JP2009057027A - 自動車の走行制御装置及び走行制御方法 - Google Patents

自動車の走行制御装置及び走行制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 自動車のアクセル装置とブレーキの踏み間違いが多発しており、それを他の弊害を生じることなく、確実にかつ安価に達成できる自動車の制御装置、または制御方法が望まれていた。
【解決手段】 アクセル装置の踏込み角度に応じ、弾性反発手段による踏込み力の急激な増加を体感させることによる第1の警告認知手段と、音、光、振動等による警告装置による第2の警告認知手段と、エンジン停止スィッチによる第3の警告認知・停止手段とを設けた自動車の制御装置、または制御方法を提供する。
【選択図】図1

Description

本発明は、自動車の走行制御装置及び走行制御方法、特にアクセルペダルをブレーキペダルと間違って踏込みすぎ、暴走をするのを防止するための走行制御装置及び走行制御方法に関する。
従来より、自動車のアクセルペダルとブレーキペダルを踏み間違え暴走する事故が頻繁に発生しており、特に無段変速機付自動車、いわゆるオートマティック車で頻発している。この種の事故はほとんど人身事故となっており、したがって車社会の大きな社会問題としてクローズアップされており、確実なる解決が強く望まれている。この種の事故を防止するための装置又は方法は以前より提案されている。
しかるに、特開昭61−190134号においては、アクセルペダルの踏み力または踏み込み速度が検出レベルを超えたとき強制的に走行不能の状態まですることが述べられているが、現実の走行においては、ある検出レベルを人間が理解しておくことは困難であり、特にレンターカーの場合など運転者が変わるため、検出レベルの管理は不可能であり、又最大の問題は、運転者自身が自分のエンジン停止検出レベルがわからないため、急に加速をかけたときに、強めに踏み込んだり、早く踏み込んだりしてしまうと、予想もせずエンジン停止状態に陥ってしまうことであった。
そうなると運転時突如としてエンジン停止状態となってしまうため、後続車が接近している場合などは追突事故を起こしたり、追越し時は緊張状態のため、過度の踏込みを行うことが多く、前後の車と衝突事故を起こす原因となったり、また、通常の走行状態でも、エンジン停止が予想に反して起きると事故になってしまう、例えば坂道や雪道、悪路等においては反って自動車が凶器と化す可能性があった。
また、常時、圧力スィッチ等のセンサーを使用しているが、もしセンサーが故障したときは、踏み込み過ぎても停止せず、重要な運転制御がセンサーという一部品の性能に頼ることになり、走行上生命線となる常時の制御系等に設けることは自動車の信頼性を著しく低下させるものとなっていた。この欠点のため現実に使用することは困難であり、課題の解決策となりうるものでなかった。したがって実行されておらず相変わらず事故は絶えていなかった。
また、特開平5−256170に示された構造においては、更にセンサーやアクチュエーターを多用しているため、これらの一つでも故障すると前述の引用例と同様の欠点を有している。
また、自動車の進行方向に障害物検出手段を設けて、スロットルを閉じる条件とする構成となっているが、障害物検出手段は現実の使用においては必ずしも全ての障害物を検出することが困難なため、反って誤認識を起こし、反対に事故原因を作りかねないこととなっていた。
すなわち、極めて低い位置にある障害物や飛び出してくる障害物や斜め方向から接近してくる障害物等をすべて検出することは困難であり、実用上は障害物検出手段の信号を頼りに重要な運転制御をコントロールすることは反って危険であったのである。
しかも構造が複雑なため、保守が大変でかつ、製作コストが高い欠点を有していた。
特開昭61−190134号 特開平5−256170号
そのため上述した如く、それらの従来技術は実用に供されていないため、相変わらず、アクセルとブレーキの踏み間違いによる重要事故は日本だけでも2002年には、6,844件も発生しており、世界的にみると非常に多く膨大な事故例の報告が、ほぼ毎日、なされてきているのである。
運転者は通常の走行時は、アクセル装置を車速に応じ軽く踏込み運転しているが、アクセル装置をブレーキと間違った場合は、思いっきり最大位置まで踏込んでしまい暴走状態に陥り、気が動転し、誤認識しているため、さらに踏み続ける操作を続けてしまい、衝突等の重大事故となってしまうのである。したがって機械的手段をいくら加えても、運転者が誤認識に気がつく段階を多段階に設けることが重要で、強制的停止は別の事故を引き起こすこととなるのである。
自動車の運転席の床面前方に設置したアクセル装置には、踏込んでない原点位置Aへ常に復帰する復帰手段を有し、前記アクセル装置は自動車のエンジンと連動しており、原点位置Aから踏込んで、旋回角度が大きくなり、弾性反発位置Bとなると、運転者の足に弾性反発手段により、弾性反発力を付加することにより、過度の踏込み位置に来たことを運転者の足に体感させることにより誤動作を認知させる第1の警告認知手段と、
更に弾性反発位置B以上に旋回角度が大きくなると警告信号位置Cとなり、該警告信号位置Cで警告スイッチが感知することにより警告装置が作動し、運転者に音、光、振動のいずれか一つ若しくはそれらの組合せによる警告信号を運転者に認知させる第2の警告認知手段と、
更に旋回角度が大きくなり、エンジン停止位置Dまで旋回角度が達すると、エンジン停止スイッチが感知した信号により、エンジン制御コンピュータ、点火装置、燃料インジェクタ、または燃料ポンプのいずれか一つ、若しくはそれらの組合せのいずれかの電源供給を切断、又はそれらへの電源電圧、電流のいずれか、又は両方を降下させることにより、エンジンを停止させる第3の警告認知停止手段を設けると共に、
アクセル装置の旋回角度の踏込んでない原点位置Aを0度とし、弾性反発位置Bを10度以上〜30度以下とし、警告信号位置Cを弾性反発位置Bの−3度以上〜+5度以下とし、エンジン停止位置Dを弾性反発位置Bから加えて0度以上〜5度以下とし、
弾性反発手段のモーメントバネ定数K2を6.0kg・cm/度以上〜60.0kg・cm/度以下としたことを特徴とする自動車の走行制御装置を提供する。
自動車の運転席の床面前方に設置したアクセル装置には、踏込んでいない原点位置Aへ常に復帰する復帰手段を有し、前記アクセル装置は自動車のエンジンと連動しており、原点位置Aから踏込んで、旋回角度が大きくなり、弾性反発位置Bとなると、運転者の足に前記弾性反発手段により、弾性反発力を付加することにより、過度の踏込み位置に来たことを運転者の足に体感させることにより誤動作を認知させる第1の警告認知手段と、
更に前記弾性反発位置B以上に旋回角度が大きくなると警告信号位置Cとなり、該警告信号位置Cで警告スイッチが感知することにより警告装置が作動し、運転者に音、光、振動のいずれか一つ若しくはそれらの組合せによる警告信号を運転者に認知させえる第2の警告認知手段と、
更に旋回角度が大きくなり、車両減速位置Eまで旋回角度が達すると、リミットスイッチが感知した信号により、スロットル装置内等にあるアイドリング装置が作動しエンジンがアイドリング状態になると共に、前記リミットスイッチが感知した信号によりブレーキ装置の油圧回路に設けられた流量制御弁を開き、ブレーキを作動させ、車両停止状態とすると共に、
アクセル装置の旋回角度の踏込んでない原点位置Aを0度とし、弾性反発位置Bを10度以上〜30度以下とし、警告信号位置Cを弾性反発位置Bの−3度以上〜+5度以下とし、車両減速位置Eを弾性反発位置Bから加えて0度以上〜5度以下とすると共に、
弾性反発手段のモーメントバネ定数K2を6.0kg・cm/度以上〜60.0kg・cm/度以下としたことを特徴とする自動車の走行制御装置を提供する。
自動車の運転席の床面前方に設置したアクセル装置には、踏込んでない原点位置Aへ常に復帰する復帰手段を有し、前記アクセル装置は自動車のエンジンと連動しており、原点位置Aから踏込んで、最大旋回角度に到達し、更に踏み込むとアクセルペダルの上面に設置されたペダル取付式警告停止装置の上板が、ばね等の弾性反発手段を圧縮することにより弾性反発位置Bとなり、運転者の足に該弾性反発手段により弾性反発力を付加することにより、過度の踏込み位置に来たことを運転者の足に体感させることにより誤動作を認知させる第1の警告認知手段と、
更に弾性反発位置B以上に上板が、下方に変位すると警告信号位置Cとなり、該警告信号位置Cで警告スイッチが感知することにより警告装置が作動し、運転者に音、光、振動のいずれか一つ若しくはそれらの組合せによる警告信号を運転者に認知させる第2の警告認知手段と、
更に上板が、下方に変位しエンジン停止位置Dまで達すると、エンジン停止スイッチが感知した信号により、エンジン制御コンピュータ、点火装置、燃料インジェクタ、または燃料ポンプのいずれか一つ、若しくはそれらの組合せのいずれかの電源供給を切断、又はそれらへの電源電圧、電流のいずれか、又は両方を降下させることにより、エンジンを停止させる第3の警告認知停止手段を設けたことを特徴とする自動車の走行制御装置を提供する。
自動車の運転席の床面前方に設置したアクセル装置には、踏込んでない原点位置Aへ常に復帰する復帰手段を有し、前記アクセル装置は自動車のエンジンと連動しており、原点位置Aから踏込んで、最大旋回角度に到達し、更に踏み込むとアクセルペダルの上面に設置されたペダル取付式警告停止装置の上板が、ばね等の弾性反発手段を圧縮することにより弾性反発位置Bとなり、運転者の足に該弾性反発手段により、弾性反発力を付加することにより、過度の踏込み位置に来たことを運転者の足に体感させることにより誤動作を認知させる第1の警告認知手段と、
更に反発位置B以上に上板が、下方に変位すると警告信号位置Cとなり、該警告信号位置Cで警告スイッチが感知することにより警告装置が作動し、運転者に音、光、振動のいずれか一つ若しくはそれらの組合せによる警告信号を運転者に認知させる第2の警告認知手段と、
更に上板が、下方に変位し、車両減速位置Eまで達すると、リミットスイッチが感知した信号により、スロットル装置内等にあるアイドリング装置が作動しエンジンがアイドリング状態になると共に、前記リミットスイッチが感知した信号によりブレーキ装置の油圧回路に設けられた流量制御弁を開き、ブレーキを作動させ、車両停止状態とすることを特徴とする自動車の走行制御装置を提供する。
請求項3、又は4記載のペダル取付式警告停止装置において、警告スイッチは、ペダル取付式警告停止装置内に設けることなく、アクセル装置の旋回により作動する任意の位置に設置することにより、警告信号とすることを特徴とする自動車の走行制御装置を提供する。
請求項3、又は4、又は5記載のペダル取付式警告停止装置において、ペダル取付式警告停止装置の外周全体、及び/又は警告スイッチの外周全体、及び/又はアクセル作動スイッチ等の電気・電子装置を、例えば、ゴム製、合成樹脂製、布製等の防水・防塵カバーで、密封、または略密封することにより防水・防塵等の保護機能を付与することを特徴とする自動車の走行制御装置を提供する。
前記弾性反発手段Bがアクセルの踏込みにより作動したときは、弾性反発手段Bに、予め初期反発力Mpを与えておき、それまでの復帰手段による反発力に対し、反発力の断続的変化を与えることを特徴とする請求項1、又は2、又は3、又は4、又は5、又は6記載の自動車の走行制御装置を提供する。
自動車の運転席の床面前方に設置したアクセル装置には、踏込んでない原点位置Aへ常に復帰する復帰手段を有し、前記アクセル装置は自動車のエンジンと連動しており、原点位置Aから超えて踏込むと、アクセル装置作動状態であることを感知するアクセル作動感知手段を有し、該アクセル作動感知手段の感知によりタイマーが作動開始し、第1設定時間経過により、音声接点が作動し、ボイスアナンシエータ信号又はアクセル認識音信号を作動させることにより運転者にアクセルによる加速中であることをその都度知らせ、ブレーキとの踏み間違いを認識させると共に、タイマーが作動開始後、第2設定時間経過すると、回路選択スイッチが作動し、警告停止回路系を不使用とすると共に前記音声接点が作動し、ボイスアナンシエータ信号又はアクセル認識音信号を停止することにより、警告停止回路系又は減速停止系を不使用としたことを予知させることを特徴とする請求項1、又は2、又は3、又は4、又は5、又は6、又は7記載の自動車の走行制御装置を提供する。
