JP2018044545A - ペダル装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】アクセルペダルの踏み間違いが起きないペダル装置とし、且つ意識障害に陥った場合、自動車の判断で、自動ブレーキで停止させること。【解決手段】ブレーキペダルの上面で「アクセル操作」をする、或いはブレーキペダル自体で、「アクセル操作」をし、「踏み間違いの場合「アクセル操作」と「ブレーキ操作」の両方を行う構成とし、「アクセル操作」と「ブレーキ操作」が重複して操作された場合、エンジンをアイドリング状態にし、足の下に有るブレーキペダルの踏み込みで停止する、意識障害の場合ブレーキペダルを足の重みで押さえているだけなのでブレーキは強く作動せず、速度は急な減速をしないので車速信号Wと電気信号Rの値で、減速が無い場合、「意識障害」と認知し自動ブレーキを作動させ自動ブレーキを保持する。【選択図】図1

Description

本発明は、自動車等のブレーキとアクセルに関するものである。
近年アクセルとブレーキの踏み間違いや、癲癇など筋肉硬直による突っ張り等による意図せずアクセルペダルが踏み込まれる或いは、病気等により「意識障害」になり脳が体(足)の制御を失う事で、足の重みでアクセルペダルが押し下げられる等による大きな事故が多発しているが、現在の自動車にはこれらへの対応手段は講じられていない、先日、国土交通省は、運転手が意識を失うと自動でブレーキがかかる仕組のドライバー異常時対応システムを自動車メーカー各社に開発を促す方針である、これが背景技術の現状である.
特許第5906206 特願2014317161 特願2016−036499 特願2016−093435
Design Wave Magazine 2004 12月号。 需要が拡大する自動車制御OSを知る。服部博行,森川聡久著 シャーシ構造2−3訂(自動車教科書)2004/4/5 全国自動車整備専門学校著 山海堂発行
<課題概略>
近年、軽自動車から大型車までアクセルとブレーキの踏み間違いによる大きな事故が多発するようになった、この原因は、運転操作中は、足(靴)はアクアセルペダルの上にあるので、脳の錯誤、錯覚、等で脳がしっかりと指令を出さなかった場合、ペダルはブレーキとアクセルの2つが有るが運転中足の下に有る、アクセルペダルを踏み込んで暴走している、或いは病気、薬物中毒等で「意識障害」に陥り、身体の制御を失って運転中はアクセルペダルの上に有る足も、制御を失うので足の重みでアクセルペダルが踏み込まれたままになってエンジンは回転し駆動をしているが運転操作不在の状態で暴走していた、
又、現在販売されている車に装備されだした、自動ブレーキは、車外の障害物に対して、カメラや無線レーダー等で障害物を認めた場合、このままの状態で車が進めば衝突するとCPUが判断すると運転者に警告をし、それでも衝突の危機がある場合は、自動ブレーキを作動させる、外因性障害物対応の自動ブレーキとしている。この装置が作動するには、例えば車の速度が時速10km以上から30km以内で走行中の場合に限り作動をする、と云う作動速度領域の条件があり、領域を外れると作動しない。
ブレーキペダルと、アクセルペダルを踏み間違った場合、止まるはずが停止しない、或は減速をしない、或は減速をせず加速している事に気づいて、パニック状態に陥り、さらにブレーキペダルを踏んでしまうので急激な加速となり自動ブレーキの作動速度領域を超えてしまい自動ブレーキが作動しない場合があった、本発明は運転者に起因する障害に対して働く事を主目的として構成する事で前述の外因性障害物対応の自動ブレーキの一部の問題点をも含めて解決するものである。詳細は次に記述する、
<課題1>
癲癇や薬物中毒などによって筋肉の痙攣などで筋肉硬直による突っ張りで、運転中は足の下に有るアクセルペダルを一瞬でこれ以上踏み込めない位置まで踏み込んで暴走している、この様な踏み込みによる暴走が起きない構成のペダル装置とするのが課題である。
<課題2>
パニック等になりブレーキペダルと間違ってアクセルペダルを一瞬でこれ以上踏み込めない位置まで踏み込む、踏み間違いによって暴走が発生している、この様な踏み込みによる暴走がおきない構成のペダル装置とするのが課題である。
<課題3>
居眠り等で一時的に体や足の制御を失う、或いは病気等で脳と体の制御を失う「意識障害」(以下病気等で脳と体の制御を失う事を意識障害と云う)に陥り体や足の制御を失った場合、或は居眠り等で一時的に体や足の制御を失い、足の下にあるアクセルペダルを足全体の重みで押さえ込んでしまい暴走がおきない構成のペダル装置とするのが課題である。
又ブレーキ操作中、或はブレーキで停車中に「意識障害」になりブレーキペダルから足(靴)が脱落しブレーキが効かなくなり、クリープ現象で運転者不在の状態で発進、走行をしてしまっている。この様な運転者の意思ではない暴走が起きないペダル装置とするのが課題である。
<課題4>
課題3が発生した場合、これを運行管理者に伝えるために国土交通省が装備の義務付け拡大を行っている運行記録計(セイフティレコーダ)等に記録する、運行管理者がセイフティレコーダの記憶媒体であるSDカード等を運行終了後にチェツクする事により病気の前兆を運行管理者が早期に把握する事で運転者の体調を管理できるようにし事故を事前に予防するのが課題である。
特許文献1。特許文献2。特許文献3。特許文献4、は本特許出願人が出願したもので、本発明は特許文献1。特許文献2。特許文献3。特許文献4、を発展させたものである。
<構成的手段>
アクセルペダル或はブレーキペダルの踏み込み(回転)量に応じた電気信号値を出力する検出装置をポジションセンサーと云い、アクセルペダルの作動を検出するものをアクセルポジションセンサーと云い、本明細書ではセンサースイッチ12と定義しその様に記載する。
ブレーキペダルの作動を検出するものをブレーキポジションセンサーと云い、本明細書ではスイッチ13と定義しその様に記載する。
前記の課題を解決する為に、ブレーキアーム1と一体のブレーキペダル2と伸長部15を一連に一体構成とし、伸長部15にアクセルペダル4がブレーキペダル2の右側の上面で、ブレーキペダル2との間に隙間が開く様に支持具3で軸着し、センサースイッチ12を定着する(代表図1)或は、アクセルペダル4が持着したアクセルアーム14をセンサースイッチ12に支持軸3で軸着し、そのセンサースイッチ12をアクセルペダル4がブレーキペダル2の右側の上面で、ブレーキペダル2との間に隙間が開く様に伸長部15に定着する(代表図7)。
ブレーキアーム1と斜め右前方(角度43)に設定したブレーキペダル2は一体である、伸長部15はブレーキペダル2と一体となり伸長部15に備えたセンサースイッチ12とアクセルペダル4も一連に一体となり上下には連動する、この構成によりアクセルペダル4の操作はブレーキペダル2の上面で靴を斜め右前方に踏み込むアクセル操作で、スイッチ13は電気的に検知するペダル装置とし、
アクセルペダル4とブレーキペダル2が重複して操作される「異常操作」を検知する為にアクセルペダル4の作動を検知するセンサースイッチ12からの電気信号とブレーキペダル2の作動を検知するスイッチ13からの電気信号を電子回路Dの判定回路Eに入力する事で、電子回路Dが作動し後に記述の制御をする。(以下、アクセルペダル4とブレーキペダル2が重複して操作される事をペダルの「異常操作」と云う)。
ブレーキペダルを単独で操作している時、或はブレーキペダルで停車している場合の意識障害を認知する為にブレーキペダルの踏み込み作動を検知するスイッチにブレーキペダルの踏み込み量(踏み込み角度)に応じた電気信号値を出力するポジションセンサーをスイッチ13として使用する、構成は次とする。
(以下、病気等により意識を失い身体の制御を失う事を「意識障害」と云う)
図10に示される様に、着座した場合、体を安定させる為に股を開いて、脚はブレーキを深く踏める様に延ばしきらない為、膝から下は内側を向くので、足(靴)の裏は正面ではなく車の中央(角度41)を向くのでブレーキペダル2の上面は角度42+角度41の計であるペダル角度43(斜め右前方)にする事で、ブレーキペダルの上面でのアクセルペダルの踏み込み操作、或いはブレーキペダル自体で横方への「アクセル操作」がし易くする。(以下センサースイッチ12をペダルで作動させる操作を「アクセル操作」と云う)
<手段1>
図1で構成を説明すると、ブレーキアーム1は車体に定着されているアーム支持具6にアーム支持軸5で上下には可動に軸着しバネ8で一定の位置を保持している、
ブレーキペダル2はブレーキアーム1に斜め右前方(角度43)で定着し、ブレーキペダル2から上方に伸長した、伸長部15は、ブレーキペダル2と一連に一体の構成とし、アクセルペダル4をブレーキペダル2の右側の上面に隙間が開くように伸長部15に支持具3で軸着し、センサースイッチ12を伸長部15に定着し、ブレーキアーム1の相対する車体17の一部にスイッチ13を定着する。
