走行支援装置
【課題】周辺車両の存在に基づいて行う走行支援の処理負荷を軽減することができる走行支援装置を提供する。
【解決手段】周辺車両の存在に基づいて車両の走行を支援する走行支援装置であって、車両Ａ１の進行方向及び周辺車両Ｂｎ、Ｃｎの進行方向のそれぞれと交差点ノードＸｎを含む範囲の誤差エリアＰｎとが重なる場合には、周辺車両Ｂｎ、Ｃｎを監視対象として運転支援に関する処理を実行する運転支援手段を備えることにより、車両の位置とリンクとをマッチングする処理を行うことなく運転支援に関する処理を開始できるので、交差点Ｋｎで衝突する可能性のある車両を簡易な処理で迅速に判断することができる。
【解決手段】周辺車両の存在に基づいて車両の走行を支援する走行支援装置であって、車両Ａ１の進行方向及び周辺車両Ｂｎ、Ｃｎの進行方向のそれぞれと交差点ノードＸｎを含む範囲の誤差エリアＰｎとが重なる場合には、周辺車両Ｂｎ、Ｃｎを監視対象として運転支援に関する処理を実行する運転支援手段を備えることにより、車両の位置とリンクとをマッチングする処理を行うことなく運転支援に関する処理を開始できるので、交差点Ｋｎで衝突する可能性のある車両を簡易な処理で迅速に判断することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行を支援する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、走行を支援する装置として、周辺車両との衝突を判定するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１記載の装置は、ノードを結合するリンクと車両位置とをマッチングさせるマップマッチング処理を行い、複数の交差点ノード群からなる特定の領域内を通過する車両との衝突判定を行うものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１７１２６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の走行支援装置にあっては、衝突判定の前提としてマップマッチング処理を必ず行う必要がある。このため、処理対象の車両や交差点の数が多くなるとマップマッチング処理の処理負荷が増大し、衝突判定等の走行支援に関する処理が遅延するおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明はこのような技術課題を解決するためになされたものであって、周辺車両の存在に基づいて行う走行支援の処理負荷を軽減することができる走行支援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】
【０００６】
すなわち、本発明に係る走行支援装置は、周辺車両の存在に基づいて車両の走行を支援する走行支援装置であって、前記車両の進行方向及び前記周辺車両の進行方向のそれぞれと交差点ノードを含む範囲の所定領域とが重なる場合には、前記周辺車両を監視対象として運転支援に関する処理を実行する運転支援手段を備えて構成される。
【０００７】
本発明に係る走行支援装置では、運転支援手段により、車両の進行方向及び周辺車両の進行方向のそれぞれと、交差点ノードを含む範囲の所定領域とが重なる場合には、周辺車両が監視対象として運転支援に関する処理が実行される。このように、車両及び周辺車両の進行方向のそれぞれが同一の所定領域と重なる場合には、当該交差点で交錯可能性があるものとして運転支援に関する処理を実行することができる。すなわち、車両の位置とリンクとをマッチングする処理を行うことなく運転支援に関する処理を開始できるので、交差点で衝突する可能性のある車両を簡易な処理で迅速に判断することができる。よって、走行支援に関する処理負荷の軽減化を図ることが可能となる。
【０００８】
ここで、前記運転支援手段は、前記所定領域を設定する領域設定手段と、前記領域設定手段により設定された前記所定領域と前記車両の位置を起点とする前記車両の進行方向ベクトル及び前記周辺車両の位置を起点とする前記周辺車両の進行方向ベクトルのそれぞれとが重なるか否かを判定する交錯可能性判定手段とを備えてもよい。
【０００９】
このように構成することで、領域設定手段により所定領域が設定され、交錯可能性判定手段により、車両の位置を起点とする車両の進行方向ベクトル及び周辺車両の位置を起点とする周辺車両の進行方向ベクトルのそれぞれと、所定領域とが重なるか否かが判定される。
【００１０】
また、前記領域設定手段は、前記交差点ノードが複数存在する場合には、前記所定領域同士が重ならないように前記所定領域を設定することが好適である。このように構成することで、交差点ノードが複数存在する場合であっても、交差点での衝突可能性を簡易な処理で迅速に判断することができる。
【００１１】
さらに、前記領域設定手段は、前記交差点ノードの交差点の道路形状に基づいて前記所定領域を設定することが好適である。このように構成することで、交差点内の全てを所定領域に含ませることができるので、交差点での交錯可能性を適切に判断することが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、周辺車両の存在に基づいて行う走行支援の処理負荷を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態に係る走行支援装置の支援対象となる走行場面を説明する概要図である。
【図２】実施形態に係る走行支援装置を備える車両の構成を示すブロック図である。
【図３】実施形態に係る走行支援装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】実施形態に係る走行支援装置の動作を説明するための概要図である。
【図５】実施形態に係る走行支援装置の動作を説明するための概要図である。
【図６】実施形態に係る走行支援装置の動作を説明するための概要図である。
【図７】マップマッチング処理を説明するための概要図である。
【図８】従来の走行支援に関する処理を説明するための概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１５】
本実施形態に係る走行支援装置は、周辺車両の存在に基づいて車両の走行を支援する装置であって、例えば都市部や工業団地等の道路環境のように、複数の交差点が規定距離以上で連続して存在する場合に好適に採用されるものである。
【００１６】
最初に、本実施形態に係る走行支援装置による走行支援について説明する。図１は、本実施形態に係る走行支援装置の支援対象となる走行場面を説明する概要図である。本実施形態に係る走行支援装置は、例えば、図１に示すように、交差点Ｋｎ（ｎ：整数）が存在する走行環境を複数の車両Ａ１、Ｂ１、Ｂ２が走行する場面において、車両間の相対位置関係や相対位置関係の変化を取得して交差点Ｋｎでの衝突可能性を判定し、必要に応じて事故防止のための走行支援を行うものである。走行支援としては、運転者への注意喚起や情報提示、車両制御等が行われる。
【００１７】
次に、本実施形態に係る走行支援装置を備える車両の構成について説明する。図２は、実施形態に係る走行支援装置を備える車両の構成を示すブロック図である。図２に示すように、本実施形態に係る走行支援装置を備える車両は、車車間通信機２０、ＧＰＳ（Global Positioning System）システム２１、地図ＤＢ２２、車速センサ２３、操作ＳＷ２４、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２及び報知装置３０を備えている。ＥＣＵは、電子制御する自動車デバイスのコンピュータであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random AccessMemory）等のメモリ、及び入出力インターフェイスなどを備えて構成されている。
