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1. JP1998503139 - 車両用安全システム

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【発明の詳細な説明】
車両用安全システム
本発明は、例えば後続車両のドライバーに安全情報を提供する警報手段を備えた車両安全システムに関する。
車両表示システムからなる公知警報手段は、WO93/15931号公報に記載されているが、このものは、車両の離散的範囲の減速を表示するだけでなく、車両が停止していることを示す表示を与えることができるものである。この表示システムの特徴はいずれも、特に、漸進ブレーキウォーニング(PBW)や車両停止インジケータ(VSI)表示に関する場合には、先行例として本明細書に援用するものである。複式ホーンレーダ装置を使用する公知対地速度測定装置はWO92/01951号公報に記載されているが、この明細書の開示内容も同様に先行例として本明細書に援用するものである。
本発明の目的は、特に、公知車両表示システムおよび対地速度測定システムを改良することにある。
本発明の一つの態様によれば、使用時に対象車両に取付けられる制御装置、使用時に対象車両に取付けられ、後続車両との車間距離及び/又は後続車両の相対速度を検出するとともに、これらを表すデータ信号を制御装置に入力するセンサ手段、および対象車両の対地速度を検知するとともに、これを表す速度信号を制御装置に入力する速度検出手段からなる車両用安全システムにおいて、上記制御装置が作動して、受信した速度信号およびデータ信号を処理し、危険状態の存在を判断し、そして危険状態の存在を後続車両のドライバーに警報する、上記制御装置によって制御される警報手段をさらに有する車両用安全システムが提供される。
好ましくは、上記制御装置が作動して、対象車両の後方にある、後続車両の進入が危険状態の存在になる安全範囲に対応する安全距離を判断することによって危険状態の存在を判断する。
これによって、後続車両のドライバーが安全距離をより正確に判断することを助けることができる利点が得られる。ドライバーという者はこのような警報システムがない場合には、安全距離を過小評価しがちである。
判断される上記安全距離については、実質的に後続車両の速度で走行している車両の速度であればよい。
また、判断される上記安全停止距離については、対象車両の速度に比例すればよい。
好ましくは、測定された値が安全値に達した後に、警報を止める。対象車両に搭載され、かつ後続車両のドライバーが視認できるように位置決めされた表示によって警報を発すればよい。また、表示はライト列で構成できる。
また、本システムは、対象車両が停止していることを警報する手段を有していてもよい。本システムはさらに対象車両の異なるレベルの減速について警報する手段を有することができる。この警報手段は相対速度状態及び/又は相対車間距離状態に関する橙色のライト表示、および車両の停止及び/又は減速状態のレベルに関する赤色のライト表示で構成できる。
本システムは、好ましい実施態様では、二つの受信アンテナをもち、車両の走行方位を判断できる制御装置に通信するレーダ装置、および車両走行時に制御装置によって自動的に起動されて、警報を発する警報手段を備えるものである。
車両の反転時に自動的に起動できるさらに別な警報手段をライトアレー及び/又は音声発生手段で構成してもよい。相対離間及び/又は相対速度警報は、減速警報のレベルによって打ち消されてもよい。
上記制御装置が作動して、拡大された安全範囲に対応する強調された安全距離を判断し、そして上記警報手段がさらに作動して、上記拡大された安全範囲内への後続車両による進入に対応する第1レベルの警報を発するとともに、ドライバーにとっては第1レベルの警報よりも強く与えられ、かつ安全範囲内へのいかなる進入にも対応する第2レベルの警報を発するようにしてもよい。
上記の強調された安全距離および拡大された安全範囲の大きさについては、悪路条件下での運転に適当な代表的パラメータに対応するように予め定めておくのが一般的である。これらパラメータを、例えばルック・アップ・テーブルに格納しておくと、正常な安全範囲を定めるパラメータと一緒に、上記制御装置によって受信された信号から引き出すことができる。
本安全システムは、上記制御装置に路面状態及び/又はその他の運転条件を表す信号を入力する路面状態通信手段を有し、そして上記制御装置を作動して、上記路面状態通信手段が対象車両と路面との間の静止摩擦に影響する可能性のある悪路面条件を指示する範囲に従って上記の拡大された安全範囲に対応する上記の強調された安全距離を判断するようにしてもよい。
これによって、上記の強調された安全距離および拡大された安全範囲が一般的な運転条件に対応できるようになる。また、路面状態通信手段が雨、氷や雪が運転に危険であるかどうかに関するデータを自動的に入力できる機能をもっているのが好ましい。この場合のデータ・ソースは車両に搭載したセンサか、あるいは適切なデータを与える外部システムに対する遠隔測定リンクであればよい。
上記センサ手段が作動して、後続車両との車間距離および後続車両の相対速度の両者を検知し、そして上記制御装置が作動して、上記の拡大された安全範囲に進入する場合に、後続車両の相対速度が相対速度の限界値を越えたかどうかを判断し、越えている場合には、上記警報手段が起動して、第2レベルの警報を発するが好ましい。
