JP2006076383A - 自動制御式車両用振動フットレスト装置 - Google Patents

自動制御式車両用振動フットレスト装置 Download PDF

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Abstract

【課題】ドライバーの驚きに起因する車両異常走行を防止しつつ、必要時にドライバーの足に定期的に振動を与える自動制御式車両用振動フットレスト装置を提供すること。
【解決手段】コントローラ14は、ドライバーの驚きによる車両異常走行を防止した状態にて踏み板12を定期的に振動させて、ドライバーの足の血行を改善する。
【選択図】図1

Description

本発明は、車両のフットレストを自動的に振動させる自動制御式車両用振動フットレスト装置に関する。
本出願人の出願になる自動制御式車両用振動フットレスト装置が下記の特許文献1に提案されている。この自動制御式車両用振動フットレスト装置は、足のマッサージなどを目的としてその必要性を自動的に検出し、必要な場合に車両のフットレストを自動的に振動させることによりドライバーの足に振動を与える。
特開2004−130844号公報
しかしながら、上記公報記載の自動制御式車両用振動フットレスト装置は、たとえばドライバーが高度の精神集中を保ちつつ車両を運転せねばならない運転状況などにおいても、フットレストの振動が突然に開始されるためにドライバーに意図しない驚愕感を与える可能性があることがわかった。
本発明は上記不具合に鑑みなされたものであり、ドライバーに意図しない驚愕感を与えることが無く、実用性、安全性に優れた自動制御式車両用振動フットレスト装置を提供することをその目的としている。
第一発明の自動制御式車両用振動フットレスト装置は、前記振動機構の前回の作動終了時点からカウントした前記踏み板への前記ドライバーの足が載置されている時間Tをカウントする静止着座時間検出手段と、車速Vを検出する車速検出手段とを有し、前記制御装置は、前記時間Tが所定のしきい値時間Tthを超過し、かつ、車速Vが所定のしきい値速度Vth以下である場合に前記振動機構の動作を指令することを特徴としている。しきい値速度Vthは、たとえば実質的に停車状態に近く、ドライバーが驚いたとしても車両の運動エネルギーが元々小さいため、ドライバーの驚きによる運転操作が生じたとしても車両の運動の絶対量に大きな変化が生じないレベル、たとえば5km/h以下とされることが好適である。したがって、この発明によれば、フットレストの振動は略停車状態においてのみ生じるため、高速運転中のドライバーがフットレストの突然の振動に驚いて運転操作に齟齬をきたすという不具合を解消することができる。
第二発明の自動制御式車両用振動フットレスト装置は、前記振動機構の前回の作動終了時点からカウントした前記踏み板への前記ドライバーの足が載置されている時間Tをカウントする静止着座時間検出手段と、車速Vを検出する車速検出手段とを有し、前記制御装置が、前記時間Tが所定のしきい値時間Tthを超過した場合に車速Vに負相関を有する強度での振動を前記振動機構に指令することを特徴としている。すなわち、この発明では、ドライバーが踏み板を所定時間以上踏んでいる場合にその脚部へ振動を与えて血行の促進などの効果を生じさせる。更に、この発明では、高速走行時には低速走行時よりも上記振動を抑制して高速走行時においてより必要なドライバーの運転への集中を上記振動の開始により乱さないようにすることができる。
好適な態様において、前記制御装置は、前記時間Tが所定のしきい値時間Tthを超過し、かつ、車速Vが所定のしきい値速度Vth以下である場合に、前記時間Tが所定のしきい値時間Tthを超え、かつ、車速Vが所定のしきい値速度Vthを超える場合よりも大きい強度での振動を前記振動機構に指令する。しきい値速度Vthは、たとえば実質的に停車状態に近く、ドライバーが驚いたとしても車両の運動エネルギーが元々小さいため、ドライバーの驚きによる運転操作が生じたとしても車両の運動の絶対量に大きな変化が生じないレベル、たとえば5km/h以下とされることが好適である。したがって、この態様によれば、高速走行時におけるフットレストの振動の強さを低速走行時又は停車時のそれよりも抑制するため、高速運転中のドライバーがフットレストの突然の振動に驚いて運転操作に齟齬をきたすという不具合を解消することができる。
