JP2012221018A - 運転支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】システムの大規模化を回避できコンパクトな構成でコストも安価にできる運転支援装置を提供する。
【解決手段】先行車両の車速変化率が予め定められた基準値（急激な加速あるいは減速を示す基準値）を超えないことを条件に設定される車速判定期間に検出された前記先行車両の走行速度の履歴を制御ＥＣＵ２の記憶装置２３に時系列に順次記憶し、前記走行速度の履歴から車速変動レベルΔｔｄを演算する。車速変動レベルΔｔｄが予め定められた基準値（燃費悪化を招来する基準値）ｋを超える場合、先行車両の走行速度の変動幅が大きいと判定し、前記車速判定期間における先行車両の車速から自車両の目標車速Ｖｏを算出し、警報音あるいは音声により前記算出力した目標車速Ｖｏを自車両の運転者へ報知し、さらに表示部４へ表示する。
【選択図】図１

Description

本発明は、先行車両が車速変動の大きい走行をしている場合に、自車両における適切な車速を通知する運転支援装置に関する。

従来、車速変動の大きい走行状態を示している先行車両に追従して走行すると燃費が悪化する。このため前方の車両との車間距離、相対速度を検出可能なセンサを備えた車両においては、先行車両の走行履歴から後続の自車両のドライバに対し、自車両の燃費の悪化を回避するように運転支援を行う運転支援装置がある。
このような車両用の運転支援装置としては、車両の走行に関する車両走行情報を車両走行情報取得手段により先行車両から順次取得し、前記先行車両から取得した車両走行情報と、後続車両から取得した車両走行情報との比較にもとづき、前記先行車両から取得した
車両走行情報を取捨選択し、前記後続車両に出力する先行車両走行履歴情報を先行車両走行履歴情報作成手段により作成し、前記作成した先行車両走行履歴情報を先行車両走行履歴情報出力手段により出力するようにし、各車両は前記先行車両走行履歴情報を先行車両走行履歴情報取得手段により取得して、前記取得した先行車両走行履歴情報をもとに走行支援情報作成出力手段により走行支援情報を作成し出力することで運転支援を行うものが提供されている（特許文献１参照）。

特開２００９−１０４４１５号公報

したがって、従来の運転支援装置では、先行車両走行履歴情報作成手段、先行車両走行履歴情報取得手段および走行支援情報作成出力手段などを実現する装置を各車両に搭載しなければならず、さらに路側無線装置などの外部装置の設置なども必要になり、システムとして大規模化しコストも高くなるという課題があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、システムの大規模化を回避できコンパクトな構成でコストも安価にできる運転支援装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、先行車両に対する自車両の適切な目標速度を通知する運転支援装置であって、前記先行車両の走行速度を検知する車速判定期間を設定する車速判定期間設定手段と、前記車速判定期間内の前記先行車両の走行速度を検知する先行車両走行情報検出手段と、前記先行車両走行情報検出手段により検知された前記先行車両の走行速度の走行速度履歴を記憶する記憶手段と、前記走行速度履歴から前記先行車両の車速変動レベルを検出し該車速変動レベルが燃費悪化を招来する予め定められた基準値を超えているか否かを判定する車速変動レベル検出判定手段と、前記車速変動レベル検出判定手段により前記車速変動レベルが前記基準値を超えていると判定された場合、前記先行車両に対し、前記走行速度履歴から自車両の目標車速を演算する目標車速演算手段と、前記目標車速演算手段により演算した前記自車両の目標車速を通知する通知手段とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、先行車両の走行速度を検知する車速判定期間を車速判定期間設定手段により設定し、前記車速判定期間内の前記先行車両の走行速度を先行車両走行情報検出手段により検知し、前記先行車両走行情報検出手段により検知された前記先行車両の走行速度の走行速度履歴を記憶手段に記憶し、車速変動レベル検出判定手段により前記走行速度履歴から前記先行車両の車速変動レベルを検出し該車速変動レベルが燃費悪化を招来する予め定められた基準値を超えているか否かを判定し、前記車速変動レベル検出判定手段により前記車速変動レベルが前記基準値を超えていると判定された場合、前記先行車両に対し、前記走行速度履歴から自車両の目標車速を目標車速演算手段により演算し、前記目標車速演算手段により演算した前記自車両の目標車速を通知手段により通知するように構成したので、外部装置の設置なども不要であり、運転支援を受けようとする車両に搭載されていればよく、システムとして大規模化することなくコンパクトに構成できるなど、安価なコストで前記自車両の目標車速を通知する運転支援装置を提供できる効果がある。

