(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載される側面ドアの外板と、
前記外板の車室内側に前記外板に対向して離隔配置される前記側面ドアの内板と、
前記外板と前記内板との間であって前記内板に対して離隔配置され、前記外板の曲げ剛性より高い曲げ剛性を有する補強部材と、
前記補強部材に対向して前記内板の前記補強部材側、もしくは前記内板に対向して前記補強部材の前記内板側に配置され、前記内板、および、前記内板に取り付けられた内側部材の少なくとも何れか一方である内板側部材と前記補強部材との離隔距離を検出する距離センサと、
前記補強部材と前記内板側部材との間に挿入され得る前記側面ドアのドアガラスと、
前記ドアガラスを固定して前記ドアガラスを上下移動させるために距離センサの離隔距離検出領域である前記補強部材と前記内板側部材との間を上下移動するステーと、
を有する車両用側突検出装置において、
前記側面ドアの前記ドアガラスの位置または前記ステーの位置を検出する位置センサと、
前記距離センサおよび前記位置センサの出力値に基づいて前記車両と物体との衝突を判定する判定手段と、
を備えることを特徴とする車両用側突検出装置。
【請求項２】
前記判定手段は、前記位置センサにより検出される前記ドアガラスの位置または前記ステーの位置に応じて、前記車両と物体との衝突の判定方法を切り替える請求項１に記載の車両用側突検出装置。
【請求項３】
前記判定手段は、
前記ステーが前記補強部材と前記内板側部材との間に位置すると前記位置センサにより検出された場合に、前記距離センサにより検出される前記離隔距離の単位時間あたりの変化量に基づいて前記車両と物体との衝突を判定し、
前記ステーが前記補強部材と前記内板側部材との間以外に位置すると前記位置センサにより検出された場合に、前記距離センサにより検出される前記離隔距離または当該離隔距離の単位時間あたりの変化量に基づいて前記車両と物体との衝突を判定する請求項２に記載の車両用側突検出装置。
【請求項４】
前記内板側部材の少なくとも一部は、金属体または磁性体からなり、
前記距離センサは、前記補強部材に固定され、磁界を発生させ、前記内板側部材と前記補強部材との離隔距離の変化にともない変化する磁束を検出するコイルであり、
前記判定手段は、前記コイルの前記磁束に基づいて前記車両と物体との衝突を判定することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の車両用側突検出装置。
【請求項５】
前記補強部材は、金属体または磁性体からなり、
前記距離センサは、前記内板側部材に固定され、磁界を発生させ、前記内板側部材と前記補強部材との離隔距離の変化にともない変化する磁束を検出するコイルであり、
前記判定手段は、前記コイルの前記磁束に基づいて前記車両と物体との衝突を判定することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の車両用側突検出装置。
【請求項６】
前記ステーは、金属体または磁性体からなる請求項４または５に記載の車両用側突検出装置。
【請求項７】
前記距離センサにより検出される前記離隔距離は、前記磁束の量の大きさに対応し、
前記距離センサにより検出される前記離隔距離の単位時間当たりの変化量は、前記磁束の単位時間あたりの変化量に対応する請求項４〜６の何れか一項に記載の車両用側突検出装置。
【請求項８】
前記コイルの車両上下方向幅は、前記ステーの車両上下方向幅より大きく設定されている請求項４〜７の何れか一項に記載の車両用側突検出装置。
【請求項９】
前記コイルは、同一平面上に複数巻回されており、
前記コイルの最内周における車両上下方向幅が、前記ステーの車両上下方向幅より大きく設定されている請求項８に記載の車両用側突検出装置。
【請求項１０】
前記コイルの最外周における車両上下方向幅が、前記ステーの車両上下方向幅より大きく設定されている請求項８に記載の車両用側突検出装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０の何れか一項に記載の車両用側突検出装置と、
前記車両用側突検出装置の判定に基づいて作動し、前記車両の乗員を衝突による衝撃から保護する乗員保護装置と、
を備えることを特徴とする車両用乗員保護システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、側面ドアに物体が衝突したことを検出する車両用側突検出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の側面ドアに検出センサを搭載する車両用側突検出装置として、例えば、特開平５−９３７３５号公報（特許文献１）に記載されたものがある。特許文献１に記載の車両用側突検出装置では、検出センサの側面ドアへの取り付け構造は、内板に固定された支脚を介して補強部材に近接するように内板側に取り付けられている。検出センサは、補強部材に対して内板側に配置されており、物体が側面ドアに衝突した場合は補強部材が内板側に変形するので、検出センサは補強部材の変形にともなう衝撃を受け作動する。これにより検出センサが送出する検出信号に基づいて車両用側突検出装置は、物体の車両への衝突を検出することができる。なお、検出センサとしては、衝撃センサや電気コイルが使用されている。
【特許文献１】特開平５−９３７３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、補強部材と内板との間には、側面ドアのドアガラスを上下に開閉するためのスペースが設けられている。そして、ドアガラスを固定し、上下に駆動するためのステーはドアガラス下辺に設けられており（図１）、ドアガラスの開閉にともなってステーが上下に移動する。従って、ドアガラス及びステーが上下に移動する範囲には検出センサを特許文献１に記載されたような方法で配置しづらい。ステーとスペース的に干渉しない位置に配置すると、検出センサを配置する位置が側面ドアの車両前方及び後方の位置に限定されてしまい、側面ドアの車両前後方向にわたる広範囲の衝突検出が困難になるという問題がある。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、距離センサ、特にコイルの磁束を利用して側面ドアの部材の距離の変化に基づいて、車両と物体との衝突を検出する側突検出装置において、側面ドアへの物体の広範囲の衝突検出を可能とし、省スペース化、および、配置の容易化を図ることができる車両用側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】
