JP2006099453A - 運転支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 自車両が他車両の運行に与える影響を積極的に評価して、これを他車両に発信することを可能とした車々間通信手段を備える運転支援装置を提供する。
【解決手段】 他車両Ｂ〜Ｄから車々間通信によって位置・速度情報を取得し、取得した位置・速度情報を基にして周囲の交通流の状況を推定し、後ろから来た車両Ｂが車線３００ａをはみ出して追い越したり、これに伴い、対向車線３００ｃの車両Ｃが通過待ちのため停車するなどして、駐車中の自車両が交通障害の原因になっていると判定した場合は、灯火装置を点滅させる等して周囲に自車両の存在を知らしめるとともに、他の車両Ｂ〜Ｄに対して車々間通信により駐車中の自車の存在を報知する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、車両に搭載されて運転者を支援する運転支援装置に関し、特に、他の車両と通信を行い、その情報を利用して運転者を支援する運転支援装置に関する。

他車両と、各車両が有している交通情報や自車両の運転状態、自車両が検知した周囲の状態等の情報を交信しあうことで、自車の進路に関する情報把握を可能とする車々間通信システムが知られている（例えば、特許文献１、２参照）。これらは、走行中の各車両が自車両の位置、速度等の情報を直接、または間接に相互に通信し合うことで、他車および交通の状況を把握し、自車両の走行に影響を与える可能性のある交通状況、他車両の状態を把握しようとするものである。
特開２００２−１８３８８９号公報 特開２００３−３４６２８８号公報

このような従来の装置は、自車両の走行に影響を与える可能性のある交通状況、他車両の状態を把握することを目的としており、自車両が他車両の運行に与える影響を積極的に評価するものではない。しかしながら、交通渋滞の緩和や円滑な車両流れの実現のためには、単に他車両が自車両の運行に与える影響を評価するだけにとどまらず、自車両が他車両の運行に与える影響を積極的に評価して、その評価結果を外部に向けて発信することが好ましい。

そこで本発明は、自車両が他車両の運行に与える影響を積極的に評価して、これを他車両に向けて発信することを可能とした車々間通信手段を備える運転支援装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明にかかる車両の運転支援装置は、車両に搭載されて周囲の車両と車両の運行状態に関する情報を交信する通信手段と、この通信手段により受信した情報と自車両の運行状態に関する情報を基にして周囲の交通状況を推定し、自車両が交通の妨げになっているか否かを判定する判定手段とを備えていることを特徴とする。

通信手段により受信した自車両の周囲に存在する他車両の運行状態（速度、位置）と、自車両内の測定手段により検出した自車両の運行状態（速度、位置等）から、自車両を含む周囲の交通状況を推定し、推定した交通状況（例えば、後続車両の停止、追い抜きや対向車両のすれ違い走行に伴う停止等）から、自車両が交通の妨げになっていないかを判定する。

判定手段で、自車両が交通の妨げになっていると判断した場合には、外部へ注意喚起を行う注意喚起手段をさらに備えているとよい。この注意喚起手段は、通信手段により、他車両へ注意喚起情報を送信するものや、車両の灯火装置または表示装置を用いて外部へ注意喚起を行うものであるとよい。

判定手段は、自車両が交通の妨げになっていると判断した場合には、運転者に対してその旨を報知する報知手段をさらに備えているとよい。報知手段は、車両内にいる運転者のみならず、車両を離れている運転者に対して通信手段を用いて報知するようにしてもよい。

本発明によれば、周囲の交通状況を判定して、自車両が交通の妨げになっているか否かを自律的に判断することができるため、周囲への影響を加味した運行支援を行うことが可能となる。

自車両が交通の妨げになっていると判定した場合には、車外に向けて注意喚起を行うことで、周辺の車両が自車両に注意して走行することを可能とする。この注意喚起を他車両へ車々間通信により行ってもよいが、灯火装置または表示装置を用いて注意喚起を行うと、車々間通信を利用していない車両や二輪車、歩行者等の注意も喚起できる。

運転者、特に車両を離れている運転者に対する報知手段を備えることで、駐車車両が交通の妨げとなっている場合に、運転者にその旨を速やかに報知することができ、駐車車両の移動を促す等の対策を講じることができる。

