JP6772611B2

JP6772611B2 - 適正車速計算方法、運転支援方法、車両制御方法及び適正車速計算装置

Info

Publication number: JP6772611B2
Application number: JP2016140131A
Authority: JP
Inventors: 純河西; 大介斎藤; 井上　裕史; 裕史井上; 雅己岡本; 乘西山
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2016-07-15
Filing date: 2016-07-15
Publication date: 2020-10-21
Anticipated expiration: 2036-07-15
Also published as: JP2018010552A

Description

本発明は、適正車速計算方法、運転支援方法、車両制御方法及び適正車速計算装置に関する。

従来においては、現在の自動車の存在数と存在確率から、予測時間後に各リンクに存在する自動車の予測数を計算することで渋滞予測を行う技術が知られている。

特開２０１５−１８４９４５号公報

上記の技術は渋滞予測を行うものであり、渋滞の予防、改善は不可能である。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、渋滞を予防、改善するための適正車速計算方法、運転支援方法、車両制御方法及び適正車速計算装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係わる適正車速計算方法は、記憶装置と制御部とを備え、車両の地図上の位置と車速とを含む車両状態情報及び車両外部の外部情報を記憶装置に記憶させる。そして、所定の道路について交通状況を外部情報に含めて記憶装置に記憶させる。そして、１つの車両状態情報及び外部情報のうち車速を除く項目が同じまたは類似する他の車両状態情報に含まれる車速に基づいて、１つの車両状態情報に対応する対象車両の適正車速を計算する。

本発明によれば、渋滞を予防、改善することができる。

図１は、適正車速計算装置、複数の車両及び交通状況解析装置を含む通信ネットワークの一例を示す図である。図２は、車両の構成の一部を示すブロック図である。図３は、車両が車両状態情報と外部情報を適正車速計算装置に送信する一例のフローチャートである。図４は、適正車速計算装置の構成の一例を示すブロック図である。図５は、適正車速計算装置の記憶装置に格納された車両状態情報と外部情報の一例を示す図である。図６は、適正車速を計算する一例のフローチャートである。図７は、対象車両の現在の車速を適正車速に近づける運転支援の一例のフローチャートである。図８は、運転支援の１具体例を示すフローチャートである。

以下、実施の形態を図面に基づいて説明する。同一部材には同一符号を付して再度の説明を省略する。

図１に示す適正車速計算装置１は、複数の車両２及び交通状況解析装置３と通信可能であり、車両２の状態を示す車両状態情報と車両外部の外部情報を各車両２から受信し、交通状況解析装置３から所定の道路の交通状況を受信する。そして、車両状態情報と外部情報と交通状況に基づいて車両２の適正車速を計算する。交通状況は、車列の流れの円滑さの程度を示すものである。

適正車速計算装置１は、例えば、適正車速を車両２に通知し、車両２は必要ならば、現在の車速を適正車速に近づける運転支援を行う。または、車両２は現在の車速を適正車速に近づける車両制御を行う。

図２に示すように、車両２は、記憶装置２１、制御部２２、複数のセンサ２３を備える。また、例えば、その他に表示装置２４、音声再生装置２５及びナビゲーション装置２６を備える。

センサ２３としては、例えば、車両状態情報としての（１）車速、（２）車両の地図上の位置（以下、車両位置という）、（３）アクセル開度、（４）ブレーキ液圧値、（５）時刻、（６）ワイパースイッチ状態を得るものなどがある。また、（７）積載人数、（８）積載量を検知するものなどがある。車両位置を検知するためのセンサ２３は、例えば、ＧＰＳ衛星から電波を受信する。ナビゲーション装置２６は、この電波と自身が持つ地図情報とにより車両位置を検知する。

また、センサ２３としては、外部情報としての（Ａ）天候、（Ｂ）外気温、（Ｃ）外気湿度、（Ｄ）路面状態、（Ｅ）路面の明るさを検知するものなどがある。

制御部２２は、例えば一定周期で、最新のセンサ値から車両状態情報と外部情報を生成し、記憶装置２１に記憶させるとともに、適正車速計算装置１に送信する。

車両状態情報は、少なくとも車速、車両位置を含み、好ましくは、アクセル開度、ブレーキ液圧値、時刻、ワイパースイッチ状態、積載人数、積載量を検知するセンサ２３のセンサ値、車両の馬力を含む性能のうちの１つ以上を含む。性能は、例えば、予め記憶装置２１に記憶されたものを使用する。ここでは、説明の便宜上、車両状態情報は、車速、車両位置、ワイパースイッチ状態、時刻からなるものとする。

外部情報は、好ましくは、天候、外気温、外気湿度、路面状態、路面の明るさのうちの１つ以上を含む。ここでは、説明の便宜上、外部情報は、天候、外気温からなるものとする。

