JP2005202922A - 運転支援装置及び運転支援プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】車両から観測不能な場所における交通状況をより簡易なシステム構成によって提示する。
【解決手段】周囲観測装置２が、車両の周囲の交通流を検出し、交通流シミュレータ６が、検出された交通流に基づいて仮想的な交通流をシミュレーションし、シミュレーション結果評価装置７が、シミュレーション結果に基づいて車両周囲の将来の交通流を予測する。これにより、車両から観測不能な場所における交通状況をより簡易なシステム構成によって運転者に提示することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、自車両から観測不能な場所における交通状況を推測，提示することにより、運転者の運転行動の決定を支援する運転支援装置及び運転支援プログラムに関し、より詳しくは、自車両から観測不能な場所における交通状況をより簡易なシステム構成により推測可能にするための技術に係わる。

従来より、道路網上に分散配置されたビーコンやモニタカメラ等の装置を利用して交通流情報を収集し、収集された交通流情報を利用して交通流シミュレーションを実行するシステムが知られている。そして、このようなシステムによれば、所定地点までの所要時間や渋滞状況等、将来の交通状況に関する情報を運転者に提示することにより、運転者の運転行動の決定を支援することができる（例えば、特許文献１を参照）。なお、本明細書中において、「交通流」とは、道路網を走行する各車両の挙動のことを意味し、具体的には、道路網を走行する各車両の位置や速度等のパラメータによって定義することができる。
特開２００１−１９５６８２号公報（段落［００２２］〜［００２８］，図２参照）

しかしながら、従来までのシステム構成によれば、将来の交通状況を推測，提示するためには、数多くの監視装置や監視装置により収集された膨大なデータを処理可能な情報処理装置が必要となることから、車両から観測不能な場所における交通状況を簡易なシステム構成によって推測，提示することは困難である。また、路車間通信技術や車車間通信技術が将来的に普及したとしても、車両から観測不能な場所における交通状況を網羅的に検知することは技術的，経済的に実現が難しい。

本発明は、従来までのシステムが抱える上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、車両から観測不能な場所における交通状況をより簡易なシステム構成によって推測，提示することが可能な、運転支援装置及び運転支援プログラムを提供することにある。

上述の課題を解決するために、本発明に係る運転支援装置は、自車両周囲の現在の交通流を検出し、検出された現在の交通流に基づいて仮想的な交通流をシミュレーションし、シミュレーションされた仮想的な交通流に基づいて、自車両周囲の将来の交通流を予測する。また、上述の課題を解決するために、本発明に係る運転支援プログラムは、自車両周囲の現在の交通流を検出する処理と、検出された現在の交通流に基づいて仮想的な交通流をシミュレーションする処理と、シミュレーションされた仮想的な交通流に基づいて、自車両周囲の将来の交通流を予測する処理とをコンピュータに実行させる。

本発明に係る運転支援装置及び運転支援プログラムによれば、自車両周囲の交通流を検出し、検出された現在の交通流に基づいて仮想的な交通流をシミュレーションし、シミュレーションされた仮想的な交通流に基づいて、自車両周囲の将来の交通流を予測するので、自車両から観測不能な場所における交通状況をより簡易なシステム構成によって運転者に提示することができる。

以下、図面を参照して、本発明の第１乃至第３の実施形態となる運転支援装置の構成及び動作について詳しく説明する。

〔運転支援装置の構成〕
始めに、図１を参照して、本発明の第１の実施形態となる運転支援装置の構成について説明する。

本発明の第１の実施形態となる運転支援装置は、車両に搭載され、図１に示すように、カメラ１ａ〜１ｄと電気的に接続された周囲観測装置２，シミュレーションパラメータ推定装置３，ナビゲーション装置４と電気的に接続された仮想障害物配置装置５，交通流シミュレータ６，シミュレーション結果評価装置７，及び表示出力装置や音声出力装置等の出力装置により構成される情報提示装置８を主な構成要素として備える。

ここで、この実施形態では、上記カメラ１ａ〜１ｄはそれぞれ、図２に示すように、上記運転支援装置が搭載された車両１０の前方領域Ａ，左後側方領域Ｂ，右後側方領域Ｃ，及び後方領域Ｄの画像を撮像し、撮像した画像のデータを周囲観測装置２に入力する。また、周囲観測装置２，シミュレーションパラメータ推定装置３，仮想障害物配置装置５，交通流シミュレータ６，及びシミュレーション結果評価装置７の機能をコンピュータプログラムにより規定し、このコンピュータプログラムを情報処理装置に実行させることにより、周囲観測装置２，シミュレーションパラメータ推定装置３，仮想障害物配置装置５，交通流シミュレータ６，及びシミュレーション結果評価装置７を構成してもよい。

なお、カメラ１〜１ｄ，周囲観測装置２，及びシミュレーションパラメータ推定装置３はそれぞれ、本発明に係る車両配置検出手段，パラメータ算定手段，及びシミュレーションパラメータ算定手段として機能する。また、ナビゲーション装置４及び仮想障害物配置装置５はそれぞれ、本発明に係る道路形状推定手段及び仮想障害物配置手段として機能する。また、交通流シミュレータ６及びシミュレーション結果評価装置７はそれぞれ、本発明に係る交通流シミュレーション手段及び交通流予測手段として機能する。

