走るのが楽しくなる!スバル「アイサイト(ver.2)」
テレビCMでお馴染みになった、衝突しない技術、スバルの「アイサイト(ver.2)」。調べてみると、ぶつからないだけではなく、前のクルマについていく技術、飛び出さない技術、注意してくれる技術など4つの技術が1セットになったものであることがわかった。
ぶつからない技術、これをプリクラッシュセーフティシステム(PCS)とよぶ。これにはレーザーやミリ波、カメラで、危険を探知し、自動ブレーキをかけて衝突を回避、もしくは被害の軽減を図る。アイサイトは、ステレオタイプのカメラの映像を分析して障害物を認識する。
また、前のクルマについていく機能はアダプティブクルーズコントロール機能(ACC)という。これは、先行車が進むとアクセルを踏んでついていき、停まると、それに続いてブレーキ操作をしなくても停止する。発進もスイッチひとつでOK。ドライバーのペダル操作の負担を大きく減らす。渋滞で少し動くたびに、せわしなくアクセルやブレーキを操作するストレスも軽減される。
まだハンドル操作などは自分で行うので、完全自動というわけではないが、こうした運転の負担を少なくしてくれる技術があると楽しくなる。
その他にも、めったにないが間違えてギアを入れたり、ペダルを踏み間違えたりすることも起きることがある。アイサイトには、AT誤発進抑制制御を織り込み、そのような事故の防止もしくは被害の軽減を図っている。
さらに、高速道路を走行中、疲れや眠気で注意力が散漫になることもある。そのため、クルマがふらついたり、車線からはみ出しそうになったり、気付いたら車線をまたいでずっと走っていたり…。そんな時、アイサイトは車両のふらつきや車線からの逸脱を検知するとそれをドライバーに知らせて回避操作を促す。また、信号待ちで先行車が発進しても、自車が発進しない場合も先行車の発進をお知らせする。
あってはならないが、時々起きがちな小さな判断・操作ミスを減らし、サポートする技術は、運転を快適に楽しくしてくれるに違いない。
こうした最先端の安全技術は、メーカーによって呼び方が異なっており、「プリクラッシュセーフティシステム」はトヨタの呼び方。ホンダでは「追突軽減ブレーキ(CMBS)」、日産では「インテリジェントブレーキアシスト/前席近急ブレーキ感応型プリクラッシュシートベルト」、スバルでは「アイサイト」などと呼ばれている。今日は自動車の安全技術について調べてみた。
クルマの安全施術「パッシブセーフティ」
クルマの安全性能は、わかりやすい「パッシブセーフティ」から普及が進んだ。パッシブセーフティ(passive safety)は、機械装置の設計や操作における安全技術のうち、特に事故などの異常事態が起きた場合に人体などへの影響を最小限に抑える技術の総称。日本語では受動的安全(じゅどうてきあんぜん)と訳される。
この技術の代表的なものは、「3点式シートベルト」で、これは50年以上も前にボルボによって発明され、特許が公開されてから世界中の自動車に採用されている。その発明から50年を経過した今でもこれを上回る発明はなされていない。
また最近のパッシブセーフティの代表的な装備は「SRSエアバッグ」で、日本車では1990年から採用が始まった。パッシブセーフティの基本はあくまでも3点式シートベルトであるが、その機能を補助して拘束性を高める(SRS)のがエアバッグだ。最近では事故の状況に応じて2段階に展開するタイプなど、機能も進化している。
自動車事故対策機構が実施する「J-NCAP」(自動車アセスメント)でも、安全に対する評価はこれらパッシブセーフティの性能評価が中心とされている。ちなみに2009年度に試験を実施した17車種の中で最高の評価となる「自動車アセスメントグランプリ」には、スバルの「レガシィ」が選ばれている。
最近のシートベルトは、緊急時に固定されるELR(緊急ロック式巻き取り装置)付きが常識になったうえ、衝突時にシートベルトのゆるみを巻き取るプリテンショナーが装備され、乗員の拘束性能を高めて安全性を向上させている。さらにこのプリテンショナー機能が乗員に与えるダメージを減らすため、フォースリミッター(ロードリミッター)付きへと進化している。
シートベルトだけでは、事故の状況によってハンドルなどに頭をぶつける可能性があるため、それを防いで安全性を高めるものだ。すでに、運転席と助手席には全車に標準装備されるようになったほか、「サイドエアバッグ」「カーテンエアバッグ」「ニーエアバッグ」など、9つものエアバッグを装着する車種もある。
クルマの前後の部分をつぶれやすくして衝突時のショックを吸収。逆に、乗員が乗る居住部分は骨格を頑丈にして、万一のときに生存空間が確保できるように設計されたボディ。今ではこれを採用していないクルマはない。
歩行者の足に衝撃を与えるバンパー部分や、はね上げた歩行者の頭がぶつかる可能性が高いボンネットフードを柔らかく作って歩行者への傷害を低減するボディ。NCAP(New Car Assessment Program)の評価要素のひとつとされており、最近になって研究開発が進んでいる。
