変位情報導出装置、乗員拘束システム、車両、変位情報導出方法
【課題】 車両構成部材の車両衝突時における変位に関する情報の検出に関し、当該検出特性向上を図るのに有効な技術を提供する。
【解決手段】 車両に搭載される衝突検出装置１３０は、車両衝突に伴ってコイルセンサ１３１側へと変位するとともに、当該コイルセンサ１３１のセンサ表面と対向状に延在する延在面を有する金属製の検出対象物を備える構成とされる。
【解決手段】 車両に搭載される衝突検出装置１３０は、車両衝突に伴ってコイルセンサ１３１側へと変位するとともに、当該コイルセンサ１３１のセンサ表面と対向状に延在する延在面を有する金属製の検出対象物を備える構成とされる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両構成部材の変位に関する情報を導出す技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両事故の際の衝突発生を検出する種々の車両衝突センサが知られている。例えば、下記特許文献１には、車両側面衝突の際、車両側面ドアが一定値をこえる衝撃を受けたときに、２つの導電体の絶縁が解除されて互いに導通する構成を用いることによって、当該車両側面ドアの衝突発生を電気信号として検知しようとする構成が開示されている。
【特許文献１】特開平５−４５３７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、車両事故の際、エアバッグなどの乗員拘束システムによって車両乗員を拘束する構成においては、乗員拘束性向上を図る技術に対する要請が高くなってきており、そのためには、車両衝突発生を迅速かつ確実に検出するべく検出特性向上を図るのに有効なセンサを構築する要請が高い。
そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、車両構成部材の車両衝突時における変位に関する情報の検出に関し、当該検出特性向上を図るのに有効な技術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】
【０００４】
前記課題を解決するために、本発明が構成される。本発明は、典型的には自動車において車両構成部材の変位に関する情報を導出する技術に対し適用することができるが、自動車以外の車両において、車両構成部材の変位に関する情報を導出する技術に対しても同様に、本発明を適用することが可能である。ここでいう「車両」には、自動車、航空機、船舶、電車、バス、トラック等の各種の車両が包含される。
【０００５】
（本発明の第１発明）
前記課題を解決する本発明の第１発明は、請求項１に記載されたとおりの変位情報導出装置である。
請求項１に記載のこの変位情報導出装置は、車両衝突により変位する検出対象物に関する情報を検出する装置として構成されるものであって、検出対象物、コイル、コイルセンサ、導出部を少なくとも備える。ここでいう「車両衝突」には、車両の側面衝突、正面衝突、背面衝突、横転などが広く包含される。
【０００６】
本発明の検出対象物は、車両構成部材として構成される金属製の部材であり、その全部または一部が、例えば鋼、銅、アルミニウム、フェライトなどを含む、導電体ないし磁性体として構成される。この検出対象物に対し、本発明のコイルが対向状に配置される。この検出対象物は、コイルに専用に設けられたものであってもよいし、或いは車両に既存の構成部材を兼用化したものであってもよい。
【０００７】
本発明のコイルセンサは、コイルへの交流電流の通電によって、検出対象物に対し交流磁界を付与するとともに、当該通電時におけるインピーダンス（「交流インピーダンス」ともいう）を検出する機能を有する。すなわち、このコイルセンサは、コイルへの交流電流の通電によって、検出対象物に対し交流磁界を付与する励磁領域と、通電時におけるインピーダンスをコイルを介して検出する検出領域とが兼用化されたコイルセンサとして構成される。従って、本発明のコイル自体が、励磁領域及び検出領域を有する実質的なコイルセンサを構成する。
【０００８】
具体的には、コイルに交流電流が通電され、その周辺の車両構成部材に交流磁場が与えられると、電磁誘導の法則によって当該車両構成部材に渦電流が発生する。この渦電流によっても磁界を生じ、その磁界の一部がコイルにも錯交する。結局、コイルには、交流電源から流した電流による磁束に、車両構成部材に流れた渦電流による磁束が加算され、これらの磁束によってコイルに誘起電圧が発生することとなる。コイルに流した電流に対しコイルに生じた電圧の比がコイルの交流インピーダンスとなるため、結果としてコイル（コイルセンサ）に車両構成部材を近接させることによってコイルの交流インピーダンスが変化することとなる。このときのコイルの交流インピーダンスを、連続的或いは一定時間毎にコイルを介して検出することによって、交流インピーダンスの変化が検出される。
【０００９】
本発明の導出部は、車両衝突の際、検出対象物がコイルセンサへ向けて変位したときに検出されるインピーダンスの変化に基づいて、当該検出対象物の変位に関する情報を導出する機能を有する。これにより、車両衝突の際の検出対象物の変位に関する情報が、導出部によって導出されることとなる。具体的には、記憶機能及び演算機能を有する導出部が、交流インピーダンスの変化と、検出対象物の変位に関する情報との相関を予め記憶しておき、コイルセンサを介して実際に検出した交流インピーダンスの変化をこの相関にあてはめる演算を行うことによって、検出対象物の実際の変位に関する情報を導出する構成を用いることができる。なお、ここでいう「検出対象物の変位に関する情報」としては、検出対象物の変位距離、変位速度、変位加速度などが挙げられる。更に、車両衝突によって変位する変位部材の動作が、この検出対象物の動作と相関がある場合には、この検出対象物の変位に関する情報を用いて変位部材の情報を導出することもできる。
【００１０】
本発明では、特に、前記の検出対象物は、車両衝突による車両構成部材の変位に伴ってコイルセンサ側へと変位するとともに、当該コイルセンサのセンサ表面と対向状に延在する延在面を有する構成とされる。検出対象物の延在面の形状に関しては、平坦面、段差面、曲面などを適宜用いることができる。ここで、車両衝突により変位する「車両構成部材」としては、車両の外郭を形成する外部パネル（ドアパネル（ドアスキン）、フロントパネル、リアパネル、ボンネットパネル、トランクパネルなど）などが挙げられる。また、本発明において、検出対象物は、車両衝突によって変位する車両構成部材とは別体として設けられてもよいし、当該車両構成部材と一体状に設けられてもよいし、或いは当該車両構成部材自体によって構成されてもよい。
【００１１】
ここで、コイルセンサを用いて、ドアアウタパネルやドアビームのような車両構成部材を直接的に検出する場合には、当該車両構成部材の表面形状によってコイルセンサの検出特性が変化することが知られている。従って、コイルセンサの設置場所によって検出特性を変える必要があり、コイルセンサの検出特性向上及び汎用性向上を図るのに限界がある。そこで、本発明では、車両衝突により変位するコイルセンサに対し専用の検出対象物を設定するとともに、その検出対象物にセンサ表面と対向状に延在する延在面を設け、当該延在面をコイルセンサによって直接的に検出するように構成したのである。
【００１２】
このような構成によれば、コイルセンサの設置場所に影響されることなく、金属製の検出対象物とコイルセンサとの間の距離に対する交流インピーダンスの変化が概ね一定となるような直線化（線形化）された検出特性を得ることができ、検出対象物の変位に関する情報の検出特性向上を図ることが可能となる。
【００１３】
なお、本発明において導出部によって導出された、検出対象物の変位に関する情報は、車両衝突の際に車両乗員の拘束を行うべく作動するエアバッグ装置やシートベルト装置などの乗員拘束装置の制御、車両衝突の報知などを行うべく表示出力や音声出力を行う報知装置の制御、またその他の制御対象の制御に適宜用いられる。典型的には、検出対象物の変位に関する情報に基づいて、車両衝突が実際に発生したと判定した場合に、エアバッグ装置やシートベルト装置に制御信号が出力される構成を採用し得る。
【００１４】
（本発明の第２発明）
前記課題を解決する本発明の第２発明は、請求項２に記載されたとおりの変位情報導出装置である。
請求項２に記載のこの変位情報導出装置では、請求項１に記載の検出対象物は、車両構成部材側に止着された構成であり、車両衝突の際、当該車両構成部材と一体状にコイルセンサ側へと変位する構成とされる。
このような構成によれば、コイルセンサによって検出される検出対象物を車両構成部材側に止着したうえで、当該検出対象物の変位に関する情報の検出特性向上を図ることが可能となる。
【００１５】
（本発明の第３発明）
前記課題を解決する本発明の第３発明は、請求項３に記載されたとおりの変位情報導出装置である。
請求項３に記載のこの変位情報導出装置では、請求項１に記載の検出対象物は、車両構成部材とコイルセンサとの間において、弾性変形が可能な弾性体を介してコイルセンサ側に止着された構成とされる。そして、車両衝突の際、車両構成部材のコイルセンサ側への変位に伴って当該車両構成部材によって押圧され、弾性体の弾性付勢力に抗してコイルに近接する構成になっている。この弾性体としては、スポンジ材料やウレタン材料などの弾性素材を用いるのが好ましい。
このような構成によれば、コイルセンサによって検出される検出対象物をコイルセンサ側に止着したうえで、当該検出対象物の変位に関する情報の検出特性向上を図ることが可能となる。
【００１６】
（本発明の第４発明）
前記課題を解決する本発明の第４発明は、請求項４に記載されたとおりの変位情報導出装置である。
請求項４に記載のこの変位情報導出装置では、請求項３に記載の弾性体は、検出対象物がコイルセンサに近接する際、当該検出対象物の延在面とコイルセンサのセンサ表面とが平行状となるように弾性変形する構成とされる。
このような構成によれば、検出対象物とコイルセンサの間の距離に対する交流インピーダンスの変化が一義的に定まることとなり、検出対象物の変位に関する情報の更なる検出特性向上を図ることが可能となる。
【００１７】
（本発明の第５発明）
前記課題を解決する本発明の第５発明は、請求項５に記載されたとおりの乗員拘束システムである。
請求項５に記載のこの乗員拘束システムは、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の変位情報導出装置、乗員拘束装置、制御装置を少なくとも備える。
本発明の乗員拘束装置は、車両衝突の際に車両乗員を拘束するべく作動する手段として構成される。ここでいう「乗員拘束装置」には、エアバッグ装置（エアバッグモジュール）やシートベルト装置などの乗員拘束デバイスが包含される。
本発明の制御装置は、導出部にて導出された情報、すなわち検出対象物の変位に関する情報に基づいて、乗員拘束装置を制御する機能を少なくとも有する装置として構成される。典型的には、検出対象物の変位に関する情報に基づいて、車両衝突が実際に発生したと判定した場合に、エアバッグ装置やシートベルト装置に制御信号が出力される構成を採用し得る。また、検出対象物の変位に関する情報に基づいて、衝突発生時における衝突エネルギーを推定し、エアバッグ装置やシートベルト装置における乗員拘束態様を可変とする構成を採用し得る。なお、この制御装置は、当該乗員拘束装置の制御専用として構成されてもよいし、或いは車両のエンジン走行系統や電装系統を駆動制御する手段と兼用とされてもよい。
このような構成によれば、変位情報導出装置によって得られた、検出対象物の変位に関する精度の高い情報を用いて乗員拘束装置が制御されることとなり、これによって車両乗員の拘束徹底が図られる。
【００１８】
（本発明の第６発明）
前記課題を解決する本発明の第６発明は、請求項６に記載されたとおりの乗員拘束システムである。
請求項６に記載のこの乗員拘束システムでは、請求項５に記載の変位情報導出装置のコイルは、車両構成部材としての車両ドアのドアアウタパネルに対して対向状に配置される構成とされる。また、請求項５に記載の乗員拘束装置は、車両側面衝突の際、制御装置により制御されることによって車両乗員を拘束する構成とされる。この場合、乗員拘束装置としてエアバッグ装置を用いる場合には、エアバッグがシート、ピラー、上部ルーフレールなどに収容される形態のエアバッグ装置を採用することができる。このような構成によれば、特に車両側面衝突の際の車両乗員の拘束徹底が図られる。
【００１９】
（本発明の第７発明）
前記課題を解決する本発明の第７発明は、請求項７に記載されたとおりの車両である。
請求項７に記載のこの車両は、エンジン走行系統、電装系統、駆動制御装置、検出対象物、センサ装置、制御信号出力装置を少なくとも備える車両である。
