(57)【要約】【課題】安全保護装置の誤作動を防止しつつ、衝突応答性を向上させることによって、安全性に優れた乗員保護システムを提供すること。【解決手段】車両の側面衝突時、車両の構造部材の変形を圧力の上昇として感知する側面衝突用圧力センサＰと、車両の構造部材の変形によって機械的に操作される側面衝突用変形感応スイッチＳと、運転席エアバッグモジュール３５１等の安全保護装置を作動させるＣＰＵ３３０とを備え、ＣＰＵ３００が、前記圧力センサＰによって感知された圧力が所定の設定値を超えるとともに、構造部材の変形によって前記変形感応スイッチＳが操作された場合に、前記安全保護装置を作動させるようにした。【選択図】図４
2008120257.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に加わる衝撃を感知する衝撃感知手段と、該衝撃が所定の設定値を越えた場合に、安全保護装置を作動させる乗員安全制御手段とを備えた乗員保護システムにおいて、
前記衝撃感知手段は、圧力センサと、変形感応スイッチと、を備え、
前記圧力センサは、車両の構造部材の変形を圧力の上昇として感知し、
前記変形感応スイッチは、車両の構造部材の変形によって機械的に操作され、
前記乗員安全制御手段は、前記圧力センサによって感知された圧力が所定の設定値を超えるとともに、前記構造部材の変形によって変形感応スイッチが操作された場合に、前記安全保護装置を作動させることを特徴とする乗員保護システム。
【請求項２】
請求項１に記載された乗員保護システムにおいて、
前記構造部材は、車両の中空構造部において内壁から離間して設けられ、該構造部材の一端側は、他端側に比べて脆弱な支持体に固定され、
前記変形感応スイッチは、前記脆弱な支持体の近傍において、前記構造部材と対向し、前記構造部材と所定の離間距離を設けて配置されることを特徴とする乗員保護システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載された乗員保護システムにおいて、
前記脆弱支持体は、水平断面クランク形状であって、
車幅方向内側の端部は、前記内壁に固定される平板状の支持板であり、
車幅方向外側の端部は、前記構造部材に固定される平板状の支持板であって、前記構造部材が上下方向に振れた場合であっても、前記変形感応スイッチが操作される十分なサイズを有し、
前記車幅方向内側の支持板と車幅方向外側の支持板とは、所定の離間距離を設けて、平板状の支柱に固定され
前記支柱は、前記構造部材の他端側を固定する支持体に比べて脆弱であり、
前記構造部材は、ドアサイドビームであることを特徴とする乗員保護システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両衝突時に衝突を感知して乗員を保護する乗員保護システムの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、乗員保護システム（エアバッグシステム等）は、車両に加わる衝撃を感知するセンサの誤作動によって安全保護装置（エアバッグモジュール等）が誤作動することを防止するために、車両の各所に独立した複数のセンサを配置して、各センサによって感知された衝撃の大きさが、いずれも所定の設定値を超えた場合に安全保護装置を作動させることで、安全保護装置の誤作動防止に対応する技術がある（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、従来、車両の側面衝突に関しては、圧力センサをドアパネル内部に配置し、加速度センサを車両の高剛性部材（たとえば、Ｂピラー）に配置して、衝突時にドアパネルの潰れによって生じる圧力上昇と、車両に加わる加速度変化とを感知する技術がある（たとえば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平０５−０３８９９８号公報
【特許文献２】特許第２６５４４２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の乗員保護システムでは、たとえば、ポール衝突のように、外力が局所的に集中する衝突の場合、乗員に対する衝撃は大きいが、車両に加わる加速度が車両の構造部材の潰れによって緩和され、その結果、加速度センサによる加速度の感知が遅れて安全保護装置の作動のタイミングが遅れることとなる。
