JP2002115211A - 高速道路衝突防壁監視システム - Google Patents

高速道路衝突防壁監視システム

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JP2002115211A
JP2002115211A JP2001192424A JP2001192424A JP2002115211A JP 2002115211 A JP2002115211 A JP 2002115211A JP 2001192424 A JP2001192424 A JP 2001192424A JP 2001192424 A JP2001192424 A JP 2001192424A JP 2002115211 A JP2002115211 A JP 2002115211A
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camera
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JP2001192424A
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Jeffrey A Geary
エイ ゲアリー ジェフリー
David A Smith
エイ スミス デイヴィッド
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Energy Absorption Systems Inc
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Energy Absorption Systems Inc
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    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01F—ADDITIONAL WORK, SUCH AS EQUIPPING ROADS OR THE CONSTRUCTION OF PLATFORMS, HELICOPTER LANDING STAGES, SIGNS, SNOW FENCES, OR THE LIKE
    • E01F15/00—Safety arrangements for slowing, redirecting or stopping errant vehicles, e.g. guard posts or bollards; Arrangements for reducing damage to roadside structures due to vehicular impact
    • E01F15/14—Safety arrangements for slowing, redirecting or stopping errant vehicles, e.g. guard posts or bollards; Arrangements for reducing damage to roadside structures due to vehicular impact specially adapted for local protection, e.g. for bridge piers, for traffic islands
    • E01F15/145—Means for vehicle stopping using impact energy absorbers
    • E01F15/146—Means for vehicle stopping using impact energy absorbers fixed arrangements

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Refuge Islands, Traffic Blockers, Or Guard Fence (AREA)
  • Emergency Alarm Devices (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】車両が高速道路の衝突防壁と衝突したこと、お
