(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のペダルに反力を付加するペダル反力付加手段と、
ペダルにかかる力を検出する踏力検出手段と、
上記ペダル反力付加手段の出力を調整するペダル反力制御手段と、
を備えたフットレスト機能付の車両のペダル装置であって、
上記ペダル反力制御手段は、上記踏力検出手段の出力の時間微分値が所定の閾値以下，かつ，上記踏力検出手段の出力値が第一の閾値より大きい状態が所定時間続いた場合、又は上記踏力検出手段の出力値が前記第一の閾値よりも小さい第二の閾値より大きくない状態が所定時間続いた場合に、初期反力を更新する
ことを特徴とする車両のペダル装置。
【請求項２】
車両のペダルに反力を付加するペダル反力付加手段と、
ペダルにかかる力を検出する踏力検出手段と、
上記ペダル反力付加手段の出力を調整するペダル反力制御手段と、
を備えたフットレスト機能付の車両のペダル装置であって、
上記ペダル反力付加手段によって付加された反力以上の踏力が上記ペダルに加わると、上記ペダルが変位するとともに、
上記ペダル反力制御手段は、 上記踏力検出手段の出力の時間微分値が所定の閾値以上，かつ，所定時間継続した場合に、上記ペダル反力付加手段が付加する反力を緩めることを特徴とする車両のペダル装置。
【請求項３】
請求項１〜請求項２のいずれかに記載のペダル装置を備えることを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のペダル装置及びそれを備えた車両に係り、特に、車両の自動走行制御装置に利用可能なペダル反力付加手段を備えた車両に用いるに好適な車両のペダル装置及びそれを備えた車両に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近の車両では、運転者のペダル操作によらず車両の速度を一定に保持する定速走行制御装置や、自車と前方を走行する先行車との車間距離を適切に維持する車間距離制御装置のような、いわゆる，自動走行制御装置を用いたものが知られている。このような自動走行制御装置では、運転者がペダル操作を行うことによりその動作を中断するため、自動走行制御装置が作動中の運転者の足の置き場所として、ブレーキペダルやアクセルペダルを用いることができる車両のペダル装置が知られている。
【０００３】
車両のペダル装置としては、例えば、特開平９−１２３８８３号公報に記載されているように、自動走行制御装置の作動中にブレーキペダル装置に足を置いた状態でも、ブレーキ油圧を制御することにより、踏力が所定値未満であれば車輪ブレーキは作動せず、所定値以上の時に車輪ブレーキを作動させるものが知られている。また、例えば、特開２０００−５４８６０号公報に記載されているように、自動走行制御装置が作動中は、アクセルペダル及びブレーキペダルに所定の反力を付加する反力調整手段により、ペダルに単に足が載置された状態では所定の踏込保持位置よりもペダルが踏込まれない状態を保持するものが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平９−１２３８８３号公報や、特開２０００−５４８６０号公報に記載されているものでは、運転中のペダルに付加する反力が一定であるため、様々な運転環境においてその反力が必ずしも運転者にとって適切でなく、その場合、ペダル操作を行う際に力を入れて踏み込む必要があったり、逆に十分に足を載置することができないためにペダルを踏む直前で止めた待機状態にする必要があり、運転者の足の疲労が増加するという第１の問題があった。
【０００５】
また、運転者が単にペダルに足を載置するのに十分な反力を得ることができる場合でも、どの程度の踏力まで保持できるのかを容易に判断できず、ペダルが踏み込まれてしまう可能性を気にする必要があり、心理的にも疲労が増加するという第２の問題があった
本発明の第１の目的は、ペダルに適切な反力を付加できる車両のペダル装置及びそれを備えた車両を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
（１）上記第１の目的を達成するために、本発明は、車両のペダルに反力を付加するペダル反力付加手段と、ペダルにかかる力を検出する踏力検出手段と、上記ペダル反力付加手段の出力を調整するペダル反力制御手段と、を備えたフットレスト機能付の車両のペダル装置であって、上記ペダル反力制御手段は、上記踏力検出手段の出力の時間微分値が所定の閾値以下，かつ，上記踏力検出手段の出力値が第一の閾値より大きい状態が所定時間続いた場合、又は上記踏力検出手段の出力値が前記第一の閾値よりも小さい第二の閾値より大きくない状態が所定時間続いた場合に、初期反力を更新するようにしたものである。かかる構成により、ペダルに適切な反力を付加できるものとなる。
【０００９】
（２）上記第１の目的を達成するために、本発明は、車両のペダルに反力を付加するペダル反力付加手段と、ペダルにかかる力を検出する踏力検出手段と、上記ペダル反力付加手段の出力を調整するペダル反力制御手段と、を備えたフットレスト機能付の車両のペダル装置であって、上記ペダル反力付加手段によって付加された反力以上の踏力が上記ペダルに加わると、上記ペダルが変位するとともに、上記ペダル反力制御手段は、上記踏力検出手段の出力の時間微分値が所定の閾値以上，かつ，所定時間継続した場合に、 上記ペダル反力付加手段が付加する反力を緩めるようにしたものである。かかる構成により、ペダルに適切な反力を付加できるものとなる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図１０を用いて、本発明の第１の実施形態による車両のペダル装置の構成及び動作について説明する。
