JP2016181121A

JP2016181121A - 衝突回避制御システムと方法

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Publication number: JP2016181121A
Application number: JP2015060984A
Authority: JP
Inventors: 良夫香月; Yoshio Katsuki; 公平加藤; Kohei Kato
Original assignee: IHI Corp; IHI Aerospace Co Ltd
Current assignee: IHI Corp; IHI Aerospace Co Ltd
Priority date: 2015-03-24
Filing date: 2015-03-24
Publication date: 2016-10-13
Anticipated expiration: 2035-03-24
Also published as: JP6465296B2

Abstract

【課題】複数の車両の走行方向にかかわらず、隣接する２台のうち一方のみを減速させて衝突を回避し、不要な減速を無くし交通渋滞の原因を低減する。
【解決手段】複数の車両１０と、車両情報検出装置１２と、管制装置２０とを備える。各車両１０は、衝突回避可能な制限速度ＶＬを受信する車両通信装置１４を有し、制限速度ＶＬを受信したときに制限速度以下に減速するようになっている。管制装置２０は、車両情報１を受信し、隣接する２台の特定車両Ａ，Ｂを抽出し、各特定車両Ａ，Ｂの速度ＶＡ，ＶＢ及び車間距離の変化から、減速すべき場合は、減速車両１６と非減速車両１７を決定し、減速車両１６の減速範囲４と非減速車両１７の通過範囲３を算出し、これから衝突領域５が発生するかを判定し、衝突領域５が発生する場合に減速車両１６のみに制限速度ＶＬを送信する。
【選択図】図１

Description

本発明は、不要な減速を無くし交通渋滞の原因を低減するための衝突回避制御システムと方法に関する。

走行中の車両同士の衝突を回避するために、種々の手段が既に提案されている（例えば、特許文献１〜４）。

特許文献１の「自動制動制御装置」は、車速および車間距離に基づいて自車両と障害物との相対速度を含む走行状況情報を検出し、制御指令、制動制御量、を算出して、制動圧を増減すると共に、自動制動制御の前半における制御フィーリングを可変にするものである。
特許文献２の「衝突可能性判定装置」は、自車両の走行車線内における車幅方向の位置、及び先行車両の自車両に対する相対的な関係の少なくとも一方から、自車両の走行状態が適切であると判定される場合に自車両前方に存在し、自車両の反対車線を走行する対向車両との衝突可能性の判定を行うものである。
特許文献３の「衝突判定方法および衝突判定プログラム」は、車両に設けられたカメラが車両の周囲を撮像し、撮像された画像に含まれる対象物の動きベクトルを検出し、自車の並進成分および回転成分を求め、並進成分による移動量と回転成分による移動量を合成した合成移動量を求め、合成移動量に基づいて所定の時間内に車両と対象物とが衝突するか否かを判定するものである。
特許文献４の「衝突予測装置」は、衝突予測部により、レーダ装置から出力される自車両と先行車両との間の車間距離および先行車両に対する自車両の相対速度に基づいて、衝突予測を行うものである。

特開平７−２５７３３４号公報特許第３９４１７７０号公報特開２０１３−９７３９１号公報特開２００８−３７８８号公報

上述した従来の衝突回避手段、例えば特許文献１は、検出された自車両と前方車両との車間距離と、自車速に基づいて算出された安全車間距離とを比較し、車間距離が安全車間距離より短くなった場合に衝突の可能性があると判定し、警報を発し、さらに自動的にブレーキ機構を操作して制動をかけることにより車両速度を低下させる。

この場合、自車両と前方車両が共に従来技術のような機能を有していると、交差点等において対向する場合に、両車両とも減速する。しかし、実際には一方の車両のみが減速すれば、他車両は減速せずとも衝突しない。よって、不要な減速による交通渋滞の原因となる可能性がある。

本発明は上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち本発明の目的は、複数の車両の走行方向にかかわらず、同一方向又は対向方向であっても、隣接する２台のうち一方のみを減速させて衝突を回避し、不要な減速を無くし交通渋滞の原因を低減することができる衝突回避制御システムと方法を提供することにある。