以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の参照番号を附し、重複する説明は省略する。

図１は、本発明に係る通信装置である車々間通信装置の概略構成を示すブロック図である。本車々間通信装置１００は、車両に搭載されて他車両に搭載された車々間通信装置と通信を行うものである。この車々間通信には、車々間通信装置間の直接通信のほかに、路側に配置された中継局を介した間接通信も含まれる。また、車々間通信装置１００はさらに、他の移動端末（携帯電話等）や固定端末（Ｗｅｂサーバ等）とも通信可能である。

送受信機１２は、アンテナ１１に接続され、高周波帯域（例えば、ミリ波やマイクロ波を用いたＧＨｚ帯）の電波を送受信することで他の端末装置との通信を行うものである。通信速度は数Ｍｂｐｓ以上であり、１００Ｍｂｐｓ超もありうる。通信方式としては帯域の有効利用のためスペクトラム拡散方式等を用いることができる。

送受信機１２は、高速の通信バス１３により、信号処理装置１４に接続されている。信号処理装置１４は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＣＰＵ等によって構成されている。この信号処理装置１４は、高速の通信バス１５により、ゲートウェイ装置１６に接続されるとともに、通信管理ＥＣＵ２１と、運転支援ＥＣＵ２２に接続されている。信号処理装置１４は、送受信機１２との間で送受するデータを一時的に格納するためのデータバッファ１４１と、送受信データの流れを管理する信号フロー管理手段１４２と、受信データ、送信データを処理し、データを用いた各種の判定を行う信号処理判定手段１４３から構成される。

ゲートウェイ装置１６は、車内ＬＡＮ１７に接続され、これに接続された各種のマルチメディア装置３０、制御装置３２、計測装置３４、表示・灯火装置３６との間で信号を送受する。マルチメディア装置３０としては、ナビゲーションシステム、オーディオ・ビデオシステム、車載カメラ、車載通信端末（相互接続された携帯電話・可搬式コンピュータ等の移動端末を含む。）が挙げられる。制御装置３２としては、エンジン制御装置、ブレーキ制御装置、車両挙動制御装置等が挙げられる。計測装置３４としては、ドアの開閉スイッチ、車両の起動スイッチ等の各種スイッチ等が挙げられる。表示・灯火装置３６としては、ブレーキランプ、ハザードランプ、表示パネル等のほかクラクション等の音声による報知手段も含む。なお、車速センサ、Ｇセンサ、エンジン回転数センサ等の各種のセンサは直接車内ＬＡＮに接続されていてもよいが、制御装置３２（例えばエンジン制御装置）を通じて必要な情報を授受するようにしてもよい。

通信管理ＥＣＵ２１、運転支援ＥＣＵ２２もそれぞれ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＣＰＵ等によって構成されている。通信管理ＥＣＵ２１は、信号処理装置１４の作動を制御する機能を有しており、運転支援ＥＣＵ２２は、信号処理装置１４による判定結果を基にして、各制御装置３２のほか、表示・灯火装置３６やマルチメディア装置３０の作動を制御するものである。

信号処理装置１４、通信管理ＥＣＵ２１、運転支援ＥＣＵ２２は、ハード的に明確に区分されていなくてもよく、その一部または全部が、共通のＣＰＵを用いてソフトウェア的に区分されていてもよい。また、信号処理装置１４、、通信管理ＥＣＵ２１、運転支援ＥＣＵ２２内の各部もハード的に明確に区分されていてもよく、複数のブロックが同一のハードウェアを共有する構成をとっていてもよい。

図２は、この車々間通信装置を用いた通信システムの概略構成図である。車両２００Ｍ、２００Ｎの各車々間通信装置１００Ｍ、１００Ｎは、それぞれに接続されたアンテナ１１Ｍ、１１Ｎから周囲に対して信号を送信するとともに、周囲から信号を受信する。各車々間通信装置１００は、通信圏内に存在する車両との間で直接相互通信を行うほか、通信圏内に存在する車両や固定局４００（専用アンテナ４０１と送受信機４０２から構成される。）に通信内容を中継してもらい、これを順次繰り返すことで直接通信の圏外にある車両とも、通信を行うことができる。

次に、この車々間通信装置１００を利用した車々間通信について説明する。図３は、この通信処理の処理内容を示すフローチャートである。車々間通信装置１００は、車両の起動スイッチがオフにされている場合でも、作動可能であり、特に、運転者らの操作によって動作が強制的に停止されていない限り作動を続ける。以下の動作は、特に表記のない限り、通信管理ＥＣＵ２１によって実行される。