本発明によれば、車速判定期間が、先行車両の車速変化率の大きさが急激な加速あるいは減速を示す基準値を超えていないことを条件に車速判定期間設定手段により予め定められた期間に設定されるように構成したので、先行車両の急激な加速あるいは減速が行われない期間に設定された車速判定期間内の前記先行車両の走行速度履歴をもとに自車両の目標車速が通知されるので、外部装置を設置する必要もなく、運転支援を受けようとする車両に搭載されていればよく、システムとして大規模化することなくコンパクトに構成できるなど、安価なコストで前記自車両の目標車速を通知する運転支援装置を提供できる効果がある。

また請求項３に記載の本発明によれば、先行車両の入れ替わりを先行車両入替判定手段により検出し判定し、車速判定期間が、前記先行車両の車速変化率の大きさが急激な加速あるいは減速を示す基準値を超えておらず、かつ前記先行車両入替判定手段により前記先行車両の入れ替わりが検出されないことを条件に、車速判定期間設定手段により予め定められた期間に設定されるように構成したので、先行車両の急激な加速あるいは減速が行われない期間であって、かつ前記先行車両の入れ替わりが生じない期間に設定された車速判定期間内の前記先行車両の走行速度履歴をもとに自車両の目標車速が通知されるので、前方の同一先行車に対して、かつ明確な意図を持った加減速区間を除いた先行車走行状態に対して目標車速設定が可能となり、ドライバーの違和感を招かない支援が可能となる。

本発明によれば、先行車両入替判定手段により先行車両の入れ替わりを検出し判定し、前記先行車両の車速変化率の大きさが急激な加速あるいは減速を示す基準値を超えるか、あるいは前記先行車両入替判定手段により前記先行車両の入れ替わりが検出されると、前記車速判定期間設定手段が車速判定期間を、前記先行車両の車速変化率の大きさが急激な加速あるいは減速を示す基準値を超えておらず、かつ前記先行車両入替判定手段により前記先行車両の入れ替わりが検出されないことを条件に新たな予め定められた期間に設定するように構成したので、先行車両の急激な加速あるいは減速が行われるか、あるいは前記先行車両の入れ替わりが生じると、新たに設定された車速判定期間内の先行車両の走行速度履歴をもとに自車両の目標車速が通知されるので、前方の先行車が入れ替わる、または先行車が明確な意図を持った加減速を行った場合でも適切な目標車速設定が可能となり、ドライバーの違和感を招かない支援が可能となる。

