JPH11345396A

JPH11345396A - 走行支援道路システムの合流制御システムにおける本線交通流予測方法

Info

Publication number: JPH11345396A
Application number: JP15303998A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Shima; 健志磨; Norihiro Nakajima; 憲宏中島; Kazunori Takahashi; 和範高橋
Original assignee: Minister for Public Works for State of New South Wales; Public Works Research Institute Ministry of Construction
Current assignee: Minister for Public Works for State of New South Wales; National Research and Development Agency Public Works Research Institute
Priority date: 1998-06-02
Filing date: 1998-06-02
Publication date: 1999-12-14
Anticipated expiration: 2018-06-02
Also published as: JP2969175B1

Abstract

(57)【要約】【課題】走行支援道路システムにおける車両の自動運
転に関して、加速車線が短い従来の日本の高速道路の合
流部に類似した構造でも、安全かつ円滑に自動運転車両
を制御することのできる合流システムにおける本線交通
流予測方法を提供する。【解決手段】走行路上101，102の状況を検知する路側
の検知器107と車両検知器113と、路側の制御装置108、
路車間通信器と、車両の路車間・車車間通信器と制御装
置112、を含む走行支援道路システムにおいて、路車間
通信の処理装置が行う、合流区域の走行車両の現在から
ある一定時間後までの位置・速度の予測方法として、運
転者の視覚認識範囲内の周囲他車両の位置・速度を運転
者が認識して隣接車線に車線変更することを考慮に入れ
て予測を行い、路側制御装置における予測方法を使用す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両の自動運転シ
ステムに係り、特に分合流時における本線交通流を予測
する予測方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両の自動運転システムに関しては、近
年アメリカ、日本等で研究が進められており、実車によ
る実験も行われている。車両の自動運転を行うために
は、システムが周囲の車両の位置・速度を検知し、現在
から未来の時点までの状態を予測して、それに基づき走
行計画を作成する必要がある。

【０００３】車両の自動運転による合流制御システムに
関しては、Bin Ran，Shawn Leight,Rnoda R．Hu，Seth
Johnson，“Merging Process Analysis for an Automat
edHighway System”，The 3rd ITS World Congress，Ju
ne 26，1996等にその基本的な考えが述べられており、
また、特開平3-118698号公報においては、他車の走行を
予測し、自車の走行を制御する移動車のシステムにおい
て、合流の場合について述べられている。但し、ここで
の予測方法は、車両の車線変更に関する予測は行ってお
らず、同一車線内での時刻と距離の予測を行っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】車両の自動運転システ
ムは、その基本的考え方がこれまで検討されてきたが、
その実用化に至るまでは、日本の高速道路特有の道路事
情、例えば、合流区域における加速車線長が短い場合が
多いため、合流車に対して加速車線より手前で予め速度
調節を行い、短い加速車線で本線車線の走行車両の間に
確実に車線変更をする必要があるという問題があり、こ
れらに対する具体的手段が必要であった。そのために
は、本線の走行車両の近い将来までの挙動を予測し、そ
の予測結果をもとに、合流車の速度を調節する必要があ
るが、従来の予測方法では、本線を走行している車両
が、自身の走行中の車線へ車線変更する合流車を認識す
ることによってとり得る挙動としては、進行方向に対す
る加減速のみを考慮していた。しかし、実際の交通で
は、合流してくる車線変更車を運転者が認識して、それ
を避けるように自身を車線変更させることも少なくな
く、また、その空いたスペースにの合流車が入ること
で、合流地点での捌け容量の低下を防いでいる。これに
対して従来の方式では、本線車の車線変更を考慮してい
なかったため、実際には合流車が本線に車線変更可能で
あったスペースを逃がしてしまうことになり、合流部で
の円滑な制御が損なわれてしまう。

【０００５】本発明の目的は、合流車が本線に車線変更
できるスペースを最大限に利用して、合流部での自動運
転車の円滑な制御を行うことである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】手動運転車の車線変更に
関する予測を行うために、まず、路側の制御装置は、路
側の検知器を利用して全走行車両の位置・速度等を把握
する。次に、手動運転車の挙動を予測するために、予測
対象となる車両の運転者が認識している車両を全て抽出
し、その車両の位置・速度等の情報から、予測対象とな
る車両が車線変更を行うか否かの判定を行い、同時に一
定時間後までの時刻と位置データ列を予測する。以上の
予測を、全ての走行車両について行う。路側の制御装置
はこれらの予測結果に基づき、本線の合流する自動運転
車に、円滑に本線に車線変更するための速度調節に関す
る指示を、路車間通信を利用して行う。合流自動運転車
は、その路側の指示と、車載の検知器との情報をもとに
走行計画を作成し走行する。合流車線から本線車線に車
線変更する際には、車載の検知器により、車線変更を行
う先のスペースを確認し、車両の制御装置が安全である
と判定した場合は、車線変更を行う。車線変更が不可能
であると判定した場合は、速度を調節しながら、後方の
合流可能な車間に合流するために速度の調節を行い、車
線変更を行う。以上のように、手動運転車の車線変更も
考慮して予測を行うことにより、車線変更を考慮しなか
った場合の予測に比べ、車線変更できるスペースを逃す
ことなく、円滑に合流することが可能になる。

【０００７】次に、以上の処理における説明を述べる。
路側の検知器（カメラ等）は、走行路上の検知器がある
場所を走行する自動運転車・手動運転車の通過時刻・位
置・速度・車種（大型／普通）を計測することができ、
路側の制御装置は、その検知器からの情報を受け取り、
走行車両（自動運転車、手動運転車）の現在からある一
定時刻後までの位置と速度に関して予測を行う。

【０００８】次に、本線の手動運転車の挙動を予測する
ために、まず、路側に複数設置した検知器から、走行車
両の通過時刻・位置・速度・車種（大型／普通）を検出
し、データを保存する。この際、検出した車両に対して
車両ＩＤをつけて管理し、過去のデータとのマッチング
を行う。また、各車両に対する時刻と位置の計測データ
は、検知器の設置間隔、検知での計測可能範囲、計測周
期によっては、予測する時点（現時点）での計測データ
が存在しない車両もあるが、その場合は、現在までの走
行軌跡を直線近似等で補完して、１つの車両に対して、
車両ＩＤ、車種、現在までの時刻と位置と車線番号のデ
ータ列の形式で保存する。

【０００９】次に予測する対象の車両に関して、運転者
の位置を中心とした半径Ｒ〔ｍ〕、中心角度θの運転者
の前方方向の扇形の視野を設定する。Ｒ，θの値は、ド
ライビングシュミレータ、実車による実験データ等を用
いる。視野設定の際には、大型／普通といった車種によ
る運転台の高さによる視野範囲の増減を考慮する。さら
に、前方の視野に加え、運転者の左右の側方の視野、バ
ックミラーによる視野、左右のサイドミラーによる視野
も同様に設定する。

【００１０】次に、前記で設定した予測する対象の車両
の運転者の前方の視野内にある、死角を考慮した全ての
運転者認識車両のデータ（位置・速度・車種）を、上記
の路側の検知器のデータの中から抽出する。設定視野内
から運転者が認識している車両を抽出する際には、手前
にある他車両による運転者の死角、側壁等の道路の構造
物による運転者の死角を考慮する。これらのデータか
ら、予測する対象の車両の車線変更に関する予測（車線
変更を行うか、行わないか）、進行方向に関する予測
（一定時刻後までの時刻と位置データの列）を行う。

【００１１】車線変更に関する予測は、次のように行
う。まず、予測の対象となる車両（以下自車と称する。
位置ＸＯ、速度ＶＯ）の運転者の前方視野範囲にある運
転者認識車両のうち、自車と同一車線の一番近い車両
（以下車両Ａと称する。位置ＸＡ、速度ＶＡ）に関し
て、Ｆ（ＸＯ，ＸＡ，ＶＯ，ＶＡ）の関数の出力、及び
自車の隣接車線の他車両のうち、自車の前方に必ず車線
変更してくる車両（例えば、車種数が減少する加速車線
の走行車で以下車両Ｂと称する。位置ＸＢ、速度ＶＢ）
に関してＦ′（ＸＯ，ＸＢ，ＶＯ，ＶＢ）の関数の出力
に対して、ある一定の条件を満たした場合は、自車が隣
接車線へ車線変更をする動機（遅い前方車、前方への割
込み車を避ける）が存在すると判定する。関数Ｆ，Ｆ′
が条件を満たさない場合、及び車両Ａ，Ｂが存在しない
場合は、自車が車線変更を行わないと判定して、進行方
向に関する予測（ある一定時間後までの時刻と位置のデ
ータ列）を行う。

