JP2006096084A - 車両の制動支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】緊急時等にブレーキペダルを深い位置で踏み込んだ状態で保持できるような、車両の制動支援装置を提供する。
【解決手段】シート姿勢変更手段２と、車両の制動装置４の操作状態を検出する制動操作検出手段１とを備え、この制動操作検出手段１による検出結果に基づいて、シート姿勢変更手段２がシート３の姿勢を変更する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、乗員による車両の制動装置の操作状態を検出して、車両の制動力を向上する車両の制動支援装置に関する。

従来、車両の制動支援装置に関し、例えば急制動を支援するものとして特許文献１に記載された装置が提案されている。これは、緊急時等、急制動時には通常よりも強い制動を行おうとするものである。具体的には、ブレーキ操作部材（例えば、ブレーキペダル）の操作速度を検出して、操作速度が基準値を超えた場合には、その後の操作速度とは無関係に、液圧ブレーキ装置（制動装置に該当）の液圧が高くなるように制御し、制動力を大きくするものである。

特許第２７２５４５２号公報（第２−３頁、第３図）

特許文献１の技術によれば、ブレーキペダルの操作速度や踏力（踏み込む力）とは無関係に最大ブレーキ液圧をもってブレーキ（制動装置）が作動され、強い制動力を発生させることができる。しかし、この方法では、通常はブレーキペダルと連動する液圧の機構に別の制御を施す必要があるため、機構の複雑化を招く。また、運転状況には様々な場面があり、一様に液圧を最大値とするよりも、操作する人間の意志を尊重して、人間がブレーキペダルを踏み込む力に応じて発生する液圧によってブレーキを作動させる方が好ましい場合も多い。一方、人間の意志を尊重するならば、車両が停止するまでの間、ブレーキペダルを踏み続けていなければならない。この操作は、踏力や脚力の弱い女性、あるいは高齢者には困難なことである。また、ドライバーの姿勢がブレーキペダルを深く踏み込めるような、いわゆる体を起こした姿勢ではなく、シートをやや後方にリクライニングさせている場合もあり、このような運転姿勢によってブレーキペダルを踏み続けることが困難となる場合がある。

本願発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、緊急時等にブレーキペダルを深い位置で踏み込んだ状態で保持できるような、車両の制動支援装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明に係る車両の制動支援装置の特徴構成は、シート姿勢変更手段と、車両の制動装置の操作状態を検出する制動操作検出手段とを備え、この制動操作検出手段による検出結果に基づいて、前記シート姿勢変更手段がシートの姿勢を変更する点にある。

この特徴構成によれば、検出された車両の制動装置の操作状態に基づいて、シートの姿勢を変更するので、ブレーキペダルを深い位置で踏み込んだ状態で保持し易いシートの姿勢に変更することができる。その結果、踏力や脚力の弱い女性や高齢者であることや、運転姿勢の問題により生じるブレーキペダルの操作の課題を軽減することができる。

ここで、前記シート姿勢変更手段が、前記制動操作検出手段による検出結果に基づいて前記シートを前後方向にスライドさせるスライド手段を有すると好ましい。

この特徴構成であれば、急制動等の緊急時に、シートを前方向へスライドさせることで、乗員（ドライバー）の足をブレーキペダルに近づけることができる。この距離が適切であれば、膝の屈伸力を利用して、ブレーキペダルを深い位置で踏み込んだ状態で保持することができる。

さらに、前記シート姿勢変更手段が、前記制動操作検出手段による検出結果に基づいて前記シートのシートバックの傾斜角度を変更させるリクライニング手段を有すると好ましい。

乗員の中には、いわゆる体を起こした姿勢ではなく、シートをやや後方にリクライニングさせた運転姿勢を採る者も少なくはない。後方にリクライニングしている場合、乗員の膝、鼠蹊部（そけい部、足の付け根）の角度が開いた状態となり、踏力を維持することが容易ではない。そこで、本特徴構成のように、急制動時にシートを前方にスライドさせると共に、シートバックの傾斜角度を所定の角度に起こすことにより、乗員の膝、鼠蹊部が、直角に近い角度となり、充分な踏力を発揮させ、且つ、持続させることができる。

また、前記制動操作検出手段は、少なくとも前記制動装置を操作するブレーキペダルの移動距離、前記ブレーキペダルの移動速度、前記ブレーキペダルへの踏力、前記制動装置が有する制動機構の油圧の何れか一つに基づいて、前記制動装置の操作状態を検出するものであるとよい。

