JPWO2014203333A1 - 追い越し支援システム - Google Patents

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Abstract

追い越し支援システムは、自車両の速度を検出する速度検出器と、前記自車両が走行車線を走行しているときに前記自車両の前方の前記走行車線を走行する第一の車両と前記自車両の前方の追越車線を走行する第二の車両との前記自車両に対する相対距離及び相対速度を検出可能な前方車両検出器と、前記第一の車両と前記第二の車両との速度を比較する第一速度比較部と、前記自車両の速度が前記第一の車両と比較して速く、かつ前記第二の車両の速度が第一の車両の速度と比較して速い場合に、前記第一の車両を追い越し可能であると判定する追越可否判定部と、前記追越可否判定部が追い越し可能と判定した場合に、その旨を前記自車両の運転者に通知する通知部と、を備える。

Description

本発明は、自車両による先行車両の追い越しを支援する追い越し支援システムに関する。
従来から、自車両の前方を走行する先行車両を検出して、予め定められた所定の車間距離を維持しながら走行する車間距離制御装置が知られている。
JP2009−193228Aには、自車両と先行車両との車間距離が、自車両が車線変更を行うために必要な所定車間距離以内となり、かつ自車両の後側方に他の車両を検出しない場合に、車線変更時期を運転者に報知する車間距離制御装置が開示されている。
しかしながら、JP2009−193228Aの車間距離制御装置では、例えば、先行車両を追い越すために車線変更した先の車線に他の先行車両が走行しているような場合には、減速が必要となることがある。そのため、加減速の必要が生じて燃料消費量が増加するおそれがある。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、運転者に加減速の少ない省燃費運転を行わせることのできる追い越し支援システムを提供することを目的とする。
本発明のある態様によれば、自車両が走行車線を走行しているときに前記自車両の前方の前記走行車線を走行する第一の車両を追い越し可能であることを運転者に通知する追い越し支援システムが提供される。前記追越支援システムは、前記自車両の速度を検出する速度検出器と、前記第一の車両と前記自車両の前方の追越車線を走行する第二の車両との前記自車両に対する相対距離と相対速度とを検出可能な前方車両検出器と、前記第一の車両と前記第二の車両との速度を比較する第一速度比較部と、前記自車両の速度が前記第一の車両と比較して速く、かつ前記第二の車両の速度が前記第一の車両の速度と比較して速い場合に、前記第一の車両を追い越し可能であると判定する追越可否判定部と、前記追越可否判定部が追い越し可能と判定した場合に、その旨を前記自車両の運転者に通知する通知部と、を備える。
本発明の実施形態、本発明の利点については、添付された図面を参照しながら以下に詳細に説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係る追い越し支援システムの構成図である。 図2は、自車両と第一から第五の車両との位置関係を説明する図である。 図3は、追い越し支援システムの制御を説明するフローチャートである。 図4は、自車両の前方の走行車線を他の車両が走行する場合を説明する図である。 図5は、第一の条件について説明する図である。 図6は、第二の条件について説明する図である。 図7は、第三の条件について説明する図である。 図8は、自車両の前方の走行車線と後方の走行車線とを他の車両が走行する場合を説明する図である。
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態に係る追い越し支援システム100について説明する。
まず、図1を参照して、追い越し支援システム100の構成について説明する。
追い越し支援システム100は、自車両としての車両1に搭載される。追い越し支援システム100は、車両1が走行車線を走行しているときに、車両1の前方の走行車線を走行する他の車両を追い越し可能であることや追い越し不可能であることを、車両1の運転者に通知するものである。追い越し支援システム100は、車両1と、車両1の周辺を走行する他の車両とが、定常走行を続けたとしたときに、車両1が前方の走行車線を走行する他の車両を追い越し可能であるか否かを判定する。