最初に、図１を用いて、本実施形態によるペダル反力付加装置を備えた車両のペダル装置の構成について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態によるペダル反力付加装置を備えた車両のペダル装置の構成を示す構成図である。
【００１６】
ペダル反力付加装置は、ペダル１と、踏力検出手段２と、ペダル反力制御手段３と、ペダル反力付加手段４とにより構成される。ペダル１は、ブレーキペダル，アクセルペダルのどちらでもよいものである。踏力検出手段２は、ペダル１にかかる力を検出するセンサである。ペダル反力制御手段３は、ペダル１に反力を付加するペダル反力付加手段４を制御して、ペダル１にかかる反力が適当な値をなるように制御するものであり、その詳細制御内容については、図２を用いて後述する。
【００１７】
ペダル反力付加手段４は、電磁石（ソレノイド）を用いて、ペダル１に反力を与えるものでり、固定子４ａと、可動子４ｂとから構成される。固定子４ａは、車両ボディー５に、一端を固定されている。可動子４ｂは、ペダル１のアームに固定されている。ペダル反力制御手段３は、ペダル反力付加手段４の固定子４ａへの通電量を変え、固定子４ａと可動子４ｂとの吸引力を変えることで、ペダル１の反力調整を実現している。
【００１８】
次に、図２〜図１０を用いて、本実施形態によるペダル反力制御手段の動作について説明する。
最初に、図２を用いて、本実施形態によるペダル反力制御手段の全体的な制御内容について説明する。
図２は、本発明の第１の実施形態によるペダル反力制御手段の制御内容を示すフローチャートである。
【００１９】
ステップｓ１００において、ペダル反力制御手段３は、ペダル反力調整処理を開始する。
【００２０】
次に、ステップｓ１１０において、ペダル反力制御手段３は、車両が走行中か否かを判定する。車両が停止している場合には、ステップＳ２００に進み、走行中の場合には、ステップＳ３００に進む。車両が走行中か否かの判定は、自動変速機を備えたオートトランスミッション車（ＡＴ車）の場合、例えば、シフトポジションが「Ｐ」（パーキング）ポジションにあるか否かによって判定する。また、安全を確保する目的において、例えばシフトポジションを確認する代わりに、車速が「０ｋｍ／ｈ」か否か判定したり、パーキングブレーキの作動の有無によって、確認することもできる。これらの判定方式とすることにより、自動変速機を備えていないマニュアルトランスミッション車（ＭＴ車）にも適用できる。
【００２１】
車両が停止している場合には、ステップｓ２００において、ペダル反力制御手段３は、初期反力設定処理を実行する。初期反力設定処理の詳細については、図３及び図４を用いて説明するが、初期反力設定処理では、反力付加手段４によってペダル１に付加する反力の初期値を運転者に合わせて自動調整する。したがって、運転者の個人差に関わらず適切なペダル反力を付加することができる。
【００２２】
ここでは、車両が完全に停止している場合にのみ、ペダルに付加する反力を設定することができるため、運転者を含む乗員の安全を確保することができる。なお、車両の走行中に初期反力を設定するようにすると、運転中にペダル１の反力が変わったり、運転者が設定することに意識を集中し安全な運転ができない可能性が生じてくるのに対して、本実施形態では、乗員の安全を確保できる。
【００２３】
また、車両が走行中の場合，または、ステップｓ２００の処理が終了すると、ステップｓ３００において、ペダル反力制御手段３は、車両の運転環境やその運転環境における運転者のペダル操作の意思判断に基づき、ペダル１の反力調整処理を実行する。反力調整処理の詳細内容については、図５〜図１０を用いて後述する。反力調整処理では、運転環境や運転者のペダル操作の意思判断に基づくペダル１の反力調整を行うことにより、ペダル操作の意思がない場合にはペダル１に足を十分に載置することができるとともに、ペダル操作の意思がある場合にはなめらかなペダル操作を実現できる。
【００２４】
次に、ステップｓ１２０において、ペダル反力制御手段３は、設定した反力をペダル反力付加手段４によってペダル１に付加し、一旦本処理を終了する。
【００２５】
次に、図３及び図４を用いて、本実施形態によるペダル反力制御手段の初期反力設定処理の内容について説明する。
図３は、本発明の第１の実施形態によるペダル反力制御手段の初期反力設定処理の内容を示すフローチャートである。図４は、本発明の第１の実施形態によるペダル反力制御手段の初期反力設定処理の内容を示すタイムチャートである。
【００２６】
図４において、横軸は時間を示し、図４（Ａ）は、設定処理の状況を示し、図４（Ｂ）は、付加反力Ｆの大きさを示し、図４（Ｃ）は、ペダルの踏力を示している。
【００２７】
図３のステップＳ２０１において、ペダル反力制御手段３は、設定ＳＷがオンされているか否かを判定する。設定ＳＷは、例えば、車両のダッシュボード等に備えられており、運転者が初期反力の設定を行いたい場合に、このＳＷをオンするものである。設定ＳＷがオンとなっている場合には、ステップＳ２０３以降において、初期反力の設定処理を実行する。一方、設定ＳＷがオフの場合には、ステップＳ２０２に進み、ペダル反力制御手段３は、初期値を新たに設定せずに、既に設定されている前回の値や規定の値を初期反力Ｆｉとして設定し、一旦本処理を終了する。したがって、一時的に車両を離れ、再び運転を開始するような場合には、初期反力の設定を行う必要はなく、運転を開始するたびに初期反力を設定する手間を省くことができる。
【００２８】
