(57)【要約】【課題】  操作ペダルとフロアとの間に異物が存在する場合に、その旨を報知し、ペダル操作によって本来発生する機能を最低限満たすことが可能なペダル操作警告装置および車両用制動援助装置を提供する。【解決手段】  運転者によって踏み込まれる操作ペダルと床面との距離が所定の値を下回ると判定された場合に、その旨を報知する報知手段と、を有すペダル操作警告装置および、ブレーキペダルと床面との距離が所定の値を下回ると判定された場合に運転状態に応じて所定の自動制御指令値によってブレーキ制動を行なう車両用制動援助装置として提供可能である。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者によって踏み込まれる操作ペダルと、
前記操作ペダルの踏み込み状態を検出するペダル状態検出手段と、
前記操作ペダルと床面との距離を測定するペダル距離測定手段と、
前記測定された距離が所定の値を下回るかを判定するペダル距離判定手段と、
前記操作ペダルが踏み込まれていない状態が検出され、かつ前記測定された距離が所定の値を下回ると判定された場合に、その旨を報知する報知手段と、
を有することを特徴とするペダル操作警告装置。
【請求項２】
請求項１に記載のペダル操作警告装置における操作ペダルはブレーキペダルであって、
車両の走行状態を検出する走行状態取得手段と、
前記検出された走行状態から前記車両の走行に関する危険度を判定する危険度判定手段と、
前記ブレーキペダルが踏み込まれていない状態が検出され、かつ前記ペダル距離測定手段により測定された前記ブレーキペダルと前記床面との距離が所定の値を下回ると判定された場合に、前記危険度が所定の値を上回るときにはより大きな制動力を発生させる自動制動指令値を用い、前記危険度が所定の値を下回るときにはより小さな制動力を発生させる自動制動指令値を用いて前記ブレーキの制動を行なう制動制御手段と、
を有することを特徴とする車両用制動援助装置。
【請求項３】
前記運転者が前記自動制動指令値による制動制御を行なうかどうかを選択する制御選択手段を有する請求項２に記載の車両用制動援助装置。
【請求項４】
前記走行状態取得手段は、車両の現在位置を検出する位置検出手段と、電子地図データを記憶する地図データ記憶手段とを含み、
前記危険度判定手段は前記現在位置と前記地図データとから前記車両の走行に関する危険度を判定する請求項２または３に記載の車両用制動援助装置。
【請求項５】
前記地図データ記憶手段は交差点の位置に関する情報を含み、
前記走行状態取得手段は前記現在位置と交差点との距離を測定する距離測定手段を含み、
前記危険度判定手段は前記測定された前記現在位置と交差点との距離に応じて前記危険度を判定する請求項４に記載の車両用制動援助装置。
【請求項６】
前記地図データ記憶手段は道路の形状に関する情報を含み、
前記危険度判定手段は前記道路の形状に応じて前記危険度を判定する請求項４または５に記載の車両用制動援助装置。
【請求項７】
前記走行状態取得手段は信号機の状態を取得する信号機状態取得手段を含み、
前記危険度判定手段は前記取得された前記現信号機の状態に応じて前記危険度を判定する請求項２ないし６のいずれか１項に記載の車両用制動援助装置。
【請求項８】
前記ブレーキペダルの踏み込み状態から前記ブレーキ制動を行なうための制御指令値を演算する制御指令値演算手段を有し、
前記制動制御手段は、前記制御指令値が前記自動制動指令値を上回る場合、前記制動指令値に応じてブレーキの制動を行なう請求項３ないし７のいずれか１項に記載の車両用制動援助装置。
【請求項９】
前記ブレーキペダル裏面に取り付けられて前記ブレーキペダルに加えられる圧力を検出するペダル圧力検出手段を有し、
前記制動指令値演算手段は、前記測定された圧力からブレーキ制動を行なうための制動指令値を演算する請求項８に記載の車両用制動援助装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ペダルと床面との間に異物が存在する場合に警告を行なうペダル操作警告装置および、ペダルと床面との間に異物が存在しても充分な制動力を確保できる車両用制動援助装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両を停止させる制動装置であるフットブレーキは、運転者がブレーキペダルを踏み込むとマスターシリンダからの油圧がキャリパに伝達され車輪に連結されたブレーキディスクが押圧されて車輪が停止し、ブレーキペダルから足を放すとマスターシリンダからの油圧が開放され車輪が自由になる。
【０００３】
ブレーキペダル等の操作ペダルが配置されている車両のフロア構造において、そのフロア上の操作ペダルが配置されている周囲の位置に、操作ペダルを取り囲むように突条を設けることにより、異物の挟み込みを防止するものが考案されている（特許文献１参照）
【０００４】
また、操作用ペダルの周縁部より異物噛み込み防止用のスカート体を垂設し、異物の侵入を防止する高所作業車が考案されている（特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】実開平０５−７１０８５号公報
【特許文献２】特開２００２−０６８６９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１および２の例では、操作ペダル−フロア間への異物の侵入を完全に防ぐことはできない。また、異物がペダル−フロア間に侵入した場合の対処方法については示唆あるいは言及は全くなされていない。
【０００７】
