JP6863914B2 - 通信装置および照明装置 - Google Patents

Description

本開示は、人力駆動車に用いられる通信装置および照明装置に関する。

自動車同士での車車間通信が知られている（例えば特許文献１を参照）。

特開２０１７−１２９９３７号公報

しかしながら人力駆動車による車車間通信は知られていなかった。本願発明者は、人力駆動車が車車間通信を行うニーズがあることを見出した。本開示は、走行環境において、自車と他車両との間で通信を行うことができる人力駆動車を記載する。

本発明の第１の局面によれば、通信装置は、走行環境において情報を含む光を出力する発光器および走行環境において情報を含む光を受け取る受光器の少なくとも１つと、前記発光器および前記受光器の少なくとも１つを人力駆動車に取り付けるよう構成されるマウントと、を備える。

第１の局面による通信装置によれば、走行環境において、自車と他車両との間で通信を行うことができる人力駆動車を提供する。

本発明の第２の局面によれば、第１の局面による前記発光器は、光の強度、光の照射方向、および光の照射範囲の少なくとも１つを変更可能である。

第２の局面による通信装置によれば、より効果的に自車と他車両との間で通信を行うことができる。

本発明の第３の局面によれば、第１の局面または第２の局面による前記受光器は、前記発光器からの光を低減するカバーを含む。

第３の局面による通信装置によれば、受光器は、発光器からの不要な光を受けにくくなり、周辺の車両が出力した、情報を含む光をより効率的に受け取ることができる。

本発明の第４の局面によれば、第１の局面〜第３の局面の任意の一つによる通信装置は、電気信号を情報を含む光に、または情報を含む光を電気信号に変換する変換器をさらに備える。

第４の局面による通信装置によれば、光を媒体として情報のやりとりができる。

本発明の第５の局面によれば、第１の局面〜第４の局面の任意の一つによる通信装置において、前記マウントは、前記発光器および前記受光器の少なくとも１つを前記人力駆動車に着脱可能に取り付けるように構成される。

第５の局面による通信装置によれば、盗難やいたずらを防止することができる。

本発明の第６の局面によれば、第５の局面による通信装置において、前記発光器および前記受光器の少なくとも１つを収容するハウジングをさらに備え、前記マウントは、前記ハウジングを着脱可能に支持する。

第６の局面による通信装置によれば、耐候性を改善することができる。

本発明の第７の局面によれば、第１の局面〜第６の局面の任意の一つによる通信装置において、前記マウントは、前記人力駆動車の本体に着脱可能に設けられる。

第７の局面による通信装置によれば、マウントの位置が変更しやすくなる。

本発明の第８の局面によれば、第１の局面〜第７の局面の任意の一つによる通信装置において、前記マウントは、前記人力駆動車の本体の進行方向前側に設けられる。

第８の局面による通信装置によれば、前記人力駆動車の本体の進行方向前側にある他車との間で選択的に通信できる。

本発明の第９の局面によれば、第１の局面〜第８の局面の任意の一つによる通信装置において、前記マウントは、前記人力駆動車の本体の進行方向後側に設けられる。

第９の局面による通信装置によれば、前記人力駆動車の本体の進行方向後側にある他車との間で選択的に通信できる。

本発明の第１０の局面によれば、第７の局面〜第９の局面の任意の一つによる通信装置において、前記人力駆動車の前記本体は、フレーム、フロントフォーク、ハンドルバー、および、シートポストの少なくとも１つを含む。

第１０の局面による通信装置によれば、フレーム、フロントフォーク、ハンドルバー、および、シートポストの少なくとも１つは、その剛性を改善できる。

本発明の第１１の局面によれば、第１の局面〜第１０の局面の任意の一つによる通信装置において、前記情報は、前記人力駆動車に関する情報、交通情報、および環境情報の少なくとも１つを含む。

第１１の局面による通信装置によれば、自車または他車の走行の安全性を改善できる。

本発明の第１２の局面によれば、第１１の局面による通信装置において、前記人力駆動車に関する情報は、前記人力駆動車の識別情報、前記人力駆動車の車両情報、前記人力駆動車の走行状態、前記人力駆動車の後続車両の車両情報、および前記人力駆動車の先行車両の車両情報の少なくとも１つを含む。