本特徴構成のように、ブレーキペダルの移動距離を計測すると、乗員が強い制動を意図したのかどうかを知ることができる。また、移動距離と共にその移動に要した時間を計測すると、移動速度を知ることができる。これにより、乗員が緊急の意思を持ってブレーキペダルを操作したかどうかを知ることができる。また、ブレーキペダルへの踏力を測定することにより、強く踏み込まれていれば強い制動を意図したかどうかを知ることができる。また、制動機構の油圧が高くなったことでブレーキペダルが強く踏み込まれたことを知ることができる。このように、制動装置の操作状態を検出すると、乗員が強い制動を意図したか否かを知ることができ、これによってシートの姿勢を変更して、適切な制動力を保持させることができる。

さらに、乗員の体格を検知する体格検知手段を備え、検知された体格に基づいて前記シートの移動量を定めると好適である。

ブレーキペダルへの距離は、乗員の体格にも依存する。即ち、上背のある大柄な乗員の場合はブレーキペダルへの距離が遠くても充分に踏み込むことができるが、小柄な乗員の場合は同じ乗車位置であってもブレーキペダルを充分に踏み込めない場合がある。また、大柄な乗員の場合に、シートを前方に移動しすぎると、却って、膝が鋭角に曲がるなどして、ブレーキペダルを踏み込み難くなる場合もある。そこで、本特徴構成のように乗員の体格に基づいてシートの姿勢変更のための移動量を定めると、夫々の体格に応じたシート位置に変更することができる。その結果、充分な踏力を発揮させ、且つ、持続させることができ、適切な制動力を保持させることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態に係る車両の制動支援装置のシステム構成を示すブロック図である。図に示すように、乗員５が着座するシート３は、シート３を前後方向にスライド動作させるシートスライド機構２ａ（スライド手段）と、シートバック３ｂの傾斜角度を変更するリクライニング機構２ｂ（リクライニング手段）とを備えている。乗員５は、自分の好みに合わせて、シート３の前後位置や、シートバック３ｂの傾斜角度を自由に調整することができる。

シート３から前方且つ下方には、制動装置４を作動させるブレーキペダル４ｂが備えられている。そして、このブレーキペダル４ｂの操作状態を検出する制動操作検出手段１を備えている。制動操作検出手段１とは、以下のようなものである。制動操作検出手段１には、例えば、ブレーキペダル４ｂに作用する乗員５の踏力を測定する踏力センサや、ブレーキペダル４ｂの基端部４ａ近傍に設けられてブレーキペダル４ｂの移動量を検出するエンコーダや回転センサ等が備えられている。そして、ブレーキペダル４ｂに加えられた踏力や、操作された移動量や速度等を算出して、緊急の制動操作（急制動）を検出し、又は、検出及び判断するものである。また、制動装置４が有する制動機構の油圧を測定することによって、上記と同様の検出・判断をしてもよい。勿論、これらの全てにより総合的に検出・判断するようにしてもよい。

制御手段６は、制動操作検出手段１が検出・判断した操作状態によって、シート３の姿勢を変更して乗員５によるブレーキペダル４ｂの踏み込みの保持を支援する必要があるか否かを判断する。そして、姿勢変更の必要があると判断した場合は、シートスライド機構２ａや、リクライニング機構２ｂ等のシート姿勢変更手段２を動作させる。

尚、前述の制動操作検出手段１による操作状態の検出・判断、及び制御手段６によるシート姿勢の制御は、上述の各種センサや、それらを駆動したり結果を受けて演算を行ったりする電気回路やマイクロコンピュータ、さらにそれらによる制御方法を規定するプログラム等、種々のハードウェアとソフトウェアとの協働によってなされるものである。従って、制動操作検出手段１や制御手段６は、装置を構成する部品との間で厳密な対応関係を有するものではない。以下、制御手段６による制動支援の制御方法を説明する。