【００１８】
車車間通信機２０は、周辺車両との通信のインターフェイスとしての機能を有している。車車間通信機２０は、周辺車両から受信した信号をＥＣＵ２へ出力する機能、ＥＣＵ２から入力した信号を周辺車両へ送信する機能を有している。
【００１９】
ＧＰＳシステム２１は、例えば、ＧＰＳ受信機（不図示）によって受信されたＧＰＳ衛星信号に基づいて自車両の位置情報を検出する機能を有している。また、ＧＰＳシステム２１は、検出した自車両の位置情報をＥＣＵ２へ出力する機能を有している。
【００２０】
地図ＤＢ２２は、地図情報及び地図情報に関連付けされた情報が格納されたデータベースである。例えば、ノード情報やリンク情報等の地図情報、カーブ情報等の道路属性が格納されている。なお、地図ＤＢ２２はＥＣＵ２から参照可能に構成されている。
【００２１】
車速センサ２３は、自車両の速度を検出する機能を有している。車速センサ２３は、例えば、車輪の回転を車輪速パルスとして検出する機能を有している。また、車速センサ２３は、検出した自車両の車速をＥＣＵ２へ出力する機能を有している。
【００２２】
操作ＳＷ２４は、運転者による車両操作を入力する操作部である。操作ＳＷ２４として、例えば、ブレーキＳＷ、ウィンカＳＷ等が用いられる。また、操作ＳＷ２４は、入力した操作信号をＥＣＵ２へ出力する機能を有している。
【００２３】
ＥＣＵ２は、運転支援装置１として機能する制御部であって、通信制御部１０、送受信信号処理部１１、交錯可能性判定部１２、運転支援演算部１３及びＨＭＩ（human machine interface）制御部１４を備えている。
【００２４】
通信制御部１０は、車車間通信機２０を所定の通信方式に従って制御する機能を有している。例えば、車車間の通信方式として、ＣＳＭＡ方式を用いた常時同報通信方式が用いられる。この通信方式は、通信ごとに送受信間調停を実施せず、衝突回避ができたタイミングで機械的に送出される方式である。
【００２５】
送受信信号処理部１１は、送受信に必要な信号処理機能を有している。例えば、送受信信号処理部１１は、自車両の車両位置情報や車両進行方向情報が含まれた送信情報に基づいて、通信可能なデータフォーマット等の変換処理を行って送信信号を生成する機能を有している。また、送受信信号処理部１１は、受信信号に基づいて、周辺車両の車両位置情報や車両進行方向情報が含まれた受信情報を取得する機能を有している。
【００２６】
交錯可能性判定部１２は、所定の地域条件及び通信負荷条件を満たすか否かを判定する機能を有している。例えば、交錯可能性判定部１２は、地図ＤＢ２２を参照して、自車両周辺の交差点ノードを抽出する機能を有している。そして、交錯可能性判定部１２は、自車両の周辺に存在する交差点が、１つ存在するか、又は、規定距離以上で連続して複数存在するという第１地域条件を満たすか否かを判定する機能を有している。規定距離として、例えば５０ｍ〜１００ｍ程度が用いられる。また、交錯可能性判定部１２は、自車両周辺の領域において、交差点の形状がほぼ十字形状の３つ角又は４つ角で構成されているという第２地域条件を満たすか否かを判定する機能を有している。さらに、交錯可能性判定部１２は、規定以上の通信頻度及び処理負荷が発生しているという通信負荷条件を満たすか否かを判定する機能を有している。規定以上の通信頻度が発生している場合は、例えば回線使用率が１００％となる状態が所定期間続いた場合や遅延時間が発生した場合等であり、規定以上の処理負荷が発生している場合は、例えばＣＰＵの使用率が１００％となる状態が所定期間続いた場合等である。
【００２７】
また、交錯可能性判定部１２は、所定の地域条件及び通信負荷条件を満たす場合には、交差点ノードを含む範囲の所定領域（誤差エリア）を設定する機能を有している（領域設定手段）。例えば、交錯可能性判定部１２は、交差点ノードの交差点の道路形状に基づいて誤差エリアを設定する機能を有している。また、交錯可能性判定部１２は、自車両周辺に交差点ノードが複数存在する場合には、誤差エリア同士が重ならないように誤差エリアを設定する機能を有している。そして、交錯可能性判定部１２は、設定した誤差エリアと、車両の進行方向（進行方向の延長直線）及び周辺車両の進行方向（進行方向の延長直線）のそれぞれとが重なる場合には、交錯可能性があると判定する機能を有している。すなわち、交錯可能性判定部１２は、設定した誤差エリアと、自車両の位置を起点とする自車両の進行方向の方向ベクトル及び周辺車両の位置を起点とする周辺車両の進行方向の方向ベクトルのそれぞれとが重なるか否かを判定することによって、自車両と周辺車両とが交錯する可能性があるか否かを判定する機能を有している（交錯可能性判定手段）。
【００２８】
運転支援演算部１３は、基本的な機能として、ＧＰＳシステム２１が出力した自車両の位置情報、送受信信号処理部１１が出力した周辺車両の位置情報に基づいて、自車両と周辺車両との位置関係を把握し、交錯可能性を算出して運転支援内容を演算する機能を有している。例えば、ＧＰＳシステム２１の位置精度によってはＧＰＳシステム２１が出力する自車両や周辺車両の走行位置が、建物、店舗、歩道等の走行不能地点となる場合がある。このため、運転支援演算部１３は、車両の走行位置に最も近いノード（最短ノード）を探索する機能を有している。例えば、運転支援演算部１３は、地図ＤＢ２２を参照して得られた車両周囲のノードと、自車両及び周辺車両の走行位置とを比較して、各車両のそれぞれの最短ノードを探索する機能を有している。また、運転支援演算部１３は、車両それぞれの進行方向に基づいて、当該車両の最短ノードに接続されたリンクのうち走行位置に最も近いリンクを特定する機能を有している（マップマッチング機能）。そして、運転支援演算部１３は、実際の走行位置から特定されたリンクへ引き込む（すなわち、特定されたリンクに車両が存在することとする）機能を有している。そして、運転支援演算部１３は、車両位置をリンクに引き込んだ処理後に、リンク上に存在する車両同士の衝突可能性について判定する機能を有している。例えば、運転支援演算部１３は、自車両及び周辺車両の車速、車両位置、進行方向、交差点までの残距離や、操作ＳＷ２４の操作情報等の車両走行データから予測される車両挙動を用いて、衝突判定を行う機能を有している。そして、運転支援演算部１３は、衝突可能性がある場合には、衝突防止に必要な運転支援内容を演算する機能を有している。
【００２９】
また、運転支援演算部１３は、交錯可能性判定部１２が出力した判定結果に基づいて、運転支援に関する処理を開始する機能を有している。例えば、交錯可能性判定部１２により交錯可能性があると判定した場合には、当該車両に関してはマップマッチング処理を行わずに監視対象車両として衝突判定処理を実行し、衝突可能性がある場合には、衝突防止に必要な運転支援を演算する機能を有している（運転支援手段）。
【００３０】
ＨＭＩ制御部１４は、車両が有する報知装置３０の制御を行う機能を有している。例えば、ＨＭＩ制御部１４は、運転支援演算部１３が算出した走行支援内容に基づいて、報知装置の動作等を制御して運転者への報知態様を変更したり、報知タイミングを制御したりする機能を有している。
【００３１】
報知装置３０は、ＨＭＩ制御部１４の制御に基づいて運転者に報知する機能を有している。報知装置３０は、例えば、ディスプレイ３１、スピーカ３２及びブザー３３を備えている。
【００３２】
次に、本実施形態に係る走行支援装置１の動作を説明する。図３は、本実施形態に係る走行支援装置１の動作を説明するフローチャートである。図３に示す制御処理は、例えば、イグニッションＯＮされたタイミングから所定の間隔で繰り返し実行される。
【００３３】
最初に、走行支援装置１は、位置情報取得処理から開始する（Ｓ１０）。Ｓ１０の処理は、ＥＣＵ２が実行し、ＧＰＳシステム２１から自車両の位置情報を取得する処理である。Ｓ１０の処理が終了すると、条件判定処理へ移行する（Ｓ１２）。
【００３４】
