JP6686824B2 - ペダル装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ペダル装置に関する。
従来、車両に搭載され、車両の運転者がペダルを踏み込む力（以下、「踏力」という）に応じて車両の運転状態を制御するペダル装置が知られている。例えば、特許文献１には、ペダル、当該ペダルの一方の端部を回転可能に支持する支持部、伸縮可能な材料から形成されペダルと車体との間に設けられる伸縮部材、および、当該伸縮部材の変位量を検出する変位量検出部を備えるペダル装置が記載されている。
特開昭６１−１７１８３７号公報
しかしながら、特許文献１に記載のペダル装置では、ペダルを踏み込んだとき、当該ペダルにマットなどの異物が引っ掛かると、ペダルから足を離しても支持部を中心に回転しなくなるためペダルが元の位置に戻らなくなるおそれがある。このため、伸縮部材は圧縮されたままとなり、伸縮部材の変位量に基づいて算出されるペダルの操作量が意図しない値となる。
本発明の目的は、操作者による操作量を確実に検出可能なペダル装置を提供することにある。
本発明は、ペダル装置であって、可撓性のある材料から形成されており、操作者の踏み込みによって当該踏み込みの方向に変形可能なペダルパッドと、ペダルパッドの複数の箇所に設けられ、ペダルパッドの変位量を検出し、当該変位量に応じた信号を出力する同種の複数の変位量検出部と、を備え、変位量検出部は、ペダルパッドの表面または裏面に沿った方向の伸縮を検出し、踏み込みの方向の変位量に換算して出力する歪みゲージであることを特徴とする。
本発明のペダル装置では、操作者が踏み込むペダルパッドが踏み込みの方向に変形可能に形成され、ペダルパッドの変位量を変位量検出部が検出可能となっている。これにより、本発明のペダル装置では、操作者が踏み込んでいないときのペダルパッドの状態（以下、「初期状態」という）に対する踏み込まれているときの変位量に基づいて操作者による操作量を導き出すことができる。また、操作者がペダルパッドから足を離すとペダルパッドは初期状態に戻るため、ペダル装置における操作量がマットとの引っ掛かりなど不具合によって操作者が意図しない値となることを防止できる。したがって、本発明のペダル装置は、操作者による操作量を確実に検出することができる。
本発明の第一実施形態によるアクセル装置の模式図である。 本発明の第二実施形態によるアクセル装置の模式図である。 本発明の第三実施形態によるアクセル装置の模式図である。 本発明の第四実施形態によるアクセル装置の模式図である。 本発明の第五実施形態によるアクセル装置の模式図である。 本発明の第六実施形態によるアクセル装置の模式図である。 本発明の第七実施形態によるアクセル装置の模式図である。 本発明の第八実施形態によるアクセル装置の模式図である。 本発明の第九実施形態によるアクセル装置の模式図である。 本発明の第十実施形態によるアクセル装置の模式図である。 本発明の第十一実施形態によるアクセル装置の模式図である。 本発明の第十二実施形態によるアクセル装置の模式図である。 本発明の第十三実施形態によるアクセル装置の模式図である。 本発明の第十四実施形態によるアクセル装置の模式図である。 本発明の第十五実施形態によるアクセル装置の模式図である。 図１５の状態からペダルパッドを踏み込んだときのアクセル装置の状態を示す模式図である。 本発明の第十六実施形態によるアクセル装置の模式図である。 本発明の第十七実施形態によるアクセル装置の模式図である。 図１８の状態からペダルパッドを踏み込んだときのアクセル装置の状態を示す模式図である。 本発明の第十八実施形態によるアクセル装置の模式図である。 本発明の第十九実施形態によるアクセル装置の模式図である。 本発明の第二十実施形態によるアクセル装置の模式図である。 本発明の第二十一実施形態によるアクセル装置の模式図である。 本発明の第二十二実施形態によるアクセル装置の模式図である。 本発明の第二十三実施形態によるアクセル装置の模式図である。
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づき説明する。なお、複数の実施形態において実質的に同一の部位には同一の符号を付し、説明を省略する。第二、第四、第二十三実施形態、および、それらの実施形態と他の実施形態とを組み合わせた実施形態が請求項に係る発明を実施するための形態に相当する。
（第一実施形態）
本発明の第一実施形態によるペダル装置を図１に示す。「ペダル装置」としてのアクセル装置１は、図示しない車両用エンジンのスロットルバルブのバルブ開度を決定するため車両の「操作者」としての運転者が操作する入力装置である。アクセル装置１は、電子式であり、ペダルパッド３１の「操作量」としての踏み込み量を表す電気信号を図示しない電子制御装置に伝達する。電子制御装置は、当該踏み込み量や他の情報に基づき図示しないスロットルアクチュエータによりスロットルバルブを駆動する。
