JP2007283838A - 車両用運転支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】各種装備品が装着された車両に対応した適切な運転支援を行う車両用運転支援装置を提供すること。
【解決手段】車両用運転支援装置１は、車両の装備品に関する情報を取得する装備品情報取得手段１００と、装備品に関する情報に基づいて運転支援内容を決定する運転支援内容決定手段１０１と、車両の走行状態を検出する走行状態検出手段１０２と、走行状態と運転支援内容とに基づいて車載装置を制御する運転支援制御手段１０３とを備える。また、装備品情報取得手段１００は、装備品の重量に加え、装備品を装着した車両の前面投影面積および空気抵抗係数のうちの少なくとも１つを取得する。また、車両用運転支援装置１は、燃料消費率が所定値未満となるよう運転支援内容を決定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の装備品に関する情報に基づいて運転支援の内容を決定し、その装備品を備えた車両に応じた適切な運転支援を行う車両用運転支援装置に関する。

従来、燃料消費量や燃料消費率等を計測して表示する車両用燃料消費計があり、この車両用燃料消費計は、車両に取り付けられた重量センサからの信号に基づいて車両重量を計測し、異常判定に用いる燃料消費量や燃料消費率の閾値を算出するため車両重量に対応させて記録された係数を読み出し、計測された車両重量、読み出された係数および車両の走行速度に基づいて閾値を算出し、算出された閾値と計測された燃料消費量や燃料消費率とを比較して警報を発するか否かを判定する（例えば、特許文献１参照。）。

この車両用燃料消費計は、車両重量に応じて複数段階に設定される閾値（所定の燃料消費量や燃料消費率の値）と実際の燃料消費量や燃料消費率の瞬間値とを比較し、実際の燃料消費量や燃料消費率の瞬間値が閾値を超過している場合に警報を発することで運転者による効率的な運転を促進する。

このように、特許文献１の車両用燃料消費計は、車両重量に応じて閾値を変化させるので、車両重量を一定（或いは、考慮しない。）とした場合に比べて、より適切な閾値を設定し、より効率的な運転を実現させることができる。
特開平８−１６６２７３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の車両用燃料消費計は、燃料消費の観点から効率的な運転を促すだけで、車両運転等の他の観点から効率的な運転を促すことはしていない。また、燃料消費の観点から効率的な運転を促す場合であっても、閾値を算出するために、変数として車両重量および走行速度を考慮するだけで、燃料消費率に大きな影響を与える空気抵抗を考慮していない。そのため、重量のみが特定された物を、トランク内に積載した場合と、ルーフ上に積載した場合とで、重量が等しい限り算出される閾値が同じになり、少なくともどちらか一方の場合において、適切な時期に警告を発することができなくなってしまう。

係る状況に鑑み、本発明は、各種装備品が装着された車両に対応した適切な運転支援を行う車両用運転支援装置を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、第１の発明に係る車両用運転支援装置は、車両の装備品に関する情報を取得する装備品情報取得手段と、前記装備品に関する情報に基づいて運転支援内容を決定する運転支援内容決定手段と、車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、前記走行状態と前記運転支援内容とに基づいて車載装置を制御する運転支援制御手段と、を備えることを特徴とする。

また、第２の発明は、第１の発明に係る車両用運転支援装置であって、前記装備品情報取得手段は、前記装備品の重量並びに前記装備品を装着した車両の前面投影面積および前記装備品を装着した車両の空気抵抗係数の少なくとも１つを取得することを特徴とする。

また、第３の発明は、第１または第２の発明に係る車両用運転支援装置であって、前記装備品に関する情報に基づいて指標を算出する指標算出手段を備え、前記運転支援内容決定手段は、前記指標に基づいて運転支援内容を決定することを特徴とする。

また、第４の発明は、第３の発明に係る車両用運転支援装置であって、前記指標は、燃料消費率であり、前記運転支援内容決定手段は、前記燃料消費率が所定値未満となるよう運転支援内容を決定することを特徴とする。

また、第５の発明は、第１乃至第４の何れかの発明に係る車両用運転支援装置であって、前記運転支援制御手段は、前記走行状態が所定の状態となった場合に警告を発することを特徴とする。

