JPS5930320B2 - 車両用衝撃カウンタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は車両が受ける加速度及び遠心力の急激な変化
の回数を測定でき、安全運転管理に供するようにした車
両用衝撃カウンタに関する。

車の災害は道路、車両、運転者などの複雑な相互作用か
ら発生する。

しかし運転行動において運転者をチェックすることがで
きるのは発車前までであり、運転行程に存在する運転者
の不安全行動、環境の危険は非常に大きく、かつ複雑で
あり、これを出発前に予測することはできない。

運転行動をその全行程にわたって捕えようとしたものに
タコグラフがあるが、現在のタコグラフで得られる情報
は運転している時間、運転速度、走行距離などであり、
安全運転管理に役立つ情報は催少である。

この発明は急加速、急停止、急旋回などの不安全動作そ
のものを直接記録することにより、事故が発生する以前
の近災害時点において、自己並びに他者の安全運転管理
が可能になるようにするものである。

このためこの発明によれば急加速、急停止動作により生
じる車の加速度の急激な変化を第１衝撃検出器で検出し
、また急旋回により生じる車の遠心力の急激な変化を第
２衝撃検出器にて検出する。

これ等両衝撃検出器の出力の発生回数を計数できるよう
に表示する。

例えばこれ等衝撃検出器の出力の発生回数をカウンタに
て計数してデジタル表示又は記録表示し、或いは衝撃検
出器から出力が発生するごとに記録紙にマークを記録し
、後にそのマークの数を数える。

以下この発明による車両用衝撃カウンタの例を図面を参
照して説明しよう。

第１図において１は乗用車を示し、この発明においては
車１の適当な個所にその加速度の急激な変化を電気信号
として検出する第１衝撃検出器２と、遠心力の急激な変
化を電気信号として検出する第２衝撃検出器３とを取付
ける。

これ等衝撃検出器２及び３の出力は波形整形増幅回路４
及び５を通じてカウンタ６及び７へそれぞれ供給される
。

衝撃検出器２及び３又は波形整形増幅回路４及び５にて
設定値以上の衝撃のみがカウンタにてそれぞれ計数され
るようにする。

第２図においては急加速、急停止、急旋回などの不安全
動作そのものを直接記録する場合で、増幅回路４及び５
の出力はＮＡＮＤ回路８にて論理和がとられ、その出力
は分周回路９で分周され、その分周出力は増幅器１０を
通じてタコグラフ１１へ供給される。

この記録は例えばタコグラフ１１の記録紙１２の外周線
の近くに時間の経過が周方向の長さとされ、衝撃の検出
は半径方向のマ−クとする記録１３が行なわれる。

この例では急加速、急停止、急旋回の全発生回数の和が
所定数になるごとに１つのマークとして記録される。

しかし分周することなく、衝撃が発生するごとにすべて
マークを記録してもよく、また第１衝撃検出器２と第２
衝撃検出器３とを各別にそれぞれ出力が得られるごとに
、又はそれが所定数になるごとに記録するようにしても
よい。

第２図においてＮＡＮＤ回路１１の出力又は分周器９の
出力をカウンタにて計数表示してもよい。

衝撃検出器２，３として各種のものを使用できるが、そ
の例を２，３説明する。

即ち第４図に示すように軸受１５，１６により両端が回
動自在に支えられた軸１７に、略直角にアーム１８が固
着され、そのアーム１８の両端に分銅１９及び２０が固
定される。

この加速度の変化によって分銅１９．２０が回動する力
を受け、軸１７はこれによって回動し、軸１７に取付け
られた遮光板７０も回動する。

遮光板７０には検知窓２１が開けられ、よって遮光板７
０が成る角度移動すると、その遮光板を挟んで対向して
設けられた発光素子２２及び受光素子２３はその窓２１
を通して対向する。

よって発光素子２２よりの光が検知窓２１を通過して受
光素子２３に受光され、所定値以上の大きさの加速度を
受けたことが検出される。

この発光素子２２及び受光素子２３は支持ブロック２４
内に支持され、そのブロック２４の画素子２２．２３間
に設けられた溝２５内に遮光板７０の一部が挿入され、
またその溝２５と直角に孔があけられて発光素子２２の
光がその孔及び溝２５を通過して受光素子２３に達する
ように上記孔が支持ブロック２４にあけられている。

