JP3801883B2 - 衝突物進行方向監視システム及びそのシステムを利用した二輪車用衝突安全装置 - Google Patents
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Description
【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、その監視システムを利用して二輪車の運転手を衝突事故の衝撃から保護する二輪車用衝突安全装置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】
近年、このような二輪車の衝突事故時における死亡率を低減すべく様々な研究や実験が行われているが、本発明者の関与した二輪車と四輪車の衝突実験によれば、二輪車が四輪車に追突した直後の二輪車の運転者（以降ライダーと称す）の状態（図１２参照）が確認され、ライダーは衝突時から５０ｍｓ後（図１２の点Ｑ）には最初の衝撃を受けていることが判明した。なお、この衝突実験は、実験定義ＩＳＯ１３２３２−２に従って行われたものである。
【０００４】
一方、二輪車の衝突事故時における死亡率を低減するために、衝突事故時に受ける衝撃からライダーを保護するための二輪車用衝突安全装置も提案されている。そして、そのような二輪車用衝突安全装置として、例えば、ライダーが着用するエアジャケットと、エアジャケットに注入するガスが充填されたガスカートリッジと、衝突事故時にガスカートリッジからガスを噴出させるインフレーターとからなるものが知られている。この二輪車用衝突安全装置によれば、インフレーターは作動用のピンを備えており、このピンを引くとガスカートリッジに孔が空けられてガスが噴出されるようになっている。また、インフレーターとガスカートリッジとはエアジャケットに一体に取り付けられ、作動用のピンは二輪車に取り付けられ、衝突事故時にライダーが二輪車から投げ出された際インフレーターが作動し、エアジャケットが膨らむようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の二輪車用安全装置によれば、インフレーターが作動してからエアジャケットが膨らむまでに要する時間は、衝突時から運転者が最初の衝撃を受けるまでの時間と比較してかなり長いという問題があった。図１１に、従来の二輪車用安全装置におけるエアジャケットの状態をインフレーター作動後から時間経過とともに示す。図１１に示すように、従来の二輪車用安全装置にかかるエアジャケットは、衝撃を吸収するために充分な内圧（２０ｋＰａ程度）に到達するために、作動開始から２００ｍｓ程度の時間を必要とする。ところが、衝突直後約１００ｍｓの間には、ライダーは既に胸部や頭部などに衝撃を受けており、しかも、これらの衝撃は一般に致命傷に至る危険性が高いといわれるものである。そのため、事故死亡率を低減させるためには、衝突事故の早い段階、好ましくは衝突の起こる前に衝突への対策をとることが必要となる。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、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す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を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る第一の衝突物進行方向監視システムでは、まず、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が所定距離となる第１の条件における該間隔が、該衝突物の進行方向に平行する二本の直線上に並ぶそれぞれ少なくとも２つ以上の異な る特定の感知点を有する二つのセンサーで検知される。一方、該衝突物の該被衝突物に対する相対速度が該被衝突物に接近する方向に所定の値以上になる第２の条件における該相対速度が、該最も遠い点を検知した時から該最も近い点を検知した時までの時間差を利用して検知される。そして、該第１の条件と、該第２の条件と、複数の該感知点が該衝突物から遠い点から近い点に順番にすべて検知される第３の条件とが満たされた場合に制御信号を出力する。
【０００８】
この第一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することで、衝突物の被衝突物への急接近を認知することができる。そして、衝突物と被衝突物との間隔及び相対速度の所定値を、衝突回避が不可能な場合の値に設定することにより、衝突前の急接近の状態で制御信号が出力され、この制御信号に基づいて衝突事故の早い段階での衝突への対策をとることが可能となる。また、衝突物と被衝突物との衝突を、それらの間隔に加え、衝突物の被衝突物に対する相対速度で察知するようにしたので、走行する車両どうしのように共に動いている衝突物と被衝突物とが衝突の危険性無く接近した場合などに制御信号が誤って出力される（誤作動する）ことがなく、信頼性を高めることができる。
【０００９】
更に、衝突物と被衝突物との間隔のみを検知すれば相対速度も同時に検知することになりその他の測定を必要としないので、構造を簡単かつ小型なものにすることができる。
【００１０】
更にまた、最も遠い点と最も近い点とが異なるセンサーで検知されるので、どちらかのセンサーが乱反射などの影響で偶発的に誤作動を起こした場合でも、システム全体での誤作動の発生を低減できる。また、複数の感知点が衝突物から遠い点から近い点に順番にすべて検知されることを制御信号出力の条件としたので、例えば二輪車が前方の車両側方に接近して追い越すなど、衝突物が進行方向に存在する物に接近しながら衝突の危険性なく側方によける場合の誤作動を防止できる。
【００１１】
本発明に係る第二の衝突物進行方向監視システムは、移動する衝突物の進行方向に特定の感知点を有するセンサーを複数有する。該複数のセンサーは各別に該衝突物から該感知点までの異なる距離を有する。そして、まず、該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が所定距離となる第１の条件における該間隔が、該センサーの少なくとも一つに検知される。また、該衝突物の該被衝突物に対する相対速度が該被衝突物に接近する方向に所定の値以上になる第２の条件における該相対速度が、該感知点のうち該衝突物から最も遠い点を検知した時から最も近い点を検知した時までの時間差を利用して検知され、該第１の条件と、該第２の条件と、複数の該感知点が該衝突物から遠い点から近い点に順番にすべて検知される第３の条件とが満たされた場合に制御信号を出力する。
【００１２】
この第二の衝突物進行方向監視システムによれば、第一の衝突物進行方向監視システムと同様、衝突事故の早い段階での衝突への対策をとることが可能となる他、共に動いている衝突物と被衝突物とが衝突の危険性無く接近した場合などに制御信号が誤って出力される（誤作動する）ことがなく、信頼性を高めることができる。一方、第一のシステムでは得られない、以下の効果を得ることができる。まず、複数の感知点を有さないセンサーを利用して、システム全体の偶発的な誤作動の発生を低減させる効果を得ることができる。また、衝突物が進行方向に存在する物に接近しながら衝突の危険性なく側方によける場合の誤作動防止効果を得ることができる。更に、センサーの数を増やす事で、乱反射などの影響による偶発的な誤作動の発生を低減させる効果を高めることができる。
【００１３】
本発明にかかる第一又は第二の衝突物進行方向監視システムにおいて、該センサーは、照度検知手段を備えたレーザーセンサーであってもよい。
この場合、太陽光の影響を受けやすいレーザーセンサーが誤作動を起こしやすい状況、すなわち朝方や夕方など太陽の高度が低い状況や乱反射が発生する状況を照度検知手段により検知しレーザーセンサーを停止させ、レーザーセンサーの誤動作を防止することができる。そして、検知手段として優れた特性を有するレーザーセンサーを有効に活用することができる。
【００１４】
本発明に係る二輪車用衝突安全装置は、エアジャケットと、カートリッジと、開封装置とを有する。該エアジャケットは気嚢を備える。該カートリッジは高圧ガスが充填され、その開口が封板によって密封されている。該開封装置は該カートリッジの該封板の開封用で、ガス流出口を備える。該気嚢は該開封装置に導結され、該開封装置は走行中の二輪車が前方に存在する障害物と衝突する前であって、該二輪車と該障害物との間隔が所定距離となる第１の条件と、該二輪車の該障害物に対する相対速度が該障害物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。また、該第１の条件及び該第２の条件が満たされない場合に、該二輪車に設置された予備センサーの作動が、該第１の条件及び該第２の条件の代替条件となる。
【００１５】
この二輪車用衝突安全装置によれば、二輪車と障害物との間隔及び相対速度を検知することで、二輪車の障害物への急接近を認知することができる。そして、二輪車と障害物との間隔及び相対速度の所定値を衝突回避が不可能な場合の値に設定することにより、衝突前の急接近の状態で開封装置が作動しエアジャケットが膨らみ始め、ライダーが最初に衝撃を受けるまでにエアジャケットの内圧を高めてライダーを充分に保護することができる。また、二輪車と障害物との衝突を、それらの間隔に加え、二輪車の障害物に対する相対速度で察知するようにしたので、走行する二輪車が車などの走行する障害物に衝突の危険性無く接近した場合などの誤作動を防止し、作動の信頼性を高めることができる。
【００１６】
更に、第１の条件及び第２の条件を検知するセンサー（主センサー）に支障が生じた場合でも、二輪車用安全装置の作動を担保して装置の信頼性を高めることができる。また、主センサーと予備センサーの種類を変えることにより、主センサーの欠点を予備センサーで補完することができ、信頼性を更に高めることができる。
【００１７】
本発明に係る二輪車用衝突安全装置において、該予備センサーは、加速度センサーと接触センサーとの組合せであってもよい。
