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【発明の名称】 加速度センサ
【発明者】 【氏名】河本 吉弘
【要約】 【課題】異なる向きに加わる加速度を異なる感度で検出可能とした加速度センサを提供すること。

【解決手段】下方に向けて凹んだ底面を有する容器であって底面の最下位置３３から上向きに傾斜してなる複数の傾斜面３４、３５を有し、その傾斜面３４、３５が最下位置３３から少なくとも二以上の異なる向きにて異なる傾斜角度で形成されている収容体３と、収容体３の最下位置３３に配置され所定以上の加速度の付加により傾斜面３４、３５上を移動するマス４と、マス４が最下位置３３から移動したことを検出する検出手段とを備えている。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 底面の最下位置から上向きに傾斜してなる複数の傾斜部を有し、その傾斜部が前記最下位置から少なくとも二以上の異なる向きにて異なる傾斜角度で形成されてなる収容体と、前記収容体の前記最下位置に配置され前記傾斜部上を移動可能とされているマスと、前記マスが前記最下位置から移動したことを検出する検出手段と、を備えた加速度センサ。
【請求項２】 前記検出手段は、前記底面の前記最下位置に配設される固定接点と、前記最下位置に配置される前記マスを上方から押圧し前記マスが前記最下位置から移動したときに降下して前記固定接点に接触する可動接点と、を備えて構成されていること、を特徴とする請求項１に記載の加速度センサ。
【請求項３】 車両に設置され、前記車両の衝突の際に加わる加速度を検出する衝突センサとして用いられることを特徴とする請求項１又は２に記載の加速度センサ。
【請求項４】 前記車両の前方、後方及び側方に向けられた前記収容体の傾斜部がそれぞれ異なる傾斜角度で形成され、その傾斜部の傾斜角度が前記車両の前方、側方、後方の順で大きく形成されていること、特徴とする請求項３に記載の加速度センサ。
【請求項５】 前記車両の衝突時における燃料の供給停止の検知センサとして用いられることを特徴とする請求項３又は４に記載の加速度センサ。
【請求項６】 車両に対して及ぼされる加速度に応じて少なくとも二以上の方向に移動可能なマスと、前記マスの移動を検出する検出手段と、を有し前記車両に及ぼされる加速度を検出する加速度センサであって、前記マスが移動し始める時の加速度が前記二以上の方向のうち少なくとも一つが異なるものとされること、を特徴とする加速度センサ。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、加速度を検出するための加速度センサに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の加速度センサとして、特開平４−３５０５６７号公報に記載されるように、筐体の内壁面の間にばねを架設しそのばねの中央部に磁石を取り付けて構成したものが知られている。このセンサは、加速度の発生に伴う磁石の移動を磁気変化として磁気検出素子により検出し、その磁気検出素子の出力に基づいて加速度を検出しようとするものである。また、この公報の図３には、二つのばねを交差して配設し、それらのばねの交点位置に磁石を設置することにより、加速度センサの前後左右の各方向に加わる加速度の検出を可能とした二次元な加速度センサが記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、加速度センサにおいて、用途によっては、加速度が加わる方向が異なるときには異なる感度で加速度を検出したい場合がある。例えば、自動車などに設置され衝突時の加速度を検出するセンサでは、前方部の衝突（以下、「前突」という。）、後方部の衝突（以下、「後突」という。）、側方部の衝突（以下、「側突」という。）による生ずる加速度（負の加速度、即ち減速度を含む。）を異なる検出感度とし、衝突状態に応じて適切な措置を採ることが望ましい。
