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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024171495
(43)【公開日】2024-12-12
(54)【発明の名称】ペダル装置
(51)【国際特許分類】
   B60K 26/02 20060101AFI20241205BHJP
   G05G 1/30 20080401ALI20241205BHJP
   G05G 5/03 20080401ALI20241205BHJP
   B60T 7/04 20060101ALI20241205BHJP
【FI】
B60K26/02
G05G1/30 E
G05G5/03 A
B60T7/04 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023088530
(22)【出願日】2023-05-30
(71)【出願人】
【識別番号】000003551
【氏名又は名称】株式会社東海理化電機製作所
(74)【代理人】
【識別番号】110002583
【氏名又は名称】弁理士法人平田国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】久田 雅人
(72)【発明者】
【氏名】川口 健一
【テーマコード(参考)】
3D037
3D124
3J070
【Fターム(参考)】
3D037EA01
3D037EA08
3D037EB02
3D037EB10
3D124AA32
3D124BB01
3D124CC43
3D124DD44
3D124DD54
3D124DD56
3J070AA32
3J070BA17
3J070BA41
3J070BA51
3J070CB01
3J070CB37
3J070CC71
3J070DA01
(57)【要約】      (修正有)
【課題】アクセルペダルとブレーキペダルとの踏み間違いを早期に運転者に認識させることができるペダル装置を提供する。
【解決手段】ペダル装置1は、アクセルペダルにて構成されるペダル部2と、ペダル部2に振動を加える振動部3と、振動部3の動作を制御する制御部と、を備える。制御部は、運転者によってペダル部2が踏まれた以降のタイミングであって、アクセルが作動する以前のタイミングで、振動部3の振動を開始させる。
【選択図】図4
【特許請求の範囲】
【請求項1】
アクセルペダル又はブレーキペダルにて構成されるペダル部と、
前記ペダル部に振動を加える振動部と、
前記振動部の動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記ペダル部が踏まれた以降のタイミングであって、アクセル又はブレーキが作動する以前のタイミングで、前記振動部の振動を開始させる、
ペダル装置。
【請求項2】
前記制御部は、前記振動部の振動が開始した後のタイミングであって、前記アクセル又は前記ブレーキが作動する以前のタイミングで、前記振動部の振動を停止させる、
請求項1に記載のペダル装置。
【請求項3】
前記ペダル部は、前記アクセルペダルである、
請求項1に記載のペダル装置。
【請求項4】
前記ペダル部は、本体部と、運転者によって踏込操作がなされる操作面を有するとともに前記本体部に対して変位可能な変位部と、前記変位部を前記本体部から遠ざかる側に向けて付勢する付勢部と、を有し、
前記ペダル装置は、前記本体部に対する前記変位部の変位量を検出する検出部を有し、
前記振動部は、前記変位部に固定されており、
前記制御部は、前記検出部にて検出された前記変位量に基づき、前記振動部の動作を制御する、
請求項1に記載のペダル装置。
【請求項5】
前記制御部は、前記検出部にて検出された前記変位量が第1変位閾値以上となったときに前記振動部の振動を開始させ、前記検出部にて検出された前記変位量が前記第1変位閾値を超える第2変位閾値となったときに前記振動部の振動を停止させる、
請求項4に記載のペダル装置。
【請求項6】
前記本体部には、前記変位部側に開放された凹部が形成されており、
前記変位部が前記本体部に最も近付いた状態において、前記振動部は前記凹部内に配される、
請求項4に記載のペダル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ペダル装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、ブレーキペダルとアクセルペダルとの踏み間違いを防止すべく、ブレーキペダルに振動を発生させるように下ブレーキ連動装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2019-14470号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1には、振動開始のタイミングについては特に考慮されておらず、運転者により早期にブレーキペダルとアクセルペダルとの踏み間違いを認識させる観点から改善の余地がある。
【0005】
