JP2007122472A - 運転支援システムおよびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】他の車両やインフラに依存せずに自車両のみで、信号機の視認を確保するような運転支援を行う。
【解決手段】自車両１が信号機認知位置に至る前に先行車両２との実際の車間距離Ｌｒが必要車間距離Ｌｎよりも短ければ、必要車間距離Ｌｎの確保を促す報知を行う。例えば「信号機を認識可能な車間距離が確保できていません。車間距離を空けてください」といった内容の報知を行う。必要車間距離Ｌｎは、信号機認知位置距離Ｌｓ×｛（先行車両車高ｈ２−運転者目線高さｈ１）／（信号機高さｈ３−運転者目線高さｈ１）｝にて算出する。一方、破線で示すように、自車両１が信号機認知位置に至った後に先行車両２との実際の車間距離Ｌｒが必要車間距離Ｌｎよりも短ければ、例えば「信号機を認識可能な車間距離が確保できていません。信号機に注意してください」といった報知を行う。
【選択図】図４

Description

本発明は、車両の運転者の運転を支援する技術に関し、特に信号機の視認が可能な車間を通知したり、車間制御を実行する技術に関する。

車両で道路を走行中、先行車両が車高の高いトラック・バスなどであった場合、その先行車両の前方の様子が確認できない状況が想定される。そのため、例えば交差点などで信号機が死角に入ってしまって交差点進入時には既に信号が赤に変わってしまっていたり、先行車両車が急ブレーキをかけた場合には先行車両に異常に接近してしまうといった不都合が考えられる。

このような不都合防止のため、車両の運転者の運転を支援する技術の一つとして、前方に存在する信号機の状態が先行車両の死角となっているような場合、その信号機の情報を後続車に知らせる技術が考えられている。例えば特許文献１においては、先行車両にて前方情報を撮影したカメラ画像を後続車に転送する技術が開示され、また、特許文献２においては、先行車両が信号機から状態を受信し、その情報を後続車に視覚的に知らせる技術が開示されている。
特開２００３−６７９７号公報 特開２００４−３６２０６４号公報

しかしながら、これらはいずれも、先行車両が情報を取得し後続車へ知らせるシステムを備えていることが条件となり、当該システムを備えていない車両が先行車両の場合は、後続車はやはり前方の信号機の状態が視認できないこととなる。

そこで、本発明は、このような問題を解決し、他の車両やインフラに依存せずに自車両のみで、信号機の視認を確保するような運転支援を行うことを目的とする。

上記課題を解決するためになされた請求項１に係る運転支援システムは、 自車両（１：以下同様に、実施形態における対応構成要素の符号を括弧内に示す。）の現在位置を特定する現在位置特定手段（２１）と、先行車両（２）と自車両（１）との車間距離を検出する車間距離検出手段（５０）と、前記先行車両（２）の車高（ｈ２）を検出する車高検出手段（６０）と、運転者への報知を行う報知手段（２６，２７）と、制御手段（２９）と、を備え、車両に搭載されて用いられる運転支援システムである。そして制御手段（２９）が、次のような制御を実行する。

まず、信号機（３）の位置及び高さ（ｈ３）を特定可能なデータを含む地図データと、自車両（１）の現在位置を特定する現在位置特定手段（２１）によって特定された現在位置とに基づいて、自車両（１）が次に通過予定の信号機（３）の位置を決定する。そして、その信号機（３）の位置から所定距離手前の位置を信号機認知位置として決定する。また、先行車両（２）の車高（ｈ２）を検出する車高検出手段（６０）による検出結果に基づいて先行車両（２）が存在するか否か判断し、先行車両（２）が存在する場合には、車高検出手段（６０）によって先行車両（２）の車高（ｈ２）を検出する。そして、その検出した先行車両（２）の車高（ｈ２）を加味して、信号機認知位置において次の通過予定の信号機（３）を運転者が視認可能な最短の車間距離である必要車間距離（Ｌｎ）を算出する。そして、先行車両（２）と自車両（１）との車間距離を検出する車間距離検出手段（５０）によって検出した車間距離（Ｌｒ）が、算出した必要車間距離（Ｌｎ）未満の場合には、報知手段（２６，２７）を介して前記必要車間距離（Ｌｎ）の確保を促す報知を運転者に対して行う。

このように、先行車両（２）の車高（ｈ２）を考慮して、次に通過予定の信号機（３）の信号機が確認可能な車間距離を算出し、その車間距離の確保ができていなければ、運転者に対して確保を促す報知を行う。そのため、信号機認知位置に到達するまでにその報知がなされれば、その報知を見た運転者は車間距離を確保するように運転することができる。したがって、本発明の運転支援システムによれば、他の車両やインフラに依存せずに自車両のみで、信号機の視認を確保するような運転支援を行うことができる。

