JP2007034382A - Vehicle control system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、交差点における円滑な交通を確保するための車両制御システムに関する。 The present invention relates to a vehicle control system for ensuring smooth traffic at an intersection.
従来から、路側に設置したセンサから送信されるセンサ情報及び前記センサから送信されたセンサ情報を含む通信情報の少なくとも一方を用いて、衝突発生の有無を確率的手法によって予測し、この予測の結果、衝突が発生すると判定した場合には、運転者に向けて衝突発生にかかわる情報を提供し、又は車両が有する情報処理装置に向けて衝突を回避するための情報を送信することを特徴とする交差点衝突防止支援方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。この交差点衝突防止支援方法においては、運転者のとる挙動のばらつきが影響して、確定的に予測することが困難な物理量を、当該物理量の過去のデータから計算した統計的な性質を利用して予測する手法を利用して、異なる方向から交差点に接近する車両間に衝突が発生することの予測を行う。 Conventionally, by using at least one of sensor information transmitted from a sensor installed on the roadside and communication information including sensor information transmitted from the sensor, the presence or absence of a collision is predicted by a probabilistic method, and the result of this prediction In the case where it is determined that a collision occurs, information related to the occurrence of the collision is provided to the driver, or information for avoiding the collision is transmitted to the information processing apparatus included in the vehicle. An intersection collision prevention support method is known (see, for example, Patent Document 1). In this intersection collision prevention support method, a physical quantity that is difficult to predict deterministically due to variations in the behavior of the driver is used by using the statistical properties calculated from the past data of the physical quantity. Using a prediction method, it is predicted that a collision will occur between vehicles approaching the intersection from different directions.
また、スムーズな制動制御を行うための手法として、交差点通過ではなく追従走行の場合であるが、先行車などの環境から自車に及ぼされる環境力という概念を導入し、環境力に応じた減速が実現されるように制動力制御を行って先行車に衝突しないための制動をスムーズにする手法も知られている（例えば、特許文献２参照）。
しかしながら、上述の特許文献１による従来技術では、交錯の可能性が高い車両間の衝突を回避する観点から減速制御等を行うものであり、交錯可能性の高い車両に対して、交差点における円滑な交通制御を実現する観点から適切な優先度を設定するものでないため、交差点における円滑な交通制御を実現することが困難である。
However, in the prior art according to
また、交錯可能性の高い各車両に対して優先度を設定する構成においても、優先度を適切に設定するためには多様な因子を考慮しなければならないため、優先度設定ルールが複雑にならざるを得ないという問題点がある。また、かかる構成において、各車両に対する優先度設定を各車両により自律的に行う場合には（即ち、路側設備を用いずに車車間通信により各車両同士で互いの優先度設定・認識しあう構成の場合には）、各車両で保持される優先度設定ルールは各車両間で共通であるべきであるため、優先度設定ルールの改善等を事後的に行う必要が生じた場合に、全ての車両の優先度設定ルールを書き換える必要があるが、かかる書き換えを全車両に対して同時に実行するのは現実的に不可能であるため、その間、車両制御システムが実質的に機能不全に陥るという問題点がある。 In addition, even in a configuration in which priority is set for each vehicle having a high possibility of crossing, various factors must be considered in order to set the priority appropriately, so that the priority setting rules are complicated. There is a problem that it must be. Further, in such a configuration, when priority setting for each vehicle is performed autonomously by each vehicle (that is, a configuration in which each vehicle sets and recognizes each other's priority by inter-vehicle communication without using roadside equipment. In this case, the priority setting rules held by each vehicle should be common among the vehicles. Therefore, when it becomes necessary to improve the priority setting rules afterwards, Although it is necessary to rewrite the vehicle priority setting rules, it is practically impossible to execute such rewriting on all vehicles at the same time, so that the vehicle control system substantially fails during that time. There is a point.
本発明は、これらの点を鑑みて、交錯可能性の高い各車両に対して多様な因子を用いて優先度を適切に設定することができ、また、優先度設定ルールの改善等を事後的に行う必要が生じた場合にも機能不全に陥ることが無い車両制御システムの提供を目的とする。 In view of these points, the present invention can appropriately set priorities using various factors for each vehicle having a high possibility of crossing, and can improve the priority setting rules after the fact. It is an object of the present invention to provide a vehicle control system that does not cause a malfunction even when it is necessary to perform the operation.
上記課題を解決するため、本発明の一局面によれば、交差点に進入すべく交差点に接近する車両、又は、複数の車両が連なって交差点に接近する車群について、車両の走行状況及び／又は車両の走行道路環境に関連した少なくとも２以上のパラメータに基づいて、車両単位又は車群単位で、優先ポイントを算出する優先ポイント算出手段と、
優先ポイントの高い車両又は車群が優先的に交差点に進入できるように、交差点への車両又は車群の接近態様を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする車両制御システムが提供される。
In order to solve the above-described problem, according to one aspect of the present invention, the vehicle traveling state and / or the vehicle approaching the intersection to enter the intersection or the vehicle group approaching the intersection by connecting a plurality of vehicles. Priority point calculating means for calculating priority points in units of vehicles or in groups of vehicles based on at least two or more parameters related to the traveling road environment of the vehicle;
There is provided a vehicle control system comprising: control means for controlling an approach mode of the vehicle or vehicle group to the intersection so that a vehicle or vehicle group having a high priority point can preferentially enter the intersection. .
