車両用制御装置
【課題】この発明は、エンジンの自動的な停止／再始動について運転者の操作負担を軽減し、エンジンの再始動後に車両が自動的に発進されることがない車両用制御装置を実現することを目的とする。
【解決手段】この発明は、車両用制御装置において、エンジン制御手段は、エンジンを自動的に停止させる場合に、シフトバイワイヤ式変速制御手段に変速機を駐車レンジに変更するように要求し、また、エンジンを再始動した後、シフトバイワイヤ式変速制御手段に変速機のシフトレンジを走行レンジに変更するように要求し、シフトバイワイヤ式変速制御手段は、走行レンジヘの変更要求がある時で、かつ車両のブレーキ装置が作動状態ではない時には、車両状態判定手段により車両が前方に移動可能であると判定された場合にのみ、変速機を走行レンジに変更するように制御することを特徴とする。
【解決手段】この発明は、車両用制御装置において、エンジン制御手段は、エンジンを自動的に停止させる場合に、シフトバイワイヤ式変速制御手段に変速機を駐車レンジに変更するように要求し、また、エンジンを再始動した後、シフトバイワイヤ式変速制御手段に変速機のシフトレンジを走行レンジに変更するように要求し、シフトバイワイヤ式変速制御手段は、走行レンジヘの変更要求がある時で、かつ車両のブレーキ装置が作動状態ではない時には、車両状態判定手段により車両が前方に移動可能であると判定された場合にのみ、変速機を走行レンジに変更するように制御することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は車両用制御装置に係り、特に、交差点での信号待ち中におけるエンジンの自動的な停止／再始動について運転者の操作負担を軽減し、さらに、エンジンの再始動時における安全性を確保することができる車両用制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両には、車両の停止を指示する交通信号により車両を交差点で停止させた場合に、信号待ち中にエンジンを自動的に停止し、停止したエンジンを再始動する、いわゆるアイドリングストップを行う制御装置を搭載するものがある。この車両用制御装置は、運転者が規定の操作することで、エンジンを自動的に停止／再始動を行う。
【０００３】
これに対して、エンジンの停止／再始動の適切なタイミングあるいは的確な燃費改善と排気有害成分低減を目的に、道路側装置から交通信号が発進を許可する信号に変化する時刻を示す時間情報を車両に送信し、この時間情報により車両側でエンジンを停止させるか継続運転するかを判断し、エンジンを停止した場合には所定時間後にエンジンを再始動するように制御する車両用制御装置がある。
【特許文献１】特開２０００−３０３８７０号公報
【特許文献２】特開２０００−３４５８７７号公報
【特許文献３】特開２００１−２８０９６号公報
【特許文献４】特開２００１−５５９３８号公報
【特許文献５】特開２００１−２０７８８号公報
【特許文献６】特開２００１−２８９０８７号公報
【特許文献７】特開２００２−３０３１７１号公報
【特許文献８】特開２００２−３０３１７３号公報
【特許文献９】特開２００３−４１９６４号公報
【特許文献１０】特開２００３−５６３７６号公報
【０００４】
また、車両には、運転者の視線方向等を含み、車両走行状態や車両前方を主とする周辺の障害物に関する情報を記録し、あるいは、これらの情報から障害物の動きを予測して運転者に警告を発する車両用制御装置がある。
【特許文献１１】特開平１１−１３９２２９号公報
【特許文献１２】特開２００７−７２５６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、従来の車両用制御装置は、道路側装置から交通信号が発進を許可する信号に変化する時刻を示す時間情報を得ても、エンジンの自動停止には運転者のクラッチ操作およびブレーキ操作、エンジンの再始動にはアクセル操作もしくはクラッチ操作を必要とする（特許文献１）。あるいは、従来の車両用制御装置は、変速機のシフトレンジが駐車レンジＰ、あるいは中立レンジＮであることが、エンジンの再始動の条件であることが公知である。
したがって、従来の車両用制御装置は、装置がエンジンを停止させるか／継続運転するかの判断や、エンジンの再始動のタイミングの算出をしていながら、エンジンの停止／再始動には運転者によるクラッチ操作やシフト操作などの何らかの操作を必要としていた。
しかしながら、運転者にとっては、操作することなしにエンジンを停止／再始動し、走行可能な状態になった方が望ましい。また、運転者がエンジンを停止する目的で所定の操作を行っても、装置の判断によりエンジンが自動的に停止しないことがあることから、運転者が徒労感を感じることが懸念される。
【０００６】
この発明は、交差点での信号待ち中にエンジンを自動的に停止／再始動する際の運転者の操作を不要とし、交通量の多い交差点での運転者の運転操作量を低減でき、運転者が、より他の車両や歩行者に対して注意力を高めることが可能な車両用制御装置を実現することを目的とする。
また、この発明は、車両の前方に障害物があり、あるいは運転者が前方に注意を払っていない場合には変速機のシフトレンジを駐車レンジとし、運転者が、エンジンの自動的な再始動後に車両進行方向の安全確認を怠っている場合にも、車両が自動的に発進されることはない車両用制御装置を実現し、安全性の高いシステムを構築することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、車両の停止を指示する交通信号により車両を停止させた場合に、前記車両を停止させた時刻から次の車両の発進を許可する交通信号に変化する時刻になるまでの待機時間を算出し、算出された前記待機時間の長さが自動停止許可判定時間よりも長い場合にはエンジンを自動的に停止させ、停止した前記エンジンを自動的に再始動させるエンジン制御手段と、運転者が選択したシフトレンジの信号を出力するシフト操作装置と、前記シフト操作装置の出力信号に応じて、変速機のシフトレンジを変更する信号を出力するシフト制御手段と、前記シフト制御手段の出力信号に応じて、変速機のシフトレンジを変更するために動作するアクチュエータとを設けたシフトバイワイヤ式変速制御手段とを備えた車両用制御装置において、前記エンジン制御手段は、前記エンジンを自動的に停止させる場合に、前記シフトバイワイヤ式変速制御手段に変速機のシフトレンジを駐車レンジに変更するように要求し、また、前記待機時間の長さに応じて算出されたエンジンを再始動する時刻で前記エンジンを再始動した後、前記シフトバイワイヤ式変速制御手段に変速機のシフトレンジを走行レンジに変更するように要求し、前記車両が前方に移動することが可能かどうかを判定する車両状態判定手段を備え、前記シフトバイワイヤ式変速制御手段は、前記エンジン制御手段から走行レンジヘの変更要求がある時で、かつ前記車両のブレーキ装置が作動状態ではない時には、前記車両状態判定手段により車両が前方に移動可能であると判定された場合にのみ、前記変速機のシフトレンジを走行レンジに変更するように制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明の車両用制御装置は、交差点での信号待ち中にエンジンを自動的に停止／再始動する際の運転者の操作を不要とすることができ、交通量の多い交差点での運転者の運転操作量を低減できるので、運転者がより他の車両や歩行者に対して注意力を高めることが可能である。
また、この発明の車両用制御装置は、運転者がエンジンの自動的な再始動後に車両進行方向の安全確認を怠っている場合にも、車両が自動的に発進されることはないため、安全性の高いシステムを構築できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
この発明は、エンジンを自動的に停止／再始動する際の運転者の操作を不要とすることで、運転者の運転操作量を低減し、また、発進しようとする車両の前方に障害物がない場合に変速機のシフトレンジを走行レンジに変更することで、安全性の高いシステムを構築するものである。
以下、図面に基づいてこの発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００１０】
図１〜図３は、この発明の実施例を示し、図１は車両用制御装置のシステム構成図、図２はエンジン制御手段の制御フローチャート、図３はシフトバイワイヤ式変速制御手段の制御フローチャートである。図１において、１は車両に搭載されたエンジン、２は自動式の変速機、３は車両用制御装置である。車両用制御装置３は、エンジン１を制御するエンジン制御手段４と、変速機２を制御するシフトバイワイヤ式変速制御手段５とを備えている。
