JP6410770B2 - Bicycle communication device and bicycle collision prevention system - Google Patents
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Description
本発明は、自転車用通信装置および自転車用衝突予防システムに関する。 The present invention relates to a bicycle communication device and a bicycle collision prevention system.
近年、自動車の分野において、無線通信を利用して、互いの位置や状態などを周囲に伝達することで、運転者に警告を発して、衝突の回避などに活用する仕組みが実用化されている。 In recent years, in the field of automobiles, a mechanism for issuing a warning to a driver and utilizing it for avoiding a collision by transmitting each other's position and state to the surroundings using wireless communication has been put into practical use. .
一方、自転車においては、同様の技術の導入は進んでいない。ロードバイクなどの速度の出やすいものを選択する人も増えており、他の車両衝突事故に繋がりかねないということが懸念されている。 On the other hand, the introduction of similar technology has not progressed in bicycles. There are an increasing number of people who choose road bikes and other items that are easy to get out of speed, and there is a concern that this may lead to other vehicle collisions.
そのため、自転車に無線発信機を取り付け、自転車の速度を自動車に無線で通知することで、自動車のドライバに注意を促し、事故を未然に防ぐ通知システムが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 For this reason, a notification system has been proposed in which a wireless transmitter is attached to a bicycle and the speed of the bicycle is wirelessly notified to the vehicle, thereby alerting the driver of the vehicle and preventing an accident (see, for example, Patent Document 1). ).
また、外部に対してマイクロ波を送信して、当該マイクロ波が物体に当って反射した反射波を受信することで、自転車に接近してくる物体の接近速度を測定し、物体の接近速度に応じて、自転車の運転者に対して警報を発生して注意を促し、事故を未然に防止する自転車用衝突防止装置が提案されている(例えば、特許文献2参照)。 In addition, by transmitting a microwave to the outside and receiving a reflected wave reflected by the microwave hitting the object, the approach speed of the object approaching the bicycle is measured, and the approach speed of the object is determined. Accordingly, there has been proposed a bicycle collision prevention device that generates a warning for a bicycle driver to urge attention and prevent an accident in advance (see, for example, Patent Document 2).
上記の特許文献1および特許文献2においては、自転車側に設置する通信機が用いられているが、これらの通信機は一般に電気負荷が大きい。特許文献1および特許文献2では、通信機を駆動させるための電力源について何ら記載されていないが、充電式の電池を電力源として使用する場合、充電操作が面倒であるという課題があった。 In Patent Document 1 and Patent Document 2 described above, communication devices installed on the bicycle side are used, but these communication devices generally have a large electric load. Patent Document 1 and Patent Document 2 do not describe any power source for driving the communication device. However, when a rechargeable battery is used as the power source, there is a problem that the charging operation is troublesome.
また、特許文献1および2に記載のような自転車側の通信機を、電池ではなく、例えば自転車の車輪の回転を利用して発電した電力で動作させることを考えた場合、充電操作は不要となる。しかしながら、上述したように、通信機は電気負荷が大きいことにより、当該発電を行うためには、車輪への抵抗力が大きくなってしまうという課題があった。自転車は、一般的に、特に漕ぎ出し時にふらつきやすいので、車輪への抵抗力の増大で車輪を漕ぐペダルが重くなった場合には、運転者がバランスを崩して、自転車が転倒する可能性が増すといった課題があった。 In addition, when it is considered that a bicycle-side communication device as described in Patent Documents 1 and 2 is operated with electric power generated using, for example, rotation of a bicycle wheel instead of a battery, a charging operation is unnecessary. Become. However, as described above, the communication device has a problem that the resistance to the wheels becomes large in order to generate the power due to a large electric load. Bicycles are generally prone to wobbling especially when starting out, so if the pedals that hit the wheels become heavy due to increased resistance to the wheels, the driver may lose balance and the bicycle may tip over. There was a problem of increasing.
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、充電操作が不要で、且つ、漕ぎ出し時の車輪への抵抗を抑制することで、自転車の転倒を防ぐ、自転車用通信装置、および、自転車用衝突予防システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve such a problem, and does not require a charging operation, and suppresses the resistance to the wheel when rowing, thereby preventing the bicycle from falling, And it aims at providing the collision prevention system for bicycles.
本発明は、自転車の車輪の回転を利用して発電を行う発電部と、外部に対して前記自転車の走行速度を送信する通信部と、前記発電部と前記通信部との間に設けられ、前記自転車の走行速度が閾値以上になったときに、これに伴う前記車輪の回転速度の増加による前記発電部の発電電圧の上昇によりONになるリレースイッチ、または、前記車輪の回転速度の増加による遠心力の上昇によりONになる遠心力スイッチを用いて、前記発電部と前記通信部とを導通させ、前記自転車の走行速度が前記閾値未満のときは前記発電部と前記通信部との導通を遮断する、電源部とを備えた自転車用通信装置である。 The present invention is provided between a power generation unit that generates power using rotation of a bicycle wheel, a communication unit that transmits a traveling speed of the bicycle to the outside, and the power generation unit and the communication unit. When the traveling speed of the bicycle exceeds a threshold value , a relay switch that is turned on by an increase in the power generation voltage of the power generation unit due to an increase in the rotational speed of the wheel accompanying this, or by an increase in the rotational speed of the wheel Using a centrifugal force switch that is turned on by an increase in centrifugal force, the power generation unit and the communication unit are electrically connected. When the traveling speed of the bicycle is less than the threshold, the power generation unit and the communication unit are electrically connected. A communication device for a bicycle including a power supply unit for blocking.