第１２の局面による通信装置によれば、自車または他車の走行の安全性を改善できる。

本発明の第１３の局面によれば、第１の局面〜第１２の局面の任意の一つによる通信装置において、前記発光器は、情報を含む可視光を出力する。

第１３の局面による通信装置によれば、可視光で通信できる。

本発明の第１４の局面によれば、第１の局面〜第１３の局面の任意の一つによる通信装置において、前記受光器は、情報を含む可視光を受け取る。

第１４の局面による通信装置によれば、可視光で通信できる。

本発明の第１５の局面によれば、第１の局面〜第１２の局面の任意の一つによる通信装置において、前記発光器は、情報を含む赤外光を出力する。

第１５の局面による通信装置によれば、赤外光で通信できる。

本発明の第１６の局面によれば、第１の局面〜第１２の局面および第１５の局面の任意の一つによる通信装置において、前記受光器は、情報を含む赤外光を受け取る。

第１６の局面による通信装置によれば、赤外光で通信できる。

本発明の第１７の局面によれば、照明装置は、第１の局面〜第１４の局面の任意の一つによる通信装置を含む。

第１７の局面による照明装置によれば、通信だけでなく自車の近傍に照明を提供することもできる。

本発明の第１８の局面によれば、第１７の局面による照明装置において、前記通信装置は、前記発光器を備え、前記通信装置は、周囲の明るさを検知するセンサをさらに備え、前記発光器は、前記センサの検出結果に基づき、非通信時において、周囲が所定以上に明るい場合は消灯し、周囲が所定よりも暗い場合は点灯する。

第１８の局面による照明装置によれば、照明装置の効率化を図ることができる。

本発明の第１９の局面によれば、第１８の局面による照明装置において、前記通信装置は、前記センサに入射する光を選択的に遮蔽する遮蔽部をさらに備える。

第１９の局面による照明装置によれば、遮蔽部がセンサの入射口を閉じている状態の場合は、周囲の明るさに関係なく、発光器を点灯状態にすることができる。

走行環境において、自車と他車両との間で通信を行うことができる人力駆動車を提供する。

ある実施形態による通信装置を備える人力駆動車を示す図である。 通信装置の人力駆動車への取り付けを示す図である。 通信装置の構造を示す図である。 変換器の構造を示す図である。 通信装置が用いられ得る状況を示す図である。 通信装置が用いられ得る状況を示す図である。 通信装置が用いられ得る状況を示す図である。

以下、図面を参照して本開示のさまざまな実施形態を説明する。同じ参照符号は、同じ構成要素を示す。

図１は、ある実施形態による通信装置１５０を備える人力駆動車１００を示す図である。人力駆動車１００は、前輪１２０、および後輪１２２を備える自転車を一般には指し、電動アシスト自転車を含む。

ある実施形態において、人力駆動車１００は、人力駆動車１００に搭載される電気コンポーネントを制御するよう構成されるメインコントローラ１３０を備える。メインコントローラ１３０は、アクチュエータを含む電気コンポーネント（たとえば、電動変速装置、電動ブレーキ、電動サスペンション、電動アジャスタブルシートポスト、および電動走行補助装置など）を制御可能に構成される。また、メインコントローラ１３０は、検出部を含む電気コンポーネント、すなわちセンサ（たとえば、速度センサ、ブレーキセンサ、および加速度センサなど）からの情報を取得可能に構成される。ある実施形態において、通信装置１５０は、メインコントローラ１３０によって制御される。

走行環境において、通信装置１５０は、人力駆動車１００の周囲に存在する、自転車、自動車、またはＩＴＳ（intelligent transportation system、高度道路交通システム）センサ等に、情報を送り、または自転車、自動車、またはＩＴＳセンサ等から情報を受け取る。ここで走行環境とは、走行中および走行を開始または終了しようとしている状態を含む。

