(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転操作に際しての運転者の挙動を検出する手段と、その検出結果から運転者の操作意志を判定する手段と、その判定結果にしたがって車両における所定の制御を実行する手段とからなり、ブレーキペダルまたはアクセルベダルに近接センサおよび接触センサを設けて、その各センサの検知状況からペダル操作に際しての運転者の拳動を検出するようにしたことを特徴とする車両用運転予知制御装置。
【請求項２】
運転操作に際しての運転者の挙動を検迅する手段と、その検出結果から運転者の操作意志を判定する手段と、その判定結果にしたがって車両における所定の制御を実行する手段とからなり、ブレーキペダルとアクセルペダルとに近接センサおよび接触センサを設けて、それぞれのペダルにおける各センサの検知状況の組合せからペダル操作に際しての運転者の挙動を検出するようにしたことを特徴とする車両用運転予知制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、運転者の操作意志を予知して車両における所定の制御を行うようにした車両用運転予知制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、車両の運転に際して、運転者がブレーキ操作やアクセル操作などを行う場合、運転者の意志に応じた操作が実際に行われるまでに時間を要して、ブレーキが実際にきくまでの車両の空走距離が長くなったり、車両の加速応答性が悪くなったりなどしている。
【０００３】
従来では、運転者によるアクセル操作に対する車両の加速応答性を向上させるべく、アクセルペダルの踏込み速度を検出することにより、そのときのアクセルペダルの踏込量を予測して、エンジンのスロットル制御および自動変速機のシフト制御を早めに行わせるようにしたものが開発されている（特開平６−２１９１８８号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
解決しようとする問題点は、車両の運転操作を行うペダルが実際に踏み込まれてから、その踏込みの状況を検出して車両運転の予測制御を行うようにするのでは、実際の操作が行わなければ予測制御を行うことができず、例えば、アクセルペダルが踏み込まれるまでに時間を要して加速応答性が悪くなったり、ブレーキペダルが踏み込まれるまでに時間を要してその間の車両の空走距離が長くなるなど、そのペダル操作に応じた所定の運転制御を迅速に行わせるには末だ不充分であることである。
【０００５】
また、車両の運転操作を行うペダルの実際の踏込みの状況を検出して車両運転の予測制御を行うようにするのでは、そのペダルの踏込みにむらがあると車両運転の的確な予測制御を行わせることができなくなるという問題がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、車両の運転操作が行われる際における運転者の操作意志を予知して車両における所定の制御を迅速かつ的確に行わせるべく、運転操作に際しての運転者の挙動を検出する手段と、その検出結果から運転者の操作意志を判定する手段と、その判定結果にしたがって車両における所定の制御を実行する手段とをとるようにしている。
【０００７】
【実施例】
図１は本発明による車両用運転予知制御装置の一実施例を示すもので、運転者のアクセル操作に際しての運転者の挙動を検出するべく、車両のアクセルペダル１に取り付けた近接センサＳ１１および接触センサＳ１２と、運転者のブレーキ操作に際しての運転者の挙動を検出するべく、ブレーキペダル２に取り付けた近接センサＳ２１および接触センサＳ２２と、その各センサＳ１１，Ｓ１２，Ｓ２１，Ｓ２２の検出信号を読み込んで、運転者の操作意志を判定したうえで、その判定結果にしたがって、車両におけるエンジンの回転数を制御するエンジン制御部４、自動変速機のシフト切換えの制御をなす自動変速制御部５およびブレーキの作動を制御するブレーキ制御部６にそれぞれ適宜制御指令を与えるマイクロコンピュータからなる信号処理部３とによって構成されている。
【０００８】
図２は、ペダル７（アクセルペダル１またはブレーキペダル２）に近接センサＳ１（Ｓ１１またはＳ１２）および接触センサＳ２（Ｓ２１またはＳ２２）を取り付けたときの一構成例を示している。