〔運転支援装置の動作〕
このような構成を有する運転支援装置は、車両１０が走行を開始するのに応じて以下に示す運転支援処理を実行することにより、車両１０から観測不能な場所における交通状況を運転者に提示する。以下、図３，４に示すフローチャートを参照して、この運転支援処理を実行する際の運転支援装置内部の動作について説明する。

図３に示すフローチャートは、車両１０のイグニッションスイッチがオン状態となることにより運転支援装置の各構成要素に電力が供給され、カメラ１ａ〜１ｄがそれぞれ、車両１０の前方領域Ａ，左後側方領域Ｂ，右後側方領域Ｃ，及び後方領域Ｄの画像データを周囲観測装置２に入力することで開始となり、この運転支援処理はステップＳ１の処理に進む。

ステップＳ１の処理では、周囲観測装置２が、カメラ１ａ〜１ｄから入力された画像データに対し所定の画像処理を施すことにより、図５に示すような車両１０周辺の交通状況を示す周囲地図を生成する。これにより、このステップＳ１の処理は完了し、運転支援処理はステップＳ１の処理からステップＳ２の処理に進む。

ステップＳ２の処理では、周囲観測装置２が、ステップＳ１の処理により生成された周囲地図を利用して、車両１０周囲に存在する車両との間の距離（車間距離）、及び車両１０周囲に存在する車両との相対速度を算定し、算定した車間距離と相対速度を周囲車両パラメータとしてシミュレーションパラメータ推定装置３に入力する。

より具体的には、ステップＳ１の処理により生成された周囲地図が図５に示すものである場合、周囲観測装置２は、レーンＬ１上で車両１０の前後の地点を走行する車両（図では、車両１１）との車間距離ＨＤ１Ｆ（ｔ：時間），ＨＤ１Ｒ（ｔ）及び相対速度ＲＳ１Ｆ（ｔ），ＲＳ１Ｒ（ｔ）と、レーンＬ１と隣接するレーンＬ２上で車両１０の前後側方の地点を走行する車両（図では、車両１２）との車間距離ＨＤ２Ｆ（ｔ），ＨＤ２Ｒ（ｔ）及び相対速度ＲＳ２Ｆ（ｔ），ＲＳ２Ｒ（ｔ）を算定する。

なお、上記地点に車両が存在しない場合、周囲観測装置２は、予め設定された所定値をその地点における算定値としてシミュレーションパラメータ推定装置３に入力する。具体的には、上記地点に車両が存在しない場合、周囲観測装置２は、車両１０から観測可能な範囲の境界近傍の地点に車両が存在すると判断し、境界までの距離を車間距離，相対速度を０［ｋｍ／ｈ］と算定する。また、このステップＳ２の処理の際、周囲観測装置２は、算定された値に基づいて、車両１０が他の車線に合流可能であるか否かを判別する処理を実行してもよい。これにより、このステップＳ２の処理は完了し、運転支援処理はステップＳ２の処理からステップＳ３の処理に進む。

ステップＳ３の処理では、シミュレーションパラメータ推定装置３が、図６（ｂ）に示すように、周囲観測装置２から入力された周囲車両パラメータにより規定される車両１０周囲の車両配置Ｅ（図６（ａ））が所定範囲内において周期的に繰り返されるとしてシミュレーション範囲（Ｅ_−１〜Ｅ_２）を設定し、交通流シミュレーションを開始するための初期値（シミュレーション範囲内に存在する各車両の位置及び速度）を決定する。そして、シミュレーションパラメータ推定装置３は、決定した初期値をマクロ交通流パラメータとして仮想障害物配置装置５に入力する。これにより、このステップＳ３の処理は完了し、運転支援処理はステップＳ３の処理からステップＳ４の処理に進む。

なお、上記車両配置Ｅが所定範囲内において周期的に整然と繰り返される状況は現実的には不自然であるので、シミュレーションパラメータ推定装置３は、図６（ｂ）における矢印で示すように、周囲観測装置２から入力された値（車間距離や相対速度）を中心値として有するガウス分布型の乱数を利用して、車両の車間距離や相対速度を周囲観測装置２から入力された値から変化させるとよい。また、シミュレーションパラメータ推定装置３は、シミュレーション範囲が車両１０の前後１〜２［ｋｍ］程度の範囲になるように上記所定範囲を設定するとよい。

ステップＳ４の処理では、仮想障害物配置装置５が、ナビゲーション装置４を制御することにより、上記シミュレーション範囲内の道路形状，車線形状，交差点形状等の形状情報を取得し、取得した形状情報を交通流シミュレータ６に入力する。これにより、このステップＳ４の処理か完了し、運転支援処理はステップＳ４の処理からステップＳ５の処理に進む。

