(57)【要約】【課題】  衝突検出装置による衝突の検出精度を向上させること。【解決手段】  衝突検出装置１は、車両の外面部に沿って配設された光ファイバ３と、光ファイバ３の透過光量を検出する透過光量検出手段７、９と、透過光量検手段７、９により検出された透過光量が所定量以下のとき、車両の外面部に物体が衝突したと判定を行う衝突判定手段１１と、を備えている。また、光ファイバ３の外周には、光ファイバ３を締め付ける円環状部材５が周設されている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の外面部に沿って配設された光ファイバと、
前記光ファイバの透過光量を検出する透過光量検出手段と、
前記透過光量検手段により検出された前記透過光量が所定量以下のとき、前記車両の外面部に物体が衝突したと判定を行う衝突判定手段と、を備える衝突検出装置であって、
前記光ファイバの外周には、該光ファイバを締め付ける円環状部材が周設されていることを特徴とする衝突検出装置。
【請求項２】
請求項１記載の衝突検出装置であって、
前記円環状部材は周囲の温度に応じて、前記光ファイバに対する締付力を変化させることを特徴とする衝突検出装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の衝突検出装置であって、
前記円環状部材は、バイメタルであることを特徴とする衝突検出装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のうちいずれか１項記載の衝突検出装置であって、
前記透過光量検出手段は、前記光ファイバの一端側に光を入射させる投光部と、該投光部により入射され、前記光ファイバを透過する透過光を前記光ファイバの他端側で受光する受光部と、を有することを特徴とする衝突検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両への物体の衝突を検出する衝突検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の補強部材に配設された光ファイバの透過光量の変化に基づいて、衝突の検出を行う衝突検出センサが知られている（例えば、特許文献１参照）。当該衝突検出センサは、障害物が車両に衝突し光ファイバが変形したときの透過光量の変化に基づいて、衝突を検出する。
【特許文献１】特許  第２８９５６６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１に示す衝突検出センサにおいて、光ファイバの変形抵抗は温度変化によって変動することから、同一の衝突荷重に対する光ファイバの変形量が変動し、透過光量が変動する。したがって、光ファイバの温度変化に起因して、衝突荷重時の透過光量が変動することから、衝突検出装置による衝突の検出精度が低下するおそれがある。
【０００４】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、衝突検出装置による衝突の検出精度を向上させることを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、車両の外面部に沿って配設された光ファイバと、前記光ファイバの透過光量を検出する透過光量検出手段と、前記透過光量検手段により検出された前記透過光量が所定量以下のとき、前記車両の外面部に物体が衝突したと判定を行う衝突判定手段と、を備える衝突検出装置であって、前記光ファイバの外周には、該光ファイバを締め付ける円環状部材が周設されていることを特徴とする衝突検出装置である。
【０００６】
また、この一態様において、例えば前記円環状部材は周囲の温度に応じて、前記光ファイバに対する締付力を変化させる。
【０００７】
この一態様によれば、光ファイバの外周には、光ファイバを締め付ける円環状部材が周設されている。
【０００８】
これにより、温度が上昇するにしたがって、円環状部材による締付力が減少し、光ファイバ内の透過光量が増加する。一方、温度上昇するにしたがって、光ファイバの変形抵抗が減少し、衝突荷重時における透過光量の減少が大きくなり、減少傾向となる。したがって、光ファイバの変形抵抗による透過光量の減少傾向が、円環状部材による透過光量の増加によって打消される。
【０００９】
また、温度が下降するにしたがって、円環状部材による締付力が増加し、光ファイバ内の透過光量が減少する。一方、温度が下降するにしたがって、光ファイバの変形抵抗が増加し、衝突荷重時における透過光量の減少が小さくなり、増加傾向となる。したがって、光ファイバの変形抵抗による透過光量の増加傾向が、円環状部材による透過光量の減少によって打消される。
【００１０】
すなわち、温度変化に起因する光ファイバの透過光量の変動が、円環状部材の締付けによって抑制され、衝突検出装置による衝突検出の精度を向上させることができる。
【００１１】
さらに、この一態様において、前記円環状部材はバイメタルであるのが好ましい。これにより、円環状部材による締付力がより高精度に調整され得る。
【００１２】
