JP2009300364A - 側面衝突検出装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】自動車のサイドドアの内部の圧力変化により側面衝突を検出する装置において、衝突時に圧力センサのダイヤフラムが衝撃力を受けた場合に、これを圧力変化として検出する度合いを少なくして、圧力の変化をより精度良く検出する。
【解決手段】圧力センサをサイドドア内に配設する場合、シリコンダイヤフラム18の受圧面18aを側面衝突方向に対し傾ける。
【選択図】図5
【解決手段】圧力センサをサイドドア内に配設する場合、シリコンダイヤフラム18の受圧面18aを側面衝突方向に対し傾ける。
【選択図】図5
Description
本発明は、車両のサイドドアの内部に配設された圧力センサにより車両の側面に加えられた衝撃を検出する側面衝突検出装置に関する。
車両の側面衝突検出装置では、特許文献1により知られているように、通常、圧力センサによって側面衝突を検出するようにしている。特許文献1では、車両のサイドドアの内部に圧力センサを設け、車両の側面に障害物が衝突した場合のサイドドアの内部圧力の変化を圧力センサにより検出し、障害物の側面衝突を検知するというものである。そして、検出装置が車両の側面に障害物が衝突したことを検出すると、例えばサイドエアバックを展開するように制御して乗員を保護する構成としている。
特開2007−232566号公報
圧力センサには、ダイヤフラム式のものが良く用いられる。このダイヤフラム式の圧力センサは、ダイヤフラムが圧力を受けたとき、その圧力に応じた歪を生ずるので、その圧力変化による歪を検出して側面衝突を検知するものである。ところが、圧力センサの配置の向きによっては、側面衝突が発生したとき、ダイヤフラムが衝突の衝撃力を受け、その衝撃力による歪を生ずる場合がある。このように、ダイヤフラムが圧力変化だけでなく、衝撃力によっても歪を発生すると、サイドドアの内部の圧力変化を精度良く検出することができなくなり、サイドエアバックを展開するまでもないような軽度の接触程度の事故の場合でも、サイドエアバックが展開されてしまうことがあるという不具合を生ずる。
この衝撃力が作用した場合に、これを圧力変化として検出してしまうという不具合は、ダイヤフラムが質量を持つ以上ある程度は避けられないことである。特に、ダイヤフラムを、ピエゾ抵抗素子が形成された半導体ダイヤフラムで構成した場合に、ボンディングワイヤなどの保護のために、ダイヤフラムをゲル状樹脂層で覆ったりすると、衝撃力を受けた場合、そのゲル状樹脂層の質量がダイヤフラムの歪に大きな影響を与える。
本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的は、ダイヤフラムが衝撃力を受けた場合に、これを圧力変化として検出する度合いを少なくして、サイドドア内部の圧力の変化をより精度良く検出できる側面衝突検出装置を提供することにある。
請求項1の発明では、車両のサイドドアの内部に配設された圧力センサにより、車両の側面に加わる衝撃を検出する側面衝突検出装置において、圧力センサは、圧力を検出するダイヤフラムを持ち、そのダイヤフラムの受圧面が前記サイドドアの内部の圧力上昇により歪むことを検出することで車両の側面に加わる衝撃を検出する構成で、次の第1条件または第2条件のいずれかを満たすことを特徴とする。(第1条件)ダイヤフラムの受圧面が沿う方向の直線と、水平な前記車両の前後方向の直線とがなす角が60度から90度である。(第2条件)ダイヤフラムの受圧面が沿う方向の直線と、水平な車両の前後方向の直線とがなす角が60度未満、又は、90度以上であるとともに、ダイヤフラムの受圧面が鉛直でない。
請求項2の発明では、車両のサイドドアの内部に配設された圧力センサにより、車両の側面に加わる衝撃を検出する側面衝突検出装置において、圧力センサは、ダイヤフラムの受圧面がサイドドアの内部の圧力上昇により歪むことによって車両の側面に加わる衝撃を検出する構成であり、車両に対して水平かつ該車両の前後方向の直線から75度傾いた直線に対する該ダイヤフラムの受圧面のオフセットが45度以内であることを特徴とする。
