(57)【要約】【課題】  車輛を運転中に、ドライバーなどの搭乗者が巻き込まれる交通事故などの予期せぬトラブルに対して、未然に対処することを可能とする。【解決手段】  車輛の作動状態および搭乗者の運転状態を検出する車輛状態検出装置１と、車輛状態検出装置１からの信号を受けて内部演算処理によって車輛の作動状態および搭乗者の運転状態を安全な状態に制御するコントローラ２と、コントローラ２からの信号を受けて車輛の作動状態および搭乗者の運転状態を修正して車輛および搭乗者の安全を確保する安全装置３とから自動車の安全システムを構成する。車輛状態検出装置１においてセンサなどの検知器によって少なくとも１以上の危険状態を察知し、コントローラ２により安全装置３において少なくとも１以上のアクチュエータ３１０，３２０を作動させる。【選択図】  図１
2005297863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輛の作動状態および搭乗者の運転状態を検出する車輛状態検出装置と、該車輛状態検出装置からの信号を受けて内部演算処理によって車輛の作動状態および搭乗者の運転状態を安全な状態に制御するコントローラと、該コントローラからの信号を受けて車輛の作動状態および搭乗者の運転状態を修正して車輛および搭乗者の安全を確保する安全装置とからなり、上記車輛状態検出装置は、センサなどの検知器によって少なくとも１以上の危険状態を察知する機能を有し、また上記安全装置は、上記コントローラを介して車輛状態検出装置からの信号を受けて安全確保のために作動する少なくとも１以上のアクチュエータを有していることを特徴とする自動車の安全システム。
【請求項２】
前記車輛状態検出装置が、検知器として走行レーダーを有しており、該走行レーダーが、所定角度の範囲内を一定の角速度で往復角運動する複数のマイクロ波送受信アンテナを有し、前記コントローラが、該走行レーダーの信号を受けて内部演算処理によって探査範囲を３６０度角に補正する機能を有することを特徴とする請求項１に記載の自動車の安全システム。
【請求項３】
前記車輛状態検出装置が、検知器として走行レーダーを有しており、該走行レーダーが、所定角度の範囲内を一定の角速度で往復角運動するレーザー光を利用した複数のレーザーレーダーを有し、それぞれのレーザーレーダーは、周波数の異なる複数の発光源からなり、前記コントローラは、車輛の周囲の気候状況に基づいて発光源を切り替える機能を有すると共に、上記走行レーダーの信号を受けて内部演算処理によって探査範囲を３６０度角に補正する機能を有することを特徴とする請求項１に記載の自動車の安全システム。
【請求項４】
前記車輛状態検出装置が、検知器として少なくとも一対のカメラを有しており、該カメラが、水平方向および垂直方向に走査してその信号を前記コントローラへ送る一方、該コントローラにおいては、両眼立体視の原理に基づいて障害物を認識し、その認識結果をコントローラのディスプレイに表示すると共に、車輛と障害物との間の距離を明確に搭乗者が認識できる状態でコンピュータグラフィックスによりコントローラのディスプレイに表示する機能を有することを特徴とする請求項１に記載の自動車の安全システム。
【請求項５】
前記安全装置が、車輛に対して相対的に近づく障害物と対向して配設した少なくとも１つの衝撃吸収装置を含んでおり、該衝撃吸収装置は、上記障害物との対向方向に沿って進退自在に嵌挿した受け部材を有すると共に、該受け部材に連設されて前記車輛状態検出装置からの信号を受けて前記コントローラにより車輛の進行方向に沿って進退作動するアクチュエータを有していることを特徴とする請求項１に記載の自動車の安全システム。
【請求項６】
前記衝撃吸収装置が、車輛の底部に対して、該車輛の任意の位置に移動自在に配設してあると共に、その配設位置に回動自在に枢着してあり、また衝撃吸収装置は、前記車輛状態検出装置からの信号を受けた前記コントローラによって制御されて、該衝撃吸収装置を任意の位置に進退作動させるアクチュエータを有すると共に、該衝撃吸収装置を回動作動させるアクチュエータを有し、さらに該衝撃吸収装置を任意の回動角度に固定する回動角度固定手段を有していることを特徴とする請求項５に記載の自動車の安全システム。
【請求項７】
前記車輛状態検出装置が、検知器として、異常な水圧を検知するセンサと、車輛の窓ガラスの周囲の圧力状況を検知するセンサとを有しており、また前記安全装置が、パワーウインド装置とは別個に車輛の両側方の窓ガラスを強制的に昇降するウインド開閉装置を含んでおり、該ウインド開閉装置は、前記コントローラを介して上記両センサに接続してあることを特徴とする請求項１に記載の自動車の安全システム。
【請求項８】
前記車輛状態検出装置が、検知器として、異常な水圧を検知するセンサと、車輛のルーフ上の圧力状況を検知するセンサとを有しており、また前記安全装置が、車輛内の座席シートを昇降させる座席昇降装置と、上記座席シートと対応させて車輛のルーフに開口した緊急脱出口に配設されて該緊急脱出口を開閉させる脱出口開閉装置とを含んでおり、上記座席昇降装置と脱出口開閉装置とは、連動するように接続すると共に、前記コントローラを介して、上記座席昇降装置と脱出口開閉装置とを上記両センサに接続したことを特徴とする請求項１に記載の自動車の安全システム。
【請求項９】
前記車輛状態検出装置が、検知器として、路面の状態を検知するセンサと、サスペンションの負荷状態を検知するセンサとを有し、また前記安全装置が、路上の状態に応じてサスペンションのかたさを変化させる可変サスペンションを有しており、該可変サスペンションは、前記車輛状態検出装置からの信号を受けて前記コントローラによりサスペンションの作動方向に沿って進退作動してサスペンションのかたさを無段階に調整するアクチュエータを有していることを特徴とする請求項１に記載の自動車の安全システム。
【請求項１０】
前記車輛状態検出装置が、検知器として、車輛の重量バランス状態が異常となったことを検知するセンサを有し、また前記安全装置が、前記コントローラからの信号を受けて車輛の重量バランスを修正するバランス修正装置を含んでおり、上記バランス修正装置は、バランスウエイトと、該バランスウエイトを車輛の重量バランスを修正する方向に移動させるアクチュエータとを有することを特徴とする請求項１に記載の自動車の安全システム。
【請求項１１】
前記車輛状態検出装置が、検知器として、ハンドルの回転方向および回転角度を検知するセンサを有し、また前記安全装置が、アクチュエータによってヘッドランプを水平方向に回転作動させるヘッドランプ回動装置を含んでおり、上記センサとヘッドランプ回動装置とは、これらを連動させる前記コントローラを介して接続したことを特徴とする請求項１に記載の自動車の安全システム。
【請求項１２】
前記車輛状態検出装置が、検知器として、ドライバーの前方視線方向を検知するカメラをも有しており、また前記安全装置が、アクチュエータによってヘッドランプを水平方向に回転作動させるヘッドランプ回動装置を含んでおり、上記アクチュエータには、前記コントローラを介して、前記のハンドルの回転方向および回転角度を検知するセンサと上記カメラとを選択的に接続したことを特徴とする請求項１１に記載の自動車の安全システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車又は搭乗者の安全を確保するための自動車の安全システムに係り、具体的にはコンピュータなどのコントローラを利用した自動車の安全システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動者においては、予期せぬトラブルに巻き込まれることが多い。そのトラブルは、停車中に起こる場合もあるが、多くは走行中において、ドライバーの運転ミスが原因となって起こる。その他にも、交通事故などの予期せぬ事象により起こる場合も多い。
【０００３】
この種のトラブルを解決するための手段のひとつとして、特開平０７−０１９８８２号公報（車両の走行域認識装置及びそれを備えた自動車の安全装置）に示すように、道路上に記された走行レーンの白線を検知して自車の走行域を認識するようにした車輛の走行域認識装置に関するものがある。この方法では、道路側方に該道路に沿って配置された特徴物を検知するレーザヘッドユニットを備え、走行域認識の基準とすべき基準白線が検知できない場合は、上記特徴物と自車との相対位置により自車の走行域を認識するようにしている。また、この方法では、このような走行域認識装置を備えると共に、該走行域認識装置で認識された走行域から逸脱しないように自車の走行状態を制御し、あるいはドライバに警報を発する安全機構を備えるようにしている。
【０００４】
