JPH0585317A - 車両用制動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は、運転者が制動操作時に不適切な
足の位置でペダルを踏込んだ場合にも、確実に制動動作
を行うことができ、安全性を向上させることが可能な車
両用制動装置の提供を目的とする。 【構成】 アクセル／ブレーキ等のフットペダル類１の
表面、およびそれらペダル類１周辺の床・側壁構造物部
の表面、またはそこへの敷設するフロアマット３等に規
定以上の踏力を検出することかできるように圧力センサ
２を配置し、この圧力センサ２の検出結果に基づいて自
動的にブレーキ自動駆動回路８を動作を開始させるよう
に構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、特に緊急制動時の運
転者の制動誤操作を補正して安全性を向上させるのに好
適な車両用制動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、車両運転者がとっさの急制動
操作を必要とした場合に、運転者の緊急停止意図を読取
るとともに、自動的に緊急制動機能を働かせ事故を未然
に防ぐための装置として、制動装置が知られている。

【０００３】この種の装置としては、例えば特開昭５４
−１５５５２９号公報などに開示されているように、運
転者のアクセルペダル踏み込み動作の状態をアクセルペ
ダル表面に配置した圧力センサで調べることにより、緊
急制動が必要な状況下で運転者が制動を行おうとしてブ
レーキペダルを踏もうとしたにもかかわらず、誤ってア
クセルペダルを操作してしまった場合でも、運転者の緊
急停止意図を読取るように構成されたものがある。

【０００４】また、特開昭６２−２５８８４０号公報な
どに開示されているように、アクセルペダルと制動ペダ
ルが別れておらず１つのペダルに制動機能とスロットル
機能を兼ね備えさせることにより、踏みつけミスや反応
遅れを防ぐように構成されたものもある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の制動装置にあってはそれぞれ次のような問題
を有している。

【０００６】まず、アクセルペダルのみに踏力を調べる
圧力センサを配置した前者のような装置では、その機能
が充分に働くためにはアクセルペダルが充分な踏力で操
作される必要があるが、この種の装置が必要とされる非
常事態下では、運転者は極度の緊張のためペダル上の正
しい位置に足が載らず、「足先のみでペダルを踏みつけ
る」といった事態で操作してしまう状況が想定される。

【０００７】すなわち、このような操作状況では制動ペ
ダルと誤ってアクセルペダルを操作した場合でも、ペダ
ルがフルストローク位置まで充分に踏まれる前に運転者
の足裏面から外れてしまうことにより、通常のアクセル
操作との識別が不可能となり、充分大きな踏力・踏み込
み速度が検出されない可能性がある。

【０００８】また、このような適当でない足載せ位置に
よるペダル操作では、正常な操作時と比べて足の裏面が
ペダル面から大きくはみ出しているために、運転者自身
はいずれかのペダルを力一杯踏みつける操作をしている
つもりでも、実際には床・側壁構造といったペダル以外
の周辺部に踏力が分散されてしまい、アクセルペダル面
に設置されている圧力センサには充分大きな踏力が加わ
らず、踏み込み速度の検出が不可能な状況が予想され
る。

【０００９】一方、１つのペダルで制動機能とスロット
ル機能を兼ねさせる後者のような装置では、前後方向の
ペダル踏み込み操作で制動コントロールを、また左右方
向のペダルスライド操作でスロットルコントロールを行
うように構成されているが、このような構造のペダルを
自在に扱うには、運転者は操作する足を常に釣り上げ気
味に浮かしておく必要があり、窮屈な運転姿勢を強いら
れることになる。

【００１０】現在、一般的な車両を運転する場合のアク
セルペダル操作は、かかとを床に設置よるようにして行
われており、したがってそのような姿勢で上記構成のペ
ダルを操作しようとすると横方向の操作自由度は短くな
るとともに、また運転者には常に足首をひねっているの
でこれらの面でも無理な運転姿勢を強いられることにな
る。

