JP2014524388A

JP2014524388A - オートマチック車の安全制動装置

Info

Publication number: JP2014524388A
Application number: JP2014527045A
Authority: JP
Inventors: サムカン，ソン
Original assignee: エスエムモーターズカンパニーリミテッド
Priority date: 2011-08-25
Filing date: 2011-09-29
Publication date: 2014-09-22
Also published as: WO2013027883A1; EP2752339A1; CN103930320A; EP2752339A4; KR20130022168A; US20140188364A1; KR101248035B1

Abstract

【課題】オートマチック車に適用するための安全制動装置を提供する。
【解決手段】オートマチック車に適用するための安全制動装置であって、低速で加速ペダルを踏まずに車両が動く時に前後の他の車両や物体を感知して、接触事故を防止する安全制動装置を提供する。ブレーキペダルを強制的に引っ張って制動する作動器１０と、当該作動器の制御操作のための制御回路２０と、を備える。制御回路２０は、速度感知と物体感知のための各回路部を備え、複数のリレー素子により順次制御する形態であって、ＥＣＵなど車両内の他の電子制御装置のプログラム変更なしに、簡単に追加装着可能なものである。したがって、既存の車両に容易に適用できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動変速機が装着された車両（以下、‘オートマチック車’という）の安全制動装置に係り、特に、低速で加速ペダルを踏まずに車両が動く時に前後の他の車両や物体を感知して、接触事故を防止するための自動制動のためのものである。

車両運行中に、近接している他の車両や障害物に対する認識距離は、運転手ごとに多少差がある。特に、運転手の視野から外れた地点にある障害物は、運転手が全く認識できない。このように、他の車両や障害物に対する運転手の認識距離の差によって、または認識できない障害物に対する接触事故が頻繁に発生している。

かかる接触事故を防止できる従来の技術として、下記の特許文献には、前後方物体を感知して、車両を制御する方案が提案されている。

特許文献１に提案された方案は、ブレーキペダルを強制的に操作可能な別途の電動モータと、ギヤトレーンとを設置し、後方物体の感知によって当該モータを駆動することによって、ブレーキペダルの操作による制動を自動的に行うものである。

特許文献２及び３に提案された方案は、車両速度と、前方物体または後方物体の感知とによって、危険距離を予測して、変速機用ソレノイドバルブを直接制御したり、当該ソレノイドバルブが操作されるように設置された別途の電動モータを駆動し、変速レバーを強制的に中立位置や低段位置に移すことによって、いわゆるエンジン制動を自動的に行うものである。

特許文献４に提案された方案は、ブレーキペダルと連動するマスターシリンダを強制的に作動させる別途のソレノイドバー（プランジャ）を設置し、車両速度と、前方物体の感知とによって、危険距離を予測して、当該ソレノイドバーを駆動して、マスターシリンダを作動させることによって、ブレーキペダルを操作するような制動を自動的に行うものである。

特許文献５に提案された方案は、ブレーキペダルを強制的に半分ほど操作可能に、エンジンのサージタンクから発生する負圧により作動するアクチュエータ、その負圧を制御するソレノイドバルブ、及び当該アクチュエータとブレーキペダルの連結器具を備え、後方物体の感知と、車両速度とによって、危険距離を予測して、当該ソレノイドバルブを制御して、ブレーキペダルを強制的に半分ほど操作することによって、車両の減速運行を自動的に行うものである。

自動変速機が装着された、いわゆるオートマチック車は、手動変速機が装着された車両と異なり、片足のみを使用し、ギアの変速時に別途のクラッチ操作が不要であり、変速レバーが走行や後進の位置にある時、加速ペダルを踏まなくとも、ブレーキペダルから足を離せば、車両が動く。これにより、運行中に渋滞によって徐行と停止とを反復したり、駐車時のように狭くて短い距離を注意して移動する時は、ブレーキペダルを踏んで離す動作を反復して、少しずつ前進または後進する。

一般的に走行する時はいうまでもなく、駐車する場合にも、前後の車両や障害物との距離が十分であれば、運転手は加速ペダルを踏んでさらに速く移動することができる。すなわち、オートマチック車における前述した接触事故は、ほとんど加速ペダルを踏まず、ブレーキペダルのみを踏んで離す動作を反復しつつ、少しずつ前進または後進する場合に発生する。

前記特許文献に提案された方案は、概ね車両の現在速度と、物体の感知とによって、追突または衝突する危険距離を予測する。しかし、車両の速度は、頻繁な加速と制動などにより非常に可変的なものであるので、高速での危険距離を予測することは実際の効果が薄いだけではなく、かえって高速運行中に意図しない制動が動いて、運転手を慌てさせる不安感を募らせる。