ブレーキペダル2が踏みこまれるとアクセルペダル4はブレーキペダル2と上下には一体の動きをし、「アクセル操作」は、斜め右前方(ペダル角度43)を向いたブレーキペダル2の上面で、支持軸3を軸着支点とした、アクセルペダル4の靴受け24をブレーキペダル2の摺動部10の上で靴を斜め前方に摺べらせて、斜め右前方へ踏み込むと踏み込み量に応じたセンサースイッチ12からの電気信号を電子回路Dに入力する。ブレーキペダル2が踏みこまれるとスイッチ13から電気信号Rが電子回路Dに入力する
図7で構成を説明すると、ブレーキアーム1は車体に定着されているアーム支持具6にアーム支持軸5でブレーキアーム1のホルダー部51を上下に可動に軸着し、
バネ8で一定の位置を保持している、
ブレーキペダル2はブレーキアーム1に斜め右前方(角度43)で定着し、ブレーキペダル2から上方に伸長した、伸長部15は、ブレーキペダル2と一連に一体の構成とし、アクセルペダル4が持着されたアクセルアーム14を支持具3でセンサースイッチ12に軸着し、そのセンサースイッチ12をアクセルペダル4がブレーキペダル2の右側の上面に隙間が開くように伸長部15に装備する、
アーム支持具6にはスイッチ13を定着し、アーム支持具6のアーム穴50を貫通させたスイッチ13のアクセルレバー18を、ブレーキアーム1を保持しているホルダー部51に突設したホルダー爪52と係着しブレーキアーム1の回転動作をスイッチ13に伝え、スイッチ13からの電気信号を電子回路Dに入力する。
ブレーキペダル2が踏みこまれるとアクセルペダル4はブレーキペダル2と上下には一体の動きをし、「アクセル操作」は、斜め右前方(ペダル角度43)を向いたブレーキペダル2の上面で、支持軸3を軸着支点とした、アクセルペダル4の靴受け24をブレーキペダル2の摺動部10の上で靴を斜め前方に摺べらせて、斜め右前方へ踏み込むと踏み込み量に応じたセンサースイッチ12からの電気信号を電子回路Dに入力する。
ペダルを下前方に踏み込むブレーキ操作の時(以下「ブレーキ操作」と云う)に靴と接触し難いブレーキペダル2の下方に摺動材10を定着する、摺動材10は錆びず、摺動性と対磨耗性の良い素材である、アモルファス金属、或はポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂、或はポリエーテルエーテルケトン(PEEK)樹脂、ポリエーテルサルホン(PES)樹脂、などの、スーパーエンジニアリングプラスチック(熱可塑性樹脂)とし横方には摩擦抵抗が小さくなる様に、前後には抵抗が大きくなる様に凹凸で横溝を設ける。
<手段2>
図2で構成を説明すると、(図1)の場合、伸長部15はブレーキペダル2から上方に伸長しているが、図2の場合は、伸長部15はブレーキアーム1から横方に伸長している以外は、図1と同じである。
図8で構成を説明すると、(図7)の場合、伸長部15はブレーキペダル2から上方に伸長しているが、図8の場合は、伸長部15はブレーキアーム1から横方に伸長している以外は、図1と同じである。
<手段3>
図3で構成を説明すると、ブレーキペダル2の下部は車体17の床で右前方(角度43)を向いたアーム支持具6に、アーム支持軸5で上下には可動に軸着し、ブレーキペダル2の上部に伸長部15を設け、アクセルペダル4がブレーキペダルの右側上面で隙間が開く様に伸長部15にアクセルペダル4を持着したアクセルアーム14を支持具3でセンサースイッチ12に軸着し、そのセンサースイッチ12を長部15に定着する、ブレーキペダル2の相対する車体17の一部にスイッチ13を定着し、ブレーキペダルを下方に踏み込むとスイッチ13からの電気信号は電子回路Dに入力する。アクセルペダル4の靴受け24を靴でブレーキペダルの摺動材10の上で、斜め右前方に踏み込むとセンサースイッチ12からの電気信号が電子回路Dに入力する。
図9で構成を説明すると、ブレーキペダル2の下部は車体17の床で右前方(角度43)を向いたアーム支持具6に、アーム支持軸5で上下には可動に軸着し、ブレーキペダル2の上部に伸長部15を設け、アクセルペダル4を持着したアクセルアーム14を支持具3でセンサースイッチ12に軸着し、そのセンサースイッチ12を、アクセルペダル4がブレーキペダルの右側上面で隙間が開く様に伸長部15に、定着し、ブレーキペダル2の相対する車体17の一部にスイッチ13を定着し、ブレーキペダルの下方への踏み込みで、スイッチ13からの電気信号を電子回路Dに入力し、
ブレーキペダル2の上で靴を摺べらせて、アクセルペダル4を斜め右前方に踏み込
むと踏み込みに応じたセンサースイッチ12からの電気信号を電子回路Dに入力
する。ブレーキペダル2はバネの作用で一定の位置を保持している。
<手段4>
図5で構成を説明すると、床に斜め右前方(角度43)で定着されたアーム支持具6に、上下には可動にアーム支持軸5で軸着されたブレーキアーム1の支持軸3にブレーキペダル2を軸着し、ブレーキペダルを斜め右前方に踏み込んで「アクセル操作」をするブレーキペダル2の作動を検知するセンサースイッチ12をアクセルアーム1定着し、
「ブレーキ操作」を検知するスイッチ13をブレーキアーム1の相対する車体17の一部に定着する、ブレーキペダル2を下方に踏み込めばアーム支持軸5を支点に上下に作動しスイッチ13が作動する、ブレーキペダル2を斜め右前方に踏み込むとアクセル操作となり、センサースイッチ12を作動させる、スイッチ13からの電気信号とセンサースイッチ12からの電気信号を電子回路Dに入力する。
ブレーキペダル2はバネの作用で一定の位置を保持している。以上の構成でブレーキペダル2で「アクセル操作」が出来る、ペダル装置とする。
<手段5>
図6で構成を説明すると、進行方向に直角な線16に対しペダル角度43で車体17に定着したアーム支持具6にアーム支持軸5で上下には可動に軸着され吊り下がったブレーキアーム1の支持軸3にブレーキペダル2を軸着する。
「アクセル操作」をするブレーキペダル2の作動を検知するセンサースイッチ12を、アクセルアーム1に定着する、
「ブレーキ操作」を検知するスイッチ13をブレーキアーム1の相対する車体17の一部に定着する、ブレーキペダル2を下方に踏み込めばアーム支持軸5を支点に上下に作動しスイッチ13が作動する、ブレーキペダル2を斜め右前方に踏み込むと「アクセル操作」となり、センサースイッチ12が作動する、スイッチ13からの電気信号とセンサースイッチ12からの電気信号を電子回路Dに入力する。
ブレーキペダル2はバネの作用で一定の位置を保持している。以上の構成で、ブレーキペダル2で「アクセル操作」が出来る、ペダル装置とする。
<基板の配線の構成>
絶縁基板の表面とその内部で、接続対象間で電気信号の授受を可能とする電導体の配線で接続する事を、以下「導体配線」と云う。
図11で説明すると、センサースイッチ12の入力コネクターCNは遮断回路Oに「導体配線」で接続する、あわせてAPS回路Gにも「導体配線」で接続する。遮断回路OはエンジンコントロールユニットJに導体配線で接続する、APS回路Gは判定回路Eと反転回路Fに」導体配線で接続する、判定回路Eは保持回路HのSET端子に「導体配線」で接続する、反転回路Fは保持回路HのRESET端子に「導体配線」で接続する、保持回路Hは遮断回路Oと自動ブレーキ判定演算回路Tに「導体配線」で接続する。自動ブレーキ判定演算回路Tは遮断回路Oと自動ブレーキシステムUと警報システムKHとセイフティレコーダのコネクターCNと車速センサーのコネクターCN に「導体配線」で接続する、スイッチ13のコネクターCNは判定回路Eと自動ブレーキ判定演算回路Tとブレーキ制御回路Nに「導
体配線」で接続する、
<電子回路Dの制御手段>
電子回路Dは、センサースイッチ12からの電気信号とスイッチ13からの電気信号Rが判定回路Eで重複検知されていない場合、センサースイッチ12からの電気信号AとBは遮断回路Oを経由して電子回路CのエンジンコントロールユニットJに入力され、エンジンコントロールユニットJはセンサースイッチ12からの電気信号の値に応じた回転数にエンジンを制御している。
OR回路であるAPS回路Gで統一されたセンサースイッチ12からの電気信号PはAND回路である判定回路EとNOT回路である反転回路Fに入力する、
スイッチ13からの電気信号Rも同時に判定回路Eに入力されると判定回路Eは
重複信号Sをフリップフロップ回路である保持回路HのSET端子に入力する、保持回路Hは出力信号Qを自動ブレーキ判定演算回路Tと遮断回路Oに入力し遮断回路Oでセンサースイッチ12からの電気信号AとBを遮断し、エンジンコントロールユニットJにエンジンをアイドリングさせ、アイドリング状態を保持する。
<意識障害判定の為の基準>
