JP5888113B2 - 車両用運転支援装置 - Google Patents
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Description
また、運転支援の対象となる相手車両から、走行情報(相手車両走行情報)や較正情報を受信した場合には、これらの情報も記憶しておく。そして、運転支援を行う際には、自車両についての較正情報と相手車両についての較正情報とを考慮して、運転支援の支援態様を選択した後、選択した態様で運転支援を行う。
A.装置構成 :
図1には本実施例の車両用運転支援装置100が用いられる交通システム1の概要が示されている。図示されるように交通システム1は、道路を走行する自車両10および他車両20や、道路側(道路上あるいは道路脇)に設置された路側機30などを備えている。自車両10および他車両20には、本実施例の車両用運転支援装置100が搭載されている。尚、車両用運転支援装置100は、CPUや、ROM、RAM、タイマーなどがバスによってデータを読み書き可能に接続されたマイクロコンピューターなどによって構成されている。ROMには各種のプログラムや、プログラムの実行に必要なデータが予め記憶されており、CPUがプログラムやデータを読み出して、RAMを用いてプログラムを実行することで、各種の処理が行われる。
B−1.バックグラウンド処理 :
図3および図4には、第1実施例の運転支援の前提として車両用運転支援装置100が実行するバックグラウンド処理のフローチャートが示されている。第1実施例のバックグラウンド処理を開始すると、先ず始めに、車両用運転支援装置100に内蔵された図示しないタイマーが一周期分のカウントアップを終了したか否かを判断する(S100)。本実施例では、タイマーのカウント周期は100msecに設定されており、100msecが経過する度に、タイマーが一周期分のカウントアップを終了する。
その後、自車両10の車両IDと、自車走行情報と、検出時刻とを、通信モジュール140からブロードキャスト送信する(S106)。ここで「ブロードキャスト送信」とは、宛先を指定せずに不特定多数に向けて情報を送信することをいう。また、「車両ID」とは、車両毎に付与された識別コードである。尚、車両IDは、個々の車両を識別可能なデータであれば、必ずしも車両に対して付与されたものである必要はない。例えば、車両用運転支援装置100の通信モジュール140には、通信モジュールを識別するためのMACアドレスが必ず付与されているから、このMACアドレスを車両IDとして用いることもできる。
また、検出時刻は、月(m)/日(d)/時(h)/分(m)/秒(s)/0.1秒(ss)のデータ形式で記憶されている。
一方、タイマーで一周期分のカウントアップが終了していないと判断した場合は(S100:no)、上述した一連の処理(S100〜S106)は行わない。
しかし、路側機30が測定情報を測定した時刻(測定時刻)を、測定情報と共にブロードキャスト送信するようにしておき、路側機30からの測定情報を受け取ったら、測定情報と共に受け取った測定時刻に検出時刻が最も近い自車走行情報を読み出すようにしても良い。こうすれば、測定情報とほぼ同時に検出された自車走行情報を用いて較正係数を算出することができるので、より正確な較正係数を得ることができる。
図6(a)には、他車走行情報記憶部122に記憶された検出時刻および走行情報が例示されている。尚、他車走行情報記憶部122の記憶容量を節約するために、検出時刻から一定時間が経過した古い走行情報は削除するようにしても良い。あるいは、同じ車両IDに対して複数の走行情報が記憶されている場合には、検出時刻の古い走行情報を削除するようにしてもよい。
一方、他車両20の走行情報などを受信していないと判断した場合は(S118:no)、他車両20の走行情報などを記憶する処理(S120)は省略する。
図6(b)には、他車較正係数記憶部124に記憶された較正時刻および較正係数が例示されている。尚、他車較正係数記憶部124の記憶容量を節約するために、較正時刻から一定時間が経過した古い較正係数は削除するようにしても良い。あるいは、1つの車両IDに対して、同じ走行情報についての較正係数が複数存在する場合には、較正時刻の古い較正係数を削除するようにしてもよい。
