JP2005022488A

JP2005022488A - 車両の緊急自動ブレーキ装置

Info

Publication number: JP2005022488A
Application number: JP2003189118A
Authority: JP
Inventors: Keisuke Kuroda; 圭助黒田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-06-30
Filing date: 2003-06-30
Publication date: 2005-01-27

Abstract

【課題】車両の進行方向に急に障害物が出現した場合、人間が制動を掛けるよりも短時間で確実に車両にブレーキを動作させることができるような車両の緊急自動ブレーキ装置を提供する。
【解決手段】障害物検知手段は、音波又は光を用い、真空倍力装置の真空室には、真空タンクを連結して、緊急発生時於いて、エンジンが停止しても、しばらくの間は緊急自動ブレーキ装置が作動するように構成してある。車両の前方に障害物が急に出現しても、障害物検知手段がこれを検知し、この検知信号で人間が制動を掛けるよりも短時間で確実に車両にブレーキを動作させることができる。また、車両に緊急ブレーキを掛ける手段は、真空倍力装置を利用しているため、確実に車両に急ブレーキを掛けることが出来、しかもブレーキの踏み込み力が弱く咄嗟の判断力が鈍い人が車両を運転していても、緊急時に確実に車両にブレーキを掛けることが出来る。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、車両の緊急ブレーキ装置に関し、特に緊急時に人間の動作速度よりも早く車両にブレーキ動作を作用させる車両の緊急ブレーキ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
人間が自動車等の車両を運転していて、行く手に障害物が現れたときに、咄嗟にブレーキを掛ける。運転者の脳に障害物の出現で刺激を受けてから、フットブレーキを掛けるまでには、少し時間を要する。その間車両は、ブレーキを掛けないまま障害物に向かって走行することとなり、障害物と車両との間隔が少ないときには、車両に対する制動が間に合わず、思わぬ事故につながる場合がある。特にブレーキの踏み込み力が弱く咄嗟の判断力が鈍い人にとっては、この緊急動作を素速く行うことは不可能である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような従来から車両に付きまとっている欠点を解消しようとするもので、その目的は、自動車等の車両の進行方向に急に障害物が出現した場合、人間が制動を掛けるよりも短時間で確実に車両にブレーキを動作させることができるような車両の緊急自動ブレーキ装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上述の如き本発明の目的を達成するために、本願の請求項１に記載の発明は、車両の走行方向に出現した障害物を検知して、自動的にブレーキ力を発生させる車両の緊急自動ブレーキ装置において、
走行方向に出現した障害物を検知する障害物検知手段と、
円筒内を滑動するピストンと、
該ピストンの表裏面に生じさせた圧力差による力で、車両に設けたブレーキ装置を作動させる真空倍力装置と、
前記障害物検知手段から発生する障害物検知信号の印加で、前記ピストンの表裏面に圧力差を生じさせる弁手段と、を具備してなる車両の緊急自動ブレーキ装置を提供する。
本願の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明に加えて、前記障害物検知手段は、発射された光の障害物からの反射光を検知して障害物を検知する光障害物検知装置であることを特徴とする車両の緊急自動ブレーキ装置を提供する。
本願の請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明に加えて、前記障害物検知手段は、発射された超音波の障害物からの反射波を検知して障害物を検知する超音波障害物検知装置であることを特徴とする車両の緊急自動ブレーキ装置を提供する。
本願の請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明に加えて、緊急自動ブレーキが動作したとき、アクセルペダルをフリーにすることを特徴とする車両の緊急自動ブレーキ装置を提供する。
本願の請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の発明に加えて、エンジンの吸気ポートと真空倍力装置の間に真空タンクを設けることを特徴とするの車両の緊急自動ブレーキ装置を提供する。
【０００５】
【発明の実施の形態】
次に本発明の一実施の形態を、図面を用いて詳細に説明する。
図１に示す実施の形態は、本発明を乗用車等の４輪自動車に適応させ、本発明装置を車外に取り出して示したブロック図である。図１において、１は車体である。車体１には、車輪２が回動自在に取り付けられている。各車輪２にはそれぞれ、油圧で作動する周知のブレーキ３が付属しており、これら４個のブレーキは、これらのブレーキにアンバランスな制動力がかかって、事故が発生しそうなときに動作する、アンチロック・ブレーキ・システム（ＡＢＳ）４により、急ブレーキがかかったとき車両が横転するような事故を未然に防ぐ安全装置が設けられている。５は、ブレーキ用送油管である。６は、エンジン、ミッションギヤ、クラッチを含む周知の駆動装置であり、詳細な構造の説明は省略する。