【００１２】次に、前記で車線変更をする動機が存在す
る車両に関して、自車の運転者の左右側方、後方（バッ
クミラー、左右サイドミラー）の視野を設定し、他車両
・道路構造物による死角を考慮して、運転者の視野の範
囲にある運転者認識車両を抽出する。

【００１３】次に、これらの左右の側方、左右のサイド
ミラー、バックミラーの視野における運転者認識車両
と、前述の前方視野内の運転者認識車両から、車線変更
を行う先のスペースの前後の車両を検索して、車線変更
が可能かどうかの判定を行う。車線変更を行う先のスペ
ースの前後に車両がない場合は、車線変更を行うと判断
して予測を行う。車線変更を行う先のスペースの前後に
車両が存在する場合は、前方の車両を車両Ｃ（位置Ｘ
Ｃ、速度ＶＣ）、後方の車両を車両Ｄ（位置ＸＤ、速度
ＶＤ）として、Ｇ（ＸＯ，ＸＣ，ＸＤ，ＶＯ，ＶＣ，Ｖ
Ｄ）の関数の出力に関して、ある一定の条件を満たした
場合は、車線変更を行うと判定して予測を行う。それ以
外の場合は、車線変更を行わないと判定して、進行方向
に関する予測を行う。左右両方の車線に車線変更が可能
な場合は、右方の車線に車線変更を行うと判定して予測
を行う。

【００１４】進行方向に関する予測は、次のように行
う。前記で車線変更を行わないと判定した場合、まず前
記の自車（位置ＸＯ、速度ＶＯ）の運転者の視野範囲に
ある他車両のうち、同車線前方の一番近い車両Ａ（位置
ＸＡ、速度ＶＡ）、または、自車の前方に車線変更して
くる車両Ｂ（位置ＸＢ、速度ＶＢ）を抽出する。Ｈ（Ｘ
Ｏ，ＸＡ，ＶＯ，ＶＡ）、又はＨ（ＸＯ，ＸＢ，ＶＯ，
ＶＢ）の関数の出力が、ある一定の基準を満たす場合
は、自車が車両Ａ又はＢにぶつかる危険があると判定し
て、自車の速度が、車両Ａの速度ＶＡ、又は車両Ｂの速
度ＶＢまで減速すると仮定して、一定時間後までの時刻
と距離のデータ列（以下予測時間距離曲線と称する）を
作成し、進行方向に関する予測とする。その他の場合
は、自車が今後も同じ速度で走行すると仮定して予測時
間距離曲線を作成し、進行方向に関する予測とする。

【００１５】前記で車線変更を行うと判定した場合、車
線変更する先のスペースに関して、前方車（前記車両
Ｃ）が存在する場合、Ｈ（ＸＯ，ＸＣ，ＶＯ，ＶＣ）の
関数の出力が、ある一定の基準を満たす場合は、自車が
車両Ｃの速度まで減速すると仮定して、進行方向に関す
る予測を行う。車両Ｃが存在しない場合、又はＨ（Ｘ
Ｏ，ＸＣ，ＶＯ，ＶＣ）の関数の出力が前記以外の場合
は、進行方向の予測に関しては、今までと同じ速度で走
行すると仮定して予測を行う。

【００１６】路側の制御装置は、以上の予測結果に基づ
き、自動運転車が速度調節を行うのに必要な指示を作成
し、その指示内容を、路側と車両の双方に設置した、路
車間無線通信器を用いて、無線通信で路側から自動運転
車へ伝達する。この路側からの指示は、自動運転車が目
標地点を通過する余裕度を持たせた時刻・速度の形式で
与える。

【００１７】車両においては、速度調節を行うための前
記の路側からの指示に基づき、車両の制御装置におい
て、自車の走行計画（現在からある一定時刻後までの位
置と速度）を作成する。この際、路側からの指示は、余
裕度を持ったものであるので、自車の現在の加速性能、
車両状況、車載の検知器によって計測した自車の周囲の
交通状況、利用者の要求等を考慮して、自車の走行計画
を作成する。自動運転車は、ＰＩＤ制御等のフィードバ
ック機能等を利用して、決定した走行計画を実現するた
めの各種制御量を決定し、走行する。

【００１８】最後に、路側の制御装置による本線走行車
両の車線変更に関する予測が外れた場合の対応について
説明する。合流自動運転車は本線車線走行車両を車載の
検知器で把握できる場所において、路側の制御装置が車
線変更を指示したスペースに車両が存在し、車線変更が
不可能なことを確認した時が予測が外れた場合である。
合流車の車線変更予定のスペースに存在した本線車両
は、同車線の前方の合流してくる合流車両を認識して、
合流車両を避けるように隣接車線に車線変更すると路側
が予測した車両であり、実際には、車線変更を行わず直
進してしまったという状況である。この場合、車載の制
御装置は、路側の制御装置が指定したスペースよりも後
方の車間を車載の検知器によって検索し、その車間に車
線変更するための速度調節を行う。この方法により、車
線変更の予測を行わなかった従来の予測方法によって指
定される本線の車間に車線変更できることになる。従っ
て、本線走行車両の車線変更を考慮しない、同一車線内
での一定時間までの時刻と距離を予測する従来の予測方
法に比べ、安全性に関しては、従来の方法よりも低下す
ることなく、同時に円滑性は従来の方法よりも向上して
いることになる。

【００１９】前記の路側制御装置の予測方法、予測結果
に基づく路側の対自動運転車指示、及び路側からの指示
と自動運転車が検知した情報に基づいた自動運転車の走
行計画により、自動運転車は、従来の予測方法を用いる
場合に比べ、より円滑に本線に車線変更することがで
き、合流部の交通流もより円滑に制御される。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施例を述べ
る。まず最初に図１を用いて、本発明の概要を説明す
る。図１の101は高速道路の片側３車線の本線部分で、
自動運転車103（以下、自動運転車を「ＡＨＳ車」と称
する）、手動運転車104（以下、手動運転車を「非ＡＨ
Ｓ車」と称する）が走行している。102は本線に合流す
る１車線の合流路で、本線に合流しようとしているＡＨ
Ｓ車105（以下、合流ＡＨＳ車と称する）が走行してい
る。合流ＡＨＳ車105は、加速車線106において、円滑に
本線101に車線変更するために、加速車線106の部分、及
び加速車線106手前の合流路102の部分で、適切な速度調
節をする必要がある。合流ＡＨＳ車105は、合流路102の
自車周辺の走行車両のみ計測可能であり、加速車線106
より上流の本線101を走行する車両は計測できないた
め、路側の計測器からの情報を路側が処理して、合流Ａ
ＨＳ車が適切な速度調節を行うために、合流ＡＨＳ車に
指示を与える必要がある。

【００２１】路側の走行車両把握装置107は、本線を走
行する車両（ＡＨＳ車、非ＡＨＳ車）が通過した時刻・
位置・速度と車種（大型／普通）を計測することがで
き、その情報は、路側の合流部路側制御装置108に送ら
れて処理される。まず、走行車両予測部109において、
計算した各車両について、現在からある一定時間後まで
の時刻と位置を予測する。車両の進行方向の予測に関し
ては、車両の時刻と距離のデータ列で与えられ、以下こ
れを「時間距離曲線」と称する。時間距離曲線は、110
に示すように、横軸を時刻、縦軸を距離としたグラフで
表すことができる。時間距離曲線についての詳細は、図
12を用いて後記する。また、車線変更の予測に関して
は、110に示すように時間距離曲線上に車線番号を与え
る。

【００２２】109での予測に基づき、111の対車両指示作
成部において、本線を走行する車両のうち、どの車両の
間に合流ＡＨＳ車が合流するべきかを判断し、その本線
の車間に合流するための速度調整を行う際に必要とな
る、合流ＡＨＳ車に与える指示内容を作成する。指示内
容は、目標地点（加速車線106終点）を通過する、余裕
度を持たせた時刻・速度の形式で与える。

【００２３】作成した合流ＡＨＳ車に対する指示の内容
は、路車間通信によって、合流ＡＨＳ車に伝達され、合
流ＡＨＳ車の車両制御装置112によって処理される。与
えられた指示内容に加えて、カメラ・レーダ等の車載計
測器113によって計測した、周囲走行車両の位置・速度
等、自車計測装置114によって計測した、自車の現在位
置・速度・加速性能（乗車人員、タイヤの摩耗状況等、
時々刻々と変化する要素によるもの）、運転者115から
の要求（加速度、最高速度、乗り心地等）を考慮して、
時間距離曲線作成部116において、自車の走行計画が作
成される。自車の走行計画は時間距離曲線の形で表わさ
れ、合流車はＰＩＤ制御等のフィードバック機能等を利
用して、決定した時間曲線を実現するための各種制御量
を決定して走行する。