本発明に係る自転車用通信装置は、電源部により、前記自転車の走行速度が閾値以上になったときに前記発電部と前記通信部とを導通させ、前記自転車の走行速度が前記閾値未満のときは前記発電部と前記通信部との導通を遮断するようにしたので、充電操作が不要で、且つ、漕ぎ出し時の車輪への抵抗を抑制することで、自転車の転倒を防ぐことができる。 In the bicycle communication device according to the present invention, the power generation unit causes the power generation unit and the communication unit to conduct when the traveling speed of the bicycle is equal to or higher than a threshold, and when the traveling speed of the bicycle is less than the threshold. Since the continuity between the power generation unit and the communication unit is cut off, a charging operation is unnecessary, and the bicycle can be prevented from falling by suppressing resistance to the wheel when starting to row.
以下に、本発明の自転車用通信装置及び自転車用通信装置を有する自転車を実現するための実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。なお、これらの実施の形態により、本発明が限定されるものではない。 Embodiments for realizing a bicycle communication device and a bicycle having the bicycle communication device of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to these embodiments.
実施の形態1.
実施の形態1では、自転車の車輪の回転速度が一定以上になったときに動作を開始する通信部を備えた自転車用通信装置について説明する。
Embodiment 1 FIG.
In the first embodiment, a bicycle communication device including a communication unit that starts an operation when the rotation speed of a bicycle wheel reaches a certain level will be described.
図1は、本発明の実施の形態1に係る自転車用通信装置の構成を示した構成図である。図1に示すように、実施の形態1に係る自転車用通信装置は、発電部200と、電源部300と、通信部400とから構成されている。実施の形態1に係る自転車用通信装置は、自転車に取り付けられて使用される。
FIG. 1 is a configuration diagram showing the configuration of a bicycle communication device according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in FIG. 1, the bicycle communication device according to Embodiment 1 includes a
発電部200は、自転車の車輪100に取り付けられる。発電部200は、車輪100の回転を利用して発電する。発電部200は、例えば、ローラー発電機またはハブ発電機等の自転車用の発電機から構成すればよい。発電部200は、自転車の運転者がペダルをこぐことにより、車輪100が回転するので、その回転エネルギーを電気エネルギーに変換することで、発電を行う。
The
電源部300は、発電部200と通信部400との間に設けられ、自転車の走行速度が予め設定した閾値以上になった場合に、発電部200と通信部400とを導通させるように動作する。また、電源部300は、自転車の走行速度が閾値未満の場合は、発電部200と通信部400との導通を遮断する。電源部300は、例えば、自転車の走行速度が閾値以上になったときに閉成し、自転車の走行速度が閾値未満になったときに開放される、スイッチング素子から構成される。
The
電源部300の構成例について説明する。電源部300は、例えば、以下に挙げるような構成例のいずれかの構成を有し、自転車の速度が一定以上になったときに、発電部200と通信部400とを導通させるように動作する。
A configuration example of the
電源部300の構成例の1つめとしては、電源部300を、リレースイッチ等のスイッチング素子から構成する。当該スイッチング素子は発電部200と通信部400とに接続されている。また、当該スイッチング素子は、一定電圧以上の電圧が印加された場合に閉成するという特性を有している。そのため、車輪100の回転速度上昇に伴い、発電部200の発電電圧が上昇して、スイッチング素子に一定電圧以上の電圧が印可された場合に、スイッチング素子がオフからオンに切り替わって、電源部300から通信部400への通電が成立する。
As a first configuration example of the
さらに詳しく説明する。スイッチング素子がリレースイッチから構成されている場合を考える。リレースイッチの動作電圧が5V(DC)であり、発電部200の特性が、直流に変換して平滑化した起電力をV[V](DC)、回転速度をω[rpm]としたときに、V=0.8×ωであるとする。また、車輪の外周が200cm(車輪のサイズが24〜26インチ相当)であり、車輪の回転と発電部200の回転のギア比が1:1であったとすると、自転車の走行速度が5km/hになったとき、車輪の回転速度はおよそ40rpmとなり、起電力Vが、リレースイッチの動作電圧である5Vに至ることになる。このとき、電源部300は、車輪の回転による電磁誘導によって発電部200で得られた交流電流を直流に変換して通信部400に出力する。
This will be described in more detail. Consider a case where the switching element is configured by a relay switch. When the operating voltage of the relay switch is 5 V (DC), and the characteristics of the
電源部300の構成例の2つめとしては、電源部300を、遠心力スイッチから構成する。遠心力スイッチは、車輪100に取り付けられる。また、当該遠心力スイッチは、発電部200と通信部400とに接続されている。また、遠心力スイッチは、車輪100の回転速度上昇に伴う遠心力の上昇により機械的に動作し、端子が接触して閉成するという特性を有する。そのため、車輪100の回転速度上昇に伴い、車輪100の遠心力が一定値以上になった場合に、遠心力スイッチがオフからオンに切り替わることで通電し、電源部300から通信部400への通電が成立する。
As a second configuration example of the
さらに詳細に説明する。例えば、遠心力スイッチが、回転中心からの距離が20cmのとき40rpmで作動する特性を持ち、車輪の外周が200cmであったとすると、自転車の走行速度がおよそ5km/hになったとき、遠心力スイッチが作動する。 Further details will be described. For example, if the centrifugal force switch has a characteristic of operating at 40 rpm when the distance from the center of rotation is 20 cm, and the outer circumference of the wheel is 200 cm, the centrifugal force when the traveling speed of the bicycle is about 5 km / h. The switch is activated.
