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Querverweis auf verwandte Anmeldung
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Die vorliegende Anmeldung basiert auf der am 2. November 2017 eingereichten
japanischen Patentanmeldung mit der Nr. 2017-212612 , deren Offenbarung hierin durch Inbezugnahme mit aufgenommen wird.
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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Pedalvorrichtung.
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Allgemeiner Stand der Technik
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Herkömmlich ist eine Pedalvorrichtung an einem Fahrzeug montiert und steuert einen Fahrzustand des Fahrzeugs entsprechend der Kraft, mit welcher der Fahrer das Pedal mit dem Fuß niederdrückt. Wenn der Fahrer die Pedalvorrichtung während des autonomen Fahrens nicht betätigen muss, kann es wünschenswert sein, einen Platz zum Ruhen des Fußes vorzusehen. In Patentliteratur 1 ist beispielsweise eine Bodenhebevorrichtung offenbart, welche derart konfiguriert ist, dass sich diese gemäß dem Fahrmodus des Fahrzeugs auf und ab bewegt, und die Bodenhebevorrichtung umfasst einen Boden, auf dem der Fahrer die Füße ruhen lassen kann.
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Dokument zum Stand der Technik
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Patentdokument
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Patentdokument 1:
JP 2017-94855 A
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Kurzfassung der Erfindung
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Gemäß der in Patentliteratur 1 offenbarten Bodenhebevorrichtung wird der Boden, auf dem der Fahrer die Füße ruhen lassen kann, während des autonomen Fahrmodus, in dem der Fahrer die Pedalvorrichtung nicht betätigen muss, angehoben. Wenn jedoch der Fahrmodus ausgehend von dem autonomen Fahrmodus hin zu einem anderen Fahrmodus (im Folgenden als nicht autonomer Fahrmodus bezeichnet), in dem der Fahrer die Pedalvorrichtung betätigen muss, gewechselt wird, muss der Fahrer abwarten, während sich der Boden nach unten bewegt. Darüber hinaus muss bei jedem Wechsel des Fahrmodus zwischen dem autonomen Fahrmodus und dem nicht autonomen Fahrmodus der Fuß bewegt werden, und entsprechend kann die Belastung für den Fahrer zunehmen. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Pedalvorrichtung bereitzustellen, welche eine Ermüdung des Fahrers verringern kann.
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Eine Pedalvorrichtung der vorliegenden Offenbarung umfasst einen Basisabschnitt, eine Pedalplatte und einen Plattenfixierungsabschnitt. Die Pedalplatte ist derart konfiguriert, dass diese relativ zum Basisabschnitt beweglich ist. Der Plattenfixierungsabschnitt ist derart konfiguriert, dass dieser die Pedalplatte relativ zum Basisabschnitt unbeweglich fixiert.
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Bei der Pedalvorrichtung der vorliegenden Offenbarung kann die Pedalplatte durch den Plattenfixierungsabschnitt fixiert werden, so dass sich diese relativ zum Basisabschnitt nicht bewegt. Wenn die Pedalvorrichtung der vorliegenden Offenbarung auf ein Fahrzeug angewendet wird, das mit dem autonomen Fahrmodus fahren kann, kann der Bediener der Pedalvorrichtung während des autonomen Fahrmodus, in dem die Betätigung der Pedalvorrichtung nicht erforderlich ist, entsprechend seinen Fuß auf der durch den Plattenfixierungsabschnitt fixierten Pedalplatte ruhen lassen. Gemäß der Pedalvorrichtung der vorliegenden Offenbarung kann der Bediener den Fuß ruhen lassen, während die Betätigung der Pedalplatte nicht erforderlich ist, und die Ermüdung des Fußes des Bedieners kann verringert werden.
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Figurenliste
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Die Vorstehende und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung, die unter Bezugnahme auf die beigefügten Abbildungen ausgeführt ist, ersichtlicher.
- 1 ist eine schematische Abbildung, welche eine Pedalvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt.
- 2 ist ein Flussdiagramm eines Prozesses zum Fixieren einer Pedalplatte der Pedalvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
- 3 ist eine schematische Abbildung, welche die Pedalvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform in einem Zustand darstellt, in dem die Pedalplatte fixiert ist.
- 4 ist ein Flussdiagramm eines Prozesses zum Lösen der Pedalplatte der Pedalvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform.
- 5 ist eine schematische Abbildung, welche die Pedalvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform in einem Zustand darstellt, in dem die Pedalplatte nicht fixiert ist.
- 6 ist eine schematische Abbildung, welche eine Pedalvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt.
- 7 ist ein Flussdiagramm eines Prozesses zum Fixieren einer Pedalplatte der Pedalvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform.
- 8 ist eine schematische Abbildung, welche die Pedalvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform in einem Zustand darstellt, in dem die Pedalplatte fixiert ist.
- 9 ist ein Flussdiagramm eines Prozesses zum Lösen der Pedalplatte der Pedalvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform.
- 10 ist eine schematische Abbildung, welche die Pedalvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform in einem Zustand darstellt, in dem die Pedalplatte nicht fixiert ist.
- 11 ist eine schematische Abbildung, welche eine Pedalvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform darstellt.
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Ausführungsformen zur Nutzung der Erfindung
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Im Folgenden werden mehrere Ausführungsformen mit Bezug auf die Abbildungen beschrieben. In den folgenden Ausführungsformen werden im Wesentlichen identische Abschnitte durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht redundant beschrieben.
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(Erste Ausführungsform)
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Eine Pedalvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform ist in 1 gezeigt. Eine Gaspedalvorrichtung 1 als die „Pedalvorrichtung“ entspricht einer von einem Fahrer als ein „Bediener“ eines Fahrzeugs betätigten Eingabevorrichtung zur Bestimmung eines Öffnungsgrads einer Drosselklappe einer Fahrzeugmaschine (nicht gezeigt). Die Gaspedalvorrichtung 1 entspricht einer elektronischen Vorrichtung und gibt ein Signal aus, welches einen Niederdrückbetrag als einen „Betätigungsbetrag“ der Pedalplatte 15 anzeigt. Bei dem Fahrzeug, an dem die Gaspedalvorrichtung 1 montiert ist, wird eine Drosselklappe des Fahrzeugs basierend auf dem von der Gaspedalvorrichtung 1 ausgegebenen Signal und weiteren Informationen gesteuert.
