JP2005067265A - ブレーキペダル制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】踏み替えが容易であり、制動時の応答性を高め、制動力が発生するまでの空走時間を短縮することができるブレーキペダル制御装置を提供する。
【解決手段】車体に揺動可能に固定されたブレーキペダル11と、ブレーキペダル11のペダル初期位置を制御するペダル位置変更部17と、車両の走行方向の障害物を検出する障害物センサ20と、車両の走行状態を検出する車両状態検出センサ19と、障害物センサ20と車両状態検出センサ19の出力に基づきブレーキペダル11の初期位置を設定し、ペダル位置変更部17を制御する制御部39とを備える。
【選択図】 図1
【解決手段】車体に揺動可能に固定されたブレーキペダル11と、ブレーキペダル11のペダル初期位置を制御するペダル位置変更部17と、車両の走行方向の障害物を検出する障害物センサ20と、車両の走行状態を検出する車両状態検出センサ19と、障害物センサ20と車両状態検出センサ19の出力に基づきブレーキペダル11の初期位置を設定し、ペダル位置変更部17を制御する制御部39とを備える。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はブレーキペダル制御装置に関し、特に、制動をアシストする自動装置であって前方の障害物に対する反応を高めて制動力が発生するまでの空走時間を短縮することを可能なブレーキペダル制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
車両において操作レバーや操作ペダルは運転者が操作する入力装置である。これらの入力装置を操作すると、通常、機械的構造における力学的作用に基づき手や足に或る一定の反力が得られる。他方、このような反力を操作レバーや操作ペダルの操作に応じて仮想的に積極的に発生させ、あたかも出力的な装置として機能を生じさせる技術がある。このような装置はハプティック・デバイス(Haptic Device)と呼ばれる。この装置としては例えば特許文献1に開示されている。
【0003】
図5を参照して特許文献1に開示される車両用操作装置の要部を説明する。図5は、特許文献1の図7の内容を示し、車両用操作装置としてのペダル装置を示している。図5において、車両用操作装置はペダル101を備える。このペダル101は、作動軸102を介してストロークシミュレータ103に連結し、作動軸102にストロークセンサ104を設けている。これにより、ストロークシミュレータ103は、ペダル101のストロークに応じてペダル101に反力を発生させる。またストロークセンサ104はECU105を介してスロットル装置106に接続される。ECU105は、ペダルストロークに応じてスロットル開度が変化するようにスロットル装置106に対して指令信号を供給する。
【0004】
上記の車両用操作装置において、例えば急加速時にペダル101を急に深く踏んで車両の自動変速機をキックダウンさせるような場合は、図に示したように、ペダル101の後側にキックダウンの信号を得るためのキックダウン用スイッチ109を設けることが考えられる。ペダル101を踏めば、所定の位置でキックダウン用スイッチ109がオンになり、このオン信号に基づいて自動変速機でキックダウンが行われる。
【0005】
また特許文献2には従来のペダル調整装置の一例が開示されている。そのペダル調整装置は、初期位置より踏み込み可能な複数のペダル(アクセルペダル、ブレーキペダル等)からなるペダル装置と、複数のペダルのうち少なくとも一つのペダルの踏み込みに応じて他のペダルの踏み込み方向の初期位置を変更可能なペダル駆動手段と、ペダル踏み込み量を検出するペダル踏み込み量検出手段と、ペダル踏み込み量検出手段の検出量に応じて他のペダルの初期位置を変更すべくペダル駆動手段を制御する制御手段とを備えている。
【0006】
【特許文献1】
特開2001−105926公報
【特許文献2】
特許第2734213号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献1に開示されたペダル装置ではペダルの初期位置を変えることができないように構成されているので、ペダルがブレーキペダルの場合、緊急時においても通常のブレーキペダルの初期位置と同じとなり、そのため踏み替えが容易でなく、制動力が発生するまでの空走時間は、短縮できないという問題点がある。さらに特許文献2に開示されたペダル調整装置では、アクセルペダルやブレーキペダル等の複数のペダルを備え、例えばアクセルペダルの踏込量を検出してブレーキペダルの初期位置を変更する構成を有している。このペダル調整装置は、ペダルの初期位置を変更する構成を有しているが、本来、種類の異なる複数のペダルの初期位置を運転者に応じて調整しかつペダル相互間の踏込み方向の位置関係を一定に保持するためのものである。特に、アクセルペダルの踏み込み量を検出してブレーキペダルの初期位置を変更する場合、ブレーキペダルの初期位置の変更量は、アクセルペダルに関する踏み込み検出量に応じた一定量であり、複数の段階であるいは連続的に変更されるものではない。