追い越し支援システム100は、車両1の走行中の燃料消費量を抑制して省燃費運転を実行するための省燃費運転システム(図示省略)とともに用いられる。この省燃費運転システムは、エンジンの制御を実行するエンジンECU(Electronic Control Unit)と接続され、エンジンへの燃料の供給量を調整可能である。省燃費運転システムは、データベースに記憶された道路の勾配情報に基づき、エンジンへの燃料の供給量を制限して惰行走行を行うことで、燃料消費量を抑制するものである。
追い越し支援システム100は、車両1の速度を検出する速度検出器としての車速センサ2と、車両1の前方を走行する他の車両を検出可能な前方車両検出器3と、車両1の後方を走行する他の車両を検出可能な後方車両検出器4と、車両1の側方を走行する他の車両を検出可能な側方車両検出器としての側方センサ5と、制御を実行するコントローラ10と、車両1が他の車両を追い越し可能である旨を車両1の運転者に通知する通知部20とを備える。
車速センサ2は、車両に搭載されトランスミッションの出力軸の回転を検出するセンサである。車速センサ2を独立して設けずに、車両の制御を実行するECUから車速を検出してもよい。
前方車両検出器3は、車両1の前方を撮影する前方カメラ3aと、車両1の前方を走行する他の車両との相対距離及び相対速度を検出する前方レーダ3bとを備える。
前方カメラ3aは、撮影した画像から、車両1が走行する車線の種別や、前方を走行する他の車両の種別などを認識する。ここで、車線の種別とは、走行車線及び追越車線の種別を意味し、車両の種別とは、軽自動車,普通乗用車,中型車,大型車,及びトレーラ等の種別を意味する。
前方レーダ3bは、例えば、ミリ波レーダである。前方レーダ3bは、ミリ波帯の電波を発射してその反射波が戻ってくるまでの時間によって、車両1の前方を走行する他の車両との相対距離及び相対速度を検出する。
同様に、後方車両検出器4は、車両1の後方を撮影する後方カメラ4aと、車両1の後方を走行する他の車両との相対距離及び相対速度を検出する後方レーダ4bとを備える。
後方カメラ4aは、撮影した画像から、車両1が走行する車線の種別や、後方を走行する他の車両の種別などを認識する。
後方レーダ4bは、例えば、ミリ波レーダである。後方レーダ4bは、ミリ波帯の電波を発射してその反射波が戻ってくるまでの時間によって、車両1の後方を走行する他の車両との相対距離及び相対速度を検出する。
コントローラ10は、CPU(中央演算処理装置)、ROM(リードオンリメモリ)、RAM(ランダムアクセスメモリ)、及びI/Oインターフェース(入出力インターフェース)を備えたマイクロコンピュータで構成される。RAMはCPUの処理におけるデータを記憶し、ROMはCPUの制御プログラム等を予め記憶し、I/Oインターフェースは接続された機器との情報の入出力に使用される。CPUやRAMなどをROMに格納されたプログラムに従って動作させることによって追い越し支援システム100の制御が実現される。
コントローラ10は、車速センサ2,前方車両検出器3,後方車両検出器4,及び側方センサ5にI/Oインターフェースを介して接続され、各センサ2〜5からの信号を受信する。
コントローラ10は、車両1と他の車両との速度を比較したり、他の車両どうしの速度を比較したりする速度比較部11と、車両1と他の車両との相対距離及び相対速度等から車両1が他の車両を追い越し可能であるか否かを判定する追越可否判定部15とを備える。速度比較部11と追越可否判定部15とについては、後で図3を参照しながら詳細に説明する。
通知部20は、車両1が他の車両を追い越せるか否かを車両1の運転者に視覚的に又は聴覚的に通知する。通知部20は、車両1が車両51を追い越し可能と追越可否判定部15が判定した場合に、その旨を車両1の運転者に通知可能である。通知部20は、車両1の運転室に設けられる。通知部20は、運転者が視認可能な位置に設けられる液晶パネルや、運転室内に音を発するスピーカ等である。通知部20として、液晶パネルとスピーカとをともに設けてもよい。
次に、図2から図8を参照して、追い越し支援システム100の動作について説明する。
まず、図2を参照して、車両1に対する他の車両51〜55の位置と、説明に用いる各種パラメータについて説明する。
追い越し支援システム100は、車両1が走行車線を走行しており、車両1の周辺を車両51〜55が車両1と同じ方向に走行している場合に動作する。ここでは、車両1の速度を、V[m/s]とし、車両1の全長を、LV[m]とする。
