(57)【要約】  自動車両（１）に担持されるＬＥＤ表示部（３）を有し、操作者が生成する足圧がブレーキペダルシュー（２０）に加えられることに応答して、車両が停止しそうか、またどの位急速に停止するかを後続の運転者に瞬間的に警告することができる比例ブレーキライトシステム。車両（１）のブレーキペダルシュー（２０）は中空の内部を有し、その中を通って延びる光伝達経路（３６）に沿って光信号が伝達される。操作者によってブレーキペダルシュー（２０）に加えられる圧力（５４）が増加するにつれて、光伝達経路（３６）に沿って伝達される光信号がより遮断される。多段比較器（１２）は光信号の遮断に応答して、表示部（３）からのそれに対応する数のＬＥＤ（７）を点灯させる。ＬＥＤ（７）は、対向して延びる点灯経路（１６−１、１６−２）に並べられる１対の線形配列に配置され、各配列から同数のＬＥＤが同時に点灯して、高可視バーグラフ表示を作成する。
2007516125.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブレーキを作動させて車両の速度を落とすために、車両のブレーキペダルシューに加えられる圧力に応答した自動車両の減速の可視的表示を提供する表示システムであって、前記表示システムは前記車両に担持される少なくとも１つのライトを有する表示部と、ブレーキペダルシューの内部に位置付けられ、加えられる圧力に応答する圧力センサーと、圧力がブレーキペダルシューに加えられると前記ライトを点灯させるように、前記圧力センサーと前記表示部の前記少なくとも１つのライトとの間に接続された制御回路と、を含む表示システム。
【請求項２】
前記ブレーキペダルシューの内部に位置付けられた前記圧力センサーは光センサーである、請求項１に記載の表示システム。
【請求項３】
前記光センサーは、光信号を伝達するための光エミッターと、そこからの光信号を受信するための、前記光エミッターと位置合わせされた光検出器とを含み、前記表示部の少なくとも１つのライトを点灯させるように、ブレーキペダルシューに加えられた圧力が前記光エミッターと前記光検出器との間で伝達される光信号の少なくとも一部を遮断する、請求項２に記載の表示システム。
【請求項４】
前記光センサーはまた、その一方の端部に前記光エミッターが位置付けられ、反対の端部に前記光検出器が位置付けられた中空の光伝達路を含み、前記光信号は前記中空の光伝達路を通って前記光エミッターと前記光検出器との間で伝達される、請求項３に記載の表示システム。
【請求項５】
前記中空の光伝達路は弾性材料から製造され、前記表示部の前記少なくとも１つのライトを点灯させるように、ブレーキペダルに加えられた圧力が前記弾性光伝達路の圧縮と、前記光伝達路を通って伝達される光信号の遮断を発生させる、請求項４に記載の表示システム。
【請求項６】
ブレーキペダルシューは、その内部で前記光センサーを受けるために中空であり、前記中空のブレーキペダルシューは、圧力がブレーキペダルシューに加えられるとそれに対応する前記弾性光伝達路の圧縮と、その中を通って伝達される光信号の遮断を発生させるように押し下げられる可撓上面を有する、請求項５に記載の表示システム。
【請求項７】
前記ブレーキペダルシューの可撓上面と協働するバネ手段であって、対応する前記弾性光伝達路の圧縮を発生させるように前記可撓上面が押し下げられると前記バネ手段が圧縮される前記バネ手段をさらに含み、前記バネ手段は、圧力がブレーキペダルシューから取り除かれると前記ブレーキペダルシューの可撓上面が自動的に元の形状に戻るように膨張する、請求項６に記載の表示システム。
【請求項８】
前記表示部は、前記車両により担持される複数のライトを含み、自動車両のブレーキペダルシューに加えられる圧力の大きさに依存して異なる数の前記複数のライトが点灯される、請求項１に記載の表示システム。
【請求項９】
前記制御回路は、前記表示部の前記複数のライトの特定数を自動車両のブレーキペダルシューに加えられた圧力の大きさに依存して点灯させるように、ブレーキペダルシューに加えられた圧力に応答する多段比較器を含む、請求項８に記載の表示システム。
【請求項１０】
前記表示部の前記複数のライトは、互いに対向して延びる点灯経路に並べられた第１および第２の配列で配置され、前記多段比較器によって、ライトの前記第１および第２の配
