JP5029456B2

JP5029456B2 - 運転支援装置

Info

Publication number: JP5029456B2
Application number: JP2008078594A
Authority: JP
Inventors: 健松村
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-03-25
Filing date: 2008-03-25
Publication date: 2012-09-19
Anticipated expiration: 2028-03-25
Also published as: JP2009230701A

Description

本発明は、車両の右左折を支援する運転支援装置に関するものである。

従来、車両の運転支援装置として、例えば特開２００２−１６３７７１号公報に記載されるように、車線合流部において、予め作成される合流車両の最早挙動曲線と最遅挙動曲線との間で合流車両を入れた場合に速度調整が必要な本線側の制御車両台数を計算し、その合流車両を速度調整が必要な車両台数が最小となる車間位置に誘導するものが知られている。この運転支援装置は、合流車両を速度調整が必要な車両台数が最小となる車間位置に案内することにより、交通流をスムーズに維持しようとするものである。
特開２００２−１６３７７１号公報

車線合流において、合流車両の後続車両が合流車両の横をすり抜け可能であるか否かによって交通流に対する影響は変化している。しかしながら、従来の運転支援装置にあっては、後続車両が合流車両の横をすり抜け可能であるか否かについては考慮されていないため、すり抜けが不可能な場合に、後続車両が減速し又は停止することになる。その結果、合流車両による後続車両の走行を阻害し、交通渋滞を招き易い。

そこで本発明は、このような技術課題を解決するためになされたものであって、右左折待機車両による後続車両の走行阻害を低減させることができる運転支援装置を提供することを目的とする。

すなわち、本発明に係る運転支援装置は、車両の右左折を支援する運転支援装置において、右左折待機車両の後続車両が右左折待機車両の横をすり抜け可能であるか否かを判定するすり抜け判定手段と、すり抜け判定手段の判定結果に応じて右左折待機車両に対して右左折支援を行う右左折支援手段とを備えて構成される。

この発明によれば、右左折待機車両の後続車両が右左折待機車両の横をすり抜け可能であるか否かを判定するすり抜け判定手段と、すり抜け判定手段の判定結果に応じて右左折待機車両に対して右左折支援を行う右左折支援手段とを備えるので、すり抜けの可否を考慮し、すり抜け判定の結果に応じた運転支援を行うことが可能となる。従って、右左折待機車両による後続車両の走行阻害を低減させることができる。また、右左折待機車両に対する支援のみならず、対向車両への負担も軽減することができるので、全体の交通流をより最適化することが可能となる。

ここで、運転支援装置において、右左折支援手段は、すり抜け判定手段によってすり抜けが不可能であると判定された場合に、すり抜けが可能であると判定された場合に比べて早いタイミングでの右左折支援を行うことが好適である。

このようにすり抜けが不可能であると判定された場合に、待機車両を右左折させるタイミングを早めることで、右左折待機車両による後続車両の走行阻害を確実に低減させることができる。

また、運転支援装置において、右左折待機車両の位置調整によって後続車両のすり抜けが可能であると判定された場合に、右左折待機車両に対して位置調整を促す支援を行う位置調整支援手段を更に備えることが好適である。

このように右左折待機車両に対して位置調整を促すことによって、後続車両のすり抜けの機会を増大させ、右左折待機車両による後続車両の走行阻害を低減させることができる。しかも、この場合には、対向車両に負担をかけることがないので、右左折待機車両による全体の交通流の阻害を軽減することができる。

本発明によれば、右左折待機車両による後続車両の走行阻害を低減させることができる運転支援装置を提供することができる。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

