JP2007155588A - Impact detection optical fiber sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、衝撃を検知するための衝撃検知光ファイバセンサに関する。 The present invention relates to an impact detection optical fiber sensor for detecting an impact.
衝撃検知センサは、自動車等の車両に備えられ、他の車両や障害物等との衝突時の衝撃を検知(センシング)するためのものである。 The impact detection sensor is provided in a vehicle such as an automobile, and is for detecting (sensing) an impact at the time of collision with another vehicle or an obstacle.
衝撃検知センサとしては、圧力センサ、加速度センサ或いはひずみゲージを備え、それらセンサにより測定された圧力、加速度或いはひずみの変化を観測することで衝撃を検知する電気式のものが一般に知られている。 As an impact detection sensor, an electric sensor that includes a pressure sensor, an acceleration sensor, or a strain gauge and detects an impact by observing changes in pressure, acceleration, or strain measured by the sensors is generally known.
また、ガラス(石英等)やプラスチックからなる光ファイバを備え、その光ファイバを伝搬する光の透過光量の変化を観測することで衝撃を検知する光ファイバ式のものも一般に知られている。 An optical fiber type that includes an optical fiber made of glass (quartz or the like) or plastic and detects an impact by observing a change in the amount of light transmitted through the optical fiber is generally known.
この種の光ファイバ式の衝撃検知センサ(衝撃検知光ファイバセンサ)は、特許文献1及び2等にも記載されている。
This type of optical fiber type impact detection sensor (impact detection optical fiber sensor) is also described in
ところで、従来の衝撃検知光ファイバセンサは、そのセンサ部が全長にわたって同一の構造であり、図9に示すように、センサの感度を低荷重側A(高感度)に設定すると高荷重範囲(例えば図9中の荷重aから荷重bまでの範囲)での感度が低下し、一方センサの感度を高荷重側B(低感度)に設定すると低荷重範囲(例えば図9中の荷重0から荷重aまでの範囲)での感度が低下する。
By the way, the conventional shock detection optical fiber sensor has the same structure throughout its entire length. As shown in FIG. 9, when the sensor sensitivity is set to the low load side A (high sensitivity), a high load range (for example, The sensitivity in the range from the load a to the load b in FIG. 9 is reduced. On the other hand, when the sensitivity of the sensor is set to the high load side B (low sensitivity), the low load range (for example, the
そのため、従来の衝撃検知光ファイバセンサでは、低荷重範囲と高荷重範囲とを含む広い荷重範囲で感度の直線性(出力の直線性)が得られないという問題があった。 Therefore, the conventional impact detection optical fiber sensor has a problem that linearity of sensitivity (output linearity) cannot be obtained in a wide load range including a low load range and a high load range.
そこで、本発明の目的は、広い荷重範囲で感度の直線性を向上させることができる衝撃検知光ファイバセンサを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an impact detection optical fiber sensor capable of improving the linearity of sensitivity over a wide load range.
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、衝撃を検知するための光ファイバを有するセンサ部と、上記光ファイバの一端に接続された発光素子と、上記光ファイバの他端に接続された受光素子とを備えた衝撃検知光ファイバセンサにおいて、上記センサ部を、主要検出荷重が互いに異なる低荷重検出部及び高荷重検出部から構成し、これら低荷重検出部及び高荷重検出部を、衝撃が上記低荷重検出部及び高荷重検出部の両部に加わるように配置したことを特徴とする衝撃検知光ファイバセンサである。
In order to achieve the above object, the invention of
請求項2の発明は、上記光ファイバをU字折返し状に配置し、その光ファイバの直線部にそれぞれ上記低荷重検出部及び高荷重検出部を配置した請求項1記載の衝撃検知光ファイバセンサである。
The invention according to claim 2 is the shock detecting optical fiber sensor according to
請求項3の発明は、上記光ファイバの長手方向に沿って、上記低荷重検出部と上記高荷重検出部とを交互に配置した請求項1記載の衝撃検知光ファイバセンサである。 A third aspect of the present invention is the impact detection optical fiber sensor according to the first aspect, wherein the low load detection unit and the high load detection unit are alternately arranged along a longitudinal direction of the optical fiber.
