JP6422812B2 - Driving support device and driving support method - Google Patents
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Description
本発明は、自動車の運転支援を行う運転支援装置および運転支援方法に関する。 The present invention relates to a driving support apparatus and a driving support method that perform driving support of an automobile.
近年、自動車に搭載されたカメラまたはミリ波などのセンサを用いて、自律的に衝突を回避・軽減する衝突回避ブレーキ、または一定速度で走行するアダプティブクルーズコントロール(ACC:Adaptive Cruise Control)等の自律型の自動運転システムが普及してきている。しかし、自律型の自動運転システムは、センサの検知領域の制約によって、高速道路における合流または本線走行中の車線変更時に、見通し悪い場所(見通し外)の状況を検知することができないという問題があった。 In recent years, autonomous sensors such as collision avoidance brakes that autonomously avoid and reduce collisions, or adaptive cruise control (ACC) that runs at a constant speed, using cameras or millimeter wave sensors mounted on automobiles. Type automatic driving systems are becoming popular. However, the autonomous autonomous driving system has a problem in that it cannot detect a situation with a poor visibility (out of sight) when merging on a highway or changing lanes while traveling on the main line due to restrictions on the detection area of the sensor. It was.
上記の問題を解決するために、従来、高速道路の合流部または交差点等の見通しの悪い場所において、路側に設置したセンサが、車両に搭載されたセンサでは検知することができない場所の情報(状況)を検知して、検知した情報を無線通信によって車両に伝達するインフラ連携の車群交通流制御システムが開示されている(例えば、特許文献1参照)。 In order to solve the above-mentioned problems, information on locations where sensors installed on the roadside cannot be detected by sensors mounted on vehicles in places with poor visibility such as junctions or intersections on expressways ) And an infrastructure-linked vehicle group traffic flow control system that transmits the detected information to the vehicle by wireless communication is disclosed (for example, see Patent Document 1).
また、自動車専用道路における本線交通量および交通密度に基づいて目標速度を算出し、当該目標速度に基づいて車両の走行を制御する交通制御システムが開示されている(例えば、特許文献2参照)。 In addition, a traffic control system is disclosed that calculates a target speed based on the main line traffic volume and traffic density on an automobile-only road and controls vehicle travel based on the target speed (see, for example, Patent Document 2).
また、高速道路の合流地点において、本線の交通量に基づいて本線を走行する車両に対して車線変更または車線維持を案内する運転支援装置が開示されている(例えば、特許文献3参照)。 In addition, a driving support device that guides lane change or lane maintenance to a vehicle traveling on the main line based on the traffic on the main line at the junction of the highway is disclosed (for example, see Patent Document 3).
特許文献1では、合流する道路側にカメラ等の路側センサを設置して、当該路側センサによって本線を走行する各車両の位置および速度等の詳細な情報を通信で取得する必要がある。従って、路側に高精度かつ高価なセンサ、および通信エリアが広い通信機の設置が必要となり、これらのセンサおよび通信機を全ての道路に設置するにはコストがかかるため運用上の課題がある。
In
特許文献2では、交通容量を増加させるために、本線の交通量および交通密度に基づいて目標速度または目標車間を算出しているが、スムーズな合流や車線変更を実現する運転支援には適用することができない。
In
特許文献3では、本線の交通量に応じて、本線を走行する車両に対して車線変更または車線維持の案内を行っているが、本線に合流する車両または車線変更を行う車両に対して適切な運転支援を行うことができない。
In
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、低コストで適切な運転支援を行うことが可能な運転支援装置および運転支援方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a driving support device and a driving support method capable of performing appropriate driving support at low cost.
上記の課題を解決するために、本発明による運転支援装置は、自車両の運転を支援する運転支援装置であって、自車両が走行する道路上の自車両周辺の地点における車両の平均速度、平均車頭時間、平均車間距離、および交通密度を含む統計交通情報を取得する統計交通情報取得部と、統計交通情報取得部で取得された統計交通情報に基づいて、自車両の走行を自動で制御する自動運転モード、または自車両の走行を運転者が手動で制御する手動運転モードのいずれの運転モードで自車両の走行を制御するのかを判断し、自車両が自動運転モードで走行する際の速度、車間距離、および車頭時間を含む運転制御パラメータを設定する運転モード判断部と、自動運転モードにおいて、運転モード判断部で設定された運転制御パラメータに基づいて、自車両の走行を制御する車両走行制御部とを備える。 In order to solve the above problems, a driving support device according to the present invention is a driving support device that supports driving of the host vehicle, and is an average speed of the vehicle at a point around the host vehicle on the road on which the host vehicle travels, Statistical traffic information acquisition unit that acquires statistical traffic information including average vehicle head time, average inter-vehicle distance, and traffic density, and the driving of the host vehicle is automatically controlled based on the statistical traffic information acquired by the statistical traffic information acquisition unit To determine whether to control the driving of the host vehicle in the automatic driving mode or the driving mode in which the driver manually controls the driving of the host vehicle. Based on the operation control parameters set by the operation mode determination unit in the automatic operation mode and the operation mode determination unit that sets the operation control parameters including the speed, the inter-vehicle distance, and the vehicle head time , And a vehicle running controller for controlling the traveling of the vehicle.
また、本発明による運転支援方法は、自車両の運転を支援する運転支援方法であって、(a)自車両が走行する道路上の自車両周辺の地点における車両の平均速度、平均車頭時間、平均車間距離、および交通密度を含む統計交通情報を取得する工程と、(b)工程(a)で取得された統計交通情報に基づいて、自車両の走行を自動で制御する自動運転モード、または自車両の走行を運転者が手動で制御する手動運転モードのいずれの運転モードで自車両の走行を制御するのかを判断し、自車両が自動運転モードで走行する際の速度、車間距離、および車頭時間を含む運転制御パラメータを設定する工程と、(c)自動運転モードにおいて、工程(b)で設定された運転制御パラメータに基づいて、自車両の走行を制御する工程とを備える。 The driving support method according to the present invention is a driving support method for supporting driving of the host vehicle, wherein (a) an average speed of the vehicle at an area around the host vehicle on the road on which the host vehicle travels, an average head time, A step of acquiring statistical traffic information including average inter-vehicle distance and traffic density, and (b) an automatic driving mode for automatically controlling the traveling of the vehicle based on the statistical traffic information acquired in step (a), or It is determined whether the driving mode of the own vehicle is controlled in the manual driving mode in which the driver manually controls the driving of the own vehicle, the speed when the own vehicle runs in the automatic driving mode, the inter-vehicle distance, and A step of setting an operation control parameter including a vehicle head time; and (c) a step of controlling traveling of the host vehicle based on the operation control parameter set in step (b) in the automatic operation mode.
本発明によると、運転支援装置は、自車両の運転を支援する運転支援装置であって、自車両が走行する道路上の自車両周辺の地点における車両の平均速度、平均車頭時間、平均車間距離、および交通密度を含む統計交通情報を取得する統計交通情報取得部と、統計交通情報取得部で取得された統計交通情報に基づいて、自車両の走行を自動で制御する自動運転モード、または自車両の走行を運転者が手動で制御する手動運転モードのいずれの運転モードで自車両の走行を制御するのかを判断し、自車両が自動運転モードで走行する際の速度、車間距離、および車頭時間を含む運転制御パラメータを設定する運転モード判断部と、自動運転モードにおいて、運転モード判断部で設定された運転制御パラメータに基づいて、自車両の走行を制御する車両走行制御部とを備えるため、低コストで適切な運転支援を行うことが可能となる。 According to the present invention, the driving support device is a driving support device that supports driving of the host vehicle, and the average speed, the average head time, and the average inter-vehicle distance of the vehicle at points around the host vehicle on the road on which the host vehicle travels. A statistical traffic information acquisition unit that acquires statistical traffic information including traffic density, and an automatic driving mode that automatically controls driving of the vehicle based on the statistical traffic information acquired by the statistical traffic information acquisition unit, or Determines in which driving mode the manual driving mode, in which the driver manually controls the driving of the vehicle, controls the driving of the host vehicle, the speed when the host vehicle runs in the automatic driving mode, the inter-vehicle distance, and the vehicle head An operation mode determination unit that sets an operation control parameter including time, and controls driving of the host vehicle in the automatic operation mode based on the operation control parameter set by the operation mode determination unit. To provide a vehicle travel control unit, it is possible to perform appropriate driving assistance at a low cost.
また、運転支援方法は、自車両の運転を支援する運転支援方法であって、(a)自車両が走行する道路上の自車両周辺の地点における車両の平均速度、平均車頭時間、平均車間距離、および交通密度を含む統計交通情報を取得する工程と、(b)工程(a)で取得された統計交通情報に基づいて、自車両の走行を自動で制御する自動運転モード、または自車両の走行を運転者が手動で制御する手動運転モードのいずれの運転モードで自車両の走行を制御するのかを判断し、自車両が自動運転モードで走行する際の速度、車間距離、および車頭時間を含む運転制御パラメータを設定する工程と、(c)自動運転モードにおいて、工程(b)で設定された運転制御パラメータに基づいて、自車両の走行を制御する工程とを備えるため、低コストで適切な運転支援を行うことが可能となる。 The driving support method is a driving support method for supporting driving of the host vehicle, and (a) the average speed, the average head time, and the average inter-vehicle distance of the vehicle at points around the host vehicle on the road on which the host vehicle runs. And a step of acquiring statistical traffic information including traffic density, and (b) an automatic driving mode for automatically controlling the traveling of the host vehicle based on the statistical traffic information acquired in step (a), or Determine which driving mode is the manual driving mode, in which the driver manually controls driving, and determine the speed, inter-vehicle distance, and vehicle head time when the host vehicle runs in the automatic driving mode. Including a step of setting an operation control parameter including, and (c) a step of controlling the traveling of the host vehicle based on the operation control parameter set in step (b) in the automatic operation mode. It is possible to perform a switching operation support.
