(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両内に設けられたアクセルペダルの操作速度が第１閾値もしくは第２閾値を超えたことを判定する操作速度判定手段と、
運転者の生理情報を検出する生理情報検出センサと、
前記生理情報検出センサによる検出結果に基づいて、前記運転者の驚愕状態を検出する驚愕状態検出手段と、
前記車両を前進可能とする前進位置、及び前記車両を後退可能とする後退位置、の間で変位可能なシフトレバーと、
前記シフトレバーの前記前進位置、及び前記後退位置を判定するシフト位置判定手段と、
所定制動力で前記車両を制動する制動手段と、を備え、
前記生理情報検出センサは、マイクにより前記運転者の音声を検出する音声センサを少なくとも含み、
前記驚愕状態検出手段は、前記操作速度判定手段により前記アクセルペダルの操作速度が前記第１閾値、もしくは前記第２閾値を超えたと判定された後の前記運転者の生理情報に基づいて、前記運転者の驚愕状態を検出し、
前記制動手段は、
前記シフト位置判定手段が前記前進位置を判定しており、前記操作速度判定手段が前記アクセルペダルの操作速度が前記第１閾値以上であることを判定し、かつ前記驚愕状態検出手段が前記運転者の驚愕状態を検出したときに前記所定制動力で前記車両を制動し、
前記シフト位置判定手段が前記後退位置を判定しており、前記操作速度判定手段が前記アクセルペダルの操作速度が前記第２閾値以上であることを判定し、かつ前記驚愕状態検出手段が前記運転者の驚愕状態を検出したときに前記所定制動力で前記車両を制動し、
前記第２閾値は、前記第１閾値よりも低く設定されていることを特徴とする制動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、発進時やクリープ時等においては、ブレーキペダルと間違えてアクセルペダルを踏んでしまうことが起こり得る。アクセルペダルとブレーキペダルとの踏み間違いが生じると、急発進や急加速等、車両は運転者の意思に反した挙動を示す。このようなとき、人間の特性として、ペダル踏み間違いを冷静に理解し、アクセルペダルからブレーキペダルへの踏み替えを落ち着いて行うことは難しい。そこで、従来から、ペダル踏み間違い等による運転者の意思に反した車両挙動を抑制する技術が開発されている。
【０００３】
例えば特許文献１に示される技術では、まずアクセルペダルを全開位置以上に踏み込んだ場合に、一旦警告を発し、制動力を増加するとともに、スロットルを閉じる。そして、その後にアクセルペダルが踏み戻された場合には、運転者は冷静であると判断して、制動力を減少させるとともに、スロットルを開く。一方で、その後にアクセルペダルが踏み増された場合には、ペダル踏み間違いをした運転者が驚愕状態にあり、運転者自身では踏み込みの解除やアクセルペダルからブレーキペダルへの踏み替えができない状況にあると判断して、スロットルを全閉する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１７０２３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１の構成では、運転者があえて急加速した場合（全開位置以上まで踏み込んだ場合）であっても、一旦スロットルを閉じたり、運転者による踏み戻し作業をさせたりする必要がある。そのため、運転者にとって違和感を与えることになる。
また、ペダル踏み間違いにより驚愕状態に陥った中では、運転者が必ずしもアクセルペダルを踏み増すとは限られない。この場合、実際はペダル踏み間違いにより本来ブレーキをかけなければいけない状況であるにも関わらず、ペダル踏み間違いと判断されず、最適なタイミングで最適なブレーキをかけることができないという虞もある。
【０００６】
また、シフトレバーの入力ミス、すなわち車両を後退させようとした場合に、シフトレンジをＲレンジに入れたと思い込んでいたが実際にはＤレンジに入れていたり、車両を前進させようとした場合にシフトレンジをＤレンジに入れたと思い込んでいたが実際にはＲレンジに入れていたりした状態でアクセルペダルを踏んでしまうと、車両は運転者の意思とは反対方向に移動する。この場合、一般的に前進時と後退時とでは、発進時の加速度（スロットルバルブの開度）が異なるものである。そのため、最適なタイミングで最適なブレーキをかけることができないという虞もある。