本発明によれば、複数の車両と、各車両の走行方向、位置、速度を含む車両情報を検出する車両情報検出装置と、管制装置とを備え、
各車両は、衝突回避可能な制限速度を受信する車両通信装置を有し、前記制限速度を受信したときに制限速度以下に減速するようになっており、
前記管制装置は、前記車両情報を受信し前記制限速度を発信する管制通信装置と、演算装置とを有し、
（Ａ）前記管制通信装置は、前記車両通信装置と通信して前記車両情報を受信し、
（Ｂ）前記演算装置は、前記車両から隣接する２台の特定車両を抽出し、各特定車両の速度及び車間距離の変化から、減速すべき場合は、前記特定車両の一方を減速すべき減速車両に、他方を減速不要な非減速車両に決定し、
（Ｃ）前記演算装置は、前記車両情報から前記減速車両が減速を開始するまでの時間を考慮して減速して停止するまでの減速範囲と、非減速車両がその間に通過する通過範囲とを算出し、減速範囲と通過範囲が重複する衝突領域が発生するかを判定し、
（Ｄ）前記衝突領域が発生する場合に、前記演算装置は、前記制限速度を算出し、前記管制通信装置は、前記減速車両のみに前記制限速度を送信する、ことを特徴とする衝突回避制御システムが提供される。

前記管制装置は、
前記特定車両の走行方向から同一方向又は対向方向かを判断する方向判断部と、
前記特定車両の位置及び速度と前記走行方向とから前記減速車両を決定する減速車両決定部と、
前記車両情報から衝突領域が発生するかを判定する衝突領域判定部と、
前記制限速度を算出し出力する制限速度出力部と、を有する。

また本発明によれば、複数の車両と、各車両の走行方向、位置、速度を含む車両情報を検出する車両情報検出装置と、管制装置とを準備し、
各車両は、衝突回避可能な制限速度を受信する車両通信装置を有し、前記制限速度を受信したときに制限速度以下に減速するようになっており、
前記管制装置は、前記車両情報を受信し前記制限速度を発信する管制通信装置と、演算装置とを有し、
前記管制装置において、
（Ａ）前記管制通信装置により、前記車両通信装置と通信して前記車両情報を受信し、
（Ｂ）前記演算装置により、前記車両から隣接する２台の特定車両を抽出し、各特定車両の速度及び車間距離の変化から、減速すべき場合は、前記特定車両の一方を減速すべき減速車両に、他方を減速不要な非減速車両に決定し、
（Ｃ）前記演算装置により、前記車両情報から前記減速車両が減速を開始するまでの時間を考慮して減速して停止するまでの減速範囲と、非減速車両がその間に通過する通過範囲とを算出し、減速範囲と通過範囲が重複する衝突領域が発生するかを判定し、
（Ｄ）前記衝突領域が発生する場合に、前記演算装置により、前記制限速度を算出し、前記管制通信装置により、前記減速車両のみに前記制限速度を送信する、ことを特徴とする衝突回避制御方法が提供される。

前記（Ｂ）において、
（Ｂ１）前記特定車両の走行方向から同一方向又は対向方向かを判断し、
（Ｂ２）前記特定車両の位置及び速度と前記走行方向とから前記減速車両を決定する。

前記（Ｃ）において、前記減速範囲は、全幅が位置の計測誤差を加味した車体幅であり、全長が位置の計測誤差を加味した車体長に減速車両の停止距離を加算した値であり、操舵角を考慮して求められ、
前記通過範囲は、全幅が位置の計測誤差を加味した車体幅であり、全長は、走行方向が同一方向の場合は、位置の計測誤差を加味した車体長に、非減速車両の侵入距離を加算した値であり、走行方向が対向方向の場合は、さらに非減速車両の停止距離を加算した値である。

上記本発明のシステムと方法によれば、管制装置が管制通信装置と演算装置とを有し、減速すべき場合は、隣接する２台の特定車両の一方を減速すべき減速車両に決定し、衝突領域が発生する場合に、減速車両のみに制限速度を出力する。
従って、隣接する２台の車両（特定車両）の走行方向にかかわらず、同一方向又は対向方向であっても、減速車両となる１台のみを減速させて衝突を回避し、不要な減速を無くし交通渋滞の原因を低減することができる。

本発明による衝突回避制御システムの全体構成図である。本発明による衝突回避制御方法の全体フロー図である。減速車両の決定方法の説明図である。通過範囲及び減速範囲の説明図である。衝突領域の判定方法の説明図である。制限速度の算出方法の説明図である。