【０００６】
７は、油圧ブレーキ用のマスタシリンダで、８は、マスターバッグ（真空倍力装置）９に接続するプッシュロッドである。１０は、フットブレーキペダルで、マスターバッグ９のオペレーティングロッド１１に接続している。１２は、常閉型の電磁バルブで、制動制御装置１３からの信号を受けて動作したとき、マスターバッグ９の空気室（後述）に空気を挿入する。１４は、アクセル装置である。
アクセル装置１４は、扇状で回動自在なアクセレレート板１５と、足で踏み込み量を調節する回動自在なアクセルペダル１６を有する。
【０００７】
アクセレレート板１５は、引っ張りバネ１７によって反時計方向にバイアスされておりその縁はストッパ１８に当接している。該アクセレレート板１５には、先端にラチェット歯２０を設けたプランジャ１９が固定されている。このアクセレレート板１５は、図に示されていないエンジンのキャブレータに接続されており、その縁がストッパ１８に当接している位置をアイドリング位置とし、これが時計方向に回転角度を増すほど、キャブレータに多くの混合気が供給されて、エンジンの回転数が増加する。アクセルペダル１６の裏面側には、動作棒２１が突接されており、その先端はプランジャ１９のラチェット歯２０と噛み合っており、アクセルペダルを足で踏み込むと、アクセレレート板１５が時計方向に回転して、車両の速度が増すこととなる。
【０００８】
２２は、車体１の前縁に設けられた超音波発信器であり、超音波を車両１の前方に発射する。２３は超音波受信器であり、超音波発信器２２から発射された超音波が、車両の前方にふさがる障害物２４に当たって反射された超音波を受信するものである。そして、超音波発信器２２からの超音波の発信指令は、制動制御装置１３から発せられ、障害物２４から反射され、超音波受信器２３で受信された信号は制動制御装置１３に戻される。
【０００９】
次に本発明に係るマスターバック９の詳細な構造について、説明する。なお図２は、マスターバッグ９を模式的に示す断面図である。
図２において、マスターバッグ９は、シリンダ状の外郭２５に囲まれている。
外郭２５の内部は、左右方向に摺動自在なブースターピストン２６によって、真空室２７と空気室２８とに分けられている。ブースターピストン２６の真空室２７側には、プッシュロッド８が固定されていて、ブースターピストン２６の動きにつれて移動する。ブースターピストン２６の空気室２８側には、エアシリンダ２９が設けられており、該エアシリンダ２９の内部には、真空弁３０と空気弁３１を形成するピストン３２が設けられている。
【００１０】
ブースターピストン２６は、真空室２７内に収容されている圧縮バネ３３により図２の右方向にバイアスされている。また、ピストン３２は、エアシリンダ２９内の圧縮バネ３４により同じく図２の右方向にバイアスされており、ピストン３２に固定され、これと共に移動するオペレーティングロッド１１は、図２において、右方向いっぱい、即ちこれに接続しているフットブレーキペダル１０が全く踏み込まれていない位置に突出している。３５は空気弁３１と大気間を結ぶ通気管で、外郭２５に対してスライダブルであり、エアシリンダ２９と共に移動する。
【００１１】
空気室２８は、電磁バルブ１２に接続しており、常時は電磁バルブ１２の閉で、空気室２８は大気と遮断されている。真空室２７に設けられているポート３６は、エンジンの吸気ポートに接続され、エンジンが動作しているときには、空気が吸引されて真空室２７内は真空となっていると共に、空気弁３２が閉の状態になっているので、空気室２８内の空気も真空弁３０を通ってエンジンに引き抜かれ、真空になっている。図２は、フットブレーキペダル１０が踏み込まれてはおらず、車両にブレーキ力が作用していない状態時のマスターバッグ９の断面を示す。
【００１２】
次に、上記実施の形態の作用を説明する。
車両が発信する直前の状態は、オペレータがアクセルペダルをまさに踏み込もうとする寸前で、フットブレーキペダル１０とアクセルペダル１６は図１，２に示す状態にある。そして、超音波発信器２２から前方へは、一定の間隔たとえば、４００ｍｓ間隔で、前方に超音波パルスが発射される。超音波受信器２３は、超音波発信器２２からパルスが波発射されると同時に２００ｍｓ受信動作を行い、後の２００ｍｓは受信動作を休止する。これは、安全距離を保って前方に存在する物体に反射して戻ってきた超音波が至近距離の障害物から反射した信号と混信を起こすことを防止するためである。
アクセルペダル１６を踏み込むと、ラチェット歯２０と噛みあっている動作棒２１の先端がアクセレレート板１５を引張バネ１７の引張力に反して時計方向に回動させると、エンジンに燃料が供給されて、車両のスピードは上昇して行く。
車両の前方に障害物が出現しない間は、このような運転状態が継続する。
【００１３】