また、制御手段が行う報知制御に関しては、その報知内容を信号機認知位置に至る前と至った後とで変化させてもよい。つまり、請求項２に示すように、信号機認知位置に至るまでは、車間距離が必要車間距離未満であれば必要車間距離の確保を促す報知を行い、信号機認知位置に至った後は、車間距離が必要車間距離未満であれば必要車間距離の確保ができていないため信号機に対する注意を促す報知を行うのである。信号機認知位置に至ってもなお車間距離が必要車間距離未満である場合には、それ以降に必要車間距離を確保することが難しくなるため、報知の主眼を信号機に対する注意喚起へ移行し、例えば「信号機を認識可能な車間距離が確保できていません。信号機に注意してください」といった報知を行って、運転者に対して信号機への注意喚起を行うのである。

なお、報知手段（２６，２７）の具体的な構成としては、画像を表示する表示手段（２６）を備えていてもよいし、音声を出力する音声出力手段（２７）を備えていてもよいし、これら表示手段と音声出力手段の両方を備えていてもよい。特に、信号機認知位置に至った後に関しては、少なくとも音声出力手段による音声による報知を採用することが好ましい。

上述の発明は、運転者に報知することで、その報知にしたがって運転者が必要な車間距離をとるよう運転することを期待するものである。一方、運転者による車間距離確保のための運転に頼るのではなく、運転支援システムが自動的に車間距離を制御するようにしてもよい。

その場合の運転支援システムは、自車両（１）の現在位置を特定する現在位置特定手段（２１）と、先行車両（２）と自車両（１）との車間距離を検出する車間距離検出手段（５０）と、前記先行車両（２）の車高（ｈ２）を検出する車高検出手段（６０）と、自車両を加速させたり減速させたりする加減速手段（７０，８０）と、車間距離検出手段（６０）によって検出した車間距離が目標の車間距離になるよう加減速手段（７０，８０）を制御する車間制御を含む各種制御を実行する制御手段（２９）と、を備え、車両に搭載されて用いられる運転支援システムである。そして制御手段（２９）が、次のような制御を実行する。

まず、信号機（３）の位置及び高さ（ｈ３）を特定可能なデータを含む地図データと、自車両（１）の現在位置を特定する現在位置特定手段（２１）によって特定された現在位置とに基づいて、自車両（１）が次に通過予定の信号機（３）の位置を決定する。そして、その信号機（３）の位置から所定距離手前の位置を信号機認知位置として決定する。また、先行車両（２）の車高（ｈ２）を検出する車高検出手段（６０）による検出結果に基づいて先行車両（２）が存在するか否か判断し、先行車両（２）が存在する場合には、車高検出手段（６０）によって先行車両（２）の車高（ｈ２）を検出する。そして、その検出した先行車両（２）の車高（ｈ２）を加味して、信号機認知位置において次の通過予定の信号機（３）を運転者が視認可能な最短の車間距離である必要車間距離（Ｌｎ）を算出する。そして、先行車両（２）と自車両（１）との車間距離を検出する車間距離検出手段（５０）によって検出した車間距離（Ｌｒ）が、算出した必要車間距離（Ｌｎ）未満の場合には、必要車間距離（Ｌｎ）を確保できるよう加減速手段（７０，８０）を制御するのである。

このようにすれば、先行車両（２）の車高（ｈ２）を考慮して、次に通過予定の信号機（３）が確認可能な車間距離を算出し、その車間距離の確保ができていなければ、必要な車間距離を確保できるよう自動的に車間制御を行う。したがって、本発明の運転支援システムによれば、他の車両やインフラに依存せずに自車両のみで、信号機の視認を支援できるようになる。

なお、このように自動的に車間制御を行う場合には、自動的に車間制御すると共に運転者への報知も行うようにするとよい。つまり、請求項４に示すように、さらに、運転者への報知を行う報知手段（２６，２７）を備え、検出した車間距離が必要車間距離を確保できるよう加減速手段（７０，８０）を制御する際には、制御手段（２９）が報知手段（２６，２７）を介してその旨を報知するのである。

「その旨」とは、車間制御を実行する旨である。必要車間距離を確保できるよう加減速手段を制御する場合、具体的には減速することとなる。何らの報知もなく自車両が減速してしまうと、運転者が不審に感じるおそれがある。したがって、車間制御を実行する旨が報知されれば、適切な車間制御の結果によって自車両が減速したことを運転者が把握でき、不審に感じるおそれを回避できる。

ところで、前記「信号機認知位置を決定するための所定距離」に関しては、例えば車速に基づいて定まる車両停止可能距離を基準として定めることが考えられる。例えば、時速６０ｋｍ／ｈで車両が走行している場合に、ブレーキをかけて車両が停止可能な距離として例えば６０ｍといった距離が考えられる。そのため、信号機位置（つまり、赤信号の場合に車両が停止すべき位置）から車両停止可能距離である６０ｍ手前を信号機認知位置とすることが考えられる。