請求項3の発明では、車両のサイドドアの内部に配設された圧力センサにより、車両の側面に加わる衝撃を検出する側面衝突検出装置において、圧力センサは、ダイヤフラムの受圧面がサイドドアの内部の圧力上昇により歪むことによって車両の側面に加わる衝撃を検出する構成で、サイドドアの内部に、ダイヤフラムの受圧面を、車両の前後方向の直線と平行となる位置から、鉛直方向の直線を軸にして時計回りまたは反時計回りに第1角度回転させた後、車両の前後方向の直線を軸にして時計回りまたは反時計回りに第2角度回転させた状態で配置され、該配置は第1角度=0、且つ、第2角度=0の関係を除くものであることを特徴とする。
上記のように車両のサイドドアの内部にダイヤフラム式の圧力センサを配置する構成とされているので、側面衝突があった場合に、衝撃力によってダイヤフラムが歪むことを極力防止できる。
上記のように車両のサイドドアの内部にダイヤフラム式の圧力センサを配置する構成とされているので、側面衝突があった場合に、衝撃力によってダイヤフラムが歪むことを極力防止できる。
ところで、実際に事故として生ずる側面衝突は、障害物が車両の真横から衝突するよりも斜め右前方から、或いは、斜め左前方から衝突することが多い。このことに着目し、請求項1の発明では、車両のサイドドアの内部に、ダイヤフラム式の圧力センサを、当該ダイヤフラムの受圧面が鉛直で且つ障害物の衝突方向と直交しないように構成されているので、側面衝突があった場合に、衝撃力によってダイヤフラムが歪むことを極力防止できる。
請求項4の発明では、圧力センサを、ダイヤフラムの受圧面が水平となるように配設さされているので、側面衝突の方向とはほぼ無関係に衝撃力によってダイヤフラムが歪むことを極力防止できる。
請求項5の発明では、圧力センサの導圧路がサイドドア内に対して下向きに開口しているので、導圧路内に異物が侵入することを極力防止できる。
請求項5の発明では、圧力センサの導圧路がサイドドア内に対して下向きに開口しているので、導圧路内に異物が侵入することを極力防止できる。
[第1の実施形態]
以下、本発明の第1の実施形態につき、図1〜図7および図16〜20を参照しながら説明する。図19は、自動車(車両)1の全体を示す平面図であり、図7は、側面衝突検知装置2を示すブロック図である。本実施形態における側面衝突検知装置2は、上記自動車1に適用され、その自動車1に対する側方(車幅方向外側)からの衝突を検出するように構成されている。
以下、本発明の第1の実施形態につき、図1〜図7および図16〜20を参照しながら説明する。図19は、自動車(車両)1の全体を示す平面図であり、図7は、側面衝突検知装置2を示すブロック図である。本実施形態における側面衝突検知装置2は、上記自動車1に適用され、その自動車1に対する側方(車幅方向外側)からの衝突を検出するように構成されている。
上記側面衝突検知装置2において、自動車1への側面衝突を検出するセンサとして、圧力センサ3が用いられる。この圧力センサ3は、自動車1の例えば左右両側の各前サイドドア4の内部に設けられている。つまり、障害物が自動車1の側面に衝突すると、そのサイドドア4が変形して該サイドドア4の内部の空気圧が変化するので、このサイドドア4の内部の空気圧変化を圧力センサ3により検出する。図7に示すように、圧力センサ3は制御手段としての側面衝突検知ECU(Electronic Control Unit)5に電気的に接続されており、側面衝突検知ECU5は、圧力センサ3の検出信号(検出圧力)が予め設定されている閾値を超えた場合に、側面衝突が生じたと判断する。そして、側面衝突検知ECU5は、側面衝突が生じたと判断すると、安全装置であるサイドエアバックシステム6に作動信号を出力するように構成されている。
サイドエアバックシステム6は、点火装置7、ガス発生器8およびサイドエアバック9を備えている。そして、点火装置7は、側面衝突検知ECU5から作動信号が出力されると、ガス発生器8を着火させる。これにより、ガス発生器8が瞬間的に大量のガスを発生してサイドエアバック9に充填させるため、サイドエアバック9が瞬時に膨張して乗員と自動車1の内側面との間に展開し、二次衝突から乗員を保護する。
なお、サイドエアバック9は、自動車1の左右両側への衝突から乗員を保護するために、例えば自動車1の運転席と助手席に対し設けられている。本圧力センサ3は、ダイヤフラムを半導体から構成した半導体圧力センサである。以下、樹脂ケース16におけるセンサチップ13と回路チップ14との配置構造、樹脂ケース16を含む圧力センサ3の構造、自動車1における圧力センサ3の配置について、順に説明する。
