JP4230341B2 - 運転支援装置 - Google Patents

Description

この発明は、車両の走行にかかる情報を収集し、該収集した情報をもとに運転者に対する通知処理および／または車両の動作制御処理を実行する運転支援装置に関し、特に踏切や交差点の通過時における事故防止に関するものである。

従来、車両走行にかかる各種情報を自動的に取得し、運転者に対する通知処理や車両の自動制御を行うことで車両事故を防止する装置が考案されている。

たとえば、特許文献１は、自車両前方のスペースをレーダによって測定し、踏切内での停止を防止する技術を公開している。また、特許文献２は、ＧＰＳを利用して踏切の位置を抽出し、自車両が踏切に接近した場合に運転者に通知する技術を公開している。

さらに、特許文献３は、交差点進入動作において、前方の車両の存在に基づいて交差点に進入する否かを判定する技術を公開している。また、特許文献４は、信号機の特定と自車両および先行車両の交差点到達時間を元に、自車両の走行制御内容を変更する技術を公開している。

特許第３２７２４０９号公報 特開２００１−５１６０７６号公報 特開２００１−３０１４８４号公報 特開２００１−２３６００号公報

ところで、自車両が交差点や踏切を安全に通過できるか否かは周辺の車両の状態によって変化する。例えば、自車両に先行する車両と交差点との間の距離が小さく、自車両が進入するのに充分ではない、すなわち交差点通過後に自車両が進入するだけのスペースが無い場合であっても、先行車両の前進によって自車両が進入可能なスペースが発生し、交差点を安全に通過可能となることが考えられる。

しかしながら、従来の技術では、交差点から先行車両までの距離が短い場合には交差点の進入が不可能であると判定していたので、実際には安全に通過可能な交差点についても誤って警告を発してしまうという問題点があった。

このような低い判定精度に起因する誤報は、判定結果に対する運転者の信頼性を低下させ、正確に行われた判定結果の軽視から事故発生を引き起こす危険がある。そのため、交差点や踏切を通過する場合の安全性を高精度に判定可能な運転支援装置の実現が重要な課題となっていた。

また、踏切に進入後、自車両が通過不可能であると判定した（踏切に閉じ込められた）場合、従来の技術では列車への緊急通報を行うことで、踏切に設置された警告ボタンを運転者が押すために必要な時間を省略している。しかしながら、従来の技術では自車両の退避行動については充分な情報提供がなされておらず、自車両がどの位置に退避すれば良いかは運転者の判断に任されていた。

そこで、従来、交差点や踏切に閉じ込められた場合の退避行動をも支援可能な運転支援装置の実現が求められていた。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、踏切や交差点の通過可否を高精度に判定し、また踏切や交差点への進入後に通過不可能となった場合には自車両の退避行動を支援可能な運転支援装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明に係る運転支援装置は、車両の走行にかかる情報を収集し、該収集した情報をもとに運転者に対する通知処理および／または車両の動作制御処理を実行する運転支援装置であって、自車両の踏切および／または交差点への進入を予測・検出する進入判定手段と、自車両周辺の車両の情報を取得する周辺車両情報取得手段と、前記進入判定手段により自車両の踏切および／または交差点への進入が予測・検出された場合に、前記周辺車両情報取得手段が取得した情報をもとに、自車両が前記踏切および／または交差点を通過可能であるか否かを判定する通過可否判定手段と、を備えたことを特徴とする。

この本発明によれば運転支援装置は、踏切や交差点への進入を予測・検出するとともに自車両周辺の車両の情報を取得し、取得した情報をもとに、自車両が踏切や交差点を通過可能であるか否かを判定する。

また、本発明に係る運転支援装置の前記通過可否判定手段は、前記周辺車両の情報から該周辺車両の位置を特定し、前記踏切および／または交差点の先に自車両が進入する場所が存在するか否かを前記周辺車両の位置から判定することを特徴とする。

この本発明によれば運転支援装置は、踏切や交差点への進入を予測・検出するとともに自車両周辺の車両の位置情報を取得し、取得した位置情報をもとに、踏切や交差点の先に自車両が進入する場所が存在するか否かを判定する。

また、本発明に係る運転支援装置の前記通過可否判定手段は、自車両に先行する先行車両と、該先行車両にさらに先行する先々行車両の位置との相対距離から自車両が進入する場所が発生するか否かを判定することを特徴とする。

この本発明によれば運転支援装置は、踏切や交差点への進入を予測・検出するとともに車両の位置情報を取得し、先行車両と先々行車両との相対距離をもとに、踏切や交差点の先に自車両が進入する場所が発生するか否かを判定する。

また、本発明に係る運転支援装置の前記通過可否判定手段は、前記先行車両の運転者の運転履歴から、前記先行車両が前記先々行車両に対して取る車間距離を予測し、該予測結果を用いて自車両が進入する場所が発生するか否かを判定することを特徴とする。

この本発明によれば運転支援装置は、踏切や交差点への進入を予測・検出するとともに車両の位置情報を取得し、先行車両の運転者が取る車間距離をもとに、踏切や交差点の先に自車両が進入する場所が発生するか否かを判定する。

また、本発明に係る運転支援装置の前記周辺車両情報取得手段は、前記周辺車両が送信した情報を受信することを特徴とする。

この本発明によれば運転支援装置は、踏切や交差点への進入を予測・検出するとともに、自車両周辺の車両の情報を車両間通信によって取得し、取得した情報をもとに、自車両が踏切や交差点を通過可能であるか否かを判定する。

