JP2010196494A - 車両運転支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃料の消費を抑制することが可能な車両運転支援装置を提供する。
【課題手段】車両運転支援装置１は、自車両の進行方向の信号機の表示変化のタイミングと自車両から信号機までの距離とを含む信号機情報を取得する路車通信機２と、信号機情報に基づいて、信号機が進行可能を示す表示中に自車両が信号機に到達できないと判断した場合には、アクセル開度に応じてエンジン８に供給される燃料の燃料供給量を減少させるように制御するエンジン制御ＥＣＵ７とを備える。この構成によれば、自車両の進行方向に設置された信号機に、青色表示中に自車両が到達できないと判断した場合には、自車両は加速する必要はないので、エンジン８に対する燃料供給量を減少させるように制御が行われる。従って、運転者に特段の操作を強いることなく、燃料の消費を抑制することが可能となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両運転支援装置に関するものである。

従来、自車両の進行方向に設置されている信号機の位置及び色変化の情報を路側に設置されているビーコンより取得して、その信号機を青色点灯時間帯に通過できるような速度範囲を算出し、その速度範囲の情報を運転者に対して表示したり、その速度範囲で走行するように速度制御したりするシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平５−１２８４００号公報

しかしながら、従来のシステムでは、信号機の色変化のタイミングにより算出された速度範囲で走行するために、運転者のアクセル操作や速度制御により車両が加速される場合がある。この場合には、車両が加速されることにより燃料消費が増加するので、燃費の悪化が生じていた。

そこで、本発明は、上記問題点を解消するためになされたものであり、燃料の消費を抑制することが可能な車両運転支援装置を提供することを目的とする。

本発明の車両運転支援装置は、自車両の進行方向にある信号機の表示変化のタイミングと自車両から信号機までの距離とを含む信号機情報を取得する信号機情報取得手段と、信号機情報に基づいて、信号機が進行可能を示す表示中に自車両が信号機に到達できないと判断した場合には、アクセル開度に応じてエンジンに供給される燃料の燃料供給量を減少させるように制御する燃料供給特性制御手段とを備えることを特徴とする。

自車両の進行方向に設置された信号機に、進行可能を示す表示中に到達できない場合には、エンジンに対する燃料供給量を増加させて自車両を加速させる必要はない。この構成によれば、進行方向の信号機に進行可能を示す表示中に自車両が到達できないと判断した場合に、エンジンに対する燃料供給量を減少させるように制御が行われる。このため、運転者に特段の操作を強いることなく、燃料の消費を抑制することが可能となる。

また好ましくは、車両運転支援装置は、自車両の後方を走行する後続車両への自車両が減速することによる影響度を判断する影響度判断手段を備え、燃料供給特性制御手段は、影響度判断手段により判断された影響度が所定の基準よりも大きい場合には、影響度が所定の基準よりも大きくない場合と比較して、燃料供給量を減少させるように制御するときの減少量を少なくするように制御することを特徴とする。

この構成によれば、自車両の減速による後続車両への影響度が判断され、その影響度が大きい場合には、自車両の減速量を小さくするように、燃料供給量の減少量を小さくするように制御が行われる。このため、後続車両の運転者の不快感を軽減することが可能となる。

本発明の車両運転支援装置によれば、燃料の消費を抑制することが可能となる。

本発明に係る車両運転支援装置の実施形態を示す構成図である。 車両運転支援装置１により行われる車両運転支援の処理を示したフローチャートである。 影響度判断テーブルの一例を示す図である。 スロットル開度特性曲線の例を示す図である。 他の実施形態に係るスロットル開度特性曲線設定の処理を示すフローチャートである。 スロットル開度特性曲線更新テーブルの一例を示す図である。 交差点通過回数に基づいて更新されるスロットル開度特性曲線の例を示す図である。 他の実施形態に係るスロットル開度制御の処理を示すフローチャートである。 漸近曲線を用いたスロットル開度制御、及びアクセルオフを経た場合のスロットル開度制御を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明に係る車両運転支援装置の実施形態について詳細に説明する。なお、全図中、同一又は相当部分には同一符号を付すこととする。