アクセル装置１は、ペダルパッド３１、「変位量検出部」としての歪みゲージ３２、コネクタ３３、および、演算部３４を有する。アクセル装置１は、アクセル装置１を搭載する車両の図示しない車室において、運転者が足２５で踏み込みやすい場所に設けられる。アクセル装置１は、「ベース」としての車体２６に支持されている。以下、図１において、車体２６の内壁面２６１に沿って運転者の足２５のつま先側を「上側」、および、運転者の足２５のかかと側を「下側」と称する。
ペダルパッド３１は、平板状に形成されている部材であって、可撓性のある材料から形成されている。ペダルパッド３１は、運転者の足２５に当接可能な「操作者の足が当接する側」としての表面３１１と、表面３１１とは反対側の「操作者の足が当接する側とは反対側」としての裏面３１２と、を有する。裏面３１２には、裏面３１２と内壁面２６１との間に隙間３１０を形成可能なスペーサ３１３、３１４が設けられている。ペダルパッド３１は、運転者が踏み込むと、「踏み込みの方向」としての白抜き矢印Ｆ１の方向に変形可能である（図１の点線で示すペダルパッド３１を参照）。
歪みゲージ３２は、ペダルパッド３１の表面３１１側であって、ペダルパッド３１の上側に設けられている。歪みゲージ３２は、ペダルパッド３１の変位量を検出し、当該変位量に応じた電気信号をコネクタ３３に出力する。
コネクタ３３は、ペダルパッド３１の上側に設けられている。コネクタ３３は、ケーブル３３１を介して歪みゲージ３２が出力する電気信号を演算部３４に出力する。
演算部３４は、例えば、外部の電子制御装置としてのエンジンコントロールユニットに設けられている。演算部３４は、コネクタ３３を介して歪みゲージ３２から出力された電気信号に基づいて、ペダルパッド３１の変位量を算出する。演算部３４では、算出された変位量に基づいて運転者の踏み込み量が算出される。算出された当該踏み込み量は、電子制御装置にて外部に出力する信号に変換され、外部の吸気量を調整する電子スロットルに出力される。これにより、電子スロットルの開度が制御される。
次に、アクセル装置１の作動について説明する。
アクセル装置１において、運転者がペダルパッド３１を踏み込むと、ペダルパッド３１は白抜き矢印Ｆ１の方向に変形する。歪みゲージ３２は、ペダルパッド３１の変位量を検出し、コネクタ３３を介して当該変位量に応じた電気信号を電子制御装置に伝達する。電子制御装置では、当該電気信号に基づいてスロットルバルブの駆動を制御する。
（ａ）第一実施形態によるアクセル装置１は、運転者が踏み込むと当該踏み込んだ方向に変形するペダルパッド３１を備えている。アクセル装置１では、この変位量を歪みゲージ３２によって検出し、運転者の踏み込み量を算出する。運転者による踏み込みが解除されると、変形していたペダルパッド３１が初期状態に戻る。ペダルパッド３１が初期状態に戻ると、歪みゲージ３２において検出されるペダルパッド３１の変位量が０となるため、演算部３４は、運転者の踏み込み量が０であると算出する。これにより、ペダルパッドがシャフトを回転中心として回転するアクセル装置のように、マットなどとの引っ掛かりによって運転者の踏み込み量が意図しない値となることを防止できる。したがって、アクセル装置１は、運転者の踏み込み量を確実に検出することができる。
（第二実施形態）
次に、本発明の第二実施形態によるペダル装置を図２に基づいて説明する。第二実施形態は、歪みゲージの数が第一実施形態と異なる。
本発明の第二実施形態による「ペダル装置」としてのアクセル装置２を図２に示す。アクセル装置２は、ペダルパッド３１、「変位量検出部」としての歪みゲージ３７、３８、コネクタ３３、および、演算部４４を有する。
歪みゲージ３７、３８は、ペダルパッド３１の表面３１１側に設けられている。歪みゲージ３７は、ペダルパッド３１の上側に設けられている。歪みゲージ３８は、ペダルパッド３１の下側に設けられている。歪みゲージ３７、３８は、それぞれの配置場所におけるペダルパッド３１の変位量を検出し、当該変位量に応じた電気信号をコネクタ３３に出力する。すなわち、第二実施形態では、演算部４４に向けて二つの電気信号が出力される。
演算部４４は、コネクタ３３が出力する二つの電気信号に基づいてペダルパッド３１の変位量を算出する。このとき、演算部４４では、二つの電気信号に基づいて算出された二つの変位量のうちの最大値をペダルパッド３１の変位量とする。演算部４４では、算出された二つの変位量の最大値に基づいて運転者の踏み込み量を算出する。算出された当該踏み込み量は、電子制御装置に伝達される。
第二実施形態によるアクセル装置２は、第一実施形態の効果（ａ）を奏する。