上記問題を背景として、本発明の課題は、操作ペダルとフロアとの間に異物が存在する場合でも、その旨を報知し、ペダル操作によって本来発生する機能を最低限満たすことが可能なペダル操作警告装置および車両用制動援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および発明の効果】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためのペダル操作警告装置を提供するものである。即ち、請求項１によれば、運転者によって踏み込まれる操作ペダルと、操作ペダルの踏み込み状態を検出するペダル状態検出手段と、操作ペダルと床面との距離を測定するペダル距離測定手段と、測定された距離が所定の値を下回るかを判定するペダル距離判定手段と、操作ペダルが踏み込まれていない状態が検出され、かつ測定された距離が所定の値を下回ると判定された場合に、その旨を報知する報知手段と、を有することを特徴とするペダル操作警告装置として構成される。
【０００９】
本発明は、車両においてスロットルペダル、ブレーキペダル、クラッチペダルなどの操作ペダルとフロアとの間に異物が存在するときに、異物の存在を検出し、ペダル操作が効かないという問題が発生する可能性があることを運転者に警告することを特徴とするものである。上記構成によって、運転者は警告を受けた直ちに減速して停止する等の対応措置を講ずることが可能となる。
【００１０】
請求項２によれば、請求項１に記載のペダル操作警告装置における操作ペダルはブレーキペダルであって、車両の走行状態を検出する走行状態取得手段と、検出された走行状態から車両の走行に関する危険度を判定する危険度判定手段と、ブレーキペダルが踏み込まれていない状態が検出され、かつペダル距離測定手段により測定されたブレーキペダルと床面との距離が所定の値を下回ると判定された場合に、危険度が所定の値を上回るときにはより大きな制動力を発生させる自動制動指令値を用い、危険度が所定の値を下回るときにはより小さな制動力を発生させる自動制動指令値を用いてブレーキの制動を行なう制動制御手段と、を有することを特徴とする車両用制動援助装置として構成される。
【００１１】
本発明は、車両においてスロットルペダル、ブレーキペダル、クラッチペダルなどの操作ペダルとフロアとの間に異物が存在するときに、それぞれのペダル操作によって生じる本来の機能を最低限満たすための機能を有することを特徴とするものである。例えば、ブレーキペダルにおいては、異物が存在する場合には、車両の走行状態に応じた自動制動指令値によって制動が行なわれるため、運転者が異物の存在によってブレーキペダルを踏むことができなくても安全に車両を減速・停止させることが可能となる。
【００１２】
請求項３によれば、本発明の車両用制動援助装置は、運転者が自動制動指令値による制動制御を行なうかどうかを選択する制御選択手段を有する構成をとることができる。
【００１３】
上記構成によって、ブレーキペダルとフロアとの間に異物が存在する場合でも、運転者がブレーキペダルを操作可能と判断すれば、その判断を優先するので、運転者の意に沿った対応措置を講ずることが可能となる。
【００１４】
請求項４によれば、本発明の車両用制動援助装置における走行状態取得手段は、車両の現在位置を検出する位置検出手段と、電子地図データを記憶する地図データ記憶手段とを含み、危険度判定手段は現在位置と地図データとから車両の走行に関する危険度を判定する構成をとることができる。
【００１５】
上記構成によって、車両の現在位置および周囲の状況すなわち危険度によって設定される適切な自動制動指令値によって制動が行なわれるため、運転者がブレーキペダルを踏むことができなくても安全に車両を減速・停止させることが可能となる。
【００１６】
請求項５によれば、本発明の車両用制動援助装置における地図データ記憶手段は交差点の位置に関する情報を含み、走行状態取得手段は現在位置と交差点との距離を測定する距離測定手段を含み、危険度判定手段は測定された現在位置と交差点との距離に応じて危険度を判定する構成をとることができる。
【００１７】
ブレーキが効かない状態で交差点に進入することは非常に危険である。上記構成によって現在位置と交差点との距離が短ければ危険度をより大きくして、より大きな自動制動指令値によって制動が行なわれるため、運転者がブレーキペダルを踏むことができなくても安全に車両を交差点の手前で減速・停止させることが可能となる。
【００１８】
請求項６によれば、本発明の車両用制動援助装置における地図データ記憶手段は道路の形状に関する情報を含み、危険度判定手段は道路の形状に応じて危険度を判定する構成をとることができる。
【００１９】
例えば急カーブ，急勾配などの走行に注意を要する地形の区間を走行している場合は、危険度をより大きくして、より大きな自動制動指令値によって制動が行なわれるため、運転者がブレーキペダルを踏むことができなくても車両を減速・停止させることが可能となる。
【００２０】
請求項７によれば、本発明の車両用制動援助装置における走行状態取得手段は信号機の状態を取得する信号機状態取得手段を含み、危険度判定手段は取得された現信号機の状態に応じて危険度を判定する構成をとることができる。
【００２１】
赤信号の場合は危険度をより高くして、より大きな自動制動指令値によって制動を行ない、青信号の場合は危険度をより低くして、より小さな自動制動指令値によって制動を行なうことで、運転者がブレーキペダルを踏むことができなくても、赤信号の場合は車両を該信号機の手前で停止させることが可能となる。
【００２２】
請求項８によれば、本発明の車両用制動援助装置は、ブレーキペダルの踏み込み状態からブレーキ制動を行なうための制御指令値を演算する制御指令値演算手段を有し、制動制御手段は、制御指令値が自動制動指令値を上回る場合、制動指令値に応じてブレーキの制動を行なう構成をとることができる。
【００２３】
