JP2007283837A - 車両用運転支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車間距離に関する運転支援制御を行なうことにより車両のエネルギー消費を抑制することが可能な車両用運転支援装置を提供すること。
【解決手段】車両のエネルギー消費を抑制する観点から自車両の直前を走行する先行車両との車間距離に関する運転支援を行なう車両用運転支援装置１であって、自車両における空気抵抗を低減させる先行車両との車間距離を所定車間距離として設定する所定車間距離設定手段６２を備え、先行車両に対して所定車間距離設定手段６２により設定された所定車間距離で走行するように運転者を誘導することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両のエネルギー消費を抑制する観点から自車両の直前を走行する先行車両との車間距離に関する運転支援を行なう車両用運転支援装置に関する。

従来、車両のエネルギー消費を低減させるには、必要以上に車速を上げないようにするのが有効であることが、一般に知られている。これは、車速が大きくなるに従って、空気抵抗（車速の二乗に比例する）に抗するために消費されるエネルギーの割合が漸増することに基づく。

しかしながら、あまりに車速を低下させると、目的地に至るまでの所要時間が長くなったり、他車両の流れに乗れなかったりする等の弊害が生じる。そこで、車速を必要以上に低下させることなくエネルギー消費を低減させる手法が望まれるところであり、その一手法として、自車両の直前を走行する先行車両に追従走行して、いわゆるスリップストリーム状態で走行することにより空気抵抗を低減させることが考えられる。

一方、設定車速を超えない範囲で先行車両との車間距離を一定に維持して追従走行するようにエンジン等を制御する制御システムが、クルーズコントロールシステム等の名称で実際に用いられている。また、その応用例として特許文献１の装置が知られている。この装置では、先行車両がバスやトラックなどの大型車の場合には、視界の問題等から制御目標となる目標車間距離をより大きく変更している。
特許第３０１５３９１号公報

しかしながら、上記従来の装置においては、追従走行によりエネルギー消費を低減させることについての考慮がなされていない。すなわち、追従走行により空気抵抗を低減させる効果は先行車両の後方投影面積が大きい程大きいものとなるにも拘らず、上記従来の装置では大型車に追従した場合に目標車間距離を大きくするため、空気抵抗を低減させる十分な効果が得られないこととなる。

また、追従走行制御によりエネルギー消費を低減させる考慮がなされていない点については、既存のクルーズコントロールシステム等の制御システムにおいても同様である。こうした制御システムは、追従走行制御により所定の場合につき運転者の運転負担を軽減することが主眼となっており、先行車両に追従走行することによる空気抵抗の低減効果については、システム設計において考慮の対象外となっている。従って、空気抵抗を低減させる車間距離を設定して追従走行するような制御は行なわれていない。

本発明はこのような課題を解決するためのものであり、車間距離に関する運転支援制御を行なうことにより車両のエネルギー消費を抑制することが可能な車両用運転支援装置を提供することを、主たる目的とする。

上記目的を達成するための本発明の第１の態様は、車両のエネルギー消費を抑制する観点から自車両の直前を走行する先行車両との車間距離に関する運転支援を行なう車両用運転支援装置であって、自車両における空気抵抗を低減させる先行車両との車間距離を所定車間距離として設定する所定車間距離設定手段を備え、先行車両に対して所定車間距離設定手段により設定された所定車間距離で走行するように運転者を誘導することを特徴とするものである。

この本発明の第１の態様によれば、先行車両に対して、例えば空気抵抗の抑制と安全面を比較考慮した結果適合値として求められる所定車間距離で走行するように運転者を誘導する。これにより、空気抵抗を低減させて車両のエネルギー消費を抑制することができる。

また、本発明の第１の態様は、好ましくは、先行車両の車両サイズに基づいて先行車両が所定サイズの車両であるか否かを判別する先行車両判別手段を備え、先行車両判別手段により先行車両が所定サイズの車両であると判別された場合に、先行車両に対して所定車間距離設定手段により設定された所定車間距離で走行するように運転者を誘導することを特徴とするものである。ここで、「所定サイズの車両」は、例えば、車高、車幅、後方投影面積、車重、容積等に付き所定条件を満たす車両である。

また、本発明の第１の態様は、好ましくは、先行車両と自車両との車間距離を検出する車間距離検出手段を備え、所定車間距離設定手段により設定された所定車間距離と、車間距離検出手段により検出された車間距離と、の比較に基づいて運転者を誘導することを特徴とするものである。この場合、更に好ましくは、所定車間距離設定手段により設定される所定車間距離以下の車間距離であって安全運転の観点から維持すべき車間距離を、安全車間距離として設定する安全車間距離設定手段を備え、車間距離検出手段により検出された車間距離が安全車間距離設定手段により設定された安全車間距離以下である場合には、運転者に警告を行なうことを特徴とするものである。

また、本発明の第１の態様は、好ましくは、先行車両の車速を検出する先行車速検出手段を備え、先行車速検出手段により検出された先行車両の車速の変動に基づいて、所定車間距離で走行せしめる誘導を停止することを特徴とするものである。

本発明の第２の態様は、車両のエネルギー消費を抑制する観点から自車両の直前を走行する先行車両との車間距離に関する運転支援を行なう車両用運転支援装置であって、先行車両に対して、予め設定された目標車間距離で走行するように自車両の走行制御を行なう車間距離制御手段と、先行車両が所定サイズの車両であるか否かを判別する先行車両判別手段と、を備え、車間距離制御手段の非作動時に、先行車両判別手段により先行車両が所定サイズの車両であると判別された場合には、車間距離制御手段の作動推奨を行なうことを特徴とするものである。「所定サイズの車両」については、請求項２に係るものと同様であってよい。