本局面において、前記車両の走行状況は、車両の交差点までの距離、車両の走行速度、及び、交差点を構成する各交差道路における先頭車両に対する後続車両の後続状況、の少なくとも何れかを含んでよい。また、前記優先ポイント算出手段は、各車両から必要な情報を通信により取得する通信手段を有する路側装置において実現されるものであってよい。また、前記優先ポイント算出手段は、車車間通信により取得する他車からの必要な情報に基づいて各車両において実現されるものであってよい。 In this aspect, the traveling state of the vehicle may include at least one of the distance to the intersection of the vehicle, the traveling speed of the vehicle, and the subsequent state of the succeeding vehicle with respect to the leading vehicle on each intersection road constituting the intersection. . The priority point calculation means may be realized in a roadside device having communication means for acquiring necessary information from each vehicle by communication. The priority point calculating means may be realized in each vehicle based on necessary information from another vehicle acquired by inter-vehicle communication.
本発明によれば、交錯可能性の高い各車両に対して多様な因子を用いて優先度を適切に設定することができ、また、優先度設定ルールの改善等を事後的に行う必要が生じた場合にも機能不全に陥ることが無い車両制御システムを得ることができる。 According to the present invention, it is possible to appropriately set priorities using various factors for each vehicle having a high possibility of crossing, and it is necessary to improve the priority setting rules after the fact. It is possible to obtain a vehicle control system that does not cause a malfunction even in the case of failure.
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
図１は、本発明による車両制御システムの第１実施態様を示すシステム構成図である。図１は、本発明による車両制御システムを、車両側構成と管制側構成とで協働して実現する実施態様に関する。本発明による車両制御システムは、交差点に進入してくる複数の車両を時間的にずらして該交差点を効率的に通過させるためのシステムである。したがって、本明細書及び添付の特許請求の範囲において、交差点とは、信号機の設置されていない交差点（信号機が設置されているが信号機が実質的に機能していない交差点を含む。）をいう。 FIG. 1 is a system configuration diagram showing a first embodiment of a vehicle control system according to the present invention. FIG. 1 relates to an embodiment in which a vehicle control system according to the present invention is realized by cooperation between a vehicle-side configuration and a control-side configuration. The vehicle control system according to the present invention is a system for efficiently passing a plurality of vehicles entering an intersection by shifting them in time. Therefore, in this specification and the appended claims, an intersection refers to an intersection where no traffic signal is installed (including an intersection where a traffic signal is installed but the traffic signal is not substantially functioning).
図１には、車両側構成と、管制側構成とが示されている。図１に示す車両側構成は、１台の車両に係る構成であるが、本システムに関連する各車両には、同様の構成が搭載される。同様に、図１に示す管制側構成は、１つの交差点に係る構成であるが、本システムに関連する各交差点には、同様の構成が設定される。 FIG. 1 shows a vehicle-side configuration and a control-side configuration. The vehicle-side configuration shown in FIG. 1 is a configuration related to one vehicle, but the same configuration is mounted on each vehicle related to the present system. Similarly, although the control side structure shown in FIG. 1 is a structure concerning one intersection, the same structure is set to each intersection relevant to this system.
