JP2833269B2 - 衝突センサ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、車両の衝突を検知し
て、二次衝突から乗員を保護するエアバッグを膨張させ
る信号を出力する衝突センサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】正面からの衝突あるいは側面衝突時等に
展開して乗員を保護する前記エアバッグは、エアバッグ
装置の一部であるインフレータで発生する不活性ガスに
よって膨張させられるもので、特に電気式エアバッグ装
置は、車体の所定の部位に配設した衝突センサが衝突を
検知した際に出力する信号によってインフレータ内のガ
ス発生剤が点火され、瞬間的に発生する大量のガスがエ
アバッグ内に急速に充満して瞬時に膨張し、ドライバと
ステアリングホイールとの間、または助手席搭乗者とダ
ッシュボードとの間、あるいは各乗員とサイドドア内面
等の車室内側壁との間にそれぞれ展開して、二次衝突か
ら乗員を保護する。

【０００３】したがって、車体の構造による衝撃吸収量
が少ない側面衝突の場合には極めて短い時間で膨張させ
なければならないため、高感度の衝突センサを、車体上
で最も速く衝突を検知できる箇所に取付ける必要があ
る。

【０００４】例えば、図１０は従来の側面衝突用エアバ
ッグ装置の一例として、米国特許第４９６６３８８号明
細書に記載されている装置を示すもので、この装置の衝
突センサ１は、車両側面のサイドドア２のアウタパネル
３の内側や、サイドドア２内に配置されている平板４に
取付けられている。この衝突センサ１は、接触式あるい
は感圧式のセンサで、車両衝突時に取付けられている部
材と共に圧縮されることにより側面衝突を検知するもの
で、側面衝突を検知するとインフレータ５へ信号を出力
し、信号を受信したインフレータ５が着火され、大量の
ガスが発生してエアバッグ６を膨張させて乗員Ｄとサイ
ドドア２の内面との間に展開させて、乗員を二次衝突か
ら保護する。

【０００５】このように、従来の側面衝突センサ１の場
合には、車両のサイドドア２のアウタパネル３の内面等
の側面衝突を検知し易い箇所に取付けられていて、側面
衝突によってサイドドア２が変形することに伴う荷重に
よって、例えば一対の接点が導通して、エアバッグを膨
張させる信号を出力するようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、車両の側面
衝突の態様は、ほぼ直角方向からの車両の衝突、ある程
度の角度をもった斜め方向からの衝突、電柱などの障害
物との局部的な衝突などが考えられ、それぞれの衝突態
様ごとに衝突荷重のかかり方が異なっている。例えば、
他の車両の先頭部分がサイドドアにほぼ直角に衝突した
場合には、荷重のかかる面積が広くなって単位面積当り
の荷重が小さくなり、また電柱等の細い障害物にサイド
ドアが衝突した場合には、荷重のかかる面積が狭く、か
つ総荷重が小さくても単位面積当りの荷重が大きくな
る。前述した側面衝突用エアバッグ装置の衝突センサ１
は、上述した様々な態様の衝突を的確に検出するもので
なければならないので、高感度のセンサ１をサイドドア
２のアウタパネル３の内面や、ドア内の充填材５等の側
面衝突を比較的検知し易い部位に取付けた構成とするの
が一般的である。

【０００７】しかしながら、センサの感度が高いほど衝
突を的確に検出することができるが、その反面、衝突以
外の僅かな衝撃によっても動作してしまうから、サイド
ドアを開けたときにこのサイドドアを周囲の構造物にぶ
つけたり、サイドドアを蹴られたりした場合にもセンサ
が誤動作してしまうという問題が生じる。

【０００８】この発明は、上記の事情に鑑みなされたも
ので、衝突を高感度に検知するとともに、誤動作を防止
できる衝突センサを提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの手段としてこの発明は、衝突を検知したときに、エ
アバッグ装置を膨張させる信号を出力する衝突センサに
おいて、構造部材に対して同一平面方向に所定の間隔で
複数設けられ、かつ、比較的小さな力で挟圧されてＯＮ
するプライマリセンサと、このプライマリセンサがＯＮ
する力より大きな一定以上の力で挟圧されてＯＮするセ
カンダリセンサとから成り、前記プライマリセンサのＯ
Ｎ，ＯＦＦにかかわらずセカンダリセンサがＯＮする
か、または前記複数のプライマリセンサが２個以上ＯＮ
した場合に衝突を検知して、前記信号を出力することを
特徴としている。

