JP2013222235A - 車両の運転支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】燃費向上に対する運転手の意欲を喚起する情報を提供する。
【解決手段】車両（１）の運転支援装置（１００）は、(ｉ)第１追従制御に基づく走行挙動モデル、(ｉｉ)第２追従制御に基づく走行挙動モデル、及び(ｉｉｉ)自車両のマニュアルによる運転制御に基づく走行挙動モデルのうち、少なくとも一つを生成する走行挙動モデル生成手段（１２）と、生成された走行挙動モデルで仮に走行した場合に消費される燃料の消費量を推定燃料消費量として取得する推定燃料消費量取得手段（１３）と、自車両が実際に走行することで消費された燃料の消費量を実燃料消費量として取得する実燃料消費量取得手段（１４）と、推定燃料消費量と実燃料消費量との比較を行うと共に、該比較の結果を出力する比較手段（１５）と、出力された比較の結果を通知する通知手段（５）とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えば車々間通信の機能を備える車両において、燃費を促進する運転を支援するための運転支援装置の技術分野に関する。

車々間通信の機能を備えない車両における、この種の運転支援装置として、一の道路区間を走行する車両の車両データと、一の道路区間における車両の燃費とに基づいて燃費関連データを生成するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１によれば、一の道路区間における車両の燃費を、生成された燃費関連データと比較した比較結果を表示するとされる。

また、先行車のボデー形状情報と、先行車との車間距離とに基づいて、空気抵抗係数の減少率を求め、求めた減少率を燃費向上分として運転手に対して明示するものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１１−２７５０７号公報 特開２００９−２４８８６５号公報

しかしながら、上述した特許文献１に記載の装置では、比較対象となる他車両と自車両との間で交通環境又は走行状況が必ずしも同一ではなく燃費に差異が生じるために、正当な比較結果が得られないといった技術的問題がある。このため、燃費を向上させたいといった運転手の意欲が低下してしまい兼ねない。

本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、燃費向上に対する運転手の意欲を喚起する情報を提供し得る車両の運転支援装置を提供することを課題とする。

上述した課題を解決するために、本発明に係る車両の運転支援装置は、(ｉ)車々間通信を利用して、自車両を該自車両に先行する先行車両に追従させる第１追従制御に基づく、前記先行車両の走行挙動を含む交通環境に対する前記自車両の走行挙動モデル、(ｉｉ)車々間通信を利用することなく、前記自車両を前記先行車両に追従させる第２追従制御に基づく、前記先行車両の走行挙動を含む交通環境に対する前記自車両の走行挙動モデル、及び(ｉｉｉ)自車両のマニュアルによる運転制御に基づく、前記先行車両の走行挙動を含む交通環境に対する前記自車両の走行挙動モデルのうち、少なくとも一つを生成する走行挙動モデル生成手段と、前記生成された走行挙動モデルで仮に走行した場合に消費される燃料の消費量を推定燃料消費量として取得する推定燃料消費量取得手段と、前記自車両が実際に走行することで消費された燃料の消費量を実燃料消費量として取得する実燃料消費量取得手段と、前記取得された推定燃料消費量と前記取得された実燃料消費量との比較を行うと共に、該比較の結果を出力する比較手段と、前記出力された比較の結果を前記自車両の運転手に通知する通知手段とを備える。

本発明に係る車両の運転支援装置は、典型的には、Ｃ−ＡＣＣ（Cooperative-Adaptive Cruise Control）等の第１追従制御やＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）等の第２追従制御を実行することで、自車両を、自車両に先行する（言い換えれば、自車両の直ぐ前を行く）先行車両に追従させることが可能である。或いは、伝統的な車両と同じく、このような自動的な追従制御を用いないで、マニュアルによる運転制御或いは追従制御を行うことも可能である。

ここで、「ＡＣＣ」とは、既に各種の提案がなされ且つ実用化もされているように、典型的には、レーダを用いて先行車両の状態を検出し、検出された状態に応じてアクセル及びブレーキを制御することで、先行車両との相対車速及び車間距離を一定に保持する追従制御を示す。「Ｃ−ＡＣＣ」とは、既に各種の提案がなされているように、典型的には、先行車両を含む他車両との間で無線による通信（即ち、「車々間通信」）を可能にする通信手段を含んでおり、レーダにより検出される先行車両の状態、及び通信手段により他車両から得られる情報に応じて、アクセル及びブレーキを制御することで、先行車両との相対車速及び車間距離を効率よく一定に保持する協調型の追従制御を示す。尚、Ｃ−ＡＣＣは、ＡＣＣと比較して、例えば無駄な加減速を抑制する機能を備える。ここでの「ＡＣＣ」或いは「ＡＣＣ制御」若しくは「ＡＣＣ制御ロジック」としては、既に開発或いは提案されている各種制御若しくは各種ロジックを利用可能である。また、「Ｃ−ＡＣＣ」で用いられる車々間通信についても、既に提案されている各種通信技術を利用可能である。

本発明に係る車両の運転支援装置によれば、その動作時には（即ち、自車両が、典型的にはＣ−ＡＣＣである第１追従制御若しくは典型的にはＡＣＣである第２追従制御又は運転手のマニュアルによる運転により、先行車両に追従して走行している際には）、走行挙動モデル生成手段によって、(ｉ)第１追従制御に基づく、先行車両の走行挙動を含む交通環境に対する自車両の走行挙動モデル、(ｉｉ)第２追従制御に基づく、先行車両の走行挙動を含む交通環境に対する自車両の走行挙動モデル、及び(ｉｉｉ)自車両のマニュアルによる運転制御に基づく、先行車両の走行挙動を含む交通環境に対する自車両の走行挙動モデルのうち、少なくとも一つが生成される。