Ｓ１２の処理は、交錯可能性判定部１２が実行し、地域条件及び通信負荷条件を満たすか否かを判定する処理である。交錯可能性判定部１２は、例えば、ＧＰＳシステム２１が出力した自車両の位置情報と、地図ＤＢ２２を参照して得られた自車両周辺の道路情報とに基づいて、自車両の周辺に１つの交差点のみが存在するか、又は、自車両の周辺に複数の交差点が存在し、その交差点間が規定距離以上離れているという第１地域条件を満たしているか否かを判定する。また、交錯可能性判定部１２は、交差点形状が３つ角又は４つ角であるという第２地域条件を満たすか否かを判定する。例えば、車両の走行場面が図１に示す道路環境である場合を例に説明する。なお、図１に示す道路環境の交差点Ｋｎ間の距離が１００ｍであるとする。この場合、交差点Ｋｎ間の距離が規定距離以上離れているので、交錯可能性判定部１２は、第１地域条件を満たすと判定する。また、交錯可能性判定部１２は、各交差点Ｋの形状が十字路に準じており、交差パターンも複雑でないので、第２地域条件を満たすと判定する。さらに、交錯可能性判定部１２は、通信制御部１０の制御結果に基づいて、規定以上の通信頻度及び処理負荷が発生しているという条件を満たしているか否かを判定する。Ｓ１２の処理において、地域条件及び通信負荷条件の両方の条件を満たしていると判定した場合には、周辺車両情報受信処理へ移行する（Ｓ１４）。
【００３５】
Ｓ１４の処理は、ＥＣＵ２及び車車間通信機２０が実行し、車車間通信により周辺車両と通信して周辺車両情報を受信する処理である。車車間通信機２０は、例えば、周辺車両の位置情報及び進行方向を含む周辺車両情報を受信する。Ｓ１４の処理が終了すると、受信判定処理へ移行する（Ｓ１６）。また、車車間通信機２０が、所定時間の間、情報を受け取らない場合には、タイムアウトして受信判定処理へ移行する（Ｓ１６）。
【００３６】
Ｓ１６の処理は、ＥＣＵ２が実行し、Ｓ１４の処理で情報受信したか否かを判定する処理である。Ｓ１６の処理において、情報受信していないと判定した場合には、周辺に車両が存在しないものとして、条件判定処理へ再度移行する（Ｓ１２）。一方、Ｓ１６の処理において、情報受信したと判定した場合には、エリア内判定処理へ移行する（Ｓ１８）。
【００３７】
Ｓ１８の処理は、ＥＣＵ２が実行し、周辺車両の大まかな位置関係を把握する処理である。ＥＣＵ２は、Ｓ１６の処理で入力した位置情報に基づいて、周辺車両がＳ１２の処理で判定した自車両周辺の領域内に存在するか否かを判定する。すなわち、地域条件及び通信負荷条件の両方を満たしている領域内に周辺車両が存在しているか否かを判定する。Ｓ１８の処理において、周辺車両がＳ１２の処理で判定した領域内に存在すると判定した場合には、交錯ノード探索処理へ移行する（Ｓ２０）。
【００３８】
Ｓ２０の処理は、交錯可能性判定部１２が実行し、自車両と周辺車両とが交錯するか否かを判定する処理である。最初に、交錯可能性判定部１２は、誤差エリアの設定処理から開始する。交錯可能性判定部１２は、地図ＤＢ２２を参照して交差点ノードのみを抽出する。そして、交錯可能性判定部１２は、少なくとも交差点ノードに対応する交差点内の全てが含まれるように、誤差エリアを設定する。例えば、図４に示すように、交差点ノードＸｎを中心として、誤差エリアＰｎ（ｎ：整数）を設定する。誤差エリアＰｎは、円形又は矩形の何れでもよく、道路形状に合わせて適宜選択すればよい。
【００３９】
そして、交錯可能性判定部１２は、自車両の位置及び進行方向と、周辺車両の位置及び進行方向とに基づいて、交錯可能性を判定する。交錯可能性の判定処理について、図５を用いて説明する。図５は、交錯可能性を判定する処理を説明する地図上の概要図であって、車両Ａ１を自車両、車両Ｂｎ、Ｃｎ（ｎ：整数）を周辺車両として示している。最初に、交錯可能性判定部１２は、自車両Ａ１の位置及び進行方向に基づいて、自車両Ａ１の進行方向ベクトルを算出する。進行方向ベクトルは、車両位置を基準とした進行方向を示す方向ベクトルである。そして、自車両Ａ１の進行方向ベクトル及び地図ＤＢ２２から取得した交差点ノードに基づいて、自車両Ａ１の位置を基準とした進行方向の延長上に存在する交差点ノードＸｎを交錯候補ノードとして抽出する。例えば、自車両Ａ１の進行方向ベクトルと誤差エリアＰｎとが重なった場合には、当該誤差エリアＰｎの交差点ノードＸｎを交錯候補ノードとして抽出する。進行方向ベクトルが重なる誤差エリアＰｎが複数存在する場合には、それらの全ての誤差エリアＰｎに対応する交差点ノードＸｎを交錯候補ノードとして抽出する。図５では、車両Ａ１の進行ベクトルＡｓ及び進行方向ベクトルＡｒを示している。図５に示すように、進行方向ベクトルＡｒと重なる誤差エリアＰ１、Ｐ２に対応する交差点ノードＸ１、Ｘ２が交錯候補ノードとされる。
【００４０】
次に、交錯可能性判定部１２は、周辺車両Ｂｎ、Ｃｎにおいても車両Ａ１の処理と同様の処理によって、交錯候補ノードをそれぞれの車両ごとに抽出する。これにより、全ての周辺車両ごとに交錯候補ノードが抽出される。そして、交錯可能性判定部１２は、自車両Ａ１の交錯候補ノードと、周辺車両Ｂｎ、Ｃｎの交錯候補ノードとが同一の場合には、交錯可能性ありと判定する。例えば、図５に示すように、車両Ａ１の交錯候補ノード（交差点ノードＸ１）と、車両Ｂ１〜Ｂ４の交錯候補ノード（交差点ノードＸ１）は同一であるので、車両Ａ１と車両Ｂ１〜Ｂ４は、交差点ノードＸ１で交錯する可能性があると判定する。また、車両Ａ１の交錯候補ノード（交差点ノードＸ２）と、車両Ｃ１〜Ｃ３の交錯候補ノード（交差点ノードＸ２）は同一であるので、車両Ａ１と車両Ｃ１〜Ｃ３は、交差点ノードＸ２で交錯する可能性があると判定する。なお、同一の交錯候補ノードが存在しない車両同士は、交錯可能性が無いと判定する。Ｓ２０の処理が終了すると、衝突可能性判定処理へ移行する（Ｓ２２）。
【００４１】
Ｓ２２の処理は、運転支援演算部１３が実行し、Ｓ２０の処理結果に基づいて衝突可能性を判定する処理である。運転支援演算部１３は、Ｓ２０の処理で交錯可能性ありと判定した交錯候補ノードごとに衝突可能性を判定する。各交錯候補ノードでの処理は同一であるので、以下では説明理解の容易性を考慮して、図５の交差点ノードＸ１での衝突判定処理を説明する。図６は、図５の交差点ノードＸ１での衝突判定処理を説明するための概要図である。図６に示すように、交差点ノードＸ１で自車両Ａ１と交錯可能性ありと判定した車両Ｂ１〜Ｂ４が存在する。運転支援演算部１３は、Ｓ１０の処理で取得した自車両Ａ１の位置情報を用いて交差点ノードＸ１までの距離を算出する。例えば、自車両Ａ１の進行ベクトルＡｓの方向ベクトルＡｒと、方向ベクトルＡｒに直交し交差点ノードＸ１を通過する線分Ｌ１との交点を算出し、自車両Ａ１と交点までの距離を交差点までの距離として算出する。そして、車速センサ２３により取得した自車両Ａ１の速度と、算出した交差点までの距離を用いて交差点到達時刻を予測する。同様に、運転支援演算部１３は、Ｓ２０の処理において交差点ノードＸ１で交錯可能性ありと判定した車両Ｂ１〜Ｂ４のそれぞれの車速、それぞれの交差点までの距離を用いて、交差点到達時刻をそれぞれの車両ごとに予測する。そして、自車両Ａ１の交差点到達時刻と車両Ｂ１〜Ｂ４の交差点到達時刻との差分を算出する。そして、到達時刻の差分が所定範囲内となる車両を衝突可能性がある車両とする。Ｓ２２の処理が終了すると、運転支援実行処理へ移行する（Ｓ２４）。
【００４２】
Ｓ２４の処理は、運転支援演算部１３が実行し、自車両Ａ１の運転支援を実行する処理である。運転支援演算部１３は、例えば、衝突可能性のある車両の存在を運転者に報知する支援を演算し、ＨＭＩ制御部１４及び報知装置３０を用いて運転支援を行う。Ｓ２４の処理が終了すると、支援終了確認処理へ移行する（Ｓ２６）。
【００４３】
