JP5109774B2 - 走行制御装置 - Google Patents

Description

本発明は走行制御装置に関し、特に、車両の走行計画を生成する走行制御装置に関するものである。

従来、道路を横断する歩行者の安全性を向上させるためのシステムが提案されている。例えば、特許文献１には、歩行者の靴に、歩行者の体格や性別等を示す情報を含む歩行者属性情報を送信するＩＣタグが内蔵し、交差点の横断歩道の両端側には、歩行者側から送信された歩行者属性情報を受信し、歩行者の有無や進行方向、横断歩道の横断歩道番号等を含む歩行者横断情報を送信する歩行者横断情報出力装置を設け、車両は、当該歩行者横断情報出力装置から送信された歩行者横断情報を受信して参照し、自車両の進行方向の横断歩道に歩行者が存在する場合には、その歩行者の有無や歩行者の進行方向等を運転者に警告するシステムが開示されている。
特開２００７−７２６５８号公報

しかしながら、上記のような技術では、歩行者横断情報出力装置が横断歩行者を検知してから、横断歩行者の存在が車両の運転者に報知されるため、車両の運転者は、報知後の短い時間に横断歩行者に対処する必要がある。そのため、より余裕を持って歩行者に対処し、歩行者の安全性を向上させることができる手法が望まれている。

本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、その目的は、より余裕を持って歩行者に対処することが可能な走行制御装置を提供することにある。

本発明は、車両が走行する道路に設置された路側送信機から、道路の歩行者による危険度である危険度情報を受信する危険度情報受信手段と、車両の走行計画を生成する走行計画生成手段と、を備え、走行計画生成手段は、危険度情報受信手段が受信した危険度情報に基づいて走行計画を修正する走行制御装置である。

この構成によれば、走行計画生成手段は、危険度情報受信手段が受信した危険度情報に基づいて走行計画を修正するため、車両は予め当該危険度情報に基づいて修正された走行計画に従って走行することになり、車両の運転者は、横断歩行者の存在を報知される前に、より余裕を持って歩行者に対処することが可能となる。

この場合、走行計画生成手段は、走行計画における目標速度を修正するものとでき、あるいは、走行計画における走行車線を修正するものとできる。

これらの構成によれば、走行計画生成手段は、危険度情報に基づいて走行計画における目標速度及び走行車線を修正するため、さらに余裕を持って歩行者に対処することが可能となる。

また、危険度情報は、歩行者の人数及び属性に基づいて算出されたものであることが好適である。

この構成によれば、危険度情報が歩行者の人数及び属性に基づいて算出されているため、歩行者の人数、及び歩行者が子供であるか高齢者であるかといった歩行者の属性に基づいて、現実の道路の状況に合致した危険度情報とすることができる。

また、危険度情報は、道路の路上駐車車両に関する情報に基づいて算出されたものであることが好適である。

この構成によれば、危険度情報が道路の路上駐車車両に関する情報に基づいて算出されているため、路上駐車車両により道路に死角が生じるといった現実の道路の状況に合致した危険度情報とすることができる。

本発明の走行制御装置によれば、より余裕を持って歩行者に対処することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態に係る走行制御装置について添付図面を参照して説明する。図１は、実施形態に係る走行制御システムの構成を示すブロック図である。本実施形態の走行制御システムは、路側インフラから道路の歩行者による危険度である危険度情報が送信され、当該危険度情報を受信した車両の走行制御装置は、危険度情報に基づいて走行計画を修正することにより、歩行者の安全性を向上させるように構成されている。

図１に示すように、本実施形態の走行制御システムは、路側インフラ５０の側の機器と、車両６０の側の機器とから構成されている。路側インフラ５０の側には、ＩＣタグ１０、路側受信機２０、路側センサ３０、及び光ビーコン４０が設けられている。

ＩＣタグ１０は、歩道における歩行者が身に付けるものであり、路側受信機２０から発射される電波によってＩＣタグ１０の回路内に動作のための電力を発生させ、その電力で当該歩行者に関する年齢等の属性情報を路側受信機２０に送信するためのものである。

路側受信機２０は、歩行者が身に付けるＩＣタグ１０に電波を発射し、ＩＣタグ１０から送信された情報を受信することにより、歩道の歩行者数や当該歩行者の年齢等の属性等の情報を取得するためのものである。