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Die Gaspedalvorrichtung 1 umfasst einen Basisabschnitt 10, eine Pedalplatte 15, eine Feder 18, einen Plattenfixierungsabschnitt 20 und eine Maschinensteuerungseinheit (im Folgenden als „ECU“ bezeichnet) 28. Die Gaspedalvorrichtung 1 befindet sich in einem Fahrgastraum (nicht gezeigt) des Fahrzeugs, auf dem die Gaspedalvorrichtung 1 montiert ist, dort, wo der Fahrer mit einem Fuß 95 auf diese treten kann. Eine Zehe des Fahrers ist durch ein Bezugszeichen 951 dargestellt und eine Ferse des Fahrers ist durch ein Bezugszeichen 952 dargestellt. Die Gaspedalvorrichtung 1 ist von einem Fahrzeugkörper 90 getragen, wie in 1 gezeigt.
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Der Basisabschnitt 10 ist an einer Innenwandoberfläche 901 des Fahrzeugkörpers 90 fixiert, so dass sich dieser relativ zum Fahrzeugkörper 90 nicht bewegt. Der Basisabschnitt 10 entspricht einem kastenförmigen Element und definiert darin einen Raum 110, in dem die Feder 18 und ein Teil des Plattenfixierungsabschnitts 20 aufgenommen werden können. Eine Endoberfläche 11, die der Innenwandoberfläche 901 des Basisabschnitts 10 gegenüberliegt, ist mit Bezug auf die Innenwandoberfläche 901 geneigt, um sich entlang der Pedalplatte 15 zu erstrecken, wenn auf die Pedalplatte 15 gedrückt wird.
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Die Pedalplatte 15 besitzt eine im Wesentlichen flache Gestalt. Eine Endoberfläche 151 der Pedalplatte 15, die einer entgegengesetzten Seite zu einer dem Basisabschnitt 10 zugewandt Seite entspricht, ist derart ausgebildet, dass der Fahrer den Fuß 95 auf der Endoberfläche 151 platzieren kann. Die Pedalplatte 15 ist relativ zum Basisabschnitt 10 beweglich, wenn der Fahrer auf die Pedalplatte 15 drückt. Die Pedalplatte 15 besitzt einen drehbaren Stützabschnitt 16 an einem Ende nahe der Ferse 952. Der drehbare Stützabschnitt 16 stützt die Pedalplatte 15 drehbar ab. Der drehbare Stützabschnitt 16 ist auf der Innenwandoberfläche 901 angeordnet. Entsprechend ist die Pedalplatte 15 um ein Zentrum R1 auf der Innenwandoberfläche 901 drehbar gelagert.
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Die Feder 18 ist zwischen der Pedalplatte 15 und der Innenwandoberfläche 901 angeordnet und teilweise im Raum 110 aufgenommen. Die Feder 18 ist in ein Durchgangsloch 111 eingeführt, welches an der Endoberfläche 11 des Basisabschnitts 10 ausgebildet ist. Ein Ende der Feder 18 ist an einer dem Basisabschnitt 10 zugewandten Endoberfläche 152 der Pedalplatte 15 fixiert. Das andere Ende der Feder 18 ist an der Innenwandoberfläche 901 fixiert. Die Feder 18 spannt die Pedalplatte 15 vor, um sich von der Innenwandoberfläche 901 weg zu bewegen.
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Der Plattenfixierungsabschnitt 20 ist zwischen der Pedalplatte 15 und der Innenwandoberfläche 901 angeordnet und teilweise im Raum 110 aufgenommen. Der Plattenfixierungsabschnitt 20 umfasst ein Verbindungselement 21, einen Fixierungskrafterzeugungsabschnitt 22, einen Hubdetektor 23 und einen Hubbeschränkungsabschnitt 24.
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Ein Ende des Verbindungselements 21 ist mit der Endoberfläche 152 der Pedalplatte 15 verbunden. Bei der ersten Ausführungsform liegt ein Teil der Pedalplatte 15, an dem das Verbindungselement 21 fixiert ist, weiter von dem drehbaren Stützabschnitt 16 entfernt als ein Teil, an dem die Feder 18 fixiert ist. Das Verbindungselement 21 ist in ein Durchgangsloch 112 eingeführt, das an der Endoberfläche 11 des Basisabschnitts 10 ausgebildet ist. Das andere Ende des Verbindungselementes 21 ist in den Fixierkrafterzeugungsabschnitt 22 eingeführt.
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Der Fixierungskrafterzeugungsabschnitt 22 ist ein zylindrisches Element, welches an der Innenwandoberfläche 901 fixiert ist. Der Fixierungskrafterzeugungsabschnitt 22 ist derart ausgebildet, dass das andere Ende des Verbindungselements 21 in diesen eingeführt werden kann. Der Fixierungskrafterzeugungsabschnitt 22 besitzt die gleiche Struktur wie ein Drückkugelschreiber, welcher derart konfiguriert ist, dass die Spitze durch Drücken eines Knopfes herausgedrückt und fixiert wird, und dass die Spitze durch den nächsten Knopfdruck zurückgezogen wird. Das heißt, der Plattenfixierungsabschnitt 20 ist derart konfiguriert, dass dieser die Pedalplatte 15 ohne elektrische Signale mechanisch fixiert.