図２は、図１に示すシステムによる制動支援の制御方法を示すフローチャートであり、主として制御手段６によって管理されるものである。まず初めに、上述したように制動操作検出手段１によって検出されたブレーキ操作状態の検出結果を制御手段６が受け取る（＃１）。ここで、ブレーキ操作状態より、シート３の姿勢変更が必要と判断された場合には、姿勢変更処理Ａへと移行し、必要が無いと判断された場合には、処理を終了し、再び、ブレーキ操作状態の検出結果が入力されるのを待つ（＃２）。シート３の姿勢変更が必要と判断されるような場合とは、例えば、ブレーキペダル４ｂが強い力で急速に踏み込まれた等の状況より、緊急の制動操作（急制動）であることが想定される場合等である。

姿勢変更処理Ａへ移行すると、制御手段６はシート姿勢変更手段２に対してシート３の姿勢変更指示を出す（＃３）。一般にシートスライド機構２ａやリクライニング機構２ｂといったシート姿勢変更手段２は、機械的な機構と共に、モータやソレノイド等のアクチュエータや、マイクロコンピュータ等の制御回路（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）等を有している。制御手段６はこのＥＣＵに対して駆動命令を発し、駆動命令を受けた上記ＥＣＵは、上記アクチュエータを制御して、シート３の姿勢を変更する。

シート３の姿勢変更の一つの例は、シートスライド機構２ａによるシート３の前後位置の調整、具体的にはシート３を前方へ移動させることである。シート３を前方向へスライドさせると、ブレーキペダル４ｂと、乗員５の足とを近づけることができる。両者の距離が適切であれば、膝の屈伸力を利用して、ブレーキペダル４ｂを深い位置で踏み込むことができる。その結果、車両が停止するまでの間等、強い制動力が必要とされる期間に亘って、ブレーキペダル４ｂを適切な位置で保持することができる。

また、シート３の姿勢変更の他の例として、シートスライド機構２ａによる姿勢変更に加えて、又は単独で行われるリクライニング機構２ｂによるシートバック３ｂの傾斜角度の調整がある。具体的には、シートバック３ｂを、車両の床面に対して所定の姿勢、即ちいわゆる起き上がった姿勢へと変更する。シートバック３ｂが、後方にリクライニングした姿勢の場合、乗員の膝、鼠蹊部（そけい部、足の付け根）が伸びた状態となり、踏み込む力を維持することが容易ではない。そこで、シート３を前方にスライドさせると共に、あるいはシート３が充分前方に位置していれば単独で、シートバック３ｂの傾斜角度を起し、乗員の膝、鼠蹊部を、直角に近い角度にする。その結果、車両が停止するまでの間等、強い制動力が必要とされる期間に亘って、乗員５に充分な踏力を発揮させ、且つ、ブレーキペダル４ｂを適切な位置で保持させることができる。

ここで、シートスライド機構２ａによるシート３の所定の移動量は、図２の処理＃２の判断と共に、乗員の体格や姿勢等、種々の条件に応じて定めることができる。即ち、ブレーキペダルを踏み込むに際して、適切なシート３の所定の前後位置にシート３を移動させるための、現在位置からの移動量を、移動の是非を含め、種々の条件に応じて定めることができる。ここで、乗員の体格とは、上背が高かったり、大柄であったり、または小柄であったりすることである。また、姿勢とはシート３の姿勢に拘らず、臀部をシートクッション３ａ上で前方にずらしていたり、左右の何れかに寄っていたりするような姿勢である。

例えば、乗員５が上背のある大柄の場合はブレーキペダル４ｂへの距離が遠くても充分に踏み込むことができるが、乗員５が小柄な場合は同じ乗車位置であってもブレーキペダル４ｂを充分に踏み込めない場合がある、というように適切な前後位置は乗員５の体格にも依存する。また、乗員５が大柄な場合に、シート３を前方に移動しすぎると、却って、膝が鋭角に曲がるなどして、ブレーキペダル４ｂを踏み込み難くなる場合もある。そこで、乗員５の体格に基づいて、乗員５が小柄な場合には大柄な場合に比べて、シート３をより前方位置まで移動させる等、体格に応じたシート３の前後位置を設定し、現在位置からの移動量を定めている。また、乗員５の姿勢に基づいて現在位置からの移動量を定めてもよい。勿論、この移動量の決定には、シート３の姿勢変更自体を行わない場合、即ち移動量ゼロの場合が含まれる。

上記、乗員５の体格や姿勢等は、図３に示すように、シートクッション３ａの下部に備えられた荷重センサ７や、この荷重センサ７の出力に基づく荷重分布や積算荷重、車載カメラ等を用いた画像認識、シート姿勢変更手段２が有するセンサにより検出されるシート３の現在姿勢等より判断する。