第１及び第２追従制御に基づく「走行挙動」とは、例えばＣ−ＡＣＣ及びＡＣＣ等の追従制御下で、自車両が（例えば、速度の増減、加速度の増減、車間距離の増減等について）取り得る走行の挙動或いは状態を意図する。第１及び第２追従制御に基づく「走行挙動モデル」とは、先行車両の走行の挙動に応じた自車両の走行挙動のモデルであって、先行車両の存在（走行挙動）を含めた交通環境を入力として、自車両の走行挙動を出力とするモデルである。言い換えれば、先行車両の動き（例えば、速度の増減、加速度の増減、車間距離の増減等）に対して、自車両がどのように反応して動くのかを示すモデルである。

「第１追従制御」に基づく「走行挙動モデル」と、「第２追従制御」に基づく「走行挙動モデル」とは、具体的には、先行車両の走行挙動を含めた交通環境の入力により、コンピュータ上に構築された各々のロジック（即ち、Ｃ−ＡＣＣ制御ロジック、ＡＣＣ制御ロジック等）によって、相互に略同時に生成される。即ち、これら走行挙動モデルの生成においては、各々の固有のロジックにより、自車両の走行挙動モデルのパラメータ同定が行われる。

尚、第１又は第２追従制御に基づく「走行挙動モデル」は、運転手の特性に依存しないため、言い換えれば、車両に固有のロジックに依存するため、車両の特性に依存するモデルである「車両モデル」が、そのまま或いは単独で「走行挙動モデル」を構成することになる。言い換えれば、運転手の特性に依存するモデルである「ドライバモデル」は、第１又は第２追従制御に基づく「走行挙動モデル」には、存在しない。

他方、自車両のマニュアルによる運転制御に基づく「走行挙動」とは、運転手個人の特性に従って、典型的には運転手による運転操作の習性或いは特性に従って、該運転手によるマニュアルの追従制御下で仮に走行した場合に、自車両が取り得る走行挙動或いは状態を意図する。自車両のマニュアルによる運転制御に基づく「走行挙動モデル」は、典型的には、（Ｉ）先行車両の走行挙動を含めた交通環境を入力として、運転手に固有の運転操作挙動を出力とするモデル（即ち、「ドライバモデル」）と、（ＩＩ）該運転操作挙動を入力として、車両に固有の車両挙動を出力とするモデル（即ち、「車両モデル」或いは「狭義の車両モデル」）との２つのモデルを生成すると共に、これら２つのモデルを組み合わせることで或いは一体化させることで、一つの走行挙動モデル（即ち、「広義の車両モデル」或いは「運転手までも含めての車両モデル」）として生成されてもよい。

但し、自車両のマニュアルによる運転制御に基づく「走行挙動モデル」を、「ドライバモデル」及び「車両モデル」（即ち、「狭義の車両モデル」）の２つのモデルを組み合わせて生成しなくてもよい。即ち、固有のドライバモデル及び固有の車両モデルを一つのセットとして分離不可能なものとして扱い、先行車両の走行挙動を含めた交通環境を入力として、自車両の走行挙動を出力とするモデルとして構築することも可能である。特に、分離して扱うことで可能となる応用が存在しないのであれば、両者を初めから一体のものとして扱うことで、モデルの生成を容易化することも可能となる。

このように本発明では、走行挙動モデルを「生成する」とは、先行車両の走行挙動（位置や速度等）を含めた交通環境を入力として、自車両に係る走行挙動モデルを算出又は推定し、更に、算定または推定された走行挙動モデルをフィードバックすることで各走行挙動モデル（即ち、上述した３種類の走行挙動モデルの各々）を同定する或いは同定していくことを意味する。

以上の如く、走行挙動モデル生成手段によって、最大で３種類の走行挙動モデルが、相互に同一の走行区間及び交通環境について生成され、しかも、リアルタイムで生成される。

こうして走行挙動モデルが生成される度に又はある程度の期間若しくは回数まとめて、推定燃料消費量取得手段によって、走行挙動モデル生成手段により生成された走行挙動モデルで仮に走行した場合に消費される燃料の消費量が、推定燃料消費量として取得される。ここで推定燃料消費量に係る「取得」とは、走行挙動モデルを直接的若しくは間接的な入力パラメータとする関数或いはテーブル等により、推定燃料消費量の値を算出、推定又は決定することを意味する。このような取得は、定期又は不定期に実行され、例えば一秒間に数回から数千回といった頻度で実行される。最大で３種類の走行挙動モデルに対応して、最大で３種類の推定燃料消費量が取得される。

このように推定燃料消費量が取得されるのに相前後して又は並行して、実燃料消費量取得手段によって、自車両が先行車両を追従しつつ実際に走行することで消費された燃料の消費量が、実燃料消費量として取得される。ここで、実燃料消費量に係る「取得」とは、各種センサや装置等を用いて直接的若しくは間接的に検出する、又は検出された値をパラメータとしてコンピュータプログラムを実行して算出若しくは決定することを意味する。このような取得も、定期又は不定期に実行され、例えば一秒間に数回から数千回といった頻度で実行される。

尚、本発明に係る「燃料消費量」は、上述の推定燃料消費量及び実燃料消費量のいずれに関しても、燃料の重量や体積等を直接的に示す「狭義の燃料消費量」を意味してもよいが、燃費の他、単位燃料当たりの走行距離、単位燃料・単位時間・単位距離当たりの二酸化炭素排出量等の、別指標に換算された「消費される燃料を直接的又は間接的に示す量或いは指標」、即ち、広義の燃料消費量を意味してもよい。

続いて、このように各々取得された推定燃料消費量と実燃料消費量とは、比較手段によって、比較が行われ、該比較の結果が出力される。典型的には、相互に同一の走行区間及び交通環境についてリアルタイムでの比較が行われる。「比較の結果」としては、推定燃料消費量と実燃料消費量との差異や、推定燃料消費量に対する実燃料消費量の割合等の他、推定燃料消費量から算出される推定燃費と、実燃料消費量から算出される実燃費との差異や、推定燃費に対する実燃費の割合等を出力してもよい。比較の結果は、典型的には、電子データ或いはデジタル又はアナログの電気信号で出力される。

続いて、このように出力された比較の結果は、例えばディスプレイやマイク等を含んでいる通知手段によって、視覚的或いは聴覚的に自車両の運転手に通知される。例えば、前述の燃料消費量の差異に応じて、デジタル表示された数値、グラフ形状やアイコン色、音色や音量等が変化される。

