車両用側突検出装置
【課題】広範囲の衝突検出を高精度に可能な車両用側突検出装置を提供する。
【解決手段】側面ドア１は、外板１１と、内板１２と、補強部材１３を備えている。そして、複数の第一のコイル１０１〜１０３を、内板１２と補強部材の何れか一方（第一の被検出部材）から離隔した状態で、内板１２および補強部材１３の他方に取り付ける。この第一のコイル１０１〜１０３は、第一の被検出部材との間に磁界を発生させ、第一の被検出部材との離間距離に応じてインダクタンスＬｓが変化するようにされている。そして、判定手段５０が、第一のコイル１０１〜１０３のインダクタンスＬｓの変化に基づいて、外板１１に物体が衝突したことを判定する。
【解決手段】側面ドア１は、外板１１と、内板１２と、補強部材１３を備えている。そして、複数の第一のコイル１０１〜１０３を、内板１２と補強部材の何れか一方（第一の被検出部材）から離隔した状態で、内板１２および補強部材１３の他方に取り付ける。この第一のコイル１０１〜１０３は、第一の被検出部材との間に磁界を発生させ、第一の被検出部材との離間距離に応じてインダクタンスＬｓが変化するようにされている。そして、判定手段５０が、第一のコイル１０１〜１０３のインダクタンスＬｓの変化に基づいて、外板１１に物体が衝突したことを判定する。
【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は、側面ドア内部に配置された補強部材の変形を検出した場合に、乗員保護が必要な衝突と判定するとされている。ここで、外板は非常に曲げ剛性が低いため、小さな衝撃により変形しやすい。そのため、例えば、側面ドアを開いたときに電柱などにぶつけることで外板が変形する場合や、走行中において小さな衝撃により外板が変形する場合には、エアバッグなどの展開は不要である。つまり、外板の変形を検出することによりエアバッグなどの展開を行うと、上記のような場合にもエアバッグが展開されてしまう。そこで、特許文献１の構成によれば、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、衝突していないと判定される。従って、乗員保護が必要な衝突のみを検出して、その場合のみにエアバッグなどを展開することができる。
【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、従来の車両用側突検出装置においては、センサが配置された補強部材の位置が変形した場合のみ検出するため、その範囲が非常に狭くなってしまう。従って、特定位置の衝突しか検出できないという問題がある。
【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、広範囲の衝突検出を高精度に可能な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】
本発明の車両用側突検出装置は、
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、
を備え、
前記内板および前記補強部材の何れか一方である第一の被検出部材が強磁性体からなる場合に、前記内板と前記補強部材との間であって前記第一の被検出部材から離隔した状態で前記内板および前記補強部材の他方に取り付けられ、両者が対向する方向に磁界を発生させ、前記第一の被検出部材との離間距離の変化に応じてインダクタンスが変化するコイルを第一のコイルと定義し、
前記外板および前記内板の何れか一方である第二の被検出部材が強磁性体からなる場合に、前記外板と前記内板との間であって前記第二の被検出部材から離隔した状態で前記外板および前記内板の他方に取り付けられ、両者が対向する方向に磁界を発生させ、前記第二の被検出部材との離間距離の変化に応じてインダクタンスが変化するコイルを第二のコイルと定義した場合に、
前記第一のコイルおよび前記第二のコイルのうち何れか一方の前記コイルを複数備えるか、若しくは、前記第一のコイルおよび前記第二のコイルをそれぞれ少なくとも１つ以上備え当該コイルの前記インダクタンスの変化に基づいて車両と物体とが衝突したことを判定する判定手段を備える。
【０００６】
物体が側面ドアに衝突した場合には、外板が内板側に近づくように変形し、特に衝撃が大きい場合には、さらに補強部材が内板側に近づくように変形する。そして、本発明において、第一、第二の被検出部材と第一、第二のコイルとの離間距離が短くなった場合には、それぞれの離間距離に応じて第一のコイルまたは第二のコイルのインダクタンスが変化する。
【０００７】
ここで、本発明において、第一のコイルまたは第二のコイルのインダクタンスが変化するのは、第一のコイルまたは第二のコイルにより磁界を発生させる範囲において、補強部材または外板が変形した場合である。つまり、側突検出可能範囲は、ほぼ、第一のコイルまたは第二のコイルの大きさに対応した範囲となる。従って、特許文献１に記載のセンサの場合に比べると、１つの第一のコイルまたは１つの第二のコイルのみであっても、側突検出可能範囲は十分に広範囲となる。
【０００８】
ただし、コイルの大きさを大きくすると、コイルによる検出感度が低下する。例えば、コイルの大きさの全範囲において、被検出部材がコイルに近づくように変形した場合には、コイルのインダクタンスは十分に変化する。従って、この場合は、コイルの大きさに関わらず感度は一定となる。しかし、コイルの大きさに対して狭い範囲のみにおいて、被検出部材がコイルに近づくように変形した場合には、コイルのインダクタンスの変化は、コイルの大きさによって異なる。具体的には、コイルの大きさが小さいほど、コイルのインダクタンスの変化が大きく現れる。つまり、上述したように、コイルの大きさが大きくなるほど、コイルによる検出感度が低下することになる。従って、コイルによる検出感度を低下することなく、広範囲の検出を可能とする必要がある。
【０００９】
そこで、本発明は、複数のコイルを備えることとしている。これにより、広範囲であり且つ高精度の側突検出が可能となる。複数のコイルとは、前記第一のコイルおよび前記第二のコイルのうち何れか一方の前記コイルを複数備える場合、若しくは、前記第一のコイルおよび前記第二のコイルをそれぞれ少なくとも１つ以上備える場合である。ここで、上記の「第一のコイルおよび第二のコイルのうち何れか一方のコイルを複数」とは、第一のコイルのみを複数の場合と、第二のコイルのみを複数の場合とが含まれる。
【００１０】
本発明において、複数のコイルの位置に関しての好適な態様として、以下のものがある。複数のコイルの位置に関する第一の好適態様として、前記補強部材は、車両前後方向に延びるように配置され、前記車両用側突検出装置は、前記第一のコイルを複数備え、それぞれの前記第一のコイルは、車両前後方向に異なる位置に配置される場合である。
【００１１】
つまり、この場合とは、複数の第一のコイルを備える場合であって、これら複数の第一のコイルは車両前後方向に延びる補強部材に対向しており、複数の第一のコイルがそれぞれ異なる位置に配置されている場合である。これにより、補強部材の広範囲の変形を高精度に検出できる。従って、物体が側面ドアに衝突することにより補強部材の何れかの位置が内板側に近づくように変形する場合を高精度に検出できる。
【００１２】
上記第一の好適態様において、前記車両用側突検出装置は、さらに、前記第二のコイルを複数備え、複数の前記第二のコイルは、前記第一のコイルのそれぞれに対して車両前後方向に同一位置であって車両上下方向に異なる位置に配置されるとよい。つまり、この車両用側突検出装置は、複数の第一のコイルに加えて、複数の第二コイルを備えていることになる。これにより、より広範囲の衝突検出が可能となる。
【００１３】
さらに、この場合、前記第二のコイルは、それぞれの前記第一のコイルに対して車両上方に異なる位置および車両下方に異なる位置に配置されるとよい。これにより、車両上下方向においても、さらなる広範囲な衝突検出が可能となる。
【００１４】
また、複数のコイルの位置に関する第二の好適態様として、前記第一のコイルおよび前記第二のコイルをそれぞれ少なくとも１つ以上備え、前記第二のコイルは、前記第一のコイルに対して車両前後方向に同一位置であって車両上下方向に異なる位置に配置される。これにより、車両上下方向の広範囲に高精度な衝突検出が可能となる。
【００１５】
上記第二の好適態様において、前記第二のコイルは、それぞれの前記第一のコイルに対して車両上方に異なる位置および車両下方に異なる位置に配置されるとよい。これにより、車両上下方向のさらなる広範囲に高精度な衝突検出が可能となる。
【００１６】
また、本発明の判定手段に関する好適な態様として、以下のものがある。判定手段に関する第一の好適態様として、少なくとも複数の第一のコイルを車両前後方向に異なる位置に配置される場合、前記判定手段は、それぞれの前記コイルの前記インダクタンスの変化に基づいて、前記物体が前記側面ドアの全体に亘って衝突したのか、または、前記物体が前記側面ドアに局所的に衝突したのかを判定する。
【００１７】
