(57)【要約】【課題】側面衝突の判断精度を高めることができ、更に、衝突判断をより早期に精度よく行うことができる車両用側面衝突検出装置を提供する。【解決手段】ドア内空間の圧力変化を検出する圧力センサ３と、ドア内空間の圧力変化に応じて機械的に開閉自在な電気接点部の開閉に応じてＯＮ／ＯＦＦ信号を出力する圧力対応スイッチ４と、圧力センサ３からのセンサ出力と圧力対応スイッチ４からのＯＮ／ＯＦＦ信号とに基づいて、側面衝突が生じたか否かを判断する側面衝突判断装置５を備え、側面衝突判断装置５は、ドア内空間の圧力変化時に、圧力センサ３から出力されるセンサ出力が衝突判断閾値を超え、かつ圧力対応スイッチ４の電気接点部が機械的に開いてＯＮ信号が出力される２つの衝突判断条件が成立したときに側面衝突が生じたと判断する。【選択図】図１
2008239121.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のドア内空間に設けられ、前記ドア内空間の圧力変化を検出する半導体圧力センサ素子からなる圧力センサと、
車両のドア内空間に設けられ、前記ドア内空間の圧力変化に応じて機械的に開閉自在な電気接点部の開閉に応じてＯＮ／ＯＦＦ信号を出力する圧力対応スイッチと、
前記圧力センサから出力されるセンサ出力と前記圧力対応スイッチから出力されるＯＮ／ＯＦＦ信号とに基づいて、側面衝突が生じたか否かを判断する側面衝突判断手段と、を備え、
前記側面衝突判断手段は、前記ドア内空間の圧力変化時に、前記圧力センサから出力されるセンサ出力が予め設定した衝突判断閾値を超え、かつ前記圧力対応スイッチの前記電気接点部が機械的に閉状態から開状態になってＯＮ信号が出力される２つの衝突判断条件が成立したときに側面衝突が生じたと判断する、
ことを特徴とする車両用側面衝突検出装置。
【請求項２】
前記圧力対応スイッチは、前記電気接点部に対して付勢力を付与する所定のばね定数を有するコイルばねを備え、前記ドア内空間の圧力上昇が所定圧力以上になると、前記電気接点部が前記コイルばねのばね力に抗して閉状態から開状態になり、ＯＮ信号を前記側面衝突判断手段に出力する、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用側面衝突検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の側面衝突による衝撃を検出して、サイドエアバック装置等の乗員保護装置にＯＮ信号（作動信号）を出力する車両用側面衝突検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近の車両（自動車）には、乗員の保護機能の向上のためにサイドエアバック装置や頭部保護用エアバック装置を備えたものがあり、車両の側面衝突時に衝突検出センサからのセンサ出力に基づいてサイドエアバック装置や頭部保護用エアバック装置のエアバッグ袋体を瞬時に展開（膨張）させて、車室内の乗員の胴体側部や頭部を保護するようにしている。
【０００３】
車両の側面衝突事象を検出するための衝突検出センサとして、側面衝突時における車両のドア内空間の圧力変化を検出する圧力センサが用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、圧力センサ以外にも、車両の側面衝突事象を検出するための衝突検出センサとして、側面衝突時におけるドアの変形に伴う加速度の変化を検出する加速度センサが用いられている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特許第２６５４４２８号公報
【特許文献２】特開２００７−３０７９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、衝突検出センサとしての圧力センサは、一般にピエゾ素子等の半導体圧力センサ素子が用いられているので、センサ出力は電磁ノイズ等の影響を受けやすい。このため、電磁ノイズ等の影響を防止して、圧力変化を高精度に検出するにはセンサユニットの構成が複雑になり、コストが高くなる。
【０００６】
また、衝突検出センサとして加速度センサを用いた場合、車体の構造上、ドアの剛性は車体前面側よりも低いため、例えばドアの狭い範囲に衝突するような側面衝突の初期では、減加速度が小さくかつ加速度センサに対して衝撃の伝達が遅延することにより、加速度に応じたセンサ出力が所定の衝突判定閾値を超えるのに時間を要する。このため、加速度センサを用いた場合は、衝突状況によっては衝突判断が遅延することがある。
【０００７】
