(57)【要約】【課題】車両の運転手状態を感知するシステムと連動して運転手の不注意状況を認識し、アクセルペダルに強い振動を与えて運転手の注意を促すシステムおよびその方法を提供する。【解決手段】運転手の運転状態を感知して異常の有無を判断する運転手状態感知部、運転手状態感知部によって作動信号を発信するペダル制御部、車両の周辺信号に基づいて車両の走行または停止状態を判断する車両状態検出部、ペダル制御部と車両状態検出部からの作動信号により作動する作動ペダル、および作動ペダルに設置され、モータの振動を発生または解除する振動発生装置、を含み、振動発生装置は、往復運動できるように形成された打撃部材、打撃部材の一端が挿入された状態で駆動するための駆動部、および打撃部材の他端が挿入されて往復運動を案内するための案内部、を含むことを特徴とする。【選択図】図１
2013100073.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転手の運転状態を感知して異常の有無を判断する運転手状態感知部、
前記運転手状態感知部によって作動信号を発信するペダル制御部、
車両の周辺信号に基づいて車両の走行または停止状態を判断する車両状態検出部、
前記ペダル制御部と前記車両状態検出部からの作動信号により作動する作動ペダル、および
前記作動ペダルに設置され、モータの振動を発生または解除する振動発生装置、
を含むことを特徴とするアクセルペダル連動機能を備える運転手状態感知システム。
【請求項２】
前記振動発生装置は、
往復運動できるように形成された打撃部材、
前記打撃部材の一端が挿入された状態で駆動するための駆動部、および
前記打撃部材の他端が挿入されて往復運動を案内するための案内部、
を含むことを特徴とする請求項１に記載のアクセルペダル連動機能を備える運転手状態感知システム。
【請求項３】
前記打撃部材と所定間隔で離隔する位置にペダルアームが配置され、
前記ペダルアームの前記打撃部材に対向する一側面には、前記打撃部材が往復運動することによって前記打撃部材の一端が繰り返して打撃することができる打撃吸収部材が形成されたことを特徴とする請求項２に記載のアクセルペダル連動機能を備える運転手状態感知システム。
【請求項４】
前記駆動部は、その内部に正方向コイルおよび逆方向コイルが形成されたことにより、前記打撃部材を両方向に駆動することを特徴とする、請求項２に記載のアクセルペダル連動機能を備える運転手状態感知システム。
【請求項５】
前記打撃部材の外周面には前記打撃吸収部材側に次第に直径が小さくなる傾斜面および前記傾斜面上には係止溝が形成され、
前記傾斜面に対して垂直方向に弾性部材によって弾性支持される案内突起が含まれることを特徴とする請求項３に記載のアクセルペダル連動機能を備える運転手状態感知システム。
【請求項６】
前記駆動部は、その内部に正方向コイルが形成されたことにより、前記打撃部材を前記打撃吸収部材側に移動させることを特徴とする請求項５に記載のアクセルペダル連動機能を備える運転手状態感知システム。
【請求項７】
前記作動ペダルは、アクセルペダルタイプのペンダント型、ペンダント型オルガン、ボックス型のうちのいずれか１つで構成されたことを特徴とする請求項１に記載のアクセルペダル連動機能を備える運転手状態感知システム。
【請求項８】
運転手状態感知部から運転手の不注意運転状態の有無を判断する段階、
前段階で運転手の不注意運転状態であると判断する条件を満たす場合、作動ペダルに不注意信号を送信する段階、
車両の周辺信号状態に基づいて車両の走行状態または停止状態を判断する段階、および
前段階で車両が走行状態であると判断する条件を満たす場合、振動発生装置を作動させるように制御する段階、
を含むことを特徴とする、アクセルペダル連動機能を備える運転手状態感知方法。
【請求項９】
前記運転不注意状態の有無を判断する段階において、運転手の顔の向きが前方に対して２０度以上で１．５秒以上を維持するとき、不注意運転状態として判断することを特徴とする請求項８に記載のアクセルペダル連動機能を備える運転手状態感知方法。
【請求項１０】
前記運転不注意状態の有無を判断する段階において、運転手の顔の向きが前方に対して−２０度〜２０度の間にあり、かつ、目を閉じた状態が１．５秒以上を維持するとき、不注意運転状態として判断することを特徴とする請求項８に記載のアクセルペダル連動機能を備える運転手状態感知方法。
