JP2009265806A - 車両用省燃費運転支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】信号交差点の停車位置に光ビーコン送信機がなくても、良好にアイドリングストップができて省燃費に寄与でき、路側設備の軽減化に寄与できるようにする。
【解決手段】車両用省燃費運転支援装置１の制御回路３は、光ビーコン送信機からの信号色情報及び信号切り替わりタイミング情報並びに次の停止線までの距離情報を受けた時点から、逐次自車の車速情報を取得して、前記次の停止線までの残り距離を算出し、該残り距離が所定距離以下で且つゼロ超のときに自車が停止しているか否かを判断し、自車が停止していることが判断されると、次の信号機における青色への切り替わりまでの時間が所定時間を超えるときにエンジンを停止する。そしてエンジンが停止された後に前記次の信号機における青色への切り替わりまでの時間が所定時間未満となり且つエンジン始動条件を満たしていることが判断されると、エンジン２０を始動する。
【選択図】図１

Description

本発明は、光ビーコンを利用した車両用省燃費運転支援装置に関する。

従来、信号交差点での停車時に、アイドリングを止めることは、燃料消費低減、省燃費に有効であることは知られている。そして、信号交差点での停車時にエンジンを停止するようにした技術としては特許文献１に記載された技術がある。
特開２００１−２８０９６号公報

前記特許文献１に記載された技術では、光ビーコン下（通信範囲）に位置している車両に対して、光ビーコンからの信号機の信号色情報を供給し、車両側では、この信号色情報に応じてエンジンを停止及び始動するようにしている。

通常では、信号交差点を過ぎた辺りに光ビーコンの送信機が設置されているが、しかし、前記従来技術では、車両が光ビーコンとの通信エリアに停車していることが前提であるため、信号交差点手前の停止線の近傍に光ビーコンの送信機を新たに設置する必要があり、光ビーコンの送信機の個数が極めて多くなるといった問題がある。

本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、信号交差点の停車位置に光ビーコン送信機がなくても、良好にアイドリングストップができて省燃費に寄与でき、路側設備の軽減化に寄与できる車両用省燃費運転支援装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１の発明によれば、残り距離算出手段により、光ビーコン送信機からの信号色情報及び信号切り替わりタイミング情報並びに次の停止線までの距離情報を受けた時点から、逐次自車の車速情報を取得して、前記次の停止線までの残り距離を算出し、停車判断手段により前記残り距離算出手段により算出された残り距離が所定距離以下で且つゼロ超のときに自車が停止しているか否かを判断し、この停車判断手段により自車が停止していることが判断されると、停止制御手段により、前記次の信号機における青色への切り替わりまでの時間が所定時間を超えるときにエンジンを停止する。そして前記停止制御手段によりエンジンが停止された後に前記次の信号機における青色への切り替わりまでの時間が所定時間未満となり且つエンジン始動条件を満たしていることが判断されると始動制御手段によりエンジンを始動する。

従って、この請求項１の発明においては、停止線近傍に光ビーコン送信機がなくても、エンジンを停止しても良いか否かを判断でき、そして、停止線より手前で且つ次の青信号への切り替わりまでに余裕の時間があるときに、エンジンを停止することになり、アイドリングストップを図ることができて省燃費を図ることができる。そして、円滑にエンジンを始動でき、自車の発進を円滑に行うことができる。

この場合、渋滞情報取得手段を備え、前記停止制御手段によりエンジンが停止された後に前記次の信号機における青色への切り替わりまでの時間が所定時間未満（青信号になる直前）となった時点での該渋滞情報取得手段による渋滞情報が渋滞有りである場合には、例外としてエンジンを始動しないようにしても良い（請求項２の発明）。アイドリングストップ中において、渋滞が発生していると、自車を発進させる必要がないものである。この点、該請求項２の発明によれば、アイドリングストップ中において、渋滞が発生していると、アイドリングストップを継続することができて、省燃費にさらに寄与でき、また、エンジンの始動・停止を繰り返すことを防止できる。

また、自車が走行道路から逸れたか否かを判断する自車逸脱検知手段を備え、該自車逸脱検知手段により自車が走行道路から外れたことが検知されたときに制御を中止して初期状態に戻るようにしても良い（請求項３の発明）。このようにすると、自車が、停止線がある走行道路から外れたままで無意味に制御が継続されることを防止できる。

以下、本発明の一実施例につき図面を参照して説明する。
図１は、車両用省燃費運転支援装置の構成を示している。この図１に示すように、この車両用省燃費運転支援装置１は、車両２（図２参照）に設けられている。この車両用省燃費運転支援装置１は、例えばカーナビゲーション装置に組み込まれており、制御回路３を備え、当該制御回路３に対して、位置検出器４、地図データ入力部５、表示装置６、操作スイッチ群７、音声入出力回路８、リモコンセンサ９、記憶装置１０、光ビーコン受信機１１などを接続して構成されている。