本発明の第３の態様は、車両のエネルギー消費を抑制する観点から自車両の直前を走行する先行車両との車間距離に関する運転支援を行なう車両用運転支援装置であって、先行車両に対して予め設定された目標車間距離で走行するように自車両の走行制御を行なう車間距離制御手段と、先行車両が所定サイズの車両であるか否かを判別する先行車両判別手段と、自車両における空気抵抗を低減させる先行車両との車間距離を、所定車間距離として設定する所定車間距離設定手段と、を備え、先行車両判別手段により先行車両が所定サイズの車両であると判別された場合には、所定車間距離を目標車間距離に設定することを特徴とするものである。「所定サイズの車両」については、請求項２に係るものと同様であってよい。

また、本発明の第３の態様は、好ましくは、先行車両判別手段により先行車両が所定サイズの車両であると判別され、且つ所定の入力操作がなされた場合に、所定車間距離を目標車間距離に設定することを特徴とするものである。

また、本発明の第３の態様は、好ましくは、車間距離制御手段の非作動時に、先行車両判別手段により先行車両が所定サイズの車両であると判別された場合には、車間距離制御手段の作動推奨を行なうことを特徴とするものである。

本発明の第４の態様は、車両のエネルギー消費を抑制する観点から自車両の直前を走行する先行車両との車間距離に関する運転支援を行なう車両用運転支援装置であって、先行車両に対して予め設定された目標車間距離で走行するように自車両の走行制御を行なう車間距離制御手段と、自車両における空気抵抗を低減させる先行車両との車間距離を、所定車間距離として設定する所定車間距離設定手段と、を備え、所定の入力操作に基づいて、所定車間距離設定手段により設定された所定車間距離を、目標車間距離に設定することを特徴とするものである。

また、本発明の第３の又は第４の態様は、好ましくは、先行車両の車速を検出する先行車速検出手段を備え、先行車速検出手段により検出された先行車両の車速の変動に基づいて、所定車間距離が設定された目標車間距離を、所定車間距離が設定される前の目標車間距離に変更することを特徴とするものである。

また、本発明の第３の又は第４の態様は、好ましくは、運転者による制動動作を検出する制動動作検出手段を備え、所定車間距離が目標車間距離に設定された状態において、制動動作検出手段により検出された運転者による制動動作の頻度に基づいて、目標車間距離を変更することを特徴とするものである。

また、本発明の第３又は第４の態様は、車間距離制御手段は、好ましくは、先行車両の加速時において、トルクコンバータのロックアップ線に基づいてスロットル開度の上限を設定する手段である。

また、本発明の第１、第２、又は第３の態様において、所定サイズの車両は、例えば、車両の後方投影面積が所定面積以上の車両である。

また、本発明の第１、第２、又は第３の態様は、例えば、車両前方の物体を検出するレーダー装置を備え、先行車両判別手段は、レーダー装置により検出される反射波の大きさに基づいて先行車両が所定サイズの車両であるか否かを判別する手段である。

また、本発明の第１、第２、又は第３の態様は、例えば、先行車両と自車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、車両前方を撮像する撮像手段と、を備え、先行車両判別手段は、撮像手段の撮像画像において先行車両と認識される部分の面積と、車間距離検出手段により検出される先行車両と自車両との車間距離と、に基づいて先行車両が所定サイズの車両であるか否かを判別する手段である。

また、本発明の第１、第２、又は第３の態様は、例えば、先行車両と自車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、車両前方を撮像する撮像手段と、を備え、先行車両判別手段は、撮像手段の撮像画像において先行車両のナンバープレートと認識される部分の面積と、車間距離検出手段により検出される先行車両と自車両との車間距離と、に基づいて先行車両が所定サイズの車両であるか否かを判別する手段である。

また、本発明の第１、第２、又は第３の態様は、例えば、車両前方を撮像する撮像手段を備え、先行車両判別手段は、撮像手段の撮像画像において特定の大型車両に付されるマークが検出されたか否かに基づいて、先行車両が所定サイズの車両であるか否かを判別する手段である。

また、本発明の第１、第３、又は第４の態様は、好ましくは、自車両の車速を検出する自車速検出手段を備え、所定車間距離設定手段は、自車速検出手段により検出された自車両の車速に基づいて、所定車間距離を設定する手段である。

また、本発明の第１、第３、又は第４の態様は、好ましくは、先行車両の車両サイズを検出する先行車両サイズ検出手段を備え、所定車間距離設定手段は、先行車両サイズ検出手段により検出された先行車両の車両サイズに基づいて、所定車間距離を設定する手段である。ここで、「車両サイズ」とは、請求項２と同様に、車高、車幅、後方投影面積、車重、容積等のいずれであってもよい。また、これらの組み合わせであってもよい。

また、本発明の第１、第３、又は第４の態様は、好ましくは、所定のタイミングで、所定車間距離で走行した結果抑制されたエネルギー消費量を報知することを特徴とするものである。

なお、請求項１６及び請求項１７に記載の車間距離検出手段は、請求項３に記載のものと同一であってよい。また、請求項１８に記載の撮像手段は、請求項１６又は請求項１７に記載のものと同一であってよい。

本発明によれば、車間距離に関する運転支援制御を行なうことにより車両のエネルギー消費を抑制することが可能な車両用運転支援装置を提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。

以下、図１〜４を用いて、本発明に係る車両用運転支援装置の第１実施例について説明する。図１は、本発明の第１実施例に係る車両用運転支援装置１の全体構成の一例を示す図である。車両用運転支援装置１は、主要な構成として、前方カメラ１０と、レーダー装置２０と、車速センサー３０と、表示装置４０と、スピーカー５０と、運転支援装置用電子制御ユニット（以下、運転支援装置用ＥＣＵと称する）６０と、を備える。なお、以下の説明における車両内の機器間の通信は、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の適切な通信プロトコルを用いて行なわれる。