以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

図１は、本発明による衝突回避制御システムの全体構成図である。
この図において、本発明の衝突回避制御システムは、複数の車両１０と管制装置２０とを備える。

各車両１０は、車両情報検出装置１２と車両通信装置１４を有する。
車両情報検出装置１２は、車両１０の走行方向、位置、速度を含む車両情報１を検出する。車両情報１に操舵角を含めてもよい。
車両通信装置１４は、車両情報１を送信し、管制装置２０から衝突回避可能な制限速度ＶＬを受信する。
さらに、各車両１０は、管制装置２０から制限速度ＶＬを受信したときにこの制限速度以下に減速するようになっている。
なお、車両情報検出装置１２を各車両１０に設置せず、交差点等の車両以外に設置しても良い。

各車両１０は、地上を走行可能な車両（自動車等）であり、無人操縦車両、有人操縦車両のいずれでもよい。
車両１０の走行方向と位置は例えばＧＰＳ装置により検出される。また、速度、操舵角は、車両１０に設けられた例えば速度検出器と操舵角検出器により検出される。また減速は、車両１０に設けられた例えばブレーキ機構又はエンジン制御装置により実施される。

管制装置２０は、例えばコンピュータ（ＰＣ）であり、車両情報１を受信し制限速度ＶＬを発信する管制通信装置２２と、演算装置２４とを有する。管制装置２０は、さらに、入力装置、記憶装置、及び出力装置を有するのがよい。
管制装置２０は、管制通信装置２２と演算装置２４により、以下の機能を有する。
（Ａ）管制通信装置２２は、車両通信装置１４（この例では各車両１０）と通信して各車両１０の車両情報１を受信する。
（Ｂ）演算装置２４は、複数の車両１０から隣接する２台の特定車両Ａ，Ｂを抽出する。この抽出は、後述する車間距離Ｄが所定の閾値以下の場合に実施するのがよい。所定の閾値は、衝突回避制御が必要となる距離であり、例えば１００〜２００ｍである。
次いで、演算装置２４は、各特定車両Ａ，Ｂの速度ＶＡ，ＶＢ及び車間距離Ｄの変化から特定車両Ａ，Ｂの一方を減速すべき減速車両１６に、他方を減速不要な非減速車両１７に決定する。
（Ｃ）演算装置２４は、車両情報１から減速車両１６が減速を開始するまでの時間を考慮して減速して停止するまでの減速範囲４と、非減速車両１７がその間に通過する通過範囲３とを算出し、減速範囲４と通過範囲３が重複する衝突領域５が発生するかを判定する。
（Ｄ）衝突領域５が発生する場合に、演算装置２４は、制限速度ＶＬを算出し、管制通信装置２２は、減速車両１６のみに制限速度ＶＬを送信する。
上記（Ａ）〜（Ｄ）は、管制装置２０の制御サイクルで順に繰り返し実施し、対象となるすべての車両１０に対して、実質的にリアルタイムで実施するのがよい。

図１において、管制装置２０は、方向判断部２５、減速車両決定部２６、衝突領域判定部２７、及び制限速度出力部２８を有する。

方向判断部２５は、特定車両Ａ，Ｂの走行方向から同一方向又は対向方向かを判断する。
なお、同一方向とは、同一走行路を同一方向に走行する順方向の場合に限定されず、２台の走行方向のなす角（挟角）が０度以上９０度未満の場合を含む。
また、対向方向とは、同一走行路を対向して走行する場合に限定されず、２台の走行方向のなす角（挟角）が９０度以上１８０度未満の場合を含む。

減速車両決定部２６は、特定車両Ａ，Ｂの位置及び速度と走行方向とから減速車両１６を決定する。同時に非減速車両１７が決まる。
衝突領域判定部２７は、車両情報１から衝突領域５が発生するかを判定する。
制限速度出力部２８は、制限速度ＶＬを算出し制限速度ＶＬを出力する。

図２は、本発明による衝突回避制御方法の全体フロー図である。
この図において、本発明の衝突回避制御方法は、上述した衝突回避制御システムを用い、Ｓ１〜Ｓ９の各ステップからなる。上述した複数の車両１０と管制装置２０とを予め準備する。