これには、後続車両が主な安全範囲に達する前に、十分な喚起力をもって後続車両のドライバーに警報を発することができ、これによって対象車両に対する接近速度が速すぎる旨のドライバーへの警報を最大限に利用できる利点がある。
好ましい実施態様では、上記路面状態通信手段が対象車両に取付けられ、雨面、雪面および凍結面の少なくとも一つを検知するとともに、これを表す信号を上記制御装置に通信する手段を有する。
後続車両との車間距離および後続車両の速度を検知するセンサ手段としては、後続車両の近接度および相対速度の両者を判断するのに十分な受信パルス情報を引き出す、レーダパルスを送受信するレーダシステムで構成すればよい。
本安全システムは、対象車両の上記制御装置と使用時に後続車両に取付けられる警報装置との間で通信を行なうことによって、上記警報手段が作動して、上記警報装置を介して後続車両のドライバーに警報を発する通信手段を有していてもよい。
また、速度検知手段は対象車両の伝動列の要素に取付けられる従来と同様な速度検知装置であればよく、例えばホール効果センサを有していてもよい。
あるいは、速度検知手段としては、対象車両に取付けられ、対象車両の伝動列とは独立して対象車両に対する路面の動きに応答できるセンサで構成することも可能である。
好ましい実施態様では、上記速度検知手段はドップラーシフトレーダ装置によって構成したセンサを有する。
このような検知手段は、異なるタイヤ空気圧、タイヤ磨耗やその他のファクターによるタイヤ直径の変化から生じる、伝動列を介して速度を判断する際に固有な誤差がない点で有利である。
また、上記制御装置を作動して、対象車両の内部または外部で展開される衝撃吸収装置を起動してもよい。
上記衝撃吸収装置としては、対象車両の外部に展開するように膨張可能なエアバッグ及び/又は衝突後エネルギーを吸収する油圧ラムによって繰り出し可能なバンパーで構成してもよい。
これによって、対象車両と、例えば後続車両である物体との衝突点の前で衝突の作用を減衰することができる。
本発明の別な態様によれば、対象車両の加速度および減速度を判断する手段、および対象車両から離れている第三者が加速度および減速度を判別できる出力手段を有する車両用システムが提供される。この出力手段としては、加速を表す第1表示形態および減速を表す第2表示形態をもつ可視的表示で構成できる。この可視的表示としては、対象車両の側部に設けたライトアレーで構成できる。第1の着色されたライトアレーが加速を表し、第2の着色されたライトアレーが減速を表し、そして好ましくは所定色の点灯されたライトの数及び/又は強度がそれぞれ加速度または減速度を表す。
本発明のこの態様は、例えばレーシングカーやバイクなどに適用でき、車両の片側または両側に取付けられた可視的表示により、レース観戦者やカメラが車両の加速度や減速度を知覚あるいは捕捉できるので、観戦の興味や楽しみがいっそう増すことになる。このような表示は、レースへの干渉を最小限するために、先行するドライバーや後続のドライバーにとって必ずしも見える必要はない。
また本明細書には、真の車両走行速度および方位を判断する手段、および車両走行速度および方位を制御装置に送信して、速度情報や方位情報に応答して第2の車両装置を制御する手段をもつ対地速度センサを有する車両用管理システムも開示されている。
本システムは以下の機能のそれぞれを、あるいはその任意の組合せを実行するようになっている。即ち、経済走行速度制御用能動検知、アンチロック式ブレーキングシステム及び/又は能動静止摩擦制御を対象とする実際の車両速度との比較、及び以下の機能のうちの一つ、即ち路面表示上の運転速度、走行距離、燃料経済測定、走行時間、予定目的地到着時間、走行全体にわたる平均燃料経済、エアバッグの自動起動、電子自動変速車両における変速。
このようなシステムはまた本発明の上記以外の態様をすべて包含できるものである。
本発明のさらに別な態様によれば、対象車両に取付けられ、速度センサが発生し、かつ路面に対する対象車両の速度を表す信号に応答して対象車両のブレーキ動作を制御するアンチロック式ブレーキングシステムを有する安全システムにおいて、上記速度センサが路面に向けて放射波を放射するとともに、路面から反射した放射波を受信かつ分析することによって速度を判断するレーダシステムであることを特徴とする安全システムが開示される。
上記レーダシステムを作動して、反射放射波の周波数におけるドップラーシフトを測定することによって速度を判断してもよい。
本発明のさらに別な態様によれば、対象車両に取付けられる少なくとも一つの衝撃エネルギー吸収装置、対象車両に取付けられ、対象車両の外部にある物体の近接度および接近速度を検出するセンサ手段、センサ手段の出力信号に応答して物体が対象車両に衝突しそうであるかを判断する判断手段、および上記判断手段に応答して上記の少なくとも一つの衝撃エネルギー吸収装置を起動して、対象車両の外部にある位置まで、かつ上記物体と対象車両との間に上記衝撃エネルギー吸収装置を展開する起動手段からなる安全装置が開示される。
上記衝撃エネルギー吸収装置としては、膨張可能なバッグ装置を使用することができ、該バッグ装置は、膨張した時に展開して、対象車両の最も近い内側バッグおよび対象車両から最も遠い外側バッグを有する連続層を構成する二つかそれ以上の膨張可能なバッグで構成することができる。
