JP7043273B2 - 車載器、合流支援装置、及び合流支援システム - Google Patents
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このような合流区間における運転操作を支援するシステムとして、例えば特許文献1には、合流車両及び本線車両それぞれが合流区間に到達する時刻を予測し、合流区間において合流車両と本線車両とが衝突する危険性がある場合、本線車両に対し車線変更を促すシステムが開示されている。
以下に、本発明の第1実施形態に係る合車載器、合流支援装置、及び合流支援システムについて、図面を参照して説明する。
図1は、本発明の第1実施形態に係る合流支援システム1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、高速道路等の道路の本線S1に合流する合流車線S2を走行する合流車両Jに搭載される車載器20とを備えている。
本線S1には、合流車線S2が合流を開始する合流開始地点B、合流車線S2の合流が終了する合流終了地点Cが仮想的に設定されている。更に、本線S1において、合流開始地点Bから所定距離(例えば200m~300m)上流側には、本線車両Hを検知するための車両検知地点Aが仮想的に設定されている。以下の説明において、車両検知地点Aから合流開始地点Bまでの区間を合流前区間X1、合流開始地点Bから合流終了地点Cまでを合流区間とする。
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、車両検知器12から出力された各種情報に基づいて本線S1を走行する本線車両Hに関する追跡リストを作成し、合流車両Jに提供する。なお、制御装置11の詳細については後述する。
車両検知器12は、例えば、第1レーザスキャナ12A及び第2レーザスキャナ12Bを備えている。第1レーザスキャナ12A及び第2レーザスキャナ12Bは、図1に示すように、例えばL字形状の支柱により、本線S1の路面上空に設置される。
第1レーザスキャナ12Aは、本線S1の上空から、車両検知地点Aよりも距離W1(例えば3m~5m)だけ車線方向上流側の位置である検知開始地点PAに向かってレーザ光を投光する。また、第1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、車線幅方向に沿ってレーザ光を走査する。
第2レーザスキャナ12Bは、本線S1の上空から、車両検知地点Aに向かってレーザ光を投光する。また、第2レーザスキャナ12Bは、第1レーザスキャナ12Aと同様の仕組みにより、車線方向に沿ってレーザ光を走査する。
更に、合流開始地点Bにも車両検知器12を設置することで、合流開始地点Bを通過した本線車両Hを認識することができる。また、車両検知器12の構成は上記構成に限定されるものではなく、少なくとも本線S1を走行する本線車両Hの速度を把握できる機能を有していればよい。また、車両検知器12はカメラを搭載していてもよい。
なお、図1では2台の路側無線機16a、16bを設置している場合を例示しているが、路側無線機は3台以上設置されていてもよい。この場合、路側無線機は通信区間X3の距離方向に間隔をあけて設置される。
図2は、制御装置11のハードウェア構成を示した図である。図2に示すように、制御装置11は、コンピュータシステムであり、例えば、CPU(Central Processing Unit)31、RAM(Random Access Memory)等の主記憶装置32、ROM(Read Only
Memory)等の補助記憶装置33、外部記憶装置35にアクセスするためのインターフェース34等を備えている。そして、後述する各種機能を実現するための一連の処理は、一例として、プログラムの形式で補助記憶装置33に記憶されており、このプログラムをCPU31が主記憶装置32に読み出して、情報の加工・演算処理を実行することにより、各種機能が実現される。なお、プログラムは、補助記憶装置33に予めインストールしておく形態や、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された状態で提供される形態、有線又は無線による通信手段を介して配信される形態等が適用されてもよい。なお、補助記憶装置33に代えて外部記憶装置35にプログラムが記憶されていてもよい。
また、当該プログラムは、後述する各種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、後述する各種機能を補助記憶装置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。また、補助記憶装置33は、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD-ROM、DVD-ROM、半導体メモリ等である。