通信部400は、周囲に対して、自転車の情報を発信する。通信部400は、例えば、無線通信により自転車の情報を送信する通信機から構成される。その場合、自転車の情報としては、例えば、自転車の走行速度、または、自転車の走行方向(右に曲がる又は左に曲がる等)などが含まれる。あるいは、自転車の接近を知らせるためのブザー音などの警報を発声する発声装置から構成するようにしてもよい。このように、通信部400から警報を発声させる場合には、自転車の走行速度を数値で伝えることができないため、警報パターンを複数種類用意しておき、警報の音の大きさや、警報発声の時間長などを変化させるように、自転車の走行速度に応じて警報パターンを切り替えて、自転車が急接近しているのか、自転車が比較的ゆっくり接近しているのかを、周囲に伝えるようにする。なお、実施の形態1においては、通信部400は、送信機能のみを有していればよく、受信機能については特に必要ないため、有していなくてもよい。
The
上記の構成に依れば、自転車の走行速度が一定以上になり、自転車の姿勢が安定したときのみ、電源部300から通信部400に通電されて、通信部400が電気負荷として扱われるので、速度の遅い漕ぎ出し時の車輪への抵抗力を低減し、自転車がふらつきにくくなるようにできるので、自転車の漕ぎ出し時の転倒を防止することができる。
According to the above configuration, the
尚、通信部400にバッテリーを備えておき、バッテリーに蓄積された電力で通信部400が動作するようにしてもよい。通信部400がバッテリーを有している場合の動作について説明する。自転車の走行速度が閾値以上になった場合に、電源部300から通信部400に通電するまでの動作は、上述した動作と同じである。そのため、自転車の走行速度が閾値以上になった場合に、電源部300から電力が供給されるので、当該電力によりバッテリーへの充電を開始する。このように、通信部400がバッテリーで動作する場合には、自転車の速度にかかわらず、通信部400が常にバッテリーで動作するため、自転車の走行速度が遅くなった時でも、通信部400による通信を行うことができるほか、通信部400をスマートフォンなどのバッテリーを有する汎用的な通信端末に置き換えても同様の構成で実現できる。また、通信部400がバッテリーで動作するため、実質的に、通信部400が電気負荷として扱われないので、速度の遅い漕ぎ出し時の車輪への抵抗力が増加することもなく、自転車がふらつくことも防止できるので、自転車の漕ぎ出し時の転倒を防止することができる。
The
以上のように、実施の形態1に係る自転車用通信装置は、自転車の車輪の回転を利用して発電を行う発電部200と、外部に対して自転車の情報を送信する通信部400と、発電部200と通信部400との間に設けられ、自転車の走行速度が閾値以上になったときに発電部200と通信部400とを導通させ、自転車の走行速度が閾値未満のときは発電部200と通信部400との導通を遮断する、電源部300とが設けられている。当該構成により、自転車用通信装置は、自転車が低速で走行している時は、電源部300により、通信部400を回路から切り離すことで、通信部400の電気負荷による車輪への抵抗を低減して、自転車のふらつきを抑制する。また、自転車が高速で走行しはじめたときには、通信部400に電力を供給して、通信部400から周囲の自動車や自転車などに対して、自身の自転車の情報を送信することで、周囲に注意を促すことができる。また、車輪の回転を利用して発電した電力で、通信部400を駆動するようにしたので、面倒な充電操作が不要となる。
As described above, the bicycle communication device according to the first embodiment includes the
実施の形態2.
実施の形態2では、自転車のギアを操作して車輪が重くなるタイミングに通信部の動作を開始することで、運転の違和感を抑制する構成を備えた自転車用通信装置について説明する。
Embodiment 2. FIG.
In the second embodiment, a bicycle communication device having a configuration that suppresses the uncomfortable driving by starting the operation of the communication unit at the timing when the wheel of the bicycle becomes heavy by operating the gear of the bicycle will be described.
