(57)【要約】【課題】アクチュエータを備えたペダル装置においてペダルの動作が必要ない場合には、ペダル装置への電力供給を抑えるとともに、電力供給を抑えた状態での適正なペダル位置を実現する。【解決手段】ペダル装置１が終了する前にペダル位置を原点位置かあるいは最奥位置に移動させ、ペダル位置検出手段４、ペダル状態検出手段８、車両電源状態検出手段９、車両運動状態検出手段１０で検出した情報に基づいて、システム状態制御手段６が、ペダル装置を終了させるとともに、システム状態制御手段が車両電源状態検出手段で検出した情報に基づいてペダル装置を起動させ、ペダル装置が起動した後にペダル位置を原点位置方向へ移動させる。【選択図】図１
2006285305.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペダルと、
アクチュエータと、
前記アクチュエータによりペダル位置あるいはペダル反力を電気的に制御するペダル装置制御手段と、
ペダル装置の起動及び終了を行うシステム状態制御手段とを備え、
前記システム状態制御手段は、ペダル位置を予め定められた終了位置まで移動させてからペダル装置を終了させることを特徴とするペダル装置。
【請求項２】
請求項１記載のペダル装置において、前記システム状態制御手段がペダル装置を終了する条件に、ペダル位置が予め定められた終了位置まで移動していることが含まれることを特徴とするペダル装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載のペダル装置において、前記終了位置が最奥位置であることを特徴とするペダル装置。
【請求項４】
請求項１又は２記載のペダル装置において、前記終了位置が予め定められた原点位置であることを特徴とするペダル装置。
【請求項５】
請求項３記載のペダル装置において、パーキングブレーキの状態やシフトポジションの状態を検出する車両情報検出手段を備え、
前記システム状態制御手段がペダル装置を終了させる前にペダル位置を最奥位置まで移動させるための条件に、パーキングブレーキが作動していること、シフトポジションがＰレンジであることのうち少なくとも一つが含まれていることを特徴とするペダル装置。
【請求項６】
請求項４記載のペダル装置において、パーキングブレーキの状態やシフトポジションの状態を検出する車両情報検出手段を備え、
前記システム状態制御手段がペダル装置を終了させる前にペダル位置を前記原点位置まで移動させるための条件に、パーキングブレーキが作動しておらず、シフトポジションがＰレンジ以外であることが含まれていることを特徴とするペダル装置。
【請求項７】
請求項１〜４のいずれか１項記載のペダル装置において、前記ペダルが踏まれている状態を検出するペダル状態検出手段を備え、
前記システム状態制御手段がペダル装置を終了するための条件に、前記ペダルが踏まれていないことが含まれていることを特徴とするペダル装置。
【請求項８】
請求項１〜４のいずれか１項記載のペダル装置において、車両の運動状態を検出する車両運動状態検出手段を備え、
前記システム状態制御手段がペダル装置を終了するための条件に、車両が停止していることが含まれていることを特徴とするペダル装置。
【請求項９】
請求項１〜４のいずれか１項記載のペダル装置において、車両の電源状態を検出する車両電源状態検出手段を備え、
前記システム状態制御手段がペダル装置を終了するための条件に、車両電源がオフであることが含まれていることを特徴とするペダル装置。
【請求項１０】
ペダルと、
アクチュエータと、
前記アクチュエータによりペダル位置あるいはペダル反力を電気的に制御するペダル装置制御手段と、
ペダル装置の起動及び終了を行うシステム状態制御手段とを備え、
前記システム状態制御手段は、前記ペダル装置を起動させた後、ペダル位置を予め定められた原点位置まで移動させることを特徴とするペダル装置。
【請求項１１】
請求項１０記載のペダル装置において、ペダル位置を前記原点位置よりも手前に移動させないストッパを備えており、
前記システム状態制御手段がペダル装置を起動した後、前記ストッパによって移動が止まるまでペダル位置を手前に移動することを特徴とするペダル装置。
【請求項１２】
請求項１１記載のペダル装置において、前記ストッパによって移動が止まったペダル位置を原点位置とすることを特徴とするペダル装置。
【請求項１３】
請求項１１又は１２記載のペダル装置において、前記ペダルが踏まれておらず、前記ペダルを前記ストッパの方向へ移動させる力が予め定められた閾値よりも大きい時、前記ストッパによって前記ペダルの移動が止まったと判断し、その時のペダル位置を前記原点位置とすることを特徴とするペダル装置。
【請求項１４】
請求項１１又は１２記載のペダル装置において、前記ペダルが踏まれておらず、前記ペダルを前記ストッパの方向へ移動させる電流が予め定められた閾値よりも大きい時、前記ストッパによって前記ペダルの移動が止まったと判断し、その時のペダル位置を前記原点位置とすることを特徴とするペダル装置。
【請求項１５】
