专利名称：位移信息的导出装置及导出方法、乘员约束系统、车辆的制作方法
技术领域：
本发明涉及导出与车辆构成部件的位移有关的信息的构筑技术。
背景技术：
一直以来，用于在车辆发生事故时检测碰撞发生的各种车辆碰撞传感器是公知的。例如在下述专利文献1中，在车辆侧面发生碰撞时，当车辆侧面车门承受超过一定值的冲击时，采用通过解除两个导电体的绝缘状态而相互导通的结构，将车辆侧面车门产生的碰撞作为电信号进行检测。
专利文献1特开平5-45372号公报但是，在车辆发生事故时利用气囊等乘员约束系统对车辆乘员进行约束的结构中，对提高乘员约束性的技术要求高，因而，为了迅速且可靠地检测车辆碰撞发生，更需要构筑出检测特性提高的有效传感器。
发明内容
鉴于上述情况，提出本发明。本发明的目的在于提供一种技术，对于车辆构成部件在车辆碰撞时的位移相关信息的检测，可以有效提高该检测特性。
为了解决上述问题，构成本发明。本发明典型地适用于将与汽车中的车辆构成部件的位移有关的信息导出的技术，但是本发明同样也能够适用于将与汽车以外的其他车辆中的车辆构成部件的位移有关的信息导出的技术。此时，所谓“车辆”包括汽车、飞机、船舶、电车、公共汽车、卡车等各种车辆。
本发明的第1发明解决上述问题的本发明的第1发明是技术方案1记载的位移信息导出装置。
技术方案1记载的位移信息导出装置是用于检测因车辆碰撞而发生位移的金属制车辆构成部件的相关信息的装置。其至少设置有第1线圈、第2线圈、第1检测部、第2检测部和导出部。此时，所谓的“车辆碰撞”包括车辆侧面碰撞、正面碰撞、后面碰撞、侧翻等。
本发明的第1线圈构成下述线圈，与因车辆碰撞而发生位移的金属制车辆构成部件相向设置，通过通交流电流而向该车辆构成部件施加交流磁场。此时所谓的“车辆构成部件”是构成车辆的部件，所有部件或一部分部件构成含有钢、铜、铝、铁素体等的导电体至磁性体。典型地，由与车辆碰撞直接相关的、形成车辆外轮廓的金属制外部面板(门外板(车门板)、前面板、后面板、发动机罩板、行李箱面板等)，构成该车辆构成部件。
本发明的第2线圈构成下述线圈，其处于上述第1线圈的周围的、该第1线圈的外径内，并设置在与该第1线圈的线圈平面交叉方向的线上。关于该第2线圈的设置方式，包括第1线圈和第2线圈的中心一致的方式、第1线圈和第2线圈的线圈平面一致的方式等。
本发明的第1检测部具有下述功能在车辆碰撞时，至少通过上述第2线圈对下述信息进行检测，即与朝向处于通电状态的第1线圈从相对距离不同的分离区域向接近区域位移的车辆构成部件有关的、当该车辆构成部件处于分离区域时因磁场变化而产生的感应电压的相关信息。这里所说的与感应电压有关的信息包含与感应电压自身以及感应电压变化有关的位相或振幅等。
本发明的第2检测部具有下述功能，即至少通过第1线圈对与该车辆构成部件处于接近区域时的阻抗变化有关的信息进行检测。此时，分离区域和接近区域可以部分重叠，或也可以分别是互不相同的区域。
此时，一旦向第1线圈通交流电，则对车辆构成部件施加交流磁场，根据电磁感应原理，在该车辆构成部件上产生涡电流。该涡电流也会产生磁场，该磁场的一部分交错在第1线圈上。因此，在第1线圈上，由流过金属体的涡电流所产生的磁通量叠加到由流过的电流所产生的磁通量上，这些磁通量在第1线圈上产生感应电压，形成磁场。因此，通过使该车辆构成部件接近第1线圈，使第1线圈的交流阻抗变化。
