JP3724177B2

JP3724177B2 - 車載用交差点警告装置

Info

Publication number: JP3724177B2
Application number: JP04564898A
Authority: JP
Inventors: 誠麻生
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1998-02-26
Filing date: 1998-02-26
Publication date: 2005-12-07
Anticipated expiration: 2018-02-26
Also published as: JPH11250399A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車載用交差点警告装置に関し、特に、交差点を通過する前に、車両の走行状態と交差点の信号状態とに基づいて運転者に対して警告を発する車載用交差点警告装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、特開平３−２７１９９９号に開示される如く、交差点通過前に運転者に対して警告を発する装置が知られている。上記従来の装置は、信号制御装置から送信される赤，青，黄色の三色信号と該三色信号が別の色に切り替わるまでの残り時間とを受信する。また、上記従来の装置は、自車両の車速、加速度、および交差点までの距離を検出している。上記従来の装置は、これらの受信結果および検出結果に基づいて交差点への進入が安全であるか否か、つまり、青色から黄色に切り替わった信号が赤色に変化する時点で自車両が交差点を通過しているか否かを予測している。この結果、信号が赤色に変化する時点で自車両が交差点を通過していないと予測された場合には、上記従来の装置は、運転者に対して警報を発することで、運転者に制動操作を促している。従って、上記従来の装置によれば、運転者に対して注意を喚起等することで、車両運行上の危険を回避し運転操作をスムーズに行わせることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の装置では、信号が青色から黄色に切り替わった時点から赤色から青色に切り替わる時点までの間、すなわち、信号が黄色または赤色である時に、車両が交差点を安全に通過することができないと判定された場合に限り、運転者に対して警報が発せられる。従って、上記従来の装置においては、たとえ信号が青色から黄色に変化した時点で直ちに警報が発せられ、同時に運転者によって車両の制動が開始されたとしても、車両の速度、加速度、および交差点までの距離によっては、車両が有効減速範囲内で交差点の停止線手前で停止することができない場合がある。この場合、車両が交差点の停止線手前で停止するためには有効減速範囲を越えて制動操作を行う必要があり、運転者が余裕のある制動操作を行うことができない。
【０００４】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、所定の条件下において信号の状態に拘らず運転者に対して注意を喚起する車載用交差点警報装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、請求項１に記載する如く、自車両が向かう交差点の形状および該交差点の信号状態に関する情報を含む交差点情報を取得する情報取得手段と、
自車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、
前記情報取得手段の取得結果と前記走行状態検出手段の検出結果とに基づいて、該交差点の信号状態が車両の通過を禁止する状態になる前に自車両が当該交差点を有効に通過することができるか否かを予測する予測手段と、
前記予測手段により前記交差点の信号状態が車両の通過を禁止する状態になる前に自車両が当該交差点を有効に通過することができないと予測される状況において、自車両を前記交差点の停止線手前で停止させるために必要な減速度が所定値以下であるときは、前記交差点の信号状態が車両の通過を許容する状態でなくなった時点で警報を発し、一方、前記減速度が前記所定値を超えるときは、前記交差点の信号状態にかかわらず警報を発する警報手段と、
を備えることを特徴とする車載用交差点警告装置により達成される。
【０００６】