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Wenn bei der ersten Ausführungsform das Verbindungselement 21 um eine vorbestimmte Länge in den Fixierkrafterzeugungsabschnitt 22 eingeführt wird, fixiert der Fixierkrafterzeugungsabschnitt 22 das Verbindungselement 21, so dass dieses relativ zum Fixierkrafterzeugungsabschnitt 22 unbeweglich ist. Wenn das Verbindungselement 21 weiter in den Fixierkrafterzeugungsabschnitt 22 gedrückt wird, während das Verbindungselement 21 unbeweglich ist, löst der Fixierkrafterzeugungsabschnitt 22 das Verbindungselement 21, so dass dieses beweglich ist. Effekte des Fixierungskrafterzeugungsabschnitts 22 werden später beschrieben.
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Der Hubdetektor 23 befindet sich an einem Ende des Fixierungskrafterzeugungsabschnitts 22 in der Nähe der Pedalplatte 15. Der Hubdetektor 23 ist derart konfiguriert, dass dieser eine Länge des in den Fixierungskrafterzeugungsabschnitt 22 eingeführten Verbindungselements 21 als eine Hublänge erfasst. Der Hubdetektor 23 ist derart konfiguriert, dass dieser ein Signal, welches die Hublänge anzeigt, an die elektrisch verbundene ECU 28 ausgibt.
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Der Hubbeschränkungsabschnitt 24 befindet sich auf einer Seite des Hubdetektors 23, die der Pedalplatte 15 zugewandt ist. Der Hubbeschränkungsabschnitt 24 ist derart konfiguriert, dass dieser eine Länge des in den Fixierkrafterzeugungsabschnitt 22 eingeführten Verbindungselements 21 auf der Grundlage einer Anweisung von der elektrisch damit verbundenen ECU 28 beschränkt. Einzelheiten zur Funktionsweise des Hubbeschränkungsabschnitts 24 werden später beschrieben.
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Die ECU 28 ist derart konfiguriert, dass diese auf der Grundlage des von dem Hubdetektor 23 ausgegebenen Signals einen Drehwinkel θ der Pedalplatte 15 berechnet, der dem Niederdrückbetrag durch den Fahrer entspricht. Der Drehwinkel θ der Pedalplatte 15 entspricht einem Drehwinkel ausgehend von einer imaginären Linie A0 um ein Zentrum R1. Die ECU 28 ist derart konfiguriert, dass diese den Hubbeschränkungsabschnitt 24 anweist, die Länge des in den Fixierkrafterzeugungsabschnitt 22 eingeführten Verbindungselements 21 zu beschränken oder nicht zu beschränken. Die ECU 28 ist derart konfiguriert, dass diese einen Zustand des Fahrzeugs berechnet, basierend auf: dem berechneten Drehwinkel θ der Pedalplatte 15; Betätigungen eines Schalters 29 zur Auswahl eines Fahrmodus des Fahrzeugs; und dem Fahrmodus des Fahrzeugs, an dem die Gaspedalvorrichtung 1 montiert ist.
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Der Drehwinkel θ der Pedalplatte 15 gemäß der ersten Ausführungsform wird unter Verwendung der imaginären Linien beschrieben, welche durch das in 1 gezeigte Zentrum R1 verlaufen.
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Wenn die Pedalplatte 15 die imaginäre Linie A0 überlappt, wie in 1 gezeigt, ist der Drehwinkel θ der Pedalplatte 15 gleich null, und das Gaspedal ist vollständig geschlossen. Die Überlappung einer imaginären Linie und der Pedalplatte 15 steht für eine Überlappung einer Mittellinie der Pedalplatte 15 und der imaginären Linie in einer Seitenansicht der Gaspedalvorrichtung, wie in 1 gezeigt.
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Wenn die Pedalplatte 15 in der in 1 gezeigten Situation niedergedrückt wird, dreht sich die Pedalplatte 15 um das Zentrum R1 (wie durch einen durchgezogenen Pfeil F11 in 1 angegeben) und überlappt somit eine imaginäre Linie A1. In dieser Situation entspricht der Drehwinkel θ der Pedalplatte 15 einem ersten Drehwinkel θ1, der einem ersten Betätigungsbetrag entspricht, und das Gaspedal ist vollständig geöffnet. Bei der Betätigung der Gaspedalvorrichtung 1 zur Steuerung des Öffnungsgrads der Drosselklappe bewegt sich die Pedalplatte 15 zwischen der imaginären Linie A0 und der imaginären Linie A1.
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Als nächstes wird die Betätigung der Gaspedalvorrichtung 1 unter Bezugnahme auf die 2 bis 5 beschrieben. 2 zeigt einen Ablauf eines Prozesses zum Fixieren der Pedalplatte 15.
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Zunächst wird bei Schritt (im Folgenden einfach „S“ bezeichnet) 101 bestimmt, ob der Fahrmodus des Fahrzeugs, an dem die Gaspedalvorrichtung 1 montiert ist, einem autonomen Fahrmodus entspricht. Der Fahrmodus des Fahrzeugs der ersten Ausführungsform ist wie folgt definiert.
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Der autonome Fahrmodus entspricht einem Fahrmodus, in dem die Betätigung der Gaspedalvorrichtung 1 für das Führen des Fahrzeugs nicht erforderlich ist. Der autonome Fahrmodus umfasst einen Fahrtregler, welcher die Geschwindigkeit des Fahrzeugs ohne Betätigung des Gaspedals beibehält. In der ersten Ausführungsform umfasst der Fahrmodus neben dem autonomen Fahrmodus auch einen nicht autonomen Fahrmodus, in dem die Betätigung der Gaspedalvorrichtung 1 für das Führen des Fahrzeugs erforderlich ist.