【0008】
本発明の目的は、上記の課題に鑑み、車両の走行条件に応じてブレーキペダルの初期位置を下方向に変えることができ、踏み替えが容易となり、制動時の反応時間を短くして応答性を高め、制動力が発生するまでの空走時間を短縮するブレーキペダル制御装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段および作用】
本発明に係るブレーキペダル制御装置は、上記の目的を達成するために、次のように構成される。
【0010】
第1のブレーキペダル制御装置(請求項1に対応)は、車体に揺動可能に固定されたブレーキペダルと、ブレーキペダルのペダル初期位置を制御するペダル位置変更装置と、車両の走行方向の障害物を検出する障害物センサと、車両の走行状態を検出する車両状態検出センサと、障害物センサと車両状態検出センサの出力に基づきブレーキペダルの初期位置を設定し、ペダル位置変更装置を制御する制御部とを備えることで特徴づけられる。
【0011】
第1のブレーキペダル制御装置では、車体に揺動可能に固定されたブレーキペダルと、ブレーキペダルのペダル初期位置を制御するペダル位置変更装置と、車両の走行方向の障害物を検出する障害物センサと、車両の走行状態を検出する車両状態検出センサと、障害物センサと車両状態検出センサの出力に基づきブレーキペダルの初期位置を設定し、ペダル位置変更装置を制御する制御部とを備え、これにより、緊急時にブレーキペダルの初期位置を下げることが可能となり、さらに当該初期位置を条件に応じて下方向に変更することが可能となり、踏み替えが容易になるとともに、制動力が発生するまでの空走時間を短縮することができる。
【0012】
第2のブレーキペダル制御装置(請求項2に対応)は、上記の構成において、好ましくは、車両状態検出センサは、車両の速度を検出するセンサを、障害物センサは障害物と車両との相対距離を検出するセンサを含み、制御部は、車両状態検出センサで検出された車両の速度と、障害物センサで検出された相対距離に基づき算出された衝突の可能性が第1基準値以上である場合に、ペダル位置変更装置を制御して制動力を発生させる。
【0013】
第2のブレーキペダル制御装置では、車両状態検出センサは、車両の速度を検出するセンサを、障害物センサは障害物と車両との相対距離を検出するセンサを含み、制御部は、車両状態検出センサで検出された車両の速度と、障害物センサで検出された相対距離に基づき算出された衝突の可能性が第1基準値以上である場合に、ペダル位置変更装置を制御して制動力を発生させ、これにより緊急時にブレーキペダルの初期位置を下げることが可能となり、踏み替えが容易になるとともに、制動力が発生するまでの空走時間を短縮することができる。
【0014】
第3のブレーキペダル制御装置(請求項3に対応)は、上記の構成において、好ましくは、制御部は、車両状態検出センサで検出された車両の速度と、障害物センサで検出された相対距離に基づき算出された衝突の可能性が第1基準値より小さい第2基準値以上であるとともに、第1基準値以下である場合に、ペダル初期位置を制動力が発生しない範囲で制御することで特徴づけられる。
【0015】
第3のブレーキペダル制御装置では、制御部は、車両状態検出センサで検出された車両の速度と、障害物センサで検出された相対距離に基づき算出された衝突の可能性が第1基準値より小さい第2基準値以上であるとともに、第1基準値以下である場合に、ペダル初期位置を制動力が発生しない範囲で制御し、これにより、緊急時にブレーキペダルの初期位置を下げることが可能となり、踏み替えが容易になるとともに、制動力が発生するまでの空走時間を短縮することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【0017】
図1は本発明に係るブレーキペダル装置の構成を説明するブロック図であり、ブレーキペダル装置10は、ブレーキペダル11と、このブレーキペダル11の踏込み量を検出するためにブレーキペダル11の揺動軸となるペダル軸12の一端に連結したペダル踏込み量検出部13と、このペダル踏込み量検出部13からの踏込み量信号FSに対応してブレーキペダル11で反力(ここでの反力は、ブレーキペダル11を踏込むときに作用させる踏力とは反対方向の力である。)を発生させるためにペダル軸12の他端に連結したペダル反力付与部14と、踏込み量信号FSに基づきペダル反力付与部14に反力信号RSを送ることでブレーキペダル11の反力を制御するペダル反力制御部15と、このペダル反力制御部15から送られた踏込み量信号FSを受けるブレーキ制御部16とから構成される。またペダル反力付与部14にはペダル位置変更部17も備えている。