自動ブレーキ判定演算回路Tは「ブレーキペダルが運転者の意思で踏み込まれていない事象」である「意識障害」に陥っているのか或いは陥っていないのかを電子回路Dの自動ブレーキ判定演算回路Tで判定する為、スピードメーターの為にタイヤに伝わる回転数を検知する車速センサーが検知した値である、車速信号W(以下車速信号Wと云う)の値と、ブレーキペダルの作動を検知するスイッチ13にペダルの踏み込み量に応じた電気信号値を出力するポジションセンサーを使用したスイッチ13が出力する電気信号Rの値(以下、電気信号Rと云う)で意識障害を認知する。
自動ブレーキ判定演算回路Tは出力信号Qが入力した場合、その時点から電気信号Rの値を電子回路或は自動ブレーキ判定演算回路TのRAM、SRAM、DRAM等の電磁的記憶媒体に一定時間繰り返し記録する。
☆タイヤに伝わる回転数を車速センサーが検知した値を「車速信号W」と定義する。
☆本明細書で云う自動ブレーキシステムUとは、現在販売されている自動車に搭載されている、無線レーダー或はカメラなどで進行方向に障害物を発見した場合運転者に代わって自動車を停車させる機能を持った制御回路とその装置である。本発明はこの自動ブレーキシステムUに自動ブレーキ判定演算回路Tが電気信号を入力
して制御するものである。
<電気信号Rの踏み込み別の値の設定>
電気信号Rの値を次の通り設定し、電子回路或は自動ブレーキ判定演算回路TのROM等の電磁的記憶媒体に記憶しておく。
1、ブレーキペダルの踏み込みをスイッチ13が電気的に検知した位置の電気信号Rの値を、「踏み込み検知点L1」と設定する、
2、踏み込み検知点L1にプラスアルファー(+α)の余裕を持たせた値を、「意識障害基準下点L2」と設定する、
3、ブレーキ作動開始点L4にマイナスアルファー(−α)の余裕を持たせた値を、
「意識障害基準上点L3」と設定する、
4、水平な場所で、エンジンがアイドリング状態でブレーキペダルの踏み込みを緩めていき、クリープ現象で車がゆっくりと走行を開始したブレーキペダルの位置の電気信号Rの値、を「ブレーキ作動開始点L4」と設定する、
5、ブレーキペダルをこれ以上踏み込めない位置まで踏み込んだ場合の電気信号Rの値を、「これ以上踏み込めない位置点「L5」と設定する、(図13を参照)
以上は目安であり各点の設定は自動車製造者が任意にきめる事項である。
自動ブレーキ判定演算回路Tは前述の車速信号Wの値、或は電気信号Rの値で意識
障害に陥ったかどうかの判定をし、対応をする。
<猶予時間の設定>
自動車製造者は、「異常操作」を検知してから警報等で、警告を発するまでのオンデレイの時間と警告から自動ブレーキの指令等の信号を出力するまでのオンデレイの時間を設定し「猶予時間」(以下「猶予時間」と云う)として電子回路或は自動ブレーキ判定演算回路TのROM等の電磁的記憶媒体に記憶しておく。
<ブレーキペダルの長踏み時間の設定>
自動ブレーキの保持の解除をするために長踏み込みする時間を任意に設定し「長踏み込み時間」(以下「長踏み込み時間」と云う)として、電子回路、或は自動ブレーキ判定演算回路TのROM等の電磁的記憶媒体に記憶しておく。
<電気的制御手段1>
<異常操作時、電気信号Rでの意識障害認知1 >
電気的制御手段を図11で説明すると、通常の運転操作の場合、アクセルペダルの踏み込み加減に応じたセンサースイッチ12からの電気信号AとBは遮断回路Oを経由してセンサースイッチ12から入力した電気信号AとBの値に応じてエンジンコントロールユニットJはしエンジンの回転数を制御しているが、
アクセルペダルの作動を検知したセンサースイッチ12からの電気信号、とブレーキペダルの作動を検知したスイッチ13からの電気信号が電子回路Dの判定回路Eで重複して検知された場合、判定回路Eが重複信号Sを保持回路Hに入力すると、保持回路Hはセンサースイッチ12からの電気信号AとBを、電子回路Dの遮断回路Oで遮断しエンジンコントロールユニットJにエンジンをアイドリングにさせ、アイドリング状態を保持し、予め設定された「猶予時間内」に運転者がブレーキペダルを踏み込む事で、電気信号Rの値が「ブレーキ作動開始点L4」以上になる、或は「これ以上踏み込めない位置点L5」に達した事を自動ブレーキ判定演算回路Tが認知した場合は、自動ブレーキシステムを作動させずに、運転者の「ブレーキ操作」により停止する。アクセルペダル4の踏み込みを止めるとアイドリングの保持は解除される。
しかし、電気信号Rの値が「ブレーキ作動開始点L4」以上にならない、或は「これ以上踏み込めない位置点L5」に達しない事を、自動ブレーキ判定演算回路Tが認知した場合は、自動ブレーキシステムを作動させ、自動ブレーキで自動車を停車させ自動ブレーキを解除操作がされるまで保持(自動ブレーキを作動させたままにする)する。ブレーキペダルだけを設定時間以上長踏み込みすると自動ブレーキの保持とアイドリングの保持を解除する。
その他の手段として次の手段がある
<電気的制御手段2>
<異常操作時、車速信号Wでの意識障害認知2 >
電気的制御手段を図11で説明すると、通常の運転操作の場合、アクセルペダルの踏み込み加減に応じたセンサースイッチ12からの電気信号AとBは遮断回路Oを経由してセンサースイッチ12から入力した電気信号AとBの値に応じてエンジンコントロールユニットJはしエンジンの回転数を制御しているが、
アクセルペダルの作動を検知したセンサースイッチ12からの電気信号、とブレーキペダルの作動を検知したスイッチ13からの電気信号が電子回路Dの判定回路Eで重複して検知された場合、判定回路Eが重複信号Sを保持回路Hに入力すると、保持回路Hはセンサースイッチ12からの電気信号AとBを、電子回路Dの遮断回路Oで遮断しエンジンコントロールユニットJエンジンをアイドリングにさせ、アイドリング状態を保持し、予め設定された「猶予時間内」に運転者がブレーキペダルを踏み込む事で、車速信号Wの値が先に測定した値より連続して複数回小さくなった事を、自動ブレーキ判定演算回路Tが認知した場合は、自動ブレーキシステムを作動させずに、運転者の「ブレーキ操作」により停止する、しかし
車速信号Wの値が先に測定した値より連続して複数回小さくならない事を、自動ブレーキ判定演算回路Tが認知した場合は、自動ブレーキシステムを作動させ、自動ブレーキで自動車を停車させ自動ブレーキを解除操作がされるまで保持(自動ブレーキを作動させたままにする)する。ブレーキペダルだけを設定時間以上長踏み込みすると自動ブレーキの保持とアイドリングの保持を解除する。
その他の手段として次の手段がある
<電気的制御手段3>
<異常操作時、電気信号Rの値で「平均的踏み込み時間」で認知>
電気信号Rで意識障害の認知のための設定を次の通り設定する。
自動ブレーキ判定演算回路Tに出力信号Qが入力した時点からブレーキペダル2を踏み込み電気信号Rの値が「これ以上踏み込めない位置点L5」の値になるまで踏み込むのに必要な「平均的踏み込み時間」を設定し電子回路或は自動ブレーキ判定演算回路TのROM等の電磁的記憶媒体に記憶しておく。
自動ブレーキ判定演算回路Tに出力信号Qが入力した時点からブレーキペダル2を踏み込み電気信号Rの値が「これ以上踏み込めない位置点L5」の値になるまで踏み込み時間を測定し、測定した時間が「平均的踏み込み時間」より短かった場合
は意識障害に陥っていないと認知し、自動ブレーキを作動しない、しかし
「平均的踏み込み時間」より長かった場合、自動ブレーキ判定演算回路Tは自動ブレーキを作動させ自動ブレーキで停車させ自動ブレーキ状態を保持する、
ブレーキペダルを一定時間以上長踏み込みすると自動ブレーキの保持とアイドリングの保持を解除する。
<電気的制御手段4>
<ブレーキ単独の場合 電気信号R ブレーキの操作中、停車中の意識障害>
自動ブレーキ判定演算回路Tは常時、スイッチ13からの電気信号Rの値を測定し
次を監視する。自動ブレーキ判定演算回路Tは監視している電気信号Rの値が
「意識障害基準下点L2」から「意識障害基準上点L3」の範囲内に、自動車製造者が任意に予め設定した「猶予時間」を越えてあった(滞留)場合、警報等で警告をし警告から更に自動車製造者が任意に予め設定した「猶予時間」以内に電気信号Rの値が「ブレーキ作動開始点L4」より大きくならない場合は意識障害に陥っていると自動ブレーキ判定演算回路Tは認知し自動ブレーキシステムを作動させ、自動ブレーキで自動車を停車させブレーキペダルの長踏み込みで、自動ブレーキを解除操作がされるまで保持する。
しかし警報で警告する前、或は警告後、設定されている「猶予時間」以内に電気信号Rの値が「ブレーキ作動開始点L4」より大きくなった場合は、自動ブレーキは作動せず、運転者の「ブレーキ操作」により停車を保持する。自動ブレーキ判定演算回路Tは意識障害の時にアクセルペダルを誤って操作した場合を顧慮し遮断回路Oを遮断し暴走を防ぐ。「これ以上踏み込めない位置点L5」までブレーキペダルだけを設定時間以上長く続けて踏み込むと、自動ブレーキの保持と遮断回路Oの遮断を解除する。
<二重安全機構>
部品故障等に対応する為に、二重安全機構(fail safe)の二系統のパラレル(2回路)にする為、判定回路Eと反転回路Fと保持回路Hに並行して判定回路E’と反転回路F’と保持回路H’を配接しニ系統にして統合回路Iで一系統に統一した上で出力信号Qを遮断回路Oと自動ブレーキ判定演算回路Tとアイドル制御回路Kに入力する。自動ブレーキ判定演算回路Tに並行して自動ブレーキ判定演算回路T’を配接しニ系統にして統合回路Mで一系統に統一した上で電気信号Xを、自動ブレ