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Die ECU 28 ist derart konfiguriert, dass diese auf der Grundlage der Betätigung des Schalters 29 durch den Fahrer bei S101 bestimmt, ob der Fahrmodus des Fahrzeugs, an dem die Gaspedalvorrichtung 1 montiert ist, dem autonomen Fahrmodus entspricht. Wenn bestimmt wird, dass der Fahrmodus des Fahrzeugs der autonome Fahrmodus ist, schreitet der Prozess zu S102 fort. Wenn bestimmt wird, dass der Fahrmodus des Fahrzeugs nicht der autonome Fahrmodus ist, das heißt, wenn bestimmt wird, dass der Fahrmodus des Fahrzeugs dem nicht autonomen Fahrmodus entspricht, wird die Bestimmung von S101 wiederholt.
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Wenn der Fahrer die Pedalplatte 15 niederdrückt, während der Fahrmodus des Fahrzeugs dem nicht autonomen Fahrmodus entspricht, dreht sich die Pedalplatte 15 um das Zentrum R1. Zu dieser Zeit wird das Verbindungselement 21 in den Fixierungskrafterzeugungsabschnitt 22 eingeführt. Der Hubdetektor 23 gibt ein Signal, welches die Hublänge des Verbindungselements 21 anzeigt, zu der ECU 28 aus. Die ECU 28 berechnet den Drehwinkel θ der Pedalplatte 15 auf der Grundlage des vom Hubdetektor 23 ausgegebenen Signals. Die ECU 28 berechnet den Betätigungsbetrag der Pedalplatte 15 durch den Fahrer auf der Grundlage des Drehwinkels θ der Pedalplatte 15 und steuert den Öffnungsgrad der Drosselklappe. In der ersten Ausführungsform werden diese Operationen durchgeführt, wenn die Position der Pedalplatte 15 zwischen der imaginären Linie A0 und der imaginären Linie A1 liegt.
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Wenn bei S101 bestimmt wird, dass der Fahrmodus des Fahrzeugs dem autonomen Fahrmodus entspricht, gibt die ECU 28 eine Anweisung an den Hubbeschränkungsabschnitt 24 aus, die Länge des in den Fixierkrafterzeugungsabschnitt 22 eingefügten Verbindungselements 21 nicht zu beschränken. Folglich kann die Länge des in den Fixierungskrafterzeugungsabschnitt 22 eingeführten Verbindungselements 21 gemäß dem Niederdrückgrad der Pedalplatte 15 durch den Fahrer frei verändert werden.
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Wenn bei S101 hingegen bestimmt wird, dass der Fahrmodus des Fahrzeugs nicht dem autonomen Fahrmodus entspricht, gibt die ECU 28 eine Anweisung an den Hubbeschränkungsabschnitt 24 aus, um die Länge des in den Fixierungskrafterzeugungsabschnitt 22 eingeführten Verbindungselements 21 zu beschränken. Folglich wird die Länge des in den Fixierungskrafterzeugungsabschnitt 22 eingeführten Verbindungselements 21 beschränkt. Entsprechend ist der Drehwinkel θ der Pedalplatte 15 auf den ersten Drehwinkel θ1 beschränkt.
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Nachfolgend bestimmt die ECU 28 bei S102, ob der berechnete Drehwinkel θ der Pedalplatte 15 größer ist als der erste Drehwinkel θ1.
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Wenn die Pedalplatte 15, die sich zwischen der imaginären Linie A0 und der imaginären Linie A1 befindet, weiter niedergedrückt wird, kann sich die Pedalplatte 15, wie in 3 gezeigt, über die imaginäre Linie A1 dem Basisabschnitt 10 nähern, da die Länge des in den Fixierungskrafterzeugungsabschnitt 22 eingeführten Verbindungselements 21 durch den Hubbeschränkungsabschnitt 24 nicht beschränkt ist. Zu dieser Zeit ist der Drehwinkel θ der Pedalplatte 15 größer als der erste Drehwinkel θ1. Die ECU 28 bestimmt basierend auf dem vom Hubdetektor 23 ausgegebenen Signal, ob der Drehwinkel θ der Pedalplatte 15 grösser ist als der erste Drehwinkel θ1. Wenn bestimmt wird, dass der Drehwinkel θ der Pedalplatte 15 größer ist als der erste Drehwinkel θ1, schreitet der Prozess zu S103 fort. Wenn bestimmt wird, dass der Drehwinkel θ der Pedalplatte 15 gleich oder kleiner als der erste Drehwinkel θ1 ist, kehrt der Prozess zu S101 zurück.
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Als nächstes wird die Pedalplatte 15 bei S103 fixiert. Die wie in 3 gezeigt platzierte Pedalplatte 15 wird durch eine Fixierungskraft, die durch den Fixierungskrafterzeugungsabschnitt 22 gegen die Vorspannkraft der Feder 18 erzeugt wird, fixiert, und die Pedalplatte 15 überlappt eine imaginäre Linie A2. Der Drehwinkel θ der Pedalplatte 15 entspricht zu dieser Zeit einem zweiten Drehwinkel θ2, der einem zweiten Betätigungsbetrag entspricht. Der zweite Drehwinkel θ2 ist größer als der erste Drehwinkel θ1.
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Nachfolgend wird ein Verfahren zum Lösen der Pedalplatte 15 beschrieben. 4 zeigt einen Ablauf eines Prozesses zum Lösen der Pedalplatte 15.
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Zunächst bestimmt die ECU 28 bei S 111 basierend auf einer Änderung des berechneten Drehwinkels θ der Pedalplatte 15, ob die Pedalplatte 15 fixiert ist. Wenn bestimmt wird, dass die Pedalplatte 15 fixiert ist, schreitet der Prozess bei S112 fort. Wenn bestimmt wird, dass die Pedalplatte 15 nicht fixiert ist, wird die Bestimmung bei S111 wiederholt.
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Als nächstes bestimmt die ECU 28 bei S112, ob der berechnete Drehwinkel θ der Pedalplatte 15 größer ist als der zweite Drehwinkel θ2. 5 zeigt einen Zustand der Gaspedalvorrichtung 1, wenn bei S112 bestimmt wird, dass der Drehwinkel θ der Pedalplatte 15 größer als der zweite Drehwinkel θ2 ist. In 5 ist die in 3 gezeigte Position der Pedalplatte 15 durch die Punkt-Punkt-Strich-Linie 15 angegeben.
