(57)【要約】【課題】被取付部材から脱落したか否かを判定する。【解決手段】被取付部材３の空間３ａの温度を変化させる温度調整手段７と、被取付部材３の空間３ａの状態に応じた検出信号を出力する検出手段２２と、検出信号に基づき、ポート部１２の一端部が被取付部材３に挿入されているか否かを判定する判定手段９、２３とを備える。【選択図】図１
2015219174.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力に応じたセンサ信号を出力する圧力検出素子（２２）と、
前記圧力検出素子を搭載する本体部（１１）と、前記本体部と連結され、前記圧力を前記圧力検出素子に導入する圧力導入孔（１５）が形成されたポート部（１２）とを有するケース（１０）と、を備え、
内部に空間（３ａ）を構成すると共に開口部を有する被取付部材（３）の前記開口部に前記ポート部における前記本体部と反対側の一端部が挿入され、前記被取付部材の空間の圧力を検出する圧力センサの実装構造において、
前記被取付部材の空間の温度を変化させる温度調整手段（７）と、
前記被取付部材の空間の状態に応じた検出信号を出力する検出手段（２２）と、
前記検出信号に基づき、前記ポート部の一端部が前記被取付部材に挿入されているか否かを判定する判定手段（９、２３）と、を有していることを特徴とする圧力センサの実装構造。
【請求項２】
前記判定手段は、前記検出信号と閾値とを比較することにより、前記ポート部の一端部が前記被取付部材に挿入されているか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の圧力センサの実装構造。
【請求項３】
前記被取付部材が配置される外部空間の状態に応じた基準信号を出力する検出手段（２９）を有し、
前記判定手段は、前記検出信号と前記基準信号とを比較することにより、前記ポート部の一端部が前記被取付部材に挿入されているか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の圧力センサの実装構造。
【請求項４】
前記温度調整手段は、前記被取付部材の空間を冷却するものであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の圧力センサの実装構造。
【請求項５】
前記温度調整手段は、前記被取付部材の空間を加熱するものであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の圧力センサの実装構造。
【請求項６】
前記検出信号を出力する検出手段は、前記被取付部材の空間の温度に応じた前記検出信号を出力するものであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の圧力センサの実装構造。
【請求項７】
前記検出信号を出力する検出手段は、前記被取付部材の空間の圧力に応じた前記検出信号を出力するものであり、前記圧力検出素子であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の圧力センサの実装構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内部に空間を有する被取付部材に取り付けられ、被取付部材の空間の圧力を検出する圧力センサの実装構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、圧力に応じたセンサ信号を出力する圧力検出素子を備える圧力センサを内部に空間が形成される被取付部材に実装して構成した衝突検出装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
具体的には、この衝突検出装置では被取付部材には開口部が形成されている。そして、圧力センサは、被取付部材の開口部に固定され、被取付部材の空間の圧力に応じたセンサ信号を外部回路に出力する。このため、外部回路では、被取付部材の空間の圧力に応じたセンサ信号に基づいて各種の処理を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−６９９７８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、圧力センサは、圧力に応じたセンサ信号を出力するため、被取付部材から脱落した場合には周囲の圧力に応じたセンサ信号を出力する。そして、上記衝突検出装置では、圧力センサの固定状態を把握できない。このため、外部回路では、圧力センサが被取付部材から脱落した場合でも圧力センサから周囲の圧力に応じたセンサ信号が出力されるため、誤った処理を行ってしまう可能性がある。
【０００６】