【００１１】
前記エンジン制御手段４には、路車間通信装置６の車両側装置７を接続している。車両側装置７は、路車間通信装置６の道路側装置８と通信し、交通信号が車両の発進を許可する信号（青信号）に変化する時刻を示す時間情報を得て、エンジン制御手段４に時間情報を伝達する。
また、エンジン制御手段４には、車両のブレーキ装置を作動状態／非作動状態（作動状態でない）にするブレーキペダル９の踏込み操作／放し操作に応じてＯＮ／ＯＦＦするストップランプスイッチ１０を接続している。ストップランプスイッチ１０は、運転者がブレーキペダル９を踏込み操作／放し操作することによりＯＮ／ＯＦＦしてストップランプを点灯／消灯し、前記車両のブレーキ装置の作動状態／非作動状態を示すＯＮ／ＯＦＦ情報をエンジン制御手段４に伝達する。
さらに、エンジン制御手段４には、車速センサ１１を接続している。車速センサ１１の出力する車速パルスは、エンジン制御手段４に入力され、車速を検出する。
エンジン制御手段４は、路車間通信装置６の時間情報と、ストップランプスイッチ１０のＯＮ／ＯＦＦ情報と、車速センサ１１の車速情報とを入力し、エンジン１を自動的に停止し、停止したエンジン１を自動的に再始動する。
エンジン制御手段４は、車両の停止を指示する交通信号（赤信号）により運転者がブレーキ装置を作動状態にして車両を停止させた場合に、車両を停止させた時刻と交通信号が車両の発進を許可する信号（青信号）に変化する時刻を示す時間情報とから、車両を停止させた時刻から次の車両の発進を許可する交通信号に変化する時刻になるまでの待機時間を算出する。エンジン制御手段４は、算出された前記待機時間の長さが自動停止許可判定時間よりも長い場合には、燃料遮断・点火カット等によりエンジン１を自動的に停止させ、停止した前記エンジン１をクランキングして燃料供給・点火実施等により自動的に再始動させる。
また、エンジン制御手段４は、車両のブレーキ装置の作動状態／非作動状態を示すストップランプスイッチ１０のＯＮ／ＯＦＦ情報及び車速センサ１１の車速情報を、シフトバイワイヤ式変速制御手段５の後述するシフト制御手段１３に伝達する。
【００１２】
前記シフトバイワイヤ式変速制御手段５は、エンジン１に連結された変速機２のシフトレンジを切り換える。変速機２は、例えば、駐車レンジＰ、後退レンジＲ、中立レンジＮ、走行レンジＤ、３速レンジ３、２速レンジ２、ローレンジＬ等を有し、各シフトレンジに対応する前進用及び後退用の変速歯車列を有している。
シフトバイワイヤ式変速制御手段５は、シフト操作装置１２とシフト制御手段１３とアクチュエータ１４とを設けている。シフト操作装置１２は、運転者がシフトレバーの操作により選択したシフトレンジの信号をシフト制御手段１３に出力する。シフト制御手段１３は、前記シフト操作装置１２の出力するシフトレンジの信号に応じて、変速機２のシフトレンジを変更する信号をアクチュエータ１４に出力する。アクチュエータ１４は、前記シフト制御手段１３の出力信号に応じて動作し、変速機２のシフトレンジを変更する。
シフトバイワイヤ式変速制御手段５は、運転者がシフト操作装置１２を操作して操作内容のシフトレンジを示す信号がシフト制御手段１３に伝達されると、シフト制御手段１３により目標シフトレンジを決定し、アクチュエータ１４を制御する。アクチュエーク１４は、シフト制御手段１３の出力信号に応じて動作し、変速機２のシフトレンジを変更する。アクチュエーク１４は、現在のシフトレンジの信号を出力し、シフトレンジ情報をシフト制御手段１３に伝達する。
【００１３】
前記車両用制御装置３のエンジン制御手段４は、エンジン１を自動的に停止させる場合に、前記シフトバイワイヤ式変速制御手段５に変速機２のシフトレンジを駐車レンジＰに変更するように要求し、また、前記待機時間の長さに応じて算出されたエンジン１を再始動する時刻で前記エンジン１を再始動した後、前記シフトバイワイヤ式変速制御手段５に変速機２のシフトレンジを走行レンジＤに変更するように要求する。
前記車両用制御装置３は、前記車両が前方に移動することが可能かどうかを判定する車両状態判定手段１５を備えている。車両状態判定手段１５は、シフトバイワイヤ式変速制御手段５のシフト制御手段１３に設けられ、シフト制御手段１３に接続された外部カメラ１６、レーダセンサ１７から入力する信号により前方に他車両や歩行者等の障害物が存在するか否かを検出し、車両が前方に移動することが可能かどうかを判定する。
前記シフトバイワイヤ式変速制御手段５は、前記エンジン制御手段４から走行レンジＤヘの変更要求がある時で、かつ前記車両のブレーキ装置が作動状態ではない時には、前記車両状態判定手段１５により車両が前方に移動可能であると判定された場合にのみ、前記変速機２のシフトレンジを走行レンジＤに変更するように制御する。
【００１４】
また、前記車両用制御装置３は、前記車両状態判定手段１５に加えて、前記運転者の状態が車両を運転可能な状態であるかどうかを判定する運転者状態判定手段１８を備えている。運転者状態判定手段１８は、シフトバイワイヤ式変速制御手段５のシフト制御手段１３に設けられ、シフト制御手段１３に接続された内部カメラ１９から入力する信号により運転者が顔を前方に向けているか否か、開眼状態であるか否かを検出し、運転者が車両を運転可能な状態であるかどうかを判定する。
前記シフトバイワイヤ式変速制御手段５は、前記エンジン制御手段４から走行レンジＤヘの変更要求がある時で、かつ前記車両のブレーキ装置が作動状態ではない時には、前記車両状態判定手段１５により車両が前方に移動可能であると判定され、かつ前記運転者状態判定手段１８により運転者が車両を運転可能状態であると判定された場合に、前記変速機２のシフトレンジを走行レンジＤに変更するように制御する。
なお、符号２０は、シフト制御手段１３に接続された報知手段である。報知手段２０は、音声、ブザー音、映像等の単独または組み合わせからなり、運転者にブレーキペダル９の踏込み操作の要求を報知する。
【００１５】
このように、車両用制御装置３は、エンジン制御手段４により車両の停止時に交通信号が発進を許可する信号に変化する時刻を示す時間情報から待機時間を求め、エンジン１の自動停止（アイドリングストップ）による省燃費効果があるかないかを判断し、また、エンジン１の自動停止により運転に支障が生じないかどうかを判断する。エンジン制御手段４は、エンジン１の自動停止による省燃費効果があり、かつ、エンジン１の自動停止により運転に支障は生じない場合に、エンジン１を自動停止し、シフト制御手段１３に駐車レンジＰへのシフト要求を出力し、変速機２のシフトレンジを駐車レンジＰヘ変更させる。
また、車両用制御装置３は、エンジン制御手段４によりエンジン１の再始動時にシフト制御手段１３に走行レンジＤへのシフト要求を出力し、変速機２のシフトレンジを走行レンジＤヘ変更させる。
シフト制御手段１３は、エンジン制御手段４から走行レンジＤヘのシフト要求があった場合に、ストップランプスイッチ１０のＯＮ／ＯＦＦ情報がＯＦＦ（車両のブレーキ装置が作動状態でない）の時に、外部カメラ１６からの映像信号、レーダセンサ１７からの入力信号により前方に車両や歩行者等の障害物が存在するか否かを検出する。また、シフト制御手段１３は、外部カメラ１６、レーダセンサ１７に加えて、内部カメラ１９からの映像信号により運転者が正面を向いているかどうか、開眼状態であるかどうかを検出する。
シフト制御手段１３は、外部カメラ１６、レーダセンサ１７からの入力信号により前方に障害物が存在しない場合に、変速機２のシフトレンジを走行レンジＤヘ変更するように制御する。あるいは、シフト制御手段１３は、外部カメラ１６、レーダセンサ１７からの入力信号により前方に障害物が存在せず、かつ内部カメラ１９からの入力信号により運転者が前方を注視している場合に、変速機２のシフトレンジを走行レンジＤヘ変更するように制御する。
なお、前記シフト制御手段１３は、エンジン１を自動始動した後に変速機２を走行レンジＤに変更して車両がクリープした時に、前方の障害物と接触するおそれがある場合に、あるいは、運転者が正面を向いていず、眼が開かれていない場合に、報知手段２０から運転者に向けてブレーキペダル９を踏込み操作するように、音声、ブザー音、映像等の単独または組み合わせにより報知する。
【００１６】