図３を参照し、制御部２２が車両状態情報と外部情報を適正車速計算装置１に送信する際の動作について説明する。
制御部２２は、イグニションキーの状態を判定し（Ｓ１）、イグニションキーがＯＦＦ（オフ）ならば、再びイグニションキーの状態を判定する（Ｓ１）。

イグニションキーがＯＮ（オン）ならば、車両状態情報を生成し、記憶装置２１に記憶させる（Ｓ３）。また、外部情報を生成し、車両状態情報に対応づけて、記憶装置２１に記憶させる（Ｓ５）。次に、制御部２２は、記憶させた車両状態情報と外部情報を適正車速計算装置１に送信する（Ｓ７）。

次に、制御部２２は、イグニションキーの状態を判定し（Ｓ９）、イグニションキーがＯＮ（オン）ならば、ステップＳ３に戻り、イグニションキーがＯＦＦ（オフ）ならば、ステップＳ１に戻る。

図４に示すように、適正車速計算装置１は、記憶装置１１、制御部１２を備える。制御部１２は、各車両２から車両状態情報と外部情報を受信し、記憶装置１１に記憶させる。また、制御部１２は、交通状況解析装置３から所定の道路の交通状況を受信し、対応する位置に存在する車両についての外部情報に交通状況を含ませる。また、制御部１２は、計算した適正車速を車両２に通知する。

図５に示すように、記憶装置１１には、受信した車両状態情報と外部情報を含むレコードが多数記憶される。１つのレコードに含まれる車両状態情報と外部情報は同じ車両２から同じタイミングに受信したものである。

制御部１２は、車両状態情報と外部情報を受信した場合、これらを含むレコードを記憶装置１１に作成する。そして、レコードを構成する車両状態情報の車両位置の道路の交通状況を交通状況解析装置３から受信し、レコードの外部情報に、受信した交通状況を含ませる。

車速は、例えば時速で表現される。時刻は、例えば、曜日を示す百の位と、何時台かを示す十と一の位とからなる３桁の数で表現される。ワイパースイッチ状態は、例えば、ワイパースイッチが使用されている場合は１、使用されてない場合は０で表現される。交通状況は、例えば、車列の流れの円滑さに応じて３段階に区分される。天候は、例えば、雨の有無、強さに応じて５段階に区分される。外気温は、例えば、０°Ｃを基準として、５°Ｃ刻みで表現される。

図６を参照して、適正車速計算装置１による適正車速計算方法について説明する。
制御部１２は、車両２から適正車速の処理要求が送信されるのを待機し（Ｓ２１：ＮＯ）、いずれかの車両２から処理要求を受信したなら（Ｓ２１：ＹＥＳ）、送信元の車両２（対象車両という）についての適正車速を計算する（Ｓ２３）。そして、対象車両に適正車速を送信し（Ｓ２５）、ステップＳ２１に戻る。適正車速とは、対象車両が渋滞を引き起こさないための車速である。

ここで、ステップＳ２３における適正車速の計算について詳しく説明する。
処理要求は、例えば、対象車両における最新の車両状態情報及び外部情報を含む。制御部１２は、処理要求内の車両状態情報と外部情報を含むレコードを記憶装置１１に生成する。そして、車両状態情報の車両位置の道路の交通状況を交通状況解析装置３から受信し、レコードの外部情報に、受信した交通状況を含ませる。これは、車両２から車両状態情報と外部情報を受信した場合と同様である。

次に、制御部１２は、生成したレコードのうち車速を除く項目が同じまたは類似する他のレコード（車両状態情報と外部情報）を記憶装置１１から検索し、レコードの車両状態情報に含まれる車速に基づいて適正車速を計算する。

図５を参照し、具体例で説明する。
制御部１２は、例えば、交通状況、天候、外気温、時刻、ワイパースイッチ状態が同じで、車両位置が近接している他のレコードを検索し、レコードの車両状態情報から車速を読み出す。そして、制御部１２は、例えば、適正車速として、読み出した車速の平均値を計算するとともに、読み出した車速の偏差（標準偏差）を計算し、適正車速（平均値）と偏差を対象車両に送信する。

なお、レコードの検索に使用する項目は、交通状況、天候、外気温、時刻、ワイパースイッチ状態、車両位置に限るものではない。例えば、車両状態情報にアクセル開度、積載人数などを含め、外部情報に路面状態、路面の明るさなどを含め、これらを使用してもよい。また、偏差は、必要な場合に限り計算し、対象車両に送信すればよい。また、適正車速は平均値でなく、中間値などでもよい。

図２において、車両２が対象車両である場合、制御部２２は、例えば上記のように適正車速計算装置１が送信した適正車速を受信する。そして、現在の車速を適正車速に近づける運転支援または車両制御を行う。

