車両用運転支援装置
【課題】渋滞の発生を未然に防止するように車両の運転を支援することが可能となると共に、実用上十分に使い勝手を向上し得る車両用運転支援装置を提供すること。
【解決手段】車両用運転支援装置であって、他車両検知手段の検知結果に基づいて、自車両と同一の走行レーンを走行している、当該自車両の前方及び後方の所定距離内に存在する他車両の車両密度を各々求める車両密度算出手段を備え、走行状態判定手段は、車両密度算出手段の算出結果に基づいた、自車両における後方の車両密度から、前方の車両密度を差し引いた差が、第１の規定値よりも大きく、且つ、自車両検知手段によって検知された当該自車両の走行速度に対応して予め設定された閾値から、後方の車両密度を差し引いた差が、第２の規定値以下である場合、当該自車両の走行状態が渋滞の発生原因になり得ると判定するようにした。
【解決手段】車両用運転支援装置であって、他車両検知手段の検知結果に基づいて、自車両と同一の走行レーンを走行している、当該自車両の前方及び後方の所定距離内に存在する他車両の車両密度を各々求める車両密度算出手段を備え、走行状態判定手段は、車両密度算出手段の算出結果に基づいた、自車両における後方の車両密度から、前方の車両密度を差し引いた差が、第１の規定値よりも大きく、且つ、自車両検知手段によって検知された当該自車両の走行速度に対応して予め設定された閾値から、後方の車両密度を差し引いた差が、第２の規定値以下である場合、当該自車両の走行状態が渋滞の発生原因になり得ると判定するようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用運転支援装置に関し、特に、自車両の走行状態が渋滞の発生原因になると判定されると、その情報を運転者に対し報知する車両用運転支援装置に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、片側複数車線（片側２車線など）の走行レーンを有する道路、例えば高速道路などにおいて、追越車線（本国の場合、右車線）を最多速度または制限速度以下で走行し続けたり、片側１車線の道路において、制限速度以下で走行し続けたりすることに起因して、後続車両の流れが妨げられると、渋滞の発生が誘発される場合がある。ここで、上記最多速度とは、自車両周辺における他車両の走行状態において、最も使用頻度の多い速度域のことである。言い換えれば、例えば、自車両が高速道路を走行している場合、自車両の周辺を走行している他車両、すなわち自車両の走行している走行レーンにおける自車両の前方および後方を走行している他車両と、自車両の走行している走行レーンに隣接する走行レーンを自車両の走行方向と同一方向に走行している他車両とのそれぞれの走行状態において、走行速度が８０〔km/h〕前後で走行している車両が多ければ、そのときの最多速度は８０〔km/h〕となる。
【０００３】
ところで、近年、インフラストラクチャー（以下、これを単にインフラと称する）として、例えばＩＴＳ(Intelligent Transport Systems：高度道路交通システム)における路面−車両間の通信方法としての一つであるＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communications：狭域通信システム）のように、通信可能な範囲が強く限定されたスポット型の無線通信システムや、ＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System：道路交通情報通信システム（登録商標））などが普及してきている。
【０００４】
そして、かかるＶＩＣＳを用いて、道路上で発生している渋滞を検知し、その渋滞情報を車両に通知することで、車両が渋滞に巻き込まれることを事前に回避すると共に、更なる渋滞の進行を防止するようにした技術は、広く知られてきている。
【０００５】
また、最近では、カーナビゲーション装置による自車両が位置している道路の情報と、自車両の周辺に位置している他車両の走行状態とに基づいて、自車両の走行状態が渋滞の発生原因になるか否かを判定し、自車両の走行状態が渋滞の発生原因になると判定されると、該判定された情報を運転者に対し報知する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００７−５８６３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した特許文献１の技術では、渋滞となりそうなシチュエーションとして、特に、自車両の走行速度が規定速度（例えば、８０〔km/h〕）以上となる状態が規定時間（例えば、１〔分〕）以上継続すると、当該自車両の走行状態が渋滞の発生原因になるか否かの判定を開始するようになっていた。また、かかる特許文献１の技術では、追越車線と走行車線とで並走している状態に着目し、自車両と他車両とが並走している状態を規定時間以上検知することで、自車両の走行状態が渋滞の発生原因になると判定していた。
【０００７】
このため、かかる特許文献１の車両用運転支援装置では、例えば混雑の無い高速道路において、自車両が８０〔km/h〕にて快適に巡航を行っている状態、すなわち、この走行状態が継続されたとしても渋滞とはならない状況においても、渋滞の発生原因となり得る走行状態であると判定され、運転者に対し車線変更や走行速度を減速するよう報知しているため、運転者にとって高速道路における快適な走行が困難となる場合が予測される。これにより、運転者に対し、実用上、使い勝手の面で不便さを与える未だ不十分な問題があった。
【０００８】
従って、自車両の後方を走行する他車両（以下、これを後続車両と称す）が、当該自車両の走行状態によって、実際に自車両の後方で渋滞となり得る走行状態であるか否かについて、統計学的な観点から判定するようにできれば、実情の交通状況に応じて運転を支援することが可能となり、車両用運転支援装置として実用上十分に使い勝手を向上することができると考えられる。
【０００９】
そこで、本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、渋滞の発生を未然に防止するように車両の運転を支援することが可能となると共に、実用上十分に使い勝手を向上し得る車両用運転支援装置を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、自車両の走行状態を検知する自車両検知手段と、自車両の周辺に存在する他車両の走行状態を検知する他車両検知手段と、自車両検知手段及び他車両検知手段の検知結果に基づいて、自車両の走行状態が渋滞の発生原因になるか否かを判定する走行状態判定手段と、走行状態判定手段によって自車両の走行状態が渋滞の発生原因になると判定されると、該判定した結果を報知手段によって運転者に対し報知するように、報知手段を制御する報知制御手段とを有する車両用運転支援装置であって、他車両検知手段の検知結果に基づいて、自車両と同一の走行レーンを走行している、当該自車両の前方及び後方の所定距離内に存在する他車両の車両密度を各々求める車両密度算出手段を備え、走行状態判定手段は、車両密度算出手段の算出結果に基づいた、自車両における後方の車両密度から、前方の車両密度を差し引いた差が、第１の規定値よりも大きく、且つ、自車両検知手段によって検知された当該自車両の走行速度に対応して予め設定された閾値から、後方の車両密度を差し引いた差が、第２の規定値以下である場合、当該自車両の走行状態が渋滞の発生原因になり得ると判定するようにした。
【００１１】
従って、本発明の一態様によれば、走行状態判定手段によって、自車両の走行状態が渋滞の発生を招く可能性があると判定した場合、該判定した結果を報知手段によって運転者に対し報知することで、該報知を受けた運転者は、自車両の走行状態が渋滞の発生原因になる可能性があることを認識することができる。これにより、運転者が自車両の運転を改善することができ、渋滞の発生原因になりそうな状況を早期に解消することで渋滞の発生を未然に防止することができる。
【００１２】
このとき、走行状態判定手段は、当該自車両の走行状態が渋滞の発生原因になるか否かを判定する判定要因として、車両密度算出手段の算出結果に基づいた、自車両における後方の車両密度から、前方の車両密度を差し引いた差が、第１の規定値よりも大きく、且つ、自車両検知手段によって検知された当該自車両の走行速度に対応して予め設定された閾値から、後方の車両密度を差し引いた差が、第２の規定値以下である場合、当該自車両の走行状態が渋滞の発生原因になり得ると判定するようにした。このため、後続車両が当該自車両の走行状態によって、実際に自車両の後方で渋滞となり得る走行状態であるか否かについて、統計学的な観点から判定することができる。これにより、実情の交通状況に応じて運転を支援することが可能となり、車両用運転支援装置としての使い勝手を実用上十分に向上することができる。
【００１３】
しかも、本発明の一態様において、他車両検知手段は、少なくとも所定距離内に存在する他車両の台数と、所定距離内に存在する他車両の各々の走行速度と、自車両と所定距離内に存在する他車両との間の各々の車間距離とを検知することが好ましい。従って、車両密度算出手段は、他車両検知手段によって検知される上記他車両の台数と、上記他車両の各々の走行速度と、上記他車両との間の各々の車間距離とに基づいて、自車両と同一の走行レーンを走行しており、当該自車両の前方及び後方の所定距離内に存在する他車両と前記自車両との間の車両密度を容易且つ正確に求めることができる。
【００１４】
また、本発明の一態様において、走行状態判定手段は、渋滞の発生原因になり得る条件が検知されると、時間のカウントを開始するクロック手段を有し、クロック手段によって、一定時間経過したことがカウントされた後、自車両の走行状態が渋滞の発生原因になると判定することが好ましい。つまり、走行状態判定手段は、渋滞の発生原因になり得る条件が検知されると、クロック手段によって一定時間、経過した後、自車両の走行状態が渋滞の発生原因になり得るか否かを判定することにより、例えば、自車両の前方を走行している他車両（すなわち、先行車両）が渋滞の発生原因である状況において、該先行車両が車線変更したときに自車両が渋滞の発生原因であると誤って判定することを防止することができる。従って、走行状態判定手段は、上記条件に従うことにより妥当なタイミングで判定を開始することができ、渋滞の発生原因を正確に判定することができる。
【００１５】
さらに、本発明の一態様において、自車両の位置を判定する位置判定手段と、道路に関する情報が記憶されている道路情報記憶手段とを備え、閾値は、自車両の走行速度に対応して予め設定された値に替えて、位置判定手段の判定結果に基づき、道路情報記憶手段から取得される自車両が位置している道路の情報に基づいた値で設定されることが好ましい。すなわち、走行状態判定手段が渋滞の発生原因を判定する要因のひとつである閾値を、道路情報記憶手段から取得される自車両が位置している道路の情報（つまり、自車両が位置している道路に設定される制限速度）に基づいて算定する。これにより、自車両が位置する道路における制限速度以内で最大交通量となる最大の閾値を求めることができる。従って、走行速度の超過を期待した交通量の増加を防止することができ、ひいては交通量の絶対値が増すことに起因した渋滞を未然に回避することができる。
【００１６】
さらに、本発明の一態様において、他車両との間で該他車両における走行状態の検知結果を無線通信によって授受する通信手段を備え、自車両検知手段によって検知された当該自車両の走行速度が制限速度よりも速い場合、閾値は、自車両の走行速度に対応して予め設定された値に替えて、通信手段によって授受した他車両における走行状態の検知結果から最多速度を選定し、該選定した最多速度に基づいた値で設定されることが好ましい。すなわち、本発明の車両用運転支援装置を各車両が搭載していることを前提として、互いの通信手段を介して無線通信を行うようにすれば、各車両用運転支援装置間において伝達すべき情報を伝達して必要な報知を行うことができる。
【００１７】
例えば、高速道路などでは、本来の制限速度が８０〔km/h〕であるのに、降雨や強風などの影響によって一時的に制限速度が抑えられるような状況において、該抑えられた制限速度を上回った本来の制限速度で車列が流れている場合がある。このような状況において、上記抑えられた制限速度に基づく閾値を用いて自車両の走行状態が渋滞の発生原因となり得るか否かを判定しても、実情の状況とは異なったデータに基づいて判定することとなるため、的確な判定を行うことが困難となってしまう。
【００１８】
そこで、本発明では、自車両の周辺を走行している他車両から通信手段を介して速度情報を取得し、該速度情報に基づいて、上記周辺を走行している各々の他車両における実際の走行速度を基準とした閾値（すなわち、各他車両における走行速度のうち、最も頻度が多い速度域を最多速度として用いて算定する閾値）に基づいて上記判定を行うことで、より実情に沿った判定を行うことができる。従って、本発明では、より一層実情の交通状況に応じた運転を支援することが可能となる。
【００１９】
さらに、本発明の一態様において、他車両との間で該他車両における走行状態の検知結果を無線通信によって授受する通信手段を備え、車両密度算出手段は、他車両検知手段の検知結果に替えて、通信手段によって授受した他車両における走行状態の検知結果に基づいて車両密度を算出することが好ましい。すなわち、本発明の車両用運転支援装置を各車両が搭載していることを前提として、互いの通信手段を介した、いわゆる車車間通信によって、各々の車両における走行状態の情報を無線通信により交換するようにすれば、各車両用運転支援装置間において他車両の走行状態を正確に把握し得ると共に、必要な報知を行うことができる。従って、自車両から他車両の走行状態を検知する他車両検知手段によって他車両の走行状態を検知する場合に比べて、直接他車両から該他車両の走行状態の検知結果を取得することができる分、より正確で確実な車両密度を算出することができる。
【００２０】
つまり、このように車車間通信によって取得した他車両の走行状態の情報、すなわち走行速度、走行位置（どの走行レーンのどの位置を走行しているか等）、または車両全長などの車両寸法を含む情報と、自車両の走行状態の情報（走行速度、走行位置または車両寸法）とに基づいて、上記車両密度を算出することにより、自車両が走行している周辺に存在する他車両の車両密度を実情に沿って正確に算出することができる。従って、走行状態判定手段は、このように正確に算出される車両密度を用いて閾値と比較することにより、渋滞の発生原因を実情に沿って正確に判定することができる。
【００２１】
さらに、本発明の一態様において、自車両検知手段は、走行レーンを区分する車線区分線を検知し、該検知された車線区分線の認識距離範囲に基づき、当該自車両の走行している走行レーンを認識する走行車線認識手段を有し、該走行車線認識手段の認識結果と、自車両の走行速度と、自車両の走行レーンに隣接された走行レーンを走行している他車両の相対速度とに基づいて、自車両が追越車線を走行しているか否かを判定し、報知制御手段は、自車両検知手段によって自車両が追越車線を走行中であると判定され、且つ走行状態判定手段によって自車両の走行状態が渋滞の発生原因であると判定される場合、他車両検知手段によって検知される、走行車線を走行している他車両の前方又は後方における車間スペースと、自車両と同一走行レーンを走行している該自車両の前方及び後方に存在する他車両の走行状態とに基づいて、走行状態判定手段が自車両の車線変更を可能であると判定すると、運転者に対し、当該自車両の走行状態が渋滞の発生原因になる旨、報知することに加えて、当該自車両の車線変更を促す旨、報知するように報知手段を制御することが好ましい。
【００２２】
すなわち、自車両検知手段は、自車両が走行している走行レーンを認識することで、例えば高速道路などのように、片側に走行車線及び追越車線からなる複数の車線を有する片側複数車線の道路において、自車両が追越車線を継続的に走行しているような場合、該走行状態を運転者に対し報知する適切な注意喚起によって、運転者が自らの判断で車線変更を行うように促すことができ、後続車両の走行の妨げになる状況を回避させることが可能となる。これにより、車線変更を促す旨の報知を受けた運転者は、自らの判断により、自車両の車線変更を行なうことができ、後続車両に速やかに走行レーンを譲ることができる。
【００２３】
さらに、本発明の一態様において、報知制御手段は、自車両検知手段によって自車両が追越車線を走行中であると判定され、且つ走行状態判定手段によって自車両の走行状態が渋滞の発生原因であると判定される場合、走行状態判定手段が当該自車両の走行速度に基づき、該自車両の車線変更に要する時間を算出した算出結果と、予め設定される基準時間とを比較し、算出結果の方が大きければ、自車両を加速させて並走する他車両を追い越し該他車両の前方に車線変更するか、又は、他車両の後方へ車線変更する旨を、算出結果の方が小さければ、自車両の走行速度を維持して他車両を追い越し該他車両の前方に車線変更する旨を、運転者に対し、当該自車両の走行状態が渋滞の発生原因になる旨を報知することに加えて、報知するように報知手段を制御することが好ましい。これにより、車線変更を促す旨の報知を受けた運転者は、自車両の車線変更を行なう際に的確なタイミングでよりスムーズに車線を変更することができ、後続車両に速やかに走行レーンを譲ることができる。
【００２４】
さらに、本発明の一態様において、報知制御手段は、走行車線認識手段によって自車両の走行レーンが片側単車線であるか、走行車線であると認識され、且つ走行状態判定手段によって自車両の走行状態が渋滞の発生原因であると判定されると、運転者に対し、当該自車両の走行状態が渋滞の発生原因になる旨を報知することに加えて、後続車両に車線を譲るか又は制限速度以内で加速する旨を報知するように前記報知手段を制御することが好ましい。これにより、運転者は的確なタイミングで後続車両に対し、走行レーンを譲るか又は制限速度以内で加速することによって、自車両の走行状態が渋滞の発生原因となることを回避することができる。
【００２５】
さらに、本発明の一態様において、車両の走行を自動制御する走行制御手段を備え、走行制御手段は、報知手段が運転者に対し自車両の走行状態が渋滞の発生原因になる旨の報知を行うと、自車両の走行している走行レーンを変更させるように車両の走行を制御することが好ましい。これにより、走行制御手段は、報知手段が運転者に対して車線変更を促す旨を報知すると自車両の車線を変更させるように制御するので、運転者の判断により車線変更が行われるのを待つことなく、渋滞の発生原因となり得る走行状態を自動的に解消させることができる。
【００２６】
さらに、本発明の一態様において、通信手段は、自車両と他車両との間で各種情報を授受し、走行状態判定手段は、授受した情報に基づき、自車両の走行状態が渋滞の発生原因になるか否かを判定すると共に、報知制御手段は、該判定結果及び通信手段によって授受した情報を運転者に対し報知するように報知手段を制御することが好ましい。すなわち、本発明の車両用運転支援装置を各車両が搭載していることを前提として、互いの通信手段を介して各々車車間通信を行うようにすれば、各車両用運転支援装置間において伝達すべき情報を伝達して必要な報知を行うことができる。従って、各車両において、直接他車両から該他車両の走行状態の検知結果を取得することができる分、より正確で確実な走行状態の判定、つまり自車両の走行状態が渋滞の発生原因となるか否かを判定することができる。
