JP2010143258A - 車両操作支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エコドライブを適切に支援することで燃費の向上および排気ガスの排出量の削減を図る上で有利な車両操作支援装置を提供する。
【解決手段】発進判定手段３２は、発信開始判定条件が成立したことをもって車両が停止後に発進を開始したこと判定する。計時手段３４は、発進判定手段３２が車両の発進を判定した時点から予め定められた基準時間Ｔｒを計時する。計時手段３４は、基準時間Ｔｒから計時手段３４で計時された計時時間Ｔを減算した残り時間ΔＴ＝Ｔｒ−Ｔを算出する。音声出力手段４６は、発進判定手段３２が発進開始を判定した時点で車両の発進が開始された旨を示す音を出力する。音声出力手段４６は、残り時間ΔＴの数値を音声によって出力する。音声出力手段４６は、計時手段３４が基準時間Ｔｒを検出した時点で車速センサ１４によって検出された車両の速度Ｖの数値を音声によって出力する。
【選択図】図１

Description

本発明は車両操作支援装置に関する。

近年、車両における燃費の向上および排気ガスの排出量の削減を図るためにさまざまな装置が提供されている。
このような装置として、車両の燃料消費データ、車両の走行距離データ、車両の識別データ、有料道路の区間での走行を示すＥＴＣ情報などを車両からネットワークを介してサーバーに送信し、サーバーでは、車両から送信されたデータに基づいて車両の燃費を算出し、有料道路の同一区間を走行する複数車両の燃費のデータをランク付けして各車両に配信するものが提案されている（特許文献１参照）。
特開２００７−３１５３３５号公報

しかしながら、上記従来装置は、運転者に燃費データのランク付けを認識させることで、運転者に対するエコドライブ（経済的な運転）の意識付けを強化させることに留まっており、エコドライブを実現するための運転操作を直接的に支援するには十分ではなかった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、エコドライブを適切に支援することで燃費の向上および排気ガスの排出量の削減を図る上で有利な車両操作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、本発明は、車両に設けられ該車両の停止後の発進時における車両操作を音声によって支援する車両操作支援装置であって、前記車両の発進開始の有無を判定する発進判定手段と、前記発進判定手段が前記車両の発進開始を判定した時点から予め定められた基準時間を計時する計時手段と、前記計時手段が前記基準時間を検出した時点で検出された前記車両の速度の数値を音声によって出力する音声出力手段とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、車両の停止後の発進開始を判定した時点から基準時間が経過した時点で車両の速度を音声によって出力するようにしたので、エコドライブを実現するための車速を明確に認識することができ、したがって、エコドライブを実現するための運転操作を適切に支援する上で有利となる。

次に本発明の実施の形態について説明する。
図１は本実施の形態の車両操作支援装置５０が搭載された車両の制御系の構成を示すブロック図である。
図１に示すように、車両は、シフトポジションセンサ１０、ブレーキセンサ１２、車速センサ１４、アクセル開度センサ１６、ハンドル角センサ１８、加速度センサ２０、移動量センサ２２、ＥＣＵ３０、車両操作支援装置５０などを含んで構成されている。
車両操作支援装置５０は、車両に設けられており、車両の発進時における車両操作を音声によって支援するものである。なお、本明細書においては、車両の前進発進を単に発進というものとする。

図２はエコドライブを実現するために提唱されている運転操作に対応する車両発進時における車両の速度変化の説明図である。
停止した車両が発進する際は、初動トルクが大きく、したがって、燃料消費量が多くなりやすい。そのため、停止後の発進時の燃料消費量を低減することが燃費の向上および排気ガスの排出量の削減を図る上で有効である。
そこで、図２に示すように、停止後に車両が発進してから５秒後に車両の速度が目標速度２０ｋｍ／ｈに到達するような運転操作が燃費の向上および排気ガスの排出量の削減を図る上で最も有利であることがＪＡＭＡ（日本自動車工業会）で提唱されている。
本実施の形態では、車両操作支援装置５０は、図２に示すような車両速度で車両を発進させるような運転操作を支援するものである。

