JP3978169B2 - 自動車の自律型減速標示装置 - Google Patents

Description

本発明は、既存の自動車の走行制御システムを変更することなく後続車に対して減速状態を標示する自律型減速標示装置に関する。

通常の自動車は、先行車がブレーキ操作を行った場合に、自動車後部のストップランプが点灯する機能を具備する。一般的なストップランプでは、先行車がどの程度減速したのかは認知できず、後続車にとって的確な対応するには十分でない。特に、近年の大型車は補助ブレーキでもストップランプが点滅するので、夜間や高速道路などではいっそう危険である。

自動車のブレーキ装置と連動して急激な減速操作を行った場合に後続車に警告を標示するシステムは、特許文献１等多数提示されている。
特許文献２では、道路に沿って走行支援装置を設置し、前方の自動車の減速を予測して後方の自動車へ警報信号を出力させるシステムが開示されている。
特開平９−１４２２０３号公報 特開２００２−２６０１９９号公報

しかしながら、従来の減速標示装置及びシステム等は、自動車のブレーキ制御システムと連動するものがほとんどであり、既存の自動車に機能を追加することは費用も手間もかかり容易に実施することができない。また、道路に装置を設置することも大がかりとなるため、全ての道路に適用することはできず、コストも膨大となる。

以上の現状に鑑み本発明は、先行車がどの程度減速したかを後続車に対し
的確に伝えるための減速標示装置を提供することを目的とする。
さらに、本発明は、斯かる減速表示装置であって既存の自動車走行システムに対して変更を及ぼすことなくユーザが容易に取り付けることができる低コストの減速表示装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成すべく本発明は、以下の構成を提供する。
（１）請求項１に係る自動車の自律型減速標示装置は、自動車の走行システムに対して独立して稼働する自律型減速標示装置において、
前記自動車の減速状態を感知し３つの減速レベルのいずれかに対応する減速レベル信号を出力する減速センサ部と、
前記減速レベル信号の入力に応答して当該減速レベルに対応する標示制御信号を出力する標示制御部と、
前記自動車の後部に取り付けられかつ前記標示制御信号により制御されて点灯する減速標示灯を有し、
前記減速センサ部が、
前記自動車の進行方向に対して移動自在に設けた慣性おもりと、
前記慣性おもりと共に移動可能に設けた導電性の移動接触子と、
前記移動接触子に対して制御用電圧を供給する電圧供給手段と、
前記３つの減速レベルに各々対応する３つの導電性の固定接触子であって前記移動接触子の方を向いた同一平面上にある平坦な接触面をそれぞれ具備し該移動接触子と各々接触可能に前記慣性おもりの移動方向に沿って並設した３つの固定接触子と、
前記慣性おもりを初期位置に復帰させるべく付勢する復帰スプリングとを具備し、
前記自動車の減速時に前記慣性おもりが前記初期位置から前記進行方向に沿って移動することにより前記移動接触子といずれかの前記固定接触子とが接触したときに該固定接触子から前記制御用電圧に相当する減速レベル信号を出力し、
前記慣性おもりを一体的に取り付けた支持体を具備し、該支持体が前記自動車の進行方向に対して平行に設置された２本のレール上を滑動することにより前記慣性おもりが移動自在であるとともに、
前記移動接触子が前記支持体に一部を固定されかつ他の一部が前記３つの固定接触子と接触しつつ移動可能であり、
前記標示制御部の出力する前記標示制御信号は、前記３つの減速レベルの各々に対応して減速レベルが大きい程前記減速標示灯の点滅周期を短くするものであり、最小の減速レベルでは１秒間に１回点滅させ、中程度の減速レベルでは１秒間に２回点滅させ、最大の減速レベルでは１秒間に４回点滅させることを特徴とする。

