JP5263177B2 - 車両運転支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両運転支援装置に関するものである。

従来、例えば交差点に向かって走行している車両を停止させる場合等に、車両運転を制御する装置が知られている。例えば、特許文献１には、減速制御開始に伴い、変速機構を変速比の増大側にシフトダウンさせたり、エンジンに対する燃料供給量を減少させたりする装置が記載されている。

特開２００８−１７９１７９号公報

しかしながら、従来のシステムでは、交差点に向かって走行している時に減速制御が開始されると、車両の速度低下により、交差点の停止位置に到達するまでの時間が増大し、運転者に違和感を与えることとなっていた。

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、車両の減速時における運転者の違和感を低減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、自動変速機を有する車両の運転を支援する車両運転支援装置であって、自車両のアクセル開度を示す情報であるアクセル開度情報を取得するアクセル開度取得手段と、アクセル開度情報に基づき、アクセル開度が所定の閾値以下であると判断した場合に、アクセル開度が所定の閾値以下であると判断する前よりも、変速比を小さくするように自動変速機を制御する変速制御手段とを備えることを特徴とする。

本発明の車両運転支援装置では、アクセス開度が所定の閾値以下となると、自動変速機の変速比が小さくなるように制御されるので、エンジンブレーキの制動力が低下する。これにより、停止位置に向かって車両が走行しているときの減速量が抑制されるので、速やかに停止位置に到達できると共に、減速制御により運転者に与える違和感が低減される。

また好ましくは、車両運転支援装置では、変速制御手段は、アクセル開度が０度であると判断した場合に、アクセス開度が０度であると判断する前よりも、変速比を小さくするように自動変速機を制御する。

この構成によれば、運転者がアクセルオフ操作を行った場合に、自動変速機の変速比が小さくなるように制御されることとなる。これにより、アクセルオフ時の減速制御により運転者に与える違和感が低減される。また、アクセルオフ時の燃費向上のためにアクセルオフ時に燃料カット制御が行われる車両においては、車速が所定速度以下となった場合にエンジンに対する燃料供給を再開するような制御が実施される。このような車両において、本発明の構成が適用された場合には、減速制御時の減速量が抑制されるので、燃料カット制御が実施される時間が長くなる。従って、燃費が向上する。

また好ましくは、車両運転支援装置は、自車両の進行方向における、自車両を停止させる必要がある交差点の有無に関する情報を含むインフラ情報を取得するインフラ情報取得手段を更に備え、変速制御手段は、インフラ情報に基づき、自車両を停止させる必要がある交差点が自車両の進行方向に有ると判断した場合に、自動変速機に変速比を小さくさせる制御を実施する。

この構成によれば、自車両を停止させるべき交差点が進行方向に存在する場合に、変速比が小さくなるように自動変速機が制御される。これにより、アクセル開度が所定の閾値以下となるような運転操作が行われた場合であっても、制御が不要な状況において制御が実施されることを防止できる。

また好ましくは、車両運転支援装置は、自車両の車速を示す情報である車速情報を取得する車速取得手段を更に備え、インフラ情報取得手段は、自車両の進行方向に存在する交差点におけ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し、変速制御手段は、車速情報及び信号機情報に基づき、自車両が交差点に到達してから、信号機が車両の進行禁止を意味する表示を維持する時間である車両停止時間を算出し、車両停止時間が所定の閾値以下である場合に、自動変速機に変速比を小さくさせる制御を実施する。

この構成によれば、自車両を停止させるべき交差点が進行方向に存在し、且つ車両停止時間が所定の閾値以下である場合に、変速比が小さくなるように自動変速機が制御される。これにより、車両を交差点に停止させた後において信号機が車両の進行禁止を意味する表示が維持されることにより車両停止時間が長くなる場合には、自動変速機に対する変速比を小さくする制御は実施されない。従って、アクセル開度が所定の閾値以下となるような運転操作が行われた場合であっても、制御が不要な状況において制御が実施されることを防止できる。

本発明の車両運転支援装置によれば、車両の減速時における運転者の違和感を低減することが可能となる。

本発明の実施形態に係る車両運転支援装置の構成図である。 車両運転支援装置における処理手順を示すフローチャートである。 車両運転支援装置の制御処理時における走行距離と車速及び燃料噴射量との関係を示す図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