また、本発明に係る運転支援装置の前記周辺車両情報取得手段は、路車間通信によって前記周辺車両に関する情報を取得することを特徴とする。

この本発明によれば運転支援装置は、踏切や交差点への進入を予測・検出するとともに、自車両周辺の車両の情報を路車間通信によって取得し、取得した情報をもとに、自車両が踏切や交差点を通過可能であるか否かを判定する。

また、本発明に係る運転支援装置の前記通過可否判定手段が通過不可との判定を行った場合に、自車両の運転者に対して警告をおこなう警告手段をさらに備えたことを特徴とする。

この本発明によれば運転支援装置は、踏切や交差点への進入を予測・検出するとともに自車両周辺の車両の情報を取得し、取得した情報をもとに自車両が踏切や交差点を通過可能であるか否かを判定し、通過不可と判定した場合に運転者に警告を行う。

また、本発明に係る運転支援装置の前記通過可否判定手段が通過不可との判定を行った場合に、自車両の動作制御を行う動作制御手段をさらに備えたことを特徴とする。

この本発明によれば運転支援装置は、踏切や交差点への進入を予測・検出するとともに自車両周辺の車両の情報を取得し、取得した情報をもとに自車両が踏切や交差点を通過可能であるか否かを判定し、通過不可と判定した場合に自車両の動作制御をおこなう。

また、本発明に係る運転支援装置の前記通過可否判定手段が通過不可との判定を行った場合に、前記周辺車両に対して自車両の存在を報知し、自車両の進入場所の確保を要請する報知手段をさらに備えたことを特徴とする。

この本発明によれば運転支援装置は、踏切や交差点への進入を予測・検出するとともに自車両周辺の車両の情報を取得し、取得した情報をもとに自車両が踏切や交差点を通過可能であるか否かを判定し、通過不可と判定した場合に周辺車両に自車両の進入場所の確保を要請する。

また、本発明に係る運転支援装置の前記報知手段は、自車両の踏切への進入後に前記通過可否判定手段が通過不可との判定を行った場合に、対向車両および／または後続車両に対して自車両の進入場所の確保を要請することを特徴とする。

この本発明によれば運転支援装置は、踏切への進入後に自車両が通過不可能であると判定した場合に、後続車両や対向車両に対して自車両の進入場所の確保を要請する。

また、本発明に係る運転支援装置は、自車両の踏切への進入後に前記通過可否判定手段が通過不可との判定を行った場合に、列車に対して自車両の存在を通信する対列車通信手段をさらに備えたことを特徴とする。

この本発明によれば運転支援装置は、踏切への進入後に自車両が通過不可能であると判定した場合に、列車に対して自車両の存在を通知する。

また、本発明によれば運転支援装置は、踏切や交差点への進入を予測・検出するとともに自車両周辺の車両の情報を取得し、取得した情報をもとに、自車両が踏切や交差点を通過可能であるか否かを判定するので、踏切や交差点の通過可否を高い精度で判定可能な運転支援装置を得ることができるという効果を奏する。

また、本発明によれば運転支援装置は、踏切や交差点への進入を予測・検出するとともに自車両周辺の車両の位置情報を取得し、取得した位置情報をもとに、踏切や交差点の先に自車両が進入する場所が存在するか否かを判定するので、踏切や交差点の通過可否を高い精度で判定可能な運転支援装置を得ることができるという効果を奏する。

また、本発明によれば運転支援装置は、踏切や交差点への進入を予測・検出するとともに車両の位置情報を取得し、先行車両と先々行車両との相対距離をもとに、踏切や交差点の先に自車両が進入する場所が発生するか否かを判定するので、自車両の通過時点における進入先の有無を事前に予測し、通過可否を高精度に判定可能な運転支援装置を得ることができるという効果を奏する。

また、本発明によれば運転支援装置は、踏切や交差点への進入を予測・検出するとともに車両の位置情報を取得し、先行車両の運転者が取る車間距離をもとに、踏切や交差点の先に自車両が進入する場所が発生するか否かを判定するので、周辺車両の挙動を予測して自車両の通過可否を判定可能な運転支援装置を得ることができるという効果を奏する。

また、本発明によれば運転支援装置は、踏切や交差点への進入を予測・検出するとともに、自車両周辺の車両の情報を車両間通信によって取得し、取得した情報をもとに、自車両が踏切や交差点を通過可能であるか否かを判定するので、周辺の車両についての詳細な情報を使用し、高精度な判定を行う運転支援装置を得ることができるという効果を奏する。

また、本発明によれば運転支援装置は、踏切や交差点への進入を予測・検出するとともに、自車両周辺の車両の情報を路車間通信によって取得し、取得した情報をもとに、自車両が踏切や交差点を通過可能であるか否かを判定するので、周辺の車両についての詳細な情報を簡易に取得し、もって高精度な判定を行う運転支援装置を得ることができるという効果を奏する。

また、本発明によれば運転支援装置は、踏切や交差点への進入を予測・検出するとともに自車両周辺の車両の情報を取得し、取得した情報をもとに自車両が踏切や交差点を通過可能であるか否かを判定し、通過不可と判定した場合に運転者に警告を行うので、自車両の通過可否を高精度に判定し、運転者に停止を促す運転支援装置を得ることができるという効果を奏する。

また、本発明によれば運転支援装置は、踏切や交差点への進入を予測・検出するとともに自車両周辺の車両の情報を取得し、取得した情報をもとに自車両が踏切や交差点を通過可能であるか否かを判定し、通過不可と判定した場合に自車両の動作制御をおこなうので、自車両の通過可否を高精度に判定し、自車両の停止を支援する運転支援装置を得ることができるという効果を奏する。