また、第６の発明は、第１乃至第５の何れかの発明に係る車両用運転支援装置であって、前記運転支援制御手段は、車両の加速度および速度のうちの少なくとも１つを制限することを特徴とする。

上述の手段により、本発明は、各種装備品が装着された車両に対応した適切な運転支援を行う車両用運転支援装置を提供することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。

図１は、本発明に係る車両用運転支援装置の構成例を示す図であり、車両用運転支援装置１は、装備品情報取得手段１００、運転支援内容決定手段１０１、走行状態検出手段１０２、運転支援制御手段１０３および指標算出手段１０４を備えた制御部１０を有し、加速制御装置２、車速センサ３、音響出力装置４、表示装置５、記憶装置６および入力装置７にＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等のネットワークを介して接続される。

制御部１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＮＶＲＡＭ（Ｎｏｎ−Ｖｏｌａｔｉｌｅ ＲＡＭ）等を備えたコンピュータであり、ＮＶＲＡＭに各種手段に関するプログラムを格納し、これらプログラムをＲＡＭに展開してＣＰＵに各種手段を実行させる。

加速制御装置２は、車両の加速度を制御する装置であり、例えば、車両用運転支援装置１からの指示信号を取得してアクセルによるアクセル開度、燃料噴射装置による燃料噴射量、無段変速機による変速比を制御して加速度を制御する。

車速センサ３は、車輪の回転速度を測定するセンサであり、例えば、各車輪に取り付けられ各車輪とともに回転する磁石による磁界の変化をＭＲ素子が磁気抵抗として読み取り、これを回転速度に比例したパルス信号として取り出すことで車輪の回転速度および車両の速度を検出し、測定結果を車両用運転支援装置１に出力する。

音響出力装置４は、音響を発生させるための手段であり、例えば、車載オーディオシステムで使用されるスピーカや、警報音を発生させるブザー等である。

表示装置５は、装備品設定画面を表示するための手段であり、例えば、カーナビゲーションシステムにおける液晶ディスプレイや有機ＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイである。

「装備品設定画面」とは、車両に装着された装備品に関する情報の設定のために表示される画面であり、例えば、複数の選択肢（型番、装備品名称、メーカー等）から車両に装着された装備品を選択させる画面や、装備品に関する情報（型番、装備品名称、メーカー名、重量、空気抵抗係数、前面投影面積等）について文字や数値を入力させる画面がある。また、「装備品」とは、車両の特性を変化、向上させるオプション部品であり、例えば、ルーフキャリア、ルーフボックス、アルミホイール、トレーラ、エアスポイラー等がある。

記憶装置６は、装備品に関する情報を記憶するための装置であり、例えば、ハードディスク、半導体メモリ等の追記型の不揮発性記憶装置である。

入力装置７は、装備品に関する情報を入力するための装置であり、例えば、タッチパネル、エスカッションボタン、ジョイスティック、リモートコントローラ等である。

次に、制御部１０のＮＶＲＡＭに格納された装備品情報取得手段１００、運転支援内容決定手段１０１、走行状態検出手段１０２、運転支援制御手段１０３および指標算出手段１０４について説明する。

装備品情報取得手段１００は、装備品に関する情報を取得するための手段であり、例えば、表示装置５の画面を表示させながら入力装置７により入力させ記憶装置６に記憶させた装備品に関する情報を読み出して取得する。

また、装備品情報取得手段１００は、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）等の制御部（ＩＤ番号等を保持する記憶手段を有する。）を備える装備品がＣＡＮに直接接続されている場合は、装備品に関する情報を装備品の記憶手段から自動的に読み出して取得するようにしてもよい。この場合、装備品に関する情報は、入力装置７により記憶装置６に記憶される必要はない。

運転支援内容決定手段１０１は、運転支援の内容を決定する手段であり、例えば、車両の走行速度に応じて加速度を制御する運転支援を行う場合に、装備品情報取得手段１００により取得された装備品の重量、空気抵抗係数、前面投影面積等に基づいて、燃料消費率の観点から各走行速度に対応する最大（許容）加速度を決定する。

また、運転支援内容決定手段１０１は、車両の走行速度に応じてブレーキのアシスト力や電動ステアリングのアシスト力を制御する運転支援を行う場合に、装備品情報取得手段１００により取得された装備品の重量、空気抵抗係数、前面投影面積等に基づいて、ブレーキ作動時の制動距離や操舵時の慣性モーメントの観点から各走行速度に対応するブレーキのアシスト力や電動ステアリングのアシスト力を決定するようにしてもよい。

