JP2020112151A - アクセルの踏み間違えを防止する走行制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アクセルを踏む際にブレーキを強く踏む運転者の操作特徴を見出し、エンジン等の原動機出力を制限または停止することで、アクセルの踏み間違えを防止する安全装置では、高速道路や有料道路を走行する際、誤動作を起こす問題を解決する。【解決手段】本発明では、ある一定以上のアクセル開度、アクセル踏み込み速度、アクセル踏み込み力またはアクセル全開のいずれかを検出した場合、エンジン等の原動機出力を低減または停止するアクセルの踏み間違えを防止する安全装置の動作を高速道路や有料道路を走行している際には、その動作をキャンセルする。具体的には、電子料金収受システム（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｏｌｌ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ、略称ＥＴＣ）の車載器からの情報により、一般道を走行しているか、高速道路または有料道路を走行しているかを区別し、上記安全装置の動作を制御する。【選択図】図３

Description

本発明は、アクセルとブレーキの２つのペダルを用いて走行する自動車において、ブレーキと間違えてアクセルを踏むことによる暴走を防止する自動車の走行制御装置に関する。

近年、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンなど内燃機関を原動機とする自動車は、アクセルとブレーキの２ペダル型が一般化してきている。これは、多段自動変速機や無段変速機が一般化して来たことにより、クラッチペダルが不要になったためである。また、モーターを原動機とする電気自動車やモーターと内燃機関のハイブリッド自動車も増加しつつあるが、内燃機関を原動機とする自動車の操作系を踏襲しているため、アクセルとブレーキの２ペダルが一般的である。

一方、日本は高齢化が進み、お年寄りのドライバーの絶対数が増加している。お年寄りドライバーの増加と、２ペダル型の自動車が一般化してきたことにより、アクセルをブレーキと間違えることによる暴走事故が多発し、社会問題となっている。例えば、ゆっくりと自動車を発進させたが、突然、子どもや犬・猫が自動車の前に飛び出してきたため、慌ててブレーキを踏むつもりでアクセルを踏み込んだため、自動車を暴走させて事故に至るケースがある。また、コンビニの駐車場で停止枠に自動車を停めようとしてゆっくり後退し、停車しようとして、ブレーキを踏むつもりでアクセルを踏み込んだため、自動車を暴走させて事故に至るケースも同じである。

通常の発進や加速を行うためには、運転者はアクセルをゆっくり踏み込んでいく。しかし、ブレーキは一気に奥まで踏む。つまり、アクセルをブレーキとまちがえて踏む場合、アクセルを一気に奥まで踏むことにより、アクセルを全開にしてしまい、事故に至る。アクセルを踏む状況において、ブレーキを強く踏む運転者の操作特徴を見出した場合、誤操作と判断してエンジン等の原動機を減速または停止させる特許や製品が存在する。

参考文献１には、あるしきい値以上にアクセルを強く踏んだ時は、誤操作と判断し、減速させる特許（特開２００７−１７０２３２ トヨタ自動車株式会社）が出願されている。参考文献２には、アクセルに踏力センサーを設け、アクセル全開時に通常以上の踏力を検出した場合は、誤操作と判断し、減速させる特許（特開平１１−２７８０９２ いすゞ自動車株式会社）が出願されている。

「ペダルの見張り番」という商品も販売されている（非特許文献１、オートバックス社 ＨＰ）。この商品は、既存の車に後から取り付ける商品であり、アクセルの急な踏み込みを検出すると、エンジン等の原動機を制御して、急発進を防止する。

多くの高齢者の乗る車は、エコカーもしくは小排気量車であることが多い。日常の利用に供する車であり、馬力は少なくても、燃費がよく、維持費の安価な小型の車が多用されている。馬力の少ないエコカーもしくは小排気量車で急加速を行う時、アクセルを深く（強く）踏んで加速すること必要であり、車種や状況によっては、アクセル全開となる場合もある。「アクセル踏み間違えを防止する安全装置」を搭載したエコカーもしくは小排気量車において、高速道路や有料道路に入り、料金所を通過して、急加速を必要としてアクセルを深く（強く）踏んだ場合、アクセルをブレーキと誤って踏み込んだ操作と認識してしまう可能性がある。必要な急加速を得ようとしている時、エンジン等の原動機が停止したり、出力が制限されてしまうと、後ろを走る車から追突される可能性もあり、危険である。これが「アクセル踏み間違えを防止する安全装置」の課題である。

この課題を解決するためは、車速を常にモニターしておき、一定速度以上の時には、「アクセル踏み間違えを防止する安全装置」の動作をキャンセルする方法が知られている。非特許文献１の製品は、時速１０ｋｍ以上で安全装置の動作をキャンセルする機能を具備している。駐車場等で時速１０ｋｍ以下の低速で進んでいるとき、アクセルをブレーキと間違えて踏めば、安全装置が機能する。一方、時速１０ｋｍを超える速度で走行している最中に、急加速しようとしてアクセルを深く（強く）踏んで加速しても、安全装置はキャンセルされ、エンジン等の原動機は通常通りアクセル操作によって制御される。

