運転行動支援装置
【課題】装置のアドバイスに従った運転操作が行えないドライバに対しても、制御介入によってドライバの運転行動を有効に支援する。
【解決手段】運転状態フェーズ判別部２で車両の運転状態を判別し、運転操作評価部３で各運転状態毎にドライバの運転操作を評価する。そして、情報提示部４で運転操作評価部３による評価結果に基づく情報を表示する共に、運転支援判定部５で各運転状態毎の評価履歴を管理し、ドライバの苦手とする操作を判定する。その結果、ドライバのアクセル操作やブレーキ操作に対して制御介入による支援が必要と判定された場合には、制御特性変更部６からエンジン制御装置１００、スロットル制御装置１１０、変速制御装置１２０、ブレーキ制御装置１３０等にアクセル操作やブレーキ操作に対する制御特性の変更を指示し、装置のアドバイスに従った運転操作が行えないドライバに対しても運転行動を有効に支援する。
【解決手段】運転状態フェーズ判別部２で車両の運転状態を判別し、運転操作評価部３で各運転状態毎にドライバの運転操作を評価する。そして、情報提示部４で運転操作評価部３による評価結果に基づく情報を表示する共に、運転支援判定部５で各運転状態毎の評価履歴を管理し、ドライバの苦手とする操作を判定する。その結果、ドライバのアクセル操作やブレーキ操作に対して制御介入による支援が必要と判定された場合には、制御特性変更部６からエンジン制御装置１００、スロットル制御装置１１０、変速制御装置１２０、ブレーキ制御装置１３０等にアクセル操作やブレーキ操作に対する制御特性の変更を指示し、装置のアドバイスに従った運転操作が行えないドライバに対しても運転行動を有効に支援する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の移動体を運転するドライバの運転行動を支援する運転行動支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車等の移動体を運転するドライバに対して、省燃費運転や安全運転を支援することを目的として、ドライバのアクセル操作やブレーキ操作を評価し、省燃費運転や安全運転に繋がる運転操作の良否の判定を行なったり、音声や表示にてドライバにアドバイスを提示する装置が開発されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、燃費が向上する運転操作又は自車両の走行状態を抽出し、抽出された運転操作又は走行状態に応じて、運転操作又は走行状態についてのアドバイスを運転者に報知する装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１６３７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されているような従来の技術では、ドライバが装置からのアドバイスに従って運転操作を行えば、省燃費運転等が可能であるが、周囲の交通環境を把握して運転することに精一杯である運転初心者等は、装置のアドバイス通りに操作できない場合がある。このため、単に省燃費や安全運転等の情報をドライバに提示するのみでは、ドライバの運転行動に対する支援の効果を十分に期待することはできない。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、装置のアドバイスに従った運転操作が行えないドライバに対しても、制御介入によってドライバの運転行動を有効に支援することのできる運転行動支援装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明による運転行動支援装置は、移動体を運転するドライバの運転行動を支援する運転行動支援装置であって、所定の評価指針に基づいて現在の運転状態が属するフェーズを判別する運転状態フェーズ判別部と、ドライバの運転操作を評価し、上記運転状態のフェーズ毎に運転操作の評価値を算出する運転操作評価部と、上記運転操作評価部の評価結果に基づいて、ドライバの運転操作に対する上記移動体の制御特性を変更する制御特性変更部とを備え、上記操作評価部の評価結果をドライバに提示した上で、評価結果が所定期間或いは所定区間にわたって所定の評価値以下の場合、当該評価の運転操作に関する制御特性を変更し、ドライバの運転操作に対する制御介入を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、装置のアドバイスに従った運転操作が行えないドライバに対しても、制御介入によってドライバの運転行動を有効に支援することができ、省燃費運転や安全運転等に係るドライバの運転スキル向上を促進することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】運転行動支援装置の概略構成図
【図２】運転開始から終了までのアシスト機能の遷移を示す説明図
【図３】リアルタイムアシストの表示画面を示す説明図
【図４】評価値の表現例を示す説明図
【図５】区間評価の表示例を示す説明図
【図６】区間評価の値域を示す説明図
【図７】アクセル特性マップの説明図
【図８】制御特性変更処理のフローチャート
【図９】ブレーキ特性マップの説明図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
本発明による運転行動支援装置は、自動車等の車両に搭載されてドライバの運転操作を評価し、その評価結果に基づいて車両の制御特性を変化させることにより、省燃費運転や安全運転を支援するものである。本実施の形態においては、どのような運転操作が省燃費又は燃費を悪化させることに繋がるかをドライバに対して情報提示すると共に、ドライバの運転操作の評価結果に基づいて車両の制御特性を変化させ、ドライバの省燃費運転を支援する例について説明する。
【００１１】
図１に示すように、本実施の形態の運転行動支援装置１は、マイクロコンピュータを中心として構成されるコントローラ１ａと、省燃費運転に係る情報をドライバへ提示するためのディスプレイ１ｂとを備えて構成されている。コントローラ１ａは、エンジン制御装置１００、スロットル制御装置１１０、変速制御装置１２０、ブレーキ制御装置１３０等の車両制御に係る他の装置に車内ネットワーク等を介して接続され、ドライバのアクセル操作やブレーキ操作に対するドライバに対する運転支援が必要であると判断した場合、アクセルやブレーキに対する制御特性の変更を送信する。
【００１２】
このようなコントローラ１ａの機能は、主として、図示しない各種センサ類やスイッチ類からの信号に基づいて、車両の運転状態を「加速」と「巡航」と「減速」との３つのフェーズに分けて判別する運転状態フェーズ判別部２、各運転状態フェーズ毎にドライバの運転操作を評価する運転操作評価部３、運転操作評価部３による評価結果に基づいて、運転操作をどのように又はどの程度改善すれば良いのかが直感的に把握できるような情報をディスプレイ１ｂへの画像表示によって提示する情報提示部４、各運転状態フェーズの評価履歴を管理し、ドライバの苦手とする操作がアクセル操作とブレーキ操作との何れかであるか若しくは双方であるかを判定して運転支援の要否を判定する運転支援判定部５、運転支援判定部５の判定結果に応じてアクセル操作やブレーキ操作に対する制御特性の変更を指示する制御特性変更部６によって構成されている。
【００１３】
尚、情報提示部４は、ディスプレイ１ｂへの画像表示を主としてドライバへの情報提示を行うが、その他、ランプ発光、ブザー音、音声等による情報提示を併用するようにしても良い。
【００１４】
以下、運転行動支援装置１の各部の機能について説明する。
先ず、運転状態フェーズ判別部２は、省燃費運転の観点から予め設定した評価指針を用いて、ドライバのアクセル操作やブレーキ操作、車両状態等から、現在の運転状態が「加速」と「巡航」と「減速」との何れのフェーズに属するかを判別する。本実施の形態においては、運転状態を判別する評価指針は、以下のように設定され、これらの評価指針に基づく運転状態の判別結果が情報提示部４へ送られてディスプレイ１ｂに表示され、ドライバが現在の運転状態を容易に把握することが可能となる。