図2及び図3は、本発明の実施の形態2に係る自転車用通信装置の構成を示した構成図である。ここでは、図1の実施の形態1の構成に追加した構成のみを説明する。図2及び図3において、ギア操作部500は、自転車の運転者により、自転車のギアを切り替える際に操作される。また、ギア操作部500と通信部400との間には、ギア操作部500におけるギアの切り替え操作に伴って、通信部400に電気的な信号を送るギア操作検知部501,502が設けられている。ギア操作検知部501,502から当該電気的な信号が出力されたときに、通信部400は、当該電気的な信号をウェイクアップ割り込みあるいはパワーオンリセット信号として利用することで動作を開始する。なお、図2及び図3においては、電源部300を設けていないが、ギア操作部500を電源部300を介して通信部400に接続するようにしてもよい。その場合には、ギア操作検知部501,502が上記の電気的な信号を電源部300に送信すると、電源部300がそれを受けて、発電部200と通信部400とを導通させるようにする。また、図2及び図3では図示を省略しているが、実施の形態2においても、実施の形態1と同様に、車輪100に取り付けられた発電部200が設けられており、通信部400は発電部200で発電された電力により駆動される。
2 and 3 are configuration diagrams showing the configuration of the bicycle communication device according to Embodiment 2 of the present invention. Here, only the structure added to the structure of Embodiment 1 of FIG. 1 is demonstrated. 2 and 3, the
ギア操作部500は、自転車の運転者のギアの切り替え操作により、ギア部品や配線等が機械的に変位する。ギア操作検知部は、ギア操作部500の機械的な変位により生み出される電気的な変化を検知する。ギア操作検知部は、例えば、以下の(a)〜(c)のいずれかの方法で、ギアの切り替えを検知する。
The
(a)図3に示すように、ギア操作検知部が、多段スイッチ501と、通信部400とギア操作部500との間に設けられた複数の配線とから構成されている。この方法においては、多段スイッチ501の各端子と通信部400との間に、各端子ごとに別個の配線が接続されており、ギアの切り替えによって、選択された端子の配線のみが通電される。この通電が、ギア操作検知部から出力される電気的な信号となる。これにより、通信部400は、各配線の通電状態を検知することにより、ギアが切り替えられたことを検知することができる。
(A) As shown in FIG. 3, the gear operation detection unit includes a
(b)ギア操作検知部を、多段スイッチ501と、通信部400とギア操作部500との間に設けられた1本の配線とから構成する。この方法においては、多段スイッチ501の各端子と通信部400との間に、全ての端子に共通に1本の配線が接続されている。従って、ギアの切り替えによって、どの端子が選択されても、同一の配線が通電する。この方法では、ギアが切り替わる際に、1つの端子から他の端子に接続が移行するので、切り替えの開始直後に、一旦どの端子とも接触しておらず、配線が通電されていない状態になり、一方、切り替えが完了したときに、再度通電した状態になることで、信号電圧が上下する。この信号電圧の上下変化が、ギア操作検知部から出力される電気的な信号となる。これにより、通信部400は、信号電圧の上下変化により、ギアが切り替えられたことを検知することができる。
(B) The gear operation detection unit includes a
(c)図2に示すように、ギア操作検知部を、ワイヤ700と部品502とから構成する。図2において、ギア操作部500は、ギアの切り替え時に、図2の矢印で示すように、時計回りまたは反時計回りのいずれか一方の方向に回転する。ワイヤ700の先端は、ギア操作部500に巻き回されて取り付けられているので、ワイヤ700は、ギア操作部500の回転方向に応じて、引っ張られる、あるいは、解放されて張力により戻される。部品502は、図2に示すように、導電部502aと絶縁部502bとが交互に並んで構成されている。図2においては、部品502の黒色に色付けされた部分が導電部502aであり、部品502の白色部分が絶縁部502bである。導電部502aは導電性部材で構成されており、電気を通すが、絶縁部502bは、絶縁部材で構成されていて、電気を通さない。ギア操作部500の回転により、ワイヤ700が変位すると、通信部400に設けられた端子に対して、部品502の導電部502aと絶縁部502bとが交互に接触することにより、信号電圧が上下する。この信号電圧の上下変化が、ギア操作検知部から出力される電気的な信号となる。こうして、通信部400は、信号電圧の上下変化により、ギアが切り替えられたことを検知することができる。
(C) As shown in FIG. 2, the gear operation detection unit includes a
信号電圧の上下変化を示す当該信号が電源部300あるいは通信部400に入力されるときは、電源部300あるいは通信部400は、この信号を、ウェイクアップ割り込みあるいはパワーオンリセット信号として利用することで、通信部400が動作状態になる。
When the signal indicating the vertical change of the signal voltage is input to the
上記の構成に依れば、自転車の運転者がギアを切り替えたときに、通信部400が動作状態になるので、電気負荷による車輪の抵抗力の増加のタイミングがギアの切り替えに重なり、運転の違和感を抑制する。
According to the above configuration, when the bicycle driver switches the gear, the
以上のように、本実施の形態に係る自転車用通信装置は、自転車の車輪の回転を利用して発電を行う発電部200と、発電部200からの電力を用いて、外部に対して自転車の情報を送信する通信部400と、ギア操作部500により自転車のギアの切り替え操作が行われたときに、ギアの切り替え操作が行われたことを示す信号を出力するギア操作検知部501とを備え、通信部400は、ギア操作検知部501が当該信号を出力したときに動作を開始する。このように、本実施の形態に係る自転車用通信装置は、自転車の運転者がギア操作部500を操作したことによって、多段スイッチ501あるいはギア部品やワイヤ700等の機械的な変位により生み出される電気的な変化に応じて信号を出力するギア操作検知部を有している。当該構成により、本実施の形態においては、自転車のギアが操作されたときに、通信部400の動作状態を変化させることにより、電気負荷の増加による車輪への抵抗力の増加のタイミングをギアチェンジのタイミングに合わせて、運転の違和感を解消することができる。
As described above, the bicycle communication device according to the present embodiment includes the
また、本実施の形態においても、実施の形態1と同様に、自転車の車輪の回転を利用して発電した電力で動作し、且つ、漕ぎ出し時の車輪への抵抗を抑制することができる。すなわち、自転車用通信装置は、自転車が低速で走行している時は、通信部400の動作を停止させることで、通信部400の電気負荷による車輪への抵抗を低減して、自転車の漕ぎ出し時のふらつきを抑制することができる。また、自転車が高速で走行しはじめて、運転者がギアをチェンジしたときには、そのタイミングに合わせて、通信部400の動作を開始して、通信部400から周囲の自動車や自転車などに対して、自身の自転車の情報を送信することで、周囲に注意を促すことができる。
Also in the present embodiment, as in the first embodiment, it is possible to operate with the electric power generated by utilizing the rotation of the bicycle wheel, and to suppress the resistance to the wheel at the start of rowing. That is, the bicycle communication device stops the operation of the
実施の形態3.