【請求項１１】
前記運転不注意状態の有無を判断する段階または前記車両の走行状態または停止状態を判断する段階の条件のうちのいずれか１つの条件でも満たさなければ、前記振動発生装置を作動させないように制御することを特徴とする請求項８に記載のアクセルペダル連動機能を備える運転手状態感知方法。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクセルペダル連動機能を備える運転手状態感知システムおよびその方法に係り、より詳しくは、運転手の状態を感知して事故を未然に防止するためにアクセルペダルを制御することができる、アクセルペダル連動機能を備える運転手状態感知システムおよびその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、自動車の能動型加速ペダル装置は、車両の走行中、運転手が与えられた道路の最高走行条件に到達した場合、加速ペダルの踏力を調節して運転手に認知させる技術であって、運転手が車両の目標速度を設定して走行するとき、車両状態制御部が実車速度を感知して運転手の目標速度と比較し、実車速度が目標速度に達すると、アクチュエータを作動させてペダル反力を増加させ、ペタルが壁のように感じる壁感を与えることによって実車速度が目標速度に到達したことを認知させる（例えば、特許文献１参照）。
また、先行車両との間隔を確認し、追突事故が予想される危険時に加速ペダルの反力を増加させ、壁感を与えて速度を制限する役割も行う（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
しかし、このような従来の能動型加速ペダル装置の構造では、アクチュエータの作動を多数のリンクやケーブルおよびその他の部材を通じて加速ペダルに伝達して加速ペダルの踏力を調節するため、メカニズムの構成が複雑になり、原価上昇と耐久性の低下を招くという問題点を内包する。
したがって、このような状況下、新たな方法により運転手の不注意状態を感知し、運転手に運転不注意状態を効果的に知らせるシステムが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２５７３７５号公報
【特許文献２】特開平１０−１６６８９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記の問題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、車両の運転手状態を感知するシステムと連動して運転手の不注意状況を認識し、アクセルペダルに強い振動を与えて運転手の注意を促すシステムおよびその方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するためになされた本発明のアクセルペダル連動機能を備える運転手状態感知システムは、運転手の運転状態を感知して異常の有無を判断する運転手状態感知部、運転手状態感知部によって作動信号を発信するペダル制御部、車両の周辺信号に基づいて車両の走行または停止状態を判断する車両状態検出部、ペダル制御部と車両状態検出部からの作動信号により作動する作動ペダル、および作動ペダルに設置され、モータの振動を発生または解除する振動発生装置、を含むことを特徴とする。
【０００７】
また、振動発生装置は、往復運動できるように形成された打撃部材、打撃部材の一端が挿入された状態で駆動するための駆動部、および打撃部材の他端が挿入されて往復運動を案内するための案内部、を含むことを特徴とする。
また、打撃部材と所定間隔で離隔する位置にペダルアームが配置され、ペダルアームの打撃部材に対向する一側面には、打撃部材が往復運動することによって打撃部材の一端が繰り返して打撃することができる打撃吸収部材が形成されたことを特徴とする。
また、駆動部は、その内部に正方向コイルおよび逆方向コイルが形成されたことにより、打撃部材を両方向に駆動することを特徴とする。
【０００８】
また、打撃部材の外周面には打撃吸収部材側に次第に直径が小さくなる傾斜面および傾斜面上には係止溝が形成され、傾斜面に対して垂直方向に弾性部材によって弾性支持される案内突起が含まれることを特徴とする。
