JP5195927B2 - 車両制御装置 - Google Patents
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Description
[0001]
本発明は、車両に対して渋滞の発生を抑制するための制御を行う車両制御装置に関する。
背景技術
[0002]
上記技術分野における従来の車両制御装置としては、例えば、特許文献1に記載の技術が知られている。特許文献1に記載の交通渋滞緩和装置は、第1区間における平均交通量と平均速度とから渋滞緩和情報を作成し、第1区間より下流の第2区間を走行する車両に対して、この渋滞緩和情報を提供する。
特許文献1:特開2006−309735号公報
発明の開示
発明が解決しようとする課題
[0003]
上記特許文献1に記載の交通渋滞緩和装置においては、渋滞緩和情報は、所定区間を走行する複数台の車両の平均速度に基づいて作成される情報であって、特定の車両の速度に関する情報ではない。このため、特許文献1に記載の交通渋滞緩和装置においては、所定の車両の減速が後続車両に伝播することにより発生する渋滞を抑制することが困難である。
[0004]
そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、渋滞の発生を効率良く抑制可能な車両制御装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0005]
上記目的を達成するために、本発明に係る移動***置検出装置は、車両が走行する道路上の所定区間内の交通量情報を取得する交通量情報取得手段と、所定区間内における先行車両の減速度を取得する減速度取得手段と、交通量情報取得手段によって取得された交通量情報、及び減速度取得手段によって取得された減速度に基づいて、車線変更が必要であるか否かを判断する判断手段と、判断手段によって、減速度が第1所定値以上であって車線変更が必要であると判断された場合に、車両に対して車線変更を指示すると共に、判断手段によって、減速度が第1所定値より大きい第2所定値以上であって車線変更が必要であると判断された場合に、車両及び後続車両に対して車線変更を指示する指示手段と、を備える、ことを特徴とする。
[0006]
この車両制御装置においては、所定区間内の交通量情報に加えて先行車両の減速度を取得して車線変更を指示する。このため、先行車両の減速が後続車両に伝播することを抑制可能であるので、渋滞の発生を効率良く抑制可能である。
[0007]
また、本発明に係る車両制御装置においては、先行車両の減速度が比較的小さい場合には自車両のみに対して車線変更を指示し、先行車両の減速度が比較的大きい場合には自車両に加えて後続車両に対しても車線変更を指示する。このため、渋滞の発生を一層効率良く抑制可能である。
[0008]
また、本発明に係る車両制御装置においては、交通量情報は、所定区間内における単位時間当たりの車両通過台数であって、判断手段は、単位時間当たりの車両通過台数が所定値以上である場合に、車線変更が必要であると判断する、ことが好ましい。この場合、判断手段は、単位時間当たりの車両通過台数に基づいて、車線変更が必要であるか否かを容易に判断することができる。
[0009]
また、本発明に係る車両制御装置においては、指示手段は、判断手段によって車線変更が必要であると判断された場合において、隣接車線に車線変更可能なスペースが存在するときに、車両に対して車線変更を指示する、ことが好ましい。この場合、指示手段は、車線変更が必要であり、且つ、可能である場合に車線変更の指示をするので、渋滞の発生を一層効率良く抑制可能である。
[0010]
また、本発明に係る車両制御手段においては、指示手段は、後続車両に車線変更を指示する場合には、車車間通信機を搭載した後続車両に対して、車車間通信により車線変更を指示する、ことが好ましい。この場合、指示手段は、車車間通信によって、後続車両に対して車線変更の指示を確実に行うことができる。
発明の効果
【0011】
本発明によれば、渋滞の発生を効率良く抑制可能な車両制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明に係る車両制御装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。
【図2】図1に示した車両制御装置の使用例を説明するための図である。
【図3】図1に示した車両制御装置が行う処理の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【0013】