【０００４】しかしながら、前述の公報に記載される加速度センサにあっては、加速度が加わる向きに応じて異なる検出感度とすることは容易でない。例えば、前述の公報の図３に示されるような二次元的な加速度センサでは、直交する二方向の加速度をそれぞれ検出することができるが、その検出した加速度が規定値に達したか否かについてはそれを解析する回路などが複数必要となる。また、ばねの架設方向に加わる加速度に対しては、異なる向きであっても、同じばねが作用するために同じ検出感度となってしまう。このため、異なる向きに加わる加速度を異なる感度で検出することができない。
【０００５】そこで本発明は、以上のような問題点を解決するためになされたものであって、異なる向きに加わる加速度を異なる感度で検出可能とした加速度センサを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成するために、本発明に係る加速度センサは、下方に向けて凹んだ底面を有する容器であって底面の最下位置から上向きに傾斜してなる複数の傾斜部を有しその傾斜部が最下位置から少なくとも二以上の異なる向きにて異なる傾斜角度で形成されてなる収容体と、収容体の最下位置に配置され所定以上の加速度の付加により傾斜部上を移動するマスと、マスが最下位置から移動したことを検出する検出手段とを備えている。
【０００７】この発明によれば、所定以上の加速度が加わると収容体内のマスがいずれかの傾斜部上を移動する。その際、傾斜部が異なる向きで異なる傾斜角度に形成されているため、加速度が加わる向きによりマスが移動する加速度が異なることになる。従って、加速度が加わる向きに応じて異なる感度で加速度の検出が行える。
【０００８】また本発明に係る加速度センサは、前述の検出手段が、底面の最下位置に配設される固定接点と、最下位置に配置されるマスを上方から押圧しマスが最下位置から移動したときに降下して固定接点に接触する可動接点とを備えて構成されていることを特徴とする。
【０００９】この発明によれば、磁気検出素子などの特殊な検出素子を用いることなく、マスの移動を検出することが可能となる。また、マスを上方から押圧する構造であるため、水平方向に加速度が付加された際に、その加速度がいずれの向きであってもマスの移動が可能である。従って、水平方向における各向きの加速度を一つのセンサで検出することができる。更に、マスを上方から押圧する構造であるため、振動などにより垂直方向へ加わる加速度の影響を受けにくいものとなる。
【００１０】また本発明に係る加速度センサは、車両に設置され、車両の衝突の際に加わる加速度を検出する衝突センサとして用いられることを特徴とする。
【００１１】この発明によれば、車両の衝突時の加速度を検出することにより、車両の衝突センサとして用いることが可能である。また、車両が衝突する向きによって異なる感度でその衝突を検出することが可能である。
【００１２】また本発明に係る加速度センサは、車両の前方、後方及び側方に向けられた収容体の傾斜部がそれぞれ異なる傾斜角度で形成され、その傾斜部の傾斜角度が車両の前方、側方、後方の順で大きく形成されていること特徴とする。
【００１３】この発明によれば、後突、側突、前突の順で衝突による加速度の感度を高く設定することが可能である。
【００１４】また本発明に係る加速度センサは、車両の衝突時における燃料の供給停止の検知センサとして用いられることを特徴とする。
【００１５】この発明によれば、車両衝突時に燃料の供給を確実に停止することができ、燃料が車外に漏れることなどを防止することができる。
【００１６】更に本発明に係る加速度センサは、車両に対して及ぼされる加速度に応じて少なくとも二以上の方向に移動可能なマスと、マスの移動を検出する検出手段とを有し車両に及ぼされる加速度を検出する加速度センサであって、マスが移動し始める時の加速度が二以上の方向のうち少なくとも一つが異なるものとされることを特徴とする。
【００１７】この発明によれば、所定以上の加速度が加わるとマスがその加速度の方向に応じて移動し始めるが、マスが移動し始める時の加速度が二以上の方向のうち少なくとも一つが異なるものとされているため、二以上の方向のうち少なくとも一つの加速度を異なる感度で検出することが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づき、本発明の実施形態について説明する。尚、各図において同一要素には同一符号を付して説明を省略する。また、図面の寸法比率は説明のものと必ずしも一致していない。