図１は、本発明に係る車両運転支援装置の実施形態を示す概略構成図である。車両運転支援装置１は、エンジン８を制御することにより、運転者による車両運転を支援する装置であり、より具体的には、エンジン８に供給する燃料の燃料供給量を制御することにより、運転の支援を行う。車両運転支援装置１は、路車通信機２、周辺監視センサ３、カーナビゲーション装置４、アクセル開度センサ５、車車間通信機６及びエンジン制御ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）７を備える。また、エンジン制御ＥＣＵ７には、報知部９が接続されている。

路車通信機２は、自車両の進行方向の信号機の表示変化のタイミングと自車両から信号機までの距離とを含む信号機情報を取得する信号機情報取得手段として機能するものであり、例えば路側に設置され種々のインフラ情報を送信する装置から信号機情報を受信する装置である。また、路車通信機２は、信号機が設置されている交差点を一意に識別する交差点ＩＤを受信することができる。路車通信機２は、受信した信号機情報及び交差点ＩＤ等をエンジン制御ＥＣＵ７に送出する。

周辺監視センサ３は、自車両の後方を走行する後続車両の有無及び自車両から後続車両までの距離を取得するための装置であり、例えばミリ波レーダ、カメラといったものにより構成される。周辺監視センサ３は、後続車両の有無及び自車両から後続車両までの距離に関する情報をエンジン制御ＥＣＵ７に送出する。

カーナビゲーション装置４は、ＧＰＳから得られる自車両の位置情報及び地図データに基づいて、自車の現在位置や走行方向の検出及び目的地までの経路案内などを行う装置である。ここでは、カーナビゲーション装置４は、自車両の進行方向における道路形状情報を取得する。道路形状情報は、例えばＴ字路、カーブ及び一時停止位置等がある旨の情報である。カーナビゲーション装置４は、道路形状情報をエンジン制御ＥＣＵ７に送出する。

アクセル開度センサ５は、運転者により操作されるアクセルペダルのアクセル開度を検出する装置である。アクセル開度センサ５は、アクセル開度に関する情報をエンジン制御ＥＣＵ７に送出する。

車車間通信機６は、他車両と通信可能な装置であり、例えば自車両の進行方向に存在する先行車両の走行状態等に関する情報を受信する。走行状態等に関する情報は、例えば先行車両が走行中であるのか、停止中であるのか、といった情報を含む。車車間通信機６は、先行車両の走行状態に関する情報をエンジン制御ＥＣＵ７に送出する。

エンジン制御ＥＣＵ７は、アクセル開度に応じてエンジン８に供給される燃料の燃料供給量を制御する燃料供給特性制御手段、及び自車両の後方を走行する後続車両への自車両が減速することによる影響度を判断する影響度判断手段として機能するものであり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよび入出力インターフェース等からなるコンピュータにより構成される。具体的には、エンジン制御ＥＣＵ７は、路車通信機２、周辺監視センサ３、カーナビゲーション装置４、アクセル開度センサ５及び車車間通信機６より送出された種々の情報に基づいて、エンジン８に供給される燃料の燃料供給量を制御する。

エンジン８は、車両運転支援装置１のエンジン制御ＥＣＵ７により、供給される燃料の燃料供給量を制御される。

報知部９は、車両運転支援装置１のエンジン制御ＥＣＵ７からの指示に基づいて、車両の運転者に対して情報の報知を行う部分であり、例えばスピーカやディスプレイにより構成される。

次に、図２を用いて、車両運転支援装置１により行われる車両運転支援の処理内容を説明する。図２は、車両運転支援の処理手順を示したフローチャートである。

まず、ステップＳ１において、路車通信機２は、自車両の進行方向の信号機の表示変化のタイミングと自車両から信号機までの距離とを含む信号機情報を受信し、受信した信号機情報をエンジン制御ＥＣＵ７に送出する。