【００２７】
また、報知制御手段が、上記判定結果及び通信手段によって授受した情報（すなわち、例えば他車両において渋滞の発生原因と判定されたことに基づいて車線変更を行うなどの情報）を、運転者に対し報知するように報知手段を制御するため、例えば、自車両が後続車両に走行レーンを譲るべく車線変更をしようとする際、該車線変更をする旨の情報を自車両の周辺を走行する他車両の装置に伝達して当該他車両の運転者に報知を行うことができる。従って、報知を受けた他車両の運転者は、自車両の車線変更に備えて走行速度を調節するなどの運転を行うことが可能となる。これにより、より一層スムーズな車線変更を確保でき、ひいては渋滞の発生を速やかに回避することが可能となる。しかも、車車間で通信する各種情報として、例えばＶＩＣＳ受信機を搭載している車両が存在する場合、当該ＶＩＣＳ受信機による該当道路の情報（例えば、制限速度情報など）をＶＩＣＳ受信機を搭載していない他車両に伝達することもできる。
【００２８】
さらに、本発明の一態様において、報知手段は、車両に搭載される表示装置及び又は音声出力装置であることが好ましい。すなわち、報知手段は、車両に搭載される表示装置及び又は音声出力装置としての例えば、カーナビゲーション装置やオーディオシステムを用いることができる。これにより、近年、標準装備化されつつあるカーナビゲーション装置や一般的に標準装備されているオーディオシステムなどの既製品を報知手段として使用できるので、設備投資のコストを抑えることができる。しかも、報知手段としてカーナビゲーション装置を用いる場合、単に目的地までのルート案内や周辺情報、又は渋滞情報を報知する場合に比較して、自車両の走行状態が渋滞の発生原因となり得る情報まで報知することができるため、使い勝手が向上する上、カーナビゲーション装置としての商品価値も向上させることができる。
【００２９】
また、上記目的を達成するための本発明の一態様において、道路に所定間隔で設けられ、道路における任意の区間において該道路を走行する車両の少なくとも交通量及び速度を含む走行状態を検知する車両検知手段と、車両検知手段の検知結果に基づいて、該当車両と同一の走行レーンを走行している、当該該当車両の前方及び後方の所定距離内に存在する他車両の車両密度を各々求める車両密度算出手段と、車両検知手段が検出した検知結果と、車両密度算出手段の算出結果とに基づいて、該当車両における走行状態が渋滞の発生原因になるか否かを判定する走行状態判定手段と、走行状態判定手段によって該当車両の走行状態が渋滞の発生原因になると判定されると、該判定した結果を報知手段によって該当車両の運転者に対し報知するように、報知手段を制御する報知制御手段とを有するようにした。
【００３０】
すなわち、本発明の一態様によれば、いわゆるインフラ設備として設置された走行状態判定手段によって、走行状態が渋滞の発生を招く可能性があると判定した該当車両の運転者に対し、該判定した結果を報知手段によって報知することで、該報知を受けた運転者は、自車両の走行状態が渋滞の発生原因になる可能性があることを認識することができる。これにより、運転者が車両の運転を改善することができ、渋滞の発生原因になりそうな状況を早期に解消することで渋滞の発生を未然に防止することができる。
【００３１】
このとき、走行状態判定手段は、当該自車両の走行状態が渋滞の発生原因になるか否かを判定する判定要因として、いわゆるインフラ設備として設置された車両密度算出手段の算出結果に基づいた、該当車両における後方の車両密度から、前方の車両密度を差し引いた差が、第１の規定値よりも大きく、且つ、車両検知手段によって検知された当該該当車両の走行速度に対応して予め設定された閾値から、後方の車両密度を差し引いた差が、第２の規定値以下である場合、当該該当車両の走行状態が渋滞の発生原因になり得ると判定するようにした。このため、後続車両が該当車両の走行状態によって、実際に該当車両の後方で渋滞となり得る走行状態であるか否かについて、統計学的な観点から判定することができる。これにより、実情の交通状況に応じて運転を支援することが可能となり、車両用運転支援装置としての使い勝手を実用上十分に向上することができる。
【００３２】
さらに、本発明の一態様において、閾値は、該当車両の走行速度に替えて、道路における任意の区間の制限速度に対応して予め設定されることが好ましい。すなわち、閾値として、上記道路の任意の区間における制限速度（言い換えれば、該区間における最大の走行速度）に応じて設定される閾値（言い換えれば、上記区間における最大となる閾値）を用いるようにすることにより、上記道路の任意の区間において、速度超過することを期待した、渋滞となる手前の状態で制限速度を基準とした最大交通量よりも交通量が増加することを未然に防止することができる。
【００３３】
さらに、本発明の一態様において、報知手段は、道路周辺に配設される表示装置であることが好ましい。これにより、例えば車両に表示装置や音声出力装置などの報知手段が搭載されていなくても、いわゆるインフラ設備として報知手段である電光掲示板などが配設されていれば良い。これにより、自車両の走行状態が渋滞の発生原因となり得る車両の運転者に対し、注意喚起することができ、渋滞の発生を未然に回避することができる。また、運転者にとっても、わざわざ表示装置を車両に搭載する手間を省くことができると共に、車両における設備投資のコストも抑えることができる。
【００３４】
さらに、本発明の一態様において、任意の区間において道路を走行する車両との間で無線通信する通信手段を備えると共に、車両は、報知手段を備え、該報知手段は、当該自車両に搭載される表示装置及び又は音声出力装置であることが好ましい。従って、車両としては、少なくとも表示装置又は音声出力装置のいずれかさえ搭載していれば、上述のような渋滞の発生原因についての判定結果や、該判定結果に基づく車線変更などの渋滞回避処置に関する表示又はアナウンスを行うことができる。これにより、運転者は車両の運転を容易に改善することができ、渋滞の発生原因になりそうな状況を早期に解消することができる。
【００３５】
さらに、本発明の一態様において、任意の区間において道路を走行する車両との間で無線通信する通信手段を備えると共に、車両は、自車両の周辺に存在する他車両の走行状態を検知する他車両検知手段を備え、通信手段は、車両との間で他車両検知手段の検知結果を授受し、車両密度算出手段は、車両検知手段の検知結果に替えて、通信手段によって授受する他車両検知手段の検知結果に基づき、車両密度を各々求めることが好ましい。すなわち、本発明の車両用運転支援装置をいわゆるインフラ設備として設けていることを前提とし、道路を走行する車両との間で無線通信する通信手段によって、互いの通信手段を介して各車両の他車両検知手段の検知結果について無線通信を行うようにすれば、車両用運転支援装置と車両との間において伝達すべき情報を伝達して必要な報知を行うことができる。従って、車両密度算出手段が、任意の区間において道路を走行する車両から他車両検知手段によって検知した他車両の走行状態の情報を取得できる分、直接車両から該車両の周囲に存在する他車両の走行状態の検知結果を取得することができ、より正確で確実な車両密度を算出することができる。
【００３６】
さらに、本発明の一態様において、任意の区間において道路を走行する車両との間で無線通信する通信手段を備えると共に、車両は、自車両の周辺に存在する他車両の走行状態を検知する他車両検知手段を備え、通信手段は、車両との間で他車両検知手段の検知結果を授受し、走行状態判定手段は、車両検知手段の検知結果に替えて、通信手段によって授受する他車両検知手段の検知結果に基づき、閾値を設定することが好ましい。すなわち、本発明の車両用運転支援装置をいわゆるインフラ設備として設けていることを前提とし、インフラ側と車両側との間で通信手段を介して無線通信を行うようにすれば、互いの通信手段において伝達すべき情報を伝達して必要な報知を行うことができる。
【００３７】
例えば、高速道路などでは、本来の制限速度が８０〔km/h〕であるのに、降雨や強風などの影響によって一時的に制限速度が抑えられるような状況において、該抑えられた制限速度を上回った本来の制限速度で車列が流れている場合がある。このような状況において、上記抑えられた制限速度に基づく閾値を用いて自車両の走行状態が渋滞の発生原因となり得るか否かを判定しても、実情の状況とは異なったデータに基づいて判定することとなるため、的確な判定を行うことが困難となってしまう。
【００３８】
そこで、本発明では、該当車両から通信手段を介して当該該当車両の周辺を走行している他車両の速度情報を取得し、該速度情報に基づいて、上記周辺を走行している各々の他車両における走行速度を基準とした閾値（すなわち、各他車両における走行速度のうち、最も頻度が多い速度域を最多速度として用いて設定された閾値）に基づいて上記判定を行うことで、より実情に沿った判定を行うことができる。従って、本発明では、より一層実情の交通状況に応じた運転を支援することが可能となる。
【００３９】
さらに、本発明の一態様において、車両は、走行状態判定手段を備え、通信手段によって、車両検知手段が検知した検知結果に基づいて設定される閾値情報を受信すると共に、当該走行状態判定手段は、受信した閾値情報に基づく閾値を用いて、自車両の走行状態が渋滞の発生原因になるか否かを判定することが好ましい。すなわち、本発明では、通信手段によって、いわゆるインフラ設備として道路周辺に設けられる車両検知手段としての例えば交通量を計測可能なループコイル、車両感知器または画像認識装置などによって得られた実際の車両の交通量及び速度に基づいて設定された閾値情報を取得し、該取得した閾値を用いて自車両の走行状態が渋滞の発生原因となり得るか否かを判定する。従って、より実情を踏まえた判定を行うことができ、的確な運転支援により渋滞を未然に回避することができる。
【００４０】
さらに、本発明の一態様において、車両は、走行状態判定手段を備え、通信手段によって、車両密度算出手段が算出した算出結果に基づく車両密度情報を受信すると共に、当該走行状態判定手段は、受信した車両密度情報に基づく車両密度を用いて、自車両における走行状態が渋滞の発生原因になるか否かを判定することが好ましい。すなわち、いわゆるインフラ設備として道路周辺に設けられる車両検知手段としての例えば交通量を計測可能なループコイル、車両感知器または画像認識装置などに加えて車両密度を算出する車両密度算出手段を有することにより、該車両密度算出手段によって実際の交通量から走行する車両の車両密度を算出し、該算出した車両密度の情報を通信手段によって受信することが好ましい。これにより、通信手段によって、実際の交通量及び速度などに基づき算定される車両密度を取得することができる。従って、走行状態判定手段は、上記取得した車両密度を用いて自車両の走行状態が渋滞の発生原因となり得るか否かを判定することができるため、より実情を踏まえた判定を行うことができる。このようにして、本発明の車両用運転支援装置では、的確な運転支援により渋滞を未然に回避することができる。
【発明の効果】
【００４１】
本発明によれば、所定条件により、走行状態判定手段が、自車両の走行状態が渋滞の発生を招く可能性があると判定した場合、該判定した結果を報知手段によって運転者に対し報知することで、該報知を受けた運転者は、自車両の走行状態が渋滞の発生原因になる可能性があることを認識することができる。これにより、運転者が自車両の運転を改善することができ、渋滞の発生原因になりそうな状況を早期に解消することで渋滞の発生を未然に防止することができる。
【００４２】
このとき、走行状態判定手段は、当該自車両の走行状態が渋滞の発生原因になると判定する所定条件として、車両密度算出手段の算出結果に基づいた、自車両における後方の車両密度から、前方の車両密度を差し引いた差が、第１の規定値よりも大きく、且つ、自車両検知手段によって検知された当該自車両の走行速度に対応して予め設定された閾値から、後方の車両密度を差し引いた差が、第２の規定値以下である場合、当該自車両の走行状態が渋滞の発生原因になり得ると判定するようにした。このため、自車両の後方を走行する他車両（すなわち、後続車両）が当該自車両の走行状態によって、実際に自車両の後方で渋滞となり得る走行状態であるか否かについて、統計学的な観点から判定することができる。これにより、実情の交通状況に応じて運転を支援することが可能となり、車両用運転支援装置としての使い勝手を実用上十分に向上することができる。
【００４３】
かくして、渋滞の発生を未然に防止するように車両の運転を支援することが可能となると共に、実用上十分に使い勝手を向上し得る車両用運転支援装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。
【実施例】
【００４５】
（第１実施例）
以下、本発明による車両用運転支援装置にかかる第１実施例として、カーナビゲーション装置（以下、これを単にカーナビ装置と称す）に適用した場合について説明する。図１は、かかるカーナビ装置について、全体の電気的構成が機能ブロックの組み合わせにより概略的に示されてなるブロック図である。
【００４６】
図１において、カーナビ装置１は、自車両の走行状態を検知する自車両検知手段としての自車検知装置２と、自車両の周辺に存在する他車両の走行状態を検知する他車両検知手段としての他車検知装置３と、自車検知装置２および他車検知装置３の検知結果に基づいて、自車両の走行状態が渋滞の発生原因になるか否かを判定する走行状態判定手段としての制御回路４と、該制御回路４によって自車両の走行状態が渋滞の発生原因になると判定されると、該判定した結果を運転者に対し報知する報知手段としての報知装置５である表示装置５１、音声出力装置５２および音声認識装置５３とを有している。
【００４７】
上記制御回路４は、上述した走行状態を判定する判定制御機能に加えて、ナビゲーション機能を制御すると共に、表示装置５１、音声出力装置５２および音声認識装置５３を制御する報知制御手段としての機能も有している。
【００４８】
また、カーナビ装置１は、上述した構成に加えて、他車検知装置３の検知結果に基づいて、自車両と同一の走行レーンを走行しており、当該自車両の前方及び後方の所定距離内に存在する他車両と前記自車両との間の車両密度を各々求める車両密度算出手段としての演算装置６を備えている。
【００４９】
さらに、カーナビ装置１は、自車両の位置を判定する位置判定手段としての位置検出器７と、道路に関する情報が記憶されている道路情報記憶手段としての地図データベース８と、各種操作を行うための操作スイッチ群９と、メモリ１０と、ＶＩＣＳ受信機１１とを有している。
【００５０】
かかるカーナビ装置１は、制御回路４に対して、自車検知装置２、他車検知装置３、報知装置５、演算装置６、位置検出器７、地図データベース８、操作スイッチ群９、メモリ１０、ＶＩＣＳ受信機１１を接続して構成されている。
【００５１】
そして、かかるカーナビ装置１では、制御回路４が、演算装置６によって算出される車両密度に関する算出結果に基づいて、自車両における後方の車両密度（以下、これを後方密度と称す）と、前方の車両密度（以下、これを前方密度と称す）との差を算出し、当該算出した結果と、自車検知装置２の車速センサ２１によって検知された当該自車両の走行速度に対応する予め設定された閾値としての臨界密度とを比較することにより、当該自車両の走行状態が渋滞の発生原因になるか否かを判定するようになっている。
【００５２】
より詳細には、制御回路４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit；中央演算処理装置）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、Ｉ／Ｏインタフェースおよびこれらを接続するバスライン（何れも図示を省略する）などを備えたマイクロコンピュータにより構成されている。これらのうち、ＲＯＭには、カーナビゲーション用のプログラムなどが格納され、ＲＡＭにはプログラム実行時の処理データの他に地図データベース８から取得した道路地図データやＶＩＣＳ受信機１１が、ＶＩＣＳのインフラより受信した道路交通情報などが一時的に格納される。
【００５３】
位置検出器７は、例えば、地磁気センサ７１、ジャイロセンサ７２、車速センサ７３およびＧＰＳ（Global Positioning System）受信機７４を有して構成されており、車両の現在位置情報を算出する部分である。
【００５４】
地図データベース８は、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭまたはハードディスクのような大容量の情報記録媒体を利用して構成されたものであり、地図表示のための地図描画用データ、マップマッチングや経路探索、経路誘導などの種々の処理に必要な道路データ、交差点の詳細データから成る交差点データ、背景レイヤのための背景データ、地名などを表示するための地名データの他に、施設名称を例えば５０音順に並べた施設名称データベース、電話番号と施設の対応を示す電話番号データベースおよび、それぞれの道路において走行速度毎に対応して予め設定される臨界密度の情報など、多様なデータが記憶されている。
【００５５】
表示装置５１は、地図画面などを表示するための例えば液晶カラーディスプレイからなり、車両の運転席近傍に設置される。この表示装置５１の画面には、通常時において縮尺を複数段階に変更可能な道路地図が表示されると共に、その表示に重ね合わせて、車両の現在位置および進行方向を示すポインタが表示されるようになっている。また、目的地までの経路探索結果に基づいた経路案内機能の実行時には、道路地図に重ね合わせた状態で進むべき案内ルートが表示されるようになっている。さらに、運転者や同乗者などのユーザによる目的地などの検索および入力のための各種のメニュー画面および入力画面、並びに各種のメッセージ・インフォメーションやヘルプ画面なども表示されるようになっている。
【００５６】
操作スイッチ群９は、表示装置５１の周辺に配置されたメカニカルスイッチや当該表示装置５１のディスプレイ上に形成されたタッチパネルスイッチなどからなり、各種のデータや設定事項などの操作に係るコマンドを制御回路４に与えるために設けられている。また、音声出力装置５２は、音声合成回路、アンプ、スピーカなどを備えたもので、制御回路４からの音声情報に応じた音声出力を発生するようになっている。
【００５７】
音声認識装置５３は、マイクロホン、該マイクロホンによる音声入力をデジタルデータに変換する音声抽出部、音声認識用の比較パターン候補辞書を含んでなる音声認識部など（何れも図示省略する）を備えたもので、上記ユーザが発した音声を認識した結果を制御回路４に与えるようになっている。これにより、カーナビ装置１の操作をユーザが発した音声により行うことができるようになっている。
【００５８】
メモリ１０は、フラッシュメモリなどのデータ書き換え可能な不揮発性メモリによって構成されたもので、本発明の要旨に関係した音声コマンドの入力頻度を示す履歴データや、その他の特定のデータの保存や呼出などを行うために設けられている。
