JP2008063953A - ペダル誤操作防止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アクセルペダルとブレーキペダルを両方踏んでしまうことがある。
【解決手段】アクセルペダル３０、ブレーキペダル４０は、車両のドライバーによって踏まれる踏面３２、４２を有する。踏面の下側には、踏面の略全体にかけられる圧力を検出可能な面圧センサ３４、４４が配置される。制御部１００は、ブレーキペダル４０の面圧センサ４４において圧力がかかっている部分の踏面全体に対する割合を計算し、その割合が予め定められたしきい値以上であるとき、ブレーキ操作がドライバーによって意図されていると判定する。この判定結果に応じて、車両のエンジン制御ＥＣＵに対してスロットルオフ信号が発せられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両においてアクセルペダルまたはブレーキペダルの操作を検出してドライバーの操作意図を判断する技術に関する。

ドライバーがブレーキペダルを踏んだつもりなのに、車両が加速してしまうということがある。これは、ブレーキペダルとアクセルペダルとは近接して配置されているため、ドライバー自身はブレーキペダルを踏んだつもりでも、足の先がアクセルペダルに引っかかり、同時にアクセルペダルをも踏み込んでしまうことから発生する。

このような事態を回避すべく、特許文献１には、ブレーキペダルの踏込量またはブレーキ作動圧力が意図的なアクセルペダルおよびブレーキペダルの同時踏込に対応した所定値以上であるときは、エンジンを強制的にアイドル状態にする技術が開示されている。すなわち、ブレーキペダルの踏込量またはブレーキ作動圧力が所定値以上であるときは、ドライバーが間違えてアクセルペダルとブレーキペダルとを同時に踏み込んでいると判断し、安全のためブレーキペダルの指示を優先すべく、エンジンをアイドル状態にする。
特開２００５−２９１０３０号公報 実開昭６１−２４２３６号公報

しかしながら、上記特許文献１においては、ブレーキペダルが相当量踏み込まれないと、ブレーキペダルとアクセルペダルの同時踏み込みが判定されないという問題がある。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、ドライバーによるペダルの操作意図を判断する技術を提供することにある。

本発明のある態様は、ペダル誤操作防止装置である。この装置は、車両のドライバーによって踏まれる踏面を有するペダル操作手段と、踏面にかかる圧力を検出可能な圧力検出手段と、前記圧力検出手段からの出力を参照して、踏面全体に対して圧力がかけられている部分の割合を計測する割合計算手段と、前記割合が予め定められたしきい値以上であるとき、前記ペダル操作手段を用いた操作がドライバーによって意図されていると判定する判定手段と、前記判定手段による判定結果に応じて、車両の制駆動制御装置に制御信号を発する指令手段と、を備える。

この態様によると、ペダル操作手段の踏面に対して圧力がかかっている部分すなわち足を載せている部分の割合を計測することで、ドライバーの操作意図を判定し、その判定にしたがってドライバーの意図通りに車両を制御することができる。

前記ペダル操作手段はブレーキペダルであり、前記指令手段は、前記判定手段によってブレーキペダルを用いた操作が意図されていると判定されたとき、エンジンのスロットルオフ信号を発してもよい。これによって、アクセルペダルをブレーキペダルと同時に踏み込んだとしても、判定手段によってブレーキペダルを用いた操作が意図されていると判定された場合はスロットルがオフになっているためエンジン出力が上がらず、結果として適切にブレーキを利かせることができる。

本発明の別の態様もまた、ペダル誤操作防止装置である。この装置は、車両のドライバーによって踏まれる踏面をそれぞれ有し、互いに近接して配置されるブレーキペダルおよびアクセルペダルと、前記ブレーキペダルまたは前記アクセルペダルにドライバーが足を置いたとき、かかとが触れる床面にかかる圧力を検出可能な圧力検出手段と、前記圧力検出手段で圧力が検出されるとき、対応するブレーキペダルまたはアクセルペダルを用いた操作がドライバーによって意図されていると判定する判定手段と、前記判定手段による判定結果に応じて、車両の制駆動制御装置に制御信号を発する指令手段と、を備える。