本発明は、前述の事情に鑑みてなされたものであり、アクセルペダルとブレーキペダルとの踏み間違いを早期に運転者に認識させることができる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】
本発明は、前記の目的を達成するため、アクセルペダル又はブレーキペダルにて構成されるペダル部と、前記ペダル部に振動を加える振動部と、前記振動部の動作を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記ペダル部が踏まれた以降のタイミングであって、アクセル又はブレーキが作動する以前のタイミングで、前記振動部の振動を開始させる、ペダル装置を提供する。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、アクセルペダルとブレーキペダルとの踏み間違いを早期に運転者に認識させることができるペダル装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1】実施の形態における、車両に搭載されたペダル装置の側面図である。
図2】実施の形態における、ペダル装置の先端部の断面図である。
図3】実施の形態における、変位部が最大変位位置にあるときのペダル装置の先端部の断面図である。
図4】実施の形態における、ペダル部がペダル回転軸を中心に回転する様子を示す図である。
図5】実施の形態における、ペダル部のストローク量とペダル部を回転させる際の荷重との関係を示したグラフである。
図6】実施の形態における、制御部が実施する制御のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0009】
[実施の形態]
本発明の実施の形態について、図1乃至図6を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。
【0010】
図1は、車両に搭載されたペダル装置1の側面図である。図2は、ペダル装置1の先端部の断面図である。なお、図1においては、ペダル部2が運転者の足100によって踏み込まれた際にペダル部2が回転する側である踏込側Sを矢印にて示している。以後、ペダル部2の回転軸であるペダル回転軸A1が延在する方向(例えば図1乃至図5のそれぞれにおける紙面に垂直な方向)を左右方向ともいう。
【0011】
本形態のペダル装置1は、自動車等の車両に搭載される。ペダル装置1は、アクセルペダルにて構成されるペダル部2と、ペダル部2に振動を加える振動部3と、振動部3の動作を制御する制御部4とを備える。制御部4は、運転者によってペダル部2が踏まれた以降のタイミングであって、アクセルが作動する以前のタイミングで、振動部3の振動を開始させる。以後、本形態のペダル装置1につき詳説する。
【0012】
図1に示すごとく、ペダル部2は、車体101に設けられたブラケット102に軸支されている。以後、ペダル部2におけるブラケット102側を基端側とし、基端側と反対側を先端側とする。ペダル部2は、ペダル回転軸A1を中心に回転可能に構成されている。
【0013】
図2に示すごとく、ペダル部2は、本体部21と、本体部21の前方に配されるとともに本体部21に対して変位可能な変位部22と、変位部22を本体部21から遠ざかる側に向けて付勢する付勢部23とを有する。図1に示すごとく、本体部21は、長尺に形成されており、その基端部がブラケット102に軸支される。図2に示すごとく、本体部21の先端部には、踏込側Sと反対側に開口した凹部211が形成されている。
【0014】
凹部211は、底壁部211aと、底壁部211aの周縁から踏込側Sと反対側に立設されるとともに底壁部211aと反対側が開放された側壁部211bとによって構成されている。凹部211を設けることで、本体部21と変位部22との間に配された部品(本形態においては振動部3及び後述の検出部5)が、本体部21に対する変位部22の変位の際に、本体部21又は変位部22に干渉することが防止される。
【0015】
本体部21の先端部に、回転可能に変位部22が固定されている。本形態においては、一例として、本体部21の先端部及び変位部22の先端部に共通の軸状の変位部回転軸A2が貫通している。これにより、変位部22は、対向部221に対して変位部回転軸A2を中心に回転変位可能となっている。
【0016】
変位部回転軸A2には、付勢部23としてのねじりコイルばねが装着されている。付勢部23は、その一端が本体部21に当接しており、その他端が変位部22に当接している。これにより、付勢部23は、変位部22を本体部21から開く側に向けて付勢している。なお、付勢部23は、変位部22を本体部21から開く側に向けて付勢可能であれば、その手段は、ねじりコイルばねを用いたものに限られない。例えば、本体部21と変位部22との間に、本体部21と変位部22との対向方向(すなわち踏込方向)に圧縮されたばね等の弾性部材を配置してもよい。
【0017】
変位部22は、付勢部23に付勢されたときに、本体部21から所定量以上開かないよう構成されている。図示は省略するが、例えば、変位部22が本体部21から最大限開いたときに、変位部22又は変位部22に固定された部品が、本体部21又は本体部21に固定された部品に干渉する構成としてもよい。図2は、運転者によってペダル部2が踏まれておらず、変位部22が本体部21から最大限開いた初期位置11にある状態を示している。
