JP2007131067A - 運転装置の制御装置及び制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】安全性を確保することができる運転装置の制御装置及び制御方法を提供する。
【解決手段】車両の加速系の動作を指示するための操作レバー１２を有する運転装置を制御するためのＥＣＵ５０において、前記操作レバー１２を前記車両の加速系に一定の動作を指示するために所定の位置に固定している場合に、前記操作レバー１２の固定を解除する。これにより、操作レバー１２が固定されることにより車両に減速指示を出せない場合であっても、車両を減速させることができ、安全性を確保することができる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、車両のブレーキ装置に作動を指示するための操作部を備えた運転装置を制御するための制御装置及び制御方法に関する。

下肢が不自由な身体障害者による車両の運転を補助するための装置としては、運転者により手動で操作されて車両のブレーキ装置及びアクセル装置の作動を選択的に指示するための操作レバーを含む操作部、ブレーキペダルを駆動するブレーキ駆動系、アクセルペダルを駆動するアクセル駆動系、操作レバーの操作量に応じてブレーキ駆動系及びアクセル駆動系を制御する制御装置等から構成された運転装置が知られている（特許文献１参照）。
このような運転装置には、走行時及び停止時における身体障害者の運転負担を軽減するとともに、操作レバーの誤作動を防止するために、操作レバーを所定の位置に固定することができるように構成されているものがある。
特開平８−２１６７３７号公報

しかし操作レバーが、車両が加速する位置で固定されている場合には、アクセルペダルが一定量踏み込まれているのと同じ状態であり、車両はアクセルペダルの踏み込み量に応じて加速する。このため、運転者が予測するよりも早くに障害物などに接近するおそれがある。このような場合に、運転者の操作レバーの固定の解除が遅れると、安全性を確保することができないおそれがある。

本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、安全性を確保することができる運転装置の制御装置及び制御方法を提供することを目的とする。

上記目的は、車両の加速系の動作を指示するための操作レバーを有する運転装置を制御するための制御装置において、前記車両の加速系に動作を指示するために前記操作レバーが所定の位置で固定されている状態で所定の条件が成立した場合に、前記操作レバーの固定を解除する運転装置の制御装置によって達成できる。
この構成により、操作レバーが固定されることにより車両に減速指示を出せない場合であっても、所定の条件が成立した場合には操作レバーの固定が解除される。このため、運転手は咄嗟の場合の操作遅れを防止することができるので、安全性を確保することができる。

また、車両の加速系の動作を指示するための操作レバーを有する運転装置を制御するための制御装置において、前記車両の加速系に動作を指示するために前記操作レバーが所定の位置で固定されている状態で所定の条件が成立した場合に、前記車両を減速させるための処理を行うことを特徴とする運転装置の制御装置によって達成できる。
この構成により、操作レバーが固定されることにより車両に減速指示を出せない場合であっても、所定の条件が成立した場合には車両を減速させることができ、安全性を確保することができる。

また、前記所定の条件の一例として、前記車両の進行方向に障害物がある場合である運転装置の制御装置によっても達成できる。
この構成により、障害物への衝突を回避できるので、安全性を確保することができる。

また、前記所定の条件の別の例として、前記車両の速度が所定値以上の場合である運転装置の制御装置によっても達成できる。
この構成により、車速に応じて、安全性を確保することができる。

また、前記所定の条件の更に別の例として、前記車両と前記車両の進行方向にある障害物との距離が所定値以下の場合である運転装置の制御装置によっても達成できる。
この構成により、障害物への衝突を回避して、安全性を確保することができる。

また、前記操作レバーの固定を解除することにより、前記車両を減速させるための処理を行う運転装置の制御装置によっても達成できる。
この構成により、容易に車両を減速させるための処理を行うことができる。

また、車両の加速系の動作を指示するための操作レバーを有する運転装置を制御するための制御方法において、前記車両の加速系に動作を指示するために前記操作レバーが所定の位置で固定されている状態で所定の条件が成立した場合に、前記操作レバーの固定を解除するステップを有することを特徴とする運転装置の制御方法によっても達成できる。
この構成により、操作レバーが固定されることにより車両に減速指示を出せない場合であっても、所定の条件が成立した場合には操作レバーの固定が解除される。このため、運転手は咄嗟の場合の操作遅れを防止することができるので、安全性を確保することができる。