請求項4の発明は、上記光ファイバを複数並列に配置し、これら光ファイバにそれぞれ上記低荷重検出部及び高荷重検出部を配置した請求項1記載の衝撃検知光ファイバセンサである。 A fourth aspect of the present invention is the impact detection optical fiber sensor according to the first aspect, wherein a plurality of the optical fibers are arranged in parallel, and the low-load detection unit and the high-load detection unit are arranged on the optical fibers, respectively.
請求項5の発明は、上記光ファイバの長手方向に沿って所定間隔を隔てて設けられた複数の突起を有する荷重集中板をさらに備え、上記高荷重検出部は、上記突起のピッチが上記低荷重検出部における上記突起のピッチより大きく設定された請求項1から4のいずれかに記載の衝撃検知光ファイバセンサである。
The invention according to
請求項6の発明は、上記光ファイバの長手方向に沿って所定間隔を隔てて設けられた複数の突起を有する荷重集中板をさらに備え、上記高荷重検出部は、上記突起の上記光ファイバと当接する平面部の長さが上記低荷重検出部における上記突起の平面部の長さより大きく設定された請求項1から5のいずれかに記載の衝撃検知光ファイバセンサである。
The invention of claim 6 further includes a load concentrating plate having a plurality of protrusions provided at predetermined intervals along the longitudinal direction of the optical fiber, and the high load detection unit includes the optical fiber of the protrusions. The impact detection optical fiber sensor according to any one of
請求項7の発明は、上記光ファイバの長手方向に沿って所定間隔を隔てて設けられた複数の突起を有する荷重集中板と、上記光ファイバ及び上記荷重集中板を被覆するモールド材とをさらに備え、上記高荷重検出部は、上記モールド材の荷重入力方向の厚さが上記低荷重検出部における上記モールド材の荷重入力方向の厚さより厚く設定された請求項1から6のいずれかに記載の衝撃検知光ファイバセンサである。
The invention according to
請求項8の発明は、上記光ファイバの長手方向に沿って所定間隔を隔てて設けられた複数の突起を有する荷重集中板と、上記光ファイバ及び上記荷重集中板を被覆するモールド材とをさらに備え、上記高荷重検出部は、上記モールド材の荷重入力方向に直交する方向の幅が上記低荷重検出部における上記モールド材の荷重入力方向に直交する方向の幅より大きく設定された請求項1から7のいずれかに記載の衝撃検知光ファイバセンサである。
The invention according to
請求項9の発明は、上記光ファイバの長手方向に沿って所定間隔を隔てて設けられた複数の突起を有する荷重集中板と、上記光ファイバ及び上記荷重集中板を被覆するモールド材とをさらに備え、上記高荷重検出部は、上記モールド材の硬度が上記低荷重検出部における上記モールド材の硬度より高く設定された請求項1から8のいずれかに記載の衝撃検知光ファイバセンサである。
The invention according to
請求項10の発明は、上記低荷重検出部及び高荷重検出部が車両のバンパリインフォース前部に設けられており、上記高荷重検出部が上記低荷重検出部よりも上方に配置される請求項2記載の衝撃検知光ファイバセンサである。 According to a tenth aspect of the present invention, the low load detection unit and the high load detection unit are provided in a front part of a bumper reinforcement of a vehicle, and the high load detection unit is disposed above the low load detection unit. 2. The impact detection optical fiber sensor according to 2.
本発明によれば、広い荷重範囲で感度の直線性を向上させることができるという優れた効果を奏する。 According to the present invention, there is an excellent effect that the linearity of sensitivity can be improved over a wide load range.
以下、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳述する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
本実施形態の衝撃検知光ファイバセンサは、自動車等の車両に備えられ、他の車両や障害物等との衝突時の衝撃の有無、大きさを検知するためのものである。 The impact detection optical fiber sensor of the present embodiment is provided in a vehicle such as an automobile, and is for detecting the presence / absence and magnitude of an impact at the time of collision with another vehicle or an obstacle.
図1は、本発明の一実施形態に係る衝撃検知光ファイバセンサを示し、(a)は平面図であり、(b)は図1(a)のIb−Ib線矢視断面図であり、(c)は図1(a)のIc−Ic線矢視断面図である。 1A and 1B show an impact detection optical fiber sensor according to an embodiment of the present invention, wherein FIG. 1A is a plan view, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line Ib-Ib in FIG. (C) is a sectional view taken along line Ic-Ic in FIG.