警告停止装置は、自動車の床の上部空間内に設置され、前記第1の警告認知手段である弾性反発手段Bと、第2の警告認知手段と、エンジン停止させる第3の警告認知・停止手段等が、該警告停止装置内に夫々取付けられ、これらの警告停止手段を構成する各機器を固定する各種取付台等が溶接接合、ネジ接合、又は曲げ加工等により一体型取付枠体に一体に結合されており、自動車の床に、設けられたアクセル装置を取付けるための本体取付ボルトにより、前記一体型取付枠体に本体取付ボルトを貫通して、前記一体型取付枠体を取付固定し、更にその上からアクセル装置を取付ることにより、床に対しボルト、ナット、止めネジ、接着、溶接、ロー付、等の固定手段を新たに用いることなく、前記警告停止装置、およびアクセル装置が取付可能となることを特徴とする請求項1、又は2、又は7、又は8記載の自動車の走行制御装置を提供する。
請求項1〜9記載の自動車の走行制御装置において、臨界速度Va以上の走行速度において、エンジン停止スイッチを不動作とするか、又はエンジン停止スイッチ及び警告スイッチを不動作とすることを特徴とする自動車の走行制御装置を提供する。
請求項1〜10記載の自動車走行制御装置を用いた自動車の走行制御方法を提供する。
本発明は次の多くの効果を有するもので、
(1)現代の高度に発達したハイテク機器の多用に惑わされることなく最も確実で、応答の速いマン・マシンシステムという基本的構成により、アクセルの踏み間違えという最大の課題を、他の弊害を生じることなく、しかも安価に、解決した画期的装置及び方法を提供するものである。
(2)アクセル装置、及び/又はペダル取付式警告停止装置302の旋回角度に対する各状態を詳細に解析し、数値的に有効範囲を明確にすることと、復帰手段6と弾性反発手段20、又は309のバネ定数を詳細に特定することにより極めて性能的安定性のある装置及び構造を提供するものである。
(3)本発明構造は、構造が極めて単純であるため、新車に対しては当然であるが、中古車に対しても容易に取付けることができる。すなわちコンピュータ等の高度な電子回路を交換、改造することなく、取付することができる。
警告スィッチ7、警告装置8、エンジン停止スィッチ9、又はペダル取付式警告停止装置302は小さいため、運転席前方の空間内に容易に取付ができるためである。
(4)電子部品がないことは湿気に強く、寿命が長く、故障の原因となりにくい。
(5)部品点数が少ないので、同様に故障し難く、製作コスト、取付けコストを極めて安価にすることができる。
(6)運転者は第2の工程、第3の工程と事前に感知でき通常運転に戻れ、更に図15での第4の工程でエンジンが停止するので3段階の認知をすることができる。
(7)実施例2では、図19での第4−Aの工程でリミットスイッチ54内の54aが作動することにより、アイドリングスイッチ56を作動させ、エンジンはアイドリング状態となり、ブレーキ指令が働いて車両を安全に停止することができる。
(8)操作が従来の運転操作通りで良いため、お年寄り、女性、及び初心者等のブレーキの踏み間違いを起こしやすい運転者が、本発明の警報停止回路系13に対する認識がほとんどなくても、戸惑うことなく運転できるため、極めて目的にかなっており事故防止に多大な貢献をすることができる。
(9)エンジン15を起動せずに、電気回路のみを導通した状態で、アクセル装置5、又は301を踏込むことにより、警告スィッチ7、又は311、警告装置8及びエンジン停止スィッチ9、又は312の作動をエンジンを起動せずに、停車状態で確認することができるため、学習しやすく、安全にテストすることができる。
(10)通常運転時にコンピュータ等の特別の装置の荷電が必要ないため本発明装置による消費電力がきわめて少ない。
(11)警告スィッチ7、又は311、エンジン停止スィッチ9、又は312の検出位置を簡単に変更調整できる。
(12)アクセル装置5とスロットル装置15aとの連結をアクセルワイヤー5cで行う、いわゆるアクセルワイヤー仕様車でも、アクセルワイヤー仕様、以外の自動車にも適用できる。
(13)電気配線が簡単で、配線が少ないので、既存車に対しても簡単に配線取付ができる。
(14)実施例7−1、又は実施例7−2の変形実施例として、警告スイッチ311をベース板304と上板308の間でなく、アクセルアーム301rの下部に配置し、アクセルアーム301rの旋回により警告信号を発生するように構成すると、警告信号は、アクセルアーム301rの任意の旋回位置で、発生することが出来、フルスロットル位置より早めに警告信号のみを発生させることもできる。
(15)例えば燃費節約の目的で、早めに警告を発生させることにより運転者に踏込み過ぎを早めに知らせて、その効果を発生することができる。
(16)ペダル取付式警告停止装置302の外周全体を、例えば、ゴム製、合成樹脂製、布製等の防水・防塵カバー313で、密封、または略密封とすることによりペダル取付式警告停止装置302の故障を大幅に防止でき、信頼性の高い装置を提供することができる。
(17)ペダル取付式警告停止装置302は、アクセル装置301を全く取り外すことなく、ペダル取付式警告停止装置302をアクセルペダル301pの上面に取付ることにより、機械的取付け作業は完了する。
(18)従って、取付時間は実施例6の約3分の1位の20分〜40分位まで大幅に短縮できる。
(19)ペダル取付式警告停止装置302は、自動車整備工場等の整備技師の専門的技術を必要とすることなく、一般者が容易に取付を行うことができる。
(20)ペダル取付式警告停止装置302の最大の利点は、各車種による異なるアクセル装置の形状を気にすることなく、すべての車種に対し、同一形状で適合することが可能である画期的な構造を提供するものである。
本発明は、発明の効果に前述した如く、すなわち、自動車は、本来人間が五感により運転しているものであり、その感覚に訴えるのが一番確実で応答が早いという原点に帰り、多用されるコンピュータ回路や計器、センサー、アクチュエーター等の繊細な機器を頼って自動車のコントロールをするのではなく、むしろマン・マシンシステムとして捉え直し、人間の操作時の感覚による判断を重要視し、それを機器と組み合わせたところに、実は盲点ともいえる画期的な構成があることに気付いたものである。
なお、本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は次の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、より完全に明らかになるであろう。
ただし、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。以下図面に基づいて詳細を説明する。
図1から図15は、本発明の実施例1を示すもので、
図1は本発明の実施例1の全体概略構成図を示すものである。
車体1の運転席の床面2の前方には、支持ブラケット3が、例えばボルト等の着脱可能な固定手段3aで固定され、該支持ブラケット3には、支点軸4を介して、アクセル装置5が、固定されており、該支点軸4を中心にしてアクセル装置5が旋回可能に取付けられており、アクセル装置5は復帰手段6により常に原点位置Aに復帰するようになっている。該復帰手段6は通常、バネ等の弾性体若しくは油圧装置等で構成されており、その構造は、旋回復帰力を与えるものであればいずれでも良い。
前記アクセル装置5の一部に設けられた少なくとも1つ、または複数で構成されるストライカ手段5aは、前記アクセル装置5の旋回により移動し、警告スィッチ7、及び/又はエンジン停止スィッチ9に接触し、夫々の作動を行うよう構成されている。
もちろん、前記アクセル装置5は旋回によらず、スライド等の移動機構でストライカ手段5aを移動させても良い。(図示せず。)
一方、バッテリ10のマイナス極10aは、アースαに連結され,プラス極10bは、イグニッションスィッチ11に連結され、該イグニッション・スィッチ11により電気回路の電源オン及びエンジンの起動停止が行われる。
前記イグニッションスィッチ11は、回路選択スィッチ12を介して本図では、一方は直接エンジン制御コンピュータ14に連結され、他方は本発明の警告停止回路系13内に設けられた警告スィッチ7に連結され、該警告スィッチ7は、音、光振動のいずれか一つもしくはそれらの組合せによる警告信号を運転者に認知させる第2の認知手段である警告装置8に連結される。
更に前記警告停止回路系13内に分岐して設けられたエンジン停止スィッチ9に連結され、該エンジン停止スィッチ9は、本実施例では自動車の作動をコントロールするエンジン制御コンピュータ14に連結されている。
もちろん該エンジン停止スィッチ9は、別の本発明の実施例では点火装置、燃料インジェクタ、燃料ポンプまたはエンジン制御コンピュータの何れかひとつ、あるいはそれらの組合せのいずれかの電源供給を切断するように連結しても良い。
また、前記アクセル装置5はエンジン15のスロットル装置15aに、例えばアクセルワイヤー5cにより連結されており、エンジン制御コンピュータ14よりは、本図では、エンジン15に組み込まれている点火装置16及び燃料インジェクタ17に連結され、更に燃料タンク18に設けられた燃料ポンプ19に信号が連結され、エンジンの作動、停止を制御している。したがって、前記エンジン停止スィッチ9により前記エンジン制御コンピュータ14に供給する電源を切断することによりエンジン15を停止することができる。もちろん前記エンジン停止スィッチ9は、本発明の別の実施例ではエンジン制御コンピュータ14、点火装置16、燃料インジェクタ17、または燃料ポンプ19の何れかひとつ、あるいはそれらの組合せの回路を切断することにより、エンジン15を停止させても良い。
また、車体1あるいは、運転席の床面2のいずれかの部分には、弾性反発手段20が固定されており、前記アクセル装置5が後述する一定の角度旋回または、移動することにより該アクセル装置5の一部、あるいは同様の機能を果たす該アクセル装置5の連動部5bが、該弾性反発手段20に接触し、前記アクセル装置5に、強い反発力を負荷するように構成されている。
前記復帰手段6はアクセル装置5とアクセルワイヤー5cにより連結された前記スロットル装置15a部分に設けても良い。
さらに、少なくとも1つ、または複数で構成されるストライカ手段5a、警告スィッチ7及びエンジン停止スィッチ9は、必ずしもアクセル装置5の部分でなく、前記スロットル装置15a部分に設けても良い、その場合は、同一の機能を果たすものであれば、別の形態の装置で構成しても良い。
図2は、本発明の結線の一つの実施例を示す結線図である。
バッテリー10のプラス極10bはイグニッションスィッチ11に連結され、次に回路選択スィッチ12に連結される。該回路選択スィッチ12は、本図の状態では警告停止回路系13に導通しており、警告スィッチ7及びエンジン停止スィッチ9に連結されている。
該回路選択スィッチ12は、警告停止回路系13を使用せず通常の自動車として使いたい場合の選択が出来るために設けられているものであって、本発明に必須のものではない。
本図の状態では前記警告スィッチ7は開放位置7aとなっている。前記アクセル装置5が旋回して、前記警告スィッチ7が接触位置7bに切替ると警告装置8に導通される。該警告装置8は、音、光、振動のいずれか、またはその組合せの警報を発信し、第2の認知手段となっている。
次にエンジン停止スィッチ9は本図の状態ではエンジン制御コンピュータ14に導通される接触位置9aとなっており運転状態となっている。前記アクセル装置5が更に旋回して、前記エンジン停止スィッチ9が切断位置9bに切替ると本実施例では、エンジン制御コンピュータ14への電源は切断され、エンジン15を停止し、車体1の暴走を防止する。したがってエンジン15の停止による第3の認知手段となっている。
この場合に、警告装置8は作動し続けても、停止させてもそのどちらでも良い。
図3は本発明の結線の第2の実施例を示す結線図である。
