JP2022068453A - 速度抑制装置 - Google Patents

Abstract

【課題】走行中に、踏み間違いによりアクセルペダルを踏んだ場合であっても、車両速度が所定値に達した後は、車両速度をアクセルを離すまで低下させる事ができる速度抑制装置を提供する。【解決手段】制限速度の閾値が記録されたメモリ１２と、アイドリング信号を出力するダミー信号発生回路１４と、操作信号とアイドリング信号とのいずれか一方を制御信号としてＥＣＵに出力する切替回路１６と、車速信号に基づく速度と、制限速度の閾値とを比較して、切替回路１６に対して切替信号を出力するマイコン回路１８と、を備え、マイコン回路１８は、車速信号に基づく速度が閾値未満である場合には操作信号を制御信号とし、車速信号に基づく速度が閾値以上である場合には、アイドリング信号を制御信号として出力するように切替信号を出力することを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、車両の速度抑制装置に係り、特に、操作ペダルの踏み間違いに起因した意図せぬ速度上昇を抑制するために好適な速度抑制装置に関する。

車両の運転を行う際には主に、速度操作とハンドル操作を行う。このうちの速度操作は、運転席の足元にあるアクセルペダルやブレーキペダルの操作によって成される事から思い違い、あるいは思い込みによる誤操作が成される事例が増えてきている。特に多い事例は、アクセルペダルとブレーキペダルの踏み間違いによるもので、ブレーキペダルを踏んでいるつもりでアクセルペダルを踏むことで、意図せず車両が加速してしまうという事例である。

このため近年では、このような誤操作に起因した車両の予期せぬ挙動を抑制するための手段が種々提案されてきている。例えば特許文献１に開示されている急発進防止装置は、アクセルユニットと車両のＥＣＵ（engine control unit）との間に取り付けられる制御装置である。その機能は、予めアクセルユニットによるアクセル開度を学習し、車速が所定値以下である場合に、アクセル開度が所定値以上であると検出された場合に、制御が異常であると判定し、エンジンを停止、あるいはエンジン回転数を減少させるといった急発進防止制御を行うというものである。

また、特許文献２に開示されているアクセルペダル誤操作防止装置も、特許文献１に開示されている急発進防止装置と同様に、アクセルユニットと車両のＥＣＵとの間に取り付けられる制御装置であり、ハンドル部分に制御を解除する解除手段を備えている。その機能は、アクセルユニットのアクセル開度と車両の速度を検出し、アクセル開度の如何によらず、車両の速度が予め定めた速度以下となるように制御するというものである。そして、アクセル操作時に解除手段による制御解除が成された場合には、アクセル開度に合わせた車両の速度上昇が成り立つようにしている。

特許第５２３１１５６号公報 特開２０１９－４４６５０号公報

特許文献１に開示されている急発進防止装置は、踏み間違いによる急発進を防止する事には、確かに有効である。しかし、走行中におけるアクセルペダルの踏み間違いによる異常加速等に対応する事は難しいと考えられる。一方、特許文献２に開示されている誤操作防止装置によれば、走行中におけるアクセルペダルの踏み間違いであっても、対応することができるが、特許文献２に開示されている誤操作防止装置は、車両の速度を所定値以下となるように制御するものであり、上述したような“ブレーキペダルを踏んでいるつもりでアクセルペダルを踏み込んでいる場合”、所定の速度を維持したまま走り続けてしまうこととなる。

そこで本発明では、走行中に、踏み間違いによりアクセルペダルを踏んだ場合であっても、車両速度が所定値に達した後は、車両速度を低下させる事ができる速度抑制装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明に係る速度抑制装置は、車両のＥＣＵに対してアクセルペダルの操作信号を出力するアクセルユニットと、前記ＥＣＵとの間に介在される制御装置であって、少なくとも、予め定めた制限速度の閾値が記録されたメモリと、アイドリング時に前記アクセルユニットから出力される信号を模したアイドリング信号を出力するダミー信号発生回路と、前記操作信号と前記アイドリング信号とのいずれか一方を制御信号として前記ＥＣＵに出力する切替回路と、車両の速度を示す車速信号に基づく速度と、前記制限速度の閾値とを比較して、前記切替回路に対して切替信号を出力するマイコン回路と、を備え、前記マイコン回路は、前記車速信号に基づく速度が前記制限速度の閾値未満である場合には前記操作信号を前記制御信号とし、前記車速信号に基づく速度が前記制限速度の閾値以上である場合には、前記アイドリング信号を前記制御信号として出力するように前記切替信号を出力し、前記アイドリング信号を前記制御信号として出力した場合には、前記操作信号としてアイドリング時の信号が入力されるまで、前記アイドリング信号を前記制御信号として出力するための切替信号を出力することを特徴とする。

