(57)【要約】【課題】  乗員保護装置の起動装置には、広範囲の衝突を検出できることと、経年劣化や軽度の衝撃に耐えうることが求められている。【解決手段】  内部に流体が存在する中空体１１と、前記中空体１１を前記中空体１１外部の空間に連通させ、少なくとも衝突により該中空体１１と当該中空体１１外部の空間との間に差圧が発生した場合に、移動する流体の流速を計測する流速計測手段１２と、前記流速計測手段１２により計測された流速を基に衝突を判定する判定手段１３とを備える。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に流体が存在する中空体１１と、
前記中空体１１を前記中空体１１外部の空間に連通させ、少なくとも衝突により該中空体１１と当該中空体１１外部の空間との間に差圧が発生した場合に、移動する流体の流速を計測する流速計測手段１２と、
前記流速計測手段１２により計測された流速を基に衝突を判定する判定手段１３とを備えることを特徴とする乗員保護装置の起動装置。
【請求項２】
前記中空体１１が、ドア２１内部の隙間全体であることを特徴とする請求項１に記載の乗員保護装置の起動装置。
【請求項３】
前記中空体１１が、バンパ内部の空間に備えられることを特徴とする請求項１に記載の乗員保護装置の起動装置。
【請求項４】
前記中空体１１が、インパクトビーム７１であることを特徴とする請求項１に記載の乗員保護装置の起動装置。
【請求項５】
複数の前記中空体１１と、
前記複数の中空体１１から移動する流体の流速を計測する前記中空体１１毎に備えられた複数の前記流速計測手段１２と、
前記複数の流速計測手段１２により計測された各流速を基に衝突部位を特定することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の乗員保護装置の起動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両のドアパネルの内方に配置されてエアバッグ等の乗員保護装置を作動させるための乗員保護装置の起動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、側面衝突時に乗員を保護するサイドエアバッグを搭載した車両が増加している。側面衝突は、前面衝突に比べ、衝突物体と乗員との距離が近く、衝突を検出し乗員保護装置を起動するための起動装置には即応性が求められる。また、この装置は、広い範囲、例えばドアパネル１枚の全域を検出できる必要がある。
【０００３】
そこで、特表平７−５０８９５０号公報の発明が知られている。特表平７−５０８９５０号公報では、側面衝突を検出するために、被検出媒体として車体のドア内に設けた密封体の内圧変化を圧力センサにより計測し、衝突時に密封体が圧縮され内圧が急激に変化する特徴を利用している。
【特許文献１】特表平７−５０８９５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特表平７−５０８９５０号公報では、ドアパネル内部に密封体を内包している。しかし、ドアパネル内部には、上下するウィンドゥや、ウィンドゥレギュレータ、キーロックモータ、インパクトビームなど数多くの部品が配置されており、これらの部品を除いた全空間を密封することは非常に困難である。これにより広範囲の衝突を検出できないという課題がある。
【０００５】
また、検出する衝突を局所的な範囲における衝突に限定し、被検出媒体として複数個の小型密封体をドア内部に格納する場合でも、経年劣化や、軽度の衝撃による内部状態の変化に耐えうる密封体の製造にはコストがかかるという課題がある。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、広範囲の衝突を検出し、被検出媒体の内部状態の変化にも柔軟に対応する乗員保護装置の起動装置の提供を本発明の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために請求項１に記載の発明は、内部に流体が存在する中空体１１と、前記中空体１１を前記中空体１１外部の空間に連通させ、少なくとも衝突により該中空体１１と当該中空体１１外部の空間との間に差圧が発生した場合に、移動する流体の流速を計測する流速計測手段１２と、前記流速計測手段１２により計測された流速を基に衝突を判定する判定手段１３とを備えることを特徴とする。このように、被検出媒体に密封体ではなく中空体１１を用いるため製造コストを下げることができる。また、車両各部に数多く存在する中空空間を中空体１１として使用すれば良いため、広範囲の衝突を検出可能である。