図１に示すように、車両側構成は、車両に搭載され、車速記録装置１０、高精度位置特定装置１２、通信装置１４、制駆動力発生装置１６、及び、アクセルペダル反力発生装置１８を備える。
As shown in FIG. 1, the vehicle-side configuration is mounted on a vehicle, and includes a vehicle
車速記録装置１０は、例えば車輪速センサのセンサ出力に基づいて車両の速度履歴を記録する。
The vehicle
高精度位置特定装置１２は、例えばＲＴＫ−ＧＰＳ（リアルタイム・キネマチック全地球測位システム）や搬送波位相式測位法などによる高精度測位機能を備える。高精度位置特定装置１２は、GPS測位による自車位置情報と道路情報を参照して地図上の自車現在位置を特定する。本実施態様において、道路情報は、適切なメモリに保持されるが、車載機器（例えばナビゲーション装置）などから取得してもよく、さらに、通信装置１４を介して外部（他車や外部の情報提供センタ）から取得してもよい。
The high-
通信装置１４は、他車及び／又は管制側と通信し、いわゆる車車間通信及び／又は路車間通信を実現する。アンテナの性能や形状並びに通信に利用する方式や周波数帯域などについては特段の制限はなく任意でよい。例えば、直交周波数分割多重化（ＯＦＤＭ）方式、マルチキャリア方式と符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）方式を組み合わせたＭＣ−ＣＤＭＡ方式や、ＯＦＤＭ方式とＣＤＭＡ方式を組み合わせたＯＦＣＤＭ方式等の無線通信方式が用いられてもよい。
The
制駆動力発生装置１６は、車輪毎に配されるブレーキ（機械ブレーキ）や、モータージェネレータによる回生ブレーキを含む制動力発生装置を含む。機械ブレーキの場合、各ブレーキは、それぞれに対して設けられるアクチュエータにより、運転者によるブレーキペダルの操作量に応じて電気的に制御され、また、必要に応じて、自動的に各車輪毎に個別に制御される。制駆動力発生装置１６は、また、エンジンや電動モータのような駆動力発生装置を含む。尚、電動モータは、蓄電装置（キャパシタ）を含む２次電池や燃料電池を電源として動作するものであってよい。
The braking / driving
本実施態様では、制駆動力発生装置１６は、後述するように、管制側から通信装置１４を介して受信する制御信号に応じて、制動力及び／又は駆動力を発生させる。尚、かかる介入による加減速制御中においても、運転者による自主的なブレーキ操作が行われた場合には、ブレーキ操作による制動が優先的に実現される。これは、特に安全面を考慮して運転者による制動意思を最も優先させるべきであるからである。
In the present embodiment, the braking / driving
アクセルペダル反力発生装置１８は、運転者が足で操作するアクセルペダルに設定されたアクチュエータにより、アクセルペダルの反力を制御して、制駆動力発生装置１６による介入制動状態に応じた大きさのアクセルペダル反力を発生させる。アクセルペダル反力の制御については様々な手法や装置構成が既に提案されており、具体例は当業者には明らかである。
The accelerator pedal
管制側構成は、インフラとして設置される基地局又は中継局であり、交差点（特に信号機のない交差点。）毎に配置されてもよいし、複数の交差点を統括するように配置されてもよい。 The control side configuration is a base station or relay station installed as an infrastructure, and may be arranged at each intersection (in particular, an intersection without a traffic signal) or may be arranged so as to control a plurality of intersections.
管制側構成は、図１に示すように、優先度設定部２００、及び、通信装置３０を備える。優先度設定部２００は、対象車両検出部２２、優先ポイント算出部２４、及び最優先車両判断部２６を備える。
As shown in FIG. 1, the control side configuration includes a
優先度設定部２００においては、対象車両検出部２２により交差点に進入すべく交差点に接近する車両が検出され、検出された各車両に対して優先ポイント算出部２４で優先ポイントが算出され、各車両に対して算出された優先ポイント基づいて、各車両のうちいずれの車両が最優先車両であるかが最優先車両判断部２６で判断される。その結果、最優先車両以外の車両（非優先車両）に対しては通信装置３０を介して、その旨又はそれに応じた制御指令が送信され、非優先車両において制駆動力発生装置１６が機能される。尚、これらの動作の詳細は、図３以降を参照して後に詳説する。
In the
図２は、本発明による車両制御システムの第２実施態様を示すシステム構成図である。図１は、本発明による車両制御システムを、各車両における車両側構成だけで（管制側構成無しで）自律的に実現する実施態様に関する。 FIG. 2 is a system configuration diagram showing a second embodiment of the vehicle control system according to the present invention. FIG. 1 relates to an embodiment in which the vehicle control system according to the present invention is autonomously realized only by the vehicle side configuration (without the control side configuration) in each vehicle.
第２実施態様においては、上述の優先度設定部２００が各車両においてそれぞれ設定されている点が上述の第１実施態様とは異なり、優先度設定部２００において用いられる各種情報は、各車両における通信装置１４間での通信（即ち車車間通信）により取得される。尚、車両側に優先度設定部２００の各種機能部２２〜２６の一部を設定することも可能である。尚、車両側に各種機能部２２〜２６の全てを設定する場合には、管制側、即ちインフラ自体が不要となる。
Unlike the first embodiment described above, the second embodiment differs from the first embodiment described above in that the
以下、便宜上、この第２実施態様を前提として、本発明による特徴的な構成について説明していく。 Hereinafter, for the sake of convenience, the characteristic configuration according to the present invention will be described on the premise of the second embodiment.
図３は、本実施例に係る交差点通過アルゴリズムの流れを示すフローチャートである。以下登場する各車両は、図２に示すような車両構成を有することを前提とするが、そのうちの任意の１台を自車とし、その他の車両を他車として、自車における各種処理を中心に説明していく。 FIG. 3 is a flowchart showing the flow of the intersection passing algorithm according to the present embodiment. The following vehicles are assumed to have the vehicle configuration shown in FIG. 2, but any one of them is assumed to be the own vehicle, and the other vehicles are assumed to be other vehicles. I will explain to you.