また、他の手段として、特表２００２−５１４５４９号公報（安全ステアリングコラム、自動車の安全システムおよび安全システムを備える自動車ならびに安全方法）のように、軸方向に調整可能である安全ステアリングコラムに関するものがある。この方法では、事故の際にステアリングコラムのポジショニングが、その軸方向で乗員から遠方に動作し得るようにしている。具体的には、この発明では、最初に単一または第１の推進薬の点火によって、安全ステアリングコラムのロックまたはストップがその軸方向で解除またはリフトされ、その後、安全ステアリングコラムが、推進薬、第１の推進薬または妥当であれば別の第２の推進薬の作用によって運転者から遠方へその最大縮退位置の方向に処理するようにしている。
【特許文献１】特開平０７−０１９８８２号公報
【特許文献２】特表２００２−５１４５４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、前述した前者の方法では、レーザヘッドユニットを備えた走行域認識装置によって、道路上に記された走行レーンの白線を検知して自車の走行域を認識するようにすると共に、走行域認識の基準とすべき基準白線が検知できない場合は、該レーザヘッドユニットによって、道路側方に該道路に沿って配置された特徴物を検知し、該特徴物と自車との相対位置により自車の走行域を認識するようにしている。そのため、この方法では、単に上記走行域認識装置で認識された走行域から逸脱しないように自車の走行状態を制御し、あるいは安全機構によってドライバーに警報を発することができるに過ぎない。
【０００６】
したがって、上記方法においては、車輛前方に障害物があり、ドライバーのブレーキ操作が遅れて該障害物に車輛が衝突するような場合には、対応することができない。当然のことながら、この方法では、後方からの他車の衝突や、側方からの他車の衝突に対しては、全くの無防備となってしまう。
【０００７】
また、通常の自動車においては、湖沼、河川や港湾に誤って落下した場合には、特殊なハンマーを使用して自動車ガラスを割って、搭乗者を車外へ脱出させるようにしている。
また、市街地から山道に差しかかると、特にサスペンションの軟らかい車輛においては、急カーブに沿って急ハンドルを切った場合などに、対向車線側にオーバーランしてしまうことがある。もし、自車が対向車と正面衝突した場合には、大きな事故となる危険性が高い。
【０００８】
一方、前述した後者の方法では、軸方向に調整可能である安全ステアリングコラムによって、事故の際に、該安全ステアリングコラムがその軸方向で乗員（運転者）から遠方に動作し得るようにしているため、上記乗員の安全を確保することができるものの、他の搭乗者の安全を確保することができないという致命的な問題点を有する。
【０００９】
また、この方法では、第１の推進薬と第２の推進薬の点火によって、安全ステアリングコラムのロックまたはストップをその軸方向で解除またはリフトすると共に、運転者から遠方へその最大縮退位置の方向に安全ステアリングコラムを移動させるようにしているため、現在主流となっているエアーバックと同様に、一旦使用してしまうと、上記安全ステアリングコラムまたは第１の推進薬及び第２の推進薬を取り替えなければならないという問題点を生ずることとなる。
【００１０】
このように、背景技術において、解決しようとする問題点は、予期せぬトラブルが生じた場合に、車輛及び搭乗者の安全を十分に確保することができないという点である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、車輛の作動状態および搭乗者の運転状態に関して、検知器によって少なくとも１以上の危険状態を同時に察知する機能を有する車輛状態検出装置によって、車輛の作動状態および搭乗者の運転状態を検出すると共に、コンピュータなどのコントローラに対して上記車輛状態検出装置からの信号を入力し、該コントローラによって少なくとも１以上のアクチュエータを有する安全装置を作動させて、車輛および搭乗者の安全を確保することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、車輛状態検出装置の検知器によって、車輛の作動状態および搭乗者の運転状態を検出することができる。また、コントローラにおいて、上記車輛状態検出装置からの信号を演算したり、解析したりすることによって、車輛および搭乗者についての危険状態を察知することができる。そして、本発明においては、上記の危険状態の信号に基づいて、上記コントローラによって、安全装置のアクチュエータを作動させることができるので、車輛および搭乗者の安全を確保することが可能となるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
前記車輛状態検出装置が、検知器として、各種の物理量を測定するセンサや、マイクロ波を利用したレーダー、レーザー光線を利用したレーダー、カメラ、ジャイロスコープなどを備えており、これらによって車輛の作動状態および搭乗者の運転状態についての効率の良い検出を実現した。
また、前記コントローラが、高速で上記検知器からの信号を演算・解析することによって、制御用電気回路などの複雑なハードウェアについてのソフトウェアによる置き換えを実現すると共に、搭乗者に対する車輛の作動状態および搭乗者のビジュアルな表示を実現した。
前記安全装置が、アクチュエータとして、各種の電気式モータ、超音波モータ、油圧・空気圧式モータ、油圧・空気圧式シリンダなどを備えており、これによって車輛および搭乗者についての確実な安全を確保することを実現した。
以下に添付の各図面を参照して、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１４】
本発明にかかる自動車の安全システムの１実施例を図１〜図５に基づいて、詳細に説明する。図１は、本発明にかかる自動車の安全システムの１実施例の概略構成図であって、
主な構成要素のブロックチャートである。
本発明にかかる自動車の安全システムは、図１に示すように、車輛状態検出装置１と、コントローラ２と、安全装置３とからなる。
【００１５】
上記車輛状態検出装置１は、各種の検知器１０を有する。ここで、検知器１０とは、車輛のアクセル開度、エンジンのクランク角度、エンジン回転数、カム角度などを検知するための各種センサ１１や、走行レーダー１２などを指す。これらのセンサ１１の信号は、上記コントローラ２によって演算処理され、ドライバーにも認識できる形で該コントローラ２のディスプレイ上に表示するようにしている。また、上記走行レーダー１２は、図２および図３に示すように、車輛のルーフ９４の上面に固着してあって、３６０度角の探査範囲を有する。具体的には、該走行レーダー１２は、所定角度９０度の範囲内を一定の角速度で往復角運動する４つのマイクロ波送受信アンテナ１２１，１２２，１２３，１２４から成る。そして、これらのマイクロ波送受信アンテナ１２１，１２２，１２３，１２４は、上記車輛状態検出装置１を介してコントローラ２に接続してあり、該コントローラ２の内部において、演算・解析により３６０度角の探査範囲の情報に処理するようにしている。
【００１６】
前記コントローラ２は、記憶装置と、演算回路と、その演算結果を表示するためのディスプレイとを有する。そして、該ディスプレイによって、車輛の状態、特に危険状態を表示するようにしている。上記コントローラ２は、車輛の大きさを把握しており、常時車輛の周囲の状況、特に車輛と周囲の障害物との距離間隔などを表示する機能を有する。また、上記コントローラ２は、例えばドライバーがハンドル操作を誤って、車輛が側方の障害物に接触しようとした場合に、アラームを鳴らしたり、車輛が狭いコーナーに沿って走行した際に、死角となる車輛の前部左隅と障害物との接触をさけるためにアラームを鳴らしたり、車輛が狭い通路を走行中に対向車と接触しようとした際に、対向車との接触をさけることができない場合に、通路幅を考慮してアラームを鳴らしたりする機能を有する。
【００１７】
前記安全装置３は、図１に示すように、前記コントローラ２からの信号を受けて安全確保のために作動するアクチュエータ３１１，３２１と、これらのアクチュエータ３１１，３２１を作動させるための駆動源３１２を有する。コントローラ２が、前記走行レーダー１２からの信号を解析して、車輛前方または車輛後方の安全性を危惧する判断を下した場合には、該コントローラ２から上記アクチュエータ３１１，３２１へこれらを制御するための信号を送るようにしている。該アクチュエータ３１１は、図１に示すように、安全装置３および上記駆動源３１２と一体になって、緊急時における車輛前部の衝撃を緩和するための衝撃吸収装置３１０を構成している。同じく、アクチュエータ３２１は、安全装置３および上記駆動源３１２と一体になって、緊急時における車輛後部の衝撃を緩和するための衝撃吸収装置３２０を構成している。
【００１８】
前記アクチュエータ３１１は、図４に示すように、車輛の前部に車輛前方に向けて配設してあり、流体シリンダにより構成している。本実施例において、このように車輛の前部に衝撃吸収装置３１０を配設したのは、通常は、ドライバーの不注意による車輛の運転で、車輛の前部が障害物と衝突する場合が多いからである。