設定処理を開始する場合には、ステップＳ２０３において、ペダル反力制御手段３は、ペダル１が初期位置にあるか否かを判定する。ペダル１が初期位置であるか否かの判定は、例えば、ペダル１がブレーキペダルの場合、ブレーキが踏まれているか否かをブレーキセンサの出力により判定できる。また、ペダル１がアクセルペダルの場合、アクセル位置センサの出力により、アクセルが踏まれているか否かを判定できる。ペダル１が初期位置の場合には、ステップＳ２０５に進み、初期位置でない場合には、ステップＳ２０４に進む。
【００２９】
ステップＳ２０３の判定で、ペダルが初期位置の場合、ステップＳ２０５において、ペダル反力制御手段３は、一旦ペダル反力を最大Ｆｍａｘに設定し、初期反力を設定するための計測準備を行う。即ち、図４の時刻ｔ１において、図４（Ａ）に示すように、設定処理の中で、設定ＳＷがオンされていると、図４（Ｂ）に示すように、付加反力Ｆとして、最大値Ｆｍａｘを設定する。
【００３０】
次に、ステップＳ２０６において、ペダル反力制御手段３は、運転者がペダル１に足を載置したか否かを判定する。足が載置されたか否かの判定は、例えば、図１に示した踏力検出手段２の出力が０より大きければ、足がペダル１に載置されたと判定する。足が載置されていると判定されると、ステップＳ２０８に進み、一方載置されていないと判定されると、ステップＳ２０７に進む。例えば、図４の時刻ｔ２において、図４（Ｃ）に示すように、踏力が０より大きくなるので、足が載置されたと判定する。
【００３１】
足が載置されたと判定されると、ステップＳ２０８において、ペダル反力制御手段３は、踏力検出手段２の出力に基づいて、踏力の計測値が安定したか否かを判定する。計測値が安定したか否かの判定は、計測値の分散や標準偏差を計算し、それらの値が所定値以下であるか否かを判定する。計測値が安定したと判定されると、ステップＳ２１０に進み、安定していない場合には、ステップＳ２０９に進む。
【００３２】
計測が安定していない場合には、ステップＳ２０９において、ペダル反力制御手段３は、計測を開始してからの時間が所定値を超過したか否かを判定する。ここで、規定時間以上経過すると、ステップＳ２０２に進み、一方規定時間が経過していない判定されると、ステップＳ２０８に戻り、計測が継続される。したがって、ある一定時間内で計測値が安定しない場合は、ステップＳ２０２にて、前回の設定値や規定値が初期反力Ｆｉとして設定される。この場合、設定スイッチをオン状態にすることで、再度ステップＳ２００の初期反力調整処理を実行する事が可能である。
【００３３】
ステップＳ２０８の判定で、計測値が安定したと判定されると、ステップＳ２１０において、ペダル反力制御手段３は、踏力の計測値に基づいて、運転者に必要なペダル１の初期反力Ｆｉを計算し、一旦本処理を終了する。そして、図２のステップＳ３００の反力調整処理を経て、ステップＳ１２０において、ペダル反力制御手段３は、図４（Ｂ）に示すように、時刻ｔ３において、初期反力Ｆｉを付加する。
【００３４】
ステップＳ２０４やステップＳ２０７において、中止の判定がなされると、ステップＳ２０２において、ペダル反力制御手段３は、前回の設定値や規定値を初期反力Ｆｉに適用する。したがって、運転者は、設定ＳＷをオフにすることにより、いつでも設定を中止をすることができる。
【００３５】
したがって、運転者は設定スイッチを押しペダル１に足を載置するだけで、運転者に適したペダル反力を得ることができる。なお、設定中に再び設定スイッチを押下したり、強くペダル１を踏み込んだためにペダル１の保持機能が解除されたりした場合に、設定のやり直しまたは設定の中止を行う機能を付加することも可能である。設定を中止した場合は、規定値を初期反力Ｆｉに設定する。
【００３６】
次に、図５〜図１０を用いて、本実施形態によるペダル反力制御手段の反力調整処理の内容について説明する。
図５，図７及び図９は、本発明の第１の実施形態によるペダル反力制御手段の反力調整処理の内容を示すフローチャートである。図６，図８及び図１０は、本発明の第１の実施形態によるペダル反力制御手段の反力調整処理の内容を示すタイムチャートである。
【００３７】
図６において、横軸は時間を示し、図６（Ａ）は、踏力の大きさを示し、図６（Ｂ）は、踏力変化量を示し、図６（Ｃ）は、付加反力の大きさを示し、図６（Ｄ）は、ペダル位置を示している。図８及び図１０において、横軸は時間を示し、図８（Ａ），図１０（Ａ）は、付加反力の大きさを示し、図８（Ｂ），図１０（Ｂ）は、踏力の大きさを示している。
【００３８】
図５のステップＳ３０１において、ペダル反力制御手段３は、自動走行制御装置が作動しているか否かを判定する。車両には、自動走行制御装置をオン・オフするスイッチ等が備えられているので、このスイッチの状態から、自動走行制御装置が作動しているか否かを判定できる。自動走行制御装置が作動している場合には、ステップＳ３０２に進む。一方、作動していない場合には、ステップＳ３０３に進み、ペダル反力制御手段３は、ペダル反力ＦＫを０に設定するので、ペダル反力付加手段は作動しないものである。
【００３９】
自動走行制御装置が作動している場合には、ステップＳ３０２において、ペダル反力制御手段３は、運転者のペダル１の操作意志を判定する。操作意志があると判定されると、ステップＳ３０４に進み、ない場合には、ステップＳ３０５に進む。
【００４０】
ここで、図６を用いて、運転者のペダル操作意志の判定方法について説明する。図６（Ａ）に示す踏力は、踏力検出手段によって検出された値である。図６（Ｂ）は、図６（Ａ）に示す踏力の時間微分を示している。
【００４１】