（ｂ）第二実施形態によるアクセル装置２では、二つの歪みゲージ３７、３８がそれぞれ設けられる位置におけるペダルパッド３１の変位量のうちの最大値をペダルパッド３１の変位量とする。これにより、二つの歪みゲージ３７、３８のいずれかが変形することによってペダルパッド３１の変形を検出することができ、当該変形の大きさによって運転者の踏み込み量を算出することができる。また、運転者の踏力のペダルパッド３１へのかかり具合によって一つの歪みゲージでペダルパッド３１の変形が検出できない場合でも他の歪みゲージで検出することができる。これらにより、運転者の踏み込み量の検出精度を向上することができる。
（第三実施形態）
次に、本発明の第三実施形態によるペダル装置を図３に基づいて説明する。第三実施形態は、歪みゲージが設けられる位置が第一実施形態と異なる。
本発明の第三実施形態による「ペダル装置」としてのアクセル装置３を図３に示す。アクセル装置３は、ペダルパッド３１、「変位量検出部」としての歪みゲージ４２、コネクタ３３、および、演算部３４を有する。
歪みゲージ４２は、ペダルパッド３１の裏面３１２側であって、ペダルパッド３１の略中央に設けられている。歪みゲージ４２は、ペダルパッド３１の変位量を検出し、当該変位量に応じた電気信号をコネクタ３３に出力する。
第三実施形態によるアクセル装置３は、第一実施形態の効果（ａ）を奏する。
（ｃ）また、第三実施形態によるアクセル装置３では、歪みゲージ４２は、ペダルパッド３１の裏面３１２側に設けられるため、運転者の足２５と接触することはない。これにより、歪みゲージと足２５との接触によって発生するおそれがある変位量の検出誤差を０にすることができる。したがって、運転者の踏み込み量の検出精度をさらに向上することができる。
（ｄ）また、歪みゲージ４２は、運転者の足２５と接触しないため、裏面３１２における位置を自由に選択することができる。これにより、アクセル装置２のように、変位量が最も大きくなるペダルパッド３１の略中央に設けることもできる。したがって、運転者の踏み込み量の僅かな違いも検出することができるため、運転者の踏み込み量の検出精度をさらに向上することができる。
（第四実施形態）
次に、本発明の第四実施形態によるペダル装置を図４に基づいて説明する。第四実施形態は、歪みゲージの数が第三実施形態と異なる。
本発明の第四実施形態による「ペダル装置」としてのアクセル装置４を図４に示す。アクセル装置４は、ペダルパッド３１、「変位量検出部」としての歪みゲージ４７、４８、コネクタ３３、および、演算部４４を有する。
歪みゲージ４７、４８は、ペダルパッド３１の裏面３１２側に設けられている。歪みゲージ４７は、ペダルパッド３１の上側に設けられている。歪みゲージ４８は、ペダルパッド３１の下側に設けられている。歪みゲージ４７、４８は、それぞれの配置場所におけるペダルパッド３１の変位量を検出し、当該変位量に応じた電気信号をコネクタ３３に出力する。すなわち、第四実施形態では、演算部４４に向けて二つの電気信号が出力される。
第四実施形態によるアクセル装置４は、第一実施形態の効果（ａ）、第二実施形態の効果（ｂ）、および、第三実施形態の効果（ｃ）を奏する。
また、歪みゲージ４７、４８のいずれか一方をペダルパッド３１の略中央に設ける場合、第三実施形態の効果（ｄ）も奏する。
（第五実施形態）
次に、本発明の第五実施形態によるペダル装置を図５に基づいて説明する。第五実施形態は、ペダルパッドの形状が第一実施形態と異なる。
本発明の第五実施形態による「ペダル装置」としてのアクセル装置５を図５に示す。アクセル装置５は、ペダルパッド４１、歪みゲージ３２、コネクタ３３、および、演算部３４を有する。
ペダルパッド４１は、可撓性のある材料から形成されている。ペダルパッド４１は、ペダルパッド４１が設けられている車体２６の内壁面２６１から離れる方向に突出するよう湾曲した形状をなしている。
ペダルパッド４１は、運転者の足２５に当接可能な「操作者の足が当接する側」としての表面４１１と、表面４１１とは反対側の「操作者の足が当接する側とは反対側」としての裏面４１２と、を有する。ペダルパッド４１の上側の端部および下側の端部には、ペダルパッド４１を車体２６に対して固定する固定端部４１３、４１４が設けられている。ペダルパッド４１は、運転者が踏み込むと、「踏み込みの方向」としての白抜き矢印Ｆ５の方向に変形可能である。
歪みゲージ３２は、ペダルパッド４１の表面４１１側であって、ペダルパッド４１の上側に設けられている。
コネクタ３３は、ペダルパッド４１の上側に設けられている。
第五実施形態によるアクセル装置５は、第一実施形態の効果（ａ）を奏する。
（ｅ）また、第五実施形態によるアクセル装置５では、ペダルパッド４１は、車体２６の内壁面２６１から離れる方向に突出するよう形成されているため、裏面４１２と内壁面２６１との間の隙間４１０が第一実施形態における隙間３１０に比べ大きい。これにより、ペダルパッド４１の白抜き矢印Ｆ５方向の変位量が大きくなるため、運転者は、踏み込み量を調整しやすくなる。したがって、操作性を向上することができる。
（第六実施形態）
次に、本発明の第六実施形態によるペダル装置を図６に基づいて説明する。第六実施形態は、歪みゲージが設けられる位置が第五実施形態と異なる。