シフトポジションセンサ１０は、変速機のシフトポジションを検出し、検出したシフトポジションのデータをＥＣＵ３０に供給するものである。
ブレーキセンサ１２は、ブレーキペダルの操作がなされたか否かを検出し、検出したブレーキの動作状態、非動作状態を示すデータをＥＣＵ３０に供給するものである。
車速センサ１４は、車両の車速を検出し、検出された車速のデータをＥＣＵ３０に供給するものである。
アクセル開度センサ１６は、アクセル開度を検出し、検出したアクセル開度のデータをＥＣＵ３０に供給するものである。
ハンドル角センサ１８は、ハンドル角を検出し、検出したハンドル角のデータをＥＣＵ３０に供給するものである。
加速度センサ２０は、車両の加速度を検出し、検出した加速度のデータをＥＣＵ３０に供給するものである。
移動量センサ２２は、タイヤの移動量（車両の移動量）を検出し、検出した移動量のデータをＥＣＵ３０に供給するものである。

ＥＣＵ３０は、車両の制御を行う電子制御ユニットである。
ＥＣＵ３０は、車内ＬＡＮであるＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介して、エンジンの制御を行うエンジンＥＣＵやバッテリの制御を行うバッテリＥＣＵなどの他のＥＣＵと通信可能に接続されている。
ＥＣＵ３０は、例えば、ＣＰＵ、制御プログラムなどを格納するＲＯＭ、ワーキングエリアを提供するＲＡＭ、周辺回路とのインタフェースをとるインタフェース部などがバスによって接続されたマイクロコンピュータによって構成されたものであり、前記ＣＰＵが制御プログラムを実行することにより機能する。
また、ＥＣＵ３０は、ＣＰＵが前記制御プログラムを実行することにより、後述する発進判定手段３２、計時手段３４、音声制御手段３６、禁止手段３８、評価手段４０として機能する。

車両操作支援装置５０は、上記のＥＣＵ３０に加え、音声合成部４２およびスピーカー４４などを含んで構成されている。
音声合成部４２は、音声制御手段３６の制御により音声や音を含む音声信号を合成して生成するものである。なお、本明細書においては、人の音声を音声といい、人の音声を除く電子音やメロディなどを音という。
スピーカー４４は、車室内の適宜箇所に設けられ、音声合成部４２によって合成された音声信号が供給されることによって駆動され、音声や音を発生させるものである。
このようなスピーカー４４として、カーオーディオ装置を構成するスピーカーを用いるなど任意である。

次に、ＥＣＵ３０について詳細に説明する。
発進判定手段３２は、車両が停止後、発進を開始したことを判定するものである。
本実施の形態では、発進判定手段３２による発進開始の判定は次の判定条件が成立したことをもってなされる。
発進開始判定条件：
車速センサ１４によって検出された車両の速度がゼロ（０ｋｍ／ｈ）となったのち、ブレーキセンサ１２によってブレーキ操作が解除されたことが検出され、次いで、車速センサ１４によって検出された車両の速度が予め定められた閾値Ｖｒ以上となること。
本実施の形態では、閾値Ｖｒ＝１ｋｍ／ｈとするが、閾値Ｖｒは１ｋｍ／ｈに限定されるものではない。
なお、発進開始を判定する条件を単にアクセル操作の有無により判定すると、上り坂においてアクセルペダルを踏み続けることで車両を停止状態とさせておくような運転操作をした場合に、発進開始の判定を誤るおそれがあるが、上述の発進開始判定条件のように、ブレーキ操作の解除を検出すると、そのような誤判定を回避する上で有利となる。