【０００５】
＜第一発明：ステーの位置に応じて車両と物体との衝突判定方法を切り替える発明＞
第一発明の車両用側突検出装置は、車両に搭載される側面ドアの外板と、
前記外板の車室内側に前記外板に対向して離隔配置される前記側面ドアの内板と、
前記外板と前記内板との間であって前記内板に対して離隔配置され、前記外板の曲げ剛性より高い曲げ剛性を有する補強部材と、
前記補強部材に対向して前記内板の前記補強部材側、もしくは前記内板に対向して前記補強部材の前記内板側に配置され、前記内板、および、前記内板に取り付けられた内側部材の少なくとも何れか一方である内板側部材と前記補強部材との離隔距離を検出する距離センサと、
前記補強部材と前記内板側部材との間に挿入され得る前記側面ドアのドアガラスと、
前記ドアガラスを固定して前記ドアガラスを上下移動させるために距離センサの離隔距  離検出領域である前記補強部材と前記内板側部材との間を上下移動するステーと、
を有する車両用側突検出装置において、
前記側面ドアの前記ドアガラスの位置または前記ステーの位置を検出する位置センサと、
前記距離センサおよび前記位置センサの出力値に基づいて前記車両と物体との衝突を判定する判定手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００６】
第一発明の車両用側突検出装置において、距離センサは、内板、および、内板に取り付けられた内側部材の少なくとも何れか一方である内板側部材、あるいは、補強部材に対して離隔して配置されている。そして、距離センサは、内板側部材と補強部材との離隔距離を検出している。さらに、車両用側突検出装置には位置センサが備えられており、当該位置センサは、ドアガラスの位置、またはドアガラスを固定して前記ドアガラスを上下移動させるためのステーの位置を検出する。判定手段は、距離センサが検出した離隔距離に基づいて車両と物体とが衝突したか、否かを判定する。ここで、距離センサと内板側部材、または距離センサと補強部材の間にステーが存在すると、距離センサが離隔距離を正確に検出することができないおそれがある。すなわち、車両と物体との衝突の判定に誤差が生じるおそれがある。しかし、本発明の車両用側突検出装置によれば、位置センサにより検出されたドアガラスまたはステーの位置を考慮して、衝突判定を行っているため、衝突判定の誤差が発生することを防止できる。なお、距離センサとしては、検出部材から離隔して配置されて検出部材の変位を検出するもので、磁気を利用するもの、レーザなど光線を利用するもの等が考えられる。
【０００７】
ここで、第一発明の好適な態様として、前記車両用側突検出装置の前記判定手段は、前記位置センサにより検出される前記ドアガラスの位置または前記ステーの位置に応じて、前記車両と物体との衝突の判定方法を切り替える構成となっている。このように、ドアガラスまたはステーの位置に応じて判定方法を切り替えることにより、衝突判定に際してステーの影響を確実に排除できる。特に、高速な判定が可能となる。
【０００８】
さらに、前記判定手段は、前記ステーが前記補強部材と前記内板側部材との間に位置すると前記位置センサにより検出された場合に、前記距離センサにより検出される前記離隔距離の単位時間あたりの変化量に基づいて前記車両と物体との衝突を判定し、
前記ステーが前記補強部材と前記内板側部材との間以外に位置すると前記位置センサにより検出された場合に、前記距離センサにより検出される前記離隔距離または当該離隔距離の単位時間あたりの変化量に基づいて前記車両と物体との衝突を判定する。
【０００９】
この構成により、本発明では、位置センサによりステーの位置を検出し、検出したステーの位置に基づき衝突の判定方法を切り替えている。ステーが補強部材と内板側部材との間に位置している場合には、前述したように距離センサは、補強部材と内板側部材との離隔距離を検出しているので、距離センサは、正確に離隔距離を検出することができない。しかし、距離センサが検出した離隔距離の単位時間あたりの変化量に基づいて衝突を判定すれば、仮に距離センサが補強部材とステーとの離隔距離を検出してしまったとしても、距離センサにより検出される離隔距離そのものとは無関係に、衝突を正確に検出することができる。
【００１０】
また、ステーが補強部材と内板側部材との間に位置していない場合には、距離センサが検出した離隔距離または離隔距離の単位時間あたりの変化量のどちらに基づいて判定しても正確な判定結果が得られる。
【００１１】
従って、ドアガラスの開閉状態により補強部材と内板側部材との間にステーが存在する可能性のある位置に距離センサを配置しても、正確に衝突の判定が可能となり、距離センサの配置位置がステーの存在により限定されることなく、広範囲に配置することができる。なお、ドアガラスの位置の検出もドアガラスの位置からステーの車両上下方向の位置を知るためのものである。
【００１２】
＜第一発明の他の好適な態様＞
第一発明の構成において、前記内板側部材は、金属体または磁性体からなり、前記距離センサは、前記補強部材に固定され、磁界を発生させ、前記内板側部材と前記補強部材との離隔距離の変化にともない変化する磁束を検出するコイルであり、前記判定手段は、前記コイルの前記磁束に基づいて前記車両と物体との衝突を判定する構成とするとよい。
【００１３】
あるいは、第一発明の構成において、前記補強部材は、金属体または磁性体からなり、前記距離センサは、前記内板側部材に固定され、磁界を発生させ、前記内板側部材と前記補強部材との離隔距離の変化にともない変化する磁束を検出するコイルであり、前記判定手段は、前記コイルの前記磁束に基づいて前記車両と物体との衝突を判定する構成でもよい。