前方カメラ１０は、例えば、ウインドシールド中央上部に配設されたＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を利用したカメラであり、車両前方を撮像する。前方カメラ１０の撮像画像は、例えば所定周期毎に運転支援装置用ＥＣＵ６０に送信される。なお、前方カメラ１０は、例えば、ＬＫＡ（レーンキーピングアシスト；車線維持支援制御）やＬＤＷ（レーンデパーチャワーニング；車線逸脱警報制御）に用いられる車線認識用のカメラ等と共用されてよい。

レーダー装置２０は、例えば、フロントグリル裏に配設されたミリ波レーダー装置である。レーダー装置２０は、ミリ波の反射波が帰ってくるまでの時間、反射波の角度、及び周波数変化を利用して物体の距離、方位、速度を検出する。また、これに限られず、レーザーレーダーや赤外線レーダーであってもよい。レーダー装置２０は、先行車両との車間距離（以下、実車間距離Ｘｒと称する）を検出し、実車間距離Ｘｒを含む先行車両に関する情報を運転支援装置用ＥＣＵ６０に送信する。

車速センサー３０は、例えば、トランスミッション部に取り付けられ、車速に応じた周期でパルス信号を運転支援装置用ＥＣＵ６０に発信する。また、各輪に取り付けられた車輪速センサーが用いられてもよい。

表示装置４０及びスピーカー５０は、例えば、ナビゲーション装置が備える液晶表示部やスピーカーが共用される。表示装置４０及びスピーカー５０は、運転支援装置用ＥＣＵ６０により出力内容が決定される。なお、ナビゲーション装置との共用に限らず、専用のものを備えてもよいし、コンビネーションメーターやヘッドアップディスプレイ、ナイトビューシステム等の表示部に表示装置４０が含まれてもよい。

運転支援装置用ＥＣＵ６０は、例えば、ＣＰＵを中心としてＲＯＭやＲＡＭ等が図示しないバスを介して相互に接続されたコンピューターユニットであり、その他、通信ポートやタイマー、カウンター等を備える。また、運転支援装置用ＥＣＵ６０は、こうしたハードウエアを用いて実現される主要な機能ブロックとして、先行車両判別部６１と、所定車間距離設定部６２と、出力制御部６３と、を備える。なお、運転支援装置用ＥＣＵ６０には、上記各センサー類の他にも車両が備えるエンジンＥＣＵ等の各種ＥＣＵやセンサー類が通信可能に接続されてよい。

先行車両判別部６１は、前方カメラ１０の撮像画像やレーダー装置２０の出力データに基づいて、自車両の直前を走行する先行車両が所定サイズの車両であるか否かを判別する。ここで、所定サイズの車両とは、追従していわゆるスリップストリーム状態で走行することにより、空気抵抗を低減させる効果が十分に生じる程度にサイズが大きい車両であり、具体的には、後方投影面積が所定面積以上の車両等と定義できる。また、車高や車幅、車重、容積等に基づいて所定サイズの車両を定義してもよい。そして、このように定義された所定サイズの車両を判別するために、以下の４通りの手法が考えられ、これらのうちいずれを用いて所定サイズの車両を判別しても構わない。

（１）レーダー装置２０により検出された先行車両からの反射波の大きさを閾値と比較して、閾値以上である場合に所定サイズの車両と判別する手法。これは、当該反射波の大きさが先行車両の後方投影面積に略比例することに基づく。なお、本手法を採用する場合、前方カメラ１０は必須の構成ではない。

（２）前方カメラ１０の撮像画像中で先行車両と認識される部分の面積と、実車間距離Ｘｒと、に対して所定のマップを適用し、所定サイズの車両であるか否かを判別する手法。先行車両と認識される部分の面積は、例えば、撮像画像におけるエッジ点を連ねた線を先行車両の輪郭と認識し、当該輪郭で囲まれた領域の面積（単位は、画素数であってもよいし、表示画面の実際の面積を基準にしてもよい）を導出して用いることができる。そして、例えば、図２に例示するようなマップを予めＲＯＭ等に記憶しておき、面積と実車間距離Ｘｒとが与えられると、マップ上の座標に基づいて所定サイズの車両であるか否かの判別を行なう。図２に例示するマップは、実車間距離Ｘｒが大きくなれば、実際の後方投影面積に対して上記導出される面積が小さくなることに着目したものである。

（３）前方カメラ１０の撮像画像中でナンバープレートと認識される部分の面積と、実車間距離Ｘｒと、に対して上記（２）の如く所定のマップを適用し、所定サイズの車両であるか否かを判別する手法。ナンバープレートの大きさは、車両総重量等に基づいて大板や中板、小板等と分類されており、これを判別することにより所定サイズの車両であるか否かの判別を行なうものである。

（４）前方カメラ１０の撮像画像において、被牽引車両の後部に付される「△」のマークや、道路運送車両法施行規則第５４条に定められている特殊な車両の後部に付される「▽」のマークが検出された場合に所定サイズの車両であると判別する手法。なお、本手法は上記（１）〜（３）の手法と併用されてよい。

このような手法を用いて先行車両が所定サイズの車両であるか否かを判別することにより、追従走行によりエネルギー消費を抑制可能であるか否かを適切に判断することができる。

所定車間距離設定部６２は、先行車両が所定サイズの車両である場合に、自車両における空気抵抗の抑制と安全面を比較考慮した結果、適合値として求められる所定車間距離Ｘａを設定する。具体的には、車速センサー３０により検出された自車両の現在の車速が増加するのに応じて所定車間距離Ｘａが増加する傾向のマップを予めＲＯＭ等に記憶しておき、自車両の現在の車速が与えられると、当該マップに基づいて所定車間距離Ｘａを導出する。また、更に精緻な制御を行なうべく、先行車両の後方投影面積に応じて所定車間距離Ｘａを変化させてもよい。