また、上記以外に、通常運転時のブレーキ操作量を記憶、学習しておき、これに応じて緊急時や急制動時のブレーキ操作量を算定し、シート３の移動量を定めることもできる。例えば、シート３に着座し、運転を開始してからのブレーキ操作量、制動時間、制動の際にかかる加速度等により、乗員５の運転特性、特に制動の特性（癖）を記憶、学習しておく。ここから、急制動時の適切なシート３の前後位置を算定しておき、制動支援を発動するに至った場合には、この算定された前後位置への移動量を設定する。

また、急制動時等のブレーキ操作量と、急制動の初動時より算出され、制動に必要とされる操作量とを比較し、その結果を素早くフィードバックすることによって、不足分を補うことができるようにスライド量を決定することもできる。

また、急制動時に車両に掛かる加速度を検出し、上記ブレーキ操作量と同様に加速度が小さくなり過ぎないように、その結果を素早くフィードバックすることによって、不足分を補うことができるようにスライド量を決定してもよい。

また、この車両が衝突防止装置など、車両の前方にある障害物との距離等を測定し、衝突可能性を演算するような装置を搭載している場合は、測定された距離より算出される制動時間内、制動距離内で車両を停止させることができるようなブレーキペダル４ｂの操作量を算出し、これを満足できる位置へシート３を移動させるようにすることもできる。

このようなシート３の姿勢変更は、図２に示すように、ブレーキペダル４ｂを踏み込むのに充分な姿勢になるまで続けられる（＃４）。処理＃４には記載していないが、シート３の姿勢変更が完了するまでに、車両が停止した場合にも姿勢変更完了とみなして、処理＃３による姿勢変更処理を終了してもよい。

シート３の姿勢変更が完了し、車両が停止したことが確認されると（＃５）、制御手段６は、シート３を元の姿勢へ戻すようにシート姿勢変更手段２に対して指示を出す（＃６）。シート姿勢変更手段２は、シート３の姿勢を元の状態に戻し、通常の運転姿勢となる。この場合、シートスライド機構２ａの作動により、前方へ移動されたシート３は元に戻すが、リクライニング機構２ｂによって傾斜角が変更されたシートバック３ｂは、そのままとしておくなど、変更した部位によって戻すか戻さないかを異ならせていてもよい。

このように、本発明によって、緊急時等にブレーキペダルを深い位置で踏み込んだ状態で保持できるような、車両の制動支援装置を提供することができる。

本発明は、ブレーキペダルの踏み込み操作など、乗員による車両の制動装置の操作状態を検出して、車両の制動力を維持・向上する車両の制動支援装置に利用することができる。

本発明の実施形態に係る車両の制動支援装置のシステム構成を示すブロック図 図１に示すシステムによる制動支援の制御方法を示すフローチャート 図１に示すシステムの別実施形態を示すブロック図

符号の説明

１ 制動操作検出手段
２ シート姿勢変更手段（２ａ：シートスライド機構、２ｂ：リクライニング機構）
３ シート（３ａ：シートクッション、３ｂ：シートバック）
４ 制動装置

Claims (5)

1. シート姿勢変更手段と、
   車両の制動装置の操作状態を検出する制動操作検出手段とを備え、
   この制動操作検出手段による検出結果に基づいて、前記シート姿勢変更手段がシートの姿勢を変更する車両の制動支援装置。
2. 前記シート姿勢変更手段が、前記制動操作検出手段による検出結果に基づいて前記シートを前後方向にスライドさせるスライド手段を有する請求項１に記載の車両の制動支援装置。
3. 前記シート姿勢変更手段が、前記制動操作検出手段による検出結果に基づいて前記シートのシートバックの傾斜角度を変更させるリクライニング手段を有する請求項２に記載の車両の制動支援装置。
4. 前記制動操作検出手段は、少なくとも前記制動装置を操作するブレーキペダルの移動距離、前記ブレーキペダルの移動速度、前記ブレーキペダルへの踏力、前記制動装置が有する制動機構の油圧の何れか一つに基づいて、前記制動装置の操作状態を検出する請求項１から３の何れか一項に記載の車両の制動支援装置。
5. 乗員の体格を検知する体格検知手段を備え、検知された体格に基づいて前記シートの移動量を定める請求項１から４の何れか一項に記載の車両の制動支援装置。

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