また、本発明によれば運転支援装置は、踏切や交差点への進入を予測・検出するとともに自車両周辺の車両の情報を取得し、取得した情報をもとに自車両が踏切や交差点を通過可能であるか否かを判定し、通過不可と判定した場合に周辺車両に自車両の進入場所の確保を要請するので、自車両の通過可否を高精度に判定し、自車両の退避行動を支援可能な運転支援装置を得ることができるという効果を奏する。

また、本発明によれば運転支援装置は、踏切への進入後に自車両が通過不可能であると判定した場合に、後続車両や対向車両に対して自車両の進入場所の確保を要請するので、踏切からの緊急退避を支援し、列車事故を防止可能な運転支援装置を得ることができるという効果を奏する。

また、本発明によれば運転支援装置は、踏切への進入後に自車両が通過不可能であると判定した場合に、列車に対して自車両の存在を通知するので、列車の通知を迅速、確実に実行し、踏切における事故を防止可能な運転支援装置を得ることができるという効果を奏する。

以下に添付図面を参照して、この発明に係る運転支援装置の好適な実施例を詳細に説明する。

図１は、本発明にかかる運転支援装置１の概要構成について説明する概要構成図である。同図に示すように、運転支援装置１は、ナビゲーションシステム２と接続され、その内部に、主制御部１０、信号情報管理部１１、車両位置検出部１２、カメラ１３、レーダ１４、路車間通信処理部１５、車両間通信処理部１６、報知制御部２１、動作制御部２２、警告制御部２３、ハザードランプ３１、ヘッドライト３２、クラクション３３、アクセル３４、ブレーキ３５、スピーカ３６およびモニタ３７を有する。

ナビゲーションシステム２は、自車両の予定経路の設定を行うと共に、ＧＰＳから取得した自車両の位置情報を用いて経路誘導をおこなうシステムである。さらに、ナビゲーションシステム２は、運転支援装置１に自車両の位置情報や周辺の地図情報、交差点の場所や形状、信号に関する情報などを出力する。

信号情報管理部１１は、自車両が次に進入する交差点の信号機に関する情報を管理する処理部である。具体的には、信号情報管理部１１は、ナビゲーションシステム２から信号機の位置や種別などを取得する。また、図示しない信号機種別データベースや、信号機自体との通信によって信号の変化タイミングを取得する。信号情報管理部１１は、これらの情報を主制御部１０に出力する。

車両位置検出部１２は、ナビゲーションシステム２から取得した位置情報を用い、さらに路面に設置されたマーカを使用して自車両の位置を高精度に特定し、主制御部１０に出力する。

カメラ１３は、自車両周辺の画像を撮影し、主制御部１０に出力する。また、レーダ１４は、自車両周辺の物体との距離を測定して主制御部１０に出力する。

路車間通信処理部１５は、道路近傍に配設された路側通信装置との通信によって、道路状態や周辺の車両に関する情報、渋滞情報などを取得して主制御部１０に出力する。この路車間通信には、例えばＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）などを利用することができる。

車両間通信装置１６は、自車両周辺の車両と直接、もしくはセンターを経由して通信する処理部であり、位置情報や速度情報、運転者の運転履歴、操作状態に関する情報などを送受信する。車両間通信装置１６は、受信した周辺車両の情報を主制御部１０に送信する。

主制御部１０は、その内部に交差点情報検出部１０ａ、自車両状態検出部１０ｂ、周辺状況検出部１０ｃおよび進入・脱出判定部１０ｄを有する。

交差点情報検出部１０ａは、ナビゲーションシステム２から自車両の予想経路や、交差点の形状、近傍の地図情報などを取得するとともに、信号機情報管理部１１から信号機の信号状態を取得する。また、信号機の信号状態はカメラ１３によって撮影しても良い。

自車両状態検出部１０ｂは、車両位置検出部１２から自車両の位置情報を取得するとともに、自車両の速度、加速度、操作状態、運転者の状態、運転者の運転履歴などを取得する。

また、周辺状況検出部１０ｃは、カメラ１３、レーダ１４、路車間通信処理部１５および車両間通信処理部１６の出力をもとに、自車両周辺の車両、障害物、自転車、歩行者などの存在、位置、速度を検出する。

進入・脱出判定部１０ｄは、交差点情報検出部１０ａ、自車両情報検出部１０ｂおよび周辺状況検出部１０ｃの検出結果をもとに自車両の交差点への進入を予測、もしくは検出する。

さらに進入・脱出判定部１０ｄは、自車両が交差点を安全に通過可能であるか否かを判定する。その結果、自車両が通過不可能であると判定した場合に自車両の運転者に対する警告、自車両の動作制御、周辺車両への報知を実行する。

報知制御部２１は、進入・脱出判定部１０ｄが「通過不可能」と判定した場合に、周辺車両への報知を実行する処理部であり、具体的にはハザードランプ３１の点滅、ヘッドライト３２の制御（パッシングなど）、クラクション３３による警告音出力、車両間通信処理部１６による通信を利用して報知処理を実行する。

また、動作制御部２２は、進入・脱出判定部１０ｄが「通過不可能」と判定した場合に、自車両のアクセル３４、ブレーキ３５の動作を制御し、交差点への進入防止や、停止支援、脱出支援などを行う。

さらに、警告制御部２３は、進入・脱出判定部１０ｄが「通過不可能」と判定した場合に、スピーカ３６による音声出力や、モニタ３７による情報表示によって自車両の運転者に対する警告を行う。

つぎに、主制御部１０による通過可否の判定について具体例を示して説明する。図２は、交差点進入前の判定について説明する説明図である。同図では、自車両Ｃ０は交差点に接近している状態である。