上記アクチュエータ３１１は、図４および図５に示すように、円筒状に形成したシリンダ３１１ａと、該シリンダ３１１ａ内に進退自在に嵌挿した受け部材３１１ｂとを有する。該受け部材３１１ｂは、図示省略してあるが、上記シリンダ３１１ａ内に進退自在に嵌挿したスプールと、該スプールから延設したロッドと、該ロッドの先端部に固着した衝撃受け３１１ｃと、該衝撃受け３１１ｃの表面に一体形成したゴムなどの緩衝材とからなる。そして、上記アクチュエータ３１１には、上記スプールを進退作動させるための駆動源３１２を接続してある。図示省略してあるが、上記駆動源３１２は、高圧のエアーを発生させるためのエアーポンプと、該エアーポンプに接続した蓄圧器とからなり、該エアーポンプは、エンジンなどの動力によって回転駆動させるようにしている。
【００１９】
車輛の後部にも、前記アクチュエータ３１１と同様の流体シリンダ構造のアクチュエータ３２１を車輛後方に向けて配設してある。この配置も、通常は、後続車が不注意により自車の後部に衝突する場合が多いことを考慮したものである。具体的には、該アクチュエータ３２１は、上記アクチュエータ３１１と同様に、シリンダ３２１ａと、受け部材３２１ｂとを有する。前記内容と同様に、図示省略してあるが、該受け部材３２１ｂは、スプールとロッドと衝撃受けとからなり、該衝撃受けには、緩衝材３２１ｃが一体形成してある。該アクチュエータ３２１は、前記アクチュエータ３１１と駆動源３１２を共通としている。そして、両アクチュエータ３１１，３２１と駆動源３１２との接続は、それぞれの接続経路上に介設したそれぞれの制御弁３１３，３２３によって切り替えるようにしている。
【００２０】
なお、図２、図４、図５において、９１は障害物、９７はヘッドランプ、９８はＧＰＳアンテナ、９９はタイヤをそれぞれ示す。
上記ＧＰＳアンテナ９８は、カーナビゲーションのＧＰＳ受信ユニットに接続されている。上記コントローラ２は、図示省略したＧＰＳ受信ユニット、方位センサなどから信号を受けて、カーナビゲーションとして機能するためのナビゲーション制御ユニットとしても作動する。また、上記コントローラ２は、自宅内のリモコンや携帯電話によるエンジン始動機能なども併せ持っている。
【００２１】
次に、本発明の作用および効果について、図１〜図５を用いて詳細に説明する。
通常、車輛を運転するドライバーは、常に事故の危険性を伴う。運転中に、ついうっかりと恋人や家族などの同乗者の方を振り向いてしまった場合は、もちろんのこと、特に近年においては、携帯電話の普及に伴って、車輛運転中に携帯電話に夢中になってしまい、車輛前方に対する注意がおろそかになる傾向がある。
本発明においては、図２に示すように、車輛前方に障害物９１が存在し、ドライバーが前述のような不注意によってその障害物９１を見落とした場合には、前記車輛状態検出装置１の走行レーダー１２が、該障害物９１を検知し、その障害物９１までの距離などの基本データを計測する。この種の情報は、信号となって車輛状態検出装置１に送られ、該車輛状態検出装置１において、その障害物９１を検出する。そして、その信号は、該車輛状態検出装置１からコントローラ２へ送られて、該コントローラ２において、上記障害物９１に関する情報、特にその障害物９１の形状や大きさ、種類について認識する状態となる。
【００２２】
具体的には、図３に示すように、前述の走行レーダー１２は、車輛前方の障害物９１を主にマイクロ波送受信アンテナ１２１によって認識するのであるが、該マイクロ波送受信アンテナ１２１が、車輛前方を９０度角にわたって、一定の角速度で水平方向および垂直方向に走査するに伴って、コントローラ２が、上記マイクロ波送受信アンテナ１２１の０度付近と９０付近については、角速度が０になるため、該コントローラ２の内部演算回路によってデータ補正するようにしている。また、走行レーダー１２１の認識対象物が、マイクロ波送受信アンテナ１２１，１２２，１２４にまたがって存在する場合には、これら３つのマイクロ波送受信アンテナ１２１，１２２，１２４の信号を合成して１つの信号と扱うように、データ補正している。
【００２３】
一方、上記コントローラ２においては、車輛状態検出装置１のセンサ１１から読み込んだエンジン回転数などの情報に基づいて、車輛の速度などの基本的な情報管理がなされており、該コントローラ２は、ドライバーに対してアラーム信号を発信してブレーキ操作を要求すると共に、車輛速度から算出された車輛制動距離との関係で、ブレーキ操作によっても障害物９１との衝突が避けられないと判断した場合には、安全装置３へ衝撃吸収装置３１０を作動させるための制御信号を送る。
【００２４】
上記衝撃吸収装置３１０においては、図５に示すように、制御弁３１３を操作して、駆動源３１２からアクチュエータ３１１へ作動流体を急速に送り込む。その結果、障害物９１と衝突する頃には、シリンダ３１１ａから受け部材３１１ｂが突出して、該受け部材３１１ｂの衝撃受け３１１ｃが障害物９１と接触する状態となる。そして、上記アクチュエータ３１１が、車輛の前進に伴って、一種のダンパのような作用をして、上記受け部材３１１ｂに伝達された衝撃を吸収し始める状態となる。
【００２５】
このようにして、障害物９１からの衝撃を吸収した後、前記コントローラ２は、衝撃吸収装置３１０に制御信号を送って、制御弁３１３を再び操作し、アクチュエータ３１１の受け部材３１１ｂをシリンダ３１１ａの内部に引っ込める。
上記のようにして、緊急時における車輛前方の障害物９１による衝撃を吸収することができるので、ドライバーを含めた車輛の搭乗者は、安心して車輛を運転することが可能となる。
なお、本実施例においては、車輛前方の障害物について説明したが、車輛後方の後続車が、居眠り運転などにより、自車の後部に衝突しようとしてきた場合であっても、前述した衝撃吸収装置３１０と同様の作動が、車輛後部の衝撃吸収装置３２０においても行われる結果、後続車による自車に対する衝撃の吸収あるいは衝撃の緩和を効率よく行うことができる。
【００２６】
また、本実施例では、前記コントローラ２は、専用リモコンにより、エンジンを始動させることもできる。更には、コントローラ２は、携帯電話とＯＳ（オペレーティングシステム）を共通としているので、携帯電話からでもエンジンを始動させることができる。このような機能は、ひどく冷え込んだ真冬の早朝時など、ベッドから起きづらい時などに、特に効果がある。
さらに、本実施例に示したコントローラ２は、カーナビゲーション機能を持っており、上空の通信衛生から送信されてきた信号は、車輛の上に配設されたＧＰＳアンテナ９８によって受信されて、上記コントローラ２の内部のＧＰＳ受信ユニット、方位センサなどからなるカーナビション機能によって、ディスプレイ上に表示される。
【００２７】
したがって、上記コントローラ２のカーナビゲーション機能を利用することによって、初めての未知の土地を通行する場合はもちろんのこと、既知の土地であっても、交通渋滞を避けて目的地に到達することができる。更には、複数の立ち寄り先があり、１日ですべての立ち寄り先に行かなければならない場合には、上記コントローラ２にすべての立ち寄り先を予めインプットしておくことにより、該コントローラ２の演算回路を用いて最短距離を算出し、上記カーナビゲーション機能の相乗効果もあいまって、交通渋滞を避けて短時間で複数の立ち寄り先をすべて回ることができる。このような使い方は、営業車において、特に有効な手段である。
【実施例２】
【００２８】
本発明にかかる実施例について、図６および図７に基づいて詳細に説明する。
本実施例にかかる自動車の安全システムは、前記走行レーダー１２に代えて、検知器として走行レーダー１３を用いたものである。
上記走行レーダー１３は、図６に示すように、所定角度の範囲内を一定の角速度で往復角運動する複数のレーザーレーダー１３１，１３２，１３３，１３４からなる。本実施例では、所定の角度を９０度に設定している。上記レーザーレーダー１３１は、図７に示すように、円筒状のハウジング１３１ａと、該ハウジング１３１ａの外周面に固着させた多目的型のレーザー発振器１３１ｂと、ハウジング１３１ａの底部に配設した反射鏡１３１ｃと、該反射鏡１３１ｃと対峙させて配設した反射鏡１３１ｄと、上記反射鏡１３１ｃの中央に配設した赤外線センサ１３１ｅと、上記ハウジング１３１ａを所定範囲内において水平方向および垂直方向に回動駆動させるための走査装置１３１ｆとからなる。他のレーザーレーダー１３２，１３３，１３４の構造も、上記レーザーレーダー１３１の構造と同様である。
【００２９】
前記レーザー発振器１３１ｂは、周波数の異なる２種類の発光源を有しており、前記コントローラ２の制御信号を受けて、湿度によって近赤外線と中赤外線を切り替えるようになっている。前記車輛状態検出装置１は、この切り替えを行うための湿度を検知する検知器として、センサ１１１を有する。
また、前記赤外線センサ１３１ｅは、車輛状態検出装置１に接続してあり、該車輛状態検出装置１から上記コントローラ２へ検出した信号を送るようになっている。
また、上記走査装置１３１ｆは、コントローラ２に接続してあり、該コントローラ２において、上記走査装置１３１ｆによって検出対象物を効率よく捉えるようにプログラムが組んである。