第三発明の自動制御式車両用振動フットレスト装置は、車両用フットレスト装置の踏み板に配設されてドライバーの下肢を振動乃至周期運動させる振動機構と、前記振動機構の動作を制御する制御装置とを備える自動制御式車両用振動フットレスト装置において、前記振動機構の前回の作動終了時点からカウントした前記踏み板への前記ドライバーの足が載置されている時間Tをカウントする静止着座時間検出手段と、前記ドライバーの操作により前記振動機構の作動を強制終了させる指令を発生させる動作強制解除手段とを有し、前記制御装置は、前記時間Tが所定のしきい値時間Tthを超過する場合に前記振動機構の動作を指令し、前記動作強制解除手段の前記指令に基づいて前記振動機構の動作を停止させることを特徴としている。なお、動作強制解除手段は、振動機構を制御する制御装置を通じて振動機構の動作を停止できる他、振動機構への給電を直接遮断してその動作を停止させてもよい。このように構成した本発明によれば、フットレストの定期的な振動をドライバーの希望に応じて停止させることができるため、ドライバーが予期しないフットレスト振動に驚くのを抑制することができる。すなわち、たとえフットレスト振動を予期しないドライバーが最初のフットレスト振動に驚いたとしても次回からはこの問題は発生しないため、上記した不具合を良好に軽減することができる。
好適な態様において、前記動作強制解除手段は、前記踏み板に設置されて前記ドライバーの前記踏み板の踏み込みにより前記振動機構の作動を停止させる。この態様によれば、動作強制解除手段を踏み板に設けたので、配線及び操作が簡単でわかりやすくなり、製造コストを低減し、操作を容易とすることができる。たとえば、この動作強制解除手段はフットレストに設けたスイッチとすることができる。スイッチとしてはたとえば感圧スイッチなどを採用することができる。スイッチの操作と通常のフットレスト状態とを差別化するために、踏み板を一定間隔で複数回踏み込むなどの動作モードをこのスイッチのオンとすることもできる。
なお、この態様では、運転者が振動機構の作動停止を意図しないにもかかわらず踏み板を強く踏み込む場合がある。たとえば、急制動時などにおいて、運転者がブレーキペダルとともにフットレスト装置の踏み板も強く踏み込む場合が考えられる。したがって、踏み板の強い踏み込みにより上記振動の停止を行う場合には、上記したように運転者の意図に反して急制動時に振動停止が生じてしまう場合がある。
これを防止するには、たとえば制動時であることを検出した場合には踏み板の踏み込みを検出したとしてもそれを運転者による振動停止指令とせず、振動を継続することができる。また、上述したように所定期間内にて踏み板が2回以上の所定回だけ踏み込まれた場合に振動停止指令と判定して振動停止を行ってもよい。
第四発明の自動制御式車両用振動フットレスト装置は、車両用フットレスト装置の踏み板に配設されてドライバーの下肢を振動乃至周期運動させる振動機構と、前記振動機構の動作を制御する制御装置とを備える自動制御式車両用振動フットレスト装置において、前記振動機構の前回の作動終了時点からカウントした前記踏み板への前記ドライバーの足が載置されている時間Tをカウントする静止着座時間検出手段を有し、前記制御装置は、前記時間Tが所定のしきい値時間Tthを超過する場合に前記振動機構の動作を指令するとともに、前記振動機構の動作を徐々に強化することを特徴としている。このように構成した本発明によれば、フットレストの自動的な振動の開始に際して最初は弱く振動させ、次第にそれを強化させるため、ドライバーが突然の振動に驚くことがなく、上記した不具合を良好に防止することができる。
第五発明の自動制御式車両用振動フットレスト装置は、車両用フットレスト装置の踏み板に配設されてドライバーの下肢を振動乃至周期運動させる振動機構と、前記振動機構の動作を制御する制御装置とを備える自動制御式車両用振動フットレスト装置において、前記振動機構の前回の作動終了時点からカウントした前記踏み板への前記ドライバーの足が載置されている時間Tをカウントする静止着座時間検出手段と、前記ドライバーに前記振動機構の振動開始を案内する案内手段とを有し、前記制御装置は、前記時間Tが所定のしきい値時間Tthを超過した場合に、前記案内手段に前記案内を行わせた後、前記前記振動機構の動作を指令することを特徴としている。このように構成した本発明によれば、フットレストの踏み板を振動させるに際して、あらかじめドライバーに振動開始の案内を先行させるため、ドライバーが突然の振動に驚くことがなく、上記した不具合を良好に防止することができる。なお、この案内としては、音声、音響、画像表示、発光など人間が知覚できる公知の手段を採用すればよい。