一方、他車両20の較正係数などを受信していないと判断した場合は(S122:no)、他車両20の較正係数などを記憶する処理(S124)は省略する。
その結果、自車両10宛の較正係数送信要求を受信していた場合は(S126:yes)、自車較正係数記憶部114に記憶されている較正係数および較正時刻に、自車両10の車両IDを付加してブロードキャスト送信する(S128)。
これに対して、自車両10宛の較正係数送信要求を受信していない場合は(S126:no)、較正係数などのデータをブロードキャスト送信する処理(S128)は省略する。
これに対して、エンジンスタートスイッチがOFFにされた場合には、運転終了と判断して(S130:yes)、上述したバックグラウンド処理を終了する。
以上に説明したように車両用運転支援装置100では、第1実施例の運転支援の前提として、上述したバックグラウンド処理が行われている。これに対して、路側機30では、以下に説明する路側機側処理が行われる。
図7には、第1実施例の運転支援の前提として路側機30で行われる路側機側処理のフローチャートが示されている。また、図8には、路側機30の構成を示すブロック図が示されている。図示されるように路側機30には、検知モジュール32、測定撮影モジュール34、通信モジュール36などが搭載されている。尚、これらのモジュールは、路側機30を構成するCPUやROM、RAMなどのハードウェア、あるいはソフトウェアによって実現することができる。
また、測定撮影モジュール34内の撮影部は、図示しないカメラによって通過車両のナンバープレートの画像を撮影して、画像を解析することにより、ナンバープレートに表示された車両ナンバーを認識する。
これに対して、走行情報の測定あるいは車両ナンバーの認識の何れか一方でも成功していない場合は(S154:no)、測定情報などをブロードキャスト送信することなく、路側機側処理の先頭に戻って、通過車両が検出されたか否かを判断する(S150)。
自車両10の車両用運転支援装置100は、それぞれの車両では前述のバックグラウンド処理が実行され、且つ路側機30では上述の路側機側処理が実行されていることを前提として、運転支援を実施する。運転支援のための制御は、車両用運転支援装置100内の運転支援モジュール130(図2参照)が司っている。運転支援モジュール130内の支援レベル決定部134が運転支援の支援レベルを決定すると、運転支援モジュール130内の運転支援部132が、決定された支援レベルで運転支援を開始する。
また、操作パネル152は、いわゆるタッチパネル式の画面となっている。このため自車両10の運転者は、操作パネル152の画面上で他車両20が表示されている箇所を指で押すことによって、運転支援の対象とする他車両20(すなわち相手車両)を選択することができる。
そして、その車両ID(以下では、相手車両ID)を指定して、較正係数送信要求をブロードキャスト送信する(S176)。前述したように較正係数送信要求とは、運転支援の相手車両に対して較正係数を送信するように要求するコマンドである。また、図3および図4を用いて前述したように、較正係数送信要求を受け取った他車両20は、較正係数送信要求と共に送信される車両IDに基づいて、その要求が自車両10宛てであるか否かを判断する(図4のS126参照)。そして、要求が自車両10宛であると判断した場合には、自車両10の自車較正係数記憶部114から較正係数、較正時刻を読み出して、自車両10の車両IDと共にブロードキャスト送信する(図4のS128参照)。
その結果、受信できていた場合は(S180:yes)、受信したデータ(すなわち、較正係数および較正時刻)を相手車両IDに対応付けて、他車較正係数記憶部124に記憶する(S182)。
一方、相手車両から較正係数などのデータを受信できていなかった場合は(S180:no)、受信したデータを他車較正係数記憶部124に記憶する処理は省略する。