【0018】
ブレーキ制御部16が、踏込み量信号FSに基づいてブレーキ駆動部18に駆動信号DSを送ると、ブレーキが制御される。
【0019】
ペダル踏込み量検出部13は、例えば、ペダル軸12の回転角度を検出する回転角センサであり、ブレーキペダル11の踏込み量をブレーキペダル11の揺動角として検出する。ペダル反力付与部17は、例えば電動モータであり、電動モータの出力軸をペダル軸12に連結する。
【0020】
ペダル反力付与部14は、ペダル位置変更部17を備えており、車両状態センサ(例えば車速センサ)19からの信号と障害物センサ(例えば距離センサ)20からの信号に基づいてペダル初期位置を変更する。
【0021】
ペダル反力制御部15は、踏込み量信号FSに基づいて、ペダル反力が発生する踏込み位置及び反力値(特に極大値)を制御する。また、車両状態センサ(例えば車速センサ)と障害物センサ(例えば距離センサ)20からの信号に基づいて、ペダル初期位置を変更する。
【0022】
図2は、ペダル反力制御部15のブロック構成図である。ペダル反力制御部15は、ペダル踏込み量検出部13からの踏込み量信号Fを入力として、モータ21を制御する装置であり、目標ペダル反力決定部30と偏差演算部31とPI設定部32とモータ駆動回路33とペダル反力検出部34と、障害物センサ35、車両状態センサである車速センサ36からの信号を入力してペダル初期位置を設定するペダル位置変更部17を制御するペダル位置制御部39を有している。
【0023】
目標ペダル反力決定部30は、踏込み量信号Fに基づいて目標ペダル反力Ftを計算し偏差演算部31に出力する。偏差演算部31は、目標ペダル反力Ftからペダル反力検出値Fdを減算することにより偏差DFを計算して、PI設定部32に出力する。PI設定部32は偏差DFを用いた演算の実行により、ペダル反力検出値Fdが目標ペダル反力Ftに追従するように目標電圧Vtを計算する。そして、その目標電圧信号Vtをモータ駆動回路33に出力する。モータ駆動回路33によってモータ21が駆動する。ペダル反力検出部34は、モータ部21の反力センサ37からの信号に基づいてペダル反力Fdを検出し、その値を偏差演算部31に出力する装置である。
【0024】
ペダル位置制御部39は、電動モータ21を駆動してペダル初期位置を車両の状態と障害物センサの出力に基づき変更するペダル位置変更部17を制御する装置であり、目標ペダル初期位置決定部40と偏差演算部41とPI設定部42とペダル初期位置検出部43を備えている。
【0025】
目標ペダル初期位置決定部40は、車速センサ36からの車速信号、障害物センサ35からの障害物と車両との相対位置信号に基づいて目標ペダル初期位置Ctを決定し、偏差演算部41に出力する。偏差演算部41は、目標ペダル初期位置Ctから、ペダル初期位置検出部43による検出ペダル初期位置Cdを減算することにより偏差DCを計算して、PI設定部42に出力する。PI設定部42は偏差DCを用いた演算の実行により、検出ペダル初期位置Cdが目標ペダル初期位置Ctに追従するように目標電圧Vcを計算し、モータ駆動回路33に出力する。ペダル初期位置検出部43は、ペダル踏込み量検出部13からの信号に基づいて偏差を演算してペダル初期位置を検出し、偏差演算部41に出力する。
【0026】
図3は、目標ペダル初期位置決定部40を説明するブロック構成図である。目標ペダル初期位置決定部40は、入力部50、出力部51、CPU52、記憶部53を備えている。この目標ペダル初期位置決定部40では、記憶部53内の記憶領域54に障害物との相対距離、車速に基づいて目標ペダル初期位置を決定するペダル初期位置調整プログラムが記憶されている。記憶部53内の記憶領域55には、衝突可能性の第1基準値が記憶されており、記憶領域56には、衝突可能性の第2基準値が記憶されている。また、記憶領域57には、制動力が働くペダル初期位置P1が記憶されており、記憶領域58には、制動力は働かないが、通常のペダル初期位置より深い位置P2が記憶されている。衝突可能性の第1基準値C1は、車両状態検出センサ、例えば車速センサ19によって検出された車速をVとし、障害物センサ、例えば障害物と車両との相対距離を検出する距離センサ35によって検出された距離をLとしたとき、衝突可能性Cを車速Vと距離Lとの関数として、例えば、C=V/Lと定義したとき、その衝突可能性Cがその第1基準値以上の時には、ペダル初期位置を制動力が働く範囲まで、変更するための基準値である。衝突可能性Cが、第1基準値C1よりも大きいときは、制動力が働く位置まで変更するように目標ペダル初期位置がP1に決定され、その決定された初期位置P1に対応する信号が偏差演算部に出力される。そして、モータ駆動回路によりモータが作動しペダル位置を変更して制動力を発生させる。また、第2基準値は、衝突可能性Cが第1基準値C1よりも小さいが、制動力を発生させない範囲のペダル初期位置P2に変更する基準となる値である。
