JPH08332915A - 乗員保護装置用センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 センサ取付位置やその感度の調整を容易に行
うことができ、かつ短時間に車両衝突状態を判定できる
乗員保護装置用センサを得る。 【構成】 センサ１０では、センサボディ１２のシリン
ダ部１６にピストン２２が移動可能に配置されている。
ピストン２２は一対のスプリング２４、２６によって保
持され、所定のダンピング特性を有している。慣性力が
作用すると、ピストン２２がシリンダ部１６内を移動し
て内部空間２０の空気を圧縮し、この際の圧力変化量が
圧力検出部３０によって検出される。すなわち、センサ
１０では、単なる荷重や変位を検出するのではなく、ピ
ストン２２に作用する慣性力とその作用速度によって変
化する空気の圧力変化量を検出する構成であり、これに
基づいて衝突判定する。したがって、取付位置やその感
度の調整を容易に行うことができ、短時間に車両衝突状
態を判定できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば車両のドアパネ
ルの内方に配置されてエアバッグ等の乗員保護装置を作
動させるための乗員保護装置用センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】車両の衝突時（特に、側面衝突時）の乗
員保護を目的として、衝突時の車両の急減速度等を検出
して乗員側へ向けてバックを膨出させる車両ドア用のエ
アバッグ装置が提案されている。このようなエアバッグ
装置では、車両の側面衝突状態（車両に負荷された荷重
・変位、あるいは加速度）を検出するセンサを備えてお
り、車両ドアに設けられたインパクトビームに取り付け
られドアアウタパネルに対向して配置されるものが提案
されている。

【０００３】この種の従来のセンサのうち、車両に負荷
された荷重・変位を検出する構成のセンサでは、一対の
薄型平行対向電極を有している。この一対の薄型平行対
向電極の周縁部分に、薄肉枠状に形成されたインシュレ
ータを介在させた状態で互いに平行に対向させ、周囲を
表面被覆材によって被覆した構成となっている。さら
に、一対の薄型平行対向電極のうち一方の薄型平行対向
電極は弾性を有して撓み変形可能となっており、この薄
型平行対向電極の側の表面被覆材には押圧突起が設けら
れている。

【０００４】車両が側面衝突状態に至りドアアウタパネ
ルが車室内方へ変形されると、押圧突起がドアアウタパ
ネル等に押圧されて一方の薄型平行対向電極が撓み変形
され、他方の薄型平行対向電極に接触して導通し（セン
サがＯＮされ）、エアバッグ装置が作動される構成であ
る。

【０００５】このようなセンサでは、エアバッグ装置を
作動させるための作動電流をセンサによって直接制御
（ＯＮ／ＯＦＦ）することができ、また、センサがドア
アウタパネルに最も近い位置に配置されているため、車
両の衝突状態（すなわち、ドアアウタパネルの変形）を
速やかに検出することができる（タイムラグが少ない）
等、種々の利点がある。

【０００６】しかしながら、前述した如き荷重・変位を
検出する構成の従来のセンサでは、車両の衝突状態を検
出するセンサの作動要件を満足し、かつ、例えば仮にド
アを軽微に擦った場合や悪戯によりドアに荷重が負荷さ
れた場合等に、不要にこれを検出してエアバッグ装置を
作動させてしまわないように、センサ取付位置やその感
度を調節するために煩雑な作業を要していた。

【０００７】一方、車両に作用した加速度を検出する構
成の従来のセンサでは、急激な加速度を検出しこれを演
算回路によって減速度を演算して、車両の衝突状態を判
定する構成である。この加速度センサでは、ドア以外の
車両衝突状態であっても検出することができる等の利点
がある。

