JPH0734381Y2

JPH0734381Y2 - 衝突検知装置

Info

Publication number: JPH0734381Y2
Application number: JP3424690U
Authority: JP
Inventors: 了資近藤
Original assignee: Nagoya Electric Works Co Ltd
Current assignee: Nagoya Electric Works Co Ltd
Priority date: 1990-04-02
Filing date: 1990-04-02
Publication date: 1995-08-02
Anticipated expiration: 2005-04-02
Also published as: JPH03127263U

Description

【考案の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この考案は、物体と物体が衝突したのを光ファイバを用
いて検出する衝突検知装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、この種の衝突検知装置としては、例えば実開昭60
−61951号公報に示されているように、自動車のバンパ
に設けられた光ファイバが衝突によって曲げられると、
光ファイバの一端に光源から供給されている光を、光フ
ァイバの他端で受光する光電変換素子の光量が変化（減
少）することに基づき、自動車の物体への衝突を検出す
るものがある。

このような衝突検知装置は、自動車が物体に衝突する
と、光電変換素子が受光する光量は、自動車が物体に衝
突する衝撃に応じて第２図（ａ），（ｂ）に示すように
変化する。

なお、第２図（ａ）は自動車が速い速度で物体に衝突し
た場合の波形を示し、第２図（ｂ）は自動車が遅い速度
で物体に衝突した場合の波形を示す。

また、第２図（ａ），（ｂ）において、A,Bは衝突によ
って光量が減少する時間（範囲）、Ｌは衝突を判定する
判定レベル（閾値）を示す。

〔考案が解決しようとする課題〕

従来の衝突検知装置においては、自動車が物体に衝突す
ると、光電変換素子が受光する光量は、第２図（ａ），
（ｂ）に示すように変化するので、自動車が速い速度で
物体に衝突しても、または遅い速度で物体に衝突して
も、判定レベルＬに対して同じ衝突として検出される。

したがって、自動車が物体に衝突した衝撃を判定するこ
とができないという不都合があった。

この考案は、上記したような不都合を解消するためにな
されたもので、衝突時の速さを簡単な構成で、確実、か
つ迅速に判定できる衝突検知装置を提供するものであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

この考案にかかる衝突検知装置は、弾性材に収容された
可撓性を有する光ファイバと、この光ファイバの一端に
光を供給する光源と、光ファイバの他端から出力される
光を受光し、受光した光量に応じた電気信号を出力する
光電変換素子と、この光電変換素子から出力される電気
信号を増幅する増幅回路と、この増幅回路から出力され
る所定周波数以上の電気信号のみを衝突検出信号として
通過させるフィルタ回路で構成したものである。

〔作用〕

この考案にかかる衝突検知装置の光電変換素子は、衝撃
の大きさに応じて周波数成分を含む電気信号を出力す
る。

したがって、フィルタ回路は、増幅回路から出力される
電気信号に所定周波数以上の周波数成分が含まれている
と、その周波数成分を衝突検知信号として通過させる。

〔実施例〕

以下、この考案の実施例を図に基づいて説明する。

第１図はこの考案の一実施例による衝突検知装置の構成
を示すブロック図であり、１は図示を省略した自動車の
バンパに設けられたウレタンなどの弾性材、２は弾性材
１に収容されている（埋め込まれている）光ファイバを
示し、この光ファイバ２は、屈折率の異なるシリコンゴ
ムのコアとクラッドで構成され、可撓性を有するもので
ある。

３は光ファイバ２の一端に固定された光源としての発光
ダイオード（電光変換素子）を示し、光ファイバ２に赤
外光を供給するものである。

４は光ファイバ２の他端に固定されたホトダイオード
（光電変換素子）を示し、発光ダイオード３から光ファ
イバ２に供給され、光ファイバ２を伝播した光を受光
し、受光した光量に応じた電気信号を出力するものであ
る。