出力制御部６３は、表示装置４０やスピーカー５０の出力を制御することにより、先行車両に対して所定車間距離Ｘａで自車両が走行するように運転者を誘導する。また、先行車両の車速変動が大きい場合には、当該誘導を停止する。そして、所定のタイミングで、所定車間距離Ｘａで走行した結果抑制されたエネルギー消費量を報知する。以下に、その具体的な手法の一例を示す。

出力制御部６３は、所定車間距離Ｘａを中心として許容される車間距離範囲を設定する。当該車間距離範囲の下限は、安全運転の観点から維持すべき車間距離であり、これを安全車間距離Ｘｓと称する。また、当該車間距離範囲の上限は、好ましくは自車両における空気抵抗の抑制効果が十分でなくなる限界値であり、これを上限車間距離Ｘｍと称する。なお、このような所定車間距離Ｘａや上限車間距離Ｘｍの定め方は、あくまで便宜的なものであり、最初から自車両における空気抵抗の抑制効果が十分でなくなる限界値を所定車間距離Ｘａとして設定してこれを上限として用いても構わない。

そして、実車間距離Ｘｒが安全車間距離Ｘｓと上限車間距離Ｘｍとの間に収まるように運転者を誘導する。当該誘導は、例えば表示装置４０やスピーカー５０を用いて行なわれる。図３は、表示装置４０を用いて表示される誘導用画面の一例を示す図である。図中、左側の車両が自車両を、右側の大型車両が先行車両を、中央の色彩表示部分が実車間距離Ｘｒと安全車間距離Ｘｓ及び上限車間距離Ｘｍとの関係を、それぞれ示す。色彩表示部分は、例えば、実車間距離Ｘｒが上限車間距離Ｘｍを超える場合に青色で表示され、実車間距離Ｘｒが安全車間距離Ｘｓと上限車間距離Ｘｍとの間に収まっている場合に緑色で表示され、実車間距離Ｘｒが安全車間距離Ｘｓ未満である場合に赤色で表示される。また、安全面を考慮して、実車間距離Ｘｒが安全車間距離Ｘｓ未満である場合には、スピーカー５０によって車間距離が小さすぎる旨の警告が行なわれる。更に、実車間距離Ｘｒが上限車間距離Ｘｍを超える場合にも、車間距離を小さくすることにより空気抵抗の抑制が可能である旨のアドバイスが行なわれてよい。

このように車間距離の範囲を定めることにより、先行車両に対して所定車間距離Ｘａで走行するように運転者を誘導することができる。

先行車両の車速変動が大きいか否かの判定は、例えば、レーダー装置２０により検出される先行車両の車速を所定時間観察し、短時間のうちに一定以上の車速変動が検出された回数を閾値と比較して行なわれる。このような場合に誘導を停止するのは、頻繁に車速が変動する先行車両に追従して走行すると、自車両も加減速を繰り返すこととなり、かえってエネルギー消費を増加させることに基づく。

また、出力制御部６３は、エンジン停止時等の所定のタイミングで、所定車間距離Ｘａで走行した結果抑制されたエネルギー消費量を表示及び／又は音声により出力する。このエネルギー消費量は、先行車両の後方投影面積、実車間距離、及び自車両の車速等から抑制された瞬間エネルギー消費量を導出するマップを予めＲＯＭ等に記憶しておき、これを用いて導出される抑制された瞬間エネルギー消費量を走行時間で積分する等の手法により計算することができる。このように抑制されたエネルギー消費量を運転者に報知することにより、運転者にエネルギー消費を抑制する車間距離で走行するモチベーション（やる気）を与えることができる。

図４は、以上説明した運転支援装置用ＥＣＵ６０による特徴的な処理の流れを示すフローチャートである。本フローは、運転支援装置用ＥＣＵ６０により、例えば所定時間毎に繰り返し実行される。

まず、運転支援装置用ＥＣＵ６０は、上記の如く、先行車両が所定サイズの車両であるか否かを判別する（Ｓ１００）。先行車両が所定サイズの車両でない場合や、そもそも前方カメラ１０やレーダー装置２０の検出範囲で先行車両が検出されない場合は、図３に例示した誘導用画面を表示せず（Ｓ１１０）、本フローの１ルーチンを終了する。

また、上記の如く、先行車両の車速変動が大きいか否かを判定し、（Ｓ１２０）先行車両の車速変動が大きいと判定された場合も、図３に例示した誘導用画面を表示せず（Ｓ１１０）、本フローの１ルーチンを終了する。

先行車両が所定サイズの車両であると判定され、且つ先行車両の車速変動が大きいと判定されなかった場合は、上記の如く、所定車間距離Ｘａや安全車間距離Ｘｓ、上限車間距離Ｘｍを設定する（Ｓ１３０）。この際に、エネルギー消費を抑制する追従走行が可能である旨を音声により報知してもよい。

所定車間距離Ｘａ等を設定すると、前述した如く、実車間距離Ｘｒが上限車間距離Ｘｍを超える場合には誘導用画面の色彩表示部分を青色で表示した誘導用画面表示を行ない（Ｓ１４０、１５０）、実車間距離Ｘｒが安全車間距離Ｘｓと上限車間距離Ｘｍとの間に収まっている場合には誘導用画面の色彩表示部分を緑色で表示した誘導用画面表示を行ない（Ｓ１６０、１７０）、実車間距離Ｘｒが安全車間距離Ｘｓ未満である場合には誘導用画面の色彩表示部分を赤色で表示した誘導用画面表示を行なうと共に運転者に警告を行なう（Ｓ１６０、１８０）。

そして、車両のエンジンが停止したか否かを判定し（Ｓ１９０）、エンジンが停止した場合に、上記の如く所定車間距離Ｘａで走行した結果抑制されたエネルギー消費量を表示して（Ｓ２００）、本フローの１ルーチンを終了する。

