JP2018131069A

JP2018131069A - 急発進防止装置

Info

Publication number: JP2018131069A
Application number: JP2017026428A
Authority: JP
Inventors: 克基東山; Katsumoto Higashiyama
Original assignee: MIRARIIDE KK
Current assignee: MIRARIIDE KK
Priority date: 2017-02-15
Filing date: 2017-02-15
Publication date: 2018-08-23

Abstract

【課題】アクセル信号の異常変動時にアクセル信号をキャンセルしてエンジン出力の急上昇を抑制する。アクセルペダルとブレーキペダルとが同時に踏み込まれた状況下では、ブレーキペダルの踏込み動作を優先させる。
【解決手段】アクセル信号発生ユニット１０とエンジンコントロールユニット２０とを接続する信号路を遮断する状態でそれら両者の相互間に急発進防止装置１００介在する。停止時又は低速走行時にアクセル信号が異常変動したときは、アクセル信号をキャンセルし、エンジン出力の急上昇を抑制させるための出力抑制指令を上記エンジンコントロールユニットに対して出力する。アクセルペダル１１とブレーキペダルとが同時に踏み込まれた際にはブレーキペダルの踏込み動作を優先させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、急発進防止装置、詳しくは、アクセルペダルの誤操作による車両の急発進を防止することに役立つ急発進防止装置に関する。

図５は車両のエンジン出力制御系統を例示したブロック図、図６は車両の制動系統を例示したブロック図である。図５のように、車両のエンジン出力制御系統は、アクセルペダル踏込み量に見合うレベルのアクセル信号を出力するアクセル信号発生ユニット１０と、このアクセル信号発生ユニット１０によって出力されたアクセル信号に基いてエンジン出力を制御するエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）２０と、車速パルス信号を出力する車速センサー３０と、を備えている。このエンジン出力制御系統によると、アクセルペダル踏込み量の増減に応じてエンジン４０の出力が増減される。また、図６のように、車両の制動系統は、ブレーキペダル５０の踏み込み及び解放によってブレーキスイッチ６０がオンオフし、制動機構７０がブレーキペダル５０の踏み込み量に応じた強さの制動状態を発揮する。通常、上記したアクセルペダルとブレーキペダル５０とは運転席の足元で隣接位置に設置されている。

このような車両において、停止中あるいは走行中に、運転者がその制動意思に反してアクセルペダルを踏み込むといった誤操作を行うことがあり、そのような事態が発生すると、運転者の意思に反して車両が制動されずに加速されてしまう。しかも、そのような状況下では、運転者がパニックに陥り、さらに誤操作が引き起こされてアクセルペダルをブレーキペダル５０と間違えて急激に踏み込み、車両を急発進させたり急加速させてしまうといった事態が起こりうる。このような事態が起こることに起因する事故は近時多発しており、特に高齢者にとっては上記事態を未然に防止し得る対策を講じることの必要性が迫られている。

このような状況下で、先行例として、アクセル信号に相当する擬似アクセル信号をＥＣＵに出力するようにした急発進防止装置が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。この特許文献１によって提案されている急発進防止装置では、急発進を防ぐためのセーフティモード実行手段と通常走行を行うためのノーマルモード実行手段とを、運転者がモードスイッチを手動操作して切り替える方式が採用されている。また、この特許文献１には、アクセルペダルとブレーキペダルとが同時に踏み込まれた状況下での処理については明らかにされていない。

特許第５２３１１５６号公報

上掲の特許文献１によって提案されている急発進防止装置では、上記のようにセーフティモード実行手段とノーマルモード実行手段とを、運転者がモードスイッチを手動操作して切り替える方式が採用されている。しかしながら、この方式によると、たとえばノーマルモードで高速道路を走行していた運転者が、高速道路を出て車両を停止したり低速走行したりするときにセーフティモードに切り替えることを失念してしまうことがある。そのため、車両に急発進防止装置が搭載されているにもかかわらず、当該装置の有益性を生かし切れなくなってしまうことがあり得る。また、何らかの原因でアクセルペダルとブレーキペダルとが同時に踏み込まれた状況下では、アクセルペダルの踏み込みに伴うエンジン出力がブレーキペダルの踏み込みに伴う制動力を上回って車両が運転者の意図に反して走行してしまうこともあり得る。