【００１９】（第一実施形態）図１に本実施形態に係る加速度センサの断面図を示す。図１に示すように、加速度センサ１には、ケース２の内部に収容体３が配設されている。収容体３は、マス４を収容するための容器であり、下方に向けて凹んだ底面を有している。また、収容体３は、上部が開放され底面が下方に向けて先細り状に形成されている。この収容体３は、振動などにより容易に動かないようにねじ止めなどによりケース２の内壁に固定されている。
【００２０】図２（ａ）に収容体３の平面図、図２（ｂ）、（ｃ）に収容体３の垂直断面図を示す。図２（ａ）に示すように、収容体３の上部開口部３１は、ほぼ卵形となっており、その半分がほぼ円形とされその他方の半分が楕円形となっている。また、収容体３の内面（底面）の最下部には、内外を貫通する孔３２が設けられている。この孔３２は、固定接点５１を装着するためのものである。図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、収容体３の内面は、孔３２上の最下位置３３に対し各方位に対して上向きの傾斜面となっている。
【００２１】図２（ａ）においてｂ−ｂの方向を長径方向、ｃ−ｃの方向を短径方向とすると、図２（ｃ）に示すように、最下位置３３から長径方向へ延びる一方の傾斜面３４は、他方の傾斜面３５に対して、傾斜角度が大きく形成されている。また、図２（ｃ）に示すように、最下位置３３から短径方向へ延びる傾斜面３６、３６は、長径方向の傾斜面３４の傾斜角θ34より小さく傾斜面３５の傾斜角θ35より大きく形成されている。このため、傾斜面３４の傾斜角度をθ34、傾斜面３５の傾斜角度をθ35、傾斜面３６の傾斜角度をθ36とすると、次の式（１）の関係となる。
【００２２】θ34＞θ36＞θ35 ‥‥（１）
図１に示すように、収容体３内には、マス４が収容されている。マス４は、所定以上の加速度が加わったときに移動する質量体であり、球形のものが用いられる。このマス４は、少なくともその表面が絶縁体により構成されている。マス４の全体が絶縁体により構成されていてもよいが、例えば、金属製球体の表面に絶縁膜を形成してなるものなどであってもよい。なお、「加速度」とは、速度が増大する加速の場合と、速度が減少する減速の場合との双方を含むものである。
【００２３】収容体３の孔３２には、固定接点５１が装着されている。固定接点５１は、マス４の最下位置３３からの移動を検出するためのものであって、例えば、導電性金属などからなる棒状部材が用いられる。固定接点５１は、その上端面が収容体３の内面とほぼ面一となるように配置されている。固定接点５１の下端部はケース２を突き抜けており、ワイヤハーネス６１と接続されている。
【００２４】ケース２の上部には、可動接点５２が配設されている。可動接点５２は、マス４の最下位置３３からの移動を検出するためのものであって、例えば、導電性金属などからなる棒状部材が用いられる。この可動接点５２は、ケース２の天井部を貫通し固定接点５１に向けて縦向き（図１では上下方向）に配されており、上下方向に移動自在に取り付けられている。このため、可動接点５２は、マス４が最下位置３３から移動したときに降下して固定接点５１に当接する。ケース２を突き出る可動接点５２の上端部には、ワイヤハーネス６２が接続されている。また、可動接点５２の途中には鍔部５２ａが形成されている。
【００２５】ワイヤハーネス６１、６２は、それぞれ検出回路７に接続されている。検出回路７は、ワイヤハーネス６１、６２を介して可動接点５２と固定接点５１の接触を検出する回路である。
【００２６】ケース２内には、可動接点５２に外装されてスプリング５３が配設されている。スプリング５３は、可動接点５２の鍔部５２ａとケース２の天井部との間に縮設され、可動接点５２を下方に向けて付勢している。
【００２７】次に、加速度センサ１の動作について説明する。