その他の構成は、前述の実施例１と同様である。
【００３０】
本発明は、前記のような構造であるので、次のような特有の作用・効果を生ずる。
一般に、霧や雨などの気象条件によって、レーザー光が大きく減衰するが、本発明は、車輛の使用状況を車輛状態検出装置１のセンサ１１１が検知した湿度の信号がコントローラ２に送られ、該コントローラ２の制御信号を受けて、天候によってレーザー発振器１３１ｂの周波数を切り替える。そのため、気象条件に拘わらず、走行レーダー１３によって、確実に障害物９１を捉えることができる。
また、前述したように、捉えた障害物９１は、コントローラ２の制御によって走査装置１３１ｆを狭い範囲内で作動させ、該障害物９１のみに的を絞ってレーザーレーダー１３１を走査することができる。そのため、短時間で上記障害物９１の全体像を把握することが可能となる。
【実施例３】
【００３１】
本実施例にかかる発明について、図８および図９に基づいて詳細に説明する。
本発明は、前述の実施例１の走行レーダー１２に代えて、前記車輛状態検出装置１に検知器としてのカメラ１４１，１４２を接続したものである。該カメラ１４１は、車輛の前部に配設してあって、左右一対のカメラユニット１４１Ｌ，１４１Ｒからなる。一方、カメラ１４２は、車輛の後部に配設してあって、左右一対のカメラユニット１４２Ｌ，１４２Ｒからなる。これらのカメラユニット１４１Ｌ，１４１Ｒ，１４２Ｌ，１４２Ｒは、前記コントローラ２に接続してあり、それぞれ該コントローラ２によって、水平方向および垂直方向に回動自在に制御するようにしている。そして、これらの装置を用いて、両眼立体視の原理により、対象物までの距離を測定するようにしている。なお、図８において、θは、車輛前方のカメラユニット１４１Ｌ，１４１Ｒと障害物９１とがなす水平面角度、図９において、φは、垂直面角度（俯角または仰角）を表している。
その他の構成は、前述の実施例１と同様である。
【００３２】
本発明の作用・効果について説明する。
本発明においては、両眼立体視の原理を用いて、左右一対のカメラユニット１４１Ｌ，１４１Ｒにより障害物９１を捉えて、その障害物９１までの距離を測定すると共に、前方視界の映像を車内のディスプレイに映し出すことが可能となる。これは、いわゆる「スーパーカー」と呼ばれている高速スポーツカーのように、車高が低くて前方視界を十分に確保することが困難な場合に、特に有効な手段である。
その他の作用・効果は、実施例１と同様である。
【実施例４】
【００３３】
本実施例にかかる発明について、図１０に基づいて詳細に説明する。
本発明は、前述の実施例１の走行レーダー１２に代えて、車輛の前部および後部に、ステレオアダプタを利用した検知器としてのカメラ１５１，１５２をそれぞれ水平方向および垂直方向に回動自在に配設し、両カメラ１５１，１５２を前記車輛状態検出装置１に接続したものである。
その他の構成は、前述の実施例１と同様である。
【００３４】
本発明の作用・効果について説明する。
本発明においては、ステレオアダプタを利用したカメラ１５１，１５２を用いているので、部品点数を減らすことができる。その結果、前述の実施例３と比べて、コストダウンを図ることが可能となる。
【実施例５】
【００３５】
本実施例にかかる発明について、図１１〜図１４に基づいて詳細に説明する。
本発明は、図１１に示すように、前述の衝撃吸収装置３１０，３２０に代えて、車輛の底部に衝撃吸収装置３３０を任意の位置に移動自在に配設すると共に、その配設位置に回動自在に枢着したものである。具体的には、図１２に示すように、車輛の底部には、該車輛の長手方向に沿って左右一対の縦ガイド３３０ａを敷設してあり、これら２つの縦ガイド３３０ａ，３３０ａの間にまたがって横ガイド３３０ｂを横架してある。該横ガイド３３０ｂと上記縦ガイド３３０ａ，３３０ａとは、図示省略したラック・ピニオン機構によって噛合させてあり、アクチュエータ３３０ｋの作動によって、横ガイド３３０Ｂが、縦ガイド３３０ａ，３３０ａに沿って進退移動できるようになっている。
【００３６】
また、上記横ガイド３３０ｂにも、同様のラック・ピニオン機構によって噛合されて、回動支持台３３０ｃが、該横ガイド３３０ｂに沿って進退移動できるようになっている。これらのピニオンは、上記コントローラ２の制御を介して、図示省略したアクチュエータによって駆動されて、回転駆動するようにしてあり、この回転駆動によって上記進退移動を可能としている。
そして、上記回動支持台３３０ｃには、枢軸３３０ｄによって上記衝撃吸収装置３３０を回動自在に枢着してある。
【００３７】
前記衝撃吸収装置３３０は、前述の車輛状態検出装置１からの信号を受けて前記コントローラ２により回動作動するアクチュエータ３３０ｅを有する。また、前記衝撃吸収装置３３０は、その装置自体を任意の回動角度に固定するための回動角度固定手段として、クラッチ機構３３０ｆを有する。該クラッチ機構３３０ｆは、上記コントローラ２に接続してある。
【００３８】
前記回動支持台３３０ｃには、上記クラッチ機構３３０ｆを介して、本体ケース３３０ｇを回動自在に取り付けてあり、該本体ケース３３０ｇの内部には、図示省略した駆動源に接続したアクチュエータ３３０ｈを装着してある。該アクチュエータ３３０ｈは、進退作動する受け部材３３０ｉを有する。該受け部材３３０ｉは、その先端部に衝撃受け３３０ｊを備えている。
その他の構造は、前述の実施例１と同様である。
【００３９】
次に、本発明の作用・効果について、詳細に説明する。
本発明においては、図１１に示すように、夜間に車輛が狭い屈曲した通路を通過する際に、車輛の左側のボデーを保護するという意味で、特に有効である。
通常、右ハンドルの車輛においては、ヘッドランプ９７が前方のみを照らし出すに過ぎないことから、夜間に車輛の左側の視界を確保することは、困難な状況となる。その結果、車輛を極端に徐行運転したとしても、障害物９１の角部９１１に対して車輛の左側ボーデーが接触した場合には、車輛自体の重量による運動量から過大な局所応力が働くこととなる。したがって、ドライバーがごく僅かな接触だと思っていても、無理やりこのような通路を通り抜けた場合は、もちろんのこと、車輛をバックさせてハンドルを切り返した場合であっても、車輛が大きなダメージを受けることが多く、このことは経験的にもよく知られている。
【００４０】
本発明においては、図１１に示すような危険な状態になった場合には、前述の車輛状態検出装置１の走行レーダー１２が通路中に障害物９１の角部９１１を検知して、上記車輛状態検出装置１から前述のコントローラ２に危険信号が出力される状態となる。その結果、上記コントローラ２が、安全装置３に指令して、衝撃吸収装置３３０を作動させることとなる。
上記衝撃吸収装置３３０は、コントローラ２からの信号を受けて、まず図示省略したアクチュエータが働き、該衝撃吸収装置３３０の回動支持台３３０ｃを車輛の左側へスムーズに移動させると共に、アクチュエータ３３０ｅの回動駆動力によって、該回動支持台３３０ｃが回動して障害物９１と向かい合う状態となる。そして、この状態で、クラッチ機構３３０ｆが働いて、上記回動支持台３３０ｃが、その回動角度を固定されることによって、上述の向かい合う状態が強固にホールドされることになる。
【００４１】
前述の状態のままで、ドライバーが無理やりに通路を通り抜けようとした場合には、上記衝撃吸収装置３３０の受け部材が障害物９１の角部９１１と接触するので、通常のドライバーには、その接触状態が危険な状態であることが認識でき、車輛のボデーに大きな打撃を受ける前に、車輛を止めることができるようになる。
なお、本実施例では、衝撃吸収装置３３０に障害物９１との接触を感知するセンサを取り付けていないが、この種のセンサを取り付けることによって、更に大きな危険回避効果を得ることができることは、言うまでもない。
【００４２】
本発明は、図１３および図１４を比較してもわかるように、車輛に対して障害物９１が傾斜している場合に、特に有効である。
図１４に示すように、前述の実施例１のような構成の場合には、衝撃吸収装置３１０と障害物９１が水平面角度θをなして力Ｆにて接触した際に、該衝撃吸収装置３１０が、支点Ｐを中心として反時計回りに回転しようとする結果、力のモーメントＭを生ずることとなる。これでは、衝撃吸収装置３１０の本体に無理な応力が加わり、該衝撃吸収装置３１０の故障を招くこととなる。
【００４３】
一方、本発明の場合には、図１３に示すように、障害物９１と衝撃吸収装置３３０が面接触することとなるので、力Ｆが障害物９１との接触面に対して均一に働くことになり、該衝撃吸収装置３３０に無理な応力が加わることはない。
更に、本発明においては、例えば前述の実施例４に示すように、車輛の前後部および車輛の左右両サイドに４つの衝撃吸収装置を配置する場合と比較して、単一の衝撃吸収装置３３０のみで、同様の効果を得ることができる。その結果、大幅に部品点数を減らすことができ、ひいては著しいコストダウンにつながるという大きなメリットを得ることができる。
【実施例６】
【００４４】
本実施例にかかる発明について、図１５に基づいて詳細に説明する。