また、車両の加速系の動作を指示するための操作レバーを有する運転装置を制御するための制御方法において、前記車両の加速系に動作を指示するために前記操作レバーが所定の位置で固定されている状態で所定の条件が成立した場合に、前記車両を減速させるステップを有する運転装置の制御方法によっても達成できる。
この構成により、操作レバーが固定されることにより車両に減速指示を出せない場合であっても、車両を減速させることができ、安全性を確保することができる。

本発明によれば、安全性を確保することができる運転装置の制御装置及び制御方法を提供することができる。

以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１は、運転補助装置の構成図である。図２は、操作装置１０の構成を示した図である。
この運転補助装置は、図１に示すように、操作装置１０、障害者の運転モードと健常者の運転モードを切り換えるモードスイッチ２０、車速センサ３０、シフトポジションセンサ４０、ＥＣＵ５０、車両の制動系としてのブレーキペダル８０を駆動するブレーキ制御部６０及び車両の加速系としてのアクセルペダル９０を駆動するアクセル制御部７０、障害物センサ１００等を備えている。

ＥＣＵ５０は、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等のハードウェア、所要のソフトウェアにより実現され、運転装置全体を制御するものである。また、ＥＣＵ５０は、マイコン５１、ブレーキ制御部６０、アクセル制御部７０により構成される。
マイコン５１は、操作装置１０（角度検出センサ１４）からの操作レバー１２の操作量に応じて、ブレーキ制御部６０及びアクセル制御部７０に信号を送信して、アクチュエータ６１、７１の駆動量を制御する。これにより、ブレーキペダル８０、アクセルペダル９０の駆動量を制御する。
アクチュエータ６１は、ブレーキ制御部６０からの信号に基づいてブレーキペダル８０を駆動させる。同様に、アクチュエータ７１は、アクセル制御部７０からの信号に基づいてアクセルペダル９０を駆動させる。
ブレーキペダル位置センサ８１は、ブレーキペダル８０の位置を検出してその情報をマイコン５１に送る。同様に、アクセルペダル位置センサ９１は、アクセルペダル９０の位置を検出してその情報をマイコン５１に送る。
車速センサ３０は、車両の速度を検出する。
シフトポジションセンサ４０は、車両のトランスミッション（不図示）を制御するためのシフトレバー（不図示）の位置がＤ（ドライブ：前進）レンジ、Ｒ（リバース：後進）レンジ、Ｎ（ニュートラル）レンジ、Ｐ（駐車）レンジの何れかにあるかを検出する。
障害物センサ１００は、車両の進行方向の先にある障害物を検知し、車両と障害物との距離を算出する。例えば、障害物センサ１００は、人や他の車両、壁などを障害物として検知する。尚、障害物センサ１００は、レーザレーダ、ミリ波レーダ又はＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラ等により構成される。

図１及び図２に示すように、操作装置１０は、運転者により手動で操作されて車両のアクセルペダル９０及びブレーキペダル８０の駆動量（動作）を選択的に指示するために設けられており、操作レバー１２、角度検出センサ１４、セットスイッチ１６、操作レバー固定器１９を備えている。
操作レバー１２は、ブレーキ領域側及びアクセル領域側へ図示しない支持機構により揺動自在に支持されている。また、操作レバー１２は、図示しないばね等の付勢手段によりブレーキ領域側及びアクセル領域側の双方から付勢されて、非操作時にはブレーキ領域とアクセル領域との間のニュートラル領域に保持される。
角度検出センサ１４は、ＥＣＵ５０とケーブルにより電気的に接続されており、操作レバー１２の操作量（傾斜角度）を電気信号に変更してＥＣＵ５０へ出力する。角度検出センサ１４の検出する操作レバー１２の操作量に応じてアクセルペダル９０及びブレーキペダル８０の駆動量が決定される。
尚、角度検出センサ１４は、例えば、ロータリエンコーダやレゾルバ等を用いて構成できるが、特に、これらに限定されず、操作レバー１２の操作位置を検出できる構造であればよい。

図２（ａ）は操作装置１０の正面図、図２（ｂ）は操作装置１０の側面図である。
操作装置１０は、運転者により操作レバー１２が手動で操作される。アクセルペダル９０を動作させる場合は、操作レバー１２を後に倒し、ブレーキペダル８０を動作させる場合は、操作レバー１２を前に倒す。アクセルペダル９０を動作させる操作レバー１２の位置がアクセル領域であり、ブレーキペダル８０を動作させる操作レバー１２の位置がブレーキ領域である。図２（ｂ）の左側が「前」に、右側が「後ろ」に相当する。アクセルペダル９０およびブレーキペダル８０とも動作させない場合は、操作レバー１２の位置を、アクセル領域とブレーキ領域の間のニュートラル領域にする。操作レバー１２の位置は角度検出センサ１４で角度を検知することにより検出される。
また、操作レバー１２には、操作レバー１２を所定の位置で固定するためのセットスイッチ１６が備えられている。詳しくは以下に後述する。