【００１４】
本構成では、距離センサであるコイルが発生している磁界は、内板側部材と補強部材との間に発生する。コイルが補強部材に固定されている場合には、物体が外板に衝突して補強部材が車室内側へ変形し、補強部材が内板に近づくように移動した場合、この移動に伴い、コイルが発生する磁界によって、内板側部材である内板または内側部材に渦電流が流れる。或いは、この移動前から渦電流が発生していた場合には、移動に伴って渦電流の量が変化（増加）する。この渦電流の発生または増加による磁界が発生または増加することで、コイルの磁束が減少するように変化する。このように、コイルの磁束は、内板側部材とコイルとの離隔距離に応じて変化する。また、コイルが内板側部材に固定されている場合には、物体が外板に衝突して補強部材が車室内側へ変形し、補強部材が内板に近づくように移動すると、補強部材にコイルが発生する磁界によって渦電流が流れる。つまり、コイルが発生する磁界の範囲が、側突検出可能範囲となる本態様によれば、上記の第一発明の効果が顕著となる。
【００１５】
つまり、本態様の車両用側突検出装置により側突検出可能な範囲は、特許文献１に記載のセンサのように支脚等で保持していないので、センサの配置個所が限定されることがなく、またステーの車両上下方向における位置の影響も少なくできるので広範囲とすることが可能である。そして、側突検出可能な範囲を広範囲とした場合であっても、１または少数のコイルを設置することで足りるため、結果として、省スペース化、および、配置の容易化を図ることができる。
【００１６】
さらに、補強部材に取り付けられたコイルと内板側部材との間の距離に応じて変化するコイルの磁束、あるいは内板側部材に取り付けられたコイルと補強部材との間の距離に応じて変化するコイルの磁束に基づいて側突検出を行っているため、外板が変形したとしても、補強部材が変形しない程度の衝撃であれば、コイルと内板側部材との離隔距離は変化せず、衝突していないと判定し、乗員保護装置の起動をしないようにできる。一方、補強部材が変形し、コイルと内板側部材との離隔距離が変化するような衝撃を受けた場合には乗員保護が必要な状態と考えられ、この場合には、確実にコイルの磁束が変化することにより衝突検出ができる。
【００１７】
さらに、前記ステーは、金属体または磁性体からなる場合であって、上述したように、距離センサとしてコイルを適用する場合に、本発明を適用するとよい。一般に、ステーは金属体または磁性体から形成されることが多い。このような場合に、コイルの磁束により衝突判定を行うと、ステーがコイルの磁束へ及ぼす影響は、非常に大きい。そこで、位置センサにより検出される位置に応じて衝突判定することで、影響が大きいステーが存在していたとしても、確実に衝突判定ができる。
【００１８】
さらに、好適な態様として、前記距離センサにより検出される前記離隔距離は、前記磁束の量の大きさに対応し、前記距離センサにより検出される前記離隔距離の単位時間当たりの変化量は、前記磁束の単位時間あたりの変化量に対応する。
【００１９】
すなわち、本態様の車両用側突検出装置は、衝突を検出する手段として、コイルが検出する磁束の量の大きさから離隔距離を検出する方法と、コイルが検出する磁束の単位時間あたりの変化量から離隔距離を検出する方法とを備えている。そして、ステーの位置により、この両方法を選択しているので、正確にかつ確実に側突検出が可能となる。また、両方法を併用する場合には、上記の効果に加えて、さらにより早期に側突検出が可能となる。
【００２０】
すなわち、ステーがコイルと内板側部材、または補強部材との間に存在しない場合には、コイルが検出する磁束の量の大きさは、コイルと内板側部材、または補強部材との離隔距離を正確に反映している。従って、磁束の量の大きさ、または磁束の単位時間あたりの変化量のどちらに基づいて衝突の判定を行っても正確な判定が可能である。
【００２１】
一方、ステーがコイルと内板側部材、または補強部材との間に存在する場合には、磁性体であるステーはコイルが検出する磁束の量に影響を与える。従って、コイルの検出する磁束の量の大きさは内板側部材との離隔距離を正確に反映するものとはならない。しかし、磁束の単位時間あたりの変化量に基づいて判定すれば、コイルと内板側部材、または補強部材との離隔距離が零（磁束の単位時間あたりの変化量も零となる）となるまで磁束の量が変化するので衝突を検出することが可能となる。
【００２２】
さらに、好適な態様として、前記コイルの車両上下方向幅は、前記ステーの車両上下方向幅より大きく設定されているとよい。コイルの車両上下方向幅をステーの車両上下方向幅より大きく設定することで、ドアガラスの開閉状態により、ステーがコイルと内板側部材の間に位置しても、ステーの磁束への影響を軽減することができる。これにより、ステーがコイルと内板側部材の間に位置している場合でも磁束に基づきコイルと内板側部材との離隔距離を検出する判定方法を使うことも可能となる。
【００２３】
また、この場合の好適な態様として、前記車両用側突検出装置は、さらに、前記コイルは、同一平面上に複数巻回されており、前記コイルの最内周における車両上下方向幅が、前記ステーの車両上下方向幅より大きく設定されているとよい。同一平面上に複数巻回されているコイルにおいては、内周側ほど磁束が強く分布する。つまり、コイルの内周側形状の影響が大きくなる。そこで、上記のように設定することで、よりステーの磁束への影響を少なくすることができる。
【００２４】
または、コイルは、同一平面上に複数巻回されており、コイルの最外周における車両上下方向幅が、ステーの車両上下方向幅より大きく設定されているとよい。コイル全体の大きさが検出範囲に影響を及ぼす。従って、上記のように設定することで、検出感度の低下を防止しつつ、ステーの磁束への影響を低減することができる。
【００２５】
上記のように、コイルの車両上下方向幅とステーの車両上下方向幅との関係を設定した構成の車両用側突検出装置においては、前記した磁束の量の大きさに基づく判定方法と磁束の単位時間あたりの変化量に基づく衝突の判定方法とを備え、どちらの判定方法を用いてもよい。
