WO2020071521A1 - 合流支援装置、車載器、合流支援システム、合流支援方法、及びプログラム - Google Patents

合流支援装置、車載器、合流支援システム、合流支援方法、及びプログラム

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Abstract

合流支援装置は、本線を走行する本線車両の第1地点における速度を検出する速度検出部と、前記第1地点から合流開始地点までの距離と、前記本線車両の前記第1地点における速度とに基づいて、前記本線車両の前記合流開始地点への到達予測時間を予測する予測部と、前記到達予測時間の誤差を算出する誤差算出部と、前記本線車両の前記到達予測時間を、前記誤差に基づいて補正する補正部と、を備える。

Description

合流支援装置、車載器、合流支援システム、合流支援方法、及びプログラム

 本発明は、合流支援装置、車載器、合流支援システム、合流支援方法、及びプログラムに関する。
 本願は、2018年10月5日に日本に出願された特願2018-189822号について優先権を主張し、その内容をここに援用する。

 高速道路等における合流区間において、合流車線を走行する車両(以下、合流車両)は、本線を走行する車両(以下、本線車両)の位置及び速度を確認しながら本線に合流する必要がある。
 このような合流区間における運転操作を支援する技術として、例えば特許文献1には、合流車両が合流区間を走行中に、隣接する本線を走行する本線車両の位置をセンサ及びレーダにより確認し、合流位置を案内する合流支援装置が記載されている。

特開2018-92669号公報

 しかしながら、従来の技術では、合流車両は合流区間に近付くまで本線車両がいつ、どの位置を走行するか知ることができないので、本線の交通流に応じて事前に速度を調節することが困難であった。このため、より安全な合流支援を行うために、合流車両が合流区間に到達する前に、本線車両の合流区間への到達タイミングを精度よく予測する技術が望まれていた。

 本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであって、合流車両が合流区間に到達する前に、本線車両の合流区間への到達タイミングを精度よく予測することができる合流支援装置、車載器、合流支援システム、合流支援方法、及びプログラムを提供する。

 上記課題を解決するため、本発明は以下の手段を採用している。
 本発明の第1の態様によれば、合流支援装置(10)は、本線と合流車線との合流開始地点よりも前記本線の上流側の第1地点を検出対象とする検出センサ(12)から出力された検知信号に基づいて、前記本線を走行する本線車両の前記第1地点における速度を検出する速度検出部(111)と、前記第1地点から前記合流開始地点までの距離と、前記本線車両の前記第1地点における速度とに基づいて、前記本線車両の前記合流開始地点への到達予測時間を予測する予測部(112)と、前記到達予測時間の誤差を算出する誤差算出部(113)と、前記本線車両の前記到達予測時間を、前記誤差に基づいて補正する補正部(114)と、を備える。
 このようにすることで、合流支援装置は、第1地点から合流開始地点までの間に本線車両X1の速度を変化させる要因があったとしても、誤差算出部が求めた誤差により到達予測時間を補正するので、本線車両の合流開始地点への到達タイミングをより精度よく予測することができる。

 本発明の第2の態様によれば、第1の態様に係る合流支援装置(10)において、前記誤差算出部(113)は、事前に取得された前記第1地点から前記合流開始地点までの到達実績時間に基づいて、前記到達予測時間の誤差を算出する。
 このようにすることで、誤差算出部は、事前に取得された到達実績時間に基づいて現実により近い誤差を算出することができるので、誤差の算出精度を向上させることができる。これにより、合流支援装置は、本線車両の合流開始地点への到達タイミングを更に精度よく予測することができる。

 本発明の第3の態様によれば、第2の態様に係る合流支援装置(10)において、前記誤差算出部(113)は、前記本線車両よりも先に前記合流開始地点へ到達した先行車両の到達予測時間と到達実績時間との差に基づいて、前記誤差を算出する。
 このようにすることで、合流支援装置は、例えば道路形状により本線車両の速度(交通流)が定常的に変化するような道路であっても、先行車両の到達予測時間と到達実績時間との差から、このような定常的な速度変化の傾向を誤差として算出することができる。これにより、合流支援装置は、このような道路形状に起因する交通流の変化を加味して、より正確な到達予測時間に補正することができる。

 本発明の第4の態様によれば、第3の態様に係る合流支援装置(10)において、前記誤差算出部(113)は、前記本線車両よりも先に前記合流開始地点へ到達した先行車両の到達予測時間と到達実績時間との差に基づいて、前記誤差を算出する。
 このようにすることで、合流支援装置は、ある一台の先行車両が他の先行車両よりも早く又は遅く移動した場合であっても、到達予測時間の精度が低下することを抑制することができる。

 本発明の第5の態様によれば、第3又は第4の態様に係る合流支援装置(10)は、前記検出センサ(12)から出力された検知信号に基づいて、前記本線車両の車種区分を特定する車種特定部(110)を更に備える。前記誤差算出部(113)は、前記本線車両と同じ車種区分を有する前記先行車両の到達予測時間と到達実績時間との差に基づいて、前記誤差を算出する。
 このようにすることで、合流支援装置は、誤差算出部において本線車両と同じ車種区分を有する先行車両の情報に基づいて誤差を算出するので、車種区分別の特性に応じた速度の変化を加味して、本線車両の到達予測時間の精度をより向上させることができる。

 本発明の第6の態様によれば、第1から第5の何れか一の態様に係る合流支援装置(10)は、前記本線車両の到達予測時間を含む合流支援情報を、前記合流車線を走行する合流車両に通知する通知処理部(116)を更に備える。
 このようにすることで、合流支援装置は、合流車両に対し、本線車両がいつ合流開始地点に到達するかを知らせることができる。これにより、合流車両は、本線に合流するタイミング及び速度を事前に判断して調節することができるので、スムーズ且つ安全に本線に合流することができる。

 本発明の第7の態様によれば、第6の態様に係る合流支援装置(10)は、前記合流開始地点、又は前記合流開始地点よりも下流側の第2地点における渋滞の有無を検出する渋滞検出部(115)を更に備え、前記通知処理部(116)は、前記渋滞検出部(115)が渋滞を検出した場合、当該渋滞に関する注意情報を更に含む前記合流支援情報を前記合流車両に通知する。
 このようにすることで、合流支援装置は、合流等に起因する本線の渋滞を検出して、合流車両が合流開始地点に近付く前に注意を促すことができる。これにより、合流車両は、渋滞が発生していることを認識して、より安全な運転操作を実施することができる。

 本発明の第8の態様によれば、合流車線を走行する合流車両に搭載される車載器(20)は、合流支援装置(10)から本線を走行する本線車両の合流開始地点への到達予測時間を含む合流支援情報を受信する受信部(200)と、前記合流支援情報に基づいて、前記本線の交通流を示す案内情報を生成する案内情報生成部(202)と、を備える。
 このようにすることで、車載器は、合流車両のドライバーに対し、案内情報を通じて本線の交通流を知らせることができる。これにより、合流車両のドライバーは、案内情報に基づいて本線に合流するタイミング及び速度を調節することができるので、スムーズ且つ安全に本線に合流することができる。

 本発明の第9の態様によれば、合流支援システム(1)は、第1から第7の何れか一の態様に係る合流支援装置(10)と、合流車線を走行する合流車両に搭載された車載器(20)と、を備える。前記車載器(20)は、前記合流支援装置(10)から本線を走行する本線車両の合流開始地点への到達予測時間を含む合流支援情報を受信する受信部(200)と、前記合流支援情報に基づいて、前記本線の交通流を示す案内情報を生成する案内情報生成部(202)と、を有する。
 このようにすることで、合流支援システムは、合流車両に対し、本線車両がいつ合流開始地点に到達するかを知らせることができる。これにより、合流車両のドライバーは、案内情報に基づいて本線に合流するタイミング及び速度を調節することができるので、スムーズ且つ安全に本線に合流することができる。

 本発明の第10の態様によれば、合流支援システム(1)は、第1から第7の何れか一の態様に係る合流支援装置(10)と、合流車線を走行する合流車両に搭載された車載器(20)と、前記車載器(20)と通信可能に接続され、前記合流車両の自動運転に係る制御を行う自動運転制御部(21)と、を備える。前記車載器(20)は、前記合流支援装置(10)から本線を走行する本線車両の合流開始地点への到達予測時間を含む合流支援情報を受信する受信部(200)を有する。前記自動運転制御部(21)は、前記車載器(20)から取得した前記合流支援情報に基づいて、前記自動運転を解除して前記合流車両のドライバーへ運転制御の受け渡しを行う。
 このようにすることで、合流支援システムは、合流支援情報の内容に応じて、合流車両の運転制御を自動運転からドライバーによる手動運転に切り替えさせることができるので、合流車両をより安全に本線に合流させることができる。

