(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、該車両の衝突を検知する車両用衝突検知システムであって、
内部に所定の空間が形成され、該衝突により該空間が変形する車体部材と、
該空間内の圧力を検知する圧力検知手段と、
該圧力検知手段により検知された圧力に基づいて衝突の判定を行う衝突判定手段と、
を有し、
該圧力検知手段は、該空間内の圧力を少なくとも三回測定し、
該衝突判定手段は、該圧力検知手段で検知された該空間内の圧力であって最も新しい時間における該空間内の新しい圧力と、該最も新しい時間より前に該圧力検知手段が複数回にわたって測定した複数の該空間内の圧力の平均圧力よりなる古い圧力との比から、該空間の容積の変化割合である容積の変化率を求めることを特徴とする車両用衝突検知システム。
【請求項２】
前記圧力検知手段は、前記空間内の圧力を所定の時間ごとに繰り返し測定し、
前記衝突判定手段は、所定の回数繰り返し測定された該空間内の圧力に基づいて衝突の判定を行う請求項１記載の車両用衝突検知システム。
【請求項３】
前記車体部材は、車両ドアである請求項１〜２のいずれかに記載の車両用衝突検知システム。
【請求項４】
前記圧力検知手段は、前記車両ドアのドアインナーパネルに配置され、
前記空間は、該車両ドアのドア内空間である請求項１〜３のいずれかに記載の車両用衝突検知システム。
【請求項５】
前記圧力検知手段は、前記空間内の圧力の測定を連続的に繰り返し、
前記新しい圧力は、次の新しい圧力が測定されたら、前記古い圧力又は前記平均圧力を決定するための複数の圧力の一つとなる請求項１〜４のいずれかに記載の車両用衝突検知システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両の衝突を検知する車両用衝突検知システムに関し、詳しくは、車両の走行する周辺の圧力変動（大気圧の変化等）が生じても誤検知が生じない車両用衝突検知システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両には、衝突時に乗員を保護する乗員保護システムが取り付けられている。乗員保護システムには、例えば、衝突時に展開して乗員を保護するエアバッグがある。近年は、車両の前後方向の衝撃に対してだけでなく、横方向（車両の幅方向）の衝突に対する乗員の保護も求められている。このような要求により、サイドエアバッグやカーテンエアバッグが搭載されてきている。エアバッグを備えた乗員保護システムは、車両への衝突を検知する衝突検知システムと、衝突検知システムが衝突を検知したときに作動して乗員を保護する乗員保護装置（エアバッグ）と、から構成される。
【０００３】
車両の側方からの衝突に対する従来の衝突検知システムには、たとえば、特許文献１に開示されている。特許文献１に開示された衝突検知システムは、車体側面部分に配置された中空体と、中空体内の圧力上昇に応答する少なくとも１つの検出器と、を備えるシステムであり、衝突により中空体が潰れたときに生じる中空体内の圧力上昇を検出器で検出する。そして、中空体内の圧力変動の勾配や圧力変動の振幅が所定の値を超えたときに衝突と判定していた。
【０００４】
しかしながら、このような衝突検知システムは、大気圧の影響を受けることで適切な衝突の検知ができないという問題があった。具体的には、衝突により圧力が変化する中空体は、閉鎖された完全な中空体ではなく、中空体の内部と外部との間で通気性をもつように形成されている。この通気性は、衝突により中空体が変形したときに内部の圧力が十分に変動する程度に形成されている。そして、この衝突検知システムを備えた車両が標高の高い高地等を走行したときの衝突においては、大気圧が低いことから、衝突による中空体内の圧力変動の変動量も小さくなる。そして、従来のシステムにおいては、圧力の変動量をしきい値と比較して衝突と判定していたため、衝突による中空体内の圧力の変動量が小さくなると、衝突と判定されなくなるというおそれがあった。衝突検知システムが衝突と判定できなければ、乗員保護システムの乗員保護装置が作動しないため、乗員の保護ができなくなるという問題があった。
【特許文献１】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】
【０００５】
本発明は上記実状に鑑みてなされたものであり、周囲の状況によらずに衝突の判定を正確に行うことができる衝突検知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】
上記課題を解決するために本発明者は衝突検知システムについて検討を重ねた結果本発明をなすに至った。
【０００７】
