JP6226441B2 - 車両アクセルのロック回路及び方法 - Google Patents

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Description

本発明は、車両の盗難防止装置に関し、特に、車両走行の安全と盗難防止の目的を同時に達成することが可能な、車両アクセルのロック回路及び方法に関する。
人の生活に関わる科学技術の変遷過程において、車両の発展が、人々の移動への需要と、更には乗車移動中における快適性への欲求に応じるものであったことは疑いようがない。しかしながら同時に、車両が高価なものであるが故に、窃盗事件が頻発しており、車両の使用者を悩ませている。
このように頭の痛い問題を解決するために、車体に車両の盗難防止装置を取付ける必要性が不可避的に生じて、車両盗難防止装置の誕生・発展につながった。初期において、車両盗難防止の方法は、車両所有者の注意を引いたり、盗みを働こうとする窃盗犯を威嚇したりするための警告表示の方法にのみ着目されることが多かった。このような方法は、ある程度の盗難防止効果が得られるものの、窃盗行為の発生を阻止することは難しい。
よって、窃盗発生時、車両の動力を直接切断することで車両が走り去るのを防止する新型の盗難防止装置が登場した。この方法は、直接的に窃盗を阻む効果が得られるものの、車両が突然動力を失うことで、交通事故を引き起したり、歩行者の安全を脅かしたりする可能性がある。
この問題を改善するため、中華民国特許第Ｍ４６６８３７号では、アクセルを制限して妨げる車両の盗難防止装置が開示されており、これにより車両走行の安全と盗難防止の目的が同時に達成された。しかし、前述した特許の制御ユニットは盗難防止を実施するに当って困難な点があり、改善の必要がある。
中華民国特許第Ｍ４６６８３７号明細書
上記に鑑み本発明は、車両走行の安全と盗難防止を無理なく同時に実現することが可能な、車両アクセルのロック回路及び方法を提供することを目的とする。
上述、及びその他の目的を達成するため、本発明が提供する車両アクセルのロック回路は、アクセルペダルセンサーとエンジンコンピューターとを有する車両に用いられるとともに、アクセルペダルセンサーは車両アクセルペダルの踏込みの深さに従って、関連するセンサー電圧をエンジンコンピューターへ出力する。
前記車両アクセルのロック回路は、制御ユニットと、デジタルアナログ変換ユニットと、可変電圧クランプユニットとからなる。このうち、制御ユニットは、アクセルペダルセンサーと接続されて、クランプ始動信号を受信するために用いられるとともに、受信するクランプ始動信号がオンの時、センサー電圧の変化に基づいて、デジタルクランプ電圧値を出力する。デジタルアナログ変換ユニットは、制御ユニットと接続されて、前記デジタルクランプ電圧値をアナログクランプ電圧値に変換するために用いられる。可変電圧クランプユニットは、デジタルアナログ変換ユニットと接続されるとともに、アナログクランプ電圧値に基づいて、センサー電圧をクランプするために用いられる。
実施例の一つでは、車両アクセルのロック回路におけるアクセルペダルセンサーが出力するセンサー電圧は、高電圧と、低電圧とを含む。また制御ユニットは、高電圧と低電圧の変化に基づいて、高デジタル値と低デジタル値とを含むデジタルクランプ電圧値を出力する。
実施例の一つでは、車両アクセルのロック回路におけるデジタルアナログ変換ユニットは、それぞれ前記高デジタル値と低デジタル値を、高アナログクランプ電圧と低アナログクランプ電圧に変換するために用いられる、二つのデジタルアナログ変換器からなる。
実施例の一つでは、車両アクセルのロック回路における可変電圧クランプユニットは、それぞれ前記高アナログクランプ電圧と低アナログクランプ電圧に基づいて、高電圧と低電圧をクランプするために用いられる、二つの可変電圧クランプ回路からなる。