【００１５】
（Ａ１）加速
以下の指針Ａｉ1,Ａｉ2,Ａｉ3を評価し、現在の運転状態が加速状態であるか否かを判別する。
指針Ａｉ1…車両発進時にクリープを用いているか
指針Ａｉ2…じわじわとアクセルを踏み込んでいるか
指針Ａｉ3…低エンジン回転数、低アクセル開度で加速しているか
具体的には、下記の条件Ａｊ1,Ａｊ2を判定条件として、これらの条件を共に満足するとき、現在の運転状態を「加速」と判定する。
条件Ａｊ1…アクセルオン
条件Ａｊ2…車両加速度Ａ１以上
【００１６】
（Ｂ１）巡航
以下の指針Ｂｉ1,Ｂｉ2,Ｂｉ3を評価し、現在の運転状態が巡航状態であるか否かを判別する。
指針Ｂｉ1…無駄な加減速がなく、一定速度で走行しているか
指針Ｂｉ2…ラフなアクセル操作がなく、一定速度で走行しているか
指針Ｂｉ3…高シフト位置で走行しているか
具体的には、下記の条件Ｂｊ1,Ｂｊ2を判定条件として、これらの条件を共に満足するとき、現在の運転状態を「巡航」と判定する。
条件Ｂｊ1…アクセルオン
条件Ｂｊ2…車両加速度Ａ１未満
【００１７】
（Ｃ１）減速
以下の指針Ｃｉ1,Ｃｉ2を評価し、現在の運転状態が減速状態であるか否かを判別する。
指針Ｃｉ1…アクセルオフで減速しているか
指針Ｃｉ2…弱いブレーキでゆっくり減速しているか
具体的には、下記の判定条件Ｃｊ1を満足するとき、現在の運転状態を「減速」と判定する。
条件Ｃｊ1…アクセルオフ
【００１８】
次に、運転操作評価部３は、運転状態の各フェーズ毎に、運転操作評価値Ｅｖａｌ(t)を計算し、アクセルの踏まな過ぎ、適度なアクセル操作、アクセルの踏み過ぎ、ラフなアクセル操作、滑らかなアクセル操作、ブレーキの踏み過ぎ、適度なブレーキ操作といったドライバの運転操作を評価する。各フェーズ毎の運転操作評価値Ｅｖａｌ(t)は、例えば、以下の（Ａ２），（Ｂ２），（Ｃ２）に従って計算する。
【００１９】
（Ａ２）加速状態における運転操作評価値
ブレーキオフから設定時間Ｔ1が経過するまでは車両発進時の評価指針Ａｉ1を評価する。具体的には、アクセルオンまでの時間ＡＣＣonを取得し、以下の（１）式により、運転操作評価値Ｅｖａｌ(t)を計算する。
Ｅｖａｌ(t)
＝１００×（Ｔ1−ｔ）／Ｔ1 ：ＡＣＣon＜Ｔ1
＝０ ：ＡＣＣon≧Ｔ1 …（１）
【００２０】
アクセルオンからは、設定時間Ｔ2が経過するまでアクセル踏み込みに関する評価指針Ａｉ2を評価する。具体的には、アクセルオンからの時間ＡＣＣ(t)に応じてエンジン回転数ＥＧ(T)が直線的に変化し、設定時間に達したとき、エンジン回転数ＥＧ(t)が設定回転数Ｎaccになる直線関数Ｆ(t)を定義し、以下の（２）式により運転操作評価値Ｅｖａｌ(t)を計算する。尚、（２）式におけるＣ1は定数である。
Ｅｖａｌ(t)＝０−１００× Ｆ(t)−ＥＧ(t) ／Ｃ1 …（２）
【００２１】
それ以降は、加速に関する評価指針Ａｉ3を評価し、以下の（３）式により運転操作評価値Ｅｖａｌ(t)を計算する。尚、（３）式におけるＣ2,Ｃ3,Ｃ4は定数である。
Ｅｖａｌ(t)
＝０ ：ＥＧ(t)＜Ｎacc，ＡＣＣ(t)＜Ｃ2
＝０＋５０×（ＥＧ(t)−Ｎacc）／Ｃ3 ：ＥＧ(t)≧Ｎacc
＝０＋５０×（ＡＣＣ(t)−Ｃ2）／Ｃ4 ：ＡＣＣ(t)≧Ｃ2
＝０＋５０×（ＥＧ(t)−Ｎacc）／Ｃ3
＋５０×（ＡＣＣ(t)−Ｃ2）／Ｃ4 ：ＥＧ(t)≧Ｎacc，ＡＣＣ(t)≧Ｃ2
…（３）
【００２２】
（Ｂ２）巡航状態における運転操作評価値
一定速度での走行に関する評価指針Ｂｉ1とアクセル操作に関する評価指針Ｂｉ2とを評価し、過去Ｔ3秒間の車速の分散量Ｖvarとアクセル開度の分散量ＡＣＣvarとを計算する。更に、シフト位置に関する評価指針Ｂｉ3を評価し、過去Ｔ3秒間のシフト位置に応じた補正量Ｃshtを決定する。そして、補正量Ｃsht、所定の重み係数α，βを用いて、以下の（４）式により運転操作評価値Ｅｖａｌ(t)を計算する。
Ｅｖａｌ(t)＝０＋α×Ｖvar＋β×ＡＣＣvar＋Ｃsht …（４）
【００２３】
尚、補正量Ｃshtは、例えば、５速の場合、４，５速を補正量Ｃsht＝０として、以下のように決定する。但し、Ｃ5,Ｃ6,Ｃ7は定数である（Ｃ5＞Ｃ6＞Ｃ7）。
１速 ：Ｃsht＝−Ｃ5
２速 ：Ｃsht＝−Ｃ6
３速 ：Ｃsht＝−Ｃ7
４，５速：Ｃsht＝０
【００２４】
（Ｃ２）減速状態における運転操作評価値
アクセルオフのコースト走行状態では、評価指針Ｃｉ1を評価し、以下の（５）式により運転操作評価値Ｅｖａｌ(t)を計算する。
Ｅｖａｌ(t)＝０ …（５）
【００２５】
また、ブレーキオン時には、評価指針Ｃｉ2を評価し、アクセルオフ時の車速Ｖaccoffを計測すると共に、アクセルオフによる減速の最適時間Ｔbstを車速のテーブル等から算出し、ブレーキオンまでの時間Ｂｒｋonを取得する。そして、以下の（６）式により、運転操作評価値Ｅｖａｌ(t)を計算する。
Ｅｖａｌ(t)
＝０−１００×Ｂｒｋ(t)／Ｃ8 ：ｔ＜（Ｔbst−Ｂｒｋon）
＝０−１００×（Ａｘ(t)−Ｃ9） ：ｔ≧（Ｔbst−Ｂｒｋon） …（６）
但し、Ｂｒｋ(t)：時間ｔにおけるブレーキ圧力
Ａｘ(t) ：時間ｔにおける車両減速度
Ｃ8,Ｃ9 ：定数
【００２６】
情報提示部４は、「加速」、「巡航」、「減速」の各運転状態のフェーズ及びドライバの運転操作の評価結果に基づいて、ディスプレイ１ｂに表示する画像表示を設定する。走行中の評価は、ドライバが運転状態を容易に理解することができ、また、運転操作がどのように又はどの程度改善すれば省燃費運転になるかをドライバが直感的に捉えやすい画像表示としてドライバに提示される。
【００２７】
本実施の形態においては、車両イメージを用いた表示アクションにより、走行中の評価結果をドライバに提示する。すなわち、図２に示すように、ディスプレイ１ｂの表示画面には、車両イメージとして所定のモデル車両１０を表示し、このモデル車両１０の車体の表示姿勢を、運転状態のフェーズに応じて変化させる。この運転状態のフェーズに応じた表示アクションは、図３に示すように、巡航状態のモデル車両１０を基準として幾何学的な画像回転を行い、「加速」、「減速」の表示アクションを設定する。
【００２８】
具体的には、図３（ｂ）に示すように、巡航状態でモデル車両１０を水平に保持した画像１０ａを表示させ、この画像１０ａを基準として、加速時には、図３（ａ）に示すように、モデル車両１０の前部サスペンションをリフトした画像１０ｂ、減速時には、図３（ｃ）に示すように、モデル車両１０の後部サスペンションをリフトした画像１０ｃを、それぞれ表示させる。
【００２９】
尚、「加速」、「減速」の表示アクションとして、画面上のモデル車両１０の走行路面を傾けるようにしても良い。
【００３０】
また、運転操作の評価結果に対する表示アクションとして、図４に示すように、モデル車両１０の表示位置を、運転操作評価値Ｅｖａｌ(t)の値に応じてリニアに変更する。具体的には、画面中央を、運転操作評価値Ｅｖａｌ(t)＝０のときのモデル車両１０の表示位置、画面右端を運転操作評価値Ｅｖａｌ(t)＝１００のときのモデル車両１０の表示位置、画面左端を運転操作評価値Ｅｖａｌ(t)＝−１００のときのモデル車両１０の表示位置として、運転操作評価値Ｅｖａｌ(t)の値に応じてモデル車両１０の表示位置を決定する。
【００３１】
このとき、同時に、運転操作の評価結果を視覚的に表現する処理を行い、運転操作の良し悪しをドライバが直感的に把握できるようにする。このため、図２〜図４に示すように、画面下部に表示されるバーグラフ１１、モデル車両１０の表示色及び表示サイズ、モデル車両１０に付加するマーク１２等を設定する。バーグラフ１１は、表示画面の下部横方向に配設される表示バー１１ａと、モデル車両１０の下部中心位置に配置され、運転操作評価値Ｅｖａｌ(t)の値に応じてモデル車両１０の中心位置を示しながら横方向に移動する三角形のインジケータ１１ｂとを有している。
【００３２】