 本発明の第11の態様によれば、合流支援方法は、本線と合流車線との合流開始地点よりも前記本線の上流側の第1地点を検出対象とする検出センサ(12)から出力された検知信号に基づいて、前記本線を走行する本線車両の前記第1地点における速度を検出する速度検出ステップと、前記第1地点から前記合流開始地点までの距離と、前記本線車両の前記第1地点における速度とに基づいて、前記本線車両の前記合流開始地点への到達予測時間を予測する予測ステップと、前記到達予測時間の誤差を算出する誤差算出ステップと、前記本線車両の前記到達予測時間を、前記誤差に基づいて補正する補正ステップと、を有する。

 本発明の第12の態様によれば、合流支援装置(10)のコンピュータ(900)を機能させるプログラムは、前記コンピュータ(900)に、本線と合流車線との合流開始地点よりも前記本線の上流側の第1地点を検出対象とする検出センサ(12)から出力された検知信号に基づいて、前記本線を走行する本線車両の前記第1地点における速度を検出する速度検出ステップと、前記第1地点から前記合流開始地点までの距離と、前記本線車両の前記第1地点における速度とに基づいて、前記本線車両の前記合流開始地点への到達予測時間を予測する予測ステップと、前記到達予測時間の誤差を算出する誤差算出ステップと、前記本線車両の前記到達予測時間を、前記誤差に基づいて補正する補正ステップと、を実行させる。

 本発明の第13の態様によれば、合流車線を走行する合流車両に搭載される車載器(20)のコンピュータ(900)を機能させるプログラムは、前記コンピュータ(900)に、合流支援装置から本線を走行する本線車両の合流開始地点への到達予測時間を含む合流支援情報を受信する受信ステップと、前記合流支援情報に基づいて、前記本線の交通流を示す案内情報を生成する案内情報生成ステップと、を実行させる。

 上述の少なくとも一の態様に係る合流支援装置、車載器、合流支援システム、合流支援方法、及びプログラムによれば、合流車両が合流区間に到達する前に、本線車両の合流区間への到達タイミングを精度よく予測することができる。

第1の実施形態に係る合流支援システムの全体構成を示す図である。 第1の実施形態に係る合流支援システムの機能構成を示す図である。 第1の実施形態に係る合流支援装置の処理の一例を示す第1のフローチャートである。 第1の実施形態に係る合流支援装置の機能を説明するための第1の図である。 第1の実施形態に係る追跡リストの一例を示す図である。 第1の実施形態に係る合流支援装置の処理の一例を示す第2のフローチャートである。 第1の実施形態に係る合流支援装置の機能を説明するための第2の図である。 第1の実施形態に係る車載器の処理の一例を示すフローチャートである。 第1の実施形態に係る車載器の機能を説明するための図である。 第2の実施形態に係る合流支援システムの全体構成を示す図である。 第2の実施形態に係る合流支援装置の処理の一例を示すフローチャートである。 第2の実施形態に係る交通流情報の一例を示す図である。 第3の実施形態に係る合流支援システムの全体構成を示す図である。 第4の実施形態に係る合流支援システムの機能構成を示す図である。 少なくとも一の実施形態に係る制御装置及び車載器のハードウェア構成の一例を示す図である。

<第1の実施形態>
 以下、本発明の第1の実施形態に係る合流支援システム1について、図1~図9を参照しながら説明する。

(合流支援システムの全体構成)
 図1は、第1の実施形態に係る合流支援システムの全体構成を示す図である。
 図1に示すように、合流支援システム1は、合流支援装置10と、合流車線L2を走行する車両(合流車両X2)に搭載される車載器20とを備えている。

 本実施形態に係る合流支援装置10は、道路(例えば高速道路等)の本線L1に合流車線L2が合流する合流区間(図1の合流開始地点Bから合流終了地点Cまでの区間)の周辺に設置される。なお、以下の説明において、本線L1を走行する車両を「本線車両X1」、合流車線L2を走行する車両を「合流車両X2」とも表記する。また、本実施形態に係る合流車両X2は、運転者がハンドル、アクセル、及びブレーキを操作して運転を行う手動運転車両である。

 また、図1において、本線L1が第1車線L1a(合流車線L2に隣接する車線)と、第2車線L1b(第1車線L1aを挟んで合流車線L2とは反対側に位置する車線)との二つの車線を有する態様が示されているが、これに限られることはない。他の実施形態では、本線L1は一つの車線のみを有していてもよいし、三つ以上の車線を有していてもよい。

 図1に示すように、合流支援装置10は、制御装置11と、第1検出センサ12と、第2検出センサ13と、路側表示機14と、路側無線機15とを備えている。

 制御装置11は、合流支援装置10の全体の動作を司る演算処理装置である。制御装置11は、第1検出センサ12及び第2検出センサ13から出力された検知信号に基づいて、合流車両X2の合流を支援するための合流支援情報を生成する。

 第1検出センサ12(検出センサ)は、合流開始地点Bより本線L1の上流側(図1の-X側)の車両検知地点A(第1地点)を検出対象とし、車両検知地点Aを通過する本線車両X1の存在を検出する。なお、車両検知地点Aは、合流開始地点Bから距離W1(例えば500~1000m)離れた位置に設定される。
 また、本実施形態に係る第1検出センサ12は、二つのレーザスキャナ12A、12Bにより構成される。レーザスキャナ12A、12Bは、図1に示すように、例えばL字状の支柱により、本線L1の車両検知地点A近傍の路面上空に配置される。

 レーザスキャナ12Aは、本線L1の上空から、車両検知地点Aより上流側の検知開始地点A´に向けてレーザ光を投光する。なお、検知開始地点A´は、車両検知地点Aから距離W2(例えば6m)離れた位置に設定される。また、レーザスキャナ12Aは、レーザ光の投光角度を微小角度ずつ変化させながら複数回投光することにより、検知開始地点A´において車線幅方向(±Y方向)に沿ってレーザ光を走査させる。
 レーザスキャナ12Bは、レーザスキャナ12Aと同様の仕組みにより、車両検知地点Aにおいて車線幅方向に沿ってレーザ光を走査させる。

 レーザスキャナ12A、12Bは、レーザ光の反射光を検知して、反射位置までの距離を計測する。そして、レーザスキャナ12A、12Bは、一回の走査を終える毎に、それぞれ検知開始地点A´及び車両検知地点Aにおける本線車両X1の存在の有無、当該本線車両X1の位置(第1車線L1a又は第2車線L1bの何れを走行しているか)、車両検知地点Aにおける速度、及び当該本線車両X1の車両諸元を特定可能な検知信号を制御装置11に出力する。車両諸元とは、本線車両X1の外観上、構造上の特徴を示す情報であり、例えば、車幅、車長、車高等の情報である。

 第2検出センサ13は、合流開始地点Bを検出対象とし、合流開始地点Bに到達した本線車両X1の存在を検出する。
 また、本実施形態に係る第2検出センサ13は、二つのレーザスキャナ13A、13Bにより構成される。レーザスキャナ13A、13Bは、図1に示すように、例えばL字状の支柱により、本線L1の合流開始地点B近傍の路面上空に配置される。

 レーザスキャナ13A、13Bは、レーザスキャナ12A、12Bと同様の仕組みにより、それぞれ検知開始地点B´及び合流開始地点Bにおいて車線幅方向(±Y方向)に沿ってレーザ光を走査させる。そして、レーザスキャナ13A、13Bは、一回の走査を終える毎に、それぞれ検知開始地点B´及び合流開始地点Bにおける本線車両X1の存在の有無、当該本線車両X1の位置(第1車線L1a又は第2車線L1bの何れを走行しているか)、合流開始地点Bにおける速度、及び当該本線車両X1の車両諸元を特定可能な検知信号を制御装置11に出力する。

 路側表示機14は、合流車線L2の路側に設けられ、制御装置11からの制御に従って合流車両X2のドライバーに向けて合流に関する情報を表示する。

 路側無線機15は、合流車線L2の路側に沿って設けられる。路側無線機15は、合流車両X2に搭載された車載器20との間で、例えば境域通信(Dedicated Short Range Communications:DSRC)技術に基づく無線通信を行う。本実施形態に係る路側無線機15は、制御装置11からの制御に従い、無線通信により合流支援情報を車載器20に送信する。
 なお、図1には二台の路側無線機15が設けられている例が示されているが、これに限られることはない。路側無線機15は、合流車線L2の長さに応じて任意の数が設けられる。このように合流車線L2の路側に路側無線機15が設けられていることにより、合流車両X2のドライバーは、合流開始地点Bに到達する前に合流支援情報を参照して、合流に係る運転操作を適切に判断、実施することができる。

 車載器20は、路側無線機15を介して制御装置11との間で情報の送受信を行う。本実施形態に係る車載器20は、制御装置11から合流支援情報を受信する。

(合流支援システムの機能構成)
 図2は、第1の実施形態に係る合流支援システムの機能構成を示す図である。
 図2に示すように、本実施形態に係る制御装置11は、車種特定部110と、速度検出部111と、予測部112と、誤差算出部113と、補正部114と、渋滞検出部115と、通知処理部116と、記憶媒体117とを有している。

