JP2006182207A - 運転支援システム - Google Patents

Abstract

【課題】
自車周辺見通し内・見通し外他車の存在、位置、走行状態、衝突等の危険の有無等の各種情報の検知および表示・通報を行う運転支援システムの提供。
【解決手段】
周辺他車と一定周期且つ同一タイミングで特定した自車位置、自車走行速度、自車走行方向等の自車走行状態情報から、自車の今後の走行位置を予測し、その結果を過去の自車位置情報と合わせて自車周辺他車に車車間通信で送信するとともに、他車からも同様な情報を得てそれらを自車表示画面上に表示して自車運転者に周辺他車の存在・走行状態・衝突の危険の有無等を知らせて安全運転支援を行う。又衝突の危険のある他車の存在を予測した場合には該当する他車に対してその旨の警告を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、自車および自車周辺他車の存在・予測挙動を、自車および他車が各々特定・予測し、その結果を車車間通信経由で相互に通報しあい、それら情報を一体表示して運転者に知らしめることによって、安全運転支援を行う運転支援システムに関する。

従来の自車周辺他車の検知はレーダあるいはカメラによるものが主体であった。但しこれら単独では、例えば自車前方のみのように、限定された領域の検知しかできず正しい周辺全体情報を得ることが困難であった。この問題点解決の方策としてレーダあるいはカメラを複数使用する、両者を複合化して使用する、等の方法が提案されている。しかしこれら方法ではシステムが複雑・高価になることの他に、見通し外車両の検知が不可能であるという致命的な欠陥があった。

また見通し外車両の検知方法として路車間通信あるいは車車間通信を応用する方法も提案されているがこれも現状ではシステムの複雑化、検知のあいまいさが免れ得ていない。

特許公開２００２−１０４０１５公報 特許公表２００２−５１１９２２公報 特許公開２００１−３１５６０３公報 特許公開２００３−１３２４９８公報 特許公開２００４−２３１０１０公報 特許公開２０００−３３９５９１公報 特許公開２００４−０６２３８１公報

本発明は自車周辺他車の存在・走行状態・自車との衝突の危険性等を、見通し外にいる他車を含めて検知・予測でき、且つ比較的構成が簡単な運転支援システムを提供しようとするものである。

システムは、自車位置特定機能、位置特定タイミング発生機能、車車間通信機能、および表示機能、を基本構成とする。
前記自車位置特定機能は車両の現在位置を正確に特定できるＧＰＳ受信機等で構成する。但し自車位置特定に際しては他車と位置特定のタイミングを一致させる必要があることからその同期も例えばＧＰＳの時計機能によって較正され一定周期Ｔ毎に他車と同期した位置特定タイミングを出力する位置特定タイミング発生機能によって行う。

また前記自車位置特定精度向上のためＧＰＳをＤＧＰＳ化する方法がある。この場合ＧＰＳの位置補正情報は車車間通信の受信機能で路車間通信路側基地局から受信するのが最も効率的・効果的である。この場合の路車間通信路側基地局は車車間通信と同一通信形態・方式で路側から道路上を走行する車両に向けて前記位置補正情報を送信し、車両側はそれを車車間通信受信機能で受信する。
また、ＧＰＳ受信機で位置特定ができない場合は、その間の位置を光ジャイロ等で補完することも必要である。

車車間通信機能は自車から一定距離範囲内の見通し内・見通し外複数車両との同時通信が可能な通信形式・通信形態、例えば数１００ＭＨｚ以下の周波数帯域でのスぺクトラム拡散方式、の送受信機で構成し、他車に対して前記自車位置特定機能によって特定した自車位置情報を送信するとともに、周辺他車各々からの位置情報を受信する。