【００１０】

【作用】上記のように、この衝突センサは、所定の間隔
で複数設けられ、比較的小さな力で挟圧されてＯＮする
プライマリセンサと、これより大きな力で挟圧されると
ＯＮするセカンダリセンサとを備えており、比較的小さ
な力が局部的に入力されると、プライマリセンサが１個
だけＯＮとなり、もしくはＯＮとなる個数が少ないため
衝突は検知されず、したがってインフレータ等を着火さ
せる信号は出力されない。また車両が電柱等に衝突した
場合には、狭い範囲に大きな力が入力されるため、セカ
ンダリセンサがＯＮして衝突が検知され、エアバッグを
膨張させる信号が出力される。また、比較的小さな力で
あっても、一定以上に広い範囲に力が加わった場合に
は、セカンダリセンサはＯＮしないが複数のプライマリ
センサが２個以上ＯＮした場合に衝突を検知し、エアバ
ッグを膨張させる信号が出力される。

【００１１】

【実施例】以下、この発明の衝突センサを、側面衝突用
エアバッグ装置の衝突センサに適用した一実施例を図１
ないし図８に基づいて説明する。

【００１２】側面衝突用エアバッグ装置のエアバッグ
は、図示してないがサイドドア内または車室側のアーム
レスト内等に収容されており、衝突センサ１１が側面衝
突を検知すると、図示してないインフレータを着火させ
る信号が出力されるようになっている。この衝突センサ
１１は、図２に示すようにサイドドア１２のアウタパネ
ル１３と、このアウタパネル１３のすぐ内側にほぼ水平
に設けられたサイドドアビーム（構造部材）１４との間
に、前記サイドドアビーム１４にスペーサ１５を介して
一体に取付けられている。そして、図１に示すようにこ
の衝突センサ１１は、薄型の角パイプ状をした長尺のセ
カンダリセンサ１６と、これと断面形状がほぼ同じで剛
性が小さい薄型の角パイプを短く切断した形状のプライ
マリセンサ１７とを主体に構成されており、断面円形の
高剛性のサイドドアビーム１４にスペーサ１５を介して
取付けられた長尺のセカンダリセンサ１６の外面に、複
数のプライマリセンサ１７が一定の間隔で取付けられて
いる。つまり、サイドドアビーム１４の長手方向に沿っ
て、セカンダリセンサ１６を介して複数のプライマリセ
ンサ１７が間接的に、かつ、同一平面方向に配置されて
いる。そして、複数のプライマリセンサ１７とアウタパ
ネル１３との間には、図３に示すように若干の空間が形
成されている。したがって、ある程度の剛性を有する長
尺のセカンダリセンサ１６がサイドドアビーム１４に沿
って設けられているため、サイドドアビーム１４の軽量
化が図れる。

【００１３】また、プライマリセンサ１７は、比較的小
さな力で挟圧されても圧潰されて、例えば内側に対向配
置した接点（図示せず）が導通してＯＮとなるタイプの
高感度のセンサであり、またセカンダリセンサ１６は、
プライマリセンサ１７がＯＮする力より大きな一定以上
の力で挟圧されると、同様に圧潰されて接点（図示せ
ず）が導通してＯＮとなる若干感度の低いセンサであ
り、このプライマリセンサ１７はセカンダリセンサ１６
に重ねて取付けられている。

【００１４】そして、この衝突センサ１１の取付けは、
例えば図２に示すように、既にサイドドア内に配置され
ている。サイドドアビーム１４に、スペーサ１５によっ
て回転不能に予め取付けられ、この状態（図１の状態）
でサイドドア１２のインナパネル１８に形成された開口
部１９からドア内に挿入され、衝突センサ１１がアウタ
パネル１３側となるようにしてサイドドアビーム１４の
両端を、サイドドアの両側部に設けられている強度メン
バにボルト止めされてほぼ水平に設けられる。また前記
衝突センサ１１は、プライマリセンサ１７とセカンダリ
センサ１６のＯＮ／ＯＦＦの状態に応じて衝突検知信号
を出力し、もしくは出力しないようになっており、その
ための手段として制御装置Ｃを備え、プライマリセンサ
１７およびセカンダリセンサ１６はこの制御装置Ｃにそ
れぞれ接続されている。なお、衝突検知信号が出力され
る各センサ１７，１６のＯＮ／ＯＦＦの組合せは、図５
のマップに示すとおりであり、これは以下に述べるこの
実施例の作用で明らかになる。

