(57)【要約】【課題】ブレーキペダルやアクセルペダルを駆動する主駆動系が故障した場合であっても、操作レバーによる車両の退避走行や緊急停止が可能な運転補助装置を提供する。【解決手段】運転者により手動で操作されて車両のアクセルペダル９０及びブレーキペダル８０の駆動量を指示するための操作部１０と、アクセルペダル９０及びブレーキペダル８０を駆動する主駆動系６０，７０と、操作部１０の操作量に応じて主駆動系の駆動量を制御する制御装置５０と、主駆動系に代わってアクセルペダル９０及びブレーキペダル８０を駆動し得る補助駆動系１００とを備える。この構成によれば、主駆動系が故障した場合であっても、操作部１０の操作による車両の退避走行や緊急停止が可能となる。【選択図】図１
2006306289.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者により手動で操作されて車両のアクセルペダル及び／又はブレーキペダルの駆動量を指示するための操作部と、前記アクセルペダル及び／又はブレーキペダルを駆動する主駆動系と、前記操作部の操作量に応じて前記主駆動系の駆動量を制御する制御手段とを備える運転補助装置であって、
前記主駆動系に代わって前記アクセルペダル及び／又はブレーキペダルを駆動し得る補助駆動系を備えることを特徴とする運転補助装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記主駆動系の異常を検出した場合に、前記補助駆動系を駆動することを特徴とする請求項１に記載の運転補助装置。
【請求項３】
前記補助駆動系は、前記アクセルペダル及びブレーキペダルの駆動に共通に使用されることを特徴とする請求項１又は２に記載の運転補助装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記主駆動系の異常を検出した場合には、前記操作部の操作量に関わらず車両の最高速度を制限する処理を行うことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の運転補助装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のブレーキペダル及びアクセルペダルを駆動源の駆動力により駆動し得る運転補助装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下肢が不自由な身体障害者による車両の運転を補助するための装置としては、車両のブレーキペダル及びアクセルペダルの駆動量を指示すべく運転者により手動で操作される操作レバーを含む操作部、ブレーキペダルを駆動するブレーキアクチュエータ、アクセルペダルを駆動するアクセルアクチュエータ、操作レバーの操作量に応じてブレーキアクチュエータ及びブレーキペダルの駆動量を制御する制御装置等から構成された運転補助装置が知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平８−２１６７３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記のような運転補助装置では、ブレーキペダルやアクセルペダルを駆動するアクチュエータが故障した場合には、車両を制御不能となるので、何らかの安全対策が必要である。このため、特許文献１は、アクチュエータ等に異常が発生した場合に、ブレーキペダルを正常な状態に維持したり、ブレーキペダルを操作不能となる前に異常の発生を通知する等の技術を開示している。
しかしながら、上記の技術では、ブレーキアクチュエータやアクセルアクチュエータが故障して完全に動作しなくなると、操作レバーによる車両の退避走行や緊急停止が行えないという問題が存在した。
【０００４】
本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、ブレーキペダルやアクセルペダルを駆動する主駆動系が故障した場合であっても、操作レバーを操作することにより車両を退避走行させたり緊急停止させたりすることを可能とする運転補助装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る手動運転装置は、運転者により手動で操作されて車両のアクセルペダル及び／又はブレーキペダルの駆動量を指示するための操作部と、アクセルペダル及び／又はブレーキペダルを駆動する主駆動系と、操作部の操作量に応じて主駆動系の駆動量を制御する制御手段とを備える運転補助装置であって、主駆動系に代わってアクセルペダル及び／又はブレーキペダルを駆動し得る補助駆動系を備える、ことを特徴としている。