図１は本実施形態に係る運転支援装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係る運転支援装置１０は、車両に搭載され、車両の右左折の支援を行う装置である。この運転支援装置１０は、運転支援運転支援ＥＣＵ１００に、ＧＰＳ１２、車速センサ１４、ウィンカ１６、ステアリングセンサ・アクチュエータ１８、レーダ２０、ドライバモニタ２２、車車間通信機２４、路車間通信機２６、ディスプレイ２８、スピーカ３０及びアクセルアクチュエータ３２が接続されて構成されている。運転支援運転支援ＥＣＵ１００とは、運転支援の制御を行うものであり、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入力信号回路、出力信号回路、電源回路などにより構成され、運転支援制御ルーチンを含む各種の制御ルーチンが記憶されている。

ＧＰＳ１２は、自車両の位置を検出するためのＧＰＳ（Global Positioning System）衛星信号を受信し、受信されたＧＰＳ衛星信号に基づき自車両の位置を検出するためのものである。ＧＰＳ１２は、運転支援ＥＣＵ１００と接続され、自車両の位置情報を運転支援ＥＣＵ１００に出力する。

車速センサ１４は、自車の車速を検出し、検出した車速を車速信号として運転支援ＥＣＵ１００に出力する機能を有している。この車速センサ１４は、例えば４輪に各々設けられ、各車輪の回転速度を計測することにより車両の車速を検出するものである。

ウィンカ１６は一般的な方向指示器として機能すると共に、本実施形態では、ウィンカ１６による指示方向を運転支援ＥＣＵ１００に伝達し、車両の走行方向を運転支援ＥＣＵ１００に報知するためのものである。ステアリングセンサ・アクチュエータ１８は、ステアリングの舵角を運転支援ＥＣＵ１００に伝達し、車両の走行方向を運転支援ＥＣＵ１００に報知する機能を有している。また、ステアリングセンサ・アクチュエータ１８は、運転支援ＥＣＵ１００からの指令信号に基づいてステアリングを操舵し、車両の走行方向を制御するためのものである。

レーダ２０は、ミリ波帯の電波やレーザ光などの検出波を水平方向にスキャンしながら自車両の周囲へ発信し、他車両や歩行者の表面で反射された反射波を受信して、他車両や歩行者との距離・方向及び接近速度を検知するためのものである。他車両や歩行者の方向は反射波の角度、距離は電波を発射してから反射波が帰ってくるまでの時間、他車両や歩行者の速度は反射波の周波数変化（ドップラー効果）を利用して検知する。

ドライバモニタ２２は、運転者の状態を検出する機能を有し、例えば、運転者の目線を検出することにより、車両の走行方向を推測するためのものである。

車車間通信機２４は、自車両の周辺の他車両と車車間通信を行うためのものであり、路車間通信機２６は、道路に設置された光ビーコン送信機等の道路インフラと路車間通信を行うためのものである。車車間通信機２４及び路車間通信機２６は、例えば、対向車線を走行する対向車両と自車両の後続車両との車両情報（二輪車を含む）である、車両台数、車両位置、車速、車両形状、ドライバ特性、加速度及び進行方向を取得するためのものである。なお、車車間通信機２４は、他車両の路車間通信機から光ビーコン送信機等の道路インフラを介して送信された他車両の情報を取得する、いわゆる「車路車」間通信の形態をとるものでも良い。

ディスプレイ２８は、ＧＰＳ１２の情報を表示する他、運転支援ＥＣＵ１００が生成した、右左折して通行すべきか否か、素早く右左折するか、待機位置を調整するか等の指示を運転者に対して表示するためのものである。スピーカ３０は、ディスプレイ２８と同じく、運転支援ＥＣＵ１００が生成した、右左折して通行すべきか否か、素早く右左折するか、待機位置を調整するか等の指示を運転者に対して音声により与えるためのものである。アクセルアクチュエータ３２は、運転支援ＥＣＵ１００からの指令信号に基づいてアクセルを開閉し、車両の速度を制御するためのものである。