登録処理部21は、本線車両Hの検知時刻、本線車両Hの走行車線、車両諸元、及び本線車両Hの速度を含む検知情報を車両検知器12から受信すると、これらの情報を追跡リストに登録する。
また、登録処理部21は、上記検知情報を用いて「合流開始地点Bへの到達予測時刻」、「合流終了地点Cへの到達予測時刻」を演算し、この演算結果を追跡リストに登録する。なお、「合流開始地点Bへの到達予測時刻」及び「合流終了地点Cへの到達予測時刻」は、本線車両Hが一定速度で走行することを前提として算出される。
通信部51は、路側無線機16a、16bと通信を行う。例えば、通信部51は路側無線機16a、16bを介して送信される追跡リストを受信する。
なお、以下の処理において、本線車両Hはいずれも速度一定で合流前区間X1及び合流区間X2を走行することを前提としている。
続いて、抽出した本線車両Hのうち、速度超過の車両が存在するか否かを判定する(SA3)。具体的には、合流判定部61は、ステップSA2で抽出した本線車両Hのうち、設定速度以上で走行している本線車両Hがあるか否かを判定する。ここで、設定速度は、合流前区間X1の法定速度から決定され、例えば、法定速度に所定の速度余裕を持たせた値に設定される。例えば、合流前区間X1の法定速度が60km/hである場合、設定速度は20km/hの余裕を加算した、80km/hに設定される。
この結果、肯定判定の場合には(ステップSA3:YES)、合流不可能と判定し(SA9)、合流不可能である旨を出力し(SA10)、ステップSA1に戻る。
一方、ステップSA6において、閾値以上の車間距離が存在していた場合には(SA6:YES)、密集走行ではないと判定し、合流可能と判定する(SA7)。そして、合流可能である旨を出力し(SA8)、当該処理を終了する。
例えば、図4のステップSA6において、閾値以上であると判定された車間距離のうち、最も合流開始地点Bに近い車間距離を特定し、その車間距離の中央を合流車両Jの合流地点として決定し、その合流地点及び合流タイミングを案内情報作成部63に出力する。更に、合流シナリオ作成部62は、決定した合流地点に合流できるような合流車両Jの速度を所定のルールに従って演算し、その速度情報についても案内情報作成部63に出力することとしてもよい。
一方、上述した合流判定部61によって合流可能であると判定された場合には、案内情報作成部63は、合流可能な旨及び合流シナリオ作成部62によって決定された合流地点の情報に基づいて合流支援を行うための案内情報を作成し、表示部53に表示させる。なお、本実施形態では、表示部53に案内情報を表示させることにより合流支援を行うが、これに加えて、または、これに代えて、例えば、スピーカから音声によって案内情報を通知するようにしてもよい。
まず、本線S1の第1車線S1aに設けられている車両検知器12によって本線車両が検知されると、その車両に関する検知情報が車両検知器12から制御装置11に送信される。これにより、制御装置11の登録処理部21は、車両検知器12から受信した情報に基づいて追跡リストを更新する。これにより、追跡リストには、本線S1において設定されている合流前区間X1及び合流区間X2を走行している本線車両の情報(検知時間、速度、車長等)が登録される。
具体的には、合流判定部61は、まず、追跡リストを用いて、T秒後の各本線車両Hの推定位置Pを演算する(SA1)。
ステップSA4では、特定した本線車両の車間距離を演算する。例えば、図7に示すように、3つの本線車両H1~H3がステップSA2において抽出された場合、各車間距離を演算する。この結果、例えば、合流開始地点Bと本線車両H1との車間距離がL1、本線車両H1と本線車両H2との車間距離がL2、本線車両H2と本線車両H3との車間距離がL3として算出される。
そして、合流可能である旨が合流シナリオ作成部62に出力される。
案内情報作成部63は、合流シナリオ作成部62から合流可能である旨及び合流シナリオが入力されると、合流シナリオ作成部62からの合流シナリオに基づいて本線車両H1とH2との間に合流するための速度情報や合流タイミングを示す案内情報を作成し、表示部53に表示させる。これにより、表示部53には、例えば、図8に示すように、合流車線S2と本線S1とが示された画面に、本線S1を走行する車両H1~H3の推定位置及び合流車両Jが合流する合流地点GPを示した画面が表示されるとともに、合流可能である旨および合流地点GPで合流するための目標速度等がメッセージとして表示される。合流車両Jの運転手は表示部53の表示を確認しながらアクセル等を操作することにより、本線車両H1とH2との間に合流するよう運転を行う。