この場合、加速度センサーにより、二輪車と障害物とが衝突した瞬間を、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。また、接触センサーにより、二輪車と障害物とが接触した瞬間を検知することができる。そして、二輪車から離れた場所にある障害物の二輪車への接近を検知する主センサーと異なる検知条件を有するセンサーを併用するので、何れかのセンサーに支障が生じた場合でも二輪車と障害物との衝突を確実に検知することができ、装置の信頼性を更に高めることができる。なお、接触センサーの作動条件を、二輪車の速度が所定値（例えば１５ｋｍ／ｈ）以上になることとした場合には、二輪車が危険性のない低速走行時における無駄な作動を防止しすることができるとともに、停止時におけるいたずらなど第三者による意図的な作動を防止することができ好ましい。また、低速度で衝突した場合には二輪車が転倒せずにそのまま安全な場所まで自走できる場合が多く、そのような場合にエアジャケットが膨らんだ状態では軽少な事故が重大事故につながる可能性が高くなるので、作動を防止しておくことが好ましい。
【００１８】
本発明に係る二輪車用衝突安全装置において、該第１の条件と該第２の条件と該予備センサーの作動は、制御装置により判断されてもよい。
この場合、各センサーで検知された情報の処理を制御装置で的確に実行させることにより、装置の信頼性を更に高めることができる。なお、制御装置とは、例えば、記憶集積回路や中央演算処理装置を搭載した制御基盤である。
【００１９】
該開封装置は、ソレノイドを備え、該ソレノイドの電磁力を利用して該封板を開封するようにしてもよい。この場合、簡単な制御で封板を開封することができる。
【００２０】
該開封装置は、火薬を内包し、該火薬の爆発の力を利用して該封板を開封するようにしてもよい。この場合、封板開封に強い力を要する場合でも、必要充分な力を得ることができる。
【００２１】
【発明実施の形態】
図１〜７には、本発明にかかる二輪車用衝突安全装置の具体例が示されている。図１は二輪車用安全装置の概略図である。図２はカートリッジ及び開封装置を開封装置の一部を切り欠いて示す側面図である。図３は衝突事故におけるエアジャケットの内圧の時間による変化をライダーの状態と比較しながら示すグラフである。図４は同安全装置を作動させる衝突物進行方向監視システムのセンサーが取り付けられた二輪車の平面図である。図５は同二輪車の正面図である。図６は図５のセンサーを拡大して示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図である。図７は衝突物進行方向監視システムが感知点を検知して二輪車用安全装置を作動させるまでのフローチャートである。
【００２２】
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、その開口が封板１２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１２の開封用で、ガス流出口１３を備え、気嚢１１に導結されている。なお、導結方法に制限はないが、例えば、ガスの流れを分配するマニホールド形式を介して導結する方法を採用することができる。
【００２３】
この開封装置４の作動は、衝突物進行方向監視システムにより制御されている。そして、速度Ｖ１で走行中の二輪車５がその前方を速度Ｖ２で走行する障害物６（四輪車）と衝突する前であって、二輪車５と障害物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から障害物６の速度Ｖ２を引いて得られた速度差、すなわち二輪車５の障害物６に対する相対速度ΔＶが障害物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。なお、障害物６の速度Ｖ２が二輪車５の速度Ｖ１より大きい場合に相対速度ΔＶは負の値となるが、これは二輪車５が障害物６から離れる方向を意味するので、第２の条件が満たされる事はなく、従って開封装置４が作動することはない。また、この開封装置４が作動する条件として、障害物６は移動している必要はなく、静止している障害物６に対しても当然に作動するようになっている。その場合、速度Ｖ２が０になっていると考えればよい。
【００２４】
この二輪車用衝突安全装置１によれば、二輪車５と障害物６との間隔Ｌ及び相対速度ΔＶを検知することで、二輪車５の障害物６への急接近を認知することができる。そして、二輪車５と障害物６との間隔Ｌ及び相対速度ΔＶの所定値を衝突回避が不可能な場合の値に設定することにより、図３に示すように、衝突前の急接近の状態にある点Ｏにおいて開封装置４が作動しエアジャケット２が膨らみ始め、ライダーが最初に衝撃を受ける点Ｑまでにエアジャケット２の内圧を高めてライダーを充分に保護することができる。また、二輪車５と障害物６との衝突を、それらの間隔Ｌに加え、二輪車５の障害物６に対する相対速度ΔＶで察知するようにしたので、走行する二輪車５が車など走行する障害物６に衝突の危険性無く接近した場合などの誤作動を防止し、作動の信頼性を高めることができる。
【００２５】
この衝突安全装置１の衝突物進行方向監視システムにおいて、間隔Ｌは、二輪車５から進行方向に平行する二本の直線上に並ぶそれぞれ２つの異なる特定の感知点Ａ、Ｃ及びＢ、Ｄを有する二つのセンサー７ａ、７ｂで検知されるようになっている。また、感知点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの二輪車５からの距離はセンサー７ａ、７ｂにおいて各別に異なっており、これらの感知点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのうち二輪車５から最も遠い点Ａはセンサー７ａに、最も近い点Ｄはセンサー７ｂにそれぞれ検知され、相対速度ΔＶは最も遠い点Ａを検知した時から最も近い点Ｄを検知した時までの時間差を利用して検知されるようになっている。更に、上記第１の条件（間隔Ｌの条件）と、第２の条件（相対速度ΔＶの条件）に加え、複数の感知点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが、二輪車５から遠い点から近い点に順番にすべて検知される第３の条件とが満たされた場合に、衝突安全装置１を作動させる信号を出力するようになっている。
【００２６】
こうすると、二輪車５と障害物６との間隔Ｌのみを検知すれば相対速度も同時に検知することになりその他の測定を必要としないので、構造を簡単かつ小型なものにすることができる。また、２つのセンサー７ａ、７ｂで検知させるようにすると、最も遠い点Ａと最も近い点Ｄとが異なるセンサーで検知されるので、どちらかのセンサーが乱反射などの影響で偶発的に誤作動を起こした場合でも、システム全体での誤動作の発生を低減できる。更にまた、複数の感知点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが衝突物から遠い点から近い点に順番にすべて検知されることを制御信号出力の条件としたので、例えば二輪車５が前方の障害物６側方に接近して追い越すなど、二輪車５が進行方向に存在する障害物６に接近しながら衝突の危険性なく側方によける場合の誤作動を防止できる。
【００２７】
図７に示すように、時間差を利用した相対速度ΔＶの検知は、Ｓ３において点Ａを検知した後Ｓ４でタイマーを作動させ、Ｓ８で点Ｄを検知した後Ｓ９でタイマーの値が設定以下であるかどうかを判断して行うことができる。この場合のタイマーの設定は、理論的には点Ａと点Ｄの間隔をＬ’としてＬ’÷ΔＶで得られる値となるが、回路のタイムラグ等を考慮し、実際の作動実験などにより決定することが好ましい。
【００２８】
センサー７ａ、７ｂは、二輪車５の前方のカウリング下部に、治具２３を介して取り付けられている。治具２３は、両側が折り曲げられた一対の板材２４、２５とを有し、これら板材２４、２５の各側部２４ａと２５ａ及び２４ｂと２５ｂとが重ね合わされ、ねじ２６で固定されている。そして、上側に配置される板材２５がねじ２７でカウリングに取り付けられ、センサー７ａ、７ｂは下側に配置される板材２４の下面に取り付けられるようになっている。また、板材２５に穿設されたねじ２６、２７のねじ孔２８、２９は長孔となっており、板材２４と２５の取付角度及び板材２５のカウリングへの取付位置を調整して、センサー７ａ、７ｂの上下左右の位置調整を行うことができるようになっている。なお、センサー７ａ、７ｂの取付方法に制限はなく、その他公知の方法で取り付けてもよい。
【００２９】
センサー７ａ、７ｂは、レーザーセンサーが採用されている。なお、センサーの種類に制限はないが、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からから選ばれた一つであることが好ましく、こうすると、既存のセンサーを利用して安価に製造することができる。なお、レーザーセンサー、赤外線センサー、ＬＥＤセンサーは、間隔Ｌを検知する時間が超音波を使用した場合よりも短くなり、同じ条件の基では二輪車用安全装置１の作動から衝突までの時間を超音波センサーよりも長くとることができるので好ましい。しかし、その反面、朝方や夕方の太陽の位置が低い時間帯においては、太陽の光がセンサーの受光部に直接入射することにより、二輪車用安全装置１が誤作動をする可能性がある。一方、超音波センサーは、作動から衝突までの時間が短くなることに加え、風による影響を受けやすいものの、太陽光による誤作動の可能性が低いので、レーザーセンサーや赤外線センサーが使用できない朝方や夕方に好ましく使用することができる。そこで、これらのセンサーを組み合わせて使用すれば、各センサーの持つ欠点を他の種類のセンサーで補完することができ、装置の信頼性向上にもつながり好ましい。
【００３０】
センサー７ａ、７ｂは、照度検知手段１０を備えている。そして、図７に示すように、Ｓ２において、照度検知手段１０によって検知された照度が設定範囲外である場合には、センサー７ａ、７ｂを停止させ、Ｓ３以降の処理が行われないようになっている。
こうすると、太陽光の影響を受けやすいレーザーセンサーが誤作動を起こしやすい状況、すなわち朝方や夕方など太陽の高度が低い状況や乱反射が発生した状況において、センサー７ａ、７ｂの誤動作を防止することができる。そして、検知手段として優れた特性を有するレーザーセンサーを有効に活用することができる。なお、照度検出手段１０の取付向きはセンサー７ａ、７ｂの受光部とほぼ同方向であればよく取付角度に厳密な範囲はないが、受光部の向きに対する角度が大きくなる（真上を向く）と、センサー７ａ、７ｂが正常に動作する日中に停止されてしまうおそれがあるので好ましくない。
【００３１】