S188では、相手車両の較正係数の較正時刻、および自車両10の較正係数の較正時刻を確認して、何れの較正時刻も現在時刻から一定時間以上古くなければ、何れの較正係数も有効と判断する(S188:yes)。そして、この場合は、運転支援レベルを支援レベル3に設定する(S190)。これに対して、相手車両の較正係数の較正時刻、あるいは自車両10の較正係数の較正時刻の少なくとも一方が、現在時刻から一定時間以上古かった場合は(S188:no)、運転支援レベルを支援レベル2に設定する(S194)。
図13には、このような運転支援の内容に対して、各支援レベルでの支援態様が示されている。例えば、支援レベル1では、前方の相手車両との車間が広がりつつあるのか、詰まりつつあるのかを示す表示を、操作パネル152の画面上に表示する態様の運転支援が行われる。このような態様での運転支援であれば、たとえ表示に誤りがあっても運転者が修正できるので、自車両10および相手車両の走行情報には、それほど高い精度が要求されることはない。
これに対して、相手車両の較正係数が記憶されておらず(S184:no)、自車両10の較正係数も記憶されていない場合(S186:no)は、自車両10および相手車両の何れについても十分な精度の走行情報は得られないので、走行情報に対する要求精度が最も低い支援態様である支援レベル1に設定する(S196)。
上述した第1実施例では、走行情報と較正係数とを別々に記憶するものとして説明した。すなわち、自車走行情報記憶部112あるいは他車走行情報記憶部122に記憶されている走行情報は常に未較正のデータであり、従って、その走行情報を使用する際には、自車較正係数記憶部114あるいは他車較正係数記憶部124を参照して、較正係数が記憶されていた場合には、その較正係数で走行情報を較正して使用するものとした。
しかし、走行情報を取得した時に較正係数が得られていた場合には、較正係数を用いて較正した走行情報を自車走行情報記憶部112あるいは他車走行情報記憶部122に記憶するようにしても良い。以下では、このような第1実施例の変形例について説明する。尚、変形例の説明では、第1実施例との相違点に焦点をあてて説明することとし、第1実施例と同様な点については、同じ符号を付すことによって説明を省略する。
これに対して、路側機30からの測定情報を受信していない場合(S212:no)や、受信した測定情報が自車両10についてのものではなかった場合(S214:no)は、較正係数を算出して較正時刻と共に記憶する処理(S216、S218)は省略する。
図17には、第1実施例の変形例の他車走行情報記憶部122に、他車両20の走行情報などのデータが記憶されている様子が例示されている。尚、走行情報に続けて表示された(+)あるいは(−)は較正済みフラグの設定を表している。
一方、他車両20の走行情報などを受信していない場合は(S220:no)、他車両20の走行情報などを記憶する処理(S222)は省略する。
尚、第1実施例の変形例では、較正済みフラグが本発明における「較正情報」に対応する。また、第1実施例の変形例では、自車走行情報記憶部112の中の較正済みフラグを記憶する部分が、本発明における「自車両較正情報記憶手段」に対応し、他車走行情報記憶部122の中の較正済みフラグを記憶する部分が、本発明における「相手車両較正情報記憶手段」に対応する。
これに対して、少なくとも何れかの検出時刻について、現在時刻との差が閾値時間より大きかった場合は、少なくとも一方の較正は有効ではないと判断して(S260:no)、運転支援の態様を支援レベル2に設定する(S266)。
これに対して、相手車両の走行情報が較正されておらず(S256:no)、自車走行情報も較正されていない場合(S264:no)は、運転支援の態様を支援レベル1に設定する(S268)。
こうして、支援レベル1〜3の何れかの支援態様を設定したら、自車両10および相手車両の走行情報をそれぞれの較正係数を用いて較正した後、設定された支援レベルで運転支援を開始する(S270)。
上述した第1実施例では、どのような路側機30でも同じような測定情報が得られるものとして説明した。従って、自車両10あるいは相手車両で有効な較正係数が得られていれば(あるいは走行情報が較正済みであれば)、支援レベル2や支援レベル3などのように走行情報に対する要求精度の高い態様で運転支援を開始するものとして説明した。