エンジン走行系統は、エンジン及び車両の走行に関与する系統として構成される。電装系統は、車両に使われる電機部品に関与する系統として構成される。駆動制御装置は、エンジン走行系統及び電装系統の駆動制御を行う機能を有する装置として構成される。検出対象物は、車両衝突により変位する金属製の部材として構成される。この検出対象物は、金属製の部材であり、その全部または一部が、例えば鋼、銅、アルミニウム、フェライトなどを含む、導電体ないし磁性体として構成される。センサ装置は、車両構成部材の変位に関する情報を導出する機能を有する装置として構成される。
【００２０】
本発明では、このセンサ装置が、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の変位情報導出装置によって構成される。制御信号出力装置は、センサ装置にて導出された情報に基づいて、制御対象に制御信号を出力する機能を有する装置として構成される。ここでいう「制御対象」には、車両衝突の際に車両乗員の拘束を行うべく作動するエアバッグ装置やシートベルト装置などの乗員拘束装置、車両衝突の報知などを行うべく表示出力や音声出力を行う報知装置などの制御対象が包含される。この制御信号出力装置は、制御対象の制御の専用に設けられてもよいし、エンジン走行系統及び電装系統の駆動制御を行う駆動制御装置と兼用とされてもよい。
このような構成によれば、変位情報導出装置によって得られた、車両構成部材の変位に関する精度の高い情報を、車両に関する種々の制御対象の制御に用いる車両が提供されることとなる。
【００２１】
（本発明の第８発明）
前記課題を解決する本発明の第８発明は、請求項８に記載されたとおりの変位情報導出方法である。
請求項８に記載のこの変位情報導出方法では、車両構成部材として構成され、車両衝突に伴ってコイルセンサ側へと変位するとともに、当該コイルセンサのセンサ表面と対向状に延在する延在面を有する金属製の検出対象物につき、当該検出対象物に対して対向状に配置されるコイルセンサを用いる。そして、コイルセンサのコイルへの交流電流の通電によって、検出対象物に対し交流磁界を付与し、当該通電時におけるインピーダンスをコイルを介して検出するとともに、車両衝突の際、検出対象物が前記コイルセンサへ向けて変位したときのインピーダンスの変化をコイルを介して検出する。これによって、検出対象物とコイルセンサとの間の距離に対するインピーダンスの変化に関する検出特性を得るとともに、当該検出特性に基づいて検出対象物の変位に関する情報を導出する。この方法に際し、実質的に請求項１に記載の変位情報導出装置を用いることができる。
従って、このような方法によれば、車両構成部材の車両衝突時における変位に関する情報の検出特性向上を図ることが可能となる。
【発明の効果】
【００２２】
以上のように、本発明によれば、特に金属製の検出対象物に対して対向状に配置されるコイルへの交流電流の通電によって、検出対象物に対し交流磁界を付与するとともに、当該通電時におけるインピーダンスを検出するコイルセンサの構成につき、検出対象物に、コイルセンサのセンサ表面と対向状に延在する延在面を設ける構成を採用することによって、検出対象物の変位に関する情報の検出特性向上を図ることが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図１〜図９を参照しながら本発明における「乗員拘束システム」の一実施の形態である乗員拘束システム１００について説明する。本実施の形態は、乗員拘束を行う乗員拘束システムとして、展開膨張が可能なエアバッグを用いたエアバッグモジュールを採用している。なお、本実施の形態では、車両室内の右側の車両シート上の車両乗員（運転者）に対し使用されるエアバッグモジュールを記載しているが、本実施の形態のこのエアバッグモジュールの構成は、運転席、助手席、後部座席等のいずれの車両シート上の車両乗員に対しても同様に適用可能である。
【００２４】
本実施の形態の乗員拘束システム１００が、自車両２００に搭載された様子が図１に模式的に示される。詳細については後述するが、この乗員拘束システム１００を構成する衝突検出装置１３０は、本実施の形態では、車両乗員Ｃが乗降する際に開閉する車両ドアに装着されている。この乗員拘束システム１００の衝突検出装置１３０に加え、更にトリム、ピラー等、車体側部材に、別の検出装置や、乗員拘束システムを装着するように構成することもできる。
【００２５】
図１に示すように、本発明における「車両」としての自車両２００には、当該車両を構成する多数の車両構成部材、エンジン及び車両の走行に関与する系統であるエンジン走行系統、車両に使われる電機部品に関与する系統である電装系統、エンジン走行系統及び電装系統の駆動制御を行う駆動制御手段等を備える。特に本実施の形態では、この自車両２００に乗員拘束システム１００が搭載されている。
この乗員拘束システム１００は、自車両２００の側面衝突（例えば、別車両２１０による側面衝突）時や横転時のような車両事故の際、車両シート上の車両乗員Ｃの保護を行う機能を有する装置として構成される。この乗員拘束システム１００は、エアバッグモジュール１１０、制御ユニット（ＥＣＵ）１２０、衝突検出装置１３０を少なくとも備える。
【００２６】
エアバッグモジュール１１０は、特に図示しないものの、エアバッグ及びガス供給装置を少なくとも備える。当該エアバッグは、膨張及び収縮が可能であり、車両事故発生時において、ガス供給装置からのガス供給によって乗員拘束領域に展開膨張する構成とされる。このエアバッグモジュール１１０が、本発明における「乗員拘束装置」、「制御対象」に対応している。
【００２７】
制御ユニット１２０は、特に図示しないものの、ＣＰＵ（演算処理装置）、入出力装置、記憶装置、駆動装置、周辺装置等によって構成されている。本実施の形態では、この制御ユニット１２０が、エアバッグモジュール１１０と電気的に接続されており、これらの間で検出信号および制御信号のやりとりを行う構成になっている。具体的には、制御ユニット１２０には、衝突検出装置１３０によって検出された検出情報（検出信号）が入力信号として入力されるようになっている。そして、制御ユニット１２０は、衝突検出装置１３０からの入力信号に基づいて、エアバッグモジュール１１０に制御信号の出力を行うようになっている。この制御ユニット１２０が本発明における「制御装置」、「制御信号出力装置」に対応している。
なお、この制御ユニット１２０は、乗員拘束システム１００のみの制御を行う構成であってもよいし、乗員拘束システム１００に加え、当該乗員拘束システム１００の制御以外に、他の車両構成部材に関する制御や、車両全体の制御をあわせて行う構成であってもよい。
【００２８】
ここで、図１中の衝突検出装置１３０の駆動回路が図２に示される。
図２に示すように、衝突検出装置１３０は、コイルセンサ１３１、交流電源装置１３５、電流計１３６、電流出力部１３７、電圧出力部１３８、後述する保持部材１３４及び金属板１３９を少なくとも備える。コイルセンサ１３１は、センサハウジング１３２内に円形状に複数回巻かれたコイル１３３を収容する構成とされる。このコイル１３３が、本発明における「コイル」に対応しており、コイルセンサ１３１が、本発明における「コイルセンサ」に対応している。交流電源装置１３５は、制御ユニット１２０からの制御信号に基づいて、コイルセンサ１３１のコイル１３３に交流電流を流すための装置である。電流計１３６は、コイル１３３に流れる電流を検出する機能を有する。電流出力部１３７は、コイル１３３に流れる電流変化に関する情報（位相及び振幅）を検出する機能を有し、電圧出力部１３８は、コイル１３３における電圧変化に関する情報（位相及び振幅）を検出する機能を有する。
この衝突検出装置１３０が、本発明における「変位情報導出装置」、「センサ装置」に対応している。
【００２９】
上記構成の衝突検出装置１３０において、交流電源装置１３５の駆動によってコイル１３３に交流電流が通電され、その周辺の金属体（導電体ないし磁性体）に交流磁場が与えられると、電磁誘導の法則によって金属体に渦電流が発生する。この渦電流によっても磁界を生じ、その磁界の一部がコイル１３３にも錯交する。結局、コイル１３３には、交流電源装置１３５で流した電流による磁束に、金属体に流れた渦電流による磁束が加算され、これらの磁束によってコイル１３３に誘起電圧が発生することとなる。コイル１３３に流した電流に対しコイル１３３に生じた電圧の比がコイル１３３の交流インピーダンスとなるため、結果としてコイル１３３に金属体を近接させることによってコイル１３３の交流インピーダンスが変化することとなる。このときのコイル１３３の交流インピーダンスを、連続的或いは一定時間毎にコイル１３３を介して検出することによって、交流インピーダンスの変化が検出される。従って、本実施の形態では、コイル１３３自体が、励磁領域及び検出領域を有する実質的なコイルセンサ１３１を構成し、検出領域によって検出された交流インピーダンスの変化が、結果として電流出力部１３７及び電圧出力部１３８を介して検出されるようになっている。
【００３０】
上記構成の衝突検出装置１３０のコイルセンサ１３１及びその周辺要素の第１の態様が図３を用いて説明される。図３は、車両ドア１０の断面構造を示す図であって、コイルセンサ１３１及びその周辺要素の第１の態様を示す図である。
図３に示すように、車両乗員Ｃの乗降に用いる車両ドア１０において、車両の外側壁を構成する金属板状のドアアウタパネル（「ドアスキン」ともいう）１２と、車両の内側壁を構成するドアインナパネル１４との間に形成（区画）される空間部１６に、コイルセンサ１３１が装着される。具体的には、ドアインナパネル１４の空間部１６側にブラケット１８が設けられ、このブラケット１８にコイルセンサ１３１が保持される構成になっている。更に、センサハウジング１３２のセンサ表面１３２ａに保持部材１３４を介して金属板１３９が保持される構成になっている。また、図３に示す状態では、コイルセンサ１３１は、金属板１３９及びドアアウタパネル１２に対して対向状に配置され、且つコイル１３３のコイル延在面ないしコイル平面（実質的にはセンサハウジング１３２のセンサ表面１３２ａ）が、金属板１３９の延在方向と平行状に配置される。
【００３１】
保持部材１３４は、スポンジ材料やウレタン材料などの弾性素材を用いて構成されている。この保持部材１３４が、本発明における弾性体に相当する。また、金属板１３９は、コイルセンサ１３１の検出対象物であり、ドアアウタパネル１２と同様に、例えば鋼、アルミニウム、フェライトなどを含む、導電体ないし磁性体として構成される。特に、アルミニウムは導電性が高く、コイルセンサ１３１によって大きな渦電流が流れるため、アルミニウムを含む金属を用いて金属板１３９を構成することによって、検出感度を向上させるのに有利である。この金属板１３９及び後述する金属板１４０が、本発明における「金属製の検出対象物」に対応している。
【００３２】
ここで、コイルセンサ１３１の動作及び作用を図３に加え、図４を参照しながら説明する。図４は、車両ドア１０の断面構造を示す図であって、自車両２００の側面衝突によって車両ドア１０のドアアウタパネル１２が変位する際のコイルセンサ１３１の動作を説明する図である。
【００３３】
いま、車両衝突（図１中における自車両２００への別車両２１０の側面衝突）によって、図３中に示す車両ドア１０のドアアウタパネル１２が側方（図３中の右側）から衝撃を受け、コイルセンサ１３１へ向けて変位（「変形」ないし「移動」ともいう）する場合について考える。この場合、図３中に示すドアアウタパネル１２は、例えば図４に示す状態に至る。
【００３４】
図４に示す状態は、ドアアウタパネル１２が二点鎖線で示す位置から実線で示す位置まで変位し、ドアアウタパネル１２の各部位のうち、コイルセンサ１３１に対向する部位が金属板１３９を車内方向（図中の左方向）へと押圧し、保持部材１３４を押し潰した状態である。この状態では、コイルセンサ１３１の検出対象物である金属板１３９は、その平坦状の延在面（「平坦面」或いは「対向面」ともいう）が、コイル延在面（センサ表面１３２ａ）と平行状となる。また、特に図示しないものの、図３に示す状態からこの図４に示す状態に至る過程では、ドアアウタパネル１２からの押圧力によって、このドアアウタパネル１２及び金属板１３９がコイルセンサ１３１（コイル１３３）側へと一体状に変位する。このとき、金属板１３９は保持部材１３４を押し潰しつつ変位し、金属板１３９の延在面とコイル延在面との平行関係は維持される。この作用は、コイルセンサ１３１と金属板１３９との間に介在する保持部材１３４の全体の硬さや局所的な硬さなどを適宜調整することによって得られることとなる。また、ドアアウタパネル１２が金属板１３９を押圧しているときは、これらドアアウタパネル１２及び金属板１３９が一体状に変位することとなる。なお、金属板１３９の延在面とコイル延在面との平行関係を維持するべく、更に金属板１３９のドアアウタパネル１２側に、別の弾性部材を介在させた構成を用いることもできる。
【００３５】
図３に示す状態から第４に示す状態に至るまでドアアウタパネル１２が変位するとき、コイルセンサ１３１を介して連続的ないし一定時間毎に検出された交流インピーダンスの変化は、制御ユニット１２０において処理され、この交流インピーダンスの変化情報に基づいて、金属板１３９或いはドアアウタパネル１２の変位に関する情報が導出されることとなる。