運転支援ＥＣＵ１００は、交通状況取得部１０２、右左折必要時間算出部１０４、すり抜け判定部１０６、後続車両停止予測部１０８、右左折支援部１１０、位置調整部１１２及びドライビングレコーダ１１４を備えている。交通状況取得部１０２は、ＧＰＳ１２、車速センサ１４、ウィンカ１６、ステアリングセンサ・アクチュエータ１８、レーダ２０、ドライバモニタ２２、車車間通信機２４及び路車間通信機２６から複数の車両の交通状況を取得する機能を有している。

右左折必要時間算出部１０４は、交通状況取得部１０２により取得した交通状況と、ドライビングレコーダ１１４に記録された自車両の過去の右左折走行の記録に基づいて、自車両が右左折するために必要な時間を算出する機能を有している。

すり抜け判定部１０６は、自車両が右左折待機状態において、自車両の後続車両が自車両の横をすり抜け可能であるか否かを判定する機能を有している。例えば、車車間通信機２４と路車間通信機２６により取得された自車両が走行する側の車線数、道路幅、後続車両の車両幅、後続車両のドライバ特性に基づいて判定を行う。ドライバ特性として、ドライバのスキルや心理状態などが挙げられる。このように自車両が走行する側の車線数、道路幅、後続車両の車両幅、後続車両のドライバ特性を利用することで、車車間通信機２４と路車間通信機２６とを備えれば、レーダなどの高価な設備を搭載しなくても、すり抜けが可能であるか否かを判定することが可能となる。

後続車両停止予測部１０８は、すり抜け判定部１０６により後続車両のすり抜けが不可能であると判定された場合において、その後続車両以降の車両が停止することを予測する機能を有している。

右左折支援部１１０は、すり抜け判定部１０６により後続車両のすり抜けが不可能であると判定された場合に、すり抜けが可能であると判定された場合よりも早いタイミングで自車両の右左折支援を行う機能を有している。この右左折支援部１１０は、すり抜けが可能であると判定された場合よりも早いタイミングで、ステアリングセンサ・アクチュエータ１８及びアクセルアクチュエータ３２を駆動して右左折支援を実施する。その際に、ディスプレイ２８に自車両を素早く右左折するように画像を表示し、運転者に指示を与える。また、ディスプレイ２８に画像を表示すると共に、スピーカ３０を介して「素早く右折（左折）して下さい」とのように音声案内が流され、運転者に通知することが好適である。

位置調整部１１２は、すり抜け判定部１０６によって右左折待機自車両の位置調整で後続車両のすり抜けが可能であると判定された場合に、自車両に対して位置調整を促す機能を有している。具体的には、位置調整部１１２は、ステアリングセンサ・アクチュエータ１８及びアクセルアクチュエータ３２を駆動して、例えば自車両を前進させたり、右側に寄せたりすることで、車両位置の調整を行う。その際に、ディスプレイ２８に自車両の待機位置を調整するように画像を表示し、運転者に指示を与える。また、ディスプレイ２８に画像を表示すると共に、例えばスピーカを介して「少し前に詰めて下さい」とのように音声案内が流され、運転者に通知することが好適である。ドライビングレコーダ１１４は、自車両の過去の右左折を含む走行記録を記録するためのものである。

次に、本実施形態に係る運転支援装置の動作について説明する。以下の説明においては、図２に示すように、交差点において、自車両４０が右折待機中であり、自車両４０の走行車線及び対向車線には複数の他車両４２〜６２が存在している場合を想定して説明する。なお、以下の動作は、１サイクル数ｍｓ〜数百ｍｓ程度の頻度で繰り返し実行される。

図３は、実施形態に係る運転支援装置の動作を示すフローチャートである。図３に示すように、自車両４０が右折行動を開始したとき、運転支援ＥＣＵ１００の交通状況取得部１０２は、ＧＰＳ１２による案内経路及びＧＰＳ１２により検出された現在の走行車線、車速センサ１４、ウィンカ１６、ステアリングセンサ・アクチュエータ１８からの情報、及びドライバモニタ２２により検出された運転者の目線等により、自車両４０が右折を行うことを判断する（Ｓ１１）。