【0027】
次に目標ペダル初期位置決定部40の記憶領域54に記憶される処理プログラム(ペダル初期位置調整プログラム)を図4のフローチャートを用いて説明する。処理プログラムはイグニッションスイッチオンとともにスタートし、車速センサ19からの車速信号Fが入力部50から入力される(ステップS10)。次に距離センサ35からの距離信号Fが入力部50から入力される(ステップS11)。入力された車速Vと距離Lから衝突可能性Cが演算される(ステップS12)。ここでは、例えば衝突可能性CをC=V/Lと定義し、その値を求める。その衝突可能性Cと記憶部53の記憶領域55に記憶された第1基準値C1とCPUにより比較する(ステップS13)。その結果、衝突可能性Cが第1基準値C1より大きいときは、ペダル初期位置を制動力が働く範囲の位置P1に変更するように指示する信号を目標ペダル位置信号として決定され、出力する(ステップS14)、その目標ペダル位置信号に従って、モータが制御され、ペダル初期位置がP1に変更される。その後、リターンしステップS10が実行される。また、衝突可能性Cが第1基準値C1よりも小さい場合は、衝突可能性Cが第2基準値C2よりも大きいかどうか判断する(ステップS15)。衝突可能性Cが第2基準値C2よりも大きいときは、ペダル初期位置を制動力は働かない範囲で位置P2に変更するように指示する信号を目標ペダル位置信号として決定され、出力する(ステップS16)、その目標ペダル位置信号に従って、モータが制御され、ペダル初期位置がP2に変更される。その後、リターンしステップS10が実行される。衝突可能性Cが第2基準値C2よりも小さい場合は、ペダル初期位置は通常の位置に維持する(ステップS17)。その後、リターンしステップS10が実行される。
【0028】
このように、車速などの車両の状態、車両と障害物との相対距離に基づいた衝突可能性によってブレーキペダル初期位置が段階的に変更される。なおブレーキペダルの初期位置の変更は、制御をより精密にすることにより連続的に行うように構成することもできる。
【0029】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように本発明によれば、次の効果を発揮する。
【0030】
請求項1に係る本発明によれば、車体に揺動可能に固定されたブレーキペダルと、ブレーキペダルのペダル初期位置を制御するペダル位置変更装置と、車両の走行方向の障害物を検出する障害物センサと、車両の走行状態を検出する車両状態検出センサと、障害物センサと車両状態検出センサの出力に基づきブレーキペダルの初期位置を設定し、ペダル位置変更装置を制御する制御部とを備えるため、緊急時にブレーキペダルの初期位置を下げることでき、さらに障害物に係る走行条件に応じて当該初期位置を段階的にまたは連続的に下げることができ、もって踏み替えが容易になるとともに、反応時間を短縮して制動の応答性を高め、制動力が発生するまでの空走時間を短縮することができる。
【0031】
請求項2に係る本発明によれば、車両状態検出センサは、車両の速度を検出するセンサを、障害物センサは障害物と車両との相対距離を検出するセンサを含み、制御部は、車両状態検出センサで検出された車両の速度と、障害物センサで検出された相対距離に基づき算出された衝突の可能性が第1基準値以上である場合に、ペダル位置変更装置を制御して制動力を発生させるため、緊急時にブレーキペダルの初期位置を下げることが可能となり、踏み替えが容易になるとともに、制動力が発生するまでの空走時間を短縮することができる。
【0032】
請求項3に係る本発明によれば、制御部は、車両状態検出センサで検出された車両の速度と、障害物センサで検出された相対距離に基づき算出された衝突の可能性が第1基準値より小さい第2基準値以上であるとともに、第1基準値以下である場合に、ペダル初期位置を制動力が発生しない範囲で制御するため、緊急時にブレーキペダルの初期位置を下げることが可能となり、踏み替えが容易になるとともに、制動力が発生するまでの空走時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るブレーキペダル装置の構成を説明するブロック図である。
【図2】本発明に係るペダル反力制御部の構成を説明するブロック図である。
【図3】本発明に係る目標ペダル初期位置決定部の構成を説明するブロック図である。
【図4】本発明に係るペダル位置変更プログラムのフローチャートである。
【図5】従来の車両用操作装置としてのペダル装置の説明図である。
【符号の説明】
10 ブレーキペダル装置
11 ブレーキペダル
12 ペダル軸
13 ペダル踏込み量検出部
14 ペダル反力付与部
15 ペダル反力制御部
16 ブレーキ制御部
17 ペダル位置変更部
18 ブレーキ駆動部
19 車速センサ
20 距離センサ
39 ペダル位置制御部
【発明の属する技術分野】