路側センサ３０は、具体的にはカメラ、レーダ等であり、道路上に駐車している車両数や、当該車両の全長等の情報を取得するためのものである。

光ビーコン４０は、路側受信機２０から受信した歩道の歩行者数や当該歩行者の年齢等の属性等の情報と、路側センサ３０から受信した道路上に駐車している車両数や当該車両の全長等の情報とに基づいて、道路の歩行者による危険度を算出し、当該危険度を赤外線通信により、車両６０に送信するためのものである。

図２は、実施形態に係る光ビーコンの構成を示すブロック図である。図２に示すように、本実施形態の光ビーコン４０は、歩行者危険度算出部４１、路上駐車車両危険度算出部４４、エリア危険度算出部４５、及び情報発信部４６を備えている。歩行者危険度算出部４１は、子供危険度算出部４２及び高齢者危険度算出部４３を有している。

子供危険度算出部４２は、路側送信機２０から送信された情報に基づいて、道路における所定のエリア内に存在する子供による危険度である子供危険度Ｄｃを算出するためのものである。高齢者危険度算出部４３は、路側送信機２０から送信された情報に基づいて、当該エリア内に存在する高齢者による危険度である高齢者危険度Ｄｏを算出するためのものである。

路上駐車車両危険度算出部４４は、路側センサ３０から送信された情報に基づいて、道路における所定のエリア内に駐車をしている路上駐車車両による危険度である路上駐車車両危険度Ｄｖを算出するためのものである。

エリア危険度算出部４５は、歩行者危険度算出部４１が算出した子供危険度Ｄｃ及び高齢者危険度Ｄｏと、路上駐車車両危険度算出部４４が算出した路上駐車車両危険度Ｄｖとから、道路における所定のエリアごとの危険度であるエリア危険度（危険度情報）Ｄｎを算出するためのものである。

情報発信部４６は、エリア危険度算出部４５が算出したエリア危険度Ｄｎを赤外線通信の形態で車両６０に送信するためのものである。

図３は、実施形態に係る車両に搭載された走行制御装置の構成を示すブロック図である。図３に示すように、車両６０の走行制御装置は、ＥＣＵ６３に各種センサ６１、通信部６２、表示部６７、及びアクチュエータ類６８を備えている。

各種センサ６１は、道路に引かれた白線を認識する白線認識センサ、自車両と他車両の距離を測る車間センサ、自車両の前後や側面の物体を認識する前後側方センサ等が備わっており、自動走行に必要な情報を入力する機能を備えたセンサである。例えば白線認識センサは画像認識が可能な車載ＣＣＤカメラを備えたものであり、車間センサや前後側方センサは、超音波やレーザを入出力する装置を備えている。

通信部６２は、車両同士の通信を行う車車間通信機能、路側インフラ５０の光ビーコン４０と通信する路車間通信機能、歩行者の携帯する通信部と車両が通信する歩車間通信機能などを備えており、さまざまな対象と自動走行に必要な情報をやり取りする部分である。通信部６２は、例えば、アンテナや信号送受信部、信号制御部などを備えた通信装置である。特に、本実施形態の通信部６２は、光ビーコン４０からエリア危険度Ｄｎを受信する。通信部６２は、特許請求の範囲に記載の危険度情報受信手段として機能する。

ＥＣＵ６３は目標算出部６４を有する。目標算出部６４は、車両６０の走行計画を生成するためのものである。目標算出部６４は、特許請求の範囲に記載の走行計画生成手段として機能する。目標算出部６４は、目標速度設定部６５及び走行車線設定部６６を含んでいる。目標速度設定部６５は、走行計画における目標速度を設定及び修正するためのものである。また、走行車線設定部６６は、走行計画における走行車線を設定及び修正するためのものである。

表示部６７は、液晶ディスプレイや音声スピーカ等であり、目標算出部６４が算出した目標速度や走行車線を車両６０の運転者に表示するためのものである。

アクチュエータ６８は、具体的には、アクセルアクチュエータ、ブレーキアクチュエータ、ステアリングアクチュエータであり、目標算出部６４が算出した目標速度や走行車線に従って車両６０が走行するように、車両６０を自動的に制御するためのものである。

