JP2017097457A - 車両走行支援システムおよび車両走行支援方法 - Google Patents

Abstract

【課題】幹線道路の合流部の交通状況に応じて、スムーズな合流を支援する車両走行支援システムを得る。
【解決手段】本線の車線のうち、合流車線と接続する第１車線を合流区間に向かって走行する本線走行車両の位置と速度を計測する本線車両検出部（１０１）と、合流車線の路側に設置され、合流車線を合流区間に向かって走行する合流車線走行車両の位置と速度を計測する合流車両検出部（２０１）と、それぞれの計測結果から、本線走行車両および合流車線走行車両のそれぞれについて合流区間への到達時刻を予測し、予測したそれぞれの到達時刻の差分の絶対値が第１許容値以上を確保できていない場合には、本線走行車両に対して第１車線から合流車線と接続していない隣接車線への車線変更指示を出力する第１走行支援処理部（１０３、２０３、２０７）とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、幹線道路の合流部の交通状況に応じて本線走行車両の走行支援や走行制御を行い、スムーズな合流を支援する、車両走行支援システムおよび車両走行支援方法に関するものである。

近年、幹線道路の合流部における接触事故や、合流速度差に起因する渋滞、ならびに追突事故を低減し、円滑な交通を確保するシステムが多く提案されている（例えば、特許文献１〜９参照）。

特許文献１〜３に示される従来の運転支援装置は、合流地点を走行する車両の位置や速度を、路車間もしくは車々間通信を用いて共有している。そして、これら共有したデータより、合流地点での衝突の可能性を予測し、衝突の可能性が高い場合には、ドライバーに知らせる構成を備えている。

また、特許文献４〜９に示される従来の運転支援装置は、前述の構成に加えて、合流側、もしくは本線側の車両の速度を調整することにより、合流側と本線側の車両速度や相対位置を同期させて、スムーズに合流操作を行う構成をさらに備えている。

特許第４７８９９４８号公報 特許第４８１２７６７号公報 国際公開第２００７／０２６７４８号 特開２００２−１７０１９９号公報 特開２０１２−８３９９５号公報 特開２００６−２４４１４２号公報 特開２００６−１９９２６４号公報 特開２００５−１７１９０４号公報 特開２００７−３２０５３６号公報

しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
幹線道路において、合流直後では、合流車両の速度が本線側走行車両の速度に達していない場合がある。この場合、本線側走行車両は、合流車両への追突を回避するために、減速する必要が生じる。このような減速が行われると、後続の車両にも伝搬し、渋滞の原因などになる。

運転に習熟したドライバーの場合には、このような状況において、隣接する車線に車線変更を実施することで、減速を回避することが多い。また、このような車線変更操作により、合流側の車線に合流車が入るスペースが確保される。この結果、合流車のドライバーは、容易に合流操作を行うことができる。

しかしながら、習熟したドライバーであっても、合流部の見通しが悪い場合などには、車線変更操作のための時間が十分取れず、前述の車線変更操作を行うことは困難である。

また、ドライバーは、車線変更操作時における他の車両との接触を避けるためは、隣接車線後方より接近する車両の有無も確認する必要がある。この結果、ドライバーは、煩雑な作業を強いられ、十分な確認を行えずに車線変更操作を実行することで、危険を招くおそれもある。

本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、幹線道路の合流部の交通状況に応じて、スムーズな合流を支援する車両走行支援システムおよび車両走行支援方法を得ることを目的とする。

本発明に係る車両走行支援システムは、本線と合流車線とが合流する幹線道路の合流区間において、本線の走行車両の走行支援を行う車両走行支援システムであって、幹線道路の路側に設置され、本線の車線のうち、合流車線と接続する第１車線を合流区間に向かって走行する本線走行車両の位置と速度を計測する本線車両検出部と、合流車線の路側に設置され、合流車線を合流区間に向かって走行する合流車線走行車両の位置と速度を計測する合流車両検出部と、本線車両検出部および合流車両検出部によるそれぞれの計測結果から、本線走行車両および合流車線走行車両のそれぞれについて合流区間への到達時刻を予測し、予測したそれぞれの到達時刻の差分の絶対値が第１許容値以上を確保できていない場合には、本線走行車両に対して第１車線から合流車線と接続していない隣接車線への車線変更指示を出力する第１走行支援処理部とを備えるものである。

また、本発明に係る車両走行支援方法は、本線と合流車線とが合流する幹線道路の合流区間において、本線の走行車両の走行支援を行う車両走行支援システムにおいて実行される車両走行支援方法であって、本線の車線のうち、合流車線と接続する第１車線を合流区間に向かって走行する本線走行車両の位置と速度を計測する第１ステップと、合流車線を合流区間に向かって走行する合流車線走行車両の位置と速度を計測する第２ステップと、第１ステップおよび第２ステップによるそれぞれの計測結果から、本線走行車両および合流車線走行車両のそれぞれについて合流区間への到達時刻を予測し、予測したそれぞれの到達時刻の差分の絶対値が第１許容値以上を確保できていない場合には、本線走行車両に対して第１車線から合流車線と接続していない隣接車線への車線変更指示を出力する第３ステップとを備えるものである。