また、衝突検出センサのセンサ出力による側面衝突の判断精度を高めるために、ドア内空間に圧力センサと加速度センサの両方を設置して、両センサからのセンサ出力に基づいて衝突判断が成立したときに、乗員保護装置（サイドエアバック装置や頭部保護用エアバック装置など）にエアバッグ袋体を展開（膨張）させるためのＯＮ信号（作動信号）を出力することも考えられる。しかしながら、圧力センサのセンサ出力によって早期に衝突判断していても、前記したように衝突状況によっては加速度センサのセンサ出力による衝突判断が遅延することにより、乗員保護装置へのＯＮ信号の出力が遅延することがある。
【０００８】
そこで、本発明は、側面衝突の判断精度を高めることができ、更に、衝突判断をより早期に精度よく行うことができる車両用側面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】
【０００９】
前記目的を達成するために本発明に係る車両用側面衝突検出装置は、車両のドア内空間に設けられ、前記ドア内空間の圧力変化を検出する半導体圧力センサ素子からなる圧力センサと、車両のドア内空間に設けられ、前記ドア内空間の圧力変化に応じて機械的に開閉自在な電気接点部の開閉に応じてＯＮ／ＯＦＦ信号を出力する圧力対応スイッチと、前記圧力センサから出力されるセンサ出力と前記圧力対応スイッチから出力されるＯＮ／ＯＦＦ信号とに基づいて、側面衝突が生じたか否かを判断する側面衝突判断手段と、を備え、前記側面衝突判断手段は、前記ドア内空間の圧力変化時に、前記圧力センサから出力されるセンサ出力が予め設定した衝突判断閾値を超え、かつ前記圧力対応スイッチの前記電気接点部が機械的に閉状態から開状態になってＯＮ信号が出力される２つの衝突判断条件が成立したときに側面衝突が生じたと判断することを特徴としている。
【００１０】
また、前記圧力対応スイッチは、前記電気接点部に対して付勢力を付与する所定のばね定数を有するコイルばねを備え、前記ドア内空間の圧力上昇が所定圧力以上になると、前記電気接点部が前記コイルばねのばね力に抗して閉状態から開状態になり、ＯＮ信号を前記側面衝突判断手段に出力することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る車両用側面衝突検出装置によれば、側面衝突を検出する検出手段として、半導体圧力センサ素子からなる圧力センサと、側面衝突時におけるドア内空間の圧力変化に応じて機械的に開閉自在な電気接点部の開閉に応じてＯＮ／ＯＦＦ信号を出力する圧力対応スイッチとを備えており、側面衝突判断手段は、ドア内空間の圧力変化時に、圧力センサから出力されるセンサ出力が予め設定した衝突判断閾値を超え、かつ圧力対応スイッチの電気接点部が機械的に開いてＯＮ信号が出力される２つの衝突判断条件が成立したときに側面衝突が生じたと判断することにより、側面衝突の判断精度を高めることができる。
【００１２】
また、圧力対応スイッチは、電気接点部に対して付勢力を付与する所定のばね定数を有するコイルばねを備え、ドア内空間の圧力上昇が所定圧力以上になると、電気接点部がコイルばねのばね力に抗して開いてＯＮ信号を出力することにより、電磁ノイズ等の影響を受けることなく側面衝突の判断を安価な構成で精度よく行うことができ、更に、加速度センサのように衝突状況によって衝突判断に遅延を生じることなく、短時間で衝突判断を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を図示の実施形態に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態に係る車両用側面衝突検出装置（以下、側面衝突検出装置という）の構成を示す概略図である。
【００１４】
図１に示すように、本発明の実施形態に係る側面衝突検出装置１は、自動車（車両）のドア（図１では、前席左側のドア）２内の空間に設けた半導体圧力センサ素子からなる圧力センサ３と、側面衝突時におけるドア２内空間の圧力変化に応じて機械的にＯＮ／ＯＦＦ信号を出力する圧力対応スイッチ４と、圧力センサ３から出力されるセンサ出力（圧力検出信号）と圧力対応スイッチ４から出力されるＯＮ／ＯＦＦ信号とに基づいて、側面衝突が生じたか否かを判断する側面衝突判断装置５を備えている。
【００１５】
圧力センサ３は、ドア２のドアアウタパネル２ａとドアインナパネル２ｂとで形成されるドア空間内に車体前後方向（図１の左右方向）に沿って設置した補強部材６に取り付けられている。圧力センサ３としては、半導体圧力センサ素子としてのピエゾ素子などを用いることができる。
【００１６】
