(57)【要約】【課題】  応力集中板を用いずに、衝突による光ファイバの伝送損失の増加から衝突を検知できる衝突検知センサを提供する。【解決手段】  車両と衝突物の衝突を光ファイバ１の光伝送特性の変化に変換して検知する衝突検知センサにおいて、光ファイバ１の外周をモールド材２，３２で覆い、該モールド材２，３２の表面に凸部３，６，３３を形成した【選択図】  図１
2007064716.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両と衝突物の衝突を光ファイバの光伝送特性の変化に変換して検知する衝突検知センサにおいて、光ファイバの外周をモールド材で覆い、該モールド材の表面に凸部を形成したことを特徴とする衝突検知センサ。
【請求項２】
上記モールド材に一方向に臨ませた平面を形成し、この平面に上記凸部を光ファイバの長手方向に間隔を空けて配置したことを特徴とする請求項１記載の衝突検知センサ。
【請求項３】
上記モールド材に一方向とその反対方向に臨ませた平面をそれぞれ形成し、それぞれの平面に上記凸部を光ファイバの長手方向に間隔を空けて配置したことを特徴とする請求項１記載の衝突検知センサ。
【請求項４】
一方向に臨ませた平面の凸部と反対方向に臨ませた平面の凸部とを互いに光ファイバの長手方向の異なる位置に配置したことを特徴とする請求項３記載の衝突検知センサ。
【請求項５】
一方向に臨ませた平面の凸部と反対方向に臨ませた平面の凸部とを互いに光ファイバの長手方向の同じ位置に配置したことを特徴とする請求項３記載の衝突検知センサ。
【請求項６】
上記モールド材の外形をプレス加工する金型に凹部を設けておくことにより上記凸部を上記モールド材と一体的に成型したことを特徴とする請求項２〜５いずれか記載の衝突検知センサ。
【請求項７】
表面が平坦なモールド材を形成しておき、そのモールド材に上記凸部を取り付けたことを特徴とする請求項２〜５いずれか記載の衝突検知センサ。
【請求項８】
上記モールド材を長尺円柱状に形成し、上記凸部はこのモールド材の周囲に螺旋状に形成したことを特徴とする請求項１記載の衝突検知センサ。
【請求項９】
上記長尺円柱状のモールド材と上記螺旋状の凸部とを一体的に押し出し成型したことを特徴とする請求項８記載の衝突検知センサ。
【請求項１０】
上記長尺円柱状のモールド材を押し出し成型した後、そのモールド材の周囲に上記螺旋状の凸部を取り付けたことを特徴とする請求項８記載の衝突検知センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両と衝突物との衝突を光ファイバの光伝送特性の変化に変換して検知する衝突検知センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
車体の周囲、例えばバンパーに衝突物（例えば歩行者）との衝突を検知する衝突検知センサを設置することにより、対歩行者の安全性を高めることが検討されている。
【０００３】
一方、衝突検知センサとして、衝突による応力を光ファイバの光伝送特性の変化に変換することにより、衝突を検知する衝突検知光ファイバセンサがある。例えば、金属製の応力集中板に複数の穴を長手方向に並べ、この応力集中板に沿わせて光ファイバを配置し、これら応力集中板と光ファイバをモールド材で覆うものである。これによると、衝突による力が光ファイバを応力集中板に押しつけると、穴の両縁において光ファイバに曲げが生じる。これにより、衝突に起因する伝送損失の増加を生じさせることができる。
【０００４】
【特許文献１】特表２００２−５３１８１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述の衝突検知光ファイバセンサの構成では、鉄等の金属製の応力集中板を用いる必要があった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、応力集中板を用いずに、衝突による光ファイバの伝送損失の増加から衝突を検知できる衝突検知センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明は、車両と衝突物の衝突を光ファイバの光伝送特性の変化に変換して検知する衝突検知センサにおいて、光ファイバの外周をモールド材で覆い、該モールド材の表面に凸部を形成したものである。
【０００８】
上記モールド材に一方向に臨ませた平面を形成し、この平面に上記凸部を光ファイバの長手方向に間隔を空けて配置してもよい。
【０００９】
