JP5784549B2 - 自動車の安全運転装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車の安全運転に関する装置に係り、特に運転者の運転ミスによる車両の暴走を防止する、車両安全運転装置に関するものである。

運転者が車両を駐停車状態から発進させる際、シフトレバーを自分の意思と逆の位置に入れてブレーキペダルから足を離した時、自分の思いと逆の方向へ車が動き出す。その時慌ててブレーキペダルと間違ってアクセルペダルを踏込んでしまう。又、車をクリープ走行から駐停車させる際ブレーキペダルと間違ってアクセルペダルを踏込んでしまう。そのような時、ブレーキが効かない上にスピードが上がりパニックに陥り益々アクセルペダルを強く踏込むことにより起こる重大事故が後を絶たない。

これらの事故を防止することを目的に、従来から種々の技術が提案されている。たとえば、変速機のシフトポジションがリバースで後進する時にブレーキペダルと間違ってアクセルペダルが急踏込操作された時に車両の動力機関の運転を少なくとも制限するか、又は車両の制動装置を作動させる制御手段を備えたものがある（特許文献１参照）。

さらに、ブレーキペダルと間違ってアクセルペダルを踏込んだことを判定する要件として、アクセルペダルの踏込量、踏込力が所定値以上で且つ、運転者による運転状態を加味してアクセルペダルの踏み違いか否かを判定して、踏み間違いの時には、エンジンンをアイドル状態にするものが示されている（特許文献２参照）。

特開２００３−２５４１１１号公報 特開２００５−２７３４９５号公報

運転者が車両を駐停車状態から発進させる際、シフトレバーを自分の意思と逆の位置に入れてしまってブレーキペダルから足を離したとき、自分の思いとは逆の方向へ車が動き出す。その時慌ててブレーキペダルと間違ってアクセルペダルを踏込んでしまうおそれがある。又、車をクリープ走行から駐停車させる際ブレーキペダルと間違ってアクセルペダルを踏込んだりしたとき、ブレーキが効かない上にスピードが上がりパニックに陥り益々アクセルペダルを強く踏込んでしまうおそれがある。そうしたことにより起こる、重大事故が後を絶たない。

自動車の車速を計測し車速が設定車速以下で走行しているか否かを検出する車速検出手段と、アクセルの踏込み力を計測し設定踏力以上で踏込み操作されているか否かを検出するアクセル踏力検出手段とを有し、車速が前記設定車速以下およびアクセルの踏力が前記設定踏力以上を検出して実行の要否を判別する判別手段と、同判別手段の判別結果に基づいて車両の動力機関の運転を制限させる制御手段を備えた自動車において、空気圧力を保持する容積部と、同容積部と空気圧力により作動するバキュームモータとを結ぶ負圧配管に設けたバルブと、インジェクターへの電流を遮断してエンジンをストップするノーマルクローズリレーとを備え、上記判別手段の判別結果に基づいて上記バルブおよび上記ノーマルクローズリレーを作動するようにした。また、前記容積部と、エンジンの吸気系統とを連結する配管を設け、さらには前記容積部を高圧容器で構成し、さらにまた、前記前記安全装置が作動して自動車が停車した後、所定時間経過後負圧または高圧回路の回復手段を備えるようにした。

運転者が車両を駐停車状態から発進させる際、シフトレバーを自分の意思と逆の位置に入れてブレーキペダルから足を離した時、自分の思いと逆の方向へ車が動き出す。その時慌ててブレーキペダルと間違ってアクセルペダルを踏込んだり、又車をクリープ走行から駐停車させる際ブレーキペダルと間違ってアクセルペダルを踏込んだりした時、エンジンが停止し、かつブレーキの制動力が付加されて、車両を自動的かつ速やかに停止させることで、車両の暴走を回避する。このエンジンの停止およびブレーキの作動が車速とアクセルペダルの踏力とから、自動的に判断して行われるようにしている。