先ず、ステップ１００では、高精度位置特定装置１２による自車の位置特定結果に基づいて、自車の交差点への接近が検出される。
First, in
ステップ１１０では、対象車両検出部２２により交差点の近傍に存在する他車が検出され、当該他車との車車間通信により、当該他車の位置・速度情報が取得される。尚、この際、他車に対しては、同様に、自車の位置・速度情報が通知される。これにより、車車間通信が成立した複数の車両のそれぞれにおいて、自車の位置・速度情報は勿論のこと、他車の位置・速度情報が把握可能な状態となる。以下、車車間通信が成立した自車以外の他車（典型的には、複数の他車）であって、以下で詳説するように交差点通過の優先度を判断し合う他車を、「対象他車」ともいう。尚、かかる車車間通信は、所定周期毎に実行されるので、対象他車は常時変化しうる。
In
尚、また、対象他車とは、交差点に接近してくる他車のうち、交錯の可能性のある他車であってよい。交錯の可能性のある車両の選択の具体例を挙げると、例えば、自車に対して同じ車線を同じ方向に走行中の車両、自車が交差点を直進する場合の対向車両、自車の走行道路と立体交差した道路を走行中の車両、道路以外の場所を走行中の（例えば道路沿いの駐車場内を徐行中の）車両、及び、交差点から遠ざかって行っている車両などは対象外となり、自車と同様、交差点に向かって進行中の車両であって、自車との速度ベクトルの内積が０又は０に近い車両が選択対象となる。 In addition, the target other vehicle may be another vehicle having a possibility of crossing among other vehicles approaching the intersection. Specific examples of selection of vehicles that may be crossed include, for example, a vehicle that is traveling in the same direction in the same lane with respect to the own vehicle, an oncoming vehicle when the own vehicle goes straight through an intersection, and the traveling of the own vehicle Vehicles traveling on a road that intersects with the road, vehicles traveling in other places (for example, slowly driving in a parking lot along the road), and vehicles moving away from the intersection are excluded. As with the own vehicle, a vehicle that is traveling toward the intersection and the inner product of the velocity vectors with the own vehicle is 0 or close to 0 is selected.
ステップ１２０では、優先ポイント算出部２４において自車の優先ポイントが算出される。ここで、優先ポイントは、各車両の走行状況及び／又は各車両の走行道路環境に関連した少なくとも２以上のパラメータに基づいて、算出される。各車両の走行状況とは、典型的には、自車の走行状況（例えば、自車の位置・速度情報に基づいて導出される自車の交差点までの距離、自車の走行速度）、及び、対象他車の同走行状況を含む。また、各車両の走行道路環境とは、典型的には、自車の走行道路の優先度、幅員、道路種別などの静的な情報、自車の走行道路の交通状況（トラフィック量）等の動的情報、及び、対象他車の走行道路に関する同情報を含んでよい。優先ポイントは、かかるパラメータ毎にポイント数が設定された所与のポイント算出テーブルを用いて、上述の如く取得した各種状況を当てはめることでパラメータ毎のポイント数を導出し、それらを合計することで算出される。この際、各パラメータに対して適切な重み付け係数が設定されてよい。尚、ポイント算出テーブルは、各車両に予め付与され、優先ポイント算出部２４がアクセス可能なメモリに記憶される。ポイント算出テーブルは、算出方法の改善等の目的で、変更・更新されてもよい。この場合、新たなポイント算出テーブルは、そのバージョン情報と共に、センタ施設から配信されてよい。
In step 120, the priority
ここで、図４を参照して、優先ポイント算出部２４における優先ポイントの算出方法を示す説明する。図４に示すポイント算出テーブルでは、自車の走行状況に関連したパラメータとして、「交差点までの時間距離の逆数（１／秒）、自車の走行道路の優先度（対象他車の走行道路に対する優先度を表す指標であり、予め道路情報として付与されていてよい。）、交差点での停車時間（秒）、後続車両の台数、緊急車両であるか否か（緊急車両である場合は、“値１”そうでない場合は、“値０”）、及び、ハイブリッド車であるか否か（ハイブリッド車である場合は、“値１”そうでない場合は、“値０”）が示される。
Here, with reference to FIG. 4, the priority point calculation method in the priority
ここで、交差点までの時間距離の逆数は、現地点から交差点に到達するのに要する時間の逆数であり、現在の車速と交差点までの距離に基づいて算出される。したがって、このパラメータは、交差点までの所要時間が短いほど大きな値となり、高い優先ポイントを獲得できる。但し、交差点までの所要時間が所定時間T以下（例えば、Ｔ＝４（秒））になったときは、以後固定値１／Ｔが用いられる。
Here, the reciprocal of the time distance to the intersection is the reciprocal of the time required to reach the intersection from the local point, and is calculated based on the current vehicle speed and the distance to the intersection. Therefore, this parameter becomes larger as the required time to the intersection is shorter, and a higher priority point can be obtained. However, when the required time to the intersection is equal to or shorter than a predetermined time T (for example, T = 4 (seconds)), the fixed
また、交差点での停車時間は、以下で説明するように自車が非優先車両である場合に交差点手前で停車を余儀なくされる場合があり、その際の停車時間である。かかるパラメータを導入することで、自車が非優先車両である状態が長時間継続してしまう事態が回避される。 In addition, the stop time at the intersection may be forced to stop before the intersection when the own vehicle is a non-priority vehicle as described below, and is the stop time at that time. By introducing such parameters, a situation in which the state where the host vehicle is a non-priority vehicle continues for a long time is avoided.