1…車両制御装置、2…路車間通信機(交通量情報取得手段)、3…ECU、3a…減速度取得部(減速度取得手段)、3b…判断部(判断手段)、3c…指示部(指示手段)、3d…走行状態検出部、4…車車間通信機(指示手段)。
【発明を実施するための最良の形態】
【0014】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【0015】
図1は、本発明に係る車両制御装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。図1に示されるように、車両制御装置1は、路車間通信機(交通量情報取得手段)2、ECU(Electronic Control Unit)3及び車車間通信機(指示手段)4を備えている。また、ECU3は、減速度取得部(減速度取得手段)3a、判断部(判断手段)3b、指示部(指示手段)3c及び走行状態検出部3dを含む。なお、本実施形態において、車両制御装置1は、自車両に搭載されている。
【0016】
路車間通信機2は、道路に設置されたトラフィックカウンタ等の送信機からの情報を受信するための受信機である。路車間通信機2は、自車両が走行する道路上の所定区間内の交通量情報を、道路に設置されたトラフィックカウンタ等の送信機から受信して取得する。そして、路車間通信機2は、この交通量情報をECU3の判断部3bに送信する。この交通量情報は、例えば、上記所定区間内における単位時間当たりの車両通過台数についての情報である。
【0017】
ECU3は、図示しないCPU等の演算装置、ROM,RAM等の記憶装置、通信モジュール及び各種センサ等から構成され、これらが共働することにより、減速度取得部3a、判断部3b、指示部3c及び走行状態検出部3d等の機能をはたしている。
【0018】
減速度取得部3aは、例えば、車間距離センサ等を含み、順次自車両と先行車両との車間距離を測定することによって、先行車両の減速度(加速度)を検出する。このように、減速度取得部3aは、上記所定区間内における、自車両の先行車両の減速度を検出して取得し、この減速度についての情報を判断部3bに送信する。
【0019】
判断部3bは、路車間通信機2によって取得された交通量情報、及び減速度取得部3aによって取得された先行車両の減速度についての情報に基づいて、自車両及び後続車両において車線変更が必要であるか否かを判断し、この判断結果を示す信号を指示部3cに送信する。具体的には、判断部3bは、先ず、路車間通信機2からの交通量情報に基づいて渋滞直前状態を検知する。ここで、渋滞直前状態は、上記所定区間内における単位時間当たりの通過車両台数が所定値以上である場合に検知される。続いて、判断部3bは、渋滞直前状態が検知された場合であって、先行車両の減速度が第1所定値以上であるときには、自車両において車線変更が必要であると判断し、この判断結果を示す信号を指示部3cに送信する。また、判断部3bは、渋滞直前状態が検知された場合であって、先行車両の減速度が上記第1所定値よりも大きい第2所定値以上である場合には、自車両及び後続車両において車線変更が必要であると判断して、この判断結果を示す信号を指示部3cに送信する。
【0020】
なお、判断部3bは、自車両が走行する道路にトラフィックカウンタ等の送信機が設置されていない場合、走行状態検出部3dから送信される走行状態情報に基づいて渋滞直前状態を検知する。走行状態検出部3dは、所定の時間間隔における自車両の平均速度、及びこの所定の時間間隔における平均車間距離を測定し、これらの測定値についての情報(走行状態情報)を判断部3bに送信する。判断部3bは、これらの測定値がそれぞれ各所定値以下である場合に、渋滞直前状態を検知する。
【0021】
指示部3cは、判断部3bから送信される信号が、自車両において車線変更が必要であることを示す信号である場合には、自車両に対して車線変更を指示する。また、指示部3cは、判断部3bから送信される信号が、後続車両においても車線変更が必要であることを示す信号である場合には、自車両に対して車線変更を指示すると共に、車車間通信機4に対して、後続車両に車線変更を指示するための信号を送信する。指示部3cは、判断部3bから自車両において車線変更が必要であることを示す信号を受けた場合においては、自車両が走行する車線と隣接する車線に自車両が車線変更可能なスペースが存在するときに、自車両に対して車線変更を指示する。
【0022】
車車間通信機4は、車両間において情報の送受信を行うための送受信機である。車車間通信機4は、指示部3cから送信される後続車両に車線変更を指示するための信号を受けて、車車間通信機を搭載する後続車両に対して、車車間通信によって車線変更を指示する。
【0023】