図6(a)および(b)を用いて、樹脂ケース16におけるセンサチップ13と回路チップ14との配置構造について説明する。図6(a)は、図6(b)のVI−VI線における断面図である。
この図6(a)に示すように、センサチップ13は、ガラス台座17上にシリコンダイヤフラム18を接合してなる。シリコンダイヤフラム18には、基準圧力室19が形成されており、この基準圧力室19のガラス台座17側の下面は、上記のガラス台座17によって密閉されている。そして、シリコンダイヤフラム18は、受圧面18a(基準圧力室19を閉鎖する面)が基準圧力室19と外部の空気圧との差に応じた歪を生ずるように構成されている。なお、本実施形態では、基準圧力室19は真空とされている。
この図6(a)に示すように、センサチップ13は、ガラス台座17上にシリコンダイヤフラム18を接合してなる。シリコンダイヤフラム18には、基準圧力室19が形成されており、この基準圧力室19のガラス台座17側の下面は、上記のガラス台座17によって密閉されている。そして、シリコンダイヤフラム18は、受圧面18a(基準圧力室19を閉鎖する面)が基準圧力室19と外部の空気圧との差に応じた歪を生ずるように構成されている。なお、本実施形態では、基準圧力室19は真空とされている。
シリコンダイヤフラム18には、例えばブリッジ接続されるピエゾ抵抗素子(検出素子)が形成されており、シリコンダイヤフラム18の歪に応じてピエゾ抵抗素子の抵抗値が変化することによりシリコンダイヤフラム18に作用する圧力を検出することができるようになっている。一方、回路チップ14には、シリコンダイヤフラム18の出力信号(電圧)を増幅するための増幅回路を構成する半導体素子が形成されている。
また、図6(b)に示すように、センサチップ13の端子と回路チップ14の端子との間、センサチップ13の端子とリードフレーム15との間、回路チップ14の端子とリードフレーム15との間は、それぞれボンディングワイヤ20により電気的に接続されている。そして、樹脂ケース16内には、軟質のゲル状樹脂21が充填されていて、センサチップ13、回路チップ14、ボンディングワイヤ20は、このゲル状樹脂層21内に埋め込まれた状態となって結露、腐食、断線などから保護されるようになっている。また、樹脂ケース16には開口16aが設けられており、この開口16aにより、樹脂ケース16は後述の圧力導入口24aと連通している。この開口16aが設けられているために、ゲル状樹脂層21を介して樹脂ケース16の内部に配置された受圧面18aに、サイドドア4内の圧力を印加することができる。このように、センサ素子12は、センサチップ13と回路チップ14をリードフレーム15と共に樹脂ケース16に一体化した構造となっている。
次に、図3および図4を用いて、樹脂ケース16を含む圧力センサ3の構造について説明する。図3は図4のIII−III線における断面図であり、図4は図3のIV−IV線における断面図である。前述の樹脂ケース16や、各種の電気電子部品は、回路基板11に実装され、この回路基板11も、筐体10内に充填されたゲル状樹脂層22内に埋め込まれた状態となっている。すなわち樹脂製の筐体10の内部に配設された回路基板11にセンサ素子12を搭載して構成されている。なお、ゲル状樹脂層22の替わりに、ウレタン等を用いても良い。
この筐体10には、図3および図4に示すように、センサチップ13と回路チップ14を配設した樹脂ケース16を覆うようにしてキャップ23が取り付けられている。このキャップ23は、サイドドア4内の圧力をセンサチップ13に導くための導圧路24を形成しており、下端がサイドドア4内に対して下向きに開口されて圧力導入口24aとされている。また、この筐体10は、後述する取付板(取付部)29にボルト等で固定されている。
次に、図1および図2を用いて、自動車1における圧力センサ3の配置について、説明する。図1は、自動車1を側方から見た場合に、圧力センサ3が取り付けられている方向を示す図であり、図2は図1のII−II線における運転席側のサイドドア4部分の断面図である。
