JP2010256980A - 運転支援システム - Google Patents

Abstract

【課題】信頼性の高い運転支援を行うことができる運転支援システムを提供する。
【解決手段】運転支援システム１は、路側装置で検知された路車間情報を受信する路車間通信機２、他車両から車車間情報を受信する車車間通信機３、及び自車両Ｘの運転支援を実施するＥＣＵ１０を備えている。この運転支援システム１では、通常時に路車間情報を優先的に用いた運転支援を実施すると共に、路側装置の検知精度が規定値以下の場合、路車間情報に対し車車間情報を補完するようマージ（融合）させて運転支援を実施している。つまり、路側装置２１の検知精度に応じて路車間情報に車車間情報を付加し、この路車間情報で運転支援を行っている。そのため、路側装置の検出精度に起因して運転支援レベルが低下するのを抑制することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、交差点において自動車等の第１車両の運転支援を行うための運転支援システムに関する。

従来の運転支援システムとしては、例えば特許文献１に記載されているものが知られている。このような運転支援システムでは、路側に設置された車両センサ（路側装置）で検知された路側情報に基づいて交差点に接近する他車両との衝突可能性が判定され、必要に応じて、自車両に対し警報や車両制御等の運転支援が行われる。

特開２００２−１４０７９９号公報

しかしながら、上述したような運転支援システムでは、例えば天候や時間帯又は車両の種類によって路側装置の検知精度が低下する場合があり、信頼性の高い運転支援を行うことが困難となるおそれがある。

そこで、本発明は、信頼性の高い運転支援を行うことができる運転支援システムを提供することを課題とする。

上記課題を達成するために、本発明に係る運転支援システムは、交差点において自車両の運転支援を行うための運転支援システムであって、路側装置で検知された路側情報を受信する路側情報受信手段と、他車両から他車両情報を受信する他車両情報受信手段と、路側装置の検知精度に応じて他車両情報を付加した路側情報に基づいて運転支援を実施する運転支援手段と、を備えたことを特徴とする。

この運転支援システムでは、路側装置の検知精度に応じて路側情報に他車両情報が付加されるため、路側装置の検出精度に起因して運転支援レベルが低下するのを抑制することができ、信頼性の高い運転支援を行うことが可能となる。

ここで、運転支援手段は、車両走行環境、車両走行状況、及び路側装置状態の少なくとも１つに基づいて路側装置の検知精度を判定する場合がある。

また、運転支援手段は、検知精度が規定値以下の場合、他車両情報を補完するように他車両情報を付加した路側情報に基づいて運転支援を実施することが好ましい。この場合、路側装置の検出精度に起因して運転支援レベルが低下するのを好適に抑制することができ、信頼性の一層高い運転支援を行うことが可能となる。

このとき、他車両情報を付加した路側情報は、路側情報から得られ他車両の存在に関する情報と、路側情報から得られ自車両に最も接近する他車両の位置に関する情報と、他車両情報から得られ他車両の平均車速に関する情報と、を含むことが好ましい。この場合、路側装置の検知精度が規定値以下のときでも、他車両との衝突可能性が少なくとも把握でき、ドライバーニーズに応じた適切な運転支援を実施できる。

また、他車両情報を付加した路側情報は、他車両情報から得られ他車両のうちの２輪他車両の位置、車速及び進行方向に関する情報を含むことが好ましい。この場合、路側装置の検知精度が規定値以下のときでも、２輪他車両の存在を少なくとも把握でき、ドライバーニーズに応じた適切な運転支援を実施できる。

本発明によれば、信頼性の高い運転支援を行うことが可能となる。

本発明の一実施形態に係る運転支援システムを示すブロック図である。 交差点状況の一例を示す図である。 図１の運転支援システムによる処理結果を説明するための図２の交差点状況に対応する図である。 図１の運転支援システムの動作を示すフローチャートである。 交差点状況の他の例を示す図である。 図１の運転支援システムによる処理結果を説明するための図５の交差点状況に対応する図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

図１は本発明の一実施形態に係る運転支援システムを示すブロック図、図２は交差点状況の一例を示す図、図３は図１の運転支援システムによる処理結果を説明するための図２の交差点状況に対応する図である。図１，２に示すように、運転支援システム１は、自車両Ｘに搭載され、交差点において自動車等の自車両Ｘの運転支援を行うものである。ここでの運転支援システム１は、例えば十字交差点である交差点Ｉにおいて、右折車両としての自車両Ｘに対して、対向直進車両としての他車両Ｙの存在に基づく運転支援を行う支援サービス（いわゆる右折サービス）を提供する。