発光素子２２には電池２７よりバイヤス電流が与えられ
ている。

受光素子２４よりの出力は増幅器２８にて増幅され、分
銅１９．２０の所定値以上の回動回数がカウンタ２９に
積算計数される。

又必要に応じて軸１７にクラウンギア３０が固定され、
そのクラウンギアと噛合したピニオン３１の軸上に取付
けられた指針３２が回動し、これを目盛３３によって読
取り、加速度をアナログ的に表示する事ができる。

ピニオン３１の軸は軸受３４にて回動自在に保持される
。

今第５図に示すように分銅１９．２０の各質量をＭ１２
Ｍ２、その軸１７より分銅迄の各アーム１８ａ、１８ｂ
の長さをそれぞれ１１，１２、これ等アーム１８ａ、１
８ｂの為す角度をψ、この系が静止している状態、即ち
点線図示の状態におけるアーム１８ａと垂直方向との為
す角をＣとし、従って質量Ｍ□の方がＭ２より大きい場
合に図の矢印３５として示すような方向、即ち図におい
て右より左側の大きさαの加速度を受けたとする。

その時分銅１９．２０は溜まろうとし、かつ分銅１９の
質量が太きいから図において軸１７を中心１ に、即ら
０点を中心に反時計方向にθだけ回動する。

その場合の点Ｏのまわりのモーメントを考えると次の様
になる。

これを整理して 一方系が静止している時（一点鎖線）のモーメントを考
えると これを整理して 一般にζは分銅の質量に関係し、（１）式からθも質量
に関係するが、アーム１８ ａ ｓ １８ ｂが一直線
上にあり、且つ１１＝１２とするとψ＝πであるから（
２）式より （４）及び（１）式より α ｔａｎθ＝−０°、θ＝ ｔａｎ ”” −ｇ
ｇ となる。

よってこの場合に限って分銅１９．２０の質量Ｍ１２Ｍ
２には無関係に系が加速度αで運動する時、分銅１９
、２０の振れθが定まる。

従ってこの条件を満足するように設計することにより軸
１７の回動角θは加速度αの関数で定まる。

即ち加速度の変化に対して分銅１９，２０が軸１７を中
心として回転し、それに伴い遮光板７０に設けた検知窓
２１がある角度θ回動する。

これにより検知窓２１を通じて発光素子２２よりの光が
受光素子２３に達するとカウンタ２９に１計数され、こ
の角度θの設定によって加速度の検知点、つまり検知で
きる衝撃の大きさを決定できる。

第６図乃至第７図は衝撃検知器の他の例を示し、Ｌ字状
に折曲げられた支持板３６の垂直部に軸３７が突出して
設けられ、この軸３７上に重錘３８が回動自在に嵌合さ
れる。

重錘３８の下端部には磁気遮蔽板、即ら遮磁板３９が取
付けられ、この遮磁板３９を介して対向した永久磁石４
０とリードスイッチ４１とが支持板３６に取付けられる
。

常時は遮磁板３９によって永久磁石４０の磁束はリード
スイッチ４１に達する事ができず、リードスイッチ４１
はオフの状態にある。

所定値以上の大きさの加速度が加わると重錘３８が軸３
７を中心にθだけ回動し、遮磁板３９が磁石４０及びリ
ードスイッチ４１間から抜は出て磁石４０によってリー
ドスイッチ４１がオンになる。

金弟９図に示すように重錘３８及び遮磁板３９の全質量
をＭとし、これが加速度αによって軸３９を中心にθ１
だけ回動したとすると Ｍα “・＝“°”−’−５ＦＪＱ・“・＝“°“−”夏とな
る・よって重錘３８の質量Ｍに無関係に加速度αに応じ
て重錘の振れ角θ１が求まる。

この振れが所定値以上に達するとリードスイッチ４１が
オンになるように設定し、加速度αの発生を検出できる
。

衝撃検出器の更に他の例としては第１０図乃至第１２図
に示すように、ケース４３に導電性板バネ４４の一端が
固定され、この板バネ４４の遊端部に導電性の分銅４５
が取付けられる。

この分銅４５を僅かの間隔をもって挟むように、接点を
それぞれ有する端子４６．４７が設けられ、板バネ４４
の板面と対向するようにケース４３に固定される。

検出する加速度の設定値に対応して分銅４５と端子４６
，４７との間隔を定める。

例えばケース４３が第１２図に示すように加速度３５を
受けると分銅４５は加速度３５と反対側に相対的に移動
するように作用し、バネ４４が曲がって分銅４５と端子
４７とが接触してこれ等間が電気的に導通ずる。

