(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の少なくとも前後に緩衝部材を設けるとともに、感応速度域を異ならせた少なくとも二基以上の光電センサを取り付け、更に少なくとも前方の緩衝部材にはアブソーバが接続され、光電センサによる障害物の検知信号あるいはアブソーバの動きに応動して、警報器とブレーキとのいずれか一方または双方を作動させるようにした装置において、前記緩衝部材はガードバーであり、このガードバーの一部もしくは全域にわたって空気を封入した中空体が被せられるものであり、また前記光電センサによる障害物の検知信号あるいはアブソーバの動きに応動するブレーキは、フットブレーキ系並びにハンドブレーキ系とは独立して設けられた油圧配管に接続されたものであることを特徴とする車両の安全装置。
【請求項２】
前記緩衝部材は、走行時と駐車時との設定位置がそれぞれ異なることを特徴とする請求項１記載の車両の安全装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の目的】
【産業上の利用分野】
本発明は自動車、オートバイ、自転車、更には電車、路面電車等の軌道車等、人間が運転操作をしながら制動操作を行うすべての車両等に適用できる安全装置に関するものである。
【０００２】
【発明の背景】
一般に車両の前後部には緩衝部材としてバンパーが設置されている。このバンパーは前方または後方からの車両の衝突、あるいは車両自体が定置した障害物等７衝突した際、車両等の損壊や搭乗者等の負傷を防止するために設置されたものである。しかしこのようなバンパーは時速５ｋｍ〜９ｋｍ程度の範囲であれば、車両及び搭乗者を安全に保護することができるが、例えば市街走行時、すなわち時速３０ｋｍ程度では車両を損傷から保護することができない。また更に高速道路での走行時、すなわち時速８０ｋｍ〜１００ｋｍ程度では、車体の保護はもちろんのこと、搭乗者の安全を守ることができないのが実情である。
【０００３】
このような問題点を認識して、最近では車両の特に前方等に強固なガードバーを装着する車両が増えているが、このような手法であっても、要はバンパーを強固にするという発想にとどまり、運転者の不注意あるいは居眠り運転等の場合には根本的に衝突、追突等を防止することはできない。また他の車両の急激な割り込みや飛び出し等、瞬間的に障害物が発生した場合には、これら障害物を発見してブレーキ操作をしても充分に制動させることができず、大きな事故の発生は回避することができなかった。
【０００４】
このような背景から本出願人は、実願平７−１６４９号「車両の安全装置」の案出に至っている。このものはガードバーにアブソーバが接続され、このアブソーバによって衝突による衝撃を緩衝するとともに、アブソーバの動きに応動して車両のブレーキが作動するから、運転者が突発的な衝突状態となったとしても大事故に至らない状態で制動させることができ、前記問題を解決するものであった。しかし、例えば駐車中に他の車両が衝突してバンパーの形状が変わってアブソーバが収縮したままになったような場合、ブレーキがロックされた状態となり車両の移動ができなくなってしまう等、改善の余地が残されていたのである。
更に図１０に示すように、軽自動車、ワンボックスカー、トラック等、先端部と運転席との距離が短い車両の事故の場合、運転席の損傷が激しく、致命的な事故となってしまうことは避けられなかった。
【０００５】
【開発を試みた技術的事項】
本発明はこのような問題点を解決するために案出されたものであって、老人等の杖、昆虫の髭等をヒントにして、実質的な車間距離を確保でき、車両の追突事故等、衝突した際の衝撃を効果的にやわらげるとともに制動を行い、なお且つ通常用いるフットブレーキ系並びにハンドブレーキ系には関与しない装置の開発を試みたものである。
【０００６】
【発明の構成】
【目的達成の手段】
すなわち請求項１記載の車両の安全装置は、車両の少なくとも前後に緩衝部材を設けるとともに、感応速度域を異ならせた少なくとも二基以上の光電センサを取り付け、更に少なくとも前方の緩衝部材にはアブソーバが接続され、光電センサによる障害物の検知信号あるいはアブソーバの動きに応動して、警報器とブレーキとのいずれか一方または双方を作動させるようにした装置において、前記緩衝部材はガードバーであり、このガードバーの一部もしくは全域にわたって空気を封入した中空体が被せられるものであり、また前記光電センサによる障害物の検知信号あるいはアブソーバの動きに応動するブレーキは、フットブレーキ系並びにハンドブレーキ系とは独立して設けられた油圧配管に接続されたものであることを特徴とする。
【０００７】
また請求項２記載の車両の安全装置は、前記要件に加え、前記緩衝部材は、走行時と駐車時との設定位置がそれぞれ異なることを特徴とする。
そしてこれら各請求項記載の発明の構成を手段として前記目的を達成しようとするものである。
【０００８】
【発明の作用】