交通状況取得部１０２は、レーダ２０、車車間通信機２４及び路車間通信機２６から、対向車線の車両５０〜６２の情報、自車両４０の後続車両４２〜４８の情報、右折後の道路情報、信号機の信号の情報、道路線形情報、歩行者情報等の自車両４０の走行状況を取得する（Ｓ１２）。レーダ２０のような自律センサ以外に、車車間通信機２４及び路車間通信機２６による通信を用いることにより、広範囲の情報を高精度で取得することが可能になる。

上記の対向車線の車両５０〜６２の情報及び自車両４０の後続車両４２〜４８の情報とは、例えば、対向車線における車両台数、車両位置、車速、車両形状、加速度、進行方向等であり、自車両４０の後続車両の台数、車両位置、車両幅、車速等であり、これらは全て他車両が二輪車である場合を含んでいる。また、対向車線又は自車両４０の走行車線を走行する他車両４２〜６２が、本実施形態の運転支援装置１０を搭載している場合は、運転支援装置１０のドライビングレコーダ１１４に記録された走行記録から運転者のドライバ特性（初心者、熟練者、早めに右折、遅めに右折等）に関する情報を取得しても良い。これらの情報は、後述するように、右左折必要時間算出部１０４が自車両４０の右折に必要な時間を算出する際に（Ｓ１３）、後続車両４２〜４８が自車両４０の横をすり抜け可能であるか否かを判定する際に（Ｓ１４）、車両位置の推移を予測する際に（Ｓ１６）用いられる。

上記の右折後の道路情報とは、右折後に自車両４０が走行する道路における、車両台数、車両位置、車速、車両形状、加速度、進行方向及び運転者のドライバ特性等であり、これらは全て他車両が二輪車である場合を含んでいる。これらの情報は、右左折必要時間算出部１０４が自車両４０の右折に必要な時間を算出する際に（Ｓ１３）用いられる。

上記の信号機の信号の情報とは、交差点の信号機の信号サイクル、当該信号機が矢灯機付信号機又は時差式信号機であるかによる右折可能タイミングの有無に関する情報である。

上記の道路線形情報とは、対向車線及び自車両４０の走行車線のそれぞれの車線数、車線幅と、右折専用車線の有無と、右折専用車線の位置等に関する情報である。これらの情報は、右左折必要時間算出部１０４が自車両４０の右折に必要な時間を算出する際に（Ｓ１３）、後続車両４２〜４８が自車両４０の横をすり抜け可能であるか否かを判定する際に（Ｓ１４）、車両位置の推移を予測する際に（Ｓ１６）用いられる。

上記の歩行者情報とは、歩行者の位置、速度、加速度、状態（レーダ２０等からの情報から推測される歩行者の目線や、酒酔い状態や、自車両４０に気づいているか否か等）に関する情報である。これらの情報は、右左折必要時間算出部１０４が自車両４０の右折に必要な時間を算出する際に（Ｓ１３）、後続車両４２〜４８が自車両４０の横をすり抜け可能であるか否かを判定する際に（Ｓ１４）、車両位置の推移を予測する際に（Ｓ１６）用いられる。

Ｓ１３の処理は、右左折必要時間算出部１０４が実行し、上記のようにして取得した情報に基づいて、自車両４０の右折に必要な時間を算出する処理である。Ｓ１３の処理が終了すると、すり抜けが可能であるか否かを判定する判定処理へ移行する（Ｓ１４）。

