JP5984154B2 - 運転支援装置 - Google Patents

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Description

本発明は、自車両の進行方向前方の交差点に設置された交通信号機が青信号である場合に、当該交差点を通過可能な推奨速度を算出して運転手に報知する運転支援装置に関するものである。
従来の運転支援装置として、自車両が走行する道路に適した推奨速度を運転者に通知するものがある(例えば、特許文献1参照)。特許文献1では、自車両の進行方向前方にある1または2以上の交差点に設けられた交通信号機の信号表示情報と、自車両の交差点までの距離と、自車両の車両状態に基づいて、前方の交差点の交通信号機を青信号で通過可能な速度が存在すると判定した場合に、その速度を推奨速度として運転者に報知するようにしている。
特開2012−133624号公報
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
特許文献1の運転支援装置では、自車両の前方の交差点の交通信号機を青信号で通過可能な推奨速度を算出する際に、自車両が走行中の道路の交通状況が考慮されていない。このため、例えば、道路に渋滞が発生しているような場合には、渋滞を考慮しない適切でない速度を推奨速度として報知してしまうという課題があった。
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、追加の装置を必要とせずに、道路渋滞を考慮した上で運転者への推奨速度の報知をより適切に行うことができる運転支援装置を得ることを目的とする。
本発明に係る運転支援装置は、車両の進行方向前方の1または2以上の交差点に設置された交通信号機に関する信号表示情報と、車両から交差点までの距離情報とを含む交差点情報を、車両外部のインフラ通信装置を介して取得する交差点情報取得部と、車両の走行速度を検出する車両状態検出部と、交差点に設置された交通信号機を青信号で通過可能な車両の速度を推奨速度として算出する交差点通過判定部と、推奨速度を車両の運転者に報知する情報提供部と、を備えた運転支援装置であって、走行速度に基づいて、交差点情報を取得した時点からの車両の実際の走行距離を計測する走行距離計測部と、交差点情報および推奨速度に基づいて、車両が推奨速度で走行した場合の、交差点情報を取得した時点からの車両の予測走行距離を算出する走行距離予測部と、予測走行距離から走行距離を引いた第1走行距離差が、第1走行距離差の上限を定めた第1閾値を超えている場合には、車両が走行する道路に渋滞が発生していると判断する渋滞検出部と、を更に備え、交差点通過判定部は、交差点情報、走行速度、および走行距離に基づいて、1または2以上の交差点のうち少なくとも最初に接近する交差点に設置された交通信号機を青信号で通過可能な車両の速度を推奨速度として算出し、情報提供部は、渋滞検出部が渋滞の発生を検出した場合には、推奨速度の報知を終了し、渋滞検出部は、走行距離から予測走行距離を引いた第2走行距離差が、交差点情報のデータ異常に係る第2閾値を超えている場合には、交差点情報のデータ内容が異常であると判断し、情報提供部は、渋滞検出部が交差点情報の異常を検出した場合には、推奨速度の報知を終了するものである。
本発明では、自車両の進行方向前方の1または2以上の交差点に設置された交通信号機に関する信号表示情報と、自車両から交差点までの距離情報と、自車両の走行速度とに基づいて、交差点の交通信号機を青信号で通過可能な推奨速度を算出して運転手に報知するとともに、推奨速度で走行した場合の予測走行距離から実際の走行距離を引いた差が第1閾値を超えている場合には、道路渋滞が発生していると判断して推奨速度の報知を終了するようにしている。この結果、追加の装置を必要とせずに、道路渋滞を考慮した上で運転者への推奨速度の報知をより適切に行うことができる運転支援装置を得ることができる。
