(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
立位姿勢を保った状態でブレーキペダルを踏んで車両を制動する立位姿勢用ブレーキペダル装置において、
足先で踏み込まれるブレーキペダルと、
前記ブレーキペダルを可動自在に取り付け、足先を前記ブレーキペダルに載せた状態で足裏全体を載せる架台と、
前記ブレーキペダルを踏み込んで制動する際に、踏み込み方向と反対方向へ前記ブレーキペダル及び前記架台を上昇させる架台昇降手段と、を備えた
ことを特徴とする立位姿勢用ブレーキペダル装置。
【請求項２】
請求項１に記載の立位姿勢用ブレーキペダル装置であって、
前記架台昇降手段は、車体床面に固定される基台と、この基台に対して前記架台を可動自在に取り付ける手段と、前記架台を押し上げるアクチュエータと、前記架台を持ち上げる指示を出す制御回路とからなる
ことを特徴とする立位姿勢用ブレーキペダル装置。
【請求項３】
請求項２に記載の立位姿勢用ブレーキペダル装置であって、
前記架台昇降手段の制御回路は、前記ブレーキペダルを踏み込むストローク若しくは踏力に応じて前記ブレーキペダル及び前記架台を持ち上げる
ことを特徴とする立位姿勢用ブレーキペダル装置。
【請求項４】
請求項２に記載の立位姿勢用ブレーキペダル装置であって、
前記架台昇降手段の制御回路は、前記ブレーキペダルを踏み込むストローク若しくは踏力に比例して、前記ブレーキペダル及び前記架台を持ち上げる
ことを特徴とする立位姿勢用ブレーキペダル装置。
【請求項５】
請求項２に記載の立位姿勢用ブレーキペダル装置であって、
前記架台昇降手段の制御回路は、前記ブレーキペダルを踏み込むストローク若しくは踏力の時間変化の微分値に比例して、前記ブレーキペダル及び前記架台を持ち上げる
ことを特徴とする立位姿勢用ブレーキペダル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば乗車姿勢として立位姿勢を保つ乗り物等に使用される立位姿勢用ブレーキペダル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、走行距離の長い時或いは乗車状態での一時待機時にはオペレータは着座運転を可能にし、短距離の場合は立運転姿勢での運転を行う等、オペレータの体調や疲労度等に合わせて運転姿勢を選択可能にして、長時間立運転姿勢状態での運転が回避可能な立席型運転席用背もたれ構造が開示されている。
【０００３】
この背もたれ構造では、背もたれパットの背もたれ部にオペレータの臀部を支えるシート部を前方へせり出し形成して形成したことで、オペレータは着座運転を可能にし、運転姿勢を選択可能にして、立運転姿勢状態での運転を回避してオペレータの疲労軽減を図っている。また、この背もたれ構造は、背もたれパットのシート部前端から下方に向かって延在する脚もたれ部を形成することで、立運転姿勢にあるオペレータの運転時の前後動に対するバランスの安定維持を確保し、運転姿勢を更に安定させて運転時の疲労を軽減可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１３２５２５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、立位姿勢を保持した状態では、足部で体重の大部分を支持しているため、乗員に制動時の慣性力が作用すると、姿勢を保持することが難しい。
【０００６】
そこで本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、立位姿勢で車両を制動するブレーキ操作時に、足を車両床面から持ち上げることなく足を接触させたままの状態で且つ足先を延ばすことなくブレーキペダルを踏むことを可能として、姿勢を保持することのできる立位姿勢用ブレーキペダル装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の立位姿勢用ブレーキペダル装置は、足先で踏み込まれるブレーキペダルと、足先をブレーキペダルに載せた状態で足裏全体を載せる架台と、ブレーキペダルを踏み込んで制動する際に、踏み込み方向と反対方向へ前記ブレーキペダル及び前記架台を上昇させる架台昇降手段を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係る立位姿勢用ブレーキペダル装置によれば、ブレーキペダルを踏み込むと、このブレーキペダルを可動自在に取り付けた架台が、踏み込む方向と反対方向へブレーキペダルと架台を上昇させるので、足を床面から持ち上げることなく接触させたままの状態で且つ足先を延ばすことなくブレーキペダル操作を行うことが可能となり、制動時の姿勢保持を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、単純な平面に固定されたシート座面に、同じく単純な円弧形状の臀部を持った乗員が点接触して着座している場合の模式図ある。
【図２】図２は、下肢を車体床面に垂直に配置している状態の立位姿勢時において、シート座面の傾斜角に対する足支持部の体重分担率を示す特性図である。
【図３】図３は、本発明における立位姿勢用ブレーキペダル装置を、本装置を必要とするであろう立位姿勢での乗員配置と共に示した車両図ある。
【図４】図４（Ａ）は立位姿勢用ブレーキペダル装置の斜視図、図４（Ｂ）はその分解図である。
【図５】図５（Ａ）は立位姿勢用ブレーキペダル装置の平面図、図５（Ｂ）はその側面図、図５（Ｃ）はその右側面図である。
【図６】図６は、立位姿勢用ブレーキペダル装置と足の基本的位置関係を示す図である。
【図７】図７は、立位姿勢用ブレーキペダル装置のブレーキペダル操作状態を示す図である。
【図８】図８は、立位姿勢用ブレーキペダル装置と乗員の足との位置関係を、ブレーキ非操作時とブレーキペダル操作時との対比で示した図である。
【図９】図９は、一般的な車両での着座姿勢におけるブレーキペダル装置と乗員の足との位置関係を、ブレーキ非操作時とブレーキペダル操作時との対比で示した図である。
【図１０】図１０は、本実施形態の立位姿勢用ブレーキペダル装置と一般的なブレーキペダル装置における車体基準でのブレーキ操作時の踝変位特性を示す図である。
【図１１】図１１は、本実施形態の立位姿勢用ブレーキペダル装置におけるシステム構成を示す図である。
【図１２】図１２は、本実施形態の立位姿勢用ブレーキペダル装置の制御フローを示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、本実施形態の効果を説明するための図であり、（Ａ）は踝の上下変位による体幹とシート座面の相対角度変化を示し、（Ｂ）はシート座面の傾斜角に対する足支持部の体重分担率を示す特性図である。
【図１４】図１４は、制動時の身体挙動のイメージを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。図１には、乗員に立位姿勢をとらせるために車体床面に対して前方に倒れるように傾斜させた座面をもつ立位姿勢用シートに、床面に足を接地させながら着座している乗員と、その足に加わる体荷重の関係を車両側面視の２次元モデルで示した。体荷重とは、乗員２の体重を意味する。
【００１１】
図１は、単純な平面に固定されたシート座面１に、同じく単純な円弧形状の臀部２ａを持った乗員２が点接触して着座している場合の模式図を示している。シート座面１で支持する体荷重Ｆは、シート座面１に対して垂直な方向になるため、地上基準（もしくは車体基準）でみると上下方向力成分Ｆ１だけでなく前後方向力成分Ｆ２を持つことになり、その直交する２成分Ｆ１、Ｆ２の関係はシート座面１の傾斜角θによって規定される。
【００１２】
図１の状態では、シート座面１が斜め下に傾斜されているため、乗員２はシート座面１との間で前方斜め下に向かって滑ってしまう。そのため、足２ｂを床面に接地させて臀部２ａがシート座面１から滑らないように、体荷重Ｆの地上基準での前後方向力成分Ｆ２と釣り合わせるだけの足部接地面での前後方向力Ｆ３を出させる必要が発生する。
【００１３】