また、前記「必要車間距離」は、下記の式によって算出することが考えられる。
必要車間距離（Ｌｎ）＝
信号機認知位置距離（Ｌｓ）×｛（先行車両車高（ｈ２）−運転者目線高さ（ｈ１））／（信号機高さ（ｈ３）−運転者目線高さ（ｈ１））｝
ただし、道路勾配がある場合、信号機の位置、先行車両の位置、そして自車両の位置の高度（海抜何メートルかという意味）によって、必要車間距離（Ｌｎ）が異なる。特に急な登り坂や下り坂の場合には、何らかの補正を施した方がよい。そこで請求項７に示すようにすることが考えられる。

前提として、地図データには、信号機の位置として緯度・経度に加えて高度も含まれており、現在位置特定手段（２１）は、現在位置として緯度・経度に加えて高度も特定可能であり、さらに、車高検出手段（６０）によって車高を検出した先行車両の存在位置の高度を検出する先行車両高度検出手段を備えている必要がある。

このような前提の元で、制御手段（２９）は、必要車間距離（Ｌｎ）を算出する際、信号機位置の高度と現在位置特定手段（２１）によって特定された現在位置の高度との差、及び先行車両高度検出手段によって検出された先行車両の高度と現在位置特定手段（２１）によって特定された現在位置の高度との差も加味して算出するのである。

また、請求項８に記載のような、請求項１〜７の何れかに記載の運転支援システムにおける制御手段として機能させるプログラムを、運転支援システムが内蔵するコンピュータに実行させるようになっていてもよい。このようになっていれば、例えば、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のコンピュータが読みとり可能な記録媒体にプログラムを記録し、そのプログラムを必要に応じてコンピュータにロードして起動することによりコンピュータを運転支援システムの案内制御手段として機能させることができる。また、プログラムはネットワーク等を用いて流通させることも可能であるため、運転支援システムの機能向上も容易である。

以下、本発明が適用された実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明の実施の形態は、下記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。

［ナビゲーション装置１の構成説明］
図１は、本発明の運転支援システムが有する機能が組み込まれた車載システムの概略構成を示すブロック図である。本車載システムは、ナビゲーション装置２０、車間距離検出装置５０及び車高検出装置６０によって構成される。

ナビゲーション装置２０は、車両に搭載され、車両の現在位置を検出する位置検出器２１と、利用者からの各種指示を入力するための操作スイッチ群２２と、操作スイッチ群２２と同様に各種指示を入力可能であってナビゲーション装置２０とは別体となったリモートコントロール端末（以下、リモコンと称す）２３ａと、リモコン２３ａからの信号を入力するリモコンセンサ２３ｂと、パケット通信網等に接続して外部と通信を行う外部通信機２４と、地図データや音声データ等が記録された地図記憶媒体からデータを入力する地図データ入力器２５と、地図や各種情報の表示を行うための表示部２６と、各種のガイド音声等を出力するための音声出力部２７と、利用者が発話した音声に基づく電気信号を出力するマイクロフォン２８と、車内ＬＡＮ４０を介して他の装置と様々な情報をやりとりする車内ＬＡＮ通信部３０と、上述した位置検出器２１，操作スイッチ群２２，リモコンセンサ２３ｂ，外部通信機２４，地図データ入力器２５，マイクロフォン２８からの入力に応じて各種処理を実行し、外部通信機２４，表示部２６，音声出力部２７，車内ＬＡＮ通信部３０を制御する制御部２９とを備えている。

位置検出器２１は、ＧＰＳ（Global Positioning System）用の人工衛星からの電波を図示しないＧＰＳアンテナを介して受信してその受信信号を出力するＧＰＳ受信機２１ａと、車両に加えられる回転運動の大きさを検出するジャイロスコープ２１ｂと、車両の前後方向の加速度等から走行した距離を検出するための距離センサ２１ｃとを備えている。そして、これら各センサ等２１ａ〜２１ｃからの出力信号に基づいて制御部２９が、車両の位置，方位，速度等を算出する。なお、ＧＰＳ受信機２１ａからの出力信号に基づいて現在位置を求める方式は様々な方式があるが、単独測位方式、相対測位方式の何れであってもよい。

操作スイッチ群２２は、表示部２６の表示面と一体に構成されたタッチパネル及び表示部２６の周囲に設けられたメカニカルなキースイッチ等から構成される。尚、タッチパネルと表示部２６とは積層一体化されており、タッチパネルには、感圧方式，電磁誘導方式，静電容量方式，あるいはこれらを組み合わせた方式など各種の方式があるが、その何れを用いてもよい。

外部通信機２４は、路側に設置された光ビーコンや電波ビーコン等を介してＶＩＣＳの情報センタから事故情報や渋滞情報等を取得する。
地図データ入力器２５は、図示しない地図データ記憶媒体（例えばハードディスクやＤＶＤ−ＲＯＭ等）に記憶された各種データを入力するための装置である。地図データ記憶媒体には、地図データ（ノードデータ、リンクデータ、コストデータ、背景データ、道路データ、名称データ、マークデータ、交差路データ、施設のデータ等）、案内用の音声データ、音声認識データ等が記憶されている。また、信号機に関しては、その存在位置（緯度・経度・高度）及び高さ（ｈ３）が記録されている。