具体的には、制御ユニット１２０が、交流インピーダンスの変化と、金属板１３９或いはドアアウタパネル１２の変位に関する情報との相関を予め記憶しており、検出した交流インピーダンスの変化をこの相関にあてはめることによって、金属板１３９或いはドアアウタパネル１２の変位に関する情報が導出される。この変位に関する情報としては、変位距離、変位速度、変位加速度などを適宜用いることができる。なお、ドアアウタパネル１２が金属板１３９を押圧しているときは、これらドアアウタパネル１２及び金属板１３９が一体状に変位するため、コイルセンサ１３１によって検出されるこれらドアアウタパネル１２及び金属板１３９の変位に関する情報は実質的に一致する。金属板１３９の変位に関する情報を導出するこの制御ユニット１２０によって、本発明における「導出部」が構成される。
【００３６】
更に、金属板１３９或いはドアアウタパネル１２の変位に関し導出された情報に基づいて、自車両２００の側面衝突に関する情報が導出され、側面衝突に関するこの情報に基づいてエアバッグモジュール１１０が制御される。側面衝突に関するこの情報としては、側面衝突が実際に発生したか否かの情報をはじめ、側面衝突発生時における衝突エネルギーなどの情報を適宜用いることができる。この制御によりエアバッグモジュール１１０のエアバッグが展開膨張し、当該エアバッグが、車両乗員（図１中の車両乗員Ｃ）の側部（頭部、首部、肩部、胸部、腹部、膝部、下肢部など）に作用する衝撃力を緩和しつつ乗員拘束を行う。
なお、自車両２００の衝突に関する情報の導出においては、コイルセンサ１３１による検出情報に加え、更にその他のセンサにより検出情報を用いることもできる。その他のセンサとして、例えば、自車両２００に作用する３軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）方向の加速度を検出する加速度センサを用いることができる。
【００３７】
ここで、従来構成のコイルセンサを用いて、ドアアウタパネル１２や円筒状ないし円柱状のドアビームのような車両構成部材を直接的に検出する場合には、当該車両構成部材の表面形状によってコイルセンサの検出特性が変化することが知られている。従って、コイルセンサの設置場所によって検出特性を変える必要があり、コイルセンサの検出特性向上及び汎用性向上を図るのに限界がある。そこで、本発明者は、車両衝突により変位するコイルセンサに対し専用の検出対象物を設定するとともに、その検出対象物にコイル表面と対向状に延在する延在面を設け、当該延在面をコイルセンサによって直接的に検出する構成を採用することとした。
【００３８】
これにより、図３に示す第１の態様を用いた場合、コイルセンサ１３１の設置場所に影響されることなく、コイルセンサ１３１の検出対象物である金属板１３９とコイルセンサ１３１との間の距離に対する交流インピーダンスの変化が概ね一定となるような検出特性を得ることができる。特に、コイルセンサ１３１の検出対象物である金属板１３９の平坦状の延在面とコイル延在面との平行関係を維持することによって、金属板１３９とコイルセンサ１３１との間の距離に対する交流インピーダンスの変化が一義的に定まることとなる。従って、金属板１３９或いはドアアウタパネル１２の変位に関する情報の検出特性向上を図ることが可能となる。
【００３９】
なお、図３に示すコイルセンサ１３１及びその周辺要素の第１の態様にかえて、図５〜図９に示す別の態様を採用することもできる。図５に示す第２の態様及び図６に示す第３の態様では、図３に示す第１の態様と同様に、金属板１３５をコイルセンサ１３１側に保持する構成としているのに対し、図７に示す第４の態様、図８に示す第５の態様、及び図９に示す第６の態様では、金属板１３５をドアアウタパネル１２側に保持する構成としている。従って、第１〜第３の態様が請求項３に記載の態様に相当し、第４〜第６の態様が請求項２に記載の態様に相当する。
図５〜図９では、図３に示す要素と同一の要素には同一の符号を付すものとし、当該要素についての詳細な説明は省略する。
【００４０】
（第２の態様）
図５に示すコイルセンサ１３１及びその周辺要素の第２の態様では、ドアアウタパネル１２の内周面１２ａに、円筒状ないし円柱状のドアビーム（「補強ビーム」ともいう）１９が止着された構成になっている。そして、金属板１３９は、センサハウジング１３２のセンサ表面１３２ａに保持部材１３４を介して保持されるとともに、保持部材１３４の各部位のうちドアビーム１９に対向する位置に止着されている。
【００４１】
図５に示すこの第２の態様において、自車両２００が側面衝突した場合には、ドアアウタパネル１２からの押圧力によって、ドアビーム１９が金属板１３９を押圧し、更にこの金属板１３９が保持部材１３４を押し潰しつつ変位する。この変位の過程においては、保持部材１３４の作用によって、金属板１３９の延在面とコイル延在面との平行関係が維持される。
【００４２】
図５に示す第２の態様を用いる場合も、図３に示す第１の態様と同様に、金属板１３９とコイルセンサ１３１との間の距離に対する交流インピーダンスの変化が概ね一定となるような検出特性を得ることができる。かくして、コイルセンサ１３１を介して連続的ないし一定時間毎に検出された交流インピーダンスの変化は、制御ユニット１２０において処理され、この交流インピーダンスの変化情報に基づいて、金属板１３９、ドアビーム１９或いはドアアウタパネル１２の変位に関する情報が導出されることとなる。この場合、制御ユニット１２０が、交流インピーダンスの変化と、金属板１３９、ドアビーム１９或いはドアアウタパネル１２の変位に関する情報との相関を予め記憶しており、検出した交流インピーダンスの変化をこの相関にあてはめることによって、金属板１３９、ドアビーム１９或いはドアアウタパネル１２の変位に関する情報が導出される。なお、ドアアウタパネル１２がドアビーム１９を介して金属板１３９を押圧しているときは、これらドアアウタパネル１２、ドアビーム１９及び金属板１３９が一体状に変位するため、コイルセンサ１３１によって検出されるこれらドアアウタパネル１２、ドアビーム１９及び金属板１３９の変位に関する情報は実質的に一致する。
【００４３】
（第３の態様）
図６に示すコイルセンサ１３１及びその周辺要素の第３の態様では、図５に示す第２の態様において、保持部材１３４の各部位のうちドアビーム１９に対向する位置に止着された金属板１３９の下方に、更に同種の金属板１４０を取り付けた構成とされる。また、この金属板１４０のドアアウタパネル１２側には、保持部材１３４と同種の素材からなる緩衝部材１４１が止着されている。
【００４４】
図６に示すこの第２の態様において、自車両２００が側面衝突した場合には、ドアアウタパネル１２からの押圧力によって、ドアビーム１９が金属板１３９を押圧し、更にこの金属板１３９が保持部材１３４を押し潰しつつ変位する。この変位の過程においては、保持部材１３４の作用によって、コイルセンサ１３１の検出対象物である金属板１３９の延在面とコイル延在面との平行関係が維持される。同時に、ドアアウタパネル１２からの押圧力は、緩衝部材１４１によってバランス化されて金属板１４０に作用し、この金属板１４０が保持部材１３４を押し潰しつつ変位する。この変位の過程においては、保持部材１３４の作用によって、コイルセンサ１３１の検出対象物である金属板１４０の平坦状の延在面とコイル延在面との平行関係が維持される。
【００４５】
図６に示す第３の態様を用いる場合も、図５に示す第２の態様と同様に、コイルセンサ１３１の検出対象物である金属板１３９，１４０とコイルセンサ１３１との間の距離に対する交流インピーダンスの変化が概ね一定となるような検出特性を得ることができる。かくして、コイルセンサ１３１を介して連続的ないし一定時間毎に検出された交流インピーダンスの変化は、制御ユニット１２０において処理され、この交流インピーダンスの変化情報に基づいて、金属板１３９，１４０、ドアビーム１９或いはドアアウタパネル１２の変位に関する情報が導出されることとなる。この場合、制御ユニット１２０が、交流インピーダンスの変化と、金属板１３９，１４０、ドアビーム１９或いはドアアウタパネル１２の変位に関する情報との相関を予め記憶しており、検出した交流インピーダンスの変化をこの相関にあてはめることによって、金属板１３９，１４０、ドアビーム１９或いはドアアウタパネル１２の変位に関する情報が導出される。なお、ドアアウタパネル１２或いはドアビーム１９が金属板１３９，１４０を押圧しているときは、これらドアアウタパネル１２、ドアビーム１９及び金属板１３９，１４０が一体状に変位するため、コイルセンサ１３１によって検出されるこれらドアアウタパネル１２、ドアビーム１９及び金属板１３９，１４０の変位に関する情報は実質的に一致する。
【００４６】
（第４の態様）
図７に示すコイルセンサ１３１及びその周辺要素の第４の態様では、図５に示す第２の態様において、保持部材１３４を省略したうえで、コイルセンサ１３１側に止着されていた金属板１３９を、ドアアウタパネル１２側に止着するように変更した構成とされる。本構成では、ドアアウタパネル１２からの押圧力によって、このドアアウタパネル１２及び金属板１３９がコイルセンサ１３１（コイル１３３）側へと一体状に変位する。従って、本構成は、第２の態様と実質的に同様の作用効果を奏する。特には、保持部材１３４のような部材を省略することによって、構成の簡素化を図ることが可能となる。
【００４７】
（第５の態様）
図８に示すコイルセンサ１３１及びその周辺要素の第５の態様では、図６に示す第３の態様において、保持部材１３４を省略したうえで、コイルセンサ１３１側に止着されていた金属板１３９及び金属板１４０を、一体状の金属板１３９としてドアアウタパネル１２側に止着するように変更した構成とされる。本構成では、ドアアウタパネル１２からの押圧力によって、このドアアウタパネル１２及び金属板１３９がコイルセンサ１３１（コイル１３３）側へと一体状に変位する。従って、本構成は、第３の態様と実質的に同様の作用効果を奏する。特には、保持部材１３４のような部材を省略することによって、構成の簡素化を図ることが可能となる。
【００４８】
（第６の態様）
図９に示すコイルセンサ１３１及びその周辺要素の第６の態様では、図８に示す第５の態様において、金属板１３９の延在面の形状を工夫した構成とされる。すなわち、この金属板１３９は、平坦状に形成された第１延在面１３９ａ及び第２延在面１３９ｂを有するとともに、第１延在面１３９ａが第２延在面１３９ｂよりもコイルセンサ１３１側へと近接して配置される。本構成では、ドアアウタパネル１２からの押圧力によって、このドアアウタパネル１２及び金属板１３９（第１延在面１３９ａが第２延在面１３９ｂ）がコイルセンサ１３１（コイル１３３）側へと一体状に変位する。本構成により、第５の態様と実質的に同様の作用効果を奏するうえに、金属板１３９と検出領域との間の距離に対する交流インピーダンスの変化が概ね一定となるように直線化（線形化）された検出特性を得ることが可能となる。
【００４９】
以上のように、本実施の形態によれば、金属板１３９，１４０、ドアビーム１９、ドアアウタパネル１２の変位に関する情報の検出特性向上を図る衝突検出装置１３０及び衝突検出方法を提供することができる。具体的には、コイルセンサ１３１の設置場所に影響されることなく、金属板１３９，１４０とコイルセンサ１３１との間の距離に対する交流インピーダンスの変化が概ね一定となるような検出特性を得ることができ、また金属板１３９，１４０とコイルセンサ１３１の間の距離に対する交流インピーダンスの変化を一義的に定めることができる。
また、本実施の形態によれば、衝突検出装置１３０によって得られた、金属板１３９，１４０、ドアビーム１９、ドアアウタパネル１２の変位に関する精度の高い情報を用いてエアバッグモジュール１１０が制御されることとなり、これによって車両乗員の拘束徹底が図られる。
また、本実施の形態によれば、衝突検出装置１３０によって得られた、金属板１３９，１４０、ドアビーム１９、ドアアウタパネル１２の変位に関する精度の高い情報を、車両に関する種々の制御対象の制御に用いる車両２００が提供されることとなる。
【００５０】
（他の実施の形態）
なお、本発明は上記の実施の形態のみに限定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記実施の形態を応用した次の各形態を実施することもできる。
【００５１】
上記実施の形態では、コイルセンサ１３１によって検出される金属板１３９，１４０を設ける場合について記載したが、本発明では、平坦状の延在面を有する検出対象物を、既存の車両構成部材自体を用いて構成することができる。例えば、ドアアウタパネル１２の内周面１２ａやドアビーム１９の一部を平坦状にした構成を採用することができる。
【００５２】
また、上記実施の形態では、コイルセンサ１３１の検出対象物が、コイルセンサ１３１のセンサ表面に対向状に延在する延在面を平坦面とした構成について記載したが、本発明では、コイルセンサのセンサ表面に対向状に延在する延在面を平坦面以外の構成、例えば曲面、段差面を有する構成とすることもできる。ここで、図１０及び図１１には、別の実施の形態の金属板を用いた場合の構成が示される。