【００１１】したがって、この装置ではそれぞれの機能
を別々のペダルに分離している現在の一般車両の運転装
置と比べ、運転者は巧妙な操作と熟練を要した微妙なペ
ダル操作を強いられるため、操作も難しく運転者の疲労
程度も大きい。

【００１２】しかも、先に述べた緊急制動を必要とする
非常事態下で、これらの操作を冷静に行なうよう要求さ
れることは運転者にとって負担となる。

【００１３】この発明は、このような従来の問題点に着
目してなされたもので、機能別にペダルが分離した通常
の運転装置について運転者が制動操作時にペダルに対し
て不適切な足の位置で踏込んだ場合や、あるいは誤った
ペダル類やその周辺の床・側壁構造物部を踏みつけた場
合でも、自動的に制動動作を行うことができ、制動時の
安全性を向上させることが可能な車両用制動装置の提供
を目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記のよう
な目的を達成するため、図１のクレーム対応図に示され
るように、アクセル／ブレーキペダルの表面、およびそ
れらペダル類周辺の床・側壁構造物部の表面、またはペ
ダル類周辺の床・側壁構造物部の表面に敷設するフロア
マット等に配置され、運転者の踏力を検出する多数の圧
力センサ１０１と、車輪の回転速度を検出する車輪速セ
ンサ１０３と、上記両センサの検出結果を比較演算し、
車輪の回転時であって圧力センサからの検出値が予め定
められた踏力以上であることが検知された場合には、ブ
レーキ作動指令信号を出力するブレーキ作動判断手段と
１０５と、上記ブレーキ作動判断手段からの作動指令信
号の入力により、ブレーキアクチュエータを駆動するブ
レーキ自動駆動手段１０７と、によって車両用制動装置
を構成した。

【００１５】

【作用】この発明によれば、アクセル／ブレーキ等のフ
ットペダル類だけでなくペダル類とその周辺の床・側壁
構造物部やそこへ敷設するフロアマット等に、踏力を検
出する圧力センサ１０１が配置され、この圧力センサ１
０１から予め定められた踏力以上の圧力が検出されたと
きにブレーキアクチュエータを駆動するので、運転者が
緊急制動操作時にペダルに対する足の位置を誤って動作
させてしまったり、誤ったペダルやその周辺の床・側壁
構造物部を踏みつけたとしても、自動的に制動動作を行
うことができ緊急制動時の安全性を確保する。

【００１６】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づき詳細
に説明する。

【００１７】図２はこの発明に係る装置の電気信号処理
系を示す概略構成図であり、同図において１はブレーキ
ペダル１’等のペダル類であり、このペダル類１の表面
には圧力センサ２を有する圧力センサユニット群２ａが
配置されている。

【００１８】３はフロアマットであり、このフロアマッ
ト３はペダル類１の周辺の床・側壁構造物部（特に右前
輪タイヤハウスにもたれかかる部分など）の表面に敷設
され、かつ上記したペダル類１と同様の圧力センサユニ
ット群２ａが配置されている。 上記圧力センサ２は図
１に示したクレーム対応図の１０１に相当する。

【００１９】４はペダル類１とフロアマット３における
圧力センサユニット群２ａからの出力信号を、マイクロ
コンピュータ５に入力させるためのＡ／Ｄ変換インタフ
ェース回路である。

【００２０】６は車輪速センサであり、図１に示したク
レーム対応図の１０３に相当し、図示しないがデファレ
ンシャルギヤで区分された各車軸に装着されたタイヤの
回転を調べ、この車輸速センサ群６からの出力信号をＡ
／Ｄ変換インタフェース回路７を介してマイクロコンピ
ュータ５に入力させる。

【００２１】８は請求項１におけるブレーキ自動駆動手
段１０７としてのブレーキ自動駆動回路であり、マイク
ロコンピュータ５の制御により後述するブレーキ系の油
圧回路のシリンダピストン動作用アクチュエータを駆動
する。