此时，第2线圈134，不仅受到第1线圈133的交流阻抗变化的影响，还受到其周围所产生的磁场变化的影响，由于该磁场变化而在第2线圈134上产生感应电压，从而可以通过第2线圈检测出与该感应电压变化有关的信息。特别是，在该第1线圈的外径内、且与该第1线圈的线圈平面交叉方向的直线上的位置，是描述磁力线相对较大的磁场回路区域，是第1线圈所产生的磁场中磁场相对较强的区域。因此，设置在该位置上的第2线圈，特别是在检测远处的分离区域内的磁力变化作为感应电压变化时，可以发挥出优良的灵敏度。而且，该第2线圈，根据与驱动频率不同的频率成分的信号来检测出周围的磁力变化。该磁力变化是由周围空间的导磁率的变化、因车辆构成部件变形所产生的磁致伸缩磁场或干扰引起的。因此，本发明的第2线圈具有下述功能，即对与周围磁场变化有关的各种信息进行检测，利用更多的信息尽早检测出与车辆构成部件的位移有关的信息。
本发明的导出部具有下述功能，即在车辆碰撞时，当车辆构成部件朝线圈传感器移动时，根据由上述第1检测部和第2检测部所检测出的信息，导出与车辆构成部件的位移有关的信息。由此，可以利用导出部导出车辆碰撞时与车辆构成部件的位移有关的信息。而且，这里所说的“与车辆构成部件的位移有关的信息”，例如可以是车辆构成部件的位移距离、位移速度、位移加速度等。
一直以来，要求一种技术，在利用线圈传感器对车辆构成部件进行检测时，可以有效提高车辆构成部件的检测灵敏度。为了确保线圈传感器对对象物的检测灵敏度，如果将线圈传感器设置在靠近对象物的位置上，则产生无法确保所需检测行程的问题。另一方面，如果以远处对象物为基准，则产生线圈传感器必须大型化以及设置部位受限的问题。公知的是，在车辆构成部件与线圈传感器相对分离的状态以及相对接近的状态下，检测特性会发生变化。具体地说，交流阻抗相对于车辆构成部件与检测区域之间的距离的变化不是简单的比例关系，随着车辆构成部件接近线圈传感器的检测区域，其变化比率增大，特别是在接近位置上急剧增大。
本发明人，为了提高线圈传感器的检测精度，对各种线圈传感器的结构进行了努力研究。本发明人想出下述方案采用上述结构的第1线圈和第2线圈，并且在分离区域内主要利用第2线圈来检测随着车辆构成部件位移而产生的信息，在接近区域内主要利用第1线圈进行检测。由此，不增加线圈尺寸，即可从分离区域至接近区域提高车辆构成部件的检测灵敏度(扩大检测距离)，在导出与车辆构成部件的位移有关的信息时，可以获得所需的检测特性。
如上所述，根据这种结构，能够提供一种对与车辆构成部件位移有关的信息的检测特性提高的位移信息导出装置。作为进一步的效果，不必使线圈传感器大型化，即可确保检测高度，可以同时实现线圈传感器的小型化和检测灵敏度的提高。
而且，在本发明中，由导出部所导出的与车辆构成部件的位移有关的信息，也可以适当地用于控制在车辆碰撞时为了对车辆乘员进行约束而工作的气囊装置和安全带等乘员约束装置、为了报知车辆碰撞等而进行显示输出或声音输出的警报装置以及其他控制对象等。典型地，可以采用下述结构根据与车辆构成部件的位移有关的信息，在判定车辆碰撞实际发生时，向气囊装置和安全带装置输出控制信号。
本发明的第2发明解决上述问题的本发明的第2发明是技术方案2记载的位移信息导出装置。
技术方案2记载的位移信息导出装置，是使技术方案1所述的第1线圈和第2线圈的中心一致而构成的。
根据这种结构，关于第2线圈相对于第1线圈的设置方式，将第2线圈设置在第1线圈所产生磁场中的、磁场相对较强的区域，设置在该位置上的第2线圈，在检测远处分离区域内的磁力变化作为感应电压变化时可以发挥出优良的灵敏度。
本发明的第3发明解决上述问题的本发明的第3发明是技术方案3记载的位移信息导出装置。
技术方案3记载的位移信息导出装置，是使技术方案2记载的第1线圈和第2线圈的平面一致而构成的。
根据这种结构，关于第2线圈相对于第1线圈的设置方式，将第2线圈设置在第1线圈所产生磁场中的磁场相对较强的区域，设置在该位置上的第2线圈，在检测远处分离区域内的磁力变化作为感应电压变化时可以发挥出优良的灵敏度。
本发明的第4发明解决上述问题的本发明的第4发明是技术方案4记载的乘员约束系统。
技术方案4记载的乘员约束系统，至少包括技术方案1～3中任一项记载的位移信息导出装置、乘员约束装置、控制装置。