ここで、自車両と同一車線には前方に車両Ｃ１１，Ｃ１２、後方に車両Ｃ１が走行している。また、自車両Ｃ０が右折した場合に走行する車線には車両Ｃ２１が走行しており、自車両Ｃ０が左折した場合に走行する車線には車両Ｃ３１が走行している。

主制御部１０は、ナビゲーションシステム２から自車両Ｃ０の予定経路を取得することで、自車両Ｃ０の交差点内での進行方向を特定することができる。そこで、主制御部１０は、自車両Ｃ０の進行方向から、自車両が安全に交差点を通過するためにはどこに空きスペースが必要かを判定する。

例えば、自車両Ｃ０が交差点を直進する場合、交差点を通過するためには、交差点から車両Ｃ１１までの間に存在するスペースＳＰ１０が、自車両Ｃ０の寸法に比して大きい必要がある。また、自車両Ｃ０が交差点を右折する場合、交差点から車両Ｃ２１までの間に存在するスペースＳＰ２０が自車両Ｃ０の寸法に比して大きい必要がある。同様に、自車両Ｃ０が交差点を左折する場合、交差点から車両Ｃ３１までの間に存在するスペースＳＰ３０が自車両Ｃ０の寸法に比して大きい必要がある。

主制御部１０は、交差点の位置および形状と、車両Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ２１，Ｃ３１の位置および寸法をもとにこれらのスペースＳＰ１０，２０，３０の大きさを算出する。

ところで、自車両Ｃ０が交差点に進入する前の時点で算出したスペースの大きさが自車両の寸法に満たなかったとしても、必ずしも交差点の通過が不可能であるとは言えない。すなわち、他の車両が充分な速度で走行可能であるならば、自車両Ｃ０が交差点を通過するまでに他の車両も移動し、スペースＳＰ１０，２０，３０が大きくなることが期待できるためである。

そこで、主制御部１０は、渋滞情報や周辺車両の位置情報、速度情報、加速度情報、運転者の履歴をもとに、スペースＳＰ１０，２０，３０の変化を予測する。より具体的には、自車両の進行する方向（直進、右折、左折）における先行車両の状態をもとに、自車両Ｃ０の進入に必要なスペースが発生するか否かを判定する。

例えば、自車両Ｃ０が直進する場合、車両Ｃ１１が自車両Ｃ０にとっての先行車両となり、車両Ｃ１２は自車両Ｃ０にとっての先々行車両となる。ここで、先行車両群、すなわち車両Ｃ１１，１２の走行速度が一定以上であれば、自車両Ｃ０が交差点を通過するまでにスペースＳＰ１０は充分に拡大する、すなわち交差点の通過が可能であると判定できる。

一方、先々行車両である車両Ｃ１２が停止していたとしても、車両Ｃ１２と車両Ｃ１１との間に充分な大きさのスペースＳＰ１１が存在する場合には、車両Ｃ１１が車両Ｃ１２に接近して停止することで、スペースＳＰ１１が縮小してスペースＳＰ１０が拡大し、スペースＳＰ１０が充分に拡大する、と考えられる。

ここで、スペースＳＰ１１は、先行車両である車両Ｃ１１と先々行車両である車両Ｃ１２の位置情報を取得することで算出することができる。さらに、その後、スペースＳＰ１１がどこまで縮小するか、すなわち車両Ｃ１１が車両Ｃ１２に対してどれだけの相対距離で停止するかは、車両Ｃ１１の運転者の運転履歴から、運転者が過去どれだけの車間距離で走行、停車を行ったかを取得することで予測することができる。

このように、自車両にとっての先行車両、先々行車両を特定し、先行車両および先々行車両の位置、速度、加速度、運転履歴などを用いることで、自車両の進入に充分なスペースが発生するか否かを予測することができる。

ところで、発生したスペースに進入する車両は自車両のみとは限らないので、他方向から進入する車両の有無をさらに検出し、発生したスペースを自車両が使用可能であるか否かを判定することが望ましい。具体的には、周辺車両の位置情報と速度情報、および予定経路やウィンカーの点灯状態から、発生するスペースを使用する可能性のある車両を検出することができる。

また、自車両が進入可能なスペースが発生するか否かを予測する場合、交差点の信号が変化する時点を基準とする。すなわち、信号が青である間に充分なスペースが発生しなければ、自車両の通過が不可能であると判定する。信号の変化に関する情報は、信号情報管理部１１やカメラ１３によって取得することができる。

交差点の進入前に自車両の通過が不可能であると判定した場合、主制御部１０は、警告制御部２３を介して自車両の運転者に警告を行う。さらに、主制御部１０は、動作制御部２２を介して自車両Ｃ０の動作を制御する。具体的には、ブレーキ３５の遊びを減らしたり、アクセル２２の加速操作を抑止して運転者による減速・停止操作を支援する。また、必要であれば自車両を強制的に停止させても良い。

次に、交差点への進入後に交差点の通過が不可能になった、すなわち、交差点内に閉じ込められた場合の通過可否の判定について、図３を参照して説明する。同図では、自車両Ｃ０は交差点に進入しており、自車両の進行方向（直進方向）には車両Ｃ１１，Ｃ１２が走行している。また、自車両後Ｃ０後方には車両Ｃ１が走行している。

ここで、交差点から先行車両である車両Ｃ１１までのスペースＳＰ１０の大きさが不十分であると、自車両Ｃ０は交差点を通過する（交差点から脱出する）ことができない。この状態で信号が変わると、他車両の通行を阻害し、また、事故の要因となる。

