車両用側突検出装置
【課題】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。
【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。内板１２と補強部材１３との間は、ドアガラス３０とドアガラス３０の下辺に取り付けられたステー３１の移動空間である。コイル２はドアガラス３０の内板１２側に配置され、コイル２は内板１２と対向する方向に磁界を発生している。コイル２は磁性体である内板１２を被検出部材としている。衝突時には補強部材１３の変形を伴う外板１１の変形によりコイル２も内板１２側に移動し、内板１２との離間距離の変化を磁束の変化量として検出する。そして、この検出値に基づいて判定手段が車両と物体と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。内板１２と補強部材１３との間は、ドアガラス３０とドアガラス３０の下辺に取り付けられたステー３１の移動空間である。コイル２はドアガラス３０の内板１２側に配置され、コイル２は内板１２と対向する方向に磁界を発生している。コイル２は磁性体である内板１２を被検出部材としている。衝突時には補強部材１３の変形を伴う外板１１の変形によりコイル２も内板１２側に移動し、内板１２との離間距離の変化を磁束の変化量として検出する。そして、この検出値に基づいて判定手段が車両と物体と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。図１１（ａ）、（ｂ）に特許文献１記載の車両用側突検出装置の検出センサの側面ドアへの取り付け構造を垂直断面図で示す。特許文献１記載の車両用側突検出装置は、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、検出センサ２１８及び２１９は、側面ドア内部に配置された補強部材２１３に近接するように内板２１２側から支脚２１７を介して内板２１２に取り付けられている。検出センサ２１８及び２１９は、内板２１２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２１３が内板２１２側に変形するので、補強部材２１３の変形を検出することができる。図１１（ａ）の検出センサ２１８は、衝撃センサであり、図１１（ｂ）の検出センサ２１９は、電気コイルである。
【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となっている。そして、ドアガラスを固定し、上下に駆動するステー等がドアガラス下辺に設けられており（図１及び図２参照）、ドアガラスの開閉にともなってステー等が上下に移動する。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。
【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、コイルの磁束を利用した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】
上記課題を解決するために、本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、
外板の車室内側に外板に対向して配置される側面ドアの内板と、
を備え、
内板、内板のうち外板側の面側に取り付けられる内側部材、および外板と内板との間に配置される補強部材のうち少なくとも何れか一つである被検出部材は、磁性体からなり、
さらに、被検出部材と外板との間であって被検出部材から離隔した状態で側面ドア内に配置され、被検出部材の方向に磁界を発生させ、被検出部材との離間距離の変化にともない変化する磁束を検出するコイルを有する検出手段と、
検出手段の検出した磁束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と、
を備える車両用側突検出装置において、
コイルは、側面ドアのドアガラスまたはドアガラス支持部材に配置されていることを特徴とする。
【０００６】
本発明の車両用側突検出装置は、コイルは、外板と内板との間に位置するドアガラスまたはドアガラス支持部材に配置されている。そして、被検出部材である内板、内板に取り付けられた内側部材、または補強部材と対向する方向に磁界を発生させている。物体が外板に衝突して補強部材が変形した場合、外板及び補強部材は内板に近づくように移動して、さらに、ドアガラス及びドアガラス（またはドアガラス支持部材）に配置されたコイルを内板側に移動させる。この移動にともない、コイルが発生する磁界によって、被検出部材である内板、内側部材あるいは補強部材に渦電流が流れる。この渦電流により磁界が発生し、コイルの磁束が少なくなるように作用する。このように、コイルを貫通する磁束は、被検出部材とコイルとの離間距離の変化に応じて変化する。
【０００７】
また、補強部材と内板との間にはドアガラスが配置されていて、ドアガラスの開閉にともないドアガラスの下辺に固定されたステーが上下する。しかし、コイルはドアガラスまたはドアガラス支持部材に取り付けられているので、配置スペースの点でも、あるいは磁気による検出作用の点でも、ステーと干渉することがない。従って、コイルはドアガラスまたはドアガラス支持部材の車両前後方向広範囲に亘って配置することができ、側突検出可能範囲を広範囲とすることができる。さらに、ドアガラスは平坦な面状であるので、平面状コイルの取り付けが容易である。
【０００８】
また、ドアガラスは補強部材より内板側に配置されているため、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、コイルと内板との離間距離、またはコイルと補強部材との離間距離は変化せず、衝突していないと判定し、乗員保護装置の起動をしない。一方、補強部材が変形するような衝撃を受けた場合にはドアガラスにも容易に変形が及ぶため、コイルと内板との離間距離及びコイルと補強部材との離間距離は変化し、確実に衝突検出ができる。
【０００９】
本発明の好適な態様として、コイルは、平面状からなり、
車両用側突検出装置は、さらに、金属体または強磁性体からなり、ドアガラスまたはドアガラス支持部材に取り付けられ、被検出部材の側の面にコイルが取り付けられる平面状シールド部材を備える。
【００１０】
本構成によれば、コイルは、被検出部材の方向に対して磁束を集中し、反対側の変形の影響を少なくする効果がある。また、平面状シールド部材にあらかじめコイルを取り付けておくことで、コイルのドアガラスまたはドアガラス支持部材への取り付けなどの作業、コイルの取り扱いが容易になる。
【００１１】
また、本発明が平面状シールド部材を備える場合に、コイルと平面状シールド部材は一体成形されているとよい。これにより、コイルの取付状態を安定的にすることができるため、コイルの初期インダクタンスのばらつきが生じることを、より防止できる。また、両者を一体とすることで、当該一体部材のドアガラスまたはドアガラス支持部材への取り付けが容易となる。
【００１２】
さらに、平面状シールド部材は、コイルの外形より大きく形成され、コイルがその外縁から飛び出さないようにコイルが取り付けられるとよい。仮に、コイルが平面状シールド部材の外縁から飛び出した状態で取り付けられると、コイルのうち平面状シールド部材から飛び出している部分により、コイルの初期インダクタンスのばらつきが生じるおそれがある。そこで、上記のように、コイルが平面状シールド部材の外縁から飛び出さないように取り付けられることで、より安定的に、コイルの初期インダクタンスのばらつきを防止できる。
【００１３】
また、本発明の他の好適な態様として、内板は、貫通穴が形成され、内側部材は、貫通穴を塞ぐように内板に取り付けられ、被検出部材は、内側部材と内板とする。
【００１４】