実施例の一つでは、車両アクセルのロック回路における可変電圧クランプ回路は、演算増幅器と、第一電気抵抗と、トランジスタと、第二電気抵抗とからなる。このうち、演算増幅器は、正入力端と、負入力端と、出力端とを有し、負入力端は直接或は間接的に高アナログクランプ電圧或は低アナログクランプ電圧を受信するために用いられる。第一電気抵抗は、演算増幅器の出力端と接続される。トランジスタは、ベースと、コレクタと、エミッタとを有し、ベースは第一電気抵抗の他端と接続され、エミッタは接地される。第二電気抵抗の両端は、それぞれトランジスタのコレクタ及び演算増幅器の正入力端と接続される。
実施例の一つでは、車両アクセルのロック回路における高アナログクランプ電圧と低アナログクランプ電圧は、それぞれ一つの差動電圧である。また可変電圧クランプ回路には、更にデジタルアナログ変換器と演算増幅器の負入力端との間に、差動増幅器が設けられて、前記差動電圧を増幅するために用いられる。
実施例の一つでは、車両アクセルのロック回路における差動増幅器は、第二演算増幅器と、第三電気抵抗と、第二トランジスタと、第四電気抵抗と、第五電気抵抗とからなる。このうち、第二演算増幅器は、正入力端と、負入力端と、出力端とを有し、正入力端と負入力端は前記差動電圧を受信するために用いられる。第三電気抵抗は、第二演算増幅器の出力端と接続される。第二トランジスタは、ベースと、コレクタと、エミッタとを有し、ベースは第三電気抵抗の他端と接続され、エミッタは接地される。第四電気抵抗の両端は、それぞれ第二トランジスタのコレクタ及び第二演算増幅器の正入力端と接続される。第五電気抵抗の両端は、それぞれ第二トランジスタのコレクタ及び電源端と接続される。
また本発明が提供する車両アクセルのロック方法は、アクセルペダルセンサーとエンジンコンピューターとを有する車両に用いられるとともに、アクセルペダルセンサーは車両アクセルペダルの踏込みの深さに従って、関連するセンサー電圧をエンジンコンピューターへ出力する。前記車両アクセルのロック方法は、以下の手順を含む。
即ち、クランプ始動信号がオンの時、センサー電圧の変化に基づいて、デジタルクランプ電圧値を出力する手順と、前記デジタルクランプ電圧値をアナログクランプ電圧値に変換する手順と、アナログクランプ電圧値に基づいて、センサー電圧をクランプする手順である。
このうち、センサー電圧は、高電圧と低電圧とを含む。また前記車両アクセルのロック方法は、更に高電圧と低電圧の変化に基づいて、アクセルペダルセンサーの型式を判断して記録する手順を含む。
このうち、センサー電圧がアクセルの減速を示した時、例えば相対的に低い値の高電圧或は低電圧、及びアクセルペダルセンサーの型式に基づいて、デジタルクランプ電圧値を調整して出力する。これにより、効果的にアクセルペダルの加速機能を閉鎖する。
このうちセンサー電圧がアイドリング速度の状態にクランプされた時には、デジタルクランプ電圧値の継続的な下方調整を停止することにより、効果的にアクセルペダルをアイドリング状態に留め置く。
上記を総じて言えば、本発明の車両アクセルのロック回路及び方法は、クランプ始動信号がオンの時、センサー電圧の変化に基づいて、クランプ電圧値がアイドリング速度の電圧になるまで段階的に下方調整する。よって、車両が突然動力を失って交通事故の発生を招き、歩行者の安全を脅かすことが無くなり、これにより車両走行の安全と盗難防止の目的を共に達成することが出来る。
本発明の実施例における、車両アクセルのロック回路を示したブロック図である。 図１の可変電圧クランプ回路図である。 本発明の実施例における、車両アクセルのロック方法を示したフロー図である。