【０００９】
ここでは、コイル８が巻装されたコア９の両端にわたってペダル７の前面の領域に磁力線ＭＬが発生するように近接センサＳ１が設けられている。そして、図３に示すように、ペダル７の前面の領域に運転者の足１１が作用したときの磁力線の変化の状態がホール素子１０によって検出される。信号処理部３がそのホール素子１０の出力信号を読み込んで、その出力信号のレベルが予め設定されたしきい値以上であるときに、ペダル７に対して運転者の足１１が近接状態にあるものとして判定されることになる。
【００１０】
そして、ペダル７の前面プレート１２の内側には、そのプレート１２に運転者の足１１が接触したときの圧力を感知する接触センサＳ２が取り付けられている。この接触センサＳ２には、それが汚れにも強いことが要求されるため、感圧導電ゴムが使用される。
【００１１】
図４および図５は、ペダル７に近接センサＳ１および接触センサＳ２を取り付けたときの他の構成例を示している。
【００１２】
ここでは、ペダル７の前面プレート１２の上端部分に超音波発振器１３が、その下端部分に超音波受信器１４が設置されて近接センサＳ１が形成されている。そして、超音波発振器１３からペダル７の前面の領域に向けて発振している超音波ＴＷが運転者の足１１に反射して、その反射波ＲＷが音波受信器１４によって受信される。信号処理部３がその超音波受信器１４の出力信号を読み込んで、その出力信号のレベルが予め設定されたしきい値以上であるときに、ペダル７に対して運転者の足１１が近接状態にあるものとして判定されることになる。
【００１３】
なお、近接センサＳ１としては、その他に、運転者の足が近ずいたときの静電容量の変化や光の反射などを利用したものが広く用いられる。
【００１４】
このように構成されたものにあって、アクセルペダル１に取り付けた近接センサＳ１１および接触センサＳ１２と、ブレーキペダル２に取り付けた近接センサＳ２１および接触センサＳ２２とによるペダル操作に際しての運転者の挙動の検出結果に応じて、信号処理部３において、以下のようにして車両運転の予知制御が行われる。
【００１５】
図６ないし図１１は、ペダル操作に際しての運転者の挙動に応じたアクセルペダル１側の近接センサＳ１１、接触センサＳ１２およびブレーキペダル２側の近接センサＳ２１、接触センサＳ２２の各検出状態のフローの一例をそれぞれ示している。
【００１６】
図６は、接触センサＳ２２の出力信号によって運転者の足１１がブレーキペダル２に接触状態にあることが検出されている状態から（ステップ１）、ブレーキペダル２から運転者の足１１が離されてのち、近接センサＳ２１の出力信号によって運転者の足１１がブレーキペダル２に対して近接状態にあることが検出され（ステップ２）、その後、予め設定された所定の時間内に接触センサＳ２２の出力信号によって再び運転者の足１１がブレーキペダル２に接触状態にあることが検出された（ステップ３）場合を示している。
【００１７】
この場合、信号処理部３は、ブレーキペダル２からいったん足を離したのち、短い時間内に再びブレーキペダル２を踏むという、そのときの運転者の挙動がポンピングブレーキ操作であると判定する。そして、信号処理部３は、エンジン制御部４にエンジンブレーキの制御指令を与えてエンジンブレーキをかけるようにする。また、信号処理部３は、ブレーキ制御部６にポンピングブレーキの制御指令を与えてポンピングブレーキをかけるようにする。
【００１８】
図７は、接触センサＳ２２の出力信号によって運転者の足１１がブレーキペダル２に接触状態にあることが検出されている状態から（ステップ１）、近接センサＳ２１の出力信号によって運転者の足１１がブレーキペダル２に対して近接状態にあることが検出された（ステップ２）のち、近接センサＳ１１の出力信号によって運転者の足１１がアクセルペダル１に近接状態にあることが検出され（ステップ３）、その後、再び接触センサＳ２２の出力信号によって運転者の足１１がブレーキペダル２に接触状態にあることが検出された（ステップ４）場合を示している。
【００１９】
この場合、信号処理部３は、ブレーキペダル２から足を離してアクセルペダル２を踏もうとしたうえで、再びブレーキペダル２を踏むという、そのときの運転者の挙動から、加速したいが、そのとき車両が加速できない状態にあるものと判定する。そして、信号処理部３は、変速のシフト切換えを一定時間遅らせて行うような制御指令を自動変速制御部５に与える。