図1(a)から図1(c)に示すように、本実施形態の衝撃検知光ファイバセンサは、衝撃を検知するための光ファイバ1を有するセンサ部2と、光ファイバ1の一端に接続された半導体レーザ等の発光素子(図示せず)と、光ファイバ1の他端に接続されたフォトダイオード等の受光素子(図示せず)とを備えて主に構成されている。本実施形態では、光ファイバ1はU字折返し状に配置されており、その光ファイバ1の直線部3にそれぞれセンサ部2が形成されている。
As shown in FIGS. 1A to 1C, the impact detection optical fiber sensor of the present embodiment is connected to a sensor unit 2 having an
図1(b)及び図1(c)に示すように、光ファイバ1は、光を伝搬するための断面略円形状のコア部4と、コア部4の外周に被覆させて設けられた断面略円形状のクラッド部5とから構成されている。クラッド部5は、コア部4に対して同心上に設けられる。
As shown in FIGS. 1B and 1C, the
光ファイバ1としては、プラスチック光ファイバ(以下POFという)を用いることができる。その場合、コア部4としては、耐熱性に優れた合成樹脂(例えば、アクリル樹脂、架橋アクリル樹脂(熱硬化アクリル樹脂)、或いは、シリコーン樹脂)を用いることができる。また、クラッド部5としては、コア部4よりも屈折率が低く、且つ、耐熱性、耐水性及び機械的特性に優れた合成樹脂(例えば、ふっ化エチレンプロピレン樹脂等のふっ素系樹脂)を用いることができる。
As the
図1(a)から図1(c)に示すように、センサ部2は、POF1の長手方向に沿って延出させて設けられた荷重集中板(応力集中板)6と、POF1と荷重集中板6とを被覆して、これらを一体化するモールド材7とを有している。荷重集中板6には、POF1に付与される衝撃荷重を支持すべく、POF1の長手方向に沿って所定間隔を隔てて設けられ、POF1に当接する複数の突起8が形成されている。
As shown in FIGS. 1A to 1C, the sensor unit 2 includes a load concentration plate (stress concentration plate) 6 provided to extend along the longitudinal direction of the
荷重集中板6としては、鉄(例えば、冷間圧延鋼板)、硬質性のプラスチック、真ちゅう或いはステンレス鋼等のPOF1よりも硬い材料を用いることができる。また、モールド材7としては、POF1よりも軟らかく、可撓性を有する合成樹脂(例えば、シリコーンゴム等)を用いることができる。
As the load concentration plate 6, a material harder than
本実施形態の荷重集中板6は、POF1の長手方向に沿って延出させて設けられた板体9と、板体9の長手方向に所定間隔を隔てて形成された複数の孔10と、それら隣接する孔10間に形成された接続部11とを有している。この接続部11が上記の突起8を構成している。
The load concentration plate 6 of the present embodiment includes a
接続部11の長手方向中央部には、POF1を保持すべくそのPOF1の外周に対して当接される側面視平面状の平面部12が形成されている。また、接続部11の長手方向両端部には、POF1が曲げられた際にそのPOF1が切断されるのを防止するための側面視R形状のR部13が形成されている。
At the center in the longitudinal direction of the connecting portion 11, a
ここで、本実施形態の衝撃検知光ファイバセンサは、センサ部2を、主要検出荷重が互いに異なり、主に低荷重を検出するための低荷重検出部(高感度部)21、及び、主に高荷重を検出するための高荷重検出部(低感度部)22から構成したことを特徴とする。即ち、高荷重検出部22は、低荷重検出部21に比べて低感度に設定されている。
Here, in the impact detection optical fiber sensor of the present embodiment, the sensor unit 2 has a main detection load different from each other, mainly a low load detection unit (high sensitivity unit) 21 for detecting a low load, and mainly It is characterized by comprising a high load detection part (low sensitivity part) 22 for detecting a high load. That is, the high
本実施形態では、POF1の直線部3に配置したセンサ部2のうち一方を低荷重検出部21(図1(a)中の下側、図1(c)参照)とし、他方を高荷重検出部22(図1(a)中の上側、図1(b)参照)としている。低荷重検出部21と高荷重検出部22とは互いに並列に配置されている。また、低荷重検出部21及び高荷重検出部22は、衝撃が低荷重検出部21及び高荷重検出部22の両部に加わるように配置される。
In the present embodiment, one of the sensor units 2 arranged on the