【００３１】
＜車両用乗員保護システムについて＞
以上のように構成した車両用側突検出装置の衝突判定結果を、乗員保護装置を作動させる際のトリガとして利用することが可能である。ここで、乗員保護装置とは、車両の衝突発生時に動作して乗員を衝撃から保護する装置であり、エアバッグや、シートベルトテンショナーなどが考えられる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によると、側面ドア内に配置されたコイルの磁束等を利用した距離センサを備えた車両用側突検出装置において、距離センサの配置をドアガラスの開閉にともない上下に移動するステーとスペース的に干渉することのない配置とし、かつ、磁束を検出するコイルへの影響も少なくなる構成とし、乗員保護が必要な衝突による車両変形を確実、かつ広範囲に検出可能とした車両用側突検出装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施形態についてより詳しく説明する。
【００３４】
＜第一実施形態＞
第一実施形態の車両用側突検出装置について、図１〜図８を参照して説明する。第一実施形態は、平面状コイル２１が補強部材１３に直接取り付けられた形態であって、平面状コイル２１と内板１２との離隔距離の変化を検出する形態である。
【００３５】
図１は、図２の側面ドア１を車両左右方向の垂直に切断した断面図（図２のＩ−Ｉ断面図）である。なお、図１において側面ドア１の上方と下方は便宜上省略している。図２は、本発明が適用される側面ドア１を車室内側から見た斜視図であって、内板１２の一部を説明の便宜上取り除いた状態を示す図である。図３は、コイル２を示す側面図である。図４は、内板１２と平面状コイル２１との離隔距離に対する平面状コイル２１のインダクタンスＬｓの関係を示す図である。図５は、車両用側突検出装置を示す回路構成図である。図６は、コイル２と内板１２との離隔距離とコイル２の検出する磁束の量の関係を示すグラフである。図７は、衝突発生からの経過時間に対する磁束の量の単位時間あたりの変化量（時間微分値）の絶対値を示す図である。図８は、側面ドア１を車両左右方向の垂直に切断した断面図で、コイル２とステー３１の位置関係の説明図である。
【００３６】
図１および図２に示すように、側面ドア１は、車外側に位置する外板１１と、外板１１から車室内側に離隔して且つ外板１１に対向して配置される磁性体（または金属体）の内板１２とを備える。さらに、側面ドア１は、円柱棒状からなり、車両前後方向に延びるように、外板１１と内板１２との間のうち外板１１側であって、車両上下方向のほぼ中央に配置されている補強部材１３を備えている。つまり、補強部材１３は、内板１２に対向して離隔配置されている。この補強部材１３は、少なくとも外板１１の曲げ剛性より高い曲げ剛性を有する。つまり、外板１１に物体が衝突した場合に、曲げ剛性の低い外板１１が変形したとしても、補強部材１３により側面ドア１全体が変形することを抑制している。ここで、第一実施形態においては、内板１２が本発明における内板側部材である。
【００３７】
補強部材１３と内板１２との間には、ドアガラス３０が上下に移動するスペースが設けられている。また、ドアガラス３０の下辺に固定され、ドアガラス３０を上下に移動させるためにパワーウインド機構（図示せず）のステー３１が位置している。図１において、ドアガラス３０が上部に位置している状態（窓が閉まっている状態）を実線で示し、ドアガラス３０が下部に位置している状態（窓が開いている状態）を一点鎖線で示している。
【００３８】
従って、ドアガラス３０及びステー３１は、窓の開閉にともなって図１の補強部材１３と内板１２の間を上下に移動する。さらに、図１、図２に示すように、側面ドア１の下部であってステー３１の下方にはステー３１に対向して位置センサ３２が配置されている。位置センサ３２は、ステー３１の位置センサ３２からの距離を検出して距離データを衝突判定手段６０（図５）に送出する。なお、位置センサ３２は、ドアガラス３０の車両上下方向における位置を検出するものでもよい。位置センサ３２がドアガラス３０の位置を検出する場合は、ドアガラス３０の位置からステー３１の位置を衝突判定手段６０において算出する。
【００３９】
また、図１、図２に示すように、補強部材１３の内板１２側には、平面状のコイル２が配置されている。そして、コイル２は、図示しない発信器から交流電圧を供給されてコイル２の法線方向（コイル２のコイル軸方向）、すなわち、平面状のコイル２と対向する内板１２の方向に磁界を発生している。なお、コイル２は、本発明における距離センサに該当する。
【００４０】
次に、本実施形態のコイル２について説明する。補強部材１３は、内板１２に対向して離隔配置されており、少なくとも外板１１の曲げ剛性より高い曲げ剛性を有する。つまり、外板１１に物体が衝突した場合に、曲げ剛性の低い外板１１が変形したとしても、補強部材１３により側面ドア１全体が変形することを抑制している。しかし、補強部材１３が内板１２側に変形するような衝突である場合、補強部材１３に取り付けられたコイル２も内板１２側に移動する。従って、コイル２と内板側部材である内板１２との離隔距離が変化する。この離隔距離の変化はコイル２の磁束の量の変化として検出回路（本発明の検出手段に該当する）で検出される。
【００４１】
コイル２は、図３に示すように、全体として平面状に形成されている。このコイル２は、平面状コイル２１と、一対のフィルム２２とから構成されている。平面状コイル２１は、例えば銅などの導電性材料により平面状に巻回するようにパターン印刷形成されている。一対のフィルム２２は、平面状コイル２１を両面から挟持して、平面状コイル２１が露出しないように被覆している。このフィルム２２は、例えば、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）またはＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）などの可撓性材料により薄膜状に形成されている。つまり、フィルム２２は、屈曲自在である。また、平面状コイル２１自体についても屈曲変形可能である。従って、コイル２全体として、屈曲変形可能であり、非常に柔軟性が高い。つまり、少なくともコイル２は補強部材１３よりも柔軟性が高いため、補強部材１３が屈曲した場合であっても、コイル２は破損することなく屈曲する。