本発明の実施の形態1に係る運転支援装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態1に係る運転支援装置が適用される道路交差点を示す例示図である。 本発明の実施の形態1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。 本発明の実施の形態1に係る運転支援装置における、車両の前方の交差点までの推奨速度および予測走行距離の算出方法の概要を示す例示図である。 本発明の実施の形態2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。 本発明の実施の形態3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。
以下、本発明における運転支援装置の好適な実施の形態について図面を用いて説明する。なお、各図において同一、または相当する部分については、同一符号を付して説明する。
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る運転支援装置1の構成を示すブロック図である。図1に示す本実施の形態1の運転支援装置1は、交差点情報取得部13、車両状態検出部14、交差点通過判定部16および情報提供部19を備えて構成される。また、車両状態検出部14は、走行距離計測部15を備えており、交差点通過判定部16は走行距離予測部17および渋滞検出部18を備えている。また、図1に示すように、運転支援装置1には、ビーコンレシーバ20が接続されている。
また、図2は、本発明の実施の形態1に係る運転支援装置1が適用される道路および交差点を示す例示図である。図2に示す車両2には、図1の運転支援装置1およびビーコンレシーバ20が搭載されている。運転支援装置1およびビーコンレシーバ20は、例えば、車両2に搭載されたカーナビゲーション装置や路車間通信装置の一つの機能として実現される。また、車両2は、自動車だけでなく、自動二輪車や自転車であってもよい。
光ビーコン路上器3は、交差点手前の道路上に設置される。光ビーコン路上器3は、光ビーコンヘッダを備えており、光ビーコンヘッダが出力する光ビーコンを用いて車両2と通信を行う。車両2が光ビーコンヘッダの通信領域に進入すると、車両2のビーコンレシーバ20は、光ビーコン路上器3が送信する交差点情報を受信して、運転支援装置1に転送する。
ここで、交差点情報には、光ビーコン路上器3の設置箇所より前方の1または2以上の交差点に設置された交通信号機CS1〜CS3に関する信号表示情報と、光ビーコン路上器3の設置箇所から前方の1または2以上の交差点までの距離、すなわち、交差点情報受信時の車両2位置から交差点までの距離とが含まれている。
また、信号表示情報には、現在および将来の数サイクル分の交通信号機CS1〜CS3の灯色状態(青、黄、赤)と点灯時間または点灯残時間に関する情報とが含まれている。従って、運転支援装置1は、この信号表示情報から、任意の時間における交通信号機CS1〜CS3の灯色状態と点灯時間とを求めることができる。
なお、図2では、光ビーコン路上器3が送信する交差点情報として、光ビーコン路上器3の前方の3つの交差点にそれぞれ設置された交通信号機CS1〜CS3に関する信号表示情報と、前方の3つの交差点までの距離情報とが含まれている場合の一例を示している。しかしながら、本実施の形態1はこのような構成に限定されるものではない。交差点情報には、車両2の進行方向前方の1または2以上の交差点に設置された交通信号機に関する信号表示情報と、光ビーコン路上器3から交差点までの距離情報とが含まれていればよい。
次に、図1に示す運転支援装置1の各構成要素およびビーコンレシーバ20について、図1および図2を用いて詳しく説明する。
ビーコンレシーバ20は、車両2に搭載されており、車両2が走行する道路上に設置された光ビーコン路上器3から交差点情報を受信して交差点情報取得部13へ転送する。
交差点情報取得部13は、ビーコンレシーバ20から転送された交差点情報から、車両2の前方の交差点に設置された交通信号機CS1〜CS3に関する信号表示情報と、光ビーコン路上器3から交差点までの距離情報とを取得する。
車両状態検出部14は、車両2の実際の走行速度を検出する。
走行距離計測部15は、車両状態検出部14が検出した車両2の走行速度と、車両2が光ビーコン路上器3を通過してからの経過時間との情報に基づいて、車両2が光ビーコン路上器3を通過してからの車両2の実際の走行距離を計測する。