本発明は以上の状況に鑑みてなされたものであり、アクセル信号の変動幅を異常変動と通常変動との２つのパターンで捉え、異常変動時にはその時のアクセル信号をキャンセルしてエンジン出力の急上昇を必ず抑制することができ、通常変動時にはアクセル信号に見合うエンジン出力を得ることのできる急発進防止装置を提供することを目的としている。また、本発明は、何らかの原因でアクセルペダルとブレーキペダルとが同時に踏み込まれた状況下では、ブレーキペダルの踏込み動作を優先させて安全性を確保することのできる急発進防止装置を提供することを目的としている。

本発明に係る急発進防止装置は、制動用ブレーキペダルと、アクセルペダルと、アクセルペダルの踏み込み量に見合うレベルのアクセル信号を出力するアクセル信号発生ユニットと、このアクセル信号発生ユニットによって出力されたアクセル信号に基いてエンジン出力を制御するエンジンコントロールユニットと、車速パルス信号を出力する車速センサーと、を備える車両に適用される

そして、上記アクセル信号発生ユニットと上記エンジンコントロールユニットとを接続する信号路を遮断する状態でそれら両者の相互間に介在されると共に、上記車速センサーによって出力された車速パルス信号が一定の基準値以下であることを条件として上記アクセル信号のレベルが急上昇するアクセル信号異常変動時に、そのアクセル信号をキャンセルし、かつ、エンジン出力の急上昇を抑制させるための出力抑制指令を上記エンジンコントロールユニットに対して出力すると共に、上記アクセル信号のレベルが急上昇しないアクセル信号通常変動時に、上記アクセル信号に見合う出力制御指令を上記エンジンコントロールユニットに対して出力するオーバーアクセルキャンセラー手段を備える。

この構成を備えた急発進防止装置によると、オーバーアクセルキャンセラー手段の作用により、車速パルス信号が一定の基準値以下であることを条件としてアクセル信号の異常変動時には、その時のアクセル信号をキャンセルしてエンジン出力の急上昇を抑制することができ、アクセル信号の通常変動時には、車速パルス信号が一定の基準値以下であるか否かに関わりなくアクセル信号に見合うエンジン出力を得ることができる。しかも、当該急発進防止装置が、アクセル信号発生ユニットとエンジンコントロールユニットとを接続する信号路を遮断する状態でそれら両者の相互間に介在されるものであるので、上記条件下でのアクセル信号の異常変動時にはエンジン出力の急上昇が必ず抑制され、アクセル信号の通常変動時には、上記条件に関わりなくアクセル信号に見合うエンジン出力を必ず得ることができるようになる。したがって、低速走行時のアクセルペダルの急踏み込みに伴う車両の急発進が確実に抑制されて安全性の向上に寄与し得る。

本発明では、上記アクセルペダルの踏み込み開始時点から一定時間内における上記アクセル信号の変動幅を基準にして上記アクセル信号異常変動時を規定している、という構成を採用することが可能である。この構成に従うと、アクセル信号異常変動時を、時間（横軸）とアクセル信号変動幅（縦軸）との関係を示すグラフで表されるアクセル信号変動線の傾きからアクセル信号異常変動時を容易に規定することが可能になる。

本発明では、上記アクセル信号異常変動時を異なる変動幅で複数規定し、規定された複数のアクセル信号異常変動時を切り替え可能とする動作レベル制御手段をさらに備える、という構成を採用することが可能である。また、本発明では、車速パルス値を取付け車両に見合う値に設定するための車速パルス値設定手段をさらに備え、上記車速パルス値設定手段は定速走行時の車速パルス信号から車速パルス値を求めて設定する、という構成を採用することが可能である。