本発明においては、図１５に示すように、前述の車輛状態検出装置１が、検知器として、前記センサ１１に加えて、異常な水圧を検知するセンサ１１２と、車輛の窓ガラス９５の周囲の圧力状況を検知するセンサ１１３とを有する。ここで、「異常な水圧」を条件としたのは、通常の雨天走行時におけるタイヤなどによる雨水の跳ね返りで、上記車輛状態検出装置１が誤動作しないようにするためである。また、「車輛の窓ガラス９５の周囲の圧力状況」を条件としたのは、窓ガラス９５まで浸水した状態で、急に該窓ガラスを開けると、かえって搭乗者の危険を招くからである。
【００４５】
また、本発明においては、前述の安全装置３が、パワーウインド装置とは別個に車輛の両側方の窓ガラス９５を昇降するウインド開閉装置３４０を含んでおり、該ウインド開閉装置３４０は、前述のコントローラ２に接続してある。
また、上記ウインド開閉装置３４０は、窓ガラス９５を昇降させるためのアクチュエータ３４１と、該アクチュエータ３４１を駆動させるための駆動源３４２とを有する。
本実施例においては、上記アクチュエータ３４１として、エアー式の流体シリンダを用いている。また、上記駆動源３４２として、エアーコンプレッサーと蓄圧器を用いている。該アクチュエータ３４１は、蓄圧器内に貯留された高圧のエアーの圧力によって、窓ガラスを昇降するリンク機構を強制的に作動させるようになっている。この駆動源３４２は、前述の駆動源３１２と共通としても良い。
なお、上記アクチュエータとして、空気圧式モータを用いても良い。また、駆動源に浸水しないように、ハウジング内に駆動源を収納した上で、油圧式モータを作動させるようにしても良い。
【００４６】
ところで、本発明においては、車輛入水時のフロントガラス９６への衝撃に対する耐久性を向上させるために、該フロントガラス９６の内部に補強繊維４１を埋設している。該補強繊維４１としては、通常の金属ワイヤの他、合成樹脂の繊維などが考えられるが、上記フロントガラス９６の全面に衝撃による荷重が働いた場合には、一定の強度を確保しながらも、局所荷重が働いた場合には、フロントガラス９６が壊れるように、上記補強繊維４１の強度を設定する必要があることは、言うまでもない。
また、図示省略してあるが、車輛の通風孔においては、該通風孔を急速に閉塞する遮蔽蓋を付設しており、該遮蔽蓋は、前記センサ１１２の信号を受けたコントローラ２によって、作動するようになっている。
その他の構成は、前述の実施例１と同様である。
【００４７】
次に、本発明の作用・効果について詳細に説明する。
図１５に示すように、ドライバーが運転を誤って、車輛が湖沼、河川や港湾に落下した際には、通常は、電気系統にショートが起きるため、パワーウインドを備えた車輛の場合、搭乗者が、窓ガラスを開けられずに、溺死するケースが多い。そのため、通常は、特殊なハンマーを用いて窓ガラスを割ることによって、緊急時における搭乗者の脱出を図るようにしている。
しかしながら、上記のような特殊なハンマーは、自動車部品専門店しか取り扱っていないことに加えて、そのハンマーを使い慣れていなかったり、躊躇して車外への脱出が遅れて、溺死に至る場合が多い。
【００４８】
本発明においては、上記のように、蓄圧器を有する駆動源３４２にアクチュエータ３４１を接続し、該蓄圧器内の高圧の作動流体によってアクチュエータ３４１を作動させるようにしているため、これまでのように、電気的ショートによって窓ガラスの開閉モータが作動せずに、溺死するという最悪のケースを避けることができる。
本実施例では、図１５に示すように、車輛が水位レベルＬの水９２の中に浮かんだ状態で、まずセンサ１１２が、異常な水圧の水９２を検知する。この時点で、コントローラ２において、車輛が水中に落下したことを認識することとなる。
また、センサ１１３が、窓ガラス９５の周囲の圧力状況を検知して、上記コントローラ２が、未だ該窓ガラス９５までは浸水していないことを認識する。
【００４９】
上記コントローラ２においては、これらの情報を総合的に判断して、緊急に上記窓ガラス９５を開ける必要があることを認識すると共に、安全装置３のアクチュエータ３４１に対して、駆動源３４２から作動流体を送り込むための指令を出す。その結果、該アクチュエータ３４１が、進退作動して、リンク機構を介して窓ガラス９５を開けることとなる。
上記のようにして、作動流体を用いてアクチュエータ３４１を作動させ、強制的にリンク機構を作動させるようにしているので、電気系統とは無関係に、確実にウインド開閉装置３４０が作動する状態を得ることができる。
その結果、河川などへの落下による溺死を根絶することができるようになった。
【実施例７】
【００５０】
本実施例にかかる発明について、図１６に基づいて詳細に説明する。
前述の実施例６が、車輛が湖沼、河川などに誤って落下した場合に、窓ガラスから搭乗者を脱出させようとしたのに対して、本発明は、車輛のルーフに設けた開口部から搭乗者を脱出させようとするものである。そのため、前述の窓ガラス９５の周囲の圧力状況を検知するセンサ１１３に代えて、検知器としてのセンサ１１４によって、車輛のルーフ上の圧力状況を検知するようにしている。
【００５１】
したがって、本発明においては、前述の車輛状態検出装置１が、異常な水圧を検知するセンサ１１２と、車輛のルーフ上の圧力状況を検知するセンサ１１４とを有している。また、前述の安全装置３が、車輛の車内に配設した座席昇降装置３５０と、該座席昇降装置３５０と対応させて車輛のルーフ９４に配設した脱出口開閉装置３６０とを含んでいる。
上記座席昇降装置３５０は、車内の座席シート９３の真下に配設してあり、該座席昇降装置３５０によって座席シート９３を昇降させるようにしている。該座席昇降装置３５０は、前述のコントローラ２に接続してあり、該コントローラ２から制御信号を送って座席昇降装置３５０のアクチュエータ３５１を作動させることにより、上記座席シート９３を昇降自在なものとしている。該アクチュエータ３５１には、これを作動させるための駆動源３５２に接続してある。この駆動源３５２は、前述の駆動源３１２と共通としても良く、そうすることによって、部品低減・コストダウンを図ることができることは言うまでもない。
【００５２】
この種のアクチュエータ３５１としては、ネジ機構を利用したもの、空気圧式・油圧式などの作動流体を利用したものなどがある。ただし、アクチュエータ３５１としては、電気的ショートを伴わない空気圧式のものが望ましい。浸水による電気的ショートを伴う場合には、防水用ハウジングによって、アクチュエータ３５１やその駆動源をカバーする必要がある。
なお、本発明においても、前述の実施例６と同様な補強繊維４１をフロントガラス９６の内部に埋設すると共に、通風孔には、図示省略した遮蔽蓋を付設おり、該遮蔽蓋は、前記コントローラ２によって、作動させるようにしている。
【００５３】
また、車輛のルーフ９４には、上記座席昇降装置３５０と対応させて、緊急時に搭乗者を車外へ脱出させるための緊急脱出口３６１を開口してあり、該緊急脱出口３６１には、上記脱出口開閉装置３６０を開閉自在に配設してある。該脱出口開閉装置３６０には、図示省略してあるが、扉開閉のためのワイヤー駆動式のアクチュエータが組み込んである。なお、この種のアクチュエータは、タイミングベルト駆動式としても良い。
そして、上記座席昇降装置３５０と上記脱出口開閉装置３６０とを接続して連動させている。また、座席昇降装置３５０と上記脱出口開閉装置３６０は、前記コントローラ２を介して、前記車輛状態検出装置１のセンサ１１２，１１４に接続させてある。
その他の構成は、前述の実施例１と同様である。
【００５４】
次に、本発明の作用・効果について、詳細に説明する。
本発明においては、前述の実施例６と同様に、車輛が湖沼、河川などに誤って落下した場合には、まずセンサ１１２が異常な水圧を検知して、その信号がコントローラ２へと送られる。この時点で、コントローラ２において、車輛が水中に落下したことを認識する状態となる。
次に、センサ１１４によって、車輛のルーフ９４の上における圧力状況が検知され、車輛が完全に水没している状態であるか否か、あるいは車輛が水中に飛び込んだ直後で車体が不安定な状態にあるか否かが、２つの圧力センサ１１４，１１６の情報からコントローラ２によって総合的に判断される。
【００５５】
そして、上記コントローラ２において、図１６に示すように、車輛が水９２の上に浮かんだ状態であり、ルーフ９４に配設した緊急脱出口３６１を開口しても良いと判断した場合には、該コントローラ２から座席昇降装置３５０と脱出口開閉装置３６０に制御信号を送って、上記座席昇降装置３５０のアクチュエータ３５１を作動させると共に、脱出口開閉装置３６０のアクチュエータも連動して作動させることとなる。
その結果、座席シート９３が、上昇して搭乗者が、容易に緊急脱出口３６１から車外へ脱出することが可能となる。特に、小さな子供が搭乗者であるようなファミリーカーには、有効な手段となる。
【実施例８】
【００５６】
本実施例にかかる発明について、図１７〜図１９に基づいて詳細に説明する。
