JP2020064408A

JP2020064408A - 運転支援システム

Info

Publication number: JP2020064408A
Application number: JP2018195247A
Authority: JP
Inventors: 雅弘竹田; Masahiro Takeda; 直紀黒川; Naoki Kurokawa
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-10-16
Filing date: 2018-10-16
Publication date: 2020-04-23

Abstract

【課題】隊列走行を行う公共交通車両において隊列分断を回避すべく運転を支援するシステムを提供する。【解決手段】運転支援システムは、複数の車両にそれぞれ搭載される複数の車載装置を有する。第１の車両に搭載される第１の車載装置は、自車両の位置を取得する第１の位置取得部と、当該位置を送信する第１の通信部とを有する。また、前記第１の車両と隊列走行する第２の車両に搭載される第２の車載装置は、自車両の位置を取得する第２の位置取得部と、前記第１の車両の位置を受信する第２の通信部と、自車両と進行方向前方の車両の車間距離を検出する距離検出部と、前記第１及び第２の車両の位置と前記車間距離とに基づいて隊列の分断可能性を判定する判定部と、自車両の運転手に前記判定結果に対応する情報を提示する提示部とを有する。【選択図】図２

Description

本発明は、車両の運転支援システムに関する。

近年、路線バスなどの公共交通において、輸送能力を増強すべく便数を増加する反面、交通渋滞などに起因してスケジュール通りの運行が困難となるという事態が生じている。かかる事態を解消すべく、複数の車両による隊列走行が提案されている。この提案は、複数台のバスからなる隊列単位で運行することで１便あたりの輸送能力を向上させる一方、便数を間引くことで交通渋滞に巻き込まれる蓋然性を低減させる。

隊列走行に係る技術の一例として、特許文献１が知られている。特許文献１は、公共交通車両の隊列が交差点に進入する際に、隊列が分断されずに交差点を通過できるように交通信号を制御する技術に関する。

特開２０１６−１１５１２３号公報

しかしながら、隊列が分断される要因は、特許文献１に開示されるような交差点通過に限られない。たとえば、走行経路上での右左折、車線変更、またはその他の状況に際し隊列の各車両の走行速度が増減する場合において、先後の車両の加速操作が同期せず、先行車両の加速に後続車両が追いつけないと、車間距離が増大する。また、たとえば、３台以上の隊列で中間の車両が他車両とは別経路に進行すべく隊列を抜けるような場合、抜けた車両の前後の車両の車間距離が抜けた車両の分増大する。増大した車間距離を即座に短縮しないと、隊列が分断されるおそれがある。そして、隊列が分断されると、１便あたりの輸送力低下といった問題を招く。

従って、上記のような問題点に鑑みてなされた本発明の目的は、隊列走行における隊列分断を回避すべく隊列の車両の運転を支援する、運転支援システムを提供することにある。

上記課題を解決するための運転支援システムは、複数の車両にそれぞれ搭載される複数の車載装置を有する。第１の車両に搭載される第１の車載装置は、自車両の位置を取得する第１の位置取得部と、当該位置を送信する第１の通信部とを有する。前記第１の車両と隊列走行する第２の車両に搭載される第２の車載装置は、自車両の位置を取得する第２の位置取得部と、前記第１の車両の位置を受信する第２の通信部と、自車両と進行方向前方の車両の車間距離を検出する距離検出部と、前記第１及び第２の車両の位置と前記車間距離とに基づいて隊列の分断可能性を判定する判定部と、自車両の運転手に前記判定結果に対応する情報を提示する提示部とを有する。

本開示における運転支援システムによれば、隊列走行の車両の運転を支援することができる。

運転支援システムの構成を説明する図である。運転支援システムの動作を説明する図である。

以下、図面を参照しつつ、実施形態について説明する。

図１は、本実施形態における運転支援システムの構成を説明する図である。運転支援システム１は、隊列走行する車両１０−１、１０−２、・・・１０−Ｎ（Ｎは自然数。以下、集合的には車両１０と称す）のそれぞれに搭載される車載装置１００−１、１００−２、・・・１００−Ｎ（以下、集合的には車載装置１００と称す）を有する。運転支援システム１は、車載装置１００が互いに車車間通信又は移動体通信を介して連係し、隊列走行を行う際の運転支援情報を運転手に提示する。

