JP5752923B2

JP5752923B2 - 適正車間距離告知装置。

Info

Publication number: JP5752923B2
Application number: JP2010257259A
Authority: JP
Inventors: 元浩岡田
Original assignee: 元浩岡田
Priority date: 2010-11-01
Filing date: 2010-11-01
Publication date: 2015-07-22
Anticipated expiration: 2030-11-01
Also published as: JP2012099075A

Description

発明の詳細な説明

本発明は自動車の安全性を向上させるための、運転者に対する音響ガイド装置に関する。

自動車事故の多い形態の一つは追突である。是を防ぐには適正車間距離を保って運転する必要があるが、適正車間距離は略走行速度の２乗に比例し、路面の滑り易さに反比例して変化するため、暗算や経験では正確な対応出来ず、特に滑り易い路面での事故が絶えない。

更に適正車間距離を算出する装置、レーダーなどを使用して車間距離を測り、自動制御で一定車間距離を保たせる装置は公知であるが、高価であり、しかも降雪時や雪解け道で前車が巻上げた泥水が飛来する場合など、最も車間距離に気を使うべき場面で作動不能になり易く、信頼性、タフネスに欠ける。

特許第２７２７５２３号（００２４〜００２６、図３）

従来より安価で、信頼性の高い、適正車間距離維持手段を提供する。

更に滑り易い路面で、自動車間距離計測装置が作動不能に成った場合のバック・アップとしても使用する。

高速道路の路側には、車間距離調整用に５０ｍ、１００ｍ、１５０ｍ程度のマークが設けられている場合が有るが、一瞬で通過し、適正車間距離との対比も困難で、実用性に欠ける。

かかる課題を解決するために、本発明は上記文献特許装置で表示された適正車間距離の走行毎に、連続的にチャイムやブザーを鳴らすモードを選択できるようにする事に依り、運転者が適正車間距離を容易に目測し得るようにする。

また、連続的にチャイムやブザーを鳴らすと煩いが、止めて居ると、適正車間距離の表示値が変わったのを気付かない恐れが有るので、適正車間距離、またはガイド音の間隔が一定以上変化した場合にのみ、一定期間チャイムやブザーを鳴らすモードを選択できるようにする場合もある。また、適正車間距離が一定以上変化した際、音声や画面のフラッシングなどで警告のみを行ない、車間距離の音声ガイドは別途出力させる場合、適正車間距離またはガイド音の間隔が一定以上増加した場合のみに警告し、減った場合は警告しない場合もある。（車速の変更と、路面条件の選択との関係から、適正車間距離とガイド音の間隔は必ずしも同時に変化するとは限らない）

上記特許文献にも記したように、適正車間距離は各人の技量や熟練の程度に依っても異るので、特定の個人に付いても、急いでいる時と、リラックスして走りたい時とでは異なります。したがって二つ以上の適正車間距離を同時に知りたい場合も考えられます。このために、二つの以上の条件から算出した二つ以上の適正車間距離を、ド、レ、ミなど二つ以上の異なる音階や音質を交互または順次に連続吹鳴させたり、チャイムやブザーなどの音質を変えるなどの方法で告知する場合も有ります。

車間距離を大きく取り過ぎればより安全では有るが、道路の容量が不当に減少し、渋滞を招いたり、頻繁に割り込まれたりして返って危険を増大させることも有るので、各車、適正車間距離を保って整然と走行する事が望ましい。高速道路での実態調査では、ベテラン・ドライバーが、常識的に選択する適正車間距離は、２秒間走行距離とも云われているが、これは路面が乾燥状態の場合で、濡れた路面では大巾に増大する。しかし、一般のドライバーは、その増大に対する認識が薄いので、特に雪路での大玉突き事故が絶えない。是を安価な手段で、正確に運転者に知らせる事は、追突事故防止に大きな効果が期待される。

適正車間距離の計算は、高校レベルの物理の定理から容易に計算できるが、運転者が運転中に暗算で求める事は事実上不可能です。そして適正車間距離の計算式は弁護士のホームページに、日米両言語でも公開されていますが、事故が起きてから弁護士から提示されても遅いので、上記特許文献のように、予めコンピューターで計算して告知する必要が有りますが、本発明のように時間間隔に換算して提示する事により、一層の効果が期待されるものです。

本発明の実施形態に係る自動車の適正車間距離告知装置の全体構成を示す図である。

本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。図１は本発明装置を、既製の市販車に、後付けオプションとして装着する場合を示す。