本発明は、図１７および図１８に示すように、車輛のサスペンションを改良したものであって、前述の安全装置３が、可変サスペンション３７０を有している。該可変サスペンション３７０は、車輛のタイヤハウジング９９１に固着してあり、その内部にサスペンションのかたさを無段階に調整するためのアクチュエータ３７１を有している。
上記可変サスペンション３７０が、路上の状態に応じて、上述の無段階調整を行えるようにするため、前述の車輛状態検出装置１には、検知器として、路面の状態を検知するためのセンサ１１５と、サスペンションの負荷状態を検知するためのセンサ１１６とを接続してあり、前記コントローラ２によって、各種路上状態に応じたアクチュエータ３７１の最適制御を行うようにしている。
【００５７】
前述した路面の状態を検知するためのセンサ１１５としては、温度センサ、湿度センサなどがある。天候の変化における路面とタイヤとのグリップ力の相違を考慮したものである。
また、サスペンションの負荷状態を検知するためのセンサ１１６としては、差動変圧器などの変位検出器があり、これにより路面の凹凸に伴う微妙なサスペンションの上下動の変位や、急カーブ走行時における車輛の傾き具合などを電気信号として、前述のコントローラ２に取り込むことができるようにしている。
【００５８】
上記アクチュエータ３７１は、図１８に示すように、円筒状に形成したシリンダ３７１ａと、該シリンダ３７１ａの内部に進退自在に嵌挿したピストン３７１ｂと、タイヤハウジング９９１とタイヤリンク機構３７２との間に介装した主スプリング３７１ｃと、上記ピストン３７１ｂの下端部とタイヤリンク機構３７２との間に介装した調整用の副スプリング３７１ｄとからなる。上記ピストン３７１ｂとシリンダ３７１ａの内壁面との間には、シリンダ室３７１ｈが形成される。
上記シリンダ３７１ａには、複数の通孔３７１ｅを穿設してあり、これらの通孔３７１ｅは、制御弁３７１ｆを介して駆動源３７１ｇに接続してあり、これらの操作を前記コントローラ２を介して行うことによって上記シリンダ室３７１ｈの内部における作動流体の量を微調整するようにしている。
その他の構成は、前述の実施例１と同様である。
【００５９】
次に、本発明の作用・効果について詳細に説明する。
一般に、車輛は、晴天時、雨天時、降雪時など天候によって、路面に対するタイヤ９９のグリップ力が、大きく異なる。この特性は、急カーブに沿って車輛を高速走行させる場合などに、考慮すべき事項である。そのため、本発明においては、図１７に示すように、前記センサ１１５の各種信号データを用いて、コントローラ２の内部で、総合的に車輛走行時の天候を判断する。そして、コントローラ２は、上記天候判断に基づいて、路面の状態を検知し、タイヤ９９のグリップ力が危険な状態であると判断した場合には、その旨を車内のディスプレイに表示すると共に、可変サスペンション３７０へ危険状態を脱出するための制御信号を送る。
【００６０】
一方、路面の凹凸によってタイヤ９９が上下に激しく動く場合には、その上下動がタイヤリンク機構９２の上下方向の変位となって、センサ１１６によって読み取られることとなる。その結果、コントローラ２において、車輛が凹凸の激しい、いわゆる「悪路」を走行中であることを認識する状態となる。
また、車輛が急カーブを高速走行している場合には、該車輛に対して大きな遠心力が働き、車輛は遠心力方向に大きく傾く状態となる。このような状態で、急ブレーキを踏んであわてて減速しようとすれば、タイヤ９９がスリップして、遠心力の影響で車輛が対向車線側に飛び出してしまうという危険を生ずる。通常、サスペンションのかたいスポーツタイプの車輛に比べて、サスペンションのやわらかい高級車は、遠心力による車輛の傾きが大きくなり、コーナリングが悪くなる傾向がある。
【００６１】
本発明においては、前述のように、車輛が大きく傾くような力が加わった場合、図１９に示すように、コントローラ２が、可変サスペンション３７０を操作して、車輛のサスペンションをかために設定しようとするのである。
具体的には、車輛が傾いてその一方のサイドがＲ方向に大きく沈みかけた場合には、センサ１１６がその変位を検知して、車輛状態検出装置１に変位量を知らせる。その信号は、車輛状態検出装置１からコントローラ２に送られて、該コントローラ２において、車輛の傾きを補正する必要があることを認識する状態となる。
【００６２】
コントローラ２は、前記認識に基づき、制御弁３７１ｆに指令を出して、駆動源３７１ｇからシリンダ室３７１ｈへ作動流体を送り込む。その結果、作動流体の圧力に押されてピストン３７１ｂが下降し、副スプリング３７１ｄを圧縮する状態となる。
一般に、線形のばね系要素においては、次の数式に示すように、外力と変形量とが、弾性限界内で一定に保たれる。
したがって、外力と変形量とが比例するため、本発明のように、副スプリング３７１ｄを圧縮した場合には、その分だけ強い外力でタイヤリンク機構３７２を押さえ付けることとなる。
【００６３】
【数１】
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【００６４】
このように、強い押圧力を保った状態で、副スプリングに対してさらに衝撃Ｆ３が加わった場合には、上式に示すように、該副スプリングの変形量を同一と仮定すると、調整後は調整前と比較して、より大きなばね定数で該副スプリングが圧縮されることになるので、可変スプリングは、かたいサスペンションの特性を示すこととなり、コーナリング時における車輛の走行性能が大幅に向上する。
したがって、本発明にかかる可変サスペンションによれば、路上状態に応じたフレキシブルなサスペンションを達成することが可能となる。
【実施例９】
【００６５】
本実施例に係る発明について、図２０に基づいて説明する。
本発明は、図２０に示すように、前述した可変サスペンション３７０における作動流体方式のアクチュエータ３７１に代えて、ねじ方式のアクチュエータ３８１ａを利用した可変サスペンション３８１を用いたものである。
用いたものである。
上記アクチュエータ３８１ａは、ねじ部３８１ｍを有しており、該ねじ部３８１ｍは、前述のシリンダ３７１ａの上部に対して、下向きに臨ませて進退自在に螺合させてある。そして、該アクチュエータ３８１ａの先端部は、前述のピストン３７１ｂに当接させてある。
上記アクチュエータ３８１ａは、ねじ部３８１ｍを回転させるための駆動源３８１ｂを有する。該駆動源３８１ｂは、前述のコントローラ２の信号を受けて駆動するようにしてある。
その他の構成は、前述の実施例８と同様である。
【００６６】
本発明は、次の作用・効果を生ずる。
車輛のサスペンションを強化する必要がある場合には、図２０において、図示省略したコントローラを介して安全装置に制御信号を送ることによって、駆動源３８１ｂが駆動してアクチュエータ３８１ａのねじ部３８１ｍを右螺子方向に回転する。これにより、該ねじ部３８１ｍが下降してピストン３７１ｂを押し下げ、副スプリング３７１ｄを圧縮することとなる。
したがって、前述の実施例８と同様に、フレキシブルなサスペンションを得ることができる。
【実施例１０】
【００６７】
本実施例にかかる発明について、図２１に基づいて説明する。
本発明にかかる可変サスペンション３８２は、図２１に示すように、前述した可変サスペンション３７０のアクチュエータ３７１に代えて、アクチュエータ３８２ａを用いることにより、サスペンションのダンパ機能を向上させたものである。
上記アクチュエータ３８２ａは、主ピストン３８２ｂと副ピストン３８２ｃとを有しており、その内部をこれらの主ピストン３８２ｂと副ピストン３８２ｃとによって区画している。
【００６８】
前記主ピストン３８２ｂと副ピストン３８２ｃとの間には、シリンダ室３８２ｄが区画形成される。また、シリンダ３８２ｆの天板と副ピストン３８２ｃとの間には、シリンダ室３８２ｅが区画形成される。
上記シリンダ室３８２ｄ，３８２ｅは、複数の通孔３８２ｉを介して、前述の制御弁３７１ｆおよび駆動源３７１ｇに接続してある。
その他の構成は、前述の実施例８と同様である。
【００６９】
次に、本発明の作用・効果について説明する。
本発明においては、シリンダ室３８２ｄの内部の作動流体をそのまま保った状態で、駆動源３７１ｇからシリンダ室３８２ｅへ高圧の作動流体を送り込むことにより、副ピストン３８２ｃが押し下げられて、上記シリンダ室３８２ｄの内部の作動流体が圧縮されることとなる。
その結果、主ピストン３８２ｂも、副ピストン３８２ｃに連動して下降して、副スプリング３７１ｄを圧縮することとなり、車輛のサスペンションのかたさを変化させることができる。
【００７０】
さらに本発明においては、前述のように、副ピストン３８２ｃがシリンダ室３８２ｄの内部の作動流体を圧縮することにより、ボイルの法則に則って、体積の減少に伴って圧力が増加する状態を得ることができる。その結果、サスペンションのダンパ機能を微妙に変化させることができ、副スプリング３７１ｄとの相乗効果で、きめ細かなフレキシブルサスペンションを提供することが可能となる。
【実施例１１】
【００７１】
本実施例にかかる発明について、図２２に基づいて説明する。