すなわち、この車両用制御装置３は、交差点で信号待ちのため停車した時に、路車間通信により交通信号が発進を許可する信号に変化する時刻を示す時間情報を得て、省燃費や二酸化炭素削減効果がある場合、つまり車両を停止させた時刻から交通信号が発進を許可する信号に変化する時刻になるまでの待機時間の長さが自動停止許可判定時間よりも長い場合に、エンジン１を自動的に停止する。車両用制御装置３は、エンジン１を停止した後、前記交通信号が発進を許可する信号に変化する時刻から余裕を待ってエンジン１を再始動する。
車両用制御装置３は、運転者が操作することなしに、エンジン１を自動的に停止／再始動する。車両用制御装置３は、エンジン１を停止する場合に、シフトバイワイヤ式変速制御手段５により変速機２のシフトレンジを自動的に駐車レンジＰに変更する。駐車レンジＰへの変更は、エンジン１の停止前またはエンジン１の停止後の、いずれでも良い。車両は、変速機２のシフトレンジが駐車レンジＰなので、運転者がブレーキペダル９を踏み込まなくても、発進することはない。車両用制御装置３は、停止したエンジン１を再始動する場合に、変速機２をシフトバイワイヤ式変速制御手段５により自動的に走行レンジＤに変更する。
しかしながら、変速機２が駐車レンジＰの状態でエンジン１を始動後、シフトバイワイヤ式変速制御手段５を用いてブレーキ装置が非作動状態（ストップランプスイッチ１０がＯＦＦ）で自動的に走行レンジＤに変更すると、変速機２のクリープで運転者が意図しないのに車両が走行を開始する可能性がある。
そこで、車両用制御装置３は、ブレーキ装置が非作動状態（作動状態でない）の場合に、外部カメラ１６、レーダセンサ１７で前方に車両や歩行者等が居ないことを検知した上で、変速機２を走行レンジＤに変更することで、運転者が意図しない走行を防止している。また、車両用制御装置３は、内部カメラ１９で運転者の顔位置を検出し、正面を向いていることや開眼状態である（居眠り状態でない）ことを条件に付け加えて、変速機２を走行レンジＤに変更することで、運転者が意図しない走行をさらに確実に防止することができる。
なお、車両用制御装置３は、車両の前方に障害物がある場合や、あるいは、運転者が横を向いたり、眼を閉じたりしている（居眠りしている）場合に、報知手段２０により運転者にブレーキペダル９を踏み込むように報知する。
【００１７】
ところで、従来の車両用制御装置には、エンジンの一時停止後の再始動時に、シフト操作装置の操作に対して変速機のマニュアルバルブの切り換えを遅延させるものがある（特開２００２−２７６８００号公報）。
この発明の車両用制御装置３は、変速機２のシフトレンジを自動で切り換えるものであり、エンジン１の再始動後における変速機２の駐車レンジＰから走行レンジＤヘの変更は十分時間の余裕をもって行うことが可能であるため、マニュアルバルブの切り換えを遅延する必要はない。
変速機２の駐車レンジＰから走行レンジＤヘの変更に十分に時間の余裕が持てるのは、路車間通信によって交通信号が発進を許可する信号に変化する時刻を示す時間情報を得ることにより、走行レンジＤヘの変更を開始する時刻がきまり、そこから十分な時間を引いた時間を、エンジン１を再始動する時刻とするからである。
変速機２の走行レンジＤヘの変更を開始する時刻を算出する（式１）、及びエンジン１を再始動する時刻を算出する（式２）は、以下の通りである。
＊走行レンジＤヘの変更を開始する時刻＝交通信号が発進を許可する信号になるまでの時間−走行レンジＤヘの変更に要する時間−ｔ１ ………… （式１）
（ｔ１：余裕時間）
＊エンジン１を再始動する時刻＝走行レンジＤヘの変更を開始する時刻−エンジン１の再始動に要する時間−ｔ２ ……… （式２）
（ｔ２：駐車レンジＰから走行レンジＤヘ変更しても、運転者がショックを感じないよう油圧が安定するまでに要する時間）
【００１８】
次に作用を説明する。
車両用制御装置３は、エンジン制御手段４によって、図２に示す制御フローチャートにしたがい処理を行う。
エンジン制御手段４は、ステップ１０１〜１０３で、エンジン１を自動停止（アイドリングストップ）するかどうかを判断する。エンジン制御装置４は、制御がスタートすると（１００）、車速情報から停車中であるかを判断する（１０１）。
この判断（１０１）がＮＯで、停車中でない場合は、自動停止せず、エンドにする（１１２）。この判断（１０１）がＹＥＳで、停車中である場合は、交通信号が発進を許可する信号に変化する時刻を示す時間情報を得たかを判断する（１０２）。
この判断（１０２）がＮＯで、時間情報を得ていない場合は、自動停止せず、エンドにする（１１２）。この判断（１０２）がＹＥＳで、時間情報を得ている場合は、自動停止による省燃費効果があり、かつ、自動停止により運転に支障が生じないかを判断する（１０３）。
この判断（１０３）がＮＯで、省燃費効果がなく、あるいは、運転に支障が生じる場合は、自動停止せず、エンドにする（１１２）。この判断（１０３）がＹＥＳで、省燃費効果があり、かつ、運転に支障が生じない場合は、ステップ１０４〜１１１で、エンジン１を自動停止／再始動する。
【００１９】
前記運転に支障が生じる場合とは、一連のエンジン１の自動停止から再始動して変速機２を走行レンジＤヘ変更（シフト）するまでの時間が、車両を停止した時刻から交通信号が発進を許可する信号に変化する時刻になるまでの時間より長い場合である。
ステップ１０３の「エンジン１の自動停止による省燃費効果があり、かつ、エンジン１の自動停止により運転に支障は生じないか？」の判断は、下記の式を満足することを意味する。
＊（現在時刻＋省燃費効果のある時間＋エンジン再始動に要する時間＋走行レンジＤヘシフトするのに要する時間＋エンジン停止に要する時間＋ｔ１＋ｔ２）≧交通信号が発進を許可する信号に変化する時刻になるまでの待機時間 ……… （式３）
【００２０】
前記エンジン制御手段４は、判断（１０３）がＹＥＳで、省燃費効果があり、かつ、運転に支障が生じない場合に、エンジン１を停止し（１０４）、シフト制御手段１３へ変速機２のシフトレンジを駐車レンジＰに変更するように要求する（１０５）。シフト制御手段１３は、駐車レンジＰへの変更要求により変速機２のシフトレンジを駐車レンジＰヘ変更する。前記エンジン１の停止（１０４）と駐車レンジＰへの変更要求（１０５）とは、順序を入れ替わってもよい。省燃費効果のある時間とは、エンジン１を始動する時に消費される燃料の量と、アイドリングストップ時にエンジン１が停止されることにより削減される燃料消費量とが等しくなる時間である。すなわち、この時間以上、エンジン１を停止できれば、省燃費効果が期待できることになる。
続いて、駐車レンジＰとなっている変速機２の走行レンジＤヘの変更を開始する時刻を算出し（１０６）、エンジン１を再始動する時刻を算出する（１０７）。走行レンジＤヘの変更を開始する時刻は、前記（式１）で示したとおりである。また、エンジン１を再始動する時刻は、前記（式２）で示したとおりである。
その後、エンジン１を再始動する時刻であるかを判断する（１０８）。この判断（１０８）がＮＯの場合は、エンジン１を再始動する時刻になるまで待機する。この判断（１０８）がＹＥＳの場合は、エンジン１を再始動し（１０９）、変速機２を走行レンジＤヘ変更する時刻であるかを判断する（１１０）。
この判断（１１０）がＮＯの場合は、走行レンジＤヘ変更する時刻になるまで待機する。この判断（１１０）がＹＥＳの場合は、シフト制御手段１３へ変速機２のシフトレンジを走行レンジＤに変更するように要求し（１１１）、エンドにする（１１２）。シフト制御手段１３は、走行レンジＤへのシフト要求により変速機２のシフトレンジを走行レンジＤヘ変更する。
【００２１】
車両用制御装置３は、シフトバイワイヤ式変速制御手段５によって、図３に示す制御フローチャートにしたがい処理を行う。
シフトバイワイヤ式変速制御手段５は、エンジン制御手段４からの駐車レンジＰまたは走行レンジＤヘの変更要求を受けて、シフト制御手段１３により変速機２のシフトレンジの変更を実行する。シフト制御手段１３は、運転者が操作したシフト操作装置１２からの変更要求によってもシフトレンジを変更する。図３においては、シフト操作装置１２からの変更要求によるシフトレンジの変更を割愛し、エンジン１の自動停止／再始動に関係するエンジン制御手段４からの変更要求のみを示す。
シフト制御手段１３は、制御がスタートすると（２００）、エンジン制御手段４から駐車レンジＰヘの変更要求があるかを判断する（２０１）。この判断（２０１）がＹＥＳで、要求がある場合には、アクチュエータ１４を動作させて変速機２のシフトレンジを駐車レンジＰヘ変更し（２０２）、エンドにする（２１１）。
前記判断（２０１）がＮＯで、要求がない場合には、エンジン制御手段４から走行レンジＤヘの変更要求があるかを判断する（２０３）。この判断（２０３）がＮＯで、要求がない場合には、エンドにする（２１１）。この判断（２０３）がＹＥＳで、要求がある場合には、ストップランプスイッチ１０がＯＮであるかを判断する（２０４）。