表示機能は自車および他車の位置情報を一体化して表示し運転者に自車周辺他車の存在、その自車に対する相対位置関係等を知らしめることによって安全運転支援を行う。

以上は最も基本的なシステム構成であるが、これらに以下の機能を付加することによってより運転支援の効果をあげることができる。
即ち、前記基本的システム構成に、自車位置情報記憶機能、自車走行速度検知機能、自車走行方向検知機能、走行位置予測演算機能、接近検知機能を付加する。

自車位置情報記憶機能は前記自車位置特定機能によって特定された過去一定時間ｎＴ内の自車位置情報、即ち時刻（ｔ−ｎＴ）、（ｔ−（ｎ−１）Ｔ）、・・・（ｔ−２Ｔ）、（ｔ−Ｔ）、ｔ、（但しｔ：現時刻、Ｔ：自車位置特定周期、ｎ：過去の自車位置特定回数）に特定した自車位置情報を記憶する。

自車走行速度検知機能は、現時刻ｔにおける自車走行速度情報を、自車走行方向検知機能は現時刻ｔにおける自車操舵角等の自車走行方向情報を検知する。

また走行位置予測演算機能は前記自車位置情報記憶機能に記憶されている時刻（ｔ−ｎＴ）から現時刻ｔまでの間の自車位置情報および前記自車走行速度検知機能、自車走行方向検知機能によって検知した現時刻ｔの自車走行速度情報および自車走行方向情報から今後一定時間ｍＴ内即ち時刻（ｔ＋Ｔ）、（ｔ＋２Ｔ）、・・・（ｔ＋（ｍ−１）Ｔ）、（ｔ＋ｍＴ）、（但しｔ：現時刻、Ｔ：自車位置特定周期、ｍ：自車位置予測回数）の自車位置を予測演算する。

接近検知機能は前記自車の走行位置予測演算機能によって演算された予測走行位置と他車から車車間通信によって送信されてきた同種情報を比較し、周辺他車のうちいずれが自車に対して接近しつつあるか、あるいは衝突の危険があるか、を判定し、判定結果接近しつつあると判定した他車に限定してその情報を自車情報とあわせて自車の表示・警報機能に出力するとともに、自車と衝突の危険がある他車を検知した場合は前記自車の表示・警報機能で自車運転者にそれを警報するとともに該当する他車に対して車車間通信で通報する。

この場合衝突の危険の他車への通報に際しては、該当する他車から車車間通信で送られてきた位置情報あるいはその一部をＩＤ情報として用いる。

また表示装置上への表示方法として、過去、現在、及び予測結果の自車位置、他車位置を表示する方法の他に、対応するスケールの地図を表示させその上に前記自車位置・他車位置情報を表示することも考えられる。

さらに進めて既存のカーナビゲーション機能を本運転支援システムに加えて、より広義の運転支援システムとすることも出来る。

また、前記において自車位置特定は他車と同期して行うとしたが、自車位置特定周期は他車と同一として、自車位置特定タイミングは特に同期をとらない方法も考えられる。但しこの場合においては自車位置特定タイミングの時刻情報を自車位置情報と合わせて他車に送信して、表示の際そのタイミングのずれを補正して表示する必要が生じる。

本発明によって自車運転者は自車周辺を走行する他車の存在・走行状態を正確に把握できることになり、自車の安全運転あるいは他車との衝突等の危険回避が可能となる。

自車位置特定機能としてＧＰＳを用いることが望ましい。これはＧＰＳによる自車位置特定結果を路車間通信を利用しての位置補正情報でＤＧＰＳ化することによって高精度化できる利点に加えて、他車との位置特定タイミング同期がＧＰＳ時計機能によって可能となる利点もあるからである。

また、本システム用車車間通信機能は、見通し内通信に加えて見通し外通信も可能にするため、通常車車間通信用として想定されている数１０ＧＨｚ以上の周波数帯ではなく、数１００ＭＨｚ以下の帯域を使用することが望まれる。また通信方式として複数他車との同時通信が可能な方式、例えばスペクトラム拡散方式等、であることも望まれる。