間隔Ｌの所定距離は１〜３ｍであることが好ましく、こうすると、二輪車の一般的な走行において、既存のレーザーセンサー、赤外線センサー、ＬＥＤセンサー又は超音波センサーを利用した場合でも、充分な精度で衝突を察知するとともに、エアジャケット２が膨らむまでの充分な時間を確保することができる。
【００３２】
相対速度ΔＶの所定の値は２０〜７０ｋｍ／ｈであることが好ましく、この場合、二輪車の一般的な運転の実状に沿った進行方向の監視を行うことができる。
【００３３】
二輪車５には速度検知手段３３が設置され、図７に示すように、Ｓ１においてこの速度検知手段３３により検知された二輪車５の速度が設定範囲外の場合には、Ｓ３以降の処理が行われないようになっている。そのため、開封装置４は、前記第１の条件と前記第２の条件に加え、二輪車５の速度が所定の範囲内の値となる第４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。こうすると、制御信号が出力される速度範囲の下限値を設けることで、二輪車が危険性のない低速走行時における無駄な作動を防止することができる。また、低速度で衝突した場合には二輪車５が転倒せずにそのまま安全な場所まで自走できる場合が多く、そのような場合にエアジャケット２が膨らむことで軽少な事故が重大事故につながることを防止できる。
【００３４】
速度計測手段３３として、速度パルス発信器が利用されている。速度パルス発信機は、二輪車５のスピードメーターとこのスピードメーターに接続された回転伝達用のワイヤーとの間に取り付けられている。そして、ワイヤーの回転を利用してパルス発信機の回転体を回転させ、その回転速度を磁気センサー又は光センサーで検知させ、パルス信号が発信されるようになっている。
【００３５】
速度の所定値は１５ｋｍ／ｈであることが好ましく、そうすると、速度の下限値を１５ｋｍ／ｈとすることにより、作動条件を二輪車の一般的な運転の実情に沿ったものとすることができる。
【００３６】
二輪車５には予備センサー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。
こうすると、第１の条件及び第２の条件を検知するセンサー７ａ、７ｂに支障が生じた場合でも、二輪車用安全装置１の作動を担保して装置の信頼性を高めることができる。
【００３７】
予備センサー３１は、加速度センサー３１ａと接触センサー３１ｂとの組合せとなっている。
こうすると、加速度センサー３１ａにより、二輪車５と障害物６とが衝突した瞬間を、衝突が前後左右いかなる方向であっても、二輪車５が受ける衝撃力を利用して検知することができる。また、接触センサー３１ｂにより、二輪車５と障害物６とが接触した瞬間を検知することができる。そして、二輪車５から離れた場所にある障害物６の二輪車５への接近を検知するセンサー７ａ、７ｂと異なる検知条件を有するセンサーを併用するので、何れかのセンサーに支障が生じた場合でも二輪車５と障害物６との衝突を確実に検知することができ、装置の信頼性を更に高めることができる。
【００３８】
加速度センサー３１ａは、一般走行における横倒し、急停止、急発進等により二輪車が受ける衝撃によっては作動せず、衝突時の衝撃によってのみ作動する必要があることから、１０Ｇ（Ｇ＝重力加速度）以上の衝撃を感知するものが好ましい。加速度センサーとして、例えばバイモルフ化した２枚の圧電素子を金属板に張り合わせたものを使用し、衝撃でひずんだ素子に発生した電荷を取り出すようにしてもよい。
接触センサー３１ｂは、他のセンサー７ａ、７ｂ、３１ａよりも簡単な構造とすることが好ましく、そうすることによって、全部のセンサーが作動しない事態を避けることができる。そのような接触センサーとして、例えば、２枚の対向配置された電極の外周をＰＶＣで覆ったテープを使用し、加圧圧縮された際に接触した電極で通電させることにより衝撃を検知するようにしてもよい。
【００３９】
予備センサー３１の作動と前記第１、第２及び第４の条件とは、制御装置３２により判断されるようになっている。こうすると、各センサーで検知された情報の処理を制御装置３２で的確に実行させることにより、装置の信頼性を更に高めることができる。
【００４０】
制御装置３２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。
【００４１】
図２に示すように、開封装置４は、略筒状のケーシング１５を有している。そして、このケーシング１５の一方の開口にカートリッジ３が螺着され、他方の開口にソレノイド部１６が管状突出部１６ａを介して取り付けられている。ソレノイド部１６は電磁石１７を内包しており、管状突出部１６ａから電磁石１７の中空部に至るロックピン１８が摺動可能に挿入されている。管状突出部１６ａの外周には摺動部材１９の管状部１９ａが配置され、更に管状部１９ａの外周にバネ２０が介装されている。管状突出部１６ａと管状部１９ａとは、管状突出部１６ａの壁面を貫通する孔と管状部１９ａの内壁に設けられた凹部とが重なって形成される空間に鋼球２１が嵌めこまれた状態で相対固定されている。摺動部材１９はバネ２０により常時カートリッジ３の方向に付勢されており、鋼球２１を内側に押し戻している状態となっているため、ロックピン１８が電磁石１７の磁力によりカートリッジ３の方向に突出されたとき、ロックピン１８の外周に形成された凹部１８ａが鋼球２１と重なる位置までくると、鋼球２１が凹部１８ａに嵌まり込む方向に移動するようになっている。そして、管状部１９ａと管状突出部１６ａとの係合が外れ、摺動部材１９がカートリッジ３に向かって摺動し、摺動部材１９に螺着された撃針２２が封板１２を開封するようになっている。
こうすると、簡単な制御で封板を開封することができる。
【００４２】
開封装置４は、火薬を内包し、火薬の爆発の力を利用して封板１２を開封するものであってもよい。図９に、本発明に係る二輪車用衝突安全装置における開封装置の他の具体例を示す。なお、この具体例において、前記具体例と実質的に同じ部分には同符号を付し、その説明を省略または簡略化する。
開封装置４’の略筒状をなすケーシング１５には、一方の開口に導線延出部４４が取り付けられ、他方の開口にカートリッジ３が螺着されている。また、ケーシング１５の内部には、有底筒状の内壁部材４５が、その底部がカートリッジ３側を向きその外周がケーシング１５の内壁に密着するように配置されている。内壁部材４５の内部には、底部側から順に、摺動部材１９、火薬４３、起爆剤４６とが配置されている。なお、摺動部材１９は撃針２２が内壁部材４５の底面を貫通するように配置されている。
起爆剤４６には、導線４７が接続されている。この導線４７は導線延出部４４を経て開封装置４’の外部に導出され、制御装置３２に接続されている。そして、起爆剤４６が導線４７を介して伝送された制御信号に基づいて着火して火薬４３を爆発させるようになっている。
火薬４３が爆発すると、その爆発の力で摺動部１９が激針２２と一体に摺動し、封板１２を開封するようになっている。
こうすると、封板開封に強い力を要する場合でも、必要充分な力を得ることができる。
【００４３】
図７に示すように、感知点ＡからＤまで順番に検知される際、点Ａを検知した後Ｓ５で警告ブザーがなるようになっている。こうすると、二輪車５と障害物６との間隔Ｌが危険な距離であることをライダーに認知させ、衝突事故を未然に防止することができる。なお、Ｓ９においてタイマー値が設定以上、すなわち、相対速度ΔＶの値が衝突危険性のない程度に低い場合はＳ１に戻るが、このときの間隔Ｌが点Ａよりも更に短い、例えば点Ｄが検知される距離に維持されていると、Ｓ１、Ｓ２の条件を満たしていれば、直ちにＳ３、Ｓ４を経てＳ５の処理が行われるので、ブザーは鳴り続けることになる。
【００４４】
本発明にかかる第二の衝突物進行方向監視システムは、第一の衝突物進行方向監視システムに対しセンサーにおいて相違するが、その他の構成は同じであるため、センサーについてのみ説明する。図８は、本発明にかかる第二の衝突物進行方向監視システムのセンサーの具体例を示す平面図である。なお、第一の衝突物進行方向監視システムと同じ部分には同符号を付しその説明は省略する。
図８に示すように、二輪車５の進行方向に特定の感知点Ａ、Ｂ又はＣを有し、二輪車５からこれら感知点までの異なる距離を各別に有する複数のセンサー８ａ、８ｂ、８ｃを使用してもよい。そして、間隔Ｌはセンサー８ａ、８ｂ、８ｃの少なくとも一つに検知され、相対速度ΔＶは感知点Ａ、Ｂ、Ｃのうち衝突物５から最も遠い点Ｃを検知した時から最も近い点Ａを検知した時までの時間差を利用して検知されるようになっている。こうすると、複数の感知点を有さないセンサーを利用して、システム全体の偶発的な誤作動発生低減効果と、衝突物が進行方向に存在する物に接近しながら衝突の危険性なく側方によける場合の誤作動防止効果を得ることができる。また、センサーの数を増やす事で、乱反射などの影響による偶発的な誤作動発生低減効果を高めることができる。
【００４５】
本発明に係る第一及び第二の衝突物進行方向監視システムの用途は、二輪車用衝突安全装置の作動用に限定されず、例えば四輪車の自動走行時に減速装置を作動させて車間を保つ場合など、その他の走行物及びその他の装置に使用してもよい。
【００４６】
【実施例】
次に、本発明にかかる衝突物進行方向監視システムの実施例を説明する。
この実施例は、衝突物進行方向監視システムを二輪車に搭載し、その二輪車を実際に走行させた場合に適正に作動するかどうかを確認したものである。適正な作動を確認する方法として、まず、図１０に示すように、二輪車５の前方に段ボール片６”を配置し、段ボール片６”を押し倒すように二輪車５を走行させて疑似的な衝突状況を作った場合に適正な信号出力が行われるかどうかを確認した。なお、この疑似衝突は、柔らかい段ボールを使用して、ライダーへの危険性が全く無い状態で行われた。衝突時の正常な作動が確認できたら、次に、二輪車５を実際に走行させ、時に二輪車５を走行する四輪車に危険性の無い状態で接近させ、信号が誤って出力されないことを確認した。なお、四輪車への接近は、実施例を一緒に行ったスタッフの運転する四輪車へのものであり、予め接近の連絡がされた危険性の全く無い状態で行われた。
【００４７】