本发明的乘员约束装置构成在车辆碰撞时为了对车辆乘员进行约束而工作的装置。这里所说的“乘员约束装置”包括气囊装置(气囊模块)和安全带装置等乘员约束设备。
本发明的控制装置至少具有下述功能根据导出部所导出的信息也就是与车辆构成部件的位移有关的信息，对乘员约束装置进行控制。典型地，可以采用下述结构当根据与车辆构成部件的位移有关的信息，判断出实际发生车辆碰撞时，将控制信号输出到气囊装置或安全带装置中。而且，可以采用下述结构当根据与车辆构成部件的位移有关的信息，推测出发生碰撞时的冲击能量时，改变气囊装置或安全带装置的乘员约束方式。另外，该控制装置可以专用于控制该乘员约束装置，或也可以兼用作对车辆发动机行驶系统或电装系统进行控制的装置。
根据这种结构，使用由位移信息导出装置所获得的与车辆构成部件的位移有关的高精度信息，对乘员约束装置进行控制，由此能够实现对车辆乘员的彻底保护。
本发明的第5发明解决上述问题的本发明的第5发明是技术方案5记载的乘员约束系统。
在技术方案5记载的乘员约束系统中，技术方案4记载的位移信息导出装置的线圈，与作为上述车辆构成部件的车门的门外板相向设置。而且，技术方案4记载的乘员约束装置，在车辆发生侧面碰撞时，对乘员进行约束。此时，当采用气囊装置作为乘员约束装置时，可以采用气囊内收容在座椅、车柱、上边梁等内的气囊装置。根据这种结构，能够在车辆侧面碰撞时实现对车辆乘员的彻底保护。
本发明的第6发明解决上述问题的本发明的第6发明是技术方案6记载的车辆。
在技术方案6记载的车辆至少设置有发动机行驶系统、电装系统、驱动控制装置、车辆构成部件、传感器装置以及控制信号输出装置。
发动机行驶系统，构成与发动机和车辆行驶有关的系统。电装系统构成与车辆所使用的电器部件有关的系统。驱动控制装置，构成具有对发动机行驶系统和电装系统进行驱动控制的功能。车辆构成部件构成车辆，并且构成因车辆碰撞而产生位移的金属制部件。该车辆构成部件，由形成车辆外轮廓的金属制(例如含有钢、铜、铝、铁素体等金属制)的外部面板(门外板(车门板)、前面板、后面板、发动机罩板、行李箱面板等)构成。传感器装置具有导出与车辆构成部件的位移有关的信息。
在本发明中，该传感器装置由技术方案1～3中任一项所述的位移信息导出装置构成。控制信号输出装置具有根据该传感器装置所导出的信息而向控制对象输出控制信号的功能。这里所说的“控制对象”包括车辆碰撞时为了对车辆乘员进行约束而工作的气囊装置和安全带装置等乘员约束装置、为了报知车辆碰撞等而进行显示输出或声音输出的警报装置等控制对象。该控制信号输出装置，可以专用于对上述控制对象进行控制，或者也可以兼用作对发动机行驶系统或电装系统进行驱动控制的驱动控制装置。
根据这种结构能够提供一种车辆，可以将位移信息导出装置所获得的、与车辆构成部件的位移有关的高精度信息用于控制与车辆有关的各种控制对象。
本发明的第7发明解决上述问题的本发明的第7发明是技术方案7记载的位移信息导出方法。
在技术方案7记载的位移信息导出方法中，利用第1线圈和第2线圈，其中，第1线圈与因车辆碰撞而发生位移的金属制车辆构成部件相向设置，第2线圈，处于第1线圈的线圈周围的、该第1线圈的外径内，并设置在与该第1线圈的线圈平面交叉方向的线上。而且，在车辆碰撞时，通过第2线圈检测出与朝向处于通电状态的第1线圈从相对距离不同的分离区域向接近区域位移的车辆构成部件有关的、当该车辆构成部件处于分离区域时因磁场变化而产生的感应电压的相关信息，并且通过第1线圈检测出与该车辆构成部件处于接近区域时的阻抗变化有关的信息。进而，根据由第1线圈和第2线圈所检测出的信息，导出与车辆构成部件的位移有关的信息。使用这种方法时，实质上可以使用技术方案1记载的位移信息导出装置。
因此，根据这种方法，能够提高车辆构成部件在车辆发生碰撞时的位移相关信息的检测特性。