以下、本実施形態の走行制御装置の動作について説明する。図４は、実施形態に係る走行計画の一例を示す図である。図４に示すように、以下の説明においては、車両６０が郊外Ｏから危険度が高くなる市街地Ｉに入る場合を想定して説明する。市街地Ｉの地点ａ〜ｆにおいては、図１及び２に示す路側インフラ５０がそれぞれ設けられており、各走行エリアＡ_Ａ〜Ａ_Ｆ毎にエリア危険度Ｄｎを算出して、車両６０に送信するものとする。

図５は、実施形態の走行制御システムが適用される状況を示す平面図である。図５に示すように、例えば、車両６０が進入しようとしているエリアＡ_Ａでは、道路に路側受信機２０、光ビーコン４０等の路側インフラ５０が設置されている。歩道Ｐ_Ａ，Ｐ_Ｂには、ＩＣタグ１０を身に付けた複数人の歩行者８０が存在している。また、２つの車線Ｌ_１，Ｌ_２の路側帯には、複数台の路上駐車車両Ｓが路上駐車中である。

この場合、図６に示すように、車両６０の側からは、路上駐車車両Ｓにより死角Ｂが生じるため、歩道Ｐ_Ａ，Ｐ_Ｂの状況が見えなくなる。逆に、歩行者８０の側からは、車道である車線Ｌ_１，Ｌ_２の状況が見えなくなる。そのため、車両６０が走行するエリアＡ_Ａでは、路上駐車車両Ｓの有無及び台数等を把握する必要がある。

また、歩道Ｐ_Ａ，Ｐ_Ｂの歩行者８０については、小学生以下の子供の飛出し、高齢者の危険横断が原因とされる事故の発生割合が高い。そのため、車両６０が走行するエリアＡ_Ａでは、歩行者の存在とその属性を把握する必要がある。

図７は、本実施形態の走行制御の手順を示すフロー図である。光ビーコン４０は、路側受信機２０により、エリアＡ_Ａ内の歩行者属性ごとに子供の歩行者数Ｎｃ及び高齢者の歩行者数Ｎｏを受信する（Ｓ１１）。また、光ビーコン４０は、路側センサ３０により、エリアＡ_Ａ内の路上駐車台数Ｎｖ等の情報を取得する（Ｓ１１）。光ビーコン４０は、子供の歩行者数Ｎｃ、高齢者の歩行者数Ｎｏ、及び路上駐車台数Ｎｖ等の情報から飛び出しの危険度Ｄｎを算出する（Ｓ１２）。

以下、本実施形態における危険度Ｄｎを算出する手順について詳述する。
（子供飛出しの危険度Ｄｃ（Ｎｃ）の算出）
図５に示すように、歩道Ｐ_Ａが車両６０の進行方向左側の歩道であるとし、歩道Ｐ_Ｂが車両６０の対向車線側の歩道であるとする。ここで、歩道Ｐ_Ａ上に１人の子供が存在した場合の危険度を危険度Ｄｃａ（１）とする。危険度Ｄｃａ（１）は、
危険度Ｄｃａ（１）＝（飛出し事故件数）／（子供人口）
により、都道府県別のデータを使用して地域に応じて算出される。ここで、歩道Ｐ_Ａ上にＮｃａ人の子供が存在した場合の危険度Ｄｃａ（Ｎｃａ）は、
Ｄｃａ（Ｎｃａ）＝Ｎｃａ・Ｄｃａ（１）
となる。

また、歩道Ｐ_Ｂ上に１人の子供が存在した場合の危険度を危険度Ｄｃｂ（１）とする。危険度Ｄｃｂ（１）は、
危険度Ｄｃｂ（１）＝（（飛出し事故件数）／（子供人口））／車線数
により、都道府県別のデータを使用して地域に応じて算出される。なお、上式の「車線数」で除することについては、対向車線側の歩道Ｐ_Ａからの飛出し事故件数を乗じても良い。ここで、歩道Ｐ_Ｂ上にＮｃｂ人の子供が存在した場合の危険度Ｄｃｂ（Ｎｃｂ）は、
Ｄｃｂ（Ｎｃｂ）＝Ｎｃｂ・Ｄｃｂ（１）
となる。

