(57)【要約】【課題】通常走行時の車両速度を学習し、エンジンが燃料を無駄に消費することを抑えられる車両運転システムを提供する。【解決手段】車両の位置を検出する車両位置検出手段（ＧＰＳセンサ３）と、車両速度を検出する車両速度検出手段（車速センサ４）と、既に走行したことがある経路における車両の速度情報が記憶される記憶手段（記憶媒体８）と、現在の車両の位置における車両速度が記憶されている過去の車両速度の統計値（平均値Ｘ）に対して基準値以上に高い車両速度超過領域を判定する判定手段と、車両速度超過領域に入ったことを運転者に知らせる注意喚起手段及び車両速度超過領域にて車両速度を抑える車両速度制御手段の少なくとも一方と、を備える構成とした。【選択図】図１
2011026973.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者による車両の運転を補助する車両運転システムであって、
前記車両の位置を検出する車両位置検出手段と、
前記車両の速度を検出する車両速度検出手段と、
既に走行したことがある経路における前記車両の速度情報が記憶される記憶手段と、
現在の車両の位置における車両速度が記憶されている過去の車両速度の統計値に対して基準値以上に高い車両速度超過領域を判定する判定手段と、
前記車両速度超過領域に入ったことを運転者に知らせる注意喚起手段及び車両速度超過領域にて車両速度を抑える車両速度制御手段の少なくとも一方と、
を備えることを特徴とする車両運転システム。
【請求項２】
前記車両速度制御手段は、車輪を駆動するエンジンに対する燃料供給量を減らす構成としたことを特徴とする請求項１に記載の車両運転システム。
【請求項３】
前記車両速度制御手段は、車輪を制動する補助ブレーキを作動する構成としたことを特徴とする請求項１または２に記載の車両運転システム。
【請求項４】
車両速度が前記統計値を超えて高まるのに伴って前記注意喚起手段が作動した後に前記車両速度制御手段が作動する構成としたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の車両運転システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者による車両の運転を補助する車両運転システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示された車両運転システムは、道路情報が無い道路を走行する場合に、補助ブレーキの作動状態に応じて走行中の道路の勾配等を識別し、記憶された道路の勾配等のデータを基に現在の運転状態を判定して燃料の消費を抑えるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２９３２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような従来の車両運転システムにあっては、例えば勾配を持たない平坦な道路における車両の加速時や定常走行時等を含む走行状態に燃料の消費を抑える制御が行われないという問題点があった。
【０００５】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、通常走行時の車両速度を学習し、エンジンが燃料を無駄に消費することを抑えられる車両運転システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、運転者による車両の運転を補助する車両運転システムであって、車両の位置を検出する車両位置検出手段と、車両の速度を検出する車両速度検出手段と、既に走行したことがある経路における前記車両の速度情報が記憶される記憶手段と、現在の車両の位置における車両速度が記憶されている過去の車両速度の統計値に対して基準値以上に高い車両速度超過領域を判定する判定手段と、車両速度超過領域に入ったことを運転者に知らせる注意喚起手段及び車両速度超過領域にて車両速度を抑える車両速度制御手段の少なくとも一方と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によると、通常走行時の車両速度を学習し、現在の車両速度と記憶されている過去の車両速度の統計値とを比べて車両速度が高すぎる車両速度超過領域を判定し、車両速度超過領域に入ったことを運転者に知らせることによって、運転者がアクセルペダルの踏み込み量を減らす減速操作を行うことが促される。運転者が減速操作を行うことによって、燃料が無駄に消費されることを抑えられるとともに、安全性が高められる。
【０００８】