本発明の実施の形態について、図面に基づいて以下に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
<実施の形態>
<構成>
図1は、本発明の実施の形態による運転支援装置の構成の一例を示すブロック図である。なお、以下では、同一または対応する機能を有する構成要素には同一の符号を付している。
<Embodiment>
<Configuration>
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a configuration of a driving support apparatus according to an embodiment of the present invention. In the following, components having the same or corresponding functions are denoted by the same reference numerals.
図1に示すように、本実施の形態による運転支援装置は、路側センサ1と、中央管理サーバ2と、路側通信機3と、車両4とで構成されるシステムによって実現される。なお、図1では、路側センサ1、路側通信機3、および車両4の各々が複数設けられている場合について示しているが、路側センサ1、中央管理サーバ2、路側通信機3、車両4が各々1つ以上設けられていればよい。
As shown in FIG. 1, the driving support apparatus according to the present embodiment is realized by a system including a
路側センサ1は、道路を走行する車両の車間時間、速度等の走行車両情報をリアルタイムで検出する。ここで、路側センサ1は、例えば赤外線センサ、電波、感圧センサ等を用いて、車両の有無、車間時間等を算出するものであり、例えば既存の設備である車両感知器、ビーコン、ITS(Intelligent Transport System)スポット等が挙げられるが、これに限るものではない。また、走行車両情報は、上記の車間時間および速度の他に、車間距離、走行車線、車頭時間、車高等を含むが、これに限るものではない。
The
路側センサ1は、道路上に一定間隔で設置される。このとき、1つの路側センサ1によって全ての車線を走行する車両を検出するようにしてもよく、各車線に路側センサ1を設置し当該各路側センサ1によって各車線を走行する車両を検出するようにしてもよい。なお、本実施の形態では、路側センサ1が走行車両情報を検出する場合について説明するが、これに限るものではない。例えば、路側センサ1が、道路を走行する車両から自発的に通知される走行車両情報をプローブ情報として取得するようにしてもよい。
The
路側センサ1は、車間時間算出部10と、車両速度算出部11と、通信部12とを備えている。
The
車間時間算出部10は、路側センサ1の設置地点における車両の存在の有無の検出し、当該検出結果に基づいて、車両を検出する時間間隔を算出し、または車間距離から車間時間を算出する。なお、車間時間算出部10は、車両の存在の有無のみを検出し、中央管理サーバ2の情報処理部20で車間時間を算出するようにしてもよい。
The inter-vehicle
車両速度算出部11は、路側センサ1の設置地点における車両の存在の有無の検出し、当該検出結果に基づいて、路側センサ1の設置地点における車両の速度を算出する。
The vehicle
通信部12は、車間時間算出部10で算出された車間時間、および車両速度算出部11で算出された速度を含む走行車両情報を中央管理サーバ2に送信する。なお、通信部12は、走行車両情報とともに、路側センサ1の識別子、路側センサ1の設置位置、車間時間および車両の速度を算出した時刻等の情報を中央管理サーバ2に送信するようにしてもよい。また、路側センサ1の識別子および設置位置は、中央管理サーバ2が管理していてもよい。
The
車間時間算出部10および車両速度算出部11は、リアルタイムで算出した車間時間および車両速度の情報を、算出した時刻とともに管理し、予め定められた時間内における分布として管理し、または過去に算出した車間時間および車両速度を管理しており、管理している情報は通信部12から中央管理サーバ2に送信される。なお、通信部12から中央管理サーバ2に情報を送信する周期は、例えば100ms、1分、または数分等、予め定められた周期であってもよい。また、通信部12は、中央管理サーバ2からの要求に応じて情報を送信するようにしてもよい。
The inter-vehicle
中央管理サーバ2は、複数の路側センサ1から受信した走行車両情報等に基づいて、道路における予め定められた地点または予め定められた区間の交通量、交通密度、平均走行速度、平均車間距離、平均交通密度、平均車頭時間、および平均車間時間を算出する。また、算出した各情報に基づいて、走行速度の分布、車間距離の分布、車間時間の分布、および交通密度の分布を作成して蓄積する。中央管理サーバ2は、計算機サーバであり、複数の路側センサ1を管理している。
Based on the traveling vehicle information received from the plurality of
以下では、交通量、交通密度、平均速度、平均車間距離、平均交通密度、平均車頭時間、走行速度の分布、車間距離の分布、および交通密度の分布を総称して統計交通情報という。なお、統計交通情報は、上記の各情報に限るものではなく、他の情報を含んでもよい。 Hereinafter, the traffic volume, traffic density, average speed, average inter-vehicle distance, average traffic density, average head time, travel speed distribution, inter-vehicle distance distribution, and traffic density distribution are collectively referred to as statistical traffic information. The statistical traffic information is not limited to the above information, but may include other information.
中央管理サーバ2は、情報処理部20と、情報格納部21と、通信部22とを備えている。
The
情報処理部20は、路側センサ1で算出された速度および車間時間に基づいて、車間距離および車頭時間を算出し、予め定められた時間内における平均走行速度、平均車間時間、平均車間距離、および平均車頭時間を算出する。なお、情報処理部20は、一の路側センサ1ごとに上記の処理を行ってもよく、予め定められた区間内に設置された複数の路側センサ1ごとに上記の処理を行ってもよい。ここで、予め定められた時間とは、例えば1分間、1時間、24時間、1月間、1年間等が挙げられるが、これらに限るものではない。また、予め定められた区間とは、例えば100m、1km、10km等が挙げられるが、これらに限るものではない。
The
また、情報処理部20は、予め定められた時間内における走行速度の分布、車間距離の分布、および車間時間の分布を作成する。なお、情報処理部20は、複数の路側センサ1から受信した走行車両情報等に基づいて、路側通信機3の設置位置における分布を予測してもよい。ここで、分布とは、予め定められた範囲を有するヒストグラムであってもよく、時系列に対する実測値の推移であってもよいが、これらに限るものではない。
In addition, the
情報格納部21は、路側センサ1から受信した走行車両情報等、および情報処理部20で算出された統計交通情報を格納する。また、情報格納部21は、路側センサ1の設置位置、設置されている区間、および識別子等の情報を管理し、路側通信機3の設置位置、設置されている区間、および識別子等の情報を管理し、道路の合流地点および分流地点を含む道路の形状に関する情報を管理している。
The
通信部22は、路側センサ1から送信された走行車両情報等を受信し、情報処理部20で算出された統計交通情報を路側通信機3に送信し、情報格納部21に格納されている走行車両情報および統計交通情報等を路側通信機3に送信する。なお、通信部22は、路側通信機3の識別子および設置位置と、路側センサ1の識別子および設置位置とを考慮して、路側通信機3の設置位置よりも手前(車両の進行方向の上流側)の区間における交通統計情報を路側通信機3に送信してもよく、路側通信機3の設置位置の前後の区間における交通統計情報を路側通信機3に送信してもよい。
The
路側センサ1の通信部12、中央管理サーバ2の通信部22、および路側通信機3の通信部30(後述する)の各々は、イーサネット(登録商標)または光ファイバ等の有線で通信可能に接続されてもよく、LTE(Long Term Evolution)またはWiFi等の無線で通信可能に接続されてもよいが、これらに限るものではない。
The
路側通信機3において、通信部30は、中央管理サーバ2から受信した予め定められた道路における統計交通情報を車両4に送信する。また、通信部30は、車両4から車両情報を受信し、当該車両情報を中央管理サーバ2に送信する。ここで、車両情報は、車両の識別子、位置、速度、加速度、ドライバー特性、運転モード、および運転制御パラメータ等を含むが、これらの情報に限るものではない。なお、路側通信機3および中央管理サーバ2は、一体化(共通化)することによって実現してもよい。また、路側通信機3は、中央管理サーバ2から受信した情報と、路側通信機3の設置位置とを考慮して、車両4に送信する統計交通情報に含まれる各情報を取捨選択してもよい。
In the
なお、路側通信機3と車両4との間における通信媒体としては、DSRC(Dedicated Short Range Communication)通信機、WiFi、LTE等が挙げられるが、これに限るものではない。
Note that examples of the communication medium between the
本実施の形態による車両4は、合流地点において道路の本線を走行する車両、および合流地点において道路の本線に合流する車両のことをいう。また、車両4は、自動運転システムによって自律的に走行する車両、運転者によって手動で運転される車両、または自動運転システムによってアクセル、ブレーキ、およびハンドル等の一部の運転操作のみ自律的に制御される車両を含むが、これに限るものではない。
The
