JP2010208567A - 車両用走行支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】提供されたアドバイスを、運転者がより容易に実現できるように補助することが可能な車両用走行支援装置を提供すること。
【解決手段】車両の走行状態及び／又は運転操作量についてアドバイスを行なうアドバイス出力手段と、車両の走行状態及び／又は運転操作量を検出する検出手段と、車両の位置を特定する車両位置特定手段と、過去に同一位置において前記検出手段により検出された走行状態及び／又は運転操作量に基づく統計値を算出する統計値算出手段と、を備え、前記検出手段により直近に検出された走行状態及び／又は運転操作量の、前記統計値算出手段により算出された統計値からの乖離が所定程度以内である場合に、前記統計値算出手段により算出された統計値を目標値とする自動制御を行なうこと特徴とする車両用走行支援装置。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両のスムーズな走行を支援し、もって燃費の向上に寄与するための車両用走行支援装置に関する。

従来、燃費が向上する運転操作又は自車両の走行状態を抽出し、抽出された運転操作又は走行状態に応じて、運転操作又は走行状態についてアドバイスを行なう省燃費運転支援装置についての発明が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−１６３７８１号公報

しかしながら、現実の運転場面においては、運転者がアドバイスに従った運転操作を行なおうとしても、他に注意を引く事象が存在したり、うっかりアドバイスを失念したりすることがあり、アドバイス通りに運転操作を行なうことができない場合がある。この結果、燃費を向上させる効果が得られない場合が生じる。

また、運転技量は人によって様々であり、微妙なアクセル操作等についてアドバイスが行なわれたとしても、運転者が実現できるとは限らない。

本発明はこのような課題を解決するためのものであり、提供されたアドバイスを、運転者がより容易に実現できるように補助することが可能な車両用走行支援装置を提供することを、主たる目的とする。

上記目的を達成するための本発明の一態様は、
車両の走行状態及び／又は運転操作量についてアドバイスを行なうアドバイス出力手段と、
車両の走行状態及び／又は運転操作量を検出する検出手段と、
車両の位置を特定する車両位置特定手段と、
過去に同一位置において前記検出手段により検出された走行状態及び／又は運転操作量に基づく統計値を算出する統計値算出手段と、を備え、
前記検出手段により直近に検出された走行状態及び／又は運転操作量の、前記統計値算出手段により算出された統計値からの乖離が所定程度以内である場合に、前記統計値算出手段により算出された統計値を目標値とする自動制御を行なうこと特徴とする、
車両用走行支援装置である。

ここで、「統計値」とは、例えば、過去に同一位置において検出された走行状態及び／又は運転操作量の加重平均、相加平均、その他の平均値である。

この本発明の一態様によれば、直近に検出された走行状態及び／又は運転操作量の、統計値からの乖離が所定程度以内である場合、すなわち、運転者がアドバイスに従った運転をしようとしていると推定される場合に、統計値を目標値とする自動制御が行なわれる。この結果、運転者がアドバイスに応じた微妙な運転操作を行なうために集中しなければならないという不都合を緩和することができる。また、無駄なアクセル操作等が行なわれることによる燃費のロスを抑制することができる。

すなわち、提供されたアドバイスを、運転者がより容易に実現できるように補助することができる。

また、過去に同一位置において前記検出手段により検出された走行状態及び／又は運転操作量に基づく統計値を目標値とする自動制御を行なうため、不要な走行状態や運転操作量の変動が抑制される。この結果、燃費を向上させる車両の走行を実現することができる。

本発明の一態様において、
前記検出手段は、例えば、車速及びアクセル開度のいずれか一方を少なくとも検出する手段である。

本発明によれば、提供されたアドバイスを、運転者がより容易に実現できるように補助することが可能な車両用走行支援装置を提供することができる。

本発明の一実施例に係る車両用走行支援装置１のシステム構成例である。 車両がＡ地点からＢ地点まで複数回走行した場合において、各回の車速の推移と、その結果得られる特徴車速の推移を示す図である。 走行支援用ＥＣＵ５０が実行する特徴的な処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。