制御回路３は、例えばカーナビゲーション装置の制御回路を使用しており、ナビゲーション制御手段と機能するほかに、残り距離算出手段、停車判断手段、停止制御手段、始動制御手段、自車逸脱検知手段として機能するものであり、ＣＰＵ（図示せず）やメモリ（ＲＡＭやＲＯＭ）などを備えている。

位置検出器４は、自車位置検出手段に相当し、例えば、ＧＰＳ(Global Positioning System)用の人工衛星からのＧＰＳ信号を受信するＧＰＳ受信機１２、ヨーレート（角速度）を検出するためのジャイロスコープ（角速度センサ）１３、車両の相対速度を検出するための車速センサ１４を備えて構成されており、自車位置を検出できるものである。

尚、位置検出器４としては、その検出精度等に応じて、互いに直交する３軸方向の加速度を検出するための加速度センサや、車両のピッチング方向の傾斜角を検出するための傾斜センサを前述構成要素の一部に代えて適用しても良いし、付加して構成することもある。位置検出器４は、これらの構成要素の検出信号を補間しながら高精度に位置検出するようになっている。また制御回路８は、この位置検出要素１２〜１４によって常に車両の進行方向の算出を行うことができる。

地図データ入力部５は、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭあるいはハードディスク、不揮発性の半導体メモリなどのような大容量の情報記憶媒体を利用して地図データ（地図情報）を入力するための装置である。この地図データとしては、地図表示のための地図描画用データ、マップマッチングやルート（経路）探索、ルート誘導などの種々の処理に必要な道路データ、交差点の詳細データからなる交差点データなど、種々のデータを含んでいる。

前記表示装置６は、表示手段に相当し、地図画面などを表示するための例えばカラー液晶ディスプレイ等により構成されており、車両２の運転席近傍に設置される。この表示装置１１の画面には、通常時において縮尺を複数段階に変更可能な道路地図が表示されると共に、その表示に重ね合わせて車両の現在位置および進行方向を示すポインタなどが表示されるようになっている。その他、インフォメーションやヘルプ画面なども表示されるようになっている。

操作スイッチ群７は、表示装置６の周辺に配設されたメカニカルスイッチや、当該表示装置６の表示画面上に形成されたタッチパネルなどからなり、各種データや設定事項などの操作に係るコマンド等を制御回路３に与えるために設けられている。
音声入出力回路８は、音声合成回路等を備え、スピーカ１５およびマイク１６を接続しており、制御回路３からの音声情報に応じた音声出力を発生してスピーカ１５に出力したり、マイク１６からの音声情報を入力したりする構成となっている。上記スピーカ１５は後述するが「青信号切り替わり」報知を行なうようになっている。

リモコンセンサ１４は、リモコン１７からの操作信号を受信して制御回路３に与えるようになっている。
前記記憶装置１０は、ハードディスクドライブなどの大容量記憶装置から構成されており、後述する路側運転支援システム２１からダウンロードした運転支援情報などを一時記憶したり、走行履歴を記憶したりする。

光ビーコン受信機１１は、通信手段に相当し、後述する光ビーコン送信機２５と通信するためのものである。
さらに前記制御回路３は、車内ＬＡＮ１８を介してエンジン制御ＥＣＵ１９を制御可能となっている。このエンジン制御ＥＣＵ１９は、エンジン２０を始動したり停止したり制御するものである。

図２には、路側運転支援システム２１を示している。信号機２２を制御する信号制御装置２３は、光ビーコン制御装置２４に対して信号色情報及び信号切り替わりタイミング情報並びに次の停止線までの距離情報を送信する。

光ビーコン制御装置２４は信号交差点を若干過ぎた辺りの地点に設けられた光ビーコン送信機２５から前記情報を送信する。
前記制御回路３における前記残り距離算出手段、停車判断手段、停止制御手段、始動制御手段、自車逸脱検知手段の機能について図３及び図４のフローチャートを参照して説明する。なお、今、車両２が図２及び図５の実線で示す位置、つまり光ビーコン送信機２５と通信可能な地点を走行しているものとする。自車２にとって、次の信号交差点Ｋ２の信号機２２が次の信号機となる。上記信号交差点Ｋ２の停止線を符号Ｌｔで示している。

ステップＳ１において光ビーコンを受信したことが判断されると、ステップＳ２で光ビーコンの情報の読込処理を実行する。ステップＳ３では、この情報に、次の信号機２２の信号色情報及び信号切り替わりタイミング情報並びに次の停止線Ｌｔまでの距離情報が含まれているかどうかを判断する。