また、駆動部は、その内部に正方向コイルが形成されたことにより、打撃部材を打撃吸収部材側に移動させることを特徴とする。
また、作動ペダルは、アクセルペダルタイプのペンダント型、ペンダント型オルガン、ボックス型のうちのいずれか１つで構成されたことを特徴とする。
【０００９】
本発明のアクセルペダル連動機能を備える運転手状態感知方法は、運転手状態感知部から運転手の不注意運転状態の有無を判断する段階、前段階で運転手の不注意運転状態であると判断する条件を満たす場合、作動ペダルに不注意信号を発信する段階、車両周辺信号状態に基づいて車両の走行状態または停止状態を判断する段階、および前段階で車両が走行状態であると判断する条件を満たす場合、振動発生装置を作動させるように制御する段階、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、アクセルペダル連動機能を備える運転手状態感知システムおよびその方法は、燃費節減および衝突防止性能向上のために適用される知能型オルガンアクセルペダルメカニズムを利用することによって別途の信号通知構造を適用しないため、原価節減が可能となる。
また、運転手が不注意状態である場合、アクセルペダルの強力な振動信号を受けるため、安全性が向上する。
なお、運転手が走行中に不注意運転状態であっても注意の喚起を受けることができ、追突事故寸前の緊迫時にも予め認知することができ、アクセルペダルから足を離してブレーキペダルを素早く踏むことができ、車両の商品性が大きく向上する。
さらに、アクセルペダルのタイプに関係なく、すべての知能型アクセルペダルに適用できる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明のアクセルペダル連動機能を備える運転手状態感知システムの構成を示す概略図である。
【図２】本発明のアクセルペダルに振動発生装置が設置された状態を示す斜視図である。
【図３】本発明の振動発生装置の断面図である。
【図４】本発明の振動発生装置の駆動部を示す断面図である。
【図５】本発明の振動発生装置の分解斜視図である。
【図６】本発明の振動発生装置およびペダルアーム間の使用状態図であり、（ａ）は振動発生装置とペダルアームが隔離された状態（非作動状態）、（ｂ）振動発生装置とペダルアームが接触した状態（作動状態）である。
【図７】本発明の一実施形態に係るアクセルペダル連動機能を備える運転手状態感知方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の好ましい実施形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るアクセルペダル連動機能を備える運転手状態感知システムの構成を示す概略図である。図示したとおり、本発明のアクセルペダル連動機能を備える運転手状態感知システムは、運転手状態感知部１０、ペダル制御部２０、車両状態制御部３０、作動ペダル４０、および振動発生装置５０を含む。車両状態制御部３０は電子制御ユニットで構成される。
【００１３】
運転手状態感知部１０は、赤外線ＬＥＤランプおよびカメラを利用して運転手の顔の向きと目の開閉映像を取得することにより、不注意運転状況の有無を判断する。ここで、発信された運転手不注意信号は、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信により伝達することができる。
ペダル制御部２０は、車両状態制御部３０から発信される信号に基づいて後述する作動ペダル４０を制御する。ここで、車両状態制御部３０は、車両の周辺信号を収集し、この周辺信号により車両が走行状態であるかまたは停止状態であるかを判断し、この情報をペダル制御部２０に発信する。
作動ペダル４０は、ペダル制御部２０の信号によって制御され、作動ペダル４０には振動発生装置５０が設置される。
【００１４】
図２は、本発明の一実施形態に係るアクセルペダルに振動発生装置が設置された状態を示す斜視図である。図３は、アクセルペダルに設置された振動発生装置の断面図である。図２に示したとおり、下部ブラケット４１にペダルパッド４２が設置され、このペダルパッド４２は、ペダルアーム４３を回動させることによってペダルセンサ４４に作動信号を送るように連結される。