以上説明した本発明の第１実施例に係る車両用運転支援装置１では、先行車両が所定サイズの車両であるか否かを判別し、追従走行によりエネルギー消費を抑制可能であるか否かを適切に判断した上で、先行車両に対して所定車間距離Ｘａで走行するように運転者を誘導する。この所定車間距離Ｘａは、自車両における空気抵抗の抑制と安全面を比較考慮した結果適合値として求められる車間距離であり、先行車両に対して所定車間距離Ｘａで走行することによって、必要以上に車速を低下させることなくエネルギー消費を抑制することができる。

また、先行車両の車速変動が大きい場合に誘導を停止するから、自車両が加減速を繰り返すことによるエネルギー消費の増加を防止することができる。更に、抑制されたエネルギー消費量を運転者に報知するから、運転者にエネルギー消費を抑制する車間距離で走行するモチベーションを与えることができる。

以下、図５〜７を用いて、本発明に係る車両用運転支援装置の第２実施例について説明する。本実施例は、車間距離制御を行なう既存のクルーズコントロールシステム等の制御システムに本発明の特徴部分が付加されて、本発明の車両用運転支援装置が実現されるものである。なお、車両用運転支援装置２における、第１実施例に係る車両用運転支援装置１との重複部分については、同一の符号を付して説明を省略する。図５は、本発明の第２実施例に係る車両用運転支援装置２の全体構成の一例を示す図である。車両用運転支援装置２は、上記重複部分の他、アクセルポジションセンサー３２と、ブレーキペダルセンサー３４と、制駆動力出力装置７０と、クルーズコントロールスイッチ８０と、モード切替スイッチ８５と、クルーズコントロールシステム用電子制御ユニット（以下、クルーズコントロールシステム用ＥＣＵと称する）９０と、を備える。なお、本実施例においても、車両内の機器間の通信はＣＡＮ等の適切な通信プロトコルを用いて行なわれる。

アクセルポジションセンサー３２は、例えば、アクセルペダルに取り付けられ、アクセル開度（操作量）に応じた磁界の傾きを、ホール素子を用いて直線的に出力電圧として取り出している。アクセルポジションセンサー３２は、こうして検出したアクセル開度（操作量）に応じた電気信号を、クルーズコントロールシステム用ＥＣＵ９０に送信する。

ブレーキペダルセンサー３４は、ブレーキペダルの踏み込み量に応じてマスターシリンダー内部の液圧室に発生するマスターシリンダー圧を検出する。ブレーキペダルセンサー３４は、こうして検出したマスターシリンダー圧に応じた信号、すなわちブレーキペダルの踏み込み量に応じた信号を、クルーズコントロールシステム用ＥＣＵ９０に送信する。

制駆動力出力装置７０は、ブレーキ操作やアクセル操作に基づく通常の車両制御によって走行のための制動力や駆動力を出力する装置が共用される。例えば、機械ブレーキや、エンジン、電動モータ、変速機等からなる。本実施例では、ブレーキペダル操作やアクセルペダル操作に基づく制動力や駆動力の出力に加えて（又は、代えて）、クルーズコントロールシステム用ＥＣＵ９０からの制御信号に応じて制動力や駆動力を出力する。

クルーズコントロールシステム操作部８０は、例えばステアリングホイール脇やステアリングパッドに取り付けられた入力操作スイッチ群であって、システムの起動及び停止や、制御モードの切替え、設定車速の入力、目標車間距離Ｘｔの設定（例えば、長・中・短の３段階で設定される）等が行なわれる。

モード切替スイッチ８５は、先行車両に対してクルーズコントロールシステム操作部８０において設定される目標車間距離Ｘｔで走行する通常モードと、後述する如くクルーズコントロールシステム用ＥＣＵ９０において設定される所定車間距離Ｘａで走行するエネルギー抑制モードと、を切替え可能なスイッチである。モード切替えスイッチ８５は、実際には、クルーズコントロールシステム操作部８０の一部として配設されてもよい。

クルーズコントロールシステム用ＥＣＵ９０は、例えば、ＣＰＵを中心としてＲＯＭやＲＡＭ等が図示しないバスを介して相互に接続されたコンピューターユニットであり、その他、通信ポートやタイマー、カウンター等を備える。また、クルーズコントロールシステム用ＥＣＵ９０は、こうしたハードウエアを用いて実現される主要な機能ブロックとして、先行車両判別部９１と、所定車間距離設定部９２と、車間距離制御部９３と、を備える。なお、クルーズコントロールシステム用ＥＣＵ９０には、上記各センサー等の他にも車両が備えるエンジンＥＣＵ等の各種ＥＣＵやセンサー等が通信可能に接続されてよい。

先行車両判別部９１及び所定車間距離設定部９２については、第１実施例の運転支援装置用ＥＣＵ６０が実現する先行車両判別部６１及び所定車間距離設定部６２と、それぞれ同一の機能を有するため、説明を省略する。

車間距離制御部９３は、モード切替えスイッチ８５の状態に基づいて、設定車速を超えない範囲で先行車両に対してクルーズコントロールシステム操作部８０において設定される目標車間距離Ｘｔで走行するように制駆動力出力装置７０を制御する通常モードの車間距離制御と、所定車間距離Ｘａが目標車間距離Ｘｔに設定される（すなわち先行車両に対して所定車間距離Ｘａで走行するように制駆動力出力装置７０を制御する）エネルギー抑制モードの車間距離制御と、を切替えて実行する。

以下、本実施例の車両用運転支援装置２が行なう特徴的な処理について説明する。図６は、クルーズコントロールシステム用ＥＣＵ９０による特徴的な処理の流れを示すフローチャートである。本フローは、クルーズコントロールシステムが作動している間、例えば所定時間毎に繰り返し実行される。