【０００８】しかしながら、このような加速度センサで
は、車両が真に衝突状態に至ったか否かを判断するため
に（換言すれば、エアバッグ装置の誤作動を防止するた
めに）、比較的長時間に渡って加速度測定を行い減速度
（速度変化）が所定値に達したか否かを演算して、車両
の衝突状態を判定している。したがって、車両の衝突状
態を速やかに検出するために演算時間（加速度測定時
間）を短縮すると、例えば悪戯によりドアに荷重が負荷
された場合等の正確な判定を困難にする可能性がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事実を考
慮し、センサ取付位置やその感度の調整を容易に行うこ
とができ、かつ短時間に衝突状態を判定できる乗員保護
装置用センサを得ることが目的である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る乗員保護装
置用センサは、車両に設けられた乗員保護装置を作動さ
せるための乗員保護装置用センサであって、圧縮性流体
が存在する内部空間を形成するシリンダと、前記シリン
ダ内に摺動可能に配置されると共に所定のダンピング力
によって保持され、前記シリンダとにより密閉された前
記内部空間を形成し、慣性力によって移動することによ
り前記シリンダと相対移動して前記圧縮性流体を圧縮す
るピストンと、前記前記シリンダの前記内部空間に連通
して設けられ前記圧縮性流体の圧力を検出する圧力検出
部と、を備えたことを特徴としている。

【００１１】

【作用】上記構成の乗員保護装置用センサは、例えば、
車両ドアに設けられたインパクトビームに取り付けられ
ドアアウタパネルに対向して配置される。

【００１２】ここで、車両が急減速（衝突）状態に至る
と、ピストンが慣性移動してシリンダと相対移動され
る。これにより、シリンダ内の圧縮性流体が圧縮され、
さらに、この圧縮性流体の圧力が圧力検出部によって検
出される。この検出した圧力に基づいて（例えば、所定
値を越えたか否かによって）乗員保護装置が作動され
る。

【００１３】ここで、乗員保護装置用センサでは、シリ
ンダ内の圧縮性流体の圧力は、ピストンに作用する慣性
力のみならずその作用速度に応じて変化する。例えば、
仮にドアを軽微に擦った場合や悪戯によりドアに荷重が
負荷された場合等には、ピストンに作用する慣性力の作
用速度が遅く、このため圧力変化量も小さい。一方、車
両が真に衝突状態に至り乗員保護装置が真に作動される
べき状態においては、ピストンに作用する慣性力の作用
速度が早く、このため圧力変化量も大きい。すなわち、
乗員保護装置用センサでは、ピストンに作用する慣性力
とその作用速度によって変化するシリンダ内の圧縮性流
体の圧力変化量を検出しこれに基づいて衝突判定するた
め、衝突状態を短時間に判定して乗員保護装置を作動さ
せることができる。

【００１４】このように、本発明に係る乗員保護装置用
センサでは、センサ取付位置やその感度の調整を容易に
行うことができ、さらに短時間に衝突状態を判定でき
る。

【００１５】

【実施例】図１には本発明の実施例に係る乗員保護装置
用センサ１０の断面図が示されている。

【００１６】センサ１０は、センサボディ１２を備えて
いる。センサボディ１２は、車両に設けられたサイドイ
ンパクトビーム１４に対応して全体としてブロック状に
形成されており、上部にはシリンダ部１６が設けられて
いる。シリンダ部１６の一端は開口しており、さらに内
部には内部空間２０が形成されている。この内部空間２
０は外部に連通しているため、シリンダ部１６の内部空
間２０には空気が存在している。また、シリンダ部１６
の一端開口部分には、防水カバー１７が取り付けられて
いる。

【００１７】シリンダ部１６には、ピストン２２が配置
されている。ピストン２２は、所定の質量を有してお
り、シリンダ部１６内に摺動可能に配置されている。こ
の場合、ピストン２２とシリンダ部１６の摺動面との間
の隙間（クリアランス）によって、内部空間２０の空気
がリークできるように構成されている。また、ピストン
２２の両側のシリンダ部１６との間には、一対のスプリ
ング２４、２６が配置さている。これにより、ピストン
２２は中立位置で保持されると共に、所定のダンピング
特性を有している。

【００１８】一方、センサボディ１２にはシリンダ部１
６に連通して導圧溝２８が形成されれおり、この導圧溝
２８はセンサボディ１２の側壁部分に開口している。ま
た、センサボディ１２の側壁には圧力検出部３０が設け
られている。この圧力検出部３０は、導圧溝２８の側壁
開口部分に対応しており、Ｏリング３２を介してセンサ
ボディ１２に固定されている。これにより、圧力検出部
３０はシリンダ部１６内（内部空間２０）の圧力を検出
できる。