列のそれぞれから同数のライトが、自動車両のブレーキペダルシューに加えられた圧力の大きさに依存して同時に点灯する、請求項９に記載の表示システム。
【請求項１１】
自動車両の減速の可視的表示を提供する表示システムであって、前記表示システムは、
自動車両が速度を落とすように圧力が加えられる可撓面を有する中空のブレーキペダルシューと、
自動車両によって担持される可視表示部と、
それに沿って光信号が伝達される、前記中空のブレーキペダルシューの内部に位置付けられた光伝達経路であって、前記ブレーキペダルシューの可撓面に加えられた圧力が、前記可撓面の押し下げと、それに対応した、光伝達経路に沿って伝達される光信号の少なくとも一部の遮断とを発生させる光伝達経路と、
前記可視表示部を点灯させるように、前記可視表示部に接続されて、前記光伝達経路に沿って伝達される前記光信号の遮断に応答する制御回路と、
を含む表示システム。
【請求項１２】
前記中空のブレーキペダルシューの内部に位置付けられた光センサーをさらに含み、前記光センサーは中空の光導路と、前記光導路の一方の端部に位置付けられた光エミッターと、反対の端部に位置付けられた光検出器とを含み、前記光伝達経路は、前記光エミッターと前記光検出器との間で前記光導路を通って延びる、請求項１１に記載の表示システム。
【請求項１３】
前記中空の光導路は弾性材料から製造され、前前記可視表示部を点灯させるように、ブレーキペダルシューに加えられる圧力が前記弾性光導路の圧縮と前記光伝達経路に沿って伝達される光信号の遮断とを発生させる、請求項１２に記載の表示システム。
【請求項１４】
前記ブレーキペダルシューの可撓面と協働するバネ手段であって、対応する前記弾性光導路の圧縮を発生させるように前記可撓面が押し下げられると前記バネ手段が圧縮される前記バネ手段をさらに含み、前記バネ手段は、圧力がブレーキペダルシューから取り除かれると前記ブレーキペダルシューの可撓面が自動的に元の形状に戻るように膨張する、請求項１３に記載の表示システム。
【請求項１５】
前記可視表示部は、自動車両により担持される複数のライトを含み、自動車両のブレーキペダルシューの前記可撓面に加えられる圧力の大きさに依存して異なる数の前記複数のライトが点灯される、請求項１１に記載の表示システム。
【請求項１６】
前記制御回路は、前記表示部の前記複数のライトの特定数を前記可撓面に加えられた圧力の大きさに依存して点灯させるように、ブレーキペダルシューの前記可撓面に加えられた圧力に応答する多段比較器を含む、請求項１５に記載の表示システム。
【請求項１７】
前記可視表示部の複数のライトは、互いに対向して延びる点灯経路に並べられた第１および第２の配列で配置され、前記多段比較器によって、ライトの前記第１および第２の配列のそれぞれから同数のライトが、自動車両のブレーキペダルシューの前記可撓面に加えられた圧力の大きさに依存して同時に点灯する、請求項１６に記載の表示システム。
【請求項１８】
前記多段比較器は、ブレーキペダルシューの前記可撓面に加えられた圧力における増加と、それに対応した、前記光伝達経路に沿って伝達される前記光信号の遮断における増加とに応答して、前記可視表示部の複数のライトの多数を点灯させるように構成される、請求項１６に記載の表示システム。
【請求項１９】
押力が押しパッドに加えられると押し下げられるように構成された圧力応答面を有し、
前記押しパッドは中空内部と、光信号が伝達される前記中空内部を通って延びる光伝達経路とを有する前記押しパッドと、
前記押しパッドに加えられた押力と、前記光伝達経路に沿って伝達される光信号の少なくとも一部を遮断するための前記圧力応答面の押し下げとに応答して点灯される可視表示部と、
前記可視表示部に接続され、前記可視表示部を点灯させるように、前記押しパッドの中空内部において前記光伝達経路に沿って伝達される前記光信号の遮断に応答した、制御回路と、
の組み合わせ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作者によって車両のブレーキペダルシューに加えられる足圧に応答して、車両が停止しそうか、またどの位急速に停止しそうかを示す高可視警戒信号を与えるために自動車両に搭載される比例ブレーキライト表示システムに関する。このように、後続の運転者はさらなる反応時間を有するように車両の急減速に対して警告されることになり、これにより追突をより十分に回避するための適切な措置を取り得る。
