(57)【要約】【課題】気象条件等に大きく左右されることなく、衝突物と被衝突物との間隔及び相対速度を検知することができる衝突物進行方向監視システムと、二輪車の衝突事故による衝撃を通常走行で生じる衝撃と混同することなく検知できる加速度センサーを提供する。【解決手段】衝突物進行方向監視システムは、衝突物（５）と被衝突物（６）との間隔（Ｌ）及び相対速度（ΔＶ）を、電波（９）の該被衝突物に対する往復時間及び周波数変化を、又は進行方向の画像（１０）を利用して検知する。加速度センサー（３１）は、４個の作動部（３８）を水平面上にかつ等長四辺形（３９）の各辺上に配置し、該作動部のうち２つにおいて接点（３５）が接触することを作動条件とするものである。そして、該等長四辺形は、該作動部の付勢手段（３３）の付勢方向（Ｘ）が二輪車（５）の進行方向（Ｘ０）に一致する対角線（３９ａ）と、該対角線と該進行方向に直交する対角線（３９ｂ）を有する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動する衝突物（５）と該衝突物（５）の進行方向に存在する被衝突物（６）との間隔（Ｌ）を、電波（９）を発射するセンサー（８）により、該電波（９）が発射されてから該被衝突物（６）で反射されて該センサーに戻るまでの時間を利用して検知し、該衝突物（５）の該被衝突物（６）に対する相対速度（ΔＶ）を該電波（９）の周波数変化を利用して検知すること特徴とする衝突物進行方向監視システム。
【請求項２】
移動する衝突物（５）と該衝突物（５）の進行方向に存在する被衝突物（６）との間隔（Ｌ）を、撮影された進行方向の画像（１０）における該被衝突物（６）の標準に対する大小により検知し、該衝突物（５）の該被衝突物（６）に対する相対速度（ΔＶ）を該画像における該被衝突物（５）の大きさの変化率で検知することを特徴とする衝突物進行方向監視システム。
【請求項３】
作動部（３８）を四個有し、
該作動部（３８）は、ガイド（３７）と、一端（３３ａ）を該ガイド（３７）に固定された付勢手段（３３）の遊端（３３ｂ）に取り付けられて該ガイド（３７）に沿い移動自在の可動磁石（３４）と、該可動磁石（３４）とその移動の終端で対接する固定磁石（３６）と、該可動磁石（３４）の移動通路に関し配置されその磁力で接触する接点（３５）を有し、該付勢手段（３３）の付勢方向（Ｘ）が該二輪車（５）の進行方向（Ｘ０）に一致する対角線（３９ａ）を有する等長四辺形（３９）の該対角線（３９ａ）と該進行方向（Ｘ０）に直交する対角線（３９ｂ）の各々を中心として対称向きとなる方向で、四個が水平面上にかつ該等長四辺形（３９）の各辺上に配置され、
該作動部（３８）のうち２つにおいて該接点（３５）が接触することを作動条件とする加速度センサー（３１）。
【請求項４】
該作動部（３８）は、該等長四辺形（３９）の辺上に、該付勢方向（Ｘ）と該辺が平行になるように配置されている請求項３に記載の加速度センサー。
【請求項５】
該作動部（３８）は、該等長四辺形（３９）の辺上に、該付勢方向（Ｘ）と該辺が直交するように配置されている請求項３に記載の加速度センサー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、衝突物の進行方向に存在する被衝突物（例えば二輪車の進行方向に存在する障害物）を監視して衝突事故を察知する進行方向監視システムと、その監視システムに利用する加速度センサーに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車が広く普及している現在、交通事故は大きな社会問題の一つとなっている。そして、その交通事故の中でも特に、運転者が障害物や路面に直接叩きつけられる二輪車の衝突事故は、死亡率も高く深刻な問題である。
【０００３】
このような二輪車の事故死亡率を低減させるための手段として、特願２００１−２１６９６７号に開示されている衝突物進行方向監視システムとその監視システムを利用した二輪車用衝突安全装置がある。この監視システムと安全装置は、本発明者が発明したもので、衝突事故を事前に察知して衝突事故の早い段階において衝突への対策をとることを可能としている。
【０００４】
【特許文献１】
特願２００１−３３１６５３号