本発明の実施の形態である運転支援装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態の運転支援装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態の運転支援装置における先行車両の入れ替えが生じたときのレーダ装置の検知出力の変化を示す波形図である。 本発明の実施の形態の運転支援装置における車速判定期間の一例を示す説明図である。 本発明の実施の形態の運転支援装置における目標車速を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の実施の形態である運転支援装置の構成を示すブロック図である。
この実施の形態の運転支援装置は車両に搭載されており、レーダ装置１、制御ＥＣＵ２、表示ＥＣＵ３、表示部４および発音部５とを備えている。また、制御ＥＣＵ２は、先行車車速変動レベル判定部２１と制御部２２と記憶装置２３を備えている。
レーダ装置１は、先行車両の検出、先行車両と自車両との車間距離、先行車両と自車両との相対速度の検出を行う。
制御ＥＣＵ２は、自車両の各部の制御の中核を成すとともに、この実施の形態の運転支援装置を実現するマイクロコンピュータにより構成されている。このマイクロコンピュータの記憶装置２３は、ＲＡＭおよびＲＯＭを備え、前記ＲＡＭにはレーダ装置１により検知された前記先行車両の走行速度の走行速度履歴情報が記憶される。また前記ＲＯＭには自車両の各部の制御を行うためのプログラムおよび図２のフローチャートに示すこの実施の形態の運転支援装置を実現するプログラムが格納されている。
また制御ＥＣＵ２は、表示ＥＣＵ３との間で通信を行い、自車両の各部の制御に伴う各種情報およびこの実施の形態の運転支援装置により得られる目標車速を含む各種情報の送受信を行う。
表示ＥＣＵ３は、車速、燃料残量、エンジン回転数、走行距離を含む自車両の走行データと、室外気温、室内温度、燃費などを含む各種情報を表示部４へ表示するための制御と、シードベルト非装着時の警報音などを発音部５から出力させるための制御などを行う。また、表示ＥＣＵ３は、制御ＥＣＵ２と例えばシリアルバス６により接続されており、制御ＥＣＵ２から自車両の目標車速が通知されると、通知された自車両の目標車速を表示部４へ表示し、発音部から音声出力あるいは警報音を出力させる。
表示部４は、表示ＥＣＵ３により前記走行データや前記自車両の目標車速を含む各種情報がアナログ表示あるいはディジタル表示される。
発音部５は、電気信号を音に変換するスピーカ装置により構成され、自車両の目標車速を音声出力あるいは警報音により出力する。
制御ＥＣＵ２の先行車車速変動レベル判定部２１は、自車両の前方を走行している先行車両の走行速度の変動レベルΔｔｄを演算し求め、前記変動レベルΔｔｄが予め定められた一定の基準値ｋを超えるか否かを判定する。この実施の形態では、変動レベルΔｔｄの演算は先行車車速変動レベル判定部２１が備える演算回路２４により実行され、検出した先行車両の車速データをもとに後述するアルゴリズムに従って変動レベルΔｔｄを演算する。
制御ＥＣＵ２の制御部２２はＣＰＵにより構成されており、制御ＥＣＵ２を構成するマイクロコンピュータの前記記憶装置２３に格納されている図２のフローチャートに示すプログラムを実行することでこの実施の形態の運転支援装置を実現する。制御部２２は、車速判定期間設定手段２２１、目標車速演算手段２２２、先行車両入替判定手段２２３および通知手段２２４を備えている。
車速判定期間設定手段２２１は、レーダ装置１により先行車両の走行速度が検知される車速判定期間を設定する。
目標車速演算手段２２２は、先行車車速変動レベル判定部２１により前記変動レベルΔｔｄが前記基準値ｋを超えていると判定された場合、前記先行車両に対し、記憶装置２３の前記ＲＡＭに記憶された走行速度履歴から算出した走行速度平均値と走行速度最小値とから自車両の目標車速を演算する。
先行車両入替判定手段２２３は、前記自車両の前方を走行する先行車両の入れ替わりを検出し判定する。
通知手段２２４は、前記自車両の目標車速を表示ＥＣＵ３へ通知する。

次に動作について説明する。
この運転支援装置は、自車両の前方を走行する先行車両と自車両との相対速度をレーダ装置１により検出し、前記検出した相対速度と自車両の走行速度から前記先行車両の走行速度を検出する。この先行車両の走行速度は、前記先行車両の車速変化率が予め定められた一定値（急激な加速あるいは減速を示す基準値）を超えないことを条件に設定される予め定められた期間である車速判定期間に検出され、検出された先行車両の走行速度の履歴が制御ＥＣＵ２の記憶装置２３に時系列に順次記憶される。そして、前記車速判定期間に検出された先行車両の走行速度履歴から車速変動レベルΔｔｄが演算され、車速変動レベルΔｔｄが予め定められた一定の基準値（燃費悪化を招来する基準値）ｋを超える場合、先行車両の走行速度の変動幅が大きいと判定し、例えば前記車速判定期間における先行車両の平均車速Ｖａｖと下限車速Ｖｍｉｎとから自車両の目標車速Ｖｏを算出し、警報音により自車両の運転者へ報知しあるいは音声により目標車速Ｖｏを自車両の運転者へ報知し、さらに表示部４へ目標車速Ｖｏを表示する。
図２は、この運転支援装置の動作を示すフローチャートである。以下、このフローチャートに従って動作について説明する。
先ず、制御ＥＣＵ２の制御部２２はレーダ装置１の検出出力をもとに先行車両を検出したか否かを判定する（ステップＳ１）。この結果、先行車両を検出したと判定すると、続いて前記検出した先行車両の車速を検出する（ステップＳ２）。この先行車両の車速の検出は、レーダ装置１により検出した車速は先行車両と自車両との相対速度であることから、相対速度から自車両の走行速度を減算することで求める。続いて、得られた先行車両の車速データを記憶装置２３へ記憶する（ステップＳ３）。その後さらに車速判定期間中であるか否かを判定する（ステップＳ４）。この車速判定期間は、レーダ装置１により先行車両が検出されている期間であり、かつ検出された先行車両の車速変化率の絶対値が予め定められた一定の基準値（急激な加速あるいは減速を示す基準値）以下である期間であり、予め定められた一定の時間幅Ｔ１の車速を判定する期間として設定される。