また、上記のような特徴を有する速度抑制装置は、前記車速信号に基づく速度が前記制限速度の閾値以上である場合に、運転者に対して警告を発する警告装置を付帯する構成としても良い。このような特徴を有する事によれば、無意識に速度超過している運転者に対して速度超過を知らせることができる。

また、上記のような特徴を有する速度抑制装置において前記警告装置は、警告内容を発光によって示す回路を備えるようにすることができる。このような特徴を有する事により、音楽や騒音などが大きい場合であっても運転者に警告を認知させる事が可能となる。

また、上記のような特徴を有する速度抑制装置において前記警告装置は、警告内容を視覚的に認識できる表示手段を備えるようにすることもできる。このような特徴を有する事により、運転者に対して警告内容を視覚的に認知させる事が可能となる。

また、上記のような特徴を有する速度抑制装置において前記警告装置は、警告内容を音声によって発する回路を備えるようにしても良い。このような特徴を有する事によれば、運転者が前方を視認したままの状態で、警告内容を認知する事が可能となる。

さらに、上記のような特徴を有する速度抑制装置において前記警告装置は、前記車速信号に基づく速度が前記制限速度の閾値以上であり、前記操作信号が車両を加速させる制御範囲である場合には、速度抑制制御を開始する旨の警告を発し、前記車速信号に基づく速度が前記制限速度の閾値以上であり、前記操作信号が車両を加速させない制御範囲である場合には、速度超過している旨の警告を発するようにすることが望ましい。このような特徴によれば、速度抑制制御を段階的に発動させる事ができる。このため、速度超過を認識して加速を緩めた場合にまで、速度抑制制御が付加されてしまうといった事態を避けることができる。

上記のような特徴を有する速度抑制装置によれば、走行中、踏み間違いによりアクセルペダルを踏んだ場合であっても、車両速度が所定値に達した後は、車両速度を低下させる事ができる。

実施形態に係る速度抑制装置の構成を示すブロック図である。 実施形態に係る速度抑制装置による制御を説明するためのフロー図である。 アクセルペダルによる操作信号と、実施形態に係る速度抑制装置における制御信号によるＥＣＵの制御、及び車速の変化を示すグラフである。

以下、本発明の速度抑制装置に係る実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態は、本発明を実施する上での好適な形態の一部であり、その効果を奏する限りにおいて、構成の一部に変更を加えたとしても、本発明の一部とみなすことができる。

［構成］
本実施形態に係る速度抑制装置１０は、メモリ１２と、ダミー信号発生回路１４、切替回路１６、及びマイコン回路１８を基本として構成され、警告装置３０や、機能一時停止スイッチ４０が付帯されている。このような構成の速度抑制装置１０には、少なくともアクセル信号入力ポート２０と、車速パルス入力ポート２２、及び疑似信号出力ポート２４が備えられている。なお、アクセル信号入力ポート２０とは、アクセルユニット５０の操作によって出力されるアクセルペダルの操作信号が入力されるポート回路である。また、車速パルス入力ポート２２は、車両の実速度を示す車速信号５２が入力されるポート回路である。さらに、疑似信号出力ポート２４は、詳細を後述する切替回路１６により選択された信号を制御信号として車両のＥＣＵ５４に出力するポート回路である。

メモリ１２は、実施形態に係る速度抑制装置１０によって制御対象とする速度、すなわち制限速度の閾値や、アクセルユニット５０におけるアクセルペダルによる操作信号の閾値などを記憶するための要素である。制限速度の閾値は、設定値として予め定めるようにする事もできるが、使用者が任意に定めるようにしても良い。制限速度を設定値として予め定める場合は、所定の間隔をあけて定めた複数の数値のうちから、設定値を選択できるようにしても良い。また、使用者が任意の値を定める場合には、詳細を後述するマイコン回路１８等を介して入力可能な書き込み信号等を利用して書き込みを行うようにすれば良い。

ダミー信号発生回路１４は、アイドリング状態、すなわちアクセルユニット５０におけるアクセルペダルが踏み込まれていない状態を示す操作信号を出力する回路である。なお、アイドリング状態の操作信号については、車両への取り付け時に校正を行う事で得るようにすると良い。校正の方法としては例えば、アクセルペダルを踏み込んでいない状態と、アクセルペダルを全て踏み込んだ状態（アクセル全開）とにおける操作信号を取得し、これを記憶することで、アクセル開度に応じた操作信号の検出を可能とすれば良い。