本発明はブレーキペダル制御装置に関し、特に、制動をアシストする自動装置であって前方の障害物に対する反応を高めて制動力が発生するまでの空走時間を短縮することを可能なブレーキペダル制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
車両において操作レバーや操作ペダルは運転者が操作する入力装置である。これらの入力装置を操作すると、通常、機械的構造における力学的作用に基づき手や足に或る一定の反力が得られる。他方、このような反力を操作レバーや操作ペダルの操作に応じて仮想的に積極的に発生させ、あたかも出力的な装置として機能を生じさせる技術がある。このような装置はハプティック・デバイス(Haptic Device)と呼ばれる。この装置としては例えば特許文献1に開示されている。
【0003】
図5を参照して特許文献1に開示される車両用操作装置の要部を説明する。図5は、特許文献1の図7の内容を示し、車両用操作装置としてのペダル装置を示している。図5において、車両用操作装置はペダル101を備える。このペダル101は、作動軸102を介してストロークシミュレータ103に連結し、作動軸102にストロークセンサ104を設けている。これにより、ストロークシミュレータ103は、ペダル101のストロークに応じてペダル101に反力を発生させる。またストロークセンサ104はECU105を介してスロットル装置106に接続される。ECU105は、ペダルストロークに応じてスロットル開度が変化するようにスロットル装置106に対して指令信号を供給する。
【0004】
上記の車両用操作装置において、例えば急加速時にペダル101を急に深く踏んで車両の自動変速機をキックダウンさせるような場合は、図に示したように、ペダル101の後側にキックダウンの信号を得るためのキックダウン用スイッチ109を設けることが考えられる。ペダル101を踏めば、所定の位置でキックダウン用スイッチ109がオンになり、このオン信号に基づいて自動変速機でキックダウンが行われる。
【0005】
また特許文献2には従来のペダル調整装置の一例が開示されている。そのペダル調整装置は、初期位置より踏み込み可能な複数のペダル(アクセルペダル、ブレーキペダル等)からなるペダル装置と、複数のペダルのうち少なくとも一つのペダルの踏み込みに応じて他のペダルの踏み込み方向の初期位置を変更可能なペダル駆動手段と、ペダル踏み込み量を検出するペダル踏み込み量検出手段と、ペダル踏み込み量検出手段の検出量に応じて他のペダルの初期位置を変更すべくペダル駆動手段を制御する制御手段とを備えている。
【0006】
【特許文献1】
特開2001−105926公報
【特許文献2】
特許第2734213号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献1に開示されたペダル装置ではペダルの初期位置を変えることができないように構成されているので、ペダルがブレーキペダルの場合、緊急時においても通常のブレーキペダルの初期位置と同じとなり、そのため踏み替えが容易でなく、制動力が発生するまでの空走時間は、短縮できないという問題点がある。さらに特許文献2に開示されたペダル調整装置では、アクセルペダルやブレーキペダル等の複数のペダルを備え、例えばアクセルペダルの踏込量を検出してブレーキペダルの初期位置を変更する構成を有している。このペダル調整装置は、ペダルの初期位置を変更する構成を有しているが、本来、種類の異なる複数のペダルの初期位置を運転者に応じて調整しかつペダル相互間の踏込み方向の位置関係を一定に保持するためのものである。特に、アクセルペダルの踏み込み量を検出してブレーキペダルの初期位置を変更する場合、ブレーキペダルの初期位置の変更量は、アクセルペダルに関する踏み込み検出量に応じた一定量であり、複数の段階であるいは連続的に変更されるものではない。
【0008】
本発明の目的は、上記の課題に鑑み、車両の走行条件に応じてブレーキペダルの初期位置を下方向に変えることができ、踏み替えが容易となり、制動時の反応時間を短くして応答性を高め、制動力が発生するまでの空走時間を短縮するブレーキペダル制御装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段および作用】
本発明に係るブレーキペダル制御装置は、上記の目的を達成するために、次のように構成される。
【0010】
第1のブレーキペダル制御装置(請求項1に対応)は、車体に揺動可能に固定されたブレーキペダルと、ブレーキペダルのペダル初期位置を制御するペダル位置変更装置と、車両の走行方向の障害物を検出する障害物センサと、車両の走行状態を検出する車両状態検出センサと、障害物センサと車両状態検出センサの出力に基づきブレーキペダルの初期位置を設定し、ペダル位置変更装置を制御する制御部とを備えることで特徴づけられる。
【0011】