本発明によれば、本線と合流車線のそれぞれを走行する車両について、合流区間に到達する時刻を推定し、合流区間において合流車線に接続された本線を走行中の車両と合流車線を走行中の車両との到達時刻の差分の絶対値が閾値以上確保できない場合には、本線を走行中の車両に対して、合流区間において合流車線に接続されていない車線への車線変更を促す構成を備えている。この結果、幹線道路の合流部の交通状況に応じて、スムーズな合流を支援する車両走行支援システムおよび車両走行支援方法を得ることができる。

本発明の実施の形態１に係る車両走行支援システムの主要構成を説明するための図である。 本発明の実施の形態１に係る車両走行支援システムの詳細構成を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る車両走行支援システムの衝突可能性演算部により実行される衝突可能性演算処理に関するフローチャートである。 本発明の実施の形態２に係る車両走行支援システムの詳細構成を示す図である。 本発明の実施の形態２に係る車両走行支援システムの車線変更可否演算部により実行される車線変更可否判断処理に関するフローチャートである。 本発明の実施の形態３に係る車両走行支援システムの詳細構成を示す図である。

以下、本発明に係る車両走行支援システムおよび車両走行支援方法の好適な実施の形態につき、図面を用いて説明する。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る車両走行支援システムの主要構成を説明するための図である。具体的には、この図１は、本線Ｌ１と合流車線Ｌ２とが合流する合流区間Ｃを含む幹線道路を、上方から見た状態として示している。

また、この図１においては、合流車線Ｌ２は、１レーンで構成されており、本線Ｌ１は、合流区間Ｃにおいて合流車線Ｌ２と合流する車線Ｌ１（１）と、車線Ｌ１（１）に隣接する車線Ｌ１（２）の２レーンで構成されている場合を例示している。

また、図１では、幹線道路を走行する車両を、３種の走行車両Ｖ_Ｒ、Ｖ_Ｓ、Ｖ_Ｌに区分して示している。走行車両Ｖ_Ｒは、本線Ｌ１の車線Ｌ１（１）上を走行する車両である。走行車両Ｖ_Ｓは、本線Ｌ１の車線Ｌ１（２）上を走行する車両である。さらに、走行車両ＶＬは、合流車線Ｌ２を走行する車両である。

さらに、本線Ｌ１の車線Ｌ１（１）の路側には、本線Ｌ１の車線Ｌ１（１）上の走行車両Ｖ_Ｒを検出するために、車両検出部Ｓ_Ｒが設置されている。また、合流車線Ｌ２の路側には、合流車線Ｌ２上の走行車両ＶＬを検出するために、車両検出部Ｓ_Ｌが設置されている。

車両検出部Ｓ_Ｌと車両検出部Ｓ_Ｒは、通信手段Ｔ_Ｓで接続されており、それぞれの車両検出部Ｓ_Ｌ、Ｓ_Ｒは、検出結果である車両の位置や速度を共有できる構成となっている。

また、車両検出部Ｓ_Ｒと走行車両Ｖ_Ｒは、通信手段Ｔ_Ｖ２Ｘで接続されており、車両検出部Ｓ_Ｒは、衝突可能性の判断結果を、本線Ｌ１の走行車両Ｖ_Ｒに通知できる構成となっている。なお、車両検出部Ｓ_Ｒによる衝突可能性判断の具体的な処理については、後述する。

図２は、本発明の実施の形態１に係る車両走行支援システムの詳細構成を示す図である。より具体的には、この図２は、車両検出部Ｓ_Ｌ、車両検出部Ｓ_Ｒ、および走行車両Ｖ_Ｒの内部構成を詳細に示している。

図２中の車両検出部Ｓ_Ｌは、車両検出センサ部１０１、計測処理演算部１０３、および通信制御部１０５を含んで構成されている。

また、図２中の車両検出部Ｓ_Ｒは、車両検出センサ部２０１、計測処理演算部２０３、第１の通信制御部２０５、衝突可能性演算部２０７、および第２の通信制御部２０９を含んで構成されている。

さらに、図２中の走行車両Ｖ_Ｒは、通信制御部３０１、処理演算部３０３、およびドライバーインターフェース部３０５を含んで構成されている。

次に、図２の構成を備えた本実施の形態１における車両走行支援システムの具体的な動作について、先の図１に示した説明図に基づいて、詳細に説明する。まず始めに、車両検出部Ｓ_Ｌ内の動作について説明する。

車両検出センサ部１０１は、合流車線Ｌ２のあらかじめ設定された監視範囲内に侵入してきた走行車両Ｖ_Ｌの撮像結果に基づいて、走行車両Ｖ_Ｌが、合流区間Ｃに到達するまでの距離Ｌ_Ｌ、および走行車両Ｖ_Ｌの速度σ_Ｌを計測する。

さらに、車両検出センサ部１０１は、計測結果である距離Ｌ_Ｌおよび速度σ_Ｌを、出力信号１０２として、計測処理演算部１０３に出力する。

なお、車両検出センサ部１０１による車両検出に当たっては、例えば、特許文献４の図１２に示されたようなＩＴＶカメラによる構成、あるいは図１３に示されたようなレーダセンサによる構成を採用することができる。

計測処理演算部１０３は、出力信号１０２を受信し、出力信号１０２に含まれている走行車両Ｖ_Ｌに関する距離Ｌ_Ｌおよび速度σ_Ｌから、走行車両Ｖ_Ｌが合流区間Ｃに到達するまでの時刻Ｔ_ｍＬを演算する。そして、計測処理演算部１０３は、演算結果である時刻Ｔ_ｍＬを、出力信号１０４として、通信制御部１０５へ出力する。