交差点通過判定部16は、下記3つの情報に基づいて、車両2の前方の1または2以上の交差点に設置された交通信号機CS1〜CS3を青信号で通過可能な車両2の推奨速度を算出する。
(1)交差点情報取得部13が取得した交差点情報、すなわち信号表示情報および交差点までの距離情報
(2)車両状態検出部14が検出した車両2の走行速度
(3)走行距離計測部15が計測した光ビーコン路上器3からの走行距離
具体的な推奨速度の算出方法については、図4を用いて後述する。
走行距離予測部17は、下記2つの情報と、車両2が光ビーコン路上器3を通過してからの経過時間との情報に基づいて、車両2が推奨速度で走行した場合の、車両2が光ビーコン路上器3を通過してからの予測走行距離を算出する。
(1)交差点情報取得部13が取得した交差点情報、すなわち信号表示情報および交差点までの距離情報
(2)交差点通過判定部16が算出した推奨速度
渋滞検出部18は、走行距離予測部17が算出した予測走行距離と、走行距離計測部15が計測した実際の走行距離とを比較することにより、車両2が走行している道路が渋滞しているかを判定する。
情報提供部19は、交差点通過判定部16が算出した推奨速度を車両2の運転者に報知する。なお、推奨速度の報知方法としては、例えば、ディスプレイ、メーター、LED、ビープ音や音声出力などを利用することが可能であり、また、車両2内に設けられた別機器、例えば、運転者が持ち込んだ携帯端末等を利用することも可能である。
図3は、本発明の実施の形態1に係る運転支援装置1の動作を示すフローチャートである。図3には、前方の交差点に設置された交通信号機CS1〜CS3を青信号で通過可能な推奨速度を算出する処理と、予測走行距離と車両2の実際の走行距離とを比較して渋滞を検出する処理とを具体的に示している。以下、図3を用いて、運転支援装置1の動作について説明する。
ステップS101において、まず、ビーコンレシーバ20は、道路に設置された光ビーコン路上器3から交差点情報を受信して交差点情報取得部13に転送する。次に、交差点情報取得部13は、交差点情報を交差点通過判定部16に出力する。
ステップS102において、交差点通過判定部16は、交差点情報取得部13が取得した交差点情報と、走行距離計測部15が計測した実際の走行距離との情報に基づいて、車両2が運転支援区間を通過したか否かを判定する。具体的には、交差点情報に含まれる交差点のうち、最後に接近する交差点を車両2が通過したか否かを判定する。車両2が運転支援区間内を通過中である場合には、ステップS103に進む。一方、車両2が既に運転支援区間を通過している場合には、処理を終了する。
ステップS103において、走行距離計測部15は、車両2の走行速度と、車両2が光ビーコン路上器3を通過してからの経過時間との情報に基づいて、車両2が光ビーコン路上器3を通過してからの実際の走行距離を計測する。
ステップS104において、交差点通過判定部16は、交差点情報と、車両2の走行速度と、車両2が光ビーコン路上器3を通過してからの走行距離とに基づいて、車両2の前方の1または2以上の交差点に設置された交通信号機CS1〜CS3を青信号で通過可能な車両2の推奨速度を算出する。
ステップS105において、走行距離予測部17は、交差点情報と、交差点通過判定部16が算出した推奨速度と、車両2が光ビーコン路上器3を通過してからの経過時間とに基づいて、車両2が光ビーコン路上器3を通過してからの予測走行距離を算出する。
ステップS106において、渋滞検出部18は、走行距離予測部17が算出した予測走行距離から走行距離計測部15が計測した走行距離を引いた第1走行距離差を求め、この差が、第1走行距離差の上限を定めた第1閾値を超えている場合には、車両2が走行中の道路に渋滞が発生していると判断して、推奨速度の算出を終了する。また、情報提供部19は、車両2の運転手に対する推奨速度の報知を終了する。なお、このとき、情報提供部19は、車両2の運転手に対して、推奨速度の報知を終了する旨を、情報提供部19を用いて報知するようにしてもよい。
一方、予測走行距離と走行距離との差が第1閾値以下である場合には、ステップS107に進む。なお、渋滞の発生の判断に用いる第1閾値は、固定値(例えば、時速30km)としてもよいし、交差点情報に基づいて算出した値(例えば、推奨速度の1/2)としてもよい。