請求項１０〜１４のいずれか１項記載のペダル装置において、前記システム状態制御手段がペダル装置を起動するための条件に、車両電源がオンであることが含まれていることを特徴とするペダル装置。
【請求項１６】
請求項１〜１５のいずれか１項記載のペダル装置において、前記ペダルがブレーキペダルあるいはアクセルペダルであることを特徴とするペダル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ペダル位置あるいはペダル反力を電気的に制御可能なペダル装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両の運転において加速や減速を行うための機構は、アクセルペダルやブレーキペダルなど運転者が車両を操作するためのペダル装置と、エンジンのスロットルやブレーキキャリパなど車両の運動を変化させる手段となる車両出力装置で成り立っている。従来のペダル装置と車両出力装置は機械的に接続されており、ペダル装置の動作が直接車両出力装置を動作させるため、運転者の操作はすなわち車両の挙動であった。しかし、近年の電子制御技術やバイワイヤ技術の発展により、ペダル装置と車両出力装置を電気的な通信により接続するが可能になり、ペダル装置の動作と車両出力装置の動作を独立に制御することができるようになった。バイワイヤ技術によれば、ペダル装置にアクチュエータを取り付け、状況に応じてペダル位置やペダル反力を変化させることにより、車両運転における安全性を高めたり、様々な操作感を生成したり、運転性の向上や運転疲労の軽減を行ったりすることが可能になる。例えば特開2002-323930号公報では、状況に応じてペダルの反力を調整することにより、運転疲労の軽減を図っている。
【０００３】
【特許文献１】特開2002-323930号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
アクチュエータを備えたペダル装置を駆動するためには電力及び、アクチュエータを制御するための入力演算装置が必要となり、また入力演算装置自体も電力を消費する。そのため、アクチュエータを用いたペダル装置には、車両出力装置と機械的に接続していた従来のペダル装置にはない電気的な条件への配慮が必要となる。例えば、車両停止時などペダル装置を動作させる必要のない状況において電源を遮断して消費電力を抑える技術、ペダル装置と入力演算装置の電源を制御してペダル装置を起動あるいは終了させる技術、ペダル装置の起動及び終了時におけるペダル位置を制御する技術などが必要である。
【０００５】
本発明の目的は、アクチュエータを備えたペダル装置において、ペダルの動作が必要ない場合に、電力消費を抑えるとともに、ペダルを適正なペダル位置に設定して待機させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、車両の状態に応じてペダル装置の起動と終了を行うとともに、ペダル装置の起動と終了の際に必要に応じたペダル位置になるようにペダルを制御することを主な特徴とする。
【０００７】
本発明によるペダル装置は、ペダルと、アクチュエータと、アクチュエータによりペダル位置あるいはペダル反力を電気的に制御するペダル装置制御手段と、ペダル装置の起動及び終了を行うシステム状態制御手段とを備え、システム状態制御手段は、ペダル位置を予め定められた終了位置まで移動させてからペダル装置を終了させる。終了位置は、最奥位置あるいは原点位置とすることができる。終了位置が最奥位置のとき、システム状態制御手段がペダル装置を終了させる前にペダル位置を最奥位置まで移動させるための条件に、パーキングブレーキが作動していることと、シフトポジションがＰレンジであることのうち少なくとも一つが含まれる。終了位置が原点位置のとき、システム状態制御手段がペダル装置を終了させる前にペダル位置を原点位置まで移動させるための条件に、パーキングブレーキが作動しておらず、シフトポジションがＰレンジ以外であることが含まれる。また、システム状態制御手段は、ペダル装置を起動させた後、ペダル位置を予め定められた原点位置まで移動させる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によると、動作させる必要がない場合にはペダル装置を終了させ電力消費を抑えることによって、車両停止時など電力供給がない場合においてバッテリ蓄電量の消耗を抑制しながら、必要に応じてペダル装置を起動させ車両操作を可能にすることができる。また、ペダル装置が動作しない状態において必要に応じたペダル位置にペダルがあることにより、車両への乗り降りを容易にし、運転席での休息時の快適性を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明では、ペダル装置の起動と終了、及びペダルの適切なペダル位置への制御を、車両の情報に基づいた構成により実現した。以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１は、本発明を構成するシステムの模式図である。車両操作のために運転者が足で踏み込む事が出来るペダル装置１にはアクチュエータ２が取り付けてあり、アクチュエータ２へ電力を供給することによりペダル装置１のペダル位置やペダル反力を変化させることが出来る。入力演算装置３は、ペダル位置検出手段４、ペダル装置制御手段５及びシステム状態制御手段６を含んでいる。ペダル位置はペダル位置検出手段４によって検出され、ペダル装置制御手段５によりアクチュエータ２が制御される。