ステップＳ５の処理では、仮想障害物配置装置５が、図７に示すように、ステップＳ４の処理により取得した形状情報に基づいて、上記シミュレーション範囲内に仮想的な障害物１３を配置し、配置した障害物１３の位置や大きさの情報を交通流シミュレータ６に入力する。より具体的には、仮想障害物配置装置５は、車両１０が走行するレーンのＸ［ｍ］先の地点や、車両１０が走行するレーンに隣接するレーンのＸ［ｍ］先の地点に、そのレーンをふさぐ駐車車両を仮想的な障害物１３として配置する。これにより、このステップＳ５の処理は完了し、この運転支援処理はステップＳ５の処理からステップＳ６の処理に進む。

なお、一般に、障害物が車両の近傍に存在する場合、車両の平均走行速度ＨＶ０（ｔ）は低下するのに対し、障害物が車両から十分に遠い地点に存在する場合には、車両の平均走行速度ＨＶ０（ｔ）は低下しない。従って、車両の平均走行速度ＨＶ０（ｔ）が大きい時、障害物は車両の遠方に存在し、車両の平均走行速度ＨＶ０（ｔ）が小さい時、障害物は車両の近傍に存在する可能性が大きい。このことから、仮想障害物配置装置５は、車両の平均走行速度ＨＶ０（ｔ）を算出し、図８に示すような車両の平均走行速度と障害物の位置の対応関係を示すグラフを参照して、算出された平均走行速度ＨＶ０（ｔ）に従って仮想的な障害物１３を配置する位置Ｘ［ｍ］を決定するとよい。

但し、ナビゲーション装置４から取得した情報に基づいて、上記Ｘ［ｍ］先の地点の前後所定範囲内に交差点，合流点，分岐点が存在すると判断した場合には、仮想障害物配置装置５は、その交差点，合流点，分岐点の地点に仮想的な障害物１３を配置することが望ましい。また、上記Ｘ［ｍ］先の地点の前後所定範囲内に交差点や合流・分岐点が複数存在すると判別した場合には、仮想障害物配置装置５は、その複数の場所毎に仮想的な障害物１３を配置するとよい。さらに、車両の前方に分岐点がある場合には、仮想障害物配置装置５は、ナビゲーション装置４から取得した情報を参照して、分岐点が全ての車両を分岐させるものであるのか、分岐点が直進車と左折車を分岐させるものであるのか等、その分岐点が車両をどの程度の割合で分岐させるものであるかを判別し、判別した割合を交通流シミュレータ６に入力することが望ましい。

ステップＳ６の処理では、交通流シミュレータ６が、仮想障害物配置装置５から入力された情報に基づいて、車両１０，車両１０周囲の車両，及び仮想的な障害物１３を現実の道路形状に基づいて形成された仮想的な道路上に配置することにより、交通流シミュレーションを開始するためのシミュレーション条件を設定する。これにより、このステップＳ６の処理は完了し、この運転支援処理はステップＳ６の処理からステップＳ７の処理に進む。

ステップＳ７の処理では、交通流シミュレータ６が、設定されたシミュレーション条件に従って交通流シミュレーションを実行する。なお、交通流シミュレーションの開始直後では、仮想的な障害物１３がある時刻に突然道路上に現れたこととなり、不自然な交通流が推測されるが、交通流シミュレーションを継続していくのにつれて、ほぼ現実的な交通流を再現することができる。これにより、このステップＳ７の処理は完了し、運転支援処理はステップＳ７の処理からステップＳ８の処理に進む。

ステップＳ８の処理では、交通流シミュレータ６が、交通流シミュレーションを所定時間時間実行したか否かを判別する。そして、交通流シミュレーションを所定時間実行していないと判別した場合、交通流シミュレータ６は運転支援処理をステップＳ８の処理からステップＳ７の処理に戻す。一方、交通流シミュレーションを所定時間実行したと判別した場合には、交通シミュレータ６は運転支援処理をステップＳ８の処理からステップＳ９の処理に進める。なお、一般に、交通流シミュレーションは、現実の時間の進み具合よりも高速になされ、現実では１分で実現する交通流は１／１０程度の時間で計算することができる。従って、交通流シミュレータ６は、何分（又は何時間）後の交通流をシミュレーションするのかに応じて、上記所定時間を設定する。

ステップＳ９の処理では、交通流シミュレータ６が、交通流シミュレーションを所定時間実行した後に得られた仮想的な交通流に基づいて、車両１０周囲の車両との車間距離及び相対速度を算定し、算定した値を仮想的な交通流の特徴量としてシミュレーション結果評価装置７に入力する。より具体的には、交通流シミュレータ６は、交通流シミュレーションの実行結果に基づいて、図９（ｂ）に示すように、車両１０の前後の地点を走行する車両との間の車間距離ＨＤ１ＦＳ（ｔ），ＨＤ１ＲＳ（ｔ）及び相対速度ＲＳ１ＦＳ（ｔ），ＲＳ１ＲＳ（ｔ）と、車両１０が走行するレーンに隣接するレーン上で車両１０の前後側方の地点を走行する車両との間の車間距離ＨＤ２ＦＳ（ｔ），ＨＤ２ＲＳ（ｔ）及び相対速度ＲＳ２ＦＳ（ｔ），ＲＳ２ＲＳ（ｔ）を算定する。これにより、このステップＳ９の処理は完了し、運転支援処理はステップＳ９の処理からステップＳ１０の処理に進む。