表示バー１１ａは、中央部がＥｖａｌ(t)＝０に対応する評価値の高い部分を示し、この評価値の高い部分の画面左側を減速側で評価値の低い部分（左端でＥｖａｌ(t)＝−１００）、画面右側を加速側で評価値の低い部分（右端でＥｖａｌ(t)＝１００）として設定し、表示バー１１ａとインジケータ１１ｂとで運転操作の評価結果を視覚的に把握可能としている。
【００３３】
また、モデル車両１０の表示色、モデル車両１０の表示色やモデル車両１０の後部上方に付加表示されるマーク１２は、ドライバが表示画面を常に注視できるものではないことに対応するものである。例えば、運転操作の評価値が低い状態から高い状態へ短い時間間隔で遷移した場合、ドライバが画面を注視していないと見逃してしまう。そこで、このような場合、過去に評価が低い状態があったことをドライバへ提示することを目的として、モデル車両１０の表示色を、運転操作の評価の良し悪しに応じて変更する。
【００３４】
例えば、図４（ｂ）に示すように、適度なアクセル操作、滑らかなアクセル操作、適度なブレーキ操作といった評価値の高い状態では、モデル車両１０（但し、図４（ｂ）においては巡航状態を示す画像１０ａ）を緑色系の表示色で表示する。一方、図４（ａ）や図４（ｃ）に示すように、ブレーキの踏み過ぎ、アクセルの踏まな過ぎ、アクセルの踏み過ぎ、ラフなアクセル操作といった評価値の低い状態では、モデル車両１０（但し、図４（ａ）においては減速状態を示す画像１０ｃ、図４（ｃ）においては加速状態を示す画像１０ｂ）の表示色を赤色系の警告的な表示色に変更する。
【００３５】
尚、モデル車両１０の表示位置が評価値の低い位置に移動した場合には、画面中央にモデル車両１０の残像を表現する領域１０'を残しておくことにより、評価値が下がったことを強調してドライバの注意を喚起する。
【００３６】
また、モデル車両１０の後部上方に表示するマーク１２は、図４（ａ）に示すように、減速側での評価値の低い運転操作を強調表現する汗マーク１２ａ、図４（ｂ）に示すように、評価値の高い良い運転操作を強調表現する音符マーク１２ｂ、図４（ｃ）に示すように、加速側での評価値の低い運転操作を強調表現するガスマーク１２ｃの３種類のマークが備えられている。
【００３７】
これらのマーク１２ａ，１２ｂ，１２ｃを評価値に応じて変更し、点滅表示することにより、ドライバが運転操作の良し悪しを直感的に把握すると共に、評価方向が加速側、減速側のどちらだったかを容易に認識することが可能となる。評価が低い状態を表現するモデル車両１０の表示色とマーク１２による表示は、評価値が高い状態に戻っても継続させ、所定時間（例えば、約２秒程度）経過後に元の表示に戻す。これにより、ドライバは表示画面を常に注視していなくても過去の運転操作の評価を把握することができ、効果的に省燃費運転スキルを向上させることができる。
【００３８】
また、ドライバが常に表示画面を注視できないことへの対応として、良い運転操作を継続して行なっている場合には、その継続時間に応じた表示アクションを行う。例えば、予め保有する車両メージデータを基準として、運転操作評価値が高い状態（良い運転操作）が継続した場合、その継続時間に応じてモデル車両１０を徐々に拡大する、或いは、モデル車両１０の周辺領域を、良い運転操作の継続時間に応じた周期でブリンクする。
【００３９】
尚、ブリンクによる表示アクションは、モデル車両１０自体をブリンクさせても良く、或いはモデル車両１０を含む領域全体をブリンクさせても良い。また、この拡大或いはブリンクによる表示アクションは、良い運転操作から外れてしまった場合、直ちに停止する（急激に元の大きさに戻す、或いはブリンクを停止する）。
【００４０】
運転支援判定部５は、各運転状態フェーズの評価履歴を管理し、運転支援の要否を判定する。例えば、加速、巡航、減速といった運転状態毎に評価した結果を、信号待ち等の車両停止毎に統計処理して省燃費運転の観点からランク付けした上でポイント化し、このポイントに基づいて、ドライバのアクセル操作或いはブレーキ操作に対する制御特性の変更が必要であるか否かを判定する。
【００４１】
加速・巡航・減速のランク評価は、以下の（７）式により、ランクレベルＲａｎｋを０〜１００のレベルで計算することにより行う。すなわち、各運転状態のフェーズ毎に、上述したモデル車両１０の表示位置から評点Ｖposxを求め、直近の一区間におけるｎ個のデータを累積平均することでランクレベルＲａｎｋを計算する。
Ｒａｎｋ＝Σ(１００−|Ｖposx|)／ｎ …（７）
【００４２】
そして、ランクレベルＲａｎｋを所定の閾値と比較し、Ｓ，Ａ，Ｂ+，Ｂ，Ｂ-，Ｃの６段階のランクを、「加速」、「巡航」、「減速」の各運転状態別に決定する。これらのランクＳ，Ａ，Ｂ+，Ｂ，Ｂ-，Ｃは、ランクＳが最も評価が高いランクであり、ランクＣが最も評価の低いランクである。
【００４３】
更に、各ランクＳ，Ａ，Ｂ+，Ｂ，Ｂ-，Ｃに対しては、運転操作の良し悪しを所定の数値で表現した各運転状態別のポイント（「加速」、「巡航」、「減速」のポイントＤrpt_acc、Ｄrpt_crs，Ｄrpt_brk）が決定される。各ポイントＤrpt_acc、Ｄrpt_crs，Ｄrpt_brkは区間毎に累積され平均され、ドライバが苦手とする運転操作が判断される。すなわち、「加速」、「巡航」、「減速」の各運転状態のフェーズにおけるポイントＤrpt_acc、Ｄrpt_crs，Ｄrpt_brkの履歴から求められるポイントが所定の基準に達していない場合、ドライバのアクセル操作やブレーキ操作に対して車両制御の介入による支援が必要であると判断する。
【００４４】
尚、各区間毎の評価では、運転状態別のポイントＤrpt_acc、Ｄrpt_crs，Ｄrpt_brkは平均化されて運転操作ポイントＤptとして算出される。そして、運転操作ポイントＤpt、運転状態別のランクＳ，Ａ，Ｂ+，Ｂ，Ｂ-，Ｃに基づいて、区間毎の総合的なポイント（区間エコポイント）が計算され、情報提示部４により、図５に示すような区間毎の表示画面がディスプレイ１ｂに表示される。これにより、直近の区間の評価をドライバにフィードバックし、省燃費運転スキル向上の効果を高めることができる。
【００４５】
図５の表示画面では、画面中央に、「加速」、「巡航」、「減速」のそれぞれの運転状態別に評価した結果をランク化して表示するランク評価表示領域５０が配置されている。また、このランク評価表示領域５０の左右には、「加速」、「巡航」、「減速」の各運転状態を総合的に評価し、区間エコポイントの点数を表示する区間エコポイント表示領域５１と、当該区間における走行燃費を表示する区間燃費表示領域５２とが配置されている。更に、画面上部には、運転操作に対する褒め若しくは改善フレーズ等の運転操作に対して特筆すべき点を一行のフレーズで表示するフレーズ表示領域５３が設けられている。
【００４６】
尚、この直近区間の評価結果の表示は、渋滞路走行時等、発進から停止までの一区間の走行距離が極端に短い場合（例えば、１００ｍ以内）には、前回の評価結果を用いる。
【００４７】
詳細には、以下の（８）式に示すように、各運転状態別のポイントＤrpt_acc、Ｄrpt_crs，Ｄrpt_brkが平均され、運転操作ポイントＤptとして算出される。
Ｄpt＝（Ｄrpt_acc＋Ｄrpt_crs＋Ｄrpt_brk）／３ …（８）
【００４８】
また、以下の（９）式に示すように、区間燃費ＦＥsect、評価が最小のときの燃費（評価最小燃費）ＦＥLowerLim、評価が最大のときの燃費（評価最大燃費）ＦＥUpperLimにより、燃費ポイントＦptが算出される。
Ｆpt＝５０：ＦＥsect＜ＦＥLowerLim
＝５０＋２５×(ＦＥsect−ＦＥLowerLim)／(ＦＥUpperLim−ＦＥLowerLim)：ＦＥLowerLim≦ＦＥsect≦ＦＥUpperLim
＝７５：ＦＥUpperLim＜ＦＥsect …（９）
【００４９】
そして、以下の（１０）式に示すように、燃費ポイントＦptと運転操作ポイントＤptとの和として、区間エコポイントＥsectが計算される。この区間エコポイントＥsect、区間燃費ＦＥsect、運転操作ポイントＤpt、評価最小燃費ＦＥLowerLim、評価最大燃費ＦＥUpperLimとの関係は、図６に示される。尚、図６中の運転操作ポイントＤptは、Ｄpt＝ＳptがランクＳ相当、Ｄpt＝ＣptがランクＣ相当の値である。