【００２０】
図８は、接触センサＳ２２の出力信号によって運転者の足１１がブレーキペダル２に接触状態にあることが検出されている状態から（ステップ１）、近接センサＳ２１の出力信号によって運転者の足１１がブレーキペダル２に対して近接状態にあることが検出された（ステップ２）のち、近接センサＳ１１の出力信号によって運転者の足１１がアクセルペダル１に近接状態にあることが検出され（ステップ３）、接触センサＳ１２の出力信号によって運転者の足１１がアクセルペダル１に接触状態にあることが検出された（ステップ４）場合を示している。
【００２１】
この場合、信号処理部３は、ブレーキペダル２から足を離してアクセルペダル１を踏むときの一連の運転者の挙動の所要時間を計測した結果が、緊急操作を識別するために予め設定されている所定の時間内であるか否かをみて、所定時間内であれば、そのときの運転者の挙動が追越による急加速のための操作であると判定する。そして、信号処理部３は、加速のためのシフトダウンの制御指令を自動変速制御部５に与える。
【００２２】
図９は、接触センサＳ１２の出力信号によって運転者の足１１がアクセルペダル１に接触状態にあることが検出されている状態から（ステップ１）、アクセルペダル１から運転者の足１１が離されてのち、近接センサＳ１１の出力信号によって運転者の足１１がアクセルペダル１に対して近接状態にあることが検出され（ステップ２）、その後、再び接触センサＳ１２の出力信号によって運転者の足１１がアクセルペダル１に接触状態にあることが検出された（ステップ３）場合を示している。
【００２３】
この場合、信号処理部３は、アクセルペダル１から足を離したのち再びアクセルペダル１を踏むという、そのときの運転者の挙動がエンジンブレーキの操作をなして車速をコントロールしているものと判定する。そして、信号処理部３は、急激なシフト切換えを禁止する旨の制御指令を自動変速制御部５に与える。
【００２４】
図１０は、接触センサＳ１２の出力信号によって運転者の足１１がアクセルペダル１に接触状態にあることが検出されている状態から（ステップ１）、近接センサＳ１１の出力信号によって運転者の足１１がアクセルペダル１に対して近接状態にあることが検出された（ステップ２）のち、接触センサＳ２２の出力信号によって運転者の足１１がブレーキペダル２に接触状態にあることが検出され（ステップ３）、その後、再び近接センサＳ１１によって運転者の足１１がアクセルペダル１に近接状態にあることが検出された（ステップ４）のちに、接触センサＳ１２によって運転者の足１１がアクセルペダル１に接触状態にあることが検出された（ステップ５）場合を示している。
【００２５】
この場合、信号処理部３は、アクセルペダル１から足を離していったんブレーキペダル２が踏まれたのちに再びゆっくりとアクセルブレーキ１を踏むという、そのときの運転者の挙動がより大きなエンジンブレーキを効かせるための操作をなして車速をコントロールしているものと判定する。そして、信号処理部３は、エンジンブレーキを効かせるためのシフトダウンの制御指令を自動変速制御部５に与える。
【００２６】
図１１は、接触センサＳ１２の出力信号によって運転者の足１１がアクセルペダル１に接触状態にあることが検出されている状態から（ステップ１）、近接センサＳ１１の出力信号によって運転者の足１１がアクセルペダル１に対して近接状態にあることが検出され（ステップ２）、その後、接触センサＳ２２の出力信号によって運転者の足１１がブレーキペダル２に接触状態にあることが検出された（ステップ３）のち、近接センサＳ２１によって運転者の足１１がブレーキペダル２に近接状態にあることが検出された（ステップ４）場合を示している。
【００２７】
この場合、信号処理部３は、アクセルペダル１から足を離してブレーキペダル２を踏むときの一連の運転者の挙動の所要時間を計測した結果が、緊急操作を識別するために予め設定されている所定の時間内であるか否かをみて、所定時間内であれば、そのときの運転者の挙動が緊急なブレーキ操作であると判定する。そして、信号処理部３は、エンジンブレーキを効かせるためのシフトダウンの制御指令を自動変速制御部５に与える。
【００２８】