Ｓ２６の処理は、運転支援演算部１３が実行し、支援終了条件を満たすか否かを判定する処理である。例えば、運転支援演算部１３は、支援時間や監視対象車両との位置関係等により設定された支援終了条件を満たすか否かを判定する。Ｓ２６の処理で支援終了条件を満さないと判定した場合には、運転支援実行処理へ再度移行する（Ｓ２４）。これにより、支援終了条件を満たすまで運転支援処理が実行されることとなる。一方、Ｓ２６の処理で支援終了条件を満たすと判定した場合には、図３に示す制御処理を終了する。
【００４４】
一方、Ｓ１２の処理において、地域条件及び通信負荷条件の両方の条件を満たしていないと判定した場合、及びＳ１８の処理において、周辺車両がＳ１２の処理で判定した領域内に存在しないと判定した場合には、マップマッチング処理へ移行する（Ｓ２８）。
【００４５】
Ｓ２８の処理は、運転支援演算部１３が実行し、マップマッチングを実行する処理である。マップマッチング処理について、図７を用いて説明する。図７は、マップマッチング処理を説明するための概要図である。最初に、運転支援演算部１３は車両位置から最も近いノードを探索する。図７（ａ）に示すように、ＧＰＳシステム２１から得られた車両位置の周辺にノードＸ１、Ｘ１１、Ｘ１２が存在した場合、各ノードまでの距離をそれぞれ算出する。そして、図７（ｂ）に示すように、最も車両に近いノードＸ１２を選択し、進行方向に基づいてノードＸ１１及びノードＸ１２間のリンクＬｉ２に車両を引き込む処理を行う。これにより、例えば、図８に示すように、自車両及び周辺車両の車両位置とリンクとがマッチングされる。Ｓ２８の処理が終了すると、衝突地点判定処理へ移行する（Ｓ３０）。
【００４６】
Ｓ３０の処理は、運転支援演算部１３が実行し、Ｓ２８の処理で引き込んだリンク上に存在する車両同士の交錯可能性を判定する処理である。例えば、車両の存在するリンクを交差点ノードまで辿っていき、交錯する交差点ノードを判定する。例えば、図８に示すように、自車両Ａ１及び周辺車両Ｂ１〜Ｂ４、Ｃ１〜Ｃ３のリンクを辿り、自車両Ａ１と交錯する可能性のある車両、及び交錯する交差点ノードを抽出する。Ｓ３０の処理が終了すると、衝突可能性判定処理へ移行する（Ｓ３２）。
【００４７】
Ｓ３２の処理は、運転支援演算部１３が実行し、自車両Ａ１とＳ３０の処理で交錯可能性ありと判定した周辺車両との衝突可能性を判定する処理である。運転支援演算部１３は、例えば、自車両Ａ１のリンク位置及び速度に基づいて交錯する交差点ノードまでの到達時刻を予測し、同様に周辺車両の到達時刻を予測して、到達時刻の差分が所定範囲内にあるか否かに基づいて衝突可能性があるか否かを判定する。Ｓ３０の処理が終了すると、運転支援実行処理へ移行する（Ｓ２４）。
【００４８】
以上、図３に示す制御処理を終了する。Ｓ１２〜Ｓ２２の衝突判定処理を行うことにより、マップマッチング処理を行うことなく衝突可能性が判定される。また、Ｓ２０の処理において、リンク情報を用いることなく、交差点ノード情報及び車両の位置情報のみに基づいて交錯可能性が判断される。これにより、例えば、車両台数が多く通信頻度も高い都市部等の地域において、マップマッチ回数が比例的に増大することを抑制できるので、運転支援システム全体の処理負荷の低減化を図ることが可能となる。そして、受信データ欠損やＨＭＩタイミング遅れ等を防止できるので、運転支援システムの信頼性を向上させることが可能となる。また、従来に比べて処理負荷が軽減されるのみならず、従来のようにマップマッチング処理で交錯可能性を判定する場合とほぼ遜色ない信頼性で交錯可能性を判定することが可能である。例えば、図８に示すように、全車両に対してマップマッチング処理を行って交錯可能性を判定した場合、自車両Ａ１と交錯する可能性がある車両は、交差点ノードＸ１で車両Ｂ１〜Ｂ４、交差点ノードＸ２で車両Ｃ１〜Ｃ３である。一方、図５に示すように、誤差エリアを用いて交錯可能性を判定した場合には、交差点ノードＸ１で車両Ｂ１〜Ｂ４、交差点ノードＸ２で車両Ｃ１〜Ｃ３であり、マップマッチング処理を行った場合と同一の結果となる。
【００４９】
上述したように、本実施形態に係る走行支援装置１によれば、ＥＣＵ２により、車両Ａ１の進行方向及び周辺車両Ｂｎ、Ｃｎの進行方向のそれぞれと、交差点ノードＸｎを含む範囲の誤差エリアＰｎとが重なる場合には、周辺車両Ｂｎ、Ｃｎが監視対象として運転支援に関する処理が実行される。このように、車両Ａ１及び周辺車両Ｂｎ、Ｃｎの進行方向のそれぞれが同一の誤差エリアＰｎと重なる場合には、当該交差点Ｋｎで交錯可能性があるものとして運転支援に関する処理を実行することができる。すなわち、車両の位置とリンクとをマッチングする処理を行うことなく運転支援に関する処理を開始できるので、交差点Ｋｎで衝突する可能性のある車両を簡易な処理で迅速に判断することができる。よって、走行支援に関する処理負荷の軽減化を図ることが可能となる。
【００５０】
また、本実施形態に係る走行支援装置１によれば、交差点ノードＸｎが複数存在する場合には、誤差エリアＰｎ同士が重ならないように誤差エリアＰｎを設定することができるので、交差点ノードＸｎが複数存在する場合であっても、マップマッチング処理により引き込まれるリンクに連結される交差点ノードと、誤差エリアＰｎを用いて判定する交差点ノードとを同一とすることができる。このため、従来のマップマッチング処理と同様の精度を維持しつつ、交差点Ｋｎでの衝突可能性を簡易な処理で迅速に判断することができる。
【００５１】
さらに、本実施形態に係る走行支援装置１によれば、交差点ノードＸｎの交差点Ｋｎの道路形状に基づいて誤差エリアＰｎを設定することができるので、交差点Ｋｎ内の全てを誤差エリアＰｎに含ませることができるので、交差点Ｋｎでの交錯可能性を適切に判断することが可能となる。
【００５２】
なお、上述した実施形態は本発明に係る走行支援装置の一例を示すものである。本発明に係る走行支援装置は、実施形態に係る走行支援装置に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で、実施形態に係る走行支援装置を変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。
【００５３】
例えば、上述した実施形態では、図３のＳ１２の処理において、地域条件として、第１地域条件及び第２地域条件を用い、第１地域条件及び第２地域条件を満たす場合には地域条件を満たすと判定する例を説明したが、第２地域条件は完全に満足しなくても良い。この場合、例えば、第１地域条件及び第２地域条件に重み付けを行い、第１地域条件及び第２地域条件を満たす度合いに対して重み付けを掛け合わせて足した値を評価することで、地域条件を満足しているか否かを判定してもよい。
【００５４】
また、上述した実施形態では、走行支援装置１が車載される例を説明したが、車外に設けられていても良い。また、上述した実施形態では車車間通信を行う車両に採用される例を説明したが、路車間通信で情報を取得し、車両側で衝突判定を行う場合に採用してもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１…走行支援装置、２…ＥＣＵ、１２…交錯可能性判定部、１３…運転支援演算部、Ｘｎ…交差点ノード、Ｐｎ…誤差エリア（所定領域）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行を支援する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、走行を支援する装置として、周辺車両との衝突を判定するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１記載の装置は、ノードを結合するリンクと車両位置とをマッチングさせるマップマッチング処理を行い、複数の交差点ノード群からなる特定の領域内を通過する車両との衝突判定を行うものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１７１２６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の走行支援装置にあっては、衝突判定の前提としてマップマッチング処理を必ず行う必要がある。このため、処理対象の車両や交差点の数が多くなるとマップマッチング処理の処理負荷が増大し、衝突判定等の走行支援に関する処理が遅延するおそれがある。