図1(b)及び図1(c)に示すように、本実施形態では、高荷重検出部22は、突起8のピッチP1が低荷重検出部21における突起8のピッチP2より大きくなるように設定されている。このように突起8のピッチP1、P2を設定することで、高荷重検出部22における単位長さあたりのPOF1の曲げ数を低荷重検出部21における単位長さあたりのPOF1の曲げ数よりも少なくして、高荷重検出部22を低荷重検出部21に比べて低感度とすることができる。
As shown in FIGS. 1B and 1C, in the present embodiment, the high
即ち、高荷重検出部22は、荷重集中板6の長手方向に隣接する突起8間の間隔が低荷重検出部21における突起8間の間隔より大きくなるように設定されている。
That is, the high
また本実施形態では、高荷重検出部22は、突起8の平面部12の長さL1が低荷重検出部21における突起8の平面部12の長さL2より大きく設定されている。このように突起8の平面部12の長さL1、L2を設定することで、高荷重検出部22の突起8におけるPOF1への当接面積(当接長さ)を低荷重検出部21の突起8におけるPOF1への当接面積(当接長さ)よりも大きくして、高荷重検出部22を低荷重検出部21に比べて低感度とすることができる。
In the present embodiment, the length L1 of the
本実施形態の衝撃検知光ファイバセンサは、そのセンサ部2(低荷重検出部21及び高荷重検出部22)を車両前部のバンパー部に設置することで、車両の前方からの衝撃を検知することができる。本実施形態では、低荷重検出部21と高荷重検出部22とをそれぞれ、車両の上下方向に互いに所定間隔を隔てて設置している。
The impact detection optical fiber sensor of this embodiment detects the impact from the front of a vehicle by installing the sensor part 2 (low
本実施形態の衝撃検知光ファイバセンサで、歩行者との衝突による衝撃を検知した場合、ボンネットを上げたり、エアバッグをボンネットの外側に膨らませたりすれば、二次衝突時(バンパー部への衝突を一次衝突とする)の歩行者への衝撃を軽減させることができる。ボンネットを上げると、ボンネット内にあるエンジン等との空間が広がるため、二次衝突時の歩行者への衝撃を軽減させることができる。 When the impact detection optical fiber sensor of the present embodiment detects an impact caused by a collision with a pedestrian, if the hood is raised or the airbag is inflated outside the hood, a secondary collision (impact on the bumper) Can be reduced to a pedestrian. When the hood is raised, the space with the engine or the like in the hood is widened, so that the impact on the pedestrian during the secondary collision can be reduced.
ただし、電柱等との衝突による衝撃を検知した場合には、ボンネットを上げないようにする必要がある。ボンネットがドライバ空間に食い込み、ドライバが怪我をする可能性が高くなるためである。衝突対象物の判別は、衝突時の衝撃の大きさを推定することで可能となる。 However, when an impact due to a collision with a utility pole or the like is detected, it is necessary not to raise the bonnet. This is because the bonnet bites into the driver space and the driver is more likely to be injured. The collision object can be identified by estimating the magnitude of impact at the time of collision.
また、ワイパーやピラー部分の車体の硬い部分にエアバッグを開くことで、歩行者が直接車両に二次衝突することを防ぐことが可能となる。 Moreover, it becomes possible to prevent the pedestrian from directly colliding with the vehicle by opening the airbag at the hard part of the vehicle body of the wiper or the pillar part.
また、ワイパー固定部(支持部)を可動にして、二次衝突時の歩行者への衝撃を軽減させる機構をもつものもあるが、歩行者との衝突による衝撃を検知した場合等の必要最低限の時のみワイパー固定部を作動させることが可能である。 Some have a mechanism that reduces the impact on pedestrians during secondary collisions by making the wiper fixing part (support part) movable. It is possible to operate the wiper fixing part only at a limited time.