【００５９】
ＶＩＣＳ受信機１１は、ＶＩＣＳセンサユニットやＦＭ多重放送受信機などを備えたもので、例えばＶＩＣＳセンサユニットがＶＩＣＳ局から受信した光／電波ビーコンなどによる道路交通情報やＦＭ多重放送受信機が受信したＦＭ多重放送からの道路交通情報を制御回路４に与えるようになっている。
【００６０】
制御回路４は、操作スイッチ群９を通じて入力されたコマンドや音声認識装置５３を通じて入力された音声コマンドに基づいて、周知の地図表示機能、経路計算機能、経路案内機能、電話番号検索機能、郵便番号検索機能、マップコード（登録商標）のような固有コードを利用した検索機能、５０音検索機能、ジャンル別検索機能、最寄り施設検索機能、目的地登録機能、地点登録機能など、多種多様な支援機能に係る処理を実行するようになっている。
【００６１】
自車検知装置２は、自車両の走行速度を検出する車速センサ２１と、走行レーンを区分する車線区分線を検知し、該検知された車線区分線の認識距離範囲に基づき、当該自車両の走行している走行レーンを認識する走行車線認識手段としての車線認識装置２２とを有している。
【００６２】
かかる車線認識装置２２は、ステアリングホイールの舵角を検出する舵角センサ２２１と、車両の重心回りに生ずる旋回角速度、すなわち、車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサ２２２とを有しており、車速センサ２１、舵角センサ２２１およびヨーレートセンサ２２２による自車両の走行速度、舵角およびヨーレートの各情報に基づいて、自車両の走行状態、すなわち、自車両の走行速度および自車両の移動距離と方向とに基づく自車位置の測定結果から、自車両の走行している走行レーンを認識するようになっている。
【００６３】
なお、車線認識装置２２としては、上述した車速センサ２１、舵角センサ２２１およびヨーレートセンサ２２２を用いるものに限らず、この他、例えば車両前方を撮影可能なカメラにより、自車両が走行する路面上の車線を撮影し、該撮影された車両前方の撮影画像に対して周知の画像処理を行い、自車両が現在走行している路面上の車線を検出した後、検出された車線と自車両との相対的位置関係を算出することで、自車両の走行している走行レーンを検出するようにしてもよい。
【００６４】
さらに、他車検知装置３は、車載カメラ３１とミリ波センサ３２とを有している。車載カメラ３１は、例えばＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）やＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの光電変換素子により、所定の輝度階調（例えば、２５６階調）の画像データを出力するカメラにより構成されている。そして、車載カメラ３１は、車両の左右に設けられるドアミラーに車両の前方、後方および側方に向けて配設されることによって、自車両の周辺に存在する他車両を画像により認識することで自車両周辺の他車両を検知するようになっている。本実施例において、車載カメラ３１は、とりわけ自車両の前方および後方における所定距離内を走行している先行車両および後続車両の台数をカウントするようになっている。
【００６５】
また、ミリ波センサ３２は、自車両の前方、後方、または側方における所定距離内に他車両が存在する場合に、該他車両との車間距離を測定するために使用される。例えば、自車両前方の他車両を検知する場合、車両前方に向けてミリ波を送信すると共に他車両に反射したミリ波を受信し、送信したミリ波が受信されるまでの時間により他車両との相対距離を、送信波と受信波の周波数との差に基づき相対速度として検出する。具体的は、例えば三角波でＦＭ変調した送信波をアンテナから出力し、他車両に反射した反射波をアンテナで受信してミキシングすることでビート信号を取得する。ビート信号は、他車両までの距離及び相対速度に応じて生じる干渉により波形が変化するので、波形から相対距離と相対速度が演算される。
【００６６】
ミリ波センサ３２は、所定の水平走査角範囲（車長方向を中心に左右方向それぞれの所定角度範囲）を走査しながらレーザパルスを照射する。照射方向に他車両が存在すれば反射波が受信されるので、自車両の前方に存在する他車両の存在する方向と相対距離を検出することができる。他車両検知装置３では、ミリ波センサ３２における上記方向と相対距離が位置情報となる。
【００６７】
そして、これら車載カメラ３１およびミリ波センサ３２によって出力される信号は、制御回路４を介して演算装置６に与えられ、該演算装置６によって、自車両と同一の走行レーンを走行しており、当該自車両の前方および後方の所定距離内に存在する他車両と当該自車両との間の車両密度（すなわち、前方密度および後方密度）が各々求められるようになっている。なお、他車両を検知するものとしては、ミリ波のような超音波を用いるものに限らず、この他、例えばレーザ光を用いるものやマイクロ波等の電波等を用いるものであってもよい。本実施例の場合、ミリ波センサ３２に加え、車載カメラ３１により撮影した画像データを解析して他車両を検出するようになっている。
【００６８】
制御回路４は、演算装置６によって算出された後方密度と前方密度との差を算出し、この算出結果と、地図データベース８に道路情報と共に記憶された走行速度毎に対応して予め設定される臨界密度の情報に基づく臨界密度とを比較する。具体的には、後方の車両密度から、前方の車両密度を差し引いた差が、第１の規定値ｋａよりも大きく、且つ、自車検知装置２１によって検知された当該自車両の走行速度に対応して予め設定された臨界密度から、後方の車両密度を差し引いた差が、第２の規定値ｋｂ以下である場合に、自車両の走行状態が渋滞の発生原因になり得ると判定する。
【００６９】
このとき、制御回路４は、図示省略するクロック手段としてのクロック回路を有しており、該クロック回路によって一定時間経過したことがカウントされた後、自車両の走行状態が渋滞の発生原因になると判定することが望ましい。つまり、制御回路４は、クロック回路によるカウントが一定時間経過した後、自車両の走行状態が渋滞の発生原因になり得るか否かを判定することにより、例えば、自車両の前方を走行している他車両（すなわち、先行車両）が渋滞の発生原因である状況において、該先行車両が車線変更したときに自車両が渋滞の発生原因であると誤って判定することを防止することができる。従って、制御回路４は、上記条件に従うことにより妥当なタイミングで判定を開始することができ、渋滞の発生原因を正確に判定することができる。
【００７０】
次に、本実施例の作用について図２乃至図４を参照して説明する。図２は、制御回路４によって実行される本発明の要旨に係る部分の処理内容、すなわち渋滞発生原因判定処理を示すフローチャートである。なお、この図２の処理は、車両が例えば高速道路のように、片側複数車線の道路を走行している場合を主体に説明するが、本発明はこれに限定することなく、自車両の走行状態が後続車両における渋滞の発生に繋がるような走行状態を検知して対処することを目的とするものである。
【００７１】
制御回路４は、ステップＳＰ１において、渋滞発生原因判定処理を開始し、続くステップＳＰ２に移って、他車検知装置３を制御することにより、自車両の走行方向の前後において所定距離Ｌ内に存在する他車両（先行車両および後続車両）の台数をカウントすると共に、該カウントした他車両と自車両との車間距離Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ２１、Ｌ２２…Ｌｎ１、Ｌｎ２（本実施例では、Ｌ４１、Ｌ４２まで）を計測し、次のステップＳＰ３へと移行する。ここで、車間距離Ｌ１１は、自車両の後方１台目の他車両における先端部（フロントノーズ）までの距離を示し、車間距離Ｌ１２は、上記後方１台目の他車両における後端部（テールエンド）までの距離を示している。以下、同様に、Ｌｎ１、Ｌｎ２は、自車両の後方ｎ台目の他車両におけるフロントノーズおよびテールエンドまでの距離を示している。
【００７２】
制御回路４は、ステップＳＰ３において、先のステップＳＰ２で計測した他車両の台数と、車間距離Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ２１、Ｌ２２…Ｌ４１、Ｌ４２に基づき、演算装置６を制御することによって、自車両における前方密度ｋｆおよび後方密度ｋｒを算出する。これと共に、制御回路４は、演算装置６を制御することにより、上記車速センサ２１よって検出された自車両の走行速度に基づいて、地図データベース８内に記憶された予め設定される臨界密度の情報から当該走行速度に対応する臨界密度を選出する。
【００７３】
次に、制御回路４は、ステップＳＰ４に移行して、上記算出した後方密度ｋｒと前方密度ｋｆとの差が第１の規定値ｋａよりも大きく、且つ、当該後方密度ｋｒが、走行中の自車両における、この時点での走行速度に応じた臨界密度ｋ（ｖ１）と比較して大きい、すなわち臨界密度ｋ（ｖ１）と後方密度ｋｒとの差が第２の規定値ｋｂよりも小さい（後方密度ｋｒが臨界密度ｋ（ｖ１）近傍の値である）か否かを判定する。そして、制御回路４は、かかるステップＳＰ４において肯定結果、すなわち後方密度ｋｒと前方密度ｋｆとの差が規定した適合値ｋａよりも大きく、且つ、当該後方密度ｋｒが臨界密度ｋ（ｖ１）と比較して大きい（つまり、臨界密度ｋ（ｖ１）と後方密度ｋｒとの差が規定した適合値ｋｂよりも小さい）という判定結果を得ると、次のステップＳＰ５へ移行する。
【００７４】
かかるステップＳＰ５において、制御回路４は、クロック回路のカウントにより一定時間が経過するまで待機し、該一定時間経過後、先のステップＳＰ４における判定に基づき、自車両が渋滞の発生原因となり得ると判定し、続くステップＳＰ６に移る。
【００７５】
制御回路４は、かかるステップＳＰ６において、自車両が渋滞の発生原因となり得ると判定された旨の情報を、表示装置５１及び又は音声出力装置５２を介して運転者に対し報知する。このとき、制御回路４は、運転者に対して車線変更するように指示しても良い。
【００７６】
すなわち、ステップＳＰ６のように報知を行った結果、運転者がそのメッセージに従って、片側複数車線の道路においては自車両を追越車線から走行車線に移行させたり、片側単車線の道路においては後続車両に走行レーンを譲れば、後続車両の車列において、自車両の走行状態に起因した車列の流れを妨げる状態が回避されることになるので、後続車両の進路を塞ぐことは無くなり、渋滞の発生原因に繋がる可能性がある状態は解消される。
【００７７】
一方、先のステップＳＰ４において否定結果、すなわち後方密度ｋｒと前方密度ｋｆとの差が第１の規定値ｋａよりも小さい、及び又は、当該後方密度ｋｒが臨界密度ｋ（ｖ１）と比較して小さい（つまり、臨界密度ｋ（ｖ１）と後方密度ｋｒとの差が第２の規定値ｋｂよりも大きい）という判定結果を得ると、ステップＳＰ７へ移行する。すなわち、この場合、自車両の走行状態は渋滞の発生原因とはならないと判定される。
【００７８】
そして、かかるステップＳＰ７において、制御回路４は、当該渋滞発生原因判定処理を終了する。
【００７９】
以上のように、本発明のカーナビ装置１によれば、制御回路４によって、自車両の走行状態が渋滞の発生を招く可能性があると判定した場合、該判定した結果を報知装置５の表示装置５１及び又は音声出力装置５２によって運転者に対し報知することで、該報知を受けた運転者は、自車両の走行状態が渋滞の発生原因になる可能性があることを認識することができる。これにより、運転者が自車両の運転を加速するか、車線変更などによって後続車に走行レーンを譲るようにして改善することができ、渋滞の発生原因になりそうな状況を早期に解消することで渋滞の発生を未然に防止することができる。
【００８０】
このとき、制御回路４は、当該自車両の走行状態が渋滞の発生原因になるか否かを判定する判定要因として、演算装置６の算出する後方密度ｋｒと前方密度ｋｆとの差が第１の規定値ｋａよりも大きく、且つ、当該後方密度ｋｒが、走行中の自車両における、この時点での走行速度に応じた臨界密度ｋ（ｖ１）と比較して大きい、すなわち臨界密度ｋ（ｖ１）と後方密度ｋｒとの差が第２の規定値ｋｂよりも小さい（後方密度ｋｒが臨界密度ｋ（ｖ１）近傍の値である）か否かを判定するようにした。
【００８１】
このため、後続車両が当該自車両の走行状態によって、実際に自車両の後方で渋滞となり得る走行状態であるか否かについて、統計学的な観点から判定することができる。これにより、実情の交通状況に応じて運転を支援することが可能となり、カーナビ装置１における運転支援機能の使い勝手を実用上十分に向上することができる。
【００８２】
しかも、本実施例において、他車検知装置３は、少なくとも所定距離Ｌ内に存在する他車両の台数と、所定距離Ｌ内に存在する他車両の各々の走行速度と、自車両と所定距離Ｌ内に存在する他車両との間の各々の車間距離Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ２１、Ｌ２２…Ｌ４１、Ｌ４２とを検知することが好ましい。従って、演算装置６は、他車検知装置３によって検知される上記他車両の台数と、上記他車両の各々の走行速度と、上記他車両との間の各々の車間距離Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ２１、Ｌ２２…Ｌ４１、Ｌ４２とに基づいて、自車両と同一の走行レーンを走行しており、当該自車両の前方および後方の所定距離Ｌ内に存在する他車両と前記自車両との間の車両密度、すなわち前方密度ｋｆおよび後方密度ｋｒを容易且つ正確に求めることができる。
【００８３】
また、本実施例において、制御回路４は、前方密度ｋｆよりも後方密度ｋｒの方が大きく、且つ後方密度ｋｒが臨界密度ｋ（ｖ１）近傍の値である場合に、一定時間の経過を待って自車両の走行状態が渋滞の発生原因になると判定することが好ましい。つまり、制御回路４は、一定時間の経過を待って自車両の走行状態が渋滞の発生原因になり得るか否かを判定することにより、例えば、自車両の前方を走行している先行車両が渋滞の発生原因である状況において、該先行車両が車線変更したときに自車両が渋滞の発生原因であると誤って判定することを防止することができる。従って、制御回路４は、上記条件に従うことにより妥当なタイミングで判定を開始することができ、渋滞の発生原因を正確に判定することができる。
【００８４】
（第２実施例）
図５は、本発明の第２実施例を示すものであり、第１実施例における図２との対応部分に同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分について説明する。第２実施例の構成は基本的に第１実施例と同様であり、制御回路４によって行われるソフトウエア的な処理内容において、ステップＳＰ６に替えてステップＳＰ８〜ステップＳＰ１５の工程が設けられている点が若干異なっている。
【００８５】
すなわち、図２相当図である図５において、制御回路４は、ステップＳＰ５において、クロック回路のカウントにより一定時間が経過するまで待機し、該一定時間経過後、先のステップＳＰ４における判定に基づき、自車両が渋滞の発生原因となり得ると判定すると、続くステップＳＰ８において、車線認識装置２２によって当該自車両が、現在、追越車線（本国において、片側２車線の道路の場合、通称、右車線）を走行しているか否かを判断する。
【００８６】
そして、かかるステップＳＰ８において、車線認識装置２２により自車両が追越車線を走行している旨の肯定結果を得ると、制御回路４は次のステップＳＰ９に移行し、自車両の走行レーン（すなわち、追越車線）に隣接する走行車線（本国において、片側２車線の道路の場合、通称、左車線）に他車両が存在するか否かを判断する。
【００８７】
制御回路４は、ステップＳＰ９において、他車検知装置３により、自車両から見た左車線としての走行車線に他車両が存在する旨の肯定結果を得ると、続くステップＳＰ１０に移行して、自車両における現状の走行速度において、上記走行車線を走行している他車両を追い越すために必要な時間である追越必要時間を計算し、次いでステップＳＰ１１に移行する。
【００８８】
かかるステップＳＰ１１において、制御回路４は、先のステップＳＰ１０において算出した追越必要時間が所定の適合値Δｔ〔秒〕以上必要であるか否かを判断する。このとき、追越必要時間が適合値Δｔ〔秒〕以上必要である旨の肯定結果を得ると、制御回路４は次のステップＳＰ１２へ移行する。
【００８９】
制御回路４は、ステップＳＰ１２において、追越必要時間が適合値Δｔ〔秒〕以上必要である先のステップＳＰ１１における判定を受けて、通常、自車両の走行レーンに対する左車線である走行車線を走行している他車両の後方側へと車線変更する旨の報知を行うように報知装置５を制御する。そして、報知装置５は運転者に対して表示装置５１及び又は音声出力装置５２を介し、例えば「この車両の走行状態は渋滞の発生原因となる可能性があります。速やかに左車線を走行している車両の後方へと車線変更して下さい。」旨のメッセージを表示及び又はアナウンスにより報知する。
【００９０】
このとき、制御回路４は、上記走行車線を走行している他車両の走行状態に応じて、自車両の走行速度を加速させ、上記走行車線の他車両を追い越ししてから該他車両の前方へと車線変更する旨の報知を行うように報知装置５を制御する。そして、報知装置５は運転者に対して表示装置５１及び又は音声出力装置５２を介し、例えば「この車両の走行状態は渋滞の発生原因となる可能性があります。速やかに加速し、左車線を走行している車両の前方へと車線変更して下さい。」旨のメッセージを表示及び又はアナウンスにより報知するようにしても良い。
【００９１】
そして、制御回路４は、次のステップＳＰ７に移行し、かかる渋滞発生原因判定処理を終了する。
【００９２】
一方、制御回路４は、先のステップＳＰ８において、車線認識装置２２により、自車両の走行レーンが追越車線でない旨の否定結果を得ると、次のステップＳＰ１３へ移行し、走行レーンを後続車両に譲るか、可能な範囲内（すなわち、制限速度内）で加速する旨の報知を行うように報知装置５を制御する。そして、報知装置５は運転者に対して表示装置５１及び又は音声出力装置５２を介し、例えば「この車両の走行状態は渋滞の発生原因となる可能性があります。速やかに後続車両に走行レーンを譲って下さい。」または、「この車両の走行状態は渋滞の発生原因となる可能性があります。速やかに制限速度内で加速して下さい。」旨のメッセージを表示及び又はアナウンスにより報知する。この後、制御回路４は、ステップＳＰ７に移行し、かかる渋滞発生原因判定処理を終了する。
【００９３】
他方、制御回路４は、先のステップＳＰ９において、他車検知装置３により、自車両から見た左車線としての走行車線に他車両が存在しない旨の否定結果を得ると、ステップＳＰ１４へ移行し、速やかに（今すぐに）走行レーンを走行車線へと車線変更する旨の報知を行うように報知装置５を制御する。そして、報知装置５は運転者に対して表示装置５１及び又は音声出力装置５２を介し、例えば「この車両の走行状態は渋滞の発生原因となる可能性があります。速やかに左車線へと車線変更して下さい。」旨のメッセージを表示及び又はアナウンスにより報知する。この後、制御回路４は、ステップＳＰ７に移行し、かかる渋滞発生原因判定処理を終了する。
【００９４】