ーキシステムUと警報システムKHに入力する。
自動ブレーキ判定演算回路Tは「異常操作」で警告を出した場合と自動ブレーキが作動した場合、それぞれを表す信号をセイフティレコーダに入力し、運転者の体調を運行管理者に知らせる。
<課題1への効果(筋肉硬直)>
本発明は癲癇や薬物中毒などの場合、アクセル操作をしたまま、足の下のブレーキペダルを踏み込む為、アクセルペダルとブレーキペダルの重複検知を判定回路Eが検知すると、遮断回路Oで電気信号AとBを遮断しエンジンを強制的にアイドリングにしアイドリング状態を保持し、一定の猶予時間以内に運転者のブレーキで減速か停車を、電気信号Rの値、或は車速信号Wの値で確認できない場合、自動ブレーキで停車し、ブレーキペダルをこれ以上踏み込めない位置まで長踏み込みするまで、自動ブレーキを保持し暴走を防ぐ。
<課題2への効果(踏み間違い)>
本発明はブレーキペダルとアクセルペダルを踏み間違いは、アクセル操作をしたまま、足の下のブレーキペダルを踏み込む為、アクセルペダルとブレーキペダルの重複検知を判定回路Eが検知すると、遮断回路Oで電気信号AとBを遮断しエンジンをアイドリングにし、アイドリング状態を保持し、一定の猶予時間以内に運転者のブレーキで減速か停車を、電気信号Rの値、或は車速信号Wの値で確認できない場合、自動ブレーキで停車し、ブレーキペダルをこれ以上踏み込めない位置まで長踏み込みをするまで、自動ブレーキを保持し暴走を防ぐ。
<課題3への効果(意識障害)>
「アクセル操作」により出力される電気信号Pと「ブレーキ操作」により出力される電気信号Rが判定回路Eで重複をした場合、遮断回路Oはセンサースイッチ12からの電気信号AとBを遮断する事でエンジンをアイドリングにし、アイドリング状態を保持し、設定された一定の猶予時間以内に運転者のブレーキ操作でスイッチ13からの電気信号Rの値が「これ以上踏み込めない位置点L5」に達しないか「ブレーキ作動開始点L4」以下の場合は運転者が意識障害に陥ったとして自動ブレーキで停車し、ブレーキペダルをこれ以上踏み込めない位置まで長踏み込みをするまで、自動ブレーキを保持し暴走を防ぐ。
<ブレーキペダル単独で操作中の意識障害への対応>
電気信号Rの値が「意識障害基準下点L2」から「意識障害基準上点L3」の範囲に一定の猶予時間以上連続して滞留した場合、運転者に警報で「異常操作」である事を警告し、更に一定の猶予時間以内にブレーキ操作をする事で電気信号Rの値が「これ以上踏み込めない位置点L5」に達しない場合、或は「ブレーキ作動開始点L4」以上にならない場合は自動ブレーキ判定演算回路Tは、意識障害と認知する事でブレーキの操作中、或はブレーキで停車中に意識障害に陥った場合自動ブレーキで停車させ、自動ブレーキを保持し暴走を防ぐ。
<課題4への効果(運行管理)>
自動車にセイフティレコーダが装備されている場合は、自動ブレーキ判定演算回路Tは異常操作で警告を出した場合と、自動ブレーキが作動した場合、それぞれを表す信号をセイフティレコーダに入力する。運行管理者はセイフティレコーダの記録媒体であるSDカード等を終業時、或は就業前にチェツクする事で、個々の運転者の体調を管理できる。本人固有のSDカードであれば、乗車する車両が変わっても管理ができる。
<効果総括>
従来の、自動ブレーキは障害物との距離とその時点での速度によって作動するつまり自動でブレーキを作動させる対象は車外の障害物と人であった。
本発明は、運転者の誤操作と運転者が意識障害に陥った事を認知しエンジンをアイドリングにし自動ブレーキで停車する。
はブレーキペダルの伸長部にセンサースイッチ12を備え、アクセルペダルを軸着しスイッチ13を車体に定着したペダル装置の斜図。(実施例1) はブレーキアームの伸長部にセンサースイッチ12を備え、アクセルペダルを軸着しスイッチ13を車体に定着したペダル装置の斜図。(実施例2) は軸着支持点が床で、ブレーキペダルの伸長部にセンサースイッチ12を備えスイッチ13を車体に定着したペダル装置の部分破断の正面図。(実施例3) は図3の側面図。(実施例3) はブレーキアーム1の軸着支持点が床にありブレーキペダルでアクセル操作をする、ペダル装置の組斜図。(実施例4) はブレーキアーム1の軸着支持点がアーム支持具6にありブレーキペダルでアクセル操作をする、ペダル装置の組斜図。(実施例5) はアクセルペダル4が持着したアクセルアーム14を支持軸3でセンサースイッチ12に軸着し、ブレーキペダル2に一体の伸長部15に備え、スイッチ13をアーム支持具6に定着したペダル装置の斜図(実施例1) はアクセルペダル4が持着したアクセルアーム14を支持軸3でセンサースイッチ12に軸着し、ブレーキアーム1に一体の伸長部15に備え、スイッチ13をアーム支持具6に定着したペダル装置の斜図(実施例2) は軸着支持点が床で、アクセルペダル4が持着したアクセルアーム14を支持軸3でセンサースイッチ12に軸着しブレーキペダル2に一体の伸長部15に備え、スイッチ13を車体に定着したペダル装置の部分破断の正面図。(実施例3) は足(靴)とペダルの角度の関係図。 は重複検知にセンサースイッチ12とスイッチ13を使用した電子回路D図。(電気的実施例1) はポジションセンサーの出力形態を示すグラフのイメージ図。 はスイッチ13からの電気信号Rの踏み込み別出力図
<構成的形態の概要>
ブレーキペダル2とアクセルペダル4の踏み間違いと「意識障害」に陥る事での暴走を無くす為に、ブレーキアーム1とブレーキペダル2と伸長部15を一連に一体化に構成し、伸長部15にアクセルペダル4を持着したアクセルアーム14を支持軸3で左右に可動に軸着し、伸長部15にセンサースイッチ12定着する、
或はアクセルペダル4が持着したアクセルアーム14を支持軸3でセンサースイッチ12に軸着し、そのセンサースイッチ12を伸長部15に定着し、ブレーキアーム1の相対する車体の一部にスイッチ13を定着する、
或は車体17の床のアーム支持具6にアーム支持軸5で軸着されたブレーキペダル2の伸長部15にアクセルペダル4を持着したアクセルアーム14を支持軸3で左右に可動に軸着し、伸長部15にセンサースイッチ12定着する、
或はアクセルペダル4が持着したアクセルアーム14を支持軸3でセンサースイッチ12に軸着し、そのセンサースイッチ12を伸長部15に定着し、ブレーキペダル2の相対する車体の一部にスイッチ13を定着する、
或は、車体17の一部に定着したアーム支持具6にアーム支持軸5で軸着されたブレーキアーム1の支持軸3に、ブレーキペダルを軸着することで、ブレーキペダルを下方に踏み込めばブレーキが作動し、ブレーキペダル自体を、斜め右前方に踏み込めば「アクセル操作」をする一体構成にして、アクセルペダルの働きをするブレーキペダルの構成とし、ブレーキペダル2の斜め右前方への踏み込みを検知するセンサースイッチ12をアクセルアーム1に定着する、「ブレーキ操作」を検知するスイッチ13をブレーキアーム1の相対する車体の一部に定着する、
「アクセル操作」の作動を検知したセンサースイッチ12からの電気信号と、ブレーキペダルの作動を検知したスイッチ13からの電気信号が電子回路Dの判定回路Eで重複して検知された場合、エンジンをアイドリングにし、ブレーキペダルが運転者の意思で踏み込まれていない事象である「意識障害」に陥っているのか、そうでないのかを判定し「意識障害」の場合、一定の「猶予時間」以内に運転者が「異常操作」を回避しなかった場合、或は運転者が有効な「ブレーキ操作」しない場合、自動ブレーキシステムUで自動ブレーキを作動させて自動車を停止させ自動ブレーキを保持する。ブレーキペダル2をこれ以上踏み込めない位置まで設定した一定の時間、長踏み込みをすると自動ブレーキの保持を解除する。
<実施例>
実施例1を図1で構成を説明すると、ブレーキアーム1は車体に定着されているアーム支持具6にアーム支持軸5で軸着され、バネ8で一定の位置を保持している、
ブレーキペダル2はブレーキアーム1に斜め右前方(角度43)で定着し、ブレーキペダル2から上方に伸長した伸長部15にセンサースイッチ12を定着し、センサースイッチ12のアクセルレバー18にアクセルアーム14のアームホルダー21が当着する位置でアクセルペダル4がブレーキペダル2の右側の上面に隙間が開くように伸長部にアクセルペダル4のアクセルアーム14のアームホルダー21を支持具3で軸着する、ブレーキアーム1の相対する車体の一部にスイッチ13を定着する。ブレーキペダル2が下方に踏み込まれるとスイッチ13が作動し、電気信号Rを電子回路Dに入力する。
ブレーキペダル2が踏みこまれるとアクセルペダル4はブレーキペダル2と上下には一体の動きをし、「アクセル操作」は、斜め右前方(ペダル角度43)を向いたブレーキペダル2の上面で、支持軸3を軸着支点とした、アクセルペダル4の靴受け24をブレーキペダル2の摺動部10の上で靴を斜め前方に摺べらせて、踏み込むと、踏み込み量に応じたセンサースイッチ12からの電気信号を電子回路Dに入力する。