この判断（２０４）がＹＥＳで、ストップランプスイッチ１０がＯＮ（車両のブレーキ装置が作動状態）の場合は、アクチュエータ１４を動作させて変速機２のシフトレンジを走行レンジＤヘ変更し（２０５）、エンドにする（２１１）。
【００２２】
シフト制御手段１３は、前記判断（２０４）がＮＯで、ストップランプスイッチ１０がＯＦＦ（車両のブレーキ装置が非作動状態）の場合は、外部カメラ１６、レーダセンサ１７からの入力信号により前方に車両や歩行者等がいないかを判断する（２０６）。
前方に車両や歩行者等がいないと判断する距離は、自車両の前方では以下のように考える。
＊変速機２のクリープによる走行速度は約６ｋｍ／ｈであることから、１秒間に車両が進む距離は約１．７ｍである。運転者が、クリープによる車両の走行開始を認知し、ブレーキペダル９を踏み込んでブレーキ装置を作動させ、車両が停止するまでの時間を３秒とすると、前方の車両や歩行者等までは約５ｍの離間距離があればよい。これは、相手車両や歩行者等が停止している場合であり、相手車両や歩行者等が離れていく状態と検出した場合はもっと短い距離でよい。
＊自車両の側方では、相手車両や歩行者等が接近してくる場合のみ、問題となる。計測時点では、前方ではないが、前方に移動すると考えられるので、前方の車両や歩行者がいると判断する。
【００２３】
前記判断（２０６）がＹＥＳで、前方の車両や歩行者等がいない場合は、内部カメラ１９からの入力信号により運転者が正面を向いていて、かつ、開眼状態であるかを判断する（２０７）。この判断（２０７）がＹＥＳで、運転者が正面を向いていて、開眼状態である場合は、アクチュエータ１４を動作させて変速機２のシフトレンジを走行レンジＤヘ変更し（２０８）、エンドにする（２１１）。なお、判断（２０７）は、省略することもできる。
一方、前記判断（２０６）がＮＯで、前方の車両や歩行者等がいる場合、また、前記判断（２０７）がＮＯで、運転者が正面を向いていず、あるいは閉眼状態である場合は、報知手段２０から運転者に向けてブレーキペダル９を踏込み操作するように報知する（２０９）。報知は、音声、ブザー音、映像等の単独または組み合わせとすることができる。例えば、音声により報知する場合は、「走行レンジに変更しますので、ブレーキペダルを踏んで下さい。」、とすることができる。報知（２０９）の後は、アクチュエータ１４を動作させ変速機２を走行レンジＤヘ変更し（２１０）、エンドにする（２１１）。
なお、図３においては、報知（２０９）の後に走行レンジＤヘ変更（２１０）しているが、報知（２０９）の後にストップランプスイッチ１０がＯＮであることを条件として設定し、ストップランプスイッチ１０がＯＮになるまで待機し、ストップランプスイッチ１０がＯＮになってから走行レンジＤヘ変更することもできる。
【００２４】
このように、この車両用制御装置３は、エンジン１を自動的に停止させる場合に、変速機２を駐車レンジＰに変更し、エンジン１を再始動した後に、変速機２を走行レンジＤに変更するので、交差点での信号待ち中にエンジン１を自動的に停止／再始動する際の運転者の操作を不要とすることができ、交通量の多い交差点での運転者の運転操作量を低減できるので、運転者がより他の車両や歩行者に対して注意力を高めることが可能である。
また、この車両用制御装置３は、ブレーキ装置が作動状態でない時には、車両が前方に移動可能である場合にのみ、変速機２を走行レンジＤに変更するので、運転者がエンジン１の自動的な再始動後に車両進行方向の安全確認を怠っている場合にも、車両が自動的に発進されることはないため、安全性の高いシステムを構築できる。
さらに、この車両用制御装置３は、ブレーキ装置が作動状態でない時には、車両が前方に移動可能であり、かつ、運転者が車両を運転可能状態である場合に、変速機２を走行レンジＤに変更するので、運転者が、エンジン１の自動的な再始動後に車両進行方向の安全確認を怠っている場合にも、車両が自動的に発進されることはないため、さらに安全性の高いシステムを構築できる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
この発明の車両用制御装置は、エンジンを自動的に停止／再始動する際の運転者の操作を不要とすることで、運転者の運転操作量を低減し、また、発進しようとする車両の前方に障害物がない場合に変速機のシフトレンジを走行レンジに変更することで、安全性の高いシステムを構築することが可能なものであり、エンジンを自動的に停止／再始動するエンジン制御手段と変速機のシフトレンジを電気的に変更するシフトバイワイヤ式変速制御手段とを備えた車両全般に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施例を示す車両用制御装置のシステム構成図である。
【図２】エンジン制御手段の制御フローチャートである。
【図３】シフトバイワイヤ式変速制御手段の制御フローチャートである。
【符号の説明】
【００２７】
１ エンジン
２ 変速機
３ 車両用制御装置
４ エンジン制御手段
５ シフトバイワイヤ式変速制御手段
６ 路車間通信装置
７ 車両側装置
８ 道路側装置
９ ブレーキペダル
１０ ストップランプスイッチ
１１ 車速センサ
１２ シフト操作装置
１３ シフト制御手段
１４ アクチュエータ
１５ 車両状態判定手段
１６ 外部カメラ
１７ レーダセンサ
１８ 運転者状態判定手段
１９ 内部カメラ
２０ 報知手段
【技術分野】
【０００１】
この発明は車両用制御装置に係り、特に、交差点での信号待ち中におけるエンジンの自動的な停止／再始動について運転者の操作負担を軽減し、さらに、エンジンの再始動時における安全性を確保することができる車両用制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両には、車両の停止を指示する交通信号により車両を交差点で停止させた場合に、信号待ち中にエンジンを自動的に停止し、停止したエンジンを再始動する、いわゆるアイドリングストップを行う制御装置を搭載するものがある。この車両用制御装置は、運転者が規定の操作することで、エンジンを自動的に停止／再始動を行う。
【０００３】
これに対して、エンジンの停止／再始動の適切なタイミングあるいは的確な燃費改善と排気有害成分低減を目的に、道路側装置から交通信号が発進を許可する信号に変化する時刻を示す時間情報を車両に送信し、この時間情報により車両側でエンジンを停止させるか継続運転するかを判断し、エンジンを停止した場合には所定時間後にエンジンを再始動するように制御する車両用制御装置がある。
【特許文献１】特開２０００−３０３８７０号公報
【特許文献２】特開２０００−３４５８７７号公報
【特許文献３】特開２００１−２８０９６号公報
【特許文献４】特開２００１−５５９３８号公報
【特許文献５】特開２００１−２０７８８号公報
【特許文献６】特開２００１−２８９０８７号公報
【特許文献７】特開２００２−３０３１７１号公報
【特許文献８】特開２００２−３０３１７３号公報
【特許文献９】特開２００３−４１９６４号公報
【特許文献１０】特開２００３−５６３７６号公報
【０００４】
また、車両には、運転者の視線方向等を含み、車両走行状態や車両前方を主とする周辺の障害物に関する情報を記録し、あるいは、これらの情報から障害物の動きを予測して運転者に警告を発する車両用制御装置がある。
【特許文献１１】特開平１１−１３９２２９号公報
【特許文献１２】特開２００７−７２５６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、従来の車両用制御装置は、道路側装置から交通信号が発進を許可する信号に変化する時刻を示す時間情報を得ても、エンジンの自動停止には運転者のクラッチ操作およびブレーキ操作、エンジンの再始動にはアクセル操作もしくはクラッチ操作を必要とする（特許文献１）。あるいは、従来の車両用制御装置は、変速機のシフトレンジが駐車レンジＰ、あるいは中立レンジＮであることが、エンジンの再始動の条件であることが公知である。
したがって、従来の車両用制御装置は、装置がエンジンを停止させるか／継続運転するかの判断や、エンジンの再始動のタイミングの算出をしていながら、エンジンの停止／再始動には運転者によるクラッチ操作やシフト操作などの何らかの操作を必要としていた。
しかしながら、運転者にとっては、操作することなしにエンジンを停止／再始動し、走行可能な状態になった方が望ましい。また、運転者がエンジンを停止する目的で所定の操作を行っても、装置の判断によりエンジンが自動的に停止しないことがあることから、運転者が徒労感を感じることが懸念される。