第1のブレーキペダル制御装置では、車体に揺動可能に固定されたブレーキペダルと、ブレーキペダルのペダル初期位置を制御するペダル位置変更装置と、車両の走行方向の障害物を検出する障害物センサと、車両の走行状態を検出する車両状態検出センサと、障害物センサと車両状態検出センサの出力に基づきブレーキペダルの初期位置を設定し、ペダル位置変更装置を制御する制御部とを備え、これにより、緊急時にブレーキペダルの初期位置を下げることが可能となり、さらに当該初期位置を条件に応じて下方向に変更することが可能となり、踏み替えが容易になるとともに、制動力が発生するまでの空走時間を短縮することができる。
【0012】
第2のブレーキペダル制御装置(請求項2に対応)は、上記の構成において、好ましくは、車両状態検出センサは、車両の速度を検出するセンサを、障害物センサは障害物と車両との相対距離を検出するセンサを含み、制御部は、車両状態検出センサで検出された車両の速度と、障害物センサで検出された相対距離に基づき算出された衝突の可能性が第1基準値以上である場合に、ペダル位置変更装置を制御して制動力を発生させる。
【0013】
第2のブレーキペダル制御装置では、車両状態検出センサは、車両の速度を検出するセンサを、障害物センサは障害物と車両との相対距離を検出するセンサを含み、制御部は、車両状態検出センサで検出された車両の速度と、障害物センサで検出された相対距離に基づき算出された衝突の可能性が第1基準値以上である場合に、ペダル位置変更装置を制御して制動力を発生させ、これにより緊急時にブレーキペダルの初期位置を下げることが可能となり、踏み替えが容易になるとともに、制動力が発生するまでの空走時間を短縮することができる。
【0014】
第3のブレーキペダル制御装置(請求項3に対応)は、上記の構成において、好ましくは、制御部は、車両状態検出センサで検出された車両の速度と、障害物センサで検出された相対距離に基づき算出された衝突の可能性が第1基準値より小さい第2基準値以上であるとともに、第1基準値以下である場合に、ペダル初期位置を制動力が発生しない範囲で制御することで特徴づけられる。
【0015】
第3のブレーキペダル制御装置では、制御部は、車両状態検出センサで検出された車両の速度と、障害物センサで検出された相対距離に基づき算出された衝突の可能性が第1基準値より小さい第2基準値以上であるとともに、第1基準値以下である場合に、ペダル初期位置を制動力が発生しない範囲で制御し、これにより、緊急時にブレーキペダルの初期位置を下げることが可能となり、踏み替えが容易になるとともに、制動力が発生するまでの空走時間を短縮することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【0017】
図1は本発明に係るブレーキペダル装置の構成を説明するブロック図であり、ブレーキペダル装置10は、ブレーキペダル11と、このブレーキペダル11の踏込み量を検出するためにブレーキペダル11の揺動軸となるペダル軸12の一端に連結したペダル踏込み量検出部13と、このペダル踏込み量検出部13からの踏込み量信号FSに対応してブレーキペダル11で反力(ここでの反力は、ブレーキペダル11を踏込むときに作用させる踏力とは反対方向の力である。)を発生させるためにペダル軸12の他端に連結したペダル反力付与部14と、踏込み量信号FSに基づきペダル反力付与部14に反力信号RSを送ることでブレーキペダル11の反力を制御するペダル反力制御部15と、このペダル反力制御部15から送られた踏込み量信号FSを受けるブレーキ制御部16とから構成される。またペダル反力付与部14にはペダル位置変更部17も備えている。
【0018】
ブレーキ制御部16が、踏込み量信号FSに基づいてブレーキ駆動部18に駆動信号DSを送ると、ブレーキが制御される。
【0019】
ペダル踏込み量検出部13は、例えば、ペダル軸12の回転角度を検出する回転角センサであり、ブレーキペダル11の踏込み量をブレーキペダル11の揺動角として検出する。ペダル反力付与部17は、例えば電動モータであり、電動モータの出力軸をペダル軸12に連結する。
【0020】
ペダル反力付与部14は、ペダル位置変更部17を備えており、車両状態センサ(例えば車速センサ)19からの信号と障害物センサ(例えば距離センサ)20からの信号に基づいてペダル初期位置を変更する。
【0021】
ペダル反力制御部15は、踏込み量信号FSに基づいて、ペダル反力が発生する踏込み位置及び反力値(特に極大値)を制御する。また、車両状態センサ(例えば車速センサ)と障害物センサ(例えば距離センサ)20からの信号に基づいて、ペダル初期位置を変更する。
【0022】
図2は、ペダル反力制御部15のブロック構成図である。ペダル反力制御部15は、ペダル踏込み量検出部13からの踏込み量信号Fを入力として、モータ21を制御する装置であり、目標ペダル反力決定部30と偏差演算部31とPI設定部32とモータ駆動回路33とペダル反力検出部34と、障害物センサ35、車両状態センサである車速センサ36からの信号を入力してペダル初期位置を設定するペダル位置変更部17を制御するペダル位置制御部39を有している。