第一の車両としての車両51は、車両1の前方の走行車線を走行する。この車両51が、車両1が追い越す対象となる車両である。車両1は、前方車両検出器3によって車両51を検出可能である。ここでは、車両51の速度をVA[m/s]とし、車両51の全長を、LVA[m]とし、車両1と車両51との車間距離をLA[m]とする。また、車両1が車両51を追い越した後に追越車線から走行車線に戻る場合に、車両51との間にあける必要のある車間距離をDIN[m]とする。
ここで、車両51の全長であるLVAは、車両の種別に応じて予め定められた値である。例えば、車両51が普通乗用車である場合には、LVA=6[m]程度であり、車両51が大型トラックである場合には、LVA=12[m]程度である。また、車間距離をDINは、車両1の走行する速度に応じて予め定められた値である。例えば、車両1が80[km/h](22.2[m/s])で走行している場合には、DIN=50m程度である。
第二の車両としての車両52は、車両1の前方の追越車線を走行する。車両1は、前方車両検出器3によって車両52を検出可能である。ここでは、車両52の速度をVB[m/s]とし、車両1と車両52との車間距離をLB[m]とする。
第三の車両としての車両53は、車両1の後方の追越車線を走行する。車両1は、後方車両検出器4によって車両53を検出可能である。ここでは、車両53の速度をVC[m/s]とし、車両1と車両53との車間距離をLC[m]とする。
第四の車両としての車両54は、車両1の後方の走行車線を走行する。車両1は、後方車両検出器4によって車両54を検出可能である。ここでは、車両54の速度をVD[m/s]とし、車両1と車両54との車間距離をLD[m]とする。
第五の車両としての車両55は、車両1の右側方の追越車線を走行する。車両1は、側方センサ5によって車両55を検出可能である。ここでは、車両1が左側通行である場合を示している。車両1が右側通行である場合には、車両55は、車両1の左側方の追い越し車線を走行する。
次に、図3から図8を参照して、追い越し支援システム100の動作について説明する。図3のルーチンは、コントローラ10にて、例えば10ミリ秒ごとの一定時間隔で繰り返し実行される。
ステップ101では、前方車両検出器3が車両51を検出しているか否かを判定する。ステップ101にて、車両51を検出していると判定された場合には、追い越しの対象となる車両51が存在するため、ステップ102に移行する。一方、ステップ101にて、車両51を検出していないと判定された場合には、追い越しの対象となる車両51が存在しないため、ステップ119に移行する。
ステップ102では、速度比較部11が車両1の速度Vと車両51の速度VAとを比較し、車両1の速度Vが車両51の速度VAと比較して速いか否かを判定する。ステップ102にて、車両1の速度Vが車両51の速度VAと比較して速いと判定された場合には、ステップ103に移行する。これは、図4に示すように、車両1と車両51とが定常走行を続けたとしたときに、車両1が破線で示すように車両51に近付く場合である。
一方、ステップ102にて、車両1の速度Vが車両51の速度VAと比較して速くない、即ち車両1の速度Vが車両51の速度VA以下であると判定された場合には、車両51を追い越す必要がないため、ステップ119に移行する。
ステップ103では、側方センサ5が車両55を検出しているか否かを判定する。ステップ103にて、車両55を検出していると判定された場合には、車両1は車線変更を行えないため、ステップ106に移行する。一方、ステップ103にて、車両55を検出していないと判定された場合には、ステップ104に移行する。よって、追越可否判定部15は、車両55が検出されなかった場合には、車両1が車両51を追い越し可能であると判定することができる。
ステップ104では、後方車両検出器4が車両53を検出しているか否かを判定する。ステップ104にて、車両53を検出していると判定された場合には、ステップ105に移行する。一方、ステップ104にて、車両53を検出していないと判定された場合には、ステップ107に移行する。
ステップ105では、車両1と車両51と車両53との位置関係が第一の条件を満たしているか否かを判定する。第一の条件は、車両1が車両51を追い越すのに必要な時間をTA[s]とし、車両53が車両1に追いつくまでの時間をtA[s]としたときに、TA>tAとなることである。即ち、第一の条件は、図5に示すように、車両1と車両51と車両53とが定常走行を続けたとして、車両1が車両51を追い越している間に車両53が車両1に追いつくという条件である。TAは、TA=(LA+LVA+DIN)/(V−VA)によって求められる。また、tAは、tA=LC/(VC−V)によって求められる。