Ｅsect＝Ｆpt＋Ｄpt …（１０）
【００５０】
以上により、ドライバがアクセル操作やブレーキ操作が不得手であると判定された場合、制御特性変更部６は、車両制御装置（エンジン制御装置１００、スロットル制御装置１１０、変速制御装置１２０、ブレーキ制御装置１３０等）に、ドライバのアクセル操作やブレーキ操作に対する制御介入を指示する。
【００５１】
運転操作が不得手であると判断する条件は、例えば、所定期間（例えば２〜３日）にわたり、あるいは所定区間（例えば２０区間）連続して、低レベル（例えばランクＢ-）以下が続いたとき、または平均レベルが低い（例えばランクＢ-以下）ときである。このような制御介入の条件が成立したとき、制御介入が必要と判断する。
【００５２】
この制御介入は、段階的に行うことが望ましい。例えば、低レベル以下或いは平均レベルが低い状態が１日続いた場合には３０％、２日続いた場合には６０％、３日続いた場合には１００％、或いは１０区間続いた場合には５０％、２０区間続いた場合には１００％の介入等といった段階的な制御介入を行う。
【００５３】
但し、運転中に制御介入により特性が変わるのは好ましくないため、制御介入の条件を満たしたとしても、エンジンを停止するまで、或いは当該区間が終了するまでは、それまでと同じ制御を行うようにしても良い。
【００５４】
その場合、エンジンを停止した際に、次回から制御介入を行う旨を通知する。そして、次回イグニッションをＯＮにしたときに、制御介入をする旨を再び通知し、制御介入を行う。同様に、当該区間の終了後、制御介入を行う旨を通知すると共に、次回発進時から制御介入を行う。これにより、ドライバは制御介入が行われることを確実に把握することができる。
【００５５】
また、制御介入は、受け入れるか否かをドライバに決めさせても良い。ドライバによる図示しないスイッチの操作あるいは音声による回答等で、制御介入を受け入れる意志を示した場合は制御介入を実行する。受け入れない意志を示した場合は制御介入は行わず、必要に応じて後ほど再度確認する等の処置を行う。
【００５６】
この制御介入においては、以下の（１），（２）に示すように、スロットル開度やブレーキ圧の制御特性を通常の制御特性からドライバの操作を支援する特性に変更する。尚、この特性変更の制御介入があった場合には、情報提示部４を介してブザー音やインジケータ表示を行う。これにより、ドライバに適切な操作ができていないことを報知し、運転上達を促すことができる。
【００５７】
（１）アクセル操作が苦手と判定される場合
ドライバが強い加速をする傾向にある場合、スロットル制御装置１１０に制御変更を指示し、ドライバのアクセル操作に対してスロットル開度が緩やかに開くように変更する。具体的には、図７（ａ）に示すように、アクセル開度に対するスロットル開度の制御ゲインが一定である通常の制御特性（図中に破線で示す）に対して、図中に実線で示すようにスロットル開度の制御ゲインを低くして過度な加速が行われないように設定する。図７（ａ）の例では、特にアクセル開度が比較的小さい領域でスロットル開度の変化量を抑制し、低速域での急激な加速を防止するようにしている。
【００５８】
逆に加速が緩やか過ぎる場合は、前方に先行車両等の障害物が無いと判断されるとき、アクセル操作に対するスロットル開度の制御特性を加速しやすい方向へ変更する。すなわち、図７（ｂ）に示すように、図中に破線で示す通常の制御特性に対して、図中実線で示すようにアクセル開度に対するスロットル開度の制御ゲインを高め、アクセルペダルの踏み込み量が不足しがちなドライバに対して、必要な加速が得られるように支援する。
【００５９】
また、一定速走行時にアクセル開度が一定に保てないドライバの場合は、図７（ｃ）に示すように、図中に破線で示す通常の制御特性に対して、図中に実線で示すようにアクセル開度が中開度以上でのスロットル開度の制御ゲインが低くなるような特性に変更する。これにより、ドライバがアクセル開度を一定に保てない場合であっても、スロットル開度の変化を抑制して一定速度が維持し易くなるように支援する。
【００６０】
尚、上記制御は制御介入が１００％である場合を示す。制御介入を段階的に変化させるのであれば、制御介入の度合に応じて変更する制御ゲインを修正する。
【００６１】
（２）ブレーキ操作が苦手と判定される場合
ドライバが必要以上にブレーキを多用する傾向にある場合、エンジンブレーキの効きを強めて減速感を高めるように制御特性を変更する。この制御特性の変更は、図８のフローチャートに示すように、エンジン制御と変速制御との双方によって実現し、ブレーキ操作を行わずとも良い方向へ制御を変更する。
【００６２】
図８のフローチャートに示す制御変更処理では、先ず、ステップＳ１において制御変更の有無を調べる。制御変更が無い場合、パワーユニット（Ｐ／Ｕ）に対する通常制御を実行し、制御変更の場合、ステップＳ１からステップＳ２へ進んで、エンジン制御装置１００に燃料カットを指示する。
【００６３】
燃料カット後は、ステップＳ３でアクセルがＯＮされたか否かを調べ、アクセルがＯＮされた場合、通常Ｐ／Ｕ制御に復帰し、アクセルがＯＮされていない場合、ステップＳ４で規定時間が経過したか否かを調べる。規定時間が経過していない場合には、ステップＳ３へ戻ってアクセルのＯＮ，ＯＦＦに応じた処理を行い、規定時間が経過していない場合、規定時間が経過した場合、ステップＳ５へ進んで変速制御装置１２０にトランスミッションの低速段へのシフトダウンを指示する。
【００６４】
また、ＥＢＤ（Electronic Brake force Distribution）等の電子制御によるブレーキ装置を搭載している場合には、ブレーキペダルの踏力に対するブレーキ圧の特性を変更し、要求減速度に対するブレーキ力とエンジンブレーキとの配分特性を変更する。すなわち、図９に示すように、ブレーキペダルの踏力に対するブレーキ圧の特性を、図中に破線で示す一定の制御ゲインの通常の制御特性から、実線で示すように所定のペダル踏力までブレーキ圧を弱める特性に変更する。これにより、必要以上にブレーキを多用しがちなドライバに対して、緩いブレーキ操作を、エンジンブレーキで補助する制御へ切り換え、ドライバが適正なブレーキ操作を習得し易くする。
【００６５】
尚、上記制御は制御介入が１００％である場合を示す。制御介入を段階的に変化させるのであれば、制御介入の度合に応じて変更する制御ゲインを修正する。
【００６６】
このように本実施の形態においては、ブレーキ操作やアクセル操作が不得手で装置のアドバイスに従った操作がうまくできないドライバに対しても、エンジン、変速機、ブレーキ装置等の制御特性を変更してドライバの運転行動を支援するため、省燃費運転に対する支援効果を高めることができる。同様に、安全運転のための支援を行う場合においても、制御介入により、ドライバを有効に安全運転のスキル向上へと導くことが可能となる。
【符号の説明】
【００６７】
１ 運転行動支援装置
１ａ コントローラ
１ｂ ディスプレイ
２ 運転状態フェーズ判別部
３ 運転操作評価部
４ 情報提示部
５ 運転支援判定部
６ 制御特性変更部
１００ エンジン制御装置
１１０ スロットル制御装置
１２０ 変速制御装置
