウジング内に充填された保護部材（１８）と、を備えている。
【０００８】
この構成によれば、第１ダイヤフラムを有し、第１ダイヤフラムの一面は車両の密閉空間に臨むように、センサハウジングに取り付けられ、他面においては密閉空間と遮断された第１チャンバが形成されることで、密閉空間内の圧力変化により第１ダイヤフラムが撓んで信号を発生させる第１検出部材と、第２ダイヤフラムを有し、第２ダイヤフラムの一面は密閉空間に臨むように、センサハウジングに取り付けられ、他面においては第２チャンバが形成されることで、第１ダイヤフラムと同方向かつ同じ向きに同じ量だけ撓むことにより、第１ダイヤフラムと同じ大きさでかつ正負が反対の信号を発生させる第２検出部材と、第１検出部材の一面および第２検出部材の一面を覆うように、センサハウジング内に充填された保護部材とを備えていることにより、第１検出部材によって、密閉空間に発生した圧力変化と第１ダイヤフラムおよびそれを覆っている保護部材の衝撃振動とが混在した信号が発生され、第２検出部材が、第２ダイヤフラムおよびそれを覆っている保護部材の衝撃振動とによる信号を発生し、第２検出部材による第２ダイヤフラムおよび保護部材の衝撃振動による信号は、第１検出部材による第１ダイヤフラムおよび保護部材の衝撃振動による信号に対して、同じ大きさでかつ正負が反対となるため、第１検出部材による信号と第２検出部材による信号とを加算することにより、第１検出部材および第２検出部材による信号から衝撃振動による影響を取り除くことができ、密閉空間内に発生した圧力変化を正確に検出することができる。
特に、第１検出部材および第２検出部材の双方が、保護部材に覆われているため、上述した加算によって、第１検出部材および第２検出部材の検出値から第１ダイヤフラムおよび第２ダイヤフラムの衝撃振動による影響のみでなく、それらを覆っている保護部材の衝撃振動による影響も取り除くことができるため、密閉空間内の圧力変化の検出精度をよりいっそう向上させることができる。
尚、上述した「第１ダイヤフラムと同方向かつ同じ向きに同じ量だけ撓むことにより、第１ダイヤフラムと同じ大きさでかつ正負が反対の信号を発生させる第２検出部材」とは、必ずしも厳密な意味ではなく、本発明においては、第１ダイヤフラムによる検出値と第２ダイヤフラムによる検出値との間で、第１ダイヤフラムによる検出値と第２ダイヤフラムによる検出値とを加算することにより、第１ダイヤフラムおよび第２ダイヤフラムによる検出値から衝撃振動による影響を取り除くことについて、支障の無い程度でのばらつきがある場合も含んでいる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態１による圧力センサ構造体が取り付けられた車両ドアの模式的な断面図
【図２】図１に示された圧力センサ構造体に含まれる圧力センサの断面図
【図３】圧力センサの第１ダイヤフラムおよび第２ダイヤフラムの模式的な断面図
【図４】ダイヤフラム上の抵抗素子の圧力検出回路図
【図５】図２に示した圧力センサを含んだエアバッグシステムを表したブロック図
【図６】実施形態２による圧力センサの断面図
【図７】実施形態３による圧力センサの断面図
【図８】実施形態４による圧力センサの断面図
【図９】実施形態５による圧力センサの断面図
【図１０】実施形態６によるエアバッグシステムを表したブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜実施形態１＞
図１乃至図５に基づき、本発明の実施形態１による圧力センサ構造体ＳＥおよび圧力センサ構造体ＳＥを含んだエアバッグシステムについて説明する。尚、圧力センサ１の構成を説明する際に、便宜上、図２における上方を圧力センサ１の上方とし、図２における下方を圧力センサ１の下方として説明するが、車両６上における圧力センサ１の実際の取付状態とは無関係である。
【００１１】
図１に示すように、車両ドア７は車両６の側端面に位置するアウタパネル７１と、アウタパネル７１に対して車室内側に対向するインナパネル７２を備えている。アウタパネル７１とインナパネル７２は、ともに鋼板をプレス成形して形成されており、それぞれの外周部が互いに溶接されることにより一体化されている。インナパネル７２の車室内側には、合成樹脂材料にて形成されたドアトリム７３が係合している。
車両ドア７の上端部からは、ウィンドウガラス７４が突出しており、ウィンドウガラス７４は、アウタパネル７１とインナパネル７２との間を上下方向に移動可能に形成されている。車両ドア７の内部には、アウタパネル７１、インナパネル７２およびウィンドウガラス７４によって、密閉室７５（密閉空間に該当する）が形成されている。密閉室７５は、外部からの高圧にも抗するように完全に密閉されている必要はなく、雨水の浸入を防ぐ程度のシール力によって外部と遮断されていればよく、場合によっては、下部にある小さな水抜き孔等によって外部と連通していてもよい。