なお、計測処理演算部１０３は、現在時刻をＴ_ｍＰとした場合に、走行車両Ｖ_Ｌが合流区間Ｃに到達するまでの時刻Ｔ_ｍＬを、例えば、下式（１）により求めることができる。
Ｔ_ｍＬ＝Ｔ_ｍＰ＋（Ｌ_Ｌ／σ_Ｌ） （１）

通信制御部１０５は、出力信号１０４を受信し、出力信号１０４に含まれている、走行車両Ｖ_Ｌが合流区間Ｃに到達するまでの時刻Ｔ_ｍＬを、通信手段Ｔ_Ｓにより、本線Ｌ１の路側に設置された車両検出部Ｓ_Ｒへ送信する。ここで、通信手段Ｔ_Ｓとしては、例えば、イーサーネットや光通信などを用いることができる。

次に、車両検出部Ｓ_Ｒ内の動作について説明する。車両検出センサ部２０１は、合流区間Ｃにおいて合流車線Ｌ２と接続する車線Ｌ１（１）のあらかじめ設定された監視範囲内に侵入してきた走行車両Ｖ_Ｒの撮像結果に基づいて、走行車両Ｖ_Ｒが、合流区間Ｃに到達するまでの距離Ｌ_Ｒ、および走行車両Ｖ_Ｒの速度σ_Ｒを計測する。

さらに、車両検出センサ部２０１は、計測結果である距離Ｌ_Ｒおよび速度σ_Ｒを、出力信号２０２として、計測処理演算部２０３に出力する。なお、車両検出センサ部２０１は、車両検出センサ部１０１と同様の手法を採用することにより、計測結果である距離Ｌ_Ｒおよび速度σ_Ｒを得ることができる。

計測処理演算部２０３は、出力信号２０２を受信し、出力信号２０２に含まれている走行車両Ｖ_Ｒに関する距離Ｌ_Ｒおよび速度σ_Ｒから、走行車両Ｖ_Ｒが合流区間Ｃに到達するまでの時刻Ｔ_ｍＲを演算する。そして、計測処理演算部２０３は、演算結果である時刻Ｔ_ｍＲを、出力信号２０４として、衝突可能性演算部２０７へ出力する。

なお、計測処理演算部２０３は、現在時刻をＴ_ｍＰとした場合に、走行車両Ｖ_Ｒが合流区間Ｃに到達するまでの時刻Ｔ_ｍＲを、例えば、下式（２）により求めることができる。
Ｔ_ｍＲ＝Ｔ_ｍＰ＋（Ｌ_Ｒ／σ_Ｒ） （２）

第１の通信制御部２０５は、通信手段Ｔ_Ｓを介して受信した時刻Ｔ_ｍＬを、出力信号２０６として、衝突可能性演算部２０７へ出力する。

衝突可能性演算部２０７は、計測処理演算部２０３からの出力信号２０４を受信した場合には、走行車両Ｖ_Ｒが合流区間Ｃに到達する時刻Ｔ_ｍＲを、本線側の到達時刻リストに登録する。

また、衝突可能性演算部２０７は、第１の通信制御部２０５からの出力信号２０６を受信した場合には、走行車両Ｖ_Ｌが合流区間Ｃに到達する時刻Ｔ_ｍＬを、合流車線側の到達時刻リストに登録する。

さらに、衝突可能性演算部２０７は、合流車線側の到達時刻リストに含まれている時刻Ｔ_ｍＬと、本線側の到達時刻リストに含まれている時刻Ｔ_ｍＲとの差分の絶対値を算出し、差分の絶対値が、あらかじめ設定した最小許容時間間隔よりも小さいか否かを判定する。

そして、衝突可能性演算部２０７は、差分の絶対値が最小許容時間間隔よりも小さい場合には、合流区間Ｃにおいて、走行車両Ｖ_Ｌと走行車両Ｖ_Ｒが衝突する可能性が有ると判断する。

一方、衝突可能性演算部２０７は、差分の絶対値が最小時間間隔以上の場合には、合流区間Ｃにおいて、走行車両Ｖ_Ｌと走行車両Ｖ_Ｒが衝突する可能性がないと判断する。そして、衝突可能性演算部２０７は、判断結果を、出力信号２０８として出力する。

そして、第２の通信制御部２０９は、衝突可能性演算部２０７から出力された判断結果を受信し、衝突する可能性があると判定されている場合には、通信手段ＴＶ２Ｘを介して、走行車両Ｖ_Ｒに対して、「衝突可能性あり」の情報を出力する。

なお、通信手段Ｔ_Ｖ２Ｘとしては、例えば、ノンストップ料金システム、ＶＩＣＳ（登録商標）の電波ビーコンとして実用化されている５．８ＧＨｚ帯（ミリ波帯）による狭域専用通信（ＤＳＲＣ）、あるいは無線ＬＡＮなどを用いることができる。

ここで、車両検出部Ｓ_Ｒ内の衝突可能性演算部２０７により実行される、より具体的な衝突可能性判断処理を、フローチャートを用いて説明する。図３は、本発明の実施の形態１に係る車両走行支援システムの衝突可能性演算部２０７により実行される衝突可能性演算処理に関するフローチャートである。