前述の実施例１０では、作動流体を用いて副ピストン３８２ｃを加圧したが、本実施例においては、上記作動流体に代えて、ねじ機構を用いて副ピストン３８２ｃを加圧しようとするものである。
したがって、本発明にかかる可変サスペンション３８３は、図２２に示すように、前述した可変サスペンション３８２の制御弁３７１ｆおよび駆動源３７１ｇに代えて、アクチュエータ３８３ａ及び駆動源３８３ｂを用いる。
【００７２】
前記アクチュエータ３８３ａは、ねじ部３８３ｍを有しており、該ねじ部３８３ｍは、前述のシリンダ３８２ｆの天板に対して螺合させてある。そして、該ねじ部３８３ｍの先端部は、前述の副ピストン３８２ｃに当接させてある。そして、該アクチュエータ３８３ａには、上記駆動源３８３ｂを接続し、該駆動源３８３ｂを前述のコントローラ２によって作動させるようにしている。
また、前述のシリンダ室３８２ｄの内部には、ボイルの法則に則って体積および圧力を変化させるエアーなどの気体媒体を貯留してある。
その他の構成は、前述の実施例１０と同様である。
【００７３】
次に、本発明の作用・効果について説明する。
車輛のサスペンションを強化する必要がある場合には、図２２において、図示省略したコントローラを介して安全装置に制御信号を送ることによって、駆動源３８１ｂが駆動してアクチュエータ３８３ａのねじ部３８３ｍを右螺子方向に回転させる。これにより、該ねじ部３８３ｍが下降して副ピストン３８２ｃを押し下げ、シリンダ室３８２ｄの内部の気体媒体を圧縮すると共に、副スプリング３７１ｄを圧縮することとなる。
したがって、本実施例においても、前述の実施例９と同様に、ダンパ効果の効いたフレキシブルなサスペンションを得ることができる。
【実施例１２】
【００７４】
本実施例にかかる発明について、図２３〜図２６に基づいて説明する。
本発明は、車輛が車輪の一部を失うなどしてバランスを失った場合にも、車輛のバランスを補正して、少なくとも３本以上の車輪が残っていれば、続けて走行することができるようにしたものである。
したがって、本発明は、図２３および図２４に示すように、車輛の底部に、前述のコントローラ２からの信号を受けて車輛の重量バランスを修正するバランス修正装置３９０を配設してある。該バランス修正装置３９０は、バランスウエイト３９４を有する。
【００７５】
上記バランスウエイト３９４は、支持台３９３に固着してあり、該支持台３９３は、横ガイド３９２に対して、ラック・ピニオン機構を介して、車輛の幅方向に進退自在に噛合させてある。
また、上記横ガイド３９２は、車輛の長手方向に敷設した縦ガイド３９１に横架してあり、同じくラック・ピニオン機構を介して、縦ガイド３９１に沿って進退自在に噛合させてある。
これらの支持台３９３および横ガイド３９２の進退移動は、コントローラ２の信号を受けたアクチュエータ３９６の作動によって行うようにしており、該コントローラ２は、上記支持台３９３に固着されているバランスウエイトを車輛の重量バランスを修正する方向に移動させるように、プログラムまたは演算回路を設定してある。
なお、上記ラック・ピニオン機構に代えて、ワイヤーやタイミングベルトなどを用いても、前述の進退移動は可能である。
【００７６】
また、本発明においては、前述の車輛状態検出装置１が、車輛の重量バランス状態が異常となったことを検出するバランス検出センサとしてのセンサ１１６およびジャイロスコープ１６を有する。
上記センサ１１６は、前述の実施例８と同様の構造のものであり、ここでは差動変圧器を利用している。
その他の構成は、前述の実施例８と同様である。
【００７７】
次に、本発明の作用・効果について詳細に説明する。
本発明においては、図２６に示すように、車輛が遠心力方向に傾斜角度Φだけ大きく傾いた場合、その傾斜変位ｄ（以下、傾きによる変位を「傾斜変位」という。）が、センサ１１６によって検知される。
具体的には、上記傾斜変位ｄは、図２５に示すように、前述の実施例８に示したセンサ１１６によって、出力電圧として取り出される。
また、図２６に示すように、車輛が傾斜角度Φだけ右側に大きく傾いて車輛の右側が傾斜変位ｄだけ沈んだ場合、上記傾斜角度Φは、次式に示すように、上記傾斜変位ｄとトレッドＷの幅寸法から逆三角関数で計算することができる。
【００７８】
【数２】
2005297863.tif 000004
【００７９】
この種の演算は、コントローラ２において行われる。また、これと同時に、ジャイロスコープ１６においても、車輛の運動角速度が検知され、コントローラ２は、これらの情報を総合的に判断して、車輛の運動特性上、車輛の重量バランスを修正する必要があるときには、その制御信号を前述の安全装置３を介して、バランス修正装置３９０に送信する。
【００８０】
上記バランス修正装置３９０においては、図２３及び図２４に示すように、アクチュエータ３９５，３９６が作動して、バランスウエイト３９４を最適位置に移動させる。その結果、車輛は、不測のトラブルによって、万一タイヤ９９の内のひとつを失った場合であっても、故障箇所の確認や走行を妨げる故障部品の除去などの暫定的な処置を施した上で、修理工場まで移動できる。
【００８１】
なお、車輛の重量バランス上、本発明は、ミッドシップの車輛に適用した方が、より大きな効果を得ることができることは、いうまでもない。
また、この種の車種の搭乗者は、いわゆるＶＩＰ（要人）が多いのであるが、より一層搭乗者の安全性を完全なものとするには、車輛のボデーやタイヤ自体に、例えばケブラー繊維などの補強繊維を一体的に成形することが望ましい。
【実施例１３】
【００８２】
本実施例にかかる発明について、図２７および図２８を用いて説明する。
本発明は、夜間の運転中におけるドライバーの視界の確保を目的とするものである。
したがって、本発明においては、前述の車輛状態検出装置１が、検知器として、ハンドル９６１の回転方向および回転角度を検知するセンサ１１７を有している。また、前述の安全装置が、上記ハンドル９６１の回転に連動するヘッドランプ回動装置３９７を含んでおり、該ヘッドランプ回動装置３９７が、上記センサの信号を受けて、前述のコントローラ２によって水平方向に回動作動する機能を持っている。そのため、該ヘッドランプ回動装置３９７は、コントローラ２からの信号を受けて回転するアクチュエータ３９７ａを有している。
【００８３】
前記センサ１１７としては、ポテンショメータを利用したものなどがある。
前記アクチュエータ３９７ａとしては、所定角度だけ回転作動するステッピングモータ（パルスモータ）やサーボモータなどがある。
その他の構成は、前述の実施例８と同様である。
【００８４】
次に、本発明の作用・効果について説明する。
一般に、夜間走行時には、ヘッドランプが車輛前方を向いている関係上、車輛の両サイドは、ドライバーにとっては、死角となってほとんど見えないものである。特に、初心者ドライバーが、夜間に見知らぬ土地を車輛で走行する場合に、該車輛の両サイドが死角となることは、不測の事故を招くという危険を生じやすい。
例えば、道路が途中から急に鍵状に屈曲している場合などは、誤って直進してしまい、車輛が転落するおそれがある。また、左折して狭い橋を渡ろうとする場合にも、車輛と橋の欄干との間隔が認識できずに、車輛をその左サイドにある橋の欄干に接触させてしまうおそれが生ずる。これらの事象は、日常よく経験することである。
【００８５】
本発明においては、ドライバーがハンドル９６１を回転させた場合に、その回転方向および回転角度を車輛状態検出装置１のセンサ１１７が検知すると共に、該車輛状態検出装置１からコントローラ２へその情報が伝達される。
上記コントローラ２は、これを受けて安全装置３のヘッドランプ回動装置３９７へ制御信号を送り、アクチュエータ３９７ａを回転作動させる。
【００８６】
前述のように、ハンドル９６１の動きに連動して、ヘッドランプ回動装置３９７が回転することから、ドライバーが車輛を侵入させようとする道路に対して、的確にヘッドランプを向けることが可能となる。その結果、これまでのような死角が生ずることもなく、ドライバーが見たいと考えている箇所を確実に視認することができ、不測の事故を未然に防止することが可能となる。
【実施例１４】
【００８７】
本実施例にかかる発明について、図２９を用いて説明する。
本発明は、前述の車輛状態検出装置１に、前記センサ１１７に加えて、ドライバーの前方視線方向を検知する検知器としてのカメラ１７をも接続させたものである。
また、前述の実施例と同様に、安全装置３が、アクチュエータ３９７ａによって水平方向に回転作動するヘッドランプ回動装置３９７を含んでいる。
そして、上記アクチュエータ３９７ａには、前述のコントローラ２を介して、前述のハンドル９６１の回転方向および回転角度を検知するセンサ１１７と、前述のドライバーの前方視線方向を検知するカメラ１７とを選択的に接続している。
その他の構成は、前述の実施例１３と同様である。
【００８８】
次に、本発明の作用・効果について説明する。