【００２４】以上の処理は、合流ＡＨＳ車が加速車線10
6に到着するまで繰り返され。合流車が加速車線106に到
達すると、路側から走行車両に関する情報を参考にしな
がら、自車の車載計測器113によって計測した自車の車
両の位置・速度等を取得し、安全に本線の車線へ車線変
更を行う。

【００２５】次に図２を用いて、本発明を説明する上で
前提となるシステムの全体構成を説明する。図２は、走
行支援道路システムにおける、合流制御システムの位置
付けを説明したものである。201は高速道路の片側３車
線の本線部分で、202は本線に合流する合流路で、合流
路の車線数は、１車線とする。合流路を走行してきた自
動運転車両（合流ＡＨＳ車）203は、加速車線204の部分
で本線201の一番左側の車線に車線変更をして合流す
る。走行支援道路システム全体を管理して制御する走行
支援道路システム中央制御装置205（ＡＨＳセンタ）の
下に、合流部206の部分を走行する車両を管理して制御
する合流部路側制御装置207、合流部、分流部以外の部
分208を走行する車両を管理して制御する短路部路側制
御装置209等があり、それぞれ、中央制御装置205の制御
により車両を管理するとともに、隣接する制御装置とも
情報のやり取りを行う。

【００２６】次に図３を用いて、合流部路側制御装置の
構成を説明する。図３は、図２の合流部路側制御装置20
7の構成を詳細化したものである。路車間通信制御部301
は、漏洩同軸ケーブル（ＬＣＸ）等を利用した路車間通
信装置302を用いて、自動運転車両303と双方向通信を行
う。自動運転車両303は、道路に埋め込んだ磁気ネイル
等の位置検出支援装置304を用いて、走行すべき車線の
位置を検出する。走行車両把握部305は、道路の近傍に
設置したカメラ、レーダ等の走行車両把握装置306を用
いて、走行車両（自動運転車両、手動運転車両）の通過
時刻、位置、速度等を検出する。環境把握部311は、環
境把握装置310で計測した。路面状況、気象状況、障害
物情報等の環境情報を把握する。路路間通信制御部309
は図２の中央制御装置205と指示、情報の通信、図２の
単路部路側制御装置209等の隣接装置と情報等の受け渡
しを行う。

【００２７】走行車両予測部307は、路車間通信制御部3
01と走行車両把握部305からの走行車両のデータ、環境
把握部311の路面状況、気象状況、障害物情報データ、
その他、予め記憶している道路形状情報等を利用して、
合流部を走行する全車両の、現在からある一定時間後ま
での位置・速度値を予測（予測時間距離曲線作成）す
る。対車両指示作成部308は、走行車両予測部307、路路
間通信制御部309、環境把握部311の情報等を利用して、
自動運転車両303に与える指示内容を作成し、路車間通
信制御部301に伝達する。また、合流部路側制御装置以
外の、図２の単路部路側制御装置209などの構造も、図
３の合流部路側制御装置の構造と同様に考えることがで
きる。

【００２８】次に図４を用いて、自動運転車両の構成の
説明を行う。図４は、図３の自動運転車両303を詳細化
したものである。通信制御部401は、路側の漏洩同軸ケ
ーブル等の路車間通信装置302との双方向データ通信を
行う車載路車間通信装置402と、他の自動運転車両403と
双方向データ通信を行う車車間通信装置404からの情報
を処理する。センサ情報処理部405は、周囲の走行車
両、障害物、路面・気象状況等を検出するレーダ406と
カメラ407、図３の位置検出支援装置304（道路上の磁気
ネイル等）の磁気を検出する磁気センサ408からの情報
を処理する。さらに、センサ情報処理部405は、自車の
走行距離、現在速度、加速性能、乗車人員により変化す
る車両重量、タイヤの摩耗度等を計測する自車計測装置
409からの情報も処理する。さらに、運転手からの要求
（加速度、最高速度、乗り心地係数）は、ヒューマンイ
ンターフェース部415において受け付けて処理される。

【００２９】車両中央処理装置414は、通信制御部401、
ヒューマンインターフェース部415、センサ情報処理部4
05とのデータのやり取り、主要処理を行う。自車時間距
離曲線作成部410は、車両中央処理装置414の処理結果に
基づき、自車の現在からの時間距離曲線を計画し、その
計画に基づいて車両挙動決定部411において、加減速
度、操舵量等の実際の挙動を決定する。そして、その挙
動を実現するための車両駆動部でのブレーキ・スロット
ル開度・操舵制御量を制御量決定部412で決定し、その
制御量を車両駆動装置413に伝達する。

【００３０】次に図５を用いて、合流制御システムの前
提条件、及び制御の流れを説明する。図５は、左側に、
合流制御の全体処理フロー図を、右側にそのフロー図に
対応する合流する自動運転車203（合流ＡＨＳ車）の合
流区域での位置を示す。まず、合流制御システムでの前
提条件を述べる。第１に図３の走行車両把握装置306と
して、本線201のＡ１地点、Ａ２地点にそれぞれ、511，
512の走行車両把握装置、合流路202のＢ１地点、Ｂ２地
点にそれぞれ、走行車両把握装置513，514を設置する。
それぞれの走行車両把握装置511，512，513，514は、そ
れぞれの車線を走行する車両（自動運転車両、手動運転
車両）の計測時刻、位置、速度が計測可能とする。第２
に合流路202は、１車線とする。第３にＡ３地点は、車
線変更開始可能区域間始点、Ａ４地点は車線変更開始可
能区間終点、Ａ５地点は、車線変更終了最終地点とす
る。Ａ３地点、Ａ５地点の位置は、合流区域の道路構造
（加速車線の長さ）によるが、Ａ４地点は、それぞれの
合流ＡＨＳ車の速度により移動する可動点である（Ａ４
に関する詳細は、図11に対する説明の最終の部分で述べ
る）。最後に、図２の合流区域206は、図５の本線201の
Ａ１地点からＡ５地点まで、合流路202のＢ１地点から
Ａ５地点までとする。

【００３１】次に、合流制御処理の全体の流れを以下に
記載する。合流ＡＨＳ車203が、合流路202のＢ１地点を
通過すると、合流処理が開始される（合流動作開始処理
501。詳細は、図６を参照して後記する。）。次に、走
行車両予測処理502（詳細は、図７を参照して後記す
る。）から、合流区域の交通の予測データを参照し、対
車両指示作成処理503（詳細は、図９を参照して後記す
る。）にて、合流ＡＨＳ車がＡ５地点を通過する時刻・
速度（余裕度を持たせる）を決定し、路車間通信を用い
て、合流ＡＨＳ車203に伝達する。合流ＡＨＳ車203は、
対車両指示作成処理503からの指示に基づき、自車時間
距離曲線作成・車両制御処理504（詳細は、図10を参照
して後記する。）において、自車の現在の加速性能、車
両状況、利用者の要求等を考慮して、自車の走行計画
（時間距離曲線）を作成する。これら、対車両指示作成
処理503、自車時間距離曲線作成・車両制御処理504を、
合流ＡＨＳ車203がＡ３地点を通過するまで繰り返す。
合流ＡＨＳ車203が通過した後、車線変更処理506（詳細
は、図11を参照して後記する。）を行う。

【００３２】次に図６を参照して、合流動作開始処理を
説明する。図６は、図５の左側のフロー図の、合流動作
開始処理501を詳細化したフロー図である。まず、路車
間通信を用いて、常時、合流ＡＨＳ車から路側へ送られ
てくる合流ＡＨＳ車の位置・速度等の情報を、図２に示
す合流部路側制御装置207の上流に隣接する路側制御装
置209が参照して（合流ＡＨＳ車位置参照処理601）、合
流ＡＨＳ車がＢ１地点を通過していれば、次に、合流Ａ
ＨＳ車情報を合流部路側制御装置に伝達する処理603を
行う。合流部の上流に隣接する路側制御装置から合流部
路側制御装置に対して行われる、合流ＡＨＳ車情報を合
流部路側制御装置に伝達する処理603では、合流ＡＨＳ
車の情報（車両ＩＤ、車種、行先、加速性能、現在位
置、速度等）を合流部路側制御装置に伝達し、次に、合
流ＡＨＳ車情報読み込み処理（合流部路側制御装置）60
4において、合流ＡＨＳ車の情報が保存される。そして6
02の分岐において、Ｂ１地点を通過していない場合は、
Ｂ１地点を通過するまで、合流ＡＨＳ車位置参照処理60
1が繰り返される。