図において１は、車のシガーライターを外し、その代りに挿入するソケットである。車種に依っては、このようなオプションのために専用の差込み口を設けている場合もある。２はそのプラス極。３はアース極である。２から取り込まれた車の電源は、メインスイッチ４を介して、４芯ケーブル７の１芯（電源線）に送られる。３のアースは直接ケーブル７のアース線に送られる。１上に設けられた２つの押しボタン５と６は、押された際にアース３に繋がるように配線され、７を介して本体８のメイン・マイクロ・コンピューター９に繋がっている。１０は９からの指令で作動するブザーで、適正車間距離を車速で割った値を求め、９内に複数設けられた、独立に作動するタイマー機能を介して１０を作動させる。。

１１は、車輪の回転に応動するパルス信号を、９に取り込む線である。最近の自動車は車輪の回転パルスを必要とする機器を多数擁しているため、変速機に車輪の回転に応動したパルスを発する機能を備えており、出力インピーダンス１０キロオーム程度の波形整形した出力が用意されているので、本装置も、市販車側に負担を掛けないよう、コンデンサーと１００キロオーム程度の抵抗を直列にした回路で取り込み、ＯＰアンプとインバーターで、再度波形整形して９に供給する。

デジタル式のスピードメーターのリフレッシュレートは、早すぎるとちらつくため、１．５秒程度が見易い。そのため上記パルスは、一般に１Ｋｍあたり２４００パルスを発するように成っている。是を１．５秒でサンプリングすれば、カウント値が直接Ｋｍ／ｈとなる。（例えば時速１００キロで走行すれば、１時間に１００×２４００パルス発生する。サンプリング・レートが１．５秒なら、１時間には３６００秒÷１５秒＝２４００回サンプリングするので、１回のカウント値は１００になる。）

路面状態を自動的に判断する事は、高価で且つ難しく、例えば現在走行中の路面は乾いて居ても、山陰のカーブは凍って居て、其の上が泥で汚れて居て、氷面が見えない場合なども有り、上記弁護士のホームページでも、路面に関しては、マニアルで判断することを求めて居る。したがって本実施例では、Ｄ（ドライ）、Ｗ（ウエット）、Ｓ（スノー）、Ｉ（アイス）の４段階の手動切り替えとした。ボタン５をワンクリックすると、ブザー１０が短時間鳴って、Ｄ、Ｗ、Ｓ、Ｉの順に移動し、再びＤに戻るようになっている。デフォルトはＤになっているが、過去の値を記憶させることもできる。

上記Ｄ、Ｗ、Ｓ、Ｉの選択に対する上記特許文献の乾燥路相当速度は、路面とタイヤとの限界摩擦係数をμとすれば、乾燥路相当速度＝平方根（実速度の自乗×乾燥路のμ÷選択された路面状態のμ）となる。

μの値は、公開された資料を参照して、Ｄ、Ｗ、Ｓ、Ｉに対し、０．８、０．４５、０．１５、０．０７とすることが望ましい。

一方、適正車間距離は、適正車間距離＝実制動距離＋ドライバーがブレーキを踏むまでの空走距離、で表される。一般に空走時間は０．７５秒とされて居るので、空走距離は、空走距離ｍ＝実走速度Ｋｍ／ｈ×０．７５秒÷３．６で表される。

実制動距離は、実制動距離ｍ＝実走速度の自乗÷（３．６の自乗×２×９．８×μ）で表される。

９で上記計算をした結果は、ケーブル１２を介して、ステアリング・コラム・カバー上に取り付けられる表示器１３に送られる。１４と１５は其々３桁のダイナミック点灯用のセブン・セグメントの表示器で、１４は緑色で乾燥路相当速度Ｋｍ／ｈを示し、１５は赤色で適正車間距離ｍを示している。１６は路面状態のマニアル選択結果を示し、図示ではＤが選択されて居るので、１４が１００Ｋｍ／ｈの場合、１５は７０ｍを示している。

ボタン６をワンクリックすると、夜間運転用に１３の照度が低下し、再度押すと復帰する。

ボタン６を３秒押し続けるとブザーが２回鳴るので、その時点でボタンを離せば、ブザー１０が、適正車間距離の走行毎に、連続的に鳴るようになる。再び３秒押せば、鳴らないモードに復帰する。