【０００７】
そこで、本発明は、このような事情に考慮してなされたもので、その目的は、運転者に違和感を与えることがなく、またペダル踏み間違いやシフトレバーの入力ミス等による運転者の意思に反した車両挙動を高精度に検出するとともに、最適なタイミングで最適な制動力を付与できる制動装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、車両内に設けられたアクセルペダルの操作速度が第１閾値もしくは第２閾値を超えたことを判定する操作速度判定手段（例えば、実施形態における走行状態判定部２４）と、運転者の生理情報を検出する生理情報検出センサと、前記生理情報検出センサによる検出結果に基づいて、前記運転者の生体情報に基づいて驚愕状態を検出する驚愕状態検出手段（例えば、実施形態における驚愕状態判定部３８）と、前記車両を前進可能とする前進位置、及び前記車両を後退可能とする後退位置、の間で変位可能なシフトレバーと、前記シフトレバーの前記前進位置、及び前記後退位置を判定するシフト位置判定手段（例えば、実施形態における走行状態判定部２４）と、所定制動力で前記車両を制動する制動手段（例えば、実施形態におけるブレーキ制御部５５）と、を備え、前記生理情報検出センサは、マイクにより前記運転者の音声を検出する音声センサを少なくとも含み、前記驚愕状態検出手段は、前記操作速度判定手段により前記アクセルペダルの操作速度が前記第１閾値、もしくは前記第２閾値を超えたと判定された後の前記運転者の生理情報に基づいて、前記運転者の驚愕状態を検出し、前記制動手段は、前記シフト位置判定手段が前記前進位置を判定しており、前記操作速度判定手段が前記アクセルペダルの操作速度が前記第１閾値以上であることを判定し、かつ前記驚愕状態検出手段が前記運転者の驚愕状態を検出したときに前記所定制動力で前記車両を制動し、前記シフト位置判定手段が前記後退位置を判定しており、前記操作速度判定手段が前記アクセルペダルの操作速度が前記第２閾値以上であることを判定し、かつ前記驚愕状態検出手段が前記運転者の驚愕状態を検出したときに前記所定制動力で前記車両を制動し、前記第２閾値は、前記第１閾値よりも低く設定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に記載した発明によれば、アクセルペダルの踏み込み速度が閾値（第１閾値または第２閾値）以上であって、かつ運転者が驚愕状態であることを判定した場合に、ペダル踏み間違いであると判定して、車両に制動力を付与する構成とした。そのため、従来のようにアクセルペダルを全開位置以上に踏み込んだ場合に、一旦制動力が付与される構成に比べて、運転者に違和感を与えることなく、ペダル踏み間違いやシフトレバーの入力ミス等による運転者の意思に反した車両挙動を検出できる。
また、アクセルペダルの操作速度が閾値以上で、かつ驚愕状態になった時点で、運転者の意思に反した車両挙動であると判定するため、運転者の意図的な急加速と、ペダル踏み間違い等との判別を高精度に行うことができる。また、その後のペダル操作に関わらず、速やかに制動力が付与されるため、最適なタイミングで最適な制動力を付与できる。
【００１０】
ところで、本発明の構成では第２閾値が第１閾値よりも低く（遅く）設定されている。これは、シフトレバーが前進位置に入っていると思い込んだ状態で、実際は後退位置に入っている場合の方が、後退位置に入っていると思い込んだ状態で、実際は前進位置に入っている場合に比べて危険性が高いからである。すなわち、前進時は後退時に比べて一般的に発進時の加速が大きく（スロットルバルブの開度が大きく）なるため、前進しようと思い込んでいる状態で後退してしまう場合の方が、シフトレバーの入力ミスを速く判定する必要がある。
逆に、後退時は後方を確認しながら発進する必要があるので、前進時に比べて一般的に発進時の加速が小さくなる（スロットルバルブの開度が小さい）。そのため、万が一後退しようと思い込んでいる状態で前進してしまう場合があっても、運転者自身によってシフトレバーの入力ミスの判断を行い易い。