次に、図2及び図3を用いて、車両制御装置1の使用例について説明する。図2は車両制御装置1の使用例を説明するための図である。図2の直線Fは、車線1及び車線2の勾配を模式的に表している。図2に示されるように、車両制御装置1を搭載する自車両C1は車線R1を走行している。車線R1は追い越し車線であり、車線R2は車線R1に隣接する走行車線である。車線R1及び車線R2は、位置Xにおいて、サグ部Sを有する。ここで、サグ部Sは、図2の直線Fによって示されるように、自車両C1の進行方向に向かって、下りから上りへと勾配が変化する地点である。このようなサグ部Sを走行する車両においては、減速が生じやすい。このため、サグ部Sにおいては、先行車両の減速が後続車両に伝播することにより、渋滞が発生しやすいと考えられる。車線R2の路側には、トラフィックカウンタTが設けられている。トラフィックカウンタTは、車線R1及び車線R2において、サグ部SのL0m(例えば2000m程度)手前の地点を単位時間当たりに通過する車両台数をカウントして、カウントした値についての情報(交通量情報)を路車間通信により、自車両C1の路車間通信機2に送信する。
【0024】
図3は、この使用例において車両制御装置1が行う処理の手順を示したフローチャートである。図3を用いて車両制御装置1が行う処理の手順を説明する。先ず、自車両C1は、GPS等を用いて自車両C1の位置を測位し、自車両C1がサグ部Sからサグ部SのL0m手前の地点までの区間(区間L0)にいるか否かを判定する(ステップS1)。その結果、自車両C1がこの区間L0内にいると判定された場合には、自車両C1の判断部3bは、トラフィックカウンタTから路車間通信機2を介して送信される交通量情報に基づいて、サグ部SのL0m手前の地点の単位時間当たりの車両通過台数Nが、所定値NR(例えば100台〜300台/5分)以上か否かを判定する(ステップS2)。
【0025】
ステップS2の結果、サグ部SのL0m手前の地点の単位時間当たりの車両通過台数Nが所定値NR以上である場合、GPS等を用いて自車両C1の位置を測位し、自車両C1がサグ部Sからサグ部SのL1m(例えば500m程度)手前の地点までの区間(区間L1:L1<L0)にいるかどうかを判定する(ステップS3)。その結果、自車両C1がこの区間L1内にいると判定された場合、自車両C1の判断部3bは、減速度取得部3aにより取得されて送信される先行車両C3の減速度が、所定値G2(例えば3m/s2程度)以上であるか否かを判断する(ステップS4)。
【0026】
ステップS4の結果、先行車両C3の減速度が所定値G2以上であると判断された場合、自車両C1の指示部3cは、車線R2に自車両C1が車線変更可能なスペースがあるか否かを判定する(ステップS5)。ここで、車線R2において自車両C1が車線変更可能なスペースがあるか否かは、例えば、次のように判定することができる。即ち、当該判定時の自車両C1の中心位置をXtn、自車両C1が単位時間当たりに進む距離をd1とした場合、車線R2において、Xtn−d1からXtn+2d1+kαまでスペースがあるとき、指示部3cは車線R2に自車両C1が車線変更可能なスペースがあると判定する。ここで、kは余裕係数である。また、αは、α=(Vx−Vys)×Tr、として定義される量であり、車線変更中に自車両C1が移動する距離を表している。Vxは自車両C1の速度、Vysは車線R2の制限速度(例えば80km/h)、Trは車線変更に必要な時間、をそれぞれ表している。
【0027】
ステップS5の結果、車線R2に自車両C1が車線変更可能なスペースがあると判定された場合、自車両C1の指示部3cは、自車両C1に車線変更を指示する(ステップS6)。この場合、例えば、音声や映像等により運転者に車線変更を指示してもよいし、車線変更の方向に弱いトルクを発生させて自車両C1を誘導して車線変更を指示してもよい。
【0028】
ステップS6に続いて、自車両C1の指示部3cは、車車間通信機4を介して後続車両C2に車線変更を指示し(ステップS7)、処理を終了する。また、ステップS5の結果、車線R2に自車両C1が車線変更可能なスペースがないと判定された場合、自車両C1の指示部3cは、車車間通信機4を介して後続車両C2に車線変更を指示し(ステップS8)、処理を終了する。ここで、指示部3cは、車車間通信機を搭載した複数の後続車両に対して、車車間通信機4を介して車線変更を指示することができる。
【0029】
ステップS2の結果において、サグ部SのL0m手前の地点の単位時間当たりの車両通過台数Nが所定値NRより小さい場合、車線R1は渋滞が発生し易い状態ではない(渋滞直前状態でない)として、処理を終了する。
【0030】