この図2に示すように、サイドドア4は、外側のアウタパネル25と内側のインナパネル26とを、両パネル25,26間に内部空間27が生ずるように貼り合わせて構成され、内部空間27には、ウインドガラス28が昇降可能に配設されている。そして、インナパネル26には、内部空間27内に突出する取付板(取付部)29が固定されており、この取付板29に上記の圧力センサ3が取り付けられている。
ここで図5(a)に示すように、圧力センサ3は、自動車1の真横から側面衝突があることを前提に、シリコンダイヤフラム18の受圧面18aが地面に対して鉛直で且つ車両の前後方向と平行とならないように、車両の前後方向と直交する方向(直線C)に受圧面18aが沿う状態で取付板29に配設される。本実施形態では、受圧面18aが地面に対して鉛直(鉛直面)となるように配設することを前提に、自動車1の前後方向の直線A、つまり図19に示すように、自動車1を左右に二等分する直線をA、すなわち自動車1の直進方向をAとした場合、鉛直な受圧面18aがその前後方向の直線Aと平行ではなく、交差するように配設される。さらに以下の説明では、直線Aと直交するとともに自動車1の側方方向に延びる直線(直線Aと直交する直線)を直線C、鉛直方向に延びる直線を直線Bとする。
次に上記構成の作用を説明する。自動車1の側面に障害物が衝突し、サイドドア4が変形すると、サイドドア4内の圧力が上昇する。すると、このサイドドア4内の圧力上昇により、圧力センサ3のシリコンダイヤフラム18の受圧面18aが受圧面18aの延設方向に直交する方向に歪み、圧力センサ3は、そのシリコンダイヤフラム18の受圧面18aの歪に応じた信号を出力する。
圧力センサ3からの出力信号は、側面衝突検知ECU5に入力され、圧力センサ3の出力信号が閾値を超えると、側面衝突検知ECU5が点火信号を出力してサイドエアバック9を瞬時に膨らませ、乗員を保護する。
圧力センサ3からの出力信号は、側面衝突検知ECU5に入力され、圧力センサ3の出力信号が閾値を超えると、側面衝突検知ECU5が点火信号を出力してサイドエアバック9を瞬時に膨らませ、乗員を保護する。
ところで、図5(a)のように受圧面18aが配置された自動車1に対して障害物が真横(直線C方向)から衝突したとすると、圧力センサ3のシリコンダイヤフラム18の受圧面18aは地面に対して鉛直となってはいるが、衝突方向(衝撃力が作用するC線方向)に対して沿っているため、衝突による衝撃力は、その全てが受圧面18aの歪む方向には作用しない。また、直線C方向から若干オフセットした方向から障害物が衝突した場合には、受圧面18aに作用する衝撃は、分力として弱小化される。このため、側面衝突によって生ずる衝撃力が受圧面18aの歪に与える影響程度は少ない。
ここで本実施形態の効果を説明するため従来構造、すなわち受圧面18aが歪む方向が自動車1の真横(直線C方向)である構造について説明する。図16は、自動車1のサイドドア4内に、受圧面18aが前後方向の直線Aと平行、かつ、地面に対して鉛直(鉛直面)に配置されている様子を示している。前述のように、この図16の配置では、自動車1の側面方向(直線C方向)から側突された場合、受圧面18aに側突の衝撃が印加され衝撃成分が誤検出される可能性がある。つまり、シリコンダイヤフラム18を覆うゲル状樹脂層21は、衝撃力を受けると、その衝撃力の方向が受圧面18aと直交する方向であった場合(図16配置の場合)、その衝撃力の大きさに応じた力を受圧面18aに与え、該受圧面18aを歪ませる。また、受圧面18aそれ自身も質量を有しているため、衝撃力の大きさに応じた力を受けて歪むようになる。このようになると、サイドドア4内の圧力変化を正確に検出することが困難になる。
しかしながら、図5(a)に示す配置とした第1の実施形態では、シリコンダイヤフラム18の受圧面18aが直線C方向に沿っているため、直線C方向からの衝突の衝撃力によってゲル状樹脂層21が受圧面18aに対して過度に歪ませるような力を及ぼしたり、受圧面18a自身が衝撃力によって過度に歪んだりするといった不具合を極力防止することができる。このため、サイドドア4の内部の圧力変化を、より正確に検出することが可能となる。