【００５３】
図１０に示す金属板２３９は、その中央部分がコイルセンサ１３１側へと突出した円錐台形状を有し、センサハウジング１３２のセンサ表面１３２ａに保持部材１３４を介して保持される構成になっている。すなわち、この金属板２３９は、コイルセンサ１３１のセンサ表面に対向状に延在する延在面が凸面とされる。この金属板２３９が、本発明における「金属製の検出対象物」に対応している。このような構成においては、自車両２００の側面衝突の際、ドアアウタパネル１２からの押圧力によって、このドアアウタパネル１２及び金属板２３９がコイルセンサ１３１（コイル１３３）側へと一体状に変位する。金属板２３９は、保持部材１３４を押し潰しつつ、例えば図１０中の実線で示す位置から破線で示す位置まで変位し、このときの金属板２３９の変位に関する情報が制御ユニット１２０によって導出される。なお、図１０に示す金属板２３９の形状に関連して、当該金属板２３９の形状を円錐台形状以外の形状、例えば円柱形状、角柱台形状、円弧形状、段付き形状などとすることもできる。
【００５４】
図１１に示す金属板３３９は、その中央部分がコイルセンサ１３１側へと突出した湾曲状の板片として構成され、ドアアウタパネル１２側のドアビーム１９に保持される構成になっている。すなわち、この金属板３３９は、コイルセンサ１３１のセンサ表面に対向状に延在する延在面が湾曲面とされる。この金属板３３９が、本発明における「金属製の検出対象物」に対応している。このような構成においては、自車両２００の側面衝突の際、ドアアウタパネル１２からの押圧力によって、このドアアウタパネル１２及び金属板３３９がコイルセンサ１３１（コイル１３３）側へと一体状に変位する。金属板３３９は、例えば図１１中の実線で示す位置から破線で示す位置まで変位し、このときの金属板３３９の変位に関する情報が制御ユニット１２０によって導出される。
【００５５】
コイルセンサ１３１によって検出される検出対象物として、図１１に示す金属板３３９のような湾曲面を有する部材を用いることによって、金属板の検出特性に関し更なる効果的な特性を得ることが可能となる。平面を有する金属板を用いる場合であっても、金属板と検出領域との間の距離に対する交流インピーダンスの変化が概ね直線化（線形化）された検出特性を得ることができるが、湾曲面を有する金属板を用いることによって、交流インピーダンスの変化の直線化の度合いをより高めることが可能となる。ここで、平面を有する金属板（以下、「平板」という）を用いる場合、及び湾曲面を有する金属板（以下、「湾曲板Ａ」という）を用いる場合、更には湾曲面を有する金属板（以下、「湾曲板Ｂ」という）であって湾曲面の曲率が異なる場合の作用効果を、図１２〜図１５を参照しつつ具体的に説明する。
【００５６】
図１２には、平板を、コイルとの間の距離ｄ＝ｄ１、ｄ２（＜ｄ１）、ｄ３（＜ｄ２）の順でコイルに近づける様子が示される。また、図１３には、湾曲板Ａを、コイルとの間の距離ｄ＝ｄ１、ｄ２（＜ｄ１）、ｄ３（＜ｄ２）の順でコイルに近づける様子が示される。また、図１４には、図１３に示す湾曲板Ａよりも曲率が小さい湾曲面を有する湾曲板Ｂを、コイルとの間の距離ｄ＝ｄ１、ｄ２（＜ｄ１）、ｄ３（＜ｄ２）の順でコイルに近づける様子が示される。
【００５７】
図１２〜図１４を比較することにより、金属板をコイルに近づける過程において、金属板の形状によって金属板とコイルとの間の磁束の交錯範囲（磁束密度が高い範囲）に差が生じることがわかる。具体的には、平板の場合には、コイルとの距離が近づくほどに磁束の交錯範囲が急激に増加して交流インピーダンスも急増する。これに対し、湾曲板Ａ及び湾曲板Ｂの場合には、距離ｄ＝ｄ３の位置では、金属板の先端部分はコイルの磁界の影響の及ぶ範囲から遠ざかっていくこととなる。これにより、距離ｄがｄ２からｄ３に至る領域にあっては、平板の場合よりも交流インピーダンスの増加が抑えられ、交流インピーダンスの変化の直線化の度合いがより高まることとなる。例えば、平板の場合の交流インピーダンスの増加率は、距離ｄ２の位置よりも距離ｄ３の位置の方が大きくなるのに対し、湾曲板Ａ及び湾曲板Ｂの場合の交流インピーダンスの増加率は、距離ｄ２の位置と距離ｄ３の位置とで概ね合致することとなる。また、湾曲板を用いる場合にあっては、湾曲面の曲率が異なる湾曲板を適宜選択することによって、交流インピーダンスの変化の態様を調整することが可能となる。これらの結果は、平板、湾曲板Ａ、湾曲板Ｂを用いる場合の、金属板とコイルとの間の距離によるＱ値及びＩ値の変化の様子として、図１５が参照される。ここで、Ｑ値は検出時におけるコイルに流れる電流及び電圧の位相関係を反映する値として規定され、Ｉ値は検出時における振幅情報を反映する値として規定される。
【００５８】
また、上記実施の形態では、側面衝突の発生を検出する技術に適用する衝突検出装置１３０について記載したが、本発明では、当該衝突検出装置１３０の構成を、車両の各種の衝突発生を検出する技術に適用することができる。その場合、本実施の形態のように、車両ドア１０に搭載したコイルセンサ１３１の設置箇所は、車両の衝突の態様に応じて適宜設定することができる。
【００５９】
また、上記実施の形態では、ドアアウタパネル１２の変位に関する情報を、車両衝突の際に車両乗員の拘束を行うべく作動するエアバッグモジュール１１０の制御に用いる場合について記載したが、本発明では、ドアアウタパネル１２の変位に関する情報を、やシートベルト装置などの乗員拘束装置の制御や、車両衝突の報知などを行うべく表示出力や音声出力を行う報知装置の制御などに用いることもできる。
【００６０】
また、上記実施の形態では、車両の側面衝突を検出する衝突検出装置１３０について記載したが、側面衝突以外の前面衝突（フルラップ衝突、オフセット衝突、ポール正面衝突、斜め衝突など）、後面衝突、横転などにおいて車両衝突を検出する技術に対し、本発明を適用することもできる。
【００６１】
また、上記実施の形態では、自動車に装着される乗員拘束システムの構成について記載したが、自動車をはじめ、航空機、船舶、電車、バス、トラック等の各種の車両に装着される乗員拘束システムの構成に対し本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本実施の形態の乗員拘束システム１００が、自車両２００に搭載された様子を模式的に示す図である。
【図２】図１中の衝突検出装置１３０の駆動回路を示す図である。
【図３】本実施の形態の車両ドア１０の断面構造を示す図であって、コイルセンサ１３１及びその周辺要素の第１の態様を示す図である。
【図４】本実施の形態の車両ドア１０の断面構造を示す図であって、自車両２００の側面衝突によって車両ドア１０のドアアウタパネル１２が変形する際のコイルセンサ１３１の動作を説明する図である。
【図５】本実施の形態の車両ドア１０の断面構造を示す図であって、コイルセンサ１３１及びその周辺要素の第２の態様を示す図である。
【図６】本実施の形態の車両ドア１０の断面構造を示す図であって、コイルセンサ１３１及びその周辺要素の第３の態様を示す図である。
【図７】本実施の形態の車両ドア１０の断面構造を示す図であって、コイルセンサ１３１及びその周辺要素の第４の態様を示す図である。
【図８】本実施の形態の車両ドア１０の断面構造を示す図であって、コイルセンサ１３１及びその周辺要素の第５の態様を示す図である。
【図９】本実施の形態の車両ドア１０の断面構造を示す図であって、コイルセンサ１３１及びその周辺要素の第６の態様を示す図である。
【図１０】別の実施の形態の金属板２３９を用いた場合の構成を示す図である。
【図１１】別の実施の形態の金属板３３９を用いた場合の構成を示す図である。
【図１２】平板を、コイルとの間の距離ｄ＝ｄ１、ｄ２（＜ｄ１）、ｄ３（＜ｄ２）の順でコイルに近づける様子を示す図である。
【図１３】湾曲板Ａを、コイルとの間の距離ｄ＝ｄ１、ｄ２（＜ｄ１）、ｄ３（＜ｄ２）の順でコイルに近づける様子を示す図である。
【図１４】図１３に示す湾曲板Ａよりも曲率が小さい湾曲面を有する湾曲板Ｂを、コイルとの間の距離ｄ＝ｄ１、ｄ２（＜ｄ１）、ｄ３（＜ｄ２）の順でコイルに近づける様子を示す図である。
【図１５】平板、湾曲板Ａ、湾曲板Ｂを用いる場合の、金属板とコイルとの間の距離によるＱ値及びＩ値の変化の様子を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
１０…車両ドア
１２…ドアアウタパネル
１２ａ…内周面
１４…ドアインナパネル
１６…空間部
１８…ブラケット
１９…ドアビーム
１００…乗員拘束システム
１１０…エアバッグモジュール
１２０…制御ユニット（ＥＣＵ）
１３０…衝突検出装置
１３１…コイルセンサ
１３２…センサハウジング
１３２ａ…センサ表面
１３３…コイル
１３４…保持部材
１３５…交流電源装置
１３６…電流計
１３７…電流出力部
１３８…電圧出力部
１３９，１４０，２３９，３３９…金属板
１３９ａ…第１延在面
１３９ｂ…第２延在面
１４１…緩衝部材
２００…自車両
２１０…別車両
Ｃ…車両乗員
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両構成部材の変位に関する情報を導出す技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両事故の際の衝突発生を検出する種々の車両衝突センサが知られている。例えば、下記特許文献１には、車両側面衝突の際、車両側面ドアが一定値をこえる衝撃を受けたときに、２つの導電体の絶縁が解除されて互いに導通する構成を用いることによって、当該車両側面ドアの衝突発生を電気信号として検知しようとする構成が開示されている。
【特許文献１】特開平５−４５３７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、車両事故の際、エアバッグなどの乗員拘束システムによって車両乗員を拘束する構成においては、乗員拘束性向上を図る技術に対する要請が高くなってきており、そのためには、車両衝突発生を迅速かつ確実に検出するべく検出特性向上を図るのに有効なセンサを構築する要請が高い。
そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、車両構成部材の車両衝突時における変位に関する情報の検出に関し、当該検出特性向上を図るのに有効な技術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】
【０００４】
前記課題を解決するために、本発明が構成される。本発明は、典型的には自動車において車両構成部材の変位に関する情報を導出する技術に対し適用することができるが、自動車以外の車両において、車両構成部材の変位に関する情報を導出する技術に対しても同様に、本発明を適用することが可能である。ここでいう「車両」には、自動車、航空機、船舶、電車、バス、トラック等の各種の車両が包含される。
【０００５】
（本発明の第１発明）
前記課題を解決する本発明の第１発明は、請求項１に記載されたとおりの変位情報導出装置である。
請求項１に記載のこの変位情報導出装置は、車両衝突により変位する検出対象物に関する情報を検出する装置として構成されるものであって、検出対象物、コイル、コイルセンサ、導出部を少なくとも備える。ここでいう「車両衝突」には、車両の側面衝突、正面衝突、背面衝突、横転などが広く包含される。
【０００６】
本発明の検出対象物は、車両構成部材として構成される金属製の部材であり、その全部または一部が、例えば鋼、銅、アルミニウム、フェライトなどを含む、導電体ないし磁性体として構成される。この検出対象物に対し、本発明のコイルが対向状に配置される。この検出対象物は、コイルに専用に設けられたものであってもよいし、或いは車両に既存の構成部材を兼用化したものであってもよい。
【０００７】
本発明のコイルセンサは、コイルへの交流電流の通電によって、検出対象物に対し交流磁界を付与するとともに、当該通電時におけるインピーダンス（「交流インピーダンス」ともいう）を検出する機能を有する。すなわち、このコイルセンサは、コイルへの交流電流の通電によって、検出対象物に対し交流磁界を付与する励磁領域と、通電時におけるインピーダンスをコイルを介して検出する検出領域とが兼用化されたコイルセンサとして構成される。従って、本発明のコイル自体が、励磁領域及び検出領域を有する実質的なコイルセンサを構成する。
【０００８】
具体的には、コイルに交流電流が通電され、その周辺の車両構成部材に交流磁場が与えられると、電磁誘導の法則によって当該車両構成部材に渦電流が発生する。この渦電流によっても磁界を生じ、その磁界の一部がコイルにも錯交する。結局、コイルには、交流電源から流した電流による磁束に、車両構成部材に流れた渦電流による磁束が加算され、これらの磁束によってコイルに誘起電圧が発生することとなる。コイルに流した電流に対しコイルに生じた電圧の比がコイルの交流インピーダンスとなるため、結果としてコイル（コイルセンサ）に車両構成部材を近接させることによってコイルの交流インピーダンスが変化することとなる。このときのコイルの交流インピーダンスを、連続的或いは一定時間毎にコイルを介して検出することによって、交流インピーダンスの変化が検出される。
