JP2023031683A - アクセルペダルシステム - Google Patents

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Abstract

【課題】アクセルペダルのロック状態を適切に制御可能なアクセルペダルシステムを提供する。【解決手段】アクセルペダルシステム１は、ペダルレバー２０と、ロック機構５０と、アクチュエータ４０と、ＥＣＵ６０と、を備える。ロック機構５０は、ペダルレバー２０の動作を規制可能である。アクチュエータ４０は、ロック機構５０によりペダルレバー２０の動作が規制されているロック状態と、規制されていない非ロック状態とを切り替える。ＥＣＵ６０は、ロック作動判定部６４、アクチュエータ制御部６５、および、情報取得部６２を有する。ロック作動判定部６４は、ロック機構５０によるロック作動の切り替えを判定する。アクチュエータ制御部６５は、アクチュエータ４０の駆動を制御する。ロック作動判定部６４は、自動運転モードでの走行中であって、車速が起動判定下限値以上となった場合、ペダルレバー２０をロックする。【選択図】 図３

Description

本発明は、アクセルペダルシステムに関する。
従来、車両の走行速度を一定に維持する巡行制御機能を有するシステムが知られている。例えば特許文献１では、車両が巡行制御モードであるとき、ペダル装置によりペダルを保持するのに必要な力を発生させ、ペダルをフットレストとして機能させる。
欧州特許第２３８４９２１号明細書
例えば、市街地等の低速走行時に巡行モードを使用する場合、自動車専用道路にて高速走行をしている場合と比較し、周囲の交通状況に応じたペダル操作が必要となる機会が多い。そのため、市街地のようなペダル操作機会が多い状況での巡行制御モードにてペダルがフットレスト化されると、フットレスト状態を解除する回数が増え、ドライバの操作負荷が増大する虞がある。
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、アクセルペダルのロック状態を適切に制御可能なアクセルペダルシステムを提供することにある。
本発明のアクセルペダルシステムは、ペダルレバー（２０）と、ロック機構（５０）と、アクチュエータ（４０）と、制御部（６０）と、を備える。ペダルレバーは、踏込操作に応じて動作する。ロック機構は、ペダルレバーの動作を規制可能である。アクチュエータは、ロック機構によりペダルレバーの動作が規制されているロック状態と、規制されていない非ロック状態とを切り替える。
制御部は、ロック作動判定部（６４）、アクチュエータ制御部（６５）、および、情報取得部（６２）を有する。ロック作動判定部は、ロック機構によるロック作動の切り替えを判定する。アクチュエータ制御部は、アクチュエータの駆動を制御する。情報取得部は、車両の車速情報を取得する。ロック作動判定部は、車両が自動運転モードでの走行中であって、車速が起動判定下限値以上となった場合、ペダルレバーをロックする。これにより、ペダルレバーのロック状態を適切に制御可能である。
第１実施形態によるアクセルペダルシステムを示す模式図である。 第１実施形態によるアクセルペダルシステムにてペダルレバーがロックされた状態を示す模式図である。 第１実施形態によるアクセルペダルシステムの制御構成を示すブロック図である。 第１実施形態によるロック作動制御処理を説明するフローチャートである。 第１実施形態によるロック作動制御処理を説明するタイムチャートである。 第２実施形態によるロック作動制御処理を説明するフローチャートである。 第２実施形態によるロック作動制御処理を説明するタイムチャートである。 第２実施形態によるロック作動制御処理を説明するタイムチャートである。 第３実施形態によるロック作動制御処理を説明するフローチャートである。 第３実施形態によるロック作動制御処理を説明するタイムチャートである。
以下、本発明によるアクセルペダルシステムを図面に基づいて説明する。以下、複数の実施形態において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
（第１実施形態）
第１実施形態を図１～図５に示す。図１に示すように、アクセルペダルシステム１は、ペダルレバー２０、アクチュエータ４０、動力伝達機構４５、ロック機構５０、および、制御部としてのＥＣＵ６０等を備える。
ペダルレバー２０は、パッド２１、アーム３１、および、ペダル３５を有し、ドライバの踏込操作等により、一体に駆動される。パッド２１は、ドライバにより踏込操作可能に設けられる。パッド２１は、ハウジングＨに設けられる支点部材２３により、回転可能に支持される。図１では、パッド２１がハウジングＨの一面に沿う方向に延びて設けられる、いわゆる床置き型（オルガン型）を示しているが、吊り下げ型（ペンダント型）であってもよい。また、本実施形態では、ペダルハウジングやモータハウジング等、モータ４１の駆動およびペダルレバー２０の踏込操作等により駆動されない筐体部分を、まとめて「ハウジングＨ」とする。