本発明の衝突検知システムは、車両に搭載され、車両の衝突を検知する車両用衝突検知システムであって、内部に所定の空間が形成され、衝突により空間が変形する車体部材と、空間内の圧力を検知する圧力検知手段と、圧力検知手段により検知された圧力に基づいて衝突の判定を行う衝突判定手段と、を有し、圧力検知手段は、空間内の圧力を少なくとも三回測定し、衝突判定手段は、圧力検知手段で検知された空間内の圧力であって最も新しい時間における空間内の新しい圧力と、最も新しい時間より前に圧力検知手段が複数回にわたって測定した複数の空間内の圧力の平均圧力よりなる古い圧力との比から、空間の容積の変化割合である容積の変化率を求めることを特徴とする。
【０００８】
本発明の衝突検知システムは、車体部材により区画された空間が変形したときに生じる空間の容積の変化から衝突を検知するシステムである。つまり、空間の圧力の変化から衝突の検知を行っていないため、外部の圧力による検知結果の誤差が生じないシステムとなっている。
【０００９】
また、本発明の衝突検知システムは、車体部材により区画された空間が変形したときに生じる空間の容積の変化から衝突を検知するシステムであることから、車体部材の配置場所の設定によりさまざまな衝突を検知できるようになる。
【００１１】
そして、本発明の衝突検知システムでは、圧力検知手段は、空間内の圧力を少なくとも三回測定し、古い圧力は、新しい圧力を検知するより前に圧力検知手段が複数回にわたって測定した複数の空間内の圧力の平均圧力である。古い圧力を複数回に渡って測定された圧力の平均圧力とすることで、二回以上空間内の圧力を測定したときに空間内の容積の変化割合を求めることができる。
【００１２】
請求項２に記載の衝突検知システムは、圧力検知手段は、空間内の圧力を所定の時間ごとに繰り返し測定し、衝突判定手段は、所定の回数繰り返し測定された空間内の圧力に基づいて衝突の判定を行う。所定の時間ごとに空間内の圧力を測定することで、外部の環境が急激に変化しても環境の変化を検知することができ、古い圧力にこの変化を反映できる。
【００１３】
請求項３に記載の衝突検知システムは、車体部材は、車両ドアである。車両ドアは、車両の外周部に配置されており、側方からの衝突時に変形を生じる。つまり、車両のドアを車体部材とすることで、車両のドアの内部の容積の変化から衝突を検出するようになり、本発明の衝突検知システムは車両の側方の衝突の検知に有効なシステムとなる。
【００１４】
請求項４に記載の衝突検知システムは、圧力検知手段は、車両ドアのドアインナーパネルに配置され、空間は、車両ドアのドア内空間である。一般的な車両のドアは、車両の外周面の一部を形成するアウターパネルと、車両のドアの車室内側の表面を形成するインナーパネルと、を有する構成をしている。このインナーパネルとアウターパネルとの間のドア内空間を圧力を測定する空間とすることができる。つまり、あらたに内部の圧力が測定される空間をもつ車体部材をもうける必要がなくなるため、本発明の衝突検知システムに要するコストの上昇が抑えられる。
請求項５に記載の衝突検知システムは、圧力検知手段は、空間内の圧力の測定を連続的に繰り返し、新しい圧力は、次の新しい圧力が測定されたら、古い圧力又は平均圧力を決定するための複数の圧力の一つとなる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の衝突検知手段は、車体部材により区画された空間が変形したときに生じる空間の容積の変化から衝突を検知するシステムである。つまり、空間の圧力の変化から衝突の検知を行っていないため、外部の圧力による検知結果の誤差が生じないシステムとなっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、実施例を用いて本発明の衝突検知システムをより詳しく説明する。
【００２５】
（実施例１）
本実施例の衝突検知システムは、図１〜２にその構成を示したシステムである。本実施例の衝突検知システムは、圧力センサ１と、衝突判定用ＥＣＵ２と、を有するシステムである。
【００２６】
圧力センサ１は、圧力を測定できるセンサであれば特に限定されるものではない。たとえば、従来の衝突検知システムにおいて用いられている圧力センサと同様の圧力センサを用いることができる。
【００２７】
圧力センサ１は、図２に示したように、車両の右側のドア３に組み付けられている。車両のドア３は、車両の外周面の一部を形成するアウターパネル３０と、車両のドア３の車室内側の表面を形成するインナーパネル３１と、ウィンドガラス３２と、を有する。そして、アウターパネル３０とインナーパネル３１との間には、略密閉された空間が形成されている。この略密閉された空間３３は、ドア３の内部と外部とがわずかに連通して形成され、ドア３の外部の圧力が変化したときにはドア３の内部の空間３３の圧力も変化するとともに、この空間３３の内容積が急激に変化したときにはその内圧が上昇するように形成されている。