 車種特定部110は、第1検出センサ12(レーザスキャナ12A、12B)から出力された検知信号に基づいて、車両検知地点Aに到達した本線車両X1の車両諸元を特定するとともに、車両諸元に基づいて本線車両X1の車種区分を特定する。車種区分は、車幅、車長、車高等に応じて車両を分類するための情報であり、例えば「二輪車」、「普通車」、「大型車」等の複数種類に分類される。なお、車種区分は道路別に異なる分類が設定されていてもよい。
 また、車種特定部110は、第2検出センサ13(レーザスキャナ13A、13B)から出力された検知信号に基づいて、合流開始地点Bに到達した本線車両X1の車両諸元を特定するとともに、車両諸元に基づいて本線車両X1の車種区分を特定してもよい。

 速度検出部111は、第1検出センサ12(レーザスキャナ12A、12B)から出力された検知信号に基づいて、本線車両X1の車両検知地点Aにおける速度を検出する。 また、速度検出部111は、第2検出センサ13(レーザスキャナ13A、13B)から出力された検知信号に基づいて、本線車両X1の合流開始地点Bにおける速度を検出してもよい。

 予測部112は、車両検知地点Aから合流開始地点Bまでの距離W1と、本線車両X1の車両検知地点Aにおける速度とに基づいて、本線車両X1の合流開始地点Bへの到達予測時間を予測する。

 誤差算出部113は、到達予測時間の誤差を算出する。例えば、本実施形態に係る誤差算出部113は、事前に取得された車両検知地点Aから合流開始地点Bまでの到達実績時間に基づいて、到達予測時間の誤差を算出する。

 補正部114は、本線車両X1の到達予測時間を、誤差算出部が算出した誤差に基づいて補正する。

 渋滞検出部115は、合流開始地点Bにおける渋滞の有無を検出する。

 通知処理部116は、本線車両X1の到達予測時間を含む合流支援情報を合流車両X2に通知する。また、通知処理部116は、渋滞検出部115が渋滞を検出した場合、当該渋滞に関する注意情報を更に含む合流支援情報を合流車両X2に通知する。

 記憶媒体117には、各機能部における処理結果等が記録される。

 また、図2に示すように、本実施形態に係る車載器20は、受信部200と、測位情報取得部201と、案内情報生成部202と、表示パネル203とを有している。

 受信部200は、路側無線機15を介して、合流支援装置10の制御装置11から合流支援情報を受信する。

 測位情報取得部201は、例えばGNSS(Global Navigation Satellite System)による衛星から、自車両の位置を特定するための衛星航法情報(測位情報)を受信する。また、測位情報取得部201は、時間毎の自車両の位置の変化に基づいて、自車両の移動速度を求めてもよい。

 案内情報生成部202は、合流支援情報に基づいて、本線L1の交通流を示す案内情報を生成する。

 表示パネル203は、例えば液晶ディスプレイパネル、有機ELパネル等である。表示パネル203は、案内情報生成部202が生成した案内情報を表示する。合流車両X2の運転者は、表示パネル203に表示された画像情報又は文字情報を視認することで、本線L1に合流する際の運転操作の支援を受ける。

(合流支援装置の処理フロー)
 図3は、第1の実施形態に係る合流支援装置の処理の一例を示す第1のフローチャートである。
 図4は、第1の実施形態に係る合流支援装置の機能を説明するための第1の図である。 以下、図3~4を参照しながら、本線車両X1が車両検知地点Aに到達したときの合流支援装置10の処理の一例について説明する。図3に示す処理フローは、合流支援装置10の制御装置11によって実行される。

 図3に示すように、まず、制御装置11の車種特定部110及び速度検出部111は、第1検出センサ12(レーザスキャナ12A、12B)から検知信号を取得する(ステップS01)。
 例えば図4に示すように、本線L1に三台の本線車両X1a、X1b、X1cが走行しているとする。本線車両X1cが車両検知地点Aに到達したとき、先行する本線車両X1a(以下、「先行車両X1a」とも記載する)は合流開始地点Bに到達済みであり、本線車両X1b(以下、「先行車両X1b」とも記載する)は車両検知地点Aを通過して合流開始地点Bに向かっているとする。このとき、車種特定部110及び速度検出部111は、第1検出センサ12から車両検知地点Aに到達した本線車両X1cに関する検知信号を取得する。

 次に、車種特定部110は、取得した検知信号に基づいて、車両検知地点Aに到達した本線車両X1cの車両諸元(車幅、車長、車高)を特定するとともに、車両諸元に基づいて本線車両X1cの車種区分を特定する(ステップS02)。
 また、車種特定部110は、検知信号に基づいて本線車両X1cの車線幅方向(図4の±Y方向)における位置を検出することにより、当該本線車両X1cの走行車線(図4の例では「第1車線L1a」)を特定してもよい。

 次に、速度検出部111は、取得した検知信号に基づいて、本線車両X1cの車両検知地点Aにおける速度を検出する(ステップS03)。例えば、速度検出部111は、第1検出センサ12のレーザスキャナ12Aが本線車両X1cを検出した時間(本線車両X1cの車頭が検知開始地点A´に到達したことを示す検知信号の出力時間)から、レーザスキャナ12Bが本線車両X1cを検出した時間(本線車両X1cの車頭が車両検知地点Aに到達したことを示す検知信号の出力時間)までの時間差に基づいて、当該本線車両X1cの速度を検出する。

 次に、予測部112は、本線車両X1cの合流開始地点Bへの到達予測時間を予測する(ステップS04)。例えば、予測部112は、車両検知地点Aから合流開始地点Bまでの「距離W1」と、本線車両X1cの車両検知地点Aにおける「本線車両の速度VA_tgt」とを以下の式(1)に代入して、本線車両X1cの合流開始地点Bへの「到達予測時間TPB_tgt」を算出する。

 TPB_tgt=W1/VA_tgt ・・・(1)

 なお、車種特定部110が特定した車両諸元、車種区分、及び走行車線と、速度検出部111が検出した速度と、予測部112が予測した到達予測時間とを関連付けた情報は、記憶媒体117の追跡リストM1(図5)に追加されて記憶される。
 図5は、第1の実施形態に係る追跡リストの一例を示す図である。
 追跡リストM1は、本線L1を走行する本線車両X1に係る情報を車両別に登録したリストである。図5に示すように、追跡リストM1には、例えば「車両検知地点への到達実績時間」、「車両情報」、「走行車線」、「車両検知地点の速度」、「合流開始地点への到達予測時間」、「合流開始地点への到達実績時間」、「合流開始地点の速度」等が含まれる。

 車両検知地点への到達実績時間は、第1検出センサ12により本線車両X1が検出された時間を示す情報であり、本実施形態では、例えば本線車両X1が車両検知地点Aに到達した時間(レーザスキャナ12Bが本線車両X1の車頭を示す検知信号を出力した時間)が記録される。
 車両情報は、本線車両X1の特徴を示す情報であり、車種特定部110が特定した本線車両X1の車両諸元及び車種区分が含まれる。
 走行車線は、車種特定部110が特定した本線車両X1の走行車線(第1車線L1a又は第2車線L1b)を示す情報である。
 車両検知地点の速度は、速度検出部111が検出した本線車両X1の車両検知地点Aにおける速度(例えば時速)を示す情報である。
 合流開始地点への到達予測時間は、予測部112が予測した本線車両X1の合流開始地点Bへの到達予測時間を示す情報である。
 合流開始地点への到達実績時間は、本線車両X1が合流開始地点Bに実際に到達した時間を示す情報であり、本実施形態では、例えば第2検出センサ13のレーザスキャナ13Bが合流開始地点Bにおいて、本線車両X1の車頭を示す検知信号を出力した時間が記録される。
 合流開始地点の速度は、速度検出部111が検出した本線車両X1の合流開始地点Bにおける速度(例えば時速)を示す情報である。
 図5の例では、合流開始地点Bに到達済みの先行車両X1aのみ、「合流開始地点への到達実績時間」及び「合流開始地点Bの速度」が記録されており、合流開始地点Bに到達していない先行車両X1b及び本線車両X1cの「合流開始地点への到達実績時間」及び「合流開始地点の速度」は空欄となっている。

 なお、追跡リストM1の「車両検知地点への到達実績時間」、「合流開始地点への到達予測時間」、及び「合流開始地点への到達実績時間」は日時(「*年*月*日 *時*分*秒」)で示されてもよいし、第1検出センサ12が本線車両X1の存在を検出してからの経過時間で示されてもよい。
 また、追跡リストM1には、検出された本線車両X1を識別するための車両ID(シーケンス番号等)が付されていてもよい。