（２）請求項２に係る自動車の自律型減速標示装置は、請求項１において、前記減速標示灯と異なる色の電磁ブレーキ標示灯及び排気ブレーキ標示灯をさらに配置し、前記電磁ブレーキ標示灯と前記排気ブレーキ標示灯も互いに区別可能であることを特徴とする。

（３）請求項３に係る自動車の自律型減速標示装置は、請求項１または２において、前記標示制御部が、前記３つの減速レベルのうち最大の減速レベルについては前記減速レベル信号の入力が停止した後も一定期間標示制御信号の出力を持続することを特徴とする。

本発明の自動車の自律型減速標示装置は、自動車の走行システムとは独立して稼働するので、既存の自動車のブレーキ装置等の走行システムを変更することなく走行に支障のない空き空間に設置することができる。また、ブレーキを踏む力に対応して減速標示を行う従来装置では、車種の大小や空車であるか否かによって減速標示が影響を受けていた。これに対し本発明の減速センサは、ブレーキ踏力に関係なく純粋に減速度のみを感知することができる。また、既存のブレーキ装置に関与していないので安全基準にも触れない。

本発明の減速センサは、複数の減速レベルによって異なる出力信号を出力するので、これに基づいて異なる標示制御信号を発生できる。この結果、減速の程度に応じて減速標示灯を効果的に点灯させることができる。後続車は、先行車がどの程度の減速を行ったかを即座に視覚的に認知できるので、的確に対処することが可能となる。これにより走行の安全性が格段に高まる。

進行方向に移動自在な慣性おもりは、減速の程度によって移動距離が異なる。従って、慣性おもりと共に移動する移動接触子と複数の固定接触子のいずれと接触するかにより、減速レベルを感知する。すなわち、いずれの固定接触子から出力信号が得られるかによって減速レベルを区別することができる。このように、簡易かつ確実な機構により減速レベルを感知できる。

慣性おもりを支持体と一体化させ、支持体をレール上を滑動自在とすることにより簡易な機構で減速センサを構成できる。

移動接触子は、固定接触子と接触しつつ移動することができるので確実に出力信号が得られる。

減速レベルが大きい程、減速標示灯の点滅周期を短くすることにより、後続車に危険度の高さを容易に認知させることができる。

最大減速レベルの場合は、減速センサ部の出力信号の停止後も一定期間標示を持続させることにより、最も危険度の高い状態を確実に認知させることができる。

以上の通り、本発明の自律型減速標示装置は、後続車に対して先行車の減速レベルを明確に認知させられると共に、簡易な機構により低コストで製造でき、新車であっても販売後の自動車であっても容易に取り付けることができるので、後続車から追突されることを避けることができ自動車走行の安全性が高まる。

以下、実施例を示した図面を参照しつつ本発明による自律型減速表示装置の実施の形態を説明する。本発明の自律型減速表示装置は、自動車毎に取り付けられ、後続車に対してどの程度減速が行われたかを標示する装置である。尚「自律型」とは、既存の自動車走行システムとは全く独立して機能することを意味する。

図１は、本発明による自律型減速標示装置１０の一実施例の構成概要図である。本装置１０は、例えば自動車１００の後部の適宜箇所に取り付けられる。主要な構成要素は、信号の流れの順に減速センサ部２０、標示制御部４０及び標示部６０である。

減速センサ部２０は、自動車１００の減速状態を感知して複数の減速レベルのいずれかに対応する減速レベル信号Ｌ１−Ａ、Ｌ２−Ａ、Ｌ３−Ａを出力する。減速状態とは、例えば、等速度で走行中にブレーキを踏んだとき等、進行方向においてマイナスの加速度が働く場合に発生する。複数の減速レベルは、例えば３段階とする。以下、３段階の減速レベルを設けた実施例について説明する。例えば、第１レベルは毎秒５〜１０ｋｍ／ｓの減速範囲、第２レベルは毎秒１０〜１５ｋｍ／ｓの減速範囲、第３レベルは毎秒１５〜２０ｋｍ／ｓの減速範囲と設定する。実際の速度例でいえば、第１レベルの一例は１秒間に６０ｋｍ／ｓから５３ｋｍ／ｓに減速した状態であり、第２レベルの一例は１秒間に６０ｋｍ／ｓから４７ｋｍ／ｓに減速した状態であり、第３レベルの一例は１秒間に６０ｋｍ／ｓから４１ｋｍ／ｓに減速した状態である。そして、それぞれの減速レベルを区別できる減速レベル信号が出力される。好適例では、減速レベル毎に異なる出力端子から出力信号を取り出すことにより、減速レベルを区別する。尚、好適例の減速センサ部２０には、出力信号の制御用電圧を供給するための電源Ｖ１が供給される。