上記構成によって、ブレーキペダルとフロアとの間に異物が存在して自動制動指令値を行なっている場合でも、運転者がブレーキペダルを操作していれば、その操作を優先するので、運転者の意に沿った減速・停止を行なうことが可能となる。
【００２４】
請求項９によれば、本発明の車両用制動援助装置は、ブレーキペダル裏面に取り付けられてブレーキペダルに加えられる圧力を検出するペダル圧力検出手段を有し、制動指令値演算手段は、測定された圧力からブレーキ制動を行なうための制動指令値を演算する構成をとることができる。
【００２５】
ブレーキペダルとフロアとの間に異物が存在する場合、運転者がペダルを踏み込んでも異物に妨げられてしまう。しかし、上記構成のように運転者が異物の存在に抗してブレーキペダルを踏もうとする力を圧力センサにより検出し、その圧力をブレーキペダルの踏み込み量に換算してブレーキペダルと異物との距離に足し合わせれば、運転者が本来踏み込みたい量を推定演算することが可能である。よって、推定演算された踏み込み量から演算される制御指令値が自動制動指令値を上回る場合は、運転者の意図を優先した制動を行なうことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
操作ペダルとフロアとの間に異物が存在する場合でも、ペダル操作によって本来発生する機能を最低限満たすことが可能なペダル操作警告装置および車両用制動援助装置を提供するという目的を、操作ペダルとフロアとの距離を測定することで異物を検出し、異物が検出された場合には運転者に警告し、車両の走行状況に応じて自動的の制動を行なう構成により実現した。
【実施例】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例を参照しながら説明する。図１は本発明のペダル操作警告装置および車両用制動援助装置の構成図である。ペダル操作警告装置および車両用制動援助装置２００は、ナビゲーション装置１００，ブレーキシステム４０，および車両用制動援助制御ユニット９０を含んで構成される。
【００２８】
本発明の距離判定手段，危険度判定手段，制動制御手段，制御指令値演算手段，距離測定手段である、車両用制動援助制御ユニット（以下、制御ユニットと略称する）９０は通常のコンピュータとして構成されており、周知のＣＰＵ９１，ＲＯＭ９２，ＲＡＭ９３，入出力回路であるＩ／Ｏ９４およびこれらの構成を接続するバスライン９５が備えられている。ＣＰＵ９１は、ＲＯＭ９２あるいはＲＡＭ９３に記憶されたプログラムおよびデータにより制御を行なう。ＲＯＭ９２は、プログラム格納領域９２ａとデータ記憶領域９２ｂとを有している。プログラム格納領域９２ａには制御プログラム９２ｐが格納される。データ記憶領域９２ｂには制御プログラム９２ｐの動作に必要なデータが格納されている。また、制御プログラム９２ｐは、ＲＡＭ９３上にて制御プログラム用ワークメモリ９３ｗを作業領域とする形で作動する。Ａ／Ｄ変換部９６は周知のＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換回路を含み、例えばセンサから制御ユニット９０に入力されるアナログデータをＣＰＵ９１で演算可能なデジタルデータに変換するものである。
【００２９】
本発明の走行状態取得手段，信号機状態取得手段である外部機器接続部９７は例えば車内ＬＡＮ（Local  Area  Network）の通信インターフェース回路として構成され、ナビゲーション装置１００，ブレーキシステム４０等の他の車載機器とのデータ伝送を可能とするものである。
【００３０】
図２を用いて、ブレーキシステム４０について説明する。４１は２系統ブレーキ用としてピストンを直列に配置したブレーキマスタシリンダであるタンデムマスタシリンダ（Ｍ／Ｃ）、４２，４３は左右の前輪ＦＬ，ＦＲ（転動輪）のそれぞれのホイールシリンダ、４４，４５は左右の後輪ＲＬ，ＲＲ（駆動輪）のそれぞれのホイールシリンダであり、前後分離型の２系統のブレーキ油圧配管路が形成してある。
【００３１】
車輪速センサ４６は周知のロータリエンコーダ等の回転検出部を含み、後輪のディファレンシャルに装着されドライブシャフトの回転数を検出している。例えば車輪の回転を検出してパルス信号として制御ユニット９０に送るものである。制御ユニット９０では、その車輪の回転数を車両の速度に換算する。なお、車輪速センサ４６を各車輪すなわち前輪ＦＬ，ＦＲおよび後輪ＲＬ，ＲＲの回転軸近傍に取り付けて、各車輪の回転数を検出しそれらの平均値を算出する方法をとってもよい。
【００３２】
５１はプロポーショニングバルブ（ＰＶ）であり、マスタシリンダ４１からの圧力が所定値を越えると、その後の左右の後輪ＲＬ，ＲＲのそれぞれのホイールシリンダ４４，４５への圧力上昇の比率を小さくする。
【００３３】
５３は本発明のペダル状態検出手段であるブレーキセンサで、周知のポテンショメータを含んで構成される。ブレーキペダル５２をＡ方向に踏むと、ブレーキペダル５２の位置によりポテンショメータの抵抗値が変化して、その抵抗値に応じて発生する電圧値がブレーキＥＣＵ５０に送られる。ブレーキＥＣＵ５０では、その電圧値あるいは電圧値の変化率に応じて、ブレーキ圧力を印加するための指令値を演算する。
【００３４】
５５はホイールシリンダ油圧の増圧／保持／減圧を行なう切り替え弁である３ポート３位置構造の３位置弁である電磁弁であり、Ａ位置ではマスタシリンダ４１と後輪のホイールシリンダ４４，４５とを連通して通常のブレーキ圧力制御動作を行い、Ｂ位置ではそれらホイールシリンダ４４，４５のブレーキ圧力を保持し、Ｃ位置ではそれらホイールシリンダ４４，４５とマスタシリンダ４１の油溜め５６とを連通してそれらホイールシリンダ４４，４５のブレーキ圧力の減圧を行なう。
【００３５】