切替回路１６は、疑似信号出力ポート２４から出力する操作信号の選択を行う役割を担う回路である。具体的には、アクセル信号入力ポート２０から入力されるアクセルペダルの操作信号と、ダミー信号発生回路１４から入力されるアイドリング信号との選択が成される。信号の選択は、詳細を後述するマイコン回路１８から出力される切替信号が入力される事によって成される。切替信号は、２種類の信号に基づいて、操作信号とアイドリング信号の切替を成すようにしても良いが、単一の切替信号が入力されているか否かによって切替を成すようにしても良い。すなわち、切替信号の入力が無い場合には、操作信号を制御信号として出力し、切替信号の入力が有る場合には、アイドリング信号を制御信号として出力するというものである。

マイコン回路１８は、速度抑制装置１０としての機能を発揮させるか否かの判定を行う役割を担う回路である。マイコン回路１８には、少なくともメモリ１２からの制限速度の閾値と、車速パルス入力ポート２２を介した車速信号５２が入力される。マイコン回路１８では、制限速度の閾値と車速信号５２に基づく車両速度とを比較し、車両速度が制限速度の閾値よりも高い場合に、切替回路１６に対する切替信号の出力を行う。

また、本実施形態に係るマイコン回路１８は、アクセル信号入力ポート２０を介したアクセルペダルの操作信号が入力されると共に、詳細を後述する警告装置３０や、機能一時停止スイッチ４０との間での信号の送受信を可能としている。警告装置３０との信号の送受信は、通信回路２６を介して成され、警告信号や制御開始通知信号の送信や、制限速度の閾値切替信号の受信などが成される。

ここで、警告信号とは、車両の速度超過を知らせることを目的とした信号である。具体的には、車速信号に基づく車両速度が制限速度の閾値よりも高い場合において、アクセル開度が予め定められた操作信号の閾値未満である場合に発せられる。なお、操作信号の閾値とは、車両速度が制限速度の閾値よりも高い場合に、車両の速度を維持させることとなるアクセル開度に相当する操作信号であれば良い。

また、制御開始通知信号とは、車両に対して速度抑制機能を働かせる事を運転者に通知することを目的とした信号である。具体的には、車両速度が制限速度の閾値よりも高い場合において、アクセル開度が予め定められた操作信号の閾値以上である場合に発せられる。なお、制限速度の閾値切替信号は、上述したメモリ１２に記録されている制限速度の閾値を変えるための信号である。

また、機能一時停止スイッチ４０との信号の送受信は、機能一時停止信号の入力と、速度抑制機能稼働通知信号の出力などである。機能一時停止信号が入力された場合、マイコン回路１８から切替回路１６への切替信号の出力が停止される。また、速度抑制機能稼働通知信号は、速度抑制装置１０が稼働している事を通知するための信号である。

警告装置３０は、車両速度が制限速度の閾値以上である場合に、運転者に対して警告を発する役割を担う要素である。警告を発する手段としては、光、映像（画像）、及び音声等のうちの１つ以上の手段によれば良い。本実施形態に係る警告装置３０は、マイコン回路３２と通信回路３４、警告手段３６、及び閾値切替回路３８を備える構成とされている。

マイコン回路３２は、通信回路３４を介して入力される警告信号や制御開始通知信号に基づいて警告手段３６に対する信号の出力を行う他、閾値切替回路３８から入力される閾値切替信号を通信回路３４へ出力する役割を担う回路である。

通信回路３４は、速度抑制装置１０における通信回路２６との間での信号の送受信を担う回路である。また、警告手段３６は、警告を発するための手段であり、本実施形態に係る警告装置３０には、ＬＥＤ表示回路３６ａと、液晶表示回路３６ｂ、及び音声発生回路３６ｃが備えられている。ここで、ＬＥＤ表示回路３６ａは、光により警告を発するための回路であり、点滅や点灯、及び色の違いなどのパターン変化によって、警告内容を検知させることとなる。なお、実施形態では一例として、“ＬＥＤ”と称しているが、光による警告手段３６を電球等により構成しても良い事はいうまでもない。

液晶表示回路３６ｂは、映像や画像等により警告を発するための回路であり、運転者が視覚的に警告内容を認識することができるようにしている。液晶表示回路３６ｂによる警告は、文字や映像であっても良いが、運転者が瞬時に視認することができるような画像を表示するようにすることで、運転時の安全性の向上を図る事もできる。

音声発生回路３６ｃは、運転者に対して音声により警告を発するための回路であり、言葉による警告の他、警告の内容に合わせた音（例えばブザー音）を発するようにする事も含む。