以上の結果、運転手は、最大で３種類の走行挙動モデルで仮想的に追従走行した場合の推定燃料消費量と、実際に追従走行した場合の実燃料消費量とを比較することで、自らの車両における燃費をリアルタイム的に逐次に或いは適時に評価でき、燃費について最適な運転を認識することが可能である。従って、燃費向上に対する運転手の意欲を喚起することが可能である。

本発明に係る車両の運転支援装置の一の態様では、前記自車両とは別である他車両において、該他車両に備えられる走行挙動モデル生成手段によって、前記他車両のマニュアルによる運転制御に基づく、前記他車両に先行する先行車両の走行挙動を含む交通環境に対する前記他車両に係る走行挙動モデルが生成され、当該運転支援装置は、前記生成された他車両に係る走行挙動モデルを、前記他車両及び前記自車両間の前記車々間通信により取得する他車両モデル取得手段を更に備え、前記推定燃料消費量取得手段は、前記取得された他車両に係る走行挙動モデルで仮に走行した場合に消費される燃料の消費量を、前記他車両に係る推定燃料消費量として更に取得し、前記比較手段は、前記取得された推定燃料消費量と前記取得された他車両に係る推定燃料消費量との比較を行う。

この態様によれば、自車両の先行車両及自車両と同じ道を走行する各種車両を含み得る他車両では、他車両に備えられる走行挙動モデル生成手段によって、他車両のマニュアルによる運転制御に基づく、他車両の先行車両の走行挙動を含めた交通環境に対する他車両に係る走行挙動モデルが生成される。他車両に備えられる走行挙動モデル生成手段は、自車両の走行挙動モデル生成手段と同一のものであってもよいし、或いは、自車両の走行挙動モデル生成手段と異なり、例えば、１種類の走行挙動モデルのみ（即ち、マニュアルによる運転制御に基づく走行挙動モデルのみ）を生成するものであってもよい。

すると、自車両では、他車両モデル取得手段によって、他車両に係る走行挙動モデルが、車々間通信により取得される。この際、自車両と他車両とは、同一の通信網に収容されることで、相互に直接、車々間通信可能であってもよいし、相互にサーバーやセンター等を中継して、車々間通信可能であってもよい。

続いて、推定燃料消費量取得手段によって、自車両が置かれている交通環境を、他車両モデル取得手段により取得された他車両に係る走行挙動モデルで仮に走行した場合に消費される燃料の消費量が、他車両に係る推定燃料消費量として取得される。

続いて、このように取得された他車両に係る推定燃料消費量と自車両に係る推定燃料消費量との間で、比較手段によって比較が行われる。更に、該比較の結果が出力され、通知手段によって自車両の運転手に通知される。この際、該２つの推定燃料消費量と、自車両に係る実燃料消費量との間でも、比較が行われてもよい。

以上のように、自車両の運転手は、自車両が置かれている交通環境を、他車両の運転手が他車両に係る走行挙動モデルで仮想的に追従走行した場合の推定燃料消費量と、自車両に係る走行挙動モデルで仮想的に追従走行した場合の推定燃料消費量との間で、比較を行うこと、更に、これら推定燃料消費量と自車両で実際に追従走行した場合の実燃料消費量との間で比較を行うことが可能となる。

よって、自車両の運転手は、自車両における燃費を、他車両との比較によって評価でき、燃費について最適な運転の優越を競い合うことが可能となる。この場合、競争意識が高い運転手にあっては、燃費向上に対する意欲をゲーム感覚で自然に高めることも可能である。

或いは、本発明に係る車両の運転支援装置の他の態様では、前記走行挙動モデル生成手段は、前記マニュアルによる運転制御に基づく前記走行挙動モデルを、前記自車両の運転手の特性に依存するドライバモデルと、前記自車両の運転手の特性に依存することなく前記自車両の車両特性に依存する車両モデルとの組み合わせとして生成する。

この態様によれば、走行挙動モデル生成手段によって、（Ｉ）先行車両の走行挙動を含めた交通環境を入力として、運転手に固有の運転操作挙動を出力とするモデルである「ドライバモデル」と、（ＩＩ）該運転操作挙動を入力として、車両に固有の車両挙動を出力とするモデルである車両モデル（言い換えれば、「狭義の車両モデル」）との２つのモデルが生成される。更に、これら２つのモデルが組み合わされることで或いは一体化されることで、一つの走行挙動モデル（言い換えれば、「広義の車両モデル」）が生成される。

ここでの「ドライバモデル」には、例えば、交通環境のある事象（例えば、先行車両との間の車間距離の変化）に対するアクセル操作及びブレーキ操作の人的な反応遅れ、ペダルの踏み込み量や踏み込み加速度等が反映される。更に、これらに加えて又は代えて、自車両の運転履歴（即ち、車速、加速度、車間距離、操舵角等）が反映されてもよい。

他方、「車両モデル」、或いは、第１又は第２追従制御の如き車両による自動制御に無関係な謂わば「狭義の車両モデル」には、例えば、運転手のアクセル操作及びブレーキ操作による要求に対する加減速遅れ等の、機械的な応答遅れ、加速特性や減速特性等が反映される。

この態様では、前記自車両とは別である他車両において、該他車両に備えられる走行挙動モデル生成手段によって、前記他車両の運転手のマニュアルによる運転制御に基づく、前記他車両に先行する先行車両の走行挙動を含む交通環境に対する前記他車両に係る走行挙動モデルが、前記他車両の運転手の特性に依存するドライバモデルと、前記他車両の運転手の特性に依存することなく前記他車両の車両特性に依存する車両モデルとの組み合わせとして生成され、当該運転支援装置は、前記生成された他車両に係る走行挙動モデルのうち少なくとも前記他車両に係るドライバモデルを、前記他車両及び前記自車両間の前記車々間通信により取得する他車両モデル取得手段を更に備え、前記推定燃料消費量取得手段は、前記取得された他車両に係るドライバモデルと前記自車両について生成された走行挙動モデルを構成する前記車両モデルとを、仮想的に組み合わせてなる、仮想走行挙動モデルで仮に走行した場合に消費される燃料の消費量を、前記他車両の運転手に係る推定燃料消費量として更に取得し、前記比較手段は、前記取得された推定燃料消費量と前記取得された他車両の運転手に係る推定燃料消費量との比較を行ってもよい。