よびそれによる破損状況を遠隔地にある道路管理部門で
即時に把握する。 【解決手段】高速道路衝突防壁に衝突センサー４６を設
置し、送信機４０が衝突センサー４６に連結される。衝
突センサー４６が衝突を検知したとき、遠隔場所に無線
周波数信号を送信する。この無線周波数信号は、衝突防
壁の保守に責任があるユーザー６４に自動的に転送され
る故障メッセージを含んでいる。カメラ４２は、衝突セ
ンサー４６の出力に応じて、衝突直後の衝突防壁の画像
を記憶装置４３に記憶する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】（発明の属する技術分野）本発明は高速道
路の衝突防壁に、より厳密には、車両の衝突防壁との衝
突を遠隔的に報告するためのシステムに関する。
【０００２】（発明の背景）高速道路衝突防壁は、通
常、道路を外れた車両の乗員を防護するため道路に並行
して配置されている。このような衝突防壁は、しばしば
衝突時の高い減速度から車両の乗員を保護するためのエ
ネルギー吸収システムを備えている。
【０００３】車両と高速道路衝突防壁の間で一旦衝突が
起これば、衝突防壁はしばしば破損することもある。破
損した衝突防壁との第２の衝突が起きるといった例を最
小限にするために、破損した衝突防壁を適切に修復し又
は取り替えることが重要である。このような第２の衝突
は衝突車両をより危険な状態に曝す恐れがある。
【０００４】過去には、高速道路管理部門が設置された
高速道路衝突防壁を定期的に検査して、修理又は取替え
が必要かどうかを決めるということが一般的に行なわれ
ていた。この対応は、検査官が高速道路衝突防壁の現場
まで赴く必要があるので費用が嵩む。更に、この対応で
は、衝突防壁が衝突で破損した時期と次の検査までの間
に時間が大幅に経過することにもなるので不都合を来た
す。
【０００５】本発明は、これら先行技術の問題点を克服
する改良された高速道路衝突防壁監視システムに着眼し
ている。 （発明の概要）以下に説明する監視システムは、衝突時
の高い減速度に対して衝撃を受ける車両を保護するた
め、道路に並行して配置された高速道路衝突防壁を含ん
でいる。衝突防壁には１個又はそれ以上の衝突センサー
が設けられ、このセンサーは発信機に連結されている。
発信機は、センサーが車両の衝突防壁との衝突を示す状
況を検知すると、無線周波数信号を遠く離れた場所に送
信する。この無線周波数信号は衝突防壁の保守の責任者
に伝送される。普通は、このようなメッセージの受信
後、衝突防壁は遅滞無く検査されることになる。
【０００６】更に、衝突センサーは、衝突センサーによ
る衝突検知に応じて、１枚又はそれ以上の画像を記憶す
るように制御されているデジタルカメラに連結されてい
る。これら記憶された画像は、衝突に関わった車両を識
別する際に助けになる。このことは、衝突車両が道路管
理部門に対して衝突防壁の損傷に付帯する費用を支払う
責任を有するといった状況では重要である。
【０００７】以上の段落は序章という意味で設けてお
り、本発明の範囲を限定しようとするものではない。
【０００８】(好適な実施例の詳細な説明)これより図面
の説明に入るが、図１は道路Ｒに並行してハザードＨの
前面に設置された衝突防壁１０の斜視図である。本実施
例の衝突防壁１０は、レール１２を含んでおり、レール
１２は脚１４のアレイをレール１２に沿って滑動可能に
支持している。脚１４は各々ダイヤフラム１６を支持
し、エネルギー吸収カートリッジ２０は隣り合うダイヤ
フラム１６の間に配置されている。ノーズ部品１８は前
方のエネルギー吸収カートリッジ２０を取り囲んでい
る。
【０００９】ダイヤフラム１６は、衝突防壁１０の各側
に沿って重なり合って伸びているフェンダーパネル２２
を支持している。各フェンダーパネル２２の前方部分は
ダイヤフラム１６に１個ずつボルト留めされ、各フェン
ダーパネル２２の後縁２４は次の後隣のフェンダーパネ
ル２２の前縁に重なっている。各フェンダーパネル２２
は縦方向スロット２６を画定しており、各スロット２６
を通って締結具２８が伸び、その一方の端はダイヤフラ
ム１６各々に連結され、他端はワッシャ３０に連結され
ている。
【００１０】この配置により、衝突防壁１０は車両（図