【００１９】なお、この圧力検出部３０は、例えば半導
体歪ゲージ（ダイヤフラム）式圧力センサとされてお
り、基板３４上に圧力センサチップ（歪ゲージ）３６が
設けられた構成となっている。この圧力検出部３０（圧
力センサチップ３６）は、図３に示す如く圧縮特性と引
張特性が同じとされており、内部空間２０の圧縮時と膨
張時で同一の出力を得ることができるようになってい
る。

【００２０】以上の構成のセンサ１０は、車両ドアのド
アアウタパネル１５に対向して配置されたサイドインパ
クトビーム１４に取り付けられている。この場合、セン
サ１０の圧力検出部３０が車両内方側に位置するように
配置されている。

【００２１】また、センサ１０の圧力検出部３０は、図
２に示す如く、電源回路４０に接続されると共に、フィ
ルター回路４２を介して衝突判定回路４４に接続されて
おり、さらに、衝突判定回路４４は点火回路４６を介し
て乗員保護装置としての電気着火式エアバッグ装置（図
示省略）に電気的に接続されている。

【００２２】次に本実施例の作用を説明する。上記構成
のセンサ１０によれば、車両が急減速（衝突）状態に至
ると、ピストン２２が、スプリング２４の弾性力（ダン
ピング力）、シリンダ部１６とピストン２２との間の隙
間に存在する空気に因る流体粘性抵抗、及び、シリンダ
部１６とピストン２２との間の摩擦抵抗に抗しながら、
慣性力によりシリンダ部１６内を移動する。これによ
り、シリンダ部１６内（内部空間２０）の空気が圧縮さ
れ、さらに、この空気の圧力が圧力検出部３０によって
検出される。この検出した圧力が例えば所定値を越える
と、衝突判定回路３４によって車両が衝突状態に至った
と判定され、点火回路３６が閉じてエアバッグ装置が作
動される。

【００２３】ここで、このセンサ１０では、シリンダ部
１６内（内部空間２０）の空気の圧力は、ピストン２２
に作用する慣性力のみならずその作用速度に応じて変化
する。

【００２４】例えば、仮にドアを軽微に擦った場合や悪
戯によりドアに荷重が負荷された場合あるいは低速での
車両衝突等には、ピストン２２に作用する慣性力の作用
速度が遅く、このためシリンダ部１６とピストン２２と
の間の隙間からの空気リークにより、図４線Ｂ、線Ｃに
て示す如くセンサボディ１２内の圧力変化量も小さい。
一方、車両が真に衝突状態に至りエアバッグ装置が真に
作動されるべき状態においては、ピストン２２に作用す
る慣性力の作用速度が早く、このため図４線Ａにて示す
如くセンサボディ１２内の圧力変化量も大きい。すなわ
ち、センサ１０では、ピストン２２に作用する慣性力と
その作用速度によって変化するシリンダ部１６内の空気
の圧力変化量を検出しこれに基づいて衝突判定するた
め、衝突状態を短時間に判定してエアバッグ装置を作動
させることができる。

【００２５】このように、本実施例に係る乗員保護装置
用センサ１０では、センサ取付位置やその感度の調整を
容易に行うことができ、短時間に車両衝突状態を判定で
きる。

【００２６】また、センサ１０では、慣性力でピストン
２２が移動して圧力を検出する構成であるため、車両ド
アに限らずドア近傍の所謂ＡピラーやＢピラー等の他の
部材への衝突も、このセンサ１０単体で検出することが
可能である。さらに、車両が急減速（衝突）状態に至っ
た場合に仮にドアアウタパネル１５等の他の部材がセン
サ１０に直接接触しなくても、この衝突状態を検出する
ことができる。

【００２７】また、センサ１０では、センサボディ１２
に一つのシリンダ部１６を設けるのみならず、このシリ
ンダ部１６を増設し多数のピストン２２を配置し、各ピ
ストン２２のダンピング係数を互いに異ならせておくこ
とにより（例えば、各ピストン２２とシリンダ部１６と
の間の隙間を互いに異ならせたり、メッキ種類や表面粗
度等の表面性状を異ならせることにより）、あるいは各
ピストン２２を保持するスプリング２４のバネ定数を互
いに異ならせることにより、異なる衝突形態（例えば、
ＯＦＦ状態、中程度の衝突状態、あるいは重大な衝突状
態等の別）を個別に検出することも可能になる。