この態様によれば、自車両の先行車両及自車両と同じ道を走行する各種車両を含み得る他車両では、他車両に備えられる走行挙動モデル生成手段によって、他車両のマニュアルによる運転制御に基づく、他車両の先行車両の走行挙動を含めた交通環境に対する他車両に係る走行挙動モデルが生成される。

しかも、この場合には、走行挙動モデルは、他車両の運転手の特性に依存するドライバモデルと、他車両の車両特性に依存する車両モデルとの組み合わせとして生成される。

他車両に備えられる走行挙動モデル生成手段は、自車両の走行挙動モデル生成手段と同一のものであってもよいし、或いは、自車両の走行挙動モデル生成手段と異なり、例えば、１種類の走行挙動モデルのみ（即ち、マニュアルによる運転制御に基づく走行挙動モデルのみ）を生成するものであってもよい。

すると、自車両では、他車両モデル取得手段によって、他車両に係る走行挙動モデルのうち少なくともドライバモデルが、車々間通信により取得される。この際、自車両と他車両とは、同一の通信網に収容されることで、相互に直接、車々間通信可能であってもよいし、相互にサーバーやセンター等を中継して、車々間通信可能であってもよい。

続いて、推定燃料消費量取得手段によって、自車両の置かれている交通環境を、他車両に係るドライバモデルと自車両に係る車両モデルとが仮想的に組み合わされてなる仮想走行挙動モデルで仮に走行した場合に、消費される燃料の消費量が、他車両の運転手に係る推定燃料消費量として取得される。即ち、他車両の運転手が、自車両を運転したとの仮想的な状況を仮定して、他車両の運転手に係る推定燃料消費量が取得される。

続いて、このように取得された他車両の運転手に係る推定燃料消費量と自車両に係る推定燃料消費量との間で、比較手段によって比較が行われる。更に、該比較の結果が出力され、通知手段によって自車両の運転手に通知される。この際、該２つの推定燃料消費量と、自車両に係る実燃料消費量との間でも、比較が行われてもよい。

以上のように、自車両の運転手は、自車両が置かれている交通環境を、他車両の運転手が、自車両で仮想的に追従走行した場合の推定燃料消費量と、自車両の運転手が、自車両で仮想的に追従走行した場合の推定燃料消費量との間で、比較を行うこと、更に、これら推定燃料消費量と自車両で実際に追従走行した場合の実燃料消費量との間で比較を行うことが可能となる。

よって、自車両の運転手は、自車両における燃費を、他車両の運転手との比較によって評価でき、燃費について最適な運転の優越を競い合うことが可能となる。この場合、競争意識が高い運転手にあっては、燃費向上に対する意欲をゲーム感覚で自然に高めることも可能である。

本発明に車両の運転支援装置の他の態様では、前記自車両は、前記第１追従制御に基づいて、前記先行車両に追従させられ、前記走行挙動モデル生成手段は、前記第２追従制御に基づく前記自車両の走行挙動モデルを生成し、前記推定燃料消費量取得手段は、前記生成された走行挙動モデルで仮に走行した場合に消費される燃料の消費量を、前記推定燃料消費量として取得し、前記比較手段は、前記取得された推定燃料消費量と前記取得された実燃料消費量との比較を行う。

この態様によれば、第１追従制御下で実際に追従走行した場合の実燃料消費量が、第２追従制御に基づく走行挙動モデルで仮想的に追従走行した場合の推定燃料消費量よりも少ないことが、自車両の運転手に通知され、自車両の運転手は、車々間通信を利用した第１追従制御の効果を容易にして実感できる。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための形態から明らかにされる。

本発明の実施形態に係る車両の運転支援システムの全体像を概念的に表す模式図である。 実施形態に係る車両の運転支援装置の構成を概念的に表すブロック図である。 実施形態に係る第１燃料消費量比較処理について説明する制御ブロック図である。 図３の第１燃料消費量比較処理による比較の結果の一例を表す画像である。 図３の第１燃料消費量比較処理を示すフローチャートである。 実施形態に係る第２燃料消費量比較処理について説明する制御ブロック図である。 図６の第２燃料消費量比較処理による比較の結果の一例を表す画像である。 図６の第２燃料消費量比較処理を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。
＜実施形態＞
＜実施形態の構成＞
始めに、図１を参照し、実施形態に係る車両の運転支援システムの全体像について説明する。ここに、図１は、車両１の運転支援システム１０１の全体像を概念的に表す模式図である。

図１において、車両１の運転支援システム１０１は、後述する運転支援装置を備える複数の車両間で、ネットワーク１０２を介して情報通信可能に構成されている。ネットワーク１０２に収容される複数の車両の各々は、通信部２を備えており、他車両に係るドライバモデル等の情報を、直接に又はサーバーやセンター等を経由して、取得可能に構成されている。本実施形態では、例えば、道路１０３を走行する車両（以降、適宜「自車両」と称する）１と、他車両１ｘ〜１ｙ等との間で、ネットワーク１０２を介した情報通信が行われる。

次に、図２を参照し、実施形態に係る車両の運転支援装置の構成について説明する。ここに、図２は、車両１の運転支援装置１００の構成を概念的に表すブロック図である。

図２において、運転支援装置１００は、運転支援システム１０１を利用する各車両１に搭載されており、通信部２、車輪速センサ３、ミリ波センサ４、ディスプレイ５、記憶部６、及びＥＣＵ１０を備える。