この態様によると、ドライバーのかかとが触れる床面に圧力がかかっているか否か、すなわち床面にドライバーの足があるか否かを検出することで、ドライバーの操作意図を判定し、その判定にしたがってドライバーの意図通りに車両を制御することができる。

前記指令手段は、前記判定手段によってブレーキペダルを用いた操作が意図されていると判定されたとき、エンジンのスロットルオフ信号を発してもよい。これによって、アクセルペダルをブレーキペダルと同時に踏み込んだとしても、判定手段によってブレーキペダルを用いた操作が意図されていると判定された場合はスロットルがオフになっているためエンジン出力が上がらず、結果として適切にブレーキを利かせることができる。

本発明によれば、ドライバーの意図に反するペダル操作手段の誤操作を防止することができる。

実施の形態１．
図１を参照して、実施の形態１に係るペダル誤操作防止装置１０の構成を説明する。図１は、車両のドライバーが足で操作するアクセルペダル３０およびブレーキペダル４０の配置を示す模式図である。アクセルペダル３０を踏むと、踏み込み量に対応する信号が図示しないエンジン制御ＥＣＵに伝わる。エンジン制御ＥＣＵは、アクセルペダルの踏み込み量、車両速度、エンジンの状態等に基づいて、エンジンの電子制御スロットルの開度を決定し、制御信号を電子制御スロットルに送る。また、ブレーキペダル４０を踏むと、踏み込み量に対応する信号が図示しないブレーキ制御ＥＣＵに伝わる。ブレーキ制御ＥＣＵは、ブレーキペダルの踏み込み量や車両速度等の情報に基づいて、ブレーキのホイールシリンダ圧を決定し、制御信号を各ホイールシリンダの電磁弁に送る。

アクセルペダル３０は、車両の前後方向に長い長方形形状の踏面３２を有し、ブレーキペダル４０は、車両の前後方向に対して横長の長方形形状の踏面４２を有する。ブレーキペダル４０の踏面４２は、アクセルペダル３０の踏面３２よりも広い面積を有する。

図中の線６０は、ドライバーの右足の位置を表している。このように、ドライバーによっては、意図的に、または意図に反して、アクセルペダル３０とブレーキペダル４０とを同時に踏むことがある。こうすると、例えば、ドライバーはブレーキペダル４０を踏んだつもりなのに、一緒にアクセルペダル３０も踏み込まれてしまい、ドライバーの想定したような車両の減速が得られないような事態が生じる。

そこで、本実施形態では、アクセルペダル３０とブレーキペダル４０の踏面の下部に面圧センサを配置し、それぞれの面圧センサの出力を参照して、ドライバーの意図したアクセル操作またはブレーキ操作を判定する仕組みを提供する。

アクセルペダル３０の踏面３２の下部には、面圧センサ３４が配されている。また、ブレーキペダル４０の踏面４２の下部には、面圧センサ４４が配されている。面圧センサ３４、４４の検出信号は、車両の任意の場所に配置される制御部１００に送られる。

図２は、図１の左方からみたブレーキペダル４０を示す。図示するように、踏面４２を持つペダルパッド４３のすぐ裏側に、シート状の面圧センサ４４が配置される。面圧センサ４４は、踏面４２のいずれの位置に足が載せられても圧力を検出できるように、踏面４２の略全域をカバーするような大きさであることが好ましい。なお、ブレーキペダル４０のみを示したが、アクセルペダル３０についても同様の構成である。

図３は、面圧センサ３４、４４の構造を説明する図である。面圧センサはシート状に構成されており、シート部分に加わる力の分布と大きさを検出する。シート部分は例えば二枚の樹脂シートで構成され、シートの一方には列電極５０が、他方には行電極５２がそれぞれ一定の間隔で配置されている。樹脂シートは、粘着剤により貼り合わされている。列電極５０と行電極５２の交点がそれぞれ個別の力検出点５４となる。シート部分に対して無負荷のとき、各力検出点５４の電気抵抗は略無限大であるが、加わる負荷が大きくなるにつれて、電気抵抗が減少する。各電極５０、５２の電気抵抗値の変化を取り込むことで、シート部分に加えられた圧力を測定することができる。