また、ステップS4の結果において、先行車両C3の減速度が所定値G2よりも小さいと判断された場合、自車両C1の判断部3bは、先行車両C3の減速度が所定値G2よりも小さい所定値G1(例えば1.5m/s2程度)以上であるか否かを判断する(ステップS9)。その結果、先行車両C3の減速度が所定値G1以上であると判断された場合、自車両C1の指示部3cは、車線R2に自車両C1が車線変更可能なスペースがあるか否かを判定する(ステップS10)。
【0031】
ステップS10の結果、車線R2に自車両C1が車線変更可能なスペースがあると判定された場合、自車両C1の指示部3cは、自車両C1に車線変更を指示し(ステップS11)処理を終了する。
【0032】
ステップS9の結果において、先行車両C3の減速度が所定値G1よりも小さいと判断された場合、この先行車両C3の減速は、渋滞の発生の原因にならないとして、処理を終了する。また、ステップS10の結果において、車線R2に自車両C1が車線変更可能なスペースがないと判定された場合についても、処理を終了する。
【0033】
以上説明したように、本実施形態に係る車両制御装置1においては、所定区間(例えば、区間L0)内の交通量情報に加えて先行車両の減速度を取得し、車線変更を指示する。そして、車線変更を指示された自車両が車線変更を実施することにより、自車両が走行していた車線に、先行車両の減速を緩和するためのスペースを創出することができる。このため、先行車両の減速が後続車両に伝播することを抑制可能である。よって、渋滞の発生を効率良く抑制可能である。さらに、車両制御装置1においては、先行車両の減速度が比較的小さい場合には自車両のみに対して車線変更を指示し、先行車両の減速度が比較的大きい場合には自車両に加えて後続車両に対しても車線変更を指示する。このため、渋滞の発生を一層効率良く抑制可能である。さらに、車両制御装置1においては、判断部3bは、走行状態検出部3dから送信される走行状態情報、及び減速度取得部3aから送信される減速度についての情報に基づいて、車線変更が必要であるか否かの判断をすることができる。このため、車両制御装置1は、トラフィックカウンタ等の交通量情報を送信する送信機が設置されていない道路においても、渋滞の発生を効率良く抑制可能である。
【0034】
なお、車両制御装置1は、先行車両の減速度に基づいて車線変更を指示するので、サグ部に限らず、減速の発生原因となる種々の道路環境に対して適用可能である。例えば、車両制御装置1は、勾配が平坦から上りに変化する地点、急な下り勾配が緩やかな下り勾配に変化する地点、緩やかな上り勾配が急な上り勾配に変化する地点、或いはカーブ等の減速が発生しやすい種々の箇所に対して適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【0035】
本発明によれば、渋滞の発生を効率良く抑制可能な車両制御装置を提供することができる。
Claims (4)
- 車両が走行する道路上の所定区間内の交通量情報を取得する交通量情報取得手段と、
前記所定区間内における先行車両の減速度を取得する減速度取得手段と、
前記交通量情報取得手段によって取得された前記交通量情報、及び前記減速度取得手段によって取得された前記減速度に基づいて、車線変更が必要であるか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段によって、前記減速度が第1所定値以上であって車線変更が必要であると判断された場合に、前記車両に対して車線変更を指示すると共に、前記判断手段によって、前記減速度が前記第1所定値より大きい第2所定値以上であって車線変更が必要であると判断された場合に、前記車両及び前記後続車両に対して車線変更を指示する指示手段と、を備える、
ことを特徴とする車両制御装置。 - 前記交通量情報は、前記所定区間内における単位時間当たりの車両通過台数であって、
前記判断手段は、前記単位時間当たりの車両通過台数が所定値以上である場合に、車線変更が必要であると判断する、
ことを特徴とする請求項1に記載の車両制御装置。 - 前記指示手段は、前記判断手段によって車線変更が必要であると判断された場合において、隣接車線に車線変更可能なスペースが存在するときに、前記車両に対して車線変更を指示する、
ことを特徴とする請求項1又は4に記載の車両制御装置。 - 前記指示手段は、前記後続車両に車線変更を指示する場合には、車車間通信機を搭載した前記後続車両に対して、車車間通信により車線変更を指示する、
ことを特徴とする請求項1,4,5の何れか一項に記載の車両制御装置。
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