１３０ ブレーキ制御装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の移動体を運転するドライバの運転行動を支援する運転行動支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車等の移動体を運転するドライバに対して、省燃費運転や安全運転を支援することを目的として、ドライバのアクセル操作やブレーキ操作を評価し、省燃費運転や安全運転に繋がる運転操作の良否の判定を行なったり、音声や表示にてドライバにアドバイスを提示する装置が開発されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、燃費が向上する運転操作又は自車両の走行状態を抽出し、抽出された運転操作又は走行状態に応じて、運転操作又は走行状態についてのアドバイスを運転者に報知する装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１６３７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されているような従来の技術では、ドライバが装置からのアドバイスに従って運転操作を行えば、省燃費運転等が可能であるが、周囲の交通環境を把握して運転することに精一杯である運転初心者等は、装置のアドバイス通りに操作できない場合がある。このため、単に省燃費や安全運転等の情報をドライバに提示するのみでは、ドライバの運転行動に対する支援の効果を十分に期待することはできない。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、装置のアドバイスに従った運転操作が行えないドライバに対しても、制御介入によってドライバの運転行動を有効に支援することのできる運転行動支援装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明による運転行動支援装置は、移動体を運転するドライバの運転行動を支援する運転行動支援装置であって、所定の評価指針に基づいて現在の運転状態が属するフェーズを判別する運転状態フェーズ判別部と、ドライバの運転操作を評価し、上記運転状態のフェーズ毎に運転操作の評価値を算出する運転操作評価部と、上記運転操作評価部の評価結果に基づいて、ドライバの運転操作に対する上記移動体の制御特性を変更する制御特性変更部とを備え、上記操作評価部の評価結果をドライバに提示した上で、評価結果が所定期間或いは所定区間にわたって所定の評価値以下の場合、当該評価の運転操作に関する制御特性を変更し、ドライバの運転操作に対する制御介入を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、装置のアドバイスに従った運転操作が行えないドライバに対しても、制御介入によってドライバの運転行動を有効に支援することができ、省燃費運転や安全運転等に係るドライバの運転スキル向上を促進することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】運転行動支援装置の概略構成図
【図２】運転開始から終了までのアシスト機能の遷移を示す説明図
【図３】リアルタイムアシストの表示画面を示す説明図
【図４】評価値の表現例を示す説明図
【図５】区間評価の表示例を示す説明図
【図６】区間評価の値域を示す説明図
【図７】アクセル特性マップの説明図
【図８】制御特性変更処理のフローチャート
【図９】ブレーキ特性マップの説明図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
本発明による運転行動支援装置は、自動車等の車両に搭載されてドライバの運転操作を評価し、その評価結果に基づいて車両の制御特性を変化させることにより、省燃費運転や安全運転を支援するものである。本実施の形態においては、どのような運転操作が省燃費又は燃費を悪化させることに繋がるかをドライバに対して情報提示すると共に、ドライバの運転操作の評価結果に基づいて車両の制御特性を変化させ、ドライバの省燃費運転を支援する例について説明する。
【００１１】
図１に示すように、本実施の形態の運転行動支援装置１は、マイクロコンピュータを中心として構成されるコントローラ１ａと、省燃費運転に係る情報をドライバへ提示するためのディスプレイ１ｂとを備えて構成されている。コントローラ１ａは、エンジン制御装置１００、スロットル制御装置１１０、変速制御装置１２０、ブレーキ制御装置１３０等の車両制御に係る他の装置に車内ネットワーク等を介して接続され、ドライバのアクセル操作やブレーキ操作に対するドライバに対する運転支援が必要であると判断した場合、アクセルやブレーキに対する制御特性の変更を送信する。
【００１２】
このようなコントローラ１ａの機能は、主として、図示しない各種センサ類やスイッチ類からの信号に基づいて、車両の運転状態を「加速」と「巡航」と「減速」との３つのフェーズに分けて判別する運転状態フェーズ判別部２、各運転状態フェーズ毎にドライバの運転操作を評価する運転操作評価部３、運転操作評価部３による評価結果に基づいて、運転操作をどのように又はどの程度改善すれば良いのかが直感的に把握できるような情報をディスプレイ１ｂへの画像表示によって提示する情報提示部４、各運転状態フェーズの評価履歴を管理し、ドライバの苦手とする操作がアクセル操作とブレーキ操作との何れかであるか若しくは双方であるかを判定して運転支援の要否を判定する運転支援判定部５、運転支援判定部５の判定結果に応じてアクセル操作やブレーキ操作に対する制御特性の変更を指示する制御特性変更部６によって構成されている。
【００１３】
尚、情報提示部４は、ディスプレイ１ｂへの画像表示を主としてドライバへの情報提示を行うが、その他、ランプ発光、ブザー音、音声等による情報提示を併用するようにしても良い。
【００１４】
以下、運転行動支援装置１の各部の機能について説明する。
先ず、運転状態フェーズ判別部２は、省燃費運転の観点から予め設定した評価指針を用いて、ドライバのアクセル操作やブレーキ操作、車両状態等から、現在の運転状態が「加速」と「巡航」と「減速」との何れのフェーズに属するかを判別する。本実施の形態においては、運転状態を判別する評価指針は、以下のように設定され、これらの評価指針に基づく運転状態の判別結果が情報提示部４へ送られてディスプレイ１ｂに表示され、ドライバが現在の運転状態を容易に把握することが可能となる。
【００１５】
（Ａ１）加速
以下の指針Ａｉ1,Ａｉ2,Ａｉ3を評価し、現在の運転状態が加速状態であるか否かを判別する。
指針Ａｉ1…車両発進時にクリープを用いているか
指針Ａｉ2…じわじわとアクセルを踏み込んでいるか
指針Ａｉ3…低エンジン回転数、低アクセル開度で加速しているか
具体的には、下記の条件Ａｊ1,Ａｊ2を判定条件として、これらの条件を共に満足するとき、現在の運転状態を「加速」と判定する。
条件Ａｊ1…アクセルオン
条件Ａｊ2…車両加速度Ａ１以上
【００１６】
（Ｂ１）巡航
以下の指針Ｂｉ1,Ｂｉ2,Ｂｉ3を評価し、現在の運転状態が巡航状態であるか否かを判別する。
指針Ｂｉ1…無駄な加減速がなく、一定速度で走行しているか
指針Ｂｉ2…ラフなアクセル操作がなく、一定速度で走行しているか
指針Ｂｉ3…高シフト位置で走行しているか
具体的には、下記の条件Ｂｊ1,Ｂｊ2を判定条件として、これらの条件を共に満足するとき、現在の運転状態を「巡航」と判定する。
条件Ｂｊ1…アクセルオン
条件Ｂｊ2…車両加速度Ａ１未満
【００１７】
（Ｃ１）減速
以下の指針Ｃｉ1,Ｃｉ2を評価し、現在の運転状態が減速状態であるか否かを判別する。
指針Ｃｉ1…アクセルオフで減速しているか
指針Ｃｉ2…弱いブレーキでゆっくり減速しているか
具体的には、下記の判定条件Ｃｊ1を満足するとき、現在の運転状態を「減速」と判定する。
条件Ｃｊ1…アクセルオフ
【００１８】
次に、運転操作評価部３は、運転状態の各フェーズ毎に、運転操作評価値Ｅｖａｌ(t)を計算し、アクセルの踏まな過ぎ、適度なアクセル操作、アクセルの踏み過ぎ、ラフなアクセル操作、滑らかなアクセル操作、ブレーキの踏み過ぎ、適度なブレーキ操作といったドライバの運転操作を評価する。各フェーズ毎の運転操作評価値Ｅｖａｌ(t)は、例えば、以下の（Ａ２），（Ｂ２），（Ｃ２）に従って計算する。
【００１９】
（Ａ２）加速状態における運転操作評価値
ブレーキオフから設定時間Ｔ1が経過するまでは車両発進時の評価指針Ａｉ1を評価する。具体的には、アクセルオンまでの時間ＡＣＣonを取得し、以下の（１）式により、運転操作評価値Ｅｖａｌ(t)を計算する。
Ｅｖａｌ(t)
＝１００×（Ｔ1−ｔ）／Ｔ1 ：ＡＣＣon＜Ｔ1
＝０ ：ＡＣＣon≧Ｔ1 …（１）
【００２０】