ここで、側面ドアの全体に亘って衝突する物体は、例えば、他車両や建物などである。側面ドアの局所的に衝突する物体は、電柱などである。そして、衝突物体が他車両などの場合と、衝突物体が電柱などの場合とでは、側面ドアの変形態様が異なる。その結果、乗員保護の態様も異なることになる。本発明の態様によれば、車両前後方向に異なる位置に配置されたコイル全てにより衝突を検出した場合には、物体が側面ドアの全体に亘って衝突したと判定でき、車両前後方向に異なる位置に配置されたコイルの何れかにより衝突を検出した場合には、物体が側面ドアの局所的に衝突したと判定できる。つまり、判定手段により物体が側面ドアの全体に亘る衝突か局所的な衝突かの種類を判別できる。従って、判定手段の判定結果を利用して、適切な乗員保護を行うことができる。
【００１８】
また、判定手段に関する第二の好適態様として、少なくとも複数の第一のコイルを車両前後方向に異なる位置に配置される場合、前記判定手段は、それぞれの前記コイルの前記インダクタンスの変化に基づいて、前記側面ドアの車両前後方向において前記物体が衝突した位置を判定する。特に、衝突物体が電柱などの場合に、その衝突位置が側面ドアのうち車両前方なのか、車両後方なのかを判定できる。これにより、適切な乗員保護を図ることができる。例えば、衝突位置毎にエアバッグを配置した場合に、必要なエアバッグのみを展開することで足りる。
【００１９】
また、判定手段に関する第三の好適態様として、少なくとも複数の第一のコイルを車両前後方向に異なる位置に配置される場合、前記判定手段は、それぞれの前記コイルの前記インダクタンスの変化に基づいて、前記補強部材における車両前後方向の変形分布を算出する。このように、補強部材における車両前後方向の変形分布を算出することで、適切な乗員保護を行うことができる。
【００２０】
また、判定手段に関する第四の好適態様として、第一のコイルおよび第二のコイルを車両前後方向に同一位置に配置されている場合、前記判定手段は、車両前後方向に同一位置に配置される前記第一のコイルおよび前記第二のコイルの前記インダクタンスの変化に基づいて、両前記コイルにより前記物体の衝突を検出した場合にのみ、車両と物体とが衝突したと判定する。これにより、補強部材の変形を検出する第一のコイルをメインセンサとして、外板の変形を検出する第二のコイルをセーフィングセンサとして、取り扱うことができる。従って、誤検出を防止できる。
【００２１】
また、判定手段に関する第五の好適態様として、車両前後方向に同一位置において第一のコイルの車両上方および車両下方にそれぞれ第二のコイルが配置されている場合、前記判定手段は、所定の前記第一のコイルにより前記物体の衝突を検出した場合であって、前記所定の前記第一のコイルと車両前後方向に同一位置であって前記所定の前記第一のコイルの車両上方および車両下方に配置される複数の前記第二のコイルの何れかにより前記物体の衝突を検出した場合に、前記側面ドアの車両前後方向において前記所定の第一のコイルが配置された位置に物体が衝突したと判定する。
【００２２】
これにより、補強部材の変形を検出する第一のコイルをメインセンサとして、外板の変形を検出する複数の第二のコイルをセーフィングセンサとして、取り扱うことができる。さらに、セーフィングセンサとしての複数の第二のコイルは、車両上方の第二のコイルと、車両下方の第二のコイルのどちらか一方のみが検出されればよいとする。これにより、より誤検出を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
次に、実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。
【００２４】
＜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７を参照して説明する。第一実施形態は、コイル２１が内板１２に直接取り付けられた形態であって、補強部材１３との離間距離の変化を検出する第一のコイル部材１０１、１０２、１０３を車両前後方向に３つ備える形態である。
【００２５】
図１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２は、側面ドア１の車室内側から見た斜視図である。図２において、右側が車両前方を示し、左側が車両後方を示す。なお、コイル２１は、内板１２より車外側に位置しているが、分かりやすくするために実線にて示している。図３は、第一のコイル部材１０１を示す斜視図である。図４は、補強部材１３とそれぞれのコイル２１との離間距離に対するコイル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。
【００２６】
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との間のうち車両左右方向のほぼ中央であって、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、外板１１、内板１２および補強部材１３が、金属（強磁性体）からなる。ただし、本実施形態においては、コイル２１との離間距離を測定するための補強部材１３が強磁性体であればよい。なお、本実施形態における補強部材１３が、本発明における第一の被検出部材となる。
【００２７】
そして、内板１２には、３つの第一のコイル部材１０１〜１０３が配置されている。第一のコイル部材１０１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。この第一のコイル部材１０１は、コイル２１と、一対のフィルム２２とから構成されている。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、コイル２１を両面から挟持して、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、コイル２１自体についても屈曲変形可能である。従って、第一のコイル部材１０１全体として、屈曲変形可能であり、非常に柔軟性が高い。また、第一のコイル部材１０２、１０３も、第一のコイル部材１０１と同様の構成からなる。
【００２８】
これら３つの第一のコイル部材１０１〜１０３は、図１および図２に示すように、内板１２のうち補強部材１３に対向するように内板１２に取り付けられている。つまり、第一のコイル部材１０１〜１０３は、内板１２と補強部材１３との間に配置されている。さらに、第一のコイル部材１０１〜１０３は、車両前後方向に異なる位置に配置されている。具体的には、第一のコイル部材１０１は、内板１２のうち車両前方に取り付けられている。第一のコイル部材１０２は、内板１２のうち車両前後方向中央部に取り付けられている。第一のコイル部材１０３は、内板１２のうち車両後方に取り付けられている。そして、第一のコイル部材１０１〜１０３の法線方向、すなわち、それぞれのコイル２１のコイル軸方向が、内板１２と補強部材１３とが対向する方向に一致するように、第一のコイル部材１０１〜１０３が配置されている。従って、それぞれのコイル２１に電流を供給した場合に、内板１２と補強部材１３とが対向する方向に磁界を発生させる。
【００２９】
ここで、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、この衝撃が大きい場合には、物体は補強部材１３を車室内側へ変形させる。つまり、内板１２と補強部材１３との離間距離が短くなる。そうすると、それぞれのコイル２１が発生する磁界によって、補強部材１３に渦電流が流れ、補強部材１３に磁界が発生する。つまり、衝突によって補強部材１３とコイル２１との離間距離が短くなることに伴って、コイル２１に鎖交する渦電流によって発生した磁界が増加する。そうすると、図４に示すように、補強部材１３とコイル２１との間の距離が減少するに従って、コイル２１のインダクタンスＬｓは減少する。このように、コイル２１のインダクタンスＬｓは、補強部材１３とコイル２１との離間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が変形しなければ、コイル２１のインダクタンスＬｓは変化しない。
【００３０】
次に、車両用側突検出装置は、図５に示すように、発振回路３０と、コイル２１を一部に構成する検出回路４０と、衝突判定部５０とから構成される。発振回路３０は、交流電圧を発振する回路である。
【００３１】
検出回路４０は、３つの第一のコイル部材１０１〜１０３を構成するそれぞれのコイル２１を一部に備える。これらコイル２１は、インダクタンスＬｓと抵抗Ｒｓの直列回路に相当する。このインダクタンスＬｓは、上述したように、補強部材１３とそれぞれのコイル２１との離間距離に応じて変化する。そして、それぞれの第一のコイル部材１０１〜１０３を構成するそれぞれのコイル２１の一端は、発振回路３０に接続されている。そして、発振回路３０により、それぞれの第一のコイル部材１０１〜１０３のコイル２１の一端に対して、時分割で交流電圧を印加している。つまり、補強部材１３が内板１２側に近づくように変形した場合、コイル２１のインダクタンスＬｓが小さくなるため、検出回路４０の出力電圧の振幅は大きくなる。
【００３２】