【００１１】
ペダル状態検出手段８はペダルが踏まれているかどうかを検出し、車両電源状態検出手段９は車両の電源状態を検出する。車両運動状態検出手段１０は車速などの車両の運動状態を検出し、車両情報検出手段１１はパーキングブレーキの状態やシフトポジションの状態を検出する。車両出力装置７は、入力演算装置３からの車両出力指令に基づいて車両の運動を変化させるための車両出力を行う。
【００１２】
システム状態制御手段６は、ペダル状態検出手段８、車両電源状態検出手段９、車両運動状態検出手段１０あるいは車両情報検出手段１１から得られた情報に基づいて、ペダル装置１あるいは入力演算装置３の起動と終了を行うとともに、ペダル装置制御手段５を用いてペダル位置を変化させることが出来る。
【００１３】
ここで、ペダル装置１は運転者が車両操作を行うためのユーザインタフェースであり、一般的に運転席下部に取り付けられる。ペダル装置１は運転者の足踏み操作に対して、適切なペダル反力を生成しながらストロークする。ペダル装置１はアクチュエータ２を備えており、運転者の足踏みによるペダル踏力に対するペダル反力をソフトウェアにより電気的に生成する。ペダル装置１が生成するペダル反力は例えば図２の様な特性を持ち、踏み込みによりペダル位置が大きくなるようにストロークすればするほど大きなペダル反力を生成する。図２のペダル反力とペダル位置あるいはストロークの関係はアクチュエータ２の制御によって電気的に発生するため、その特性は一意ではなく、走行環境や車両情報に応じて可変にすることが可能である。
【００１４】
図３から図６は、ペダル装置の構成例を示す図である。
図３に示したペダル装置は、運転者が踏むためのペダル入力部２２とペダルへの入力を回転に変換するためのペダルアーム部２１を備えている。ペダルアーム部２１はペダル回転軸２０を中心に回転する。ペダル回転軸２０にはアクチュエータ２３が接続しており、このアクチュエータ２３が図１に示したアクチュエータ２に相当する。アクチュエータ２３は入力演算装置２４によって制御され、ペダル回転軸２０を中心にペダルアーム部２１及びペダル入力部２２を運動させたり、運転者のペダル踏力に対するペダル反力を生成したりすることが出来る。入力演算装置２４は、図１に示した入力演算装置３に相当する。
【００１５】
図４に示したペダル装置は、ペダルが運転席床面から上向きに設置されている例を示している。図４に示したペダル回転軸３０、ペダルアーム部３１、ペダル入力部３２はそれぞれ図３のペダル回転軸２０、ペダルアーム部２１、ペダル入力部２２に相当する。アクチュエータ３３は図１に示したアクチュエータ２に相当し、入力演算装置３４は入力演算装置３に相当する。
【００１６】
図５に示したペダル装置は、ペダル回転軸４０、ペダルアーム部４１、ペダル入力部４２を有し、これらはそれぞれ図３のペダル回転軸２０、ペダルアーム部２１、ペダル入力部２２に相当する。アクチュエータ４３は図１に示したアクチュエータ２に相当し、入力演算装置４４は入力演算装置３に相当する。このペダル装置は、アクチュエータ４３の回転運動を、ペダルアーム部４１を押すための直動方向に変換するための機構である方向変換部４５を備える。
【００１７】
また、ペダル装置１は例えば図６の様な構成であっても良い。ペダル回転軸５０にはアクチュエータが取り付けてあり、アクチュエータを駆動することによりペダル入力部を５３から５４へ移動したり、５４から５３へ移動したりすることが出来る。また、ペダル位置を計測するためのストロークセンサ５１を備え、入力演算装置はストロークセンサ５１によってアクチュエータを制御することが可能である。また、５２はペダルを手前方向に移動させた時に限界位置でペダルを止めるためのストッパであり、ストッパ５２にペダルアーム５５が接触している時に、ペダル位置が原点位置となる。ストッパ５２はアクチュエータ２が最大出力で手前方向に回転しようとしてもペダル位置の移動を止めておくことが出来る構造になっている。
【００１８】
アクチュエータ２、あるいは２３、３３、４３は一般的にモータであり、電流を流すことによりペダル位置あるいはペダル反力を変化させることが出来る。モータはＤＣブラシモータでも良いし、ブラシレスモータであっても良いし、誘導モータであっても良い。アクチュエータ２は入力演算装置３に備えられているインバータ回路により駆動される。
【００１９】
ペダル位置検出手段４は、図６に示すようなペダル装置１に取り付けられたストロークセンサ５１に基づいてペダル位置を検出しても良いし、アクチュエータ２を制御するためにアクチュエータ２に取り付けられた回転角度や位相を検出するセンサによって得られた情報からペダル位置を検出しても良い。アクチュエータ２を制御するためのセンサは、エンコーダやレゾルバであっても良い。
【００２０】