さらに、制御回路４は、先のステップＳＰ１１において、上記ステップＳＰ１０にて算出した追越必要時間が所定の適合値Δｔ〔秒〕以上必要でない旨の否定結果を得ると、ステップＳＰ１５へ移行し、そのままの走行速度で上記左車線の他車両を追い越し、該他車両の前方へと車線変更する旨の報知を行うように報知装置５を制御する。そして、報知装置５は運転者に対して表示装置５１及び又は音声出力装置５２を介し、例えば「この車両の走行状態は渋滞の発生原因となる可能性があります。速やかに左車線を走行している車両の前方へと車線変更して下さい。」旨のメッセージを表示及び又はアナウンスにより報知する。この後、制御回路４は、ステップＳＰ７に移行し、かかる渋滞発生原因判定処理を終了する。
【００９５】
従って、運転者が各上記メッセージに従って、自車両を追越車線から走行車線における他車両の前方側に車線変更させたり、別のケースでは、走行車線における他車両の後方側に車線変更させたり、また、他車両の存在しない走行車線に車線変更させたり、さらには、自車両が走行車線を走行している場合は、後続車両に走行レーンを譲ったり、制限速度以内で加速したりすれば、自車両の後方で他車両が進路を阻まれる状態が回避されることになるので、後続車両の走行状態をスムーズにし、渋滞の発生原因に繋がる可能性がある状態は解消される。
【００９６】
以上のように、第２実施例によれば、制御回路４は、自車両の走行状態が渋滞の発生原因となることを前提として、自車両が追越車線を走行している場合、走行車線を走行している他車両の前方、後方における車間スペースの検知状態と、自車両の前方、後方における他車両の検知状態とに基づいて、自車両の車線変更が可能であると判断すると、運転者に対し、渋滞の発生原因となる旨の内容に加えて、車線変更する旨を報知するので、運転者は、当該報知を受けることで自らの判断により、自車両の車線変更を行なうことができる。また、制御回路４は上記前提の上、自車両が走行車線を走行している場合、渋滞の発生原因となる旨の内容に加えて、後続車両に走行レーンを譲るか、制限速度以内で加速する旨を報知するので、運転者は、当該報知を受けることで自らの判断により、後続車両の進路を妨げる状態を改善することができる。
【００９７】
（第３実施例）
図１との対応部分に同一符号を付した図６は本発明の第３実施例としてのカーナビ装置１００を示すものであり、第１および第２実施例に対し、すなわちカーナビ装置１に加えて、車内ＬＡＮ（Local Area Network）のインターフェイス部１０１（以下、これを単に車内ＬＡＮ１０１と称す）と、車両自動制御装置１０２が設けられている点が異なることを除いて、上述したカーナビ装置１と、ほぼ同様に構成されている。ここでは、上記異なる点について説明し、上述した第１および第２実施例と同様の部分については、便宜上、説明を割愛する。
【００９８】
図６に示すように、第３実施例の車両用運転支援装置であるカーナビ装置１００は、第１実施例のカーナビ装置１に、いわゆるクルーズコントロール機能を備え、自車両周辺の他車両の走行状態に応じて当該自車両の運転を自動制御することが可能な車両自動制御装置１０２と、該車両自動制御装置を制御回路４へと接続するための車内ＬＡＮ１０１とを加えて構成されている。なお、かかる車両自動制御装置１０２としては、既存のものを用いることができるため、ここでは、便宜上、詳細の説明を割愛する。
【００９９】
本実施例においては、制御回路４が上記報知装置５に対して、例えば上述した第２実施例のような各種メッセージを運転者に報知するよう制御する際、該制御に伴って、車両自動制御装置１０２へ車内ＬＡＮ１０１を介して上述した車線変更を行うように制御する。
【０１００】
すなわち、制御回路４は、運転者に対する各上記メッセージ、例えば「この車両の走行状態は渋滞の発生原因となる可能性があります。速やかに左車線を走行している車両の後方へと車線変更して下さい。」、「この車両の走行状態は渋滞の発生原因となる可能性があります。速やかに加速し、左車線を走行している車両の前方へと車線変更して下さい。」、「この車両の走行状態は渋滞の発生原因となる可能性があります。速やかに後続車両に走行レーンを譲って下さい。」、「この車両の走行状態は渋滞の発生原因となる可能性があります。速やかに制限速度内で加速して下さい。」、「この車両の走行状態は渋滞の発生原因となる可能性があります。速やかに左車線へと車線変更して下さい。」、「この車両の走行状態は渋滞の発生原因となる可能性があります。速やかに左車線を走行している車両の前方へと車線変更して下さい。」旨などのメッセージを報知するよう報知装置５を制御すると共に、該報知内容に伴った走行制御を行うように、車内ＬＡＮ１０１を介して車両自動制御装置１０２を制御する。
【０１０１】
これにより、車両自動制御装置１０２は上記各種メッセージに基づいて、自車両が追越車線を走行している場合、走行車線を走行している他車両の走行状態に応じて、当該自車両を追越車線から走行車線へと車線変更させ、また、自車両が走行車線を走行している場合、当該自車両の走行レーンを後続車両に譲らせるか、自車両の走行速度を上記後続車両の走行速度に応じた制限速度以内で加速させる。
【０１０２】
ここで、車両自動制御装置１０２は、自車両を該自車両の走行している追越車線から走行車線へと車線変更させる際、上記走行車線に他車両が存在しなければ、自車両と同一走行レーンの該自車両の前方、後方における他車両の検知状態に基づいて、当該自車両を車線変更させることができる。また、車両自動制御装置１０２は、自車両を該自車両の走行している走行車線において走行制御する場合、自車両の前方、後方における他車両の検知状態に基づいて、当該自車両の走行レーンを後続車両に譲らせるか、自車両の走行速度を上記後続車両の走行速度に応じた制限速度以内で加速させることができる。
【０１０３】
さらに、車両自動制御装置１０２は、自車両を害自車両の走行している追越車線から走行車線へと車線変更させる際、上記走行車線に他車両が存在すれば、該他車両の前方、後方における車間スペースの検知状態と、自車両の前方、後方における他車両の検知状態とに基づいて、当該自車両を走行車線の他車両における前方または後方へと車線変更させることができる。
【０１０４】
従って、第３実施例のカーナビ装置１００では、制御回路４が車両自動制御装置１０２を制御することにより、運転者が自ら操作することなく、自動で自車両を追越車線から走行車線における他車両の前方側に車線変更させたり、別のケースでは、走行車線における他車両の後方側に車線変更させたり、また、他車両の存在しない走行車線に車線変更させたり、さらには、自車両が走行車線を走行している場合は、後続車両に走行レーンを譲ったり、制限速度以内で加速したりする。これにより、自車両の後方で他車両が進路を阻まれる状態が回避されることになるので、後続車両の走行状態をスムーズにし、渋滞の発生原因に繋がる可能性がある状態は解消される。
【０１０５】
以上のように、第３実施例によれば、制御回路４は、自車両の走行状態が渋滞の発生原因となることを前提として、自車両が追越車線を走行している場合、走行車線を走行している他車両の前方、後方における車間スペースの検知状態と、自車両の前方、後方における他車両の検知状態とに基づいて、自車両の車線変更が可能であると判断すると、運転者に対し、渋滞の発生原因となる旨の内容に加えて、車線変更する旨を報知すると共に、車両自動制御装置１０２を制御することにより、当該自車両を自動で車線変更させる。従って、運転者は、当該報知を受けると共に、車両自動制御装置１０２による自車両の走行制御により、自ら操作することなく、自動で自車両の車線変更を行なうことができる。また、制御回路４は上記前提の上、自車両が走行車線を走行している場合、渋滞の発生原因となる旨の内容に加えて、後続車両に走行レーンを譲るか、制限速度以内で加速する旨を報知すると共に、車両自動制御装置１０２を制御することにより、当該自車両を走行制御し、自動で後続車両に走行レーンを譲ったり、制限速度以内で加速させたりする。従って、運転者は、当該報知を受けると共に、車両自動制御装置１０２による自車両の走行制御により、自ら操作することなく、自動でより積極的に後続車両の進路を妨げる状態を改善することができる。
【０１０６】
（第３実施例の変形例）
なお、上述した第３実施例のカーナビ装置１００では、自車両の周辺に存在する他車両の走行状態として、他車検知装置３によって検知する情報を用いるようにした場合について述べたが、本発明は、これに限ることはない。例えば、図６との対応部分に同一符号を付した図７に示すように、カーナビ装置２００に、当該自車両の周辺に存在する他車両との間で無線通信するための通信手段である近距離通信装置２０１を設けるようにしても良い。なお、カーナビ装置２００は、近距離通信装置２０１が設けられた点を除いて、上述したカーナビ装置１００とほぼ同様に構成されているため、ここでは、異なる点について説明し、その他、同様の部分についての説明は便宜上、割愛する。
【０１０７】
この場合、カーナビ装置２００は、例えば低出力のマイクロ波信号等を用いて、自車両の周辺１０〔ｍ〕〜２０〔ｍ〕程度の範囲で無線通信可能な近距離通信装置２０１が設けられている。これにより、他車検知装置３により検知していた他車両の走行状態について、近距離通信装置２０１によって、直接、他車両から無線通信を介して該他車両の走行状態の情報を得ることができるようになっている。
【０１０８】
具体的には、図８にも示すように、走行している車両３０１ａ〜３０１ｇ間において、各々自車検知装置２によって検知した走行速度、走行レーンおよび位置検出器７によって検出した走行位置などの情報を近距離通信装置２０１によって通信し合うことで、各々自車両周辺の他車両の走行状態について把握することができるようになっている。
【０１０９】
従って、走行レーン３０５ａ、３０５ｂにおいて、例えば自車両３０１ａと同一の走行レーン３０５ａを走行している先行車両および後続車両３０１ｂ〜３０１ｅの台数や、該先行車両および後続車両３０１ｂ〜３０１ｅと自車両３０１ａとの車間距離Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ２１、Ｌ２２…Ｌ４１、Ｌ４２を他車検知装置３によってカウント、計測する手間を省くことができる。これと共に、カーナビ装置２００では、直接、他車両３０１ｂ〜３０１ｇから情報を取得する分、より正確なデータを得ることが可能となっている。
【０１１０】
このように、本実施例によれば、近距離通信装置２０１によって、自車両３０１ａと他車両３０１ｂ〜３０１ｇとの間で各種情報を授受し、制御回路４が、授受した情報に基づき、自車両３０１ａの走行状態が渋滞の発生原因になるか否かを判定すると共に、該判定結果および上記授受した情報を運転者に対し報知するようにした。すなわち、本実施例では、カーナビ装置２００を各車両が搭載していることを前提として、互いの近距離通信装置２０１を介して各々車車間通信を行うようにすれば、各カーナビ装置２００間において伝達すべき情報を伝達して必要な報知を行うことができる。従って、各車両（例えば、自車両３０１ａ）において、直接他車両（３０１ｂ〜３０１ｇ）から該他車両（３０１ｂ〜３０１ｇ）の走行状態の検知結果を取得することができる分、より正確で確実な走行状態の判定、つまり自車両３０１ａの走行状態が渋滞の発生原因となるか否かを判定することができる。
【０１１１】
これに加えて、例えば、制御回路４が、上記判定結果および近距離通信装置２０１によって授受した情報（すなわち、例えば他車両（３０１ｂ〜３０１ｇ）において、渋滞の発生原因と判定されたことに基づいて車線変更を行うなどの情報）を取得すると、該取得した情報を運転者に対し報知するように表示装置５１及び／又は音声出力装置５２を制御するため、例えば、図８に示すように、自車両３０１ａが後続車両に走行レーン３０５ａを譲るべく走行レーン３０５ｂへ車線変更をしようとする際、該車線変更をする旨の情報を自車両３０１ａの周辺を走行する他車両３０１ｂ〜３０１ｇのカーナビ装置２００に伝達して当該他車両３０１ｂ〜３０１ｇの運転者に報知を行うことができる。従って、報知を受けた他車両３０１ｂ〜３０１ｇの運転者は、自車両３０１ａの車線変更に備えて走行速度を調節するなどの運転を行うことが可能となる。これにより、より一層スムーズな車線変更を確保でき、ひいては渋滞の発生を速やかに回避することが可能となる。しかも、車車間で通信する各種情報として、例えばＶＩＣＳ受信機１１を搭載している車両が存在する場合、当該ＶＩＣＳ受信機１１による該当道路の情報（例えば、制限速度情報など）をＶＩＣＳ受信機１１を搭載していない他車両に伝達することもできる。
【０１１２】
さらに、報知装置５として例えば、カーナビ装置２００の表示装置５１やオーディオシステムとしての音声出力装置５２を用いることにより、近年、標準装備化されつつあるカーナビ装置や一般的に標準装備されているオーディオシステムなどの既製品を使用できるので、設備投資のコストを安価に抑えることができる。しかも、カーナビ装置２００を用いる場合、単に目的地までのルート案内や周辺情報、または渋滞情報を報知する場合に比較して、自車両３０１ａの走行状態が渋滞の発生原因となり得る情報まで報知することができるため、使い勝手が向上する上、カーナビ装置２００としての商品価値も向上させることができる。
【０１１３】
（第４実施例）
以下、本発明による車両用運転支援装置にかかる第４実施例として、インフラ設備として道路に沿って配設される交通情報装置に適用した場合について説明する。図９および図１０は、かかる交通情報装置について、全体の電気的構成が機能ブロックの組み合わせにより概略的に示されてなるブロック図および、かかる交通情報装置が設置された道路を上空から見た概略構成図である。
【０１１４】
図９、図１０において、交通情報装置３００は、道路に所定間隔で設けられ、道路における任意の区間において該道路を走行する車両の少なくとも交通量を検知するカメラ３１１と、上記走行する車両の走行速度を検知するループコイルなどからなる車速センサ３１２とを有し、カメラ３１１および車速センサ３１２による検知結果を含む走行状態を検知する車両検知手段としての車両検知装置３１０を備えている。
【０１１５】
また、交通情報装置３００は、車両検知装置３１０の検知結果に基づいて、該当車両、すなわち後述する走行状態が渋滞の発生原因と判定される車両（この場合、例えば車両３０１ａ）と同一の走行レーン３０５ａを走行している、当該該当車両の前方および後方の所定距離内に存在する他車両３０１ｂ〜３０１ｅの車両密度を各々求める車両密度算出手段としての演算装置３２０を備えている。
【０１１６】
かかる構成に加えて、交通情報装置３００は、車両検知装置３１０が検出した検知結果と、演算装置３２０の算出する車両密度とに基づいて、上記該当車両３０１ａにおける走行状態が渋滞の発生原因になるか否かを判定する走行状態判定手段としての制御回路３２１と、該制御回路３２１によって上記該当車両３０１ａの走行状態が渋滞の発生原因になると判定されると、該判定した結果を上記該当車両３０１ａの運転者に対し報知する報知手段としての報知装置３３０とを有しており、制御回路３２１は、報知装置３３０を制御する報知制御手段としても機能するようになっている。
【０１１７】
また、交通情報装置３００は、ＶＩＣＳ受信機３２２を有すると共に、自ら担当する任意の区間を走行する車両との間で無線通信するための通信手段である近距離通信装置３２３と、道路に関する情報をデータベースとして記憶している道路データベース３２４と、各種操作を行うための操作スイッチ群３２５と、メモリ３２６とを備えている。
【０１１８】
かかる交通情報装置３００は、制御回路３２１に対して、車両検知装置３１０、演算装置３２０、ＶＩＣＳ受信機３２２、近距離通信装置３２３、道路データベース３２４、操作スイッチ群３２５、メモリ３２６および報知装置３３０を接続して構成されている。
【０１１９】
そして、かかる交通情報装置３００では、制御回路３２１が、演算装置３２０によって算出される車両密度に関する算出結果に基づいて、該当車両３０１ａにおける後方の車両密度（後方密度）と、前方の車両密度（前方密度）との差を算出し、当該算出した結果と、車両検知装置３１０の車速センサ３１２によって検知された当該該当車両３０１ａの走行速度に対応する予め設定された道路データベース３２４に記憶される閾値としての臨界密度とを比較することにより、上記該当自車両の走行状態が渋滞の発生原因になるか否かを判定するようになっている。
【０１２０】
より詳細には、制御回路３２１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏインタフェースおよびこれらを接続するバスライン（何れも図示を省略する）などを備えたマイクロコンピュータにより構成されている。これらのうち、ＲＯＭには、交通情報提供用のプログラムなどが格納され、ＲＡＭにはプログラム実行時の処理データの他に道路データベース３２４から取得した道路データやＶＩＣＳ受信機３２２が、ＶＩＣＳのインフラより受信した道路交通情報などが一時的に格納される。
【０１２１】
道路データベース３２４は、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭまたはハードディスクのような大容量の情報記録媒体を利用して構成されたものであり、当該交通情報装置３００が配設された担当区間における道路の制限速度や通過する車両の走行速度に応じた車両密度の臨界密度などの種々の処理に必要な道路データと、上記担当区間における交差点の詳細データから成る交差点データなど、多様な道路データが記憶されている。
【０１２２】
報知装置３３０は、表示装置としての電光掲示板３３１を有し、走行する車両の運転者に対し、渋滞情報や通行止めなどの各種道路情報を報知するように、当該道路に沿って配設される。これにより、車両側に報知装置を設ける必要がなくなり、車両における設備投資のコストを安価に抑えることが可能となる。
【０１２３】
操作スイッチ群３２５は、交通情報装置３００の本体に配置されたメカニカルスイッチなどからなり、各種のデータや設定事項などの操作に係るコマンドを制御回路３２１に与えるために設けられている。
【０１２４】
メモリ３２６は、フラッシュメモリなどのデータ書き換え可能な不揮発性メモリによって構成されたもので、本発明の要旨に関係した車両の速度検出結果や、車間距離情報、その他の特定のデータの保存や呼出などを行うために設けられている。
【０１２５】
ＶＩＣＳ受信機３２２は、ＶＩＣＳセンサユニットやＦＭ多重放送受信機などを備えたもので、例えばＶＩＣＳセンサユニットがＶＩＣＳ局から受信した光／電波ビーコンなどによる道路交通情報やＦＭ多重放送受信機が受信したＦＭ多重放送からの道路交通情報を制御回路３２１に与えるようになっている。
【０１２６】
制御回路３２１は、操作スイッチ群３２５を通じて入力されたコマンドに基づいて、交通情報装置３００における各種設定処理を実行するようになっている。
【０１２７】