車両4は、路側通信機3から受信した統計交通情報に基づいて、運転モードの判断、自動運転モード時における運転制御パラメータの設定、合流するか否かの判断、合流時の速度の判断、および合流するタイミングの判断等を行う。なお、以下では、説明の主体となる車両(車両4B)を自車両といい、自車両以外の車両(車両4A,4C)を他車両という。また、特に自車両周辺に存在する他車両のことを周辺車両という場合がある。また、自車両と他車両との区別がない場合は、単に車両4という。
Based on the statistical traffic information received from the
車両4は、カメラまたはミリ波などのセンサを搭載しており、当該センサを用いて自律的に走行する自動運転を行うことができる。また、車両4は、路側通信機3から受信した情報に基づいて、自動運転による合流を行い、または自動運転を解除して運転者に対して手動で運転する旨の通知を行う。また、車両4は、自車両の速度、位置、および識別子等を含む車両情報を路側通信機3に送信する。
The
車両4は、通信部40と、周辺検出部41と、車両情報取得部42と、周辺環境認識部43と、運転モード判断部44と、車両行動判断部45と、車両制御部46と、通知部47とを備えている。
The
通信部40は、路側通信機3から統計交通情報を受信し、車両4の位置、速度、および識別子等を含む車両情報を路側通信機3に送信する。なお、通信部40は、自車両の周辺を走行する周辺車両と直接通信して、互いの位置、速度、および識別子等を送受信してもよい。また、通信部40は、無線通信を行い、車両専用のDSRCまたは802.11p等の通信媒体を利用してもよく、LTEまたはWiFi等の通信媒体を利用してもよい。このように、通信部40は、自車両が走行する道路上の自車両周辺の地点における車両の平均速度、平均車頭時間、平均車間距離、および交通密度を含む統計交通情報を取得する統計交通情報取得部としての機能を有する。
The
周辺検出部41は、カメラ、ミリ波、またはレーザレーダ等のセンサであり、自車両の周辺を走行する周辺車両、道路の白線、自車両の周辺に存在する壁または障害物等を検出する。また、周辺検出部41は、周辺車両または障害物との相対距離、相対速度、相対位置も検出し、検出した各情報は検出情報として周辺環境認識部43に出力する。
The surrounding detection unit 41 is a sensor such as a camera, a millimeter wave, or a laser radar, and detects surrounding vehicles traveling around the host vehicle, road white lines, walls or obstacles existing around the host vehicle, and the like. Further, the surrounding detection unit 41 also detects a relative distance, a relative speed, and a relative position with respect to a surrounding vehicle or an obstacle, and outputs each detected information to the surrounding
車両情報取得部42は、自車両の位置、速度、および識別子等を含む車両情報を取得する。例えば、自車両の位置はGPS(Global Positioning System)によって取得し、自車両の速度は速度センサによって取得する。
The vehicle
周辺環境認識部43は、周辺検出部41で検出された周辺車両または障害物等の情報と、通信部40が周辺車両と通信した場合における当該周辺車両から受信した周辺車両の情報と、予め内部で管理している地図情報等に基づいて、自車両が走行可能な領域(走行可能領域)を認識する。また、周辺環境認識部43は、走行可能領域の情報、周辺検出部41で検出された情報、および通信部40が受信した情報を運転モード判断部44および車両行動判断部45に出力する。なお、地図情報は、車両4が保持していてもよく、外部から取得するようにしてもよい。
The surrounding
運転モード判断部44は、周辺環境認識部43で認識された走行可能領域と、通信部40が路側通信機3から受信した統計交通情報とに基づいて、自車両の本線への合流または車線変更の可否を判断する。また、運転モード判断部44は、自車両の前方および後方の交通情報、および走行中の道路属性等に基づいて、自動運転モードまたは手動運転モードのいずれかの運転モードへの切り替え、自動運転モード時における走行速度および車間距離等の運転制御パラメータの設定を行う。ここで、運転制御パラメータとしては、自動運転モード時に制御される目標速度、目標車間距離、目標車頭時間、ギア、最高速度、加減速度等が挙げられるが、これらに限るものではない。また、自動運転モードとは自車両の走行を自動的に制御する運転モードのことをいい、手動運転モードとは自車両の走行を運転者が手動で制御する運転モードのことをいう。
The driving
運転モード判断部44は、自車両の本線への合流または車線変更が可能と判断した場合は、車両行動判断部45に対して合流または車線変更の計画を作成するよう依頼する。一方、運転モード判断部44は、自車両の本線への合流または車線変更が不可能と判断した場合は、運転者が自ら運転するように通知部47を介して通知する。また、運転モード判断部44は、合流または車線変更する際に、周辺検出部41で検出された自車両の前後に存在する周辺車両との相対距離および相対速度に基づいて合流または車線変更の可否を判断する。
When the driving
車両行動判断部45は、周辺環境認識部43で認識された情報に基づいて、自車両が自律的に走行する経路を判断し、または緊急的に停止する判断を行う。また、車両行動判断部45は、運転モード判断部44が自動運転モードで合流または車線変更すると判断した場合において、合流または車線変更を行う際の走行経路および走行速度を計画し、運転モード判断部44で設定された運転制御パラメータで走行するように制御する。車両行動判断部45で計画された走行経路および走行速度(走行計画)は、車両制御部46に出力される。
Based on the information recognized by the surrounding
車両制御部46は、車両行動判断部45から入力された走行計画に基づいて、車両4のアクセル、ステアリング、ブレーキ、およびギア等を制御する。すなわち、車両制御部46は、運転モード判断部44で設定された運転制御パラメータに基づいて、自車両の走行を制御する車両走行制御部としての機能を有している。また、車両制御部46は、運転者が自ら運転する旨を運転モード判断部44が要求している(運転者に対して操作委譲を要求している)場合において、予め定められた時間内に運転者が操作しなければ、車両4を停止するように制御する。
The
通知部47は、運転モード判断部44で判断された運転モードと、合流または車線変更の可否とに基づいて、運転者に対して音声、画像、振動等によって通知する。ここで、通知方法は、音声、画像、振動に限らず、シートベルトの締め付け、ハンドルの振動、座席の振動等であってもよい。
The
図2は、運転支援装置におけるソフトウェア機能に対応するハードウェア構成の一例を示す図である。 FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration corresponding to a software function in the driving support device.
路側センサ1において、車間時間算出部10、車両速度算出部11、および通信部12の各々は、例えば図2のプロセッサ5がメモリ6等に記憶されたプログラムを実行することにより、当該プロセッサ5の機能として実現される。ただし、これらは、例えば複数のプロセッサ5が連携して実現されてもよい。
In the
中央管理サーバ2において、情報処理部20および通信部22の各々は、例えば図2のプロセッサ5がメモリ6等に記憶されたプログラムを実行することにより、当該プロセッサ5の機能として実現される。ただし、これらは、例えば複数のプロセッサ5が連携して実現されてもよい。
In the
路側通信機3において、通信部30は、例えば図2のプロセッサ5がメモリ6等に記憶されたプログラムを実行することにより、当該プロセッサ5の機能として実現される。ただし、これらは、例えば複数のプロセッサ5が連携して実現されてもよい。
In the
車両4において、通信部40、周辺検出部41、車両情報取得部42、周辺環境認識部43、運転モード判断部44、車両行動判断部45、および車両制御部46の各々は、例えば図2のプロセッサ5がメモリ6等に記憶されたプログラムを実行することにより、当該プロセッサ5の機能として実現される。ただし、これらは、例えば複数のプロセッサ5が連携して実現されてもよい。
In the
<動作>
本実施の形態による運転支援装置の全体的な動作について、図3〜6を用いて説明する。なお、図3では路側センサ1A〜1F、図4〜6では路側センサ1A,1Bを示しているが、これに限るものではなく、自車両の前方および後方に設置された複数の路側センサ1で検出して算出された情報を扱う。
<Operation>
The overall operation of the driving support apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 3 shows the
図3〜6に示すように、道路上に設置される複数の路側センサ1は、道路を走行する車両4(図3では車両4A,4B、図4〜6では車両4A)の速度、車間距離、車頭時間、車両4の存在の有無等を車線ごとに検出して算出する。そして、路側センサ1は、算出した走行車両情報等を中央管理サーバ2に送信する。
As shown in FIGS. 3 to 6, a plurality of
中央管理サーバ2は、複数の路側センサ1から収集した走行車両情報について、車線ごと、または道路ごとに統計処理を行い、予め定められた区間における平均速度、平均交通密度、平均交通量、およびこれらの分布を含む統計交通情報を算出する。そして、中央管理サーバ2は、算出した統計交通情報を、路側通信機3を介して車両4に送信する。
The
車両4は、自車両の位置の前方または後方の区間における平均速度、平均交通密度、および平均交通量を受信して交通状況を予測し、当該予測に基づいて、運転モードの切り替えの判断、または自動運転モード時の運転制御パラメータの設定を行う。また、車両4は、運転モードの情報を車両行動判断部45または通知部47に出力する。
The
次に、各交通状況に応じた運転支援装置の動作について説明する。 Next, the operation of the driving support device according to each traffic situation will be described.
