JP2012030675A

JP2012030675A - 車両の運転支援装置

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Publication number: JP2012030675A
Application number: JP2010171325A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Fukuya; 鉄也福家; Akihiro Makiyama; 明裕牧山; Shigeyuki Sakaguchi; 重幸坂口; Yutaka Kawamoto; 裕川本
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2010-07-30
Filing date: 2010-07-30
Publication date: 2012-02-16
Anticipated expiration: 2030-07-30
Also published as: MY165847A; WO2012014638A1; MX2013000831A; MX365696B; RU2013108849A; EP2599655A1; EP2599655A4; CN103025562A; EP2599655B1; BR112013003662A2; US8878662B2; CN103025562B; RU2527246C1; JP5218492B2; US20130120126A1

Abstract

【課題】目標アクセルペダル開度２１に実際のアクセルペダル開度２６を近づける運転者の操作をより容易なものとする。
【解決手段】計器板のアクセルインジケータ２０上に、目標アクセルペダル開度２１と実際のアクセルペダル開度２６とが表示され、運転者が実際のアクセルペダル開度２６を目標アクセルペダル開度２１に近づけるようにアクセルペダルを操作することで、燃費の良好な運転が実現される。目標アクセルペダル開度は、車速に応じて変化するが、アクセルインジケータ２０上では一定位置に表示され、これに対する割合として実際のアクセルペダル開度２６が表示される。目標アクセルペダル開度２１に近い領域ΔＬでは、実際のアクセルペダル開度２６の表示が過敏に変化しないように、アクセルペダル開度の変化量に対する表示位置の変化の感度が小さくなり、運転者による調節が容易となる。
【選択図】図６

Description

この発明は、例えば自動車の燃料消費率（燃費）が良好なものとなるように運転者による運転操作を支援する車両の運転支援装置に関する。

運転者による人為的な運転操作を支援する運転支援装置の一つとして、例えば特許文献１に開示されているようなアクセル開度表示装置がある。これは、現在の車速などに応じて燃費の上で望ましい目標のアクセル開度を、例えば棒グラフ状の表示部に表示する一方、そのときの実際のアクセル開度を、同じ表示部に上記目標アクセル開度と重ねて（あるいは並べて）表示するようにしたものであって、表示された目標アクセル開度と実際のアクセル開度とが互いに一致するように運転者がアクセル開度操作を行うことで、結果として、燃費に優れた条件下で専ら運転がなされるように運転者のアクセル開度操作が誘導される。特に、特許文献１では、目標アクセル開度の値そのものは車速等に応じて変化するのであるが、その表示位置を目標アクセル開度の値の大小に拘わらずに一定とし、実際のアクセル開度を、この目標アクセル開度に対する割合として例えば棒グラフ状の表示部に表示するようにしている。

特開２００８−１０５５５９号公報

上記のような運転支援装置においては、目標アクセル開度および実際のアクセル開度の各々の表示を目視にて視認し、実際のアクセル開度の表示位置が目標アクセル開度の表示位置を越えることなく該目標アクセル開度の表示位置にできるだけ近付くようにアクセルペダルを操作する必要があり、目標アクセル開度付近での正確な視認ならびに微妙な操作が難しい、という問題がある。特に、特許文献１のように実際のアクセル開度を目標アクセル開度に対する割合として表示する場合には、車速等に応じて目標アクセル開度が小さくなると、運転者が実際のアクセル開度を僅かに変化させても表示位置が大きく変化することとなり、目標アクセル開度に近付ける操作が一層難しくなってしまう。

この発明は、車両のエンジン出力を変化させるために運転者によって操作されるパラメータの実値と、そのときの車両運転状態に応じた該パラメータの目標値と、を表示部に併せて表示し、運転者に上記目標値を指標として上記パラメータの操作を行わせるようにした車両の運転支援装置において、上記実値が上記目標値に近付くに従って、上記パラメータの実値の単位変化量に対する上記表示部における表示変化量の感度が段階的もしくは連続的に小さくなるようにした。

あるいは、上記感度が、上記目標値の付近で相対的に小さくなっている。

このように感度が小さくなることで、アクセルペダル開度等のパラメータを同じ量だけ変化させても、実値表示の変化量が相対的に小さくなる。従って、人為的な操作に対する実値表示の過敏な変化が抑制され、実値と目標値との差異の視認に基づく人為的な操作がより容易となる。