ステップ105にて、第一の条件を満たしていると判定された場合には、車両53との関係で車両1が車両51を追い越すことが不可能であるため、ステップ106に移行する。一方、ステップ105にて、第一の条件を満たしていないと判定された場合には、車両53との関係で車両1が車両51を追い越すことが可能であるため、ステップ107に移行する。よって、追越可否判定部15は、車両1と車両51と車両53とが定常走行を続けたとして、車両1が車両51を追い越している間に車両53が車両1に追いつかない場合に、車両1が車両51を追い越し可能であると判定することができる。
ステップ106では、追越可否判定部15は、車両1が車両51を追い越すのは不可能であると判定する。このとき、ステップ101とステップ102で、車両51が存在し、かつ車両1の速度Vが車両51の速度VAと比較して速いと判定されている。よって、車両1の速度を低下させる必要がある。
そして、ステップ120では、通知部20から車両1の運転者に、車両51を追越不可であり、このままでは車両51に追いつくため、速度を低下させる必要がある旨を通知する。車両1の運転者は、通知を受けて車両51との車間距離に注意しながら、走行車線を走行し続けることができる。
一方、ステップ107では、前方車両検出器3が車両52を検出しているか否かを判定する。ステップ107にて、車両52を検出していると判定された場合には、ステップ108に移行する。一方、ステップ107にて、車両52を検出していないと判定された場合には、ステップ115に移行する。
ステップ108では、速度比較部11が車両1の速度Vと車両52の速度VBとを比較し、車両1の速度Vが車両52の速度VBと比較して速いか否かを判定する。ステップ108にて、車両1の速度Vが車両52の速度VBと比較して速いと判定された場合には、ステップ109に移行する。一方、ステップ108にて、車両1の速度Vが車両52の速度VBと比較して速くない、即ち車両1の速度Vが車両52の速度VB以下であると判定された場合には、ステップ115に移行する。
ステップ109では、車両1と車両51と車両52との位置関係が第二の条件を満たしているか否かを判定する。第二の条件は、車両1が車両51を追い越すのに必要な時間をTA[s]とし、車両1が車両52に追いつくまでの時間をtB[s]としたときに、TA>tBとなることである。即ち、第二の条件は、図6に示すように、車両1の速度と車両51と車両52とが定常走行を続けたとして、車両1が車両51を追い越している間に車両1が車両52に追いつくという条件である。tBは、tB=LB/(V−VB)によって求められる。
ステップ109にて、第二の条件を満たしていると判定された場合には、車両1が車両51を追い越している間に車両1が車両52に追いつくため、ステップ110に移行する。一方、ステップ109にて、第二の条件を満たしていないと判定された場合には、車両1が車両51を追い越している間に車両1が車両52に追いつかないため、ステップ115に移行する。
ステップ110では、車両1と車両51と車両52との位置関係が第三の条件を満たしているか否かを判定する。第三の条件は、車両1が車両51を追い越し可能と判断できる車両51と車両52との速度差をVαとしたときに、VB−VA<Vαとなることである。即ち、第三の条件は、図7に示すように、車両1の速度と車両51と車両52とが定常走行を続けたとして、第二の条件と同様に、車両1が車両51を追い越している間に車両1が車両52に追いつくという条件である。
ステップ110にて、第三の条件を満たしていると判定された場合には、車両1が車両51を追い越している間に車両1が車両52に追いつくため、ステップ106に移行して追越不可と判定される。一方、ステップ110にて、第三の条件を満たしていないと判定された場合には、車両1が車両51を追い越している間に車両1が車両52に追いつかないため、ステップ111に移行する。
ここで、ステップ109にて第二の条件を満たしていると判定されても、Vαの設定値によっては、ステップ110にて第三の条件を満たしていないと判定される場合がある。このような場合には、ステップ111に移行して、その後、車両1が車両51を追越可能と判定される。よって、車両1の速度が車両51と比較して速く、かつ車両52の速度が車両51の速度と比較して速い場合には、追越可否判定部15は、車両1が車両51を追い越し可能であると判定することができる。