運転支援の内容は、走行速度と加速度との間の対応テーブルや数式等の形でＮＶＲＡＭに予め用意されていてもよく、対応テーブルや数式等の形で通信やＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）等の記憶媒体を介して取得されるようにしてもよい。

走行状態検出手段１０２は、車両の走行状態を検出する手段であり、例えば、車速センサ３からの情報に基づいて走行速度を検出する。ここで、「走行状態」とは、走行速度、加速度、アクセル開度、ヨーレート等の他、車両が走行する道路の環境に関する情報を含む広い概念であり、高速道路を走行しているか否か、路面が降雨等により濡れているか否かといった情報を含む。高速道路走行の当否は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）機能を有するカーナビゲーションシステムによる車両位置に関する情報と地図情報とから検出し、路面状況は、ワイパーの稼働状況、車載の液体センサまたは車載カメラによる画像情報等から検出する。

運転支援制御手段１０３は、運転支援内容決定手段１０１により決定された運転支援の内容と車速センサ３等から取得した走行状態とに基づいて車載装置を制御する手段であり、例えば、運転支援内容決定手段１０１により決定された、走行速度と許容加速度との対応テーブルを読み取り、走行状態検出手段１０２により検出された走行速度に基づいてその走行速度における許容加速度を取得し、許容加速度を超過した場合に、音響出力装置４から最適な走行速度をアドバイスする音声メッセージを出力させたり、表示装置５に警告メッセージを表示させたりする。或いは、運転支援制御手段１０３は、許容加速度を超過した場合に、加速制御装置２をしてアクセル開度や燃料噴射量を制限することにより、車両の加速を制限させるようにしてもよい。

車両重量や空気抵抗によって燃料消費率が異なり、車両重量や空気抵抗が変化した場合にも燃料消費率を大幅に低下させないようにするために、最適な走行速度および加速度を維持させる必要があるからである。

また、運転支援制御手段１０３は、運転支援内容決定手段１０１により決定された、走行速度とブレーキアシスト力との対応テーブルを読み取り、走行状態検出手段１０２により検出された走行速度に基づいてその走行速度におけるブレーキアシスト力を取得し、ブレーキ作動時にブレーキペダルの電動アクチュエータ等を駆動して所定のアシスト力を発生させる。

車両重量や空気抵抗によって制動距離が異なり、車両重量や空気抵抗が変化した場合にも制動距離を大幅に変化させないようにするために、ブレーキ踏力を変化させる必要があるからである。

また、運転支援制御手段１０３は、運転支援内容決定手段１０１により決定された、走行速度と電動ステアリングのアシスト力との対応テーブルを読み取り、走行状態検出手段１０２により検出された走行速度に基づいてその走行速度における電動ステアリングのアシスト力を取得し、操舵時に電動ステアリングの電動アクチュエータ等を駆動して所定のアシスト力を発生させる。

車両重量、重量バランス、空気抵抗等によって慣性モーメントが異なり、車両重量、重量バランス、空気抵抗等が変化した場合にも操舵感を大幅に変化させないようにするために、電動ステアリングのアシスト力を変化させる必要があるからである。

指標算出手段１０４は、運転支援の内容に影響を与える指標を算出するための手段であり、例えば、装備品情報取得手段１００により取得された装備品の重量、空気抵抗係数、前面投影面積等に基づいて、各走行速度における燃料消費率を算出する。ここで、「指標」とは、運転支援内容を決めるための目印となるパラメータであり、燃料消費率、燃料消費量、制動距離、ヨー慣性モーメント等がある。

例えば、運転支援内容決定手段１０１は、走行速度と加速度との対応テーブルを予めＮＶＲＡＭに用意するが、指標算出手段１０４による燃料消費率の算出方法に基づいて、所定の燃料消費率を維持するための走行速度および加速度を算出し、リアルタイムに許容走行速度および各走行速度における許容加速度を決定するようにしてもよい。