請求項１記載の本発明によれば、光電センサによる障害物の検知信号あるいはアブソーバの動きに応動するブレーキは、フットブレーキ系並びにハンドブレーキ系とは独立して設けられた油圧配管に接続されているから、アブソーバが収縮したままになったような場合でも、アブソーバに接続された油圧配管のみを解除することができ、車両の移動に支障をきたさない。
またガードバーの一部もしくは全域にわたって空気を封入した中空体を被せたので、この中空体によって衝突による衝撃を効率的に緩衝する。
【０００９】
また請求項２記載の発明によれば、緩衝部材は、走行時と駐車時との設定位置がそれぞれ異なるので、特に軽自動車、ワンボックスカー、トラック等、車両の先端部と運転席との距離が短いような車両の走行中、他の車両あるいは障害物と運転席との間に実質的な車間距離（空間）をとることができるとともに、駐車時の占有空間の増大を要しない。
【００１０】
【実施例】
以下本発明を図示の実施例に基づいて具体的に説明する。符号１は本発明を適用した車両であって、この車両１の前後に緩衝部材の一例たるクッションバンパー２、３が設置される。このクッションバンパー２、３は、図３に示すように、流体の一例である空気を封入したゴム球１６と、このものより小型の小ゴム球１７との二基をスプリング１８で接続したものとを交互に、ウレタン等から成る表皮体１９内に配置したものである。因みに流体としては気体、液体、ゲル等あるいはこれらのうち、複数を組み合わせて使用してもよい。
【００１１】
また車両１の前方の一例としてボンネットの先端には光電センサ４、５が対となって取り付けられる。この光電センサ４、５は図５に示すように各々感応速度域を異ならせたものであって、低速時に作動する光電センサ４と、高速時に作動する光電センサ５とによって構成される。
【００１２】
更に前記クッションバンパー２、３のうち、少なくとも車両１の前方に設けられるクッションバンパー２は、図３、４に示すように二基の小ゴム球１７をスプリング１８で接続したものにアブソーバ６が接続される。このアブソーバ６は油圧作動タイプのものであって、アブソーバ６における緩衝媒体である作動油の油圧配管２２はチェックバルブ１４を介してブレーキ１５に接続される。
この油圧配管２２は図４に示すように既存のブレーキペダル６′から始まるブレーキライン７とは独立して設けられるものである。また油圧配管２２にはバルブ２０を介してオイルタンク２３を具える。因みにバルブ２０は通常閉じており、アブソーバ６のブレーキ系を解除するときに開放する。またブレーキライン７におけるブレーキペダル６′側にもチェックバルブ１４′が設けられる。そしてこのブレーキライン７の作用端は制動手段たるブレーキ１５に至っている。
【００１３】
更にクッションバンパー２、３は、走行時と駐車時との設定位置がそれぞれ異なるような構成とする。具体的にはアブソーバ６のロッド２１を伸縮自在とし、図２に示すように走行時は前方に突出し、駐車時あるいは低速走行時には車両１の近接部に位置する。このクッションバンパー２、３の位置は、走行時か駐車時のいずれかを設定するにあたって、例えば車両１の速度を感知して自動的にいずれかを選択することもできるが、後述する選択スイッチ１３と連動させて手動で切り替えることももちろん差し支えない。また車両１の走行速度によってロッド２１の突出長を無段階に設定するようにしてもよい。このようなロッド２１の突出長は、アブソーバ６におけるシリンダ内のオイルの量を調節することによって行う。
【００１４】
また前記光電センサ４、５を車両１に設けるにあたっては、その外側（車両前方の場合には前方、車両後方の場合には後方）に向かって照射方向をほぼ地面と平行になるように設ける。このような光電センサ４、５は、図５に示すように光源を発生させる発光素子８と、前記発光素子８から照射され、障害物１０に当たって反射する光を検出する受光素子９とによって構成される。更に前記光電センサ４、５には電源１１の一方の極からの回路が選択スイッチ１３を介して接続されるとともに、電源１１の他の極側の回路は警報手段の一例である警報器１２を介して接続されている。この選択スイッチ１３は車両１の走行時の低速用と高速用のいずれかを使用するために設けられるものであって、例えば車両１の速度を感知して自動的にいずれかを選択するようにすることもできるが、手動で切り替えることももちろん差し支えない。なお実質的に光電センサ４を低速用に設定するためには、具体的には近距離用の光電センサ４を用いる。一方、高速の速度域を検知する光電センサ５にあっては、遠距離の障害物１０を検知し得るようなものを選択して用いているのである。
【００１５】
このように構成された本発明の装置の作動状態を説明すると、次のとおりである。
まず車両１が市街走行の場合、すなわち低速で運転中であると運転者に判断された場合には、選択スイッチ１３を低速側に選択して運転を行う。もちろん運転者による手動操作のほか、車両１の速度計等と応動して一定速度域以下の場合には低速用の光電センサ４が作動するような選択スイッチ１３の切り替えがなされてもよい。この選択スイッチ１３はまた、アブソーバ６におけるロッド２１の突出長も選択するため、図２に示すようにクッションバンパー２、３は車両１よりやや離れた所に位置する。