図３の左側に示したステップＳ３０１〜ステップＳ３０４は、第１の通信制御部２０５から時刻Ｔ_ｍＬを受信した際の一連処理に相当し、図３の右側に示したステップＳ３０５〜ステップＳ３０８は、計測処理演算部２０３から時刻Ｔ_ｍＲを受信した際の一連処理に相当する。

まず始めに、ステップＳ３０１〜ステップＳ３０４に関する一連処理について説明する。ステップＳ３０１において、衝突可能性演算部２０７は、合流車線Ｌ２の走行車両Ｖ_Ｌが合流区間Ｃに到達するまでの時刻Ｔ_ｍＬを受信することで、合流車線側の到達時刻リストＴ_ｍＬ［ｎ］に、受信した最新の時刻Ｔ_ｍＬを追加する。

次に、ステップＳ３０２において、衝突可能性演算部２０７は、本線Ｌ１の車線Ｌ１（１）の走行車両Ｖ_Ｒが合流区間Ｃに到達するまでの時刻Ｔ_ｍＲがリスト化されている本線側の到達時刻リストＴ_ｍＲ［ｎ］に含まれている各要素のうち、現在時刻ＴｍＰよりも過去の時刻の要素を削除する。

すなわち、衝突可能性演算部２０７は、ステップＳ３０２の処理を実行することで、すでに合流区間Ｃを通過したと考えられる走行車両Ｖ_Ｒに関する時刻データを削除する。この結果、次のステップＳ３０３において、不要な比較処理を実行しないようにすることができる。

次に、ステップＳ３０３において、衝突可能性演算部２０７は、本線側の到達時刻リストＴ_ｍＲ［ｎ］に含まれている各要素（時刻Ｔ_ｍＲ）について、先のステップＳ３０１で受信した時刻Ｔ_ｍＬとの差分の絶対値が、あらかじめ設定された最小許容時間間隔に相当する閾値Ｔ_ｍＴＨより小さくなる要素が存在するか否かを判定する。

そして、衝突可能性演算部２０７は、ステップＳ３０３において、「存在する」と判定した場合には、ステップＳ３０４に進み、「衝突可能性有り」の判断結果を出力し、一連処理を終了する。

一方、衝突可能性演算部２０７は、ステップＳ３０３において、「存在しない」と判定した場合には、最小許容時間間隔以上の車間が確保されており、衝突の可能性がないと判断し、一連処理を終了する。

次に、ステップＳ３０５〜ステップＳ３０８に関する一連処理について説明する。ステップＳ３０５において、衝突可能性演算部２０７は、本線Ｌ１の走行車両Ｖ_Ｒが合流区間Ｃに到達するまでの時刻Ｔ_ｍＲを受信することで、本線側の到達時刻リストＴ_ｍＲ［ｎ］に、受信した最新の時刻Ｔ_ｍＲを追加する。

次に、ステップＳ３０６において、衝突可能性演算部２０７は、合流車線Ｌ２の走行車両Ｖ_Ｌが合流区間Ｃに到達するまでの時刻Ｔ_ｍＬがリスト化されている合流車線側の到達時刻リストＴ_ｍＬ［ｎ］に含まれている各要素のうち、現在時刻Ｔ_ｍＰよりも過去の時刻の要素を削除する。

すなわち、衝突可能性演算部２０７は、ステップＳ３０６の処理を実行することで、すでに合流区間Ｃを通過したと考えられる走行車両Ｖ_Ｌに関する時刻データを削除する。この結果、次のステップＳ３０７において、不要な比較処理を実行しないようにすることができる。

次に、ステップＳ３０７において、衝突可能性演算部２０７は、合流車線側の到達時刻リストＴ_ｍＬ［ｎ］に含まれている各要素（時刻Ｔ_ｍＬ）について、先のステップＳ３０５で受信した時刻Ｔ_ｍＲとの差分の絶対値が、あらかじめ設定された最小許容時間間隔に相当する閾値Ｔ_ｍＴＨより小さくなる要素が存在するか否かを判定する。

そして、衝突可能性演算部２０７は、ステップＳ３０７において、「存在する」と判定した場合には、ステップＳ３０８に進み、「衝突可能性有り」の衝突判断結果を出力し、一連処理を終了する。

一方、衝突可能性演算部２０７は、ステップＳ３０７において、「存在しない」と判定した場合には、最小許容時間間隔以上の車間が確保されており、衝突の可能性がないと判断し、一連処理を終了する。

図２に戻って、本線Ｌ１の走行車両Ｖ_Ｒの動作について、説明を続ける。本線Ｌ１の車線Ｌ１（１）の走行車両Ｖ_Ｒ内の通信制御部３０１は、通信手段Ｔ_Ｖ２Ｘを介して「衝突可能性有り」の衝突判断結果を受信した場合には、その衝突判断結果を出力信号３０２として、処理演算部３０３に出力する。

処理演算部３０３は、通信制御部３０１より、「衝突可能性有り」を示す出力信号３０２を受信すると、車線変更を促す音声データを生成する。さらに、処理演算部３０３は、生成した音声データを出力信号３０４として、ドライバーインターフェース部３０５に出力する。

