JP2012234312A - 運転支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】運転支援に対する信頼性の向上を図ることができる運転支援装置を提供する。
【解決手段】運転支援装置１は、状況情報取得部３０によって自車両Ｍの周辺の交通状況に関する状況情報を取得し、システム制御部２０において、状況情報取得部３０によって取得された状況情報に基づいて、自車両Ｍにおいて運転支援を実施することによる効果を、運転支援を実施する前に評価し、評価された効果に基づいて、自車両Ｍへの運転支援を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、運転支援装置に関する。

従来、車両の運転支援装置として、例えば特許文献１に記載されているものが知られている。特許文献１に記載の運転支援装置では、自車両の所定の距離内に存在する前後の車両との車両密度に基づいて自車両の走行が渋滞の原因となっているか否かを判断し、渋滞の原因となっている場合には運転者に渋滞の原因となっている旨を報知して、交通流を改善するための走行支援を実施している。

特開２００９−２８６２７４号公報

ところで、自車両が渋滞の原因となっている旨の報知を受けた運転者は、渋滞解消のために速度を上げることが考えられる。このとき、速度を上げたにもかかわらず、すぐ先の赤信号で停止する場合や踏切において停止する場合には、運転支援の効果が現れ難い。このように、運転支援による交通流の改善効果が小さいと、運転者は運転支援に対して違和感を覚える場合がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、運転支援に対する信頼性の向上を図ることができる運転支援装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る運転支援装置は、自車両の周辺の交通状況に関する状況情報を取得する状況情報取得手段と、状況情報取得手段によって取得された状況情報に基づいて、自車両において運転支援を実施することによる効果を、運転支援を実施する前に評価する評価手段と、評価手段によって評価された効果に基づいて、自車両の運転支援を制御する運転支援制御手段と、を備えることを特徴とする。

この運転支援装置では、自車両において運転支援を実施することによる効果を事前に評価し、この評価された効果に基づいて運転支援が実施される。つまり、運転支援を実施する価値があるか、すなわち運転支援実施のメリットがあるか否かの判定に応じて、運転支援の実施の要否が判断される。したがって、例えば運転支援を実施しても赤信号で停止する場合、つまり運転支援実施による効果が低い場合には、運転支援が実施されない。これにより、運転者が運転支援に対して違和感を覚えることが低減されるので、運転支援に対する信頼性の向上を図ることができる。

運転支援制御手段は、評価手段によって評価された効果が所定の度合よりも低い場合には、交通量の改善に関する運転支援を実施しない。このように、運転支援実施による効果が所定の度合よりも低い場合に運転支援を実施しないため、例えば所望する交通量が得られる場合や燃費悪化を招来しない場合を所定の度合として設定することで、運転支援に対する信頼性をより向上させることができる。

運転支援制御手段は、効果が所定の度合よりも低い場合には、自車両の加速度及び減速度が所定の範囲内となるように制御することが好ましい。このようにすれば、自車両の走行が周囲に与える影響を最小限に留めることができ、自車両の後方の交通流を現状の状態よりも悪化させることを防止できる。

本発明によれば、運転支援に対する信頼性の向上を図ることができる。

本発明の一実施形態に係る運転支援装置を示すブロック図である。 自車両がボトルネックとなっている状態を示す図である。 運転支援の実施の一形態を示す図である。 運転支援装置の動作を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

図１は、本発明の一実施形態に係る運転支援装置を示すブロック図である。図１に示す運転支援装置１は、自動車などの車両（以下、自車両）に搭載され、走行車線における交通量の改善を図るために運転支援を実施する装置である。

図１に示すように、運転支援装置１は、ＩＴＳＥＣＵ（IntelligentTransport Systems Electronic Control Unit）２を備えている。ＩＴＳＥＣＵ２には、ＩＴＳ情報受信機３と、制駆動ＥＣＵ４と、情報提供装置５とが接続されている。ＩＴＳＥＣＵ２は、ＣＰＵ[Central Processing Unit]、ＲＯＭ[Read OnlyMemory]、ＲＡＭ[Random Access Memory]などからなる電子制御ユニットである。