ペダル位置は一般的に運転者が足で踏む部分の位置で定義され、運転者がペダルを踏んでいない時の待機位置を０とする。ここで、ペダル位置が０の時ペダル位置が原点位置にあるとすることが出来るし、ペダル位置が原点位置にある時ペダル位置が０であるとすることも出来る。運転者がペダルを踏み込んだときは、入力部分が踏み込まれた長さをペダル位置とし、ペダルが最大限に踏み込まれた場合にペダル位置が最奥位置であるとする。一般的に最奥位置は原点位置から０．０６ｍ〜０．１ｍ程度である。また、ペダルが原点位置から最奥位置の方向へ移動している時、ペダルが奥側に移動しているとし、ペダルが最奥位置から原点位置の方向へ移動している時、ペダルが手前方向に移動しているとする。
【００２１】
ペダル装置制御手段５は、アクチュエータ２を制御してペダル位置を移動させたり、ペダル反力を発生させたりすることが出来る。ペダル装置制御手段５は車両が走行していたり、運転者がペダル操作を行っている場合には、ペダル位置に対して図２の様なペダル反力を発生させたり、ペダル踏力に応じてペダル位置をストロークさせたりする。また、ペダル装置制御手段５は、システム状態制御手段６によってペダル装置が起動あるいは終了する際に、ペダル位置を原点位置あるいは終了位置に移動することが出来る。
【００２２】
車両出力装置７は車両が走行していたり、運転者がペダル操作を行ったりしている場合に、ペダル操作に従って車両の運動を変化させるための車両出力を行う。車両出力は、例えば図７のようにペダル位置あるいはストロークを基準に決定されてもよいし、図８のようにペダル装置を踏み込むペダル踏力を基準に決定されてもよい。例えばペダル装置がブレーキペダルであった場合、車両出力装置は電動ブレーキであり、車両出力は車両の減速度あるいは制動力であってもよいし、電動パーキングブレーキ等の車両に一定の制動力をかけ続ける仕組みであっても良い。また、ペダル装置がアクセルペダルであった場合、車両出力装置はエンジンあるいは電気制御スロットルであり、車両出力は車両の加速度あるいはエンジン出力であってもよい。車両出力装置７は、システム状態制御手段６によってペダル装置が起動あるいは終了する際に車両出力を任意の値に固定することが出来る。
【００２３】
ペダル状態検出手段８は、ペダルが踏み込まれているかどうかを検出する。ペダルが踏み込まれているかどうかはスイッチを用いて検出しても良いし、運転者がペダルを踏み込むペダル踏力を用いて検出しても良い。また、ペダル状態検出手段としてブレーキランプを点灯あるいは消灯するためのブレーキランプスイッチを用いても良い。また、ブレーキランプが点灯しているかどうかを検出する仕組みであっても良い。
【００２４】
車両電源状態検出手段９は、車両の電源系統が通電状態か非通電状態かを検出する事が出来る。例えば、車両電源状態検出手段９としてイグニッションスイッチを用いても良い。また、直接イグニッションスイッチを検出しない場合であっても、エンジンやオルタネータの状態を検出することで車両の電源状態を検出する方式であっても良い。
【００２５】
車両運動状態検出手段１０は、車両の運動方向と大きさを検出することが出来る。例えば車両運動状態検出手段１０として、車輪速を検出するセンサを用いてもよい。また、車両速度を検出して車両運動状態としても良い。また、加速度センサやヨーレートセンサを用いて、加速度やヨーレートを検出する方法を用いても良い。
【００２６】
車両状態検出手段１１は、車両状態を検出することが出来る。例えばパーキングブレーキの作動スイッチを検出するものであっても良いし、パーキングブレーキが作動していることを検出するものであっても良い。さらに、車両のシフトポジションを検出して車両状態としても良い。
【００２７】
システム状態制御手段６は、ペダル装置の起動及び終了を行う。具体的には例えば、ペダル装置１及び入力演算装置３の起動及び終了を行う事が出来る。また、システム状態制御手段６は、ペダル装置制御手段５を用いてペダル装置１のペダル位置を変更することが出来、また車両出力装置７の車両出力を制御することが出来る。
【００２８】
ここで、システム状態制御手段６がペダル装置を終了する際の方法について説明する。
ペダル装置は運転者の運転操作を入力するための装置であるが、ペダル装置１や入力演算装置３は常時電力を消費するため、ペダルを動作させる必要のない場合は、ペダル装置１や入力演算装置３は電源を遮断するか、電流の消費を少なくするためにスリープモードに移行しなければならない。
【００２９】
そのため、ペダル装置１及び入力演算装置３を終了させるためには、ペダル装置あるいはペダル装置１及び入力演算装置３の機能を停止し、消費する電流、電力を最小限に抑える処理を行う。ペダル装置を終了することにより、ペダル装置を動作させる必要のない状況において車両の電源装置やバッテリの消耗を防ぐことが出来る。
【００３０】
システム状態制御手段６がペダル装置を終了した場合、ペダル装置１及び入力演算装置３は電源を遮断されるか、あるいは自ら電源を遮断する事が出来る。あるいは、装置内で使用する電流を０にする非常に少なくすることが出来る。具体的には、バッテリに接続している電気経路の途中にあるリレーを遮断することによって、装置内で使用する電源を０にしても良いし、演算装置に備えられているスリープモードに移行して、消費する電流を非常に少なくしても良い。