一方、臀部２ａにかかる体荷重Ｆは、前記の通り、前後方向力成分Ｆ２と上下方向力成分Ｆ１が独立でないため、足接地部で出す前後方向力Ｆ３に対応した臀部前後力Ｆ２にならざるを得えない。その結果、臀部２ａの体荷重Ｆは、足接地部で発生させる前後方向力Ｆ３に対応して変動することになる。その際に、これらの関係を規定するのは足の膝部の関節トルクＦ４であり、これにより脚部全体の姿勢を足接地部前後方向力により制御する形となる。
【００１４】
図２には、下肢を車体床面に垂直に配置している状態の立位姿勢時において、シート座面１の傾斜角θに対する足支持部の体重分担率のグラフを示す。グラフには、水平面に対する大腿部（脚上肢）２ｃの傾斜角度θ１の違いで３本の線を示す。線Ａは、大腿部２ｃの傾斜角度θ１が１５度である。線Ｂは、大腿部２ｃの傾斜角度θ１が３０度である。線Ｃは、大腿部２ｃの傾斜角度θ１が４５度である。図２のグラフを見ると、シート座面１の傾斜角度θが零の場合、どの大腿部２ｃの傾斜角度θ１でも同じ値（足支持分の体重分担率が約３０％）になっているのは、下肢の重量が残っているからである。なお、図２は２次元側面視でのモデルであるため、足支持荷重は両下肢の合計値である。この図２を見ると、足支持部の体重分担率は、大腿部２ｃの傾斜角度θ１が何れの場合もシート座面１の傾斜角θが大きくなるに連れて増加する。
【００１５】
図３は、本発明における立位姿勢用ブレーキペダル装置３を、本装置を必要とするであろう立位姿勢での乗員配置と共に示した車両図である。図１に示す車両４は、一例であってこれに限定されるもではない。立位姿勢とは、図１で示したように体荷重の一部（足自身の重量だけでなく体幹荷重）を足２ｂで支持する着座姿勢と定義する。図３中、符号５は、立位姿勢シートである。立位姿勢シート５は、首当て部５ａと、背中当て５ｂと、臀部当て部５ｃと、大腿当て部５ｄと、下腿当て部５ｅとを有している。
【００１６】
このような立位姿勢の場合、車両の主たる３つの操作系である操舵、駆動（アクセル）、制動のうち足２ｂで分担する分はなるべく少なくしたい。そのため、操舵に加えて駆動（アクセル）指令も足２ｂではなく手２ｃでの操作が想定される。図３においては、手２ｃに持つ操作部が、操舵と駆動（アクセル）指示機能を持った手元操作系システム６となっている。このような操作システムとしては、操作スティックなどがある。手元操作系システム６とブレーキペダル装置３の操作量は、制御システム７で演算される。ブレーキペダルの代わりに手元操作系システム６にてブレーキ操作をすることは機械システムとしては可能であるが、制動操作は足に残すことで車両操作のし易さを維持できると想定している。
【００１７】
図４及び図５には、立位姿勢用ブレーキペダル装置３を示す。図４（Ａ）は立位姿勢用ブレーキペダル装置の斜視図であり、同図（Ｂ）はその分解図である。図５（Ａ）は立位姿勢用ブレーキペダル装置の平面図、同図（Ｂ）はその側面図、同図（Ｃ）はその右側面図である。この立位姿勢用ブレーキペダル装置３は、乗員２が立位姿勢時に足操作はブレーキのみを使用するという形式を示しているため、ブレーキペダル８は両足つま先部で同時に踏むことが可能な構造としている。そのため、ブレーキペダル８の幅Ｗは、従来の一般的な片足用ブレーキペダルより幅を広く設定している。
【００１８】
ブレーキペダル８は、足裏を載せる架台９に回転可能なジョイント部１０で一側縁側が結合され、前記架台９に対して可動するように取り付けられている。乗員２は、この架台９に両足２ｂを接地させることができるように、その架台９の面積が確保されている。架台９は、車体床面に固定される基台１１に対して、車体前側リンク１２と車体後ろ側リンク１３の２つのリンクで連結されている。
【００１９】
車体前側リンク１２と車体後ろ側リンク１３は、それぞれ架台９の左右側面に対で配置されている。車体前側リンク１２は、車体後ろ側リンク１３よりもその長さが長くされている。そして、これら車体前側リンク１２及び車体後ろ側リンク１３は、何れも一端側を第１支持軸１４で架台９に取り付け、他端側を第２支持軸１５で基台１１に取り付けている。前記架台９は、足２ｂのつま先を除いた部位を載せる足載せ部位９ａと、後述するブレーキペダル変位検出部１６を配置する検出部配置部位９ｂと、これらを高さ方向で上下に連結する連結部位９ｃとを有している。