ステップＳ２において、エンジン制御ＥＣＵ７は、自車両が現状の車速を維持した場合に、信号機が進行可能を示す表示である青色表示をしている間に、自車両が信号機に到達し、通過可能であるか否かを判定する。ここで、自車両の車速は、例えば車速センサ（図示せず）等により取得され、エンジン制御ＥＣＵ７に送出される。自車両が青色表示中に信号機を通過可能である場合には、車両運転支援が不要であるので、処理手順は終了する。自車両が青色表示中に信号機を通過可能でない場合には、処理手順はステップＳ３に進められる。

ステップＳ３において、エンジン制御ＥＣＵ７は、自車両の現在の速度においてアクセル開度をゼロ（アクセルオフ）にした場合の走行距離を推定する。この推定は、例えば予め計測しておいたアクセルオフ時の減速度に基づいて行うことが可能である。

続くステップＳ４において、エンジン制御ＥＣＵ７は、自車両の現在位置においてアクセルオフにした場合に、信号機に到達するか否かを判定する。信号機に到達しないと判定した場合には、処理手順はステップＳ３に戻り、ステップＳ３〜Ｓ４の処理手順が繰り返される。一方、信号機に到達すると判定した場合には、処理手順はステップＳ５に進められる。

ステップＳ５において、エンジン制御ＥＣＵ７は、運転者に対してアクセルオフ操作を促す案内を、報知部９を介して報知する。

次に、ステップＳ６において、周辺監視センサ３は、後続車両の有無及び自車両から後続車両までの距離を検出し、検出の結果を後続車両情報としてエンジン制御ＥＣＵ７に送出する。また、路車通信機２は、現時点における信号機の表示色（現示色）を取得し、エンジン制御ＥＣＵ７に送出する。そして、エンジン制御ＥＣＵ７は、後続車両情報及び現示色の情報に基づいて、自車両の後方を走行する後続車両への自車両が減速することによる影響度を判断する。影響度の判断は、例えば図３に示す影響度判断テーブル７ａに基づいて行われる。影響度判断テーブル７ａは、エンジン制御ＥＣＵ７に予め設定され、記憶されている。

影響度判断テーブル７ａでは、「後続車との距離」及び「信号の現示色」に後続車に対する「影響度」が対応付けられている。例えば、「後続車との距離」が「中」であり、「信号の現示色」が「黄または赤」である時に自車両が減速した場合には、後続車両の運転者は自車両が減速することを予期できると考えられるので、「影響度」は、「小」となっている。また、「後続車との距離」が「短」であり、「信号の現示色」が「青」である時に自車両が減速した場合には、後続車両の運転者は自車両が減速することを予期し難く、且つ後続車両の運転者に減速を強いる可能性が高いと考えられるので、「影響度」は、「大」となっている。なお、「後続車との距離」における長、中及び短を分別する閾値は、自車両から後続車両までの距離と、後続車両の運転者に対する影響との間の相関関係について試験等を行って調査することにより決定される。

ステップＳ７において、ステップＳ６において判断した「影響度」が「大」であった場合には、自車両が減速すると後続車両に対する影響が大きいので、エンジン８に対する制御を行わずに、処理手順を終了する。一方、ステップＳ６において判断した「影響度」が「大」でなかった場合には、処理手順はステップＳ８に進められる。

