車両制御システム
【課題】特定交差点から車両までの距離を高い精度で取得し、より正確な動力源の再始動時期を設定する車両制御システムを提供する。
【解決手段】車両の制御装置は、切り替え時間の長い特定交差点に車両が停車すると、信号機の切り替え残時間および特定交差点から車両までの距離を取得する。制御装置は、信号待ちの車列の後方など特定交差点から車両までの距離が長いとき、信号機の切り替え残時間に特定交差点からの距離に応じた時間を加えて車両のアイドリングストップ時間を延長する。一方、車列の先頭など特定交差点から車両までの距離が短いとき、信号機の切り替え残時間に応じて車両のアイドリングストップ時間を設定する。これにより、信号機の切り替え残時間だけでなく、特定交差点から車両までの距離に応じてアイドリングストップ時間を設定することができる。
【解決手段】車両の制御装置は、切り替え時間の長い特定交差点に車両が停車すると、信号機の切り替え残時間および特定交差点から車両までの距離を取得する。制御装置は、信号待ちの車列の後方など特定交差点から車両までの距離が長いとき、信号機の切り替え残時間に特定交差点からの距離に応じた時間を加えて車両のアイドリングストップ時間を延長する。一方、車列の先頭など特定交差点から車両までの距離が短いとき、信号機の切り替え残時間に応じて車両のアイドリングストップ時間を設定する。これにより、信号機の切り替え残時間だけでなく、特定交差点から車両までの距離に応じてアイドリングストップ時間を設定することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御システムに関し、特にナビゲーション装置の地図情報を利用して交通信号機（以下、「信号機」と省略する。）の切り替わり時間の長い交差点において動力源の停止および再始動を実施する車両制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
停車時間に応じて例えばエンジンなどの動力源を停止するいわゆるアイドリングストップを実施する車両が広く知られている。アイドリングストップは、例えば交差点などで交通信号機（以下、「信号機」と省略する。）の切り替えを待つ間に実施される。一方、すべての信号機が設けられた交差点をアイドリングストップの対象とすると、ナビゲーション装置などの位置情報を処理する装置に過大な負荷を加えることとなる。また、アイドリングストップを頻繁に実施すると、夏季には車両の室温の上昇、冬季には車両の室温の低下を招くとともに、バッテリや動力源の始動装置などの消耗を早めるという問題がある。
【０００３】
そこで、交差点に設けられている信号機の切り替え時期や交差点から車両までの距離などを考慮してアイドリングストップの実施の可否を決定することが提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開２００１−２０７８８３号公報
【特許文献２】特開２００３−２０６７８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の場合、交差点に設けられている信号機の切り替え情報と、信号機が設けられている交差点から自身の車両までの距離とから、アイドリングストップの可否およびエンジンの再始動時期を設定している。しかしながら、特許文献１の場合、ナビゲーション装置の距離情報は、例えばＧＰＳなどのナビゲーション装置からの位置情報を利用している。そのため、距離精度が低く、アイドリングストップの開始時期およびエンジンの再始動時期を正確に設定することは困難である。
【０００５】
一方、特許文献２の場合、特許文献１と同様に交差点に設けられている信号機の切り替え情報に加え、自身の車両の直前に停車している車両のエンジン再始動情報を取得している。そして、取得した信号機の切り替え情報およびエンジン再始動情報に基づいて、アイドリングストップの可否およびエンジンの再始動時期を設定することが開示されている。しかしながら、直前の車両がエンジンを再始動した時点では、自身の車両のエンジン再始動時期としては遅い場合が多い。そのため、車両の発進が遅れ、交通の妨げとなるおそれがある。また、すべての車両が再始動情報を発信するとは限らず、さらに周囲に複数の車両がある場合、どれが直前の車両から発信された再始動情報であるかを判別するのは困難である。
【０００６】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、特定交差点から車両までの距離を高い精度で取得し、より正確な動力源の再始動時期を設定する車両制御システムを提供することにある。
また、本発明の他の目的は、特定交差点から車両までの高精度な距離を取得できない場合でも、前方の他車の有無からより正確な動力源の再始動時期を設定する車両制御システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明では、動力源制御手段は、特定交差点における信号機の切り替え残時間と動力源停止時間とに基づいて動力源の停止および再始動を実施する。特定交差点は、特に信号の切り替え時間が長い交差点として地図情報とともにナビゲーション装置に記憶されている。そのため、動力源制御手段は、特定交差点以外の交差点ではアイドリングストップを実施しない。動力源停止時間は、特定交差点までの距離に応じて設定される。動力源制御手段は、車両が走行する道路に設けられている距離情報発信手段から特定交差点から車両までの距離を取得する。そのため、距離取得手段は特定交差点からの正確な距離を距離情報発信手段から取得し、動力源制御手段は取得した距離に基づいて動力源停止時間を設定している。このように、信号機の残時間だけでなく特定交差点からの距離に応じて設定した動力源停止時間を加味することにより、特定交差点から車両までの距離に応じて適切な時間のアイドリングストップが図られる。したがって、交差点から車両までの距離を高い精度で取得することができ、より正確な動力源の再始動時期を設定することができる。また、特定交差点以外ではアイドリングストップが実施されないので、車両の室温の過剰な上昇または降下、およびバッテリや始動装置などの消耗を低減することができる。
【０００８】
請求項２記載の発明では、動力源制御手段は、特定交差点において信号機の残時間と前方の車両の有無に基づいて動力源の停止および再始動を実施する。特定交差点は、特に信号の切り替え時間が長い交差点として地図情報とともにナビゲーション装置に記憶されている。一方、特定交差点からの正確な距離を発信する距離情報発信手段は、すべての交差点に設けられているとは限らない。そこで、動力源制御手段は、信号機の残時間に加え、前方の車両の有無に基づいて動力源の停止および再始動時期を設定する。前方に他車があるとき、信号機が赤から青に切り替わっても、車両がすぐに移動を開始するとは限らない。そのため、前方の他車の有無に基づいて、自車の動力源の停止時期および再始動時期を設定することにより、特定交差点から車両までの距離に応じて適切な時間のアイドリングストップが図られる。したがって、特定交差点から車両までの高精度な距離を取得できない場合でも、前方の他車の有無から動力源の正確な再始動時期を設定することができる。また、特定交差点以外ではアイドリングストップが実施されないので、車両の室温の過剰な上昇または降下、およびバッテリや始動装置などの消耗を低減することができる。
【０００９】
請求項３記載の発明では、動力源制御手段は、車両の前方に他車がないとき、すなわち車両が特定交差点に停車している車列の先頭にあるとき、信号機の残時間に応じて動力源の再始動時期を設定する。これにより、動力源制御手段は、信号機が赤から青に切り替わる所定時間前に車両の動力源を再始動する。したがって、信号機が切り替わると、車両は円滑に進行を開始することができる。
【００１０】
請求項４記載の発明では、動力源制御手段は、車両の前方に他車が停車しているとき、前方の他車の発進時期を動力源の再始動時期に設定する。距離情報発信手段が設けられていない特定交差点では、特定交差点から車両までの位置の距離を正確に取得することは困難である。そのため、信号機の切り替え時間と特定交差点からの距離とを加味して再始動時期を設定するのは困難である。そこで、車両の前方に他車が停車しているとき、その他車、特に数台前方の他車の発進を検出することにより、車両の動力源の再始動時期を設定している。したがって、信号機が切り替わると、車両は円滑に進行を開始することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