図１を参照する。図は、本発明の実施例における、車両アクセルのロック回路を示したブロック図である。図示したように、車両アクセルのロック回路１０は、アクセルペダルセンサー１とエンジンコンピューター２（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ、略称ＥＣＵ）とを有する車両に用いられるとともに、アクセルペダルセンサー１は車両アクセルペダルの踏込みの深さに従って、関連するセンサー電圧（例えば高電圧ＨＶと低電圧ＬＶとを含む）をエンジンコンピューター２へ出力する。これによりエンジンコンピューター２は、受信した高電圧ＨＶと低電圧ＬＶのセンサー電圧値に基づいて、車両アクセルを制御することで、車両の走行速度を制御する。
図１において、車両アクセルのロック回路１０は、制御ユニット１１と、デジタルアナログ変換器１２・１４からなるデジタルアナログ変換ユニット２１と、可変電圧クランプ回路１３・１５からなる可変電圧クランプユニット３１とを含む。
このうち、制御ユニット１１は、アクセルペダルセンサー１と接続されて、例えば使用者或は盗難防止センサーが発したクランプ始動信号ＣＶを受信するために用いられるとともに、受信するクランプ始動信号ＣＶがオンの時、例えば高電圧ＨＶと低電圧ＬＶとを含むセンサー電圧の変化に基づいて、高デジタル値ｈと低デジタル値ｌとを含むデジタルクランプ電圧値を出力する。
制御ユニット１１は、高デジタル値ｈと低デジタル値ｌとを含むデジタルクランプ電圧値を出力するとともに、接続されたデジタルアナログ変換器１２・１４を含むデジタルアナログ変換ユニット２１をそれぞれ経由して、高アナログクランプ電圧Ｈと低アナログクランプ電圧Ｌのアナログクランプ電圧値に変換する。更に、高アナログクランプ電圧Ｈと低アナログクランプ電圧Ｌは、デジタルアナログ変換器１２・１４と接続された可変電圧クランプ回路１３・１５を含む可変電圧クランプユニット３１に受信され、これにより高アナログクランプ電圧Ｈと低アナログクランプ電圧Ｌのアナログクランプ電圧値に基づいて、高電圧ＨＶと低電圧ＬＶを含むセンサー電圧がそれぞれクランプされる。
図２を参照する。図は、図１における可変電圧クランプ回路１３・１５を示した回路図である。図示したように、車両アクセルのロック回路１０の制御ユニット１１と、デジタルアナログ変換器１２・１４によって出力される高アナログクランプ電圧Ｈ及び低アナログクランプ電圧Ｌは、差動電圧である。よって、可変電圧クランプ回路１３・１５は、予めデジタルアナログ変換器１２・１４と演算増幅器１３２１の負入力端との間における差動増幅器１３１によって、高アナログクランプ電圧Ｈと低アナログクランプ電圧Ｌ等の差動電圧を増幅してから、演算増幅器１３２１の負入力端に入力することで、高電圧ＨＶと低電圧ＬＶとを含むセンサー電圧のクランプを実行する必要がある。
図２において、差動増幅器１３１は、演算増幅器１３１１と、電気抵抗１３１３・１３１４・１３１５と、トランジスタ１３１２とからなる。このうち、演算増幅器１３１１は、正入力端・負入力端・出力端を有するとともに、正入力端と負入力端は高アナログクランプ電圧Ｈ或は低アナログクランプ電圧Ｌ等の差動電圧を受信するために用いられる。電気抵抗１３１５は、演算増幅器１３１１の出力端と接続される。トランジスタ１３１２は、ベース・コレクタ・エミッタを有するとともに、ベースは電気抵抗１３１５の他端と接続され、エミッタは接地される。電気抵抗１３１３両端は、それぞれトランジスタ１３１２のコレクタ及び演算増幅器１３１１の正入力端と接続される。電気抵抗１３１４両端は、それぞれトランジスタ１３１２のコレクタ及び電源端と接続される。
差動増幅器１３１を経由して増幅出力された高アナログクランプ電圧Ｈ及び低アナログクランプ電圧Ｌ、また或は車両アクセルのロック回路１０における制御ユニット１１とデジタルアナログ変換器１２・１４によって出力された高アナログクランプ電圧Ｈ及び低アナログクランプ電圧Ｌが、差動電圧でない時には、直接或は間接的に可変電圧クランプ回路１３・１５の演算増幅器１３２１における負入力端に入力されて、高電圧ＨＶと低電圧ＬＶとを含むセンサー電圧のクランプが実行される。
