(57)【要約】【課題】たとえば、コーナ部分をぶつけても、長尺の衝突センサをそっくり交換する必要がなく、手間のかからない、交換費用の安い車両衝突検出装置を提供すること。【解決手段】車両の衝突を検出して安全装置を作動させる車両衝突検出装置であって、細長い部材の長手方向に沿って感圧部を配設してなる長尺衝突センサ１、１’と、該長尺衝突センサ１、１’からの出力を処理する信号処理手段２、２’と、該信号処理手段２、２’からの信号によって前記安全装置を起動させる起動コントローラ３、３’と、を有し、該長尺衝突センサ１、１’が車両の外周部の複数部位に分割されて配設されることを特徴としている。  長尺衝突センサが車両の外周部の複数部位に分割されて配設されているので、ぶつけて機能が損なわれた衝突センサのみ交換すればよく、交換の手間がかからず、交換の費用も安くなる。【選択図】図１
2006258647.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の衝突を検出して安全装置を作動させる車両衝突検出装置であって、
細長い部材の長手方向に沿って感圧部を配設してなる長尺衝突センサと、
該長尺衝突センサからの出力を処理する信号処理手段と、
該信号処理手段からの信号によって前記安全装置を起動させる起動コントローラと、
を有し、該長尺衝突センサが車両の外周部の複数部位に分割されて配設されることを特徴とする車両衝突検出装置。
【請求項２】
さらに前記複数部位に配設された温度センサを有し、前記起動コントローラは、該温度センサの出力に基づいて該衝突センサの出力を補正することを特徴とする請求項１に記載の車両衝突検出装置。
【請求項３】
前記複数部位の少なくとも一部は、バンパを２分割した２つの部位であることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両衝突検出装置。
【請求項４】
前記複数部位の少なくとも一部は、バンパを３分割した３つの部位であることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両衝突検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動車などの車両が衝突した際に、衝撃から乗員或いは歩行者を保護するための安全装置に係り、特に、衝突時にエアバッグなどの安全装置を瞬時に作動させるための車両衝突検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
これまで、自動車が障害物に衝突したとき車内に設置したエアバッグやシートベルトなどの乗員保護用安全装置、或いはボンネットに設置したエアバッグなどの歩行者保護用安全装置を作動させるための衝突検出装置が開発されている。
【０００３】
例えば、従来の衝突検出装置は、図９に示すように、車体７２の外周部に張り巡らされた光ファイバーケーブル７４と、この光ファイバーケーブル７４に光を送る発光素子部７５と、光ファイバーケーブル７４を伝搬してきた光を受光して電気信号に変換する光変換素子部７６と、光ファイバーケーブル７４の長手方向に複数設けられた感圧部７７と、光変換素子部７６からの電気信号によってエアバッグ等の安全装置７３を作動させる衝突検出回路７８とから構成されている（例えば、特許文献１参照）。感圧部７７は、図１０に示すように、光ファイバーケーブル７４を挿通させる円筒基部７７１からなり、その内面に衝突などの外圧が加わる方向に向かって突出した一対の突起部７７２a、７７２bと、この突起部７７２a、７７２bの中間部の対向面に一つの突起部７７４が形成されている。したがって、衝突などの外圧が加わると、円筒基部が撓んで突起部７７２a、７７２b及び突起部７７４が光ファイバーケーブル７４を屈曲させて伝搬光量を減少させるようになっている。
【０００４】
一般に、自動車を動かすと、車体コーナ部分をこすったり、ぶつけたりする頻度が高いが、上記のように、光ファイバーケーブル７４とその長手方向に沿って配設された感圧部７７からなる所謂長尺の衝突センサを車体７２の外周部に張り巡らせた従来の衝突検出装置では、コーナ部分をぶつける度に、長尺の衝突センサをそっくり交換する必要があり、手間がかかり、費用が高くなる問題を有していた。
【０００５】
また、衝突センサの温度による特性変化を補正する場合、車体の外周部の温度が一様でないため、補正精度が低いという問題を有していた。
【特許文献１】特開平５−１１６５９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の従来の衝突検出装置の問題に鑑みてなされたものであり、たとえば、コーナ部分をぶつけても、長尺の衝突センサをそっくり交換する必要がなく、手間のかからない、交換費用の安い車両衝突検出装置を提供することを課題としている。また、衝突センサの温度による特性変化を高精度に補正して衝突を高精度に検出する車両衝突検出装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