ステップＳ１では、管制装置２０は、管制通信装置２２により、車両通信装置１４（この例では各車両１０）と通信して各車両１０の車両情報１を受信する。

ステップＳ２では、演算装置２４により、複数の車両１０から隣接する２台の特定車両Ａ，Ｂを抽出する。
次いで、ステップＳ３では、演算装置２４により、特定車両Ａ，Ｂの走行方向から同一方向又は対向方向かを判断する。
ステップＳ４では、演算装置２４により、各特定車両Ａ，Ｂの速度ＶＡ，ＶＢ及び車間距離Ｄの変化から特定車両Ａ，Ｂの一方を減速すべき減速車両１６に、他方を減速不要な非減速車両１７に決定する。

ステップＳ５では、演算装置２４により、車両情報１から減速車両１６が減速を開始するまでの時間を考慮して減速して停止するまでの減速範囲４と、非減速車両１７がその間に通過する通過範囲３とを算出する。
次いで、ステップＳ６では、演算装置２４により、減速範囲４と通過範囲３が重複する衝突領域５が発生するかを判定する。衝突領域５が発生しない（ＮＯ）場合、ステップＳ１に戻る。

衝突領域５が発生する場合（ステップＳ６でＹＥＳ）に、ステップＳ７で、演算装置２４により、制限速度ＶＬを算出し、ステップＳ８で、管制通信装置２２により、減速車両１６のみに制限速度ＶＬを送信する。
ステップＳ９では、減速車両１６が、制限速度ＶＬを受信したときにこの制限速度以下に減速する。
ステップＳ１〜Ｓ９は、管制装置２０の制御サイクルで順に繰り返し実施し、対象となるすべての車両１０に対して、実質的にリアルタイムで実施するのがよい。

すなわち、本発明では、以下の（１）〜（７）を順に実施する。
（１）管制装置２０に各車両１０がそれぞれ位置、走行方向、速度、操舵角を含む車両情報１を送信する。
（２）管制装置２０が各車両１０の位置から車間距離Ｄを計算し、車間距離Ｄが近い車両同士をそれぞれ特定車両Ａ，Ｂと決定する。
なお車間距離Ｄは、レーザ装置で直接計測しても良い。
（３）管制装置２０が各車両１０の走行方向から２台の特定車両Ａ，Ｂの走行方向（同一方向又は対向方向）を判断する。
（４）管制装置２０が２台の特定車両Ａ，Ｂの速度ＶＡ，ＶＢの大小及び車間距離Ｄの増減から減速車両１６と非減速車両１７を決定する。
（５）管制装置２０が２台の特定車両Ａ，Ｂの位置、走行方向、速度から通過範囲３及び減速範囲４を算出する。この際、操舵角を考慮してもよい。
（６）管制装置２０が２台の特定車両Ａ，Ｂの通過範囲３と減速範囲４が重なり、衝突領域５が発生するかを判定する。
（７）衝突領域５が発生する場合に、管制装置２０が減速車両１６のみに制限速度ＶＬを出力する。
（８）減速車両１６はブレーキ機構を操作して制限速度ＶＬ以下に減速する。

図３は、減速車両１６の決定方法の説明図である。
図３（Ａ）（Ｂ）は、特定車両Ａ，Ｂの走行方向が同一方向（順方向）の場合の減速車両１６の決定方法の説明図である。
減速車両１６の決定には特定車両Ａ，Ｂの速度ＶＡ，ＶＢの大小及び車間距離Ｄの増減ΔＤ／Δｔを使用する。ここで、車間距離Ｄは、ＧＰＳ装置等で検出された車両１０の中心間隔である。ΔＤは、時間間隔Δｔ（例えば、一定の制御サイクル）における車間距離Ｄの変化量であり、正又は負の値となる。

図３（Ａ）は、特定車両Ａが前方を走行し、特定車両Ｂがその後方を同一方向に走行する場合である。

判定条件１：ＶＡ＞ＶＢ、かつΔＤ／Δｔ＞０の場合、特定車両Ｂを減速車両１６に決定する。
この場合、ΔＤ／Δｔ＞０であるが、衝突する可能性がある。
以下、車間距離が大きくなる場合でも衝突する可能性があることを説明する。