まず、送受信機１２によりアンテナ１１を用いて、通信データを受信する（ステップＳ１）。受信したデータは、一旦データバッファ１４１中に格納される。

図４は、この通信データのフォーマットの一例を示す図である。送受信データは、常時送受信される基本情報部と、必要に応じて付与される付加情報部からなる。基本情報部は、ヘッダ情報、フッタ情報とその間に挿入される基本情報からなり、基本情報は、発信元の車両を特定するためのＩＤ情報と、当該車両の位置情報、速度情報（進行方向を含む）からなる（図４（ａ）参照）。付加情報を含む場合は、基本情報の後に付加情報ヘッダと、相手先ＩＤ、送信データの優先度、車両の各種状態や周囲の状態、行先等を含む付加情報データが挿入される（図４（ｂ）参照）。中継通信を行う場合には、付加情報部に中継通信であることを示す中継フラグと、相手先、中継優先順位、参照可否フラグ、情報加工可否フラグ、破棄可否フラグ等の中継通信に必要な情報が挿入される。

データ受信が終了したら、車両停止中、かつ、エンジン停止中か否かを判定する（ステップＳ２）。車両の停止は、車速センサの出力から判定すればよく、エンジンの停止はエンジン回転数センサまたはクランク角センサの出力をもとにして判定を行えばよい。走行中か、停車中でもエンジンが作動中の場合には、ステップＳ３へと移行し、車両が停止中で、かつ、エンジンも停止している（駐車中の）場合のみ、ステップＳ１１へと移動する。

ステップＳ３では、計測装置３４から得られた情報を基にして信号処理判定手段１４３により、自車動向を判定するとともに、受信した他車の位置・速度情報に基づいて他車両の動向および周囲の交通流を解析する。このとき、ナビゲーション装置に格納されている道路情報（例えば、車線数、制限速度情報）等を用いると、自車両周辺における他車の交通状況を的確に判別することができ好ましい。

次に、解析した交通流を基にして自車周辺における交通障害（渋滞等）の発生可能性を判定する（ステップＳ４）。そして、判定結果を基にして運転支援が必要な状況か否かを判定する（ステップＳ５）。

渋滞等が発生している場合や、自車に異常に接近しつつある他車両等が存在する場合には、運転支援が必要と判定し、運転支援操作を実施する（ステップＳ６）。ここでは、まず、運転支援に必要な情報を運転支援ＥＣＵ２２へと送信する。運転支援ＥＣＵ２２は、この結果を基にして必要な運転支援動作を決定し、支援動作の内容を表す制御信号をゲートウェイ装置１６へと送信する。ゲートウェイ装置１６は、受信した制御信号を車内ＬＡＮ１７を通じてマルチメディア装置３０や制御装置３２、表示・灯火装置３６へと送信することで、運転支援を実行する。

マルチメディア装置３０、制御装置３２、表示・灯火装置３６は、受信した制御信号に基づいて各種の処理を行う。例えば、進路方向の車両から工事や渋滞情報が得られた場合には、ナビゲーションシステムによりその旨を報知し、迂回路の情報を提供する。また、前方車両から緊急ブレーキ操作を行った旨の情報が得られた場合には、自車の速度、前方車両との距離等をもとにして、運転者に対して警報を発したり、さらに、追突回避のために自動的に減速・制動を行ったり、プリクラッシュシステムを作動させる等の乗員保護システムを作動させてもよい。

また、追い越し操作前に、前方車両に追い越しの許可を求めたり、合流時に本線の車両に割り込み許可を求める場合等、相手車両への回答を要する送信があった場合には、マルチメディア装置３０により、相手車両からの送信データを表示し、回答を入力または選択させるようにするとよい。

ステップＳ６終了後およびステップＳ５で運転支援は不要と判定した場合には、ステップＳ７へと移行して送信データの準備・送信を行う。具体的には、信号フロー管理手段１４２が、自車情報をもとにして基本情報と自車情報に関する付加情報を作成し、これにデータバッファ１４１に格納されている受信データ中の中継情報を付加することで送信データを作成し、データバッファ１４１に格納する。作成が終了したら、送受信機１２からアンテナ１１を通じて作成した送信データを送信する。