ここで、本発明の構成によれば、シフト位置判定手段が前進位置を判定した場合の第１閾値に比べて、シフト位置判定手段が後退位置を判定した場合の第２閾値を低く設定しているため、前進時に比べて後退時の方がブレーキをかけるタイミングが早くなる。これにより、前進時及び後退時に応じて最適なタイミングで車両を制動できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態における制動装置のブロック図である。
【図２】本発明の実施形態における制動方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は実施形態における車両の制動装置のブロック図である。
（制動装置）
図１に示すように、制動装置１０は、走行状態検出部２０と、驚愕状態検出部３０と、車両制御判定部４０と、走行状態制御部５０と、を備えている。
【００１３】
走行状態検出部２０は、後述するシフトレバーの操作により選択されるシフトレンジ（例えば、Ｄレンジ、Ｒレンジ等）を検出するシフトレンジセンサ２１と、車両の速度情報を検出するための車速センサ２２と、スロットルバルブの開度に基づいて運転者によるアクセルペダルの踏み込み速度（操作速度）を検出するスロットルバルブセンサ２３と、これら各センサ２１〜２３による検出結果に基づいて車両の走行状態を判定する走行状態判定部２４と、を備えている。なお、シフトレバーは、車両を前進可能とする前進位置（例えば、Ｄレンジ、Ｓレンジ、Ｌレンジ等の走行レンジ）、及び車両を後退可能とする後退位置（例えば、Ｒレンジ）、の間でシフトレンジを変位可能に構成されている。
【００１４】
走行状態判定部２４は、シフトレンジセンサ２１による検出結果に基づいてシフトレンジが、ＰレンジまたはＮレンジの場合、Ｒレンジの場合、それ以外の場合（走行レンジ）の何れかであるか判定する。
また、走行状態判定部２４には、シフトレンジに応じて複数の速度閾値が記憶されている。具体的に、走行状態判定部２４には、シフトレンジが走行レンジに入っている場合の第１速度閾値Ｖｆ（例えば、４５０ｍｍ／ｓｅｃ）、及び第１速度閾値Ｖｆよりも低く（遅く）設定され、シフトレンジがＲレンジに入っている場合の第２速度閾値Ｖｂ（例えば、３００ｍｍ／ｓｅｃ）が記憶されている（Ｖｆ＞Ｖｂ）。そして、走行状態判定部２４は、スロットバルブセンサ２３により検出された踏み込み速度Ｖが、第１速度閾値Ｖｆまたは第２速度閾値Ｖｂ以上であるか否かをシフトレンジに応じて判定する。
【００１５】
驚愕状態検出部３０は、心拍センサ３１、脳波センサ３２、発汗センサ３３、表情判定センサ３４、瞳孔径判定センサ３５、筋電センサ３６、脳血流センサ３７等の生理情報検出センサと、これら各生理情報検出センサ３１〜３７による検出結果に基づいて運転者が驚愕状態にあるか否かを判定する驚愕状態判定部３８と、を備えている。
【００１６】
心拍センサ３１は、ハンドル内やシート内等に内蔵され、運転者の心拍数を検出する。
脳波センサ３２は、運転者の脳波（β波）を検出する。
発汗センサ３３は、ハンドル内等に内蔵され、運転者の発汗量を検出する。
表情判定センサ３４は、ＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラ等の車載カメラにより撮影して得た撮像画像に対して、運転者の顔や上半身等を検知対象物とした特徴量算出及び形状判別等の画像認識処理を行い、運転者の表情を検出する。
瞳孔径判定センサ３５は、車載カメラにより撮影して得た撮像画像に対して、画像認識処理を行い、運転者の瞳孔径を検出する。
筋電センサ３６は、運転者の筋電位を検出する。
脳血流センサ３７は、運転者の脳血流を検出する。
なお、図示しないが生理情報検出センサとして、マイクにより運転者の音声を検出する音声センサを備える構成にしても構わない。
【００１７】
驚愕状態判定部３８は、搭乗時や通常走行時等、正常な状態で各生理情報検出センサ３１〜３７により検出された生理情報を生理指標として取得し、この生理指標と、走行状態判定部２４により踏み込み速度Ｖが第１速度閾値Ｖｆまたは第２速度閾値Ｖｂ以上であると判定された後の生理情報と、を比較することで運転者が驚愕状態にあるか否かを判定する。
【００１８】
車両制御判定部４０は、走行状態判定部２４及び驚愕状態判定部４８による判定結果に基づいて、ペダル踏み間違いやシフトレバーの入力ミス等による運転者の意思に反した車両挙動であるか否かを判定し、この判定結果を走行状態制御部５０に向けて出力する。