車両１０は、たとえば、公共交通車両である。公共交通車両は、路線バス、特定区間の巡回バス、及び空港、テーマパーク等の施設内の巡回バスを含む。車両１０は、隊列走行を行う。隊列走行は、複数の車両が隊列をなして走行する態様である。隊列走行では、車両１０のそれぞれが順次先行車両を追従し、所定の経路を走行する。追従走行は、法令を遵守しつつ安全を担保しうる車間距離が確保されるよう、行われる。本実施形態では、車両１０による１列の隊列を例とするが、隊列は複数列であってもよい。また、隊列をなす車両１０の数は、２以上の任意の数である。

車載装置１００は、判定部１０２、通信部１０４、位置取得部１０６、距離検出部１０８、表示部１１０、及び音声出力部１１２を有する。なお、図１では、便宜上、車載装置１００−１の構成を図示し、車載装置１００−２、・・・、１００−Ｎの構成の図示は省略する。

判定部１０２は、たとえば、プロセッサ、メモリ、及び入出力回路を備えたＥＣＵ（Electronic Control Unit）である。判定部１０２は、たとえば、通信部１０４を介して他車両と識別情報等を授受し、隊列における自車両の順番、及び隊列をなす車両数を認識する。また、判定部１０２は、位置取得部１０６から入力される自車両の位置を、他の車両に送信する。さらに、判定部１０２は、受信する先行車両の位置と、距離検出部１１８から入力される前方車両との車間距離とに基づき、隊列の分断可能性を判定する。そして、判定部１０２は、判定結果に基づいて運転支援情報を生成し、運転支援情報を表示部１１０、または表示部１１０と音声出力部１１２とにより、自車両の運転手に提示する。

通信部１０４は、たとえば車車間通信用無線機を有する。また、通信部１０４は、たとえば、４Ｇ（4^th Generation）または５Ｇ（5^th Generation）等のモバイル通信規格に対応する通信インタフェースとその制御回路を有してもよい。通信部１０４は他車両の通信部１０４と無線通信により情報を授受する。隊列をなす車両１０においては、車載装置１００は、それぞれの通信部１０４により、互いに直接的に情報を授受する。または、車載装置１００は、中間に位置する車両を介して間接的に、互いに情報を授受する。または、車載装置１００は、移動体通信を介して間接的に、互いに情報を授受する。

位置取得部１０６は、たとえば、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機とナビゲーション装置を有する。ＧＰＳ受信機は、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信する。そして、ナビゲーション装置は、ＧＰＳ信号に基づいて車両１０の地図上での位置（たとえば緯度および経度）を導出し、導出した位置を判定部１０２に出力する。

距離検出部１０８は、車両１０の進行方向前方の車両を検出し、さらにその前方車両までの距離を検出する。距離検出部１０８は、たとえば、ミリ波レーダ装置とその制御プロセッサである。また、距離検出部１０８は、たとえば、単眼または複眼の撮像装置と、撮像画像処理プロセッサである。距離検出部１０８は、検出した前方車両と自車両との車間距離を判定部１０２に出力する。

表示部１１０は、画像・映像データに基づき、画像・映像を表示する、ディスプレイとその制御回路を有する。ディスプレイは、たとえば液晶パネル、有機ＥＬパネル等のパネルディスプレイである。また、ディスプレイは、たとえばヘッドアップディスプレイである。ディスプレイは、ダッシュボート等、運転手が視認可能な位置に設置される。表示部１１０は、判定部１０２が生成する運転支援情報を、運転手に表示する。表示部１１０は、支援情報を表示により提示するので、本実施形態における提示部に対応する。

音声出力部１１２は、音声データに対応する音声を出力するスピーカとその制御回路を有する。音声出力部１１２は、運転手に運転支援情報を音声で提示するので、本実施形態における提示部に含めてもよい。

