WO2018088548A1 - 運転支援システム及び運転支援方法 - Google Patents

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WO2018088548A1
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宏貴 夏見
正一 高橋
伸一 石黒
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いすゞ自動車株式会社
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Definitions

  • the present disclosure relates to a driving support system and a driving support method, and more particularly, to a driving support system and a driving support method that improve fuel efficiency.
  • the host vehicle when the host vehicle is driven at the set target speed, it is a case where the vehicle is traveling on a road such as an expressway.
  • a road such as an expressway.
  • two or more lanes including a driving lane and an overtaking lane for overtaking a preceding vehicle traveling in the driving lane are provided on one side.
  • parallel running means the state which the own vehicle and another vehicle drive along with the left-right direction.
  • the present disclosure provides a driving support system and a driving support method that can reduce unnecessary acceleration / deceleration when traveling on a road with two or more lanes on one side and improve fuel efficiency.
  • the driving support system is mounted on a host vehicle, and is performed when the host vehicle travels on a road having two or more lanes including a driving lane and an overtaking lane on one side.
  • a driving support system for assisting in speed adjustment of a vehicle wherein a relative vehicle with respect to an adjacent vehicle traveling ahead of a lane adjacent to the lane in which the own vehicle is traveling in the same direction as the own vehicle.
  • a relative speed acquisition device that acquires the speed
  • a control device that is connected to the relative speed acquisition device and adjusts the speed of the host vehicle, wherein the control device uses the target vehicle speed as a reference.
  • the control device travels at a constant speed within a constant speed range between a set lower limit value and an upper limit value, and the control device causes the host vehicle to travel in the overtaking lane and the adjacent vehicle travels in the traveling lane.
  • the relative speed obtained by the speed obtaining device when falls within a set range set in advance, performs speed regulation to increase the speed of the vehicle in the range up to the upper limit.
  • the driving support method of the present disclosure is a road in which two or more lanes including a driving lane and an overtaking lane are provided on one side, and the own vehicle sets the target speed to the overtaking lane.
  • the vehicle travels at a constant speed within a constant speed range between the lower limit value and the upper limit value set as a reference, and an adjacent vehicle traveling in the same direction as the host vehicle travels on the travel lane.
  • the relative speed of the adjacent vehicle with respect to the host vehicle is acquired, it is determined whether or not the acquired relative speed is within a preset setting range, and the acquired relative speed is within the set range. If it is determined that the vehicle speed is within the range up to the upper limit value, the vehicle speed is adjusted to make the relative speed more negative.
  • the host vehicle when the relative speed of the adjacent vehicle with respect to the host vehicle is within the set range, the host vehicle is made faster by performing the speed-up adjustment to increase the speed of the host vehicle within the range up to the upper limit value. You can overtake neighboring vehicles. As a result, the parallel running period between the host vehicle and the adjacent vehicle is shortened, which is advantageous in reducing unnecessary acceleration by the driver, and unnecessary fuel consumption can be reduced. Along with this, fuel consumption can be improved.
  • FIG. 1 is a plan view illustrating a state in which a host vehicle equipped with an embodiment of the driving support system of the present disclosure travels in an overtaking lane.
  • FIG. 2 is a plan view illustrating a state in which the host vehicle on which the embodiment of the driving support system according to the present disclosure is mounted overtakes an adjacent vehicle and travels on a traveling lane.
  • FIG. 3 is a plan view illustrating a state in which the host vehicle on which the embodiment of the driving support system according to the present disclosure is mounted travels in the travel lane.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating the driving support method of the present disclosure.
  • x is the traveling direction (front-rear direction) of the vehicle
  • y is the side of the vehicle (left-right direction).
  • the driving support system 40 includes, on the road 10, the overtaking lane 12 on one side 11 of the own vehicle 20 at the speed V2 and the traveling lane 13 of the adjacent vehicle 30 at the speed V3. Thus, when the vehicle is traveling, the vehicle 20 is supported.
  • the driving support system 40 includes a host vehicle speed sensor 41, an adjacent vehicle speed sensor 42, an instruction device 43, and a control device 45.
  • the road 10 is a left-handed highway, and has two lanes, an overtaking lane 12 and a traveling lane 13 on one side 11.
  • the overtaking lane 12 is a lane adjacent to the center side of the road 10, that is, the right side of the traveling lane 13, and is a lane that can travel when passing a preceding vehicle traveling in the traveling lane 13.
  • the overtaking lane 12 is adjacent to the center side of the road 10, that is, the left side of the traveling lane 13.
  • the host vehicle 20 includes an engine 21, a power transmission device 22, drive wheels 23, and a control system 24.
  • rotational power generated by the engine 21 is transmitted to the drive wheels 23 via a power transmission device 22 such as a clutch, a transmission, a propeller shaft, and a differential gear.
  • the control system 24 includes a control device 45, various sensors (25a to 25d, 41, 42), and various devices (26a to 26e). Signal lines indicated by alternate long and short dashed lines are connected to the engine 21 and the power transmission device 22. Is electrically connected.
  • the control device 45 is hardware including a CPU that performs various information processing, an internal storage device that can read and write programs and information processing results used for performing the various information processing, and various interfaces.
  • the control device 45 controls the engine 21 and the power transmission device 22 based on values acquired by various sensors and values set in the various devices.
  • the accelerator opening sensor 25a for detecting the accelerator opening from the amount of depression of the accelerator pedal, the brake opening sensor 25b for detecting the brake opening as the amount of depression of the brake pedal, and the position of the shift lever are provided.
  • a position sensor 25c for detection is installed.
  • a host vehicle speed sensor 41 that detects the vehicle speed of the host vehicle 20 and an acceleration sensor 25d are installed.
  • an operation switch 26a in an auto-cruise mode a speed setting switch 26b, a range setting switch 26c, a map information acquisition device 26d, and a vehicle weight acquisition device 26e are installed in the cab.
  • the auto-cruise mode (constant speed running) that is started when the operation switch 26a is turned on is used particularly when traveling on a highway, and the host vehicle 20 is automatically operated by a program stored in the control system 24. In this mode, the vehicle runs and operates as scheduled.
  • the control device 45 adjusts the operation of the engine 21 and the power transmission device 22 based on the map information acquired by the map information acquisition device 26d and the vehicle weight estimated by the vehicle weight acquisition device 26e.