課題を解決するためになされた請求項１に係る発明は、車両の衝突を検出して安全装置を作動させる車両衝突検出装置であって、細長い部材の長手方向に沿って感圧部を配設してなる長尺衝突センサと、該長尺衝突センサからの出力を処理する信号処理手段と、該信号処理手段からの信号によって前記安全装置を起動させる起動コントローラと、を有し、該長尺衝突センサが車両の外周部の複数部位に分割されて配設されることを特徴としている。
【０００８】
長尺衝突センサが車両の外周部の複数部位に分割されて配設されているので、ぶつけて機能が損なわれた衝突センサのみ交換すればよく、交換の手間がかからず、交換の費用も安くなる。
【０００９】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の車両衝突検出装置であって、さらに前記複数部位に配設された温度センサを有し、前記起動コントローラは、該温度センサの出力に基づいて該衝突センサの出力を補正することを特徴としている。
【００１０】
複数部位に分割して配設された衝突センサの温度による特性変化を、同じ複数部位に配設された温度センサによる温度で補正するので、補正精度が高く衝突を高精度に検出することができる。
【００１１】
また、請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の車両衝突検出装置であって、前記複数部位の少なくとも一部は、バンパを２分割した２つの部位であることを特徴としている。
【００１２】
バンパの角をぶつける頻度が高いが、角をぶつけてもぶつけた側の衝突センサを交換するだけでよく、交換の手間がかからず、交換の費用も安くなる。また、信号処理手段を車両中央に設置することで、一つの信号処理手段で２つの衝突センサの出力を処理することができる。
【００１３】
また、請求項４に係る発明は、請求項１又は２に記載の車両衝突検出装置であって、前記複数部位の少なくとも一部は、バンパを３分割した３つの部位であることを特徴としている。
【００１４】
車両の構造上、車両センタ付近にはラジエータがあるためバンパの中央部はほぼ外気温と等しいが、バンパの左右側方部にはタイヤハウスがあるため、外気があまり流れ込まずエンジンの熱がこもり温度が高くなる。衝突センサと温度センサをバンパの中央部と左右側方部に分割設置することで、設置部位の温度で部位毎に補正することができ、衝突を高精度に検出することができる。
【発明の効果】
【００１５】
長尺衝突センサが車両の外周部の複数部位に分割されて配設されているので、ぶつけて機能が損なわれた衝突センサのみ交換すればよく、交換の手間がかからず、交換の費用も安くなる。また、複数部位に分割して配設された衝突センサの温度による特性変化を、同じ複数部位に配設された温度センサによる温度で補正するので、補正精度が高く衝突を高精度に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（実施形態１）
本発明に係る車両衝突検出装置の実施形態１について、図を用いて説明する。図１は、実施形態１に係る自動車の前方衝突を検出する車両衝突検出装置の概略構成図、図2は図1における衝突センサ１の縦断面図、図3は図1における信号処理手段２の構成図、図4は衝突センサ１の別の実施態様である感圧ケーブルスイッチの切断斜視図である。
【００１７】
図１において、５a、５bは車体骨格をなす左右のフロントメンバ、６はフロントメンバ５a、５bに固定されているバンパリーンフォース６１とバンパアブソーバ６２からなるフロントバンパ、７a、７bは左右の前輪、ＣＬは車体のセンタラインである。
【００１８】
１はバンパ６の内部、例えば図1のようにバンパリーンフォース６１とバンパアブソーバ６２の間に設置された衝突センサで、車体センタから右に延びる衝突センサ１aと、左に延びる衝突センサ１bからなる。すなわち、長尺の衝突センサ１は車体センタラインＣＬで左右２つに分割配設されている。２はセンタラインＣＬ付近に配設された信号処理手段、３は安全装置を起動させる起動コントローラである。
【００１９】
本実施形態の衝突センサ１a、１bは、例えば図2に示すような光ファイバを用いたセンサであり、それぞれ光ファイバ１１a、１１bと、所定の距離隔てて形成された突起部の先端が光ファイバ１１a、１１bに接触するように配設された曲げ部材１２a、１２bをモールド部材１３a、１３bでモールドしたものである。１１２a、１１２bは光ファイバ１１a、１１bの一方の端部１１１a、１１１bから入射された光を反射する他方の端部に形成されたミラーである。
【００２０】
