JP2011173586A - 自動車用アクセル誤操作による暴走防止装置 - Google Patents

Abstract

【課題】オートマチック車のアクセルの踏み間違いによる暴走を防止する装置を提供する。
【解決手段】シフトポジションが前進又は後退で、方向指示器の操作が無いとき、アクセルの踏み間違いをすると、スロットルバルブを全閉に固定をしてエンジンをアイドリング状態にすることによって暴走を防止する。高速道路の進入時、車線変更時、追い越し運転時、右折左折時は、アクセルの急踏込み又は強踏込みをして加速することが多く、エンジンの出力制限をしないようにする必要があり、これを運転者への負担を増すことなく行えるようにするため、必ず行われる方向指示器の操作有を検出することによって出力制限をしないようスロットルバルブ全閉固定解除を行って、走行を可能にする。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車用アクセル誤操作による暴走防止装置に係り、詳しくはブレーキとアクセルの踏み間違いによって生じる車の急発進、急加速を防止する装置に関するものである。

オートマチック車では、例えば後進時には後方をみながら不自然な姿勢でブレーキ及びアクセルを操作することが多く、この為アクセルの踏み間違いをしやすく急発進してしまう惧れある。

特許第４１７２１８５号公報は、このような運転操作に対して、シフトポジションが後退であるときは、ブレーキと間違ってアクセルの急踏み込みまたは強踏込み操作を行った場合には車を急発進させない装置を提案している。

特許第４１７２１８５号公報

ところが、ブレーキとアクセルの踏み間違いは前記後進時の他に前進時の場合も、急いでいる時の発車、ハンドルの切返しによる前進後退の繰返し操作時及び、シフトポジションが後退を前進に間違っていた場合意に反した発進であわてた時等にも行われることが多い。

一方、高速道路への進入時、車線の変更時、追い越し運転時、および右折左折時には、アクセルの急踏込みまたは強踏込み操作を行って急加速が必要であることが多く、むしろ危険回避の為に必要とされる。

このように、アクセルは急踏込みまたは強踏込み操作による加速が必要な場合と、踏み間違いによる急発進を防止する場合のように、相反する作用が要求されることから、踏み間違いによる暴走事故が起きている。

これらの暴走を防止する手段として、障害物センサーを設けて感知したとき自動車のエンジン出力を制限する、または、一定の車速以下である場合はアクセルの急踏込み、強踏込みについては、踏み間違いとしてエンジン出力を制限する方法が考えられる。しかし、相反するアクセルの作用の要求にはこれらの方法は充分に対応できない。又、別の方法として、急踏込み或は強踏込みが必要な運転と不要な運転を、運転者が判断してスイッチによって選択して、不要な時のみ暴走を防止できるようにする方法が考えられるが、運転者への負担が増して、スイッチの操作忘れ等もあり危険なものとなる。

このように、アクセルの作用の相反する要求に対して、運転者の負担を増すことなく、踏み間違い時の暴走を防止する装置が望まれていた。

本発明の目的は、アクセルの踏み間違いの時は、自動車の急発進または急加速を防ぐようにし、急発進や急加速が必要な場合は、運転者への負担を増すことなく、アクセルの急踏込みまたは強踏込み操作をして自動車の走行ができる装置を提供することにある。

請求項１に記載の発明は、運転者によって選択された変速機のシフト位置を検出する位置検出手段と、方向指示器の右折又は左折への操作有無を検出する方向指示器検出手段と、アクセルペダルの踏込み状態量を検出する踏込み状態量検出手段と、前記位置検出手段によるシフト位置が前進又は後退で且つ、前記方向指示器検出手段による操作が無で且つ、前記踏込み状態量検出手段による踏込み状態量が所定値を超えたとき、自動車の走行を制限すること、および前記方向指示器検出手段による操作が有のときは、自動車の走行を制限することを終了する、運転制御手段を有することを特徴としている。

ここで、アクセルペダルの踏込み状態量とは、急踏込みを判断する踏込み速度と、強踏込みを判断する踏込み量のことである。踏込み速度あるいは踏込み量のいずれかが夫々の所定値を超えたとき、踏込み状態量が所定値を超えたときとして、自動車の走行を制限するように運転制御手段が働くようにしている。また、自動車の走行を制限するとは、スロットルモータによって制御する動力機関にあってこれの出力をアイドリング状態に制限するか、電子制御式燃料噴射装置によって制御する動力機関にあっては噴射量を制限するか、ワイヤー式スロットルによって制御する動力機関にあってはこれを停止するか、電子制御装置によるブレーキ・バイ・ワイヤー等を有するものにあっては制動装置を作動させるか、回生ブレーキを有するものにあってはこれを作動させて制動するかして自動車の走行を制限することである。また、自動車とは、ガソリンエンジン及び他の内燃エンジン、電動モータを動力源とした車でハイブリッド車も含む。