アーム３１は、パッド２１とペダル３５とを連結する。ペダル３５は、一端がハウジングＨに回転可能に支持され、他端がアーム３１と連結される。これにより、ドライバによるパッド２１の操作により、パッド２１、アーム３１およびペダル３５が一体となって駆動される。ペダル３５の一端側には、ペダル開度θを検出するペダル開度センサ３９が設けられている。
ペダル付勢部材３７は、圧縮コイルばねであって、一端がペダル３５に固定され、他端がハウジングＨに固定され、ペダル３５をアクセル閉方向に付勢する。図１および図２では、アクセル全閉状態を実線、アクセル全開状態を破線で示した。
アクチュエータ４０は、モータ４１、および、動力伝達機構４５を有する。モータ４１は、例えばＤＣモータであって、ＥＣＵ６０により駆動が制御される。モータ４１の駆動力は、動力伝達機構４５を介して、ペダルレバー２０に伝達される。ここで、駆動源であるモータ４１から動力伝達機構４５を介してペダルレバー２０に動力を伝達する一連の構成がアクチュエータ４０である、といえる。
動力伝達機構４５は、ギアセット４６および動力伝達部材４７等を有する。ギアセット４６は、モータシャフトと一体に回転するモータギア、および、モータギアと噛み合う複数のギアから構成され、モータ４１の駆動力を動力伝達部材４７に伝達する。ここで、ギアセット４６には、後述する被ロック部５２が設けられるギア４６１が含まれる。ギア４６１には、回転位置を検出する位置センサ４９が設けられる。以下、ギア４６１を紙面反時計方向に回転させるときのモータ４１およびギア４６１等の回転方向を正、ギア４６１を紙面時計方向に回転させるときのモータ４１およびギア４６１等の回転方向を負とする。
動力伝達部材４７は、例えばカムであって、一端側がギアセット４６と噛み合うことでモータ４１の駆動により回転駆動される。動力伝達部材４７の他端側は、ペダルレバー２０に当接する。これにより、モータ４１の駆動力がペダルレバー２０に伝達される。図１では、動力伝達部材４７の他端はパッド２１と当接しているが、アーム３１またはペダル３５と当接するように構成してもよい。
動力伝達部材４７とペダルレバー２０とが当接している状態にて、モータ４１を正方向に回転させることで、ペダルレバー２０に戻し方向の反力を与えることができる。また、ペダルレバー２０に反力を付与しない場合、モータ４１を負方向に回転させ、ペダルレバー２０の全閉から全開までの全領域において、ペダルレバー２０と動力伝達部材４７とが当接しないように、動力伝達部材４７を退避させておくことが望ましい。これにより、反力を付与しないとき、動力伝達機構４５側からのコギングトルク等が踏力に影響を与えるのを避けることができる。
モータ４１により、ペダルレバー２０に能動的に戻し方向の反力を与えることで、例えば運転状況を基に、パッド２１を踏み込むと燃費悪化を判断するポイントで反力を与えることで壁感を出し、ドライバによるパッド２１の踏込を抑制する。これにより、燃費を向上させることができる。また例えば、ペダルレバー２０を戻し方向にパルス駆動することで、自動運転から手動運転への切替通知等の情報伝達として活用することもできる。
ロック機構５０は、ロック部材５１、被ロック部５２、および、弾性部材５５等を有する。ロック部材５１は、一端側に形成されるテーパ面にて被ロック部５２と当接可能に設けられている。ロック部材５１の他端側は、ハウジングＨに形成される収容室５６に収容され、軸方向に往復移動可能に設けられている。被ロック部５２は、ギアセット４６を構成するギア４６１から突出して設けられており、ギア４６１と一体に回転する。被ロック部５２は、テーパ面にてロック部材５１と当接する。
弾性部材５５は、ハウジングＨに設けられる収容室５６に収容されている。弾性部材５５の一端はロック部材５１と当接し、他端はハウジングＨに係止されており、ロック部材５１を被ロック部５２に向かう側に付勢している。
図１は、ロック仕掛かり開始状態を示している。被ロック部５２とロック部材５１とが当接した状態にて、モータ４１の駆動力によりギア４６１を紙面反時計方向に回転させると、被ロック部５２がロック部材５１を押し込むことで弾性部材５５が押し縮められる。さらにギア４６１を反時計方向に回転させ、被ロック部５２がロック部材５１を乗り越えて紙面上側に回り込むと、弾性部材５５の付勢力により、ロック部材５１が初期位置に戻る。