【０００９】
本発明の導出部は、車両衝突の際、検出対象物がコイルセンサへ向けて変位したときに検出されるインピーダンスの変化に基づいて、当該検出対象物の変位に関する情報を導出する機能を有する。これにより、車両衝突の際の検出対象物の変位に関する情報が、導出部によって導出されることとなる。具体的には、記憶機能及び演算機能を有する導出部が、交流インピーダンスの変化と、検出対象物の変位に関する情報との相関を予め記憶しておき、コイルセンサを介して実際に検出した交流インピーダンスの変化をこの相関にあてはめる演算を行うことによって、検出対象物の実際の変位に関する情報を導出する構成を用いることができる。なお、ここでいう「検出対象物の変位に関する情報」としては、検出対象物の変位距離、変位速度、変位加速度などが挙げられる。更に、車両衝突によって変位する変位部材の動作が、この検出対象物の動作と相関がある場合には、この検出対象物の変位に関する情報を用いて変位部材の情報を導出することもできる。
【００１０】
本発明では、特に、前記の検出対象物は、車両衝突による車両構成部材の変位に伴ってコイルセンサ側へと変位するとともに、当該コイルセンサのセンサ表面と対向状に延在する延在面を有する構成とされる。検出対象物の延在面の形状に関しては、平坦面、段差面、曲面などを適宜用いることができる。ここで、車両衝突により変位する「車両構成部材」としては、車両の外郭を形成する外部パネル（ドアパネル（ドアスキン）、フロントパネル、リアパネル、ボンネットパネル、トランクパネルなど）などが挙げられる。また、本発明において、検出対象物は、車両衝突によって変位する車両構成部材とは別体として設けられてもよいし、当該車両構成部材と一体状に設けられてもよいし、或いは当該車両構成部材自体によって構成されてもよい。
【００１１】
ここで、コイルセンサを用いて、ドアアウタパネルやドアビームのような車両構成部材を直接的に検出する場合には、当該車両構成部材の表面形状によってコイルセンサの検出特性が変化することが知られている。従って、コイルセンサの設置場所によって検出特性を変える必要があり、コイルセンサの検出特性向上及び汎用性向上を図るのに限界がある。そこで、本発明では、車両衝突により変位するコイルセンサに対し専用の検出対象物を設定するとともに、その検出対象物にセンサ表面と対向状に延在する延在面を設け、当該延在面をコイルセンサによって直接的に検出するように構成したのである。
【００１２】
このような構成によれば、コイルセンサの設置場所に影響されることなく、金属製の検出対象物とコイルセンサとの間の距離に対する交流インピーダンスの変化が概ね一定となるような直線化（線形化）された検出特性を得ることができ、検出対象物の変位に関する情報の検出特性向上を図ることが可能となる。
【００１３】
なお、本発明において導出部によって導出された、検出対象物の変位に関する情報は、車両衝突の際に車両乗員の拘束を行うべく作動するエアバッグ装置やシートベルト装置などの乗員拘束装置の制御、車両衝突の報知などを行うべく表示出力や音声出力を行う報知装置の制御、またその他の制御対象の制御に適宜用いられる。典型的には、検出対象物の変位に関する情報に基づいて、車両衝突が実際に発生したと判定した場合に、エアバッグ装置やシートベルト装置に制御信号が出力される構成を採用し得る。
【００１４】
（本発明の第２発明）
前記課題を解決する本発明の第２発明は、請求項２に記載されたとおりの変位情報導出装置である。
請求項２に記載のこの変位情報導出装置では、請求項１に記載の検出対象物は、車両構成部材側に止着された構成であり、車両衝突の際、当該車両構成部材と一体状にコイルセンサ側へと変位する構成とされる。
このような構成によれば、コイルセンサによって検出される検出対象物を車両構成部材側に止着したうえで、当該検出対象物の変位に関する情報の検出特性向上を図ることが可能となる。
【００１５】
（本発明の第３発明）
前記課題を解決する本発明の第３発明は、請求項３に記載されたとおりの変位情報導出装置である。
請求項３に記載のこの変位情報導出装置では、請求項１に記載の検出対象物は、車両構成部材とコイルセンサとの間において、弾性変形が可能な弾性体を介してコイルセンサ側に止着された構成とされる。そして、車両衝突の際、車両構成部材のコイルセンサ側への変位に伴って当該車両構成部材によって押圧され、弾性体の弾性付勢力に抗してコイルに近接する構成になっている。この弾性体としては、スポンジ材料やウレタン材料などの弾性素材を用いるのが好ましい。
このような構成によれば、コイルセンサによって検出される検出対象物をコイルセンサ側に止着したうえで、当該検出対象物の変位に関する情報の検出特性向上を図ることが可能となる。
【００１６】
（本発明の第４発明）
前記課題を解決する本発明の第４発明は、請求項４に記載されたとおりの変位情報導出装置である。
請求項４に記載のこの変位情報導出装置では、請求項３に記載の弾性体は、検出対象物がコイルセンサに近接する際、当該検出対象物の延在面とコイルセンサのセンサ表面とが平行状となるように弾性変形する構成とされる。
このような構成によれば、検出対象物とコイルセンサの間の距離に対する交流インピーダンスの変化が一義的に定まることとなり、検出対象物の変位に関する情報の更なる検出特性向上を図ることが可能となる。
【００１７】
（本発明の第５発明）
前記課題を解決する本発明の第５発明は、請求項５に記載されたとおりの乗員拘束システムである。
請求項５に記載のこの乗員拘束システムは、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の変位情報導出装置、乗員拘束装置、制御装置を少なくとも備える。
本発明の乗員拘束装置は、車両衝突の際に車両乗員を拘束するべく作動する手段として構成される。ここでいう「乗員拘束装置」には、エアバッグ装置（エアバッグモジュール）やシートベルト装置などの乗員拘束デバイスが包含される。
本発明の制御装置は、導出部にて導出された情報、すなわち検出対象物の変位に関する情報に基づいて、乗員拘束装置を制御する機能を少なくとも有する装置として構成される。典型的には、検出対象物の変位に関する情報に基づいて、車両衝突が実際に発生したと判定した場合に、エアバッグ装置やシートベルト装置に制御信号が出力される構成を採用し得る。また、検出対象物の変位に関する情報に基づいて、衝突発生時における衝突エネルギーを推定し、エアバッグ装置やシートベルト装置における乗員拘束態様を可変とする構成を採用し得る。なお、この制御装置は、当該乗員拘束装置の制御専用として構成されてもよいし、或いは車両のエンジン走行系統や電装系統を駆動制御する手段と兼用とされてもよい。
このような構成によれば、変位情報導出装置によって得られた、検出対象物の変位に関する精度の高い情報を用いて乗員拘束装置が制御されることとなり、これによって車両乗員の拘束徹底が図られる。
【００１８】
（本発明の第６発明）
前記課題を解決する本発明の第６発明は、請求項６に記載されたとおりの乗員拘束システムである。
請求項６に記載のこの乗員拘束システムでは、請求項５に記載の変位情報導出装置のコイルは、車両構成部材としての車両ドアのドアアウタパネルに対して対向状に配置される構成とされる。また、請求項５に記載の乗員拘束装置は、車両側面衝突の際、制御装置により制御されることによって車両乗員を拘束する構成とされる。この場合、乗員拘束装置としてエアバッグ装置を用いる場合には、エアバッグがシート、ピラー、上部ルーフレールなどに収容される形態のエアバッグ装置を採用することができる。このような構成によれば、特に車両側面衝突の際の車両乗員の拘束徹底が図られる。
【００１９】
（本発明の第７発明）
前記課題を解決する本発明の第７発明は、請求項７に記載されたとおりの車両である。
請求項７に記載のこの車両は、エンジン走行系統、電装系統、駆動制御装置、検出対象物、センサ装置、制御信号出力装置を少なくとも備える車両である。
エンジン走行系統は、エンジン及び車両の走行に関与する系統として構成される。電装系統は、車両に使われる電機部品に関与する系統として構成される。駆動制御装置は、エンジン走行系統及び電装系統の駆動制御を行う機能を有する装置として構成される。検出対象物は、車両衝突により変位する金属製の部材として構成される。この検出対象物は、金属製の部材であり、その全部または一部が、例えば鋼、銅、アルミニウム、フェライトなどを含む、導電体ないし磁性体として構成される。センサ装置は、車両構成部材の変位に関する情報を導出する機能を有する装置として構成される。
【００２０】
本発明では、このセンサ装置が、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の変位情報導出装置によって構成される。制御信号出力装置は、センサ装置にて導出された情報に基づいて、制御対象に制御信号を出力する機能を有する装置として構成される。ここでいう「制御対象」には、車両衝突の際に車両乗員の拘束を行うべく作動するエアバッグ装置やシートベルト装置などの乗員拘束装置、車両衝突の報知などを行うべく表示出力や音声出力を行う報知装置などの制御対象が包含される。この制御信号出力装置は、制御対象の制御の専用に設けられてもよいし、エンジン走行系統及び電装系統の駆動制御を行う駆動制御装置と兼用とされてもよい。
このような構成によれば、変位情報導出装置によって得られた、車両構成部材の変位に関する精度の高い情報を、車両に関する種々の制御対象の制御に用いる車両が提供されることとなる。
【００２１】
（本発明の第８発明）
前記課題を解決する本発明の第８発明は、請求項８に記載されたとおりの変位情報導出方法である。
請求項８に記載のこの変位情報導出方法では、車両構成部材として構成され、車両衝突に伴ってコイルセンサ側へと変位するとともに、当該コイルセンサのセンサ表面と対向状に延在する延在面を有する金属製の検出対象物につき、当該検出対象物に対して対向状に配置されるコイルセンサを用いる。そして、コイルセンサのコイルへの交流電流の通電によって、検出対象物に対し交流磁界を付与し、当該通電時におけるインピーダンスをコイルを介して検出するとともに、車両衝突の際、検出対象物が前記コイルセンサへ向けて変位したときのインピーダンスの変化をコイルを介して検出する。これによって、検出対象物とコイルセンサとの間の距離に対するインピーダンスの変化に関する検出特性を得るとともに、当該検出特性に基づいて検出対象物の変位に関する情報を導出する。この方法に際し、実質的に請求項１に記載の変位情報導出装置を用いることができる。
従って、このような方法によれば、車両構成部材の車両衝突時における変位に関する情報の検出特性向上を図ることが可能となる。
【発明の効果】
【００２２】
以上のように、本発明によれば、特に金属製の検出対象物に対して対向状に配置されるコイルへの交流電流の通電によって、検出対象物に対し交流磁界を付与するとともに、当該通電時におけるインピーダンスを検出するコイルセンサの構成につき、検出対象物に、コイルセンサのセンサ表面と対向状に延在する延在面を設ける構成を採用することによって、検出対象物の変位に関する情報の検出特性向上を図ることが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図１〜図９を参照しながら本発明における「乗員拘束システム」の一実施の形態である乗員拘束システム１００について説明する。本実施の形態は、乗員拘束を行う乗員拘束システムとして、展開膨張が可能なエアバッグを用いたエアバッグモジュールを採用している。なお、本実施の形態では、車両室内の右側の車両シート上の車両乗員（運転者）に対し使用されるエアバッグモジュールを記載しているが、本実施の形態のこのエアバッグモジュールの構成は、運転席、助手席、後部座席等のいずれの車両シート上の車両乗員に対しても同様に適用可能である。
【００２４】
本実施の形態の乗員拘束システム１００が、自車両２００に搭載された様子が図１に模式的に示される。詳細については後述するが、この乗員拘束システム１００を構成する衝突検出装置１３０は、本実施の形態では、車両乗員Ｃが乗降する際に開閉する車両ドアに装着されている。この乗員拘束システム１００の衝突検出装置１３０に加え、更にトリム、ピラー等、車体側部材に、別の検出装置や、乗員拘束システムを装着するように構成することもできる。
【００２５】
図１に示すように、本発明における「車両」としての自車両２００には、当該車両を構成する多数の車両構成部材、エンジン及び車両の走行に関与する系統であるエンジン走行系統、車両に使われる電機部品に関与する系統である電装系統、エンジン走行系統及び電装系統の駆動制御を行う駆動制御手段等を備える。特に本実施の形態では、この自車両２００に乗員拘束システム１００が搭載されている。
この乗員拘束システム１００は、自車両２００の側面衝突（例えば、別車両２１０による側面衝突）時や横転時のような車両事故の際、車両シート上の車両乗員Ｃの保護を行う機能を有する装置として構成される。この乗員拘束システム１００は、エアバッグモジュール１１０、制御ユニット（ＥＣＵ）１２０、衝突検出装置１３０を少なくとも備える。