インナパネル７２には、圧力センサ構造体ＳＥが固定されている。圧力センサ構造体ＳＥは、密閉室７５内に臨むように取り付けられ、車両ドア７の衝突による変形に起因して、密閉室７５が圧縮されることによる密閉室７５内の圧力の上昇（変化）を検知することが可能に形成されている。
【００１２】
図２に示したように、圧力センサ構造体ＳＥに内蔵された圧力センサ１（車両用圧力検出装置に該当する）は半導体圧力センサであり、合成樹脂材料にて形成された第１ハウジング１１内に取り付けられた第１センサチップ１２と、第１ハウジング１１と同様に、合成樹脂材料にて形成された第２ハウジング１３内に取り付けられた第２センサチップ１４を備えている。第１ハウジング１１と第２ハウジング１３は、それぞれの底板１１ａ、１３ａが、後述するセンサ基板２０を挟んで対向するように配置されており、第１センサチップ１２と第２センサチップ１４とは、その取付方向が互いに上下反対向きに配置されている。尚、第１ハウジング１１と第２ハウジング１３とを包括した構成が、センサハウジングに該当する。また、第１センサチップ１２は第１検出部材に該当し、第２センサチップ１４は第２検出部材に該当する。
【００１３】
第１センサチップ１２および第２センサチップ１４は、それぞれシリコンチップにて形成されている。第１センサチップ１２の下面には、第１凹部１２ａが形成されており、第１凹部１２ａの底部（図２において上方）には、第１ダイヤフラム１２ｂが形成されている。
一方、第２センサチップ１４の上面には、第２凹部１４ａが形成されており、第２凹部１４ａの底部には、第１ダイヤフラム１２ｂと同形状の第２ダイヤフラム１４ｂが形成されている。
第１ダイヤフラム１２ｂおよび第２ダイヤフラム１４ｂは、互いに同方向（図２において上下方向）に撓み可能に形成されている。
【００１４】
第１センサチップ１２が第１ハウジング１１の底板１１ａ上に取り付けられると、第１ハウジング１１と第１ダイヤフラム１２ｂとの間に、第１チャンバ１２ｃ（空気室）が形成される。図２に示すように、第１チャンバ１２ｃは密閉室７５から遮断されている。上述した構成により、第１ダイヤフラム１２ｂは、その上面（一面に該当する）において後述する保護部材１８を介して密閉室７５に臨み、その下面（他面に該当する）において第１チャンバ１２ｃと面するように配置される。
また、第２センサチップ１４が第２ハウジング１３の底板１３ａの下面に取り付けられると、第２ハウジング１３と第２ダイヤフラム１４ｂとの間に、第２チャンバ１４ｃ（空気室）が形成される。図２に示すように、第２チャンバ１４ｃも密閉室７５から遮断されている。上述した構成により、第２ダイヤフラム１４ｂは、その下面（一面に該当する）において保護部材１８を介して密閉室７５に臨み、その上面（他面に該当する）において第２チャンバ１４ｃと面するように配置される。
【００１５】
第１ハウジング１１の底板１１ａ上には、シリコンチップによって形成された回路チップ１５が、第１センサチップ１２に対して横方向に並ぶように取り付けられている。また、第１ハウジング１１内の隅部には、複数の電極１６が設けられ、電極１６と第１センサチップ１２との間、電極１６と回路チップ１５との間および第１センサチップ１２と回路チップ１５との間は、ワイヤボンディング１７にて接続されている。これら、第１ハウジング１１内に取り付けられた第１センサチップ１２、回路チップ１５、電極１６およびワイヤボンディング１７を上方から覆うように、第１ハウジング１１内には保護部材１８が充填されている。保護部材１８は、フッ素系樹脂材料であるフッ素ゲルにて形成されている。
【００１６】
一方、第２ハウジング１３の底板１３ａの下面にも、第２センサチップ１４に対して横方向に並ぶように、回路チップ１５が取り付けられている。また、第２ハウジング１３内の隅部には、複数の電極１６が設けられ、電極１６と第２センサチップ１４との間、電極１６と回路チップ１５との間および第２センサチップ１４と回路チップ１５との間は、ワイヤボンディング１７にて接続されている。これら、第２ハウジング１３内に取り付けられた第２センサチップ１４、回路チップ１５、電極１６およびワイヤボンディング１７を下方から覆うように、第２ハウジング１３内にも保護部材１８が充填されている。