そして、これらの情報が含まれていると、ステップＳ４に移行して、ソフトタイマーで構成される信号切り替わりタイマー（数回先までの信号切り替わり時間）をセットする。また、ステップＳ５で、信号停止線Ｌｔまでの距離（Ｙ［ｍ］）をセットする。
ステップＳ６では、次の信号機２２付近に渋滞が有るか無いかの判断を行う。この渋滞の有無情報は前記光ビーコン情報に渋滞有り情報が含まれているか否かで判断できる。渋滞無しであれば、渋滞フラグをオフし（ステップＳ７）、渋滞有りであれば渋滞フラグをオンする（ステップＳ８）。

ステップＳ９では、前記車速センサ１４から車速を入力し、信号停止線Ｌｔまでの残り距離Ｙ´［ｍ］を算出する。この残り距離Ｙ´［ｍ］は、車速をα［ｍ／ｓｅｃ］とし、ステップＳ４のセット時点からの経過時間をｔ［ｓｅｃ］とすると、
Ｙ´＝Ｙ−α×ｔ
で算出される。

この残り距離Ｙ´が所定距離Ａ［ｍ］（例えば数１０ｍ）未満か否かを判断し（ステップＳ１１）、Ａ［ｍ］以上であると、位置検出器４からの自車位置検出結果を取得し（ステップＳ１２）、地図データ入力部５から地図情報を入力し（ステップＳ１３）、走行道路から逸脱していないか否かを判断する（ステップＳ１４）。逸脱していなければ前述のステップＳ９に戻り、再度、残り距離Ｙ´［ｍ］を算出する。逸脱すれば、最初のステップＳ１に戻る（今までの制御を中止して初期状態に戻る）。

自車２が走行道路を逸脱せずに、所定距離Ａ未満となると（ステップＳ１１の「ＹＥＳ」）、ステップＳ１５、ステップＳ１６に移行して、停止線Ｌｔまでの残り距離Ｙ´を算出し、この残り距離Ｙ´がゼロ以上であるか、つまり自車２が停止線Ｌｔを通過する前に（ステップＳ１７で判断）、自車２が停止したか否か（車速がゼロか否か）を判断する（ステップＳ１８）。

自車２が停止したことが判断されると（自車２が停止した状態を図２及び図５の二点差線で示す）、ステップＳ１９に移行して、次回青信号に切り替わるまでの時間Ｔが所定時間Ｔ０より長いか否かを判断し、長いことが判断されると、ステップＳ２０に移行して、エンジン制御ＥＣＵ１９にエンジン停止指令を出力してエンジン２０を停止させる。つまり、前記青信号に切り替わるまでの時間Ｔが所定時間Ｔ０（例えば数秒）以下しかないような場合にはエンジン２０は停止させない。

ステップＳ２０の後、次回青信号に切り替わるまでの時間Ｔが所定時間Ｔ１（Ｔ１＜Ｔ０）未満となれば（ステップＳ２１で判断）、つまり、青信号になる直前となったか否かを判断し、青信号になる直前となったことが判断されると（ステップＳ２１の「ＹＥＳ」）、ステップＳ２２に移行して、前記渋滞フラグがオフ（渋滞無し）であるか否かの判断をし、オフ（渋滞無し）であれば、ステップＳ２３で、エンジン始動条件である「ギアポジションがニュートラルかパーキングである」を満たしているか否かを判断する。このエンジン始動条件を満たしているとステップＳ２４に移行してエンジン制御ＥＣＵ１９にエンジン始動指令を出力してエンジン２０を始動させる。

また、前記ステップＳ２２で、渋滞フラグがオフでなければ、つまり渋滞が有ることが判断されたとき、又はステップＳ２３でエンジン始動条件が満たされていないときには、ステップＳ２５に移行し、まもなく青信号に切り替わることをスピーカ１５及び表示装置１１により報知する。

なお、前記ステップＳ１７で、自車２が停止線Ｌｔを通過した（残り距離Ｙ´がゼロ未満となった）ことが判断されると、ステップＳ１に戻る（初期状態に戻る）。
上述した本実施例によれば、制御回路３における残り距離算出手段により、光ビーコン送信機２５からの信号色情報及び信号切り替わりタイミング情報並びに次の停止線Ｌｔまでの距離情報を受けた時点から、逐次自車２の車速情報を取得して、前記次の停止線Ｌｔまでの残り距離Ｙ´を算出し、制御回路３における停車判断手段により前記残り距離算出手段により算出された残り距離Ｙ´が所定距離Ａ以下で且つゼロ超のときに自車２が停止しているか否かを判断し、この停車判断手段により自車２が停止していることが判断されると、制御回路３における停止制御手段により、次の信号機２２の信号状況が青色への切り替わりまでの時間が所定時間Ｔ０を超えるときにエンジン２０を停止する。そしてエンジン２０が停止された後に前記次の信号機２２の信号状況が青色への切り替わりまでの時間Ｔが所定時間Ｔ０未満となり且つエンジン始動条件を満たしていることが判断されると、該制御回路３における始動制御手段によりエンジン２０を始動する。