図６において、時刻ｔ８までは、運転者が単にペダル１に足を載置した状態である。時刻ｔ８において、運転者がペダル１を踏み始めると、図６（Ａ）に示すように、踏力が増加する。そのとき、ペダル反力制御手段３は、図６（Ｂ）に示す踏力変化量を監視し、踏力変化量が所定の閾値Ｓｔｈを超過した否かを判定する。例えば、図６（Ｂ）の時刻ｔ９において、踏力変化量が所定の閾値Ｓｔｈを超過したものとすると、ペダル反力制御手段３は、この状態が所定時間継続した場合に、例えば、時刻ｔ１０において、ペダルを操作する意志があったものと判定するようにしている。時刻ｔ１０までは、図６（Ｃ）に示すように、ペダル１に反力が付加されている。
【００４２】
ペダル操作の意志があると判定されると、ステップＳ３０４において、ペダル反力制御手段３は、反力調整を行う。すなわち、図６（Ｃ）に示すように、ペダル１に付加する反力を緩める。それに伴い、図６（Ｄ）に示すように、ペダル位置は、踏力に応じて、変位することができる。
【００４３】
なお、踏力変化量が瞬間的に閾値Ｓｔｈを超過した場合は、ペダル１に付加する反力は変化しないようにしている。したがって、運転者がペダル操作を必要としたときにのみ滑らかなペダル操作を可能にし、一方、運転者にペダル操作の意思がない場合には、運転者は十分にペダル１に足を載置することができる。
【００４４】
また、運転者のペダル操作の意思は、車速，車間距離，ヨーレート，操舵角，制御状態，ワイパスイッチ情報，ブレーキ情報等の車両の種々の情報や、学習手段の学習結果に基づいて判断することもできる。
【００４５】
一方、ステップＳ３０２において、ペダル操作の意志がないと判定されると、ステップＳ３０５において、ペダル反力制御手段３は、踏力Ｆが所定の閾値Ｆｕより大きいか否かを判定する。大きい場合には、ステップＳ４００で初期反力増加処理を行い、一方大きくない場合には、ステップＳ３０６に進む。閾値Ｆｕは、設定されているペダル反力付加手段４の出力に基づいて、踏力検出手段２とペダル反力付加手段４の出力の比率の上限値として設定される。踏力検出手段２の出力が設定された閾値Ｆｕより大きい場合、ペダルに付加する反力が運転者に適していないと判断し、ステップＳ４００で初期反力増加処理を行う。
【００４６】
ここで、図７を用いて、初期反力増加処理Ｓ４００の内容について説明する。初期反力増加処理ステップＳ４００は、設定した初期反力が運転者にとって弱いと判断される場合に、運転者に適したペダル反力を提供するものである。
【００４７】
図７のステップＳ４０１において、ペダル反力制御手段３は、カウンタｔ１により踏力Ｆが閾値Ｆｕより大きい状態が継続している時間をカウントする。即ち、図８（Ｂ）に示すように、時刻ｔ４において、踏力が閾値を超えたとすると、カウントを開始する。
【００４８】
次に、ステップＳ４０２において、ペダル反力制御手段３は、ｔ１が所定値Ｔ１を超えると、ステップＳ４０３において、ペダル反力制御手段３は、初期反力Ｆｉを、次式（１）により更新し、一旦本処理を終了する。即ち、図８（Ｂ）に示すように、時刻ｔ５において、所定値Ｔを越えると、付加反力を、Ｆｉ１からＦｉ２に更新する。ただし、Ｆｎｅｗは、式（１）を実行する直前の所定時間内の踏力の履歴から平均値などの統計処理により決められ、運転者に必要なペダル反力を示している。
【００４９】
Ｆｉ←Ｆｎｅｗ  …（１）
一方、図５のステップＳ３０５において、踏力Ｆが所定の閾値Ｆｕより大きくない場合には、ステップＳ３０６において、ペダル反力制御手段３は、ステップＳ３０６において、ペダル反力制御手段３は、踏力Ｆが所定の閾値Ｆｌ未満であるか否かを判定する。Ｆ１未満である場合には、ステップＳ５００において、初期反力緩和処理を行う。Ｆ１以上である場合には、ステップＳ３０７に進む。
【００５０】
ここで、閾値Ｆｌは、設定されているペダル反力付加手段４の出力に基づいて、踏力検出手段２とペダル反力付加手段４の出力の比率の下限値として設定される。踏力検出手段２の出力が設定された閾値Ｆｌ未満の場合、ペダルに付加する反力が運転者に適していないと判断し、ステップＳ５００で初期反力緩和処理を行う。
【００５１】
ここで、図９を用いて、初期反力緩和処理ステップＳ５００の処理内容について説明する。初期反力緩和処理ステップＳ５００は、設定した初期反力が運転者にとって強いと判断される場合に、ペダルに付加する反力を緩和し、運転者に適切なペダル反力を提供するものである。
【００５２】
図９のステップＳ５０１において、ペダル反力制御手段３は、カウンタｔ２により踏力Ｆが閾値Ｆｌより大きい状態が継続している時間をカウントする。
【００５３】
次に、ステップＳ５０２において、ペダル反力制御手段３は、ｔ２が所定値Ｔ２を超えると、ステップＳ５０３において、ペダル反力制御手段３は、初期反力Ｆｉを、次式（２）により更新し、一旦本処理を終了する。即ち、図１０（Ｂ）に示すように、時刻ｔ６において、所定値Ｔ２を越えると、付加反力を、Ｆｉ３からＦｉ４に更新する。ただし、Ｆｎｅｗは、式（２）を実行する直前の所定時間内の踏力の履歴から平均値などの統計処理により決められ、運転者に必要なペダル反力を示している。
【００５４】
Ｆｉ←Ｆｎｅｗ  …（２）
以上のように、ステップＳ４００及びステップＳ５００の処理により、運転環境の変化に応じて常に運転者にとって最適なペダル反力を提供することが可能である。
【００５５】
次に、図５において、ステップＳ３０４，ステップＳ４００，ステップＳ５００の処理の終了後及びステップＳ３０６で否定判断されると、ステップＳ３０７において、ペダル反力制御手段３は、車両から取得可能な情報とその運転環境における運転者のペダル操作を学習し、一旦本処理を終了する。
【００５６】