以下、図面を参照し、本発明の一実施例に係る車両用走行支援装置１について説明する。

［構成］
図１は、本発明の一実施例に係る車両用走行支援装置１のシステム構成例である。車両用走行支援装置１は、主要な構成として、アクセル開度センサ１０、車速センサ１２その他の検出手段と、車両位置特定装置２０と、情報出力装置３０と、運転者識別装置４０と、走行支援用ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５０と、を備える。

アクセル開度センサ１０は、例えば、アクセルペダルに取り付けられ、アクセル開度（操作量）に応じた磁界の傾きを、ホール素子を用いて直線的に出力電圧として取り出している。アクセル開度センサ１０は、は、こうして検出したアクセル開度（操作量）を、ＣＡＮ（Controller Area Network）やＢＥＡＮ、ＡＶＣ−ＬＡＮ、ＦｌｅｘＲａｙ等の適切な通信プロトコルが用いられる多重通信線９０に出力している。

車速センサ１２は、例えば、車両の各車輪に取り付けられた車輪速センサとスキッドコントロールコンピュータからなり、車輪速センサが出力する車輪速パルス信号をスキッドコントロールコンピュータが車速矩形波パルス信号（車速信号）に変換して多重通信線９０に出力している。車輪速センサは、例えば、ゴムに磁性粉が充填されて円周方向に正極及び負極が交互に配置された磁気ロータと、磁気ロータの回転による磁界の変化を検出するアクティブセンサと、からなる。

なお、検出手段としては、アクセル開度センサ１０や車速センサ１２の他、加速度センサ（Ｇセンサ）、スロットル開度センサ、勾配センサ、ステアリング操舵角センサ、ブレーキ踏量センサ（マスター圧センサ）等を備えてもよい。

車両位置特定装置２０は、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機２２やナビゲーション制御用ＥＣＵ２４、その他にビーコン受信機、上記車速センサ１０やジャイロセンサ等のＩＮＳ（Inertial Navigation System）用センサ等を含んでいる。ＧＰＳ受信機２２は、ＧＰＳ衛星が送信する電波を受信し、これを復調して当該電波に含まれる航法メッセージ（衛星信号）をナビゲーション制御用ＥＣＵ２４に出力する。航法メッセージは、衛星軌道に関する情報や衛星時計の補正値、電離層の補正係数、衛星自身の動作状態を示すヘルスメッセージ等を含む。

ナビゲーション制御用ＥＣＵ２４では、複数のＧＰＳ衛星からの航法メッセージを解析し、車両の位置（緯度、経度、及び高度をいう）を特定する。具体的には、航法メッセージに含まれる衛星軌道の情報等から各ＧＰＳ衛星のワールド座標系（例えばWGS84）における位置（Ｘｓ,Ｙｓ,Ｚｓ）を算出し、電波の到達時間（到達時刻−発信時刻）に光速を乗じて各ＧＰＳ衛星と車両との間の擬似距離を算出し、複数のＧＰＳ衛星について算出される擬似距離及び位置を用いて、三角測量の原理により車両の位置を算出する。

なお、車両の位置は、車速センサ１０やジャイロセンサ等の各種センサの出力や、ビーコン受信機等を介して受信される各種情報に基づいて補正されてよい。

情報出力装置３０は、例えば、スピーカ、ブザー、液晶や有機ＥＬ、ＨＵＤ（Head Up Display）等の表示装置等を含む。表示装置は、例えばタッチパネルとして構成され、画面上の所定の位置にＧＵＩ（Graphical User Interface）スイッチを設定し、電圧変化等を検出してユーザのタッチ位置を認識する。

運転者識別装置４０は、例えば、スマートエントリーシステムにおけるＩＤ識別装置の他、車載カメラを利用した顔認識装置、指紋、虹彩、静脈配置等の生体情報による識別装置等が用いられる。

