WO2019017041A1 - 急発進防止装置 - Google Patents

Abstract

コントローラ４０と、コントローラ４０により駆動されるモータ部２０と、アクセルペダルの操作状態を検出する回転センサ３８と、コントローラ４０に設けられ、回転センサ３８からのパルス信号ＰＳのカウント値ＣＰＳと比較される比較しきい値ＴＨ１が格納された誤操作判断部４２と、を備え、コントローラ４０は、誤操作判断部４２においてカウント値ＣＰＳが比較しきい値ＴＨ１以上であると判断されると、モータ部２０を駆動してアクセルペダルをその操作方向とは逆方向に押し返す。

Description

急発進防止装置

　本発明は、アクセルペダルの誤操作により車両が急発進するのを防止する急発進防止装置に関する。

　例えば、特許文献１には、アクセルペダルの誤操作に起因した問題を解消するために、車両側の種々の情報（車両状態信号）を監視して、これに基づいてエンジンを強制的に停止させる等して、車両が急発進するのを防止するようにした急発進防止装置が記載されている。

　また、特許文献２には、運転者（操作者）にアクセルペダルの操作状態を知らせる機能として、運転者のアクセルペダルの操作に対して反力を発生させる機能を備えた反力ペダル装置が記載されている。

特開２０１０－０９５１６２号公報 国際公開第２０１３／０９９５８１号

　しかしながら、上述の特許文献１および特許文献２に記載された技術では、既存の車両に急発進防止装置（新規システム）を後付けしようとする場合、車両に搭載された車載コントローラに、当該新規システムを割り込ませて構築する必要がある。この場合、車両の急発進に関する重要な信号を扱うため、間違えないように確実に配線する必要がある。すなわち、熟練した専門スタッフにより確実に配線作業を行う必要があり、よって、素人には容易に後付けできるシステムではなかった。

　また、車両の設計時等においては、車載コントローラと新規システムとを協調させるために、車両側の制御内容（制御量等）を調整したり、あるいは新規システム側の制御内容（制御量等）を調整したりする必要があった。つまり、車両メーカと部品メーカとで、これらの調整をするのに比較的長い時間が必要となり、製品化までに時間が掛かるといった問題もあった。

　本発明の目的は、車両側の種々の情報を必要とせず、既存の車両にも容易に後付けが可能な急発進防止装置を提供することにある。

　本発明の一態様では、アクセルペダルの誤操作により車両が急発進するのを防止する急発進防止装置であって、コントローラと、前記コントローラにより駆動されるアクチュエータと、前記アクセルペダルの操作状態を検出する操作検出部と、前記コントローラに設けられ、前記操作検出部からの検出信号と比較されるしきい値が格納された信号比較部と、を備え、前記コントローラは、前記信号比較部において前記検出信号が前記しきい値以上であると判断されると、前記アクチュエータを駆動して前記アクセルペダルをその操作方向とは逆方向に押し返す。

　本発明の他の態様では、前記アクセルペダルの操作により回転される回転軸を有し、前記操作検出部が前記回転軸の回転状態を検出する回転センサである。

　本発明の他の態様では、前記操作検出部が、前記アクセルペダルに設けられ、操作者の踏力を検出する踏力センサである。

　本発明の他の態様では、前記コントローラに、前記車両に搭載された車載コントローラが接続され、前記コントローラは、前記車載コントローラからの前記車両が走行中であることを示す走行信号の入力に基づき、前記アクチュエータの駆動を禁止する。

　本発明の他の態様では、前記信号比較部は、前記検出信号が前記しきい値以上となっている時間を計測し、前記コントローラは、前記信号比較部において前記検出信号が前記しきい値以上であると判断され、かつ前記時間が所定時間以上であると判断されると、前記アクチュエータを駆動して前記アクセルペダルをその操作方向とは逆方向に押し返す。

　本発明によれば、コントローラと、コントローラにより駆動されるアクチュエータと、アクセルペダルの操作状態を検出する操作検出部と、コントローラに設けられ、操作検出部からの検出信号と比較されるしきい値が格納された信号比較部と、を備え、コントローラは、信号比較部において検出信号がしきい値以上であると判断されると、アクチュエータを駆動してアクセルペダルをその操作方向とは逆方向に押し返す。

　これにより、車両側の種々の情報（車両状態信号）を必要とせずに、アクセルペダルが誤操作されるのを防止して、車両の急発進を抑えることができる。よって、複雑な配線作業が不要となり、既存の車両に容易に後付けが可能となる。この場合、車両の年式は関係無く、例えば、電子制御が無かった頃の古い車両にも容易に後付けが可能となる。