この発明に係る車両の運転支援装置によれば、アクセルペダル開度等のパラメータの人為的な操作に対する表示変化の感度が目標値付近で小さくなり、実値を目標値に近付けるようにする運転者の操作が容易となる。従って、例えば運転者により操作されるアクセルペダル開度を、燃費に優れた目標のアクセルペダル開度により確実に誘導することができる。

この発明の一実施例を示す構成説明図。運転席の計器盤における表示部の一例を示す説明図。車速に対する目標アクセルペダル開度の特性を示す特性図。アクセルペダル開度と表示位置との関係を示す特性図。表示の処理の流れを示すフローチャート。アクセルインジケータの表示例を示す説明図。

以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。この実施例は、エンジン出力を代表するパラメータとして、運転者によって操作されるアクセルペダル開度を対象とし、このアクセルペダル開度を、燃費の上で最適な目標アクセルペダル開度に導くようにしたものである。

図１は、この実施例の運転支援装置のシステム構成を示す構成説明図であって、運転者により踏込操作されるアクセルペダル１の踏込量つまりアクセルペダル開度を検出するポテンショメータ等からなるアクセルペダル開度センサ２と、自動車の車速を検出する車速センサ３と、を備え、両者の検出信号がエンジンコントロールユニット４に入力される。エンジンコントロールユニット４は、上記車速センサ３が検出する車速に基づいて最適な目標アクセルペダル開度を演算し、後述する表示部５に表示するとともに、上記アクセルペダル開度センサ２の検出信号から現在の実際のアクセルペダル開度を求め、同様に表示部５に表示する。また上記エンジンコントロールユニット４は、ガソリンエンジンあるいはディーゼルエンジンからなる図示せぬエンジンの総合的な制御を司っており、上記アクセルペダル開度に応じて、例えばガソリンエンジンであればスロットルバルブの開度ならびに燃料噴射量が制御され、これによって該エンジンの出力が調節される。

図２は、上記表示部５を含む運転席の計器盤１１の一例を示しており、車速メータ１２とトルクメータ１３との間に、種々の情報の表示が可能な液晶ディスプレーからなる表示部５が設けられている。この液晶ディスプレーからなる表示部５は、適宜なスイッチによるモードの切換によって、温度や時刻等の数値表示や種々のグラフィカルな表示として種々の情報を選択的に切り換えて表示できる構成となっている。ここで、本発明のアクセルペダル開度の表示は、図中に拡大して示すように、左右方向に延びる棒グラフ状の表示（以下、これをアクセルインジケータ２０と呼ぶ）となっており、目標アクセルペダル開度（符号２１で示す）を境界としてこれよりもアクセルペダル開度が小さい良燃費域２２とアクセルペダル開度が大きい非良燃費域２３とが異なる色で表示されている。例えば、良燃費域２２は緑色に発光し、非良燃費域２３は青色に発光する。目標アクセルペダル開度２１は、図２では実線でもって表しているが、実際には２つの色の境界として表示される。本実施例では、アクセルインジケータ２０における目標アクセルペダル開度２１の表示位置は常に一定である。またアクセルインジケータ２０の左端２４はアクセルペダル開度の全開に対応し、また右端２５はアクセルペダル開度の全閉に対応し、これらの表示位置も常に一定である。図２は、アクセルペダル１が踏み込まれていない全閉状態に対応し、良燃費域２２の領域の全体が緑色に発光しているが、この状態からアクセルペダル１を踏み込んでいくと、そのアクセルペダル開度に応じてアクセルインジケータ２０の右端２５側から徐々に消光していく。つまり発光している部分と発光していない部分との境界（換言すれば発光している領域の右端位置）でもって、現在の実際のアクセルペダル開度（つまりアクセルペダル開度の実値）が表示される。