このとき、車両1が車両51を追い越している間に車両1が車両52に追いつくとしても、車両51の後方を走行するよりは、車両52の後方を走行した方が減速度が小さい。よって、運転者は、通知部20からの通知を受けて、走行車線と追越車線とのうち車両1が減速しなくてよいか又は減速度が小さい方の車線を選択して走行することができる。したがって、運転者に加減速の少ない省燃費運転を行わせることができる。
ステップ111では、後方車両検出器4が車両54を検出しているか否かを判定する。ステップ111にて、車両54を検出していると判定された場合には、図8に示すように車両1の後方を車両54が走行しているため、ステップ112に移行する。一方、ステップ111にて、車両54を検出していないと判定された場合には、車両1の後方を車両54が走行していないため、ステップ114に移行する。
ステップ112では、速度比較部11が車両1の速度Vと車両54の速度VDとを比較し、車両1の速度Vが車両54の速度VDと比較して遅いか否かを判定する。ステップ112にて、車両1の速度Vが車両54の速度VDと比較して遅いと判定された場合には、ステップ113に移行する。一方、ステップ112にて、車両1の速度Vが車両54の速度VDと比較して遅くない、即ち車両1の速度Vが車両54の速度VD以上であると判定された場合には、ステップ114に移行する。よって、追越可否判定部15は、車両1の速度が車両54の速度と比較して速い場合に、車両1が車両51を追い越し可能であると判定することができる。
ステップ115では、ステップ111と同様に、後方車両検出器4が車両54を検出しているか否かを判定する。ステップ115にて、車両54を検出していると判定された場合には、図8に示すように車両1の後方を車両54が走行しているため、ステップ116に移行する。一方、ステップ115にて、車両54を検出していないと判定された場合には、車両1の後方を車両54が走行していないため、ステップ118に移行する。
ステップ116では、ステップ112と同様に、速度比較部11が車両1の速度Vと車両54の速度VDとを比較し、車両1の速度Vが車両54の速度VDと比較して遅いか否かを判定する。ステップ116にて、車両1の速度Vが車両54の速度VDと比較して遅いと判定された場合には、ステップ117に移行する。一方、ステップ116にて、車両1の速度Vが車両54の速度VDと比較して遅くない、即ち車両1の速度Vが車両54の速度VD以上であると判定された場合には、ステップ118に移行する。よって、追越可否判定部15は、車両1の速度が車両54の速度と比較して速い場合に、車両1が車両51を追い越し可能であると判定することができる。
ステップ113では、追越可否判定部15は、車両1が車両51を追い越すのは車両53との関係では可能であるが、前後を走行する車両に注意が必要であると判定する。このとき、車両1の周辺を、少なくとも車両51と車両52と車両54とが走行している。よって、車両1が車両51を追い越すのは不可能ではないが、車両51と車両52と車両54とに注意が必要である。
そして、ステップ120では、通知部20から車両1の運転者に、車両51を追越可能ではあるが、車両52と車両54とに注意が必要である旨を通知する。車両1の運転者は、通知を受けて車両52と車両54とに注意しながら走行車線から追越車線に車線変更をして、車両51を追い越すことが可能である。
ステップ114では、追越可否判定部15は、車両1が車両51を追い越すのは車両53との関係では可能であるが、車両52に注意が必要であると判定する。このとき、車両1の周辺を、少なくとも車両51と車両52とが走行している。よって、車両1が車両51を追い越すのは不可能ではないが、車両52に注意が必要である。
そして、ステップ120では、通知部20から車両1の運転者に、車両51を追越可能ではあるが、車両52に注意が必要である旨を通知する。車両1の運転者は、通知を受けて車両52に注意しながら走行車線から追越車線に車線変更をして、車両51を追い越すことが可能である。
ステップ117では、追越可否判定部15は、車両1が車両51を追い越すのは車両53との関係では可能であるが、後方の車両に注意が必要であると判定する。このとき、車両1の周辺を、少なくとも車両51と車両54とが走行している。よって、車両1が車両51を追い越すのは不可能ではないが、車両54に注意が必要である。
