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簡易車載型ＵＳＩＭＰＡＣＴ【ウルトラソニックインパクト】～ 運用マニュアル ～1

目次
1.開発経緯4.使用にあたっての注意事項

2.USIMAPCTの原理

4.1

沿線への音漏れ2.1

超音波スピーカー特徴

1）

2.2

超音波スピーカーの音響再生メカニズム

2） 道路付属物反射による音漏れ

2.3

アレイ効果

3）

3.簡易車載型ＵＳＩＭＰＡＣＴ300型（改）
1）

性能

2）

標準使用例

指向性による音漏れ

音漏れの対応

5.設置

6.操作

3） その他使用例

2

1 開発経緯■開発・導入の背景
近年、高速道路や一般道において、漫然運転や居眠り運転、ながら携帯などによる工事中の規制箇所への突入事故が発生しており、道路作業従事者が死傷事故に巻き込まれるケースがあります。
E58沖縄自動車道においても、西日本高速道路総合サービス沖縄株式会社の社員が平成25
年7月4日に工事作業のために交通規制を実施していたところ、車両が規制内に突入し残念ながら命を落とすという事故が発生しました。
そのような事故の発生を防止すべく、研究・開発を重ね、これまでの視覚による注意喚起に加え、道路を走行する運転者の聴覚に訴えかける注意喚起を可能とする超指向性スピーカーを開発しました。
路上規制作業中の事故防止を目的として、指向性のある超音波スピーカーを注意喚起に使用するのは世界で初めての試みです。

3

2 USIMPACTの原理
2.1 超音波スピーカーの特徴■指向性について音波（エネルギー）が放射される際、その方向（向き）によって、強さが異なる性質を言います。（≒特定の方向に強さが増す）■超指向性スピーカーの特徴①特定の方向（範囲）に音波が放射されます。
②遠方まで音波を伝達させる事が出来ます。

一般的スピーカー

超指向性スピーカー■超指向性スピーカーの期待される効果①対象以外への騒音被害を極力抑えることが可能になります。
⇒ 注意喚起音による環境騒音等が抑制されます。
②対象への注意喚起を いち早く・確実に 行うことが可能になります。
⇒ 居眠りや漫然運転等による（受傷）事故防止の効果が期待されます。

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2.2超音波スピーカー音響再生メカニズム➢ 超音波を使用する非線形音響

音
（可聴音）

変調

超音波
（聞こえない）復調

超音波が当たって音源が構築される音（可聴音）
ピッポッパ！

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2.3 アレイ効果■アレイ効果【図１】一般的スピーカー

・指向性は素子（スピーカー内の振動体）を集合させることで、さらに鋭くなるという特性を持つことから、超音波素子（高い周波数を発する素子）を密な集合体にすることで、さらに指向性を鋭くすることが可能となります。これをアレイ効
果といいます。（下のイメージ参照）
アレイ効果によって指向性が格段に鋭くなります。

音源が機器側にあり、音が広がる傾向がある。

【パラメトリックアレイ（素子集合体）イメージ】【図２】指向性スピーカー

集合素子単体

パラメトリックアレイ（素子集合体）※通常、超音波素子単体の指向性は約60°程度ですが、集合させることで、より鋭くなります。
（指向性イメージは【図1】【図2】参照）

特定の方向（範囲）に音波がビームのように放射されます。
6

3.USIMPACT各種製品と仕様

簡易車載型ＵＳＩＭＰＡＣＴ 301型

71） 性能・仕様（放射部）
製

品

名 簡易車載型USIMPACT301型

重量18.3ｋｇ

最大音圧レベル

94.8dB (8M)

最大可聴距離60m

電源

ＡＣ100Ｖ

消費電力

200ｗ（最大）、4ｗ（待機中）寸法

D80×W1100×282

動作環境

気温：-20～４０℃

連続動作時間

１２時間

防塵防水等級

放射時：IP43・姿図・仕様（取付金具）
重量8.3ｋｇ

材質

ＳＥＣＣ ｔ2.3

外形サイズ（ｃｍ）

D200×Ｗ800×Ｈ327・姿図

81） 性能・仕様（台座）重量16ｋｇ

材質

ＳＥＣＣ ｔ2.3

外形サイズ（ｃｍ）

D290×Ｗ1100×Ｈ288

・姿図・仕様（無線リモコン）
材質

ABS

外形サイズ（ｍｍ）

Ｄ12.5×Ｗ45×Ｈ89

電池

リチウム電池 CR2025×1個・仕様（有線リモコンBOX）
材質

ABS

外形サイズ（ｍｍ）

Ｄ83.5×Ｗ130×Ｈ80.5

電池-無線リモコン

有線リモコン92） 標準使用例〉使用例 【路面清掃A・C】
・可聴距離約80ｍ
・可聴時間約3秒※80㎞/hの場合
中央分離帯

追越車線

走行車線

作業車

標識車

路肩

約80ｍ

約100ｍ

簡易車載型型USIMAPCT

103） その他使用例〉規制テーパー部設置（＋遊撃型USIMPACT）〉長期規制設置【USIMPACTシリーズ組合せ】
中央分離帯
追越車線
走行車線
500ｍ先