【００２６】
エアバッグモジュール１１０は、特に図示しないものの、エアバッグ及びガス供給装置を少なくとも備える。当該エアバッグは、膨張及び収縮が可能であり、車両事故発生時において、ガス供給装置からのガス供給によって乗員拘束領域に展開膨張する構成とされる。このエアバッグモジュール１１０が、本発明における「乗員拘束装置」、「制御対象」に対応している。
【００２７】
制御ユニット１２０は、特に図示しないものの、ＣＰＵ（演算処理装置）、入出力装置、記憶装置、駆動装置、周辺装置等によって構成されている。本実施の形態では、この制御ユニット１２０が、エアバッグモジュール１１０と電気的に接続されており、これらの間で検出信号および制御信号のやりとりを行う構成になっている。具体的には、制御ユニット１２０には、衝突検出装置１３０によって検出された検出情報（検出信号）が入力信号として入力されるようになっている。そして、制御ユニット１２０は、衝突検出装置１３０からの入力信号に基づいて、エアバッグモジュール１１０に制御信号の出力を行うようになっている。この制御ユニット１２０が本発明における「制御装置」、「制御信号出力装置」に対応している。
なお、この制御ユニット１２０は、乗員拘束システム１００のみの制御を行う構成であってもよいし、乗員拘束システム１００に加え、当該乗員拘束システム１００の制御以外に、他の車両構成部材に関する制御や、車両全体の制御をあわせて行う構成であってもよい。
【００２８】
ここで、図１中の衝突検出装置１３０の駆動回路が図２に示される。
図２に示すように、衝突検出装置１３０は、コイルセンサ１３１、交流電源装置１３５、電流計１３６、電流出力部１３７、電圧出力部１３８、後述する保持部材１３４及び金属板１３９を少なくとも備える。コイルセンサ１３１は、センサハウジング１３２内に円形状に複数回巻かれたコイル１３３を収容する構成とされる。このコイル１３３が、本発明における「コイル」に対応しており、コイルセンサ１３１が、本発明における「コイルセンサ」に対応している。交流電源装置１３５は、制御ユニット１２０からの制御信号に基づいて、コイルセンサ１３１のコイル１３３に交流電流を流すための装置である。電流計１３６は、コイル１３３に流れる電流を検出する機能を有する。電流出力部１３７は、コイル１３３に流れる電流変化に関する情報（位相及び振幅）を検出する機能を有し、電圧出力部１３８は、コイル１３３における電圧変化に関する情報（位相及び振幅）を検出する機能を有する。
この衝突検出装置１３０が、本発明における「変位情報導出装置」、「センサ装置」に対応している。
【００２９】
上記構成の衝突検出装置１３０において、交流電源装置１３５の駆動によってコイル１３３に交流電流が通電され、その周辺の金属体（導電体ないし磁性体）に交流磁場が与えられると、電磁誘導の法則によって金属体に渦電流が発生する。この渦電流によっても磁界を生じ、その磁界の一部がコイル１３３にも錯交する。結局、コイル１３３には、交流電源装置１３５で流した電流による磁束に、金属体に流れた渦電流による磁束が加算され、これらの磁束によってコイル１３３に誘起電圧が発生することとなる。コイル１３３に流した電流に対しコイル１３３に生じた電圧の比がコイル１３３の交流インピーダンスとなるため、結果としてコイル１３３に金属体を近接させることによってコイル１３３の交流インピーダンスが変化することとなる。このときのコイル１３３の交流インピーダンスを、連続的或いは一定時間毎にコイル１３３を介して検出することによって、交流インピーダンスの変化が検出される。従って、本実施の形態では、コイル１３３自体が、励磁領域及び検出領域を有する実質的なコイルセンサ１３１を構成し、検出領域によって検出された交流インピーダンスの変化が、結果として電流出力部１３７及び電圧出力部１３８を介して検出されるようになっている。
【００３０】
上記構成の衝突検出装置１３０のコイルセンサ１３１及びその周辺要素の第１の態様が図３を用いて説明される。図３は、車両ドア１０の断面構造を示す図であって、コイルセンサ１３１及びその周辺要素の第１の態様を示す図である。
図３に示すように、車両乗員Ｃの乗降に用いる車両ドア１０において、車両の外側壁を構成する金属板状のドアアウタパネル（「ドアスキン」ともいう）１２と、車両の内側壁を構成するドアインナパネル１４との間に形成（区画）される空間部１６に、コイルセンサ１３１が装着される。具体的には、ドアインナパネル１４の空間部１６側にブラケット１８が設けられ、このブラケット１８にコイルセンサ１３１が保持される構成になっている。更に、センサハウジング１３２のセンサ表面１３２ａに保持部材１３４を介して金属板１３９が保持される構成になっている。また、図３に示す状態では、コイルセンサ１３１は、金属板１３９及びドアアウタパネル１２に対して対向状に配置され、且つコイル１３３のコイル延在面ないしコイル平面（実質的にはセンサハウジング１３２のセンサ表面１３２ａ）が、金属板１３９の延在方向と平行状に配置される。
【００３１】
保持部材１３４は、スポンジ材料やウレタン材料などの弾性素材を用いて構成されている。この保持部材１３４が、本発明における弾性体に相当する。また、金属板１３９は、コイルセンサ１３１の検出対象物であり、ドアアウタパネル１２と同様に、例えば鋼、アルミニウム、フェライトなどを含む、導電体ないし磁性体として構成される。特に、アルミニウムは導電性が高く、コイルセンサ１３１によって大きな渦電流が流れるため、アルミニウムを含む金属を用いて金属板１３９を構成することによって、検出感度を向上させるのに有利である。この金属板１３９及び後述する金属板１４０が、本発明における「金属製の検出対象物」に対応している。
【００３２】
ここで、コイルセンサ１３１の動作及び作用を図３に加え、図４を参照しながら説明する。図４は、車両ドア１０の断面構造を示す図であって、自車両２００の側面衝突によって車両ドア１０のドアアウタパネル１２が変位する際のコイルセンサ１３１の動作を説明する図である。
【００３３】
いま、車両衝突（図１中における自車両２００への別車両２１０の側面衝突）によって、図３中に示す車両ドア１０のドアアウタパネル１２が側方（図３中の右側）から衝撃を受け、コイルセンサ１３１へ向けて変位（「変形」ないし「移動」ともいう）する場合について考える。この場合、図３中に示すドアアウタパネル１２は、例えば図４に示す状態に至る。
【００３４】
図４に示す状態は、ドアアウタパネル１２が二点鎖線で示す位置から実線で示す位置まで変位し、ドアアウタパネル１２の各部位のうち、コイルセンサ１３１に対向する部位が金属板１３９を車内方向（図中の左方向）へと押圧し、保持部材１３４を押し潰した状態である。この状態では、コイルセンサ１３１の検出対象物である金属板１３９は、その平坦状の延在面（「平坦面」或いは「対向面」ともいう）が、コイル延在面（センサ表面１３２ａ）と平行状となる。また、特に図示しないものの、図３に示す状態からこの図４に示す状態に至る過程では、ドアアウタパネル１２からの押圧力によって、このドアアウタパネル１２及び金属板１３９がコイルセンサ１３１（コイル１３３）側へと一体状に変位する。このとき、金属板１３９は保持部材１３４を押し潰しつつ変位し、金属板１３９の延在面とコイル延在面との平行関係は維持される。この作用は、コイルセンサ１３１と金属板１３９との間に介在する保持部材１３４の全体の硬さや局所的な硬さなどを適宜調整することによって得られることとなる。また、ドアアウタパネル１２が金属板１３９を押圧しているときは、これらドアアウタパネル１２及び金属板１３９が一体状に変位することとなる。なお、金属板１３９の延在面とコイル延在面との平行関係を維持するべく、更に金属板１３９のドアアウタパネル１２側に、別の弾性部材を介在させた構成を用いることもできる。
【００３５】
図３に示す状態から第４に示す状態に至るまでドアアウタパネル１２が変位するとき、コイルセンサ１３１を介して連続的ないし一定時間毎に検出された交流インピーダンスの変化は、制御ユニット１２０において処理され、この交流インピーダンスの変化情報に基づいて、金属板１３９或いはドアアウタパネル１２の変位に関する情報が導出されることとなる。
具体的には、制御ユニット１２０が、交流インピーダンスの変化と、金属板１３９或いはドアアウタパネル１２の変位に関する情報との相関を予め記憶しており、検出した交流インピーダンスの変化をこの相関にあてはめることによって、金属板１３９或いはドアアウタパネル１２の変位に関する情報が導出される。この変位に関する情報としては、変位距離、変位速度、変位加速度などを適宜用いることができる。なお、ドアアウタパネル１２が金属板１３９を押圧しているときは、これらドアアウタパネル１２及び金属板１３９が一体状に変位するため、コイルセンサ１３１によって検出されるこれらドアアウタパネル１２及び金属板１３９の変位に関する情報は実質的に一致する。金属板１３９の変位に関する情報を導出するこの制御ユニット１２０によって、本発明における「導出部」が構成される。
【００３６】
更に、金属板１３９或いはドアアウタパネル１２の変位に関し導出された情報に基づいて、自車両２００の側面衝突に関する情報が導出され、側面衝突に関するこの情報に基づいてエアバッグモジュール１１０が制御される。側面衝突に関するこの情報としては、側面衝突が実際に発生したか否かの情報をはじめ、側面衝突発生時における衝突エネルギーなどの情報を適宜用いることができる。この制御によりエアバッグモジュール１１０のエアバッグが展開膨張し、当該エアバッグが、車両乗員（図１中の車両乗員Ｃ）の側部（頭部、首部、肩部、胸部、腹部、膝部、下肢部など）に作用する衝撃力を緩和しつつ乗員拘束を行う。
なお、自車両２００の衝突に関する情報の導出においては、コイルセンサ１３１による検出情報に加え、更にその他のセンサにより検出情報を用いることもできる。その他のセンサとして、例えば、自車両２００に作用する３軸（Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸）方向の加速度を検出する加速度センサを用いることができる。
【００３７】
ここで、従来構成のコイルセンサを用いて、ドアアウタパネル１２や円筒状ないし円柱状のドアビームのような車両構成部材を直接的に検出する場合には、当該車両構成部材の表面形状によってコイルセンサの検出特性が変化することが知られている。従って、コイルセンサの設置場所によって検出特性を変える必要があり、コイルセンサの検出特性向上及び汎用性向上を図るのに限界がある。そこで、本発明者は、車両衝突により変位するコイルセンサに対し専用の検出対象物を設定するとともに、その検出対象物にコイル表面と対向状に延在する延在面を設け、当該延在面をコイルセンサによって直接的に検出する構成を採用することとした。
【００３８】
これにより、図３に示す第１の態様を用いた場合、コイルセンサ１３１の設置場所に影響されることなく、コイルセンサ１３１の検出対象物である金属板１３９とコイルセンサ１３１との間の距離に対する交流インピーダンスの変化が概ね一定となるような検出特性を得ることができる。特に、コイルセンサ１３１の検出対象物である金属板１３９の平坦状の延在面とコイル延在面との平行関係を維持することによって、金属板１３９とコイルセンサ１３１との間の距離に対する交流インピーダンスの変化が一義的に定まることとなる。従って、金属板１３９或いはドアアウタパネル１２の変位に関する情報の検出特性向上を図ることが可能となる。
【００３９】
なお、図３に示すコイルセンサ１３１及びその周辺要素の第１の態様にかえて、図５〜図９に示す別の態様を採用することもできる。図５に示す第２の態様及び図６に示す第３の態様では、図３に示す第１の態様と同様に、金属板１３５をコイルセンサ１３１側に保持する構成としているのに対し、図７に示す第４の態様、図８に示す第５の態様、及び図９に示す第６の態様では、金属板１３５をドアアウタパネル１２側に保持する構成としている。従って、第１〜第３の態様が請求項３に記載の態様に相当し、第４〜第６の態様が請求項２に記載の態様に相当する。
図５〜図９では、図３に示す要素と同一の要素には同一の符号を付すものとし、当該要素についての詳細な説明は省略する。
【００４０】
（第２の態様）
図５に示すコイルセンサ１３１及びその周辺要素の第２の態様では、ドアアウタパネル１２の内周面１２ａに、円筒状ないし円柱状のドアビーム（「補強ビーム」ともいう）１９が止着された構成になっている。そして、金属板１３９は、センサハウジング１３２のセンサ表面１３２ａに保持部材１３４を介して保持されるとともに、保持部材１３４の各部位のうちドアビーム１９に対向する位置に止着されている。
【００４１】
図５に示すこの第２の態様において、自車両２００が側面衝突した場合には、ドアアウタパネル１２からの押圧力によって、ドアビーム１９が金属板１３９を押圧し、更にこの金属板１３９が保持部材１３４を押し潰しつつ変位する。この変位の過程においては、保持部材１３４の作用によって、金属板１３９の延在面とコイル延在面との平行関係が維持される。