側面ドアの内板には、側面ドア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、側面ドア内に取り付けられるコイルの組み付けや調整用を目的としたサービスホールが形成されることがある。内板にサービスホールなどの貫通穴が形成されている場合、貫通穴がコイルの磁束の変化に対して影響を及ぼすことがある。そこで、このような場合には、内板そのものを被検出部材とするのではなく、内板に貫通穴を塞ぐように取り付けられた別部材である内側部材と内板とを被検出部材とすることで、サービスホールの影響を受けること防止できる。つまり、サービスホールが形成されているとしても、確実に、側突検出が可能となる。
【００１５】
また、本発明の他の好適な態様として、内板は、樹脂モジュールからなり、被検出部材は、内側部材とする。例えば、内板が樹脂モジュールの場合には、内板が磁性体ではないため、内板を被検出部材とすることができない。このような場合には、樹脂モジュールからなる内板に取り付けた内側部材を被検出部材とする。この場合の内側部材はコイルの上下の移動範囲全般にわたって形成されている。これにより、確実に、側突検出が可能となる。
【００１６】
また、本発明の他の好適な態様として、被検出部材は、磁性体からなる内板とするとよい。一般に、内板は、鉄などの磁性体により形成されることが多い。従って、内板そのものを被検出部材として利用することは容易である。さらに、内板は、当然に、コイルの外形より大きい。つまり、コイルは、コイルより大きな内板に対向することになる。従って、コイルが内板に近づくことによるコイルの磁束の変化が大きくなる。つまり、側突検出の感度が良好となる。
【００１７】
また、被検出部材は、磁性体である補強部材とするものでもよい。コイルが補強部材に対向している場合には、外板への物体の衝突により外板が変形し、さらに、補強部材が変形した場合、コイルと補強部材との離間距離が小さくなるように変化する。従って、コイルの磁束が変化するので、確実に側突検出ができる。
【００１８】
また、本発明では、上記したようにコイルをドアガラスまたはドアガラス支持部材に配置している。従って、乗員保護が必要な側突時には補強部材が変形し、さらに、コイルがドアガラスとともに内板側に変形する。そこで、コイルを平面状として外板や補強部材より柔軟性が高く形成することで、ドアガラスが変形あるいは破損した場合であっても、コイルが破損する確率が低くなる。つまり、確実にコイルと内板あるいは内側部材、さらには、補強部材との離間距離の変化を検出できる。
【００１９】
また、本発明の車両用側突検出装置において、好適な態様として、判定手段は、検出手段の検出した磁束の量が第一閾値より小さくなった場合に車両と物体とが衝突したと判定する。これにより、確実に側突検出が可能となる。
【００２０】
また、本発明の車両用側突検出装置において、他の好適な態様として、判定手段は、検出手段の検出した磁束の単位時間あたりの変化量の絶対値が第二閾値を超えた場合に車両と物体とが衝突したと判定する。この場合にも、確実に側突検出が可能となる。
【００２１】
また、本発明の車両用側突検出装置において、上記二つの好適な態様より好適な態様として、判定手段は、検出手段の検出した磁束の量が第一閾値より小さくなった場合、または検出手段の検出した磁束の単位時間あたりの変化量の絶対値が第二閾値を超えた場合に車両と物体とが衝突したと判定する。つまり、磁束の量そのものに加えて、磁束の単位時間あたりの変化量を用いて、その何れか一方が側突を検出した場合を側突したと判定している。従って、より早期に側突検出が可能となる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によると、側面ドア内に配置されたコイルの磁束を利用した車両用側突検出装置において、コイルの配置をドアガラスとともに上下するステーと干渉することのない配置とし、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】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について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。
【００２５】
第一実施形態は、平面状コイルが側面ドアのドアガラスに直接取り付けられた形態であって、衝突時には平面状コイルは、内板との離間距離の変化を磁束の変化に基づいて検出する。
【００２６】
図１は、本発明の第一実施形態が適用される側面ドア１を車室内からみた正面図である。説明の便宜上、内板を取り除いた図としてある。図２は、図１のI―I垂直断面図であって、側面ドア１を車両の左右方向に垂直に切断した断面図である。ドアガラスは最下位に位置している状態（窓が全開の状態）を示している。なお、図１では、ドアガラスが最下位に位置している状態（窓が全開の状態）を実線で示し、ドアガラスが最上位に位置している状態（窓が閉まっている状態）を一点鎖線で示している。
【００２７】
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の内板１２とを備える。さらに、側面ドア１は、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外板１１側であって、車両上下方向の下方に配置されている円柱棒状の補強部材１３を備えている。
【００２８】
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のステー３１（本発明のドアガラス支持部材に含まれる）が位置している。ドアガラスレギュレータ３２が内板１２に固定され、ドアガラスレギュレータ３２にはアーム３３ａの一端が水平方向に移動可能に結合され、アーム３３ａの他端がステー３１に回転可能に結合されている。ステー３１にアーム３３ｂの他端が回転可能に結合され、アーム３３ｂの一端に取り付けられた図示しないパワーウインドモータにより、ステー３１は、上下方向に駆動される。
【００２９】
図１、図２に示すように、ドアガラス３０の下部の内板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。ここで、図１では、ドアガラス３０が最下位に位置している状態（窓が全開の状態）を実線で表し、ドアガラス３０が最上位に位置している状態（窓が閉まっている状態）を一点鎖線で表している。従って、どちらの場合でも、コイル２と内板１２との間にステー３１が入り込むことはない。また、コイル２とステー３１とは上下に一定の間隔を保つ関係にあるため、ドアガラス３０のいかなる開閉状態においても、ステー３１がコイル２と内板１２との間に入り込むことはない。従って、コイル２を配置する上でも、コイル２によって内板１２との離間距離を検出する上でも、コイル２がステー３１と干渉することがない。
【００３０】
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れば、その変形はドアガラス３０にも及び、ドアガラス３０とともに、平面状コイル２も内板１２側に移動する。ここで、第一実施形態においては、内板１２が本発明における被検出部材となる。
【００３１】
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は外板１１や補強部材１３よりも柔軟性が高いため、ドアガラスが変形あるいは破損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。
【００３２】
本実施形態のコイル２と内板１２との離間距離と、コイル２の磁束との関係について説明する。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程度であると、外板１１及び補強部材１３と同時にドアガラス３０をも内板１２側へ移動させる。これにより、ドアガラス３０に取り付けられたコイル２との離間距離が短くなる。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との離間距離が短くなることに伴って、コイル２に鎖交する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。
【００３３】