図７を参照して、運転支援の一例を説明する。例えば記憶装置２１には、運転支援として適正車速を表示装置２４と音声再生装置２５を使用して運転者に提示すべきか否かを示す設定フラグが記憶されている。設定フラグはＯＮ（オン）の場合は動作タイミングを提示すべきであることを示し、ＯＦＦ（オフ）の場合は提示すべきでないことを示す。

対象車両の制御部２２は、設定フラグがＯＮ（オン）か否かを判定し（Ｓ３１）、ＯＦＦ（オフ）ならば、再び設定フラグを判定する（Ｓ３１）。設定フラグがＯＮ（オン）ならば、図３のステップＳ３、Ｓ５と同様に、車両状態情報と外部情報を生成し、これらの車両状態情報と外部情報とを含む処理要求を適正車速計算装置１に送信する（Ｓ３３）。この処理要求を受信した適正車速計算装置１は、図６におけるステップＳ２３、Ｓ２５を行う。

制御部２２は、適正車速（平均値）を受信し（Ｓ３５）、適正車速を運転者に提示すべきか否かを判定し（Ｓ３７）、ＮＯ（提示すべきでない）と判定されたなら、ステップＳ３１に戻る。ＹＥＳ（提示すべき）と判定されたなら、制御部２２は、例えば、運転支援として適正車速を表示装置２４に表示するとともに適正車速を音声再生装置２５から音声再生することで運転者に提示し（Ｓ３９）、ステップＳ３１に戻る。なお、表示と音声再生の一方だけを行ってもよい（Ｓ３９）。

このように、適正車速計算方法で計算した適正車速を用いる運転支援方法を実行することで、対象車両の運転者は、アクセルやブレーキを操作する。これにより、対象車両の車速が適正車速に近づき、好ましくは一致させることができる。その結果、渋滞が生じそうな場合にはその渋滞を予防でき、渋滞が生じている場合には渋滞を改善できる。

以上のように、適正車速計算装置１は、対象車両の車両状態情報及び外部情報のうち車速を除く項目が同じまたは類似する他の車両状態情報に含まれる車速に基づいて、対象車両が渋滞を引き起こさないための適正車速を計算するので、渋滞を予防、改善することができる。

また、適正車速として他の車両状態情報に含まれる車速の平均値を計算するので、車速の平均値を用いて渋滞を予防、改善できる。

（他の実施形態）
ステップＳ３７、Ｓ３９では、例えば、図８に示すような流れで処理を行ってもよい。
まず、制御部２２は、対象車両（自車両）の走行路が渋滞しているか否かを判定する（Ｓ１０１）。走行路が渋滞している場合（Ｓ１０１：ＹＥＳ）、制御部２２は、対象車両（自車両）が渋滞車列の先頭車両であるか先頭以外の車両であるかを判定する（Ｓ１０３）。対象車両（自車両）が渋滞車列の先頭以外の車両である場合、ステップＳ３１に戻る。

制御部２２は、対象車両（自車両）が渋滞車列の先頭の車両である場合、または、走行路が渋滞していない場合、対象車両（自車両）の現在の車速と適正車速との速度差が所定の閾値より大きいか否かを判定する（Ｓ１０５）。

この閾値として、制御部２２は、上記の偏差に基づく値を計算する。この場合、ステップＳ３５では、適正車速（平均値）と偏差を受信し、制御部２２は、例えば、偏差に所定の定数（例えば、整数「３」）を乗じたものを閾値とする。
または、制御部２２は、適正車速に一定の割合（例えば、０．１）を乗じた値を閾値とする。または、一定の値（例えば、５ｋｍ／ｈ）を閾値とする。

制御部２２は、速度差が閾値より大きい場合（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、ステップＳ３９と同様に、適正車速を運転者に提示し（Ｓ１０７）、ステップＳ３１に戻る。一方、速度差が閾値未満の場合（Ｓ１０５：ＮＯ）、適正車速を提示せず、ステップＳ３１に戻る。

つまり、上記のように、制御部２２は、対象車両が渋滞車列の先頭以外の車両である場合には、徒に加速できないので、運転支援を抑制する。よって、そのように加速不可能にも拘わらず、現在の車速よりも例えば速い適正車速が表示等されるような煩わしい状況の発生を防止できる。

また、上記のように、制御部２２は、対象車両の現在の車速と適正車速との速度差が閾値より大きい場合に、対象車両の現在の車速を適正車速に近づける運転支援を行い、速度差が閾値未満の場合には、渋滞の予防、改善の効果が少ないので、運転支援を抑制する。例えば、閾値として、他の車両状態情報に含まれる車速の偏差に基づく値を計算する、または、適正車速に一定の割合を乗じた値を計算する、または、一定の値を用いる。よって、渋滞の予防、改善の効果が少ないにも拘わらず、適正車速が表示等されるような煩わしい状況の発生を防止できる。