そして、ドライバーインターフェース部３０５は、受信した音声データを出力することで、ドライバーに対して、車線変更を促す通知が伝達される。

以上のように、実施の形態１によれば、本線と合流車線のそれぞれを走行する車両について、合流区間に到達する時刻を推定し、合流区間において合流車線に接続された本線を走行中の車両と合流車線を走行中の車両との到達時刻の差分の絶対値が閾値以上確保できない場合には、本線を走行中の車両に対して、合流区間において合流車線に接続されていない車線への車線変更を促す構成を備えている。

この結果、本線側のドライバーが通知に従って車線変更を行えば、合流側の車線を走行する車両が合流区間に到達したときに、合流スペースが確保されることとなり、容易に合流することができる。

さらに、合流スペースを確保するために、本線側車両の減速を行う必要がない。すなわち、本線側車両は、合流車との衝突を回避するために減速をする必要がない。このようにして、本線側車両の減速を回避することで、後続の車両にも減速の影響が伝搬してしまうことに起因して、渋滞の原因などになることを防止することができる。

実施の形態２．
本実施の形態２では、本線Ｌ１の車線Ｌ１（１）を走行中の車両Ｖ_Ｒが、隣接車線Ｌ１（２）に車線変更できるか否かを判定する構成をさらに備えている場合について説明する。

図４は、本発明の実施の形態２に係る車両走行支援システムの詳細構成を示す図である。より具体的には、この図４は、先の実施の形態１における図２と同様に、車両検出部Ｓ_Ｌ、車両検出部Ｓ_Ｒ、および走行車両Ｖ_Ｒの内部構成を詳細に示している。

本実施の形態２に係る車両走行支援システムを示す図４の構成は、先の実施の形態１に係る車両走行支援システムを示す図２の構成と比較すると、車両検出部Ｓ_Ｒ内に、車線変更可否演算部２１１をさらに備えている点が異なっている。さらに、車両検出部Ｓ_Ｒ内の車両検出センサ部２０１の処理機能も異なっている。そこで、これらの相違点を中心に、以下に説明する。

車両検出センサ部２０１は、先の実施の形態１における車両検出センサ部２０１と同様に、合流区間Ｃにおいて合流車線Ｌ２と接続する車線Ｌ１（１）のあらかじめ設定された監視範囲内に侵入してきた走行車両Ｖ_Ｒの撮像結果に基づいて、走行車両Ｖ_Ｒが、合流区間Ｃに到達するまでの距離Ｌ_Ｒ、および走行車両Ｖ_Ｒの速度σ_Ｒを計測する。

さらに、本実施の形態２における車両検出センサ部２０１は、合流区間Ｃにおいて合流車線２と接続されない車線Ｌ１（２）のあらかじめ設定された監視範囲内に侵入してきた走行車両Ｖ_Ｓの撮像結果に基づいて、走行車両Ｖ_Ｓが、合流区間Ｃに到達するまでの距離Ｌ_Ｓおよび走行車両Ｖ_Ｓの速度σ_Ｓも計測する。

そして、車両検出センサ部２０１により計測された距離Ｌ_Ｒ、速度σ_Ｒ、および距離Ｌ_Ｓ、速度σ_Ｓは、出力信号２１０として車線変更可否演算部２１１に出力される。

車線変更可否演算部２１１は、車両検出センサ部２０１による出力信号２１０より、本線Ｌ１の車線Ｌ１（１）の走行車両Ｖ_Ｒが、車線Ｌ１（２）に車線変更を行うのに必要な車間距離が確保されているか否かを判断し、判断結果を出力結果２１２として第２の通信制御部２０９に出力する。

次に、車線変更可否演算部２１１により実行される具体的な処理を、フローチャートを用いて説明する。図５は、本発明の実施の形態２に係る車両走行支援システムの車線変更可否演算部２１１により実行される車線変更可否判断処理に関するフローチャートである。

車線変更可否演算部２１１は、出力信号２１０として距離Ｌ_Ｓ、速度σ_Ｓを現在時刻ＴｍＰにおいて受信することで、ステップＳ５０１を実行し、車線Ｌ１（２）の走行車両Ｖ_Ｓに関する履歴データを更新する。

具体的には、車線変更可否演算部２１１は、距離Ｌ_Ｓを、距離リストＬ_Ｓ［ｎ］に追加登録し、速度σ_Ｓを、速度リストσ_Ｓ［ｎ］に追加登録し、現在時刻ＴｍＰを、時刻遷移リストＴ_ｍＳ［ｎ］に追加登録することで、それぞれの履歴データを更新する。

次に、車線変更可否演算部２１１は、出力信号２１０として距離Ｌ_Ｒ、速度σ_Ｒを受信することで、ステップＳ５０２〜ステップＳ５０６の一連処理を実行する。

ステップＳ５０２において、車線変更可否演算部２１１は、距離リストＬ_Ｓ［ｎ］、速度リストσ_Ｓ［ｎ］、時刻遷移リストＴ_ｍＳ［ｎ］から、古いデータを削除する。

具体的には、車線変更可否演算部２１１は、リストの要素となるデータの対象となる車両Ｖ_Ｓが、合流区間Ｃに到達する予想時刻を下式（３）により推定する。
Ｔ_ｍＳ［ｎ］ ＋ Ｌ_Ｓ［ｎ］／σ_Ｓ［ｎ］ （３）

