JP2020184280A - 衝突回避装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転者がペダルを踏下する前に足の位置を検知して警告することにより、運転者の意図しない誤操作の起こることを防止することが可能な衝突回避装置を提供する。【解決手段】運転者の足の位置や踏下しているペダルをセンサで検知して、アクセルペダル１、ブレーキペダル３、クラッチペダル４それぞれどのペダルを踏下、又は足の位置がどのペダルを踏下する位置に有るかを警告し運転者に伝える。このことにより運転者は意図している操作であるか、或いは意図しない操作であるかを確認できる。このことにより誤操作を防止する。警告は音声警報と視覚表示警報、振動警報で行い、それぞれの警報を任意に組み合わせて警告するか、又は、単独の警報を用いて警告を行う。【選択図】図１

Description

本発明は、自動車の誤操作を防止するための装置に関するものである。

自動車の運転中に操作を誤り事故に至る事が近年多発している。操作を警告して誤操作を無くすことを本発明の主旨とする。特にアクセルペダルとブレーキペダルの踏み間違いによる事故を抑制すべく運転者にペダルを踏下する前にどのペダルの位置に足が有るか又は、踏下しているペダルがどのペダルであるかを警告して誤操作を防止する。自動車の運転中に前方から視線を移して、ペダル位置を目視確認することは困難であり、目視で認識する事は視線を前方から移動しなければならず前方の見張りが出来ず危険であり不可能なことである。運転者に、どのペダルに足の位置が有るかをペダル踏下前又は、踏下中に認識させるための警告を発する装置を実用化して事故の抑止を図りたい。

本発明は運転者の足の位置をセンサで検知して、どのペダル位置に足が来ているか又は、どのペダルを踏下しているかを検知して警告し運転者に伝え、意図した操作であるかを認識させペダルの踏下の誤りを行わないようにする装置に関するものである。運転者がペダルを踏下する前に警告して、踏み間違いが起きて運転者が動転して正常な判断が出来なくなり暴走する事態を抑制できる。又、踏下されているペダルを検知してコンピュータ等でその検知状態から運転者に必要な警告を行い安全な運転操作をするように伝えることが出来る。

特開昭５８−２１４４２８号公報 特２０１３−２０１８４０号公報

日産ディズの車両販売カタログ２０１９年版

本発明は運転者がペダルを踏下する前に足の位置を検知して警告し、運転者の意図しない誤操作の起こることを防止することにある。運転者が一旦誤操作をしてしまうと動転して誤操作から脱して、正常な操作に復帰することが困難になり、その結果重大な事故になることが多い。運転者の足の位置を検知して、どの位置に運転者の足が来ているかを警告して認識させ、誤操作の防止を図る。足位置の検知は公知の方法を用いて確実に検知すれば良い。ペダル踏下が行われている時にはどのペダルが踏下されているかを車両の既存センサ情報やスイッチにより又、必要により設けたセンサで検知する。センサの検知方法は公知の方法で行う。これにより運転者に警告を発し、どの様な操作をしているかを認識させ誤操作を防止して事故の発生を抑止する。

運転者の足の位置や踏下しているペダルをセンサで検知して、アクセルペダル、ブレーキペダル、クラッチペダルそれぞれどのペダルを踏下、又は足の位置がどのペダルを踏下する位置に有るかを警告し運転者に伝える。このことにより運転者は意図している操作であるか、或いは意図しない操作であるかを確認できる。運転中に足の位置を目視で確認することは、運転視界を外さなければならず危険であり、実際に確認するとこは出来ない。運転者に足の位置や、どのペダルが踏下されているかを警告し、意図した操作であるかを認識させて誤操作を防止する。

特に近年誤操作による交通事故が多く発生し、尊い人命の失われることも多く大変に憂慮される事態である。本発明は車両の運転者に操作を行う前に、これから行う操作内容を警告し又は、行われている操作を警告して誤操作を防止し、事故の発生を予防し尊い人命の失われることを防止したい。特に、新車時に装備される高価な自動運転や危険回避装置でなくても事故を少しでも減らす様に既存の車両に簡単に、安価に改造し取り付けることも可能な装置であり、これを普及して事故を減らすことが本発明の目的であり事故を抑制する効果が有る。