別の実施例として、既存の加速度計を用いれば減速度をアナログ信号若しくは数値信号として出力することができる。これらの出力信号が、予め設定した複数の減速レベルのいずれの範囲に相当するかをアナログ比較器若しくはデジタル比較器を通して判断する処理を行うことにより、本発明の減速レベル信号を得ることができる。

標示制御部４０は、減速センサ部２０から減速レベル信号Ｌ１−Ａ、Ｌ２−Ａ、Ｌ３−Ａが入力されたことに応答して当該減速レベルに対応する標示制御信号Ｌ１−Ｂ、Ｌ２−Ｂ、Ｌ３−Ｂを出力する。標示制御信号は、標示部６０の減速標示灯の点灯状態を制御する信号である。例えば、標示制御信号の電圧により輝度を決定し、標示制御信号のパルス長や周期により点滅時間や点滅周期を決定する。標示制御部４０は、リレー、発振回路、タイマー等で構成される電子回路であり回路駆動用電源Ｖ２が供給される。

標示部６０は、標示部４０からの標示制御信号により点灯状態を制御される減速標示灯６１を具備する。減速標示灯６１は、自動車後部の後続車により視認できる位置に取り付けられる。減速標示灯６１は、例えばタングステンフィラメントを内包する白熱電灯であり、標示制御信号により直接的若しくは間接的にオンオフ制御される。色は、標示灯カバーの半透明プラスチックの色により適宜設定できる。標示部６０は、標示灯駆動用電源Ｖ３が供給される。好適例として、標示部６０には、補助ブレーキ装置５０の操作により出力される信号を入力して点灯される電磁ブレーキ標示灯６２及び排気ブレーキ標示灯６３を設けてもよい。これにより、補助ブレーキ操作との区別ができるのでさらに安全性が高まる。

図２は、本発明の自律型減速標示装置の減速センサ部２０の一実施例の概略断面図である。減速センサ部２０の内部には、自動車の進行方向に対して移動自在とした慣性おもり２２が設けられている。例えば、慣性おもり２２を箱状の支持体２１に一体的に取り付け、支持体２１が自動車の進行方向に対して平行に設置された上部レール２４及び下部レール２５上を滑動する。これにより慣性おもり２２が移動自在である。支持体２１のレール２４、２５との接点部にはベアリング２３が取り付けられているのでレール２４、２５上をいずれの方向にも円滑に移動可能である。

自動車が等速度で走行している場合は、慣性おもり２２は図２で最も右よりの位置にある。これが初期位置である。ブレーキが踏まれ自動車が減速状態となると、慣性おもり２２はその慣性により進行方向へ移動する（矢印Ｓ１）。減速レベルが大きい程、慣性おもり２２は速やかに長い距離を移動する。減速状態から再び等速状態に戻ると、復帰スプリング３２の作用により慣性おもり２２は初期位置へ復帰させられる（矢印Ｓ２）。図示の例では、支持体２１の背面に取り付けた接続ロープ３１が方向回転滑車３３を経て復帰スプリング３２の一端へ接続されている。復帰スプリング３２の他端は復帰スプリング調整部３４へ接続されている。復帰スプリング調整部３４は、復帰スプリング３２の強さを調節する機構である。例えば、復帰スプリング調整部３４のナットを回すことにより螺子が左壁方向に移動すると復帰スプリング３２の引っ張り力が強くなる。この結果、慣性おもり２２を初期位置へ戻す力が強まるため、慣性おもり２２が同じ距離だけ移動する際の減速レベルは大きくなる。