第六発明の自動制御式車両用振動フットレスト装置は、車両用フットレスト装置の踏み板に配設されてドライバーの下肢を振動乃至周期運動させる振動機構と、前記振動機構の動作を制御する制御装置とを備える自動制御式車両用振動フットレスト装置において、前記踏み板に設置されて前記ドライバーの前記踏み板の踏み込みにより前記振動機構の作動を制御するスイッチ手段を有することを特徴としている。このように構成した本発明によれば、踏み板を振動させたり、それを停止させたりするスイッチ手段を踏み板自身に設けたので、配線及び操作が簡単でわかりやすくなり、製造コストを低減し、操作を容易とすることができる。たとえば、この動作強制解除手段はフットレストに設けたスイッチとすることができる。スイッチとしてはたとえば感圧スイッチなどを採用することができる。スイッチの操作と通常のフットレスト状態とを差別化するために、踏み板を一定間隔で複数回踏み込むなどの動作モードをこのスイッチのオンとすることもできる。
(その他の態様)
ドライバーの着座を検出し、着座していない場合に踏み板の振動を禁止することができる。ドライバーが着座しているかどうかは、着座センサの他、車両のイグニッションスイッチキーがターン状態となっているかどうかにより判定することができる。これにより、ドライバーの着座がないのに踏み板が振動するのを防止することができる。
本発明の自動制御式車両用振動フットレスト装置の好適な態様を以下の実施例により詳細に説明する。
実施例1の自動制御式車両用振動フットレスト装置であるフットレスト装置1の模式縦断面図を図1に示す。
フットレスト装置1は、従来のフットレスト装置と同様に車両の床板2の前端部にトーボード3に沿って配置されている。フットレスト装置1は、ケース11、踏み板12、振動装置13、コントローラ14及び感圧センサ15を含んでいる。
ケース11は、従来のフットレスト装置の踏み板とほぼ同様の姿勢で車両内に配置されている踏み板12とトーボード13との間に配置されており、内部に振動装置13及びコントローラ14を収容している。踏み板12は、その下端部120においてケース11の下端部又は床板2に回動自在に枢支されている。
振動装置13は、モータ131、ベルト132、カム133を有し、モータ131を駆動すると、ベルト132を通じてカム133が回転する。ケース11は、カム133及び踏み板12の間の部位に位置して、カム133が突出する窓(図示省略)を有し、カム133は楕円柱体形状を有しており、回転するカム133は図2に示すようにその半回転ごとに踏み板12を1回突き上げ、これによりモータ131の回転により踏み板12が振動、正確には周期揺動する。
コントローラ14は、図3に示すように車両に搭載された不図示の車両制御用電子制御装置(ECU)から必要な車両状態信号を受け取り、また、不図示のイグニッションキーのオンにより電源電圧が給電されるマイコン型の制御装置であり、本発明で言う制御装置としてモータ131を駆動制御する。
感圧センサ15は、ドライバーが所定のしきい値圧力以上にて踏み板12を踏んでいるかどうかを検出するフィルム状のセンサであり、踏み板12の踏み面近傍に設けられている。感圧センサ15としては、踏み圧に応じて抵抗値が連続変化するか、もしくは踏み圧が所定しきい値を超えた場合にオン信号を出力する公知のものが採用されるが同種機能を有する種々の公知の感圧センサを採用することができる。抵抗値が連続変化するタイプの感圧センサ15を採用する場合には、感圧センサ15の電圧降下を二値化して出力することが好適であるが、コントローラ14側にてその処理を行ってもよい。
コントローラ14の制御例を図4に示すフローチャートを参照して以下に説明する。まず、不図示のイグニッションキーのオンによりコントローラ14へ電源電圧が給電されてルーチンが開始され、コントローラ14の内部状態は初期状態にリセットされる。次に、図示しない内蔵のタイマT1、T2をリセットした後、計時カウントをスタートさせ(S100)、次に感圧センサ15からの入力信号に基づいて踏み板12が踏まれているかどうかすなわちフットレスト荷重が所定しきい値以上かどうかを判定し(S102)、踏まれていなければステップS100にリターンする。なお、このしきい値として0を採用してもよい。