【００１９】
走行状態制御部５０は、警報装置５１、ブレーキ５２、及びスロットルバルブ５３と、車両制御判定部４０から出力される判定結果に基づいて上述した各装置５１〜５３を制御する警報制御部５４、ブレーキ制御部５５、及びスロットバルブ制御部５６と、を備えている。
【００２０】
（制動方法）
次に、図２のフローチャートに基づいて、上述した制動装置１０による車両の制動方法について説明する。
まず、ステップＳ１において、運転者の生理指標を取得する。具体的には、搭乗時や通常走行時に各生理情報検出センサ３１〜３７により検出された各生理情報（例えば、心拍数や、脳波（β波）、発汗量、脳血流、筋電位、瞳孔径、脳血流、驚愕表情等）を生理指標として取得する。
【００２１】
次に、ステップＳ２において、走行状態判定部２４はシフトレンジセンサ２１による検出結果に基づいて、車両のシフトレンジを判定する。
そして、ステップＳ２における判定結果（シフトレンジ）が、ＰレンジまたはＮレンジである場合は、車両は停止状態にあるため、本ルーチンを終了する。
また、ステップＳ２における判定結果（シフトレンジ）が、Ｄレンジ等の走行レンジである場合は、ステップＳ３に進む。
さらに、ステップＳ２における判定結果（シフトレンジ）が、Ｒレンジである場合は、ステップＳ４に進む。
【００２２】
次に、ステップＳ３において、走行状態判定部２４は、スロットルバルブセンサ２３により検出されたアクセルペダルの踏み込み速度Ｖが、第１速度閾値Ｖｆ以上か否かを判定する。
ステップＳ３における判定結果が「ＮＯ」の場合（Ｖ＜Ｖｆの場合）は、この時点でペダル踏み間違いの虞はないと判定して、本ルーチンを終了する。
一方で、ステップＳ３における判定結果が「ＹＥＳ」の場合（Ｖ≧Ｖｆの場合）は、ステップＳ５に進む。
【００２３】
また、上述したステップＳ４において、走行状態判定部２４は、スロットルバルブセンサ２３により検出されたアクセルペダルの踏み込み速度Ｖが、第２速度閾値Ｖｂ以上か否かを判定する。
ステップＳ４における判定結果が「ＮＯ」の場合（Ｖ＜Ｖｂの場合）は、この時点でペダル踏み間違いの虞はないと判定して、本ルーチンを終了する。
一方で、ステップＳ４における判定結果が「ＹＥＳ」の場合（Ｖ≧Ｖｂの場合）は、ステップＳ５に進む。
【００２４】
ここで、上述したように本実施形態では、第２速度閾値Ｖｂが第１速度閾値Ｖｆよりも低く（遅く）設定されている。これは、走行レンジに入っていると思い込んだ状態で、実際はＲレンジに入っている場合の方が、Ｒレンジに入っていると思い込んだ状態で、実際は走行レンジに入っている場合に比べて危険性が高いからである。すなわち、前進時は後退時に比べて一般的に発進時の加速が大きく（スロットルバルブの開度が大きく）なるため、前進しようと思い込んでいる状態で後退してしまう場合の方が、シフトレバーの入力ミスを速く判定する必要がある。
逆に、後退時は後方を確認しながら発進する必要があるので、前進時に比べて一般的に発進時の加速が小さくなる（スロットルバルブの開度が小さい）。そのため、万が一後退しようと思い込んでいる状態で前進してしまう場合があっても、運転者自身によってシフトレバーの入力ミスの判断を行い易い。
【００２５】
ステップＳ５において、生理情報検出センサ３１〜３７により検出された運転者の各生理情報を取得する。
【００２６】
次に、ステップＳ６において、運転者が驚愕状態にあるか否かを判定する。具体的に、驚愕状態判定部３８は、ステップＳ１で取得した生理指標と、ステップＳ５で取得した生理情報と、を比較して運転者の驚愕状態を判定する。例えばステップＳ５でそれぞれの生理情報検出センサにより検出された心拍数や、β波、発汗量、脳血流、筋電位等が、ステップＳ２で検出された値よりも上昇した場合（例えば、上昇値が所定閾値以上である場合）に、運転者が驚愕状態にあると判定する。また、ステップＳ２で検出された値に比べて、瞳孔径が拡大していたり、脳血流が局所的に増加していたり、また、驚愕表情となっていたりした場合も、運転者が驚愕状態にあると判定する。
【００２７】