慣性おもり２２の支持体２１には、ロッド状の移動接触子２６の一端が固定されている。移動接触子２６は慣性おもり２２と共に移動する。移動接触子２６は導電性材料で作製され、制御用電圧配線３０を接続することにより制御用電圧Ｖ１が供給される。従って、移動接触子２６は、制御用電圧Ｖ１と等電位である。制御用電圧配線３０は、フレキシブルであって支持体２１が最も左へ移動したときも追随できるだけの長さである。

移動接触子２６の上方には、複数の固定接触子２７ａ、２７ｂ、２７ｃが、慣性おもり２２の移動方向に沿って並設されている。これらの固定接触子２７ａ、２７ｂ、２７ｃは、移動接触子２６の方を向いた平坦な接触面をそれぞれ具備しており、これらの接触面は同一平面内にある。移動接触子２６の他端は、これら複数の固定接触子２７ａ、２７ｂ、２７ｃの面と接触可能であり、接触しつつ移動することができる。いずれの方向にも引っ掛かりなく円滑に移動できるように移動接触子２６の先端には丸みを設けてある。移動接触子２６と固定接触子２７ａ等とを確実に接触させるために、移動接触子２６が固定接触子２７ａ等の接触面を若干押圧するように弾性的に付勢してもよい。

図２では、減速レベルが次第に大きくなる順に固定接触子２７ａ、２７ｂ、２７ｃと並んでいる。それぞれの固定接触子２７ａ、２７ｂ、２７ｃは移動接触子２６と接触している間は制御用電圧Ｖ１と等電位となる。固定接触子２７ａ、２７ｂ、２７ｃの電位は、接触子端子２９ａ、２９ｂ、２９ｃからそれぞれ取り出され、減速レベル信号Ｌ１−Ａ、Ｌ２−Ａ、Ｌ３−Ａとして出力端子から出力される。

図３は、本発明の自律型減速標示装置の減速センサ部２０の別の実施例の概略断面図である。図２と共通する構成要素は、同じ符号を付している。図２と異なる点は、移動接触子２６と固定接触子２７ａ、２７ｂ、２８ｃとの接触部分である。本実施例では、移動接触子２６が支持体２１の上面から垂直に延びるロッドであり、先端は丸みを設けている。固定接触子２７ａ、２７ｂ、２７ｃは、それぞれ接触子バネ２８ａ、２８ｂ、２８ｃにより移動接触子２６の方へ付勢されて若干突出している。例えば、移動接触子２６が固定接触子２７ｂの下に移動してくると、移動接触子２６により固定接触子２７ｂが押し上げられる。これにより確実な接触を実現する。

図４は、本発明による自律型減速標示装置１０の標示制御部の一実施例の構成概要図である。減速センサ部の出力信号である減速レベル信号Ｌ１−Ａ、Ｌ２−Ａ、Ｌ３−Ａが入力されると、それぞれ対応するリレー４１、４２、４３が起動し、予め設定された時間だけ各発振回路４４、４５、４６から発振信号を出力させる。発振信号は、標示制御信号Ｌ１−Ｂ、Ｌ２−Ｂ、Ｌ３−Ｂとして出力される。尚、好適には、最大減速レベルに対応する発振回路４６の出力は、減速レベル信号Ｌ３−Ａが消失した後（すなわち、図２及び図３において慣性おもりが初期位置へ戻った後）も一定期間持続するようにタイマー回路４７を接続することが望ましい。標示制御部の電子回路は種々の形態で実施可能であり、図示の例に限定されない。