図１は、本発明の実施形態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は、車両に搭載され、変速機制御装置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、変速機制御装置８に車両が備える自動変速機を制御させることにより、運転の支援を行う。車両運転支援装置１は、路車通信機２、カーナビゲーション装置３、アクセル開度センサ４、車速センサ５、及び制御ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）６を備える。また、車両運転支援装置１の制御ＥＣＵ６は、エンジン７の制御も実施し、例えば、エンジン７に対する燃料噴射量の制御を行う。

路車通信機２は、自車両の進行方向に存在する交差点におけ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インフラ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。路車通信機２は、受信した信号機情報を制御ＥＣＵ６に送出する。

カーナビゲーション装置３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。本実施形態では、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、自車両を停止させる必要がある交差点の有無に関する情報を含むインフラ情報を取得するインフラ情報取得手段として機能する。カーナビゲーション装置３は、交差点の有無に関する情報を含むインフラ情報を制御ＥＣＵ６に送出する。なお、本実施形態では、交差点の有無に関する情報を含むインフラ情報は、カーナビゲーション装置３により取得されることとしたが、例えば、路車通信機２により取得されることとしてもよい。

アクセル開度センサ４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４は、アクセル開度に関する情報であるアクセル開度情報を制御ＥＣＵ６に送出する。

車速センサ５は、自車両の速度を検出し、検出した速度に関する情報である速度情報を制御ＥＣＵ６に送出する装置であり、車速取得手段として機能する。

制御ＥＣＵ６は、アクセル開度情報に基づき、アクセル開度が所定の閾値以下であると判断した場合に、アクセス開度が所定の閾値以下であると判断する前よりも、変速比を小さくするように自動変速機を制御する変速制御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、制御ＥＣＵ６は、路車通信機２、カーナビゲーション装置３、アクセル開度センサ４及び車速センサ５より送出された種々の情報に基づき、変速機制御装置８を制御することにより、変速機制御装置８に車両が備える自動変速機を制御させる。

エンジン７は、車両運転支援装置１が搭載される車両を駆動するためのエンジンであり、制御ＥＣＵ６により、供給される燃料の燃料噴射量を制御される。本実施形態の制御ＥＣＵ６は、アクセルオフ時の燃費向上のために、アクセルオフ時におけるエンジン７に対する燃料供給を止める、いわゆる燃料カット制御を行う機能を有する。制御ＥＣＵ６は、アクセルオフ時において、車速が所定速度以上且つエンジン回転数が所定回転数以上といった条件に該当する場合に、燃料カット制御を実施する。燃料カット制御を実施するための車速及びエンジン回転数に関する条件は、エンジン７のノッキングを防止するためのものであり、車両の種類毎に異なる。制御ＥＣＵ６は、アクセルオフ時であっても、燃料カット制御を実施するための車速及びエンジン回転数に関する条件に該当しない場合には、エンジン７に対する燃料供給を再開する。アクセルオフによる車両の減速時において、燃料カット制御が実施される時間が長いほど、燃費が向上する。

変速機制御装置８は、車両運転支援装置１が搭載される車両に備えられた自動変速機を制御する装置である。本実施形態の車両に備えられる自動変速機は、例えば、多段変速機及び無段変速機（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）を含む。変速機制御装置８は、自動変速機の変速比を制御する。変速比は、自動変速機における出力軸回転数に対する入力軸回転数の比であり、エンジン７により駆動される入力回転軸の回転数が一定であれば、変速比が大きいほど車速は小さく、変速比が小さいほど車速は大きくなる。また、変速比が小さいほどエンジンブレーキの制動力は小さくなる。

次に、図２を参照して、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、自車両の進行方向に存在する交差点におけ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。また、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、自車両を停止させる必要がある交差点の有無に関する情報を含むインフラ情報を取得する。なお、交差点の有無に関する情報を含むインフラ情報は、路車通信機２により取得されてもよい。信号機情報及びインフラ情報は、制御ＥＣＵ６に送出される。

続いて、制御ＥＣＵ６は、信号機情報及びインフラ情報に基づき、自車両の進行方向における、自車両を一旦停止させる必要がある交差点の有無を判定する。一旦停止させる必要がある交差点があると判定された場合には、処理手順はステップＳ５に進められ、交差点があると判定されなかった場合には、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、制御ＥＣＵ６は、信号機情報及びインフラ情報に基づき、自車両の進行方向における、信号機が設置された交差点の有無を判定する。信号機が設置された交差点があると判定されなかった場合には、運転支援のための制御が必要ないので、処理を終了する。信号機が設置された交差点があると判定された場合には、処理手順はステップＳ４に進められる。