そして、ステップ120では、通知部20から車両1の運転者に、車両51を追越可能ではあるが、車両54に注意が必要である旨を通知する。車両1の運転者は、通知を受けて車両54に注意しながら走行車線から追越車線に車線変更をして、車両51を追い越すことが可能である。
ステップ118では、追越可否判定部15は、車両1が車両51を追越可能であると判定する。このとき、車両1の周囲を、少なくとも車両51が走行している。また、仮に、車両1の周囲を車両52,車両53,車両54が走行していたとしても、車両1が車両51を追い越すのに影響を及ぼさない。
そして、ステップ120では、通知部20から車両1の運転者に、車両51を追越可能である旨を通知する。車両1の運転者は、通知を受けて走行車線から追越車線に車線変更をして、車両51を追い越すことが可能である。
ステップ119では、追越可否判定部15は、車両1の前方を車両51が走行していないか、又は車両1の速度Vが車両51の速度VAと比較して遅いため、追越不要であると判定する。
そして、ステップ120では、通知部20から車両1の運転者に、前方の車両を追越不要である旨を通知する。車両1の運転者は、通知を受けて走行車線を走行し続けることができる。
以上の実施の形態によれば、以下に示す効果を奏する。
前方車両検出器3は、車両1が走行車線を走行しているときに、車両1の前方の走行車線を走行する車両51と追越車線を走行する車両52との車両1に対する相対距離及び相対速度を検出する。車両1の速度が車両51の速度と比較して速く、かつ車両52の速度が車両51の速度と比較して速い場合には、追越可否判定部15は、車両1が車両51を追い越し可能であると判定し、その旨が通知部20から運転者に通知される。よって、運転者は、通知部20からの通知を受けて、走行車線と追越車線とのうち車両1が減速しなくてよいか又は減速度が小さい方の車線を選択して走行することができる。したがって、運転者に加減速の少ない省燃費運転を行わせることができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
この発明の実施例が包含する排他的性質又は特徴は、以下のようにクレームされる。

Claims (4)

  1. 自車両が走行車線を走行しているときに前記自車両の前方の前記走行車線を走行する第一の車両を追い越し可能であることを運転者に通知する追い越し支援システムであって、
    前記自車両の速度を検出する速度検出器と、
    前記第一の車両と前記自車両の前方の追越車線を走行する第二の車両との前記自車両に対する相対距離及び相対速度を検出可能な前方車両検出器と、
    前記第一の車両と前記第二の車両との速度を比較する速度比較部と、
    前記自車両の速度が前記第一の車両と比較して速く、かつ前記第二の車両の速度が前記第一の車両の速度と比較して速い場合に、前記第一の車両を追い越し可能であると判定する追越可否判定部と、
    前記追越可否判定部が追い越し可能と判定した場合に、その旨を前記自車両の運転者に通知する通知部と、を備える追い越し支援システム。
  2. 請求項1に記載の追い越し支援システムであって、
    前記自車両の後方の前記追越車線を走行する第三の車両の前記自車両に対する相対距離及び相対速度を検出可能な後方車両検出器を更に備え、
    前記追越可否判定部は、前記自車両と前記第一の車両と前記第三の車両とが定常走行を続けたとして、前記自車両が前記第一の車両を追い越している間に前記第三の車両が前記自車両に追いつかない場合に、前記第一の車両を追い越し可能であると判定する追い越し支援システム。
  3. 請求項2に記載の追い越し支援システムであって、
    前記後方車両検出器は、前記第三の車両とともに、前記自車両の後方の前記走行車線を走行する第四の車両の前記自車両に対する相対距離及び相対速度を検出可能であり、
    前記追越可否判定部は、前記自車両の速度が前記第四の車両の速度と比較して速い場合に、前記第一の車両を追い越し可能であると判定する追い越し支援システム。
  4. 請求項3に記載の追い越し支援システムであって、
    前記自車両の側方の前記追越車線を走行する第五の車両を検出可能な側方車両検出器を更に備え、
    前記追越可否判定部は、前記第五の車両が検出されなかった場合に、前記第一の車両を追い越し可能であると判定する追い越し支援システム。
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