また、後続車両の台数は、例えば所定車間距離内で連なる後続車両の数、即ち複数の車両が群をなして交差点に接近している場合の当該車群に含まれる車両の数であり、その数が大きいほど、高い優先ポイントを獲得できる。 Further, the number of subsequent vehicles is, for example, the number of subsequent vehicles that are connected within a predetermined inter-vehicle distance, that is, the number of vehicles included in the vehicle group when a plurality of vehicles are approaching the intersection in a group, The higher the number, the higher priority points you can earn.
例えば、図４に示す例では、交差点までの時間距離の逆数が、現在の車速と交差点までの距離に基づいて１／５（即ち、現地点から交差点に到達するのに要する時間が５秒）であり、自車の走行道路の優先度が、自車の走行道路が対象他車の走行道路に対して優先であるが故に５レベルであり、交差点での停車時間はゼロであり、後続車両の台数が５台であり、緊急車両でなく（値０）、ハイブリッド車でもない（値０）ので、それぞれの係数を掛けた得られる合計９５点が優先ポイントとなる。尚、当然ながら、優先ポイントの算出方法は、これに限られず、ポイント制で算出されている限り、如何なるパラメータに基づいた如何なる算出方法であってもよい。特に、図４に示す例では、走行状況に関するパラメータは、自車の走行状況に関するものであるが、対象車両との相対的な走行状況に関するパラメータであってもよい。 For example, in the example shown in FIG. 4, the reciprocal of the time distance to the intersection is 1/5 based on the current vehicle speed and the distance to the intersection (that is, the time required to reach the intersection from the local point is 5 seconds). The priority of the traveling road of the own vehicle is 5 level because the traveling road of the own vehicle has priority over the traveling road of the target other vehicle, the stop time at the intersection is zero, and the following vehicle The number of vehicles is five, and is not an emergency vehicle (value 0) and is not a hybrid vehicle (value 0). Therefore, a total of 95 points obtained by multiplying the respective coefficients becomes priority points. Of course, the calculation method of the priority points is not limited to this, and any calculation method based on any parameter may be used as long as it is calculated by the point system. In particular, in the example shown in FIG. 4, the parameter related to the travel situation is related to the travel situation of the host vehicle, but may be a parameter related to the travel situation relative to the target vehicle.
各車両は、原則的に共通のポイント算出テーブルを有する。したがって、各車両の優先ポイント算出部２４においては、それぞれの車両の上記パラメータが導出され、当該導出したパラメータをポイント算出テーブルに代入して、各パラメータに対して用意された係数を掛けて、足し合わせることで、それぞれ平等に優先ポイントが導出される。
Each vehicle has a common point calculation table in principle. Accordingly, the priority
尚、上述の如く自車に対して後続車両が存在する場合は、原則的に、当該後続車両の優先ポイントが自車の優先ポイントより大きくなることがないが、例えば後続車両が緊急車両の場合等、例外的に後続車両の優先ポイントが自車の優先ポイントより大きくなることがある。このため、かかる場合には、自車の優先ポイントが、後続車両の優先ポイントと同一又はそれ以上のポイントに補正される。 In addition, when there is a following vehicle for the own vehicle as described above, in principle, the priority point of the following vehicle does not become larger than the priority point of the own vehicle. For example, when the following vehicle is an emergency vehicle In other cases, the priority point of the following vehicle may be larger than the priority point of the own vehicle. For this reason, in such a case, the priority point of the own vehicle is corrected to a point equal to or higher than the priority point of the subsequent vehicle.
図３に戻る。上述の如く、自車の優先ポイントが算出されると、続くステップ１３０において、当該自車の優先ポイントを、車車間通信により対象他車に送信すると共に対象他車から当該対象他車の同優先ポイントを受け取る。即ち、自車及び対象他車を含む各車両間でそれぞれの優先ポイントを通知しあう。
Returning to FIG. As described above, when the priority point of the subject vehicle is calculated, in the
続くステップ１４０では、最優先車両判断部２６において、自車の優先ポイントと、対象他車の優先ポイントとが比較され、自車の優先ポイントが最も高いか否か、即ち、自車が最優先車両であるか否かが判断される。自車が最優先車両である場合は（Ｓ１４０のＹＥＳ）、ステップ３００以降の処理に進む。一方、自車が最優先車両でない場合は（Ｓ１４０のＮＯ）、ステップ２００以降の処理に進む。
In the
例外的な場合として、自車の優先ポイントが最大であるが、同一の最大の優先ポイントを有する対象他車が存在する場合、ステップ１５０に進む。 As an exceptional case, when the priority point of the own vehicle is the maximum, but there is a target other vehicle having the same maximum priority point, the process proceeds to step 150.