この光ファイバ１１a、１１bは、高屈折率のコアと低屈折率のクラッドを有し、ガラス、プラスチック、シリコーンゴムなどで作られるが、シリコーンゴムで作られた光ファイバが好ましい。衝突して変形しても復元して再使用できる確率が高くなる。曲げ部材１２a、１２bは、プラスチック或いは金属などで作られる。ミラー１１２a、１１２bは光ファイバ１１a、１１bの端面にＡｌやＡｕをコーティングしてもよいし、バルクのミラーを貼り付けてもよい。モールド部材１３a、１３bには、プラスチックやゴムが用いられるが、ゴムが好ましい。衝突して変形しても復元して再使用できる確率が高くなる。
【００２１】
図2Ａに示すように、衝突前の衝突センサ１a、１bの光ファイバ１１a、１１bは折れ曲がりがなく、一方の端部１１１a、１１１bから入射した光は途中で減衰することなくミラー１１２a、１１２bで反射されて入射した光とほとんど同じ強度の光が戻る。一方、図2Ｂに示すように、衝突して矢印方向から荷重がかかると、光ファイバ１１a、１１bが曲げ部材１２a、１２bの突起部と当接して折り曲げられ、中を伝搬する光が漏れ出し、戻る光の強度が減少するので、戻る光の強度から衝突を検出することができる。したがって、モールド部材１３a、１３bが細長い部材に対応し、光ファイバ１１a、１１bと曲げ部材１２a、１２bで細長い部材の長手方向に沿って配設された感圧部を構成していることになる。なお、本実施形態の衝突センサは、光が光ファイバの中を往復するので、衝突の検出感度が高い利点を有する。
【００２２】
信号処理手段２は光ファイバ１１a、１１bに光を入射させる光源２１a、２１b、光ファイバ１１a、１１bから出射する光を電気信号に変換する光電変換素子２２a、２２b、光電変換素子２２a、２２bからのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２４を備えている。光源２１a、２１bとしては、ＬＥＤ、ＬＤ、電球などを、光電変換素子２２a、２２bとしては、フォトダイオード、フォトトランジスタなどを用いることができる。
【００２３】
起動コントローラ３は、図示省略するが、電子回路或いはＣＰＵなどの論理演算手段で、所定の閾値を保持し、入力される衝突センサの信号と閾値を比較する。
【００２４】
上記構成の衝突検出装置の動作は、以下の通りである。光源２１a、２１bから発生された光がビームスプリッタ２３a、２３bで反射され光ファイバ１１a、１１bの一方の端部１１１a、１１１bから入射される。入射された光は光ファイバ１１a、１１bの中を伝搬して他方の端部のミラー１１２a、１１２bで反射されて信号処理手段２に戻される。信号処理手段２に戻された光は、ビームスプリッタ２３a、２３bを透過して光電変換素子２２a、２２bに入射され電気信号に変換される。光電変換素子２２a、２２bから出力される電気信号はＡ／Ｄ変換器２４に入力され、デジタル信号に変換されて起動コントローラ３に入力される。起動コントローラ３は、入力されたデジタル信号を所定の閾値と比較して、閾値以下の場合、衝突と判定して安全装置（図示省略）に起動信号を出力する。
【００２５】
本実施形態の車両衝突検出装置は、車体センタから右に延びる衝突センサ１aと、左に延びる衝突センサ１bからなるので、例えばバンパの左側の角をぶつけて衝突センサが破損しても片側すなわち衝突センサ１bを交換するだけでよい。また、センタラインＣＬ付近に配設された信号処理手段２だけで、二つの衝突センサ１a、１bの信号処理をすることができる。
【００２６】
衝突センサ１a、１bとして、図4に示すような感圧ケーブルスイッチを用いてもよい。この感圧ケーブルスイッチは、例えば、チューブ４４の内周の同一面側に一対の帯状電極４１、４２を併設して、これら帯状電極にそれぞれ導線４５、４６を埋設するとともに、チューブ４４内周の対向面に、チューブ４４の押圧変形時に帯状電極４１、４２に接触してこれらの間を導通させる帯状電極４３を設けたものである。
【００２７】
衝突センサ１a、１bに上記のような感圧ケーブルスイッチを用いる場合、信号処理手段２は、当然スイッチのＯＮ−ＯＦＦを検知する電気回路を備えたもの（図示省略）になる。
【００２８】
（実施形態２）
本発明に係る車両衝突検出装置の実施形態２について、図を用いて説明する。図５は、実施形態２に係る自動車の前方衝突を検出する車両衝突検出装置の概略構成図、図６は図５における衝突センサ１’の縦断面図、図７は図５における信号処理手段２’の構成図、図８は衝突センサの温度による出力特性と温度補正係数のグラフである。なお、実施形態１と同じ構成要素には同じ符号を付し説明を省略する。
【００２９】
図５において、１’はバンパ６を構成するバンパリーンフォース６１とバンパアブソーバ６２の間に設置された衝突センサで、右側フロントメンバ５aと左側フロントメンバ５bとの間のラジエータ前に配設された衝突センサ１’c、右側フロントメンバ５aの外側に配設された衝突センサ１’a、左側フロントメンバ５bの外側に配設された衝突センサ１’ｂからなる。すなわち、長尺の衝突センサ１’がラジエータ前とフロントメンバ５a、５bの外側左右部分との３カ所に分割されて配設されている。２’は右側フロントメンバ５a付近に配設された信号処理手段である。