  • the speed V2 of the host vehicle 20 is maintained at the target speed Va.
  • the speed V2 of the host vehicle 20 is between the lower limit value Vb (Va ⁇ x) set with the target speed Va as a reference and the upper limit value Vc (Va + y).
  • the host vehicle 20 is automatically driven while maintaining the constant speed range (Vb to Vc).
  • the constant speed range is a range between the lower limit value Vb and the upper limit value Vc set by the range setting switch 26c with reference to the target speed Va set by the speed setting switch 26b.
  • the target speed Va, the lower limit value Vb, and the upper limit value Vc can be set to arbitrary values by the driver.
  • the target speed Va is not less than 70 km / h and not more than 90 km / h
  • the lower limit value Vb is not less than ⁇ 10 km / h and not more than 0 km / h with respect to the target speed Va
  • the upper limit value Vc is 0 km with respect to the target speed Va.
  • a speed of not less than / h and not more than +10 km / h is exemplified.
  • the map information acquisition device 26d can be exemplified by one using a satellite positioning system (GPS), and three-dimensional road data including the current position of the host vehicle 20, the gradient of the travel path on which the host vehicle 20 will travel, and the travel distance; Is getting.
  • GPS satellite positioning system
  • a device that acquires the gradient of the travel path and the travel distance from the three-dimensional road data stored in the drive recorder can be exemplified.
  • the gradient may be calculated based on values acquired by the own vehicle speed sensor 41 or the acceleration sensor (G sensor) 25e.
  • Examples of the vehicle weight acquisition device 26e include a device that estimates the vehicle weight of the host vehicle 20 using the equation of motion in the front-rear direction of the host vehicle 20 based on parameters (speed and acceleration) that change while the host vehicle 20 is traveling. it can.
  • a method based on a change in the vertical direction may be used.
  • a method based on the amount of change in the rotational speed output from the transmission may be used.
  • the weight of the body accompanying the change in the loading amount may be acquired by a weight sensor such as a load cell.
  • the adjacent vehicle 30 is a vehicle that is traveling ahead in the same direction as the host vehicle 20 on the traveling lane 13 adjacent to the overtaking lane 12 on which the host vehicle 20 is traveling.
  • the term “preceding” refers to a state in which the rear end of the adjacent vehicle 30 precedes the front end of the host vehicle 20. That is, when the vehicle exists on the side of the own vehicle 20 in the y direction, it is not included in the adjacent vehicle 30.
  • the adjacent succeeding vehicle 31 is a vehicle that travels following the adjacent vehicle 30 in the travel lane 13, and more specifically, a vehicle that has been overtaken by the host vehicle 20 or that runs in parallel with the host vehicle 20.
  • the following vehicle 32 is a vehicle that travels following the own vehicle 20 in the overtaking lane 12.
  • two sensors of the own vehicle speed sensor 41 and the adjacent vehicle speed sensor 42 are used as a relative speed acquisition device that acquires the relative speed ⁇ V1 of the adjacent vehicle 30 with respect to the own vehicle 20. That is, a value obtained by subtracting the speed V2 acquired by the host vehicle speed sensor 41 from the speed V3 acquired by the adjacent vehicle speed sensor 42 is the relative speed ⁇ V1.
  • the host vehicle speed sensor 41 is a sensor that reads a pulse signal proportional to the rotation speed of the propeller shaft and acquires the speed V2 of the host vehicle 20 at every sampling period by a vehicle speed calculation process (not shown) of the control system 24.
  • a sensor that acquires the speed V2 from the rotational speed of an output shaft, a driving wheel, a driven wheel, etc. (not shown) of the transmission may be used. .
  • the adjacent vehicle speed sensor 42 is a radar sensor that detects the position of the adjacent vehicle 30 and the speed V3 of the adjacent vehicle 30 by radiating a radio wave and receiving the radio wave reflected by the adjacent vehicle 30.
  • an apparatus for acquiring the speed V3 of the adjacent vehicle 30 an apparatus that acquires the speed V3 by accessing the control system of the adjacent vehicle 30 through wireless communication may be used instead of the adjacent vehicle speed sensor 42.
  • the relative speed acquisition device may be configured by only the adjacent vehicle speed sensor 42 when the adjacent vehicle speed sensor 42 which is a radar sensor can directly acquire the relative speed ⁇ V1. Further, as a relative speed acquisition device, an imaging device that captures an image of the adjacent vehicle 30 and an analysis device that analyzes the image may be used to analyze the image and acquire the relative speed ⁇ V1.
  • the indicating device 43 is an indicator provided on the meter panel of the cab.
  • the instruction device 43 is composed of a pair of left and right arrows.
  • the instruction device 43 gives an instruction to the driver to select a lane change when either one of the left and right arrows is lit or blinks, while the instruction device 43 instructs the driver to select lane keeping by turning off both of them. It is a device that issues.
  • the lane acquisition device 44 is an imaging device that is directed to the front of the host vehicle 20 and is a device that acquires the lane in which the host vehicle 20 is traveling by recognizing the white line 14 laid on the road 10. is there.
  • An example of the lane acquisition device 44 is a lane departure warning device.
  • the map information acquisition device 26d may be used instead.
  • the control device 45 is connected to the host vehicle speed sensor 41, the adjacent vehicle speed sensor 42, the instruction device 43, and the lane acquisition device 44.
  • the control device 45 is hardware including a CPU that performs various information processing, an internal storage device that can read and write programs and information processing results used to perform the various information processing, and various interfaces.
  • the control device 45 adjusts the speed V2 of the host vehicle 20 based on the relative speed ⁇ V1 and the host vehicle 20 travels. And a functional element for indicating a lane.
  • the control device 45 sets a predetermined range ( ⁇ Va to ⁇ Vb) where the relative speed ⁇ V1 is set when the host vehicle 20 is traveling on the overtaking lane 12 and the adjacent vehicle 30 is traveling on the traveling lane 13.
  • the speed adjustment is performed to increase the speed V2 of the host vehicle 20 within the range up to the upper limit value Vc.
  • the control device 45 issues an instruction to select the travel lane 13 as the lane on which the host vehicle 20 travels with the instruction device 43.
  • the speed reduction adjustment is performed to reduce the speed V2 of the host vehicle 20 to the target speed Va.
  • the following driving support method is started when the operation switch 26a is turned on by the driver and the host vehicle 20 travels in the auto-cruise mode, and is repeatedly performed at predetermined intervals. The process is completed when the auto-cruise mode ends.