先ず、ステップ１５０では、客観的な情報を基準とした所定の固定ルールにより、これらの車両間で最優先車両が決定される。例えば、左方優先の原則を適用し、左側から来る車両が優先される。これでも最優先車両が決定できない場合、即ち、同一の最大の優先ポイントを有する４台の車両が４つの方向から交差点に接近している場合は、北に近い方が優先される。この所定の固定ルールは、上述のポイント算出テーブルの内容と異なり、変更が実質的に許されない。従って、上述の例のように、変更する必要のない不変のルールであることが望ましい。
First, in
このようにして、最終的に自車が最優先車両であるか否か、即ち、自車が最優先車両であるか非優先車両であるかが判明されると、最優先車両以外は非優先車両として最優先車両が交差点を通過するまで交差点を通過しないように時間差を生じさせるための処理に移行する。 In this way, when it is finally determined whether or not the own vehicle is the highest priority vehicle, that is, whether or not the own vehicle is the highest priority vehicle or the non-priority vehicle, non-priority vehicles other than the highest priority vehicle are not prioritized. The process shifts to a process for causing a time difference so that the highest priority vehicle as a vehicle does not pass the intersection until it passes the intersection.
先ず、自車が非優先車両である場合について、即ちステップ２００以降の処理について説明する。ステップ２００では、自車が非優先車両に設定される。自車が非優先車両に設定された場合は、自車の制駆動力発生装置１６による制動制御が実行される（ステップ２１０）。この際、自車のアクセルペダル反力発生装置１８は、自車において速度制御中である旨を車両乗員（特に運転者）に伝達すべく、制駆動力発生装置１６が発生する制動力に応じて、アクセルペダル反力を制御する。これにより、自車の運転者（及び他の乗員）は、自動的にブレーキが掛かったことについて視覚的、聴覚的、及び／又は触覚的に伝達を受けるため、事態を把握できる。
First, the case where the own vehicle is a non-priority vehicle, that is, the processing after
本ステップ２１０において、制駆動力発生装置１６により発生させるべき制動力は、例えば環境力アルゴリズムにより導出された環境力に応じた値であってよい。具体的には、最優先車両に係る直交座標変換された位置及び速度を、最優先車両によりも優先順位が低い車両の走行道路上（即ち、最優先車両と交錯可能性のある車両が存在する道路上）に写像し、該写像した最優先車両を先行車両として見立て、後続の車両に関する追従環境力を算出する。追従環境力は、特開平８−１１５７７９号公報（特許文献２）に記載されるように、後続車両が先行車両に衝突しないように場から受ける環境力である。したがって、この仮想先行車両から追従環境力を受けるものとして仮想先行車両の後続車両（非優先車両）を減速させることにより、最優先車両が最優先車両より優先順位が高い車両と交差点において交錯しないようにすることができる。
In
ここで、上記特許文献２によれば、追従環境力Ｃは、 Here, according to Patent Document 2, the following environmental force C is
ここで、写像された仮想先行車両の位置及び速度をｙ−１及びｙ’−１とすると、上記式（１）は、仮想先行車両に対して、 Here, when the position and speed of the mapped virtual leading vehicle are y −1 and y ′ −1 , the above equation (1) is
ｙ−１及びｙ’−１は、直交座標変換により、 y −1 and y ′ −1 are obtained by orthogonal coordinate transformation,
このようにして自車を含む他の非優先車両に対しても、それぞれの環境力が同様に算出され、各車両の制駆動力発生装置１６が作動し、算出された環境力に応じた減速度及び／又は車速が実現され、各車両において、必要に応じた減速、徐行ないし一時停止線での停止が実現される。尚、各車両の追従環境力は、上述の算出方法の他、それぞれの車両の１つ上の優先順位を持つ車両を仮想先行車両として算出されてもよいし、該車両よりも上位順位の全ての車両をそれぞれ仮想先行車両として算出した各追従環境力を、積算することで算出されてもよい。
In this way, the respective environmental forces are similarly calculated for the other non-priority vehicles including the own vehicle, and the braking / driving
この間、ステップ２２０として、最優先車両が交差点を通過し終えたか否かが監視され、最優先車両が交差点を通過し終えた場合は、ステップ１１０に戻り、ポイントの再演算が実行され、新たな最優先車両が決定され、そこで自車が再度非優先車両となった場合は、同様の処理が繰り返される。尚、自車が停車を余儀なくされた場合、待機中の自車の優先順位が最上位になったときに、自車のアクセルペダル反力制御が解除されるようアクセルペダル反力発生装置１８に対して指示が出され、運転者に発進許可状態を把握させてもよい。
During this time, as step 220, it is monitored whether or not the highest priority vehicle has passed the intersection, and when the highest priority vehicle has passed the intersection, the procedure returns to step 110, the point recalculation is performed, and a new When the top-priority vehicle is determined and the own vehicle becomes a non-priority vehicle again, the same processing is repeated. When the host vehicle is forced to stop, the accelerator pedal
次に、自車が最優先車両である場合について、即ちステップ３００以降の処理について説明する。ステップ３００では、自車が最優先車両に設定される。自車が最優先車両に設定された場合は、対象他車の存在に影響を受けることなく、最も先に交差点に進入・通過することができる。即ち、最優先とされた車両は、制駆動力発生装置１６による減速のための制御介入が何ら実行されず、運転者の操作するままの車速が許容される。また、自車が最優先車両として設定された場合、その旨が自車の運転者に分かるように、例えばその旨の表示が自車のメーター等に表示されてもよい。尚、自車が最優先車両として設定された場合、そのことは、対象車両においても同様の優先ポイントの比較がなされている故に認識されているはずである。但し、フェールセーフ性を高めるべく、自車が最優先車両であった場合、自車が最優先車両である旨の宣言を発することとしてもよい。