運転手が足で踏んで操作するペダルパッド４２はペダルアーム４３の一端に連結され、このペダルパッド４２は、運転手が足で踏めば、ペダルアーム４３が回転軸（Ｓ）を中心に回動する。
また、ペダルセンサ４４は、駆動ケーブル４５を通じてブレーキペダル駆動部４６に連結される。図２では、アクセルペダル構造は調整式エコーオルガンアクセルペダルを例示したが、本発明のアクセルペダル連動機能を備える運転手状態感知システムは、この他にも図に示してはいないが、ペンダント型エコーオルガンアクセルペダル、ペンダント型オルガンアクセルペダル、ボックス型オルガンアクセルペダルなど様々な構造の知能型アクセルペダルに適用可能であることは勿論である。
【００１５】
図３に示したとおり、振動発生装置５０は、打撃部材５１、駆動部５３、および案内部５４を含む。
打撃部材５１は、往復運動できるように配置される。打撃部材５１の一端は駆動部５３に挿入されて駆動部５３によって動かされ、他端は案内部５４に挿入されて案内部によってペダルアーム４３の接触点に案内される。この駆動部５３の作動原理は、後に詳しく説明する。
【００１６】
図４は、本発明の振動発生装置の駆動部を示す断面図である。図示したとおり、駆動部５３は、フレミング右手の法則に基づき、電線に電流を流すと、コイル（Ｃ）の周囲に形成される磁場によって電流の入口と出口にそれぞれＳ極およびＮ極が形成される原理を利用する。
この原理を利用して生成された電動機をＶＣＭ（Ｖｏｉｃｅ  Ｃｏｉｌ  Ｍｏｔｏｒ）といい、スピーカの構造において、ボイスコイルに流れる電流の方向と正の変化によって振動膜が振動するスピーカの原理と類似していることから、ボイスコイルモータと呼ばれる。
ボイスコイルモータはソレノイドアクチュエータの原理と同じであり、基本的なソレノイドに磁石を付加することによってＰｕｓｈ／Ｐｕｌｌの２つの機能を有するモータである。
すなわち、図４に示したとおり、可動鉄芯である打撃部材５１の外周面を囲むＡ部およびＢ部にはそれぞれコイルからなる磁力部材５２が設置される。Ａ部に電流が流れれば図面上の左側にＳ極が形成され、打撃部材５１のＳ極は反発力によって右側に移動する。Ｂ部には反対方向の電流が流れて左側にＮ極が形成され、打撃部材５１のＮ極は反発力によってやはり右側に移動する力を発生し、これによって打撃部材５１は右側に移動する。電流の流れを逆にすると打撃部材５１は図中左側に移動する。
【００１７】
図５は、本発明の振動発生装置の分解斜視図である。図示したとおり、振動発生装置５０は案内部５４と結合し、案内部５４は、案内ハウジング５４１、ハウジングカバー５４２、弾性部材５４３、および案内突起５４４を含む。
案内ハウジング５４１は、打撃部材５１の端部が挿入される空間を備える。また、案内ハウジング５４１の外側を囲むハウジングカバー５４２が配置され、このハウジングカバー５４２には弾性部材５４３によって弾性支持される案内突起５４４が設置される。
すなわち、案内突起５４４は、弾性部材５４３によって図５に示したとおり下側方向に加圧するように配置されると同時に、案内突起５４４の端部が打撃部材５１の外周面に接触する。このとき、打撃部材５１の外周面にはペダルアーム４３側の端部に向かうほど次第に直径が減少する傾斜面５１１が形成され、この傾斜面５１１端部側終点には案内突起５４４が係止される係止溝５１２が形成される。
【００１８】
したがって、打撃部材５１は、駆動部５３の作動によって往復運動するとき、案内突起５４４の端部が打撃部材５１の傾斜面５１１に沿ってスライディングする。このとき、打撃部材５１が案内部５４側に移動する距離は、案内突起５４４および係止溝５１２の間の係止作用によって制限される。
一方、このような傾斜面５１１によって打撃部材５１が案内突起５４４の弾性力によって駆動部５３側に移動するため、上述の両方向に移動する構成に代わり、一方向のみに移動する一方向コイルのみを適用することで、構成をより単純化することもできる。
【００１９】
さらに、傾斜面５１１により、車走行時に打撃部材５１が慣性によって意図とは関係なく前後に移動することを防ぐ役割も有す。