この構成によれば、主駆動系が故障により完全に動作しない場合であっても、補助駆動系によりアクセルペダルやブレーキペダルが駆動されるので、車両の退避走行や緊急停止が可能となる。
【０００６】
上記構成において、制御手段は、主駆動系の異常を検出した場合に、補助駆動系を駆動する、構成を採用できる。
この構成によれば、主駆動系に異常が発生した場合においても、操作部の操作により車両の退避走行や緊急停止が可能となる。
【０００７】
上記構成において、補助駆動系は、アクセルペダル及びブレーキペダルの駆動に共通に使用される、構成を採用できる。
この構成によれば、補助駆動系をコンパクトにすることができる。
【０００８】
上記構成において、制御手段は、主駆動系の異常を検出した場合に、操作部の操作量に関わらず車両の最高速度を制限する処理を行う、構成を採用できる。
この構成によれば、補助駆動系により車両が運転されているときの安全性を高めることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ブレーキペダルやアクセルペダルを駆動する主駆動系が運転中に故障した場合であっても、操作部の操作による退避走行や緊急停止が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１及び図２は、本発明の運転補助装置の一実施形態を示すものであり、図１は運転補助装置の構成図、図２は車両に適用された運転補助装置の基本的機能を説明するための図であり、図３は車両に備わる各種装置と制御装置との関係の一例を示す機能ブロック図である。
この運転補助装置は、図１に示すように、操作部１０、制御手段としての制御装置５０、ブレーキペダル８０を駆動するブレーキ駆動系６０及びアクセルペダル９０を駆動するアクセル駆動系７０、補助駆動系１００等を備えている。尚、ブレーキ駆動系６０及びアクセル駆動系７０は、主駆動系を構成している。
【００１１】
操作部１０は、運転者により手動で操作されて車両のアクセルペダル９０及びブレーキペダル８０の駆動量を指示するために設けられており、操作レバー２０及び角度検出器３０を備えている。
操作レバー２０は、ブレーキ領域側及びアクセル領域側へ図示しない支持機構により揺動自在に支持されている。また、操作レバー２０は、図示しないばね等の付勢手段によりブレーキ領域側及びアクセル領域側の双方から付勢されて、非操作時にはブレーキ領域とアクセル領域との間のニュートラル領域に保持される。
角度検出器３０は、操作レバー２０の操作量（傾斜角度）を電気信号に変更して制御装置５０へ出力する。角度検出器３０の検出する操作レバー２０の操作量に応じてアクセルペダル９０及びブレーキペダル８０の駆動量が決定される。
【００１２】
ブレーキ駆動系６０は、図１に示すように、モータ６１、モータ６１の回転量を検出する回転量検出センサ６２、モータ６１を駆動する駆動回路６３、モータ６１の出力軸とブレーキペダル８０とを連結する連結部材６４等を備えている。
モータ６１は、連結部材６４を回動してブレーキペダル８０を駆動する。
駆動回路６３は、制御装置５０からの指令及び回転量検出センサ６２からの情報に基づいてモータ６１をフィードバック制御すると共に、モータ６１に断線や過電流等の異常が発生した場合や回転量検出センサ６２の検出量に異常が発生した場合等には、この異常を検出して制御装置５０へ出力する。
【００１３】
アクセル駆動系７０は、図１に示すように、モータ７１、モータ７１の回転量を検出する回転量検出センサ７２、モータ７１を駆動する駆動回路７３、モータ７１の出力軸とアクセルペダル９０とを連結する連結部材７４等を備えている。
モータ７１は、連結部材７４を回動してアクセルペダル９０を駆動する。
駆動回路７３は、制御装置５０からの指令及び回転量検出センサ７２からの情報に基づいてモータ７１をフィードバック制御すると共に、モータ７１に断線や過電流等の異常が発生した場合や回転量検出センサ７２の検出量に異常が発生した場合等に、この異常を検出して制御装置５０へ出力する。
【００１４】
アクセルペダル９０には、図２に示すように、アクセル開度センサ３１０が接続されており、このアクセル開度センサ３１０によりアクセルペダル９０の駆動量が検出され、検出された駆動量はエンジン制御装置３００へ出力される。