ステップＳ１０の処理では、周囲観測装置２が、カメラ１ａ〜１ｄから入力された画像データに対し所定の画像処理を施すことにより、車両１０周囲の車両との車間距離及び相対速度を計測し、計測した値を実際の交通流の特徴量としてシミュレーション結果評価装置７に入力する。より具体的には、周囲観測装置２は、図９（ａ）に示すように、車両１０の前後の地点を走行する車両との間の車間距離ＨＤ１Ｆ（ｔ），ＨＤ１Ｒ（ｔ）及び相対速度ＲＳ１Ｆ（ｔ），ＲＳ１Ｒ（ｔ）と、車両１０が走行するレーンに隣接するレーン上で車両１０の前後の地点を走行する車両との間の車間距離ＨＤ２Ｆ（ｔ），ＨＤ２Ｒ（ｔ）及び相対速度ＲＳ２Ｆ（ｔ），ＲＳ２Ｒ（ｔ）を算定する。これにより、このステップＳ１０の処理は完了し、運転支援処理はステップＳ１０の処理からステップＳ１１の処理に進む。

ステップＳ１１の処理では、シミュレーション結果評価装置７が、仮想的な交通流の特徴量と実際の交通流の特徴量とを比較することによりその差異を検索する。より具体的には、シミュレーション結果評価装置７は、車間距離及び相対速度それぞれについて分散に関するＦ検定値Ｆ１（（ＨＤ１ＦＳ（ｔ），ＨＤ１ＲＳ（ｔ），ＨＤ２ＦＳ（ｔ），ＨＤ２ＲＳ（ｔ）），（ＨＤ１Ｆ（ｔ），ＨＤ１Ｒ（ｔ），ＨＤ２Ｆ（ｔ），ＨＤ２Ｒ（ｔ），０．０５））及びＦ２（（ＲＳ１ＦＳ（ｔ），ＲＳ１ＲＳ（ｔ），ＲＳ２ＦＳ（ｔ），ＲＳ２ＲＳ（ｔ）），（ＲＳ１Ｆ（ｔ），ＲＳ１Ｒ（ｔ），ＲＳ２Ｆ（ｔ），ＲＳ２Ｒ（ｔ），０．０５））を算出する。これにより、このステップＳ１１の処理は完了し、運転支援処理はステップＳ１１の処理からステップＳ１２の処理に進む。

ステップＳ１２の処理では、シミュレーション結果評価装置７が、仮想的な交通流の特徴量と実際の交通流の特徴量が同じであるか否かを判別する。より具体的には、シミュレーション結果評価装置７は、算出したＦ検定値Ｆ１，Ｆ２の少なくとも一方に差異が認められた場合、仮想的な交通流の特徴量と実際の交通流の特徴量が異なると判別する。一方、Ｆ検定値Ｆ１，Ｆ２共ばらつきの差異が棄却された場合には、シミュレーション結果評価装置７は、仮想的な交通流の特徴量と実際の交通流の特徴量が同じであると判別する。

そして、仮想的な交通流の特徴量と実際の交通流の特徴量が異なると判別した場合には、シミュレーション結果評価装置７は、運転支援処理をステップＳ１２の処理からステップＳ５の処理に戻す。一方、仮想的な交通流の特徴量と実際の交通流の特徴量が同じであると判別した場合、シミュレーション結果評価装置７は、運転支援処理をステップＳ１２の処理からステップＳ１３の処理に進める。なお、運転支援処理をステップＳ５の処理に戻す場合、シミュレーション結果評価装置７は、仮想的な障害物１３を前回とは異なる位置に配置するように仮想障害物配置装置５に対し指示する。

ステップＳ１３の処理では、シミュレーション結果評価装置７が、仮想的に配置した障害物１３の位置に実際に障害物が存在すると判断し、情報提示装置８を制御して、「前方をよく確認して下さい。レーン変更の必要があるかもしれません。」等の、運転者の運転動作の決定を支援する情報を提示する。これにより、このステップＳ１２の処理は完了し、運転支援処理はステップＳ１３の処理からステップＳ１の処理に戻る。

なお、上記運転支援処理では、ステップＳ１２の処理において仮想的な交通流の特徴量と実際の交通流の特徴量が異なると判別した場合には、シミュレーション結果評価装置７は、運転支援処理をステップＳ１２の処理から直ちにステップＳ５の処理に戻したが、Ｆ検定値Ｆ１，Ｆ２のどちらか一方にのみ差異が認められた時には、仮想的に配置した障害物１３の位置に実際に障害物が存在する可能性があると判断し、情報提示装置８を制御して、「前方を注意して下さい」等の情報を出力した後に、運転支援処理をステップＳ５の処理に戻してもよい。

以上の説明から明らかなように、本発明の第１の実施形態となる運転支援装置では、周囲観測装置２が、車両１０周囲の交通流を検出し、交通流シミュレータ６が、検出された交通流に基づいて仮想的な交通流をシミュレーションし、シミュレーション結果評価装置７が、シミュレーション結果に基づいて車両１０周囲の将来の交通流を予測するので、車両１０から観測不能な場所における交通状況をより簡易なシステム構成によって運転者に提示することができる。また、これにより、運転者は余裕を持って自車の運転行動を決定することができるので、円滑な交通流生成や安全運転を実現することができる。