好ましくは、本安全システムは、所定圧力レベルを越える各バッグ内圧に応答して一つかそれ以上のバッグを収縮させる収縮手段を有するものである。
上記収縮手段を作動して、内側バッグから外側バッグにかけて漸減する圧力レベルでバッグを連続層として収縮させることによって、使用時に、物体と対象車両との衝突に応答して外側バッグを収縮させてから、内側バッグを収縮させてもよい。
また、上記収縮手段は、各バッグの側壁の一部を形成し、かつ各所定圧力レベルで破裂する破裂可能な膜で構成することもできる。
好ましい実施態様では、上記エアバッグ装置を三つの膨張可能なバッグで構成する。
(対象車両のそれぞれ正面部、後部、左側部および右側部において展開するように設けた複数のエアバッグで構成するのが好ましい。)
あるいは、上記衝撃エネルギー吸収装置を、バンパーが衝撃を受けた時にエネルギーを吸収できる油圧ラム手段によって繰り出し可能な少なくとも一つのバンパーで構成する。
本発明のさらに別な態様は、対地速度測定装置及び/又は入力検出手段、および事故が発生しそうな時に噴霧装置を起動して、泡などの安全化学薬品を噴霧する制御装置からなる車両用安全システムを提供するものである。
さらに別な態様は、アンテナをレーダシステムに結合して、レーダからの電磁放射波をアンテナに送り、反射放射波をアンテナを介してレーダに送り返す手段を有するアンテナを提供するもので、このアンテナはさらに楔形部分を含む。楔は尖端が1mm朱満のテーパ形になっている。アンテナの少なくとも一部をPTFEで製作するのが好ましい。
本発明のさらに別な態様は、電磁放射波を導波路に放射し、それぞれが出力端まで延長する二つの別々な方向の導波路にそって放射波を放射する手段をもつレーダシステム用ハウジングを提供するもので、該ハウジングは放射路それぞれに受信アンテナを収容するとともに、さらに出力端で反射放射波を伝達かつ集波する楔形アンテナを有する。受信アンテナは放射波波長の半分だけ分離できる。
本発明のさらに別な態様は、電磁放射波を二つの放射路にそって二つの別々な出力口/入力口ホーンに放射する導波路まで延長する、電磁放射波入力口をもつレーダシステム用ハウジングにおいて、ホーンがその長手方向軸線に対して全長にそって幅が狭くなるハウジングを提供するものである。
ホーンは外向きのテーパをもつことができる。一つのホーンから放射した放射波が他のホーンからの放射波と直交するようにホーンの方向を内向きにできる。ハウジングに、二つの導波路が合流する点から等間隔で設けた二つの受信ダイポールを収容するのが好ましい。
以下例示のみを目的として、本発明の実施態様を添付図面について説明する。
図中、
図1は本発明による車両表示システムの概略正面図であり、
図2aは本発明による車両表示を搭載した二台の車両の概略平面図であり、
図2bは図1に示した、動作状態にある表示の第2実施態様を示す図であり、
図3は本発明によるレーダシステム要部の正面図であり、
図4は図3に示したレーダ部分の下から見た平面図であり、
図5は図3および図4に示したレーダ装置の背面図であり、
図6は図5の6−6線についての断面図であり、
図7は本発明によるレーダシステムに使用するのに好適な楔装置を示す五面図(a〜e)であり、
図8は本発明による楔の第2実施態様を示す三面図であり、
図9は本発明による第2レーダシステムの断面側面図であり、
図10は本発明によるエアバッグシステムを備えた車両の平面図であり、そして
図11は本発明によるエアバッグを備えたドアパネルを示す二つの断面側面図である。
図1について説明すると、図2aに示すように対象車両16と後続車両18との間の相対的なパラメータに関する警報信号を与える第1ライトアレー2によって構成した安全表示からなる本発明による表示システム10が図示されている。第2ライトアレー14からなる表示が、対象車両の減速レベルに関する情報及び/又は車両が停止しているか否かに関する情報を提供できる。即ち、第2ライトアレー14はWO93/15931に記載されているアレーと同じであり、またこの明細書に記載されているのと同じ方法で操作してもよいし、あるいは本明細書に記載するシステムを使用して操作してもよい。第2ライトアレー14は中心ランプ15aと、四対のランプ15b、15c、15dおよび15eとからなる。中心ランプ15aとしては、車両のブレーキペダルのスイッチによって点灯されるが、PBWまたはVSI状態では使用されない中心ハイ・マウント式ストップ・ランプ(CHMSL)が使用できる。この場合、対になっているランプ15b〜15eは、例えばWO93/15931に記載されているランプ10〜17と同様に動作する。
車両停止インジケータ(VSI)として動作する場合、好ましい表示形態は、点灯ランプ数のサイクル変化における開始点で第2ライトアレー14のランプ15すべてを点灯する。第2段階で中心ランプ15aを消灯してから、全部のランプを点灯した後、両ランプ15bを消灯してから、ランプすべてを点灯する。この後、瞬間的に両ランプ15cを消灯してから、ランプすべてを点灯した後、全対のランプを順次消灯する。そして、このサイクルを再開する。例えば、各工程の時間としては1秒未満であればよいが、好ましい時間は0.1秒程である。
