JP7412856B2 - Driving support device - Google Patents
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Description
本発明は、車両の運転を支援する装置に関する。 The present invention relates to a device for assisting vehicle driving.
最近の多くの車両には、実燃費が向上する運転(エコドライブ)を支援するエコドライブ支援機能が搭載されている。 Many modern vehicles are equipped with eco-driving support functions that support driving that improves actual fuel efficiency (eco-driving).
エコドライブ支援機能により、コンビネーションメータ内のディスプレイなどに、たとえば、アクセルペダルの踏み込み量を表すゲージとともに燃費の良悪が色で表示されたり、燃費の良い運転状況であることがランプの点灯で表示されたりする。また、車両によっては、走行中にアクセルペダルの操作などの運転操作が燃費の良悪に応じて採点され、走行終了後にその採点の平均がエコ運転度として表示される。 With the eco-driving support function, for example, the display in the combination meter displays a gauge that shows how much the accelerator pedal is pressed, as well as a color to indicate whether the fuel efficiency is good or bad, and a lamp lights up to indicate that the vehicle is driving in a fuel-efficient manner. Sometimes it happens. Furthermore, depending on the vehicle, driving operations such as accelerator pedal operations are scored while the vehicle is running, depending on whether the fuel efficiency is good or bad, and the average of the scores is displayed as the eco-driving level after the end of the drive.
ところが、従来のエコドライブ支援機能は、車両の実燃費の向上のみを目的としており、そのエコドライブ支援機能による運転支援では、車両の周囲の交通の流れについては考慮されていない。 However, the conventional eco-driving support function aims only at improving the actual fuel efficiency of the vehicle, and the driving assistance provided by the eco-driving support function does not take into account the flow of traffic around the vehicle.
本発明の目的は、車両が交通の流れに則した走行を行いながら車両の実燃費が向上する運転を支援できる、運転支援装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a driving support device that can support driving that improves the actual fuel efficiency of the vehicle while driving the vehicle in accordance with the flow of traffic.
前記の目的を達成するため、本発明に係る運転支援装置は、運転操作に応じて出力が変化する駆動システムを搭載し、駆動システムの出力により走行する車両における運転操作を支援する装置であって、車両と車両の前方または後方の少なくとも一方を走行する他車両との接近/離間に関する値を検出する検出手段と、駆動システムが最高のエネルギ効率で動作する最適動作点に対して、検出手段により検出される値に応じた許容域を設定して、車両が検出手段により検出される値に応じた走行を行い、かつ、許容域内の動作点で駆動システムが動作するように、運転操作を支援する支援手段とを含む。 In order to achieve the above object, a driving support device according to the present invention is a device that is equipped with a drive system whose output changes according to driving operations, and supports driving operations in a traveling vehicle using the output of the drive system. , a detection means for detecting a value related to the approach/separation between the vehicle and another vehicle running in front of or behind the vehicle; Supports driving operations by setting a tolerance range according to the detected value so that the vehicle travels according to the value detected by the detection means and the drive system operates at an operating point within the tolerance range. and support means to do so.
この構成によれば、車両とその前方または後方の少なくとも一方を走行する他車両との接近/離間に関する値が検出され、駆動システムが最高のエネルギ効率で動作する最適動作点に対して、その検出された値に応じた許容域が設定される。そして、車両が他車両との接近/離間に関する値に応じて走行し、かつ、駆動システムが許容域内の動作点で動作するように、運転操作が支援される。そのため、車両が交通の流れに則した走行を行いながら車両の実燃費が向上する運転を支援することができる。また、この運転支援の結果、車両が交通の流れに則して走行することにより、道路上での車両(自車両)および他車両を含む車両の流れが良くなり、各車両の実燃費の向上を期待することができる。 According to this configuration, values related to the approach/separation between the vehicle and at least one of the other vehicles running in front or behind the vehicle are detected, and the values are detected relative to the optimal operating point where the drive system operates with the highest energy efficiency. A tolerance range is set according to the specified value. Driving operations are then supported so that the vehicle travels in accordance with values related to approach/separation from other vehicles and the drive system operates at an operating point within a permissible range. Therefore, it is possible to support driving that improves the actual fuel efficiency of the vehicle while driving the vehicle in accordance with the flow of traffic. Additionally, as a result of this driving support, the vehicle follows the flow of traffic, which improves the flow of vehicles on the road, including the own vehicle and other vehicles, improving the actual fuel efficiency of each vehicle. can be expected.