本発明に係る急発進防止装置を示す斜視図である。 モータ部の断面図である。 ギヤ部の内部構造を説明する斜視図である。 急発進防止装置のコントローラを説明するブロック図である。 実施の形態２の急発進防止装置を示す図１に対応した図である。 図５の急発進防止装置の図４に対応した図である。 実施の形態３の急発進防止装置を示す図４に対応した図である。 実施の形態４の急発進防止装置を示す図４に対応した図である。 図４の急発進防止装置における誤操作判断部の動作を説明する図である。

　以下、本発明の実施の形態１について、図面を用いて詳細に説明する。

　図１は本発明に係る急発進防止装置を示す斜視図を、図２はモータ部の断面図を、図３はギヤ部の内部構造を説明する斜視図を、図４は急発進防止装置のコントローラを説明するブロック図をそれぞれ示している。

　図１に示される急発進防止装置１０は、エンジンと電動モータのうちのいずれか一方または双方を動力源として走行する車両（図示せず）に搭載されるものである。この急発進防止装置１０は、動力源の出力をコントロールするアクセルペダル１１の近傍に設けられ、運転者（操作者）により操作されるアクセルペダル１１に対して、必要に応じて反力を与えるようになっている。

　急発進防止装置１０によって反力が与えられるアクセルペダル１１は、支軸（図示せず）を中心に所定の角度範囲で回動自在となっている。具体的には、アクセルペダル１１の長手方向に沿う支軸側とは反対側が、急発進防止装置１０のアーム部材３７によって支持されている。そして、アクセルペダル１１は、急発進防止装置１０のアーム部材３７の近傍に設けられたリターンスプリングＲＳの付勢力により、図１に示される初期位置に保持されている。アクセルペダル１１は、運転者の踏み込み操作により、リターンスプリングＲＳの付勢力に抗して、初期位置から約３０°の角度範囲で回動するようになっている。

　運転者によってアクセルペダル１１が踏み込まれると、つまりアクセルペダル１１に所定の大きさの操作力（踏力）が負荷されると、アクセルペダル１１はリターンスプリングＲＳの付勢力に抗して押し方向（矢印ａ方向）に回動される。アクセルペダル１１が押し方向に回動されると、その回動角度に応じて動力源の出力が増大するようになっている。

　これに対し、運転者がアクセルペダル１１に対する踏み込みを解除、つまりアクセルペダル１１への操作力の負荷を解除すると、アクセルペダル１１はリターンスプリングＲＳの付勢力により、押し方向とは逆向きの戻し方向（矢印ｂ方向）に回動されて初期位置に戻る。そして、アクセルペダル１１の戻し方向への回動に伴って、動力源の出力が減少される。

　急発進防止装置１０は、アクセルペダル１１が誤操作されて車両が急発進されるようなときに、アクセルペダル１１に大きな反力を与えるように作動する。具体的には、急発進防止装置１０のアーム部材３７は、アクセルペダル１１の押し方向への回動により矢印ｃ方向に押圧される。このとき、例えば、運転者がブレーキペダルと間違えてアクセルペダル１１を踏み込み、アクセルペダル１１の押し方向への回動が急激に増加すると、急発進防止装置１０は、アーム部材３７を矢印ｄ方向に駆動して、アクセルペダル１１に大きな反力を伝達する。

　これにより、運転者の誤操作（不注意）によりアクセルペダル１１が急激に踏み込まれたとしても、このときの踏力よりも大きな反力を急発進防止装置１０が発生して、車両が急発進されるのを防止することができる。

　図１ないし図３に示されるように、急発進防止装置１０は、モータ部２０とギヤ部３０とを備えている。ここで、図２は、アーマチュア軸２６の軸方向と直交する方向に沿うモータ部２０の断面図を示している。また、図３においては、ギヤ部３０の内部構造を判り易くするために、ギヤカバー３２の図示を省略している。

　モータ部２０は、本発明におけるアクチュエータを構成しており、鋼板を深絞り加工等することで有底筒状に形成されたヨーク２１を備えている。ヨーク２１の径方向内側には、断面が略円弧形状に形成された一対のマグネット２２が固定されている。これらのマグネット２２は、ヨーク２１の軸心を中心に、対向配置（１８０°配置）されている。

　各マグネット２２の径方向内側には、所定の隙間を介してアーマチュア２３が回転自在に収容されている。アーマチュア２３は、複数の鋼板を積層してなるコア２４を備えており、コア２４には、８つのスロット２４ａが放射状に設けられている。そして、８つのスロット２４ａには、所定の巻き方および巻き数でコイル２５が巻装されている。

　コア２４の回転中心には、アーマチュア軸２６が固定されている。アーマチュア軸２６の軸方向に沿うコア２４の近傍には、コンミテータ２７が固定されている。コンミテータ２７は、スロット２４ａの数に合わせて８つのコンミテータ片２７ａを備えている。これらのコンミテータ片２７ａは、モールド樹脂Ｍにより環状をなすよう固められている。そして、コンミテータ片２７ａのそれぞれには、スロット２４ａに巻装されたコイル２５が電気的に接続されている。