このスイッチ作用によって加速度を検出する。

更に衝撃検出器の他の例として第１３図乃至第１５図に
示すように一対の平行に配された磁気ヨーク５０及び５
１の一端部間にリードスイッチ５２が挿入保持され、磁
気ヨークｓｏ、ｓｉの他端部に対向して移動阻止器５３
．５４がそれぞれ取付けられる。

これ等皿５３．５４の対向する面の各周縁部は突条がめ
ぐらされており、又これは磁性材で作られ、これ等移動
阻止器５３．５４間に永久磁石５５が移動できるように
介在される。

常時は第１４図に示すように磁石５５、磁気ヨークｓｏ
、ｓｉの全体の為す磁気通路が最小になるような位置、
即ら阻止板５３，５４の各中心部に磁石５５が保持され
る。

従ってリードスイッチ５２に磁束が通過してこれはオン
の状態にある。

第１５図に示すように加速度３５を受けると、これより
に永久磁占５５が阻止板内を移動して磁気ヨーク５０．
５１から外れ、リードスイッチ５２に対する磁束が著し
く減少してこれがオフになる。

加速度がなくなればこの磁気作用によって永久磁石５５
は第４図に示すようにその磁気通路が最小となるような
位置に戻る。

衝撃検出器の更に他の例は第１６図乃至第１８図に示す
ように絶縁板の基板５７上にローラ５８が回動自在に保
持され、そのローラ５８に巻かれたローラバンド５９の
両端が絶縁板に固定されて保持され、そのローラ５０の
回動方向における一端に間隔を保持して電極６０，６１
が基板５７上に立てられる。

設定値以上の加速度３５が加わるとローラ５８はローラ
バンド５９を巻き込んで移動して、第１８図に示すよう
に成る時間及び大きさ以上の加速度が持続すると、電極
６０．６１間に達し、これ等電極を電気的に短絡する。

以上のような各種衝撃検出器を利用し急加速、急停車、
急旋回などにより車が受ける加速度の時間に対する発生
状態は例えば第１９図に示すようになり、その加速度の
大きさが設定値Ｇ１を超えたものの回数をそむぞれ計数
する。

以上説明したようにこの発明によれば車の運行中におい
てその車が急に加速された場合、急に停車された場合、
或いは急に旋回されたような不安全動作が加速度の急な
変化として、衝撃検出器にて検出され、その検出状態が
記録され、又その回数が計測される。

よって成る運転行動中における不安全動作が何回発生し
たかが計数され、つまり運行中の管理が行なわれる事に
なり、これを第３図に示したように時間に対し記録すれ
ばその工程における発生回数の多い部分と少ない部分な
ども検出する事ができる。

よってこの記録状態を分析する事によって安全運転管理
に役立つ事ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による車両用衝撃カウンタの一例を示
す路線図、第２図はその他の例を示す路線図、第３図は
その記録状態の一例を示す図、第一 ４図は衝撃検出器
の一例を示す斜視図、第５図はその動作状態を説明する
ための図、第６図は衝撃検出器の他の例を示す斜視図、
第７図はその正面図、第８図はその側面図、第９図はそ
の動作の説明に供するための図、第１０図は衝撃検出器
の更に他の例を示す斜視図、第１１図はその正面図、第
１２図はその動作状態を示す正面図、第１３図は衝撃検
出器の更に他の例を示す斜視図、第１４図はその通常の
状態を示す断面図、第１５図は動作した状態を示す断面
図、第１６図は衝撃検出器の更に他の例を示す斜視図、
第１７図はその正面図、第１８図は動作した状態を示す
正面図、第１９図は加速度の時間に対する発生状態を示
す曲線図である。 １：車、２：第１衝撃検出器、３：第２衝撃検出器、６
，７：カウンタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 車両に搭載され、その車両の加速度の予め設定され
   た所定値を越える急激な変化を検出する第１衝撃検出器
   と、上記車両の遠心力の予め設定された所定値を越える
   急激な変化を検出する第２衝撃検出器と、これ等第１及
   び第２衝撃検出器により検出された衝撃の回数を表示す
   る手段とを具備する車両用衝撃カウンタ。