ステップS107において、交差点通過判定部16は、ステップS104で算出した推奨速度を情報提供部19に送信する。情報提供部19は受信した推奨速度を車両2の運転者に報知する。その後は、ステップS102に戻って上記の処理を繰り返す。
図4は、本発明の実施の形態1に係る運転支援装置1における、車両2の前方の交差点までの推奨速度および予測走行距離の算出方法の概要を示す例示図である。図4の横軸は車両2から交差点までの距離を表し、図4の縦軸は現在時刻からの経過時間を表している。
図4は、車両2の進行方向前方に第1の交差点、第2の交差点、第3の交差点が順に存在し、各交差点に交通信号機CS1、交通信号機CS2、交通信号機CS3がそれぞれ設置されている場合の例を示している。
まず、交差点通過判定部16は、交通信号機CS1〜CS3に関する信号表示情報に基づいて、交通信号機CS1〜CS3が青信号である開始時間および終了時間をそれぞれ算出する。そして、図4に示すように、交通信号機CS1〜CS3を青信号で通過可能な時間範囲ΔT1〜ΔT3を求める。
次に、交差点通過判定部16は、図4の原点と、各時間範囲ΔT1〜ΔT3の下端および上端とを結ぶ2直線を引く。各直線の傾きが速度(の逆数)に相当するため、両直線の傾きから各交差点の交通信号機CS1〜CS3を通過可能な速度の上限と下限とを算出することができる。例えば、図4には、車両2が第1の交差点を通過できる速度範囲ΔV1と、車両2が第2の交差点を通過できる速度範囲ΔV2とが示されている。
このように、各交差点の交通信号機CS1〜CS3に対して通過可能な速度範囲ΔV1〜ΔV3を算出し、これらの重なる領域を求めれば、全ての交差点を通過可能な推奨速度を求めることができる。
もし、全ての速度範囲ΔV1〜ΔV3が重なる領域がなければ、最後に接近する交差点を除くことにより、その手前の交差点までを通過可能な推奨速度を求めることができる。そして、このような手順を繰り返すことにより、1または2以上の交差点のうち少なくとも最初に接近する交差点に設置された交通信号機を青信号で通過可能な速度を推奨速度として算出することができる。
例えば、図4では、第3の交差点までを通過可能な推奨速度は算出できないが、第2の交差点までを通過可能な推奨速度として速度範囲ΔV2を算出することができる。したがって、運転者に対しては推奨速度として速度範囲ΔV2を報知すればよい。なお、このとき報知する推奨速度は、速度範囲でもよいし、速度範囲内の代表値(例えば、上限値、下限値、または中央値)としてもよい。
次に、走行距離予測部17は、車両2が推奨速度で走行した場合の予測走行距離を算出する。例えば、図4では、時刻Taにおける車両2の予測走行距離は、推奨速度である速度範囲ΔV2を定義する2つの直線と時刻Taとの交点の横軸座標値であるXa(最小値)からXa(最大値)の間となる。
また、図4において、速度範囲ΔV2で走行した場合には、第3の交差点では赤信号となるため、青信号になるまでの待ち時間が発生する。したがって、走行距離予測部17は、このような場合には待ち時間を考慮して、時刻Tbにおける車両2の予測走行距離を、第3の交差点の位置のままとして算出する。
このように、推奨速度で走行した場合の予測走行距離と、実際の走行距離との差が第1閾値を超えている場合には、渋滞が発生していると判断して推奨速度の報知を終了することにより、渋滞を考慮しない適切でない速度を推奨速度として報知してしまうことを抑制することができる。また、渋滞の検出に追加の装置を必要としないため、運転支援装置1の構成を簡略化することができる。また、既存の運転支援装置1の構成をそのまま利用することができる。
以上のように、実施の形態1では、自車両の進行方向前方の1または2以上の交差点に設置された交通信号機に関する信号表示情報と、自車両から交差点までの距離情報と、自車両の走行速度とに基づいて、交差点の交通信号機を青信号で通過可能な推奨速度を算出して運転手に報知するとともに、推奨速度で走行した場合の予測走行距離から実際の走行距離を引いた差が第1閾値を超えている場合には、道路渋滞が発生していると判断して推奨速度の報知を終了するようにしている。この結果、追加の装置を必要とせずに、道路渋滞を考慮した上で運転者への推奨速度の報知をより適切に行うことができる運転支援装置を得ることができる。
実施の形態2.