車両検知装置３１０は、カメラ３１１と車速センサ３１２とを有している。カメラ３１１は、例えばＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）やＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの光電変換素子により、所定の輝度階調（例えば、２５６階調）の画像データを出力するカメラにより構成されている。そして、カメラ３１１は、道路周辺に設けられることによって、上記任意の区間において走行レーン３０５ａ、３０５ｂを走行（通過）する車両を撮影し、該撮影した画像データを解析することで上記該当車両３０１ａおよび該当車両周辺の他車両３０１ｂ〜３０１ｅを検知するようになっている。本実施例において、カメラ３１１は、とりわけ該当車両３０１ａの前方および後方における所定距離内を走行している先行車両および後続車両３０１ｂ〜３０１ｅの台数および車間距離を検知するようになっている。また、車速センサ３１２は、上記任意の区間において通過する車両の走行速度を測定するために使用される。
【０１２８】
そして、これらカメラ３１１および車速センサ３１２によって出力される信号は、制御回路３２１を介して演算装置３２０に与えられ、該演算装置３２０によって、上記該当車両３０１ａと同一の走行レーン３０５ａを走行しており、当該該当車両の前方および後方の所定距離内に存在する他車両３０１ｂ〜３０１ｅと該当車両３０１ａとの間の車両密度（すなわち、前方密度および後方密度）が各々求められるようになっている。
【０１２９】
制御回路３２１は、演算装置３２０によって算出された後方密度と前方密度との差を算出し、この算出結果と、道路データベース３２４に道路情報と共に記憶された走行速度毎に対応して予め設定される臨界密度の情報に基づく臨界密度とを比較する。具体的には、後方の車両密度から、前方の車両密度を差し引いた差が、第１の規定値ｋａよりも大きく、且つ、車両検知装置３１０によって検知された該当車両の走行速度に対応して予め設定された臨界密度から、後方の車両密度を差し引いた差が、第２の規定値ｋｂ以下である場合に、当該該当車両３０１ａの走行状態が渋滞の発生原因になり得ると判定する。
【０１３０】
このとき、制御回路３２１は、図示省略するクロック手段としてのクロック回路を有しており、該クロック回路によって一定時間経過したことがカウントされた後、該当車両３０１ａの走行状態が渋滞の発生原因になると判定することが望ましい。つまり、制御回路３２１は、クロック回路によるカウントが一定時間経過した後、該当車両３０１ａの走行状態が渋滞の発生原因になり得るか否かを判定することにより、例えば、該当車両３０１ａの前方を走行している他車両（すなわち、先行車両）が渋滞の発生原因である状況において、該先行車両が車線変更したときに該当車両３０１ａが渋滞の発生原因であると誤って判定することを防止することができる。従って、制御回路３２１は、上記条件に従うことにより妥当なタイミングで判定を開始することができ、渋滞の発生原因を正確に判定することができる。
【０１３１】
そして、この後、上記渋滞の発生原因となり得る判定について、電光掲示板３３１に表示（例えば、車種・ボディーカラー・ナンバープレート情報等と共に、当該車両３０１ａにおける現在の走行状態が渋滞の発生原因になり得る旨の表示）することで、該当車両３０１ａの運転者に対し、上記渋滞の発生原因になり得る旨、報知することができる。これにより、運転者が自車両（該当車両）３０１ａの運転を加速するか、車線変更などによって後続車３０１ｂ〜３０１ｅに走行レーンを譲るようにして改善することができ、渋滞の発生原因になりそうな状況を早期に解消することで渋滞の発生を未然に防止することができる。
【０１３２】
このように、本実施例によれば、いわゆるインフラ設備として設置された交通情報装置３００によって、走行状態が渋滞の発生を招く可能性があると判定した該当車両３０１ａの運転者に対し、該判定した結果を電光掲示板３３１によって報知することで、該報知を受けた運転者は、自車両（該当車両３０１ａ）の走行状態が渋滞の発生原因になる可能性があることを認識することができる。これにより、運転者が車両３０１ａの運転を改善することができ、渋滞の発生原因になりそうな状況を早期に解消することで渋滞の発生を未然に防止することができる。
【０１３３】
このとき、制御回路３２１は、当該該当車両３０１ａの走行状態が渋滞の発生原因になるか否かを判定する判定要因として、演算装置３２０の算出結果に基づいた、該当車両３０１ａにおける後方の車両密度から、前方の車両密度を差し引いた差が、第１の規定値ｋａよりも大きく、且つ、車両検知装置３１０によって検知された当該該当車両３０１ａの走行速度に対応して予め設定された臨界密度（閾値）から、後方の車両密度を差し引いた差が、第２の規定値ｋｂ以下である場合、当該該当車両３０１ａの走行状態が渋滞の発生原因になり得ると判定するようにした。このため、後続車両３０１ｂ〜３０１ｅが該当車両３０１ａの走行状態によって、実際に該当車両３０１ａの後方で渋滞となり得る走行状態であるか否かについて、統計学的な観点から判定することができる。これにより、実情の交通状況に応じて運転を支援することが可能となり、交通情報装置３００としての使い勝手を実用上十分に向上することができる。
【０１３４】
さらに、報知装置３３０は、道路周辺に配設される電光掲示板３３１であることが好ましい。すなわち、例えば車両に表示装置や音声出力装置などの報知手段が搭載されていなくても、いわゆるインフラ設備として報知手段である電光掲示板３３１が配設されていれば良い。これにより、自車両の走行状態が渋滞の発生原因となり得る車両の運転者に対し、注意喚起することができ、渋滞の発生を未然に回避することができる。また、運転者にとっても、わざわざ表示装置を車両に搭載する手間を省くことができると共に、車両における設備投資のコストも抑えることができる。
【０１３５】
（第４実施例の第１変形例）
なお、第４実施例では、報知手段として電光掲示板３３１などの報知装置３３０を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限ることはない。すなわち、例えば報知手段として、車両に搭載されるカーナビ装置やオーディオシステムを適用すれば、既存の製品を用いて報知手段を安価に実現することができる。
【０１３６】
具体的には、図１０との対応部分に同一符号を付して示す図１１を参照して説明する。但し、ここでは、上述した第４実施例と比較して報知手段が電光掲示板３３１に替わって
、車載されるカーナビ装置及び／又はオーディオシステムを適用することを除き、上述した第４実施例の交通情報装置３００とほぼ同様に構成されているため、同一部分についての説明は、便宜上、割愛する。
【０１３７】
図１０との対応部分に同一符号を付した図１１は、第４実施例の第１変形例における交通情報装置３００を示し、各車両３０１ａ〜３０１ｆに、それぞれカーナビ装置（またはオーディオシステム）が搭載されている。
【０１３８】
そして、上述した第４実施例の如く、制御回路３２１によって、該当車両３０１ａが渋滞の発生原因となり得ることが判定されると、該判定結果を当該該当車両３０１ａのカーナビ装置（またはオーディオシステム）を介して運転者に対し報知する。すなわち、制御回路３２１は、該当車両３０１ａのカーナビ装置（またはオーディオシステム）を制御し、「この車両の走行状態は渋滞の発生原因となる可能性があります。」という旨の表示（またはアナウンス）を行うことによって、運転者に報知する。
【０１３９】
このように、第４実施例の交通情報装置３００において、車両３０１ａ〜３０１ｆに、それぞれカーナビ装置（またはオーディオシステム）を備えることにより、上述のような渋滞の発生原因についての判定結果や、該判定結果に基づく車線変更などの渋滞回避処置に関する表示またはアナウンスを行うことができる。これにより、運転者は車両の運転を容易に改善することができ、渋滞の発生原因になりそうな状況を早期に解消することができる。
【０１４０】
（第４実施例の第２変形例）
また、上述した第４実施例では、制御回路３２１が車両検知装置３１０の車速センサ３１２によって検出された実際の車両の流れにおける走行速度に基づいて臨界密度を選出する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、他の種々の手法を用いて車両の走行速度を検出し、該検出した走行速度に基づいて臨界密度を選出するようにしても良い。
【０１４１】
例えば、道路データベース３２４に記憶されている当該区間の道路の制限速度を用い、該制限速度に基づいて臨界密度を選出することも可能である。この場合について、図１２を参照して説明する。
【０１４２】
図５との対応部分に同一符号を付した図１２は、制御回路３２１によって実行される本発明の特徴的な処理内容、すなわち渋滞発生原因判定処理を示すフローチャートである。かかる交通情報装置３００は、第２実施例の車両用運転支援装置であるカーナビ装置１における渋滞発生原因判定処理、すなわち制御回路によって行われるソフトウエア的な処理内容において、ステップＳＰ２０およびステップＳＰ２１が加えて設けられている点が異なることを除いて、上述した第２実施例における渋滞発生原因判定処理と、ほぼ同様に構成されている。ここでは、上記異なる点について説明し、上述した第２実施例と同様の部分については、便宜上、説明を割愛する。
【０１４３】
因みに、この図１２の処理は、車両が例えば高速道路のように、片側複数車線の道路を走行している場合を主体に説明するが、本発明はこれに限定することなく、自車両の走行状態が後続車両における渋滞の発生に繋がるような走行状態を検知して対処することを目的とするものである。
【０１４４】
制御回路３２１は、ステップＳＰ１において、渋滞発生原因判定処理を開始した後、続くステップＳＰ２０に移行して、道路データベース３２４から当該道路における制限速度の情報を取得し、該取得した情報に基づく制限速度（すなわち、当該道路において最大となる走行速度）に応じて、予め設定される臨界密度ｋ（ｖ１）（最大臨界密度ｋ（ｖmax））を選出する。
【０１４５】
次に制御回路３２１は、ステップＳＰ２に移行して、車両検知装置３１０を制御することにより、該当車両の走行方向の前後において所定距離Ｌ内に存在する他車両（先行車両および後続車両）の台数をカウントすると共に、該カウントした他車両と該当車両との車間距離Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ２１、Ｌ２２…Ｌｎ１、Ｌｎ２（本実施例では、Ｌ４１、Ｌ４２まで）を計測し、次のステップＳＰ３へと移行する。ここで、車間距離Ｌ１１は、該当車両の後方１台目の他車両における先端部（フロントノーズ）までの距離を示し、車間距離Ｌ１２は、上記後方１台目の他車両における後端部（テールエンド）までの距離を示している。以下、同様に、Ｌｎ１、Ｌｎ２は、該当車両の後方ｎ台目の他車両におけるフロントノーズおよびテールエンドまでの距離を示している。
【０１４６】
制御回路３２１は、ステップＳＰ３において、先のステップＳＰ２で計測した他車両の台数と、車間距離Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ２１、Ｌ２２…Ｌ４１、Ｌ４２に基づき、演算装置３２０を制御することによって、自車両における前方密度ｋｆおよび後方密度ｋｒを算出する。これと共に、制御回路３２１は、演算装置３２０を制御することにより、車速センサ３１２によって検出された自車両の走行速度に基づいて、道路データベース３２４内に記憶された予め設定される臨界密度ｋ（ｖ１）の情報から当該走行速度に対応する臨界密度ｋ（ｖ１）を選出し、続くステップＳＰ２１に移行する。
【０１４７】
かかるステップＳＰ２１において、制御回路３２１は、先のステップＳＰ２０において選出した最大臨界密度ｋ（ｖmax）がステップＳＰ３において選出した臨界密度ｋ（ｖ１）以上であるか否かを判断する。このとき、制御回路３２１は、最大臨界密度ｋ（ｖmax）が臨界密度ｋ（ｖ１）以上である旨の肯定結果を得ると、次のステップＳＰ４に移行し、臨界密度ｋ（ｖ１）に替えて最大臨界密度ｋ（ｖmax）を採用する点を除いて、以降の処理を上述した第２実施例とほぼ同様に実行する。
【０１４８】
また、制御回路３２１は、かかるステップＳＰ２１において、最大臨界密度ｋ（ｖmax）が臨界密度ｋ（ｖ１）よりも低い、すなわち、臨界密度ｋ（ｖ１）の方が最大臨界密度ｋ（ｖmax）よりも高い旨の否定結果を得ると、ステップＳＰ７に移行し、かかる渋滞発生原因判定処理を終了する。つまり、現在の走行速度から求まる臨界密度ｋ（ｖ１）が、当該道路の制限速度から規定される最大臨界密度ｋ（ｖmax）以上である場合、すでに当該道路における車両の交通量としては１００〔％〕の状態を超えている（言い換えれば、該当車両の走行状態に拘らず、当該道路が交通量増加による渋滞の状態である）ため、それ以上どんなに後方密度ｋｒが高くなったとしても、当該道路における該当車両の周辺において渋滞状態であるから、該当車両（自車両）の走行状態によって後続する他車両（後続車両）の進路が妨げられる状態とは判断し難いためである。
【０１４９】
このように、制御回路３２１は臨界密度として、実際に走行している車両から車速センサ３１２によって検出される走行速度に替え、道路データベース３２４に記憶された当該区間の制限速度を用いて臨界密度（最大臨界密度）を選出することにより、当該道路において速度超過を期待した交通量の増加、言い換えれば、上記道路の上記区間において、制限速度を基準として定められる最大交通量と比較して、実際の車両の流れが制限速度より速いことで、交通量が増し、より混雑し易い状況となることを未然に防止することができる。
【０１５０】
このとき、報知手段としては、電光掲示板３３１などのインフラ設備を用いてもよく、車載されるカーナビ装置またはオーディオシステムを用いるようにしてもよい。いずれにしても、上記判定結果や、それに基づく車線変更等の指示を運転者に対し、報知し得る報知手段であれば、この他車両、種々の報知手段を広く適用することができる。
【０１５１】
また、この場合、車両側に演算装置３２０、制御回路３２１、上述した自車検知装置２または、ＶＩＣＳ受信機３２２を必要に応じて設けるようにしてもよい。この場合、上記近距離通信装置３２３を用いた路車間通信を行い、必要な各種情報を取得し、上述したような渋滞の発生原因となり得るか否かを判定することにより、運転者は車両の運転を容易に改善することができ、渋滞の発生原因になりそうな状況を早期に解消することができる。
【０１５２】
（第４実施例の第３変形例）
また、本実施例においては、インフラ設備として上述した交通情報装置３００を設けることを前提とし、制御回路３２１が車両検知装置３１０の車速センサ３１２によって検出された実際の車両の流れにおける走行速度に基づいて臨界密度を選出する場合について述べたが、本発明は、これに限ることはない。すなわち、近距離通信装置３２３が各車両３０１ａ〜３０１ｇに搭載されることを前提とし、この近距離通信装置３２３によってインフラ設備を介した路車間通信または車車間通信により、各車両３０１ａ〜３０１ｇから各々速度情報を取得し、これら速度情報に基づいて、上記周辺を走行している各々の他車両３０１ｂ〜３０１ｇにおける走行速度を基準とした臨界密度（言い換えれば、各他車両３０１ｂ〜３０１ｇにおける走行速度のうち、最も頻度が多い速度域を最多速度として用いて設定された最大臨界密度）を選出するようにしてもよい。この場合について、図１３を参照して説明する。
【０１５３】
図１２との対応部分に同一符号を付した図１３は、制御回路３２１によって実行される本発明の特徴的な処理内容、すなわち渋滞発生原因判定処理を示すフローチャートである。かかる交通情報装置３００は、上述した第４実施例の第２変形例における車両用運転支援装置としての交通情報装置３００における渋滞発生原因判定処理、すなわち制御回路によって行われるソフトウエア的な処理内容において、ステップＳＰ２０に替えてステップＳＰ３０およびステップＳＰ３１が設けられている点が異なることを除いて、上述した第４実施例の第２変形例における渋滞発生原因判定処理と、ほぼ同様に構成されている。ここでは、上記異なる点について説明し、上述した実施例と同様の部分については、便宜上、説明を割愛する。
【０１５４】
因みに、この図１３の処理は、車両が例えば高速道路のように、片側複数車線の道路を走行している場合を主体に説明するが、本発明はこれに限定することなく、自車両の走行状態が後続車両における渋滞の発生に繋がるような走行状態を検知して対処することを目的とするものである。
【０１５５】
制御回路３２１は、ステップＳＰ１において、渋滞発生原因判定処理を開始した後、続くステップＳＰ３０に移行して、近距離通信装置３２３によって当該道路における各車両３０１ａ〜３０１ｇから現時点の走行速度の情報を取得し、次のステップＳＰ３１へと移行する。
【０１５６】
かかるステップＳＰ３１において、制御回路３２１は、上記取得した情報に基づく最多速度（すなわち、現在、上記道路において各車両３０１ａ〜３０１ｇにおける走行速度のうち、最も頻度が多い速度域）、または当該道路における制限速度のいずれか速い方の速度に応じて、臨界密度（最大臨界密度）を選出する。
【０１５７】
次に制御回路３２１は、ステップＳＰ２に移行して、車両検知装置３１０を制御することにより、該当車両の走行方向の前後において所定距離Ｌ内に存在する他車両（先行車両および後続車両）の台数をカウントすると共に、該カウントした他車両と該当車両との車間距離Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ２１、Ｌ２２…Ｌｎ１、Ｌｎ２（本実施例では、Ｌ４１、Ｌ４２まで）を計測し、次のステップＳＰ３へと移行する。
【０１５８】
制御回路３２１は、ステップＳＰ３において、先のステップＳＰ２で計測した他車両の台数と、車間距離Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ２１、Ｌ２２…Ｌ４１、Ｌ４２に基づき、演算装置３２０を制御することによって、自車両における前方密度ｋｆおよび後方密度ｋｒを算出する。これと共に、制御回路３２１は、演算装置３２０を制御することにより、車速センサ３１２によって検出された自車両の走行速度に基づいて、または上記制限速度に基づいて道路データベース３２４内に記憶された予め設定される臨界密度の情報から当該走行速度に対応する臨界密度を選出し、ステップＳＰ２１へ移行する。
【０１５９】
かかるステップＳＰ２１において、制御回路３２１は、上述した第４実施例の第２変形例と同様に処理し、当該道路の制限速度から規定される最大臨界密度ｋ（ｖmax）が、自車両における現在の走行速度から求まる臨界密度ｋ（ｖ１）以上である場合、当該ステップＳＰ３において選出した臨界密度に替わって、ステップＳＰ３１にて選出した最大臨界密度を採用する。この後、制御回路３２１は、ステップＳＰ４に移行して、以降の処理を実行する。
【０１６０】
以上、説明したように、本実施例では、交通情報装置３００に任意の区間において道路を走行する車両との間で無線通信する近距離通信装置３２３を備えると共に、車両に、交通情報装置３００と無線通信するための近距離通信装置２０１と、自車両３０１ａの走行状態を検知する自車検知装置２（図７参照）とを備え、近距離通信装置２０１、３２３によって、路車間で自車検知装置２による検知結果を授受し、制御回路３２１は、車両検知装置３１０の検知結果に替えて、近距離通信装置３２３によって授受する自車検知装置２の検知結果に基づき、臨界密度を設定するようにした。
【０１６１】