５７，５８はチェック弁であり、チェック弁５７はそれ自身より上流側のブレーキ油圧配管路内への空気の混入を防止し、チェック弁５８はホイールシリンダ４４，４５のブレーキ圧力がマスタシリンダ４１のブレーキ圧力よりも上昇することを防止する。
【００３６】
５０はブレーキＥＣＵ（電子制御装置）で、通常のコンピュータとして構成されており、図示しない周知のＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，入出力回路であるＩ／Ｏおよび電磁弁５５等のアクチュエータの駆動回路，外部機器との通信回路等の周辺回路が備えられている。ＣＰＵは、ＲＯＭあるいはＲＡＭに記憶されたブレーキ制御プログラムおよびデータにより制御を行なう。ＥＣＵ５０は車輪速センサ４６、ブレーキセンサ５３からの信号に応じて電磁弁５５を制御し、前輪のホイールシリンダ４２，４３のブレーキ圧力および後輪のホイールシリンダ４４，４５のブレーキ圧力を調整する。
【００３７】
図５のように、ブレーキペダル５２の裏面にはブレーキペダル５２とフロア７０との距離を測定するための、本発明のペダル距離測定手段であるブレーキペダル距離センサ６０が配置される。ブレーキペダル距離センサ６０は電磁波を放射してフロア７０からの反射波を受信するまでの時間から距離を演算するもので、電磁波の送受信回路，制御ユニット９０との入出力回路を含んで構成される。電磁波が反射しやすいように反射部材６０ａをフロア７０のブレーキペダル５２と対向する場所に配置してもよい。電磁波の代わりに超音波を用いてもよい。距離の測定方法は以下のいずれの方法を用いてもよい。
（１）制御ユニット９０の指令により電磁波の送受信を行ない、距離センサ６０に含まれる演算回路で距離の測定演算を行なって結果を制御ユニット９０へ送る
（２）制御ユニット９０の指令により電磁波の送受信を行ない、電磁波の送信タイミングおよび受信タイミングのデータを制御ユニット９０へ送り、制御ユニット９０で距離の測定演算を行なう。
【００３８】
また、図５のように、ブレーキペダル距離センサ６０のブレーキペダル５２と反対側の面には、ブレーキペダル５２の裏面に印加される圧力を測定するための、本発明のペダル圧力検出手段であるブレーキペダル圧力センサ６１が配置される。ブレーキペダル圧力センサ６１は、圧力を電圧に変換する周知の圧電素子で構成され、その電圧データを制御ユニット９０へ入力する。
【００３９】
ブレーキペダル距離センサ６０およびブレーキペダル圧力センサ６１は、図５のように層状に配置してもよいし、ブレーキペダル５２の裏面の同一面上に配置してもよい。また、ブレーキペダル圧力センサ６１をブレーキペダル５２の裏面に配置し、ブレーキペダル圧力センサ６１のブレーキペダル５２と反対側の面にブレーキペダル距離センサ６０を配置してもよい。
【００４０】
なお、ブレーキシステムの形態を上記形態である前後分離型配管のみに制約するものではなく、ブレーキ配管系統を右前輪と左後輪および左前輪と右後輪に分離した、いわゆるＸ型配管を用いてもよい。
【００４１】
図３は車両用ナビゲーション装置の全体構成を示すブロック図である。車両用ナビゲーション装置（以下、ナビゲーション装置と略称する）１００は、位置検出器１，地図データ入力器６，操作スイッチ群７，リモートコントロール（以下リモコンと称する）センサ１１，音声案内などを行なう音声合成回路２４およびスピーカ１５，不揮発メモリ９，表示装置１０，ハードディスク装置（ＨＤＤ）２１，これらの接続された制御回路８，リモコン端末１２を備えている。
【００４２】
本発明の位置検出手段である位置検出器１は、周知の地磁気センサ２，ジャイロスコープ３，距離センサ４，および衛星からの電波に基づいて車両の位置を検出するＧＰＳのためのＧＰＳ受信機５を有している。これらのセンサ等２，３，４，５は各々が性質の異なる誤差を持っているため、複数のセンサにより各々補完しながら使用するように構成されている。なお、精度によっては前述したうちの一部センサで構成してもよく、さらに、ステアリングの回転センサや各転動輪の車輪センサすなわち車速センサ２３を用いてもよい。
【００４３】
操作スイッチ群７は、例えば表示装置１０と一体になったタッチパネル２２もしくはメカニカルなスイッチが用いられる。タッチパネル２２は、表示装置１０の画面上にガラス基盤と透明なフィルムにスペーサと呼ばれる隙間を介してＸ軸方向、Ｙ軸方向に電気回路が配線され、フィルム上を使用者がタッチすると、押された部分の配線がショートして電圧値が変わるため、これを２次元座標値（Ｘ，Ｙ）として検出する、いわゆる抵抗膜方式が広く用いられる。その他に、縦横に微細に配置された赤外線センサ、赤外線センサが検出した指等の接触を電気信号に変えるパネル部分、電気信号を外部機器へ送るための信号処理回路、および、これらを制御するコントローラを含んで構成され、例えば指やタッチペンなどでその赤外線を遮断すると、その遮断した位置が２次元座標値（Ｘ，Ｙ）として検出される方式を用いてもよい。あるいは、透明な導電性基盤のガラス面に電気信号を受ける物質を塗布し、指をガラス面に近づけると静電容量の変化を電気信号としてセンサで検知する、いわゆる静電容量方式を用いてもよい。
【００４４】
メカニカルスイッチ，タッチパネルの他に、マウスやカーソル等のポインティングデバイスを用いてもよい。また、マイク３１および音声認識ユニット３０を用いて種々の指示を入力することも可能である。これは、音声認識ユニット３０に接続されるマイク３１から音声を入力することによって、その音声信号を周知の音声認識技術により音声認識処理して、その結果に応じた操作コマンドに変換するものである。音声認識ユニット３０は、マイク３１から入力された音声信号を適切なレベルに増幅する増幅器と、増幅後の音声信号をＡ／Ｄ変換した後、周知の隠れマルコフモデル等の音声認識アルゴリズムにより音声を識別するための音声信号処理装置（ＤＳＰ：Digital  Signal  Processor）、音声を識別するための基準データが記憶されているメモリ等で構成されており、ＤＳＰにより音声信号がその音声に対応した数値情報に変換された後、制御回路８に送られる。これら本発明の制御選択手段である操作スイッチ群７およびタッチパネル２２、リモコン端末１２、マイク３１によって、種々の指示を入力することが可能である。