表示部２６は、カラー表示装置であり、液晶ディスプレイ，有機ＥＬディスプレイ，ＣＲＴなどがあるが、その何れを用いてもよい。表示部２６の表示画面には、位置検出器２１にて検出した車両の現在位置と地図データ入力器２５より入力された地図データとから特定した現在地を示すマーク、目的地までの誘導経路、名称、目印、各種施設のマーク等の付加データとを重ねて表示することができる。また、施設のガイド等も表示できる。

音声出力部２７は、地図データ入力器２５より入力した施設のガイドや各種案内の音声を出力することができる。
マイクロフォン２８は、利用者が音声を入力（発話）するとその入力した音声に基づく電気信号（音声信号）を制御部２９に出力するものである。利用者はこのマイクロフォン２８に様々な音声を入力することにより、ナビゲーション装置２０を操作することができる。

車内ＬＡＮ通信部３０は、車内ＬＡＮ４０を介して車内ＬＡＮ４０に接続された様々な機器、例えば、車間距離検出装置５０や車高検出装置６０、あるいは図示しないエンジンＥＣＵ等と通信を行う。

制御部２９は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，ＳＲＡＭ，Ｉ／Ｏ及びこれらの構成を接続するバスラインなどからなる周知のマイクロコンピュータを中心に構成されており、ＲＯＭ及びＲＡＭに記憶されたプログラムに基づいて各種処理を実行する。例えば、位置検出器２１からの各検出信号に基づき座標及び進行方向の組として車両の現在位置を算出し、地図データ入力器２５を介して読み込んだ現在位置付近の地図等を表示部２６に表示する処理や、地図データ入力器２５に格納された地図データと、操作スイッチ群２２やリモコン２３ａ等の操作に従って設定された目的地とに基づいて現在位置から目的地までの最適な経路を算出する経路算出処理や、その算出した経路を表示部２６に表示させたり音声出力部２７に音声として出力させることにより経路を案内する経路案内処理等を実行する。

また、制御部２９は、音声認識処理も実行可能な構成となっている。もちろん、音声認識に係る処理部とナビゲーションに係る処理部とを分離して構成することも可能であるが、ここでは制御部２９内に音声認識処理を実行可能な構成を構築している。

また、ナビゲーション装置２０は、車内ＬＡＮ４０を介して車間距離検出装置５０及び車高検出装置６０と接続されている。
車間距離検出装置５０は、先行車両と自車両との間の距離を検出するためのものである。車両前方に配置されたレーダから車両前方に位置する障害物へ電波を送信し、車両前方に位置する障害物からの反射波（正確には何らかの電波）を受信する。そして、この受信結果に基づいて、自車両と先行車両との距離を検出する。なお、先行車の特定や車間距離の検出の方法については公知の技術であるので、詳しい説明は省略する。

また、車高検出装置６０は、先行車両の高さ（車高）を検出するためのものである。例えば車両前方（例えばフロントグリルやルームミラー裏等）に設置されたカメラで撮像した画像を解析して車高を検出したり、あるいはレーダを用いて車高を検出する方法が考えられる。なお、先行車の高さを検出する方法については公知の技術であるので、詳しい説明は省略する。

［運転支援のための作動説明］
次に、制御部２９が実行する処理のうち、信号機を視認可能な車間距離を確保するように運転者に報知して運転を支援するための処理について、図２のフローチャートを用いて説明する。

（運転支援処理の説明）
まず、自車両の現在位置を基に進路を予測し、次に通過する信号機３を決定する（Ｓ１０）。この進路の予測は目的地までの経路が設定されているか否かで変わる。具体的には、目的地までの案内経路が設定されている場合には、その案内経路上の次に通過する信号機３が該当する。また、案内経路が設定されていない場合には、例えば自車両が道なりに進んだ場合に次に通過する信号機が該当する。したがって、次に通過する信号機３は、案内経路のデータや地図データに基づいて決定する。

Ｓ１０で次に通過する信号機３が決定すると、次に、その対象とした信号機３に対し、地図データ入力器２５に格納されている地図データ中から信号機３の位置（緯度・経度・高度）、高さｈ３を取得する（Ｓ２０）。

次に、信号機認知位置距離Ｌｓを求める（Ｓ３０）。この信号機認知位置距離Ｌｓに関して、図３も参照して説明する。
この信号機認知位置距離Ｌｓは、信号機３の位置から信号機認知位置までの距離であって、例えば車速に基づいて定まる車両停止可能距離を基準として定めることが考えられる。例えば時速６０ｋｍ／ｈで車両が走行している場合、ブレーキをかけて車両が停止可能な距離として例えば６０ｍといった距離が考えられる。そのため、信号機位置（つまり、赤信号の場合に車両が停止すべき位置）から車両停止可能距離である６０ｍ手前を信号機認知位置とすることが考えられる。この信号機認知位置においては、自車両の運転者が対象となる信号機３の状態を認知し、その信号機３が設置されている交差点等の車両停止位置に到達するまでに十分に状況判断し、適切な運転操作を行うことが可能である。したがって、この信号機認知位置と信号機３との距離を信号機認知位置距離Ｌｓとする。なお、車両停止可能距離は、もちろん車種によって差がある。そのため、車種によって車両停止可能距離を定め、その車両停止可能距離を制御部２９が記憶しておけばよい。