すなわち、交通情報装置３００をいわゆるインフラ設備として設けていることを前提とし、インフラ側と車両側との間で近距離通信装置２０１、３２３を介して路車間通信を行うようにすれば、互いの通信手段において伝達すべき情報を伝達して必要な報知を行うことができる。
【０１６２】
このように、制御回路３２１は臨界密度として、実際に走行している車両から車速センサ２１によって検出される走行速度の情報を、近距離通信装置２０１、３２３による路車間通信により取得し、該取得した情報に基づき、各車両３０１ａ〜３０１ｇにおける最多速度を選出して用いることで臨界密度（最大臨界密度）を選出する。
【０１６３】
これにより、例えば、高速道路などでは、本来の制限速度が８０〔km/h〕であるのに、降雨や強風などの影響によって一時的に制限速度が抑えられるような状況において、該抑えられた制限速度を上回った本来の制限速度で車列が流れている場合がある。このような状況において、上記抑えられた制限速度に基づく臨界密度を用いて自車両３０１ａの走行状態が渋滞の発生原因となり得るか否かを判定しても、実情の状況とは異なったデータに基づいて判定することとなるため、的確な判定を行うことが困難となってしまう。
【０１６４】
そこで、交通情報装置３００では、上記最多速度に基づいて、上記周辺を走行している各々の他車両３０１ｂ〜３０１ｇにおける走行速度を基準とした臨界密度（すなわち、各他車両３０１ｂ〜３０１ｇにおける走行速度のうち、最も頻度が多い速度域を最多速度として用いて設定された最大臨界密度）に基づいて上記判定を行うことで、より実情に沿った判定を行うことができる。従って、本実施例では、より一層実情の交通状況に応じた運転を支援することが可能となる。
【０１６５】
以上、本発明を実施するための最良の形態について上述の各実施例を用いて説明したが、本発明はこうした各実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。
【０１６６】
例えば、上述した第１実施例において、車線変更や加速を行なう旨を報知して、積極的に車線変更や制限速度内での加速を行うように促しても良い。
【０１６７】
また、上述したＶＩＣＳ受信機１１を介して取得する交通情報は、必要に応じて利用すれば良い。
【０１６８】
また、自車検知装置２、他車検知装置３、報知装置５または位置検出器７は、必要な機能を適宜取捨選択して構成すれば良い。
【０１６９】
しかも、位置検出手段は、外部のインフラによって提供される位置情報を、通信により取得する構成であっても良い。
【０１７０】
さらに、車両密度は、他車検知装置３による検知結果や、車車間通信によって取得する各車両の自車検知装置３および位置検出器７の検出結果、またはインフラ設備としての車両検知装置３１０の検知結果などを適宜選択して用いることにより、算出するようにすれば良い。
【０１７１】
さらに、閾値としての臨界密度は、自車検知装置２、他車検知装置３または、車両検知装置３１０によって検知される車両の走行速度または最多速度もしくは、地図データベース８または道路データベース３２４に記憶された該当道路における制限速度などを適宜選択して用いて算出すれば良い。
【０１７２】
さらに、本発明はカーナビゲーション装置に適用するものに限らず、車両用運転支援装置として必要な機能だけを備える専用の装置として構成しても良いことは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１７３】
本発明は、自車両の走行状態が渋滞の発生原因になると判定されると、その情報を運転者に対し報知する車両用運転支援装置に利用できる。なお、車両における外観、重量、サイズ、走行性能等は問わない。
【図面の簡単な説明】
【０１７４】
【図１】本発明をカーナビゲーション装置に適用した場合の第１実施例であり、カーナビゲーション装置の電気的構成を示す機能ブロック図である。
【図２】カーナビゲーション装置の制御回路によって実行される、本発明の要旨に係る部分である渋滞発生原因判定処理を示すフローチャートである。
【図３】片側２車線の道路を走行している状態を概略的に示す上面図である。
【図４】交通量と車両密度との関係を表すグラフである。
【図５】本発明の第２実施例を示す図２相当図である。
【図６】本発明の第３実施例を示す図１相当図である。
【図７】本発明の第３実施例の変形例を示す図１相当図である。
【図８】本発明の第３実施例の変形例において、片側２車線の道路を走行している状態を概略的に示す上面図である。
【図９】本発明の第４実施例を示す図１相当図である。
【図１０】本発明の第４実施例を示す図８相当図である。
【図１１】本発明の第４実施例の第１変形例を示す図８相当図である。
【図１２】本発明の第４実施例の第２変形例を示す図５相当図である。
【図１３】本発明の第４実施例の第３変形例を示す図５相当図である。
【符号の説明】
【０１７５】
１、１００、２００…カーナビゲーション装置（車両用運転支援装置）
２…自車検知装置（自車両検知手段）
３…他車検知装置（他車両検知手段）
４、３２１…制御回路（走行状態判定手段，報知制御手段）
５…報知装置（報知手段）
５１…表示装置
５２…音声出力装置
６…演算装置（車両密度算出手段）
７…位置検出器（位置検出手段）
１０２…車両自動制御装置（走行制御手段）
２０１、３２３…近距離通信装置（通信手段）
３００…交通情報装置（車両用運転支援装置）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用運転支援装置に関し、特に、自車両の走行状態が渋滞の発生原因になると判定されると、その情報を運転者に対し報知する車両用運転支援装置に適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、片側複数車線（片側２車線など）の走行レーンを有する道路、例えば高速道路などにおいて、追越車線（本国の場合、右車線）を最多速度または制限速度以下で走行し続けたり、片側１車線の道路において、制限速度以下で走行し続けたりすることに起因して、後続車両の流れが妨げられると、渋滞の発生が誘発される場合がある。ここで、上記最多速度とは、自車両周辺における他車両の走行状態において、最も使用頻度の多い速度域のことである。言い換えれば、例えば、自車両が高速道路を走行している場合、自車両の周辺を走行している他車両、すなわち自車両の走行している走行レーンにおける自車両の前方および後方を走行している他車両と、自車両の走行している走行レーンに隣接する走行レーンを自車両の走行方向と同一方向に走行している他車両とのそれぞれの走行状態において、走行速度が８０〔km/h〕前後で走行している車両が多ければ、そのときの最多速度は８０〔km/h〕となる。
【０００３】
ところで、近年、インフラストラクチャー（以下、これを単にインフラと称する）として、例えばＩＴＳ(Intelligent Transport Systems：高度道路交通システム)における路面−車両間の通信方法としての一つであるＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communications：狭域通信システム）のように、通信可能な範囲が強く限定されたスポット型の無線通信システムや、ＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System：道路交通情報通信システム（登録商標））などが普及してきている。
【０００４】
そして、かかるＶＩＣＳを用いて、道路上で発生している渋滞を検知し、その渋滞情報を車両に通知することで、車両が渋滞に巻き込まれることを事前に回避すると共に、更なる渋滞の進行を防止するようにした技術は、広く知られてきている。
【０００５】
また、最近では、カーナビゲーション装置による自車両が位置している道路の情報と、自車両の周辺に位置している他車両の走行状態とに基づいて、自車両の走行状態が渋滞の発生原因になるか否かを判定し、自車両の走行状態が渋滞の発生原因になると判定されると、該判定された情報を運転者に対し報知する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００７−５８６３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した特許文献１の技術では、渋滞となりそうなシチュエーションとして、特に、自車両の走行速度が規定速度（例えば、８０〔km/h〕）以上となる状態が規定時間（例えば、１〔分〕）以上継続すると、当該自車両の走行状態が渋滞の発生原因になるか否かの判定を開始するようになっていた。また、かかる特許文献１の技術では、追越車線と走行車線とで並走している状態に着目し、自車両と他車両とが並走している状態を規定時間以上検知することで、自車両の走行状態が渋滞の発生原因になると判定していた。
【０００７】
このため、かかる特許文献１の車両用運転支援装置では、例えば混雑の無い高速道路において、自車両が８０〔km/h〕にて快適に巡航を行っている状態、すなわち、この走行状態が継続されたとしても渋滞とはならない状況においても、渋滞の発生原因となり得る走行状態であると判定され、運転者に対し車線変更や走行速度を減速するよう報知しているため、運転者にとって高速道路における快適な走行が困難となる場合が予測される。これにより、運転者に対し、実用上、使い勝手の面で不便さを与える未だ不十分な問題があった。
【０００８】
従って、自車両の後方を走行する他車両（以下、これを後続車両と称す）が、当該自車両の走行状態によって、実際に自車両の後方で渋滞となり得る走行状態であるか否かについて、統計学的な観点から判定するようにできれば、実情の交通状況に応じて運転を支援することが可能となり、車両用運転支援装置として実用上十分に使い勝手を向上することができると考えられる。
【０００９】
そこで、本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、渋滞の発生を未然に防止するように車両の運転を支援することが可能となると共に、実用上十分に使い勝手を向上し得る車両用運転支援装置を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、自車両の走行状態を検知する自車両検知手段と、自車両の周辺に存在する他車両の走行状態を検知する他車両検知手段と、自車両検知手段及び他車両検知手段の検知結果に基づいて、自車両の走行状態が渋滞の発生原因になるか否かを判定する走行状態判定手段と、走行状態判定手段によって自車両の走行状態が渋滞の発生原因になると判定されると、該判定した結果を報知手段によって運転者に対し報知するように、報知手段を制御する報知制御手段とを有する車両用運転支援装置であって、他車両検知手段の検知結果に基づいて、自車両と同一の走行レーンを走行している、当該自車両の前方及び後方の所定距離内に存在する他車両の車両密度を各々求める車両密度算出手段を備え、走行状態判定手段は、車両密度算出手段の算出結果に基づいた、自車両における後方の車両密度から、前方の車両密度を差し引いた差が、第１の規定値よりも大きく、且つ、自車両検知手段によって検知された当該自車両の走行速度に対応して予め設定された閾値から、後方の車両密度を差し引いた差が、第２の規定値以下である場合、当該自車両の走行状態が渋滞の発生原因になり得ると判定するようにした。
【００１１】
従って、本発明の一態様によれば、走行状態判定手段によって、自車両の走行状態が渋滞の発生を招く可能性があると判定した場合、該判定した結果を報知手段によって運転者に対し報知することで、該報知を受けた運転者は、自車両の走行状態が渋滞の発生原因になる可能性があることを認識することができる。これにより、運転者が自車両の運転を改善することができ、渋滞の発生原因になりそうな状況を早期に解消することで渋滞の発生を未然に防止することができる。
【００１２】
このとき、走行状態判定手段は、当該自車両の走行状態が渋滞の発生原因になるか否かを判定する判定要因として、車両密度算出手段の算出結果に基づいた、自車両における後方の車両密度から、前方の車両密度を差し引いた差が、第１の規定値よりも大きく、且つ、自車両検知手段によって検知された当該自車両の走行速度に対応して予め設定された閾値から、後方の車両密度を差し引いた差が、第２の規定値以下である場合、当該自車両の走行状態が渋滞の発生原因になり得ると判定するようにした。このため、後続車両が当該自車両の走行状態によって、実際に自車両の後方で渋滞となり得る走行状態であるか否かについて、統計学的な観点から判定することができる。これにより、実情の交通状況に応じて運転を支援することが可能となり、車両用運転支援装置としての使い勝手を実用上十分に向上することができる。
【００１３】
しかも、本発明の一態様において、他車両検知手段は、少なくとも所定距離内に存在する他車両の台数と、所定距離内に存在する他車両の各々の走行速度と、自車両と所定距離内に存在する他車両との間の各々の車間距離とを検知することが好ましい。従って、車両密度算出手段は、他車両検知手段によって検知される上記他車両の台数と、上記他車両の各々の走行速度と、上記他車両との間の各々の車間距離とに基づいて、自車両と同一の走行レーンを走行しており、当該自車両の前方及び後方の所定距離内に存在する他車両と前記自車両との間の車両密度を容易且つ正確に求めることができる。
【００１４】
また、本発明の一態様において、走行状態判定手段は、渋滞の発生原因になり得る条件が検知されると、時間のカウントを開始するクロック手段を有し、クロック手段によって、一定時間経過したことがカウントされた後、自車両の走行状態が渋滞の発生原因になると判定することが好ましい。つまり、走行状態判定手段は、渋滞の発生原因になり得る条件が検知されると、クロック手段によって一定時間、経過した後、自車両の走行状態が渋滞の発生原因になり得るか否かを判定することにより、例えば、自車両の前方を走行している他車両（すなわち、先行車両）が渋滞の発生原因である状況において、該先行車両が車線変更したときに自車両が渋滞の発生原因であると誤って判定することを防止することができる。従って、走行状態判定手段は、上記条件に従うことにより妥当なタイミングで判定を開始することができ、渋滞の発生原因を正確に判定することができる。
【００１５】
さらに、本発明の一態様において、自車両の位置を判定する位置判定手段と、道路に関する情報が記憶されている道路情報記憶手段とを備え、閾値は、自車両の走行速度に対応して予め設定された値に替えて、位置判定手段の判定結果に基づき、道路情報記憶手段から取得される自車両が位置している道路の情報に基づいた値で設定されることが好ましい。すなわち、走行状態判定手段が渋滞の発生原因を判定する要因のひとつである閾値を、道路情報記憶手段から取得される自車両が位置している道路の情報（つまり、自車両が位置している道路に設定される制限速度）に基づいて算定する。これにより、自車両が位置する道路における制限速度以内で最大交通量となる最大の閾値を求めることができる。従って、走行速度の超過を期待した交通量の増加を防止することができ、ひいては交通量の絶対値が増すことに起因した渋滞を未然に回避することができる。
【００１６】
さらに、本発明の一態様において、他車両との間で該他車両における走行状態の検知結果を無線通信によって授受する通信手段を備え、自車両検知手段によって検知された当該自車両の走行速度が制限速度よりも速い場合、閾値は、自車両の走行速度に対応して予め設定された値に替えて、通信手段によって授受した他車両における走行状態の検知結果から最多速度を選定し、該選定した最多速度に基づいた値で設定されることが好ましい。すなわち、本発明の車両用運転支援装置を各車両が搭載していることを前提として、互いの通信手段を介して無線通信を行うようにすれば、各車両用運転支援装置間において伝達すべき情報を伝達して必要な報知を行うことができる。
【００１７】
例えば、高速道路などでは、本来の制限速度が８０〔km/h〕であるのに、降雨や強風などの影響によって一時的に制限速度が抑えられるような状況において、該抑えられた制限速度を上回った本来の制限速度で車列が流れている場合がある。このような状況において、上記抑えられた制限速度に基づく閾値を用いて自車両の走行状態が渋滞の発生原因となり得るか否かを判定しても、実情の状況とは異なったデータに基づいて判定することとなるため、的確な判定を行うことが困難となってしまう。
【００１８】
そこで、本発明では、自車両の周辺を走行している他車両から通信手段を介して速度情報を取得し、該速度情報に基づいて、上記周辺を走行している各々の他車両における実際の走行速度を基準とした閾値（すなわち、各他車両における走行速度のうち、最も頻度が多い速度域を最多速度として用いて算定する閾値）に基づいて上記判定を行うことで、より実情に沿った判定を行うことができる。従って、本発明では、より一層実情の交通状況に応じた運転を支援することが可能となる。
【００１９】
さらに、本発明の一態様において、他車両との間で該他車両における走行状態の検知結果を無線通信によって授受する通信手段を備え、車両密度算出手段は、他車両検知手段の検知結果に替えて、通信手段によって授受した他車両における走行状態の検知結果に基づいて車両密度を算出することが好ましい。すなわち、本発明の車両用運転支援装置を各車両が搭載していることを前提として、互いの通信手段を介した、いわゆる車車間通信によって、各々の車両における走行状態の情報を無線通信により交換するようにすれば、各車両用運転支援装置間において他車両の走行状態を正確に把握し得ると共に、必要な報知を行うことができる。従って、自車両から他車両の走行状態を検知する他車両検知手段によって他車両の走行状態を検知する場合に比べて、直接他車両から該他車両の走行状態の検知結果を取得することができる分、より正確で確実な車両密度を算出することができる。
【００２０】
つまり、このように車車間通信によって取得した他車両の走行状態の情報、すなわち走行速度、走行位置（どの走行レーンのどの位置を走行しているか等）、または車両全長などの車両寸法を含む情報と、自車両の走行状態の情報（走行速度、走行位置または車両寸法）とに基づいて、上記車両密度を算出することにより、自車両が走行している周辺に存在する他車両の車両密度を実情に沿って正確に算出することができる。従って、走行状態判定手段は、このように正確に算出される車両密度を用いて閾値と比較することにより、渋滞の発生原因を実情に沿って正確に判定することができる。
【００２１】
さらに、本発明の一態様において、自車両検知手段は、走行レーンを区分する車線区分線を検知し、該検知された車線区分線の認識距離範囲に基づき、当該自車両の走行している走行レーンを認識する走行車線認識手段を有し、該走行車線認識手段の認識結果と、自車両の走行速度と、自車両の走行レーンに隣接された走行レーンを走行している他車両の相対速度とに基づいて、自車両が追越車線を走行しているか否かを判定し、報知制御手段は、自車両検知手段によって自車両が追越車線を走行中であると判定され、且つ走行状態判定手段によって自車両の走行状態が渋滞の発生原因であると判定される場合、他車両検知手段によって検知される、走行車線を走行している他車両の前方又は後方における車間スペースと、自車両と同一走行レーンを走行している該自車両の前方及び後方に存在する他車両の走行状態とに基づいて、走行状態判定手段が自車両の車線変更を可能であると判定すると、運転者に対し、当該自車両の走行状態が渋滞の発生原因になる旨、報知することに加えて、当該自車両の車線変更を促す旨、報知するように報知手段を制御することが好ましい。