次に、図5(b)および(c)を用いて、望ましい受圧面18aの配置角度の範囲について説明する。ここで圧力センサ3は、受圧面18aが自動車1の前後方向の直線Aに直交する位置(図5の(a)に示す位置)から、地面に対して鉛直方向に延びる直線B(図5(a)には紙面の表裏方向に延びる直線であるため点Bで示す。)を軸にして反時計回りに30度以下の所定角度α回転させた状態にして配設されるものである。(左前ドアに圧力センサ3を配置する場合には、時計周りに30度以下)すなわち所定角度αとは、自動車1の側面方向(直線C方向)と受圧面18aとがなす角を示している。これにより、受圧面18aと直交する当該受圧面18aの歪む方向を矢印Pとした場合、その歪み方向Pは、自動車1の前後方向の直線Aに対し、(90−α)以下の角度で交差した状態となる。直線Aと受圧面18aの面方向との関係のうち、図5(c)に上記望ましい角度範囲を示す。また、所定角度αのうち最も望ましい配置としたものが図5(b)に示される所定角度α=15度の配置である。
なお、図5(a)〜(c)では説明の都合上、受圧面18aの向きを図示しているが、この図示された側とは反対側の面が受圧面18aであっても良い(具体例としては、図5(a)で凹部として図示された基準圧力室19側と受圧面18aとが入れ替わっても良い)。
以下、図20を用いて、最も望ましい所定角度αについて説明する。一般に、実際の側面衝突は自動車1の真横に衝突するよりも、図20に矢印Dで示すように、斜め右前方から、或いは、斜め左前方から衝突する事が多い。特に、斜め前方からの衝突角度は、過去の側面衝突事故から統計的に75度(所定角度α=15度)が多いとされており、側面衝突検知装置2の検知能の実験についても、ポールを、右前方75度、左前方75度から側面に衝突させるようにしている。
このため右側のサイドドアに配設される圧力センサ、左側のサイドドアに配設される圧力センサの受圧面を、図5(b)のように所定角度α=15度として配置することが望ましい。なお、右側、左側にそれぞれ配設される圧力センサは、互いに対称となるように配設されるので、いかでは右側(車両の乗員から見て右側)に配設される圧力センサについて説明し、左側に配設される圧力センサについては説明を省略する。
本実施形態においては、ダイヤフラム18の受圧面18aが地面に対して鉛直で且つ自動車1の前後方向の直線Aに対し右前方から75度の角度(所定角度α=15度)で交差する直線Dと直交しないようにする配置する。具体的には、ダイヤフラム18の受圧面18aが地面に対して鉛直(鉛直方向の直線Bと平行)、且つ、ダイヤフラム18の受圧面18aの延設方向が直線Dに沿うようにして圧力センサ3を右側のサイドドア4の内側に配設固定している。
以下、この配置(受圧面18aが地面に対して鉛直、且つ、α=15度)の効果について述べる。
図17に示すように、右前方75度からの衝突に対して、衝突の衝撃で最も受圧面18aが変位する角度は、地面に対して鉛直、且つ直線Aに対し右前方から75+90度の角度に沿うように受圧面18aが配置されている場合である。
図17に示すように、右前方75度からの衝突に対して、衝突の衝撃で最も受圧面18aが変位する角度は、地面に対して鉛直、且つ直線Aに対し右前方から75+90度の角度に沿うように受圧面18aが配置されている場合である。
これに対して、図5(b)のように圧力センサ3を配置(受圧面18aが地面に対して鉛直、所定角度α=15度)した場合、直線D方向からの衝突の衝撃が受圧面18aの変位方向に対して直交する方向に作用するため、原理的には衝撃により受圧面18aが変位しない。このため所定角度α=15度であることが特に望ましい。また、所定角度α=15度としない場合でも、図5(c)のように受圧面18aを所定角度α=15度近辺の角度(所定角度α=0度〜30度)に配置すれば、右前方から75度の角度に対して衝撃による受圧面18aの変位を少なくすることができる。
なお、この図5(b)のように受圧面18aを直線D(所定角度α=15度)に沿った方向に配置して、さらに直線Dを回転軸として受圧面18aを回転させて配置しても、同様の効果を奏することができる。なお、図5(c)に示したように、所定角度αは直線Dを中心にプラスマイナス15度の範囲内であれば良いため、この所定角度αの取りうる範囲とは、ダイヤフラムの受圧面が沿う方向の直線と、鉛直で前記車両の前後方向の直線Aとがなす角として表現する場合は、60度〜90度(所定角度αは0度〜30度)に相当することは言うまでもない。