【００１５】
ここで、車両のエンジンは、図２に示すように、シリンダ３２０、シリンダ３２０に嵌め込まれたピストン３２１、ピストン３２１と連結されたクランクシャフト３２２、シリンダ３２０の上方の吸気路３２３に設けられて、吸気量を調整するためのスロットルバルブ３２４、スロットルバルブ３２４を駆動する駆動系３２７、燃料を噴射するためのインジェクタ３５０及び吸気路３２３を開閉する吸気弁３２６、ピストン３２１の上方に配置された点火プラグ３４０、シリンダ３２０の上方の排気路３３０に設けられて排気路３３０を開閉する排気弁３３１等を備えている。そして、エンジン制御装置３００はアクセルペダル９０の駆動量に応じて駆動系３２７を駆動して吸気量を調整する。これにより、エンジンの出力がアクセルペダル９０の駆動量に応じて制御される。
【００１６】
ブレーキペダル８０には、図２に示すように、車両のブレーキシステム４００のブレーキシリンダ４４０が接続されている。車両のブレーキシステム４００は、ブレーキシリンダ４４０に管路で接続された複数のシリンダ４１０、シリンダ４１０により駆動される複数のブレーキパッド４２０、複数のブレーキパッド４２０の間に配置され図示しない車両のホイールと連結されたブレーキディスク４３０等を備えている。ブレーキペダル８０がモータ６１により駆動されると、ブレーキシリンダ４４０で発生した液圧によりブレーキパッド４２０が駆動されてブレーキディスク４３０に制動力が作用する。
【００１７】
補助駆動系１００は、図１に示すように、アクチュエータとしてのモータ１０１、モータ１０１の回転量を検出する回転量検出器１０２、モータ１０１の出力軸に連結されたクランクシャフト１０４、クランクシャフト１０４とブレーキペダル８０及びアクセルペダル９０とを連結する連結部材１０５，１０６等を備えている。
モータ１０１は、クランクシャフト１０４を回動させることにより、ブレーキペダル８０及びアクセルペダル９０を駆動する。また、モータ１０１は、アクセルペダル９０及びブレーキペダル８０の駆動に共通に使用され得る。
駆動回路１０３は、制御装置５０からの指令及び回転量検出センサ１０２からの情報に基づいてモータ１０１をフィードバック制御すると共に、モータ１０１に断線や過電流等の異常が発生した場合や回転量検出センサ１０２の検出量に異常が発生した場合等に、この異常を検出して制御装置５０へ出力する。
クランクシャフト１０４は、モータ１０１に接続されていると共に、連結部材１０５，１０６によりアクセルペダル９０及びブレーキペダル８０に位相が互いに異なるように連結されており、クランクシャフト１０４の回動により、アクセルペダル９０及びブレーキペダル８０が選択的に駆動される。
【００１８】
制御装置５０は、プロセッサ、メモリ等のハードウエア及び所要のソフトウエアで構成されており、図１ないし図３に示すように、操作部１０からのレバー操作量１０ｓに応じて、ブレーキ駆動系６０及びアクセル駆動系７０の駆動量を制御すると共に、ブレーキ駆動系６０及びアクセル駆動系７０の異常を検出した場合には、ブレーキ駆動系６０及びアクセル駆動系７０に代えて補助駆動系１００を駆動制御可能になっている。
また、制御装置５０は、図３に示すように、車両に搭載された各種装置、例えば、エンジン制御装置３００、ＡＢＳ（アンチロックブレーキングシステム）制御装置５００、ナビゲーション制御装置６００等との間で車速、道路情報等の各種車両情報を受信可能になっていると共に、各種装置に対して各種指示を出力可能になっている。
【００１９】
次に、図４及び図５を参照して主駆動系に異常が発生した場合の制御装置５０による制御の一例について説明する。
ここで、図４は制御装置５０の処理の一例を示すフローチャートであり、図５は制御装置５０における操作レバー２０の操作量とアクセルペダル及びブレーキペダルの駆動量とを関係付ける制御マップの例を示すグラフである。
【００２０】
制御装置５０は、図４に示すように、主駆動系に故障（異常）が発生していないかを常時監視しており（ステップＳＴ１）、異常を検出した場合には、主駆動系に代えて補助駆動系１００を起動する（ステップＳＴ２）。これにより、主駆動系に代わって補助駆動系１００がアクセルペダル９０及びブレーキペダル８０を駆動するので、主駆動系に故障が発生しても、操作レバー２０により運転を継続することができ、車両の退避走行や緊急停止が可能となる。
【００２１】