計時手段３４は、発進判定手段３２が車両の発進を判定した時点から予め定められた基準時間Ｔｒを計時するものであり、言い換えると、発進判定手段３２が車両の発進を判定した時点から基準時間Ｔｒが経過したことを判定するものである。
また、計時手段３４は、基準時間Ｔｒから計時手段３４で計時された計時時間Ｔを減算した残り時間ΔＴ＝Ｔｒ−Ｔを算出する。
本実施の形態では、基準時間Ｔｒ＝５秒とするが、基準時間Ｔｒは５秒に限定されるものではない。
なお、本実施の形態では、計時手段３４は、基準時間Ｔｒから計時手段３４で計時された計時時間Ｔを減算した残り時間ΔＴ＝Ｔｒ−Ｔを算出する残り時間算出手段を構成するが、残り時間算出手段を計時手段３４と別に構成するなど任意である。

音声制御手段３６は、音声合成部４２を制御することによりスピーカー４４から音声や音を発生させるものである。
本実施の形態では、音声制御手段３６と音声合成部４２とスピーカー４４によって音声出力手段４６が構成されている。
音声出力手段４６は、発進判定手段３２が発進開始を判定した時点で車両の発進が開始された旨を示す音を出力するものである。
また、音声出力手段４６は、残り時間ΔＴの数値を音声によって出力するものである。
また、音声出力手段４６は、計時手段３４が基準時間Ｔｒを計時した時点で車速センサ１４によって検出された車両の速度Ｖの数値を音声によって出力するものである。
また、音声出力手段４６は、後述する評価手段４０から供給される評価値Ｐの大きさに応じて予め定められた報酬を表わす音または音声を出力するものである。
報酬を表わす音または音声は、例えば、運転者にとって心地良いメロディ、電子音、「良好な運転操作でした」といった言葉など任意である。
例えば、評価値Ｐが一定の基準値を下回った場合には報酬を表わす音または音声を出力せず、評価値Ｐが一定の基準値以上となった場合には報酬を表わす音または音声を出力するようにしてもよい。
あるいは、評価値Ｐを複数段階にランク分けし、高い評価値Ｐと低い評価値Ｐとで報酬を表わす音または音声の内容を変化させるなど任意である。

禁止手段３８は、予め定められた音声出力禁止条件が成立したことをもって音声出力手段４６による音声出力を禁止するものである。
本実施の形態では、音声出力禁止条件は下記の３つを含み、禁止手段３８は、３つのうちの何れか１つでも条件が成立したならば音声出力手段４６による音声出力を禁止する。
音声出力禁止条件：
（１）車両が左折または右折していること。
車両の左折、右折の検出は、例えば次に示すようにして行うことができる。
ウィンカーの作動状態を示すウィンカー状態信号Ｓｗが左折あるいは右折に対応する状態であるか否かに基づいて検出する。
あるいは、ハンドル角センサ１８によって検出されたハンドル角が２０度以上でかつ移動量センサ２２によって検出された車両の移動量が１０ｍ以上であることに基づいて検出する（車体回頭を検出する）。
（２）車両が渋滞した道路を走行していること。
渋滞道路を走行していることの検出は、例えば次に示すようにして行うことができる。
車速センサ１４で検出された過去５分間の平均車速が１０ｋｍ／ｈ以下であり、かつ、移動量センサ２２で検出された過去２分間の移動量が２ｍ以上であることに基づいて検出する。
（３）車両が急発進すること。
急発進の検出は、例えば、アクセル開度センサ１６で検出されたアクセル開度が１０度／５００ｍｓ以上であるか、あるいは、加速度センサ２０で検出された加速度が０．２Ｇ以上であるかに基づいて行うことができる。
上述した音声出力禁止条件が成立する場面は、エコドライブを実現するための運転操作が実質的に不可能な場面であり、したがって、音声出力がなされると運転者にとってわずらわしいと感じられる場面である。
なお、音声出力禁止条件としては上述した３つに限定されるものではなく、任意に設定可能である。また、音声出力禁止条件の成立の有無を判定するために使用するセンサは上述したセンサに限定されるものではなく、従来公知のさまざまなセンサが採用可能である。また、音声出力禁止条件の成立の有無を判定する際の数値は上述したものに限定されるものではなく、適宜設定されるものである。