また、前後の車両や物体の感知によって自動制動が行われた後には、ギアーの変速を通じて、逆方向の走行により運行し続けなければならないが、前述した従来の技術は、自動制動後、それを解除できる適切な手段が提供されていないので、前後の車両や障害物が除去されない限り車両を動かすことができないので、非常な不都合を引き起こす。

一方、従来の技術による自動制動の実行のための制御手段を具現するためには、車両内のエンジン、自動変速機、ＡＢＳなどの状態をコンピュータで制御する電子制御装置(Electronic Control Unit: ECU)のプログラムを変更しなければならないので、既存のオートマチック車には事実上適用または応用できなかった。

韓国公開特許第１０−１９９６−０００４１２８号公報韓国公開特許第１０−１９９７−００４６４４４号公報韓国公開実用新案第２０−１９９８−００３９８６４号公報韓国公開特許第１０−１９９８−００４７７８１号公報韓国公開特許第１０−１９９９−００１５１６６号公報

本発明の目的は、オートマチック車に係るものであって、第一に、運転手が徐行や駐車中にブレーキペダルのみを踏んで離す動作を反復しつつ、少しずつ前進または後進する時、前後方物体を感知して、自動的に制動して、接触事故を防止することができ、第二に、自動制動後、自然かつ安全に移動できるように解除及び走行が可能であり、第三に、既存の車両内のＥＣＵなどのプログラム変更なしに、簡単に装着して実施できるオートマチック車の安全制動装置を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明によるオートマチック車の安全制動装置は、車両内のブレーキペダルと連結され、当該ブレーキペダルを強制的に引っ張って制動する作動器と、当該作動器の制御操作のための制御回路とが備えられ、当該制御回路は、車両速度をリアルタイムで感知する速度感知部と、車両周囲の物体をリアルタイムで感知する物体感知部と、を備え、加速ペダルを踏まない状態で、車両が一定の速度以下に前進または後進しており、車両周囲の物体が一定の距離以内に近接すれば、前記作動器を操作して、前記ブレーキペダルによる制動を実行及び維持し、加速ペダルを踏めば、車両運行を続けるように、前記ブレーキペダルによる制動状態を解除するように構成される。

望ましくは、前記制御回路に、車両内のインヒビタースイッチの走行端子及び後進端子の共通接続点と接地との間に接続されて、車両が前進または後進する場合に通電し、その通電時に、前記速度感知部を作動させる接点を有する第１リレー素子と、車両速度が一定の速度以下である場合に、当該速度感知部の出力により通電し、その通電時に、前記物体感知部を作動させる接点を有する第２リレー素子と、車両と一定の距離以内にある物体が感知された場合に、当該物体感知部の出力により通電し、前記作動器を作動させる接点を有する第３リレー素子と、車両内の加速ペダルと連動して開閉され、加速ペダルを踏めば、前記作動器の作動を中止させる加速ペダルスイッチと、が備えられてもよい。

さらに望ましい形態として、前記作動器の作動による制動後から、前記加速ペダルによる解除が行われるまで、前記制御回路の物体感知部による物体感知如何と関係なく、当該作動器の作動状態を維持させる手段がさらに備えられてもよい。

さらに望ましい形態として、前記制御回路の物体感知部による物体感知時に警報する手段がさらに備えられてもよい。

本発明において、前記制御回路の速度感知部、物体感知部、及び作動器が順次的に動作することによって、ブレーキペダルによる自動制動が行われ、自動制動後、加速ペダルを踏めば、その制動状態が解除され、車両運行を続けることができる。

本発明によれば、低速で物体が感知された場合に、ブレーキペダルによる自動制動が行われるので、前述した従来の技術のように高速で予期しない制動による不安感なしに、安全運行に寄与することができ、また、運転手がブレーキペダルを確実に踏まずに動く場合にも有効に作動して、安定性を高め、特に、自動制動後、加速ペダルを踏んで運行し続けることができるので、運転手に便宜を提供する効果を発揮する。

また、本発明における前記作動器の作動状態を維持させる手段は、例えば、前方車と近くなって自動制動された状態で、前方車が前進すれば、車両が自然に動いていて、再び自動制動される現象が反復されることによって引き起こされる不安感を解消し、運転手に注意を呼びかけるような安全運行に寄与する効果を発揮する。