まず、クルーズコントロールシステム用ＥＣＵ９０は、第１実施例と同様に、先行車両が所定サイズの車両であるか否かを判別する（Ｓ３００）。先行車両が所定サイズの車両でない場合や先行車両が検出されない場合は、通常モードの車間距離制御を行なう（Ｓ３１０）。

また、先行車両の車速変動が大きいか否かを判定し、（Ｓ３２０）先行車両の車速変動が大きいと判定された場合も、通常モードの車間距離制御を行なう（Ｓ３１０）。この先行車両の車速変動が大きいか否かの判定に係る具体的手法は、第１実施例と同様であってよいが、先行車両の車速については、レーダー装置２０により検出されたものを用いるのに限られず、自車両の車速を近似値として用いてよい（クルーズコントロールシステムが作動しており、自車両の車速は先行車両の車速とほぼ等しいため）。クルーズコントロールシステム操作部８０において設定される目標車間距離Ｘｔは、その性質上、所定車間距離Ｘａよりも長いものとなると考えられるから、通常モードではエネルギー抑制モードに比して余裕をもった車両制御が行なわれる。従って、先行車両の車速変動が大きい場合には通常モードで車間距離制御を行なうことにより、自車両が加減速を繰り返すことによるエネルギー消費の増加を抑制することができる。

先行車両が所定サイズの車両であると判定され、且つ先行車両の車速変動が大きいと判定されなかった場合は、スピーカー５０により、エネルギー抑制モードに切替えるよう推奨する（Ｓ３３０）。

そして、モード切替スイッチ８５の状態を参照してエネルギー抑制モードが選択されているか否かを判定し（Ｓ３４０）、通常モードが選択されている場合は、通常の車間距離制御を行なう（Ｓ３１０）。

一方、エネルギー抑制モードが選択されている場合は、所定車間距離Ｘａを目標車間距離Ｘｔに設定する（Ｓ３５０）。これにより、先行車両に対して所定車間距離Ｘａで走行するように制駆動力出力装置７０が制御される。

エネルギー抑制モードでは、運転者の制動動作に基づいて目標車間距離Ｘｔの見直しが行なわれる。すなわち、例えば、所定時間内になされたエンジンブレーキの回数が閾値を超えたか否かを判定し（Ｓ３６０）、肯定的な判定を得た場合には、現在使用中の目標車間距離Ｘｔを若干長く再設定する（Ｓ３７０）。また、所定時間内になされたブレーキペダル操作の回数が閾値を超えたか否かを判定し（Ｓ３８０）、肯定的な判定を得た場合には、次回設定される所定車間距離Ｘａが今回設定された所定車間距離Ｘａよりも長くなるように、その設定基準を変更する（Ｓ３９０）。

このように運転者の制動動作に基づいて目標車間距離Ｘｔの見直しを行なうから、運転者によって異なる車間距離感覚に応じた車両制御を行なうことが可能となる。

その後、車両のエンジンが停止したか否かを判定し（Ｓ４００）、エンジンが停止した場合に、抑制されたエネルギー消費量を表示する（Ｓ４１０）点については、第１実施例と同様である。

なお、本実施例の適用車両がロックアップクラッチ機構を有するトルクコンバータを備える場合、先行車両が加速した際に、これに追従すべく自車両も自動的に加速をする場合のスロットル開度の上限は、現在のシフト位置におけるロックアップ線（図７に例示する）を上限とすると、より好適である。すなわち、図７中、ロックアップ線を跨いだ矢印方向のスロットル開度の変化を禁止するのである。ロックアップ状態で走行するようにスロットル開度を制限することにより、エンジンとトランスミッションの間の滑りを無くすことによるエネルギー消費の抑制効果が得られる。当該効果が、空気抵抗を抑制することによるエネルギー消費の抑制効果に加えられると、より効果的にエネルギー消費を抑制することができる。

以上説明した本発明の第２実施例に係る車両用運転支援装置２では、先行車両が所定サイズの車両であるか否かを判別し、追従走行によりエネルギー消費を抑制可能であるか否かを適切に判断した上で、所定車間距離Ｘａを目標車間距離Ｘｔに設定して車間距離制御を行なうように推奨する。この所定車間距離Ｘａは、自車両における空気抵抗の抑制と安全面を比較考慮した結果適合値として求められる車間距離であり、先行車両に対して所定車間距離Ｘａで走行することによって、必要以上に車速を低下させることなくエネルギー消費を抑制することができる。

また、エネルギー抑制モードでは、運転者の制動動作に基づいて目標車間距離Ｘｔの見直しを行なうから、運転者によって異なる車間距離感覚に応じた車両制御を行なうことが可能となる。

また、先行車両の車速変動が大きい場合に通常モードの車間距離制御を行なうから、自車両が加減速を繰り返すことによるエネルギー消費の増加を抑制することができる。更に、抑制されたエネルギー消費量を運転者に報知するから、運転者にエネルギー消費を抑制する車間距離で走行するモチベーションを与えることができる。

以上、本発明を実施するための最良の形態について一実施例を用いて説明したが、本発明はこうした一実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、上述した一実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、第２実施例において例示した図６のフローチャートは、クルーズコントロールシステムが作動している間実行されるものであるが、クルーズコントロールシステムが作動していない状態で先行車両が所定サイズの車両であると判別された場合に、クルーズコントロールシステムの作動を推奨する処理を加えてもよい。この場合のフローチャートの一例を図８に示す。すなわち、クルーズコントロールシステムが作動中か否かを判定し（Ｓ５００）、クルーズコントロールシステムが作動中であれば、図６のフローチャートの処理を実行する（Ｓ３００〜４１０）。一方、クルーズコントロールシステムが作動しておらず、且つ先行車両が所定サイズの車両である場合に、スピーカー５０により、クルーズコントロールシステムの作動推奨を行なう（Ｓ５１０、５２０）。こうすることにより、クルーズコントロールシステムの作動開始後に、エネルギー抑制モードが選択される可能性が高くなり、エネルギー消費を抑制する所定車間距離Ｘａで走行することを間接的に促すことができる。