図１は実施例１の実施方法を示した図である。 図２は実施例２の実施方法を示した図である。 図３は実施例３の実施方法を示した図である。

運転者の足の位置の検知には、マイクロスイッチ、フォトインタラプタ、超音波センサ、焦電赤外センサ、カメラ画像センサ、ポテンショメータ、ロータリースイッチ、ホール素子、リードスイッチ、反射型又は、透過型のフォトセンサ等公知のセンサを用いる。センサは例示した以外どの様な物を用いても良い。操作されているペダルの検知はすでに車両に設けられているセンサやスイッチ信号を流用する事も出来るし、必要なセンサを増設することも出来る。足の位置がアクセルペダルに来た時は「アクセル」等の警告を行い、ブレーキペダルの時は「ブレーキ」等の警告を行い、クラッチペダルの時は「クラッチ」等の警告を行う。特に、焦電赤外センサを足の検知に用いる場合、ペダルの定められた位置に足が来た時や、ペダルが更に深く踏まれた時には、その動きを検知して警告出来る。又、坂道や高速道路等でアクセルペダルが深く踏み込まれた状態が続いて足の動きの無い状態では検知せず不要な警告を発しない。更に、車両に設けられているセンサ信号を用いてコンピュータで判断処理して、より多くの種類の警報を発する事が出来る。

運転者への警告は音声警報と視覚表示警報、振動警報で行い、それぞれの警報を任意に組み合わせて警告するか、又は、単独の警報を用いて警告する。音声警報は必要により音量を変えて伝えたり、運転者の認識しやすい音質に変えたりして警告することが出来る。警告を発する間隔も認識度を高めるためには変えることが良い。音声警報や視覚表示警報の警告文章や単語はその内容が運転者に足がどの位置に有るか又はどのペダルを踏下しているかを理解できるならば、どのような表現でも良いし、運転者に合わせた言語を選択できるようにする事も良い。又、言語でなくてチャイム音やサイレン音、ブザー音等でも良い。視覚表示警報は表示装置等で文字や文章、ピクトグラム、灯火等で表示する。視覚表示警報は必要により点滅や明るさ、コントラスト、表示図形、文字、文章等を変えて警告することも有効で有る。センサが足位置を検知して警告を発したのちに同じ検知が続く時は警告を発する時間間隔を次第に長くして一定時間以上では音量や明るさ、コントラスト等を小さくする事も運転に必要ない情報の提供を少なくして運転操作に集中させるためには有効である。又、逆に警告を強く行う必要がある場合は警告の時間間隔を短く、音量を大きくし、視覚表示警報は輝度やコントラスト、表示内容を大きくし、さらに点滅等で強く認識する様にする。視覚、聴覚以外に触覚に訴えるため、座席に座席振動警告器を設けて振動警報を発する、強く警告する時は振動で運転者に警告を強く認識させることも好ましい。

図１は、本発明装置の基本的な実施方法を示す図である。ペダルはアクセルペダル１、ブレーキペダル３、クラッチペダル４を示す。全てのペダルはそれぞれ踏下された時に回動するためのペダル回動支点２が設けられている。それぞれのペダルには焦電赤外センサ７を設け、つま先が検知範囲１１の中に入ると焦電赤外センサ７の電位変化でつま先を検知する。焦電赤外センサ７の検知範囲は適当な視野制限絞り板６やレンズ５等により検知範囲１１を設定して、つま先を検知できる範囲を単独のペダルを踏下する又は、踏下しようとする範囲に限定する。焦電赤外センサ７の検知信号は、それぞれの録音再生モジュール８に入力され、録音されている音や言語を再生して、音声増幅器９に入力する。音声増幅器９は入力信号を増幅して音や言語をスピーカ１０から発して警告を行う。

ペダル毎に設けた録音再生モジュール８は、そのペダルに応じた内容の警告を行う。例えばアクセルペダル１の焦電赤外センサ７が検知を行うと「アクセル」を操作する内容の警報を録音再生モジュール８が発して音声増幅器９を介してスピーカ１０から警告を行う。同様にブレーキペダル３の焦電赤外センサ７が検知を行うと「ブレ−キ」を操作する内容の警報を又、クラッチペダル４の焦電赤外センサ７が検知を行うと「クラッチ」を操作する内容の警報を発する。それぞれペダル毎に対応して、ペダル毎に異なる警報を発しペダルの機能に応じた警報を行う。なお、録音再生モジュール８はペダル毎に設けたが複数の音声を録音再生出来るマルチチャンネル録音再生モジュール２０壱個を使いペダル毎に異なる内容の警報を行う事も出来る。

このように夫々のペダルを検知する焦電赤外センサ７を夫々設けそ、れぞれのペダルの検知に対応して録音再生が出来る録音再生モジュール８に録音されている内容で増幅器９を介してスピーカ１０から発する。同時に又は、個別に表示装置１２で警告を発する事で、どのペダルを踏下するか又は、踏下しているかを運転者に視覚を介して伝え認識させて誤操作を防止する。なお、表示装置１２は構造を簡単にするために設けないことも選択出来る。本実施例は特に構造が簡単なので、運用中の車両に増設することが容易に行えるため、運転者の経済的な負担も少なくて事故抑止に絶大な効果が望める。