示せず）が衝突防壁１０と軸方向に衝突したとき入れ子
状にめり込むことができるようになっている。衝突防壁
１０がめり込むと、ダイヤフラム１６は互いに接近して
カートリッジ２０を押しつぶす。カートリッジ２０はエ
ネルギー吸収構造体を含んでおり、これが徐々につぶれ
て車両にかかるピーク減速度を低減する。
【００１１】衝突防壁１０は、本発明の譲受人に譲渡さ
れた米国特許第５，７３３，０６２号に詳しく説明され
ており、同特許を参考文献として本願に援用する。尚、
衝突防壁１０は、以下の米国特許、即ち、ガードレール
タイプ衝突防壁（米国特許第５，７９７，５９１号並び
に同５，９６７，４９７号）、摩擦ブレーキを使用した
衝突防壁（米国特許第５，０２２，７８２号） 水充填式衝突防壁（米国特許第４，６８１，３０２号並
びに同５，４２５，５９４号）、壁側伸張型衝突防壁
（米国特許第５，３１４，２６１号）、シャドウ車両取
り付け型衝突防壁（米国特許第５，６４２，７９２
号）、慣性衝突防壁（米国特許第４，９３４，６６１
号）、ゴム系エネルギー吸収要素を使用した衝突防壁
（米国特許第５，１２２，０２８号）、及び空気式衝突
防壁（米国特許第４，６７４，９１１号）、に記載され
ている形態を含め多くの代替形態を採ることができる
が、これら特許は全て本発明の譲受人に譲渡されてお
り、参考文献として本願に援用する。
【００１２】概括的には、衝突防壁１０は、車両が高速
道路巡航速度で衝突防壁に衝突した場合に、道路を外れ
た車両を保護するよう作動するのに適する形態であれ
ば、何れの形態でもよい。
【００１３】上記の従来要素に加えて、本衝突防壁は衝
突監視システムに使用される。この監視システムは複数
の衝突センサー（図１には図示せず）を含んでいる。本
実施例では、３個又はそれ以上のセンサーが使用され、
各センサーはダイヤフラム１６に１つずつ固定されてい
る。衝突センサーは、衝突防壁１０に車両がぶつかった
ことを何れかのセンサー４６が示すと無線周波数信号を
生成する送信機４０に接続されている。
【００１４】衝突センサーは、アプリケーション次第で
多様な形態を採ることができる。例えば、衝突センサー
は、モーションセンサー、位置センサー、又は加速度計
を含んでいてもよい。モーションセンサーは、固定電気
接点を橋絡する水銀スイッチ又は導電性球体を含んでい
てもよい。更に、通常窓ガラスの割れを検知するのに使
用されるテープスイッチは多くのアプリケーションに適
している。衝突センサーは、衝突が起きると、元々連続
している回路を中断するか、又は元は開いている回路を
閉じることができるようになっている。
【００１５】好適な衝突センサーは、衝突防壁の加速に
反応し、低加速度事象（例えば道路振動特性）と高加速
度事象（衝突防壁を破損する可能性のあるほど激しい衝
突特性）を識別する。例えば、衝突センサーは、加速度
計と、閾値を超える加速度に反応して衝突信号を生成し
閾値未満の加速に対しては衝突信号を生成しない閾値デ
バイスを備えていてもよい。より簡単には、衝突センサ
ーは、離れて配置された１対の電極の少なくとも１つの
電極の下方に静止位置を有する導電性球体を含んでい
て、選択された程度以上の加速度が働いた場合に始め
て、導電性球体が接点を橋絡する位置に到るようになっ
ていてもよい。接点の位置（或いは球体の静止位置）
は、高加速度事象と低加速度事象を区別できるように選
択される。無水銀振動センサーＣＷ１３００−１として
コマス・インターナショナル（ニュージャージィ州ナッ
トレイ）により市販されているモーションセンサーが適
していることが分かっており、図６の回路に使用するこ
とができる。
【００１６】図６には、センサー４６をノーマルオープ
ンスイッチとして示している。衝突前は、センサー４６
は全て開回路状態であり、導線１０１の電圧はＶDDとグ
ラウンドの大凡中間にある。この状態で、両方の増幅器
１００と１０２の出力は高論理状態にある。少なくとも
１つの衝突センサースイッチ４６を瞬間的に閉じるほど
に激しい衝突が起きると、導線１０１の電圧は高論理状
態に移り、増幅器１００の出力を低論理状態に移行させ
る。この移行はレジスタ１０４に計時され、中断要求信
号を発生させる。スイッチ４６の１つが瞬間的に閉じら
れただけでも、ラッチ１０４がリセットされるまで中断