本発明では、上記アクセルペダルと上記ブレーキペダルとが同時に踏み込まれた際にブレーキペダルの踏込み動作を優先させるブレーキオーバーライド手段をさらに備える、という構成を採用することが可能である。この構成を採用しておくと、何らかの原因でアクセルペダルとブレーキペダルとが同時に踏み込まれた状況下で、ブレーキオーバーライド手段の作用によってブレーキペダルの踏込み動作が優先されるために安全性が確保される。

以上のように、本発明に係る急発進防止装置によると、異常変動時にはその時のアクセル信号をキャンセルしてエンジン出力の急上昇を必ず抑制することができ、通常変動時にはアクセル信号に見合うエンジン出力を得ることが可能である。また、何らかの原因でアクセルペダルとブレーキペダルとが同時に踏み込まれた状況下では、ブレーキペダルの踏込み動作を優先させて安全性を確保することが可能になる。

本発明に係る急発進防止装置を搭載した車両のエンジン出力制御系統を例示したブロック図である。急発進防止装置の配線接続図である。オーバーアクセルキャンセラー手段のフロー図である。ブレーキオーバーライド手段のフロー図である。車両のエンジン出力制御系統を例示したブロック図である。車両の制動系統を例示したブロック図である。

図１は本発明に係る急発進防止装置１００を搭載した車両のエンジン出力制御系統を例示したブロック図である。同図において、アクセル信号発生ユニット１０は、図示していないアクセルペダルの踏込み量に見合うレベルのアクセル信号を出力する。アクセルペダルはアクセル信号発生ユニット１０に設けられていて、電子コントロール式アクセルを構成している。したがって、アクセル信号のレベルの大きさは、アクセルペダルの踏込み量に見合う電圧の大きさに相応している。また、エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）２０はマイクロコンピュータ（マイコン）を中心にして構成されている。また、このＥＣＵ２０は、車両の車速パルス信号を出力する車速センサー３０を備えている。このＥＣＵ２０によって出力されたアクセル信号に基いてエンジン４０の出力が制御される。一般的な車両では、アクセルペダルに隣接して制動用のブレーキペダル（不図示）が設置されている。急発進防止装置１００は、アクセル信号発生ユニット１０とＥＣＵ２０とを接続する信号路を遮断する状態でそれら両者の相互間に介在されている。

図２は急発進防止装置１００の配線接続図である。同図に示した急発進防止装置１００において、本体１１０はＲＯＭ及びＲＡＭを内蔵したマイコンを中心に構成されている。この本体１１０には、アクセルペダル１１を備えたアクセル信号発生ユニット１０によって出力されたアクセル信号を入力するためのアクセル信号路１２０がコネクタ１２１を介して接続されていると共に、本体１１０から延び出た指令信号路１３０がコネクタ１３１を介してＥＣＵ２０に接続されている。この構成により、急発進防止装置１００が、アクセル信号発生ユニット１０とＥＣＵ２０とを接続する信号路を遮断する状態でそれら両者の相互間に介在されていることになる。

さらに、本体１１０は、車載バッテリーから延びる電源線１４１やアース線１４２が接続された電源回路（不図示）を有している。また、本体１１０には、車速センサー３０によって出力された車速パルス信号を入力するための車速信号路１５１や、ブレーキペダル５０のブレーキスイッチ６０から延び出たブレーキ信号路１６１が接続されている。

本体１１０に内蔵されているマイコンによって、オーバーアクセルキャンセラー手段（ＯＡＣ）及びブレーキオーバーライド手段（ＢＯＳ）が構成されている。

図３はＯＡＣのフロー図である。同図ではＯＡＣの本体１１０に内蔵されているマイコンによる処理手順を示している。以下、この処理手順を図２の配線接続図を参照しながら説明する。