【００４２】
本実施形態のコイル２と内板１２との離隔距離と、コイル２の磁束との関係について図４を参照して説明する。上記したように、側面ドア１の外板１１に物体が衝突すると、外板１１が車室内側に変形する。そして、この衝撃が大きく、補強部材１３を車室内側へ変形させると補強部材１３とともにコイル２も内板１２側へ移動させる。これにより、補強部材１３に取り付けられたコイル２と内板１２との離隔距離が短くなる。そうすると、コイル２が発生する磁界によって、内板１２に渦電流が流れ内板１２に磁界が発生する。磁界の方向は、内板１２とコイル２とが対向する方向である。つまり、衝突によって内板１２とコイル２との離隔距離が短くなることに伴って内板１２に生じた渦電流によって発生したコイル２に鎖交する磁界、すなわちコイル２を通過する磁束が増加する。この磁束はコイル２の磁束を減ずるように作用するので、コイル２のインダクタンスが減少することとなる。
【００４３】
図４は、内板１２と平面状のコイル２との離隔距離と、コイル２のインダクタンスＬｓとの関係を示す図である。図４のグラフにおいて、例えば、衝突前のコイル２と内板１２との離隔距離をｄとし、衝突後の離隔距離をｄ１と短くなったとすると、コイル２のインダクタンスＬｓは、図の縦軸に示すように衝突前のＡから衝突後のＡ１へと減少する。このように、コイル２のインダクタンスＬｓは、内板１２とコイル２との離隔距離の変化に応じて変化する。なお、側面ドア１の外板１１に物体が衝突した場合であっても、補強部材１３に変形が及ばなければ、コイル２のインダクタンスＬｓは変化しない。
【００４４】
次に、本実施形態の車両用側突検出装置は、図５に示すように、発振回路４０と、検出回路５０と、衝突判定手段６０、位置センサ３２とから構成される。衝突判定手段６０は本発明の判定手段に該当する。
【００４５】
検出回路５０はコイル２と検出抵抗Ｒｏを備えている。コイル２はインダクタンスＬｓと抵抗Ｒｓの直列回路に相当する。コイル２の一端は発振回路４０に接続され、他端は検出抵抗Ｒｏ及び衝突判定手段６０に接続されている。発振回路４０は発振周波数Ｆの交流電圧Ｖｉを検出回路５０に印加している。ここで、上記したように、衝突によりコイル２と内板１２との離隔距離が小さくなった場合には、コイル２のインダクタンスＬｓは減少する。コイル２のインダクタンスＬｓが減少することにより、コイル２のインピーダンスが小さくなる。従って、検出抵抗Ｒｏの検出電圧Ｖｏは相対的に大きくなる。衝突判定手段６０は、検出回路５０が出力する検出電圧Ｖｏに基づいて物体が衝突したか否かを判定する。
【００４６】
次に、本実施形態の衝突判定手段について、図６、図７を参照して説明する。図６は、コイル２と内板１２との離隔距離と、コイル２の検出した磁束の量との関係を示すグラフである。図６において、横軸はコイル２の内板１２側への移動距離を表している。縦軸はコイル２と錯交する磁束の量の大きさを表している。図６に示すように、衝突まではコイル２と内板１２の離隔距離は変化しないので磁束の変位の大きさも変わらず一定であるが、衝突によりコイル２が内板１２に近づくことにより磁束の量の大きさは小さくなる。すなわち、コイル２の移動距離が大きい（コイル２が内板１２に近づく）程、磁束の量の大きさは小さくなる。本実施形態では、この磁束の量の大きさがあらかじめ設定された一定の値（図６の第一閾値）より小さくなった場合に、衝突であると判定する。なお、コイル２の磁束の量の大きさは、上記したように、図５に示す検出回路５０の検出抵抗Ｒｏの検出電圧Ｖｏとして検出される。従って、本実施形態の検出回路では、コイル２の移動距離が大きくなる程（コイル２が内板１２に近づく程）、磁束の量の大きさが小さくなり、コイル２の自己インダクタンスＬｓは小さくなるので、検出電圧Ｖｏは大きくなる。
【００４７】
さらに、本実施形態の衝突判定手段は、以下の方法によっても衝突か否かの判定をおこなっている。図７は、検出電圧Ｖｏに基づいて、コイル２の量の単位時間当たりの変化量を算出したものである。縦軸は磁束の量の時間変化量であり、横軸は衝突からの時間を表している。図７に示されているように、衝突までは、コイル２に錯交する磁束の量に変化がないので、磁束の量の時間変化量は零である。しかし、衝突直後は磁束の量の時間変化量が大きい（コイル２が急速に内板１２側に移動する）、そして、変形が終わった時点で時間変化量は再び零となる。ここで、磁束の量の時間変化量に閾値（図７の第２閾値）を設定して、その閾値を超えた場合に、衝突による変形であると判定する。
【００４８】
上記したように、本実施形態は、二つの衝突判定方法を備えているが、本実施形態の特徴は、この二つの衝突判定方法についてステー３１の車両上下方向（側面ドア１の垂直方向）の位置によって、判定方法を選択していることである。以下、図１及び図８に基づいて説明する。
【００４９】
図１に図示されているステー３１（実線及び一点鎖線）は、コイル２の上下の範囲（ｈ）には入っていない。この場合、本発明では、ステーはコイルと内板側部材との間以外の位置にあると定義している。一方、図８に示すようにステー３１の一部でもコイル２の上下の範囲（ｈ）内に入っているときは、ステーはコイルと内板側部材との間に位置すると定義する。なお、コイル２の上下の幅（ｈ）は、図３の平面状コイル２１のように巻回されているコイル（巻線）の最外周の上下の幅とする。
【００５０】
そして、ステー３１がコイル２と内板側部材である内板１２との間に位置していないときには、上記の二つの衝突判定方法のうちのどちらかを用いて衝突の判定を行う。あるいは、二つの衝突判定方法の両方を用い、時間的に早い方の判定方法で衝突の判定を行ってもよい。両方法を併用して時間的に早い方の判定方法で衝突の判定を行う場合は、より早期に衝突判定を行うことができる。
【００５１】