【００３０】
本実施形態の衝突センサ１’a、１’b、１’cは、基本的には実施形態１の衝突センサと類似しているが、図６に示すように、他方の端部にミラーを配設する代わりに出射端ファイバ１１２’a、１１２’b、１１２’cを備えている。入射端１１１’a、１１１’b、１１１’cから入射した光は、それぞれ光ファイバ１１’a、１１’b、１１’cを伝搬して出射端ファイバ１１２’a、１１２’b、１１２’cから出射するが、出射する光の強度は、衝突による荷重が加わると光ファイバ１１’a、１１’b、１１’cが折り曲げられるので、減少する。したがって、出射する光の強度から衝突を検出することができる。
【００３１】
４a、４b、４cは、それぞれ衝突センサ１’a、１’b、１’cの近傍に配設された温度センサである。温度センサ４a、４b、４cとしては、サーミスタや測温抵抗体などを適宜使用することができる。
【００３２】
信号処理手段２’は、入射端１１１’a、１１１’b、１１１’cに光を入射させる光源２１’a、２１’b、２１’c、 出射端ファイバ１１２’a、１１２’b、１１２’cからの光を電気信号に変換する光電変換素子２２’a、２２’b、２２’c、 光電変換素子２２’a、２２’b、２２’cと温度センサ４a、４b、４cからのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２４’、を備えている。
【００３３】
衝突により加わる荷重が一定でも温度が変化すると、光ファイバ１１’a、１１’b、１１’cの折り曲げられ方が変化する。すなわち、温度が高いと曲がりが大きく、温度が低いと曲がりが小さいので、温度が高いと光の減衰が大きく、出射する光の強度は低くなり、温度が低いと光の減衰が小さく、出射する光の強度は高くなる。タイヤハウス前方の衝突センサ１’a、１’bは、こもった熱で温度が高くなり、同じ衝突荷重でも出力が小さくなる。一方、ラジエータ前方の衝突センサ１’cは、ほぼ外気温と等しく、出力が大きくなる。したがって、出力に閾値を設定して安全装置に起動信号を出力するためには、温度によらず同じ衝突荷重で同じ出力になるように補正する必要がある。
【００３４】
衝突センサの出力ＶTと温度Ｔの関係を調べると、例えば図８に実線で示すような出力特性が得られる。すなわち、８０℃のときＶ80＝０．８４、２０℃のときＶ20＝１．０、−４０℃のときＶ-40＝１．２５である場合、温度によらず一定の出力Ｖ’Tにするための温度補正係数αTは、
Ｖ’T＝αT×ＶT                  （１）
の関係から図８の点線のようになる。
【００３５】
起動コントローラ３’は温度補正係数αTのデータを保持しており、温度センサ４a、４b、４cで検出された温度に基づいて、（１）式の演算を行い、補正された衝突センサ出力Ｖ’Tを求める。そして、Ｖ’Tと所定の閾値を比較して、閾値以下の場合、衝突と判定して安全装置（図示省略）に起動信号を出力する。
【００３６】
このように、本実施形態の車両衝突検出装置は、ラジエータ前とフロントメンバ５a、５bの外側左右部分との３カ所に分割されて配設された衝突センサ１’a、１’b、１’cの出力を同じ部位に配設された温度センサ４a、４b、４cの温度で補正するので、温度の影響を受けることがなく、衝突を高精度に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施形態１に係る車両衝突検出装置の概略構成図である。
【図２】図1における衝突センサ１の断面図である。
【図３】図1における信号処理手段２の構成図である。
【図４】図1の衝突センサ１の別の実施態様である感圧ケーブルスイッチの切断斜視図である。
【図５】本発明の実施形態２に係る車両衝突検出装置の概略構成図である。
【図６】図５における衝突センサ１’の断面図である。
【図７】図５における信号処理手段２’の構成図である。
【図８】衝突センサの温度による出力特性と温度補正係数のグラフである。
【図９】従来の車両衝突検出装置の概略構成図である。
【図１０】衝突センサの断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１、１’’・・・・・・・長尺衝突センサ
２、２’・・・・・・・・信号処理手段
３、３´・・・・・・・・起動コントローラ
４a、４b、４c・・・・・温度センサ
【図１】
2006258647.tif 000003
【図２】
2006258647.tif 000004
【図３】
2006258647.tif 000005
【図４】
2006258647.tif 000006
【図５】
2006258647.tif 000007
【図６】
2006258647.tif 000008
【図７】
2006258647.tif 000009
【図８】
2006258647.tif 000010
【図９】
2006258647.tif 000011
【図１０】
2006258647.tif 000012