ステップＳ１では、車速センサー３０によって出力された車速パルス信号が車速信号路１５１を経てマイコンに入力される。車速パルス信号を取得したマイコンは、その車速パルス信号が基準値を超えているか、基準値以下であるか、を判別回路によって判別する。この基準値は、たとえば車両のアイドリング状態に準じる低速走行時の車速と同等程度に規定され、この実施形態では、基準値が１０ｋｍ／ｈに相当する車速パルス信号に規定されている。基準値をこのように規定している理由は、当該急発進防止装置が、車両の低速走行からの急発進を回避することを意図していることによる。なお、車速パルス信号とは、車速と比例して出力される信号であり、車種ごとに定まっている車速パルス値とスピードメーターのワイヤーの駆動軸の回転数の積であって、車速パルス値とは、スピードメータのワイヤーの駆動軸が６３７ｒｐｍの回転をしたとき、６０ｋｍ／ｈを指示するようにＪＩＳで規定されたスピードメーターの指示割合において、上記ワイヤーの駆動軸１回転につき、車速センサー３０が発生する車速パルス数（たとえば、２，４，８，１６，３２，６４パルス値）であり、たとえば車速パルス値が４パルスの車両であれば、１０ｋｍ／ｈに相当する車速パルス信号は約７．０７Ｈｚである。

ステップＳ１で車速パルス信号が基準値である１０ｋｍ／ｈに相当する車速パルス信号を超えていると判断されたときには、マイコンが指令信号路１３０を経てアクセル信号に見合う出力制御指令をＥＣＵ２０に対して出力する。車速パルス信号が上記の基準値を超えている状態からアクセルペダル１１が踏み込まれた場合に生じるアクセル信号の変動は、仮にそれがアクセル信号のレベルの急上昇を伴う急激な変動であっても通常変動であるとみなされ、ステップＳ２でそのことが判断されてアクセル信号に見合う出力制御指令がＥＣＵ２０に対して出力され、ＥＣＵ２０がその出力制御指令に基いてエンジン出力を制御する。したがって、この状況下では、基準値を超える速度で走行中の車両は、アクセルペダル１１の踏み込み量に追従して加速される。

ステップＳ１で車速パルス信号が基準値である１０ｋｍ／ｈに相当する車速パルス信号以下である条件下で、ステップＳ３で、車速が１０ｋｍ／ｈ以下の状態からアクセルペダル１１が踏み込まれた場合に生じるアクセル信号の変動が急上昇を伴う異常変動であるか、急上昇を伴わない通常変動であるか、が判別回路によって判別される。この実施形態では、アクセルペダル１１の踏み込み開始時点から一定時間内におけるアクセル信号の変動幅を基準にしてアクセル信号異常変動時を規定している。言い換えると、アクセル信号異常変動時を、時間（横軸）とアクセル信号変動幅（縦軸）との関係を示すグラフで表されるアクセル信号変動線の傾きからアクセル信号異常変動時を規定している。

ステップ３でアクセル信号の変動が通常変動であると判断されたときには、ステップＳ２でアクセル信号に見合う出力制御指令がＥＣＵ２０に対して出力され、ＥＣＵ２０がその出力制御指令に基いてエンジン出力を制御する。したがって、この状況下では、走行中の車両の速度は、アクセルペダル１１の踏み込み量に追従して加速される。

ステップ３でアクセル信号の変動が異常変動であると判断されたときには、ステップＳ４でアクセル信号キャンセル回路によってアクセル信号がキャンセルされ、ステップＳ５でエンジン出力の急上昇を抑制させるための出力制御指令がＥＣＵ２０に対して出力され、ＥＣＵ２０がその出力制御指令に基いてエンジン出力を制御する。したがって、エンジン出力が急上昇して車両が急発進したり急加速したりすることがなくなる。

この実施形態では、上記したステップ１，ステップ３〜５が実行されることにより、車両の停止中あるいは１０ｋｍ／ｈ以下での低速走行中に、運転者がその制動意思に反してアクセルペダルを踏み込むといった誤操作を行ったりしても、運転者の意思に反して車両が制動されずに加速されてしまうという事態が未然に防止されて運転の安全性が確保される。このようなエンジン出力の制御は、車両の前進時だけでなく、後退時にも発揮されるので、駐車スペースに車両を入れるときなどでも、運転者の誤操作に伴う事故が未然に防止される。