本発明の一実施形態による車両制御システムの電気的な構成を図２に示す。車両制御システム１０は、制御装置１１、ナビゲーション装置２０、動力源としてのエンジンユニット３０、通信装置１２、車間距離センサ１３および前方車両移動検出装置１４を備えている。制御装置１１は、いわゆる電子制御ユニット（ＥＣＵ）であり、ナビゲーション装置２０、エンジンユニット３０および通信装置１２をはじめとする車両の全体を統合的に制御する。制御装置１１は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどから構成されるマイクロコンピュータを有している。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されているコンピュータプログラムにしたがって車両の各部を制御する。制御装置１１をはじめとする各部は、バッテリ１５から供給された電力によって駆動される。
【００１２】
ナビゲーション装置２０は、ナビ制御部２１、地図情報格納部２２、特定交差点情報格納部２３および位置情報取得部２４を有している。ナビ制御部２１は、制御装置１１と同様にマイクロコンピュータで構成され、地図情報格納部２２、特定交差点情報格納部２３および位置情報取得部２４を統合して制御装置１１とともに制御する。ナビ制御部２１は、制御装置１１と一体の構成としてもよい。
【００１３】
地図情報格納部２２は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＤＶＤ（Digital Versatile Disk）などの記録メディアで構成されている。地図情報格納部２２は、地図情報を含んでいる。特定交差点情報格納部２３は、地図情報格納部２２と同一または異なる記録メディアで構成されている。特定交差点情報は、地図情報に関連づけされて記録メディアに記録されている。特定交差点とは、信号機が設置されている交差点のうち、赤信号と青信号との相互間の切り替え時間の長い交差点を意味する。また、二本以上の道路が交差する場合、特に赤信号の待ち時間の長い側を特定交差点としてもよい。特定交差点情報格納部２３には、この特定交差点情報が地図情報に関連づけされて特定交差点情報として格納されている。なお、地図情報格納部２２および特定交差点情報格納部２３は、上述のＨＤＤやＤＶＤに限らず、不揮発性のメモリカードなどであってもよく、それらを複数選択可能な構成であってもよい。
【００１４】
位置情報取得部２４は、例えばＧＰＳ（Global Positioning System）受信機、走行距離センサおよびジャイロなどを有する自立航法装置で構成されている。位置情報取得部２４は、公知の検知方法により車両の現在位置および進行方向の方位を取得する。位置情報取得部２４は、取得した車両の現在位置および進行方向の方位をナビ制御部２１へ出力する。ナビ制御部２１は、入力された車両の現在位置および進行方向の方位と、地図情報格納部２２に格納されている地図情報とに基づいて、図示しないディスプレイに車両の現在位置を表示する。
【００１５】
エンジンユニット３０は、エンジン制御部３１、スタータ３２、イグナイタ３３およびインジェクタ３４などから構成されている。本実施形態の構成の場合、エンジンユニット４０としてガソリンエンジンを例に説明している。エンジン制御部３１は、制御装置１１と同様にマイクロコンピュータで構成されている。エンジン制御部３１は、例えば回転数センサ、アクセルセンサ、車速センサあるいは水温センサなど車両の各部に設けられた図示しない各種のセンサから車両の運転状態を取得する。回転数センサは、エンジンユニット４０の図示しないエンジン本体の回転数を検出する。アクセルセンサは、アクセルペダルの踏み込み量を検出する。車速センサは、車両の速度を検出する。水温センサは、エンジン本体の冷却水の温度を検出する。エンジン制御部３１は、例示した各種のセンサおよびその他のセンサから車両の運転状態を検出し、検出した車両の運転状態および制御装置１１から入力された情報などに基づいて、スタータ３２、イグナイタ３３およびインジェクタ３４を駆動する。なお、エンジン制御部３１は、制御装置１１と一体の構成してもよい。
【００１６】
スタータ３２は、モータなどを有し、エンジン本体にクランキングのための動力を与えてエンジン本体を始動する。イグナイタ３３は、点火コイルおよび点火プラグなどを有し、エンジン本体の燃焼室に吸入された混合気に点火する。なお、ディーゼルエンジンの場合、イグナイタは省略してもよい。インジェクタ３４は、エンジン本体に吸入される空気またはエンジン本体の燃焼室に吸入された空気に燃料を噴射する。
【００１７】
エンジン制御部３１は、制御装置１１からの指令にしたがってスタータ３２に始動信号を出力する。また、エンジン制御部３１は、制御装置１１からの指令にしたがってイグナイタ３３に点火信号を出力し、インジェクタ３４に噴射信号を出力する。エンジン制御部３１は、スタータ３２、イグナイタ３３およびインジェクタ３４を制御することにより、エンジン本体の始動を実施するとともに、安定した運転状態を維持する。
【００１８】
通信装置１２は、車両が走行する道路や他車に設けられている各種情報提供手段から情報を取得する。ここで、通信装置１２が情報を取得する各種の情報提供手段は、道路などに設けられた設備であって、本発明の車両制御システムを構成するものではない。本実施形態の場合、通信装置１２は、距離情報発信装置４１および信号情報発信装置４２から情報を取得する。
【００１９】
距離情報発信装置４１は、例えば図３に示すように自身の車両５０が走行する道路６０の路側部に設けられている。距離情報発信装置４１は、特定交差点６１からの距離を距離情報として発信している。図２に示す通信装置１２は、取得した距離情報を制御装置１１へ出力する。制御装置１１は、この距離情報に基づいて特定交差点６１から自身の車両５０までの距離を取得する。信号情報発信装置４２は、図３に示すように特定交差点６１の信号機６２またはその近傍に設けられている。信号情報発信装置４２は、特定交差点６１における信号機６２が赤から青に切り替わるまでの残り時間を切り替え残時間情報として発信している。図２に示す通信装置１２は、取得した切り替え残時間情報を制御装置１１へ出力する。制御装置１１は、この切り替え残時間情報に基づいて特定交差点６１に設置されている信号機６２の切り替え残時間を取得する。
【００２０】
制御装置１１および通信装置１２は、信号情報発信装置４２から切り替え残時間情報を取得する特許請求の範囲の信号機残時間取得手段を構成している。また、制御装置１１および通信装置１２は、距離情報発信手段４１から距離情報を取得する特許請求の範囲の距離情報取得手段を構成している。さらに、制御装置１１は、エンジンユニット４０を制御する特許請求の範囲の動力源制御手段を構成している。
【００２１】
車間距離センサ１３は、車両５０の前方に設けられている。車間距離センサ１３は、例えばレーザ測距部などを有しており、図３に示すように車両５０の前方に位置している他車５１の有無、および他車５１までの距離を検出する。車間距離センサ１３は、検出した他車５１の有無、および他車５１までの距離を検出信号として制御装置１１へ出力する。前方車両移動検出装置１４は、例えばレーザ送受信機を有しており、車両５０の前方に停車している他車５１の移動を検出する。前方車両移動検出装置１４は、車両５０の下方から前方の他車５１のタイヤにレーザ光を照射し、その反射光から前方の他車５１の移動を検出する。このとき、前方車両移動検出装置１４は、例えば直近から所定の数のタイヤを検出することにより、直前の他車５１の移動だけでなく、数台前方の他車５１の移動も検出可能である。
【００２２】
次に、上記の構成による車両制御システム１０の作動について説明する。
（アイドリングストップの第１実施形態）
まず、上記の構成による車両制御システム１０の作動の第１実施形態を図１に基づいて説明する。作動の第１実施形態の場合、図３に示すように道路６０の特定交差点６１に距離情報発信装置４１が設けられている。
【００２３】
制御装置１１は、車両５０が交差点で停車すると、この交差点が特定交差点６１であるか否かを判断する（Ｓ１０１）。制御装置１１は、ナビゲーション装置２０から車両５０が停車している交差点の位置を取得する。そして、制御装置１１は、取得した交差点が特定交差点情報に含まれている特定交差点６１に該当するか否かを判断する。車両５０が停車した交差点が特定交差点６１でない場合、信号機の切り替え時間、すなわち信号機が赤から青へ切り替わるまでの時間は比較的短い。信号機の切り替え時間が短いとき、車両５０のアイドリングストップを実施すると、バッテリ１５やスタータ３２の消耗を早めることとなる。したがって、制御装置１１は、車両５０が特定交差点６１でない交差点に停車したとき、処理を終了する。
【００２４】