図２に示すように、ロック状態において、ロック部材５１が、弾性部材５５の付勢力により、被ロック部５２を係止することで、ギア４６１の回転を規制する。また、動力伝達部材４７が、ロック力伝達部として機能することで、ペダルレバー２０の動作が規制される。これにより、モータ４１への通電をオフにした無通電状態にて、ペダルレバー２０の動作を規制することができる。
以下、ペダルレバー２０の動作を規制することを、単に「ロックする」という。例えば自動運転時等において、ペダルレバー２０をロックし、パッド２１をフットレスト化することで、快適性を確保することができる。本実施形態では、ペダルレバー２０は、全閉位置にてロックされるものとして説明する。
図２に示すロック状態より、モータ４１の駆動力によりギア４６１を紙面時計方向に回転させると、被ロック部５２がロック部材５１を押し込むことで弾性部材５５が押し縮められる。被ロック部５２がロック部材５１を乗り越えて紙面下側に回り込むと、ロック状態が解除され、弾性部材５５の付勢力により、ロック部材５１が初期位置に戻る。ペダルレバー２０に所定以上の踏力が加わった場合も同様にロック状態を解除可能である。
ペダルレバー２０をロックしない場合、図１に示す状態から、ギア４６１をさらに反時計方向に回転させることで、ロック部材５１と被ロック部５２とが当接しないように、退避させておくことが望ましい。
図３に示すように、ＥＣＵ６０は、マイコン等を主体として構成され、内部にはいずれも図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ、及び、これらの構成を接続するバスライン等を備えている。ＥＣＵ６０における各処理は、ＲＯＭ等の実体的なメモリ装置（すなわち、読み出し可能非一時的有形記録媒体）に予め記憶されたプログラムをＣＰＵで実行することによるソフトウェア処理であってもよいし、専用の電子回路によるハードウェア処理であってもよい。
ＥＣＵ６０は、機能ブロックとして、ペダル開度検出部６１、情報取得部６２、目標反力演算部６３、ロック作動判定部６４、アクチュエータ制御部６５、報知制御部６７、および、車両駆動制御部６８等を有する。図３では、１つのＥＣＵ６０として記載しているが、一部の機能が別途のＥＣＵ等により構成されていてもよい。
ペダル開度検出部６１は、ペダル開度センサ３９の検出値に基づき、ペダル開度θを検出する。情報取得部６２は、位置センサ４９、走行状態検出部７１、外乱検出部７２、運転操作検出部７３、車両周辺情報取得部７４、車速検出部７５、位置情報検出部７６および音声検出部７７等から各種情報を取得する。
目標反力演算部６３は、ペダルレバー２０に付与する目標反力を演算する。ロック作動判定部６４は、情報取得部６２にて取得された各種情報に基づき、ペダルレバー２０がロックされているロック状態と、ロックされていない非ロック状態との切り替えに係る判定を行う。以下適宜、非ロック状態からロック状態への切り替えを「ロック起動」、ロック状態から非ロック状態への切り替えを「ロック解除」とする。アクチュエータ制御部６５は、目標反力、および、ロック作動判定部６４の判定結果等に基づき、モータ４１の駆動を制御する。
報知制御部６７は、ドライバに報知する情報を報知装置８０に指令する。本実施形態では、ペダルレバー２０のロック起動およびロック解除に係る情報を報知する。車両駆動制御部６８は、車両の駆動を制御する。
走行状態検出部７１は、走行状態としての運転モードを検出する。運転モードには、自動運転モードおよび手動運転モードに加え、オーバーライドモードが含まれる。自動運転モードにおける制御は、ＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）等の巡行制御であるが、制御詳細は問わない。オーバーライドモードでは、自動運転による制御側からの入力と、ドライバからの踏込入力とが共に入っている状態であって、オーバーライドモードにおいては、ドライバの踏込操作による入力が常に優先される。
外乱検出部７２は、加速度を検出するＧセンサ、サスペンション挙動検出装置、および、室内カメラ等の情報に基づき、外乱を検出する。外乱には、例えば、比較的急な減速により生じる車両減速Ｇ、路面段差等により生じる車両振動等が含まれる。また、ドライバの座り直し、シートベルトの着脱、落ちたものを拾う、ストレッチ、ドライバの意識状態等、通常の運転動作以外の動作である運転操作外動作を外乱としてもよい。
運転操作検出部７３は、ドライバによるウィンカー操作やハンドル操舵を検出する。車両周辺情報取得部７４は、路車間通信、車車間通信、車載カメラ、レーダ等により、他車両の接近や障害物等を検出する。