【００２８】図１に示すように、固定接点５１と可動接点５２との間にマス４が配置され、スプリング５３の付勢により可動接点５２がマス４を上方から押し付けている状態において、水平方向（図１では左右方向又は紙面を貫通する方向など）に加速度が加わると、慣性の法則により、その加速する向きと反対向きにマス４を移動させる力が発生する。しかし、マス４は可動接点５２により下方へに押圧されているため、その押圧力に基づき固定接点５１及び可動接点５２とマス４の表面との間に生ずる摩擦力により、マス４の移動は阻止される。また、マス４は収容体３の最下位置３３に配置されているため、マス４が移動するためには収容体３の傾斜面を登り上がる以上の力がマス４に加わることが必要である。
【００２９】図３に示すように、例えば、収容体３の長径方向であって傾斜面３５側に向けて正の加速度ａが加わる（傾斜面３４に向けて負の加速度が加わる場合も同じ。）と、慣性の法則により、マス４に傾斜面３４側に向けてマス４を移動させる移動力Ｆ（Ｆ＝ｍ・ａ。ｍはマス４の質量）が発生する。その移動力Ｆの発生に伴い、固定接点５１及び可動接点５２とマス４の表面との間に生ずる摩擦力Ｆ１が作用する。また、傾斜面３４にマス４の自重Ｗが加わると、マス４には傾斜面３４を降下させる向きに力Ｗ・ｓｉｎθ34が生ずる。このため、加速度のよる移動力Ｆが固定接点５１及び可動接点５２とマス４の表面との間に生ずる最大摩擦力ＦＸを超えて、かつ、その移動力Ｆに基づき傾斜面３４に沿って上方へ力Ｗ・ｓｉｎθ34以上の力がマス４に作用しないと、マス４は移動しない。なお、図３においては、移動力Ｆ及び摩擦力Ｆ１と自重Ｗとの寸法比率は、現実のものとは一致していない。
【００３０】そして、加速度センサ１に加速度ａが大きく加わると、マス４に大きな移動力Ｆが発生する。このとき、移動力Ｆが最大摩擦力ＦＸを超え、次の式（２）を満たすことにより、マス４が傾斜面３４に沿って上方へ移動する。
【００３１】Ｆ＞ＦＸ＋Ｗ・ｔａｎθ34 ‥‥（２）
例えば、図４に示すように、移動力Ｆの発生により、それと反対向きに摩擦力ＦＸがマス４に作用する。また、マス４の自重Ｗにより、マス４に傾斜面３４と平行であって下向きの分力Ｗ・ｃｏｓθ34が作用する。このため、移動力Ｆにより、マス４が傾斜面３４に沿って上方へ移動するためには、マス４に自重Ｗの分力Ｗ・ｃｏｓθ34以上の力が傾斜面３４の上方へ向けて加わる必要があり、具体的には次の式（３）を満たす必要がある。
【００３２】
（Ｆ−ＦＸ）・ｃｏｓθ34＞Ｗ・ｓｉｎθ34 ‥‥（３）
この式（３）をＦについて解くことにより、式（２）が導き出されることになる。
【００３３】そして、図５に示すように、マス４が収容体３の最下位置３３から移動すると、可動接点５２が降下して固定接点５１と接触する。このため、ワイヤハーネス６１、６２により構成される回路が閉回路となる。これにより、加速度センサ１に加わった加速度が一定値以上であることが検出される。
【００３４】加速度を検出した後、図５に示すように可動接点５２が最下位置３３に降下した状態となるが、可動接点５２の上端を引き上げればマス４が最下位置３３に戻る。このため、加速度検出前の状態（図１参照）とすることでき、容易に加速度の再検出が行える。
【００３５】一方、図１において、収容体３の長径方向であって傾斜面３４側（図１では左側）に向けて正の加速度ａが加わる（「傾斜面３５に向けて負の加速度が加わる」場合も同じ。）と、慣性の法則により、マス４に傾斜面３５側に向けてマス４を移動させる移動力Ｆが発生する。この場合、前述と同様に移動力Ｆの発生に伴い、固定接点５１及び可動接点５２とマス４の表面との間に生ずる摩擦力Ｆ１が作用する。また、傾斜面３５にマス４の自重Ｗが加わると、マス４には傾斜面３５を降下させる向きに力Ｗ・ｓｉｎθ35が生ずる。
【００３６】このため、加速度のよる移動力Ｆが固定接点５１及び可動接点５２とマス４の表面との間に生ずる最大摩擦力ＦＸを超えて、かつ、その移動力Ｆに基づき傾斜面３４に沿って上方へ力Ｗ・ｓｉｎθ35以上の力がマス４に作用しないと、マス４は移動しない。
【００３７】そして、加速度センサ１に加速度ａが大きく加わると、マス４に大きな移動力Ｆが発生する。このとき、移動力Ｆが最大摩擦力ＦＸを超え、次の式（４）を満たすことにより、マス４が傾斜面３５に沿って上方へ移動する。