【００１５】なお、この実施例においては断面円形のサ
イドドアビーム１４に、スペーサ１５を介して衝突セン
サ１１を取付けた場合について説明したが、サイドドア
ビームとしては例えば図４に示すような断面Ｈ形のアル
ミニウム合金の押出成形材のような、軽量で剛性の大き
いサイドドアビーム２４を用いることもできる。この場
合にはスペーサ１５は不要で、サイドドアビーム２４の
アウタパネル１３側となる一面に、プライマリセンサ１
７とセカンダリセンサ１６とからなる衝突センサ１１を
直接取付ける。また、衝突センサ１１を剛性の大きいサ
イドドアビーム１４，２４に取付けているので、衝突時
にサイドドアビーム１４，２４が変形する前に衝突セン
サ１１のプライマリセンサ１７およびセカンダリセンサ
１６が圧潰されることにより、側面衝突をより速く検知
することができる。

【００１６】次に、上記のように構成されるこの実施例
の作用を図６ないし図９に基づいて説明する。

【００１７】このようにサイドドア１２内に取付けられ
た衝突センサ１１は、図６に示すように、車両Ａが駐車
場等において、サイドドア１２を開く際に、誤ってサイ
ドドア１２を標識の支柱等のポール２５にぶつけたとき
には、ドアが部分的に比較的小さな力で挟圧されるた
め、セカンダリセンサ１６はＯＦＦのままである。ま
た、ぶつかったポール２５の直径が余り大きくないため
高感度のプライマリセンサ１７は多くとも１個だけがＯ
Ｎとなり、２個以上はＯＮとならないため、衝突の検知
はされない（図５の（ＩＩ）の態様）。したがって、エ
アバッグを膨張させる信号は出力されず、エアバッグを
膨張させずに済む。

【００１８】また図７に示すように、車両Ａが走行中に
スピンあるいは横滑りして、電柱２６等に側面衝突した
ときには単位面積当りの荷重が大きくなるから、少なく
ともセカンダリセンサ１６がＯＮとなる。この場合、荷
重のかかる箇所によっては、いずれかのプライマリセン
サ１７がＯＮとなり、あるいはいずれかのプライマリセ
ンサ１７もＯＮとならない（図５の（ＩＶ）の態様）。
その結果、エアバッグを膨張させる信号が出力されてイ
ンフレータが着火され、アームレスト内等に収容されて
いたエアバッグ（図示せず）がインフレータで発生する
大量の不活性ガスによって瞬時に膨張し、車室内の乗員
とサイドドア１２との間に展開して、二次衝突から乗員
を保護することができる。

【００１９】また図８に示すように、走行中の車両Ａに
他の車両２７が側面衝突したときには、他の車両２７の
バンパ等が車両Ａの側面の広い範囲に衝突するため、衝
突エネルギの分散荷重によって複数のプライマリセンサ
１７が圧潰されてそれぞれＯＮとなり、その結果、セカ
ンダリセンサ１６が圧潰されてＯＮする前に側面衝突が
検知される（図５の（ＩＩＩ）の態様）。

【００２０】さらに図９に示すように、駐車中の車両Ａ
のサイドドア付近を、外側から蹴られる等の悪戯によっ
て局部的に外力２８が加えられたときには、図６の場合
と同様に、局部的に加わる力によって高感度のプライマ
リセンサ１７がＯＮしても、セカンダリセンサ１６はＯ
ＦＦのままであり、また局部的に外力２８が加えられて
ＯＮする前記プライマリセンサ１７は１個だけとなり、
予め設定された条件を満たしていないために衝突の検知
はされず、エアバッグは膨張しない。（図５のＩＩの態
様）。