通信部２は、本発明に係る「他車両モデル取得手段」の一例であって、指令又は情報を発信する発信部、及び指令又は情報を受信する受信部を備えており、運転支援装置１００が搭載された他車両１ｘ〜１ｚ等との間で無線により通信可能に構成されている。通信部２は、ＥＣＵ１０と電気的に接続されており、本実施形態では、発信される指令（具体的には、各他車両に固有のドライバモデルの発信を要請する指令）は、ＥＣＵ１０によって生成されると共に、受信される情報（具体的には、他車両に係るドライバモデル）は、ＥＣＵ１０によって記憶部６に記憶される構成となっている。

車輪速センサ３は、自車両１の車輪速を検出可能に構成されている。車輪速センサ３は、ＥＣＵ１０と電気的に接続されており、検出された車輪速は、ＥＣＵ１０によって一定又は不定の周期で参照される構成となっている。

ミリ波センサ４は、車両１の前面に取り付けられており、ミリ波帯の電波を先行車両１ａに向けて発信する発信部、及び発信部から発信された電波の反射波を受信する受信部を備えており、先行車両１ａまでの車間距離、及び先行車両１ａの自車両１に対する相対車速を検出可能に構成されている。ミリ波センサ３は、ＥＣＵ１０と電気的に接続されており、検出された車間距離及び相対車速は、ＥＣＵ１０によって一定又は不定の周期で参照される構成となっている。

ディスプレイ５は、本発明に係る「通知手段」の一部として機能し、例えば、後述する推定燃料消費量についての比較の結果を表示可能に構成されている。ディスプレイ５は、ＥＣＵ１０と電気的に接続されており、表示される比較の結果は、ＥＣＵ１０から入力される構成となっている。

記憶手段６は、少なくとも、他車両に係るドライバモデルを記憶可能に構成されている。記憶手段６は、ＥＣＵ１０と電気的に接続されており、記憶された他車両に係るドライバモデルは、ＥＣＵ１０によって所定のタイミングで取得される構成となっている。

ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、及びバッファメモリ等を備える電子制御ユニット（Electronic Control Unit）であり、車両１の各部の動作を制御可能に構成されている。

ＥＣＵ１０は、ドライバモデル算出部１１、車両モデル算出部１２、推定燃料消費量算出部１３、実燃料消費量算出部１４、及び燃料消費量比較部１５を含んでおり、これら各部に係る動作は、全てＥＣＵ１０によって実行されるように構成されている。但し、これら各部の物理的、機械的及び電気的な構成はこれに限定されるものではなく、例えばこれら各部は、複数のＥＣＵ、各種処理ユニット、各種コントローラ或いはマイコン装置等の各種コンピュータシステムとして構成されていてもよい。

ＥＣＵ１０は、ミリ波センサ４により検出された車間距離及び相対車速から、先行車両１ａの位置及び車速（即ち、先行車両１ａの走行挙動）を算出可能に構成されている。

ドライバモデル算出部１１は、本発明に係る「走行挙動モデル生成手段」の一部として機能し、ミリ波センサ４により検出された先行車両１ａの走行挙動、及び車輪速センサ３により検出された車輪速を入力として、車両１の運転手に固有の運転操作挙動を出力するマニュアルドライバモデル（即ち、自車両１に係るドライバモデル）を算出するように構成されている。ドライバモデル算出部１１は、マニュアルドライバモデルで実際に追従走行が行われた場合に、該マニュアルドライバモデルを更新可能に構成されている。

車両モデル算出部１２は、本発明に係る「走行挙動モデル生成手段」の一部として機能し、後述する第１燃料消費量比較処理では、ミリ波センサ４により検出された先行車両１ａの走行挙動、及び車輪速センサ３により検出された車輪速を入力（即ち、本発明に係る「交通環境」）として、ＥＣＵ１０に記憶されたＡＣＣ制御ロジック（即ち、本発明に係る「第２追従制御」の一例）及びＣ−ＡＣＣ制御ロジック（即ち、本発明に係る「第１追従制御」の一例）の各々によって、車両１に固有の車両挙動を出力する車両モデルを夫々算出するように構成されている。車両モデル算出部１２は、ＡＣＣ制御ロジック又はＣ−ＡＣＣ制御ロジックに基づく車両モデルで実際に追従走行が行われた場合に、自車両１の車両モデルを更新可能に構成されている。また、車両モデル算出部１２は、ドライバモデル算出部１１により算出されたマニュアルドライバモデルから出力された運転操作挙動を入力として、車両１に固有の車両挙動を出力する車両モデルを算出するように構成されている。

更に、車両モデル算出部１２は、後述する第２燃料消費量比較処理では、マニュアルドライバモデルと、自車両１に固有の車両挙動を出力する車両モデル（即ち、自車両１に係る車両モデル）とを組み合わせて、マニュアルドライバモデルに基づく車両モデルに対応するマニュアルモデルを算出するように構成されている。また、車両モデル算出部１２は、燃焼記憶部６に記憶された、他車両の運転手に固有の運転操作挙動を出力するドライバモデル（即ち、他車両に係るドライバモデル）と、自車両１に係る車両モデルとを組み合わせて、他車両の運転手が仮想的に自車両１を運転した場合の自車両１の車両挙動を出力する他車両仮想モデルを算出するように構成されている。

このように、本実施形態では、ＡＣＣ制御ロジック又はＣ−ＡＣＣ制御ロジックに基づく車両モデルを算出する場合には、その制御内容が固定されていることから、車両１に依存する車両モデルがそのまま、本発明に係る「走行挙動モデル」となる。他方、マニュアルドライバモデル（即ち、マニュアルによる運転制御）に基づく車両モデルを算出する場合には、その制御内容が運転手の特性にも依存していることから、運転手に依存するドライバモデルと、車両１に依存する車両モデルとが組み合わされることで、該「走行挙動モデル」となる。

推定燃料消費量算出部１３は、本発明に係る「推定燃料消費量取得手段」の一例として、車両モデル算出部１２により算出された各車両モデル（即ち、ＡＣＣ制御ロジック、Ｃ−ＡＣＣ制御ロジック、及びマニュアルドライバモデルの各々に基づく車両モデル）で仮に追従走行した場合に消費される燃料の消費量を、推定燃料消費量として算出するように構成されている。即ち、ＡＣＣ制御ロジック、Ｃ−ＡＣＣ制御ロジック、及びマニュアルドライバモデルの各々に対応する、３種類の推定燃料消費量が算出される。