ステップＳ４において、制御ＥＣＵ６は、信号機情報に基づき、信号機が設置された交差点において、自車両が赤信号（車両の進行禁止を意味する表示）により停止する必要があるか否かを判定する。そして、自車両が赤信号により停止する必要がある場合には、制御ＥＣＵ６は、自車両が交差点に到達した後、信号機が車両の進行禁止を意味する表示を維持する時間である車両停止時間を算出する。車両停止時間があらかじめ設定された所定の閾値以下である場合には、運転支援のための制御が必要であるので、処理手順はステップＳ５に進められる。一方、自車両が赤信号により停止する必要がない場合、または、赤信号で停止する必要があっても車両停止時間があらかじめ設定された所定の閾値以下でない場合には、運転支援のための制御が必要ないので、処理を終了する。

なお、本実施形態では、制御ＥＣＵ６は、交差点の有無に基づき制御実施の要否を判定しているが、踏み切りの有無により制御実施の要否を判定することとしてもよい。

次に、ステップＳ５において、制御ＥＣＵ６は、自車両の進行方向に、車両を一旦停止させる必要がある交差点、または赤信号により車両を停止させる必要がある交差点が存在することを、車載表示機（図示せず）にその旨の情報を表示したり、スピーカ（図示せず）からその旨のメッセージの音声を出力することにより、運転者に通知する。

続くステップＳ６において、制御ＥＣＵ６は、アクセル開度センサ４から送出されたアクセル開度情報に基づき、アクセルオフとされたか否か、即ちアクセス開度が０度であるか否かを判定する。アクセルオフとされたと判断した場合には、処理手順はステップＳ７に進められる。一方、アクセルオフとされたと判断しなかった場合には、アクセルオフを検出するまでステップＳ６の処理手順が繰り返される。なお、本実施形態では、アクセス開度が０度であると判断されたことを、運転支援のための制御実施の契機としているが、アクセル開度が所定の閾値以下であると判断されたことを運転支援のための制御実施の契機としてもよい。この場合におけるアクセル開度に関する所定の閾値は、予め設定されるものであり、例えば、アクセルが全開とされた状態をアクセル開度１００％としたときに、数パーセント程度といった値が適宜設定される。

ステップＳ７において、制御ＥＣＵ６は、燃料カット制御を実施できる車速領域及びエンジン回転数領域であるか否かを判定する。燃料カット制御を実施できると判断した場合には、処理手順はステップＳ８に進められる。一方、燃料カット制御を実施できると判断しなかった場合には、運転支援制御による燃費向上が見込めないので、処理手順を終了する。

そして、ステップＳ８において、制御ＥＣＵ６は、変速比を小さくするように自動変速機を制御する。より具体的には、制御ＥＣＵ６は、変速機制御装置８を制御することにより、変速機制御装置８に自動変速機を制御させる。自動変速機の変速比が小さくなるように制御されることにより、エンジンブレーキの制動力が低下する。これにより、交差点の停止位置に向かって車両が走行しているときの減速量が抑制されるので、速やかに停止位置に到達できると共に、減速制御により運転者に与える違和感が低減される。

なお、処理手順がステップＳ８に進められた時に、自動変速機の変速比が最小の状態にある場合には、制御ＥＣＵ６は、自動変速機の変速比が最小の状態を維持するように制御を実施する。

また、ステップＳ２〜Ｓ４の処理が実施されることにより、自車両を一旦停止させるべき交差点又は信号機が設置された交差点が進行方向に存在する場合にのみ、運転支援のための制御が実施されることとなる。また、信号機が設置された交差点が進行方向に存在し、且つ車両停止時間が所定の閾値以下である場合に、運転支援のための制御が実施されることとなる。これにより、アクセル開度が所定の閾値以下となるような運転操作が行われた場合であっても、制御が不要な状況において制御が実施されることを防止できる。