【００３１】
次に、システム状態制御手段６がペダル装置を終了させるまでの手順について図９に基づいて説明する。
【００３２】
ペダル装置を終了する事の出来る条件は、ペダル装置を動作させる必要が無く、ペダル装置１や入力演算装置３への電力供給がほとんど必要ないことであり、すなわち車両が走行状態にないことが必須条件である。車両が走行条件にない状態として、車両のエンジンが回っておらず、オルタネータ等による発電が行われていない事が挙げられる。ただし、エンジンが回っていない状態であっても、例えば坂道の途中であればブレーキペダルを踏んで車両を停止させる必要があるため、このような場合はペダル装置を終了してはならない。そのため、ペダル装置を終了する条件として図９のステップ１０１の様な条件を用いる。
【００３３】
ステップ１０１では、車両が停止しており、ペダルが踏まれておらず、車両電源がＯＦＦであれば次のステップへ進み、それ以外の場合は、条件が成立するまで次のステップへ進まない。
【００３４】
ここで、ステップ１０１には車両が停止していることが含まれているが、車両が停止しているかどうかは、車両運動状態検出手段１０により検出した車両運動状態から判断しても良い。ここで、車両運動状態に車両速度が含まれている場合、車両速度が０であれば車両が停止していると判断しても良い。また、車両運動状態として車輪速を検出している場合、全ての車輪の車輪速が０であれば車両が停止していると判断しても良い。また、車両運動状態に加速度やヨーレートが含まれている場合、加速度やヨーレートが０でなければ車両は停止していないと判断しても良い。
【００３５】
また、ステップ１０１にはペダルが踏まれていないことが含まれているが、ペダルが踏まれているかどうかは、ペダル状態検出手段８によって検出したペダル状態から判断しても良い。ここで、ペダル状態にペダル踏力が含まれている場合、ペダル踏力が予め定められた値より小さい場合、ペダルが踏み込まれていないとしても良い。具体的にはペダル踏力が１Ｎ以下であればペダルが踏み込まれていないとしても良い。また、ペダル状態検出手段８がスイッチを用いてペダルが原点位置にあるかどうか判断することが出来る場合、ペダルが原点位置にあればペダルが踏まれていないと判断しても良い。スイッチを用いてペダルが踏まれているかどうか判断する場合、スイッチにはブレーキランプを点灯させるためのブレーキランプスイッチを用いても良い。また、直接スイッチを検出しない場合でも、ブレーキランプに電圧がかかっていない状態ならばペダルが踏まれていないと判断しても良い。また、ペダル位置検出手段４によって検出されたペダル位置が予め定められた値よりも小さい場合ペダルが踏み込まれていないとしても良い。具体的にはペダル位置が０．０００２ｍ以下であればペダルが踏み込まれていないと判断しても良い。
【００３６】
さらに、ステップ１０１には車両電源がＯＦＦであることが含まれているが、車両電源がＯＦＦであるかどうかは、車両電源状態検出手段９によって検出した車両電源状態から判断しても良い。車両電源状態がイグニッションスイッチの情報を含んでいる場合、イグニッションスイッチがＯＦＦであれば車両電源がＯＦＦであると判断しても良い。あるいは、車両電源状態検出手段９によって車両電源キーにキーが挿入されていないことが判断されれば車両電源がＯＦＦであると判断しても良い。また、車両電源の状態はエンジンの状態を用いても判断することが出来るため、車両電源状態検出手段９がエンジンの停止を検出している場合は車両電源がＯＦＦであると判断しても良い。また、エンジン回転数が０である場合、エンジンの出力トルクが０である場合、オルタネータの発電電力が０である場合に車両電源がＯＦＦであると判断しても良い。また、車両電源が車両に備えられたスイッチ、センサ、装置による情報でＯＦＦされる場合、それらの情報を用いて車両電源がＯＦＦであると判断しても良い。例えば、ドアスイッチにより運転席のドアが一度開いてから閉じた場合や、ドアロックがかけられたことを検出して車両電源がＯＦＦであると判断しても良いし、無線式のドアロック信号によりドアロックがかけられた場合はその無線信号を用いて、車両電源がＯＦＦであると判断しても良い。また、シートに備えられた過重センサや車内カメラなどにより、運転席に搭乗者がいるかどうか判断し、搭乗者がいない場合は車両電源がＯＦＦであると判断しても良い。
【００３７】
ここで、ペダル装置を終了する場合のペダル位置について説明する。ペダル装置が終了すると起動するまでペダル位置を変更することが出来ない。そのため、システム状態制御手段６は、ペダル装置を終了する前に図９のステップ１０３あるいはステップ１０５においてペダル位置を予め定められた終了位置まで移動する。
【００３８】