実燃料消費量算出部１４は、本発明に係る「実燃料消費量取得手段」の一例として、推定燃料消費量算出部１３による推定燃料消費量の算出に並行して、例えば自車両１の運転手によって選択された、ＡＣＣ制御ロジック、Ｃ−ＡＣＣ制御ロジック、及びマニュアル走行のうちのいずれか一つによって、実際に追従走行した場合に消費される燃料の消費量を実燃料消費量として算出するように構成されている。即ち、ＡＣＣ制御ロジック、Ｃ−ＡＣＣ制御ロジック、及びマニュアル走行のうちの一つに対応する実燃料消費量が算出される。

燃料消費量比較部１５は、本発明に係る「比較手段」の一例として、推定燃料消費量算出部１３により算出された３種類の推定燃料消費量（又は、推定燃費）を比較した結果や、該３種類の推定燃料消費量（又は、推定燃費）と実燃料消費量算出部１４により算出された実燃料消費量（又は、実燃費）とを比較した結果を各種態様で出力可能に構成されている。

ＥＣＵ１０は、ディスプレイ５と共に、本発明に係る「通知手段」の一部として機能し、燃料消費量比較部１５により出力された比較の結果をディスプレイ５に表示可能に構成されている。

＜実施形態の動作＞
＜第１燃料消費量比較処理＞
次に、図３から図５を参照し、本実施形態における第１燃料消費量比較処理について説明する。ここに、図３は、第１燃料消費量比較処理を示す制御ブロック図であり、図４は、第１燃料消費量比較処理による比較の結果の一例を表す画像であり、図５は、第１燃料消費量比較処理を示すフローチャートである。

図３において、ミリ波センサ４により車間距離及び相対車速が検出され、車輪速センサ３により車輪速が検出されると、ＥＣＵ１０により先行車両１ａの走行挙動（即ち、位置及び車速）が算出される。続いて、車両モデル算出部１２により、先行車両１ａの走行挙動及び自車両１の車輪速の入力に対し、ＡＣＣ制御ロジックに基づく車両モデル、及びＣ−ＡＣＣ制御ロジックに基づく車両モデルが算出される。これに並行して、ドライバモデル算出部１１により、先行車両１ａの走行挙動及び自車両１の車輪速の入力に対し、マニュアルドライバモデルが算出されると共に、車両モデル算出部１２により、マニュアルドライバモデルから出力された運転操作挙動の入力に対し、マニュアルドライバモデルに基づく車両モデルが算出される。

すると、ＡＣＣ制御ロジック、Ｃ−ＡＣＣ制御ロジック、及びマニュアルドライバモデル（以降、単に「制御要素」と適宜称する）の各々で、目標値（或いは目標ゲイン）が設定され、各制御要素の制御対象である車両モデルが制御される。この制御毎には、自車両１の車両挙動が出力され、出力された車両挙動は、推定車両挙動として各制御要素にフィードバックされる。すると、各制御要素では、フィードバックされた自車両１の車両挙動と、先行車両１ａの走行挙動及び自車両１の車輪速とに基づいて目標値が更新され、更新された目標値に応じて、車両モデルの初期値又は現在値に逐次変更が加えられる。こうしたフィードバック制御が行われることにより、各制御要素の車両モデルがパラメータ同定されることで、３制御要素の車両モデルが、相互に同一の走行区間及び交通環境について算出される。

続いて、推定燃料消費量算出部１３により、車両モデル算出部１２により算出された、ＡＣＣ制御ロジック、Ｃ−ＡＣＣ制御ロジック、及びマニュアルドライバモデルの各々に対応する、３種類の推定燃料消費量が算出される。

尚、車両モデルのパラメータ同定について、フィードバック制御に代えて、むだ時間及び一次遅れ要素による同定を行ってもいいし、その際に、車重や道路勾配等の要素の他、例えばハイブリッド車両におけるＥＶモード等の車両の制御状態を考慮してもよい。

推定燃料消費量算出部１３による推定燃料消費量の算出に並行して、ＥＣＵ１０により、ＡＣＣ制御ロジック、Ｃ−ＡＣＣ制御ロジック、及びマニュアル走行のうち、例えばマニュアル走行が設定され、実燃料消費量算出部１４により、マニュアル走行に対応する実燃料消費量が算出される。

この後、燃料消費量比較部１５により、３種類の推定燃料消費量と、実燃料消費量との比較が行われ、ＥＣＵ１０により、該比較の結果がディスプレイ５に表示される。

図４において、ディスプレイ５に表示される画像５ａには、第１燃料消費量比較処理による比較の結果として、Ｃ−ＡＣＣに基づく車両モデルに対応する推定燃費、マニュアル走行に対応する実燃費、及び推奨走行状態が重畳して表示される。具体的には、推定燃費が２０．１キロメートル毎リットル（ｋｍ／ｌ）であるのに対し、実燃費は１６．１ｋｍ／ｌであって、燃費差（即ち、推定燃費と実燃費との差）は−４．０ｋｍ／ｌであることが表示されている。

これに加えて、燃費差を金額に換算した換算金額と、燃費差を二酸化炭素排出量に換算した換算ＣＯ_２排出量と、該換算ＣＯ_２排出量に対応する杉の木本数とが表示されている。こうした表示により、実利的及びエコロジー的意識を高揚させることで、燃費向上に対する運転手の意欲を高めることが可能である。尚、換算金額について、所定時間又は所定距離毎の積算金額であってもいいし、初期設定以降の積算金額であっても構わない。また、換算ＣＯ_２排出量に対応する杉の木本数に代えて、森林面積を表示しても構わない。

推奨走行状態は、例えば推奨燃費と同一である目標燃費を達成するべく、推奨される走行条件を示す。具体的には、実燃費が、目標燃費として設定される２０．１ｋｍ／ｌに達するために、推奨走行状態として、車速が５７．０キロメートル毎時（ｋｍ／ｈ）であり、車間距離が２０．０メートル（ｍ）であり、アクセル操作量が３０．０パーセント（％）であること等が表示されている。こうした表示により、燃費が向上する運転を教示することも可能である。