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Wenn die Pedalplatte 15 in dem in 3 gezeigten Zustand niedergedrückt wird, nähert sich die Pedalplatte 15 dem Basisabschnitt 10 im Vergleich zu dem in 3 gezeigten Zustand, der durch die Punkt-Punkt-Strich-Linie angegeben ist (die Pedalplatte 15 nähert sich beispielsweise dem Basisabschnitt 10 über die imaginäre Linie A2, wie in 5 gezeigt). Zu dieser Zeit ist der Drehwinkel θ der Pedalplatte 15 größer als der zweite Drehwinkel θ2. Die ECU 28 bestimmt auf der Grundlage des vom Hubdetektor 23 ausgegebenen Signals, ob der Drehwinkel θ der Pedalplatte 15 größer ist als der zweite Drehwinkel θ2. Wenn bestimmt wird, dass der Drehwinkel θ der Pedalplatte 15 größer ist als der zweite Drehwinkel θ2, schreitet der Prozess zu S113 fort. Wenn bestimmt wird, dass der Drehwinkel θ der Pedalplatte 15 gleich oder kleiner als der zweite Drehwinkel θ2 ist, kehrt der Prozess zu S111 zurück.
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Nachfolgend wird die Pedalplatte 15 bei S113 gelöst. Dadurch kann sich die Pedalplatte 15, die durch den Fixierungskrafterzeugungsabschnitt 22 fixiert wurde, relativ zum Basisabschnitt 10 bewegen (wie durch einen durchgezogenen Pfeil F12 in 5 gezeigt).
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Wenn die Pedalplatte 15 gelöst ist, kann die Änderung des Drehwinkels θ der Pedalplatte 15 auf der Grundlage des vom Hubdetektor 23 ausgegebenen Signals erfasst werden. Wenn die ECU 28 die Änderung des Drehwinkels θ der Pedalplatte 15 erfasst, schaltet die ECU 28 den Fahrmodus ausgehend vom autonomen Fahrmodus auf den nicht autonomen Fahrmodus um bzw. wechselt diesen. Die ECU 28 gibt eine Anweisung an den Hubbeschränkungsabschnitt 24 aus, um die Länge des in den Fixierungskrafterzeugungsabschnitt 22 eingeführten Verbindungselements 21 zu beschränken. Entsprechend ist der Drehwinkel θ der Pedalplatte 15 auf den ersten Drehwinkel θ1 beschränkt.
- (a) Bei der Gaspedalvorrichtung 1 der ersten Ausführungsform kann die Pedalplatte 15 mit dem Plattenfixierungsabschnitt 20 so fixiert werden, dass sich diese gegenüber dem Basisabschnitt 10 nicht bewegt. Entsprechend kann der Fahrer, wenn der Fahrmodus des Fahrzeugs, auf dem die Gaspedalvorrichtung 1 montiert ist, dem autonomen Fahrmodus entspricht, den Fuß 95 auf der durch den Plattenfixierungsabschnitt 20 fixierten Pedalplatte 15 ruhen lassen. Da die Gaspedalvorrichtung 1 derart konfiguriert ist, dass der Fahrer den Fuß während des autonomen Fahrmodus, in dem der Fahrer die Gaspedalvorrichtung 1 nicht betätigen muss, ruhen kann, kann die Ermüdung des Fußes des Fahrers entsprechend verringert werden.
- (b) Gemäß der Gaspedalvorrichtung 1 wird die Pedalplatte 15 durch Niederdrücken der Pedalplatte 15, so dass der Drehwinkel θ der Pedalplatte 15 größer als der zweite Drehwinkel θ2 ist, gelöst, und dadurch wird der Fahrmodus des Fahrzeugs, an dem die Gaspedalvorrichtung 1 montiert ist, vom autonomen Fahrmodus auf den nicht autonomen Fahrmodus gewechselt, so dass die Gaspedalvorrichtung 1 betätigt werden kann. Gemäß der Gaspedalvorrichtung 1 kann der autonome Fahrmodus schnell auf den nicht autonomen Fahrmodus gewechselt werden.
- (c) Bei der Gaspedalvorrichtung 1 der ersten Ausführungsform kann die Pedalplatte 15 mechanisch fixiert werden. Entsprechend kann die Pedalplatte 15 mit einer Struktur bei relativ geringen Kosten fixiert und gelöst werden.
- (d) Gemäß der Gaspedalvorrichtung 1 der ersten Ausführungsform wird die Pedalplatte 15 fixiert, wenn der Drehwinkel θ der Pedalplatte 15 größer als der erste Drehwinkel θ1 ist. Entsprechend kann die Pedalplatte 15 fixiert werden, indem nur die Pedalplatte 15 während des autonomen Fahrmodus betätigt wird. Entsprechend kann die Pedalplatte 15 der Gaspedalvorrichtung 1 auf einfache Art und Weise fixiert werden.
- (e) Gemäß der Gaspedalvorrichtung 1 der ersten Ausführungsform wird die Pedalplatte 15 gelöst, wenn der Drehwinkel θ der Pedalplatte 15 größer als der zweite Drehwinkel θ2 ist. Entsprechend kann die Pedalplatte 15 gelöst werden, indem nur die Pedalplatte 15 während des autonomen Fahrmodus betätigt wird. Entsprechend kann die Pedalplatte 15 der Gaspedalvorrichtung 1 auf einfache Art und Weise gelöst werden.