Next, the case where the own vehicle is the highest priority vehicle, that is, the processing after step 300 will be described. In step 300, the host vehicle is set as the highest priority vehicle. When the own vehicle is set as the highest priority vehicle, the vehicle can enter and pass through the intersection first without being affected by the presence of the target other vehicle. In other words, the vehicle that is given the highest priority is not subjected to any control intervention for deceleration by the braking / driving
自車が交差点を通過し終えると（ステップ３１０）、その旨を対象他車に通知することで、他の車両の優先順位が繰り上げられ、新たな最優先車両が決定される。このようにして、自車が交差点を通過し終えると、それに伴い、自車における当該交差点に係る図３の交差点通過アルゴリズムの処理ルーチンが終了される。尚、当該交差点では、自車が最優先車両として交差点を通過し終えた場合も、図３の交差点通過アルゴリズムの処理ルーチンが自車以外の車両間で継続的に実行されることになる。 When the host vehicle finishes passing the intersection (step 310), the priority of other vehicles is raised by notifying the target other vehicle to that effect, and a new highest priority vehicle is determined. In this way, when the own vehicle has passed the intersection, the processing routine of the intersection passage algorithm of FIG. 3 relating to the intersection in the own vehicle is terminated. Note that at the intersection, even when the own vehicle has passed the intersection as the highest priority vehicle, the processing routine of the intersection passage algorithm in FIG. 3 is continuously executed between vehicles other than the own vehicle.
このように本実施例によれば、交錯可能性を有する２台以上の車両がそれぞれの車両の減速度を最小限に留めながら交差点を時間差をもって接触・衝突することなく通行することができるため、信号機のない交差点において同一の２次元平面上に存在しながらあたかも交差する道路が立体交差しているかのような円滑な交通が実現される。 As described above, according to the present embodiment, two or more vehicles having the possibility of crossing can pass without contacting and colliding the intersection with a time difference while minimizing the deceleration of each vehicle. Smooth traffic is realized as if the intersecting roads are three-dimensionally intersecting while existing on the same two-dimensional plane at the intersection without traffic lights.
また、本実施例によれば、各車両の優先度を、複数のパラメータを用いてポイント制で導出しているので、多数のパラメータを用いて適切な態様で各車両の優先度を決定することができると共に、各車両間での優先度の優越（ポイントの大小）が明確であり、各車両における最優先車両判断の精度・信頼性が向上する。 In addition, according to the present embodiment, since the priority of each vehicle is derived by a point system using a plurality of parameters, the priority of each vehicle is determined in an appropriate manner using a large number of parameters. In addition, the priority of the priority among the vehicles (the magnitude of the points) is clear, and the accuracy and reliability of the highest priority vehicle determination in each vehicle is improved.
また、特に強調すべきこととして、本実施例によれば、上述の如く各車両の優先度をポイント制で導出しているので、ポイント算出テーブルの修正や改善等があった場合にその変更が未だ反映されていない車両が一部存在する等により、各車両のポイント算出テーブルにおいて不整合があった場合であっても、各車両間での優先度の優越（ポイントの大小）自体は依然として明確であり、最優先車両が１台も存在しなかったり複数台存在してしまう等の不都合が生ずることがない。 Also, it should be particularly emphasized that according to the present embodiment, since the priority of each vehicle is derived in a point system as described above, the change is made when the point calculation table is corrected or improved. Even if there are some inconsistencies in the point calculation table for each vehicle due to the existence of some vehicles that have not yet been reflected, the priority superiority (point size) among the vehicles is still clear. Thus, there is no inconvenience that there is no top priority vehicle or a plurality of top priority vehicles.
このように、本実施例によれば、交錯可能性の高い各車両に対して、多様な因子を用いて、交差点の通行に関する優先度を適切に設定することができ、また、優先度設定ルール（ポイント算出テーブル）の改善等を事後的に行う必要が生じた場合にも機能不全に陥ることが無い車両制御システムが実現される。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to appropriately set the priority for traffic at the intersection using various factors for each vehicle having a high possibility of crossing, and the priority setting rule. A vehicle control system that does not cause malfunction even when it becomes necessary to improve the (point calculation table) afterwards is realized.