本発明においては、通常の使用では、ドライバーがハンドル９６１を左に切った場合には、ハンドル９６１の回転方向および回転角度を検知するセンサ１１７からの信号を受けてコントローラ２が働き、ヘッドランプ回動装置３９７を作動させて、ヘッドランプ９７を左サイド方向に向ける状態が得られる。
一方、前述のように、車輛が狭い橋を渡る場合などは、ドライバーがさらに左サイドの視界を確保したいと希望した場合には、ドライバーの前方視線方向を検知するカメラ１７からの信号を受けてコントローラ２が働き、ドライバーの頭の動きや目の動きから、さらにヘッドランプ回動装置３９７を作動させて、ヘッドランプ９７を左サイド方向に向ける状態が得られ、ドライバーに希望するエリアの視覚情報を提供することとなる。
【００８９】
また、本発明では、ヘッドランプ回動装置３９７のアクチュエータ３９７ａに対して、ハンドル９６１の回転方向および回転角度を検知するセンサ１１７からの情報と、ドライバーの前方視線方向を検知するカメラ１７からの情報とを、コントローラ２が必要に応じて選択的に伝達する。このことから、ドライバーが車輛を左折しようとしている場合に、車輛の右側にいる顔見知りの通行人の方を振り向いた場合であっても、ヘッドランプ９７が誤ってその通行人の方を向いてしまい、不測の事故の引き金になることはない。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】本発明にかかる自動車の安全システムの概略構成図である。（実施例１）
【図２】車輛状態検出装置の作動状況を示した説明図である。（実施例１）
【図３】車輛状態検出装置を構成する走行レーダーの拡大平面図である。（実施例１）
【図４】安全装置の概略説明図である。（実施例１）
【図５】安全装置を構成する衝撃吸収装置の作動状況を示した説明図である。（実施例１）
【図６】車輛状態検出装置を構成する走行レーダーの拡大平面図である。（実施例２）
【図７】車輛状態検出装置を構成するレーザーレーダーの詳細側面図である。（実施例２）
【図８】車輛状態検出装置を構成する左右一対のカメラユニットの作動状況を示した平面説明図である。（実施例３）
【図９】車輛状態検出装置を構成するカメラの作動状況を示した側面説明図である。（実施例３）
【図１０】車輛状態検出装置を構成するカメラの作動状況を示した平面説明図である。（実施例４）
【図１１】安全装置を構成する衝撃吸収装置の作動状況を示した説明図である。（実施例５）
【図１２】衝撃吸収装置の詳細平面図である。（実施例５）
【図１３】衝撃吸収装置の作動状況を示した説明図である。（実施例５）
【図１４】本実施例にかかる衝撃吸収装置と他の実施例の衝撃吸収装置との比較説明図である。（実施例５）
【図１５】安全装置を構成するウインド開閉装置の概略説明図である。（実施例６）
【図１６】安全装置を構成する座席昇降装置と脱出口開閉装置の概略説明図である。（実施例７）
【図１７】安全装置を構成する可変サスペンションの概略説明図である。（実施例８）
【図１８】可変サスペンションの詳細断面図である。（実施例８）
【図１９】可変サスペンションの作動説明図である。（実施例８）
【図２０】可変サスペンションの詳細断面図である。（実施例９）
【図２１】可変サスペンションの詳細断面図である。（実施例１０）
【図２２】可変サスペンションの詳細断面図である。（実施例１１）
【図２３】安全装置を構成するバランス修正装置を側面から見た概略説明図である。（実施例１２）
【図２４】バランス修正装置を底面から見た概略説明図である。（実施例１２）
【図２５】バランス修正装置の作動を説明するための詳細断面図である。（実施例１２）
【図２６】バランス修正装置の作動説明図である。（実施例１２）
【図２７】安全装置を構成するヘッドランプ回動装置の概略説明図である。（実施例１３）
【図２８】ヘッドランプ回動装置の作動説明図である。（実施例１３）
【図２９】安全装置を構成するヘッドランプ回動装置の概略説明図である。（実施例１４）
【符号の説明】
【００９１】
１  車輛状態検出装置
１０  検知器
１１  センサ
１１１  センサ
１１２  センサ
１１３  センサ
１１４  センサ
１１５  センサ
１１６  センサ
１１７  センサ
１２  走行レーダー
１２１  マイクロ波送受信アンテナ
１２２  マイクロ波送受信アンテナ
１２３  マイクロ波送受信アンテナ
１２４  マイクロ波送受信アンテナ
１３  走行レーダー
１３１  レーザーレーダー
１３１ａ  ハウジング
１３１ｂ  レーザー発振器
１３１ｃ  反射鏡
１３１ｄ  反射鏡
１３１ｅ  赤外線センサ
１３１ｆ  走査装置
１３２  レーザーレーダー
１３３  レーザーレーダー
１３４  レーザーレーダー
１４１  カメラ
１４１Ｌ  カメラユニット
１４１Ｒ  カメラユニット
１４２  カメラ
１４２Ｌ  カメラユニット
１４２Ｒ  カメラユニット
１５１  カメラ
１５２  カメラ
１６  ジャイロスコープ
１７  カメラ
２  コントローラ
３  安全装置
３１０  衝撃吸収装置
３１１  アクチュエータ
３１１ａ  シリンダ
３１１ｂ  受け部材
３１１ｃ  衝撃受け
３１２  駆動源
３１３  制御弁
３２０  衝撃吸収装置
３２１  アクチュエータ
３２１ａ  シリンダ
３２１ｂ  受け部材
３２３  制御弁
３３０  衝撃吸収装置
３３０ａ  縦ガイド
３３０ｂ  横ガイド
３３０ｃ  回転支持台
３３０ｄ  枢軸
３３０ｅ  アクチュエータ
３３０ｆ  クラッチ機構
３３０ｇ  本体ケース
３３０ｈ  アクチュエータ
３３０ｉ  受け部材
３３０ｊ  衝撃受け
３３０ｋ  アクチュエータ
３４０  ウインド開閉装置
３４１  アクチュエータ
３４２  駆動源
３５０  座席昇降装置
３５１  アクチュエータ
３５２  駆動源
３６０  脱出口開閉装置
３６１  緊急脱出口
３７０  可変サスペンション
３７１  アクチュエータ
３７１ａ  シリンダ
３７１ｂ  ピストン
３７１ｃ  主スプリング
３７１ｄ  副スプリング
３７１ｅ  通孔
３７１ｆ  制御弁
３７１ｇ  駆動源
３７２  タイヤリンク機構
３８１  可変サスペンション
３８１ａ  アクチュエータ
３８１ｍ  ねじ部
３８１ｂ  駆動源
３８２  可変サスペンション
３８２ａ  アクチュエータ
３８２ｂ  主ピストン
３８２ｃ  副ピストン
３８２ｄ  シリンダ室
３８２ｅ  シリンダ室
３８２ｆ  シリンダ
３８２ｉ  通孔
３８３  可変サスペンション
３８３ａ  アクチュエータ
３８３ｍ  ねじ部
３８３ｂ  駆動源
３９０  バランス修正装置
３９１  縦ガイド
３９２  横ガイド
３９３  支持台
３９４  ウエイト
３９５  アクチュエータ
３９６  アクチュエータ
３９７  ヘッドランプ回動装置
３９７ａ  アクチュエータ
４１  補強繊維
９１  障害物
９１１  角部
９２  水
９３  座席シート
９４  ルーフ
９５  窓ガラス
９６  フロントガラス
９６１  ハンドル
９７  ヘッドランプ
９８  ＧＰＳアンテナ
９９  タイヤ
９９１  タイヤハウジング
θ  水平面角度
φ  垂直面角度
Ｆ  力
Ｍ  力のモーメント
Ｐ  支点
Φ  傾斜角度
ｄ  傾き変位
Ｗ  トレッド
【図１】
2005297863.tif 000005
【図２】
2005297863.tif 000006
【図３】
2005297863.tif 000007
【図４】
2005297863.tif 000008
【図５】
2005297863.tif 000009
【図６】
2005297863.tif 000010
【図７】
2005297863.tif 000011
【図８】
2005297863.tif 000012
【図９】
2005297863.tif 000013
【図１０】
2005297863.tif 000014
【図１１】
2005297863.tif 000015
【図１２】
2005297863.tif 000016
【図１３】
2005297863.tif 000017
【図１４】
2005297863.tif 000018
【図１５】
2005297863.tif 000019
【図１６】
2005297863.tif 000020
【図１７】
2005297863.tif 000021
【図１８】
2005297863.tif 000022
【図１９】
2005297863.tif 000023
【図２０】
2005297863.tif 000024
【図２１】
2005297863.tif 000025
【図２２】
2005297863.tif 000026
【図２３】
2005297863.tif 000027
【図２４】
2005297863.tif 000028
【図２５】
2005297863.tif 000029
【図２６】
2005297863.tif 000030
【図２７】
2005297863.tif 000031
【図２８】
2005297863.tif 000032
【図２９】
2005297863.tif 000033