【００２０】
ブレーキペダル８と架台９との間には、ブレーキペダル変位検出部１６が設けられている。ブレーキペダル変位検出部１６は、ブレーキペダル８と、このブレーキペダル８と対応する部分を車両下方へ屈曲させた架台９の検出部配置部９ｂとの間に配置されている。ブレーキペダル変位検出部１６は、ブレーキペダル８を踏んだ時のブレーキペダル８の変位を検出する機能の他にブレーキペダル反力発生機能も有している。本実施例においては、この反力発生機構としてはばねを想定しているが、もちろん制御装置をともなったアクチュエータで実現させることも可能である。
【００２１】
また、基台１１の底面には、ブレーキペダル８を取り付けた架台９を、車体床面より上方へ持ち上げるアクチュエータ１７が取り付けられている。アクチュエータ１７が作動することで、該アクチュエータ１７の昇降部材１８が車両高さ方向で上昇して前記架台９を上方へ持ち上げる。アクチュエータ１７の昇降部材１８が車両高さ方向で下降すると、前記架台９は下方へ下がる。前記基台１１と、この基台１１に対して架台９を可動自在に取り付ける手段である車体前側リンク１２及び車体後ろ側リンク１３と、架台９を押し上げるアクチュエータ１７と、架台９を持ち上げる指示を出す制御回路（後述する図１１の制御回路）は、本発明の架台昇降手段を構成する。
【００２２】
図６及び図７には、立位姿勢用ブレーキペダル装置３の動作を説明するための図を示してある。図６は、立位姿勢用ブレーキペダル装置３と足の基本的位置関係を車両側面視で示している。足で支持する体荷重は、通常は架台９で受け止めるようになっている。そして、乗員２は、足の踝部を中心につま先部を載せているブレーキペダル８を押し込むことができる。ブレーキペダル８を操作しないときには、架台９が足支持荷重を受け止めることが容易になるように、架台９の足載せ部位９ａはブレーキペダル８を操作しない静止位置において車体後方に傾斜する形状となっており、ブレーキペダル８に乗る足先部に荷重がかかりにくい構造としている。
【００２３】
図７は、ブレーキペダル装置の動きを車体側面視にて示す。図７（Ａ）はブレーキペダル８の非動作状態、同図（Ｂ）はブレーキペダル８の操作量が中間の状態、同図（Ｃ）はブレーキペダル８の最大動作状態である。本実施形態の立位姿勢用ブレーキペダル装置３では、ブレーキペダル８を踏み込む操作に応じて架台９は、アクチュエータ１７により車体床面より上方に持ち上げられる。
【００２４】
架台９の役割は、乗員２の足２ｂを車体床面に対して上方に変位（移動）させることを目的としている。このため、架台９を車体床面に対して上方変位させる構造は、リンク機構や電動システムなどの方法が考えられるが、架台９を動かすという目的を実現させることができるならば如何様な手段構造でも構わない。本実施形態では、２つの不等長の車体前側リンク１２と車体後ろ側リンク１３により、架台９と基台１１を連結させている。
【００２５】
この立位姿勢用ブレーキペダル装置３では、車体前側リンク１２が車体後ろ側リンク１３よりもその長さが長いため、アクチュエータ１７が架台９を車体床面に対して上方へ押上げた際に、架台９はブレーキペダル８を取り付けた先端側を上とし後端側を下とする車両前方斜め上方へ傾く。このため、乗員２は、つま先が上に向くように足２ｂが斜め上方へ持ち上がることにより、下肢全体が立位姿勢シート５側へ移動し、臀部２ａが臀部当て部５ｃからずり下がるのを防止することができる。
【００２６】
図７においては、ブレーキペダル８を緩やかに踏んだ場合における定常的姿勢変化を示しているが、本実施形態ではブレーキペダル操作変化量（ペダルストローク速度もしくはペダル踏力変化速度）に応じた制御も想定している。このため、ブレーキペダル８の最大操作量位置まで達していない段階でも架台９そのものは、アクチュエータ１７の最大動作量に到達している場合がある。
【００２７】