发明效果如上所述，根据本发明，利用第1线圈和第2线圈，其中，第1线圈与因车辆碰撞而发生位移的金属制车辆构成部件相向设置，第2线圈，处于第1线圈的线圈周围的、该第1线圈的外径内，并设置在与该第1线圈的线圈平面交叉方向的线上。通过第2线圈对与车辆处于分离区域时因磁场变化而产生的感应电压有关的信息进行检测，并且通过第1线圈对与车辆处于接近区域时的阻抗变化有关的信息进行检测，从而可以提高车辆构成部件在车辆发生碰撞时的位移相关信息的检测特性。
图1是示意性表示本实施方式的乘员约束系统100搭载在车辆200上时的视图；图2是表示图1所示碰撞检测装置130的驱动电路的视图；图3是表示本实施方式的车门10的剖面结构的视图，是表示线圈传感器131的设置方式的视图；图4是表示本实施方式的线圈传感器131中的第1线圈133和第2线圈134的具体设置关系的视图；图5是用于说明与本实施方式的第1线圈133有关的磁场分布的视图；图6是表示本实施方式的车门10的剖面结构的视图，表示因车辆200发生侧面碰撞而使车门10的车门外板12变形的过程。
具体实施例方式
下文，将参照图1～6对本发明中的“乘员约束系统”的一个实施方式即乘员约束系统100进行说明。在本实施方式中，作为对乘员进行约束的乘员约束系统，采用使用了可展开膨胀的气囊的气囊模块。而且，在本实施方式中，虽然记载了车辆室内右侧的车辆座椅上的车辆乘员(驾驶员)所使用的气囊模块，但是本实施方式的气囊模块的结构也同样适用于驾驶座、副驾驶座、后部座椅等任一车辆座椅上的车辆乘员。
图1示意性表示本实施方式的乘员约束系统100搭载在车辆200上时的情形。详细内容将在下文进行说明，在本实施方式中，构成该乘员约束系统100的碰撞检测装置130，安装在车辆乘员上下车时打开关闭的车门上。除了该乘员约束系统100的碰撞检测装置130之外，还可以将其他检测装置或乘员约束系统安装在内饰、车柱等车体侧部件上。
如图1所示，在本发明的“车辆”即车辆200上设置了构成该车辆的多个车辆构成部件、与发动机和车辆行驶有关的系统即发动机行驶系统、与车辆上所使用的电器部件有关的系统即电装系统、对发动机行驶系统和电装系统进行驱动控制的驱动控制装置。特别是，在本实施方式中，乘员约束系统100搭载在本车辆200上。
乘员约束系统100具有下述功能当本车辆200发生侧面碰撞(例如与其他车辆210发生侧面碰撞)或侧翻等车辆事故时，可以对车辆座椅上的车辆乘员C进行保护。乘员约束系统100至少设置有气囊模块110、控制单元(ECU)120和碰撞检测装置130。
气囊模块110，虽然图中未示，但是至少设置有气囊和气体供给装置。该气囊能够进行膨胀和收缩，在车辆发生事故时，通过从气体供给装置供给气体，使其在乘员约束区域内展开膨胀。该气囊模块110对应于本发明中的“乘员约束装置”、“控制对象”。
控制单元120，由图中未示的CPU(运算处理装置)、输入输出装置、存储装置、驱动装置、外围装置等构成。在本实施方式中，该控制单元120采用下述结构与气囊模块110电连接，在它们之间进行检测信号和控制信号的交换。具体地说，将由碰撞检测装置130所检测出的检测信息(检测信号)作为输入信号输入到控制单元120中。控制单元120，根据从碰撞检测装置130输入的信号，将控制信号输出到气囊模块110中。该控制单元120对应于本发明中的“控制装置”、“控制信号输出装置”。
而且，该控制单元120可以仅对乘员约束系统100进行控制，也可以除了对该乘员约束系统100进行控制之外，还对其他车辆构成部件进行相关控制或对车辆整体进行控制。
碰撞检测装置130，构成用于获得与车辆构成部件即后述车门外板12的位移有关的信息的检测装置(传感器装置)。该碰撞检测装置130相当于本发明中的“位移信息导出装置”、“传感器装置”。
图2表示图1中的碰撞检测装置130的驱动电路。