上記情報には、例えば、自車の走行情報および渋滞情報が含まれる。自車の走行情報は、例えば、ライダーによるブレーキの操作が行われていることを表す。渋滞情報は、例えば、自車の前方で事故が発生したしたこと、または自車の前方で工事が行われていることを表す。人力駆動車１００と、自転車、自動車、またはＩＴＳセンサ等との間で情報がやりとりされることによって、人力駆動車１００およびその周囲の車両の走行の安全を向上させることができる。例えば、自車が急ブレーキをかけたことを表す情報を後続の車両に伝えることによって、追突を防止することができる。本明細書で「車両」とは、自転車に限定されず、自動車等も含む。

人力駆動車１００の本体１１０は、フレーム１１２、フロントフォーク１１４、ハンドルバー１１６、およびシートポスト１１８の少なくとも１つを含む。

図２は、通信装置１５０の人力駆動車１００への取り付けを示す図である。通信装置１５０は、ハウジング２１０およびマウント２２０を備える。ハウジング２１０は、発光器および受光器の少なくとも１つを収容する。マウント２２０は、後述する発光器３１０および後述する受光器３２０の少なくとも１つを人力駆動車に取り付けるよう構成される。マウント２２０は、ハウジング２１０を人力駆動車１００に取り付けるよう構成される。ある実施形態では、通信装置１５０は、マウント２２０によって、人力駆動車１００に含まれる管状部材１１０に取り付けられる。管状部材１１０は、フレーム１１２、フロントフォーク１１４、ハンドルバー１１６、およびシートポスト１１８の少なくとも１つを含む。具体的には、通信装置１５０は、マウント２２０によって、ハンドルバー１１６に取り付けられる。なお、これには限定されず、例えば通信装置１５０が、フレーム１１２、フロントフォーク１１４、またはシートポスト１１８に取り付けられてもよい。

ある実施形態では、マウント２２０は、ハウジング２１０を着脱可能に支持する。例えば、マウント２２０は、スライドレールまたは挟み込むことによってハウジング２１０を着脱可能に支持する。

ある実施形態では、マウント２２０は、人力駆動車１００の本体１１０に着脱可能に設けられる。例えば、マウント２２０は、ねじまたはレバー式のクランプ２２２によって人力駆動車１００に着脱可能に取り付けられる。すなわち、マウント２２０は、後述する発光器３１０および後述する受光器３２０の少なくとも１つを人力駆動車１００に着脱可能に取り付けるよう構成される。

図３は、通信装置１５０の構造を示す図である。通信装置１５０は、ハウジング２１０内に、発光器３１０および受光器３２０の少なくとも１つを備える。発光器３１０は、走行環境において情報を含む光を出力する。受光器３２０は、走行環境において情報を含む光を受け取る。ある実施形態では、受光器３２０は、発光器３１０からの光を低減するカバー３３０を含む。本明細書で「低減する」とは、減らすこと、およびなくすことの両方を含む。カバー３３０によって、受光器３２０は、発光器３１０からの不要な光を受けにくくなり、周辺の車両が出力した、情報を含む光をより効率的に受け取ることができる。

通信装置１５０は、表示器３７０を備えていてもよい。表示器３７０は、受光器３２０が受け取った光に対応する情報をライダーに示す。例えば、表示器３７０は、前を走る他車両がブレーキを操作しているという情報に応答して、ライダーに対して光で警告を発する。この場合、表示器３７０は、例えば、高輝度発光ダイオードである。

ある実施形態では、通信装置１５０は、電気信号を情報を含む光に、または情報を含む光を電気信号に変換する変換器３４０を備える。変換器３４０の構造は、図４を参照して後述する。

ある実施形態では、通信装置１５０を含む照明装置が実現できる。このとき、通信装置１５０は、発光器３１０を備える。また、通信装置１５０は、周囲の明るさを検知するセンサ３５０をさらに備える。発光器３１０は、センサ３５０の検出結果に基づき、非通信時において、周囲が所定以上に明るい場合は消灯し、周囲が所定よりも暗い場合は点灯する。この構成により、周囲が明るい場合の点灯を避けることによって、照明装置の消費電力を低減できる。