次に、車高検出装置６０を用いて先行車両２が存在するか否か判断する（Ｓ４０）。上述のように、車高検出装置６０は例えば車両前方（ルームミラー裏等）に設置されたカメラで撮像した画像を解析して車高を検出する。その画像解析において、先行車両２が存在するか否か判断する。

先行車両２が存在しない場合（Ｓ４０：ＮＯ）は、Ｓ５０〜Ｓ１００の処理を実行することなく、Ｓ１１０へ移行する。
一方、先行車両２が存在する場合（Ｓ４０：ＹＥＳ）車高検出装置６０から先行車両２の車高ｈ２を取得する（Ｓ５０）。この車高ｈ２に関しては、単純に先行車両２の最も高い部分を車高として考えても特に問題はない。

続くＳ６０では、Ｓ２０にて取得した信号機３の高さｈ３とＳ５０にて取得した先行車両２の車両ｈ２、及びＳ３０にて算出した信号機認知位置距離Ｌｓを用いて、信号機認知位置に自車両１が到達したときに運転者が信号機３を視界内に確保するのに必要となる車間距離である必要車間距離Ｌｎを、下記式にしたがって算出する（Ｓ６０）。

必要車間距離Ｌｎ＝信号機認知位置距離Ｌｓ×
｛（先行車両車高ｈ２−運転者目線高さｈ１）／（信号機高さｈ３−運転者目線高さｈ１）｝

なお、ここで、運転者目線高さｈ１は、車両の座面高と運転者の座高によって決定するが、本実施形態においては、車両毎にパラメータとして設定されているものを用いる。例えば、座面高は車種毎にデフォルト値を設定し、座高は平均的な運転者の座高をデフォルト値として設定し、制御部２９が記憶しておく。ただし、必要に応じて後から調整できるようにしておいてもよい。

続いて、車間距離に関する報知を運転者に対して行うタイミングであるか否かを判断する（Ｓ７０）。この報知タイミングであるか否かは、必要車間距離Ｌｎの確保に必要な移動量や信号機３までの距離に応じて決定すればよい。

信号機認知位置に到達するまでに必要車間距離Ｌｎを確保するためには、（必要車間距離Ｌｎ−現在の車間距離）を十分確保できるだけ手前で運転者に報知する必要がある。この位置は、例えば、車速による移動距離により求めることが考えられる。例えば時速６０ｋｍ／ｈで走行中に、必要車間距離が７０ｍで、現在の車間距離が２０ｍの場合、あと５０ｍの車間距離を確保する必要がある。先行車両が６０ｋｍ／ｈで走行を続け、車間距離確保のために自車両が４０ｋｍ／ｈまで減速すると、車間距離５０ｍ確保ための必要移動量として約１００ｍ（約９秒間）の走行が必要となる。この場合、信号機から信号機認知位置距離Ｌｓ＋必要移動量（約１００ｍ）の位置を基準とし、それに対して運転手が状況を十分把握できる例えば３００ｍ手前に到達したタイミングで運転者に報知すればよい。

報知の必要なタイミングでなければ（Ｓ７０：ＮＯ）、Ｓ４０へ戻り、報知が必要なタイミングであれば（Ｓ７０：ＹＥＳ）、Ｓ８０へ移行する。
Ｓ８０では、車間距離検出装置５０により得られた実際の車間距離Ｌｒと、Ｓ６０にて算出された必要車間距離Ｌｎを比較する。そして、必要車間距離Ｌｎが確保できていない場合には（Ｓ８０：ＮＯ）、運転者に報知する（Ｓ９０）。この報知は、表示部２６を介して文字表示等にて行ったり、音声出力部２７を介して音声にて行う。

報知内容は、自車両１が信号機認知位置に至る前と至った後とで変化させてもよい。図４も参照して説明する。例えば図４中の右側に実線で示すように、自車両１が信号機認知位置に至る前に先行車両２との実際の車間距離Ｌｒが必要車間距離Ｌｎよりも短ければ、必要車間距離Ｌｎの確保を促す報知を行う。例えば「信号機を認識可能な車間距離が確保できていません。車間距離を空けてください」といった内容の報知を行う。