本発明において、取得される自車両が向かう交差点の形状，交差点の信号状態（赤色，青色，黄色）、および、検出される自車両の車輪速に基づいて、自車両が当該交差点をその信号状態が通過禁止となる前に有効に通過することができるか否かが予測される。自車両が当該交差点を有効に通過することができないと予測される状況において、現時点において自車両を交差点の停止線手前で停止させるために必要な減速度が所定値以下であって小さいときは、交差点の信号状態が車両の通過を許容する状態でなくなった時点（黄色や赤色になった時点）で運転者に対して警報が発せられる。また、現時点における上記の減速度が所定値を超えて大きいときは、交差点の信号状態にかかわらず運転者に対して警報が発せられる。従って、本発明によれば、自車両が交差点の停止線手前で停止するのに、減速度に余裕があるときは、その交差点の信号状態が車両の通過を許容する状態でなくなった時点（黄色や赤色になった時点）で警報により運転者に対して注意を促し、一方、急減速を施す必要があるときは、例えその交差点の信号状態が車両の通過を許容する状態（青色）であっても、警報により運転者に対して注意を促すことができる。
【０００７】
請求項２に記載する如く、請求項１記載の車載用交差点警告装置において、前記警報手段は、前記減速度が前記所定値以下であるときに発する警報を車両運転者に対して車両制動を促す第１の警報とし、一方、前記減速度が前記所定値を超えるときに発する警報を前記第１の警報よりも緊急性の高い第２の警報とすることとしてもよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施例である車載用交差点警告装置（以下、単に警告装置と称す）１０を機能させるためのシステム図を示す。本実施例の警告装置１０は、警報用電子制御ユニット（以下、警報制御ＥＣＵと称す）１２により制御される。警報制御ＥＣＵ１２には、路車間受信ユニット１４、車両位置認識ユニット１６、および車輪速センサ１８が接続されている。
【００１４】
路車間受信ユニット１４は、道路上に設けられたインフラ側の交差点制御装置１９が送信した交差点情報を受信する。交差点制御装置１９は、信号制御ユニット２０およびメモリユニット２２を備えている。信号制御ユニット２０には、交差点に配置された信号機２４が接続されている。信号制御ユニット２０は、信号機２４の信号状態（赤色，青色，黄色）を制御しており、ある定められた周期で信号状態を変化させている。また、メモリユニット２２には、当該交差点の地図情報および各信号状態の信号切替周期が格納されている。
【００１５】
信号制御ユニット２０およびメモリユニット２２は、交差点情報電子制御ユニット（以下、交差点情報ＥＣＵと称す）２６に接続されている。交差点情報ＥＣＵ２６は、メモリユニット２２が出力する各信号状態の信号切替周期を取得する。また、交差点情報ＥＣＵ２６は、信号制御ユニット２０が出力する現時点の信号状態を取得する。これにより、交差点情報ＥＣＵ２６は、現時点から信号状態が切り替わるまでの基準信号切替時間を演算する。
【００１６】
図２は、信号状態の周期と現在時刻との関係を表す図を示す。交差点情報ＥＣＵ２６は、図２に示す如く、現時点から黄色までの基準信号切替時間（Ｔ1 ）および赤色までの時間（黄色周期Ｔy ）を演算する。また、交差点情報ＥＣＵ２６は、メモリユニット２２が出力する交差点の地図情報、具体的には、車両が通行する交差点の当該レーンの停止線から車両が交差点を通過するまでの交差点規模情報（距離Ｌ1 ）を取得する。交差点情報ＥＣＵ２６には、路車間送信ユニット２８が接続されている。路車間送信ユニット２８は、交差点情報ＥＣＵ２６において処理された結果を交差点情報として上述した路車間受信ユニット１４に送信する。
【００１７】
インフラ側には、基準マーカ３０が設けられている。基準マーカ３０は、車両が通行する交差点の停止線から所定距離手前の道路内に埋設されている。基準マーカ３０は、基準マーカ３０が埋設されている位置から交差点の停止線までの基準距離情報（距離Ｌ2 ）に応じた距離信号を地上に発している。
車両位置認識ユニット１６は、その内部に基準マーカセンサ（図示せず）を備えている。基準マーカセンサは、それを搭載した車両が基準マーカ３０上の道路を通過することにより、上述の基準マーカ３０が発する距離信号を検知する。車両位置認識ユニット１６には、車輪速センサ１８が接続されている。車輪速センサ１８は、車輪速に応じた周期でパルス信号（車輪速Ｖ）を発生する。車両位置認識ユニット１６は、基準停止線距離Ｌ2 および車輪速Ｖに基づいて、車両と停止線との間の停止線距離（Ｌ4 ）を演算している。
【００１８】
警報制御ＥＣＵ１２は、路車間受信ユニット１４が受信した基準信号切替時間Ｔ1 ，黄色周期Ｔy ，交差点規模Ｌ1 、車両位置認識ユニット１６が認識した停止線距離Ｌ4 、および車輪速センサ１８が検出した車輪速Ｖに適当な処理を施すことにより、警報器３２を駆動するか否かを判定する。その結果、警報制御ＥＣＵ１２は、警報器３２を駆動すると判定した場合に、警報器３２に駆動信号を供給して、車両の運転者に対して注意を喚起する。