ＩＴＳ情報受信機３は、自車両Ｍ（図２参照）と周辺の他車両との無線による車車間通信、及び自車両Ｍと周辺道路に設置された通信機（例えば、ビーコン）との無線による車路間通信を行う通信機である。

ＩＴＳ情報受信機３は、自車両Ｍの周辺の交通状況に関する状況情報を取得する状況情報取得部（状況情報取得手段）３０と、インフラ情報取得部（状況情報取得手段）３１とを有している。

状況情報取得部３０は、状況情報として、自車両Ｍの前方及び後方を走行する車両から、車両の位置を示す位置情報及び車両の速度を示す速度情報を含む車両情報を車車間通信を行って取得する。また、車両情報には、先行及び後続車両との相対速度及び相対加速度、先行及び後続車両との車間距離の時間変化に関する情報を含んでいてもよい。状況情報取得部３０は、取得した車両情報をＩＴＳＥＣＵ２に出力する。

インフラ情報取得部３１は、状況情報として、自車両Ｍ前方の信号機の点灯に関する点灯情報であるインフラ情報を、車路間通信を行って取得する。自車両Ｍ前方の信号機の点灯に関する点灯情報とは、例えば、自車両Ｍ前方の最寄りの信号機の点灯色や、この点灯色の点灯時間や、この信号機の点灯サイクル等に関する情報である。なお、本実施形態では、インフラ情報として信号機の点灯に関する点灯情報について説明するが、インフラ情報としては、例えば踏切の開閉情報（鉄道ダイヤに連動する情報）、事故情報などであってもよい。インフラ情報取得部３１は、取得したインフラ情報をＩＴＳＥＣＵ２に出力する。

ＩＴＳＥＣＵ２は、ＩＴＳ情報受信機３により取得された車両情報及びインフラ情報に基づいて、自車両Ｍの状況を判断すると共に、走行支援を実施するか否かを判断するＥＣＵである。ＩＴＳＥＣＵ２は、システム制御部（評価手段、運転支援制御手段）２０を有している。

システム制御部２０は、ＩＴＳ情報受信機３から出力された車両情報を受け取ると、この車両情報に基づいて、自車両Ｍが周囲に影響を与える走行、いわゆるボトルネックとなっているか否かを判断する。具体的には、システム制御部２０は、自車両Ｍの速度に関する速度情報を例えば車速センサから取得すると共に、車両情報における速度情報から、自車両の前方を走行する先行車両（前方車群）の平均速度、及び、自車両の後方を走行する後続車両（後方車群）の平均速度を求める。そして、システム制御部２０は、図２に示すように、自車両Ｍの速度が先行車両Ｆ１，Ｆ２の平均的な速度と異なっており（乖離しており）、且つ、後続車両Ｒ１〜Ｒ３の平均的な速度に自車両Ｍの速度が近い場合には、自車両Ｍがボトルネックとなっていると判断する。なお、先行車両及び後続車両の速度は、複数台の平均値であることが信頼性の観点から好ましいが、自車両Ｍの前後に位置する車両の速度であってもよい。

システム制御部２０は、自車両Ｍがボトルネックとなっていると判断すると、運転支援を実施する（自車両Ｍの走行状態を変化させる）メリットがあるか否かを判断する。ここで言うメリットとは、運転支援を実施することによる効果である。システム制御部２０は、ＩＴＳ情報受信機３から出力されたインフラ情報を受け取ると、このインフラ情報、自車両Ｍの速度情報及び位置情報に基づいて、運転支援による効果が所定の度合よりも低いか否かを判断する。すなわち、システム制御部２０は、自車両Ｍが実施可能な運転支援を実施した場合の効果を、運転支援を実施する前にインフラ情報に基づいて評価し、この運転支援が交通流改善及び運転者に有用であるか否かを判断する。なお、所定の度合は、所望する交通量を得られると共に、運転者が違和感を覚えない状態となる度合であり、例えば交通流全体がスムーズとなり、時間・燃費などが良好となる場合を想定して設定されるものである。これは、実験データなどに基づいて適宜設定される。