図1および図2bから理解できるように、各ランプ15は相互に識別可能であるのが好ましい。ランプ15間の分離部分11の幅としては、例えばランプ幅と同じであればよい。あるいは、分離部分11の幅を可変にして、後続車両18との車間がある程度ある場合に、各ランプを確実に識別できるようにしておくことも可能である。近接センサを車間測定機能のみに使用する場合には、以下に説明する単式ホーン形レーダのみで構成する必要がある。
このように、赤色灯などの明るいランプアレーが、消灯されたランプ対が外側に移動するため、膨張して見える対象車両16の後部に表示されるので、停止指示信号は極めて有効な信号であることがわかる。第2ライトアレー14を漸進ブレーキウォーニング表示(PBWD)として使用する場合には、ランプ対15を点灯する初期レベルは、例えば0.05〜0.1gおよび0.1〜0.25gの範囲の減速については任意である。測距装置、即ち近接センサを使用することによって、後続車両18との近接度及び/又は後続車両の接近速度に応じて上記範囲を変えるのが有利である。例示すれば、0.025〜0.05gの範囲の減速についてはPBWの初期レベルで点灯でき、そして第二レベルでは0.05〜0.1gの範囲になるというふうにである。従って、第1ライトアレー12と同時にPBW信号を発信して、後続車両のドライバーに危険について強く警報でき、あるいは後述する別な形の表示を与えることができることはいうまでもない。
WO93/15931に記載されているシステムを改良したシステムでは、WO92/01951に記載されているか、あるいは本明細書において後述するレーダシステムと同様なレーダシステムを使用して、対象車両の速度および走行方位に関する情報を知ることができる。対地速度測定値を迅速にサンプリングし、かつ時間基準を使用することによって、例えば、マイクロプロセッサ制御システムにより、任意の時点における車両の加速または減速に関する正確な情報を知ることができる。従って、このようなシステムは第2ライトアレー14に示された表示を制御するために使用するのが好適である。
このようなマイクロプロセッサ制御システムを上記のような対地速度センサに結合して使用すると、速度読取り値を対象車両16のドライバーに与えることができる。あるいは、所定の走行距離に関する情報をドライバーに中継できるか、さもなければ記録しておくことができる。ここで、速度センサが実際の、あるいは真の、あるいは絶対的な対地速度、またはその変化を極めて正確に測定できることが重要な点である。例えば、これは、車両のタイヤの回転速度を計数するシステムと同様に、タイヤの直径には依存しない。このような公知システムの場合、大きな誤差、即ち実際速度の5%前後の誤差を発生しやすく、特にこの誤差はタイヤを使用した場合に磨耗により(そしてタイヤ直径が小さくなるため)大きくなる上に、車両走行速度が高速になるに従っても大きくなる。
エンジンの燃料消費量に関する情報をマイクロプロセッサに入力することによって、燃料経済を算出でき、例えば、選択すべき最適なギアに関する情報をドライバーに知らせることができる。また、加速や減速に関する情報もドライバーに知らせることができる。さらに、二列からなる、即ち例えば加速レベルを緑色で指示する列と、そして減速レベルを赤色で指示するもう一つの列とからなるランプアレーによって加速/減速表示を与えるのが好ましい。このようなランプ列を、例えばF1車両などのレーシングカーの側部に取付けると、レース観戦者にレーシングカーの速度変化を示すことができる。ランプ列の代わりに、別な表示手段を車両に搭載することも可能である。
ドライバーとの通信手段としてキーパッドやその他の手段を設けて、マイクロプロセッサに情報を入力することによって、洗練された車両管理システムを実現することができる。
例えば、ドライバーが現在位置や目的地をシステムに知らせると、システムが走行距離のデータベースから走行距離を算出できるようにすることができる。また、ドライバーには残りの距離に関する情報や到着予測時間だけでなく、走行に関する全体的な平均燃料経済も教えることができる。あるいは、ドライバーに情報を表示するのではなく、記憶し、車両走行時にこれを引き出して、車両性能になんらかの有意味な変化が生じているかどうかをみることができるようにしてもよい。
本明細書に先行例として援用したWO92/01951の対地速度検出手段については、経済速度走行制御における実際の検出に使用することができる。さらに、例えば二輪駆動車両や四輪駆動車両のいずれかを対象とするアンチロック式ブレーキングシステムや静止摩擦制御システムに対地速度と車輪速度の比較を適用することもできる。このように、正確な対地速度測定値を使用して、ABSシステムにおけるブレーキの最適なポンピング速度を制御することができる。特に、車両が低速走行している場合に、アンチロック式ブレーキングシステムに優先して、雪面やその他の路面状態において有効である車輪ロックを行なうインテリジェントなABSシステムを実現することができる。同様に、正確な対地速度測定値を使用して、車両のタイヤ回転数や、例えば後輪やタンクトレッドなどの他の静止摩擦手段の回転数を比較し、静止摩擦制御システムの性能をアップすることもできる。公知システムの場合、車両速度測定値を独立して得ることができないが、本発明システムを使用すると、所定速度について必要なタイヤ回転速度を正確に予測することができる。