【００３８】Ｆ＞ＦＸ＋Ｗ・ｔａｎθ35 ‥‥（４）
すなわち、移動力Ｆの発生によりそれと反対向きに摩擦力ＦＸが作用し、また、マス４の自重Ｗによりマス４に傾斜面３５と平行であって下向きの分力Ｗ・ｃｏｓθ35が作用する。このため、移動力Ｆにより、マス４が傾斜面３５に沿って上方へ移動するためには、マス４に自重Ｗの分力Ｗ・ｃｏｓθ35以上の力が傾斜面３５の上方へ向けて加わる必要があり、具体的には次の式（５）を満たす必要がある。
【００３９】
（Ｆ−ＦＸ）・ｃｏｓθ35＞Ｗ・ｓｉｎθ35 ‥‥（５）
この式（５）をＦについて解くことにより、式（４）が導き出される。
【００４０】そして、図５に示すように、マス４が収容体３の最下位置３３から移動すると、可動接点５２が降下して固定接点５１と接触する。このため、ワイヤハーネス６１、６２により構成される回路が閉回路となる。これにより、加速度センサ１に加わった加速度が一定値以上であることが検出される。
【００４１】この場合、前述の式（１）に示すように、マス４が移動する傾斜面３５の傾斜角度θ35が傾斜面３４の傾斜角度θ34より小さいので、式（４）におけるｔａｎθ35はｔａｎθ34より小さいものとなる（但し、０＜θ34＜９０°、０＜θ35＜９０°。）。従って、加速度センサ１において、最下位置３３から傾斜面３５に向けて（図１では左側から右側へ向けて）加速度が加わる場合に対し、最下位置３３から傾斜面３４に向けて（図１では右側から左側へ向けて）加速度が加わる場合の方が検出感度が高いものとなる。
【００４２】図１において、収容体３の短径方向（図１では紙面を貫通する方向）に向けて加速度ａが加わると、慣性の法則により、マス４に傾斜面３６側に向けてマス４を移動させる移動力Ｆが発生する。この場合、前述と同様に移動力Ｆの発生に伴い、固定接点５１及び可動接点５２とマス４の表面との間に生ずる摩擦力Ｆ１が作用する。また、傾斜面３６にマス４の自重Ｗが加わると、マス４には傾斜面３６を降下させる向きに力Ｗ・ｓｉｎθ36が生ずる。
【００４３】このため、加速度のよる移動力Ｆが固定接点５１及び可動接点５２とマス４の表面との間に生ずる最大摩擦力ＦＸを超えて、かつ、その移動力Ｆに基づき傾斜面３４に沿って上方へ力Ｗ・ｓｉｎθ36以上の力がマス４に作用しないと、マス４は移動しない。
【００４４】そして、加速度センサ１に加速度ａが大きく加わると、マス４に大きな移動力Ｆが発生する。このとき、移動力Ｆが最大摩擦力ＦＸを超え、次の式（６）を満たすことにより、マス４が傾斜面３６に沿って上方へ移動する。
【００４５】Ｆ＞ＦＸ＋Ｗ・ｔａｎθ36 ‥‥（６）
すなわち、移動力Ｆの発生によりそれと反対向きに摩擦力ＦＸが作用し、また、マス４の自重Ｗによりマス４に傾斜面３６と平行であって下向きの分力Ｗ・ｃｏｓθ36が作用する。このため、移動力Ｆにより、マス４が傾斜面３６に沿って上方へ移動するためには、マス４に自重Ｗの分力Ｗ・ｃｏｓθ36以上の力が傾斜面３６の上方へ向けて加わる必要があり、具体的には次の式（７）を満たす必要がある。
【００４６】
（Ｆ−ＦＸ）・ｃｏｓθ36＞Ｗ・ｓｉｎθ36 ‥‥（７）
この式（７）をＦについて解くことにより、式（６）が導き出される。
【００４７】そして、図５に示すように、マス４が収容体３の最下位置３３から移動すると、可動接点５２が降下して固定接点５１と接触する。このため、ワイヤハーネス６１、６２により構成される回路が閉回路となる。これにより、加速度センサ１に加わった加速度が一定値以上であることが検出される。
【００４８】この場合、前述の式（１）に示すように、マス４が移動する傾斜面３６の傾斜角度θ36が傾斜面３４の傾斜角度θ34より小さく、かつ、傾斜面３５の傾斜角度θ35より大きいので、式（６）におけるｔａｎθ36はｔａｎθ34より小さくｔａｎθ35より大きいものとなる（但し、０＜θ34＜９０°、０＜θ35＜９０°、０＜θ36＜９０°。）。従って、加速度センサ１において、最下位置３３から傾斜面３６に向けて（図１では紙面を貫通する方向へ向けて）加速度が加わる場合、最下位置３３から傾斜面３５に向けて（図１では左側から右側へ向けて）加速度が加わる場合より検出感度が高いものとなり、最下位置３３から傾斜面３４に向けて（図１では右側から左側へ向けて）加速度が加わる場合より検出感度が低いものとなる。