車速検出部７５は、車両の走行速度である車速を検出する。車速検出部７５は、車速センサを用いることに限らず、ＧＰＳ等の位置データを用いて演算することで車速を検出するように構成してもよい。位置情報検出部７６は、地図情報、ＧＰＳ、路車間通信、車載カメラ等の情報に基づき、車両の現在位置を検出する。位置情報検出部７６は、例示した情報を単独で用いてもよいし、組み合わせて用いてもよい。また、ここで例示した以外の情報を用いても差し支えない。
音声検出部７７は、乗員の発話による音声を検出する。報知装置８０は、ディスプレイ等である表示装置８１、および、スピーカ８２を有し、各種情報をドライバに報知する。
本実施形態では、ロック機構５０によりペダルレバー２０をロックが可能であるので、例えば一定速度を維持する巡行制御にてペダルロックすることで、ペダルレバー２０のフットレスト化が可能である。ここで、市街地で巡行制御モードを使用する場合、自動車専用道路と比較し、減速からの加速操作等、周囲の交通状況に応じたペダル操作が必要となる機会が多い。そのため、市街地等のペダル操作が必要となる機会が多い状況における巡行制御モードにおいて、ペダルレバー２０をフットレスト化すると、フットレスト状態を解除する回数が増え、ドライバの操作負荷が増大する虞がある。
そこで本実施形態では、車速情報を用い、フットレスト解除の必要機会が少ない高速走行での自動運転を行っているときに、ペダルロックによるフットレスト化を許容する。
本実施形態のロック作動制御処理を図４のフローチャートに基づいて説明する。この処理は、ＥＣＵ６０にて所定の周期で実行される処理である。以下、ステップＳ１０１等の「ステップ」を省略し、単に記号「Ｓ」と記す。
Ｓ１０１では、ＥＣＵ６０は、現在の走行モードが自動運転モードか否か判断する。ここでは、例えばペダルレバー２０やブレーキペダルの操作により、一時的に自動運転が解除され、ドライバによる操作が運転に反映されるオーバーライドモードについては、自動運転モードではない、とみなす。自動運転モードではないと判断された場合（Ｓ１０１：ＮＯ）、Ｓ１０９へ移行する。自動運転モードであると判断された場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、Ｓ１０２へ移行する。
Ｓ１０２では、情報取得部６２は、車速検出部７５から車速情報を取得する。Ｓ１０３では、車速Ｖが起動判定下限値Ｖｔｈ以上か否か判断する。起動判定下限値Ｖｔｈは、ペダル操作が必要となる機会が少ない高速道路等の自動車専用道路を走行していることを判別可能な値に設定される。車速Ｖが起動判定下限値Ｖｔｈより小さいと判断された場合（Ｓ１０３：ＮＯ）、Ｓ１０９へ移行する。車速Ｖが起動判定下限値Ｖｔｈ以上であると判断された場合（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、Ｓ１０４へ移行する。
Ｓ１０４では、ロック作動判定部６４は、ペダルレバー２０がロック状態か否か判断する。ペダルレバー２０がロック状態であると判断された場合（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、Ｓ１０５以降の処理をスキップし、ロック状態を継続する。ペダルレバー２０がロック状態でないと判断された場合（Ｓ１０４：ＮＯ）、Ｓ１０５へ移行する。
Ｓ１０５では、報知制御部６７は、報知装置８０を介して、ペダルレバー２０のロックを起動するか否かの判断を促す報知を行う。Ｓ１０６では、ロック作動判定部６４は、ドライバによりロック起動が選択されたか否か判断する。ロック起動が選択されなかった場合（Ｓ１０６：ＮＯ）、Ｓ１０７以降の処理をスキップする。ロック起動が選択された場合（Ｓ１０６：ＹＥＳ）、Ｓ１０７へ移行する。
Ｓ１０７では、アクチュエータ制御部６５は、モータ４１を駆動し、ペダルレバー２０をロックする。Ｓ１０８では、報知制御部６７は、報知制御部６７は、ペダルレバー２０がロックされた旨の情報を、報知装置８０を介してドライバに通知する。
Ｓ１０１またはＳ１０３にて否定判断された場合に移行するＳ１０９では、ロック作動判定部６４は、ペダルレバー２０がロック状態か否か判断する。ペダルレバー２０がロック状態でないと判断された場合（Ｓ１０９：ＮＯ）、Ｓ１１０以降の処理をスキップし、ロック解除状態を継続する。ペダルレバー２０がロック状態であると判断された場合（Ｓ１０９：ＹＥＳ）、Ｓ１１０へ移行する。
Ｓ１１０では、アクチュエータ制御部６５は、モータ４１を駆動し、ペダルレバー２０のロックを解除する。Ｓ１１１では、報知制御部６７は、ペダルレバー２０のロックが解除された旨の情報を、報知装置８０を介してドライバに通知する。
本実施形態のロック作動制御処理を図５のタイムチャートに基づいて説明する。図５では、共通時間軸を横軸とし、上段から、車速、ロック制御信号、ロック位置からの必要踏力を示す。ロック制御信号は、「１」のときペダルレバー２０がロックされ、「０」のときペダルレバー２０のロック解除されているものとする。図７も同様である。