ホタン６を６秒押せば、ブザーが３回鳴るので、その時点でボタンを離せば、ブザー１０が、適正車間距離が一定以上変化した場合にのみ、一定期間チャイムやブザーを鳴らすモードとなる。更にボタン６を６秒押せば、告知しないモードに復帰する。

一方、９の出力はマイクロ・コンピューター１７でビデオ信号に変換され、ケーブル１８に出力されるので、ＡＶ入力端子を持つカーナビやテレビ受像機や、ＡＶ入力端子のみのモニター１９に２０、２１、２２のように表示させることもできる。

モニター１９は、スピーカーを備えているため、ブザーの代りにピアノ音を出すこともできる。ピアノ音は最初に音量が大きく、急速に減衰するため、適正車間距離の判断がし易い。

タイヤの有効半径は、銘柄に依っても、個々の商品に依っても多少の誤差が有り、また、新品と磨耗した状態でも異なり、積荷と空気圧の関係でも誤差を生じます。高速走行ではタイヤの外径は遠心力で膨らみます。しかし一方、タイヤの接地部は撓み、その分有効半径は減少しますが、接地部を外れると反動で返って膨らみオーバーシュートを起こし、その後、径方向に減衰振動を起こして終息します。しかし高速になると、減衰しきらない内に次の接地が来るので、タイヤは多角形をして回転します。実験的には、略接地で撓んだ位置が有効半径になります。また、また一般には、１１への信号は、車輌の変速機の歯車の歯から検知するため、正確な値にする為には無駄なコストを要するので、近似値で妥協する場合もあり、これらを含めてＪＩＳ規格では、スピードメーターの誤差は約１５％もの巾が認められています。しかし本発明を有効に機能させるには、正確なスピード計測が望まれるので、その機能も内蔵されています。

ボタン５を３秒以上押すとブザーが２回鳴り、その時点で離すと、精密トリップモードになり、１４と１５が繋がって、メーター単位の６桁の精密トリップメーターが待ち受け状態になります。高速道路の脇には１００メーター単位で距離値が表示されて居るので、これを使って、車上から流し読みで１キロメーター走行時の精密トリップ値を求めます。すなわち、路側の値を見て、ボタン５をワンクリックすると、このトリップメーターがスタートし、１Ｋｍ後の路側の値を見て、再度ワンクリックすると止まります。乾燥路相当速度計１４の末位は１Ｋｍ／ｈですから、１Ｋｍ区間の流し読みに依る誤差は±５メーターまで許されることになり、流し読みても、容易に、必要な精度を得ることかできます。不安な場合は３回ぐらい測定して、バラツキを調べれば納得できます。この時点で更にボタン５をワンクリックすると、この間にカウントした略２４００のパルス数が表示され、以後の速度と距離計測の基準に成ります。１０００メーターに比し、２４００パルスは多いため、量子化誤差は更に減ります。２Ｋｍや３Ｋｍ区間で計測した場合も、コンピューターが自動的に１Ｋｍに換算して記憶するように成っています。記憶された基準パルスを使って正確な速度を求める際に必要な基準時間も、マイクロコンピューターのクロックを利用すれば、必要な精度を有しています。

本発明の他の効果として、上記のようにメーター単位の６桁の精密トリップメーターとしても利用できます。通い慣れた路でも、幾通りかのルートがある場合が多いものですが、このメーターを使って各ルートの距離を調べると、意外と予測に反したルートが２０から３０％位短いことを発見する場合があり、省エネにも効果が期待できます。

道標などにも「後何メーター」などと書いてある場合があり、その場合もメーター単位のトリップメーターは便利です。（但し、一般に最近の自動車はコスト低減のため、１１の信号は単相となっているため、バックしても、トリップ値は増加します。）

１・・・ソケット、２・・・プラス極、３・・・アース極、４・・・メインスイッチ、５，６・・・押しボタン、９，１７・・・マイクロ・コンピューター、１０・・・ブザー、１４・・・乾燥路相当速度表示部、１５・・・適正車間距離標示部、１６・・・選択された路面状態表示部、１９・・・テレビ画面標示器

Claims

自動車の走行時、主として車輪の回転から走行距離情報を得る手段、主としてその距離情報から計算して走行速度情報を得る手段、目視判断に依る手動または自動で路面の滑り易さの情報を得る手段、それらの情報から適正車間距離を算出する手段、その適正車間距離の走行時間を算出する手段とを有し、その算出した時間間隔で、連続して発信するチャイム等の音の間隔で、運転者に適正車間距離を知らせる装置。