信号が無期限に続く。低加速度事象（例えば、高速道路
振動）では何れのセンサー４６も閉じることはなく、増
幅器１００の出力が、高加速度事象（例えば、車両の衝
突）が検知されたか否かを示す。
【００１７】図６の回路は、衝突センサー４６を含む回
路の配線破断も監視する。このような回線破断が起きる
と、導線１０１の電圧は低論理状態に落ち込む。これに
より増幅器１０２の出力が低論理状態に入り、ここでも
ラッチ１０４に中断要求信号を発行させる。本実施例で
は、増幅器１００及び１０２は、増幅器１００又は１０
２の何れかの出力が低論理状態にあればゲート１０３へ
の入力が両方とも低論理状態に引かれるように選定され
る。このようにして、図６の回路は、衝突センサーのう
ちの１個の閉鎖、又は衝突センサーを増幅器１００及び
１０２に接続している導線の破断を同期的に監視する。
【００１８】図１に示すように、本システムは、道路Ｒ
の横にある柱４４に取り付けられたデジタルカメラ４２
も含んでいる。カメラ４２は、衝突防壁１０の前面にぶ
つかった車両のライセンスプレートがはっきり見えるよ
うに配置される。
【００１９】全体的な監視システムを図２に示してお
り、ここで、衝突センサー４６は送信機４０に接続され
ているのが分かる。同様に、カメラ４２は送信機４０に
接続され、カメラ４２はデジタル記憶媒体４３に画像を
記憶する。
【００２０】概括的にいえば、送信機４０は衝突センサ
ー４６の状態をモニターする。衝突センサー４６の何れ
かが、車両と図１の衝突防壁１０との衝突を示す状況
（故障状況）を感知すると、送信機４０はセルラ電話シ
ステムを介して無線故障メッセージをゲートウェイ６０
に送る。ゲートウェイ６０は故障メッセージをサービス
プロバイダ６２に転送し、サービスプロバイダ６２は、
保守を担当している各ユーザー６４に、故障メッセージ
に関連する衝突防壁を自動的に通知する。それに加え、
送信機４０は、故障メッセージの送信時における静止フ
レームを１つ又はそれ以上記憶するようにカメラ４２を
制御する。
【００２１】図３から図５は、送信機４０、ゲートウェ
イ６０、及びサービスプロバイダ６２により実行される
プロセスのフローチャートを示す。
【００２２】図３に示すように、送信機４０は本質的に
は３つの動作を行なう。８０に示すように、送信機４０
は、送信機４０及び付帯センサー４６が普通に機能して
いることを示すために規則的に状態メッセージを送信す
る。状態メッセージは１日の内で使用量が少ない時間に
送信されることが望ましい。８２に示すように、送信機
は故障状況に応じて故障メッセージを送信する。１つの
好適な実施例では、送信機は各故障状況に応じて、故障
状況が検知された直後の第１メッセージ、次の時間にお
ける第２メッセージ、及び第２メッセージ後の次の時間
における第３メッセージの３通りの故障メッセージを送
信する。送信機はそれからリセットされる。故障状況が
第３の故障メッセージ以後も続いていれば、このサイク
ルが繰り返される。８４に示すように、送信機は又、故
障メッセージに応じて現場を撮影するようカメラ４２を
制御する。カメラ４２によって撮影された静止画像は記
録媒体４３に自動的に記憶される。
【００２３】図４に示すように、ゲートウェイ６０は送
信機４０からメッセージを受信し、８８でメッセージに
タイムスタンプを押し、それからブロック９０でタイム
スタンプを押されたメッセージを各サービスプロバイダ
６２に転送する。通常、各高速道路衝突防壁に１個づつ
関連付けて、多数の送信機４０が配置されている。ゲー
トウェイ６０はこのような送信機に関連付けられたメッ
セージを全て、１つのサービスプロバイダ６２に転送す
る。ゲートウェイ６０は、他のサービスプロバイダ（図
示せず）宛ての他のタイプのメッセージを付加的に扱っ
てもよい。
【００２４】図５に示すように、サービスプロバイダは
９２でメッセージを受信し、状態メッセージに応じて９
４で状態ログを更新する。メッセージが故障メッセージ
である場合、サービスプロバイダ６２は、ブロック９６
に示すように各ユーザー６４に連絡する。サービスプロ
バイダ６２とユーザー６４との通信は、例えば電話、フ
ァックス、Ｅメール等、適当な何れの媒体を介して行っ
てもよい。一般的に、ユーザー６０は、検査官を派遣す
ることにより故障メッセージに対応し、検査官は故障メ