図４は、レーダ装置１により検出されている先行車両の車速を横軸を時間軸として表示した先行車両の車速データの一例を示す説明図である。制御ＥＣＵ２の制御部２２は先行車両の車速を図４に示すような車速データとして検出している。そして、レーダ装置１により検出されている先行車両の車速ｖの変化率Δｖの絶対値が予め定められた一定の基準値ｃを超えず、かつ先行車両の入れ替わりがないことを条件に予め定められた一定の時間幅Ｔ１の車速判定期間を設定し、設定した車速判定期間内に検出した先行車両の車速ｖ０、ｖ１、ｖ２、ｖ３……ｖｎを記憶装置２３へ記憶する。この車速判定期間が経過すると、前記車速判定期間内に検出し記憶装置２３へ記憶した先行車両の車速ｖ０、ｖ１、ｖ２、ｖ３……ｖｎをもとに先行車車速変動レベル判定部２１が備える演算回路２４が演算を行い、前記車速判定期間内における車速変動レベルΔｔｄを算出する。

レーダ装置１により検出されている先行車両の車速ｖの変化率Δｖの絶対値が前記一定の基準値ｃを超えた場合には車速判定期間ではないと判定し、先行車両の車速ｖの変化率Δｖの絶対値が前記一定の基準値ｃを超える直前まで記憶装置２３に記憶していた先行車両の車速データをゼロリセットし（ステップＳ２２）、ステップＳ１へ戻り、レーダ装置１により検出されている先行車両の車速ｖの変化率Δｖの絶対値が一定の基準値ｃを超えず、かつ先行車両の入れ替わりがないことを条件に予め定められた一定の時間幅Ｔ１の新たな車速判定期間を再設定し、前記再設定した車速判定期間内に検出した先行車両の車速ｖを記憶装置２３へ記憶する。
図４に示す先行車両の車速データの一例では、時刻ｔ０から時刻ｔ１の期間は先行車両の車速ｖの変化率Δｖの絶対値が一定の基準値ｃを超えていない車速判定期間設定期間Ａであり、予め定められた一定の時間幅Ｔ１の車速判定期間が車速判定期間設定手段２２１により設定される。また、時刻ｔ１から時刻ｔ２の期間は、先行車両の走行速度が急激に減速したことを示している。この時刻ｔ１から時刻ｔ２の期間では先行車両の車速ｖの変化率Δｖの絶対値が予め定められた一定の基準値ｃを超える結果、時刻ｔ０から時刻ｔ１の期間内の先行車両の車速ｖの変化率Δｖの絶対値が基準値ｃを超える直前の車速判定期間内に検出され記憶された先行車両の車速ｖはゼロリセットされ、時刻ｔ２以降の車速判定期間設定期間Ｂに設定される新たな車速判定期間に検出された先行車両の車速ｖが記憶装置２３へ記憶される。