衝突判定部５０は、検出回路４０からの出力電圧に基づいて、外板１１に物体が衝突して、補強部材１３を変形させる状態に至ったか否かを判定する。この判定のための閾値Ｔｈは、衝突判定部５０に予め記憶されている。具体的には、検出回路４０からの出力電圧の最大振幅が、この衝突判定閾値Ｔｈを超えたか否かにより、衝突判定を行う。
【００３３】
ここで、本実施形態においては、３つの第一のコイル部材１０１〜１０３を配置している。衝突の態様としては、電柱などが衝突する場合や、車両や建物などが衝突する場合がある。このことについて、図６および図７を参照して説明する。図６は、衝突物体とその位置に関する図である。図７は、検出回路４０からの出力電圧を示す図である。
【００３４】
図６（ａ）は、電柱が側面ドア１の車両前後方向の中央部に衝突した場合を示している。このとき、中央部に配置されている第一のコイル１０２と補強部材１３との離間距離が小さくなっている。図６（ｂ）は、電柱が側面ドア１の車両後方側に衝突した場合を示している。このとき、車両後方に配置されている第一のコイル１０３と補強部材１３との離間距離が小さくなっている。図６（ｃ）は、車両が側面ドア１に衝突した場合を示している。このとき、全ての第一のコイル１０１〜１０３と補強部材１３との離間距離が小さくなっている。
【００３５】
これらの態様において、検出回路４０からの出力電圧の最大振幅は、図７（ａ）〜図７（ｃ）に示すようになっている。つまり、図６（ａ）の態様においては、図７（ａ）に示すように、発振回路３０に中央部の第一のコイル１０２を接続した場合における出力電圧のみが、衝突判定閾値Ｔｈを超えている。また、図６（ｂ）の態様においては、図７（ｂ）に示すように、発振回路３０に車両後方の第一のコイル１０３を接続した場合における出力電圧のみが、衝突判定閾値Ｔｈを超えている。また、図６（ｃ）の態様においては、図７（ｃ）に示すように、発振回路３０にそれぞれの第一のコイル１０１〜１０３を接続した場合における出力電圧が、衝突判定閾値Ｔｈを超えている。
【００３６】
このように、衝突判定部５０は、どの第一のコイル１０１〜１０３が接続された場合の出力電圧が衝突判定閾値Ｔｈを超えたか否かを判定することで、物体が外板１１の全体に亘って衝突したのか、または、物体が外板１１に局所的に衝突したのかを判定することができる。つまり、衝突判定部５０は、衝突物体の種類を判定することができる。
【００３７】
さらに、衝突判定部５０は、どの第一のコイル１０１〜１０３が接続された場合の出力電圧が衝突判定閾値Ｔｈを超えたか否かを判定することで、外板１１の車両前後方向において物体が衝突した位置を判定することができる。さらには、衝突判定部５０は、補強部材１３における車両前後方向の変形分布を算出することもできる。
【００３８】
このようにして得られた判定結果は、適切な乗員保護装置の起動に用いることができる。例えば、車両が衝突した場合と電柱が衝突した場合とによって異なる乗員保護装置を備えた車両においては、衝突物体に応じた乗員保護装置の起動が可能となる。また、局所的な衝突の場合には、その位置にいる乗員を確実に保護できる乗員保護装置の起動ができる。例えば、側面ドア１の車両前後方向において、複数のエアバッグなどの乗員保護装置が配置されている場合などにおいて、衝突した位置に配置されたエアバッグを展開することが可能となる。これにより、必要な乗員保護装置のみを起動させることができる。
【００３９】
ここで、本実施形態においては、車両前後方向に３つの第一のコイル１０１〜１０３を配置した。これにより、広範囲な検出が可能となることは明らかである。さらに、複数の第一のコイルを配置することで、高精度な検出をも可能とした。このことについて、図８および図９を参照して説明する。図８は、第一のコイルを１つのみ配置した場合を示す図である。図９は、コイルの車両前後方向幅を変えた場合に、コイル２１のインダクタンスＬｓの変化率がどのように変化するかを示した図である。なお、図８においては、電柱が側面ドア１に衝突した場合を例にあげる。
【００４０】
図９に示すように、コイル２１の車両前後方向幅が小さいほど、コイル２１のインダクタンスＬｓの変化率が大きくなっていることがわかる。そして、コイル２１のインダクタンスＬｓの変化率が大きいということは、僅かな離間距離の変化であってもコイル２１のインダクタンスＬｓが変化することである。つまり、コイル２１のインダクタンスＬｓの変化率が大きいほど、コイル２１の感度が良いということになる。つまり、コイル２１の車両前後方向幅が小さいほど、コイル２１の感度が良好となる。この結果、コイル２１の車両前後方向幅を大きくすることで、コイル２１の数を減らすことができるが、その分コイル２１の感度を低下させることになる。つまり、上記実施形態によれば、複数の第一のコイル部材１０１〜１０３を備えることで、高精度の衝突検出が可能となった。
【００４１】
＜第二実施形態＞
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２１が内板１２に直接取り付けられた形態であって、補強部材１３との離間距離の変化を検出する第一のコイル部材１０２と、外板１１との離間距離の変化を検出する第二のコイル部材２０２、３０２を備える形態である。第二のコイル部材２０２、３０２それぞれの単体の構成は、第一実施形態における第一のコイル部材１０１と同様である。
【００４２】
ここで、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の車室内側から見た斜視図である。図１１において、右側が車両前方を示し、左側が車両後方を示す。なお、コイル２１は、内板１２より車外側に位置しているが、分かりやすくするために実線にて示している。図１２は、衝突判定部５０の判定処理を模式的に示す図である。
【００４３】
図１０および図１１に示すように、第一のコイル部材１０２が、内板１２のうち補強部材１３に対向するように内板１２に取り付けられている。そして、この第一のコイル部材１０２は、車両前後方向のうち中央部に配置されている。上側第二のコイル部材２０２は、内板１２のうち外板１１に対向するように、且つ、第一のコイル部材１０２の車両上方に配置されている。つまり、上側第二のコイル部材２０２は、第一のコイル部材１０２と車両前後方向において同一位置であって、車両上下方向に異なる位置に配置されている。下側第二のコイル部材３０２は、内板１２のうち外板１１に対向するように、且つ、第一のコイル部材１０２の車両下方に配置されている。つまり、下側第二のコイル部材３０２は、第一のコイル部材１０２および上側第二のコイル部材２０２と車両前後方向において同一位置であって、車両上下方向に異なる位置に配置されている。
【００４４】
ここで、第二実施形態においては、補強部材１３に加えて、外板１１が強磁性体からなるようにする必要がある。つまり、本実施形態では、補強部材１３が本発明における第一の被検出部材となり、外板１１が、本発明における第二の被検出部材となる。
【００４５】
そして、上側第二のコイル部材２０２および下側第二のコイル部材３０２は、外板１１に対向して配置されている。従って、衝突により外板１１が内板１２側に近づくように変形した場合に、上側第二のコイル部材２０２または下側第二のコイル部材３０２のインダクタンスが小さくなるように変化する。この変化挙動は、第一のコイル部材１０２の変化挙動とは多少異なるものの、実質的には同様である。従って、上側第二のコイル部材２０２と下側第二のコイル部材３０２のインダクタンスが、当該コイル部材２０２、３０２と外板１１の対向箇所との離間距離に応じたものとなる。
【００４６】
そして、衝突判定部５０において、第一のコイル部材１０２の出力信号に基づく判定結果はＡＮＤ回路５１に出力され、上側第二のコイル部材２０２および下側第二のコイル部材３０２の出力信号に基づく判定結果はＯＲ回路５２を介して、ＡＮＤ回路５１に出力されている。ここで、上記判定結果とは、当該出力電圧の最大振幅が衝突判定閾値Ｔｈを超えた場合にＯＮ信号となり、超えない場合にＯＦＦ信号となる。
【００４７】
つまり、第一のコイル部材１０２の出力信号が衝突判定閾値を超えた場合であって、上側第二のコイル部材２０２と下側第二のコイル部材３０２の出力信号の少なくとも一方が衝突判定閾値を超えた場合に、ＡＮＤ回路５１が信号を出力することになる。このときが、衝突したと判定される状態である。従って、第一のコイル部材１０２がメインセンサとして機能し、上側第二のコイル部材２０２および下側第二のコイル部材３０２が、セーフィングセンサとして機能している。
【００４８】
物体が外板１１に衝突した場合に、最初に変形するのは、外板１１である。続いて、外板１１の変形が大きくなると、補強部材１３が変形する。つまり、衝突物体が車両の場合や電柱の場合には、第一のコイル部材１０２により衝突を検出するときには、必ず上側第二のコイル部材２０２および下側第二のコイル部材３０２により衝突を検出する状態となる。従って、第一のコイル部材１０２と、第二のコイル部材２０２、３０２の何れか一方が、衝突を検出したと判定されれば、確実に衝突したと言える。一方、仮に、第一のコイル部材１０２にノイズなどにより出力電圧が大きくなったとしても、第二のコイル部材２０２、３０２の出力電圧が大きくならなければ、全体としては、衝突したとは判定されない。このように、第二実施形態の構成によれば、ノイズなどによる誤検出を防止できる。