他車両との接近/離間に関する値は、車両と他車両との車間距離または相対加速度であってもよいし、それらの両方であってもよい。 The value regarding approach/separation from another vehicle may be the inter-vehicle distance or relative acceleration between the vehicle and the other vehicle, or both.
支援手段による運転操作の支援の方法は、ディスプレイ表示であってもよいし、音声表示であってもよいし、それ以外にステアリングホイールなどの振動であってもよい。 The driving operation support method by the support means may be display display, audio display, or vibration of the steering wheel or the like.
本発明によれば、車両が交通の流れに則した走行を行いながら車両の実燃費が向上する運転を支援することができる。 According to the present invention, it is possible to support driving that improves the actual fuel efficiency of the vehicle while driving the vehicle in accordance with the flow of traffic.
以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
<ハイブリッド車>
図1は、本発明の一実施形態に係るハイブリッド車1の構成を示すブロック図である。
<Hybrid car>
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a
ハイブリッド車1は、シリーズ方式のハイブリッドシステムの構成で、エンジン(E/G)11、発電機(モータ)12およびモータ(発電機)13を搭載している。なお、ハイブリッドシステムの方式は、シリーズ方式に限らず、シリーズ・パラレル方式であってもよい。
The
エンジン11は、たとえば、ガソリンエンジンであり、エンジン11の燃焼室への吸気量を調整するための電子スロットルバルブ、燃料を吸入空気に噴射するインジェクタ(燃料噴射装置)および燃焼室内に電気放電を生じさせる点火プラグなどを備えている。
The
発電機12は、たとえば、永久磁石同期モータからなる。発電機12の回転軸は、エンジン11のクランクシャフトと機械的に連結されている。
The
モータ13は、たとえば、発電機12よりも大型の永久磁石同期モータからなる。モータ13の回転軸は、動力を駆動輪14に伝達する動力伝達機構に連結されている。
The
ハイブリッド車1には、発電機12およびモータ13をそれぞれ駆動するためのインバータやマイコン(マイクロコントローラユニット)などを内蔵するPCU(Power Control Unit:パワーコントロールユニット)15と、複数の二次電池を組み合わせた組電池からなる蓄電池16とが搭載されている。
The
ハイブリッド車1の加速走行時には、モータ13が力行運転されて、モータ13がハイブリッド車1の走行のための動力を発生する。動力伝達機構には、デファレンシャルギヤが含まれており、モータ13の動力は、その動力伝達機構により、左右の前輪または後輪からなる駆動輪14に分配される。
When the
ユーザによる駆動要求(アクセル開度)が小さいとき、エンジン11が停止されたまま、PCU15により、蓄電池16からの電力がモータ13に供給される。このとき、蓄電池16からの電力のみでモータ13が駆動され、ハイブリッド車1は、そのモータ13の動力でEV走行する。一方、駆動要求が大きい場合には、エンジン11が始動されて、発電機12による発電が行われる。そして、PCU15により、発電機12による発電電力と蓄電池16からの電力とがモータ13に供給される。これにより、発電機12による発電電力と蓄電池16からの電力とでモータ13が駆動され、ハイブリッド車1は、そのモータ13の動力でHV走行する。
When the user's drive request (accelerator opening) is small, the PCU 15 supplies electric power from the
また、エンジン11の始動時には、PCU15により、蓄電池16からの電力が発電機12に供給される。これにより、発電機12がモータとして力行運転されて、エンジン11が発電機12によりモータリングされる。このモータリングによりエンジン11のクランクシャフトが回転し(クランキング)、その回転数が始動に必要な回転数まで上昇すると、エンジン11の点火プラグがスパークされて、エンジン11が始動される。
Furthermore, when the
発電機12の発電時に、発電機12からモータ13への電力の供給が不要なときには、PCU15により、発電機12の発電電力が蓄電池16に供給されて、その発電機12の発電電力で蓄電池16が充電される。
When the
また、ハイブリッド車1の減速走行時には、モータ13が発電機として回生運転されて、駆動輪14からモータ13に伝達される動力が電力に変換される。このとき、モータ13が走行駆動系の抵抗となり、その抵抗がハイブリッド車1を制動する制動力(回生制動力)として作用する。PCU15により、モータ13の発電電力が蓄電池16に供給されて、そのモータ13の発電電力で蓄電池16が充電される。
Further, when the
また、ハイブリッド車1には、マイコン(マイクロコントローラユニット)を含む構成のECU(Electronic Control Unit:電子制御ユニット)が備えられている。マイコンには、たとえば、CPU、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリおよびDRAM(Dynamic Random Access Memory)などの揮発性メモリが内蔵されている。ハイブリッド車1には、各部を制御するため、複数のECUが搭載されている。その複数のECUは、CAN(Controller Area Network)通信プロトコルによる双方向通信が可能に接続されている。
Further, the
<運転支援機能>
図2は、運転支援機能のための構成を示すブロック図である。
<Driving support function>
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration for the driving support function.