本発明は上記点に鑑みて、被取付部材から脱落したか否かを判定できる圧力センサ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】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、圧力に応じたセンサ信号を出力する圧力検出素子（２２）と、圧力検出素子を搭載する本体部（１１）と、本体部と連結され、圧力を圧力検出素子に導入する圧力導入孔（１５）が形成されたポート部（１２）とを有するケース（１０）と、を備え、内部に空間（３ａ）を構成すると共に開口部を有する被取付部材（３）の開口部にポート部における本体部と反対側の一端部が挿入され、被取付部材の空間の圧力を検出する圧力センサの実装構造において、以下の点を特徴としている。
【０００８】
すなわち、被取付部材の空間の温度を変化させる温度調整手段（７）と、被取付部材の空間の状態に応じた検出信号を出力する検出手段（２２）と、検出信号に基づき、ポート部の一端部が被取付部材に挿入されているか否かを判定する判定手段（９、２３）と、を有していることを特徴としている。
【０００９】
これによれば、判定手段によってポート部の一端部が被取付部材に挿入されているか否かを判定できる。このため、外部回路がセンサ信号に基づいて誤った処理を行うことを抑制できる。
【００１０】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態における衝突検出装置を車両のバンパ内に配置したときの平面模式図である。
【図２】図１中のII−II線に沿った断面図である。
【図３】図１に示す圧力センサおよびチューブの断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態における圧力センサおよびチューブの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。
【００１３】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について説明する。なお、本実施形態では、本発明の圧力センサを被取付部材に実装して（取り付けて）衝突検出装置を構成し、当該衝突検出装置を車両に搭載した例について説明する。
【００１４】
図１に示されるように、本実施形態の衝突検出装置１は、２つの圧力センサ２と、この圧力センサ２が取り付けられる被取付部材としてのチューブ３とを備えている。そして、リンフォース４、サイドメンバ５、アブゾーバ６、冷却配管７等と共に、バンパ８内に配置されている。また、各圧力センサ２は、車両のＥＣＵ（Engine Control Unit）９と接続されている。
【００１５】
リンフォース４は、バンパ８内に配置される金属製の部材であり、車幅方向（図１中紙面左右方向）に延設されている。サイドメンバ５は、リンフォース４の延設方向の両端に備えられる金属製の部材であり、車両前後方向（図１中紙面上下方向）に延設されている。
【００１６】
チューブ３は、ポリエチレン等の合成樹脂で構成される部材であり、内部に空間３ａ（図２参照）を構成すると共に両端が開口部とされた円筒部材とされ、車幅方向に延設されている。そして、リンフォース４よりも車両前方側に配置されている。
【００１７】
アブゾーバ６は、チューブ３を覆うように配置されるものであり、発泡樹脂製部材で構成される部材である。
【００１８】
冷却配管７は、図２に示されるように、リンフォース４のうちのチューブ３と対向する部分に形成された凹部４ａに配置され、チューブ３の空間３ａを冷却するものである。なお、本実施形態では、この冷却配管７は、本発明の温度調整手段に相当し、内燃機関を冷却する配管等で構成される。
【００１９】
ＥＣＵ９は、マイコンや周辺機器等で構成され、圧力センサ２と接続されていると共に車両本体に配置されている。そして、圧力センサ２で検出される圧力に基づいて、エアバッグシステム等を制御する。
【００２０】
圧力センサ２は、チューブ３の両端の開口部に１つずつ固定され、チューブ３の空間３ａの圧力を検出するものである。ここで、本実施形態の圧力センサ２の構成について図３を参照しつつ説明する。なお、各圧力センサ２はそれぞれ同じ構成とされている。
【００２１】
圧力センサ２は、断熱樹脂材料等を型成形することによって構成されたケース１０を備えており、このケース１０は、本体部１１と、本体部１１と連結されたポート部１２とによって構成されている。そして、本体部１１に凹部１３および開口部１４が形成されていると共に、ポート部１２に凹部１３と外部空間（チューブ３の空間３ａ）とを連通する圧力導入孔１５が形成されている。
【００２２】
ケース１０の凹部１３には、センサユニット２０が配置されている。このセンサユニット２０は、一面２１ａおよび他面２１ｂを有し、配線パターンやビア等を介して一面２１ａと他面２１ｂとの間が電気的に接続されるセラミック基板やプリント基板等の配線基板２１を有している。配線基板２１の一面２１ａには、センサチップ２２や回路チップ２３が搭載されている。そして、センサチップ２２は回路チップ２３とボンディングワイヤ２４を介して電気的に接続され、回路チップ２３は配線基板２１とボンディングワイヤ２５を介して電気的に接続されている。また、配線基板２１の他面２１ｂには、コンデンサ等の電子部品２６が図示しない導電性接着剤等を介して搭載されている。