ペダルを下前方に踏み込む「ブレーキ操作」の時に靴と接触し難いブレーキペダル2の下方に摺動材10を定着する、摺動材10は錆びず、摺動性と対磨耗性の良い素材である、アモルファス金属、或はポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂、或はポリエーテルエーテルケトン(PEEK)樹脂、ポリエーテルサルホン(PES)樹脂、などの、スーパーエンジニアリングプラスチック(熱可塑性樹脂)とし横方には摩擦抵抗が小さくなる様に、前後には抵抗が大きくなる様に凹凸で横溝を設ける。
実施例1を図7で構成を説明すると、ブレーキアーム1は車体に定着されているアーム支持具6にアーム支持軸5でブレーキアーム1のホルダー部51を上下に可動に軸着し、バネ8で一定の位置を保持している、
ブレーキペダル2はブレーキアーム1に斜め右前方(角度43)で定着し、ブレーキペダル2から上方に伸長した、伸長部15は、ブレーキペダル2と一連に一体の構成とし、アクセルペダル4が持着されたアクセルアーム14を支持具3でセンサースイッチ12に軸着し、センサースイッチ12をアクセルペダル4がブレーキペダル2の右側の上面に隙間が開くように伸長部15に装備し、
スイッチ13をアーム支持具6に定着し、アーム支持具6のアーム孔50を貫通させたスイッチ13のアクセルレバー18を、ブレーキアーム1を保持しているホルダー部51に突設したホルダー爪52と係着しブレーキアーム1の回転動作をスイッチ13に伝え、スイッチ13からの電気信号を電子回路Dに入力する。
ブレーキペダル2が踏みこまれるとアクセルペダル4はブレーキペダル2と上下には一体の動きをし、「アクセル操作」は、斜め右前方(ペダル角度43)を向いたブレーキペダル2の上面で、支持軸3を軸着支点とした、アクセルペダル4の靴受け24をブレーキペダル2の摺動部10の上で靴を斜め前方に摺べらせて、斜め右前方へ踏み込むと踏み込み量に応じたセンサースイッチ12からの電気信号を電子回路Dに入力する。
ペダルを下前方に踏み込む「ブレーキ操作」の時に靴と接触し難いブレーキペダル2の下方に摺動材10を定着する、摺動材10は錆びず、摺動性と対磨耗性の良い素材である、アモルファス金属、或はポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂、或はポリエーテルエーテルケトン(PEEK)樹脂、ポリエーテルサルホン(PES)樹脂、などの、スーパーエンジニアリングプラスチック(熱可塑性樹脂)とし横方には摩擦抵抗が小さくなる様に、前後には抵抗が大きくなる様に凹凸で横溝を
設ける。スイッチ13からの電気信号とセンサースイッチ12からの電気信号が入力した電子回路Dの制御作動は、実施例1(図1・図7)、実施例2(図2・図8)、実施例3(図3・図9)、実施例4(図5)、実施例5(図6)においても共通なので後述の<電子回路Dによる制御の形態>で記述する。
実施例2を図2で構成を説明すると、図1の場合、伸長部15はブレーキペダル2から上方に伸長しているが、図2の場合は、伸長部15はブレーキアーム1から横方に伸長している以外は、図1と同じである。
スイッチ13からの電気信号とセンサースイッチ12からの電気信号が入力した電子回路Dの制御作動は、実施例1(図1・図7)、実施例2(図2.図8)、実施例3(図3・図9)、実施例4(図5)、実施例5(図6)においても共通なので後述の<電子回路Dによる制御の形態>で記述する。
実施例2を図8で構成を説明すると、図7の場合、伸長部15はブレーキペダル2から上方に伸長しているが、図8の場合は、伸長部15はブレーキアーム1から横方に伸長している以外は、図7と同じである。
スイッチ13からの電気信号とセンサースイッチ12からの電気信号が入力した電子回路Dの作動は、実施例1(図1・図7)、実施例2(図2・図8)、実施例3(図3・図9)、実施例4(図5)、実施例5(図6)においても共通なので後述の<電子回路Dによる制御の形態>で記述する。
実施例3を図3で構成を説明すると、ブレーキペダル2の下部は車体床の右前方(角度43)を向いた、アーム支持具6にアーム支持軸5で上下には可動に軸着し、ブレーキペダル2の上部の伸長部15にセンサースイッチ12を定着し、センサースイッチ12のアクセルレバー18にアクセルアーム14のアームホルダー21が当着する位置でアクセルペダル4がブレーキペダル2の右側の上面に隙間が開くように伸長部にアクセルペダル4のアクセルアーム14のアームホルダー21を支持具3で軸着する、ブレーキペダル2の相対する車体17の一部にスイッチ13を定着し、ブレーキペダルの下方への踏み込みでブレーキポジションセンサーであるスイッチ13からの電気信号を電子回路Dに入力する。
ブレーキペダル2の上で靴を摺べらせて、アクセルペダル4を斜め右前方に踏み込むと踏み込みに応じたセンサースイッチ12からの電気信号を電子回路Dに入力する。ブレーキペダル2はバネの作用で常時一定の位置を保持している。
スイッチ13からの電気信号とセンサースイッチ12からの電気信号が入力した電子回路Dの作動は、実施例1(図1・図7)、実施例2(図2・図8)、実施例3(図3・図9)、実施例4(図5)、実施例5(図6)においても共通なので後述の<電子回路Dによる制御の形態>で記述する。
実施例3を図9で構成を説明すると、ブレーキペダル2の下部は車体床の右前方(角度43)を向いた、アーム支持具6にアーム支持軸5で上下には可動に軸着し、ブレーキペダル2の上部に伸長部15が設け、アクセルペダル4を持着したアクセルアーム14を支持具3でセンサースイッチ12に軸着した、そのセンサースイッチ12を、アクセルペダル4がブレーキペダルの右側上面で隙間が開く様に伸長部15に、センサースイッチ12を定着し、ブレーキペダル2の相対する車体17の一部にスイッチ13を定着し、ブレーキペダルの下方への踏み込みでブレーキポジションセンサーであるスイッチ13からの電気信号を電子回路Dに入力する。
ブレーキペダル2の上で靴を摺べらせて、アクセルペダル4を斜め右前方に踏み込むと踏み込みに応じたセンサースイッチ12からの電気信号を電子回路Dに入力する。ブレーキペダル2はバネの作用で常時一定の位置を保持している。
スイッチ13からの電気信号とセンサースイッチ12からの電気信号が入力した電子回路Dの作動は、実施例1(図1)、実施例2(図2)、実施例3(図3)、実施例4(図5)、実施例5(図6)においても共通なので後述の「電子回路Dによる制御の形態」で記述する。
実施例4を図5で構成を説明すると、床に右前方(角度43)で定着された、アーム支持具6に上下には可動にアーム支持軸5で軸着されたブレーキアーム1の支持軸3にブレーキペダル2を左右に可動に軸着し、ブレーキアーム1に「アクセル操作」を検知するセンサースイッチ12を定着し、「ブレーキ操作」を検知するスイッチ13をブレーキアーム1の相対する車体17の一部に定着する、ブレーキペダル2を下方に踏み込めばアーム支持軸5を支点に上下に作動しスイッチ13が作動する、ブレーキペダル2を斜め右前方に踏み込むと「アクセル操作」となり、センサースイッチ12を作動させる、スイッチ13からの電気信号Rとセンサースイッチ12からの電気信号を電子回路Dに入力する。
ブレーキペダル2はバネの作用で常時一定の位置を保持している。ブレーキペダル2を斜め右前方(角度43)にする為にアーム支持具6を床に斜め右前方(角度43)に定着する、スイッチ13からの電気信号Rとセンサースイッチ12からの電気信号が入力した電子回路Dの作動は、実施例1(図1・図7)、実施例2(図2・図8)、実施例3(図3・図9)、実施例4(図5)、実施例5(図6)においても共通なので後述の<電子回路Dによる制御の形態>で記述する。
実施例5を図6で構成を説明すると、車体17に斜め右前方〈角度43)に定着された、アーム支持具6に上下には可動にアーム支持軸5で軸着され吊り下がったブレーキアーム1の支持軸3にブレーキペダル2を軸着する、
「アクセル操作」をするブレーキペダル2の作動を検知するセンサースイッチ12を、ブレーキアーム1に定着する、
「ブレーキ操作」を検知するスイッチ13をブレーキアーム1の相対する車体17の一部に定着する、ブレーキペダル2を下方に踏み込めばアーム支持軸5を支点に上下に作動しスイッチ13が作動する、ブレーキペダル2を斜め右前方に踏み込むと「アクセル操作」となり、センサースイッチ12を作動させる、スイッチ13からの電気信号とセンサースイッチ12からの電気信号を電子回路Dに入力する。
ブレーキペダル2はバネの作用で常時一定の位置を保持している。スイッチ13からの電気信号とセンサースイッチ12からの電気信号が入力した電子回路Dの作動は、実施例1(図1・図7)、実施例2(図2・図8)、実施例3(図3・図9)、実施例4(図5)、実施例5(図6)においても共通なので後述の<電子回路Dによる制御の形態>で記述する。