従って、本実施例においては、停止線Ｌｔ近傍に光ビーコン送信機２５がなくても、エンジン２０を停止しても良いか否かを判断でき、そして、停止線Ｌｔより手前で且つ次の青信号への切り替わりまでに余裕の時間があるときに、エンジン２０を停止することになり、アイドリングストップを図ることができて省燃費を図ることができる。そして、円滑にエンジン２０を始動でき、自車の発進を円滑に行うことができる。

この場合、本実施例によれば、制御回路３が渋滞情報取得手段としての機能を備え、前記停止制御手段によりエンジン２０が停止された後に前記次の信号機２２の信号状況が青色への切り替わりまでの時間Ｔが所定時間Ｔ１未満（青信号になる直前）となった時点での渋滞情報が渋滞有りである場合には、例外としてエンジン２０を始動しないようにしているから、アイドリングストップ中において、渋滞が発生していると、アイドリングストップを継続することができて、省燃費にさらに寄与でき、また、エンジン２０の始動・停止を繰り返すことを防止できる。

また、本実施例によれば、制御回路３が、自車２が走行道路から逸れたか否かを判断する自車逸脱検知手段としての機能を備え、該自車逸脱検知手段により自車２が走行道路から外れたことが検知されたときに制御を中止して初期状態に戻るようにしたから、自車が、停止線Ｌｔがある走行道路から外れたままで無意味に制御が継続されることを防止できる。

なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、次のように変更して実施しても良い。
前記ステップＳ２０でのエンジン停止制御の直前に、エンジン停止の案内報知を行なうようにしても良い。走行箇所と、車速と、信号切り替わりタイミングから、自車が確実に信号で停止することが判っている場合には、信号待ちとなるので、アクセルペダルを緩めるように案内報知を行なうようにしても良いし、また、エンジン制御ＥＣＵに対して燃料を抑制する指令を出力するようにしても良い。

本発明の一実施例を示す車両用省燃費運転支援装置の電気的構成のブロック図 路側運転支援システムの概略構成図 制御内容を示すフローチャート（その１） 制御内容を示すフローチャート（その２） 信号機や交差点などを示す平面図

符号の説明

図面中、１は車両用省燃費運転支援装置、２は車両及び自車、３は制御装置（残り距離算出手段、停車判断手段、停止制御手段、始動制御手段、自車逸脱検知手段）、４は位置検出器、５は地図データ入力部、６は表示装置、８は音声入出力回路、１１は光ビーコン受信機（通信手段）、１９はエンジン制御ＥＣＵ、２０はエンジン、２１は路側運転支援システム、２２は信号機、２５は光ビーコン送信機を示す。

Claims (3)

1. 車両進行方向の次の信号機の信号色情報及び信号切り替わりタイミング情報並びに次の停止線までの距離情報を送信する光ビーコン送信機と通信が可能な通信手段と、
   前記光ビーコン送信機からの信号色情報及び信号切り替わりタイミング情報並びに次の停止線までの距離情報を受けた時点から、逐次自車の車速情報を取得して、前記次の停止線までの残り距離を算出する残り距離算出手段と、
   前記残り距離算出手段により算出された残り距離が所定距離以下で且つゼロ超のときに自車が停止しているか否かを判断する停車判断手段と、
   この停車判断手段により自車が停止していることが判断されると、前記次の信号機における青色への切り替わりまでの時間が所定時間を超えるときにエンジンを停止する停止制御手段と、
   前記停止制御手段によりエンジンが停止された後に前記次の信号機における青色への切り替わりまでの時間が所定時間未満となり且つエンジン始動条件を満たしていることが判断されるとエンジンを始動する始動制御手段と
   を備えたことを特徴とする車両用省燃費運転支援装置。
2. 渋滞情報取得手段を備え、
   前記停止制御手段によりエンジンが停止された後に前記次の信号機における青色への切り替わりまでの時間が所定時間未満となった時点での該渋滞情報取得手段による渋滞情報が渋滞有りである場合には、例外としてエンジンを始動しないことを特徴とする請求項１に記載の車両用省燃費運転支援装置。
3. 自車が走行道路から逸れたか否かを判断する自車逸脱検知手段を備え、該自車逸脱検知手段により自車が走行道路から外れたことが検知されたときに制御を中止して初期状態に戻ることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用省燃費運転支援装置。

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