しかし、どのような路側機30でも同じような測定情報が得られるとは限らない。そこで、路側機30から測定情報を受信したら単に較正係数を算出して記憶するだけでなく、その測定情報を測定した路側機30に関する情報も記憶しておく。また、較正係数をブロードキャスト送信する場合(あるいは較正済みの走行情報をブロードキャスト送信する場合)には、路側機30に関する情報も送信する。そして、運転支援の態様を設定する際には、路側機30に関する情報も考慮して支援の態様を設定するようにしても良い。以下では、このような第2実施例について、第1実施例との相違点を中心として説明する。
図19には、第2実施例の路側機側処理のフローチャートが示されている。この処理は、図7を用いて前述した第1実施例の路側機側処理に対して、測定情報と共に路側機IDを送信する点で異なるが、他の点については同様である。ここで「路側機ID」とは、路側機30に付与された固有の識別コードである。尚、第2実施例の路側機IDが、本発明における「検出装置情報」に対応する。
第2実施例の自車両10においては、図3および図4を用いて前述した第1実施例のバックグラウンド処理とほぼ同様なバックグラウンド処理が行われる。但し、上述したように、第2実施例では路側機30から測定情報と共に路側機IDが送信されることに対応して、第2実施例のバックグラウンド処理では、測定情報を用いて較正係数を算出すると、得られた較正係数だけでなく路側機IDも記憶する点が異なっている。以下では、第1実施例のバックグラウンド処理を示した図3および図4を参照しながら、第2実施例のバックグラウンド処理について説明する。
図21には、第2実施例の自車較正係数記憶部114に、較正係数および較正時刻と共に、路側機IDが記憶されている様子が例示されている。
更に第2実施例のバックグラウンド処理においては、自車両10の車両IDや、較正係数、較正時刻をブロードキャスト送信する際には、路側機IDも一緒にブロードキャスト送信する(S116に対応)。
図22には、第2実施例の他車較正係数記憶部124、車両IDや、較正係数、較正時刻と共に、路側機IDが記憶されている様子が例示されている。
第2実施例の運転支援処理は、以上のような路側機側処理およびバックグラウンド処理が行われることを前提として実施される。第2実施例の運転支援処理は、図10および図11を用いて前述した第1実施例の運転支援処理とほぼ同様であるが、上述したように第2実施例のバックグラウンド処理では、較正係数と共に路側機IDを送受信している。このことに対応して、第2実施例の運転支援処理では、運転支援の支援態様を設定する際に、較正係数だけでなく路側機IDも考慮する点が異なっている。以下では、第2実施例の運転支援処理について、第1実施例との相違点を中心に説明する。
そして、相手車両が選択されたら、選択された相手車両の車両IDを他車走行情報記憶部122から読み込んで(S174に対応)、その車両ID(相手車両ID)を指定して較正係数送信要求をブロードキャスト送信する(S176に対応)。そして、所定時間が経過するまで待機した後(S178に対応)、相手車両から較正係数などのデータを受信できていたか否かを判断する(S180に対応)。
また、相手車両および自車両10の何れについても較正係数が記憶されていない場合(S382:no)は、走行情報に対する要求精度が最も低い支援態様である支援レベル1に設定する(S386)。
第2実施例の支援レベル3では、操作パネル152の画面上での車間の表示や、報知音の出力に加えて、アクセルペダルを戻す操作やブレーキペダルを踏み増す操作までの自動制御(減速までの自動制御)を行う。更に、第2実施例の支援レベル4では、操作パネル152の画面上での車間の表示や、報知音の出力に加えて、アクセルペダルやブレーキペダルの全ての操作を含めた自動制御(加減速までの自動制御)を行う。
上述した第2実施例については、種々の変形例を考えることができる。以下では、これら変形例について簡単に説明する。