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、前記中空体１１が、ドア２１内部の隙間全体であることを特徴とする。これにより、ドア２１全体の衝撃を検出することができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、前記中空体１１が、バンパ内部の空間に備えられることを特徴とする。これにより、バンパへの衝撃を検出することができる。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、前記中空体１１が、インパクトビーム７１であることを特徴とする。これにより、中空体１１が衝撃を受けた場合に流出する流体の出口をインパクトビーム７１に限定可能であるため、衝撃の検出精度を高めることができる。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、複数の前記中空体１１と、前記複数の中空体１１から移動する流体の流速を計測する前記中空体１１毎に備えられた複数の前記流速計測手段１２と、前記複数の流速計測手段１２により計測された各流速を基に衝突部位を特定することを特徴とする。これにより、衝突部位を特定することができるため、展開が必要な箇所だけにエアバッグを展開することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、実施例１から実施例５を用いて、本発明を実施するための最良の形態を述べる。
【００１３】
〔実施例１〕
図１から図４を用いて実施例１について説明する。
【００１４】
図１は、乗員保護装置の起動装置とサイドエアバッグ１６のおおよその配置に沿ったブロック図である。本装置は、中空体１１と、流速計測手段と、判定手段１３と、駆動手段１４とから構成される。判定手段１３および駆動手段１４はエアバッグＥＣＵ１５に格納されたプログラムで、流速計測手段は熱式流速計１２である。エアバッグＥＣＵ１５は車体の中央フロア上に備えられており、エアバッグＥＣＵ１５の出力は、サイドエアバッグ１６に入力される。サイドエアバッグ１６は図示しないシートのサイドサポート付近に格納されている。
【００１５】
図２を用いて、中空体１１および熱式流速計１２の配置について説明する。図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、中空体１１はドア２１の内部の隙間、すなわちウィンドゥレギュレータやキーロックモータが備えられている空間を用いる。通常、この空間は、雨滴の影響を受けないようにサービスホールカバーで覆われており、密封状態ではないが、内部の空気の出入りは少ない。熱式流速計１２は、この中空体１１および車両内部に連通しており、流速を計測するとともに、定常状態において中空体１１と車両内部の内部圧力（大気圧）が等しくなるように保つ。一方、側面衝突などによりドア２１が陥没した場合には、中空体１１内の空気が熱式流速計１２を通過し、車両内部に放出される。この時、熱式流速計１２によって、この放出される空気の流速が計測され、流速値が判定手段１３に送信される。また、熱式流速計１２を通じて、中空体１１内部の空気が車両内部に放出されることによって、時間経過とともに中空体１１と車両内部の内部圧力は衝突前の状態、すなわち大気圧に戻る。
【００１６】
次に、判定手段１３と駆動手段１４とを含むエアバッグＥＣＵ１５の動作について説明する。判定手段１３は、熱式流速計１２により計測された流速値から衝撃の大きさと、サイドエアバッグ１６を展開させる必要があるか否かと、サイドエアバッグ１６を展開する場合にはその展開方法とを判定する。もし、流速値が大きいとき、激しい側面衝突が予想されるため、判定手段１３は駆動手段１４に対し衝突判定結果を出力する。流速値の大きさ、すなわち衝突の速度によって、サイドエアバッグ１６の展開方法が異なるため、衝突判定結果にはサイドエアバッグ１６の展開方法が含まれる。また、流速値が小さいとき判定手段１３は、サイドエアバッグ１６を展開するほどの激しい衝突でないと判定し、衝突判定結果を駆動手段１４に出力しない。駆動手段１４は、判定手段１３より衝突判定結果を受信した場合に、サイドエアバッグ１６に対して展開指令を出力する。これにより、サイドエアバッグ１６を最適なタイミングで、最適な展開方法により展開することができる。
【００１７】