本発明の第六実施形態による「ペダル装置」としてのアクセル装置６を図６に示す。アクセル装置６は、ペダルパッド４１、歪みゲージ４２、コネクタ３３、および、演算部３４を有する。
歪みゲージ４２は、ペダルパッド４１の裏面４１２側であって、ペダルパッド４１の略中央に設けられている。歪みゲージ４２は、ペダルパッド４１の変位量を検出し、当該変位量に応じた電気信号をコネクタ３３に出力する。
第六実施形態によるアクセル装置６は、第一実施形態の効果（ａ）、第三実施形態の効果（ｃ）、（ｄ）、および、第五実施形態の効果（ｅ）を奏する。
（第七実施形態）
次に、本発明の第七実施形態によるペダル装置を図７に基づいて説明する。第七実施形態は、車体に対するペダルパッドの動きが第五実施形態と異なる。
本発明の第七実施形態による「ペダル装置」としてのアクセル装置７を図７に示す。アクセル装置７は、ペダルパッド５１、歪みゲージ３２、コネクタ３３、および、演算部３４を有する。
ペダルパッド５１は、可撓性のある材料から形成されている。ペダルパッド５１は、ペダルパッド５１が設けられている車体２６の内壁面２６１から離れる方向に突出するよう湾曲した形状をなしている。
ペダルパッド５１は、運転者の足２５に当接可能な「操作者の足が当接する側」としての表面５１１と、表面５１１とは反対側の「操作者の足が当接する側とは反対側」としての裏面５１２と、を有する。裏面５１２と内壁面２６１との間には隙間５１０が形成されている。ペダルパッド５１の上側の端部には、車体２６の内壁面２６１に沿って移動可能な「ペダルパッドの少なくとも二つの端部のいずれか一方」としての自由端部５１３が設けられている。また、ペダルパッド５１の下側の端部には、車体２６に固定される固定端部５１４が設けられている。ペダルパッド５１は、運転者が踏み込むと、「踏み込みの方向」としての白抜き矢印Ｆ７の方向に変形可能である。
歪みゲージ３２は、ペダルパッド５１の表面５１１側であって、ペダルパッド５１の上側に設けられている。
コネクタ３３は、ペダルパッド５１の上側に設けられている。
第七実施形態によるアクセル装置７は、第一実施形態の効果（ａ）および第五実施形態の効果（ｅ）を奏する。
（ｆ）また、第七実施形態によるアクセル装置７では、運転者がペダルパッド５１を踏み込むと、ペダルパッド５１は白抜き矢印Ｆ７の方向に変形する。このとき、ペダルパッド５１の自由端部５１３が内壁面２６１に沿って白抜き矢印Ｆ７１の方向に移動するため、ペダルパッド５１の白抜き矢印Ｆ７方向の変位量が大きくなる。これにより、運転者は、踏み込み量をさらに調整しやすくなる。したがって、操作性をさらに向上することができる。
（第八実施形態）
次に、本発明の第八実施形態によるペダル装置を図８に基づいて説明する。第八実施形態は、歪みゲージが設けられる位置が第七実施形態と異なる。
本発明の第八実施形態による「ペダル装置」としてのアクセル装置８を図８に示す。アクセル装置８は、ペダルパッド５１、歪みゲージ４２、コネクタ３３、および、演算部３４を有する。
歪みゲージ４２は、ペダルパッド５１の裏面５１２側であって、ペダルパッド５１の略中央に設けられている。歪みゲージ４２は、ペダルパッド５１の変位量を検出し、当該変位量に応じた電気信号をコネクタ３３に出力する。
第八実施形態によるアクセル装置８は、第一実施形態の効果（ａ）、第三実施形態の効果（ｃ）、（ｄ）、第五実施形態の効果（ｅ）、および、第七実施形態の効果（ｆ）を奏する。
（第九実施形態）
次に、本発明の第九実施形態によるペダル装置を図９に基づいて説明する。第九実施形態は、車体に対するペダルパッドの動きが第五実施形態と異なる。
本発明の第九実施形態による「ペダル装置」としてのアクセル装置９を図９に示す。アクセル装置９は、ペダルパッド６１、歪みゲージ３２、コネクタ３３、および、演算部３４を有する。
ペダルパッド６１は、可撓性のある材料から形成されている。ペダルパッド６１は、ペダルパッド６１が設けられている車体２６の内壁面２６１から離れる方向に突出するよう湾曲した形状をなしている。
ペダルパッド６１は、運転者の足２５に当接可能な「操作者の足が当接する側」としての表面６１１と、表面６１１とは反対側の「操作者の足が当接する側とは反対側」としての裏面６１２と、を有する。裏面６１２と内壁面２６１との間には隙間６１０が形成されている。ペダルパッド６１の上側の端部には、ペダルパッド６１を車体２６に固定される固定端部６１３が設けられている。また、ペダルパッド６１の下側の端部には、車体２６の内壁面２６１に沿って白抜き矢印Ｆ９１の方向に移動可能な「ペダルパッドの少なくとも二つの端部のいずれか一方」としての自由端部６１４が設けられている。ペダルパッド６１は、運転者が踏み込むと、「踏み込みの方向」としての白抜き矢印Ｆ９の方向に変形可能である。
歪みゲージ３２は、ペダルパッド６１の表面６１１側であって、ペダルパッド６１の上側に設けられている。