　コンミテータ２７の外周部分には、一対のブラシ２８が摺接するようになっている。一対のブラシ２８は、コンミテータ２７を中心に、対向配置（１８０°配置）されている。なお、各ブラシ２８は、図示しないブラシホルダに移動自在に保持されている。そして、各ブラシ２８の背面側には、ばね部材２９がそれぞれ配置され、各ばね部材２９は、各ブラシ２８をコンミテータ２７に向けて、所定圧で押圧するようになっている。これにより、各ブラシ２８は、コンミテータ２７に対して安定して接触される。ここで、各ばね部材２９は、ブラシホルダのスプリング保持部（図示せず）に保持されている。

　このように、モータ部２０は、２極８スロット２ブラシ構造のブラシ付きモータとなっている。そして、各ブラシ２８に駆動電流を供給することで、コンミテータ２７を介してコイル２５が通電されて、コア２４に電磁力が発生する。これにより、アーマチュア軸２６が所定の回転方向に所定の回転速度で回転される。なお、各ブラシ２８を保持するブラシホルダには、コントローラ４０（図４参照）が電気的に接続されるコネクタ接続部ＣＮ（図１参照）が設けられている。

　図３に示されるように、ヨーク２１の開口部分には、ギヤケース３１が固定されている。ギヤケース３１は、アルミ材料等により有底の略バスタブ形状に形成され、その内部には複数の歯車よりなる減速機構ＳＤが回転自在に収容されている。そして、ギヤケース３１は、同じくアルミ材料等により有底の略バスタブ形状に形成されたギヤカバー３２（図１参照）により閉塞されている。なお、互いに突き合わされたギヤケース３１およびギヤカバー３２は、ギヤ部３０の外郭を形成している。

　ここで、リターンスプリングＲＳは、ギヤカバー３２と出力軸（回転軸）３６との間に設けられている。そして、リターンスプリングＲＳのばね力は、ギヤカバー３２に対する出力軸３６の位置を、図１に示される初期位置に保持するようになっている。

　ギヤケース３１の内部で、かつギヤケース３１の長手方向に沿うヨーク２１側（図３中左側）には、アーマチュア軸２６の先端部分が配置されている。そして、アーマチュア軸２６の先端部分には、ピニオンギヤ３３が固定されている。

　また、ギヤケース３１の内部で、かつアーマチュア軸２６の近傍には、鋼棒よりなる第１支軸Ｃ１が設けられ、第１支軸Ｃ１には、第１の二段ギヤ３４が回転自在に支持されている。第１の二段ギヤ３４は、ピニオンギヤ３３に噛み合わされる第１大径歯車３４ａと、第１大径歯車３４ａよりも小径の第１小径歯車３４ｂとを備えている。ここで、ピニオンギヤ３３および第１大径歯車３４ａは、第１減速部を形成している。

　ギヤケース３１の内部で、かつ第１支軸Ｃ１を中心としたギヤケース３１の長手方向に沿うピニオンギヤ３３側とは反対側には、鋼棒よりなる第２支軸Ｃ２が設けられている。この第２支軸Ｃ２には、第２の二段ギヤ３５が回転自在に支持されている。第２の二段ギヤ３５は、第１小径歯車３４ｂに噛み合わされる第２大径歯車３５ａと、第２大径歯車３５ａよりも小径の第２小径歯車３５ｂとを備えている。ここで、第１小径歯車３４ｂおよび第２大径歯車３５ａは、第２減速部を形成している。

　ギヤケース３１の内部で、かつ第２支軸Ｃ２を中心としたギヤケース３１の長手方向に沿う第１支軸Ｃ１側とは反対側には、第１ボールベアリングＢＢ１が装着されている。この第１ボールベアリングＢＢ１は、出力軸３６の基端側を回転自在に支持している。なお、ギヤカバー３２側にも、第１ボールベアリングＢＢ１と同様の第２ボールベアリングＢＢ２が装着されている。この第２ボールベアリングＢＢ２は、出力軸３６の先端側を回転自在に支持している。

　また、出力軸３６の先端側には、図１に示されるように、アーム部材３７の基端部がナットＮによって固定されている。つまり、アーム部材３７は、出力軸３６とともに回転される。そして、アーム部材３７の先端側には、アーム部材３７の延在方向と直交する方向に延びるペダル支持部３７ａが設けられている。このペダル支持部３７ａは、アクセルペダル１１の長手方向に沿う支軸側とは反対側を支持している。

　さらに、出力軸３６の基端側には、アクセルペダル１１の操作に伴う出力軸３６の回転状態を検出する回転センサ３８（図１参照）が設けられている。ここで、回転センサ３８は、本発明における操作検出部を構成しており、アクセルペダル１１の操作状態を検出するものである。具体的には、回転センサ３８は、詳細には図示しないが、出力軸３６に固定された環状のセンサマグネットと、ギヤケース３１に固定され、かつセンサマグネットの周囲に配置された複数のホールＩＣと、から形成されている。これにより、コントローラ４０は、ホールＩＣからのパルス信号をカウントすることで、出力軸３６の回転状態（回転速度等）を把握することができる。