しかも、この実施形態では、当該急発進防止装置が、アクセル信号発生ユニット１０とＥＣＵ２０とを接続する信号路を遮断する状態でそれら両者の相互間に介在されているので、車両の停止中あるいは１０ｋｍ／ｈ以下での低速走行中という条件下でのアクセル信号の異常変動時には、エンジン出力の急上昇が必ず抑制されるようになり、その一方で、アクセル信号の通常変動時には、条件に関わりなくアクセル信号に見合うエンジン出力を必ず得ることができるようになるという利点がある。

図４はＢＯＳのフロー図である。同図ではＢＯＳの本体１１０に内蔵されているマイコンによる処理手順を示している。以下、この処理手順を図２の配線接続図や図６の制動系統を例示したブロック図などを参照しながら説明する。

ＢＯＳは、車両の停止中あるいは１０ｋｍ／ｈ以下での低速走行中という条件下で、アクセルペダル１１とブレーキペダルとが同時に踏み込まれたときのマイコンによる処理システムである。

本体１１０のマイコンには、車速パルス信号が車速パルス信号路１５１を経て入力され、ブレーキ信号がブレーキ信号路１６１を経て入力される。そして、ステップＳ１０では、アクセルペダル１１とブレーキペダルとが同時に踏み込まれたか否かが判別回路によって判別される。

ステップＳ１で車速パルス信号が基準値である１０ｋｍ／ｈ以下に相当する車速パルス信号であるという条件下で、ステップＳ１０で、アクセルペダル１１だけが踏み込まれたと判断された場合には、図３で説明したＯＡＣの処理手順の中のステップＳ３以降が実行される。また、ステップＳ１０で、ブレーキペダルだけが踏み込まれたと判断された場合には、制動機構７０が動作して車両が制動される。
これらに対し、ステップＳ１０で、アクセルペダル１１とブレーキペダルとが同時に踏み込まれたと判断された場合には、ステップＳ２０で、マイコンのアクセル信号キャンセル回路によってアクセル信号がキャンセルされ、ＥＣＵ２０に対してアクセルペダルが踏み込まれていない場合の擬似アクセル信号が出力され、制動機構７０が動作して車両が制動される。

この実施形態によると、何らかの原因でアクセルペダルとブレーキペダルとが同時に踏み込まれた状況下では、上記のようにブレーキペダルの踏込み動作が優先されるために運転の安全性が確保される。

次に、図２に示したように、この実施形態の急発進防止装置１１０の本体１１０には、プッシュスイッチ８０が接続されている。このプッシュスイッチ８０は、本体１１０に内蔵されているマイコンの感度設定回路と共に動作レベル設定手段を構成している。この動作レベル設定手段は、上記したアクセル信号異常変動時を異なる変動幅で複数規定し、規定された複数のアクセル信号異常変動時を切り替え可能とする機能を有している。そして、プッシュスイッチ８０を繰り返し押し下げると、その感度設定回路の作用によってＯＡＣの動作レベルが３段階（レベル１、レベル２，レベル３）に順に切り換えられる。この動作レベルは、アクセルペダル１１の踏み込み開始時点から一定時間内におけるアクセル信号の変動幅の大小に関係しているのであって、動作レベルが高いほどアクセルペダル１１の踏み込み開始時点から一定時間内におけるアクセル信号の変動幅が小さくても、ステップＳ３で異常変動と判断される。

ところで、車速センサー３０によって出力される車速パルスの値と車速との対応関係は車種によって異なっている。そのため、上記したＯＡＣやＢＯＳによる作用を正確に発揮させるためには、車両にあった車速パルス値を設定して、車速センサー３０によって出力される車速パルス信号と実際の車速との対応関係を正確に関連づけておく必要がある。

そこで、この実施形態では、図２に示した本体１１０に車速パルス値設定手段９０としてのダイヤル（以下、このダイヤルにも符号９０を付す。）を設けている。また、本体１１０に内蔵されているマイコンには、ダイヤル９０を操作することによって車速パルス値が変動する車速車速パルス値設定回路が搭載されている。