【００４５】
送受信機１３は、例えばＶＩＣＳ（Vehicle  Information  and  Communication  System：道路交通情報通信システム）センタ１４から道路交通情報を受信するための装置である。
【００４６】
また、ＥＴＣ（自動料金収受システム，ＥＴＣ：Electronic  Toll  Collection）車載器１６と通信することにより、ＥＴＣ車載器１６がＥＴＣ路上器から受信した料金情報などを本ナビゲーション装置１００に取り込むことができる。また、ＥＴＣ車載器１６によって外部ネットワークと接続し、ＶＩＣＳセンタ１４との通信を行なう構成をとってもよい。
【００４７】
制御回路８は通常のコンピュータとして構成されており、周知のＣＰＵ８１，ＲＯＭ８２，ＲＡＭ８３，入出力回路であるＩ／Ｏ８４およびこれらの構成を接続するバスライン８５が備えられている。ＣＰＵ８１は、ＨＤＤ２１に記憶されたナビプログラム２１ｐおよびデータにより制御を行なう。また、ＨＤＤ２１へのデータの読み書きの制御はＣＰＵ８１によって行なわれる。Ａ／Ｄ変換部８６は周知のＡ／Ｄ（アナログ／デジタル）変換回路を含み、例えば位置検出器１などから制御回路８に入力されるアナログデータをＣＰＵ８１で演算可能なデジタルデータに変換するものである。
【００４８】
また、制御回路では、車速センサ４６からの入力される車輪の回転数を示すパルス信号を車両の速度に換算して、車両の現在位置から所定の場所までの予想到達時間を算出したり、車両の走行区間毎の平均車速を算出する。
【００４９】
本発明の地図データ記憶手段であるＨＤＤ２１には、ナビプログラム２１ｐの他に位置検出の精度向上のためのいわゆるマップマッチング用データ、道路の接続を表した道路データを含む地図データ２１ｍが記憶される。地図データ２１ｍは、表示用となる所定の地図画像情報を記憶すると共に、リンク情報やノード情報等を含む道路網情報を記憶する。リンク情報は、各道路を構成する所定の区間情報であって、位置座標、距離、所要時間、道幅、車線数、制限速度等から構成される。また、ノード情報は、交差点（分岐路）等を規定する情報であって、位置座標、右左折車線数、接続先道路リンク等から構成される。また、リンク間接続情報には、通行の可不可を示すデータなどが設定されている。
【００５０】
また、ＨＤＤ２１には経路案内の補助情報や娯楽情報、その他に使用者が独自にデータを書き込むことができ、ユーザデータ２１ｕとして記憶される。これらのユーザデータ２１ｕは、操作スイッチ群７，タッチパネル２２およびリモコン端末１２の操作あるいはマイク３１からの音声入力によって内容の書き換えが可能である。
【００５１】
また、地図データ２１ｍおよびユーザデータ２１ｕは、地図データ入力器６を介して記憶媒体２０からそのデータの追加・更新を行なうことが可能である。記憶媒体２０は、そのデータ量からＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤを用いるのが一般的であるが、例えばメモリカード等の他の媒体を用いてもよい。
【００５２】
不揮発メモリ９はＥＥＰＲＯＭ（Electrically  Erasable  ＆  Programmable  Read  Only  Memory：電気的消去・プログラム可能・読出し専用メモリ）やフラッシュメモリ等の書き換え可能な半導体メモリによって構成され、ナビゲーション装置１００の動作に必要な情報およびデータが記憶されている。なお、不揮発メモリ９は、車両のアクセサリスイッチがオフ状態（即ち、ナビゲーション装置１００がオフ状態）になっても、記憶内容が保持されるようになっている。
【００５３】
また、不揮発メモリ９の代わりにナビゲーション装置１００の動作に必要な情報およびデータをＨＤＤ２１に記憶してもよい。さらに、ナビゲーション装置１００の動作に必要な情報およびデータを不揮発メモリ９とＨＤＤ２１に分けて記憶してもよい。この場合、ＨＤＤ２１よりも不揮発メモリ９へのアクセス速度の方が速いため、読み書きの頻度が比較的多いものを不揮発メモリ９に記憶し、読み書きの頻度が比較的少ないものをＨＤＤ２１に記憶するとよい。不揮発メモリ９に記憶された内容をＨＤＤ２１にバックアップ保存するようにしてもよい。
【００５４】
本発明の報知手段である表示装置１０は周知のカラー液晶表示器で構成され、ドット・マトリックスＬＣＤ（Liquid  Crystal  Display）およびＬＣＤ表示制御を行なうためのドライバ回路を含んで構成されている。ドライバ回路は、例えば、画素毎にトランジスタを付けて目的の画素を確実に点灯させたり消したりすることができるアクティブマトリックス駆動方式が用いられ、制御回路８から送られる表示指示および表示画面データに基づいて表示を行なう。
【００５５】
また、表示器として有機ＥＬ（ElectroLuminescence：電界発光）表示器，プラズマ表示器を用いてもよい。
【００５６】