評価手段４０は、計時手段３４が基準時間Ｔｒを計時した時点で車速センサ１４によって検出された車両の速度Ｖと予め定められた目標速度Ｖｔとの差分ΔＶ＝Ｖ−Ｖｔに基づいて運転操作の評価値Ｐを決定するものである。
例えば、評価値Ｐは、差分ΔＶ＝Ｖ−Ｖｔがゼロに近づくほど大きな値とする。
本実施の形態では、目標速度Ｖｔは、前述したエコドライブの運転操作で提唱されている２０ｋｍ／ｈである。

図３は車両操作支援装置５０を用いた場合における車両発進時における車両の速度変化と発話される音声の説明図、図４は車両操作支援装置５０の動作を示すフローチャートである。
図３、図４を参照して車両操作支援装置５０の動作について説明する。
予め車両が停止しているものとする。
図４に示すように、まず、発進判定手段３２によって車両の発進開始の有無が判定される（ステップＳ１０）。
すなわち、車速センサ１４によって検出された車両の速度が０ｋｍとなったのち、ブレーキセンサ１２によってブレーキ操作が解除されたことが検出され、次いで、車速センサ１４によって検出された車両の速度が予め定められた閾値Ｖｒ＝１ｋｍ／ｈ以上となったことをもって発進開始が判定される。
次に、禁止手段３８によって、音声出力禁止条件が成立したか否かが判定される（ステップＳ１２）。
ステップＳ１２の判定結果が肯定ならばステップＳ１０に戻り、発進開始の判定を繰り返し、これにより音声出力動作が禁止される。
ステップＳ１２の判定結果が否定ならば、音声出力手段４６により、発進開始を表す音が出力される（ステップＳ１４）。
具体的には、図３に示すように、「ぽーん」といったような電子音（チャイム音）が発生される。

次に、音声出力手段４６は、計時手段３４から供給される残り時間ΔＴの数値を音声によって出力する（ステップＳ１６）。
具体的には、図３に示すように、残り時間ΔＴ＝３秒、２秒、１秒のそれぞれに対応して「さん」、「に」、「いち」と発話する。
そして、計時手段３４によって基準時間Ｔｒが計時されたことをもって、音声出力手段４６は基準時間Ｔｒ経過時点での速度Ｖの数値を音声によって出力する（ステップＳ１８）。
具体的には、図３に示すように、「時速２０キロ」などと発話する。

次に、評価手段４０は運転操作の評価値Ｐを生成し（ステップＳ２０）、音声出力手段４６は、評価手段４０から供給される評価値Ｐの大きさに応じて変化する音または音声を報酬として出力する（ステップＳ２２）。
以上で、一連の動作を終了する。

本実施の形態によれば、車両の停止後の発進開始を判定した時点から基準時間Ｔｒが経過した時点で車両の速度Ｖの数値を音声によって出力するようにしたので、エコドライブを実現するための車速を明確に認識することができる。
したがって、エコドライブを実現するための運転操作を適切に支援することができ、燃費の向上および排気ガスの排出量の削減を図る上で有利となる。
特に、発進時してから５秒後に目標速度の２０ｋｍ／ｈに到達するような運転操作を行う際には、５秒という時間経過を意識しつつ、速度計を視認しながらアクセル操作を調整しなくてはならない。言い換えると、５秒という時間の経過と、車両の速度との双方に注意を払いながらの運転操作が要求されることになるため、わずらわしく、運転者が運転操作に集中しにくくなるおそれがある。
しかしながら、本実施の形態によれば、基準時間Ｔｒが経過した時点で車両の速度Ｖの数値を音声によって出力するようにしたので、運転者にとってわずらわしさが大幅に軽減され、したがって、エコドライブを実現するための運転操作を適切に支援しつつ運転者が運転操作に集中できる状態を実現でき、いわゆる運転者のディストラクションの防止を図る上で有利となる。

また、本実施の形態では、図３に示すように、車両の発進開始が判定された時点で車両の発進が開始された旨を示す音が出力されることにより、エコドライブを実現するための運転操作を運転者に意識させることができ、エコドライブを実現するための運転操作を円滑に行う上で有利となる。