図３は、図２（ｂ）のＡ−Ａ断面の拡大図である。
図２及び図３に示すように、操作装置１０は更に、操作レバー固定器１９を備える。操作レバー固定器１９は、シャフト１２ａ、ばね１５、鉄製の金属板１７、電磁石１８、ゴム１８ａを備える。電磁石１８は、操作レバー１２にシャフト１２ａを介し固定されている。金属板１７には、操作レバー１２の動作によってシャフト１２ａが通る孔部が設けられている。また、金属板１７には、鉄板等の強磁性物質を含んでいる。
また、ばね１５は、シャフト１２ａの周囲に巻かれており、ばね１５の端部が電磁石１８と接続され、他方の端部が操作レバー１２と接続されている。通常は、ばね１５の付勢力により、電磁石１８と金属板１７は接触しない。従って、電磁石１８と金属板１７は、図３の（ａ）のような状態にある。

運転者が運転中に操作レバー１２のセットスイッチ１６を押すことにより、マイコン５１は、電磁石１８に電流を流す。電磁石１８に電流が流れることにより、電磁石１８の周囲に磁界が発生し、電磁石１８の側面に設けられたゴム１８ａを介して、電磁石１８は金属板１７と接触する。以上により、操作レバー１２の位置は固定される。このように、操作レバー１２を固定することにより、身体障害者の運転負担を軽減するとともに、操作レバー１２の誤作動を防止することができる。
また、操作レバー１２が固定された状態において、再度セットスイッチ１６を押すと、マイコン５１は、電磁石１８への電流を停止し、操作レバー１２の固定は解除される。尚、操作レバー１２の固定が解除され、運転手が操作レバー１２を操作していない場合には、操作レバー１２はニュートラル領域に保持される。
また、操作レバー１２が固定された状態において、以下の場合には、操作レバー１２の固定が解除される。

次に、操作レバー１２の固定が解除される処理について、図４を参照して説明する。図４は、操作レバー１２の固定が解除される処理のフローチャートである。尚、この処理は車両が駆動している間は一定周期で繰り返される。
マイコン５１は、セットスイッチ１６から信号に基づき、操作レバー１２が固定されたかどうかを判定する（ステップＳ１０１）。操作レバー１２が固定されている場合には（ステップＳ１０１でＹｅｓ）、マイコン５１は、角度検出センサ１４からの信号に基づき、操作レバー１２がアクセル領域の位置で固定されたかどうかを判定する（ステップＳ１０２）。即ち、車両のアクセルペダル９０に動作を指示するために、操作レバー１２が所定の位置で固定されているかどうかを判定する。
操作レバー１２がアクセル領域の位置で固定された場合には、マイコン５１は、シフトポジションセンサ４０からの信号に基づき、シフトレバーの位置がＤレンジにあるかどうかを判定する（ステップＳ１０３）。これにより、シフトレバーの位置がＤレンジにある場合には、車両が前方に進行していることがわかる。

シフトレバーの位置がＤレンジにある場合には（ステップＳ１０３でＹｅｓ）、マイコン５１は、障害物センサ１００からの情報に基づき、車両の前方に障害物があるかどうかを判定する（ステップＳ１０４）。即ち、マイコン５１は、車両の進行方向に障害物があるかどうかを判定する。
車両の前方に障害物がある場合には（ステップＳ１０４でＹｅｓ）、マイコン５１は、車速に対応する、車両と障害物との距離が所定値以下であるかどうかを判定する（ステップＳ１０５）。所定値以下である場合には（ステップＳ１０５でＹｅｓ）、マイコン５１は、操作レバー１２の固定を解除し（ステップＳ１０６）、この処理を行ったことを、車両内に設けられたランプ（不図示）を点灯させる又はブザーにより警告音を出力すること等により、乗員に報知する（ステップＳ１０７）。所定値以下ではない場合には（ステップＳ１０５でＮｏ）、マイコン５１は、操作レバー１２の固定を解除することなくこの処理を終了する。このように、操作レバー１２が所定の位置で固定されている状態で所定の条件が成立した場合に、操作レバー１２の固定を解除される。