次いで、制御装置５０は、検出した異常がブレーキ駆動系６０にあるのかアクセル駆動系７０にあるのかを判断する（ステップＳＴ３）。
ここで、制御装置５０は、異常が発生する前には、操作部１０から受け取るレバー操作量に対するブレーキペダル８０あるいはアクセルペダル９０の駆動量を、例えば、図５に示す正常時の制御マップ（１）に従って決定している。
そして、制御装置５０は、異常がアクセル駆動系７０に発生したと判断した場合には、制御マップ（１）に代えて、図５に示すアクセル駆動系故障時用の制御マップ（２）を選択する（ステップＳＴ４）。
制御マップ（２）は、制御マップ（１）と比べて、レバー操作量に対するアクセルペダル９０の最大駆動量が８０％に制限されている。このため、制御マップ（２）が選択されると、操作レバー２０の操作量に関わらず車両の最高速度が正常時と比べて８０％に制限される。すなわち、操作レバー２０の操作量をアクセル側に最大にしても、車両の最高速度は正常時の最高速度の８０％となる。
このように、アクセル駆動系７０が故障した時に車両の最高速度を制限することにより、補助駆動系１００による車両の運転の安全性を高めることができる。
【００２２】
制御装置５０は、異常がブレーキ駆動系８０にあると判断した場合には、制御マップ（１）に代えて、図５に示すブレーキ駆動系故障時用の制御マップ（３）を選択する（ステップＳＴ５）。
制御マップ（３）は、制御マップ（１）と比べて、レバー操作量に対するアクセルペダル９０の最大駆動量が５０％に制限されていると共に、レバー操作量に対するブレーキペダル８０の駆動量の傾きがより急峻になっている。このため、制御マップ（３）が選択されると、操作レバー２０の操作量に関わらず車両の最高速度が正常時と比べて５０％に制限されると共に、より小さなレバー操作量で正常時と同じ制動力が得られ、アクセル駆動系７０が故障した場合よりもさらに安全性が高まる。
【００２３】
次いで、制御装置５０は、主駆動系の異常内容に応じた制御マップを選択したのち、速度検出器等から得られる現在の車両の速度が制御マップ（２）又は（３）で特定される最高速度以内に収まっているかを判断する（ステップＳＴ６）。
そして、制御装置５０は、現在の車両の速度が制御マップ（２）又は（３）で特定される最高速度以内に収まっていないと判断した場合には、図３において示したＡＢＳ制御装置５００に対して減速指示をする（ステップＳＴ７）。これにより、ＡＢＳ制御装置５００が減速指示を受けて、ＡＢＳアクチュエータ５１０を駆動し、ブレーキシステム４００を動作させることにより、車両が減速され、安全走行が可能となる。
制御装置５０は、現在の車両の速度が制御マップ（２）又は（３）で特定される最高速度以内に収まったと判断すると、処理を終了する。
【００２４】
制御装置５０は、上記処理に加えて、周囲の車両や運転者に故障の発生を知らせて安全に停止させるべく、図６に示すような処理を行うことも可能である。
具体的には、制御装置５０は、主駆動系の故障を検出すると（ステップＳＴ１１）、後続車両に追突されるのを回避すべく、ハザードランプやブレーキランプを点滅させる指示を出す（ステップＳＴ１２）。
【００２５】
次いで、制御装置５０は、運転者が安全に車両を停止できるように、運転者に対して故障の発生を通知して車両の停止を促す警告を発する（ステップＳＴ１３）。例えば、図３に示したナビゲーション制御装置６００に対して指示を与え、ナビゲーション制御装置６００が表示部６１０やスピーカ６２０により、「主駆動系が故障です。車両を停止して下さい」等の警告を運転者に対して行う。
制御装置５０は、所定時間経過したのちにも、車両が走行を継続しているかを判断し（ステップＳＴ１４）、走行していると判断した場合には、「あと何分で車両を自動停止します」等の警告を再び運転者に対して行う（ステップＳＴ１５）。
【００２６】
そして、制御装置５０は、警告後所定時間経過したのちに、車両が走行を継続しているかを判断し（ステップＳＴ１６）、走行していると判断した場合には、エンジン制御装置３００へ停止指示を与える（ステップＳＴ１７）。
このように、車両の周囲や運転者に対して故障が発生したことを知らせると共に、運転者へ車両の停止を指示することにより、主駆動系に故障が発生した場合に、より安全に車両を停止させることができると共に、運転者が車両を停止させない場合には、強制的に車両を停止させることで、事故発生を未然に防ぐことができる。
【００２７】