【００３３】前記の処理は、合流部路側制御装置（図２
の207）と、隣接する上流の路側制御装置（図２の209）
の間で、路路間通信を用いて行われる。

【００３４】次に図７，12を用いて、走行車両予測処理
の詳細を説明する。図７は、図５の走行車両予測処理50
2の処理を詳細化したフロー図である。ここでの処理
は、図３の走行車両予測部307において行われる。図12
は、予測を行う際に利用する、車両の時間距離曲線の考
え方を示したグラフである。図12の横軸は時刻で、縦軸
が合流部上での位置を示し、Ａ１〜Ａ５，Ｂ１，Ｂ２
は、それぞれ図５の右側の道路図のそれぞれの地点に相
当する。縦軸の下部、Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３部分は、合流部
に相当し、縦軸の上部Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４，Ａ５
は、本線に相当し、下部（合流路）のＡ３と、上部（本
線）のＡ３は、接続している。グラフ中の記号1201は、
図５の走行車両把握装置511（Ａ１地点）、512（Ａ２地
点）、513（Ｂ１地点）、514（Ｂ２地点）での計測デー
タ（各車両の通過時刻と速度）と、それらのデータを補
完した曲線を示し、記号1202は、そのＡ１，Ａ２，Ｂ
１，Ｂ２地点のデータに基づく、各車両の今後の動きの
予測を示す（図に示すように、予測に幅を持たす。）。
記号1209は、合流ＡＨＳ車から路側に送られてくる合流
ＡＨＳ車の時刻・位置・速度のデータと、それらのデー
タを補完した曲線を示し、記号1210は、路側が作成し
た、合流ＡＨＳ車の走行計画である。これら、1201，12
09のデータ列を補完して曲線にした線、および1202，12
10の各車両の動きの予測・計画を表わす曲線を、「時間
距離曲線」と称する。

【００３５】次に、図７の走行車両把握処理（Ａ１地
点）701において、図５の本線201のＡ１地点に設置され
た走行車両把握装置511からデータを抽出し、Ａ１地点
を通過した車両（ＡＨＳ車、非ＡＨＳ車）があれば、次
のステップへ進む。Ａ１地点を通過した車両が存在した
場合（図12の1203の計測データに相当）は、車線変更・
時間距離曲線予測処理（Ａ１地点〜Ａ５地点）703にお
いて、その車両のＡ１地点からＡ５地点（図５）までの
車線変更に関する予測と、予測時間距離曲線の作成を行
い（図12の1204の予測時間距離曲線に相当）、ファイル
に保存704し、次のステップへ進む（702の分岐におい
て、Ａ１地点を通過した車両が存在しなかった場合も、
次のステップ711へ進む）。

【００３６】走行車両把握処理（Ａ２地点）711におい
て、図５の本線201のＡ２地点に設置された走行車両把
握装置512からのデータを抽出し、Ａ２地点を通過した
車両（ＡＨＳ車、非ＡＨＳ車）があれば、次のステップ
へ進む。Ａ２地点を通過した車両が存在した場合（図12
の1205の計測データに相当）は、車線変更・時間距離曲
線予測処理（Ａ２地点〜Ａ５地点）713において、その
車両のＡ２地点からＡ５地点（図５）までの車線変更に
関する予測と、予測時間距離曲線の作成を行い（図12の
1206の予測時間距離曲線に相当）、前記の車線変更・時
間距離曲線予測処理（Ａ１地点からＡ５地点）703にお
いて作成した、その車両の車線変更に関する予測と予測
時間距離曲線（図12の1207に相当）を修正して、ファイ
ルに保存714し、次のステップへ進む（712の分岐におい
て、Ａ２地点を通過した車両が存在しなかった場合も、
次のステップ721へ進む。）。この先の処理721，731
は、図５の合流路202のＢ１地点、Ｂ２地点にそれぞれ
設置した２つの走行車両把握装置513，514からの情報に
関して、前記の701〜704，711〜714の処理を同様に行
う。そしてこれら、701〜704，711〜714，721，731の処
理を、繰り返し行う。

【００３７】次に図８を用いて、車線変更・時間距離曲
線予測処理について説明する。図８は、図７の車線変更
・時間距離曲線予測処理703を詳細化したフロー図であ
る。ここでの処理は、図３の走行車両予測部307におい
て行われる。まず、走行車両把握処理801において、図
３の走行車両把握装置306によって計測した走行車両情
報（走行車両が通過した時刻、速度）を走行車両把握部
305を介して抽出し、ＡＨＳ車情報読み込み処理802にお
いて、路車間通信を利用してＡＨＳ車から送られてくる
情報（車両ＩＤ、位置、速度、加速度等）を、図３の路
車間通信制御部301を介して抽出する。次に、走行車両
把握情報・ＡＨＳ車情報マッチング処理803において、
走行車両把握処理801による走行車両位置と、ＡＨＳ車
情報読み込み処理802によるＡＨＳ車の車両位置を比較
してマッチングを行う。ここで、通過車両がＡＨＳ車に
場合は、ＡＨＳ車の時間距離曲線情報を受け取り処理80
5において、ＡＨＳ車が作成した、自車の走行計画（時
間距離曲線）の情報を受け取り、その時間距離曲線が、
合流地点（図５のＡ５地点）に到達できる曲線の場合
は、ＡＨＳ車時間距離曲線予測処理807において、その
ＡＨＳ車の走行計画（時間距離曲線）をもとに時間距離
曲線を予測する。806の分岐において、ＡＨＳ車の走行
計画（時間距離曲線）が、合流地点に到達していない曲
線の場合、ＡＨＳ車時間距離曲線補間処理808におい
て、807，809，810，811によって得られた予測時間距離
曲線をもとに、それらの時間距離曲線と矛盾しないよう
に時間距離曲線の不足分を補い、時間距離曲線を予測す
る。

【００３８】804の分岐において、通過車両がＡＨＳ車
ではない場合は、非ＡＨＳ車の合流部Ａ５地点（図５）
までの時間距離曲線（車線変更の有無も含む）を予測す
る。まず、809の非ＡＨＳ車車線変更予測処理におい
て、車両が隣接車線に車線変更する場合を考慮して、車
線変更を行う可能性がある場合と、車線変更を行う可能
性がない場合に分類する。次に810の非ＡＨＳ車進行方
向時間距離曲線予測処理において、車両の進行方向の予
測時間距離曲線を作成し、これら809，810の予測を合わ
せて、車線番号付きの予測時間距離曲線とする。

【００３９】次に、対象非ＡＨＳ車以外の予測時間距離
曲線修正処理811において、前述809，810の処理におい
て新たに予測時間距離曲線を作成することによって、以
前に予測した、現在予測対象になっている非ＡＨＳ車以
外の予測時間距離曲線（車線変更の有無も含む）を変更
する必要がある場合、ここで、その車両に関して、もう
一度車線変更・時間距離曲線予測処理を行う。809，810
の処理の詳細については、図14，15を参照して後記す
る。そして以上全てのデータを、ファイルに保存し、終
了する。

【００４０】次に図14を参照して、非ＡＨＳ車車線変更
予測処理について説明する。図14は、図８の非ＡＨＳ車
車線変更予測処理809を詳細化したフロー図である。ま
ず、1401の予測対象非ＡＨＳ車の周囲車両データ検索処
理において、予測する対象の非ＡＨＳ車の運転手が認識
していると思われる範囲内に、他の車両が存在するかど
うかを、計測データ及び計測データ間を補完したデータ
内を検索する。1401の処理の詳細に関しては、図16を参
照して後記する。1402の分岐において、運転者の認識範
囲内に車両が存在する場合は、1410の運転者認識車両の
情報抽出処理において、予測する対象の運転者が認識し
ている車両の情報（位置、速度）を、交通流計測データ
及び計測データ間を補完したデータから抽出する。

【００４１】1403の分岐において、予測する対象の非Ａ
ＨＳ車の運転者認識車両が、予測対象非ＡＨＳ車と同一
車線走行車の場合は、1406の分岐に進む（ケース１）。
1403の分岐で、予測対象非ＡＨＳ車の運転者認識車両
が、予測対象非ＡＨＳ車と同一車線走行車ではない場合
は、1405の分岐に進み、予測対象非ＡＨＳ車の運転者認
識車両が、自車走行車線への車線変更車両（例えば、合
流車線を走行中の車両等）の場合は、1406の分岐へ進む
（ケース２）。