【００２８】
まず、車両のドア３に物体が衝突したときには、その物体はアウターパネル３０と、接触し、アウターパネル３０を車内方向に押圧する。この押圧によりアウターパネル３０がインナーパネル３１方向に凸となるように変形を生じる。インナーパネル３１には、直接の衝突の応力が加わらないため、その形状が保持される。この結果、アウターパネル３０が変形を生じると、ドア３内の空間３３の容積が急激に減少する。空間３３の容積が急激に減少すると、空間３３内の圧力が上昇する。上記したように空間３３は、ドア３の外部と連通しているが、内圧の急激な変化には追従しないように形成されていることから空間３３内の圧力が上昇する。そして、この空間３３内の圧力を、圧力センサ１で測定する。
【００２９】
衝突判定用ＥＣＵ２は、圧力センサ１による空間３３の圧力の検出結果（検出信号）が入力され、検出信号から衝突の判定を行う。衝突判定用ＥＣＵ２においては、衝突の前後の空間３３の圧力から空間３３の容積の変化割合を求め、この容積の変化割合から衝突の判定を行う。
【００３０】
具体的には、車両のドア３は、図示されない内壁や防滴シートにより空間３３の気密性が確保されている。このため、空間３３において、動的にボイルの法則が成り立つ。このため、空間３３の容積の変化割合を衝突の前後の圧力から求めることができる。
【００３１】
衝突前の空間３３の圧力をＰbefore、衝突後の圧力をＰafter、衝突前の容積をＶbefore、衝突による空間３３の容積の変化量をΔＶとするとボイルの法則により、下記数１式が成り立つ。
【００３２】
【数１】
0004736740.tif 000002
【００３３】
数１式を変形すると、下記の数２式となる。
【００３４】
【数２】
0004736740.tif 000003
【００３５】
ここで、Ｖbeforeは、衝突前の空間３３の容積であることから、あらかじめ測定できる。つまり、衝突の前後の圧力から衝突による空間３３の容積の変化量（ΔＶ）を求めることができる。
【００３６】
本実施例の衝突検知システムは、あらかじめ決められた時間ごとに圧力センサ１で空間３３の圧力を測定する。そして、衝突判定用ＥＣＵ２においては、圧力センサ１により測定された空間３３内の圧力のうち、直近の５回分の測定結果にもとづいて衝突の判定を行う。なお、この圧力の測定回数の５回は、本実施例における設定値であり、本実施例の衝突検知システムにおいて任意の設定値としてもよい。具体的には、直近５回分の測定結果のうち、最も新しい１回の測定結果をＰａｆｔｅｒとし、古い４回分の測定結果の平均を求め、この平均をＰｂｅｆｏｒｅとする。そして、あらかじめ測定しておいたＶｂｅｆｏｒｅとともに上記の数２式を用いて空間３３の変化量（ΔＶ）を求める。そして、算出された変化量から空間３３の容積の変化割合を求め、この変化割合があらかじめ設定されたしきい値を超えたときに衝突と判定する。
【００３７】
（衝突の検知）
より具体的に、本実施例の衝突検知システムにおける衝突の検知を説明する。
【００３８】
本実施例の衝突検知システムは、所定の時間ごとに圧力センサ１で空間３３の圧力を測定する。時間（Ｔｎ）において測定された圧力をＰｎとする。
【００３９】
圧力センサ１で圧力の測定を繰り返し、衝突判定用ＥＣＵ２には、時間Ｔｎにおいて測定された圧力Ｐｎ、時間Ｔｎ＋１において測定された圧力Ｐｎ＋１、‥時間Ｔｎ＋４において測定された圧力Ｐｎ＋４まで入力された。
【００４０】
衝突判定用ＥＣＵ２においては、入力されたＰｎ〜Ｐｎ＋３の平均を求め、この平均をＰｂｅｆｏｒｅとする。また、Ｐｎ＋４をＰａｆｔｅｒとして上記の数２式を用いて空間３３の変化量（ΔＶ）を求める。そして、算出された変化量から空間３３の容積の変化割合を求め、この変化割合があらかじめ設定されたしきい値を超えたときに時間（Ｔｎ＋４）において衝突したと判定する。ここで、変化割合のしきい値は、車両のドア３の気密性が車両ごとに異なるため、一概に決定できるものではない。
【００４１】
つづいて、時間Ｔｎ＋４から所定時間経過して時間Ｔｎ＋５になったら、圧力センサ１で圧力Ｐｎ＋５を測定する。そして、Ｐｎ＋１〜Ｐｎ＋４の平均を求め、この平均をＰｂｅｆｏｒｅとし、Ｐｎ＋５をＰａｆｔｅｒとして上記と同様にして衝突の判定を行う。
【００４２】
上記したように、空間３３が車両の外部と連通しており、衝突前の空間３３内の圧力は車両の外部の気圧となっている。そして、本実施例の衝突検知システムは、空間３３の容積の変化割合をもとめ、この変化割合から衝突の判定を行うため、車両外の気圧の影響を受けない。つまり、車両が気圧の低い高地を走行したとしても、衝突を検知できるようになっている。