【背景技術】
【０００２】
今日、道路上の自動車両はすべて、車両のブレーキペダルに対して操作者が足を押圧することに応答して点灯される、なんらかの形態の可視ブレーキライトを有する。かかるブレーキライトは、前方車両が減速しているかどうかを後続の運転者に警告するためのデジタル表示を形成する。すなわち、足圧がブレーキペダルに加わらない場合は、デジタルブレーキライト表示部を完全にＯＦＦにするか、そうでなければ少なくともなんらかの足圧がブレーキペダルに加わっている場合は、完全にＯＮにする。
【０００３】
この点において、自動車両の従来のブレーキライトは、正確にどれ位の足圧がブレーキペダルの加えられたか、またどの位急速に車両が停止しそうかについての表示を提供していない。その結果、後続の運転者は前方車両が急停止しようとしているのか、単に徐々に速度を落としているのかを確認することができない。前方車両のブレーキライトの点灯が見えるとその結果、後続車両の操作者は、自分のブレーキペダルに不必要に大きすぎる圧力を加え得るか、緊急事態となるかもしれない状況において十分なブレーキ圧力を加えることができないこともあり得る。いずれの場合においても、前方車両がどの程度減速しているかを後続車両の操作者が迅速に認識できないことは、事故に繋がり得る。
【０００４】
操作者が自分のブレーキペダルに加える圧力に依存して、表示部からのライトが点灯するブレーキライト警告システムは既知である。しかしながら、これらの警告システムの一部は、多くの構成要素およびそれに対応した高い製造費用によって特徴付けられる。他の警告システムは、相対的に複雑であり、かつ／またはシステムが使用されている車両の減速について瞬間的および的確な表示を提供し得ない。上述のものなど、既知のブレーキライト警告システムの例は、以下の米国特許の１つ以上を参照することにより得ることができる。
【特許文献１】第５，１５０，０９８号  Ｒａｋｏｗ  １９９２年９月２２日
【特許文献２】第５，７１７，３７７号  Ｇａｏ  １９９８年２月１０日
【特許文献３】第６，００２，３２９号  Ｍａｒｋｓ  １９９９年１２月１４日
【特許文献４】第６，１００，７９９号  Ｆｅｎｋ  ２０００年８月８日
【特許文献５】第６，２６８，７９２号  Ｎｅｗｔｏｎ  ２００１年７月３１日
【特許文献６】第６，３１７，０３８号  Ｌｅｌｅｖｅ他  ２００１年１１月１３日
【特許文献７】第６，３３３，６８８号  Ｂｒｏｗｎ他  ２００１年１２月２５日
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
発明の概要
自動車両に担持され、操作者によってブレーキぺダルに加えられる足圧に応答して、車両が停止しそうか、またどの位急速に停止しそうかを示す可視警戒信号を提供する、比例ブレーキライト表示システムが開示される。これにより後続の運転者は車両の急減速に対して警告され、追突ならびにその後の玉突き衝突を回避するために適切な措置を講じるさらなる反応時間を得られることになる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
固有の光圧力センサーが車両のブレーキペダルシューに形成される中空キャビティ内に位置付けられる。ブレーキペダルシューは、圧力下で押し下げられるように構成された可撓上面を含む。中空ブレーキペダルシューの内部に位置付けられた光圧力センサーは、弾性光伝達路と、光伝達路の一方の端部に位置付けられた光エミッターと、反対の端部に位置付けられた光検出器とを含み、光伝達経路がエミッターと検出器の間の伝達路を介して構築される。
【０００７】
光検出器は、その大きさが操作者によってブレーキペダルシューに加えられた足圧に反比例する可変電圧信号を生成するように構成される。より詳細には、ブレーキペダルシューに加えられた圧力によって、その可撓上面が押し下げられる。可撓パッド面の押し下げは、それに対応した弾性光伝達路の圧縮を発生させ、そのためにその中を通る光伝達経路に沿って伝達される光信号の少なくとも一部の遮断を発生させる。光検出器は前述の可変電圧信号を表示部に供給して、ブレーキペダルシューに加えられた圧力と、その結果生じる光伝達経路に沿った光信号の遮断に比例した数の表示部のライト（ＬＥＤ）を点灯させる。