踏み板12が踏まれていれば、タイマT1のカウント値を読み込み(S104)、タイマT1のカウント値(T1と呼称する)が所定のしきい値時間T1thを超え、かつ、車速が所定しきい値速度以下であるかどうかを判定し(S106)、そうでなければステップS102にリターンする。なお、この所定しきい値速度としては0を採用することができる。
タイマT1のカウント値が所定のしきい値時間Tthを超え、かつ、車速が所定しきい値速度以下であれば、振動装置13を作動させる(S108)。次に、タイマT2のカウント値(T2と呼称する)を読み込み(S110)、このカウント値が所定のしきい値時間T2thを超えるかもしくは車速が所定しきい値速度を超えたかどうかを判定し(S112)、そうであれば振動装置13を停止させ(S114)、そうでなければステップS102にリターンする。
この実施例によれば、略停車状態とみなせ、しかもドライバーの足がフットレストに長時間連続して存在する場合にのみ、フットレスト装置1を振動させるので、この振動がドライバーに驚きを与えたとしても、車両の動き自体が元々小さいためにこの驚きに反応したドライバーの運転操作が生じたとしても車両運動はほとんど変化しないようにすることができ、その結果としてたとえば高速運転中のドライバーがフットレストの突然の振動に驚いて運転操作に齟齬をきたすという不具合を解消することができる。
なお、図4に示すフットレスト荷重の検出において、フットレスト荷重の短時間の減少は無視することが好ましい。
(変形態様)
上記実施例では、車速が所定しきい値速度以下の場合にのみ振動装置13を駆動したが、車速が所定しきい値速度を超える場合に車速が所定しきい値速度以下の場合よりも振動強度を抑制するようにしても上記と同様の効果を生じることは明白である。その他、車速と負相関を有する強度(停車時最大)にて振動装置13を駆動しても上記と同様の効果を生じることは明白である。上記した車速に応じた振動強度の制御自体はもはや容易に実現できる技術事項であるためフローチャートの図示は省略する。
実施例2の自動制御式車両用振動フットレスト装置であるフットレスト装置1を説明する。この実施例は、実施例1のコントローラ14の制御を変更したものであり、図5に示すフローチャートを参照して説明する。
この実施例は、実施例1において、フットレスト振動の強制解除ステップS107を追加したものである。なお、この実施例ではステップS106、S112における車速による判定を省略することもできる。ステップS107は、ドライバーがフットレストの振動動作を停止したいという意志を有しているかどうかを判定するステップであり、ドライバーがフットレストの振動動作を望まないと判定した場合にはステップS102にリターンし、そうでない場合にのみステップS108に進んでフットレストを振動させる。
なお、この実施例では、ドライバーの上記意志を確認するための手動スイッチ手段として、フットレストにドライバーが足を乗せているかどうかを検出する感圧センサ15を用いる。この実施例では、ドライバーはフットレストの振動を一時的に停止したい場合には踏み板12を所定インタバルで所定時間内に2乃至4回踏み、長期にわたって停止したい場合には踏み板12を所定インタバルで5回以上踏む。長期にわたって停止の場合にはコントローラ14に内蔵したEEPROMにそれを書き込む。コントローラ14はこれらの情報によりドライバーの意志を判定し、これに応じてステップS107におけるフットレスト振動停止指令の継続時間を決定すればよい。この実施例によれば、フットレストの定期的な振動をドライバーの希望に応じて望む期間だけ停止させることができるため、ドライバーが予期しないフットレスト振動に驚くのを抑制することができる。
(変形態様)
上記実施例では、フットレストに足が乗っているかどうかの検出を行う感圧センサ15の出力信号変化すなわちその周期的オンオフにより運転者の振動停止意志を判定したが、感圧センサ15が踏み込み荷重の大きさを検出可能な場合には、感圧センサ15が所定の大きい第一しきい値を超えて強く踏み込まれた場合に振動停止指令と判定し、感圧センサ15が所定の小さい第二しきい値を超え、かつ上記第一しきい未満にて強く踏み込まれた場合に足がフットレストに乗っている状態と判定することができる。