【００２３】
センサチップ２２は、圧力に応じたセンサ信号を出力するセンシング部、および温度に応じた検出信号を出力するセンシング部が形成されたものである。本実施形態では、圧力に応じたセンサ信号を出力するセンシング部は、圧力に応じて抵抗値が変化する抵抗体を用いて構成され、温度に応じた検出信号を出力するセンシング部は、温度に応じて抵抗値が変化する抵抗体を用いて構成されている。なお、本実施形態では、このセンサチップ２２が本発明の圧力検出素子および検出手段に相当している。
【００２４】
回路チップ２３は、センサ信号および検出信号に対して所定の処理を行う信号処理回路や検出信号を判定する判定処理回路等を有するものである。なお、本実施形態では、回路チップ２３が本発明の判定手段に相当しており、回路チップ２３は検出信号と閾値とを比較する判定を行う。
【００２５】
また、配線基板２１の一面２１ａには、樹脂材料を型成形することにより作られたスリーブ２７ａが配置されている。具体的には、このスリーブ２７ａは、枠状とされており、センサチップ２２および回路チップ２３を囲むように、配線基板２１の一面２１ａに配置されている。
【００２６】
そして、スリーブ２７ａで囲まれる空間に、センサチップ２２や回路チップ２３、ボンディングワイヤ２４、２５が封止されるように保護部材２８ａが配置されている。特に限定されるものではないが、保護部材２８ａとしては、例えば、シリコーンゲルやフッ素ゲル等の耐腐食性や耐薬品性等に優れたものが用いられる。
【００２７】
以上がセンサユニット２０の構成である。そして、このセンサユニット２０は、凹部１３の底面に形成された圧力導入孔１５の開口部を閉塞するように、凹部１３の底面に搭載されている。具体的には、センサユニット２０は、配線基板２１の一面２１ａが凹部１３の底面と対向するように、スリーブ２７ａのうちの配線基板２１と反対側の端部が図示しない接着剤を介して凹部１３の底面に固定されることにより、凹部１３の底面に搭載されている。
【００２８】
ポート部１２は、略円筒状とされており、本体部１１と反対側の一端部がチューブ３に挿入される挿入部１６とされている。
【００２９】
そして、挿入部１６には、先端側の部分に、挿入部１６がチューブ３に挿入された際、挿入部１６（圧力センサ２）がチューブ３から脱落することを抑制する固定部１７が形成されている。この固定部１７は、先端側から後端側に向かって径が大きくなるテーパ形状とされており、先端側における径がチューブ３の内径よりも小さくされ、後端側における径がチューブ３の内径よりも大きくされている。
【００３０】
また、ケース１０には、回路チップ２３（配線基板２１）と外部回路とを電気的に接続する金属製の棒状のターミナル３１が備えられている。このターミナル３１はインサートモールドによりケース１０と一体に成形されることによってケース１０内に保持されている。
【００３１】
具体的には、ターミナル３１は、一端部が凹部１３内にて露出すると共に、他端部が開口部１４内に突出するようにケース１０内に保持されている。そして、凹部１３内にて露出しているターミナル３１の一端部は、ボンディングワイヤ４１を介して回路チップ２３（配線基板２１）と電気的に接続されている。また、ターミナル３１の他端部は、図示しない外部配線部材を介して外部回路と電気的に接続される。
【００３２】
さらに、ケース１０には、凹部１３を閉塞するように、樹脂材料が型成形されることによって作られた蓋部５０が図示しない接着剤等を介して接合されている。
【００３３】
以上が衝突検出装置１の構成である。そして、上記衝突検出装置１では、バンパ８に人や車両等が衝突すると、チューブ３の空間３ａの圧力が変化する。このため、ＥＣＵ９は、基本的には、センサチップ２２から出力されたセンサ信号に基づいてエアバッグシステム等を制御する。
【００３４】
また、チューブ３の空間３ａは冷却配管７によって冷却されており、チューブ３の空間３ａはチューブ３外の空間と異なる温度とされている。そして、回路チップ２３には、センサチップ２２から、挿入部１６がチューブ３に挿入されている場合にはチューブ３の空間３ａの温度に応じた検出信号が入力され、挿入部１６がチューブ３に挿入されていない場合にはチューブ３外の空間の温度に応じた検出信号が入力される。
【００３５】
このため、回路チップ２３は、検出信号と閾値とを比較することにより、挿入部１６がチューブ３に挿入されているか否かを判定し、判定結果をＥＣＵ９に挿入する。そして、ＥＣＵ９は、回路チップ２３から入力された判定結果に基づき、ポート部１２がチューブ３から脱落している場合には、音声手段、表示手段等を駆動することによってその旨を乗員に報知する。例えば、音声手段を駆動して電子音で乗員に報知するものとできる。また、表示手段を駆動してハンドルの前方またはダッシュボードの中央部に配された計器表示盤の一部に配置される液晶ディスプレイに異常発生の表示をして乗員に報知するものとできる。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態では、チューブ３の空間３ａは冷却配管７によって冷却され、チューブ３の空間３ａはチューブ３外の空間と異なる温度とされている。そして、回路チップ２３は、センサチップ２２から入力される検出信号と閾値とを比較することにより、ポート部１２がチューブ３に挿入されているか否かを判定している。このため、ポート部１２がチューブ３から脱落している場合に、センサチップ２２からのセンサ信号に基づいてＥＣＵ９がエアバッグシステム等を作動させることを抑制できる。