【００４２】1406の分岐において、予測対象非ＡＨＳ車
の運転者が認識している前方走行車両（以下車両Ａと称
する。位置ＸＡ、速度ＶＡ）に関して、ＶＡ−ＶＯ＜Ｖ
１（Ｖ１＜０）かつ｜ＸＡ−ＸＯ｜／｜ＶＡ−ＶＯ｜≦
Ｔ１の場合、又は前方に車線変更しようとしている車両
（以下車両Ｂと称する。位置ＸＢ、速度ＶＢ）に関し
て、Ｘ１≦ＸＢ−ＸＯ≦Ｘ２（ＶＯ＝ＶＢ）及びＴ２≦
｜ＸＢ−ＸＯ｜／｜ＶＢ−ＶＯ｜≦Ｔ３（ＶＯ＜ＶＢ）
の場合、隣接車線へ車線変更をする動機があると判定し
て、1407の分岐へ進む。ここで、Ｖ１，Ｘ１，Ｘ２，Ｔ
２，Ｔ３の値の関して、以下の２種類の方法によって決
定する。

【００４３】第１の方法は、予め被験者を用いて、ドラ
イビング・シュミレータ、又は実車において測定した統
計的データ、又は交通流計測によって得られた統計的デ
ータを用いる方法がある。第２の方法は、第１の方法の
データを踏まえながら、さらに予測の精度を向上させる
もので、対象となる場所の実際の交通流計測データの積
算から、統計的なデータを更新し、第１の方法による値
を修正するものである。具体的には、交通流計測データ
及びデータ間を補完したデータの中から、車線変更を行
った車両を抽出して、その車両が車線変更を開始した時
の、運転手の認識範囲内の車両（運転席の高さ、他車両
・道路側壁等による運転者の死角等を考慮）の位置と速
度を抽出、この抽出したデータから、当該車両の車線変
更を行う動機となった車両（当該車両の前方に車線変更
してきた車両、前方の遅い車両等）の位置と速度を抽出
する。さらに、これらの抽出したデータが発生した時の
当該車両の車種・位置・速度、及びその時の周囲環境
（当該車両が走行中の車線の交通量、当該車両が車線変
更する先の車線の交通量、天候、路面状況、道路構造）
の情報を添付して情報を蓄積し、同様の状況発生の場合
のマッチングのためのデータ源とする。この方法によ
り、当該区間特有の道路事情のみならず、現在の交通
量、交通流の傾向（大型、普通乗用車等）、天候、明る
さ等のリアルタイムな環境変化によるパラメータの変化
を取り入れることができ、予測精度の向上につながる。

【００４４】次に1406の分岐において、予測対象非ＡＨ
Ｓ車が、隣接車線に車線変更する動機が存在する場合
は、1407の分岐に進み、隣接車線へ車線変更可能かどう
かを判定する。1407では、まず、自車のの運転者の左右
側方、後方（バックミラー、左右サイドミラー）の視野
を設定する。前記ケース１の場合は、左右の側方、左右
のサイドミラー（隣接車線がない場合は、行わない）、
バックミラー、前記ケース２の場合は、前記の車両Ｂと
反対側の側方、反対側のサイドミラー（隣接車線がない
場合は行わない）、バックミラーに視野を設定し、他車
両・道路構造物による死角を考慮して、運転者の死角の
範囲にある運転者認識車両を抽出する。ここまでの処理
は、前述の1401の処理と同様であり、詳細は図16を参照
して後記する。これらの運転者認識車両と前記の前方視
野内の運転者認識車両から、車線変更を行う先のスペー
スの前後の車両を検索して、車線変更が可能かどうかの
判定を行う。車線変更を行うと仮定して予測を行い、14
09の車線変更処理へ進む。車線変更を行う先の前後の車
両が存在する場合は、前方の車両を車両Ｃ（位置ＸＣ、
速度ＶＣ）、後方の車両を車両Ｄ（位置ＸＤ、速度Ｖ
Ｄ）として、｜ＸＣ−ＸＯ｜／｜ＶＣ−ＶＯ｜≧Ｔ４
（ＶＯ＞ＶＣ），｜ＸＣ−ＸＯ｜≧Ｘ３（ＶＯ≦ＶＣ）
かつ｜ＸＤ−ＸＯ｜／｜ＶＤ−ＶＯ｜≧Ｔ５（ＶＯ＜Ｖ
Ｄ），｜ＸＤ−ＸＯ｜≧Ｘ４（ＶＯ≧ＶＤ）の場合は、
車線変更を行うと仮定して予測を行い、１４０９の車線
変更処理へ進む（車両が前後片方のみの場合は、片方の
条件のみ）。左右両方の車線の車線変更が可能な場合
は、右方の車線に車線変更を行うと仮定して予測を行
う。これらの予測の中で、Ｘ３，Ｘ４，Ｔ４，Ｔ５とい
ったパラメータは、前記の第１の方法、第２の方法と同
様に決定する。

【００４５】一方、１４０２の分岐において、予測対象
非ＡＨＳ車の運転者の認識範囲内に車両が存在しない場
合、1405の分岐において、予測対象非ＡＨＳ車の運転者
の認識車両が、自車走行車線への車線変更車両ではない
場合、1406の分岐において、前方車との速度差、車間が
所定の範囲ではない場合、1407の分岐において、予測対
象非ＡＨＳ車が隣接車線へ車線変更可能ではない場合の
それぞれの場合は、車線変更する可能性がないと判断し
て、非ＡＨＳ車車線変更予測処理は終了して、810の非
ＡＨＳ車進行方向時間距離曲線予測処理（図８）におい
て、車線変更を行わないとして予測処理を行う。最後の
1409の車線変更処理では、予測対象の非ＡＨＳ車に関し
て、現在の車線の番号と車線変更先の車線の番号を与え
る。

【００４６】次に図15を参照して、非ＡＨＳ車進行方向
時間距離曲線予測処理について説明する。図15は図８の
非ＡＨＳ車進行方向時間距離曲線予測処理810を詳細化
したフロー図である。まず、予測対象非ＡＨＳ車の周囲
車両データ検索処理1501において、前記の非ＡＨＳ車車
線変更予測処理において検索した周囲車両情報1401（図
14）（位置・速度）を抽出し、1505の予測対象非ＡＨＳ
車の情報抽出処理において、予測対象非ＡＨＳ車の現在
の位置・速度・車種を抽出する。分岐1507において、予
測対象非ＡＨＳ車が、前記の非ＡＨＳ車車線変更予測処
理（図８の809）において、車線変更をしないと予測し
た車両である場合は、分岐1502へ進む。分岐1502におい
て、同車線前方の一番近い車両Ａ（位置ＸＡ、速度Ｖ
Ａ）と、同車線前方に車線変更してくる隣接車線の前方
車Ｂ（位置ＸＢ、速度ＶＢ）を抽出する。自車の位置を
ＸＯ、速度ＶＯとして、車両Ａに関してＶＡ−ＶＯ≧
Ｏ、及びＶＡ−ＶＯ＜Ｏかつ｜ＸＡ−ＸＯ｜／｜ＶＡ−
ＶＯ｜＞Ｔ１の場合、又は車両Ｂに関してＶＢ−ＶＯ≧
Ｏ、及びＶＢ−ＶＯ＜Ｏかつ｜ＸＢ−ＸＯ｜／｜ＶＢ−
ＶＯ｜＞Ｔ１の場合は、1506の単独走行予測時間距離曲
線作成処理へ進む。Ｔ１の値は、ドライビングシュミレ
ータ・実車による実験、交通流観測データの値を利用す
る（前記の方法１）。また、第１の方法のデータを踏ま
えながら、さらに予測の精度を向上させるため、対象と
なる場所の実際の交通流計測データの積算から、統計的
なデータを更新し、第１の方法による値の修正も行う
（前記の方法２）。1506では、自車が今後も同じ速度で
走行すると仮定して、一定時間後までの予測時間距離曲
線を作成し、進行方向に関する予測とする。分岐1502に
おいて、車両Ａに関してＶＡ−ＶＯ＜Ｏかつ｜ＸＡ−Ｘ
Ｏ｜／｜ＶＡ−ＶＯ｜≦Ｔの場合（自車が車両Ａにぶつ
かる危険がある場合）、又は車両Ｂに関してＶＢ−ＶＯ
＜Ｏかつ｜ＸＢ−ＸＯ｜／｜ＶＢ−ＶＯ｜≦Ｔの場合
（自車が車両Ｂにぶつかる危険がある場合）は、1504の
追従走行予測時間距離曲線作成処理へ進む。1504の追従
走行予測時間距離曲線作成処理では、自車の速度が、車
両Ａ、又は、車両Ｂの速度まで減速すると仮定して予測
時間距離曲線を作成し、進行方向に関する予測とする。