【００４９】
＜第三実施形態＞
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２１が内板１２に直接取り付けられた形態であって、補強部材１３との離間距離の変化を検出する第一のコイル１０１〜１０３を車両前後方向に３つと、外板１１との離間距離の変化を検出する第二のコイル２０１〜２０３、３０１〜３０３を車両前後方向にそれぞれ３つずつ備える形態である。つまり、第三実施形態の車両用側突検出装置は、上述した第一実施形態と第二実施形態の両方を併せ持つ形態となる。なお、第二のコイル部材２０１〜２０３、３０１〜３０３それぞれの単体の構成は、第一実施形態における第一のコイル部材１０１と同様である。
【００５０】
ここで、図１３は、側面ドア１の車室内側から見た斜視図である。図１３において、右側が車両前方を示し、左側が車両後方を示す。なお、コイル２１は、内板１２より車外側に位置しているが、分かりやすくするために実線にて示している。
【００５１】
図１３に示すように、第一のコイル部材１０１〜１０３が、内板１２のうち補強部材１３に対向するように配置され、且つ、それぞれ車両前後方向に異なる位置に取り付けられている。また、上側第二のコイル部材２０１〜２０３が、内板１２のうち外板１１に対向するように配置され、且つ、第一のコイル部材１０１〜１０３のそれぞれに車両前後方向に同一位置であって車両上方に異なる位置に配置されている。また、下側第二のコイル３０１〜３０３が、内板１２のうち外板１１に対向するように配置され、且つ、第一のコイル部材１０１〜１０３のそれぞれに車両前後方向に同一位置であって車両下方に異なる位置に配置されている。
【００５２】
この場合、車両上下方向に同一位置に配置されたコイル部材１０１、２０１、３０１の組、コイル部材１０２、２０２、３０２の組、および、コイル部材１０３、２０３、３０３の組は、それぞれ、上述した第二実施形態のコイル部材に相当する。つまり、衝突判定部５０は、第一のコイル部材１０１が衝突したと判定し、且つ、第二のコイル部材２０１、３０１の少なくとも一方が衝突したと判定した場合に、側面ドア１１のうち車両前方に物体が衝突したと判定する。また、衝突判定部５０は、第一のコイル部材１０２が衝突したと判定し、且つ、第二のコイル部材２０２、３０２の少なくとも一方が衝突したと判定した場合に、側面ドア１１のうち車両前後方向の中央部に物体が衝突したと判定する。また、衝突判定部５０は、第一のコイル部材１０３が衝突したと判定し、且つ、第二のコイル部材２０３、３０３の少なくとも一方が衝突したと判定した場合に、側面ドア１１のうち車両後方に物体が衝突したと判定する。このように、広範囲に高精度な検出が可能となる。
【００５３】
＜その他＞
上記各実施形態においては、第一のコイル部材１０１〜１０３を内板１２に取り付けるものとした。この他に、第一のコイル部材１０１〜１０３を補強部材１３に取り付けるようにしてもよい。この場合、第一のコイル部材１０１〜１０３による被検出部材が内板１２となるため、内板１２が強磁性体とする必要がある。一方、補強部材１３は、強磁性体である必要はない。このようにしても、上記同様に衝突検出が可能である。
【００５４】
また、第二のコイル部材２０１〜２０３、３０１〜３０３も内板１２に取り付けたが、外板１１に取り付けるようにしてもよい。この場合、第二のコイル部材２０１〜２０３、３０１〜３０３による被検出部材が内板１２となるため、内板１２が強磁性体とする必要がある。一方、外板１１は、強磁性体である必要はない。このようにしても、上記同様に衝突検出が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【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である。
【図２】第一実施形態における側面ドア１の車室内側から見た斜視図である。
【図３】第一実施形態における第一のコイル部材１０１を示す斜視図である。
【図４】補強部材１３とそれぞれのコイル２１との離間距離に対するコイル２１のインダクタンスＬｓの関係を示す図である。
【図５】車両用側突検出装置を示す回路構成図である。
【図６】衝突物体とその位置に関する図である。
【図７】検出回路４０からの出力電圧を示す図である。
【図８】第一のコイルを１つのみ配置した場合を示す図である。
【図９】コイルの車両前後方向幅を変えた場合に、コイル２１のインダクタンスＬｓの変化率がどのように変化するかを示した図である。
【図１０】第二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である。
【図１１】第二実施形態における側面ドア１の車室内側から見た斜視図である。
【図１２】第二実施形態における衝突判定部５０の判定処理を模式的に示す図である。
【図１３】第三実施形態における側面ドア１の車室内側から見た斜視図である。
【符号の説明】
【００５６】
１：側面ドア
１１：外板、 １２：内板、 １３：補強部材
２１：コイル、 ２２：フィルム
３０：発振回路、 ４０：検出回路、 ５０：衝突判定部
１０１〜１０３：第一のコイル部材
２０１〜２０３：上側第二のコイル部材
３０１〜３０３：下側第二のコイル部材
【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は、側面ドア内部に配置された補強部材の変形を検出した場合に、乗員保護が必要な衝突と判定するとされている。ここで、外板は非常に曲げ剛性が低いため、小さな衝撃により変形しやすい。そのため、例えば、側面ドアを開いたときに電柱などにぶつけることで外板が変形する場合や、走行中において小さな衝撃により外板が変形する場合には、エアバッグなどの展開は不要である。つまり、外板の変形を検出することによりエアバッグなどの展開を行うと、上記のような場合にもエアバッグが展開されてしまう。そこで、特許文献１の構成によれば、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、衝突していないと判定される。従って、乗員保護が必要な衝突のみを検出して、その場合のみにエアバッグなどを展開することができる。
【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、従来の車両用側突検出装置においては、センサが配置された補強部材の位置が変形した場合のみ検出するため、その範囲が非常に狭くなってしまう。従って、特定位置の衝突しか検出できないという問題がある。
【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、広範囲の衝突検出を高精度に可能な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】
本発明の車両用側突検出装置は、
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、
を備え、
前記内板および前記補強部材の何れか一方である第一の被検出部材が強磁性体からなる場合に、前記内板と前記補強部材との間であって前記第一の被検出部材から離隔した状態で前記内板および前記補強部材の他方に取り付けられ、両者が対向する方向に磁界を発生させ、前記第一の被検出部材との離間距離の変化に応じてインダクタンスが変化するコイルを第一のコイルと定義し、
前記外板および前記内板の何れか一方である第二の被検出部材が強磁性体からなる場合に、前記外板と前記内板との間であって前記第二の被検出部材から離隔した状態で前記外板および前記内板の他方に取り付けられ、両者が対向する方向に磁界を発生させ、前記第二の被検出部材との離間距離の変化に応じてインダクタンスが変化するコイルを第二のコイルと定義した場合に、
前記第一のコイルおよび前記第二のコイルのうち何れか一方の前記コイルを複数備えるか、若しくは、前記第一のコイルおよび前記第二のコイルをそれぞれ少なくとも１つ以上備え当該コイルの前記インダクタンスの変化に基づいて車両と物体とが衝突したことを判定する判定手段を備える。
【０００６】
物体が側面ドアに衝突した場合には、外板が内板側に近づくように変形し、特に衝撃が大きい場合には、さらに補強部材が内板側に近づくように変形する。そして、本発明において、第一、第二の被検出部材と第一、第二のコイルとの離間距離が短くなった場合には、それぞれの離間距離に応じて第一のコイルまたは第二のコイルのインダクタンスが変化する。
【０００７】
ここで、本発明において、第一のコイルまたは第二のコイルのインダクタンスが変化するのは、第一のコイルまたは第二のコイルにより磁界を発生させる範囲において、補強部材または外板が変形した場合である。つまり、側突検出可能範囲は、ほぼ、第一のコイルまたは第二のコイルの大きさに対応した範囲となる。従って、特許文献１に記載のセンサの場合に比べると、１つの第一のコイルまたは１つの第二のコイルのみであっても、側突検出可能範囲は十分に広範囲となる。
【０００８】