エンジン始動後の駐停車、或は極低車速の設定車速以下の時のこの安全運転装置の待機状態を示すブロック図。 アクセルペダルを設定踏力以上で踏んでエンジンが止まり、ブレーキが作動して、車が停車した状態を示すブロック図。 この安全運転装置が作動してエンジンが止まり車が停車した数秒後負圧回路に 大気圧が侵入してブレーキが解除された状態を示すブロック図。 設定車速以上で、一般走行、高速走行状態を示すブロック図。 設定車速以下で急加速、登坂急加速状態を示すブロック図。 安全運転装置の作動を示すフローチャート。 バキュームモータのかわりに高圧源を使用した場合のこの安全運転装置の作動状態を示すブロック図

図面を用いて、この安全運転装置の実施例を説明する。
図面１において、エンジン８始動後の駐停車或は極低車速の設定車速以下、すなわち、この装置の待機状態を示している。バッテリー１６からの電流がＩＧスイッチ２２、ヒューズボックス１７内の第２のヒューズ２０の片側、第１のヒューズ１９、通電でＯＦＦになるノーマルクローズリレー５、ヒューズボックス１７内の第２のヒューズ２０のもう片方を流れインジェクター１８を作動させる。ここで、第１のヒューズ１９と第２のヒューズ２０は、通常は１０アンペアヒューズが使用され、更に第２のヒューズ２０は予め溶断させたものを使用している。それは、この装置が故障した時第２のヒューズのみを取替えることでこれが付いていない状態に容易に戻すようにするためである。

この時スピードメータ１が設定車速以下で車速検出部の車速スイッチ２がＯＮ、手動で切りかえる切替スイッチ３がＯＮ、アクセル圧力スイッチ７がＯＦＦ、であるから、もう一方のバッテリーの電流はＡＣＣスイッチ２３、車速スイッチ２、装置切替スイッチ３、を通りウォーニングランプ４を点灯させる。エンジン回転中は吸入行程によって常に負圧が発生している。この負圧はエンジン８、負圧ホース、チェックバルブ１０、バキュームタンク９、ＶＳＶ１２とかかるが、アクセル圧力スイッチ７がＯＦＦ，ノーマルオープンリレー１１がＯＦＦとなっている。したがって負圧回路を電気入力で開放するＶＳＶ１２は非通電なので開放されず負圧回路は遮断された状態になっている。

つぎにアクセルペダルを設定踏力以上で踏んでエンジンが止まり、ブレーキが作動して、車が停車した状態を図２を用いて説明する。
図面１の状態において、運転者が設定車速以下で、ブレーキペダル１３と間違ってアクセルペダル６を踏込んでパニックに陥り、さらにアクセルペダル６を設定踏力以上で踏込んだ場合には、スピードメータ１が設定車速以下で車速スイッチ２がＯＮ，手動で切りかえる切替スイッチ３がＯＮ、ウォーニングランプ４が点灯、パニックに陥りアクセルペダル６を設定踏力以上で踏込んで圧力スイッチ７がＯＮとなる。すると、ＡＣＣスイッチ２３からの電流が車速スイッチ２、装置切替スイッチ３と通り、ノーマルクローズリレー５がＯＦＦとなる。従ってインジェクター１８への電流が遮断されエンジン８をストップする。

又アクセル圧力スイッチ７を通り、ノーマルオープンリレー１１をＯＮとしてアースにおちる。このとき、エンジン８がストップして吸入行程がなくなっても、負圧回路のチェックバルブ１０が作用するのでバキュームタンク９内の負圧は保持される。ノーマルオープンリレー１１がＯＮするとＶＳＶ１２に通電、負圧回路開きバキュームモータ１４を吸引しブレーキペダル１３を点線から実線のように作動させブレーキを効かせ車を停車させる。