以上説明したように、本実施形態によれば、ペダル反力付加手段によって、運転者の個人差によらず常に運転者に適したペダル反力が付加され、ペダル操作を必要としない状況において、十分に足をペダル１に載置することができるため、運転中の肉体的な疲労を低減することができる。また、ペダルの状態報知装置によって、運転者はペダル反力付加手段４のペダルの保持限界を視覚的に把握することができるため、ペダルに足を載置したときにペダルが踏み込まれてしまうことを心配する必要がなくなるとともに、急加速や急制動を防止する事ができ、安全性が向上するとともに運転者の心理的な疲労を低減することもできる。以上のようにして、本実施形態によれば、ペダルに適切な反力を付加することができるものである。
【００５７】
図１１を用いて、本発明の第２の実施形態による車両のペダル装置の構成について説明する。本実施形態では、ペダル反力付加手段は、ブレーキペダルに適用した場合の例について説明する。
図１１は、本発明の第２の実施形態によるペダル反力付加装置を備えた車両のペダル装置の構成を示す構成図である。なお、図１と同一符号は、同一部分を示している。
【００５８】
本実施形態では、ペダル反力付加装置を、ブレーキペダル６と、踏力検出手段２と、ペダル反力制御手段３と、マスタシリンダ７と、ブレーキキャリパＢＣと、開閉弁８と、電子制御ユニット（ＥＣＵ）９とにより構成する。マスタシリンダ７は、ブレーキペダル６の操作により作動する。ブレーキキャリパＢＣは、マスタシリンダ７と管路を介して接続され、車輪に制動力を発生させる。開閉弁８は、マスタシリンダ７からブレーキキャリパＢＣへ伝達される油圧を許容する。電子制御ユニット（ＥＣＵ）９は、ペダル反力制御手段３の出力に基づき開閉弁８の開度を制御する。
【００５９】
自動走行制御装置が作動中に運転者が単にブレーキペダル６に足を載置した状態で、踏力検出手段２の出力、したがって踏力Ｆが反力ＦＫよりも小さい場合は、開閉弁８が閉じ、マスタシリンダ７の出力はブレーキキャリパＢＣに伝達されないものである。つまり、運転者がブレーキペダル６に足を載置しても、ブレーキペダル６が踏み込まれないため、制動力を発生しないものである。一方、踏力Ｆが反力ＦＫよりも大きい場合は、開閉弁８が開き、ブレーキキャリパＢＣへ油圧が伝達されるため、制動力が発生する。
【００６０】
以上のように、ペダル反力付加手段を構成することにより、本実施形態によれば、ペダルに適切な反力を付加することができるものである。
【００６１】
図１２を用いて、本発明の第３の実施形態による車両のペダル装置の構成について説明する。本実施形態では、ペダル反力付加手段は、アクセルペダルに適用した場合の例について説明する。
図１２は、本発明の第３の実施形態によるペダル反力付加装置を備えた車両のペダル装置の構成を示す構成図である。なお、図１と同一符号は、同一部分を示している。
【００６２】
本実施形態では、ペダル反力付加装置を、アクセルペダル１０と、踏力検出手段２と、ペダル反力制御手段３と、シリンダ１１と、突起１２と、コンプレッサ１３と、管路１４と、支持部１５と、金具１６と、受圧部１７とにより構成する。突起１２は、シリンダ１１内の圧力に応じて、アクセルペダル１０に反力を付加する。コンプレッサ１３は、シリンダ１１内の圧力を調整する。管路１４は、シリンダ１１とコンプレッサ１３を接続する。金具１６は、支持部１５に回動自在に支持され、アクセルペダル１０の操作量を車両に伝達する。受圧部１７は、金具１６に取り付けられ突起１２を介してシリンダ１１内の圧力を受ける。
【００６３】
コンプレッサ１３は、踏力検出手段２に基づいて計算されたペダル反力制御手段３の出力に基づいて、管路１４を介してシリンダ１１内の圧力を調整する。突起１２は、シリンダ１１内の圧力に応じて受圧部１７を介してペダルに反力を発生する。
【００６４】
以上のように、ペダル反力付加手段を構成することにより、本実施形態によれば、ペダルに適切な反力を付加することができるものである。
【００６５】
図１３〜図１６を用いて、本発明の第４の実施形態による車両のペダル装置の構成について説明する。
【００６６】
最初に、図１３を用いて、本実施形態によるペダルの状態報知装置を備えた車両のペダル装置の構成について説明する。
図１３は、本発明の第４の実施形態によるペダルの状態報知装置を備えた車両のペダル装置の構成を示す構成図である。なお、図１と同一符号は、同一部分を示している。
【００６７】
ペダルの状態報知装置１８は、ペダル１と、踏力検出手段２と、ペダル反力付加手段４とを備えた車両に用いられ、演算手段１９と、音声出力装置２０及び表示手段２１とにより構成する。演算手段１９は、踏力検出手段２の出力とペダル反力付加手段４の出力とを演算する。演算手段１９は、演算結果に基づいて、音声出力装置２０あるいは表示手段２１により、ペダル反力付加手段４がどの程度の踏力まで保持できるかを運転者に報知する。表示手段２１の具体例については、図１４を用いて後述する。
【００６８】
ここで、図１４を用いて、本実施形態によるペダルの状態報知装置に用いる表示手段２１の構成について説明する。
図１４は、本発明の第４の実施形態によるペダルの状態報知装置に用いる表示手段の構成を示す構成図である。なお、図１３と同一符号は、同一部分を示している。
【００６９】
表示手段２１は、複数のＬＥＤにより構成されるレベル表示部２２と、警告表示部２３と、作動表示部２４により構成される。
【００７０】
レベル表示部２２は、ペダル反力付加手段４によって保持できる踏力と踏力検出手段２により検出された踏力との割合を演算手段１９により演算し、ＬＥＤ点灯個数に換算する。
【００７１】
図１４に示すように、レベル表示部２２が１０個のＬＥＤで構成されている場合、ペダル反力付加手段４が保持できる踏力に対して、検出された踏力の割合が５０％ならＬＥＤを５個を点灯する。
【００７２】
ここで、図１５を用いて、本実施形態によるペダルの状態報知装置に用いる表示手段２１の他の表示例について説明する。