 次に、誤差算出部113は、事前に取得された合流開始地点Bへの到達実績時間に基づいて、本線車両X1cの到達予測時間の誤差を算出する(ステップS05)。

 本実施形態に係る誤差算出部113は、追跡リストM1に記録されている先行車両の「への到達実績時間」に基づいて誤差を算出する。例えば、誤差算出部113は、追跡リストM1に記録されている複数の先行車両の情報のうち、最も新しい「合流開始地点の到達実績時間」を有する情報を読み出す。図5の例では、誤差算出部113は、先行車両X1aの情報を最新のものとして読み出したとする。そして、誤差算出部113は、追跡リストM1から読み出した先行車両X1aの「車両検知地点への到達実績時間TRA_pre」、「合流開始地点への到達実績時間TRB_pre」、及び「車両検知地点の速度VA_pre」と、車両検知地点Aから合流開始地点Bまでの「距離W1」とを以下の式(2)に代入して、「到達予測時間の誤差E1」を算出する。

 E1=W1/VA_pre-(TRB_pre-TRA_pre) ・・・(2)

 即ち、誤差算出部113は、先行車両X1aの到達予測時間と到達実績時間との差を、誤差として算出する。

 これにより、誤差算出部113は、先行車両X1aが車両検知地点Aから合流開始地点Bまでの移動に実際に要した時間から、到達予測時間の誤差を予想することができる。

 次に、補正部114は、本線車両X1cの合流開始地点Bへの到達予測時間を、誤差算出部113が算出した「到達予測時間の誤差E1」に基づいて補正する(ステップS06)。例えば、補正部114は、ステップS04において算出された本線車両X1cの「到達予測時間TPB_tgt」と、「到達予測時間の誤差E1」とを以下の式(3)に代入して、「補正後の到達予測時間TPB_tgt´」を求める。

 TPB_tgt´=TPB_tgt+E1 ・・・(3)

 車両検知地点Aから合流開始地点Bまでの区間の道路形状(勾配、湾曲等)により、本線車両X1の速度(交通流)が定常的に変化する場合がある。このような傾向がある道路では、車両検知地点Aにおいて計測された本線車両X1の速度のみに基づいて合流開始地点Bへの到達予測時間を計算すると、誤差が大きくなる可能性がある。
 しかしながら、本実施形態に係る制御装置11は、誤差算出部113において先行車両が実際に要した時間から誤差を計算し、この誤差により後続の本線車両X1の到達予測時間を補正している。これにより、制御装置11は、上述のような道路形状に起因する交通流の変化を加味して、より正確な到達予測時間に補正することができる。

 次に、通知処理部116は、本線車両X1cの「補正後の到達予測時間TPB_tgt´」を含む合流支援情報を生成して、路側無線機15を介して合流車両X2の車載器20に送信する(ステップS07)。
 また、通知処理部116は、合流支援情報に本線車両X1cの車両情報(車両諸元、車種区分)、走行車線、車両検知地点の速度等の情報を更に含めてもよい。

 制御装置11は、車両検知地点Aにおいて本線車両X1を検出する度に、図3の処理を繰り返し実行する。

 なお、図3に示す合流支援装置10の処理フローは一例であって、これに限定されることはなく、同様の機能が実現される範囲で処理の順序等を変更可能である。例えば、図3のステップS02及びステップS03の順序は逆であってもよいし、同時に実行されてもよい。

 図6は、第1の実施形態に係る合流支援装置の処理の一例を示す第2のフローチャートである。
 図7は、第1の実施形態に係る合流支援装置の機能を説明するための第2の図である。 以下、図6~図7を参照しながら、本線車両X1が合流開始地点Bに到達したときの合流支援装置10の処理の一例について説明する。図6に示す処理フローは、合流支援装置10の制御装置11によって実行される。また、図7は、図4からある時間が経過した後の本線車両X1a、X1b、X1cの状態を示すものである。

 図6に示すように、まず、制御装置11の車種特定部110及び速度検出部111は、第2検出センサ13(レーザスキャナ13A、13B)から検知信号を受信する(ステップS11)。
 例えば図7に示すように、本線車両X1bが合流開始地点Bに到達したとする。このとき、車種特定部110及び速度検出部111は、第2検出センサ13から合流開始地点Bに到達した本線車両X1bに関する検知信号を取得する。

 次に、車種特定部110は、取得した検知信号に基づいて、合流開始地点Bに到達した本線車両X1bの車両諸元(車幅、車長、車高)を特定するとともに、車両諸元に基づいて本線車両X1bの車種区分を特定する(ステップS12)。
 また、車種特定部110は、検知信号に基づいて本線車両X1bの車線幅方向(図7の±Y方向)における位置を検出することにより、当該本線車両X1bの走行車線(図7の例では「第2車線L1b」)を特定してもよい。

 次に、速度検出部111は、取得した検知信号に基づいて、本線車両X1cの合流開始地点Bにおける速度を検出する(ステップS13)。例えば、速度検出部111は、第2検出センサ13のレーザスキャナ13Aが本線車両X1bを検出した時間(本線車両X1bの車頭が検知開始地点B´に到達したことを示す検知信号の出力時間)から、レーザスキャナ13Bが本線車両X1bを検出した時間(本線車両X1bの車頭が合流開始地点Bに到達したことを示す検知信号の出力時間)までの時間差に基づいて、当該本線車両X1bの速度を検出する。

 次に、速度検出部111は、追跡リストM1から本線車両X1bに関連付けられた情報を検索し、本線車両X1bの「合流開始地点への到達実績時間」及びステップS13で検出した「合流開始地点の速度」を追加して記録する(ステップS14)。
 例えば、速度検出部111は、車両検知地点Aから合流開始地点Bまでの区間において本線車両X1が車線変更又は追い越しを行わないと仮定する。そして、速度検出部111は、追跡リストM1に記録された「合流開始地点への到達実績時間」の記録がない情報のうち、本線車両X1bと同じ走行車線(「第2車線L1b」)を走行し、且つ、最も過去に記録された本線車両X1の情報を、本線車両X1bに関連付けられた情報として抽出する。
 また、速度検出部111は、車種特定部110が特定した車両諸元及び車種区分に基づいて、本線車両X1bに関連付けられた情報を検索するようにしてもよい。このようにすることで、車線変更又は追い越しが行われたとしても、追跡リストM1から本線車両X1bに関連付けられた情報を精度よく検索することができる。

 次に、誤差算出部113は、ステップS14において新たに記録された本線車両X1bの「合流開始地点への到達実績時間」に基づいて、本線車両X1bの到達予測時間の「誤差E2」を算出する(ステップS15)。例えば、誤差算出部113は、追跡リストM1に記録された本線車両X1bの「車両検知地点への到達実績時間TRA_tgt」、「合流開始地点への到達実績時間TRB_tgt」、及び「車両検知地点の速度VA_tgt」と、車両検知地点Aから合流開始地点Bまでの「距離W1」とを以下の式(4)に代入して、「誤差E2」を算出する。

 E2=W1/VA_tgt-(TRB_tgt-TRA_tgt) ・・・(4)

 次に、補正部114は、後続車両X1cの「合流開始地点への到達予測時間」を、誤差算出部113が算出した本線車両X1bの「誤差E2」に基づいて補正する(ステップS16)。例えば、補正部114は、追跡リストM1に記録された後続車両X1cの「合流開始地点への到達予測時間TPB_sub」と、本線車両X1bの「誤差E2」とを以下の式(5)に代入して、後続車両X1cの「補正後の到達予測時間TPB_sub´」を求める。

 TPB_sub´=TPB_sub+E2 ・・・(5)

 例えば、下流側(図7の+X側)で発生した渋滞、合流等の影響により、図4の先行車両X1aが合流開始地点Bに到達した時点における交通流よりも、図7の本線車両X1bが合流開始地点Bに到達した時点における交通流の方が停滞している場合がある。そうすると、後続車両X1cの到達予測時間の誤差が大きくなる可能性がある。
 しかしながら、本実施形態に係る制御装置11は、誤差算出部113において、合流開始地点Bに到達した本線車両X1bが実際に要した時間から誤差を計算し、この誤差により後続車両Xc1の到達予測時間を補正している。これにより、制御装置11は、時間の経過とともに本線L1の交通流が変化したとしても、その変化分を加味して、後続車両X1cの到達予測時間をより精度よく補正することができる。

 次に、渋滞検出部115は、合流開始地点Bにおける渋滞の有無を検出する(ステップS17)。
 例えば、渋滞検出部115は、追跡リストM1から所定の期間(例えば現在時間から過去5分間)に合流開始地点Bに到達した、複数の本線車両X1の情報を抽出する。そして、渋滞検出部115は、追跡リストM1に記録された、これら本線車両X1それぞれの「合流開始地点の速度」から、合流開始地点Bの現在の交通流(平均速度)を算出する。 渋滞検出部115は、この平均速度が基準速度を所定の閾値以上下回った場合、渋滞が発生したと判断する。なお、基準速度は、例えば道路別に予め計測された、渋滞が発生していないときの平均速度である。