  • the control device 45 determines whether or not the host vehicle 20 is traveling on the overtaking lane 12 by the lane acquisition device 44 (S110). When it is determined that the host vehicle 20 is traveling on the overtaking lane 12, the control device 45 acquires the relative speed ⁇ V1 by the host vehicle speed sensor 41 and the adjacent vehicle speed sensor 42 (S120).
  • the control device 45 determines whether or not the relative speed ⁇ V1 is lower than the speed difference ⁇ V2 (S130).
  • the speed difference ⁇ V2 is set to a value at which it can be predicted that the assumed relative speed of the adjacent vehicle 30 with respect to the own vehicle 20 becomes negative assuming that the speed V2 of the own vehicle 20 has been increased to the upper limit value Vc. ing.
  • the speed difference ⁇ V2 is a difference obtained by subtracting the current speed V2 of the host vehicle 20 from the upper limit value Vc.
  • the relative speed ⁇ V1 falls below the speed difference ⁇ V2, it is possible to pass the adjacent vehicle 30 by increasing the speed V2 of the host vehicle 20 to the upper limit value Vc.
  • the relative speed ⁇ V1 is equal to or greater than the speed difference ⁇ V2, it is impossible to overtake the adjacent vehicle 30 even if the speed V2 of the host vehicle 20 is increased to the upper limit value Vc.
  • the control device 45 determines whether or not the relative speed ⁇ V1 is within the set range ( ⁇ Va to ⁇ Vb) (S140).
  • the setting range is a range in which it can be predicted that the period in which the host vehicle 20 runs parallel to the adjacent vehicle 30 is longer than the predetermined period when it is assumed that the host vehicle 20 has traveled while maintaining the overtaking lane 12. Is set to That is, the setting range is set to a value that can determine that the speed V2 of the host vehicle 20 is close to the speed V3 of the adjacent vehicle 30.
  • the setting range an area of zero or less is preferable, and for example, a range from ⁇ 2 km / h to 0 km / h is exemplified.
  • the case where the relative speed ⁇ V1 is within the set range is a case where the period during which the host vehicle 20 runs in parallel with the adjacent vehicle 30 is long.
  • the parallel running period is short or there is no parallel running period.
  • the speed V2 of the host vehicle 20 becomes the speed V3 of the adjacent vehicle 30. This is a case where the period of parallel running is short enough.
  • the control device 45 performs speed-up adjustment to increase the speed V2 of the host vehicle 20 within the range up to the upper limit value Vc (S150). Specifically, the control device 45 increases the speed to a speed obtained by adding a preset increase value Vd to the speed V2 of the host vehicle 20.
  • the increase value Vd is set to a value that can shorten the parallel running period between the host vehicle 20 and the adjacent vehicle 30 within a range of the speed difference ⁇ V2 or less.
  • control device 45 instructs the driver to select the overtaking lane 12 as the lane in which the host vehicle 20 travels by the instruction device 43 (S160). Specifically, the control device 45 turns off the indicator of the instruction device 43 and issues an instruction to prompt the driver to keep the overtaking lane 12 without changing the lane.
  • the control device 45 adjusts the speed V2 of the host vehicle 20 to the target speed Va. (S170). Specifically, when the speed V2 of the host vehicle 20 is maintained at the target speed Va, the control device 45 maintains the speed as it is. On the other hand, when the speed V2 is faster than the target speed Va, the control device 45 performs a speed reduction adjustment for reducing the speed V2 to the target speed Va as a speed adjustment. Examples of the speed reduction adjustment include speed adjustment for stopping the engine 21 or setting the engine 21 in the idle state and setting the transmission of the power transmission device 22 in the neutral state.
  • the control device 45 determines whether or not the relative speed ⁇ V1 becomes negative (S180).
  • the relative speed ⁇ V1 becomes negative
  • the speed V3 of the adjacent vehicle 30 is slower than the speed V2 of the own vehicle 20, and the inter-vehicle distance between the adjacent vehicle 30 and the own vehicle 20 gradually approaches.
  • the relative speed ⁇ V1 becomes zero
  • the speed V3 becomes the same as the speed V2
  • the inter-vehicle distance between the adjacent vehicle 30 and the host vehicle 20 remains substantially unchanged, and the relative speed ⁇ V1 becomes positive.
  • the speed V3 is faster than the speed V2, and the inter-vehicle distance between the adjacent vehicle 30 and the host vehicle 20 gradually increases. That is, the determination as to whether or not the relative speed ⁇ V1 becomes negative may be a determination as to whether or not the speed V3 of the adjacent vehicle 30 is slower than the speed V2 of the host vehicle 20.
  • control device 45 instructs the driver to select the overtaking lane 12 as the lane on which the host vehicle 20 travels (S160).
  • the control device 45 instructs the driver to select the travel lane 13 as the lane in which the host vehicle 20 travels (S190). Specifically, the control device 45 turns on the left-pointing arrow among the indicators of the instruction device 43 and issues an instruction to urge the lane change from the overtaking lane 12 to the traveling lane 13.
  • the host vehicle 20 when the host vehicle 20 travels in the auto-cruise mode, if the relative speed ⁇ V1 of the adjacent vehicle 30 to the host vehicle 20 is within the set range ( ⁇ Va to ⁇ Vb), the speed V2 of the host vehicle 20 By performing the speed-up adjustment to increase the speed in the range up to the upper limit value Vc, the host vehicle 20 can pass the adjacent vehicle 30 earlier. As a result, the parallel running period between the host vehicle 20 and the adjacent vehicle 30 is shortened, which is advantageous in reducing unnecessary acceleration for eliminating the troublesomeness caused by parallel running, and reducing unnecessary fuel consumption. Can be reduced. Along with this, fuel consumption can be improved.
  • FIGS. 1 to FIG. 3 show the situation after the own vehicle 20 changes lanes from the traveling lane 13 to the overtaking lane 12 and the own vehicle 20 passes the adjacent succeeding vehicle 31 because the speed V4 of the adjacent succeeding vehicle 31 is low. Is shown. Further, it is assumed that the host vehicle 20 is traveling in the auto cruise mode.
  • the instruction device 43 issues an instruction to select the overtaking lane 12, and the host vehicle By increasing the speed V2 of 20, the adjacent vehicle 30 can be quickly overtaken.