ステップＳ６における判定結果が「ＮＯ」の場合、運転者が驚愕状態ではないと判定して本ルーチンを終了する。この場合、車両制御判定部４０は、運転者が驚愕状態になっていないため、アクセルペダルの踏み込みが運転者の意思に基づくもの（ペダル踏み間違いやシフトレバーの入力ミスによるものではない）と判定される。この場合には、例え踏み込み速度が速くても、運転者はこれを冷静に理解し、落ち着いてアクセルペダルからブレーキペダルへの踏み替えや、シフトレバーの切替操作ができると判定される。
【００２８】
一方で、ステップＳ６における判定結果が「ＹＥＳ」の場合、運転者が驚愕状態であると判定してステップＳ７に進む。この場合、車両制御判定部４０は、アクセルペダルの踏み込みが運転者の意思に基づくものではなく、ペダル踏み間違いやシフトレバーの入力ミスによるものであると判定する。
【００２９】
そして、ステップＳ７において、ブレーキ制御部５５は、車両制御判定部４０の判定結果に基づいて自動的にブレーキ５２を作動させる。さらに、警報制御部５４は、警報装置５１を鳴らし、ブレーキ制御部５５により自動的にブレーキ５２をかけていることを運転者に知らせる。また、スロットバルブ制御部５６は、アクセルペダルからスロットバルブ５３への入力をカットして、スロットルバルブを閉じる。これにより、エンジンの出力を停止する。
その後、ステップＳ２に戻り、上述したルーチンを繰り返す。
【００３０】
このように、本実施形態では、アクセルペダルの踏み込み速度Ｖが閾値（第１速度閾値Ｖｆまたは第２速度閾値Ｖｂ）以上であって、かつ運転者が驚愕状態であることを判定した場合に、運転者の意思に反した車両挙動であると判定して車両に自動的に制動力が付与される構成とした。
この構成によれば、従来のようにアクセルペダルを全開位置以上に踏み込んだ場合に、一旦制動力が付与される構成に比べて、運転者に違和感を与えることなく、運転者の意思に反した車両挙動を検出できる。
【００３１】
また、踏み込み速度Ｖが閾値以上で、かつ驚愕状態になった時点で、運転者の意思に反した車両挙動であると判定するため、運転者の意図的な急加速と、ペダル踏み間違いやシフトレバーの入力ミスとの判別を高精度に行うことができる。また、その後のペダル操作に関わらず、速やかに制動力が付与されるため、最適なタイミングで最適な制動力を付与できる。
【００３２】
しかも、本実施形態では、シフトレンジが走行レンジに入っている場合の第１速度閾値Ｖｆに比べて、シフトレンジがＲレンジに入っている場合の第２速度閾値Ｖｂを低く設定しているため、前進時に比べて後退時の方がブレーキをかけるタイミングが早くなる。これにより、シフトレバーの入力ミスをした状態でアクセルペダルを踏んでしまった場合であっても、前進時及び後退時に応じて最適なタイミングでブレーキ５２をかけることができる。
【００３３】
なお、本発明の技術範囲は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、上述した実施形態で挙げた構成等はほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
【００３４】
また、生理情報は、上述した情報に限らず、種々の生理情報で行うことが可能であり、それらの生理情報のうち、少なくとも一つの生理情報を用いて驚愕状態の判定を行えればよい。
また、運転者によって驚愕状態を判定する閾値を変更する構成にしても構わない。
【００３５】
さらに、上述した構成では、驚愕状態と判定された場合に、警報装置５１及びブレーキ５２を作動させるとともに、アクセルペダルからの入力をカットする構成について説明したが、少なくともブレーキ５２が作動されれば構わない。
さらに、本実施形態は、発進時、クリープ時、シフトレバーの入力ミス時等に関わらず、日常とは異なる車両を運転する時、惰性走行時や高速走行時等における前方車両との接近時等、あらゆる状況下での運転者の意思に反した車両挙動に対応できる。前方車両との接近時等においては、車間距離センサを用いずに自動的に制動力を付与できる。
【符号の説明】
【００３６】
２４…走行状態判定部（操作速度判定手段，シフト位置判定手段）  ３８…驚愕状態判定部（驚愕状態検出手段）  ５５…ブレーキ制御部（制動手段）  Ｖｆ…第１速度閾値（第１閾値）  Ｖｂ…第２速度閾値（第２閾値）  
【図１】
0005380417.tif 000002
【図２】
0005380417.tif 000003