しかしながら、先行車両である車両Ｃ１１と先々行車両である車両Ｃ１２との間に充分なスペースＳＰ１１が存在するならば、車両Ｃ１１が車両Ｃ１２との車間距離を詰めることでスペースＳＰ１０を拡大し、自車両Ｃ０の交差点からの脱出を可能とすることができる。

そこで、主制御部１０は、交差点進入後に「通過不可能」と判定した場合には、先行車両群（図３では車両Ｃ１１および車両Ｃ１２）に自車両の進入場所の確保を要請する。具体的には、主制御部１０は報知制御部２１を介し、ハザードランプ３１の点滅、ヘッドライト３２によるパッシング、クラクション３３を鳴らす、などの動作によって先行車両群に自車両の存在と、交差点内に閉じ込められたことを通知する。

また、先行車両群との車両間通信が可能であるならば、車両間通信処理部１６によって具体的にどれだけの距離が必要かを報知することができる。この車両間通信による報知では、先々行車両や、さらに先の車両にも協力を要請することができるので、より効果的に自車両の進入スペースを確保することが可能である。

つぎに、主制御部１０による通過可否の判定の処理動作について説明する。図４は、差点進入前の判定処理を説明するフローチャートである。この処理フローは、自車両の走行中に繰り返し実行される。

まず、進入・脱出判定部１０ｄが、交差点情報検出部１０ａの出力および自車両状態検出部１０ｂの出力をもとに、自車両の交差点への進入を予測する（ステップＳ１０１）。つぎに、周辺状況検出部１０ｃが自車両の予定経路における先行車両群の情報を取得する（ステップＳ１０２）。

その後、先行車両群の位置、速度、運転履歴から、自車両が交差点を通過する時点での空きスペースを予測する（ステップＳ１０３）。その結果、空きスペースが自車両の寸法に比して小さければ（ステップＳ１０４，Ｎｏ）、進入・脱出判定部１０ｄは、自車両の運転者に対する警告および自車両への動作制御を実行する（ステップＳ１０５）。

空きスペースが自車両の寸法以上である場合（ステップＳ１０４，Ｙｅｓ）、またはステップＳ１０５終了後、進入・脱出判定部１０ｄは、交差点情報検出部１０ａの出力および自車両状態検出部１０ｂの出力をもとに、自車両が交差点に進入したか否かを判定する（ステップＳ１０６）。

自車両が交差点に進入していなければ（ステップＳ１０６，Ｎｏ）、主制御部１０は、再度ステップＳ１０２を実行する。一方、自車両が交差点に進入したならば（ステップＳ１０６，Ｙｅｓ）、主制御部１０は、交差点通過処理を開始し（ステップＳ１０７）、処理を終了する。

つぎに、交差点進入後の判定処理（交差点通過処理）について図５のフローチャートを用いて説明する。まず、進入・脱出判定部１０ｄは、図４に示した処理フローにおいて、もしくは交差点情報検出部１０ａの出力および自車両状態検出部１０ｂの出力をもとに交差点への進入を検出する（ステップＳ２０１）。

つぎに、周辺状況検出部１０ｃの出力をもとに、自車両の予定経路における先行車両群の情報を取得する（ステップＳ２０２）。その後、先行車両群の位置、速度、運転履歴から、自車両が交差点を通過する時点での空きスペースを予測する（ステップＳ２０３）。その結果、空きスペースが自車両の寸法に比して小さければ（ステップＳ２０４，Ｎｏ）、進入・脱出判定部１０ｄは、先行車両群に車間距離の短縮を要請する（ステップＳ２０５）。

空きスペースが自車両の寸法以上である場合（ステップＳ２０４，Ｙｅｓ）、またはステップＳ２０５終了後、進入・脱出判定部１０ｄは、交差点情報検出部１０ａの出力および自車両状態検出部１０ｂの出力をもとに、自車両が交差点を通過した（交差点の外に出た）か否かを判定する（ステップＳ２０６）。

自車両が交差点を通過していなければ（ステップＳ２０６，Ｎｏ）、主制御部１０は、再度ステップＳ２０２を実行する。一方、自車両が交差点を通過したならば（ステップＳ２０６，Ｙｅｓ）、主制御部１０は、処理を終了する。

上述してきたように、本実施例１にかかる運転支援装置１は、交差点の進入を予測した場合に周辺車両の位置、速度、加速度、運転履歴などを用いることで、自車両の進入に充分なスペースが発生するか否かを予測し、充分なスペースがない場合には「通過不可能」として交差点進入前に自車両を停止させることができる。また、交差点進入後に「通過不可能」と判定した場合には、先行車両群に対して自車両の進入場所の確保を要請することで、交差点からの脱出を支援することができる。

上述した実施例１では、交差点の通過時点における事故防止について説明したが、この実施例２では、踏切を通過する場合の事故を防止する運転支援装置について説明する。

図６は、本発明の実施例２である運転支援装置３の概要構成について説明する概要構成図である。同図に示すように、運転支援装置３は、ナビゲーションシステム２と接続され、その内部に、主制御部４０、鉄道情報管理部１７および緊急情報送信部１８を有する。その他の構成および動作については、実施例１に示した運転支援装置１と同様であるので、同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。

本実施例２では、ナビゲーションシステム２は、自車両の位置情報や周辺の地図情報に加え、踏切の場所や形状などを運転支援装置３に出力する。また、鉄道情報管理部１７は、自車両が次に横断する踏切における列車の運行状況を管理する処理部である。具体的には、鉄道情報管理部１７は、ナビゲーションシステム２から踏切の位置や種別を取得し、図示しない踏切データベースや、遮断機などのとの通信によって遮断機の下りるタイミング、列車が通過する時刻を取得する。鉄道情報管理部１７は、これらの情報を主制御部４０に出力する。