例として車両が２０［ｋｍ／ｈ］から減速して停止するために必要な車間距離が１５［ｍ］とする。次いで、車間距離５［ｍ］で停止した状態から急加速して、前方を走行する特定車両Ａの速度が３０［ｋｍ／ｈ］、後方を走行する特定車両Ｂの速度が２０［ｋｍ／ｈ］になったとする。
ΔＤ／Δｔ＞０の場合に特定車両Ｂの速度を制限しないならば、そのまま両車両共にそのまま走行を継続する。
その後車間距離Ｄが１０［ｍ］となった瞬間に、特定車両Ａが急減速し、いきなり速度が０［ｋｍ／ｈ］になったとすると、ΔＤ／Δｔ＜０となり、特定車両Ｂも急減速する。
しかし、現在の車間距離が１０［ｍ］であるのに対して、停止するために必要な車間距離が１５［ｍ］なので、衝突する可能性がある。

この状態を防ぐためには、同方向走行時はΔＤ／Δｔ＞０の場合にも、特定車両Ｂの速度を制限する必要がある。
この場合、特定車両Ｂは停止状態からいきなり２０［ｋｍ／ｈ］になることはできず、車間距離５［ｍ］で停止できる速度に制限される。その後車間距離が１５［ｍ］を越えると、特定車両Ｂは２０［ｋｍ／ｈ］で走行することが可能になる。
以上のようなことを考慮して、同方向時は車間距離が大きくなる場合にも、速度の制限を実施する。

判定条件２：ＶＡ＜ＶＢ、かつΔＤ／Δｔ＜０の場合、特定車両Ｂを減速車両１６に決定する。
この場合、ΔＤ／Δｔ＜０であるから同一走行路を同一方向に走行する場合でも衝突のおそれがある。

図３（Ｂ）は、特定車両Ｂが前方を走行し、特定車両Ａがその後方を同一方向に走行する場合である。

判定条件３：ＶＡ＞ＶＢ、かつΔＤ／Δｔ＜０の場合、特定車両Ａを減速車両１６に決定する。

判定条件４：ＶＡ＜ＶＢ、かつΔＤ／Δｔ＞０の場合、特定車両Ａを減速車両１６に決定する。

上述した判定条件１〜４は、走行方向が同一方向（順方向）の場合に、後方を走行する特定車両を減速車両１６に決定することを意味する。

なお判定条件１〜４は、表１のように示すことができる。この表から、特定車両Ａ，Ｂの位置に関係なく、特定車両Ａ，Ｂの車間距離と速度を用いて減速車両１６を決定することができる。

ＶＡ＝ＶＢ、又はΔＤ／Δｔ＝０の場合は、減速車両１６を決定しない。この場合には、判定条件１〜４のいずれかが満たされるまで、制御サイクルを繰り返すのがよい。

図３（Ｃ）は、特定車両Ａ，Ｂの走行方向が対向方向の場合の減速車両１６の決定方法の説明図である。
なお、対向方向には、２台の走行方向のなす角（挟角）が９０度以上１８０度未満の場合を含む。

判定条件５：ＶＡ＞ＶＢ、かつΔＤ／Δｔ＞０の場合、減速車両１６はなし。
判定条件６：ＶＡ＜ＶＢ、かつΔＤ／Δｔ＜０の場合、特定車両Ａを減速車両１６に決定する。
判定条件７：ＶＡ＞ＶＢ、かつΔＤ／Δｔ＜０の場合、特定車両Ｂを減速車両１６に決定する。
判定条件８：ＶＡ＜ＶＢ、かつΔＤ／Δｔ＞０の場合、減速車両１６はなし。

上述した判定条件５〜８は、走行方向が対向方向であり、特定車両Ａ，Ｂが近づいている場合に、走行速度の遅い特定車両を減速車両１６に決定することを意味する。

なお判定条件５〜８は、表２のように示すことができる。この表から、特定車両Ａ，Ｂの位置に関係なく、特定車両Ａ，Ｂの車間距離と速度を用いて減速車両１６を決定することができる。

ＶＡ＝ＶＢ、又はΔＤ／Δｔ＝０の場合は、減速車両１６を決定しない。この場合には、判定条件６，７のいずれかが満たされるまで、制御サイクルを繰り返すのがよい。
なお、特定車両Ａ，Ｂのうち、減速車両１６でない車両を非減速車両１７とする。