【0018】
図3は、変位部22が後述する最大変位位置12まで押し込まれた状態のペダル装置1の先端部の断面図である。本形態において、変位部22は、運転者にて踏み込まれた際、本体部21の凹部211の開口端212に当接する位置である最大変位位置12まで閉じることができる。そして、付勢部23は、変位部22が運転者に踏まれて最大変位位置12に到達するまでに、ペダル部2自体がペダル回転軸A1を中心に回転しない又は略回転しない程度の弱さで変位部22を付勢している。
【0019】
図4は、ペダル部2がペダル回転軸A1を中心に回転する様子を示す図である。変位部22が運転者に踏み込まれて最大変位位置12に到達し、さらに踏み込まれることで、図4に示すごとく、ペダル部2がペダル回転軸A1を中心に回転し始める。これにより、ペダル部2のストローク量が増加し、アクセルが作動する。
【0020】
図5は、ペダル部2のストローク量とペダル部2を回転させる際の荷重との関係を示したグラフである。ペダル部2は、ストローク量が所定のストローク量θ1に到達するまでは、比較的軽い荷重にて回転する。そして、ペダル部2のストローク量がストローク量θ1に到達するまでのストローク領域は、アクセルが作動しない遊び領域である。そして、ペダル部2のストローク量がストローク量θ1を超えることでアクセルが作動する。
【0021】
図2に示すごとく、変位部22は、本体部21の踏込側Sと反対側から本体部21と対向する対向部221と、左右方向における本体部21の両側から踏込側Sに延設された延設部222とを有する。図3に示すごとく、対向部221は、変位部22が最大変位位置12にあるとき、凹部211を覆うよう形成されている。対向部221の本体部21と反対側の面は、運転者によって踏込操作がなされる操作面221aである。また、2つの延設部222は、本体部21と対向部221との間の空間を左右方向の両側から塞いでいる。なお、延設部222は、省略されてもよい。
【0022】
変位部22には、振動部3が固定されている。本形態において、振動部3は、対向部221の操作面221aと反対側に固定されている。また、振動部3は、対向部221における、変位部回転軸A2から遠い位置に固定されている。例えば、図2及び図3に示すような、左右方向に直交するペダル装置1の断面を見たとき、振動部3は、対向部221の長手方向の中央位置を挟んで変位部回転軸A2と反対側に配されている。これにより、変位部22がより振動しやすくなる結果、運転者が変位部22の振動を早期に認識しやすくなる。なお、振動部3は、変位部22を振動させることができれば、その他の位置に配置してもよい。振動部3は、特に限定されないが、例えば振動モータ、ボイスコイルモータ等の振動源とすることができる。
【0023】
ペダル部2には、本体部21に対する変位部22の変位量(以後、単に「変位部22の変位量」ともいう。)を検出する検出部5が設けられている。本形態において、検出部5は、本体部21に対する変位部22の回転角に応じた信号を出力する。検出部5は、特に限定されないが、例えばボリューム、エンコーダ等を用いることができる。検出部5の検出結果は、制御部4に出力される。
【0024】
制御部4は、プロセッサと、プロセッサ動作時の演算領域となるRAM(Random Access Memory)と、プロセッサが実行するプログラムを記憶したROM(Read Only Memory)とを含む。制御部4は、例えば車両に搭載されているECU(Electronic Control Unit)等の車両制御装置によって構成されてもよいし、ペダル部2の凹部211内等に配される基板に実装されたマイクロコンピュータ等によって構成されてもよい。また、制御部4は、その機能を実現可能に構成されていれば、その実現方法はソフトウエアを用いたものに限られない。例えば、制御部4は、その機能のうちの少なくとも一部が、論理回路等のハードウエアを用いて実現されてもよい。
【0025】
制御部4は、前述のごとく、ペダル部2が運転者によって踏み込まれた以降のタイミングであって、アクセルが作動する以前のタイミングで、振動部3の振動を開始させる。そして、本形態において、制御部4は、振動部3の振動開始後のタイミングであって、アクセルが作動する以前のタイミングで、振動部3の振動を停止させる。本形態において、制御部4は、検出部5にて検出された変位部22の変位量に基づき、振動部3の動作を制御する。
【0026】
図6は、制御部4が実施する制御のフローチャートである。図6を参照しつつ、制御部4の処理につき説明する。
【0027】
制御部4は、ステップS1にて、変位部22の変位量が第1変位閾値以上か否かを判断する。第1変位閾値は、変位部22が初期位置11から最大変位位置12までに変位するまでの回転変位量よりも小さい変位量である。第1変位閾値は、例えば変位部22が初期位置11から僅かに変位したときの変位量とされる。ステップS1にて、変位部22の変位量が第1変位閾値未満と判断された場合は、変位部22に運転者の足100が触れていないと判断してステップS1を繰り返す。ステップS1にて、変位部22の変位量が第1変位閾値以上と判断された場合、変位部22に運転者の足100が触れていると判断してステップS2に進む。