ただし、コイルの大きさを大きくすると、コイルによる検出感度が低下する。例えば、コイルの大きさの全範囲において、被検出部材がコイルに近づくように変形した場合には、コイルのインダクタンスは十分に変化する。従って、この場合は、コイルの大きさに関わらず感度は一定となる。しかし、コイルの大きさに対して狭い範囲のみにおいて、被検出部材がコイルに近づくように変形した場合には、コイルのインダクタンスの変化は、コイルの大きさによって異なる。具体的には、コイルの大きさが小さいほど、コイルのインダクタンスの変化が大きく現れる。つまり、上述したように、コイルの大きさが大きくなるほど、コイルによる検出感度が低下することになる。従って、コイルによる検出感度を低下することなく、広範囲の検出を可能とする必要がある。
【０００９】
そこで、本発明は、複数のコイルを備えることとしている。これにより、広範囲であり且つ高精度の側突検出が可能となる。複数のコイルとは、前記第一のコイルおよび前記第二のコイルのうち何れか一方の前記コイルを複数備える場合、若しくは、前記第一のコイルおよび前記第二のコイルをそれぞれ少なくとも１つ以上備える場合である。ここで、上記の「第一のコイルおよび第二のコイルのうち何れか一方のコイルを複数」とは、第一のコイルのみを複数の場合と、第二のコイルのみを複数の場合とが含まれる。
【００１０】
本発明において、複数のコイルの位置に関しての好適な態様として、以下のものがある。複数のコイルの位置に関する第一の好適態様として、前記補強部材は、車両前後方向に延びるように配置され、前記車両用側突検出装置は、前記第一のコイルを複数備え、それぞれの前記第一のコイルは、車両前後方向に異なる位置に配置される場合である。
【００１１】
つまり、この場合とは、複数の第一のコイルを備える場合であって、これら複数の第一のコイルは車両前後方向に延びる補強部材に対向しており、複数の第一のコイルがそれぞれ異なる位置に配置されている場合である。これにより、補強部材の広範囲の変形を高精度に検出できる。従って、物体が側面ドアに衝突することにより補強部材の何れかの位置が内板側に近づくように変形する場合を高精度に検出できる。
【００１２】
上記第一の好適態様において、前記車両用側突検出装置は、さらに、前記第二のコイルを複数備え、複数の前記第二のコイルは、前記第一のコイルのそれぞれに対して車両前後方向に同一位置であって車両上下方向に異なる位置に配置されるとよい。つまり、この車両用側突検出装置は、複数の第一のコイルに加えて、複数の第二コイルを備えていることになる。これにより、より広範囲の衝突検出が可能となる。
【００１３】
さらに、この場合、前記第二のコイルは、それぞれの前記第一のコイルに対して車両上方に異なる位置および車両下方に異なる位置に配置されるとよい。これにより、車両上下方向においても、さらなる広範囲な衝突検出が可能となる。
【００１４】
また、複数のコイルの位置に関する第二の好適態様として、前記第一のコイルおよび前記第二のコイルをそれぞれ少なくとも１つ以上備え、前記第二のコイルは、前記第一のコイルに対して車両前後方向に同一位置であって車両上下方向に異なる位置に配置される。これにより、車両上下方向の広範囲に高精度な衝突検出が可能となる。
【００１５】
上記第二の好適態様において、前記第二のコイルは、それぞれの前記第一のコイルに対して車両上方に異なる位置および車両下方に異なる位置に配置されるとよい。これにより、車両上下方向のさらなる広範囲に高精度な衝突検出が可能となる。
【００１６】
また、本発明の判定手段に関する好適な態様として、以下のものがある。判定手段に関する第一の好適態様として、少なくとも複数の第一のコイルを車両前後方向に異なる位置に配置される場合、前記判定手段は、それぞれの前記コイルの前記インダクタンスの変化に基づいて、前記物体が前記側面ドアの全体に亘って衝突したのか、または、前記物体が前記側面ドアに局所的に衝突したのかを判定する。
【００１７】
ここで、側面ドアの全体に亘って衝突する物体は、例えば、他車両や建物などである。側面ドアの局所的に衝突する物体は、電柱などである。そして、衝突物体が他車両などの場合と、衝突物体が電柱などの場合とでは、側面ドアの変形態様が異なる。その結果、乗員保護の態様も異なることになる。本発明の態様によれば、車両前後方向に異なる位置に配置されたコイル全てにより衝突を検出した場合には、物体が側面ドアの全体に亘って衝突したと判定でき、車両前後方向に異なる位置に配置されたコイルの何れかにより衝突を検出した場合には、物体が側面ドアの局所的に衝突したと判定できる。つまり、判定手段により物体が側面ドアの全体に亘る衝突か局所的な衝突かの種類を判別できる。従って、判定手段の判定結果を利用して、適切な乗員保護を行うことができる。
【００１８】
また、判定手段に関する第二の好適態様として、少なくとも複数の第一のコイルを車両前後方向に異なる位置に配置される場合、前記判定手段は、それぞれの前記コイルの前記インダクタンスの変化に基づいて、前記側面ドアの車両前後方向において前記物体が衝突した位置を判定する。特に、衝突物体が電柱などの場合に、その衝突位置が側面ドアのうち車両前方なのか、車両後方なのかを判定できる。これにより、適切な乗員保護を図ることができる。例えば、衝突位置毎にエアバッグを配置した場合に、必要なエアバッグのみを展開することで足りる。
【００１９】
また、判定手段に関する第三の好適態様として、少なくとも複数の第一のコイルを車両前後方向に異なる位置に配置される場合、前記判定手段は、それぞれの前記コイルの前記インダクタンスの変化に基づいて、前記補強部材における車両前後方向の変形分布を算出する。このように、補強部材における車両前後方向の変形分布を算出することで、適切な乗員保護を行うことができる。
【００２０】
また、判定手段に関する第四の好適態様として、第一のコイルおよび第二のコイルを車両前後方向に同一位置に配置されている場合、前記判定手段は、車両前後方向に同一位置に配置される前記第一のコイルおよび前記第二のコイルの前記インダクタンスの変化に基づいて、両前記コイルにより前記物体の衝突を検出した場合にのみ、車両と物体とが衝突したと判定する。これにより、補強部材の変形を検出する第一のコイルをメインセンサとして、外板の変形を検出する第二のコイルをセーフィングセンサとして、取り扱うことができる。従って、誤検出を防止できる。
【００２１】
また、判定手段に関する第五の好適態様として、車両前後方向に同一位置において第一のコイルの車両上方および車両下方にそれぞれ第二のコイルが配置されている場合、前記判定手段は、所定の前記第一のコイルにより前記物体の衝突を検出した場合であって、前記所定の前記第一のコイルと車両前後方向に同一位置であって前記所定の前記第一のコイルの車両上方および車両下方に配置される複数の前記第二のコイルの何れかにより前記物体の衝突を検出した場合に、前記側面ドアの車両前後方向において前記所定の第一のコイルが配置された位置に物体が衝突したと判定する。
【００２２】
これにより、補強部材の変形を検出する第一のコイルをメインセンサとして、外板の変形を検出する複数の第二のコイルをセーフィングセンサとして、取り扱うことができる。さらに、セーフィングセンサとしての複数の第二のコイルは、車両上方の第二のコイルと、車両下方の第二のコイルのどちらか一方のみが検出されればよいとする。これにより、より誤検出を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
次に、実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。
【００２４】
＜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７を参照して説明する。第一実施形態は、コイル２１が内板１２に直接取り付けられた形態であって、補強部材１３との離間距離の変化を検出する第一のコイル部材１０１、１０２、１０３を車両前後方向に３つ備える形態である。
【００２５】
図１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２は、側面ドア１の車室内側から見た斜視図である。図２において、右側が車両前方を示し、左側が車両後方を示す。なお、コイル２１は、内板１２より車外側に位置しているが、分かりやすくするために実線にて示している。図３は、第一のコイル部材１０１を示す斜視図である。図４は、補強部材１３とそれぞれのコイル２１との離間距離に対するコイル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。
【００２６】
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との間のうち車両左右方向のほぼ中央であって、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、外板１１、内板１２および補強部材１３が、金属（強磁性体）からなる。ただし、本実施形態においては、コイル２１との離間距離を測定するための補強部材１３が強磁性体であればよい。なお、本実施形態における補強部材１３が、本発明における第一の被検出部材となる。