主制御部４０は、その内部に踏切情報検出部４０ａ、自車両状態検出部４０ｂ、周辺状況検出部４０ｃおよび進入・脱出判定部４０ｄを有する。

踏切情報検出部４０ａは、ナビゲーションシステム２から自車両の予想経路や、踏切の形状、近傍の地図情報などを取得するとともに、鉄道情報管理部１７から踏切の状態を取得する。また、遮断機の状態はカメラ１３によって撮影しても良い。

自車両状態検出部４０ｂは、車両位置検出部１２から自車両の位置情報を取得するとともに、自車両の速度、加速度、操作状態、運転者の状態、運転者の運転履歴などを取得する。また、周辺状況検出部４０ｃは、カメラ１３、レーダ１４、路車間通信処理部１５および車両間通信処理部１６の出力をもとに、自車両周辺の車両、障害物、自転車、歩行者などの存在、位置、速度を検出する。

進入・脱出判定部４０ｄは、踏切情報検出部４０ａ、自車両情報検出部４０ｂおよび周辺状況検出部４０ｃの検出結果をもとに自車両の踏切への進入を予測、もしくは検出する。さらに、進入・脱出判定部４０ｄは、自車両が踏切を安全に通過可能であるか否かを判定する。その結果、自車両が通過不可能であると判定した場合に自車両の運転者に対する警告、自車両の動作制御、周辺車両への報知を実行する。

警告制御部２１は、進入・脱出判定部４０ｄが「通過不可能」と判定した場合に、周辺車両への報知に加え、緊急情報送信部１８を用いて列車に対して自車両の存在を報知する処理を行う。

つぎに、主制御部４０による通過可否の判定について具体例を示して説明する。図７は、踏切進入前の判定について説明する説明図である。同図では、自車両Ｃ０は踏切に接近している状態である。

ここで、踏切の先の道路には車両Ｃ１１，Ｃ１２が走行している。また、自車両の後方には車両Ｃ１が走行しており、対向車線では車両Ｃ４１が踏切に接近している。

主制御部４０は、自車両Ｃ０の先行車両である車両Ｃ１１の位置と踏切の位置から、踏切の先に存在するスペースＳＰ１０の大きさを算出する。ここで、自車両が踏切を通過するためには、スペースＳＰ１０の大きさが自車両Ｃ０の寸法に比して大きい必要がある。

このスペースＳＰ１０の大きさは、自車両Ｃ０が踏切に進入する前の時点で自車両の寸法に満たなかったとしても、必ずしも交差点の通過が不可能であるとは言えない。すなわち、先行車両である車両Ｃ１１が充分な速度で走行可能であるならば、自車両Ｃ０が踏切を通過するまでに車両Ｃ１１が移動し、スペースＳＰ１０が大きくなることが期待できるためである。

そこで、主制御部４０は、渋滞情報や周辺車両の位置情報、速度情報、加速度情報、運転者の履歴をもとに、スペースＳＰ１０の変化を予測する。例えば、先行車両群、すなわち車両Ｃ１１，１２の走行速度が一定以上であれば、自車両Ｃ０が踏切を通過するまでにスペースＳＰ１０は充分に拡大する、すなわち踏切の通過が可能であると判定できる。

一方、先々行車両である車両Ｃ１２が停止していたとしても、車両Ｃ１２と車両Ｃ１１との間に充分な大きさのスペースＳＰ１１が存在する場合には、車両Ｃ１１が車両Ｃ１２に接近して停止することで、スペースＳＰ１１が縮小してスペースＳＰ１０が拡大し、スペースＳＰ１０が充分に拡大する、と考えられる。

ここで、スペースＳＰ１１は、先行車両である車両Ｃ１１と先々行車両である車両Ｃ１２の位置情報を取得することで算出することができる。さらに、その後、スペースＳＰ１１がどこまで縮小するか、すなわち車両Ｃ１１が車両Ｃ１２に対してどれだけの相対距離で停止するかは、車両Ｃ１１の運転者の運転履歴から、運転者が過去どれだけの車間距離で走行、停車を行ったかを取得することで予測することができる。

このように、自車両にとっての先行車両および先々行車両の位置、速度、加速度、運転履歴などを用いることで、踏切の先自車両の進入に充分なスペースが発生するか否かを予測することができる。

なお、自車両が進入可能なスペースが発生するか否かを予測する場合、遮断機が下りる時点を基準とする。すなわち、遮断機が下りる前に充分なスペースが発生しなければ、自車両の通過が不可能であると判定する。遮断機の動作に関する情報は、鉄道情報管理部１７やカメラ１３によって取得することができる。

踏切の進入前に自車両の通過が不可能であると判定した場合、主制御部４０は、警告制御部２３を介して自車両の運転者に警告を行う。さらに、主制御部１０は、動作制御部２２を介して自車両Ｃ０の動作を制御することで、踏切進入前の停車を支援する。

次に、踏切への進入後に踏切の通過が不可能になった、すなわち、踏切内に閉じ込められた場合の通過可否の判定について、図８を参照して説明する。同図では、自車両Ｃ０は踏切に進入しており、踏切の先には車両Ｃ１１，Ｃ１２が走行している。また、自車両後Ｃ０後方には車両Ｃ１が走行している。さらに、対向車線では、車両Ｃ４１が踏切の通過を終了しており、車両Ｃ４２が踏切に接近している。

ここで、踏切から先行車両であるＣ１１までのスペースＳＰ１０の大きさが不十分であると、自車両Ｃ０は踏切を通過する（踏切から脱出する）ことができない。この状態で遮断機が下りると、列車の通行を阻害し、また、事故の要因となる。