そして、車線変更可否演算部２１１は、上式（２）により求めた予想時刻が現在時刻ＴｍＰよりも過去の時刻に関する要素を、距離リストＬ_Ｓ［ｎ］、速度リストσ_Ｓ［ｎ］、時刻遷移リストＴ_ｍＳ［ｎ］から削除する。この結果、次のステップＳ５０３において、不要な比較処理を実行しないようにすることができる。

次に、ステップＳ５０３において、車線変更可否演算部２１１は、速度リストσ_Ｓ［ｎ］に含まれている各要素（σ_Ｓ）について、速度σ_Ｒとの差分の絶対値が、あらかじめ設定された最小許容速度差に相当する閾値σ_ｔｈより小さくなる要素が存在するか否かを判定する。

そして、車線変更可否演算部２１１は、差分の絶対値が閾値σ_ｔｈよりも大きくなる要素が存在すると判定した場合には、車両Ｖ_Ｓが車線Ｌ１（１）から車線Ｌ１（２）に車線変更すると、走行車両Ｖ_Ｓと衝突する可能性が有ると判断し、ステップＳ５０５に進む。

一方、車線変更可否演算部２１１は、差分の絶対値が閾値σ_ｔｈよりも大きくなる要素が存在しないと判定した場合には、ステップＳ５０４に進む。そして、ステップＳ５０４において、車線変更可否演算部２１１は、距離リストＬ_Ｓ［ｎ］、速度リストσ_Ｓ［ｎ］、時刻遷移リストＴ_ｍＳ［ｎ］と、車両検出センサ部２０１からの出力信号２１０に含まれている距離Ｌ_Ｒと速度σ_Ｒより、隣接車線Ｌ１（２）の走行車両Ｖ_Ｓの予想位置と、合流車線に接続された車線Ｌ１（１）の走行車両Ｖ_Ｒとの相対距離を算出する。

具体的には、車線変更可否演算部２１１は、相対距離を、例えば下式（４）を用いて求めることができる。
｜距離Ｌ_Ｒ−（Ｌ_Ｓ［ｎ］−（Ｔ_ｍＰーＴ_ｍＳ）×σ_Ｓ［ｎ］）｜ （４）

さらに、車線変更可否演算部２１１は、算出した相対距離が、あらかじめ設定された許容最小車間距離である閾値Ｌ_ｔｈより小さくなるか否かを各要素について計算する。そして、車線変更可否演算部２１１は、小さくなる要素が１つでも存在する場合には、車両Ｖ_Ｒが車線Ｌ１（１）から車線Ｌ１（２）に車線変更すると、走行車両Ｖ_Ｓと衝突する可能性が有ると判断し、ステップＳ５０５に進む。

一方、車線変更可否演算部２１１は、小さくなる要素が１つも存在しない場合には、車両Ｖ_Ｒが車線Ｌ１（１）から車線Ｌ１（２）に車線変更したとしても、走行車両Ｖ_Ｓと衝突する可能性がないと判断し、ステップＳ５０６に進む。

そして、車線変更可否演算部２１１は、ステップＳ５０５に進んだ場合には、走行車両Ｖ_Ｒが車線Ｌ１（１）から車線Ｌ１（２）に車線変更を行うと衝突可能性があるため、「車線変更不可」の情報を生成し、出力信号２１２として、第２の通信制御部２０９に出力する。

一方、車線変更可否演算部２１１は、ステップＳ５０６に進んだ場合には、走行車両Ｖ_Ｒが車線Ｌ１（１）から車線Ｌ１（２）に車線変更しても衝突可能性がないため、「車線変更可能」の情報を生成し、出力信号２１２として、第２の通信制御部２０９に出力する。

図４に戻って、本線Ｌ１の車両検出部Ｓ_Ｒの動作について、説明を続ける。通信制御部２０９は、衝突可能性演算部２０７からの出力信号２０８として「衝突可能性有り」の情報を受信した場合には、車線変更可否演算部２１１からの出力信号２１２に応じて、衝突可能性ありの判断結果の出力可否を設定する。

具体的には、通信制御部２０９は、衝突可能性演算部２０７から出力された判断結果を受信し、衝突する可能性があると判定されている場合であり、かつ、車線変更可否演算部２１１からの出力信号２１２として「車線変更可能」の情報を受信している場合には、通信手段ＴＶ２Ｘを介して、走行車両Ｖ_Ｒに対して、「衝突可能性あり」の情報を出力する。

一方、通信制御部２０９は、衝突可能性演算部２０７から出力された判断結果を受信し、衝突する可能性があると判定されている場合であっても、車線変更可否演算部２１１からの出力信号２１２として「車線変更不可」の情報を受信している場合には、通信手段ＴＶ２Ｘを介して、走行車両Ｖ_Ｒに対して、「衝突可能性あり」の情報を出力しないようにする。

すなわち、合流区間Ｃにおいて、走行車両ＶＬと走行車両Ｖ_Ｒとが「衝突可能性あり」と判断された場合にも、走行車両Ｖ_Ｒが車線変更すると、走行車両Ｖ_Ｓと衝突するおそれがある場合には、走行車両Ｖ_Ｒに対して、車線変更を促さないようにすることができる。

以上のように、実施の形態２によれば、合流車線に接続された本線の車線を走行中の車両と、その車線に隣接する本線の車線を走行中の車両との車間距離が確保できているか否かを検出できる構成を、本線に設置された検出処理部に備えている。