実施例では、センサーとして、ＬＶ−２１及びＬＶ―Ｈ３２（製品名、キーエンス社）が使用された。感知点の検知やタイマー設定値の判断による信号出力制御はシーケンサーにより行い、シーケンサーとして、ＫＶ−１０ＡＲ（製品名、キーエンス社）を使用した。疑似衝突における信号出力の有無は、二輪車の側面に設置した表示灯３０（図１０参照）を出力信号で点灯させることにより確認した。このとき、疑似衝突を側方からビデオカメラで撮影し、その映像により点灯から衝突までの時間を確認した。表示灯はストロボを使用した。通常走行における信号出力の有無は、出力信号をカウンターで計測することで確認した。作動カウンターはＨ７ＧＰ−ＣＤＢ（製品名、オムロン社）を使用した。
【００４８】
実施例の条件を表１に示す。
【表１】
実施例１〜３の何れも、疑似衝突において正常な信号出力が確認された。
実施例１の走行時において、カウンターの作動が１回確認された。この作動は、大型トラック後方の走行中に、通常の車間距離で起こったものであり、太陽光のセンサー受光部への直接入射、トラック後部の凹凸による乱反射等が原因であると推測される。なお、この対策として、照度検知手段をシステムに加えることで、太陽光は勿論のこと、乱反射時の誤作動をも低減をできることが試作装置で確認されている。
実施例２の走行時において、カウンターは作動しなかった。
実施例３の走行時において、カウンターの作動が５回確認された。この作動は、二輪車５をスタッフの運転する四輪車に接近させながら蛇行運転を行った際に起こったもので、通常の運転では起こらない作動であると考えられる。
【００４９】
この実施例により、本発明にかかる衝突物進行方向監視システムは、衝突時にのみ信号を出力し、通常走行時には信号を出力せず、作動信頼性が高いものであることが確認できた。更に、照度検知手段がレーザーセンサーの誤作動防止に有効であることが確認できた。
また、実施例の衝突物進行方向監視システムを二輪車用衝突安全装置の作動制御に利用すると、エアジャケット内圧変化は、図３及び表２に示すようになる。
【表２】
従って、ライダーを充分に保護することができる。
【００５０】
【発明の効果】
本発明に係る第一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することで、衝突物の被衝突物への急接近を認知することができる。そして、衝突物と被衝突物との間隔及び相対速度の所定値を、衝突回避が不可能な場合の値に設定することにより、衝突前の急接近の状態で制御信号が出力され、この制御信号に基づいて衝突事故の早い段階での衝突への対策をとることが可能となる。また、衝突物と被衝突物との衝突を、それらの間隔に加え、衝突物の被衝突物に対する相対速度で察知するようにしたので、走行する車両どうしのように共に動いている衝突物と被衝突物とが衝突の危険性無く接近した場合などに制御信号が誤って出力される（誤作動する）ことがなく、信頼性を高めることができる。
【００５１】
更に、衝突物と被衝突物との間隔のみを検知すれば相対速度も同時に検知することになりその他の測定を必要としないので、構造を簡単かつ小型なものにすることができる。
【００５２】
更にまた、最も遠い点と最も近い点とが異なるセンサーで検知されるので、どちらかのセンサーが乱反射などの影響で偶発的に誤作動を起こした場合でも、システム全体での誤作動の発生を低減できる。また、複数の感知点が衝突物から遠い点から近い点に順番にすべて検知されることを制御信号出力の条件としたので、例えば二輪車が前方の車両側方に接近して追い越すなど、衝突物が進行方向に存在する物に接近しながら衝突の危険性なく側方によける場合の誤作動を防止できる。
【００５３】
本発明に係る第二の衝突物進行方向監視システムによれば、衝突事故の早い段階での衝突への対策をとることが可能となる他、共に動いている衝突物と被衝突物とが衝突の危険性無く接近した場合などに制御信号が誤って出力される（誤作動する）ことがなく、信頼性を高めることができることに加え、複数の感知点を有さないセンサーを利用して、システム全体の偶発的な誤動作発生低減効果と、衝突物が進行方向に存在する物に接近しながら衝突の危険性なく側方によける場合の誤作動防止効果を得ることができる。また、センサーの数を増やす事で、乱反射などの影響による偶発的な誤動作発生低減効果を高めることができる。
【００５４】
請求項３によれば、太陽光の影響を受けやすいレーザーセンサーが誤作動を起こしやすい状況を照度検知手段により検知しレーザーセンサーを停止させ、レーザーセンサーの誤動作を防止することができる。そして、検知手段として優れた特性を有するレーザーセンサーを有効に活用することができる。
【００５５】
請求項４による本発明にかかる二輪車用衝突安全装置によれば、二輪車と障害物との間隔及び相対速度を検知することで、二輪車の障害物への急接近を認知することができる。そして、二輪車と障害物との間隔及び相対速度の所定値を衝突回避が不可能な場合の値に設定することにより、衝突前の急接近の状態で開封装置が作動しエアジャケットが膨らみ始め、ライダーが最初に衝撃を受けるまでにエアジャケットの内圧を高めてライダーを充分に保護することができる。また、二輪車と障害物との衝突を、それらの間隔に加え、二輪車の障害物に対する相対速度で察知するようにしたので、走行する二輪車が車などの走行する障害物に衝突の危険性無く接近した場合などの誤作動を防止し、作動の信頼性を高めることができる。
【００５６】
更に、第１の条件及び第２の条件を検知するセンサー（主センサー）に支障が生じた場合でも、二輪車用安全装置の作動を担保して装置の信頼性を高めることができる。また、主センサーと予備センサーの種類を変えることにより、主センサーの欠点を予備センサーで補完することができ、信頼性を更に高めることができる。
【００５７】
請求項５によれば、加速度センサーにより、二輪車と障害物とが衝突した瞬間を、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。また、接触センサーにより、二輪車と障害物とが接触した瞬間を検知することができる。そして、二輪車から離れた場所にある障害物の二輪車への接近を検知する主センサーと異なる検知条件を有するセンサーを併用するので、何れかのセンサーに支障が生じた場合でも二輪車と障害物との衝突を確実に検知することができ、装置の信頼性を更に高めることができる。
【００５８】
請求項６によれば、各センサーで検知された情報の処理を制御手段で的確に実行させることにより、装置の信頼性を更に高めることができる。
【００５９】
請求項７によれば、簡単な制御で封板を開封することができる。
【００６０】
請求項８によれば、封板開封に強い力を要する場合でも、必要充分な力を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明にかかる二輪車用衝突安全装置の具体例を示す概略図である。
【図２】 同衝突安全装置のカートリッジ及び開封装置を開封装置の一部を切り欠いて示す側面図である。
【図３】 衝突事故におけるエアジャケットの内圧の時間による変化をライダーの状態と比較しながら示すグラフである。
【図４】 同衝突安全装置を作動させる衝突物進行方向監視システムのセンサーが取り付けられた二輪車の平面図である。
【図５】 同二輪車の正面図である。
【図６】 図５のセンサーを拡大して示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図である。
【図７】 衝突物進行方向監視システムが感知点を検知して二輪車用衝突安全装置を作動させるまでのフローチャートである。
【図８】 衝突物進行方向監視システムにおいて使用されるセンサーの更に他の具体例を示し、複数で使用される、感知点を一つ有するセンサーの平面図である。
【図９】 本発明に係る二輪車用衝突安全装置における開封装置の他の具体例を開封装置の一部を切り欠いて示す側面図である。
【図１０】 本発明にかかる衝突物進行方向監視システムの実施例における疑似衝突の概略図である。
【図１１】 従来の衝突安全装置におけるエアジャケットの状態をインフレーター作動後から時間経過とともに示すグラフである。
【図１２】 二輪車と四輪車の追突事故における二輪車の運転者の状態を衝突時からの時間経過とともに示すグラフである。
【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
５’ 衝突物
６ 障害物
６’ 被衝突物
７ａ，７ｂ，８ センサー
１０ 照度検知手段
１１ 気嚢
１２ 封板
１３ 流出口
１６ ソレノイド
３１ 予備センサー
３１ａ 加速度センサー
３１ｂ 接触センサー
３２ 制御装置
４３ 火薬
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ 感知点
Ｌ 間隔
ΔＶ 相対速度
【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、その監視システムを利用して二輪車の運転手を衝突事故の衝撃から保護する二輪車用衝突安全装置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】
近年、このような二輪車の衝突事故時における死亡率を低減すべく様々な研究や実験が行われているが、本発明者の関与した二輪車と四輪車の衝突実験によれば、二輪車が四輪車に追突した直後の二輪車の運転者（以降ライダーと称す）の状態（図１２参照）が確認され、ライダーは衝突時から５０ｍｓ後（図１２の点Ｑ）には最初の衝撃を受けていることが判明した。なお、この衝突実験は、実験定義ＩＳＯ１３２３２−２に従って行われたものである。
【０００４】