運転支援システム１は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等で構成されたコントローラとしてのＥＣＵ（Electronic Control Unit：（運転支援手段）１０を備えている。ＥＣＵ１０には、該ＥＣＵ１０に信号を入力する信号入力系１１として、路車間通信機２、車車間通信機３、カーナビ端末５、車速センサ６ａ、ブレーキセンサ６ｂ及びウィンカセンサ６ｃが接続されている。また、このＥＣＵ１０には、該ＥＣＵ１０による処理に基づき運転支援を実行するためのＨＭＩ（Human Machine Interface）系１２として、ディスプレイ７、メータモニタ８及びスピーカ９が接続されている。

路車間通信機２は、路側装置２１で検知された情報を路車間情報（路側情報）として取得するものであり、例えば光ビーコン等が用いられている。路側装置２１は、交差点Ｉの対向車線に設置されており、交差点Ｉのサービス提供エリアＲ内の他車両Ｙの情報を路車間情報として検知する。路側装置２１としては、例えば画像センサ、カメラ及びミリ波センサ等が用いられている。また、路側装置２１は、当該路側装置２１の状態を自己診断する手段を具備しており、診断結果に基づきその検知精度を判断すると共に、検知精度を路車間情報に逐次反映させている。車車間通信機３は、他車両Ｙとの間で情報の送受信を行うものであり、他車両Ｙで取得され当該他車両Ｙに関する車車間情報（他車両情報）を取得するものである。

カーナビ端末５は、例えばＧＰＳ（GlobalPositioning System）を利用して検出された自車両Ｘの現在位置情報をＧＰＳ−ＥＣＵ５ａによって取得する。また、カーナビ端末５は、地図データベース５ｂを格納しており、この地図データベース５ｂに基づいて、交差点Ｉの道路情報を取得する。

センサ６ａ〜６ｃは、自車両Ｘの走行情報を取得するためのものであり、車速センサ６ａは自車両Ｘの車速を検出し、ブレーキセンサ６ｂは自車両Ｘのブレーキの動作状況を検出し、ウィンカセンサ６ｃは自車両Ｘのウィンカの動作状況を検出する。ディスプレイ７及びメータモニタ８は、運転者に対し注意を喚起させるための情報や画像を表示する。スピーカ９は、運転者に対し注意を喚起させるための警報や警告音を出力する。なお、スピーカ９に代えてブザーを用いてもよい。

また、ＥＣＵ１０は、通信制御部１０ａ、送受信信号処理部１０ｂ、路車間情報処理部１０ｃ、車車間情報処理部１０ｄ、運転支援処理部１０ｅ及びＨＭＩ制御部１０ｆを含んで構成されている。通信制御部１０ａは、通信機２，３の動作を制御する。送受信信号処理部１０ｂは、通信機２，３で送受信した信号を処理する。路車間情報処理部１０ｃは、路車間情報を処理する。車車間情報処理部１０ｄ、車車間情報を処理する。運転支援処理部１０ｅは、例えば衝突可能性の判定等の運転支援に関する処理を実行する。ＨＭＩ制御部１０ｆは、ＨＭＩ系１２を実行させるＨＭＩ実行アルゴリズムを処理しＨＭＩ系１２を制御する。

このＥＣＵ１０は、信号入力系１１からの入力に基づきＨＭＩ系１２を作動させて運転支援を行う。加えて、路側装置２１の検知精度を判定すると共に該検知精度に応じて車車間情報を路車間情報に付加し、車車間情報を付加した路車間情報基づきＨＭＩ系１２を作動させて運転支援を行う（詳しくは、後述）。

次に、運転支援システム１の動作について図３に示すフローチャートを参照しつつ説明する。

本実施形態の運転支援システム１では、まず、路車間通信機２によって路車間情報を受信して取得し、サービス提供エリアＲを認識する（Ｓ１）。続いて、取得した路車間情報から路側装置２１の検知精度を把握し、検知精度が規定値以下であるか否かを判定する（Ｓ２）。