【００２７】
そして、内板１２には、３つの第一のコイル部材１０１〜１０３が配置されている。第一のコイル部材１０１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。この第一のコイル部材１０１は、コイル２１と、一対のフィルム２２とから構成されている。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、コイル２１を両面から挟持して、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、コイル２１自体についても屈曲変形可能である。従って、第一のコイル部材１０１全体として、屈曲変形可能であり、非常に柔軟性が高い。また、第一のコイル部材１０２、１０３も、第一のコイル部材１０１と同様の構成からなる。
【００２８】
これら３つの第一のコイル部材１０１〜１０３は、図１および図２に示すように、内板１２のうち補強部材１３に対向するように内板１２に取り付けられている。つまり、第一のコイル部材１０１〜１０３は、内板１２と補強部材１３との間に配置されている。さらに、第一のコイル部材１０１〜１０３は、車両前後方向に異なる位置に配置されている。具体的には、第一のコイル部材１０１は、内板１２のうち車両前方に取り付けられている。第一のコイル部材１０２は、内板１２のうち車両前後方向中央部に取り付けられている。第一のコイル部材１０３は、内板１２のうち車両後方に取り付けられている。そして、第一のコイル部材１０１〜１０３の法線方向、すなわち、それぞれのコイル２１のコイル軸方向が、内板１２と補強部材１３とが対向する方向に一致するように、第一のコイル部材１０１〜１０３が配置されている。従って、それぞれのコイル２１に電流を供給した場合に、内板１２と補強部材１３とが対向する方向に磁界を発生させる。
【００２９】
ここで、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、この衝撃が大きい場合には、物体は補強部材１３を車室内側へ変形させる。つまり、内板１２と補強部材１３との離間距離が短くなる。そうすると、それぞれのコイル２１が発生する磁界によって、補強部材１３に渦電流が流れ、補強部材１３に磁界が発生する。つまり、衝突によって補強部材１３とコイル２１との離間距離が短くなることに伴って、コイル２１に鎖交する渦電流によって発生した磁界が増加する。そうすると、図４に示すように、補強部材１３とコイル２１との間の距離が減少するに従って、コイル２１のインダクタンスＬｓは減少する。このように、コイル２１のインダクタンスＬｓは、補強部材１３とコイル２１との離間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が変形しなければ、コイル２１のインダクタンスＬｓは変化しない。
【００３０】
次に、車両用側突検出装置は、図５に示すように、発振回路３０と、コイル２１を一部に構成する検出回路４０と、衝突判定部５０とから構成される。発振回路３０は、交流電圧を発振する回路である。
【００３１】
検出回路４０は、３つの第一のコイル部材１０１〜１０３を構成するそれぞれのコイル２１を一部に備える。これらコイル２１は、インダクタンスＬｓと抵抗Ｒｓの直列回路に相当する。このインダクタンスＬｓは、上述したように、補強部材１３とそれぞれのコイル２１との離間距離に応じて変化する。そして、それぞれの第一のコイル部材１０１〜１０３を構成するそれぞれのコイル２１の一端は、発振回路３０に接続されている。そして、発振回路３０により、それぞれの第一のコイル部材１０１〜１０３のコイル２１の一端に対して、時分割で交流電圧を印加している。つまり、補強部材１３が内板１２側に近づくように変形した場合、コイル２１のインダクタンスＬｓが小さくなるため、検出回路４０の出力電圧の振幅は大きくなる。
【００３２】
衝突判定部５０は、検出回路４０からの出力電圧に基づいて、外板１１に物体が衝突して、補強部材１３を変形させる状態に至ったか否かを判定する。この判定のための閾値Ｔｈは、衝突判定部５０に予め記憶されている。具体的には、検出回路４０からの出力電圧の最大振幅が、この衝突判定閾値Ｔｈを超えたか否かにより、衝突判定を行う。
【００３３】
ここで、本実施形態においては、３つの第一のコイル部材１０１〜１０３を配置している。衝突の態様としては、電柱などが衝突する場合や、車両や建物などが衝突する場合がある。このことについて、図６および図７を参照して説明する。図６は、衝突物体とその位置に関する図である。図７は、検出回路４０からの出力電圧を示す図である。
【００３４】
図６（ａ）は、電柱が側面ドア１の車両前後方向の中央部に衝突した場合を示している。このとき、中央部に配置されている第一のコイル１０２と補強部材１３との離間距離が小さくなっている。図６（ｂ）は、電柱が側面ドア１の車両後方側に衝突した場合を示している。このとき、車両後方に配置されている第一のコイル１０３と補強部材１３との離間距離が小さくなっている。図６（ｃ）は、車両が側面ドア１に衝突した場合を示している。このとき、全ての第一のコイル１０１〜１０３と補強部材１３との離間距離が小さくなっている。
【００３５】
これらの態様において、検出回路４０からの出力電圧の最大振幅は、図７（ａ）〜図７（ｃ）に示すようになっている。つまり、図６（ａ）の態様においては、図７（ａ）に示すように、発振回路３０に中央部の第一のコイル１０２を接続した場合における出力電圧のみが、衝突判定閾値Ｔｈを超えている。また、図６（ｂ）の態様においては、図７（ｂ）に示すように、発振回路３０に車両後方の第一のコイル１０３を接続した場合における出力電圧のみが、衝突判定閾値Ｔｈを超えている。また、図６（ｃ）の態様においては、図７（ｃ）に示すように、発振回路３０にそれぞれの第一のコイル１０１〜１０３を接続した場合における出力電圧が、衝突判定閾値Ｔｈを超えている。
【００３６】
このように、衝突判定部５０は、どの第一のコイル１０１〜１０３が接続された場合の出力電圧が衝突判定閾値Ｔｈを超えたか否かを判定することで、物体が外板１１の全体に亘って衝突したのか、または、物体が外板１１に局所的に衝突したのかを判定することができる。つまり、衝突判定部５０は、衝突物体の種類を判定することができる。
【００３７】
さらに、衝突判定部５０は、どの第一のコイル１０１〜１０３が接続された場合の出力電圧が衝突判定閾値Ｔｈを超えたか否かを判定することで、外板１１の車両前後方向において物体が衝突した位置を判定することができる。さらには、衝突判定部５０は、補強部材１３における車両前後方向の変形分布を算出することもできる。
【００３８】
このようにして得られた判定結果は、適切な乗員保護装置の起動に用いることができる。例えば、車両が衝突した場合と電柱が衝突した場合とによって異なる乗員保護装置を備えた車両においては、衝突物体に応じた乗員保護装置の起動が可能となる。また、局所的な衝突の場合には、その位置にいる乗員を確実に保護できる乗員保護装置の起動ができる。例えば、側面ドア１の車両前後方向において、複数のエアバッグなどの乗員保護装置が配置されている場合などにおいて、衝突した位置に配置されたエアバッグを展開することが可能となる。これにより、必要な乗員保護装置のみを起動させることができる。
【００３９】
ここで、本実施形態においては、車両前後方向に３つの第一のコイル１０１〜１０３を配置した。これにより、広範囲な検出が可能となることは明らかである。さらに、複数の第一のコイルを配置することで、高精度な検出をも可能とした。このことについて、図８および図９を参照して説明する。図８は、第一のコイルを１つのみ配置した場合を示す図である。図９は、コイルの車両前後方向幅を変えた場合に、コイル２１のインダクタンスＬｓの変化率がどのように変化するかを示した図である。なお、図８においては、電柱が側面ドア１に衝突した場合を例にあげる。
【００４０】
図９に示すように、コイル２１の車両前後方向幅が小さいほど、コイル２１のインダクタンスＬｓの変化率が大きくなっていることがわかる。そして、コイル２１のインダクタンスＬｓの変化率が大きいということは、僅かな離間距離の変化であってもコイル２１のインダクタンスＬｓが変化することである。つまり、コイル２１のインダクタンスＬｓの変化率が大きいほど、コイル２１の感度が良いということになる。つまり、コイル２１の車両前後方向幅が小さいほど、コイル２１の感度が良好となる。この結果、コイル２１の車両前後方向幅を大きくすることで、コイル２１の数を減らすことができるが、その分コイル２１の感度を低下させることになる。つまり、上記実施形態によれば、複数の第一のコイル部材１０１〜１０３を備えることで、高精度の衝突検出が可能となった。
【００４１】
＜第二実施形態＞
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２１が内板１２に直接取り付けられた形態であって、補強部材１３との離間距離の変化を検出する第一のコイル部材１０２と、外板１１との離間距離の変化を検出する第二のコイル部材２０２、３０２を備える形態である。第二のコイル部材２０２、３０２それぞれの単体の構成は、第一実施形態における第一のコイル部材１０１と同様である。