【００４９】なお、加速度センサ１にあっては、傾斜面の傾斜角度を異なるものとすることにより加速度の検出感度を変えることができるが、その他、マス４の質量、スプリング５３の押圧力（ばね定数）、マス４と固定接点５１及び可動接点５２との間の摩擦係数などを適宜変えることにより、検出すべき加速度を変えることができる。
【００５０】このように、本実施形態に係る加速度センサ１によれば、加速度センサ１に所定以上の加速度が加わると、収容体３内のマス４がいずれかの傾斜面上を移動する。その際、傾斜面が異なる向きで異なる傾斜角度に形成されているため、加速度が加わる向きによりマス４が移動する加速度が異なることになる。従って、加速度が加わる向きに応じて異なる感度により加速度を検出することができる。
【００５１】また、機械的な構造により構成されているため、マス４の移動を検出するために磁気検出素子などの特殊な検出素子が不要である。このため、強い衝撃に耐え得るものとなる。また、低コストでの製造も可能である。
【００５２】また、マス４を上方から押圧する構造であるため、加速度が付加された際にマス４が全方位へ移動することが可能である。従って、全方位における加速度の検出が行える。
【００５３】なお、マス４と可動接点５２の相対的な大きさ、最下位置３３からの各傾斜面の傾斜角度の立ち上がり状態によっては、最下位置３３からマス４が移動する際に、マス４が可動接点５２を上方へ押し上げなければならない場合もある。この場合、加速度の付加によるマス４が移動する条件として可動接点５２の押圧力を考慮する必要があるが、収容体３の傾斜面が異なる向きで異なる傾斜角度に形成されることにより加速度が加わる向きに応じて異なる感度により加速度を検出することができることは前述と変わらない。
【００５４】次に、加速度センサ１の使用方法の一例を説明する。
【００５５】図６、図７に加速度センサを車両の衝突センサとして用いる場合の説明図を示す。図６に示すように、加速度センサ１は、自動車などの車両８の中央部に配置される。例えば、車両フロア上、トンネル上に配置される。このように加速度センサ１を車両８の中央位置に配置することにより、前後左右における車両８の衝突を正確に検出することができる。また、加速度センサ１は、収容体３の傾斜面３４が車両８の前方に向くように配置される。このため、収容体３の傾斜面３５は車両８の後方へ向けられ、収容体の傾斜面３６、３６はそれぞれ車両８の側方へ向けられる。
【００５６】また、図７に示すように、加速度センサ１の固定接点５１、可動接点５２にそれぞれ接続されるワイヤハーネス６１、６２は、ＥＣＵ８１に接続される。ＥＣＵ８１は燃料噴射に関する制御装置であり、加速度センサ１の固定接点５１と可動接点５２の接触を検出する検出手段として機能する。また、ＥＣＵ８１には、燃料噴射用のインジェクタ８２、フューエルタンクの燃料をエンジンに供給するためのフューエルポンプ８３が接続される。その他、ＥＣＵ８１には、図示しないが、スロットルポジションセンサなど各種のセンサやイグニッションコイルなどが接続される。
【００５７】車両８が走行時などに前方の構造物や他の車両などに衝突した場合、その衝突により所定値以上の加速度（減速度も含む）が加速度センサ１に作用すると、加速度センサ１のマス４が最下位置３３から移動する。このマス４の移動により、可動接点５２が降下して固定接点５１に接触する。このため、可動接点５２及び固定接点５１を介してワイヤハーネス６１、６２が導通する。
【００５８】そして、ＥＣＵ８１は、可動接点５２と固定接点５１が接触したことをワイヤハーネス６１、６２を介して検出する。すると、インジェクタ８２に燃料噴射を停止すべき信号を出力し、フューエルポンプ８３に燃料供給を停止すべき信号を出力する。各信号を受けて、インジェクタ８２は燃料噴射を停止し、フューエルポンプ８３は燃料供給を停止する。