この結果、合流区間において合流車線に接続された本線を走行中の車両と合流車線を走行中の車両とが衝突する可能性がある場合であっても、上述した車間距離が確保できていない場合には、合流車線に接続された本線を走行中の車両に対して、車線変更を促さないようにすることができ、本線内において、隣接車線の後方から接近する車両との接触を未然に回避することができる。

実施の形態３．
先の実施の形態２では、本線Ｌ１の車線Ｌ１（１）を走行中の車両Ｖ_Ｒが、隣接車線Ｌ１（２）に車線変更できるか否かを判定する構成が、車両検出部Ｓ_Ｒ内に設けられている場合について説明した。これに対して、本実施の形態３では、本線Ｌ１の車線Ｌ１（１）を走行中の車両Ｖ_Ｒが、隣接車線Ｌ１（２）に車線変更できるか否かを判定する構成が、車両検出部Ｓ_Ｒ内の代わりに、走行車両Ｖ_Ｒ内に設けられている場合について説明する。

図６は、本発明の実施の形態３に係る車両走行支援システムの詳細構成を示す図である。より具体的には、この図６は、先の実施の形態１における図２および先の実施の形態２における図４と同様に、車両検出部Ｓ_Ｌ、車両検出部Ｓ_Ｒ、および走行車両Ｖ_Ｒの内部構成を詳細に示している。

本実施の形態３に係る車両走行支援システムを示す図６の構成は、先の実施の形態１に係る車両走行支援システムを示す図２の構成と比較すると、走行車両Ｖ_Ｒ内に、側方車両検出センサ部３０６および車線変更可否演算部３０８をさらに備えている点が異なっている。さらに、走行車両Ｖ_Ｒ内の処理演算部３０３の処理機能も異なっている。そこで、これらの相違点を中心に、以下に説明する。

側方車両検出センサ部３０６は、先の図１に示される本線Ｌ１の合流車線Ｌ２に接続される側の車線Ｌ１（１）の走行車両Ｖ_Ｒと、隣接車線Ｌ１（２）の走行車両Ｖ_Ｓとの相対距離ΔＬと相対速度Δσを計測し、計測結果を出力信号３０７として車線変更可否演算部３０８に出力する。

車線変更可否演算部３０８は、側方車両検出センサ部３０６から出力された相対距離ΔＬおよび相対速度Δσを読み取る。そして、車線変更可否演算部３０８は、相対距離ΔＬが、あらかじめ設定された許容最小相対距離である閾値ΔＬ_ｔｈより大きく、かつ、相対速度Δσが、あらかじめ設定された許容最大相対速度である閾値Δσ_ｔｈより小さい場合には、車線変更可能と判断し、車線変更可能を示す出力信号３０９として、処理演算部３０３へ出力する。

処理演算部３０３は、車線変更可否演算部３０８より車線変更可能を示す出力信号３０９が入力されている状態で、通信制御部３０１から、車線変更を促す「衝突可能性有」を示す出力信号３０２を受け取ると、車線変更を促す音声データを生成し、出力信号３０４としてドライバーインターフェース部３０５へ出力する。

一方、処理演算部３０３は、車線変更可否演算部３０８より車線変更可能を示す出力信号３０９が入力されていない状態（すなわち、車線変更が不可の状態）で、通信制御部３０１から、車線変更を促す「衝突可能性有」を示す出力信号３０２を受け取ると、車線変更を促す音声データを出力しないようにする。

以上のように、実施の形態３によれば、合流車線に接続された本線の車線を走行中の車両と、その車線に隣接する本線の車線を走行中の車両との車間距離が確保できているか否かを検出できる構成を、走行車両内に備えている。

この結果、合流区間において合流車線に接続された本線を走行中の車両と合流車線を走行中の車両とが衝突する可能性がある場合であっても、上述した車間距離が確保できていない場合には、合流車線に接続された本線を走行中の車両に対して、車線変更を促さないようにすることができ、本線内において、隣接車線の後方から接近する車両との接触を未然に回避することができる。

１０１ 車両検出センサ部、１０３ 計測処理演算部、１０５ 通信制御部、２０１ 車両検出センサ部、２０３ 計測処理演算部、２０５ 通信制御部、２０７ 衝突可能性演算部、２０９ 通信制御部、２１１ 車線変更可否演算部、３０１ 通信制御部、３０３ 処理演算部、３０５ ドライバーインターフェース部、３０６ 側方車両検出センサ部、３０８ 車線変更可否演算部、Ｌ１ 車線、Ｌ１（１） 合流車線と接続される本線内の車線、Ｌ１（２） 車線Ｌ１（１）に隣接する車線、Ｌ２ 合流車線、Ｓ_Ｒ 本線の路側に設置される車両検出部、Ｓ_Ｌ 合流車線の路側に設置される車両検出部、Ｖ_Ｒ 車線Ｌ１（１）の走行車両、Ｖ_Ｓ 車線Ｌ１（２）の走行車両、Ｖ_Ｌ 合流車線Ｌ２の走行車両、Ｃ 合流区間、Ｔ_Ｓ 車両検出部Ｓ_Ｌと車両検出部Ｓ_Ｒの間の通信手段、Ｔ_Ｖ２Ｘ 車両検出部Ｓ_Ｒと車両Ｖ_Ｒの間の通信手段。