実施の形態3では、自転車の速度を周囲に伝えるための構成を備えた自転車用通信装置について説明する。
Embodiment 3 FIG.
In the third embodiment, a bicycle communication device having a configuration for transmitting a bicycle speed to the surroundings will be described.
図4は、本発明の実施の形態3に係る自転車用通信装置の構成を示した構成図である。ここでは、実施の形態1に追加の構成のみ説明する。図4に示すように、実施の形態3では、図1の実施の形態1の構成に対して、速度算出部600が追加されている。
FIG. 4 is a configuration diagram showing the configuration of the bicycle communication device according to Embodiment 3 of the present invention. Here, only the configuration added to the first embodiment will be described. As shown in FIG. 4, in the third embodiment, a
図4において、速度算出部600は、自転車の走行速度を算出し、通信部400に伝達する。通信部400は、取得した走行速度情報を、メッセージデータに格納して周囲に伝達する。なお、速度算出部600は、発電部200の発電電圧値、または、自転車のGPSの位置情報の変化、または、自転車に取り付けた加速度計または速度計の測定結果などから、自転車の走行速度を算出すればよい。
In FIG. 4, the
上記の構成に依れば、無線通信に自身の速度の情報を乗せて周囲に伝えることができる。 According to the above configuration, it is possible to convey information about its own speed to wireless communication and transmit it to the surroundings.
なお、通信部400として、スマートフォンなどの汎用的な通信端末を用いる場合、速度算出部600は、通信端末に内蔵された機能を用いても良いし、通信端末と独立した構成として用意しても良い。
When a general-purpose communication terminal such as a smartphone is used as the
通信部400を構成する通信機と速度算出部600を構成する装置とが独立している場合、速度算出部600からは有線または無線で通信機に速度の情報を伝達してよい。
When the communication device constituting the
以上のように、本実施の形態においても、実施の形態1と同じ電源部300を備えるようにしたので、実施の形態1と同様の効果が得られる。さらに、本実施の形態においては、発電部200の発電電圧等に基づいて、自転車の走行速度を算出する速度算出部600を備えている。これにより、通信部400は、速度算出部600によって算出された自転車の走行速度を、自転車の情報として外部に対して送信することができる。こうして、通信部400から自転車の走行速度の情報を送信することで周囲に注意を促すことができる。
As described above, also in the present embodiment, since the same
なお、上記の実施の形態3においては、図1の実施の形態1の構成に速度算出部600を追加した実施形態について説明したが、その場合に限らず、図2及び図3の実施の形態2の構成に速度算出部600を追加するようにしてもよい。その場合においては、実施の形態2で得られる効果とともに、上記の効果が得られることは言うまでもない。
In the third embodiment, the embodiment in which the
実施の形態4.
実施の形態4では、実施の形態1〜3の特徴を持つ通信装置を用いて、自転車の衝突を予防するための自転車用衝突予防システムについて説明する。
Embodiment 4 FIG.
In the fourth embodiment, a bicycle collision prevention system for preventing a bicycle collision will be described using the communication device having the characteristics of the first to third embodiments.
図5は、本発明の実施の形態4に係る自転車用衝突予防システムの構成を示した構成図である。ここでは、実施の形態1〜3の構成に対して追加した構成のみを説明する。すなわち、図5では、実施の形態1〜3の構成に対して、報知部800が追加されている。すなわち、実施の形態4に係る自転車用衝突予防システムは、実施の形態1〜3で示した自転車用通信装置に報知部800を追加して構成されている。なお、図5では、実施の形態1〜3の全ての構成を図示しているが、その場合に限らず、図1の構成に報知部800を追加、図2の構成に報知部800を追加、図4の構成に報知部800を追加した構成としてもよい。また、図5の構成において、報知部800以外の他の構成の動作については、実施の形態1〜3で説明した動作と同じであるため、ここでは、その説明を省略する。
FIG. 5 is a configuration diagram showing a configuration of a bicycle collision prevention system according to Embodiment 4 of the present invention. Here, only the structure added with respect to the structure of Embodiment 1-3 is demonstrated. That is, in FIG. 5, a
図5において、報知部800は、周囲に存在する他の自動車や他の自転車の情報を、それらの自動車や自転車から受信する受信部を有している。なお、以下では、周囲に存在する他の自動車および他の自転車を、まとめて、周囲の車両と呼ぶこととする。周囲の車両の情報には、周囲の車両の位置情報が含まれる。あるいは、周囲の車両の情報が、周囲の車両の走行速度及び進行方向の情報などを含むようにしてもよい。
In FIG. 5, a
また、報知部800は、周囲の車両の各車両ごとの相対速度を算出して、相対速度に基づいて、接近してきている車両があるか否かを判定する判定部を備えている。判定部は、まず、周囲の車両から受信した情報に基づいて、車両ごとにその位置情報の変化から各車両の走行速度と進行方向とを算出する。また、判定部は、速度算出部600から自身の自転車の走行速度を取得するとともに、自身の位置情報の変化から自身の進行方向を求める。こうして、判定部は、それらの情報から、周囲の各車両の相対速度と進行方向とを算出して、進行方向が自転車に接近してくる方向で、且つ、当該相対速度が予め設定された第2の閾値以上だった場合に、当該車両が接近していると判定する。
In addition, the
さらに、報知部800は、判定部により接近してきている車両があると判定された場合に、自身の自転車の運転者に対して、音または光を発して、注意を促す警報部を有している。警報部を、例えば、LED等の発光装置から構成し、発光装置を点灯または点滅させることで、運転者に対して、視覚的な警報を発する。あるいは、警報部を、例えば、ブザー音は発声させるブザー等の発声装置から構成し、発声装置を発声させることで、運転者に対して、聴覚的な警報を発するようにしてもよい。さらに、警報部に、発光装置と発声装置の両方の機能を備えさせて、視覚的な警報と聴覚的な警報の両方を行うようにしてもよい。あるいは、視覚的な警報が見えにくい明るい昼間などの状況下では聴覚的な警報を行い、夜間においては視覚的な警報にするなど、周囲の状況あるいは時間帯等によって、視覚的な警報と聴覚的な警報とを切り替えるようにしてもよい。なお、いずれの場合においても、警報部は、自転車に取り付けるための治具を備えており、自転車の任意の位置に取り付け可能になっているが、自転車の運転者が見やすい或いは聞きやすいことを前提にして、自転車のハンドル等の運転者が目にする位置に設置することが望ましい。