 次に、通知処理部116は、後続車両X1cの「補正後の到達予測時間TPB_sub´」を含む合流支援情報を生成して、路側無線機15を介して合流車両X2の車載器20に送信する(ステップS18)。
 また、通知処理部116は、渋滞検出部115が合流開始地点Bにおける渋滞を検出した場合、当該渋滞に関する注意情報を合流支援情報に更に含めてもよい。注意情報には、例えば「合流開始地点Bにおいて渋滞が発生している」ことを示す情報の他、ステップS17において算出された合流開始地点Bの平均速度が含まれていてもよい。
 更に、通知処理部116は、渋滞に関する注意情報を路側表示機14に送信して表示させてもよい。

 例えば、高速道路の合流では、合流車両X2は合流車線L2で加速してから本線L1に合流する場合がある。このとき、合流開始地点Bにおいて渋滞が発生している場合、加速した状態で合流を行うと危険なので、合流車両X2は本線L1の交通流に合わせて更なる速度調整を行う必要がある。また、渋滞により、本線車両X1が実際に合流開始地点Bに到達する時間が、到達予測時間から更にずれてしまう可能性がある。
 しかしながら、本実施形態に係る制御装置11は、合流開始地点Bにおける渋滞を検出して、当該渋滞に関する注意情報(合流支援情報)を車載器20及び路側表示機14に通知する。合流車両X2のドライバーは、予め合流区間に渋滞があることを知ることにより、合流時の速度等を注意深く調節して、安全に合流に係る運転操作を行うことができる。また、合流車両X2のドライバーは、渋滞により本線車両X1の合流開始地点Bへの到達予測時間がずれる可能性を考慮して、合流位置の調節等を注意深く行うことができる。

 制御装置11は、合流開始地点Bにおいて本線車両X1を検出する度に、図6の処理を繰り返し実行する。
 なお、図7の例では、後続車両が一台のみである態様について説明したが、これに限られることはない。後続車両が複数台ある場合、補正部114は、図6のステップS15を後続車両の台数分、繰り返し実行することにより、全ての後続車両の到達予測時間を補正する。また、通知処理部116は、合流支援情報に複数の後続車両に関する情報を含めるようにしてもよい。

 なお、図6に示す合流支援装置10の処理フローは一例であって、これに限定されることはなく、同様の機能が実現される範囲で処理の順序等を変更可能である。例えば、図6のステップS12及びステップS13の順序は逆であってもよいし、同時に実行されてもよい。また、ステップS14において、速度検出部111が追跡リストM1を更新する例を記載したが、他の機能部(例えば車種特定部110)が追跡リストM1を更新するようにしてもよい。

(車載器の処理フロー)
 図8は、第1の実施形態に係る車載器の処理の一例を示すフローチャートである。
 図9は、第1の実施形態に係る車載器の機能を説明するための図である。
 以下、図8~図9を参照しながら、車載器20の処理の一例について説明する。

 図8に示すように、まず、車載器20の受信部200は、路側無線機15を介して制御装置11から合流支援情報を受信する(ステップS21)。

 次に、案内情報生成部202は、受信部200が受信した合流支援情報と、測位情報取得部201を通じて取得した自車両(合流車両X2)の位置とに基づいて、図9に示す案内情報Dを生成する(ステップS22)。

 図12に示すように、案内情報Dは、本線画像DL1、合流車線画像DL2、自車両画像Ds、車両画像Da1~Da6、及び合流スペース画像Dsp1~Dsp2を含み、本線L1の交通流を仮想的に表した情報である。車両画像Da1~Da6は、それぞれ本線L1を走行する本線車両X1に関連するものである。案内情報生成部202は、車載器20に予め記録されているマップ情報と、測位情報取得部201を通じて取得される衛星航法情報とに基づいて、本線画像DL1、合流車線画像DL2、及び、自車両画像Dsを生成する。また、案内情報生成部202は、合流支援情報に基づいて車両画像Da1~Da6を生成する。
 具体的には、案内情報生成部202は、合流支援情報に含まれる本線車両X1の速度、合流開始地点Bへの到達予測時間等に基づいて、現在時間における本線車両X1の位置を推測する。そして、案内情報生成部202は、推測した本線車両X1の位置に基づいて、車両画像D1a~D16を作成する。このとき、合流支援情報に含まれる車両情報(車両諸元、車種区分)に基づいて、複数の本線車両間の間隔を推測してもよい。この場合、案内情報生成部202は、本線車両間の間隔に基づいて、更に合流スペース画像Dsp1~Dsp2を生成してもよい。

 更に、案内情報生成部202は、合流スペースを構成する本線車両X1それぞれの合流開始地点Bへの到達予測時間に基づき、自車両がどの合流スペースに合流可能であるかを判断する。このとき、案内情報生成部202は、測位情報取得部201を通じて取得した自車両の位置及び移動速度を考慮して、合流可能な合流スペースを判断する。例えば、案内情報生成部202は、自車両が図9の合流スペース画像Dsp2の位置に合流可能であると判断する。このとき、案内情報生成部202は、当該合流スペース画像Dsp2を強調表示した案内情報Dを生成してもよい。また、案内情報生成部202は、合流可能な合流スペースがない場合、合流終了地点C付近で一旦停止して、次の合流スペースが現れるまで待機するように提案する案内情報Dを生成してもよい。

 次に、案内情報生成部202は、生成した案内情報Dを表示パネル203に表示させる(ステップS23)。これにより、合流車両X2のドライバーは、表示パネル203に表示された案内情報Dを視認することで、本線車両X1それぞれの位置及び合流スペースの位置を認識することができるとともに、どの合流スペースに安全に合流できるかを適切に判断することが可能となる。
 また、案内情報生成部202は、合流支援情報に渋滞に関する注意情報が含まれている場合、この注意情報を含む案内情報Dを生成してもよい。合流車両X2のドライバーは、予め合流区間に渋滞があることを知ることにより、合流時の速度等を注意深く調節して、より安全に合流に係る運転操作を行うことができる。また、合流車両X2のドライバーは、渋滞により本線車両X1の合流開始地点Bへの到達予測時間がずれる可能性を考慮して、合流位置の調節等を注意深く行うことができる。

(作用効果)
 以上のように、本実施形態に係る合流支援装置10は、本線L1と合流車線L2との合流開始地点Bよりも本線L1の上流側の車両検知地点A(第1地点)を検出対象とする第1検出センサ12(検出センサ)から出力された検知信号に基づいて、本線L1を走行する本線車両X1の車両検知地点Aにおける速度を検出する速度検出部111と、車両検知地点Aから合流開始地点Bまでの距離W1と、本線車両X1の車両検知地点Aにおける速度とに基づいて、本線車両X1の合流開始地点Bへの到達予測時間を予測する予測部112と、到達予測時間の誤差を算出する誤差算出部113と、本線車両X1の到達予測時間を、誤差に基づいて補正する補正部114と、を備える。
 このようにすることで、合流支援装置10は、車両検知地点Aから合流開始地点Bまでの間に本線車両X1の速度を変化させる要因(例えば道路形状等)があったとしても、誤差算出部113が求めた誤差により到達予測時間を補正するので、本線車両X1の合流開始地点Bへの到達タイミングをより精度よく予測することができる。

 また、誤差算出部113は、事前に取得された車両検知地点Aから合流開始地点Bまでの到達実績時間に基づいて、到達予測時間の誤差を算出する。
 このようにすることで、誤差算出部113は、事前に取得された到達実績時間に基づいて現実により近い誤差を算出することができるので、誤差の算出精度を向上させることができる。これにより、合流支援装置10は、本線車両X1の合流開始地点Bへの到達タイミングを更に精度よく予測することができる。

 また、誤差算出部113は、本線車両X1よりも先に合流開始地点Bへ到達した先行車両の到達予測時間と到達実績時間との差に基づいて、誤差を算出する。
 このようにすることで、合流支援装置10は、例えば道路形状により本線車両X1の速度(交通流)が定常的に変化するような道路であっても、先行車両の到達予測時間と到達実績時間との差から、このような定常的な速度変化の傾向を誤差として算出することができる。これにより、合流支援装置10は、このような道路形状に起因する交通流の変化を加味して、より正確な到達予測時間に補正することができる。

 また、合流支援装置10は、本線車両X1の到達予測時間を含む合流支援情報を、合流車線L2を走行する合流車両X2に通知する通知処理部116を更に備える。
 このようにすることで、合流支援装置10は、合流車両X2に対し、本線車両X1がいつ合流開始地点Bに到達するかを知らせることができる。これにより、合流車両X2は、本線L1に合流するタイミング及び速度を事前に判断して調節することができるので、スムーズ且つ安全に本線L1に合流することができる。

 また、合流支援装置10は、合流開始地点Bにおける渋滞の有無を検出する渋滞検出部115を更に備え、通知処理部116は、渋滞検出部115が渋滞を検出した場合、当該渋滞に関する注意情報を更に含む合流支援情報を合流車両X2に通知する。
 また、通知処理部116は、路側表示機14に注意情報を送信して表示させてもよい。 このようにすることで、合流支援装置10は、合流等に起因する本線L1の渋滞を検出して、合流車両X2が合流開始地点Bに近付く前に注意を促すことができる。これにより、合流車両X2のドライバーは、渋滞が発生していることを認識して、より安全な運転操作を実施することができる。