【００５９】このように、車両８が前突し所定値以上の加速度を受けた場合、自動的にエンジンへの燃料噴射及び燃料供給を確実に停止でき、燃料が車外に漏れることなどが防止できる。なお、車両８の衝突時に、エンジンへの燃料噴射及び燃料供給の停止のうちいずれか一方のみを行う場合もある。
【００６０】車両８が前突した場合について説明したが、車両８が側突又は後突した場合も、その衝突により車両８が所定値以上の加速度を受けたときには、同様にして自動的にエンジンへの燃料噴射及び燃料供給が確実に停止でき燃料が車外に漏れることなどが防止できる。
【００６１】ここで、加速度センサ１を設置した車両８が前突したときに加速度センサ１がその衝突を検知する加速度（検知可能な最小加速度）をａ１、車両８が側突したときに加速度センサ１がその衝突を検知する加速度（検知可能な最小加速度）をａ２、車両８が後突したときに加速度センサ１がその衝突を検知する加速度（検知可能な最小加速度）をａ３とすると、次の式（８）の関係となる。
【００６２】ａ１＞ａ２＞ａ３ ‥‥（８）
すなわち、前突、側突、後突の順で加速度センサ１の検出感度が低く設定できる。このため、一般に車両衝突時に発生する加速度は前突、側突、後突の順に大きいので、その特性に合せて適正な衝突検知が行える。
【００６３】また、加速度センサ１の収容体３を傾斜角度の異なる別の収容体と付け替えることにより、加速度センサ１の検出感度を変えることができる。このため、車種が異なる場合でも、収容体３のみを付け替えるだけで、車両に合わせた適正な衝突検出が行える。
【００６４】（第二実施形態）第一実施形態に係る加速度センサ１にあっては、マス４の移動を検出する検出手段としてマス４を上下に挟み込む可動接点５２、固定接点５１などを備えたものが用いられているが、本発明に係る加速度センサ１はそのようなものに限られるものではなく、マス４の最下位置３３からの移動を検出できるものであればその他のものであってもよい。例えば、収容体３の傾斜面の途中に円周方向に沿って複数の接点スイッチを並設し、加速度の発生によりマス４が移動して接点スイッチの位置まで移動して来たときに、マス４の移動を検知するものであってもよい。
【００６５】（第三実施形態）第一実施形態及び第二実施形態に係る加速度センサにあっては、収容体３の底面が滑らかに連続する面であるが、本発明に係る加速度センサはそのようなものに限られるものではなく、下向きに角錐状に凹むような底面を形成してなる収容体を備えて構成するものであってもよい。また、第一実施形態及び第二実施形態に係る加速度センサにあっては、前後左右の二次元方向の加速度を検出可能なものであるが、異なる向きで検出感度が異なるものであれば、１次元方向の加速度を検出ものであってよい。
【００６６】（第四実施形態）次に、第四実施形態に係る加速度センサについて説明する。
【００６７】本実施形態に係る加速度センサは、車両に設けられるものであって、車両に対して及ぼされる加速度に応じて少なくとも二以上の方向に移動可能なマス４と、そのマス４の移動を検出する検出手段とを備えて構成され、車両に及ぼされる加速度を検出する加速度センサである。そして、マス４が移動し始める時の加速度が二以上の方向のうち少なくとも一つが異なるものとされるものである。この加速度センサにおけるマス４は、第一実施形態に示すように球形のものでもよいが、非球形のものであってもよい。また、検出手段は、第一実施形態に示すようにマス４を押圧支持するものでもよいし、マス４の移動を検出できるものであればその他のものであってもよい。また、ここでいう「二以上の方向」とは、車両の前方、後方、側方、車両斜め方向のうち二つ以上の方向をいう。
【００６８】第一実施形態に係る加速度センサ１でも二以上の方向のうち少なくとも一つの方向の加速度を異なる感度で検出することが可能であるが、本実施形態に係る加速度センサとしては、例えば、各方向に形成される傾斜面のうち少なくとも一つを異なる角度とするものであればよい。この場合、二以上の方向のうち少なくとも一つの方向の加速度を他の方向の加速度に対し異なる感度で検出することができる。