図10、11において、横軸は時間、縦軸は位置、換言すると、車両検知地点Aからの走行距離を示している。また、図10、11において各軌跡が幅を持って示されているのは車長を考慮しているからである。また、図10、11において、X3は通信区間X3、X2は合流区間X2を示している。
次に、本発明の第2実施形態に係る車載器、合流支援装置、及び合流支援システムについて図面を参照して説明する。
上述した第1実施形態では、車載器50において合流可能か否かを判定していたが、本実施形態では、車載器50に代えて制御装置11で合流可能か否かを判定する点が第1実施形態と異なる。以下、第1実施形態と同一の構成については同一の符号を付し説明を省略し、異なる構成について主に説明する。
また、図13に示すように、車載器50´において、合流判定部61及び合流シナリオ作成部62が省略され、制御部52´は案内情報作成部63の機能のみを有している。
通信部24は、合流判定部22によって合流可能であると判定された場合には、合流可能である旨の情報と共に、合流シナリオ作成部23によって決定された合流シナリオ、例えば、合流地点及び合流タイミングを合流車両Jに送信する。また、通信部24は、合流判定部22によって合流不可能であると判定された場合に、合流車両Jを停止区間X4内で一時的に停止させる合流支援情報を合流車両Jに送信する。
合流車両Jの車載器50´の通信部51は合流支援情報を受信すると、受信した合流支援情報を制御部52´に出力する。制御部52´の案内情報作成部63は、合流可能である旨の合流支援情報を受信した場合には、その合流支援情報に含まれている合流シナリオに基づいて合流地点GPや速度等を示す案内情報を作成し、表示部53に表示させる。これにより、表示部53には、例えば、図8に示すような表示画面が表示される。一方、案内情報作成部63は、合流不可能である旨の合流支援情報を受信した場合には、現時点での合流は不可能であるから停止区間で一時的に待機する旨の案内情報を作成し、表示部53に表示させる。これにより、図9に示すような表示画面が表示される。
次に、本発明の第3実施形態に係る合流支援システムについて図面を参照して説明する。上述した第2実施形態では、合流車両Jが搭載する車載器50´に対して通信部24が合流支援情報を送信し、車載器50´が案内情報を通知する態様としたが、本実施形態では、車載器50´に代えて導光灯(誘導手段)によって合流支援を行う点が上記第2実施形態と異なる。以下、第2実施形態と同一の構成については同一の符号を付し説明を省略し、異なる構成について主に説明する。
また、本実施形態に係る合流支援システムによれば、主に導光灯によって合流車両Jの合流支援を行うので、例えば、車載器50´を搭載しない合流車両に対しても合流支援を行うことが可能となる。
また、上記実施形態で説明した合流判定処理の流れも一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよい。
10 合流支援装置
11、11´ 制御装置
12 車両検知器
16a、16b 路側無線機
21 登録処理部
22、61 合流判定部
23、62 合流シナリオ作成部
24 通信部
50 車載器
51 通信部
52 制御部
53 表示部
63 案内情報作成部
A 車両検知地点
B 合流開始地点
C 合流終了地点
H 本線車両
J 合流車両
S1 本線
S1a 第1車線
S1b 第2車線
S2 合流車線
X1 合流前区間
X2 合流区間
X3 通信区間
X4 停止区間
X5 合流調整区間
α 通信開始地点
β 通信終了地点
Claims (11)
- 合流車両に搭載される車載器であって、
本線に合流する合流車線において、前記合流車両が前記本線と前記合流車線との合流開始地点よりも上流側に設定された通信区間内にいるときに、前記本線において前記合流開始地点よりも上流側に設定された車両検知地点と前記合流開始地点との間の合流前区間を走行する本線車両の速度及び位置に関する情報が登録された追跡情報を受信する通信手段と、
前記追跡情報を用いて、前記合流車両が本線に合流可能か否かを判定する合流判定手段と、
前記合流車両が前記本線に合流不可能であると判定された場合に、前記合流車両に対して前記合流開始地点よりも上流側に停止することを促す案内情報を通知する通知手段と
を具備し、
前記合流判定手段は、
前記追跡情報に登録されている複数の本線車両同士の車間距離を算出し、
前記車間距離毎に、前記車間距離を形成する後続車両の速度に基づいて前記車間距離の閾値を算出し、
各前記車間距離を該車間距離に対応する前記閾値と比較し、
前記閾値以上の前記車間距離が存在しなかった場合に、合流不可能と判定する車載器。 - 前記合流判定手段は、前記追跡情報に登録されている前記本線車両のなかに、前記合流前区間の法定速度から決定される所定の設定速度以上で走行している前記本線車両が存在する場合に合流不可能と判定する請求項1に記載の車載器。