図１に本発明による車車間通信応用運転支援システム実施例１の構成を、図２に実施例１の表示画面例を示す。

図１において、
１は、バスライン１３経由ＧＰＳ部２、位置データ補正・補完部３、位置データ記憶部４、時計部５、速度センサ部６、操舵角センサ部７、走行位置予測部８、送信部９、受信部１０、表示・警報部１１、接近検知部１２、の動作制御、入出力データ制御を行う制御部、

２は、制御部１の制御に基づき、時計部５の指定する周辺他車と同期したタイミングで一定周期Ｔ毎に自車現在位置の特定を行い自車現在位置データを出力するＧＰＳ部、

３は、受信部１０が受信した路車間通信路側基地局からの位置補正データで前記ＧＰＳ部２出力である自車現在位置データを補正するとともに、ＧＰＳ部２において自車現在位置データが正常に得られなかった場合、内蔵する光ジャイロ等で自車現在位置データの補完を行う位置データ補正・補完部、

４は、前記位置データ補正・補完部３出力である自車現在位置データを過去一定時間ｎＴ分即ち（ｎ＋１）データ（＋１は現時刻ｔに特定したデータ）を記憶する位置データ記憶部、

５は、ＧＰＳ部２に置ける自車位置特定を周辺他車と同期して行うための正確な自車位置特定タイミングを一定周期Ｔで出力する時計部であり、その時刻はＧＰＳ部からの時計情報によって校正される。

６は、制御部１の制御のもと、時計部５の指示によってＧＰＳ部２における位置特定タイミングに同期して一定周期Ｔ毎に自車の走行速度を特定を行い走行速度データを出力する速度センサ部、

７は、制御部１の制御のもと、時計部５の指示によってＧＰＳ部２における位置特定タイミングに同期して一定周期Ｔ毎に自車走行方向情報としての自車操舵角の特定を行い操舵角データを出力する操舵角センサ部、

８は、位置データ記憶部４に記憶されている自車位置データ、速度センサ部６出力である走行速度データ、操舵角センサ部７出力である操舵角データから、今後（ｔ＋Ｔ）、（ｔ＋２Ｔ）・・・（ｔ＋ｍＴ）の自車予測走行位置を演算して送信部９、表示・警報部１１、および接近検知部１２に出力する走行位置予測部、である。

但し、ここでの走行位置予測は、自車は時刻ｔにおける走行速度で今後も定常的に走行をつづけるものとし、その走行方向は、時刻ｔにおける操舵角データが０のときは過去の走行方向延長上に、操舵角データが０以外のときはその分だけ過去の走行方向延長上からずれて走行するとして予測する。

９は、走行位置予測部８出力である過去から今後の予測にいたる自車位置データ、および接近検知部８で衝突の危険を検知したときはその旨の警報を、対象他車のＩＤとともに一定周期Ｔで他車に向けて送信する車車間通信送信部、

１０は、他車から送られてくる各他車毎の過去から今後の予測ににいたる他車位置データ、および自車との衝突の恐れの有無情報、を受信して表示・警報部１１、接近検知部１２に出力するとともに、路車間通信路側基地局からの位置補正データを受信して制御部１経由位置データ補正・補完部３に提供する車車間通信受信部、

１１は、位置データ記憶部４および走行状態予測部８出力である自車の過去から今後の予測にいたる自車位置データ、および受信部１０出力である周辺各他車位置データ中接近検知部１２で自車に対して接近中と判定した他車の他車位置データ、を入力して表示出力するとともに、接近検知部１２で衝突の危険を検知したときはその表示出力および音声警告を行う表示・警報部、

１２は、走行位置予測部８出力である自車の予測位置データ、および受信部１０出力である他車の予測位置データを比較し、自車に対して接近しつつある他車の特定および衝突の危険の検知を行う接近検知部、