　ここで、本実施の形態の急発進防止装置１０では、運転者によるアクセルペダル１１の踏み込み速度を検知して、これを誤操作防止の制御に利用している。よって、コントローラ４０は、単位時間当たりのホールＩＣからのパルス信号のカウント値（積算値）と、コントローラ４０に予め格納された比較しきい値ＴＨ１（図４参照）とを比較し、この比較結果に基づいて、出力軸３６の回転速度、つまり運転者が誤ってアクセルペダル１１を急激に踏み込んでいるか否かを判断する。

　ただし、出力軸３６に設ける回転センサ３８としては、上述のようなセンサマグネットおよびホールＩＣよりなる回転センサ３８に限らず、例えば、出力軸３６が回転しようとするときの加速度を検知し得る加速度センサを、出力軸３６に設けても良い。この場合、加速度センサからの信号をそのまま比較に用いることができ、ひいては上述のようなパルス信号のカウント処理が不要となる。よって、制御負荷を軽減してコントローラ４０による制御速度（反応速度）を上げることが可能となる。それ以外にも、出力軸３６が急激に回転されることを検知可能な回転センサであれば利用可能であって、その形式は問わない。

　また、出力軸３６の軸方向に沿う略中間部分には、ワンウェイクラッチおよびトルクリミッタ（何れも図示せず）を介して、出力歯車３９が設けられている。出力歯車３９は、第２小径歯車３５ｂよりも大径とされ、第２小径歯車３５ｂに噛み合わされている。ここで、第２小径歯車３５ｂおよび出力歯車３９は、第３減速部を形成している。

　このように、本実施の形態の急発進防止装置１０では、アーマチュア軸２６と出力軸３６との間に、第１減速部から第３減速部を有する減速機構ＳＤを備えており、三段の減速を行うようになっている。したがって、急発進防止装置１０を小型軽量かつ高出力型として、その全体が大型化されるのを抑制している。

　ここで、出力軸３６に設けられるワンウェイクラッチは、出力軸３６に対する出力歯車３９の時計回り方向（図１の矢印ｄ方向）への相対回転を規制し、出力軸３６に対する出力歯車３９の反時計回り方向（図１の矢印ｃ方向）への相対回転を許容するよう作動する。すなわち、出力軸３６から出力歯車３９に対して時計回り方向に付勢するトルクが加わると、出力歯車３９は出力軸３６に対して接続状態となって動力伝達が可能となる。この状態は、急発進防止装置１０が駆動されて、アクセルペダル１１に大きな反力が伝達されている状態である。

　これに対し、出力歯車３９から出力軸３６に対して反時計回り方向に付勢するトルクが加わると、出力歯車３９は出力軸３６から切断されて遮断状態となり、互いに動力伝達されなくなる。この状態は、矢印ｃ方向に移動されたアーム部材３７（図１参照）が、出力軸３６の駆動に依らず、初期位置に自動的に復帰されるときの状態である。

　また、トルクリミッタは、例えば、減速機構ＳＤが異物を噛み込んで回転不能となった場合において、運転者がアクセルペダル１１を強く踏み込み、アーム部材３７に大きな踏力が負荷されたときに、空転するようになっている。これにより、急発進防止装置１０が故障状態になっても、運転者の意思による緊急のアクセル操作が可能となる。

　図４に示されるように、急発進防止装置１０を形成するモータ部２０は、コントローラ４０により制御される。コントローラ４０は、図１に示されるように、モータ部２０の略真横にブラケット（図示せず）を介して固定されている。すなわち、急発進防止装置１０には、コントローラ４０が一体に設けられており、車両への後付けを容易に行うことができる。

　図１に示されるように、コネクタ接続部ＣＮとコントローラ４０との間には、両者を電気的に接続する配線４１が設けられている。より具体的には、配線４１には、図４に示されるように、モータ部２０を駆動するための駆動電流Ａと、モータ部２０の駆動状態を把握するためのモータ部監視電流ＭＡと、回転センサ３８からのパルス信号ＰＳと、がそれぞれ流れるようになっている。

　そして、コントローラ４０には、誤操作判断部４２と、駆動電流算出部４３と、ＰＷＭ駆動回路４４と、が設けられている。

　誤操作判断部４２は、本発明における信号比較部を構成しており、この誤操作判断部４２には、回転センサ３８からのパルス信号ＰＳ（図中網掛矢印参照）が入力されるようになっている。また、誤操作判断部４２には、所定値に設定された比較しきい値（しきい値）ＴＨ１が予め格納されている。そして、誤操作判断部４２では、単位時間当たりのパルス信号ＰＳのカウント値（検出信号）ＣＰＳと、比較しきい値ＴＨ１と、を比較する比較処理が実行される。