先の実施の形態1では、渋滞が発生していると判断した場合には、運転手への推奨速度の報知を終了する方法について説明した。これに対し、本実施の形態2では、推奨速度の報知を終了した後でも、渋滞が解消したと判断される場合には、運転手への推奨速度の報知を再開する方法について説明する。
図5は、本発明の実施の形態2に係る運転支援装置1の動作を示すフローチャートである。本実施の形態2の運転支援装置1の構成は、先の実施の形態1の図1と同じである。
本実施の形態2の運転支援装置1は、まず、先の実施の形態1の図3に示すフローチャートに従って動作する。そして、図3のステップS106において、予測走行距離と走行距離との差が第1閾値を超えて、道路に渋滞が発生していると判断された場合には、運転者への推奨速度の報知を終了した後に、図5に示すフローチャートに従って動作する。
以下、図5を用いて本実施の形態2の運転支援装置1の動作について説明するが、図5のステップS202〜205の処理は、先の実施の形態1の図3のステップS102〜S105(S104を除く)と同じであるため説明は省略する。
ステップS206において、渋滞検出部18は、走行距離予測部17が算出した予測走行距離から走行距離計測部15が計測した走行距離を引いた第1走行距離差を求め、この第1走行距離差が第1閾値以下である場合には、車両2が走行中の道路の渋滞が解消されたものと判断して、ステップS207に進む。
ステップS207において、渋滞検出部18は、推奨速度の算出を再開するために、先の実施の形態1の図3のステップS102以降の処理を再開する。これにより、情報提供部19も、運転手に対する推奨速度の報知を再開する。なお、このとき、情報提供部19は、運転手に対して推奨速度の報知を再開する旨を報知するようにしてもよい。
以上のように、実施の形態2では、推奨速度で走行した場合の予測走行距離から自車両の実際の走行距離を引いた差が第1閾値以下となった場合には、渋滞が解消されたと判断して推奨速度の報知を再開するようにしている。この結果、更に道路渋滞を考慮した上で運転者への推奨速度の報知を適切に行うことができる運転支援装置を得ることができる。
実施の形態3.
本実施の形態3では、渋滞が発生していると判断した場合だけでなく、交差点情報のデータ内容が異常であると判断された場合にも、運転手への推奨速度の報知を終了する方法について説明する。
図6は、本発明の実施の形態3に係る運転支援装置1の動作を示すフローチャートである。本実施の形態3の運転支援装置1の構成は、先の実施の形態1の図1と同じである。
図6では、先の実施の形態1の図3のフローチャートに対してステップS307が追加されている。図6のステップS301〜S306の処理は、先の実施の形態1の図3のステップS101〜S106と同じであるため説明は省略する。
ステップS307において、渋滞検出部18は、走行距離計測部15が計測した走行距離から走行距離予測部17が算出した予測走行距離を引いた第2走行距離差を求め、この差が交差点情報のデータ異常に係る第2閾値を超えている場合には、交差点情報のデータ内容が異常であると判断して、推奨速度の算出を終了する。また、情報提供部19は、運転手に対する推奨速度の報知を終了する。なお、このとき、情報提供部19は、運転手に対して、推奨速度の報知を終了する旨を、情報提供部19を用いて報知するようにしてもよい。
一方、走行距離と予測走行距離との差が第2閾値以下である場合には、ステップS308に進む。ステップS308の処理は、先の実施の形態1の図3のステップS107と同じであるため説明は省略する。
交差点情報が異常となる要因としては、例えば、信号表示情報が実際の交通信号機の信号変化と合致していない場合や、交差点までの距離情報が適切に設定されていない場合等が考えられる。このような場合には、走行距離計測部15が計測する走行距離が、走行距離予測部17が算出する予測走行距離よりも大きくなるため、渋滞検出部18で交差点情報の異常を検出することができる。
なお、交差点情報の異常の判断に用いる第2閾値についても、先の第1閾値と同様に、固定値としてもよいし、交差点情報に基づいて算出した値としてもよい。
以上のように、実施の形態3では、自車両の実際の走行距離から推奨速度で走行した場合の予測走行距離を引いた差が第2閾値を超えている場合には、交差点情報のデータ内容が異常であると判断して、運転手への推奨速度の報知を終了するようにしている。この結果、交差点情報の異常を考慮した上で運転者への推奨速度の報知を適切に行うことができる運転支援装置を得ることができる。