圧力対応スイッチ４は、図２に示すように、ドアインナパネル２ｂの車室内側（図２の上側）に設置されており、第１、第２接点部７ａ，７ｂを有する電気接点部７と、第１、第２接点部７ａ，７ｂに対しばね力によって付勢する所定のばね定数を有するコイルばね８と、電気接点部７とコイルばね８を収納した容器９を備えている。また、容器９には、空気抜き穴９ａが形成されている。
【００１７】
電気接点部７の第１接点部７ａは、ドアインナパネル２ｂに固定され、電気接点部７の第２接点部７ｂは、コイルばね８の一端側に取り付けた薄板状の接点保持部材１０に固定されている。電気接点部７は、第１、第２接点部７ａ，７ｂが当接しているときが電気的にＯＦＦ状態となり、第１、第２接点部７ａ，７ｂが離間しているときが電気的にＯＮ状態となるように構成されている。また、接点保持部材１０と対向するドアインナパネル２ｂには、開口部２ｃが形成されている。
【００１８】
コイルばね８の他端側は、容器９の内面に固定されており、通常時（非側面衝突時）は、コイルばね８のばね力（付勢力）によって第２接点部７ｂを第１接点部７ａに当接させて、電気接点部７をＯＦＦ状態に保持している。コイルばね８のばね力（付勢力）は、側面衝突時におけるドアアウタパネル２ａとドアインナパネル２ｂ間での圧力変化（大気圧からの圧力上昇）が５〜１０ｋpa程度になったときに、この圧力が接点保持部材１０にかかることによって第２接点部７ｂが第１接点部７ａから離間（ＯＮ）するような値に設定されている。
【００１９】
図３（ａ）は、圧力センサ３に対する、側面衝突時におけるドアアウタパネル２ａとドアインナパネル２ｂ間での圧力変化（図３（ａ）のＡ）に対応した衝突判断閾値Ｂを示した図であり、側面衝突後の時刻ｔ２に圧力変化（圧力上昇）Ａが衝突判断閾値Ｂを超えたときに、側面衝突判断装置５は、圧力センサ３側の衝突判断条件が成立したと判断する。
【００２０】
図３（ｂ）は、圧力対応スイッチ４に対する、側面衝突時におけるドアアウタパネル２ａとドアインナパネル２ｂ間での圧力変化（図３（ｂ）のＡ）に対応したＯＮ切替レベル（コイルばね８のばね力（付勢力）から設定される値）Ｃを示した図であり、側面衝突後の時刻ｔ１（ｔ１＜ｔ２）に圧力変化（圧力上昇）Ａの上昇により第２接点部７ｂが第１接点部７ａから離間してＯＮ状態となったとき（ＯＮ切替レベルＣを超えたとき）に、側面衝突判断装置５は、圧力対応スイッチ４側の衝突判断条件が成立したと判断する。
【００２１】
ところで、最終的な側面衝突による乗員保護用エアバッグの展開判断は、乗員保護のために最適なタイミングで判断される必要があり、この判断は、圧力センサ３からの信号に基づく衝突判断演算の結果によって、乗員に対し加害性のない最適なタイミングで行われるべきものである。一方、圧力対応スイッチ４は、セーフィング機能として働く必要があり、あくまでも衝突が起きたことを判断できればよく、また、圧力センサ３の誤動作による暴発を防ぐことを目的としている。
【００２２】
このため、このような２つの関係から図３（ａ），（ｂ）に示したように、圧力対応スイッチ４に対する衝突判断閾値（ＯＮ切替レベル）は、一方の圧力センサ３による衝突判断閾値よりも低く設定され、圧力対応スイッチ４による衝突判断は、圧力センサ３による衝突判断よりも早く判断されなければならない。言い換えれば、圧力対応スイッチ４による衝突判断は、エアバック展開に対する許可であり、圧力センサ３による衝突判断は、乗員を保護するための最適なエアバック展開のタイミング判断となる。
【００２３】
側面衝突判断装置５は、図３（ｃ）に示すように、前記した圧力センサ３からのセンサ出力に基づく側面衝突判断と圧力対応スイッチ４からのＯＮ信号に基づく側面衝突判断の両方の衝突判断条件が成立したとき（圧力センサ３からのＯＮ信号に基づいて側面衝突が生じたと判断した時刻ｔ２）に、側面衝突が生じたと判断し、乗員保護装置１１に対してＯＮ信号（展開信号）ａを出力する。
【００２４】
図３（ａ），（ｂ）に示した衝突判断閾値ＢとＯＮ切替レベルＣは予め実験等で設定された値であり、側面衝突判断装置５の記憶部（不図示）に記憶されている。なお、図３（ａ），（ｂ）に示した側面衝突時におけるドアアウタパネル２ａとドアインナパネル２ｂ間の空間での圧力変化の特性は一例であり、側面衝突の状況に応じて変化する。
【００２５】
次に、本実施形態に係る側面衝突検出装置１を備えた車両（自動車）の通常時（非側面衝突時）から側面衝突時における、側面衝突検出装置１の動作について説明する。
【００２６】
通常時（非側面衝突時）は、ドア２のドアアウタパネル２ａとドアインナパネル２ｂ間の圧力変化はない。よって、圧力対応スイッチ４においては、図２に示すように、ばね８のばね力（付勢力）によって第２接点部７ｂと第１接点部７ａとが当接状態にあり、電気接点部７をＯＦＦ状態に保持している。なお、圧力センサ３も、圧力変化を検出していない状態にある。