なお、所定角度αに関しては、側面衝突検知装置2の検知能の実験における衝突角度が変更された場合、すなわち過去の側面衝突事故から統計的に得られた衝突角度が新たに判明した場合には、その角度を所定角度αとしても良い。
なお、所定角度αに関しては、側面衝突検知装置2の検知能の実験における衝突角度が変更された場合、すなわち過去の側面衝突事故から統計的に得られた衝突角度が新たに判明した場合には、その角度を所定角度αとしても良い。
[第2の実施形態]
図8〜図12を用いて第2の実施形態について説明する。第1の実施形態と第2の実施形態との主な相違点は、ダイヤフラム18の受圧面18aのサイドドア4に対する配置関係である。
図8は、自動車1を側方から見た場合に、圧力センサ3が取り付けられている方向を示す図であり、図9は図8のIX−IX線における断面図である。なお、図8が第1の実施形態の図1、図9が図2に相当する。
図8〜図12を用いて第2の実施形態について説明する。第1の実施形態と第2の実施形態との主な相違点は、ダイヤフラム18の受圧面18aのサイドドア4に対する配置関係である。
図8は、自動車1を側方から見た場合に、圧力センサ3が取り付けられている方向を示す図であり、図9は図8のIX−IX線における断面図である。なお、図8が第1の実施形態の図1、図9が図2に相当する。
図8および図9に示すように、この第2の実施形態では、圧力センサ3を、上記第1の実施形態と同様に自動車1の真横から側面衝突があることを前提にして、受圧面18aが自動車1の前後方向の直線Aに平行、且つ、鉛直方向(直線B)に対して平行とならないように配設している。すなわちセンサチップ13や受圧面18aは、鉛直方向(直線B)に対して後述する所定角度β(βはプラスマイナス45度の範囲)だけ傾いて配置される。また、限定されるものではないが、この第2の実施形態においては、圧力導入口24aが地面方向に開口している。
ここで図10および図11を用いて、本実施形態における圧力センサ3の構成について説明する。図10は図11のX−X線における断面図であり、図11は図10のXI−XI線における断面図である。また、図10が第1の実施形態の図3、図11が図4に相当する。この図10および図11に示すように、センサ素子12、センサチップ13は水平に設置されており、ダイヤフラム18の受圧面18aの延設方向も水平(直線Cに沿う方向)方向に設置されている(後述する図12(a)の状態)。
図18のように、前記車両の前後方向の直線Aと受圧面18aとが平行で、かつ、鉛直方向に受圧面18aが沿っているとき、自動車1の側面方向(サイドドア4に対して直交する方向、直線C方向)から側突された場合、受圧面18aに側突の衝撃が印加され衝撃成分が誤検出される可能性がある。
そこで本実施形態では、圧力センサ3は、図12(a)に示すように受圧面18aが地面に対して水平(直線Bに対して直交)で前後方向の直線Aと平行となる位置から、図12(b)に示すよう前後方向の直線Aを軸にして時計回りまたは反時計回りに45度以下の回転させた状態(所定角度βがプラスマイナス45〜135度)にして配設されている。このように構成した場合、受圧面18aの変位方向に対して加えられる、自動車1の真横(地面に対して水平方向)からの衝突の衝撃は50%未満となり、受圧面18a自身が衝撃力によって過度に歪んだりするといった不具合を極力防止することができる。
また、この中でも図12(a)のように所定角度β=90度、すなわち受圧面18aが地面に対して水平である場合は、自動車1の真横(地面に対して水平方向)からの衝突の衝撃が受圧面18aの変位方向に対して直交する方向に作用するため、原理的には衝撃により受圧面18aが変位しない。このため、所定角度β=90度であることが特に望ましい。
なお、この第2の実施形態においては、受圧面18aは、上向き又は下向きのいずれの向きであっても良い。このように受圧面18aが鉛直方向から所定角度β傾いて配置されるようにすれば、側面への衝突方向がどの方向からであっても、受圧面18aと直交する方向に衝突時の衝撃力が作用することを、より効果的に防止することが可能となる。ただし、受圧面18aが下向き(地面向き)で、かつ、圧力導入口24aが受圧面18aに対して地面方向に開口を有する場合、導入路24内に浸入した異物や水滴などが重力を受けて圧力導入口24aから排出されるという効果を奏することができる。
