JP4432794B2

JP4432794B2 - 停車制御装置

Info

Publication number: JP4432794B2
Application number: JP2005040782A
Authority: JP
Inventors: 哲郎大谷
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-02-17
Filing date: 2005-02-17
Publication date: 2010-03-17
Anticipated expiration: 2025-02-17
Also published as: JP2006224809A

Description

本発明は、自車を停止させる制御を実行する停車制御装置に関する。

従来から、自車両前方の撮像画像の中から停止線を検出することによって、停止線で確実に停車するように、減速や乗員への警報等の停止線対応制御を行う車両用走行制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−１９０１００号公報

しかしながら、上述の従来技術では、自車両前方の情報に基づいて自車を停止線の手前で停止させる制御を行っており、後続車の有無は特に考慮されていない。そのため、後続車が存在したとすると、停止するまでの制御の仕方によっては必ずしもその制御が適切に行われているとは限らない場合がある。

そこで、本発明は、後続車を考慮して自車を停止させる制御の実行をより適切にする停車制御装置の提供を目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一局面によれば、
自車の停止を予測する停止予測手段と、
自車の走行状態を観測する自車走行状態観測手段と、
前記停止予測手段により停止が予測された場合に前記自車走行状態観測手段により観測された自車の走行状態に応じて、惰性で走行する惰行運転を運転者に推奨案内する制御を実行する制御手段とを有する停車制御装置であって、
自車と後続車との車間関係値を測定する測定手段と、
前記測定手段により測定された車間関係値に基づいて前記制御の実行の適否を判断する判断手段と、
前記判断手段により不適と判断された場合に前記制御の実行を制限する制限手段とを備えることを特徴とする停車制御装置が提供される。

本局面によれば、自車と後続車との車間関係を考慮し、自車を停車させる制御の実行が不適（例えば、追突されるおそれがある）と判断されればその制御の実行は制限されるので、自車を停止させるに際しての制御を適切に行うことができる。

また、前記制御手段は、自車を加速させない運転操作を運転者に推奨案内する制御を実行することが好適である。より好適には、アクセルのＯＦＦ操作を運転者に推奨案内する制御を実行する。

これにより、自車と後続車との車間関係を考慮して、アクセルのＯＦＦ操作（アクセルペダルから足を放す等）の推奨案内を行うことが不適であると判断されれば、その推奨案内は制限されるので、アクセルのＯＦＦ操作をすることによる燃費向上効果とアクセルのＯＦＦ操作をしないことによる後続車との衝突防止効果をバランスよくすることができる。

また、前記測定手段は、自車と後続車との相対速度を測定することが好適である。これにより、自車と後続車との車間関係を適切に認識することができる。

本発明によれば、後続車を考慮して自車を停止させる制御の実行をより適切にすることができる。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。燃費を向上させる一手段として、前方にある停車位置にアプローチするときにアクセルのＯＦＦ操作をして、惰性で走行する惰行運転というものがある。本実施例における停車制御装置は、この惰行運転を運転者に適切に推奨案内を行って無駄なアクセルＯＮを減らし、自車を停車位置に停止させるものである。図１は、本発明における停車制御装置の一構成例を示す図である。

ナビゲーションシステム１は、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機によるＧＰＳ衛星からの受信情報と地図データベース内の地図情報に基づいて、自車の地図上での位置を認識することができる。自車の地図上での位置を認識したナビゲーションシステム１は、経路案内機能を使って、目的地までの所望の最適経路を探索することができる。そして、ナビゲーションシステム１は、案内装置５のディスプレイ上に地図上の自車位置と目的地までの探索された最適経路を表示するとともに、スピーカによって音声案内することによって、目的地までの経路を案内する。

上記の地図データベース内の地図情報には、車両が走行する一般道や高速道路に関する情報や、お店やビル等の建物に関する情報が含まれ、特に、交差点や分岐点や踏切のような停車動作がなされる「停車位置」に関する情報が含まれている。この停車位置は、地図データベース内の地図情報として予め設定されたものでもよいし、あとから追加設定できるものでもよい。追加設定は、過去の走行パターンの学習や乗員による入力操作によって行われる。詳細は後述するが、本停車制御装置は、この停車位置に自車を停止させるようにするものである。