上述した第2実施例では、自車両10および相手車両について有効な較正係数が記憶されていても、それら較正係数の路側機IDが一致しない場合には(図23のS376:no)、運転支援の態様を支援レベル4ではなく支援レベル3に設定する(S380)ものとして説明した。しかし、路側機IDが一致する較正係数が存在しない場合には、所定の条件を満たす第三の車両(以下、第三車両)が存在するか否かを判断して、第三車両が存在する場合には、第三車両の較正係数を用いて路側機IDが一致する較正係数を合成してもよい。そして、較正係数が合成できた場合には、運転支援の態様を支援レベル4に設定しても良い。
そして、複数の較正係数のデータが抽出されたか否かを判断し(S408)、複数のデータが抽出されていた場合は(S408:yes)、較正時刻の最も新しいデータを選択する(S410)。これに対して1つのデータしか抽出されていない場合は(S408:no)、S410の処理は省略する。
以上の理由から、他車較正係数記憶部124に記憶されている第三車両の較正係数K2およびK3と、自車較正係数記憶部114に記憶されている自車両10の較正係数K4とを用いて、図26(c)に示す計算式によって、路側機IDがraの較正係数K5を合成することが可能となる。
これに対して、上述した第三車両が見つからなかった場合(図25のS400:no、あるいはS404:no)、前述した第2実施例の運転支援処理のS380に移行して、運転支援の態様を支援レベル3に設定する。
また、上述した第2実施例では、路側機30が測定情報をブロードキャスト送信する際に、路側機IDも送信するものとした。しかし、路側機IDの代わりに、路側機30が走行情報を測定した測定方法に関する情報を、測定情報と共にブロードキャスト送信してもよい。そして、自車両10で較正係数を算出した場合には、路側機IDの代わりに測定方法に関する情報を記憶しておき、他車両20と較正係数を送受信する際には、測定方法に関する情報も送受信する。
また、上述した第2実施例では、路側機30が測定情報をブロードキャスト送信する際に、路側機IDの代わりに、路側機30が走行情報を測定する際の測定精度に関する情報をブロードキャスト送信してもよい。そして、自車両10で較正係数を算出した場合には、路側機IDの代わりに測定精度に関する情報を記憶しておき、他車両20と較正係数を送受信する際には、測定精度に関する情報も送受信するようにしてもよい。
しかし、車両に固有の識別コードを、一次元あるいは二次元のバーコードなどの形態で車両の一部(たとえばナンバープレート)に表示しておき、路側機30がこのバーコードを読み込むことによって、車両の識別コードを認識する。そして、この識別コートを測定情報に付加してブロードキャスト送信するようにしても良い。
こうすれば、ナンバープレートの画像から車両ナンバーを認識するよりも、車両の識別コードを容易に認識することができる。その結果、路側機30の制御負荷が軽くなるだけでなく、通過車両が測定エリア30aに侵入してから、路側機30が測定情報を送信するまでの時間を短縮することができるので、測定情報を通過車両に確実に伝えることができる。
こうすれば、測定情報をブロードキャスト送信する必要がなくなるので、通信トラフィックの増加を回避することができる。また、ブロードキャスト送信のために通過車両を特定するための情報(車両ナンバーなど)を取得する必要もなくなるので、路側機30の構成を簡単にすることができる。
較正係数が得られてからの時間はそれほど経過していなくても、あまりに長い距離を走行した場合は、較正係数の精度が低下している可能性がある。また、タイヤの空気圧が大きく変わると車速に影響を与えるので、較正係数の精度が低下している可能性がある。そこで、これらの走行情報が一定の閾値以上に変わったら、較正係数を失効させることとしておけば、不適切な較正係数が使用されることを回避することができる。もちろん、これらの走行情報に加えて、較正時刻と現在時刻との時間差が一定時間以上になった場合にも、較正係数を失効させるようにしても良い。
こうすれば、別途、較正係数をブロードキャスト送信する必要がなくなるので、処理を単純化することができる。
30…路側機、 100…車両用運転支援装置、
112…自車走行情報記憶部、 114…自車較正係数記憶部、
122…他車走行情報記憶部、 124…他車較正係数記憶部、
132…運転支援部、 134…支援レベル決定部、 140…通信モジュール
Claims (7)