さらに、本発明の第１の実施形態となる運転支援装置では、仮想障害物配置装置５が、交通流シミュレーションを実行する道路上に仮想的な障害物１３を配置し、交通流シミュレータ６が、仮想的な障害物１３を考慮して仮想的な交通流をシミュレーションする。具体的には、例えば図１０に示すように、車両１０の１０００［ｍ］先に駐車車両１４があり、この駐車車両１４によって交通障害が発生している場合を考える。この場合、駐車車両１４は車両１０の先にあるので、交通障害があるか否かは車両１０の運転者からは分からない。しかしながら、本発明の第１の実施形態となる運転支援装置では、１０００［ｍ］先に駐車車両１４を配置した仮想的な交通流をシミュレーションする。そして、このような構成によれば、車両１０から観測不能な範囲に存在する駐車車両１４も含めて将来の交通流を予測することができる。また、運転者は交通障害の存在を事前に認識することができるので、交通障害対応時に誤操作が発生することを防止できる。さらに、運転に不慣れな者であっても簡単に交通障害の存在を認識することができる。

さらに、本発明の第１の実施形態となる運転支援装置では、シミュレーション結果評価装置７が、交通流シミュレータ６がシミュレーションした仮想的な交通流と周囲観測装置２により検出された実際の交通流とを比較することにより、シミュレーション結果の正当性を判断するので、車両１０から観測不能な範囲に存在する障害物１３も含めて交通流を正確に推定することができる。

〔運転支援装置の構成〕
次に、図１１を参照して、本発明の第２の実施形態となる運転支援装置の構成について説明する。

本発明の第２の実施形態となる運転支援装置は、図１１に示すように、上記第１の実施形態となる運転支援装置の構成に車間通信装置９と仮想障害物位置補正装置１０が加わった構成を有する。そこで以下では、車間通信装置９と仮想障害物位置補正装置１０の構成についてのみ説明し、その他の構成要素についての説明は省略する。

車間通信装置９は、本発明に係る通信手段として機能し、自車両周囲の他車両側に設けられた車間通信装置との間で各種情報の送受信を行う。仮想障害物位置補正装置１０は、自車両周辺の他車両側に設けられた仮想障害物配置装置５により設定された仮想障害物の位置に関する情報を車間通信装置９を介して取得し、取得した情報を参照して自車両側の仮想障害物配置装置５により設定された仮想障害物の位置を補正する。

そして、このような構成を有する運転支援装置は、以下に示す運転支援処理を実行することにより、交通流シミュレーションの精度向上、及び収束時間の短縮を図る。以下、図１２に示すフローチャートを参照して、この運転支援処理を実行する際の運転支援装置内部の動作について説明する。

〔運転支援装置の動作〕
図１２に示すフローチャートは、車両１０のイグニッションスイッチがオン状態となることにより運転支援装置の各構成要素に電力が供給され、カメラ１ａ〜１ｄがそれぞれ、車両１０の前方領域Ａ，左後側方領域Ｂ，右後側方領域Ｃ，及び後方領域Ｄの画像データを周囲観測装置２に入力することで開始となり、この運転支援処理はステップＳ２１の処理に進む。なお、ステップＳ２１乃至ステップＳ２５の処理、及びステップＳ２９，Ｓ３０の処理は、図３に示すフローチャートのステップＳ１乃至ステップＳ５の処理、及びステップＳ６，７の処理と同じ処理であるので、以下ではその説明は省略し、ステップＳ２６乃至ステップＳ２８の処理についてのみ説明する。

ステップＳ２６の処理では、仮想障害物位置補正装置１０が、車間通信装置９を介して自車両周辺の他車両側に設けられた車間通信装置と通信することにより、他車両側に設けられた仮想障害物配置装置５により設定された仮想障害物の位置に関する情報を取得する。なお、仮想障害物の位置に関する情報を取得する他車両は、１台であっても複数台であってもよく、仮想障害物の位置に関する情報を取得する他車両の台数が増加するのに従って、交通流シミュレーションの精度向上、及び収束時間の短縮の効果を高めることができる。これにより、このステップＳ２６の処理は完了し、運転支援処理はステップＳ２６の処理からステップＳ２７の処理に進む。

ステップＳ２７の処理では、仮想障害物位置補正装置１０が、ステップＳ２６の処理により取得した情報を参照して、ステップＳ２５の処理により設定された仮想障害物と自車両周辺の他車両が設定した仮想障害物が同じものであるか否かを推定する。具体的には、仮想障害物位置補正装置１０は、ステップＳ２５の処理により設定された仮想障害物の位置（Ｘ１，Ｙ１）と自車両周辺の他車両側で設定された仮想障害物の位置（Ｘ２，Ｙ２）との間の距離を算出し、算出された距離が所定値よりも短い場合、仮想障害物が同じものであると推定する。