図3は、車両4Bが、車両4Aが走行している車線に車線変更する場合における運転支援装置の動作の一例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the operation of the driving support device when the
図3に示すように、車両4Aおよび車両4Bは、各車両4A,4Bの前方および後方の統計交通情報を路側通信機3から受信しながら、互いに隣接する車線を走行している。そして、各車両4A,4Bは、自車両周辺の地点における平均速度、平均交通密度、及び平均交通量に基づいて、運転モードの切り替え、または運転制御パラメータの設定を行う。
As shown in FIG. 3, the
図4は、道路の本線が自由流である場合における運転支援装置の動作の一例を示す図である。図5は、道路の本線が飽和交通流の場合における運転支援装置の動作の一例を示す図である。図6は、道路の本線が渋滞流の場合における運転支援装置の動作の一例を示す図である。なお、図4〜6において、車両4Aは道路の本線を走行し、車両4Bは本線に合流しようとしているものとする。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the operation of the driving support apparatus when the main road is a free stream. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the operation of the driving support apparatus when the main road is a saturated traffic flow. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the operation of the driving support apparatus when the main road is a traffic jam. 4 to 6, it is assumed that the
図4〜6に示すように、中央管理サーバ2は、路側センサ1A,1Bで検出し算出された走行車両情報に基づいて、合流地点の後方(下流)における統計交通情報を算出し、路側通信機3を介して車両4Bに送信する。車両4Bは、路側通信機3から受信した統計交通情報に基づいて、運転モードの切り替え、または運転制御パラメータの設定を行い、道路の本線への合流を行う。
As shown in FIGS. 4 to 6, the
図4において、車両4Bは、路側通信機3から受信した統計交通情報に基づいて、本線が自由流であると判断する。そして、車両4Bは、運転モードを自由流に対応する自動運転モードに設定し、統計交通情報に基づいて運転制御パラメータを設定する(t=T1)。次に、車両4Bは、本線における合流地点に最も近い車線の平均速度となるまで加速し(t=T2)、合流区間において周辺検出部41の検出結果に基づいて本線における合流地点に最も近い車線を走行する周辺車両との相対距離が予め定められた距離以上確保することができれば合流を行う(t=T3)。このとき、本線を走行する周辺車両との相対距離が近い場合は合流せず、当該周辺車両が合流地点を通過した後に合流する。
In FIG. 4, the
図5において、車両4Bは、路側通信機3から受信した統計交通情報に基づいて、本線の交通量が比較的多く、かつ本線の合流地点における平均速度が速い飽和交通流であると判断する。そして、車両4Bは、運転モードをやや混雑した交通量に対応する手動運転モードに設定し(t=T1)、その旨を運転者に通知部47で通知する(t=T2)。なお、合流区間において運転者が運転操作を行わない場合は停止する(t=T3)。
In FIG. 5, the
図6において、車両4Bは、路側通信機3から受信した統計交通情報に基づいて、本線が渋滞している渋滞流であると判断する。そして、車両4Bは、運転モードを渋滞流に対応する自動運転モードに設定し、統計交通情報に基づいて運転制御パラメータを設定する(t=T1)。次に、車両4Bは、加速せずに合流区間まで走行する(t=T2)。合流区間において低速走行しながら合流させてくれる他車両を待ち、合流させてくれる他車両があった場合は、周辺検出部41の検出結果に基づいて他車両(周辺車両)との相対距離が予め定められて距離以上であり、かつ周辺車両との相対位置が接近していなければ合流する。
In FIG. 6, the
上記より、図4〜6における車両4Bは、本線の交通状況(統計交通情報)に基づいて、運転モードの判断を行い、また運転制御パラメータの設定を行う。すなわち、車両4Bは、本線の交通状況に応じた運転モードで走行(合流または車線変更)することができる。
From the above, the
次に、中央管理サーバ2の動作について説明する。
Next, the operation of the
図7は、中央管理サーバ2における情報処理の一例を示す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of information processing in the
中央管理サーバ2の情報処理部20は、道路に設置された複数の路側センサ1の識別子および設置位置を管理しており、路側センサ1から受信した車両の存在の有無、車速V、車頭時間hに基づいて、平均速度V_ave、平均車頭時間t_ave、平均交通密度q_ave、平均交通量Q_ave、平均交通量率q_aveを算出する。
The
なお、平均交通密度は、路側センサ1の設置位置において測定時間内に存在する車両台数に基づいて算出してもよく、予め定められた区間内に存在する車両台数に基づいて算出してもよい。
The average traffic density may be calculated based on the number of vehicles existing within the measurement time at the installation position of the
また、路側センサ1の設置位置に基づいて、予め定められた位置または区間における平均速度、交通密度、および交通量を予測してもよい。また、前方(下流)および後方(上流)に設置された路側センサ1で検出された各値に基づいて、車両4の速度、交通密度、および交通量を関数として算出して、予め定められた位置における速度、交通密度、および交通量を算出してもよい。
Moreover, based on the installation position of the
図7の例では、情報処理部20は、路側センサ1における時系列に対する車速および車頭時間の値に基づいて、平均値以外にも、2つの路側センサ1の値から2次関数として算出してもよく、3つ以上の路側センサ1の値から2次関数または3次関数として算出してもよい。関数として算出することによって、予め定められて位置における値の演算を容易にすることができる。なお、図7の縦軸は、平均速度、交通密度、または交通量のいずれであってもよい。
In the example of FIG. 7, the
次に、車両4の動作について、図8〜20を用いて説明する。
Next, operation | movement of the
車両4は、周辺検出部41、および通信部40による周辺車両との通信に基づいて、自律的に走行可能な領域(走行可能領域)を判断しながら走行する。また、車両4は、中央管理サーバ2から受信した統計交通情報に基づいて、運転モードの切り替え、自動運転モードを複数段階に切り替え、自動運転モード時の運転制御パラメータの設定を行う。
The
具体的には、車両4は、合流地点または車線変更地点の前方の数か所における統計交通情報と、後方の数か所における統計交通情報との違い、または車線ごとの統計交通情報の違いに基づいて、運転モードの判断または運転制御パラメータの設定を行う。
Specifically, the
図8,9は、自車両が走行している地点の前後に設置された路側センサ1で算出された走行車両情報に基づいて、自車両の運転制御パラメータに含まれる走行速度V、車間距離、および車頭時間を設定する場合の一例を示している。
8 and 9 are based on the traveling vehicle information calculated by the
図8,9では、自車両の位置に対する、中央管理サーバ2で算出された平均速度、平均車間距離、および平均車頭時間の関係を示している。特に、図8では、自車両が現在走行している位置よりも前方地点および後方地点の2箇所を考慮した例を示している。また、図9では、自車両が現在走行している位置よりも前方地点および後方地点における複数個所を考慮した例を示している。
8 and 9 show the relationship between the average speed, the average inter-vehicle distance, and the average vehicle head time calculated by the
図8,9に示すように、前方地点および後方地点における速度、車間距離、および車頭時間と、自車両で設定した運転制御パラメータに含まれる走行速度、車間距離、および車頭時間とを比較し、両者の差分に応じて運転制御パラメータを設定(変更)する。なお、運転制御パラメータは、前方地点と後方地点との大小関係に基づいて設定してもよく、前方地点と後方地点との中間値または近似値を採用してもよく、これらに限るものではない。また、運転制御パラメータを設定するタイミングは、周期的に判断してもよく、路側通信機3から統計交通情報を受信するたびに判断してもよく、任意のタイミングで判断してもよい。
As shown in FIGS. 8 and 9, the speed, the inter-vehicle distance, and the vehicle head time at the front point and the rear point are compared with the travel speed, the inter-vehicle distance, and the vehicle head time included in the operation control parameters set in the host vehicle. The operation control parameter is set (changed) according to the difference between the two. The operation control parameter may be set based on the magnitude relationship between the front point and the rear point, may adopt an intermediate value or an approximate value between the front point and the rear point, and is not limited thereto. . Moreover, the timing which sets a driving control parameter may be judged periodically, may be judged whenever statistical traffic information is received from the
図8,9において、例えば、前方地点における平均車間距離が自車両よりも大きく、かつ後方地点における平均車間距離が自車両と同程度である場合は、運転制御パラメータの車間距離を少し大きい値に設定する。ただし、自車両が自動運転モードである場合において、基本的に安全を確保する走行となるため、例えば運転制御パラメータとして設定しようとする値が法定速度以上または平均車間距離よりも短すぎる場合は、その値は運転制御パラメータとして設定せずに、予め設定しておいた最小値および最大値の範囲内の値で設定する。 8 and 9, for example, when the average inter-vehicle distance at the front point is larger than that of the own vehicle and the average inter-vehicle distance at the rear point is about the same as that of the own vehicle, the inter-vehicle distance of the driving control parameter is set to a slightly larger value. Set. However, in the case where the host vehicle is in the automatic driving mode, it is basically traveling to ensure safety.For example, when the value to be set as the driving control parameter is equal to or higher than the legal speed or shorter than the average inter-vehicle distance, The value is not set as an operation control parameter, but is set with a value within the range of a preset minimum value and maximum value.
なお、図8,9では、前方および後方における速度、車間距離、および車頭時間の値が、自車両と同程度の値、大きい値(+)、小さい値(−)の3つに分類した例を示しているが、これに限るものではなく、より詳細に分類してもよい。 In FIGS. 8 and 9, the values of the speed in front and rear, the inter-vehicle distance, and the vehicle head time are classified into three values of the same level as the host vehicle, a large value (+), and a small value (−). However, the present invention is not limited to this, and may be classified in more detail.