【０００６】
この発明は、交差点での信号待ち中にエンジンを自動的に停止／再始動する際の運転者の操作を不要とし、交通量の多い交差点での運転者の運転操作量を低減でき、運転者が、より他の車両や歩行者に対して注意力を高めることが可能な車両用制御装置を実現することを目的とする。
また、この発明は、車両の前方に障害物があり、あるいは運転者が前方に注意を払っていない場合には変速機のシフトレンジを駐車レンジとし、運転者が、エンジンの自動的な再始動後に車両進行方向の安全確認を怠っている場合にも、車両が自動的に発進されることはない車両用制御装置を実現し、安全性の高いシステムを構築することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、車両の停止を指示する交通信号により車両を停止させた場合に、前記車両を停止させた時刻から次の車両の発進を許可する交通信号に変化する時刻になるまでの待機時間を算出し、算出された前記待機時間の長さが自動停止許可判定時間よりも長い場合にはエンジンを自動的に停止させ、停止した前記エンジンを自動的に再始動させるエンジン制御手段と、運転者が選択したシフトレンジの信号を出力するシフト操作装置と、前記シフト操作装置の出力信号に応じて、変速機のシフトレンジを変更する信号を出力するシフト制御手段と、前記シフト制御手段の出力信号に応じて、変速機のシフトレンジを変更するために動作するアクチュエータとを設けたシフトバイワイヤ式変速制御手段とを備えた車両用制御装置において、前記エンジン制御手段は、前記エンジンを自動的に停止させる場合に、前記シフトバイワイヤ式変速制御手段に変速機のシフトレンジを駐車レンジに変更するように要求し、また、前記待機時間の長さに応じて算出されたエンジンを再始動する時刻で前記エンジンを再始動した後、前記シフトバイワイヤ式変速制御手段に変速機のシフトレンジを走行レンジに変更するように要求し、前記車両が前方に移動することが可能かどうかを判定する車両状態判定手段を備え、前記シフトバイワイヤ式変速制御手段は、前記エンジン制御手段から走行レンジヘの変更要求がある時で、かつ前記車両のブレーキ装置が作動状態ではない時には、前記車両状態判定手段により車両が前方に移動可能であると判定された場合にのみ、前記変速機のシフトレンジを走行レンジに変更するように制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明の車両用制御装置は、交差点での信号待ち中にエンジンを自動的に停止／再始動する際の運転者の操作を不要とすることができ、交通量の多い交差点での運転者の運転操作量を低減できるので、運転者がより他の車両や歩行者に対して注意力を高めることが可能である。
また、この発明の車両用制御装置は、運転者がエンジンの自動的な再始動後に車両進行方向の安全確認を怠っている場合にも、車両が自動的に発進されることはないため、安全性の高いシステムを構築できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
この発明は、エンジンを自動的に停止／再始動する際の運転者の操作を不要とすることで、運転者の運転操作量を低減し、また、発進しようとする車両の前方に障害物がない場合に変速機のシフトレンジを走行レンジに変更することで、安全性の高いシステムを構築するものである。
以下、図面に基づいてこの発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００１０】
図１〜図３は、この発明の実施例を示し、図１は車両用制御装置のシステム構成図、図２はエンジン制御手段の制御フローチャート、図３はシフトバイワイヤ式変速制御手段の制御フローチャートである。図１において、１は車両に搭載されたエンジン、２は自動式の変速機、３は車両用制御装置である。車両用制御装置３は、エンジン１を制御するエンジン制御手段４と、変速機２を制御するシフトバイワイヤ式変速制御手段５とを備えている。
【００１１】
前記エンジン制御手段４には、路車間通信装置６の車両側装置７を接続している。車両側装置７は、路車間通信装置６の道路側装置８と通信し、交通信号が車両の発進を許可する信号（青信号）に変化する時刻を示す時間情報を得て、エンジン制御手段４に時間情報を伝達する。
また、エンジン制御手段４には、車両のブレーキ装置を作動状態／非作動状態（作動状態でない）にするブレーキペダル９の踏込み操作／放し操作に応じてＯＮ／ＯＦＦするストップランプスイッチ１０を接続している。ストップランプスイッチ１０は、運転者がブレーキペダル９を踏込み操作／放し操作することによりＯＮ／ＯＦＦしてストップランプを点灯／消灯し、前記車両のブレーキ装置の作動状態／非作動状態を示すＯＮ／ＯＦＦ情報をエンジン制御手段４に伝達する。
さらに、エンジン制御手段４には、車速センサ１１を接続している。車速センサ１１の出力する車速パルスは、エンジン制御手段４に入力され、車速を検出する。
エンジン制御手段４は、路車間通信装置６の時間情報と、ストップランプスイッチ１０のＯＮ／ＯＦＦ情報と、車速センサ１１の車速情報とを入力し、エンジン１を自動的に停止し、停止したエンジン１を自動的に再始動する。
エンジン制御手段４は、車両の停止を指示する交通信号（赤信号）により運転者がブレーキ装置を作動状態にして車両を停止させた場合に、車両を停止させた時刻と交通信号が車両の発進を許可する信号（青信号）に変化する時刻を示す時間情報とから、車両を停止させた時刻から次の車両の発進を許可する交通信号に変化する時刻になるまでの待機時間を算出する。エンジン制御手段４は、算出された前記待機時間の長さが自動停止許可判定時間よりも長い場合には、燃料遮断・点火カット等によりエンジン１を自動的に停止させ、停止した前記エンジン１をクランキングして燃料供給・点火実施等により自動的に再始動させる。
また、エンジン制御手段４は、車両のブレーキ装置の作動状態／非作動状態を示すストップランプスイッチ１０のＯＮ／ＯＦＦ情報及び車速センサ１１の車速情報を、シフトバイワイヤ式変速制御手段５の後述するシフト制御手段１３に伝達する。
【００１２】
前記シフトバイワイヤ式変速制御手段５は、エンジン１に連結された変速機２のシフトレンジを切り換える。変速機２は、例えば、駐車レンジＰ、後退レンジＲ、中立レンジＮ、走行レンジＤ、３速レンジ３、２速レンジ２、ローレンジＬ等を有し、各シフトレンジに対応する前進用及び後退用の変速歯車列を有している。
シフトバイワイヤ式変速制御手段５は、シフト操作装置１２とシフト制御手段１３とアクチュエータ１４とを設けている。シフト操作装置１２は、運転者がシフトレバーの操作により選択したシフトレンジの信号をシフト制御手段１３に出力する。シフト制御手段１３は、前記シフト操作装置１２の出力するシフトレンジの信号に応じて、変速機２のシフトレンジを変更する信号をアクチュエータ１４に出力する。アクチュエータ１４は、前記シフト制御手段１３の出力信号に応じて動作し、変速機２のシフトレンジを変更する。
シフトバイワイヤ式変速制御手段５は、運転者がシフト操作装置１２を操作して操作内容のシフトレンジを示す信号がシフト制御手段１３に伝達されると、シフト制御手段１３により目標シフトレンジを決定し、アクチュエータ１４を制御する。アクチュエーク１４は、シフト制御手段１３の出力信号に応じて動作し、変速機２のシフトレンジを変更する。アクチュエーク１４は、現在のシフトレンジの信号を出力し、シフトレンジ情報をシフト制御手段１３に伝達する。
【００１３】
前記車両用制御装置３のエンジン制御手段４は、エンジン１を自動的に停止させる場合に、前記シフトバイワイヤ式変速制御手段５に変速機２のシフトレンジを駐車レンジＰに変更するように要求し、また、前記待機時間の長さに応じて算出されたエンジン１を再始動する時刻で前記エンジン１を再始動した後、前記シフトバイワイヤ式変速制御手段５に変速機２のシフトレンジを走行レンジＤに変更するように要求する。
前記車両用制御装置３は、前記車両が前方に移動することが可能かどうかを判定する車両状態判定手段１５を備えている。車両状態判定手段１５は、シフトバイワイヤ式変速制御手段５のシフト制御手段１３に設けられ、シフト制御手段１３に接続された外部カメラ１６、レーダセンサ１７から入力する信号により前方に他車両や歩行者等の障害物が存在するか否かを検出し、車両が前方に移動することが可能かどうかを判定する。