図３を用いて、他車両３１が車体側面に衝突した場合の、熱式流速計１２の動作について説明する。なお、車両内部の気圧は外気圧と等しいとする。図３（ａ）は衝突前の状態を示す。この時、中空体１１の圧力Ｖ０は外気圧と等しい。次に図３（ｂ）のように、他車両３１が衝突すると、中空体１１が押し潰され、中空体１１内部の圧力が瞬間的に上昇しＶ１となる。同時に、中空体１１と外気圧との間に差圧が発生するため、熱式流速計１２を通じて、中空体１１の押し潰された体積分の空気が車両内部に放出される。この放出された空気の流速を熱式流速計１２により計測する。衝突後は、図３（ｃ）のように、上昇していた中空体１１の圧力が外気圧と同値に戻る。中空体１１すなわちドア２１が潰れることにより発生する流体の移動速度を衝突の検出に用いるため、ドア２１のいかなる場所への衝突であってもこれを検出することが可能である。
【００１８】
次に図４を用いて、軽度の衝撃を受け損傷しているドア２１に対して、他車両３１が衝突した場合の動作について説明する。図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、ドライバーの判断ミスにより車両の側面部を低速で壁４１にぶつけてしまったとする。この場合、低速の衝突であるため、中空体１１から流出する空気の流速は遅く、判定手段１３が衝突判定結果を駆動手段１４に送信しないためサイドエアバッグ１６は展開されない。また、衝突時、中空体１１内部の圧力はＶ２となる。次に、図４（ｃ）以降の図を用いて、潰れたままの状態のドア２１に、他車両３１が衝突した場合について述べる。図４（ｃ）に示すように、図４（ｂ）における前回の衝突から時間が経過しているため、中空体１１内部の圧力は外気圧Ｖ０と等しくなっている。このため、図４（ｄ）に示すように、他車両３１が衝突した場合は、中空体１１がさらに押し潰され、中空体１１内部の圧力が瞬間的に上昇しＶ１となる。同時に、中空体１１と外気圧との間に差圧が発生するため、熱式流速計１２を通じて、中空体１１の押し潰された体積分の空気が車両内部に放出される。この放出された空気の流速を熱式流速計１２により計測する。図４（ｄ）の場合には、他車両３１が激しく衝突しているため、熱式流速計１２によって計測された流速値は大きく、判定手段１３はサイドエアバッグ１６の展開が必要であると判定する。また、図４（ｅ）に示すように衝突後は、図３（ｃ）や図４（ｃ）と同様に、時間が経つにつれて、上昇していた中空体１１の圧力が外気圧と同値に戻る。
【００１９】
本乗員保護装置の起動装置は、被検出媒体用の中空体１１として、ドア２１内部の隙間を利用するため、ドア２１全域の広い範囲に対する衝突を検出することができる。また、この中空体１１は、車両内部に連通しているため、衝撃を受け中空体１１が多少陥没していたとしても、中空体１１が完全に潰れていない限り、大きな衝突を検出することができる。すなわち、本装置は、被検出媒体の内部状態の変化に柔軟に対応可能である。
【００２０】
〔実施例２〕
図５を用いて実施例２について説明する。この実施例２における前述の実施例１との構成上の相違点は、本実施例ではＧセンサ５１が追加された点である。なお、実施例１と同等の構成については、実施例１と同様の符号を付し、本実施例２における説明を省略する。
【００２１】
新たに追加したＧセンサ５１は、車両のドア２１内側に設置されている。このＧセンサ５１は車両の横方向の加速度を検出し、検出値を判定手段１３に送信する。図５に示すように、判定手段１３は、Ｇセンサ５１の出力結果と熱式流速計１２の出力結果とを基に、衝突の大きさとサイドエアバッグ１６を展開する必要があるか否かを判定する。
【００２２】
このように、実施例１の構成にＧセンサ５１を加えることで、判定手段１３は複数のセンサの出力結果を基に、実施例１以上に高精度なサイドエアバッグ１６の展開判定が可能である。
【００２３】
〔実施例３〕
図６を用いて実施例３について説明する。この実施例３における前述の実施例との構成上の相違点は、本実施例では中空体１１の設置位置がバンパ内部であり、前述の実施例の設置位置がドア２１内部であった点と異なる。なお、前述の実施例と同等の構成については、各実施例と同様の符号を付し、本実施例３における説明を省略する。
【００２４】
図６に示すように本実施例では、バンパの内部に中空体１１を設置してあり、この中空体１１は熱式流速計１２を通して外気圧と等しい中空体１１外部の空間に連通している。バンパは、車両の正面方向だけでなく左右フェンダーの手前までを覆うため、広い範囲を中空体１１として利用可能である。これにより、本装置は、バンパ全域の広い範囲における検出が可能である。例えば、正面衝突だけでなく斜め方向からの衝突も検出できる。また、バンパ内部の中空体１１は、中空体１１外部の空間に連通しているため、複数回衝撃を受け中空体１１が多少陥没したとしても、大きな衝突を検出することができる。すなわち、前述の実施例と同様に、本装置は被検出媒体の内部状態の変化に柔軟に対応可能である。