図６は、アクセルインジケータ２０の表示例を図示したものであって、例えば図６（ａ）は、実際のアクセルペダル開度（符号２６で示す）が目標アクセルペダル開度２１よりもかなり小さい状態に対応し、上述したように、非良燃費域２３が青色で、良燃費域２２が緑色でそれぞれ発光しており、運転者は、緑色で発光している領域が大きいことから、目標アクセルペダル開度２１までまだ十分に余裕があるものと識別することができる。図６（ｂ）は、実際のアクセルペダル開度２６が目標アクセルペダル開度２１に十分に接近している状態に対応し、運転者は、緑色で発光している領域が狭くなることで、目標アクセルペダル開度２１に近い状態であることを識別することができる。さらに、図６（ｃ）は、実際のアクセルペダル開度２６が目標アクセルペダル開度２１を越えてしまった状態に対応し、緑色で発光している部分がなくなり、青色の部分のみとなることから、運転者はアクセルペダル開度が過大であると容易に認識できる。

図３は、車速に対して設定される目標アクセルペダル開度の基本的な特性を示しており、図示するように、車速が高いほど目標アクセルペダル開度が大となる。そして、この目標アクセルペダル開度よりもアクセルペダル開度が小さい領域が良燃費域となり、これよりもアクセルペダル開度が大きい領域が非良燃費域となる。なお、車速以外の他のパラメータを加味してより最適な目標アクセルペダル開度を設定することも勿論可能である。また、燃費以外のファクタ、例えば加速度や騒音あるいは車両の安全性などの観点から目標アクセルペダル開度を設定する場合にも本発明は適用できる。

このように目標アクセルペダル開度は車速等に応じて可変的に設定されるが、上述したように、アクセルインジケータ２０における目標アクセルペダル開度２１の表示位置は一定である。従って、このアクセルインジケータ２０において、実際のアクセルペダル開度２６は、この目標アクセルペダル開度２１に対する割合として表示される。図４は、横軸をアクセルペダル開度ＡＰＯとし、縦軸をアクセルインジケータ２０における表示位置（右端２５位置を０とする）として、両者の相関を示したものであって、特性ａは、車速が図３のＶ１のように高く、目標アクセルペダル開度ＡＰＯ１が大きいときの特性を示している。符号２１で示す左右方向の実線は、上記のように常に一定位置にある目標アクセルペダル開度の表示位置を示しており、従って、特性ａは、この実線２１と目標アクセルペダル開度ＡＰＯ１の上下方向の実線との交点Ａを通る。そして、基本的には、アクセルペダル開度ＡＰＯが０の点（図４の左下の点）から上記交点Ａへと線形に変化し、かつ上記交点Ａからアクセルペダル開度ＡＰＯが全開の点（図４の右上の点）へと異なる勾配でもって線形に変化する。アクセルインジケータ２０における実際のアクセルペダル開度の表示位置は、この特性ａに沿って定まるので、上記のような特性ａにおける線形変化の勾配は、実際のアクセルペダル開度の単位変化量に対するアクセルインジケータ２０上の表示位置の変化量の感度を表すこととなり、この感度が大であるほど、実際のアクセルペダル開度が所定量変化したときの表示位置の変化が大となる。

ここで、本実施例では、目標アクセルペダル開度ＡＰＯ１よりも所定開度ΔＡＰＯだけ小さいアクセルペダル開度が感度変更点として設定されており、この感度変更点と目標アクセルペダル開度ＡＰＯ１との間では、比較的小さな所定の感度（つまり勾配）が与えられている。従って、特性ａは、実際には、図４に示すように、上記感度変更点に沿った点Ｂとアクセルペダル開度ＡＰＯが０の点（図４の左下の点）とを結ぶ区間ａ１と、上記点Ｂと上記交点Ａとを結ぶ区間ａ２と、交点Ａからアクセルペダル開度ＡＰＯが全開の点（図４の右上の点）へと至る区間ａ３と、の３つの直線からなり、区間ａ２の感度は区間ａ１の感度よりも低く、区間ａ３の感度は区間ａ２の感度よりもさらに低い。