第１ハウジング１１および第２ハウジング１３内の各電極１６は、半田１９によって、センサ基板２０に電気的に接続されている。センサ基板２０は、上述した圧力センサ構造体ＳＥの図示しない箱体を介してインナパネル７２に固定されており、これにより、第１ハウジング１１および第２ハウジング１３はセンサ基板２０を介して車両ドア７に取り付けられている。
【００１７】
次に、図２乃至図４に基づき、第１ダイヤフラム１２ｂおよび第２ダイヤフラム１４ｂによる密閉室７５内の圧力の検出方法について説明する。尚、図３においては、第１ダイヤフラム１２ｂおよび第２ダイヤフラム１４ｂの形状を代表して示しているが、図３に示されたものは、図２に示された第１ダイヤフラム１２ｂとは同じ向きに、また、図２に示された第２ダイヤフラム１４ｂとは上下方向が逆向きに示されている。
【００１８】
図３に示したように、圧力センサ１の第１ダイヤフラム１２ｂおよび第２ダイヤフラム１４ｂは、薄く加工されたシリコンチップであり、各々の上には拡散抵抗Ｒｃ、Ｒｓが一体的に形成されている。拡散抵抗Ｒｃ、Ｒｓは、第１ダイヤフラム１２ｂおよび第２ダイヤフラム１４ｂ上に、各々２つずつ形成されている（図３において、Ｒｃは１つのみ示す）。密閉室７５に発生した圧力変化によって、第１ダイヤフラム１２ｂおよび第２ダイヤフラム１４ｂが図３において下方に撓むことにより、拡散抵抗Ｒｃ、Ｒｓの抵抗値が増減する。また、衝突の衝撃または車両６の走行に起因して、車両ドア７に衝撃振動が発生すると、第１ダイヤフラム１２ｂおよび第２ダイヤフラム１４ｂが、図３において上方または下方に撓み、拡散抵抗Ｒｃ、Ｒｓの抵抗値が増減する。
【００１９】
各拡散抵抗Ｒｃ、Ｒｓは、第１ダイヤフラム１２ｂおよび第２ダイヤフラム１４ｂ上のそれぞれにおいてホイートストンブリッジを形成するべく、図４に示したように接続されている。図４において、Ｘ点からＹ点に向けて電流Ｉｓを流した状態における接続点ｍｎ間の電圧Ｖｓ（信号に該当する）を検出することにより、密閉室７５に発生した圧力変化を検出することが可能となる。
すなわち、拡散抵抗Ｒｃ、Ｒｓによって形成されたホイートストンブリッジが平衡状態にある時、接続点ｍｎは同電位にあるため、接続点ｍｎ間の電圧Ｖｓは０となっている。これに対し、密閉室７５に圧力変化が発生して第１ダイヤフラム１２ｂおよび第２ダイヤフラム１４ｂが図３において下方に撓むと、拡散抵抗Ｒｃの抵抗値が減少するとともに、拡散抵抗Ｒｓの抵抗値は増大する。これにより、接続点ｍの電位が接続点ｎの電位よりも高くなるため、第１ダイヤフラム１２ｂおよび第２ダイヤフラム１４ｂの撓み量に応じて、接続点ｍｎ間に電圧Ｖｓが発生する。
【００２０】
また、車両ドア７に加わった衝撃振動により、第１ダイヤフラム１２ｂおよび第２ダイヤフラム１４ｂが図３において上方に撓むと、上述した場合とは逆に、拡散抵抗Ｒｃの抵抗値が増大し、拡散抵抗Ｒｓの抵抗値は減少する。これにより、接続点ｎの電位が接続点ｍの電位よりも高くなるため、第１ダイヤフラム１２ｂおよび第２ダイヤフラム１４ｂの撓み量に応じて、上述した場合と逆方向に接続点ｍｎ間に電圧Ｖｓが発生する。
【００２１】
第１ダイヤフラム１２ｂおよび第２ダイヤフラム１４ｂは、互いに同等の特性に設定されている。したがって、第１ダイヤフラム１２ｂおよび第２ダイヤフラム１４ｂの双方に対し、図３において、鉛直下方に同じ大きさの衝撃振動が加わった場合、第１ダイヤフラム１２ｂおよび第２ダイヤフラム１４ｂにおいて、互いに同方向かつ同等の大きさの電圧Ｖｓが発生し、双方に対し、図３において、鉛直上方に同じ大きさの衝撃振動が加わった場合においても、第１ダイヤフラム１２ｂおよび第２ダイヤフラム１４ｂにおいて、互いに同方向かつ同等の大きさの電圧Ｖｓが発生するように設定されている。
【００２２】
また、第１ダイヤフラム１２ｂおよび第２ダイヤフラム１４ｂに対し、同じ大きさの衝撃振動が加わった場合であって、図３において、第１ダイヤフラム１２ｂおよび第２ダイヤフラム１４ｂの一方に対して、鉛直下方に衝撃振動が加わり、他方に対して、鉛直上方に衝撃振動が加わった場合、第１ダイヤフラム１２ｂおよび第２ダイヤフラム１４ｂにおいて、互いに反対方向（正負が異なる）かつ同等の大きさの電圧Ｖｓが発生するように設定されている。
以下、接続点ｍｎ間に発生した電圧Ｖｓを、第１ダイヤフラム１２ｂまたは第２ダイヤフラム１４ｂによる検出値と言う。圧力センサ１は、上述したもの以外の構成であってもよく、例えば、拡散抵抗Ｒｃ、Ｒｓの代わりに、歪ゲージを使用したもの等であってもよい。
【００２３】
図２に戻って、車両ドア７への衝突に起因して密閉室７５に発生した圧力および車両ドア７に加わった衝撃振動が、圧力センサ１に対してどのように作用するかを説明する。