５はホトダイオード４の出力を増幅する増幅回路、６は
フィルタ回路を示し、このフィルタ回路６は増幅回路５
から出力される所定周波数、例えば40Hz以上の電気信号
の交流成分のみを通過させるものである。

７は比較回路を示し、フィルタ回路６から出力される電
気信号を基準電圧V_refと比較し、その電気信号に含まれ
る振動などによる微小ノイズを除去して衝突検知信号を
出力するものである。

８は負荷としてのエアバッグを作動させるエアバッグ駆
動回路を示し、比較回路７から衝突検知信号が供給され
ると、エアバッグを膨らませるものである。

第２図（ａ），（ｂ）はホトダイオード４が受光する光
量の変化を示す特性図である。

第３図（ａ），（ｂ）はフィルタ回路６を通過した第２
図（ａ），（ｂ）に対応する電気信号の変化を示す特性
図であり、Ａ′は衝突によって光量が減少している時間
（範囲）、V_refは基準電圧を示す。

次に、動作について説明する。

いま、自動車が物体に衝突し、弾性材１が変形したとす
ると、光ファイバ２も弾性材１とともに変形するので、
発光ダイオード３から光ファイバ２に供給された光の光
量を検出するホトダイオード４の出力は、第２図
（ａ），（ｂ）に示すように、衝突時の速さに応じて瞬
間的に減少し、元の光量に戻る。

このように自動車が物体に衝突したとき、自動車の走行
速度によってホトダイオード４が受光する光量の減衰時
間は、第２図（ａ），（ｂ）に時間A,Bとして示すよう
に変化するため、この時間A,Bによってホトダイオード
４が、出力する電気信号に周波数成分が含まれることに
なる。

ホトダイオード４の出力は増幅回路５によって増幅さ
れ、この増幅回路５からはホトダイオード４の受光量の
変化に応じた交流成分を含む電気信号が出力されて、フ
ィルタ回路６に入力される。そして、フィルタ回路６は
40Hz以上の交流成分の電気信号のみを通過させる。

したがって、第２図（ａ）に示す受光量の変化に対応す
る電気信号、すなわち、時間Ａの受光量の変化が40Hz以
上であった場合の電気信号をホトダイオード４が出力す
ると、フィルタ回路６は、第３図（ａ）に示すように40
Hz以上の交流成分の電気信号のみ、すなわち、時間Ａに
対応する時間Ａ′における交流成分を含む電気信号を通
過させる。

一方、第２図（ｂ）に示す受光量の変化に対応する電気
信号、すなわち、時間Ｂの受光量の変化が40Hz以下であ
った場合の電気信号をホトダイオード４が出力すると、
フィルタ回路６は、第３図（ｂ）に示すように、時間Ｂ
に対応する時間Ｂ′における40Hz以下の交流成分を通過
させない。

さらに、フィルタ回路６の出力は比較回路７で負の基準
電圧V_refと比較され、第３図（ａ）に示すように、フィ
ルタ回路６の出力が基準電圧V_refよりも小さくなると、
比較回路７は衝突検知信号をエアバッグ駆動回路８に出
力するので、エアバッグ駆動回路８はエアバッグを膨ら
ませる。

上述のように、この実施例によれば、ホトダイオード４
で検出した出力から所定周波数以上の電気信号をフィル
タ回路６で選択することにより、衝突の大きさ（衝突時
の速度）を簡単な構成で、確実、かつ、迅速に判定する
ことができる。

したがって、この衝突の大きさによって負荷を対応した
状態に設定することができる。

第４図（ａ），（ｂ）はこの考案を車高制限板に適用さ
せた構成を示す正面図と部分側断面図であり、第１図と
同一または相当部分には同一符号が付してある。

なお、第４図（ｂ）は、第４図（ａ）に対して拡大して
ある。

第４図において、11は車高制限板を示し、ゴム材で構成
したゴム板11aと、このゴム板11aの下部分に収容されて
いる（埋め込まれている）スジゴム板11bで構成されて
いる。