【００１９】
図３は、本実施例の警報装置１０を搭載する車両３４が交差点に進入する状況を示す。図３に示す車両３４は、基準マーカ３０が発する基準停止線距離Ｌ2 を取得する。車両３４は、上述の如く、常に車輪速Ｖを検出している。このため、車両３４において、基準停止線距離Ｌ2 を取得してからの時間に基づいて基準マーカ３０からの移動距離Ｌ3 が演算される。基準停止線距離Ｌ2 と移動距離Ｌ3 とに基づいて、車両３４から停止線までの停止線距離Ｌ4 が計算される（＝Ｌ2 −Ｌ3 ）。また、車両３４は、交差点制御装置１９によって出力される信号状態が切り替わるまでの基準信号切替時間Ｔ1 ，黄色周期Ｔy と、停止線から車両が交差点を通過するまでの交差点規模Ｌ1 とを取得する。
【００２０】
本実施例のシステムは、上記のパラメータに基づいて、車両３４が交差点を有効に通過可能か否かを判定し、通過できないと判定した場合に、車両３４を安定走行させつつ、運転者に対して信号状態に拘らず停止線で停止させるように注意を促す点に特徴を有している。
図４は、上記の機能を実現すべく警報制御ＥＣＵ１２が実行する制御ルーチンの一例のフローチャートを示す。尚、図４に示すルーチンは、その処理が終了する毎に繰り返し起動されるルーチンである。図４に示すルーチンが起動されると、まず、ステップ４０の処理が開始される。
【００２１】
ステップ４０では、車両３４が道路上に埋設された基準マーカ３０を通過したか否か、すなわち、基準マーカ３０が発する基準停止線距離Ｌ2 を車両位置認識ユニット１６が取得したか否かが判別される。本ステップ４０の処理は、上記の条件が成立するまで繰り返し実行される。その結果、車両３４が基準マーカ３０を通過した、すなわち、車両３４に搭載される車両位置認識ユニット１６が基準停止線距離Ｌ2 を取得したと判別されると、次に、ステップ４２の処理が実行される。
【００２２】
ステップ４２では、交差点制御装置１９が出力する基準信号切替時間Ｔ1 、黄色周期Ｔy 、および交差点規模Ｌ1 が取得される。交差点規模Ｌ1 と上記ステップ４０において取得された基準停止線距離Ｌ2 とに基づいて、車両３４が基準マーカ３０を通過してから交差点を通過するまでの基準距離（Ｌ0 ＝Ｌ1 ＋Ｌ2 ）が認識される。
【００２３】
ステップ４４では、車輪速センサ１８の検知結果に基づいて車両３４の車輪速Ｖが検出される。
ステップ４６では、車両３４が基準マーカ３０を通過してからの時間Ｔ2 と上記ステップ４２で取得された基準信号切替時間Ｔ1 とに基づいて、現時点から信号が切り替わるまでの残り時間Ｔ3 （＝Ｔ1 −Ｔ2 ）が演算される。また、上記の時間Ｔ2 、上記ステップ４２で認識された基準距離Ｌ0 、および上記ステップ４４で検出された車輪速Ｖに基づいて、現位置から車両３４が交差点を通過するまでの距離（通過距離）Ｌ5 が演算される。具体的には、車両３４が基準マーカ３０を通過してからの時間Ｔ2 に応じた車輪速Ｖを時間で積分することにより、車両３４の移動距離Ｌ3 が演算される。この移動距離Ｌ3 を基準距離Ｌ0 から引き算したものが通過距離Ｌ5 になる（Ｌ5 ＝Ｌ0 −Ｌ3 ）。
【００２４】
ステップ４７では、車両３４が停止線を通過したか否かが判別される。その結果、車両３４が停止線を通過していないと判別されると、次にステップ４８の処理が実行される。
ステップ４８では、上記ステップ４６で演算された通過距離Ｌ5 に基づいて、車両３４が交差点を有効に通行するために必要な減速特性マップが読み出される。車両３４が交差点を有効に通行するための条件は、信号状態が赤色になる時に交差点を通過していることである。
【００２５】
ステップ５０では、上記ステップ４６で演算された通過距離Ｌ5 に基づいて一次領域，二次領域が設定される。この一次領域および二次領域は、現時点の車両３４の状態および信号の状態に基づいて車両３４が交差点を有効に通過することができないと予測された場合に、交差点の停止線手前で車両３４を停止させるように運転者に対して警告を行う領域である。また、一次領域と二次領域とは、運転者に対する警報の重要度の差に応じて区別されている。具体的には、運転者が車両３４に減速度０．３Ｇを越える制動を作用させなければ車両３４を交差点の停止線手前で停止させることができない場合に一次領域が形成され、一方、運転者が車両３４に減速度０．７５Ｇを越える制動を作用させなければ車両３４を交差点の停止線手前で停止させることができない場合に二次領域が形成される。
【００２６】