Further, the
このように、本実施の形態では、周囲の車両からの情報を取得して、当該車両が接近していると判定した場合には、自転車の運転者に対して警報を発する報知部800を備えるようにしたので、報知部800が、周囲の車両から取得した情報から、接近してきている車両があると判定した場合には、自転車の運転者に当該接近を通知して、注意を促すことができる。
As described above, the present embodiment includes the
また、本実施の形態においては、自転車が静止状態である時、実施の形態1〜3で説明したように、電源部300と通信部400とは切断されていて、通信部400に対しての電力の供給を行っていない。そのため、通信部400は、周囲の車両への無線送信を行っていない。また、通信部400がバッテリーで動作している場合においては、通信部400は、弱い出力で送信を行っているか、又は、報知部800を介しての受信だけを行っている。
In the present embodiment, when the bicycle is stationary, as described in the first to third embodiments, the
そのため、このときは、周囲の車両の通信機、あるいは、歩行者のスマートフォン等の携帯端末に対して、自転車の通信装置からのメッセージが届かずに、注意を促すことができなくとも、自転車は静止しているので、自転車から周囲に衝突する可能性は低い。 Therefore, at this time, even if the communication device of the surrounding vehicle or the portable terminal such as a pedestrian's smartphone does not receive a message from the bicycle communication device and cannot call attention, the bicycle Because it is stationary, the possibility of collision from the bicycle to the surroundings is low.
自転車が静止状態の場合には、受信機能もOFFにしており、報知部800は動作せず、自転車の運転者は、周囲の車両からの情報を受信することができず、接近してくる車両の存在を知ることができない。しかしながら、自転車は静止しているので、静止している自転車に対して、周囲の車両が衝突してくる可能性は低い。あるいは、静止中にも、自転車の運転者に注意を促すようにしたい場合には、報知部800をバッテリーで動作させるようにする。これにより、自転車の運転者は、接近してくる車両の存在を検知することができる。
When the bicycle is stationary, the reception function is also turned off, the
一方、自転車が予め設定された閾値以上の走行速度で動いている場合には、自転車用衝突防止システムは、通信部400から自転車の情報を送信する。通信機を持つ周囲の車両、あるいは、歩行者の携帯端末は、自転車の通信部400から情報を取得した場合、それらの車両の所持者、あるいは、携帯端末の所持者に注意を促す。
On the other hand, when the bicycle is moving at a traveling speed equal to or higher than a preset threshold, the bicycle collision prevention system transmits bicycle information from the
また、自転車が予め設定された閾値以上の走行速度で動いている場合、報知部800の受信機能も動作しているため、他の自転車や自動車が接近していることを示すメッセージを受信したときは、報知部800にて運転者に注意を促す。
In addition, when the bicycle is moving at a traveling speed that is equal to or higher than a preset threshold, the reception function of the
上記の構成に依れば、自転車用衝突防止システムを装備した自転車が、周囲の歩行者や自転車、自動車などに衝突する可能性がある場合のみ、通信部400により周囲に注意を促すための通信を行うことができる。
According to the above configuration, communication for prompting attention to the surroundings by the
以上のように、本実施の形態に係る自転車用衝突防止システムは、自転車に取り付けて使用する自転車用衝突防止システムであって、周囲の車両から、当該車両の情報を受信する受信部を構成する報知部800と、周囲の車両に対して、自身の自転車の情報を送信する送信部を構成する通信部400と、自転車の車輪100の回転を利用して発電を行い、当該発電により得られた電力を報知部800と通信部400とに供給する、発電部200と、発電部200と報知部800及び通信部400との間に設けられた電源部300とを有している。こうして、本実施の形態においても、実施の形態1の自転車用通信装置と同様に、電源部300が、自転車の走行速度が閾値以上になったときに、発電部200を報知部800及び通信部400に導通させ、一方、自転車の走行速度が閾値未満のときは、発電部200を報知部800及び通信部400から電気的に遮断する。当該構成により、本実施の形態においても、実施の形態1の自転車用通信装置と同様に、自転車の速度が遅いときは、報知部800と通信部400とを回路から遮断して、電気負荷による車輪への抵抗を低減し、漕ぎ出し時のふらつきを抑制することができる。さらに、本実施の形態においては、周囲の車両から、当該車両の接近を知らせる通知信号を受信する報知部800を備えるようにしたので、報知部800が、周囲の車両から取得した情報から接近してきている車両があると判定した場合には、自転車の運転者に当該接近を通知して、注意を促すことができる。
As described above, the bicycle collision prevention system according to the present embodiment is a bicycle collision prevention system used by being attached to a bicycle, and constitutes a receiving unit that receives information on the vehicle from surrounding vehicles. Power is generated using the
あるいは、本実施の形態に係る自転車用衝突防止システムは、周囲の車両から、当該車両の情報を受信する受信部を構成する報知部800と、周囲の車両に対して、自転車の情報を送信する送信部を構成する通信部400と、自転車の車輪の回転を利用して発電を行い、当該発電により得られた電力を報知部800と通信部400とに供給する、発電部200と、自転車のギアの切り替え操作が行われたときに、ギアの切り替え操作が行われたことを示す信号を出力するギア操作検知部(502,700)とを備え、報知部800および通信部400は、ギア操作検知部(502,700)が信号を出力したときに動作を開始する。当該構成により、本実施の形態においても、実施の形態1及び2の自転車用通信装置と同様に、自転車の速度が遅いときは、報知部800と通信部400とを回路から遮断して、電気負荷による車輪への抵抗を低減し、漕ぎ出し時のふらつきを抑制することができる。また、本実施の形態に係る自転車用衝突防止システムは、自転車の運転者がギア操作部500を操作したことによって、多段スイッチ501あるいはギア部品やワイヤ700等の機械的な変位により生み出される電気的な変化を検知するギア操作検知部を有している。当該構成により、本実施の形態においては、実施の形態2と同様に、自転車のギアが操作されたときに、報知部800及び通信部400の動作状態を変化させることにより、電気負荷の増加による車輪への抵抗力の増加のタイミングをギアチェンジのタイミングに合わせて、運転の違和感を解消することができる。さらに、本実施の形態においては、周囲の車両から、当該車両の接近を知らせる通知信号を受信する報知部800を備えるようにしたので、報知部800が、周囲の車両からの情報を取得した場合には、自転車の運転者に通知して、注意を促すことができる。
