(57)【要約】    【課題】  注意喚起情報（信号・標識等）を判断し、情報に応じて反力を調整することができるアクセルペダル装置を提供する。    【解決手段】    運転者のアクセル操作に対して操作反力を付与する反力装置（アクチュエータ５）を備えたアクセルペダル装置において、車両の運転者に対する注意喚起情報（信号機・道路標識・緊急車両のサイレン等）を取得する注意喚起情報取得手段と、注意喚起情報取得手段によって得た注意喚起情報に基づいて車両を停止させる必要があるか否かを判断する注意喚起情報判断手段９とを有し、反力装置５は、注意喚起情報判断手段９が車両を停止させる必要があると判断した場合に、操作反力５を増加させるようにした。また、注意喚起情報取得手段はカメラ６又はマイク７を含む。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者のアクセル操作に対して操作反力を付与する反力装置を備えたアクセルペダル装置において、
車両の運転者に対する注意喚起情報を取得する注意喚起情報取得手段と、
前記注意喚起情報取得手段によって得た注意喚起情報に基づいて前記車両を停止させる必要があるか否かを判断する注意喚起情報判断手段とを有し、
前記反力装置は、前記注意喚起情報判断手段が前記車両を停止させる必要があると判断した場合に、前記操作反力を増加させることを特徴とするアクセルペダル装置。
【請求項２】
前記注意喚起情報は信号機であり、
前記注意喚起情報取得手段は、前記信号機の画像を取得するカメラであり、
前記注意喚起情報判断手段は、前記カメラによって取得された画像を処理することによって得られた前記信号機の信号状態に基づいて前記車両を停止させる必要があるか否かを判断することを特徴とする請求項１に記載のアクセルペダル装置。
【請求項３】
前記注意喚起情報は道路交通標識であり、
前記注意喚起情報取得手段は、前記道路交通標識の画像を取得するカメラであり、
前記注意喚起情報判断手段は、前記カメラによって取得された画像を処理することによって得られた前記道路交通標識の表示内容に基づいて前記車両を停止させる必要があるか否かを判断することを特徴とする請求項１に記載のアクセルペダル装置。
【請求項４】
前記注意喚起情報は緊急車両のサイレンであり、
前記注意喚起情報取得手段は、前記サイレンの音声を取得するマイクであり、
前記注意喚起情報判断手段は、前記マイクによって取得された音声を処理することによって得られた前記緊急車両との距離に基づいて前記車両を停止させる必要があるか否かを判断することを特徴とする請求項１に記載のアクセルペダル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に設けられたアクセルペダル装置に関するものであり、特に注意喚起情報に応じてアクセル操作に対する反力を変化させることができるアクセルペダル装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、アクセルペダル装置のアクセルペダルはアクセルワイヤを介してスロットルバルブと連結されており、踏み込み量に対応して踏み込み反力を発生させていた。これに対して、アクチュエータ等の反力付与手段を付加的に設け、アクセルペダルの踏み込み反力を意図的に制御できるようにしたものがある（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開２００５−２５５１６６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
車両の運転者は主として視覚的及び聴覚的に車外からの情報を受けて車両を運転している。車外からの情報には、例えば信号機の信号状態や、自己の車両の前を走行する車両との車間距離、路面の状態等といった注意喚起情報があり、情報を取得し損ねると交通事故へとつながる虞がある重要なものが多くある。例えば、信号機が赤信号の場合に運転者が赤信号に気付かず車両を減速させなかった場合には交通事故へとつながる虞がある。そのため、注意喚起情報の見逃しを発生させないように運転者に効果的に注意喚起しなければならないという課題がある。
【０００４】
効果的な注意喚起手段にアクセルペダル装置を用い得る。なぜなら、車両の運転者はアクセルペダルの踏み込みの調節により車両の速度を制御するため、運転者の意識は自覚の有無に関わらず足先に集中されており、特に運転者はアクセルペダルの踏み込みに対する反力を敏感に認識することができるためである。そのためアクセルペダルを介しての運転者に対する注意喚起は運転者に知覚されやすい。
【０００５】