図４に、内板１２と平面状のコイル２との離間距離と、コイル２のインダクタンスＬｓとの関係を示す。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との離間距離をｄとし、衝突後の離間距離を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、ドアガラス３０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。
【００３４】
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とから構成される。検出回路５０は本発明の検出手段に該当し、衝突判定手段６０は本発明の判定手段に該当する。
【００３５】
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、コイル２の他端は検出抵抗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との離間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のこの検出電圧Ｖｏに基づいて物体が衝突したか否かを判定する。
【００３６】
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。
【００３７】
図６は、コイル２と内板１２との離間距離と、コイル２の磁束との関係を示している。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（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の離間距離は変化しないので磁束の量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、磁束の量は小さくなる。本実施形態では、この磁束の量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、この磁束の量は、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。本実施形態の検出回路５０では、磁束の量が小さくなるほど、検出電圧Ｖｏは大きくなる。
【００３８】
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の単位時間当たりの磁束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６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。
【００３９】
本実施形態の衝突判定手段６０は、磁束の量が第一閾値より小さくなった場合に衝突と判定する方法と、磁束の量の時間変化量が第二閾値を超えた場合に衝突と判定する方法を持ち、そのどちらか時間的に早い判定に従い車両への衝突を判定し、乗員保護が必要であると判断している。本構成によれば、より早期に衝突判定が可能となる。
【００４０】
＜第一実施形態の変形態様＞
本変形態様の第一実施形態と異なる点は、衝突判定手段６０が行う衝突判定方法である。その他の構成、動作などは第一実施形態と同様である。従って、相違点についてのみ述べる。
【００４１】
第一実施形態においては、衝突判定手段６０が、磁束の量が第一閾値より小さくなった場合と、磁束の量の時間変化量が第二閾値を超えた場合とのどちらか時間的に早い判定に従い車両への衝突を判定し、乗員保護が必要であると判断している。
【００４２】
これとは別に本変形態様は、上記の判定方法の何れか一方のみにより、衝突を検出するようにしている。すなわち、衝突判定手段６０は、検出した磁束の量が第一閾値より小さくなった場合にのみ、外板１１に物体が衝突して補強部材１３及びコイル２を変形させたと判定する構成とする。また、他の方法は、衝突判定手段６０は、磁束の量の時間変化量が第二閾値を超えた場合にのみ、外板１１に物体が衝突して補強部材１３及びコイル２を変形させたと判定する構成とする。このように、本変形態様の衝突判定手段は、どちらか一方の判定方法のみで構成されている。
【００４３】
＜第二実施形態＞
第二実施形態の第一実施形態と異なる点は、コイルのドアガラスへの配置方法である。第一実施形態では、コイルを直接ドアガラスに取り付けたが、本実施形態では、コイルは、シールド部材を介してドアガラスに取り付けられる。その他の構成、動作などは第一実施形態と同様である。従って、相違点についてのみ述べる。
【００４４】
第二実施形態の車両用側突検出装置について、図８を参照して説明する。第二実施形態は、平面状コイル２１が、金属体または強磁性体からなる平面状シールド部材１００を介してドアガラス３０に取り付けられた形態であって、平面状コイル２１と内板１２との離間距離の変化を検出する形態である。
【００４５】
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ある。第一実施形態においては、コイル２をドアガラス３０に直接取り付けたが、本実施形態においては、コイル２を平面状シールド部材１００に取り付けている。ここで、平面状シールド部材１００は、矩形の平板状の金属や強磁性体からなる。そして、平面状シールド部材１００は、コイル２が内板１２側となるようにドアガラス３０に取り付けられている。
【００４６】
コイル２の平面状コイル２１の外形は、平面状シールド部材１００の外形より小さく形成されている。このコイル２は、平面状コイル２１が平面状シールド部材１００の外縁から飛び出さないように、平面状シールド部材１００の内板１２側の面に取り付けられている。さらに、平面状シールド部材１００とコイル２とは、上記のような配置関係となるように、一体成形されている。このとき、平面状シールド部材１００と平面状コイル２１とが電気的に導通しないように、両者は一体成形されている。
【００４７】
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、磁束の変化を検出する平面状コイル２１の外板１１側には、平面状シールド部材１００が配置されるので外板１１側の変形による磁束への影響を軽減する効果がある。例えば、乗員保護の必要のない外板のみの軽微な変形などの場合などである。さらに、コイル２と平面状シールド部材１００とを一体成形していることにより、平面状コイル２１の取付状態を安定的にすることができる。その結果、平面状コイル２１の初期インダクタンスＬｓのばらつきを、より少なくすることができる。また、両者を一体とすることで、当該一体部材のドアガラス３０への取り付けが容易となる。
【００４８】
さらに、平面状シールド部材１００は、平面状コイル２１の外形より大きく形成され、平面状コイル２１がその外縁から飛び出さないように取り付けられている。仮に、平面状コイル２１が平面状シールド部材１００の外縁から飛び出した状態で取り付けられると、平面状コイル２１のうち平面状シールド部材１００から飛び出している部分により、平面状コイル２１の初期インダクタンスＬｓのばらつきが生じるおそれがある。上記のように、平面状コイル２１が平面状シールド部材１００の外縁から飛び出さないように取り付けられることで、より安定的に、平面状コイル２１の初期インダクタンスＬｓのばらつきを防止できる。
【００４９】
＜第二実施形態の変形態様＞
本変形態様の第二実施形態と異なる点は、コイルの配置方法である。例えば、図８のように外板１１と内板１２の間に補強部材１３及びドアガラス３０が配置されている構成において、コイル２を図８のように、ドアガラス３０の内板１２側に配置するのではなく、ドアガラス３０の補強部材１３側に配置する。さらに、コイル２は、ドアガラス３０の下辺と、ドアガラス３０の下辺に固定されているドアガラ支持部材であるステー３１に亘って、平面状シールド部材１００を介して補強部材１３と対向するようにドアガラス３０及びステー３１に取り付けられている（図示せず）。本変形態様によれば、補強部材１３を被検出部材として、補強部材１３の変形によるコイル２と補強部材１３の離間距離の変化を、コイル２の磁束の変化として確実に検出することができる。その他、磁束の検出方法、衝突の判定方法等は第二実施形態と同様である。