そしてこのような状態で車両１が運転中に近距離に障害物１０が生じた場合には、光電センサ４の受光素子９は直ちにこれを検知してその検知信号により電源１１と警報器１２との回路を閉成し、電源電圧を警報器１２に印加し、警報音を発するようにする。この警報音に従い、運転者はブレーキ操作を行って衝突を回避する。もちろん警報音を鳴らすための出力電圧が生じたということは、この出力電圧を利用して適宜のアクチュエータを作動させ、ブレーキ１５を自動的に作動させるようにすることができることも意味する。
【００１６】
そして更に最悪の場合、低速時に車両１が衝突した場合、まずクッションバンパー２内のゴム球１６、小ゴム球１７及びスプリング１８がその衝撃を緩衝的に吸収するとともにいくぶん撓み、アブソーバ６におけるロッド２１が車体側に押し込まれるような状態となり、アブソーバ６がその衝撃を緩衝的に吸収するとともに、これによって生じた作動油の油圧がブレーキライン７側に生じてブレーキ１５の制動がなされる。なおこの油圧については油圧の発生方向は前記チェックバルブ１４、１４′により適宜目的とするブレーキ１５に印加されるように設定されている。
【００１７】
また車両１が高速で運転する場合には、選択スイッチ１３を高速側すなわち光電センサ５側に給電がされるように設定する。もちろんこの設定操作を手動で行ってもよいし、速度計など速度を検知する手段からの信号を得て自動的に切り替えてもよいし、更には例えば高速道路のゲートを通過した際に、そこからの無線信号等により切り替えてもよい。また選択スイッチ１３によってアブソーバ６におけるロッド２１の突出長も選択するため、図２に示すようにクッションバンパー２、３は車両１から低速時よりも更に離れた所に位置して、他の車両１と運転席との間に実質的な距離を取ることができる。
この場合に障害物１０を光電センサ５が検知すると、すでに述べた低速運転時の場合と同様に警報器１２から音による警報が運転者に向けて発せられる。
更に最悪の場合、車両１が衝突した場合、図９に示すように、まずクッションバンパー２内のゴム球１６、小ゴム球１７及びスプリング１８がその衝撃を緩衝的に吸収するとともにいくぶん撓み、アブソーバ６におけるロッド２１が車体側に押し込まれるような状態となり、アブソーバ６がその衝撃を緩衝的に吸収するとともに、これによって生じた作動油の油圧がブレーキライン７側に生じてブレーキ１５の制動がなされる。ガードバー２５を具えた車両１も、アブソーバ６におけるロッド２１が車体側に押し込まれるような状態となり、アブソーバ６がその衝撃を緩衝的に吸収するとともに、これによって生じた作動油の油圧がブレーキライン７側に生じてブレーキ１５の制動がなされる。従ってクッションバンパー２並びにガードバー２５及びアブソーバ６による緩衝がなされるときに、他方の車両１と運転席との間はロッド２１の突出長分だけ離れており、運転席の損傷を軽減する。
【００１８】
また車両１が後進する場合、あるいは障害物１０たる他の車両１が速い速度で接近してくる場合には、車両１の後方に設置されたクッションバンパー３の光電センサ４または５が作用して同様の警報器１２からの警報音発生等の作用がなされる。もちろん例えば他の車両１が追突する危険がある場合、あるいは接近してくる場合には、その車両１に向けて警報音を発生させたり、更には併せて発光する警報手段、例えばフラッシングライトを点滅させる等の対策がとれる。また例えば低速で自ら後退しているような場合に障害物１０が生じた場合には、クッションバンパー３にアブソーバ６が設けられていれば直ちにアブソーバ６の動きに応じてブレーキ１５を作動させ、車両１を即時に停止させることができる。
【００１９】
また車両１を駐車しているときは、選択スイッチ１３を駐車の設定にする。このようにすることでアブソーバ６におけるロッド２１が収縮し、クッションバンパー２、３は、図２に示すように車両１に接近した状態となり、駐車時に必要な占有空間はクッションバンパー２、３を装備していない車両１と変わらない。このような状態で前方または後方から追突された場合、クッションバンパー２、３により衝撃を緩衝的に吸収するとともに、ロッド２１が車体側に押し込まれてブレーキ１５が制動状態となる。
そしてクッションバンパー２、３及びロッド２１の破損によりアブソーバ６が収縮したままになった場合、ブレーキ１５がかかった状態となり、車両１の移動ができなくなってしまう。このような場合バルブ２０を開放すれば油圧配管２２中の高圧の作動油がオイルタンク２３に流入する。やがて油圧配管２２中の作動油は低圧になるので、ブレーキライン７中の高圧の作動油がチェックバルブ１４からゆるやかに油圧配管２２に流入し、更にオイルタンク２３に流入する。この流入は作動油の圧力が平衡状態になったときに止まり、ブレーキ１５への作用を失う。この状態ではフットブレーキ系のみが作用可能な状態となり、車両１の移動が行えるのである。