制御装置１１は、ステップＳ１０１において車両５０が特定交差点６１で停車したと判断すると、切り替え残時間を取得する（Ｓ１０２）。制御装置１１は、信号情報発信装置４２から通信装置１２を経由して切り替え残時間を取得する。
制御装置１１は、ステップＳ１０２において切り替え残時間を取得すると、自身の車両５０が先頭か否かを判断する（Ｓ１０３）。具体的には、制御装置１１は、車間距離センサ１３からの出力信号などに基づいて自身の車両５０の前方における他車５１の存在を検出する。自身の車両５０の前方に他車５１が存在するか否かによって、エンジンを停止する時間すなわちアイドリングストップの時間は変化する。すなわち、車両５０が特定交差点６１で停車したとき、特定交差点６１に停車している複数の車両からなる車列のうち自身の車両５０が先頭か後方かによって、発進までに要する時間およびアイドリングストップの時間は変化する。例えば車両５０の前方に他車５１があるとき、信号機６２が赤から青に切り替わっても車両５０が発進するまでには比較的時間を要する。一方、車両５０が車列の先頭にあるとき、信号機６２が赤から青に切り替わってから車両５０が発進するまでの時間は短くなる。したがって、制御装置１１は、自身の車両５０が車列の先頭にあるか否かを判断する。
【００２５】
制御装置１１は、ステップＳ１０３において自身の車両５０が特定交差点６１に停車している車列の先頭にあると判断したとき、ステップＳ１０２で取得した切り替え残時間が所定時間以上であるか否かを判断する（Ｓ１０４）。上述のように頻繁なアイドリングストップの実施は、バッテリ１５やスタータ３２などの消耗の原因になる。そこで、制御装置１１は、特定交差点６１における信号機６２の切り替え残時間がアイドリングストップを実施するのに十分な時間（例えば、１分以上）あるか否かを判断する。制御装置１１は、切り替え残時間が所定時間に満たないとき、アイドリングストップの実施は不要と判断し、処理を終了する。
【００２６】
制御装置１１は、ステップＳ１０４において切り替え残時間が所定時間以上であると判断すると、車両５０の停車している位置が特定交差点６１から所定距離以上あるか否かを判断する（Ｓ１０５）。また、ステップＳ１０３において自身の車両５０が特定交差点６１に停車している車列の先頭でないと判断したときも、ステップＳ１０５において車両５０が停車している位置が特定交差点６１から所定距離以上あるか否かを判断する。
【００２７】
制御装置１１は、通信装置１２を経由して距離情報発信装置４１から距離情報を取得する。制御装置１１は、取得した距離情報から特定交差点６１から車両５０までの距離を検出する。そして、制御装置１１は、検出した距離が予め設定されている所定距離以上であるか否かを判断する。ここで、特定交差点６１から車両までの距離は、起点が特定交差点６１の中心または停止線であり、終点が車両５０の中心、前端あるいは通信装置１２の受信器の位置など任意に設定される。ここで距離の判断に用いる所定距離とは、例えば車両数台分に相当する距離、すなわち数ｍ〜数十ｍ程度の任意の値に設定することが望ましい。
【００２８】
特定交差点６１から車両５０までの距離によってアイドリングストップを実施する時間は変化する。例えば車両５０が特定交差点６１に停車している車列の先頭ではないとき、前方に停車している他車５１の台数や他車５１の全長などによって特定交差点６１から車両５０までの距離は変化する。そのため、車両５０がアイドリングストップを実施する時間は、信号機６２の切り替え残時間だけでなく特定交差点６１から車両５０までの距離にも依存する。制御装置１１は、距離情報発信装置４１から距離情報を取得することにより、特定交差点６１から車両５０までの正確な距離を検出することができる。
【００２９】
制御装置１１は、ステップＳ１０５において特定交差点６１からの距離が所定距離以上と判断すると、検出した距離に応じてアイドリングストップの時間を延長する（Ｓ１０６）。前方に複数の他車５１が停車し特定交差点６１から車両５０までの距離が所定距離以上のとき、信号機６２が赤から青に切り替わっても、車両５０の発進までには時間的な余裕がある。そこで、制御装置１１は、特定交差点６１からの距離が所定距離以上と判断したとき、ステップＳ１０２で取得した信号機６２の切り替え残時間に、特定交差点６１から車両５０までの距離に応じた時間（特許請求の範囲の「動力源停止時間」に相当）を加え、アイドリングストップを実施する時間を延長する。制御装置１１は、延長したアイドリングストップ時間を設定すると、イグナイタ３３による点火の停止、およびインジェクタ３４からの燃料の噴射を停止して、エンジン本体の運転を停止させる。
【００３０】
一方、制御装置１１は、ステップＳ１０５において特定交差点６１からの距離が所定距離以上でないと判断すると、ステップＳ１０２で取得した信号機６２の切り替え残時間に応じてアイドリングストップ時間を設定する（Ｓ１０７）。自身の車両５０が特定交差点６１において車列の先頭あるとき、あるいは先頭でなくても前方の他車５１の数が少ないとき、特定交差点６１から車両５０までの距離は短くなる。この場合、信号機６２が赤から青に切り替わると、車両５０は速やかに発進する必要がある。そこで、制御装置１１は、信号機６２の切り替え残時間に応じてアイドリングストップ時間を設定し、信号機６２が赤から青に切り替わるまでにエンジンの再始動を可能にする。すなわち、制御装置１１は、信号機６２が赤から青に切り替わる前にエンジンを再始動可能なアイドリングストップ時間を設定する。制御装置１１は、切り替え残時間に応じてアイドリングストップ時間を設定すると、イグナイタ３３による点火の停止、およびインジェクタ３４からの燃料の噴射を停止して、エンジン本体の運転を停止させる。
【００３１】
ステップＳ１０６で延長されたアイドリングストップ時間、およびステップＳ１０７で設定されたアイドリングストップ時間に達すると、制御装置１１はエンジン本体の運転を再始動させる（Ｓ１０８）。制御装置１１は、エンジン制御部３１を経由してスタータ３２を駆動するとともに、適切なタイミングでイグナイタ３３による点火およびインジェクタ３４による燃料の噴射を実施する。これにより、エンジン本体は再始動する。
制御装置１１は、交差点で車両５０が停車するごとに、上述の手順を繰り返して実行する。
【００３２】
以上説明した第１実施形態では、制御装置１１は距離情報発信装置４１により特定交差点６１から車両５０までの距離を取得する。そのため、制御装置１１は特定交差点６１から車両５０までの正確な距離を取得することができる。そして、制御装置１１は、取得した正確な距離と、信号情報発信装置４２から入手した信号機６２の切り替え残時間とから、アイドリングストップの実施の可否およびアイドリングストップ時間を設定する。したがって、特定交差点６１から車両５０までの距離に応じて、正確なエンジン本体の再始動時期を設定することができる。また、特定交差点６１以外ではエンジン本体のアイドリングストップが実施されないので、車両５０の室温の過剰な上昇または降下、およびバッテリ１５やスタータ３２などの機器の消耗を低減することができる。
【００３３】
なお、第１実施形態では、ステップＳ１０６またはステップＳ１０７においてアイドリングストップ時間を設定した後、エンジン本体の運転を停止する例について説明した。しかし、例えばステップＳ１０４で切り替え残時間が所定時間以上であることが判断されれば、制御装置１１はすぐにエンジン本体の運転を停止し、アイドリングストップを実施してもよい。そして、制御装置１１は、エンジン本体の運転を停止した後、ステップＳ１０５以降の処理を実施してもよい。このように、制御装置１１がエンジン本体の運転を停止する時期は、アイドリングストップを実施するために合理的な範囲で任意の時期に設定することができる。
【００３４】
（アイドリングストップの第２実施形態）
第２実施形態の場合、道路６０に距離情報発信装置４１が設置されていない。信号機６２の切り替え時間が長い特定交差点６１は、数多く存在している。そのため、すべての特定交差点６１に距離情報発信装置４１が設置されているとは限らない。そこで、第２実施形態では、特定交差点６１に距離情報発信装置４１が設置されていない場合の処理の流れを図４に基づいて説明する。なお、第１実施形態と実質的に同一の処理は簡単に説明する。
【００３５】
制御装置１１は、車両５０が交差点で停車すると、この交差点が特定交差点６１であるか否かを判断する（Ｓ２０１）。制御装置１１は、ステップＳ２０１において車両５０が特定交差点６１で停車したと判断すると、信号機６２の切り替え残時間を取得する（Ｓ２０２）。制御装置１１は、切り替え残時間を取得すると、ステップＳ２０２で取得した切り替え残時間が所定時間以上であるか否かを判断する（Ｓ２０３）。制御装置１１は、切り替え残時間が所定時間に満たないとき、アイドリングストップの実施は不要と判断し、処理を終了する。