アクセルオンからは、設定時間Ｔ2が経過するまでアクセル踏み込みに関する評価指針Ａｉ2を評価する。具体的には、アクセルオンからの時間ＡＣＣ(t)に応じてエンジン回転数ＥＧ(T)が直線的に変化し、設定時間に達したとき、エンジン回転数ＥＧ(t)が設定回転数Ｎaccになる直線関数Ｆ(t)を定義し、以下の（２）式により運転操作評価値Ｅｖａｌ(t)を計算する。尚、（２）式におけるＣ1は定数である。
Ｅｖａｌ(t)＝０−１００× Ｆ(t)−ＥＧ(t) ／Ｃ1 …（２）
【００２１】
それ以降は、加速に関する評価指針Ａｉ3を評価し、以下の（３）式により運転操作評価値Ｅｖａｌ(t)を計算する。尚、（３）式におけるＣ2,Ｃ3,Ｃ4は定数である。
Ｅｖａｌ(t)
＝０ ：ＥＧ(t)＜Ｎacc，ＡＣＣ(t)＜Ｃ2
＝０＋５０×（ＥＧ(t)−Ｎacc）／Ｃ3 ：ＥＧ(t)≧Ｎacc
＝０＋５０×（ＡＣＣ(t)−Ｃ2）／Ｃ4 ：ＡＣＣ(t)≧Ｃ2
＝０＋５０×（ＥＧ(t)−Ｎacc）／Ｃ3
＋５０×（ＡＣＣ(t)−Ｃ2）／Ｃ4 ：ＥＧ(t)≧Ｎacc，ＡＣＣ(t)≧Ｃ2
…（３）
【００２２】
（Ｂ２）巡航状態における運転操作評価値
一定速度での走行に関する評価指針Ｂｉ1とアクセル操作に関する評価指針Ｂｉ2とを評価し、過去Ｔ3秒間の車速の分散量Ｖvarとアクセル開度の分散量ＡＣＣvarとを計算する。更に、シフト位置に関する評価指針Ｂｉ3を評価し、過去Ｔ3秒間のシフト位置に応じた補正量Ｃshtを決定する。そして、補正量Ｃsht、所定の重み係数α，βを用いて、以下の（４）式により運転操作評価値Ｅｖａｌ(t)を計算する。
Ｅｖａｌ(t)＝０＋α×Ｖvar＋β×ＡＣＣvar＋Ｃsht …（４）
【００２３】
尚、補正量Ｃshtは、例えば、５速の場合、４，５速を補正量Ｃsht＝０として、以下のように決定する。但し、Ｃ5,Ｃ6,Ｃ7は定数である（Ｃ5＞Ｃ6＞Ｃ7）。
１速 ：Ｃsht＝−Ｃ5
２速 ：Ｃsht＝−Ｃ6
３速 ：Ｃsht＝−Ｃ7
４，５速：Ｃsht＝０
【００２４】
（Ｃ２）減速状態における運転操作評価値
アクセルオフのコースト走行状態では、評価指針Ｃｉ1を評価し、以下の（５）式により運転操作評価値Ｅｖａｌ(t)を計算する。
Ｅｖａｌ(t)＝０ …（５）
【００２５】
また、ブレーキオン時には、評価指針Ｃｉ2を評価し、アクセルオフ時の車速Ｖaccoffを計測すると共に、アクセルオフによる減速の最適時間Ｔbstを車速のテーブル等から算出し、ブレーキオンまでの時間Ｂｒｋonを取得する。そして、以下の（６）式により、運転操作評価値Ｅｖａｌ(t)を計算する。
Ｅｖａｌ(t)
＝０−１００×Ｂｒｋ(t)／Ｃ8 ：ｔ＜（Ｔbst−Ｂｒｋon）
＝０−１００×（Ａｘ(t)−Ｃ9） ：ｔ≧（Ｔbst−Ｂｒｋon） …（６）
但し、Ｂｒｋ(t)：時間ｔにおけるブレーキ圧力
Ａｘ(t) ：時間ｔにおける車両減速度
Ｃ8,Ｃ9 ：定数
【００２６】
情報提示部４は、「加速」、「巡航」、「減速」の各運転状態のフェーズ及びドライバの運転操作の評価結果に基づいて、ディスプレイ１ｂに表示する画像表示を設定する。走行中の評価は、ドライバが運転状態を容易に理解することができ、また、運転操作がどのように又はどの程度改善すれば省燃費運転になるかをドライバが直感的に捉えやすい画像表示としてドライバに提示される。
【００２７】
本実施の形態においては、車両イメージを用いた表示アクションにより、走行中の評価結果をドライバに提示する。すなわち、図２に示すように、ディスプレイ１ｂの表示画面には、車両イメージとして所定のモデル車両１０を表示し、このモデル車両１０の車体の表示姿勢を、運転状態のフェーズに応じて変化させる。この運転状態のフェーズに応じた表示アクションは、図３に示すように、巡航状態のモデル車両１０を基準として幾何学的な画像回転を行い、「加速」、「減速」の表示アクションを設定する。
【００２８】
具体的には、図３（ｂ）に示すように、巡航状態でモデル車両１０を水平に保持した画像１０ａを表示させ、この画像１０ａを基準として、加速時には、図３（ａ）に示すように、モデル車両１０の前部サスペンションをリフトした画像１０ｂ、減速時には、図３（ｃ）に示すように、モデル車両１０の後部サスペンションをリフトした画像１０ｃを、それぞれ表示させる。
【００２９】
尚、「加速」、「減速」の表示アクションとして、画面上のモデル車両１０の走行路面を傾けるようにしても良い。
【００３０】
また、運転操作の評価結果に対する表示アクションとして、図４に示すように、モデル車両１０の表示位置を、運転操作評価値Ｅｖａｌ(t)の値に応じてリニアに変更する。具体的には、画面中央を、運転操作評価値Ｅｖａｌ(t)＝０のときのモデル車両１０の表示位置、画面右端を運転操作評価値Ｅｖａｌ(t)＝１００のときのモデル車両１０の表示位置、画面左端を運転操作評価値Ｅｖａｌ(t)＝−１００のときのモデル車両１０の表示位置として、運転操作評価値Ｅｖａｌ(t)の値に応じてモデル車両１０の表示位置を決定する。
【００３１】
このとき、同時に、運転操作の評価結果を視覚的に表現する処理を行い、運転操作の良し悪しをドライバが直感的に把握できるようにする。このため、図２〜図４に示すように、画面下部に表示されるバーグラフ１１、モデル車両１０の表示色及び表示サイズ、モデル車両１０に付加するマーク１２等を設定する。バーグラフ１１は、表示画面の下部横方向に配設される表示バー１１ａと、モデル車両１０の下部中心位置に配置され、運転操作評価値Ｅｖａｌ(t)の値に応じてモデル車両１０の中心位置を示しながら横方向に移動する三角形のインジケータ１１ｂとを有している。
【００３２】
表示バー１１ａは、中央部がＥｖａｌ(t)＝０に対応する評価値の高い部分を示し、この評価値の高い部分の画面左側を減速側で評価値の低い部分（左端でＥｖａｌ(t)＝−１００）、画面右側を加速側で評価値の低い部分（右端でＥｖａｌ(t)＝１００）として設定し、表示バー１１ａとインジケータ１１ｂとで運転操作の評価結果を視覚的に把握可能としている。
【００３３】
また、モデル車両１０の表示色、モデル車両１０の表示色やモデル車両１０の後部上方に付加表示されるマーク１２は、ドライバが表示画面を常に注視できるものではないことに対応するものである。例えば、運転操作の評価値が低い状態から高い状態へ短い時間間隔で遷移した場合、ドライバが画面を注視していないと見逃してしまう。そこで、このような場合、過去に評価が低い状態があったことをドライバへ提示することを目的として、モデル車両１０の表示色を、運転操作の評価の良し悪しに応じて変更する。
【００３４】
例えば、図４（ｂ）に示すように、適度なアクセル操作、滑らかなアクセル操作、適度なブレーキ操作といった評価値の高い状態では、モデル車両１０（但し、図４（ｂ）においては巡航状態を示す画像１０ａ）を緑色系の表示色で表示する。一方、図４（ａ）や図４（ｃ）に示すように、ブレーキの踏み過ぎ、アクセルの踏まな過ぎ、アクセルの踏み過ぎ、ラフなアクセル操作といった評価値の低い状態では、モデル車両１０（但し、図４（ａ）においては減速状態を示す画像１０ｃ、図４（ｃ）においては加速状態を示す画像１０ｂ）の表示色を赤色系の警告的な表示色に変更する。
【００３５】
尚、モデル車両１０の表示位置が評価値の低い位置に移動した場合には、画面中央にモデル車両１０の残像を表現する領域１０'を残しておくことにより、評価値が下がったことを強調してドライバの注意を喚起する。
【００３６】
また、モデル車両１０の後部上方に表示するマーク１２は、図４（ａ）に示すように、減速側での評価値の低い運転操作を強調表現する汗マーク１２ａ、図４（ｂ）に示すように、評価値の高い良い運転操作を強調表現する音符マーク１２ｂ、図４（ｃ）に示すように、加速側での評価値の低い運転操作を強調表現するガスマーク１２ｃの３種類のマークが備えられている。
【００３７】
これらのマーク１２ａ，１２ｂ，１２ｃを評価値に応じて変更し、点滅表示することにより、ドライバが運転操作の良し悪しを直感的に把握すると共に、評価方向が加速側、減速側のどちらだったかを容易に認識することが可能となる。評価が低い状態を表現するモデル車両１０の表示色とマーク１２による表示は、評価値が高い状態に戻っても継続させ、所定時間（例えば、約２秒程度）経過後に元の表示に戻す。これにより、ドライバは表示画面を常に注視していなくても過去の運転操作の評価を把握することができ、効果的に省燃費運転スキルを向上させることができる。