さらに上記の他に、エアバッグをボンネットの外側に膨らませる代わりに、エアバッグをボンネットの下方側(エンジンルーム側)に膨らませることでも、二次衝突時の歩行者への衝撃を軽減させることができる。ボンネットのエンジンルーム側にエアバッグを膨らませる機構を収納するのが容易である。 In addition to the above, instead of inflating the airbag to the outside of the hood, inflating the airbag to the lower side of the hood (engine room side) also reduces the impact on pedestrians during secondary collisions. Can do. It is easy to store a mechanism for inflating the airbag on the engine room side of the bonnet.
次に、本実施形態の作用を説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described.
発光素子より出力された光信号は、POF1を介して受光素子に入射される。受光素子により検出された光信号(透過光量)はセンサ外部の信号処理側へ送信される。 The optical signal output from the light emitting element is incident on the light receiving element via POF1. The optical signal (transmitted light amount) detected by the light receiving element is transmitted to the signal processing side outside the sensor.
他の車両や障害物等との衝突によってセンサ部2(低荷重検出部21及び高荷重検出部22)に衝撃荷重が加わると、POF1が、荷重集中板6の突起8間で曲げられたり、突起8に押しつけられて圧縮される。そうなると、POF1に衝撃に応じた曲げ損失(マイクロベンド損失)或いは圧縮損失が発生し、それら曲げ損失或いは圧縮損失に応じてPOF1を伝搬する光の透過光量に変化が生じる。
When an impact load is applied to the sensor unit 2 (low
本実施形態では一つの光信号を用い、信号処理側で低荷重検出部21において生じた光損失と高荷重検出部22において生じた光損失とを足し合わせるようになっている。
In the present embodiment, one optical signal is used, and the optical loss generated in the low
一方、衝撃印加から時間が経過すると、モールド材7の弾性力によりPOF1の形状が復元されるため、衝撃検知光ファイバセンサを繰返し使用することが可能である。
On the other hand, when the time has elapsed since the application of the impact, the shape of the
ここで、本実施形態では、センサ部2を、主要検出荷重が互いに異なり、主に低荷重を検出するための低荷重検出部21、及び、主に高荷重を検出するための高荷重検出部22から構成したため、荷重検出範囲を広げることができ、低荷重範囲と高荷重範囲とを含む広い荷重範囲(例えば、図2中の荷重0からbの範囲)で感度の直線性を向上させることができる。
Here, in the present embodiment, the sensor unit 2 has different main detection loads, mainly a low
また、本実施形態では、POF1をU字折返し状に配置し、そのPOF1の直線部3に低荷重検出部21及び高荷重検出部22を配置し、且つ、それら低荷重検出部21と高荷重検出部22とを互いに並列に配置するようにしたため、低荷重から高荷重までを効率よく検出することができ、衝突対象物をより効率よく判別することが可能となる。
In the present embodiment, the
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず他の様々な実施形態を採ることが可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various other embodiments can be adopted.
例えば、図3(a)及び図3(b)に示す他の実施形態のように、POF1の長手方向に沿って、低荷重検出部31と高荷重検出部32とを交互に配置しても良い。この実施形態では、一つの荷重集中板33の長手方向に沿って複数の突起34を設け、それら突起34のピッチP1、P2及び平面部35の長さL1、L2を適宜設定することで、低荷重検出部31と高荷重検出部32とを交互に配置するようにしている。この場合、衝撃が低荷重検出部31と高荷重検出部32の両部に加わるような間隔で低荷重検出部31と高荷重検出部32とを交互に配置すると良い。また図3(a)において、上下のセンサ部の低荷重検出部31と高荷重検出部32の位置をずらして配置しても良い。
For example, as in the other embodiments shown in FIGS. 3A and 3B, the