一方、ステー３１がコイル２と内板側部材である内板１２との間に位置しているときには、上記の二つの衝突判定方法のうちの磁束の量の時間変化量に基づく判定方法により衝突の判定を行う。このような構成とすることで、本発明は、たとえステーがコイル２の磁束の検出スペースに入ってきて、磁束の量の検出によるコイル２と内板１２との離隔距離の変化を正確に検出できない場合でも、磁束の量の時間変化量に基づく衝突判定方法により衝突を正確に検出できる。従って、衝突検出用のコイル２を広範囲に配置することができる。なお、上記のステー３１の車両上下方向の位置は、図１及び図２に示されているように、側面ドア１の下方であって、ステー３１が上下に移動する垂直面と同一の垂直面内にステー３１を垂直に見上げるように配置された位置センサにより検出されている。そして、検出された位置データは衝突判定手段６０に送られる（図５）。
【００５２】
＜第一実施形態の変形態様＞
本変形態様の車両用側突検出装置について、図９を参照して説明する。本変形態様の第一実施形態と異なる点は、コイル２が、シールド部材１００を介して補強部材１３に取り付けられる点である。従って、本項では相違点についてのみ説明する。なお、本変形態様も第一実施形態と同様に、コイル２と内板１２との離隔距離の変化を検出する形態である。
【００５３】
図９は、側面ドア１を車両左右方向の垂直に切断した断面図である。第一実施形態においては、コイル２を補強部材１３に直接取り付けたが、本変形態様においては、コイル２をシールド部材１００に取り付けている。シールド部材１００は、矩形の平面状からなり、例えば鉄などの金属体または磁性体からなる。あるいは、シールド部材１００は、金属粉末を含んだ樹脂フィルムや、金属粉末を塗布したプラスチック板であってもよい。そして、シールド部材１００は、内板１２に対向するように補強部材１３に取り付けられている。すなわち、コイル２とシールド部材１００と補強部材１３とは、車両の上下方向の位置が略同じとなっている。
【００５４】
そして、コイル２の外形は、シールド部材１００の外形より小さく形成されている。このコイル２は、コイル２がシールド部材１００の外縁から飛び出さないように、すなわち図９の矢印で示したように平面状コイル２１の軸方向から見た視線（軸方向視）において平面状コイル２１が平面状補助板１００の外縁内におさまるように、シールド部材１００の内板１２側の面に取り付けられている。
【００５５】
さらに、シールド部材１００とコイル２とは、上記のような配置関係となるように、隣接した状態で（或いは単に接近した状態でもよい）一体成形されている。このとき、平面状のシールド部材１００とコイル２とが電気的に導通していない状態となるように、両者が一体成形されている。例えば、シールド部材１００とコイル２との間には、フィルム状の樹脂などが介在するようにされている。なお、シールド部材１００は、コイル２と補強部材１３との間に介在している。
【００５６】
この場合の衝突検出は、第一実施形態と同様である。ただし、第一実施形態のように、コイル２が補強部材１３に直接取り付けられる場合には、補強部材１３の形状によって、コイル２搭載初期のインダクタンスＬｓにばらつきが生じるおそれがある。しかし、  本変形態様ではシールド部材１００にコイル２を取り付けることで、補強部材１３の形状によるコイル２の初期インダクタンスＬｓのばらつきが生じることを防止または低減できる。
【００５７】
さらに、コイル２とシールド部材１００とを一体成形していることにより、コイル２の取付状態を安定的にすることができる。その結果、コイル２の初期インダクタンスＬｓのばらつきをより低減できる。また、両者を一体とすることで、当該一体部材の補強部材１３への取付が容易となる。
【００５８】
＜第二実施形態＞
次に、第二実施形態の車両用側突検出装置について、図１０〜図１２を参照して説明する。第二実施形態は、コイル２が補強部材１３に取り付けられた形態であって、コイル２と内側部材１１０との離隔距離の変化を検出する形態である。
【００５９】
本実施形態の第一実施形態と異なる点は、内板１２が貫通穴を有しない平板状としたが、本実施形態においては、内板が、サービスホールなどの貫通穴を有している点である。従って、本項では相違点についてのみ説明する。その他の検出手段、ステーの位置検出方法、判定手段、ステーの車両上下方向の位置による衝突判定手段の選択、等は第一実施形態と実質的に同様である。
【００６０】
図１０は、側面ドア１を車両左右方向の垂直に切断した断面図である。図１１は、側面ドア１の車両前後方向の垂直に切断した断面図である。図１２は、側面ドア１の車室内側から見た斜視図である。
第一実施形態においては、内板１２が貫通穴を有しない平板状としたが、本実施形態においては、内板１１２が、サービスホール１１２ａなどの貫通穴を有している。このサービスホール１１２ａは、側面ドア１の内部に配置するパワーウインド機構やスピーカなどの組み付けや調整用、および、補強部材１３に取り付けられるコイル２の組み付けや調整用に設けられている。
【００６１】
この場合、サービスホール１１２ａがコイル２に対向する位置に位置していると、コイル２の検出する磁束の量にサービスホール１１２ａの影響がでる。そこで、図１０〜図１２に示すように、サービスホール１１２ａの少なくとも一部を被覆するように、且つ、平面状コイル２１に対向するように、鉄などの金属体または磁性体からなる内側部材１１０を内板１２の車外側の面（外板１２側の面）に取り付けている。これにより、サービスホール１１２ａの影響を抑制できる。
【００６２】
ここで、内側部材１１０は、コイル２の外形より大きく形成されており、コイル２に対向するように配置されている。これにより、コイル２に錯交する磁束の量を大きくすることができる。すなわち、側突検出の感度を良好とすることができる。
【００６３】
＜第二実施形態の変形態様＞
第二実施形態の変形態様として、内板１２に貫通孔の有無に関わらず、内板１２が例えば樹脂モジュールなどの非磁性体からなる場合にも、上記の内側部材１１０を内板１２に取り付けることで、コイル２は確実に磁束の量の変化を検出できる。内板１２が樹脂モジュールの場合には、コイル２と内板１２との離隔距離に応じて、コイル２に錯交する磁束の量は変化しない。このような場合に、金属体または磁性体の内側部材１１０を用いることで、確実に側突検出ができる。