図１５は、本発明の第４の実施形態によるペダルの状態報知装置に用いる表示手段の他の表示例の説明図である。
【００７３】
図１５に示すように、ペダル反力付加手段４の出力が可変である場合は、設定されているペダル反力が時刻ｔ１１で変わった場合は、検出される踏力が時刻ｔ１１以前と以降で同じであっても、レベル表示部２２の表示は更新される。
【００７４】
次に、図１６を用いて、本実施形態によるペダルの状態報知装置の表示方法について説明する。
図１６は、本発明の第４の実施形態によるペダルの状態報知装置の表示方法を示すタイムチャートである。図１６において、横軸は時間を示し、図１６（Ａ）の縦軸は踏力の大きさを示し、図１６（Ｂ）の縦軸は、警告表示部２３による警告報知の状態を示し、図１６（Ｃ）の縦軸は、作動報知部２４による作動報知の状態を示している。
【００７５】
踏力検出手段２によって検出される運転者の踏力が、図１６（Ａ）に示すように変化した場合、時刻ｔ１２において、所定の報知閾値Ｆｔを超過すると、図１６（Ｂ）に示すように、警告表示部２３のＬＥＤを点灯する。さらに、ペダルに踏力がかかり、時刻ｔ１３において、図１６（Ａ）に示すように、踏力がペダル保持力の限界値Ｆｌｉｍを超過すると、図１６（Ｄ）に示すように、ペダルが操作されると同時に、図１６（Ｃ）に示すように、作動表示部２４のＬＥＤが点灯する。ここで、報知閾値Ｆｔは、設定されたペダル反力におけるペダル保持力の限界値Ｆｌｉｍに基づいて決定される。
【００７６】
警告表示部２３は、現在検出されている踏力がさらに増加した場合、つまり、さらにペダルが踏み込まれるとペダル保持力の限界値Ｆｌｉｍを超過し、ペダルの保持が解除される旨を運転者に報知するものである。また、作動表示部２４は、ペダルの保持が解除され、ペダルの操作量が車両に伝達されていることを運転者に報知するためのものである。
【００７７】
したがって、運転者は、報知装置２１の各表示部によって、どの程度の力でペダルが保持されているか、あるいは、どの程度の力まで足を載置することができるかを容易に認識することができる。また、音声出力装置２０あるいは表示手段２１により、ペダル反力付加手段４がどの程度の踏力まで保持できるかを運転者が容易に判断することができるため、運転者はペダルに十分に足を載置することができるとともに、ペダルに足を載置したときにペダルが踏み込まれてしまう可能性を気にする必要がないため、心理的な疲労を低減することができる。
【００７８】
なお、運転者への作動状態の報知方法は、警告表示部２３や作動表示部２４のＬＥＤによる報知の他に、例えば、音声出力装置２０を用いて、警告音や音声によって運転者に報知することできる。
【００７９】
以上説明したように、本実施形態によれば、運転者への作動状態の報知手段を備えることにより、運転者に負担を強いることなく、運転者に優しいものとなる。
【００８０】
次に、図１７〜図１９を用いて、本実施形態によるペダルの状態報知装置に用いる表示手段２１のその他の例について説明する。
図１７は、本発明の第４の実施形態によるペダルの状態報知装置に用いる表示手段のその他の例の説明図である。図１８及び図１９は、本発明の第４の実施形態によるペダルの状態報知装置に用いる表示手段のその他の表示例の説明図である。
【００８１】
図１７に示す表示手段２１Ａは、警告表示部２３と、作動表示部２４の他に、２つのレベル表示部２５ａおよび２５ｂを備えている。
【００８２】
そして、図１８に示すように、一方のレベル表示部２５ａには、設定されたペダル反力と設定可能なペダル反力の最大値との割合を表示し、他方のレベル表示部２５ｂには、図１４で示したレベル表示部２２と同様に、ペダル反力付加手段４によって保持できる踏力と踏力検出手段２により検出された踏力との割合を表示することにより、設定されているペダル反力とペダルの保持限界の両方の情報を得ることができる。
【００８３】
また、別の表示方法として、図１９に示すように、一方のレベル表示部２５ａには、設定されたペダル反力と設定可能なペダル反力の最大値との割合を表示し、他方のレベル表示部２５ｂには、検出された踏力と設定可能なペダル反力の最大値との割合を表示することで、設定されたペダル反力と現在の踏力とを設定可能なペダル反力の最大値を基準として対比することも可能である。
【００８４】
上述の各実施形態における設定情報や学習結果などは、ペダル反力制御手段３の内部のデータ記録手段（図示しない）に記録され、データ記録手段は常に記録したデータを保持している。したがって、運転を行うたびに学習結果が追加・更新され、運転者にとってより快適なペダル１の反力を提供することができる。また、複数個のデータ記録手段を備え、そのいずれを利用するか選択するスイッチ等の手段（図示しない）を備えることにより、一台の車両を複数の運転者が使用する場合に、運転者毎のデータを呼び出すことにより、それぞれの運転者に適したペダル１の反力調整を行うことができる。さらに、データ記録手段を初期化する手段（図示しない）を備えることにより、一台の車両を不特定多数の運転者が使用する場合にも上記ペダル反力付加方法を適用することができる。
【００８５】
ここで、図２０〜図２３を用いて、本実施形態によるペダルの状態報知装置に用いる表示手段のさらに他の構成について説明する。
図２０〜図２３は、本発明の第４の実施形態によるペダルの状態報知装置に用いる表示手段のさらに他の構成を示す構成図である。なお、図１４と同一符号は、同一部分を示している。
【００８６】
図２０において、状態報知装置２１Ｂは、バー表示部２６を備えている。また、図２１において、状態報知装置２１Ｃは、半円表示部２７を備えている。さらに、図２２において、状態報知装置２１Ｄは、指針メータ２８を備えている。また、さらに、図２３において、状態報知装置２１Ｅは、液晶ディスプレイ等の表示装置２９を備えている。