なお、適正車速計算方法で計算した適正車速を用いる車両制御方法を実行してもよい。つまり、ステップＳ３９、ステップＳ１０７では、対象車両の現在の車速を適正車速に近づける車両制御（アクセル開度やブレーキ液圧値を操作）を行う。これにより、自動的に渋滞を予防、改善することができる。

例えば、制御部２２は、対象車両が渋滞車列の先頭以外の車両である場合には（Ｓ１０３：先頭以外）、車両制御を抑制する。よって、加速不可能にも拘わらず、車両が加速してしまう状況の発生を防止できる。

また、制御部２２は、速度差が閾値未満の場合には（Ｓ１０５：ＮＯ）、車両制御を抑制する。例えば、閾値として、他の車両状態情報に含まれる車速の偏差に基づく値を計算する、または、適正車速に一定の割合を乗じた値を計算する、または、一定の値を用いる。よって、渋滞の予防、改善の効果が少ないにも拘わらず、車速が変化する状況の発生を防止できる。

また、車両状態情報は、アクセル開度、ブレーキ液圧値、時刻、ワイパースイッチ状態、積載人数、積載量を検知するセンサのセンサ値、車両の馬力を含む性能のうちの１つ以上を含み、外部情報は、天候、外気温、外気湿度、路面状態、路面の明るさのうちの１つ以上を含むのが好ましい。これにより、より正確な適正車速を得て、渋滞をより確実に予防、改善することができる。

上記のように、本発明の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

１適正車速計算装置
２車両
３交通状況解析装置
１１、２１記憶装置
１２、２２制御部

Claims

記憶装置と、制御部とを備える適正車速計算方法であって、
前記制御部は、
複数の車両から、車両の地図上の位置と車速とを含む車両状態情報及び車両外部の外部情報を受信し、前記記憶装置に記憶させ、
所定の道路についての交通状況を受信し、対応する位置に存在する車両についての前記外部情報に含めて前記記憶装置に前記交通状況を記憶させ、
１つの前記車両状態情報及び前記外部情報のうち前記車速を除く項目が同じまたは類似する他の車両状態情報に含まれる車速に基づいて、前記１つの車両状態情報に対応する対象車両が渋滞を引き起こさないための適正車速を計算する
ことを特徴とする適正車速計算方法。
前記制御部は、前記適正車速として、前記他の車両状態情報に含まれる車速の平均値を計算する
ことを特徴とする請求項１に記載の適正車速計算方法。
前記車両状態情報は、アクセル開度、ブレーキ液圧値、時刻、ワイパースイッチ状態、積載人数、積載量を検知するセンサのセンサ値、車両の馬力を含む性能のうちの１つ以上を含み、
前記外部情報は、天候、外気温、外気湿度、路面状態、路面の明るさのうちの１つ以上を含む
ことを特徴とする請求項１または２記載の適正車速計算方法。
請求項１乃至３のいずれか１項記載の適正車速計算方法で計算した適正車速を用いる運転支援方法であって、前記制御部は、前記対象車両の現在の車速を前記適正車速に近づける運転支援を行うことを特徴とする運転支援方法。
前記制御部は、前記対象車両の現在の車速と前記適正車速との速度差が所定の閾値より大きい場合に、前記運転支援を行い、前記速度差が前記閾値未満の場合に前記運転支援を抑制することを特徴とする請求項４記載の運転支援方法。
前記制御部は、前記閾値として、
前記他の車両状態情報に含まれる車速の偏差に基づく値を計算する、または、
前記適正車速に一定の割合を乗じた値を計算する、または、
一定の値を用いる
ことを特徴とする請求項５記載の運転支援方法。
前記制御部は、前記対象車両が渋滞車列の先頭以外の車両である場合には前記運転支援を抑制することを特徴とする請求項４乃至６のいずれか1項記載の運転支援方法。
請求項１乃至３のいずれか１項記載の適正車速計算方法で計算した適正車速を用いる車両制御方法であって、前記制御部は、前記対象車両の現在の車速を前記適正車速に近づける車両制御を行うことを特徴とする車両制御方法。
複数の車両の地図上の位置と車速とを含む車両状態情報及び車両外部の外部情報を記憶する記憶装置と、
所定の道路について交通状況を受信し、対応する位置に存在する車両についての前記外部情報に含めて前記記憶装置に前記交通状況を記憶させ、１つの前記車両状態情報及び前記外部情報のうち前記車速を除く項目が同じまたは類似する他の車両状態情報に含まれる車速に基づいて、前記１つの車両状態情報に対応する対象車両が渋滞を引き起こさないための適正車速を計算する制御部と
を備えることを特徴とする適正車速計算装置。