ここで、ペダル装置を終了する際にペダル位置が移動する終了位置は状況に応じて任意に設定することが出来る。例えば、ペダル装置は運転席下部にあるため、車両乗降時には邪魔になる場合がある。また、非運転中の休息においても運転席下部が広い方がより快適である。そのため、ペダル装置を終了する前にペダルを引き込み、ペダル位置を最奥位置にしておくことで、より利便性の高いペダル装置を提供することが出来る。また、ペダル位置が最奥位置に固定されていれば、車両の操作が不可能となるため、何らかの方法で正規の手順を踏まずにエンジンを始動した場合等でも、車両を運転することが出来なくすることが可能である。したがって、車両盗難に対する抑止効果も期待出来る。そのため、システム状態制御手段６及びペダル制御装置手段５は、ステップ１０３でペダル位置を最奥に動かし、ステップ１０４でペダル位置を最奥のまま固定する。
【００３９】
また、ステップ１０１には車両が停止していることが含まれる。ここで、ペダル装置は終了しているが、車両出力装置は終了しておらず、ペダルの踏み込み状態を検出し車両出力が行われていても良い。また、ペダルが踏み込まれることに起因して車両電源がＯＮになるようなシステムであっても良い。そのため、車両が停止していても明確に車両を停止し続けようとする状態でない場合、ペダルを運転者が踏み込めるように、システム状態制御手段６はペダル位置を原点位置に移動する必要がある。ここで、明確に車両を停止し続けようとする状態でない場合とは、路面の勾配や車両外からの外力によって車両を移動することが出来る場合である。具体的には例えば、車両情報検出手段１１によってパーキングブレーキをかけておらず、かつシフトポジションがＰレンジ以外にある事が検出された場合がある。
【００４０】
明確に車両を停止し続けようとする状態でない場合、車両が運転者あるいは搭乗者の意図に反して運動してしまった場合、ペダル位置は運転者が車両を操作出来るようになっていなければならない。例えば牽引などの外力により意図的に車両を運動させ、運転者がブレーキ操作をすることによりその運動を調節しようとする場合などでも、ペダル操作が可能でなければならない。このような場合、運転操作を常に行えるようにしておく必要があるため、ペダルは原点位置にあることが望ましい。そこで、システム状態制御手段６はステップ１０２の様にパーキングブレーキがかかっているか、シフトポジションがＰレンジある場合は、ステップ１０３に進み、ペダル位置を最奥に移動するが、ステップ１０２の条件が成立しない場合、ステップ１０５に進み、ペダルを原点位置に戻すようにする。
【００４１】
システム状態制御手段６は、ステップ１０４でペダル位置を最奥で固定するか、ステップ１０５でペダル位置を原点位置に戻すと、ステップ１０６に進む。ステップ１０６でペダル位置が終了位置まで移動したことを確認すると、ステップ１０７に進んでペダル装置を終了する。ステップ１０６での終了位置は、ステップ１０２の判定がＹｅｓであれば最奥位置であり、ステップ１０２の判定がＮｏであれば原点位置である。
【００４２】
また、システム状態制御手段６は、車両出力装置７を用いて車両出力を変化させてもよい。通常の走行時あるいは、ペダル装置使用時において車両出力装置７はペダル位置やペダル装置を踏み込むペダル踏力に応じて車両を動作させるための車両出力を行うが、例えば、図１０に示すように、ステップ１０３、ステップ１０４でペダルを最奥に引き込む際には、ステップ１１１のように予め定められた値に車両出力を固定しても良い。ここで、例えばペダル装置がアクセルペダルであった場合には、車両出力を０に固定する。また例えばペダル装置がブレーキペダルであった場合には、車両出力を車両が外力によって移動しない程度に固定する。これはキャリパに一定の推力をかけたままラッチさせて固定する方式でも良いし、電動パーキングブレーキを用いて車輪が動かないようにする方式でも良い。また、車両出力装置によらず車両が固定されている場合、ステップ１１１における車両出力は０に固定していても良い。例えば、機械式のパーキングブレーキが作動しているときは車両出力を０に固定するとしても良い。
【００４３】
ここで、システム状態制御手段６がペダル装置を起動する方法について説明する。ペダル装置の起動とは、ペダル装置１及び入力演算装置３に電力を供給し、ペダル装置が運転者の踏み込みに対して図２の様に適切なペダル反力を生成しながらペダル位置をストロークすることが出来る状態にすることである。システム状態制御手段６は、運転者が車両操作を行う必要が認められた際にペダル装置を起動する。
【００４４】
システム状態制御手段６は、ペダル装置を起動するために、ペダル装置１及び入力演算装置３の電源を通電するか、電源の通電用の信号を出力する。ペダル装置及び入力演算装置は電源を通電されるか、電源通電用の信号を受けると、ペダル装置が正常に動作するように起動する。具体的には、例えば、バッテリに接続している電気系統の途中にあるリレーを通電しても良いし、また、入力演算装置がスリープモードに移行している場合は、通常モードに移行しても良い。ここで、ペダル装置１及び入力演算装置３の電源を投入する条件としては例えば、図１１のステップ１２１のように、車両電源がＯＮであることを用いても良い。ここで、車両電源がＯＮであるかどうかは車両電源状態検出手段９によって検出された車両電源状態から判断しても良い。