【００８７】
以上説明したように、本実施形態によれば、運転者への作動状態の報知手段を備えることにより、運転者に負担を強いることなく、運転者に優しいものとなる。
【００８８】
次に、図２４を用いて、本発明の第５の実施形態による車両のペダル装置の構成及び動作について説明する。本実施形態では、図１に示したペダル反力付加装置と、図１３に示した状態報知装置を備えている。
図２４は、本発明の第５の実施形態による車両のペダル装置の構成を示す構成図である。なお、図１及び図１３と同一符号は、同一部分を示している。
【００８９】
ペダル反力付加装置３は、図１〜図１２において説明したように、ペダル１に加える反力を踏力検出手段２によって検出された踏力に応じて調整するものである。状態報知装置１８は、図１３〜図２３において説明したように、ペダル反力付加手段４がどの程度の踏力まで保持できるかを運転者に報知するものである。
【００９０】
このように装置を構成することで、ペダル反力付加手段の作動状態をペダルの状態報知装置で容易に確認することができるとともに、ペダルに付加する反力が常に運転者に適した状態を提供することができるため、運転者は十分にペダルに足を載置することができ肉体的な疲労を低減することができる。同時に、ペダルの保持限界を視覚的に把握でき、急制動，急加速などの心配の必要もなく、安全性が向上するとともに運転者の心理的な疲労も低減できる。
【００９１】
以上のように、本実施形態によれば、ペダル反力付加手段を備えることにより、ペダルに適切な反力を付加することができる。また、運転者への作動状態の報知手段を備えることにより、運転者に負担を強いることなく、運転者に優しいものとなる。
【００９２】
次に、図２５を用いて、本発明の第５の実施形態による車両のペダル装置を備えた車両の構成について説明する。
【００９３】
図２５は、本発明の第５の実施形態による車両のペダル装置を備えた車両の構成を示すブロック構成図である。なお、図１，図１３，図２４と同一符号は、同一部分を示している。
【００９４】
自動車３０には、図１において説明したソレノイド型のペダル反力付加手段４から構成されるペダル反力付加装置およびペダルの状態報知装置１８を含むブレーキ操作機構３１と、エンジン３２，モータ３３を含む変速機３４，ブレーキ装置３５ａ〜３５ｄおよびタイヤ３６ａ〜３６ｄから成る制動駆動システム３７と、入力情報（後述）に対して制動駆動システム３７を制御する制御システム３８が搭載されている。
【００９５】
制御システム３８は、エンジン３２，変速機３４，ブレーキ装置３５等を制御する制御ユニット（図示しない）と、制動駆動システム３７の全体を管理する制御ユニット（図示しない）とを有し、それぞれがネットワークで通信されている。
【００９６】
また、制御システム３８には、踏力検出手段２の情報，走行モード設定スイッチ３９の状態，駆動力（加速度）設定スイッチ４０の状態，アクセルペダル操作量センサ情報α，右前輪回転センサ情報Ｎｆｒ，左前輪回転センサ情報Ｎｆｌ，右後輪回転センサ情報Ｎｒｒ，左後輪回転センサ情報Ｎｒｌ，エンジン回転数情報Ｎｅ，モータ回転数情報Ｎｍ，図示しないレーダシステムなどから得られる前方車両との車間距離ステップＳおよび前方車両との相対速度Ｖｒ，運転者自ら目標速度を設定可能な速度設定スイッチ４１，同じくペダルの反力補正スイッチ４２などが入力される。
制御システム３８は、これらの入力された信号に基づき、エンジン３２，変速機３４およびブレーキ装置３５が制御され、車両の加速，減速，発進，停止および定速走行が実行される。この時、ペダルの反力は、踏力検出手段２からの情報に基づき、ペダル反力制御手段３により決定され、ソレノイド型ペダル反力付加手段４のコイル４ａの通電量に反映される。ペダル反力付加手段４の作動は、走行モード設定スイッチ３９のフットレストボタンによりオン・オフできる。
以上のようにして、本実施形態のようなペダル反力付加手段４を適用した自動車３０において、ドライバーはアクセルペダルに足を踏み替えることなく、ブレーキ操作のみで車両の加減速を制御することができ、運転中の疲労を軽減することができる。また、常にブレーキペダルに足を乗せた状態なので、緊急時に速やかにかつ強くブレーキを踏むことができ、安全性が向上する。
【００９７】
なお、本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、本発明の一部同士を組み合わせる等様々な様態で実施することができる。例えば、図１における踏力検出手段２の代わりに、ペダル反力付加手段４にボディー５と固定子４ａとの引張力を検出する手段（図示しない）を設けたり、図１１における踏力検出手段２の代わりに、マスタシリンダ７とブレーキキャリパＢＣとを接続する管路あるいは開閉弁１５に油圧検出手段（図示しない）を設けたり、あるいは、図１２における踏力検出手段２の代わりにシリンダ１１内に圧力検出手段（図示しない）を設けることができる。
【００９８】
【発明の効果】
本発明によれば、ペダルに適切な反力を付加することができる。また、運転者に負担を強いることなく、運転者に優しいペダル装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態によるペダル反力付加装置を備えた車両のペダル装置の構成を示す構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態によるペダル反力制御手段の制御内容を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第１の実施形態によるペダル反力制御手段の初期反力設定処理の内容を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第１の実施形態によるペダル反力制御手段の初期反力設定処理の内容を示すタイムチャートである。