【0028】
ステップS2において、制御部4は、振動を開始するよう振動部3の動作を制御する。ステップS2に次いで、ステップS3が実施される。
【0029】
ステップS3において、制御部4は、変位部22の変位量が第2変位閾値以上か否かを判断する。第2変位閾値は、変位部22が初期位置11から最大変位位置12までに変位するまでの回転変位量よりも小さい変位量であって、第1変位閾値よりも大きい変位量である。第2変位閾値は、例えば変位部22が最大変位位置12にあるときの変位量、又はそれよりもわずかに小さい変位量とすることができる。
【0030】
ステップS3において、変位部22の変位量が第2変位閾値以上であると判断された場合、制御部4は、ステップS4に進み、振動部3の振動が停止されるよう振動部3の動作を制御する。さらに、ステップS4に次ぐステップS5にて、制御部4は、変位部22の変位量が第1変位閾値未満であるか否かを判断する。ステップS5にて、変位部22の変位量が第1変位閾値未満でないと判断された場合、制御部4は、ステップS5を繰り返す。ステップS5にて、変位部22の変位量が第1変位閾値未満であると判断された場合、制御部4は、処理をステップS1に戻す。つまり、変位部22の変位量が第2変位閾値を超えたことによって振動部3の振動が停止された場合、運転者の足100がペダル部2から離されるのをステップS5にて確認してから制御を初期(すなわちステップS1)に戻す。
【0031】
また、ステップS3において、変位部22の変位量が第2変位閾値以上でないと判断された場合、制御部4は、ステップS6にて、変位部22の変位量が第1変位閾値未満か否かを判断する。ステップS6にて変位部22の変位量が第1変位閾値未満でないと判断された場合、制御をステップS3に戻す。これにより、変位部22が初期位置11から最大変位位置12の間にある状態においては、振動部3の振動が維持される。そして、ステップS6にて変位部22の変位量が第1変位閾値未満であると判断された場合は、制御部4は、ステップS7に進み、振動部3の振動が停止されるよう振動部3の動作を制御し、制御を初期(すなわちステップS1に戻す)。つまり、ペダル部2が運転者によって僅かに踏み込まれたものの、変位部22が最大変位位置12まで到達せずにペダル部2から運転者の足100が離された場合、制御部4は、振動部3の振動を停止して処理を初期に戻す。
【0032】
制御部4は、一例として前述のような処理を実施する。これにより、ペダル部2が運転者に踏み込まれてから変位部22が最大変位位置12に到達するまでに振動部3が振動し、その後さらにペダル部2が踏み込まれることで、ペダル部2がペダル回転軸A1を中心に回転し、アクセルが作動開始する。
【0033】
振動部3に入力される振動波形は、特に限定されず、種々の周波数、振幅等を採用することができる。例えば、振動部3に入力される振動波形は、正弦波としてもよいし、鋸波、三角波等の非正弦波としてもよい。また、振動部3の振動パターンは、周期的な振動パターンであってもよいし、例えば変位量の増加に伴って振幅、周波数等が連続的又は段階的に変化するような振動パターンであってもよい。また、制御部4にて変位部22の変位速度を算出し、変位速度に比例して振動を強くする等の制御を実施してもよい。
【0034】
(実施の形態の作用及び効果)
本形態において、制御部4は、ペダル部2が踏まれた以降のタイミングであって、アクセルが作動する以前のタイミングで振動部3の振動を開始させる。これにより、運転者が踏み込んだペダル部2がアクセルペダルであることが、早期に運転者に認識される。これにより、運転者がブレーキペダルと思い込んで誤ってアクセルペダルを踏み込むことが回避されやすい。
【0035】
また、前述のように、本形態においては、振動部3にて振動が加わるペダル部2がアクセルペダルである。ここで、アクセルペダルとブレーキペダルとの踏み間違いは、ブレーキペダルと思い込んで誤ってアクセルペダルを踏み込む踏み間違いが特に危険である。そこで、本形態のように、運転者が踏み込んだペダル部2がアクセルペダルであることを早期に認識できる構成が好ましい。
【0036】
また、制御部4は、振動部3の振動が開始した後のタイミングであって、アクセルが作動する以前のタイミングで振動部3の振動を停止させる。それゆえ、例えば、運転者が、踏み間違いではなくアクセルペダルを踏み込んで車両の通常運転をしている最中に振動部3が振動し続けることに起因して運転者に不快感を与えることが防止される。
【0037】
また、ペダル部2は、本体部21と、運転者によって踏込操作がなされる操作面221aを有するとともに本体部21に対して変位可能な変位部22と、変位部22を本体部21から遠ざかる側に向けて付勢する付勢部23とを有する。そして、ペダル装置1は、本体部21に対する変位部22の変位量を検出する検出部5を有する。さらに、制御部4は、検出部5にて検出された変位量に基づき、振動部3の動作を制御する。このような構成とすることで、ペダル部2が踏み込まれた以降のタイミングであって、アクセルが作動する以前のタイミングを検出しやすくなる。また、振動部3は、変位部22に固定されている。このように、振動部3を、本体部21に対して変位する変位部22に固定することで、変位部22を大きく振動させやすい。それゆえ、より早期にペダル部2の種類を運転者に認識させることができる。