　誤操作判断部４２での比較結果が「ＣＰＳ≧ＴＨ１」であった場合には、誤操作判断部４２から駆動電流算出部４３に向けて、モータ部２０を駆動させるための駆動指令信号（トリガ信号）Ｓが出力される。具体的には、誤操作判断部４２での比較結果が「ＣＰＳ≧ＴＨ１」の場合とは、以下のような場合である。

　すなわち、運転者がアクセルペダル１１（図１参照）を誤って急激に踏み込むと、出力軸３６が急激に回転されてその回転数ＯＲが急激に増加する。すると、回転センサ３８からのパルス信号ＰＳの単位時間当たりのカウント値ＣＰＳが急増する。よって、単位時間当たりのカウント値ＣＰＳが、比較しきい値ＴＨ１以上となる。これにより、誤操作判断部４２は、アクセルペダル１１が誤操作されたと判断する。

　これに対し、誤操作判断部４２での比較結果が「ＣＰＳ＜ＴＨ１」であった場合には、誤操作判断部４２からは、駆動指令信号Ｓが出力されない。したがって、モータ部２０は停止されたままで駆動されない。つまり、運転者がアクセルペダル１１を通常操作した場合には、出力軸３６の回転数ＯＲは低い状態となる。よって、回転センサ３８からのパルス信号ＰＳの単位時間当たりのカウント値ＣＰＳは小さい値を示す。これにより、誤操作判断部４２は、アクセルペダル１１が通常操作されたと判断する。

　駆動電流算出部４３では、誤操作判断部４２からの駆動指令信号Ｓの入力に基づいて、モータ部２０を所定の駆動トルクＴｑで駆動するための駆動電流Ａを算出する。ここで、所定の駆動トルクＴｑとは、アクセルペダル１１をそれ以上踏み込ませないようにするための大きな駆動トルクＴｑである。これにより、モータ部２０が大きな駆動トルクＴｑで駆動されて、アクセルペダル１１がその操作方向とは逆方向に押し返されて、車両の急発進が防止される。

　また、駆動電流算出部４３には、モータ部２０が指示通りの駆動トルクＴｑを発生しているか否かを監視するために、モータ部２０に流れている現在の電流（モータ部監視電流ＭＡ）が入力される。そして、駆動電流算出部４３では、モータ部監視電流ＭＡに基づいて、モータ部２０が発生する駆動トルクＴｑが足りないと判断すると、駆動トルクＴｑを強めるよう駆動電流Ａを調整する。これとは逆に、モータ部２０が発生する駆動トルクＴｑが過剰であると判断すると、駆動トルクＴｑを弱めるよう駆動電流Ａを調整する。つまり、コントローラ４０は、モータ部２０を駆動トルクＴｑで駆動するために、所定の制御周期でフィードバック制御（ＦＢ制御）を実行している。

　また、モータ部２０は、ＰＷＭ駆動回路４４からのデューティー制御（ＰＷＭ制御）された駆動電流Ａにより駆動されるようになっている。このように、モータ部２０を、デューティー制御された駆動電流Ａで駆動することにより、コントローラ４０の全体の発熱が抑えられて、コントローラ４０の高効率化が図られている。

　以上詳述したように、本実施の形態に係る急発進防止装置１０によれば、コントローラ４０と、コントローラ４０により駆動されるモータ部２０と、アクセルペダル１１の操作状態を検出する回転センサ３８と、コントローラ４０に設けられ、回転センサ３８からのパルス信号ＰＳのカウント値ＣＰＳと比較される比較しきい値ＴＨ１が格納された誤操作判断部４２と、を備え、コントローラ４０は、誤操作判断部４２においてカウント値ＣＰＳが比較しきい値ＴＨ１以上であると判断されると、モータ部２０を駆動してアクセルペダル１１をその操作方向とは逆方向に押し返す。

　これにより、車両側の種々の情報（車両状態信号）を必要とせずに、アクセルペダル１１が誤操作されるのを防止して、車両の急発進を抑えることができる。よって、複雑な配線作業が不要となり、既存の車両に容易に後付けが可能となる。この場合、車両の年式は関係無く、例えば、電子制御が無かった頃の古い車両にも容易に後付けが可能となる。

　また、本実施の形態に係る急発進防止装置１０によれば、アクセルペダル１１の操作により回転される出力軸３６を有し、当該出力軸３６には、出力軸３６の回転状態を検出する回転センサ３８が設けられている。よって、図１に示される急発進防止装置１０単体で、アクセルペダル１１の誤操作（急激な踏み込み操作）を検知して、それを防止することができる。したがって、車両への後付けをより容易に行うことができる。