また、ナビゲーションシステム１は、無線通信を介して、信号機の報知情報（赤信号、青信号及び黄信号の点灯・点滅情報等）を取得する。交差点等に設置された各信号機は、自身が現在報知している情報を無線通信若しくは有線通信を介して外部に送信可能な送信装置を有している。各信号機から送信された報知情報は、道路に設置されている車両検知装置が受信する。車両検知装置は、赤外線等を利用して所定距離内で自己に接近する車両や停止している車両を検出する車両検出センサと、各信号機からの前記の報知情報を受信する受信装置と、その受信した報知情報を前記の車両検出センサによって検出された車両に向けて送信する送信装置とを有している。

したがって、ナビゲーションシステム１は、道路に設置された車両検知装置から無線通信を介して受信した各信号機の報知情報と上記の地図データベース内の地図情報の一つとして記憶されている交差点等の位置情報とに基づいて、各信号機が報知している情報を把握すること（どこの信号機が赤信号になっているか等）ができる。なお、上記のような車両検知装置を使用しなくても、各信号機が車両に報知情報を直接送信するようにしてもよいし、信号機の状態を一括管理可能な管理施設が車両に報知情報を直接送信するようにしてもよい。

エンジンＥＣＵ２は、車速センサ、エンジン回転数センサ及びアクセルセンサ等による検出値や他のＥＣＵからの制御信号に基づいてエンジンを中心とした制御を実行する。エンジンＥＣＵ２は、自身が有する車速情報、ニュートラルポジションその他のシフトポジション情報、エンジン回転数情報及びアクセル開度情報等をエコＥＣＵ４に送信する。

車間関係値測定装置３は、例えば、ミリ波レーダーやＣＣＤカメラ等の自車とその対象物（他車等）との相対距離や相対速度を検出する手段を備え、自車後方のバンパ等に埋設することによって後続車の検出が可能となる。なお、自車と他車との車間時間についても、ミリ波レーダーの送受信のタイミングと波の速さとの関係から容易に計算可能である。もちろん、後続車と自車との相対距離、相対速度及び車間時間をレーザーレーダー、超音波レーダーを用いて算出することも可能である。

エコＥＣＵ４は、車両各部の状態値に基づいて燃費のよい走行形態を判断し、エンジンＥＣＵ２や案内装置５等に対しその判断結果に応じた指令を出すＥＣＵである。本実施例のエコＥＣＵ４は、特に、運転者に対し燃費が向上するように案内装置５を介して適切な惰行運転を案内する機能を有する。

案内装置５は、エコＥＣＵ４からの指令に基づいて、ブザーやスピーカによる音声、ディスプレイ上へのメッセージ等の表示及びランプによる表示等を行うことによって、運転者に適切な惰行運転を促す。例えば、「アクセルをＯＦＦしてください」という音声案内やメッセージ案内がなされたり、アクセルＯＦＦ推奨時に点灯するエコランプによる案内がなされたりする。

それでは、本発明の実施形態の作動過程について図２を参照しながら説明する。図２は、本発明の停車制御装置の一動作例を示すフローチャートである。

ステップ１において、エコＥＣＵ４は、自車の現在位置から所定距離Ｌ１（例えば、１０００ｍ）以内にある停車位置をナビゲーションシステム１から読み込む。このとき読み込まれる停車位置は、例えば、赤信号を点灯する信号機の位置、Ｔ字路等のいわゆる一旦停止場所の位置、踏切の位置及び高速道路等の料金所の位置、さらに細かい精度を要するならば停止線の位置である。所定距離Ｌ１以内に停車位置がなければ、読み込み処理は行われない。

所定距離Ｌ１以内に停車位置があるならば、エコＥＣＵ４は、エンジンＥＣＵ２からそのときの自車速Ｖ０’を読み取る（ステップ２）。そして、エコＥＣＵ４は、自車の現在位置から所定距離Ｌ２以内にステップ１で読み込まれた停車位置があるか否かを判断する（ステップ３）。