【００２１】なお、上記実施例においては衝突センサを
サイドドアビームに取付けた場合について説明したが、
他の部材に取付けることも可能で、例えばデントビーム
やリインフォース材等の比較的剛性の高い部材が取付け
に適している。またこの実施例では側面衝突用エアバッ
グ装置の衝突センサに適用した場合について説明した
が、正面からの衝突時に展開させるエアバッグ装置の衝
突センサとしても使用することができる。また、衝突セ
ンサ１１として、衝突時に圧潰されて接点が導通するプ
ライマリセンサ１７とセカンダリセンサ１６を使用した
場合について説明したが、他の形式のセンサを用いるこ
ともでき、また形式の異なるセンサを組合わせて用いる
こともできる。

【００２２】また上記実施例は、衝突を検知する条件と
して、２個以上のプライマリセンサからのＯＮ信号とし
ているがこれに限らず、例えば３個以上あるいは１個お
きにＯＮとなった時に衝突を検知する条件に設定しても
よい。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明の衝突セン
サは、構造部材に対して同一平面方向に所定の間隔で複
数設けられたプライマリセンサと、このプライマリセン
サがＯＮする力より大きな一定以上の力で挟圧されてＯ
Ｎするセカンダリセンサとから成り、前記プライマリセ
ンサのＯＮ，ＯＦＦにかかわらずセカンダリセンサがＯ
Ｎするか、または前記プライマリセンサからのＯＮ信号
が予め設定された条件を満たすと衝突を検知して前記信
号を出力する。このため、比較的小さな力が狭い面積
（局部的）に入力されてプライマリセンサが１個だけＯ
Ｎになった場合は、衝突は検知されず、インフレータ等
を着火させる信号が出力されない。また車両が電柱等に
衝突した場合は、狭い範囲に大きな力が入力されるた
め、セカンダリセンサがＯＮして衝突が検知され、エア
バッグを膨張させる信号が出力される。また、比較的小
さな力であっても、一定以上に広い面積（広範囲）に力
が加わった場合はセカンダリセンサはＯＮしないが、複
数のプライマリセンサが２個以上ＯＮして衝突を検知
し、エアバッグを膨張させる信号が出力される。つま
り、力（荷重）が加わる面積の広狭に基づいて、車両の
衝突による荷重と、衝突以外の事由による荷重とを、明
確に峻別することができる。このため、エアバッグ装置
の誤動作を防止できるとともに、衝撃に対してエアバッ
グを膨張させる場合の応答性を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の衝突センサをサイドドアビームに取
付けた状態を示す斜視図である。

【図２】衝突センサ配置構造を示すサイドドアの一部切
欠き斜視図である。

【図３】衝突センサの配置を示す断面図である。

【図４】他のサイドドアビームへの衝突センサの取付け
状態を示す図である。

【図５】衝突形態の違いによるセンサのＯＮ／ＯＦＦ状
態を示すマップである。

【図６】サイドドアを開けるときにポールにぶつけた場
合のセンサのＯＮ／ＯＦＦを示す説明図である。

【図７】電柱と側面衝突した場合のセンサのＯＮ／ＯＦ
Ｆを示す説明図である。

【図８】他の車両と側面衝突した場合のセンサのＯＮ／
ＯＦＦを示す説明図である。

【図９】車体側面を蹴られた場合のセンサのＯＮ／ＯＦ
Ｆを示す説明図である。

【図１０】従来の側面衝突用エアバッグの衝突センサの
配置を示す説明図である。

【符号の説明】

１１ 衝突センサ １２ サイドドア １３ アウタパネル １４ サイドドアビーム １５ スペーサ １６ セカンダリセンサ １７ プライマリセンサ １８ インナパネル １９ 開口部 ２４ 断面Ｈ型のサイドドアビーム ２５ ポール ２６ 電柱 ２７ 他の車両 ２８ 外力 Ａ 車両 Ｃ 制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭47−10236（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭48−101330（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B60R 21/32 B60R 21/22

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 衝突を検知したときに、エアバッグ装置
   を膨張させる信号を出力する衝突センサにおいて、構造部材に対して同一平面方向に所 定の間隔で設けら
   れ、かつ、比較的小さな力で挟圧されてＯＮする複数の
   プライマリセンサと、このプライマリセンサがＯＮする
   力より大きな一定以上の力で挟圧されてＯＮするセカン
   ダリセンサとから成り、前記プライマリセンサのＯＮ，
   ＯＦＦにかかわらずセカンダリセンサがＯＮするか、ま
   たは前記複数のプライマリセンサが２個以上ＯＮした場
   合に衝突を検知して、前記信号を出力することを特徴と
   する衝突センサ。