【００２７】
そして、側面衝突時には、図４に示すように、衝突の衝撃によりドアアウタパネル２ａが内側（車室側）に潰れる（変形する）ことによって、ドアアウタパネル２ａとドアインナパネル２ｂ間の空気が圧縮されて圧力が上昇する。このときの上昇した圧力（例えば、５〜１０ｋpa程度）Ｐが開口部２ｃを通して接点保持部材１０にかかり、コイルばね８のばね力から設定された前記ＯＮ切替レベルＣを超えると（図３（ｂ）参照）、コイルばね８のばね力に抗して第２接点部７ｂが第１接点部７ａから離間して、電気接点部７がＯＮされる。そして、側面衝突判断装置５は、圧力対応スイッチ４の電気接点部７からのＯＮ信号に基づいて側面衝突が生じたと判断する。なお、開口部２ｃから流入した圧縮された空気ｂは、空気抜き穴９ａを通して容器９の外に排出される。
【００２８】
また、同時に圧力センサ３も、側面衝突時のドアアウタパネル２ａとドアインナパネル２ｂ間の空気の圧縮による圧力変化（圧力上昇）を検出しており、側面衝突判断装置５は、圧力センサ３からのセンサ出力（圧力検出信号）に基づいて、圧力変化が前記衝突判断閾値Ｂを超えると（図３（ａ）参照）、側面衝突が生じたと判断する。
【００２９】
そして、側面衝突判断装置５は、前記したように圧力センサ３からのセンサ出力に基づく側面衝突判断と圧力対応スイッチ４からのＯＮ信号に基づく側面衝突判断の両方の衝突判断条件が成立したときに、側面衝突が生じたと判断し、乗員保護装置（サイドエアバック装置や頭部保護用エアバック装置など）１１にエアバッグ袋体を展開（膨張）させるためのＯＮ信号（展開信号）ａを出力する。
【００３０】
このように、本実施形態に係る側面衝突検出装置１は、側面衝突を検出する検出手段として、半導体圧力センサ素子からなる圧力センサ３と、側面衝突時におけるドア２内の圧力変化に応じて機械的にＯＮ／ＯＦＦ信号を出力する圧力対応スイッチ４を備えており、圧力センサ３と圧力対応スイッチ４の両方が側面衝突したと判断したときに、乗員保護装置１１にＯＮ信号ａを出力することにより、側面衝突の判断精度を高めることができる。
【００３１】
また、圧力対応スイッチ４は、電気接点部７（第１、第２接点部７ａ，７ｂ）に対して付勢力を付与するコイルばね８を備え、ドアアウタパネル２ａとドアインナパネル２ｂ間の圧力上昇が所定圧力以上になると、電気接点部７がコイルばね８のばね力に抗して開いてＯＮ信号を出力することにより、電磁ノイズ等の影響を受けることなく側面衝突の判断を安価な構成で精度よく行うことができ、更に、加速度センサのように衝突状況によって衝突判断に遅延を生じることなく、短時間で衝突判断を行うことができる。
【００３２】
なお、前記実施形態では、側面衝突を検出する圧力センサ３と圧力対応スイッチ４を、自動車（車両）の前席左側のドア２内の空間に設けた構成であったが、これに限定されることなく、前席右側のドア内空間や後席側のドア内空間においても同様に圧力センサ３と圧力対応スイッチ４を設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態に係る車両用側面衝突検出装置の構成を示す概略図。
【図２】本発明の実施形態に係る車両用側面衝突検出装置の圧力対応スイッチの構成を示す概略断面図。
【図３】（ａ）は、圧力センサに対する、側面衝突時におけるドア内空間の圧力変化に対応した衝突判断閾値を示した図、（ｂ）は、圧力対応スイッチに対する、側面衝突時におけるドア内空間の圧力変化に対応したＯＮ切替レベルを示した図、（ｃ）は、側面衝突判断装置が側面衝突が生じたと判断したときに出力するＯＮ信号（展開信号）を示した図。
【図４】側面衝突時における圧力対応スイッチの状態を示す図。
【符号の説明】
【００３４】
１        車両用側面衝突検出装置
２        ドア
２ａ      ドアアウタパネル
２ｂ      ドアインナパネル
３        圧力センサ
４        圧力対応スイッチ
５        側面衝突判断装置（側面衝突判断手段）
６        補強部材
７        電気接点部
７ａ      第１接点部
７ｂ      第２接点部
８        コイルばね
９        容器
１０      接点保持部材
１１      乗員保護装置
【図１】
2008239121.tif 000003
【図２】
2008239121.tif 000004
【図３】
2008239121.tif 000005
【図４】
2008239121.tif 000006