<電子回路Dによる制御の形態>
センサースイッチ12からの電気信号とスイッチ13からの電気信号が入力した
電子回路Dによる制御の形態を、図11を元に説明する。
センサースイッチ12は(アクセル)ポジションセンサーの事であり、図12に示す様にアクセルペダルの操作を検知し踏み込み量に応じた、電気信号AとBをニ系統で出力する。
電子回路Dに入力したセンサースイッチ12からの電気信号AとBは遮断回路Oを経由して、エンジンコントロールユニットJに入力する。センサースイッチ12からの電気信号AとBをAPS回路Gにも入力する、APS回路Gは電気信号AとBの両方或は片方が「真の理値(1)」の電気信号の場合、APS回路Gは電気信号Pを電子回路Dの判定回路Eと反転回路Fに入力する、ブレーキペダルの操作を検知するスイッチ13はポジションセンサーのことであり図12に示す様にブレーキペダル2の操作を検知し踏み込み量に応じた、電気信号をニ系統で出力する、このニ系統の電気信号のどちらか一方、或はOR回路を経由して一系統にした電気信号を電気信号Rとして判定回路Eとブレーキ制御回路Nと自動ブレーキ判定演算回路Tとブレーキ制御回路Nに入力する、
「アクセル操作」で出力した電気信号AとBはAPS回路Gを経由し電気信号Pと
して判定回路Eに入力しているが、スイッチ13からの電気信号Rが入力していな
いつまり重複していない場合は、遮断回路Oを経由してエンジンコントロールユニットJに入力した電気信号AとBの値に応じてエンジンを回転させる。
しかし、判定回路Eでセンサースイッチ12からの電気信号Pとスイッチ13からの電気信号Rを重複して検知した場合、重複信号S(真理値1)が保持回路HのSET端子に入力すると、保持回路Hは出力信号Q(真理値1)を遮断回路Oに入力し、センサースイッチ12からの電気信号AとB、或はAとBの内、どちらか片方を遮断回路Oで遮断することでエンジンコントロールユニットJにアクセルペダルが踏み込まれていないと認知させ、エンジンをアイドリングにさせ、アイドリング状態を保持する。
<アイドリング状態の保持>
アクセルペダル4の踏み込みがされていない事をセンサースイッチ12が電気的に検知されなくなる事で電気信号Pが「真理値0」になり反転回路Fが反転した、「真理値(1)」であるリセット信号Vを保持回路HのRESET端子に入力するまで、出力信号Qの出力を保持して遮断回路Oと自動ブレーキ判定演算回路Tに入力する、出力信号Qが出力されている間は、遮断回路Oは遮断が続き、電気信号AとBは遮断されアイドリング状態が続く(保つ)。
<基板の配線の形態>
絶縁基板の表面とその内部で、接続対象間で電気信号の授受を可能とする電導体の配線で接続する事を、以下「導体配線」と云う。
図11で説明すると、センサースイッチ12の入力コネクターCNは遮断回路Oに「導体配線」で接続する、あわせてAPS回路Gにも「導体配線」で接続する。遮断回路OはエンジンコントロールユニットJに導体配線で接続する、APS回路Gは判定回路Eと反転回路Fに」導体配線で接続する、判定回路Eは保持回路HのSET端子に「導体配線」で接続する、反転回路Fは保持回路HのRESET端子に「導体配線」で接続する、保持回路Hは遮断回路Oと自動ブレーキ判定演算回路Tに「導体配線」で接続する。自動ブレーキ判定演算回路Tは遮断回路Oと自動ブレーキシステムUと警報システムKHとセイフティレコーダのコネクターCNと車速センサーのコネクターCN に「導体配線」で接続する、スイッチ13のコネクターCNは判定回路Eと自動ブレーキ判定演算回路Tとブレーキ制御回路Nに「導体配線」で接続する、
<電子回路Dの制御形態>
電子回路Dは、センサースイッチ12からの電気信号とスイッチ13からの電気信号Rが判定回路Eで重複検知されていない場合、センサースイッチ12からの電気信号AとBを、遮断回路Oを経由してエンジンコントロールユニットJに入力することで、エンジンコントロールユニットJにセンサースイッチ12からの電気信号の値に応じた回転数にエンジンを制御させる。
OR回路であるAPS回路Gで統一されたセンサースイッチ12からの電気信号PはAND回路である判定回路EとNOT回路である反転回路Fに入力する、
スイッチ13からの電気信号Rも同時に判定回路Eに入力されると判定回路Eは
重複信号Sを保持回路HのSET端子に入力する、保持回路Hは出力信号Qを自動ブレーキ判定演算回路Tと遮断回路Oに入力し遮断回路Oでセンサースイッチ12からの電気信号AとB、或はAとBのどちらか片方を遮断する事で、エンジンコントロールユニットJにエンジンをアイドリングさせ、そのアイドリング状態を保持する。
自動ブレーキ判定演算回路Tは前述の車速信号Wの値、或は電気信号Rの値で意識
障害に陥ったかどうか次の<電気的制御形態1〜電気的制御形態4>での判定を
する。
<電気的制御形態1>
電気的制御形態を図11で説明すると、通常の運転操作の場合、アクセルペダルの踏み込み加減に応じたセンサースイッチ12からの電気信号AとBは遮断回路Oを経由してセンサースイッチ12から入力した電気信号AとBの値に応じてエンジンコントロールユニットJはしエンジンの回転数を制御しているが、
アクセルペダルの作動を検知したセンサースイッチ12からの電気信号、とブレーキペダルの作動を検知したスイッチ13からの電気信号が電子回路Dの判定回路Eで重複して検知された場合、判定回路Eが重複信号Sを保持回路Hに入力すると、保持回路Hはセンサースイッチ12からの電気信号AとBを、電子回路Dの遮断回路Oで遮断しエンジンをアイドリングにし、アイドリング状態を保持し、予め設定された「猶予時間」内に運転者がブレーキペダルを踏み込む事で、電気信号Rの値が「ブレーキ作動開始点L4」の値以上になる、或は「これ以上踏み込めない位置点L5」の値に達した事を自動ブレーキ判定演算回路Tが認知した場合は、自動ブレーキシステムを作動させずに、運転者の「ブレーキ操作」により停止する。
しかし、電気信号Rの値が「ブレーキ作動開始点L4」値以上にならない、或は「これ以上踏み込めない位置点L5」値に達しない事を、自動ブレーキ判定演算回路Tが認知した場合は、自動ブレーキシステムを作動させ、自動ブレーキで自動車を停車させ自動ブレーキを解除操作がされるまで保持(自動ブレーキを作動させたままにする)する。アクセルペダル4の踏み込みを止めるとアイドリングの保持は解除される、ブレーキペダルを「長踏み込み時間」以上踏むと、自動ブレーキの保持を解除する。その他の手段として次の手段がある
<電気的制御形態2>
電気的制御形態を図11で説明すると、通常の運転操作の場合、アクセルペダルの踏み込み加減に応じたセンサースイッチ12からの電気信号AとBは遮断回路Oを経由してセンサースイッチ12から入力した電気信号AとBの値に応じてエンジンコントロールユニットJはしエンジンの回転数を制御しているが、
アクセルペダルの作動を検知したセンサースイッチ12からの電気信号、とブレーキペダルの作動を検知したスイッチ13からの電気信号が電子回路Dの判定回路Eで重複して検知された場合、判定回路Eが重複信号Sを保持回路Hに入力すると、保持回路Hはセンサースイッチ12からの電気信号AとBを、電子回路Dの遮断回路Oで遮断しエンジンコントロールユニットJにエンジンをアイドリングにさせ、アイドリング状態を保持し、予め設定された「猶予時間」内に運転者がブレーキペダルを踏み込む事で、車速信号Wの値が先に測定した値より連続して複数回小さくなった事を、自動ブレーキ判定演算回路Tが認知した場合は、自動ブレーキシステムを作動させずに、運転者の「ブレーキ操作」により停止する。しかし
車速信号Wの値が先に測定した値より連続して複数回小さくならない事を、自動ブレーキ判定演算回路Tが認知した場合は、自動ブレーキシステムを作動させ、自動ブレーキで自動車を停車させ自動ブレーキを解除操作がされるまで保持(自動ブレーキを作動させたままにする)する。アクセルペダル4の踏み込みを止めるとアイドリングの保持は解除される、ブレーキペダルを「長踏み込み時間」以上踏むと自動ブレーキの保持を解除する。その他の手段として次の手段がある
<電気的制御形態3>
アクセルペダルの作動を検知したセンサースイッチ12からの電気信号、とブレーキペダルの作動を検知したスイッチ13からの電気信号が電子回路Dの判定回路Eで重複して検知されると遮断回路Oで電気信号AとBが遮断される事で、エンジンコントロールユニットJで、エンジンはアイドリングにされ、アイドリング状態を保持され、自動ブレーキ判定演算回路Tに出力信号Qが入力した時点からブレーキペダル2を踏み込み電気信号Rの値が「これ以上踏み込めない位置点L5」の値になるまで踏み込むのに掛かった時間が「平均的踏み込み時間」より短かった場合は意識障害に陥っていないと認知し、自動ブレーキを作動しない、しかし