上記モールド材に一方向とその反対方向に臨ませた平面をそれぞれ形成し、それぞれの平面に上記凸部を光ファイバの長手方向に間隔を空けて配置してもよい。
【００１０】
一方向に臨ませた平面の凸部と反対方向に臨ませた平面の凸部とを互いに光ファイバの長手方向の異なる位置に配置してもよい。
【００１１】
一方向に臨ませた平面の凸部と反対方向に臨ませた平面の凸部とを互いに光ファイバの長手方向の同じ位置に配置してもよい。
【００１２】
上記モールド材の外形をプレス加工する金型に凹部を設けておくことにより上記凸部を上記モールド材と一体的に成型してもよい。
【００１３】
表面が平坦なモールド材を形成しておき、そのモールド材に上記凸部を取り付けてもよい。
【００１４】
上記モールド材を長尺円柱状に形成し、上記凸部はこのモールド材の周囲に螺旋状に形成してもよい。
【００１５】
上記長尺円柱状のモールド材と上記螺旋状の凸部とを一体的に押し出し成型してもよい。
【００１６】
上記長尺円柱状のモールド材を押し出し成型した後、そのモールド材の周囲に上記螺旋状の凸部を取り付けてもよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【００１８】
（１）金属製部材を含まないので、取り扱い性が向上する。
【００１９】
（２）金属製部材を含まないので、重量が軽減される。
【００２０】
（３）応力集中板がないので、コストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００２２】
本発明に係る衝突検知センサは、図１〜図４のいずれの実施形態にも示されているように、車両への衝突を光ファイバ１の光伝送特性の変化に変換して歩行者との接触を検知する衝突検知センサ１０１〜１０４において、光ファイバ１の外周を衝突により変形するモールド材２，３２で覆い、そのモールド材２，３２の表面に凸部３，６，３３を形成したものである。光ファイバ１には、ＨＰＯＦ等のプラスチックファイバ（ＰＯＦ）を用いることができる。
【００２３】
モールド材２，３２の材料としては樹脂ゴム材料が好ましく、温度特性を考慮するとシリコーン系のゴムが好ましい。硬さは、要求感度にもよるが、硬度４０度〜７０度が好ましい。
【００２４】
衝突検知センサ１０１〜１０４は、モールド材２，３２が局所的に変形すると光ファイバ１も局所的に変形するようにしたものである。モールド材２，３２が局所的に圧縮されると光ファイバ１も局所的に圧縮されるようになすこともできる。
【００２５】
図１の実施形態に示した衝突検知センサ１０１では、モールド材２には少なくとも衝突を感受させたい一方向に臨ませて平面４を形成してあり、この平面４に凸部３を光ファイバ１の長手方向に間隔を空けて配置してある。
【００２６】
この平面４を形成した構成により、衝突物がモールド材２に接触したとき、衝突による荷重が平面４に印加されやすくなる。とりわけ、凸部３を設けたものは凸部３に荷重が印加されやすくなるので、荷重印加初期に荷重を受ける面積を小さくすることでモールド材２の圧縮量（変形量）を大きくすることができる。モールド材２の圧縮量（変形量）が大きくなると、光ファイバ１の圧縮量（変形量）も大きくなり、光伝送特性の変化が大きくなるので、衝突検知センサの感度が向上する。
【００２７】
複数の凸部３が光ファイバ１の長手方向に間隔を空けて配置してあることにより、衝突物のサイズが凸部３の配置ピッチより十分大きければ、モールド材２の圧縮や変形を複数箇所で発生させることができる。
【００２８】
また、衝突検知センサ１０１では、モールド材２に、衝突を感受させたい方向に臨ませた平面４だけでなく、その反対方向に臨ませた平面５も形成されている。そして、その平面５にも凸部３と同様の凸部６を光ファイバ１の長手方向に間隔を空けて配置してある。
【００２９】
さらに、衝突検知センサ１０１では、一方向に臨ませた平面４の凸部３と反対方向に臨ませた平面５の凸部６とを互いに光ファイバ１の長手方向の異なる位置に配置してある。すなわち、平面４に凸部３が形成されている光ファイバ１の長手方向の区間においては平面５は平坦であり、逆に平面４が平坦な区間においては平面５に凸部６が形成されている。平面４に凸部３が形成されている区間の長さ（以下、幅という）と平面４が平坦な区間の幅は互いに等しい。
【００３０】
このように凸部３と凸部６が光ファイバ１の長手方向の異なる位置に配置してあるものは、光ファイバ１の曲がりを効率よく発生させることができる。なぜなら、この衝突検知センサは、衝突物がモールド材２に接触したとき、衝突による荷重が凸部３に印加されやすいだけでなく、加えて、凸部３の裏側が凸部６と凸部６の間の平坦面になっているため、モールド材２が凸部３の区間と凸部６の区間とで異なる向きに変形しやすいからである。
