JP2002269696A - 情報提供による障害物衝突防止システム - Google Patents
情報提供による障害物衝突防止システムInfo
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Abstract
車への衝突を避けることが可能なシステムを与える。 【解決手段】 個別通信手段を用い、障害物の位置並び
に車両速度及び車両位置を、路側および車側で把握し、
各走行車両に個別に衝突しないで停止するための速度、
または隣接車線に車線変更するタイミングを演算し、運
転者に情報提供することにより、複数台車両を障害物手
前で、衝突することなしに、協調的に停止させるか、ま
たは車線変更させる情報提供による障害物衝突防止シス
テムである。
Description
ステムに関し、詳しくは、道路上障害物が発生したとき
障害物車線を走行する車両の運転車に障害物に関する情
報を提供し、安全に障害物手前で停止するか、または車
線変更するAHSシステムにおける情報提供による障害
物衝突防止システムに関する。
示す。従来の障害物衝突防止システムでは路側センサに
より障害物の存在を認識し、その結果を情報掲示板など
により、障害物車線を走行中の車両に情報提供するシス
テムである。
害物衝突防止システムでは情報掲示板を見逃す場合があ
る。また、運転者が同一の情報を得るため、運転者の特
性により車両の停止までの走行パターンが車両により、
図2に示すように異なる。このため図3に示すように運
転者Aが障害物のかなり手前で急停止した場合に、後続
車Bは前方車の手前で停止できず、前方車に衝突するお
それがあるといった問題点があった。
題点を解決し、前方車両の運転者の特性にかかわらず、
前方車への衝突を避けることが可能なシステムを与える
ものである。
を用い、障害物の位置並びに車両速度及び車両位置を、
路側および車側で把握し、各走行車両に個別に障害物手
前または前方車両手前で衝突しないで停止するための速
度、または隣接車線に車線変更するタイミングを路側ま
たは車側で演算し、運転者に情報提供することにより、
複数台車両を障害物手前で、衝突することなしに、協調
的に停止させるか、または車線変更させるものである。
〜13に基づいて説明する。図4は、3台の車両が道路
上を走行していることを示し、中央の車両VH2が通信
手段を持たない非AHS車であり、車両VH1、車両V
H3が通信手段を有するAHS車である。実線のVH
1、VH2、VH3は各々停止前の走行中の車両を示
し、点線は各々車両の障害物手前での停止の様子を示
す。L12、L23は各車両間の車間距離である。L
1、L2、L3は各車両が停止したときの障害物または
前方車両との余裕距離である。V1、V2、V3は各車
両の速度である。VS1、VS2、VS3は各車両と障
害物間の距離である。道路上に障害物OBが発生した場
合に、障害物を道路上のセンサで検出し、障害物から車
両VH1までの距離がVS1になったとき、障害物の発
生を路側より運転者に個別通信手段により通知する。先
頭車両VH1には障害物までの距離VS1よりVH1が
障害物の手前に余裕距離L1で止まれる減速度α1を VS1−L1=V1・td1+V12/(2・α1) (1) より演算する。td1はVH1運転者の反応遅れ時間で
ある。各時刻におけるα1をVS1の変化に対応して求
める。速度V1(t)をα1の変化に対応して式2より
求める。 V1(t)=V1−α1・t (2) V1(t)を各時刻ごとに運転者に情報提供する。運転
者は情報提供された速度を維持することにより障害物の
手前で余裕をもって停止することができる。
ない車両であるので、情報提供できない。このため、減
速度α2を追従理論式(3)により予測して、障害物か
らの停止距離L1+VL1+L2を求める。 α2=A・(V1(t)-V2(t))/(VS2(t)-VS1(t)) (3) ここで、Aは定数である。また、VL1はVH1の車長
であり、L2は余裕距離である。このVH2の停止位置
に対して、3台目車両に式4及び5で示すアルゴリズム
を適用し、前方車両に衝突しない適切な減速度α3を式
4より演算する。 VS1+VL1+L2+VL2+L3=V2・td+V22/(2・α3) (4) ここで、tdは運転者の反応遅れ時間である。また各時
刻におけるα3を障害物までの距離の変化に対応して求
める。速度V3(t)をα3の変化に対応して式5より
求め、障害物までの距離がVS1+VL1+L2+VL2+
L3になった時点より運転者に演算時間ごとに提供す
る。 V3(t)=V2−α3・t (5)
車両が3台以上のAHS車、非AHS車を含む複数車両
の場合でも上記のアルゴリズムは適用可能である。また