【００３６】
制御装置１１は、ステップＳ２０３において切り替え残時間が所定時間以上であると判断すると、特定交差点６１に停車している自身の車両５０の前方に他車５１が存在するか否かを判断する（Ｓ２０４）。特定交差点６１の信号待ちで車両５０が停車しているとき、特定交差点６１から自身の車両５０までの距離は前方に停車している他車５１の有無および他車５１の台数などによって変化する。一方、車両５０が走行する道路６０に距離情報発信装置４１が設置されていない場合、制御装置１１は特定交差点６１から車両５０までの正確な距離を取得することができない。そこで、制御装置１１は、特定交差点６１で停止している自身の車両５０の前方に、他車５１が停車しているか否かを判断する。
【００３７】
制御装置１１は、ステップＳ２０４において自身の車両５０の前方に他車５１が停車していると判断すると、前方の他車５１が発進するまでアイドリングストップ時間を延長する（Ｓ２０５）。前方に他車５１が停車しているとき、その台数および全長によって特定交差点６１から車両５０までの距離は変化する。そのため、信号機６２が赤から青に切り替わってから自身の車両５０が発進するまでの時間およびアイドリングストップを実施する時間は変化する。そこで、制御装置１１は、車間距離センサ１３で前方の他車５１の存在を検出するとともに、前方車両移動検出装置１４で前方に停車している他車５１の移動を検出する。
【００３８】
前方車両移動検出装置１４は、上述のように例えばレーザ光送受信機により前方に停車している他車５１のタイヤの動きを検出する。このとき、車両５０に近い側からレーザ光が照射されるタイヤの数をカウントすることにより、直前の他車５１に限らず、数台前方の他車５１のタイヤの動きを検出することができる。また、車両５０の近い側からレーザ光が照射されるタイヤの数をカウントすることにより、前方に停車している他車５１の台数の概略を検出することもできる。
【００３９】
制御装置１１は、ステップＳ２０４において前方に他車５１が停車していることを検出すると、前方の他車５１が発進するまでアイドリングストップ時間を延長する。このとき、前方車両移動検出装置１４では車両５０の直前の他車５１よりも、車両５０から数台前方の車両５１の移動を検出することが望ましい。これは、直前の他車５１の移動を検出した後、車両５０のエンジン本体を始動すると、始動時期および車両５０の発進に遅れが生じやすいからである。
【００４０】
制御装置１１は、アイドリングストップの条件が満たされたと判断すると、エンジン本体の運転を停止する。そして、制御装置１１は、ステップＳ２０２で取得した信号機６２の切り替え残時間に、前方の他車５１が発進するまでの時間を加え、アイドリングストップを実施する時間を延長する。このとき、制御装置１１は、前方に停車している他車５１の台数に応じてアイドリングストップ時間を延長する。例えば前方に停車している他車５１の台数が１から２台程度であるとき、最前の他車５１の移動を検出してから車両５０のエンジン本体を再始動すると、発進に遅れが生じるおそれがある。そのため、制御装置１１は、前方に停車している他車５１の台数が少なくなるほどアイドリングストップを延長する時間を短縮する。
【００４１】
一方、制御装置１１は、ステップＳ２０４において前方に他車５１が停車していないとき、すなわち自身の車両５０が車列の先頭にあると判断すると、ステップＳ２０２において取得した信号機６２の切り替え残時間に応じてアイドリングストップ時間を設定する（Ｓ２０６）。すなわち、制御装置１１は、信号機６２が赤から青に切り替わる前にエンジン本体を再始動可能なアイドリングストップ時間を設定する。制御装置１１は、アイドリングストップ時間を設定すると、エンジン本体の運転を停止させる。
ステップＳ２０５で延長されたアイドリングストップ時間、およびステップＳ２０６で設定されたアイドリングストップ時間に達すると、制御装置１１はエンジン本体を再始動させる（Ｓ２０７）。
制御装置１１は、交差点で車両５０が停車するごとに、上述の手順を繰り返して実行する。
【００４２】
第２実施形態では、制御装置１１は前方に停車している他車５１の有無によってアイドリングストップ時間を設定している。制御装置１１は、車両５０の前方に他車５１が停車しているとき、信号機６２の切り替え残時間に前方の車両５０の移動を検出するまでの期間を加えてアイドリングストップ時間を設定している。また、制御装置１１は、車両５０の前方に他車５１が停車していないとき、信号機６２の切り替え残時間に応じてアイドリングストップ時間を設定している。これにより、道路６０に距離情報発信装置４１が設置されておらず、特定交差点６１から車両５０までの正確な距離を検出できない場合でも、前方の他車５１の有無および他車５１の移動に基づいてアイドリングストップ時間が設定される。したがって、特定交差点６１から車両５０までの高精度な距離を取得できない場合でも、より正確なエンジン本体の再始動時期を設定することができる。
【００４３】
上述の複数の実施形態では、動力源としてガソリンエンジンを例に説明した。しかし、動力源は、ディーゼルエンジンであってもよく、例えばモータとガソリンエンジンとのハイブリッドシステムなど、ガソリンエンジンに限らず適用することができる。
また、上述の複数の実施形態では、アイドリングストップの時間を信号機６２の切り替え残時間および特定交差点６１から距離などに応じて設定している。しかし、例えば真夏の炎天下などのように車両５０の室内の温度上昇が大きいときのように気象条件あるいはその他の環境的な条件によっては、アイドリングストップの時間を適宜短縮してもよい。さらに、例えば車両５０が特定交差点６１に連続して停車する場合など、道路の走行状態によっては頻繁にアイドリングストップが実施されるような場合、制御装置１１は適宜アイドリングストップを省略したり短縮してもよい。
【００４４】
さらに、第２実施形態では、前方の他車５１の移動を検出する前方車両移動検出装置１４として、レーザ送受信機を例に説明した。しかし、前方車両移動検出装置１４は、時間的な影響を無視可能であれば、例えばカメラや車間距離センサ１３から直前の他車５１の発進を検出してもよい。この場合、カメラや車間距離センサ１３を用いることにより、前方車両移動検出装置１４を安価に構成することができる。
【００４５】
以上説明した本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施形態による車両制御システムにおいて作動の第１実施形態の流れを示す概略図
【図２】本発明の一実施形態による車両制御システムの電気的な構成を示すブロック図
【図３】特定交差点を示す模式図
【図４】本発明の一実施形態による車両制御システムにおいて作動の第２実施形態の流れを示す概略図
【符号の説明】
【００４７】
図面中、１０は車両制御システム、１１は制御装置（信号機残時間取得手段、距離取得手段、動力源制御手段）、１２は通信装置（信号機残時間取得手段、距離取得手段）、２０はナビゲーション装置、２２は地図情報格納部、２３は特定交差点情報格納部、３０はエンジンユニット（動力源）、４１は距離情報発信装置、５０は車両、５１は他車、６０は道路、６１は特定交差点、６２は信号機を示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御システムに関し、特にナビゲーション装置の地図情報を利用して交通信号機（以下、「信号機」と省略する。）の切り替わり時間の長い交差点において動力源の停止および再始動を実施する車両制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
停車時間に応じて例えばエンジンなどの動力源を停止するいわゆるアイドリングストップを実施する車両が広く知られている。アイドリングストップは、例えば交差点などで交通信号機（以下、「信号機」と省略する。）の切り替えを待つ間に実施される。一方、すべての信号機が設けられた交差点をアイドリングストップの対象とすると、ナビゲーション装置などの位置情報を処理する装置に過大な負荷を加えることとなる。また、アイドリングストップを頻繁に実施すると、夏季には車両の室温の上昇、冬季には車両の室温の低下を招くとともに、バッテリや動力源の始動装置などの消耗を早めるという問題がある。
【０００３】
そこで、交差点に設けられている信号機の切り替え時期や交差点から車両までの距離などを考慮してアイドリングストップの実施の可否を決定することが提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開２００１−２０７８８３号公報