具体的には、ステップＳ１０５の処理についてマイコン５１は、以下のように判定する。図５は、車両と障害物との距離と、車速との関係を示すマップの一例である。図５に示すマップは、縦軸は車両と障害物との距離を示し、横軸は車速を示している。操作レバー１２の固定の解除は、車速に応じて定められている障害物との距離よりも、実際の障害物との距離の方が近い場合に行われる。グラフＧ１は、操作レバー１２の固定が解除される際の閾値を示している。
マイコン５１は、図５に示す距離・車速関係マップに基づき、車速に応じて、現在の車両と障害物との距離が所定の距離以下であるかどうかを判定する。例えば、図５に示すように、車速が８０ｋｍ／ｈであり、車両と障害物との距離が１００ｍである場合には、グラフＧ１の示す閾値より大きいので、車両が障害物へ衝突する恐れは少ないと判断して、操作レバー１２の固定の解除は行われない。一方、車速が８０ｋｍ／ｈであり、車両と障害物との距離が５０ｍである場合には、グラフＧ１の示す閾値より小さいので、車両が障害物へ衝突する恐れがあると判断して、操作レバー１２の固定を解除する。

このように、マイコン５１は、操作レバー１２の固定を解除することによって、運転者はセットスイッチ１６を再度押さなくても、操作レバー１２を操作することが可能となる。以上のようにマイコン５１は、車両を減速、停止させるための処理を行うので、操作レバーが固定されることにより車両に減速指示を出せない場合であっても、車両を減速、停止させることができ、安全性を確保することができる。
また、操作レバー１２は固定が解除されると、運転者が操作レバー１２を操作していない場合であっても、操作レバー１２は、図示しないばね等の付勢手段によりブレーキ領域側及びアクセル領域側の双方から付勢されているため、ニュートラル領域に保持される。このような場合においても、車両を減速、停止させることができ、安全性を確保することができる。
また、セットスイッチ１６を操作しなくても操作レバー１２は固定が解除される。このため、運転手は咄嗟の場合の操作遅れを防止することができるので、安全性を確保することができる。
また、セットスイッチ１６が故障して操作レバー１２の固定を解除することができない場合であっても、このように処理することにより、車両を減速、停止させることができ、安全性を確保することができる。
また、車両と車両の進行方向にある障害物との距離と、車両の速度とに応じて、マイコン５１は、車両を減速、停止させるための処理を行うので、障害物への衝突を回避して、安全性を確保することができる。
また、操作レバー１２の固定を解除した場合には、マイコン５１は、車両を減速、停止させるための処理を行うこと乗員に知らせる処理を行うので、運転者は迅速に対応することができる。
尚、車速は、車速センサ３０からの信号に基づきマイコン５１が算出する。

尚、操作レバー１２が固定されていない場合（ステップＳ１０１でＮｏ）や、操作レバー１２がニュートラル領域やブレーキ領域で固定されている場合（ステップＳ１０２でＮｏ）、又は車両の前方に障害物がない場合（ステップＳ１０４でＮｏ）には、マイコン５１はこの処理を終了する。

シフトレバーの位置がＤレンジにない場合（ステップＳ１０３でＮｏ）、マイコン５１は、シフトレバーの位置がＲレンジにあるかどうかを判定する（ステップＳ１２３）。シフトレバーの位置がＲレンジにある場合（ステップＳ１２３でＹｅｓ）、マイコン５１は、障害物センサ１００からの情報に基づき、車両の後方に障害物があるかどうかを判定する（ステップＳ１２４）。
車両の後方に障害物がある場合には（ステップＳ１２４でＹｅｓ）、マイコン５１は、車速に対応する、車両と障害物との距離が所定値以下であるかどうかを判定する（ステップＳ１２５）。所定値以下である場合には（ステップＳ１２５でＹｅｓ）、マイコン５１は、操作レバー１２の固定を解除し（ステップＳ１０６）、この処理を行ったことを、車両内に設けられたランプ（不図示）を点灯させる又はブザーにより警告音を出力すること等により、乗員に報知する（ステップＳ１０７）。所定値以下ではない場合には（ステップＳ１２５でＮｏ）、マイコン５１は、操作レバー１２の固定を解除することなくこの処理を終了する。
尚、このように車両が後方に移動する場合であっても、前述した場合と同様に、車両と障害物との距離と、車速との関係を示すマップを用いて、マイコン５１は操作レバー１２の固定を解除すべきかどうかを判定する。
尚、シフトレバーの位置がＮレンジ又はＰレンジにある場合（ステップＳ１２３でＮｏ）、または後方に障害物がない場合（ステップＳ１２４でＮｏ）には、マイコン５１はこの処理を終了する。