この一態様において、前記透過光量検出手段は前記光ファイバの一端側に光を入射させる投光部と、該投光部により入射され、前記光ファイバを透過する透過光を前記光ファイバの他端側で受光する受光部と、を有しているのが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、衝突検出装置による衝突検出の精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。なお、車両用の衝突検出装置の基本概念、主要なハードウェア構成、作動原理、及び基本的な制御手法等については当業者には既知であるため、詳しい説明を省略する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施例に係る衝突検出装置が車両に搭載された状態を示す図であり、光ファイバケーブルを示す図である。また、図２は本発明の一実施例に係る衝突検出装置１のシステム構成を示す概略図である。
【００１６】
本実施の形態に係る衝突検出装置１は、車両前部又は後部のバンパ、車両左右ドア等の車両の外面部に沿って配設される光ファイバケーブル（光ファイバ）３を備えている。
【００１７】
例えば、光ファイバケーブル３はＵ字状に形成され、バンパリインフォースメント（バンパ補強部材）に沿って、モールドゴム等によりモールドされた状態で接着されている。また、バンパリインフォースメントの一端において、光ファイバケーブル３がＵ字状に折り返されている。なお、Ｕ字状の光ファイバケーブル３は、車両上下方向に並列的に配設されているが、図２において見易いように車両前後方向で並列的に図示されている。
【００１８】
このような光ファイバケーブル３は、例えば高屈折率シリコンゴムからなるコア部と、低屈折率シリコンゴムからなるクラッド部とからなり、外周面がフッ素系ゴムで被覆されている。光ファイバケーブル３の一端側から入射した光は、コア部とクラッド部の境界面で全反射を繰り返しながら、光ファイバケーブル３の他端側に伝送される。
【００１９】
光ファイバケーブル３の外周には、光ファイバケーブル３を締め付ける１つの円環状部材５が周設されているが（図３（ａ））、周設される円環状部材５の数は任意でよい（図３（ｃ））。また、円環状部材５は光ファイバケーブル３の端部近傍に周設されているが、物体の衝突検出に影響しない位置であれば、任意の位置に取り付け可能である。
【００２０】
円環状部材５は、例えば鉄等の一種類の金属から形成されているが、熱膨張率の異なる二種類の金属を張り合わせたバイメタルから形成されていてもよく、また樹脂等の任意の材質により形成されていてもよい。すなわち、後述するように、光ファイバケーブル３に対して最適な締付力を発生させる材質であれば、任意の材質が適用可能である。
【００２１】
円環状部材５としてバイメタルが用いられた場合、例えば内側の金属５ａの熱膨張率αを外側の金属５ｂの熱膨張率βよりも大きく設定する（α＞β）。この場合、低温時には円環状部材５の内径は小さくなる為、円環状部材５による光ファイバケーブル３に対する締付力が大きくなる（図４）。一方、高温時には円環状部材５の内径は大きくなる為、円環状部材５による光ファイバケーブル３に対する締付力が小さくなる。
【００２２】
このように、円環状部材５にバイメタルを用いることによって、温度変化に伴った円環状部材５による締付力の変化をより顕著でき、締付力の調整範囲が広がる。したがって、円環状部材５の締付力の調整をより高精度に行うことができる。
【００２３】
なお、円環状部材５の形状は連続的な円環状であってもよく（図３（ｂ））、光ファイバケーブル３に組み付けられる際の組付性を考慮して、円環状部材５において円環状の一部が分断されていてもよい（図３（ａ））。
【００２４】
光ファイバケーブル３が円環状部材５により締め付けられると、当該締め付け部分等において、透過光の漏洩が発生する。これにより、光ファイバケーブル３内の透過光量が減少する。
【００２５】
例えば、高温になるにしたがって、円環状部材５は膨張し、内径が増加する。円環状部材５の内径が増加すると、光ファイバケーブル３への締付力が減少する。この場合、光ファイバケーブル３から漏洩する透過光が減少し、光ファイバケーブル３内の透過光量が増加する。一方、低温になるにしたがって円環状部材５は収縮し、内径が減少する。円環状部材５の内径が減少すると、光ファイバケーブル３への締付力が増加する。この場合、光ファイバケーブル３から漏洩する透過光量が増加し、光ファイバケーブル３内の透過光量が減少する。
【００２６】
上述したような、円環状部材５による光ファイバケーブル３への締付力は、まず円環状部材５が光ファイバケーブル３に組付けられ、その後、治具等により圧縮変形させられることで（図５）、所定温度において、所定締付力が発生するように調整される。
【００２７】
また、光ファイバケーブル３の一端側には、白熱灯ランプ、レーザ素子、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の光源７ａと、光源７ａの光量を調整する光量調整回路７ｂとを有する投光部７が接続されている。投光部７は、所定のトリガー信号を受信すると、光ファイバケーブル３の一端側へ一定の波長を有する光を入射する。
【００２８】
例えば、投光部７は車両のＩＧ（イグニッション）スイッチがオン状態後、オフ状態となるまで、光ファイバケーブル３の一端側に対して光を継続的に入射するように構成されていてもよい。また、投光部７は車両のエンジンが駆動しているとき、車速が０以上のときに、光ファイバケーブル３の一端に対して光を継続的に入射するように構成してもよい。