図４は、通過範囲３及び減速範囲４の説明図である。
図４（Ａ）（Ｂ）は、操舵角を考慮しない場合の通過範囲３及び減速範囲４の説明図である。この図は、特定車両Ｂが減速車両１６であり、特定車両Ａが非減速車両１７である場合を示している。
図４（Ａ）は、非減速車両１７である特定車両Ａの通過範囲３を示し、図４（Ｂ）は、減速車両１６である特定車両Ｂの減速範囲４を示している。
なお、「減速範囲４」とは、減速車両１６が減速して停止するまでの減速車両１６が占有する走行範囲である。また、「通過範囲３」とは、非減速車両がその間に通過する走行範囲である。

図４（Ａ）（Ｂ）において、通過範囲３と減速範囲４の全幅ＷＡ，ＷＢは、「車体幅＋位置の計測誤差」としてそれぞれ求められる。また、特定車両Ａ，Ｂの全長εＡ，εＢは、「車体長＋位置の計測誤差」としてそれぞれ求められる。
「車体幅」と「車体長」は、車両情報１に含めるのが好ましいが、車種により決まる一定値であってもよい。「位置の計測誤差」は、例えばＧＰＳ装置等の計測誤差である。

図４（Ｂ）において、減速車両１６（特定車両Ｂ）の最大のブレーキ力で停止可能な最小停止距離ＳＢは、式（１）で求められる。
ＳＢ＝ＶＢ×τ１＋ＶＢ^２／２μｇ・・・（１）
ここでτ１は減速車両１６の制御遅れ時間であり、ＶＢ×τ１は、制御遅れ時間τ１による走行距離を意味する。また、μは路面の摩擦係数、ｇは重力加速度であり、ＶＢ^２／２μｇは減速度α（＝μｇ）で停止するまでの走行距離を意味する。
従って減速車両１６（特定車両Ｂ）の減速範囲４の全長は、位置の計測誤差を加味した車体長εＢに減速車両１６の停止距離ＳＢを加算した値であり、εＢ＋ＳＢで求められる。

図４（Ａ）において、非減速車両１７（特定車両Ａ）の侵入距離ＬＡは、式（２）で求められる。
ＬＡ＝Ｖ_ｍａｘ×τ２・・・（２）
非減速車両１７の侵入距離ＬＡは、減速車両１６が停止するまでの時間τ２の間に特定車両Ａが走行する距離である。非減速車両１７の速度は、安全側に特定車両Ａの最高速度Ｖ_ｍａｘとしている。
なお、制御サイクルが短い場合に、最高速度の代わりに、実際の特定車両Ａの速度ＶＡを用いてもよい。

また、図４（Ａ）において、非減速車両１７（特定車両Ａ）の停止距離ＳＡは、式（３）で求められる。
ＳＡ＝Ｖ_ｍａｘ×τ３＋Ｖ_ｍａｘ ^２／２μｇ・・・（３）
ここでτ３は非減速車両１７の制御遅れ時間である。減速車両１６が停止した時点で、非減速車両１７は、停止している減速車両１６を見つけて制動をかけると考える。
Ｖ_ｍａｘ×τ３は、制御遅れ時間τ３による走行距離を意味する。また、Ｖ_ｍａｘ ^２／２μｇは減速度α（＝μｇ）で停止するまでの走行距離を意味する。
なお、制御サイクルが短い場合に、最高速度の代わりに、実際の特定車両Ａの速度ＶＡを用いてもよい。
従って非減速車両１７の通過範囲３の全長は、走行方向が同一方向の場合は、非減速車両１７の減速を考慮せず、位置の計測誤差を加味した車体長εＡに、非減速車両１７の侵入距離ＬＡを加算した値であり、εＡ＋ＬＡで求められる。
また、走行方向が対向方向の場合は、非減速車両１７の通過範囲３の全長は、非減速車両１７の減速を考慮して、上記通過範囲３に非減速車両１７の停止距離ＳＡを加算したεＡ＋ＬＡ＋ＳＡで求められる。

図４（Ｃ）は、操舵角を考慮した場合の通過範囲３及び減速範囲４の説明図である。
図４（Ｃ）からわかるように、操舵角から車両の曲率を算出し、この曲率を考慮して減速範囲を算出する。
すなわちこの図に示すように、特定車両Ａ，Ｂの操舵角を考慮して図４（Ａ）（Ｂ）に示した通過範囲３及び減速範囲４を修正するのがよい。