ただし、たとえば急制動時や急旋回時などにおいて、運転者がフットレストの踏み板12を強く踏み込む場合があり、これを上記振動停止指令と誤判定する可能性が生じする。したがって、車両の制御装置から現在、急制動状態又は急旋回状態かどうかを示す信号を受信し、現在、急制動状態又は急旋回状態である場合には、踏み板12が強く踏み込まれてもそれを上記振動停止指令と判定しないようにすることができる。この制御を図7のフローチャートに図示する。
実施例3の自動制御式車両用振動フットレスト装置であるフットレスト装置1を説明する。この実施例は、実施例1のコントローラ14の制御を変更したものであり、図4に示すフローチャートを参照して説明する。
この実施例は、実施例1のステップS108におけるフットレスト振動指令において、フットレスト振動強度をその開始時には弱く行い、その後、徐々に強度を強くするようにしたものである。図1を参照して更に具体的に説明すると、モータ131を最初はゆっくりと回転させ、次第に回転数を増加する。また、踏み板12の振動振幅を調整できる場合には、振動振幅を徐々に増大するようにしてもよい。この実施例によれば、フットレストの定期的な振動をドライバーへの刺激が小さい状態で開始し、その後、それを増大するため、ドライバーが予期しないフットレスト振動に驚くのを抑制することができる。
実施例4の自動制御式車両用振動フットレスト装置であるフットレスト装置1を説明する。この実施例は、実施例1のコントローラ14の制御を変更したものであり、図6に示すフローチャートを参照して説明する。
この実施例は、実施例1において、フットレスト振動指令ステップ(S108)の前にそれを音声案内するステップS107’を追加したものである。なお、音声案内を振動音による警告に代替することもできる。この実施例ではステップS106、S112における車速による判定を省略することもできる。この実施例によれば、フットレストの定期的な振動の開始直前にそれを音声にてドライバーに案内するため、ドライバーが予期しないフットレスト振動に驚くのを防止することができる。
(変形態様)
足がフットレストの踏み板12に非常に軽く乗っている場合には感圧センサ15によるその検出が容易でない場合がある。このような場合には、感圧センサ15の代わりに足の静電容量を検出する電極板を踏み板12に設けてもよい。
その他、上記案内を音声に代えて音響、発光などの同種の対人報知手段に置換してもよいことは当然である。
実施例1の自動制御式車両用振動フットレスト装置の模式縦断面図である。 実施例1の自動制御式車両用振動フットレスト装置の模式縦断面図である。 図1のコントローラの模式断面図である。 図1のコントローラの制御の一例を示すフローチャートである。 実施例2の動作を示すフローチャートである。 実施例4の動作を示すフローチャートである。 振動停止指令を判定するフローチャートである。
符号の説明
1 フットレスト装置(自動制御式車両用振動フットレスト装置)
12 踏み板
13 振動装置(振動機構)
14 コントローラ(制御装置)
15 感圧センサ(動作強制解除手段、スイッチ手段)
ステップS106・・・車速検出手段、静止着座時間検出手段
ステップS107・・・動作強制解除手段
ステップS107’・・・音声案内手段

Claims (8)

  1. 車両用フットレスト装置の踏み板に配設されてドライバーの下肢を振動乃至周期運動させる振動機構と、前記振動機構の動作を制御する制御装置とを備える自動制御式車両用振動フットレスト装置において、
    前記振動機構の前回の作動終了時点からカウントした前記踏み板への前記ドライバーの足が載置されている時間Tをカウントする静止着座時間検出手段と、
    車速Vを検出する車速検出手段とを有し、
    前記制御装置は、前記時間Tが所定のしきい値時間Tthを超過し、かつ、車速Vが所定のしきい値速度Vth以下である場合に前記振動機構の動作を指令することを特徴とする自動制御式車両用振動フットレスト装置。