送信後は、車々間通信の終了判断を行う（ステップＳ８）。例えば、運転者により車々間通信がオフにされた場合や、駐車場等の周囲の交通に影響を与えないエリアに入った場合に車々間通信を終了すべきと判断する。終了すべきと判断した場合には、終了判断要因を不揮発メモリ等に記録して（ステップＳ９）、処理を終了する。一方、継続すべきと判断した場合には、ステップＳ１へと戻る。

一方、ステップＳ１１では、受信した他車の位置・速度情報と自車状況に基づいて他車両の動向および周囲の交通流を解析する。ここで、自車状況については、計測装置３４から情報を新たに取得してもよいし、停止時点のデータを保持しておいてもよい。このとき、ナビゲーション装置に格納されている道路情報（例えば、車線数、制限速度情報）等を用いると、自車両周辺における他車の交通状況を的確に判別することができ好ましい。この道路情報等についても停止時点で取得しておいたデータを保持しておくと、ナビゲーション装置等の電源を切断したままにできるため、補機の消費電力を抑えることができ好ましい。

次に、交通流の解析結果から、自車が交通の障害となっている可能性を判定する（ステップＳ１２）。例えば、片側１車線の道路で、駐車中の自車両を中心に相互通行していると推定される場合、片側が他車線の道路でも、自車両の後ろで、自車両が駐車している路線から他の車線へ車線変更する車両が多数存在する場合、自車両の横を通過する際に減速する車両が多数存在する場合、等に自車が交通の障害となっていると判定するとよい。

障害となっていないと判定した場合には、ステップＳ８へと移行する。この場合には、自車両のデータ送信は行わず、受信のみを行うスタンバイ（休止）モードで運用されることになる。休止モードの場合には、特に電力を消費する送信動作を行わず、電力消費の少ない受信動作のみに動作を限定することで、消費電力が抑えられる。なお、自車両を挟む車両間での直接通信に支障が生じており、自車両が中継を行うことで、これらの車両間での通信が円滑に行えると予想される場合（例えば、通行量の少ない山道等における駐車時）には、スタンバイモードを抜けて中継通信を行うとよい。

逆に障害となっていると判定した場合には、ステップＳ１３へと移行して、運転者が乗車中であるか否かを判定する。この判定は、例えば、着座センサやリモートキーによるキー位置判定を基にして行うとよい。運転者が乗車中であると判定した場合には、ステップＳ１４へと移行して、マルチメディア装置３０のスピーカーや表示パネル・ディスプレイ等を用いて音声や画像等により運転手に自車両が交通の障害になっている旨を報知して、車両の速やかな移動を促す。この場合には、スピーカーや表示パネル・ディスプレイが注意喚起手段として機能する。報知が終了したら、ステップＳ８へと移行する。この場合には、スタンバイモードを継続する。

一方、ステップＳ１３で運転者が不在であると判定した場合には、表示・灯火装置３６を用いて車外に注意喚起を行う（ステップＳ１５）。例えば、クラクションを鳴動する、ハザードランプ、ヘッドランプ、ブレーキランプ等を点滅ないし転倒することで自車が駐車中であることを他車両の運転手や歩行者等に知らしめる。また、後部に外部向けの表示装置を設け、この表示装置に駐車中である旨を表示してもよい。この場合、これらの表示・灯火装置が注意喚起手段として機能する。このように、表示・灯火装置３６を用いて注意喚起を行うことで、車々間通信を利用していない車両や二輪車、自転車の運転者や歩行者に対しても駐車中であることを喚起できる。

注意喚起後は、ステップＳ７へと移行する。これにより、休止モードから通常の通信モードへと移行して、送受信機１２、アンテナ１１によりデータの送信を行う。この際に、自車が駐車中である旨を付加情報として通知するとよい。これにより、直接または間接に自車両と車々間通信が可能な他車両の運転者に対して交通障害の存在を事前に通知することで、他車両の運転者に自車両への接近前に迂回等の措置をとることを可能とするので、渋滞等の発生を抑制することができる。

また、運転者の携帯している移動端末（例えば、携帯電話）に対して、自車両が交通の障害になっている旨を通知してもよい。この場合、運転者が車両を別の場所へ移動させるなど速やかに対応することができる。