閾値切替回路３８は、上述したメモリ１２に記録されている制限速度の閾値を変更するための回路である。閾値切替回路３８は、マイコン回路３２と通信回路３４を介して、速度抑制装置１０のメモリ１２に対する閾値切替信号の出力を行う。閾値切替信号は、いわゆるモード切替を行う信号などであれば良い。すなわち、メモリ１２には、予め複数の閾値が記録しておき、閾値切替信号の入力により、この数値の切り替え（マイコン回路１８に対して出力する値）を成すようにすれば良い。

機能一時停止スイッチ４０は、速度抑制装置１０を機能させなくするための要素である。本実施形態に係る機能一時停止スイッチ４０には、速度抑制装置１０の機能を一時停止するためのスイッチの他、速度抑制装置１０が機能している状態にあるか否かを認識するためのインジケータ４２が付帯されている。機能一時停止スイッチ４０は、運転者により速度抑制装置１０の機能を一時停止させる旨の操作が成されると、マイコン回路１８に対して機能一時停止信号を出力する。マイコン回路１８では、機能一時停止信号が入力されると、切替回路１６に対する切替信号の出力を停止する。

また、マイコン回路１８は、速度抑制装置１０が機能している状態では、機能一時停止スイッチ４０のインジケータ４２に対して稼働状態を示す表示を成すための信号（速度抑制機能稼働通知信号）を出力する。インジケータ４２は、速度抑制機能稼働通知信号が入力されている場合に点灯する構成とされている。これにより運転者は、インジケータ４２を視認することで、速度抑制装置１０が稼働しているか否かを把握することが可能となる。

［制御・作用］
次に、上記のような構成の速度抑制装置１０による制御について、図２を参照して説明する。なお、制御におけるフラグ「０」とは、速度抑制制御を行っていない状態を示す信号であり、フラグ「１」とは、速度抑制制御が開始されている状態を示す信号である。

速度抑制装置１０による処理が開始されると最初に、フラグの初期設定が行われる。処理開始直後は、速度抑制制御が行われていないため、フラグ「０」が設定される（Ｓ１０）。次に、マイコン回路１８により、車両速度の確認・判定が行われる。車両速度の確認・判定は、車速信号に基づく車両の実速度と、メモリ１２に記録されている制限速度の閾値との比較によって成される（Ｓ２０）。

Ｓ２０において車両速度が制限速度の閾値以上であると判定された場合、速度抑制制御が開始され、フラグ「１」が立てられる（Ｓ３０）。速度抑制制御は、マイコン回路１８から切替回路１６に対して切替信号を出力することで成される。速度抑制制御が開始されると、車両のＥＣＵに対しては、制御信号としてアイドリング信号が出力されることとなる。このため、アクセル開度（アクセルの踏み具合）に関わらず、車両速度は低減されることとなる（Ｓ４０）。このような判定処理が成された後には、Ｓ２０に回帰し、以降の処理が繰り返される。

一方、Ｓ２０において車両速度が制限速度の閾値未満であると判定された場合、フラグの確認が行われる。フラグの確認は、マイコン回路３２で行えば良く検出されているフラグが「０」であるか「１」であるかの確認を行う（Ｓ５０）。ここで、検出されているフラグが「０」、すなわち速度抑制制御が行われていないと判定された場合には、速度抑制制御を行わない状態が継続される。すなわち、マイコン回路１８からは、切替回路１６に対して切替信号の出力が成されず、車両のＥＣＵ５４には、制御信号として操作信号がそのまま出力されることとなる（Ｓ６０）。このような判定処理が成された後には、Ｓ２０に回帰し、以降の処理が繰り返される。

なお、Ｓ５０において検出されたフラグが「１」、すなわち速度抑制制御が行われていると判定された場合には、アクセルユニット５０におけるアクセルペダルの操作状態が判定される。操作状態の判定とは、アクセルペダルを離している（踏み込みを解除している）か否かの判定である。アクセルペダルのアクセル信号入力ポート２０を介してマイコン回路１８に入力される操作信号に基づいてなされる。ここで、アクセルペダルの踏み込みを解除した（アクセルペダルを離した）と判定された場合には、フラグが「０」とされ、速度抑制制御が解除された状態でＳ６０へ進む（Ｓ８０）。速度超過により速度抑制制御が働いた後、運転者がペダルの踏み間違いや、アクセルペダルの踏み込み過多に気付いたと認定することができるからである。