  • the parallel running period between the host vehicle 20 and the adjacent vehicle 30 is shortened, which is advantageous for suppressing inadvertent acceleration by the driver.
  • the auto-cruise mode is continued, it is advantageous for improving fuel consumption.
  • the instruction device 43 issues an instruction to select the travel lane 13, and the speed V ⁇ b> 2 of the host vehicle 20 is set.
  • Slow down to the target speed Va In particular, when the speed V2 of the host vehicle 20 is slowed down to the target speed Va, it is preferable to stop the engine 21 or enter the idle state and set the transmission of the power transmission device 22 to the neutral state. By reducing the speed V2 in this way, it is advantageous to eliminate the deterioration in fuel consumption that is consumed to overtake the adjacent vehicle 30.
  • the driving device 13 sets the travel lane 13 as the lane on which the host vehicle 20 travels. By issuing an instruction to select, the host vehicle 20 can change the lane and travel on the traveling lane 13 to travel following the adjacent vehicle 30. As a result, inadvertent acceleration can be suppressed and the auto-cruise mode can be continued.
  • the vehicle 20 precedes the adjacent vehicle 30 by changing the lane from the traveling lane 13 to the overtaking lane 12.
  • the same control as described above is performed based on the relative speed of the existing vehicle with respect to the host vehicle 20.
  • This selection instruction may be issued to the control system 24. That is, an instruction to be selected from the control device 45 is transmitted from the control device 45 to the control system 24 as an electrical signal, and the control system 24 performs control to maintain the overtaking lane 12 or control to change the lane to the traveling lane 13. May be.
  • examples of the instruction to be selected include an instruction to appeal to the sense of hearing such as a voice instruction and a warning sound, and an instruction to appeal to the sense of touch such as vibration, in addition to the instruction visually appealing with an indicator or the like.
  • the parallel running period between the host vehicle and the adjacent vehicle is shortened, which is advantageous for reducing unnecessary acceleration by the driver, and can reduce unnecessary fuel consumption. it can.

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Abstract

自車両速度センサ、隣接車両速度センサ、及び制御装置を備えて、制御装置は、自車両の速度を目標速度を基準として設定した下限値から上限値までの間の定速範囲に収めて定速走行させ、自車両が追越車線を、隣接車両が走行車線を、それぞれ走行している場合に、隣接車両の自車両に対する相対速度が設定範囲に収まっているときは、制御装置により、自車両の速度を上限値までの範囲で速くする高速化調節を行う。

Description

運転支援システム及び運転支援方法
　本開示は、運転支援システム及び運転支援方法に関し、より詳細には、燃費を向上する運転支援システム及び運転支援方法に関する。
　走行車線を自車両に先行して走行する先行車両の速度と走行車線に隣接する隣接車線を自車両に先行して走行する隣接車両の速度とのうち、設定車速に近い速度の車両が走行する車線を走行推奨車線として判断する装置が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。この装置は、自車両を先行車両又は隣接車両のどちらか一方に追従させるように走行させることで、運転者みずからに車線を判断させることを省いている。
日本国特開２０１６－８８５０４号公報