この実施形態では、ダイヤル９０に付された０〜９の番号のうち、番号０〜５に対して車速パルス値２，４，８，１６，３２，６４が割り当てられている。したがって、当該急発進防止装置１００を取り付ける車両の車速パルス値に合わせてダイヤル９０の番号を選択するだけで、車両にあった車速パルス値が設定される。

しかしながら、車速パルス値が不明な車両も存在するので、この実施形態では、本体１１０に内蔵されているマイコンにパルス検知モード設定回路を搭載する一方で、上記ダイヤル９０の番号９をパルス検知モードに割り当て、上記プッシュスイッチ８０に検知パルス設定機能を具備させ、さらに、ダイヤル９０の番号８を検知パルス設定のための番号として割り当てている。こうして車速パルス値が不明な車両について車速パルス値を自動検知することを可能にしている。車速パルス値を自動検知するときには、車両のエンジンを始動した後、ダイヤル９０を番号９に合わせてパルス検知モードに切り換え、車両を数秒間以上に亘ってたとえば２０ｋｍ／ｈで定速走行させ、その状態でプッシュスイッチ８０を押し下げることによって、車速パルス信号を取得して、その値から車速パルス値を自動検知させる。自動検知された車速パルス値はダイヤル９０の番号８に割り当てられる。たとえば２０ｋｍ／ｈの定速走行時の車速パルス信号が２２６．４８Ｈｚ付近の値であれば、その車両の車速パルス値は６４パルスである。

以上説明した実施形態において、アクセル開度設定時のプッシュスイッチ８０の操作ごとに長音や短音の信号音を発生させたり、ＯＡＣの動作確認時のプッシュスイッチ８０の操作ごとに信号音を発生させたり、車速パルス設定時のプッシュスイッチ８０の操作ごとに信号音を発生させたりすることが可能である。また、信号音の代わりに発光素子を発光させることも可能である。

１０アクセル信号発生ユニット
１１アクセルペダル
２０ＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）
３０車速センサー
１００急発進防止装置

Claims

制動用ブレーキペダルと、アクセルペダルと、アクセルペダルの踏み込み量に見合うレベルのアクセル信号を出力するアクセル信号発生ユニットと、このアクセル信号発生ユニットによって出力されたアクセル信号に基いてエンジン出力を制御するエンジンコントロールユニットと、車速パルス信号を出力する車速センサーと、を備える車両に適用される急発進防止装置であって、
上記アクセル信号発生ユニットと上記エンジンコントロールユニットとを接続する信号路を遮断する状態でそれら両者の相互間に介在されると共に、上記車速センサーによって出力された車速パルス信号が一定の基準値以下であることを条件として上記アクセル信号のレベルが急上昇するアクセル信号異常変動時に、そのアクセル信号をキャンセルし、かつ、エンジン出力の急上昇を抑制させるための出力抑制指令を上記エンジンコントロールユニットに対して出力すると共に、上記アクセル信号のレベルが急上昇しないアクセル信号通常変動時に、上記アクセル信号に見合う出力制御指令を上記エンジンコントロールユニットに対して出力するオーバーアクセルキャンセラー手段を備えることを特徴とする急発進防止装置。
上記アクセルペダルの踏み込み開始時点から一定時間内における上記アクセル信号の変動幅を基準にして上記アクセル信号異常変動時を規定している請求項１に記載した急発進防止装置。
上記アクセル信号異常変動時を異なる変動幅で複数規定し、規定された複数のアクセル信号異常変動時を切り替え可能とする動作レベル制御手段をさらに備える請求項２に記載した急発進防止装置。
車速パルス値を取付け車両に見合う値に設定するための車速パルス値設定手段をさらに備え、上記車速パルス値設定手段は定速走行時の車速パルス信号から車速パルス値を求めて設定する請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載した急発進防止装置。
上記アクセルペダルと上記ブレーキペダルとが同時に踏み込まれた際にブレーキペダルの踏込み動作を優先させるブレーキオーバーライド手段をさらに備える請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載した急発進防止装置。