図２に示したように、選択的に使用される差動増幅器１３１のほかに、可変電圧クランプ回路１３・１５は、演算増幅器１３２１と、電気抵抗１３２３・１３２４と、トランジスタ１３２２とを含む。このうち、演算増幅器１３２１は、正入力端・負入力端・出力端を有するとともに、負入力端は高アナログクランプ電圧Ｈ或は低アナログクランプ電圧Ｌを受信するために用いられる。電気抵抗１３２４は、演算増幅器１３２１の出力端と接続される。トランジスタ１３２２は、ベース・コレクタ・エミッタを有するとともに、ベースは電気抵抗１３２４の他端と接続され、エミッタは接地される。電気抵抗１３２３両端は、それぞれトランジスタ１３２２のコレクタ及び演算増幅器１３２１の正入力端と接続される。
図３を参照する。図は、本発明の実施例における、車両アクセルのロック方法を示したフロー図である。まず、手順３０１において、制御ユニット１１はアクセルペダルセンサー１が出力した高電圧ＨＶと低電圧ＬＶとを含むセンサー電圧を読取る。続いて手順３０２に入り、アクセルペダルが既に踏込まれて加速したか否かを判断するとともに、もしアイドリング状態のままでアクセルが踏込まれていない時には、フローは手順３０１に戻って待機を続ける。そうでない時には、手順３０３に入り、高電圧ＨＶと低電圧ＬＶの変化に基づいて、アクセルペダルセンサー１の型式を判断して記録する。以上で、初期設定の作業が完了する。
一般的に見られるアクセルペダルセンサー１の型式は、以下の通りである。
１．平行方式では、センサー電圧は高電圧ＨＶと低電圧ＬＶとを含むとともに、高電圧ＨＶと低電圧ＬＶのアイドリング速度開始値及び増加量は等しくなる。例えば、高電圧ＨＶと低電圧ＬＶは、いずれも０．３Ｖ〜４Ｖの範囲内で変化する。
２．固定平行方式では、センサー電圧は高電圧ＨＶと低電圧ＬＶとを含むとともに、高電圧ＨＶと低電圧ＬＶのアイドリング速度開始値は異なり、増加量は等しくなる。例えば、高電圧ＨＶは１．６Ｖ〜４Ｖの範囲内で変化し、低電圧ＬＶは０．８Ｖ〜３．２Ｖの範囲内で変化する。
３．倍数方式では、センサー電圧は高電圧ＨＶと低電圧ＬＶとを含むとともに、高電圧ＨＶと低電圧ＬＶのアイドリング速度開始値及び増加量はいずれも倍数となる。例えば、高電圧ＨＶは０．７Ｖ〜４Ｖの範囲内で変化し、低電圧ＬＶは０．３５Ｖ〜２Ｖの範囲内で変化する。よって３０３の手順では、後続の手順に備えるために、読取った高電圧ＨＶと低電圧ＬＶの変化に基づいて、アクセルペダルセンサーの型式を判断して記録することが可能である。
この後、フローは手順３０４に入り、クランプ始動信号ＣＶが既にオン状態か否かを判断する。もしオン状態でなければ、フローは手順３０４に戻って待機を続ける。そうでない時には、手順３０５に入って、アクセルペダルセンサー１が出力する高電圧ＨＶと低電圧ＬＶとを含むセンサー電圧を読取る。続いて、手順３０６に入り、アクセルペダルが既に緩められて減速したか否を判断するとともに、もし減速状態でない時には、フローは手順３０８に入る。そうでない時、つまり既に緩められて減速した時には、フローは手順３０７に入り、相対的に低い（或は高い）値の高電圧或は低電圧、及び手順３０３で記録したアクセルペダルセンサー１の型式に基づいて、デジタルクランプ電圧値を調整して出力する。
例えば、アクセルペダルセンサー１が平行方式である場合には、アクセルペダルが緩められて減速する前の高電圧ＨＶと低電圧ＬＶはいずれも３．６Ｖであり、減速後の高電圧ＨＶは３．０Ｖ、低電圧ＬＶは２．９Ｖである。これにより、デジタルクランプ電圧値を調整・出力して、高電圧ＨＶと低電圧ＬＶを２．９Ｖという相対的に低い値の状態にクランプすることが出来る。
アクセルペダルセンサー１が固定平行方式である場合には、アクセルペダルが緩められて減速する前の高電圧ＨＶは３．６Ｖ、低電圧ＬＶは２．８Ｖであり、減速後の高電圧ＨＶは３．０Ｖ、低電圧ＬＶは２．１Ｖである。これにより、デジタルクランプ電圧値を調整・出力して、高電圧ＨＶを２．９Ｖにクランプし、且つ低電圧ＬＶを２．１Ｖという相対的に低い値の状態にクランプすることが出来る。