走行支援用ＥＣＵ５０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を中心としてＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等がバスを介して相互に接続されたマイクロコンピュータであり、その他、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）やＤＶＤ（Digital Versatile Disk）ドライブ、ＣＤ−Ｒ（Compact Disc-Recordable）ドライブ、ＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory）等の補助記憶装置５２やＩ／Ｏポート、タイマー、カウンター等を備える。ＲＯＭには、ＣＰＵが実行するプログラムやデータが格納されている。

走行支援用ＥＣＵ５０は、前述の多重通信線９０に接続されており、アクセル開度センサ１０や車速センサ１２等の車両センサの出力値を参照可能である他、多重通信線９０を介してエンジンＥＣＵ６０やブレーキＥＣＵ６２等の走行制御装置に指示信号を出力可能となっている。

エンジンＥＣＵ６０は、燃料噴射制御（ＥＦＩ／Electronic Fuel Injection）、点火時期制御（ＥＳＡ／Electronic Spark Advance）、アイドル回転数制御（ＩＳＣ／Idle Speed Control）等、スロットルモータやイグナイター、スターターモータ、変速機等に関する制御を一元的に行なっている。

ブレーキＥＣＵ６２は、電子制御式ブレーキ装置を制御する制御装置であり、各車輪に取り付けられたブレーキキャリパーに供給される油圧を制御するためのソレノイドバルブ等を制御する。

また、走行支援用ＥＣＵ５０は、ＲＯＭに記憶されたプログラムをＣＰＵが実行することにより機能する主要な機能ブロックとして、アドバイス出力制御部５３と、統計値算出部５４と、自動制御部５５と、を備える。なお、これらの機能ブロックが明確に別のプログラムに基づくものである必要はなく、同一プログラムの中に複数の機能ブロックを実現する部分が含まれていてもよい。

［アドバイス出力］
アドバイス出力制御部５３は、例えば、アクセル開度センサ１０や車速センサ１２の検出値を、加速状態、定常走行状態、減速状態、停止状態等に分類して補助記憶装置５２に記憶させる。更に、一般道、有料道路、住宅密集地等の道路種別等に分類して記憶させてもよい。アドバイス制御部５３は、このように分類される走行局面毎に、アクセル開度センサ１０や車速センサ１２の検出値に基づいて燃費を向上させるための運転評価を行なってアドバイスを生成し、情報出力装置３０を用いて出力する。なお、アクセル開度センサ１０や車速センサ１２の検出値に代えて（又は、加えて）、燃料消費量や走行距離等に基づいて運転評価を行なってもよい。

具体的には、減速状態でエンジンブレーキの不足により燃費が悪化した場合には、「エンジンブレーキを使用すると効率的に速度低下できます。」等とアドバイスする。定常走行状態で速度の低下により燃費が向上した場合には、「速度が低下しましたので燃費がよくなりました。」等とアドバイスする。また、逆に定常走行状態で速度の上昇により燃費が悪化した場合には、「速度が増加しましたので燃費が悪化しました。適切な速度で走行すると燃費がよくなります。」等とアドバイスする。

また、急な加速により燃費が悪化した場合には、「アクセルをもう少しゆっくり踏むと燃費がよくなります。」等とアドバイスする。また、急なアクセル操作が多い場合、「急なアクセル操作を少なくすると燃費がよくなります。」等とアドバイスする。逆に、加速状態において所定以上の加速度のアクセル操作が所定の走行距離や走行時間あたりにどのくらいの回数であるかを算出し、急激な加速が少ない場合には「急激なアクセル操作がほとんどありませんので、燃費が向上しています。」等とアドバイスする。

なお、このようなアドバイスの具体例はあくまで一例であり、本発明の適用上、如何なる手法でアドバイスが生成され、また出力されても構わない。

［特徴的な処理］
ところが、現実の運転場面においては、運転者がアドバイスに従った運転操作を行なおうとしても、他に注意を引く事象が存在したり、うっかりアドバイスを失念したりすることがあり、アドバイス通りに運転操作を行なうことができない場合がある。この結果、燃費を向上させる効果が得られない場合が生じる。また、運転技量は人によって様々であり、微妙なアクセル操作等についてアドバイスが行なわれたとしても、運転者が実現できるとは限らない。