【００４２】
図５に示す第２の態様を用いる場合も、図３に示す第１の態様と同様に、金属板１３９とコイルセンサ１３１との間の距離に対する交流インピーダンスの変化が概ね一定となるような検出特性を得ることができる。かくして、コイルセンサ１３１を介して連続的ないし一定時間毎に検出された交流インピーダンスの変化は、制御ユニット１２０において処理され、この交流インピーダンスの変化情報に基づいて、金属板１３９、ドアビーム１９或いはドアアウタパネル１２の変位に関する情報が導出されることとなる。この場合、制御ユニット１２０が、交流インピーダンスの変化と、金属板１３９、ドアビーム１９或いはドアアウタパネル１２の変位に関する情報との相関を予め記憶しており、検出した交流インピーダンスの変化をこの相関にあてはめることによって、金属板１３９、ドアビーム１９或いはドアアウタパネル１２の変位に関する情報が導出される。なお、ドアアウタパネル１２がドアビーム１９を介して金属板１３９を押圧しているときは、これらドアアウタパネル１２、ドアビーム１９及び金属板１３９が一体状に変位するため、コイルセンサ１３１によって検出されるこれらドアアウタパネル１２、ドアビーム１９及び金属板１３９の変位に関する情報は実質的に一致する。
【００４３】
（第３の態様）
図６に示すコイルセンサ１３１及びその周辺要素の第３の態様では、図５に示す第２の態様において、保持部材１３４の各部位のうちドアビーム１９に対向する位置に止着された金属板１３９の下方に、更に同種の金属板１４０を取り付けた構成とされる。また、この金属板１４０のドアアウタパネル１２側には、保持部材１３４と同種の素材からなる緩衝部材１４１が止着されている。
【００４４】
図６に示すこの第２の態様において、自車両２００が側面衝突した場合には、ドアアウタパネル１２からの押圧力によって、ドアビーム１９が金属板１３９を押圧し、更にこの金属板１３９が保持部材１３４を押し潰しつつ変位する。この変位の過程においては、保持部材１３４の作用によって、コイルセンサ１３１の検出対象物である金属板１３９の延在面とコイル延在面との平行関係が維持される。同時に、ドアアウタパネル１２からの押圧力は、緩衝部材１４１によってバランス化されて金属板１４０に作用し、この金属板１４０が保持部材１３４を押し潰しつつ変位する。この変位の過程においては、保持部材１３４の作用によって、コイルセンサ１３１の検出対象物である金属板１４０の平坦状の延在面とコイル延在面との平行関係が維持される。
【００４５】
図６に示す第３の態様を用いる場合も、図５に示す第２の態様と同様に、コイルセンサ１３１の検出対象物である金属板１３９，１４０とコイルセンサ１３１との間の距離に対する交流インピーダンスの変化が概ね一定となるような検出特性を得ることができる。かくして、コイルセンサ１３１を介して連続的ないし一定時間毎に検出された交流インピーダンスの変化は、制御ユニット１２０において処理され、この交流インピーダンスの変化情報に基づいて、金属板１３９，１４０、ドアビーム１９或いはドアアウタパネル１２の変位に関する情報が導出されることとなる。この場合、制御ユニット１２０が、交流インピーダンスの変化と、金属板１３９，１４０、ドアビーム１９或いはドアアウタパネル１２の変位に関する情報との相関を予め記憶しており、検出した交流インピーダンスの変化をこの相関にあてはめることによって、金属板１３９，１４０、ドアビーム１９或いはドアアウタパネル１２の変位に関する情報が導出される。なお、ドアアウタパネル１２或いはドアビーム１９が金属板１３９，１４０を押圧しているときは、これらドアアウタパネル１２、ドアビーム１９及び金属板１３９，１４０が一体状に変位するため、コイルセンサ１３１によって検出されるこれらドアアウタパネル１２、ドアビーム１９及び金属板１３９，１４０の変位に関する情報は実質的に一致する。
【００４６】
（第４の態様）
図７に示すコイルセンサ１３１及びその周辺要素の第４の態様では、図５に示す第２の態様において、保持部材１３４を省略したうえで、コイルセンサ１３１側に止着されていた金属板１３９を、ドアアウタパネル１２側に止着するように変更した構成とされる。本構成では、ドアアウタパネル１２からの押圧力によって、このドアアウタパネル１２及び金属板１３９がコイルセンサ１３１（コイル１３３）側へと一体状に変位する。従って、本構成は、第２の態様と実質的に同様の作用効果を奏する。特には、保持部材１３４のような部材を省略することによって、構成の簡素化を図ることが可能となる。
【００４７】
（第５の態様）
図８に示すコイルセンサ１３１及びその周辺要素の第５の態様では、図６に示す第３の態様において、保持部材１３４を省略したうえで、コイルセンサ１３１側に止着されていた金属板１３９及び金属板１４０を、一体状の金属板１３９としてドアアウタパネル１２側に止着するように変更した構成とされる。本構成では、ドアアウタパネル１２からの押圧力によって、このドアアウタパネル１２及び金属板１３９がコイルセンサ１３１（コイル１３３）側へと一体状に変位する。従って、本構成は、第３の態様と実質的に同様の作用効果を奏する。特には、保持部材１３４のような部材を省略することによって、構成の簡素化を図ることが可能となる。
【００４８】
（第６の態様）
図９に示すコイルセンサ１３１及びその周辺要素の第６の態様では、図８に示す第５の態様において、金属板１３９の延在面の形状を工夫した構成とされる。すなわち、この金属板１３９は、平坦状に形成された第１延在面１３９ａ及び第２延在面１３９ｂを有するとともに、第１延在面１３９ａが第２延在面１３９ｂよりもコイルセンサ１３１側へと近接して配置される。本構成では、ドアアウタパネル１２からの押圧力によって、このドアアウタパネル１２及び金属板１３９（第１延在面１３９ａが第２延在面１３９ｂ）がコイルセンサ１３１（コイル１３３）側へと一体状に変位する。本構成により、第５の態様と実質的に同様の作用効果を奏するうえに、金属板１３９と検出領域との間の距離に対する交流インピーダンスの変化が概ね一定となるように直線化（線形化）された検出特性を得ることが可能となる。
【００４９】
以上のように、本実施の形態によれば、金属板１３９，１４０、ドアビーム１９、ドアアウタパネル１２の変位に関する情報の検出特性向上を図る衝突検出装置１３０及び衝突検出方法を提供することができる。具体的には、コイルセンサ１３１の設置場所に影響されることなく、金属板１３９，１４０とコイルセンサ１３１との間の距離に対する交流インピーダンスの変化が概ね一定となるような検出特性を得ることができ、また金属板１３９，１４０とコイルセンサ１３１の間の距離に対する交流インピーダンスの変化を一義的に定めることができる。
また、本実施の形態によれば、衝突検出装置１３０によって得られた、金属板１３９，１４０、ドアビーム１９、ドアアウタパネル１２の変位に関する精度の高い情報を用いてエアバッグモジュール１１０が制御されることとなり、これによって車両乗員の拘束徹底が図られる。
また、本実施の形態によれば、衝突検出装置１３０によって得られた、金属板１３９，１４０、ドアビーム１９、ドアアウタパネル１２の変位に関する精度の高い情報を、車両に関する種々の制御対象の制御に用いる車両２００が提供されることとなる。
【００５０】
（他の実施の形態）
なお、本発明は上記の実施の形態のみに限定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記実施の形態を応用した次の各形態を実施することもできる。
【００５１】
上記実施の形態では、コイルセンサ１３１によって検出される金属板１３９，１４０を設ける場合について記載したが、本発明では、平坦状の延在面を有する検出対象物を、既存の車両構成部材自体を用いて構成することができる。例えば、ドアアウタパネル１２の内周面１２ａやドアビーム１９の一部を平坦状にした構成を採用することができる。
【００５２】
また、上記実施の形態では、コイルセンサ１３１の検出対象物が、コイルセンサ１３１のセンサ表面に対向状に延在する延在面を平坦面とした構成について記載したが、本発明では、コイルセンサのセンサ表面に対向状に延在する延在面を平坦面以外の構成、例えば曲面、段差面を有する構成とすることもできる。ここで、図１０及び図１１には、別の実施の形態の金属板を用いた場合の構成が示される。
【００５３】
図１０に示す金属板２３９は、その中央部分がコイルセンサ１３１側へと突出した円錐台形状を有し、センサハウジング１３２のセンサ表面１３２ａに保持部材１３４を介して保持される構成になっている。すなわち、この金属板２３９は、コイルセンサ１３１のセンサ表面に対向状に延在する延在面が凸面とされる。この金属板２３９が、本発明における「金属製の検出対象物」に対応している。このような構成においては、自車両２００の側面衝突の際、ドアアウタパネル１２からの押圧力によって、このドアアウタパネル１２及び金属板２３９がコイルセンサ１３１（コイル１３３）側へと一体状に変位する。金属板２３９は、保持部材１３４を押し潰しつつ、例えば図１０中の実線で示す位置から破線で示す位置まで変位し、このときの金属板２３９の変位に関する情報が制御ユニット１２０によって導出される。なお、図１０に示す金属板２３９の形状に関連して、当該金属板２３９の形状を円錐台形状以外の形状、例えば円柱形状、角柱台形状、円弧形状、段付き形状などとすることもできる。
【００５４】
図１１に示す金属板３３９は、その中央部分がコイルセンサ１３１側へと突出した湾曲状の板片として構成され、ドアアウタパネル１２側のドアビーム１９に保持される構成になっている。すなわち、この金属板３３９は、コイルセンサ１３１のセンサ表面に対向状に延在する延在面が湾曲面とされる。この金属板３３９が、本発明における「金属製の検出対象物」に対応している。このような構成においては、自車両２００の側面衝突の際、ドアアウタパネル１２からの押圧力によって、このドアアウタパネル１２及び金属板３３９がコイルセンサ１３１（コイル１３３）側へと一体状に変位する。金属板３３９は、例えば図１１中の実線で示す位置から破線で示す位置まで変位し、このときの金属板３３９の変位に関する情報が制御ユニット１２０によって導出される。
【００５５】
コイルセンサ１３１によって検出される検出対象物として、図１１に示す金属板３３９のような湾曲面を有する部材を用いることによって、金属板の検出特性に関し更なる効果的な特性を得ることが可能となる。平面を有する金属板を用いる場合であっても、金属板と検出領域との間の距離に対する交流インピーダンスの変化が概ね直線化（線形化）された検出特性を得ることができるが、湾曲面を有する金属板を用いることによって、交流インピーダンスの変化の直線化の度合いをより高めることが可能となる。ここで、平面を有する金属板（以下、「平板」という）を用いる場合、及び湾曲面を有する金属板（以下、「湾曲板Ａ」という）を用いる場合、更には湾曲面を有する金属板（以下、「湾曲板Ｂ」という）であって湾曲面の曲率が異なる場合の作用効果を、図１２〜図１５を参照しつつ具体的に説明する。
【００５６】
図１２には、平板を、コイルとの間の距離ｄ＝ｄ１、ｄ２（＜ｄ１）、ｄ３（＜ｄ２）の順でコイルに近づける様子が示される。また、図１３には、湾曲板Ａを、コイルとの間の距離ｄ＝ｄ１、ｄ２（＜ｄ１）、ｄ３（＜ｄ２）の順でコイルに近づける様子が示される。また、図１４には、図１３に示す湾曲板Ａよりも曲率が小さい湾曲面を有する湾曲板Ｂを、コイルとの間の距離ｄ＝ｄ１、ｄ２（＜ｄ１）、ｄ３（＜ｄ２）の順でコイルに近づける様子が示される。
【００５７】
図１２〜図１４を比較することにより、金属板をコイルに近づける過程において、金属板の形状によって金属板とコイルとの間の磁束の交錯範囲（磁束密度が高い範囲）に差が生じることがわかる。具体的には、平板の場合には、コイルとの距離が近づくほどに磁束の交錯範囲が急激に増加して交流インピーダンスも急増する。これに対し、湾曲板Ａ及び湾曲板Ｂの場合には、距離ｄ＝ｄ３の位置では、金属板の先端部分はコイルの磁界の影響の及ぶ範囲から遠ざかっていくこととなる。これにより、距離ｄがｄ２からｄ３に至る領域にあっては、平板の場合よりも交流インピーダンスの増加が抑えられ、交流インピーダンスの変化の直線化の度合いがより高まることとなる。例えば、平板の場合の交流インピーダンスの増加率は、距離ｄ２の位置よりも距離ｄ３の位置の方が大きくなるのに対し、湾曲板Ａ及び湾曲板Ｂの場合の交流インピーダンスの増加率は、距離ｄ２の位置と距離ｄ３の位置とで概ね合致することとなる。また、湾曲板を用いる場合にあっては、湾曲面の曲率が異なる湾曲板を適宜選択することによって、交流インピーダンスの変化の態様を調整することが可能となる。これらの結果は、平板、湾曲板Ａ、湾曲板Ｂを用いる場合の、金属板とコイルとの間の距離によるＱ値及びＩ値の変化の様子として、図１５が参照される。ここで、Ｑ値は検出時におけるコイルに流れる電流及び電圧の位相関係を反映する値として規定され、Ｉ値は検出時における振幅情報を反映する値として規定される。
【００５８】