時刻ｘ１０にて自動運転が開始されたとき、車速Ｖは起動判定下限値Ｖｔｈより小さいので、ペダルレバー２０をロックしない。時刻ｘ１１にて、車速Ｖが起動判定下限値Ｖｔｈ以上になると、ロック制御信号を０から１に切り替え、モータ４１を駆動し、ペダルレバー２０をロックする。また、車速Ｖが起動判定下限値Ｖｔｈ以上の時間が所定時間以上継続した場合にペダルレバー２０をロックするようにしてもよい。ペダルレバー２０がロックされると、ロック位置からペダルレバー２０を踏み込むのに必要な踏力は、初期値Ｆ０からロック踏力ＦＬとなる。
時刻ｘ１２にて、車速Ｖが自動運転設定車速Ｖａに到達すると、巡行制御にて車速Ｖが自動運転設定車速Ｖａにて維持される。これにより、例えば高速道路等のペダル操作をあまり必要としない状況にて、ペダルレバー２０をロックし、フットレスト化することができる。
以上説明したように、本実施形態のアクセルペダルシステム１は、ペダルレバー２０と、ロック機構５０と、アクチュエータ４０と、ＥＣＵ６０と、を備える。ペダルレバー２０は、踏込操作に応じて動作する。ロック機構５０は、ペダルレバー２０の動作を規制可能である。ここで、「ペダルレバーの動作を規制可能」とは、ペダルレバー２０を完全に固定することで移動量を０にすることに限らず、非ロック時よりも移動量が小さくなるようにすることを含む概念である。アクチュエータ４０は、ロック機構５０によりペダルレバー２０の動作が規制されているロック状態と、規制されていない非ロック状態とを切り替える。
ＥＣＵ６０は、ロック作動判定部６４、アクチュエータ制御部６５、および、情報取得部６２を有する。ロック作動判定部６４は、ロック機構５０によるロック作動の切り替えを判定する。アクチュエータ制御部６５は、ロック作動判定部６４の判定結果に応じてアクチュエータ４０の駆動を制御する。本実施形態では、主にモータ４１の駆動を制御する。情報取得部６２は、車両の車速情報を取得する。
ロック作動判定部６４は、車両が自動運転モードでの走行中であって、車速Ｖが起動判定下限値である起動判定下限値Ｖｔｈ以上となった場合、ペダルレバー２０をロックする。すなわち本実施形態では、ロック作動判定部６４は、車速情報に基づいてロック作動の切り替えを判定する。また、起動判定下限値Ｖｔｈは、自動運転設定車速Ｖａより小さい値に設定されており、自動運転モードにてペダルレバー２０のロックを許容する車速範囲には、自動運転走行における設定車速である自動運転設定車速Ｖａが含まれている、といえる。
これにより、ペダルレバー２０にロック状態を適切に制御可能である。詳細には、市街地等と比べてペダル操作の少ない高速道路等の自動車専用道路で巡行制御モードでの走行中において、車速に応じてペダルレバー２０のロック状態を切り替えることで、運転中におけるドライバのロック起動および解除操作の頻度を低減可能であるので、ドライバの操作負荷を低減可能である。
ＥＣＵ６０は、報知装置８０により、ペダルレバー２０がロックされたことを通知する報知制御部６７を有する。これにより、ドライバがペダルレバー２０のロック状態を知ることができるため、ドライバの心的不安を低減することができる。
（第２実施形態）
第２実施形態を図６～図８に示す。本実施形態では、ロック作動制御処理が上記実施形態と異なっているため、この点を中心に説明する。本実施形態のロック作動制御処理を図６のフローチャートに基づいて説明する。Ｓ２０１およびＳ２０２の処理は、図４中のＳ１０１およびＳ１０２の処理と同様である。
Ｓ２０３では、ロック作動判定部６４は、車速Ｖがロック起動範囲Ｒｖ内か否か判断する。車速に係るロック起動範囲Ｒｖは自動運転設定車速Ｖａを含む範囲であって、下限値を起動判定下限値Ｖｔｈ１、上限値を起動判定上限値Ｖｔｈ２とする。すなわち本実施形態では、ロック起動範囲Ｒｖが「自動運転モードにおいてペダルレバーのロックを許容する車速範囲」に対応する。車速Ｖがロック起動範囲Ｒｖ外であると判断された場合（Ｓ２０３：ＮＯ）、Ｓ２１１へ移行する。車速Ｖがロック起動範囲Ｒｖ内であると判断された場合（Ｓ２０３：ＹＥＳ）、Ｓ２０４へ移行する。
Ｓ２０４では、ロック作動判定部６４は、ペダルレバー２０がロック状態か否か判断する。ペダルレバー２０がロック状態であると判断された場合（Ｓ２０４：ＹＥＳ）、Ｓ２０５以降の処理をスキップし、ロック状態を継続する。ペダルレバー２０がロック状態ではないと判断された場合（Ｓ２０４：ＮＯ）、Ｓ２０５へ移行し、車速Ｖがロック起動範囲Ｒｖ内となってからの経過時間の計時を開始する。すでに計時が開始されている場合は継続する。