図２に示したように、第１ダイヤフラム１２ｂと第２ダイヤフラム１４ｂとは、ともに上下方向に撓み可能に配置されているが、圧力センサ１において、双方の間で上下方向の向きが反対に配置されている。このため、図２において、第１ダイヤフラム１２ｂと第２ダイヤフラム１４ｂとが同方向かつ同じ向きに撓んだ場合、互いに正負が異なる検出値を発生する。
【００２４】
上述したように、圧力センサ１の第１チャンバ１２ｃは密閉室７５から遮断されているため、密閉室７５に発生した圧力は、保護部材１８を介して第１ダイヤフラム１２ｂを、第１チャンバ１２ｃに向けて図２において下方へと撓ませる。
また、第２チャンバ１４ｃも密閉室７５から遮断されているため、密閉室７５に発生した圧力は、保護部材１８を介して第２ダイヤフラム１４ｂを、第２チャンバ１４ｃに向けて図２において上方へと撓ませる。
したがって、密閉室７５に発生した圧力によって、第１ダイヤフラム１２ｂおよび第２ダイヤフラム１４ｂは、正負が互いに同じで、かつ、同等の大きさの検出値を発生させる。
【００２５】
また、車両ドア７に加わった衝撃振動は、第１ダイヤフラム１２ｂおよび第２ダイヤフラム１４ｂの向きに関係なく、双方に対し図２において同じ向きに働く。したがって、車両ドア７に加わった衝撃振動は、第１ダイヤフラム１２ｂおよびそれを覆っている保護部材１８に加速度を発生させ、第１ダイヤフラム１２ｂを上方または下方に撓ませる。それとともに、第２ダイヤフラム１４ｂおよびそれを覆っている保護部材１８にも加速度を発生させ、第２ダイヤフラム１４ｂを第１ダイヤフラム１２ｂと同方向かつ同じ向きへと撓ませる。上述したように、第１ダイヤフラム１２ｂおよび第２ダイヤフラム１４ｂは、それぞれを覆っている保護部材１８の厚みを含めて、互いに同等の特性を有しているため、車両ドア７に加わった衝撃振動によって、第２ダイヤフラム１４ｂは、第１ダイヤフラム１２ｂが発生させる検出値に対して、正負が異なり、かつ、同等の大きさの検出値を発生させる。
【００２６】
以上より、車両ドア７への衝突が発生した場合、第１ダイヤフラム１２ｂは、密閉室７５の圧力と第１ダイヤフラム１２ｂおよびそれを覆っている保護部材１８の衝撃振動とによるものとが混在した検出値を発生させる。
また、第２ダイヤフラム１４ｂは、密閉室７５の圧力と第２ダイヤフラム１４ｂおよびそれを覆っている保護部材１８の衝撃振動とによるものとが混在した検出値を発生させ、第２ダイヤフラム１４ｂおよび保護部材１８の衝撃振動による検出値は、第１ダイヤフラム１２ｂによって発生された第１ダイヤフラム１２ｂおよび保護部材１８の衝撃振動による検出値とは、正負が異なったものとなる。
【００２７】
次に、図５に基づいて、本実施形態による圧力センサ１を含んだエアバッグシステムおよびその作動について説明する。圧力センサ１の回路チップ１５のいずれかは、第１ダイヤフラム１２ｂによる検出値と第２ダイヤフラム１４ｂによる検出値とを加算する回路部１５ａ（演算回路部に該当する）を備えている。回路部１５ａにはＡ／Ｄ変換器１５ｂが接続されており、Ａ／Ｄ変換器１５ｂはエアバッグコントローラ３の衝突判定部３１に接続されている。エアバッグコントローラ３は、図示しない入出力装置、ＣＰＵ、ＲＡＭ等により形成された制御装置である。
エアバッグコントローラ３には、他の圧力センサまたは加速度センサ等の複数のセンサにより形成されたセンサ群４が接続されている。また、エアバッグコントローラ３には、エアバッグ装置５が接続されている。エアバッグ装置５は従前のタイプのものと同様であって、図示しないインフレータ、バッグおよび点火装置により形成されている。
【００２８】
上述したように、圧力センサ１の第１ダイヤフラム１２ｂによる検出値ＰＳ１（平常時に対する衝突時の変化量）は、密閉室７５の圧力による変化量：ΔＰと、第１ダイヤフラム１２ｂおよび保護部材１８の衝撃振動による変化量：ΔＦとの和（ＰＳ１＝ΔＰ＋ΔＦ）となる。
一方、第２ダイヤフラム１４ｂによる検出値ＰＳ２（平常時に対する衝突時の変化量）は、密閉室７５の圧力による変化量：ΔＰと、第２ダイヤフラム１４ｂおよび保護部材１８の衝撃振動による変化量：−ΔＦとの和（ＰＳ２＝ΔＰ−ΔＦ）となる。
【００２９】
回路部１５ａは、第１ダイヤフラム１２ｂによる検出値ＰＳ１と、第２ダイヤフラム１４ｂによる検出値ＰＳ２とを加算した値を２で除することにより、密閉室７５の圧力（の変化量）ＰＳ０＝ΔＰを算出する。回路部１５ａによる演算結果は、Ａ／Ｄ変換器１５ｂによりデジタル化された後、衝突判定部３１に送信される。