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記監視システム及び安全装置においては、衝突事故を事前に察知する手段として、衝突物と被衝突物との間隔及び相対速度を検知するためのレーザーセンサー、赤外線センサー、超音波センサー、ＬＥＤセンサー又はこれらのセンサーの二つ以上を組み合わせたセンサーが採用されている。しかしながら、これらのセンサーを利用した場合、利用される検知媒体の特性により、ダストや雨などによる影響を受けやすくなるという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明の第一の目的は、気象条件等に大きく左右されることなく、衝突物と被衝突物との間隔及び相対速度を検知することができる衝突物進行方向監視システムを提供することにある。
【０００７】
また、上記監視システム及び安全装置は、衝突物と被衝突物との間隔及び相対速度を検知するためのセンサー（主センサー）に支障が生じた場合を考慮し、予備センサーを備えたものが好ましい態様となっている。この場合に使用する予備センサーとしては、衝突が前後左右いかなる方向であっても二輪車が受ける衝撃力を利用して検知することができる加速度センサーが適している。しかしながら、従来の加速度センサーは、通常走行で頻繁に生じる衝撃を衝突事故による衝撃として感知し、二輪車用衝突安全装置を誤作動させるおそれがあった。
【０００８】
そこで、本発明の第二の目的は、二輪車の衝突事故による衝撃を通常走行で生じる衝撃と混同することなく検知できる加速度センサーを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる第一の衝突物進行方向監視システムは、移動する衝突物と該衝突物の進行方向に存在する被衝突物との間隔を、電波を発射するセンサーにより、該電波が発射されてから該被衝突物で反射されて該センサーに戻るまでの時間を利用して検知し、該衝突物の該被衝突物に対する相対速度を該電波の周波数変化を利用して検知することを特徴とする。
【００１０】
この衝突物進行方向監視システムによれば、強い直進性を有する電波を検知媒体として使用しているため、ダストや雨などによる影響を低減することができる。なお、電波を発射するセンサーとして、マイクロ波レーダーやミリ波レーダーを利用することができるが、ミリ波レーダーを利用すると、その樹脂を透過する特性により、設置される車両等のデザインの自由度を高めることができるという効果を得ることができる。
【００１１】
本発明にかかる第二の衝突物進行方向監視システムは、移動する衝突物と該衝突物の進行方向に存在する被衝突物との間隔を、撮影された進行方向の画像における該被衝突物の標準に対する大小により検知し、該衝突物の該被衝突物に対する相対速度を該画像における該被衝突物の大きさの変化率で検知することを特徴とする。
【００１２】
この衝突物進行方向監視システムによれば、衝突物と被衝突物との間隔及び相対速度を、検知媒体を使用することなく画像により検知するため、ダストや雨などによる影響を受けにくいものとすることができる。また、検知媒体を使用せず被衝突物と干渉することがないため、検知の条件を容易に変更することができる。
なお、ここにいう標準とは、予めシステムに記憶されている参照用の画像データであり、例えば所定距離の場所に配置した四輪車を撮影し、そこで得られた画像をその所定距離と関係づけて記憶させたものである。
【００１３】
本発明にかかる加速度センサーは、作動部を四個有する。該作動部は、ガイドと、一端を該ガイドに固定された付勢手段の遊端に取り付けられて該ガイドに沿い移動自在の可動磁石と、該可動磁石とその移動の終端で対接する固定磁石と、該可動磁石の移動通路に関し配置されその磁力で接触する接点を有する。そして、該付勢手段の付勢方向が該二輪車の進行方向に一致する対角線を有する等長四辺形の該対角線と該進行方向に直交する対角線の各々を中心として対称向きとなる方向で、四個が水平面上にかつ該等長四辺形の各辺上に配置され、該作動部のうち２つにおいて該接点が接触することを作動条件とする。
【００１４】
この加速度センサーによれば、二輪車の進行方向に一致する対角線を有する等長四辺形上に作動部を配置することにより、作動部における可動磁石の移動方向が進行方向から傾斜することになる。そのため、進行方向及びその直交方向（側方向）に働く力は軽減されて可動磁石に作用することになるので、コーナリング途中でのギャップ（凹凸）やサイドステップと道路の接触などによる通常走行で頻繁に生じる衝撃で可動磁石が移動することはなくなる。また、固定磁石を利用して可動磁石を移動の終端に固定することにより、通常走行における振動で可動磁石が移動することはなくなる。そして、可動磁石は、衝突事故の際に生じる強い衝撃のみによって移動することになるので、通常走行における誤作動を防止できる。