  2. 車両用フットレスト装置の踏み板に配設されてドライバーの下肢を振動乃至周期運動させる振動機構と、前記振動機構の動作を制御する制御装置とを備える自動制御式車両用振動フットレスト装置において、
    前記振動機構の前回の作動終了時点からカウントした前記踏み板への前記ドライバーの足が載置されている時間Tをカウントする静止着座時間検出手段と、
    車速Vを検出する車速検出手段とを有し、
    前記制御装置は、前記時間Tが所定のしきい値時間Tthを超過した場合に車速Vに負相関を有する強度での振動を前記振動機構に指令することを特徴とする自動制御式車両用振動フットレスト装置。
  3. 請求項2記載の自動制御式車両用振動フットレスト装置において、
    前記制御装置は、
    前記時間Tが所定のしきい値時間Tthを超過し、かつ、車速Vが所定のしきい値速度Vth以下である場合に、前記時間Tが所定のしきい値時間Tthを超え、かつ、車速Vが所定のしきい値速度Vthを超える場合よりも大きい強度での振動を前記振動機構に指令することを特徴とする自動制御式車両用振動フットレスト装置。
  4. 車両用フットレスト装置の踏み板に配設されてドライバーの下肢を振動乃至周期運動させる振動機構と、前記振動機構の動作を制御する制御装置とを備える自動制御式車両用振動フットレスト装置において、
    前記振動機構の前回の作動終了時点からカウントした前記踏み板への前記ドライバーの足が載置されている時間Tをカウントする静止着座時間検出手段と、
    前記ドライバーの操作により前記振動機構の作動を強制終了させる指令を発生させる動作強制解除手段と、
    を有し、
    前記制御装置は、前記時間Tが所定のしきい値時間Tthを超過する場合に前記振動機構の動作を指令し、前記動作強制解除手段の前記指令に基づいて前記振動機構の動作を停止させることを特徴とする自動制御式車両用振動フットレスト装置。
  5. 請求項4記載の自動制御式車両用振動フットレスト装置において、
    前記動作強制解除手段は、前記踏み板に設置されて前記ドライバーの前記踏み板の踏み込みにより前記振動機構の作動を停止させる自動制御式車両用振動フットレスト装置。
  6. 車両用フットレスト装置の踏み板に配設されてドライバーの下肢を振動乃至周期運動させる振動機構と、前記振動機構の動作を制御する制御装置とを備える自動制御式車両用振動フットレスト装置において、
    前記振動機構の前回の作動終了時点からカウントした前記踏み板への前記ドライバーの足が載置されている時間Tをカウントする静止着座時間検出手段を有し、
    前記制御装置は、前記時間Tが所定のしきい値時間Tthを超過する場合に前記振動機構の動作を指令するとともに、前記振動機構の動作を徐々に強化することを特徴とする自動制御式車両用振動フットレスト装置。
  7. 車両用フットレスト装置の踏み板に配設されてドライバーの下肢を振動乃至周期運動させる振動機構と、前記振動機構の動作を制御する制御装置とを備える自動制御式車両用振動フットレスト装置において、
    前記振動機構の前回の作動終了時点からカウントした前記踏み板への前記ドライバーの足が載置されている時間Tをカウントする静止着座時間検出手段と、
    前記ドライバーに前記振動機構の振動開始をドライバーに案内する案内手段とを有し、
    前記制御装置は、前記時間Tが所定のしきい値時間Tthを超過した場合に、前記案内手段に前記案内を行わせた後、前記前記振動機構の動作を指令することを特徴とする自動制御式車両用振動フットレスト装置。
  8. 車両用フットレスト装置の踏み板に配設されてドライバーの下肢を振動乃至周期運動させる振動機構と、前記振動機構の動作を制御する制御装置とを備える自動制御式車両用振動フットレスト装置において、
    前記踏み板に設置されて前記ドライバーの前記踏み板の踏み込みにより前記振動機構の作動を制御するスイッチ手段を有することを特徴とする自動制御式車両用振動フットレスト装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US11474239B2 (en) 2017-03-07 2022-10-18 Denso Corporation Ultrasonic wave sensor

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