ここで、所定距離Ｌ２は、例えば、∫_０ ^ｔ１ｆ（ｔ）ｄｔにより算出される。ｆ（ｔ）は、車両の減速度特性、ｔ１は自車速Ｖ０’の読み取り時からＶ０＝１．５［ｍ／ｓ］≒５．５［ｋｍ／ｈ］となるまでの時間（秒）を表す。より詳しく言えば、ｆ（ｔ）は、自車速がＶ０’からＶ０になるまでの自車の惰性による減速度特性を表す。したがって、所定距離Ｌ２とは、車速がＶ０’からＶ０になるまでに車両が惰性により進む距離を表す。これらのｆ（ｔ）やｔ１は、シミュレーション等により予め特性取りがなされるものである。

つまり、ステップ２及び３で意味するところは、自車の現在位置から所定距離Ｌ２を越えたところに当該停車位置がある場合は「自車の現時点の位置では惰行運転するにはまだ早い段階である」と判断しているということであり、自車の現在位置から所定距離Ｌ２以内に当該停車位置がある場合は、「自車の現時点の位置は惰行運転してもよい段階である」と判断しているということである。

所定距離Ｌ２以内に停車位置があるならば、エコＥＣＵ４は、車間関係値測定装置３による検出結果に基づいて自車両に後続車が存在するか否かを判断する（ステップ４）。後続車が存在するか否かは、例えば、相対距離や相対速度や車間時間についての所定の閾値に基づいて判断すればよい。若しくは、ＣＣＤカメラによる画像処理を行って判断すればよい。

後続車がいないと判断されれば、エコＥＣＵ４は、アクセルＯＦＦをして惰行運転しても問題ない（惰行運転によって減速することになっても、追突されるおそれもなければ迷惑がかかることもない）として、案内装置５を介してアクセルＯＦＦを推奨案内する（ステップ５）。

そして、アクセルＯＦＦを推奨案内後、エコＥＣＵ４は、自車の現在位置から所定距離Ｌ３（例えば、５ｍ）以内に当該停車位置があるか否かを判断する（ステップ６）。所定距離Ｌ３以内に停車位置があるならば、エコＥＣＵ４は、アクセルＯＦＦの推奨案内を止める（ステップ７）。このとき、自車を確実に停止させるため、運転者にブレーキペダルを踏ませるように案内してもよい。所定距離Ｌ３以内に停車位置がなければ、エコＥＣＵ４は、ステップ４に戻って自車両に後続車が存在するか否かを判断する。

一方、ステップ４において後続車がいると判断されれば、エコＥＣＵ４は、車間関係値測定装置３による検出結果に基づいて、自車と後続車との車間距離Ｌ４、後続車の車速Ｖ１及び自車速Ｖ０を読み取る（ステップ１１〜１３）。

そして、エコＥＣＵ４は、ステップ１１〜１３で読み取られた各値において、Ｌ４／（Ｖ０−Ｖ１）≦３（秒）を満たすか否かを判断する（ステップ１４）。満たすと判断されれば、エコＥＣＵ４は、案内装置５を介してアクセルＯＦＦを推奨案内する（ステップ１５）。アクセルＯＦＦの推奨案内する際に、運転者に対し後続車がいることを知らせるとともに、後続車との安全な車間距離を保つための情報（後続車までの車間距離等）を知らせるようにしてもよい。満たさないと判断されれば、エコＥＣＵ４は、アクセルＯＦＦの推奨案内をせずに、ステップ１１に戻る。

つまり、ステップ１４及び１５で意味するところは、自車と後続車との車間時間３秒を閾値にして、自車速が後続車の車速に比べ所定値以上速ければ、車間は広がる方向であり、アクセルＯＦＦをして惰行運転しても問題ない（惰行運転によって減速することになっても、追突されるおそれもなければ迷惑がかかることもない）と判断しているということである。この条件を満たさなければ、後続車に追突されるおそれや迷惑をかけるとして、惰行運転の推奨案内をしないようにしているということである。