しかしながら、先行車両である車両Ｃ１１と先々行車両である車両Ｃ１２との間に充分なスペースＳＰ１１が存在するならば、車両Ｃ１１が車両Ｃ１２との車間距離を詰めることでスペースＳＰ１０を拡大し、自車両Ｃ０の踏切からの脱出を可能とすることができる。

また、スペースＳＰ１１の大きさが不十分である場合などには、現在の走行車線を後進し、後続車両である車両Ｃ１と踏切との間のスペースＳＰ０に退避する、対向車線の踏切から車両Ｃ４１との間のスペースＳＰ４１に退避する、対向車線の踏切から車両４２との間のスペースＳＰ４０に退避する、などによって被害の大きい列車事故の防止を図ることができる。

さらに、踏切内であっても、列車が走行する線路が特定できるならば、列車が来ない線路上のスペースＳＰ５０に退避することで、事故の防止を図ることができる。

スペースＳＰ０，４０，４１が自車両の退避先として使用できるか否か、すなわちスペースＳＰ０，４０，４１の大きさが自車両の寸法以上であるか否かは、周辺車両の情報を用いて車両Ｃ１，４１，４２の位置、速度、加速度を取得することで算出可能である。

さらに、算出したスペースの大きさが充分でなかったとしても、例えば車両Ｃ１に後進を要請する、車両Ｃ４１に前進を要請する、車両Ｃ４２に停止もしくは後進を要請することで、スペースＳＰ０，４０，４１を拡大し、自車両の退避先を確保することができる。

また、スペースＳＰ５０の確保では、鉄道情報管理部１７の出力をもとに、列車の走行する線路を特定することで行う。なお、自車両Ｃ０が線路内に取り残されて遮断機が下りた場合には、退避場所の確保状況に関わらず、列車に対して緊急報知（自車両の存在と、踏切内に閉じ込められたことの通知）を行うことが望ましい。

さらに、自車両の退避先の選択順序としては、まず、周辺車両の協力を求めることなくスペースＳＰ１０を確保できることが最善である。つぎに、周辺車両の協力を求めることなくＳＰ０，ＳＰ４１，ＳＰ４０の順で優先的に選択する。

自車両単独ではスペースＳＰ１０，ＳＰ０，ＳＰ４１，ＳＰ４０を確保できない場合、運転支援装置３は、周辺車両の協力を求めてスペースＳＰ１０，ＳＰ０，ＳＰ４１，ＳＰ４０の順に退避先の確保を試みる。そして、周辺車両の協力を得てもスペースＳＰ１０，ＳＰ０，ＳＰ４１，ＳＰ４０を確保できない場合に、踏切内のスペースＳＰ５０を選択する。

つぎに、主制御部４０による通過可否の判定の処理動作について説明する。図９は、踏切進入前の判定処理を説明するフローチャートである。この処理フローは、自車両の走行中に繰り返し実行される。

まず、進入・脱出判定部４０ｄが、踏切情報検出部４０ａの出力および自車両状態検出部４０ｂの出力をもとに、自車両の踏切への進入を予測する（ステップＳ３０１）とともに、列車の運行情報を取得する（ステップＳ３０２）。

その後、進入・脱出処理部４０ｄは、列車の運行情報をもとに列車が接近しているか否かを判定する（ステップＳ３０３）。その結果、列車が接近していなければ（ステップＳ３０３，Ｎｏ）、周辺状況検出部４０ｃが周辺車両の情報を取得する（ステップＳ３０４）。

ステップＳ３０４終了後、進入・脱出処理部４０ｄは、周辺車両の位置、速度、運転履歴から、自車両が踏切を通過する時点での空きスペースを予測する（ステップＳ３０５）。その結果、空きスペースが自車両の寸法に比して小さければ（ステップＳ３０６，Ｎｏ）、もしくは列車が接近している場合（ステップＳ３０３，Ｙｅｓ）、進入・脱出判定部４０ｄは、自車両の運転者に対する警告および自車両への動作制御を実行する（ステップＳ３０７）。

ステップＳ３０７終了後、もしくは空きスペースが自車両の寸法以上である場合（ステップＳ３０６，Ｙｅｓ）、進入・脱出判定部４０ｄは、踏切情報検出部４０ａの出力および自車両状態検出部４０ｂの出力をもとに、自車両が踏切に進入したか否かを判定する（ステップＳ３０８）。

自車両が踏切に進入していなければ（ステップＳ３０８，Ｎｏ）、主制御部４０は、再度ステップＳ３０２を実行する。一方、自車両が踏切に進入したならば（ステップＳ３０８，Ｙｅｓ）、主制御部４０は、踏切通過処理を開始し（ステップＳ３０９）、処理を終了する。

つぎに、踏切進入後の判定処理（踏切通過処理）について図１０のフローチャートを用いて説明する。まず、進入・脱出判定部４０ｄは、図１０に示した処理フローにおいて、もしくは踏切情報検出部４０ａの出力および自車両状態検出部４０ｂの出力をもとに踏切への進入を検出する（ステップＳ４０１）。

その後、進入・脱出処理部４０ｄは、列車の運行情報を取得し（ステップＳ４０２）し、列車の運行情報をもとに列車が接近しているか否かを判定する（ステップＳ４０３）。その結果、列車が接近しているならば（ステップＳ４０３，Ｙｅｓ）、周辺状況検出部４０ｃが周辺車両の情報を取得する（ステップＳ４０４）。