さらに、運転者から移動端末または固定端末を用いて定型フォームに基づく回答を送信し、車々間通信装置１００はこのデータを受信して（ステップＳ１）、その内容に応じた付加情報を生成して送信データに付加し（ステップＳ７）、他の車両の移動端末へ送信すると、他車両の運転者が交通障害となる駐車車両を早期に認識することができる。なお、運転者との通信は、運転者の有する移動端末と送受信機１２間の直接通信に限られるものではなく、商用の無線通信（携帯電話等）を介した間接通信や、他の通信装置（近距離無線等）を利用した直接または間接通信であってもよい。

図５は、この車々間通信装置１００によって自車両（駐車車両）を原因とする交通障害の判断事例を説明する図である。ここでは、片側１車線の道路３００において、自車Ｍが車線３００ａの路側帯３００ｂに駐車している状態を示している。対向車線３００ｄにも路側帯３００ｅが存在し、両方の路側にガードレールを挟んで歩道３００ｃ、３００ｆがある。

駐車中の自車Ｍとの衝突を避けるため、車線３００ａを走行する車両は、車線３００ａから対向車線３００ｄにはみ出して走行する必要がある（車両Ｂ１〜Ｂ４）。対向車線３００ｄ側の路側帯３００ｅが車両走行に十分な状態でない場合（例えば、幅が十分でない場合や駐車車両等が存在する場合）には、対向車線３００ｄを走行する車両Ｃ、Ｄも通過待ちのため、自車Ｍの手前で減速、停止する必要が生ずる。

本発明によれば、このような自車両Ｍ脇を通過する車両Ｂ〜Ｄから車々間通信により位置・速度情報を取得して、周囲の交通流の状況を推定し、自車両Ｍが交通障害の要因となっているか否かを判定する。交通障害の要因となっていると判定した場合には、灯火装置を点滅させる等して付近を走行中の車両や歩行者等に対して自車両Ｍの存在を知らしめる。また、車々間通信により他車両に対して自車両Ｍの存在を報知する。これにより、車々間通信を行っている他車両に対してのみならず、車々間通信を行っていない車両やその機能を有しない二輪車、自転車の運転者や歩行者に対しても自車両Ｍの存在を報知できる。このため、周囲を走行中の他車両の運転者や歩行中の歩行者に対して広く注意喚起を行うことができる。

さらに、車両を離れている運転者に対して、自車両の移動を促すことができるため、運転者が気づかないまま交通障害が深刻化するのを抑制することができる。また、車外の運転者が発信した情報を付加情報に織り込んで車々間通信により他車両の運転者へと伝えることで、交通障害の持続時間等の予測や迂回の必要性判断等をより精度よく行うための資料を提供する。これにより、自車両を原因とした交通障害の緩和を図れる。

本発明に係る通信装置である車々間通信装置の概略構成を示すブロック図である。 図１の車々間通信装置を用いた通信システムの概略構成図である。 図１の装置の通信処理内容を示すフローチャートである。 通信データのフォーマットの一例を示す図である。 車々間通信装置１００によって自車両（駐車車両）を原因とする交通障害の判断事例を説明する図である。

符号の説明

１１…アンテナ、１２…送受信機、１３…通信バス、１４…信号処理装置、１５…通信バス、１６…ゲートウェイ装置、３０…マルチメディア装置、３２…制御装置、３４…計測装置、３６…表示・灯火装置、１００…車々間通信装置、１４１…データバッファ、１４２…信号フロー管理手段、１４３…信号処理判定手段、２００…車両、３００…道路、４００…固定局、４０１…専用アンテナ、４０２…送受信機、Ｂ〜Ｄ…車両。

Claims (5)

1. 車両に搭載されて周囲の車両と車両の運行状態に関する情報を交信する通信手段と、前記通信手段により受信した情報と自車両の運行状態に関する情報を基にして周囲の交通状況を推定し、自車両が交通の妨げになっているか否かを判定する判定手段とを備えていることを特徴とする運転支援装置。
2. 前記判定手段で、自車両が交通の妨げになっていると判断した場合には、外部へ注意喚起を行う注意喚起手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１記載の運転支援装置。
3. 前記注意喚起手段は、前記通信手段により、他車両へ注意喚起情報を送信することを特徴とする請求項２記載の運転支援装置。
4. 前記注意喚起手段は、車両の灯火装置または表示装置を用いて外部へ注意喚起を行うことを特徴とする請求項２記載の運転支援装置。
5. 前記判定手段は、自車両が交通の妨げになっていると判断した場合には、運転者に対してその旨を報知する報知手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１記載の運転支援装置。

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