【０００８】
表示部は、本実施形態においては、多段比較器として機能するＩＣチップによって制御される。表示部のＬＥＤは第１および第２の点灯経路に沿って反対方向に延びる第１および第２の線形配列で配置される。第１および第２の線形配列のそれぞれから同数のＬＥＤを複数のＬＥＤドライバーを用いて同時および順次点灯させるように、ＩＣ比較器は光圧力センサーの光検出器によって生成される可変電圧信号の大きさに応答する。単一ＬＥＤドライバーは、各線形配列からの単一ＬＥＤの点灯を制御し、これにより表示部は後続の運転者によって容易に認識され、即座に解釈されることができる動的可視バーグラフの効果を得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
詳細な説明
初めに、自動車両１を示す図面の図１を参照しながら本発明を形成する比例ブレーキライト表示システムについて説明する。図１に示される自動車両１は自動車であるが、本明細書で開示されるブレーキライト表示システムは、車両操作者によって車両のブレーキペダルシューに加えられた圧力に応答して、車両が停止しそうか、またどの位急速に車両が停止しそうかを瞬時に示すことができる可視警戒信号を提供することが望ましい、任意のタイプの自動車両に結合され得る。前述に基づいて、後続の運転者は、車両１の減速に対して、また、かかる減速を発生させるようにブレーキペダルシュー上に操作者が行使した特定圧力に応答した適切な停止時間に対して警告されることになる。従って、後続車両の操作者は、車両１の急減速に対して反応するための余分な時間が与えられ、追突を回避するためにその環境下で適切な処置を講ずることになる。この点において、本明細書に開示されるブレーキライト表示システムは、自動車両の従来のブレーキライトと組み合わせて、または代替として使用可能である。
【００１０】
この目的のために、ブレーキライト表示部３は、後続の運転者にはっきりと見えるように、自動車両１の後部に搭載される。例として、ブレーキライト表示部３は、車両１の後部ウィンドウの下部に位置付けられて、図１に示される。しかし、当然ながら、制動灯表示部３の正確な位置が本発明の限定とされるわけではなく、他の位置をいくつか挙げるならば、表示部３は、車両の後部ウィンドウの上部あるいはトランクの上に搭載されるか、または従来のように車両のテールライト内に組み込むことができる。
【００１１】
図面の図２において最も十分に示されるように、ブレーキライト表示部３は、矩形およ
び、表示部３が搭載される車両の位置に適した大きさを有する筐体５を含む。ブレーキライト表示部３が車両の従来のブレーキライトに加えて使用される補助ブレーキライトシステムとなる場合は、接着剤が筐体５の後部に塗布され、表示部３を車両に接着して装着可能とする。しかしながら、スタンド、ブランケットなどを含む他の装着手段も、本明細書において考えられる。
【００１２】
一連のライト（例えば、ＬＥＤ）７はブレーキライト表示部３の筐体５内の剛体基板（例えば、プリント回路基板）９に沿って線形配列で搭載される。ライト７は、筐体５上に据え付けられた光学的に透明なカバー１０に囲まれる。矩形のブレーキライト筐体５とライト７の線形配列は図２に示されるが、筐体５とその中のライト７の配列は円形、四角形、三角形などの他の形状および構成であり得る。表示部３は、電力ケーブル１４を介して車両のバッテリから電力を供給される。
【００１３】
以下さらに詳細に説明するように、表示部３からの点灯するライト７の数およびかかるライトが点灯する特定の順序は、車両１（図１の）を減速させるように操作者によってブレーキペダルシューに加えられた圧力の量に依存する。すなわち、車両１の後続の人が表示部３のカバー１０を通して見ることができるライトパターンは、ブレーキペダルシューを押し下げることにより車両が受けるブレーキの制動力に比例する。より詳細には、ブレーキペダルシューに加えられた圧力が大きければ大きいほど、表示部３において点灯するライトの数は多くなる。同点において、筐体５の中心から始まる、対向して延びる点灯経路に沿って順次かつ外側に向かって（参照矢印１６−１および１６−２によって示される方向へ）ライト７を点灯させることにより、本発明のブレーキライト表示部３は、車両１の後続の運転者によって迅速かつ容易に解釈可能なバーグラフ表示のようになる。