また、接触センサＳ１２の出力信号によって運転者の足１１がアクセルペダル１に接触状態にあり、接触センサＳ２２の出力信号によって運転者の足１１がブレーキペダル２に接触状態にあることが同時に検出された場合、信号処理装置３は、そのときの運転者の挙動が特異であると判定して、そのときには支援のための制御を何ら行わないようにする。
【００２９】
このように、本発明によれば、車両のアクセルペダル１、ブレーキペダル２のペダル操作が行われる際における運転者の挙動からその操作意志を予知して、所定のエンジン制御、自動変速制御またはブレーキ制御を迅速かつ的確に行わせることができるようになる。したがって、運転者が行う変速のシフト切換やアクセル操作、ブレーキ操作の負担が軽減され、燃費効率が良く、車両運転の制御性に優れたシステムを構築することができる。
【００３０】
本発明は、ペダル操作以外にも、変速機のシフトレバーの切換操作やハンドル操作などの車両の運転操作に際しての運転者の挙動を各種センサによって検出して、その検出結果から運転者の操作意志を判定して、その操作意志にしたがう所定のエンジン制御、自動変速制御またはブレーキ制御などの車両運転のための制御を行わせるようにすることも可能である。
【００３１】
また、本発明によれば、単に、検出された運転者の挙動から運転者の操作意志を予知した制御を行わせるだけではなく、信号処理部３において、その検出された運転者の挙動から運転操作の癖などをモニタして、その運転操作の癖などを覚え込んで、癖などのある運転操作によっても、運転者の操作意志を的確に予知して車両の運転制御を最適に行わせるようにすることができるようになる。
【００３２】
【効果】
以上、本発明による車両用運転予知制御装置にあっては、運転操作に際しての運転者の挙動を検出し、その検出結果から運転者の操作意志を判定して、その操作意志に応じた所定の車両運転のための制御を実行するようにしたもので、車両の運転操作が行われる際における運転者の操作意志に応じた車両運転の制御を迅速かつ的確に行わせることができるという利点を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による車両用運転予知制御装置の一実施例を示すブロック構成図である。
【図２】近接センサおよび接触センサが取り付けられた操作ペダルの構成例を示す側断面図である。
【図３】図２に示す操作ペダルに運転者の足が近接した状態を示す図である。
【図４】近接センサおよび接触センサが取り付けられた操作ペダルの他の構成例を示す側断面図である。
【図５】図４に示す操作ペダルに運転者の足が近接した状態を示す図である。
【図６】ブレーキペダル操作に際しての運転者の挙動に応じた近接センサおよび接触センサによる各検出状態のフローの一例を示す図である。
【図７】ブレーキペダル操作に際しての運転者の挙動に応じたブレーキペダルおよびアクセルペダルに設けられた近接センサおよび接触センサによる各検出状態のフローの一例を示す図である。
【図８】ブレーキペダルおよびアクセルペダルの各操作に際しての運転者の挙動に応じたそれぞれのペダルに設けられた近接センサおよび接触センサによる各検出状態のフローの他の例を示す図である。
【図９】アクセルペダルの操作に際しての運転者の挙動に応じた近接センサおよび接触センサによる各検出状態のフローの一例を示す図である。
【図１０】アクセルペダルおよびブレーキペダルの各操作に際しての運転者の挙動に応じたそれぞれのペダルに設けられた近接センサおよび接触センサによる各検出状態のフローの一例を示す図である。
【図１１】アクセルペダルおよびブレーキペダルの各操作に際しての運転者の挙動に応じたそれぞれのペダルに設けられた近接センサおよび接触センサによる各検出状態のフローの他の例を示す図である。
【符号の説明】
１  アクセルペダル
２  ブレーキペダル
３  信号処理部
４  エンジン制御部
５  自動変速制御部
６  ブレーキ制御部
７  ペダル
８  コイル
９  コア
１０  ホール素子
１１  運転者の足
１３  超音波発振器
１４  超音波受信器
Ｓ１  近接センサ
Ｓ２  接触センサ
Ｓ１１  近接センサ
Ｓ１２  接触センサ
Ｓ２１  近接センサ
Ｓ２２  接触センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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