図10は、各自動運転モードと速度、車間距離、および車頭時間との関係の一例を示す図である。なお、車両4は、通常、周辺車両の影響を受けずに走行する自由走行、および前方車両(先行車両)に追従して走行する追従走行を行う通常モードの場合において、デフォルトの速度(V_default)、車間距離(D_default)、および車頭時間(T_default)に従って走行することを基本としている。
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the relationship between each automatic driving mode and the speed, the inter-vehicle distance, and the vehicle head time. Note that the
図10では、交通状況が「渋滞」、「混雑」、「少し混雑」、および「空いている」と判断できる各モード(モードA〜D)と、交通状況に応じて動的に対応することができる「交通適応」のモード(モードE)との5つのモードを示している。 In FIG. 10, each mode (modes A to D) in which the traffic situation can be determined as “congested”, “crowded”, “slightly crowded”, and “vacant”, and dynamically correspond to the traffic situation. 5 modes, which are “traffic adaptation” modes (mode E) capable of
各モードにおいて設定する速度、車間距離、および車頭時間は、デフォルトの速度(V_default)、車間距離(D_default)、および車頭時間(T_default)を基準として、交通状況に応じて各パラメータを増減させる。速度については、追従走行するため、例えば、前方の車両の速度(V_front)に合わせる、または平均速度(V_ave)に合わせる。車間距離については、例えば、混雑時には狭くし、自由走行時には広くし、または平均車間距離(D_ave)に合わせる。なお、モードEの場合は、前方および後方における各値に基づいて、動的に設定してもよい。 The speed, the inter-vehicle distance, and the vehicle head time set in each mode are increased or decreased according to the traffic conditions with the default speed (V_default), the inter-vehicle distance (D_default), and the vehicle head time (T_default) as references. In order to follow the speed, for example, the speed is adjusted to the speed of the vehicle ahead (V_front) or to the average speed (V_ave). The inter-vehicle distance is, for example, narrowed when congested, widened during free running, or matched to the average inter-vehicle distance (D_ave). In the case of mode E, it may be set dynamically based on the values at the front and rear.
なお、図10では、5つのモードを定義しているが、モードをさらに細分化して定義してもよく、複数のモードを包含した数モードを定義してもよく、これらに限るものではない。また、図10では、渋滞、混雑等の抽象的な表現をしているが、具体的な交通量Q、速度V、および交通密度kで表現してもよい。 In FIG. 10, five modes are defined. However, the modes may be further subdivided and defined, and a number of modes including a plurality of modes may be defined, and the present invention is not limited to these. In FIG. 10, abstract expressions such as traffic congestion and congestion are shown, but specific expressions such as traffic volume Q, speed V, and traffic density k may also be used.
図11は、各自動運転モードと相対速度および相対距離との関係の一例を示す図である。図11に示す相対速度および相対距離は、合流または車線変更の判断に用いられる。なお、図11に示す各モードは、図10に示す各モードと同様である。 FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the relationship between each automatic operation mode, the relative speed, and the relative distance. The relative speed and the relative distance shown in FIG. 11 are used for determination of merging or lane change. Each mode shown in FIG. 11 is the same as each mode shown in FIG.
図11に示すように、各モードで設定される相対速度および相対距離は、デフォルトの相対速度(<Vth)、デフォルトの前方車両との相対距離(Df_default)、およびデフォルトの後方車両との相対距離(Db_default)を基準として、交通状況に応じて各パラメータを増減させる。 As shown in FIG. 11, the relative speed and relative distance set in each mode are the default relative speed (<Vth), the default relative distance to the preceding vehicle (Df_default), and the default relative distance to the rear vehicle. With (Db_default) as a reference, each parameter is increased or decreased according to the traffic situation.
図12は、交通密度と平均速度との関係の一例を示す図である。図13は、交通量と平均速度との関係の一例を示す図である。 FIG. 12 is a diagram illustrating an example of the relationship between traffic density and average speed. FIG. 13 is a diagram illustrating an example of the relationship between the traffic volume and the average speed.
例えば、図12において、交通密度が低く平均速度が速い場合は、速度および車間距離を広めにしたモードDとする。また、交通密度が大きく平均速度が遅い場合は、モードAとする。 For example, in FIG. 12, when the traffic density is low and the average speed is high, the mode D is set so that the speed and the inter-vehicle distance are increased. When the traffic density is large and the average speed is slow, mode A is set.
車線ごとの統計交通情報の違いについては、車両4が合流する場合には、合流する車線の統計交通情報に重みづけを行い、運転モードの判断または運転制御パラメータの設定を行う。また、車両4が車線変更する場合には、変更先となる車線の統計交通情報に重みづけを行い、運転モードの判断または運転制御パラメータの設定を行う。
Regarding the difference in the statistical traffic information for each lane, when the
また、車両4は、前方地点と後方地点との間で統計交通情報の差分が大きい場合には、交通状況を予測して運転モードの判断および運転制御パラメータの設定を行う。例えば、自車両の前方が空いていて後方が混んでいる場合において、合流地点は混在していると予測して、後方の統計交通情報に合わせた運転モードの判断および運転制御パラメータの設定を行う。一方、自車両の前方が混んでいて後方が空いている場合において、前方から混雑が始まっていると予測して、前方の統計交通情報と後方の統計交通情報との中間値に合わせた運転モードの判断および運転制御パラメータの設定を行う。これにより、前方および後方の交通状況を考慮した運転モードの判断および運転制御パラメータの設定を行うことができる。
Further, when the difference in statistical traffic information between the front point and the rear point is large, the
また、車両4は、路側通信機3から受信した統計交通情報に分布に関する情報が含まれている場合は、予め定められた地点における速度または車頭時間を算出することができるため、合流地点までの位置関係および距離に基づいて、合流地点における速度または車頭時間の変化を予測することができる。
Moreover, since the
また、交通密度が高くなる、または交通量が多くなると渋滞状況となるため、合流または車線変更を行うためには、周辺車両が合流または車線変更させてくれる意志があるか否か等を考慮して走行する必要がある。このような場合は、車間距離および車頭時間を短く設定して走行し、合流または車線変更を行う意志を示すウィンカー表示を行い、周辺車両との相対距離および相対速度に基づいてゆっくりと合流または車線変更を行うように設定する。または、手動運転モードにして運転者が手動で運転するように運転者に対して通知する。 In addition, traffic density increases or traffic volume increases, resulting in traffic jams.Confluence or lane change is considered in consideration of whether or not surrounding vehicles are willing to join or change lanes. Need to travel. In such a case, set the inter-vehicle distance and the head time short and run, display a blinker indicating the willingness to merge or change lanes, and slowly merge or lane based on the relative distance and relative speed with the surrounding vehicles. Set to make changes. Alternatively, the driver is notified so that the driver manually operates in the manual operation mode.
図14〜16は、予め定められた地点における車間距離の分布の一例を示す図である。図14は、車間距離が狭い車両4の台数が多い場合を示している。図15は、車間距離が広い車両4の台数が多い場合を示している。図16は、車間距離が狭い車両4の台数と車間距離が広い車両4の台数とが同程度である場合を示している。なお、図14と図16、および図15と図16において、平均車間距離は同じであるものとする。また、図17は、前方車両および後方車両との車間距離の関係と、図14〜16に示す車間距離の分布との関係の一例を示す図である。
14-16 is a figure which shows an example of distribution of the distance between vehicles in a predetermined point. FIG. 14 shows a case where the number of
車両4の運転モード判断部44は、当該車両4から最も近い路側センサ1で算出された走行車両情報に基づいて算出された統計交通情報に含まれる車間距離の分布が、図14〜16のいずれかである場合において、合流区間で周辺検出部41が検出した前方車両および後方車両との相対距離と、統計交通情報に含まれる車間距離の分布とを比較する。そして、前方車両との相対距離、後方車両との相対距離、および平均車間距離に基づいて、前方車両と後方車両との間に入るか、後方車両の後ろに入るかの判断を行い、運転モードの判断を行う。
The driving
図17に示すように、例えば、前方車両との車間距離が、後方車両との車間距離よりも大きい場合において、図14に示す分布では車間距離が狭い確率が高いため、後方車両が通過した後に合流または車線変更を行う。 As shown in FIG. 17, for example, when the inter-vehicle distance with the preceding vehicle is greater than the inter-vehicle distance with the rear vehicle, the distribution shown in FIG. Merge or change lanes.
なお、図14〜16は、車間距離の分布の一例を示したものであり、平均車間距離も考慮してより詳細に判断してもよく、これらに限るものではない。また、図14〜16では、車間距離の分布の一例を示しているが、速度の分布、車頭時間の分布、または交通密度の分布等を利用して、上記と同様に合流および車線変更の判断を行ってもよい。 14 to 16 show an example of the distribution of the inter-vehicle distance, and may be determined in more detail in consideration of the average inter-vehicle distance, and are not limited thereto. 14 to 16 show an example of the distribution of the inter-vehicle distance, but the determination of the merging and the lane change is made in the same manner as described above using the speed distribution, the vehicle head time distribution, or the traffic density distribution. May be performed.
図18は、合流時に存在する前後の車両との位置関係の一例を示す図である。 FIG. 18 is a diagram illustrating an example of a positional relationship with the vehicles before and after existing at the time of merging.