また、車両速度超過領域に入った場合に、車両速度を抑える制御が行われることによって、燃料が無駄に消費されることを抑えられるとともに、安全性が高められる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態を示す車両運転システムの構成図。
【図２】他の実施の形態を示す車両運転システムの構成図。
【図３】制御内容を示すフローチャート。
【図４】他の実施の形態の制御内容を示すフローチャート。
【図５】制御に用いられる係数の値を設定した図表。
【図６】車両の走行状態の一例を示すグラフ。
【図７】走行状態に応じて第一基準値、第二基準値、第三基準値、第四基準値が変化する様子を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１１】
図１に示すように、車両運転システム１は、エンジンコントロールユニット２と、車速センサ４と、ＧＰＳセンサ３と、省燃費運転コントロールユニット１０と、記憶媒体８と表示ブザーユニット９等によって構成される。
【００１２】
エンジンコントロールユニット２は、車輪を駆動するエンジン（図示せず）への燃料供給量を調節して、エンジンの回転速度を制御するように構成されている。
【００１３】
車速センサ４は、車両速度を検出する車両速度検出手段である。
【００１４】
ＧＰＳセンサ３は、複数の人工衛星から送られるＧＰＳ信号に基づいて車両の位置を検出する車両の位置検出手段である。なお、これに限らず、位置検出手段は他の運行位置に係る信号に基づいて車両の位置を検出する構成としてもよい。
【００１５】
記憶媒体（データベース）８は、既に走行したことがある経路における車両の速度情報が記憶される記憶手段である。
【００１６】
省燃費運転コントロールユニット１０は、車速センサ４によって検出される現在の車両の位置における車両速度が記憶されている過去の車両速度の平均値に比べて高すぎる車両速度超過領域を判定して車両速度を抑える指令を出力するものである。
【００１７】
表示ブザーユニット９は、省燃費運転コントロールユニット１０からの指令に基づいて表示をする表示装置と音を鳴らすブザー等によって構成される。
【００１８】
図２に示すように、車両内通信ネットワーク１１を備える車両の場合、エンジンコントロールユニット２と、省燃費運転コントロールユニット１０と、表示ブザーユニット９等は、車両内通信ネットワーク１１を介して互いに通信する構成とする。車両速度検出手段は、コントロールユニット１２を介して車輪の回転速度信号を取り込む構成となっている。
【００１９】
図３のフローチャートは、現在の車両速度と記憶されている過去の車両速度の平均値とを比べて車両速度を抑える指令を出力するルーチンを示しており、省燃費運転コントロールユニット１０において一定周期毎に実行される。以下、このルーチンについて説明する。
【００２０】
ステップ１にて、ＧＰＳセンサ３から送られる信号に基づく車両位置（緯度、経度）を読み込む。
【００２１】
続くステップ２に進んで、車速センサ４から送られる信号に基づく車両速度を読み込む。
【００２２】
続くステップ３に進んで、データベースにて車両の現在位置を特定する。
【００２３】
続くステップ４に進んで、データベースから特定された車両の現在位置における過去の車両速度データを読み込む。
【００２４】
続くステップ５に進んで、現在までに記憶された車両速度データが３個以上あるか、否かを判定する。ここで、車両速度データが３個より少ないと判定された場合、ステップ１２に進んで今回読み込まれた車両速度をデータベースに記憶する。
【００２５】
一方、車両速度データが３個以上あると判定された場合、ステップ６に進んで、車両速度の統計値として現在までに記憶された車両速度データの平均値Ｘを計算する。
【００２６】
続くステップ７に進んで、現在までに記憶された車両速度データから標準偏差Ｙを計算する。
【００２７】
続くステップ８に進んで、今回読み込まれた車両速度が第一基準値Ｋ１以上か、否かを判定する。
【００２８】
第一基準値Ｋ１は、次式で計算される。
Ｋ１＝Ｘ＋Ａ×Ｙ  …（１）
ただし、Ａは所定の係数である（図５参照）。すなわち、第一基準値Ｋ１は計算された車両速度データの平均値Ｘに所定の係数Ａと標準偏差Ｙとの積算値を加算した値である。
【００２９】
このステップ８にて今回読み込まれた車両速度が第一基準値Ｋ１より小さいと判定された場合、ステップ１３、１４または１５に進んで今回読み込まれた車両速度をデータベースに記憶する。
【００３０】
ステップ１３では、データベースに記憶される車両速度のデータ領域に書き込みができるか、否かを判定する。
【００３１】