代替的に、半導体ストレインゲージ式や圧電式の小型の圧力センサを踏面の下部にマトリックス状に多数配置し、各圧力センサでの検出信号を制御部１００に取り込むようにしてもよい。

図４は、制御部１００の構成を示す機能ブロック図である。ここに示す各ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのＣＰＵやメモリをはじめとする素子や機械装置で実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックとして描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。

センサ出力取得部１０２は、アクセルペダル面圧センサ３４、ブレーキペダル面圧センサ４４からの検出信号を受け取り、各面圧センサ上の力検出点５４における圧力値の分布を求める。

割合計算部１０４は、センサ出力取得部１０２から圧力値の分布を受け取り、ブレーキペダル４０の踏面４２の全体の面積に対して圧力がかかっている部分の割合を求める。つまり、割合計算部１０４は、ブレーキペダル４０の踏面４２の全面積のうち、ドライバーの足６０が置かれている部分の面積の割合を計算する。

ブレーキ判定部１０６は、割合計算部１０４で計算された割合を受け取り、予め定められているしきい値以上と比較する。しきい値以上であるとき、ブレーキ判定部１０６は、ドライバーがブレーキ操作を意図していると判定する。このしきい値は、ドライバーがブレーキペダル４０の踏面４２にどの程度足を載せているときにブレーキと判定するかを定めるものであり、一例では踏面４２の５％に設定される。しかしながら、この値に限られるものではなく、例えば、多数のドライバーのブレーキペダルへの足の置き方と実際の車両操作との関係について統計を取り、その結果にしたがって割合を定めてもよい。または、ドライバーが図示しない入力手段を用いてこの割合を設定できる構成としてもよい。

スロットルオフ指令部１０８は、ブレーキ判定部１０６によってドライバーがブレーキ操作を意図していると判定されたとき、エンジン制御ＥＣＵ１２０に対してスロットルをオフにする信号を出力するように指令する。こうすることによって、アクセルペダルをブレーキペダルと同時に踏み込んだとしても、スロットルがオフになっているためエンジン出力が上がらず、結果としてブレーキを利かせることができる。

図５は、実施の形態１に係る誤操作防止処理のフローチャートである。ブレーキ判定部１０６は、まずアクセルペダル３０とブレーキペダル４０の両方が同時に踏み込まれているか否かを判定する（Ｓ１０）。この判定は、アクセルペダル面圧センサ３４とブレーキペダル面圧センサ４４の検出出力に基づいて行ってもよいし、または、アクセルペダル、ブレーキペダルの操作にしたがってエンジン制御ＥＣＵ、ブレーキ制御ＥＣＵに対してそれぞれ送られる信号に基づいて行ってもよい。アクセルペダル３０とブレーキペダル４０とが同時に踏み込まれていなければ（Ｓ１０のＮ）、このフローを終了する。

アクセルペダル３０とブレーキペダル４０とが同時に踏み込まれた場合（Ｓ１０のＹ）、割合計算部１０４は、ブレーキペダル４０の踏面のうちドライバーの足により踏まれている部分の割合を求める（Ｓ１２）。割合が所定のしきい値未満であれば（Ｓ１４のＮ）、ブレーキ判定部１０６はブレーキの操作がされていないと判定し、このフローを終了する。割合がしきい値以上であれば（Ｓ１４のＹ）、ブレーキ判定部１０６は、ドライバーによりブレーキ操作が意図されていると判定し（Ｓ１６）、スロットルオフ指令部１０８からエンジン制御ＥＣＵ１２０に対してスロットルオフ信号が出力される（Ｓ１８）。

