JPH04297000A - 車車間通信による車群情報収集方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、道路上での錯綜した交
通流中にあって、各走行車両は夫々の先行及び後続車両
群の走行状態情報を取得して、該車群内における安全か
つ円滑な走行を支援するための車車間通信による車群情
報収集方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の安全走行を目的に、同一車線上
を走行中の先行車両との車間距離を計測するために、従
来から各種の追突防止センサシステムが考案されている
。マイクロ波或いはミリ波を使用したレーダ形の追突防
止センサが最も一般的である。

【０００３】一方、光学的に先行車両との相対位置関係
を計測する手段として、車両後部の左右に所定の間隔で
二基の赤外光標識機を設け、後続車両は該二基の赤外光
標識機像を赤外光のみに感応するＣＣＤカメラで観測し
、画像処理により情報を抽出するシステムが本願発明者
らにより考案され、またかかる光学的な先行車両の相対
位置計測システムに車車間光通信機能を附加したシステ
ムも考案されている（特願平２−２８８３４２号、特願
平２−２８８３４３号）。

【０００４】更に、路側或いは中央分離帯に赤外光路側
標識機を配置して、該標識機を車載カメラで観測し画像
処理により、当該車両の路線上での横断方向相対位置を
抽出し認識するシステムも考案されている（特願平２−
２８８３４１号）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のような従来の先
行車両の相対位置計測システムでは、伝送媒体として無
線、光の何れを使用する場合についても、当該車両から
直接的に観測が可能な指向角範囲及び伝送距離範囲内の
先行車両の相対位置情報の取得に限定されている。結果
として、車載観測装置の指向角範囲外となる近隣車線の
並進走行車両、近隣を走行中の大型トラックやバスに遮
られて観測ができない走行車両は勿論のこと、車載観測
装置における伝送媒体の伝送特性上の制約から各車線に
ついて一車頭距離以遠の走行車両の計測は不可能である
。また、従来の相対位置計測システムは先行車両を対象
とする計測であり、後続車両についての直接的な計測は
考慮されていない。

【０００６】近年の道路交通事情では、道路網の多車線
化，高密度化，車両の高速度化，大型化が一段と進展し
、また追越，割越，織込等の車線変更を伴う走行状態を
含めて、錯綜した交通流中での高度な運転技術が必要と
されるようになり、近隣車線を含めて各車線の前後数列
分程度の車群としての走行状態情報、及び渋滞区間全域
に及ぶ渋滞情報を認識することの必要性が急速に高まり
つつある。本発明は、従来では全く不可能であったかか
る車群情報を収集し提供することのできる車車間通信に
よる車群情報収集方式を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、近隣走行車両との相対位置関係及び路線上で
の横断方向相対位置関係の計測機能と、近接して走行中
の先行及び後続車両に対する双方向の車車間個別通信機
能とを有する車載機器構成のもとに、各走行車両は、車
車間個別通信を使用して取得した各近隣走行車両の走行
状態情報に、自車の走行状態情報を加えて第一次車群テ
ーブルを作成し、先行及び後続車両の中から選択された
近隣走行車両との間での車車間個別通信により、複数車
線上を走行中の前後複数列に及ぶ範囲内の車群情報及び
渋滞区間内情報を取得し、自車の第一次車群テーブルの
内容を加えて編集加工し、自車を基準にした車群内車両
の配列状態の認識、平均走行速度及び平均車頭距離の計
算、異常走行車両の検出、渋滞区間情報の抽出を行ない
第二次車群テーブル作成し、該第二次車群テーブルの内
容を車車間個別通信により近隣他車に提供するようにし
たものである。

【０００８】また、本発明は、第一次車群テーブルの内
容からの異常接近の走行車両情報及び第二次車群テーブ
ルの内容からの車群内異常走行車両情報をもとに、電子
音声装置により警報メッセージを運転者に伝達し、第二
次車群テーブルをもとに、車群内車両の配列状態及び渋
滞区間情報を画像表示装置により表示し運転者に伝達す
るようにしたものである。

【０００９】

【作用】本発明は、先行車両は勿論のこと後続車両を含
めて直接見透し範囲外の車両についても定量的な走行状
態の認識を可能とする。本発明に得られる複数車線，複
数車列に及ぶ車群情報の内容は、異常走行車両検知シス
テム，追越，割越，織込支援システム，渋滞情報提供シ
ステム，車線追尾自動走行システム等の各種の走行支援
システムに効果的に適用され、車載ＣＲＴ表示装置或い
は電子音声装置により運転者に情報提供し得る。