図８乃至図１０には、本実施形態の動作特性を示す。図８では、立位姿勢用ブレーキペダル装置３と乗員２の足２ｂとの位置関係を、ブレーキ非操作時（図８（Ａ））とブレーキペダル操作時（図８（Ｂ））との対比で示す。乗員２の足２ｂを架台９に接地させてブレーキペダル８を操作する際に、足の接地位置を架台９に対して相対変位させずに踝部２ｄを支点として足２ｂを回転するようにつま先を下方へ曲げてブレーキペダル８を操作することが可能となっている。足接地部と架台９の間に相対変位がない場合において、アクチュエータ１７による架台９の上昇に伴い、踝部２ｄは車体基準でみると上方に変位（移動）する。この際、本実施形態の構造では、不等長の車体前側リンク１２と車体後ろ側リンク１３により、踝部２ｄは上方変位と合わせて後方変位する。
【００２８】
図９には、一般的な車両での着座姿勢におけるブレーキペダル装置の動作例を示す。図８と比較できるように、ブレーキペダル非操作時（図８（Ａ））と操作時（図８（Ｂ））を対比させている。この例では、ブレーキペダル８の回転支点１９は、足２ｂより車両前方の上方にある。踝２ｄは、ブレーキペダル操作に応じて車両前方に変位（移動）すると共に車体底面側へ下方変位（下方移動）する。この一般的なブレーキペダル装置には、他に車体床面若しくはそれより下方にブレーキペダル回転支点を持つ形式のブレーキペダルもあるが、ブレーキペダル操作と踝２ｄの変位（移動）方向は図９と同じ特性となる。
【００２９】
図１０は、本実施形態の立位姿勢用ブレーキペダル装置と一般的なブレーキペダル装置における車体基準でのブレーキ操作時の踝変位特性を示す図である。車体基準でブレーキペダル操作をした場合（本実施形態の場合は架台９と足接地部の相対変位を起こさせないようにし、従来ブレーキ装置の場合は踵の床面着地点を床面に対して動かさないようにする）、一般的なブレーキペダル装置では踝２ｄが点線のように車体前方向と車体下方向に変位するのに対し、本実施形態の立位姿勢用ブレーキペダル装置３では実線のように車体上方に変位する。また、本実施形態の立位姿勢用ブレーキペダル装置３では、踝２ｄは上方変位に合わせて車体後方へも同時に変位しており、実線にて示すように一般的なブレーキペダル装置とは対称的な特性になっている。
【００３０】
図１１には、本実施形態の立位姿勢用ブレーキペダル装置におけるシステム構成を示す。図３で示した手元操作系システム６に設けられた加速度操作量センサ２０で得られた加速度操作量信号（アクセルペダル開度に相当）と、ブレーキペダル変位検出部１６に設けられたブレーキペダルストロークセンサ２１で検出された信号が、図３で示す制御システム装置７内の車両操作状態量演算回路２２に入力される。そこで演算された情報を基に、架台リフトアップ量制御演算回路２３にて必要な架台リフトアップ量が算出され、架台アクチュエータ駆動回路２４にて制御信号が生成され、架台９を持ち上げるアクチュエータ１７を駆動させる。
【００３１】
図１２には、本実施形態の立位姿勢用ブレーキペダル装置３の制御フローを示す。図３で示した手元操作系システム６に設けられた加速度操作量センサ２０で得られた加速度操作量信号（アクセルペダル開度に相当）と、ブレーキペダル変位検出部１６に設けられたブレーキペダルストロークセンサ２０で検出された信号を、ステップＳ１０の処理でセンサ値を操作量として読み取る。
【００３２】
そして、次のステップＳ２０の処理において、加速度操作量が設定された閾値（α0）より、読み取った操作量が大きい場合（ＹＥＳ）は、乗員２の意志が加速にあると判断して前記架台９の動作制御は行わない。もちろん、ステップＳ２０の処理において、加速度操作量が閾値以上で乗員２が加速度要求をしていると判断しても、ブレーキペダル変位検出部１６で検知されたブレーキ装置作動要求はブレーキに伝えられ、車両の制動動作そのものには一切影響を与えないことは言うまでもない。
【００３３】
前記ステップＳ２０の処理で加速度操作量が閾値（α0）よりも小さい（ＮＯ）と判断された場合（ＮＯ）は、次のステップ３０にこのフローチャートを進める。ステップＳ３０の処理では、ブレーキペダル踏込み操作判断を、ブレーキペダルストロークセンサ信号より判断する。ブレーキペダル操作されたと判断した場合には、次のステップＳ４０にてブレーキペダルストロークＬより関数式ｆ（Ｌ）にて架台リフトアップ量Ｈ0が計算される。関数式ｆ（Ｌ）は、最も単純なものではブレーキペダルストロークセンサ信号Ｌに比例定数を掛けた一次式でも可能であるし、より複雑な式でもＬに比例して架台リフトアップ量Ｈ0が増えるという関係にあれば問題ない。