以上説明したように、実施の形態１によれば、ブレーキペダルの踏面に面圧センサを設置し、踏面に対して圧力がかかっている部分の割合を計測することで、ドライバーがブレーキ操作を意図したか否かを判定する。そして、ブレーキの操作と判定したときは、エンジンのスロットルオフ信号を出すことで、車両にブレーキがかかるようにする。したがって、ドライバーの意図通りに車両を制御することができ、安全性が向上する。
図５のＳ１０に示すように、アクセルペダルとブレーキペダルの両方が踏まれたか否かの判定をするため、ドライバーがブレーキペダルのみをしきい値未満の割合で踏んだ場合でも、通常通りブレーキがかかることになる。

ブレーキペダルの踏面の全体に対して圧力のかかっている部分の割合を計算することを述べたが、ブレーキ判定部１０６は、圧力が最もかかっている踏面内の位置に基づいて、ドライバーによってブレーキ操作が意図されているか否かを判定してもよい。例えば、ブレーキペダル面圧センサ４４の中心付近で最も圧力が高いときは、ブレーキ判定部１０６は、踏面全体に対して圧力がかかっている部分の割合に関わらず、ブレーキ操作がなされていると判定してもよい。

また、アクセルペダル面圧センサ３４の検出値にしたがってドライバーの操作意図を判定してもよい。例えば、ブレーキ判定部は、アクセルペダルの踏面に対して圧力がかけられている部分の割合が所定のしきい値未満のときは、ドライバーがブレーキ操作を意図していると判定し、スロットルオフ指令部１０８からスロットルオフ信号が発せられてもよい。または、図示しないアクセル判定部が、アクセルペダルの踏面に対して圧力がかけられている部分の割合が所定のしきい値未満のときは、ドライバーがアクセル操作を意図していると判定し、ブレーキのホイールシリンダの電磁弁に制御信号を送らないようにしてもよい。

実施の形態２．
図６は、実施の形態２に係るペダル誤操作防止装置２０の構成を説明する。図６では、ペダルの踏面に面圧センサを設ける代わりに、ブレーキペダル４０の踏面４２にドライバーが足６０を載せたときにかかとが触れる床面にフロア面圧センサ７０を配置しておく。フロア面圧センサ７０の出力は、制御部１１０に送られる。

図７は、実施の形態２における制御部１１０の構成を示す機能ブロック図である。ここでも、各機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できる。

センサ出力取得部１０２は、フロア面圧センサ７０からの検出信号を受け取り、面圧センサの力検出点５４における圧力値の分布を求める。

ブレーキ判定部１０６は、センサ出力取得部１０２から圧力値の分布を受け取り、ドライバーの足によってフロア面圧センサ７０に圧力がかかっているか否かを判定する。圧力がかかっていれば、ドライバーがブレーキ操作を意図していると判定する。スロットルオフ指令部１０８は、ブレーキ判定部１０６によってドライバーがブレーキ操作を意図していると判定されたとき、エンジン制御ＥＣＵ１２０に対してスロットルをオフにする信号を出力するように指令する。

図８は、実施の形態２に係るペダル誤操作防止処理のフローチャートである。ブレーキ判定部１０６は、ブレーキペダルが踏み込まれたとき、フロア面圧センサ７０により検出される圧力を見る（Ｓ３０）。フロア面圧センサ７０で圧力が検出されていない場合（Ｓ３２のＮ）、ブレーキ判定部１０６はブレーキの操作がされていないと判定し、このフローを終了する。フロア面圧センサ７０で圧力が検出されている場合、すなわちドライバーのかかとがブレーキペダルのポジションにある場合（Ｓ３２のＹ）、ブレーキ判定部１０６はドライバーによりブレーキ操作が意図されていると判定し（Ｓ３４）、スロットルオフ指令部１０８からエンジン制御ＥＣＵ１２０に対してスロットルオフ信号が出力される（Ｓ３６）。こうすることによって、アクセルペダルをブレーキペダルと同時に踏み込んだとしても、スロットルがオフになっているためエンジン出力が上がらず、結果としてブレーキを利かせることができる。