そして、ステップＳ２５の処理により設定された仮想障害物と自車両周辺の他車両が設定した仮想障害物が同じものでないと推定された場合、仮想障害物位置補正装置１０は、運転支援処理をステップＳ２９の処理に進める。一方、ステップＳ２５の処理により設定された仮想障害物と自車両周辺の他車両が設定した仮想障害物が同じものであると推定された場合には、仮想障害物位置補正装置１０は、運転支援処理をステップＳ２８の処理に進める。

ステップＳ２８の処理では、仮想障害物位置補正装置１０が、ステップＳ２５の処理により設定された仮想障害物の位置を補正する。具体的には、仮想障害物位置補正装置１０は、前回実行したステップＳ１１の処理結果を参照して、仮想的な交通流の特徴量と実際の交通流の特徴量との差異に応じた重みＷ１を設定すると共に、車間通信装置９を介して自車両周辺の他車両側で設定された重みＷ２を取得する。

そして、仮想障害物位置補正装置１０は、新しい仮想障害物の位置（Ｘｎ，Ｙｎ）をＸｎ＝（Ｘ１・Ｗ１＋Ｘ２／Ｗ２）／（Ｗ１＋Ｗ２），Ｙｎ＝（Ｙ１・Ｗ１＋Ｙ２／Ｗ２）／（Ｗ１＋Ｗ２）として算出し、算出された仮想障害物の位置の情報を仮想障害物配置５を介して交通流シミュレータ６に入力する。すなわち、仮想障害物位置補正装置１０は、自車両の仮想障害物位置に基づく仮想的な交通流と現在の交通流の整合性、及び他車両の仮想障害物位置に基づく仮想的な交通流と現在の交通流との整合性をそれぞれ重みＷ１，Ｗ２として設定し、設定された重みＷ１，Ｗ２に従って按分された仮想障害物の位置を次の交通流シミュレーションにおける仮想障害物の位置として設定する。これにより、このステップＳ２８の処理は完了し、運転支援処理はステップＳ２８の処理からステップＳ２９の処理に進む。

以上の説明から明らかなように、本発明の第２の実施形態となる運転支援装置によれば、仮想障害物位置補正装置１０が、車間通信装置９を介して他車両側の仮想障害物配置装置５が設定した仮想障害物の位置に関する情報を取得し、取得した情報に基づいて自車両側で設定された仮想的な交通流を補正する。すなわち、本発明の第２の実施形態となる運転支援装置は、車間通信装置９を介して他車両側に設けられた運転支援装置と情報を共有化するので、交通流シミュレーションをより精度高く実行することができる。

また、本発明の第２の実施形態となる運転支援装置によれば、仮想障害物位置補正装置１０が、他車両側から取得した仮想障害物の位置に関する情報を参照して、自車両側で設定された仮想障害物の位置を補正するので、交通流シミュレーションをより精度高く実行すると共に、交通流シミュレーションの収束時間を短縮することができる。

また、本発明の第２の実施形態となる運転支援装置によれば、仮想障害物位置補正装置１０が、他車両の仮想障害物位置に基づく仮想的な交通流と現在の交通流との整合性を考慮して仮想障害物の位置を補正するので、交通流シミュレーションをより精度高く実行すると共に、交通流シミュレーションの収束時間を短縮することができる。

なお、車間通信装置９は、仮想障害物位置補正装置１０によって補正された仮想障害物の位置の情報を他車両側の車間通信装置に送信するようにしてもよい。このような構成によれば、補正された仮想障害物の位置の情報を利用することにより、他車両側の運転支援装置も交通流シミュレーションの精度向上、及び収束時間の短縮を実現することができる。

〔運転支援装置の構成〕
次に、図１３を参照して、本発明の第３の実施形態となる運転支援装置の構成について説明する。

本発明の第３の実施形態となる運転支援装置は、図１３に示すように、上記第２の実施形態となる運転支援装置における仮想障害物位置補正装置１０が周囲車両シミュレーションパラメータ推定装置１１に置き換わった構成となっている。そこで以下では、周囲車両シミュレーションパラメータ推定装置１１の構成についてのみ説明し、その他の構成要素についての説明は省略する。

周囲車両シミュレーションパラメータ推定装置１１は、自車両周辺の他車両側に設けられた周囲観測装置により算定された周囲車両パラメータに関する情報を車間通信装置９を介して取得し、取得した情報をシミュレーションパラメータ推定装置３に入力する。そして、このような構成を有する運転支援装置は、以下に示す運転支援処理を実行することにより、交通流シミュレーションの精度向上、及び収束時間の短縮を図る。以下、図１４に示すフローチャートを参照して、この運転支援処理を実行する際の運転支援装置内部の動作について説明する。

〔運転支援装置の動作〕
図１４に示すフローチャートは、車両１０のイグニッションスイッチがオン状態となることにより運転支援装置の各構成要素に電力が供給され、カメラ１ａ〜１ｄがそれぞれ、車両１０の前方領域Ａ，左後側方領域Ｂ，右後側方領域Ｃ，及び後方領域Ｄの画像データを周囲観測装置２に入力することで開始となり、この運転支援処理はステップＳ４１の処理に進む。なお、ステップＳ４１乃至ステップＳ４５の処理、及びステップＳ５０，Ｓ５１の処理は、図３に示すフローチャートのステップＳ１乃至ステップＳ５の処理、及びステップＳ６，７の処理と同じ処理であるので、以下ではその説明は省略し、ステップＳ４６乃至ステップＳ４９の処理についてのみ説明する。