図1に示す第1ライトアレー12によって構成した表示は、図示していないマイクロプロセッサ制御システムを使用して操作される7つのランプ13からなるアレーを有するものである。制御システムは、例えば対象車両16に対して後続車両が急接近してくる場合に、表示12を起動して、後続車両18のドライバーに警報信号を発信するか、あるいは後続車両18が対象車両16に接近し過ぎた場合に、警報信号を発信する。例え両車両が同じ速度で走行している場合でも、運輸大臣が定めているような、制動時に車両が停止する安全停止距離があることが知られている。このように、好ましくは、本明細書で説明する、真の対地速度を与えるレーダ対地検知システムやその他のマイクロプロセッサ制御システムと通信する手段を使用して、対象車両16の速度を知るとともに、対象車両16と後続車両18の車間距離を検出する近接センサ20を使用することによって、対象車両16の後方に安全な範囲を確立することができる。後続車両18がこの範囲内に進入すると、アレー12内の初期レベルのランプ13が点灯することになる。
例えば、ランプ13すべてを点灯することができる。あるいは、後続車両18が安全距離内に進入してきた場合には、ランプ13aおよび13bのみを点灯することができる。あるいは、後続車両がさらに所定距離進入してきた場合には、13cを点灯することがき、さらに進入が続く場合には、同様に13dが点灯することになる。例えば、30mphで走行する車両の安全車間距離(即ち、停止距離)は25メートルであり、一例について説明すると、対象車両16と後続車両18の車間距離が25メートル以上の場合には、ランプ13aが点灯し、一方後続車両との車間距離が20メートル以下になると、ランプ13aに加えてランプ13bが点灯することになる。また、後続車両との車間距離が15メートル以下になると、ランプ13cが点灯し、後続車両と対象車両16の車間距離が10メートルになると、13dが点灯することになる。別な例について述べると、後続車両がさらに接近を続ける場合には、ランプすべてを点滅することができる。
以上、マイクロプロセッサによって近接センサ20に接続した対象車両16用の対地速度センサを使用して、警報システムを説明してきた。より洗練されたバージョンでは、近接センサ20として、本明細書で説明する速度測定レーダ装置を使用して、対象車両16および後続車両18の相対的速度を測定することができる。後続車両18の接近速度を知ることによって、所定値を使用して、接近速度があまりにも速すぎる場合に、警報表示を起動することができる。例えば、危険な接近速度を対象とするルック・アップ・テーブルかデータベースを同様に用意することができる。このルック・アップ・テーブルは、安全停止距離、即ち安全範囲距離と同様な方法で対象車両16の速度に従って変更することができる。従って、30mphにおける安全範囲距離が25メートルの場合に、後続車両の接近速度があまりにも速いならば、いうならば、速度差が30mphならば、対象車両16と後続車両18との車間距離が例え50メートルであっても、警報信号を発信することができる。
別な態様では、警報表示、換言すれば安全限界値の起動は一般的な道路状態に依存するものである。例えば、キーパッドやその他の通信手段を用意すれば、ドライバーは天候状態に関する情報を入力できる。あるいは、センサをマイクロプロセッサに接続すれば、道路が濡れているかどうかを、また濡れた状態、凍結状態や雪面状態の程度を指示することができる。あるいは、地域の無線システムを使用して無線受信機によりマイクロプロセッサ・メモリを更新処理すれば、このような情報を各地域に応じて入手することができる。このようにして、本明細書で説明するプロセッサを有する車両管理システムに危険な天候条件を自動入力できる。さらに、このシステムには、車両が長距離走行する場合に、地域毎に生じる天候状態変化をマイクロプロセッサに自動入力できる利点もある。天候に関する情報は、例えば警報システム制御装置を使用可能にして、前面ガラスワイパーが使用中であるかどうかを、あるいは最近雨天時に使用したかどうかを(そして前面ガラスを拭くために水噴霧器とともに使用しなかったかどうかを)を確認することによって入手することが可能である。あるいは、またはこれらに加えて、(例えばルック・アップ・データなどによって冷却風速調節機能をもつ)空気温度センサなどの霜センサも使用できる。このように、上記と同様に天候に従う記憶値によって一般的な天候状態について、そして場合によっては天候不良の程度について安全停止距離を調節できる。あるいは、複レベル式警報システム、即ち天候不良により後続車両が対象車両16の安全停止距離内に進入してきた場合に、第1の警報としてすべてのランプ13を点灯し、そして天候が良好であるにもかかわらず、後続車両が安全停止距離内に進入してきた場合には、第2の警報としてすべてか一部のランプ13を点滅させる警報システムも実現できる。後者の警報は特に刺激的なので、ドライバーが後退することになる。また、接近に対する多重レベルの警報としては、ランプの点滅周期を早くしたり、及び/又は点滅強度を強くすることを適用することが可能である。例えば、接近度が増すにつれて点滅速度を2Hzから2Hzづつ上げることが可能である。また、異なる点灯パターンで、例えばランダムパターン、あるいは最初に13aのみを点灯してからすべてのランプ対13b、13cおよび13dを同時点灯するパターンでランプ13を点灯することも可能である。