本発明の報知手段であるスピーカ１５は制御回路８のＩ／Ｏ３４に接続される周知の音声合成回路２４に接続され、ナビプログラム２１ｐの指令によって不揮発メモリ９あるいはＨＤＤ２１に記憶されるデジタル音声データを音声合成回路２４においてアナログ音声に変換したものが送出される。なお、音声合成の方法には、音声波形をそのままあるいは符号化して蓄積しておき、必要に応じて繋ぎあわせる録音編集方式、音声波形を分析してパラメータに変換された形で蓄積し、それを繋ぎ合せて音声合成回路を駆動し音声を作り出すパラメータ編集方式、文字列あるいは音素記号列から、音声学的・言語学的規則に基づいて、音声を作り出す規則合成方式などがある。
【００５７】
車速センサ２３は周知のロータリエンコーダ等の回転検出部を含み、例えば車輪取り付け部付近に設置されて車輪の回転を検出してパルス信号として制御回路８に送るものである。制御回路８では、その車輪の回転数を車両の速度に換算して、車両の現在位置から所定の場所までの予想到達時間を算出したり、車両の走行区間毎の平均車速を算出する。ブレーキシステム４０に含まれる車輪速センサ４６を用いてもよい。
【００５８】
外部機器接続装置２６は、制御ユニット９０や他の制御機器等の外部機器とデータ伝送可能に接続するための入出力回路，コネクタを含むものである。また、以下の機能の一つあるいは少なくとも二つ以上を実現可能な構成となっている。
（１）不揮発メモリ９あるいはＨＤＤ２１に記憶された内容をバックアップするためのデータバックアップ装置の接続
（２）他の車載機器とデータ伝送を行なうための車内ＬＡＮ（Local  Area  Network）の通信インターフェース回路
（３）携帯電話機１７を介しての外部ネットワーク接続
【００５９】
このような構成を持つことにより、ナビゲーション装置１００は、制御回路８のＣＰＵ８１によりナビプログラム２１ｐが起動されると、ユーザが操作スイッチ群７，タッチパネル２２、リモコン端末１２の操作あるいはマイク３１からの音声入力によって、表示装置１０上に表示されるメニューから目的地経路を表示装置１０に表示させるための経路案内処理を選択した場合、次のような処理を実施する。
【００６０】
即ち、使用者が地図上の任意の地点あるいは施設検索や住所検索、使用者が設定した登録地などから地点を選択して目的地として設定すると、ＧＰＳ受信機５から得られる衛星のデータに基づき車両の現在位置が求められ、該現在位置から目的地までの最適な案内経路を求める処理が行われる。そして、表示装置１０上の道路地図に案内経路を重ねて表示し、ユーザに適切な経路を案内する。このような自動的に最適な案内経路を設定する手法は、ダイクストラ法等の手法が知られている。また、表示装置１０およびスピーカ１５の少なくとも一方によって、操作時のガイダンスや動作状態に応じたメッセージの報知を行なう。
【００６１】
ダイクストラ法では、リンク情報，ノード情報，リンク間接続情報を用いて、現在地から各ノードに至るまでの経路評価値（経路計算コスト）を算出し、目的地までの全ての経路評価値の計算が終了した段階で、総評価値が最小となるリンクを接続して目的地までの経路を設定している。この場合の評価値は、道路長・道路種別・道路幅員・車線数・交差点での右左折・信号機の有無などに応じて設定されている。例えば、道路幅員が広いほど評価値が低く、車線数が多いほど評価値が低い。
【００６２】
各リンクでの経路計算コストの計算は、例えば次式を用いて行われる。経路計算コスト＝リンク長×道路幅員係数×道路種別係数×渋滞度。ここで、道路幅員係数とは道路幅に応じて設定される係数であり、道路種別係数とは有料道路等の道路種別に応じて設定される係数である。そして、渋滞度とは、その道路の渋滞度合に応じて設定される係数である。
【００６３】
最適な案内経路が求められると、制御回路８は案内経路の右左折する交差点あるいは案内の目印となる建物等の案内対象点を設定する。そして、設定された案内対象点に対し、車両がある一定距離まで近づいたときに音声により案内すべきポイントとして、案内実施点を決定する。案内実施点は、例えば、案内対象点が交差点の場合、一般道では７００ｍ手前，３００ｍ手前，１００ｍ手前、高速道路では２ｋｍ手前，１ｋｍ手前，５００ｍ手前といったように複数設定することができる。
【００６４】
ナビゲーション装置１００の上記以外の構成および動作については周知のものであるため、詳細な説明は割愛する。
【００６５】
図７を用いて本発明における制動援助処理について説明する。なお、本処理は制動援助制御ユニット９０ではＣＰＵ９１により実行される制御プログラム９２ｐに含まれ、制御プログラム９２ｐの他の処理とともに繰り返し実行される。また、ナビゲーション装置１００ではＣＰＵ８１により実行される制御プログラム８２ｐに含まれ、制御プログラム８２ｐの他の処理とともに繰り返し実行される。また、ブレーキシステム４０においては、ブレーキＥＣＵ５０の図示しないＣＰＵによって実行されるブレーキ制御プログラムにおいて、他の処理とともに繰り返し実行される。
【００６６】
まず、ブレーキペダル５２とフロア７０との距離をブレーキペダル距離センサ６０により測定し、ブレーキペダル５２とフロア７０との図６のような異物７１が存在するかどうかを判定する（Ｓ１）。例えば、ブレーキセンサ５３によってブレーキペダル５２が踏まれていないことが検出されている状態で、測定された距離が本来のブレーキペダル５２とフロア７０との距離に満たなければペダルと床面との間に異物７１が存在すると判定することができる。
【００６７】
異物７１が存在しないと判定された場合（Ｓ２：Ｎｏ）には、これ以前に異物が存在している旨の警告が行われていた場合には警告を解除して処理を終了する。
【００６８】
一方、異物７１が存在すると判定された場合（Ｓ２：Ｙｅｓ）には、外部機器接続部９７を介して異物検出情報をナビゲーション装置１００に送る。ナビゲーション装置１００は外部機器接続装置２６を介して受信した異物検出情報に基づいて、「ブレーキペダルに異物が挟まっています」というような、表示装置１０の警告メッセージ表示あるいはスピーカ１５からの音声による警告メッセージ送出によって、運転者にブレーキペダル５２とフロア７０との間に異物が存在していることを報知する（Ｓ３）。