コネクタ３３は、ペダルパッド６１の上側に設けられている。
第九実施形態によるアクセル装置９は、第一実施形態の効果（ａ）および第五実施形態の効果（ｅ）を奏する。
（ｇ）また、第九実施形態によるアクセル装置９では、運転者がペダルパッド６１を踏み込むと、ペダルパッド６１は白抜き矢印Ｆ９の方向に変形する。このとき、ペダルパッド６１の自由端部６１４が内壁面２６１に沿って白抜き矢印Ｆ９１の方向に移動するため、ペダルパッド６１の白抜き矢印Ｆ９方向の変位量が大きくなる。これにより、運転者は、踏み込み量を調整しやすくなる。したがって、操作性をさらに向上することができる。
（第十実施形態）
次に、本発明の第十実施形態によるペダル装置を図１０に基づいて説明する。第十実施形態は、歪みゲージが設けられる位置が第九実施形態と異なる。
本発明の第十実施形態による「ペダル装置」としてのアクセル装置１０を図１０に示す。アクセル装置１０は、ペダルパッド６１、歪みゲージ４２、コネクタ３３、および、演算部３４を有する。
歪みゲージ４２は、ペダルパッド６１の裏面６１２側であって、ペダルパッド６１の略中央に設けられている。歪みゲージ４２は、ペダルパッド６１の変位量を検出し、当該変位量に応じた電気信号をコネクタ３３に出力する。
第十実施形態によるアクセル装置１０は、第一実施形態の効果（ａ）、第三実施形態の効果（ｃ）、（ｄ）、第五実施形態の効果（ｅ）、および、第九実施形態の効果（ｇ）を奏する。
（第十一実施形態）
次に、本発明の第十一実施形態によるペダル装置を図１１に基づいて説明する。第十一実施形態は、ウレタン部材を備える点が第一実施形態と異なる。
本発明の第十一実施形態による「ペダル装置」としてのアクセル装置１１は、ペダルパッド３１、歪みゲージ３２、コネクタ３３、演算部３４、および、「伸縮部材」としてのウレタン部材３５を有する。
ウレタン部材３５は、スペーサ３１３の代わりにペダルパッド３１の上側においてペダルパッド３１と車体２６との間に設けられている。ウレタン部材３５は、運転者の踏み込みに応じて「踏み込みの方向」としての白抜き矢印Ｆ１１に沿う方向に伸縮可能な部材である。
第十一実施形態によるアクセル装置１１は、第一実施形態の効果（ａ）を奏する。
（ｈ）また、第十一実施形態によるアクセル装置１１では、運転者がペダルパッド３１を踏み込むとウレタン部材３５が圧縮されるため、ペダルパッド３１の白抜き矢印Ｆ１１の方向の変位量が大きくなる。これにより、運転者は、踏み込み量を調整しやすくなる。したがって、操作性を向上することができる。
（第十二実施形態）
次に、本発明の第十二実施形態によるペダル装置を図１２に基づいて説明する。第十二実施形態は、歪みゲージが設けられる位置が第十一実施形態と異なる。
本発明の第十二実施形態による「ペダル装置」としてのアクセル装置１２を図１２に示す。アクセル装置１２は、ペダルパッド３１、ペダルパッド３１の裏面３１２側に設けられる歪みゲージ４２、コネクタ３３、演算部３４、および、ウレタン部材３５を有する。これにより、第十二実施形態によるアクセル装置１２は、第一実施形態の効果（ａ）、第三実施形態の効果（ｃ）、（ｄ）、および、第十一実施形態の効果（ｈ）を奏する。
（第十三実施形態）
次に、本発明の第十三実施形態によるペダル装置を図１３に基づいて説明する。第十三実施形態は、ばねを備える点が第一実施形態と異なる。
本発明の第十三実施形態による「ペダル装置」としてのアクセル装置１３は、ペダルパッド３１、歪みゲージ３２、コネクタ３３、演算部３４、および、「伸縮部材」としてのばね３６を有する。
ばね３６は、スペーサ３１３の代わりにペダルパッド３１の上側においてペダルパッド３１と車体２６との間に設けられている。ばね３６は、運転者の踏み込みに応じて「踏み込みの方向」としての白抜き矢印Ｆ１３に沿う方向に伸縮可能な部材である。
第十三実施形態によるアクセル装置１３は、第一実施形態の効果（ａ）を奏する。
（ｉ）また、第十三実施形態によるアクセル装置１３では、運転者がペダルパッド３１を踏み込むとばね３６が圧縮されるため、ペダルパッド３１の白抜き矢印Ｆ１３の方向の変位量が大きくなる。これにより、運転者は、踏み込み量を調整しやすくなる。したがって、操作性をさらに向上することができる。
（第十四実施形態）
次に、本発明の第十四実施形態によるペダル装置を図１４に基づいて説明する。第十四実施形態は、歪みゲージが設けられる位置が第十三実施形態と異なる。
本発明の第十四実施形態による「ペダル装置」としてのアクセル装置１４を図１４に示す。アクセル装置１４は、ペダルパッド３１、ペダルパッド３１の裏面３１２側に設けられる歪みゲージ４２、コネクタ３３、演算部３４、および、ばね３６を有する。これにより、第十四実施形態によるアクセル装置１４は、第一実施形態の効果（ａ）、第三実施形態の効果（ｃ）、（ｄ）、および、第十三実施形態の効果（ｉ）を奏する。
（第十五実施形態）