【特許文献２】特開２００３−２０６７８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の場合、交差点に設けられている信号機の切り替え情報と、信号機が設けられている交差点から自身の車両までの距離とから、アイドリングストップの可否およびエンジンの再始動時期を設定している。しかしながら、特許文献１の場合、ナビゲーション装置の距離情報は、例えばＧＰＳなどのナビゲーション装置からの位置情報を利用している。そのため、距離精度が低く、アイドリングストップの開始時期およびエンジンの再始動時期を正確に設定することは困難である。
【０００５】
一方、特許文献２の場合、特許文献１と同様に交差点に設けられている信号機の切り替え情報に加え、自身の車両の直前に停車している車両のエンジン再始動情報を取得している。そして、取得した信号機の切り替え情報およびエンジン再始動情報に基づいて、アイドリングストップの可否およびエンジンの再始動時期を設定することが開示されている。しかしながら、直前の車両がエンジンを再始動した時点では、自身の車両のエンジン再始動時期としては遅い場合が多い。そのため、車両の発進が遅れ、交通の妨げとなるおそれがある。また、すべての車両が再始動情報を発信するとは限らず、さらに周囲に複数の車両がある場合、どれが直前の車両から発信された再始動情報であるかを判別するのは困難である。
【０００６】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、特定交差点から車両までの距離を高い精度で取得し、より正確な動力源の再始動時期を設定する車両制御システムを提供することにある。
また、本発明の他の目的は、特定交差点から車両までの高精度な距離を取得できない場合でも、前方の他車の有無からより正確な動力源の再始動時期を設定する車両制御システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明では、動力源制御手段は、特定交差点における信号機の切り替え残時間と動力源停止時間とに基づいて動力源の停止および再始動を実施する。特定交差点は、特に信号の切り替え時間が長い交差点として地図情報とともにナビゲーション装置に記憶されている。そのため、動力源制御手段は、特定交差点以外の交差点ではアイドリングストップを実施しない。動力源停止時間は、特定交差点までの距離に応じて設定される。動力源制御手段は、車両が走行する道路に設けられている距離情報発信手段から特定交差点から車両までの距離を取得する。そのため、距離取得手段は特定交差点からの正確な距離を距離情報発信手段から取得し、動力源制御手段は取得した距離に基づいて動力源停止時間を設定している。このように、信号機の残時間だけでなく特定交差点からの距離に応じて設定した動力源停止時間を加味することにより、特定交差点から車両までの距離に応じて適切な時間のアイドリングストップが図られる。したがって、交差点から車両までの距離を高い精度で取得することができ、より正確な動力源の再始動時期を設定することができる。また、特定交差点以外ではアイドリングストップが実施されないので、車両の室温の過剰な上昇または降下、およびバッテリや始動装置などの消耗を低減することができる。
【０００８】
請求項２記載の発明では、動力源制御手段は、特定交差点において信号機の残時間と前方の車両の有無に基づいて動力源の停止および再始動を実施する。特定交差点は、特に信号の切り替え時間が長い交差点として地図情報とともにナビゲーション装置に記憶されている。一方、特定交差点からの正確な距離を発信する距離情報発信手段は、すべての交差点に設けられているとは限らない。そこで、動力源制御手段は、信号機の残時間に加え、前方の車両の有無に基づいて動力源の停止および再始動時期を設定する。前方に他車があるとき、信号機が赤から青に切り替わっても、車両がすぐに移動を開始するとは限らない。そのため、前方の他車の有無に基づいて、自車の動力源の停止時期および再始動時期を設定することにより、特定交差点から車両までの距離に応じて適切な時間のアイドリングストップが図られる。したがって、特定交差点から車両までの高精度な距離を取得できない場合でも、前方の他車の有無から動力源の正確な再始動時期を設定することができる。また、特定交差点以外ではアイドリングストップが実施されないので、車両の室温の過剰な上昇または降下、およびバッテリや始動装置などの消耗を低減することができる。
【０００９】
請求項３記載の発明では、動力源制御手段は、車両の前方に他車がないとき、すなわち車両が特定交差点に停車している車列の先頭にあるとき、信号機の残時間に応じて動力源の再始動時期を設定する。これにより、動力源制御手段は、信号機が赤から青に切り替わる所定時間前に車両の動力源を再始動する。したがって、信号機が切り替わると、車両は円滑に進行を開始することができる。
【００１０】
請求項４記載の発明では、動力源制御手段は、車両の前方に他車が停車しているとき、前方の他車の発進時期を動力源の再始動時期に設定する。距離情報発信手段が設けられていない特定交差点では、特定交差点から車両までの位置の距離を正確に取得することは困難である。そのため、信号機の切り替え時間と特定交差点からの距離とを加味して再始動時期を設定するのは困難である。そこで、車両の前方に他車が停車しているとき、その他車、特に数台前方の他車の発進を検出することにより、車両の動力源の再始動時期を設定している。したがって、信号機が切り替わると、車両は円滑に進行を開始することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
本発明の一実施形態による車両制御システムの電気的な構成を図２に示す。車両制御システム１０は、制御装置１１、ナビゲーション装置２０、動力源としてのエンジンユニット３０、通信装置１２、車間距離センサ１３および前方車両移動検出装置１４を備えている。制御装置１１は、いわゆる電子制御ユニット（ＥＣＵ）であり、ナビゲーション装置２０、エンジンユニット３０および通信装置１２をはじめとする車両の全体を統合的に制御する。制御装置１１は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどから構成されるマイクロコンピュータを有している。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されているコンピュータプログラムにしたがって車両の各部を制御する。制御装置１１をはじめとする各部は、バッテリ１５から供給された電力によって駆動される。
【００１２】
ナビゲーション装置２０は、ナビ制御部２１、地図情報格納部２２、特定交差点情報格納部２３および位置情報取得部２４を有している。ナビ制御部２１は、制御装置１１と同様にマイクロコンピュータで構成され、地図情報格納部２２、特定交差点情報格納部２３および位置情報取得部２４を統合して制御装置１１とともに制御する。ナビ制御部２１は、制御装置１１と一体の構成としてもよい。
【００１３】
地図情報格納部２２は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＤＶＤ（Digital Versatile Disk）などの記録メディアで構成されている。地図情報格納部２２は、地図情報を含んでいる。特定交差点情報格納部２３は、地図情報格納部２２と同一または異なる記録メディアで構成されている。特定交差点情報は、地図情報に関連づけされて記録メディアに記録されている。特定交差点とは、信号機が設置されている交差点のうち、赤信号と青信号との相互間の切り替え時間の長い交差点を意味する。また、二本以上の道路が交差する場合、特に赤信号の待ち時間の長い側を特定交差点としてもよい。特定交差点情報格納部２３には、この特定交差点情報が地図情報に関連づけされて特定交差点情報として格納されている。なお、地図情報格納部２２および特定交差点情報格納部２３は、上述のＨＤＤやＤＶＤに限らず、不揮発性のメモリカードなどであってもよく、それらを複数選択可能な構成であってもよい。
【００１４】
位置情報取得部２４は、例えばＧＰＳ（Global Positioning System）受信機、走行距離センサおよびジャイロなどを有する自立航法装置で構成されている。位置情報取得部２４は、公知の検知方法により車両の現在位置および進行方向の方位を取得する。位置情報取得部２４は、取得した車両の現在位置および進行方向の方位をナビ制御部２１へ出力する。ナビ制御部２１は、入力された車両の現在位置および進行方向の方位と、地図情報格納部２２に格納されている地図情報とに基づいて、図示しないディスプレイに車両の現在位置を表示する。
【００１５】