このように、第1ライトアレー12によって構成される表示は二段信号で使用できる。例えば天候状態が良好な場合にはランプ13aおよび13bのみを点灯し、安全範囲の値が大きい場合でも天候状態不良ならば、7つのランプ13a〜13gすべてを点灯することができる。
当然のことだが、後続車両18が安全範囲以上に対象車両16から離れている場合には、あるいは危険接近速度未満のレベルまで減速している場合には、警報は自動的に表示されないことになる。
好ましい態様の表示システム10では、ランプ15の列は赤色で、ランプ13の列は黄色である。これらはいずれも、後続車両のドライバーが容易に認めることができるように、対象車両16のリヤウインドか、これに対応する位置に取付けるのが好ましい。
別な態様の安全警報システムでは、第1ライトアレー12を設けるのではなく、対象車両16の既設のフォグランプにマイクロプロセッサを接続し、現在状態のいずれかが破られたときに、フォグランプを自動起動できるようにすることが可能である。この場合いうまでもなく、マイクロプロセッサがルック・アップ・テーブルのデータベースを使用する代わりに、アルゴリズムを使用して各条件の任意の所定セットについて安全値を算出することができる。
さらに別な態様では、ランプを一列のみで使用するので、第1ライトアレー12を省くことができる。第2ライト表示のうち、15aおよび15bなどの個々の部分は、異なるシステム(安全範囲、VSI、PBW)について作動する電球の前面に設けた反射鏡や異なる色の半透明被膜で構成することができる。また、別な好ましい態様では、例えば7つの赤色LEDを各ランプ部分(例えば15a)に設けて、漸進ブレーキウォーニング表示および車両停止指示を表すようにする一方、7つの黄色LEDを各セグメントに設けて、安全警報表示を表すようにする。この場合、漸進ブレーキウォーニングシステムについて安全範囲情報よりも優先順位を高くすることができ、例えば、赤色ライト数を増やすと、黄色ライトが外側に向くため、減速レベルおよび安全距離違反程度にもよるが、赤色ライトおよび黄色ライトの両者を同時に表示することができる。例えば、近接違反信号がセットされ、中心ライト15aおよび一対のランプ15bが点灯すると、ライトブレーキングが自動的に作動して、ランプ15aを赤色(この場合CHMSLとして動作する)にする一方、ランプ15cだけでなくランプ15bも起動して、黄色の光を発光することができる。当然のことだが、この時点では対象車両16は減速するので、後続車両18それ自体が減速により適正な対応をしなければ、さらに黄色ランプが点灯することになる。
別な態様では、表示システム10の点灯するランプの強度を強くすることによって接近程度または減速レベルを表示できる。光強度を変更するためには、周波数を高くして強度を強くするパルス列を使用してLEDを駆動するのが有利な方法である。例えば、67ヘルツ(あるいは肉眼では点滅していると知覚される以上の周波数)で第1ランプまたはLEDアレーを駆動することによって、第1強度レベルが知覚される。点灯の第2段階では、例えば90ヘルツで駆動することができる。即ち、ほぼ30%の増加率である。また、表示ランプ、例えばランプ15a〜15cの数を増やし、かつ照度をさらに30%上げることによって警報表示に表示される警報レベルを強くできる。警報レベルをさらに強くするには、ランプ15a〜15dを点灯し、反復率をさらに例えば40%上げればよく、こうすると、ランプの作動速度を元の2倍の速さにできる。この結果、ランプ強度は40〜50%程度強くなる。表示の一例として、図2bに、以上説明したライトブレーキングの状態だけでなく、安全範囲内への車両の進入状態を図示する。図示のように、CHMSL15aが点灯し、そしてまた、第1ライトアレー12の基本ランプと一対のランプも点灯する。
LEDは、標準的な電球よりも最大強度付近までの立ち上がり時間が非常に短い点が有利であり、これは、例えば、初期表示効果が非常に早く達成できるだけでなく、性能劣化のない状態で比較的短い“オン”パルスについて上記のパルス制御を実行可能にすることを意味する。また、LEDは、光を例えば指向性をもって発光できる点でさらに有利であり、従って、対象車両16に隣接する車線を走行している自動車のドライバーが安全表示、あるいは少なくとも明るい表示を無理に見る必要はない。さらに、焦点合わせレンズなどによってLEDを一つのライトにする手段も使用できる。あるいは、LEDを個別に見ることも可能になる。
上記システムいずれについても、ドライバーが見ることのできる同様な安全表示を後続車両18に搭載できる。こうすれば、車両間で通信手段を使用できる。
図3〜5について説明すると、本発明によるレーダ装置用のフロントプレート31を有するハウジング30の第1実施態様が図示されている。ハウジング30の入力チャネル42は2つのチャネル40に分離し、それぞれ二つの出力口/入力口、即ちホーン32および34まで延長する。放射波発生器36が、例えば波長域がマイクロ波長域や無線波長域にある適当な波長の電磁放射波を発生する。例えば入力導波路、即ち導波チャネル42の直径Eが4.32mmの場合には、24.125ギガヘルツ程度のマイクロ波放射波を使用できる。レーダの基本的動作はWO92/01951により公知であるため、放射波がチャネル40を伝搬し、受信機としても作用するホーン32および34に受信され、反射放射波が次にチャネル40に戻され、ここで、好適にはチャネル42の中心軸Cから等間隔で設けられたダイポール・アンテナ、即ちダイオード44によって信号が受信されることを理解できるはずである。この場合、寸法Dが約17mmになるように、中心軸Cから四分の1波長だけ離れてダイオード44を配設でき、当然のことながら、ダイオード44を確実に好適な位置に配設できるようにするために、放射波の波長を変更することができる。また、ダイオード44からの信号を処理するさいに使用する他の電子機器は、ホーン32と34との間の空洞部38に配設できる。好ましくは、ハウジング30の両端から空洞部38を横断する、図4に示すようなプレート52によって空洞部を保護する。