発明が解決しようとする課題

しかしながら、一定の走行速度によって安全装置をキャンセルする方法では、課題を完全に解決できない。以下、残された課題を説明する。安全装置を十分に機能させるためには、できる限り安全機能の動作をキャンセルするべきではなく、止むを得ずキャンセルする速度はできるだけ高く設定したほうが良い。例えば、郊外の大型ショッピングモールの駐車場は大きく、駐車場内の走行速度が時速３０ｋｍになりうる。このような時にも、安全装置が確実に動作するようにするためには、動作をキャンセルする速度は余裕を持って時速４０ｋｍ以上に設定することになる。この状態の車では、高速道路や有料道路の料金所を通過推奨速度の時速２０ｋｍで通過し、その後にアクセルを深く（強く）踏んで加速しようとした場合、安全装置が動作してしまい、高速道路や有料道路にもかかわらず、十分な加速ができなくなってしまう。

以上説明したように、アクセル開度の検出、アクセル全開の検出、アクセル踏み込み速度の検出、アクセル踏み込み力の検出などを利用して、アクセルを踏む際にブレーキを強く踏む運転者の操作特徴を見出し、エンジン等の原動機出力を制限または停止する「アクセル踏み間違えを防止する安全装置」は、急加速を要する際に、当該動作をキャンセルする機能が必要である。ある速度をしきい値として、安全装置の動作をキャンセルする方法が知られているが、高速道路や有料道路に入り、急加速を要する際には課題がある。本特許は、この課題を解決する。

特開２００７−１７０２３２ トヨタ自動車株式会社 特開平１１−２７８０９２ いすゞ自動車株式会社 「ペダルの見張り番」（非特許文献１、オートバックス社 ＨＰ）

課題を解決するための手段

まず、図１を用いて、従来の「アクセル踏み間違えを防止する安全装置」の仕組みを説明する。最近の自動車は電子化が進んでおり、エンジン等の原動機とアクセルが電気信号の線（電気の線、ワイヤー）で繋がっていることから、ドライブバイワイヤーと呼ばれる。図１は、ドライブバイワイヤーの自動車に、「アクセル踏み間違えを防止する安全装置」を追加した構成を示している。ドライブバイワイヤーの自動車では、アクセルペダルはアクセルペダルセンサーの可変抵抗を動かしている。アクセルの踏み込み量に相当する抵抗値は、ＥＣＵユニットに送られる。ＥＣＵユニットは、電気的にスロットルバルブを動かすモーターに指示を与え、エンジンである原動機の吸気量を制御している。

アクセルを踏む際にブレーキを強く踏む運転者の操作特徴を見出すため、アクセルペダルセンサーの抵抗値そのものの値や変化を利用することもできる。図１は、アクセル全開もしくはアクセル踏み込み力を検出する追加センサーを利用した場合の構成である。アクセルペダルセンサーもしくは追加センサーにより、ブレーキを強く踏む運転者の操作特徴を見出すと、安全装置は、ＥＣＵへアクセルペダルが踏み込まれていない状況の抵抗値を送出する。これにより、エンジン等の原動機の出力は制限することができ、事故を未然に防ぐことができる。安全装置は、車速センサーからの情報を常に入力しており、時速１０ｋｍ等の一定速度を超えれば、安全装置の動作をキャンセルする。

本発明では、車速ではない別の手段で高速道路や有料道路に入ったこと検出し、「アクセル踏み間違えを防止する安全装置」の動作をキャンセルする。昨今の高速道路や有料道路の料金所は、電子料金収受システム（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｏｌｌ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ、略称ＥＴＣ）が普及し、料料金所で一旦停止することなく通過できる。このＥＴＣに注目し、自動車に搭載されるＥＴＣ車載器からの情報によって、安全装置の動作をキャンセルすることを特徴とする。

図２を用いて、ＥＴＣの仕組みを説明する。ＥＴＣは、自動車に搭載される車載器とＥＴＣゲート付近にある路側器間で無線通信を行う。車載器を搭載した自動車は、入口の料金所で、入口情報を記録する。出口の料金所では、路側器に車載器が保有していた入口情報を送信する。その結果、車載器に対して、通行料金が送信される。つまり、車載器は、入口のＥＴＣゲートを通過した時点から出口のＥＴＣゲートを通過するまで、有料道路または高速道路を走行していることを認識している。本発明では、車載器がＥＴＣゲートから入口情報を得た場合、有料道路または高速道路に入ったと判断し、ＥＴＣゲートから通行料金を得た場合、有料道路または高速道路から出たと判断する。

本発明では、アクセル開度の検出、アクセル全開の検出、アクセル踏み込み速度の検出、アクセル踏み込み力の検出などを利用して、アクセルを踏む際にブレーキを強く踏む運転者の操作特徴を見出し、エンジン等の原動機出力を制限または停止する「アクセル踏み間違えを防止する安全装置」を、ＥＴＣ車載器からの情報によって、高速道路や有料道路を走行していることを検出した場合、その安全装置の動作をキャンセルする。