【００３１】
なお、ここでは凸部６が車体などの構造物に接していると仮定しており、衝突による荷重が凸部３に印加されると、その荷重に対向する反力が構造物から凸部６に印加されることになる。
【００３２】
図２の実施形態に示した衝突検知センサ１０２でも、図１の実施形態と同様に凸部３と凸部６が光ファイバ１の長手方向の異なる位置に配置してある。しかし、図２の実施形態では、図１の実施形態に比して、凸部３、凸部６が光ファイバ１の長手方向に占める幅が狭い。
【００３３】
衝突検知センサ１０２のように、荷重印加初期に荷重を受ける面積をいっそう小さくすることでモールド材２の変形量をいっそう大きくさせて、衝突検知センサの感度をさらに向上させることができる。
【００３４】
反対に、凸部３、凸部６の幅を広げていくと、荷重を受ける面積が大きくなり、モールド材２の圧縮量（変形量）が小さくなるので、光ファイバ１の圧縮量（変形量）が小さくなる。その結果、光ファイバ１が破壊されるような圧縮（変形）を受けるに至る荷重（センサ破壊荷重）を大きくして、耐荷重を向上させることができる。
【００３５】
また、モールド材２の圧縮量を大きくする構造として、凸部３，６の高さを高くする構造も採用できる。
【００３６】
図示しないが、図１、図２の実施形態とは逆に、一方向に臨ませた平面４の凸部３と反対方向に臨ませた平面５の凸部６とを互いに光ファイバ１の長手方向の同じ位置に配置した実施形態を採用することができる。この場合、凸部３に印加される荷重と凸部６に印加される反力とによって光ファイバ１が両側から圧縮されることになる。よって、光ファイバ１の圧縮歪みによる光伝送特性の変化を生じさせることができる。
【００３７】
図１、図２の衝突検知センサ１０１，１０２を製造する方法として、例えば、以下の３通りが考えられる。
【００３８】
第１の方法は、光ファイバ１の外周をモールド材２で覆ったものを押し出しによって形成した後、モールド材２の外形をプレス加工によって整えるものとし、その際、モールド材２の外形をプレス加工する金型に凹部を設けておくことにより、凸部３，６をモールド材２と一体的に成型する方法である。この方法によれば、凸部３，６がモールド材２と同時に成型されるので、工程数が少なくなるという効果が得られる。
【００３９】
第２の方法は、光ファイバ１の外周をモールド材２が覆ったものを押し出しによって形成した後、モールド材２の外形をプレス加工によって整えるものとし、その際、プレス加工では表面が平坦なモールド材２を形成しておき、その後、モールド材２の平面４，５に凸部３，６を接着剤を用いた貼り付けなどにより取り付ける方法である。この方法によれば、金型の構造が簡素になるという効果が得られる。
【００４０】
第３の方法は、光ファイバ１の代わりにＳＵＳ棒を用い、ＳＵＳ棒の外周をモールド材２で覆ったものを押し出しによって形成した後、加硫によってモールド材２を固化し、そのモールド材２からＳＵＳ棒を引き抜いてモールド材２中に空洞を形成し、その空洞に光ファイバ１を挿入する方法である。
【００４１】
次に、図３の実施形態に示した衝突検知センサ１０３では、モールド材３２が光ファイバ１を軸心に配置した長尺円柱状に形成されており、凸部３３はこのモールド材３２の周囲に螺旋状に形成されている。
【００４２】
また、図４の実施形態に示した衝突検知センサ１０４でも、同様に、モールド材３２が光ファイバ１を軸心に配置した長尺円柱状に形成されており、凸部３３はこのモールド材３２の周囲に螺旋状に形成されている。ただし、衝突検知センサ１０４では、衝突検知センサ１０３に比して、凸部３３が光ファイバ１の長手方向に占める幅が狭い。
【００４３】
図３、図４の衝突検知センサ１０３，１０４は、図１、図２の衝突検知センサ１０１，１０２と異なり、凸部３３がモールド材３２の周囲を螺旋状に取り巻いているので、衝突を感受する方向が特定方向に規定されない。
【００４４】
また、衝突検知センサ１０３，１０４は、Ｕ字状に折り曲げることが容易であるため、Ｕ字状に折り曲げて車体に取り付けることができる。そして、そのＵ字状の折り曲げ部においても、凸部３３を有するモールド材３２が圧縮（変形）されると、モールド材３２の軸心にある光ファイバ１が圧縮（変形）されるので、衝突を検知することができる。
【００４５】
なお、Ｕ字状の折り曲げ部における光ファイバ１の曲率は、光伝送特性に及ぼす影響が現れない程度に小さい曲率であることが好ましく、衝突によって変形するときの光ファイバ１の曲率は光伝送特性に及ぼす影響が顕著となる大きい曲率であることが好ましい。