【００３７】
（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対してチューブ３外の温度を検出するセンサチップを備えるものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
【００３８】
本実施形態では、図４に示されるように、配線基板２１の他面２１ｂにセンサチップ２９が配置され、当該センサチップ２９が配線基板２１とボンディングワイヤ３０を介して電気的に接続されている。なお、このセンサチップ２９は、センサチップ２２に形成された温度に応じたセンサ信号を出力するセンシング部と同様のセンシング部が形成されたものである。
【００３９】
また、配線基板２１の他面２１ｂには、センサチップ２９を囲むように、スリーブ２７ｂが配置されている。そして、スリーブ２７ｂで囲まれる空間に、センサチップ２９およびボンディングワイヤ３０が封止されるように保護部材２８ｂが配置されている。
【００４０】
蓋部５０には、外部空間と凹部１３内の空間とを連通する貫通孔５０ａが形成されている。このため、凹部１３内の空間の温度が外部空間の温度と等しくなり、センサチップ２９は外部空間の温度に応じた基準信号を出力する。
【００４１】
そして、回路チップ２３は、センサチップ２２から出力される検出信号と、センサチップ２９から出力される基準信号とを比較することにより、挿入部１６がチューブ３に挿入されているか否かを判定する。
【００４２】
すなわち、挿入部１６がチューブ３に挿入されている場合、センサチップ２２はチューブ３の空間３ａの温度に応じた検出信号を出力し、センサチップ２９は外部空間の温度に応じた基準信号を出力する。これに対し、挿入部１６がチューブ３に挿入されていない場合、センサチップ２２は外部空間の温度に応じた検出信号を出力する。このため、センサチップ２２から出力される検出信号と、センサチップ２９から出力される基準信号とを比較することにより、挿入部１６がチューブ３に挿入されているか否かを判定する。
【００４３】
このように、チューブ３の空間３ａの温度とチューブ３外の空間の温度とを比較することにより、挿入部１６がチューブ３に挿入されているか否かを判定するようにしても、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４４】
（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
【００４５】
例えば、上記第１実施形態では、温度調整手段として内燃機関を冷却する冷却配管７を用いた例について説明したが、温度調整手段はチューブ３の空間３ａを冷却できるものであればよく、チューブ３の空間３ａを冷却する冷却部材を新たに配置するようにしてもよい。また、温度調整手段として、チューブ３の空間３ａを加熱するものを用いてもよい。例えば、排熱を流す排熱配管を凹部４ａに配置することにより、チューブ３の空間３ａを加熱するようにしてもよい。
【００４６】
さらに、上記第１実施形態において、チューブ３の空間３ａが冷却される場合には温度と共に圧力も変化するため、センサチップ２２から出力される圧力に応じたセンサ信号（検出信号）に基づいて、挿入部１６がチューブ３に挿入されているか否かを判定するようにしてもよい。この場合は、圧力に応じたセンサ信号を出力するセンシング部が本発明の圧力検出素子および検出手段に相当する。同様に、上記第２実施形態において、センサチップ２９を外部の圧力に応じた基準信号を出力するものとし、センサチップ２２、２９から出力されるセンサ信号（検出信号）および基準信号に基づいて、挿入部１６がチューブ３に挿入されているか否かを判定するようにしてもよい。
【００４７】
そして、上記第１実施形態では、回路チップ２３において、検出信号に基づいてポート部１２がチューブ３に挿入されているか否かの判定を行うものを説明したが、ＥＣＵ９にてポート部１２がチューブ３に挿入されているか否かを判定するようにしてもよい。この場合は、ＥＣＵ９が本発明の判定手段に相当する。
【符号の説明】
【００４８】
３      チューブ
９      ＥＣＵ
１０    ケース
１１    本体部
１２    ポート部
２２    センサチップ
２３    回路チップ
【図１】
2015219174.tif 000003
【図２】
2015219174.tif 000004
【図３】
2015219174.tif 000005
【図４】
2015219174.tif 000006