【００４３】
本実施例の衝突検知システムは、図１にあわせて示したように、サイドエアバッグシステムやカーテンエアバッグシステムなどの車両の側方の衝突に対する保護システムにおける衝突検知システムに利用できる。これらの保護システムは、衝突検知システムが衝突と判定したときに、エアバッグ展開制御用ＥＣＵ４に判定結果が入力され、エアバッグ展開制御用ＥＣＵ４がサイドエアバッグ５０やカーテンエアバッグ５１を展開を指示する。エアバッグ展開制御用ＥＣＵ４からの指示によりエアバッグ５０，５１が展開し、乗員が車両の側面に衝突することが防止される。
【００４４】
（実施例１の他の形態）
実施例１の衝突検知システムは、圧力センサ１を車両の右側ドア３のみに組み付けたシステムであるが、図３に示したように、圧力センサ１’を左側のドアにも組み付けた構成としてもよい。図３に示した衝突検知システムにおいては、実施例１の時と同様にして、左側のドアの内部の空間の圧力から左側の衝突を検知することができる。
【００４５】
この変形形態においても、実施例１の時と同様に、外部の気圧によらずに衝突を検知できる効果を発揮する。
【００４６】
（参考例）
本参考例の衝突検知システムは、図４にその構成を示したシステムである。本参考例の衝突検知システムは、右側のドア３に組み付けられた圧力センサ１０と、左側のドアに組み付けられた圧力センサ１１と、衝突判定用ＥＣＵ２と、を有するシステムである。
【００４７】
圧力センサ１０，１１は、圧力を測定できるセンサであれば特に限定されるものではない。たとえば、従来の衝突検知システムにおいて用いられている圧力センサと同様の圧力センサを用いることができる。
【００４８】
圧力センサ１０は、車両の右側のドアに組み付けられている。圧力センサ１１は、車両の左側のドアに組み付けられている。圧力センサ１０，１１が組み付けられる車両のドアは、対称となるように形成された以外は同様の構成をもつ。車両のドアは、車両の外周面の一部を形成するアウターパネルと、車両のドアの車室内側の表面を形成するインナーパネルと、ウィンドガラスと、を有する。そして、アウターパネルとインナーパネルとの間には、略密閉された空間が形成されている。この略密閉された空間は、ドアの内部と外部とがわずかに連通して形成され、ドアの外部の圧力が変化したときにはドアの内部の空間の圧力も変化するとともに、この空間の内容積が急激に変化したときにはその内圧が上昇するように形成されている。
【００４９】
衝突判定用ＥＣＵ２は、圧力センサ１０，１１による空間の圧力の検出結果（検出信号）が入力され、検出信号から衝突の判定を行う。衝突判定用ＥＣＵ２においては、衝突の前後の空間の圧力から空間の容積の変化割合を求め、この容積の変化割合から衝突の判定を行う。
【００５０】
本参考例の衝突検知システムは、実施例１の衝突検知システムでのＰｂｅｆｏｒｅを衝突が生じていない側のドアの圧力として衝突の検知を行うシステムである。例えば、右側のドアに衝突が生じたときに、右側のドアの圧力がＰａｆｔｅｒとなり、左側のドアの圧力がＰｂｅｆｏｒｅとなる。そして、実施例１の時と同様にして衝突判定用ＥＣＵ２が衝突の判定を行う。
【００５１】
本参考例の衝突検知システムは、実施例１の時と同様に、保護システムにおける衝突検知システムに利用できる。これらの保護システムは、衝突検知システムが衝突と判定したときに、サイドエアバッグやカーテンエアバッグを展開して乗員が車両の側面に衝突することを防止する。
【００５２】
本参考例の衝突検知システムにおいても実施例１の衝突検知システムと同様に、車両外の気圧の影響を受けないシステムとなっている。つまり、車両が気圧の低い高地を走行しているときにおいても、衝突を検知できるようになっている。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】実施例１の衝突検知システムの構成を示した図である。
【図２】実施例１の衝突検知システムの車両のドア近傍の構成を示した図である。
【図３】実施例１の衝突検知システムの変形形態の構成を示した図である。
【図４】参考例の衝突検知システムの構成を示した図である。
【符号の説明】
【００５４】
１，１０，１１：圧力センサ
２：衝突判定用ＥＣＵ
３：車両のドア                    ３０：アウターパネル
３１：インナーパネル              ３２：ウィンドガラス
３３：空間
４：エアバッグ展開制御用ＥＣＵ
５０：サイドエアバッグ            ５１：カーテンエアバッグ
【図１】
0004736740.tif 000004
【図２】
0004736740.tif 000005
【図３】
0004736740.tif 000006
【図４】
0004736740.tif 000007