- 前記合流判定手段は、前記閾値以上の前記車間距離が存在し、かつ、前記設定速度以上で走行している前記本線車両が存在しない場合に、合流可能であると判定する請求項2に記載の車載器。
- 前記通知手段は、前記合流車両が停止している場合に、前記合流判定手段によって合流可能であると判定されると、走行開始を促す案内情報を通知する請求項3に記載の車載器。
- 本線に合流車線が合流する合流開始地点と、前記本線において前記合流開始地点よりも上流側に設定された車両検知地点との間の合流前区間を走行する本線車両の速度及び位置に関する情報が登録された追跡情報を作成する登録処理手段と、
前記追跡情報を送信する通信手段と
を備える合流支援装置と、
前記合流支援装置から送信された前記追跡情報を受信する請求項1から4のいずれかに記載の車載器と
を具備する合流支援システム。 - 本線に合流車線が合流する合流開始地点と、前記本線において前記合流開始地点よりも上流側に設定された車両検知地点との間の合流前区間を走行する本線車両の速度及び位置に関する情報が登録された追跡情報を作成する登録処理手段と、
前記追跡情報を用いて、前記合流車線を走行する合流車両が本線に合流可能か否かを判定する合流判定手段と、
前記合流車両が前記本線に合流不可能であると判定された場合に、前記合流車線と前記本線との合流開始地点よりも上流側で前記合流車両を停止させるための合流支援情報を送信する通信手段と
を具備し、
前記合流判定手段は、
前記追跡情報に登録されている複数の本線車両同士の車間距離を算出し、
前記車間距離毎に、前記車間距離を形成する後続車両の速度に基づいて前記車間距離の閾値を算出し、
各前記車間距離を該車間距離に対応する前記閾値と比較し、
前記閾値以上の前記車間距離が存在しなかった場合に、合流不可能と判定する合流支援装置。 - 前記合流判定手段は、前記合流車両が前記合流車線において前記合流開始地点よりも上流側に設定された通信区間内に進入したことが検知された場合に、前記追跡情報を用いて、前記合流車両が本線に合流可能か否かを判定する請求項6に記載の合流支援装置。
- 前記合流開始地点よりも上流側の前記合流車線の路側に、前記合流車線に沿って設置された複数の誘導手段と、
前記合流車両が前記本線に合流可能であると判定された場合に、前記合流車線における合流地点を決定する合流シナリオ作成手段と、
前記本線における前記合流地点の移動に連動して前記誘導手段を制御する誘導制御手段と
を具備する請求項6または7に記載の合流支援装置。 - 請求項6または7に記載の合流支援装置と、
前記合流支援装置から送信された前記合流支援情報を受信する車載器と
を具備する合流支援システム。 - コンピュータが、
本線に合流車線が合流する合流開始地点と、前記本線において前記合流開始地点よりも上流側に設定された車両検知地点との間の合流前区間を走行する本線車両の速度及び位置に関する情報が登録された追跡情報を用いて、合流車両が本線に合流可能か否かを判定する合流判定工程と、
前記合流車両が前記本線に合流不可能であると判定された場合に、前記合流車線において、前記合流開始地点よりも上流側に停止することを促すための情報を作成する工程と
を実行し、
前記合流判定工程は、
前記追跡情報に登録されている複数の本線車両同士の車間距離を算出する工程と、
前記車間距離毎に、前記車間距離を形成する後続車両の速度に基づいて前記車間距離の閾値を算出する工程と、
各前記車間距離を該車間距離に対応する前記閾値と比較する工程と、
前記閾値以上の前記車間距離が存在しなかった場合に、合流不可能と判定する工程と
を含む合流支援方法。 - コンピュータに、
本線に合流車線が合流する合流開始地点と、前記本線において前記合流開始地点よりも上流側に設定された車両検知地点との間の合流前区間を走行する本線車両の速度及び位置に関する情報が登録された追跡情報を用いて、合流車両が本線に合流可能か否かを判定する合流判定処理と、
前記合流車両が前記本線に合流不可能であると判定された場合に、前記合流車線において、前記合流開始地点よりも上流側に停止することを促すための情報を作成する処理と
を実行させるための合流支援プログラムであって、
前記合流判定処理は、
前記追跡情報に登録されている複数の本線車両同士の車間距離を算出する処理と、
前記車間距離毎に、前記車間距離を形成する後続車両の速度に基づいて前記車間距離の閾値を算出する処理と、
各前記車間距離を該車間距離に対応する前記閾値と比較する処理と、
前記閾値以上の前記車間距離が存在しなかった場合に、合流不可能と判定する処理と
を含む合流支援プログラム。
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