一方、例えば図４中の左側に破線で示すように、自車両１が信号機認知位置に至った後に先行車両２との実際の車間距離Ｌｒが必要車間距離Ｌｎよりも短ければ、今度は信号機３に対する注意を促す報知を行う。つまり、信号機認知位置に至ってもなお実際の車間距離Ｌｒが必要車間距離Ｌｎ未満である場合には、それ以降に必要車間距離Ｌｎを確保することが難しくなるため、報知の主眼を信号機３に対する注意喚起へ移行する。例えば「信号機を認識可能な車間距離が確保できていません。信号機に注意してください」といった報知を行って、運転者に対して信号機３への注意喚起を行うのである。

なお、表示部２６を介して文字表示等にて報知を行った場合は、Ｓ８０にて肯定判断、すなわち必要車間距離Ｌｎが確保できた場合や、あるいはＳ１１０にて肯定判断、すなわち信号機３を通過するまで表示し続けてもよい。

これに対して、必要車間距離Ｌｎが確保できている場合には（Ｓ８０：ＹＥＳ）、Ｓ１００へ移行し、表示部２６を介して文字表示等にて報知を行っていた場合にはその表示を消去する。そして、自車両１が信号機３を通過したか否か判断し（Ｓ１１０）、通過していない場合には（Ｓ１１０：ＮＯ）、Ｓ４０へ移行する。一方、信号機３を通過している場合には（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、Ｓ１２０へ移行し、表示部２６を介して文字表示等にて報知を行っていた場合にはその表示を消去する。その後、Ｓ１０へ戻る。

（報知パターンの説明）
それでは、図２のフローチャートに示す運転支援処理を実行した際に、実際に、どのような状況にて報知を行うのか、いくつかのパターンを説明する。

（ａ）図４に関して既に部分的には説明したが、あらためて説明する。図４に示すパターンは、自車両１と先行車両２との実際の車間距離Ｌｒが必要車間距離Ｌｎより短いパターンを想定している。

図４中の右側に実線で示すように、自車両１が信号機認知位置に至る前に先行車両２との実際の車間距離Ｌｒが必要車間距離Ｌｎよりも短ければ、必要車間距離Ｌｎの確保を促す報知を行う。例えば「信号機を認識可能な車間距離が確保できていません。車間距離を空けてください」といった内容の報知を行う。

一方、例えば図４中の左側に破線で示すように、自車両１が信号機認知位置に至った後に先行車両２との実際の車間距離Ｌｒが必要車間距離Ｌｎよりも短ければ、今度は信号機３に対する注意を促す報知を行う。つまり、信号機認知位置に至ってもなお実際の車間距離Ｌｒが必要車間距離Ｌｎ未満である場合には、それ以降に必要車間距離Ｌｎを確保することが難しくなるため、報知の主眼を信号機３に対する注意喚起へ移行する。例えば「信号機を認識可能な車間距離が確保できていません。信号機に注意してください」といった報知を行って、運転者に対して信号機３への注意喚起を行うのである。

（ｂ）図５に示すパターンは、自車両１と先行車両２との実際の車間距離Ｌｒが必要車間距離Ｌｎより長いパターンを想定している。この場合は、特に報知しない。つまり、図５中の右側に実線で示すように、自車両１が信号機認知位置に至る前に先行車両２との実際の車間距離Ｌｒが必要車間距離Ｌｎよりも長いため、報知の必要がない。一方、図５中の左側に破線で示すように、自車両１が信号機認知位置に至った後に先行車両２との実際の車間距離Ｌｒが必要車間距離Ｌｎよりも長いので、やはり報知の必要がない。

なお、車間距離を確保するよう運転者へ報知する必要はないのであるが、例えば参考情報として、表示部２６の画面上に必要車間距離Ｌｎを表示してもよい。
（ｃ）図６に示すパターンは、先行車両２が存在しないパターンを想定している。この場合は、図２のＳ４０にて否定判断となり、Ｓ５０〜Ｓ１００の処理を実行することなく、Ｓ１１０へ移行する。したがって、特に報知はしない。

［実施形態の運転支援システムによる効果］
以上、本実施形態の運転支援システムの構成および作動について説明したが、本実施形態の運転支援システムによれば、先行車両２の車高ｈ２を考慮して、次に通過予定の信号機３が確認可能な車間距離である必要車間距離Ｌｎを算出し、その必要車間距離Ｌｎの確保ができていなければ、運転者に対してその必要車間距離Ｌｎの確保を促す報知を行う。そのため、信号機認知位置に到達するまでにその報知がなされれば、その報知を見た運転者は車間距離を確保するように運転することができる。したがって、本発明の運転支援システムによれば、他の車両やインフラに依存せずに自車両のみで、信号機の視認を確保するような運転支援を行うことができる。

また、自車両１が信号機認知位置に至った後においても実際の車間距離Ｌｒが必要車間距離Ｌｎ未満であれば、「信号機を認識可能な車間距離が確保できていません。信号機に注意してください」といった報知を行う。これによって、それまでは車間距離に対する注意喚起を受けていた運転者は、信号機３へ注意を払わなくてはならないことが分かり、より効果的である。