また、作動部が配置される等長四辺形の角の大きさを変え付勢方向の進行方向からの傾斜角度を調節することにより、進行方向及びその直交方向ごとに異なる大きさの衝撃が感知されるようにすることができる。すなわち、進行方向に一致する対角を小さくし付勢方向の進行方向からの傾斜角度を小さくすれば、進行方向の衝撃には敏感にし側方向についてはより大きな衝撃のみを感知するようにすることができる。一方、同対角を大きくし進行方向からの傾斜角度を大きくすれば、側方向の衝撃には敏感にし進行方向についてはより大きな衝撃のみを感知するようにすることができる。そのため、二輪車の走行特性、用途にあわせて設定し、通常走行における誤作動発生の可能性を更に低くすることができる。更に、２つの作動部において接点が接触することを作動の条件とすることにより、誤作動発生の可能性を更に低くすることができる。
【００１５】
該作動部は、該等長四辺形の辺上に、該付勢方向と該辺が平行になるように配置されていてもよく、この場合、作動部は環状に配置されることになる。また、該作動部は、該等長四辺形の辺上に、該付勢方向と該辺が直交するように配置されていてもよく、この場合、作動部は十字状に配置されることになる。どちらの場合でも、得られる作用効果に差異はないため、加速度センサーが設置される場所に適した配置構成を選択することができる。
【００１６】
【発明実施の形態】
図１を参照しながら、本発明にかかる衝突物前方監視システムの具体例を説明する。図１は同監視システムを採用した二輪車用安全装置の概略図である。
【００１７】
図１に示すように、二輪車用衝突安全装置１は、エアジャケット２と、カートリッジ３と、開封装置４とを有している。エアジャケット２は気嚢１１を備えている。カートリッジ３は高圧ガスが充填され、その開口が図示しない封板によって密封されている。開封装置４はこのカートリッジ３の封板の開封用で、図示しないガス流出口を備え、気嚢１１に導結されている。
【００１８】
開封装置４は、速度Ｖ１で走行中の二輪車５（衝突物）がその前方を速度Ｖ２で走行する四輪車６（被衝突物）と衝突する前であって、二輪車５と四輪車６との間隔Ｌが所定距離となる第１の条件と、二輪車５の速度Ｖ１から四輪車６の速度Ｖ２を引いて得られた速度差、すなわち二輪車５の四輪車６に対する相対速度ΔＶが四輪車６に接近する方向に所定の値以上になる第２の条件とが満たされた場合に作動するようになっている。そして、その作動は、本発明にかかる第１の衝突物進行方向監視システムにより制御され、間隔Ｌは、二輪車５の前方に装備された電波９を発射するセンサー８により、電波９が発射されてから被衝突物５で反射されてセンサーに戻るまでの時間を利用して検知されるようになっている。また、相対速度ΔＶは、電波９の周波数変化を利用して検知されるようになっている。
【００１９】
この衝突物進行方向監視システムによれば、強い直進性を有する電波を検知媒体として使用しているため、ダストや雨などによる影響を低減することができる。なお、電波を発射するセンサーとして、マイクロ波レーダーやミリ波レーダーを利用することができるが、ミリ波レーダーを利用すると、その樹脂を透過する特性により、設置される車両等のデザインの自由度を高めることができるという効果を得ることができる。
【００２０】
開封装置４の作動を制御するシステムとして、本発明にかかる第２の衝突物進行方向監視システムを使用することもできる。そして、進行方向の画像を利用して間隔Ｌ及び相対速度ΔＶを検知するようにしてもよい。このシステムに使用される進行方向の画像の具体例を図２に示す。図２において（ａ）は二輪車と四輪車が間隔を開けて走行している状態の図、（ｂ）は（ａ）の状態から二輪車が四輪車に接近した状態の図である。この画像１０において、（ａ）及び（ｂ）における二輪車５と四輪車６の間隔Ｌは、このシステムに予め記憶されている参照用の画像データとの比較によって検知することができる。また、（ｂ）における四輪車６の面積は、二輪車５と四輪車６の間隔がより大きくなっている（ａ）の状態におけるものよりも広くなっているため、相対速度ΔＶを画像における四輪車の大きさの変化率で検知することができる。
【００２１】
この衝突物進行方向監視システムによれば、衝突物と被衝突物との間隔及び相対速度を、検知媒体を使用することなく画像により検知するため、ダストや雨などによる影響を受けにくいものとすることができる。また、検知媒体を使用せず被衝突物と干渉することがないため、検知の条件を容易に変更することができる。
【００２２】