図３は、エンジン８が止まりブレーキ１３が作動して車が停車したあとオリフィス１５からの流入により圧力が均等になった時の状態を示している図である。アクセルペダル６を放しアクセル圧力スイッチ７がＯＦＦ，ノーマルクローズリレー５がＯＮとなる。又、ノーマルオープンリレー１１がＯＦＦ、するとＶＳＶ１２が非通電になり負圧回路を遮断する。するとバキュームモータ１４のオリフィス１５から大気２１が徐々に進入して、バキュームモータ１４内の負圧を大気圧に戻すことにより、ブレーキ１３は点線から実線のようにブレーキを解除する。その後、スタータ始動で普通にエンジンを始動し通常走行をおこなうことができる。

次に、図４において自動車が設定車速以上で、一般、高速、走行時の場合について説明する。スピードメータ１が設定車速以上では、車速スイッチ２がＯＦＦとなるのでアクセル圧力スイッチ７がＯＮになったとしても、この装置は作動しない。

次に、図５において設定車速以下で急加速、登坂急加速状態について説明する。急加速、登坂急加速時においては、スピードメータ設定車速以下で車速スイッチ２がＯＮとなる。そこで運転者が急加速、登坂急加速しようと思って、アクセルペダル６踏み込んでも設定踏力以下であるので、アクセル圧力スイッチ７はＯＮにならないので、この装置は作動しない。換言すれば、設定踏力を急加速、登坂急加速時の踏力以上の踏力点に設定しておくのである。
なお、運転者の悪癖として日頃から最大操作踏力限度を超えるような急加速運転をする人向けには、切替スイッチ３を予め手動で切り、機能を停止しておくことが好ましい。

アクセルペダルの操作状態を、図６のフローチャートにより説明する。
まず、アクセルペダルの操作状態において、車速ｓが設定車速ｓａ未満（ＹＥＳ）であるか否（ＮＯ）かを判断する。ＹＥＳと判断した時はこの車両安全運転装置の待機状態を維持する。ＮＯと判断したときはこの車両安全運転装置の作動は必要ないと判断し、アクセルペダルへの踏力が、ｔ＞ｔａでもｔ＜ｔａでも通常走行を行う。
次に車速ｓがＹＥＳのとき、アクセルペダルの操作状態において踏力ｔが設定踏力ｔａ以上（ＹＥＳ）であるか否（ＮＯ）かを判断する。ＹＥＳと判断した時はこの時点でエンジン停止、と同時にＶＳＶ１２通気によりバキュームモータ１４が作動しブレーキペダル１３が作動し車両を停車させる。ＮＯと判断した時は車速がｓ＜ｓａからの加速であっても通常走行を行う。

エンジンの吸気行程で発生する負圧を利用する代わりに エンジンの駆動によるバキュームポンプで負圧を確保してもよい、又エンジンの駆動力を利用したコンプレッサによる正圧を利用して制動装置を制御してもよい。

図７によって、負圧によって作動するバキュームモータ１４のかわりに、高圧作動源を用いてこの装置を作動させる場合の参考例を説明する。ここでは、エンジン８によってエアーコンプレッサ２４を回転させてで高圧空気を得る場合について説明する。図２で説明したのと同じように設定車速以下で、アクセルペダル６を設定踏力以上で踏込んで圧力スイッチ７がＯＮとなった場合には、ＡＣＣスイッチ２３からの電流が車速スイッチ２、装置切替スイッチ３と通り、ノーマルクローズリレー５がＯＦＦとなる。従ってインジェクター１８への電流が遮断されエンジン８をストップする。アクセル圧力スイッチ７を通り、ノーマルオープンリレー１１をＯＮとしてアースにおちる。一方高圧タンク２５には常にエンジン８によって駆動されるコンプレッサ２４からの高圧空気がチェックバルブ１０の働きによって畜圧されている。エンジン８が停止した状態でも高圧状態に保持される。ノーマルオープンリレー１１がＯＮするとＶＳＶ１２に通電、高圧回路を開き高圧モータ２６に送給されブレーキペダル１３を点線から実線のように作動させブレーキを効かせ車を停車させる。