【0038】
また、制御部4は、検出部5にて検出された変位部22の変位量が第1変位閾値以上となったときに振動部3の振動を開始させ、変位部22の変位量が第1変位閾値を超える第2変位閾値となったときに振動部3の振動を停止させる。本構成により、アクセル作動中に振動部3が振動することが容易に抑制される。
【0039】
また、本体部21には、変位部22側に開放された凹部211が形成されており、変位部22が本体部21に最も近付いた状態(すなわち変位部22が最大変位位置12にあるとき)において、振動部3は凹部211内に収容される。これにより、変位部22の変位の際に振動部3が本体部21に干渉することが抑制される。
【0040】
以上のごとく、本形態によれば、アクセルペダルとブレーキペダルとの踏み間違いを早期に運転者に認識させることができるペダル装置を提供することができる。
【0041】
[変形例]
以後、実施の形態に係るペダル装置に対して採り得る変形例を説明する。
【0042】
実施の形態においては、ペダル部がアクセルペダルである例を示したが、ペダル部は、ブレーキペダルであってもよい。この場合、運転者が踏み込んだペダル部がブレーキペダルであることが、ブレーキ作動前に運転者に認識される。
【0043】
また、アクセルペダルとブレーキペダルとの双方を、実施の形態に係るペダル装置としてもよい。この場合、アクセルペダルが踏み込まれた場合の振動部の振動パターンと、ブレーキペダルが踏み込まれた場合の振動部の振動パターンとを変えることで、運転者が踏み込んでいるペダル部がアクセルペダルかブレーキペダルかを認識可能である。なお、この場合は、運転者に伝わった振動パターンが、アクセルペダルを示すものかブレーキペダルを示すものかを判断する必要が生じるため、アクセルペダルとブレーキペダルとのいずれか一方のみを実施の形態に係るペダル装置とし、他方は振動させないことが好ましい。
【0044】
また、実施の形態においては、ペダル部がいわゆる吊り下げ式のペダルである例を示したが、これに限られず、いわゆるオルガン式のペダルであってもよい。
【0045】
また、実施の形態において、変位部回転軸は、ペダル部の先端部に設けたがこれに限られず、例えば変位部の基端部の位置に設けられていてもよい。
【0046】
また、実施の形態において、変位部は、本体部に対して回転変位する例を示したが、これに限られず、例えば本体部に対して並進するよう構成されてもよい。このような場合、例えば本体部に対する変位部の変位量を検出する検出部は、変位部の直線変位量を検出可能なセンサにて構成され得る。
【0047】
また、実施の形態において、ペダル部は、本体部と変位部と付勢部とを有する構成を示したが、これに限られない。例えば、ペダル部としては例えば一般的なものを採用してもよい。この場合、制御部は、例えばストロークセンサ等のセンサからペダル部のストローク量を受信し、ストローク量がわずかに増えたときに振動部の振動を開始させ、ストローク量が遊び領域の最大ストローク量(図5の符号θ1参照)に達するまでのタイミングで振動部の振動を停止させる制御を行ってもよい。ペダル部がブレーキペダルである場合も同様である。すなわち、ブレーキペダルにおいても、ストローク開始からブレーキ作動までに遊び領域が存在するため、この遊び領域に基づいて振動部の振動開始タイミング及び振動停止タイミングを定めてもよい。
【0048】
また、制御部による振動部の動作の制御は、運転状況に応じて実施されてもよい。例えば、ペダル踏み間違いが起こりやすいような駐車のタイミング等の特定のタイミングのみ、制御部が動作部の動作を制御するよう構成されていてもよい。運転者がペダル部に足を置くたびにペダル部に振動を発生させると、運転者に煩わしさを感じさせるおそれも考えられるが、本構成によって運転者に煩わしさを感じさせることを抑制できる。
【0049】
また、実施の形態において、例えばECU等の車両制御装置が、振動部の振動中にはアクセルが作動しないようアクセル作動を制御してもよい。これにより、例えば変位部が本体部に対して変位している最中にペダル部が同時にペダル回転軸を中心に回転を始めてアクセルが作動することが防がれる。実施の形態に係るペダル装置をブレーキペダルに適用した場合に関しても同様である。
【0050】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、前述した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。
【符号の説明】
【0051】
1…ペダル装置
2…ペダル部
21…本体部
211…凹部
22…変位部
221a…操作面
23…付勢部
3…振動部
4…制御部
5…検出部
図1
図2
図3
図4
図5
図6