ステップＳ４０４終了後、進入・脱出処理部４０ｄは、周辺車両の位置、速度、運転履歴から、踏切の先での空きスペースを予測する（ステップＳ４０５）。その結果、空きスペースが自車両の寸法に比して小さければ（ステップＳ４０６，Ｎｏ）、進入・脱出判定部４０ｄは、退避先を選択して決定し、運転者への通知、自車両の動作制御、周辺車両への協力要請、および鉄道への緊急連絡を行う（ステップＳ４０７）。

空きスペースが自車両の寸法以上である場合（ステップＳ４０６，Ｙｅｓ）もしくはステップＳ４０７終了後、進入・脱出判定部４０ｄは、踏切情報検出部４０ａの出力および自車両状態検出部４０ｂの出力をもとに、自車両が踏切を通過した（踏切の外に出た）か否かを判定する（ステップＳ４０８）。

その結果、自車両が踏切を通過していない場合（ステップＳ４０８，Ｎｏ）、もしくは列車が接近していない場合（ステップＳ４０３，Ｎｏ）、主制御部４０は、再度ステップＳ４０２を実行する。一方、自車両が踏切を通過したならば（ステップＳ４０８，Ｙｅｓ）、主制御部４０は、処理を終了する。

上述してきたように、本実施例２にかかる運転支援装置３は、踏切の進入を予測した場合に周辺車両の位置、速度、加速度、運転履歴などを用いることで、自車両の進入に充分なスペースが発生するか否かを予測し、充分なスペースがない場合には「通過不可能」として踏切進入前に自車両を停止させることができる。また、踏切進入後に「通過不可能」と判定した場合には、周辺車両や列車に対して自車両の進入場所の確保を要請することで、踏切からの脱出および事故防止を支援することができる。

以上のように、本発明にかかる運転支援装置は、車両の走行支援に有用であり、特に交差点および踏切での事故防止に適している。

本発明の実施例１にかかる運転支援装置の概要構成を示す概要構成図である。 交差点進入前の判定について説明する説明図である。 交差点内での判定について説明する説明図である。 交差点進入前の判定処理について説明するフローチャートである。 交差点内での判定処理について説明するフローチャートである。 本発明の実施例２にかかる運転支援装置の概要構成を示す概要構成図である。 踏切進入前の判定について説明する説明図である。 踏切内での判定について説明する説明図である。 踏切進入前の判定処理について説明するフローチャートである。 踏切内での判定処理について説明するフローチャートである。

符号の説明

１，３ 運転支援装置
２ ナビゲーションシステム
１０，４０ 主制御部
１０ａ，４０ａ 交差点情報検出部
１０ｂ，４０ｂ 自車両状態検出部
１０ｃ，４０ｃ 周辺状況検出部
１０ｄ，４０ｄ 進入・脱出判定部
１１ 信号情報管理部
１２ 車両位置検出部
１３ カメラ
１４ レーダ
１５ 路車間通信処理部
１６ 車両間通信処理部
１７ 鉄道情報管理部
１８ 緊急情報送信部
２１ 報知処理部
２２ 動作制御部
２３ 警告制御部
３１ ハザードランプ
３２ ヘッドライト
３３ クラクション
３４ アクセル
３５ ブレーキ
３６ スピーカ
３７ モニタ
Ｃ０ 自車両
Ｃ１，Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ２１，Ｃ３１，Ｃ４１，Ｃ４２ 車両
ＳＰ１０，ＳＰ１１，ＳＰ２０，ＳＰ３０，ＳＰ４０，ＳＰ４１，ＳＰ５０ スペース

Claims (9)

1. 車両の走行にかかる情報を収集し、該収集した情報をもとに運転者に対する通知処理および／または車両の動作制御処理を実行する運転支援装置であって、
   自車両の踏切および／または交差点への進入を予測・検出する進入判定手段と、
   自車両周辺の車両の情報を取得する周辺車両情報取得手段と、
   前記進入判定手段により自車両の踏切および／または交差点への進入が予測・検出された場合に、前記周辺車両情報取得手段が取得した情報をもとに、前記自車両に先行する先行車両と、該先行車両にさらに先行する先々行車両の位置との相対距離から自車両が進入する場所が発生するか否かを判定する通過可否判定手段と、
   を備えたことを特徴とする運転支援装置。
2. 前記通過可否判定手段は、前記先行車両の運転者の運転履歴から、前記先行車両が前記先々行車両に対して取る車間距離を予測し、該予測結果を用いて自車両が進入する場所が発生するか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の運転支援装置。
3. 前記自車両の踏切および／または交差点への進入後に前記通過可否判定手段が通過不可との判定を行った場合に、前記周辺車両に対して自車両の存在を報知し、自車両の進入場所の確保を要請する報知手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の運転支援装置。
4. 前記報知手段は、前記自車両の踏切および／または交差点への進入後に前記通過可否判定手段が通過不可との判定を行った場合に、対向車両および／または後続車両に対して自車両の進入場所の確保を要請することを特徴とする請求項３に記載の運転支援装置。
5. 前記周辺車両情報取得手段は、前記周辺車両が送信した情報を受信することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の運転支援装置。
6. 前記周辺車両情報取得手段は、路車間通信によって前記周辺車両に関する情報を取得することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の運転支援装置。
7. 前記通過可否判定手段が通過不可との判定を行った場合に、自車両の運転者に対して警告をおこなう警告手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の運転支援装置。
8. 前記通過可否判定手段が通過不可との判定を行った場合に、自車両の動作制御を行う動作制御手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載の運転支援装置。
9. 自車両の踏切への進入後に前記通過可否判定手段が通過不可との判定を行った場合に、列車に対して自車両の存在を通信する対列車通信手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一つに記載の運転支援装置。

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