ある実施形態では、通信装置１５０は、遮蔽部３６０を備えてもよい。遮蔽部３６０は、センサ３５０に入射する光を選択的に遮蔽する。具体的には、ヒンジによってセンサ３５０への光の入射口を開閉することができる。これによって、入射口が閉状態の場合は、周囲の明るさに関係なく、発光器３１０を点灯状態にすることができる。

図４は、変換器３４０の構造を示す図である。変換器３４０は、プロセッサ４１０、ドライバ４１２，４７２、メモリ４２０、およびインタフェース４２２，４５２を含む。ドライバ４１２は、プロセッサ４１０が出力する情報（例えばデジタルデータ）に基づいて発光器３１０を駆動する。インタフェース４２２は、受光器３２０が出力する光の強度に基づいて情報（例えばデジタルデータ）を生成し、プロセッサ４１０に出力する。

プロセッサ４１０は、発光器３１０および受光器３２０の少なくとも１つを利用して、自車と他車両との間で光通信を実現する。例えば、送信すべき情報は、光の強度の変化で表すことができる。光通信では、例えば、数１０ｋＨｚ〜数ＭＨｚの変調周波数が用いられ得る。このオーダーの変調周波数だと人間の目には光のちらつきが感じられないので好ましい。また光の強度は、点灯、消灯のように、光の強度が完全にゼロにならなくてもよい。つまり、光の強度がある程度、変化すれば、インタフェース４２２は、受光器３２０の出力に基づいて、元の情報を生成できる。

自車と他車両との間でやりとりされる情報は、人力駆動車１００に関する情報、交通情報、および環境情報の少なくとも１つを含む。交通情報は、例えば、隣の交差点に関する情報、または自分が走ってきた道に関する情報を含み得る。環境情報は、天候、走行路の状態、または周辺の商業施設などに関する情報を含み得る。

人力駆動車１００に関する情報は、人力駆動車１００の識別情報、人力駆動車１００の車両情報、人力駆動車１００の走行状態、人力駆動車１００の後続車両の車両情報、および人力駆動車１００の先行車両の車両情報の少なくとも１つを含む。ここで、車両情報は、車種、大きさ、走行状態、および故障状態の少なくとも１つを含む。

ある実施形態では、メインコントローラ１３０は、人力駆動車１００に取り付けられた任意のセンサの検出結果に基づく情報を、インタフェース４３２を介してプロセッサ４１０に出力する。具体的には、メインコントローラ１３０は、制動動作装置に取り付けられたセンサの検出結果に基づき、ブレーキの操作を表す信号をプロセッサ４１０に出力する。ブレーキの操作を行っていることを表す情報を他車両に送ることによって、人力駆動車１００のライダーの意図を他車両のライダーまたはドライバーに伝えることが可能になる。

メインコントローラ１３０は、上述の自車と他車両との間でやりとりされる情報を表す電気信号を、インタフェース４３２を介してプロセッサ４１０に出力する。メインコントローラ１３０は、人力駆動車１００の識別情報を記憶するメモリを含んでいてもよい。

表示器３７０は、他車両から受け取られた情報に応答して、人力駆動車１００のライダーに注意喚起等を与える。表示器３７０は、例えば、発光ダイオードであるが、これには限定されず液晶表示パネル等であってもよい。ある実施形態では、表示器３７０の代わりに、音でライダーに注意喚起等を与えるためにスピーカーを用いてもよい。他の実施形態では、表示器３７０の代わりに、振動でライダーに注意喚起等を与えるために振動素子を用いてもよい。

ある実施形態では、発光器３１０は、情報を含む可視光を出力し、受光器３２０は、情報を含む可視光を受け取る。発光器３１０は、例えば、可視光を照射する発光ダイオードを含み得る。受光器３２０は、例えば、照射された可視光に応答して電流を出力するフォトダイオードを含み得る。代替としてある実施形態では、発光器３１０は、情報を含む赤外光を出力し、受光器３２０は、情報を含む赤外光を受け取る。発光器３１０は、例えば、赤外光を照射する発光ダイオードを含み得る。受光器３２０は、例えば、照射された赤外光に応答して電流を出力するフォトダイオードを含み得る。

