JP2019020910A - 車線変更支援方法 - Google Patents

Abstract

【課題】自律センサの検出範囲外で他車両が自車両に接近している状況においても適切に自車両の車線変更を誘導する。【解決手段】車線変更支援方法は、自車線Ｌ１１から隣接車線Ｌ１２への自車両１０の車線変更を支援する。車線変更支援方法は、自車線Ｌ１１の道路状況に基づき車線変更の必要性の有無を判定し、自律センサ１１により検出された隣接車線Ｌ１２の道路状況に基づき車線変更が可能か否かを判定し、路側インフラ５１及び通信可能他車両５２の少なくとも何れかで検知されてセンター３へ送信された他車両走行情報に基づき自車両１０に接近する他車両の有無を判定する。車線変更支援方法は、車線変更の必要性があると判定し、車線変更が可能と判定し、自車両１０に接近する他車両が無いと判定した場合に、車線変更を誘導する。【選択図】図１

Description

本発明は、車線変更支援方法に関する。

従来の車線変更支援方法に関する技術として、特許文献１に記載された運転支援方法が知られている。特許文献１に記載された運転支援方法では、自車両の周囲の道路状況に基づいて、自車両の走行車線からその隣接車線へのレーンチェンジ（車線変更）の可否を判定する。自車両の周囲の道路状況は、自車両に搭載された自律センサ（ミリ波レーダ及びステレオカメラ等）により検出される。

特開２０１６−０１６８５３号公報

上述したような車線変更支援方法では、自律センサの検出結果に基づき自車両の車線変更が可能と判定されたときに、当該車線変更を誘導する場合がある。しかしこの場合、自律センサの検出範囲外で他車両が自車両に接近しているといった道路状況に対応することが困難である。

本発明は、自律センサの検出範囲外で他車両が自車両に接近している状況においても適切に自車両の車線変更を誘導できる車線変更支援方法を提供することを目的とする。

本発明に係る車線変更支援方法は、自車両が走行する自車線から自車線に隣接する隣接車線への自車両の車線変更を支援する車線変更支援方法であって、自車線の道路状況に基づき、車線変更の必要性の有無を判定する第１ステップと、自車両の自律センサにより検出された隣接車線の道路状況に基づき、車線変更が可能か否かを判定する第２ステップと、路側設備及び他車両の少なくとも何れかで検知されてセンターへ送信された、他車両の走行に関する他車両走行情報に基づき、自車両に接近する他車両の有無を判定する第３ステップと、第１ステップで車線変更の必要性があると判定し、第２ステップで車線変更が可能と判定し、第３ステップで自車両に接近する他車両が無いと判定した場合に、車線変更を誘導する第４ステップと、を備える。

この車線変更支援方法では、車線変更の必要性があると判定され、自律センサの検出結果から車線変更が可能と判定された場合に加えて、路側設備及び他車両の少なくとも何れかで検知された他車両走行情報に基づき自車両に接近する他車両が無いと判定された場合に、車線変更の誘導が実施される。したがって、自律センサの検出範囲外で他車両が自車両に接近している状況においても、適切に自車両の車線変更を誘導することが可能となる。

本発明によれば、自律センサの検出範囲外で他車両が自車両に接近している状況においても適切に自車両の車線変更を誘導できる車線変更支援方法を提供することが可能となる。

一実施形態に係る車線変更支援方法を説明する概略図である。 一実施形態に係る車線変更支援システムの構成を示す図である。 一実施形態に係る車線変更支援方法を示すフローチャートである。 一実施形態に係る車線変更支援方法を示す他のフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を用い、重複する説明は省略する。

図１は、一実施形態に係る車線変更支援方法を説明する概略図である。図２は、一実施形態に係る車線変更支援システムの構成を示す図である。図１及び図２に示されるように、一実施形態に係る車線変更支援方法は、自車両１０が走行する自車線Ｌ１１から自車線Ｌ１１に隣接する隣接車線Ｌ１２への自車両１０の車線変更（以下、単に「車線変更」ともいう）を支援する。自車両１０の種別等は、特に限定されない。自車両１０は、公知の種々の車両であってもよい（後述の他車両について同様）。