一方、二輪車の衝突事故時における死亡率を低減するために、衝突事故時に受ける衝撃からライダーを保護するための二輪車用衝突安全装置も提案されている。そして、そのような二輪車用衝突安全装置として、例えば、ライダーが着用するエアジャケットと、エアジャケットに注入するガスが充填されたガスカートリッジと、衝突事故時にガスカートリッジからガスを噴出させるインフレーターとからなるものが知られている。この二輪車用衝突安全装置によれば、インフレーターは作動用のピンを備えており、このピンを引くとガスカートリッジに孔が空けられてガスが噴出されるようになっている。また、インフレーターとガスカートリッジとはエアジャケットに一体に取り付けられ、作動用のピンは二輪車に取り付けられ、衝突事故時にライダーが二輪車から投げ出された際インフレーターが作動し、エアジャケットが膨らむようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の二輪車用安全装置によれば、インフレーターが作動してからエアジャケットが膨らむまでに要する時間は、衝突時から運転者が最初の衝撃を受けるまでの時間と比較してかなり長いという問題があった。図１１に、従来の二輪車用安全装置におけるエアジャケットの状態をインフレーター作動後から時間経過とともに示す。図１１に示すように、従来の二輪車用安全装置にかかるエアジャケットは、衝撃を吸収するために充分な内圧（２０ｋＰａ程度）に到達するために、作動開始から２００ｍｓ程度の時間を必要とする。ところが、衝突直後約１００ｍｓの間には、ライダーは既に胸部や頭部などに衝撃を受けており、しかも、これらの衝撃は一般に致命傷に至る危険性が高いといわれるものである。そのため、事故死亡率を低減させるためには、衝突事故の早い段階、好ましくは衝突の起こる前に衝突への対策をとることが必要となる。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、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す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を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る第一の衝突物進行方向監視システムでは、まず、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が所定距離となる第１の条件における該間隔が、該衝突物の進行方向に平行する二本の直線上に並ぶそれぞれ少なくとも２つ以上の異な る特定の感知点を有する二つのセンサーで検知される。一方、該衝突物の該被衝突物に対する相対速度が該被衝突物に接近する方向に所定の値以上になる第２の条件における該相対速度が、該最も遠い点を検知した時から該最も近い点を検知した時までの時間差を利用して検知される。そして、該第１の条件と、該第２の条件と、複数の該感知点が該衝突物から遠い点から近い点に順番にすべて検知される第３の条件とが満たされた場合に制御信号を出力する。
【０００８】
この第一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することで、衝突物の被衝突物への急接近を認知することができる。そして、衝突物と被衝突物との間隔及び相対速度の所定値を、衝突回避が不可能な場合の値に設定することにより、衝突前の急接近の状態で制御信号が出力され、この制御信号に基づいて衝突事故の早い段階での衝突への対策をとることが可能となる。また、衝突物と被衝突物との衝突を、それらの間隔に加え、衝突物の被衝突物に対する相対速度で察知するようにしたので、走行する車両どうしのように共に動いている衝突物と被衝突物とが衝突の危険性無く接近した場合などに制御信号が誤って出力される（誤作動する）ことがなく、信頼性を高めることができる。
【０００９】
更に、衝突物と被衝突物との間隔のみを検知すれば相対速度も同時に検知することになりその他の測定を必要としないので、構造を簡単かつ小型なものにすることができる。
【００１０】
更にまた、最も遠い点と最も近い点とが異なるセンサーで検知されるので、どちらかのセンサーが乱反射などの影響で偶発的に誤作動を起こした場合でも、システム全体での誤作動の発生を低減できる。また、複数の感知点が衝突物から遠い点から近い点に順番にすべて検知されることを制御信号出力の条件としたので、例えば二輪車が前方の車両側方に接近して追い越すなど、衝突物が進行方向に存在する物に接近しながら衝突の危険性なく側方によける場合の誤作動を防止できる。
【００１１】
本発明に係る第二の衝突物進行方向監視システムは、移動する衝突物の進行方向に特定の感知点を有するセンサーを複数有する。該複数のセンサーは各別に該衝突物から該感知点までの異なる距離を有する。そして、まず、該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が所定距離となる第１の条件における該間隔が、該センサーの少なくとも一つに検知される。また、該衝突物の該被衝突物に対する相対速度が該被衝突物に接近する方向に所定の値以上になる第２の条件における該相対速度が、該感知点のうち該衝突物から最も遠い点を検知した時から最も近い点を検知した時までの時間差を利用して検知され、該第１の条件と、該第２の条件と、複数の該感知点が該衝突物から遠い点から近い点に順番にすべて検知される第３の条件とが満たされた場合に制御信号を出力する。
【００１２】
この第二の衝突物進行方向監視システムによれば、第一の衝突物進行方向監視システムと同様、衝突事故の早い段階での衝突への対策をとることが可能となる他、共に動いている衝突物と被衝突物とが衝突の危険性無く接近した場合などに制御信号が誤って出力される（誤作動する）ことがなく、信頼性を高めることができる。一方、第一のシステムでは得られない、以下の効果を得ることができる。まず、複数の感知点を有さないセンサーを利用して、システム全体の偶発的な誤作動の発生を低減させる効果を得ることができる。また、衝突物が進行方向に存在する物に接近しながら衝突の危険性なく側方によける場合の誤作動防止効果を得ることができる。更に、センサーの数を増やす事で、乱反射などの影響による偶発的な誤作動の発生を低減させる効果を高めることができる。
【００１３】
本発明にかかる第一又は第二の衝突物進行方向監視システムにおいて、該センサーは、照度検知手段を備えたレーザーセンサーであってもよい。
この場合、太陽光の影響を受けやすいレーザーセンサーが誤作動を起こしやすい状況、すなわち朝方や夕方など太陽の高度が低い状況や乱反射が発生する状況を照度検知手段により検知しレーザーセンサーを停止させ、レーザーセンサーの誤動作を防止することができる。そして、検知手段として優れた特性を有するレーザーセンサーを有効に活用することができる。
【００１４】
本発明に係る二輪車用衝突安全装置は、エアジャケットと、カートリッジと、開封装置とを有する。該エアジャケットは気嚢を備える。該カートリッジは高圧ガスが充填され、その開口が封板によって密封されている。該開封装置は該カートリッジの該封板の開封用で、ガス流出口を備える。該気嚢は該開封装置に導結され、該開封装置は走行中の二輪車が前方に存在する障害物と衝突する前であって、該二輪車と該障害物との間隔が所定距離となる第１の条件と、該二輪車の該障害物に対する相対速度が該障害物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。また、該第１の条件及び該第２の条件が満たされない場合に、該二輪車に設置された予備センサーの作動が、該第１の条件及び該第２の条件の代替条件となる。
【００１５】
この二輪車用衝突安全装置によれば、二輪車と障害物との間隔及び相対速度を検知することで、二輪車の障害物への急接近を認知することができる。そして、二輪車と障害物との間隔及び相対速度の所定値を衝突回避が不可能な場合の値に設定することにより、衝突前の急接近の状態で開封装置が作動しエアジャケットが膨らみ始め、ライダーが最初に衝撃を受けるまでにエアジャケットの内圧を高めてライダーを充分に保護することができる。また、二輪車と障害物との衝突を、それらの間隔に加え、二輪車の障害物に対する相対速度で察知するようにしたので、走行する二輪車が車などの走行する障害物に衝突の危険性無く接近した場合などの誤作動を防止し、作動の信頼性を高めることができる。
【００１６】
更に、第１の条件及び第２の条件を検知するセンサー（主センサー）に支障が生じた場合でも、二輪車用安全装置の作動を担保して装置の信頼性を高めることができる。また、主センサーと予備センサーの種類を変えることにより、主センサーの欠点を予備センサーで補完することができ、信頼性を更に高めることができる。
【００１７】
本発明に係る二輪車用衝突安全装置において、該予備センサーは、加速度センサーと接触センサーとの組合せであってもよい。
この場合、加速度センサーにより、二輪車と障害物とが衝突した瞬間を、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。また、接触センサーにより、二輪車と障害物とが接触した瞬間を検知することができる。そして、二輪車から離れた場所にある障害物の二輪車への接近を検知する主センサーと異なる検知条件を有するセンサーを併用するので、何れかのセンサーに支障が生じた場合でも二輪車と障害物との衝突を確実に検知することができ、装置の信頼性を更に高めることができる。なお、接触センサーの作動条件を、二輪車の速度が所定値（例えば１５ｋｍ／ｈ）以上になることとした場合には、二輪車が危険性のない低速走行時における無駄な作動を防止しすることができるとともに、停止時におけるいたずらなど第三者による意図的な作動を防止することができ好ましい。また、低速度で衝突した場合には二輪車が転倒せずにそのまま安全な場所まで自走できる場合が多く、そのような場合にエアジャケットが膨らんだ状態では軽少な事故が重大事故につながる可能性が高くなるので、作動を防止しておくことが好ましい。
【００１８】
本発明に係る二輪車用衝突安全装置において、該第１の条件と該第２の条件と該予備センサーの作動は、制御装置により判断されてもよい。
この場合、各センサーで検知された情報の処理を制御装置で的確に実行させることにより、装置の信頼性を更に高めることができる。なお、制御装置とは、例えば、記憶集積回路や中央演算処理装置を搭載した制御基盤である。
【００１９】
該開封装置は、ソレノイドを備え、該ソレノイドの電磁力を利用して該封板を開封するようにしてもよい。この場合、簡単な制御で封板を開封することができる。
【００２０】
該開封装置は、火薬を内包し、該火薬の爆発の力を利用して該封板を開封するようにしてもよい。この場合、封板開封に強い力を要する場合でも、必要充分な力を得ることができる。
【００２１】
【発明実施の形態】
図１〜７には、本発明にかかる二輪車用衝突安全装置の具体例が示されている。図１は二輪車用安全装置の概略図である。図２はカートリッジ及び開封装置を開封装置の一部を切り欠いて示す側面図である。図３は衝突事故におけるエアジャケットの内圧の時間による変化をライダーの状態と比較しながら示すグラフである。図４は同安全装置を作動させる衝突物進行方向監視システムのセンサーが取り付けられた二輪車の平面図である。図５は同二輪車の正面図である。図６は図５のセンサーを拡大して示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図である。図７は衝突物進行方向監視システムが感知点を検知して二輪車用安全装置を作動させるまでのフローチャートである。