【００６９】また、本実施形態に係る加速度センサとしては、例えば、ほぼ平らとした底面上にマス４を配置し、加速度が加わってマス４に移動力が生じたときにそのマス４の移動を抗する手段を設けたものであってもよい。その移動を抗する手段としては、例えば、マス４が移動する底面の表面上に凹凸などを設け、マス４と底面との摩擦係数をマス４の配置位置から異なる二以上の方向のうち少なくとも一つの方向で異なるものとしたものが挙げられる。この場合、マス４は、非球形のもの、例えば円柱体を横向きに配置したものが用いられる。この加速度センサによれば、二以上の方向のうち少なくとも一つの方向の加速度を他の方向の加速度に対し異なる感度で検出することができる。
【００７０】また、本実施形態に係る加速度センサにおいて、マス４の配置位置を中心としてその周囲に複数の磁石を設置し、それらの磁石の磁力を異ならせることにより、加速度が加わる際に生ずるマス４の移動力を異なる二以上の方向のうち少なくとも一つの方向で異ならせるものであってもよい。この場合、マス４の移動を抗する手段としては、第一実施形態に係る加速度センサ１の収容体３のようにマス４の配置位置の周囲に傾斜面を形成してもよいし、マス４の配置位置の周囲の底面とマスの間の摩擦係数を増大させたものであってもよい。また、マス４としては磁性を有するものが用いられる。このような加速度センサであっても、二以上の方向のうち少なくとも一つの方向の加速度を他の方向の加速度に対し異なる感度で検出することができる。
【００７１】更に、本実施形態に係る加速度センサとして、上部開口部３１が円形であってすり鉢状の底面を有し中心位置に最下位置３３が形成される収容体３と、その収容体３に収容されるマス４を備えて構成されるものであってもよい。この場合、収容体３を車両に対して傾けて設置することにより、水平方向に対し異なる傾斜角度となる傾斜面を設けることができる。従って、二以上の方向のうち少なくとも一つの方向の加速度を他の方向のものに対し異なる感度で検出することができる。
【００７２】以上のように、本実施形態に係る加速度センサによれば、所定以上の加速度が加わるとマス４がその加速度の方向に応じて移動し始めるが、マス４が移動し始める時の加速度が二以上の方向のうち少なくとも一つが異なるものとされているため、二以上の方向のうち少なくとも一つの加速度を異なる感度で検出することができる。
【００７３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、次のような効果が得られる。
【００７４】傾斜部が異なる向きで異なる傾斜角度に形成されているため、加速度が加わる向きによりマスが移動する加速度が異なることになる。従って、加速度が加わる向きに応じて異なる感度で加速度の検出が行える。
【００７５】また、検出手段が固定接点と可動接点とを備えて構成されることにより、磁気検出素子などの特殊な検出素子を用いることなく、マスの移動を検出することができる。また、マスを上方から押圧する構造であるため、水平方向に加速度が付加された際にその加速度がいずれの向きであっても、マスの移動が可能であり加速度の検出が行える。
【００７６】また、車両に設置することにより、車両の衝突センサとして用いることができる。その際、車両が衝突する向きによって異なる感度でその衝突を検出することができる。
【００７７】また、車両の前方、後方及び側方に向けられた収容体の傾斜部をそれぞれ異なる傾斜角度で形成し、その傾斜部の傾斜角度を車両の前方、側方、後方の順で大きく形成することにより、後突、側突、前突の順で衝突による加速度の感度を高く設定することができる。
【００７８】更に、車両の衝突時における燃料の供給停止の検知センサとして用いることにより、衝突時にエンジンへの燃料噴射及び燃料供給が確実に停止でき、燃料が車外に漏れることなどが防止できる。
【出願人】 【識別番号】０００００３２０７
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
【出願日】 平成９年（１９９７）１１月２６日
【代理人】 【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 芳樹 （外１名）
【公開番号】 特開平１１−１６０３５０
【公開日】 平成１１年（１９９９）６月１８日
【出願番号】 特願平９−３２４６４６