ステップＳ４６の処理では、周囲車両シミュレーションパラメータ推定装置１１が、車間通信装置９を介して自車両周辺の他車両側に設けられた車間通信装置と通信することにより、他車両側に設けられた仮想障害物配置装置及び周囲観測装置により設定された仮想障害物の位置及び周囲車両パラメータに関する情報を取得する。なお、仮想障害物の位置及び周囲車両パラメータに関する情報を取得する他車両は、１台であっても複数台であってもよい。これにより、このステップＳ４６の処理は完了し、運転支援処理はステップＳ４６の処理からステップＳ４７の処理に進む。

ステップＳ４７の処理では、周囲車両シミュレーションパラメータ推定装置１１が、ステップＳ４６の処理により取得した情報を参照して、ステップＳ４５の処理により設定された仮想障害物と自車両周辺の他車両が設定した仮想障害物が同じものであるか否かを推定する。そして、ステップＳ４５の処理により設定された仮想障害物と自車両周辺の他車両が設定した仮想障害物が同じものでないと推定された場合、周囲車両シミュレーションパラメータ推定装置１１は、運転支援処理をステップＳ５０の処理に進める。一方、ステップＳ４５の処理により設定された仮想障害物と自車両周辺の他車両が設定した仮想障害物が同じものであると推定された場合には、周囲車両シミュレーションパラメータ推定装置１１は、運転支援処理をステップＳ４８の処理に進める。

ステップＳ４８の処理では、周囲車両シミュレーションパラメータ推定装置１１が、ステップＳ４６の処理により取得した情報を参照して、他車両の位置情報と周囲車両パラメータを算定し、算定された他車両の位置情報と周囲車両パラメータをシミュレーションパラメータ推定装置１１に入力する。これにより、このステップＳ４８の処理は完了し、運転支援処理はステップＳ４８の処理からステップＳ４９の処理に進む。

ステップＳ４９の処理では、シミュレーションパラメータ推定装置３は、周囲車両シミュレーションパラメータ推定装置１１から入力された他車両の位置情報と周囲車両パラメータを用いてマクロ交通流パラメータを推定し、推定されたマクロ交通流パラメータを交通流シミュレータ６に入力する。具体的には、シミュレーションパラメータ推定装置３は、自車両側の周囲観測装置から入力された周囲車両パラメータにより規定された車両周囲の車両配置が所定範囲内において周期的に繰り返されるとしてシミュレーション範囲を設定し、ステップＳ４８の処理により算出された他車両の位置情報と周囲車両パラメータを参照して、シミュレーション範囲内に含まれる他車両の位置を補正する。そして、シミュレーションパラメータ推定装置３は、シミュレーション範囲内に存在する各車両の位置及び速度をマクロ交通流パラメータとして設定する。これにより、このステップＳ４９の処理は完了し、運転支援処理はステップＳ４９の処理からステップＳ５０の処理に進む。

以上の説明から明らかなように、本発明の第３の実施形態となる運転支援装置によれば、周囲車両シミュレーションパラメータ推定装置１１が、自車両周辺の他車両側に設けられた周囲観測装置により算定された周囲車両パラメータに関する情報を車間通信装置９を介して取得し、シミュレーションパラメータ推定装置３が、取得した情報に基づいてマクロ交通流パラメータを補正するので、交通流シミュレーションをより精度高く実行することができる。

以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施の形態について説明したが、この実施の形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により本発明は限定されることはない。例えば、上記第２の実施形態となる運転支援装置と上記第３の実施形態となる運転支援装置とを組み合わせることにより運転支援装置を構成してもよい。すなわち、上記実施の形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施の形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。

本発明の第１の実施形態となる運転支援装置の構成を示すブロック図である。 図１に示すカメラの撮像範囲を示す図である。 図１に示す運転支援装置による運転支援処理の流れを示すフローチャート図である。 図３に示す運転支援処理の続きを示すフローチャート図である。 図１に示す周囲観測装置により生成される周囲地図の一例を示す図である。 図１に示すシミュレーションパラメータ推定装置により生成されるシミュレーション範囲の一例を示す図である。 図１に示す仮想障害物配置装置により配置される仮想的な障害物の一例を示す図である。 図７に示す障害物の配置位置を決定する方法の一例を示す図である。 現実及び仮想的な交通流から得られる周囲地図の一例を示す図である。 図１に示す運転支援装置により得られる効果を説明するための図である。 本発明の第２の実施形態となる運転支援装置の構成を示すブロック図である。 図１１に示す運転支援装置による運転支援処理の流れを示すフローチャート図である。 本発明の第３の実施形態となる運転支援装置の構成を示すブロック図である。 図１３に示す運転支援装置による運転支援処理の流れを示すフローチャート図である。

符号の説明

１ａ〜１ｄ：カメラ
２：周囲観測装置
３：シミュレーションパラメータ推定装置
４：ナビゲーション装置
５：仮想障害物配置装置
６：交通流シミュレータ
７：シミュレーション結果評価装置
８：情報提示装置
９：車間通信装置
１０：仮想障害物位置補正装置
１１：周囲車両シミュレーションパラメータ推定装置