車線変更支援方法は、車線変更支援システム１００により実施される。そこで、まず、車線変更支援システム１００について説明する。車線変更支援システム１００は、入口ゲート２、センター３及び自車両１０を備える。

入口ゲート２は、進入車両情報取得部２１と通信部２２とを有する。進入車両情報取得部２１は、進入車両情報を取得する。進入車両情報は、高速道路Ｌへ進入する他車両である進入車両５に関する情報である。進入車両情報は、進入車両５があることを示す情報（進入車両５ありフラグ）を含んでいてもよい。進入車両情報は、例えば進入車両５にＥＴＣ（Electronic Toll Collection System）が搭載されている場合、ＥＴＣ情報（進入車両５の識別情報等）を含んでいてもよい。進入車両情報は、進入車両５の車両ナンバーを示す情報を含んでいてもよい。進入車両情報は、進入車両５が入口ゲート２を通過する時間帯、日時及び曜日等の時間情報を含んでいてもよい。進入車両情報は、高速道入口ゲート情報とも称される。

進入車両情報取得部２１は、例えば、車両検知センサ、ＥＴＣ車載器に対する通信装置、及び、ナンバープレート撮影用のゲート設置カメラ等の少なくとも何れかであってもよい。通信部２２は、センター３との間で通信を行う。通信部２２は、進入車両情報をセンター３へ送信する。

センター３は、第１タイミング予測部３１と他車両情報取得部３２と通信部３３とを有する。センター３は、クラウドコンピューティングを構成する。第１タイミング予測部３１は、センター３が進入車両情報を受信した場合に、入口ゲート２から高速道路Ｌの本線Ｌ１へ合流する合流地点Ｐまでの距離と進入車両５の推定車速とに基づき、進入車両５が合流地点Ｐに到達するタイミングである第１タイミングを予測する。本線Ｌ１は、高速道路Ｌで通常走行する本線車道である。ここでの本線Ｌ１は、走行車線である自車線Ｌ１１と、追越車線である隣接車線Ｌ１２とを含む。合流地点Ｐは、ランプウェイＬ２が本線Ｌ１に合流する地点である。推定車速は、ランプウェイＬ２の制限速度に基づいて推定される。第１タイミングは、合流地点Ｐに到達するまでの猶予時間で表現されていてもよいし、合流地点Ｐに到達するときの時刻で表現されていてもよい（後述の第２タイミングも同様）。

第１タイミング予測部３１は、具体的には、通行履歴データベースＤに格納された多数の車両の通行履歴の中から、進入車両情報を用いて検索して、進入車両５の通行履歴を取得する。第１タイミング予測部３１は、進入車両５の通行履歴から、例えば進入車両５が向かう頻度が高い目的地方面を特定して、ランプウェイＬ２における進入車両５の進行方路を予測する。第１タイミング予測部３１は、例えば地図データベースの地図情報を利用して、予測した進行方路のランプウェイＬ２の距離（ランプ距離）を取得する。第１タイミング予測部３１は、ランプ距離及び進入車両５の推定車速から、第１タイミングを予測する。

他車両情報取得部３２は、路側インフラ（路側設備）５１及び通信可能他車両（他車両）５２の少なくとも何れかで検知された他車両走行情報を、路側インフラ５１及び通信可能他車両５２から通信部３３を介して取得する。他車両走行情報は、他車両の走行に関する情報であり、他車両の位置及び速度の情報を含む。他車両走行情報における他車両は、通信可能他車両５２であってもよいし、これに代えてもしくは加えて、通信可能他車両５２の周囲の他車両群（例えば、通信可能他車両５２の車載カメラで検知された他車両群）における１又は複数の他車両であってもよい。路側インフラ５１は、例えば高速道路Ｌ上に設置されたビーコンインフラであってもよい。この場合、他車両走行情報は、そのビーコンインフラの位置で他車両が検知されたことを示す情報である。例えば高速道路Ｌが都市間高速道路の場合、１０〜１５ｋｍおきにビーコンインフラが設置されている。例えば高速道路Ｌが都市内高速道路の場合、約４ｋｍおきにビーコンインフラが設置されている。