なお、実施の形態1〜3では、道路上に設置された光ビーコン路上器3から送信される交差点情報を、車両2に搭載されたビーコンレシーバ20を介して取得する場合の構成を示したが、交差点情報は、無線LAN、WAVE車車間通信、Bluetooth(登録商標)、700MHz帯車車間通信、5GHz帯車車間通信、5.8GHzのDSRC(登録商標、Dedicated Short Range Communications)等のインフラ通信装置を介した通信、または携帯電話基地局を介した携帯電話による通信などを用いて取得することも可能である。
1 運転支援装置、13 交差点情報取得部、14 車両状態検出部、15 走行距離計測部、16 交差点通過判定部、17 走行距離予測部、18 渋滞検出部、19 情報提供部、20 ビーコンレシーバ、2 車両、3 光ビーコン路上器、CS1〜CS3 交通信号機。

Claims (5)

  1. 車両の進行方向前方の1または2以上の交差点に設置された交通信号機に関する信号表示情報と、前記車両から前記交差点までの距離情報とを含む交差点情報を、前記車両外部のインフラ通信装置を介して取得する交差点情報取得部と、
    前記車両の走行速度を検出する車両状態検出部と、
    前記交差点に設置された前記交通信号機を青信号で通過可能な前記車両の速度を推奨速度として算出する交差点通過判定部と、
    前記推奨速度を前記車両の運転者に報知する情報提供部と、
    を備えた運転支援装置であって、
    前記走行速度に基づいて、前記交差点情報を取得した時点からの前記車両の実際の走行距離を計測する走行距離計測部と、
    前記交差点情報および前記推奨速度に基づいて、前記車両が前記推奨速度で走行した場合の、前記交差点情報を取得した時点からの前記車両の予測走行距離を算出する走行距離予測部と、
    前記予測走行距離から前記走行距離を引いた第1走行距離差が、前記第1走行距離差の上限を定めた第1閾値を超えている場合には、前記車両が走行する道路に渋滞が発生していると判断する渋滞検出部と、
    を更に備え、
    前記交差点通過判定部は、前記交差点情報、前記走行速度、および前記走行距離に基づいて、前記1または2以上の交差点のうち少なくとも最初に接近する交差点に設置された前記交通信号機を青信号で通過可能な前記車両の速度を前記推奨速度として算出し、
    前記情報提供部は、前記渋滞検出部が渋滞の発生を検出した場合には、前記推奨速度の報知を終了し、
    前記渋滞検出部は、前記走行距離から前記予測走行距離を引いた第2走行距離差が、前記交差点情報のデータ異常に係る第2閾値を超えている場合には、前記交差点情報のデータ内容が異常であると判断し、
    前記情報提供部は、前記渋滞検出部が前記交差点情報の異常を検出した場合には、前記推奨速度の報知を終了する
    運転支援装置。
  2. 前記情報提供部は、前記渋滞検出部が渋滞の発生を検出した場合には、前記運転者に対して前記推奨速度の報知を終了する旨を報知する
    請求項1に記載の運転支援装置。
  3. 前記渋滞検出部は、渋滞の発生を検出した後も前記予測走行距離と前記走行距離との比較を継続し、前記第1走行距離差が、前記第1閾値以下となった場合には、渋滞が解消されたと判断し、
    前記情報提供部は、前記渋滞検出部が渋滞の解消を検出した場合には、前記推奨速度の報知を再開する
    請求項1または2に記載の運転支援装置。
  4. 前記情報提供部は、前記渋滞検出部が渋滞の解消を検出した場合には、前記運転者に対して前記推奨速度の報知を再開する旨を報知する
    請求項3に記載の運転支援装置。
  5. 前記情報提供部は、前記渋滞検出部が前記交差点情報の異常を検出した場合には、前記運転者に対して前記推奨速度の報知を終了する旨を報知する
    請求項1から請求項4までの何れか1項に記載の運転支援装置。
JP2014193412A 2014-09-24 2014-09-24 運転支援装置 Active JP5984154B2 (ja)

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