この回路においては、回路選択スィッチ12と連結する警告停止回路系13の内部には警告停止回路系13の作動を示すランプ等の視覚指示装置30が設けられている。また警告装置8はブザー等の音または振動の発生装置8aとランプ等の視覚指示装置8bが並列に設けられている。またエンジン停止スィッチ9とエンジン制御コンピュータ14の間にはランプ等のエンジン停止確認装置31が設けられ、前記警告停止回路系13の作動によりエンジン14が停止したことを知らせる第3の認知手段の一つとなっている。
図4は本発明の結線の第3の実施例を示す結線図である。
この回路においては、エンジン停止スィッチ9は本図の状態ではエンジン制御コンピュータ14に導通される接触位置9aとなっており運転状態となっている。前記アクセル装置5が更に旋回して、前記エンジン停止スィッチ9が切替位置9bに切替るとエンジン制御コンピュータ14への電源は抵抗体32を経由して供給される。該抵抗体32により、電圧または電流のいずれかまたは両方がエンジン制御コンピュータ14の維持電圧若しくは維持電流未満に低減されるよう構成されている。
その結果前記エンジン制御コンピュータ14は停止状態となり、同様の効果を発揮することが出来るのである。例えば電圧の場合で例示すると通常、3〜7ボルト以下に電圧降下させると前記エンジン制御コンピュータ14は停止状態となり、エンジン15を停止し、車体1の暴走を防止する。したがってエンジン15の停止による別の第3の認知手段となっている。もちろん、本発明の別の実施例として、エンジン制御コンピュータ14、点火装置16、燃料インジェクタ17、あるいは燃料ポンプ19のいずれか一つ、あるいはそれらの組合せのいずれかの電源電圧、電流のいずれか、あるいは両方を降下させて、エンジン15を停止させても良い。
また、前記エンジン停止スィッチ9の作動により、自動車のブレーキ灯を点灯させエンジン底停止状態であることを表示しても良い。
次に本発明を作動工程に沿って説明する。
図5はアクセル装置5を踏んでいない原点位置Aを示しており、アクセル装置5は復帰手段6により常にこの位置に復帰するようになっている。この原点位置Aでは旋回角度は0度である。復帰手段6は通常、バネ等の弾性体若しくは油圧装置等で構成されている。
図5〜図6の間の状態は第1の工程である通常運転領域であり自動車は、前記警告停止回路系13の作動とは関連なく通常の走行を行っている状態である。
次にアクセル装置5が踏まれて図6の状態になると、アクセル装置5に設けられた押え部5bが弾性反発手段20に接触する。その状態ではストライカ手段5aはいずれにも接触していないが、この状態になるとアクセル装置5は弾性反発手段20の反発力により急激に踏込み力が大きくなるため、運転者は足への反発力で過度の踏込み位置に来たことを確実に、感知することができ、第1の認知手段となっており、第2の工程を示している。この位置は、弾性反発位置Bであり、旋回角度はθ1である。
したがって、従来の特開昭61−190134号と異なり、運転者は自らの感触で過度の踏み込みを知り、暴走状態に入ることを事前に知り、エンジン停止をすることなく、低速の通常運転状態に復帰できるのである。
この踏込み力の変化は、本発明のすべての実施例において次の旋回曲げモーメントの状態を構成することにより、現実的に運転者がその異変を認知でき、スムースに通常運転に復帰できることを発見することが出来た。
図7の状態になると押え部5bは弾性反発手段20を更に圧縮し反発力が大きくなると共に、前記ストライカ手段5aは警告スィッチ7に接触する状態となる。
運転者は反発力の増加と共に警告スィッチ7が接触位置7bに切替ることにより警告装置8が、音、光、振動のいずれか、またはその組合せの警報を発信し、第2の認知手段となっており、第3の工程を示している。この旋回位置は警告信号位置Cであり、弾性反発位置Bよりの旋回角度はθ2である。
図8の状態になると押え部5bは弾性反発手段20を更に圧縮し反発力が大きくなると共に、前記ストライカ手段5aは警告スィッチ7及びエンジン停止スィッチ9に接触し、回路が前記切断位置9bに切替るとエンジン制御コンピュータ14への電源は切断され、エンジン15を停止し、車体1の暴走を防止する。したがってエンジンの停止による第3の認知手段となっている第4の工程を示している。この旋回位置はエンジン停止位置Dであり、θ2よりの旋回角度はθ3である。
なお、前記エンジン停止位置Dは、自動車の最大速度を出すいわゆるフルスロットルといわれるスロットル弁全開位置と等しくしても良いし、若干低く設定して、具体的にはフルスロットルに対し、同一〜マイナス3度以内の角度とし最大出力で暴走する前に余裕を持たせても早めにエンジン停止させる。通常はこの設定が標準の設定となることが多い。
また、エンジン出力を重視して、スロットル弁全開位置を超える旋回角度に、前記エンジン停止位置Dを設定し、フルスロットルの出力を出した角度を超えた位置で、エンジン停止をさせても良い。この場合は、フルスロットル位置の旋回角度よりプラス0〜3度位に設定する。
図9の状態になると押え部5bは弾性反発手段20を更に圧縮し、例えばアクセル装置5の端部5dが車体1または床2に接触し機械的停止限界となった状態を示している。
この状態では反発力が最大となり、既にエンジン15は停止しており、車体1の暴走を防止している。この旋回位置はEであり、θ3よりの旋回角度はθ4である。
なお、機械的停止限界は、アクセル装置5以外に設けても良い。
図10は本発明の別の実施例を示すもので、ストライカ手段27は近接スィッチ用の例えば磁石等のストライカとなっており、警告スィッチ28及び、またはエンジン停止スィッチ29を近接スィッチとした別の実施例を示すものである。
近接スィッチでは、警告スィッチ28及びエンジン停止スィッチ29の故障を少なくすることが出来信頼性が更に高まり、加えて感知能力が高いため位置調整も精密にでき、更にコスト的にも安価に構成できる利点を有している。
図11は図5から図9の状態を重ねて示した旋回状態の説明図であり、旋回角度に関して述べると原点位置Aより弾性反発位置Bまでの角度θ1は、各自動車で操作のしやすい範囲が選ばれている。
発明者は通常の人間の足の最も動かしやすい角度を人間工学的に探求し、それに適合する最適角度とすることとした。通常人間の下肢の脛に対し、足底面は、脛を鉛直とした場合、直角の位置より、上方には、約15度が、運動可能角度である。
また、直角の位置より下方には、約20度が運動可能角度であることを見出した。
従って、その合計運動可能角度は、約35度であり、それほど大きな角度ではないことに着目した。
従って、角度θ1の最小値は、前記合計運動可能角度の約1/3である10度とした。
これは、これ以下の角度とすると通常運転範囲が極めて狭くなり実際の車では速度の可変操作が難しくなることを発見した。
次に、日本で使用されている実用自動車の41車種について調査したデータでも、原点位置Aよりスロットル弁が全開になるまでの角度は、最小値は角度8度の車が1車種だけあり、更に41車種中10車種が10度であった。
上述の10度以下の車は、合計11車種で、これは調査した41車種の全体の26.8%を占め、10度を超え15度以下の車は、22車種であり全体の53.7%を占め、15度を超える車は8車種であり全体の19.5%であった。
そしてθ1の最大値は23度であった。
なお念のために記述すると、上記の自動車の機能を示す角度のデータである人間工学的なデータ及び実用自動車の解析データは、カタログや一般公知の文献、インターネット情報には、一切発表されていない。したがって具体的に効果のある角度は想起できるものでなく、机上の想像では、発見されない重要な要素である。
しかしこれほどまでに発達、成熟した自動車技術においては、極めて重要な機能的変化を示す情報であって、日本、世界の産業上の発達が望まれる分野における進歩的な開発の着眼点となりうるのである。
従来例はこうした探求がなく、弾性反発位置Bの角度が明記されてなかったり、全く自動車の実態に合ってない角度となっていたりする。
従って、前述の運動可能角度と実用車のデータより、顕著な効果のある角度として、角度θ1の最小値は10度とした。
また角度θ1の最大値は、前記合計運動可能角度35度より若干小さい30度とした。これは更にθ2とθ3を考慮し、操作範囲を約35度程度とすることにより操作性の優れた装置を提供するためである。
θ1が、余り大きすぎると通常運転領域が不必要に広くなり、応答性が悪くなり操作性が極端に悪くなって、足に力が入りにくくなってしまうため、本発明では、角度θ1の最大値は30度とした。これは、前記合計運動可能角度を考慮した極めて合理的な角度である。更に望ましい範囲は、10度〜25度である。
次に弾性反発位置Bより警告信号位置Cまでの角度θ2は、踏込み過ぎを警告信号により知らせる役割であり、したがって弾性反発位置Bに対し、マイナス3度〜+5度とすることにより弾性反発位置Bの旋回角度に踏込んだ事をすぐに音、光、振動等で知らせる効果がある。あまり早く警告信号を出すと、いたずらに通常運転領域を狭くしてしまいスロットル全開にしにくくなるためである。
また、θ2が、余り大きすぎると警告信号の発信が遅れ効果が減少する。従って、最大値は+5度までが最適でありこれ以上の範囲は効果が極端に減少する。
更に望ましくはマイナス2度〜+4度の範囲である。角度θ2をマイナスとしても認知手段の順番が変わるだけで作動上は問題とならない。
次に弾性反発位置Bよりエンジン停止位置Dまでの角度θ3は、弾性反発位置Bより強制的なエンジン停止までの角度である。したがって0度以下とすると弾性反発位置B以下で停止してしまうため、角度θ3の最小値は、弾性反発位置Bと同一とした。
また、θ3が、余り大きすぎると暴走の停止が遅れるため最大値は5度とした。さらに望ましくは1〜5度の範囲である。
また前述のごとく前記エンジン停止位置Dを、スロットル装置全開位置より若干低く設定する。具体的には同一〜マイナス3度以内の角度とし最大出力で暴走する前に余裕を持たせて早めにエンジンを停止させる。通常は、この設定が標準の設定となることが多い。
これは、フルスロットルに対して、最大出力に到ることなく余裕を持たせて早めにエンジンを停止させても良い。しかしマイナス3度以下に低くすると、余りにもエンジン出力を制限しすぎるため実用的でないのである。但し、この場合角度が大きすぎると、エンジン停止がいたずらに遅れ、本発明の自動車の暴走を防止するという機能が発揮できないためである。
またエンジン出力を重視して、スロットル装置全開位置を超える旋回角度に、前記エンジン停止位置Dを設定し、フルスロットルの出力を出した角度を超えた位置で、エンジン停止をさせても良い。この場合は、前記エンジン停止位置Dは、フルスロットル位置の旋回角度に対し、同一〜3度以下の範囲に設定する。同様に、実施例7−1、又は、実施例7−2においても、最大旋回角度、即ちフルスロットル位置を超えてからペダル取付式警告停止装置302が作動するように構成されている。
なお、エンジン停止位置Dより、機械的限界位置Eまでの角度θ4は、余り小さすぎるとエンジン停止信号が出ずに機械的限界で止まってしまうため1〜5度の範囲とする。これは構造上の遊び角度であるため数値的重要性は厳密ではない。
図14はアクセル装置5の旋回角度θと旋回曲げモーメントMの関係を図示した説明図であり、原点位置Aから弾性反発位置Bまでの旋回角度θに対する旋回曲げモーメントMは、復帰手段6のモーメントバネ定数K1により比例的に変化する。
発明者は、通常の人間の足の踏込み荷重を人間工学的に測定し、それに適合する踏込み力を最適値とすることとした。
測定によると、踏込まずにただ足を置いただけでも、多くの実測値において、足の重量により自然に踏込み力が0.75〜0.85kg発生することが確認された。
次に、踏込み力の最大値は、体重近くまでなるがこれは、自動車の運転操作には重要な要素とはならずむしろ健康上の理由による最大値が問題になるのである。医学上では、自動車での踏込み力の繰返し動作では、約12〜15kgが最大値で、それ以上では、筋肉痛等の原因となりうることが分かった。
今仮にK1=2.0kg・cm/度とすると、旋回角度が15度の場合は、K1=2×15=30kg・cmとなるのである。
足の掛かる旋回半径を仮に16cmとすると、踏込み力F=30/16=1.88kgとなるのである。
K1の最小値は本発明では、K1=1.0kg・cm/度とした。
その場合の踏込み力F=1×15/16=0.94kgとなるのである。