【００５０】
＜第三実施形態＞
本実施形態の第一実施形態と異なる点は、内板１２に被検出部材として、内側部材を取り付ける点である。その他の構成、動作などは第一実施形態と同様である。従って、相違点についてのみ述べる。
【００５１】
第三実施形態の車両用側突検出装置について、図９〜図１０を参照して説明する。
【００５２】
図９は、側面ドア１の車室内側から見た斜視図である。図１０は、図９の側面ドア１のII―II水平断面図である。第一実施形態においては、内板１２が貫通穴を有しない磁性体からなる平板状としたが、第三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。
【００５３】
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、平面状コイル２１が磁束の変化を検出する際にサービスホール１１２ａが影響を及ぼすことがある。そこで、図９に一点鎖線で示すように、サービスホール１１２ａを塞ぐように、磁性体からなる内側部材１１０を内板１２の車外側の面に取り付けている。図１０は、図９のコイル２と内側部材１１０の位置関係を水平断面図で示したものである。図１０に示すように内側部材１１０は、コイル２と対向して配置され、サービスホール１１２ａを塞いでいる。従って、ドアガラス３０に取り付けられたコイル２がドアガラス３０の開閉にともなっていずれの位置に位置していてもコイル２に対向する内板１１２および内側部材１１０は磁性体である。これにより、サービスホール１１２ａの影響を抑制できる。
【００５４】
＜第三実施形態の変形態様＞
第三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、確実にコイル２のインダクタンスＬｓ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、平面状コイル２１と内板１２との離間距離に応じて、平面状コイル２１のインダクタンスＬｓが変化しない。このように内板１２が非磁性体である場合には、コイル２がドアガラス３０の開閉にともなって上下に移動する範囲全体にわたって磁性体の内側部材１１０を内板１２のドアガラス３０側に取り付ける。これにより、確実に側突検出ができる。
【００５５】
なお、第二実施形態またはその変形態様における特徴部分を、第三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、第二実施形態またはその変形態様の構成による効果、および、第三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。
【００５６】
＜その他＞
以上、本発明の車両用側突検出装置について説明した。しかしながら実施形態は上記形態に限定されるものではない。例えば、第１実施形態では、コイルはフィルム等で被覆してコイル部材として構成したものをドアガラスに取り付けた。しかし、ドアガラスにコイルを直接パターン印刷して形成してもよい。
【００５７】
また、第１実施形態ではドアガラスに配置するコイルを一個としているが車両前後方向に複数個のコイルを配置するものでもよい。複数のコイルを配置する場合は、コイル一個当たりの車両前後方向の幅を小さくすることができる。すなわち、コイルの断面積を小さくすることができるので、コイルの感度を向上させることができる。
【００５８】
また、補強部材がドアガラスよりも内板側にある場合、コイルはコイルと内板との距離の変化を検出しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】第一実施形態における側面ドア１を車室内側から見た側面図である。
【図２】図１のI―I垂直断面図である。
【図３】コイル２を示す斜視図である。
【図４】内板１２とコイル２との離間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】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（大きさ）を示す図である。
【図７】衝突からの経過時間に対して、コイル２が検出した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】第二実施形態におけるコイルのドアガラスへの取り付け方法を示すドアガラス１の垂直断面図である。
【図９】第三実施形態における内側部材の説明図であり、側面ドア１を車室内側から見た斜視図である。
【図１０】図９のII―II水平面断面図である。
【図１１】（ａ）は、従来の検出センサ（衝撃センサ）の配置を示す側面ドアの断面図である。（ｂ）は、従来の検出センサ（電気コイル）の配置を示す側面ドアの断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
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、 ２１：平面状コイル、 ２２：フィルム
３０：ドアガラス、 ３１：ステー、 ３２：ドアガラスレギュレータ
４０：発振回路
５０：検出回路
６０：衝突判定手段
１００：平面状シールド部材
１１０：内側部材
【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。図１１（ａ）、（ｂ）に特許文献１記載の車両用側突検出装置の検出センサの側面ドアへの取り付け構造を垂直断面図で示す。特許文献１記載の車両用側突検出装置は、図１１（ａ）、（ｂ）に示すように、検出センサ２１８及び２１９は、側面ドア内部に配置された補強部材２１３に近接するように内板２１２側から支脚２１７を介して内板２１２に取り付けられている。検出センサ２１８及び２１９は、内板２１２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２１３が内板２１２側に変形するので、補強部材２１３の変形を検出することができる。図１１（ａ）の検出センサ２１８は、衝撃センサであり、図１１（ｂ）の検出センサ２１９は、電気コイルである。
【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となっている。そして、ドアガラスを固定し、上下に駆動するステー等がドアガラス下辺に設けられており（図１及び図２参照）、ドアガラスの開閉にともなってステー等が上下に移動する。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。
【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、コイルの磁束を利用した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】
上記課題を解決するために、本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、
外板の車室内側に外板に対向して配置される側面ドアの内板と、
を備え、
内板、内板のうち外板側の面側に取り付けられる内側部材、および外板と内板との間に配置される補強部材のうち少なくとも何れか一つである被検出部材は、磁性体からなり、
さらに、被検出部材と外板との間であって被検出部材から離隔した状態で側面ドア内に配置され、被検出部材の方向に磁界を発生させ、被検出部材との離間距離の変化にともない変化する磁束を検出するコイルを有する検出手段と、
検出手段の検出した磁束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と、
を備える車両用側突検出装置において、
コイルは、側面ドアのドアガラスまたはドアガラス支持部材に配置されていることを特徴とする。
【０００６】