【００４７】分岐1507において、予測対象非ＡＨＳ車
が、前記の非ＡＨＳ車車線変更予測処理（図８の809）
において、車線変更をすると予測した車両である場合
は、分岐1508へ進む。分岐1508において、車線変更する
先のスペースに関して、前方車（車両Ｃ、位置ＸＣ、速
度ＶＣ）が存在する場合で、かつ、ＶＣ−ＶＯ＜Ｏかつ
｜ＸＣ−ＸＯ｜／｜ＶＣ−ＶＯ｜≦Ｔ１の場合（自車が
車両Ｃにぶつかる危険がある場合）は、1504の追従走行
予測時間距離曲線作成処理へ進む（すなわち、自車の速
度が、車両Ｃの速度まで減速すると仮定して予測時間距
離曲線を作成する。）。1508の分岐において、車両Ｃが
存在しない場合、又は車両Ｃに関してＶＣ−ＶＯ＜Ｏか
つ｜ＸＣ−ＸＯ｜／｜ＶＣ−ＶＯ｜≦Ｔ１以外の場合
は、1506の単独走行予測時間距離曲線作成処理へ進む。

【００４８】次に図16を参照して、図14の1401の予測対
象非ＡＨＳ車の周囲車両データ抽出処理を詳細に説明す
る。図16の1601は、予測の対象となる車両、1602は、運
転者の位置である。1603，1604，1605，1606，1607，16
08はそれぞれ、運転者の前方視野、右方側方視野、左方
側方視野、右サイドミラー視野、左サイドミラー視野、
バックミラー視野である。視野は、半径、中心角を指定
した扇形で表現する。半径、中心角の値に関しては、ド
ライビングシュミレータ、実車による実験データ等の値
を利用する。1069のように、側壁等の道路構造物が存在
する場合は、側壁より向こう側は死角となり、死角の範
囲に存在する車両は、運転者が認識していないと判断す
る。また、他車両による死角も考慮し、1610の車両は、
1611の車両によって見えない場合である。このようにし
て、運転者の視野の設定、及び運転者が認識可能な車両
を抽出する。

【００４９】次に図９，12を参照して、対車両指示作成
処理について説明する。図９は、図５の対車両指示作成
処理503を詳細化したフロー図である。ここでの処理
は、図３の対車両指示作成部308において行われる。ま
ず、合流ＡＨＳ車情報読み込み処理901において、路車
間通信を利用して伝えられた合流ＡＨＳ車の情報（位
置、速度、加速性能等）を読み込み、その情報に基づ
き、最大加速度での合流車時間距離曲線（１）作成処理
902において、合流ＡＨＳ車が最大加速度で加速したと
仮定した場合の、合流ＡＨＳ車の仮の時間距離曲線
（１）を作成（図12の1208に相当）し、走行車両予測情
報読み込み処理903において、図５の走行車両予測処理5
02において作成した走行車両の予測処理（予測時間距離
曲線）のうち、Ａ３，Ａ５地点の間で、本線最左車線に
存在する車両についてのみ読み込む（図12の1204，1206
に相当）。

【００５０】次に、これら901，902，903の情報を比較
する。902の時間距離曲線をもとに算出した、図５のＡ
５地点での合流ＡＨＳ車の位置・速度（図12の1211に相
当）と、合流ＡＨＳ車がＡ５地点に到達する予想時刻で
の、図７の703，713に基づく本線走行車の位置、速度の
予測値（図12の1212，1213）を比較し、合流ＡＨＳ車が
合流することが可能な本線車間（図12の1212と1213の
間）の車間距離、本線車両との速度差を抽出する。その
結果、合流ＡＨＳ車が合流する本線の車間距離、本線車
両との速度差が合流ＡＨＳ車にとって所定の範囲内の場
合は、本線車間に合流するための指示内容作成処理905
において、その本線の車間に合流するための指示内容
（図５のＡ５地点を通過する、余裕度を持った時刻と速
度）を作成する。

【００５１】904の分岐において、Ａ５地点において合
流ＡＨＳ車が合流する予定の本線の車間距離、本線車両
の速度が合流ＡＨＳ車にとって所定の範囲内でない場合
は、本線車間検索処理907において、904で処理した本線
の車間の１つ後ろの本線最左車線の車間を参照し、合流
路内の規定されている最低速度で、合流ＡＨＳ車がその
車間に到達可能で、かつ、この合流予定の本線の車間が
Ａ５地点に到達した時、その本線車間の車間距離、本線
車両の速度が合流ＡＨＳ車にとって所定の範囲内の時
は、本線車間に合流するための指示内容作成処理905に
おいて、その本線の車間に合流するための指示内容（図
５のＡ５地点を通過する、余裕度を持った時刻と速度）
を作成し、指示内容を合流ＡＨＳ車に伝達する。

【００５２】909の分岐において、907の処理で検索した
本線車間がＡ５地点に到達した時、その本線車間の車間
距離、本線車両の速度が合流ＡＨＳ車にとって所定の範
囲内でない場合は、本線検索処理907において、さら
に、その１つ後ろの車間を参照する。

【００５３】908の分岐において、907で検索した車間
に、合流路内に規定されている最低速度で、合流ＡＨＳ
車が到達不可能な場合は、本線最左車線にＡＨＳ車が存
在するか検索し、本線最左車線にＡＨＳ車が存在する場
合は、911の処理において、902で作成した合流ＡＨＳ車
の前記時間距離曲線（１）をもとに算出した、合流ＡＨ
Ｓ車がＡ５地点に到達する時刻（図12の1211に相当）に
おいて、Ａ５地点よりも本線の上流に存在する、一番近
い本線最左車線のＡＨＳ車を参照する。その本線ＡＨＳ
車が、加速・減速・右方車線への車線変更が可能な場合
は、本線ＡＨＳ車指示処理913において、合流ＡＨＳ車
が、安全かつ円滑に合流できるように、加速・減速・右
方車線への車線変更のうち、１つ又は複数の指示を行
い、本線車間に合流するための指示内容作成処理905に
おいて、913の本線ＡＨＳ車指示によって生じた本線車
間に合流するための指示内容（図５のＡ５地点を通過す
る、余裕度を持った時刻と速度）を作成し、路車間通信
を用いて、指示内容を合流ＡＨＳ車に伝達する。

【００５４】912の分岐において、検索した本線ＡＨＳ
車が加速・減速・右方車線への車線変更不可能な場合
は、さらに１つ後ろの本線最左車線のＡＨＳ車を参照し
（914）、合流ＡＨＳ車が合流路内に規定されている最
低速度で走行した時、Ａ５地点で914で検索した本線Ａ
ＨＳ車に到達できる場合は、912に戻ってそのＡＨＳ車
が加速・減速・右方車線への車線変更可能であるかを調
べる。

【００５５】915の分岐において、合流ＡＨＳ車が合流
路内に規定されている最低速度で走行した時、Ａ５地点
で914で検索した本線ＡＨＳ車付近に到達できない場
合、及び910の分岐において、本線最左車線のＡＨＳ車
が存在しない場合は、非常時処理916のステップへ進ん
で手動運転に戻し、安全に停止等の指示を、合流ＡＨＳ
車に対して行う。

【００５６】次に図10を用いて、自車時間距離曲線作成
・車両制御処理について説明する。図10は、図５の自車
時間距離曲線作成・車両制御処理504の処理を詳細化し
たフロー図である。以下の処理は、1001〜1004の処理が
図４の車両中央処理装置414において、1005〜1006の処
理が、図４の自車時間距離曲線作成部410において、100
7の処理が図４の車両挙動決定部411において、1008の処
理が図４の制御量決定部412において、1009の処理が図
４の通信制御装部401において、1010の処理が図３の対
車両指示作成部308において、それぞれ行われる。

【００５７】まず、指示内容読み込み処理1001におい
て、図４の通信制御部401から、路側からの指示内容
（合流車が図５のＡ５地点を通過する時刻と速度）を読
み込む。次に、自車位置・速度取得処理1002において、
図４の自車計測装置409からのセンサ情報処理部405を介
して、現在の自車位置・現在の自車速度・現在の自車加
速性能（エンジン性能、車体重量等に因る車両固有のも
のと、乗車人員、タイヤの摩耗状況等、時々刻々と変化
する要素に因るもの）を読み込み、周辺情報取得処理
（車載センサから）1003において、図４のレーダ406、
カメラ407からセンサ情報処理部405を介して、周囲情報
（周囲他車両の台数、それぞれの位置・速度・車種、障
害物（有無、障害物が存在する場合は、個数、形状）、
路面状況（摩擦係数、積雪有無）、気象状況（風速））
を読み込む。さらに、運転手要求受け付け処理1004にお
いて、図４のヒューマンインターフェース部415から、
運転手の要求（加速度、最高速度、乗り心地係数）を受
け付ける。