【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、安全保護装置の誤作動を防止しつつ、安全保護装置の衝突に対する応答性を向上させることによって、安全性に優れた乗員保護システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
車両に加わる衝撃を感知する衝撃感知手段と、該衝撃が所定の設定値を越えた場合に、安全保護装置を作動させる乗員安全制御手段とを備えた乗員保護システムにおいて、前記衝撃感知手段は、圧力センサと、変形感応スイッチと、を備え、前記圧力センサは、車両の構造部材の変形を圧力の上昇として感知し、前記変形感応スイッチは、車両の構造部材の変形によって機械的に操作され、前記乗員安全制御手段は、前記圧力センサによって感知された圧力が所定の設定値を超えるとともに、前記構造部材の変形によって変形感応スイッチが操作された場合に、前記安全保護装置を作動させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
よって、本発明の乗員保護システムにあっては、車両の衝突は、圧力センサが、車両の構造部材の変形で生じる圧力上昇を感知するとともに、変形感応スイッチが、車両の構造部材の変形によって機械的に操作されることで判断するため、たとえば、従来では感知しにくいポール衝突のような加速度が緩和される衝突であっても、衝突の初期段階で安全保護装置を作動させることができる。
そして、乗員安全保護手段は、圧力センサが感知した圧力が設定値を超え、かつ、変形感応スイッチが操作された場合に、安全保護装置を作動させるため、圧力センサあるいは変形感応スイッチのいずれか一方が誤作動しても安全保護装置は誤作動しない。
【０００８】
その結果、本発明によれば、安全性に優れた乗員保護システムを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の乗員保護システムを実現する最良の実施形態を、図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１０】
はじめに、構成を説明する。
【００１１】
図１乃至図３は、実施例１の乗員保護システムの概略図である。
【００１２】
図１に示すように、この乗員保護システム３００は、側面衝突時に車両の構造部材の変形で生じる圧力上昇を感知する側面衝突用圧力センサ（以下、「圧力センサ」と称す。）Ｐと、側面衝突時に車両の構造部材の変形によって機械的に操作される側面衝突用変形感応スイッチ（以下、「変形感応スイッチ」と称す。）Ｓと、前面衝突時に車両の加速度変化を感知する前面衝突用加速度センサ３２１と、同様に加速度変化を感知する前面衝突用加速度センサ３２２を備える。前記スイッチＳとセンサ３２２は、それぞれ、前記センサＰとセンサ３２１のセーフティングセンサとして備えたものである。
【００１３】
また、圧力センサＰによって感知された圧力は、図示しない電子装置によって圧力に応じた電圧信号に変換され、この電圧信号が設定値を超え、かつ、変形感応スイッチＳが操作された場合に、衝突が発生したものと判断して、安全保護装置の作動を許可する電気信号を生成する乗員安全制御手段としてのＣＰＵ３３０と、この電気信号を受信した場合に、乗員に対する衝撃を緩和するための安全保護装置としての運転席エアバグモジュール３５１と、助手席エアバッグモジュール３５２と、これらを駆動させる駆動回路３４１と、カーテンエアバッグモジュール３５４と、これを駆動させる駆動回路３４３および駆動回路３４４と、プリテンショナーシートベルト３５３と、これを駆動させる３４２とを備える。
【００１４】
なお、電源は、イグニション電源３１１を使用し、前記駆動回路に供給する電圧を生成する昇圧電源３１２および補助電源３１３と、ＣＰＵ３３０に供給する電圧を生成するロジック電源３１４を備え、また、各機器の故障時に点灯する警告灯３６０と、故障箇所を診断する故障診断装置ＣＯＮＳＵＬＴとを備える。
【００１５】
図２および図３は、本実施例の乗員保護システムの構成の特徴を示す図であり、以下、構成の特徴について説明する。なお、図２は車両のフロントドアＤの断面図であり、図３は、図２のＡ−Ａ´断面の図である。
図２乃至図３において、フロントドア（以下、単に「ドア」と称す。）Ｄの内壁パネルＤ１１は、側面衝突時、ドアＤの変形を抑えて乗員を保護する構造部材としてのドアサイドビーム（以下、単に「ビーム」と記載する。）Ｂを備える。
ビームＢの一端側は、高い剛性を有する剛性支持体２００に固定される。一方、ビームＢの他端側は、前記剛性支持体２００に比べて、低い剛性を有する支持体（以下、「脆弱支持体」と称す。）１００に固定される。