一方、本発明は、車両内のＥＣＵとは別個の簡単な回路及びリレー素子などによる順次制御形態の回路装置であって、そのプログラム変更なしに、既存の車両にも容易に適用できるので、その実効性が高い。

本発明の望ましい実施形態によるオートマチック車の安全制動装置を構成する作動器と制御回路の模式図である。本発明の望ましい実施形態によるオートマチック車の安全制動装置に使われる制御回路の詳細図である。

本発明によるオートマチック車の安全制動装置は、図１及び図２の通りである。それらの図面は、あくまでも本発明の理解を助けるために、その望ましい実施形態に係る一形態を例示したものに過ぎず、その一部の構成要素が誇張されたり、省略されるなど実際とは差があり、他の形態も可能である。

図１を参照すれば、本発明によるオートマチック車の安全制動装置は、作動器１０と、制御回路２０と、からなる。作動器１０は、例えば、空圧で作動する真空ガバナ１１と、その空圧流路を制御するソレノイドバルブ１２とから構成され、車両のエンジンルームと運転席との間の車体１に付着して設置される。

真空ガバナ１１は、真空圧の作用によって出入りするプランジャを有するが、当該プランジャと、ブレーキペダル２とをワイヤケーブル１３で連結して、当該ブレーキペダル２を強制的に引っ張って操作する。真空ガバナ１１は、非作動状態でブレーキペダル２を拘束せず、ワイヤケーブル１３も柔軟なものであるので、運転手のブレーキペダル操作には全く障害とならない。一方、真空ガバナ１１の作動により、ブレーキペダル１１が引っ張られて拘束された場合には、車両が停止した状態であるので、安全には問題がない。

真空ガバナ１１の作動流体としては、車両内のエンジン３の吸気負圧を直接利用でき、望ましくは、当該エンジン３と直結された真空ポンプ４と、ブレーキブースター６との間の空圧管路に、流量調節バルブ５を設置し、当該真空ポンプ４による安定した真空圧を利用できる。

ソレノイドバルブ１２は、例えば、ソレノイド制御スプリング復帰型の２位置３ポートバルブであって、前記真空ガバナ１１のポートを常時開放し、制御回路２０による作動時、すなわち、ソレノイド励磁時には、当該ポートを、前記真空ポンプ４側と連結させる。すなわち、正常運行時には、真空ガバナ１１が大気圧状態となり、ブレーキペダル２を引っ張らず、その作動時にのみ真空圧が作用して、ブレーキペダル２を引っ張る。

前記作動器１０は、本発明者による韓国登録特許第１０−０９８５９２２号公報と、韓国特許出願第１０−２００９−０００３３４２号公報に詳細に述べられているので、それ以上の具体的な例示及び説明は、便宜上省略する。

制御回路２０は、車両内の始動スイッチ７の点火端子ＩＧを通じて供給されるバッテリー８の電圧Ｂ^＋を電源とし、望ましくは、図２のように、車両内のインヒビタースイッチ９と共に、開閉スイッチ２１、速度感知部２２、物体感知部２４、三つのリレー素子Ｒｙ_１，Ｒｙ_２，Ｒｙ_３、及び加速ペダルスイッチ２６から構成され、より望ましくは、タイマースイッチ２７と、警報発生器２とを備える。

第１リレー素子Ｒｙ_１は、インヒビタースイッチ９の走行端子Ｄ、後進端子Ｒ及び低速端子Ｌの共通接続点と接地との間に接続されており、運転手により変速レバーが走行、後進または低速の位置に置かれれば通電し、当該変速レバーが中立や駐車の位置に置かれれば非通電状態となる。当該第１リレー素子Ｒｙ_１には、通常複数の接点があるが、当該複数の接点のうち、常時開放型の接点Ｓ１が本発明に利用される。

インヒビタースイッチ９の走行端子Ｄ、後進端子Ｒ及び低速端子Ｌにそれぞれ接続されたダイオードＤ_Ｒ，Ｄ_Ｄ，Ｄ_Ｌは、逆流防止用であって、車両内のＥＣＵなど他の制御装置の誤動作を防止するために必要である。

第１リレー素子Ｒｙ_１と直列接続された開閉スイッチ２１は、自動制御機能を所望しない時に制御回路２０の全体が作動しないように切るためのものであって、必ずしも必要なものではない。