あるタイミングで、車両の前方に障害物２４が出現し、これに当たり、反射してきた超音波が、超音波受信器２３に受信されると、制動制御装置１３内でこれを検知して、緊急停止信号ＥＳを発する。この緊急停止信号ＥＳは直ちに、アクセレレート板１５に取りつけられているプランジャ１９に加えられ、ラチェット歯２０を吸引するので、該ラチェット歯２０と作動棒２１との係合が外れ、アクセレレート板１５は、引張バネ１７の引張力でストッパ１８に当接するまで反時計方向に回動し、アクアセルペダルをフリーにしてエンジンへの燃料の供給が絶たれてエンジンの回転が低下すると共に、緊急停止信号ＥＳは、電磁バルブ１２も印加され、この常閉バルブは開かれ、マスターバッグ９の空気室２８に大量の空気が電磁バルブ１２を介して吸引されるので、真空室２７と空気室２８に大きな圧力差を生じ、ブースターピストン２６の右側に大きな力が左方向に加えられるので、これに連結されているプッシュロッド８がマスタシリンダ７を動作させるので、ブレーキ用送油管７からブレーキに３に油が送られ、緊急に車両にブレーキが掛かり、車両は停止する。もしこの緊急ブレーキが動作中に１つのブレーキがロックを起こしそうになると、周知のＡＢＳ４が動作しロックをゆるめて安定な制動が掛かり、車両が横転を起こすような事故は発生しない。
なお、上記実施例では、エンジンがストップしたときには、真空室２７を真空とはならず緊急ブレーキを作動させることが出来なくなる。このような不具合をさけるため、図２において、真空室２７に設けられているポート３６とエンジンの吸気ポートとの間に、真空タンクを設けると共に、その真空タンクとエンジンの吸気ポートとの間に、その真空タンクからエンジン方向にのみ空気を流すことの出来る逆止弁を設けておけば、真空タンクに空気が満ちてくるまでの短い間であれば、緊急ブレーキを作動させることが出来るので、緊急の時、急にエンジンがストップしても安全である。
【００１４】
以上、本発明を上述の実施の形態により説明したが、例えば、上記障害物検知手段は障害物検知に超音波を用いず、音の代わりにレーザー光を含む光りを用いて発射された光の障害物からの反射光を検知して障害物を検知する光障害物検知装置である様に構成することは、単なる設計上の微差程度のことであり、このようなことを含めて本発明の主旨の範囲内で種々の変形や応用が可能であり、これらの変形や応用を本発明の範囲から排除するものではない。
【００１５】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、自動車等の車両の前方に障害物が急に出現しても、障害物検知手段がこれを検知し、この検知信号で人間が制動を掛けるよりも短時間で確実に車両にブレーキを動作させることができる。また、車両に緊急ブレーキを掛ける手段は、真空倍力装置を利用しているため、確実に車両に急ブレーキを掛けることが出来、しかもブレーキの踏み込み力が弱く咄嗟の判断力が鈍い人が車両を運転していても、緊急時に確実に車両にブレーキを掛けることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】図２は、マスターバッグの断面図である。
【符号の説明】
１・・・・・車体
２・・・・・車輪
３・・・・・ブレーキ
４・・・・・ＡＢＳ
５・・・・・ブレーキ用送油管
６・・・・・駆動装置
７・・・・・マスタシリンダ
８・・・・・プッシュロッド
９・・・・・マスターバッグ
１０・・・・・フットブレーキペダル
１１・・・・・オペレーティングロッド
１２・・・・・電磁バルブ
１３・・・・・制動制御装置
１４・・・・・アクセル装置
１５・・・・・アクセレレート板
１６・・・・・アクセルペダル
１７・・・・・引っ張りバネ
１８・・・・・ストッパ
１９・・・・・プランジャ
２０・・・・・ラチェット歯
２１・・・・・動作棒
２２・・・・・超音波発信器
２３・・・・・超音波受信器
２４・・・・・障害物
２５・・・・・外郭
２６・・・・・ブースターピストン
２７・・・・・真空室
２８・・・・・空気室
２９・・・・・エアシリンダ
３０・・・・・真空弁
３２・・・・・空気弁
３３・・・・・圧縮バネ
３４・・・・・圧縮バネ
３５・・・・・通気管
３６・・・・・ポート

Claims

車両の走行方向に出現した障害物を検知して、自動的にブレーキ力を発生させる車両の緊急自動ブレーキ装置において、
走行方向に出現した障害物を検知する障害物検知手段と、
円筒内を滑動するピストンと、
該ピストンの表裏面に生じさせた圧力差による力で、車両に設けたブレーキ装置を作動させる真空倍力装置と、
前記障害物検知手段から発生する障害物検知信号の印加で、前記ピストンの表裏面に圧力差を生じさせる弁手段と、を具備してなる車両の緊急自動ブレーキ装置。
前記障害物検知手段は、発射された超音波の障害物からの反射波を検知して障害物を検知する超音波障害物検知装置であることを特徴とする請求項１に記載の車両の緊急自動ブレーキ装置。
前記障害物検知手段は、発射された光の障害物からの反射光を検知して障害物を検知する光障害物検知装置であることを特徴とする請求項１に記載の車両の緊急自動ブレーキ装置。
緊急自動ブレーキが動作したとき、アクセルペダルをフリーにすることを特徴とする請求項１に記載の車両の緊急自動ブレーキ装置。
エンジンの吸気ポートと真空倍力装置の間に真空タンクを設けることを特徴とする請求項１に記載の車両の緊急自動ブレーキ装置。