ステップＳ８において、エンジン制御ＥＣＵ７は、エンジン８に対する燃料供給量を制御するために、アクセル開度とエンジン８のスロットル開度との対応付けを規定するスロットル開度特性曲線を設定する。エンジン８に供給される燃料の燃料供給量は、スロットル開度により決定され、スロットル開度が大きいほど燃料供給量は多くなる。ここで設定されるスロットル開度特性曲線の例を図４に示す。図４は、車両運転支援装置１による制御が行われていない通常時におけるスロットル開度特性曲線ｆ_０と、ステップＳ８において設定されるスロットル開度特性曲線ｆ_１の例を示す図である。図４のスロットル開度特性曲線ｆ_０、ｆ_１に示すように、エンジン制御ＥＣＵ７は、アクセル開度に応じてエンジン８に供給される燃料の燃料供給量を減少させるように制御する。即ち、エンジン制御ＥＣＵ７は、自車両の進行方向にある信号機が進行可能を示す青色表示中に、自車両がその信号機に到達できないと判断した場合には、自車両がその信号機に到達できると判断した場合に比べて、アクセル開度に応じてエンジンに供給される燃料の燃料供給量を減少させるように制御する。

ステップＳ９において、エンジン制御ＥＣＵ７は、設定されたスロットル開度特性曲線ｆ_１に基づいて、エンジン８のスロットル開度を制御することにより、エンジン８の燃料供給量を制御する。以上説明した処理手順により、自車両の運転者に特段の操作を強いることなく、燃料の消費を抑制することが可能となる。

次に、図２のステップＳ８におけるスロットル開度特性曲線設定の処理の他の実施形態を説明する。図２を用いて説明した車両運転支援の処理において、信号機情報を送信するような装置が全ての信号機に関して設置されているわけではないので、エンジン８に対する燃料供給量を減少させるような制御に、自車両の運転者が慣れていない可能性がある。以下に説明する他の実施形態は、エンジン８に対する燃料供給量を減少させるような制御に運転者が不慣れであることに起因する運転者の違和感を低減するためのものである。図５は、他の実施形態に係るスロットル開度特性曲線設定の処理を示すフローチャートである。

まずステップＳ２１において、エンジン制御ＥＣＵ７は、自車両の後方を走行する後続車両への自車両が減速することによる影響度を判断する。この判断の処理は、図２におけるステップＳ６の処理と同様である。

ステップＳ２２において、ステップＳ２１において判断した「影響度」が「中」であった場合には、処理手順はステップＳ２３に進められる。一方、ステップＳ２１において判断した「影響度」が「中」でなかった場合には、処理手順はステップＳ２４に進められる。

「影響度」が「中」であった場合には、後続車両に対して影響を及ぼす可能性があるので、ステップＳ２３において、エンジン制御ＥＣＵ７は、スロットル開度特性曲線の更新は行わず、前回の制御時に用いたスロットル開度特性曲線を制御に用いるスロットル開度特性曲線として設定する。

一方、ステップＳ２４において、エンジン制御ＥＣＵ７は、図２のステップＳ１において受信した信号機情報が設置されている交差点を通過した回数を判断する。エンジン制御ＥＣＵ７は、通過した交差点の交差点ＩＤを、路車通信機２を介して取得し、交差点ＩＤ毎の取得回数を計数し、その取得回数に基づいて交差点を通過した回数を判断する。

ステップＳ２５において、エンジン制御ＥＣＵ７は、ステップＳ２４で判断した交差点通過回数に基づいて、更新後のスロットル開度特性曲線を選択する。更新後のスロットル開度特性曲線を選択は、例えば図６に示すスロットル開度特性曲線更新テーブル７ｂに基づいて行われる。スロットル開度特性曲線更新テーブル７ｂは、エンジン制御ＥＣＵ７に予め設定されている。