自動車安全技術「アクティブセーフティ」
事故が起こった際の被害を最小に抑える安全性能が「パッシブセーフティ」なら、その逆に、事故を未然に防ぐ安全性能が「アクティブセーフティ」だ。これは、非常に広い範囲を示す言葉で、視界のよさやボディの見切りのよさ、扱いやすさといった抽象的なものまで、その範囲に含まれることもある。
最近では電子制御技術の進化によってさまざまな安全装備が登場している。日本では1983年に採用が始まった電子制御ブレーキの「ABS」(当初は「4輪ESC」と呼ばれた)は、今ではごく一部の軽自動車を除いて標準で装備される安全装備だ。また、制動時のABSだけでなく、発進時の「トラクションコントロール」や、走行中の「横滑り防止装置」などまで、さまざまな安全装備が開発され、順次普及が進められている。
また、最新のレーダー技術や解析技術などを活用し、一定の車間距離を維持して走ったり、走行車線からの逸脱を防止する仕組みや、夜間走行中に前方視界を確保して障害物を感知する仕組みなども実現化されており、すでに採用が始まっているものもある。
全輪駆動(4輪駆動)システムは、前後のタイヤに駆動力を伝えて走るので、前2輪だけのFF車や後2輪だけのFR(またはRR)車に比べて、操縦安定性が高まる。
電子制御でブレーキを断続的に働かせることで車輪のロックを防ぎ、緊急制動時にクルマの挙動を安定させる技術「ABS」は、ごく一部の軽自動車を除くとすでにすべてのクルマに標準で装備されており、アクティブセーフティの基本ともいえる装備となった。電子制御でブレーキ力の前後配分をコントロールする「EBD」や、緊急ブレーキと判断したときには踏力に対してブレーキ力を高める「ブレーキアシスト」などとも組み合わされることが多い。
滑りやすい路面での発進時にアクセルを踏みすぎたときなど、タイヤの空転を判断するとエンジンの出力を抑えてスリップを防止する仕組み。次の横滑り防止装置と組み合わせ採用されることも多い。
現在、普及の途上にあるのが、この「横滑り防止装置」だ。カーブを曲がるときにクルマの走行ラインがふくらんだり、あるいは巻き込んだりするのを防いで、安定した走行を確保する装置。メーカーによって、ESC、ESP、VSC、VDCなど多数の呼び方があるのが普及を妨げているとして、部品メーカーからは「ESC」という名称に統一しようという声が出ている。(価格.com ここまで来た!自動車の安全技術最新動向)
プリクラッシュセーフティシステム(PSC)
プリクラッシュセーフティシステムとは、自動車が障害物を感知して衝突に備える機能の総称。自動車に搭載したレーダーやカメラからの情報をコンピュータが解析し、運転者への警告やブレーキの補助操作などを行う。衝突被害軽減ブレーキとも呼ばれる。
アクティブセーフティとパッシブセーフティの間に位置し、1991年から先進安全自動車(ASV)として研究されてきた。 2003年2月に発売されたトヨタ・ハリアーが市販車で初搭載した。ただし、ブレーキアシストの早期作動はあったが、自動でブレーキは行われないものだった。同年6月に発売されたホンダ・インスパイアで初めて自動(CMBS)でブレーキが行われるようになった。
システム搭載車両の運転時は車載コンピュータが常時前方への警戒を行っており、前方車両への接近や障害物を感知すると音声などで警告が発せられ、衝突が避けられなくなった時点で自動的にブレーキを掛けて被害の軽減を図る。この他警告の時点でブレーキの効きを強めたり、シートベルトの巻き上げなどの予備動作も行われる。
探査にはミリ波レーダーが使われることが多いが、赤外線レーダーを使用する場合もある。ただし赤外線は太陽の直射光線に弱く、夕方などレーダー機能が働かない場合があることも留意する必要がある。また雨天時の雨粒による誤認識を考慮し、ワイパー作動時には機能がキャンセルされるものもある。なおレーダーに代わってデジタルステレオカメラも使われている。カメラはレーダーに比べて安価ながらより細かい情報が得られる半面、夜間や悪天候時に性能が発揮できない場合があるため、車両によってはレーダーとカメラ双方を装備することで機能の強化を図っている。
初期のプリクラッシュシステムに装備されていた自動ブレーキ機能はあくまで衝突時の被害軽減を目的としており、装置への過信を戒めるためにも衝突前の停止は敢えて行われていなかったが、2008年発売のボルボ・XC60に搭載された(日本では2009年に認可がおり発売)「Volvo City Safety」は9mph (15km/h) 以下に限定して衝突前の停止も自動で行う。2010年発売のスバル・レガシィに搭載された「EyeSight (ver.2)」では30km/hにまで対応する。両車とも運転者が依存することを避けるために衝突ぎりぎりまでブレーキは掛からず、これによって自動ブレーキを認めていなかった日本の国土交通省の認可も受けることができた。
以後、複数のメーカーが15~40km/h以下での低速での停止を行う乗用車を発表し、自動停止まで行うプリクラッシュシステムの割合が増えている。