システム制御部２０は、例えば運転者に対して自車両Ｍがボトルネックとなっていることを通知して、この通知に応じて自車両Ｍが速度を上げた場合に、その先の交差点の信号で赤信号により自車両Ｍが停車し、これにより燃費の悪化が生じないと予測されるか否かを判断する。この場合、燃費の悪化が生じると予測される場合には、運転支援実施の効果が所定の度合よりも低いと判断する。すなわち、システム制御部２０は、運転支援の実施が燃費の悪化を招来して運転者のデメリットとなる場合には、運転支援のメリットがないと判断する。一方、燃費の悪化が生じないと予測される場合には、運転支援実施の効果が所定の度合よりも高いと判断する。

システム制御部２０は、運転支援実施の効果が所定の度合よりも高いと判断した場合には、運転支援の実施を指示する支援指示信号を制駆動ＥＣＵ４及び／又は情報提供装置５に出力する。

一方、システム制御部２０は、運転支援実施の効果が所定の度合よりも低いと判断した場合には、図３に示すように、自車両Ｍの運転者が現在の速度で走行することを容認する。そして、システム制御部２０では、車両情報から後続車両の交通流情報を取得し、この後続車両の交通流情報に基づいて、自車両Ｍの加減速の上限値βを算出する。具体的には、システム制御部２０は、速度伝播予測演算処理に基づいて上限値βを算出する。速度伝播予測演算処理は、以下の数式（１）で表現されている。

ここで、上記式は、現在時刻をｔとすると、時刻ｔ＋Ｔにおける追従車加速度が時刻ｔでの相対速度に比例することを示している。Ｔ及びαは変数であり、Ｔは一般に０．８秒程度と言われており、αは状況によって変化する量である。

システム制御部２０は、上記（１）及び（２）式に基づいて、自車両Ｍの加減速の上限値βを算出する。つまり、上限値βは、上記（２）式を満たす条件となる加減速であり、自車両Ｍの走行によって後続車両Ｒ１〜Ｒ４の走行（挙動）が安定した状態となる値である。システム制御部２０は、算出した上限値β以内の加速度・減速度となる運転支援の実施を指示する支援指示信号を制駆動ＥＣＵ４及び情報提供装置５に出力する。つまり、システム制御部２０は、運転支援実施による効果が所定の度合よりも低いと判断した場合には、交通量の改善に関する運転支援を自車両Ｍに対して実施しない。

制駆動ＥＣＵ４は、自車両Ｍの加速・減速を制御するＥＣＵである。制駆動ＥＣＵ４は、ＩＴＳＥＣＵ２から出力された支援指示信号を受け取ると、支援指示信号に応じて制駆動を制御する。具体的には、制駆動ＥＣＵ４は、例えばアクセルアクチュエータ、ブレーキアクチュエータを制御することにより、アクセル・ブレーキの自動操作介入を実施したり、アクセル・ブレーキの踏み込み量に対する加速度・減速度の入出力特性を制御したりする。

情報提供装置５は、自車両Ｍがボトルネックとなっていることを運転者に報知する装置である。情報提供装置５は、ＩＴＳＥＣＵ２から出力された支援指示信号を受け取ると、運転者などに自車両Ｍがボトルネックとなっていることを報知する。また、情報提供装置５は、自車両Ｍの速度を上げる又は下げるように促す情報を提供する。情報提供装置５は、ナビゲーションシステムなどのモニターやメータディスプレイのように情報を表示するものであってもよいし、スピーカーやブザーから音声によって情報を通知するものであってもよい。