従って、この値以下では、実際運転において軽すぎて、元に戻すためには、足の荷重を0にするまで足を上げたり、また復帰手段6が摩擦力に負け、戻らなくなる危険性がある。またあまりにも軽く弾性反発位置Bまで行ってしまうため、通常運転範囲までの力の変化があまりにも小さく敏感すぎて運転が不安定になるためである。
摩擦力に負け戻らなくなる危険性があり、また他の自動車とのバランスが取れず暴走気味となってしまうのである。
K1の最大値は本発明では、K1=6.0kg・cm/度とした。旋回半径を仮に16cmとすると、
これは、踏込み力F=90/16=5.6kgとなる。
この値以上では、通常運転時の踏込み力が大きくなりすぎ、硬くて操作性が極端に悪くなることと、また他の自動車に乗換えた場合踏込み力のレベルが合わず操作の互換性が悪くなるためである。
次に、日本で使用されている実用自動車41車種について調査したデータでも、例えば通常運転範囲の角度θ1を15度とすると、その踏込み力Fの実測データの最小値は、3.0kgであった。これをK1に換算すると3.2kg・cm/度であった。
また、踏込み力Fの実測データの最大値は、4.2kgであった。これをK1に換算すると4.5kg・cm/度であった。
従って、これらのデータよりも、本発明のK1=1.0〜6.0kg・cm/度が最適範囲であることを証明できた。
それに対し弾性反発位置Bを超えたときの弾性反発手段20による旋回曲げモーメントMは、弾性反発手段20のモーメントバネ定数K2による反発力が付加され、踏込み力が急激に大きくなり、運転者は感覚的に異常状態になったことを確実に、感知できる。
今仮にK1を4.5kg・cm/度、θ1を15度、θ2を3度とすると、K1による18度での踏込み力は、4.5×18/16=5.1kgであり、K2を30kg・cm/度とすると、30×3/16=5.6kgとなり、その合計踏込み力は5.1+5.6=10.7kg、約2倍以上の踏込み力を体感するため異常状態にきたことを容易に感知することができる。
K2の最小値は本発明では、K2=6.0kg・cm/度とした。
この値以下では、実際運転においては差が感じられず正確に、異常状態を感知することが困難となるからである。これは、踏込み力で言うと、K1による踏込み力を前述の5.1kgとするとK2による踏込み力6×3/16=1.13kgとなり、合計踏込み力は、5.1+1.13=6.23kgであり、5.1kgに対し、僅かに増加しただけであるため効果がないためである。
K2の最大値は本発明では、K2=60.0kg・cm/度とした。
これは、踏込み力で言うと、K1による踏込み力を前述の5.1kgとするとK2による踏込み力60×3/16=11.25kgとなり、合計踏込み力は、5.1+11.25=16.35kgであり、非常に大きな荷重変化で、感知はしやすいものの、だんだん硬くて旋回の操作がしにくくなるためであり、硬くて操作性が悪くなり運転者の足の負担を掛けさせ健康上これ以上は、好ましくないためである。
望ましくはK2=10〜60kg・cm/度である。
このように踏込み力の大きな変化が運転者に、誤操作を感知させる効果を発揮し、それに着目することで極めて簡単に、しかも確実に、また、安価な構造と取付、改造が容易な装置で、異常運転状態を運転者に感知させ、誤操作を防止することができることを、発明者は数多くの実験と実走行テストを繰返し最適なモーメントバネ定数を発見することができたのである。
なお前述と同様に、念のために記述すると、上記の自動車の機能を示す踏込み力のデータである人間工学的なデータ及び実用自動車の解析データは、カタログや一般公知の文献、インターネット情報には、一切発表されていない。したがって具体的に効果のある踏込み力は想起できるものでなく、机上の想像では、発見されない重要な要素である。
しかしこれほどまでに発達、成熟した自動車技術においては、極めて重要な機能的変化を示す情報であって、日本、世界の産業上の発達が望まれる分野における進歩的な開発の着眼点となりうるのである。
従って、従来例では、これらの探求がなく、モーメントバネ定数K2または踏込み力も記入されてなかったり、もしくは全く自動車の実態にあってない異常に小さい値、または足を痛めるくらいの大きな値となっており、それは自動車の実態とかけ離れた観念論であり、産業上の発展に繋がらない。
本発明は、前述のごとく自動車の実際の操作に数値的な最適値を求め、現実に画期的な、自動車の走行制御装置及び方法を提供するものであって、その技術分野における通常の知識を有する位の一般的常識では、想起できない具体性のある発明なのである。
仮に、K2とK1の変化率Rで表現すると、K2/K1の変化率R=K2/K1で表現され、最小値ではR=6/6=1.0となり、最大値では、R=60/1.0=60となり、このモーメントバネ定数の変化率Rで発明の範囲を限定することもできるのである。
図13は弾性反発手段20の一つの実施例を示すもので、アクセル装置5の一部と接触するヘッド部21は例えばゴム、硬質ゴム、スポンジ、空気圧力具、合成樹脂、油圧圧力具等の材料で構成された変形部22に固着され、該変形部22の下部は取付板23がボルト等の固定手段24により着脱自在に床2等に固定されている。
但し、取外しができれば、溶接、リベット留め等の完全固定でも良い。
図14は弾性反発手段20の別の実施例を示すもので、アクセル装置5の一部と接触するヘッド部21は例えばコイルバネ、皿バネ等の機械部品である変形部22で構成された実施例を示すものである。
図15は本発明の制御方法を示したブロック図である。
エンジンの停止状態である始動位置ではアクセル装置5は原点位置にありイグニッションスィッチ11で電源オン及びエンジンが始動し始め、第1の工程である通常運転領域となる。
ブレーキと間違えて更に踏込んだ場合は、第2の工程となり、弾性反発手段20にアクセル装置5が当ると反発力が急激に大きくなり、感知することにより運転者が踏込み力を減少すると、通常運転領域若しくは原点位置に戻ることができ、暴走を防止することができる。
更に踏込むと第3の工程である警告スィッチ7が作動すると警告装置8が警報を発するため、運転者は異常を感知し、通常運転領域若しくは原点位置に戻すことができ、暴走を防止することができる。
更に踏込むと第4の工程であるエンジン停止スィッチ9が作動するとエンジン制御コンピュータ14、点火装置16、燃料インジェクタ17、または燃料ポンプ19への電源が切断されるか、若しくは、電圧または電流のいずれかまたは両方がそれらの維持電圧若しくは維持電流未満に低減され、エンジンは停止し、暴走を防止することができる。
更に踏込むとアクセル装置は機械的停止限界となり踏込み限界となる。
以上のべた構成により、本発明は、前述した多くの利点を有する画期的な装置及び方法を実現することができた。
図16から図19は、本発明実施例2、及び実施例4を示すもので、図16は本発明の実施例2、4を設置した全体概略構成図を示すものである。
実施例2、4はアクセルワイヤ仕様以外のアクセル−スロットル装置連動式の自動車にも適したものである。
実施例1に対し特に変更、追加された部分のみを詳説すると、アクセルワイヤ5cの代りにアクセル位置発信器51と、スロットル装置15aには、受信モータ52が設けられ連結信号53を介して連結されている。
図17は図16中のA−A断面図を示している。支点軸4の一方の端部には、アクセル位置発信器51が固定具51aを介して支持ブラケット3に固定され、アクセルの旋回位置を、連結信号53によりスロットル装置15aの受信モータ52に伝達している。
図18は図16中のB−B断面図を示している。スロットル装置15aの開閉軸15bの一方の端部には、受信モータ52が設けられ、その受信モータ52の反対側には、リミットスイッチ54が伝達軸55を介して設けられている。
該リミットスイッチ54内には、各種の接点が設けられているが、そのうちの減速接点54aが作動すると、スロットル装置15aの内部に設けられたアイドリングスイッチ56が作動し、スロットル装置15aの弁をアイドリング状態である開度0位置に動作させる。
それと共に前記リミットスイッチ54内の減速接点54aが作動すると、ブレーキ装置60の油圧回路61に設けられた流量制御弁62を伝達信号63により開き、ブレーキ装置60を作動させ車両を停止状態とする。この工程を車両停止工程とする。
油圧回路61はブレーキペダル64より逆止弁65を介して蓄圧装置66に連結されており更に蓄圧装置66は、油圧回路61に設けられた流量制御弁62を介してブレーキ装置60に連結されている。このように構成することで、蓄圧装置66内の油は流量制御弁62が開くことでブレーキ67に送られ車両を停止状態とすることができる。
前記流量制御弁62は、その開閉速度を調節できるので車両は急激に止まるのではなく無理のない適度な停止を実行することができる。
このように構成することにより、実施例1に対し、エンジン停止をすることなく車両停止を行うことができるので、更に有効な機能を発揮するものである。
最近の自動車においては、車種によりエンジン停止が起きると、パワーステアリングやブレーキ装置の油圧系が、停止することによりブレーキが重くなる機構を有しているものも多くなってきている。その場合は、エンジン停止より、アイドリング状態からブレーキ作動状態となり、車両停止を行った方が好ましい場合が多くある。
また、アクセル−スロットル連動式の自動車においては、実施例1、実施例2で、アクセル装置に設けられた警告スイッチ7及びエンジン停止スイッチ9の代わりに前記リミットスイッチ54内に警告接点、エンジン停止接点を設けてもよい。
図19は、本発明実施例2の制御方法を示したブロック図である。
エンジンの停止状態である始動位置では車両は停止しておりアクセル装置5は、原点位置にありイグニッションスイッチ11で電源オン及びエンジンが始動し始めたら第1の工程である通常運転領域となる。
ブレーキと間違えて更に踏込んだ場合は、第2の工程となり、弾性反発手段20にアクセル装置5が当ると反発力が急激に大きくなり、感知することにより運転者が踏込み力を減少すると通常運転領域もしくは原点位置に戻すことができ、暴走を防止することができる。
更に踏込むと第3の工程である警告スイッチ7が作動すると警告装置8が警報を発するため運転者は異常を感知し、通常運転領域または原点位置に戻ることができる。
更に踏込むと第4−Aの工程である車両減速工程となり、リミットスイッチ54内の減速接点54aが作動するとアイドリング指令が発信されアクセル開度は原点位置となる。それと共に図19での第4の工程であるブレーキ指令が発信され油圧回路の流量制御弁62を開き、ブレーキ67が作動し、車両停止となり事故を防止することができる。更に踏込むとアクセル装置5は機械的停止限界となり、踏込み限界となる。
本実施例は、例えば図20に示すように、弾性反発手段に、プリセット反発力Mpを予め与えておき、弾性反発位置Bまで旋回すると、プリセット反発力Mpにより反発力が断続的に増加することにより、運転者にとって、踏み間違いの認識を更に際立って体感させることが出来る。
装置的には、例えばその1例を図25に示す。
主軸101に固定された旋回レバー102は、プリセット角θpだけプリセットボルト、ネジ等のプリセット手段103により、弾性反発手段105が変形され、プリセット反発力Mpを与えておくことにより図20に示すように、運転者にその急激な断続的変化で踏み間違いを体感させることが出来るのである。
この様な構成は、実際上極めて有効である。運転者は踏み間違い時は気が動転しているので、実際は、踏込み力の連続的変化では、たとえ荷重が大きくなっても気付かないことが多いことが、実験により確かめられたからである。
従ってこの実施例3は、前記弾性反発手段による警告機能を強化した重要な実施例である。その別の形態を、実施例7−1の図33、又は実施例7−2の図42に示す。
本実施例3は、例えば、図1の前記弾性反発手段20に、プリセット反発力を予め与える効果があれば、他の構造で構成することも含むものである。
本実施例4は、例えば図21、22、23に示すように、アクセル装置5が原点位置Aより僅かでも踏まれると、感知レバー145が傾くことによりアクセル作動感知手段121が感知するように構成されている。
アクセル作動感知手段121は、図21、22、23、26に示すようにリミットスィッチ等で構成される。