図２は、運転支援システム１の各車載装置１００の動作手順である。図２の手順は、たとえば隊列走行中に所定の時間間隔（たとえば、数十ミリ秒〜数秒ごと）で実行される。

まず、位置取得部１０６が自車両の位置を取得して、判定部１０２が自車両の位置をメモリに保存する（手順Ｓ２０２）。

次いで、判定部１０２は、通信部１０４により他車両と識別情報及び位置を授受する（手順Ｓ２０４）。そして、判定部１０２は、自車両と他の車両の識別情報及び位置に基づき、隊列状態を導出する（手順Ｓ２０６）。隊列状態は、隊列をなす車両数と、隊列内での各車両の順番を含む。判定部１０２は、たとえば、所定間隔（たとえば５０〜８０メートル）で列をなす自車両及び他車両の位置を特定し、かかる位置の車両が隊列をなすと判断して、車両の数を計上する。また、判定部１０２は、隊列をなす車両の進行方向と車両同士の位置関係に基づき、隊列内での各車両の順番を導出する。たとえば、判定部１０２は、隊列の先頭を特定して先頭車両からの各車両の順番を累計して導出する。または、識別情報にカウンタ変数を付加して車両間で授受し、自車両の１つ前の車両から受信したカウンタ変数を加算して他の車両に送信する処理を各車両が行うことで、各車両が自車両の順番を導出することもできる。

次いで、距離検出部１０８が、自車両と進行方向前方の車両との車間距離を検出する（手順Ｓ２０８）。

なお、手順Ｓ２０２〜Ｓ２０８の順序は、ここに示す例に限られず、前後してもよい。

次いで、手順Ｓ２１０及びＳ２１２で、判定部１０２は、距離検出部１０８が検出した車間距離と、自車両及び他車両の位置とに基づき、隊列の分断可能性を判定する。

まず、判定部１０２は、距離検出部１０８が検出した前方車両が隊列において１台前方の、追従すべき車両であることを判定する（手順Ｓ２１０）。たとえば、判定部１０２は、手順Ｓ２０２で保存した自車両の位置と、手順Ｓ２０６で特定した隊列における１台前方の追従すべき車両の位置とから、追従すべき車両と自車両との車間距離を導出し、導出した車間距離と手順Ｓ２０８で検出した前方車両との車間距離とが一致するかを判定する。なお、一致判定に際し、導出した車間距離と検出した車間距離が所定の誤差範囲内（たとえば、２メートル以内）で近似する場合も一致とみなしてよい。一致すれば、距離検出部１０８が検出する車間距離は、たとえば前方に割り込んだ隊列外の車両との車間距離ではなく、隊列内の追従すべき車両との車間距離である蓋然性が高い。このとき、判定部１０２は、距離検出部１０８が検出した前方車両が、隊列内の追従すべき車両であると判定する。ここで、位置に基づき導出した隊列内の追従すべき車両との車間距離と、距離検出部１０８が検出する車間距離との一致判定を行うことで、追従すべき車両と自車両との車間距離の正確性を担保できる。

次いで、判定部１０２は、隊列の分断可能性を判定する（手順Ｓ２１２）。分断可能性は、手順Ｓ２１０の判定結果に基づき判定される。

まず、手順Ｓ２１０で、距離検出部１０８が検出した前方車両が追従すべき車両と判定したとき、判定部１０２は、追従すべき車両と自車両との車間距離に応じて分断可能性を判定する。

たとえば、追従すべき車両と自車両との車間距離が基準範囲内のとき、判定部１０２は、分断可能性が低いと判定する（手順Ｓ２１２）。判定基準となる基準範囲は、法令を遵守するとともに、車速に応じて安全かつ隊列を形成しうる距離範囲（たとえば５０ｍ〜８０ｍ）である。

この場合、判定部１０２は、判定結果に対応して、現行の運転の維持を促すような運転支援情報を生成し、表示部１１０（または表示部１１０と音声出力部１１２）に運転支援情報を自車両の運転手に提示させる（手順Ｓ２１４）。そうすることで、適正な隊列を維持し、隊列の分断を回避することができる。

一方、追従すべき車両と自車両との車間距離が基準範囲の上限より長い場合、判定部１０２は、分断可能性が高いと判定する（手順Ｓ２１２）。追従すべき車両との車間距離が基準範囲を超えて長くなるのは、たとえば、右左折、車線変更、またはその他の状況に際し追従すべき車両と自車両の運転が同期せず、追従すべき車両の加速に対し自車両の加速が追いつかない場合である。また、たとえば、追従すべき車両が隊列を分離し、分離した車両の前方の車両を新たに追従するときに、その新たな追従すべき車両との車間距離が基準範囲を超える場合もある。