　ところで、自車両を設定した目標速度で走行させる場合は、高速道路などの道路を走行する場合である。高速道路などでは、片側に走行車線及び走行車線を走行している先行車両を追い越すための追越車線を含む二車線以上の車線が設けられている。
　高速道路で、運転者は、自車両が他の車両と並走する期間が長くなると自車両を加速して他の車両を追い越していたが、追い越すときに不必要な加速が生じることで燃費が悪化していた。なお、ここでいう並走とは、自車両と他の車両が左右方向に並んで走行する状態のことをいう。
　つまり、自車両を先行車両又は隣接車両のどちらか一方に追従させる上記の装置では、高速道路などを走行する際に、自車両が隣接車両を追い越すために不必要な加速が生じるおそれがある。
　本開示は、片側二車線以上の道路を走行する際の不必要な加減速を低減して、燃費を向上することができる運転支援システム及び運転支援方法を提供する。
　本開示の運転支援システムは、自車両に搭載されて、その自車両が片側に走行車線及び追越車線を含む二車線以上の車線が設けられている道路を走行する際に行われる、前記自車両の速度調節を支援する運転支援システムであって、前記自車両が走行している車線に隣接する車線をその自車両と同一方向に先行して走行している隣接車両のその自車両に対する相対速度を取得する相対速度取得装置と、の相対速度取得装置に接続されて前記自車両の速度調節を行う制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記自車両の速度を目標速度を基準として設定した下限値から上限値までの間の定速範囲に収めて定速走行させ、前記制御装置は、前記自車両が前記追越車線を走行し、前記隣接車両が前記走行車線を走行している場合において、前記相対速度取得装置により取得した前記相対速度が、予め設定した設定範囲に収まっているときは、前記自車両の速度を前記上限値までの範囲で速くする高速化調節を行う。
　また、本開示の運転支援方法は、片側に走行車線及び追越車線を含む二車線以上の車線が設けられている道路で、前記追越車線に自車両がその自車両の速度を目標速度を基準として設定した下限値から上限値までの間の定速範囲に収める定速走行で走行し、前記走行車線にその自車両と同一方向に先行して走行している隣接車両が走行している場合に、前記隣接車両の前記自車両に対する相対速度を取得し、取得したその相対速度が予め設定した設定範囲に収まっているか否かを判定し、取得したその相対速度がその設定範囲に収まっていると判定したときは、前記自車両の速度を前記上限値までの範囲で速くして前記相対速度をより負側にする速度調節を行う。
　本開示によれば、隣接車両の自車両に対する相対速度が設定範囲に収まっているときは、自車両の速度を上限値までの範囲で速くする高速化調節を行うことで、自車両がより早く隣接車両を追い越すことができる。これにより、自車両と隣接車両との並走期間が短縮されるので、運転者による不必要な加速の低減には有利になり、不必要な燃料消費量を削減することができる。これに伴って、燃費を向上することができる。
図1は、本開示の運転支援システムの実施形態を搭載した自車両が追越車線を走行する状態を例示する平面図である。 図２は、本開示の運転支援システムの実施形態を搭載した自車両が隣接車両を追い越した後に走行車線を走行する状態を例示する平面図である。 図３は、本開示の運転支援システムの実施形態を搭載した自車両が走行車線を走行する状態を例示する平面図である。 図４は、本開示の運転支援方法を例示するフロー図である。
　以下に、本開示の実施形態について、図面を参照して説明する。図中では、ｘを車両の進行方向（前後方向）とし、ｙを車両の側方（左右方向）とする。
　図１～図３に例示するように、実施形態の運転支援システム４０は、道路１０において、片側１１の追越車線１２を自車両２０が速度Ｖ２で、走行車線１３を隣接車両３０が速度Ｖ３で、それぞれ走行している場合に、自車両２０の運転を支援するものである。運転支援システム４０は、自車両速度センサ４１、隣接車両速度センサ４２、指示装置４３、及び制御装置４５を備えて構成されている。
　道路１０は、左側通行の高速道路であり、片側１１に追越車線１２及び走行車線１３の二車線が設けられている。追越車線１２は、道路１０の中央側、つまり走行車線１３の右側に隣接した車線であり、走行車線１３を走行中の先行車両を追い越す場合に走行可能な車線である。なお、道路１０が右側通行の場合に、追越車線１２は、道路１０の中央側、つまり、走行車線１３の左側に隣接している。
　自車両２０は、エンジン２１と、動力伝達装置２２と、駆動輪２３と、制御システム２４とを備えている。自車両２０においては、エンジン２１で生じた回転動力が、クラッチ、変速機、プロペラシャフト、及びディファレンシャルギアなどの動力伝達装置２２を介して駆動輪２３に伝達されている。
　制御システム２４は、制御装置４５、各種センサ（２５ａ～２５ｄ、４１、４２）、及び各種装置（２６ａ～２６ｅ）から構成されていて、エンジン２１や動力伝達装置２２に一点鎖線で示す信号線を介して電気的に接続されている。
　制御装置４５は、各種情報処理を行うＣＰＵ、その各種情報処理を行うために用いられるプログラムや情報処理結果を読み書き可能な内部記憶装置、及び各種インターフェースなどから構成されるハードウェアである。制御装置４５は、各種センサが取得した値や、各種装置に設定された値に基づいて、エンジン２１や動力伝達装置２２を制御している。
　各種センサとして、運転室には、アクセルペダルの踏み込み量からアクセル開度を検出するアクセル開度センサ２５ａ、ブレーキペダルの踏み込み量としてブレーキ開度を検出するブレーキ開度センサ２５ｂ、シフトレバーのポジションを検出するポジションセンサ２５ｃが設置されている。シャーシには、自車両２０の車速を検出する自車両速度センサ４１、及び、加速度センサ２５ｄが設置されている。
　各種装置として、運転室には、オートクルーズモードの作動スイッチ２６ａ、速度設定スイッチ２６ｂ、範囲設定スイッチ２６ｃ、地図情報取得装置２６ｄ、及び車重取得装置２６ｅが設置されている。
　作動スイッチ２６ａが投入された場合に開始されるオートクルーズモード（定速走行）は、特に高速道路を走行する際に使用されており、制御システム２４に記憶されたプログラムにより、自車両２０を自動走行させて予定通りに運行させるモードである。
　オートクルーズモードは、地図情報取得装置２６ｄで取得された地図情報、及び車重取得装置２６ｅで推定された車重に基づいて、制御装置４５により、エンジン２１及び動力伝達装置２２の動作を調節して、自車両２０の速度Ｖ２を目標速度Ｖａに維持するモードである。具体的に、エンジン２１及び動力伝達装置２２の動作により、自車両２０の速度Ｖ２を目標速度Ｖａを基準に設定された下限値Ｖｂ（Ｖａ－ｘ）から上限値Ｖｃ（Ｖａ＋ｙ）までの間の定速範囲（Ｖｂ～Ｖｃ）に維持して自車両２０を自動走行させるモードである。