Ｓ１４の処理は、すり抜け判定部１０６が実行し、上記のようにして取得した情報に基づいて、後続車両４２〜４８が自車両４０の横をすり抜け可能であるか否かを判定する処理である。例えば、自車両４０の走行車線の車線数及び道路幅、後続車両４２〜４８の車両幅及びドライバ特性、自車両４０の右折待機位置に基づいて、後続車両４２〜４８のすり抜けが可能であるか否かを判定する。Ｓ１４の処理において、後続車両４２〜４８のすり抜けが可能であると判定された場合には、車両位置の推移予測処理へ移行する（Ｓ１６）。一方、すり抜けが不可能であると判定された場合には、車両停止を予測する処理へ移行する（Ｓ１５）。

Ｓ１５の処理は、後続車両停止予測部１０８が実行し、後続車両４２〜４８のうち先頭車両４２が自車両４０の横をすり抜け不可能であった場合に、その車両以降の車両４４〜４８は停止することを予測する処理である。Ｓ１５の処理が終了すると、車両位置推移予測処理へ移行する（Ｓ１６）。

Ｓ１６の処理は、右左折支援部１１０が実行し、上記のようにして取得した情報に基づいて、Ｎ秒後までの期間における対向車線の車両５０〜６２及び自車両４０の後続車両４２〜４８の車両位置の推移と車速の推移とを予測する処理である。Ｓ１６の処理が終了すると、右左折支援処理へ移行する（Ｓ１７）。

Ｓ１７の処理は、右左折支援部１１０が実行し、所定時間後までの自車両４０及び車両５０〜６２の平均車速が最大となるタイミングで右折できるよう自車両４０に案内し、制御を調整する処理である。Ｓ１７において、Ｓ１４の処理で後続車両のすり抜けが不可能であると判定された場合に、すり抜けが可能であると判定された場合よりも早いタイミングで自車両４０の右折支援を行う。

図２に示すような状況において、後続車両４２が自車両４０の横をすり抜け可能であると判定された場合には、右左折支援部１１０は、後続車両４２〜４８の速度低下が小さいと判断し、対向車線を走行する車両６２の後（すなわち、タイミングＡ）での右折支援を行う。一方、後続車両４２が自車両４０の横をすり抜け不可能と判定された場合には、右左折支援部１１０は、後続車両４２〜４８の速度低下が大きいと判断し、車両６２の前を走行する車両５８の後（すなわち、タイミングＢ）での右折支援を行う。このタイミングＢは、タイミングＡよりも早い。このように自車両４０の右折タイミングを早めることで、自車両４０の待機による後続車両４２〜４８の走行阻害を低減することが可能となる。また、タイミングＢで右折する際に、右左折支援部１１０は、対向車両５８の後を走行する対向車両６０に対してヘッドライトを点滅させ、又は車車間通信機２４で通信メッセージを送信することにより、対向車両６０に対して減速を促す。Ｓ１７の処理が終了すると、右折処理へ移行する（Ｓ１８）。

上述したＳ１２〜Ｓ１７の処理は、右折が完了するまで繰り返される（Ｓ１８）。右折が完了した時は（Ｓ１８）、自車両４０の右折走行とその時の交通状況とをドライビングレコーダ１１４に記録する。

また、Ｓ１４において、自車両４０の待機位置の調整によって後続車両４２のすり抜けが可能であると判定された場合に、位置調整部１１２は、自車両４０に対して位置調整を促す支援を行う。例えば、位置調整部１１２は、自車両４０の右折時に対向車両５６〜６２に求める車速変化量と、自車両４０が後続車両４２を通すために必要となる前進距離とを比較し、車速変化量と変化時間との積が前進距離よりも大きい場合、すなわち前進による負担の方が少ない場合のみ、自車両４０に前進を促す。その際に、自車両４０が前進することで対向車両５６〜６２との接触危険性を考慮して、前進を促すことが必要である。例えば、自車両４０と対向車両５６〜６２との接触までの許容値、あるいは対向車線へのはみ出し許容距離を算出し、前進距離が算出した許容値又は許容距離以下の場合のみ、自車両４０の前進を促すことが好適である。