【００６４】
なお、第一実施形態またはその変形態様における特徴部分を、第二実施形態またはその変形態様に適用することもできる。この場合には、第一実施形態またはその変形態様の構成による効果、および、第二実施形態またはその変形態様の構成による効果を奏することができる。
【００６５】
＜第三実施形態＞
次に、第三実施形態の車両用側突検出装置について、図１３を参照して説明する。第三実施形態は、コイル２が内板１２に直接取り付けられた形態であって、コイル２と補強部材１３との離隔距離の変化を検出する形態である。
【００６６】
図１３は、側面ドア１を車両左右方向の垂直に切断した断面図である。第一実施形態においては、コイル２を補強部材１３に取り付けることとしたが、第三実施形態においては、コイル２を内板１２の車外側の面（外板１１に対抗する側の面）に取り付ける。具体的には、コイル２は、内板１２の車外側の面のうち補強部材１３に対向する位置に取り付けられている。
【００６７】
ここで、第三実施形態においては、内板１２は金属体や磁性体である必要はないが、補強部材１３が金属体または磁性体とする必要がある。つまり、第一実施形態においては、平面状コイル２１と内板１２との離隔距離の変化に応じて、コイル２に錯交する磁束の量が変化したが、第三実施形態においては、コイル２と補強部材１３との離隔距離の変化に応じて、コイル２の磁束の量が変化することになる。この点の相違はあるが、その他の検出手段、ステーの位置検出方法、判定手段、ステーの車両上下方向の位置による衝突判定手段の選択、等は第一実施形態と実質的に同様である。
【００６８】
＜第三実施形態の変形態様＞
次に、第三実施形態の変形態様の車両用側突検出装置について、図１４及び図１５を参照して説明する。本変形態様は、コイル２が平面状のシールド部材１２０を介して内板１２に取り付けられた形態であって、コイル２と補強部材１３との離隔距離の変化を検出する形態である。第一実施形態の変形態様では、コイル２がシールド部材を介して補強部材に取り付けられているのに対し、本変形態様はシールド部材を介して内板に取り付けられている点のみが異なるもので、その他の構成、効果等は、第一実施形態の変形態様の場合と同様である。従って、相違点についてのみ説明する。
【００６９】
図１４は、側面ドア１の車両左右方向の垂直に切断した断面図である。第三実施形態においては、コイル２を内板１２の車外側の面に直接取り付けるが、本実施形態においては、コイル２はシールド部材１２０を介して内板１２に取り付けられている。ここで、シールド部材１２０は、矩形の平板状からなり、例えば鉄などの金属体や磁性体からなる。そして、シールド部材１２０は、補強部材１３に対向するように内板１２の車外側の面に取り付けられている。すなわち、コイル２とシールド部材１２０と補強部材１３とは、車両の上下方向の位置が略同じとなっている。図１５は内板にサービスホールがある場合で、シールド部材１２０は、内板１１２のサービスホール１１２ａの位置に取り付けられているが、シールド部材の効果にサービスホールがある場合と、サービスホールがない場合に差はない。また、非磁性体で構成される内板であってもよい。
【００７０】
＜第四実施形態＞
次に、第四実施形態の車両用側突検出装置について、図１６を参照して説明する。第四実施形態は、コイル２が内板１２に直接取り付けられた形態であって、コイル２と補強部材用内側部材１４０との離隔距離の変化を検出する形態である。
【００７１】
図１６は、側面ドア１を車両左右方向の垂直に切断した断面図である。第三実施形態においては、補強部材１３に何も取り付けておらず、コイル２は、補強部材１３との間で磁界を発生させていた。これに対して、第四実施形態においては、補強部材１３のうち内板１２側に補強部材用内側部材１４０を取り付けている。ここで、補強部材用内側部材１４０は、矩形の平板状からなり、例えば鉄などの金属体または磁性体からなる。そして、補強部材用内側部材１４０は、内板１２に対向するように補強部材１３に取り付けられている。なお、第四実施形態においては、補強部材１３は、金属や強磁性体でなくてもよい。
【００７２】
そして、コイル２のうち平面状コイル２１の外形は、補強部材用内側部材１４０の外形より小さく形成されている。すなわち、補強部材用内側部材１４０は、少なくとも車両の上下方向において、平面状コイル２１の外径寸法よりも大きい。さらに、補強部材用内側部材１４０は、図示されていないが、車両の前後方向（側面ドア１が閉状態での車両前後方向）において、平面状コイル２１の外径寸法よりも大きいことが望ましい。このコイル２は、内板１２のうち補強部材用内側部材１４０に対向する領域に取り付けられている（従って、コイル２と補強部材用内側部材１４０とは、車両の上下方向においてほぼ同じ位置にある）。つまり、コイル２は、内板１２と補強部材用内側部材１４０との間に配置され、内板１２と補強部材用内側部材１４０とが対向する方向に磁界を発生させる。
【００７３】
この場合の衝突検出は、第三実施形態と同様である。ただし、補強部材用内側部材１４０は、平面状コイル２１の外形よりも大きな外形を有している。従って、補強部材１３が変形することによる磁界の変化が大きくなり、結果として、コイル２に錯交する磁束の量の変化が大きくなる。つまり、検出感度が高くなる。
【００７４】
なお、第三実施形態またはその変形態様における特徴部分を、第四実施形態に適用することもできる。この場合には、第三実施形態またはその変形態様の構成による効果、および、第四実施形態の構成による効果を奏することができる。
【００７５】
なお、上述の実施形態においては、シールド部材として平面板状（シート状）の部材を用いているが、必ずしもこの形状である必要はない。例えば、格子状、網目状、波形状であってもよい。さらに、シールド部材を接地（金属製の補強部材やドアなどの車両ボディアースへの電気的接続等）することによって、よりシールド性を高めることも考えられる。
【００７６】
＜第五実施形態＞