上記のアルゴリズムの実行は路側で実行してもよく、ま
た車両側で実行してもよい。
央の車両VH2が通信手段を持たない非AHS車であ
り、車両VH1、車両VH3が通信手段を有するAHS
車である場合を示す。図中の記号は図4と同様である。
道路上に障害物OBが発生した場合に、障害物を道路上
のセンサで検出し、障害物から車両VH1までの距離が
VS1になったとき、障害物の発生を路側より運転者に
個別通信手段により通知する。先頭車両VH1には障害
物までの距離VS1よりVH1が障害物の手前に余裕距
離L1で止まれる減速度α1を VS1−L1=V1・td1+V12/(2・α1) (6) より演算する。td1はVH1運転者の反応遅れ時間で
ある。各時刻におけるα1をVS1の変化に対応して求
める。速度V1(t)をα1の変化に対応して式7より
求める。V1(t)=V1−α1・t (7) V1(t)を各時刻ごとに運転者に情報提供する。運転
者は情報提供された速度を維持することにより障害物の
手前で余裕をもって停止することができる。
ない車両であるので、情報提供できない。このため、減
速度α2を等加速度モデル式8、9により予測して、障
害物からの停止距離L1+VL1+L2を求める。 VS2−(L1+VL1+L2)=V2・td+V22/(2・α2) (8 ) V2(t)=V2−α2・t (9) ここで、VL1はVH1の車長であり、L2は余裕距離
である。このVH2の停止位置に対して、3台目車両に
式10及び11で示すアルゴリズムを適用し、前方車両
に衝突しない適切な減速度α3を式10より演算する。 VS1+VL1+L2+VL2+L3=V3・td+V22/(2・α3) (10) ここで、tdは運転者の反応遅れ時間である。また各時
刻におけるα3を障害物までの距離の変化に対応して求
める。速度V3(t)をα2の変化に対応して式11よ
り求め、障害物までの距離がVS1+VL1+L2+VL
2+L3になった時点より運転者に演算時間ごとに提供
する。 V2(t)=V2−α2・t (11)
車両が3台以上のAHS車、非AHS車を含む複数車両
の場合でも上記のアルゴリズムは適用可能である。また
上記のアルゴリズムの実行は路側で実行してもよく、ま
た車両側で実行してもよい。等加速度モデルを用いるこ
とにより、ソフトウエアが簡単になり、低速度度の安価
なCPUでも実現可能になる。
車、車両VH1、VH2、VH3が道路上を走行してい
る場合を示す。記号は図4と同様である。道路上に障害
物OBが発生した場合に、障害物を道路上のセンサで検
出し、障害物から車両VH1までの距離がVS1になっ
たとき、障害物の発生を路側より運転者に個別通信手段
により通知する。先頭車両VH1には障害物までの距離
VS1よりVH1が障害物の手前に余裕距離L1で止ま
れる減速度α1を VS1−L1=V1・td1+V12/(2・α1) (12) より演算する。td1はVH1運転者の反応遅れ時間で
ある。各時刻におけるα1をVS1の変化に対応して求
める。速度V1(t)をα1の変化に対応して式13よ
り求める。 V1(t)=V1−α1・t (13) V1(t)を各時刻ごとに運転者に情報提供する。運転
者は情報提供された速度を維持することにより障害物の
手前で余裕をもって停止することができる。
余裕距離L2で停止するための減速度α2を VS1+VL1+L2=V2・td2+V22/(2・α2) (14) より演算する。td2はVH2運転者の反応遅れ時間で
ある。各時刻におけるα2をVS1+VL1+L2の変
化に対応して求める。速度V2(t)を各時刻のα2の
変化に対応して式15より求める。 V2(t)=V2−α2・t (15) V2(t)を各時刻ごとに運転者に情報提供する。運転
者は情報提供された速度を維持することにより障害物の
手前で余裕をもって停止することができる。
式16及び17で示すアルゴリズムを適用し、前方車両
に衝突しない適切な減速度α3を式16より演算する。 VS1+VL1+L2+VL2+L3=V3・td3+V22/(2・α3) (16) ここで、td3は運転者の反応遅れ時間である。また各
時刻におけるα3を障害物までの距離の変化に対応して
求める。速度V3(t)をα3の変化に対応して式17
より求め、障害物までの距離がVS1+VL1+L2+V
L2+L3になった時点より運転者に演算時間ごとに提
供する。 V3(t)=V3−α3・t (17)
車両が3台以上のAHS車、非AHS車を含む複数車両
の場合でも上記のアルゴリズムは適用可能である。また
上記のアルゴリズムの実行は路側で実行してもよく、ま
た車両側で実行してもよい。
ている場合を示す。センサは路側に設けられた障害物ま
たは車両の監視用のセンサである。他の図中の記号は図