次に、図５を参照し、第１燃料消費量比較処理についてフローチャートを用いて説明する。

図５において、ＥＣＵ１０によって先ず、先行車両１ａの位置及び速度並びに自車両１の車輪速等の交通環境が取得されると（ステップＳ２１）、ドライバモデル算出部１１及び車両モデル算出部１２により、交通環境に対する、ＡＣＣ制御ロジック、Ｃ−ＡＣＣ制御ロジック、及びマニュアルドライバモデル等の各制御要素の車両モデルが算出される（ステップＳ２２）。続いて、推定燃料消費量算出部１３により、各制御要素の車両モデルで仮に追従走行した場合の推定燃料消費量が算出されると共に（ステップＳ２３）、実燃料消費量算出部１４により、例えばＣ−ＡＣＣ制御ロジックによって実際に追従走行した場合の実燃料消費量が算出される（ステップＳ２４）。この後、燃料消費量比較部１５により、推定燃料消費量と実燃料消費量との比較が行われると共に、ＥＣＵ１０により、該比較の結果がディスプレイ５に表示される（ステップＳ２５）。これにより、一連の第１燃料消費量比較処理が終了される。

上述した第１燃料消費量比較処理によれば、運転手は、各種車両モデルで仮想的に追従走行した場合の推定燃料消費量と、実際に追従走行した場合の実燃料消費量とを比較することで、自らの車両における燃費をリアルタイム的に逐次に或いは適時に評価でき、燃費について最適な運転を認識することが可能である。従って、燃費向上に対する運転手の意欲を喚起することが可能である。

尚、第１燃料消費量比較処理では、自車両１に係るドライバモデル（即ち、マニュアルドライバモデル）に対応する推定燃料消費量を算出可能であるが、これとの比較のために、他車両１に係るドライバモデルに対応する（言い換えれば、他車両の運転手が仮想的に自車両１を運転した場合の）推定燃料消費量が算出されてもよい。

＜第２燃料消費量比較処理＞
次に、図６から図８を参照し、本実施形態における第２燃料消費量比較処理について説明する。ここに、図６は、第２燃料消費量比較処理を示す制御ブロック図であり、図７は、第２燃料消費量比較処理による比較の結果の一例を表す画像であり、図８は、第２燃料消費量比較処理を示すフローチャートである。第２燃料消費量比較処理では、他車両１に係るドライバモデルを取得し、他車両１に係るドライバモデルに対応する推定燃料消費量が算出される。

図６において、図３の制御ブロック図と同様にして、車両モデル算出部１２により、先行車両１ａの走行挙動及び自車両１の車輪速の入力に対し、ＡＣＣ制御ロジックに基づく車両モデル及びＣ−ＡＣＣ制御ロジックに基づく車両モデルが算出される。

これに並行して、車両モデル算出部１２により、ドライバモデル算出部１１により算出されたマニュアルドライバモデルと、自車両１に係る車両モデルとが組み合わされて、マニュアルモデルが算出される。

更に、これらに並行して、通信部２により、ネットワーク１０２を介して他車両に係るドライバモデルが受信され、ＥＣＵ１０により、受信された他車両に係るドライバモデルが記憶部６に記憶される。すると、車両モデル算出部１２により、ＥＣＵ１０により読み出された、例えば他車両１ｘに係るドライバモデルと、自車両１に係る車両モデルとが組み合わされて、他車両１ｘの仮想モデルが算出される。

すると、図３の制御ブロック図と同様にして、ＡＣＣ制御ロジック、Ｃ−ＡＣＣ制御ロジック、マニュアルモデル、他車両の仮想モデルを示すドライバＡ仮想モデル等の各モデルについて、フィードバック制御が行われることにより、各モデルがパラメータ同定されることで、各種のモデルが、相互に同一の走行区間及び交通環境について算出される。

続いて、推定燃料消費量算出部１３により、例えば、車両モデル算出部１２により算出された、マニュアルモデル、ドライバＡ仮想モデル、及びドライバＢ仮想モデル等の各々に対応する、複数の推定燃料消費量が算出される。

この後、燃料消費量比較部１５により、複数の推定燃料消費量の比較が行われ、ＥＣＵ１０により、該比較の結果がディスプレイ５に表示される。

図７において、ディスプレイ５に表示される画像５ｂには、第２燃料消費量比較処理による比較の結果として、自車両１のマニュアルモデル及び他車両の仮想モデルの各々に対応する、複数の推定燃費を順位付けした低燃費ランキングが表示される。具体的には、ランキング１位のドライバ「１２３４５」について、推定燃費が１８．０ｋｍ／ｌであって、この場合に取り得る、加減速タイミングが８２％であり、平均車間距離が２０．４ｍであり、平均車速が４６．１ｋｍ／ｈであることが表示されている。ランキング４位の自車両１のドライバ「４５６７８」についても、推定燃費が１５．７ｋｍ／ｌである場合に取り得る、加減速タイミング、平均車間距離、及び平均車速が表示されている。こうした表示により、ランキングが高いドライバとの運転の差異を明確にし、燃費悪化の要因を認識することも可能である。これにより、燃費悪化の要因を意識した運転が行われることで、自車両１に係るドライバモデル（即ち、マニュアルドライバモデル）を向上させることも可能である。

次に、図８を参照し、第２燃料消費量比較処理についてフローチャートを用いて説明する。第２燃料消費量比較処理では、初期設定として、他車両に係る最新のドライバモデルが記憶部６に記憶されている。

図８において、図７のフローチャートと同様にして、先ず、ステップＳ２１の処理として、先行車両１ａの位置及び速度並びに自車両１の車輪速等の交通環境が取得される。すると、車両モデル算出部１２により、マニュアルドライバモデルと自車両１に係る車両モデルとが組み合わされたマニュアルモデルが算出される（ステップＳ３１）。続いて、推定燃料消費量算出部１３により、マニュアルモデルで仮に追従走行した場合の推定燃料消費量が算出される（ステップＳ３２）。