また、第１実施例におけるＳ１００の判定、及び、第２実施例におけるＳ３００の判定は、省略しても構わない。すなわち、先行車両が所定サイズの車両であるか否かの判定を省略しても構わない。

また、第１実施例におけるＳ１２０の判定、及び、第２実施例におけるＳ３２０の判定は、省略しても構わない。すなわち、先行車両の車速変動が大きいか否かの判定を省略しても構わない。

また、第２実施例におけるＳ３３０及びＳ３４０の処理を省略し、所定サイズの車両であること等が判定された場合には自動的にエネルギー抑制モードに切替るものとしてもよい。

また、第２実施例におけるＳ３４０の判定を最初に行ない、エネルギー抑制モードが選択されている場合であっても、先行車両が所定サイズの車両でない等の場合には通常モードに切替えるような処理の流れであってもよい。

また、所定車間距離Ｘａの設定を行なわず、先行車両が所定サイズの車両である場合、単に既存のクルーズコントロールシステムの作動推奨を行なうものとしても構わない。

また、第２実施例において先行車両判別部９１や所定車間距離設定部９２は、車両用運転支援装置２専用のＥＣＵや車両が備える他のＥＣＵが実現するものとしてもよい。

本発明は、少なくとも車間距離に関する運転支援を行なう装置に利用できる。搭載される車両の外観、重量、サイズ、走行性能等は問わない。

本発明の第１実施例に係る車両用運転支援装置１の全体構成の一例を示す図である。 先行車両が所定サイズの車両であるか否かの判別を行なうためのマップの一例を示す図である。 表示装置４０を用いて表示される誘導用画面の一例を示す図である。 運転支援装置用ＥＣＵ６０による特徴的な処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の第２実施例に係る車両用運転支援装置２の全体構成の一例を示す図である。 クルーズコントロールシステム用ＥＣＵ９０による特徴的な処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の第２実施例が適用される車両が、ロックアップクラッチ機構を有するトルクコンバータを備える場合に用いられる、ロックアップ線の一例を示す図である。 クルーズコントロールシステム用ＥＣＵ９０による特徴的な処理の流れを示すフローチャートの他の例である。

符号の説明

１、２ 車両用運転支援装置
１０ 前方カメラ
２０ レーダー装置
３０ 車速センサー
３２ アクセルペダルセンサー
３４ ブレーキペダルセンサー
４０ 表示装置
５０ スピーカー
６０ 運転支援装置用電子制御ユニット
６１、９１ 先行車両判別部
６１、９２ 所定車間距離設定部
６３ 出力制御部
７０ 制駆動力出力装置
８０ クルーズコントロール用スイッチ
８５ モード切替スイッチ
９０ クルーズコントロールシステム用電子制御ユニット
９３ 車間距離制御部

Claims (21)