上記実施形態では、主駆動系に故障が発生した場合に、車両の最高速度を制御マップの切り替えにより制限する場合について説明したが、これに限定されるわけではなく、制御マップを切り換える方法に代えて、図３に示したように、エンジン制御装置３００に対して最高速度制限指示を与え、これを受けたエンジン制御装置３００がスロットルバルブの開度を絞る、あるいは燃料噴射量の上限値を制限する等により、最高速度を制限する方法を採用することも可能である。
【００２８】
上記実施形態では、制御マップにより車両の最高速度を規定したが、一般道路や高速道路等の走行環境を加味して、車両の最高速度を制限することも可能である。すなわち、高速道路を走行中に、車両の最高速度があまりに低く制限されるとかえって危険であるので、走行環境に合わせて車両の最高速度を制限するほうがより安全性が高まるからである。走行環境の判断は、例えば、図３に示したナビゲーション制御装置６００から得られる道路情報等に基づいて行うことができる。
【００２９】
上記実施形態では、ＡＢＳ制御装置５００に対して減速指令を出力して車両を減速する場合について説明したが、これに限定されるわけではなく、制御装置５０からエンジン制御装置３００に対して減速指示を出して減速させることもできるし、又、制御装置５０から自動変速機の制御装置に対してシフトダウンさせてエンジンブレーキを働かせる指示を出して車両を減速することも可能である。
【００３０】
上記実施形態では、主駆動系及び補助駆動系のアクチュエータとしてモータを用いた場合について説明したが、これに限定されるわけではなく、他のアクチュエータを用いることも可能である。
また、上記実施形態では、操作部に操作レバーと角度検出器とを用いた場合について説明したが、これに限定されるわけではなく、運転者により手動で操作されて車両のアクセルペダル及びブレーキペダルの駆動量を制御装置へ指示できる構成であればよい。
【００３１】
上記実施形態では、補助駆動系をアクセルペダル及びブレーキペダルの駆動に共通に用いることができる場合について説明したが、これに限定されるわけではなく、アクセルペダル及びブレーキペダルにそれぞれ別個の補助駆動系を設けることも可能である。
また、上記実施形態では、アクセルペダル及びブレーキペダルのそれぞれを駆動する主駆動系及び補助駆動系を備える場合について説明したが、これに限定されるわけではなく、アクセルペダル及びブレーキペダルの一方にのみ主駆動系及び補助駆動系を備える構成とすることも可能である。
【００３２】
上記実施形態では、内燃機関を動力とする車両の場合について説明したが、これに限定されるわけではなく、電気自動車、ハイブリッド車、燃料電池車等、加速、制動のための手段を備える車両であれば本発明を適用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施形態に係る運転補助装置の構成図である。
【図２】車両に適用された運転補助装置の基本的機能を説明するための図である。
【図３】車両に備わる各種装置と制御装置との関係の一例を示す機能ブロック図である。
【図４】制御装置の処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】制御装置における操作レバーの操作量とアクセルペダル及びブレーキペダルの駆動量とを関係付ける制御マップの例を示すグラフである。
【図６】制御装置による他の処理例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３４】
１０…操作部
２０…操作レバー
３０…角度検出器
５０…制御装置（制御手段）
６０…ブレーキ駆動系（主駆動系）
６１…モータ
６２…回転量検出器
６３…駆動回路
６４…連結部材
７０…アクセル駆動系（主駆動系）
７１…モータ
７２…回転量検出器
７３…駆動回路
７４…連結部材
８０…ブレーキペダル
９０…アクセルペダル
１００…補助駆動系
１０１…モータ
１０２…回転量検出器
１０３…駆動回路
１０４…連結部材
３００…エンジン制御装置
４００…ブレーキシステム
５００…ＡＢＳ制御装置
６００…ナビゲーション制御装置
【図１】
2006306289.tif 000003
【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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