例えば、イグニッションスイッチがＯＮであれば車両電源がＯＮであると判断しても良いし、エンジンが動作しており、エンジン回転数が０でなかったり、エンジンの出力トルクが０でなかったりする場合や、オルタネータの発電電力が０でない場合に、車両電源がＯＮであると判断しても良い。また、車両電源が車両に備えられたスイッチ、センサ、装置による情報でＯＮされる場合、それらの情報を用いて車両電源がＯＮであると判断しても良い。例えば、ドアスイッチにより運転席のドアが開いた場合や、ドアロックがあけられたことを検出して車両電源がＯＮであると判断しても良いし、無線式のドアロック信号によりドアロックがあけられた場合はその無線信号を用いて、車両電源がＯＮであると判断しても良い。また、シートに備えられた過重センサや車内カメラなどにより、運転席に搭乗者がいるかどうか判断し、搭乗者がいる場合は車両電源がＯＮであると判断しても良いし、搭乗者によりペダルが踏まれたり、ステアリングを操作されたり、シフトレバーを操作されたりした場合は車両電源がＯＮであると判断しても良い。システム状態制御手段６は、ステップ１２１の条件が成立するならばステップ１２２においてペダル装置を起動する。
【００４５】
ペダル装置が終了しており、ペダル装置１あるいは入力演算装置３への電源が遮断されていたり、スリープモードに移行したりしている場合、ペダル装置制御手段はペダル装置を制御していないため、電源が通電するかスリープモードが解除された直後はペダル位置が必ずしも原点位置にあるとは限らない。運転者が車両を運転するためには、ペダル位置が原点位置にある必要があるため、システム状態制御手段６はペダル装置を起動した後、ペダル位置を原点位置に移動させる。ペダル位置を移動させる時は、運転者の足にペダルが急に当たる事を防ぐため、ある程度ゆっくりとした速度で移動することが望ましい。具体的には、ペダル入力部が０．１〜０．２ｍ／ｓで移動する。そのため、システム状態制御手段６は、ステップ１２３でペダル位置を原点位置に移動し、ステップ１２４でペダル位置が原点位置に移動したことを確認する。また、ステップ１２５で運転者の踏み込みによるペダル位置やペダル踏力に応じた車両出力を行える様にし、ステップ１２４の判定がＹｅｓになるまではペダル装置の状態に関わらず車両出力は固定する。
【００４６】
次に、ペダル装置が起動した直後はペダル位置を正確に計測出来ない場合について説明する。
【００４７】
ペダル位置を計測するセンサやペダルを構成している部材は温度変化や経時変化を起こすことがあり、ペダル位置の測定の基準がずれてしまう可能性がある。また、ペダル位置をアクチュエータ２の回転角度から計算しており、センサとしてエンコーダやレゾルバを用いている場合、ペダル位置は相対位置として計測されるため、ペダル装置が起動した直後はペダル位置の絶対位置を計測することが出来ない場合がある。そのため、システム状態制御手段６は、ペダル装置を起動した後、図１２にしめすような制御フローを用いてペダル位置を手前方向に移動し原点位置としても良い。
【００４８】
ペダル位置が計測出来ない場合でも、ペダル位置の相対変化すなわちペダル速度は計算出来るため、例えば、図１２のステップ１３１の様にペダルを手前方向すなわち、原点位置の方向へと移動する事が出来る。ペダルの手前方向への移動は最終的に、例えば図６に示すようなストッパ５２で止められる。ストッパよりも手前方向にペダルが移動することはないため、システム状態制御手段６はステップ１３２でペダルがストッパに止められているかどうかを判定し、ペダルがストッパに止められている場合は、ステップ１３３でその時点でのペダル位置を原点位置とする。ステップ１３３で原点位置を決定することにより、ペダル位置を正確に計測することが出来るようになる。ステップ１３２で、ペダルが踏まれておらず、ペダル装置制御手段５が予め定められた以上の力でペダルを移動させてもペダルの位置が変化しない場合、ペダルが原点位置のストッパに接触しており、ペダルがストッパに止められていると判断してもよい。ここで、ペダル装置制御手段５が予め定められた以上の力でペダルを移動させているかどうかは、ペダル装置制御手段５がアクチュエータ２に流している電流値がペダルを戻す方向に予め定められた閾値以上流れているかどうかに基づいて判断しても良い。
【００４９】
以上のようにシステム状態制御手段６によってペダル装置の起動と終了を行うことによって、ペダル装置を用いる必要がない場合には、ペダル装置への電源供給を抑えることが出来る。また、ペダル装置の終了時にペダル位置を移動することによって必要に応じて運転席下部の空間を広くし、乗降時の利便性や休憩時の快適性を確保することが出来る。さらに、ペダル装置の起動時にペダル位置を原点位置に戻すことによって、ペダル装置の終了時あるいはペダル装置が終了してから起動するまでの間にペダル装置が原点位置以外のペダル位置に移動していた場合でも、車両を運転する際には、正常なドライビングポジションを確保することが可能となり、従来の車両と比べて違和感のない操作を行うことが可能なペダル装置を提供することが出来る。
【実施例２】
【００５０】