エンジンユニット３０は、エンジン制御部３１、スタータ３２、イグナイタ３３およびインジェクタ３４などから構成されている。本実施形態の構成の場合、エンジンユニット４０としてガソリンエンジンを例に説明している。エンジン制御部３１は、制御装置１１と同様にマイクロコンピュータで構成されている。エンジン制御部３１は、例えば回転数センサ、アクセルセンサ、車速センサあるいは水温センサなど車両の各部に設けられた図示しない各種のセンサから車両の運転状態を取得する。回転数センサは、エンジンユニット４０の図示しないエンジン本体の回転数を検出する。アクセルセンサは、アクセルペダルの踏み込み量を検出する。車速センサは、車両の速度を検出する。水温センサは、エンジン本体の冷却水の温度を検出する。エンジン制御部３１は、例示した各種のセンサおよびその他のセンサから車両の運転状態を検出し、検出した車両の運転状態および制御装置１１から入力された情報などに基づいて、スタータ３２、イグナイタ３３およびインジェクタ３４を駆動する。なお、エンジン制御部３１は、制御装置１１と一体の構成してもよい。
【００１６】
スタータ３２は、モータなどを有し、エンジン本体にクランキングのための動力を与えてエンジン本体を始動する。イグナイタ３３は、点火コイルおよび点火プラグなどを有し、エンジン本体の燃焼室に吸入された混合気に点火する。なお、ディーゼルエンジンの場合、イグナイタは省略してもよい。インジェクタ３４は、エンジン本体に吸入される空気またはエンジン本体の燃焼室に吸入された空気に燃料を噴射する。
【００１７】
エンジン制御部３１は、制御装置１１からの指令にしたがってスタータ３２に始動信号を出力する。また、エンジン制御部３１は、制御装置１１からの指令にしたがってイグナイタ３３に点火信号を出力し、インジェクタ３４に噴射信号を出力する。エンジン制御部３１は、スタータ３２、イグナイタ３３およびインジェクタ３４を制御することにより、エンジン本体の始動を実施するとともに、安定した運転状態を維持する。
【００１８】
通信装置１２は、車両が走行する道路や他車に設けられている各種情報提供手段から情報を取得する。ここで、通信装置１２が情報を取得する各種の情報提供手段は、道路などに設けられた設備であって、本発明の車両制御システムを構成するものではない。本実施形態の場合、通信装置１２は、距離情報発信装置４１および信号情報発信装置４２から情報を取得する。
【００１９】
距離情報発信装置４１は、例えば図３に示すように自身の車両５０が走行する道路６０の路側部に設けられている。距離情報発信装置４１は、特定交差点６１からの距離を距離情報として発信している。図２に示す通信装置１２は、取得した距離情報を制御装置１１へ出力する。制御装置１１は、この距離情報に基づいて特定交差点６１から自身の車両５０までの距離を取得する。信号情報発信装置４２は、図３に示すように特定交差点６１の信号機６２またはその近傍に設けられている。信号情報発信装置４２は、特定交差点６１における信号機６２が赤から青に切り替わるまでの残り時間を切り替え残時間情報として発信している。図２に示す通信装置１２は、取得した切り替え残時間情報を制御装置１１へ出力する。制御装置１１は、この切り替え残時間情報に基づいて特定交差点６１に設置されている信号機６２の切り替え残時間を取得する。
【００２０】
制御装置１１および通信装置１２は、信号情報発信装置４２から切り替え残時間情報を取得する特許請求の範囲の信号機残時間取得手段を構成している。また、制御装置１１および通信装置１２は、距離情報発信手段４１から距離情報を取得する特許請求の範囲の距離情報取得手段を構成している。さらに、制御装置１１は、エンジンユニット４０を制御する特許請求の範囲の動力源制御手段を構成している。
【００２１】
車間距離センサ１３は、車両５０の前方に設けられている。車間距離センサ１３は、例えばレーザ測距部などを有しており、図３に示すように車両５０の前方に位置している他車５１の有無、および他車５１までの距離を検出する。車間距離センサ１３は、検出した他車５１の有無、および他車５１までの距離を検出信号として制御装置１１へ出力する。前方車両移動検出装置１４は、例えばレーザ送受信機を有しており、車両５０の前方に停車している他車５１の移動を検出する。前方車両移動検出装置１４は、車両５０の下方から前方の他車５１のタイヤにレーザ光を照射し、その反射光から前方の他車５１の移動を検出する。このとき、前方車両移動検出装置１４は、例えば直近から所定の数のタイヤを検出することにより、直前の他車５１の移動だけでなく、数台前方の他車５１の移動も検出可能である。
【００２２】
次に、上記の構成による車両制御システム１０の作動について説明する。
（アイドリングストップの第１実施形態）
まず、上記の構成による車両制御システム１０の作動の第１実施形態を図１に基づいて説明する。作動の第１実施形態の場合、図３に示すように道路６０の特定交差点６１に距離情報発信装置４１が設けられている。
【００２３】
制御装置１１は、車両５０が交差点で停車すると、この交差点が特定交差点６１であるか否かを判断する（Ｓ１０１）。制御装置１１は、ナビゲーション装置２０から車両５０が停車している交差点の位置を取得する。そして、制御装置１１は、取得した交差点が特定交差点情報に含まれている特定交差点６１に該当するか否かを判断する。車両５０が停車した交差点が特定交差点６１でない場合、信号機の切り替え時間、すなわち信号機が赤から青へ切り替わるまでの時間は比較的短い。信号機の切り替え時間が短いとき、車両５０のアイドリングストップを実施すると、バッテリ１５やスタータ３２の消耗を早めることとなる。したがって、制御装置１１は、車両５０が特定交差点６１でない交差点に停車したとき、処理を終了する。
【００２４】
制御装置１１は、ステップＳ１０１において車両５０が特定交差点６１で停車したと判断すると、切り替え残時間を取得する（Ｓ１０２）。制御装置１１は、信号情報発信装置４２から通信装置１２を経由して切り替え残時間を取得する。
制御装置１１は、ステップＳ１０２において切り替え残時間を取得すると、自身の車両５０が先頭か否かを判断する（Ｓ１０３）。具体的には、制御装置１１は、車間距離センサ１３からの出力信号などに基づいて自身の車両５０の前方における他車５１の存在を検出する。自身の車両５０の前方に他車５１が存在するか否かによって、エンジンを停止する時間すなわちアイドリングストップの時間は変化する。すなわち、車両５０が特定交差点６１で停車したとき、特定交差点６１に停車している複数の車両からなる車列のうち自身の車両５０が先頭か後方かによって、発進までに要する時間およびアイドリングストップの時間は変化する。例えば車両５０の前方に他車５１があるとき、信号機６２が赤から青に切り替わっても車両５０が発進するまでには比較的時間を要する。一方、車両５０が車列の先頭にあるとき、信号機６２が赤から青に切り替わってから車両５０が発進するまでの時間は短くなる。したがって、制御装置１１は、自身の車両５０が車列の先頭にあるか否かを判断する。
【００２５】
制御装置１１は、ステップＳ１０３において自身の車両５０が特定交差点６１に停車している車列の先頭にあると判断したとき、ステップＳ１０２で取得した切り替え残時間が所定時間以上であるか否かを判断する（Ｓ１０４）。上述のように頻繁なアイドリングストップの実施は、バッテリ１５やスタータ３２などの消耗の原因になる。そこで、制御装置１１は、特定交差点６１における信号機６２の切り替え残時間がアイドリングストップを実施するのに十分な時間（例えば、１分以上）あるか否かを判断する。制御装置１１は、切り替え残時間が所定時間に満たないとき、アイドリングストップの実施は不要と判断し、処理を終了する。
【００２６】
制御装置１１は、ステップＳ１０４において切り替え残時間が所定時間以上であると判断すると、車両５０の停車している位置が特定交差点６１から所定距離以上あるか否かを判断する（Ｓ１０５）。また、ステップＳ１０３において自身の車両５０が特定交差点６１に停車している車列の先頭でないと判断したときも、ステップＳ１０５において車両５０が停車している位置が特定交差点６１から所定距離以上あるか否かを判断する。
【００２７】
制御装置１１は、通信装置１２を経由して距離情報発信装置４１から距離情報を取得する。制御装置１１は、取得した距離情報から特定交差点６１から車両５０までの距離を検出する。そして、制御装置１１は、検出した距離が予め設定されている所定距離以上であるか否かを判断する。ここで、特定交差点６１から車両までの距離は、起点が特定交差点６１の中心または停止線であり、終点が車両５０の中心、前端あるいは通信装置１２の受信器の位置など任意に設定される。ここで距離の判断に用いる所定距離とは、例えば車両数台分に相当する距離、すなわち数ｍ〜数十ｍ程度の任意の値に設定することが望ましい。
【００２８】