図２は、実施例１とは異なる実施方法を示す図である。本発明装置のセンサ等の配置を示し、基本構成は実施例１と同じであるので相違点等を説明する。クラッチペダル４の踏下を検知するのにマイクロスイッチ１３を焦電赤外センサ７の代替として用い、検知すると「クラッチ」を操作したことを警告する。ブレーキペダル３の踏下は車両のブレーキランプスイッチ２１でブレーキランプの点灯する事を検知して「ブレーキ」を操作した事の警告を行う。アクセルペダル１は実施例１と同じであるので説明を省略する。なお、この例示では録音再生モジュール８の代わりに各種の文言を選択できるマルチチャンネル録音再生モジュール２０を用いている。警告はマルチチャンネル録音再生モジュール２０の出力を音声増幅器９で増幅してスピーカ１０から発せられる。本出願に例示しているセンサ類は、すべてその操作や必要な情報を取集するために検知の方法や構造を限定するものでは無い。例示した以外の方法でも目的を達成できるならばどのような物でも良い。すべてのセンサは操作されていることを検知するため、電圧の変化、電流の変化又は、電圧の変化時間間隔の変化、単位時間あたりの電圧の変化する数（周波数）、抵抗値の変化、静電容量の変化、インダクタンスの変化、磁束の変化、電荷の変化等を公知の方法で検知して処理する。この様に検知方式を変えても同じ検知が出来る様にする。

図３は操作の検知に車両に既に設けられているセンサを流用して検知を行い、より細かい警告を行うための構造を示す図である。実施例１で述べた内容が重複する場合は省略する。実施例１に示されるアクセルペダル１に設けられている焦電赤外センサ７の代替にスロットル弁の開度を検知してエンジンを制御する既存のスロットル弁開度センサ１４の信号を用いる。このセンサ信号によりスロットルの開度、即ちアクセルペダ１の踏下量に対応する信号を直接又は、マルチチャンネルＡＤ変換器１５を介しスロットル弁開度データとしてコンピュータ１６に入力する。ブレーキペダル３の踏下はブレーキランプを点灯するためのブレーキランプスイッチ２１の信号をコンピュータ１６に入力する。クラッチペダルの踏下はクラッチペダル４に設けられているスイッチ１３の開閉による電圧の変化をコンピュータ１６に入力する。これらスイッチ１３が設けられていない車両にはセンサを増設する。走行速度の検知は車両に設けられているスピードメータ１７に速度を表示するためのセンサ信号を流用する。この信号をコンピュータ１６で演算処理して走行速度をデータとして用いる。変速機シフト位置中立センサ１８は自動変速機を搭載する車両ではシフト位置中立を検出する信号が出力されているのでこれを流用する。シフト位置中立信号が出力されていない手動変速機の車両や自動変速機の車両ではこれの検出を省略するか、別途センサを設けて検知する。加速度センサ１９から出力される加速度データはマルチチャンネルＡＤ変換器１５を介して又は、直接コンピュータ１６に入力する。

警告の種類は「加速」「急加速」「制動」「急制動」「空ぶかし」「エンジンブレーキ不使用」とする。警報は音声警報と視覚表示警報、振動警報で行い、警告の種類の内容を運転者に伝えるための音声文章や表示は、その内容を運転者に的確に伝達できるものであればこの例示に限定するものでは無い。また、それ以外の警告も必要により追加しても良い。

コンピュータ１６が発する警告はそれぞれ別々の録音再生モジュール８を適切な警告を行うか又は、複数の文章を録音しているマルチチャンネル録音再生モジュール２０を用いて必要な文章を選択して再生しても良い。各警告は以下の条件で発せられるようにコンピュータ１６をプログラムする。コンピュータ１６はその代替としてシーケンサやワンチップマイクロコンピュータ、論理回路を用いても良い。

「加速」の警告はスロットル弁開度センサ１４の信号がアイドリング状態から比較的小さな規定値以上で加速度センサ１９が規定値以下の加速を検知する時に発する。「急加速」の警告はスロットル弁開度センサ１４の信号が比較的大きな規定値以上で加速度センサ１９も規定値以上の加速を検知の時に発する。ただしスロットル弁開度が大きくても加速度センサ１９が規定値以下の時は警告を発しない。このような時の走行状態は登坂時や高速道路等での高負荷での走行と判断する。「制動」の警告は.ブレーキベダル３が踏下され制動灯が点灯すると発する。「急制動」の警告は制動灯の点灯と加速度センサの値が規定値以上の時に発する。「空ぶかし」の警告は変速機シフト位置中立センサ１８が中立位置を検知するか又は、クラッチペダル４が踏下されスイッチ１３がペダル踏下を検知し、さらにスロットル弁開度センサ１４が比較的小さい規定値以上の時に発する。「エンジンブレーキ不使用」の警告は変速機シフト位置中立センサ１８が中立位置を検知するか又は、クラッチペダル４が踏下されスイッチ１３がクラッチペダル４の踏下を検知し、さらにブレーキペダル３のスイッチ１３が働き制動灯の点灯が規定時間以上続き、ブレーキペダル３が規定時間以上踏下され続けている時に発する。