【００２２】
すなわち、自車両検知手段は、自車両が走行している走行レーンを認識することで、例えば高速道路などのように、片側に走行車線及び追越車線からなる複数の車線を有する片側複数車線の道路において、自車両が追越車線を継続的に走行しているような場合、該走行状態を運転者に対し報知する適切な注意喚起によって、運転者が自らの判断で車線変更を行うように促すことができ、後続車両の走行の妨げになる状況を回避させることが可能となる。これにより、車線変更を促す旨の報知を受けた運転者は、自らの判断により、自車両の車線変更を行なうことができ、後続車両に速やかに走行レーンを譲ることができる。
【００２３】
さらに、本発明の一態様において、報知制御手段は、自車両検知手段によって自車両が追越車線を走行中であると判定され、且つ走行状態判定手段によって自車両の走行状態が渋滞の発生原因であると判定される場合、走行状態判定手段が当該自車両の走行速度に基づき、該自車両の車線変更に要する時間を算出した算出結果と、予め設定される基準時間とを比較し、算出結果の方が大きければ、自車両を加速させて並走する他車両を追い越し該他車両の前方に車線変更するか、又は、他車両の後方へ車線変更する旨を、算出結果の方が小さければ、自車両の走行速度を維持して他車両を追い越し該他車両の前方に車線変更する旨を、運転者に対し、当該自車両の走行状態が渋滞の発生原因になる旨を報知することに加えて、報知するように報知手段を制御することが好ましい。これにより、車線変更を促す旨の報知を受けた運転者は、自車両の車線変更を行なう際に的確なタイミングでよりスムーズに車線を変更することができ、後続車両に速やかに走行レーンを譲ることができる。
【００２４】
さらに、本発明の一態様において、報知制御手段は、走行車線認識手段によって自車両の走行レーンが片側単車線であるか、走行車線であると認識され、且つ走行状態判定手段によって自車両の走行状態が渋滞の発生原因であると判定されると、運転者に対し、当該自車両の走行状態が渋滞の発生原因になる旨を報知することに加えて、後続車両に車線を譲るか又は制限速度以内で加速する旨を報知するように前記報知手段を制御することが好ましい。これにより、運転者は的確なタイミングで後続車両に対し、走行レーンを譲るか又は制限速度以内で加速することによって、自車両の走行状態が渋滞の発生原因となることを回避することができる。
【００２５】
さらに、本発明の一態様において、車両の走行を自動制御する走行制御手段を備え、走行制御手段は、報知手段が運転者に対し自車両の走行状態が渋滞の発生原因になる旨の報知を行うと、自車両の走行している走行レーンを変更させるように車両の走行を制御することが好ましい。これにより、走行制御手段は、報知手段が運転者に対して車線変更を促す旨を報知すると自車両の車線を変更させるように制御するので、運転者の判断により車線変更が行われるのを待つことなく、渋滞の発生原因となり得る走行状態を自動的に解消させることができる。
【００２６】
さらに、本発明の一態様において、通信手段は、自車両と他車両との間で各種情報を授受し、走行状態判定手段は、授受した情報に基づき、自車両の走行状態が渋滞の発生原因になるか否かを判定すると共に、報知制御手段は、該判定結果及び通信手段によって授受した情報を運転者に対し報知するように報知手段を制御することが好ましい。すなわち、本発明の車両用運転支援装置を各車両が搭載していることを前提として、互いの通信手段を介して各々車車間通信を行うようにすれば、各車両用運転支援装置間において伝達すべき情報を伝達して必要な報知を行うことができる。従って、各車両において、直接他車両から該他車両の走行状態の検知結果を取得することができる分、より正確で確実な走行状態の判定、つまり自車両の走行状態が渋滞の発生原因となるか否かを判定することができる。
【００２７】
また、報知制御手段が、上記判定結果及び通信手段によって授受した情報（すなわち、例えば他車両において渋滞の発生原因と判定されたことに基づいて車線変更を行うなどの情報）を、運転者に対し報知するように報知手段を制御するため、例えば、自車両が後続車両に走行レーンを譲るべく車線変更をしようとする際、該車線変更をする旨の情報を自車両の周辺を走行する他車両の装置に伝達して当該他車両の運転者に報知を行うことができる。従って、報知を受けた他車両の運転者は、自車両の車線変更に備えて走行速度を調節するなどの運転を行うことが可能となる。これにより、より一層スムーズな車線変更を確保でき、ひいては渋滞の発生を速やかに回避することが可能となる。しかも、車車間で通信する各種情報として、例えばＶＩＣＳ受信機を搭載している車両が存在する場合、当該ＶＩＣＳ受信機による該当道路の情報（例えば、制限速度情報など）をＶＩＣＳ受信機を搭載していない他車両に伝達することもできる。
【００２８】
さらに、本発明の一態様において、報知手段は、車両に搭載される表示装置及び又は音声出力装置であることが好ましい。すなわち、報知手段は、車両に搭載される表示装置及び又は音声出力装置としての例えば、カーナビゲーション装置やオーディオシステムを用いることができる。これにより、近年、標準装備化されつつあるカーナビゲーション装置や一般的に標準装備されているオーディオシステムなどの既製品を報知手段として使用できるので、設備投資のコストを抑えることができる。しかも、報知手段としてカーナビゲーション装置を用いる場合、単に目的地までのルート案内や周辺情報、又は渋滞情報を報知する場合に比較して、自車両の走行状態が渋滞の発生原因となり得る情報まで報知することができるため、使い勝手が向上する上、カーナビゲーション装置としての商品価値も向上させることができる。
【００２９】
また、上記目的を達成するための本発明の一態様において、道路に所定間隔で設けられ、道路における任意の区間において該道路を走行する車両の少なくとも交通量及び速度を含む走行状態を検知する車両検知手段と、車両検知手段の検知結果に基づいて、該当車両と同一の走行レーンを走行している、当該該当車両の前方及び後方の所定距離内に存在する他車両の車両密度を各々求める車両密度算出手段と、車両検知手段が検出した検知結果と、車両密度算出手段の算出結果とに基づいて、該当車両における走行状態が渋滞の発生原因になるか否かを判定する走行状態判定手段と、走行状態判定手段によって該当車両の走行状態が渋滞の発生原因になると判定されると、該判定した結果を報知手段によって該当車両の運転者に対し報知するように、報知手段を制御する報知制御手段とを有するようにした。
【００３０】
すなわち、本発明の一態様によれば、いわゆるインフラ設備として設置された走行状態判定手段によって、走行状態が渋滞の発生を招く可能性があると判定した該当車両の運転者に対し、該判定した結果を報知手段によって報知することで、該報知を受けた運転者は、自車両の走行状態が渋滞の発生原因になる可能性があることを認識することができる。これにより、運転者が車両の運転を改善することができ、渋滞の発生原因になりそうな状況を早期に解消することで渋滞の発生を未然に防止することができる。
【００３１】
このとき、走行状態判定手段は、当該自車両の走行状態が渋滞の発生原因になるか否かを判定する判定要因として、いわゆるインフラ設備として設置された車両密度算出手段の算出結果に基づいた、該当車両における後方の車両密度から、前方の車両密度を差し引いた差が、第１の規定値よりも大きく、且つ、車両検知手段によって検知された当該該当車両の走行速度に対応して予め設定された閾値から、後方の車両密度を差し引いた差が、第２の規定値以下である場合、当該該当車両の走行状態が渋滞の発生原因になり得ると判定するようにした。このため、後続車両が該当車両の走行状態によって、実際に該当車両の後方で渋滞となり得る走行状態であるか否かについて、統計学的な観点から判定することができる。これにより、実情の交通状況に応じて運転を支援することが可能となり、車両用運転支援装置としての使い勝手を実用上十分に向上することができる。
【００３２】
さらに、本発明の一態様において、閾値は、該当車両の走行速度に替えて、道路における任意の区間の制限速度に対応して予め設定されることが好ましい。すなわち、閾値として、上記道路の任意の区間における制限速度（言い換えれば、該区間における最大の走行速度）に応じて設定される閾値（言い換えれば、上記区間における最大となる閾値）を用いるようにすることにより、上記道路の任意の区間において、速度超過することを期待した、渋滞となる手前の状態で制限速度を基準とした最大交通量よりも交通量が増加することを未然に防止することができる。
【００３３】
さらに、本発明の一態様において、報知手段は、道路周辺に配設される表示装置であることが好ましい。これにより、例えば車両に表示装置や音声出力装置などの報知手段が搭載されていなくても、いわゆるインフラ設備として報知手段である電光掲示板などが配設されていれば良い。これにより、自車両の走行状態が渋滞の発生原因となり得る車両の運転者に対し、注意喚起することができ、渋滞の発生を未然に回避することができる。また、運転者にとっても、わざわざ表示装置を車両に搭載する手間を省くことができると共に、車両における設備投資のコストも抑えることができる。
【００３４】
さらに、本発明の一態様において、任意の区間において道路を走行する車両との間で無線通信する通信手段を備えると共に、車両は、報知手段を備え、該報知手段は、当該自車両に搭載される表示装置及び又は音声出力装置であることが好ましい。従って、車両としては、少なくとも表示装置又は音声出力装置のいずれかさえ搭載していれば、上述のような渋滞の発生原因についての判定結果や、該判定結果に基づく車線変更などの渋滞回避処置に関する表示又はアナウンスを行うことができる。これにより、運転者は車両の運転を容易に改善することができ、渋滞の発生原因になりそうな状況を早期に解消することができる。
【００３５】
さらに、本発明の一態様において、任意の区間において道路を走行する車両との間で無線通信する通信手段を備えると共に、車両は、自車両の周辺に存在する他車両の走行状態を検知する他車両検知手段を備え、通信手段は、車両との間で他車両検知手段の検知結果を授受し、車両密度算出手段は、車両検知手段の検知結果に替えて、通信手段によって授受する他車両検知手段の検知結果に基づき、車両密度を各々求めることが好ましい。すなわち、本発明の車両用運転支援装置をいわゆるインフラ設備として設けていることを前提とし、道路を走行する車両との間で無線通信する通信手段によって、互いの通信手段を介して各車両の他車両検知手段の検知結果について無線通信を行うようにすれば、車両用運転支援装置と車両との間において伝達すべき情報を伝達して必要な報知を行うことができる。従って、車両密度算出手段が、任意の区間において道路を走行する車両から他車両検知手段によって検知した他車両の走行状態の情報を取得できる分、直接車両から該車両の周囲に存在する他車両の走行状態の検知結果を取得することができ、より正確で確実な車両密度を算出することができる。
【００３６】
さらに、本発明の一態様において、任意の区間において道路を走行する車両との間で無線通信する通信手段を備えると共に、車両は、自車両の周辺に存在する他車両の走行状態を検知する他車両検知手段を備え、通信手段は、車両との間で他車両検知手段の検知結果を授受し、走行状態判定手段は、車両検知手段の検知結果に替えて、通信手段によって授受する他車両検知手段の検知結果に基づき、閾値を設定することが好ましい。すなわち、本発明の車両用運転支援装置をいわゆるインフラ設備として設けていることを前提とし、インフラ側と車両側との間で通信手段を介して無線通信を行うようにすれば、互いの通信手段において伝達すべき情報を伝達して必要な報知を行うことができる。
【００３７】
例えば、高速道路などでは、本来の制限速度が８０〔km/h〕であるのに、降雨や強風などの影響によって一時的に制限速度が抑えられるような状況において、該抑えられた制限速度を上回った本来の制限速度で車列が流れている場合がある。このような状況において、上記抑えられた制限速度に基づく閾値を用いて自車両の走行状態が渋滞の発生原因となり得るか否かを判定しても、実情の状況とは異なったデータに基づいて判定することとなるため、的確な判定を行うことが困難となってしまう。
【００３８】
そこで、本発明では、該当車両から通信手段を介して当該該当車両の周辺を走行している他車両の速度情報を取得し、該速度情報に基づいて、上記周辺を走行している各々の他車両における走行速度を基準とした閾値（すなわち、各他車両における走行速度のうち、最も頻度が多い速度域を最多速度として用いて設定された閾値）に基づいて上記判定を行うことで、より実情に沿った判定を行うことができる。従って、本発明では、より一層実情の交通状況に応じた運転を支援することが可能となる。
【００３９】
さらに、本発明の一態様において、車両は、走行状態判定手段を備え、通信手段によって、車両検知手段が検知した検知結果に基づいて設定される閾値情報を受信すると共に、当該走行状態判定手段は、受信した閾値情報に基づく閾値を用いて、自車両の走行状態が渋滞の発生原因になるか否かを判定することが好ましい。すなわち、本発明では、通信手段によって、いわゆるインフラ設備として道路周辺に設けられる車両検知手段としての例えば交通量を計測可能なループコイル、車両感知器または画像認識装置などによって得られた実際の車両の交通量及び速度に基づいて設定された閾値情報を取得し、該取得した閾値を用いて自車両の走行状態が渋滞の発生原因となり得るか否かを判定する。従って、より実情を踏まえた判定を行うことができ、的確な運転支援により渋滞を未然に回避することができる。
【００４０】
さらに、本発明の一態様において、車両は、走行状態判定手段を備え、通信手段によって、車両密度算出手段が算出した算出結果に基づく車両密度情報を受信すると共に、当該走行状態判定手段は、受信した車両密度情報に基づく車両密度を用いて、自車両における走行状態が渋滞の発生原因になるか否かを判定することが好ましい。すなわち、いわゆるインフラ設備として道路周辺に設けられる車両検知手段としての例えば交通量を計測可能なループコイル、車両感知器または画像認識装置などに加えて車両密度を算出する車両密度算出手段を有することにより、該車両密度算出手段によって実際の交通量から走行する車両の車両密度を算出し、該算出した車両密度の情報を通信手段によって受信することが好ましい。これにより、通信手段によって、実際の交通量及び速度などに基づき算定される車両密度を取得することができる。従って、走行状態判定手段は、上記取得した車両密度を用いて自車両の走行状態が渋滞の発生原因となり得るか否かを判定することができるため、より実情を踏まえた判定を行うことができる。このようにして、本発明の車両用運転支援装置では、的確な運転支援により渋滞を未然に回避することができる。
【発明の効果】
【００４１】
本発明によれば、所定条件により、走行状態判定手段が、自車両の走行状態が渋滞の発生を招く可能性があると判定した場合、該判定した結果を報知手段によって運転者に対し報知することで、該報知を受けた運転者は、自車両の走行状態が渋滞の発生原因になる可能性があることを認識することができる。これにより、運転者が自車両の運転を改善することができ、渋滞の発生原因になりそうな状況を早期に解消することで渋滞の発生を未然に防止することができる。
【００４２】
このとき、走行状態判定手段は、当該自車両の走行状態が渋滞の発生原因になると判定する所定条件として、車両密度算出手段の算出結果に基づいた、自車両における後方の車両密度から、前方の車両密度を差し引いた差が、第１の規定値よりも大きく、且つ、自車両検知手段によって検知された当該自車両の走行速度に対応して予め設定された閾値から、後方の車両密度を差し引いた差が、第２の規定値以下である場合、当該自車両の走行状態が渋滞の発生原因になり得ると判定するようにした。このため、自車両の後方を走行する他車両（すなわち、後続車両）が当該自車両の走行状態によって、実際に自車両の後方で渋滞となり得る走行状態であるか否かについて、統計学的な観点から判定することができる。これにより、実情の交通状況に応じて運転を支援することが可能となり、車両用運転支援装置としての使い勝手を実用上十分に向上することができる。
【００４３】
かくして、渋滞の発生を未然に防止するように車両の運転を支援することが可能となると共に、実用上十分に使い勝手を向上し得る車両用運転支援装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。
【実施例】
【００４５】
（第１実施例）
以下、本発明による車両用運転支援装置にかかる第１実施例として、カーナビゲーション装置（以下、これを単にカーナビ装置と称す）に適用した場合について説明する。図１は、かかるカーナビ装置について、全体の電気的構成が機能ブロックの組み合わせにより概略的に示されてなるブロック図である。
【００４６】
図１において、カーナビ装置１は、自車両の走行状態を検知する自車両検知手段としての自車検知装置２と、自車両の周辺に存在する他車両の走行状態を検知する他車両検知手段としての他車検知装置３と、自車検知装置２および他車検知装置３の検知結果に基づいて、自車両の走行状態が渋滞の発生原因になるか否かを判定する走行状態判定手段としての制御回路４と、該制御回路４によって自車両の走行状態が渋滞の発生原因になると判定されると、該判定した結果を運転者に対し報知する報知手段としての報知装置５である表示装置５１、音声出力装置５２および音声認識装置５３とを有している。
【００４７】
上記制御回路４は、上述した走行状態を判定する判定制御機能に加えて、ナビゲーション機能を制御すると共に、表示装置５１、音声出力装置５２および音声認識装置５３を制御する報知制御手段としての機能も有している。
【００４８】
また、カーナビ装置１は、上述した構成に加えて、他車検知装置３の検知結果に基づいて、自車両と同一の走行レーンを走行しており、当該自車両の前方及び後方の所定距離内に存在する他車両と前記自車両との間の車両密度を各々求める車両密度算出手段としての演算装置６を備えている。
【００４９】
さらに、カーナビ装置１は、自車両の位置を判定する位置判定手段としての位置検出器７と、道路に関する情報が記憶されている道路情報記憶手段としての地図データベース８と、各種操作を行うための操作スイッチ群９と、メモリ１０と、ＶＩＣＳ受信機１１とを有している。
【００５０】
かかるカーナビ装置１は、制御回路４に対して、自車検知装置２、他車検知装置３、報知装置５、演算装置６、位置検出器７、地図データベース８、操作スイッチ群９、メモリ１０、ＶＩＣＳ受信機１１を接続して構成されている。
【００５１】
そして、かかるカーナビ装置１では、制御回路４が、演算装置６によって算出される車両密度に関する算出結果に基づいて、自車両における後方の車両密度（以下、これを後方密度と称す）と、前方の車両密度（以下、これを前方密度と称す）との差を算出し、当該算出した結果と、自車検知装置２の車速センサ２１によって検知された当該自車両の走行速度に対応する予め設定された閾値としての臨界密度とを比較することにより、当該自車両の走行状態が渋滞の発生原因になるか否かを判定するようになっている。