特定交差点６１から車両５０までの距離によってアイドリングストップを実施する時間は変化する。例えば車両５０が特定交差点６１に停車している車列の先頭ではないとき、前方に停車している他車５１の台数や他車５１の全長などによって特定交差点６１から車両５０までの距離は変化する。そのため、車両５０がアイドリングストップを実施する時間は、信号機６２の切り替え残時間だけでなく特定交差点６１から車両５０までの距離にも依存する。制御装置１１は、距離情報発信装置４１から距離情報を取得することにより、特定交差点６１から車両５０までの正確な距離を検出することができる。
【００２９】
制御装置１１は、ステップＳ１０５において特定交差点６１からの距離が所定距離以上と判断すると、検出した距離に応じてアイドリングストップの時間を延長する（Ｓ１０６）。前方に複数の他車５１が停車し特定交差点６１から車両５０までの距離が所定距離以上のとき、信号機６２が赤から青に切り替わっても、車両５０の発進までには時間的な余裕がある。そこで、制御装置１１は、特定交差点６１からの距離が所定距離以上と判断したとき、ステップＳ１０２で取得した信号機６２の切り替え残時間に、特定交差点６１から車両５０までの距離に応じた時間（特許請求の範囲の「動力源停止時間」に相当）を加え、アイドリングストップを実施する時間を延長する。制御装置１１は、延長したアイドリングストップ時間を設定すると、イグナイタ３３による点火の停止、およびインジェクタ３４からの燃料の噴射を停止して、エンジン本体の運転を停止させる。
【００３０】
一方、制御装置１１は、ステップＳ１０５において特定交差点６１からの距離が所定距離以上でないと判断すると、ステップＳ１０２で取得した信号機６２の切り替え残時間に応じてアイドリングストップ時間を設定する（Ｓ１０７）。自身の車両５０が特定交差点６１において車列の先頭あるとき、あるいは先頭でなくても前方の他車５１の数が少ないとき、特定交差点６１から車両５０までの距離は短くなる。この場合、信号機６２が赤から青に切り替わると、車両５０は速やかに発進する必要がある。そこで、制御装置１１は、信号機６２の切り替え残時間に応じてアイドリングストップ時間を設定し、信号機６２が赤から青に切り替わるまでにエンジンの再始動を可能にする。すなわち、制御装置１１は、信号機６２が赤から青に切り替わる前にエンジンを再始動可能なアイドリングストップ時間を設定する。制御装置１１は、切り替え残時間に応じてアイドリングストップ時間を設定すると、イグナイタ３３による点火の停止、およびインジェクタ３４からの燃料の噴射を停止して、エンジン本体の運転を停止させる。
【００３１】
ステップＳ１０６で延長されたアイドリングストップ時間、およびステップＳ１０７で設定されたアイドリングストップ時間に達すると、制御装置１１はエンジン本体の運転を再始動させる（Ｓ１０８）。制御装置１１は、エンジン制御部３１を経由してスタータ３２を駆動するとともに、適切なタイミングでイグナイタ３３による点火およびインジェクタ３４による燃料の噴射を実施する。これにより、エンジン本体は再始動する。
制御装置１１は、交差点で車両５０が停車するごとに、上述の手順を繰り返して実行する。
【００３２】
以上説明した第１実施形態では、制御装置１１は距離情報発信装置４１により特定交差点６１から車両５０までの距離を取得する。そのため、制御装置１１は特定交差点６１から車両５０までの正確な距離を取得することができる。そして、制御装置１１は、取得した正確な距離と、信号情報発信装置４２から入手した信号機６２の切り替え残時間とから、アイドリングストップの実施の可否およびアイドリングストップ時間を設定する。したがって、特定交差点６１から車両５０までの距離に応じて、正確なエンジン本体の再始動時期を設定することができる。また、特定交差点６１以外ではエンジン本体のアイドリングストップが実施されないので、車両５０の室温の過剰な上昇または降下、およびバッテリ１５やスタータ３２などの機器の消耗を低減することができる。
【００３３】
なお、第１実施形態では、ステップＳ１０６またはステップＳ１０７においてアイドリングストップ時間を設定した後、エンジン本体の運転を停止する例について説明した。しかし、例えばステップＳ１０４で切り替え残時間が所定時間以上であることが判断されれば、制御装置１１はすぐにエンジン本体の運転を停止し、アイドリングストップを実施してもよい。そして、制御装置１１は、エンジン本体の運転を停止した後、ステップＳ１０５以降の処理を実施してもよい。このように、制御装置１１がエンジン本体の運転を停止する時期は、アイドリングストップを実施するために合理的な範囲で任意の時期に設定することができる。
【００３４】
（アイドリングストップの第２実施形態）
第２実施形態の場合、道路６０に距離情報発信装置４１が設置されていない。信号機６２の切り替え時間が長い特定交差点６１は、数多く存在している。そのため、すべての特定交差点６１に距離情報発信装置４１が設置されているとは限らない。そこで、第２実施形態では、特定交差点６１に距離情報発信装置４１が設置されていない場合の処理の流れを図４に基づいて説明する。なお、第１実施形態と実質的に同一の処理は簡単に説明する。
【００３５】
制御装置１１は、車両５０が交差点で停車すると、この交差点が特定交差点６１であるか否かを判断する（Ｓ２０１）。制御装置１１は、ステップＳ２０１において車両５０が特定交差点６１で停車したと判断すると、信号機６２の切り替え残時間を取得する（Ｓ２０２）。制御装置１１は、切り替え残時間を取得すると、ステップＳ２０２で取得した切り替え残時間が所定時間以上であるか否かを判断する（Ｓ２０３）。制御装置１１は、切り替え残時間が所定時間に満たないとき、アイドリングストップの実施は不要と判断し、処理を終了する。
【００３６】
制御装置１１は、ステップＳ２０３において切り替え残時間が所定時間以上であると判断すると、特定交差点６１に停車している自身の車両５０の前方に他車５１が存在するか否かを判断する（Ｓ２０４）。特定交差点６１の信号待ちで車両５０が停車しているとき、特定交差点６１から自身の車両５０までの距離は前方に停車している他車５１の有無および他車５１の台数などによって変化する。一方、車両５０が走行する道路６０に距離情報発信装置４１が設置されていない場合、制御装置１１は特定交差点６１から車両５０までの正確な距離を取得することができない。そこで、制御装置１１は、特定交差点６１で停止している自身の車両５０の前方に、他車５１が停車しているか否かを判断する。
【００３７】
制御装置１１は、ステップＳ２０４において自身の車両５０の前方に他車５１が停車していると判断すると、前方の他車５１が発進するまでアイドリングストップ時間を延長する（Ｓ２０５）。前方に他車５１が停車しているとき、その台数および全長によって特定交差点６１から車両５０までの距離は変化する。そのため、信号機６２が赤から青に切り替わってから自身の車両５０が発進するまでの時間およびアイドリングストップを実施する時間は変化する。そこで、制御装置１１は、車間距離センサ１３で前方の他車５１の存在を検出するとともに、前方車両移動検出装置１４で前方に停車している他車５１の移動を検出する。
【００３８】
前方車両移動検出装置１４は、上述のように例えばレーザ光送受信機により前方に停車している他車５１のタイヤの動きを検出する。このとき、車両５０に近い側からレーザ光が照射されるタイヤの数をカウントすることにより、直前の他車５１に限らず、数台前方の他車５１のタイヤの動きを検出することができる。また、車両５０の近い側からレーザ光が照射されるタイヤの数をカウントすることにより、前方に停車している他車５１の台数の概略を検出することもできる。
【００３９】
制御装置１１は、ステップＳ２０４において前方に他車５１が停車していることを検出すると、前方の他車５１が発進するまでアイドリングストップ時間を延長する。このとき、前方車両移動検出装置１４では車両５０の直前の他車５１よりも、車両５０から数台前方の車両５１の移動を検出することが望ましい。これは、直前の他車５１の移動を検出した後、車両５０のエンジン本体を始動すると、始動時期および車両５０の発進に遅れが生じやすいからである。
【００４０】
制御装置１１は、アイドリングストップの条件が満たされたと判断すると、エンジン本体の運転を停止する。そして、制御装置１１は、ステップＳ２０２で取得した信号機６２の切り替え残時間に、前方の他車５１が発進するまでの時間を加え、アイドリングストップを実施する時間を延長する。このとき、制御装置１１は、前方に停車している他車５１の台数に応じてアイドリングストップ時間を延長する。例えば前方に停車している他車５１の台数が１から２台程度であるとき、最前の他車５１の移動を検出してから車両５０のエンジン本体を再始動すると、発進に遅れが生じるおそれがある。そのため、制御装置１１は、前方に停車している他車５１の台数が少なくなるほどアイドリングストップを延長する時間を短縮する。