【００１０】

【実施例】図１は、本発明の車車間通信による車群情報
収集方式の基本的な車載装置構成の実施例を示すもので
ある。

【００１１】車両の前方部には、先行車両向けの前方装
置系の光送信機１と光受信機２を搭載し、さらに可視光
を遮断するフィルタを装着したＣＣＤカメラ３が搭載さ
れている。車両の後方部には、後続車両向けの後方装置
系の光受信機４及び所定の間隔を隔てた二基の赤外光標
識機５と６が搭載されている。

【００１２】近隣車線を含めての先行車両との相対位置
計測では、当該車両は前方装置系の光送信機１により質
問信号を送信し、先行車両は該質問信号を後方装置系の
光受信機４で受信し、標識応答器７の制御のもとに二基
の赤外光標識機５と６により光標識信号を送信して応答
する。当該車両は、先行車両の二基の赤外光標識機の像
をＣＣＤカメラ３で観測し、画像処理装置８により当該
車両との相対位置関係を抽出して位置情報端子９に導く
。なお後方装置系の光受信機４は、質問信号の受信用に
加えて、後続車両からの個別通信情報の受信用としても
兼用され、標識応答器７により識別して個別通信情報端
子１０に導く。

【００１３】先行車線自動認識では、路側或いは中央分
離帯に配置した赤外光路側標識機（図示せず）の像をＣ
ＣＤカメラ３で観測し、画像処理装置８により解析して
車線情報端子１１に導く。なお、赤外光路側標識機は、
標識信号に加えて該標識機の設置位置，車線幅，路側基
準線位置等の固有情報信号を送信するように構成されて
おり、前方装置系の光受信機２或いはＣＣＤカメラ３の
受信信号から該固有情報を抽出し、該地点での路線構造
に相応した当該車両の相対位置関係が抽出できる。

【００１４】後続車両向けの個別通信では、後方装置系
の二基の赤外光標識機の何れかの一基（図１では６の場
合を図示）を、後方装置系の送信制御器１２により制御
して、個別通信情報端子１３からの情報の送信用と時分
割的に兼用する。また、先行車両向けの個別通信では、
前方装置系の光送信機１を送信制御器１４により制御し
て、前記の質問信号送信用と個別通信情報端子１５から
の情報の送信用とに、時分割的に兼用する。前方装置系
の光受信機２は、受信制御器１６により先行車両からの
個別通信情報と、前記赤外光路側標識機からの固有情報
との受信用に兼用され、夫々情報端子１７に導く。

【００１５】上記の車載光通信機器構成は、先行車両と
の相対位置計測及び先行車線自動認識のセンサ機能と、
双方向の車車間光通信機能との時分割的な動作を行なう
ものであり、かかる複合的な動作は回線制御器１８によ
る一元的な制御のもとに実施される。すなわち回線制御
器１８は、各機能の動作フレームを設定して、夫々のフ
レーム内で計測或いは個別通信対象の車両に対して交信
タイムスロットを指定し、質問応答形式で回線制御を行
なうものである。前方装置系の送信制御器１４，受信制
御器１６及び画像処理装置８は回線制御器１８により統
制される。

【００１６】各走行車両は、当該車両の走行速度，加速
度等の走行状態を計測する各種のセンサ系を装備してお
り、１９はセンサ系からのセンサ情報端子である。該セ
ンサ情報と、走行車線自動認識機能により抽出された当
該車両の車線相対位置情報は、各車両が夫々独自に取得
保有している情報であり、以下第Ｏ群情報と呼ぶ。

【００１７】当該車両から見ると路線上には前後左右に
多数の車両が走行中であり、ｉを車線番号，ｊを規格化
単位距離で計った路線方向距離として、各走行車両をＭ
ｉ，ｊで記述する。この場合の規格化単位距離としては
、所定の実距離，或いは当該路線域での交通流状況に相
応して変動する平均車頭距離で定義する。

【００１８】近隣車線を含めて（例えば３車線の場合ｉ
＝１，２，３）先行及び後続走行車両に対して当該車両
が直接的に認識、交信可能な距離範囲（ｊ＝−１，０，
１に相当）内では、当該車両からの先行車両相対位置計
測機能により車間距離等の相対位置情報を取得する。ま
た車車間個別通信を使用して各近隣走行車両間で第Ｏ群
情報を交信することにより、より詳細な各車両の走行状
態情報を取得する。以下かかる情報を第１群情報と呼ぶ
。