【0023】
目標ペダル反力決定部30は、踏込み量信号Fに基づいて目標ペダル反力Ftを計算し偏差演算部31に出力する。偏差演算部31は、目標ペダル反力Ftからペダル反力検出値Fdを減算することにより偏差DFを計算して、PI設定部32に出力する。PI設定部32は偏差DFを用いた演算の実行により、ペダル反力検出値Fdが目標ペダル反力Ftに追従するように目標電圧Vtを計算する。そして、その目標電圧信号Vtをモータ駆動回路33に出力する。モータ駆動回路33によってモータ21が駆動する。ペダル反力検出部34は、モータ部21の反力センサ37からの信号に基づいてペダル反力Fdを検出し、その値を偏差演算部31に出力する装置である。
【0024】
ペダル位置制御部39は、電動モータ21を駆動してペダル初期位置を車両の状態と障害物センサの出力に基づき変更するペダル位置変更部17を制御する装置であり、目標ペダル初期位置決定部40と偏差演算部41とPI設定部42とペダル初期位置検出部43を備えている。
【0025】
目標ペダル初期位置決定部40は、車速センサ36からの車速信号、障害物センサ35からの障害物と車両との相対位置信号に基づいて目標ペダル初期位置Ctを決定し、偏差演算部41に出力する。偏差演算部41は、目標ペダル初期位置Ctから、ペダル初期位置検出部43による検出ペダル初期位置Cdを減算することにより偏差DCを計算して、PI設定部42に出力する。PI設定部42は偏差DCを用いた演算の実行により、検出ペダル初期位置Cdが目標ペダル初期位置Ctに追従するように目標電圧Vcを計算し、モータ駆動回路33に出力する。ペダル初期位置検出部43は、ペダル踏込み量検出部13からの信号に基づいて偏差を演算してペダル初期位置を検出し、偏差演算部41に出力する。
【0026】
図3は、目標ペダル初期位置決定部40を説明するブロック構成図である。目標ペダル初期位置決定部40は、入力部50、出力部51、CPU52、記憶部53を備えている。この目標ペダル初期位置決定部40では、記憶部53内の記憶領域54に障害物との相対距離、車速に基づいて目標ペダル初期位置を決定するペダル初期位置調整プログラムが記憶されている。記憶部53内の記憶領域55には、衝突可能性の第1基準値が記憶されており、記憶領域56には、衝突可能性の第2基準値が記憶されている。また、記憶領域57には、制動力が働くペダル初期位置P1が記憶されており、記憶領域58には、制動力は働かないが、通常のペダル初期位置より深い位置P2が記憶されている。衝突可能性の第1基準値C1は、車両状態検出センサ、例えば車速センサ19によって検出された車速をVとし、障害物センサ、例えば障害物と車両との相対距離を検出する距離センサ35によって検出された距離をLとしたとき、衝突可能性Cを車速Vと距離Lとの関数として、例えば、C=V/Lと定義したとき、その衝突可能性Cがその第1基準値以上の時には、ペダル初期位置を制動力が働く範囲まで、変更するための基準値である。衝突可能性Cが、第1基準値C1よりも大きいときは、制動力が働く位置まで変更するように目標ペダル初期位置がP1に決定され、その決定された初期位置P1に対応する信号が偏差演算部に出力される。そして、モータ駆動回路によりモータが作動しペダル位置を変更して制動力を発生させる。また、第2基準値は、衝突可能性Cが第1基準値C1よりも小さいが、制動力を発生させない範囲のペダル初期位置P2に変更する基準となる値である。
【0027】
次に目標ペダル初期位置決定部40の記憶領域54に記憶される処理プログラム(ペダル初期位置調整プログラム)を図4のフローチャートを用いて説明する。処理プログラムはイグニッションスイッチオンとともにスタートし、車速センサ19からの車速信号Fが入力部50から入力される(ステップS10)。次に距離センサ35からの距離信号Fが入力部50から入力される(ステップS11)。入力された車速Vと距離Lから衝突可能性Cが演算される(ステップS12)。ここでは、例えば衝突可能性CをC=V/Lと定義し、その値を求める。その衝突可能性Cと記憶部53の記憶領域55に記憶された第1基準値C1とCPUにより比較する(ステップS13)。その結果、衝突可能性Cが第1基準値C1より大きいときは、ペダル初期位置を制動力が働く範囲の位置P1に変更するように指示する信号を目標ペダル位置信号として決定され、出力する(ステップS14)、その目標ペダル位置信号に従って、モータが制御され、ペダル初期位置がP1に変更される。その後、リターンしステップS10が実行される。また、衝突可能性Cが第1基準値C1よりも小さい場合は、衝突可能性Cが第2基準値C2よりも大きいかどうか判断する(ステップS15)。衝突可能性Cが第2基準値C2よりも大きいときは、ペダル初期位置を制動力は働かない範囲で位置P2に変更するように指示する信号を目標ペダル位置信号として決定され、出力する(ステップS16)、その目標ペダル位置信号に従って、モータが制御され、ペダル初期位置がP2に変更される。その後、リターンしステップS10が実行される。衝突可能性Cが第2基準値C2よりも小さい場合は、ペダル初期位置は通常の位置に維持する(ステップS17)。その後、リターンしステップS10が実行される。