「平均的踏み込み時間」より長かった場合、自動ブレーキ判定演算回路Tは自動ブレーキを作動させ自動ブレーキで停車させ自動ブレーキを保持する、
ブレーキペダルを「長踏み込み時間」以上踏むと自動ブレーキの保持とアイドリングの保持を解除する。
<電気的制御形態4>
電子回路Dの自動ブレーキ判定演算回路Tは保持回路Oから出力信号Qが入力しておらず、スイッチ13からの電気信号Rが入力している場合、電気信号Rの値を
測定し次を監視する。自動ブレーキ判定演算回路Tは監視している電気信号Rの値が「意識障害基準下点L2」の値から「意識障害基準上点L3」の値の範囲内に、自動車製造者が任意に予め設定した「猶予時間」を越えてあった(滞留)場合、警報等で警告をし、警告から更に自動車製造者が任意に予め設定した「猶予時間」以内に電気信号Rの値が「ブレーキ作動開始点L4」の値より大きくならない場合は意識障害に陥っていると自動ブレーキ判定演算回路Tは認知し、自動ブレーキシステムを作動させ、自動ブレーキで自動車を停車させブレーキペダルの長踏み込みで、自動ブレーキを解除操作がされるまで保持する。
しかし警報で警告する前、或は警告後、設定されている「猶予時」間以内に電気信号Rの値が「ブレーキ作動開始点L4」の値より大きくなった場合は、自動ブレーキは作動せず、運転者の「ブレーキ操作」により停車を保持する。自動ブレーキ判定演算回路Tは意識障害の時にアクセルペダルを誤った操作ができない様に遮断回路Oを遮断し暴走を防ぐ。「これ以上踏み込めない位置点L5」の値までブレーキペダルを「長踏み込み時間」以上踏むと、自動ブレーキの保持と遮断回路Oの遮断を解除する。
<二重安全機構>
部品故障等に対応する為に、二重安全機構(fail safe)の二系統の2回路にする為、電子回路Dをパラレル(並列)にする。
<セイフティレコーダへの入力>
自動車にセイフティレコーダが装備されている場合は、
自動ブレーキ判定演算回路Tは「異常操作」で警告を出した場合と、自動ブレーキが作動した場合、それぞれを表す信号をセイフティレコーダに入力する。運行管理者はセイフティレコーダの記録媒体であるSDカード等を終業時、或は就業前にチェツクする事で、個々の運転者の体調を管理できる。本人固有のSDカードであれば、乗車する車両が変わっても管理ができる。
1 ブレーキアーム
2 ブレーキペダル
3 支持軸
4 アクセルペダル
5 アーム支持軸
6 アーム支持具
7 連結棒
8 バネ(引き)
9 靴
10 摺動部
11 (アクセルペダルの検知)スイッチ
12 (アクセルポジションセンサー)センサースイッチ
13 (ブレーキペダルの検知)スイッチ。
14 アクセルアーム
15 伸長部
16 進行方向に直角な線
17 車体
18 アクセルレバー
19 固定具
20 ペダル軸孔
21 アームホルダー
22 スイッチ取り付け具
23 バネ押さえ
24 靴受け
25 スイッチ受け
26 クランク
27 バネ(押し)
28 バネ(キック)
29 ストッパー
30 ワイヤハーネス
40 靴止め
41 足底の角度
42 90°
43 ペダル角度
50 アーム孔
51 ホルダー部
52 ホルダー爪
53 ポジションアーム
54 凸部
55 凹部
A (センサースイッチ12からの)電気信号
B (センサースイッチ12からの)電気信号
C 電子回路
D 電子回路(論理回路)
E 判定回路(AND回路)
F 反転回路(NOT回路)
G APS回路(OR回路)
H 保持回路(フリップフロップ回路)
I 統合回路
J (既存の)エンジンコントロールユニット
K (既存の)アイドル制御回路
L (既存の)電子制御燃料噴射システム
M (既存の)電子スロットル
N (既存の)ブレーキ制御回路
O 遮断回路
P (スイッチ12からの)電気信号
Q (保持回路Hからの)出力信号
R (スイッチ13の)電気信号
S (判定回路からの)重複信号
T 自動ブレーキ判定演算回路
U (既存の)自動ブレーキシステム
V (反転回路からの)リセット信号
W (速度を表す)車速信号
X (自動ブレーキ判定演算回路Tからの)電気信号
Y (既存の)スピードメーター回路CN コネクター
B1 急ブレーキ時の電気信号R値の推移
B2 通常のブレーキ時の電気信号R値の推移
B3 ポンピングで減速時の電気信号R値の推移
B4 軽くブレーキが作動時の電気信号R値の推移
B5 停車中に意識障害になった時の電気信号R値の推移
B6 ブレーキ操作中に意識障害になった時の電気信号R値の推移
KH (既存の)警報システム

Claims (19)

  1. アクセルペダルの踏み込み量に応じた電気信号を出力するセンサースイッチ(12)からの電気信号とブレーキペダルの踏み込み量に応じた電気信号を出力する、スイッチ(13)からの電気信号を電子回路Dの判定回路Eが重複して検知すると、電子回路(D)はセンサースイッチ(12)からの電気信号AとB、或はAとBの内どちらか片方を遮断回路Oで遮断してエンジンをアイドリングにしてアイドリング状態を保持する、事を特徴とする、ペダル装置。
  2. 請求項1記載のペダル装置において、ブレーキペダル(2)と一体に構成の伸長部(15)にセンサースイッチ(12)が備えられ、アクセルペダル(4)がブレーキペダル(2)の右側上面で隙間が出来る様に伸長部(15)に支持軸(3)で軸着され、ブレーキペダルの上面で斜め右前方にアクセルペダル(4)を踏み込むと、前記センサースイツチ(12)がアクセルペダル(4)の作動を検知し電気信号を電子回路Dに入力し、ブレーキペダル(2)を下方へ踏み込むと、ブレーキアーム(1)の相対する車体(17)の一部に定着した、前記スイッチ(13)がブレーキペダルの作動を検知し電気信号を電子回路Dに入力する事を特徴とする、ペダル装置。
  3. 請求項1記載のペダル装置において、ブレーキアーム(1)と一体に構成の伸長部(15)にセンサースイッチ(12)が備えられ、アクセルペダル(4)がブレーキペダル(2)の右側上面で隙間が出来る様に伸長部(15)に支持軸(3)で軸着され、ブレーキペダルの上面で斜め右前方にアクセルペダル(4)を踏み込むと、前記センサースイツチ(12)がアクセルペダル(4)の作動を検知し電気信号を電子回路Dに入力し、ブレーキペダル(2)を下方へ踏み込むと、ブレーキアーム(1)の相対する車体(17)の一部に定着した、前記スイッチ(13)がブレーキペダルの作動を検知し電気信号を電子回路Dに入力する事を特徴とする、ペダル装置。
  4. 請求項1記載のペダル装置において、車体床のアーム支持具(6)にアーム支持軸(5)で軸着されたブレーキペダルの上方の伸長部(15)にセンサースイッチ(12)を備え、アクセルペダル(4)がブレーキペダル(2)の右側上面で隙間が出来る様に、アクセルペダルのアクセルアーム(14)を伸長部(15)に軸着し、アクセルペダルを斜め右前方に踏み込むとセンサースイッチ(12)がアクセルペダルの作動を検知し電気信号を電子回路Dに入力し、ブレーキペダルを下方に踏み込むとブレーキペダルの相対する車体(17)の一部に定着した、前記スイッチ(13)を作動させ、電気信号を電子回路Dに入力する事を特徴とする、ペダル装置。
  5. 請求項1記載のペダル装置において、車体の床のアーム支持具(6)に上下に回転可動にアーム支持軸(5)で軸着されたブレーキアーム(1)の支持軸(3)にブレーキペダル(2)を左右には可動に軸着し、ブレーキアーム(1)に前記センサースイッチ(12)、を定着しブレーキペダル(2)を斜め右前方へ踏み込むと「アクセル操作」となりセンサースイッチ(12)は電気信号を電子回路Dに入力し、ブレーキペダルを下方へ踏み込むと、ブレーキアーム(1)の相対する車体の一部に定着した、前記スイッチ(13)は電気信号を電子回路Dに入力する、ブレーキペダルでアクセル操作をする事を特徴とする、ペダル装置。
  6. 請求項1記載のペダル装置において、アーム支持具(6)に上下に回転可動にアーム支持軸(5)で軸着され吊下がったブレーキアーム(1)の支持軸(3)にブレーキペダル(2)を左右には可動に軸着し、ブレーキアーム(1)に前記センサースイッチ(12)、を定着しブレーキペダル(2)を斜め右前方へ踏み込むと「アクセル操作」となりセンサースイッチ(12)は電気信号を電子回路Dに入力し、ブレーキペダルを下方へ踏み込むと、ブレーキアーム(1)の相対する車体の一部に定着した、前記スイッチ(13)は電気信号を電子回路Dに入力する、ブレーキペダルでアクセル操作をする事を特徴とする、ペダル装置。
  7. 請求項1記載のペダル装置において、アクセルペダル(4)が持着されたアクセルアーム(14)を支持具(3)でセンサースイッチ(12)に軸着し、センサースイッチ(12)をアクセルペダル(4)がブレーキペダル(2)の右側上面で隙間が出来る様に、ブレーキペダル(2)に一体に構成の伸長部(15)に備え、斜め右前方へアクセルペダル(4)を踏み込むと、前記センサースイツチ(12)がアクセルペダル(4)の作動を検知し、電気信号を電子回路Dに入力し、ブレーキペダル(2)を下方へ踏み込むと、アーム支持具(6)、に定着した、前記スイッチ(13)がブレーキペダル(2)の作動を検知し、電気信号を電子回路Dに入力する事を特徴とする、ペダル装置。