本発明の車両用側突検出装置は、コイルは、外板と内板との間に位置するドアガラスまたはドアガラス支持部材に配置されている。そして、被検出部材である内板、内板に取り付けられた内側部材、または補強部材と対向する方向に磁界を発生させている。物体が外板に衝突して補強部材が変形した場合、外板及び補強部材は内板に近づくように移動して、さらに、ドアガラス及びドアガラス（またはドアガラス支持部材）に配置されたコイルを内板側に移動させる。この移動にともない、コイルが発生する磁界によって、被検出部材である内板、内側部材あるいは補強部材に渦電流が流れる。この渦電流により磁界が発生し、コイルの磁束が少なくなるように作用する。このように、コイルを貫通する磁束は、被検出部材とコイルとの離間距離の変化に応じて変化する。
【０００７】
また、補強部材と内板との間にはドアガラスが配置されていて、ドアガラスの開閉にともないドアガラスの下辺に固定されたステーが上下する。しかし、コイルはドアガラスまたはドアガラス支持部材に取り付けられているので、配置スペースの点でも、あるいは磁気による検出作用の点でも、ステーと干渉することがない。従って、コイルはドアガラスまたはドアガラス支持部材の車両前後方向広範囲に亘って配置することができ、側突検出可能範囲を広範囲とすることができる。さらに、ドアガラスは平坦な面状であるので、平面状コイルの取り付けが容易である。
【０００８】
また、ドアガラスは補強部材より内板側に配置されているため、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、コイルと内板との離間距離、またはコイルと補強部材との離間距離は変化せず、衝突していないと判定し、乗員保護装置の起動をしない。一方、補強部材が変形するような衝撃を受けた場合にはドアガラスにも容易に変形が及ぶため、コイルと内板との離間距離及びコイルと補強部材との離間距離は変化し、確実に衝突検出ができる。
【０００９】
本発明の好適な態様として、コイルは、平面状からなり、
車両用側突検出装置は、さらに、金属体または強磁性体からなり、ドアガラスまたはドアガラス支持部材に取り付けられ、被検出部材の側の面にコイルが取り付けられる平面状シールド部材を備える。
【００１０】
本構成によれば、コイルは、被検出部材の方向に対して磁束を集中し、反対側の変形の影響を少なくする効果がある。また、平面状シールド部材にあらかじめコイルを取り付けておくことで、コイルのドアガラスまたはドアガラス支持部材への取り付けなどの作業、コイルの取り扱いが容易になる。
【００１１】
また、本発明が平面状シールド部材を備える場合に、コイルと平面状シールド部材は一体成形されているとよい。これにより、コイルの取付状態を安定的にすることができるため、コイルの初期インダクタンスのばらつきが生じることを、より防止できる。また、両者を一体とすることで、当該一体部材のドアガラスまたはドアガラス支持部材への取り付けが容易となる。
【００１２】
さらに、平面状シールド部材は、コイルの外形より大きく形成され、コイルがその外縁から飛び出さないようにコイルが取り付けられるとよい。仮に、コイルが平面状シールド部材の外縁から飛び出した状態で取り付けられると、コイルのうち平面状シールド部材から飛び出している部分により、コイルの初期インダクタンスのばらつきが生じるおそれがある。そこで、上記のように、コイルが平面状シールド部材の外縁から飛び出さないように取り付けられることで、より安定的に、コイルの初期インダクタンスのばらつきを防止できる。
【００１３】
また、本発明の他の好適な態様として、内板は、貫通穴が形成され、内側部材は、貫通穴を塞ぐように内板に取り付けられ、被検出部材は、内側部材と内板とする。
【００１４】
側面ドアの内板には、側面ドア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、側面ドア内に取り付けられるコイルの組み付けや調整用を目的としたサービスホールが形成されることがある。内板にサービスホールなどの貫通穴が形成されている場合、貫通穴がコイルの磁束の変化に対して影響を及ぼすことがある。そこで、このような場合には、内板そのものを被検出部材とするのではなく、内板に貫通穴を塞ぐように取り付けられた別部材である内側部材と内板とを被検出部材とすることで、サービスホールの影響を受けること防止できる。つまり、サービスホールが形成されているとしても、確実に、側突検出が可能となる。
【００１５】
また、本発明の他の好適な態様として、内板は、樹脂モジュールからなり、被検出部材は、内側部材とする。例えば、内板が樹脂モジュールの場合には、内板が磁性体ではないため、内板を被検出部材とすることができない。このような場合には、樹脂モジュールからなる内板に取り付けた内側部材を被検出部材とする。この場合の内側部材はコイルの上下の移動範囲全般にわたって形成されている。これにより、確実に、側突検出が可能となる。
【００１６】
また、本発明の他の好適な態様として、被検出部材は、磁性体からなる内板とするとよい。一般に、内板は、鉄などの磁性体により形成されることが多い。従って、内板そのものを被検出部材として利用することは容易である。さらに、内板は、当然に、コイルの外形より大きい。つまり、コイルは、コイルより大きな内板に対向することになる。従って、コイルが内板に近づくことによるコイルの磁束の変化が大きくなる。つまり、側突検出の感度が良好となる。
【００１７】
また、被検出部材は、磁性体である補強部材とするものでもよい。コイルが補強部材に対向している場合には、外板への物体の衝突により外板が変形し、さらに、補強部材が変形した場合、コイルと補強部材との離間距離が小さくなるように変化する。従って、コイルの磁束が変化するので、確実に側突検出ができる。
【００１８】
また、本発明では、上記したようにコイルをドアガラスまたはドアガラス支持部材に配置している。従って、乗員保護が必要な側突時には補強部材が変形し、さらに、コイルがドアガラスとともに内板側に変形する。そこで、コイルを平面状として外板や補強部材より柔軟性が高く形成することで、ドアガラスが変形あるいは破損した場合であっても、コイルが破損する確率が低くなる。つまり、確実にコイルと内板あるいは内側部材、さらには、補強部材との離間距離の変化を検出できる。
【００１９】
また、本発明の車両用側突検出装置において、好適な態様として、判定手段は、検出手段の検出した磁束の量が第一閾値より小さくなった場合に車両と物体とが衝突したと判定する。これにより、確実に側突検出が可能となる。
【００２０】
また、本発明の車両用側突検出装置において、他の好適な態様として、判定手段は、検出手段の検出した磁束の単位時間あたりの変化量の絶対値が第二閾値を超えた場合に車両と物体とが衝突したと判定する。この場合にも、確実に側突検出が可能となる。
【００２１】
また、本発明の車両用側突検出装置において、上記二つの好適な態様より好適な態様として、判定手段は、検出手段の検出した磁束の量が第一閾値より小さくなった場合、または検出手段の検出した磁束の単位時間あたりの変化量の絶対値が第二閾値を超えた場合に車両と物体とが衝突したと判定する。つまり、磁束の量そのものに加えて、磁束の単位時間あたりの変化量を用いて、その何れか一方が側突を検出した場合を側突したと判定している。従って、より早期に側突検出が可能となる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によると、側面ドア内に配置されたコイルの磁束を利用した車両用側突検出装置において、コイルの配置をドアガラスとともに上下するステーと干渉することのない配置とし、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】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について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。
【００２５】
第一実施形態は、平面状コイルが側面ドアのドアガラスに直接取り付けられた形態であって、衝突時には平面状コイルは、内板との離間距離の変化を磁束の変化に基づいて検出する。