図５乃至図８は、現位置から車両３４が交差点を通過するまでの距離に応じて、現時点で車両３４が満たすべき状態（車輪速）を示す。実線の上側は、信号状態が赤色になる前に交差点を通過すると予測される領域である。実線の下側は、信号状態が赤色になる前に交差点を通過できないと予測される領域である。図５乃至図８に示す車輪速Ｖ1 は、停止線距離Ｌ4 に基づいて、減速度０．３Ｇの制動操作が行われた場合に、車両３４が交差点に進入しないで停止線手前で停止できる速度である。図６乃至図８に示す車輪速Ｖ2 は、同様に減速度０．７５Ｇの制動操作が行われた場合に、停止線手前で停止可能な境界速度である。これらの図に示す如く、現位置から交差点を通過するまでの通過距離Ｌ5 が短くなるほど、車輪速Ｖが低速度であっても警報を発することとなり、警報させる領域が大きくなる。
【００２７】
ステップ５２では、現時点から黄色信号に切り替わるまでの時間Ｔ3 と車両３４の車輪速Ｖとに基づく状態が一次領域に含まれるか否かが判別される。その結果、一次領域に含まれると判別された場合には、次にステップ５４の処理が実行される。
ステップ５４では、警報器３２により一次警報が出力される。本実施例において、運転者が通常の注意を持って車両３４の制動（減速度０．３Ｇ以下）を開始すれば車両３４を交差点の停止線手前で停止させることができると予測される場合には、警報は発せられない。運転者が車両３４にある程度の制動（減速度０．３Ｇを越える）を作用させなければ車両３４を交差点の停止線手前で停止させることができないと予測される場合には、一次警報が発せられる。一次警報は、上述の如く緊急性が低いために交差点の信号状態が黄色になった後に発せられる。一次警報は、例えば、車両３４の制動を促す音声出力または画像表示等である。その後、上記ステップ４４以降の処理（ステップ４４〜ステップ５４）が繰り返し実行される。
【００２８】
上記ステップ５２において、時間Ｔ3 と車輪速Ｖとに基づく現在の状況が一次領域に含まれないと判別されると、次にステップ５６の処理が実行される。
ステップ５６では、現時点の状態が一次領域に含まれていないと判別されているために、一次領域の警報（一次警報）は解除される。
ステップ５８では、時間Ｔ3 と車輪速Ｖとに基づく現在の状況が二次領域に含まれるか否かが判別される。その結果、二次領域に含まれると判別された場合には、次にステップ６０の処理が実行される。
【００２９】
ステップ６０では、警報器３２により二次警報が出力される。運転者が車両３４に急制動（減速度０．７５Ｇを越える）を作用させなければ車両３４を交差点の停止線手前で停止させることができないと予測される場合には、二次警報が発せられる。この場合、車両３４に急制動を作用させる必要があるために、二次警報は、交差点の信号状態に拘らず、すなわち、信号が青信号であっても発せられる。二次警報は、例えば、車両３４の制動に関して一次警報より緊急性が高いことを示す警報音等である。その後、上記ステップ４４以降の処理（ステップ４４〜ステップ６０）が繰り返し実行される。
【００３０】
上記ステップ５８において、時間Ｔ3 と車輪速Ｖとに基づく現在の車両３４に関する状況が二次領域に含まれないと判別されると、次にステップ６２の処理が実行される。
ステップ６２では、上記ステップ５８で現在の車両３４の状況が二次領域に含まれていないと判別されているために、二次領域の警報（二次警報）は解除される。そして、再び上記ステップ４４以降の処理が繰り返し実行される。
【００３１】
上記ステップ４４以降の処理が実行された結果、上記ステップ４７において、車両３４が停止線を通過したと判別される場合、次にステップ６５の処理が実行される。
ステップ６５では、一次警報または二次警報が解除される。そして、本ステップの処理が実行されると、本ルーチンの処理は終了される。
【００３２】
上記の処理によれば、現時点での車両３４の位置および信号の状態に基づいて予測される状況が一次領域に含まれる場合には一次警報を発し、一方、二次領域に含まれる場合には二次警報を発することができる。従って、本実施例によれば、現時点から信号状態が赤信号になるまでの間に車両３４が交差点を通過することができない場合に、交差点に進入する車両３４の運転者に対して交差点の停止線手前で停止するように注意を喚起することができる。また、車両３４の減速度に応じて警報を切り替えることでより適切な注意を促すことができる。
【００３３】
尚、本実施例の警告装置１０においては、自車両と交差点との間の相対的距離を基準マーカ３０と車輪速Ｖとにより認識することにしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ナビゲーションシステムを用いて直接に認識することとしてもよい。