また、本実施の形態では、図３に示すように、基準時間Ｔｒから計時手段３４で計時された計時時間Ｔを減算した残り時間ΔＴの数値が音声によって出力されるので、アクセルペダルの操作をより的確に行え、エコドライブを実現するための運転操作を円滑に行う上でより一層有利となる。

また、本実施の形態では、予め定められた音声出力禁止条件が成立したことをもって音声出力を禁止するようにしたので、音声出力が運転者にとってわずらわしいと感じられる場面における音声出力を禁止することができ、使用感の向上を図る上で有利となる。

また、本実施の形態では、基準時間Ｔｒを検出した時点で検出された車両の速度Ｖと予め定められた目標速度Ｖｒとの差分に基づいて運転操作の評価値Ｐを決定する評価手段４０をさらに備えた。
したがって、例えば、音声出力手段４６により評価値Ｐの大きさに応じて予め定められた報酬を表わす音または音声を出力することにより、運転者がエコドライブを心がけるモチベーションを高める上で有利となる。

本実施の形態の車両操作支援装置５０が搭載された車両の制御系の構成を示すブロック図である。 エコドライブを実現するために提唱されている運転操作に対応する車両発進時における車両の速度変化の説明図である。 車両操作支援装置５０を用いた場合における車両発進時における車両の速度変化と発話される音声の説明図である。 車両操作支援装置５０の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

３２……発進判定手段、３４……計時手段、４６……音声出力手段、５０……車両操作支援装置。

Claims (10)

1. 車両に設けられ該車両の停止後の発進時における車両操作を音声によって支援する車両操作支援装置であって、
   前記車両の発進開始の有無を判定する発進判定手段と、
   前記発進判定手段が前記車両の発進開始を判定した時点から予め定められた基準時間を計時する計時手段と、
   前記計時手段が前記基準時間を検出した時点で検出された前記車両の速度の数値を音声によって出力する音声出力手段と、
   を備えることを特徴とする車両操作支援装置。
2. 前記発進判定手段による発進開始の判定は、前記検出された車両の速度がゼロとなったのち、ブレーキ操作が解除され、次いで、前記検出された車両の速度が予め定められた閾値以上となったことをもってなされる、
   ことを特徴とする請求項１記載の車両操作支援装置。
3. 前記音声出力手段は、前記発進判定手段が発進開始を判定した時点で前記車両の発進が開始された旨を示す音を出力する、
   ことを特徴とする請求項１または２記載の車両操作支援装置。
4. 前記基準時間から前記計時手段で計時された計時時間を減算した残り時間を算出する残り時間算出手段をさらに備え、
   前記音声出力手段は、前記残り時間の数値を音声によって出力する、
   ことを特徴とする請求項１乃至３に何れか１項記載の車両操作支援装置。
5. 予め定められた音声出力禁止条件が成立したことをもって前記音声出力手段による音声出力を禁止する禁止手段をさらに備えた、
   ことを特徴とする請求項１乃至４に何れか１項記載の車両操作支援装置。
6. 前記音声出力禁止条件は、前記車両が左折または右折していると判定されたこと、前記車両が渋滞した道路を走行していると判定されたこと、前記車両が急発進したと判定されたことの少なくとも１つを含む、
   ことを特徴とする請求項５記載の車両操作支援装置。
7. 前記計時手段が前記基準時間を検出した時点で前記検出された前記車両の速度と予め定められた目標速度との差分に基づいて運転操作の評価値を決定する評価手段をさらに備えた、
   ことを特徴とする請求項１乃至６に何れか１項記載の車両操作支援装置。
8. 前記音声出力手段は、前記評価値の大きさに応じて予め定められた報酬を表わす音または音声を出力する、
   ことを特徴とする請求項７記載の車両操作支援装置。
9. 前記目標速度は２０ｋｍ／ｈである、
   ことを特徴とする請求項７または８記載の車両操作支援装置。
10. 前記基準時間は５秒である、
    ことを特徴とする請求項１乃至９に何れか１項記載の車両操作支援装置。

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