【００２６】
図１は、本発明の第一実施形態が適用される側面ドア１を車室内からみた正面図である。説明の便宜上、内板を取り除いた図としてある。図２は、図１のI―I垂直断面図であって、側面ドア１を車両の左右方向に垂直に切断した断面図である。ドアガラスは最下位に位置している状態（窓が全開の状態）を示している。なお、図１では、ドアガラスが最下位に位置している状態（窓が全開の状態）を実線で示し、ドアガラスが最上位に位置している状態（窓が閉まっている状態）を一点鎖線で示している。
【００２７】
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の内板１２とを備える。さらに、側面ドア１は、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外板１１側であって、車両上下方向の下方に配置されている円柱棒状の補強部材１３を備えている。
【００２８】
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のステー３１（本発明のドアガラス支持部材に含まれる）が位置している。ドアガラスレギュレータ３２が内板１２に固定され、ドアガラスレギュレータ３２にはアーム３３ａの一端が水平方向に移動可能に結合され、アーム３３ａの他端がステー３１に回転可能に結合されている。ステー３１にアーム３３ｂの他端が回転可能に結合され、アーム３３ｂの一端に取り付けられた図示しないパワーウインドモータにより、ステー３１は、上下方向に駆動される。
【００２９】
図１、図２に示すように、ドアガラス３０の下部の内板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。ここで、図１では、ドアガラス３０が最下位に位置している状態（窓が全開の状態）を実線で表し、ドアガラス３０が最上位に位置している状態（窓が閉まっている状態）を一点鎖線で表している。従って、どちらの場合でも、コイル２と内板１２との間にステー３１が入り込むことはない。また、コイル２とステー３１とは上下に一定の間隔を保つ関係にあるため、ドアガラス３０のいかなる開閉状態においても、ステー３１がコイル２と内板１２との間に入り込むことはない。従って、コイル２を配置する上でも、コイル２によって内板１２との離間距離を検出する上でも、コイル２がステー３１と干渉することがない。
【００３０】
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れば、その変形はドアガラス３０にも及び、ドアガラス３０とともに、平面状コイル２も内板１２側に移動する。ここで、第一実施形態においては、内板１２が本発明における被検出部材となる。
【００３１】
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は外板１１や補強部材１３よりも柔軟性が高いため、ドアガラスが変形あるいは破損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。
【００３２】
本実施形態のコイル２と内板１２との離間距離と、コイル２の磁束との関係について説明する。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程度であると、外板１１及び補強部材１３と同時にドアガラス３０をも内板１２側へ移動させる。これにより、ドアガラス３０に取り付けられたコイル２との離間距離が短くなる。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との離間距離が短くなることに伴って、コイル２に鎖交する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。
【００３３】
図４に、内板１２と平面状のコイル２との離間距離と、コイル２のインダクタンスＬｓとの関係を示す。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との離間距離をｄとし、衝突後の離間距離を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、ドアガラス３０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。
【００３４】
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とから構成される。検出回路５０は本発明の検出手段に該当し、衝突判定手段６０は本発明の判定手段に該当する。
【００３５】
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、コイル２の他端は検出抵抗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との離間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のこの検出電圧Ｖｏに基づいて物体が衝突したか否かを判定する。
【００３６】
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。
【００３７】
図６は、コイル２と内板１２との離間距離と、コイル２の磁束との関係を示している。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（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の離間距離は変化しないので磁束の量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、磁束の量は小さくなる。本実施形態では、この磁束の量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、この磁束の量は、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。本実施形態の検出回路５０では、磁束の量が小さくなるほど、検出電圧Ｖｏは大きくなる。
【００３８】
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の単位時間当たりの磁束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６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。
【００３９】
本実施形態の衝突判定手段６０は、磁束の量が第一閾値より小さくなった場合に衝突と判定する方法と、磁束の量の時間変化量が第二閾値を超えた場合に衝突と判定する方法を持ち、そのどちらか時間的に早い判定に従い車両への衝突を判定し、乗員保護が必要であると判断している。本構成によれば、より早期に衝突判定が可能となる。
【００４０】
＜第一実施形態の変形態様＞
本変形態様の第一実施形態と異なる点は、衝突判定手段６０が行う衝突判定方法である。その他の構成、動作などは第一実施形態と同様である。従って、相違点についてのみ述べる。
【００４１】
第一実施形態においては、衝突判定手段６０が、磁束の量が第一閾値より小さくなった場合と、磁束の量の時間変化量が第二閾値を超えた場合とのどちらか時間的に早い判定に従い車両への衝突を判定し、乗員保護が必要であると判断している。
【００４２】
これとは別に本変形態様は、上記の判定方法の何れか一方のみにより、衝突を検出するようにしている。すなわち、衝突判定手段６０は、検出した磁束の量が第一閾値より小さくなった場合にのみ、外板１１に物体が衝突して補強部材１３及びコイル２を変形させたと判定する構成とする。また、他の方法は、衝突判定手段６０は、磁束の量の時間変化量が第二閾値を超えた場合にのみ、外板１１に物体が衝突して補強部材１３及びコイル２を変形させたと判定する構成とする。このように、本変形態様の衝突判定手段は、どちらか一方の判定方法のみで構成されている。