図５は、本発明による自律型減速標示装置１０の各信号のタイムチャートである。破線は、タイミングの同期を示す。図５（Ａ）は、一定の制御用電圧Ｖ１を示す。図５（Ｂ）は、最小減速レベルに対応する減速レベル信号Ｌ１−Ａである。図５（Ｃ）は、最小減速レベル信号Ｌ１−Ａが入力されたときの標示制御信号Ｌ１−Ｂの一例であり、標示灯を１秒間に１回点滅させる。これは、例えば軽くブレーキを踏む程度の場合である。図５（Ｄ）は、中程度減速レベルに対応する減速レベル信号Ｌ２−Ａである。図５（Ｅ）は、中程度減速レベル信号Ｌ２−Ａが入力されたときの標示制御信号Ｌ２−Ｂの一例であり、標示灯を１秒間に２回点滅させる。図５（Ｆ）は、最大減速レベルに対応する減速レベル信号Ｌ３−Ａである。図５（Ｇ）は、最大減速レベル信号Ｌ３−Ａが入力されたときの標示制御信号Ｌ３−Ｂの一例であり、標示灯を１秒間に４回点滅させる。

図５（Ｃ）、（Ｅ）及び（Ｇ）に示すように、複数の減速レベルに対応して減速レベルが大きい程、減速標示灯の点滅周期を短くするような標示制御信号を出力することが好適である。危険度の大きさを、後続車に対してより的確に認知させるためである。また、図５（Ｇ）に示すように、最大減速レベルについては減速レベル信号Ｌ３−Ａの入力が停止した後も一定期間（例えば、５秒間）標示制御信号Ｌ３−Ｂの出力を持続することが好適である。最も危険度の大きい状況を後続車に認知させ、注意を喚起するためである。

尚、図２及び図３の実施例からも自明であるが、減速レベル信号Ｌ１−Ａ、Ｌ２−Ａ、Ｌ３−Ａは同時にはいずれか１つのみが入力される。例えば、Ｌ３−Ａ信号が発生するような急ブレーキを踏んだ場合、慣性おもりの移動により移動接触子は次々に固定接触子に触れるからＬ１−Ａ、Ｌ２−Ａ、Ｌ３−Ａの信号が次々に発生することになるが、Ｌ１−Ａ及びＬ２−Ａ信号は非常に短く、最後のＬ３−Ａが最も長くなると予想される。この場合、Ｌ３−Ａ信号を真の減速レベル信号と判断すべきである。このように、状況によって発生する減速レベル信号のパターンが異なってくる。従って、標示制御部の機能として、このようなパターンにより真の減速レベル信号を判断する機能を付加することが好適である。例えば、比較的短い期間に次々に異なる減速レベル信号が発生した場合、一定長さ以上のパルスとなる減速レベル信号を真の減速レベル信号と判断するように設定してもよい。

図６は、自動車の後部に取り付けられかつ標示制御信号により制御されて点灯する減速標示灯の例である。これらの減速標示灯は、通常のストップランプとは別個のものである。図６（Ａ）はバス／大型中型貨物車における後部中央に取り付ける中央型標示部６０である。例えば、一対の赤色の減速標示灯６１の間に緑色の電磁ブレーキ標示灯６２及び排気ブレーキ標示灯６３を配置する。電磁ブレーキ標示灯６２及び排気ブレーキ標示灯６３は同色であるが一方の輝度を２倍程度の高輝度にすることにより区別する。図６（Ｂ）はバス／大型中型貨物車における後部両端に取り付ける両端型標示部６１である。図６（Ｃ）は、大型中型車における簡易型標示部６０である。３個の減速標示灯６１のみを取り付けた場合である。

本発明による自律型減速標示装置１０の一実施例の構成概要図である。 本発明の自律型減速標示装置の減速センサ部２０の一実施例の概略断面図である。 本発明の自律型減速標示装置の減速センサ部２０の別の実施例の概略断面図である。 本発明による自律型減速標示装置１０の標示制御部の一実施例の構成概要図である。 本発明による自律型減速標示装置１０の各信号のタイムチャートである。 本発明による自律型減速標示装置１０において自動車の後部に取り付けられかつ標示制御信号により制御されて点灯する減速標示灯の一例である。