ッセージに識別された高速道路の衝突防壁まで出向いて
修理又は取り替えが必要かどうかを判断する。同時に、
検査官は記憶媒体４３を検索して、請求を行なう場合に
備えて衝突車両を識別できる適切な情報が記憶されてい
るかどうかを見極める。
【００２５】送信機４０は多様な形態をとることがで
き、故障メッセージをサービスプロバイダに送信するた
めに適当であれば何れの技術（例えば、モデム、衛星リ
ンク、セルラ電話接続、又は地上配線）を用いてもよ
い。記憶システム４３は適当であれば何れの形態であっ
てもよく、ローカル記憶装置又はリモート記憶装置もこ
れに含まれる。実施が簡単な１つの形態では、カメラ４
２はデジタル画像を別個の運搬が容易なデジタル記憶媒
体に記憶する。代わりに、カメラ４２は、サービスプロ
バイダへの電子送信に備え、デジタル画像を送信機４０
に送信することもできるし、又カメラ４２はアナログ様
式でフィルムに写真を保存してもよい。
【００２６】送信機４０からサービスプロバイダ６２へ
メッセージを送信するための通信システムも、多くの形
態をとりうる。本好適実施例では、セレメトリＬＬＣ
（３０３０２ジョージア州アトランタ、スイート２０
０、パークウッドサークル１６００のセレメトリＬＬ
Ｃ）から提供されているシステムが望ましい。このセレ
メトリシステムはインターネットサイトのＣｅｌｌｅｍ
ｅｔｒｙ．ｃｏｍで説明されている。本実施例の送信機
４０は、従来型モバイル識別番号（ＭＩＮ）に代えて１
０桁の機器ＩＤ番号、及び従来型の電子通し番号（ＥＳ
Ｎ）に代えてデータペイロード（上で識別された故障メ
ッセージ情報）を送信するセレメトリ無線を含んでい
る。セルラシステムは、セレメトリ無線に関連するＭＩ
Ｎをセレメトリゲートウェイ６０に送り、ゲートウェイ
６０は機器ＩＤ（ＭＩＮ）及びデータペイロード（ＥＳ
Ｎ）を使って適当なメッセージを正しいサービスプロバ
イダ６２に送信する。
【００２７】以上の通り、この開示されたシステムは、
ユーザーに、衝突車両によりぶつけられた衝突防壁を識
別するタイムリーな情報を提供する。これにより、ユー
ザーは、破損した可能性のある衝突防壁を遅滞無く検査
でき、且つ衝突防壁に衝突した車両を識別する際に助け
となる写真情報を得ることができる。
【００２８】本願での使用において「〜と連結されてい
る」という語は、直接連結されている要素の他に間接的
に連結されている要素も範囲に入ると広く捉えられた
い。こういうわけで、２個の連結された要素の間に介在
する要素が置かれていようといまいと、その２個の要素
は互いに連結されていると言えるのである。
【００２９】無論、上記好適実施例に対して多様な変更
及び修正を加えうるであろう。上記の監視システムは、
取替え可能なエネルギー吸収カートリッジ又はモジュー
ルを有するエネルギー吸収システムを含んでいない従来
型のガードレールのような衝突防壁にも適用できる。従
って、これまでの詳細な説明は説明のみを目的とし限定
を目的としていない。本発明の範囲を定義づけることを
意図するのは、等価なもの全てを含め、頭記の請求の範
囲のみである。
【図面の簡単な説明】
【図１】道路に並行に取り付けられ、且つ本発明の好適
実施例に含まれる高速道路衝突防壁の斜視図である。
【図２】図１の高速道路衝突防壁を使用する監視システ
ムのブロック線図である。
【図３】図２の送信機により実践される方法のフローチ
ャートである。
【図４】図２のゲートウェイにより実践される方法のフ
ローチャートである。
【図５】図２のサービスプロバイダにより実践される方
法のフローチャートである。
【図６】図２のシステム用の好適な衝突センサーの概略
回路図である。
フロントページの続き (72)発明者 デイヴィッド エイ スミス アメリカ合衆国 ペンシルバニア州 スミ スフィールド ウォー ブランチ ロード 750 Ｆターム(参考） 2D101 CA04 FA01 FA11 FA21 GA32 2F051 AA01 AA06 AB06 BA00 2F073 AA01 AB02 BB01 BC02 CC01 DD02 DE07 EF09 FG01 FG02 FG11 GG01 GG04 GG08 5H180 AA01 BB05 CC04 CC23 EE15