【００１９】錯綜した交通流中では第１群情報のみでは
不十分であり、各車線について数列程度の先行車両及び
後続車両列を含めた車群（例えばｊ＝−２〜５）の走行
状態の認識が必要であり、以下かかる車群情報を第２群
情報と呼ぶ。また、渋滞時では渋滞区間の先頭，終尾，
平均走行速度，区間通過の予想時間等の情報が必要とさ
れ、かかる比較的広域に及ぶ交通流情報を以下第３群情
報と呼ぶ。かかる第２群情報及び第３群情報の取得は、
第１群情報の取得対象の走行車両の中から選択された（
例えば当該車両と同一車線を走行中の車両）先行、後続
車両の各一台から車車間個別通信によりなされる。

【００２０】以上の車車間個別通信で取得した第１群乃
至第３群情報をもとに、車群情報編集器２０により編集
加工して、夫々自車を基準（ｊ＝０）としての第一次車
群テーブル２１及び第二次車群テーブル２２を作成し保
有することになる。

【００２１】車群情報編集器２０は、まず車車間通信の
個別通信情報端子１０，１７から取得された近傍車両夫
々の第Ｏ群情報に、自車の第Ｏ群情報を加えて、第一次
車群テーブル２１を作成する。近接車両との相対位置情
報は、自車計測の該情報と他車から取得した走行速度加
速度情報とを照合することにより、精度の向上及び予知
が可能となり、異常接近車両を検知した場合その内容を
警報信号端子２３に抽出する。第一次車群テーブルの内
容は、個別通信情報端子１３と１５を通して、双方向の
車車間個別通信により近隣他車への第１群情報として提
供される。

【００２２】第二次車群テーブル２２は、選択された近
隣車両との車車間個別通信により取得した第２，第３群
情報をもとに、車群情報編集器２０により自車の第一次
車群テーブルの内容を加え、各車統一されたフォーマッ
トの下で夫々自車を基準（ｊ＝０）にして加工編集して
作成される。新しく作成された第二次車群テーブルの内
容は、当該車両の各種の走行支援システムに活用すると
共に、個別通信情報端子１３と１５を通して、車車間個
別通信により近隣他車に提供される。

【００２３】第二次車群テーブルには、第２群情報テー
ブル部、異常車両テーブル部及び第３群情報テーブル部
が用意されている。第２群情報テーブル部は、第２群内
の各走行車両Ｍｉ，ｊの走行状態情報（車両コード，走
行速度，加速度，車間距離，車線内位置等）が収録され
、さらに第２群内での平均走行速度，平均車頭距離の計
算値及び該テーブルの規格化単位距離が記述されている
。異常車両テーブル部は、第２群情報テーブル部の中か
ら、走行速度が平均走行速度から大きく逸脱（例えば１
０％以上）している車両、加速度が異常に大きい車両、
路線内横断方向位置の変化の大きい車両（車線変更中車
両，居眠り運転中車両）等の異常走行車両を抽出したテ
ーブルである。

【００２４】第３群情報テーブル部は、渋滞時における
渋滞区間の先頭，終尾，平均走行速度，区間通過の予想
時間等の渋滞情報を記録する。各走行車両は第２群内で
の平均走行速度の大幅な変化により、自車が渋滞の先頭
或いは終尾にあることを感知し、その路線上での位置（
赤外光路側標識機からの固有情報で認識）、時刻を第３
群情報テーブルの車車間個別通信を通して車群情報編集
器２０で集約することにより、時々刻々変化する渋滞区
間にも対応して、自車が渋滞区間内のどの位置にあるか
を検出し、渋滞区間通過の予想時間を算出する。

【００２５】以上の各種の車群情報は、警報信号端子２
３及び表示信号端子２４を通して電子音声装置２５及び
ＣＲＴ表示装置２６により運転者に伝達される。電子音
声による警報メッセージは、第一次車群テーブルから抽
出される異常接近車両、第二次車群テーブル中の異常車
両テーブル部で抽出された異常走行車両、第２群情報テ
ーブル部の内容から判断される追越或いは割越の適不適
等の情報である。またＣＲＴ表示としては、第２群情報
テーブル部の内容のＭｉ，ｊを路線内での車両分布状態
図として常時表現し、その中の異常走行車両については
特に赤の点滅で表示し注意を喚起する。渋滞区間中では
該区間情報もメッセージ表示する。車両駆動制御端子２
７は、車群情報編集器からの情報により当該車両の駆動
，制動機構を制御するためのものである。