如图2所示，碰撞检测装置130至少设置有线圈传感器131、交流电源装置135、电流表136、电流输出部137、第1电压输出部138和第2电压输出部139。在图2的线圈传感器131中，分别表示出均缠绕多圈的第1线圈133和第2线圈134；实际上，这些第1线圈133和第2线圈134被收容到单一的传感器外壳(后述传感器外壳132)内。交流电源装置135，是根据来自控制单元120的控制信号，向线圈传感器131通交流电流的第1线圈133的装置。电流表136具有对流过第1线圈133的电流进行检测的功能。电流输出部137，具有对与流过第1线圈133的电流变化有关的信息(位相和振幅)进行检测的功能。第1电压输出部138，具有对与第1线圈133中的电压变化有关的信息(位相和振幅)进行检测的功能；第2电压输出部139，具有对与第2线圈134中的电压变化有关的信息(位相和振幅)进行检测的功能。
在上述结构的碰撞检测装置130中，当在交流电源装置135的驱动下，向第1线圈133通交流电流时，则在其周围的金属体(导电体或磁性体)上产生交流磁场，根据电磁感应原理，在金属体上产生涡电流。该涡电流也会产生磁场，该磁场的一部分交错在第1线圈133上。因而，在第1线圈133上，流过金属体的涡电流所产生的磁通量与流过交流电源装置135的电流所产生的磁通量进行叠加，这些磁通量在第1线圈133上产生感应电压而形成磁场。与第1线圈133此时的电流变化和电压变化有关的信息，是由电流输出部137和第1电压输出部138检测出的。由于第1线圈133上产生的电压与流过第1线圈133的电流的比值为第1线圈133的交流阻抗，因而通过使金属体接近第1线圈133，使第1线圈133的交流阻抗发生变化。该第1线圈133相当于本发明中的“第1线圈”。
此时，第2线圈134，不仅受到第1线圈133的交流阻抗变化的影响，还受到其周围所产生的磁场变化的影响，由于该磁场变化而在第2线圈134上产生感应电压。与该感应电压变化有关的信息(位相及振幅)，是通过第2线圈134由第2电压输出部139进行检测的。而且，该第2线圈134，根据与交流电源装置135的驱动频率不同的频率成分的信号来检测出周围的磁力变化。该磁力变化，是由周围空间的导磁率的变化、金属体变形而产生的磁致伸缩磁场或干扰而引起的。因此，本实施方式的第2线圈134具有下述功能对与周围磁场变化有关的各种信息进行检测，利用更多的信息尽早检测出与金属体位移有关的信息。该第2线圈134相当于本发明中的“第2线圈”。
下文，将使用图3对上述结构的碰撞检测装置130的线圈传感器131的设置方式进行说明。
图3是表示车门10的剖面结构的视图，是表示线圈传感器131的设置方式的视图。
如图3所示，在车辆乘员C上下车时所使用的车门10中，将线圈传感器131安装到在构成车辆外侧壁的金属板状的门外板(也称作“车门板”)12与构成车辆内侧壁的金属板状的门内板14之间所形成(划分出)的空间部16内。具体地说，将托架18设置在门内板14的空间部16侧。线圈传感器131保持在托架18上。在图3所示的状态下，线圈传感器131的传感器表面132a，与该线圈传感器131的检测对象即门外板12相向设置。该门外板12，例如构成含有钢、铝、铁素体等的导电体或磁性体。另外，在门外板12的内周面12a侧，设置了加固用的车门侧向防撞杆，可以取代门外板12而将该加固用的车门侧向防撞杆作为检测对象物。
图4是表示本实施方式的线圈传感器131中的第1线圈133和第2线圈134的具体设置关系的视图。