  8. 請求項1記載のペダル装置において、アクセルペダル(4)が持着されたアクセルアーム(14)を支持具(3)でセンサースイッチ(12)に軸着し、センサースイッチ(12)をアクセルペダル(4)がブレーキペダル(2)の右側上面で隙間が出来る様に、ブレーキアーム(1)に一体に構成の伸長部(15)に備え、斜め右前方へアクセルペダル(4)を踏み込むと、前記センサースイツチ(12)がアクセルペダル(4)の作動を検知し、電気信号を電子回路Dに入力し、ブレーキペダル(2)を下方へ踏み込むと、アーム支持具(6)、に定着した、前記スイッチ(13)がブレーキペダル(2)の作動を検知し、電気信号を電子回路Dに入力する事を特徴とする、ペダル装置。
  9. 請求項1記載のペダル装置において、車体床のアーム支持具(6)にアーム支持軸(5)で軸着されたブレーキペダルの上方の伸長部(15)にアクセルペダル(4)が持着されたアクセルアーム(14)を支持具(3)でセンサースイッチ(12)に軸着し、センサースイッチ(12)をアクセルペダル(4)がブレーキペダル(2)の右側上面で隙間が出来る様に、ブレーキペダル(2)と一体に構成の伸長部(15)に備え、斜め右前方へアクセルペダル(4)を踏み込むと、前記センサースイツチ(12)がアクセルペダル(4)の作動を検知し、電気信号を電子回路Dに入力し、ブレーキペダルを下方に踏み込むとブレーキペダルの相対する車体(17)の一部に定着した、前記スイッチ(13)を作動させ、電気信号を電子回路Dに入力する事を特徴とする、ペダル装置。
  10. 前記、電子回路Dの判定回路Eでセンサースイッチ(12)からの電気信号Pとスイッチ(13)からの電気信号Rが重複して検知され保持回路Hからの出力信号Qが自動ブレーキ判定演算回路Tに入力した時点から車速信号Wの値を一定時間毎に測定し、測定した時点から一定の猶予時間以内に運転者のブレーキ操作による減速で車速信号Wの値が連続して複数回小さくならない場合、警報などで警告を発し、さらに警告から一定の猶予時間以内に車速信号Wの値が連続して複数回小さくならない場合、自動ブレーキ判定演算回路Tは、運転者が意識障害に陥っていると認知し、自動ブレーキ判定演算回路Tは自動ブレーキシステムUに自動ブレーキで自動車を停止させ、自動ブレーキを保持し、ブレーキペダル2をこれ以上踏み込めない位置まで一定の時間「長踏み込み時間」以上踏み続ける、長踏み込みが行われるまで保持し続ける事を特徴とする、請求項2から5のいずれかに記載の、ペダル装置。
  11. 前記、電子回路Dの判定回路Eでセンサースイッチ(12)からの電気信号Pとスイッチ(13)からの電気信号Rが重複して検知され保持回路Hからの出力信号Qが自動ブレーキ判定演算回路Tに入力した時点から車速信号Wの値を一定時間毎に測定し、測定した時点から一定の猶予時間以内に運転者のブレーキ操作による減速で車速信号Wの値が連続して複数回小さくならない場合、警報などで警告を発し、さらに警告から一定の猶予時間以内に車速信号Wの値が連続して複数回小さくならない場合、自動ブレーキ判定演算回路Tは、運転者が意識障害に陥っていると認知し、自動ブレーキ判定演算回路Tは自動ブレーキシステムUに自動ブレーキで自動車を停止させ、自動ブレーキを保持し、ブレーキペダル2をこれ以上踏み込めない位置まで一定の時間「長踏み込み時間」以上踏み続ける、長踏み込みが行われるまで保持し続ける事を特徴とする、請求項6から9のいずれかに記載の、ペダル装置。
  12. 前記、電子回路Dの判定回路Eでセンサースイッチ(12)からの電気信号Pとスイッチ(13)からの電気信号Rが重複して検知され保持回路Hからの出力信号Qが自動ブレーキ判定演算回路Tに入力した時点からスイッチ13の電気信号Rの値が「これ以上踏み込めない位置点L5」の値になるまで踏み込むのに掛かった時間が「平均的踏み込み時間」より短かった場合は意識障害に陥っていないと認知し、自動ブレーキを作動させず、運転者のブレーキ操作で停車する、しかし「平均的踏み込み時間」より長かった場合、自動ブレーキ判定演算回路Tは自動ブレーキを作動させ自動ブレーキで停車させ自動ブレーキを保持し、ブレーキペダルを「長踏み込み時間」以上踏むと自動ブレーキの保持とアイドリングの保持を解除する事を特徴とする、請求項2から5のいずれかに記載の、ペダル装置。
  13. 前記、電子回路Dの判定回路Eでセンサースイッチ(12)からの電気信号Pとスイッチ(13)からの電気信号Rが重複して検知され保持回路Hからの出力信号Qが自動ブレーキ判定演算回路Tに入力した時点からスイッチ13の電気信号Rの値が「これ以上踏み込めない位置点L5」の値になるまで踏み込むのに掛かった時間が「平均的踏み込み時間」より短かった場合は意識障害に陥っていないと認知し、自動ブレーキを作動させず、運転者のブレーキ操作で停車する、しかし「平均的踏み込み時間」より長かった場合、自動ブレーキ判定演算回路Tは自動ブレーキを作動させ自動ブレーキで停車させ自動ブレーキを保持し、ブレーキペダルを「長踏み込み時間」以上踏むと自動ブレーキの保持とアイドリングの保持を解除する事を特徴とする、請求項6から9のいずれかに記載の、ペダル装置。
  14. 前記電子回路Dの自動ブレーキ判定演算回路Tは保持回路Oから出力信号Qが入力しておらず、スイッチ13からの電気信号Rが入力している場合、電気信号Rの値を監視し電気信号Rの値が、「意識障害基準下点L2」以上で、尚且つ「意識障害認知基準点L3」以下の範囲に猶予時間を越えて存続した場合、警報で警告を発し、警告から猶予時間、以内に、ブレーキ操作で電気信号Rの値がブレーキ作動開始点L4以上にならない場合、運転者が「意識障害」に陥っていると認知し、自動ブレーキシステム(U)を作動させ、自動ブレーキで自動車を停止させて自動ブレーキを保持する事を特徴とする、請求項2から5のいずれかに記載の、ペダル装置。
  15. 前記電子回路Dの自動ブレーキ判定演算回路Tは保持回路Oから出力信号Qが入力しておらず、スイッチ13からの電気信号Rが入力している場合、電気信号Rの値を監視し
    電気信号Rの値が、「意識障害基準下点L2」以上で、尚且つ「意識障害認知基準点L3」以下の範囲に猶予時間を越えて存続した場合、警報で警告を発し、警告から猶予時間、以内に、ブレーキ操作で電気信号Rの値がブレーキ作動開始点L4以上にならない場合、運転者が「意識障害」に陥っていると認知し、自動ブレーキシステム(U)を作動させ、自動ブレーキで自動車を停止させて自動ブレーキを保持する事を特徴とする、請求項6から9のいずれかに記載の、ペダル装置。
  16. 前記自動ブレーキ判定演算回路(T)は、ブレーキペダルがこれ以上踏み込めない位置点L5、まで予め設定された「ブレーキの踏み込み時間」、以上続けて長踏み込みがされた事を電気信号(R)の値で認知した場合は、前記自動ブレーキシステムの作動の保持を解除することを特徴とする、請求項2から5のいずれかに記載の、ペダル装置。
  17. 前記自動ブレーキ判定演算回路(T)は、ブレーキペダルがこれ以上踏み込めない位置点L5、まで予め設定された「ブレーキの踏み込み時間」、以上続けて長踏み込みがされた事を電気信号(R)の値で認知した場合は、前記自動ブレーキシステムの作動の保持を解除することを特徴とする、請求項6から9のいずれかに記載の、ペダル装置。
  18. 請求項2記載のペダル装置において、前記摺動部(10)は、アモルファス金属、或はポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂、或はポリエーテルエーテルケトン(PEEK)樹脂、ポリエーテルサルホン(PES)樹脂などの、エンジニアリングプラスチック(熱可塑性樹脂)である事を特徴とする、請求項2から5のいずれかに記載の、ペダル装置。
  19. 請求項2記載のペダル装置において、前記摺動部(10)は、アモルファス金属、或はポリフェニレンサルファイド(PPS)樹脂、或はポリエーテルエーテルケトン(PEEK)樹脂、ポリエーテルサルホン(PES)樹脂などの、エンジニアリングプラスチック(熱可塑性樹脂)である事を特徴とする、請求項6から9のいずれかに記載の、ペダル装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN111591175A (zh) * 2019-02-20 2020-08-28 本田技研工业株式会社 乘员姿势调整装置和踏板装置
CN112549960A (zh) * 2020-12-09 2021-03-26 杭州达度机电设备有限公司 一种避免刹车油门一起猛踩损坏车辆的档位开关总成装置

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