なお、この衝突物進行方向監視システムを使用する場合、二輪車５の前方には、センサー８の替わりに撮影手段が装備されることになる。この撮影手段として、例えば、通常の光学的システムのレンズと画像センサ（ＣＣＤ等）の他、赤外カメラやミリ波画像認識レーダーを使用することができる。赤外カメラは、物体の放射する赤外線を受信して熱画像を出力するという特性から、暗闇の撮影を可能とする利点を有する。また、赤外画像は可視画像に較べて比較的外界環境の変化に強いことから、道路上の車両を検出する手段として好ましい。一方、ミリ波画像認識レーダーは別体の送信アンテナより送信されたミリ波の反射波を映像として認識するもので、金属の様な良導体の反射係数は特に大きいことから車両の識別に好適である。
【００２３】
二輪車５には予備センサーとして加速度センサー３１が設置されている。そして、前記第１の条件及び第２の条件が満たされない場合に、この予備センサー３１の作動が、第１の条件及び第２の条件の代替条件となって、開封装置４が作動するようになっている。また、加速度センサー３１の作動と前記第１及び第２の条件は、制御装置３０により判断されるようになっている。加速度センサー３１として、本発明にかかる加速度センサーが使用されている。
【００２４】
図３及び図４に本発明にかかる加速度センサーの具体例を示す。図２は加速度センサーの作動部を拡大して示し、（ａ）は可動磁石が通常位置にある状態の断面図、（ｂ）は接点が接触して衝撃を感知した状態の断面図である。図３は加速度センサーの概略図である。
【００２５】
加速度センサー３１は、図２に示す作動部３８を有する。作動部３８は、ガイド３７、可動磁石３４、固定磁石３６及び接点３５を有している。ガイド３７は、両開口に底部を有する筒状のケーシング３７ａと、ケーシング３７ａの両底部中央に架設された軸部３７ｂとを備える。可動磁石３４は、一端３３ａをガイド３７に固定された付勢手段３３の遊端３３ｂに取り付けられ、ケーシング３７ａと軸部３７ｂの間に、ガイド３７に沿い移動自在に介装されている。なお、付勢手段３３として、スプリングが使用されている。固定磁石３６は、ケーシング３７ａの一方の底部に配置され、可動磁石３４と移動の終端で対接している。また、軸部３７ｂの内部には、可動磁石３４の移動に関する中空部３７ｃが形成され、接点３５は、この中空部３７ｃに可動磁石３４の移動通路に関し配置されている。なお、作動部３８として公知の加速度センサー（例えば、沖センサデバイス社製のＲＲＰＣ１Ａ０７）を使用してもよい。
【００２６】
一方、作動部３８は、図３（ａ）に示すように、付勢手段３３の付勢方向Ｘが等長四辺形３９の対角線３９ａ、３９ｂの各々を中心として対称向きとなる方向で、四個が水平面上にかつ等長四辺形３９の各辺上に配置されている。等長四辺形３９は、二輪車５の進行方向Ｘ０に一致する対角線３９ａを有しており、対角線３９ｂは進行方向Ｘ０に直交している。そして、加速度センサー３１ａは、これら４つの作動部３８ａ、３８ｂ、３８ｃ、３８ｄのうち２つにおいて、すなわち、前方からの衝撃に対しては作動部３８ａと３８ｂ、後方からの衝撃に対しては作動部３８ｃと３８ｄ、進行方向Ｘ０に向いて左側の衝撃に対しては作動部３８ｂと３８ｃ、右側の衝撃に対しては作動部３８ａと３８ｄにおいて、接点３５が接触することを作動条件としている。
【００２７】
この加速度センサー３１によれば、二輪車５の進行方向Ｘ０に一致する対角線３９ａを有する等長四辺形３９上に作動部３８を配置することにより、作動部３８における可動磁石３４の移動方向が進行方向から傾斜することになる。そのため、進行方向Ｘ０及びその直交方向（側方向）Ｙ０に働く力は軽減されて可動磁石３４に作用することになるので、コーナリング途中でのギャップ（凹凸）やサイドステップと道路の接触などによる通常走行で頻繁に生じる衝撃で可動磁石が移動することはなくなる。また、固定磁石３６を利用して可動磁石３４を移動の終端に固定することにより、通常走行における振動で可動磁石３４が移動することはなくなる。そして、可動磁石３４は、衝突事故の際に生じる強い衝撃のみによって移動することになるので、通常走行における誤作動を防止することができる。また、作動部３８が配置される等長四辺形の角の大きさを変え付勢方向Ｘの進行方向Ｘ０からの傾斜角度を調節することにより、進行方向Ｘ０及びその側方向Ｙ０ごとに異なる大きさの衝撃が感知されるようにすることができる。すなわち、進行方向Ｘ０に一致する対角θ１、θ２を小さくし付勢方向Ｘの進行方向Ｘ０からの傾斜角度を小さくすれば、進行方向Ｘ０の衝撃には敏感にし側方向Ｙ０についてはより大きな衝撃のみを感知するようにすることができる。一方、同対角θ１、θ２を大きくし進行方向からの傾斜角度を大きくすれば、側方向Ｙ０の衝撃には敏感にし進行方向Ｘ０についてはより大きな衝撃のみを感知するようにすることができる。そのため、二輪車の走行特性、用途にあわせて設定し、通常走行における誤作動発生の可能性を更に低くすることができる。更に、２つの作動部において接点が接触することを作動の条件とすることにより、誤作動発生の可能性を更に低くすることができる。