【０００５】
そこで、本発明はこのような技術課題を解決するためになされたものであって、周辺車両の存在に基づいて行う走行支援の処理負荷を軽減することができる走行支援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】
【０００６】
すなわち、本発明に係る走行支援装置は、周辺車両の存在に基づいて車両の走行を支援する走行支援装置であって、前記車両の進行方向及び前記周辺車両の進行方向のそれぞれと交差点ノードを含む範囲の所定領域とが重なる場合には、前記周辺車両を監視対象として運転支援に関する処理を実行する運転支援手段を備えて構成される。
【０００７】
本発明に係る走行支援装置では、運転支援手段により、車両の進行方向及び周辺車両の進行方向のそれぞれと、交差点ノードを含む範囲の所定領域とが重なる場合には、周辺車両が監視対象として運転支援に関する処理が実行される。このように、車両及び周辺車両の進行方向のそれぞれが同一の所定領域と重なる場合には、当該交差点で交錯可能性があるものとして運転支援に関する処理を実行することができる。すなわち、車両の位置とリンクとをマッチングする処理を行うことなく運転支援に関する処理を開始できるので、交差点で衝突する可能性のある車両を簡易な処理で迅速に判断することができる。よって、走行支援に関する処理負荷の軽減化を図ることが可能となる。
【０００８】
ここで、前記運転支援手段は、前記所定領域を設定する領域設定手段と、前記領域設定手段により設定された前記所定領域と前記車両の位置を起点とする前記車両の進行方向ベクトル及び前記周辺車両の位置を起点とする前記周辺車両の進行方向ベクトルのそれぞれとが重なるか否かを判定する交錯可能性判定手段とを備えてもよい。
【０００９】
このように構成することで、領域設定手段により所定領域が設定され、交錯可能性判定手段により、車両の位置を起点とする車両の進行方向ベクトル及び周辺車両の位置を起点とする周辺車両の進行方向ベクトルのそれぞれと、所定領域とが重なるか否かが判定される。
【００１０】
また、前記領域設定手段は、前記交差点ノードが複数存在する場合には、前記所定領域同士が重ならないように前記所定領域を設定することが好適である。このように構成することで、交差点ノードが複数存在する場合であっても、交差点での衝突可能性を簡易な処理で迅速に判断することができる。
【００１１】
さらに、前記領域設定手段は、前記交差点ノードの交差点の道路形状に基づいて前記所定領域を設定することが好適である。このように構成することで、交差点内の全てを所定領域に含ませることができるので、交差点での交錯可能性を適切に判断することが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、周辺車両の存在に基づいて行う走行支援の処理負荷を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態に係る走行支援装置の支援対象となる走行場面を説明する概要図である。
【図２】実施形態に係る走行支援装置を備える車両の構成を示すブロック図である。
【図３】実施形態に係る走行支援装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】実施形態に係る走行支援装置の動作を説明するための概要図である。
【図５】実施形態に係る走行支援装置の動作を説明するための概要図である。
【図６】実施形態に係る走行支援装置の動作を説明するための概要図である。
【図７】マップマッチング処理を説明するための概要図である。
【図８】従来の走行支援に関する処理を説明するための概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１５】
本実施形態に係る走行支援装置は、周辺車両の存在に基づいて車両の走行を支援する装置であって、例えば都市部や工業団地等の道路環境のように、複数の交差点が規定距離以上で連続して存在する場合に好適に採用されるものである。
【００１６】
最初に、本実施形態に係る走行支援装置による走行支援について説明する。図１は、本実施形態に係る走行支援装置の支援対象となる走行場面を説明する概要図である。本実施形態に係る走行支援装置は、例えば、図１に示すように、交差点Ｋｎ（ｎ：整数）が存在する走行環境を複数の車両Ａ１、Ｂ１、Ｂ２が走行する場面において、車両間の相対位置関係や相対位置関係の変化を取得して交差点Ｋｎでの衝突可能性を判定し、必要に応じて事故防止のための走行支援を行うものである。走行支援としては、運転者への注意喚起や情報提示、車両制御等が行われる。
【００１７】
次に、本実施形態に係る走行支援装置を備える車両の構成について説明する。図２は、実施形態に係る走行支援装置を備える車両の構成を示すブロック図である。図２に示すように、本実施形態に係る走行支援装置を備える車両は、車車間通信機２０、ＧＰＳ（Global Positioning System）システム２１、地図ＤＢ２２、車速センサ２３、操作ＳＷ２４、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２及び報知装置３０を備えている。ＥＣＵは、電子制御する自動車デバイスのコンピュータであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random AccessMemory）等のメモリ、及び入出力インターフェイスなどを備えて構成されている。
【００１８】
車車間通信機２０は、周辺車両との通信のインターフェイスとしての機能を有している。車車間通信機２０は、周辺車両から受信した信号をＥＣＵ２へ出力する機能、ＥＣＵ２から入力した信号を周辺車両へ送信する機能を有している。
【００１９】
ＧＰＳシステム２１は、例えば、ＧＰＳ受信機（不図示）によって受信されたＧＰＳ衛星信号に基づいて自車両の位置情報を検出する機能を有している。また、ＧＰＳシステム２１は、検出した自車両の位置情報をＥＣＵ２へ出力する機能を有している。
【００２０】
地図ＤＢ２２は、地図情報及び地図情報に関連付けされた情報が格納されたデータベースである。例えば、ノード情報やリンク情報等の地図情報、カーブ情報等の道路属性が格納されている。なお、地図ＤＢ２２はＥＣＵ２から参照可能に構成されている。
【００２１】
車速センサ２３は、自車両の速度を検出する機能を有している。車速センサ２３は、例えば、車輪の回転を車輪速パルスとして検出する機能を有している。また、車速センサ２３は、検出した自車両の車速をＥＣＵ２へ出力する機能を有している。
【００２２】
操作ＳＷ２４は、運転者による車両操作を入力する操作部である。操作ＳＷ２４として、例えば、ブレーキＳＷ、ウィンカＳＷ等が用いられる。また、操作ＳＷ２４は、入力した操作信号をＥＣＵ２へ出力する機能を有している。
【００２３】
ＥＣＵ２は、運転支援装置１として機能する制御部であって、通信制御部１０、送受信信号処理部１１、交錯可能性判定部１２、運転支援演算部１３及びＨＭＩ（human machine interface）制御部１４を備えている。
【００２４】
通信制御部１０は、車車間通信機２０を所定の通信方式に従って制御する機能を有している。例えば、車車間の通信方式として、ＣＳＭＡ方式を用いた常時同報通信方式が用いられる。この通信方式は、通信ごとに送受信間調停を実施せず、衝突回避ができたタイミングで機械的に送出される方式である。
【００２５】