【００２８】さらにこの場合、多数のシリンダ部１６及
びピストン２２を配置する構成とした場合であっても、
単一の圧力検出部３０により広範囲に渡ってドア面の衝
突状態を検出（ドア面の監視）することができる。

【００２９】また、センサ１０では、シリンダ部１６は
一端が外部に開放しているため、例えば外部環境（温度
や気圧）が変化した場合であっても、これらに影響され
ることなく車両衝突状態を検出することができる。

【００３０】さらに、センサ１０では、シリンダ部１６
の内部空間２０の圧力を検出する圧力検出部３０は前述
した如く一般的な圧力センサを用いることができ、特別
な構成を必要としないため、全体として低コストにな
る。

【００３１】また、センサ１０では、車両ドアに設けら
れた既設のサイドインパクトビーム１４に取り付けられ
る構成であり、別の新たな取付部材等が不要であり、取
付性が良く、これによっても低コストになる。

【００３２】以上の如く、センサ１０では、ピストン２
２に作用する慣性力とその作用速度によって変化するシ
リンダ部１６内の空気の圧力変化量を検出しこれに基づ
いて衝突判定するため、衝突状態を短時間に判定してエ
アバッグ装置を作動させることができ、さらに、センサ
取付位置やその感度の調整を容易に行うことができる。
また、取付け性が良く、配置位置や配置数を適宜設定す
ることで異なる衝突形態に最適に対応することが可能で
あり、さらに、広範囲に渡ってドア面の監視をすること
ができる。また、外部環境（温度や気圧）に影響される
ことなく衝突状態を検出することができ、さらに、これ
らを低コストにより実現することができる。

【００３３】なお、前記実施例では、車両ドアに設けら
れたサイドインパクトビームにセンサ１０が取り付けら
れる構成としているが、これに限らず、車両の外周部に
配設されかつ他の車両等が衝突する可能性があるボデー
パネル（例えば、ワゴン車等のバックドアのアウタパネ
ル等）においても、全て本発明は適用可能である。

【００３４】さらに、前記実施例では、乗員保護装置と
して車両ドアに設けられたエアバッグ装置を適用し、こ
のエアバッグ装置をセンサ１０等によって作動させる構
成について説明したが、これに限らず、他の乗員保護装
置、例えばウエビング巻取装置に設けられ車両衝突時等
に急速に巻取軸を巻取方向へ回転させる所謂プリロード
装置を備えた車両に適用しこれらを作動させてもよい。

【００３５】

【発明の効果】以上説明した如く本発明に係る乗員保護
装置用センサは、センサ取付位置やその感度の調整を容
易に行うことができ、かつ短時間に衝突状態を判定でき
るという優れた効果を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る乗員保護装置用センサの
断面図である。

【図２】本発明の実施例に係る乗員保護装置用センサが
適用される乗員保護装置作動用電気回路の構成図であ
る。

【図３】本発明の実施例に係る乗員保護装置用センサに
適用された歪ゲージの出力特性を示す線図である。

【図４】本発明の実施例に係る乗員保護装置用センサが
検出する圧力の変化状態を示す線図である。

【符号の説明】

１０ センサ １２ センサボディ １４ インパクトビーム １６ シリンダ部 ２２ ピストン ２４ スプリング ２６ スプリング ２８ 導圧溝 ３０ 圧力検出部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両に設けられた乗員保護装置を作動さ
   せるための乗員保護装置用センサであって、 圧縮性流体が存在する内部空間を形成するシリンダと、 前記シリンダ内に摺動可能に配置されると共に所定のダ
   ンピング力によって保持され、前記シリンダとにより密
   閉された前記内部空間を形成し、慣性力によって移動す
   ることにより前記シリンダと相対移動して前記圧縮性流
   体を圧縮するピストンと、 前記前記シリンダの前記内部空間に連通して設けられ前
   記圧縮性流体の圧力を検出する圧力検出部と、 を備えたことを特徴とする乗員保護装置用センサ。