前記シフトバイワイヤ式変速制御手段５は、前記エンジン制御手段４から走行レンジＤヘの変更要求がある時で、かつ前記車両のブレーキ装置が作動状態ではない時には、前記車両状態判定手段１５により車両が前方に移動可能であると判定された場合にのみ、前記変速機２のシフトレンジを走行レンジＤに変更するように制御する。
【００１４】
また、前記車両用制御装置３は、前記車両状態判定手段１５に加えて、前記運転者の状態が車両を運転可能な状態であるかどうかを判定する運転者状態判定手段１８を備えている。運転者状態判定手段１８は、シフトバイワイヤ式変速制御手段５のシフト制御手段１３に設けられ、シフト制御手段１３に接続された内部カメラ１９から入力する信号により運転者が顔を前方に向けているか否か、開眼状態であるか否かを検出し、運転者が車両を運転可能な状態であるかどうかを判定する。
前記シフトバイワイヤ式変速制御手段５は、前記エンジン制御手段４から走行レンジＤヘの変更要求がある時で、かつ前記車両のブレーキ装置が作動状態ではない時には、前記車両状態判定手段１５により車両が前方に移動可能であると判定され、かつ前記運転者状態判定手段１８により運転者が車両を運転可能状態であると判定された場合に、前記変速機２のシフトレンジを走行レンジＤに変更するように制御する。
なお、符号２０は、シフト制御手段１３に接続された報知手段である。報知手段２０は、音声、ブザー音、映像等の単独または組み合わせからなり、運転者にブレーキペダル９の踏込み操作の要求を報知する。
【００１５】
このように、車両用制御装置３は、エンジン制御手段４により車両の停止時に交通信号が発進を許可する信号に変化する時刻を示す時間情報から待機時間を求め、エンジン１の自動停止（アイドリングストップ）による省燃費効果があるかないかを判断し、また、エンジン１の自動停止により運転に支障が生じないかどうかを判断する。エンジン制御手段４は、エンジン１の自動停止による省燃費効果があり、かつ、エンジン１の自動停止により運転に支障は生じない場合に、エンジン１を自動停止し、シフト制御手段１３に駐車レンジＰへのシフト要求を出力し、変速機２のシフトレンジを駐車レンジＰヘ変更させる。
また、車両用制御装置３は、エンジン制御手段４によりエンジン１の再始動時にシフト制御手段１３に走行レンジＤへのシフト要求を出力し、変速機２のシフトレンジを走行レンジＤヘ変更させる。
シフト制御手段１３は、エンジン制御手段４から走行レンジＤヘのシフト要求があった場合に、ストップランプスイッチ１０のＯＮ／ＯＦＦ情報がＯＦＦ（車両のブレーキ装置が作動状態でない）の時に、外部カメラ１６からの映像信号、レーダセンサ１７からの入力信号により前方に車両や歩行者等の障害物が存在するか否かを検出する。また、シフト制御手段１３は、外部カメラ１６、レーダセンサ１７に加えて、内部カメラ１９からの映像信号により運転者が正面を向いているかどうか、開眼状態であるかどうかを検出する。
シフト制御手段１３は、外部カメラ１６、レーダセンサ１７からの入力信号により前方に障害物が存在しない場合に、変速機２のシフトレンジを走行レンジＤヘ変更するように制御する。あるいは、シフト制御手段１３は、外部カメラ１６、レーダセンサ１７からの入力信号により前方に障害物が存在せず、かつ内部カメラ１９からの入力信号により運転者が前方を注視している場合に、変速機２のシフトレンジを走行レンジＤヘ変更するように制御する。
なお、前記シフト制御手段１３は、エンジン１を自動始動した後に変速機２を走行レンジＤに変更して車両がクリープした時に、前方の障害物と接触するおそれがある場合に、あるいは、運転者が正面を向いていず、眼が開かれていない場合に、報知手段２０から運転者に向けてブレーキペダル９を踏込み操作するように、音声、ブザー音、映像等の単独または組み合わせにより報知する。
【００１６】
すなわち、この車両用制御装置３は、交差点で信号待ちのため停車した時に、路車間通信により交通信号が発進を許可する信号に変化する時刻を示す時間情報を得て、省燃費や二酸化炭素削減効果がある場合、つまり車両を停止させた時刻から交通信号が発進を許可する信号に変化する時刻になるまでの待機時間の長さが自動停止許可判定時間よりも長い場合に、エンジン１を自動的に停止する。車両用制御装置３は、エンジン１を停止した後、前記交通信号が発進を許可する信号に変化する時刻から余裕を待ってエンジン１を再始動する。
車両用制御装置３は、運転者が操作することなしに、エンジン１を自動的に停止／再始動する。車両用制御装置３は、エンジン１を停止する場合に、シフトバイワイヤ式変速制御手段５により変速機２のシフトレンジを自動的に駐車レンジＰに変更する。駐車レンジＰへの変更は、エンジン１の停止前またはエンジン１の停止後の、いずれでも良い。車両は、変速機２のシフトレンジが駐車レンジＰなので、運転者がブレーキペダル９を踏み込まなくても、発進することはない。車両用制御装置３は、停止したエンジン１を再始動する場合に、変速機２をシフトバイワイヤ式変速制御手段５により自動的に走行レンジＤに変更する。
しかしながら、変速機２が駐車レンジＰの状態でエンジン１を始動後、シフトバイワイヤ式変速制御手段５を用いてブレーキ装置が非作動状態（ストップランプスイッチ１０がＯＦＦ）で自動的に走行レンジＤに変更すると、変速機２のクリープで運転者が意図しないのに車両が走行を開始する可能性がある。
そこで、車両用制御装置３は、ブレーキ装置が非作動状態（作動状態でない）の場合に、外部カメラ１６、レーダセンサ１７で前方に車両や歩行者等が居ないことを検知した上で、変速機２を走行レンジＤに変更することで、運転者が意図しない走行を防止している。また、車両用制御装置３は、内部カメラ１９で運転者の顔位置を検出し、正面を向いていることや開眼状態である（居眠り状態でない）ことを条件に付け加えて、変速機２を走行レンジＤに変更することで、運転者が意図しない走行をさらに確実に防止することができる。
なお、車両用制御装置３は、車両の前方に障害物がある場合や、あるいは、運転者が横を向いたり、眼を閉じたりしている（居眠りしている）場合に、報知手段２０により運転者にブレーキペダル９を踏み込むように報知する。
【００１７】
ところで、従来の車両用制御装置には、エンジンの一時停止後の再始動時に、シフト操作装置の操作に対して変速機のマニュアルバルブの切り換えを遅延させるものがある（特開２００２−２７６８００号公報）。
この発明の車両用制御装置３は、変速機２のシフトレンジを自動で切り換えるものであり、エンジン１の再始動後における変速機２の駐車レンジＰから走行レンジＤヘの変更は十分時間の余裕をもって行うことが可能であるため、マニュアルバルブの切り換えを遅延する必要はない。
変速機２の駐車レンジＰから走行レンジＤヘの変更に十分に時間の余裕が持てるのは、路車間通信によって交通信号が発進を許可する信号に変化する時刻を示す時間情報を得ることにより、走行レンジＤヘの変更を開始する時刻がきまり、そこから十分な時間を引いた時間を、エンジン１を再始動する時刻とするからである。
変速機２の走行レンジＤヘの変更を開始する時刻を算出する（式１）、及びエンジン１を再始動する時刻を算出する（式２）は、以下の通りである。
＊走行レンジＤヘの変更を開始する時刻＝交通信号が発進を許可する信号になるまでの時間−走行レンジＤヘの変更に要する時間−ｔ１ ………… （式１）
（ｔ１：余裕時間）
＊エンジン１を再始動する時刻＝走行レンジＤヘの変更を開始する時刻−エンジン１の再始動に要する時間−ｔ２ ……… （式２）
（ｔ２：駐車レンジＰから走行レンジＤヘ変更しても、運転者がショックを感じないよう油圧が安定するまでに要する時間）
【００１８】
次に作用を説明する。
車両用制御装置３は、エンジン制御手段４によって、図２に示す制御フローチャートにしたがい処理を行う。
エンジン制御手段４は、ステップ１０１〜１０３で、エンジン１を自動停止（アイドリングストップ）するかどうかを判断する。エンジン制御装置４は、制御がスタートすると（１００）、車速情報から停車中であるかを判断する（１０１）。
この判断（１０１）がＮＯで、停車中でない場合は、自動停止せず、エンドにする（１１２）。この判断（１０１）がＹＥＳで、停車中である場合は、交通信号が発進を許可する信号に変化する時刻を示す時間情報を得たかを判断する（１０２）。
この判断（１０２）がＮＯで、時間情報を得ていない場合は、自動停止せず、エンドにする（１１２）。この判断（１０２）がＹＥＳで、時間情報を得ている場合は、自動停止による省燃費効果があり、かつ、自動停止により運転に支障が生じないかを判断する（１０３）。
この判断（１０３）がＮＯで、省燃費効果がなく、あるいは、運転に支障が生じる場合は、自動停止せず、エンドにする（１１２）。この判断（１０３）がＹＥＳで、省燃費効果があり、かつ、運転に支障が生じない場合は、ステップ１０４〜１１１で、エンジン１を自動停止／再始動する。