そして、車速判定期間が予め定められた一定の時間幅Ｔ１を経過するまで、レーダ装置１が先行車両を検出しており、先行車両の入れ替えが生じておらず、かつ先行車両の車速ｖの変化率Δｖの絶対値が予め定められた一定の基準値ｃを超えていないことを条件に先行車両の車速データを検出し記憶装置２３へ記憶する。車速判定期間が予め定められた一定の時間幅Ｔ１を経過すると、ステップＳ７からステップＳ１１までの処理に進み車速変動レベルΔｔｄを演算する。
一方、前記車速判定期間中に先行車両の入れ替えが生じた場合、つまり自車両の前方を走行していた車両が進路変更し、自車両の前方から離脱し、他の車両が自車両の前方に割り混んできた場合、あるいは自車両の前方から離脱した車両のさらに前方を走行していた車両が自車両の先行車両となった場合には、レーダ装置１の先行車両を検出しているときの検知出力の変化をもとに先行車両入替判定手段２２３は先行車両の入れ替えの発生を判定し、先行車両の入れ替え発生の直前の車速判定期間内に検出され記憶された先行車両の車速データをゼロリセットし（ステップＳ２１）、ステップＳ１へ戻る。

図３は、先行車両の入れ替えが生じたときのレーダ装置１の検知出力の変化を示す波形図である。図３に示すように、自車両のレーダ装置１が先行車両を検出している状態で、その先行車両が自車両の前方から離脱すると、レーダ装置１の検知出力は先行車両非検知を示すが、他の車両が自車両のレーダ装置１の検知範囲に入ることによりレーダ装置１の検知出力は先行車両検知を示すことになる。先行車両入替判定手段２２３は、このレーダ装置１の検知出力の変化をもとに先行車両の入れ替えを判定することが可能である。

次に先行車車速変動レベル判定部２１が備える演算回路２４により実行される車速変動レベルΔｔｄの演算について説明する。この車速変動レベルΔｔｄの演算は、図２のフローチャートではステップＳ７、ステップＳ８、ステップＳ９、ステップＳ１０、ステップＳ１１として示されている。
ステップＳ７では、設定した車速判定期間内の先行車両の車速ｖのうちの最大車速Ｖｍａｘを、記憶装置２３に記憶されている先行車両の車速データから検出する。
ステップＳ８では、車速判定期間内の先行車両の車速ｖのうちの最小車速Ｖｍｉｎを、記憶装置２３に記憶されている先行車両の車速データから検出する。
ステップＳ９では、最大車速Ｖｍａｘと最小車速Ｖｍｉｎとの差分、つまり前記車速判定期間内の先行車両の車速データの変動幅（Ｖｍａｘ−Ｖｍｉｎ）を演算する。
ステップＳ１０では、前記車速判定期間内の記憶装置２３に記憶されている先行車両の車速データの平均値Ｖａｖを演算して求める。
ステップＳ１１では、演算回路２４が、ステップＳ９で演算した先行車両の車速データの変動幅（Ｖｍａｘ−Ｖｍｉｎ）をステップＳ１０で演算した車速データの平均値Ｖａｖで除算し、前記車速判定期間内の車速変動レベルΔｔｄを求める。
演算回路２４は、このようにして車速判定期間に検出された先行車両の車速ｖから前記車速判定期間内の車速変動レベルΔｔｄを演算し所定のレジスタに保存する。

続くステップＳ１２では、制御部２２は、前記レジスタに書き込まれている車速変動レベルΔｔｄを読み出して、車速変動レベルΔｔｄが予め定められた一定の基準値（燃費悪化を招来する基準値）ｋを超えるか否かを判定する。そして、車速変動レベルΔｔｄが前記一定の基準値ｋを超える場合、先行車両の走行速度の変動幅が大きいと判定し、前記車速判定期間における先行車両の平均車速Ｖａｖと下限車速Ｖｍｉｎとから、目標車速演算手段２２２が自車両の目標車速Ｖｏを算出する（ステップＳ１３）。
さらに、算出された目標車速Ｖｏは通知手段２２４により表示ＥＣＵ３へ通知され、表示ＥＣＵ３が警報音により自車両の運転者へ先行車両の車速変動幅が大きいことを報知し、あるいは先行車両の車速変動幅が大きいため目標車速Ｖｏを維持するように自車両の運転者へ報知し（ステップＳ１４）、さらに表示部４へ自車両の目標車速Ｖｏを表示する（ステップＳ１５）。その後、前記記憶装置２３の前記ＲＡＭに記憶されている先行車両の車速データ、前記レジスタに書き込まれている車速変動レベルΔｔｄを制御部２２がゼロリセットする（ステップＳ１６）。