Alternatively, the bicycle collision prevention system according to the present embodiment transmits bicycle information from a surrounding vehicle to the notifying
さらに、本実施の形態においては、実施の形態3の自転車用通信装置と同様に、発電部200の発電電圧等に基づいて、自転車の走行速度を算出する速度算出部600を備えるようにした。これにより、通信部400は、速度算出部600によって算出された自転車の走行速度を、自転車の情報として外部に対して送信することができる。こうして、通信部400から自転車の走行速度の情報を送信することで周囲に注意を促すことができる。
Further, in the present embodiment, as with the bicycle communication device of the third embodiment, a
さらに、本実施の形態においては、報知部800が、受信した周囲の車両からの情報および速度算出部600が算出した自転車の走行速度に基づいて、周囲の車両の進行方向および相対速度を算出し、当該車両の進行方向および相対速度に基づいて、自転車に接近してくる車両があるか否かの判定を行う判定部と、判定部が自転車に接近してくる車両があると判定した場合に、当該接近を知らせる警報を発生する警報部とを備えるようにしたので、接近車両の存在を自転車の運転者に知らせることで、自転車の運転者に注意を喚起し、安全運転を行うように促すことができる。
Further, in the present embodiment,
100 車輪、200 発電部、300 電源部、400 通信部、500 ギア操作部、600 速度検知部、700 ワイヤ、800 報知部。 100 wheel, 200 power generation unit, 300 power supply unit, 400 communication unit, 500 gear operation unit, 600 speed detection unit, 700 wire, 800 notification unit.
Claims (7)
外部に対して前記自転車の走行速度を送信する通信部と、
前記発電部と前記通信部との間に設けられ、前記自転車の走行速度が閾値以上になったときに、これに伴う前記車輪の回転速度の増加による前記発電部の発電電圧の上昇によりONになるリレースイッチ、または、前記車輪の回転速度の増加による遠心力の上昇によりONになる遠心力スイッチを用いて、記発電部と前記通信部とを導通させ、前記自転車の走行速度が前記閾値未満のときは前記発電部と前記通信部との導通を遮断する、電源部と
を備えた自転車用通信装置。 A power generation unit that generates power using rotation of a bicycle wheel;
A communication unit for transmitting the traveling speed of the bicycle to the outside;
Provided between the power generation unit and the communication unit, and when the traveling speed of the bicycle exceeds a threshold value, it is turned ON by the increase in the power generation voltage of the power generation unit due to the increase in the rotational speed of the wheel accompanying this The power generation unit and the communication unit are connected to each other using a relay switch or a centrifugal force switch that is turned on when the centrifugal force increases due to an increase in the rotational speed of the wheel, and the traveling speed of the bicycle is less than the threshold value. In this case, a bicycle communication device comprising: a power supply unit that interrupts conduction between the power generation unit and the communication unit.
前記発電部からの電力を用いて、外部に対して前記自転車の走行速度を送信する通信部と、
入力端子を有し、前記自転車のギアの切り替え操作が行われたときに、前記ギアの変位によって前記入力端子に生じる電気的な変化から前記ギアの切り替え操作が行われたことを検知するギア操作検知部と
を備え、
前記通信部は、前記ギア操作検知部が前記ギアが複数段のうちの高速段に設定されている段に切り替えられたことを検知したときに動作を開始し、前記ギアが前記複数段のうちの低速段に設定されている段に切り替えられたことを検知したときに動作を停止する、
自転車用通信装置。 A power generation unit that generates power using rotation of a bicycle wheel;
A communication unit that transmits the traveling speed of the bicycle to the outside using electric power from the power generation unit,
A gear operation that has an input terminal and detects that the gear switching operation has been performed from an electrical change that occurs at the input terminal due to the displacement of the gear when the gear switching operation of the bicycle is performed. A detector and
The communication unit starts operation when the gear operation detection unit detects that the gear is switched to a high speed stage among a plurality of stages, and the gear is out of the plurality of stages. Stop operation when it is detected that it has been switched to the low speed stage set to
Bicycle communication device.