　定速範囲は、速度設定スイッチ２６ｂにより設定された目標速度Ｖａを基準として、範囲設定スイッチ２６ｃにより設定された下限値Ｖｂと上限値Ｖｃとの間の範囲のことである。これらの目標速度Ｖａ、下限値Ｖｂ、及び上限値Ｖｃは、運転手が任意の値にそれぞれ設定可能である。例えば、目標速度Ｖａは７０ｋｍ／ｈ以上、９０ｋｍ／ｈ以下、下限値Ｖｂは目標速度Ｖａに対して－１０ｋｍ／ｈ以上、０ｋｍ／ｈ以下の速度、上限値Ｖｃは目標速度Ｖａに対して０ｋｍ／ｈ以上、＋１０ｋｍ／ｈ以下の速度が例示される。
　地図情報取得装置２６ｄとしては、衛星測位システム（ＧＰＳ）を利用したものが例示でき、自車両２０の現在位置と自車両２０がこれから走行する走行路の勾配及び走行距離を含む三次元道路データとを取得している。この他に、地図情報取得装置２６ｄとしては、ドライブレコーダーに記憶された三次元道路データから走行路の勾配及び走行距離を取得するものも例示できる。また、勾配においては、自車両速度センサ４１や加速度センサ（Ｇセンサ）２５ｅが取得した値に基づいて算出してもよい。
　車重取得装置２６ｅとしては、自車両２０の走行中に変化するパラメータ（速度や加速度）に基づいて自車両２０の前後方向の運動方程式を用いて自車両２０の車重を推定するものが例示できる。この他に、車重取得装置２６ｅとしては、自車両２０がエアサスペンションを搭載している場合は、上下方向の変化に基づく方式を用いてもよく、変速の前後のトランスミッションに入力されるトルクとそのトランスミッションから出力される回転数の変化量とに基づく方式を用いてもよい。また、積載量の変化に伴うボディの重量をロードセルなどの重量センサで取得してもよい。
　隣接車両３０は、自車両２０が走行している追越車線１２に隣接する走行車線１３を自車両２０と同一方向に先行して走行している車両である。ここでいう先行とは、自車両２０の先端よりも隣接車両３０の後端が先行している状態である。つまり、車両が自車両２０のｙ方向側方に存在している場合は、隣接車両３０には含まれないものとする。なお、隣接後続車両３１は、走行車線１３を隣接車両３０に後続して走行している車両であり、より詳しくは、自車両２０に追い抜かされた、あるいは自車両２０と並走する車両である。後続車両３２は、追越車線１２を自車両２０に後続して走行している車両である。
　この実施形態では、隣接車両３０の自車両２０に対する相対速度ΔＶ１を取得する相対速度取得装置として、自車両速度センサ４１及び隣接車両速度センサ４２の二つのセンサを用いている。つまり、隣接車両速度センサ４２が取得した速度Ｖ３から自車両速度センサ４１が取得した速度Ｖ２を減算した値が、相対速度ΔＶ１になる。
　相対速度ΔＶ１が負になる場合は、速度Ｖ３が速度Ｖ２よりも遅く、隣接車両３０が自車両２０に近づく状態であり、相対速度ΔＶ１が正の場合は、速度Ｖ３が速度Ｖ２よりも速く、隣接車両３０が自車両２０から遠ざかる状態であり、相対速度ΔＶ１が零の場合は、隣接車両３０と自車両２０とが両者の間の距離が略変化しない状態である。
　自車両速度センサ４１は、プロペラシャフトの回転速度に比例したパルス信号を読み取り、制御システム２４の図示しない車速演算処理によりサンプリング周期ごとに自車両２０の速度Ｖ２を取得するセンサである。自車両２０の速度Ｖ２を取得する装置としては、自車両速度センサ４１の代わりに、トランスミッションの図示しないアウトプットシャフト、駆動輪、従動輪などの回転速度から速度Ｖ２を取得するセンサを用いてもよい。
　隣接車両速度センサ４２は、レーダセンサであって、電波を照射し、隣接車両３０に反射した電波を受信することにより、隣接車両３０の位置や隣接車両３０の速度Ｖ３を検出するセンサである。隣接車両３０の速度Ｖ３を取得する装置としては、隣接車両速度センサ４２の代わりに、無線通信により隣接車両３０の制御システムにアクセスして速度Ｖ３を取得するものを用いてもよい。
　相対速度取得装置としては、レーダセンサである隣接車両速度センサ４２が相対速度ΔＶ１を直接的に取得可能な場合は、隣接車両速度センサ４２のみで構成されてもよい。また、相対速度取得装置として、隣接車両３０の映像を撮像する撮像装置と映像を解析する解析装置とを用いて、映像を解析して相対速度ΔＶ１を取得してもよい。
　指示装置４３は、運転室のメーターパネルに設けられたインジケータである。指示装置４３は、左右一対の矢印で構成されている。指示装置４３は、左右の矢印のどちらか一方が点灯あるいは点滅することで、運転者に車線変更を選択する指示を出す一方で、どちらも消灯することで、運転者に車線維持を選択する指示を出す装置である。
　車線取得装置４４は、自車両２０の前方に向けられた撮像装置であって、道路１０に敷設された白線１４を画像認識することで、自車両２０が走行している車線を取得する装置である。車線取得装置４４としては、車線逸脱警報装置などが例示できる。また、車線取得装置４４としては、地図情報取得装置２６ｄを代わりに用いてもよい。
　制御装置４５は、自車両速度センサ４１、隣接車両速度センサ４２、指示装置４３、及び車線取得装置４４に接続されている。制御装置４５は、各種情報処理を行うＣＰＵ、その各種情報処理を行うために用いられるプログラムや情報処理結果を読み書き可能な内部記憶装置、及び各種インターフェースなどから構成されるハードウェアである。
　制御装置４５は、自車両２０がオートクルーズモードにより追越車線１２を走行している場合に、相対速度ΔＶ１に基づいて自車両２０の速度Ｖ２を調節する機能要素と、自車両２０が走行する車線を指示する機能要素とを有している。
　具体的に、制御装置４５は、自車両２０が追越車線１２を、隣接車両３０が走行車線１３を、それぞれ走行している場合に、相対速度ΔＶ１が予め設定した設定範囲（ΔＶａ～ΔＶｂ）に収まるときは、速度調節として自車両２０の速度Ｖ２を上限値Ｖｃまでの範囲で速くする高速化調節を行うように構成されている。また、制御装置４５は、高速化調節を行った後に、自車両２０が隣接車両３０を追い越した場合は、指示装置４３で自車両２０が走行する車線として走行車線１３を選択する指示を出すと共に、速度調節として自車両２０の速度Ｖ２を目標速度Ｖａまで遅くする低速化調節を行うように構成されている。
　次に、本開示の運転支援方法について、図３のフロー図を参照しながら、制御装置４５の機能として説明する。以下の運転支援方法は、運転者によって作動スイッチ２６ａが投入されて、自車両２０がオートクルーズモードで走行したときに開始して、所定の周期ごとに繰り返し行われる。そして、オートクルーズモードが終了したときに完了する。
　まず、制御装置４５は、車線取得装置４４により自車両２０が追越車線１２を走行しているか否かを判定する（Ｓ１１０）。自車両２０が追越車線１２を走行していると判定すると、制御装置４５は、自車両速度センサ４１及び隣接車両速度センサ４２により相対速度ΔＶ１を取得する（Ｓ１２０）。