請求項２に記載の発明は、請求項１において、運転者に表示するランプをさらに備え前記位置検出手段がシフト位置の前進又は後退を検出した場合はランプが点灯すること、および前記運転制御手段により自動車の走行を制限したときはランプが点滅することを特徴としている。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２において、運転者に報知する警報器をさらに備え前記運転制御手段により自動車の走行を制限したときは、警報を発することを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、方向指示器の操作が無いとき、自動車の運転中または発進させる時、ブレーキと間違ってアクセルを急踏込みまたは強踏込み操作すると自動車の走行を制限するように運転制御手段が働いて暴走を防止することができる。更に、上記発明によれば、高速道路への進入時、車線の変更時、追い越し運転時、右折左折時は、他車にたいして進路変更を方向指示器によって知らせるための方向指示器操作が行われ、方向指示検出手段が操作有りと判断され、自動車の走行を制限することを終了するので、運転者への負担を増加させることなく急発進や急加速のできる走行を可能にすることができる。

請求項２に記載の発明によれば、アクセルの急踏み込みまたは強踏込み操作があった場合は自動車の走行を制限するように運転制御手段が働くことを、表示ランプの点灯によって、運転者に予告することができる。従って運転者はアクセルの踏み間違いをしないように注意しながら運転することができる。又、ブレーキとアクセルを踏み間違った場合は、表示ランプの点滅によって気付くことができるので、速やかに正常な運転に戻ることができる。

請求項３に記載の発明によれば、ブレーキとアクセルを踏み間違った場合は、警報によって気付くことができるので、速やかに正常な運転に戻ることができる。

本実施形態のアクセル誤操作による暴走防止装置を示す全体構成図。 ＥＣＵによる暴走防止ルーチンを示すフローチャート。

以下本発明を、自動車のアクセル誤操作による暴走防止装置に具体化した一実施形態を図１及び図２に従って説明する。

図１に示すように、自動車１に搭載されたエンジン２の出力は、自動変速機４の変速段に応じて変速された後に、図示しないデファレンシャルギヤを介して駆動輪３に伝達される。エンジン２の吸気通路上には、吸気量を調節するスロットルバルブ５が設けられている。スロットルバルブ５はスロットルモータ６によってスロットルバルブ開度が調節される。自動車１の運転室７には、運転者が操作するシフトレバー８とシフトポジションを検出する位置検出手段（以下、シフト位置検出センサーという）９とアクセルの踏込み速度と踏込み量を検出する踏込み状態量検出手段（以下、アクセルセンサーという）１０と方向指示器の操作有無を検出する方向指示器検出手段（以下、方向指示器センサーという）１１を設ける。更に、運転室７には、登坂路走行時及び段差の乗越え時には、アクセルの急踏み込みまたは強踏み込みをして走行できるようにする為、スロットルバルブ固定解除用として、シフトレバー８に解除スイッチ１２を設ける。解除スイッチ１２は手を離すと元に戻る所謂モーメンタリ式のスイッチを用い、又解除スイッチ１２が操作された場合は、スロットルバルブ固定解除状態は電子制御によって維持されるようにする。更に、運転室７には、アクセルの踏み間違いがあった場合にエンジン２の出力制御が作動することを予告する表示ランプ１３と、踏み間違いを報知する警報器１４を設ける。

また、自動車１にはエンジン２の運転制御を行う電子制御装置（以下、ＥＣＵという）１５を設ける。スロットルモータ６、シフト位置検出センサー９、アクセルセンサー１０、方向指示器センサー１１、解除スイッチ１２、表示ランプ１３、警報器１４は、ＥＣＵ１５に電気的に接続し検出信号の入力と、ＥＣＵ１５から制御信号を出力する。ＥＣＵ１５は、燃料噴射制御、点火時期制御、スロットル制動等の公知の各種運転制御を行う。

次に、ブレーキとアクセルの踏み間違い時の処理及び、急発進急加速をする時の処理を図２のフローチャートに従って説明する。

アクセルの踏み間違い処理として、ＥＣＵ１５は先ず、ステップ（以下Ｓと略記する）１０１でシフトポジションが後退であるＲか否かを判断する。シフトポジションがＲでないと判断された（ＮＯ）場合は、次にＳ１０２でシフトポジションが前進であるＤ、２、Ｌのいずれかであるかを判断する。シフトポジションがＤ、２、Ｌのいずれかであった（ＹＥＳ）場合は、Ｓ１０３で表示ランプ１３を点灯して運転者にアクセルの踏み間違いをしないよう注意を喚起する。また、Ｓ１０１でシフトポジションがＲであった（ＹＥＳ）場合は、Ｓ１０３に進んで同様に表示ランプ１３を点灯する。