【００１９】
前記運転に支障が生じる場合とは、一連のエンジン１の自動停止から再始動して変速機２を走行レンジＤヘ変更（シフト）するまでの時間が、車両を停止した時刻から交通信号が発進を許可する信号に変化する時刻になるまでの時間より長い場合である。
ステップ１０３の「エンジン１の自動停止による省燃費効果があり、かつ、エンジン１の自動停止により運転に支障は生じないか？」の判断は、下記の式を満足することを意味する。
＊（現在時刻＋省燃費効果のある時間＋エンジン再始動に要する時間＋走行レンジＤヘシフトするのに要する時間＋エンジン停止に要する時間＋ｔ１＋ｔ２）≧交通信号が発進を許可する信号に変化する時刻になるまでの待機時間 ……… （式３）
【００２０】
前記エンジン制御手段４は、判断（１０３）がＹＥＳで、省燃費効果があり、かつ、運転に支障が生じない場合に、エンジン１を停止し（１０４）、シフト制御手段１３へ変速機２のシフトレンジを駐車レンジＰに変更するように要求する（１０５）。シフト制御手段１３は、駐車レンジＰへの変更要求により変速機２のシフトレンジを駐車レンジＰヘ変更する。前記エンジン１の停止（１０４）と駐車レンジＰへの変更要求（１０５）とは、順序を入れ替わってもよい。省燃費効果のある時間とは、エンジン１を始動する時に消費される燃料の量と、アイドリングストップ時にエンジン１が停止されることにより削減される燃料消費量とが等しくなる時間である。すなわち、この時間以上、エンジン１を停止できれば、省燃費効果が期待できることになる。
続いて、駐車レンジＰとなっている変速機２の走行レンジＤヘの変更を開始する時刻を算出し（１０６）、エンジン１を再始動する時刻を算出する（１０７）。走行レンジＤヘの変更を開始する時刻は、前記（式１）で示したとおりである。また、エンジン１を再始動する時刻は、前記（式２）で示したとおりである。
その後、エンジン１を再始動する時刻であるかを判断する（１０８）。この判断（１０８）がＮＯの場合は、エンジン１を再始動する時刻になるまで待機する。この判断（１０８）がＹＥＳの場合は、エンジン１を再始動し（１０９）、変速機２を走行レンジＤヘ変更する時刻であるかを判断する（１１０）。
この判断（１１０）がＮＯの場合は、走行レンジＤヘ変更する時刻になるまで待機する。この判断（１１０）がＹＥＳの場合は、シフト制御手段１３へ変速機２のシフトレンジを走行レンジＤに変更するように要求し（１１１）、エンドにする（１１２）。シフト制御手段１３は、走行レンジＤへのシフト要求により変速機２のシフトレンジを走行レンジＤヘ変更する。
【００２１】
車両用制御装置３は、シフトバイワイヤ式変速制御手段５によって、図３に示す制御フローチャートにしたがい処理を行う。
シフトバイワイヤ式変速制御手段５は、エンジン制御手段４からの駐車レンジＰまたは走行レンジＤヘの変更要求を受けて、シフト制御手段１３により変速機２のシフトレンジの変更を実行する。シフト制御手段１３は、運転者が操作したシフト操作装置１２からの変更要求によってもシフトレンジを変更する。図３においては、シフト操作装置１２からの変更要求によるシフトレンジの変更を割愛し、エンジン１の自動停止／再始動に関係するエンジン制御手段４からの変更要求のみを示す。
シフト制御手段１３は、制御がスタートすると（２００）、エンジン制御手段４から駐車レンジＰヘの変更要求があるかを判断する（２０１）。この判断（２０１）がＹＥＳで、要求がある場合には、アクチュエータ１４を動作させて変速機２のシフトレンジを駐車レンジＰヘ変更し（２０２）、エンドにする（２１１）。
前記判断（２０１）がＮＯで、要求がない場合には、エンジン制御手段４から走行レンジＤヘの変更要求があるかを判断する（２０３）。この判断（２０３）がＮＯで、要求がない場合には、エンドにする（２１１）。この判断（２０３）がＹＥＳで、要求がある場合には、ストップランプスイッチ１０がＯＮであるかを判断する（２０４）。
この判断（２０４）がＹＥＳで、ストップランプスイッチ１０がＯＮ（車両のブレーキ装置が作動状態）の場合は、アクチュエータ１４を動作させて変速機２のシフトレンジを走行レンジＤヘ変更し（２０５）、エンドにする（２１１）。
【００２２】
シフト制御手段１３は、前記判断（２０４）がＮＯで、ストップランプスイッチ１０がＯＦＦ（車両のブレーキ装置が非作動状態）の場合は、外部カメラ１６、レーダセンサ１７からの入力信号により前方に車両や歩行者等がいないかを判断する（２０６）。
前方に車両や歩行者等がいないと判断する距離は、自車両の前方では以下のように考える。
＊変速機２のクリープによる走行速度は約６ｋｍ／ｈであることから、１秒間に車両が進む距離は約１．７ｍである。運転者が、クリープによる車両の走行開始を認知し、ブレーキペダル９を踏み込んでブレーキ装置を作動させ、車両が停止するまでの時間を３秒とすると、前方の車両や歩行者等までは約５ｍの離間距離があればよい。これは、相手車両や歩行者等が停止している場合であり、相手車両や歩行者等が離れていく状態と検出した場合はもっと短い距離でよい。
＊自車両の側方では、相手車両や歩行者等が接近してくる場合のみ、問題となる。計測時点では、前方ではないが、前方に移動すると考えられるので、前方の車両や歩行者がいると判断する。
【００２３】
前記判断（２０６）がＹＥＳで、前方の車両や歩行者等がいない場合は、内部カメラ１９からの入力信号により運転者が正面を向いていて、かつ、開眼状態であるかを判断する（２０７）。この判断（２０７）がＹＥＳで、運転者が正面を向いていて、開眼状態である場合は、アクチュエータ１４を動作させて変速機２のシフトレンジを走行レンジＤヘ変更し（２０８）、エンドにする（２１１）。なお、判断（２０７）は、省略することもできる。
一方、前記判断（２０６）がＮＯで、前方の車両や歩行者等がいる場合、また、前記判断（２０７）がＮＯで、運転者が正面を向いていず、あるいは閉眼状態である場合は、報知手段２０から運転者に向けてブレーキペダル９を踏込み操作するように報知する（２０９）。報知は、音声、ブザー音、映像等の単独または組み合わせとすることができる。例えば、音声により報知する場合は、「走行レンジに変更しますので、ブレーキペダルを踏んで下さい。」、とすることができる。報知（２０９）の後は、アクチュエータ１４を動作させ変速機２を走行レンジＤヘ変更し（２１０）、エンドにする（２１１）。
なお、図３においては、報知（２０９）の後に走行レンジＤヘ変更（２１０）しているが、報知（２０９）の後にストップランプスイッチ１０がＯＮであることを条件として設定し、ストップランプスイッチ１０がＯＮになるまで待機し、ストップランプスイッチ１０がＯＮになってから走行レンジＤヘ変更することもできる。
【００２４】
このように、この車両用制御装置３は、エンジン１を自動的に停止させる場合に、変速機２を駐車レンジＰに変更し、エンジン１を再始動した後に、変速機２を走行レンジＤに変更するので、交差点での信号待ち中にエンジン１を自動的に停止／再始動する際の運転者の操作を不要とすることができ、交通量の多い交差点での運転者の運転操作量を低減できるので、運転者がより他の車両や歩行者に対して注意力を高めることが可能である。
また、この車両用制御装置３は、ブレーキ装置が作動状態でない時には、車両が前方に移動可能である場合にのみ、変速機２を走行レンジＤに変更するので、運転者がエンジン１の自動的な再始動後に車両進行方向の安全確認を怠っている場合にも、車両が自動的に発進されることはないため、安全性の高いシステムを構築できる。
さらに、この車両用制御装置３は、ブレーキ装置が作動状態でない時には、車両が前方に移動可能であり、かつ、運転者が車両を運転可能状態である場合に、変速機２を走行レンジＤに変更するので、運転者が、エンジン１の自動的な再始動後に車両進行方向の安全確認を怠っている場合にも、車両が自動的に発進されることはないため、さらに安全性の高いシステムを構築できる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
この発明の車両用制御装置は、エンジンを自動的に停止／再始動する際の運転者の操作を不要とすることで、運転者の運転操作量を低減し、また、発進しようとする車両の前方に障害物がない場合に変速機のシフトレンジを走行レンジに変更することで、安全性の高いシステムを構築することが可能なものであり、エンジンを自動的に停止／再始動するエンジン制御手段と変速機のシフトレンジを電気的に変更するシフトバイワイヤ式変速制御手段とを備えた車両全般に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施例を示す車両用制御装置のシステム構成図である。