如图4所示，第1线圈133的外径d1比第2线圈134的外径d2大。而且，将第2线圈134设置在第1线圈133内，同时第1线圈133和第2线圈134的线圈中心与中心线L一致，且线圈平面(线圈延伸面)相互一致。也就是，第2线圈134，设置在第1线圈133的线圈周围的、与第1线圈133的线圈平面正交方向的线上，同时在该第1线圈133的外径内，设置在该第1线圈133的线圈平面的中央部上。线圈平面的中央部，是图4箭头所示磁力线相对较大的磁场回路区域，是第1线圈133上所产生的磁场中磁场相对较强的区域。因此，设置在第1线圈133的线圈平面中央部上的第2线圈134，尤其是检测远处的磁力变化作为感应电压的变化时，可以发挥出优良的灵敏度。而且，通过将第2线圈134的阻抗设定得相对高于第1线圈133的阻抗，能够进一步提高检测感应电压变化时的检测灵敏度。通过采用这种设置方式的第2线圈134，不增大线圈尺寸即可提高检测对象物的检测灵敏度(扩大了检测距离)。
图5是用于说明与本实施方式的第1线圈133有关的磁场分布的视图。本发明人，为了确认与第1线圈133有关的磁场分布，实施了测试，以测量线圈周围的磁场强度。具体地说，在第1线圈133的线圈平面上方的规定位置(例如第1线圈133的外径d1的一半的高度位置)上，测量位置从线圈中心向左右方向变化时的磁场强度。进行测量的结果为，第1线圈133的线圈平面中央部的磁场强度V1稍微小一些，在左右方向上，在线圈中心处获得最高的磁场强度V2。因此，对于第2线圈134的配置而言，优选设置在第1线圈133的线圈周围的、该第1线圈133的外径内，并且其线圈中心与第1线圈133的中心一致，如图4所示，更为优选将第2线圈134设置在第1线圈133的线圈平面的中央部内。
在图3的基础上，参照图6说明线圈传感器131的动作和作用。图6是表示车门10的剖面结构的视图，表示因本车辆200发生侧面碰撞而使车门10的门外板12变形的过程。
现在考虑因车辆碰撞(图1中的其他车辆210与本车辆200发生侧面碰撞)，图3所示车门10的门外板12受到侧向(图3中的右侧)冲击而向线圈传感器131位移(称作“变形”或“移动”)的情形。此时，图3所示的门外板12，例如变化到图6所示的状态。图6所示状态是指门外板12从双点划线所示位置(图3所示状态)位移到实线所示位置，门外板12的各个部位中的、与线圈传感器131相向的部位接近该线圈传感器131的状态。
当门外板12从图3所示的状态变化至图6所示的状态，从与线圈传感器131相对分离的分离区域位移到相对接近的接近区域时，通过线圈传感器131连续地或每隔一定时间检测出随着门外板12的位移(变形)所产生的信息，在控制单元120中进行处理。通过在该控制单元120中进行处理，可以导出与门外板12的位移有关的信息。
具体地说，当门外板12处于图3所示位置或到达图6所示位置之前的分离区域时，在线圈传感器131中，主要是利用对于远处磁力变化的灵敏度特性高的第2线圈134，随着门外板12的位移而进行检测。此时，第2线圈134，对该第2线圈134上产生的感应电压变化进行检测，并且根据与交流电源装置135的驱动频率不同的频率成分的信号，来检测出周围的磁力变化。该磁力变化是由于周围空间的导磁率的变化、因金属体变形所产生的磁致伸缩磁场或干扰引起的。因此，在本实施方式中，利用第2线圈134、控制单元120等，构成用于检测因门外板12处于分离区域时的磁场变化而产生的感应电压相关信息的机构。该机构相当于本发明中的“第1检测部”。
另一方面，当门外板12处于图6所示位置或其周围位置等接近区域时，在线圈传感器131中，主要利用第1线圈133，随着门外板12的位移而进行检测。此时，第1线圈133检测交流阻抗的变化。因此，在本实施方式中，利用第1线圈133、控制单元120等，构成用于检测门外板12处于接近区域时的阻抗变化相关信息的机构。该机构相当于本发明中的“第2检测部”。对于门外板12处于分离区域以及处于接近区域时的位置，上述分离区域以及接近区域可以部分重叠，或者也可以分别是互不相同的区域。