検知精度が規定値よりも大きい場合、通常の運転支援を実施する（Ｓ３）。具体的には、路車間情報に基づいて他車両Ｙとの衝突可能性であるＴＴＣ（Time To Collision）を判定し、このＴＴＣに応じてＨＭＩ系１２を作動させ、例えば他車両Ｙとの衝突回避に関する運転支援を行う（Ｓ３）。そして、運転支援の終了条件（例えば、自車両Ｘがサービス提供エリアＲを通過、自車両Ｘの車速が規定速度未達、自車両が右折完了）が成立した場合、処理を終了する（Ｓ４）。

一方、検知精度が規定値以下の場合、取得した路車間情報から次のデータを抽出する。すなわち、サービス提供エリアＲ内における他車両Ｙである接近他車両（以下、単に「接近他車両」という）の存在と、接近他車両のうち最も自車両Ｘに接近する最接近他車両（以下、単に「最接近他車両」という）の位置と、を各車線Ｌ１，Ｌ２毎に抽出する（Ｓ５）。

図２に示される例では、車線Ｌ１に存在する接近他車両Ｙｃとして、４輪他車両Ａ３〜Ａ６及び２輪他車両Ｂ１が抽出されると共に、車線Ｌ２に存在する接近他車両Ｙｃとして、４輪他車両Ａ９〜Ａ１１及び２輪他車両Ｂ２，Ｂ３が抽出される。また、車線Ｌ１の最接近他車両の位置（換言すると、接近他車両の最短地点）として、４輪他車両Ａ６の位置が抽出されると共に、車線Ｌ２の最接近他車両の位置として、４輪他車両Ａ１１が抽出される。

続いて、接近他車両の有無を判定し、接近他車両Ｙｃが存在しない場合には、運転支援の終了条件が成立するまで、上記Ｓ５の処理を繰り返す（Ｓ６，７）。他方、接近他車両Ｙｃが存在する場合、車車間通信機３によって接近他車両Ｙｃと通信し、車車間情報を受信して取得する（Ｓ８）。

続いて、取得した車車間情報から、接近他車両Ｙｃに関する他車両データを抽出する（Ｓ９）。そして、例えば車車間通信機３で接近他車両Ｙｃを検知できず、他車両データを抽出できない場合、上記Ｓ３と同様な通常の運転支援を実施すると共に、ＨＭＩ系１２を作動させて路側装置２１の検知精度が低下している旨をドライバに報知する（Ｓ１０〜Ｓ１２）つまり、検知精度の低下を報知しながら規定の運転支援を実施する。そして、運転支援の終了条件が成立した場合、処理を終了する（Ｓ１３）。

続いて、他車両データを抽出できた場合、この他車両データから、接近他車両Ｙｃの平均車速を算出する（Ｓ１４）。また、他車両データから、接近他車両Ｙｃのうち２輪他車両Ｂ１〜Ｂ３の位置、車速及び進行方向を抽出する（Ｓ１５）。

続いて、車線Ｌ１，Ｌ２毎にＴＴＣを判定する。具体的には、図４に示すように、上記Ｓ５にて抽出した最接近他車両Ａ６，Ａ１１の位置と、上記Ｓ１４にて算出した平均車速と、に基づいて最接近他車両Ａ６，Ａ１１とのＴＴＣを判定する。また、上記Ｓ１５にて抽出した２輪他車両Ｂ１〜Ｂ３の位置、車速及び進行方向に基づいて、２輪他車両Ｂ１〜Ｂ３とのＴＴＣを判定する（Ｓ１６）。

続いて、上記Ｓ１６で判定したＴＴＣに応じてＨＭＩ系１２を作動させ、例えば他車両Ｙとの衝突回避に関する運転支援を行う（Ｓ１７）。ここでは、最接近他車両Ａ６，Ａ１１及び２輪他車両Ｂ１〜Ｂ３について注意喚起しており、具体的には、最接近他車両Ａ６，Ａ１１の注意喚起に、２輪他車両Ｂ１〜Ｂ３の注意喚起（音声／表示アイコン等）が追加的になされるようになっている。なお、最接近他車両Ａ６，Ａ１１及び２輪他車両Ｂ１〜Ｂ３のうち何れか優先度の高いほうについてのみ注意喚起してもよく、ＨＭＩ系１２の構成によって適宜注意喚起すればよい。そしてその後、運転支援の終了条件が成立した場合、処理を終了する（Ｓ１８）