また、図4(a)から図4(c)に示す他の実施形態のように、POF1を複数(図示例では二本)並列に配置し、これらPOF1にそれぞれ低荷重検出部41(21)及び高荷重検出部42(22)を配置しても良い。この実施形態では、低荷重検出部41と高荷重検出部42とを互いに並列に配置している。この実施形態では、低荷重検出部41と高荷重検出部42とで別々の光信号、つまり二つの光信号を用いている。そして、これら光信号を足し合わせることなく、荷重によって使用する光信号を信号処理側で切り替えるようにしている。
Further, as in the other embodiments shown in FIGS. 4A to 4C, a plurality (two in the illustrated example) of
なお、この実施形態では、低荷重検出部41用の荷重集中板43と高荷重検出部42用の荷重集中板44とを別々に形成しているが、図5に示すように、これら荷重集中板43、44を一体化させて一つの荷重集中板45とすることも可能である。
In this embodiment, the
また、図6(a)から図6(c)に示す他の実施形態のように、高荷重検出部62を、モールド材7の荷重入力方向(図6(b)及び図6(c)中の上下方向)の厚さT1(特に衝撃が加わるPOF1の図示上方のモールド材7の厚さ)が低荷重検出部61におけるモールド材7の荷重入力方向の厚さT2より厚くなるように設定しても良い。またこの実施形態では、低荷重検出部61と高荷重検出部62とで突起63のピッチP3及び平面部64の長さL3を等しく設定している。低荷重検出部61のモールド材7の図示上面と、高荷重検出部62のモールド材7の図示上面とは一致するようになっている。このようにしても、高荷重検出部62を低荷重検出部61に比べて低感度とすることができる。
Further, as in other embodiments shown in FIGS. 6 (a) to 6 (c), the
また、図7(a)から図7(c)に示す他の実施形態のように、高荷重検出部72を、モールド材7の荷重入力方向に直交する方向(図7(a)中の上下方向)の幅W1が低荷重検出部71におけるモールド材7の荷重入力方向に直交する方向の幅W2より広くなるように設定しても良い。またこの実施形態では、低荷重検出部71と高荷重検出部72とで突起73のピッチP3及び平面部74の長さL3を等しく設定している。このようにしても、高荷重検出部72を低荷重検出部71に比べて低感度とすることができる。
Further, as in the other embodiments shown in FIGS. 7A to 7C, the
さらに、図8(a)から図8(c)に示す他の実施形態のように、高荷重検出部82を、モールド材7の硬度が低荷重検出部81におけるモールド材7の硬度より高くなるように設定しても良い。またこの実施形態では、低荷重検出部81と高荷重検出部82とで突起83のピッチP3及び平面部84の長さL3を等しく設定している。このようにしても、高荷重検出部82を低荷重検出部81に比べて低感度とすることができる。
Further, as in other embodiments shown in FIGS. 8A to 8C, the high
次に、車両用バンパに搭載した衝撃検知光ファイバセンサについて説明する。 Next, an impact detection optical fiber sensor mounted on a vehicle bumper will be described.
図10は、衝撃検知光ファイバセンサを搭載した車両用バンパの要部断面図であり、車両用バンパを車両左側から見た状態を示す。図10中、車両前方を矢印FRで示し、車両上方を矢印UPで示す。 FIG. 10 is a cross-sectional view of a main part of the vehicle bumper equipped with the impact detection optical fiber sensor, and shows the vehicle bumper as viewed from the left side of the vehicle. In FIG. 10, the front side of the vehicle is indicated by an arrow FR, and the upper side of the vehicle is indicated by an arrow UP.
本実施形態に係る車両用バンパ(以下バンパという)90は、車両の前端部において車幅方向に延在されており、バンパ90の車幅方向両端部は車両後方へ向けて湾曲されている。
A vehicle bumper (hereinafter referred to as a bumper) 90 according to the present embodiment extends in the vehicle width direction at a front end portion of the vehicle, and both end portions in the vehicle width direction of the
図10に示すように、バンパ90は、外部を覆う樹脂製のバンパカバー91、衝撃吸収部材としての発泡材からなるバンパアブソーバ92、車両前部の左右一対のサイドメンバ(図示せず)に固定されたバンパリインフォース93、バンパアブソーバ92とバンパリインフォース93との間に配設された上下一対のセンサ部94、94を有する衝撃検知光ファイバセンサ、及びバンパアブソーバ92に入力された衝撃荷重を上記センサ部94、94に伝達するための荷重伝達板95等から構成されている。
As shown in FIG. 10, the