図18に示すように、車両4Bは、周辺検出部41によって、合流しようとする本線の車線を走行する前方車両4Cとの相対距離Dfおよび相対速度Vfと、後方車両4Aとの相対距離Drおよび相対速度Vrを算出する。
As shown in FIG. 18, the
なお、図18では、車両4Bの前方端部を起点として前方車両4Cとの相対距離Dfを算出し、車両4Bの後方端部を起点として後方車両4Aとの相対距離Drを算出しているが、これに限るものではない。相対距離を算出する際の起点は、例えば車両4Bの中心であってもよい。
In FIG. 18, the relative distance Df from the front vehicle 4C is calculated from the front end of the
図19は、平均車間距離および相対距離を用いて運転モードを判断する一例を示す図である。具体的には、自車両が合流または車線変更するときに、合流先の本線または変更先の車線に前方車両および後方車両が存在する場合において、周辺検出部41で検出して算出された前方車両および後方車両との相対距離Df,Drと、中央管理サーバ2から受信した平均車間距離D_aveとの大小関係に応じて運転モードを切り替える一例を示している。
FIG. 19 is a diagram illustrating an example of determining the operation mode using the average inter-vehicle distance and the relative distance. Specifically, when the host vehicle merges or changes lanes, the forward vehicle detected and calculated by the periphery detection unit 41 when there is a forward vehicle and a rear vehicle on the main line to be merged or the lane to be changed An example in which the operation mode is switched according to the magnitude relationship between the relative distances Df and Dr with the rear vehicle and the average inter-vehicle distance D_ave received from the
図19において、(1)〜(3)は自動運転モードで走行し、(4)は手動運転モードで走行する例を示している。 19, (1) to (3) run in the automatic operation mode, and (4) shows an example of running in the manual operation mode.
例えば、(1)では、自車両と前方車両および後方車両との相対距離Df,Drが、平均車間距離D_ave以上であるため、自車両は平均速度V_aveで走行しながら合流または車線変更する。 For example, in (1), since the relative distances Df and Dr between the host vehicle, the front vehicle, and the rear vehicle are equal to or greater than the average inter-vehicle distance D_ave, the host vehicle merges or changes lanes while traveling at the average speed V_ave.
(2)では、自車両と前方車両との相対距離Dfが平均車間距離D_ave以下であるが、自車両と後方車両との相対距離Drが平均車間距離D_ave以上である(後方車両との車間距離が十分ある)ため、自車両は平均速度V_aveで走行しながら合流または車線変更する。このとき、自車両は、前方車両と同じ速度で走行しながら合流または車線変更してもよい。 In (2), the relative distance Df between the host vehicle and the preceding vehicle is equal to or less than the average inter-vehicle distance D_ave, but the relative distance Dr between the host vehicle and the rear vehicle is equal to or greater than the average inter-vehicle distance D_ave (the inter-vehicle distance from the rear vehicle). Therefore, the host vehicle joins or changes lanes while traveling at the average speed V_ave. At this time, the host vehicle may join or change lanes while traveling at the same speed as the preceding vehicle.
(3)では、自車両と後方車両との相対距離Drが平均車間距離D_ave以下であるが、自車両と前方車両との相対距離Dfが平均車間距離D_ave以上である(前方車両との車間距離が十分ある)ため、自車両は後方車両の速度よりも速い平均速度V_ave以上で走行しながら合流または車線変更する。ただし、自車両は、後方車両の速度が速い場合は減速し、後方車両が通過した後(自車両よりも前に移動した後)に合流または車線変更する。 In (3), the relative distance Dr between the host vehicle and the rear vehicle is equal to or less than the average inter-vehicle distance D_ave, but the relative distance Df between the host vehicle and the preceding vehicle is equal to or greater than the average inter-vehicle distance D_ave (the inter-vehicle distance from the preceding vehicle). Therefore, the host vehicle joins or changes lanes while traveling at an average speed V_ave or higher, which is faster than the speed of the rear vehicle. However, the host vehicle decelerates when the speed of the rear vehicle is high, and merges or changes lanes after the rear vehicle passes (after moving ahead of the host vehicle).
(4)では、自車両と前方車両および後方車両との相対距離Df,Drが平均車間距離D_ave以下である(前方車両および後方車両との車間距離が十分に確保できない)ため、手動運転モードに切り替える。または、自動運転モードで走行する場合は、平均速度V_ave以下に減速して前方車両と同じ速度を維持し、前方車両と後方車両との中間地点を走行するように合流または車線変更する。 In (4), since the relative distances Df and Dr between the host vehicle, the front vehicle, and the rear vehicle are equal to or less than the average inter-vehicle distance D_ave (the inter-vehicle distance between the front vehicle and the rear vehicle cannot be sufficiently secured), the manual operation mode is set. Switch. Alternatively, when traveling in the automatic driving mode, the vehicle is decelerated to an average speed V_ave or less to maintain the same speed as that of the preceding vehicle, and the vehicle merges or changes the lane so as to travel at an intermediate point between the preceding vehicle and the following vehicle.
図20は、平均速度および相対速度を用いて運転モードを判断する一例を示す図である。具体的には、自車両が合流または車線変更するときに、合流先の本線または変更先の車線に前方車両および後方車両が存在する場合において、周辺検出部41で検出して算出された前方車両および後方車両との相対速度Vf,Vrと、中央管理サーバ2から受信した平均速度V_aveとの大小関係に応じて運転モードを切り替える一例を示している。
FIG. 20 is a diagram illustrating an example of determining the operation mode using the average speed and the relative speed. Specifically, when the host vehicle merges or changes lanes, the forward vehicle detected and calculated by the periphery detection unit 41 when there is a forward vehicle and a rear vehicle on the main line to be merged or the lane to be changed An example in which the operation mode is switched according to the magnitude relationship between the relative speeds Vf and Vr with the rear vehicle and the average speed V_ave received from the
なお、図20において、相対速度Vf,Vrが平均速度V_ave以上の場合は自車両と前方車両または後方車両とが離れていき、相対速度Vf,Vrが平均速度V_ave以下の場合は自車両と前方車両または後方車両とが近づいていることを示している。また、自車両は、平均速度V_aveを目標速度として加速または減速して走行しているものとする。 In FIG. 20, when the relative speeds Vf and Vr are equal to or higher than the average speed V_ave, the host vehicle is separated from the preceding vehicle or the rear vehicle, and when the relative speeds Vf and Vr are equal to or lower than the average speed V_ave, It shows that the vehicle or the vehicle behind is approaching. In addition, it is assumed that the host vehicle travels while accelerating or decelerating with the average speed V_ave as the target speed.
図20において、(1)〜(3)は自動運転モードで走行し、(4)は手動運転モードで走行する例を示している。 20, (1) to (3) run in the automatic operation mode, and (4) shows an example of running in the manual operation mode.
例えば、(1)では、自車両と前方車両および後方車両とが離れていくため、自車両は平均速度V_aveで走行しながら合流または車線変更する。 For example, in (1), the host vehicle is separated from the front vehicle and the rear vehicle, so that the host vehicle merges or changes lanes while traveling at an average speed V_ave.
(2)では、自車両と前方車両とが接近し、自車両と後方車両とが離れていくため、自車両は後方車両との車間距離に関わらず、前方車両と同じ速度または平均速度V_aveで走行しながら合流または車線変更する。 In (2), since the host vehicle and the preceding vehicle approach and the host vehicle and the rear vehicle move away from each other, the host vehicle has the same speed or average speed V_ave as that of the front vehicle regardless of the distance between the host vehicle and the rear vehicle. Merge or change lanes while driving.
(3)では、自車両と前方車両とが離れ、自車両と後方車両とが接近するため、自車両と後方車両との相対距離が平均車間距離よりも大きい場合は、自車両は平均速度V_ave以下で走行しながら合流または車線変更する。一方、自車両と後方車両との相対距離が平均車間距離よりも小さい場合は、自車両は平均速度V_ave以下に減速し、後方車両が通過した後(自車両よりも前に移動した後)に合流または車線変更する。 In (3), since the host vehicle and the preceding vehicle are separated and the host vehicle and the rear vehicle approach each other, when the relative distance between the host vehicle and the rear vehicle is larger than the average inter-vehicle distance, the host vehicle is average speed V_ave. Change lanes or lanes while driving below. On the other hand, when the relative distance between the host vehicle and the rear vehicle is smaller than the average inter-vehicle distance, the host vehicle decelerates to the average speed V_ave or less, and after the rear vehicle passes (after moving ahead of the host vehicle). Merge or change lanes.
(4)では、自車両と前方車両および後方車両とが接近してくるため、自動運転モードでの走行は困難であると判断して手動運転モードに切り替える。または、自動運転モードが走行する場合は、自車両と後方車両との車間距離が予め定められた距離以上であるならば、前方車両と同じ速度で走行しながら合流または車線変更する。 In (4), since the host vehicle approaches the front vehicle and the rear vehicle, it is determined that it is difficult to travel in the automatic operation mode, and the mode is switched to the manual operation mode. Alternatively, when the automatic driving mode travels, if the inter-vehicle distance between the host vehicle and the rear vehicle is equal to or greater than a predetermined distance, the vehicle merges or changes lanes while traveling at the same speed as the preceding vehicle.
なお、図19と図20とは組み合わせてもよい。すなわち、図19,20に示す運転モードの設定、車両の走行速度、および車間距離を組み合わせて動作させてもよい。また、図14〜17に示すように、自動運転モードをさらに細かく設定してもよい。 Note that FIG. 19 and FIG. 20 may be combined. That is, the operation mode setting, the vehicle traveling speed, and the inter-vehicle distance shown in FIGS. Moreover, as shown in FIGS. 14 to 17, the automatic operation mode may be set more finely.