ところで、従来、路側装置２１が設置されている設置エリア（交差点Ｉ）では、車車間通信が可能であっても路車間通信の路車間情報を用いて運転支援を実施するのが一般的である。この路側装置２１は、その設置エリアに最適化された検知システム（設置位置、使用する路側装置２１の種別、処理アルゴリズム等）が用いられているものの、その検知精度の観点から例えば次の制約がある。
・車両走行環境（自然環境）：直射日光の写込み、夜間時及び悪天候時等
・車両走行状況：他車両の車速、走行台数及び種別、並びに大型他車両の遮蔽、道路構
成等
・路側装置状態（センサ能力）：検知エリア範囲、最小分解能、検知更新サイクル、温
度特性等

従って、従来の運転支援システムでは、車両走行環境、車両走行状況又は路側装置状態によっては路側装置２１の検知精度が低下してしまい、ａ）車両存在有無程度の出力となる、ｂ）検知ロストが多発する、ｃ）１台ずつの速度検知が困難となる、ｄ）２輪他車両や小型他車両ついてはその大きさ故に個車分離が困難であることから、大型車両の陰に入ってしまうような場合には検知困難となる、等ということが近年の実証実験等で明らかになってきている。よって、単に路車間情報を優先的に用いて運転支援を実施すると、場合によっては、誤った運転支援や全く運転支援されないおそれがあり、運転者の不信・混乱が高まる可能性がある。

これに対し、本実施形態では、通常時にて路車間情報を優先的に用いた運転支援を実施すると共に、路側装置２１の検知精度が規定値以下の場合、路車間情報のみを用いて運転支援を実施するのではなく、路車間情報に対し車車間情報を補完するようマージ（融合）させて運転支援を実施している。つまり、路側装置の検知精度に応じて路側情報に他車両情報を付加し、この路側情報で運転支援を行っている。そのため、路側装置２１の検出精度に起因して運転支援レベル（水準）が低下するのを抑制することができ、路車間情報及び車車間情報のそれぞれを単独で用いるよりも、信頼性の高い運転支援を行うことが可能となる。

ここで、一般的に、車車間情報は、その位置情報が例えばＧＰＳ等を用いて取得されることから位置検知精度が比較的低いため、路車間情報よりも優先度が低く設定されている。一方、車車間情報において位置以外の情報（車両速度、進行方向、ブレーキ信号、ウィンカ信号、車種種別等）は、他車両Ｙ自らが取得し送信する情報であるため、上述した制約を受けることもなく、路車間情報のものよりも信頼性が明らかに高い。この点において、本実施形態では、上述したように、車車間情報から得られた接近他車両Ｙｃの平均車速を、路車間情報から抽出した最接近他車両Ａ６，Ａ１１の位置とマージさせてＴＴＣを判定している。つまり、路車間情報を補完するように車車間情報を付加してなる情報に基づいて運転支援を実施している。よって、路側装置２１の検出精度に起因して運転支援レベルが低下するのを好適に抑制することができ、信頼性の一層高い運転支援を行うことが可能となる。

また、本実施形態では、上述したように、路側装置２１の検知精度が規定値以下の場合、路車間情報から抽出した「接近他車両Ｙｃの存在」及び「最接近他車両Ａ６，Ａ１１の位置」と、車車間情報から算出した「接近他車両Ｙｃの平均車速」と、に基づいて運転支援を実施している。さらに、上述したように、路側装置２１の検知精度が規定値以下の場合、車車間情報から抽出した「２輪他車両Ｂ１〜Ｂ３の位置、車速及び進行方向」に基づいて（車車間情報のみに基づいて）運転支援も実施している。よって、路側装置２１の検知精度が規定値以下のときでも、少なくとも最接近他車両Ａ６，Ａ１１とのＴＴＣを精度よく把握できると共に、少なくとも２輪他車両Ｂ１〜Ｂ３の存在を精度よく把握でき、その結果、ドライバーニーズに応じた適切な運転支援を実施できる。

なお、ドライバーニーズとは、自車両Ｘのドライバは、他車両Ｙそれぞれについての存在やＴＴＣを知りたいのではなく、最接近他車両Ａ６，Ａ１１とのＴＴＣが把握できれば構わないとする要求のことであり、例えば、交差点Ｉで自車両Ｘが通過、右折、左折、車線変更又は追い越し可能か否かを把握できればよしとする考えに基づくものである。また、ドライバーニーズでは、２輪他車両Ｂ１〜Ｂ３については、その存在（台数程度）の把握でも構わないので情報提供されればよしとしている。