送受信信号処理部１１は、送受信に必要な信号処理機能を有している。例えば、送受信信号処理部１１は、自車両の車両位置情報や車両進行方向情報が含まれた送信情報に基づいて、通信可能なデータフォーマット等の変換処理を行って送信信号を生成する機能を有している。また、送受信信号処理部１１は、受信信号に基づいて、周辺車両の車両位置情報や車両進行方向情報が含まれた受信情報を取得する機能を有している。
【００２６】
交錯可能性判定部１２は、所定の地域条件及び通信負荷条件を満たすか否かを判定する機能を有している。例えば、交錯可能性判定部１２は、地図ＤＢ２２を参照して、自車両周辺の交差点ノードを抽出する機能を有している。そして、交錯可能性判定部１２は、自車両の周辺に存在する交差点が、１つ存在するか、又は、規定距離以上で連続して複数存在するという第１地域条件を満たすか否かを判定する機能を有している。規定距離として、例えば５０ｍ〜１００ｍ程度が用いられる。また、交錯可能性判定部１２は、自車両周辺の領域において、交差点の形状がほぼ十字形状の３つ角又は４つ角で構成されているという第２地域条件を満たすか否かを判定する機能を有している。さらに、交錯可能性判定部１２は、規定以上の通信頻度及び処理負荷が発生しているという通信負荷条件を満たすか否かを判定する機能を有している。規定以上の通信頻度が発生している場合は、例えば回線使用率が１００％となる状態が所定期間続いた場合や遅延時間が発生した場合等であり、規定以上の処理負荷が発生している場合は、例えばＣＰＵの使用率が１００％となる状態が所定期間続いた場合等である。
【００２７】
また、交錯可能性判定部１２は、所定の地域条件及び通信負荷条件を満たす場合には、交差点ノードを含む範囲の所定領域（誤差エリア）を設定する機能を有している（領域設定手段）。例えば、交錯可能性判定部１２は、交差点ノードの交差点の道路形状に基づいて誤差エリアを設定する機能を有している。また、交錯可能性判定部１２は、自車両周辺に交差点ノードが複数存在する場合には、誤差エリア同士が重ならないように誤差エリアを設定する機能を有している。そして、交錯可能性判定部１２は、設定した誤差エリアと、車両の進行方向（進行方向の延長直線）及び周辺車両の進行方向（進行方向の延長直線）のそれぞれとが重なる場合には、交錯可能性があると判定する機能を有している。すなわち、交錯可能性判定部１２は、設定した誤差エリアと、自車両の位置を起点とする自車両の進行方向の方向ベクトル及び周辺車両の位置を起点とする周辺車両の進行方向の方向ベクトルのそれぞれとが重なるか否かを判定することによって、自車両と周辺車両とが交錯する可能性があるか否かを判定する機能を有している（交錯可能性判定手段）。
【００２８】
運転支援演算部１３は、基本的な機能として、ＧＰＳシステム２１が出力した自車両の位置情報、送受信信号処理部１１が出力した周辺車両の位置情報に基づいて、自車両と周辺車両との位置関係を把握し、交錯可能性を算出して運転支援内容を演算する機能を有している。例えば、ＧＰＳシステム２１の位置精度によってはＧＰＳシステム２１が出力する自車両や周辺車両の走行位置が、建物、店舗、歩道等の走行不能地点となる場合がある。このため、運転支援演算部１３は、車両の走行位置に最も近いノード（最短ノード）を探索する機能を有している。例えば、運転支援演算部１３は、地図ＤＢ２２を参照して得られた車両周囲のノードと、自車両及び周辺車両の走行位置とを比較して、各車両のそれぞれの最短ノードを探索する機能を有している。また、運転支援演算部１３は、車両それぞれの進行方向に基づいて、当該車両の最短ノードに接続されたリンクのうち走行位置に最も近いリンクを特定する機能を有している（マップマッチング機能）。そして、運転支援演算部１３は、実際の走行位置から特定されたリンクへ引き込む（すなわち、特定されたリンクに車両が存在することとする）機能を有している。そして、運転支援演算部１３は、車両位置をリンクに引き込んだ処理後に、リンク上に存在する車両同士の衝突可能性について判定する機能を有している。例えば、運転支援演算部１３は、自車両及び周辺車両の車速、車両位置、進行方向、交差点までの残距離や、操作ＳＷ２４の操作情報等の車両走行データから予測される車両挙動を用いて、衝突判定を行う機能を有している。そして、運転支援演算部１３は、衝突可能性がある場合には、衝突防止に必要な運転支援内容を演算する機能を有している。
【００２９】
また、運転支援演算部１３は、交錯可能性判定部１２が出力した判定結果に基づいて、運転支援に関する処理を開始する機能を有している。例えば、交錯可能性判定部１２により交錯可能性があると判定した場合には、当該車両に関してはマップマッチング処理を行わずに監視対象車両として衝突判定処理を実行し、衝突可能性がある場合には、衝突防止に必要な運転支援を演算する機能を有している（運転支援手段）。
【００３０】
ＨＭＩ制御部１４は、車両が有する報知装置３０の制御を行う機能を有している。例えば、ＨＭＩ制御部１４は、運転支援演算部１３が算出した走行支援内容に基づいて、報知装置の動作等を制御して運転者への報知態様を変更したり、報知タイミングを制御したりする機能を有している。
【００３１】
報知装置３０は、ＨＭＩ制御部１４の制御に基づいて運転者に報知する機能を有している。報知装置３０は、例えば、ディスプレイ３１、スピーカ３２及びブザー３３を備えている。
【００３２】
次に、本実施形態に係る走行支援装置１の動作を説明する。図３は、本実施形態に係る走行支援装置１の動作を説明するフローチャートである。図３に示す制御処理は、例えば、イグニッションＯＮされたタイミングから所定の間隔で繰り返し実行される。
【００３３】
最初に、走行支援装置１は、位置情報取得処理から開始する（Ｓ１０）。Ｓ１０の処理は、ＥＣＵ２が実行し、ＧＰＳシステム２１から自車両の位置情報を取得する処理である。Ｓ１０の処理が終了すると、条件判定処理へ移行する（Ｓ１２）。
【００３４】
Ｓ１２の処理は、交錯可能性判定部１２が実行し、地域条件及び通信負荷条件を満たすか否かを判定する処理である。交錯可能性判定部１２は、例えば、ＧＰＳシステム２１が出力した自車両の位置情報と、地図ＤＢ２２を参照して得られた自車両周辺の道路情報とに基づいて、自車両の周辺に１つの交差点のみが存在するか、又は、自車両の周辺に複数の交差点が存在し、その交差点間が規定距離以上離れているという第１地域条件を満たしているか否かを判定する。また、交錯可能性判定部１２は、交差点形状が３つ角又は４つ角であるという第２地域条件を満たすか否かを判定する。例えば、車両の走行場面が図１に示す道路環境である場合を例に説明する。なお、図１に示す道路環境の交差点Ｋｎ間の距離が１００ｍであるとする。この場合、交差点Ｋｎ間の距離が規定距離以上離れているので、交錯可能性判定部１２は、第１地域条件を満たすと判定する。また、交錯可能性判定部１２は、各交差点Ｋの形状が十字路に準じており、交差パターンも複雑でないので、第２地域条件を満たすと判定する。さらに、交錯可能性判定部１２は、通信制御部１０の制御結果に基づいて、規定以上の通信頻度及び処理負荷が発生しているという条件を満たしているか否かを判定する。Ｓ１２の処理において、地域条件及び通信負荷条件の両方の条件を満たしていると判定した場合には、周辺車両情報受信処理へ移行する（Ｓ１４）。
【００３５】
Ｓ１４の処理は、ＥＣＵ２及び車車間通信機２０が実行し、車車間通信により周辺車両と通信して周辺車両情報を受信する処理である。車車間通信機２０は、例えば、周辺車両の位置情報及び進行方向を含む周辺車両情報を受信する。Ｓ１４の処理が終了すると、受信判定処理へ移行する（Ｓ１６）。また、車車間通信機２０が、所定時間の間、情報を受け取らない場合には、タイムアウトして受信判定処理へ移行する（Ｓ１６）。
【００３６】
Ｓ１６の処理は、ＥＣＵ２が実行し、Ｓ１４の処理で情報受信したか否かを判定する処理である。Ｓ１６の処理において、情報受信していないと判定した場合には、周辺に車両が存在しないものとして、条件判定処理へ再度移行する（Ｓ１２）。一方、Ｓ１６の処理において、情報受信したと判定した場合には、エリア内判定処理へ移行する（Ｓ１８）。