次に、本発明を応用した実施例について説明する。実施例１において、ペダル装置への電源供給が抑えられている場合に、ペダルが待機している終了位置としては最奥位置を用いており、最奥位置の定義は運転者がペダルを一番奥まで足で踏み込んだ場合にペダルが移動出来る一番奥側の位置としているが、本発明を適用したペダル装置における最奥位置は前記定義によるものに限定されない。
【００５１】
例えば図１３（ａ）に示すようなペダル装置において、通常走行時に運転者がペダルを踏んでいない場合のペダル位置である原点位置が２０３であり、運転者がペダルを踏み込むことによりストロークできる最も奥側のペダル位置が２０４であるとすると、ペダル装置への電源供給が抑えられている場合にペダルが待機する終了位置は、例えば２０５のように、通常走行時に運転者がペダルを踏むことにより移動することの出来るペダル位置の範囲よりもさらに奥側を最奥位置として定義しても良い。実施例１では、運転席下部壁面２０６よりも運転者側の車室内でペダルが待機していることになり、運転席下部で足を大きく動かすと下肢部にペダルが当たってしまう可能性がある。しかし図１３（ａ）のようにペダルが壁面２０６よりも奥側で待機することにより、運転席下部での足の稼働領域内において自由に足を動かすことが出来る。図１３（ａ）のような最奥位置を設定することにより、乗降時や休息時における利便性や快適性をさらに向上させることが出来る。
【００５２】
また、図１３（ａ）において回転軸２０２周りの稼働領域が制限されており、２０５までペダルを動かすことが出来ない場合においては、最奥位置を図１３（ｂ）のように設定しても良い。図１３（ｂ）においては、移動機構によって回転軸２０２ごとペダルが移動し、２１１のようになる。ペダルの移動方向は真横であっても良いし、斜め上あるいは斜め下であっても良い。回転軸２１１が移動することによってペダルの最奥位置は２１２のようになるため、回転軸周りの回転領域に関わらず、ペダルを壁面２０６よりも奥側に移動することが出来る。また、図１３（ａ）に示した回転軸周りのペダルの移動と図１３（ｂ）に示した回転軸自身の移動を組み合わせることによって、ペダルを壁面２０６よりも奥側に移動することも可能である。
【００５３】
さらに、図１４に示すように、ペダルの作用点あるいは力点が支点よりも上にあるペダル装置に対しても、同様の適用が可能である。例えば、図１４（ａ）において原点位置が２２２であるとすると、実施例１を適用した場合の最奥位置は２２３であるが、本実施例では、最奥位置は２２４であると定義してもよい。さらに、図１４（ｂ）においては、ペダルの回転軸２２１が移動機構によって２３１に移動することにより、ペダルを壁面２０６よりも奥側あるいは下側に移動しており、２３２を最奥位置として定義してもよい。２２１から２３１への移動方向は真下であっても良いし、斜め手前側あるいは斜め奥側であっても良い。また、図１４（ａ）に示した回転軸周りのペダルの移動と図１４（ｂ）に示した回転軸自身の移動を組み合わせることによって、ペダルを壁面２０６よりも奥側に移動することも可能である。
【００５４】
本発明によって、電気的な力を用いてペダル位置あるいはペダル反力を制御するペダル装置において、ペダル装置を作動させる必要があるかどうかを判定しペダル装置の起動と終了を行うことが可能となり、ペダル装置の消費する電力を必要に応じて調整することが出来るとともに、ペダル装置の起動と終了を行う際にペダル位置の移動を行い、必要に応じて適切なペダル位置を提供するペダル装置を実現することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】実施例１の構成を示すブロック図である。
【図２】ペダル反力を求めるためのグラフである。
【図３】ペダル装置の一例を示す模式図である。
【図４】ペダル装置の一例を示す模式図である。
【図５】ペダル装置の一例を示す模式図である。
【図６】ペダル装置の一例を示す模式図である。
【図７】車両出力を求めるためのグラフである。
【図８】車両出力を求めるためのグラフである。
【図９】システム状態制御手段による制御の一例を示すフロー図である。
【図１０】システム状態制御手段による制御の一例を示すフロー図である。
【図１１】システム状態制御手段による制御の一例を示すフロー図である。
【図１２】システム状態制御手段による制御の一例を示すフロー図である。
【図１３】実施例２の構成を示す模式図である。
【図１４】実施例２の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５６】
１    ペダル装置
２    アクチュエータ
３    入力演算装置
４    ペダル位置検出手段
５    ペダル装置制御手段
６    システム状態制御手段
７    車両出力装置
８    ペダル状態検出手段
９    車両電源状態検出手段
１０    車両運動状態検出手段
１１    車両情報検出手段
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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