一方、図示しないが圧力導入口24aを上向きに開口した場合、ゲル状樹脂層21として硬度の低いものを用いた場合であっても、垂れを防止することができる。
さらに、所定角度βを調整する際には、圧力センサ3の筐体10を傾けても良いし、筐体10に対してダイヤフラム18を斜めに配置することで受圧面18a傾けても良い。
さらに、所定角度βを調整する際には、圧力センサ3の筐体10を傾けても良いし、筐体10に対してダイヤフラム18を斜めに配置することで受圧面18a傾けても良い。
[第3の実施形態]
第3の実施形態について図13および図14を用いて説明する。図13に示すように、ダイヤフラムの受圧面18aは、車両に対して“水平な該車両の前後方向の直線”から75度傾いた直線Dに沿っている。
図14(a)は、自動車1の右側側面を前方斜右方向から見た場合の斜視図である。また、図14(b)は、直線D方向から見た、直線Bに対する受圧面18aのオフセットを示している。この図14(b)に示すように、ダイヤフラムの受圧面18aは、水平方向において直線Bと受圧面18aの延設方向とのなす角γが45度以上、135度以下となる。換言すれば、車両に対して“水平な該車両の前後方向の直線”から75度傾いた直線Dに対するダイヤフラムの受圧面18aのオフセットを、直線Dに対して45度以内として配置している。
第3の実施形態について図13および図14を用いて説明する。図13に示すように、ダイヤフラムの受圧面18aは、車両に対して“水平な該車両の前後方向の直線”から75度傾いた直線Dに沿っている。
図14(a)は、自動車1の右側側面を前方斜右方向から見た場合の斜視図である。また、図14(b)は、直線D方向から見た、直線Bに対する受圧面18aのオフセットを示している。この図14(b)に示すように、ダイヤフラムの受圧面18aは、水平方向において直線Bと受圧面18aの延設方向とのなす角γが45度以上、135度以下となる。換言すれば、車両に対して“水平な該車両の前後方向の直線”から75度傾いた直線Dに対するダイヤフラムの受圧面18aのオフセットを、直線Dに対して45度以内として配置している。
さらに換言すれば、図14(a)に示すように、直線Dを回転軸(高さ)とし、直線Dと自動車1との交点Oを頂点とし、且つ、頂点角を45度とする円錐Eを想定した時、この円錐Eの頂点Oと円錐E内とを通過する多数の直線の全てが、受圧面18aの可動方向と一致しないようにダイヤフラム18を配置する。
このような配置とすれば、直線D方向からの衝突であって、かつ、衝突物と自動車1との接触点と、受圧面18aとの水平方向の高さが異なっていたとしても、受圧面18aに対して垂直に入力される衝突の衝撃が50%未満となり、サイドドア内部の圧力の変化をより精度良く検出できる。
[その他の実施形態]
本発明は上記し且つ図面に示す実施形態に限定されるものではなく、以下のような拡張或いは変更が可能である。
圧力センサ3は、シリコンダイヤフラム18の受圧面18aが水平面と平行となるようにサイドドア4内に配設しても良い。
ダイヤフラムは、リン青銅、Ni‐Co合金などによって形成されたメタルダイヤフラムとし、これに歪ゲージを取り付けた構造のものであっても良い。
また、図15に示すように、センサチップ13のボンディングワイヤ20がガラス台座17の真空の基準圧力室19内に位置するように構成しても良い。これによれば、ボンディングワイヤ20の腐食などのおそれがないので、センサチップ13上のゲル状樹脂層21を省くことが可能となる。
本発明は上記し且つ図面に示す実施形態に限定されるものではなく、以下のような拡張或いは変更が可能である。
圧力センサ3は、シリコンダイヤフラム18の受圧面18aが水平面と平行となるようにサイドドア4内に配設しても良い。
ダイヤフラムは、リン青銅、Ni‐Co合金などによって形成されたメタルダイヤフラムとし、これに歪ゲージを取り付けた構造のものであっても良い。
また、図15に示すように、センサチップ13のボンディングワイヤ20がガラス台座17の真空の基準圧力室19内に位置するように構成しても良い。これによれば、ボンディングワイヤ20の腐食などのおそれがないので、センサチップ13上のゲル状樹脂層21を省くことが可能となる。