【００１４】
ブレーキライト表示部３の前述の順次および比例した点灯を達成するには、そのライト７を左右同一線形配列に（また、参照矢印１６−１および１６−２によって表されるように）分割し、その点灯を基板９に搭載された適切な半導体集積回路チップ１２によって制御する。図４を参照する際に後述するように、ＩＣチップ１２は、車両の速度を落とすように操作者によって圧力が加えられる車両１のブレーキペダルシュー内に位置付けられた固有の光圧力センサーから、電気ケーブル（図４において４６で示される）を介して可変電気入力信号を受信する。ブレーキライト表示部３のＩＣチップ１２によって受信された電気入力信号は、ブレーキペダルシューに加えられた圧力に比例して変化して、左右配列のそれぞれからの対応数のライト７−１、７−２などが対向して延びる点灯経路１６−１および１６−２に沿って同時および順次点灯される。
【００１５】
図面のうち図３Ａ〜図３Ｄでは、前述の光圧力センサーとブレーキペダルシューの統合について開示される。上記で即座に示されるように、車両の速度を落とすことが必要な場合に操作者によってブレーキペダルシューに加えられる圧力に比例して、同数のライト７−１、７−２などを左右の配列それぞれから、かつ対向して延びる点灯経路１６−１および１６−２に沿って順次点灯させるために、光圧力センサーはブレーキペダルシューと協働して電気信号を生成し、図２のブレーキライト表示部３のＩＣチップ１２に供給する。
【００１６】
図３Ａは、通常のブレーキペダルアーム２１（想像線で示す）によって自動車両（図１では１で示される）の乗員室内で支持されるブレーキペダルシュー２０を示す。ブレーキペダルシュー２０は、好適にはゴムから製造され、操作者の足によって圧縮圧力がシュー２０の上面２２に加わり車両の減速が生じる際に、ブレーキペダルアーム２１の変位を発生させるように構成される。ブレーキペダルシュー２０の内部は概ね中空であり、操作者の足によって加えられる圧縮圧力によって、上面２２が内側に押し下げられる（想像線２２−１で示される）。ブレーキペダルシュー２０の上面２２が移動する距離は、操作者の足が上面２２を押すことによって生成されて車両が減速するようにブレーキペダルアーム
２１に伝達される圧力に依存する。
【００１７】
図３Ｂおよび図３Ｃを共に参照すると、可撓上面２２がブレーキペダル２４と組み合わせられ、本発明の光圧力センサー３０は上面２２とブレーキペダル２４との間のシュー２０の中空内部に位置付けられた状態で、ブレーキペダルシュー２０が示されている。光圧力センサー３０は、バネ特性を有する弾性（例えば、独立気泡スチレン重合体フォーム）材料から製造されるチューブ状オープンエンド光導路３２を含む。すなわち、光センサー３０の弾性光導路３２は、操作者の足がシュー２０の上面２２を押圧することによって生成される圧力下で圧縮され（図３Ｄで最も十分示される）、その後、圧力が取り除かれると元のチューブ形状に自動的に膨張するように構成される。光導路３２は、操作者の足によって生成され、ブレーキペダルシュー２０の上面２２に加えられる圧力が、チューブ状光導路３２に沿って均一に分配されるように、補強材（例えば、プリント回路基板）３４上に据え付けられる。プリント回路基板補強材３４はブレーキペダル２４上に置かれる。
【００１８】
光圧力センサー３０のチューブ状オープンエンド光導路３２は、その中を光学経路３６が長手方向に延びる状態で示されている。光導路３２の一方の端部内には、光学経路３６と連通するように光源（例えば、赤外線ＬＥＤエミッター）３８が位置付けられる。エミッターソース３８と軸方向に位置合わせするように、光導路３２のその反対側の端部内には、光検出器（例えば、高感度フォトトランジスタ）４０が位置付けられ、これにより分圧器ネットワークがその間で構築される。光エミッター３８および検出器４０はそれぞれ、図４に示すように、ケーブル４６を介してＬＥＤ表示部３と相互接続するプリント回路基板補強材３４に向かって下方に延びる、１対の端子４２および４４を有する。