【００４３】
＜第二実施形態＞
第二実施形態の第一実施形態と異なる点は、コイルのドアガラスへの配置方法である。第一実施形態では、コイルを直接ドアガラスに取り付けたが、本実施形態では、コイルは、シールド部材を介してドアガラスに取り付けられる。その他の構成、動作などは第一実施形態と同様である。従って、相違点についてのみ述べる。
【００４４】
第二実施形態の車両用側突検出装置について、図８を参照して説明する。第二実施形態は、平面状コイル２１が、金属体または強磁性体からなる平面状シールド部材１００を介してドアガラス３０に取り付けられた形態であって、平面状コイル２１と内板１２との離間距離の変化を検出する形態である。
【００４５】
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ある。第一実施形態においては、コイル２をドアガラス３０に直接取り付けたが、本実施形態においては、コイル２を平面状シールド部材１００に取り付けている。ここで、平面状シールド部材１００は、矩形の平板状の金属や強磁性体からなる。そして、平面状シールド部材１００は、コイル２が内板１２側となるようにドアガラス３０に取り付けられている。
【００４６】
コイル２の平面状コイル２１の外形は、平面状シールド部材１００の外形より小さく形成されている。このコイル２は、平面状コイル２１が平面状シールド部材１００の外縁から飛び出さないように、平面状シールド部材１００の内板１２側の面に取り付けられている。さらに、平面状シールド部材１００とコイル２とは、上記のような配置関係となるように、一体成形されている。このとき、平面状シールド部材１００と平面状コイル２１とが電気的に導通しないように、両者は一体成形されている。
【００４７】
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、磁束の変化を検出する平面状コイル２１の外板１１側には、平面状シールド部材１００が配置されるので外板１１側の変形による磁束への影響を軽減する効果がある。例えば、乗員保護の必要のない外板のみの軽微な変形などの場合などである。さらに、コイル２と平面状シールド部材１００とを一体成形していることにより、平面状コイル２１の取付状態を安定的にすることができる。その結果、平面状コイル２１の初期インダクタンスＬｓのばらつきを、より少なくすることができる。また、両者を一体とすることで、当該一体部材のドアガラス３０への取り付けが容易となる。
【００４８】
さらに、平面状シールド部材１００は、平面状コイル２１の外形より大きく形成され、平面状コイル２１がその外縁から飛び出さないように取り付けられている。仮に、平面状コイル２１が平面状シールド部材１００の外縁から飛び出した状態で取り付けられると、平面状コイル２１のうち平面状シールド部材１００から飛び出している部分により、平面状コイル２１の初期インダクタンスＬｓのばらつきが生じるおそれがある。上記のように、平面状コイル２１が平面状シールド部材１００の外縁から飛び出さないように取り付けられることで、より安定的に、平面状コイル２１の初期インダクタンスＬｓのばらつきを防止できる。
【００４９】
＜第二実施形態の変形態様＞
本変形態様の第二実施形態と異なる点は、コイルの配置方法である。例えば、図８のように外板１１と内板１２の間に補強部材１３及びドアガラス３０が配置されている構成において、コイル２を図８のように、ドアガラス３０の内板１２側に配置するのではなく、ドアガラス３０の補強部材１３側に配置する。さらに、コイル２は、ドアガラス３０の下辺と、ドアガラス３０の下辺に固定されているドアガラ支持部材であるステー３１に亘って、平面状シールド部材１００を介して補強部材１３と対向するようにドアガラス３０及びステー３１に取り付けられている（図示せず）。本変形態様によれば、補強部材１３を被検出部材として、補強部材１３の変形によるコイル２と補強部材１３の離間距離の変化を、コイル２の磁束の変化として確実に検出することができる。その他、磁束の検出方法、衝突の判定方法等は第二実施形態と同様である。
【００５０】
＜第三実施形態＞
本実施形態の第一実施形態と異なる点は、内板１２に被検出部材として、内側部材を取り付ける点である。その他の構成、動作などは第一実施形態と同様である。従って、相違点についてのみ述べる。
【００５１】
第三実施形態の車両用側突検出装置について、図９〜図１０を参照して説明する。
【００５２】
図９は、側面ドア１の車室内側から見た斜視図である。図１０は、図９の側面ドア１のII―II水平断面図である。第一実施形態においては、内板１２が貫通穴を有しない磁性体からなる平板状としたが、第三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。
【００５３】
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、平面状コイル２１が磁束の変化を検出する際にサービスホール１１２ａが影響を及ぼすことがある。そこで、図９に一点鎖線で示すように、サービスホール１１２ａを塞ぐように、磁性体からなる内側部材１１０を内板１２の車外側の面に取り付けている。図１０は、図９のコイル２と内側部材１１０の位置関係を水平断面図で示したものである。図１０に示すように内側部材１１０は、コイル２と対向して配置され、サービスホール１１２ａを塞いでいる。従って、ドアガラス３０に取り付けられたコイル２がドアガラス３０の開閉にともなっていずれの位置に位置していてもコイル２に対向する内板１１２および内側部材１１０は磁性体である。これにより、サービスホール１１２ａの影響を抑制できる。
【００５４】
＜第三実施形態の変形態様＞
第三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、確実にコイル２のインダクタンスＬｓ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、平面状コイル２１と内板１２との離間距離に応じて、平面状コイル２１のインダクタンスＬｓが変化しない。このように内板１２が非磁性体である場合には、コイル２がドアガラス３０の開閉にともなって上下に移動する範囲全体にわたって磁性体の内側部材１１０を内板１２のドアガラス３０側に取り付ける。これにより、確実に側突検出ができる。
【００５５】
なお、第二実施形態またはその変形態様における特徴部分を、第三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、第二実施形態またはその変形態様の構成による効果、および、第三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。
【００５６】
＜その他＞
以上、本発明の車両用側突検出装置について説明した。しかしながら実施形態は上記形態に限定されるものではない。例えば、第１実施形態では、コイルはフィルム等で被覆してコイル部材として構成したものをドアガラスに取り付けた。しかし、ドアガラスにコイルを直接パターン印刷して形成してもよい。
【００５７】
また、第１実施形態ではドアガラスに配置するコイルを一個としているが車両前後方向に複数個のコイルを配置するものでもよい。複数のコイルを配置する場合は、コイル一個当たりの車両前後方向の幅を小さくすることができる。すなわち、コイルの断面積を小さくすることができるので、コイルの感度を向上させることができる。
【００５８】
また、補強部材がドアガラスよりも内板側にある場合、コイルはコイルと内板との距離の変化を検出しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】第一実施形態における側面ドア１を車室内側から見た側面図である。
【図２】図１のI―I垂直断面図である。
【図３】コイル２を示す斜視図である。