脆弱支持体１００は、水平断面クランク形状に構成され、車幅方向内側の端部は平板状の支持板１１０であって、たとえば、高い剛性を有するドアＤ内部の構造部材２１０に固定され、車幅方向外側の端部は平板状の支持板１２０であって、ビームＢの端側に固定される。車幅方向内側の支持板１１０と車幅方向外側の支持板１２０とは、所定の離間距離を設けて、平板状の支柱１３０に固定される。なお、脆弱支持体１００を構成する各部材は平板状と説明したが、これは、剛性支持板２００に比べて脆弱となる構成の一例である。
前記の所定の離間距離とは、車幅方向内側の支持板１１０と車幅方向外側の支持板１２０との間に変形感応スイッチＳを配置でき、かつ、非衝突時には、ビームＢあるいはビームＢに固定された支持板１２０が、変形感応スイッチＳの上部Ｓａに接触しない状態、あるいは、少なくとも該スイッチの上部Ｓａが下部Ｓｂに接触しない状態を保てる距離であって、適宜調節可能な距離である。なお、ＳａがＳｂに接触すると、変形感応スイッチはＯＮ作動する。
【００１６】
そして、変形感応スイッチＳは、側面衝突時、外壁パネルＤ１２が変形してビームＢに変形が生じた場合、変形したビームＢ´（図４参照）によって機械的に操作（例えば、押下）されるように配置する。したがって、変形感応スイッチＳは、脆弱支持体１００の支持板１１０と支持板１２０との間であって、ビームＢに対向して配置されるのが好ましい。
【００１７】
次に、作用を説明する。
図４は、側面衝突時、外壁パネルＤ１２に外力Ｆが加わった場合のビームＢ（Ｂ´）、脆弱支持体１００および変形感応スイッチＳの状態を示す概略図である。
【００１８】
外壁パネルＤ１２のいずれかの部分に外力Ｆが加わると、外壁パネル１２には、外力Ｆの作用点付近で変形が生じる。変形した外壁パネルＤ１２´がビームＢに接触すると、ビームＢに外力Ｆが加わる。
【００１９】
ここで、ビームＢの一端側は、高い剛性を有する剛性支持体２００に固定されており、一方、ビームＢの他端側は、剛性支持体２００に比べて低い剛性を有する脆弱支持体１００に固定されているため、ビームＢに外力Ｆが加わると、脆弱支持体１００は、剛性支持体２００よりも先に潰れる。また、ビームＢは、脆弱支持体１００における固定端から先に車幅方向内側に変形しながら移動する。
このとき、脆弱支持体１００の近傍、たとえば、支持板１１０と支持板１２０との間には、変形感応スイッチＳが配置されているため、変形したビームＢ´あるいは脆弱支持体１００の支持板１２０が、変形感応スイッチＳの上部Ｓａと接触し、さらに、該スイッチの上部Ｓａは下部Ｓｂに接触し、変形感応スイッチＳがＯＮ作動する。このＯＮ作動によって、電気信号が生成される。
【００２０】
一方、圧力センサＰは、外力Ｆによって生じるドアＤの構造部材に生じる圧力上昇を感知する。圧力センサＰによって感知された圧力は、図示しない電子装置によって、該圧力に応じた電圧信号に変換される。
【００２１】
前記の両信号は、乗員安全制御手段としてのＣＰＵ３３０に伝送される。ＣＰＵ３３０は、変形感応スイッチＳの操作によって生成された電気信号を受信し、かつ、圧力センサＰによって感知された圧力に応じた電圧信号が設定値を超えた場合に、衝突が発生したものと判断し、たとえば、乗員保護装置としてのカーテンエアバッグモジュール３５４を駆動させるために車両左右に備えられた駆動回路３４３および駆動回路３４４に電気信号を送信する。この電気信号を受信した駆動回路３４３および駆動回路３４４は、カーテンエアバッグモジュール３５４を展開させる。一方、ＣＰＵ３３０は、前記の変形感応スイッチＳの操作によって生成された電気信号を受信しないか、圧力センサＰによって感知された圧力に応じた電圧信号が設定値を超えない場合、衝突が発生したものとは判断せず、カーテンエアバッグモジュール３５４の駆動回路３４３および駆動回路３４４に電気信号を送信せず、カーテンエアバッグモジュール３５４が展開されないようにしている。
【００２２】
次に、効果を説明する。
本実施例の乗員保護システムにあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００２３】
本実施例の乗員保護システムは、圧力センサＰが、車両の構造部材の変形で生じる圧力上昇を感知するとともに、変形感応スイッチＳが、車両の構造部材の変形によって機械的に操作されることで、車両の衝突を判断するため、たとえば、従来では感知しにくいポール衝突のように加速度が緩和される衝突であっても、衝突の初期段階で安全保護装置を作動させることができる。