- 自車両で検出した走行状態に関する情報である自車両走行情報と、相手車両から受信した走行状態に関する情報である相手車両走行情報とに基づいて、自車両の運転支援を行う車両用運転支援装置であって、
前記自車両走行情報を記憶する自車両走行情報記憶手段と、
道路側に設置されて該道路を通過する車両の走行状態を検出する検出装置から、該検出装置が前記自車両について検出した前記走行情報である検出情報を受信する検出情報受信手段と、
前記自車両走行情報記憶手段に記憶されている前記自車両走行情報と前記検出情報とに基づいて、該自車両走行情報についての較正情報を生成する較正情報生成手段と、
前記較正情報を記憶する自車両較正情報記憶手段と、
前記自車両走行情報および前記較正情報を外部に向けて送信する送信手段と、
前記相手車両から送信された前記相手車両走行情報および前記較正情報を受信する受信手段と、
前記受信手段によって受信された前記相手車両走行情報を記憶する相手車両走行情報記憶手段と、
前記受信手段によって受信された前記較正情報を記憶する相手車両較正情報記憶手段と、
前記運転支援の態様である支援態様を複数種類記憶している支援態様記憶手段と、
前記自車両についての前記較正情報と前記相手車両についての前記較正情報とを考慮して、前記支援態様を選択する支援態様選択手段と、
選択された前記支援態様で前記運転支援を行う運転支援実行手段と
を備える車両用運転支援装置。 - 請求項1に記載の車両用運転支援装置であって、
前記支援態様記憶手段は、前記自車両走行情報および前記相手車両走行情報に対する要求精度が異なる複数種類の前記支援態様を記憶している手段であり、
前記支援態様選択手段は、前記自車両および前記相手車両の何れについても前記較正情報が得られている場合には、少なくとも一方の前記較正情報が得られていない場合よりも、前記要求精度の高い前記支援態様を選択する手段である
車両用運転支援装置。 - 請求項2に記載の車両用運転支援装置であって、
前記較正情報生成手段は、前記自車両走行情報で前記検出情報を除算することによって求めた較正係数を、前記較正情報として生成する手段である
車両用運転支援装置。 - 請求項2または請求項3の何れか一項に記載の車両用運転支援装置であって、
前記検出情報受信手段は、前記検出装置から、前記検出情報に加えて、該検出装置に関する情報である検出装置情報も受信する手段であり、
前記較正情報生成手段は、前記検出装置情報を含んだ前記較正情報を生成する手段である
車両用運転支援装置。 - 請求項4に記載の車両用運転支援装置であって、
前記支援態様選択手段は、前記自車両および前記相手車両の何れについても前記較正情報が得られている場合には、それぞれの該較正情報に含まれる前記検出装置情報が一致するか否かを判断し、一致する場合には一致しない場合よりも、前記要求精度の高い前記支援態様を選択する手段である
車両用運転支援装置。 - 請求項5に記載の車両用運転支援装置であって、
前記支援態様選択手段は、
前記自車両および前記相手車両の何れについても前記較正情報が得られているが、それぞれの該較正情報に含まれる前記検出装置情報が一致しない場合には、前記相手車両較正情報記憶手段に記憶されている前記較正情報の中から、前記自車両の前記較正情報と前記検出装置情報が一致し、且つ、前記相手車両の前記較正情報とも前記検出装置情報が一致する第三車両の前記較正情報を検索し、
前記第三車両の前記較正情報が見つかった場合には、見つからなかった場合よりも、前記要求精度の高い前記支援態様を選択する手段である
車両用運転支援装置。 - 請求項6に記載の車両用運転支援装置であって、
前記支援態様選択手段は、前記第三車両の前記較正情報が見つかった場合には、
前記自車両の前記較正情報に対して前記検出装置情報が一致する前記第三車両の前記較正情報と、
前記相手車両の前記較正情報に対して前記検出装置情報が一致する前記第三車両の前記較正情報と、
前記相手車両の前記較正情報に対して前記検出装置情報が一致しない前記自車両の前記較正情報と
を用いて、前記相手車両の前記較正情報に対して前記検出装置情報が一致する前記自車両の前記較正情報を合成する手段である
車両用運転支援装置。
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