以上より、歩道全体からの子供の飛出しによる危険度Ｄｃ（Ｎｃ）は、
Ｄｃ（Ｎｃ）＝Ｄｃａ（Ｎｃａ）＋Ｄｃｂ（Ｎｃｂ）
となる。

（高齢者危険横断の危険度Ｄｏ（Ｎｏ）の算出）
歩道Ｐ_Ａ上に１人の高齢者が存在した場合の危険度を危険度Ｄｏａ（１）とする。危険度Ｄｏａ（１）は、
危険度Ｄｏａ（１）＝（危険横断事故件数）／（高齢者人口）
により、都道府県別のデータを使用して地域に応じて算出される。ここで、歩道Ｐ_Ａ上にＮｏａ人の高齢者が存在した場合の危険度Ｄｏａ（Ｎｏａ）は、
Ｄｏａ（Ｎｏａ）＝Ｎｏａ・Ｄｏａ（１）
となる。

また、歩道Ｐ_Ｂ上に１人の高齢者が存在した場合の危険度を危険度Ｄｏｂ（１）とする。危険度Ｄｏｂ（１）は、
危険度Ｄｏｂ（１）＝（（危険横断事故件数）／（高齢者人口））／車線数
により、都道府県別のデータを使用して地域に応じて算出される。なお、上式の「車線数」で除することについては、対向車線側の歩道Ｐ_Ａからの危険横断事故件数を乗じても良い。ここで、歩道Ｐ_Ｂ上にＮｏｂ人の子供が存在した場合の危険度Ｄｏｂ（Ｎｏｂ）は、
Ｄｏｂ（Ｎｏｂ）＝Ｎｏｂ・Ｄｏｂ（１）
となる。

以上より、歩道全体からの高齢者の危険横断による危険度Ｄｏ（Ｎｏ）は、
Ｄｏ（Ｎｏ）＝Ｄｏａ（Ｎｏａ）＋Ｄｏｂ（Ｎｏｂ）
となる。

（路上駐車車両の存在による死角増による危険度Ｄｖ（Ｎｖ）の算出）
図８に示すように、エリアＡ_Ａの長さをｌとすると、路上駐車車両の存在による死角増による危険度Ｄｖ（Ｎｖ）は、以下のようにして算出することができる。
Ｄｖ（Ｎｖ）＝（平均車両長さ・路上駐車台数Ｎｖ）／ｌ

（エリア毎の危険度Ｄｎの算出）
以上より、エリア毎の危険度Ｄｎは、
Ｄｎ＝ｆ（Ｄｃ，Ｄｏ，Ｄｖ）
＝Ｋ（（Ｄｃ＋Ｄｏ）・（１＋Ｄｖ））
により算出することができる。ここで、０≦Ｄｎ≦γ、０≦γ≦１である。また、上式において、（１＋Ｄｖ）は、路上駐車車両の存在で危険度が台数に比例して増加することを意味する。また、上式において、Ｋは、危険度正規化係数であり、危険度を０〜γの範囲に抑える係数である。

図７に戻り、光ビーコン４０が車両６０に対して、エリア毎に危険度Ｄｎを送信すると、車両６０の目標算出部６４は、当該危険度Ｄｎに基づいて走行計画を修正する（Ｓ１３）。目標速度設定部６５は、修正前目標速度ＶＴに対して、修正した目標速度ＶＴｄを、
ＶＴｄ＝ｖ（Ｄｎ，ＶＴ）
＝ＶＴ・（１−Ｄｎ）
として算出することができる。これにより、図９に示すように、各エリア毎の目標速度Ｖ_Ａ〜Ｖ_Ｆの内、Ｖ_Ｂ及びＶ_Ｆは、Ｖ_Ｂ’及びＶ_Ｆ’に修正される。

また、走行車線設定部６６は、修正前走行車線Ｌｎ＿ｐに対して、修正した走行車線Ｌｎ＿ｐｄを、
Ｌｎ＿ｐｄ＝Ｌ（Ｄｎ，Ｌｎ＿ｐ）
として算出することができる。ここで、関数Ｌ（Ｄｎ，Ｌｎ＿ｐ）は、危険度Ｄｎがβ以上の場合、車線変更を行なう。ただし、車両６０が走行する道路が１車線あるいは片側１車線ならば、Ｌ（Ｄｎ，Ｌｎ＿ｐ）＝Ｌ_１となり、修正前走行車線Ｌｎ＿ｐが維持される。一方、図１０に示すように、車両６０が走行する道路が片側２車線以上の車線Ｌ_１〜Ｌ_４を有しているときは、Ｌ（Ｄｎ，Ｌｎ＿ｐ）＝Ｌ_２となり、歩道Ｐ_Ａより２車線目の車線を目標走行車線とする。なお、βは任意に設定され、例えば、β＝０．５γとすることができる。