- (f) Gemäß der Gaspedalvorrichtung 1 der ersten Ausführungsform beschränkt der Hubbeschränkungsabschnitt 24 die Länge des in den Fixierungskrafterzeugungsabschnitt 22 eingeführten Verbindungselements 21 auf der Grundlage der Anweisung von der ECU 28, wenn der Fahrmodus des Fahrzeugs nicht dem autonomen Fahrmodus entspricht. Entsprechend wird der Drehwinkel θ der Pedalplatte 15 nicht größer als der erste Drehwinkel θ1, während der Fahrmodus des Fahrzeugs nicht dem autonomen Fahrmodus entspricht. Entsprechend kann eine unbeabsichtigte Fixierung der Pedalplatte 15 verhindert werden, wenn der Fahrmodus des Fahrzeugs nicht dem autonomen Fahrmodus entspricht.
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(Zweite Ausführungsform)
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Nachfolgend wird eine Pedalvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die 6 bis 10 beschrieben. Bei der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich die Struktur des Plattenfixierungsabschnitts von dieser der ersten Ausführungsform. In der folgenden Erörterung werden im Wesentlichen identische Abschnitte, die im Wesentlichen identisch zu denen der ersten Ausführungsform sind, durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht redundant beschrieben.
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Eine Gaspedalvorrichtung 2 der zweiten Ausführungsform umfasst den Basisabschnitt 10, die Pedalplatte 15, die Feder 18, den Plattenfixierungsabschnitt 30 und die ECU 28.
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Der Plattenfixierungsabschnitt 30 ist zwischen der Pedalplatte 15 und der Innenwandoberfläche 901 angeordnet und teilweise in dem Raum 110 aufgenommen. Der Plattenfixierungsabschnitt 30 umfasst ein Verbindungselement 31, ein elektrisches Stellglied 32 und den Hubdetektor 23.
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Das Verbindungselement 31 weist eine Bogengestalt eines imaginären Kreises auf, dessen Mittelpunkt dem Zentrum R1 entspricht. Das Verbindungselement 31 besitzt mehrere Zähne auf einer Außenseite in einer radialen Richtung des imaginären Kreises. Ein Ende des Verbindungselements 31 ist mit der Endoberfläche 152 der Pedalplatte 15 verbunden. Bei der zweiten Ausführungsform liegt ein Teil der Pedalplatte 15, an dem das Verbindungselement 31 fixiert ist, weiter vom drehbaren Stützabschnitt 16 entfernt als ein Teil, an dem die Feder 18 fixiert ist. Das andere Ende des Verbindungselements 31 ist in den Hubdetektor 23 eingeführt, der sich im Raum 110 befindet.
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Das elektrische Stellglied 32 ist im Raum 110 aufgenommen und elektrisch mit der ECU 28 verbunden. Die Bestätigung bzw. Ansteuerung des elektrischen Stellglieds 32 wird von der ECU 28 gesteuert. Das elektrische Stellglied 32 besitzt eine Drehwelle 321 und ein Zahnrad 322. Das Zahnrad 322 ist mit der Drehwelle 321 integral rotierbar. Die Zähne des Zahnrads 322 greifen in die Zähne des Verbindungselements 31 ein, wie in 6 gezeigt ist.
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Als nächstes wird die Betätigung der Gaspedalvorrichtung 2 unter Bezugnahme auf die 7 bis 10 beschrieben. 7 zeigt einen Ablauf eines Prozesses zum Fixieren der Pedalplatte 15.
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Zunächst wird bei S201 bestimmt, ob der Fahrmodus des Fahrzeugs, an dem die Gaspedalvorrichtung 2 montiert ist, einem autonomen Fahrmodus entspricht, wie bei S101 der ersten Ausführungsform.
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Nachfolgend bestimmt die ECU 28 bei S202, ob der berechnete Drehwinkel θ der Pedalplatte 15 größer ist als ein dritter Drehwinkel θ3.
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Der dritte Drehwinkel θ3 wird mit Bezug auf 8 beschrieben. 8 zeigt die Gaspedalvorrichtung 2, bei welcher der Drehwinkel θ der Pedalplatte 15 auf dem dritten Drehwinkel θ3 liegt.
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Der dritte Drehwinkel θ3 ist kleiner als der erste Drehwinkel θ1 der ersten Ausführungsform und kann variabel eingestellt sein. Wenn der Drehwinkel θ der Pedalplatte 15 dem dritten Drehwinkel θ3 entspricht, überlappt die Pedalplatte 15 eine imaginäre Linie A3, die zwischen der imaginären Linie A0 und der imaginären Linie A1 liegt, wie in 8 gezeigt ist. Insbesondere drückt der Fahrer bei S201 und S202 die Pedalplatte 15, welche die imaginäre Linie A0 überlappt, über die imaginäre Linie A3 nieder, nachdem er den Schalter 29 gedrückt hat, um den Fahrmodus auf den autonomen Fahrmodus umzuschalten (wie durch einen durchgezogenen Pfeil F21 in 8 dargestellt).
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Die ECU 28 bestimmt bei S202 basierend auf dem vom Hubdetektor 23 ausgegebenen Signal, ob der Drehwinkel θ der Pedalplatte 15 größer als der dritte Drehwinkel θ3 ist. Wenn bestimmt wird, dass der Drehwinkel θ der Pedalplatte 15 größer ist als der dritte Drehwinkel θ3, schreitet der Prozess zu S203 fort. Wenn bestimmt wird, dass der Drehwinkel θ der Pedalplatte 15 gleich oder kleiner als der dritte Drehwinkel θ3 ist, kehrt der Prozess zu S201 zurück.
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Nachfolgend fixiert das elektrische Stellglied 32 die Pedalplatte 15 bei S203. Die ECU 28 verriegelt das elektrische Stellglied 32 bei S203, so dass die Drehwelle 321 nicht rotiert. Da die Zähne des Verbindungselements 31 mit den Zähnen des Zahnrads 322 in Eingriff stehen, ist das Verbindungselement 31 aufgrund der Fixierungskraft des elektrischen Stellglieds 32 unbeweglich. Entsprechend ist die mit dem Verbindungselement 31 verbundene Pedalplatte 15 an einer Position unter der imaginären Linie A3 fixiert.