以上本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
上記実施例においては、操作レバーの操作に応じてアクセルペダル、ブレーキペダルを機械的に駆動する運転補助装置を前提として説明したが、操作レバーからの電気信号で直接車両のスロットル量やブレーキを制御するものにも適用可能である。また、通常の車両に搭載することができる運転補助装置を前提として説明したが、はじめからアクセルペダルやブレーキペダルが設けられていない障害者用に作られた車両についても適用できる。
また、上記実施例においては、車両を減速、停止させるための処理として、操作レバーの固定を解除することを説明したが、このような操作レバーの固定の解除に限定されない。例えば、操作レバーを固定した状態のまま、シフトダウン制御することにより、車両を減速、停止させるようにしてもよいし、また、ＡＢＳ制御装置（不図示）などに指令を出して、ブレーキを作動させてもよいし、スロットルバルブ（不図示）を絞ることにより、車両を減速、停止させるようにしてもよい。
また、車両を停止させることなく減速のみさせるための処理を行うように構成してもよい。
また、上記実施例においては、車両と障害物との距離と、車速との関係に応じて車両を減速、停止させるための処理を行うこととしたが、車速のみに応じて前記処理を行うように構成してもよいし、車両と障害物との距離のみに応じて前記処理を行うように構成してもよい。
また、前方の信号機の点灯状態をカメラなどで検出して、「赤」が点灯されており且つ信号機までの距離が一定以下の場合には、操作レバーの固定が解除されるように構成してもよい。

運転補助装置の構成図である。 操作装置１０の構成を示した図である。 図２（ｂ）のＡ−Ａ断面の拡大図である。 操作レバー１２の固定が解除される処理のフローチャートである。 車両と障害物との距離と、車速との関係を示すマップの一例である。

符号の説明

１０ 操作装置
１２ 操作レバー
１４ 角度検出センサ
１６ セットスイッチ
１９ 操作レバー固定器
２０ モードスイッチ
３０ 車速センサ
４０ シフトポジションセンサ
５０ ＥＣＵ（制御装置）
５１ マイコン
６０ ブレーキ制御部
６１ アクチュエータ
７０ アクセル制御部
７１ アクチュエータ
８０ ブレーキペダル
８１ ブレーキペダル位置センサ
９０ アクセルペダル
９１ アクセルペダル位置センサ
１００ 障害物センサ

Claims (8)

1. 車両の加速系の動作を指示するための操作レバーを有する運転装置を制御するための制御装置において、
   前記車両の加速系に動作を指示するために前記操作レバーが所定の位置で固定されている状態で所定の条件が成立した場合に、前記操作レバーの固定を解除することを特徴とする運転装置の制御装置。
2. 車両の加速系の動作を指示するための操作レバーを有する運転装置を制御するための制御装置において、
   前記車両の加速系に動作を指示するために前記操作レバーが所定の位置で固定されている状態で所定の条件が成立した場合に、前記車両を減速させるための処理を行うことを特徴とする運転装置の制御装置。
3. 前記所定の条件は、前記車両の進行方向に障害物がある場合であることを特徴とする請求項１又は２に運転装置の制御装置。
4. 前記所定の条件は、前記車両の速度が所定値以上の場合であることを特徴とする請求項１又は２に記載の運転装置の制御装置。
5. 前記所定の条件は、前記車両と前記車両の進行方向にある障害物との距離が所定値以下の場合であることを特徴とする請求項１又は２に記載の運転装置の制御装置。
6. 前記操作レバーの固定を解除することにより、前記車両を減速させるための処理を行うことを特徴とする請求項２に記載の運転装置の制御装置。
7. 車両の加速系の動作を指示するための操作レバーを有する運転装置を制御するための制御方法において、
   前記車両の加速系に動作を指示するために前記操作レバーが所定の位置で固定されている状態で所定の条件が成立した場合に、前記操作レバーの固定を解除するステップを有することを特徴とする運転装置の制御方法。
8. 車両の加速系の動作を指示するための操作レバーを有する運転装置を制御するための制御方法において、
   前記車両の加速系に動作を指示するために前記操作レバーが所定の位置で固定されている場合に、前記車両を減速させるステップを有することを特徴とする運転装置の制御方法。
   
   

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