1. 車両のエネルギー消費を抑制する観点から自車両の直前を走行する先行車両との車間距離に関する運転支援を行なう車両用運転支援装置であって、
   自車両における空気抵抗を低減させる前記先行車両との車間距離を、所定車間距離として設定する所定車間距離設定手段を備え、
   前記先行車両に対して該所定車間距離設定手段により設定された所定車間距離で走行するように運転者を誘導することを特徴とする、車両用運転支援装置。
2. 請求項１に記載の車両用運転支援装置であって、
   前記先行車両が所定サイズの車両であるか否かを判別する先行車両判別手段を備え、
   該先行車両判別手段により前記先行車両が所定サイズの車両であると判別された場合に、該先行車両に対して前記所定車間距離設定手段により設定された所定車間距離で走行するように運転者を誘導することを特徴とする、車両用運転支援装置。
3. 請求項１又は２に記載の車両用運転支援装置であって、
   前記先行車両と自車両との車間距離を検出する車間距離検出手段を備え、
   前記所定車間距離設定手段により設定された所定車間距離と、該車間距離検出手段により検出された車間距離と、の比較に基づいて運転者を誘導することを特徴とする、
   車両用運転支援装置。
4. 請求項３に記載の車両用運転支援装置であって、
   前記所定車間距離設定手段により設定される所定車間距離以下の車間距離であって安全運転の観点から維持すべき車間距離を、安全車間距離として設定する安全車間距離設定手段を備え、
   前記車間距離検出手段により検出された車間距離が前記安全車間距離設定手段により設定された安全車間距離以下である場合には、運転者に警告を行なうことを特徴とする、
   車両用運転支援装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の車両用運転支援装置であって、
   前記先行車両の車速を検出する先行車速検出手段を備え、
   該先行車速検出手段により検出された前記先行車両の車速の変動に基づいて、前記所定車間距離で走行せしめる誘導を停止することを特徴とする、車両用運転支援装置。
6. 車両のエネルギー消費を抑制する観点から自車両の直前を走行する先行車両との車間距離に関する運転支援を行なう車両用運転支援装置であって、
   前記先行車両に対して予め設定された目標車間距離で走行するように自車両の走行制御を行なう車間距離制御手段と、
   前記先行車両が所定サイズの車両であるか否かを判別する先行車両判別手段と、を備え、
   前記車間距離制御手段の非作動時に、前記先行車両判別手段により前記先行車両が所定サイズの車両であると判別された場合には、前記車間距離制御手段の作動推奨を行なうことを特徴とする、車両用運転支援装置。
7. 車両のエネルギー消費を抑制する観点から自車両の直前を走行する先行車両との車間距離に関する運転支援を行なう車両用運転支援装置であって、
   前記先行車両に対して予め設定された目標車間距離で走行するように自車両の走行制御を行なう車間距離制御手段と、
   前記先行車両が所定サイズの車両であるか否かを判別する先行車両判別手段と、
   自車両における空気抵抗を低減させる前記先行車両との車間距離を、所定車間距離として設定する所定車間距離設定手段と、を備え、
   前記先行車両判別手段により前記先行車両が所定サイズの車両であると判別された場合には、前記所定車間距離を前記目標車間距離に設定することを特徴とする、車両用運転支援装置。
8. 請求項７に記載の車両用運転支援装置であって、
   前記先行車両判別手段により前記先行車両が所定サイズの車両であると判別され、且つ所定の入力操作がなされた場合に、前記所定車間距離を前記目標車間距離に設定することを特徴とする、車両用運転支援装置。
9. 請求項７又は８に記載の車両用運転支援装置であって、
   前記車間距離制御手段の非作動時に、前記先行車両判別手段により前記先行車両が所定サイズの車両であると判別された場合には、前記車間距離制御手段の作動推奨を行なうことを特徴とする、車両用運転支援装置。
10. 車両のエネルギー消費を抑制する観点から自車両の直前を走行する先行車両との車間距離に関する運転支援を行なう車両用運転支援装置であって、
    前記先行車両に対して予め設定された目標車間距離で走行するように自車両の走行制御を行なう車間距離制御手段と、
    自車両における空気抵抗を低減させる前記先行車両との車間距離を、所定車間距離として設定する所定車間距離設定手段と、を備え、
    所定の入力操作に基づいて、前記所定車間距離設定手段により設定された前記所定車間距離を、前記目標車間距離に設定することを特徴とする、車両用運転支援装置。
11. 請求項７ないし１０のいずれかに記載の車両用運転支援装置であって、
    前記先行車両の車速を検出する先行車速検出手段を備え、
    該先行車速検出手段により検出された前記先行車両の車速の変動に基づいて、前記所定車間距離が設定された前記目標車間距離を、該所定車間距離が設定される前の目標車間距離に変更することを特徴とする、車両用運転支援装置。
12. 請求項７ないし１１のいずれかに記載の車両用運転支援装置であって、
    運転者による制動動作を検出する制動動作検出手段を備え、
    前記所定車間距離が前記目標車間距離に設定された状態において、該制動動作検出手段により検出された運転者による制動動作の頻度に基づいて、前記目標車間距離を変更することを特徴とする、車両用運転支援装置。
13. 請求項７ないし１２のいずれかに記載の車両用運転支援装置であって、
    前記車間距離制御手段は、前記先行車両の加速時において、トルクコンバータのロックアップ線に基づいてスロットル開度の上限を設定する手段である、車両用運転支援装置。
14. 請求項２ないし９、又は請求項１１ないし１３のいずれかに記載の車両用運転支援装置であって、
    前記所定サイズの車両は、車両の後方投影面積が所定面積以上の車両である、
    車両用運転支援装置。
15. 請求項２ないし９、又は請求項１１ないし１４のいずれかに記載の車両用運転支援装置であって、
    車両前方の物体を検出するレーダー装置を備え、
    前記先行車両判別手段は、該レーダー装置により検出される反射波の大きさに基づいて前記先行車両が前記所定サイズの車両であるか否かを判別する手段である、車両用運転支援装置。
16. 請求項２ないし９、又は請求項１１ないし１４のいずれかに記載の車両用運転支援装置であって、
    前記先行車両と自車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、
    車両前方を撮像する撮像手段と、を備え、
    前記先行車両判別手段は、該撮像手段の撮像画像において前記先行車両と認識される部分の面積と、前記車間距離検出手段により検出される前記先行車両と自車両との車間距離と、に基づいて前記先行車両が前記所定サイズの車両であるか否かを判別する手段である、車両用運転支援装置。
17. 請求項２ないし９、又は請求項１１ないし１４のいずれかに記載の車両用運転支援装置であって、
    前記先行車両と自車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、
    車両前方を撮像する撮像手段と、を備え、
    前記先行車両判別手段は、該撮像手段の撮像画像において前記先行車両のナンバープレートと認識される部分の面積と、前記車間距離検出手段により検出される前記先行車両と自車両との車間距離と、に基づいて前記先行車両が前記所定サイズの車両であるか否かを判別する手段である、車両用運転支援装置。
18. 請求項２ないし９、又は請求項１１ないし１７のいずれかに記載の車両用運転支援装置であって、
    車両前方を撮像する撮像手段を備え、
    前記先行車両判別手段は、該撮像手段の撮像画像において特定の大型車両に付されるマークが検出されたか否かに基づいて、前記先行車両が前記所定サイズの車両であるか否かを判別する手段である、車両用運転支援装置。
19. 請求項１ないし５、又は請求項７ないし１８のいずれかに記載の車両用運転支援装置であって、
    自車両の車速を検出する自車速検出手段を備え、
    前記所定車間距離設定手段は、該自車速検出手段により検出された自車両の車速に基づいて、前記所定車間距離を設定する手段である、車両用運転支援装置。
20. 請求項１ないし５、又は請求項７ないし１９のいずれかに記載の車両用運転支援装置であって、
    前記先行車両の車両サイズを検出する先行車両サイズ検出手段を備え、
    前記所定車間距離設定手段は、該先行車両サイズ検出手段により検出された前記先行車両の車両サイズに基づいて、前記所定車間距離を設定する手段である、車両用運転支援装置。
21. 請求項１ないし５、又は請求項７ないし２０のいずれかに記載の車両用運転支援装置であって、
    所定のタイミングで、前記所定車間距離で走行した結果抑制されたエネルギー消費量を報知することを特徴とする、車両用運転支援装置。

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