図19,20では、合流または車線変更するタイミングにおいて、周辺検出部41で検出して算出した相対距離または相対速度に応じて運転モードを切り替える例を示しているが、これに限るものではない。例えば、合流または車線変更しようとしている車両が走行しながら周辺検出部41で算出される相対距離または相対速度に対して、リアルタイムで運転モードを切り替えるか否かの判断を行ってもよく、周期的に判断してもよい。 19 and 20 show an example in which the operation mode is switched according to the relative distance or the relative speed detected and calculated by the periphery detection unit 41 at the timing of merging or changing lanes, but is not limited thereto. For example, it may be determined whether or not the driving mode is switched in real time with respect to the relative distance or relative speed calculated by the periphery detection unit 41 while the vehicle about to join or change lanes travels. You may judge.
図19,20では、前方車両および後方車両を検出する場合について示しているが、これに限るものではない。例えば、前方車両または後方車両のいずれか一方しか検出することができない場合は、検出した前方車両または後方車両のいずれか一方との相対距離または相対速度に基づいて運転モードを切り替えるか否かの判断を行ってもよい。 19 and 20 show the case where the front vehicle and the rear vehicle are detected, but the present invention is not limited to this. For example, when only one of the front vehicle and the rear vehicle can be detected, it is determined whether to switch the driving mode based on the detected relative distance or relative speed with either the front vehicle or the rear vehicle. May be performed.
図19,20では、後方車両の通過後に合流または車線変更を行う場合について説明したが、これに限るものではない。交通密度が高い場合は、後方車両のさらに後方も混雑している可能性が高いため、後方車両の通過を待たずに合流または車線変更してもよい。 In FIGS. 19 and 20, the case where the merging or the lane change is performed after passing the rear vehicle has been described, but the present invention is not limited to this. When the traffic density is high, there is a high possibility that the rear vehicle is also congested, so it may be possible to merge or change lanes without waiting for the passage of the rear vehicle.
図8〜20の各々を任意に組み合わせて動作させてもよく、図8〜20のうちの1つを用いて動作させてもよい。また、図8〜20に示す値は一例であり、これに限定するものではない。 Each of FIGS. 8 to 20 may be operated in any combination, and may be operated using one of FIGS. Moreover, the values shown in FIGS. 8 to 20 are examples, and the present invention is not limited to these values.
図21は、中央管理サーバ2の動作の一例を示すフローチャートである。なお、図21では、図3に示すシチュエーションを想定した場合を示している。
FIG. 21 is a flowchart illustrating an example of the operation of the
ステップS101において、通信部22は、起動後、路側センサ1の通信部12から走行車両情報を受信したか否かの判断を行う。走行車両情報を受信した場合は、ステップS102に移行する。一方、走行車両情報を受信していない場合は、走行車両情報を受信するまで待機する。
In step S <b> 101, the
ステップS102において、通信部22は、受信した走行車両情報を情報格納部21に格納する。
In step S <b> 102, the
ステップS103において、情報処理部20は、予め定められた区間内または予め定められた時間内における平均速度、平均交通密度、および平均交通量を算出する。
In step S103, the
ステップS104において、情報処理部20は、予め定められた時間内における速度の分布、交通密度の分布、および交通量の分布を算出する。
In step S104, the
ステップS105において、情報処理部20は、ステップS103にて算出した平均速度、平均交通密度、および平均交通量と、ステップS104にて算出した速度の分布、交通密度の分布、および交通量の分布とを統計交通情報として情報格納部21に格納する。
In step S105, the
ステップS106において、情報処理部20は、算出した統計交通情報の対象となる予め定められた区間内、およびその前後区間内に存在する路側通信機3に関する情報を情報格納部21から取得する。
In step S <b> 106, the
ステップS107において、情報処理部20は、特定した路側通信機3に対して統計交通情報を送信する。その後、ステップS101に戻る。
In step S <b> 107, the
なお、ステップS103およびステップS104では、予め定められた区間内または予め定められた時間内としているが、これに限るものではない。例えば、全ての区間内、任意の単位時間内であってもよい。 In step S103 and step S104, a predetermined section or a predetermined time is set, but the present invention is not limited to this. For example, it may be within an arbitrary unit time within all sections.
ステップS106では、予め定められた区間内、およびその前後区間内に存在する路側通信機3に関する情報を取得しているが、これに限るものではない。例えば、通信部22から全ての路側通信機3に対して統計交通情報を送信し、路側通信機3側で関連する区間の統計交通情報を取捨選択した後に車両4に送信してもよい。
In step S106, information on the
図22は、運転モード判断部44の動作の一例を示すフローチャートである。
FIG. 22 is a flowchart illustrating an example of the operation of the operation
ステップS201において、運転モード判断部44は、通信部40経由で路側通信機3から統計交通情報を受信したか否かの判断を行う。統計交通情報を受信した場合は、ステップS202に移行する。一方、統計交通情報を受信していない場合は、統計交通情報を受信するまで待機する。
In step S <b> 201, the operation
ステップS202において、車両情報取得部42は、自車両の現在の走行速度および現在位置の情報を取得する。取得した走行速度および現在位置の情報は、運転モード判断部44に出力される。
In step S202, the vehicle
ステップS203において、運転モード判断部44は、路側通信機3から受信した統計交通情報と、車両情報取得部42から入力された現在位置の情報とに基づいて、路側通信機3から受信した統計交通情報が前方または後方の何れの情報であるのかを識別する。
In step S203, the driving
ステップS204において、運転モード判断部44は、前方および後方の統計交通情報に基づいて、現在位置または目標位置(合流または車線変更を行う位置)における運転制御パラメータ(車速、車間距離、および車頭時間)を決定し、車線変更を行う際の基準となる相対距離および相対速度を算出する。
In step S204, the operation
ステップS205において、運転モード判断部44は、予め設定された経路に基づいて、車両が合流するか否かの判断を行う。車両が合流する場合は、ステップS206に移行する。一方、車両が合流しない場合は、ステップS208に移行する。
In step S205, the driving
ステップS206において、運転モード判断部44は、統計交通情報に基づいて自動運転モードでの合流が可能であるか否かの判断を行う。
In step S206, the driving
ステップS207において、前方および後方の統計交通情報に基づいて、合流を行う際の判断基準となる相対距離および相対速度を算出する。 In step S207, based on the statistical traffic information of the front and the rear, the relative distance and the relative speed that are the determination criteria when performing the merge are calculated.
ステップS208において、ステップS204にて算出した運転制御パラメータと、ステップS207にて算出した相対距離および相対速度とを車両行動判断部45に通知する。その後、ステップS201に戻る。
In step S208, the driving control parameter calculated in step S204 and the relative distance and relative speed calculated in step S207 are notified to the vehicle
ステップS209において、通知部47は、運転者に対して運転操作を行うように通知する。その後、ステップS201に戻る。
In step S209, the
なお、図22において、図19,20に示すような、周辺検出部41で検出して算出された前方車両および後方車両の各々との相対距離または相対速度に基づく運転モードの判断処理を、ステップS208の前で行ってもよい。 In FIG. 22, as shown in FIGS. 19 and 20, the operation mode determination process based on the relative distance or relative speed with respect to each of the front vehicle and the rear vehicle calculated by detection by the periphery detection unit 41 is performed. It may be performed before S208.
以上のことから、本実施の形態によれば、低コストで適切な運転支援を行うことが可能となる。具体的には、自車両周辺の交通状況を考慮して運転モードの切り替えを判断しているため、自動運転モードにおいて対応困難な状況になる前に手動運転モードに移行することができ、自動運転モード時に対応できない状況において緊急停止または異常動作することを回避することができる。 From the above, according to the present embodiment, it is possible to perform appropriate driving support at low cost. Specifically, since the switching of the driving mode is determined in consideration of the traffic situation around the host vehicle, it is possible to shift to the manual driving mode before the situation becomes difficult to deal with in the automatic driving mode. It is possible to avoid an emergency stop or abnormal operation in a situation that cannot be handled in the mode.
現在走行中の前方および後方の交通状況を考慮して、運転モードの判断に利用する速度、車間距離、車頭時間、相対距離、相対速度等の情報を動的に切り替えることができるため、周辺の交通状況に応じた走行を行うことができ、運転者は違和感なく乗車することができる。 It is possible to dynamically switch information such as speed, inter-vehicle distance, vehicle head time, relative distance, relative speed, etc. used for determining the driving mode in consideration of the traffic conditions ahead and behind the current driving. Traveling according to traffic conditions can be performed, and the driver can get on without a sense of incongruity.
既存の車両感知器等を用いて周辺の交通状況を把握しているため、新たな路側センサ等の設置は不要となる。 Since the surrounding traffic situation is grasped using an existing vehicle detector or the like, it is not necessary to install a new roadside sensor or the like.
周辺の交通密度および平均速度を考慮して車間距離および速度を変更するため、自由に走行可能な場合は安全性を高めた走行を行い、渋滞時には割込みを回避するなど、安全性および快適性を高めることができる。 In order to change the distance and speed between vehicles in consideration of the surrounding traffic density and average speed, safety and comfort are improved, such as driving with increased safety when free driving is possible and avoiding interruptions when traffic is congested. Can be increased.