【００２５】
〔実施例４〕
図７を用いて実施例４について説明する。この実施例４における前述の実施例との構成上の相違点は、本実施例では中空体１１の設置位置がドア２１内部のインパクトビーム７１である点である。なお、前述の実施例と同等の構成については、各実施例と同様の符号を付し、本実施例４における説明を省略する。
【００２６】
インパクトビーム７１の内部空間を利用した中空体１１は、熱式流速計１２を通して外気圧と等しい中空体１１外部の空間に連通している。通常、インパクトビーム７１は金属製の筒であるため、片方の穴出口を塞いだ場合、気体の出入りは他方の穴出口に限定される。中空体１１の設置空間として、この片方の穴出口を塞いだインパクトビーム７１を利用すれば、ドア２１内部全体を利用する場合に比べ、衝突時に空気の放出される場所が熱式流速計１２に集中する。これにより、実施例１と同様の作用効果を奏するとともに、より高精度のサイドエアバッグ１６の展開判定が可能である。
【００２７】
〔実施例５〕
図８を用いて実施例５について説明する。この実施例５における前述の実施例１との構成上の相違点は、本実施例ではドア２１内部の隙間が３箇所に区切られ、３つの中空体１１それぞれに熱式流速計１２が備えられている点である。なお、前述の実施例と同等の構成については、各実施例と同様の符号を付し、本実施例５における説明を省略する。
【００２８】
実施例５では、３つの中空体１１それぞれに中空体１１外部の空間と連通した熱式流速計１２が取り付けられている。このため、衝突を受けた時に、３箇所の熱式流速計１２が計測した流速で最大値を示した箇所が、最も大きい衝撃を受けた場所である。
【００２９】
これにより、実施例１と同様の作用効果を奏するとともに、衝突場所を特定することができる。
【００３０】
〔その他の実施例〕
前述の実施例では、中空体１１内部を満たす流体を空気としたが、空気以外の気体でも良いし、粘性の高い液体、例えばジェルを用いても良い。
【００３１】
前述の実施例では、使用するエアバッグとしてサイドエアバッグ１６を例に説明を行ったが、フロントエアバッグやニーエアバッグなど、展開指令を与えるエアバッグは限定されない。
【００３２】
前述の実施例では、装置の設置場所として、ドア２１およびバンパを例に説明を行ったが、取り付け場所はこれらに限定されない。例えば、車両ルーフとキャビンの間の空間を中空体１１として、ロールオーバーでルーフ、すなわち中空体１１が押し潰された際に、エアバッグを展開することも可能である。
【００３３】
前述の実施例では、流速計測手段として熱式流速計１２を用いたが、当該流速計測手段はこれに限定されない。例えば、流体振動式流量計（渦、フルイディック）、コリオリ流量計、超音波流量計（伝搬時間差法、ドプラ法）、レーザ流量計、差圧式流量計（オリフィス、ノズル、ベンチュリー管）、電磁流量計などでも実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】実施例１において用いられる乗員保護装置の起動装置とサイドエアバッグ１６の配置および入出力関係を表すブロック図である。
【図２】実施例１において用いられる乗員保護装置の起動装置を備えたドア２１の断面図である。
【図３】実施例１において用いられる乗員保護装置の起動装置の動作の流れを表す図である。
【図４】実施例１において用いられる損傷した乗員保護装置の起動装置の動作の流れを表す図である。
【図５】実施例２において用いられる実施例１の構成にＧセンサ５１を加えた場合の各部の配置および入出力関係を表す図である。
【図６】実施例３において用いられる乗員保護装置の起動装置の配置を表す図である。
【図７】実施例４において用いられる乗員保護装置の起動装置の配置を表す図である。
【図８】実施例５において用いられる乗員保護装置の起動装置の配置を表す図である。
【符号の説明】
【００３５】
１１  中空体
１２  熱式流速計
１３  判定手段
１４  駆動手段
１５  エアバッグＥＣＵ
１６  サイドエアバッグ
２１  ドア
３１  他車両
４１  壁
５１  Ｇセンサ
７１  インパクトビーム
【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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【図８】
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