符号の説明

１０ 自律型減速標示装置
２０ 減速センサ部
２１ 慣性おもり支持体
２２ 慣性おもり
２３ ベアリング
２４ 上部レール
２５ 下部レール
２６ 移動接触子
２７ａ、２７ｂ、２７ｃ 固定接触子
２８ａ、２８ｂ、２８ｃ 接触子バネ
２９ａ、２９ｂ、２９ｃ 接触子端子
３０ 制御電圧配線
３０ａ 制御用電圧供給端子
３１ 接続ロープ
３２ 復帰スプリング
３３ 方向変更滑車
３４ 復帰スプリング調整部
４０ 標示制御部
４１、４２、４３ リレー
４４、４５、４６ 各減速レベル用発振回路
４７ タイマー回路
５０ 補助ブレーキ装置
５１ 電磁ブレーキ装置
５２ 排気ブレーキ装置
６０ 標示部
６１ ３段階減速標示灯
６２ 電磁ブレーキ標示灯
６３ 排気ブレーキ標示灯

Claims (3)

1. 自動車の走行システムに対して独立して稼働する自律型減速標示装置において、
   前記自動車の減速状態を感知し３つの減速レベルのいずれかに対応する減速レベル信号を出力する減速センサ部と、
   前記減速レベル信号の入力に応答して当該減速レベルに対応する標示制御信号を出力する標示制御部と、
   前記自動車の後部に取り付けられかつ前記標示制御信号により制御されて点灯する減速標示灯を有し、
   前記減速センサ部が、
   前記自動車の進行方向に対して移動自在に設けた慣性おもりと、
   前記慣性おもりと共に移動可能に設けた導電性の移動接触子と、
   前記移動接触子に対して制御用電圧を供給する電圧供給手段と、
   前記３つの減速レベルに各々対応する３つの導電性の固定接触子であって前記移動接触子の方を向いた同一平面上にある平坦な接触面をそれぞれ具備し該移動接触子と各々接触可能に前記慣性おもりの移動方向に沿って並設した３つの固定接触子と、
   前記慣性おもりを初期位置に復帰させるべく付勢する復帰スプリングとを具備し、
   前記自動車の減速時に前記慣性おもりが前記初期位置から前記進行方向に沿って移動することにより前記移動接触子といずれかの前記固定接触子とが接触したときに該固定接触子から前記制御用電圧に相当する減速レベル信号を出力し、
   前記慣性おもりを一体的に取り付けた支持体を具備し、該支持体が前記自動車の進行方向に対して平行に設置された２本のレール上を滑動することにより前記慣性おもりが移動自在であるとともに、
   前記移動接触子が前記支持体に一部を固定されかつ他の一部が前記３つの固定接触子と接触しつつ移動可能であり、
   前記標示制御部の出力する前記標示制御信号は、前記３つの減速レベルの各々に対応して減速レベルが大きい程前記減速標示灯の点滅周期を短くするものであり、最小の減速レベルでは１秒間に１回点滅させ、中程度の減速レベルでは１秒間に２回点滅させ、最大の減速レベルでは１秒間に４回点滅させることを特徴とする自律型減速標示装置。
2. 前記減速標示灯と異なる色の電磁ブレーキ標示灯及び排気ブレーキ標示灯をさらに配置し、前記電磁ブレーキ標示灯と前記排気ブレーキ標示灯も互いに区別可能であることを特徴とする請求項１に記載の自律型減速標示装置。
3. 前記標示制御部が、前記３つの減速レベルのうち最大の減速レベルについては前記減速レベル信号の入力が停止した後も一定期間標示制御信号の出力を持続することを特徴とする請求項１または２に記載の自律型減速標示装置。

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