基準圧力室19を大気に連通させて基準圧力が大気圧となるように構成しても良い。
さらに、側面衝突検知装置2の検知能の実験に関し、衝突角度が左右前方75度から他の角度(例えば左右前方80度)に変更となった場合には、直線Dと直線Aとがなす角を80度としても良い。
また、前述の各実施形態における水平とは、自動車1の車輪が接地している各点(面)を繋いでなる平面と平行な関係を示している。すなわち自動車1が傾斜面上に存在する場合は、その傾斜面に平行な方向が水平方向となる。
さらに、側面衝突検知装置2の検知能の実験に関し、衝突角度が左右前方75度から他の角度(例えば左右前方80度)に変更となった場合には、直線Dと直線Aとがなす角を80度としても良い。
また、前述の各実施形態における水平とは、自動車1の車輪が接地している各点(面)を繋いでなる平面と平行な関係を示している。すなわち自動車1が傾斜面上に存在する場合は、その傾斜面に平行な方向が水平方向となる。
図面中、1は自動車(車両)、3は圧力センサ、4はサイドドア、10は筐体、12はセンサ素子、13はセンサチップ、17はガラス台、18はシリコンダイヤフラム、19は基準圧力室、23はキャップ、24は導圧路、24aは圧力導入口、25はアウタパネル、26はインナパネル、27は内部空間、29は取付板を示す。
Claims (6)
- 車両のサイドドアの内部に配設された圧力センサにより、車両の側面に加わる衝撃を検出する側面衝突検出装置において、
前記圧力センサは、
圧力を検出するダイヤフラムを持ち、
そのダイヤフラムの受圧面が前記サイドドアの内部の圧力変動により歪むことを検出することによって車両の側面に加わる衝撃を検出する構成で、次の第1条件または第2条件のいずれかを満たすことを特徴とする側面衝突検出装置。
(第1条件)
前記ダイヤフラムの受圧面が沿う方向の直線と、水平な前記車両の前後方向の直線とがなす角が60度から90度であること。
(第2条件)
前記ダイヤフラムの受圧面が沿う方向の直線と、水平な前記車両の前後方向の直線とがなす角が60度未満、又は、90度以上であるとともに、前記ダイヤフラムの受圧面が鉛直でないこと。 - 車両のサイドドアの内部に配設された圧力センサにより、車両の側面に加わる衝撃を検出する側面衝突検出装置において、
前記圧力センサは、
圧力を検出するダイヤフラムを持ち、
そのダイヤフラムの受圧面が前記サイドドアの内部の圧力上昇により歪むことによって車両の側面に加わる衝撃を検出する構成であり、
前記車両に対して水平かつ該車両の前後方向の直線から75度傾いた直線に対する該ダイヤフラムの受圧面のオフセットが45度以内であることを特徴とする側面衝突検出装置。 - 車両のサイドドアの内部に配設された圧力センサにより、車両の側面に加わる衝撃を検出する側面衝突検出装置において、
前記圧力センサは、
圧力を検出するダイヤフラムを持ち、
そのダイヤフラムの受圧面が前記サイドドアの内部の圧力変動により歪むことを検出することによって車両の側面に加わる衝撃を検出する構成で、
前記サイドドアの内部に、前記ダイヤフラムの受圧面を、前記車両の前後方向の直線と平行となる位置から、鉛直方向の直線を軸にして時計回りまたは反時計回りに第1角度回転させた後、前記車両の前後方向の直線を軸にして時計回りまたは反時計回りに第2角度回転させた状態で配置され、該配置は前記第1角度=0、且つ、前記第2角度=0の関係を除くものであることを特徴とする側面衝突検出装置。 - 前記圧力センサは、前記ダイヤフラムの受圧面が水平となるように配設されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の側面衝突検出装置。
- 前記圧力センサは、前記受圧面に前記サイドドア内の圧力を導く導圧路を有し、その導圧路は、前記サイドドア内に対して下向きに開口していることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の側面衝突検出装置。
- 前記ダイヤフラムの受圧面は、前記サイドドアの内部の圧力変動により歪むことを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の側面衝突検出装置。
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