そして、乗員安全保護手段としてのＣＰＵ３３０が、圧力センサＰによって感知された圧力が設定値を超え、かつ、変形感応スイッチＳが操作された場合に、安全保護装置を作動させるため、圧力センサＰまたは変形感応スイッチＳのいずれか一方が誤作動しても安全保護装置は誤作動しない。その結果、本発明によれば、安全性に優れた乗員保護システムを実現できる。
【００２４】
また、車両の一部分が衝突（変形）する場合であっても、剛性が低い脆弱支持体１００の部分から先に潰れるとともに、ビームＢの両端が脆弱支持体１００と剛性支持体２００に固定されているため、ビームＢの移動の軌道は略一定となり、この軌道上に変形感応スイッチＳを配置したため、車両衝突時に変形感応スイッチＳが高い確実性をもって操作される。その結果、乗員保護システムの安全性が、より向上する。
【００２５】
さらに、本実施例の乗員保護システムは、主に、構造が簡素な変形感応スイッチＳと、車両に備わる構造部材であるビームＢとから構成されるため、本システムを容易に、また、安価に実現することが可能である。
以上、実施形態について説明したが、本発明は、本実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
たとえば、脆弱支持体１００は、衝撃による該支持体の崩壊時に生じるビームＢの軌道の上下方向の振れを制限する支持構造を有したうえで、変形感応スイッチＳをビームＢの軌道上に配置してもよい。
【００２６】
本実施例の乗員保護システムでは、カーテンエアバッグモジュール３５４の作動に適用について示したが、運転席エアバッグモジュール３５１、助手席エアバッグモジュール３５２、あるいは、プリテンショナーシートベルト３５３など、種々の安全保護装置の作動に適用してもよい。
また、本実施例の乗員保護システムは、フロントドアＤに対する側面衝突時を想定した適用例であるが、他の衝突態様を想定して車両のいずれの箇所にも適用できる。たとえば、リヤドア等へも適用できる。
本実施例の乗員保護システムにおける変形感応スイッチＳは、従来から一般的に使用されている加速度センサの代用としての位置づけであるが、たとえば、本実施例のようにドアＤに圧力センサＰを配置するとともに、さらに、たとえばＢピラー等に加速度センサを配置し、そして、これらの各センサの誤作動による安全保護装置の誤作動を防止するために、変形感応スイッチＳを適所に配置してもよい。
なお、脆弱支持体１００および変形感応スイッチＳの構成は、本実施例で示した構成に限られず、脆弱支持体１００については、他の支持体に比べて低い剛性を有するように構成すれば、本実施例の乗員保護システムと同様の効果が得られ、また、変形感応スイッチＳについては、ビームＢの軌道上に複数を配置し、あるいは、該スイッチの上部Ｓａの面積を大きくすることによって、衝突による変形感応スイッチＳのＯＮ作動の確実性を向上させて、乗員保護システムの安全性を向上させてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
前記実施例では、本発明を車両の乗員保護システムにおいて、特に、フロントドアに適用して言及したが、本発明は、これに限定されるものではなく、中空構造を有する部材を備えるものであれば適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本実施例の乗員保護システムを示す概略図である。
【図２】本実施例の乗員保護システムを適用したフロントドア内部の概略図である。
【図３】図２のＡ−Ａ´断面図である。
【図４】側面衝突時の図２のＡ−Ａ´断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
Ｓ      側面衝突用変形感応スイッチ（変形感応スイッチ）
Ｐ      側面衝突用圧力センサ（圧力センサ）
Ｂ      ドアサイドビーム（構造部材）
Ｄ      フロントドア（中空構造部）
Ｄ１１  内壁パネル（内壁）
Ｄ１２  外壁パネル（外壁）
１００  脆弱支持体
１１０  車幅方向内側の支持板
１２０  車幅方向外側の支持板
１３０  支柱
３００  乗員保護システム
３３０  ＣＰＵ（乗員安全制御手段）
３５４  カーテンエアバッグモジュール（安全保護装置）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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