【００５８】これら1001〜1004の処理で得た情報に基づ
き、時間距離曲線作成処理（車両）1005において、自車
の時間距離曲線を作成する。1001〜1004の処理のうち、
1003の処理（周囲情報取得処理）による情報のうち、例
えば、合流路前方に低速で走行する車両が存在する場合
は、最初は加速せず、車線変更直前で加速する時間距離
曲線を作成し、例えば、路面状況において摩擦係数が小
さく、風速が大きい場合は、あまり急激な加速はできな
いという前提のもとで、時間距離曲線を作成する。1004
の処理（運転手要求受け付け処理）による情報のうち、
例えば、運転手が迅速な加速よりも、乗り心地を重視す
る要求を出している場合は、急激な加速を感じない加速
以下で、時間距離曲線を作成する。

【００５９】時間距離曲線作成処理の結果、路側からの
指示（合流車が図５のＡ５地点を通過する時刻と速度）
が、実現可能な時間距離曲線の場合は、加速速度、操舵
量決定処理1007において、1005で作成した時間距離曲線
を実現するための加速度・操舵量を決定し、ブレーキ・
スロットル開度・操舵制御量決定処理1008において、10
07で決定した加速度・操舵量を実現するためのブレーキ
・スロットル開度・操舵制御量を決定し、その制御量を
図４の車両駆動装置413に伝達する。なお、ここでは、
ＰＩＤ制御等のフィードバック機能等を利用して、決定
した時間距離曲線に車両位置・速度を近付けるものとす
る。

【００６０】1006の分岐において、時間距離曲線作成が
可能でない時は、時間距離曲線作成不可であることと、
合流ＡＨＳ車が目標地点（Ａ５地点）を通過することが
可能な余裕度を持たせた時刻・速度を、路車間通信によ
り路側に伝達し（1009）、路側では、合流車に対する指
示内容を修正し（1010）、1001の処理に戻る。

【００６１】次に図11を参照して、車線変更処理を説明
する。図11は、図５の車線変更処理506を詳細化したフ
ロー図である。以下の処理は、1101〜1103，1109が図４
の車両中央処理装置414において、1104〜1106が図４の
自車時間距離曲線作成部410において、1107が図４の車
両挙動決定部411において、1108が図４の制御量決定部4
12において、それぞれ行われる。

【００６２】まず、周辺車両情報取得処理（路側から）
1101において、路側から、路車間通信を用いて、合流Ａ
ＨＳ車の周辺車両の位置・速度を、図４の通信制御部40
1を介して伝達される。路側による車両情報は、路側に
設置した図３の走行車両把握装置306からの情報と、Ａ
ＨＳ車の車載センサからの情報が、路車間通信を用いて
路側に提供された情報の２種類が存在する。次に、周辺
車両情報取得処理（車載センサから）1102において、図
４のレーダ406、カメラ407から得た情報をセンサ情報処
理部405を介して、車載センサで得られる範囲内の合流
ＡＨＳ車の周囲の車両の位置・速度、車種を取得する。
さらに、自車位置・速度取得処理1103において、図４の
自車計測装置409によって計測された、現在の自車位置
・現在の自車速度・現在の自車加速性能（エンジン性
能、車体重量等に因る車両固有のものと、乗車人員、タ
イヤの摩耗状況等、時々刻々と変化する要素に因るも
の）を、図４のセンサ情報処理部405を介して取得す
る。

【００６３】これら1101〜1103の処理で得た情報に基づ
き、車線変更開始地点決定処理1105において、自車が車
線変更を開始する地点を決定する。1101〜1105の処理の
結果、合流車（図13の1301）が合流する本線走行車２台
（図13の1302と1303）の車間（図13の1304）について、
合流車の位置・速度に対して、合流車前方の車両と、後
方の車両の、位置・速度が所定の範囲内であれば、車線
変更可能と判断する。合流ＡＨＳ車が車線変更可能と判
断した場合は、加速速度・操舵量決定処理1107におい
て、図10の1005で作成した時間距離曲線と、1105で作成
した車線変更のタイミングを実現するための、加速度・
操舵量を決定し、ブレーキ・スロットル開度・操舵制御
量決定処理1108において、1107で決定した加速度・操舵
量を実現するためのブレーキ・スロットル開度・操舵制
御量を決定し、その制御量を図４の車両駆動装置413に
伝達する。なお、ここでは、ＰＩＤ制御等のフィードバ
ック機能等を利用して、決定した時間距離曲線（車線変
更方向の動きも含む）に車両位置・速度を近付けるもの
とする。そして前記の1101〜1109の処理を、車線変更が
終了するまで繰り返えす。

【００６４】1106の分岐において、車線変更が可能でな
い場合で、合流ＡＨＳ車が図５のＡ４地点（車線変更開
始可能区間終点）を通過していない場合は、速度調節処
理1111において、1101〜1103で得た情報に応じて、加速
開始、減速開始、加速終了、減速終了等の速度調節を行
い、1101の処理に戻る。

【００６５】1110の分岐において、合流ＡＨＳ車がＡ４
地点（車線変更開始可能区間終点）を通過している場合
は、本線に車線変更せず、加速車線内で安全な減速度で
停止する（非常時処理1112）。ここで、Ａ４地点とは合
流ＡＨＳ車が、本線車線へ車線変更が開始できる最終地
点で、すなわち、合流ＡＨＳ車が、Ａ４地点から、安全
な減速度で減速を始めて、加速車線内で安全に停止する
ことができる。Ａ４地点の位置は物理的な道路上の固定
点ではなく、合流ＡＨＳ車１台１台に固有で、かつ、合
流ＡＨＳ車の状態（位置・速度）に応じて、時々刻々場
所が移動する可動点である。従って、合流ＡＨＳ車の速
度が大きい場合は、Ａ４地点は、上流方向へ移動し、合
流ＡＨＳ車の速度が小さい場合は、逆に、Ａ４地点は、
下流方向へ移動する。

【００６６】

【発明の効果】本発明は、前記のようであって、走行支
援道路システムの合流区域において、従来の日本の高速
道路の合流部に類似した構造、例えば、加速車線が比較
的短距離の場合（都市間高速道路の場合、250〔ｍ〕以
下の場合が多い）において、従来の車線変更を考慮しな
い走行車両の予測方法に比べて、合流車が本線に車線変
更できる機会が多くなり、円滑に合流部分の車両を制御
することが可能になるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の概要を示す図面である。