　次いで、制御装置４５は、相対速度ΔＶ１が速度差ΔＶ２を下回るか否かを判定する（Ｓ１３０）。速度差ΔＶ２は、自車両２０の速度Ｖ２を上限値Ｖｃまで速くしたと仮定して、隣接車両３０の仮定したその自車両２０に対する仮定相対速度が負になることを予測可能な値に設定されている。具体的に、速度差ΔＶ２は、上限値Ｖｃから現時点の自車両２０の速度Ｖ２を減算した差分である。相対速度ΔＶ１が速度差ΔＶ２を下回る場合は、自車両２０の速度Ｖ２を上限値Ｖｃまで速くすることで、隣接車両３０を追い越すことが可能になる場合である。相対速度ΔＶ１が速度差ΔＶ２以上の場合は、自車両２０の速度Ｖ２を上限値Ｖｃまで速くしても、隣接車両３０を追い越すことが不可能な場合である。
　次いで、相対速度ΔＶ１が速度差ΔＶ２を下回ると判定すると、制御装置４５は、相対速度ΔＶ１が設定範囲（ΔＶａ～ΔＶｂ）に収まっているか否かを判定する（Ｓ１４０）。設定範囲は、自車両２０が追越車線１２を維持したまま走行したと仮定した場合に、その自車両２０が隣接車両３０に並走する期間が所定期間よりも長くなることを予測可能な範囲に設定されている。つまり、設定範囲は、自車両２０の速度Ｖ２が隣接車両３０の速度Ｖ３に近いことを判定可能な値に設定されている。設定範囲としては、零以下の領域が好ましく、例えば、－２ｋｍ／ｈから０ｋｍ／ｈまでの間の範囲が例示される。相対速度ΔＶ１が設定範囲に収まっている場合は、自車両２０が隣接車両３０に並走する期間が長期間になる場合である。相対速度ΔＶ１が設定範囲からはみ出している場合は、並走する期間が短期間になるか、並走する期間が存在しない場合である。なお、上記のＳ１３０のステップで、相対速度ΔＶ１が速度差ΔＶ２を下回っている場合で、相対速度ΔＶ１が設定範囲からはみ出している場合は、自車両２０の速度Ｖ２が隣接車両３０の速度Ｖ３に比して十分に速く、並走する期間が短期間になる場合である。
　次いで、相対速度ΔＶ１が設定範囲に収まっていると判定すると、制御装置４５は、自車両２０の速度Ｖ２を上限値Ｖｃまでの範囲で速くする高速化調節を行う（Ｓ１５０）。具体的に、制御装置４５は、自車両２０の速度Ｖ２に予め設定した上昇値Ｖｄを加算した速度まで速くする。上昇値Ｖｄは、速度差ΔＶ２以下の範囲で、自車両２０と隣接車両３０との並走期間を短縮可能な値に設定されている。
　次いで、制御装置４５は、指示装置４３により運転者に自車両２０が走行する車線として追越車線１２を選択する指示を出す（Ｓ１６０）。具体的に、制御装置４５は、指示装置４３のインジケータを消灯して、運転者に車線変更せず、追越車線１２をそのまま維持することを促す指示を出す。
　一方、相対速度ΔＶ１が速度差ΔＶ２以上になると判定すると、あるいは、相対速度ΔＶ１が設定範囲をはみ出していると判定すると、制御装置４５は、自車両２０の速度Ｖ２を目標速度Ｖａにする速度調節を行う（Ｓ１７０）。具体的に、制御装置４５は、自車両２０の速度Ｖ２が目標速度Ｖａに維持されている場合は、そのまま維持する。一方、制御装置４５は、速度Ｖ２が目標速度Ｖａよりも速い場合は、速度調節として速度Ｖ２を目標速度Ｖａまで遅くする低速化調節を行う。低速化調節としては、エンジン２１を停止する又はアイドル状態にすると共に、動力伝達装置２２のトランスミッションをニュートラル状態にする速度調節が例示できる。
　次いで、制御装置４５は、相対速度ΔＶ１が負になるか否かを判定する（Ｓ１８０）。相対速度ΔＶ１が負になる場合は、隣接車両３０の速度Ｖ３が自車両２０の速度Ｖ２よりも遅い場合であり、隣接車両３０と自車両２０との車間距離は徐々に近接する。一方、相対速度ΔＶ１が零になる場合は、速度Ｖ３が速度Ｖ２と同一になる場合であり、隣接車両３０と自車両２０との車間距離は略変化しない状態になり、相対速度ΔＶ１が正になる場合は、速度Ｖ３が速度Ｖ２よりも速い場合であり、隣接車両３０と自車両２０との車間距離は徐々に離間する。つまり、相対速度ΔＶ１が負になるか否かの判定は、隣接車両３０の速度Ｖ３が自車両２０の速度Ｖ２よりも遅くなるか否かの判定としてもよい。
　次いで、相対速度ΔＶ１が負になると判定すると、制御装置４５は、指示装置４３により運転者に自車両２０が走行する車線として追越車線１２を選択する指示を出す（Ｓ１６０）。
　一方、相対速度ΔＶ１が零又は正になると判定すると、制御装置４５は、指示装置４３により運転者に自車両２０が走行する車線として走行車線１３を選択する指示を出す（Ｓ１９０）。具体的に、制御装置４５は、指示装置４３のインジケータのうちの左向き矢印を点灯させて、追越車線１２から走行車線１３に車線変更することを促す指示を出す。
　以上のように、自車両２０がオートクルーズモードで走行する際に、隣接車両３０の自車両２０に対する相対速度ΔＶ１が設定範囲（ΔＶａ～ΔＶｂ）に収まっているときは、自車両２０の速度Ｖ２を上限値Ｖｃまでの範囲で速くする高速化調節を行うことで、自車両２０がより早く隣接車両３０を追い越すことができる。これにより、自車両２０と隣接車両３０との並走期間が短縮されるので、並走による煩わしさの解消のための不必要な加速の低減には有利になり、不必要な燃料消費量を削減することができる。これに伴って、燃費を向上することができる。
　自車両２０がオートクルーズモードで追越車線１２を走行している場合に、上記の運転支援方法が行われると、オートクルーズモードの省燃費制御を妨げることを回避することができる。つまり、運転者による不必要な減速や再加速を低減することで、燃費を向上することができる。
　特に、上記の運転支援方法は、図１～図３に例示する状況で好適である。図１～図３において、速度の速い順に、後続車両３２、自車両２０、隣接車両３０、及び隣接後続車両３１になり、後続車両３２が最速になっている。図１及び図３は、隣接後続車両３１の速度Ｖ４が遅いため、自車両２０が走行車線１３から追越車線１２に車線変更して、自車両２０が隣接後続車両３１を追い越した後の状況を示している。また、自車両２０は、オートクルーズモードで走行しているものとする。
　例えば、図１に例示するように、隣接車両３０と隣接後続車両３１との間の車間距離が短く、自車両２０が隣接後続車両３１を追い越した直後に走行車線１３へ車線変更ができない状況で、自車両２０へは後続車両３２が近づいて来ている場合に好適である。このとき、運転者は、アクセルペダルを踏み込み、自車両２０を加速させて隣接車両３０を追い越そうとする。それ故、不必要な加速が生じることになると共に、オートクルーズモードも解除されてしまう。