このように、この発明によれば運転者が車両を駐停車状態から発進させる際、シフトレバーを自分の意思と逆の位置に入れてブレーキペダルから足を離した時、自分の思いと逆の方向へ車が動き出す。その時慌ててブレーキペダルと間違ってアクセルペダルを踏込んだり、又車をクリープ走行から駐停車させる際ブレーキペダルと間違ってアクセルペダルを踏込んだりした時には、エンジンが停止し、かつブレーキの制動力が付加されて、車両を自動的かつ速やかに停止させることができる。この結果車両の暴走を回避する。このエンジンの停止およびブレーキの作動を車速とアクセルペダルの踏力とから、自動的に検出し判断して行うようにしている。当然のことながら自動車が前進の時に限らず後進のときにも作動する。さらにブレーキの作動源としてはエンジンの吸気系統より簡単に得られる負圧を利用しているので構造が簡単で作動が確実である。負圧の代わりに高圧源も採用することが出来る。安全運転装置が作動後は数分後に回復する回路を具えたので、運転者は直ちに通常運転を開始できるのである。さらにまた、常に急加速運転をするような運転者向けには、手動でこの安全運転装置を解除できる手動スイッチを設けたので、解除作業も簡単にできる。

１ スピードメータ
２ 車速スイッチ
３ 切替スイッチ
４ ウォーニングランプ
５ ノーマルクローズリレー
６ アクセルペダル
７ アクセル圧力スイッチ
８ エンジン
９ 容積部バキュームタンク
１０ チェックバルブ
１１ ノーマルオープンリレー
１２ ＶＳＶ
１３ ブレーキペダル
１４ バキュームモータ
１５ オリフィス
１６ バッテリー
１７ ヒューズボックス
１８ インジェクター
１９ 第１のヒューズ
２０ 第２のヒューズ
２１ 大気
２２ ＩＧスイッチ
２３ ＡＣＣスイッチ
２４ エアーコンプレッサ
２５ 高圧タンク
２６ 高圧モータ

Claims (2)

1. 自動車の車速を計測し車速が設定車速以下で走行しているか否かを検出する車速検出手段と、アクセルの踏込み力を計測し設定踏力以上で踏込み操作されているか否かを検出するアクセル踏力検出手段とを備えた自動車において、
   ・エンジンの吸気系統又はエンジンの駆動によるバキュームポンプで発生させた負圧空気を保持する容積部と、
   ・前記容積部の負圧空気により作動し、その作動によりブレーキペダルを作動させるバキュームモータと、
   ・前記容積部及びバキュームモータを結ぶ配管に設けられ、非通電時には配管を閉じているバルブと、
   ・通電時に、前記バルブへ通電し、該バルブを作動させて前記配管を開放するノーマルオープンリレーと、
   ・通電時にインジェクターへの電流を遮断してエンジンをストップするノーマルクローズリレーとを備え、
   前記車速検出手段が設定車速以下であることを検出している間は車速スイッチがＯＮとなり、アクセル踏力検出手段が設定踏力以上であることを検出した場合に、前記ノーマルオープンリレー及びノーマルクローズリレーへの電気的な接続が可能な状態とされると共に、前記車速検出手段が設定車速を超えることを検出している間は車速スイッチがＯＦＦとなり、アクセル踏力検出手段が設定踏力以上であることを検出した場合にも、前記ノーマルオープンリレー及びノーマルクローズリレーへの電気的な接続が不能な状態とされ、
   前記車速スイッチがＯＮの状態で、アクセル踏力検出手段が設定踏力以上であることを検出した場合に、前記ノーマルオープンリレーに通電してバルブを作動させて配管を開放し、バキュームモータによりブレーキペダルを作動してブレーキを効かせると共に、前記ノーマルクローズリレーに通電してインジェクターへの電流を遮断してエンジンをストップするよう構成したことを特徴とする安全運転装置付自動車。
2. 容積部が、チェックバルブを具備し、エンジンストップ後もその内部に負圧空気を保持するよう構成したことを特徴とする請求項１記載の安全運転装置付自動車。

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