【図４】内板１２とコイル２との離間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】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（大きさ）を示す図である。
【図７】衝突からの経過時間に対して、コイル２が検出した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】第二実施形態におけるコイルのドアガラスへの取り付け方法を示すドアガラス１の垂直断面図である。
【図９】第三実施形態における内側部材の説明図であり、側面ドア１を車室内側から見た斜視図である。
【図１０】図９のII―II水平面断面図である。
【図１１】（ａ）は、従来の検出センサ（衝撃センサ）の配置を示す側面ドアの断面図である。（ｂ）は、従来の検出センサ（電気コイル）の配置を示す側面ドアの断面図である。
【符号の説明】
【００６０】
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、 ２１：平面状コイル、 ２２：フィルム
３０：ドアガラス、 ３１：ステー、 ３２：ドアガラスレギュレータ
４０：発振回路
５０：検出回路
６０：衝突判定手段
１００：平面状シールド部材
１１０：内側部材
【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配置される前記側面ドアの内板と、
を備え、
前記内板、前記内板のうち前記外板側の面側に取り付けられる内側部材、および前記外板と前記内板との間に配置される補強部材のうち少なくとも何れか一つである被検出部材は、磁性体からなり、
さらに、前記被検出部材と前記外板との間であって前記被検出部材から離隔した状態で前記側面ドア内に配置され、前記被検出部材の方向に磁界を発生させ、前記被検出部材との離間距離の変化にともない変化する磁束を検出するコイルを有する検出手段と、
前記検出手段の検出した磁束の変化に基づいて前記車両と物体とが衝突したことを判定する判定手段と、
を備える車両用側突検出装置において、
前記コイルは、前記側面ドアのドアガラスまたはドアガラス支持部材に配置されていることを特徴とする車両用側突検出装置。
【請求項２】
前記コイルは、平面状からなり、
前記車両用側突検出装置は、さらに、金属体または強磁性体からなり、前記ドアガラスまたは前記ドアガラス支持部材に取り付けられ、前記被検出部材の側の面に前記コイルが取り付けられる平面状シールド部材を備える請求項１に記載の車両用側突検出装置。
【請求項３】
前記コイルと前記平面状シールド部材は一体成形されている請求項２に記載の車両用側突検出装置。
【請求項４】
前記平面状シールド部材は、前記コイルの外形より大きく形成され、前記コイルがその外縁から飛び出さないように前記コイルが取り付けられる請求項２または３に記載の車両用側突検出装置。
【請求項５】
前記内板は、貫通穴が形成され、
前記内側部材は、前記貫通穴を塞ぐように前記内板に取り付けられ、
前記被検出部材は、前記内板と、前記内側部材とである請求項１に記載の車両用側突検出装置。
【請求項６】
前記内板は、樹脂モジュールからなり、
前記被検出部材は、前記内側部材である請求項１に記載の車両用側突検出装置。
【請求項７】
前記被検出部材は、前記内板である請求項１に記載の車両用側突検出装置。
【請求項８】
前記被検出部材は、前記補強部材である請求項１に記載の車両用側突検出装置。
【請求項９】
前記コイルは、平面状からなり、前記外板や前記補強部材より柔軟性が高く形成される請求項１〜８の何れか一項に記載の車両用側突検出装置。
【請求項１０】
前記判定手段は、前記磁束の量が第一閾値より小さくなった場合に前記車両と物体とが衝突したと判定する請求項１〜９の何れか一項に記載の車両用側突検出装置。
【請求項１１】
前記判定手段は、前記磁束の単位時間あたりの変化量の絶対値が第二閾値を超えた場合に前記車両と物体とが衝突したと判定する請求項１〜９の何れか一項に記載の車両用側突検出装置。
【請求項１２】
前記判定手段は、前記磁束の量が第一閾値より小さくなった場合または前記磁束の単位時間あたりの変化量の絶対値が第二閾値を超えた場合に前記車両と物体とが衝突したと判定する請求項１〜９の何れか一項に記載の車両用側突検出装置。
【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配置される前記側面ドアの内板と、
を備え、
前記内板、前記内板のうち前記外板側の面側に取り付けられる内側部材、および前記外板と前記内板との間に配置される補強部材のうち少なくとも何れか一つである被検出部材は、磁性体からなり、
さらに、前記被検出部材と前記外板との間であって前記被検出部材から離隔した状態で前記側面ドア内に配置され、前記被検出部材の方向に磁界を発生させ、前記被検出部材との離間距離の変化にともない変化する磁束を検出するコイルを有する検出手段と、
前記検出手段の検出した磁束の変化に基づいて前記車両と物体とが衝突したことを判定する判定手段と、
を備える車両用側突検出装置において、
前記コイルは、前記側面ドアのドアガラスまたはドアガラス支持部材に配置されていることを特徴とする車両用側突検出装置。
【請求項２】
前記コイルは、平面状からなり、
前記車両用側突検出装置は、さらに、金属体または強磁性体からなり、前記ドアガラスまたは前記ドアガラス支持部材に取り付けられ、前記被検出部材の側の面に前記コイルが取り付けられる平面状シールド部材を備える請求項１に記載の車両用側突検出装置。
【請求項３】
前記コイルと前記平面状シールド部材は一体成形されている請求項２に記載の車両用側突検出装置。
【請求項４】
前記平面状シールド部材は、前記コイルの外形より大きく形成され、前記コイルがその外縁から飛び出さないように前記コイルが取り付けられる請求項２または３に記載の車両用側突検出装置。
【請求項５】
前記内板は、貫通穴が形成され、
前記内側部材は、前記貫通穴を塞ぐように前記内板に取り付けられ、
前記被検出部材は、前記内板と、前記内側部材とである請求項１に記載の車両用側突検出装置。
【請求項６】
前記内板は、樹脂モジュールからなり、
前記被検出部材は、前記内側部材である請求項１に記載の車両用側突検出装置。
【請求項７】
前記被検出部材は、前記内板である請求項１に記載の車両用側突検出装置。
【請求項８】
前記被検出部材は、前記補強部材である請求項１に記載の車両用側突検出装置。
【請求項９】
前記コイルは、平面状からなり、前記外板や前記補強部材より柔軟性が高く形成される請求項１〜８の何れか一項に記載の車両用側突検出装置。
【請求項１０】
前記判定手段は、前記磁束の量が第一閾値より小さくなった場合に前記車両と物体とが衝突したと判定する請求項１〜９の何れか一項に記載の車両用側突検出装置。
【請求項１１】
前記判定手段は、前記磁束の単位時間あたりの変化量の絶対値が第二閾値を超えた場合に前記車両と物体とが衝突したと判定する請求項１〜９の何れか一項に記載の車両用側突検出装置。
【請求項１２】
前記判定手段は、前記磁束の量が第一閾値より小さくなった場合または前記磁束の単位時間あたりの変化量の絶対値が第二閾値を超えた場合に前記車両と物体とが衝突したと判定する請求項１〜９の何れか一項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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００９−２１４７６５（Ｐ２００９−２１４７６５Ａ）
【公開日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−６１７０８（Ｐ２００８−６１７０８）
【出願日】平成２０年３月１１日（２００８．３．１１）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月１１日（２００８．３．１１）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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