　一方、この運転支援システム４０によれば、隣接車両３０の自車両２０に対する相対速度ΔＶ１が設定範囲に収まっている場合に、指示装置４３で追越車線１２を選択する指示を出すと共に、自車両２０の速度Ｖ２を速くすることで、隣接車両３０を早期に追い越すことができる。これにより、自車両２０と隣接車両３０との並走期間が短縮されるので、運転者による不用意な加速を抑制するには有利になる。また、オートクルーズモードも継続されるので、燃費の向上には有利になる。
　そして、図２に例示するように、自車両２０の速度Ｖ２を速くして隣接車両３０を追い越した後に、指示装置４３で走行車線１３を選択する指示を出すと共に、自車両２０の速度Ｖ２を目標速度Ｖａまで遅くする。特に、自車両２０の速度Ｖ２を目標速度Ｖａまで遅くするときに、エンジン２１を停止する又はアイドル状態にすると共に、動力伝達装置２２のトランスミッションをニュートラル状態にすることが好ましい。このように速度Ｖ２を遅くすることで、隣接車両３０を追い越すために消費した分の燃費悪化を解消するには有利になる。
　なお、自車両２０が隣接車両３０を追い越した後は、直ぐに、走行車線１３に車線変更せずに、隣接車両３０よりも先行している車両の自車両２０に対する相対速度に基づいて、上記と同様の制御を行ってもよい。
　また、図３に例示するように、相対速度ΔＶ１が設定範囲からはみ出していて、相対速度ΔＶ１が速度差ΔＶ２以上の場合は、隣接車両３０と隣接後続車両３１との間の車間距離が離間していく。このとき、自車両２０が隣接車両３０を追い抜かそうとすると、自車両２０の速度Ｖ２を上限値Ｖｃ以上に速くしなければならない。一方、この運転支援システム４０によれば、相対速度ΔＶ１が設定範囲からはみ出していて、相対速度ΔＶ１が速度差ΔＶ２以上の場合は、指示装置４３により自車両２０が走行する車線として走行車線１３を選択する指示を出すことで、自車両２０が車線変更して走行車線１３を走行して、隣接車両３０に後続して走行することができる。これにより、不用意な加速を抑制すると共に、オートクルーズモードを継続することができる。
　なお、自車両２０が隣接車両３０に後続した後に、隣接車両３０の速度Ｖ３が遅くなった場合は、走行車線１３から追越車線１２に車線変更して隣接車両３０を追い越すよりも先行している車両の自車両２０に対する相対速度に基づいて、上記と同様の制御を行う。
　このように、オートクルーズモードで追越車線１２を走行中の速度調節を行うことで、つまり、最速で並走状態を解消する速度調節を行うことで、自車両２０の不必要な減速や再加速の低減には有利になる。
　既述した実施形態では、運転者に自車両２０が走行すべき車線として、相対速度ΔＶ１に基づいて追越車線１２又は走行車線１３のどちらか一方を選択させる指示を出すものを例に説明した。この選択させる指示を、制御システム２４に向けて出してもよい。つまり、制御装置４５から指示装置４３から選択させる指示を電気信号として制御システム２４に発信し、制御システム２４により、追越車線１２を維持する制御又は走行車線１３に車線変更する制御を行う構成にしてもよい。
　また、選択させる指示としては、インジケータなどによる視覚に訴える指示の他に、音声指示や警告音などの聴覚に訴える指示や、振動など触覚に訴える指示も例示できる。
　本出願は、2016年11月14日付で出願された日本国特許出願（特願2016-221683）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
　本開示によれば、自車両と隣接車両との並走期間が短縮されるので、運転者による不必要な加速の低減には有利になり、不必要な燃料消費量を削減することができることができる。
１０　道路
１１　片側
１２　追越車線
１３　走行車線
２０　自車両
３０　隣接車両
４０　運転支援システム
４１　自車両速度センサ
４２　隣接車両速度センサ
４３　指示装置
４５　制御装置
ΔＶ１　相対速度
Ｖａ　目標速度
Ｖｂ～Ｖｃ　定速範囲
ΔＶａ～ΔＶｂ　設定範囲

Claims (6)

  1. 　自車両に搭載されて、その自車両が片側に走行車線及び追越車線を含む二車線以上の車線が設けられている道路を走行する際に行われる、前記自車両の速度調節を支援する運転支援システムであって、
    　前記自車両が走行している車線に隣接する車線をその自車両と同一方向に先行して走行している隣接車両のその自車両に対する相対速度を取得する相対速度取得装置と、
    この相対速度取得装置に接続されて前記自車両の速度調節を行う制御装置と、を備え、
    　前記制御装置は、前記自車両の速度を目標速度を基準として設定した下限値から上限値までの間の定速範囲に収めて定速走行させ、
    　前記制御装置は、前記自車両が前記追越車線を走行し、前記隣接車両が前記走行車線を走行している場合において、前記相対速度取得装置により取得した前記相対速度が、予め設定した設定範囲に収まっているときは、前記自車両の速度を前記上限値までの範囲で速くする高速化調節を行う、運転支援システム。
  2. 　前記設定範囲が、前記自車両が前記追越車線を維持したまま走行したと仮定した場合に、その自車両が前記隣接車両に並走する期間が所定期間よりも長くなることを予測可能な範囲に設定されている請求項１に記載の運転支援システム。
  3. 　前記自車両が走行する車線を指示する指示装置をさらに備え、
    　前記制御装置は、前記高速化調節を行う場合に、前記指示装置で前記自車両が走行する車線として前記追越車線を選択する指示を出す請求項１又は２に記載の運転支援システム。
  4. 　前記制御装置は、前記高速化調節を行った後に、前記自車両が前記隣接車両を追い越した場合は、前記指示装置で前記自車両が走行する車線として前記走行車線を選択する指示を出し、前記速度調節として前記自車両の速度を前記目標速度まで遅くする低速化調節を行う、請求項３に記載の運転支援システム。
  5. 　前記相対速度が前記設定範囲からはみ出しているときは、前記制御装置により、前記速度調節を禁止する、請求項１～４のいずれか１項に記載の運転支援システム。
  6. 　自車両の速度調節を支援する運転支援方法であって、片側に走行車線及び追越車線を含む二車線以上の車線が設けられている道路で、前記追越車線に前記自車両がその自車両の速度を目標速度を基準として設定した下限値から上限値までの間の定速範囲に収める定速走行で走行し、前記走行車線にその自車両と同一方向に先行して走行している隣接車両が走行している場合に、
    　前記隣接車両の前記自車両に対する相対速度を取得し、　
    　取得したその相対速度が予め設定した設定範囲に収まっているか否かを判定し、
    　取得したその相対速度がその設定範囲に収まっていると判定したときは、前記自車両の速度を前記上限値までの範囲で速くして前記相対速度をより負側にする速度調節を行う、運転支援方法。
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