【００３７】
Ｓ１８の処理は、ＥＣＵ２が実行し、周辺車両の大まかな位置関係を把握する処理である。ＥＣＵ２は、Ｓ１６の処理で入力した位置情報に基づいて、周辺車両がＳ１２の処理で判定した自車両周辺の領域内に存在するか否かを判定する。すなわち、地域条件及び通信負荷条件の両方を満たしている領域内に周辺車両が存在しているか否かを判定する。Ｓ１８の処理において、周辺車両がＳ１２の処理で判定した領域内に存在すると判定した場合には、交錯ノード探索処理へ移行する（Ｓ２０）。
【００３８】
Ｓ２０の処理は、交錯可能性判定部１２が実行し、自車両と周辺車両とが交錯するか否かを判定する処理である。最初に、交錯可能性判定部１２は、誤差エリアの設定処理から開始する。交錯可能性判定部１２は、地図ＤＢ２２を参照して交差点ノードのみを抽出する。そして、交錯可能性判定部１２は、少なくとも交差点ノードに対応する交差点内の全てが含まれるように、誤差エリアを設定する。例えば、図４に示すように、交差点ノードＸｎを中心として、誤差エリアＰｎ（ｎ：整数）を設定する。誤差エリアＰｎは、円形又は矩形の何れでもよく、道路形状に合わせて適宜選択すればよい。
【００３９】
そして、交錯可能性判定部１２は、自車両の位置及び進行方向と、周辺車両の位置及び進行方向とに基づいて、交錯可能性を判定する。交錯可能性の判定処理について、図５を用いて説明する。図５は、交錯可能性を判定する処理を説明する地図上の概要図であって、車両Ａ１を自車両、車両Ｂｎ、Ｃｎ（ｎ：整数）を周辺車両として示している。最初に、交錯可能性判定部１２は、自車両Ａ１の位置及び進行方向に基づいて、自車両Ａ１の進行方向ベクトルを算出する。進行方向ベクトルは、車両位置を基準とした進行方向を示す方向ベクトルである。そして、自車両Ａ１の進行方向ベクトル及び地図ＤＢ２２から取得した交差点ノードに基づいて、自車両Ａ１の位置を基準とした進行方向の延長上に存在する交差点ノードＸｎを交錯候補ノードとして抽出する。例えば、自車両Ａ１の進行方向ベクトルと誤差エリアＰｎとが重なった場合には、当該誤差エリアＰｎの交差点ノードＸｎを交錯候補ノードとして抽出する。進行方向ベクトルが重なる誤差エリアＰｎが複数存在する場合には、それらの全ての誤差エリアＰｎに対応する交差点ノードＸｎを交錯候補ノードとして抽出する。図５では、車両Ａ１の進行ベクトルＡｓ及び進行方向ベクトルＡｒを示している。図５に示すように、進行方向ベクトルＡｒと重なる誤差エリアＰ１、Ｐ２に対応する交差点ノードＸ１、Ｘ２が交錯候補ノードとされる。
【００４０】
次に、交錯可能性判定部１２は、周辺車両Ｂｎ、Ｃｎにおいても車両Ａ１の処理と同様の処理によって、交錯候補ノードをそれぞれの車両ごとに抽出する。これにより、全ての周辺車両ごとに交錯候補ノードが抽出される。そして、交錯可能性判定部１２は、自車両Ａ１の交錯候補ノードと、周辺車両Ｂｎ、Ｃｎの交錯候補ノードとが同一の場合には、交錯可能性ありと判定する。例えば、図５に示すように、車両Ａ１の交錯候補ノード（交差点ノードＸ１）と、車両Ｂ１〜Ｂ４の交錯候補ノード（交差点ノードＸ１）は同一であるので、車両Ａ１と車両Ｂ１〜Ｂ４は、交差点ノードＸ１で交錯する可能性があると判定する。また、車両Ａ１の交錯候補ノード（交差点ノードＸ２）と、車両Ｃ１〜Ｃ３の交錯候補ノード（交差点ノードＸ２）は同一であるので、車両Ａ１と車両Ｃ１〜Ｃ３は、交差点ノードＸ２で交錯する可能性があると判定する。なお、同一の交錯候補ノードが存在しない車両同士は、交錯可能性が無いと判定する。Ｓ２０の処理が終了すると、衝突可能性判定処理へ移行する（Ｓ２２）。
【００４１】
Ｓ２２の処理は、運転支援演算部１３が実行し、Ｓ２０の処理結果に基づいて衝突可能性を判定する処理である。運転支援演算部１３は、Ｓ２０の処理で交錯可能性ありと判定した交錯候補ノードごとに衝突可能性を判定する。各交錯候補ノードでの処理は同一であるので、以下では説明理解の容易性を考慮して、図５の交差点ノードＸ１での衝突判定処理を説明する。図６は、図５の交差点ノードＸ１での衝突判定処理を説明するための概要図である。図６に示すように、交差点ノードＸ１で自車両Ａ１と交錯可能性ありと判定した車両Ｂ１〜Ｂ４が存在する。運転支援演算部１３は、Ｓ１０の処理で取得した自車両Ａ１の位置情報を用いて交差点ノードＸ１までの距離を算出する。例えば、自車両Ａ１の進行ベクトルＡｓの方向ベクトルＡｒと、方向ベクトルＡｒに直交し交差点ノードＸ１を通過する線分Ｌ１との交点を算出し、自車両Ａ１と交点までの距離を交差点までの距離として算出する。そして、車速センサ２３により取得した自車両Ａ１の速度と、算出した交差点までの距離を用いて交差点到達時刻を予測する。同様に、運転支援演算部１３は、Ｓ２０の処理において交差点ノードＸ１で交錯可能性ありと判定した車両Ｂ１〜Ｂ４のそれぞれの車速、それぞれの交差点までの距離を用いて、交差点到達時刻をそれぞれの車両ごとに予測する。そして、自車両Ａ１の交差点到達時刻と車両Ｂ１〜Ｂ４の交差点到達時刻との差分を算出する。そして、到達時刻の差分が所定範囲内となる車両を衝突可能性がある車両とする。Ｓ２２の処理が終了すると、運転支援実行処理へ移行する（Ｓ２４）。
【００４２】
Ｓ２４の処理は、運転支援演算部１３が実行し、自車両Ａ１の運転支援を実行する処理である。運転支援演算部１３は、例えば、衝突可能性のある車両の存在を運転者に報知する支援を演算し、ＨＭＩ制御部１４及び報知装置３０を用いて運転支援を行う。Ｓ２４の処理が終了すると、支援終了確認処理へ移行する（Ｓ２６）。
【００４３】
Ｓ２６の処理は、運転支援演算部１３が実行し、支援終了条件を満たすか否かを判定する処理である。例えば、運転支援演算部１３は、支援時間や監視対象車両との位置関係等により設定された支援終了条件を満たすか否かを判定する。Ｓ２６の処理で支援終了条件を満さないと判定した場合には、運転支援実行処理へ再度移行する（Ｓ２４）。これにより、支援終了条件を満たすまで運転支援処理が実行されることとなる。一方、Ｓ２６の処理で支援終了条件を満たすと判定した場合には、図３に示す制御処理を終了する。
【００４４】
一方、Ｓ１２の処理において、地域条件及び通信負荷条件の両方の条件を満たしていないと判定した場合、及びＳ１８の処理において、周辺車両がＳ１２の処理で判定した領域内に存在しないと判定した場合には、マップマッチング処理へ移行する（Ｓ２８）。
【００４５】
Ｓ２８の処理は、運転支援演算部１３が実行し、マップマッチングを実行する処理である。マップマッチング処理について、図７を用いて説明する。図７は、マップマッチング処理を説明するための概要図である。最初に、運転支援演算部１３は車両位置から最も近いノードを探索する。図７（ａ）に示すように、ＧＰＳシステム２１から得られた車両位置の周辺にノードＸ１、Ｘ１１、Ｘ１２が存在した場合、各ノードまでの距離をそれぞれ算出する。そして、図７（ｂ）に示すように、最も車両に近いノードＸ１２を選択し、進行方向に基づいてノードＸ１１及びノードＸ１２間のリンクＬｉ２に車両を引き込む処理を行う。これにより、例えば、図８に示すように、自車両及び周辺車両の車両位置とリンクとがマッチングされる。Ｓ２８の処理が終了すると、衝突地点判定処理へ移行する（Ｓ３０）。
【００４６】
Ｓ３０の処理は、運転支援演算部１３が実行し、Ｓ２８の処理で引き込んだリンク上に存在する車両同士の交錯可能性を判定する処理である。例えば、車両の存在するリンクを交差点ノードまで辿っていき、交錯する交差点ノードを判定する。例えば、図８に示すように、自車両Ａ１及び周辺車両Ｂ１〜Ｂ４、Ｃ１〜Ｃ３のリンクを辿り、自車両Ａ１と交錯する可能性のある車両、及び交錯する交差点ノードを抽出する。Ｓ３０の処理が終了すると、衝突可能性判定処理へ移行する（Ｓ３２）。
【００４７】