【００６９】
運転者は上記の警告メッセージを確認した場合、操作スイッチ群７のメカニカルスイッチ，タッチパネル２２，リモコン端末の操作、あるいはマイク３１からの音声入力によって、ブレーキペダル５２に異物が挟まっているときの回避操作すなわち自動制動制御を行なう緊急ボタンを操作することができる（Ｓ４）。
【００７０】
緊急ボタンの操作に関する情報は外部機器接続装置２６を介して制御ユニット９０に送られる。制御ユニット９０では取得した緊急ボタン操作に関する情報がオフ状態である場合（Ｓ５：Ｎｏ）、自動制動制御は行なわず、ブレーキセンサ５３において検出されるブレーキペダル５２の踏み込み位置から、ブレーキペダル５２の操作が行なわれているかを判定する。
【００７１】
ブレーキペダル５２の操作が行なわれていると判定された場合（Ｓ６：Ｙｅｓ）、ブレーキペダル５２の操作に応じた制動力を発生させるための指令をブレーキシステム４０に送る。（Ｓ７）。図６のように異物７１が存在しているときは、これ以上フロア７０に向かってブレーキペダル５２を踏み込むことができない。その踏み込むことができない分に相当する踏み込み力がブレーキペダル圧力センサ６１により検出される。検出された圧力とブレーキセンサ５３により検出されるブレーキペダル５２の踏み込み位置とから、運転者が本当にブレーキペダル５２を踏み込みたい位置を推定演算する。
【００７２】
ブレーキペダル５２の踏み込み力すなわち圧力と踏み込み位置すなわち踏み込み量とにはブレーキセンサ５３の特性から所定の関係がある。よって、その関係式あるいは関係を示すマップデータをデータ記憶領域９２ｂに記憶しておき、ブレーキペダル圧力センサ６１で検出された圧力をマップデータから踏み込み量に換算する。換算した値をブレーキセンサ５３により検出された踏み込み量に加えたものを、運転者が本当にブレーキペダル５２を踏み込みたい位置とする。
【００７３】
推定演算されたブレーキペダル５２の踏み込み量を基に指令値を演算し、ブレーキシステム４０に送る。ブレーキシステム４０では、ブレーキＥＣＵ５０のブレーキ制御プログラムにおいて、制御ユニット９０からの指令値に基づいて電磁弁５５を制御する。
【００７４】
なお、ブレーキＥＣＵ５０において、ブレーキセンサ５３の状態に基づいて演算される指令値の方が、圧力センサ６１の状態に基づいて推定演算される指令値よりも大きい場合には、ブレーキセンサ５３の状態に基づいて演算される指令値に基づいて電磁弁５５を制御する。
【００７５】
一方、取得した緊急ボタン操作に関する情報がオン状態である場合（Ｓ５：Ｙｅｓ）、ブレーキペダル操作および車両周辺の危険度に応じてブレーキの制動力を制御する自動制動制御処理を行なう（Ｓ２０）。
【００７６】
図８を用いて、図７のステップＳ２０に相当する自動制動制御処理について説明する。まず、外部機器接続部９７を介してナビゲーション装置１００から車両の現在位置情報，車両の走行方向，車両の現在位置周辺における地図情報，および信号機の情報を取得する。
【００７７】
車両の走行方向は、ナビゲーション装置１００において、車両の現在位置の推移から算出することができる。車両の現在位置周辺における地図情報は、例えば、車両の現在位置から半径５００ｍ以内のノード情報，リンク情報である。信号機の情報は、ＶＩＣＳセンタ１４あるいは他のネットワーク接続機器からの交通情報から抽出する方法、運転者が操作スイッチ９８から入力する方法等がある。
【００７８】
制御ユニット９０では、取得した情報から車両の走行に関する危険度を判定する（Ｓ８）。危険度の判定の方法は以下のようなものがある。
（１）車両の現在位置，車両の進行方向，および地図情報から、車両の走行方向の最も近い交差点までの距離を演算することができる。この距離が大きければ危険度は小さくなり、小さければ危険度は大きくなる。例えば、車両の現在位置から交差点までの距離が１００ｍ以上の場合は危険度「小」，１００ｍ〜５０ｍの場合は危険度「中」，５０ｍ以内の場合は危険度「大」とする。
（２）取得した信号機の情報から、車両の走行方向の最も近い交差点の信号機が青信号の場合は危険度「小」，黄信号の場合は危険度「中」，赤信号の場合は危険度「大」とする。
（３）車両の現在位置および地図情報から、車両の現在位置の道路の曲率を取得し、その曲率に応じて危険度を判定する。曲率すなわち曲率半径が小さいほど危険度は高くなる。
（４）車両の現在位置および地図情報から、車両の現在位置の道路の勾配を取得し、その勾配に応じて危険度を判定する。勾配が大きいほど危険度は高くなる。
【００７９】
上記の各条件から判定された危険度が異なる場合は、そのうちの最も高い危険度を車両の現在位置での危険度とする。
【００８０】
危険度が「小」の場合（Ｓ９：Ｎｏ）は通常よりも小さい制動力とするために、予めデータ記憶領域９２ｂに記憶されている、通常発生するブレーキ圧力よりも低いブレーキ圧力を発生させるための自動制動指令値を、外部機器接続部９７を介してブレーキシステム４０に送る（Ｓ１０）。
【００８１】
危険度が「中」および「大」、すなわち危険度：高の場合（Ｓ９：Ｙｅｓ）は通常よりも大きい制動力とするために、予めデータ記憶領域９２ｂに記憶されている、通常発生するブレーキ圧力よりも高いブレーキ圧力を発生させるための自動制動指令値を、外部機器接続部９７を介してブレーキシステム４０に送る（Ｓ１４）。
【００８２】
危険度が「中」の場合は通常の制動力を発生させるようにして、ブレーキシステム４０に対しては自動制動指令値を送らないようにしてもよい。
【００８３】