Ｓ２０６では、ロック作動判定部６４は、車速Ｖがロック起動範囲Ｒｖ内となってから、移行判定時間が経過したか否か判定する。移行判定時間Ｘが経過していないと判断された場合（Ｓ２０６：ＮＯ）、Ｓ２０７以降の処理をスキップする。移行判定時間Ｘが経過したと判断された場合（Ｓ２０６：ＹＥＳ）、Ｓ２０７へ移行する。Ｓ２０７～Ｓ２１０の処理は、図４中のＳ１０５～Ｓ１０８の処理と同様である。
車速Ｖがロック起動範囲Ｒｖ外であると判断された場合（Ｓ２０３：ＮＯ）に移行するＳ２１１では、車速Ｖがロック起動範囲Ｒｖ内となってからの経過時間の計時を終了し、タイマをリセットする。既にリセットされている場合はリセット状態を継続する。Ｓ２１２～Ｓ２１４の処理は、Ｓ１０９～Ｓ１１１の処理と同様である。
本実施形態のロック作動制御処理を図７および図８のタイムチャートに基づいて説明する。図７に示すように、時刻ｘ２０にて自動運転が開始されたとき、車速Ｖはロック起動範囲Ｒｖ外であるので、ペダルレバー２０をロックしない。時刻ｘ２１にて、車速Ｖが起動判定下限値Ｖｔｈ１以上になると、計時を開始する。時刻ｘ２２にて、車速Ｖが自動運転設定車速Ｖａに到達すると、巡行制御にて車速Ｖが自動運転設定車速Ｖａにて維持される。
車速Ｖがロック起動範囲Ｒｖ内となった時刻ｘ２１から、移行判定時間Ｘが経過した時刻ｘ２３において、ロック信号を０から１に切り替え、モータ４１を駆動し、ペダルレバー２０をロックする。ペダルレバー２０がロックされると、ロック位置からペダルレバー２０を踏み込むのに必要な踏力は、初期値Ｆ０からロック踏力ＦＬとなる。
図８では、共通時間軸を横軸とし、上段から、車速Ｖ、ペダル開度θ、ロック状態を示している。後述の図１０も同様である。時刻ｘ３０にて自動運転が開始され、パッド２１へのドライバからの踏力印加がなくなると、ペダルレバー２０はペダル付勢部材３７の付勢力により全閉位置に戻る。このとき、車速Ｖがロック起動範囲Ｒｖ外であるので、ペダルレバー２０はロックされない。
時刻ｘ３１にて車速Ｖがロック起動範囲Ｒｖ内になると、計時を開始する。時刻ｘ３２にて、例えば車線合流や追越しのためにドライバによりペダルレバー２０が踏み込まれ、時刻ｘ３３にて、ペダル開度θが自動運転設定車速Ｖａに対応するオーバーライド開始開度θｏｖｅｒを越えると、自動運転制御がオーバーライドされるため、ロック起動に係る計時を終了する。オーバーライド中の車両制御においては、ドライバからの入力が優先される。
時刻ｘ３４にて、ドライバによる踏力印加が解除されてペダルレバー２０が全閉位置に戻ると、オーバーライドが解除され、自動運転側の入力で車両が制御される。時刻ｘ３５にて、車速Ｖがロック起動範囲Ｒｖ内になると、計時開始し、移行判定時間Ｘが経過した時刻ｘ３６にて、ペダルレバー２０がロックされる。
時刻ｘ３７にて、ドライバによるペダルレバー２０の踏込により、ロック状態が解除されたとき、車速Ｖがロック起動範囲Ｒｖ内であるので、計時を開始する。時刻ｘ３８にて、オーバーライドでの加速が開始されると計時を終了し、ロック解除状態を維持する。
本実施形態では、ロック作動判定部６４は、自動運転モードでの走行中に車速Ｖが起動判定下限値Ｖｔｈ１以上となってから移行判定時間Ｘが経過する前に、例えばペダルレバー２０の踏み込み等により自動運転モードがオーバーライドされた場合、非ロック状態を維持する。また、ロック作動判定部６４は、オーバーライドが終了して自動運転モードに復帰し、車速Ｖが起動判定下限値Ｖｔｈ１以上、起動判定上限値Ｖｔｈ２以下となった場合、ペダルレバー２０をロックする。
合流時や追越しの場面など、ペダルレバー２０の踏み込みによる加速が必要か否かを車速から推定し、ペダルレバー２０のロック状態を切り替えることで、運転中におけるドライバのロック起動および解除操作の頻度を低減可能であり、ドライバの操作負荷を低減可能である。また上記実施形態と同様の効果を奏する。
（第３実施形態）
第３実施形態を図９および図１０に基づいて説明する。本実施形態のロック作動制御処理を図９のフローチャートに基づいて説明する。Ｓ３０１の処理は、図４中のＳ１０１と同様であって、自動運転モードではないと判断された場合（Ｓ３０１：ＮＯ）、Ｓ３１１へ移行し、自動運転モードであると判断された場合（Ｓ３０１：ＹＥＳ）、Ｓ３０２へ移行する。Ｓ３０２では、情報取得部６２は、車速検出部７５から車速情報を取得する。また、ペダル開度検出部６１は、ペダル開度センサ３９からペダル開度情報を取得する。
Ｓ３０３では、Ｓ２０３と同様、ロック作動判定部６４は、車速Ｖがロック起動範囲Ｒｖ内か否か判断する。車速Ｖがロック起動範囲Ｒｖ外であると判断された場合（Ｓ３０３：ＮＯ）、Ｓ３１１へ移行する。車速Ｖがロック判定範囲内であると判断された場合（Ｓ３０３：ＹＥＳ）、Ｓ３０４へ移行する。