そこで、本実施例の車両用走行支援装置１では、以下の構成により、運転者がアドバイスに従った運転を実現できるように補助している。なお、以下の制御は、運転者識別装置４０により特定の運転者であることが識別されていない場合には、実行されない。

統計値算出部５４は、まず、過去にアクセル開度センサ１０や車速センサ１２により検出された検出値を、車両位置特定装置２０により特定された車両の位置と対応付けて、補助記憶装置５２に記憶させる。そして、同一の位置においてアクセル開度センサ１０や車速センサ１２により検出された検出値に基づく統計値を、車両が走行した複数の位置についてそれぞれ算出する。

ここで、統計値算出部５４の算出する統計値は、例えば次式（１）、（２）で示すような加重平均値である。以下、アクセル開度センサ１０の直近の検出値をｐａ、車速センサ１２の直近の検出値をｖ、これらの加重平均値を、特徴開度Ｐａ（ｎ）、特徴車速Ｖ（ｎ）と表記する。括弧内の「ｎ」は、補助記憶装置５２に記憶されたデータのうち何番目のデータかを示しており、数値が大きい程、新しいデータであることを示している。

Ｐａ（ｎ）＝｛Ｐａ（ｎ−１）＋α・ｐａ｝／（１＋α） …（１）
Ｖ（ｎ）＝｛Ｖ（ｎ−１）＋α・ｖ｝／（１＋α） …（２）

なお、現実には、データ量が膨大となるため、特徴開度や特徴車速の前回値のみを補助記憶装置５２に記憶させ、直近の値が入力されると特徴開度や特徴車速を更新する処理の流れとしてよい。また、係る更新処理を、車両の走行に応じて所定のサンプリングポイント（予め地図データ等で所定距離毎に設定されている）を通過する毎に、当該通過したサンプリングポイントについて行なうものとしてよい。

そして、自動制御部５５では、アクセル開度センサ１０の直近の検出値ｐａの特徴開度Ｐａ（ｎ）からの乖離が第１の所定値Ａ１以内であり、且つ車速センサ１２の直近の検出値ｖの特徴車速Ｖ（ｎ）からの乖離が第２の所定値Ｖ１以内である場合に、特徴車速Ｖ（ｎ）を目標値とする自動制御を行なうようにエンジンＥＣＵ６０やブレーキＥＣＵ６２に指示する。

このように、アクセル開度や車速が、特徴開度及び特徴車速から余り乖離していない場合は、運転者が過去に出力されたアドバイスに従った運転をしようとしていると推定される。従って、特徴車速に応じた走行をすると、過去に出力されたアドバイスに従った走行がなされることになる。

この結果、運転者がアドバイスに応じた微妙な運転操作を行なうために集中しなければならないという不都合を緩和することができる。また、無駄なアクセル操作等が行なわれることによる燃費のロスを抑制することができる。

図２は、車両がＡ地点からＢ地点まで複数回走行した場合において、各回の車速の推移と、その結果得られる特徴車速の推移を示す図である。図中、細線が各回の車速の推移であり、太線が特徴車速の推移である。特徴車速は各回の車速の加重平均であるため、微少な車速変化が余り現れず、燃費を向上させる走行となっているのが判る。

図３は、走行支援用ＥＣＵ５０が実行する特徴的な処理の流れを示すフローチャートである。本フローは、例えば前述したサンプリングポイントを通過（又は接近）した度に実行される。

まず、運転者識別装置４０により特定の運転者が運転していることが確認されているか否かを判定する（Ｓ１００）。特定の運転者が運転していることが確認されていない場合は、何も処理を行なわずに本フローの１ルーチンを終了する。