次に、本発明の第十五実施形態によるペダル装置を図１５、１６に基づいて説明する。第十五実施形態は、ウレタン部材を備える点が第九実施形態と異なる。
本発明の第十五実施形態による「ペダル装置」としてのアクセル装置１５を図１５、１６に示す。アクセル装置１５は、ペダルパッド６１、歪みゲージ３２、コネクタ３３、演算部３４、および、ウレタン部材３５を有する。
第十五実施形態によるアクセル装置１５は、第一実施形態の効果（ａ）、第五実施形態の効果（ｅ）、および、第九実施形態の効果（ｇ）を奏する。
（ｊ）また、第十五実施形態によるアクセル装置１５では、運転者がペダルパッド６１を踏み込むと、図１６に示すように、ペダルパッド６１が白抜き矢印Ｆ１５の方向に変形するとともにウレタン部材３５が圧縮されるため、ペダルパッド６１の白抜き矢印Ｆ１５の方向の変位量が第九実施形態に比べ大きくなる。これにより、運転者は、踏み込み量をさらに調整しやすくなる。したがって、操作性をさらに向上することができる。
（第十六実施形態）
次に、本発明の第十六実施形態によるペダル装置を図１７に基づいて説明する。第十六実施形態は歪みゲージが設けられる位置が第十五実施形態と異なる。
本発明の第十六実施形態による「ペダル装置」としてのアクセル装置１６を図１７に示す。アクセル装置１６は、ペダルパッド６１、ペダルパッド６１の裏面６１２側に設けられる歪みゲージ４２、コネクタ３３、演算部３４、および、ウレタン部材３５を有する。これにより、第十六実施形態によるアクセル装置１６は、第一実施形態の効果（ａ）、第三実施形態の効果（ｃ）、（ｄ）、第五実施形態の効果（ｅ）、第九実施形態の効果（ｇ）、および、第十五実施形態の効果（ｊ）を奏する。
（第十七実施形態）
次に、本発明の第十七実施形態によるペダル装置を図１８、１９に基づいて説明する。第十七実施形態は、ばねを備える点が第九実施形態と異なる。
本発明の第十七実施形態による「ペダル装置」としてのアクセル装置１７を図１８に示す。アクセル装置１７は、ペダルパッド６１、歪みゲージ３２、コネクタ３３、演算部３４、および、ばね３６を有する。
第十七実施形態によるアクセル装置１７は、第一実施形態の効果（ａ）、第五実施形態の効果（ｅ）、および、第九実施形態の効果（ｇ）を奏する。
（ｋ）また、第十七実施形態によるアクセル装置１７では、運転者がペダルパッド６１を踏み込むと、図１９に示すように、ペダルパッド６１が白抜き矢印Ｆ１７の方向に変形するとともにばね３６が圧縮されるため、ペダルパッド６１の白抜き矢印Ｆ１７の方向の変位量が第九実施形態に比べ大きくなる。これにより、運転者は、踏み込み量をさらに調整しやすくなる。したがって、操作性をさらに向上することができる。
（第十八実施形態）
次に、本発明の第十八実施形態によるペダル装置を図２０に基づいて説明する。第十八実施形態は歪みゲージが設けられる位置が第十七実施形態と異なる。
本発明の第十八実施形態による「ペダル装置」としてのアクセル装置１８を図２０に示す。アクセル装置１８は、ペダルパッド６１、ペダルパッド６１の裏面６１２側に設けられる歪みゲージ４２、コネクタ３３、演算部３４、および、ばね３６を有する。これにより、第十八実施形態によるアクセル装置１８は、第一実施形態の効果（ａ）、第三実施形態の効果（ｃ）、（ｄ）、第五実施形態の効果（ｅ）、第九実施形態の効果（ｇ）、および、第十七実施形態の効果（ｋ）を奏する。
（第十九実施形態）
次に、本発明の第十九実施形態によるペダル装置を図２１に基づいて説明する。第十九実施形態は、ヒステリシス機構部を備える点が第一実施形態と異なる。
本発明の第十九実施形態による「ペダル装置」としてのアクセル装置１９を図２１に示す。アクセル装置１９は、ペダルパッド３１、歪みゲージ３２、コネクタ３３、演算部３４、および、ヒステリシス機構部３０を有する。
ヒステリシス機構部３０は、スペーサ３１３の代わりにペダルパッド３１の上側においてペダルパッド３１と車体２６との間に設けられている。ヒステリシス機構部３０は、ペダルパッド３１の踏力特性にヒステリシスを持たせている。アクセル装置１９では、ペダルパッド３１を踏み込むときには踏力が増加するよう作用し、ペダルパッド３１の踏み込みを解除するときには踏力が減少するよう作用する。
第十九実施形態によるアクセル装置１９は、第一実施形態の効果（ａ）を奏する。
（ｌ）また、第十九実施形態によるアクセル装置１９では、ヒステリシス機構部３０においてペダルパッド３１の踏み込み時の踏力と踏み込み解除時の踏力とに差を持たせている。これにより、運転者は、踏み込み量を調整しやすくなる。したがって、操作性を向上することができる。
（第二十実施形態）
次に、本発明の第二十実施形態によるペダル装置を図２２に基づいて説明する。第二十実施形態は、歪みゲージが設けられる位置が第十九実施形態と異なる。