【００１９】
ブレーキペダルシュー２０の中空内部の光圧力センサー３０は、バネ特性を有する弾性パッド４８と、弾性パッドに形成された、光導路３２の真上にあるウィンドウ４９とに覆われる。シュー２０の上面２２の下面から下方に延びる突起部２５は、弾性パッド４８におけるウィンドウ４９を通って受け取られ、光圧力センサー３０の光導路３２と連通するように、弾性パッド４８はブレーキペダルシュー２０の上面２２の下に位置付けられる（図３Ｂで最も十分示される）。例として、弾性パッド４８は独立気泡フォームパッドである。光圧力センサー３０のチューブ状光導路３２のように、弾性パッド４８は、操作者の足がシュー２０の上面２２を押圧することにより生成される圧力下で圧縮され、その後、圧力が取り除かれると、自動的に膨張してその元の形状に戻ることが可能である。
【００２０】
弾性パッド４８の外縁は、光圧力センサー３０を囲むようにブレーキペダル２４の周囲に延びる矩形の非圧縮リミッター５０に固着（例えば、接着結合）される。リミッター５０は、その中を通ってセンサー３０を受ける大きさの中央開放部５２を含む。例として、リミッター５０は、圧力下で容易に圧縮できない硬質プラスチックから製造される。リミッター５０の目的は、ブレーキペダルシュー２０の上面２２によって弾性パッド４８に加えられる圧力に対抗し、これにより、緊急事態など、特にブレーキペダルシュー２０に対して操作者の足によって行使される圧力が過剰すぎるようなときに、光圧力センサー３０に対する永久的損傷を防止する。短チャネル５４がリミッター５０において構築され、その中にケーブル４６を収納する。
【００２１】
このように、光圧力センサー３０のチューブ状光導路３２は、堅いプリント回路基板３４とブレーキペダルシューの上面２２からの突出部２５との間に挟まれることが理解できるであろう。図３Ｄを参照する際に説明するように、操作者の足によって生成され、ブレーキペダルシュー２０の上面２２に加えられる圧力は、弾力性パッド４８のウィンドウ４９を通して受けられる突出部２５によって、光圧力センサー３０のチューブ状光導路３２に伝えられる。このようにして、本発明の光圧力センサー３０は、操作者の車両の減速時において、シュー２０に加えられた圧力に、よりすばやく応答することになる。
【００２２】
これより、図１の自動車両１が速度を落としているかどうか、またどの位急速に速度を落としているのかについて示す信号を提供するための、ブレーキペダルシュー２０とシュー２０の中空内部の光圧力センサー３０との協働について、図面の図３Ｄを参照しつつ説明する。車両が加速しているまたは、一定速度で移動している最中は、ブレーキペダルシュー２０は静止していることになる。それ故に、ブレーキペダルシュー２０の上面２２にはなんの力も加わっていない。従って、図３Ｂに示すように、光センサー３０の光エミッター３８と光検出器４０との間にあるチューブ状光導路３２を通る光学経路３６は完全に開口し、かつ連続しているので、そこを通って伝達される光のいずれも遮断されたり、妨げられたりしない。光検出器４０は、図４を参照する際に説明するように、図２のブレーキライト表示部３のライト（すなわち、ＬＥＤ）７のすべての電源が切られて、これにより表示部３が暗くなるように構成される出力電圧信号を電気ケーブル４６で提供する。
【００２３】
しかしながら、操作者が足を使ってブレーキペダルシュー２０を押圧した結果、車両１が減速し始めた場合は、圧縮力（図３Ｄにおける参照矢印５４によって表される）がシュー２０の可撓上面２２に加わることになる。操作者の足によって生成される圧力によって、ブレーキペダルシュー２０の上面２２が押し下げられる（図３Ａの想像線２２−１で示される位置まで）ことになる。上面２２の押し下げは、上面２２の下面の突出部２５によって、光センサー３０のチューブ状光導路３２に伝達される。ブレーキペダルシュー２０に対する操作者の足によって生成される押力５４の大きさ、それに対応する上面２２の押し下げ、およびウィンドウ４９を通る突出部２５の結果として生じる移動に依存して、光導路３２を通る光学経路３６は部分的に妨げられるか、または完全に遮断されることになる。
【００２４】