図５は、衝突領域の判定方法の説明図である。
この図に示すように、減速しない車両１０（この例では、特定車両Ａ，Ｃ）の通過範囲３及び減速車両１６（この例では特定車両Ｂ）の減速範囲４が重なり、衝突領域５が発生するかを判定する。

図６は、制限速度の算出方法の説明図である。この図において、（Ａ）は走行方向が同一方向（順方向）の場合であり、（Ｂ）は走行方向が対向方向の場合である。なお、図中のＡ’，Ｂ’は、特定車両Ａ，Ｂの停止位置を示している。

図６（Ａ）は、特定車両Ａが前方を走行し、特定車両Ｂがその後方を同一方向に走行する場合である。この場合、上述した判定条件１、２により通常、特定車両Ｂが減速車両１６となる。
減速車両１６（特定車両Ｂ）に制限速度ＶＬを出力した場合、減速車両１６の停止距離ＳＢは、式（１）のＶＢをＶＬで置き換えた式（４）で与えられる。
ＳＢ＝ＶＬ×τ１＋ＶＬ^２／２μｇ・・・（４）
なお、特定車両Ａ，Ｂの速度ＶＡ，ＶＢが制限速度ＶＬより大きい場合、衝突領域５が発生した後、減速車両１６が制限速度ＶＬまで減速するまでに一定の減速時間が必要になる。
従って、この減速時間を、上述した制御遅れ時間τ１に加算することが好ましい。

同一方向時に一番危険な場合は特定車両Ａが停止している場合である。
この場合、前方を走行する特定車両Ａが停止したままであり、特定車両Ａ，Ｂの全長をεＡ，εＢとすると、減速車両１６（特定車両Ｂ）は、Ｂ’の位置で停止することで衝突を回避することができる。すなわち、衝突を回避するには、式（５）を満たす必要がある。
Ｄ≧ＳＢ＋（εＡ＋εＢ）／２・・・（５）
従って、式（４）（５）から、制限速度ＶＬを逆算することができる。

図６（Ｂ）は、特定車両Ａ，Ｂの走行方向が対向方向である場合である。この場合、上述した判定条件６、７により通常、走行速度の遅い特定車両（この図では特定車両Ｂ）が減速車両１６となり、特定車両Ａが非減速車両１７となる。
この図において、減速車両１６（特定車両Ｂ）に制限速度ＶＬを出力した場合、減速車両１６の停止距離ＳＢは、式（１）のＶＢをＶＬで置き換えた上述した式（４）で与えられる。
また、非減速車両１７（特定車両Ａ）の侵入距離ＬＡは、上述した式（２）で求められ、非減速車両１７の停止距離ＳＡは、上述した式（３）で求められる。
ここで、特定車両Ａ，Ｂの全長をεＡ，εＢとすると、特定車両Ａ，ＢはＡ’，Ｂ’の位置で停止することで衝突を回避することができる。すなわち、衝突を回避するには、式（６）を満たす必要がある。
Ｄ≧ＬＡ＋ＳＡ＋ＳＢ＋（εＡ＋εＢ）／２・・・（６）
従って、式（３）（４）（６）から、制限速度ＶＬを逆算することができる。

上述した本発明のシステムと方法によれば、管制通信装置２２と演算装置２４とを有し、隣接する２台の特定車両Ａ，Ｂの一方を減速すべき減速車両１６に決定し、衝突領域５が発生する場合に、減速車両１６のみに制限速度ＶＬを出力する。
従って、隣接する２台の車両１０（特定車両Ａ，Ｂ）の走行方向にかかわらず、同一方向又は対向方向であっても、減速車両１６となる１台のみを減速させて衝突を回避し、不要な減速を無くし交通渋滞の原因を低減することができる。

なお本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。

Ａ，Ｂ特定車両、Ｄ車間距離、ＶＡ特定車両Ａの速度、
ＶＢ特定車両Ｂの速度、ＶＬ制限速度、Δｔ時間間隔、
ΔＤ Δｔにおける車間距離Ｄの変化量、ＳＡ特定車両Ａの停止距離、
ＬＡ特定車両Ａの侵入距離、ＳＢ減速車両の最小停止距離、
ＷＡ特定車両Ａの全幅、ＷＢ特定車両Ｂの全幅、
εＡ特定車両Ａの全長、εＢ特定車両Ｂの全長、
α 減速度、τ１減速車両の制御遅れ時間、
τ２減速車両が停止するまでの時間、τ３特定車両Ａの制御遅れ時間、
μ 路面の摩擦係数、ｇ重力加速度、１車両情報、３通過範囲、
４減速範囲、５衝突領域、１０車両、１２車両情報検出装置、
１４車両通信装置、１６減速車両、１７非減速車両、２０管制装置、
２２管制通信装置、２４演算装置、２５方向判断部、
２６減速車両決定部、２７衝突領域判定部、２８制限速度出力部