　次に、本発明の実施の形態２について、図面を用いて詳細に説明する。なお、上述した実施の形態１と同一の機能を有する部分については同一の記号を付し、その詳細な説明を省略する。

　図５は実施の形態２の急発進防止装置を示す図１に対応した図を、図６は図５の急発進防止装置の図４に対応した図をそれぞれ示している。

　図５および図６に示されるように、実施の形態２の急発進防止装置５０では、実施の形態１の急発進防止装置１０に比して、アクセルペダル１１の操作状態を検出する操作検出部のみが異なっている。具体的には、実施の形態１の急発進防止装置１０では、操作検出部としての回転センサ３８を、出力軸３６の基端側に設け、急発進防止装置１０に内蔵していた。これに対し、実施の形態２の急発進防止装置５０では、操作検出部としての踏力センサ５１を、急発進防止装置５０の外部にあるアクセルペダル１１の表面に設けている。

　踏力センサ５１は、運転者によるアクセルペダル１１の踏み込み具合、つまり、運転者の踏力を検出するものであって、シート状の圧電素子により形成されている。そして、運転者がアクセルペダル１１（踏力センサ５１）を誤操作して、踏力Ｆで急激に強く踏み込むと、踏力センサ５１からは大きな電圧信号ＥＳが出力される。これに対し、運転者がアクセルペダル１１（踏力センサ５１）を通常操作で踏み込むと、踏力センサ５１からは小さな電圧信号ＥＳが出力される。

　図５に示されるように、踏力センサ５１の配線５２は、コントローラ４０に電気的に接続されている。これにより、図６に示されるように、踏力センサ５１からの電圧信号ＥＳ（図中網掛矢印参照）が、誤操作判断部４２に入力される。そして、誤操作判断部４２では、入力された電圧信号ＥＳと、所定値に設定された比較しきい値（しきい値）ＴＨ２と、を比較する比較処理が実行される。

　誤操作判断部４２での比較結果が「ＥＳ≧ＴＨ２」であった場合には、誤操作判断部４２から駆動電流算出部４３に向けて、モータ部２０を駆動させるための駆動指令信号（トリガ信号）Ｓが出力される。これに対し、誤操作判断部４２での比較結果が「ＥＳ＜ＴＨ２」であった場合には、誤操作判断部４２からは、駆動指令信号Ｓが出力されない。その他の制御内容は、実施の形態１の急発進防止装置１０と同様である。

　以上のように形成した実施の形態２の急発進防止装置５０においては、急発進防止装置５０と踏力センサ５１とが別体となっている。その他の点においては、上述した実施の形態１と同様の作用効果を奏することができる。また、実施の形態２の急発進防止装置５０では、踏力センサ５１からの電圧信号ＥＳをそのまま用いるため、制御負荷を軽減してコントローラ４０による制御速度（反応速度）を上げることが可能となる。

　なお、踏力センサ５１としては、上述のようなアクセルペダル１１の表面に設けられるシート状の圧電素子に限らず、アクセルペダル１１の裏面と車両の床面との間に、アクセルペダル１１の操作により歪むひずみゲージを備えたロードセル（荷重センサ）を配置して対応することもできる。

　次に、本発明の実施の形態３について、図面を用いて詳細に説明する。なお、上述した実施の形態１と同一の機能を有する部分については同一の記号を付し、その詳細な説明を省略する。

　図７は実施の形態３の急発進防止装置を示す図４に対応した図を示している。

　図７に示されるように、実施の形態３の急発進防止装置６０では、実施の形態１の急発進防止装置１０に比して、コントローラ４０に、その上位システムである車両に搭載された車載コントローラ６１が接続されている点が異なっている。具体的には、コントローラ４０と車載コントローラ６１とは、例えば、車両の自己診断機能で用いられる「ＯＢＤ２（On Board Diagnosis second generation）」規格のコネクタを介して、互いに容易に接続可能となっている。そして、コントローラ４０には、車載コントローラ６１からＣＡＮ通信により、車両側の状態信号、つまりスロットル開度信号や車速信号等の種々の状態信号が入力されるようになっている。

　コントローラ４０は、車載コントローラ６１から車両が走行中であることを示す車速信号（走行信号）Ｖが入力されると、急発進防止装置６０の動作を禁止する割り込み処理が実行される（図中ハッチング矢印参照）。すなわち、車両が走行中である場合には、誤操作判断部４２において「ＣＰＳ≧ＴＨ１」と判断されても、モータ部２０を駆動させるための駆動指令信号（トリガ信号）Ｓの出力が禁止される。これにより、急発進防止装置６０の作動（モータ部２０の駆動）が禁止されて、アクセルペダル１１の急激な踏み込み動作が許容される。これにより、例えば、高速道路等での追い越しを容易に行うことが可能となる。