【００３４】
ステップＳ４０の処理で求まった架台リフトアップ量Ｈ0で、前記架台９を駆動させても本発明の効果は充分得られる。しかし、より高いブレーキ操作時の乗員姿勢を制御するためには、次のステップＳ５０の処理でブレーキペダルストロークセンサ信号Ｌの時間微分値Ｌ′を算出する。この時間微分値Ｌ′より、次のステップＳ６０の処理で架台リフトアップ量Ｈを、ステップＳ４０で求めたＨ0と、前記ｆ（Ｌ）とは異なる関数ｇ（Ｌ′）にて算出された量の合計値Ｈとして架台リフトアップ量を決定する。ここで異なる関数ｇ（Ｌ′）は、ｆ（Ｌ）と同様、Ｌ′に線形比例させた単純な形でも良いし、より複雑な形式でも良いし、Ｌ′の増加に合わせてｇ（Ｌ′）が増加するようになっていれば問題ない。
【００３５】
そして、ステップＳ６０の処理で決定された架台リフトアップ量Ｈは、次のステップＳ７０の処理で架台アクチュエータへの作動量指令出力に変換されて、前記架台９を動作アクチュエータ１７へ制御信号として送られる。
【００３６】
図１３には、本実施形態の効果を説明するための図を示す。図１３（Ａ）では、踝２ｄの上下変位による体幹とシート座面１の相対角度変化を示している。本実施形態の立位姿勢用ブレーキペダル装置３では、既に説明したようにブレーキペダル操作時に、車体床面に対して乗員２の踝２ｄが上昇するように変位させている。
【００３７】
図１３を参照して、足２ｂか踝２ｄの上昇が立位姿勢の乗員２の制動操作時における身体姿勢に、どのように安定化作用を及ぼすかを単純な２次元モデルにて説明する。図１３（Ｂ）には、足支持部の体重分担率の変化の計算図を示す。図１３（Ｂ）は、前記した図２と同じものであるが、図２に効果説明のために追記を加えたものである。図１３（Ａ）では、シート座面１の傾斜角θが１５度と想定した場合において、大腿部角４５度で立位姿勢着座している状態をブレーキ非操作時（非制動時）とする。図１３（Ｂ）のＰ点が非制動時であり、Ｑ点がブレーキ操作による制動時を示している。図３（Ｂ）のＡ線は大腿部角１５度、Ｂ線は大腿部角３０度、Ｃ線は大腿部角４５度である。
【００３８】
非制動時（Ｐ点）における足支持部の体重分担率は、約５５％となっている。この状態からブレーキペダル操作をして制動している状態（Ｑ点）では、図１３（Ａ）に示すように踝２ｄが高さＨ（８ｃｍ）だけ上方変位したとすれば、体幹部は車体床面に対して約６度後方に傾斜することになる。つまり、乗員２の体幹基準でみれば、シート座面１の傾斜角度θは、約６度小さくなったのと等価になる。なお、ここでは、乗員２の体幹と大腿部および下肢部の相対位置関係（関節角度）が変わらないように乗員２が制動時の姿勢制御をしているものとする。
【００３９】
これにより、図１３（Ｂ）のＰ点からＱ点（ブレーキ操作時の位置）に状態が移動し、乗員２の足支持部の体重分担率が５５％から４５％と約１０％低下する。乗員２の体重に変化はないので、これは結果として乗員２の臀部２ａで支持する体重の分担率が増えることを意味する。
【００４０】
図１４には、制動時の身体挙動のイメージを示す。制動操作により乗員２の身体に作用することになる慣性で対車体で前方変位してしまう身体動作は、乗員２の臀部２ａによるシート座面１への支持荷重を低下させてしまうことを意味する。本実施形態の立位姿勢用ブレーキペダル装置３を有しない場合は、図１４（Ａ）に示すように制動時に慣性を受けて車両前方へ移動することで、シート座面１に対する乗員２の臀部２ａによる荷重が小さくなる。これに対して、本実施形態の立位姿勢用ブレーキペダル装置３を有している場合は、図１４（Ｂ）に示すように制動時のシート座面１に対する乗員２の臀部２ａの荷重配分を増加させるように乗員２の対車体での身体姿勢を踝２ｄを前記したように上方へ動かす構造としたことで、シート座面１から前方へ臀部２ａがずり下がることなく、この図１４（Ｂ）の身体姿勢を実現する。
【００４１】