【図２】エンジン制御手段の制御フローチャートである。
【図３】シフトバイワイヤ式変速制御手段の制御フローチャートである。
【符号の説明】
【００２７】
１ エンジン
２ 変速機
３ 車両用制御装置
４ エンジン制御手段
５ シフトバイワイヤ式変速制御手段
６ 路車間通信装置
７ 車両側装置
８ 道路側装置
９ ブレーキペダル
１０ ストップランプスイッチ
１１ 車速センサ
１２ シフト操作装置
１３ シフト制御手段
１４ アクチュエータ
１５ 車両状態判定手段
１６ 外部カメラ
１７ レーダセンサ
１８ 運転者状態判定手段
１９ 内部カメラ
２０ 報知手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の停止を指示する交通信号により車両を停止させた場合に、前記車両を停止させた時刻から次の車両の発進を許可する交通信号に変化する時刻になるまでの待機時間を算出し、算出された前記待機時間の長さが自動停止許可判定時間よりも長い場合にはエンジンを自動的に停止させ、停止した前記エンジンを自動的に再始動させるエンジン制御手段と、
運転者が選択したシフトレンジの信号を出力するシフト操作装置と、前記シフト操作装置の出力信号に応じて、変速機のシフトレンジを変更する信号を出力するシフト制御手段と、前記シフト制御手段の出力信号に応じて、変速機のシフトレンジを変更するために動作するアクチュエータとを設けたシフトバイワイヤ式変速制御手段とを備えた車両用制御装置において、
前記エンジン制御手段は、前記エンジンを自動的に停止させる場合に、前記シフトバイワイヤ式変速制御手段に変速機のシフトレンジを駐車レンジに変更するように要求し、また、前記待機時間の長さに応じて算出されたエンジンを再始動する時刻で前記エンジンを再始動した後、前記シフトバイワイヤ式変速制御手段に変速機のシフトレンジを走行レンジに変更するように要求し、
前記車両が前方に移動することが可能かどうかを判定する車両状態判定手段を備え、
前記シフトバイワイヤ式変速制御手段は、前記エンジン制御手段から走行レンジヘの変更要求がある時で、かつ前記車両のブレーキ装置が作動状態ではない時には、前記車両状態判定手段により車両が前方に移動可能であると判定された場合にのみ、前記変速機のシフトレンジを走行レンジに変更するように制御することを特徴とする車両用制御装置。
【請求項２】
車両の停止を指示する交通信号により車両を停止させた場合に、前記車両を停止させた時刻から次の車両の発進を許可する交通信号に変化する時刻になるまでの待機時間を算出し、算出された前記待機時間の長さが自動停止許可判定時間よりも長い場合にはエンジンを自動的に停止させ、停止した前記エンジンを自動的に再始動させるエンジン制御手段と、
運転者が選択したシフトレンジの信号を出力するシフト操作装置と、前記シフト操作装置の出力信号に応じて、変速機のシフトレンジを変更する信号を出力するシフト制御手段と、前記シフト制御手段の出力信号に応じて、変速機のシフトレンジを変更するために動作するアクチュエータとを設けたシフトバイワイヤ式変速制御手段とを備えた車両用制御装置において、
前記エンジン制御手段は、前記エンジンを自動的に停止させる場合に、前記シフトバイワイヤ式変速制御手段に変速機のシフトレンジを駐車レンジに変更するように要求し、また、前記待機時間の長さに応じて算出されたエンジンを再始動する時刻で前記エンジンを再始動した後、前記シフトバイワイヤ式変速制御手段に変速機のシフトレンジを走行レンジに変更するように要求し、
前記車両が前方に移動することが可能かどうかを判定する車両状態判定手段を備え、
前記運転者の状態が車両を運転可能な状態であるかどうかを判定する運転者状態判定手段を備え、
前記シフトバイワイヤ式変速制御手段は、前記エンジン制御手段から走行レンジヘの変更要求がある時で、かつ前記車両のブレーキ装置が作動状態ではない時には、前記車両状態判定手段により車両が前方に移動可能であると判定され、かつ前記運転者状態判定手段により運転者が車両を運転可能状態であると判定された場合に、前記変速機のシフトレンジを走行レンジに変更するように制御することを特徴とする車両用制御装置。
【請求項１】
車両の停止を指示する交通信号により車両を停止させた場合に、前記車両を停止させた時刻から次の車両の発進を許可する交通信号に変化する時刻になるまでの待機時間を算出し、算出された前記待機時間の長さが自動停止許可判定時間よりも長い場合にはエンジンを自動的に停止させ、停止した前記エンジンを自動的に再始動させるエンジン制御手段と、
運転者が選択したシフトレンジの信号を出力するシフト操作装置と、前記シフト操作装置の出力信号に応じて、変速機のシフトレンジを変更する信号を出力するシフト制御手段と、前記シフト制御手段の出力信号に応じて、変速機のシフトレンジを変更するために動作するアクチュエータとを設けたシフトバイワイヤ式変速制御手段とを備えた車両用制御装置において、
前記エンジン制御手段は、前記エンジンを自動的に停止させる場合に、前記シフトバイワイヤ式変速制御手段に変速機のシフトレンジを駐車レンジに変更するように要求し、また、前記待機時間の長さに応じて算出されたエンジンを再始動する時刻で前記エンジンを再始動した後、前記シフトバイワイヤ式変速制御手段に変速機のシフトレンジを走行レンジに変更するように要求し、
前記車両が前方に移動することが可能かどうかを判定する車両状態判定手段を備え、
前記シフトバイワイヤ式変速制御手段は、前記エンジン制御手段から走行レンジヘの変更要求がある時で、かつ前記車両のブレーキ装置が作動状態ではない時には、前記車両状態判定手段により車両が前方に移動可能であると判定された場合にのみ、前記変速機のシフトレンジを走行レンジに変更するように制御することを特徴とする車両用制御装置。
【請求項２】
車両の停止を指示する交通信号により車両を停止させた場合に、前記車両を停止させた時刻から次の車両の発進を許可する交通信号に変化する時刻になるまでの待機時間を算出し、算出された前記待機時間の長さが自動停止許可判定時間よりも長い場合にはエンジンを自動的に停止させ、停止した前記エンジンを自動的に再始動させるエンジン制御手段と、
運転者が選択したシフトレンジの信号を出力するシフト操作装置と、前記シフト操作装置の出力信号に応じて、変速機のシフトレンジを変更する信号を出力するシフト制御手段と、前記シフト制御手段の出力信号に応じて、変速機のシフトレンジを変更するために動作するアクチュエータとを設けたシフトバイワイヤ式変速制御手段とを備えた車両用制御装置において、
前記エンジン制御手段は、前記エンジンを自動的に停止させる場合に、前記シフトバイワイヤ式変速制御手段に変速機のシフトレンジを駐車レンジに変更するように要求し、また、前記待機時間の長さに応じて算出されたエンジンを再始動する時刻で前記エンジンを再始動した後、前記シフトバイワイヤ式変速制御手段に変速機のシフトレンジを走行レンジに変更するように要求し、
前記車両が前方に移動することが可能かどうかを判定する車両状態判定手段を備え、
前記運転者の状態が車両を運転可能な状態であるかどうかを判定する運転者状態判定手段を備え、
前記シフトバイワイヤ式変速制御手段は、前記エンジン制御手段から走行レンジヘの変更要求がある時で、かつ前記車両のブレーキ装置が作動状態ではない時には、前記車両状態判定手段により車両が前方に移動可能であると判定され、かつ前記運転者状態判定手段により運転者が車両を運転可能状態であると判定された場合に、前記変速機のシフトレンジを走行レンジに変更するように制御することを特徴とする車両用制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−７７９９４（Ｐ２０１０−７７９９４Ａ）
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４４０１６（Ｐ２００８−２４４０１６）
【出願日】平成２０年９月２４日（２００８．９．２４）
【出願人】（０００００２０８２）スズキ株式会社 (3,196)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２４日（２００８．９．２４）
【出願人】（０００００２０８２）スズキ株式会社 (3,196)
【Ｆターム（参考）】
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