【００２２】９はインジケータであり、マイクロコンピ
ュータ５の制御によりエンジン（図示略）始動時の故障
診断結果などを表示する。

【００２３】したがって、運転者がペダル類１の周辺の
床や側壁構造物部の表面あるいはそこに敷設したフロア
マット３の所定部分を踏んだりすると、その部分の圧力
センサ２による感圧に応じた出力信号がＡ／Ｄ変換イン
タフェース回路４に出力される。

【００２４】また、運転者がペダル類１を操作した場合
にも、ペダル類１の表面に配置されているセンサユニッ
ト群２ａの圧力センサ２より、感圧に応じた出力信号が
Ａ／Ｄ変換インタフェース回路４に出力される。

【００２５】すなわち、このＡ／Ｄ変換インタフェース
回路４はペダル類１とフロアマット３に配置されている
全ての圧力センサ２からの出力に対してｏｒ論理演算を
行なってマイクロコンピュータ５に入力する機能を兼ね
備えている。

【００２６】一方、車輪速センサ群６における圧力セン
サ２からの出力信号も、Ａ／Ｄ変換インタフェース回路
７を経てｏｒ論理演算が行われマイクロコンピュータ５
に入力される。

【００２７】Ａ／Ｄ変換インタフェース回路４の出力信
号により、ブレーキ自動駆動回路８を制御したりインジ
ケータ９の表示を行なう上記マイクロコンピュータ５で
は、常にＡ／Ｄ変換インタフェース回路４の出力信号を
予め記憶している規定値と比較している。

【００２８】ただし、この規定値は通常運転時の運転者
の踏力値より大きく、緊急制動時に運転者が肢体を突っ
張らせて力一杯ペダル類１を踏みつけた場合の踏力より
小さい値とする。

【００２９】そして、Ａ／Ｄ変換インタフェース回路４
からの出力信号が規定値に達していない場合には、マイ
クロコンピュータ５は通常運転状態と判断するため、ブ
レーキ自動駆動回路８に対して自動制動の動作指令は行
なわない。

【００３０】しかし、緊急制動操作と判断される規定値
以上の踏力値をセンサ２が検知した場合には、マイクロ
コンピュータ５はブレーキ自動駆動回路８に対して動作
指令を行ない、併せてインジケータ９に自動緊急制動機
能の動作中である旨の表示を行なわせる。

【００３１】次に、図３は装置の機械部分を示す概略構
成図である。同図において１’は運転者が通常操作する
ブレーキペダルであり、リターンスプリング１０により
進退自在とされている。

【００３２】また、このブレーキペダル１’にはピスト
ンロッド１１が取付けられており、このピストンロッド
１１の先端側にはブレーキの油圧を発生するシリンダ１
４内で進退自在に内蔵されるシリンダピストン１６が、
ピストンロッド１１上に固定されたリングストッパ１５
を介して接続されている。

【００３３】さらに、リングストッパ１５のブレーキペ
ダル１’寄りのピストンロッド１１には、アーム１３の
一端に接続されるとともにピストンロッド１１を貫通
し、その上を滑り動くリング１７が設けられている。

【００３４】したがって、ブレーキ自動駆動回路８の駆
動によりアクチュエータ１２が駆動すると、このアクチ
ュエータ１２に連動してアーム１３は破線で示すように
図３上の右方に移動する。すると、アーム１３の駆動は
ピストンロッド１１に伝えられブレーキシリンダ１６は
シリンダ１４内で進退し、これがブレーキ駆動力とな
る。

【００３５】次に、この機械部分の動作を説明する。ま
ず、ブレーキ自動駆動回路８がマイクロコンピュータ５
の指令により作動すると、その駆動出力信号はアクチュ
エータ１２に送られて電気信号が機械的な力に変換さ
れ、制動系の油圧回路を駆動する物理的な力となる。

【００３６】この力はアーム１３によりピストンロッド
１１に伝えられ、ブレーキシリンダ１４内のシリンダピ
ストン１６を押すことにより、ブレーキパッド（図示
略）を作動させる油圧が発生し、運転者がフットブレー
キを正しく操作した場合と同様に車両制動が働く。