【００２０】
なお以上述べた説明は一例として乗用車を例にとって説明したものであるが、図６に示すようにワンボックスカー、４ＷＤ、軽トラック、自転車、オートバイ等、様々な車種において緩衝部材は、それぞれに好ましい様々の態様とする。因みに図６ではガードバー２５、３５をそれぞれの車種に適用した。
また本発明の車両１の安全装置は、自動車以外に電車、路面電車等の軌道車両等あらゆる人間が操作することによって制動を行う車両に適用できることはいうまでもない。
【００２１】
また緩衝部材として、ガードバー２５を用いた場合に、図８（ａ）に示すようにこのものの設定位置の変更は、駐車時に車両１の近傍に位置し、走行時に回動して前後に突出するような構成としてもよい。このようなガードバー２５は図８（ｂ）に示すように走行時の垂直部が伸縮可能な構成とすることもでき、更に図８（ｃ）に示すように、圧縮空気を封入した一例としてゴム製の中空体２４で包むようにしてもよい。このような場合、ガードバー２５の一部を着脱可能とする。このような構成とすることで、車両１の衝突の際には、まず中空体２４による緩衝が行われるので、ガードバー２５、車両１の損傷を軽減する。この際、中空体２４がパンクした場合にはガードバー２５の一部を取り外して中空体２４を組み付け、このものを交換することができる。
【００２２】
【発明の効果】
請求項１記載の本発明によれば、光電センサ４、５による障害物１０の検知信号あるいはアブソーバ６の動きに応動するブレーキ１５は、フットブレーキ系並びにハンドブレーキ系とは独立して設けられた油圧配管２２に接続されているから、アブソーバ６が収縮したままになったような場合でも、アブソーバ６に接続された油圧配管２２のみを解除することができ、車両１の移動に支障をきたさない。更にフットブレーキ系並びにハンドブレーキ系は破損時の安全性を確保するために二系統を独立させることが世界各国の法規制で要求されているものの、これらが何らかの原因で二つとも破損してしまったときのバックアップとして作動するので安全性が増大する。
また、ガードバー２５の一部もしくは全域にわたって空気を封入した中空体２４を被せたので、この中空体２４によって衝突による衝撃を効率的に緩衝する。
【００２３】
また請求項２記載の発明によれば、緩衝部材は、走行時と駐車時との姿勢がそれぞれ異なるので、特に軽自動車、ワンボックスカー、トラック等、運転席が最前部となるような車両１の走行中に安全な車間距離（空間）を保つことができる。
【００２４】
本発明は以上述べたように車両１の速度に応じて車両１に対して相対的に接近する障害物１０を検知し、警報音を発し、自動的に制動をし、追突等の衝突事故の発生を未然に防ぎ、あるいは仮に衝突したとしても最小限の損傷にとどまるようにして車両１の損傷はもちろんのこと、搭乗者の安全を守ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の安全装置を示す斜視図並びにこのものを装備した車両を示す斜視図である。
【図２】  クッションバンパーの突出の様子を示す側面図である。
【図３】  クッションバンパーの緩衝の様子を示す平面図である。
【図４】  ブレーキ系を示す回路図である。
【図５】  光電センサを示す回路図である。
【図６】  本発明の安全装置を適用した五種の車両を示す斜視図である。
【図７】  本発明の安全装置を適用した二種の車両の位置関係を示す側面図である。
【図８】  本発明の安全装置をガードバーに適用した例を示す斜視図である。
【図９】  本発明の安全装置のクッションバンパー並びにガードバーを具えた車両の衝突の様子を示す斜視図である。
【図１０】  従来のバンパーを具えた車両の衝突の様子を示す斜視図である。
【符号の説明】
１      車両
２      クッションバンパー（前方の）
３      クッションバンパー（後方の）
４      光電センサ（低速用）
５      光電センサ（高速用）
６      アブソーバ
６′    ブレーキペダル
７      ブレーキライン
８      発光素子
９      受光素子
１０    障害物
１１    電源
１２    警報器
１３    選択スイッチ
１４    チェックバルブ
１４′  チェックバルブ
１５    ブレーキ
１６    ゴム球
１７    小ゴム球
１８    スプリング
１９    表皮体
２０    バルブ
２１    ロッド
２２    油圧配管
２３    オイルタンク
２４    中空体
２５    ガードバー（前方の）
３５    ガードバー（後方の）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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