【００４６】
衝突検知センサ１０３は、凸部３３の幅と非凸部（凸部３３と凸部３３に挟まれた谷間）の幅とがほぼ同一である。これに対して衝突検知センサ１０４は、凸部３３の幅が非凸部の幅に比べて狭い。よって、衝突検知センサ１０４は、荷重印加初期に荷重を受ける面積をいっそう小さくしたことにより、衝突検知センサの感度をさらに向させることができる。一方、衝突検知センサ１０３は、荷重を受ける面積を大きくしたことにより、センサ破壊荷重を大きくすることができ、耐荷重を向上させることができる。
【００４７】
図３、図４の衝突検知センサ１０３，１０４を製造する方法として、例えば、以下の２通りが考えられる。
【００４８】
第１の方法では、光ファイバ１の外周をモールド材３２で覆ったものを押し出しによって形成する。その際、押し出し口として円形の一部に角形が突き出た形状のものを使用し、その押し出し口を回転させることで、長尺円柱状のモールド材３２と螺旋状の凸部３３とを一体的に押し出し成型する方法である。この方法によれば、凸部３３がモールド材３２と同時に成型されるので、工程数が少なくなるという効果が得られる。
【００４９】
第２の方法では、光ファイバ１の外周を長尺円柱状のモールド材３２で覆ったものを押し出し成型し、その後、モールド材３２の周囲に螺旋状の凸部３３を巻き付けなどにより取り付ける方法である。この方法によれば、押し出し口の構造が簡素になるという効果が得られる。
【００５０】
また、第２の方法によれば、モールド材３２と凸部３３は、性状の異なる材料で構成することができる。例えば、凸部３３を金属で構成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明に係る衝突検知センサ１０１〜１０４は、光源から光ファイバ１に光を入射させ、その光ファイバ１から出射される光を受光器で受光することにより、光ファイバ１の光伝送特性の変化を測定することができる。従って、車両のバンパー部分に衝突検知センサ１０１〜１０４を装備しておき、光ファイバ１の光伝送特性に有意の変化が生じたときに衝突物に接触したものと判定し、車両制御装置に信号を通知するように回路を構成することができる。
【００５２】
車両制御装置は、衝突物への衝突を軽減させるため、ボンネットを上げたり、エアーバッグをボンネットの外側に開いたりする制御を行う。ボンネットを上げたり、エアーバッグを膨らませたりすれば、歩行者が車両と二次衝突（バンパー部分での衝突を一次衝突とする）する時の衝突が軽減できる。
【００５３】
ボンネットを上げると、ボンネット内にあるエンジンなどとの空間が広がるため、歩行者を保護することが可能となる。ただし、歩行者ではなく、電柱等の保護の必要が無い硬いものに衝突したときは、ボンネットを上げないようにする必要がある。このようなものをボンネットを上げて保護しても意味がないからである。このために、歩行者と電柱等の硬いものを区別することが必要となる。これは、光ファイバ１の光伝送特性の変化波形から衝突時の衝突力を推定することで可能となる。また、ワイパーや、ピラー部分などの車体の硬い部分においてエアーバッグを開くことで、歩行者が車両と直接二次衝突することを防ぐことが可能である。
【００５４】
ワイパー固定部（支持部）を可動にすることで、歩行者が衝突時に受ける衝突を少なくする車両が知られているが、衝突検知センサ１０１〜１０４を用いた歩行者検知に基づいて、歩行者との接触などの必要最低限の時のみワイパー固定部を可動にする機構のトリガを得ることも可能となる。
【００５５】
上記のようにボンネットの外側にエアーバッグを広げる代わりに、ボンネットの下方（エンジンルーム側、内側）にエアーバッグを広げることでも、ボンネットに歩行者がぶつかったときの衝突を低減することができる。この場合、ボンネットのエンジンルーム側にエアーバッグを広げる機構を収納することは容易である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す衝突検知センサの斜視図である。
【図２】本発明の第２の実施形態を示す衝突検知センサの斜視図である。
【図３】本発明の第３の実施形態を示す衝突検知センサの斜視図である。
【図４】本発明の第４の実施形態を示す衝突検知センサの斜視図である。
【符号の説明】
【００５７】
１  ファイバ
２、３２  モールド材
３、６、３３  凸部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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