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 高速道路衝突防壁において、 道路に隣接して取り付けられるようになっており、且つ
    車両が高速道路巡航速度で衝突してきたときに高い減速
    度に対して車両を保護するよう作動するようになってい
    るエネルギー吸収システムと、 前記衝突防壁に連結された衝突センサーと、 前記衝突センサーに連結されていて、前記衝突センサー
    が車両の衝突防壁との衝突を示す状況を検知すると遠く
    離れた場所に信号を送信するよう作動する送信機とを備
    えていることを特徴とする高速道路衝突防壁。
  2. 【請求項２】 道路に隣接して取り付けられるようにな
    っている高速道路衝突防壁との組み合わせにおいて、 加速度の激しさを示す衝突信号を生成するために前記衝
    突防壁の少なくとも１部の動きに反応する衝突センサー
    と、 前記衝突センサーに連結されていて、衝突信号が車両の
    前記衝突防壁との衝突に関係する激しい加速度を示す場
    合に、遠く離れた場所に前記信号を送信するように作動
    する送信機とを備えていることを特徴とする改良点。
  3. 【請求項３】 前記衝突防壁付近に取り付けられたカメ
    ラを更に備えていることを特徴とする請求項１又は２の
    何れかに記載の発明。
  4. 【請求項４】 前記カメラに連結された記憶装置システ
    ムを更に備え、 前記カメラは前記衝突センサーに連結され、前記記憶装
    置システムは、前記衝突センサーが車両の前記衝突防壁
    との衝突を示す状況を検知したときに前記カメラにより
    生成された少なくとも１つの画像を記憶するように作動
    することを特徴とする請求項３に記載の発明。
  5. 【請求項５】 前記衝突センサーは前記衝突防壁の動き
    に反応するようになっていることを特徴とする請求項１
    に記載の発明。
  6. 【請求項６】 前記送信機は無線電話を備えていること
    を特徴とする請求項１又は２の何れかに記載の発明。
  7. 【請求項７】 前記送信機は無線周波数送信機であるこ
    とを特徴とする請求項１又は２の何れかに記載の発明。
  8. 【請求項８】 前記衝突防壁の保守に責任があるユーザ
    ーに送信機信号を転送するための手段を、更に備えてい
    ることを特徴とする請求項１又は２の何れかに記載の発
    明。
  9. 【請求項９】 前記衝突防壁の保守に責任があるユーザ
    ーに送信機信号を転送するための手段を、更に備えてい
    ることを特徴とする請求項４に記載の発明。
  10. 【請求項１０】 前記カメラは、車両が前記衝突防壁に
    衝突した後その車両を画像化することを目的としている
    ことを特徴とする請求項４に記載の発明。
  11. 【請求項１１】 高速道路衝突防壁監視システムにおい
    て、 衝突防壁と、 前記衝突防壁に連結された衝突センサー、 前記衝突防壁付近に取り付けられたカメラと、 前記カメラに連結された記憶装置システムとを備え、 前記カメラは前記衝突センサーに連結され、前記記憶装
    置システムは、前記衝突センサーが車両の前記衝突防壁
    との衝突を示す状況を検知したときに前記カメラにより
    生成された少なくとも１つの画像を記憶するよう作動す
    ることを特徴とする監視システム。
  12. 【請求項１２】 前記カメラは、車両が前記衝突防壁に
    衝突した後その車両を画像化することを目的としている
    ことを特徴とする請求項１１に記載の発明。
  13. 【請求項１３】 前記衝突防壁は、車両が高速道路巡航
    速度でぶつかってきたときに高い減速度に対して車両を
    保護するよう作動するエネルギー吸収システムを備えて
    いることを特徴とする請求項１１に記載の発明。
  14. 【請求項１４】 前記衝突センサーは、加速度の激しさ
    を示す衝突信号を生成するために前記衝突防壁の少なく
    とも１部の動きに反応するようになっていることを特徴
    とする請求項１１に記載の発明。
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