【００３８】
また、ドライバが常に表示画面を注視できないことへの対応として、良い運転操作を継続して行なっている場合には、その継続時間に応じた表示アクションを行う。例えば、予め保有する車両メージデータを基準として、運転操作評価値が高い状態（良い運転操作）が継続した場合、その継続時間に応じてモデル車両１０を徐々に拡大する、或いは、モデル車両１０の周辺領域を、良い運転操作の継続時間に応じた周期でブリンクする。
【００３９】
尚、ブリンクによる表示アクションは、モデル車両１０自体をブリンクさせても良く、或いはモデル車両１０を含む領域全体をブリンクさせても良い。また、この拡大或いはブリンクによる表示アクションは、良い運転操作から外れてしまった場合、直ちに停止する（急激に元の大きさに戻す、或いはブリンクを停止する）。
【００４０】
運転支援判定部５は、各運転状態フェーズの評価履歴を管理し、運転支援の要否を判定する。例えば、加速、巡航、減速といった運転状態毎に評価した結果を、信号待ち等の車両停止毎に統計処理して省燃費運転の観点からランク付けした上でポイント化し、このポイントに基づいて、ドライバのアクセル操作或いはブレーキ操作に対する制御特性の変更が必要であるか否かを判定する。
【００４１】
加速・巡航・減速のランク評価は、以下の（７）式により、ランクレベルＲａｎｋを０〜１００のレベルで計算することにより行う。すなわち、各運転状態のフェーズ毎に、上述したモデル車両１０の表示位置から評点Ｖposxを求め、直近の一区間におけるｎ個のデータを累積平均することでランクレベルＲａｎｋを計算する。
Ｒａｎｋ＝Σ(１００−|Ｖposx|)／ｎ …（７）
【００４２】
そして、ランクレベルＲａｎｋを所定の閾値と比較し、Ｓ，Ａ，Ｂ+，Ｂ，Ｂ-，Ｃの６段階のランクを、「加速」、「巡航」、「減速」の各運転状態別に決定する。これらのランクＳ，Ａ，Ｂ+，Ｂ，Ｂ-，Ｃは、ランクＳが最も評価が高いランクであり、ランクＣが最も評価の低いランクである。
【００４３】
更に、各ランクＳ，Ａ，Ｂ+，Ｂ，Ｂ-，Ｃに対しては、運転操作の良し悪しを所定の数値で表現した各運転状態別のポイント（「加速」、「巡航」、「減速」のポイントＤrpt_acc、Ｄrpt_crs，Ｄrpt_brk）が決定される。各ポイントＤrpt_acc、Ｄrpt_crs，Ｄrpt_brkは区間毎に累積され平均され、ドライバが苦手とする運転操作が判断される。すなわち、「加速」、「巡航」、「減速」の各運転状態のフェーズにおけるポイントＤrpt_acc、Ｄrpt_crs，Ｄrpt_brkの履歴から求められるポイントが所定の基準に達していない場合、ドライバのアクセル操作やブレーキ操作に対して車両制御の介入による支援が必要であると判断する。
【００４４】
尚、各区間毎の評価では、運転状態別のポイントＤrpt_acc、Ｄrpt_crs，Ｄrpt_brkは平均化されて運転操作ポイントＤptとして算出される。そして、運転操作ポイントＤpt、運転状態別のランクＳ，Ａ，Ｂ+，Ｂ，Ｂ-，Ｃに基づいて、区間毎の総合的なポイント（区間エコポイント）が計算され、情報提示部４により、図５に示すような区間毎の表示画面がディスプレイ１ｂに表示される。これにより、直近の区間の評価をドライバにフィードバックし、省燃費運転スキル向上の効果を高めることができる。
【００４５】
図５の表示画面では、画面中央に、「加速」、「巡航」、「減速」のそれぞれの運転状態別に評価した結果をランク化して表示するランク評価表示領域５０が配置されている。また、このランク評価表示領域５０の左右には、「加速」、「巡航」、「減速」の各運転状態を総合的に評価し、区間エコポイントの点数を表示する区間エコポイント表示領域５１と、当該区間における走行燃費を表示する区間燃費表示領域５２とが配置されている。更に、画面上部には、運転操作に対する褒め若しくは改善フレーズ等の運転操作に対して特筆すべき点を一行のフレーズで表示するフレーズ表示領域５３が設けられている。
【００４６】
尚、この直近区間の評価結果の表示は、渋滞路走行時等、発進から停止までの一区間の走行距離が極端に短い場合（例えば、１００ｍ以内）には、前回の評価結果を用いる。
【００４７】
詳細には、以下の（８）式に示すように、各運転状態別のポイントＤrpt_acc、Ｄrpt_crs，Ｄrpt_brkが平均され、運転操作ポイントＤptとして算出される。
Ｄpt＝（Ｄrpt_acc＋Ｄrpt_crs＋Ｄrpt_brk）／３ …（８）
【００４８】
また、以下の（９）式に示すように、区間燃費ＦＥsect、評価が最小のときの燃費（評価最小燃費）ＦＥLowerLim、評価が最大のときの燃費（評価最大燃費）ＦＥUpperLimにより、燃費ポイントＦptが算出される。
Ｆpt＝５０：ＦＥsect＜ＦＥLowerLim
＝５０＋２５×(ＦＥsect−ＦＥLowerLim)／(ＦＥUpperLim−ＦＥLowerLim)：ＦＥLowerLim≦ＦＥsect≦ＦＥUpperLim
＝７５：ＦＥUpperLim＜ＦＥsect …（９）
【００４９】
そして、以下の（１０）式に示すように、燃費ポイントＦptと運転操作ポイントＤptとの和として、区間エコポイントＥsectが計算される。この区間エコポイントＥsect、区間燃費ＦＥsect、運転操作ポイントＤpt、評価最小燃費ＦＥLowerLim、評価最大燃費ＦＥUpperLimとの関係は、図６に示される。尚、図６中の運転操作ポイントＤptは、Ｄpt＝ＳptがランクＳ相当、Ｄpt＝ＣptがランクＣ相当の値である。
Ｅsect＝Ｆpt＋Ｄpt …（１０）
【００５０】
以上により、ドライバがアクセル操作やブレーキ操作が不得手であると判定された場合、制御特性変更部６は、車両制御装置（エンジン制御装置１００、スロットル制御装置１１０、変速制御装置１２０、ブレーキ制御装置１３０等）に、ドライバのアクセル操作やブレーキ操作に対する制御介入を指示する。
【００５１】
運転操作が不得手であると判断する条件は、例えば、所定期間（例えば２〜３日）にわたり、あるいは所定区間（例えば２０区間）連続して、低レベル（例えばランクＢ-）以下が続いたとき、または平均レベルが低い（例えばランクＢ-以下）ときである。このような制御介入の条件が成立したとき、制御介入が必要と判断する。
【００５２】
この制御介入は、段階的に行うことが望ましい。例えば、低レベル以下或いは平均レベルが低い状態が１日続いた場合には３０％、２日続いた場合には６０％、３日続いた場合には１００％、或いは１０区間続いた場合には５０％、２０区間続いた場合には１００％の介入等といった段階的な制御介入を行う。
【００５３】
但し、運転中に制御介入により特性が変わるのは好ましくないため、制御介入の条件を満たしたとしても、エンジンを停止するまで、或いは当該区間が終了するまでは、それまでと同じ制御を行うようにしても良い。
【００５４】
その場合、エンジンを停止した際に、次回から制御介入を行う旨を通知する。そして、次回イグニッションをＯＮにしたときに、制御介入をする旨を再び通知し、制御介入を行う。同様に、当該区間の終了後、制御介入を行う旨を通知すると共に、次回発進時から制御介入を行う。これにより、ドライバは制御介入が行われることを確実に把握することができる。
【００５５】
また、制御介入は、受け入れるか否かをドライバに決めさせても良い。ドライバによる図示しないスイッチの操作あるいは音声による回答等で、制御介入を受け入れる意志を示した場合は制御介入を実行する。受け入れない意志を示した場合は制御介入は行わず、必要に応じて後ほど再度確認する等の処置を行う。
【００５６】
この制御介入においては、以下の（１），（２）に示すように、スロットル開度やブレーキ圧の制御特性を通常の制御特性からドライバの操作を支援する特性に変更する。尚、この特性変更の制御介入があった場合には、情報提示部４を介してブザー音やインジケータ表示を行う。これにより、ドライバに適切な操作ができていないことを報知し、運転上達を促すことができる。