発明の効果

本発明によれば、「アクセル踏み間違えを防止する安全装置」の課題であった、急加速を必要とする有料道路・高速道路において、安全装置の動作をキャンセルすることができる。本発明により、一般道路では安全装置の動作により事故を防止し、有料道路・高速道路に入った場合は、その動作をキャンセルして、十分にアクセルを踏んで加速することが可能となる。

従来のアクセル踏み間違えを防止する安全装置 ＥＴＣの課金方法 本発明による実施例 本発明によるフローチャート

１ アクセルペダル
２ アクセルペダルセンサー
３ 信号線
４ スロットル
５ エンジン等の原動機
６ インジェクタ
７ ＥＣＵ（ｅｎｇｉｎｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｕｎｉｔ）
８ 車速センサー
９ 安全装置ユニット
１０ 追加センサー
１１ 追加配線
１２ａ 路側器を含むＥＴＣゲート（入口）
１２ｂ 路側器を含むＥＴＣゲート（出口）
１３ａ 車載器を搭載した車（入口）
１３ｂ 車載器を搭載した車（走行中）
１３ｃ 車載器を搭載した車（出口）
１４ 通信ネットワーク
１５ 中央処理装置
１６ 無線通信
１７ 安全装置対応のＥＴＣ車載器

本発明による実施例１を図３で説明する。本実施例は、内燃機関であるエンジン等を原動機とする自動車に、アクセルとブレーキを踏み間違えたと判断した場合、原動機を停止する本発明の安全装置を後から追加している。この安全装置は、安全ユニット、追加センサー、安全装置対応のＥＴＣ車載器から構成される。アクセルの踏み込む量は、アクセルペダルセンサーの値が安全ユニットを経由して、ＥＣＵに通知される。通常の運転時は、安全ユニットの入力値と出力値は同一であり、運転者は安全装置の存在に気が付かずに通常通り運転することができる。

駐車場などの一般道において、運転者がアクセルを強く（深く）アクセルペダルを踏み、追加センサーがアクセル全開を検出すると、安全ユニットは運転者がブレーキとアクセルを間違えていると判断し、アクセルペダルセンサーの値に変えて、原動機を停止する値をＥＣＵへ通知する。原動機の停止に変えて、十分に出力を低減する制御に変えても良い。上記の動作によって、ペダルを踏み間違えた自動車は、暴走することなく、事故を防ぐことができる。

本実施例は、安全装置ユニットにＥＴＣ車載器が接続されていることが特徴である。一般的なＥＴＣ車載器は、＋１２ＶとＧＮＤの電源線しか有線のインターフェースを有していない。本実施例のＥＴＣ車載器は、＋１２ＶとＧＮＤの電源線に加え、安全ユニットへ通知する有線インターフェースを具備している。この車載器は、ＥＴＣゲートの路側器から入口情報を得た場合、有料道路または高速道路に入ったことを安全ユニットへ通知する。同様に、ＥＴＣ車載器がＥＴＣゲートの路側器から通行料金を得た場合、有料道路または高速道路から出たことを安全ユニットへ通知する。安全ユニットは、本ＥＴＣ車載器からの通知が無い限り、一般道路を走行していると判断し、追加センサーがアクセル全開を検出すれば、原動機等を停止する。一方、本ＥＴＣ車載器の情報により、有料道路または高速道路を走行していると判断した場合は、安全装置をキャンセルする。このキャンセルによって、有料道路または高速道路内を走行している間、急加速・高速走行を必要とするために、アクセル全開を行うことができる。

本実施例のフローチャートを図４に示す。一旦、安全装置が動作してしまった場合、リセットスイッチによって、安全装置をキャンセルする。上述の説明では、追加センサーがアクセル全開を検出した場合に、安全装置が動作すると説明した。追加センサーがなくても、元からついているアクセルペダセンサーを利用することもできる。図４では、追加センサーまたはアクセルペダセンサーの一定値を、安全装置の動作させるトリガーとして「しきい値」と表現している。

以上、本実施例による安全装置の動作を説明した。この安全装置に、従来から利用されている車速によって、安全装置をキャンセルする方法を組み合わせることも可能である。

Claims (1)

1. アクセルとブレーキの２つのペダルで走行を操作する自動車において、
   自動車専用道路の出入口にある路側器との間で無線通信を行い、自動車専用道路に入ったこと及び自動車専用道路から出たことを電気的に出力できる車載器と、
   ある一定以上のアクセル開度、アクセル踏み込み速度、アクセル踏み込み力またはアクセル全開のいずれかを検出するアクセル状態検出手段を有し、
   車載器の情報から自動車専用道路を走行していないことを確認し、前記のアクセル状態を検出した場合には、アクセル開度に関わらず、エンジン等の原動機出力を低減もしくは停止させる制御を行い、
   車載器の情報から自動車専用道路を走行していることを確認し、前記のアクセル状態を検出した場合には、アクセル開度に連動したエンジン等の原動機出力とする制御を行うことを特徴とする自動車の走行制御装置

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