次に、図２乃至図４を参照しながら、車両用運転支援装置１が運転支援内容を決定する処理の流れについて説明する。

図２は、車両用運転支援装置１が運転支援内容を決定する処理の流れを示すフローチャートであり、図３は、装備品設定画面の表示例を示す図であり、図４は、所定の燃料消費率を維持するために要求される、走行速度と加速度との関係を示す図である。

図３は、「ルーフキャリア」、「ルーフボックス」、「アルミホイール」および「トレーラ」の４つの選択肢が表示された装備品設定画面であり、運転者（操作者）は、４つの装備品の有無を選択することができる。なお、装備品設定画面は、より多くの装備品を選択させることも可能であり、装備品の型番や装備品の重量等、より詳細な情報を入力させることも可能である。なお、入力された情報は、記憶装置６に記憶される。

最初に、車両用運転支援装置１は、表示装置５に装備品設定画面（図３参照。）を表示させ、車両に装着された装備品を操作者に選択させるようにする。操作者は入力装置７により車両に装着された装備品を選択し、選択した内容を記憶手段６に記憶させる。装備品情報取得手段１００は、記憶手段６に記憶された操作者による入力データ（装着された装備品の種類等）と、予めＮＶＲＡＭに登録された各装備品に対応する詳細なデータ（装備品の重量、装備品を車両に装着した場合の空気抵抗係数、前面投影面積等）とを取得する（ステップＳ１）。以下では、図３に示すように「ルーフキャリア」が選択された場合を想定する。

次に、運転支援内容決定手段１０１は、装備品情報取得手段１００により取得された装備品に関する情報に基づいて、如何なる装備品が装着されているか否かを判定する（ステップＳ２）。ルーフキャリアが装着されていると判定された場合（ステップＳ２のＹＥＳ）、運転支援内容決定手段１０１は、装備品毎に予め登録された、走行速度と加速度との対応テーブルからルーフキャリアが装着された場合の対応テーブルを抽出する（ステップＳ３）。

一方、ルーフキャリア等の装備品が何も装着されていないと判定された場合（ステップＳ２のＮＯ）、運転支援内容決定手段１０１は、装備品毎に予め登録された、走行速度と加速度との対応テーブルから装備品が装着されていない場合の対応テーブルを抽出する（ステップＳ４）。

その後、車両用運転支援装置１は、抽出された対応テーブルに基づいて、走行状態検出手段１０２により走行状態を検出しながら、運転支援制御手段１０３により車載装置を制御させて運転支援を実行する。

なお、車両用運転支援装置１は、指標算出手段１０４により装備品毎に定義された重量、空気抵抗係数、前面投影面積等に基づいて所定の燃料消費率を維持するための走行速度の上限および各走行速度における許容加速度を算出させ、算出された走行速度の上限および各走行速度における許容加速度に基づいて運転支援内容決定手段１０１により運転支援の内容を即時応答的に決定させるようにしてもよい。

図４は、上述の走行速度と許容加速度との間の対応テーブルをグラフで表した図であり、横軸に走行速度を示し、縦軸に加速度を示す。実線Ａは、装備品が装着されていない車両の標準的な運転支援内容を示し、点線Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅは、それぞれ、ルーフキャリア、ルーフボックス、トレーラ、アルミホイールが装着された場合の運転支援内容を示す。

点線Ｂは、実線Ａと比較すると、より低い走行速度で許容加速度が低下し始め、より低い走行速度で許容加速度がゼロとなっている。許容加速度がゼロとなる走行速度は、許容最高速度を意味する。これは、装備品を装着した車両の重量や空気抵抗が装備品を装着していない車両（以下、「標準車両」という。）の重量や空気抵抗よりもそれぞれ大きく、同じ最高速度になるまで同じように加速させた場合に、燃料消費率を低下させてしまうからである。

同様に、点線Ｃは、実線Ａおよび点線Ｂと比較すると、さらに低い走行速度で許容加速度が低下し始め、さらに低い走行速度で許容加速度がゼロとなっている。これは、ルーフボックスを装着した車両の重量および空気抵抗のそれぞれがルーフキャリアを装着した車両よりも大きいからである。