１３は、制御部１からの制御信号をＧＰＳ部２、位置データ補正・補完部３、位置データ記憶部４、時計部５、速度センサ部６、操舵角センサ部７、走行位置予測部８、送信部９、受信部１０、表示・警報部１１、接近検知部１２、に送るとともに前記各部間の入出力データの伝送を行うバスライン、

１００は、上記制御部１、ＧＰＳ部２、位置データ補正・補完部３、位置データ記憶部４、時計部５、速度センサ部６、操舵角センサ部７、走行位置予測部８、送信部９、受信部１０、表示・警報部１１、接近検知部１２、およびバスライン１３で構成される第１の運転支援システム構成例、
である。

図２において、
Ａは、自車、
Ｂは、自車の後側方隣接車線上を走行する他車、
Ｃは、自車前方対向車線上を走行する他車、
Ｄは、自車前方直行車線上を走行する他車、
Ｅは、自車Ａと他車Ｄが衝突する恐れのある交差点、
また自車Ａ，他車Ｂ，他車Ｃ、他車Ｄ、における車両後方矢印は過去０〜Ｔ間、およびＴ〜２Ｔ間の走行軌跡を、車両前方矢印は今後０〜Ｔ間、Ｔ〜２Ｔ、２Ｔ〜３Ｔ間の予測走行軌跡を各々表す。

このような表示から自車運転者は、目視可能な他車Ｃに加えて、死角となる自車左後側方に走行中の他車Ｂが存在すること、前方の視野外の直行車線上に他車Ｄが存在し、このままの状態で走行すると時間３Ｔ後には地点Ｅで衝突の恐れがあること、等を知ることができる。
また、対向車Ｃに関しても、予測走行軌跡から衝突の危険の有無を判断することも出来る。

図３に本発明による車車間通信応用運転支援システム実施例２の構成を、図４に実施例２の表示画面例を示す。

前記実施例１においては、今後の予測自車位置を過去の自車位置データおよび速度データ、操舵角データから予測したが、これを本実施例２においては単に過去の自車位置の延長上に今後の予測自車位置があるとして、図１中の速度センサ部６、操舵角センサ部７、走行位置予測部８、および接近検知部１２を省略する。

図３において、制御部１、ＧＰＳ部２、位置データ補正・補完部３、位置データ記憶部４、時計部５、送信部９、受信部１０、表示・警報部１１、およびバスライン１３、は基本的には図１の場合に同じであるので説明は省略する。また、２００は、第二の運転支援システム構成例、である。
本実施例２における表示・警報部１１の表示例は、図４に示す如くなる。即ち予測自車位置、予測他車位置は表示できずに、過去の自車位置、他車位置とそれらの延長線のみの表示となる。

図５に本発明による車車間通信応用運転支援システム実施例３の構成を、図６に実施例３の表示画面例を示す。

本実施例３は、前記実施例２をより簡易化した形として、単に現在の自車位置および他車位置のみを表示するものである。この場合は図３に示す実施例２構成例中の位置データ記憶部４が不要となり、位置データ補正・補完部３出力を実施例１、２の如く位置データ記憶部４を経由せず直接送信部９および表示・警報部１１に入力せしめることになる。

図５において、制御部１、ＧＰＳ部２、位置データ補正・補完部３、時計部５、送信部９、受信部１０、表示・警報部１１、およびバスライン１３、は基本的には図１および図３の場合に同じであるので説明は省略する。また、３００は、第三の運転支援システム構成例、である。
本実施例３における表示・警報部１１表示例は図６の如く単に現在の自車位置および他車位置を表示するだけとなる。

本発明による運転支援システムによって自車運転者は運転中の死角がなくなると同時に、視野外を走行する周辺他車の存在、走行状態および衝突の危険の有無等をも知ることができ、一層の安全運転が可能となる。

本発明による車車間通信を応用した運転支援システムの実施例１の構成例 図１に示す車車間通信を応用した運転支援システムの実施例１の構成例における表示画面例 本発明による車車間通信を応用した運転支援システムの実施例２の構成例 図３に示す車車間通信を応用した運転支援システムの実施例２の構成例における表示画面例 本発明による車車間通信を応用した運転支援システムの実施例３の構成例 図５に示す車車間通信を応用した運転支援システムの実施例３の構成例における表示画面例 である。