本実施形態の立位姿勢用ブレーキペダル装置によれば、車両を制動させるためのブレーキペダル８を踏むという行為を、足を車体床面から持ち上げずに実行することができ、制動時の姿勢保持を維持することができる。立位姿勢乗車では、ブレーキペダル８を踏む場合、足先でブレーキペダル８を押すという動作で車体床側に押し下げることになるが、そのままだと足で分担している体荷重を、ブレーキペダル８を押すつま先側へ移動させなければならなくなる。しかし、本実施形態の立位姿勢用ブレーキペダル装置では、ブレーキペダル８を可動自在に取り付けた架台９を、該ブレーキペダル８の踏み込み方向と反対方向へこのブレーキペダル８と共に架台昇降手段で持ち上げることにより、足を車両床面から持ち上げることなく足を接触させたままの状態で且つ足先を延ばすことなくブレーキペダルを操作することができる。
【００４２】
また、本実施形態の立位姿勢用ブレーキペダル装置によれば、ブレーキペダル８の足による操作時に、ブレーキペダル８を踏み込むつま先の変位によって一緒に車両床面に対して変位させなければならなくなる踵部について、車両床面に対してブレーキペダル８と独立に動く架台９が踵部に加わっている体荷重の支持を維持するように動かすことができる。このため、本実施形態の立位姿勢用ブレーキペダル装置では、ブレーキペダル操作の過程においても体荷重の足支持を維持することができる。
【００４３】
また、本実施形態の立位姿勢用ブレーキペダル装置によれば、車体床面に固定される基台１１と、この基台１１に対して架台９を可動自在に取り付ける手段（リンク機構）と、架台９を押し上げるアクチュエータ１７と、架台９を持ち上げる指示を出す制御回路とを備えているので、この制御回路の指示に基づいてアクチュエータ１７が作動して足裏全体を載せた架台９をブレーキペダル８と共に、該ブレーキペダル８の踏み込み方向と反対方向へ持ち上げることができる。
【００４４】
また、本実施形態の立位姿勢用ブレーキペダル装置によれば、ブレーキペダル８を踏み込むストローク若しくは踏力に応じて、ブレーキペダル８及び架台９を持ち上げることで、ブレーキペダル操作の全過程において足支持部の体重分担荷重を、任意の量に変化若しくは維持できる。これにより、臀部２ａの体荷重分担が車両制動時に乗員２の慣性により足部に移動して低下するのを低減するように下肢全体を持ち上げて臀部２ａを、シート座面１に押さえ付ける方向に作用させることができ、当該臀部２ａの体荷重低下を防止することができる。
【００４５】
また、本実施形態の立位姿勢用ブレーキペダル装置によれば、ブレーキペダル８を踏み込むストローク若しくは踏力に比例して、ブレーキペダル８及び架台９を持ち上げることで、ブレーキペダル操作の全過程において足支持部の体重分担荷重を、任意の量に変化若しくは維持できる。
【００４６】
また、本実施形態の立位姿勢用ブレーキペダル装置によれば、ブレーキペダル８を踏み込むストローク若しくは踏力の時間変化の微分値に比例して、ブレーキペダル８及び架台９を持ち上げることで、足支持部の荷重分担加率を、精度良く変化若しくは維持することができる。よって、制動時のシート座面１ａでの臀部２ａの荷重分担の過渡的な低減を精度よく防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、立位姿勢で運転する車両等の立位姿勢用ブレーキペダル装置に用いることができる。
【符号の説明】
【００４８】
１…シート座面
２…乗員
３…立位姿勢用ブレーキペダル装置
４…車両
５…立位姿勢シート
６…手元操作系システム
７…制御システム
８…ブレーキペダル
９…架台
１１…基台
１２…車体前側リンク
１３…車体後ろ側リンク
１６…ブレーキペダル変位検出部
１７…アクチュエータ
２０…加速度操作量センサ
２１…ブレーキペダルストロークセンサ
２２…車両操作状態量演算回路
２３…架台リフトアップ量制御演算回路
２４…架台アクチュエータ駆動回路
【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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