ここで、車両速度のデータ領域に書き込みができると判定された場合は、ステップ１５に進んで今回読み込まれた車両速度をデータベースに記憶する。
【００３２】
一方、車両速度のデータ領域に書き込みができないと判定された場合は、ステップ１４に進んでデータベースに記憶された最も古いデータを消去し、今回読み込まれた車両速度をデータベースに記憶する。
【００３３】
前記ステップ８にて今回読み込まれた車両速度が第一基準値Ｋ１以上の車両速度超過領域であると判定された場合、ステップ９に進んで、表示ブザーユニット９を作動させて、車両速度超過領域に入っていることを運転者に知らせる表示をするとともにブザーを鳴らす。
【００３４】
ステップ８にて行われる処理が、現在の車両の位置における車両速度が記憶されている過去の車両速度の平均値Ｘに対して基準値以上に高い車両速度超過領域を判定する判定手段に相当する。
【００３５】
ステップ９て行われる処理が、車両速度超過領域に入ったことを運転者に知らせる注意喚起手段に相当する。
【００３６】
続くステップ１０に進んで、今回読み込まれた車両速度が第二基準値Ｋ２以上の車両速度超過領域か、否かを判定する。
【００３７】
第二基準値Ｋ２は、次式で計算される。
Ｋ２＝Ｘ＋Ｂ×Ｙ  …（２）
ただし、Ｂは所定の係数であり、この係数Ｂは前記の係数Ａより大きい値に設定される（図５参照）。すなわち、第二基準値Ｋ２は計算された車両速度データの平均値Ｘに所定の係数Ｂと標準偏差Ｙとの積算値を加算した値である。
【００３８】
前記ステップ１０にて読み込まれた車両速度が第二基準値Ｋ２以上である車両速度超過領域と判定された場合、ステップ１１に進んで、エンジンコントロールユニット２と連携してエンジンに対する燃料供給量を制限してエンジン回転速度を制御する。
【００３９】
ステップ１０にて行われる処理が、現在の車両の位置における車両速度が記憶されている過去の車両速度の平均値Ｘに対して基準値以上に高い車両速度超過領域を判定する判定手段に相当する。
【００４０】
ステップ１１にて行われる処理が、車両速度超過領域にて車両速度を抑える車両速度制御手段に相当する。
【００４１】
図４のフローチャートは、車両速度の標準偏差Ｙを車両速度の平均値Ｘと２乗和Ｓと修正項ＣＴとによって計算する場合のルーチンを示している。以下、このルーチンについて説明する。
【００４２】
ステップ１〜５のルーチンは、前記した図３のフローチャートと同様に構成される。ステップ５にて、現在までに記憶された車両速度データが３個より少ないと判定された場合、ステップ１４に進んで今回読み込まれた車両速度をデータベースに記憶する。
【００４３】
一方、車両速度データが３個以上あると判定された場合、ステップ６に進んで、現在までに記憶された車両速度データが４個以上あるか、否かを判定する。ここで、車両速度データが４個より少ないと判定された場合、ステップ１２に進んで、現在までに記憶された３個の車両速度データの平均値Ｘ及び標準偏差Ｙを計算する。
【００４４】
一方、車両速度データが４個以上あると判定された場合、ステップ７に進んで、今回の車両速度データ、データベースに記憶されたデータ数、車両速度の平均値Ｘ、２乗和Ｓ、修正項ＣＴから標準偏差Ｙを計算する。
【００４５】
ステップ８〜１１のルーチンは、前記した図３のフローチャートと同様に構成される。ステップ８にて今回読み込まれた車両速度が第一基準値Ｋ１より小さいと判定された場合、ステップ１５に進んでデータベースに今回までデータ数、車両速度の平均値Ｘ、２乗和Ｓ、修正項ＣＴを記憶する。
【００４６】
これによって、データベースに記憶される車両速度のデータ領域が書き込みができなくなることが回避され、多くのデータ数に対応できる。
【００４７】
車両運転システム１は、以上のように構成され、車両が同じ経路を３回以上走行した場合、車両速度の平均値Ｘ、標準偏差Ｙが求められ、再び同じ経路を車両が走行するとき、車両速度が平均値Ｘと標準偏差Ｙに基づく第一基準値Ｋ１以上に高まった車両速度超過領域に入った場合、車両速度が高すぎることを表示をするとともにブザーを鳴らして、運転者に車両速度超過領域に入ったことを知らせる。これにより、運転者がアクセルペダルの踏み込み量を減らす減速操作を行うことによって、エンジンが燃料を無駄に消費することを抑えられる。また、交差点やカーブの手前にて減速が十分に行われ、安全性が高められる。
【００４８】