図4から理解できるように、ホーン32および34は、図3の正面図に示すように、フレヤー形をしているが、深さは均等である。これは、ホーンがこの方向にテーパをもつこの形式の公知ハウジングとはまったく異なるものである。これによって、ハウジング30用のフロントパネル31を製作する場合に、製作コストが低くなる利点が得られる。例えば、ハウジングブロックは鋳造、成型、ミリングやその他の適当な成形手段によって成形できるが、ホーン32および34として製作すべき複雑な形状は必要ない。ハウジング30のリヤプレート48の正面図、特にその6−6線についての断面図である図6に示すように、リヤプレート48の背壁50は左右に平坦であるため、横断方向にテーパ加工する必要はない。さらに、空洞部を大きくすることによって、レーダを駆動するために使用する電子機器はいずれもこの空洞部に収容できるという大きな利点が得られる。これによって、製作コストを削減できるだけでなく、動作中の電磁的干渉を排除できる。加えて、例えば対象車両16などにレーダを取付けるのが簡単になるという利点もある。というのは、この取付けに必要なのは、ハウジングそれ自体の取付けだけであり、また車両やその他のシステムとの通信のためには、通信チャネルをレーダに接続するだけでよいからである。例えば通信路としては、ケーブルを接続するだけでよく、これによりレーダへの給電路も確保することができる。
別な実施態様では、それぞれ図7および図8に60または70で示すような楔を図3のレーダ装置のホーンの代わりに使用する。例えば、ホーン32および34をケーシングの残りの部分と一緒に取り外し、チャネル40端部の点46に矩形の開口を残すことによってハウジングプレート31を使用することができる。この場合には、それぞれ適当な大きさの接続突起62または72を有する楔60または70を点46でチャネルに挿入でき、それぞれがレーダの送信機および受信機になる。楔60または70を有するレーダ90を図9に示す。
図7eから理解できるように、アンテナ60は楔形で、突起62に隣接する矩形接続端部から他端の尖端部66に向かって幅寸法が狭くなっている。楔形アンテナ70の別な実施態様の三面図について説明すると、寸法は、例えば80については10.68mm、81については10mm、82については13mm、83については60mm、84については10.68mm、85についてはほぼ1mmであるが、好ましくは1mm未満、86については4.68mm、そして88については6mmである。このアンテナは、例えばPTFEから製作することができるが、使用するマイクロ波、電波やその他の特定放射波を透過する他の好適な材質も使用することができる。
図面から理解できるように、アンテナは幅が狭くなるのは一つの方向のみであるから、製作が比較的簡単である。適当に配設したハウジング30に対するアンテナの位置決めについては、その内向きのテーパが図3に示すホーン32および34の外向きテーパと方向が同じになるようにする。従って、図3の点46で挿入すると、アンテナ60は図7aに示すような外形になる。楔アンテナは、それ自体が埃やその他の粒子がレーダハウジングに進入することを防止する点で特に有利である。
WO92/01957から知られているように、2つのダイオードによって信号を受信する2つの混合点をもつ形式のレーダから方位および速度に関する正確な情報を得るためにはいくつかの臨界的なファクターが必要である。従って、当業者ならば、このようなシステムから上記情報をどのように得るかについては文献を参照できるはずであり、このような情報はいずれも本明細書において先行技術として援用するものである。
なお、製作コストを削減し、かつ例えば好適なレーダシステムの取付けをより改善することによって、いっそう経済的に製作でき、しかも本システムをより有効に使用できる装置を実現できる。
この形式のレーダのコスト削減により、このレーダを例えば目標体とレーダシステムとの距離を測定する近接検知にだけでけなく、速度および方位のモニターにも適用できることになる。従って、上記構成のレーダシステムをWO93/15931に記載の表示装置とともに使用すると、ブレーキングシステムから独立して車両の減速を測定するさいの情報、および上記明細書に記載されているように表示信号を消すための近接センサを構成するさいの情報を与えることができる。このようなシステムから得られたデータは方位情報を与えるため、本明細書に記載した安全システムのいずれかに接続すると、例えば車両の走行方位に関して警報を与えることができる。これは大型車両が特に反転するさいに有利であり、また聴覚的だけでなく視覚的な警報を与えることができる。