以上、本実施形態に係る運転支援装置１０によれば、右折待機自車両４０の後続車両４２〜４８が自車両４０の横をすり抜け可能であるか否かを判定するすり抜け判定部１０６と、すり抜け判定部１０６の判定結果に応じて自車両４０に対して右左折支援を行う右左折支援部１１０とを備えるので、すり抜け判定の結果に応じた右折支援を行うことが可能となり、右折待機自車両４０による後続車両４２〜４８の走行阻害を低減させることができる。加えて、右左折待機自車両４０に対する支援のみならず、対向車線の車両５６〜６２への負担も軽減することができるので、全体の交通流をより最適化することが可能となる。

また、右左折支援部１１０は、すり抜け判定部１０６によって後続車両４２〜４８のすり抜けが不可能であると判定された場合に、すり抜けが可能であると判定された場合に比べて早いタイミングで自車両４０の右折を支援する。このようにすり抜けが不可能でると判定された場合に右折させるタイミングを早めることで、右折待機自車両４０による後続車両４２〜４８の走行阻害を確実に低減させることができる。

更に、位置調整部１１２は、右折待機自車両４０の位置調整によって後続車両４２〜４８のすり抜けが可能であると判定された場合に、自車両４０に対して位置調整を促す支援を行うので、後続車両４２〜４８のすり抜けの機会を増大させ、右折待機自車両４０による後続車両４２〜４８の走行阻害を確実に低減させることができる。しかも、この場合には、自車両４０の前進による対向車両５６〜６２との接触危険性を十分に考慮したうえ、位置調整を行うので、対向車両５６〜６２に負担をかけずに、右折待機自車両４０による全体の交通流の阻害を軽減することができる。

本実施形態においては、右折タイミングを算出する際に交通流の最適化（自車両及び対向車線走行車両の平均車速）を条件としているが、総ＣＯ_２排出量や右折車両の待ち時間等を条件とするものであってもよい。

なお、上述した実施形態は本発明に係る運転支援装置１０の一例を示すものである。本発明に係る運転支援装置１０は、この実施形態に係る運転支援装置１０に限られない。例えば、上記の実施形態では右折について説明を行ったが、非優先道路から左折で優先道路に合流するような場合にも適用される。また、本発明に係る運転支援装置は、交差点、信号有りなどの道路条件に限定されず、信号機を有しない交差点などにも適用される。

実施形態に係る運転支援装置の構成を示すブロック図である。交差点において実施形態に係る運転支援装置が適用される状況を示す平面図である。実施形態に係る運転支援装置の動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１０…運転支援装置、４０…自車両、４２，４４，４６，４８…後続車両、１００…運転支援ＥＣＵ、１０６…すり抜け判定部、１１０…右左折支援部、１１２…位置調整部。

Claims

右左折待機車両に搭載され、前記右左折待機車両の右左折を支援する運転支援装置において、
ＧＰＳ（Global Positioning System）、レーダ、車車間通信及び路車間通信の少なくともいずれかにより取得された前記右左折待機車両が走行する側の車線数、道路幅、前記右左折待機車両の後続車両の車両幅、前記後続車両のドライバ特性及び前記右左折待機車両の位置の少なくともいずれかに基づいて、前記右左折待機車両の後続車両が前記右左折待機車両の横をすり抜け可能であるか否かを判定するすり抜け判定手段と、
前記すり抜け判定手段の判定結果に応じて前記右左折待機車両に対して右左折支援を行う右左折支援手段と、
を備えることを特徴とする運転支援装置。
前記右左折支援手段は、前記すり抜け判定手段によってすり抜けが不可能であると判定された場合に、すり抜けが可能であると判定された場合に比べて早いタイミングでの右左折支援を行うことを特徴とする請求項１に記載の運転支援装置。
前記右左折待機車両の位置調整によって前記後続車両のすり抜けが可能であると判定された場合に、前記右左折待機車両に対して位置調整を促す支援を行う位置調整支援手段を更に備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の運転支援装置。