図５は、通信装置１５０が用いられ得る状況５００を示す図である。自車５１０は、上述のさまざまな情報を近傍の車両５２０、５３０および５６０に伝え得る。本明細書で「自車」とは、本発明の通信装置を備える人力駆動車を表す。

状況５００で、自車５１０は、車両５５０に情報を伝えることができなくてもよい。これは、発光器３１０の光の照射方向に起因するが、実際には問題とはならない。車両５５０は対向車線にあり、すでにすれ違って離れつつあるので、情報をやりとりする重要性が低いからである。

どのような車両に情報を選択的に送るか、またはどのような車両から情報を選択的に受け取るかに依存して、発光器３１０または受光器３２０の配置を適宜、変更できる。例えば、発光器３１０は、光の強度、光の照射方向、および光の照射範囲の少なくとも１つを変更可能である。これにより望ましい車両に対してだけ光を送ることができ、それ以外の車両に対する妨害を低減できる。

ある実施形態では、マウント２２０は、人力駆動車１００の本体１１０の進行方向前側に設けられる。これにより人力駆動車１００の進行方向前側に存在する車両に光を照射できる。
代替として、マウント２２０は、人力駆動車１００の本体１１０の進行方向後側に設けられてもよい。これにより人力駆動車１００の進行方向後ろ側に存在する車両に光を照射できる。

例えばマウント２２０が人力駆動車１００の本体１１０の進行方向後側に設けられている場合を考える。このとき自車５１０は、後続の自転車５３０に情報を送ることができる。例えば、自車５１０は、ブレーキの操作を行っていることを表す情報を自転車５３０に送ることができる。これにより自転車５３０は、自車５１０が減速するであろうことを予測できる。よって自車５１０のライダーおよび自転車５３０のドライバー間での意思疎通が改善される。

図６は、通信装置１５０が用いられ得る状況６００を示す図である。自車６１０は、右折しようとしている対向車６２０に情報を送ることができる。例えば、自車６１０は、ブレーキの操作を行っていることを表す情報を対向車６２０に送ることができる。これにより対向車６２０は、自車６１０が減速するであろうことを予測できる。逆に、自車６１０は、ブレーキの操作を行っていないことを表す情報を対向車６２０に送ることができる。この場合は、対向車６２０は、自車６１０が減速しないであろうことを予測できる。いずれの場合も、自車６１０のライダーおよび対向車６２０のドライバー間での意思疎通が改善される。

自車６１０は、ブレーキの操作を行っていることを表す情報を後続の自転車６３０に送ることができる。これにより自転車６３０は、自車６１０が減速するであろうことを予測できる。この場合も、自車６１０のライダーおよび自転車６３０のライダー間での意思疎通が改善される。

図７は、通信装置１５０が用いられ得る状況７００を示す図である。状況７００では、自車７１０および自動車７２０が交差点に進入しようとしている。交差点には、ＩＴＳセンサ７７０が設けられている。ＩＴＳセンサ７７０は、例えば、自車７１０が送る情報を受け取り、自動車７２０に送る。この場合、自車７１０は、ブレーキの操作を行っていないことを表す情報を自動車７２０に送ることができる。これにより自動車７２０のドライバーは、自車７１０が減速せずに交差点に進入するであろうことを予測できる。よって自車７１０のライダーおよび自動車７２０のドライバー間での意思疎通が改善される。

ＩＴＳセンサ７７０は、自動車７２０が送る情報を受け取り、自車７１０に送ってもよい。この場合、自動車７２０は、ブレーキの操作を行っていないことを表す情報を自車７１０に送ることができる。これにより自車７１０のライダーは、自動車７２０が減速せずに交差点に進入するであろうことを予測できる。この場合も自車７１０のライダーおよび自動車７２０のドライバー間での意思疎通が改善される。

なお、ＩＴＳセンサ７７０は、ミラーであってもよい。すなわち、自車７１０からの光を反射して自動車７２０に照射することで、通信を成立させてもよい。

１１０ 本体
１１２ フレーム
１１４ フロントフォーク
１１６ ハンドルバー
１１８ シートポスト
１５０ 通信装置
２１０ ハウジング
２２０ マウント
２２２ クランプ

Claims (21)