すなわち、すでに開示されたように、ブレーキペダルシュー２０の中空内部に担持される光圧力センサー３０のチューブ状光導路３２は、ブレーキペダル２４に対して位置するプリント回路基板補強材３４とブレーキペダルシュー２０の上面２２の下に位置する突出部２５との間に挟まれている。ブレーキペダルシュー２０に加えられた押力５４およびそれに対応する上面２２の押し下げによって、チューブ状光導路３２は突出部２５とプリント回路基板３４との間で圧縮され、これにより光センサー３８と光検出器４０との間で伝達される光の一部またはすべてが妨害される。さらに、チューブ状の光導路３２の形状はシュー２０に加えられ突出部２５を介して光導路３２に伝達される力５４に比例して変えられる。
【００２５】
図３Ｂの光検出器４０は、図２のブレーキライト表示部３のライト７の一部またはすべての電源を投入する可変出力電圧信号をケーブル４６で提供し、これにより表示部が点灯することになる。その上、ブレーキライト表示部３のライト７は、対向して延びる点灯経路１６−１および１６−２（図２）に沿って順次点灯して、車両１の後続の運転者に瞬間的および可視的に警告を与える動的バーグラフを提供するので、車両１が減速され、それに応答してブレーキライト表示部３におけるライト７が点灯するのを受けて、追突を回避する適切な措置が講じられる。
【００２６】
自動車両１の操作者がブレーキペダルシュー２０から足を取り除くと、チューブ状光導路３２および弾性パッド４８の弾力性およびバネの記憶によって、その前に圧縮された光導路３２は元のチューブ状形状に回復し、その前に押し下げられたブレーキペダルシュー２０の上面２２を元の平らな構成に戻す。ブレーキライト表示部３は、次に操作者が足でブレーキペダルシュー２０を押圧して車両１の速度を落とすまで、再度暗くなる。
【００２７】
図面の図４は、本発明の比例ブレーキライト表示システム用の回路図を示す。回路はブレーキペダルシュー２０の上面２２とプリント回路基板３４との間に挟まれた光圧力セン
サー３０からなる力−電圧変換部を含む。すでに開示したように、光圧力センサー３０は、赤外線ＬＥＤエミッター３８および赤外線高感度フォトトランジスタ検出器４０とを含む。また開示されたように、検出器４０の出力電圧は、ブレーキペダルシュー２０に加えられた、操作者が生成した足圧と、チューブ状光導路３０を介してエミッター３８と検出器４０（図３Ｂ）との間で伝達されたそれに対応する光量とに依存する。この点において、ブレーキペダルシュー２０に加えられた、操作者が生成した圧力が大きければ大きいほど、チューブ状光導路３０はより圧縮され、検出器４０はエミッター３８からより少ない光を受け取り、これにより検出器４０によって生成される出力電圧が低減されることになる。言い換えると、検出器４０によって生成される可変電圧出力は、ブレーキペダルシュー２０に加えられた、操作者が生成した力に反比例する。
【００２８】
また、図４の回路は、本明細書において多段比較器として使用され点灯する図２のブレーキライト表示部３からのライト（ＬＥＤ）７の数や順序を制御する集積回路チップ１２を含む論理部を有する。検出器４０の可変出力電圧が伝達されるケーブル４６とＩＣ比較器１２の入力端子との間には従来のトリムポット６０が接続されるが、トリムポット６０は、所定の閾値レベルを設定してブレーキペダル２０の押し下げに対する感度を調整する目的でブレーキライト表示システムを初期化して較正することを可能とする。
【００２９】
また、図４の回路には、図２のブレーキライト表示部３の個々のＬＥＤ７ならびにそのＬＥＤ７を駆動するための回路が含まれる。図２の例では、ブレーキライト表示部は全部で２０個のＬＥＤを含む。前述のように、表示部３のＬＥＤ７は１対の同一線形配列に分割され、それぞれ１０個のＬＥＤ７が図２の対向して延びる点灯経路１６−１および１６−２に沿って方向付けられている。各線形配列からの単一ＬＥＤ７−１．．．７−１０は、同時に点灯するように同じ駆動回路によって制御される。それ故に、この場合、全部で１０個の同一駆動回路６２−１．．．６２−１０および１０段のＩＣ比較器１２が互いに接続されて、ブレーキライト表示部３の１０対のＬＥＤ７−１．．．７−１０を制御する。
【００３０】
