JPS624644B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は例えば自動車等によりドライブする場
合、出発地点より目的地への方向、距離を測定
し、目的地へ正しく運行されているかどうかを表
示する走行距離検出装置に関するものである。 通常自動車等によりドライブする場合、地図に
より方向と距離を定めて走行する事が多いが、曲
りくねつた道路では必ずしも方向は一定せず、ま
た回り道等の場合、全然異なつた方向に走行して
いてもしばらくは気がつかない事が多い。 本発明はかかる事を防止する目的で最初に方
向、距離（実際は東西軸、南北軸に分解）を設定
しておけば如何なるルートで走行してもその時点
での目的地からの距離と方向が直ちに推定つく走
行装置である。 まず、第１図に於いて、原点（出発点）と目的
地（到着点）を地図上で画き、その距離と方角よ
り東西軸（ｘ軸）と南北軸（ｙ軸）に分解し、ｘ
方向の距離とｙ方向の距離とを明確にしておき、
その距離を例えばx₁及びy₁としておく。自動車の
走行距離は、スピードと方向の積の時間に対する
積分値、即ち次の式で表される。 Ｘ＝∫^ｔ _０ｖ_t cosθ_t dt ……(1) Ｙ＝∫^ｔ _０ｖ_t sinθ_t dt ……(2) ただし、Ｘはｘ軸方向のトータル走行距離、Ｙ
はｙ軸方向のトータル走行距離、ｖ_tは時刻ｔで
のスピードの瞬時値、θ_tは時刻ｔでのｘ軸に対
する走行角度の瞬時値である。 第(1)式、第(2)式を如何にして走行距離検出装置
に実現するかを第２図により説明する。１１及び
１２は光により電流（抵抗）が変化する受光素子
で、例えばホトトランジスタ、ホトダイオード、
Cd.s等が考えられるが、暗電流が小さく、光量
による電流の変化がリニアであり、ヒステリシス
が小さく、レスポンスの時間が適度のものが望ま
しい。１３はコンデンサであり、リーク電流が小
さく容量の変化が小さいものが良い。尚＋Vccま
たは−Vccは受光素子１１または１２を通してコ
ンデンサ１３を充放電する。このコンデンサの電
圧と可変抵抗１４に設定した電圧によりオペアン
プ１５の出力に電圧１６を取り出すが、その出力
電圧により目標地点からの距離が明確になる。尚
オペアンプ１５の入力インピーダンスは出来るだ
け高い方が良く、入力にMOS FETを使用したも
のが良い。 次に(1)式、(2)式を如何に光電素子１１，１２，
２１，２２にて実現するかを第４図にて述べる。
先ず、発光素子として例えば白熱電球や発光ダイ
オードを用いれば良いが、発光素子の感度曲線と
一致した方が良い。この発光素子と受光素子１１
（或は１２）との間に、瞬間速度ｖ_tに比例した光
の通過量を得るように変化させる遮蔽板３１を置
き、さらに走行車の東西方向（ｘ軸）に対する角
度θ_tと同一角度で変化する様に設定した遮蔽物
３２を置く。尚、走行車の東西方向に対する角度
は常に南北方向を指す磁石を用いて、その磁石の
角度を例えば歯車等を用いて遮蔽物３２の東西方
向に対す角度θ_tを出す様にする。受光素子１１
と遮蔽板３１遮蔽物３２と光との関係は第４図に
示しておくが、光は平行光線が望ましい。受光素
子は例えば長方形にしておき、受光素子の上には
遮蔽板３１を置く。遮蔽板３１はスピードメータ
ーに連動し、スピード０（零）の時は遮蔽板３１
が受光板１１を完全に隠れる様に、またフルスピ
ードの時は受光板１１が完全に露出する様にす
る。 次にその上方に前記受光板１１、遮蔽板３１の
中心軸と直角になる様にして、しかもθ_tが０゜
（零度）の時は完全に受光板１１の方向に光が行
き、θ_tが90の時は全く光が受光板１１の方に行
かない様にする。即ち受光板１１の方には車の東
西軸に対する角度の瞬時値のcosθ_tによる光が透
過する事になり、さらにその時の速度ｖ_tに応じ
て受光するので、ｖ_tcosθ_tに応じた光が受光板