エアバッグコントローラ３の衝突判定部３１は、圧力センサ１により密閉室７５内の圧力が所定の衝突閾値以上であることを検出した場合、またはセンサ群４に含まれる他のセンサによって他の車両ドア内の圧力が上昇したことを検出した場合、もしくは、他の加速度センサによって所定の衝突閾値以上の加速度を検出した場合に、車両６が衝突したと判定して、エアバッグ装置５を作動させる。
【００３０】
本実施形態によれば、第１ダイヤフラム１２ｂを有し、第１ダイヤフラム１２ｂの上面が車両６の密閉室７５に臨むように、第１ハウジング１１に取り付けられ、密閉室７５と遮断された第１チャンバ１２ｃが第１ダイヤフラム１２ｂの下面に面するように形成され、第１ダイヤフラム１２ｂは、密閉室７５内の圧力変化により撓んで信号を発生させる第１センサチップ１２と、第２ダイヤフラム１４ｂを有し、第２ダイヤフラム１４ｂの下面が密閉室７５に臨むように、第２ハウジング１３に取り付けられ、第２ダイヤフラム１４ｂの上面に面するように第２チャンバ１４ｃが形成され、第２ダイヤフラム１４ｂは、第１ダイヤフラム１２ｂと同方向かつ同じ向きに同じ量だけ撓むことにより、第１ダイヤフラム１２ｂと同じ大きさでかつ正負が反対の信号を発生させる第２センサチップ１４と、第１センサチップ１２の上面および第２センサチップ１４の下面を覆うように、第１ハウジング１１および第２ハウジング１３内に充填された保護部材１８とを備えていることにより、第１センサチップ１２によって、密閉室７５に発生した圧力変化と第１ダイヤフラム１２ｂおよびそれを覆っている保護部材１８の衝撃振動とが混在した信号が発生され、第２センサチップ１４が、密閉室７５に発生した圧力変化と第２ダイヤフラム１４ｂおよびそれを覆っている保護部材１８の衝撃振動による信号を発生し、第２センサチップ１４による第２ダイヤフラム１４ｂおよび保護部材１８の衝撃振動による信号は、第１センサチップ１２による第１ダイヤフラム１２ｂおよび保護部材１８の衝撃振動による信号に対して、同じ大きさでかつ正負が反対となるため、第１センサチップ１２による信号と第２センサチップ１４による信号とを加算することにより、第１センサチップ１２および第２センサチップ１４による信号から衝撃振動による影響を取り除くことができ、密閉室７５内に発生した圧力変化を正確に検出することができる。
特に、第１センサチップ１２および第２センサチップ１４の双方が、保護部材１８に覆われているため、上述した加算によって、第１センサチップ１２および第２センサチップ１４の検出値から第１ダイヤフラム１２ｂおよび第２ダイヤフラム１４ｂの衝撃振動による影響のみでなく、それらを覆っている保護部材１８の衝撃振動による影響も取り除くことができるため、密閉室７５内の圧力変化の検出精度をよりいっそう向上させることができる。
【００３１】
また、圧力センサ１が、第１ダイヤフラム１２ｂによる検出値と、第２ダイヤフラム１４ｂによる検出値を加算する回路部１５ａを備えていることにより、エアバッグコントローラ３における演算量を減少させることができ、エアバッグコントローラ３のメモリ数を低減することができる。
また、密閉室７５は、車両ドア７内部に形成され、車両ドア７への衝突があった場合、圧力センサ１によって、密閉室７５が圧縮されたことによる圧力の上昇を検知するようにしたことにより、車両ドア７への衝突を精度よく検出することが可能となる。
【００３２】
＜実施形態２＞
次に、図６に基づいて、実施形態２による圧力センサ１Ａについて、実施形態１による圧力センサ１との相違点を中心に説明する。尚、図６において、図２と同一の構成については、同一の符号を付している。また、圧力センサ１Ａの構成を説明する際に、便宜上、図６における上方を圧力センサ１Ａの上方とし、図６における下方を圧力センサ１Ａの下方として説明するが、車両６上における圧力センサ１Ａの実際の取付状態とは無関係である。
【００３３】
本実施形態による圧力センサ１Ａにおいては、合成樹脂材料により一体に形成されたセンサハウジング２１を備えている。図６に示したように、センサハウジング２１は、ともに上下方向に延びるとともに、互いに対向する一対の側壁２１ａ、２１ｂと、側壁２１ａ、２１ｂ間において上下方向に延びる中間壁２１ｃを有している。側壁２１ａと中間壁２１ｃとの間には、双方の下端部を連結するように、図６において水平方向に延びる底板２１ｄが形成されている。また、側壁２１ｂと中間壁２１ｃの上端部同士を接続するように、図６において水平方向に延びる天井部２１ｅが形成されている。
【００３４】