次に、Ｓ１０４で車の進行方向または、車線変更を方向指示器によって、他の車に知らせる為の方向指示示器の操作有無を判断する。ここで操作有とは、右折または左折への操作を意味する。方向指示器センサー１１が操作無とした（ＮＯ）場合は、Ｓ１０５に進み解除スイッチ１２の操作有無を判断する。

Ｓ１０５で操作無（ＮＯ）と判断されたら次にＳ１０６でアクセルセンサー１０からの信号でアクセル踏込み速度が所定値Ｖｓをオーバしたか否かを判断する。アクセルの踏み間違いの場合は急踏込みがなされることから、本実施形態ではＶｓを２ｃｍ／秒としている。Ｓ１０６で否（ＮＯ）と判断された場合は、Ｓ１０７に進み踏込み量が所定量Ｗａをオーバしたか否かを判断する。踏み間違いにおいては最大量まで踏込む所謂ベタ踏み状態までアクセルペダルを踏んでしまう事が多い為この直前の状態をＷａとしている。Ｗａが所定量より大きくなった（ＹＥＳ）場合はＳ１０８に進む。尚、Ｗａは車種によって異なる為、踏まれていないアクセルペダル位置からベタ踏みまでの距離を計測して、直前の位置を０．３ｃｍとして決定するが、本実施形態ではＷａを５ｃｍとしている。また、Ｗａの代わりにベタ踏み検出センサーを用いても良い。また、Ｓ１０６でアクセルの踏み込み速度がＶｓより大きい（ＹＥＳ）場合は踏み間違いと判断されＳ１０８に進む。

Ｓ１０６またはＳ１０７で肯定判断された（ＹＥＳ）場合は、Ｓ１０８でスロットルモータ６を制御してスロットルバルブ５の開度を全閉に固定しエンジン２の出力をアイドリンング状態に制限する。次に、Ｓ１０９でＥＣＵ１５からの信号により表示ランプ１３を点灯から点滅に変えると同時に警報器１４により警報を発し運転者に報知する。この状態は維持され、運転者が踏み間違いに気がついてアクセルペダルから足を離すとアクセル速度判断状態のＳ１０６に戻る。

Ｓ１０６およびＳ１０７で否（ＮＯ）と判断された場合は、アクセルの踏み間違いではないので、Ｓ１１０でスロットルバルブ全閉固定を解除し、更にＳ１１１で表示ランプ１３を点灯させ警報器１４の発報を停止して表示ランプ１３が点灯したＳ１０３状態の運転に戻る。

また、Ｓ１０４で方向指示器センサー１１が操作有であった（ＹＥＳ）場合は、Ｓ１１２でシフトポジションがＤ，２，Ｌであるか否かを判断する。ここで、シフトポジションがＤ，２，Ｌの場合のみを肯定することによって、後進に対しては、後方をみながら不自然な姿勢の運転であることから、以降のステップに進んでスロットルバルブ固定解除をしないようにする。尚、Ｓ１１２は省略して、Ｓ１１３に進んで後退に対してもスロットルバルブ固定解除をしないようにしても良い。

Ｓ１１２で肯定判断された（ＹＥＳ）場合は、次にＳ１１３でスロットルバルブ固定を解除し更にＳ１１４で表示ランプ１３を消灯して、この状態を維持して、ルーチンを終了する。

Ｓ１０５で解除スイッチ操作有と判断された（ＹＥＳ）場合は、運転者によるアクセルの急踏込みまたは強踏み込みを意図した操作であるので、エンジン２の出力制限をしないようにする。従って、Ｓ１１３でスロットルバルブ固定を解除し更にＳ１１４で表示ランプを消灯してこの状態を維持して、このルーチンを終了する。尚、解除スイッチ１２は、方向指示器の操作でも代用できることから必須ではないので、Ｓ１０５は省略しても良い。

次に、詳述した本実施形態が有する作用、効果を以下列記する。

（１）自動車を前進または後退させている時、ブレーキと間違ってアクセルを踏込んだ場合は、スロットルバルブ５を全閉に固定しエンジン２の吸気をカットするのでエンジン２の出力が制限され暴走を防止することができる。

（２）アクセルの踏み間違いは、急踏み込みの場合と強踏込みによる最大位置まで踏み込む場合のケースがあるので、踏込み速度及び踏込み量を判断することによって、いずれかの場合でもスロットルバルブ５を全閉に固定するのでエンジン２への吸気がカットされるので暴走を防止することができる。

（３）高速道路への進入時、車線変更時、追い越し運転時及び、右折、左折時は、アクセルの急踏込みまたは強踏込みを行って急加速させることが必要なことが多く、この場合はスロットルバルブ５の全閉固定をしないでエンジン２の出力を制限しないようにする。この手段として他車へ知らせて接触、衝突を防ぐために不可欠であり必ず操作される方向指示器によって、方向指示器センサー１１が操作有となり、スロットルバルブ５の固定を解除するので、運転者の負担を増すことがなく急発進、急加速させることができる。