本発明の第二十実施形態による「ペダル装置」としてのアクセル装置２０を図２２に示す。アクセル装置２０は、ペダルパッド３１、ペダルパッド３１の裏面３１２側に設けられる歪みゲージ４２、コネクタ３３、演算部３４、および、ヒステリシス機構部３０を有する。これにより、第二十実施形態によるアクセル装置２０は、第一実施形態の効果（ａ）、第三実施形態の効果（ｃ）、（ｄ）、および、第十九実施形態の効果（ｌ）を奏する。
（第二十一実施形態）
次に、本発明の第二十一実施形態によるペダル装置を図２３に基づいて説明する。第二十一実施形態は、ペダルパッドの形状が第十九実施形態と異なる。
本発明の第二十一実施形態による「ペダル装置」としてのアクセル装置２１を図２３に示す。アクセル装置２１は、車体２６の内壁面２６１から離れる方向に突出するよう湾曲した形状をなしているペダルパッド４１、歪みゲージ３２、コネクタ３３、演算部３４、および、ヒステリシス機構部３０を有する。これにより、第二十一実施形態によるアクセル装置２１は、第一実施形態の効果（ａ）、第五実施形態の効果（ｅ）、および、第十九実施形態の効果（ｌ）を奏する。
（第二十二実施形態）
次に、本発明の第二十二実施形態によるペダル装置を図２４に基づいて説明する。第二十二実施形態は、歪みゲージが設けられる位置が第二十一実施形態と異なる。
本発明の第二十二実施形態による「ペダル装置」としてのアクセル装置２２を図２４に示す。アクセル装置２２は、ペダルパッド４１、ペダルパッド４１の裏面４１２側に設けられる歪みゲージ４２、コネクタ３３、演算部３４、および、ヒステリシス機構部３０を有する。これにより、第二十二実施形態によるアクセル装置２２は、第一実施形態の効果（ａ）、第三実施形態の効果（ｃ）、（ｄ）、第五実施形態の効果（ｅ）、および、第十九実施形態の効果（ｌ）を奏する。
（第二十三実施形態）
次に、本発明の第二十三実施形態によるペダル装置を図２５に基づいて説明する。第二十三実施形態は、歪みゲージの数および設けられる場所が第一実施形態と異なる。
本発明の第二十三実施形態による「ペダル装置」としてのアクセル装置２３を図２５に示す。アクセル装置２３は、ペダルパッド３１、「変位量検出部」としての歪みゲージ３２１、３２２、３２３、３２４、コネクタ３３、および、演算部４４を有する。
歪みゲージ３２１、３２２、３２３、３２４は、ペダルパッド３１の表面３１１に設けられている。歪みゲージ３２１、３２２、３２３、３２４は、図２５に示すように、表面３１１の四方に配置されている。
アクセル装置２３では、歪みゲージ３２１は、ペダルパッド３１に向かって下側の略中央に設けられている。歪みゲージ３２２は、ペダルパッド３１に向かって上側の略中央に設けられている。歪みゲージ３２３は、ペダルパッド３１に向かって左側の略中央に設けられている。歪みゲージ３２４は、ペダルパッド３１に向かって右側の略中央に設けられている。歪みゲージ３２１、３２２、３２３、３２４のそれぞれは、それぞれが設けられている部位のペダルパッド３１の変位量を検出し、当該変位量に応じた電気信号をコネクタ３３に出力する。
演算部４４は、コネクタ３３が出力する電気信号に基づいてペダルパッド３１の変位量を算出する。このとき、演算部４４では、歪みゲージ３２１、３２２、３２３、３２４のそれぞれが検出したペダルパッド３１の変位量のそれぞれについて、異なる制御を行うよう電子制御装置に制御信号を伝達する。
アクセル装置２３では、例えば、歪みゲージ３２１が検出する歪みゲージ３２１が設けられている部位のペダルパッド３１の変位量は、アクセル装置２３が搭載されている車両のブレーキの操作量としての制御信号を電子制御装置に伝達する。同様に、歪みゲージ３２２が検出するペダルパッド３１の変位量は、車両のアクセルの操作量としての制御信号を電子制御装置に伝達する。また、歪みゲージ３２２が検出するペダルパッド３１の変位量は、車両のクラッチの操作量としての制御信号を電子制御装置に伝達する。また、歪みゲージ３２４が検出するペダルパッド３１の変位量は、車両のクルーズコントロールのオンオフ制御を行う制御信号として電子制御装置に伝達する。
第二十三実施形態によるアクセル装置２３は、第一実施形態の効果（ａ）を奏する。
また、第二十三実施形態によるアクセル装置２３では、一つのペダルパッド３１の表面３１１の異なる位置に複数の歪みゲージ３２１、３２２、３２３、３２４を配置することによって、一つのペダルパッド３１上での踏み込み操作によって種々の操作をおこなうことができる。
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、「ペダル装置」は、車両が有するスロットルバルブの駆動を制御するアクセル装置であるとした。しかしながら、本発明の「ペダル装置」が適用される分野はこれに限定されない。例えば、ブレーキやクラッチの操作に適用されてもよく、操作者の足の踏み込み量によって種々の駆動を制御する分野に適用することができる。