なお、ブレーキ判定部１０６は、フロア面圧センサ７０により検出された圧力の分布が所定の面積以上であるとき、または圧力の最大値が所定のしきい値以上であるとき、ドライバーによってブレーキ操作が意図されていると判定してもよい。

また、フロア面圧センサをアクセルペダル３０とブレーキペダル４０の両方に対応する床面にそれぞれ配置しておいてもよい。この場合、ブレーキ判定部１０６は、それぞれのフロア面圧センサで検出される圧力に基づいて、ドライバーのかかとがアクセルペダルとブレーキペダルのいずれのポジションにあるかを判定する。アクセルペダルのポジションにあるときは、ブレーキのホイールシリンダの電磁弁に制御信号を送らないようにする。

以上、本発明をいくつかの実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態はあくまで例示であり、実施の形態どうしの任意の組合せ、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスの任意の組合せなどの変形例もまた、本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能である。各図に示す構成は、一例を説明するためのもので、同様な機能を達成できる構成であれば、適宜変更可能である。

実施の形態１のペダル面圧センサと実施の形態２のフロア面圧センサとを併用してもよい。ブレーキ判定部１０６は、両方の面圧センサの検出値にしたがってドライバーによるブレーキ操作の意図を判定する。

実施の形態１に係るペダル誤操作防止装置の構成を示す図である。 図１の左方からみたブレーキペダルを示す図である。 面圧センサの構造を説明する図である。 実施の形態１に係る制御部の構成を示す機能ブロック図である。 実施の形態１に係る誤操作防止処理のフローチャートである。 実施の形態２に係るペダル誤操作防止装置の構成を示す図である。 実施の形態２に係る制御部の構成を示す機能ブロック図である。 実施の形態２に係るペダル誤操作防止処理のフローチャートである。

符号の説明

１０ ペダル誤操作防止装置、 ３０ アクセルペダル、 ３２ 踏面、 ３４ アクセルペダル面圧センサ、 ４０ ブレーキペダル、 ４２ 踏面、 ４４ ブレーキペダル面圧センサ、 ７０ フロア面圧センサ、 １００、１１０ 制御部、 １０２ センサ出力取得部、 １０４ 割合計算部、 １０６ ブレーキ判定部、 １０８ スロットルオフ指令部、 １２０ エンジン制御ＥＣＵ。

Claims (4)

1. 車両のドライバーによって踏まれる踏面を有するペダル操作手段と、
   踏面にかかる圧力を検出可能な圧力検出手段と、
   前記圧力検出手段からの出力を参照して、踏面全体に対して圧力がかけられている部分の割合を計測する割合計算手段と、
   前記割合が予め定められたしきい値以上であるとき、前記ペダル操作手段を用いた操作がドライバーによって意図されていると判定する判定手段と、
   前記判定手段による判定結果に応じて、車両の制駆動制御装置に制御信号を発する指令手段と、
   を備えることを特徴とするペダル誤操作防止装置。
2. 前記ペダル操作手段はブレーキペダルであり、前記指令手段は、前記判定手段によってブレーキペダルを用いた操作が意図されていると判定されたとき、エンジンのスロットルオフ信号を発することを特徴とする請求項１に記載のペダル誤操作防止装置。
3. 車両のドライバーによって踏まれる踏面をそれぞれ有し、互いに近接して配置されるブレーキペダルおよびアクセルペダルと、
   前記ブレーキペダルまたは前記アクセルペダルにドライバーが足を置いたとき、かかとが触れる床面にかかる圧力を検出可能な圧力検出手段と、
   前記圧力検出手段で圧力が検出されるとき、対応するブレーキペダルまたはアクセルペダルを用いた操作がドライバーによって意図されていると判定する判定手段と、
   前記判定手段による判定結果に応じて、車両の制駆動制御装置に制御信号を発する指令手段と、
   を備えることを特徴とするペダル誤操作防止装置。
4. 前記指令手段は、前記判定手段によってブレーキペダルを用いた操作が意図されていると判定されたとき、エンジンのスロットルオフ信号を発することを特徴とする請求項３に記載のペダル誤操作防止装置。

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