スロットル開度特性曲線更新テーブル７ｂでは、「更新条件」と「更新後スロットル開度特性曲線」とが対応付けられている。例えば、交差点通過回数が４回である場合には、「更新条件」の「通過回数３〜５回」に該当するので、エンジン制御ＥＣＵ７は、「更新後スロットル開度特性曲線」として「タイプ２」の特性曲線を選択する。ここで選択される更新後のスロットル開度特性曲線の例を図７に示す。図７では、車両運転支援装置１による制御が行われていない通常時におけるスロットル開度特性曲線ｆ_０、並びにステップＳ２５において選択される更新後スロットル開度特性曲線のタイプ１ｆ_Ｔ１、タイプ２ｆ_Ｔ２及びタイプ３ｆ_Ｔ３の例が示されている。図６及び図７に示すように、エンジン制御ＥＣＵ７は、交差点の通過回数が多いほど、スロットル開度を小さくするように制御する。これにより、エンジン制御ＥＣＵ７は、交差点の通過回数が多くなるにしたがい、エンジン８に対する燃料供給量の減少量が多くなるように制御するので、エンジン８に対する燃料供給量を減少させるような制御に運転者が不慣れであることに起因する運転者の違和感を低減させつつ、燃料の消費を抑制することが可能となる。

次に、図２のステップＳ９におけるスロットル開度特性曲線によるスロットル開度制御の処理の他の実施形態を図８及び図９を用いて説明する。図８は、他の実施形態に係るスロットル開度制御の処理を示すフローチャートである。図９（ａ）は、漸近曲線を用いたスロットル開度制御を示す図である。図９（ｂ）は、アクセルオフを経た場合のスロットル開度制御を示す図である。図２のステップＳ９において設定されたスロットル開度特性曲線に基づく制御に直ちに移行すると、移行した時に車両が急減速する可能性がある。以下に説明する他の実施形態は、車両の急減速に起因する運転者の違和感を低減するためのものである。

まず、ステップＳ３１において、エンジン制御ＥＣＵ７は、アクセル開度センサ５により検出されたアクセル開度に関する情報を取得する。

続くステップＳ３２において、エンジン制御ＥＣＵ７は、ステップＳ３１において取得したアクセル開度に関する情報に基づいて、アクセル開度が全閉であるか否かを判定する。アクセル開度が全閉である場合には、処理手順はステップＳ３６に進められる。アクセル開度が全閉でない場合には、処理手順はステップＳ３３に進められる。ステップＳ３６で行われる処理については後述する。

ステップＳ３３において、エンジン制御ＥＣＵ７は、取得したアクセル開度及びエンジン８のスロットル開度が設定されたスロットル開度特性曲線上に合致するか否かを判定する。図９（ａ）には、車両運転支援装置１による制御が行われていない通常時におけるスロットル開度特性曲線ｆ_０及び設定されたスロットル開度特性曲線ｆ_５が示されている。また、取得したアクセル開度及びエンジン８のスロットル開度は、点Ｐ_１に示されている。この場合には、点Ｐ_１は、設定されたスロットル開度特性曲線ｆ_５上にないので、取得したアクセル開度及びエンジン８のスロットル開度は設定されたスロットル開度特性曲線上に合致していないと判定され、処理手順はステップＳ３４に進められる。一方、取得したアクセル開度及びエンジン８のスロットル開度がスロットル開度特性曲線上に合致していると判定された場合には、処理手順はステップＳ３６に進められる。

ステップＳ３４において、エンジン制御ＥＣＵ７は、設定されたスロットル開度特性曲線に対して漸近曲線を設定する。図９（ａ）に示すように、取得したアクセル開度及びエンジン８のスロットル開度が点Ｐ_１で示される場合には、設定されたスロットル開度特性曲線ｆ_５に対して漸近曲線ｆ_０５が設定される。このように、点Ｐ_１とスロットル開度特性曲線ｆ_５とは、漸近曲線ｆ_０５により滑らかに接続される。

そして、ステップＳ３５において、エンジン制御ＥＣＵ７は、設定されたスロットル開度特性曲線及び漸近曲線に基づいて、スロットル開度制御を実施する。これにより、設定されたスロットル開度特性曲線に基づく制御に直ちには移行せずに、漸近曲線により緩やかにスロットル開度特性曲線に基づく制御に移行するので、車両の急減速が防止され、運転者の違和感を低減することが可能となる。