に透過する。 第２図にもどり、受光素子１１の電流が光の量
に応じて電流が流れれば、コンデンサの両端には
∫ｖ_tcosθ_tdtに応じた電圧が示され、その電圧と
可変抵抗１４による差の電圧がオペアンプ１５の
出力として出るため、その電圧を読みとれば東西
軸方向に対する目的地への距離が一目で判る。こ
こでは受光素子１１について述べたが、受光素子
１２，２１，２２についても遮蔽板３１について
は全く同じであるが、遮蔽物３２については、下
表に示す角度と透過光の関係を示す様に設定すれ
ば良い。

【表】 以上、各部品についての動作、特性を述べた
が、全体の動作を説明すると以下の様になる。 先ず第１図に於いて、出発地点と到着地点とを
測定し、その距離を東西軸（ｘ軸）と南北軸（ｙ
軸）に分解し、第２図及び第３図に示す可変抵抗
１４及び２４の位置を設定する。次に走行に移る
が、第４図に示す遮蔽板３１により速度に換算し
た光の量が、また遮蔽物３２により目的地への角
度に換算した光の量が透過して受光素子１１，２
１に光が当るため、その光の量に応じて受光素子
１１，２１を流れる電流が変化する。即ちVcc→
１１→１３およびVcc→２１→２３の順で電流が
流れ、コンデンサ１３，２３にある時間経過と共
に充電される。尚、この期間は受光素子１２，２
２は全く光が来ないため完全な絶縁物とみなせ
る。もし車が目的より遠ざかる時は受光素子１
２，２２に電流が流れ受光素子１１，２１は電流
が流れなくなるため、コンデンサ１３，２３には
逆方向に充電（いわば放電）されるのでコンデン
サ１３，２３の電圧は減少する。コンデンサ１
３，２３の電圧は初期に設定された可変抵抗１
４，２４と差の電圧がオペアンプ１５に増巾され
て出力に電圧として表示される。尚、表示値が正
の場合は目的地迄の距離が示され、また０（零）
の時はほぼ目的地に到達した事になり負の場合は
行きすぎた距離を表す事になる。素子については
オペアンプ１５の代りにコンパレータを用いた
り、またオペアンプを用いないで直接オペアンプ
１５の入力部の電圧を測定しても良い。またコン
デンサ１３，２３の充電回路にPUTを使用する
と、長時間に互りリークの少ない回路が構成でき
る。 以上述べた様に本発明によれば、地図等により
出発地点と到着地点とを測定し、その距離を東西
軸（ｘ軸）と南北軸（ｙ軸）に分解して設定した
距離と実際に走行した距離が一致しているかどう
かが簡単にわかるため、自動車等でのドライブ時
には間違いなく目的地へ到着出来る様になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は地図上での走行ルートを例示する走行
図、第２図、第３図は本発明による走行距離の検
出装置を示す回路図、第４図は光と遮蔽物と受光
素子との関係を示す斜視図である。 １１，１２，２１，２２……受光素子、１３，
２３……コンデンサ、１４，２４……可変抵抗、
１５，２５……オペアンプ、１６，２６……電圧
計、３１……遮蔽板、３２……遮蔽物。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 受光量にほぼ比例した抵抗値を有し、所定の
   正負の直流電源にそれぞれの一端を接続した４個
   の受光素子と、走行車の速度にほぼ比例し、その
   走行車が走行する地表面の一水平方向に対して前
   記走行車がなす角度の正弦値または余弦値にほぼ
   比例する受光面を前記受光素子に形成して受光さ
   せる遮蔽手段と、前記走行車の起点と終点とに対
   応する電位を設定する設定手段と、前記受光素子
   を介して充放電される２個のコンデンサと、前記
   設定手段により設定された電位と前記コンデンサ
   の電位との差分から前記走行車の前記一水平方向
   の走行距離および前記一水平方向とほぼ直角な他
   の水平方向の走行距離を表示する表示手段とを具
   備することを特徴とする走行距離検出装置。