ハイブリッド車1は、ユーザの運転操作を支援する運転支援機能を有しており、複数のECUには、その運転支援機能のためのECU21が含まれる。
The
ECU21には、運転支援機能に必要なセンサ、たとえば、ハイブリッド車1の前方の車両(先行車)を検出する先行車検出センサ22およびハイブリッド車1の後方の車両(後続車)を検出する後続車検出センサ23が接続されている。先行車検出センサ22および後続車検出センサ23は、いずれもレーダである。レーダは、探索範囲にレーダ波を照射し、探索範囲内に存在する物標からの反射波を受信して、その反射波に応じた検出信号を出力する。レーダは、ミリ波帯の電波をレーダ波に用いるミリ波レーダであってもよいし、レーザをレーダ波に用いるレーザレーダであってもよい。また、先行車検出センサ22および後続車検出センサ23には、超音波センサまたはステレオカメラが採用されてもよい。 The ECU 21 includes sensors necessary for the driving support function, such as a preceding vehicle detection sensor 22 that detects a vehicle in front of the hybrid vehicle 1 (preceding vehicle) and a following vehicle inspection sensor that detects a vehicle behind the hybrid vehicle 1 (following vehicle). An output sensor 23 is connected. The preceding vehicle detection sensor 22 and the following vehicle detection sensor 23 are both radars. The radar irradiates a search range with radar waves, receives reflected waves from targets existing within the search range, and outputs a detection signal according to the reflected waves. The radar may be a millimeter wave radar that uses radio waves in the millimeter wave band as radar waves, or a laser radar that uses a laser as radar waves. Moreover, an ultrasonic sensor or a stereo camera may be employed as the preceding vehicle detection sensor 22 and the following vehicle detection sensor 23.
また、ECU21には、ディスプレイ24が接続されている。ディスプレイ24は、運転席に着座したユーザが視認可能な位置に配置されていれば、たとえば、コンビネーションメータに組み込まれたマルチインフォメーションディスプレイであってもよいし、フロントガラスに画像を表示させるヘッドアップディスプレイであってもよい。
Further, a display 24 is connected to the
ECU21は、各種センサの検出信号や他のECUから入力される種々の情報などに基づいて、運転支援機能のための処理を実行し、ユーザの運転操作の支援となる情報をディスプレイ24に表示させる。
The
図3は、エンジン11の目標動作線を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a target operating line for the
ECU21のマイコンには、エンジン11の最適燃費線を目標動作線として、その目標動作線がマップの形態で記憶されている。最適燃費線は、エンジン11が最高のエネルギ効率で動作するエンジン11の回転数(エンジン回転数)とエンジン11のトルク(エンジントルク)との関係を示し、目標動作線は、エンジン11の制御におけるエンジン回転数の目標値とエンジントルクの目標値との関係を示す。また、図3には、等燃費消費率におけるとエンジントルクの位置をプロットした等高線である等燃料消費率線が併せて示されている。
The microcomputer of the
図4は、ハイブリッド車1の走行時におけるアクセル操作の時間変化の一例を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a temporal change in accelerator operation when the
アクセル操作は、ハイブリッド車1を運転するユーザによるアクセルペダルの操作である。ECU21では、ハイブリッド車1の走行中、ハイブリッド車1の車速および目標動作線(最適燃費線)に基づいて、エンジン11の動作点が目標動作線上となるアクセル操作の量が求められる。この最も効率的なアクセル操作の時間変化が図4に破線で示されている。
The accelerator operation is an operation of an accelerator pedal by a user who drives the
ハイブリッド車1の前方または後方の少なくとも一方を、ハイブリッド車1と同方向に他車両が走行している場合、ECU21では、先行車検出センサ22および後続車検出センサ23の検出信号などから、その他車両とハイブリッド車1との車間距離および相対加速度が求められる。そして、その車間距離および相対加速度から、ハイブリッド車1が他車両を含む道路上の交通の流れに則して走行するための目標相対加速度が設定される。たとえば、ハイブリッド車1が前方の他車両に接近しつつあるときには、目標相対加速度が現在の値より低い値に設定され、ハイブリッド車1に後方の他車両が接近しつつあるときには、目標相対加速度が現在の値よりも高い値に設定される。
When another vehicle is running in the same direction as the
さらに、目標動作線に対してその求められた目標相対加速度に応じて効率の低下が許容される範囲(許容域)が設定されて、目標相対加速度に基づいて、エンジン11の動作点がその許容域内となるアクセル操作の量が求められる。この交通の流れに則したうえでの効率的なアクセル操作の時間変化が図4に一点鎖線で示されている。
Further, a range (tolerance range) in which the efficiency is allowed to decrease is set with respect to the target operating line according to the obtained target relative acceleration, and the operating point of the
そして、ECU21により、図4に実線で示される実際のアクセル操作(実操作)と交通の流れに則したうえでの効率的なアクセル操作とが比較されて、ディスプレイ24に、その比較結果から必要となるアクセル操作の戻しまたは踏み増しをユーザに促す表示が出力される。
Then, the
<作用効果>
その表示により、ハイブリッド車1が交通の流れに則した走行を行いながらハイブリッド車1の実燃費が向上する運転を支援することができる。また、この運転支援の結果、ハイブリッド車1が交通の流れに則して走行することにより、道路上でのハイブリッド車1および他車両を含む多くの車両の流れが良くなり、それらの車両の実燃費の向上を期待することができる。
<Effect>
This display can support driving that improves the actual fuel efficiency of the
<変形例>
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。
<Modified example>
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention can also be implemented in other forms.