符号の説明

図１、図３、図５、において、
１：制御部
２：ＧＰＳ部
３：位置データ補正・補完部
４：位置データ記憶部
５：時計部
６：速度センサ部
７：操舵角センサ部
８：走行位置予測部
９：送信部
１０：受信部
１１：表示・警報部
１２：接近検知部
１３：バスライン
１００：第１の運転支援システム構成例
２００：第２の運転支援システム構成例
３００：第３の運転支援システム構成例

図２、図４、図６、において、
Ａ：自車
Ｂ：他車
Ｃ：他車
Ｄ：他車
Ｅ：衝突予想地点
である。

Claims (9)

1. 自車位置特定機能、自車位置特定タイミング同期機能、車車間通信機能、および表示機能、を有し、前記自車位置特定機能によって前記自車位置特定タイミング同期機能が特定する周辺他車と同一タイミングで特定された自車現在位置情報を、前記車車間通信によって周辺他車に送信するとともに、周辺他車から送信されてくる同種情報を受信し、前記自車現在位置情報と合わせて前記表示装置に表示出力することを特徴とする運転支援システム。
2. 自車位置特定機能および自車位置特定タイミング同期機能は、各々ＧＰＳの位置特定機能、時計機能を利用することを特徴とする請求項１記載の運転支援システム。
3. 過去一定時間内に自車位置特定機能によって特定した複数の自車位置情報を記憶する自車位置記憶機能を付加し、前記自車位置記憶機能に記憶されている自車位置情報を、前記車車間通信によって周辺他車に送信するとともに、他車から送信されてくる同種情報を受信し、前記自車位置情報と合わせて前記表示装置に表示出力することを特徴とする請求項１記載の運転支援システム。
4. 自車走行速度を特定する自車走行速度特定機能、自車走行方向を特定する自車走行方向特定機能、自車位置記憶機能中に記憶されている自車位置情報および前記自車走行速度特定機能・自車走行方向特定機能によって特定された自車走行速度情報・自車走行方向情報の各種情報から今後の自車位置を予測する自車位置予測機能、を付加し、前記自車位置記憶機能中に記憶されている自車位置情報、および前記予測位置機能によって予測された予測位置情報、を車車間通信によって周辺他車に送信するとともに、周辺他車から送信されてくる同種情報を受信し、前記自車位置記憶機能中に記憶されている自車位置情報・自車予測位置情報と合わせて前記表示装置に表示出力することを特徴とする請求項３記載の運転支援システム。
5. 自車および周辺他車の予測位置情報から相互の接近を検知する接近検知機能を付加し、表示装置に表示する周辺他車情報は前記接近検知機能で検知した自車に対して接近中の周辺他車に関する情報に限定することを特徴とする請求項４記載の運転支援システム。
6. 接近検知機能において自車に衝突する恐れのある他車を検知したときは、その旨を当該他車に通報するとともに自車においてその旨の警告を行うことを特徴とする請求項５記載の運転支援システム。
7. 車車間通信は自車から一定距離範囲内の見通し内および見通し外複数他車との同時通信が可能であることを特徴とする請求項１記載の運転支援システム。
8. 車車間通信は自車走行中の路側に設置されている路車間通信路側基地局との通信が可能であり、前記通信によって前記路車間通信路側基地局から自車が特定した自車位置情報の補正情報を得ることを特徴とする請求項１記載の運転支援システム。
9. 車車間通信に際し自車ＩＤは過去一定時間内に特定した自車位置情報あるいはその一部情報であること、他車ＩＤは他車から自車に送信されてきた過去一定時間内の当該他車位置情報あるいはその一部であることを特徴とする請求項６記載の運転支援システム。
   

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