また、上記の実施例においては、車両３４が交差点を通過したことによって警報を発するか否かの演算を終了させているが、本発明はこれに限定されるものでなく、運転者がブレーキを作動させたり、車両が低速度になった時点で演算を終了することにしてもよい。
【００３４】
ところで、上記の実施例においては、路車間受信ユニット１４および車両位置認識ユニット１６が前記請求項１記載の「情報取得手段」に、車輪速センサ１８が前記請求項１記載の「走行状態検出手段」に、減速度が０．７５Ｇ以下で車両３４が交差点の停止線手前で停止できることが前記請求項１および請求項４記載の「所定の条件」に、警報器３２が前記請求項１記載の「警報手段」に、それぞれ相当している。
【００３５】
更に、上記の実施例においては、警報制御ＥＣＵ１２が、上記ステップ５２および５８の処理を実行することにより前記請求項１記載の「予測手段」が実現されている。
【００３６】
【発明の効果】
上述の如く、請求項１及び２記載の発明によれば、交差点に向かう車両が有効にその交差点を通行することができないと予測された状況で、自車両が交差点の停止線手前で停止するのに、減速度に余裕があるときは、その交差点の信号状態が車両の通過を許容する状態でなくなった時点で警報により運転者に対して注意を促し、一方、急減速の必要があるときは、その交差点の信号状態が車両の通過を許容する状態であっても、警報により運転者に対して交差点の手前で車両を停止させるように注意を促すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である車載用交差点警告装置を機能させるためのシステム図である。
【図２】信号状態の周期と現在時刻との関係を表す図である。
【図３】図１に示す車載用交差点警告装置を搭載する車両が交差点に進入する状況を表す図である。
【図４】図１に示す車載用交差点警告装置が備える警報制御ＥＣＵで実行される制御ルーチンの一例のフローチャートである。
【図５】停止線距離と交差点規模とに基づいて車両が交差点を有効に通過することができるか否かを判定するためのマップを示す図である。
【図６】停止線距離と交差点規模とに基づいて車両が交差点を有効に通過することができるか否かを判定するためのマップを示す図である。
【図７】停止線距離と交差点規模とに基づいて車両が交差点を有効に通過することができるか否かを判定するためのマップを示す図である。
【図８】停止線距離と交差点規模とに基づいて車両が交差点を有効に通過することができるか否かを判定するためのマップを示す図である
【符号の説明】
１０車載用交差点警告装置
１２警報電子制御ユニット（警報制御ＥＣＵ）
１４路車間受信ユニット
１６車両位置認識ユニット
１８車輪速センサ
１９交差点制御装置
３０基準マーカ
３２警報器
Ｔ1 基準信号切替時間
Ｔ2 基準マーカ通過後時間
Ｔ3 黄色信号への切替時間
Ｔy 黄色周期
Ｌ0 基準マーカから交差点通過までの距離（基準距離）
Ｌ1 交差点規模
Ｌ2 基準マーカから停止線までの距離（基準停止線距離）
Ｌ3 基準マーカから現位置までの距離（移動距離）
Ｌ4 現位置から停止線までの距離（停止線距離）
Ｌ5 現位置から交差点通過までの距離（通過距離）

Claims

自車両が向かう交差点の形状および該交差点の信号状態に関する情報を含む交差点情報を取得する情報取得手段と、
自車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、
前記情報取得手段の取得結果と前記走行状態検出手段の検出結果とに基づいて、該交差点の信号状態が車両の通過を禁止する状態になる前に自車両が当該交差点を有効に通過することができるか否かを予測する予測手段と、
前記予測手段により前記交差点の信号状態が車両の通過を禁止する状態になる前に自車両が当該交差点を有効に通過することができないと予測される状況において、自車両を前記交差点の停止線手前で停止させるために必要な減速度が所定値以下であるときは、前記交差点の信号状態が車両の通過を許容する状態でなくなった時点で警報を発し、一方、前記減速度が前記所定値を超えるときは、前記交差点の信号状態にかかわらず警報を発する警報手段と、
を備えることを特徴とする車載用交差点警告装置。
請求項１記載の車載用交差点警告装置において、
前記警報手段は、前記減速度が前記所定値以下であるときに発する警報を車両運転者に対して車両制動を促す第１の警報とし、一方、前記減速度が前記所定値を超えるときに発する警報を前記第１の警報よりも緊急性の高い第２の警報とすることを特徴とする車載用交差点警告装置。