【００２９】
光ファイバケーブル３の他端側には、投光部７から入射され、光ファイバケーブル３内を透過する透過光を受光し、受光量（透過光量）に応じて電気信号を生成する受光部９が接続されている。受光部９は透過光量に応じて電気信号を生成するフォトダイオード等の光変換素子９ａと、光変換素子９ａにより生成された電気信号を所定の増幅率で増幅させる増幅回路９ｂとを有している。
【００３０】
受光部９および投光部７には、受光部９により生成された電気信号の変化に基づいて、バンパ等へ物体が衝突したか否かを判定するＥＣＵ１１が接続されている。ＥＣＵ１１は受光部９からの電気信号が所定値以下になると、バンパに物体が衝突したと判定し、衝突信号を出力する。
【００３１】
例えば、ＥＣＵ１１にはエアバックシステムが接続されていてもよい。この場合、エアバックシステムはＥＣＵ１１から出力された衝突信号を受信すると、インフレータを作動させ、エアバックを膨張、展開させるように構成される。したがって、衝突検出装置１による衝突の検出精度が向上すれば、エアバックシステムによる車両安全性が向上する。
【００３２】
なお、ＥＣＵ１１はマイクロコンピュータから構成されており、制御、演算プログラムに従って各種処理を実行するとともに、装置１の各部を制御するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＣＰＵの実行プログラムを格納するＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、演算結果等を格納する読書き可能なＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、タイマ、カウンタ、入力インターフェイス、及び出力インターフェイス等を有している。
【００３３】
ところで、バンパに物体が衝突すると、光ファイバケーブル３が圧縮変形し、光ファイバケーブル３内を透過する透過光量が減少する（図６）。ＥＣＵ１１は、この透過光量が所定量以下になると、物体がバンパに衝突したと判定し、衝突信号を出力する。
【００３４】
また、光ファイバケーブル３は温度上昇に伴って軟化し、変形抵抗が減少する。この為、衝突荷重時における光ファイバケーブル３の変形量は増加し、光ファイバケーブル３内を透過する透過光量の減少が大きくなる。
【００３５】
図７は光ファイバケーブル３の温度がＴ１、Ｔ２、Ｔ３（Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３）のときの、光ファイバケーブル３の透過光量と光ファイバケーブル３に印加される衝突荷重との関係（以下、透過光量変動曲線と称す。）の一例を示す図である。なお、図７において、縦軸は光ファイバケーブル３の透過光量を示し、横軸は光ファイバケーブル３に印加される衝突荷重を示している。
【００３６】
図７に示す如く、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３の順で高温になると、上述したように光ファイバケーブル３の変形抵抗が減少し、透過光量の減少が大きくなる。これにより、従来の衝突検出装置において、光ファイバケーブルに印加される荷重が同一であるにもかかわれず、光ファイバケーブルの透過光量は温度により変動し、衝突検出の精度が低下するおそれがある。
【００３７】
そこで、本発明に係る衝突検出装置１において、上述したような温度変化に起因する光ファイバケーブル３の透過光量の変動を抑制する為に、光ファイバケーブル３の外周に円環状部材５が周設されている。
【００３８】
これにより、温度が上昇するにしたがって、光ファイバケーブル３の変形抵抗が減少し、衝突荷重時における透過光量の減少が大きくなり、減少傾向となる。一方、温度が上昇すると円環状部材５の締付力は減少し、透過光量は増加する。したがって、光ファイバケーブル３の変形抵抗による透過光量の減少傾向が、円環状部材５の締付力による透過光量の増加で打ち消される。
【００３９】
また、温度が低下するにしたがって、光ファイバケーブル３の変形抵抗が増加し、衝突荷重時における透過光量の減少が小さくなり、増加傾向となる。一方、温度が低下するにしたがって、円環状部材５の締付力は増加し、透過光量は減少する。したがって、光ファイバケーブル３の変形抵抗による透過光量の増加傾向が、円環状部材５の締付力による透過光量の減少で打ち消される。すなわち、温度変化に起因する光ファイバケーブル３の透過光量の変動が抑制され、衝突検出装置１による衝突検出の精度を向上させることができる。
【００４０】
なお、図７に示す如く、例えば基準温度Ｔ１の透過光量変動曲線（１）（実線）を、温度Ｔ３の透過光量変動曲線（３）（実線）に近づけ、透過光量変動曲線（１）′（点線）となるように円環状部材５の初期締付力が調整される。この場合、温度Ｔ２の透過光量変動曲線（２）（実線）も、温度Ｔ３の透過光量変動曲線（３）（実線）に近づく。
【００４１】
また、透過光量変動曲線において、実際の衝突が生じる衝突荷重領域Ａにおいて、温度変化による光ファイバケーブル３の透過光量のバラツキが抑制される為、衝突検出装置１による衝突検出の精度を効率的に向上させることができる。