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Nachfolgend wird ein Verfahren zum Lösen der Pedalplatte 15 beschrieben. 9 zeigt einen Ablauf eines Prozesses zum Lösen der Pedalplatte 15.
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Zunächst wird bei S211 bestimmt, ob die Pedalplatte 15 fixiert ist, wie bei S111 der ersten Ausführungsform. Wenn bestimmt wird, dass die Pedalplatte 15 fixiert ist, schreitet der Vorgang zu S212 fort. Wenn bestimmt wird, dass die Pedalplatte 15 nicht fixiert ist, wird die Bestimmung bei S211 wiederholt.
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Als nächstes bestimmt die ECU 28 bei S212, ob der autonome Fahrmodus beendet ist. Insbesondere bestimmt die ECU 28, ob der Fahrer den Fahrmodus mit dem Schalter 29 umgeschaltet hat. Wenn bestimmt wird, dass der autonome Fahrmodus beendet ist, schreitet der Prozess zu S213 fort. Wenn bestimmt wird, dass der autonome Fahrmodus nicht beendet ist, wird die Bestimmung bei S211 wiederholt.
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Nachfolgend wird die Pedalplatte 15 bei S213 gelöst. Das heißt, das elektrische Stellglied 32, welches auf der Grundlage der Anweisung von der ECU 28 verriegelt wurde, wird entriegelt. Da die Drehwelle 321 drehbar wird, wird das Verbindungselement 31 entsprechend beweglich und die Pedalplatte 15 wird relativ zum Basisabschnitt 10 beweglich (wie durch einen durchgehenden Pfeil F22 in 10 gezeigt).
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Bei der Gaspedalvorrichtung 2 der zweiten Ausführungsform kann die Pedalplatte 15 durch den Plattenfixierungsabschnitt 30 fixiert werden, um sich relativ zum Basisabschnitt 10 nicht zu bewegen. Die zweite Ausführungsform besitzt somit die Effekte (a), (b), (d) und (e) der ersten Ausführungsform.
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Bei der Gaspedalvorrichtung 2 wird das elektrische Stellglied 32, welches die Fixierungskraft zum Fixieren der Pedalplatte 15 erzeugt, von der ECU 28 gesteuert. Entsprechend kann die Gaspedalvorrichtung 2 die Pedalplatte 15 bei irgendeinem Drehwinkel fixieren. Da die Pedalplatte 15 in einem für den Fahrer optimalen Winkel fixiert werden kann, kann die Ermüdung des Fahrers weiter reduziert werden.
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Bei der Gaspedalvorrichtung 2 kann der autonome Fahrmodus durch Betätigung des Schalters 29 beendet werden, so dass die Pedalplatte 15 betätigt werden kann. Entsprechend kann eine Bewegung der Pedalplatte 15 relativ zum Basisabschnitt 10 aufgrund einer unbeabsichtigten Betätigung durch den Fahrer verhindert werden. Ferner kann die Pedalplatte 15 durch eine Betätigung mit einer relativ schnell beweglichen Hand des Fahrers gelöst werden. Entsprechend kann der Zustand der Pedalplatte 15 schnell auf den Zustand gewechselt werden, in dem die Pedalplatte 15 betätigt werden kann.
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(Dritte Ausführungsform)
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Nachfolgend wird eine Pedalvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform unter Bezugnahme auf 11 beschrieben. Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der zweiten Ausführungsform dadurch, dass die Pedalplatte einen Kontaktdetektor umfasst. In der folgenden Erörterung werden im Wesentlichen identische Abschnitte, die zu denen der zweiten Ausführungsform im Wesentlichen identisch sind, durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und nicht redundant beschrieben.
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Eine Gaspedalvorrichtung 3 der dritten Ausführungsform umfasst den Basisabschnitt 10, die Pedalplatte 15, die Feder 18, den Plattenfixierungsabschnitt 30, einen Drucksensor 40, welcher dem Kontaktdetektor entspricht, und die ECU 28.
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Der Drucksensor 40 ist auf der Endoberfläche 151 der Pedalplatte 15 vorgesehen. Der Drucksensor 40 ist beispielsweise ein kapazitiver Schalter und elektrisch mit der ECU 28 verbunden. Der Drucksensor 40 ist derart konfiguriert, dass dieser ein Signal ausgibt, welches anzeigt, dass der Fuß 95 ruht, wenn der Fuß 95 darauf ruht.
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Gemäß der Gaspedalvorrichtung 3 ist die ECU 28 derart konfiguriert, dass diese bestimmt, ob der Fuß 95 auf dem Drucksensor 40 ruht, in einem Prozess zum Lösen der Pedalplatte 15. Wenn der Fuß 95 auf dem Drucksensor 40 ruht, löst die ECU 28 die Pedalplatte 15 auf der Grundlage einer Kombination des vom Drucksensor 40 ausgegebenen Signals und des Signals zur Beendigung des autonomen Fahrmodus vom Schalter 29, der vom Fahrer betätigt wird.
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Wenn der Fuß 95 dagegen nicht auf dem Drucksensor 40 ruht, ist die ECU 28 derart konfiguriert, dass diese die Pedalplatte 15 nur auf der Grundlage des Signals für die Beendigung des autonomen Fahrmodus vom Schalter 29 nicht löst. In diesem Fall ist die ECU 28 derart konfiguriert, dass diese die Pedalplatte 15 auf der Grundlage des Signals, welches vom Drucksensor 40 ausgegeben wird und anzeigt, dass der Fuß 95 auf dem Drucksensor 40 ruht, löst.
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Bei der Gaspedalvorrichtung 3 der dritten Ausführungsform kann die Pedalplatte 15 durch den Plattenfixierungsabschnitt 30 mit dem elektrischen Stellglied 32 fixiert werden, so dass sich diese relativ zum Basisabschnitt 10 nicht bewegt. Auf diese Art und Weise erreicht die dritte Ausführungsform die gleichen Vorteile wie diese der zweiten Ausführungsform.