 また、本実施形態に係る車載器20は、合流車線L2を走行する合流車両X2に搭載される車載器20であって、合流支援装置10から本線L1を走行する本線車両X1の合流開始地点Bへの到達予測時間を含む合流支援情報を受信する受信部200と、合流支援情報に基づいて、本線L1の交通流を示す案内情報を生成する案内情報生成部(202)と、を備える。
 このようにすることで、車載器20は、合流車両X2のドライバーに対し、案内情報を通じて本線L1の交通流を知らせることができる。これにより、合流車両X2のドライバーは、案内情報に基づいて本線L1に合流するタイミング及び速度を調節することができるので、スムーズ且つ安全に本線L1に合流することができる。

 以上、第1の実施形態に係る合流支援システム1について説明したが、合流支援システム1の具体的な態様は上述のものに限定されることはなく、要旨を逸脱しない範囲内において種々の設計変更等を加えることが可能である。

<第1の実施形態の変形例1>
 例えば、上述の第1の実施形態において、制御装置11の誤差算出部113が一台の先行車両の「合流開始地点への到達予測時間」及び「合流開始地点への到達実績時間」の差に基づいて誤差を算出する態様について説明したが、変形例1ではこの誤差算出部113の機能を以下のように変更してもよい。

 本変形例に係る誤差算出部113は、図3のステップS05において、以下の処理を実行する。
 まず、誤差算出部113は、現在時間から所定時間前(例えば5分前)までの期間において、合流開始地点Bに到達した複数の先行車両(例えば先行車両X1a、X1b)の情報を、追跡リストM1(図5)から抽出する。
 そして、誤差算出部113は、上述の式(2)を用いて先行車両X1a、X1bそれぞれの「合流開始地点への到達予測時間」と「合流開始地点への到達実績時間」との差を算出するとともに、これら差の平均値を誤差E1として算出する。

 また、補正部114は、図3のステップS06において、本線車両X1の合流開始地点Bへの到達予測時間を、誤差算出部113が算出した誤差E1(複数の先行車両の誤差の平均値)に基づいて補正する。

 更に、誤差算出部113は、図6のステップS15において、上述と同様に、複数の先行車両それぞれの「合流開始地点への到達予測時間」と「合流開始地点への到達実績時間」との差を算出するとともに、これら差の平均値を誤差E2として算出する。
 そして、補正部114は、図6のステップS16において、本線車両X1(後続車両X1c)の合流開始地点Bへの到達予測時間を、誤差算出部113が算出した誤差E2(複数の先行車両の誤差の平均値)に基づいて補正する。

 以上のように、本変形例に係る合流支援装置10において、誤差算出部113は、本線車両X1よりも先に合流開始地点Bへ到達した複数の先行車両の「合流開始地点への到達予測時間」と「合流開始地点への到達実績時間」との差の平均値に基づいて、誤差を算出する。
 このようにすることで、合流支援装置10は、複数の先行車両のうち、ある一台の先行車両が本線L1の交通流と一致しない速度(例えば他の先行車両よりも極端に早い又は遅い速度)で走行していた場合であっても、到達予測時間の精度が低下することを抑制することができる。

<第1の実施形態の変形例2>
 また、変形例2では、上述の第1の実施形態及び変形例1の誤差算出部113の機能を、更に以下のように変更してもよい。
 誤差算出部113は、図3のステップS05において、追跡リストM1(図5)に記録されている複数の先行車両の情報のうち、最も新しい到達実績時間を有し、且つ車両検知地点Aに到達した本線車両X1(例えば本線車両X1c)と同じ車種区分を有する情報(例えば先行車両X1aの情報)を読み出す。そして、誤差算出部113は、上述の式(2)を用いて先行車両X1aの「合流開始地点への到達予測時間」と「合流開始地点への到達実績時間」との差を、誤差E1として算出する。
 なお、誤差算出部113は、上述の変形例1のように、本線車両X1cと同じ車種区分である複数の先行車両それぞれの「合流開始地点への到達予測時間」と「合流開始地点への到達実績時間」との差を算出するとともに、これら差の平均値を誤差E1として算出してもよい。

 更に、誤差算出部113は、図6のステップS15においても、上述と同様に、本線車両X1と同じ車種区分である先行車両(又は複数の先行車両)の情報に基づいて、誤差E2を算出する。

 以上のように、本変形例に係る合流支援装置10において、誤差算出部113は、本線車両X1と同じ車種区分を有する先行車両の到達予測時間と到達実績時間との差に基づいて、誤差を算出する。
 例えば、大型車と普通車とでは、加減速の性能が異なっているため、道路形状の影響による速度の変化度合いが異なる可能性がある。また、通常、大型車は普通車よりも運転席位置が高くなるため、下流側の状態が見えやすい。このため、例えば下流側が混雑している場合は、普通車よりも大型車の方が早めに(上流側で)減速する傾向がある。このような要因により、車種区分に応じて「合流開始地点への到達予測時間」と「合流開始地点への到達実績時間」との差(誤差)が異なる可能性がある。
 しかしながら、本変形例に係る合流支援装置10は、誤差算出部113において本線車両X1と同じ車種区分を有する先行車両の情報に基づいて誤差を算出するので、上述のような車種区分別の特性に応じた速度の変化を加味して、本線車両X1の到達予測時間の精度をより向上させることができる。

<第2の実施形態>
 次に、本発明の第2の実施形態に係る合流支援システム1について図10~図12を参照しながら説明する。
 上述の実施形態及び変形例と共通の構成要素には同一の符号を付して詳細説明を省略する。

 図10は、第2の実施形態に係る合流支援システムの全体構成を示す図である。
 図10に示すように、本実施形態に係る合流支援システム1の合流支援装置10は、合流開始地点Bよりも下流側(図10の+X側)の第2地点Dに、第3検出センサ16を更に備えている。なお、本実施形態では、第2地点Dは合流区間の下流側(合流終了地点Cよりも下流側)に設定されている態様を例として説明する。

 第3検出センサ16は、第1検出センサ12及び第2検出センサ13と同様のレーザスキャナである。第3検出センサ16は、第2地点Dの近傍に設けられ、第2地点Dに到達した本線車両X1の存在を検出する。
 また、本実施形態に係る第3検出センサ16は、二つのレーザスキャナ16A、16Bにより構成される。レーザスキャナ16A、16Bは、第1検出センサ12及び第2検出センサ13と同様に、例えばL字状の支柱により、本線L1の路面上空に配置される。

 レーザスキャナ16A、16Bは、レーザスキャナ12A、12Bと同様の仕組みにより、それぞれ検知開始地点D´及び第2地点Dにおいて車線幅方向(±Y方向)に沿ってレーザ光を走査させる。そして、レーザスキャナ16A、16Bは、一回の走査を終える毎に、それぞれ検知開始地点D´及び第2地点Dにおける本線車両X1の存在の有無、第2地点Dにおける速度等を特定可能な検知信号を制御装置11に出力する。

 図11は、第2の実施形態に係る合流支援装置の処理の一例を示すフローチャートである。
 以下、図10~11を参照しながら、本線車両X1が第2地点Dに到達したときの合流支援装置10の処理の一例について説明する。図11に示す処理フローは、合流支援装置10の制御装置11によって実行される。

 図11に示すように、まず、制御装置11の速度検出部111は、第3検出センサ16(レーザスキャナ16A、16B)から検知信号を取得する(ステップS31)。
 図10の例では、本線L1には三台の本線車両X1d、X1e、X1fが走行しており、この内の本線車両X1dが第2地点Dに到達したとする。そうすると、速度検出部111は、第3検出センサ16から本線車両X1dに関する検知信号を取得する。

 次に、速度検出部111は、取得した検知信号に基づいて、本線車両X1cの第2地点Dにおける速度を検出する(ステップS32)。例えば、速度検出部111は、第3検出センサ16のレーザスキャナ16Aが本線車両X1dを検出した時間(本線車両X1dの車頭が検知開始地点D´に到達したことを示す検知信号の出力時間)から、レーザスキャナ16Bが本線車両X1dを検出した時間(本線車両X1dの車頭が第2地点Dに到達したことを示す検知信号の出力時間)までの時間差に基づいて、当該本線車両X1dの速度を検出する。