4と同様である。道路上に障害物OBが発生した場合
に、障害物を道路上のセンサで検出し、障害物から車両
VH1までの距離がVS1になったとき、障害物の発生
位置およびサービス対象車両と障害物間にある車両台数
を路側より運転者に個別通信手段により通知する。先頭
車VH1には障害物までの距離VS1よりが障害物の手
前に余裕距離L1で止まれる減速度α1を VS1−L1=V1・td+V12/(2・α1) (18) より演算する。tdは運転者の反応遅れ時間である。ま
た各時刻における速度Vatを V1(t)=V1−α・t (19) より演算し、各時刻ごとに運転者に情報提供する。運転
者は情報提供された速度を維持することにより障害物の
手前で余裕をもって停止することができる。
障害物の間に存在する車両数と障害物位置を情報提供す
るので、運転者は自車の概略的な停止位置を予測し、適
当な減速度を知ることができ、前方車両の手前に停止す
ることができる。例えば車両VH2の運転者には車両数
1台と障害物の位置を、車両VH3の運転者には車両数
2台と障害物位置を適当なサンプリング時間ごとに情報
提供する。上記のアルゴリズムの実行は路側で実行して
もよく、また車両側で実行してもよい。
車、車両VH1、VH2、VH3が道路上を走行してい
る場合を示す。記号は図4と同様である。道路上に障害
物OBが発生した場合に、障害物を道路上のセンサで検
出し、障害物からVH1車までの距離がVS1になった
とき、障害物の発生を路側より運転者に個別通信手段に
より通知する。先頭車VH1には障害物までの距離VS
1よりVH1が障害物の手前に余裕距離L1で止まれる
減速度α1を VS1−L1=V1・td1+V12/(2・α1) (20) より演算する。td1はVH1運転者の反応遅れ時間で
ある。各時刻におけるα1をVS1の変化に対応して求
める。速度V1(t)をα1の変化に対応して式21よ
り求める。 V1(t)=V1−α1・t (21) V1(t)を各時刻ごとに運転者に情報提供する。運転
者は情報提供された速度を維持することにより障害物の
手前で余裕をもって停止することができる。
余裕距離L2で停止するための減速度α21を VS1+VL1+L2=V2・td2+V22/(2・α21) (22) より演算する。td2はVH2運転者の反応遅れ時間で
ある。各時刻におけるα21をVS1+VL1+L2の
変化に対応して求める。速度V21(t)を各時刻のα
21に対して式23より求める。 V21(t)=V2−α21・t (23) V21(t)を各時刻ごとに運転者に情報提供する。こ
の場合には減速度および速度は前方車両の最終停止位置
から演算している。このため前方車が急に減速した場合
に前方車に追突する恐れがある。このため前方車に追突
しない減速度を演算し、減速度より速度をサンプリング
時間ごとに前方車の速度より演算する。前方車のあるサ
ンプリング時刻の速度をV1(t)とし、サービス対象
車の速度をV2(t)とし、車間距離をL12(t)と
すると追突しないための減速度は式24で与えられる。 α22(t)=(V2(t)−V1(t))2/2・L12(t) (24) V22(t)=V2−α22・t (25)
速度と式25により求めた速度とを比較し、小さい方の
速度を選択し、車両速度とする。この速度を選択するこ
とにより、前方車両への追突を防ぎ、かつ、前方車の手
前に衝突なく停止することができる。
式26及び27で示すアルゴリズムを適用し、運転者に
前方車両に衝突しない適切な速度α3を式26より求め
る VS1+VL1+L2+VL2+L3=V3・td3+V22/(2・α3) (26) ここで、td3は運転者の反応遅れ時間である。また各
時刻におけるα3を障害物までの距離の変化に対応して
求める。速度V3(t)をα3の変化に対応して式27
より求め、障害物までの距離がVS1+VL1+L2+V
L2+L3になった時点より運転者に演算時間ごとに提
供する。 V3(t)=V3−α3・t (27)
突することがないように速度を選択することにより、前
方車への追突は防ぐことができ、かつ前方車の前に衝突
なく停止することができる。上記は車両3台を例にとっ
て説明したが、車両が3台以上のAHS車、非AHS車
を含む複数車両の場合でも上記のアルゴリズムは適用可
能である。また上記のアルゴリズムの実行は路側で実行
してもよく、また車両側で実行してもよい。
3台ともAHS車である場合を示している。実線のVH
1は障害物のある車線上を走行している車両をあらわ
し、障害物車線上の点線のVH1は障害物手前での停止
したVH1を表す。実線のVH1、VH2は障害物のな
い車線上を走行中の車両を表し、点線のVH1は障害物