たとえば、前述の実施形態では、ハイブリッド車1と他車両との車間距離および相対加速度が求められ、その車間距離および相対加速度から、ハイブリッド車1が交通の流れに則して走行するための目標相対加速度が求められるとしたが、ハイブリッド車1と他車両の車間距離および相対速度が求められ、その車間距離および相対速度から、ハイブリッド車1が交通の流れに則して走行するための目標相対車速が求められてもよい。また、ハイブリッド車1と他車両との車間距離および相対速度から、ハイブリッド車1が交通の流れに則して走行するための目標相対車速が設定されてもよい。目標相対車速および目標車速のいずれにしても、その設定にハイブリッド車1と他車両との相対速度が用いられるので、他車両の走行状況(交通の流れ)を加味した値に設定することができる。
For example, in the embodiment described above, the inter-vehicle distance and relative acceleration between the
目標相対加速度についても同様であり、目標相対加速度に代えて、目標加速度が設定されてもよい。 The same applies to the target relative acceleration, and a target acceleration may be set instead of the target relative acceleration.
また、本発明に係る運転支援装置は、ハイブリッド車1に限らず、モータを走行用の駆動源として搭載した車両、つまり電気自動車(EV:Electric Vehicle)に適用することもでき、また、エンジンを駆動源とするコンベンショナルな車両に適用されてもよい。
Further, the driving support device according to the present invention can be applied not only to the
その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。 In addition, various design changes can be made to the above-described configuration within the scope of the claims.
1:ハイブリッド車(車両)
11:エンジン(駆動システム)
21:ECU(運転支援装置、検出手段、支援手段))
22:先行車検出センサ(検出手段)
23:後続車検出センサ(検出手段)
24:ディスプレイ(支援手段)
1: Hybrid car (vehicle)
11: Engine (drive system)
21: ECU (driving support device, detection means, support means))
22: Leading vehicle detection sensor (detection means)
23: Following vehicle detection sensor (detection means)
24: Display (support means)
Claims (1)
前記車両と前記車両の前方または後方の少なくとも一方を走行する他車両との接近および離間に関する値を検出する検出手段と、
前記駆動システムが最高のエネルギ効率で動作する最適動作点に対して、前記検出手段により検出される前記値に応じた許容域を設定して、前記車両が前記検出手段により検出される前記値に応じた走行を行い、かつ、前記許容域内の動作点で前記駆動システムが動作するように、前記アクセル操作の戻しまたは踏み増しを報知することにより、ユーザによる前記アクセル操作を支援する支援手段と、を含む、運転支援装置。 A device that is equipped with a drive system whose output changes according to an accelerator operation by a user , and supports the accelerator operation in a vehicle that runs using the output of the drive system,
Detection means for detecting values related to approach and separation between the vehicle and another vehicle running at least one of the front side and the rear side of the vehicle;
With respect to the optimum operating point at which the drive system operates with the highest energy efficiency, a tolerance range is set according to the value detected by the detection means, and the vehicle is set to the value detected by the detection means. a support means for supporting the accelerator operation by the user by notifying the user of the accelerator operation to be depressed or further depressed so that the drive system runs according to the accelerator operation and operates at an operating point within the permissible range; Driving assistance devices, including:
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- 2020-02-28 JP JP2020034454A patent/JP7412856B2/en active Active
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