【図５】本発明の第１の実施形態によるペダル反力制御手段の反力調整処理の内容を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第１の実施形態によるペダル反力制御手段の反力調整処理の内容を示すタイムチャートである。
【図７】本発明の第１の実施形態によるペダル反力制御手段の反力調整処理の内容を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第１の実施形態によるペダル反力制御手段の反力調整処理の内容を示すタイムチャートである。
【図９】本発明の第１の実施形態によるペダル反力制御手段の反力調整処理の内容を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の第１の実施形態によるペダル反力制御手段の反力調整処理の内容を示すタイムチャートである。
【図１１】本発明の第２の実施形態によるペダル反力付加装置を備えた車両のペダル装置の構成を示す構成図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態によるペダル反力付加装置を備えた車両のペダル装置の構成を示す構成図である。
【図１３】本発明の第４の実施形態によるペダルの状態報知装置を備えた車両のペダル装置の構成を示す構成図である。
【図１４】本発明の第４の実施形態によるペダルの状態報知装置に用いる表示手段の構成を示す構成図である。
【図１５】本発明の第４の実施形態によるペダルの状態報知装置に用いる表示手段の他の表示例の説明図である。
【図１６】本発明の第４の実施形態によるペダルの状態報知装置の表示方法を示すタイムチャートである。
【図１７】本発明の第４の実施形態によるペダルの状態報知装置に用いる表示手段のその他の例の説明図である。
【図１８】本発明の第４の実施形態によるペダルの状態報知装置に用いる表示手段のその他の表示例の説明図である。
【図１９】本発明の第４の実施形態によるペダルの状態報知装置に用いる表示手段のその他の表示例の説明図である。
【図２０】本発明の第４の実施形態によるペダルの状態報知装置に用いる表示手段のさらに他の構成を示す構成図である。
【図２１】本発明の第４の実施形態によるペダルの状態報知装置に用いる表示手段のさらに他の構成を示す構成図である。
【図２２】本発明の第４の実施形態によるペダルの状態報知装置に用いる表示手段のさらに他の構成を示す構成図である。
【図２３】本発明の第４の実施形態によるペダルの状態報知装置に用いる表示手段のさらに他の構成を示す構成図である。
【図２４】本発明の第５の実施形態による車両のペダル装置の構成を示す構成図である。
【図２５】本発明の第５の実施形態による車両のペダル装置を備えた車両の構成を示すブロック構成図である。
【符号の説明】
１…ペダル
２…踏力検出手段
３…ペダル反力制御手段
４…ペダル反力付加手段
５…ボディー
６…ブレーキペダル
７…マスタシリンダ
８…開閉弁
９…電子制御ユニット
１０…アクセルペダル
１１…シリンダ
１２…突起部
１３…コンプレッサ
１４…管路
１５…支持部
１６…金具
１７…受圧部
１８…ペダルの状態報知装置
１９…演算手段
２０…音声出力装置
２１…表示手段
２２…レベル表示部（ＬＥＤ）
２３…警告表示部
２４…作動表示部
２５…レベル表示部（ＬＥＤ）
２６…バー表示部
２７…半円表示部
２８…指針メータ
２９…表示装置
３０…自動車
３１…ブレーキ操作機構
３２…エンジン
３３…モータ
３４…変速機
３５…ブレーキ装置
３６…タイヤ
３７…制動駆動システム
３８…制御システム
３９…走行モード設定スイッチ
４０…駆動力設定スイッチ
４１…速度設定スイッチ
４２…反力補正スイッチ
【図１】
0003983495.tif 000002
【図２】
0003983495.tif 000003
【図３】
0003983495.tif 000004
【図４】
0003983495.tif 000005
【図５】
0003983495.tif 000006
【図６】
0003983495.tif 000007
【図７】
0003983495.tif 000008
【図８】
0003983495.tif 000009
【図９】
0003983495.tif 000010
【図１０】
0003983495.tif 000011
【図１１】
0003983495.tif 000012
【図１２】
0003983495.tif 000013
【図１３】
0003983495.tif 000014
【図１４】
0003983495.tif 000015
【図１５】
0003983495.tif 000016
【図１６】
0003983495.tif 000017
【図１７】
0003983495.tif 000018
【図１８】
0003983495.tif 000019
【図１９】
0003983495.tif 000020
【図２０】
0003983495.tif 000021
【図２１】
0003983495.tif 000022
【図２２】
0003983495.tif 000023
【図２３】
0003983495.tif 000024
【図２４】
0003983495.tif 000025
【図２５】
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