図27に示すように、アクセルに足を乗せて僅かに作動させると、アクセル作動工程となり、アクセル作動感知手段121の作動信号によりタイマー123がスタートし、第1設定時間経過により、音声接点122が作動し、ボイスアナンシエータ信号124又はアクセル認識音125より音声を発して運転者に、アクセルを踏んでいることを認識させる。
そのため運転者は今アクセルを踏んでいることが分かるため、暴走する事前に間違いを予知できる極めて大きな効果を発揮することが出来る。
更にタイマー123が、第2設定時間経過により、図1〜図4、又は図16での回路選択スィッチ12が切換られ、警告停止回路系13を不使用とするように切換えられる。
それと共に音声接点122が作動し、ボイスアナンシエータ信号124又はアクセル認識音125を停止することにより、警告停止回路系13を不使用としたことを音声により、予知させることが出来る。このことは、警告停止回路系13が、いつ作動しなくなったかを運転者に予知させる重要な認識信号となるのである。
この様に構成することにより、踏み間違いの最も発生する自動車の始動時に、警告停止系を使用し、始動時以降の通常運転時には、警告停止回路系13が働かないように構成されるので、高速走行時のエンジン停止を防ぐことが出来るのである。
前記アクセル作動感知手段121は、運転者がアクセルより足を離すと、必ずリセットされ、アクセル装置5が原点位置Aより僅かでも踏まれると、その都度アクセル作動感知手段121が、作動を開始するように構成される。
ここで、前記第1設定時間は、最小0秒から最大3秒以下に設定され、前記第2設定時間は、最小3秒から最大20秒以下に設定されることが望ましい。
また、ボイスアナンシエータ信号124又はアクセル認識音125よりの音声がうるさくないように、前記アクセル作動感知手段121が自動車の加速側に作動したときは音声を発生し、前記アクセル作動感知手段121が自動車の減速側に作動したときは音声を発生しないように構成し、無駄な信号を排除し、加速中のみ知らせるように構成することが望ましい。
ボイスアナンシエータ装置124の音声は、例えば「アクセルです」と女性、男性の心地よい声で知らせることが良い。またアクセル認識音125の信号は耳に心地よい音楽等を用いるもので、前記アクセル作動感知手段121が、増加方向の作動時は何度でも発生するようにしても良く、減少方向の作動時は、鳴らさないように設定する。また、実施例7−1または実施例7−2においても同様に適用することができる。
この実施例は極めて重要な効果を発揮するもので、アクセルの踏み間違い事故の90%以上は、駐車場等での発信時に発生していることに着目したものである。
人間はそれまでの歩行状態から自動車に乗込んだ発信時に間違いを犯すことが多く、特に別のことに気を取られていたときや、ミスを犯して気が動転したときに起こすことが多いことが知られている。
また駐車場でバックするときに、体を右方向に向けて発進したときに、無意識に足がブレーキからアクセルに移動していることに気付かず発進し、動転して更に踏込むこともある。
特に運転に自信のない高齢者や女性の事故が多発している。従ってアクセルの踏み間違いは極めて人間のメンタル要素が高いのであって、アクセル踏込み開始時に、音声で何度も知らせることが極めて重要なのである。何度も鳴ることはうるさいことであるが、それによって「うるさい」と感じれば間違いに気付くのである。
人間が間違いを認識することにより事故を防止することは、運転操作の原点であり、人間の心理的側面まで踏込んだ発明は従来になくこの実施例4は、実用的、画期的な踏み間違い防止装置を提供するものである。
又、一方では高速時での走行時に、自動車が緊急停止すると、急停止の衝撃が起きたり、追突事故の発生も考えられなくはない。
従って本実施例は、実施例1、2、3に対し更に実際的な適用範囲の縮減を図ることにより更なる利点を付加したものである。
本実施例5は、例えば図21〜26に示す構成となっている。警告停止装置126は、床2の上部空間内に設置され、前記アクセル作動感知手段121と、警告スイッチ128と、エンジン停止スイッチ129、及び弾性反発手段105、タイマー123(図示せず)等の機能を全て本体部に夫々取付けられている。
望ましい構成として、それらの外周は、防水、防塵機能を有する防護カバー130により、ほぼ密閉に包装されている。
前記アクセル作動感知手段121と、タイマー123は、必ずしも設けない構成も可能である。
その詳細を述べると、図21〜図23に示すように、警告停止装置126は、アクセル装置5と床2との空間内にコンパクトに設置される。
警告停止装置126は、支持板131に、一端がボルト等の固定具132、又は図24に示す球面継手132aにより取付けられ、他端に自在継手133を有する結合具150で、ベース板151に結合されている。該ベース板151は、床2に対しては、ボルト、ナット、止めネジ、接着材、溶接、ロー付、等の固定手段152により、床2に固定されている。
従って、警告停止装置126は、アクセル装置5と床2との空間内の最適位置に固定することが可能である。
図23は、図22のC−C断面を示すものである。警告停止装置126の内部の構成は、支持板131には、軸受部135が溶接等により、取付けられ、該軸受部135は、主軸101を回転自在に支持している。
図25は、図23のD−D断面図を示すもので、それらに示すように主軸101には、溶接等で固定された旋回レバー102を有し、該旋回レバー102の端部に設けられた取付部102aと支持板131に溶接等で取付けられた受けブラケット136に対し、取付けられたプリセットボルト、ネジ等のプリセット手段103により結合されている。
そのためプリセット手段103を、締めることにより、プリセット角θpだけ弾性反発手段105が変形され、プリセット力Mpを与えることが出来る。
又、図26は図23のE−E断面図を示すもので、それらに示すように、主軸101、又はアクセル作動感知レバー145に対し、ストライカ137、138及び139が設けられ、取付ネジ140により、主軸101、又はアクセル作動感知レバー145に対し、自在に角度調整して固定できるようになっている。
従って、夫々警告スイッチ128と、エンジン停止スイッチ129、アクセル作動感知手段121を最適位置で作動できるように構成されている。
これら警告スイッチ128と、エンジン停止スイッチ129、アクセル作動感知手段121は、ライナー141を介して支持板131に、高さ位置調節可能に取付けられている。但し、アクセル作動感知手段121は、設けない構成としても良い。
主軸101の一端には、検知レバー142が一体で取付けられており、そのもう一方の端部には、スリーブ143が回転自在に嵌装されており、アクセル装置5に対し、傾きにより接触部の位置が移動しても、スムースに作動するよう構成されている。
一方、主軸101のもう一方の端部には、固定具144を介して、バネ部145aを有するアクセル作動感知レバー145が設けられている。
該アクセル作動感知レバー145は、軸受部135により支持され旋回自在になっており、ストライカ139が設けられ、取付ネジ140により、該アクセル作動感知レバー145に対し、自在に角度調整して固定できるようになっている。
警告停止装置126の外周部には、防水、防塵機能を有する防護カバー130が設けられ、ほぼ密閉に包装されている。
主軸101、及び、アクセル作動感知レバー145は、シール装置147によりシールされ、警告停止装置126の内部に、ごみや水の浸入を防止する防水、防塵機能を有している。
該防護カバー130は、例えば合成樹脂、ゴム、金属等の成形体で製作され、点検のため、たとえば上下二つ割り等に分割されていたり、弾性変形できる防護カバー130を、はがして内部点検のために取外しできるように構成されている。
本実施例6は、実施例5の欠点を更に大きく改良するものである。
すなわち、実施例5の構造は、機能的には十分であるが、実際の自動車の床2に取付固定する場合に、自動車の床2は、本体構造として重量を削減するため、約0.5〜3mmの板厚で構成されている。また鍍金や塗装等の被覆が施されているため、完成された床2に後から、溶接やロー付け等の溶接接合が困難な難点を有している。
また、ボルト、止めネジ等のネジ接合とすると、ネジ部より水の浸入等が発生し、ネジ部から錆等が発生し、また、室外と室内の気密性が失われる等の欠点を有している。
これらの実施例5の構造の取付困難性を無くし、極めて容易に、自動車の床2に取付が可能な実際的な構造が、本実施例6である。
すなわち、床に対しボルト、ナット、止めネジ、接着、溶接、ロー付、等の固定手段を新たに用いることなく、前記警告停止装置、およびアクセル装置が取付可能となることが各種類の自動車に対し、警告停止装置の取付の可否を決定する極めて実用上重要な技術となり、それを可能とした現実的手段を提供するものである。
以下図面に従って説明すると、図28は、実施例6のアクセル・警告停止装置200の概略斜視図を示すものである。
自動車本体の床2は、約0.5〜3mmの板厚で構成されているため、前述のごとく溶接接合やネジ接合が困難であるが、床2には、工場製作時に、アクセル装置201を取付けるための本体取付ボルト202が取付けてあって、アクセル装置201の取付ブラケット203を介して、取付ナット204で取付固定されるようになっている。
従って前記本体取付ボルト202を利用して、溶接接合やネジ接合を打うことなく取付ができる一体型取付枠体205に、本体取付ボルト202の貫通できる取付孔205aを設けることにより、床2に対し、一体型取付枠体205が取付けられるように構成している。
一方、一体型取付枠体205には、本装置の各機器を取付けるための取付台等が、溶接接合、ネジ接合、又は一体型取付枠体205の一部を曲げ加工すること等により固定され一体に構成されている。
アクセル装置201のアクセルアーム201rは、アクセル装置201内のアクセル位置発信機201aに結合され、アクセルペダル201pの踏込み状態によりアクセルアーム201rが傾くことにより、図1のスロットル装置15aの開度を調節できるように構成されている。
まず弾性反発手段206から説明すると、反発用レバー207が、アクセルアーム5rの下部に設けられ、反発用レバー207は、レバー軸208に結合されている。レバー軸208の反対側には、同様に別の反発用レバー207が結合されており、弾性体反発板209を介して、弾性体211を圧縮するように構成されている。
レバー軸208は、反発力で損傷しないように、一体型取付枠体205に設けられた反発支持台212により、回転自在に支持固定されている。
弾性体反発板209には開口210が設けてあって、開口210を貫通して反発ボルト213が摺動自在に設けられ、バネ、又はゴム製、合成樹脂製の可撓性を有する弾性体211が設けられ、その上端部には、ライナーを介して、ナット等の反発力調節手段214が設けられている。
このように構成することにより、ナット等の反発力調節手段214を締上げると、図20に示す、プリセット反発力Mpを調節することができるのである。
反発ボルト213の下端は、図28、図29に示す如く、一体型取付枠体205に溶接接合、又はネジ接合等により、一体に取付けられた取付台217に対し、支持ピン218を介して回転自在に結合されている。又は反発ボルト213の下端は一体型取付枠体205に溶接接合、又はネジ接合等により、直接取付けても良い。
一方、弾性体反発板209の下面に接してストッパー215が反発ボルト213に嵌装されており、止めネジ216により、上下いずれかの位置に調節、固定できるようになっている。
このことにより、反発用レバー207の下端位置を規制すると共に、弾性反発手段の初期位置を調節、固定できるようになっている。
図29に示すように、アクセルアーム201rが傾いて反発用レバー207を押さえると、レバー軸208を支点として反発用レバー207が移動し、弾性体211を圧縮して、運転者の足に反発力を感じさせ、「請求項1」の第一の警告認知手段となるのである。
他方、アクセルアーム201rの下部には、警告用レバー220が設けられ、一端は、アクセルアーム201rに接触して警告用レバー220を傾けるように構成されている。