また、特性ｂは、車速が図３のＶ２のように低く、従って目標アクセルペダル開度ＡＰＯ２が小さいときの特性を示している。特性ｂは、やはり実線２１と目標アクセルペダル開度ＡＰＯ２の上下方向の実線との交点Ｃを通る。この特性ｂについても、特性ａと同様に、目標アクセルペダル開度ＡＰＯ２よりも所定開度ΔＡＰＯだけ小さいアクセルペダル開度が感度変更点として設定されており、この感度変更点と目標アクセルペダル開度ＡＰＯ２との間では、特性ａの区間ａ２と同じ比較的小さな所定の感度が与えられている。従って、特性ｂは、実際には、図４に示すように、上記感度変更点に沿った点Ｄとアクセルペダル開度ＡＰＯが０の点（図４の左下の点）とを結ぶ区間ｂ１と、上記点Ｄと上記交点Ｃとを結ぶ区間ｂ２と、交点Ｃからアクセルペダル開度ＡＰＯが全開の点（図４の右上の点）へと至る区間ｂ３と、の３つの直線からなり、区間ｂ２の感度は区間ｂ１の感度よりも低く、区間ｂ３の感度は区間ｂ２の感度よりもさらに低い。区間ｂ２の感度は、上記のように、特性ａの区間ａ２の感度と等しい。つまり、目標アクセルペダル開度が車速等に応じて変化しても、目標アクセルペダル開度と感度変更点との間の区間の感度は一定である。また、目標アクセルペダル開度と感度変更点との間のアクセルペダル開度の差異（換言すれば感度を抑制する帯域の幅）ΔＡＰＯは、目標アクセルペダル開度の変化に拘わらずに一定であり、従って、アクセルインジケータ２０上における目標アクセルペダル開度と感度変更点との間の幅ΔＬ（図６も参照）は常に一定である。

上記のような実施例によれば、例えば特性ａのように目標アクセルペダル開度ＡＰＯ１が設定されている場合に、運転者がアクセルペダル１を踏み込んでいくと、アクセルインジケータ２０上では、区間ａ１の感度（勾配）に沿って実際のアクセルペダル開度の表示位置（図６の符号２６参照）が変化していく。そして、目標アクセルペダル開度ＡＰＯ１に近付き、区間ａ２（アクセルインジケータ２０上では幅ΔＬの範囲内）に移行すると、表示位置変化の感度が小さくなる。従って、運転者が、例えば図６（ｂ）に示すように、アクセルインジケータ２０上において実際のアクセルペダル開度２６を目標アクセルペダル開度２１に接近させようとするときに、運転者によるアクセルペダル１の調節が容易となり、結果として、運転者により操作されるアクセルペダル開度ＡＰＯが目標アクセルペダル開度ＡＰＯ１に確実に誘導される。

特に、特性ｂのように目標アクセルペダル開度ＡＰＯ２が小さくなると、この目標アクセルペダル開度ＡＰＯ２をアクセルインジケータ２０上では同じ位置２１に表示することから、区間ｂ１の感度（勾配）が大となり、そのままでは目標アクセルペダル開度ＡＰＯ２に実際のアクセルペダル開度ＡＰＯを合致させることが困難となる。本実施例では、このように目標アクセルペダル開度ＡＰＯ２が小さくなっても、アクセルインジケータ２０上では、目標アクセルペダル開度２１に近い領域ΔＬで常に同じ小さな感度となるので、アクセルペダル１の調節が容易となる。なお、区間ａ２，ｂ２の感度（勾配）は目標アクセルペダル開度が変化しても一定であるのに対し、区間ａ１，ｂ１の感度（勾配）は目標アクセルペダル開度に応じて変化するので、結果として、感度変更点を境界とした感度の減少の割合は、目標アクセルペダル開度が小さい特性ｂの方が大となる。

また、図４から明らかなように、仮に目標アクセルペダル開度が車速等に応じてさらに大となるとすると、上記の区間ａ１，ｂ１に相当する第１の区間の感度（勾配）が区間ａ２，ｂ２の感度（勾配）と等しく（あるいはさらに小さく）なり得るので、このような領域では、区間ΔＡＰＯ（アクセルインジケータ２０上では幅ΔＬ）における感度の減少は不要となる。