本発明は上記の課題を鑑みなされたものであって、信号機の表示といった注意喚起手段から情報を取得ための情報取得手段を有し、注意喚起手段の注意喚起に応じてアクセルペダルの踏み込み反力を調整し、運転者に車両停止する必要があることを確実に伝え、減速を促すことができるアクセル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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１は、運転者のアクセル操作に対して操作反力を付与する反力装置（アクチュエータ５）を備えたアクセルペダル装置において、車両の運転者に対する注意喚起情報を取得する注意喚起情報取得手段と、前記注意喚起情報取得手段によって得た注意喚起情報に基づいて前記車両を停止させる必要があるか否かを判断する注意喚起情報判断手段９とを有し、前記反力装置５は、前記注意喚起情報判断手段９が前記車両を停止させる必要があると判断した場合に、前記操作反力５を増加させることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明であって、前記注意喚起情報は信号機であり、前記注意喚起情報取得手段は、前記信号機の画像を取得するカメラ６であり、前記注意喚起情報判断手段９は、前記カメラ６によって取得された画像を処理することによって得られた前記信号機の信号状態に基づいて前記車両を停止させる必要があるか否かを判断することを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３の発明は、請求項１の発明であって、前記注意喚起情報は道路交通標識であり、前記注意喚起情報取得手段は、前記道路交通標識の画像を取得するカメラ６であり、前記注意喚起情報判断手段９は、前記カメラ６によって取得された画像を処理することによって得られた前記道路交通標識の表示内容に基づいて前記車両を停止させる必要があるか否かを判断することを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４の発明は、請求項１の発明であって、前記注意喚起情報は緊急車両のサイレンであり、前記注意喚起情報取得手段は、前記サイレンの音声を取得するマイク７であり、前記注意喚起情報判断手段９は、前記マイク７によって取得された音声を処理することによって得られた前記緊急車両との距離に基づいて前記車両を停止させる必要があるか否かを判断することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によると、アクセルペダル装置は、車外から運転者へと向けられた注意喚起情報を取得する注意喚起情報取得手段と注意喚起情報判断手段とを有するため、走行中常に注意喚起情報を機械的に監視して注意喚起情報に応じてアクセルペダル装置の反力を制御することができる。注意喚起情報は例えば、信号機による信号状態、道路交通標識及びパトカー又は救急車といった緊急車両から発せられるサイレン等である。そしてアクセルペダル装置は、注意喚起情報に車速の低下を要求するものが含まれると判断した際には、ペダルの反力を大きくして運転者に注意喚起を行うことができる。アクセルペダルの反力増加による注意喚起は触覚に基づく刺激であるため、視覚や聴覚に基づく注意喚起以上に運転者に注意を知覚させることができる。視覚や聴覚による注意喚起は不注意による見逃しや聞き逃しが起こり得るが、運転者は走行時には常にアクセルペダルに足先で接触し刺激を受けるため注意喚起を見逃す虞は低減される。
【００１１】
仮に運転者がアクセルペダルの反力増加に気付かなかった場合にはアクセルペダルは踏み込みが緩和される方向に移動されるため車速が低減される。なぜなら、運転者はアクセルペダルから受ける反力の大きさから感覚的にアクセルペダルの踏み込み量を推測し、更にアクセルペダルの踏み込み量によって得られる車速を推測しながら運転を行っているため、アクセルペダルの反力が増加した場合には、運転者は通常、意図しなければアクセルペダルの踏み込みを緩和する傾向があるためである。その結果、車速は低減されるため、車両異常を助長させることを防ぎ、また事故の誘発を低減することができる。
【００１２】
請求項２の発明によると、カメラによって取得された信号機の画像から信号状態が例えば赤、黄、青のいずれであるかを判断され、反力装置は各信号状態に応じた反力をアクセルペダルに付与する。これによって例えば、信号状態が赤信号の場合はアクセルペダルに付与される反力の大きさが増大され、アクセルペダルを介して運転者に注意喚起を行うと共にアクセルペダルの踏み込みを緩和させて車速を低減することができる。
【００１３】
請求項３の発明によると、カメラによって取得された道路交通標識の画像から道路交通標識の内容が判断され、反力装置は各道路交通標識の内容に応じた反力をアクセルペダルに付与する。これによって例えば、道路交通標識が一時停止の場合はアクセルペダルに付与される反力の大きさが増大され、アクセルペダルを介して運転者に注意喚起を行うと共にアクセルペダルの踏み込みを緩和させて車速を低減することができる。
【００１４】