　また、急発進防止装置６０は、車載コントローラ６１から車両側の状態信号を受け取るため「反力発生装置」として機能させることもできる。具体的には、コントローラ４０は、入力されたスロットル開度信号が大きい場合に、モータ部２０を駆動させて、アクセルペダル１１に反力を与える。そして、急発進防止装置６０からの反力を運転者が感じ取ることで、運転者はアクセルペダル１１の過剰な踏み込み操作に気付き、ひいては燃費向上重視の走行に切り換えることが可能となる。

　以上のように形成した実施の形態３の急発進防止装置６０においても、上述した実施の形態１と同様の作用効果を奏することができる。これに加えて、実施の形態３の急発進防止装置６０では、車載コントローラ６１からＣＡＮ通信により車両側の状態信号を受け取るため、よりきめ細かい種々の制御が可能となる。

　次に、本発明の実施の形態４について、図面を用いて詳細に説明する。なお、上述した実施の形態１と同一の機能を有する部分については同一の記号を付し、その詳細な説明を省略する。

　図８は実施の形態４の急発進防止装置を示す図４に対応した図を、図９は図４の急発進防止装置における誤操作判断部の動作を説明する図をそれぞれ示している。

　図８に示されるように、実施の形態４の急発進防止装置７０では、実施の形態１の急発進防止装置１０（図４参照）に比して、第１にモータ部（アクチュエータ）８０に「高出力型」を採用した点が異なっている。つまり、モータ部８０は、実施の形態１のモータ部２０（図４参照）よりも大きな駆動トルクを発生するようになっている。

　また、高出力型のモータ部８０に対応させて、第２にギヤ部９０に「一段減速機」を採用した点が異なっている。これにより、ギヤ部９０を形成する減速機構（図示せず）の減速比を小さくして、アクセルペダル１１（図１参照）の操作によりモータ部８０のアーマチュア軸（図示せず）を容易に回転可能としている。

　このように、実施の形態４の急発進防止装置７０では、アクセルペダル１１の操作により、モータ部８０のアーマチュア軸を容易に回転可能として、このときのモータ部８０の発電量に応じて急発進防止装置７０（モータ部８０）を駆動させるようにしている。つまり、発電状態にあるモータ部８０が、本発明における操作検出部を構成している。

　具体的には、図８に示されるように、モータ部８０と誤操作判断部４２とは互いに電気的に接続され、モータ部８０からの発電電圧信号（検出信号）ＭＶが、誤操作判断部４２に入力されるようになっている。そして、誤操作判断部４２では、入力された発電電圧信号ＭＶと、予め格納された比較しきい値ＴＨ３と、を比較する比較処理を実行する。

　また、誤操作判断部４２にはタイマー部ＴＭが設けられ、当該タイマー部ＴＭには、所定時間（本実施の形態では100ms）に設定された比較時間δｔが予め格納されている。そして、誤操作判断部４２での比較結果が「ＭＶ≧ＴＨ３」の場合に、タイマー部ＴＭの計時処理（計測）がスタートする。その後、誤操作判断部４２において「ＭＶ≧ＴＨ３」となっている時間Ｔが比較時間（所定時間）δｔ以上であると判断されると、誤操作判断部４２から駆動電流算出部４３に向けて、モータ部８０を駆動させるための駆動指令信号Ｓが出力される。

　より具体的には、図９の実線グラフ（誤操作）に示されるように、時間ｔ１において、運転者がアクセルペダル１１を誤って急激に踏み込むと、出力軸３６が急激に回転されてその回転数ＯＲが急激に増加する。すると、モータ部８０からの発電電圧信号ＭＶが急増する。このとき、緊急時のブレーキ操作と同様の踏力でアクセルペダル１１を勢い良く踏み込むため、発電電圧信号ＭＶは、比較しきい値ＴＨ３を大きく上回ることになる（図中丸印部分）。

　その後、δｔ（100ms）が経過した時間ｔ２（図中星印部分）において、誤操作判断部４２は駆動電流算出部４３に向けて駆動指令信号Ｓを出力する。これにより、誤操作の後でかつδｔが経過した後に、モータ部８０が大きな駆動トルクＴｑで駆動され、アクセルペダル１１がその操作方向とは逆方向に押し返されて、車両の急発進が防止される。

　なお、通常のアクセルペダル１１の操作時には、図９の破線グラフ（通常操作）に示されるように、緩やかに発電電圧信号ＭＶは変化する。つまり、緊急時のブレーキ操作とは異なり、運転者は緩やかにアクセルペダル１１を踏み込む。よって、このときの発電電圧信号ＭＶは比較しきい値ＴＨ３を越えることが無く、誤操作判断部４２は、「誤操作」と「通常操作」とを容易に識別することが可能となっている。