特定の運転者が運転していることが確認されている場合は、アクセル開度センサ１０の直近の検出値ｐａ、車速センサ１２の直近の検出値ｖから、特徴開度Ｐａ（ｎ）、特徴車速Ｖ（ｎ）を算出する（Ｓ１０２）。なお、算出した特徴開度Ｐａ（ｎ）、及び特徴車速Ｖ（ｎ）は、車両の位置と共に補助記憶装置５２に記憶させておき、次回同じ位置を通過した際に用いる。

次に、アクセル開度センサ１０の直近の検出値ｐａの特徴開度Ｐａ（ｎ）からの乖離ΔＰａ、及び車速センサ１２の直近の検出値ｖの特徴車速Ｖ（ｎ）からの乖離ΔＶを算出する（Ｓ１０４）。

そして、ΔＰａの絶対値｜ΔＰａ｜が所定値Ａ１以内であり、且つΔＶの絶対値｜ΔＶ｜が所定値Ｖ１以内であるか否かを判定する（Ｓ１０６）。

Ｓ１０６において否定的な判定を得た場合は、何も処理を行なわずに本フローの１ルーチンを終了する。一方、Ｓ１０６において肯定的な判定を得た場合は、特徴車速Ｖ（ｎ）を目標値とする自動制御を行なうようにエンジンＥＣＵ６０やブレーキＥＣＵ６２に指示する（Ｓ１０８）。

エンジンＥＣＵ６０では、車速ｖが特徴車速Ｖ（ｎ）に一致するように、周知のＰＩＤ制御等を行なう。この際に、減速度がエンジンブレーキだけでは不足する場合には、ブレーキＥＣＵ６２に指示してブレーキトルクを出力させる。

以上説明した本実施例の車両用走行支援装置１によれば、運転者がアドバイスに応じた微妙な運転操作を行なうために集中しなければならないという不都合を緩和することができる。また、無駄なアクセル操作等が行なわれることによる燃費のロスを抑制することができる。この結果、提供されたアドバイスを、運転者がより容易に実現できるように補助することができる。

また、特徴車速は各回の車速の加重平均であるため、微少な車速変化が余り現れず、これを目標値とすることにより、燃費を向上させる走行を行なうことができる。

以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、図３のフローチャートにおけるＳ１０６において判定材料とされる走行状態や運転操作量は、アクセル開度や車速に限られず、加速度、スロットル開度、ステアリング操舵角、ブレーキ踏量等を用いてもよい。

また、Ｓ１０８において目標値とされる走行状態や運転操作量も、車速に限られず、アクセル開度、加速度、スロットル開度、ステアリング操舵角、ブレーキ踏量等を用いてもよい。

本発明は、自動車製造業や自動車部品製造業等に利用可能である。

１ 車両用走行支援装置
１０ アクセル開度センサ
１２ 車速センサ
２０ 車両位置特定装置
２２ ＧＰＳ受信機
２４ ナビゲーション制御用ＥＣＵ
３０ 情報出力装置
４０ 運転者識別装置
５０ 走行支援用ＥＣＵ
５２ 補助記憶装置
５３ アドバイス出力制御部
５４ 統計値算出部
５５ 自動制御部
６０ エンジンＥＣＵ
６２ ブレーキＥＣＵ
９０ 多重通信線

Claims (2)

1. 車両の走行状態及び／又は運転操作量についてアドバイスを行なうアドバイス出力手段と、
   車両の走行状態及び／又は運転操作量を検出する検出手段と、
   車両の位置を特定する車両位置特定手段と、
   過去に同一位置において前記検出手段により検出された走行状態及び／又は運転操作量に基づく統計値を算出する統計値算出手段と、を備え、
   前記検出手段により直近に検出された走行状態及び／又は運転操作量の、前記統計値算出手段により算出された統計値からの乖離が所定程度以内である場合に、前記統計値算出手段により算出された統計値を目標値とする自動制御を行なうこと特徴とする、
   車両用走行支援装置。
2. 前記検出手段は、車速及びアクセル開度のいずれか一方を少なくとも検出する手段である、
   請求項１に記載の車両用走行支援装置。

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