底板２１ｄ上には、第１センサチップ１２が取り付けられている。実施形態１の場合と同様に、第１センサチップ１２の下面には、第１凹部１２ａが形成されており、第１凹部１２ａの底部（図６において上方）には、第１ダイヤフラム１２ｂが形成されている。これによって、底板２１ｄの上面と第１ダイヤフラム１２ｂとの間に、第１チャンバ１２ｃが形成される。図６に示すように、第１チャンバ１２ｃは密閉室７５から遮断されている。
【００３５】
一方、センサハウジング２１の天井部２１ｅの下面には、第２センサチップ１４が取り付けられている。実施形態１の場合と同様に、第２センサチップ１４の上面には、第２凹部１４ａが形成されており、第２凹部１４ａの底部には、第２ダイヤフラム１４ｂが形成されている。これによって、天井部２１ｅの下面と第２ダイヤフラム１４ｂとの間に、第２チャンバ１４ｃが形成される。図６に示すように、第２チャンバ１４ｃは密閉室７５から遮断されている。
【００３６】
また、センサハウジング２１の底板２１ｄ上には、回路チップ１５が第１センサチップ１２に対して横方向に並ぶように取り付けられている。また、底板２１ｄ上の隅部には、複数の電極１６が設けられ、電極１６と第１センサチップ１２との間、電極１６と回路チップ１５との間および第１センサチップ１２と回路チップ１５との間は、ワイヤボンディング１７にて接続されている。これら、底板２１ｄ上に取り付けられた第１センサチップ１２、回路チップ１５、電極１６およびワイヤボンディング１７を上方から覆うように、センサハウジング２１内には保護部材１８が充填されている。
【００３７】
一方、天井部２１ｅ上の隅部にも、複数の電極１６が設けられている（図６において１個のみ示す）。電極１６と第２センサチップ１４との間は、ワイヤボンディング１７にて接続されており、第２センサチップ１４は、底板２１ｄ上の回路チップ１５とも接続されている。これら、天井部２１ｅの下面に取り付けられた第２センサチップ１４、電極１６およびワイヤボンディング１７を下方から覆うように、センサハウジング２１には保護部材１８が充填されている。
【００３８】
センサハウジング２１内の各電極１６は、半田１９によって、センサ基板２０に電気的に接続されている。センサ基板２０は、上述したインナパネル７２に固定されており、これにより、センサハウジング２１はセンサ基板２０を介して、車両ドア７に取り付けられている。圧力センサ１Ａは、図６における上下方向が、車両ドア７の厚み方向（図１における左右方向）と一致するように取り付けられている。本実施形態による圧力センサ１Ａに関するその他の構成については、実施形態１による圧力センサ１と同様であるため説明は省略する。
【００３９】
本実施形態によれば、圧力センサ１Ａにおいて、第１センサチップ１２および第２センサチップ１４は、第１ダイヤフラム１２ｂおよび第２ダイヤフラム１４ｂの拡がり方向に、隣接して並ぶように配置されている。
これにより、実施形態１による圧力センサ１に比べて、圧力センサ１Ａの高さ方向（図６における上下方向）の寸法を小さくすることができ、取付スペースの限られた車両ドア７内への取り付けを容易にすることができる。
すなわち、車両ドア７において、その厚み方向に比べて上下方向には幾分取付スペースに余裕があるため、圧力センサ１Ａを、拡がり方向(図６における左右方向)を車両ドア７の上下方向に向け、小型化した高さ方向を車両ドア７の厚み方向に向けることによって、車両ドア７への取り付けを容易に行うことができる。
【００４０】
＜実施形態３＞
次に、図７に基づいて、実施形態３による圧力センサ１Ｂについて、実施形態１による圧力センサ１との相違点を中心に説明する。尚、図７において、図２と同一の構成については、同一の符号を付している。
圧力センサ１Ｂにおいては、第２ハウジング１３の底板１３ａに、チャンバ連通孔１３ｂ（ハウジング貫通孔に該当する）が形成されている。チャンバ連通孔１３ｂは、第２ハウジング１３を貫通しており、第２チャンバ１４ｃと密閉室７５とを連通している。本実施形態による圧力センサ１Ｂに関するその他の構成については、実施形態１による圧力センサ１と同様であるため説明は省略する。
【００４１】
本実施形態によれば、チャンバ連通孔１３ｂによって、第２チャンバ１４ｃと密閉室７５とが連通していることにより、密閉室７５に発生した圧力は第２チャンバ１４ｃへも導入され、当該圧力により第２ダイヤフラム１４ｄが撓むことはない。
したがって、密閉室７５に圧力変化が発生した場合、第１センサチップ１２によって、密閉室７５に発生した圧力変化と第１ダイヤフラム１２ｂおよびそれを覆っている保護部材１８の衝撃振動とが混在した検出値が発生され、第２センサチップ１４が、第２ダイヤフラム１４ｂおよびそれを覆っている保護部材１８の衝撃振動による検出値を発生し、第２センサチップ１４による第２ダイヤフラム１４ｂおよび保護部材１８の衝撃振動による検出値は、第１センサチップ１２による第１ダイヤフラム１２ｂおよび保護部材１８の衝撃振動による検出値に対して、同じ大きさでかつ正負が反対となる。