速度感知部２２は、第１リレー素子Ｒｙ_１の常時開放型の接点Ｓ１を通じて、始動スイッチ７の点火端子に接続され、当該接点Ｓ１を通じて、電源が印加されて作動する。すなわち、車両内の変速レバーが運転手により走行、後進または低速の位置に操作されて、車両が動けば、第１リレー素子Ｒｙ_１の接点Ｓ１が閉鎖（ＯＮ）されることによって、速度感知部２２による速度感知機能が行われ、当該変速レバーが駐車や中立の位置に置かれて、車両が動かない場合には、第１リレー素子Ｒｙ_１の接点Ｓ１が開放（ＯＦＦ）されて、速度感知部２２は作動せず、それによって、車両が運行されない状態での不要な作動による電力浪費を防止できる。

前記速度感知部２２は、電源が印加されれば、車両内の速度計センサー２３からリアルタイムで車両速度を感知するが、現在の車両速度が予め設定された一定の速度以下となれば、バッテリー電圧を出力し、その一定の速度よりも速くなれば、その出力を遮断する。前記速度感知部２２の回路と、速度計センサー２３は、前述した特許文献に例示されたところと実質的に同一または類似した形態で可能であり、かつ通常のものであるので、その具体的な例示及び説明は省略する。

第２リレー素子Ｒｙ_２は、速度感知部２２と接地との間に接続され、当該速度感知部２２の出力により通電し、当該速度感知部２２の出力がないか、または遮断されれば、非通電状態となる。同様に、当該第２リレー素子Ｒｙ_２には、通常複数の接点があるが、当該複数の接点のうち、常時開放型の接点Ｓ２が本発明に利用される。

物体感知部２４は、第２リレー素子Ｒｙ_２の常時開放型の接点Ｓ２を通じて、始動スイッチ７の点火端子に接続され、前記速度感知部２２による速度感知機能が行われる間、当該接点Ｓ２を通じて、電源が印加されて作動する。すなわち、車両が動いており、その速度が前記速度感知部２２により一定の速度以下と感知されれば、第２リレー素子Ｒｙ_２の接点Ｓ２が閉鎖（ＯＮ）されて、物体感知部２４による物体感知機能が行われ、速度感知部２２の非作動により、その出力がないか、または走行速度が速くなって、当該速度感知部２２の出力が遮断されれば、第２リレー素子Ｒｙ_２の接点Ｓ２が開放（ＯＦＦ）されることによって、物体感知部２４は作動しない。

前記物体感知部２４は、電源が印加されれば、別途の物体感知センサー２５ａ，２５ｂから物体をリアルタイムで感知しつつ、物体の一定の距離以内への接近が感知されれば、バッテリー電圧を出力し、物体が感知されないか、またはその一定の距離を外れれば、その出力を遮断する。

物体感知センサー２５ａ，２５ｂとしては、例えば、物体に向かって超音波を発射し、その物体を反射して戻る反射波に感応して、信号を検出する、いわゆる超音波センサーが使われ、車両の前後及びその周囲のうち一箇所以上に設けられる。超音波センサーを利用する物体感知部２４の回路は、例えば、当該超音波センサーの反射波による信号波長から、距離を認識する形態で構成されるが、それも前述した特許文献に例示されたところと実質的に同一または類似した形態で可能であり、かつ通常のものであるので、その具体的な例示及び説明は省略する。

第３リレー素子Ｒｙ_３は、物体感知部２４と接地との間に接続され、当該物体感知部２３の出力により通電し、当該物体感知部２４の出力がないか、または遮断されれば、非通電状態となる。同様に、当該第３リレー素子Ｒｙ_３には、通常複数の接点があるが、当該複数の接点のうち、常時開放型の接点Ｓ３が本発明に利用される。

前記ソレノイドバルブ１２は、その一側が第３リレー素子Ｒｙ_３の常時開放型の接点Ｓ３を通じて、始動スイッチ７の点火端子に接続され、その他側が常時閉鎖型である加速ペダルスイッチ２６を通じて接地され、前記物体感知部２４による物体感知機能が遂行される間、当該接点Ｓ３を通じて、電源が印加されて作動する。すなわち、車両が一定の速度以下に動いており、その速度が前記速度感知部２２により一定の速度以下と感知され、かつ前記物体感知部２４により一定の距離以内に接近する物体が感知されれば、第３リレー素子Ｒｙ_３の当該接点Ｓ３が閉鎖（ＯＮ）され、ソレノイドバルブ１２が作動して、前記アクチュエータ１１によりブレーキペダル２が引っ張られる、いわゆる自動制動が行われる。