次に、ＥＣＵ１０により、他車両に係るドライバモデルが記憶部６から読み取られ取得されると（ステップＳ３３）、他車両に係るドライバモデルと、自車両１に係る車両モデルとが組み合わされた、他車両の仮想モデルが算出される（ステップＳ３４）。続いて、推定燃料消費量算出部１３により、他車両の仮想モデルで仮に自車両１を運転し追従走行した場合の推定燃料消費量が算出される（ステップＳ３５）。この後、燃料消費量比較部１５により、マニュアルモデルに対応する推定燃料消費量と、他車両の仮想モデルに対応する推定燃料消費量との比較が行われると共に、ＥＣＵ１０により、該比較の結果として、推定燃料消費量を順位付けしたものがディスプレイ５に表示される（ステップＳ３６）。これにより、一連の第２燃料消費量比較処理が終了される。

上述した第２燃料消費量比較処理によれば、自車両１の運転手は、自車両１が置かれている交通環境を、他車両の運転手が他車両に係るドライバモデルで仮想的に追従走行した場合の推定燃料消費量と、自車両１に係るドライバモデルで仮想的に追従走行した場合の推定燃料消費量との間で、比較を行うことが可能である。

よって、自車両１の運転手は、自車両１における燃費を、他車両との比較によって評価でき、燃費について最適な運転の優越を競い合うことが可能となる。この場合、競争意識が高い運転手にあっては、燃費向上に対する意欲をゲーム感覚で自然に高めることも可能である。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う車両の運転支援装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

１…車両、３…車輪速センサ、４…ミリ波センサ、５…ディスプレイ、１０…ＥＣＵ、１１…ドライバモデル算出部、１２…車両モデル算出部、１３…推定燃料消費量算出部、１４…実燃料消費量算出部、１５…燃料消費量比較部、１００…運転支援装置

Claims (5)

1. (ｉ)車々間通信を利用して、自車両を該自車両に先行する先行車両に追従させる第１追従制御に基づく、前記先行車両の走行挙動を含む交通環境に対する前記自車両の走行挙動モデル、(ｉｉ)車々間通信を利用することなく、前記自車両を前記先行車両に追従させる第２追従制御に基づく、前記先行車両の走行挙動を含む交通環境に対する前記自車両の走行挙動モデル、及び(ｉｉｉ)自車両のマニュアルによる運転制御に基づく、前記先行車両の走行挙動を含む交通環境に対する前記自車両の走行挙動モデルのうち、少なくとも一つを生成する走行挙動モデル生成手段と、
   前記生成された走行挙動モデルで仮に走行した場合に消費される燃料の消費量を推定燃料消費量として取得する推定燃料消費量取得手段と、
   前記自車両が実際に走行することで消費された燃料の消費量を実燃料消費量として取得する実燃料消費量取得手段と、
   前記取得された推定燃料消費量と前記取得された実燃料消費量との比較を行うと共に、該比較の結果を出力する比較手段と、
   前記出力された比較の結果を前記自車両の運転手に通知する通知手段と
   を備えることを特徴とする車両の運転支援装置。
2. 前記自車両とは別である他車両において、該他車両に備えられる走行挙動モデル生成手段によって、前記他車両のマニュアルによる運転制御に基づく、前記他車両に先行する先行車両の走行挙動を含む交通環境に対する前記他車両に係る走行挙動モデルが生成され、
   当該運転支援装置は、前記生成された他車両に係る走行挙動モデルを、前記他車両及び前記自車両間の前記車々間通信により取得する他車両モデル取得手段を更に備え、
   前記推定燃料消費量取得手段は、前記取得された他車両に係る走行挙動モデルで仮に走行した場合に消費される燃料の消費量を、前記他車両に係る推定燃料消費量として更に取得し、
   前記比較手段は、前記取得された推定燃料消費量と前記取得された他車両に係る推定燃料消費量との比較を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両の運転支援装置。
3. 前記走行挙動モデル生成手段は、前記マニュアルによる運転制御に基づく前記走行挙動モデルを、前記自車両の運転手の特性に依存するドライバモデルと、前記自車両の運転手の特性に依存することなく前記自車両の車両特性に依存する車両モデルとの組み合わせとして生成する
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両の運転支援装置。
4. 前記自車両とは別である他車両において、該他車両に備えられる走行挙動モデル生成手段によって、前記他車両の運転手のマニュアルによる運転制御に基づく、前記他車両に先行する先行車両の走行挙動を含む交通環境に対する前記他車両に係る走行挙動モデルが、前記他車両の運転手の特性に依存するドライバモデルと、前記他車両の運転手の特性に依存することなく前記他車両の車両特性に依存する車両モデルとの組み合わせとして生成され、
   当該運転支援装置は、前記生成された他車両に係る走行挙動モデルのうち少なくとも前記他車両に係るドライバモデルを、前記他車両及び前記自車両間の前記車々間通信により取得する他車両モデル取得手段を更に備え、
   前記推定燃料消費量取得手段は、前記取得された他車両に係るドライバモデルと前記自車両について生成された走行挙動モデルを構成する前記車両モデルとを、仮想的に組み合わせてなる、仮想走行挙動モデルで仮に走行した場合に消費される燃料の消費量を、前記他車両の運転手に係る推定燃料消費量として更に取得し、
   前記比較手段は、前記取得された推定燃料消費量と前記取得された他車両の運転手に係る推定燃料消費量との比較を行う
   ことを特徴とする請求項３に記載の車両の運転支援装置。
5. 前記自車両は、前記第１追従制御に基づいて、前記先行車両に追従させられ、
   前記走行挙動モデル生成手段は、前記第２追従制御に基づく前記自車両の走行挙動モデルを生成し、
   前記推定燃料消費量取得手段は、前記生成された走行挙動モデルで仮に走行した場合に消費される燃料の消費量を、前記推定燃料消費量として取得し、
   前記比較手段は、前記取得された推定燃料消費量と前記取得された実燃料消費量との比較を行う
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の車両の運転支援装置。

Images