次に警告用レバー220は、一体型取付枠体205に溶接又はネジ接合等で設けられた警告レバー支持台221の開口221aを貫通し、回転自在に支持され、警告用レバー220は、更に、バネ、又はゴム製、合成樹脂製の可撓性を有する弾性体222に接続されており、その他端は、弾性体222を撓ませ、反発力を発生させる警告レバー反力支持台223が、一体型取付枠体205に溶接又はネジ接合等で取付けられている。
一方、図29に示すように、警告用レバー220の下部には、警告スイッチ224と、エンジン停止スイッチ225が、設けられ、警告用レバー220の傾きに応じて、夫々、前述の警告信号およびエンジン停止信号が発せられるように構成されている。
警告スイッチ224と、エンジン停止スイッチ225は、スイッチ固定台226に取り付けられ、該スイッチ固定台226は、一体型取付枠体205に溶接又はネジ接合等で取付けられている。
また、図28と図29と、図30に、一点鎖線で示す如く、警告スイッチ224と、エンジン停止スイッチ225と弾性体222と警告レバー支持台221と警告レバー反力支持台223と警告用レバー220の一部とを水滴や塵埃から保護するシールカバー227が設けられ、それらを内包している。
また、弾性反発手段206の弾性体211等の可動部分を弾性反発手段シールカバー228で保護しても良い。
シールカバー227、228は、可撓性のあるゴム、合成樹脂、布、皮革等で製作しても良いし、また、全体は剛性を有する材料で製作し、警告用レバー220等を貫通させる部分等を可撓性のある材料で構成しても良い。以上が図28と図29に示す実施例6の全体構成である。
本実施例のアクセル・警告停止装置200は、一体型取付枠体205に対し、前述の取付機器の取付台等が、すべて一体に固定取付けられるため、取付手順として、事前に取付機器を所定の位置に仮固定し、一体で、本体取付ボルト202を利用して、一括取付し、アクセル装置201を一体型取付枠体205の上から取付た後、すべての機器を作動に適した位置に最終調整すれば良いので、実施例5では、取付困難であったり、たとえ取付けられても、取付時間が3〜6時間掛かっていたが、本実施例の構造により取付時間は約2分の1位の1.5時間から3時間位、最大手間取っても4時間以内に取付を完了することができた。従って極めて実用上効果のある画期的な構造を提供するものである。
また、図30は、実施例6の別の形態を示す概略斜視図である。
この形態においては、機能的には、実施例6と同様であるが、反発用レバー207はアクセルアーム201r側のみ設けられている。反発用レバー207の下面には、弾性体211の一端211aが係合されており、弾性体211の他端は、反発力調整手段214に係合されており、反発用レバー207に、反発力を与えるよう構成されている。反発力調整手段214は、一部に切欠溝214aを有しており、その切欠溝214aに、突起付固定ナット219により、レバー軸208の端部に設けられたネジ部に締付けられ、突起付固定ナット219により回転しないよう固定されている。
また、警告用レバー220は、一端がアクセルアーム201rの下部に位置しており、多端部は、支持ケース229の支持孔229aを貫通して、回転自在に支持されている。
警告用レバー220の下面には、弾性体222の一端222aが係合されており、弾性体222の他端は、支持ケース229に差込孔229bを介し、固定されている。そのため警告用レバー220に反発力を与えるように構成されている。
警告スイッチ224、エンジン停止スイッチ225は、警告用レバー220に嵌装されたストライカー231が、警告用レバー220の傾きにより回転し、警告スイッチ224、エンジン停止スイッチ225を作動させるように構成されている。ストライカー231の取付角度は、自在に調整でき、位置決め後、止めネジ等(図示せず)で固定されるよう構成されている。
支持ケース229は、警告用レバー220の支持台であると共に、これらのスイッチ等を、水や塵埃から保護するシールケースの一部となっており、カバー230を取付ることにより、シール機能を果たしている。支持ケース229及びカバー230は、金属、木材、合成樹脂等の剛性又は半剛性の材料で作られている。
もちろん前述の実施例に示した可撓性のあるゴム、合成樹脂、布、皮革等で包装して、シールしても良い。
この実施例も同様に、アクセル・警告停止装置200は、一体型取付枠体205に対し、前述の取付機器の取付台等が、すべて一体に固定取付けられるため、取付手順として、事前に取付機器を所定の位置に仮固定し、一体で、本体取付ボルト202を利用して、一括取付し、アクセル装置201を一体型取付枠体205の上から取付た後、すべて機器を作動に適した位置に最終調整すれば良いので、実施例5では、取付困難であったり、たとえ取付けられても、取付時間が1.5〜3時間掛かっていたが、本実施例の構造により取付時間は約1.0〜2時間位、最大手間取っても4時間以内に取付を完了することができた。従って極めて実用上効果のある画期的な構造を提供するものである。
本実施例は、実施例6の欠点を更に大きく改良するものである。
すなわち、実施例6の構造は、機能的には十分であるが、実際の自動車の床2に取付固定しなければならないため、アクセル装置を取外し、その後アクセル・警告停止装置をセットし、アクセル装置を再取付する必要があった。
その場合、各車種ごとにアクセル装置の形状が異なることと、取付けボルトの配置が異なることより、それぞれのアクセル装置に適合する数多くの形状のアクセル・警告装置を製作する必要があった。
これらの実施例6の構造の製作上の難点と取付時間の大幅な短縮を可能とした画期的構造が、実施例7−1と実施例7−2である。
以下図面に従って実施例7−1を説明すると、図31は、実施例7−1の全体概略構成図を示すものである。自動車1の床2には、アクセル装置301が取付けられている。該アクセル装置301のアクセルアーム301rは、アクセル装置301内のアクセル位置発信機301aに結合され、アクセルペダル301pの踏込み状態により、アクセル装置301内のバネ等の復帰手段301bを押えながら、図1のスロットル装置15aの開度を調節できるよう構成されている。
また、別の構成例としては、図16に示すアクセル装置5に代えて、ペダル取付式警告停止装置302を取付け、請求項4に示す減速停止回路を構成することができる。
図32は、ペダル取付式警告停止装置302の概略斜視図を示すものである。
アクセルペダル301pの上面には、ペダル取付式警告停止装置302が、押え爪、または止めボルト、若しくは止めバンド等の固定具303により取付取外し自在に固定されており、該固定具303は、ペダル取付式警告停止装置302のベース板304に溶接、ねじ止め、又は、接着等の固定手段により固定されている。
ベース板304の両端部には、蝶番305が、夫々固定されており、前側板306と後側板307が、蝶番305を介して旋回可能に結合されている。前側板306と後側板307の夫々の上端には同様に、蝶番305が、夫々固定されており、蝶番305を介して上板308が旋回可能に結合されている。
従ってベース板304と、上板308とは、平行四辺形を形成しており、夫々の蝶番305を支点として前側板306と後側板307が同一角度旋回し、ベース板304に対し、上板308が常に平行になるよう制限されて、上下に移動可能に構成されている。
図33は、図32の正面図を示す。ベース板304と上板308の間には、バネ、ゴム製、合成樹脂製の弾性体等の弾性反発手段309が設けられ、上板308に対し上方に反発力を与えている。
ベース板304の一端には、角度調整部310が設けられており、角度調整部310には、ネジ等の角度調整具310aにより前側板306を押えることにより、バネ等の弾性反発手段309の反発力を調節できるよう構成されている。例えば、弾性反発手段309を自由長さに解放した状態が309aとすると、角度調整具310aにより押えられた撓みによる反発力が図20に示すプリセット反発力Mpとなるのである。
ベース板304と上板308の間には、更に、警告スイッチ311とエンジン停止スイッチ312が、配置され、ベース板304に対し止めネジ等の取付具313により固定されている。
これらの警告スイッチ311とエンジン停止スイッチ312は、その底面にライナー314を挿入することにより、高さ方向の位置を適切に調整することができる。
図34は、図33のT−T断面図を示しており、アクセルペダル301pの上面には、ペダル取付式警告停止装置302が、押え爪、または止めネジ、若しくは止めバンド等の固定具303により取付取外し自在に固定されている。ペダル取付式警告停止装置302のベース板304には、固定具303が溶接、ねじ止め、又は、接着等の固定手段で固定されており、アクセルペダル301pに取付取外し自在に取付けられている。
図35は、2点鎖線で示す踏込みの原点位置Aより、通常運転領域である最大旋回位置まで踏み込まれた状態を示すもので、例えばアクセル装置301の一部に設けられた停止手段301cに接触するまで旋回した状態を示しており、通常運転領域であるフルスロットル位置、又は最大旋回位置となっている。
図20に示すように復帰手段301bは、踏込みによりバネ定数K1による反発力が発生するが、弾性反発手段309のバネ定数K2による反発力が大きいため、上板308は、ベース板304に対し移動していない。
従って、警告スイッチ311とエンジン停止スイッチ312は、作動していない。
更に踏込まれて弾性反発手段が撓みを生じると弾性反発位置Bとなる。
図36は、さらに踏み込まれて弾性反発手段309が撓みを生じ、上板308が、警告スイッチ311に接触し、警告信号位置Cとなり、警告信号8が発せられる。
図37は、更に踏み込まれて、上板308が、エンジン停止スイッチ312に接触した状態を示しており、エンジン停止位置Dとなり、前述のエンジン停止信号が発生され、エンジン停止となり本発明の目的であるアクセルとブレーキの踏み間違い事故が防止できるのである。
図38は、実施例7−1の変形実施例として、警告スイッチ311をベース板304と上板308の間でなく、例えば図38の如く、アクセルアーム301rの下部に配置し、アクセルアーム301rの旋回により警告信号を発生するように構成している。
このように構成すると、警告信号は、アクセルアーム301rの任意の旋回位置で、発生することが出来る。
そのため、フルスロットル位置より早めに警告信号のみを発生させることもできる。
例えば燃費節約の目的で、早めに警告を発生させることにより運転者に踏込み過ぎを早めに知らせて、その効果を発生することができる。
図39は、ペダル取付式警告停止装置302を塵埃や水等による故障を防止するため防水・防塵カバー315を設けたものである。
ペダル取付式警告停止装置302の外周全体を、例えば、ゴム製、合成樹脂製、布製等の防水・防塵カバー315で、密封、または略密封とすることによりペダル取付式警告停止装置302の故障を大幅に防止でき、信頼性の高い装置を提供することができるのである。
図40は、図39の断面U−Uを示しており、図示の如く、ペダル取付式警告停止装置302の外周全体を、例えば、ゴム製、合成樹脂製、布製等の防水・防塵カバー315で、密封、または略密封としている。
図41は、警告スイッチ311をベース板304と上板308の間でなく、アクセルアーム301rの下部に配置し、アクセルアーム301rの旋回により警告信号を発生するように構成している。
と共に図21のアクセル作動感知レバー145、アクセル作動感知手段121と同一の機能を持たせたアクセル作動感知レバー322、アクセル作動感知手段323を配置したものである。
そして、ペダル取付式警告停止装置302の外周全体、及び/又は警告スイッチ311、及び/又はアクセル作動感知手段323の外周全体を、前述のゴム製、合成樹脂製、布製等のカバー315で、密封、または略密封としたものである。したがって、すべての電気・電子装置を防水・防塵構造とすることができ、装置の故障を大幅に防止でき、信頼性の高い装置を提供することができるのである。
図42は、実施例7の別の形態である実施例7−2を示しており、パンタグラフ式昇降機構となっている。
上板308の下面には連結耳316が溶接等の固定手段により設けられており、連結軸317を介して連結アーム318の一端が、上板308に回転自在に固定されている。