【００２２】
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、その開口が封板１２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１２の開封用で、ガス流出口１３を備え、気嚢１１に導結されている。なお、導結方法に制限はないが、例えば、ガスの流れを分配するマニホールド形式を介して導結する方法を採用することができる。
【００２３】
この開封装置４の作動は、衝突物進行方向監視システムにより制御されている。そして、速度Ｖ１で走行中の二輪車５がその前方を速度Ｖ２で走行する障害物６（四輪車）と衝突する前であって、二輪車５と障害物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から障害物６の速度Ｖ２を引いて得られた速度差、すなわち二輪車５の障害物６に対する相対速度ΔＶが障害物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。なお、障害物６の速度Ｖ２が二輪車５の速度Ｖ１より大きい場合に相対速度ΔＶは負の値となるが、これは二輪車５が障害物６から離れる方向を意味するので、第２の条件が満たされる事はなく、従って開封装置４が作動することはない。また、この開封装置４が作動する条件として、障害物６は移動している必要はなく、静止している障害物６に対しても当然に作動するようになっている。その場合、速度Ｖ２が０になっていると考えればよい。
【００２４】
この二輪車用衝突安全装置１によれば、二輪車５と障害物６との間隔Ｌ及び相対速度ΔＶを検知することで、二輪車５の障害物６への急接近を認知することができる。そして、二輪車５と障害物６との間隔Ｌ及び相対速度ΔＶの所定値を衝突回避が不可能な場合の値に設定することにより、図３に示すように、衝突前の急接近の状態にある点Ｏにおいて開封装置４が作動しエアジャケット２が膨らみ始め、ライダーが最初に衝撃を受ける点Ｑまでにエアジャケット２の内圧を高めてライダーを充分に保護することができる。また、二輪車５と障害物６との衝突を、それらの間隔Ｌに加え、二輪車５の障害物６に対する相対速度ΔＶで察知するようにしたので、走行する二輪車５が車など走行する障害物６に衝突の危険性無く接近した場合などの誤作動を防止し、作動の信頼性を高めることができる。
【００２５】
この衝突安全装置１の衝突物進行方向監視システムにおいて、間隔Ｌは、二輪車５から進行方向に平行する二本の直線上に並ぶそれぞれ２つの異なる特定の感知点Ａ、Ｃ及びＢ、Ｄを有する二つのセンサー７ａ、７ｂで検知されるようになっている。また、感知点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの二輪車５からの距離はセンサー７ａ、７ｂにおいて各別に異なっており、これらの感知点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのうち二輪車５から最も遠い点Ａはセンサー７ａに、最も近い点Ｄはセンサー７ｂにそれぞれ検知され、相対速度ΔＶは最も遠い点Ａを検知した時から最も近い点Ｄを検知した時までの時間差を利用して検知されるようになっている。更に、上記第１の条件（間隔Ｌの条件）と、第２の条件（相対速度ΔＶの条件）に加え、複数の感知点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが、二輪車５から遠い点から近い点に順番にすべて検知される第３の条件とが満たされた場合に、衝突安全装置１を作動させる信号を出力するようになっている。
【００２６】
こうすると、二輪車５と障害物６との間隔Ｌのみを検知すれば相対速度も同時に検知することになりその他の測定を必要としないので、構造を簡単かつ小型なものにすることができる。また、２つのセンサー７ａ、７ｂで検知させるようにすると、最も遠い点Ａと最も近い点Ｄとが異なるセンサーで検知されるので、どちらかのセンサーが乱反射などの影響で偶発的に誤作動を起こした場合でも、システム全体での誤動作の発生を低減できる。更にまた、複数の感知点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが衝突物から遠い点から近い点に順番にすべて検知されることを制御信号出力の条件としたので、例えば二輪車５が前方の障害物６側方に接近して追い越すなど、二輪車５が進行方向に存在する障害物６に接近しながら衝突の危険性なく側方によける場合の誤作動を防止できる。
【００２７】
図７に示すように、時間差を利用した相対速度ΔＶの検知は、Ｓ３において点Ａを検知した後Ｓ４でタイマーを作動させ、Ｓ８で点Ｄを検知した後Ｓ９でタイマーの値が設定以下であるかどうかを判断して行うことができる。この場合のタイマーの設定は、理論的には点Ａと点Ｄの間隔をＬ’としてＬ’÷ΔＶで得られる値となるが、回路のタイムラグ等を考慮し、実際の作動実験などにより決定することが好ましい。
【００２８】
センサー７ａ、７ｂは、二輪車５の前方のカウリング下部に、治具２３を介して取り付けられている。治具２３は、両側が折り曲げられた一対の板材２４、２５とを有し、これら板材２４、２５の各側部２４ａと２５ａ及び２４ｂと２５ｂとが重ね合わされ、ねじ２６で固定されている。そして、上側に配置される板材２５がねじ２７でカウリングに取り付けられ、センサー７ａ、７ｂは下側に配置される板材２４の下面に取り付けられるようになっている。また、板材２５に穿設されたねじ２６、２７のねじ孔２８、２９は長孔となっており、板材２４と２５の取付角度及び板材２５のカウリングへの取付位置を調整して、センサー７ａ、７ｂの上下左右の位置調整を行うことができるようになっている。なお、センサー７ａ、７ｂの取付方法に制限はなく、その他公知の方法で取り付けてもよい。
【００２９】
センサー７ａ、７ｂは、レーザーセンサーが採用されている。なお、センサーの種類に制限はないが、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からから選ばれた一つであることが好ましく、こうすると、既存のセンサーを利用して安価に製造することができる。なお、レーザーセンサー、赤外線センサー、ＬＥＤセンサーは、間隔Ｌを検知する時間が超音波を使用した場合よりも短くなり、同じ条件の基では二輪車用安全装置１の作動から衝突までの時間を超音波センサーよりも長くとることができるので好ましい。しかし、その反面、朝方や夕方の太陽の位置が低い時間帯においては、太陽の光がセンサーの受光部に直接入射することにより、二輪車用安全装置１が誤作動をする可能性がある。一方、超音波センサーは、作動から衝突までの時間が短くなることに加え、風による影響を受けやすいものの、太陽光による誤作動の可能性が低いので、レーザーセンサーや赤外線センサーが使用できない朝方や夕方に好ましく使用することができる。そこで、これらのセンサーを組み合わせて使用すれば、各センサーの持つ欠点を他の種類のセンサーで補完することができ、装置の信頼性向上にもつながり好ましい。
【００３０】
センサー７ａ、７ｂは、照度検知手段１０を備えている。そして、図７に示すように、Ｓ２において、照度検知手段１０によって検知された照度が設定範囲外である場合には、センサー７ａ、７ｂを停止させ、Ｓ３以降の処理が行われないようになっている。
こうすると、太陽光の影響を受けやすいレーザーセンサーが誤作動を起こしやすい状況、すなわち朝方や夕方など太陽の高度が低い状況や乱反射が発生した状況において、センサー７ａ、７ｂの誤動作を防止することができる。そして、検知手段として優れた特性を有するレーザーセンサーを有効に活用することができる。なお、照度検出手段１０の取付向きはセンサー７ａ、７ｂの受光部とほぼ同方向であればよく取付角度に厳密な範囲はないが、受光部の向きに対する角度が大きくなる（真上を向く）と、センサー７ａ、７ｂが正常に動作する日中に停止されてしまうおそれがあるので好ましくない。
【００３１】
間隔Ｌの所定距離は１〜３ｍであることが好ましく、こうすると、二輪車の一般的な走行において、既存のレーザーセンサー、赤外線センサー、ＬＥＤセンサー又は超音波センサーを利用した場合でも、充分な精度で衝突を察知するとともに、エアジャケット２が膨らむまでの充分な時間を確保することができる。
【００３２】
相対速度ΔＶの所定の値は２０〜７０ｋｍ／ｈであることが好ましく、この場合、二輪車の一般的な運転の実状に沿った進行方向の監視を行うことができる。
【００３３】
二輪車５には速度検知手段３３が設置され、図７に示すように、Ｓ１においてこの速度検知手段３３により検知された二輪車５の速度が設定範囲外の場合には、Ｓ３以降の処理が行われないようになっている。そのため、開封装置４は、前記第１の条件と前記第２の条件に加え、二輪車５の速度が所定の範囲内の値となる第４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。こうすると、制御信号が出力される速度範囲の下限値を設けることで、二輪車が危険性のない低速走行時における無駄な作動を防止することができる。また、低速度で衝突した場合には二輪車５が転倒せずにそのまま安全な場所まで自走できる場合が多く、そのような場合にエアジャケット２が膨らむことで軽少な事故が重大事故につながることを防止できる。
【００３４】
速度計測手段３３として、速度パルス発信器が利用されている。速度パルス発信機は、二輪車５のスピードメーターとこのスピードメーターに接続された回転伝達用のワイヤーとの間に取り付けられている。そして、ワイヤーの回転を利用してパルス発信機の回転体を回転させ、その回転速度を磁気センサー又は光センサーで検知させ、パルス信号が発信されるようになっている。
【００３５】
速度の所定値は１５ｋｍ／ｈであることが好ましく、そうすると、速度の下限値を１５ｋｍ／ｈとすることにより、作動条件を二輪車の一般的な運転の実情に沿ったものとすることができる。
【００３６】
二輪車５には予備センサー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。