【００５７】
（１）アクセル操作が苦手と判定される場合
ドライバが強い加速をする傾向にある場合、スロットル制御装置１１０に制御変更を指示し、ドライバのアクセル操作に対してスロットル開度が緩やかに開くように変更する。具体的には、図７（ａ）に示すように、アクセル開度に対するスロットル開度の制御ゲインが一定である通常の制御特性（図中に破線で示す）に対して、図中に実線で示すようにスロットル開度の制御ゲインを低くして過度な加速が行われないように設定する。図７（ａ）の例では、特にアクセル開度が比較的小さい領域でスロットル開度の変化量を抑制し、低速域での急激な加速を防止するようにしている。
【００５８】
逆に加速が緩やか過ぎる場合は、前方に先行車両等の障害物が無いと判断されるとき、アクセル操作に対するスロットル開度の制御特性を加速しやすい方向へ変更する。すなわち、図７（ｂ）に示すように、図中に破線で示す通常の制御特性に対して、図中実線で示すようにアクセル開度に対するスロットル開度の制御ゲインを高め、アクセルペダルの踏み込み量が不足しがちなドライバに対して、必要な加速が得られるように支援する。
【００５９】
また、一定速走行時にアクセル開度が一定に保てないドライバの場合は、図７（ｃ）に示すように、図中に破線で示す通常の制御特性に対して、図中に実線で示すようにアクセル開度が中開度以上でのスロットル開度の制御ゲインが低くなるような特性に変更する。これにより、ドライバがアクセル開度を一定に保てない場合であっても、スロットル開度の変化を抑制して一定速度が維持し易くなるように支援する。
【００６０】
尚、上記制御は制御介入が１００％である場合を示す。制御介入を段階的に変化させるのであれば、制御介入の度合に応じて変更する制御ゲインを修正する。
【００６１】
（２）ブレーキ操作が苦手と判定される場合
ドライバが必要以上にブレーキを多用する傾向にある場合、エンジンブレーキの効きを強めて減速感を高めるように制御特性を変更する。この制御特性の変更は、図８のフローチャートに示すように、エンジン制御と変速制御との双方によって実現し、ブレーキ操作を行わずとも良い方向へ制御を変更する。
【００６２】
図８のフローチャートに示す制御変更処理では、先ず、ステップＳ１において制御変更の有無を調べる。制御変更が無い場合、パワーユニット（Ｐ／Ｕ）に対する通常制御を実行し、制御変更の場合、ステップＳ１からステップＳ２へ進んで、エンジン制御装置１００に燃料カットを指示する。
【００６３】
燃料カット後は、ステップＳ３でアクセルがＯＮされたか否かを調べ、アクセルがＯＮされた場合、通常Ｐ／Ｕ制御に復帰し、アクセルがＯＮされていない場合、ステップＳ４で規定時間が経過したか否かを調べる。規定時間が経過していない場合には、ステップＳ３へ戻ってアクセルのＯＮ，ＯＦＦに応じた処理を行い、規定時間が経過していない場合、規定時間が経過した場合、ステップＳ５へ進んで変速制御装置１２０にトランスミッションの低速段へのシフトダウンを指示する。
【００６４】
また、ＥＢＤ（Electronic Brake force Distribution）等の電子制御によるブレーキ装置を搭載している場合には、ブレーキペダルの踏力に対するブレーキ圧の特性を変更し、要求減速度に対するブレーキ力とエンジンブレーキとの配分特性を変更する。すなわち、図９に示すように、ブレーキペダルの踏力に対するブレーキ圧の特性を、図中に破線で示す一定の制御ゲインの通常の制御特性から、実線で示すように所定のペダル踏力までブレーキ圧を弱める特性に変更する。これにより、必要以上にブレーキを多用しがちなドライバに対して、緩いブレーキ操作を、エンジンブレーキで補助する制御へ切り換え、ドライバが適正なブレーキ操作を習得し易くする。
【００６５】
尚、上記制御は制御介入が１００％である場合を示す。制御介入を段階的に変化させるのであれば、制御介入の度合に応じて変更する制御ゲインを修正する。
【００６６】
このように本実施の形態においては、ブレーキ操作やアクセル操作が不得手で装置のアドバイスに従った操作がうまくできないドライバに対しても、エンジン、変速機、ブレーキ装置等の制御特性を変更してドライバの運転行動を支援するため、省燃費運転に対する支援効果を高めることができる。同様に、安全運転のための支援を行う場合においても、制御介入により、ドライバを有効に安全運転のスキル向上へと導くことが可能となる。
【符号の説明】
【００６７】
１ 運転行動支援装置
１ａ コントローラ
１ｂ ディスプレイ
２ 運転状態フェーズ判別部
３ 運転操作評価部
４ 情報提示部
５ 運転支援判定部
６ 制御特性変更部
１００ エンジン制御装置
１１０ スロットル制御装置
１２０ 変速制御装置
１３０ ブレーキ制御装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体を運転するドライバの運転行動を支援する運転行動支援装置であって、
所定の評価指針に基づいて現在の運転状態が属するフェーズを判別する運転状態フェーズ判別部と、
ドライバの運転操作を評価し、上記運転状態のフェーズ毎に運転操作の評価値を算出する運転操作評価部と、
上記運転操作評価部の評価結果に基づいて、ドライバの運転操作に対する上記移動体の制御特性を変更する制御特性変更部とを備え、
上記操作評価部の評価結果をドライバに提示した上で、評価結果が所定期間或いは所定区間にわたって所定の評価値以下の場合、当該評価の運転操作に関する制御特性を変更し、ドライバの運転操作に対する制御介入を行うことを特徴とする運転行動支援装置。
【請求項２】
ドライバの運転操作に対する制御介入を行うと判断した場合、ドライバに通知することを特徴とする請求項１記載の運転行動支援装置。
【請求項３】
上記通知を上記移動体の駆動停止時に行い、上記制御介入を次回の駆動開始から行うと共にドライバに再通知することを特徴とする請求項２記載の運転行動支援装置。
【請求項４】
上記制御介入は、上記移動体の次回発進時から始まることを特徴とする請求項２記載の運転行動支援装置。
【請求項１】
移動体を運転するドライバの運転行動を支援する運転行動支援装置であって、
所定の評価指針に基づいて現在の運転状態が属するフェーズを判別する運転状態フェーズ判別部と、
ドライバの運転操作を評価し、上記運転状態のフェーズ毎に運転操作の評価値を算出する運転操作評価部と、
上記運転操作評価部の評価結果に基づいて、ドライバの運転操作に対する上記移動体の制御特性を変更する制御特性変更部とを備え、
上記操作評価部の評価結果をドライバに提示した上で、評価結果が所定期間或いは所定区間にわたって所定の評価値以下の場合、当該評価の運転操作に関する制御特性を変更し、ドライバの運転操作に対する制御介入を行うことを特徴とする運転行動支援装置。
【請求項２】
ドライバの運転操作に対する制御介入を行うと判断した場合、ドライバに通知することを特徴とする請求項１記載の運転行動支援装置。
【請求項３】
上記通知を上記移動体の駆動停止時に行い、上記制御介入を次回の駆動開始から行うと共にドライバに再通知することを特徴とする請求項２記載の運転行動支援装置。
【請求項４】
上記制御介入は、上記移動体の次回発進時から始まることを特徴とする請求項２記載の運転行動支援装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１６３１２５（Ｐ２０１１−１６３１２５Ａ）
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３２４８（Ｐ２０１０−２３２４８）
【出願日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【出願人】（０００００５３４８）富士重工業株式会社 (3,010)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【出願人】（０００００５３４８）富士重工業株式会社 (3,010)
【Ｆターム（参考）】
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