第五実施形態の車両用側突検出装置について、図１７を参照して説明する。
【００７７】
上記した第一実施形態〜第四実施形態及びその変形態様は、二つの衝突判定方法についてステー３１の車両上下方向（側面ドア１の垂直方向）の位置によって、判定方法を選択している。これにより、コイルの磁束を利用した衝突の検出を正確、かつ広範囲なものとしている。一方、第五実施形態の発明は、ステーの位置により判定方法を選択することはせず、コイルの車両上下方向の幅（垂直方向幅）をステーの車両上下方向の幅（垂直方向幅）より大きくすることで、ステーがコイルの磁束の検出範囲に入ってきたときの影響を軽減するものである。従って、本実施形態の検出回路の構成は、図５の回路構成図の位置センサ３２を取り除いたものとなる。
【００７８】
図１７は、側面ドア１を車両左右方向の垂直に切断した断面図である。図に示すようにコイル２は、補強部材１３に取り付けられている。ドアガラス３０及びドアガラス３０に固定されたステー３１は、ドアガラス３０の開閉状態によりコイル２と内板１２の間（すなわち、コイル２による磁束の検出エリアに位置することもある。ステー３１が検出エリアに位置している場合は、上記した二つの判定方法のうちの磁束の量の大きさによる判定方法（図６の判定方法）は、誤差が多くなる。これに対し、本発明は、コイル２の車両上下方向の幅（垂直方向幅：Ｈ０）をステーの車両上下方向の幅（垂直方向幅：Ｓ０）より大きくすることで、コイルの磁束の量の大きさの検出におけるステーの影響を少なくする。本構成により、本実施形態の車両用側突検出装置は、ステーの如何なる位置においても二つの判定方法を使用すること可能となる。また、第一実施形態〜第四実施形態において配置されている位置センサを設置する必要がない。
【００７９】
ここで、コイル２全体の大きさが検出範囲に影響を及ぼす。そして、本実施形態では、コイル２の車両上下方向幅Ｈ０は、コイルが同一平面上に複数回巻回されているとして、最外周における車両上下方向幅とする。
【００８０】
また、同一平面上に複数巻回されている平面状コイル２においては、内周側ほど磁束が強く分布する。そして、コイル２の内周側形状の影響が大きくなる。従って、コイル２の最内周における車両上下方向幅をコイル２の車両上下方向幅Ｈ０としてもよい。これにより、検出感度をより高くすることができる。
【００８１】
＜本発明の車両側突検出装置を備えた車両用乗員保護システムの実施形態＞
上記のように構成された本発明の車両用側突検出装置は、以下のように利用することができる。図１８に車両用乗員保護システムの実施形態概要をブロック図で示す。この車両用乗員保護システム３００は、エアバッグモジュール４００を備えている。エアバッグモジュール４００は、衝突発生時にエアバッグを展開することによって車両乗員を衝突による衝撃から保護するものである。ここで図１８中の車両用側突検出装置は、既に説明した車両用側突検出装置のうちの何れであってもよい。エアバッグモジュール４００は、車両に搭載されたシート（図示しない）の側面付近（例えば側面ドアやシートの側面部）に搭載され、車両用側突検出装置と電気的に接続されている。そして、車両用側突検出装置は、乗員保護が必要な車両衝突があった場合、早期に、かつ確実に乗員保護が必要な衝突か否かを判定し、エアバッグモジュール４００に対して展開指令を出力する。これを受けたエアバッグモジュール４００は、エアバッグを展開する。これにより、乗員に作用する衝突の衝撃が低減されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】第一実施形態における側面ドア１を車両左右方向の垂直に切断した断面図（図２のＩ−Ｉ断面図）である。
【図２】側面ドア１の車室内側から見た斜視図であって、内板１２の一部を取り除いた状態を示す図である。
【図３】コイル２を示す側面図である。
【図４】内板１２とコイル２との離隔距離に対するコイル２のインダクタンスＬｓの関係を示す図である。
【図５】車両用側突検出装置を示す回路構成図である。
【図６】コイル２の内板１２側への移動距離に対するコイル２の検出した磁束の量を示す図である。
【図７】衝突からの経過時間に対する磁束の量の時間変化量（時間微分値）の絶対値を示す図である。
【図８】第一実施形態のステーとコイルとの関係を示す断面図である。
【図９】第一実施形態の変形態様における側面ドア１を車両左右方向の垂直に切断した断面図である。
【図１０】第二実施形態における側面ドア１の車両左右方向の垂直に切断した断面図である。
【図１１】第二実施形態の側面ドア１の車両前後方向の垂直に切断した断面図である。
【図１２】第二実施形態の側面ドア１の車室内側から見た斜視図である。
【図１３】第三実施形態における側面ドア１の車両左右方向の垂直に切断した断面図である。
【図１４】第三実施形態の変形態様における側面ドア１の車両左右方向の垂直に切断した断面図である。
【図１５】第三実施形態の変形態様における側面ドア１の車両左右方向の垂直に切断した断面図である。
【図１６】第四実施形態の変形態様における側面ドア１の車両左右方向の垂直に切断した断面図である。
【図１７】第五実施形態における側面ドア１の車両左右方向の垂直に切断した断面図である。
【図１８】車両用乗員保護システムの概要を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００８３】
１：側面ドア
１１：外板、  １２、１１２：内板、  １１２ａ：サービスホール、  １３：補強部材
２：コイル（距離センサ）、  ２１：平面状コイル、  ２２：フィルム
３０：ドアガラス、  ３１：ステー、  ３２：位置センサ
４０：発振回路
５０：検出回路
６０：衝突判定手段
１００、１２０：平面状シールド部材
１１０：内側部材  
１４０：補強部材用内側部材
３００：車両用乗員保護システム
４００：エアバッグモジュール
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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