自動運転モードで走行する車両が合流または車線変更する場合において、周辺の交通状況を考慮して合流または車線変更の判断に利用する相対速度および相対距離を変更しているため、自車両および周辺車両の運転者にとって違和感の少ない走行を実現することができる。 When vehicles running in automatic driving mode merge or change lanes, the relative speed and distance used for determining whether to merge or change lanes are changed in consideration of surrounding traffic conditions. Driving with less discomfort can be realized.
交通状況に応じて運転制御パラメータを変更しているため、従来では合流または車線変更ができない場合であっても、合流または車線変更ができる可能性を高めることができる。 Since the operation control parameter is changed according to the traffic situation, it is possible to increase the possibility that the merge or lane can be changed even if the merge or lane cannot be changed conventionally.
周辺検出部41で検出される自車両の前後の車両との相対距離および相対速度と、路側通信機3から受信した平均速度および平均車間距離とに基づいて合流または車線変更を行うか否かの判断を行っているため、どの周辺車両の前後に合流または車線変更すればよいのかを判断することができる。また、後方車両の通過を待った後に合流または車線変更ができない状況を回避することができる。
Whether or not to perform merging or lane change based on the relative distance and relative speed of the vehicle before and after the host vehicle detected by the periphery detection unit 41 and the average speed and average inter-vehicle distance received from the
なお、本実施の形態では、中央管理サーバ2が統計交通情報を算出している場合について説明したが、これに限るものではない。例えば、路側センサ1が統計交通情報を算出し、算出した統計交通情報を蓄積および管理するようにしてもよい。
In the present embodiment, the case where the
本実施の形態では、車両4において運転モードの判断および運転制御パラメータの設定を行っているが、これに限るものではない。例えば、中央管理サーバ2において運転モードの判断および運転制御パラメータの設定を行った上で、車両4に送信(配信)してもよい。また、車両間で運転モードおよび運転制御パラメータを共有して、周辺車両で設定された各情報の値を自車両に設定してもよい。
In the present embodiment, the operation mode is determined and the operation control parameters are set in the
本実施の形態では、目標位置または自車両の前後における情報を利用する場合について説明したが、これに限るものではない。例えば、自車両の前方または後方の情報のみを利用してもよい。 In the present embodiment, the case of using the target position or information before and after the host vehicle has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, you may utilize only the information of the front or back of the own vehicle.
なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。 In the present invention, the embodiments can be appropriately modified and omitted within the scope of the invention.
1 路側センサ、2 中央管理サーバ、3 路側通信機、4 車両、5 プロセッサ、6 メモリ、10 車間時間算出部、11 車両速度算出部、12 通信部、20 情報処理部、21 情報格納部、22 通信部、30 通信部、40 通信部、41 周辺検出部、42 車両情報取得部、43 周辺環境認識部、44 運転モード判断部、45 車両行動判断部、46 車両制御部、47 通知部。
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記自車両が走行する道路上の自車両周辺の地点における車両の平均速度、平均車頭時間、平均車間距離、および交通密度を含む統計交通情報を取得する統計交通情報取得部と、
前記統計交通情報取得部で取得された前記統計交通情報に基づいて、前記自車両の走行を自動で制御する自動運転モード、または前記自車両の走行を運転者が手動で制御する手動運転モードのいずれの運転モードで前記自車両の走行を制御するのかを判断し、前記自車両が前記自動運転モードで走行する際の速度、車間距離、および車頭時間を含む運転制御パラメータを設定する運転モード判断部と、
前記自動運転モードにおいて、前記運転モード判断部で設定された前記運転制御パラメータに基づいて、前記自車両の走行を制御する車両走行制御部と、
を備える、運転支援装置。 A driving support device that supports driving of the host vehicle,
A statistical traffic information acquisition unit that acquires statistical traffic information including average speed of vehicles, average head time, average inter-vehicle distance, and traffic density at points around the own vehicle on the road on which the host vehicle runs;
Based on the statistical traffic information acquired by the statistical traffic information acquisition unit, an automatic driving mode for automatically controlling the driving of the host vehicle, or a manual driving mode for a driver to manually control the driving of the host vehicle. Driving mode determination for determining in which driving mode driving of the host vehicle is controlled, and setting driving control parameters including speed, inter-vehicle distance, and head time when the host vehicle runs in the automatic driving mode And
In the automatic driving mode, based on the driving control parameter set by the driving mode determination unit, a vehicle driving control unit that controls the driving of the host vehicle;
A driving support device comprising:
前記運転モード判断部は、前記平均車間距離と前記車間距離の分布とに基づいて、前記合流または前記車線変更が可能か否かの判断を行うことを特徴とする、請求項3に記載の運転支援装置。 The statistical traffic information includes a distribution of an inter-vehicle distance between a vehicle at a point around the host vehicle and a preceding vehicle traveling immediately before the vehicle,
The driving according to claim 3, wherein the driving mode determination unit determines whether the merging or the lane change is possible based on the average inter-vehicle distance and the distribution of the inter-vehicle distance. Support device.
前記運転モード判断部は、前記平均された前記統計交通情報に基づいて、前記運転モードの判断および前記運転制御パラメータの設定を行うことを特徴とする、請求項1から5のいずれか1項に記載の運転支援装置。 The statistical traffic information acquisition unit acquires the statistical traffic information averaged at a plurality of time intervals,
6. The driving mode determination unit according to claim 1, wherein the driving mode determination unit determines the driving mode and sets the driving control parameter based on the averaged statistical traffic information. The driving assistance apparatus as described.
前記運転モード判断部は、前記統計交通情報と、前記周辺検出部で検出された前記相対距離および前記相対速度とに基づいて、前記周辺検出部で検出された前記周辺車両の間に前記合流する際の前記運転モードの判断および前記運転制御パラメータの設定を行うことを特徴とする、請求項3または5に記載の運転支援装置。 A surrounding detection unit that detects a relative distance and a relative speed between the host vehicle and a surrounding vehicle existing around the host vehicle;
The driving mode determination unit joins between the surrounding vehicles detected by the periphery detection unit based on the statistical traffic information and the relative distance and the relative speed detected by the periphery detection unit. The driving support apparatus according to claim 3 or 5, wherein the driving mode is determined and the driving control parameter is set.
(a)前記自車両が走行する道路上の自車両周辺の地点における車両の平均速度、平均車頭時間、平均車間距離、および交通密度を含む統計交通情報を取得する工程と、
(b)前記工程(a)で取得された前記統計交通情報に基づいて、前記自車両の走行を自動で制御する自動運転モード、または前記自車両の走行を運転者が手動で制御する手動運転モードのいずれの運転モードで前記自車両の走行を制御するのかを判断し、前記自車両が前記自動運転モードで走行する際の速度、車間距離、および車頭時間を含む運転制御パラメータを設定する工程と、
(c)前記自動運転モードにおいて、前記工程(b)で設定された前記運転制御パラメータに基づいて、前記自車両の走行を制御する工程と、
を備える、運転支援方法。 A driving support method for supporting driving of the host vehicle,
(A) obtaining statistical traffic information including average speed, average head time, average inter-vehicle distance, and traffic density of the vehicle at points around the own vehicle on the road on which the own vehicle is traveling;
(B) Based on the statistical traffic information acquired in the step (a), an automatic driving mode for automatically controlling the traveling of the host vehicle, or a manual driving for a driver to manually control the traveling of the host vehicle. Determining which driving mode of the vehicle the driving of the host vehicle is to be controlled, and setting driving control parameters including a speed, an inter-vehicle distance, and a vehicle head time when the host vehicle travels in the automatic driving mode When,
(C) In the automatic driving mode, based on the driving control parameter set in the step (b), controlling the traveling of the host vehicle;
A driving support method comprising:
前記工程(b)において、前記平均車間距離と前記車間距離の分布とに基づいて、前記合流または前記車線変更が可能か否かの判断を行うことを特徴とする、請求項10に記載の運転支援方法。 The statistical traffic information includes a distribution of an inter-vehicle distance between a vehicle at a point around the host vehicle and a preceding vehicle traveling immediately before the vehicle,
11. The driving according to claim 10, wherein, in the step (b), it is determined whether the merging or the lane change is possible based on the average inter-vehicle distance and the distribution of the inter-vehicle distance. Support method.
前記工程(b)において、前記平均された前記統計交通情報に基づいて、前記運転モードの判断および前記運転制御パラメータの設定を行うことを特徴とする、請求項8から12のいずれか1項に記載の運転支援方法。 In the step (a), obtaining the statistical traffic information averaged at a plurality of time intervals,
13. The method according to claim 8, wherein in the step (b), the operation mode is determined and the operation control parameter is set based on the averaged statistical traffic information. The driving assistance method described.
前記工程(b)において、前記統計交通情報と、前記工程(d)で検出された前記相対距離および前記相対速度とに基づいて、前記工程(d)で検出された前記周辺車両の間に前記合流する際の前記運転モードの判断および前記運転制御パラメータの設定を行うことを特徴とする、請求項10または12に記載の運転支援方法。 (D) further comprising a step of detecting a relative distance and a relative speed between the host vehicle and surrounding vehicles existing around the host vehicle;
In the step (b), based on the statistical traffic information and the relative distance and the relative speed detected in the step (d), between the surrounding vehicles detected in the step (d) The driving support method according to claim 10 or 12, wherein the operation mode is determined at the time of joining and the operation control parameter is set.
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