また、点線Ｄは、実線Ａ、点線Ｂおよび点線Ｃと比較すると、実線Ａとの比較では走行速度全体にわたって、また、点線Ｂおよび点線Ｃとの比較では低速域全体にわたって、許容加速度が低くなっているが、許容最高速度は実線Ａの場合と同等で、点線Ｂおよび点線Ｃの場合より大きくなっている。これは、トレーラを牽引した車両の重量は、標準車両およびルーフキャリア若しくはルーフボックスを装着した車両よりも大きいが、トレーラを牽引した車両の空気抵抗は、標準車両と変わりなく、ルーフキャリア若しくはルーフボックスを装着した車両よりも小さくなることによる。

一方、点線Ｅは、実線Ａ、点線Ｂおよび点線Ｃと比較すると、走行速度全体にわたって許容加速度が高いが、許容最高速度は実線Ａの場合と同等となっている。これは、アルミホイールを装着した車両の重量は、標準車両およびルーフキャリア若しくはルーフボックスを装着した車両よりも小さいが、アルミホイールを装着した車両の空気抵抗は、標準車両と変わりなく、ルーフキャリア若しくはルーフボックスを装着した車両よりも小さくなることによる。

以上の構成により、車両用運転支援装置１は、装備品を装着した場合に、装備品が装着される前の車両に適した運転支援内容を継続させることなく、運転支援内容を車両に装着される装備品に適した内容に変更することで、不適切な運転支援が継続されるのを防止し、運転者による適切な運転を促進することができる。

また、車両用運転支援装置１は、車両に装着される装備品に適した走行速度をアドバイスすることで、燃料消費率を所定のレベルに維持することができ、運転者による効率的な運転を促進することができる。

また、車両用運転支援装置１は、車両に装着される装備品に適した走行速度になるよう、走行速度を自動的に制御することで、燃料消費率を所定のレベルに維持することができ、運転者による効率的な運転を促進することができる。

また、車両用運転支援装置１は、車両に装着される装備品に適したブレーキアシスト力または電動ステアリングアシスト力を発生させることで、安定した制動性能または操舵性能を提供でき、装備品の違いによって運転感覚が異なるといった違和感を運転者に与えるのを防止することができる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上述の実施例では、装備品が一つだけ装着された場合について説明するが、例えば、ルーフキャリアとアルミホイールが装着された場合等、複数の装備品が同時に装着された場合にも同様に運転支援内容決定手段１０１が適切な運転支援の内容を決定できるようにする。

本発明に係る車両用運転支援装置の構成例を示す図である。 車両用運転支援装置が運転支援の内容を決定する処理の流れを示すフローチャートである。 装備品設定画面の表示例を示す図である。 所定の燃料消費率を維持するために要求される走行速度と加速度との関係を示す図である。

符号の説明

１ 車両用運転支援装置
２ 加速制御装置
３ 車速センサ
４ 音響出力装置
５ 表示装置
６ 記憶装置
７ 入力装置
１０ 制御部
１００ 装備品情報取得手段
１０１ 運転支援内容決定手段
１０２ 走行状態検出手段
１０３ 運転支援制御手段
１０４ 指標算出手段

Claims (6)

1. 車両の装備品に関する情報を取得する装備品情報取得手段と、
   前記装備品に関する情報に基づいて運転支援内容を決定する運転支援内容決定手段と、
   車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、
   前記走行状態と前記運転支援内容とに基づいて車載装置を制御する運転支援制御手段と、
   を備えることを特徴とする車両用運転支援装置。
2. 前記装備品情報取得手段は、前記装備品の重量並びに前記装備品を装着した車両の前面投影面積および空気抵抗係数の少なくとも１つを取得する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用運転支援装置。
3. 前記装備品に関する情報に基づいて指標を算出する指標算出手段を備え、
   前記運転支援内容決定手段は、前記指標に基づいて運転支援内容を決定する、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用運転支援装置。
4. 前記指標は、燃料消費率であり、
   前記運転支援内容決定手段は、前記燃料消費率が所定値未満となるよう運転支援内容を決定する、
   ことを特徴とする請求項３に記載の車両用運転支援装置。
5. 前記運転支援制御手段は、前記走行状態が所定の状態となった場合に警告を発する、
   ことを特徴とする請求項1乃至４の何れか一項に記載の車両用運転支援装置。
6. 前記運転支援制御手段は、車両の加速度および速度のうちの少なくとも１つを制限する、
   ことを特徴とする請求項1乃至５の何れか一項に記載の車両用運転支援装置。

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