なお、これらの装置は全て停止可能速度以下でも路面状況等により100%停止できるわけではなく、自動ブレーキの作動もセンサーの弱点となる状況により100%作動するわけではない。(Wikipedia)
クルーズコントロール(CC)
クルーズコントロール (Cruise Control) とは自動車の付加機能もしくはその装置の名称。「オートクルーズ」とも称する。アクセルペダルを踏み続けることなくセットした速度を維持する機能であり、運転者の疲労低減並びに同乗者の快適性向上に寄与する。なお、この項には、車間制御機能を合わせ持つアダプティブクルーズコントロール(Adaptive Cruise Control)に関する記述を含む。
在来のクルーズコントロールはスロットルを制御するが、ブレーキまでは制御しない。 一方、アダプティブクルーズコントロールではブレーキ制御も実施する。なお、鉄道車両でも定速制御というほぼ同じ目的のシステムを持ったものが存在する。
通常、ステアリング付近の位置にエルゴノミクスに基づいたボタンあるいはレバーを備えており、速度設定、増速、減速、解除を行なう。不用意にこれらのボタンやレバーに触れてしまい意図しない巡航運転が開始されることを防ぐために、マスタースイッチを持つ車種もある。速度設定と減速のための動作は、共通することがある。
クルーズコントロールには、設定可能速度範囲(例えば、時速40~110km)が存在する。この速度範囲において通常走行中に、ドライバーが速度設定指示をすれば、その速度が記憶され、定速走行が始まる。なお、作動速度範囲の上限を越える速度で通常走行中に速度設定指示がなされた際には、定速走行に移行しないか、あるいは設定上限の速度までゆるやかに減速した後に定速走行が始まる。
クルーズコントロールの下で定速走行中、ドライバーがアクセルペダルを踏めば増速する。この場合、速度の設定は上書きされない。したがってアクセルが離されれば以前記憶した速度までゆるやかに減速した後に定速走行が始まる。同様の走行中、増速指示を出し続ければ、ゆるやかに増速する。この場合は増速指示を止めた時点の速度が設定される。ただし、この際の速度がクルーズコントロールの作動速度範囲を超えている場合には、その上限の速度が設定される。定速走行中にドライバーが増速ボタンを短時間押せば、設定速度がある単位(例えばひと押しあたり時速1.5kmなど)増加するものもある。
一般にクルーズコントロールは、ドライバーがブレーキペダルかクラッチペダルを踏むことや、解除ボタンを押すことによって解除される。追突事故を防止する目的で、先行車との距離などに応じて設定速度を自動調節するタイプのクルーズコントロールも存在する。定速走行中にドライバーが減速ボタンを短時間押せば、設定速度がある単位(例えばひと押しあたり時速1.5kmなど)減少するものもある。
クルーズコントロールの下で定速走行中に速度セットをブレーキペダルやクラッチペダルを踏んで一旦解除した後、ドライバーがリジューム(復帰)スイッチを押せば、「以前記憶した車速」までゆるやかに加速あるいは減速された後に定速走行が始まる。ただし「以前記憶した車速」は、あるイベント(例えば車速が30km以下に落ちるなど)によってクリアされる。(Wikipedia)
アダプティブクルーズコントロール(ACC)
プリクラッシュセーフティシステムには、先行車もしくは障害物との距離や接近率等を測定するための前方監視サブシステム、制動装置介入サブシステムが含まれているが、これらのサブシステムを利用することによって、従来のクルーズコントロールの機能に加え、先行車の動向に対応した車速制御をも行うものを、アダプティブクルーズコントロール(Adaptive Cruise Control,ACC)という。
在来のクルーズコントロールが、自車の速度を設定した速度に一定に保つ事を目的としたシステムであるのと比べ、先行車との車間距離を一定に保つ機能を併せ持っているため、車速維持システムであると同時に、ある種の車両追随システムとしての側面も併せ持つ。
在来のクルーズコントロールでは周囲の交通状況の変化とは無関係に設定速度を維持する機能しかもたないため、先行車との車間距離が減少或いは拡大する等、一定の車速では対応できない場合はその都度、運転者による操作が必要であり日本のような交通状況では使用できる場面が比較的限られていたが、アダプティブクルーズコントロールでは前方監視サブシステムの情報から車間距離を把握しているため、先行車の減速から運転者の希望する設定速度の迄の加速に関してはほぼ自動制御となる。この点が、(先行車が適切な速度に有るという前提ではあるが)アダプティブクルーズコントロールによる速度制御を適用できる範囲が広い所以でもある。(Wikipedia)
参考HP Wikipedia:パッシブセーフティー アクティブセーフティー SUBARU:運転支援システム EyeSight 価格.com:ここまで来た!自動車の安全技術最新動向
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