第二実施形態では、演算部は、二つの電気信号に基づいて算出された二つの変位量の最大値をペダルパッドの変位量とし、算出された二つの変位量の最大値に基づいて運転者の踏み込み量を算出するとした。しかしながら、演算部における演算内容をこれに限定されない。二つの電気信号に基づいて算出された二つの変位量の平均値をペダルパッドの変位量とし、算出された二つの変位量の平均値に基づいて運転者の踏み込み量を算出してもよい。また、演算部における演算方法はこれに限定されない。
第二、四実施形態では、一つのペダルパッドに二つの歪みゲージを設けるとした。また、第二十三実施形態では、一つのペダルパッドに四つの歪みゲージを設けるとした。歪みゲージの数はこれに限定されない。
第十一、十二実施形態では、「伸縮部材」は、ウレタン部材であるとした。また、第十三、十四実施形態では、「伸縮部材」は、ばねであるとした。しかしながら、「伸縮部材」はこれに限定されない。ペダルパッドの動きに合わせて伸縮可能な材料から形成されているか、または、ペダルパッドの動きに合わせて伸縮可能な形状であればよい。
第二十三実施形態では、四つの歪みゲージのそれぞれは、ブレーキ、アクセル、クラッチ、および、クルーズコントロールを操作する機能をもつとした。しかしながら、歪みゲージが持つ機能はこれに限定されない。例えば、がに股や内股など運転者個々人の体型や歩き方によって靴底の形状が異なる場合、ペダルパッドに向かって左右いずれかに設けられている歪みゲージにブレーキやアクセルを操作する機能をもたせてもよい。
以上、本発明はこのような実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施可能である。
１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３・・・アクセル装置（ペダル装置）
３１、４１、５１、６１・・・ペダルパッド
３２、３２１、３２２、３２３、３２４、３７、３８、４２、４７、４８・・・歪みゲージ（変位量検出部）
Ｆ１、Ｆ５、Ｆ７、Ｆ９、Ｆ１１、Ｆ１３・・・踏み込みの方向

Claims (10)

  1. 可撓性のある材料から形成されており、操作者の踏み込みによって当該踏み込みの方向（Ｆ１、Ｆ５、Ｆ７、Ｆ９、Ｆ１１、Ｆ１３）に変形可能なペダルパッド（３１、４１、５１、６１）と、
    前記ペダルパッドの複数の箇所に設けられ、前記ペダルパッドの変位量を検出し、当該変位量に応じた信号を出力する同種の複数の変位量検出部（３２１、３２２、３２３、３２４、３７、３８、４７、４８）と、
    を備え、
    前記変位量検出部は、前記ペダルパッドの表面または裏面に沿った方向の伸縮を検出し、前記踏み込みの方向の変位量に換算して出力する歪みゲージであるペダル装置。
  2. 複数の前記変位量検出部（４７、４８）は、前記操作者が前記ペダルパッドを踏み込むとき前記ペダルパッドの前記操作者の足が当接する側（３１１）とは反対側（３１２）に設けられる請求項１に記載のペダル装置。
  3. 複数の前記変位量検出部のそれぞれが検出する複数の前記変位量検出部が配置されているそれぞれの箇所における前記ペダルパッドの変位量に応じた複数の信号に基づいて前記ペダルパッドの変位量を算出する演算部（４４）をさらに備える請求項１または２に記載のペダル装置。
  4. 前記演算部は、複数の前記信号のそれぞれが示す前記ペダルパッドの複数の箇所における変位量の平均値を前記ペダルパッドの変位量とする請求項３に記載のペダル装置。
  5. 前記演算部は、複数の前記信号のそれぞれが示す前記ペダルパッドの複数の箇所における変位量の最大値を前記ペダルパッドの変位量とする請求項３に記載のペダル装置。
  6. 前記演算部は、複数の前記信号のそれぞれが示す前記ペダルパッドの複数の箇所におけるそれぞれの変位量に基づいてそれぞれ異なる制御信号を出力する請求項３に記載のペダル装置。
  7. 前記ペダルパッドは、前記ペダルパッドの少なくとも二つの端部を支持するベース（２６）に対して当該ベースとは反対の方向に突出するよう湾曲している請求項１〜６のいずれか一項に記載のペダル装置。
  8. 前記ペダルパッドの少なくとも二つの端部のいずれか一方（５１３、６１４）は、前記ベースに沿って移動可能に設けられている請求項７に記載のペダル装置。
  9. 前記ペダルパッドの少なくとも二つの端部を支持するベースと、前記ペダルパッドの少なくとも二つの端部のいずれか一方との間に設けられ、前記操作者の踏み込みに応じて当該踏み込みの方向に沿って伸縮可能な伸縮部材（３５、３６）をさらに備える請求項１〜８のいずれか一項に記載のペダル装置。
  10. 前記ペダルパッドの少なくとも二つの端部を支持するベースと、前記ペダルパッドの少なくとも二つの端部のいずれか一方との間に設けられ、前記操作者の踏力の大きさに応じて踏力特性のヒステリシスを発生可能なヒステリシス機構部（３０）をさらに備える請求項１〜９のいずれか一項に記載のペダル装置。
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