これに対し、アクセルペダルの操作状態の判定においてアクセルペダルの踏み込みが継続されている（アクセルペダルを踏んでいる）と判定された場合には、Ｓ４０へ進み、速度抑制制御が継続される（＝フラグ「１」が継続される）。速度超過自体や、速度超過の原因がペダルの踏み間違いによるものであると気付いていないと認定されるためである。つまり、マイコン回路１８の判定による速度抑制制御が開始された場合、車両速度の低下の如何を問わず、アクセルペダルの操作が解除されるまで、速度抑制制御が継続されることとなる（Ｓ７０）。

このような制御を行う速度抑制装置１０によれば、図３（Ａ）に示すように、アクセルペダルが踏み込まれている状態であっても、車両の速度が制限速度の閾値以上となった場合には（図３（Ｄ））、図３（Ｂ）に示すように切替信号が出力され、車両のＥＣＵ５４に出力される制御信号がアイドリング信号に切り替わる。この制御により、車両の動力出力は、図３（Ｃ）に示すように、アイドリング状態に制御されることとなる。これにより、図３（Ｄ）に示すように、車両の速度は低下することとなる。なお、切替信号が出力され、動力出力が抑制された後も車両速度が一時的上昇しているのは、慣性による加速を示したものである。

［効果］
上記のような速度抑制装置１０によれば、踏み間違いによりアクセルペダルを踏んだ場合であっても、車両速度が所定値に達した後は、車両速度を低下させる事ができる。これにより、アクセルペダルとブレーキペダルの踏み間違いに気付かずにアクセルペダルを踏み続けてしまった場合でも、車両速度が上昇したり、高い速度が維持されてしまうといった事態を招く虞がない。よって、ペダルの踏み間違いに起因した大きな事故の発生を抑制することが可能となる。

上記実施形態では、車両として、運転中に操作系統を目視し辛い四輪車を想定して説明しているが、本発明に係る速度抑制装置は、二輪車等にも適用することが可能である。

１０………速度抑制装置、１２………メモリ、１４………ダミー信号発生回路、１６………切替回路、１８………マイコン回路、２０………アクセル信号入力ポート、２２………車速パルス入力ポート、２４………疑似信号出力ポート、３０………警告装置、３２………マイコン回路、３４………通信回路、３６………警告手段、３６ａ………ＬＥＤ表示回路、３６ｂ………液晶表示回路、３６ｃ………音声発生回路、３８………閾値切替回路、４０………機能一時停止スイッチ、４２………インジケータ、５０………アクセルユニット、５２………車速信号、５４………車両のＥＣＵ。

Claims (6)

1. 車両のＥＣＵに対してアクセルペダルの操作信号を出力するアクセルユニットと、前記ＥＣＵとの間に介在される制御装置であって、
   少なくとも、予め定めた制限速度の閾値が記録されたメモリと、
   アイドリング時に前記アクセルユニットから出力される信号を模したアイドリング信号を出力するダミー信号発生回路と、
   前記操作信号と前記アイドリング信号とのいずれか一方を制御信号として前記ＥＣＵに出力する切替回路と、
   車両の速度を示す車速信号に基づく速度と、前記制限速度の閾値とを比較して、前記切替回路に対して切替信号を出力するマイコン回路と、を備え、
   前記マイコン回路は、前記車速信号に基づく速度が前記制限速度の閾値未満である場合には前記操作信号を前記制御信号とし、前記車速信号に基づく速度が前記制限速度の閾値以上である場合には、前記アイドリング信号を前記制御信号として出力するように前記切替信号を出力し、前記アイドリング信号を前記制御信号として出力した場合には、前記操作信号としてアイドリング時の信号が入力されるまで、前記アイドリング信号を前記制御信号として出力するための切替信号を出力することを特徴とする速度抑制装置。
2. 前記車速信号に基づく速度が前記制限速度の閾値以上である場合に、運転者に対して警告を発する警告装置を付帯したことを特徴とする請求項１に記載の速度抑制装置。
3. 前記警告装置は、警告内容を発光によって示す回路を備えることを特徴とする請求項２に記載の速度抑制装置。
4. 前記警告装置は、警告内容を視覚的に認識できる表示手段を備えることを特徴とする請求項２または３に記載の速度抑制装置。
5. 前記警告装置は、警告内容を音声によって発する回路を備えることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の速度抑制装置。
6. 前記警告装置は、前記車速信号に基づく速度が前記制限速度の閾値以上であり、前記操作信号が車両を加速させる制御範囲である場合には、速度抑制制御を開始する旨の警告を発し、
   前記車速信号に基づく速度が前記制限速度の閾値以上であり、前記操作信号が車両を加速させない制御範囲である場合には、速度超過している旨の警告を発することを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の速度抑制装置。

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