【００２６】上記の実施例で詳述したように、本発明の
車車間通信による車群情報収集方式は、近年の益々錯綜
しつつある道路交通事情のもとで、近隣車線を含めて前
後左右の近隣車両の走行状態情報を、自車との直接的な
車車間個別通信による第１群情報の交信で取得して、自
車が計測した情報と照合することにより、各車両との相
対位置かんけいを定量的に高精度に記述した第一次車群
テーブルを作成できる。該テーブルから異常接近しを早
期に発見して、車載の表示ランプ、電子音声装置等での
警報信号により運転者の注意を喚起し、さらに最悪の状
態が予想される場合には車両の制動装置系の自動制御及
び衝突安全装置の自動作動を行い、交通事故の未然防止
、運転者の安全に貢献できる。

【００２７】また、各車線について数列程度の先行車両
及び後続車両を含めた各車両の走行状態情報（第２群情
報）及び渋滞区間の先頭，終尾，平均走行速度，区間通
過の予想時間等の広域情報（第３群情報）を、車車間個
別通信回線での交信を通して編集加工して集約すること
により、時々刻々変化する交通流情報渋滞区間にも対応
して、第二次車群テーブルが作成できる。第２群情報は
、追越，割越，織込等の車線変更を伴う走行状態に関連
して、他車両がかかる行動を行った場合の早期発見、及
び自車がかかる行動を行うことの適性の判断情報を提供
し、危険性がある場合には関係する双方の車両に警告信
号を送って、接触或いは追突事故を未然に防止すること
ができる。さらに第２群情報により先行車両数列分の走
行速度、加速度情報をもとに、自車の駆動、制動機構を
電子的に制御して、先行車両と適正な車間距離を保ちつ
つ追従走行する自動走行システムの構成を可能とするよ
うになる。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、現在殆ど運転者の視覚
に頼っている交通流状態の認識と比較して、先行車両は
勿論のこと後続車両を含めて直接見透し範囲外の車両に
ついても定量的な走行状態の認識が可能となる。本発明
における複数車線、複数車列に及ぶ車群情報の内容は、
異常走行車両検知システム，追越，割越，織込支援シス
テム，渋滞情報提供システム，車線追尾自動走行システ
ム等の各種の走行支援システムに効果的に適用され、車
載ＣＲＴ表示装置或いは電子音声装置により運転者に情
報提供し得る。

【００２９】かかる効果を総合して、本発明は、交通事
故を未然に防止して高度な安全性と円滑な交通流を実現
することになり、工業的，社会的に大きく貢献する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の構成図である。

【符号の説明】

１　　　　光送信機 ２，４　　　　光受信機 ３　　　　ＣＣＤカメラ ５，６　　　　赤外光標識機 ７　　　　標識応答器 ８　　　　画像処理装置 １２，１４　　　　送信制御器 １６　　　　受信制御器 １８　　　　回線制御器 ２０　　　　車群情報編集器 ２１　　　　第一次車群テーブル ２２　　　　第二次車群テーブル ２５　　　　電子音声装置 ２６　　　　ＣＲＴ表示装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　近隣走行車両との相対位置関係及び路
   線上での横断方向相対位置関係の計測機能と、近接して
   走行中の先行及び後続車両に対する双方向の車車間個別
   通信機能とを有する車載機器構成のもとに、各走行車両
   は、車車間個別通信を使用して取得した各近隣走行車両
   の走行状態情報に、自車の走行状態情報を加えて第一次
   車群テーブルを作成し、先行及び後続車両の中から選択
   された近隣走行車両との間での車車間個別通信により、
   複数車線上を走行中の前後複数列に及ぶ範囲内の車群情
   報及び渋滞区間内情報を取得し、自車の第一次車群テー
   ブルの内容を加えて編集加工し、自車を基準にした車群
   内車両の配列状態の認識、平均走行速度及び平均車頭距
   離の計算、異常走行車両の検出、渋滞区間情報の抽出を
   行ない第二次車群テーブル作成し、該第二次車群テーブ
   ルの内容を車車間個別通信により近隣他車に提供するよ
   うにしたことを特徴とする車車間通信による車群情報収
   集方式。
2. 【請求項２】　　第一次車群テーブルの内容からの異常
   接近の走行車両情報及び第二次車群テーブルの内容から
   の車群内異常走行車両情報をもとに、電子音声装置によ
   り警報メッセージを運転者に伝達し、第二次車群テーブ
   ルをもとに、車群内車両の配列状態及び渋滞区間情報を
   画像表示装置により表示し運転者に伝達するようにした
   請求項１記載の車車間通信による車群情報収集方式。