このほか、アクセルペダルセンサー１が倍数方式である場合には、アクセルペダルが緩められて減速する前の高電圧ＨＶは３．６Ｖ、低電圧ＬＶは１．８Ｖであり、減速後の高電圧ＨＶは３．０Ｖ、低電圧ＬＶは１．４Ｖである。これにより、デジタルクランプ電圧値を調整・出力して、高電圧ＨＶを２．８Ｖにクランプし、且つ低電圧ＬＶを１．４Ｖという相対的に低い値の状態にクランプすることが出来る。
手順３０８において、クランプ始動信号ＣＶがオン状態か否かを再び判断するとともに、もしオン状態でない場合には、フローは手順３１０に入って、高電圧ＨＶと低電圧ＬＶのクランプを解除し、これにより車両は正常走行の状態に戻る。そうでない場合には、手順３０９に入り、センサー電圧が既にアイドリング速度の状態にクランプされたか否かを判断するとともに、もし肯定されれば手順３０８に戻り、クランプ始動信号ＣＶがオフになるまで待機した後、高電圧ＨＶと低電圧ＬＶのクランプを解除する。そうでなければ手順３０５に入り、次のサイクルを実行してアイドリング状態になるまで繰返す。
１ アクセルペダルセンサー
２ エンジンコンピューター
１０ 車両アクセルのロック回路
１１ 制御ユニット
１２・１４ デジタルアナログ変換器
１３・１５ 可変電圧クランプ回路
１３１ 差動増幅器
１３１１・１３２１ 演算増幅器
１３１２・１３２２ トランジスタ
１３１３・１３１４・１３１５・１３２３・１３２４ 電気抵抗
２１ デジタルアナログ変換ユニット
３１ 可変電圧クランプユニット
３０１〜３１０ フロー手順

Claims (12)

  1. アクセルペダルセンサーとエンジンコンピューターとを有する車両に用いられる、車両アクセルのロック回路であって、
    前記アクセルペダルセンサーは、前記車両アクセルペダルの踏込みの深さに従って、関連するセンサー電圧を前記エンジンコンピューターへ出力し、
    前記回路は、制御ユニットと、デジタルアナログ変換ユニットと、可変電圧クランプユニットとからなり、
    前記制御ユニットは、前記アクセルペダルセンサーと接続されるとともに、クランプ始動信号を受信するために用いられ、且つ前記クランプ始動信号がオンの時、前記センサー電圧の変化に基づいてデジタルクランプ電圧値を出力し、
    前記デジタルアナログ変換ユニットは、前記制御ユニットと接続されるとともに、前記デジタルクランプ電圧値をアナログクランプ電圧値に変換するために用いられ、
    前記可変電圧クランプユニットは、前記デジタルアナログ変換ユニットと接続されるとともに、前記アナログクランプ電圧値に基づいて、前記センサー電圧をクランプするために用いられる
    ことを特徴とする、車両アクセルのロック回路。
  2. 更に、前記アクセルペダルセンサーが出力する前記センサー電圧は、高電圧と、低電圧とを含み、
    前記制御ユニットは、前記高電圧と前記低電圧の変化に基づいて、高デジタル値と低デジタル値とを含む前記デジタルクランプ電圧値を出力する
    ことを特徴とする、請求項１に記載の車両アクセルのロック回路。
  3. 更に、前記デジタルアナログ変換ユニットには、それぞれ前記高デジタル値と前記低デジタル値を、高アナログクランプ電圧と低アナログクランプ電圧に変換するために用いられる、二つのデジタルアナログ変換器が設けられる
    ことを特徴とする、請求項２に記載の車両アクセルのロック回路。
  4. 更に、前記可変電圧クランプユニットには、それぞれ前記高アナログクランプ電圧と前記低アナログクランプ電圧に基づいて、前記高電圧と前記低電圧をクランプするために用いられる、二つの可変電圧クランプ回路が設けられる
    ことを特徴とする、請求項３に記載の車両アクセルのロック回路。
  5. 更に、前記可変電圧クランプ回路は、演算増幅器と、第一電気抵抗と、トランジスタと、第二電気抵抗とからなり、