Ｓ３０４では、ロック作動判定部６４は、ペダル開度θがロック起動範囲Ｒθ内か否か判断する。ロック起動範囲Ｒθの下限値をθｔｈ１、上限値をθｔｈ２とする。ペダルレバー２０が全閉付近で維持されている場合、ドライバのペダル操作意思が低いとみなせるため、ペダル開度θに係るロック起動範囲Ｒθは全閉付近に設定されることが好ましく、本実施形態では、下限値θｔｈ１を０とする。ペダル開度θがロック起動範囲Ｒθ外であると判断された場合（Ｓ３０４：ＮＯ）、Ｓ３１１へ移行する。ペダル開度θがロック起動範囲Ｒθ内であると判断された場合（Ｓ３０４：ＹＥＳ）、Ｓ３０５へ移行する。
Ｓ３０５の処理は、図４中のＳ１０４の処理と同様であり、ペダルレバー２０がロック状態であると判断された場合（Ｓ３０５：ＹＥＳ）、Ｓ３０６移行の処理をスキップし、ロック状態を継続する。ペダルレバー２０がロック状態でないと判断された場合（Ｓ３０５：ＮＯ）、計時を開始し、Ｓ３０６へ移行する。すでに計時が開始されている場合は継続する。
Ｓ３０６では、車速Ｖおよびペダル開度θが共にロック起動範囲内となってから、移行判定時間Ｘが経過したか否か判断する。ロック起動範囲内となってからの経過時間は、車速Ｖとペダル開度θとで個別に計時してもよい。車速Ｖおよびペダル開度θが共にロック起動範囲内となってから移行判定時間Ｘが経過していないと判断された場合（Ｓ３０６：ＮＯ）、Ｓ３０７以降の処理をスキップする。車速Ｖおよびペダル開度θが共にロック起動範囲内となってから移行判定時間Ｘが経過したと判断された場合（Ｓ３０６：ＹＥＳ）、Ｓ３０７へ移行する。Ｓ３０７～Ｓ３１３の処理は、図４中のＳ１０５～Ｓ１１１の処理と同様である。
本実施形態のロック作動制御処理を図１０のタイムチャートに基づいて説明する。時刻ｘ４０にて自動運転が開始されると、時刻ｘ４１にて、車速Ｖおよびペダル開度θが共にロック判定範囲内となる。
時刻ｘ４２にて、ドライバによりペダルレバー２０が踏み込まれ、時刻ｘ４１から移行判定時間Ｘが経過する前の時刻ｘ４３にて、ペダル開度θがロック起動範囲Ｒθ外になると、計時を終了し、タイマをリセットする。
時刻ｘ４４にて、ペダル開度θが自動運転設定車速Ｖａに対応するオーバーライド開始開度θｏｖｅｒを越えると、オーバーライドが開始され、加速が開始される。時刻ｘ４５にて、ドライバによる踏力印加が解除されてペダルレバー２０が全閉位置に戻ると、オーバーライドが解除され、自動運転側の入力で車両が制御される。
時刻ｘ４６にて、車速Ｖおよびペダル開度θが共にロック起動範囲となり、計時が開始され、時刻ｘ４６から移行判定時間Ｘが経過した時刻ｘ４７において、ペダルレバー２０がロックされる。
時刻ｘ４８にて破線で示すように、ブレーキ操作により自動運転が解除されるとペダルレバー２０のロックが解除される。また、実線で示すように、前車の接近等で減速される場合、時刻ｘ４９にて車速Ｖがロック起動範囲Ｒｖから外れると、ペダルレバー２０のロックが解除される。
本実施形態では、ロック作動判定部６４は、自動運転モードでの走行中において、車速Ｖに加え、ペダルレバー２０の開度であるペダル開度θに基づいてロック作動の切り替えを判定する。詳細には、自動運転モードでの走行中であって、車速Ｖがロック起動範囲Ｒｖ内であって、かつ、ペダル開度θが開度判定範囲内であるロック起動範囲Ｒθ内である場合、ペダルレバー２０をロックする。
ペダル開度θを監視することで、ペダルレバー２０の操作必要性を推定し、ペダルレバー２０のロック状態を切り替えることで、運転中におけるドライバのロック起動および解除操作の頻度を低減可能であり、ドライバの操作負荷を低減可能である。また上記実施形態と同様の効果を奏する。
（他の実施形態）
上記実施形態では、ロック部材５１が固定側、被ロック部５２が可動側に設けられている。他の実施形態では、ロック部材を可動側、被ロック部を固定側に設けてもよい。上記実施形態では、被ロック部は凸部により構成されている。他の実施形態では、被ロック部を凹部により構成してもよい。また、被ロック部またはロック部材の一方は、平歯ギアに限らず、動力伝達機構を構成する平歯ギア以外の部材に設けてもよい。
上記実施形態では、ロック部材は、圧縮コイルばねである弾性部材の軸方向に沿って直線方向に移動可能に設けられている。他の実施形態では、ロック部材が回転することでロック状態と非ロック状態とが切り替わるように構成してもよい。ロック部材の回転によりロック状態を切り替えることで、当接部の偏摩耗を抑制することができる。また、他の実施形態では、弾性部材は圧縮コイルばねに限らず、例えばトーションスプリングであってもよい。さらにまた、ロック部材そのものをゴム等の弾性部材により形成し、弾性変形させることでロック状態が切り替わるように構成してもよい。