ブレーキペダル３の踏下検知とスロットル弁開度センサ１４の信号が規定値以上の値を検知した時は、運転者が誤操作をしている可能性が高いので「加速」の警告を優先して発する。ブレーキペダル３の踏下検知とスロットル弁開度センサ１４の信号が「加速」とする時の規定値以上の値を検知した時は、運転者が誤操作をして暴走している可能性が高いので「急加速」の警告を優先して発する。又、「急加速」状態の判断に加速センサ１９の値が加速であり、スピードメータ１７の信号が速度の増加を示している時は「急加速」の警告を行う。「急加速」の警報の時は振動警報を併用して座席着座面２３に設けられた振動警報を発する座席振動警告器２２により警告を行う事が好ましい。振動警報は、コンピュータ１６を介し警報が必要な時は、その出力を増幅器２４で増幅して座席振動警告器２２を動作し、座席に振動を伝えて注意を引くようにする。

最近、誤操作を原因とする交通事故が多く発生し、尊い人命の失われることも多く大変に憂慮される事態である。本発明は車両の運転者に操作を行う前に、これから行う操作内容を警告し又は、操作している操作内容を警告して認識させ誤操作を防止しする。操作状況を認識させて誤操作を防止して事故の発生を抑制し尊い人命の失われる事故を無くしたい。特に、新車時に装備される高価な自動運転や危険回避装置でなくても事故を無くせる様に既存の車両に簡単に、安価に改造し取り付けることも可能な装置でもあり、これを普及して事故を減らすことが本発明の主旨である。

１ アクセルペダル
２ ペダル回動支点
３ ブレーキペダル
４ クラッチペダル
５ レンズ
６ 視野制限絞り板
７ 焦電赤外センサ
８ 録音再生モジュール
９ 音声増幅器
１０ スピーカ
１１ 検知範囲
１２ 表示装置
１３ スイッチ
１４ スロットル弁開度センサ
１５ マルチチャンネルＡＤ変換器
１６ コンピュータ
１７ スピードメータ
１８ 変速機シフト中立位置センサ
１９ 加速度センサ
２０ マルチチャンネル録音再生モジュール
２１ ブレーキランプスイッチ
２２ 座席振動警告器
２３ 座席着座面
２４ 増幅器

Claims (2)

1. 車両に装備した各種のセンサ検知情報をもとに、運転者へどのような操作を行おうとしているか又は、行っているかを警告する。その警告は音声警報と視覚表示警報、振動警報で行い、それぞれの警報を任意に組み合わせて警告するか、或いは、単独の警報を用いて警告する衝突回避警告装置。
2. 音声警報は必要により音量を変えたり、運転者の認識しやすい音質に変えて警告する。警告を発する間隔も認識度を高めるためには変える。音声警報や視覚表示警報の警告文章や単語はその内容が運転者にどの様な操作をしているか又は、行おうとしているかを理解できるならば、どのような表現でも良いし、運転者に合わせた言語を選択できるようにする事も良い。視覚表示警報は表示装置等で文字や文章、ピクトグラム、灯火等で表示する。視覚表示警報は必要により点滅や明るさ、コントラスト、表示図形、文字、文章等を変えて強く訴える。センサが足位置を検知して警告を発した後に、同じ検知が続く時は警告を発する時間間隔を次第に長くして一定時間以上では音量や明るさ、コントラスト等を小さくする事も運転に必要ない情報の提供を少なくして運転操作に集中させるためには有効である。又、逆に警告を強く行う必要がある場合は警告の時間間隔を短く、音量を大きくし、視覚表示警報は輝度やコントラスト、表示内容を大きくし、さらに点滅等で強く認識する様にする。視覚、聴覚以外に触覚に訴えるため、座席着座面に座席振動警告器を設けて振動警報を発する、強く警告する時は座席着座面で振動して運転者に警告を強く認識させる様にする。このように運転者の操作を音声警報と視覚表示警報、振動警報で警告し認識させる事で誤操作を防止する衝突回避警告装置。