【００４１】
一方、制御装置１１は、ステップＳ２０４において前方に他車５１が停車していないとき、すなわち自身の車両５０が車列の先頭にあると判断すると、ステップＳ２０２において取得した信号機６２の切り替え残時間に応じてアイドリングストップ時間を設定する（Ｓ２０６）。すなわち、制御装置１１は、信号機６２が赤から青に切り替わる前にエンジン本体を再始動可能なアイドリングストップ時間を設定する。制御装置１１は、アイドリングストップ時間を設定すると、エンジン本体の運転を停止させる。
ステップＳ２０５で延長されたアイドリングストップ時間、およびステップＳ２０６で設定されたアイドリングストップ時間に達すると、制御装置１１はエンジン本体を再始動させる（Ｓ２０７）。
制御装置１１は、交差点で車両５０が停車するごとに、上述の手順を繰り返して実行する。
【００４２】
第２実施形態では、制御装置１１は前方に停車している他車５１の有無によってアイドリングストップ時間を設定している。制御装置１１は、車両５０の前方に他車５１が停車しているとき、信号機６２の切り替え残時間に前方の車両５０の移動を検出するまでの期間を加えてアイドリングストップ時間を設定している。また、制御装置１１は、車両５０の前方に他車５１が停車していないとき、信号機６２の切り替え残時間に応じてアイドリングストップ時間を設定している。これにより、道路６０に距離情報発信装置４１が設置されておらず、特定交差点６１から車両５０までの正確な距離を検出できない場合でも、前方の他車５１の有無および他車５１の移動に基づいてアイドリングストップ時間が設定される。したがって、特定交差点６１から車両５０までの高精度な距離を取得できない場合でも、より正確なエンジン本体の再始動時期を設定することができる。
【００４３】
上述の複数の実施形態では、動力源としてガソリンエンジンを例に説明した。しかし、動力源は、ディーゼルエンジンであってもよく、例えばモータとガソリンエンジンとのハイブリッドシステムなど、ガソリンエンジンに限らず適用することができる。
また、上述の複数の実施形態では、アイドリングストップの時間を信号機６２の切り替え残時間および特定交差点６１から距離などに応じて設定している。しかし、例えば真夏の炎天下などのように車両５０の室内の温度上昇が大きいときのように気象条件あるいはその他の環境的な条件によっては、アイドリングストップの時間を適宜短縮してもよい。さらに、例えば車両５０が特定交差点６１に連続して停車する場合など、道路の走行状態によっては頻繁にアイドリングストップが実施されるような場合、制御装置１１は適宜アイドリングストップを省略したり短縮してもよい。
【００４４】
さらに、第２実施形態では、前方の他車５１の移動を検出する前方車両移動検出装置１４として、レーザ送受信機を例に説明した。しかし、前方車両移動検出装置１４は、時間的な影響を無視可能であれば、例えばカメラや車間距離センサ１３から直前の他車５１の発進を検出してもよい。この場合、カメラや車間距離センサ１３を用いることにより、前方車両移動検出装置１４を安価に構成することができる。
【００４５】
以上説明した本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施形態による車両制御システムにおいて作動の第１実施形態の流れを示す概略図
【図２】本発明の一実施形態による車両制御システムの電気的な構成を示すブロック図
【図３】特定交差点を示す模式図
【図４】本発明の一実施形態による車両制御システムにおいて作動の第２実施形態の流れを示す概略図
【符号の説明】
【００４７】
図面中、１０は車両制御システム、１１は制御装置（信号機残時間取得手段、距離取得手段、動力源制御手段）、１２は通信装置（信号機残時間取得手段、距離取得手段）、２０はナビゲーション装置、２２は地図情報格納部、２３は特定交差点情報格納部、３０はエンジンユニット（動力源）、４１は距離情報発信装置、５０は車両、５１は他車、６０は道路、６１は特定交差点、６２は信号機を示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地図情報、および前記地図情報に信号機の切り替え時間が長い交差点を特定交差点として記憶しているナビゲーション装置と、
前記特定交差点の信号機が切り替わる残時間を取得する信号機残時間取得手段と、
前記ナビゲーション装置を搭載する車両に設けられ、前記特定交差点から前記車両までの距離を、前記車両が走行する道路に設けられている距離情報発信手段から取得する距離取得手段と、
前記車両が前記特定交差点付近で停車したとき、前記信号機残時間取得手段で取得した前記残時間と、前記特定交差点までの距離に応じて設定される動力源停止時間とに基づいて、前記車両に搭載されている動力源の停止および再始動を実施する動力源制御手段と、
を備えることを特徴とする車両制御システム。
【請求項２】
地図情報、および前記地図情報に信号機の切り替え時間が長い交差点を特定交差点として記憶しているナビゲーション装置と、
前記特定交差点の信号機が切り替わる残時間を取得する信号機残時間取得手段と、
前記ナビゲーション装置を搭載している車両に設けられ、前記車両の前方に停車している他車の有無を検出する車両検出手段と、
前記車両が前記特定交差点付近で停車したとき、前記信号機残時間取得手段で取得した前記残時間と、前記車両検出手段で検出した前記他車の有無とに基づいて、前記車両に搭載されている動力源の停止および再始動を実施する動力源制御手段と、
を備えることを特徴とする車両制御システム。
【請求項３】
前記動力源制御手段は、前記車両の前方に停車している他車の不存在を検出すると、前記残時間に応じて前記動力源の再始動時期を設定することを特徴とする請求項２記載の車両制御システム。
【請求項４】
前記動力源制御手段は、前記車両の前方に停車している他車の存在を検出すると、前記他車の発進時期を、前記動力源の再始動時期に設定することを特徴とする請求項２記載の車両制御システム。
【請求項１】
地図情報、および前記地図情報に信号機の切り替え時間が長い交差点を特定交差点として記憶しているナビゲーション装置と、
前記特定交差点の信号機が切り替わる残時間を取得する信号機残時間取得手段と、
前記ナビゲーション装置を搭載する車両に設けられ、前記特定交差点から前記車両までの距離を、前記車両が走行する道路に設けられている距離情報発信手段から取得する距離取得手段と、
前記車両が前記特定交差点付近で停車したとき、前記信号機残時間取得手段で取得した前記残時間と、前記特定交差点までの距離に応じて設定される動力源停止時間とに基づいて、前記車両に搭載されている動力源の停止および再始動を実施する動力源制御手段と、
を備えることを特徴とする車両制御システム。
【請求項２】
地図情報、および前記地図情報に信号機の切り替え時間が長い交差点を特定交差点として記憶しているナビゲーション装置と、
前記特定交差点の信号機が切り替わる残時間を取得する信号機残時間取得手段と、
前記ナビゲーション装置を搭載している車両に設けられ、前記車両の前方に停車している他車の有無を検出する車両検出手段と、
前記車両が前記特定交差点付近で停車したとき、前記信号機残時間取得手段で取得した前記残時間と、前記車両検出手段で検出した前記他車の有無とに基づいて、前記車両に搭載されている動力源の停止および再始動を実施する動力源制御手段と、
を備えることを特徴とする車両制御システム。
【請求項３】
前記動力源制御手段は、前記車両の前方に停車している他車の不存在を検出すると、前記残時間に応じて前記動力源の再始動時期を設定することを特徴とする請求項２記載の車両制御システム。
【請求項４】
前記動力源制御手段は、前記車両の前方に停車している他車の存在を検出すると、前記他車の発進時期を、前記動力源の再始動時期に設定することを特徴とする請求項２記載の車両制御システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−３０５７１（Ｐ２００９−３０５７１Ａ）
【公開日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１９７４５１（Ｐ２００７−１９７４５１）
【出願日】平成１９年７月３０日（２００７．７．３０）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月３０日（２００７．７．３０）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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