請求項４の発明によると、マイクによって取得されたサイレンの音から緊急車両との距離が推定され、反力装置は緊急車両との距離に応じた反力をアクセルペダルに付与する。緊急車両との距離は例えばサイレンの音量の変化やドップラー効果による周波数変化から推定することができる。これによって例えば、緊急車両が接近した場合はアクセルペダルに付与される反力の大きさが増大され、アクセルペダルを介して運転者に注意喚起を行うと共にアクセルペダルの踏み込みを緩和させて車速を低減することができ、緊急車両との接触を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施形態に係るアクセルペダル装置の側面図である。図２は本発明の実施形態に係るアクセルペダル装置の概略ブロック図である。図３は本発明の実施形態に係るアクセルペダル装置の制御フローである。図４は本発明に係るアクセルペダル装置の踏み込み量と踏み込み反力との関係を示すグラフである。
【００１６】
まず、アクセルペダル装置の機械的構成について説明する。図１に示すように、アクセルペダル３は、車両本体１に設けられたペダル支持具２に踏み込みに応じて傾動可能に支持されている。また、アクセルペダル３の踏み込み方向への動きを制限するべく反力装置としてのアクチュエータ５が車体本体１とアクセルペダル３とを連結するように設けられている。
【００１７】
アクセルペダル３は一端に踏み板４が設けられ、他端にスロットルバルブに機械的に連結して、スロットル開度を調整するアクセルワイヤ（図示せず）が接続されている。アクセルペダルとスロットルバルブとの関係は、本実施形態に限られず、例えばアクセルワイヤの代わりアクセルペダル３の位置を電気的に検出するセンサを設け、踏み込み量を電気的な信号に変換してスロットルバルブに伝えるドライブ・バイ・ワイヤ方式のものであっても良い。
【００１８】
アクチュエータ５は例えばリニアモータであり、後述するアクセルペダル反力制御回路１０からの信号を受けて車体１側に固定されたモータ本体５ａからリニアモータ駆動により駆動部５ｂを出し入れして、アクセルペダル３に踏み込み方向と逆向きに力を加える。
【００１９】
次に、アクセルペダル３の反力制御を行うための装置構成について説明する。図２に示すように、アクセルペダル装置は、注意喚起情報取得手段としてのカメラ６及びマイク７と、カメラ６及びマイク７によって取得された注意喚起情報が入力される注意喚起情報判断回路９と、注意喚起情報判断回路９からの信号が入力されるアクセルペダル反力制御回路１０と、アクセルペダル反力制御回路１０によって駆動制御されるアクチュエータ５とにより構成されている。そして、注意喚起情報判断回路９はカメラ６によって取得された注意喚起情報としての映像の信号が入力される画像処理回路１２と、マイク７によって取得された注意喚起情報としての音声の信号が入力される音声処理回路１１と、画像処理回路１２及び音声処理回路１１からの信号が入力し、アクセルペダル反力制御回路１０に信号を出力する判断回路８とを有する。
【００２０】
カメラ６は公知のカメラであって、車両に設けられ、車両前方の映像を撮影する。カメラ６は車両走行中に連続して映像を撮影し、撮影された映像は注意喚起情報判断回路９に入力される。
【００２１】
マイク７は公知のマイクであって、車両に設けられ、車外の音声を集音する。マイク７は車両走行中に連続して音声を集音し、集音された音声は注意喚起情報判断回路９の音声処理回路１１に入力される。
【００２２】
注意喚起情報判断回路９の画像処理回路１２は、カメラ６によって取得された映像から自己の車両の前方に存在する信号機を判別し、信号機の信号状態を認識する。信号状態とは赤、黄、青のいずれかをいう。そして信号状態を判断回路８に入力する。また同様に、画像処理回路１２は、カメラ６によって取得された映像から自己の車両の前方に存在する道路交通標識を判別し、道路交通標識の内容を認識する。道路交通標識の内容とは、一時停止や車両進入禁止等の標識の図形等によって表される内容をいう。本実施形態では例として一時停止を対象として制御が構成されている。そして道路交通標識の内容を判断回路８に出力する。
【００２３】
注意喚起情報判断回路９の音声処理回路１１は、マイク７によって取得された音声からパトカー、救急車及び消防車といった緊急車両が発するサイレンの音を判別し、当該サイレンの音の周波数変化からドップラー効果を考慮して緊急車両との距離を推定する。そして推定距離を判断回路８に入力する。
【００２４】
判断回路８は、画像処理回路１２及び音声処理回路１１によって入力された情報に基づいて車速を低減する必要があるか否かを判断する。本実施形態では、画像処理回路１２によって入力された信号状態が赤である場合、又は道路交通標識の内容が一時停止の場合に判断回路８は車速を低減する必要があると判断する。また、音声処理回路１１によって入力された緊急車両との距離情報から自己の車両が緊急車両と所定の距離内にあると判断した場合に判断回路８は車速を低減する必要があると判断する。ここで所定の距離は任意に設定してよく、例えば５０ｍである。判断結果はアクセルペダル反力制御回路１０に入力される。
【００２５】