【００４２】
ここで、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の車室内側から見た斜視図である。図１１において、右側が車両前方を示し、左側が車両後方を示す。なお、コイル２１は、内板１２より車外側に位置しているが、分かりやすくするために実線にて示している。図１２は、衝突判定部５０の判定処理を模式的に示す図である。
【００４３】
図１０および図１１に示すように、第一のコイル部材１０２が、内板１２のうち補強部材１３に対向するように内板１２に取り付けられている。そして、この第一のコイル部材１０２は、車両前後方向のうち中央部に配置されている。上側第二のコイル部材２０２は、内板１２のうち外板１１に対向するように、且つ、第一のコイル部材１０２の車両上方に配置されている。つまり、上側第二のコイル部材２０２は、第一のコイル部材１０２と車両前後方向において同一位置であって、車両上下方向に異なる位置に配置されている。下側第二のコイル部材３０２は、内板１２のうち外板１１に対向するように、且つ、第一のコイル部材１０２の車両下方に配置されている。つまり、下側第二のコイル部材３０２は、第一のコイル部材１０２および上側第二のコイル部材２０２と車両前後方向において同一位置であって、車両上下方向に異なる位置に配置されている。
【００４４】
ここで、第二実施形態においては、補強部材１３に加えて、外板１１が強磁性体からなるようにする必要がある。つまり、本実施形態では、補強部材１３が本発明における第一の被検出部材となり、外板１１が、本発明における第二の被検出部材となる。
【００４５】
そして、上側第二のコイル部材２０２および下側第二のコイル部材３０２は、外板１１に対向して配置されている。従って、衝突により外板１１が内板１２側に近づくように変形した場合に、上側第二のコイル部材２０２または下側第二のコイル部材３０２のインダクタンスが小さくなるように変化する。この変化挙動は、第一のコイル部材１０２の変化挙動とは多少異なるものの、実質的には同様である。従って、上側第二のコイル部材２０２と下側第二のコイル部材３０２のインダクタンスが、当該コイル部材２０２、３０２と外板１１の対向箇所との離間距離に応じたものとなる。
【００４６】
そして、衝突判定部５０において、第一のコイル部材１０２の出力信号に基づく判定結果はＡＮＤ回路５１に出力され、上側第二のコイル部材２０２および下側第二のコイル部材３０２の出力信号に基づく判定結果はＯＲ回路５２を介して、ＡＮＤ回路５１に出力されている。ここで、上記判定結果とは、当該出力電圧の最大振幅が衝突判定閾値Ｔｈを超えた場合にＯＮ信号となり、超えない場合にＯＦＦ信号となる。
【００４７】
つまり、第一のコイル部材１０２の出力信号が衝突判定閾値を超えた場合であって、上側第二のコイル部材２０２と下側第二のコイル部材３０２の出力信号の少なくとも一方が衝突判定閾値を超えた場合に、ＡＮＤ回路５１が信号を出力することになる。このときが、衝突したと判定される状態である。従って、第一のコイル部材１０２がメインセンサとして機能し、上側第二のコイル部材２０２および下側第二のコイル部材３０２が、セーフィングセンサとして機能している。
【００４８】
物体が外板１１に衝突した場合に、最初に変形するのは、外板１１である。続いて、外板１１の変形が大きくなると、補強部材１３が変形する。つまり、衝突物体が車両の場合や電柱の場合には、第一のコイル部材１０２により衝突を検出するときには、必ず上側第二のコイル部材２０２および下側第二のコイル部材３０２により衝突を検出する状態となる。従って、第一のコイル部材１０２と、第二のコイル部材２０２、３０２の何れか一方が、衝突を検出したと判定されれば、確実に衝突したと言える。一方、仮に、第一のコイル部材１０２にノイズなどにより出力電圧が大きくなったとしても、第二のコイル部材２０２、３０２の出力電圧が大きくならなければ、全体としては、衝突したとは判定されない。このように、第二実施形態の構成によれば、ノイズなどによる誤検出を防止できる。
【００４９】
＜第三実施形態＞
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２１が内板１２に直接取り付けられた形態であって、補強部材１３との離間距離の変化を検出する第一のコイル１０１〜１０３を車両前後方向に３つと、外板１１との離間距離の変化を検出する第二のコイル２０１〜２０３、３０１〜３０３を車両前後方向にそれぞれ３つずつ備える形態である。つまり、第三実施形態の車両用側突検出装置は、上述した第一実施形態と第二実施形態の両方を併せ持つ形態となる。なお、第二のコイル部材２０１〜２０３、３０１〜３０３それぞれの単体の構成は、第一実施形態における第一のコイル部材１０１と同様である。
【００５０】
ここで、図１３は、側面ドア１の車室内側から見た斜視図である。図１３において、右側が車両前方を示し、左側が車両後方を示す。なお、コイル２１は、内板１２より車外側に位置しているが、分かりやすくするために実線にて示している。
【００５１】
図１３に示すように、第一のコイル部材１０１〜１０３が、内板１２のうち補強部材１３に対向するように配置され、且つ、それぞれ車両前後方向に異なる位置に取り付けられている。また、上側第二のコイル部材２０１〜２０３が、内板１２のうち外板１１に対向するように配置され、且つ、第一のコイル部材１０１〜１０３のそれぞれに車両前後方向に同一位置であって車両上方に異なる位置に配置されている。また、下側第二のコイル３０１〜３０３が、内板１２のうち外板１１に対向するように配置され、且つ、第一のコイル部材１０１〜１０３のそれぞれに車両前後方向に同一位置であって車両下方に異なる位置に配置されている。
【００５２】
この場合、車両上下方向に同一位置に配置されたコイル部材１０１、２０１、３０１の組、コイル部材１０２、２０２、３０２の組、および、コイル部材１０３、２０３、３０３の組は、それぞれ、上述した第二実施形態のコイル部材に相当する。つまり、衝突判定部５０は、第一のコイル部材１０１が衝突したと判定し、且つ、第二のコイル部材２０１、３０１の少なくとも一方が衝突したと判定した場合に、側面ドア１１のうち車両前方に物体が衝突したと判定する。また、衝突判定部５０は、第一のコイル部材１０２が衝突したと判定し、且つ、第二のコイル部材２０２、３０２の少なくとも一方が衝突したと判定した場合に、側面ドア１１のうち車両前後方向の中央部に物体が衝突したと判定する。また、衝突判定部５０は、第一のコイル部材１０３が衝突したと判定し、且つ、第二のコイル部材２０３、３０３の少なくとも一方が衝突したと判定した場合に、側面ドア１１のうち車両後方に物体が衝突したと判定する。このように、広範囲に高精度な検出が可能となる。
【００５３】
＜その他＞
上記各実施形態においては、第一のコイル部材１０１〜１０３を内板１２に取り付けるものとした。この他に、第一のコイル部材１０１〜１０３を補強部材１３に取り付けるようにしてもよい。この場合、第一のコイル部材１０１〜１０３による被検出部材が内板１２となるため、内板１２が強磁性体とする必要がある。一方、補強部材１３は、強磁性体である必要はない。このようにしても、上記同様に衝突検出が可能である。
【００５４】
また、第二のコイル部材２０１〜２０３、３０１〜３０３も内板１２に取り付けたが、外板１１に取り付けるようにしてもよい。この場合、第二のコイル部材２０１〜２０３、３０１〜３０３による被検出部材が内板１２となるため、内板１２が強磁性体とする必要がある。一方、外板１１は、強磁性体である必要はない。このようにしても、上記同様に衝突検出が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【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である。
【図２】第一実施形態における側面ドア１の車室内側から見た斜視図である。
【図３】第一実施形態における第一のコイル部材１０１を示す斜視図である。
【図４】補強部材１３とそれぞれのコイル２１との離間距離に対するコイル２１のインダクタンスＬｓの関係を示す図である。
【図５】車両用側突検出装置を示す回路構成図である。
【図６】衝突物体とその位置に関する図である。
【図７】検出回路４０からの出力電圧を示す図である。
【図８】第一のコイルを１つのみ配置した場合を示す図である。
【図９】コイルの車両前後方向幅を変えた場合に、コイル２１のインダクタンスＬｓの変化率がどのように変化するかを示した図である。
【図１０】第二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である。
【図１１】第二実施形態における側面ドア１の車室内側から見た斜視図である。
【図１２】第二実施形態における衝突判定部５０の判定処理を模式的に示す図である。
【図１３】第三実施形態における側面ドア１の車室内側から見た斜視図である。
【符号の説明】
【００５６】
１：側面ドア
１１：外板、 １２：内板、 １３：補強部材
２１：コイル、 ２２：フィルム