【００４２】
さらに、光ファイバケーブル３の略中央部近傍には、エンジンのラジエータを冷却する為の吸気口が配設されていることから、光ファイバケーブル３の略中央部の温度は、左右側端部の温度と比較して低くなる。したがって、円環状部材５の締付力は取付位置の温度環境に応じて、設定される。
【００４３】
なお、円環状部材５による光ファイバケーブル３への締付力は、円環状部材５を形成する材料の熱膨張係数、円環状部材５の形状（内径、厚さ等）、円環状部材５の数、治具による初期締付力等を変更することにより調整される。
【００４４】
以上、光ファイバケーブル３の外周には、光ファイバケーブル３を締め付ける円環状部材５が周設されている。これにより、温度が上昇するにしたがって、円環状部材５による締付力が減少し、光ファイバケーブル３内の透過光量が増加する。一方、温度が上昇するにしたがって、光ファイバケーブル３の変形抵抗が減少し、衝突荷重時における透過光量の減少が大きくなり、減少傾向となる。したがって、光ファイバケーブル３の変形抵抗による透過光量の減少傾向が、円環状部材５による透過光量の増加によって打消される。
【００４５】
また、温度が低下するにしたがって、円環状部材５による締付力が増加し、光ファイバケーブル３内の透過光量が減少する。一方、温度が低下するにしたがって、光ファイバケーブル３の変形抵抗が増加し、衝突荷重時における透過光量の減少が小さくなり、増加傾向となる。したがって、光ファイバケーブル３の変形抵抗による透過光量の増加傾向が、円環状部材５による透過光量の減少によって打消される。
【００４６】
すなわち、温度変化に起因する光ファイバケーブル３の透過光量の変動が円環状部材５の締め付けによって抑制され、衝突検出装置１による衝突検出の精度を向上させることができる。
【００４７】
以上、本発明を実施するための最良の形態について一実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、上述した一実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００４８】
例えば、上記一実施例において、ＥＣＵ１１は受光部９が受光する透過光量に基づいて、光ファイバケーブル３近傍の温度検出を行ってもよい。
【００４９】
上述したように、円環状部材５は温度に応じて、光ファイバケーブル３への締付力を変化させ、光ファイバケーブル３内の透過光量を変化させる。したがって、受光部９によって受光された透過光量と温度との所定関係（図８）を予め実験的に求め、ＥＣＵ１１のＲＯＭにこの所定関係を記憶させる。ＥＣＵ１１は受光部９により受光された透過光量とＲＯＭに記憶された所定関係とに基づいて、光ファイバケーブル３近傍の温度を検出する。なお、図８において、円環状部材５がバイメタルにより形成された場合の所定関係を例示している。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、車両用の衝突検出装置に利用できる。搭載される車両の外観、重量、サイズ、走行性能等は問わない。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一実施例に係る衝突検出装置が車両に搭載された状態を示す図であり、光ファイバケーブルを示す図である。
【図２】本発明の一実施例に係る衝突検出装置のシステム構成を示す概略図である。
【図３】（ａ）光ファイバケーブの外周に円環状部材が周設された状態を示す部分拡大図であり、円環状の一部が分断された円環状部材を示す図である。（ｂ）光ファイバケーブの外周に円環状部材が周設された状態を示す部分拡大図であり、円環が連続的に形成された円環状部材を示す図である。（ｃ）光ファイバケーブルの外周に３つの円環状部材が周設された状態を示す図である。
【図４】バイメタルで構成された円環状部材を示す図であり、温度変化に伴う円環状部材の状態変化を示す図である。
【図５】円環状部材を治具により締め付ける状態を示す図である。
【図６】バンパに物体が衝突したときの光ファイバケーブル内の透過光量が減少する状態を示す図である。
【図７】光ファイバケーブルの温度がＴ１、Ｔ２、Ｔ３のときの、光ファイバケーブルの透過光量と光ファイバケーブルに印加される衝突荷重との関係の一例を示す図である。
【図８】光ファイバケーブルの透過光量と温度との所定関係の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
１    衝突検出装置
３    光ファイバケーブル（光ファイバ）
５    円環状部材
７    投光部（透過光量検出手段）
９    受光部（透過光量検出手段）
１１    ＥＣＵ（衝突判定手段）
【図１】
2006321430.tif 000003
【図２】
2006321430.tif 000004
【図３】
2006321430.tif 000005
【図４】
2006321430.tif 000006
【図５】
2006321430.tif 000007
【図６】
2006321430.tif 000008
【図７】
2006321430.tif 000009
【図８】
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