そして、ステップ１５においてアクセルＯＦＦを推奨案内後、エコＥＣＵ４は、自車の現在位置から所定距離Ｌ３（例えば、５ｍ）以内に当該停車位置があるか否かを判断する（ステップ１６）。所定距離Ｌ３以内に停車位置があるならば、エコＥＣＵ４は、アクセルＯＦＦの推奨案内を止める（ステップ１７）。このとき、自車を確実に停止させるため、運転者にブレーキペダルを踏ませるように案内してもよい。所定距離Ｌ３以内に停車位置がなければ、エコＥＣＵ４は、ステップ４に戻って自車両に後続車が存在するか否かを判断する。

したがって、上記した本発明の停車制御装置によれば、停止位置手前の適切な地点から惰行運転の推奨案内を行うことができ、燃費向上に寄与することができる。また、後続車を考慮して惰行運転の推奨案内を行っており、安全で適切に自車を停止させることができる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

上記詳説した実施例では、アクセルＯＦＦの推奨案内を行うようにしていたが、ブレーキＯＮの推奨案内を行う制御をしてもよいし、停車位置に自車を停止させるように積極的に自動ブレーキをかける制御をしてもよい。ブレーキＯＮの推奨案内を行うタイミングも自動ブレーキをかけるタイミングも、上記詳説した実施例のアクセルＯＦＦの推奨案内を行うタイミングと同じくすることが可能である。

また、上記詳説した実施例では、前方車両との車間距離制御を組み合わせることがより好適である。例えば、上記実施例の「停車位置」は赤信号を点灯する信号機や停止線等の位置としていたが、車間関係値測定装置３により前方車両を検出し、その前方車両後端やその少し手前の位置を「停車位置」と定義することによって、前方車両への追突を防止することも可能である。

また、所定距離Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を使用していたが、代わりに、「所定時間」を閾値として使用してもよい。

本発明における停車制御装置の一構成例を示す図である。本発明の停車制御装置の一動作例を示すフローチャートである。

符号の説明

１ナビゲーションシステム
２エンジンＥＣＵ
３車間関係値測定装置
４エコＥＣＵ
５案内装置

Claims

自車の停止を予測する停止予測手段と、
自車の走行状態を観測する自車走行状態観測手段と、
前記停止予測手段により停止が予測された場合に前記自車走行状態観測手段により観測された自車の走行状態に応じて、惰性で走行する惰行運転を運転者に推奨案内する制御を実行する制御手段とを有する停車制御装置であって、
自車と後続車との車間関係値を測定する測定手段と、
前記測定手段により測定された車間関係値に基づいて前記制御の実行の適否を判断する判断手段と、
前記判断手段により不適と判断された場合に前記制御の実行を制限する制限手段とを備えることを特徴とする停車制御装置。
前記制御手段は、後続車がいると判断した場合、前記惰行運転の推奨案内をしないようにするものであって、自車速が後続車の車速に比べ所定値以上速ければ、前記惰行運転の推奨案内をする、請求項１に記載の停車制御装置。
前記制御手段は、自車と後続車との車間時間が閾値以下で自車速が後続車の車速に比べ所定値以上速ければ、前記惰行運転の推奨案内をする、請求項２に記載の停車制御装置。
前記惰行運転の推奨案内をする際に、運転者に対し後続車がいることを知らせる、請求項２又は３に記載の停車制御装置。
前記惰行運転の推奨案内をする際に、後続車との安全な車間距離を保つための情報を知らせる、請求項２から４のいずれか一項に記載の停車制御装置。
前記制御手段は、自車の現在位置から所定距離以内に停車位置がある場合、前記惰行運転の推奨案内を止める、請求項２から５のいずれか一項に記載の停車制御装置。
前記制御手段は、アクセルのＯＦＦ操作を運転者に推奨案内する制御を実行する、請求項１から６のいずれか一項に記載の停車制御装置。
前記測定手段は、自車と後続車との相対速度を測定する請求項１記載の停車制御装置。