図５は、上記の図４のような特性に沿ってなされるアクセルペダル開度の表示の処理をフローチャートとして示したものであって、ステップ１でアクセルペダル開度センサ２の出力信号から現在の実際のアクセルペダル開度ＡＰＯｒを検出し、ステップ２で車速等に基づいて最適な目標アクセルペダル開度ＡＰＯｔを求める。ステップ３では、この目標アクセルペダル開度ＡＰＯｔから上記の所定開度ΔＡＰＯを減算して、感度変更点開度ＡＰＯｃを求める。そして、ステップ４，５において、図４に示した３つの区間のどこに実際のアクセルペダル開度ＡＰＯｒがあるかを判定する。つまり、実際のアクセルペダル開度ＡＰＯｒと目標アクセルペダル開度ＡＰＯｔおよび感度変更点開度ＡＰＯｃとを大小比較する。第１の区間にある場合つまり感度変更点開度ＡＰＯｃよりも小さい開度ＡＰＯｒの場合は、ステップ４からステップ６へ進み、その区間に必要な第１の感度を算出する。第２の区間にある場合つまり感度変更点開度ＡＰＯｃ以上でかつ目標アクセルペダル開度ＡＰＯｔよりも小さい開度ＡＰＯｒの場合は、ステップ５からステップ７へ進み、その区間に必要な第２の感度を算出する。なお、上述したように、この第２の感度は固定値であってもよい。第３の区間にある場合つまり目標アクセルペダル開度ＡＰＯｔ以上の開度ＡＰＯｒの場合は、ステップ５からステップ８へ進み、その区間に必要な第３の感度を算出する。そして、最終的にステップ９においてアクセルインジケータ２０上での表示位置を算出し、図６に例示したように表示を行う。

以上、この発明の一実施例を説明したが、この発明は上記実施例に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、上記実施例では、棒グラフ状のアクセルインジケータ２０上において目標アクセルペダル開度２１と実際のアクセルペダル開度２６とが重ねて表示される形となっているが、両者を並べて表示することも可能である。また例えば、円形のメータ状あるいは車速メータ１２の周囲に沿った円弧形のインジケータとすることもでき、複数個の液晶セグメントを離散的に配置した構成であってもよい。また、図４では、線形の特性の勾配を折れ線状に変化させたものとなっているが、勿論、非線形の特性とすることもでき、また、目標アクセルペダル開度２１を中間に含む所定範囲で感度が低くなるようにしてもよい。さらに、上記実施例では、運転者によって操作されるパラメータとしてアクセルペダル開度を対象としているが、エンジン出力を代表する他のパラメータ、例えば吸入空気量や燃料供給量、スロットルレバー開度等を対象として表示を行うようにしてもよい。さらに、上記実施例では、アクセルインジケータ２０における目標アクセルペダル開度２１の表示位置は常に一定であるが、変化させても構わない。

１…アクセルペダル
２…アクセルペダル開度センサ
３…車速センサ
４…コントロールユニット
５…表示部
２０…アクセルインジケータ

Claims

車両のエンジン出力を変化させるために運転者によって操作されるパラメータの実値と、そのときの車両運転状態に応じた該パラメータの目標値と、を表示部に併せて表示し、運転者に上記目標値を指標として上記パラメータの操作を行わせるようにした車両の運転支援装置において、
上記実値が上記目標値に近付くに従って、上記パラメータの実値の単位変化量に対する上記表示部における表示変化量の感度が段階的もしくは連続的に小さくなることを特徴とする車両の運転支援装置。
上記目標値が該目標値の大小変化に拘わらずに上記表示部において一定位置に表示され、上記実値がこの目標値に対する割合として表示されることを特徴とする請求項１に記載の車両の運転支援装置。
上記パラメータの０から上記目標値の間に設定した感度変更点を境界として上記感度が減少するとともに、この感度の減少の割合は、上記目標値が小さいほど大となることを特徴とする請求項２に記載の車両の運転支援装置。
上記感度変更点から上記目標値の間の区間における感度は、上記目標値の変化に拘わらずに一定であることを特徴とする請求項３に記載の車両の運転支援装置。
上記目標値が所定値よりも大きいときには、上記感度の減少を行わないことを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の車両の運転支援装置。
車両のエンジン出力を変化させるために運転者によって操作されるパラメータの実値と、そのときの車両運転状態に応じた該パラメータの目標値と、を表示部に併せて表示し、運転者に上記目標値を指標として上記パラメータの操作を行わせるようにした車両の運転支援装置において、
上記パラメータの実値の単位変化量に対する上記表示部における表示変化量の感度が、上記目標値の付近で相対的に小さくなっていることを特徴とする車両の運転支援装置。
上記パラメータは、車両のアクセルペダル開度であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の車両の運転支援装置、