図9に、本明細書で説明する各種の機能を実行できるレーダシステム90を示す。この場合、導波ホーン60はさらに、外部要素からレーダ導波路およびホーンを保護する一連のシールド92、93および94からなるハウジングを使用して完成するものである。保護パネル92〜94はそれそれビームBが内部反射鏡91で反射する開口95を有し、これによってホーン60からビームを受信かつ発信できる。このレーダシステム90は、例えばレーダ源やマイクロ波源からの入力導波路96および図示しない受信ダイオードを有するものである。
レーダ、即ち対地速度センサ90は、製作が容易で、しかもコストが低く、かつそのケーシングの背部に電子機器すべてを収容できるようになっているのが有利であり、これによってスペース条件を緩めることができる上に、例えば車両のシャシの下側に取付けるのが容易になる。また、周囲のケーシング97でアンテナ60および電子機器を例えば水や埃から保護することも有利である。即ち、これらファクターによる信号の劣化を緩和できる。
図10は本発明によるエアバッグシステムを備えた車両Vを示す図である。エアバッグシステムは、車両のサイドパネルおよびエンドパネルから外側に突出するエアバッグ100、102、104および106で構成する。好適な態様では、車両のサイド面およびエンド面の全体をこのようなエアバッグシステムで保護することができる。図10に示したエアバッグ100〜106はいずれも膨張位置にあり、例えば他の車両や非常拘束装置との衝突による衝撃を吸収できる状態にある。
図11に、車両のサイドパネルPの凹部108内に収縮状態で収容した、例えば102で示す一つのエアバッグを示す。このエアバッグは、緊急時に、例えば加圧ガスシステム110を使用して膨張させることができる。各エアバッグおよびエア室は個別に膨張できるようになっている。例えば、車両前部にあるエアバッグは、車両の急激な減速が例えば本明細書で説明した対地速度センサによって検出されると、膨張できるようになっている。本明細書に記載したインテリジエントな安全範囲システムの最後の最後の反応レベルとして、後続車両18が衝突が不可避な速度で車両Vに接近してることを安全システムが検出すると、エアバッグ106が膨張、即ち展開することになる。
ここに示した好ましい態様では、例えば102で示すエアバッグは118、120、122などで示すような一連のエアバッグ室で構成される。これら3つのエアバッグはいずれも凹部108内に収容され、車両のサイドパネルに取付けられる装置116によって保護される。膨張状態では、これら3つはすべて車両のサイドパネルから突出し、耐衝撃作用を発揮する。好ましくは、エアバッグ室は相互に個別に破裂可能なもので、公知の通気式ではない。より好ましくは、エアバッグ室は異なる内圧で破裂可能なものである。例えば、エアバッグ118はエアバッグ120よりも低い圧力で破裂し、そしてエアバッグ120はエアバッグ122より低い圧力で破裂する。このようにして、エアバッグと外部物体との間に段階的な衝撃吸収エネルギーが確立される。
例えば、個々のエアバッグ室118などは、例えばやや弾性的な材質で製作し、エアバッグ室の内圧が所定レベル以上になった場合に、ガスがエアバッグ室から逃げ出すように設計した破裂可能な装置を設ける。別な態様では、上記の段階的順序とは逆に、内側エアバッグが最も低い圧力で破裂する。さらに別な態様では、車両の外側に直列に任意の数の、例えば2〜10以上のエアバッグまたはエアバッグ室を配設する。
エアバッグは外部から車両内に夾雑物が進入するのを防止するのを補助するようになっているのが有利である。さらに、図10に位置Oで示すように、車両のサイドおよびエンドからエアバッグを重ねることによって車両の曲部を保護できる。エアバッグは、例えば設計された破裂可能な手段以外によっては破裂しないプラスチックや繊維複合材料などの極めて強靭な材料で製作することができる。従って、エアバッグは車両内のドライバーや乗員を鋭い物体から保護するはずである。というのは、エアバッグが強靭な材料で構成されているため、鋭い物体の進入を防ぐからである。
サイド入力エアバッグ/エアバッグ室は、車両のサイドで物体を検出するように配設した近接センサを使用して物体の接近を検出すると膨張できる。好ましくは、センサにより、物体の接近速度を算出し、衝突が不可避であるどうかを判断できるようにする。また、外部エアバッグのいずれかが膨張すると、内部エアバッグのいずれかが膨張できるようにしてもよい。
図10のエアバッグの代わりに、対象車両の後部にそって、そして場合によっては対象車両の側部および正面部にそって配設したバンパーを使用してもよい。この場合、バンパーは衝撃エネルギーの吸収を促進する形式の繰り出し速度が速い油圧ラムに取付ける。上記のようにエアバッグを膨張させる代わりに、制御装置によって油圧ラムを起動して、バンパーを展開し、衝撃エネルギーを吸収する手段を実現することができる。従って、この制御装置によって、近接度および接近速度から後続車両やその他の物体との衝突が起こる可能性があるかどうかに関する情報を得て、これに応じて衝撃吸収手段を起動し、衝突予測点で対象車両の外部位置まで、かつ物体と対象車両との間でエアバッグまたはバンパー装置を膨張または展開することができる。
本明細書および特許請求の範囲の記載全体を通じて使用する用語“後続車両”は、対象車両から離れた状態で、例えば共通な車道や鉄道にそって一般的に対象車両に追随して走行する車両を指すものである。