    前記演算増幅器は、正入力端と、負入力端と、出力端とを有するとともに、
    前記負入力端は、直接或は間接的に前記高アナログクランプ電圧或は前記低アナログクランプ電圧を受信するために用いられ、
    前記第一電気抵抗は、前記出力端と接続され、
    前記トランジスタは、ベースと、コレクタと、エミッタとを有するとともに、
    前記ベースは前記第一電気抵抗の他端と接続され、前記エミッタは接地され、
    前記第二電気抵抗は、両端がそれぞれ前記コレクタ及び前記正入力端と接続される
    ことを特徴とする、請求項４に記載の車両アクセルのロック回路。
  6. 更に、前記高アナログクランプ電圧と前記低アナログクランプ電圧は、それぞれ差動電圧であり、
    前記可変電圧クランプ回路には、更に、前記デジタルアナログ変換器と前記演算増幅器の前記負入力端との間に差動増幅器が設けられて、前記差動電圧を増幅するために用いられる
    ことを特徴とする、請求項５に記載の車両アクセルのロック回路。
  7. 更に、前記差動増幅器は、第二演算増幅器と、第三電気抵抗と、第二トランジスタと、第四電気抵抗と、第五電気抵抗とからなり、
    前記第二演算増幅器は、正入力端と、負入力端と、出力端とを有するとともに、
    前記正入力端と前記負入力端は、前記差動電圧を受信するために用いられ、
    前記第三電気抵抗は、前記第二演算増幅器の前記出力端と接続され、
    前記第二トランジスタは、ベースと、コレクタと、エミッタとを有するとともに、
    前記ベースは前記第三電気抵抗の他端と接続され、前記エミッタは接地され、
    前記第四電気抵抗は、両端がそれぞれ前記第二トランジスタの前記コレクタ及び前記第二演算増幅器の前記正入力端と接続され、
    前記第五電気抵抗は、両端がそれぞれ前記第二トランジスタの前記コレクタ及び電源端と接続される
    ことを特徴とする、請求項６に記載の車両アクセルのロック回路。
  8. アクセルペダルセンサーとエンジンコンピューターとを有する車両に用いられる、車両アクセルのロック方法であって、
    前記アクセルペダルセンサーは、前記車両アクセルペダルの踏込みの深さに従って、関連するセンサー電圧を前記エンジンコンピューターへ出力し、
    前記方法は、
    クランプ始動信号がオンの時、前記センサー電圧の変化に基づいて、デジタルクランプ電圧値を出力する手順と、
    前記デジタルクランプ電圧値をアナログクランプ電圧値に変換する手順と、
    前記アナログクランプ電圧値に基づいて、前記センサー電圧をクランプする手順とを含む
    ことを特徴とする、車両アクセルのロック方法。
  9. 更に、前記センサー電圧は、高電圧と、低電圧とを含み、
    前記方法は、更に、前記高電圧と前記低電圧の変化に基づいて、前記アクセルペダルセンサーの型式を判断して記録する手順を含む
    ことを特徴とする、請求項８に記載の車両アクセルのロック方法。
  10. 更に、前記センサー電圧がアクセルの減速を示した時、前記高電圧・前記低電圧、及び前記アクセルペダルセンサーの型式に基づいて、前記デジタルクランプ電圧値を調整して出力する
    ことを特徴とする、請求項９に記載の車両アクセルのロック方法。
  11. 更に、相対的に低い値の前記高電圧或は前記低電圧、及び前記アクセルペダルセンサーの型式に基づいて、前記デジタルクランプ電圧値を調整して出力する
    ことを特徴とする、請求項１０に記載の車両アクセルのロック方法。
  12. 更に、前記センサー電圧がアイドリング速度の状態にクランプされた時には、前記デジタルクランプ電圧値の継続的な下方調整を停止する
    ことを特徴とする、請求項８に記載の車両アクセルのロック方法。
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