次に、ブレーキペダル５２の操作の有無を判定し、ペダル操作があるとき（Ｓ１１：Ｙｅｓ）には、ブレーキペダル５２の操作により算出される制動力の指令値すなわちペダル指令値と、上述のステップＳ１０あるいはステップＳ１４における自動制御指令値とを比較する。
【００８４】
ペダル指令値が自動制御指令値よりも大きい場合（Ｓ１５：Ｙｅｓ）は、運転者のブレーキペダル５２の操作を優先して自動制動を行なわずに解除し（Ｓ１６）、ブレーキペダル５２の操作に応じた制動力を発生させる（Ｓ１７）。ステップＳ１７における処理は、上述した図７のステップＳ７における処理と同様のため、ここでの詳細な説明は割愛する。
【００８５】
一方、ペダル指令値が自動制御指令値よりも小さい場合（Ｓ１５：Ｎｏ）、およびブレーキペダル５２の操作がないと判断された場合（Ｓ１１：Ｎｏ）には、車両が停止しているかどうかを判定する。例えば、車速が５ｋｍ／ｈを下回る場合に車両が停止していると判定する。また、車速はブレーキＥＣＵ５０において車輪速センサ４６のデータを基に演算されるため、ブレーキシステム４０から取得する。また、車輪速センサ４６のデータを直接取得して車速を演算してもよい。そして、車両が停止していると判定された場合（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、自動制動を行なわず解除し（Ｓ１３）、走行中であると判断された場合には自動制動を継続する。
【００８６】
本発明の構成をブレーキペダル以外の操作ペダル、例えばアクセルペダルあるいはクラッチペダルにも適用することが可能である。図１および図４のように、アクセルペダル６９の裏面にはアクセルペダル距離センサ６３およびアクセルペダル圧力センサ６４が配置されている。また、アクセルペダル６９の踏み込み量はアクセルセンサ６２によって検出される。また、その他の構成はブレーキペダル５２と同様である。
【００８７】
アクセルペダル６９とフロア７０との間に異物がある場合（図７，Ｓ２：Ｙｅｓ）は、その旨を運転者に警告する（図７，Ｓ３）。そして、アクセルセンサ６２によって検出されるアクセルペダル６９の踏み込み量とアクセルペダル圧力センサ６４により検出される圧力とから、運転者が本当にアクセルペダル６９を踏み込みたい位置を推定演算し、その結果をエンジンの回転数等を制御するエンジン制御装置などの他の車載装置へ送る。すなわち、図７のフロー図のステップＳ４，Ｓ５，Ｓ２０の処理を行なわない処理構成となる。
【００８８】
また、クラッチペダル６８の裏面にはクラッチペダル距離センサ６６およびクラッチペダル圧力センサ６７が配置されている。また、クラッチペダル６８の踏み込み量はクラッチセンサ６５によって検出される。また、その他の構成はブレーキペダル５２と同様である。
【００８９】
同様に、クラッチペダル６８とフロア７０との間に異物がある場合（図７，Ｓ２：Ｙｅｓ）は、その旨を運転者に警告する（図７，Ｓ３）。そして、クラッチセンサ６５によって検出されるクラッチペダル６８の踏み込み量とクラッチペダル圧力センサ６７により検出される圧力とから、運転者が本当にクラッチペダル６８を踏み込みたい位置を推定演算し、その結果を他の車載装置へ送る。すなわち、図７のフロー図のステップＳ４，Ｓ５，Ｓ２０の処理を行なわない処理構成となる。
【００９０】
制御ユニット９０をナビゲーション装置１００の制御回路８に含める構成を用いてもよい。この場合、制御ユニット９０の殆どの機能を制御回路８で行なうことができるため、製造コストを低減できる。
【００９１】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、これらはあくまで例示にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】車両用制動援助装置の構成を示すブロック図。
【図２】ブレーキシステムの構成を示すブロック図。
【図３】車両用ナビゲーション装置の構成を示すブロック図。
【図４】ペダルの構成の一例を示す図。
【図５】ブレーキペダルの構成を示す図。
【図６】ブレーキペダルとフロアに異物が挟まった状態を示す図。
【図７】制動援助処理を説明するためのフロー図。
【図８】自動制動制御処理を説明するためのフロー図。
【符号の説明】
【００９３】
１  位置検出器（位置検出手段）
７  操作スイッチ群（制御選択手段）
１０  表示装置（報知手段）
１５  スピーカ（報知手段）
２１  ハードディスク装置（地図データ記憶手段）
２２  タッチパネル（制御選択手段）
３０  音声認識ユニット
３１  マイク（制御選択手段）
４０  ブレーキシステム
４６  車輪速センサ
５０  ブレーキＥＣＵ
５２  ブレーキペダル
５３  ブレーキセンサ（ペダル状態検出手段）
６０  ブレーキペダル距離センサ（ペダル距離測定手段）
６１  ブレーキペダル圧力センサ（ペダル圧力検出手段）
６２  アクセルセンサ（ペダル状態検出手段）
６３  アクセルペダル距離センサ（ペダル距離測定手段）
６４  アクセルペダル圧力センサ（ペダル圧力検出手段）
６５  クラッチセンサ（ペダル状態検出手段）
６６  クラッチペダル距離センサ（ペダル距離測定手段）
６７  クラッチペダル圧力センサ（ペダル圧力検出手段）
６８  クラッチペダル
６９  アクセルペダル
９０  制動援助制御ユニット（距離判定手段，危険度判定手段，制動制御手段，制御指令値演算手段，距離測定手段）
９７  外部機器接続部（走行状態取得手段，信号機状態取得手段）
１００  ナビゲーション装置
２００  車両用制動援助装置
【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】
2006290289.tif 000009
【図８】
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