車線より車線変更したVH1を表す。dsはVH1が障
害物に衝突する危険の程度を表し、d2とd1はVH1
が車線変更したときVH3から追突されるか、またはV
H1がVH2に追突する危険の程度を表す。drはd1
とd2の大きい方の値である。その他の記号は図4と同
じである。
り、2台は障害物のない車線を走行しているものとす
る。道路上に障害物OBが発生した場合に、障害物を道
路上のセンサで検出する。このとき障害物のない隣接車
線に車両がないときはサービス対象車両に車線変更を指
示する。隣接車線の車両の有無は路側のセンサにより検
出するものとする。隣接車線に走行車両が存在するとき
はサービス対象車両が隣接車線に車線変更したとき、隣
接車線を走行中の前方車両に追突しないための危険度d
1または後続車両がサービス対象車両に追突しないため
の後続車の減速度d2を定義し、大きい方の値をdrと
する。また車線変更せずに障害物又は前方車に衝突せず
に停止するための危険度dsを定義する。drとdsを
比較しdrがdsより小さければ車線変更し、大きけれ
ば減速停止する。隣接車線が前方車または後続車のみと
きは、dsとd1またはd2と直接比較すればよい。こ
の比較を適当なサンプリング時間ごとに実施し、運転者
に情報提供することにより安全に車線変更できる。
ときはサービス対象車両が隣接車線に車線変更したと
き、隣接車線を走行中の前方車両に追突しないための危
険度d1をサービス対象車両の減速度αt1または後続
車両がサービス対象車両に追突しないための後続車の危
険度d2を後続車の減速度αt2で定義することを示し
ている。αdはVH1が障害物に衝突しないための減速
度を表し、αt2はVH3がVH1に衝突しないための
減速度、また、αt1はVH1がVH2に衝突しないた
めの減速度を表す。その他の記号は図10と同じであ
る。
値αtで定義する。αt1とαt2は式28、29で演
算される。 αt1=(V2−V1)2/2VS12 (28) αt2=(V3−V1)2/2VS23 (29) 式28、29において、V2は前方車の速度であり、V
3は後続車の速度である。V1はサービス対象車両の速
度である。
に衝突せずに停止するための危険度を減速度αdで定義
する。αdは式30で演算される。 αd=V12/2(VS1−L1) (30) VS1は前方停止車両または障害物までの距離である。
するときはサービス対象車両が隣接車線に車線変更した
とき、サービス対象車両と後続車両の車間距離VS12
または後続車両とサービス対象車両の車間距離VS23
のうち小さい方の車間距離が一定値以上のとき車線変更
する。記号は図10と同じである。この方式の場合には
ソフトウエアが簡単になり、安価なプロセッサで実施可
能である。特に車両速度が接近している場合には有効で
ある。
条件に加えて、図12で示す車線変更条件を満足したと
きに車線変更することを示している。これにより、衝突
することなく、より安全に車線変更が可能になる。
がサービス区間に入っているすべての車両の情報提供用
HMIに障害物発生の情報提供することにより運転者の
注意を喚起することを示す。また障害物に接近するに従
って情報の提供の方法を例えば画像より音声に切り替え
るなどして運転者の注意をより喚起させる。本方式によ
り、全ての車両は同時に障害物の情報を受け取ることに
なり、減速することにより、障害物または前方車両手前
で停止することができる。本方式では各車両に個別に通
信する必要がないので路側の通信設備が安価に構成でき
る。
場合でも、運転者に負担をかけることなく障害物手前で
安全に停止することができる。また車線変更する場合、
隣接車線を走行する車両に衝突することなく安全に車線
変更できる。
ある。
Claims (10)
- 【請求項1】 個別通信手段を有する車両と通信手段を
有しない車両が混在して走行する道路上で前方に障害物
が発生した場合に、通信手段を有しない車両の障害物手
前または前方車両手前の停止位置を追従モデルにより、
適切な時間間隔ごとに予測し、その予測位置から通信手
段を有する車両に障害物手前、または前方車両手前で停
止するための速度を適切な時間間隔で運転者に情報提供
することを特徴とする情報提供による障害物衝突防止シ
ステム。 - 【請求項2】 個別通信手段を有する車両と通信手段を
有しない車両が混在して走行する道路上で前方に障害物
が発生した場合に、通信手段を有しない車両の障害物手
前または前方車両手前の停止位置を等加速度モデルによ
り、適切な時間間隔ごとに予測し、その予測位置から通
信手段を有する車両に障害物手前、または前方車両手前
で停止するための速度を適切な時間間隔で運転者に情報
提供することを特徴とする情報提供による障害物衝突防