前記通信部は、前記速度算出部によって算出された前記走行速度を、前記自転車の情報として外部に対して送信する、
請求項1または2に記載の自転車用通信装置。 A speed calculation unit that calculates the traveling speed of the bicycle based on the generated voltage of the power generation unit;
The communication unit transmits the travel speed calculated by the speed calculation unit to the outside as information on the bicycle.
The bicycle communication device according to claim 1 or 2.
周囲の車両から、当該車両の情報を受信する受信部と、
前記車両に対して、前記自転車の走行速度を送信する送信部と、
前記自転車の車輪の回転を利用して発電を行い、前記発電により得られた電力を前記受信部と前記送信部とに供給する、発電部と、
前記発電部と前記受信部及び前記送信部との間に設けられ、前記自転車の走行速度が閾値以上になったときに、これに伴う前記車輪の回転速度の増加による前記発電部の発電電圧の上昇によりONになるリレースイッチ、または、前記車輪の回転速度の増加による遠心力の上昇によりONになる遠心力スイッチを用いて、前記発電部に対して前記受信部及び前記送信部を導通させ、前記自転車の走行速度が前記閾値未満のときは前記発電部に対して前記受信部および前記送信部の導通を遮断する、電源部と
を備えた自転車用衝突防止システム。 A bicycle anti-collision system that is attached to a bicycle for use.
A receiving unit that receives information on the vehicle from surrounding vehicles;
A transmitter for transmitting the traveling speed of the bicycle to the vehicle;
A power generation unit that performs power generation using rotation of wheels of the bicycle, and supplies the power obtained by the power generation to the reception unit and the transmission unit;
Provided between the power generation unit and the reception unit and the transmission unit, when the traveling speed of the bicycle exceeds a threshold value, the power generation voltage of the power generation unit due to the increase in the rotation speed of the wheel accompanying this Using a relay switch that is turned on by raising, or a centrifugal force switch that is turned on by raising the centrifugal force due to an increase in the rotational speed of the wheel, the receiving unit and the sending unit are made conductive to the power generation unit, A bicycle collision prevention system comprising: a power supply unit configured to block conduction of the reception unit and the transmission unit to the power generation unit when the traveling speed of the bicycle is less than the threshold value.
周囲の車両から、当該車両の情報を受信する受信部と、
前記車両に対して、前記自転車の走行速度を送信する送信部と、
前記自転車の車輪の回転を利用して発電を行い、前記発電により得られた電力を前記受信部と前記送信部とに供給する、発電部と、
入力端子を有し、前記自転車のギアの切り替え操作が行われたときに、前記ギアの変位によって前記入力端子に生じる電気的な変化から前記ギアの切り替え操作が行われたことを検知するギア操作検知部と
を備え、
前記受信部および前記送信部は、前記ギア操作検知部が前記ギアが複数段のうちの高速段に設定されている段に切り替えられたことを検知したときに動作を開始し、前記ギアが前記複数段のうちの低速段に設定されている段に切り替えられたことを検知したときに動作を停止する、
自転車用衝突防止システム。 A bicycle anti-collision system that is attached to a bicycle for use.
A receiving unit that receives information on the vehicle from surrounding vehicles;
A transmitter for transmitting the traveling speed of the bicycle to the vehicle;
A power generation unit that performs power generation using rotation of wheels of the bicycle, and supplies the power obtained by the power generation to the reception unit and the transmission unit;
A gear operation that has an input terminal and detects that the gear switching operation has been performed from an electrical change that occurs at the input terminal due to the displacement of the gear when the gear switching operation of the bicycle is performed. A detector and
The reception unit and the transmission unit start operating when the gear operation detection unit detects that the gear is switched to a high speed stage among a plurality of stages, and the gear is Stops operation when it is detected that it has been switched to a low speed stage among multiple stages .
Bicycle collision prevention system.
前記送信部は、前記速度算出部によって算出された前記走行速度を、前記自転車の情報として、前記車両に対して送信する、
請求項4または5に記載の自転車用衝突防止システム。 A speed calculation unit that calculates the traveling speed of the bicycle based on the generated voltage of the power generation unit;
The transmission unit transmits the traveling speed calculated by the speed calculation unit to the vehicle as information on the bicycle.
The bicycle collision prevention system according to claim 4 or 5.
前記判定部が前記自転車に接近してくる車両があると判定した場合に、当該接近を知らせる警報を発生する警報部と
を備えた、請求項6に記載の自転車用衝突防止システム。 Based on the information from the surrounding vehicle received by the transmission unit and the traveling speed of the bicycle calculated by the speed calculation unit, the traveling direction and relative speed of the vehicle are calculated, and the traveling direction and relative direction of the vehicle are calculated. A determination unit configured to determine whether there is a vehicle approaching the bicycle based on speed;
The bicycle collision prevention system according to claim 6, further comprising: an alarm unit that generates an alarm for notifying the approach when the determination unit determines that there is a vehicle approaching the bicycle.
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