Claims (15)

1. 車両に搭載され、運転者の運転行動の決定を支援する運転支援装置であって、
   車両周囲の現在の交通流を検出する交通流検出手段と、
   前記交通流検出手段によって検出された交通流に基づいて、仮想的な交通流をシミュレーションする交通流シミュレーション手段と、
   前記交通流シミュレーション手段がシミュレーションした仮想的な交通流に基づいて、車両周囲の将来の交通流を予測する交通流予測手段と
   を備えることを特徴とする運転支援装置。
2. 前記交通流シミュレーション手段が仮想的な交通流をシミュレーションする範囲内に任意の仮想障害物を設定する仮想障害物配置手段を備え、
   前記交通流シミュレーション手段は、前記仮想障害物配置手段によって設定された任意の仮想障害物を考慮して、前記仮想的な交通流をシミュレーションすること
   を特徴とする請求項１に記載の運転支援装置。
3. 前記交通流予測手段は、前記交通流シミュレーション手段によってシミュレーションされた仮想的な交通流と車両周囲の現在の交通流とを比較することにより、シミュレーションした仮想的な交通流の正当性を判断することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の運転支援装置。
4. 前記交通流予測手段は、前記交通流シミュレーション手段によってシミュレーションされた仮想的な交通流と車両周囲の現在の交通流とが同じである場合、前記仮想障害物配置手段が仮想障害物を設定した位置に実際に障害物が存在すると判断することを特徴とする請求項３に記載の運転支援装置。
5. 前記仮想障害物配置手段が仮想障害物を設定した位置に実際に障害物が存在すると判断した場合、障害物が存在することを運転者に報知する情報提示手段を備えることを特徴とする請求項４に記載の運転支援装置。
6. 前記交通流予測手段は、仮想的な交通流及び車両周囲の現実の交通流それぞれの特徴量を算出し、算出した特徴量の統計的検定を行うことにより、仮想的な交通流と車両周囲の現実の交通流とを比較することを特徴とする請求項３から請求項５のうち、いずれか１項に記載の運転支援装置。
7. 前記仮想障害物配置手段は、車両の平均走行速度に従って前記仮想障害物を設定する位置を決定することを特徴とする請求項２から請求項６のうち、いずれか１項に記載の運転支援装置。
8. 前記交通流検出手段は、
   車両周囲の現在の車両配置を検出する車両配置検出手段と、
   前記車両配置検出手段が検出した車両配置に基づいて、車両周囲の現在の車両配置を表すパラメータを算定するパラメータ算定手段と、
   前記パラメータ算定手段によって算定されたパラメータを利用して、前記交通流シミュレーションを実行するためのシミュレーションパラメータを算定するシミュレーションパラメータ算定手段と
   を備えることを特徴とする請求項１から請求項７のうち、いずれか１項に記載の運転支援装置。
9. 前記自車両周囲の道路形状を推定する道路形状推定手段を備え、
   前記交通流シミュレーション手段は、前記道路形状推定手段により推定された道路形状に従って前記仮想的な交通流をシミュレーションすること
   を特徴とする請求項１から請求項８のうち、いずれか１項に記載の運転支援装置。
10. 自車両周囲の他車両と情報通信する通信手段と、
    前記通信手段を介して自車両周囲の他車両側に設けられた運転支援装置から情報を取得し、取得した情報を考慮してシミュレーションした仮想的な交通流を補正する補正手段と
    を備えることを特徴とする請求項１から請求項９のうち、いずれか１項に記載の運転支援装置。
11. 前記補正手段は、前記通信手段を介して自車両周囲の他車両側に設けられた仮想障害物配置手段によって設定された仮想障害物の位置に関する情報を取得し、取得した情報に基づいて自車両側の仮想障害物配置手段により設定された任意の仮想障害物の位置を補正することを特徴とする請求項１０に記載の運転支援装置。
12. 前記補正手段は、他車両側で設定された任意の仮想障害物位置に基づく仮想的な交通流と現在の交通流との整合性を考慮して任意の仮想障害物の位置を補正することを特徴とする請求項１１に記載の運転支援装置。
13. 前記補正手段は、仮想障害物の位置の情報を前記通信手段を介して自車両周囲の他車両に送信することを特徴とする請求項１１に記載の運転支援装置。
14. 前記補正手段は、前記通信手段を介して自車両周囲の他車両側に設けられたパラメータ算定手段により算定されたパラメータを受信し、受信したパラメータに従って自車両側のパラメータ算定手段により算定されたパラメータを補正することを特徴とする請求項１０から請求項１３のうち、いずれか１項に記載の運転支援装置。
15. 車両に搭載されたコンピュータにより実行される、運転者の運転行動の決定を支援する運転支援プログラムであって、
    車両周囲の現在の交通流を検出する処理と、
    検出された現在の交通流に基づいて、仮想的な交通流をシミュレーションする処理と、
    シミュレーションされた仮想的な交通流に基づいて、車両周囲の将来の交通流を予測する処理と
    を前記コンピュータに実行させることを特徴とする運転支援プログラム。