止システム。 - 【請求項3】 道路上を走行する複数台の個別通信手段
を有する車両に対して道路上に発生した障害物の位置、
および障害物または前方車両の手前で停止するための速
度を適切な時間間隔で演算し、演算された速度を適切な
時間間隔で運転者に情報提供することを特徴とする情報
提供による障害物衝突防止システム。 - 【請求項4】 道路上を走行する複数台の個別通信手段
を有する車両に対して道路上に発生した障害物の位置、
および障害物と自車との間の車両台数を適切な時間間隔
で演算し、演算結果を適切な時間間隔で運転者に情報提
供することを特徴とする情報提供による障害物衝突防止
システム。 - 【請求項5】 道路上を走行する複数台の個別通信手段
を有する車両に対して道路上に発生した障害物の位置、
および障害物または前方車両の手前で停止するための速
度と前方車と適正な車間間隔を維持するための速度を適
切な時間間隔で演算し、演算結果から小さい方の速度を
選択し、その速度を適切な時間間隔で運転者に情報提供
することを特徴とする情報提供による障害物衝突防止シ
ステム。 - 【請求項6】 2車線以上を有する道路を走行中の通信
手段を有する車両に対して、前方に障害物が発生した場
合に、障害物が発生していない隣接車線上に車線変更し
た場合に隣接車線を走行中の車両に衝突する危険度と、
障害物車線を走行し障害物または前方車両手前で停止す
る危険度を適切な時間間隔ごとに演算し、運転者への情
報提供により、車線変更の場合の危険度が停止の場合の
危険度より小さければ、車線変更し、停止の場合の危険
度が車線変更の場合の危険度よりも小さければ停止する
ことを特徴する情報提供による障害物衝突防止システ
ム。 - 【請求項7】 障害物に衝突する危険度が障害物に衝突
せず障害物手前で停止するための減速度で定義され、ま
た、障害物が発生した車線より隣接車線に車線変更した
場合の危険度が隣接車線の前方車に追突しないための減
速度と後方車両より追突されないための後方車の減速度
のうち大きな減速度で定義することを特徴とする請求項
6記載の情報提供による障害物衝突防止システム。 - 【請求項8】 障害物が発生した車線より隣接車線に車
線変更した場合に、前方車両と後方車両との車間距離の
うち、小さい方の車間距離が一定値以上の場合に車線変
更することを特徴とする情報提供による障害物衝突防止
システム。 - 【請求項9】 障害物が発生した車線より隣接車線に車
線変更した場合に、隣接車線の前方車に追突しないため
の減速度または後方車両よりついとつされないための後
方車の減速度のうち、大きな減速度が障害物に衝突しな
い減速度より小さくかつ前方車両と後方車両との車間距
離のうち、小さい方の車間距離が一定値以上の場合に車
線変更することを特徴とする情報提供による障害物衝突
防止システム。 - 【請求項10】 サービス区間内にある同報通信手段を
有する道路上を走行する複数台車両に対して道路上に発
生した障害物の情報を車両が障害物より遠方にある時は
画像により、また障害物近くにある時は音声により、適
切な時間間隔で運転車に情報提供することを特徴とする
情報提供による障害物衝突防止システム。
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---|---|---|---|
JP2001064830A JP3648542B2 (ja) | 2001-03-08 | 2001-03-08 | 情報提供による障害物衝突防止システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001064830A JP3648542B2 (ja) | 2001-03-08 | 2001-03-08 | 情報提供による障害物衝突防止システム |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2002269696A true JP2002269696A (ja) | 2002-09-20 |
JP3648542B2 JP3648542B2 (ja) | 2005-05-18 |
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ID=18923601
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2001064830A Expired - Lifetime JP3648542B2 (ja) | 2001-03-08 | 2001-03-08 | 情報提供による障害物衝突防止システム |
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