【００４２】
このため、第１センサチップ１２による検出値と第２センサチップ１４による検出値とを加算するだけで、（２で除することなしに）、第１センサチップ１２および第２センサチップ１４による検出値から衝撃振動による影響を取り除き、密閉室７５内に発生した圧力変化を検出することができる。したがって、密閉室７５内に発生した圧力変化を算出するための演算工程を簡素化することができ、回路チップ１５を小型軽量化することができる。
また、第２ハウジング１３の底板１３ａに、第２チャンバ１４ｃと密閉室７５とを連通するチャンバ連通孔１３ｂが形成されていることにより、第２ハウジング１３の成形時にチャンバ連通孔１３ｂを同時に形成することができ、製造の容易な圧力センサ１Ｂにすることが可能となる。
【００４３】
＜実施形態４＞
次に、図８に基づいて、実施形態４による圧力センサ１Ｃについて、実施形態２による圧力センサ１Ａとの相違点を中心に説明する。尚、図８において、図６と同一の構成については、同一の符号を付している。
本実施形態による圧力センサ１Ｃにおいては、センサハウジング２１の天井部２１ｅに、チャンバ連通孔２１ｆ（ハウジング貫通孔に該当する）が形成されている。チャンバ連通孔２１ｆは、センサハウジング２１を貫通しており、第２チャンバ１４ｃと密閉室７５とを連通している。本実施形態による圧力センサ１Ｃに関するその他の構成については、実施形態２による圧力センサ１Ａと同様であり、圧力センサ１Ｃによる密閉室７５内に発生した圧力変化検出の方法については実施形態３による圧力センサ１Ｂと同様であるため説明は省略する。
【００４４】
＜実施形態５＞
次に、図９に基づいて、実施形態５による圧力センサ１Ｄについて、実施形態１による圧力センサ１との相違点を中心に説明する。尚、図９において、図２と同一の構成については、同一の符号を付している。また、圧力センサ１Ｄの構成を説明する際に、便宜上、図９における上方を圧力センサ１Ｄの上方とし、図９における下方を圧力センサ１Ｄの下方として説明するが、車両６上における圧力センサ１Ｄの実際の取付状態とは無関係である。また、図９において、半田１９およびセンサ基板２０は省略されている。
【００４５】
圧力センサ１Ｄは、合成樹脂材料により一体に形成されたセンサハウジング２２を備えている。図９に示したように、センサハウジング２２は、ともに上下方向に延びるとともに、互いに対向する一対の側壁２２ａ、２２ｂと、側壁２２ａ、２２ｂの中央部同士を連結するように、図９において水平方向に延びる仕切板２２ｃを有している。仕切板２２ｃの上面には、第１ダイヤフラム１２ｂを有する第１センサチップ１２が取り付けられている。これによって、仕切板２２ｃの上面と第１ダイヤフラム１２ｂとの間に、第１チャンバ１２ｃが形成される。図９に示すように、第１チャンバ１２ｃは密閉室７５から遮断されている。
一方、仕切板２２ｃの下面には、第２ダイヤフラム１４ｂを有する第２センサチップ１４が取り付けられている。これによって、仕切板２２ｃの下面と第２ダイヤフラム１４ｂとの間に、仕切板２２ｃを挟んで第１チャンバ１２ｃと対向するように、第２チャンバ１４ｃが形成される。図９に示すように、第２チャンバ１４ｃは密閉室７５から遮断されている。
【００４６】
また、センサハウジング２１の仕切板２２ｃの上面には、回路チップ１５が第１センサチップ１２に対して横方向に並ぶように取り付けられている。また、仕切板２２ｃ上の隅部には、複数の電極１６が設けられ、電極１６と第１センサチップ１２との間、電極１６と回路チップ１５との間および第１センサチップ１２と回路チップ１５との間は、ワイヤボンディング１７にて接続されている。これら、仕切板２２ｃの上面に取り付けられた第１センサチップ１２、回路チップ１５、電極１６およびワイヤボンディング１７を上方から覆うように、センサハウジング２２内には保護部材１８が充填されている。
【００４７】
一方、仕切板２２ｃの下面にも、第２センサチップ１４に対して横方向に並ぶように、回路チップ１５が取り付けられている。また、仕切板２２ｃ上の隅部にも、複数の電極１６が設けられ、電極１６と第２センサチップ１４との間、電極１６と回路チップ１５との間および第２センサチップ１４と回路チップ１５との間は、ワイヤボンディング１７にて接続されている。これら、仕切板２２ｃの下面に取り付けられた第２センサチップ１４、電極１６およびワイヤボンディング１７を下方から覆うように、センサハウジング２２には保護部材１８が充填されている。