この場合、判定部１０２は、判定結果に対応して、たとえば、車間距離を縮めるように加速を促す運転支援情報を生成し、表示部１１０（または表示部１１０と音声出力部１１２）に運転支援情報を自車両の運転手に提示させる（手順Ｓ２１４）。そうすることで、自車両の運転手に対し、追従すべき前方車両と最適の車間距離を維持することを促すことができる。よって、隊列の分断を回避することができる。

または、車間距離が基準範囲の下限より短い場合、判定部１０２は、分断可能性は低いものの、接触・追突等のおそれありと判定し（手順Ｓ２１２）、その判定結果に対応して、減速して車間距離を空けることを促すような運転支援情報を自車両の運転手に提示してもよい。そうすることで安全な隊列走行を支援することができる。

また、手順Ｓ２１０で、距離検出部１０８が検出した前方車両が追従すべき車両と判定されなかったとき、たとえば、隊列外の車両が前方に割り込んでいるとき、判定部１０２は、分断可能性が高いと判定する（手順Ｓ２１２）。この場合、たとえば前方車両の予期せぬ減速に自車両が追従せざるを得ないと、隊列内の本来追従すべき車両との車間距離が拡大し、隊列分断の蓋然性が高まるからである。このとき、判定部１０２は、かかる判定結果に基づき、たとえば、前方の割込車両に注意を促すような運転支援情報を生成し、表示部１１０（または表示部１１０と音声出力部１１２）に運転支援情報を自車両の運転手に提示させる（手順Ｓ２１４）。そうすることで、たとえば、前方の割込車両に対する運転手の注意を喚起して、適正な隊列を維持するような運転の対処を促すことができる。なお、位置に基づき導出した追従すべき車両との車間距離と距離検出部１０８が検出する車間距離との不一致判定（手順Ｓ２１０）に際し、さらに、前方の撮像画像に基づき、前方車両がバスではなくたとえば乗用車やバイクであることを識別し、その識別結果を用いて不一致判定を行ってもよい。

上述の実施形態によれば、運転支援システム１の車載装置１００は、それぞれ自車両の運転手に対し、隊列を適正に維持しつつ分断を回避するような運転を促す運転支援情報を提示できる。なお、運転支援情報に、提示する時点での隊列をなす車両の台数（自車両を含めた台数でも自車両以外の台数でもよい）を含めてもよい。そうすることで、運転手が隊列の全容を把握することを支援できる。

上述の実施形態では、車両１０同士の車車間通信を例として、運転支援システム１の構成及び動作を説明した。しかしながら、たとえば、各車両と管理センタとが無線・有線ネットワークによりデータ通信可能に接続されており、車両１０同士が管理センタを介して通信を行ってもよい。

上述の実施形態は一例であり、本発明の趣旨及び範囲内で、多くの変更及び置換ができることは当業者に明らかである。したがって、本発明は、上述の実施形態によって制限するものと解するべきではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。たとえば、実施形態の構成図に記載の複数の構成ブロックを１つに組み合わせたり、あるいは１つの構成ブロックを分割したりすることが可能である。また、たとえば、各手順に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手順等を１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。

また、たとえば、汎用の電子機器に搭載されたプロセッサを、判定部１０２として機能させる構成も可能である。具体的には、判定部１０２を実現する処理内容を記述したプログラムを、電子機器のメモリに格納し、車載装置１００との組合せにおいて、電子機器のプロセッサによって当該プログラムを読み出して実行させる。したがって、本実施形態に係る発明は、プロセッサが実行可能なプログラムとしても実現可能である。

１０：車両、１００：車載装置、１０２：判定部、
１０４：通信部、１０６：位置取得部、１０８：距離検出部、
１１０：表示部、１１２：音声出力部

Claims

複数の車両にそれぞれ搭載される複数の車載装置を有する運転支援システムであって、
第１の車両に搭載される第１の車載装置は、自車両の位置を取得する第１の位置取得部と、当該位置を送信する第１の通信部とを有し、
前記第１の車両と隊列走行する第２の車両に搭載される第２の車載装置は、自車両の位置を取得する第２の位置取得部と、前記第１の車両の位置を受信する第２の通信部と、自車両と進行方向前方の車両の車間距離を検出する距離検出部と、前記第１及び第２の車両の位置と前記車間距離とに基づいて隊列の分断可能性を判定する判定部と、自車両の運転手に前記判定結果に対応する情報を提示する提示部とを有する、
運転支援システム。