（４）アクセルの急踏込みまたは強踏込みが必要な登坂路走行及び段差の乗越え時は、運転者の意図による解除スイッチ１２の操作によってスロットルバルブ５の固定をしないようにするので、アクセル操作に対して注意が惹起され踏み間違いは抑制され、安全に走行することができる。

（５）登坂路走行では、シフトレバー８によってＤ，２，Ｌ間でのシフトポジションの変更は、しばしば行われる。シフト位置検出センサー９はＤ，２，Ｌ夫々を検出するが、ＥＣＵ１５で全て前進であると判断されるので、いったん解除スイッチ１２の操作によってなされたスロットルバルブ固定解除は維持され、アクセルの急踏込みまたは強踏み込みを行っても、エンジン２の出力を制限することはなく、安全に走行することができる。

次に、前記一実施形態以外の実施形態を列記する。

前記一実施形態において、電子制御式燃料噴射装置を有する自動車の場合は、Ｓ１０８でスロットルバルブ全閉固定の代わりに噴射量制限の電気信号を送り、Ｓ１１０、Ｓ１１３でスロットルバルブ全閉固定解除の代わりに噴射量制限解除の電気信号を送ってエンジンの出力制御を行うようにしてもよい。これによっても、前記一実施形態の（１）から（５）の各効果が得られる。

前記一実施形態において、スロットルバルブを鋼索等で機械的に調節するワイヤー式スロットルの自動車の場合は、Ｓ１０８でスロットルバルブ全閉固定の代わりに、イグニッション電源回路を遮断してエンジンを止め、Ｓ１０９で表示ランプ点滅及び警報を実行して、図２のルーチンを終了するようにしてもよい。これによっても、前記一実施形態の（１）から（５）の各効果が得られる。

前記一実施形態において、ブレーキシステムが電子制御装置を有するブレーキ・バイ・ワイヤー式の自動車の場合は、Ｓ１０８でスロットルバルブ全閉固定と同時にブレーキ作動の電気信号を送り、Ｓ１１０、Ｓ１１３でスロットルバルブ全閉固定解除と同時にブレーキ作動解除の電気信号を送って、自動車の運転をするようにしてもよい。これによって、ブレーキとアクセルの踏み間違い時は、自動車の制動ができることとおよび前記一実施形態の（１）から（５）の各効果が得られる。

前記一実施形態において、ハイブリッド車や電気自動車の場合は、Ｓ１０８でスロットルバルブ全閉固定の代わりに回生ブレーキを作動させる電気信号を送り、Ｓ１１０、Ｓ１１３でスロットルバルブ全閉固定解除の代わりに回生ブレーキ作動解除の電気信号を送って、自動車の運転をするようにしてもよい。これによって、走行中の踏み間違いのときはエネルギーの回収ができること、自動車の制動ができることおよび前記一実施形態の（１）から（５）の各効果が得られる。

１ 自動車
２ エンジン
３ 駆動輪
４ 自動変速機
５ スロットルバルブ
６ スロットルモータ
７ 運転室
８ シフトレバー
９ 位置検出手段（シフト位置検出センサー）
１０ 踏込み状態量検出手段（アクセルセンサー）
１１ 方向指示器検出手段（方向指示器センサー）
１２ 解除スイッチ
１３ 表示ランプ
１４ 警報器
１５ 電子制御装置（ＥＣＵ）

Claims (3)

1. 運転者によって選択された変速機のシフト位置を検出する位置検出手段と、方向指示器の右折又は左折への操作有無を検出する方向指示器検出手段と、アクセルペダルの踏込み状態量を検出する踏込み状態量検出手段と、前記位置検出手段によるシフト位置が前進又は後退で且つ、前記方向指示器検出手段による操作が無で且つ、前記踏込み状態量検出手段による踏込み状態量が所定値を超えたとき、自動車の走行を制限すること、および前記方向指示器検出手段による操作が有のときは、自動車の走行を制限することを終了する、運転制御手段を有することを特徴とする自動車用アクセル誤操作による暴走防止装置。
2. 請求項１において、運転者に表示するランプをさらに備え前記位置検出手段がシフト位置の前進又は後退を検出した場合はランプが点灯すること、および前記運転制御手段により自動車の走行を制限したときはランプが点滅することを特徴とする自動車用アクセル誤操作による暴走防止装置。
3. 請求項１または請求項２において、運転者に報知する警報器をさらに備え前記運転制御手段により自動車の走行を制限したときは、警報を発するとを特徴とする自動車用アクセル誤操作による暴走防止装置。

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