こうすると、第１の条件及び第２の条件を検知するセンサー７ａ、７ｂに支障が生じた場合でも、二輪車用安全装置１の作動を担保して装置の信頼性を高めることができる。
【００３７】
予備センサー３１は、加速度センサー３１ａと接触センサー３１ｂとの組合せとなっている。
こうすると、加速度センサー３１ａにより、二輪車５と障害物６とが衝突した瞬間を、衝突が前後左右いかなる方向であっても、二輪車５が受ける衝撃力を利用して検知することができる。また、接触センサー３１ｂにより、二輪車５と障害物６とが接触した瞬間を検知することができる。そして、二輪車５から離れた場所にある障害物６の二輪車５への接近を検知するセンサー７ａ、７ｂと異なる検知条件を有するセンサーを併用するので、何れかのセンサーに支障が生じた場合でも二輪車５と障害物６との衝突を確実に検知することができ、装置の信頼性を更に高めることができる。
【００３８】
加速度センサー３１ａは、一般走行における横倒し、急停止、急発進等により二輪車が受ける衝撃によっては作動せず、衝突時の衝撃によってのみ作動する必要があることから、１０Ｇ（Ｇ＝重力加速度）以上の衝撃を感知するものが好ましい。加速度センサーとして、例えばバイモルフ化した２枚の圧電素子を金属板に張り合わせたものを使用し、衝撃でひずんだ素子に発生した電荷を取り出すようにしてもよい。
接触センサー３１ｂは、他のセンサー７ａ、７ｂ、３１ａよりも簡単な構造とすることが好ましく、そうすることによって、全部のセンサーが作動しない事態を避けることができる。そのような接触センサーとして、例えば、２枚の対向配置された電極の外周をＰＶＣで覆ったテープを使用し、加圧圧縮された際に接触した電極で通電させることにより衝撃を検知するようにしてもよい。
【００３９】
予備センサー３１の作動と前記第１、第２及び第４の条件とは、制御装置３２により判断されるようになっている。こうすると、各センサーで検知された情報の処理を制御装置３２で的確に実行させることにより、装置の信頼性を更に高めることができる。
【００４０】
制御装置３２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。
【００４１】
図２に示すように、開封装置４は、略筒状のケーシング１５を有している。そして、このケーシング１５の一方の開口にカートリッジ３が螺着され、他方の開口にソレノイド部１６が管状突出部１６ａを介して取り付けられている。ソレノイド部１６は電磁石１７を内包しており、管状突出部１６ａから電磁石１７の中空部に至るロックピン１８が摺動可能に挿入されている。管状突出部１６ａの外周には摺動部材１９の管状部１９ａが配置され、更に管状部１９ａの外周にバネ２０が介装されている。管状突出部１６ａと管状部１９ａとは、管状突出部１６ａの壁面を貫通する孔と管状部１９ａの内壁に設けられた凹部とが重なって形成される空間に鋼球２１が嵌めこまれた状態で相対固定されている。摺動部材１９はバネ２０により常時カートリッジ３の方向に付勢されており、鋼球２１を内側に押し戻している状態となっているため、ロックピン１８が電磁石１７の磁力によりカートリッジ３の方向に突出されたとき、ロックピン１８の外周に形成された凹部１８ａが鋼球２１と重なる位置までくると、鋼球２１が凹部１８ａに嵌まり込む方向に移動するようになっている。そして、管状部１９ａと管状突出部１６ａとの係合が外れ、摺動部材１９がカートリッジ３に向かって摺動し、摺動部材１９に螺着された撃針２２が封板１２を開封するようになっている。
こうすると、簡単な制御で封板を開封することができる。
【００４２】
開封装置４は、火薬を内包し、火薬の爆発の力を利用して封板１２を開封するものであってもよい。図９に、本発明に係る二輪車用衝突安全装置における開封装置の他の具体例を示す。なお、この具体例において、前記具体例と実質的に同じ部分には同符号を付し、その説明を省略または簡略化する。
開封装置４’の略筒状をなすケーシング１５には、一方の開口に導線延出部４４が取り付けられ、他方の開口にカートリッジ３が螺着されている。また、ケーシング１５の内部には、有底筒状の内壁部材４５が、その底部がカートリッジ３側を向きその外周がケーシング１５の内壁に密着するように配置されている。内壁部材４５の内部には、底部側から順に、摺動部材１９、火薬４３、起爆剤４６とが配置されている。なお、摺動部材１９は撃針２２が内壁部材４５の底面を貫通するように配置されている。
起爆剤４６には、導線４７が接続されている。この導線４７は導線延出部４４を経て開封装置４’の外部に導出され、制御装置３２に接続されている。そして、起爆剤４６が導線４７を介して伝送された制御信号に基づいて着火して火薬４３を爆発させるようになっている。
火薬４３が爆発すると、その爆発の力で摺動部１９が激針２２と一体に摺動し、封板１２を開封するようになっている。
こうすると、封板開封に強い力を要する場合でも、必要充分な力を得ることができる。
【００４３】
図７に示すように、感知点ＡからＤまで順番に検知される際、点Ａを検知した後Ｓ５で警告ブザーがなるようになっている。こうすると、二輪車５と障害物６との間隔Ｌが危険な距離であることをライダーに認知させ、衝突事故を未然に防止することができる。なお、Ｓ９においてタイマー値が設定以上、すなわち、相対速度ΔＶの値が衝突危険性のない程度に低い場合はＳ１に戻るが、このときの間隔Ｌが点Ａよりも更に短い、例えば点Ｄが検知される距離に維持されていると、Ｓ１、Ｓ２の条件を満たしていれば、直ちにＳ３、Ｓ４を経てＳ５の処理が行われるので、ブザーは鳴り続けることになる。
【００４４】
本発明にかかる第二の衝突物進行方向監視システムは、第一の衝突物進行方向監視システムに対しセンサーにおいて相違するが、その他の構成は同じであるため、センサーについてのみ説明する。図８は、本発明にかかる第二の衝突物進行方向監視システムのセンサーの具体例を示す平面図である。なお、第一の衝突物進行方向監視システムと同じ部分には同符号を付しその説明は省略する。
図８に示すように、二輪車５の進行方向に特定の感知点Ａ、Ｂ又はＣを有し、二輪車５からこれら感知点までの異なる距離を各別に有する複数のセンサー８ａ、８ｂ、８ｃを使用してもよい。そして、間隔Ｌはセンサー８ａ、８ｂ、８ｃの少なくとも一つに検知され、相対速度ΔＶは感知点Ａ、Ｂ、Ｃのうち衝突物５から最も遠い点Ｃを検知した時から最も近い点Ａを検知した時までの時間差を利用して検知されるようになっている。こうすると、複数の感知点を有さないセンサーを利用して、システム全体の偶発的な誤作動発生低減効果と、衝突物が進行方向に存在する物に接近しながら衝突の危険性なく側方によける場合の誤作動防止効果を得ることができる。また、センサーの数を増やす事で、乱反射などの影響による偶発的な誤作動発生低減効果を高めることができる。
【００４５】
本発明に係る第一及び第二の衝突物進行方向監視システムの用途は、二輪車用衝突安全装置の作動用に限定されず、例えば四輪車の自動走行時に減速装置を作動させて車間を保つ場合など、その他の走行物及びその他の装置に使用してもよい。
【００４６】
【実施例】
次に、本発明にかかる衝突物進行方向監視システムの実施例を説明する。
この実施例は、衝突物進行方向監視システムを二輪車に搭載し、その二輪車を実際に走行させた場合に適正に作動するかどうかを確認したものである。適正な作動を確認する方法として、まず、図１０に示すように、二輪車５の前方に段ボール片６”を配置し、段ボール片６”を押し倒すように二輪車５を走行させて疑似的な衝突状況を作った場合に適正な信号出力が行われるかどうかを確認した。なお、この疑似衝突は、柔らかい段ボールを使用して、ライダーへの危険性が全く無い状態で行われた。衝突時の正常な作動が確認できたら、次に、二輪車５を実際に走行させ、時に二輪車５を走行する四輪車に危険性の無い状態で接近させ、信号が誤って出力されないことを確認した。なお、四輪車への接近は、実施例を一緒に行ったスタッフの運転する四輪車へのものであり、予め接近の連絡がされた危険性の全く無い状態で行われた。
【００４７】
実施例では、センサーとして、ＬＶ−２１及びＬＶ―Ｈ３２（製品名、キーエンス社）が使用された。感知点の検知やタイマー設定値の判断による信号出力制御はシーケンサーにより行い、シーケンサーとして、ＫＶ−１０ＡＲ（製品名、キーエンス社）を使用した。疑似衝突における信号出力の有無は、二輪車の側面に設置した表示灯３０（図１０参照）を出力信号で点灯させることにより確認した。このとき、疑似衝突を側方からビデオカメラで撮影し、その映像により点灯から衝突までの時間を確認した。表示灯はストロボを使用した。通常走行における信号出力の有無は、出力信号をカウンターで計測することで確認した。作動カウンターはＨ７ＧＰ−ＣＤＢ（製品名、オムロン社）を使用した。
【００４８】
実施例の条件を表１に示す。
【表１】
実施例１の走行時において、カウンターの作動が１回確認された。この作動は、大型トラック後方の走行中に、通常の車間距離で起こったものであり、太陽光のセンサー受光部への直接入射、トラック後部の凹凸による乱反射等が原因であると推測される。なお、この対策として、照度検知手段をシステムに加えることで、太陽光は勿論のこと、乱反射時の誤作動をも低減をできることが試作装置で確認されている。
実施例２の走行時において、カウンターは作動しなかった。
実施例３の走行時において、カウンターの作動が５回確認された。この作動は、二輪車５をスタッフの運転する四輪車に接近させながら蛇行運転を行った際に起こったもので、通常の運転では起こらない作動であると考えられる。
【００４９】
この実施例により、本発明にかかる衝突物進行方向監視システムは、衝突時にのみ信号を出力し、通常走行時には信号を出力せず、作動信頼性が高いものであることが確認できた。更に、照度検知手段がレーザーセンサーの誤作動防止に有効であることが確認できた。
また、実施例の衝突物進行方向監視システムを二輪車用衝突安全装置の作動制御に利用すると、エアジャケット内圧変化は、図３及び表２に示すようになる。
【表２】
【００５０】
【発明の効果】
本発明に係る第一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することで、衝突物の被衝突物への急接近を認知することができる。そして、衝突物と被衝突物との間隔及び相対速度の所定値を、衝突回避が不可能な場合の値に設定することにより、衝突前の急接近の状態で制御信号が出力され、この制御信号に基づいて衝突事故の早い段階での衝突への対策をとることが可能となる。また、衝突物と被衝突物との衝突を、それらの間隔に加え、衝突物の被衝突物に対する相対速度で察知するようにしたので、走行する車両どうしのように共に動いている衝突物と被衝突物とが衝突の危険性無く接近した場合などに制御信号が誤って出力される（誤作動する）ことがなく、信頼性を高めることができる。