そして、ゴム板11aには、スジゴム板11bの凸部に当接さ
せた光ファイバ２と、光ファイバ２の端部に固定した発
光ダイオード３およびホトダイオード４などが収容され
ている。

12A,12Bは車高制限板11の上端に取り付けられた金具、1
3A,13Bは金具12A,12Bを介して車高制限板11を支持する
支持杆を示す。

14は車高制限板11の上部に設けた制御機を示し、増幅回
路５、フィルタ回路６、比較回路７などが収納されてい
る。

このように構成した車高制限板11を高速道路への進入路
に、下端部分が路面から所定の高さとなるように吊り下
げると、高速道路に進入する自動車の高さが所定値以上
であるかを検出することができる。

このとき、車高制限板11は吊り下げられているので、風
の影響を受けるが、強い風によってホトダイオード４が
受光する光量の減少は、第２図（ｂ）に示すような傾向
を示し、その周波数成分は1Hz〜5Hzと低いため、フィル
タ回路６によって除去される。

また、弱い風によって車高制限板11が常時受ける微振動
は、その周波数が高いため、フィルタ回路６を通過する
が、フィルタ回路６の出力は比較回路７の基準電圧V_ref
よりも大きいので、比較回路７から衝突検知信号は出力
されない。

したがって、自動車の高さを簡単な構成で、確実、か
つ、迅速に判定することができる。

なお、上記した実施例では、誤動作を防止するために比
較回路７を設けたが、ホトダイオード４の出力に微小ノ
イズが乗らないような用途によっては、比較回路７を設
ける必要はない。この場合、衝突検知信号は、フィルタ
回路６の出力になる。

また、１つのフィルタ回路６を設けた例で説明したが、
複数のフィルタ回路を設け、衝突の大きさに応じて負荷
の動作を制御することもできる。

さらに、フィルタ回路６としてハイパスフィルタ回路を
用いた例で説明したが、RC微分回路のみで構成した単純
なフィルタ回路を用いても、同様に目的を達成すること
ができる。

そして、第１図の実施例で説明を省略したが、光ファイ
バ２の後ろにスジゴム板（第４図（ｂ）に示したスジゴ
ム板11b）を設けることにより、感度を高めることがで
きる。

〔考案の効果〕

以上のように、この考案によれば、弾性材に収容された
可撓性を有する光ファイバの一端に光源から光を供給
し、光ファイバの他端から出力される光を受光した光量
に応じて電気信号を出力する光電変換素子の出力を増幅
回路で増幅し、この増幅回路から出力される所定周波数
以上の電気信号のみを衝突検知信号としてフィルタ回路
は通過させるので、衝突時の速さを簡単な構成で、確
実、かつ、迅速に判定することができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例による衝突検知装置の構成
を示すブロック図、第２図（ａ），（ｂ）は衝突によってホトダイオードが
受光する光量の変化を示す特性図、第３図（ａ），（ｂ）はフィルタ回路を通過した第２図
（ａ），（ｂ）に対応する電気信号の変化を示す特性
図、第４図（ａ），（ｂ）はこの考案を車高制限板に適用さ
せた構成を示す正面図と部分側断面図である。１……弾性材、２……光ファイバ、３……発光ダイオー
ド、４……ホトダイオード、５……増幅回路、６……フ
ィルタ回路、７……比較回路、８……エアバッグ駆動回
路。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】弾性材に収容された可撓性を有する光ファ
イバと、この光ファイバの一端に光を供給する光源と、前記光ファイバの他端から出力される光を受光し、受光
した光量に応じた電気信号を出力する光電変換素子と、この光電変換素子から出力される電気信号を増幅する増
幅回路と、この増幅回路から出力される所定周波数以上の電気信号
のみを衝突検出信号として通過させるフィルタ回路と、を備えた衝突検知装置。