［他の実施形態］
以下、他の実施形態について説明する。
（イ）上述した実施形態では、運転者に報知することで、その報知にしたがって運転者が必要車間距離Ｌｎを確保するよう運転することを期待するものである。それに対して、運転者による必要車間距離Ｌｎ確保のための運転に頼るのではなく、運転支援システムが自動的に車間距離を制御するようにしてもよい。

その場合には、図１に破線で示すように、車内ＬＡＮ４０にエンジンＥＣＵ７０やブレーキＥＣＵ８０を接続し、ナビゲーション装置２０の制御部２９が、これらエンジンＥＣＵ７０やブレーキＥＣＵ８０に対して指令を出して、車両を加減速させればよい。その際は、図２のＳ９０の「運転者に報知」に代えて「必要車間距離Ｌｎとなるまで車間制御する」という処理を実行すればよい。なお、このように車間制御をする場合には、図２のＳ１００及びＳ１２０は不要となる。

ただし、「車間制御」と「運転者に報知」を両方実行しても良い。つまり、図２のＳ９０にて、自動的に車間制御すると共に運転者への報知も行うようにするとよい。この場合の報知内容は、「車間制御を実行している」旨を示すものである。つまり、必要車間距離Ｌｎを確保できるようエンジンＥＣＵ７０やブレーキＥＣＵ８０に対して制御する場合、具体的には自車両１が減速することとなる。何らの報知もなく自車両１が減速してしまうと、運転者が不審に感じるおそれがある。したがって、車間制御を実行する旨が報知されれば、適切な車間制御の結果によって自車両１が減速したことを運転者が把握でき、不審に感じるおそれを回避できる。なお、このように車間制御をする場合には、図２のＳ１００及びＳ１２０はそのまま存置すればよい。

（ロ）上述した実施形態では、図２のＳ６０における必要車間距離Ｌｎの算出に際して、下記の式に基づいて算出した。

必要車間距離Ｌｎ＝信号機認知位置距離Ｌｓ×
｛（先行車両車高ｈ２−運転者目線高さｈ１）／（信号機高さｈ３−運転者目線高さｈ１）｝

これは図３（ａ）に示すように、ほぼ平坦な道路を走行していることを想定したものであった。ただし、図３（ｂ）（ｃ）に示すように、道路勾配がある場合、信号機３の位置、先行車両２の位置、そして自車両１の位置の高度によって、必要車間距離（Ｌｎ）が異なる。例えば急な下り坂の場合には、遠くまで視認し易くなるので、平坦な道路を走行している場合に比べて、より先行車両２に近づいていても信号機３を視認できる状況となる。逆に、急な登り坂の場合には、遠くが視認し難くなるので、平坦な道路を走行している場合に比べて、より先行車両２から遠ざからないと、その先にある信号機３を視認できる状況とならない。

そこで、このような道路勾配による差違にも対応した必要車間距離Ｌｎを算出するのであれば、信号機３の位置の高度と自車両１の位置の高度との差を信号機高さ補正値ｈ３１とし、先行車両２の位置の高度と自車両１の位置の高度との差を先行車両車高補正値ｈ２１として、それらも加味して必要車間距離Ｌｎを算出すればよい。具体的には、以下の式に基づいて算出すればよい。

必要車間距離Ｌｎ＝信号機認知位置距離Ｌｓ×
｛（先行車両車高ｈ２＋先行車両車高補正値ｈ２１−運転者目線高さｈ１）／（信号機高さｈ３＋信号機高さ補正値ｈ３１−運転者目線高さｈ１）｝

なお、図３（ｂ）に示すように登り坂の場合には、先行車両車高補正値ｈ２１や信号機高さ補正値ｈ３１は正の値となり、図３（ｃ）に示すように下り坂の場合には、先行車両車高補正値ｈ２１や信号機高さ補正値ｈ３１は負の値となる。

（ハ）上述した実施形態では、運転者目線高さｈ１は、車両の座面高と運転者の座高によって決定し、座高は平均的な運転者の座高をデフォルト値として設定した。しかし、例えば運転者の体格差による座高の差まで対応したいのであれば、例えば車内監視カメラを設け、その撮像画像から運転者の目線の高さを読みとり、座高を算出するようにしてもよい。

運転支援システムの概略構成図である。 運転支援処理を説明するためのフローチャートである。 必要車間距離Ｌｎや信号機認知位置距離Ｌｓ等の説明図である。 運転支援のための報知パターン例の説明図である。 運転支援のための報知パターン例の説明図である。 運転支援のための報知パターン例の説明図である。

符号の説明

１…ナビゲーション装置、２１…位置検出器、２１ａ…ＧＰＳ受信機、２１ｂ…ジャイロスコープ、２１ｃ…距離センサ、２２…操作スイッチ群、２３ａ…リモコン、２３ｂ…リモコンセンサ、２４…外部通信機、２５…地図データ入力器、２６…表示部、２７…音声出力部、２８…マイクロフォン、２９…制御部、３０…車内ＬＡＮ通信部、４０…車内ＬＡＮ、５０…車間距離検出装置、６０…車間距離検出装置、６０…車高検出装置、７０…エンジンＥＣＵ、８０…ブレーキＥＣＵ。