一方、ステップＳ３６では、エンジン制御ＥＣＵ７は、漸近曲線の設定を行わずに、設定されたスロットル開度特性曲線に基づくスロットル開度制御を実施する。アクセル開度が全閉（アクセルオフ）であることを検出した場合（ステップＳ３２）におけるアクセル開度及びスロットル開度は、図９（ｂ）の点Ｐ_２に示される。この点Ｐ_２は、スロットル開度特性曲線ｆ_５上に合致するので、漸近曲線を設定することなく矢印Ｐ_３に示すようにスロットル開度特性曲線ｆ_５に基づいてスロットル開度制御を実施しても、車両の急減速は発生しない。また、ステップＳ３３において、アクセル開度及びスロットル開度が設定されたスロットル開度特性曲線上に合致すると判定された場合も同様に、漸近曲線を設定することなくスロットル開度特性曲線ｆ_５に基づいてスロットル開度制御を実施しても、車両の急減速は発生しない。こうして、車両運転支援装置１は、他の実施形態に係るスロットル開度制御の処理を終了する。

なお、上述した実施形態は、本発明に係る車両運転支援装置の一例を説明したものであり、本発明に係る車両運転支援装置は、本実施形態に記載したものに限定されるものではない。本発明に係る車両運転支援装置は、各請求項に記載した要旨を変更しないように実施形態に係る車両運転支援装置を変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。

例えば、以上説明した車両運転支援装置１の実施形態では、自車両の進行方向に信号機があることを検出した場合に車両運転支援の制御が行われることとしているが、自車両が走行する道路の進行方向にカーブ、一時停止位置及びＴ字状交差路があることをカーナビゲーション装置４により取得した場合や、自車両の進行方向に停止車両があることを車車間通信機６により取得した場合にあっても、自車両を減速させる必要が生じるので、上記説明したような車両運転支援装置１による車両運転支援の制御が行われることとしてもよい。

また、以上説明した車両運転支援装置１の実施形態において、スロットル開度特性曲線が変更されたときに、例えばアクセルペダル等を振動させることにより、アクセル開度に対するスロットル開度の制御特性が変更された旨を通知することとしてもよい。

以上のように、本実施形態にあっては、自車両の進行方向の信号機に進行可能を示す青色の表示中に自車両が到達できないと判断した場合に、エンジン制御ＥＣＵ７は、エンジン８に対する燃料供給量を減少させるように制御を実施する。これにより、運転者に特段の操作を強いることなく、燃料の消費を抑制することが可能となる。

また、エンジン制御ＥＣＵ７は、自車両の減速による後続車両への影響度を判断し、その影響度が大きい場合には、自車両の減速量をより小さくするように、燃料供給量の減少量を小さくするように制御を実施する。これにより、後続車両の運転者の不快感を軽減することが可能となる。

１…車両運転支援装置、２…路車通信機、３…周辺監視センサ、４…カーナビゲーション装置、５…アクセル開度センサ、６…車車間通信機、７…エンジン制御ＥＣＵ、８…エンジン、９…報知部。

Claims (2)

1. 自車両の進行方向にある信号機の表示変化のタイミングと前記自車両から前記信号機までの距離とを含む信号機情報を取得する信号機情報取得手段と、
   前記信号機情報に基づいて、前記信号機が進行可能を示す表示中に前記自車両が前記信号機に到達できないと判断した場合には、アクセル開度に応じてエンジンに供給される燃料の燃料供給量を減少させるように制御する燃料供給特性制御手段と、
   を備えることを特徴とする車両運転支援装置。
2. 前記自車両の後方を走行する後続車両への前記自車両が減速することによる影響度を判断する影響度判断手段を備え、
   前記燃料供給特性制御手段は、
   前記影響度判断手段により判断された影響度が所定の基準よりも大きい場合には、前記影響度が所定の基準よりも大きくない場合と比較して、前記燃料供給量を減少させるように制御するときの減少量を少なくするように制御すること
   を特徴とする請求項１に記載の車両運転支援装置。
   

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