 次に、速度検出部111は、本線車両X1dの第2地点の速度を記憶媒体117の交通流情報M2(図12)に追加して記録する(ステップS33)。
 図12は、第2の実施形態に係る交通流情報の一例を示す図である。
 図12に示すように、交通流情報M2には、例えば「第2地点への到達実績時間」、「第2地点の速度」等が含まれる。
 第2地点への到達実績時間は、第3検出センサ16により本線車両X1が検出された時間を示す情報であり、本実施形態では、例えば本線車両X1が第2地点Dに到達した時間(レーザスキャナ16Bが本線車両X1の車頭を示す検知信号を出力した時間)が記録される。
 第2地点の速度は、速度検出部111が検出した本線車両X1の第2地点Dにおける速度(例えば時速)を示す情報である。
 また、交通流情報M2には、検出された本線車両X1を識別するための車両ID(シーケンス番号等)が付されていてもよい。

 渋滞検出部115は、交通流情報M2に基づいて、第2地点Dにおける渋滞の有無を検出する(ステップS34)。
 例えば、渋滞検出部115は、交通流情報M2から所定の期間(例えば現在時間から過去5分間)に第2地点Dに到達した、複数の本線車両X1の情報を抽出する。そして、渋滞検出部115は、交通流情報M2に記録された、これら本線車両X1それぞれの「第2地点の速度」から、第2地点Dの現在の交通流(平均速度)を算出する。

 渋滞検出部115は、この平均速度が基準速度を所定の閾値以上下回った場合、渋滞が発生したと判断する(ステップS34:YES)。なお、基準速度は、例えば道路別に予め計測された、渋滞が発生していないときの平均速度である。
 そうすると、通知処理部116は、第2地点Dにおける渋滞に関する注意情報を含む合流支援情報を生成し、合流車両X2の車載器20に送信する(ステップS35)。注意情報には、例えば「第2地点Dにおいて渋滞が発生している」ことを示す情報の他、渋滞検出部115が算出した第2地点Dの平均速度が含まれていてもよい。
 更に、通知処理部116は、渋滞に関する注意情報を路側表示機14に送信して表示させてもよい。

 一方、第2地点Dの平均速度が基準速度を所定の閾値以上下回っていない場合、渋滞検出部115は、第2地点Dにおいて渋滞が発生していないと判断する(ステップS34:NO)。この場合、制御装置11は処理を終了する。

 制御装置11は、第2地点Dにおいて本線車両X1を検出する度に、図11の処理を繰り返し実行する。

 以上のように、本実施形態に係る合流支援装置10において、渋滞検出部115は、合流開始地点Bよりも下流側の第2地点Dにおける渋滞の有無を検出する。通知処理部116は、渋滞検出部115が渋滞を検出した場合、当該渋滞に関する注意情報を含む合流支援情報を合流車両X2の車載器20に通知する。
 更に、通知処理部116は、渋滞に関する注意情報を路側表示機14に送信して表示させてもよい。
 このようにすることで、合流支援装置10は、本線L1の渋滞を検出して、合流車両X2が合流開始地点Bに近付く前に注意を促すことができる。
 通常、渋滞は道路の下流側で発生し、上流側に徐々に伝搬されていく。本実施形態では、合流支援装置10の制御装置11は、上述のように合流開始地点Bよりも下流側の第2地点における渋滞の有無を検出するので、合流開始地点Bまで渋滞が伝搬する可能性を、より早期に合流車両X2のドライバーに伝えることができる。合流車両X2のドライバーは、予め合流区間に渋滞があることを知ることにより、合流時の速度等を注意深く調節して、安全に合流に係る運転操作を行うことができる。また、合流車両X2のドライバーは、渋滞により本線車両X1の合流開始地点Bへの到達予測時間がずれる可能性を考慮して、合流位置の調節等を注意深く行うことができる。

 なお、本実施形態では、第2地点Dが合流区間の下流側(合流終了地点Cよりも下流側)に設定されている態様について説明したが、これに限られることはない。例えば、第2地点Dは、合流開始地点Bと合流終了地点Cとの間に設定されてもよい。このような態様であっても、上述と同様の効果を得ることが可能である。

<第3の実施形態>
 次に、本発明の第3の実施形態に係る合流支援システム1について図13を参照しながら説明する。
 上述の実施形態及び変形例と共通の構成要素には同一の符号を付して詳細説明を省略する。

 図13は、第3の実施形態に係る合流支援システムの全体構成を示す図である。
 図13に示すように、本実施形態に係る合流支援装置10は、第2検出センサ13として、レーザスキャナ13A、13Bに代えて、カメラ13Cを備えている。

 カメラ13Cは、合流開始地点B近傍において、L字状の支柱により本線L1の路面上空に配置される。カメラ13Cは、本線L1の上空から、本線L1の合流開始地点Bを含む下流側(図13の+X側)の範囲を撮影した画像を取得する。例えば、カメラ13Cは、図13に示すように、本線L1の合流開始地点Bから第2地点Dまでの範囲Rを撮影する。また、カメラ13Cは、撮影した画像(検知信号)を逐次、制御装置11に出力する。

 車種特定部110は、カメラ13Cから取得した画像に所定の画像処理を施すことにより、合流開始地点Bに到達した本線車両X1の車両諸元(車幅、車長、車高)を特定するとともに、車両諸元に基づいて当該本線車両X1の車種区分を特定する。
 また、車種特定部110は、画像から本線車両X1の走行車線(第1車線L1a又は第2車線L1b)を特定してもよい。

 速度検出部111は、時系列に連続する複数の画像に基づいて、本線車両X1の合流開始地点Bにおける速度を検出する。また、速度検出部111は、同様に本線車両X1の第2地点Dにおける速度を検出してもよい。

 渋滞検出部115は、カメラ13Cから取得した画像に所定の画像処理を施すことにより、合流開始地点Bから第2地点Dまでの範囲における本線車両X1(及び本線L1に合流後の合流車両X2)の台数を検出し、この台数に基づいて渋滞の有無を判断するようにしてもよい。
 また、渋滞検出部115は、時系列に連続する複数の画像に基づいて、本線車両X1の合流開始地点Bから第2地点Dまでの範囲における平均速度を検出し、この平均速度と基準速度とを比較して、渋滞の有無を判断するようにしてもよい。

 以上のように、本実施形態に係る合流支援装置10において、第2検出センサは、本線L1の合流開始地点Bを含む下流側の範囲を撮影した画像を取得するカメラ13Cである。
 このようにすることで、合流支援装置10は、合流開始地点B近傍にカメラ13Cを設置する簡易な構成のみで、合流開始地点Bに到達した本線車両X1の情報(到達実績時間等)を検出することができるとともに、合流開始地点Bを含む本線L1の下流側の範囲の交通流(平均速度)を検出することができる。これにより、例えば第2の実施形態の第3検出センサ16を省略することができるので、合流支援装置10の設置コストを低減することができる。

<第4の実施形態>
 次に、本発明の第4の実施形態に係る合流支援システム1について図14を参照しながら説明する。
 上述の実施形態及び変形例と共通の構成要素には同一の符号を付して詳細説明を省略する。
 また、本実施形態に係る合流車両X2は、自律して走行が可能な自動運転車両である。

 図14は、第4の実施形態に係る合流支援システムの機能構成を示す図である。
 図14に示すように、本実施形態に係る合流車両X2は、自動運転制御部21を有している点において、上述の各実施形態及び変形例とは異なっている。
 自動運転制御部21は、合流車両X2の自動運転制御を司る。また、自動運転制御部21は、車載器20の受信部200が受信した合流支援情報と、測位情報取得部201を通じて取得した自車両(合流車両X2)の位置とに基づいて、合流車線L2における自車両の位置及び速度を調整する。
 例えば、自動運転制御部21は、合流支援情報に含まれる本線車両X1の合流開始地点Bへの到達予測時間に基づき、自車両がどの本線車両X1間の合流スペースに合流可能であるかを判断する。このとき、自動運転制御部21は、測位情報取得部201を通じて取得した自車両の位置及び移動速度を考慮して、合流可能な合流スペースを判断する。例えば、自動運転制御部21は、ある二台の本線車両X1の間に合流可能であると判断する。このとき、自動運転制御部21は、合流支援情報に含まれるこれら二台の本線車両X1の速度(車両検知地点の速度)に一致するように、自車両の加減速を行う。また、自動運転制御部21は、自車両の位置がこれら二台の本線車両X1の間に位置するように、位置の調整を行う。

 このような構成とすることで、自動運転制御部21は、合流支援情報に基づいて本線L1に合流するタイミングを適切に判断して、安全に本線L1に合流するように合流車両X2を制御することができる。

 また、自動運転制御部21は、合流支援情報に渋滞に関する注意情報が含まれる場合、合流開始地点B又はその下流側の交通流(平均速度)に応じて自車両の速度を調節する。 これにより、自動運転制御部21は、本線L1の下流側の渋滞を認識して、より安全に本線L1に合流するように合流車両X2を制御することができる。

 更に、自動運転制御部21は、合流支援情報に渋滞に関する注意情報が含まれる場合、自動運転を解除して合流車両X2のドライバーへ運転制御の受け渡しを行ってもよい。 このようにすることで、自動運転制御部21は、渋滞により本線車両X1の到達予測時間がずれる可能性がある場合には、ドライバーに運転制御が受け渡されるので、ドライバーが目視確認を行いつつ、本線L1の交通流に応じた安全な運転操作を実施することができる。