アクセルペダル反力制御回路１０はアクセルペダルの踏み込み量に応じて踏み込み反力を変化させるようにアクチュエータ５を駆動しつつ、更に注意喚起情報判断回路９による判断結果を基に踏み込み反力を追加するべくアクチュエータ５を駆動制御する。従来、アクセルペダル装置はアクセルペダルの踏み込み量と比例関係に踏み込み反力が増大するように設定されている。本発明のアクセルペダル装置は、図４に示すようにアクセルペダルの踏み込み量と踏み込み反力の比例関係を維持しつつ、注意喚起が異常である場合に踏み込み反力を更に追加的に増大させるように制御される。アクセルペダルの反力が増加した場合、運転者は足先から受ける反力が一定となるように無意識に操作するため同程度の反力が得られる位置までアクセルペダルの踏み込み量が戻される。その結果、車速は低減されることになる。
【００２６】
次に、アクセルペダル３の反力制御を行うための制御フローについて説明する。図３に示すように、制御は所定の時間差分毎に行われる。ステップＳＴ１の処理は注意喚起情報判断回路９の画像処理回路１２及び音声処理回路１１によって行われる。カメラ６によって連続的に撮影された車両前方の映像から最新に取得された映像を取得し、またマイク７によって連続的に集音された車外の音声から最新に取得された音声を取得する。続いてステップＳＴ２へと進む。
【００２７】
ステップＳＴ２の処理は注意喚起情報判断回路９の画像処理回路１２及び音声処理回路１１によって行われ、ステップＳＴ１で取得した車両前方の映像から信号機を判別し、信号機の信号状態を認識する。また同様に、映像から自己の車両の前方に存在する道路交通標識を判別し、道路交通標識の内容を認識する。また、マイク７によって取得された音声から緊急車両が発するサイレンの音を判別し、当該サイレンの音の周波数変化からドップラー効果を考慮して緊急車両との距離を推定する。そして信号状態、道路交通標識の内容、緊急車両との推定距離を判断回路８に入力する。続いてステップＳＴ３へと進む。
【００２８】
ステップＳＴ３の処理は注意喚起情報判断回路９の判断回路８で行われ、ステップＳＴ２で画像情報から得た信号状態が赤信号であるか否かを判断する。信号状態が赤信号である場合はステップＳＴ６へと進み、信号状態が赤信号でない場合はステップＳＴ４へと進む。
【００２９】
ステップＳＴ４の処理は注意喚起情報判断回路９の判断回路８で行われ、ステップＳＴ２で画像情報から得た道路交通標識の内容が一時停止であるか否かを判断する。道路交通標識の内容が一時停止である場合はステップＳＴ６へと進み、道路交通標識の内容が一時停止でない場合はステップＳＴ５へと進む。
【００３０】
ステップＳＴ５の処理は注意喚起情報判断回路９の判断回路８で行われ、ステップＳＴ２で音声情報から得た緊急車両との距離が所定距離以内であるか否かを判断する。緊急車両との距離が所定距離以内である場合はステップＳＴ６へと進み、緊急車両との距離が所定距離以内でない場合はエンドへと進み制御を終了する。
【００３１】
ステップＳＴ６の処理はアクセルペダル反力制御回路１０で行われる。アクセルペダル反力制御回路１０は、アクセルペダル３に加える踏み込み反力を追加で増加させるべくアクチュエータ５を制御する。ここでの踏み込み反力の追加の増加とは所定量の追加による増加を表し、踏み込み量と比例関係にある踏み込み反力の切片の値を増加させることに相当する。続いてエンドへと進み処理を終了する。
【００３２】
上記のように構成した本実施形態のアクセルペダル装置は、信号機の信号状態、道路交通標識の内容及び緊急車両の接近を判断して、アクセルペダルの踏み込み反力を増大させ、運転者にアクセルペダルを介して注意喚起すると共に運転者に無意識の内にアクセルペダルの踏み込みを緩和させ、車速を低減することができる。
【００３３】
なお、本実施形態では反力の増加は１段階しかなく、車速を低減する必要がある場合に１つでも該当すると他の条件は考慮しない制御構成としているがこれに限定されるものではなく、各条件に該当する毎に反力を重畳的に数段階増加させるようにしても良い。また、その際にはそれぞれの条件に対して同じ大きさの反力を増加させる必要はなく、任意に設定して影響力の大きいものに対して大きく反力を増加させるように構成してもよい。また、その他、種々の組み合わせや変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施形態に係るアクセルペダル装置の側面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るアクセルペダル装置の概略ブロック図である。
【図３】本発明の実施形態に係るアクセルペダル装置の制御フローである。
【図４】本発明に係るアクセルペダル装置の踏み込み量と踏み込み反力との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３５】
１  車体本体
３  アクセルペダル
５  アクチュエータ
６  カメラ
７  マイク
８  判断回路
９  注意喚起情報判断回路
１０  アクセルペダル反力制御回路
１１  音声処理回路
１２  画像処理回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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