Claims (8)

1. 自車両の現在位置を特定する現在位置特定手段と、
   先行車両と自車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、
   前記先行車両の車高を検出する車高検出手段と、
   運転者への報知を行う報知手段と、
   制御手段と、を備え、車両に搭載されて用いられる運転支援システムであって、
   前記制御手段は、
   信号機の位置及び高さを特定可能なデータを含む地図データと、前記現在位置特定手段によって特定された現在位置とに基づいて、自車両が次に通過予定の信号機の位置を決定し、
   その信号機の位置から所定距離手前の位置を信号機認知位置として決定し、
   前記車高検出手段による検出結果に基づいて先行車両が存在するか否か判断し、
   先行車両が存在する場合には、前記車高検出手段によって先行車両の車高を検出し、
   その検出した先行車両の車高を加味して、前記信号機認知位置において前記次の通過予定の信号機を運転者が視認可能な最短の車間距離である必要車間距離を算出し、
   前記車間距離検出手段によって検出した車間距離が、前記算出した必要車間距離未満の場合には、前記報知手段を介して前記必要車間距離の確保を促す報知を行うこと
   を特徴とする運転支援システム。
2. 請求項１に記載の運転支援システムにおいて、
   前記制御手段は、
   前記信号機認知位置に至るまでは、前記車間距離が前記必要車間距離未満であれば前記必要車間距離の確保を促す報知を行い、前記信号機認知位置に至った後は、前記車間距離が前記必要車間距離未満であれば前記必要車間距離の確保ができていないため信号機に対する注意を促す報知を行うこと
   を特徴とする運転支援システム。
3. 自車両の現在位置を特定する現在位置特定手段と、
   先行車両と自車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、
   前記先行車両の車高を検出する車高検出手段と、
   自車両を加速させたり減速させたりする加減速手段と、
   前記車間距離検出手段によって検出した車間距離が目標の車間距離になるよう前記加減速手段を制御する車間制御を含む各種制御を実行する制御手段と、を備え、車両に搭載されて用いられる運転支援システムであって、
   前記制御手段は、
   信号機の位置及び高さを特定可能なデータを含む地図データと、前記現在位置特定手段によって特定された現在位置とに基づいて、自車両が次に通過予定の信号機の位置を決定し、
   その信号機の位置から所定距離手前の位置を信号機認知位置として決定し、
   前記車高検出手段による検出結果に基づいて先行車両が存在するか否か判断し、
   先行車両が存在する場合には、前記車高検出手段によって先行車両の車高を検出し、
   その検出した先行車両の車高を加味して、前記信号機認知位置において前記次の通過予定の信号機を運転者が視認可能な最短の車間距離である必要車間距離を算出し、
   前記車間距離検出手段によって検出した車間距離が、前記算出した必要車間距離未満の場合には、前記車間距離検出手段によって検出した車間距離が前記必要車間距離を確保できるよう、前記加減速手段を制御すること
   を特徴とする運転支援システム。
4. 請求項３に記載の運転支援システムにおいて、
   さらに、運転者への報知を行う報知手段を備え、
   前記制御手段は、前記検出した車間距離が前記必要車間距離を確保できるよう前記加減速手段を制御する際には、前記報知手段を介してその旨を報知すること
   を特徴とする運転支援システム。
5. 請求項１〜４の何れかに記載の運転支援システムにおいて、
   前記信号機認知位置を決定するための所定距離は、車速に基づいて定まる車両停止可能距離を基準として定められていることを特徴とする運転支援システム。
6. 請求項１〜５の何れかに記載の運転支援システムにおいて、
   前記必要車間距離は、下記の式によって算出したものであることを特徴とする運転支援システム。
   必要車間距離＝信号機認知位置距離Ｌｓ×
   ｛（先行車両車高ｈ２−運転者目線高さｈ１）／（信号機高さｈ３−運転者目線高さｈ１）｝
7. 請求項６に記載の運転支援システムにおいて、
   前記地図データには、信号機の位置として緯度・経度に加えて高度も含まれており、
   前記現在位置特定手段は、現在位置として緯度・経度に加えて高度も特定可能であり、
   さらに、前記車高検出手段によって車高を検出した先行車両の存在位置の高度を検出する先行車両高度検出手段を備え、
   前記制御手段は、
   前記必要車間距離を算出する際、前記信号機位置の高度と前記現在位置特定手段によって特定された現在位置の高度との差、及び前記先行車両高度検出手段によって検出された先行車両の高度と前記現在位置特定手段によって特定された現在位置の高度との差も加味して算出すること
   を特徴とする運転支援システム。
8. コンピュータを、請求項１〜７の何れかに記載の運転支援システムにおける前記制御手段として機能させるためのプログラム。

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