200ｍ先

標識車

路肩

約100ｍ

約100ｍ

約200ｍ

約300ｍ

USIMAPCT

テーパー部

簡易車載型型USIMAPCT

Gp型USIMAPCT

規制手前（立標ヶ所）

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4.使用に当たっての注意事項
4.1 沿線への音漏れ（1）指向性による音漏れ
・指向性（ビーム放射）が強いので放射直線上に民家があると直接民家に電子音が到達する。
・設置計画前に、ＵＳＩＭＰＡＣＴの設置場所を航空写真などで確認し設置位置、放射方向などを調整する。
設置する近隣、直線上に建物がある場合

音量の調整・絞ることで、到達パワーを低減。

設置角度を変える事で民家への直接波を避ける。

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4.使用に当たっての注意事項（2）道路付属物反射による音漏れ
・指向性（ビーム放射）が強いので放射直線状に大型標識があると標識部で復調して音源となる場合があります。
・設置計画前に、ＵＳＩＭＰＡＣＴの設置場所を航空写真などで確認し設置位置、放射方向、音量などを調整する。

大型標識に超音波がぶつかり、外に音が漏れる事例

大型標識を避け、設置角度を調整【家屋のなどがない場合の設置】

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4.使用に当たっての注意事項（3）音漏れへの対応
放射方向の確認。
・放射方向を民家や障害物のない角度とする。
（直線部では放射方向を車線中央（２車線なら中央線、3車線なら第二走行センター）に向ける
・曲線部では放射方向に民家のない位置で放射する。

線形の悪い場所で放射す
ると、道路外に音が漏れる恐れがある

規制位置を変更し、なるべく直線状への設置を推奨

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4.使用に当たっての注意事項■音漏れへの対応
音量の調整（5段階）・放射方向調整が難しい場合は仕様を参考に音量を調整する。
■洗浄時の前面カバー
・USIMPACTは、IP43で音射部前面へ水の直接噴射は注意する。
・通常の降雨時の使用は問題ないが、暴風時や豪雨時は使用禁止
・屋外保管の場合は、カバーをしてください。
■放射部前面への長時間暴露の禁止
・超音波は人体には影響はないが、USIMPACT放射部近傍では音圧が大きいことから、近傍での長時間暴露は人の聴覚に影響がある場合がある。交通規制員や作業員の放射部前面での長時間暴露は避けること。交通誘導や作業は放射後方で行う。

15

5.設置 簡易車載型USIMPACT

発電機

簡易車載型型USIMAPCT

6.操作 簡易車載型USIMPACT17

■令和5年度改良・改善（まとめ）従来簡易車載型USIMPACT

次世代簡易車載型USIMPACT

1478

268

次世代

従来型
放射部台座

車載時の車体への押さえ付けが弱い。
ラッシングベルト固定位置
高さ450.3mm

撥水シート1枚張り。
また、損傷した場合容易に張替えができない。

素子比_▲22.7％、2400個→1856個 素子モジュール

固定ベルト位置改良
ラッシングベルト固定位置
高さ579.1mm

撥水シート2枚張り。損傷した場合、ネジを外して交換可能。

18簡易車載型USIMPACT 新旧比較表
簡易車載型USIMPACT（300型改）

1478

1478

268

268

1100

430

430

サイズ

最新の簡易車載型USIMPACT（301型）
プロト機

282

簡易車載USIMPACT（300型）

290

1100

1520

1100mm1100

素子モジュール

1100mm

1520mm重量

放射部 24㎏
取付金具 8㎏
台座27㎏

素子数

2400個

左記に同じ

1856個（22.7％減）

消費
電力

約200W

左記に同じ

約140W

撥水シー
ト・1枚張り・損傷した場合容易に張替えができない・2枚張り（耐候性向上）

無線リモコンのみ。

無線および有線リモコン。
LEDの状態表示機能により、運転席側から状態可視化。

操作方法
音量3段階

放射部 24㎏
取付金具 8㎏
台座20㎏

放射部 18.3㎏取付金具 8.3㎏
台座
16㎏

・損傷した場合容易に張替えができない

5段階

・2枚張り（耐候性向上）
・損傷した場合、交換可能

左記に同じ
左記に同じ