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Gemäß der Gaspedalvorrichtung 3 ist die ECU 28 derart konfiguriert, dass diese die Pedalplatte 15 auf der Grundlage des Signals von dem Drucksensor 40 und des Signals des vom Fahrer betätigten Schalters 29 zur Beendigung des autonomen Fahrmodus löst. Entsprechend wird der autonome Fahrmodus auch bei unbeabsichtigter Betätigung des Schalters 29 nicht beendet, wenn der Fahrer nicht bereit ist, die Gaspedalvorrichtung 3 zu betätigen, das heißt, wenn der Fuß 95 nicht auf dem Drucksensor 40 ruht. Entsprechend wird der autonome Fahrmodus nicht durch eine unbeabsichtigte Betätigung beendet.
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(Weitere Ausführungsformen)
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Bei der vorstehenden Ausführungsform entspricht die „Pedalvorrichtung“ einer Gaspedalvorrichtung zum Steuern des Antriebs der Drosselklappe des Fahrzeugs. Das Gebiet, auf das die „Pedalvorrichtung“ der vorliegenden Offenbarung angewendet wird, ist jedoch nicht auf dieses Gebiet beschränkt. Dieses kann beispielsweise auf die Betätigung einer Bremse oder einer Kupplung angewendet werden, und dieses kann auf ein Gebiet angewendet werden, bei dem eine verschiedenartige Fahrt in Abhängigkeit des Niederdrückbetrags durch den Bediener, welcher die Pedalvorrichtung betätigt, gesteuert wird.
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Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist die Struktur zum Fixieren des Verbindungselements des Fixierungskrafterzeugungsabschnitts die gleiche wie die Struktur des Drückkugelschreibers zum Herausdrücken und Zurückziehen der Spitze. Die Struktur zum Fixieren des Verbindungselements des Fixierungskrafterzeugungsabschnitts ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die Struktur kann beispielsweise die gleiche sein wie die Struktur einer fußbetätigten Feststellbremse zum Ver- und Entriegeln.
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Bei der ersten Ausführungsform entspricht der erste Drehwinkel θ1 dem Drehwinkel der Pedalplatte, bei dem die Gaspedalvorrichtung vollständig geöffnet ist. Der erste Drehwinkel θ1 ist jedoch nicht darauf beschränkt. Der erste Drehwinkel θ1 kann einem Drehwinkel entsprechen, der größer ist als der Drehwinkel, bei dem die Gaspedalvorrichtung vollständig geöffnet ist.
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Bei der ersten Ausführungsform ist der Hubbeschränkungsabschnitt zur Beschränkung der Länge des in den Fixierkrafterzeugungsabschnitt eingeführten Verbindungselements vorgesehen, wenn der Fahrmodus des Fahrzeugs nicht dem autonomen Fahrmodus entspricht. Der Hubbeschränkungsabschnitt kann jedoch weggelassen werden.
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Bei der zweiten Ausführungsform ist die ECU derart konfiguriert, dass diese das elektrische Stellglied zur Fixierung der Pedalplatte verriegelt, wenn bestimmt wird, dass der Drehwinkel der Pedalplatte größer als der dritte Drehwinkel θ3 ist. Der Drehwinkel der Pedalplatte, bei welchem die ECU das elektrische Stellglied verriegelt, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
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Beispielsweise kann ein gewünschter Drehwinkel der Pedalplatte zur Verringerung der Ermüdung des Fahrers zusätzlich zu dem Winkel, der größer ist als der dritte Drehwinkel θ3, bei dem das elektrische Stellglied verriegelt wird, vorläufig in der ECU gespeichert werden. Die ECU kann derart konfiguriert sein, dass diese das elektrische Stellglied so angesteuert, dass der Drehwinkel der Pedalplatte zu dem gewünschten Drehwinkel wird, wenn der Drehwinkel der Pedalplatte größer als der dritte Drehwinkel θ3 ist. Demnach kann die Ermüdung des Fahrers weiter reduziert werden.
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Bei der zweiten Ausführungsform ist der dritte Drehwinkel kleiner als der erste Drehwinkel θ1. Der dritte Drehwinkel θ3 ist jedoch nicht darauf beschränkt. Der dritte Drehwinkel θ3 kann größer als der erste Drehwinkel θ1 sein. Bei der zweiten Ausführungsform kann der dritte Drehwinkel θ3 geeignet eingestellt sein.
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Bei der dritten Ausführungsform ist die ECU derart konfiguriert, dass diese den autonomen Fahrmodus basierend auf der Kombination des vom Drucksensor ausgegebenen Signals und des vom Schalter ausgegebenen Signals beendet. Das Verfahren zur Beendigung des autonomen Fahrmodus in der dritten Ausführungsform ist jedoch nicht darauf beschränkt. Der autonome Fahrmodus kann nur auf der Grundlage des vom Drucksensor ausgegebenen Signals beendet werden. Dies liegt daran, dass der Fahrer bereit ist, das Gaspedal zu betätigen, wenn der Drucksensor das Signal ausgibt, welches anzeigt, dass der Fuß auf dem Drucksensor ruht.
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Der Drucksensor der dritten Ausführungsform kann auf die erste Ausführungsform angewendet werden.
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Die vorliegende Offenbarung soll nicht auf die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt sein, und verschiedene weitere Ausführungsformen können implementiert werden, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
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Die vorliegende Offenbarung wurde basierend auf den Ausführungsformen beschrieben. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht auf die Ausführungsformen und Strukturen beschränkt. Die vorliegende Offenbarung umfasst auch verschiedene Modifikationen und Variationen im Äquivalenzbereich. Darüber hinaus können verschiedene Kombinationen und Ausgestaltungen sowie weitere Kombinationen und Ausgestaltungen mit einem, mehr als einem oder weniger als einem Element bei der vorliegenden Offenbarung vorgenommen werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2017212612 [0001]
- JP 2017094855 A [0004]