図５は交差点状況の他の例を示す図、図６は図１の運転支援システムによる処理結果を説明するための図５の交差点状況に対応する図である。本実施形態では、交差点Ｉにおいて右折サービスを提供することができる（図２参照）のに加え、左折、車線変更又は追い越しに時の支援サービスを提供することもできる。また、図５に示すように、交差点Ｉ２において車線Ｌ３を走行する直進車両としての自車両Ｘに対して、車線Ｌ３と交差する車線Ｌ４を走行する直進車両としての他車両Ｙの存在に基づく運転支援を行う支援サービス（いわゆる出会い頭サービス）を提供することもできる。

この場合でも、上述したのと同様な運転支援が実行される。すなわち、図６に示すように、路側装置２１の検知精度が規定値以下の場合、路車間情報から最接近他車両Ａ１の位置が抽出されると共に、車車間通信機３によって接近他車両Ｙｃと通信されて車車間情報が取得され、車車間情報から接近他車両Ｙｃの平均車速が算出される。そして、最接近他車両Ａ１の位置と接近他車両Ｙｃの平均車速とに基づいて、例えば最接近他車両Ａ１との衝突回避に関する運転支援が実行される。また、路側装置２１の検知精度が規定値以下の場合、車車間情報から２輪他車両Ｂ１，Ｂ２の位置、車速及び進行方向が抽出され、これらに基づいて例えば２輪他車両Ｂ１，Ｂ２との衝突回避に関する運転支援が実行される。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明に係る運転支援システムは、実施形態に係る上記運転支援システム１に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。

例えば、上記実施形態では、車車間情報を他車両Ｙから直接受信したが、車車間情報を路側装置２１を介して受信してもよい。また、上記実施形態では、路車間情報から各車線Ｌ１，Ｌ２毎に最接近他車両の位置を抽出したが、車線Ｌ１，Ｌ２全体での最接近他車両の位置を抽出してもよい。また、接近他車両Ｙｃの最高車速と最低車速との差異が大きい場合には、上記Ｓ１４において、接近他車両Ｙｃの平均車速を算出するのに代えて最高車速を抽出してもよい。

また、上記実施形態では、路側装置２１でその状態が自己診断されて検知精度が路車間情報に逐次反映されている（含まれている）ことから、路車間情報に基づいてかかる検知精度を判定したが、車両走行環境や車両走行状況に基づいて路側装置２１の検知精度を判定してもよい。

１…運転支援システム、２…路車間通信機（路側情報受信手段）、３…車車間通信機（他車両情報受信手段）、１０…ＥＣＵ（運転支援手段）、２１…路側装置、Ａ１〜Ａ１１…４輪他車両（他車両）、Ｂ１〜Ｂ３…２輪他車両（他車両）、Ｉ，Ｉ２…交差点、Ｘ…自車両、Ｙ…他車両、Ｙｃ…接近他車両。

Claims (5)

1. 交差点において第１車両に対して第２車両の存在に基づく運転支援を行うための運転支援システムであって、
   路側装置で検知された路側情報を受信する路側情報受信手段と、
   前記第２車両から第２車両情報を受信する他車両情報受信手段と、
   前記路側装置の検知精度に応じて前記第２車両情報を付加した路側情報に基づいて前記運転支援を実施する運転支援手段と、を備えたことを特徴とする運転支援システム。
2. 前記運転支援手段は、車両走行環境、車両走行状況、及び路側装置状態の少なくとも１つに基づいて前記路側装置の前記検知精度を判定する請求項１記載の運転支援システム。
3. 前記運転支援手段は、前記検知精度が規定値以下の場合、前記路側情報を補完するように前記他車両情報を付加した路側情報に基づいて前記運転支援を実施することを特徴とする請求項１又は２記載の運転支援システム。
4. 前記他車両情報を付加した路側情報は、前記路側情報から得られ前記他車両の存在に関する情報と、前記路側情報から得られ前記自車両に最も接近する前記他車両の位置に関する情報と、前記他車両情報から得られ前記他車両の平均車速に関する情報と、を含むことを特徴とする請求項３記載の運転支援システム。
5. 前記他車両情報を付加した路側情報は、前記他車両情報から得られ前記他車両のうちの２輪他車両の位置、車速及び進行方向に関する情報を含むことを特徴とする請求項３又は４記載の運転支援システム。

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