Ｓ３２の処理は、運転支援演算部１３が実行し、自車両Ａ１とＳ３０の処理で交錯可能性ありと判定した周辺車両との衝突可能性を判定する処理である。運転支援演算部１３は、例えば、自車両Ａ１のリンク位置及び速度に基づいて交錯する交差点ノードまでの到達時刻を予測し、同様に周辺車両の到達時刻を予測して、到達時刻の差分が所定範囲内にあるか否かに基づいて衝突可能性があるか否かを判定する。Ｓ３０の処理が終了すると、運転支援実行処理へ移行する（Ｓ２４）。
【００４８】
以上、図３に示す制御処理を終了する。Ｓ１２〜Ｓ２２の衝突判定処理を行うことにより、マップマッチング処理を行うことなく衝突可能性が判定される。また、Ｓ２０の処理において、リンク情報を用いることなく、交差点ノード情報及び車両の位置情報のみに基づいて交錯可能性が判断される。これにより、例えば、車両台数が多く通信頻度も高い都市部等の地域において、マップマッチ回数が比例的に増大することを抑制できるので、運転支援システム全体の処理負荷の低減化を図ることが可能となる。そして、受信データ欠損やＨＭＩタイミング遅れ等を防止できるので、運転支援システムの信頼性を向上させることが可能となる。また、従来に比べて処理負荷が軽減されるのみならず、従来のようにマップマッチング処理で交錯可能性を判定する場合とほぼ遜色ない信頼性で交錯可能性を判定することが可能である。例えば、図８に示すように、全車両に対してマップマッチング処理を行って交錯可能性を判定した場合、自車両Ａ１と交錯する可能性がある車両は、交差点ノードＸ１で車両Ｂ１〜Ｂ４、交差点ノードＸ２で車両Ｃ１〜Ｃ３である。一方、図５に示すように、誤差エリアを用いて交錯可能性を判定した場合には、交差点ノードＸ１で車両Ｂ１〜Ｂ４、交差点ノードＸ２で車両Ｃ１〜Ｃ３であり、マップマッチング処理を行った場合と同一の結果となる。
【００４９】
上述したように、本実施形態に係る走行支援装置１によれば、ＥＣＵ２により、車両Ａ１の進行方向及び周辺車両Ｂｎ、Ｃｎの進行方向のそれぞれと、交差点ノードＸｎを含む範囲の誤差エリアＰｎとが重なる場合には、周辺車両Ｂｎ、Ｃｎが監視対象として運転支援に関する処理が実行される。このように、車両Ａ１及び周辺車両Ｂｎ、Ｃｎの進行方向のそれぞれが同一の誤差エリアＰｎと重なる場合には、当該交差点Ｋｎで交錯可能性があるものとして運転支援に関する処理を実行することができる。すなわち、車両の位置とリンクとをマッチングする処理を行うことなく運転支援に関する処理を開始できるので、交差点Ｋｎで衝突する可能性のある車両を簡易な処理で迅速に判断することができる。よって、走行支援に関する処理負荷の軽減化を図ることが可能となる。
【００５０】
また、本実施形態に係る走行支援装置１によれば、交差点ノードＸｎが複数存在する場合には、誤差エリアＰｎ同士が重ならないように誤差エリアＰｎを設定することができるので、交差点ノードＸｎが複数存在する場合であっても、マップマッチング処理により引き込まれるリンクに連結される交差点ノードと、誤差エリアＰｎを用いて判定する交差点ノードとを同一とすることができる。このため、従来のマップマッチング処理と同様の精度を維持しつつ、交差点Ｋｎでの衝突可能性を簡易な処理で迅速に判断することができる。
【００５１】
さらに、本実施形態に係る走行支援装置１によれば、交差点ノードＸｎの交差点Ｋｎの道路形状に基づいて誤差エリアＰｎを設定することができるので、交差点Ｋｎ内の全てを誤差エリアＰｎに含ませることができるので、交差点Ｋｎでの交錯可能性を適切に判断することが可能となる。
【００５２】
なお、上述した実施形態は本発明に係る走行支援装置の一例を示すものである。本発明に係る走行支援装置は、実施形態に係る走行支援装置に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で、実施形態に係る走行支援装置を変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。
【００５３】
例えば、上述した実施形態では、図３のＳ１２の処理において、地域条件として、第１地域条件及び第２地域条件を用い、第１地域条件及び第２地域条件を満たす場合には地域条件を満たすと判定する例を説明したが、第２地域条件は完全に満足しなくても良い。この場合、例えば、第１地域条件及び第２地域条件に重み付けを行い、第１地域条件及び第２地域条件を満たす度合いに対して重み付けを掛け合わせて足した値を評価することで、地域条件を満足しているか否かを判定してもよい。
【００５４】
また、上述した実施形態では、走行支援装置１が車載される例を説明したが、車外に設けられていても良い。また、上述した実施形態では車車間通信を行う車両に採用される例を説明したが、路車間通信で情報を取得し、車両側で衝突判定を行う場合に採用してもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１…走行支援装置、２…ＥＣＵ、１２…交錯可能性判定部、１３…運転支援演算部、Ｘｎ…交差点ノード、Ｐｎ…誤差エリア（所定領域）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周辺車両の存在に基づいて車両の走行を支援する走行支援装置であって、
前記車両の進行方向及び前記周辺車両の進行方向のそれぞれと交差点ノードを含む範囲の所定領域とが重なる場合には、前記周辺車両を監視対象として運転支援に関する処理を実行する運転支援手段を備えることを特徴とする走行支援装置。
【請求項２】
前記運転支援手段は、
前記所定領域を設定する領域設定手段と、
前記領域設定手段により設定された前記所定領域と前記車両の位置を起点とする前記車両の進行方向ベクトル及び前記周辺車両の位置を起点とする前記周辺車両の進行方向ベクトルのそれぞれとが重なるか否かを判定する交錯可能性判定手段と、
を備える走行支援装置。
【請求項３】
前記領域設定手段は、前記交差点ノードが複数存在する場合には、前記所定領域同士が重ならないように前記所定領域を設定する請求項２に記載の走行支援装置。
【請求項４】
前記領域設定手段は、前記交差点ノードの交差点の道路形状に基づいて前記所定領域を設定する請求項２又は３に記載の走行支援装置。
【請求項１】
周辺車両の存在に基づいて車両の走行を支援する走行支援装置であって、
前記車両の進行方向及び前記周辺車両の進行方向のそれぞれと交差点ノードを含む範囲の所定領域とが重なる場合には、前記周辺車両を監視対象として運転支援に関する処理を実行する運転支援手段を備えることを特徴とする走行支援装置。
【請求項２】
前記運転支援手段は、
前記所定領域を設定する領域設定手段と、
前記領域設定手段により設定された前記所定領域と前記車両の位置を起点とする前記車両の進行方向ベクトル及び前記周辺車両の位置を起点とする前記周辺車両の進行方向ベクトルのそれぞれとが重なるか否かを判定する交錯可能性判定手段と、
を備える走行支援装置。
【請求項３】
前記領域設定手段は、前記交差点ノードが複数存在する場合には、前記所定領域同士が重ならないように前記所定領域を設定する請求項２に記載の走行支援装置。
【請求項４】
前記領域設定手段は、前記交差点ノードの交差点の道路形状に基づいて前記所定領域を設定する請求項２又は３に記載の走行支援装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−２５０６１６（Ｐ２０１０−２５０６１６Ａ）
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１００２６３（Ｐ２００９−１００２６３）
【出願日】平成２１年４月１６日（２００９．４．１６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月１６日（２００９．４．１６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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