Claims

複数の車両と、各車両の走行方向、位置、速度を含む車両情報を検出する車両情報検出装置と、管制装置とを備え、
各車両は、衝突回避可能な制限速度を受信する車両通信装置を有し、前記制限速度を受信したときに制限速度以下に減速するようになっており、
前記管制装置は、前記車両情報を受信し前記制限速度を発信する管制通信装置と、演算装置とを有し、
（Ａ）前記管制通信装置は、前記車両通信装置と通信して前記車両情報を受信し、
（Ｂ）前記演算装置は、前記車両から隣接する２台の特定車両を抽出し、各特定車両の速度及び車間距離の変化から、減速すべき場合は、前記特定車両の一方を減速すべき減速車両に、他方を減速不要な非減速車両に決定し、
（Ｃ）前記演算装置は、前記車両情報から前記減速車両が減速を開始するまでの時間を考慮して減速して停止するまでの減速範囲と、非減速車両がその間に通過する通過範囲とを算出し、減速範囲と通過範囲が重複する衝突領域が発生するかを判定し、
（Ｄ）前記衝突領域が発生する場合に、前記演算装置は、前記制限速度を算出し、前記管制通信装置は、前記減速車両のみに前記制限速度を送信する、ことを特徴とする衝突回避制御システム。
前記管制装置は、
前記特定車両の走行方向から同一方向又は対向方向かを判断する方向判断部と、
前記特定車両の位置及び速度と前記走行方向とから前記減速車両を決定する減速車両決定部と、
前記車両情報から衝突領域が発生するかを判定する衝突領域判定部と、
前記制限速度を算出し出力する制限速度出力部と、を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の衝突回避制御システム。
複数の車両と、各車両の走行方向、位置、速度を含む車両情報を検出する車両情報検出装置と、管制装置とを準備し、
各車両は、衝突回避可能な制限速度を受信する車両通信装置を有し、前記制限速度を受信したときに制限速度以下に減速するようになっており、
前記管制装置は、前記車両情報を受信し前記制限速度を発信する管制通信装置と、演算装置とを有し、
前記管制装置において、
（Ａ）前記管制通信装置により、前記車両通信装置と通信して前記車両情報を受信し、
（Ｂ）前記演算装置により、前記車両から隣接する２台の特定車両を抽出し、各特定車両の速度及び車間距離の変化から、減速すべき場合は、前記特定車両の一方を減速すべき減速車両に、他方を減速不要な非減速車両に決定し、
（Ｃ）前記演算装置により、前記車両情報から前記減速車両が減速を開始するまでの時間を考慮して減速して停止するまでの減速範囲と、非減速車両がその間に通過する通過範囲とを算出し、減速範囲と通過範囲が重複する衝突領域が発生するかを判定し、
（Ｄ）前記衝突領域が発生する場合に、前記演算装置により、前記制限速度を算出し、前記管制通信装置により、前記減速車両のみに前記制限速度を送信する、ことを特徴とする衝突回避制御方法。
前記（Ｂ）において、
（Ｂ１）前記特定車両の走行方向から同一方向又は対向方向かを判断し、
（Ｂ２）前記特定車両の位置及び速度と前記走行方向とから前記減速車両を決定する、ことを特徴とする請求項３に記載の衝突回避制御方法。
前記（Ｃ）において、前記減速範囲は、全幅が位置の計測誤差を加味した車体幅であり、全長が位置の計測誤差を加味した車体長に減速車両の停止距離を加算した値であり、操舵角を考慮して求められ、
前記通過範囲は、全幅が位置の計測誤差を加味した車体幅であり、全長は、走行方向が同一方向の場合は、位置の計測誤差を加味した車体長に、非減速車両の侵入距離を加算した値であり、走行方向が対向方向の場合は、さらに非減速車両の停止距離を加算した値である、ことを特徴とする請求項３に記載の衝突回避制御方法。