【００５１】
更に、衝突物と被衝突物との間隔のみを検知すれば相対速度も同時に検知することになりその他の測定を必要としないので、構造を簡単かつ小型なものにすることができる。
【００５２】
更にまた、最も遠い点と最も近い点とが異なるセンサーで検知されるので、どちらかのセンサーが乱反射などの影響で偶発的に誤作動を起こした場合でも、システム全体での誤作動の発生を低減できる。また、複数の感知点が衝突物から遠い点から近い点に順番にすべて検知されることを制御信号出力の条件としたので、例えば二輪車が前方の車両側方に接近して追い越すなど、衝突物が進行方向に存在する物に接近しながら衝突の危険性なく側方によける場合の誤作動を防止できる。
【００５３】
本発明に係る第二の衝突物進行方向監視システムによれば、衝突事故の早い段階での衝突への対策をとることが可能となる他、共に動いている衝突物と被衝突物とが衝突の危険性無く接近した場合などに制御信号が誤って出力される（誤作動する）ことがなく、信頼性を高めることができることに加え、複数の感知点を有さないセンサーを利用して、システム全体の偶発的な誤動作発生低減効果と、衝突物が進行方向に存在する物に接近しながら衝突の危険性なく側方によける場合の誤作動防止効果を得ることができる。また、センサーの数を増やす事で、乱反射などの影響による偶発的な誤動作発生低減効果を高めることができる。
【００５４】
請求項３によれば、太陽光の影響を受けやすいレーザーセンサーが誤作動を起こしやすい状況を照度検知手段により検知しレーザーセンサーを停止させ、レーザーセンサーの誤動作を防止することができる。そして、検知手段として優れた特性を有するレーザーセンサーを有効に活用することができる。
【００５５】
請求項４による本発明にかかる二輪車用衝突安全装置によれば、二輪車と障害物との間隔及び相対速度を検知することで、二輪車の障害物への急接近を認知することができる。そして、二輪車と障害物との間隔及び相対速度の所定値を衝突回避が不可能な場合の値に設定することにより、衝突前の急接近の状態で開封装置が作動しエアジャケットが膨らみ始め、ライダーが最初に衝撃を受けるまでにエアジャケットの内圧を高めてライダーを充分に保護することができる。また、二輪車と障害物との衝突を、それらの間隔に加え、二輪車の障害物に対する相対速度で察知するようにしたので、走行する二輪車が車などの走行する障害物に衝突の危険性無く接近した場合などの誤作動を防止し、作動の信頼性を高めることができる。
【００５６】
更に、第１の条件及び第２の条件を検知するセンサー（主センサー）に支障が生じた場合でも、二輪車用安全装置の作動を担保して装置の信頼性を高めることができる。また、主センサーと予備センサーの種類を変えることにより、主センサーの欠点を予備センサーで補完することができ、信頼性を更に高めることができる。
【００５７】
請求項５によれば、加速度センサーにより、二輪車と障害物とが衝突した瞬間を、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。また、接触センサーにより、二輪車と障害物とが接触した瞬間を検知することができる。そして、二輪車から離れた場所にある障害物の二輪車への接近を検知する主センサーと異なる検知条件を有するセンサーを併用するので、何れかのセンサーに支障が生じた場合でも二輪車と障害物との衝突を確実に検知することができ、装置の信頼性を更に高めることができる。
【００５８】
請求項６によれば、各センサーで検知された情報の処理を制御手段で的確に実行させることにより、装置の信頼性を更に高めることができる。
【００５９】
請求項７によれば、簡単な制御で封板を開封することができる。
【００６０】
請求項８によれば、封板開封に強い力を要する場合でも、必要充分な力を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明にかかる二輪車用衝突安全装置の具体例を示す概略図である。
【図２】 同衝突安全装置のカートリッジ及び開封装置を開封装置の一部を切り欠いて示す側面図である。
【図３】 衝突事故におけるエアジャケットの内圧の時間による変化をライダーの状態と比較しながら示すグラフである。
【図４】 同衝突安全装置を作動させる衝突物進行方向監視システムのセンサーが取り付けられた二輪車の平面図である。
【図５】 同二輪車の正面図である。
【図６】 図５のセンサーを拡大して示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図である。
【図７】 衝突物進行方向監視システムが感知点を検知して二輪車用衝突安全装置を作動させるまでのフローチャートである。
【図８】 衝突物進行方向監視システムにおいて使用されるセンサーの更に他の具体例を示し、複数で使用される、感知点を一つ有するセンサーの平面図である。
【図９】 本発明に係る二輪車用衝突安全装置における開封装置の他の具体例を開封装置の一部を切り欠いて示す側面図である。
【図１０】 本発明にかかる衝突物進行方向監視システムの実施例における疑似衝突の概略図である。
【図１１】 従来の衝突安全装置におけるエアジャケットの状態をインフレーター作動後から時間経過とともに示すグラフである。
【図１２】 二輪車と四輪車の追突事故における二輪車の運転者の状態を衝突時からの時間経過とともに示すグラフである。
【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
５’ 衝突物
６ 障害物
６’ 被衝突物
７ａ，７ｂ，８ センサー
１０ 照度検知手段
１１ 気嚢
１２ 封板
１３ 流出口
１６ ソレノイド
３１ 予備センサー
３１ａ 加速度センサー
３１ｂ 接触センサー
３２ 制御装置
４３ 火薬
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ 感知点
Ｌ 間隔
ΔＶ 相対速度
Claims (8)
- 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) が所定距離となる第１の条件における該間隔(L)が、該衝突物(5')の進行方向に平行する二本の直線上に並ぶそれぞれ少なくとも２つ以上の異なる特定の感知点(A,B,…)を有する二つのセンサー(7a,7b)で検知され、該感知点(A,B,…)のうち該衝突物(5')から最も遠い点(A)と最も近い点(D)は該二つのセンサー(7a,7b)にそれぞれ検知され、
該衝突物(5')の該被衝突物(6')に対する相対速度(ΔV)が該被衝突物(6')に接近する方向に所定の値以上になる第２の条件における該相対速度(ΔV)が、該最も遠い点(A)を検知した時から該最も近い点(D)を検知した時までの時間差を利用して検知され、
該第１の条件と、該第２の条件と、複数の該感知点(A,B,…)が該衝突物(5')から遠い点から近い点に順番にすべて検知される第３の条件とが満たされた場合に制御信号を出力することを特徴とする衝突物進行方向監視システム。 - 移動する衝突物(5')の進行方向に特定の感知点(A,B,又はC)を有するセンサー(8)を複数有し、該複数のセンサー(8a,8b,8c)は各別に該衝突物(5')から該感知点(A,B,C)までの異なる距離を有し、該衝突物(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) が所定距離となる第１の条件における該間隔(L)が、該センサー(8a,8b,8c)の少なくとも一つに検知され、
該衝突物(5')の該被衝突物(6')に対する相対速度(ΔV)が該被衝突物(6')に接近する方向に所定の値以上になる第２の条件における該相対速度(ΔV)が、該感知点(A,B,C)のうち該衝突物(5')から最も遠い点(A)を検知した時から最も近い点(C)を検知した時までの時間差を利用して検知され、
該第１の条件と、該第２の条件と、複数の該感知点(A,B,…)が該衝突物(5')から遠い点から近い点に順番にすべて検知される第３の条件とが満たされた場合に制御信号を出力することを特徴とする衝突物進行方向監視システム。 - 該センサー(7a,7b又は8)は、照度検知手段を備えたレーザーセンサーである請求項１又は２に記載の衝突物進行方向監視システム。
- 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、該エアジャケット(2)は気嚢(11)を備え、該カートリッジ(3)は高圧ガスが充填され、その開口が封板(12)によって密封されており、該開封装置(4)は該カートリッジ(3)の該封板(12)の開封用で、ガス流出口(13)を備え、該気嚢(11)は該開封装置(4)に導結され、該開封装置(4)は走行中の二輪車(5)が前方に存在する障害物(6)と衝突する前であって、該二輪車(5)と該障害物(6)との間隔(L)が所定距離となる第１の条件と、該二輪車(5)の該障害物(6)に対する相対速度(ΔV)が該障害物(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し、該第１の条件及び該第２の条件が満たされない場合に、該二輪車(5)に設置された予備センサー(31)の作動が、該第１の条件及び該第２の条件の代替条件となることを特徴とする二輪車用衝突安全装置(1)。
- 該予備センサー(31)は、加速度センサー(31a)と接触センサー(31b)との組合せである請求項４に記載の二輪車用衝突安全装置。
- 該第１の条件と該第２の条件と該予備センサー(31)の作動は、制御装置(32)により判断される請求項４又は５に記載の二輪車用衝突安全装置。
- 該開封装置(4)は、ソレノイド(16)を備え、該ソレノイド(16)の電磁力を利用して該封板(12)を開封する請求項４〜６の何れか一つの項に記載の二輪車用衝突安全装置。
- 該開封装置(4)は、火薬(43)を内包し、該火薬(43)の爆発の力を利用して該封板(12)を開封する請求項４〜６の何れか一つの項に記載の二輪車用衝突安全装置。
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