また、上記実施の形態では、側面衝突の発生を検出する技術に適用する衝突検出装置１３０について記載したが、本発明では、当該衝突検出装置１３０の構成を、車両の各種の衝突発生を検出する技術に適用することができる。その場合、本実施の形態のように、車両ドア１０に搭載したコイルセンサ１３１の設置箇所は、車両の衝突の態様に応じて適宜設定することができる。
【００５９】
また、上記実施の形態では、ドアアウタパネル１２の変位に関する情報を、車両衝突の際に車両乗員の拘束を行うべく作動するエアバッグモジュール１１０の制御に用いる場合について記載したが、本発明では、ドアアウタパネル１２の変位に関する情報を、やシートベルト装置などの乗員拘束装置の制御や、車両衝突の報知などを行うべく表示出力や音声出力を行う報知装置の制御などに用いることもできる。
【００６０】
また、上記実施の形態では、車両の側面衝突を検出する衝突検出装置１３０について記載したが、側面衝突以外の前面衝突（フルラップ衝突、オフセット衝突、ポール正面衝突、斜め衝突など）、後面衝突、横転などにおいて車両衝突を検出する技術に対し、本発明を適用することもできる。
【００６１】
また、上記実施の形態では、自動車に装着される乗員拘束システムの構成について記載したが、自動車をはじめ、航空機、船舶、電車、バス、トラック等の各種の車両に装着される乗員拘束システムの構成に対し本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本実施の形態の乗員拘束システム１００が、自車両２００に搭載された様子を模式的に示す図である。
【図２】図１中の衝突検出装置１３０の駆動回路を示す図である。
【図３】本実施の形態の車両ドア１０の断面構造を示す図であって、コイルセンサ１３１及びその周辺要素の第１の態様を示す図である。
【図４】本実施の形態の車両ドア１０の断面構造を示す図であって、自車両２００の側面衝突によって車両ドア１０のドアアウタパネル１２が変形する際のコイルセンサ１３１の動作を説明する図である。
【図５】本実施の形態の車両ドア１０の断面構造を示す図であって、コイルセンサ１３１及びその周辺要素の第２の態様を示す図である。
【図６】本実施の形態の車両ドア１０の断面構造を示す図であって、コイルセンサ１３１及びその周辺要素の第３の態様を示す図である。
【図７】本実施の形態の車両ドア１０の断面構造を示す図であって、コイルセンサ１３１及びその周辺要素の第４の態様を示す図である。
【図８】本実施の形態の車両ドア１０の断面構造を示す図であって、コイルセンサ１３１及びその周辺要素の第５の態様を示す図である。
【図９】本実施の形態の車両ドア１０の断面構造を示す図であって、コイルセンサ１３１及びその周辺要素の第６の態様を示す図である。
【図１０】別の実施の形態の金属板２３９を用いた場合の構成を示す図である。
【図１１】別の実施の形態の金属板３３９を用いた場合の構成を示す図である。
【図１２】平板を、コイルとの間の距離ｄ＝ｄ１、ｄ２（＜ｄ１）、ｄ３（＜ｄ２）の順でコイルに近づける様子を示す図である。
【図１３】湾曲板Ａを、コイルとの間の距離ｄ＝ｄ１、ｄ２（＜ｄ１）、ｄ３（＜ｄ２）の順でコイルに近づける様子を示す図である。
【図１４】図１３に示す湾曲板Ａよりも曲率が小さい湾曲面を有する湾曲板Ｂを、コイルとの間の距離ｄ＝ｄ１、ｄ２（＜ｄ１）、ｄ３（＜ｄ２）の順でコイルに近づける様子を示す図である。
【図１５】平板、湾曲板Ａ、湾曲板Ｂを用いる場合の、金属板とコイルとの間の距離によるＱ値及びＩ値の変化の様子を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
１０…車両ドア
１２…ドアアウタパネル
１２ａ…内周面
１４…ドアインナパネル
１６…空間部
１８…ブラケット
１９…ドアビーム
１００…乗員拘束システム
１１０…エアバッグモジュール
１２０…制御ユニット（ＥＣＵ）
１３０…衝突検出装置
１３１…コイルセンサ
１３２…センサハウジング
１３２ａ…センサ表面
１３３…コイル
１３４…保持部材
１３５…交流電源装置
１３６…電流計
１３７…電流出力部
１３８…電圧出力部
１３９，１４０，２３９，３３９…金属板
１３９ａ…第１延在面
１３９ｂ…第２延在面
１４１…緩衝部材
２００…自車両
２１０…別車両
Ｃ…車両乗員
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両構成部材として構成される金属製の検出対象物と、
前記検出対象物に対して対向状に配置されるコイルと、
前記コイルへの交流電流の通電によって、前記検出対象物に対し交流磁界を付与するとともに、当該通電時におけるインピーダンスを前記コイルを介して検出するコイルセンサと、
車両衝突の際、前記検出対象物が前記コイルセンサへ向けて変位したときに検出されるインピーダンスの変化に基づいて、当該検出対象物の変位に関する情報を導出する導出部と、
を備える変位情報導出装置であって、
前記検出対象物は、車両衝突による車両構成部材の変位に伴ってコイルセンサ側へと変位するとともに、当該コイルセンサのセンサ表面と対向状に延在する延在面を有する構成であることを特徴とする変位情報導出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の変位情報導出装置であって、
前記検出対象物は、車両構成部材側に止着された構成であり、車両衝突の際、当該車両構成部材と一体状にコイルセンサ側へと変位する構成であることを特徴とする変位情報導出装置。
【請求項３】
請求項１に記載の変位情報導出装置であって、
前記検出対象物は、前記車両構成部材と前記コイルセンサとの間において、弾性変形が可能な弾性体を介してコイルセンサ側に止着された構成であり、車両衝突の際、前記車両構成部材のコイルセンサ側への変位に伴って当該車両構成部材によって押圧され、前記弾性体の弾性付勢力に抗して前記コイルに近接する構成であることを特徴とする変位情報導出装置。
【請求項４】
請求項３に記載の変位情報導出装置であって、
前記弾性体は、前記検出対象物が前記コイルセンサに近接する際、当該検出対象物の延在面と前記コイルセンサのセンサ表面とが平行状となるように弾性変形する構成であることを特徴とする変位情報導出装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の変位情報導出装置と、
車両衝突の際、車両乗員を拘束する乗員拘束装置と、
前記導出部にて導出された情報に基づいて、前記乗員拘束装置を制御する制御装置と、
を備える構成であることを特徴とする乗員拘束システム。
【請求項６】
請求項５に記載の乗員拘束システムであって、
前記変位情報導出装置のコイルは、前記車両構成部材としての車両ドアのドアアウタパネルに対して対向状に配置され、
前記乗員拘束装置は、車両側面衝突の際、前記制御装置により制御されることによって車両乗員を拘束する構成とされることを特徴とする乗員拘束システム。
【請求項７】
エンジン走行系統と、
電装系統と、
前記エンジン走行系統及び電装系統の駆動制御を行う駆動制御装置と、
車両衝突により変位する金属製の検出対象物と、
前記検出対象物の変位に関する情報を導出するセンサ装置と、
前記センサ装置にて導出された情報に基づいて、制御対象に制御信号を出力する制御信号出力装置と、
を備える車両であって、
前記センサ装置は、請求項１〜４のいずれかに記載の変位情報導出装置によって構成されていることを特徴とする車両。
【請求項８】
車両構成部材として構成され、車両衝突に伴ってコイルセンサ側へと変位するとともに、当該コイルセンサのセンサ表面と対向状に延在する延在面を有する金属製の検出対象物につき、当該検出対象物に対して対向状に配置されるコイルセンサを用い、
前記コイルセンサのコイルへの交流電流の通電によって、前記検出対象物に対し交流磁界を付与し、当該通電時におけるインピーダンスを前記コイルを介して検出するとともに、車両衝突の際、前記検出対象物が前記コイルセンサへ向けて変位したときのインピーダンスの変化を前記コイルを介して検出し、
これによって、前記検出対象物と前記コイルセンサとの間の距離に対するインピーダンスの変化に関する検出特性を得るとともに、当該検出特性に基づいて前記検出対象物の変位に関する情報を導出することを特徴とする変位情報導出方法。
【請求項１】
車両構成部材として構成される金属製の検出対象物と、
前記検出対象物に対して対向状に配置されるコイルと、
前記コイルへの交流電流の通電によって、前記検出対象物に対し交流磁界を付与するとともに、当該通電時におけるインピーダンスを前記コイルを介して検出するコイルセンサと、
車両衝突の際、前記検出対象物が前記コイルセンサへ向けて変位したときに検出されるインピーダンスの変化に基づいて、当該検出対象物の変位に関する情報を導出する導出部と、
を備える変位情報導出装置であって、
前記検出対象物は、車両衝突による車両構成部材の変位に伴ってコイルセンサ側へと変位するとともに、当該コイルセンサのセンサ表面と対向状に延在する延在面を有する構成であることを特徴とする変位情報導出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の変位情報導出装置であって、
前記検出対象物は、車両構成部材側に止着された構成であり、車両衝突の際、当該車両構成部材と一体状にコイルセンサ側へと変位する構成であることを特徴とする変位情報導出装置。
【請求項３】
請求項１に記載の変位情報導出装置であって、
前記検出対象物は、前記車両構成部材と前記コイルセンサとの間において、弾性変形が可能な弾性体を介してコイルセンサ側に止着された構成であり、車両衝突の際、前記車両構成部材のコイルセンサ側への変位に伴って当該車両構成部材によって押圧され、前記弾性体の弾性付勢力に抗して前記コイルに近接する構成であることを特徴とする変位情報導出装置。
【請求項４】
請求項３に記載の変位情報導出装置であって、
前記弾性体は、前記検出対象物が前記コイルセンサに近接する際、当該検出対象物の延在面と前記コイルセンサのセンサ表面とが平行状となるように弾性変形する構成であることを特徴とする変位情報導出装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の変位情報導出装置と、
車両衝突の際、車両乗員を拘束する乗員拘束装置と、
前記導出部にて導出された情報に基づいて、前記乗員拘束装置を制御する制御装置と、
を備える構成であることを特徴とする乗員拘束システム。
【請求項６】
請求項５に記載の乗員拘束システムであって、
前記変位情報導出装置のコイルは、前記車両構成部材としての車両ドアのドアアウタパネルに対して対向状に配置され、
前記乗員拘束装置は、車両側面衝突の際、前記制御装置により制御されることによって車両乗員を拘束する構成とされることを特徴とする乗員拘束システム。
【請求項７】
エンジン走行系統と、
電装系統と、
前記エンジン走行系統及び電装系統の駆動制御を行う駆動制御装置と、
車両衝突により変位する金属製の検出対象物と、
前記検出対象物の変位に関する情報を導出するセンサ装置と、
前記センサ装置にて導出された情報に基づいて、制御対象に制御信号を出力する制御信号出力装置と、
を備える車両であって、
前記センサ装置は、請求項１〜４のいずれかに記載の変位情報導出装置によって構成されていることを特徴とする車両。
【請求項８】
車両構成部材として構成され、車両衝突に伴ってコイルセンサ側へと変位するとともに、当該コイルセンサのセンサ表面と対向状に延在する延在面を有する金属製の検出対象物につき、当該検出対象物に対して対向状に配置されるコイルセンサを用い、
前記コイルセンサのコイルへの交流電流の通電によって、前記検出対象物に対し交流磁界を付与し、当該通電時におけるインピーダンスを前記コイルを介して検出するとともに、車両衝突の際、前記検出対象物が前記コイルセンサへ向けて変位したときのインピーダンスの変化を前記コイルを介して検出し、
これによって、前記検出対象物と前記コイルセンサとの間の距離に対するインピーダンスの変化に関する検出特性を得るとともに、当該検出特性に基づいて前記検出対象物の変位に関する情報を導出することを特徴とする変位情報導出方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００８−３７１８１（Ｐ２００８−３７１８１Ａ）
【公開日】平成２０年２月２１日（２００８．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２１１３３１（Ｐ２００６−２１１３３１）
【出願日】平成１８年８月２日（２００６．８．２）
【出願人】（３０６００９５８１）タカタ株式会社 (812)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月２１日（２００８．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月２日（２００６．８．２）
【出願人】（３０６００９５８１）タカタ株式会社 (812)
【Ｆターム（参考）】
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