　また、例えば、運転者が緊急時のブレーキ操作の際に、アクセルペダル１１に足を引っ掛ける等して、アクセルペダル１１が瞬間的に急激に操作されたような場合には、図９の一点鎖線グラフ（瞬間操作）に示されるように、瞬間的に発電電圧信号ＭＶが立ち上がり、かつ比較しきい値ＴＨ３を越えるようなことが起こり得る（図中三角印部分）。このような「瞬間操作」に対しては、誤操作判断部４２は無反応であって、「誤操作」と判断することが無い。よって、「瞬間操作」によりモータ部８０を大きな駆動トルクＴｑで動作させることは無い。言い換えれば、瞬間的なアクセルペダル１１の操作により、無用にモータ部８０が大きな駆動トルクＴｑで動作されるようなことが効果的に抑えられる。

　以上のように形成した実施の形態４の急発進防止装置７０においても、上述した実施の形態１と同様の作用効果を奏することができる。これに加えて、実施の形態４の急発進防止装置７０では、誤操作判断部４２は、発電電圧信号ＭＶが比較しきい値ＴＨ３以上となっている時間Ｔを計測し、コントローラ４０は、誤操作判断部４２において発電電圧信号ＭＶが比較しきい値ＴＨ３以上であると判断され、かつ時間Ｔが比較時間δｔ以上であると判断されると、モータ部８０を駆動してアクセルペダル１１をその操作方向とは逆方向に押し返す。したがって、瞬間的なアクセルペダル１１の操作（瞬間操作）により、無用にモータ部８０が大きな駆動トルクＴｑで動作されるようなことを効果的に抑えることができる。

　なお、実施の形態４において、検出信号を発電電圧信号ＭＶとしたものを示したが、当該発電電圧信号ＭＶに換えて、実施の形態１や実施の形態２と同様にパルス信号ＰＳや電圧信号ＥＳを検出信号に用いることもできる。

　本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、上記各実施の形態では、減速機構ＳＤを「三段」や「一段」として減速比が得られるようにしたものを示したが、本発明はこれに限らず、さらに出力の大きいモータ部（アクチュエータ）を採用して減速機構を省略することもできる。

　また、上記各実施の形態では、操作検出部として、出力軸３６の回転状態を検出する回転センサ３８や、アクセルペダル１１の踏み込み具合を検出する踏力センサ５１を採用したものを示したが、本発明はこれに限らず、例えば、コントローラ４０を構成する制御基板（図示せず）に、加速度センサを実装させても構わない。これにより、車両の急発進を検出して、迅速に急発進防止装置を駆動させることができる。この場合、制御基板に実装された加速度センサが、本発明における操作検出部を構成することになる。

　さらに、上記各実施の形態では、アクチュエータとしてのモータ部２０を、ブラシ付きのモータとしたものを示したが、本発明はこれに限らず、アクチュエータとしてのモータ部２０に、ブラシレスモータを採用することもできる。

　その他、上記各実施の形態における各構成要素の材質，形状，寸法，数，設置箇所等は、本発明を達成できるものであれば任意であり、上記各実施の形態に限定されない。

　急発進防止装置は、アクセルペダルの誤操作により車両が急発進するのを防止するために用いられる。

Claims (5)

1. 　アクセルペダルの誤操作により車両が急発進するのを防止する急発進防止装置であって、
   　コントローラと、
   　前記コントローラにより駆動されるアクチュエータと、
   　前記アクセルペダルの操作状態を検出する操作検出部と、
   　前記コントローラに設けられ、前記操作検出部からの検出信号と比較されるしきい値が格納された信号比較部と、
   を備え、
   　前記コントローラは、前記信号比較部において前記検出信号が前記しきい値以上であると判断されると、前記アクチュエータを駆動して前記アクセルペダルをその操作方向とは逆方向に押し返す、
   急発進防止装置。
2. 　請求項１記載の急発進防止装置において、
   　前記アクセルペダルの操作により回転される回転軸を有し、前記操作検出部が前記回転軸の回転状態を検出する回転センサである、
   急発進防止装置。
3. 　請求項１記載の急発進防止装置において、
   　前記操作検出部が、前記アクセルペダルに設けられ、操作者の踏力を検出する踏力センサである、
   急発進防止装置。
4. 　請求項１記載の急発進防止装置において、
   　前記コントローラに、前記車両に搭載された車載コントローラが接続され、
   　前記コントローラは、前記車載コントローラからの前記車両が走行中であることを示す走行信号の入力に基づき、前記アクチュエータの駆動を禁止する、
   急発進防止装置。
5. 　請求項１記載の急発進防止装置において、
   　前記信号比較部は、前記検出信号が前記しきい値以上となっている時間を計測し、
   　前記コントローラは、前記信号比較部において前記検出信号が前記しきい値以上であると判断され、かつ前記時間が所定時間以上であると判断されると、前記アクチュエータを駆動して前記アクセルペダルをその操作方向とは逆方向に押し返す、
   急発進防止装置。

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