便宜上、本明細書では１対のＬＥＤ７−１が制御される第１の駆動回路６２−１のみを説明する。駆動回路６２−１によって制御される特定ＬＥＤ７−１は、ブレーキライト表示部３のＩＣ比較器１２に最も近接し、その両側に位置付けられる（図２において最も十分示される）。ＬＥＤ７−１．．．７−１０の対を各駆動回路６２−１．．．６２−１０によって制御することで、ＬＥＤは図２の対向して延びる点灯経路１６−１および１６−２に沿って順次点灯し、これにより、上述のように操作者によってブレーキペダルシュー２０に足圧が加えられるのに伴って変化する、動的高可視バーグラフ効果をブレーキライト表示部３に提供することができる。
【００３１】
各駆動回路（例えば、６２−１）は、制御電極がＩＣ比較器１２の出力端子に接続されたＮＰＮ駆動トランジスタ６４を含む。駆動トランジスタ６４は、ＩＣ比較器１２の両側における図２の点灯経路１６−１および１６−２に沿った各線形配列からのＬＥＤ（例えば、７−１）にブリッジコネクタ６６によって結合される。
【００３２】
図３Ａ〜図３Ｄを参照する際にすでに開示したように、可変電圧信号は、光圧力センサー３０のフォトトランジスタ検出器４０からケーブル４６を介してＩＣ比較器１２の入力端子へと供給される。より詳細には、比較器１２によって受信される入力信号の大きさは、ブレーキペダル２０に加えられる足圧が増加するにつれて反比例の関係で小さくなることになる。最初の較正（トリムポット６０による）に依存して、ＩＣ比較器１２は出力信号を生成して、これにより１０対のＬＥＤ７−１．．．７−１０の一部または全部が、ブレーキペダルシュー２０に加えられた足圧およびその結果生じるブレーキペダルシュー２０の押し下げに比例して各駆動回路６２−１．．．６２−１０により点灯する、またはい
ずれも点灯しない。足圧がブレーキペダルシュー２０に加えられておらず、最大電圧信号が検出器４０からＩＣ比較器１２に加えられる場合は、ＩＣ比較器１２に接続された駆動回路６２−１．．．６２−１０は、駆動トランジスタ６４全部をＯＦＦにして、これによりＬＥＤ７−１．．．７−１０のいずれも点灯せず、ブレーキライト表示部３は暗くなる。ブレーキペダルシュー２０に加えられた足圧が増加し、検出器４０からＩＣ比較器１２に加えられた電圧信号が低下するにつれて、駆動回路６２−１．．．６２−１０の駆動トランジスタ６４の一部または全部がＯＮになり、これにより対応する対のＬＥＤ７−１．．．７−１０の電源が投入され、ブレーキライト表示部３が点灯される。
【００３３】
本明細書で開示される比例ブレーキライト表示部３は、適切な措置を講じる反応時間を最大限にするために後続の運転者に警告をするように、図１の車両１が停止しそうか、またどの位急速に停止しそうかを迅速、明確かつ徹底的に（すなわち、バーグラフ）示すのに、比較的少数の構成要素しか用いずに効率的に製造可能である。さらには、比例ブレーキライト表示部３はまた、万が一、車両１の通常ブレーキライトが故障した場合、重複またはフェイルセーフシステムとしても機能できる。その上、本明細書に開示される光圧力センサー３０および表示部３は、押しパッド面に加えられる押力を表す可視的表示を提供する必要がある他の用途においても使用し得る。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の比例ブレーキライトシステムを装着した自動車両を示す図。
【図２】図１の比例ブレーキライト表示システムからのＬＥＤ表示部を示す図。
【図３Ａ】比例ブレーキライト表示システムからの光圧力センサーが位置付けられる中空内部を有するブレーキペダルシューの側面図。
【図３Ｂ】光圧力センサーが内部に位置付けられた図３Ａのブレーキペダルシューの中空内部を示す図。
【図３Ｃ】図３Ｂのブレーキペダルシューの分解図。
【図３Ｄ】圧縮圧力が加え得られたときのブレーキペダルシューの断面図。
【図４】比例ブレーキライト表示システム用の回路図。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図４】
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【国際調査報告】
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