その他、動力伝達機構やロック機構は、上記実施形態と異なっていてもよい。また、ロック部材や非ロック部材の形状は、部品配置等に応じ、上記実施形態とは異なっていてもよい。また上記実施形態では、ペダルレバーへの反力付与およびロック作動に、共通のアクチュエータを用いている。他の実施形態では、反力付与に係るアクチュエータと、ロック作動に係るアクチュエータとを別途に設けてもよい。
上記実施形態では、ロック機構は、モータへの通電をオフにした無通電状態にてロック状態を保持可能である。他の実施形態では、ロック機構は、モータへの通電を継続することでロック状態を保持するように構成してもよい。
上記実施形態では、ペダルレバーは、ロック機構により全閉位置にてロックされる。他の実施形態では、ペダルレバーのロック位置は全開位置であってもよいし、全閉位置と全開位置との中間位置であってもよい。また、複数段階でロック可能に構成してもよい。
上記実施形態では、ロック起動時およびロック解除時にドライバへの報知を行う。他の実施形態では、ロック起動時およびロック解除時の少なくとも一方の報知を省略してもよい。また、自動運転開始直後のロック起動時には報知を行い、自動運転中におけるオーバーライド終了時のロック起動時には報知を行わない、といった具合に、シチュエーションに応じて報知の有無を変更するようにしてもよい。ロック起動、解除に係るドライバへの意思確認の有無についても同様である。
本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ以上の専用ハードウェア論理回路によってプロセッサを構成することによって提供された専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の制御部及びその手法は、一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサ及びメモリと一つ以上のハードウェア論理回路によって構成されたプロセッサとの組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。以上、本発明は、上記実施形態になんら限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の形態で実施可能である。
１・・・アクセルペダルシステム
２０・・・ペダルレバー
４０・・・アクチュエータ
５０・・・ロック機構
６０・・・ＥＣＵ（制御部）
６２・・・情報取得部
６４・・・ロック作動判定部
６５・・・アクチュエータ制御部
６７・・・報知制御部
８０・・・報知装置

Claims (6)

  1. 踏込操作に応じて動作するペダルレバー（２０）と、
    前記ペダルレバーの動作を規制可能であるロック機構（５０）と、
    前記ロック機構により前記ペダルレバーの動作が規制されているロック状態と、規制されていない非ロック状態とを切り替えるアクチュエータ（４０）と、
    前記ロック機構によるロック作動の切り替えを判定するロック作動判定部（６４）、前記アクチュエータの駆動を制御するアクチュエータ制御部（６５）、および、車速情報を取得する情報取得部（６２）を有する制御部（６０）と、
    を備え、
    前記ロック作動判定部は、車両が自動運転モードでの走行中であって、車速が起動判定下限値以上となった場合、前記ペダルレバーをロックするアクセルペダルシステム。
  2. 前記ロック作動判定部は、自動運転モードでの走行中に前記車速が前記起動判定下限値以上となってから移行判定時間が経過する前に、自動運転モードがオーバーライドされた場合、前記非ロック状態を維持する請求項１に記載のアクセルペダルシステム。
  3. 前記ロック作動判定部は、オーバーライドが終了して自動運転モードに復帰し、車速が前記起動判定下限値以上、起動判定上限値以下となった場合、前記ペダルレバーをロックする請求項２に記載のアクセルペダルシステム。
  4. 前記ロック作動判定部は、自動運転モードでの走行中において、前記車速に加え、前記ペダルレバーの開度に基づいてロック作動の切り替えを判定する請求項１～３のいずれか一項に記載のアクセルペダルシステム。
  5. 自動運転モードにて前記ペダルレバーのロックを許容する車速範囲には、自動運転での走行における設定車速が含まれている請求項１～４のいずれか一項に記載のアクセルペダルシステム。
  6. 前記制御部は、報知装置（８０）により、前記ペダルレバーがロックされたことを通知する報知制御部（６７）を有する請求項１～５のいずれか一項に記載のアクセルペダルシステム。
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