３０：発振回路、 ４０：検出回路、 ５０：衝突判定部
１０１〜１０３：第一のコイル部材
２０１〜２０３：上側第二のコイル部材
３０１〜３０３：下側第二のコイル部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
を備え、
前記内板および前記補強部材の何れか一方である第一の被検出部材が強磁性体からなる場合に、前記内板と前記補強部材との間であって前記第一の被検出部材から離隔した状態で前記内板および前記補強部材の他方に取り付けられ、両者が対向する方向に磁界を発生させ、前記第一の被検出部材との離間距離の変化に応じてインダクタンスが変化するコイルを第一のコイルと定義し、
前記外板および前記内板の何れか一方である第二の被検出部材が強磁性体からなる場合に、前記外板と前記内板との間であって前記第二の被検出部材から離隔した状態で前記外板および前記内板の他方に取り付けられ、両者が対向する方向に磁界を発生させ、前記第二の被検出部材との離間距離の変化に応じてインダクタンスが変化するコイルを第二のコイルと定義した場合に、
前記第一のコイルおよび前記第二のコイルのうち何れか一方の前記コイルを複数備えるか、若しくは、前記第一のコイルおよび前記第二のコイルをそれぞれ少なくとも１つ以上備え、当該コイルの前記インダクタンスの変化に基づいて車両と物体とが衝突したことを判定する判定手段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】
前記補強部材は、車両前後方向に延びるように配置され、
前記車両用側突検出装置は、前記第一のコイルを複数備え、
それぞれの前記第一のコイルは、車両前後方向に異なる位置に配置される請求項１に記載の車両用側突検出装置。
【請求項３】
前記車両用側突検出装置は、さらに、前記第二のコイルを複数備え、
複数の前記第二のコイルは、前記第一のコイルのそれぞれに対して車両前後方向に同一位置であって車両上下方向に異なる位置に配置される請求項２に記載の車両用側突検出装置。
【請求項４】
前記第二のコイルは、それぞれの前記第一のコイルに対して車両上方に異なる位置および車両下方に異なる位置に配置される請求項３に記載の車両用側突検出装置。
【請求項５】
前記第一のコイルおよび前記第二のコイルをそれぞれ少なくとも１つ以上備え、
前記第二のコイルは、前記第一のコイルに対して車両前後方向に同一位置であって車両上下方向に異なる位置に配置される請求項１に記載の車両用側突検出装置。
【請求項６】
前記第二のコイルは、それぞれの前記第一のコイルに対して車両上方に異なる位置および車両下方に異なる位置に配置される請求項５に記載の車両用側突検出装置。
【請求項７】
前記判定手段は、それぞれの前記コイルの前記インダクタンスの変化に基づいて、前記物体が前記側面ドアの全体に亘って衝突したのか、または、前記物体が前記側面ドアに局所的に衝突したのかを判定する請求項２に記載の車両用側突検出装置。
【請求項８】
前記判定手段は、それぞれの前記コイルの前記インダクタンスの変化に基づいて、前記側面ドアの車両前後方向において前記物体が衝突した位置を判定する請求項２に記載の車両用側突検出装置。
【請求項９】
前記判定手段は、それぞれの前記コイルの前記インダクタンスの変化に基づいて、前記補強部材における車両前後方向の変形分布を算出する請求項２に記載の車両用側突検出装置。
【請求項１０】
前記判定手段は、車両前後方向に同一位置に配置される前記第一のコイルおよび前記第二のコイルの前記インダクタンスの変化に基づいて、両前記コイルにより前記物体の衝突を検出した場合にのみ、車両と物体とが衝突したと判定する請求項３または５に記載の車両用側突検出装置。
【請求項１１】
前記判定手段は、
所定の前記第一のコイルにより前記物体の衝突を検出した場合であって、
前記所定の前記第一のコイルと車両前後方向に同一位置であって前記所定の前記第一のコイルの車両上方および車両下方に配置される複数の前記第二のコイルの何れかにより前記物体の衝突を検出した場合に、
前記側面ドアの車両前後方向において前記所定の第一のコイルが配置された位置に物体が衝突したと判定する請求項４または６に記載の車両用側突検出装置。
【請求項１】
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、
を備え、
前記内板および前記補強部材の何れか一方である第一の被検出部材が強磁性体からなる場合に、前記内板と前記補強部材との間であって前記第一の被検出部材から離隔した状態で前記内板および前記補強部材の他方に取り付けられ、両者が対向する方向に磁界を発生させ、前記第一の被検出部材との離間距離の変化に応じてインダクタンスが変化するコイルを第一のコイルと定義し、
前記外板および前記内板の何れか一方である第二の被検出部材が強磁性体からなる場合に、前記外板と前記内板との間であって前記第二の被検出部材から離隔した状態で前記外板および前記内板の他方に取り付けられ、両者が対向する方向に磁界を発生させ、前記第二の被検出部材との離間距離の変化に応じてインダクタンスが変化するコイルを第二のコイルと定義した場合に、
前記第一のコイルおよび前記第二のコイルのうち何れか一方の前記コイルを複数備えるか、若しくは、前記第一のコイルおよび前記第二のコイルをそれぞれ少なくとも１つ以上備え、当該コイルの前記インダクタンスの変化に基づいて車両と物体とが衝突したことを判定する判定手段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】
前記補強部材は、車両前後方向に延びるように配置され、
前記車両用側突検出装置は、前記第一のコイルを複数備え、
それぞれの前記第一のコイルは、車両前後方向に異なる位置に配置される請求項１に記載の車両用側突検出装置。
【請求項３】
前記車両用側突検出装置は、さらに、前記第二のコイルを複数備え、
複数の前記第二のコイルは、前記第一のコイルのそれぞれに対して車両前後方向に同一位置であって車両上下方向に異なる位置に配置される請求項２に記載の車両用側突検出装置。
【請求項４】
前記第二のコイルは、それぞれの前記第一のコイルに対して車両上方に異なる位置および車両下方に異なる位置に配置される請求項３に記載の車両用側突検出装置。
【請求項５】
前記第一のコイルおよび前記第二のコイルをそれぞれ少なくとも１つ以上備え、
前記第二のコイルは、前記第一のコイルに対して車両前後方向に同一位置であって車両上下方向に異なる位置に配置される請求項１に記載の車両用側突検出装置。
【請求項６】
前記第二のコイルは、それぞれの前記第一のコイルに対して車両上方に異なる位置および車両下方に異なる位置に配置される請求項５に記載の車両用側突検出装置。
【請求項７】
前記判定手段は、それぞれの前記コイルの前記インダクタンスの変化に基づいて、前記物体が前記側面ドアの全体に亘って衝突したのか、または、前記物体が前記側面ドアに局所的に衝突したのかを判定する請求項２に記載の車両用側突検出装置。
【請求項８】
前記判定手段は、それぞれの前記コイルの前記インダクタンスの変化に基づいて、前記側面ドアの車両前後方向において前記物体が衝突した位置を判定する請求項２に記載の車両用側突検出装置。
【請求項９】
前記判定手段は、それぞれの前記コイルの前記インダクタンスの変化に基づいて、前記補強部材における車両前後方向の変形分布を算出する請求項２に記載の車両用側突検出装置。
【請求項１０】
前記判定手段は、車両前後方向に同一位置に配置される前記第一のコイルおよび前記第二のコイルの前記インダクタンスの変化に基づいて、両前記コイルにより前記物体の衝突を検出した場合にのみ、車両と物体とが衝突したと判定する請求項３または５に記載の車両用側突検出装置。
【請求項１１】
前記判定手段は、
所定の前記第一のコイルにより前記物体の衝突を検出した場合であって、
前記所定の前記第一のコイルと車両前後方向に同一位置であって前記所定の前記第一のコイルの車両上方および車両下方に配置される複数の前記第二のコイルの何れかにより前記物体の衝突を検出した場合に、
前記側面ドアの車両前後方向において前記所定の第一のコイルが配置された位置に物体が衝突したと判定する請求項４または６に記載の車両用側突検出装置。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００９−１３２２４７（Ｐ２００９−１３２２４７Ａ）
【公開日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３０９３１４（Ｐ２００７−３０９３１４）
【出願日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【出願人】（０００００４６９５）株式会社日本自動車部品総合研究所 (1,981)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【出願人】（０００００４６９５）株式会社日本自動車部品総合研究所 (1,981)
【Ｆターム（参考）】
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