【００２８】
作動部３８の配置構造は、図３（ａ）に示すような環状に制限されず、図３（ｂ）に示すような十字状の配置構造であってもよい。この場合、前後方向の衝撃に対して接点３５が作動すべき組合せは図３（ａ）に示された配置構造と同様であるが、左右の衝撃に対してはその組合せが逆になり、左側の衝撃に対しては作動部３８ａと３８ｄの組合せ、右側の衝撃に対しては作動部３８ｂと３８ｃの組合せとなる。なお、どちらの配置構造であっても得られる作用効果に差異はないため、加速度センサー３１が設置される場所に適した配置構成を選択することができる。
【００２９】
制御装置３０としては、例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ）を搭載した制御基盤を使用することができる。そうすると、事故事例のデータを記憶させ、二輪車５の走行状況とこのデータの照合により、的確な作動を行うことが可能となる。また、衝突時の状況、例えば、衝突時の速度や、どの作動部で作動したか等を記録しておくことにより、事故原因の調査などに利用することができる。この際、二輪車にＧＰＳを搭載しておくことにより衝突時の方角を記録しておくことができる。更に、メモリーを大きくすることにより時間の記録が可能となり、更にまたＣＣＤカメラによる画像を使用して進行方向を監視する場合には、その画像を記録しておくことも可能となる。
【００３０】
【発明の効果】
請求項１による、本発明にかかる第１の衝突物進行方向監視システムによれば、強い直進性を有する電波を検知媒体として使用しているため、ダストや雨などによる影響を低減することができる。なお、電波を発射するセンサーとして、マイクロ波レーダーやミリ波レーダーを利用することができるが、ミリ波レーダーを利用すると、その樹脂を透過する特性により、設置される車両等のデザインの自由度を高めることができるという効果を得ることができる。
【００３１】
請求項２による、本発明にかかる第２の衝突物進行方向監視システムによれば、衝突物と被衝突物との間隔及び相対速度を、検知媒体を使用することなく画像により検知するため、ダストや雨などによる影響を受けにくいものとすることができる。また、検知媒体を使用せず被衝突物と干渉することがないため、検知の条件を容易に変更することができる。
【００３２】
請求項３による、本発明にかかる加速度センサーによれば、通常走行における加速度センサーの誤作動発生の可能性を低くすることができる。
【００３３】
請求項４、５によれば、加速度センサーが設置される場所に適した配置構成を選択することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる衝突物進行方向監視システムを使用した二輪車用衝突安全装置を示す概略図である。
【図２】本発明にかかる第２の衝突物進行方向監視システムに使用される進行方法の画像の具体例を示し、（ａ）は二輪車と四輪車が間隔を開けて走行している状態の図、（ｂ）は（ａ）の状態から二輪車が四輪車に接近した状態の図である。
【図３】本発明にかかる加速度センサーの具体例の作動部を拡大して示し、（ａ）は可動磁石が通常位置にある状態の断面図、（ｂ）は接点が接触して衝撃を感知した状態の断面図である。
【図４】同加速度センサーの概略図である。
【符号の説明】
１    二輪車用衝突安全装置
２    エアジャケット
３    カートリッジ
４    開封装置
５    二輪車（衝突物）
６    四輪車（被衝突物）
８    センサー
９    電波
１１  気嚢
３０  制御装置
３１  加速度センサー
３３  付勢手段
３３ａ  固定端
３３ｂ  遊端
３４  可動磁石
３５  接点
３６  固定磁石
３７  ガイド
３８  作動部
３９  等長四辺形
Ｌ    間隔
ΔＶ  相対速度
【図１】
2004184212.tif 000003
【図２】
2004184212.tif 000004
【図３】
2004184212.tif 000005
【図４】
2004184212.tif 000006