通信部３３は、入口ゲート２との間、通行履歴データベースＤとの間、路側インフラ５１との間、通信可能他車両５２との間、及び、自車両１０との間で通信を行う。通信部３３は、入口ゲート２から進入車両情報を受信する。通信部３３は、通行履歴データベースＤから、進入車両５の通行履歴を受信する。通信部３３は、路側インフラ５１及び通信可能他車両５２の少なくとも何れかから、他車両走行情報を受信する。通信部３３は、予測した第１タイミングを自車両１０へ送信する。

自車両１０は、合流地点Ｐ付近であって合流地点Ｐの上流を走行する。自車両１０は、自律センサ１１と、第２タイミング予測部１２と、車線変更必要性判定部１３と、車線変更可否判定部１４と、接近他車両判定部１５と、ＨＭＩ１６と、通信部１７とを有する。

自律センサ１１は、自車両１０に搭載されている。自律センサ１１は、自車両１０の周囲環境に関する周囲環境情報を検出するセンサである。周囲環境情報は、隣接車線Ｌ１２の道路状況に関する情報を含む。自律センサ１１は、例えばカメラ及びレーダ（Radar）のうち少なくとも何れかを含む。カメラは、自車両１０の周囲を撮像する撮像装置である。カメラは、単眼カメラであってもよく、ステレオカメラであってもよい。カメラは、可視カメラであってもよく、赤外線カメラであってもよい。レーダは、電波を利用して車両Ｖの周囲環境を検出する。レーダは、ミリ波レーダであってもよく、レーザレーダであってもよい。

第２タイミング予測部１２は、自車両１０が合流地点Ｐに到達するタイミングである第２タイミングを予測する。具体的には、第２タイミング予測部１２は、センター３より第１タイミングが送信された場合に、自車両１０の位置、速度、及び、自車両１０の合流地点Ｐまでの残距離を取得する。自車両１０の位置は、例えば自車両１０に搭載されたＧＰＳ（Global Positioning System）を利用して取得できる。自車両１０の速度は、例えば自車両１０に搭載された車速センサにより取得できる。自車両１０の合流地点Ｐまでの残距離は、例えば自車両１０の位置と地図データベースの地図情報とを利用して取得できる。そして、第２タイミング予測部１２は、自車両１０の速度と自車両１０の合流地点Ｐまでの残距離とに基づいて、第２タイミングを予測する。

車線変更必要性判定部１３は、自車線Ｌ１１の道路状況（ここでは、自車線Ｌ１１に進入車両５が進入するかどうかの道路状況）に基づき、自車両１０の車線変更の必要性の有無を判定する。車線変更必要性判定部１３は、第１タイミングと第２タイミングとが、予め定められた閾値よりも接近している場合、車線変更の必要性があると判定する。換言すると、車線変更必要性判定部１３は、第１タイミングと第２タイミングとの差が閾値よりも小さい場合に、車線変更の必要性があると判定する。

車線変更可否判定部１４は、自律センサ１１により検出された隣接車線Ｌ１２の道路状況に基づき、車線変更が可能か否かを判定する。車線変更可否判定部１４は、隣接車線Ｌ１２の状況から隣接車線Ｌ１２が混雑しているか否かを判定する。車線変更可否判定部１４は、隣接車線Ｌ１２が混雑していないと判定した場合、車線変更が可能と判定する。なお、混雑しているか否かは、混雑度が予め定められた一定値よりも大きい否か等の公知の混雑判定を採用できる。接近他車両判定部１５は、センター３より送信された他車両走行情報に基づき、自車両１０に接近する他車両の有無を判定する。ここでの接近他車両判定部１５は、隣接車線Ｌ１２において自車両１０の遠方（自律センサ１１の検出範囲外）から高速（予め定められた一定速度以上）で接近する他車両の有無を判定する。