運転者が、上記の表示を見たり、ブザーの音を聞いても十分な減速操作を行わない場合、車両速度が第一基準値Ｋ１より高い第二基準値Ｋ２以上に高まるのに伴って、省燃費運転コントロールユニット１０から指令によりエンジンコントロールユニット２がエンジンに対する燃料供給量を制限してエンジン回転速度を低くする制御が行われる。こうしてエンジンの減速運転が自動的に行われることによって、エンジンが燃料を無駄に消費することを抑えられるとともに、安全性が高められる。
【００４９】
なお、車両運転システム１は、上記の省燃費運転コントロールユニット１０からの指令によりエンジンコントロールユニット２がエンジンに対する燃料供給量を制限していることを、表示装置やブザー等を用いて運転者に知らせるように構成している。
【００５０】
また、省燃費運転コントロールユニット１０は、図示しないルーチンによって運転者がアクセルペダルをフルストロークに近い所定値まで踏み込んだ場合に、上記のエンジンに対する燃料供給量を制限してエンジン回転速度を落とす制御を中止する。これにより、車両速度が第二基準値Ｋ２以上に高い運転状態でも、運転者がアクセルペダルを大きく踏み込む操作によって、運転者の操作を優先したエンジンの加速運転が行われ、緊急回避等を行うことができる。
【００５１】
また、省燃費運転コントロールユニット１０は、車両速度が平均値Ｘと標準偏差Ｙに基づく第三基準値Ｋ３、第四基準値Ｋ４を設定し、車両速度が第三基準値Ｋ３以上に上昇した場合にエンジンに対する燃料の供給を停止する燃料カットを行い、車両速度が第四基準値Ｋ４以上に上昇した場合に車輪を制動する補助ブレーキ（図示せず、例えば、排気ブレーキ）を作動させる構成としてもよい。
【００５２】
第三基準値Ｋ３、第四基準値Ｋ４は、以下の式でそれぞれ計算される。
Ｋ３＝Ｘ＋Ｃ×Ｙ  …（３）
Ｋ４＝Ｘ＋Ｄ×Ｙ  …（４）
ただしＣ、Ｄは所定の係数であり、この係数Ｃは前記の係数Ｂより大きい値に設定され、係数Ｄは前記の係数Ｃより大きい値に設定される。
【００５３】
図５は、係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの特性を示す表である。
【００５４】
この表における例１は、係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを固定して設定するものである。係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、０．２、０．４、０．６、０．８と、０．２づつ増加する。
【００５５】
この表における例２は、係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを運転状態に応じて変化させように設定するものである。
【００５６】
運転者に車両速度が高すぎることを知らせる注意喚起に用いられる係数Ａは、加速領域に０．３、定常領域に０．２、減速領域に０．４に設定する。
【００５７】
エンジンに対する燃料供給量を制限するのに用いられる係数Ｂは、加速領域に０．５、定常領域に０．４、減速領域に０．５に設定する。
【００５８】
燃料カットを行うのに用いられる係数Ｃは、加速領域に０．７、定常領域に０．６、減速領域に０．６に設定する。
【００５９】
補助ブレーキを作動させるのに用いられる係数Ｄは、加速領域に１．０、定常領域に０．８、減速領域に０．７に設定する。
【００６０】
なお、図５の係数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのそれぞれの値は、一例であり、実験等によって適宜決定される。
【００６１】
図６は、車両の走行状態の一例を示すグラフである。
【００６２】
走行状態に応じて第一基準値Ｋ１、第二基準値Ｋ２、第三基準値Ｋ３、第四基準値Ｋ４が変化することにより、車両速度が平均値Ｘに対して上昇するのに伴って運転者に車両速度が高すぎることを知らせる注意喚起を行うこと、エンジンに対する燃料供給量を制限すること、燃料カットを行うこと、補助ブレーキを作動させることが走行状態に応じたタイミングで順に行われる。
【００６３】
以上のように本実施の形態では、運転者による車両の運転を補助する車両運転システム１であって、車両の位置を検出する車両位置検出手段（ＧＰＳセンサ３）と、車両速度を検出する車両速度検出手段（車速センサ４）と、既に走行したことがある経路における車両の速度情報が記憶される記憶手段（記憶媒体８）と、現在の車両の位置における車両速度が記憶されている過去の車両速度の統計値（平均値Ｘ）に対して基準値以上に高い車両速度超過領域を判定する判定手段と、車両速度超過領域に入ったことを運転者に知らせる注意喚起手段及び車両速度超過領域にて車両速度を抑える車両速度制御手段の少なくとも一方を備える構成とした。
【００６４】