上方に位置するセンサ部94は高荷重検出部94Hとされ、下方に位置するセンサ部94は低荷重検出部94Lとされている。衝撃検知光ファイバセンサとしては、前述した図1、図7、図8に示す実施形態のものを採用することができる。
The
以上の構成のバンパ90では、バンパカバー91の所定部位に車両前方から衝突体が衝突(前面衝突)すると、この衝突部位にてバンパカバー91及びバンパアブソーバ92が車両後方へ変形し、荷重伝達板95を押す。その結果、光ファイバ1が荷重集中板96の突起により局部的に変形(湾曲)されることとなり、光ファイバ1中の光は光ファイバ1から外部に漏洩する。衝撃荷重が大きいほど光ファイバ1の上記変形(湾曲)が大きく、光の漏洩量も多くなる。光ファイバ1の光伝送損失量に基づいて衝撃を判定することができる。
In the
歩行者がバンパ90に衝突すると、歩行者はバンパ90よりも上方に重心があるうえ、柔らかいので、歩行者の上体はフード(ボンネット)上に倒れ込む。その際、歩行者の脚部は「く」の字状に変形してその後跳ね上げられる。また、バンパカバー91も柔らかいため、その前端面は斜めに変形する。その際、バンパリインフォース93の前面での歩行者の上体の倒れ込みにより、バンパリインフォース93の上部に大きな荷重が加わる。
When the pedestrian collides with the
従って、高荷重検出部94Hをバンパリインフォース93の前面上部に配置すると共に、低荷重検出部94Lをバンパリインフォース93の前面下部に配置したので、同一構造の荷重検出部(センサ部)を有する衝撃検知光ファイバセンサを配置した場合に比較して、同一車速であっても、光ファイバ1の透過光量の変化の増大とそれによる検出精度の向上を実現することが可能である。
Therefore, since the
図11及び図12は、衝撃検知光ファイバセンサを搭載した車両用バンパの要部拡大断面図であり、図10と同様に車両用バンパを車両左側から見た状態を示す。 11 and 12 are enlarged cross-sectional views of a main part of the vehicle bumper on which the impact detection optical fiber sensor is mounted, and show a state in which the vehicle bumper is viewed from the left side of the vehicle as in FIG.
衝撃検知光ファイバセンサとしては、前述した図6に示す実施形態のものを採用するものとする。 As the impact detection optical fiber sensor, the above-described embodiment shown in FIG. 6 is adopted.
前述した図6に示した衝撃検知光ファイバセンサは、上下に位置する高荷重検出部62と低荷重検出部61とでモールド材7の荷重入力方向の厚さをそれぞれ異ならせたものである。具体的には、上方に位置する高荷重検出部62におけるモールド材7の荷重入力方向の厚さT1が、下方に位置する低荷重検出部61におけるモールド材7の荷重入力方向の厚さT2よりも厚い。このように上記厚さが異なるモールド材7を用いた衝撃検知光ファイバセンサをバンパ90に搭載する場合、モールド材7の厚さが異なるため、そのままでは衝撃荷重がモールド材7の厚さが厚い上方の高荷重検出部62に、下方の低荷重検出部61よりも先に入力されることとなる。
In the impact detection optical fiber sensor shown in FIG. 6 described above, the thickness in the load input direction of the
そこで図11に示す実施形態では、バンパリインフォース93は、上方の高荷重検出部62と接する上部前面93aが、下方の低荷重検出部61と接する下部前面93bよりも上記モールド材7の厚さの差(T1−T2)に相当する寸法t1だけ車両後方へずらした形状に設定されている。
Therefore, in the embodiment shown in FIG. 11, the
また、図12に示す実施形態では、荷重伝達板95は、上方の高荷重検出部62と接する上方部位95aの車両前後方向の厚さが、下方の低荷重検出部61と接する下方部位95bの車両前後方向の厚さよりも上記モールド材7の厚さの差(T1−T2)に相当する寸法t1だけ薄く設定されている。
In the embodiment shown in FIG. 12, the
この結果、図11及び図12に示す実施形態にあっては、上下に位置する高荷重検出部62と低荷重検出部61とでモールド材7の荷重入力方向の厚さが異なっていても、車両前方からの衝撃荷重を上下に位置する高荷重検出部62及び低荷重検出部61に略同時に入力させることができる。
As a result, in the embodiment shown in FIGS. 11 and 12, even if the thickness in the load input direction of the
1 光ファイバ(POF)
2 センサ部
3 直線部
6、33、43、44、45、96 荷重集中板
7 モールド材
8、34、63、73、83 突起
11、35、64、74、84 平面部
21、31、41、61、71、81、94L 低荷重検出部
22、32、42、62、72、82、94H 高荷重検出部
93 バンパリインフォース
1 Optical fiber (POF)
2
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