続いて、運転支援装置１の動作について、図４を参照しながら説明する。図４は、運転支援装置の動作を示すフローチャートである。

図４に示すように、まず、ＩＴＳ情報受信機３の状況情報取得部３０によって状況情報（車両情報）が取得される（ステップＳ１）。次に、自車両Ｍがスムーズな交通流の妨げ、つまりボトルネックとなっているか否かがＩＴＳＥＣＵ２のシステム制御部２０によって判断される（ステップＳ２）。自車両Ｍがボトルネックとなっていると判断された場合には、ステップＳ３に進む。一方、自車両Ｍがボトルネックとなっていると判断されなかった場合には、処理が終了する。

ステップＳ３では、ＩＴＳ情報受信機３のインフラ情報取得部３１によってインフラ情報が取得される。そして、車両情報及びインフラ情報に基づいて、ＩＴＳＥＣＵ２のシステム制御部２０によって、運転支援を実施するメリットがあるか否かが上述のように判断される（ステップＳ４）。運転支援を実施するメリットがあると判断された場合には、ステップＳ５に進む。一方、運転支援を実施するメリットがあると判断されなかった場合には、ステップＳ６に進む。

ステップＳ５では、情報提供装置５によって自車両Ｍがボトルネックであることが通知され、制駆動ＥＣＵ４及び／又は情報提供装置５によって自車両Ｍの運転支援が実施される。ステップＳ６では、自車両Ｍの後方の状況情報に基づいて、ＩＴＳＥＣＵ２のシステム制御部２０によって加減速の上限値βが算出される。そして、算出された上限値βの加減速となるように、制駆動ＥＣＵ４によって自車両Ｍの運転支援が実施される（ステップＳ７）。

以上説明したように、運転支援装置１では、自車両Ｍにおいて運転支援を実施することによる効果を事前に評価し、この効果に基づいて運転支援が実施される。つまり、運転支援を実施する価値があるか、すなわち運転支援実施のメリットがあるか否かの判定に応じて、運転支援の実施の要否が判断される。したがって、運転支援を実施しても赤信号で停止する場合、つまり運転支援の実施による効果が低い場合には、運転支援が実施されない。これにより、運転者が運転支援に対して違和感を覚えることを低減でき、運転支援に対する信頼性の向上を図ることができる。

また、システム制御部２０では、運転支援実施による効果が所定の度合よりも低い場合に運転支援を実施しないため、所望する交通量が得られる場合や燃費悪化を招来しない場合を所定の度合として設定することで、運転支援に対する信頼性をより向上させることができる。

また、システム制御部２０では、運転支援実施による効果が所定の度合よりも低い場合に、自車両Ｍの加速度及び減速度が所定の範囲内となるように制御する。このようにすれば、自車両Ｍの走行が周囲に与える影響を最小限に留めることができ、自車両Ｍの後方の交通流を現状の状態よりも悪化させることを防止できる。

本発明は、上記実施形態に限定されるわけではない。例えば、上記実施形態では、運転支援として、制駆動ＥＣＵ４及び情報提供装置５を一例として説明したが、運転支援はその他の方法であってもよい。

１…運転支援装置、２…ＩＴＳＥＣＵ、３…ＩＴＳ情報受信機、２０…システム制御部（評価手段、運転支援制御手段）、３０…状況情報取得部（状況情報取得手段）、３１…インフラ情報取得手段（状況情報取得手段）、Ｍ…自車両。

Claims (3)

1. 自車両の周辺の交通状況に関する状況情報を取得する状況情報取得手段と、
   前記状況情報取得手段によって取得された前記状況情報に基づいて、前記自車両において運転支援を実施することによる効果を、運転支援を実施する前に評価する評価手段と、
   前記評価手段によって評価された前記効果に基づいて、前記自車両の運転支援を制御する運転支援制御手段と、
   を備えることを特徴とする運転支援装置。
2. 前記運転支援制御手段は、前記評価手段によって評価された前記効果が所定の度合よりも低い場合には、前記交通量の改善に関する運転支援を実施しない請求項１記載の運転支援装置。
3. 前記運転支援制御手段は、前記効果が前記所定の度合よりも低い場合には、前記自車両の加速度及び減速度が所定の範囲内となるように制御する請求項２記載の運転支援装置。
   

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