【００３７】アーム１３がピストンロッド１３を押す部
分の細部は、アーム１３の一端に接続されピストンロッ
ド１３に貫通されてその上を滑り動くリング１７が、ピ
ストンロッド１３上に固定されたリングストッパ１５を
押すような構造とされている。

【００３８】このような構造により、自動緊急制動を行
なう装置が車両のブレーキ系統に接続されていても、運
転者の適切なペダル操作による制動操作を妨げない。

【００３９】なお、図４はペダル類１に対するフロアマ
ット３上でのセンサユニット群２ａの配置例であり、図
５は図４に示したフロアマット３の車載例であり、フロ
アマット３の一部は前輪のタイヤハウス２０にもたれか
けてある。

【００４０】フロアマット３における３ａはセンサユニ
ット群２ａが設置された部分であり、３ｂはセンサユニ
ット群２ａが設置されていない部分である。

【００４１】また、２１はドライバーシート，２２はメ
ータクラスタ，２３はステアリングホイールである。

【００４２】次に、図６は運転者が正しい足位置でブレ
ーキペダル１’を踏んでいる状態の動作説明図であり、
破線で示した状態は運転者がペダル１’に踏力を掛けて
いない場合のペダルアーム３０の位置を示しており、ま
た実線で示した状態は運転者がフルストローク位置まで
ペダル１’を踏んでいる場合のペダルアーム３０の位置
を示している。

【００４３】さらに、図７は運転者の足のかかとの動き
が床に妨げられブレーキペダル１’が充分な踏力で踏ま
れていない状態の動作説明図であり、図６の場合と異な
って運転者の足のかかと部の踏力がペダル１’に充分掛
けられておらず、運転者が力一杯ペダル１’を踏んでも
ペダルアーム３０は制動に充分なフルストローク位置ま
で移動しない。

【００４４】次に、図８のフローチャートに基づいて装
置の動作を説明する。装置がスタート状態にある場合に
おいて、電源より充分な電力が供給されているか否かが
判断される（ステップ１００）。

【００４５】そして、電源より充分な電力が供給されて
いない場合には上記動作が繰り返されるが、電源より充
分な電力が供給されていると判断された場合にはステッ
プ１０１に進み、インディケータ９で運転者にスタンバ
イ状態である旨を通知する。

【００４６】次いで、ステップ１０２に進み自己診断用
の時間計測開始が行われた後、さらにステップ１０３に
進みＡ／Ｄ変換インターフェイス回路４より圧力センサ
２の出力値を読み取るとともに、ステップ１０４に進ん
で圧力センサ２の出力値が規定の異常踏力判断値に達し
たか否かが判断される。

【００４７】ステップ１０４で圧力センサ２の出力値が
規定の異常踏力判断値に達した場合にはステップ１０４
に戻るが、異常踏力判断値に達していないと判断された
場合にはステップ１０５に進み、計測時間が規定の診断
完了時間に達したか否かが判断され、ここで計測時間が
規定の診断完了時間に達したと判断された場合にはさら
にステップ１０６に進むが、計測時間が規定の診断完了
時間に達していないと判断された場合にはステップ１０
３に戻る。

【００４８】ステップ１０６ではインディケータ９で運
転者に動作可能の旨を通知し、次いでステップ１０７で
はＡ／Ｄ変換インターフェイス回路４より圧力センサ２
の出力値を読み取るとともに、ステップ１０８に進み圧
力センサ２の出力値が規定の異常踏力判断値に達したか
否かが判断され、圧力センサ２の出力値が規定の異常踏
力判断値に達していないと判断された場合にはステップ
１０７に戻るが、圧力センサ２の出力値が規定の異常踏
力判断値に達していると判断された場合にはステップ１
０９に進む。