同様に、ベース板304の上面には連結耳316が溶接等の固定手段により設けられており、連結軸317を介して、もう一方の連結アーム319の一端が、回転自在に固定されている。連結アーム318と連結アーム319は、中央部において結合軸320により、お互いに旋回自在に結合されている。
連結アーム318の他端は、連結軸317を介して、ベース板304の上面に溶接等の固定手段により設けられた長孔付連結耳321に結合されており、長孔321a内を摺動可能に結合されている。
同様に、連結アーム319の他端は、連結軸317を介して、上板308の下面に溶接等の固定手段により設けられた長孔付連結耳321に結合されており、長孔321a内を摺動可能に結合されている。
図43は、図42のV−V断面図を示しており、これらの機構が、ペダル取付式警告停止装置302の両側側面に設けられている。
アクセルペダル301pの上面には、ペダル取付式警告停止装置302が、押え爪、または止めネジ、若しくは止めバンド等の固定具303により取付取外し自在に固定されており、ペダル取付式警告停止装置302のベース板304には、固定具303が溶接、ねじ止め、又は、接着等の固定手段で固定されている。
ベース板304と上板308の間には、バネ、ゴム製、合成樹脂製の弾性体等の弾性反発手段309が設けられ、上板308に対し上方に反発力を与えている。
図42に示すように、ベース板304の一端には、角度調整部310が設けられており、角度調整部310には、ネジ等の角度調整具310aにより上板308を押えることにより、バネ等の弾性反発手段309の反発力を調節できるよう構成されている。例えば、弾性反発手段309を自由長さに解放した状態が309aをすると、角度調整具310aにより押えられた撓みによる反発力が図20に示すプリセット反発力Mpとなるのである。
ベース板304と上板308の間には、更に、警告スイッチ311とエンジン停止スイッチ312が、配置され、ベース板304に対し止めネジ等の取付具313により固定されている。
これらの警告スイッチ311とエンジン停止スイッチ312は、その底面にライナー314を挿入することにより、高さ方向の位置を適切に調整することができる。
このように構成することにより、上板308が踏込み力により下方に移動すると、実施例7−1と同様な機能を発揮できるのである。
図44は、実施例7−2でのエンジン停止位置の状態を示しており、加えて警告スイッチ311をアクセルアーム301rの下部に配置すると共に、図21のアクセル作動感知レバー145、アクセル作動感知手段121と同一の機能を持たせたアクセル作動感知レバー322、アクセル作動感知手段323を配置したものである。
そして、ペダル取付式警告停止装置302の外周全体、及び/又は警告スイッチ311、及び/又はアクセル作動感知手段317の外周全体を、前述のゴム製、合成樹脂製、布製等のカバー315で、密封、または略密封としたものである。したがって、すべての電気・電子装置を防水・防塵構造とすることができ、装置の故障を大幅に防止でき、信頼性の高い装置を提供することができるのである。
もちろん、アクセル作動感知レバー322、アクセル作動感知手段323を設けない構成も可能であることは言うまでもない。
また、上板308が上下に移動可能であれば、実施例7−1の全体の形態を六角形に構成したり、ベース板304と上板308を円弧状に形成した板バネとしても良いし、上下スライド式ガイドを設け上板を上下動させても良く、種々の機構が考えられる。(図示せず)
これらの実施例7−1、実施例7−2では、ペダル取付式警告停止装置302は、アクセル装置301を全く取り外すことなく、ペダル取付式警告停止装置302をアクセルペダル301pの上面に取付ることにより、機械的取付作業は完了し、その後、図31に示す如く、電気配線を行うことにより完了する。
従って実施例6では、取付時間が1〜2時間掛かっていたが、本実施例の構造により取付時間は約3分の1位の20分〜40分位まで大幅に短縮できる。また、自動車整備工場等の整備技師の専門的技術を必要とすることなく、一般者が容易に取付を行うことができる。また、最大の利点は、各車種による異なるアクセル装置の形状を気にすることなく、すべての車種に対し、同一形状で適合することが可能である極めて、画期的な構造を提供するものである。
この実施例は、高速走行時における安全性を、更に高める制御方法を提供するものである。
前述の如く、アクセルの踏み間違い事故は、ほとんどが、発信時に発生しており、ある程度走行した高速走行時には、既にアクセルとブレーキの位置の認識が出来ている。
一方、高速走行時に、自動車のエンジンを緊急停止すると、慣性が大きいため急停止の衝撃が起きたり、後続車の追突事故も考えられる。
そうすると反って危険性が考えられるため本実施例は、それを考慮に入れた更に安全な制御方法、制御装置を提供するものであり、人間の誤動作の特徴である踏み間違い時は、ブレーキと勘違いしているため一気に限界まで踏込む特性に着目したものである。
然るに自動車の走行状態を詳細に観察すると、停止時からアクセルの踏込みに合わせて連続的に速度が上昇してくるため、例えアクセルをブレーキと踏み間違えたとしても、一気に高速走行状態に至ることはない。
従ってエンジンの緊急停止が起きると衝撃の大きい高速走行時は、例えば、臨界速度Va=30〜50Km/時以上の速度でこの問題が発生する。 発信時に、人が間違えてアクセルを一気に踏み込んだ場合は、臨界速度Va=30〜50Km/時未満で、エンジン停止位置Dまで踏込んでいるため、エンジン停止スイッチ9、又は29、又は225、又は312が作動状態となっており、エンジン停止信号が発信されエンジンは停止する。
例えば、図16に示すミッション装置70に対し、連結軸72を介して速度制御接点付速度計71が取付けてあり、該速度制御接点付速度計71に連結された速度信号回路73は、回路切断リレー74に連結されている。
速度制御接点付速度計71が、臨界速度Va未満の状態では、エンジン停止スイッチ9、又は225、又は312により回路切断リレー74が作動し、エンジン停止となるように制御する。
臨界速度Va以上となるとエンジン停止スイッチ9、又は29、又は129、又は225、又は312の信号を不動作として回路切断リレー74は作動しないように構成すると、前述の高速走行時での問題は回避することが出来るのである。
臨界速度Vaは、速度制御接点付速度計72の接点を可変とすることにより、適切な速度に設定することが可能である。
従って、通常走行時は、エンジン停止スイッチ9、又は29、又は129、又は225、又は312の作動位置まで踏込まなかった場合は、エンジン停止信号は作動せず、又臨界速度Va以上の走行時もエンジンの予期せぬ停止は起こらないのである。
この場合、警告スイッチ7、又は28、又は128、又は224、又は311もエンジン停止スイッチと同様不動作としても良い。
図45は、本実施例の操作工程を示すブロック図である。
前述の如く、速度制御接点付速度計71が、臨界速度Va未満の状態では、警告スイッチ7、又は28、又は128、又は224、又は311により警告装置が作動し、更に踏込むとエンジン停止スイッチ9、又は29、又は129、又は225、又は312によりエンジン停止となるように制御する。
臨界速度Va以上となるとエンジン停止スイッチ9、又は29、又は129、又は225、又は312の信号を不動作として回路切断リレー74を介して、警告停止回路系13を不使用とするように構成すると、前述の高速走行時での問題は回避することが出来るのである。
[変形実施例]
この発明は次のように変形して実施することを含むものである。
(1)警告信号位置Cを省略し、弾性反発位置Bより旋回角度が増大すると、次の工程、位置を、エンジン停止位置D、または車両減速位置Eとなるように構成することもできる。
(2)警告スイッチ7、128、311、及び/又はエンジン停止スイッチ9、129、312に代えてその機能を、リミットスイッチ54内に設けてもよい。
(3)警告スィッチ7、128、311、及び/又はエンジン停止スィッチ9、129、312を前記近接スィッチ等以外の有接点、または無接点スィッチ等にして構成する。
(4)弾性反発手段20は、実施例に示す如く、床2以外のいずれに固定しても良い。
(5)アクセル装置5とスロットル装置15aとの連結をアクセルワイヤー5cで行うアクセルワイヤー仕様車でも、アクセルワイヤー仕様以外の前述のアクセル−スロットル装置連動式の自動車にも適用できる。
(6)本発明は、オートマティック仕様車のほか、ギヤチェンジ仕様車に、適用することができる。
本発明の活用例としては、以上説明したように、自動車の走行制御装置、特にアクセルペダルをブレーキペダルと間違って踏込みすぎ、暴走をするのを防止するという安全上の重要機能を新車、既存車すべてに対しても簡単に、安価に適用できる極めて産業上の利用価値の高い自動車の走行制御装置及び走行制御方法を提供することができる。
本発明の全体概略構成図である。 本発明実施例の回路の結線図である。 本発明実施例の別の回路の結線図である。 本発明実施例の別の回路の結線図である。 アクセル装置の原点位置の状態図である。 アクセル装置の弾性反発位置の状態図である。 アクセル装置の警報位置の状態図である。 アクセル装置のエンジン停止位置の状態図である。 アクセル装置の機械的停止限界の状態図である。 警告スィッチ、エンジン停止スィッチの別の実施例を示す状態図である。 アクセル装置の旋回位置を重ねた説明図である。 弾性反発手段の実施例の断面図である。 弾性反発手段の別の実施例の断面図である。 アクセル装置の旋回角度と旋回曲げモーメントの関係を示す説明図である。 本発明の操作工程を示すブロック図である。 本発明の実施例2、3をあわせて設置した全体概略構成図である。 図16中のA−A断面図である。 図16中のB−B断面図である。 本発明の実施例2の操作工程を示すブロック図である。 アクセル装置の旋回角度と旋回曲げモーメントの関係を示す説明図である。 警告停止装置126の概略斜視図である。 警告停止装置126の側面図である。 警告停止装置126のC−C断面図である。 警告停止装置126の球面継手132aを示す拡大断面図である。 警告停止装置126のD−D断面図である。 警告停止装置126のE−E断面図である。 実施例4の操作工程を示すブロック図である。 実施例6のアクセル・警告停止装置200の概略斜視図である。 実施例6のアクセル・警告停止装置200の矢視S−Sの立面図である。 実施例6の別の形態のアクセル・警告停止装置200の概略斜視図である。 実施例7の全体概略構成図である。 ペダル取付式警告停止装置302の概略斜視図である。 ペダル取付式警告停止装置302の正面図である。 図33のT−T断面図である。 通常運転領域である最大旋回位置まで踏み込まれた状態図である。 上板308が、警告スイッチ311に接触した状態図である。 上板308が、エンジン停止スイッチ312に接触した状態図である。 警告スイッチ311をアクセルアームの下部に配置した状態図である。 防水・防塵カバー313を 図39のU−U断面図である。 防水・防塵カバー313を電気・電子装置に設けた構造図である。 実施例7−2の正面図である。 図41のV−V断面図である。 防水・防塵カバー313を電気・電子装置に設けた構造図である。 実施例8の操作工程を示すブロック図である。
符号の説明
1 車体
2 床
3 支持ブラケット
3a 固定手段
4 支点軸
5 アクセル装置
5a ストライカ手段
5b 押付部
5c アクセルワイヤー
5d 端部
6 復帰手段
7 警告スィッチ
8 警告装置
8a 音または振動の発生装置
8b 視覚指示装置
9 エンジン停止スィッチ
10 バッテリ
11 イグニッションスィッチ
12 回路選択スィッチ
13 警告停止回路系
14 エンジン制御コンピュータ
15 エンジン
15a スロットル装置
16 点火装置
17 燃料インジェクタ
18 燃料タンク
19 燃料ポンプ
20 弾性反発手段
21 ヘッド部
22 変形部
23 取付板
24 固定手段
27 ストライカ手段
28 警告スィッチ
29 エンジン停止スィッチ
30,31 視覚指示装置
32 抵抗体
51 アクセル位置発信器
51a、52a 固定具
52 受信モータ
53 連結信号
54 リミットスイッチ
55 伝達軸
56 アイドリングスイッチ
60 ブレーキ装置
61 油圧回路
62 流量制御弁