1. 走行環境において情報を含む光を出力する発光器および走行環境において情報を含む光を受け取る受光器の少なくとも１つと、
   前記発光器および前記受光器の少なくとも１つを人力駆動車に取り付けるよう構成されるマウントと、
   周囲の明るさを検知するセンサと、を備え、
   前記発光器は、前記センサの検出結果に基づき、非通信時において、周囲が所定以上に明るい場合は消灯し、周囲が所定よりも暗い場合は点灯する、通信装置。
2. 前記通信装置は、前記発光器を備える、請求項１に記載の通信装置。
3. 走行環境において情報を含む光を出力する発光器および走行環境において情報を含む光を受け取る受光器の少なくとも１つと、
   前記発光器および前記受光器の少なくとも１つを人力駆動車に取り付けるよう構成されるマウントと、を備え、
   前記マウントは、前記人力駆動車の管状部材に取り付け可能に構成されたクランプであり、
   前記管状部材は、フレーム、フロントフォーク、ハンドルバー、および、シートポストの少なくとも１つを含む、通信装置。
4. 前記通信装置は、前記発光器を備え、
   前記通信装置は、周囲の明るさを検知するセンサをさらに備え、
   前記発光器は、前記センサの検出結果に基づき、非通信時において、周囲が所定以上に明るい場合は消灯し、周囲が所定よりも暗い場合は点灯する、請求項３に記載の照明装置。
5. 前記通信装置は、前記センサに入射する光を選択的に遮蔽する遮蔽部をさらに備える、請求項１、２、または、４に記載の照明装置。
6. 前記発光器は、光の強度、光の照射方向、および光の照射範囲の少なくとも１つを変更可能である、請求項１から５のいずれか一項に記載の通信装置。
7. 前記受光器は、前記発光器からの光を低減するカバーを含む、請求項１から６のいずれか一項に記載の通信装置。
8. 電気信号を情報を含む光に、または情報を含む光を電気信号に変換する変換器をさらに備える、請求項１から７のいずれか一項に記載の通信装置。
9. 前記マウントは、前記発光器および前記受光器の少なくとも１つを前記人力駆動車に着脱可能に取り付けるように構成される、請求項１から８のいずれか一項に記載の通信装置。
10. 前記発光器および前記受光器の少なくとも１つを収容するハウジングをさらに備え、
    前記マウントは、前記ハウジングを着脱可能に支持する、請求項９に記載の通信装置。
11. 前記マウントは、前記人力駆動車の本体に着脱可能に設けられる、請求項１から１０のいずれか一項に記載の通信装置。
12. 前記マウントは、前記人力駆動車の本体の進行方向前側に設けられる、請求項１から１１のいずれか一項に記載の通信装置。
13. 前記マウントは、前記人力駆動車の本体の進行方向後側に設けられる、請求項１から１２のいずれか一項に記載の通信装置。
14. 前記人力駆動車の前記本体は、フレーム、フロントフォーク、ハンドルバー、および、シートポストの少なくとも１つを含む、請求項１１から１３のいずれか一項に記載の通信装置。
15. 前記情報は、前記人力駆動車に関する情報、交通情報、および環境情報の少なくとも１つを含む、請求項１から１４のいずれか一項に記載の通信装置。
16. 前記人力駆動車に関する情報は、前記人力駆動車の識別情報、前記人力駆動車の車両情報、前記人力駆動車の走行状態、前記人力駆動車の後続車両の車両情報、および前記人力駆動車の先行車両の車両情報の少なくとも１つを含む、請求項１５に記載の通信装置。
17. 前記発光器は、情報を含む可視光を出力する、請求項１から１６のいずれか一項に記載の通信装置。
18. 前記受光器は、情報を含む可視光を受け取る、請求項１から１７のいずれか一項に記載の通信装置。
19. 前記発光器は、情報を含む赤外光を出力する、請求項１から１６のいずれか一項に記載の通信装置。
20. 前記受光器は、情報を含む赤外光を受け取る、請求項１から１６および１９のいずれか一項に記載の通信装置。
21. 請求項１から１６のいずれか一項に記載の通信装置を含む照明装置。

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