【００４９】ステップ１０９ではブレーキ自動駆動回路
８がアクチュエータ１２を駆動し車両を緊急制動させた
後、ステップ１１０に進みインディケータ９で運転者に
緊急制動させた旨を通知する。

【００５０】次いで、ステップ１１１ではＡ／Ｄ変換イ
ンターフェイス回路７より車輪速センサ群６の出力値を
読み取り、その後ステップ１１２で車両が完全に停止し
たか否かが判断され、車両が完全に停止していないと判
断された場合にはステップ１１１に戻るが、車両が完全
に停止したと判断された場合にはステップ１１３に進み
アクチュエータ１２による緊急制動操作を解除する。

【００５１】尚、上述したステップ１０７からステップ
１１３によって請求項１におけるブレーキ作動判断手段
１０５が構成される。

【００５２】このように、この実施例によれば、運転者
の踏力を調べて規定値と比較するための圧力センサ２の
設置場所を、アクセル／ブレーキ等のフットペダル類１
の表面とペダル類１周辺の床・側壁構造物部の表面また
はペダル類１周辺の床・側壁構造物部の表面へ敷設する
フロアマット３にまで広げて配置してあるため、運転者
が緊急制動操作時にペダル類１に対する足の位置を誤っ
て踏みつけたり、またアクセル／ブレーキペダル等のペ
ダル類１周辺の床・側壁構造物部のどこを踏みつけて
も、自動的に制動動作を行うことができ、運転者のペダ
ル誤操作にかかわらず緊急制動機能を自動的に開始させ
車両を停止させることができる。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、運転者の踏力を調べて規定値と比較するための圧力
センサの設置場所を、アクセル／ブレーキ等のフットペ
ダル類の表面とペダル類周辺の床・側壁構造物部の表
面、またはペダル類周辺の床・側壁構造物部の表面へ敷
設するフロアマットにまで広げる構成としたため、運転
者が緊急制動操作時にペダル類に対する足の位置を誤っ
て動作させてしまったり、またアクセル／ブレーキペダ
ル等やその周辺の床・側壁構造物部のどこを踏みつけて
も、自動的に制動動作を行うことができるので、運転者
のペダル誤操作にかかわらず緊急制動機能を動作させ車
両を停止させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の全体構成を示すクレーム対応図であ
る。

【図２】この発明に係る装置の電気信号処理系を示す概
略構成図である。

【図３】装置の機械部分を示す概略構成図である。

【図４】ペダル類に対するフロアマットにおける圧力セ
ンサの配置例である。

【図５】図３に示したフロアマットの車載例である。

【図６】運転者が正しい足位置でブレーキペダルを踏ん
でいる状態の動作説明図。

【図７】運転者の足動きが床に妨げられブレーキペダル
が充分な踏力で踏まれていない状態の動作説明図。

【図８】装置の動作を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０１ 圧力センサ １０３ 車輪速センサ群 １０５ ブレーキ作動判断手段 １０７ ブレーキ自動駆動手段 １ ペダル類 ２ 圧力センサ ２ａ 圧力センサユニット群 ３ フロアマット ４，７ Ａ／Ｄ変換インタフェース回路 ５ マイクロコンピータ ６ 車輪速センサ ８ ブレーキ自動駆動回路 ９ インジケータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アクセル／ブレーキペダルの表面、およ
   びそれらペダル類周辺の床・側壁構造物部の表面、また
   はペダル類周辺の床・側壁構造物部の表面に敷設するフ
   ロアマット等に配置され、運転者の踏力を検出する多数
   の圧力センサと、 車輪の回転速度を検出する車輪速センサ群と、 上記両センサの検出結果を比較演算し、車輪の回転時で
   あって圧力センサからの検出値が予め定められた踏力以
   上であることが検知された場合には、ブレーキ作動指令
   信号を出力するブレーキ作動判断手段と、 上記ブレーキ作動判断手段からの作動指令信号の入力に
   より、ブレーキアクチュエータを駆動するブレーキ自動
   駆動手段と、 を有することを特徴とする車両用制動装置。