以上のようにして算出された修正した目標速度ＶＴｄ及び修正した走行車線Ｌｎ＿ｐｄに基づいて車両６０が走行するように、表示部６７は運転者に対して表示を行うか、あるいは、アクチュエータ類６８が自動的に車両６０の走行を制御する。

本実施形態では、目標算出部６４は、通信部６２が受信した危険度Ｄｎに基づいて走行計画を修正するため、車両６０は予め当該危険度Ｄｎに基づいて修正された走行計画に従って走行することになり、車両６０の運転者は、横断歩行者の存在を報知される前に、より余裕を持って歩行者に対処することが可能となる。

また、本実施形態では、目標算出部６４は、危険度Ｄｎに基づいて走行計画における目標速度及び走行車線を修正するため、さらに余裕を持って歩行者に対処することが可能となる。

さらに、本実施形態では、危険度Ｄｎが歩行者の人数及び属性に基づいて算出されているため、歩行者の人数、及び歩行者が子供であるか高齢者であるかといった歩行者の属性に基づいて、現実の道路の状況に合致した危険度情報とすることができる。

加えて、本実施形態では、危険度Ｄｎが道路の路上駐車車両に関する情報に基づいて算出されているため、路上駐車車両により道路に死角が生じるといった現実の道路の状況に合致した危険度情報とすることができる。

以上、本発明の実施の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るものではなく種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、走行制御装置１０が各々の車両に搭載される態様について中心に説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、例えば、各々の車両には、通信部６２、表示部６７、及びアクチュエータ類６８のみが搭載されており、各車両の走行計画を生成する目標算出部６４に相当する機器は別途車両外の管理センター等に設置され、当該管理センターから各車両に通信部６２を通じて走行計画を実行させる指令を発することにより、各車両の走行制御を行うものとしても良い。

実施形態に係る走行制御システムの構成を示すブロック図である。 実施形態に係る光ビーコンの構成を示すブロック図である。 実施形態に係る車両に搭載された走行制御装置の構成を示すブロック図である。 実施形態に係る走行計画の一例を示す図である。 実施形態の走行制御システムが適用される状況を示す平面図である。 路上駐車車両による死角を示す平面図である。 本実施形態の走行制御の手順を示すフロー図である。 路上駐車車両による危険度の算出を説明する平面図である。 本実施形態の走行制御における目標速度の設定を示すグラフ図である。 本実施形態の走行制御における走行車線の設定を示す平面図である。

符号の説明

１０…ＩＣタグ、２０…路側受信機、３０…路側センサ、４０…光ビーコン、４１…歩行者危険度算出部、４２…子供危険度算出部、４３…高齢者危険度算出部、４４…路上駐車車両危険度算出部、４５…エリア危険度算出部、４６…情報発信部、５０…路側インフラ、６０…車両、６１…各種センサ、６２…通信部、６３…ＥＣＵ、６４…目標算出部、６５…目標速度設定部、６６…走行車線設定部、６７…表示部、６８…アクチュエータ類、８０…歩行者。

Claims (2)

1. 車両が走行する道路に設置された路側送信機から、前記道路の歩行者による危険度である危険度情報を受信する危険度情報受信手段と、
   前記車両の目標速度及び走行車線を含む走行計画を生成する走行計画生成手段と、
   を備え、
   前記危険度情報は、前記道路が属する地域それぞれのデータにおける子供及び高齢者それぞれの人口に対する子供及び高齢者それぞれの事故発生件数に、前記道路の前記歩行者に含まれる子供及び高齢者それぞれの人数をそれぞれ乗じた値に基づいて算出されたものであり、
   前記走行計画生成手段は、危険度情報受信手段が受信した前記危険度情報に基づいて前記走行計画における前記目標速度及び前記走行車線のいずれかを修正する、走行制御装置。
2. 前記危険度情報は、前記道路の路上駐車車両に関する情報に基づいて算出されたものである、請求項１に記載の走行制御装置。

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