本発明に係る車両走行支援システムは、本線と合流車線とが合流する幹線道路の合流区間において、本線の走行車両の走行支援を行う車両走行支援システムであって、幹線道路の路側に設置され、本線の車線のうち、合流車線と接続する第１車線を合流区間に向かって走行する本線走行車両の位置と速度を計測する本線車両検出部と、合流車線の路側に設置され、合流車線を合流区間に向かって走行する合流車線走行車両の位置と速度を計測する合流車両検出部と、本線車両検出部および合流車両検出部によるそれぞれの計測結果から、本線走行車両および合流車線走行車両のそれぞれについて合流区間への到達時刻を予測し、予測結果に基づいて、本線走行車両と到達時刻とを対応付けた本線側の到達時刻リスト、および合流車線走行車両と到達時刻とを対応付けた合流車線側の到達時刻リストを生成し、合流車線側の到達時刻リストに含まれている１以上の到達時刻と、本線側の到達時刻リストに含まれている１以上の到達時刻とのそれぞれの組合せによる到達時刻の差分の絶対値について第１許容値以上を確保できていない組合せがあった場合には、衝突の可能性がある本線走行車両を特定し、特定した本線走行車両に対して第１車線から合流車線と接続していない隣接車線への車線変更指示を出力する第１走行支援処理部とを備えるものである。

また、本発明に係る車両走行支援方法は、本線と合流車線とが合流する幹線道路の合流区間において、本線の走行車両の走行支援を行う車両走行支援システムにおいて実行される車両走行支援方法であって、本線の車線のうち、合流車線と接続する第１車線を合流区間に向かって走行する本線走行車両の位置と速度を計測する第１ステップと、合流車線を合流区間に向かって走行する合流車線走行車両の位置と速度を計測する第２ステップと、第１ステップおよび第２ステップによるそれぞれの計測結果から、本線走行車両および合流車線走行車両のそれぞれについて合流区間への到達時刻を予測し、予測結果に基づいて、本線走行車両と到達時刻とを対応付けた本線側の到達時刻リスト、および合流車線走行車両と到達時刻とを対応付けた合流車線側の到達時刻リストを生成し、合流車線側の到達時刻リストに含まれている１以上の到達時刻と、本線側の到達時刻リストに含まれている１以上の到達時刻とのそれぞれの組合せによる到達時刻の差分の絶対値について第１許容値以上を確保できていない組合せがあった場合には、衝突の可能性がある本線走行車両を特定し、特定した本線走行車両に対して第１車線から合流車線と接続していない隣接車線への車線変更指示を出力する第３ステップとを備えるものである。

Claims (4)

1. 本線と合流車線とが合流する幹線道路の合流区間において、前記本線の走行車両の走行支援を行う車両走行支援システムであって、
   前記幹線道路の路側に設置され、前記本線の車線のうち、前記合流車線と接続する第１車線を前記合流区間に向かって走行する本線走行車両の位置と速度を計測する本線車両検出部と、
   前記合流車線の路側に設置され、前記合流車線を前記合流区間に向かって走行する合流車線走行車両の位置と速度を計測する合流車両検出部と、
   前記本線車両検出部および前記合流車両検出部によるそれぞれの計測結果から、前記本線走行車両および前記合流車線走行車両のそれぞれについて前記合流区間への到達時刻を予測し、予測したそれぞれの到達時刻の差分の絶対値が第１許容値以上を確保できていない場合には、前記本線走行車両に対して前記第１車線から前記合流車線と接続していない隣接車線への車線変更指示を出力する第１走行支援処理部と
   を備える車両走行支援システム。
2. 前記本線車両検出部は、前記隣接車線を前記合流区間に向かって走行する隣接車線走行車両の位置と速度をさらに計測し、
   前記本線車両検出部による前記本線走行車両および前記隣接車線走行車両に関するそれぞれの計測結果から、前記本線走行車両が前記第１車線から前記隣接車線に車線変更した際の前記本線走行車両と前記隣接車線走行車両との車間距離を予測し、予測した前記車間距離が第２許容値以上を確保できていない場合には、前記本線走行車両に対して前記車線変更指示を出力しないようにする第２走行支援処理部をさらに備える
   請求項１に記載の車両走行支援システム。
3. 前記第２走行支援処理部は、前記本線車両検出部で計測された前記本線走行車両の速度と前記隣接車線走行車両の速度との差分の絶対値が、あらかじめ設定された閾値よりも大きい速度差である場合には、必要な車間距離が確保できてないと判断する
   請求項２に記載の車両走行支援システム。
4. 本線と合流車線とが合流する幹線道路の合流区間において、前記本線の走行車両の走行支援を行う車両走行支援システムにおいて実行される車両走行支援方法であって、
   前記本線の車線のうち、前記合流車線と接続する第１車線を前記合流区間に向かって走行する本線走行車両の位置と速度を計測する第１ステップと、
   前記合流車線を前記合流区間に向かって走行する合流車線走行車両の位置と速度を計測する第２ステップと、
   前記第１ステップおよび前記第２ステップによるそれぞれの計測結果から、前記本線走行車両および前記合流車線走行車両のそれぞれについて前記合流区間への到達時刻を予測し、予測したそれぞれの到達時刻の差分の絶対値が第１許容値以上を確保できていない場合には、前記本線走行車両に対して前記第１車線から前記合流車線と接続していない隣接車線への車線変更指示を出力する第３ステップと
   を備える車両走行支援方法。

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