なお、本実施形態では、ステップＳ１〜Ｓ３において、自車両の進行方向における交差点の有無を判定する判定処理を実施することとしているが、当該判定処理が実施されないこととしてもよい。また、本実施形態では、ステップＳ４において、信号の表示変化のタイミングに基づき、自動変速機の制御処理の要否を判定する判定処理を実施することとしているが、当該判定処理が実施されないこととしてもよい。また、ステップＳ５において、運転者に対して自車両の停止の要否を通知することによる減速支援処理を実施することとしているが、当該減速支援処理が実施されないこととしてもよい。また、ステップＳ７において、燃料カット制御が可能か否かを判定する判定処理を実施することとしているが、当該判定処理が実施されないこととしてもよい。即ち、ステップＳ６，Ｓ８の処理手順により、本発明の最小限の処理手順を構成することができる。

次に、図３を参照して、自動変速機の変速比の制御を実施した場合と実施しなかった場合における、車両の走行距離に対する車速及びエンジン７に対する燃料噴射量の変化を説明する。図３（ａ）は、本実施形態の自動変速機の制御を実施した場合の車速ｖ、及び制御を実施しなかった場合の車速ｖ_０の車両の走行距離との関係を示す図である。また、図３（ｂ）は、車両の走行距離に対する、制御を実施した場合の燃料噴射量ｆ、及び制御を実施しなかった場合の燃料噴射量ｆ_０を示す図である。

図３に示すように、距離ｄ_１においてアクセルオフ操作が行われ、燃料カット制御が実施されると共に、車速が減少する。図３では、車速が４０ｋｍ以下では燃料カット制御が実施されない車両における例が示されているので、車速ｖ_０が４０ｋｍとなる距離ｄ_２において、燃料カット制御が終了されると共に、燃料噴射量ｆ_０が増加している。一方、自動変速機の制御が実施された場合には、車速ｖ_０と比較して車速ｖの減速量が抑制されるので、車速ｖが４０ｋｍとなる距離ｄ_３において、燃料カット制御が終了されると共に、燃料噴射量ｆが増加している。従って、自動変速機の制御が実施された場合には、自動変速機の制御が実施されなかった場合と比較すると、燃料カット制御が実施される時間は、距離ｄ_３〜ｄ_４の間を走行する時間の分だけ長い。従って、自動変速機の制御の実施により、燃費が向上する。

以上説明した本実施形態の車両運転支援装置１では、アクセス開度が所定の閾値以下となると、自動変速機の変速比が小さくなるように制御されるので、エンジンブレーキの制動力が低下する。これにより、停止位置に向かって車両が走行しているときの減速量が抑制されるので、速やかに停止位置に到達できると共に、減速制御により運転者に与える違和感が低減される。

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。

１…車両運転支援装置、２…路車通信機、３…カーナビゲーション装置、４…アクセル開度センサ、５…車速センサ、６…制御ＥＣＵ、７…エンジン、８…変速機制御装置。

Claims (2)

1. 自動変速機を有する車両の運転を支援する車両運転支援装置であって、
   自車両のアクセル開度を示す情報であるアクセル開度情報を取得するアクセル開度取得手段と、
   前記アクセル開度情報に基づき、前記アクセル開度が所定の閾値以下であると判断した場合に、前記アクセル開度が前記所定の閾値以下であると判断する前よりも、変速比を小さくするように前記自動変速機を制御する変速制御手段と、を備え、
   前記変速制御手段は、前記アクセル開度が０度であると判断した場合に、前記アクセル開度が０度であると判断する前よりも、変速比を小さくするように前記自動変速機を制御し、
   当該車両運転支援装置は、自車両の進行方向における、自車両を停止させる必要がある交差点の有無に関する情報を含むインフラ情報を取得するインフラ情報取得手段を更に備え、
   前記変速制御手段は、前記インフラ情報に基づき、自車両を停止させる必要がある前記交差点が自車両の進行方向に有ると判断した場合に、前記自動変速機に変速比を小さくさせる制御を実施する、
   ことを特徴とする車両運転支援装置。
2. 自車両の車速を示す情報である車速情報を取得する車速取得手段を更に備え、
   前記インフラ情報取得手段は、自車両の進行方向に存在する前記交差点における信号機の表示変化のタイミングと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し、
   前記変速制御手段は、前記車速情報及び前記信号機情報に基づき、自車両が前記交差点に到達してから、前記信号機が車両の進行禁止を意味する表示を維持する時間である車両停止時間を算出し、前記車両停止時間が所定の閾値以下である場合に、前記自動変速機に変速比を小さくさせる制御を実施する、請求項１に記載の車両運転支援装置。

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