<ハードウェア構成>
 図15は、少なくとも一の実施形態に係る制御装置及び車載器のハードウェア構成の一例を示す図である。
 図15に示すように、コンピュータ900は、CPU901、主記憶装置902、補助記憶装置903、インタフェース904を備える。
 上述の合流支援装置10の制御装置11、及び合流車両X2に搭載される車載器20は、コンピュータ900に実装される。そして、上述した各機能部は、プログラムの形式で補助記憶装置903に記憶されている。CPU901は、プログラムを補助記憶装置903から読み出して主記憶装置902に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、CPU901は、プログラムに従って、各種処理に用いる記憶領域を主記憶装置902に確保する。

 補助記憶装置903の例としては、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory)、DVD-ROM(Digital Versatile Disc Read Only Memory)、半導体メモリ等が挙げられる。補助記憶装置903は、コンピュータ900のバスに直接接続された内部メディアであってもよいし、インタフェース904を介してコンピュータ900に有線接続又は無線接続される外部記憶装置910であってもよい。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ900に配信される場合、配信を受けたコンピュータ900が当該プログラムを主記憶装置902に展開し、上記処理を実行してもよい。少なくとも1つの実施形態において、補助記憶装置903は、一時的でない有形の記憶媒体である。

 また、当該プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。更に、当該プログラムは、前述した機能を補助記憶装置903に既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせで実現するもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。

 以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の技術的思想を逸脱しない限り、これらに限定されることはなく、多少の設計変更等も可能である。
 例えば、上述の実施形態及び変形例において、制御装置11の予測部112が本線車両X1の車両検知地点Aにおける速度に基づいて、当該本線車両X1の合流開始地点Bへの到達予測時間を予測する態様について説明したが、これに限られることはない。例えば、他の実施形態では、予測部112は、追跡リストM1に蓄積された複数の先行車両の車種区分及び車両検知地点Aにおける速度と、到達実績時間との統計データを予め作成していてもよい。この場合、予測部112は、本線車両X1の車種区分と、車両検知地点Aにおける速度とを統計データに当てはめて、合流開始地点Bへの到達予測時間を予測するようにしてもよい。

 また、上述の実施形態において、誤差算出部113が事前に取得された到達実績時間に基づいて誤差を算出する態様について説明したが、これに限られることはない。
 他の実施形態では、誤差算出部113は、不図示の外部サーバから取得した日時別の交通流状況(平均速度、渋滞の有無等)の統計情報に基づいて、誤差を算出するようにしてもよい。また、このような統計情報に基づく日時別の誤差を示す誤差テーブルを予め記憶媒体117に記憶しておいてもよい。この場合、誤差算出部113は現在の日時と関連付けられた誤差の値を誤差テーブルから取得するようにしてもよい。これにより、誤差算出部113において誤差を求める処理を簡易化及び高速化することができる。

 本発明に係る合流支援装置、車載器、合流支援システム、合流支援方法、及びプログラムによれば、合流車両が合流区間に到達する前に、本線車両の合流区間への到達タイミングを精度よく予測することができる。

1 合流支援システム
10 合流支援装置
11 制御装置
110 車種特定部
111 速度検出部
112 予測部
113 誤差算出部
114 補正部
115 渋滞検出部
116 通知処理部
117 記憶媒体
12 第1検出センサ(検出センサ)
13 第2検出センサ
14 路側表示機
15 路側無線機
16 第3検出センサ
20 車載器
21 自動運転制御部
200 受信部
201 測位情報取得部
202 案内情報生成部
203 表示パネル

Claims (13)

  1.  本線と合流車線との合流開始地点よりも前記本線の上流側の第1地点を検出対象とする検出センサから出力された検知信号に基づいて、前記本線を走行する本線車両の前記第1地点における速度を検出する速度検出部と、
     前記第1地点から前記合流開始地点までの距離と、前記本線車両の前記第1地点における速度とに基づいて、前記本線車両の前記合流開始地点への到達予測時間を予測する予測部と、
     前記到達予測時間の誤差を算出する誤差算出部と、
     前記本線車両の前記到達予測時間を、前記誤差に基づいて補正する補正部と、
     を備える合流支援装置。
  2.  前記誤差算出部は、事前に取得された前記第1地点から前記合流開始地点までの到達実績時間に基づいて、前記到達予測時間の誤差を算出する、
     請求項1に記載の合流支援装置。
  3.  前記誤差算出部は、前記本線車両よりも先に前記合流開始地点へ到達した先行車両の到達予測時間と到達実績時間との差に基づいて、前記誤差を算出する、
     請求項2に記載の合流支援装置。
  4.  前記誤差算出部は、複数の前記先行車両の到達予測時間と到達実績時間との差の平均値に基づいて、前記誤差を算出する、
     請求項3に記載の合流支援装置。
  5.  前記検出センサから出力された検知信号に基づいて、前記本線車両の車種区分を特定する車種特定部を更に備え、
     前記誤差算出部は、前記本線車両と同じ車種区分を有する前記先行車両の到達予測時間と到達実績時間との差に基づいて、前記誤差を算出する、
     請求項3又は4に記載の合流支援装置。
  6.  前記本線車両の到達予測時間を含む合流支援情報を、前記合流車線を走行する合流車両に通知する通知処理部を更に備える、
     請求項1から5の何れか一項に記載の合流支援装置。
  7.  前記合流開始地点、又は前記合流開始地点よりも下流側の第2地点における渋滞の有無を検出する渋滞検出部を更に備え、
     前記通知処理部は、前記渋滞検出部が渋滞を検出した場合、当該渋滞に関する注意情報を更に含む前記合流支援情報を前記合流車両に通知する、
     請求項6に記載の合流支援装置。
  8.  合流車線を走行する合流車両に搭載される車載器であって、
     合流支援装置から本線を走行する本線車両の合流開始地点への到達予測時間を含む合流支援情報を受信する受信部と、
     前記合流支援情報に基づいて、前記本線の交通流を示す案内情報を生成する案内情報生成部と、
     を備える車載器。
  9.  請求項1から7の何れか一項に記載の合流支援装置と、
     合流車線を走行する合流車両に搭載された車載器と、
     を備え、
     前記車載器は、
     前記合流支援装置から本線を走行する本線車両の合流開始地点への到達予測時間を含む合流支援情報を受信する受信部と、
     前記合流支援情報に基づいて、前記本線の交通流を示す案内情報を生成する案内情報生成部と、
     を有する、合流支援システム。
  10.  請求項1から7の何れか一項に記載の合流支援装置と、
     合流車線を走行する合流車両に搭載された車載器と、
     前記車載器と通信可能に接続され、前記合流車両の自動運転に係る制御を行う自動運転制御部と、
     を備え、
     前記車載器は、前記合流支援装置から本線を走行する本線車両の合流開始地点への到達予測時間を含む合流支援情報を受信する受信部を有し、
     前記自動運転制御部は、前記車載器から取得した前記合流支援情報に基づいて、前記自動運転を解除して前記合流車両のドライバーへ運転制御の受け渡しを行う、
     合流支援システム。
  11.  本線と合流車線との合流開始地点よりも前記本線の上流側の第1地点を検出対象とする検出センサから出力された検知信号に基づいて、前記本線を走行する本線車両の前記第1地点における速度を検出する速度検出ステップと、
     前記第1地点から前記合流開始地点までの距離と、前記本線車両の前記第1地点における速度とに基づいて、前記本線車両の前記合流開始地点への到達予測時間を予測する予測ステップと、
     前記到達予測時間の誤差を算出する誤差算出ステップと、
     前記本線車両の前記到達予測時間を、前記誤差に基づいて補正する補正ステップと、 を有する合流支援方法。
  12.  合流支援装置のコンピュータを機能させるプログラムであって、前記コンピュータに、 本線と合流車線との合流開始地点よりも前記本線の上流側の第1地点を検出対象とする検出センサから出力された検知信号に基づいて、前記本線を走行する本線車両の前記第1地点における速度を検出する速度検出ステップと、
     前記第1地点から前記合流開始地点までの距離と、前記本線車両の前記第1地点における速度とに基づいて、前記本線車両の前記合流開始地点への到達予測時間を予測する予測ステップと、
     前記到達予測時間の誤差を算出する誤差算出ステップと、
     前記本線車両の前記到達予測時間を、前記誤差に基づいて補正する補正ステップと、 を実行させるプログラム。
  13.  合流車線を走行する合流車両に搭載される車載器のコンピュータを機能させるプログラムであって、前記コンピュータに、
     合流支援装置から本線を走行する本線車両の合流開始地点への到達予測時間を含む合流支援情報を受信する受信ステップと、
     前記合流支援情報に基づいて、前記本線の交通流を示す案内情報を生成する案内情報生成ステップと、
     を実行させるプログラム。
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