ＨＭＩ１６は、車線変更必要性判定部１３で車線変更の必要性があると判定し、車線変更可否判定部１４で車線変更が可能と判定し、接近他車両判定部１５で自車両１０に接近する他車両が無いと判定した場合に、車線変更を誘導して促す。車線変更の誘導は、表示及び音声等の少なくとも何れかによって実行できる。ＨＭＩ６は、車線変更可否判定部１４で車線変更できないと判定した場合、又は、接近他車両判定部１５で自車両１０に接近する他車両があると判定した場合に、自車両１０の運転者に注意喚起を行う。注意喚起は、表示及び音声等の少なくとも何れかによって実行できる。

通信部１７は、センター３との間で、例えば１秒間隔で定常通信を行う。通信部１７は、センター３から第１タイミングを受信する。通信部１７は、センター３から他車両走行情報を受信する。

次に、車線変更支援システム１００により実施される車線変更支援方法について、図３及び図４のフローチャートを参照しつつ具体的に説明する。

図３に示されるように、入口ゲート２において、進入車両５の進入があるか否かを判定する（ステップＳ１）。ステップＳ１でＮＯの場合、本周期の処理を終了し、次周期のステップＳ１へ移行する。ステップＳ１でＹＥＳの場合、進入車両５にＥＴＣが搭載されているか否かを判定する（ステップＳ２）。

ステップＳ２でＹＥＳの場合、進入車両５からＥＴＣ情報を取得し、このＥＴＣ情報を含む進入車両情報をセンター３へ送信する（ステップＳ３）。ステップＳ２でＮＯの場合、ゲート設置カメラにより進入車両５の車両ナンバーを取得し、この車両ナンバーを含む進入車両情報をセンター３へ送信する（ステップＳ４）。

続いて、センター３において、ランプウェイＬ２における進入車両５の進行方路を予測する。具体的には、進入車両情報に基づいて、通行履歴データベースＤから、進入車両５の通行履歴を取得する（ステップＳ５）。進入車両５の通行履歴から、例えば進入車両５が向かう頻度が高い目的地方面を特定して、ランプウェイＬ２における進入車両５の進行方路を予測する（ステップＳ６）。なお、進入車両５がナビゲーションシステムで目的地を設定している場合には、その目的地又は経路に関する情報をセンター３に送信する。この送信は、進入車両５の車載通信機、スマートフォン又はタブレット端末等の可搬型通信端末、及び、入口ゲート２での情報取得等を利用して実現できる。これにより、ランプウェイＬ２における進入車両５の進行方路について確度の高い予測が可能である。

続いて、センター３において、第１タイミングを予測する。具体的には、地図データベースの地図情報を利用して、ステップＳ６で予測した進行方路におけるランプウェイＬ２の距離（ランプ距離）を取得する（ステップＳ７）。地図情報から得られるランプウェイＬ２の制限速度に基づいて、ランプウェイＬ２を走行する進入車両５の車速を推定する。当該ランプ距離及び当該推定車速から、第１タイミングを算出して予測する（ステップＳ８）。予測結果である第１タイミングを、合流地点Ｐ付近であって合流地点Ｐの上流を走行する自車両１０へ送信する（ステップＳ９）。ステップＳ９の後、本周期の処理を終了し、次周期のステップＳ１へ移行する。進入車両５が通信可能な車両の場合（例えば車載通信機が搭載されている場合）には、センター３は、進入車両５がランプウェイＬ２を走行する際の走行状態に関するランプ走行状態情報を進入車両５から取得できる。そのため、ランプ走行状態情報を利用することで、より確度の高い第１タイミングの予測が可能となる。また、ランプ走行状態情報をデータベースに蓄積しておくことで、過去の多くの車両の走行実績から第１タイミングを予測することも可能となる。

続いて、自車両１０において、例えば自車両１０が本線Ｌ１の合流地点Ｐ付近の上流側から合流地点Ｐを通過するまでの間、図４に示される次の一連処理を繰り返し実行する。

まず、進入車両５との接近を推定する。具体的には、センター３より第１タイミングの送信があるか否かを判定する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１でＮＯの場合、本周期の処理を終了し、次周期のステップＳ１１へ移行する。ステップＳ１１でＹＥＳの場合、自車両１０の位置、速度、及び自車両１０の合流地点Ｐまでの残距離を取得する（ステップＳ１２）。自車両１０の速度及び合流地点Ｐまでの残距離に基づいて、第２タイミングを予測する（ステップＳ１３）。センター３から送信された第１タイミングとステップＳ１３で予測した第２タイミングとが閾値よりも接近しているか否か、すなわち、車線変更の必要があるか否かを判定する（ステップＳ１４，第１ステップ）。ステップＳ１４でＮＯの場合、本周期の処理を終了し、次周期のステップＳ１１へ移行する。