在控制单元120中，预先存储了与第2线圈134周围的磁场变化有关的信息或交流阻抗的变化和与门外板12的位移有关的信息的相关关系，通过将实际检测出的信息应用于该相关关系中，得出与门外板12的位移相关的信息。作为与该门外板12的位移相关的信息，可以适当地采用位移距离、位移速度、位移加速度等。
此外，根据所导出的与门外板12的位移有关的信息，导出与本车辆200的侧面碰撞有关的信息，根据该与侧面碰撞有关的信息，对气囊模块110进行控制。作为与侧面碰撞有关的信息，以侧面碰撞是否发生的信息为首，还可以适当地采用发生侧面碰撞时的碰撞能量等信息。通过该控制，气囊模块110的气囊展开膨胀，该气囊缓和了作用于车辆乘员(图1中的车辆乘员C)的侧部(头部、颈部、肩部、胸部、腹部、膝部、下肢部等)的冲击力，并对乘员进行约束。
而且，在导出与本车辆200的碰撞有关的信息时，除了由线圈传感器131所获得的检测信息之外，还可以采用由其他传感器所获得的检测信息。作为其他传感器，例如可以采用对作用在本车辆200的3个轴(X轴、Y轴、Z轴)方向上的加速度进行检测的加速度传感器。
一直以来，要求一种有效的技术，可以在使用线圈传感器对门外板12等对象物进行检测时，有效提高对象物的检测灵敏度。为了确保线圈传感器对于对象物的检测灵敏度，如果将线圈传感器设置在靠近对象物的位置上，则产生无法确保所需检测行程的问题。另一方面，如果以远处对象物为基准，则产生线圈传感器必须大型化以及设置部位受限的问题。本发明人等，为了提高线圈传感器的检测灵敏度，对各种线圈传感器的结构进行了仔细研究。
如上所述，本发明人想出，在分离区域以第2线圈134为主体来检测随着门外板12的位移而产生的信息，在接近区域则以第1线圈133为主体来进行检测。由此，不增大线圈尺寸，即可提高从分离区域到接近区域对门外板12的检测灵敏度(扩大检测距离)，在导出与门外板12的位移有关的信息时，能够获得所需的检测特性，因而能够尽早地检测出本车辆200侧面碰撞的产生。
如上所述，根据本实施方式，能够提供一种可以提高对门外板12的位移相关信息的检测特性的碰撞检测装置130和碰撞检测方法。具体地说，从门外板12和线圈传感器131相对分离的分离区域到相对接近的接近区域，均可使线圈传感器131对门外板12的检测特性稳定。作为进一步的作用效果，不必使线圈传感器131大型化，即可确保检测灵敏度，从而可以同时实现线圈传感器131的小型化和检测灵敏度的提高。
而且，根据本实施方式，利用由碰撞检测装置130所获得的、与门外板12的位移有关的高精度信息，可以迅速地控制气囊模块110，从而实现对车辆乘员的彻底约束。
此外，根据本实施方式，将由碰撞检测装置130所获得的、与门外板12的位移有关的高精度信息，提供给用于控制与车辆有关的各种控制对象的车辆200。
其他实施方式而且，本发明并不局限于上述实施方式，可以考虑进行各种应用和变形。例如也可以实施应用了上述实施方式的下述各种实方式。
在上述实施方式中，关于线圈传感器131的结构，虽然记载了将第2线圈134设置在第1线圈131的线圈平面中央部上的情况，但是在本发明中，也可以在第1线圈131的外径内，将第2线圈134设置与该第1线圈131的线圈平面交叉方向的直线的各个部位上。
而且，在上述实施方式中，虽然记载了适用于检测侧面碰撞发生的技术的碰撞检测装置130，但是在本发明中，碰撞检测装置130的结构也可以适用于检测侧面碰撞之外的前面碰撞(完全重叠碰撞(フツルラツプ衝突)、侧偏碰撞、极点正面碰撞(ポ一ル正面衝突)、斜向碰撞等)、后面碰撞、翻滚等车辆碰撞的。此时，如本实施方式所示，可以对应于车辆的碰撞方式，适当地设定搭载到车门10上的线圈传感器131的设置位置。