加速ペダルスイッチ２６は、別途に設けられるか、または既存の車両内に備えられたものを利用できるが、加速ペダルと連動して、運転手が加速ペダルを踏めば開放される常時閉鎖型の接点により、前記ソレノイドバルブ１２の電源を遮断するためのものである。すなわち、ソレノイドバルブ１２の作動により遂行される自動制動状態で、運転手がギアーを変速した後に逆方向に走行するために、加速ペダルを踏めば、その自動制動状態が解除され、車両運行を続けることができる。

遅延タイマーリレー素子２７は、遅延リレー回路（図示せず）と複数の接点（図示せず）を有し、当該複数の接点のうち、常時開放型の接点一つを利用して、第３リレー素子Ｒｙ_３の接点Ｓ３についての遅延維持回路を構成するためのものであって、必ずしも必要なものではない。

当該遅延タイマーリレー素子２７の遅延リレー回路は、ソレノイドバルブ１２と、当該常時開放型の接点は、第３リレー素子Ｒｙ_３の接点Ｓ３とそれぞれ並列に接続される。すなわち、第３リレー素子Ｒｙ_３の接点Ｓ３が閉鎖（ＯＮ）されれば、一定の時間（例えば、約５秒）が経過した後、遅延タイマーリレー素子２７の接点が閉鎖（ＯＮ）されることによって、前記物体感知部２４の出力が遮断された場合にも、ソレノイドバルブ１２の作動が維持される。したがって、例えば、前方車が走行と停車とを反復することによって、物体感知部２４が反復的に作動することによって引き起こされる、車両が反復的に動く、いわゆる揺動走行現象を防止できる。当該遅延タイマーリレー素子２７の動作はいうまでもなく、運転手により加速ペダルスイッチ２６が開放（ＯＦＦ）されると共に中止される。

第３リレー素子Ｒｙ_３の接点Ｓ３と接地との間に接続された警報発生部２８は、前記物体感知部２４により、近接した物体が感知されて、自動制動が行われる時、予め保存された警報音や音声などを出力して、運転手に知らせるためのものであって、必ずしも必要なものではない。運転手は、当該警報発生部２８の警報音や音声を通じて、前方または後方に物体が近接していることを認知できる。したがって、自動制動後、無意識的にギアーの変速なしに加速ペダルを踏むなど運転手の不注意運転を予防できる。当該警報発生部２８は、運転手により加速ペダルスイッチ２６が開放（ＯＦＦ）されると共に初期化される。

前述した実施形態は、三つのリレー素子Ｒｙ_１，Ｒｙ_２，Ｒｙ_３を利用して、速度感知部２２、物体感知部２４及び作動器１０を順次制御する望ましい形態に係るものである。しかし、本発明は、速度感知部２２と物体感知部２４の作動順序を変えて行うか、または同時に行い、リレー素子の所要個数や接点などを適切に選択して配置するなど他の形態への多様な実施が可能である。

Claims

車両内のブレーキペダルと連結され、当該ブレーキペダルを強制的に引っ張って制動する作動器と、当該作動器の制御操作のための制御回路とが備えられ、
当該制御回路は、車両速度をリアルタイムで感知する速度感知部と、車両周囲の物体をリアルタイムで感知する物体感知部とを備え、
加速ペダルを踏まない状態で、車両が一定の速度以下に前進または後進しており、車両周囲の物体が一定の距離以内に近接すれば、前記作動器を操作して、前記ブレーキペダルによる制動を実行及び維持し、加速ペダルを踏めば、車両運行を続けるように、前記ブレーキペダルによる制動状態を解除するように構成されたことを特徴とするオートマチック車の安全制動装置。
前記制御回路に、車両内のインヒビタースイッチの走行端子及び後進端子の共通接続点と接地との間に接続されて、車両が前進または後進する場合に通電し、その通電時に、前記速度感知部を作動させる接点を有する第１リレー素子と、車両速度が一定の速度以下である場合に、当該速度感知部の出力により通電し、その通電時に、前記物体感知部を作動させる接点を有する第２リレー素子と、車両と一定の距離以内にある物体が感知された場合に、当該物体感知部の出力により通電し、前記作動器を作動させる接点を有する第３リレー素子と、車両内の加速ペダルと連動して開閉され、加速ペダルを踏めば、前記作動器の作動を中止させる加速ペダルスイッチと、が備えられたことを特徴とする請求項１に記載のオートマチック車の安全制動装置。
前記制御回路により作動器が作動した後、前記物体感知部による物体感知如何と関係なく、当該作動器の作動状態を、前記加速ペダルを踏むまで維持させる手段がさらに備えられたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のオートマチック車の安全制動装置。
前記制御回路の物体感知部による物体感知時に警報する手段がさらに備えられたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のオートマチック車の安全制動装置。