上記構成に基づき、通常走行時の車両速度を学習し、現在の車両速度と記憶されている過去の車両速度の平均値とを比べて車両速度が高すぎる車両速度超過領域を判定し、車両速度超過領域に入ったことを運転者に知らせることによって、運転者がアクセルペダルの踏み込み量を減らす減速操作を行うことが促される。運転者が減速操作を行うことによって、燃料が無駄に消費されることを抑えられるとともに、安全性が高められる。
【００６５】
また、車両速度超過領域に入った場合に、車両速度を抑える制御が行われることによって、燃料が無駄に消費されることを抑えられるとともに、安全性が高められる。
【００６６】
本実施の形態では、車両速度制御手段は、車輪を駆動するエンジンに対する燃料供給量を減らす構成とした。
【００６７】
上記構成に基づき、車両速度超過領域にてエンジンに対する燃料供給量が減らされることによって、エンジンが燃料を無駄に消費することを抑えられるとともに、安全性が高められる。
【００６８】
本実施の形態では、車両速度制御手段は、車輪を制動する補助ブレーキを作動する構成とした。
【００６９】
上記構成に基づき、車両速度超過領域にて補助ブレーキが作動して車両が制動されることにより、安全性が高められる。
【００７０】
本実施の形態では、車両速度が平均値Ｘを超えて高まるのに伴って注意喚起手段が作動した後に車両速度制御手段が作動する構成とした。
【００７１】
上記構成に基づき、車両速度超過領域に入ったことを運転者に知らせた後に車両速度を抑える制御が行われることによって、運転者に違和感を与えることなく車両速度が抑えられ、安全性が高められる。
【００７２】
なお、これに限らず、車両速度超過領域にて注意喚起手段のみが作動し、車両速度制御手段が作動しない構成としてもよい。
【００７３】
また、車両速度超過領域にて注意喚起手段を作動させずに、車両速度制御手段のみが作動する構成としてもよい。
【００７４】
本実施の形態では、現在の車両の位置における車両速度が記憶されている過去の車両速度の平均値Ｘに比べて第二基準値Ｋ２以上に高い車両速度超過領域を判定してエンジンに対する燃料供給量を減らす構成とした。
【００７５】
上記構成に基づき、現在の車両速度が記憶されている過去の車両速度の平均値Ｘに比べて第二基準値Ｋ２以上に高い場合、燃料供給量減少手段が作動してエンジンに対する燃料供給量が減らされることによって、エンジンが燃料を無駄に消費することを抑えられるとともに、安全性が高められる。
【００７６】
本実施の形態では、現在の車両の位置における車両速度が記憶されている過去の車両速度の平均値Ｘに比べて第二基準値Ｋ２より高い第三基準値Ｋ３以上に高い車両速度超過領域を判定してエンジンに対する燃料供給を停止する構成とした。
【００７７】
上記構成に基づき、現在の車両速度が記憶されている過去の車両速度の平均値Ｘに比べて第三基準値Ｋ３以上に高い場合に、燃料供給停止手段が作動してエンジンに対する燃料供給が停止されることによって、エンジンブレーキが効いて制動されることにより、安全性が高められる。
【００７８】
本実施の形態では、現在の車両の位置における車両速度が記憶されている過去の車両速度の平均値Ｘに比べて第三基準値Ｋ３より高い第四基準値Ｋ４以上に高い車両速度超過領域を判定して補助ブレーキを作動する構成とした。
【００７９】
上記構成に基づき、現在の車両速度が記憶されている過去の車両速度の平均値Ｘに比べて第四基準値Ｋ４以上に高い場合に、補助ブレーキが作動して車両が制動されることにより、安全性が高められる。
【００８０】
なお、上記の実施の形態では、過去の車両速度に基づいた統計値として、過去の車両速度の平均値Ｘを用いたが、これに限らず、例えば過去の車両速度の中央値を用いてもよく、または過去の車両速度に基づくその他の値を用いてもよい。
【００８１】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【符号の説明】
【００８２】
１    車両運転システム
２    エンジンコントロールユニット
３    ＧＰＳセンサ
４    車速センサ
８    記憶媒体（データベース）
９    表示ブザーユニット
１０    省燃費運転コントロールユニット
１１    車両内通信ネットワーク
【図１】
2011026973.tif 000003
【図２】
2011026973.tif 000004
【図３】
2011026973.tif 000005
【図４】
2011026973.tif 000006
【図５】
2011026973.tif 000007
【図６】
2011026973.tif 000008
【図７】
2011026973.tif 000009