尚、以上は、第２実施態様を前提として、本発明による特徴的な構成についての説明であったが、上述の本発明による特徴的な構成は、上述の第１実施態様の構成、即ち管制側に優先度設定部２００が設定される構成においても当然に実現可能である。この場合、各車両の優先ポイントの算出に用いる各車両の情報は、基本的には路車間通信により管制側に通知され、管制側で各車両の優先ポイントが一元的に算出されるので、インフラ設備費用が嵩む反面、各車両における通信負荷（送受信処理等）と共に優先ポイント計算負荷が低減されると共に、最優先車両判断の精度・信頼性が一層向上する（また、ポイント算出テーブルが管制側に設定されるので、ポイント算出テーブルの書き換えを中央集中的に行うことでき、各車両間でポイント算出方法の齟齬が生ずることがない。）。尚、この第１実施態様の構成では、最優先車両に対してはその旨が路側構成から通知され、非優先車両に対しては上述の環境力ないし制動力の指示値が路側構成から通知されてよい。
The above is the description of the characteristic configuration according to the present invention on the premise of the second embodiment, but the characteristic configuration according to the present invention described above is the configuration of the first embodiment described above, that is, control. Naturally, this can also be realized in a configuration in which the
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and substitutions can be made to the above-described embodiments without departing from the scope of the present invention. Can be added.
例えば、上述した実施例では、各車両間で優先度が判断されているが、複数の車両が同一方向で連なって、複数の方向から交差点に接近している場合、即ち車群が複数の方向から交差点に接近している場合は、車群同士で優先度が判断されてもよい。ここで、車群とは、例えば、所定車間距離且つ所定速度差を満たしつつ同一方向に走行する複数車両が、“車群”として抽出されてよい。また、一の車群の上限長さないし上限台数を設定し、一の車群の長さが所定長さ以上の場合は、当該車群を複数の車群に分解してもよい。 For example, in the above-described embodiment, the priority is determined between the vehicles, but when a plurality of vehicles are connected in the same direction and approach the intersection from a plurality of directions, that is, the vehicle group has a plurality of directions. If the vehicle is approaching the intersection, priority may be determined between the vehicle groups. Here, for example, a plurality of vehicles traveling in the same direction while satisfying a predetermined inter-vehicle distance and a predetermined speed difference may be extracted as a “vehicle group”. Further, the upper limit length or the upper limit number of one vehicle group may be set, and when the length of one vehicle group is equal to or longer than a predetermined length, the vehicle group may be disassembled into a plurality of vehicle groups.
この場合、車両単位の場合と同様の考え方で、車群毎に優先ポイントが算出され、それらの大小により、最優先車群（非優先車群）が判断される。この際、ポイント算出テーブルには、上述の車群の含まれる車両台数、車群の長さ、車群の平均速度等の適切なパラメータに応じた各ポイントが設定されてよい。車群毎の優先ポイントは、車群の先頭車両における優先ポイント算出部２４により算出され、各先頭車両同士でそれぞれの車群の優先ポイントが通知されあってよい。或いは、車群の優先ポイントは、上述と同様に車両毎に優先ポイントを算出し、各車両の優先ポイントを、車群毎に累計することで導出されてもよい。この場合、車群毎の優先ポイントは、車群の各車両において算出されるそれぞれの優先ポイントを、車車間通信により車群の先頭車両に伝え、先頭車両において合計されることにより導出されてよく、当該導出された各車群の優先ポイントは、各先頭車両同士の車車間通信を介して通知されあってよい。
In this case, a priority point is calculated for each vehicle group in the same way as in the case of a vehicle unit, and the highest priority vehicle group (non-priority vehicle group) is determined based on the size of the priority points. At this time, each point according to appropriate parameters such as the number of vehicles included in the vehicle group, the length of the vehicle group, and the average speed of the vehicle group may be set in the point calculation table. The priority point for each vehicle group may be calculated by the priority
また、上述した実施例において、上述の各種車車間通信又は路車間通信は、交差点に設置される中継設備を介して実現されてもよい。 Moreover, in the Example mentioned above, the above-mentioned various vehicle-to-vehicle communication or road-to-vehicle communication may be implement | achieved via the relay installation installed in an intersection.
１０ 車速記録装置
１２ 高精度位置特定装置
１４ 通信装置
１６ 制駆動力発生装置
１８ アクセルペダル反力発生装置
２２ 対象車両検出部
２４ 優先ポイント算出部
２６ 最優先車両判断部
３０ 通信装置
DESCRIPTION OF
Claims (4)
優先ポイントの高い車両又は車群が優先的に交差点に進入できるように、交差点への車両又は車群の接近態様を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする車両制御システム。 Based on at least two or more parameters related to the driving situation of the vehicle and / or the driving road environment of the vehicle approaching the intersection to enter the intersection or a group of vehicles approaching the intersection by connecting a plurality of vehicles. Priority point calculating means for calculating priority points in units of vehicles or in groups of vehicles;
And a control means for controlling an approach mode of the vehicle or vehicle group to the intersection so that a vehicle or vehicle group having a high priority point can preferentially enter the intersection.
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