63 伝達信号
64 ブレーキペダル
65 逆止弁
66 蓄圧装置
67 ブレーキ
70 ミッション装置
71 速度制御接点付速度計
72 連結軸
73 速度信号回路
74 回路切断リレー
80 ボイスアナンシエータ装置
81 アクセル認識音発生装置
101 主軸
102 旋回レバー
103 プリセット手段
105 弾性反発手段
121 アクセル作動感知手段
122 音声接点
123 タイマー
126 警告停止装置
128 警告スイッチ
129 エンジン停止スイッチ
130 防護カバー
131 支持板
132 固定具
132a 球面継手
133 自在継手
135 軸受部
136 受けブラケット
137、138、139 ストライカ
140 取付ネジ
141 ライナー
142 検知レバー
143 スリーブ
144 固定具
145a バネ部
145 アクセル作動感知レバー
147 シール装置
150 結合具
151 ベース板
152 固定手段
200 アクセル・警告停止装置
201 アクセル装置
201a アクセル位置発信機
201p アクセルペダル
201r アクセルアーム
202 本体取付ボルト
203 取付ブラケット
204 取付ナット
205 一体型取付枠体
205a 取付孔
206 弾性反発手段
207 反発用レバー
208 レバー軸
209 弾性体反発板
210 開口
211 弾性体
211a 一端
212 反発支持台
213 反発ボルト
214 反発力調節手段
214a 切欠溝
215 ストッパー
216 止めネジ
217 取付台
218 支持ピン
219 突起付固定ナット
220 警告用レバー
221 警告レバー支持台
221a 開口
222 弾性体
222a 一端
223 警告レバー反力支持台
224 警告スイッチ
225 エンジン停止スイッチ
226 スイッチ固定台
227 シールカバー、
228 弾性反発手段シールカバー
229 支持ケース
229a 支持孔
229b 差込孔
230 カバー
231 ストライカー
301 アクセル装置
301r アクセルアーム
301a アクセル位置発信機
301b 復帰手段
301c 停止手段
301p アクセルペダル
302 ペダル取付式警告停止装置
303 固定具
304 ベース板
305 蝶番
306 前側板
307 後側板
308 上板
309 弾性反発手段
309a 解放した状態
310 角度調整部
310a 角度調整具
311 警告スイッチ
312 エンジン停止スイッチ
313 取付具
314 ライナー
315 防水・防塵カバー
316 連結耳
317 連結軸
318、319 連結アーム
320 結合軸
321 長孔付連結耳
321a 長孔
322 アクセル作動感知レバー
323 アクセル作動感知手段

Claims (11)

  1. 自動車の運転席の床面前方に設置したアクセル装置には、踏込んでない原点位置Aへ常に復帰する復帰手段を有し、前記アクセル装置は自動車のエンジンと連動しており、原点位置Aから踏込んで、旋回角度が大きくなり、弾性反発位置Bとなると、運転者の足に弾性反発手段により、弾性反発力を付加することにより、過度の踏込み位置に来たことを運転者の足に体感させることにより誤動作を認知させる第1の警告認知手段と、
    更に弾性反発位置B以上に旋回角度が大きくなると警告信号位置Cとなり、該警告信号位置Cで警告スイッチが感知することにより警告装置が作動し、運転者に音、光、振動のいずれか一つ若しくはそれらの組合せによる警告信号を運転者に認知させる第2の警告認知手段と、
    更に旋回角度が大きくなり、エンジン停止位置Dまで旋回角度が達すると、エンジン停止スイッチが感知した信号により、エンジン制御コンピュータ、点火装置、燃料インジェクタ、または燃料ポンプのいずれか一つ、若しくはそれらの組合せのいずれかの電源供給を切断、又はそれらへの電源電圧、電流のいずれか、又は両方を降下させることにより、エンジンを停止させる第3の警告認知停止手段を設けると共に、
    アクセル装置の旋回角度の踏込んでない原点位置Aを0度とし、弾性反発位置Bを10度以上〜30度以下とし、警告信号位置Cを弾性反発位置Bの−3度以上〜+5度以下とし、エンジン停止位置Dを弾性反発位置Bから加えて0度以上〜5度以下とし、
    弾性反発手段のモーメントバネ定数K2を6.0kg・cm/度以上〜60.0kg・cm/度以下としたことを特徴とする自動車の走行制御装置。
  2. 自動車の運転席の床面前方に設置したアクセル装置には、踏込んでいない原点位置Aへ常に復帰する復帰手段を有し、前記アクセル装置は自動車のエンジンと連動しており、原点位置Aから踏込んで、旋回角度が大きくなり、弾性反発位置Bとなると、運転者の足に前記弾性反発手段により、弾性反発力を付加することにより、過度の踏込み位置に来たことを運転者の足に体感させることにより誤動作を認知させる第1の警告認知手段と、
    更に前記弾性反発位置B以上に旋回角度が大きくなると警告信号位置Cとなり、該警告信号位置Cで警告スイッチが感知することにより警告装置が作動し、運転者に音、光、振動のいずれか一つ若しくはそれらの組合せによる警告信号を運転者に認知させえる第2の警告認知手段と、
    更に旋回角度が大きくなり、車両減速位置Eまで旋回角度が達すると、リミットスイッチが感知した信号により、スロットル装置内等にあるアイドリング装置が作動しエンジンがアイドリング状態になると共に、前記リミットスイッチが感知した信号によりブレーキ装置の油圧回路に設けられた流量制御弁を開き、ブレーキを作動させ、車両停止状態とすると共に、
    アクセル装置の旋回角度の踏込んでない原点位置Aを0度とし、弾性反発位置Bを10度以上〜30度以下とし、警告信号位置Cを弾性反発位置Bの−3度以上〜+5度以下とし、車両減速位置Eを弾性反発位置Bから加えて0度以上〜5度以下とすると共に、
    弾性反発手段のモーメントバネ定数K2を6.0kg・cm/度以上〜60.0kg・cm/度以下としたことを特徴とする自動車の走行制御装置。
  3. 自動車の運転席の床面前方に設置したアクセル装置には、踏込んでない原点位置Aへ常に復帰する復帰手段を有し、前記アクセル装置は自動車のエンジンと連動しており、原点位置Aから踏込んで、最大旋回角度に到達し、更に踏み込むとアクセルペダルの上面に設置されたペダル取付式警告停止装置の上板が、ばね等の弾性反発手段を圧縮することにより弾性反発位置Bとなり、運転者の足に該弾性反発手段により弾性反発力を付加することにより、過度の踏込み位置に来たことを運転者の足に体感させることにより誤動作を認知させる第1の警告認知手段と、
    更に弾性反発位置B以上に上板が、下方に変位すると警告信号位置Cとなり、該警告信号位置Cで警告スイッチが感知することにより警告装置が作動し、運転者に音、光、振動のいずれか一つ若しくはそれらの組合せによる警告信号を運転者に認知させる第2の警告認知手段と、
    更に上板が、下方に変位しエンジン停止位置Dまで達すると、エンジン停止スイッチが感知した信号により、エンジン制御コンピュータ、点火装置、燃料インジェクタ、または燃料ポンプのいずれか一つ、若しくはそれらの組合せのいずれかの電源供給を切断、又はそれらへの電源電圧、電流のいずれか、又は両方を降下させることにより、エンジンを停止させる第3の警告認知停止手段を設けたことを特徴とする自動車の走行制御装置。
  4. 自動車の運転席の床面前方に設置したアクセル装置には、踏込んでない原点位置Aへ常に復帰する復帰手段を有し、前記アクセル装置は自動車のエンジンと連動しており、原点位置Aから踏込んで、最大旋回角度に到達し、更に踏み込むとアクセルペダルの上面に設置されたペダル取付式警告停止装置の上板が、ばね等の弾性反発手段を圧縮することにより弾性反発位置Bとなり、運転者の足に該弾性反発手段により、弾性反発力を付加することにより、過度の踏込み位置に来たことを運転者の足に体感させることにより誤動作を認知させる第1の警告認知手段と、
    更に反発位置B以上に上板が、下方に変位すると警告信号位置Cとなり、該警告信号位置Cで警告スイッチが感知することにより警告装置が作動し、運転者に音、光、振動のいずれか一つ若しくはそれらの組合せによる警告信号を運転者に認知させる第2の警告認知手段と、
    更に上板が、下方に変位し、車両減速位置Eまで達すると、リミットスイッチが感知した信号により、スロットル装置内等にあるアイドリング装置が作動しエンジンがアイドリング状態になると共に、前記リミットスイッチが感知した信号によりブレーキ装置の油圧回路に設けられた流量制御弁を開き、ブレーキを作動させ、車両停止状態とすることを特徴とする自動車の走行制御装置。
  5. 請求項3、又は4記載のペダル取付式警告停止装置において、警告スイッチは、ペダル取付式警告停止装置内に設けることなく、アクセル装置の旋回により作動する任意の位置に設置することにより、警告信号とすることを特徴とする自動車の走行制御装置。
  6. 請求項3、又は4、又は5記載のペダル取付式警告停止装置において、ペダル取付式警告停止装置の外周全体、及び/又は警告スイッチの外周全体、及び/又はアクセル作動スイッチ等の電気・電子装置を、例えば、ゴム製、合成樹脂製、布製等の防水・防塵カバーで、密封、または略密封することにより防水・防塵等の保護機能を付与することを特徴とする自動車の走行制御装置。
  7. 前記弾性反発手段Bがアクセルの踏込みにより作動したときは、弾性反発手段Bに、予め初期反発力Mpを与えておき、それまでの復帰手段による反発力に対し、反発力の断続的変化を与えることを特徴とする請求項1、又は2、又は3、又は4、又は5、又は6記載の自動車の走行制御装置。
  8. 自動車の運転席の床面前方に設置したアクセル装置には、踏込んでない原点位置Aへ常に復帰する復帰手段を有し、前記アクセル装置は自動車のエンジンと連動しており、原点位置Aから超えて踏込むと、アクセル装置作動状態であることを感知するアクセル作動感知手段を有し、該アクセル作動感知手段の感知によりタイマーが作動開始し、第1設定時間経過により、音声接点が作動し、ボイスアナンシエータ信号又はアクセル認識音信号を作動させることにより運転者にアクセルによる加速中であることをその都度知らせ、ブレーキとの踏み間違いを認識させると共に、タイマーが作動開始後、第2設定時間経過すると、回路選択スイッチが作動し、警告停止回路系を不使用とすると共に前記音声接点が作動し、ボイスアナンシエータ信号又はアクセル認識音信号を停止することにより、警告停止回路系又は減速停止系を不使用としたことを予知させることを特徴とする請求項1、又は2、又は3、又は4、又は5、又は6、又は7記載の自動車の走行制御装置。
  9. 警告停止装置は、自動車の床の上部空間内に設置され、前記第1の警告認知手段である弾性反発手段Bと、第2の警告認知手段と、エンジン停止させる第3の警告認知・停止手段等が、該警告停止装置内に夫々取付けられ、これらの警告停止手段を構成する各機器を固定する各種取付台等が溶接接合、ネジ接合、又は曲げ加工等により一体型取付枠体に一体に結合されており、自動車の床に、設けられたアクセル装置を取付けるための本体取付ボルトにより、前記一体型取付枠体に本体取付ボルトを貫通して、前記一体型取付枠体を取付固定し、更にその上からアクセル装置を取付ることにより、床に対しボルト、ナット、止めネジ、接着、溶接、ロー付、等の固定手段を新たに用いることなく、前記警告停止装置、およびアクセル装置が取付可能となることを特徴とする請求項1、又は2、又は7、又は8記載の自動車の走行制御装置。
  10. 請求項1〜9記載の自動車の走行制御装置において、臨界速度Va以上の走行速度において、エンジン停止スイッチを不動作とするか、又はエンジン停止スイッチ及び警告スイッチを不動作とすることを特徴とする自動車の走行制御装置。
  11. 請求項1〜10記載の自動車走行制御装置を用いた自動車の走行制御方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP7343837B2 (ja) 2019-10-03 2023-09-13 トヨタ自動車株式会社 運転支援装置

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