ステップＳ１３における目標車速演算手段２２２による自車両の目標車速Ｖｏは例えば次のように算出される。図５は、この目標車速Ｖｏを示す説明図である。図５に示すように、車速判定期間Ａ中の先行車両の平均車速をＶＡａｖ、下限車速をＶＡｍｉｎとすると、目標車速ＶｏはＶＡａｖ−（ＶＡａｖ−ＶＡｍｉｎ）／２として演算し求める。この目標車速Ｖｏは、図５に示すように先行車両に対し自車両が近づきすぎず、また離れすぎない状態で走行可能になるような車速であり、この目標車速Ｖｏに従って走行することで、先行車両に追従した過度な加減速走行が回避されて自車両の燃費が向上することになる。

以上、説明したようにこの実施の形態によれば、外部装置の設置なども不要であり、運転支援を受けようとする車両に搭載されていればよく、先行車両に追従した過度な加減速走行を避けて目標車速Ｖｏに従うことで自車両の燃費を向上できるという適切な運転支援の通知を、システムとして大規模化することなくコンパクトな構成で、かつ安価なコストで提供できる効果がある。

１……レーダ装置（先行車両走行情報検出手段）、２……制御ＥＣＵ、３……表示ＥＣＵ（通知手段）、４……表示部、５……発音部、２１……先行車車速変動レベル判定部（車速変動レベル検出判定手段）、２２……制御部、２３……記憶装置（記憶手段）、２４……演算回路、２２１……車速判定期間設定手段、２２２……目標車速演算手段、２２３……先行車両入替判定手段、２２４……通知手段）。

Claims (4)

1. 先行車両に対する自車両の適切な目標速度を通知する運転支援装置であって、
   前記先行車両の走行速度を検知する車速判定期間を設定する車速判定期間設定手段と、
   前記車速判定期間内の前記先行車両の走行速度を検知する先行車両走行情報検出手段と、
   前記先行車両走行情報検出手段により検知された前記先行車両の走行速度の走行速度履歴を記憶する記憶手段と、
   前記走行速度履歴から前記先行車両の車速変動レベルを検出し該車速変動レベルが燃費悪化を招来する予め定められた基準値を超えているか否かを判定する車速変動レベル検出判定手段と、
   前記車速変動レベル検出判定手段により前記車速変動レベルが前記基準値を超えていると判定された場合、前記先行車両に対し、前記走行速度履歴から自車両の目標車速を演算する目標車速演算手段と、
   前記目標車速演算手段により演算した前記自車両の目標車速を通知する通知手段と、
   を備えることを特徴とする運転支援装置。
2. 前記車速判定期間は、前記車速判定期間設定手段により、前記先行車両の車速変化率の大きさが急激な加速あるいは減速を示す基準値を超えていないことを条件に予め定められた期間に設定されることを特徴とする請求項１記載の運転支援装置。
3. 前記先行車両の入れ替わりを検出し判定する先行車両入替判定手段を備え、
   前記車速判定期間は、前記車速判定期間設定手段により、前記先行車両の車速変化率の大きさが急激な加速あるいは減速を示す基準値を超えておらず、かつ前記先行車両入替判定手段により前記先行車両の入れ替わりが検出されないことを条件に予め定められた期間に設定されることを特徴とする請求項１記載の運転支援装置。
4. 前記先行車両の入れ替わりを検出し判定する先行車両入替判定手段を備え、
   前記車速判定期間は、前記先行車両の車速変化率の大きさが急激な加速あるいは減速を示す基準値を超えるか、あるいは前記先行車両入替判定手段により前記先行車両の入れ替わりが検出されると、前記車速判定期間設定手段により、前記先行車両の車速変化率の大きさが急激な加速あるいは減速を示す基準値を超えておらず、かつ前記先行車両入替判定手段により前記先行車両の入れ替わりが検出されないことを条件に新たな予め定められた期間に設定されることを特徴とする請求項１記載の運転支援装置。

Images