すなわち、図６は、本発明の振動発生装置およびペダルアーム間の使用状態図である。図６（ａ）に示したとおり、振動発生装置５０とペダルアーム４３は所定間隔に離隔して配置される。このとき、ペダルアーム４３の振動発生装置５０と対向する面には打撃吸収部材４３１が設置される。打撃吸収部材４３１は、図６（ｂ）に示したとおり、ペダルアーム４３の踏力調節または振動発生装置５０の振動モード作動時に打撃部材５１がペダルアーム４３に触れるときに騷音を減少させる機能を有す。すなわち、打撃吸収部材４３１は、打撃部材５１の端部が半球型に形成され、ペダルアーム４３がどの位置に置かれていても一定した点接触がなされるため、踏力調節または振動モードでの接触が円滑に起こる。
【００２０】
図７は、本発明の一実施形態に係るアクセルペダル連動機能を備える運転手状態感知方法を示すフローチャートである。図示したとおり、ペダル制御部２０は、運転手状態感知部１０から発信された信号に基づいて運転手の不注意運転状態の有無を判断する（Ｓ１１０）。ここで、運転手の運転不注意状態の有無は、例えば、顔の向きが前方（車両の進行方向を含む垂直面またはこれに直交する垂直面）に対して２０度以上傾き、その状態を１．５秒以上を維持するとき、運転不注意状態であると判断する。また、運転手の顔の向きが前方に対し、−２０度〜２０度の間にあり、かつ、目を閉じた状態が１．５秒以上を維持するとき運転手の居眠り状態と判定し、運転手の運転不注意状態と判断する。
【００２１】
段階Ｓ１１０において運転手の運転不注意状態と判断する条件を満たさなければ、振動発生装置５０の作動信号を発信しない段階（Ｓ１１１）に進行し、打撃部材５１は初期位置を維持する（Ｓ１１２）。
段階Ｓ１１０の運転手の運転不注意状態と判断する条件を満たせば、振動発生装置５０の作動の要否を再検討する。このとき、車両状態制御部３０で検出された信号に基づいて判断される（Ｓ１２１）。
【００２２】
すなわち、車両状態制御部３０は、エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）やトランスミッション制御ユニット（ＴＣＵ）などの車両の周辺信号を接受し、車両が走行状態であるか、または停止状態であるかを判断する（Ｓ１２０）。
段階Ｓ１２０において、車両が走行状態であると判断される条件を満たせば、ペダル制御部２０は運転手の不注意状態として判断して振動発生装置５０に作動信号を送信し、振動発生装置５０は駆動部５３のボイスコイルモータを作動させ、打撃部材５１を往復運動させることにより、ペダルアーム４３に強い振動を与え、運転手の注意を促す（Ｓ１３０）。ただし、段階Ｓ１１０またはＳ１２０の条件のうちのいずれか１つの条件でも満たさないときは、運転不注意状態であるとは判断せず、振動発生装置５０の作動信号を送信しない。
【００２３】
以上、本発明を好ましい実施例を使って詳しく説明したが、本発明の範囲は特定の実施例に限定されるのではなく、特許請求の範囲によって解釈されなければならない。また、この技術分野で通常の知識を習得した者なら、本発明の技術的範囲内で多くの修正と変形ができることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００２４】
１０  ・・・運転手状態感知部
２０  ・・・ペダル制御部
３０  ・・・車両状態制御部
４０  ・・・作動ペダル
４１  ・・・下部ブラケット
４２  ・・・ペダルパッド
４３  ・・・ペダルアーム
４４  ・・・ペダルセンサ
４５  ・・・駆動ケーブル
４６  ・・・ブレーキペダル駆動部
５０  ・・・振動発生装置
５１  ・・・打撃部材
５２  ・・・磁力部材
５３  ・・・駆動部
５４  ・・・案内部
４３１  ・・・打撃吸収部材
５１１  ・・・傾斜面
５１２  ・・・係止溝
５４１  ・・・案内ハウジング
５４２  ・・・ハウジングカバー
５４３  ・・・弾性部材
５４４  ・・・案内突起
Ｃ  ・・・コイル
Ｓ  ・・・回転軸
【図１】
2013100073.tif 000003
【図２】
2013100073.tif 000004
【図３】
2013100073.tif 000005
【図４】
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【図５】
2013100073.tif 000007
【図６】
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【図７】
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