【0028】
このように、車速などの車両の状態、車両と障害物との相対距離に基づいた衝突可能性によってブレーキペダル初期位置が段階的に変更される。なおブレーキペダルの初期位置の変更は、制御をより精密にすることにより連続的に行うように構成することもできる。
【0029】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように本発明によれば、次の効果を発揮する。
【0030】
請求項1に係る本発明によれば、車体に揺動可能に固定されたブレーキペダルと、ブレーキペダルのペダル初期位置を制御するペダル位置変更装置と、車両の走行方向の障害物を検出する障害物センサと、車両の走行状態を検出する車両状態検出センサと、障害物センサと車両状態検出センサの出力に基づきブレーキペダルの初期位置を設定し、ペダル位置変更装置を制御する制御部とを備えるため、緊急時にブレーキペダルの初期位置を下げることでき、さらに障害物に係る走行条件に応じて当該初期位置を段階的にまたは連続的に下げることができ、もって踏み替えが容易になるとともに、反応時間を短縮して制動の応答性を高め、制動力が発生するまでの空走時間を短縮することができる。
【0031】
請求項2に係る本発明によれば、車両状態検出センサは、車両の速度を検出するセンサを、障害物センサは障害物と車両との相対距離を検出するセンサを含み、制御部は、車両状態検出センサで検出された車両の速度と、障害物センサで検出された相対距離に基づき算出された衝突の可能性が第1基準値以上である場合に、ペダル位置変更装置を制御して制動力を発生させるため、緊急時にブレーキペダルの初期位置を下げることが可能となり、踏み替えが容易になるとともに、制動力が発生するまでの空走時間を短縮することができる。
【0032】
請求項3に係る本発明によれば、制御部は、車両状態検出センサで検出された車両の速度と、障害物センサで検出された相対距離に基づき算出された衝突の可能性が第1基準値より小さい第2基準値以上であるとともに、第1基準値以下である場合に、ペダル初期位置を制動力が発生しない範囲で制御するため、緊急時にブレーキペダルの初期位置を下げることが可能となり、踏み替えが容易になるとともに、制動力が発生するまでの空走時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るブレーキペダル装置の構成を説明するブロック図である。
【図2】本発明に係るペダル反力制御部の構成を説明するブロック図である。
【図3】本発明に係る目標ペダル初期位置決定部の構成を説明するブロック図である。
【図4】本発明に係るペダル位置変更プログラムのフローチャートである。
【図5】従来の車両用操作装置としてのペダル装置の説明図である。
【符号の説明】
10 ブレーキペダル装置
11 ブレーキペダル
12 ペダル軸
13 ペダル踏込み量検出部
14 ペダル反力付与部
15 ペダル反力制御部
16 ブレーキ制御部
17 ペダル位置変更部
18 ブレーキ駆動部
19 車速センサ
20 距離センサ
39 ペダル位置制御部
Claims (3)
- 車体に揺動可能に固定されたブレーキペダルと、
前記ブレーキペダルのペダル初期位置を制御するペダル位置変更装置と、
前記車両の走行方向の障害物を検出する障害物センサと、
前記車両の走行状態を検出する車両状態検出センサと、
前記障害物センサと前記車両状態検出センサの出力に基づき前記ブレーキペダルの初期位置を設定し、前記ペダル位置変更装置を制御する制御部とを備えることを特徴とするブレーキペダル制御装置。 - 前記車両状態検出センサは、前記車両の速度を検出するセンサを、
前記障害物センサは障害物と車両との相対距離を検出するセンサを含み、
前記制御部は、前記車両状態検出センサで検出された車両の速度と、前記障害物センサで検出された相対距離に基づき算出された衝突の可能性が第1基準値以上である場合に、ペダル位置変更装置を制御して制動力を発生させることを特徴とする請求項1記載のブレーキペダル制御装置。 - 前記制御部は、前記車両状態検出センサで検出された車両の速度と、前記障害物センサで検出された相対距離に基づき算出された衝突の可能性が前記第1基準値より小さい第2基準値以上であるとともに、前記第1基準値以下である場合に、ペダル初期位置を制動力が発生しない範囲で制御することを特徴とした請求項2記載のブレーキペダル制御装置。
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