而且，在上述实施方式中，虽然记载了利用与门外板12的位移有关的信息来控制在车辆碰撞时为了对车辆乘员进行约束而工作的气囊模块110，但是在本发明中，也可以利用与门外板12的位移有关的信息来控制安全带等乘员约束装置、为了告知车辆碰撞等而进行输出显示或声音显示的警报装置等。
此外，在上述实施方式中，虽然记载了安装在汽车上的乘员约束装置系统的结构，但是除了汽车之外，本发明也可以适用于安装在飞机、船舶、电车、公共汽车、卡车等各种车辆上的乘员约束装置系统。
权利要求
1.一种位移信息导出装置，其特征在于，包括第1线圈，与因车辆碰撞而发生位移的金属制车辆构成部件相向设置，并且通过通交流电流而向该车辆构成部件施加交流磁场；第2线圈，处于所述第1线圈周围的、该第1线圈的外径内，并设置在与第1线圈的线圈平面交叉方向的线上；第1检测部，在车辆碰撞时，通过所述第2线圈检测出与朝向处于通电状态的所述第1线圈从相对距离不同的分离区域向接近区域位移的所述车辆构成部件有关的、该车辆构成部件处于所述分离区域时因磁场变化而产生的感应电压的相关信息；第2检测部，通过所述第1线圈检测出与该车辆构成部件处于所述接近区域时的阻抗变化有关的信息；以及导出部，根据由所述第1检测部和第2检测部所检测出的信息，导出与所述车辆构成部件的位移有关的信息。
2.根据权利要求1所述的位移信息导出装置，其特征在于，所述第1线圈和第2线圈的线圈中心一致。
3.根据权利要求2所述的位移信息导出装置，其特征在于，所述第1线圈和第2线圈的线圈平面一致。
4.一种乘员约束系统，其特征在于，包括权利要求1～3中任一项所述的位移信息导出装置；车辆碰撞时对车辆乘员进行约束的乘员约束装置；以及根据所述导出部所导出的信息，对所述乘员约束装置进行控制的控制装置。
5.根据权利要求4所述的乘员约束系统，其特征在于，所述位移信息导出装置的第1线圈和第2线圈，与作为所述车辆构成部件的车门的门外板相向设置；所述乘员约束装置，在车辆发生侧面碰撞时，对乘员进行约束。
6.一种车辆，包括发动机行驶系统、电装系统、对所述发动机行驶系统和电装系统进行驱动控制的驱动控制装置、因车辆碰撞而发生位移的金属制车辆构成部件、导出与所述车辆构成部件的位移有关的信息进行导出的传感器装置以及根据所述传感器装置所导出的信息向控制对象输出控制信号的控制信号输出装置，其特征在于，所述传感器装置由权利要求1～3中任一项所述的位移信息导出装置构成。
7.一种位移信息导出方法，其特征在于，利用第1线圈和第2线圈，其中所述第1线圈与因车辆碰撞而发生位移的金属制车辆构成部件相向设置；所述第2线圈，处于所述第1线圈的线圈周围的、该第1线圈的外径内，并设置在与该第1线圈的线圈平面交叉方向的线上；在车辆碰撞时，通过所述第2线圈检测出与朝向处于通电状态的所述第1线圈从相对距离不同的分离区域向接近区域位移的所述车辆构成部件有关的、该车辆构成部件处于所述分离区域时因磁场变化而产生的感应电压的相关信息，并且通过第1线圈检测出与该车辆构成部件处于所述接近区域时的阻抗变化有关的信息；进而，根据由所述第1线圈和第2线圈所检测出的信息，导出与所述车辆构成部件的位移有关的信息。
全文摘要
本发明提供一种技术，对于车辆构成部件在车辆碰撞时的位移相关信息的检测，可以有效提高该检测特性。搭载在车辆上的碰撞检测装置(130)如下构成采用第1线圈和第2线圈，所述第1线圈与门外板(12)相向设置，所述第2线圈处于所述第1线圈周围的、该第1线圈的外径内，并设置在与该第1线圈的线圈平面交叉方向的线上；通过第2线圈检测出门外板(12)处于所述分离区域时因磁场变化而产生的感应电压的相关信息，并且，通过第1线圈检测出与该门外板(12)处于接近区域时的阻抗变化有关的信息。
文档编号B60R21/0136GK1903616SQ20061010758
公开日2007年1月31日 申请日期2006年7月27日 优先权日2005年7月27日
发明者青木洋, 大井和也 申请人:高田株式会社