続いて、隣接車線Ｌ１２における他車両（隣接車両）の接近を推定する。具体的には、自律センサ１１により検出された隣接車線Ｌ１２の道路状況に基づき、隣接車線Ｌ１２が混雑していないかどうか、すなわち、車線変更可能か否かを判定する（ステップＳ１５，第２ステップ）。ステップＳ１５でＹＥＳの場合、センター３より送信された他車両走行情報に基づき、遠方から自車両１０に接近する他車両がないかどうかを判定する（ステップＳ１６，第３ステップ）。

ステップＳ１５でＮＯの場合、又は、ステップＳ１６でＮＯの場合、ＨＭＩ１６により自車両１０の運転者に、隣接車線Ｌ１２上の他車両が自車両１０に接近していることを注意喚起する（ステップＳ１７）。ステップＳ１６でＹＥＳの場合、ＨＭＩ１６により自車両１０の運転者に、車線変更を誘導する（ステップＳ１８，第４ステップ）。ステップＳ１７又はステップＳ１８の後、本周期の処理を終了し、次周期のステップＳ１１へ移行する。

以上、本実施形態の車線変更支援方法は、自車線Ｌ１１の道路状況に基づき車線変更の必要性の有無を判定する。自車両１０の自律センサ１１により検出された隣接車線Ｌ１２の道路状況に基づき、車線変更が可能か否かを判定する。路側インフラ５１及び通信可能他車両５２の少なくとも何れかで検知されてセンター３へ送信された他車両走行情報に基づき、自車両１に接近する他車両の有無を判定する。そして、車線変更の必要性があると判定し、車線変更が可能と判定し、自車両１０に接近する他車両が無いと判定した場合に、車線変更を誘導する。このように、車線変更支援方法では、車線変更の必要性があると判定され、且つ車線変更が可能と判定された場合に加えて、路側インフラ５１及び通信可能他車両５２の少なくとも何れかで検知された他車両走行情報に基づき自車両１０に接近する他車両が無いと更に判定された場合に、車線変更の誘導が実施される。つまり、ステップＳ１４でＹＥＳ、ステップＳ１５でＹＥＳ及びステップＳ１６でＹＥＳの場合に、ステップＳ１８において車線変更が誘導される。したがって、自律センサ１１の検出範囲外で他車両が自車両１０に接近している状況においても、適切に自車両１０の車線変更を誘導することが可能となる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、様々な形態で実施される。上記実施形態では、ＨＭＩ１６を利用して車線変更を誘導したが、これに限定されず、公知の種々の手法により車線変更を誘導できればよい。

３…センター、１０…自車両、１１…自律センサ、５１…路側インフラ（路側設備）、５２…通信可能他車両（他車両）、Ｌ１１…自車線、Ｌ１２…隣接車線。

Claims (1)

1. 自車両が走行する自車線から前記自車線に隣接する隣接車線への前記自車両の車線変更を支援する車線変更支援方法であって、
   前記自車線の道路状況に基づき、前記車線変更の必要性の有無を判定する第１ステップと、
   前記自車両の自律センサにより検出された前記隣接車線の道路状況に基づき、前記車線変更が可能か否かを判定する第２ステップと、
   路側設備及び他車両の少なくとも何れかで検知されてセンターへ送信された、他車両の走行に関する他車両走行情報に基づき、前記自車両に接近する他車両の有無を判定する第３ステップと、
   前記第１ステップで前記車線変更の必要性があると判定し、前記第２ステップで前記車線変更が可能と判定し、前記第３ステップで前記自車両に接近する他車両が無いと判定した場合に、前記車線変更を誘導する第４ステップと、を備える、車線変更支援方法。

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