【図２】本発明の１実施形態である合流制御システム
の、走行支援道路システムのおける位置付けを示す図面
である。

【図３】図２の合流部制御装置207の構成を詳細に示す
図面である。

【図４】図３の自動運転車両303を詳細に示す図面であ
る。

【図５】本発明の１実施形態である、走行支援道路シス
テムにおける合流制御システムでの制御の流れを示す図
面である。

【図６】図５の左側のフロー図の合流動作開始処理501
を詳細に示すフロー図である。

【図７】図５の走行車両予測処理502の処理を詳細に示
すフロー図である。

【図８】図７の時間距離曲線予測処理703を詳細に示す
フロー図である。

【図９】図５の対車両指示作成処理503の処理を詳細に
示すフロー図である。

【図１０】図５の自車時間距離曲線作成・車両制御処理5
04の処理を詳細に示すフロー図である。

【図１１】図５の車線変更処理506を詳細に示すフロー
図である。

【図１２】走行車両の時間距離曲線を示すグラフであ
る。

【図１３】合流ＡＨＳ車が本線に車線変更直前の、本線
走行車の配置の一例を示した図面である。

【図１４】図８の非ＡＨＳ車車線変更予測処理809を詳
細に示すフロー図である。

【図１５】図８の非ＡＨＳ車進行方向時間距離曲線予測
処理810を詳細に示すフロー図である。

【図１６】図14の1401の非ＡＨＳ車の周囲車両データ検
索処理の方法を示す図面である。

【符号の説明】

101 高速道路本線（片側３車線） 102 高速道路合
流路（片側１車線） 103 自車運転車 104 手動運転車 105 合流自動運転車 106 加速車線 107 走行車両把握装置 108 合流部路側
制御装置 109 走行車両予測部（合流部路側制御装置内） 110 時間距離曲線（走行車両予測部にて作成） 111 対車両指示作成部（合流部路側制御装置内） 112 合流自動運転車の車両制御装置 113 車載計測器（合流自動運転車内） 114 自車計測装置（合流自動運転車内） 115 合流自動運転車の運転者 116 時間距離曲線作成部（車両制御装置内） 201 高速道路本線（片側３車線） 202 高速道路合
流路（片側１車線） 203 自動運転車（ＡＨＳ車） 204 加速車線 205 中央制御装置（ＡＨＳセンタ） 206 高速道路合
流部 207 合流部路側制御装置 208 単路部 209 単路部路側制御装置 301 路車間通信
制御部 302 路車間通信装置 303 自動運転車
両 304 位置検出支援装置 305 走行車両把
握部 306 走行車両把握装置 307 走行車両予
測部 308 対車両指示作成部 309 路路間通信
制御部 310 環境把握装置 311 環境把握部 401 通信制御部 402 路車間通信
装置 403 他の自動運転車両 404 車車間通信
装置 405 センサ情報処理 406 レーダ 407 カメラ 408 磁気センサ 409 自車計測装置 410 自車時間距
離曲線作成部 411 車両挙動決定部 412 制御量決定
部 413 車両駆動装置 414 車両中央処
理装置 415 ヒューマンインターフェース部 501 合流動作開始処理 502 走行車両予
測処理 503 対車両指示作成処理 504 自車時間距離曲線作成・車両制御処理 505 Ａ３地点通過に対する分岐処理 506 車線変更処理 511，512，513，514 走行車両把握装置 601 合流ＡＨＳ車位置参照処理 602 Ｂ１地点通過に対する分岐処理 603 合流ＡＨＳ車情報を合流部路側制御装置に伝達す
る処理 604 合流ＡＨＳ車情報読み込み処理 701，711 走行車両把握処理 702 Ａ１地点車両通過に対する分岐処理 703，713 車線変更・時間距離曲線予測処理 704，714 ファイルに保存処理 712 Ａ２地点車両通過に対する分岐処理 721，731 合流路に対する走行車両予測処理 801 走行車両把握装置 802 ＡＨＳ車情
報読み込み処理 803 走行車両把握情報・ＡＨＳ車情報マッチング処理 804 通過車両はＡＨＳ車か、に対する分岐処理 805 ＡＨＳ車の時間距離曲線情報受け取り処理 806 合流地点に到達できる曲線か、に対する分岐処理 807 ＡＨＳ車時間距離曲線予測処理 808 ＡＨＳ車時間距離曲線補間処理 809 非ＡＨＳ車車線変更予測処理 810 非ＡＨＳ車進行方向時間距離曲線予測処理 811 対象非ＡＨＳ車以外の予測時間距離曲線修正処理 901 合流ＡＨＳ車情報読み込み処理 902 最大加速度での合流ＡＨＳ車時間距離曲線作成処
理 903 走行車両予測情報読み込み処理 904 本線前後車両との車間・速度差判定に対する分岐
処理 905 本線車間に合流するための指示内容作成処理 906 路車間通信による指示 907 本線車間検
索処理 908 合流路内最低速度で到達可能か、に対する分岐処
理 909 本線の車間・速度差判定に対する分岐処理 910 本線にＡＨＳ車が存在するか、に対する分岐処理 911 本線の一番近いＡＨＳ車参照処理 912 本線のＡＨＳ車が加速・減速・車線変更可能か、
に対する分岐処理 913 合流車間確保のための、本線ＡＨＳ車指示処理 914 １つ後ろのＡＨＳ車参照処理 915 合流路内最低速度で到達可能かどうか、に対する
分岐処理 916 非常時処理 1001 指示内容
読み込み処理 1002 自車位置・速度値取得処理 1003 車載センサからの周辺取得処理 1004 運転者要求受け付け処理 1005 時間距離
曲線作成処理 1006 時間距離曲線可能か、に対する分岐処理 1007 加減速度、操舵量決定処理 1008 ブレーキ・スロットル開度・操舵制御量決定処理 1009 時間距離曲線作成不可伝達処理 1010 路側による指示内容修正処理 1101 路側からの周辺車両情報取得処理 1102 車載センサからの周辺車両情報取得処理 1103 自車位置・速度取得処理 1104 車線変更
開始地点決定処理 1105 車線変更開始地点決定処理 1106 車線変更可能かどうか、に対する分岐処理 1107 加減速減速度、操舵量決定処理 1108 ブレーキ・スロットル開度・操舵制御量決定処理 1109 車線変更が終了したかどうか、に対する分岐処理 1110 Ａ４地点を通過したかに対する分岐処理 1111 速度調節処理 1112 非常時処
理 1201 計測データと補完した時間距離曲線 1202，1204，1206，1207 予測時間距離曲線 1203, 1205 計測データ 1208 1210 路側が作成した合流ＡＨＳ車走行計画 1209 合流ＡＨＳ車の時刻・位置・速度データと、補完
した時間距離曲線 1211 合流ＡＨＳ車の合流場所 1212 合流ＡＨＳ車の合流スペースの前方の車両 1213 合流ＡＨＳ車の合流スペースの後方の車両 1301 合流ＡＨＳ車 1302 合流ＡＨＳ車の合流スペースの前方の車両 1303 合流ＡＨＳ車の合流スペースの後方の車両 1304 合流ＡＨＳ車の合流スペース 1401 予測対象非ＡＨＳ車の周囲車両データ検索処理 1402 運転者の認識範囲内に車両が存在するか、に対す
る分岐処理 1403 認識車両は同一車線走行車かどうか、に対する分
岐処理 1405 認識車両が自車走行車線への車線変更車両かどう
か、に対する分岐処理 1406 前方車との速度差・車間が所定の範囲内かどう
か、に対する分岐処理 1407 隣接車線へ車線変更可能かどうか、に対する分岐
処理 1409 車線変更処理 1501 予測対象非ＡＨＳ車の周囲車両データ検索処理 1502 予測対象非ＡＨＳ車と同一車線・認識範囲内に、
所定の範囲内の車両が存在するかかどうか、に対する分
岐処理 1503 予測対象非ＡＨＳ車の前方車の情報抽出処理 1504 追従走行予測時間距離曲線作成処理 1505 予測対象非ＡＨＳ車の情報抽出処理 1506 単独走行予測時間距離曲線作成処理 1507 車線変更をすると予測した車両か否か、に対する
分岐処理 1508 車線変更先の前方に所定の範囲内の車両が存在す
るかどうか、に対する分岐処理 1601 予測対象となる車両 1602 運転者の
位置 1603 運転者の前方視野 1604 運転者の
右方側視野 1605 運転者の左方側視野 1606 運転者の
右サイドミラー視野 1607 運転者の左サイドミラー視野 1608 運転者バ
ックミラーの視野 1609 側壁等の道路構造 1610 運転者の
死角で見えない車両 1611 運転者の死角をつくっている車両

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【手続補正書】

【提出日】平成１１年５月１４日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】走行路上の状況を検知する路側の検知器
と、その検知器からの情報を受け取り、その情報を処理
する路側の制御装置と、走行路上の近傍に設置した路車
間無線通信器と、路側及び他車両と無線通信を行う車両
の無線通信器と、走行路上の状況を検知する車両の検知
器と、路側、他車両、自車検知器の情報を処理する車両
の制御装置とを含む走行支援道路システムにおいて、システムの制御装置が、走行車両の現在からある一定時
間後までの位置・速度を予測する方法として、走行車両が隣接車線に車線変更することを考慮に入れる
ことを特徴とする走行支援道路システムの合流制御シス
テムにおける本線交通流予測方法。
【請求項２】請求項１に記載の走行支援道路システム
の合流制御システムにおける本線交通流予測方法におい
て、路側制御装置が、車両の円滑な走行を目的とした自動運
転車に対する指示内容を作成する際に必要となる、走行
車両の現在からある一定時間後までの位置・速度を予測
する方法として、運転者の視覚認識範囲内の周囲の他車両の位置・速度を
運転者が認識して隣接車線に車線変更することを考慮に
入れて予測を行うことを特徴とする走行支援道路システ
ムの合流制御システムにおける本線交通流予測方法。
【請求項３】請求項１に記載の走行支援道路システム
の合流制御システムにおける本線交通流予測方法におい
て、車載制御装置が、車両の円滑な走行を目的とした走行計
画を作成する際に必要となる、周囲車両の現在からある
一定時間後までの位置・速度を予測する方法として、他車両の運転者の視覚認識範囲内の周囲他車両に位置・
速度を他車両の運転者が認識して隣接車線に車線変更す
ることを考慮に入れて予測を行うことを特徴とする車両
制御装置における予測方法。