【００４８】
図９に示したように、仕切板２２ｃにはセンサ連結孔２２ｄが上下方向に貫通している。これによって、第１チャンバ１２ｃと第２チャンバ１４ｃとが連通し、双方が一体化されている。本実施形態による圧力センサ１Ｄに関するその他の構成については、実施形態１による圧力センサ１と同様であるため説明は省略する。
本実施形態によれば、圧力センサ１Ｄの第１チャンバ１２ｃと第２チャンバ１４ｃとは、互いに連通して一体に形成されていることにより、圧力センサ１Ｄ全体を小型化することができる。
【００４９】
＜実施形態６＞
次に、図１０に基づいて、実施形態６による圧力センサ１Ｅを含んだエアバッグシステムについて、実施形態１との相違点を中心に説明する。尚、図１０において、図５と同一の構成については、同一の符号を付している。
本実施形態による圧力センサ１Ｅにおいては、第１センサチップ１２および第２センサチップ１４に接続された回路チップ１５Ａに回路部１５ａが含まれていない点のみが、実施形態１による圧力センサ１と異なっている。一方、エアバッグコントローラ３Ａには、実施形態１による回路部１５ａと同様の演算機能を有する演算部３２が設けられている。演算部３２は、回路チップ１５ＡのＡ／Ｄ変換器１５ｂとエアバッグコントローラ３Ａの衝突判定部３１とに接続されている。
【００５０】
これにより、第１ダイヤフラム１２ｂによる検出値ＰＳ１と第２ダイヤフラム１４ｂによる検出値ＰＳ２は、Ａ／Ｄ変換器１５ｂによってデジタル化された後、それぞれエアバッグコントローラ３Ａに送信される。検出値ＰＳ１および検出値ＰＳ２は、演算部３２において、加算された後に２で除される。本実施形態によるエアバッグシステムに関するその他の構成については、実施形態１によるエアバッグシステムと同様であるため説明は省略する。
本実施形態によれば、回路チップ１５Ａに回路部１５ａが設けられていないため、回路チップ１５Ａを小型化でき、延いては圧力センサ１Ｅを小型化することができる。
【００５１】
＜他の実施形態＞
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。
本発明による圧力センサ１は、車両６のサイドドアのみではなく、バックドア等への衝突の検知にも適用可能である。
また、圧力センサ１は、車両６の衝突検知以外の用途に適用してもよい。
また、圧力センサ１において、第１ダイヤフラム１２ｂおよび第２ダイヤフラム１４ｂに、それぞれ同等（図２において、同方向かつ同じ向きに同じ大きさ）の衝撃振動が加わった場合、第１ダイヤフラム１２ｂおよび第２ダイヤフラム１４ｂにおいて、互いに正負が異なり、かつ、同等の大きさの検出値が発生するように設定されているが、第１ダイヤフラム１２ｂによる検出値と第２ダイヤフラム１４ｂによる検出値とを加算することにより、第１ダイヤフラム１２ｂおよび第２ダイヤフラム１４ｂによる検出値から衝撃振動による影響を取り除くことについて、支障の無い程度でのばらつきが、第１ダイヤフラム１２ｂによる検出値と第２ダイヤフラム１４ｂによる検出値との間にあってもよい。
【符号の説明】
【００５２】
図面中、１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅは圧力センサ（車両用圧力検出装置）、６は車両、７は車両ドア、１１は第１ハウジング（センサハウジング）、１２は第１センサチップ（第１検出部材）、１２ｂは第１ダイヤフラム、１２ｃは第１チャンバ、１３は第２ハウジング（センサハウジング）、１３ｂ，２１ｆはチャンバ連通孔（ハウジング貫通孔）、１４は第２センサチップ（第２検出部材）、１４ｂは第２ダイヤフラム、１４ｃは第２チャンバ、１５ａは回路部（演算回路部）、１８は保護部材、２１，２２はセンサハウジング、７５は密閉室（密閉空間）を示している。
【図１】
0005983592.tif 000002
【図２】
0005983592.tif 000003
【図３】
0005983592.tif 000004
【図４】
0005983592.tif 000005
【図５】
0005983592.tif 000006
【図６】
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【図７】
0005983592.tif 000008
【図８】
0005983592.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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