Design News Japan：Features

衝突防止用レーダー警報装置の進化

　側面障害物の検知および車線離脱の警告(LDW)システムは、日産自動車のインフィニティおよびスウェーデンボルボ社の2005年モデルでデビューする。2005年型インフィニティFXのLDWシステムは、ボンネットの下に搭載されており、無意識に車線から離脱すると運転者に警報する。方向指示器を出して意図的に車線変更をした場合は、警報は鳴らないようになっている。さらに、運転席にあるスイッチでこのシステムを切ることができる。このシステムは、バックミラーの上に設置したCMOSセンサーカメラとスピード検知器から情報を得る。自動車と車線区分線の距離および車線区分線に対して直角の速度成分を計算する。カメラが車線区分線を認識していれば、仏Valeo社製のこのLDWシステムは時速72km以上で作動する。そして、全米で致命的な事故原因の55％にも達する車線からの離脱を減らせる。

　ボルボ社の2005年モデルS60/V70およびXC70は、車線を変更する場合に視界に入らない後続車に気づくように、左右のドアミラーに搭載したCMOSカメラを使った死角情報システム(BLIS)を備えている。このカメラは、写真を25コマ／秒で撮影する。そして、このシステムが撮影したこれらのコマを比較し、車の両側9.4m×3.0mの危険な範囲内に他の車が入っているかどうか監視する。他の車がこの範囲にある場合、このドアミラーの近くに取り付けた警告灯が運転者に危険信号を送る。BLISは時速10km以上で作動し、時速19km～70kmの速度で走っている車に反応する。しかし、この画像をベースにしたシステムは、日中あるいは夜間動作するが、霧や大雪のような悪い視界条件の下では使えない。

　2004年の米国の自動車技術者協会(SAE)の会議で紹介された多くの画像ベースのシステムに引き続き、死角検知およびより複雑な長距離対応のセンサーを持つ多くのモデルが今後数年のうちに登場するだろう。

LEDの日中走行用ライト

　発光ダイオード(LED)はこの数年、自動車のテールランプに使われるようになってきた。白熱電球の応答時間200msに対し、およそ30msという高速な反応をする。独アウディ社の2005年型A8 W12は車体の前部にあるヘッドライト・モジュールに初めてLEDを使った自動車である。
　ドイツの自動車照明メーカー、Hella社が組み立てたこのモジュールは日中走行用ライト(DRL)として白色LEDを使っている。このLEDは、ロービームの時は55W、ハイビームの時は65Wを消費する従来の白熱灯と比較すると極めて少ないエネルギー消費で済む。また、このLEDを暗くすればパーキングランプとしても機能し、わずか0.5Wの電力しか必要としない。
　フィンランドやスウェーデンのような先進的な国々に次いで、1990年度のモデル以降、多くの自動車事故を減らすため、カナダでも日中走行用ライトの装備が義務付けられている。米ゼネラル・モーターズ社の自動車は1996年以来、日中走行用ライトを標準装備している。また、今日、米国で販売される自動車の50％以上は日中走行用ライト付きである。LEDは自動車より寿命が長く、キセノンランプと同じように明るいため、自動車ヘッドライト用として需要の伸びが予測されている。

安定走行のための電子安定制御

　電子安定制御(ESC)は、独メルセデス・ベンツ社の技術者が1997年、新しいAクラスに標準装備して以来、欧州で急速に普及している。Reed Electronics Researchの自動車用電子機器に関する調査報告では、2002年にはヨーロッパの自動車の27％以上が、ESCシステムを装備している。しかし、米国および日本では、このシステムの装備率は約5％に留まっている。自動車メーカーがより多くの自動車にESCを実装することで、この状況は急速に変わるだろう。

　どのESCシステムも同じように機能し、安定を維持するためのブレーキ動作に関係する。横振れセンサー(ジャイロスコープ)と横加速度センサー、ハンドル・センサーからの信号がABSシステムに届くと、車輪を減速しアンダーステアあるいはオーバーステアを防ぐ。これらのセンサーはABSシステムの車輪速度センサーと同様、制御装置が車の動作とハンドル操作を比較する。代表的なシステムは、7msごとあるいは、時速48kmではおよそ102mm走行するごとに運転状況を測定する。運転者の意図した軌道と車の実際の進路が一致しない場合、このシステムは適切なブレーキを動かし、エンジン・トルクを下げ、あるいは、そのどちらかにより走行を安定させるように動く。

　最近の新しい製品は、米フォード社のために独コンチネンタル社が開発した横転防止機能｢Advance Trac with Roll Stability Control｣である。もう一つのジャイロスコープを使った横振れセンサーを加え、このシステムは車体の横転角度および横転速度を測定し、自動車が横転しそうかどうか判別できる。横転しそうな場合は、エンジン出力を最大15％落とし、複数の車輪にブレーキをかけ、あるいは、そのどちらかにより車の横転に対する抵抗力を増やす。このシステムは既にESCを搭載している他のフォード車に加えて、フォード・エクスプローラー、フォード・エクスペディション、マーキュリー・マウンテニア、リンカーン・アビエイターおよびリンカーン・ナビゲーターの2005年モデルで標準装備となる。他の自動車メーカーはこれまでにいくつかのモデルでESCを搭載しており、今後より多くの車種にESCを搭載していく。例えば、GMは1997年から安定強化システムを搭載し始め、現在では搭載数は200万台以上にも上る。

ブレーキと異なる走行システム

　ブレーキに依存しない安定性への異なったアプローチとして、｢Quadrasteer｣がある。米デルファイ社製の電子的に制御する4輪操舵装置は、2年以上前から量産車に搭載されており、現在は7種類のフルサイズトラックおよびSUV用に用意されている。4輪操舵により、旋回操作するための車両の左右への舵取りは少なくなる。すなわち、安定性を高めている。時速64km以上では、前輪と後輪は同じ方向を向く。しかしこの速度以下ではより狭いスペースで方向を変えるため、後輪は前輪と反対を向く。トレーラーのけん引では、後輪を回すため、トレーラーの横揺れやトラックとトレーラー間の継ぎ手の結合部分を減らすことになる。デルファイ社は、操作性を高めるアルゴリズムを加えるか、このシステムをESCシステムと統合し、より安定した制御を実現しようとしている。

　ブレーキを使った安定制御に代わるもう一つの手法は、デルファイ社の｢Active Stabilizer Bar System：ASBS｣である。これは、クライスラー社の2005年モデルで初めてお目見えする。このシステムは、ステアリングの角度、横加速度および走行速度のそれぞれのセンサーを働かせ、電子制御装置にデータを送る。そして、スタビライザー・バーの力を調節し、車の横転を減らす。高い性能を持つ継ぎ手結合部のリニア・アクチュエータおよびトーションバー、あるいは回転型アクチュエータが、特にSUVのコーナリングや危険なハンドル操作で起こる車体の横転を制御する。ASBSは安定性と制御を高めるためにブレーキとハンドルを含む他のシステムへも統合可能である。

　これらのコア・テクノロジの進歩は今まで以上の車の安全性に大きく貢献するだろう。

寄稿ライターのRandy Frankへの連絡先は、rfrank68@cox.netまで