【００５２】
より詳細には、制御回路４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit；中央演算処理装置）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、Ｉ／Ｏインタフェースおよびこれらを接続するバスライン（何れも図示を省略する）などを備えたマイクロコンピュータにより構成されている。これらのうち、ＲＯＭには、カーナビゲーション用のプログラムなどが格納され、ＲＡＭにはプログラム実行時の処理データの他に地図データベース８から取得した道路地図データやＶＩＣＳ受信機１１が、ＶＩＣＳのインフラより受信した道路交通情報などが一時的に格納される。
【００５３】
位置検出器７は、例えば、地磁気センサ７１、ジャイロセンサ７２、車速センサ７３およびＧＰＳ（Global Positioning System）受信機７４を有して構成されており、車両の現在位置情報を算出する部分である。
【００５４】
地図データベース８は、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭまたはハードディスクのような大容量の情報記録媒体を利用して構成されたものであり、地図表示のための地図描画用データ、マップマッチングや経路探索、経路誘導などの種々の処理に必要な道路データ、交差点の詳細データから成る交差点データ、背景レイヤのための背景データ、地名などを表示するための地名データの他に、施設名称を例えば５０音順に並べた施設名称データベース、電話番号と施設の対応を示す電話番号データベースおよび、それぞれの道路において走行速度毎に対応して予め設定される臨界密度の情報など、多様なデータが記憶されている。
【００５５】
表示装置５１は、地図画面などを表示するための例えば液晶カラーディスプレイからなり、車両の運転席近傍に設置される。この表示装置５１の画面には、通常時において縮尺を複数段階に変更可能な道路地図が表示されると共に、その表示に重ね合わせて、車両の現在位置および進行方向を示すポインタが表示されるようになっている。また、目的地までの経路探索結果に基づいた経路案内機能の実行時には、道路地図に重ね合わせた状態で進むべき案内ルートが表示されるようになっている。さらに、運転者や同乗者などのユーザによる目的地などの検索および入力のための各種のメニュー画面および入力画面、並びに各種のメッセージ・インフォメーションやヘルプ画面なども表示されるようになっている。
【００５６】
操作スイッチ群９は、表示装置５１の周辺に配置されたメカニカルスイッチや当該表示装置５１のディスプレイ上に形成されたタッチパネルスイッチなどからなり、各種のデータや設定事項などの操作に係るコマンドを制御回路４に与えるために設けられている。また、音声出力装置５２は、音声合成回路、アンプ、スピーカなどを備えたもので、制御回路４からの音声情報に応じた音声出力を発生するようになっている。
【００５７】
音声認識装置５３は、マイクロホン、該マイクロホンによる音声入力をデジタルデータに変換する音声抽出部、音声認識用の比較パターン候補辞書を含んでなる音声認識部など（何れも図示省略する）を備えたもので、上記ユーザが発した音声を認識した結果を制御回路４に与えるようになっている。これにより、カーナビ装置１の操作をユーザが発した音声により行うことができるようになっている。
【００５８】
メモリ１０は、フラッシュメモリなどのデータ書き換え可能な不揮発性メモリによって構成されたもので、本発明の要旨に関係した音声コマンドの入力頻度を示す履歴データや、その他の特定のデータの保存や呼出などを行うために設けられている。
【００５９】
ＶＩＣＳ受信機１１は、ＶＩＣＳセンサユニットやＦＭ多重放送受信機などを備えたもので、例えばＶＩＣＳセンサユニットがＶＩＣＳ局から受信した光／電波ビーコンなどによる道路交通情報やＦＭ多重放送受信機が受信したＦＭ多重放送からの道路交通情報を制御回路４に与えるようになっている。
【００６０】
制御回路４は、操作スイッチ群９を通じて入力されたコマンドや音声認識装置５３を通じて入力された音声コマンドに基づいて、周知の地図表示機能、経路計算機能、経路案内機能、電話番号検索機能、郵便番号検索機能、マップコード（登録商標）のような固有コードを利用した検索機能、５０音検索機能、ジャンル別検索機能、最寄り施設検索機能、目的地登録機能、地点登録機能など、多種多様な支援機能に係る処理を実行するようになっている。
【００６１】
自車検知装置２は、自車両の走行速度を検出する車速センサ２１と、走行レーンを区分する車線区分線を検知し、該検知された車線区分線の認識距離範囲に基づき、当該自車両の走行している走行レーンを認識する走行車線認識手段としての車線認識装置２２とを有している。
【００６２】
かかる車線認識装置２２は、ステアリングホイールの舵角を検出する舵角センサ２２１と、車両の重心回りに生ずる旋回角速度、すなわち、車両のヨーレートを検出するヨーレートセンサ２２２とを有しており、車速センサ２１、舵角センサ２２１およびヨーレートセンサ２２２による自車両の走行速度、舵角およびヨーレートの各情報に基づいて、自車両の走行状態、すなわち、自車両の走行速度および自車両の移動距離と方向とに基づく自車位置の測定結果から、自車両の走行している走行レーンを認識するようになっている。
【００６３】
なお、車線認識装置２２としては、上述した車速センサ２１、舵角センサ２２１およびヨーレートセンサ２２２を用いるものに限らず、この他、例えば車両前方を撮影可能なカメラにより、自車両が走行する路面上の車線を撮影し、該撮影された車両前方の撮影画像に対して周知の画像処理を行い、自車両が現在走行している路面上の車線を検出した後、検出された車線と自車両との相対的位置関係を算出することで、自車両の走行している走行レーンを検出するようにしてもよい。
【００６４】
さらに、他車検知装置３は、車載カメラ３１とミリ波センサ３２とを有している。車載カメラ３１は、例えばＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）やＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの光電変換素子により、所定の輝度階調（例えば、２５６階調）の画像データを出力するカメラにより構成されている。そして、車載カメラ３１は、車両の左右に設けられるドアミラーに車両の前方、後方および側方に向けて配設されることによって、自車両の周辺に存在する他車両を画像により認識することで自車両周辺の他車両を検知するようになっている。本実施例において、車載カメラ３１は、とりわけ自車両の前方および後方における所定距離内を走行している先行車両および後続車両の台数をカウントするようになっている。
【００６５】
また、ミリ波センサ３２は、自車両の前方、後方、または側方における所定距離内に他車両が存在する場合に、該他車両との車間距離を測定するために使用される。例えば、自車両前方の他車両を検知する場合、車両前方に向けてミリ波を送信すると共に他車両に反射したミリ波を受信し、送信したミリ波が受信されるまでの時間により他車両との相対距離を、送信波と受信波の周波数との差に基づき相対速度として検出する。具体的は、例えば三角波でＦＭ変調した送信波をアンテナから出力し、他車両に反射した反射波をアンテナで受信してミキシングすることでビート信号を取得する。ビート信号は、他車両までの距離及び相対速度に応じて生じる干渉により波形が変化するので、波形から相対距離と相対速度が演算される。
【００６６】
ミリ波センサ３２は、所定の水平走査角範囲（車長方向を中心に左右方向それぞれの所定角度範囲）を走査しながらレーザパルスを照射する。照射方向に他車両が存在すれば反射波が受信されるので、自車両の前方に存在する他車両の存在する方向と相対距離を検出することができる。他車両検知装置３では、ミリ波センサ３２における上記方向と相対距離が位置情報となる。
【００６７】
そして、これら車載カメラ３１およびミリ波センサ３２によって出力される信号は、制御回路４を介して演算装置６に与えられ、該演算装置６によって、自車両と同一の走行レーンを走行しており、当該自車両の前方および後方の所定距離内に存在する他車両と当該自車両との間の車両密度（すなわち、前方密度および後方密度）が各々求められるようになっている。なお、他車両を検知するものとしては、ミリ波のような超音波を用いるものに限らず、この他、例えばレーザ光を用いるものやマイクロ波等の電波等を用いるものであってもよい。本実施例の場合、ミリ波センサ３２に加え、車載カメラ３１により撮影した画像データを解析して他車両を検出するようになっている。
【００６８】
制御回路４は、演算装置６によって算出された後方密度と前方密度との差を算出し、この算出結果と、地図データベース８に道路情報と共に記憶された走行速度毎に対応して予め設定される臨界密度の情報に基づく臨界密度とを比較する。具体的には、後方の車両密度から、前方の車両密度を差し引いた差が、第１の規定値ｋａよりも大きく、且つ、自車検知装置２１によって検知された当該自車両の走行速度に対応して予め設定された臨界密度から、後方の車両密度を差し引いた差が、第２の規定値ｋｂ以下である場合に、自車両の走行状態が渋滞の発生原因になり得ると判定する。
【００６９】
このとき、制御回路４は、図示省略するクロック手段としてのクロック回路を有しており、該クロック回路によって一定時間経過したことがカウントされた後、自車両の走行状態が渋滞の発生原因になると判定することが望ましい。つまり、制御回路４は、クロック回路によるカウントが一定時間経過した後、自車両の走行状態が渋滞の発生原因になり得るか否かを判定することにより、例えば、自車両の前方を走行している他車両（すなわち、先行車両）が渋滞の発生原因である状況において、該先行車両が車線変更したときに自車両が渋滞の発生原因であると誤って判定することを防止することができる。従って、制御回路４は、上記条件に従うことにより妥当なタイミングで判定を開始することができ、渋滞の発生原因を正確に判定することができる。
【００７０】
次に、本実施例の作用について図２乃至図４を参照して説明する。図２は、制御回路４によって実行される本発明の要旨に係る部分の処理内容、すなわち渋滞発生原因判定処理を示すフローチャートである。なお、この図２の処理は、車両が例えば高速道路のように、片側複数車線の道路を走行している場合を主体に説明するが、本発明はこれに限定することなく、自車両の走行状態が後続車両における渋滞の発生に繋がるような走行状態を検知して対処することを目的とするものである。
【００７１】
制御回路４は、ステップＳＰ１において、渋滞発生原因判定処理を開始し、続くステップＳＰ２に移って、他車検知装置３を制御することにより、自車両の走行方向の前後において所定距離Ｌ内に存在する他車両（先行車両および後続車両）の台数をカウントすると共に、該カウントした他車両と自車両との車間距離Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ２１、Ｌ２２…Ｌｎ１、Ｌｎ２（本実施例では、Ｌ４１、Ｌ４２まで）を計測し、次のステップＳＰ３へと移行する。ここで、車間距離Ｌ１１は、自車両の後方１台目の他車両における先端部（フロントノーズ）までの距離を示し、車間距離Ｌ１２は、上記後方１台目の他車両における後端部（テールエンド）までの距離を示している。以下、同様に、Ｌｎ１、Ｌｎ２は、自車両の後方ｎ台目の他車両におけるフロントノーズおよびテールエンドまでの距離を示している。
【００７２】
制御回路４は、ステップＳＰ３において、先のステップＳＰ２で計測した他車両の台数と、車間距離Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ２１、Ｌ２２…Ｌ４１、Ｌ４２に基づき、演算装置６を制御することによって、自車両における前方密度ｋｆおよび後方密度ｋｒを算出する。これと共に、制御回路４は、演算装置６を制御することにより、上記車速センサ２１よって検出された自車両の走行速度に基づいて、地図データベース８内に記憶された予め設定される臨界密度の情報から当該走行速度に対応する臨界密度を選出する。
【００７３】
次に、制御回路４は、ステップＳＰ４に移行して、上記算出した後方密度ｋｒと前方密度ｋｆとの差が第１の規定値ｋａよりも大きく、且つ、当該後方密度ｋｒが、走行中の自車両における、この時点での走行速度に応じた臨界密度ｋ（ｖ１）と比較して大きい、すなわち臨界密度ｋ（ｖ１）と後方密度ｋｒとの差が第２の規定値ｋｂよりも小さい（後方密度ｋｒが臨界密度ｋ（ｖ１）近傍の値である）か否かを判定する。そして、制御回路４は、かかるステップＳＰ４において肯定結果、すなわち後方密度ｋｒと前方密度ｋｆとの差が規定した適合値ｋａよりも大きく、且つ、当該後方密度ｋｒが臨界密度ｋ（ｖ１）と比較して大きい（つまり、臨界密度ｋ（ｖ１）と後方密度ｋｒとの差が規定した適合値ｋｂよりも小さい）という判定結果を得ると、次のステップＳＰ５へ移行する。
【００７４】
かかるステップＳＰ５において、制御回路４は、クロック回路のカウントにより一定時間が経過するまで待機し、該一定時間経過後、先のステップＳＰ４における判定に基づき、自車両が渋滞の発生原因となり得ると判定し、続くステップＳＰ６に移る。
【００７５】
制御回路４は、かかるステップＳＰ６において、自車両が渋滞の発生原因となり得ると判定された旨の情報を、表示装置５１及び又は音声出力装置５２を介して運転者に対し報知する。このとき、制御回路４は、運転者に対して車線変更するように指示しても良い。
【００７６】
すなわち、ステップＳＰ６のように報知を行った結果、運転者がそのメッセージに従って、片側複数車線の道路においては自車両を追越車線から走行車線に移行させたり、片側単車線の道路においては後続車両に走行レーンを譲れば、後続車両の車列において、自車両の走行状態に起因した車列の流れを妨げる状態が回避されることになるので、後続車両の進路を塞ぐことは無くなり、渋滞の発生原因に繋がる可能性がある状態は解消される。
【００７７】
一方、先のステップＳＰ４において否定結果、すなわち後方密度ｋｒと前方密度ｋｆとの差が第１の規定値ｋａよりも小さい、及び又は、当該後方密度ｋｒが臨界密度ｋ（ｖ１）と比較して小さい（つまり、臨界密度ｋ（ｖ１）と後方密度ｋｒとの差が第２の規定値ｋｂよりも大きい）という判定結果を得ると、ステップＳＰ７へ移行する。すなわち、この場合、自車両の走行状態は渋滞の発生原因とはならないと判定される。
【００７８】
そして、かかるステップＳＰ７において、制御回路４は、当該渋滞発生原因判定処理を終了する。
【００７９】
以上のように、本発明のカーナビ装置１によれば、制御回路４によって、自車両の走行状態が渋滞の発生を招く可能性があると判定した場合、該判定した結果を報知装置５の表示装置５１及び又は音声出力装置５２によって運転者に対し報知することで、該報知を受けた運転者は、自車両の走行状態が渋滞の発生原因になる可能性があることを認識することができる。これにより、運転者が自車両の運転を加速するか、車線変更などによって後続車に走行レーンを譲るようにして改善することができ、渋滞の発生原因になりそうな状況を早期に解消することで渋滞の発生を未然に防止することができる。
【００８０】
このとき、制御回路４は、当該自車両の走行状態が渋滞の発生原因になるか否かを判定する判定要因として、演算装置６の算出する後方密度ｋｒと前方密度ｋｆとの差が第１の規定値ｋａよりも大きく、且つ、当該後方密度ｋｒが、走行中の自車両における、この時点での走行速度に応じた臨界密度ｋ（ｖ１）と比較して大きい、すなわち臨界密度ｋ（ｖ１）と後方密度ｋｒとの差が第２の規定値ｋｂよりも小さい（後方密度ｋｒが臨界密度ｋ（ｖ１）近傍の値である）か否かを判定するようにした。
【００８１】
このため、後続車両が当該自車両の走行状態によって、実際に自車両の後方で渋滞となり得る走行状態であるか否かについて、統計学的な観点から判定することができる。これにより、実情の交通状況に応じて運転を支援することが可能となり、カーナビ装置１における運転支援機能の使い勝手を実用上十分に向上することができる。
【００８２】
しかも、本実施例において、他車検知装置３は、少なくとも所定距離Ｌ内に存在する他車両の台数と、所定距離Ｌ内に存在する他車両の各々の走行速度と、自車両と所定距離Ｌ内に存在する他車両との間の各々の車間距離Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ２１、Ｌ２２…Ｌ４１、Ｌ４２とを検知することが好ましい。従って、演算装置６は、他車検知装置３によって検知される上記他車両の台数と、上記他車両の各々の走行速度と、上記他車両との間の各々の車間距離Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ２１、Ｌ２２…Ｌ４１、Ｌ４２とに基づいて、自車両と同一の走行レーンを走行しており、当該自車両の前方および後方の所定距離Ｌ内に存在する他車両と前記自車両との間の車両密度、すなわち前方密度ｋｆおよび後方密度ｋｒを容易且つ正確に求めることができる。
【００８３】
また、本実施例において、制御回路４は、前方密度ｋｆよりも後方密度ｋｒの方が大きく、且つ後方密度ｋｒが臨界密度ｋ（ｖ１）近傍の値である場合に、一定時間の経過を待って自車両の走行状態が渋滞の発生原因になると判定することが好ましい。つまり、制御回路４は、一定時間の経過を待って自車両の走行状態が渋滞の発生原因になり得るか否かを判定することにより、例えば、自車両の前方を走行している先行車両が渋滞の発生原因である状況において、該先行車両が車線変更したときに自車両が渋滞の発生原因であると誤って判定することを防止することができる。従って、制御回路４は、上記条件に従うことにより妥当なタイミングで判定を開始することができ、渋滞の発生原因を正確に判定することができる。
【００８４】
（第２実施例）
図５は、本発明の第２実施例を示すものであり、第１実施例における図２との対応部分に同一符号を付して説明を省略し、以下異なる部分について説明する。第２実施例の構成は基本的に第１実施例と同様であり、制御回路４によって行われるソフトウエア的な処理内容において、ステップＳＰ６に替えてステップＳＰ８〜ステップＳＰ１５の工程が設けられている点が若干異なっている。
【００８５】
すなわち、図２相当図である図５において、制御回路４は、ステップＳＰ５において、クロック回路のカウントにより一定時間が経過するまで待機し、該一定時間経過後、先のステップＳＰ４における判定に基づき、自車両が渋滞の発生原因となり得ると判定すると、続くステップＳＰ８において、車線認識装置２２によって当該自車両が、現在、追越車線（本国において、片側２車線の道路の場合、通称、右車線）を走行しているか否かを判断する。
【００８６】
そして、かかるステップＳＰ８において、車線認識装置２２により自車両が追越車線を走行している旨の肯定結果を得ると、制御回路４は次のステップＳＰ９に移行し、自車両の走行レーン（すなわち、追越車線）に隣接する走行車線（本国において、片側２車線の道路の場合、通称、左車線）に他車両が存在するか否かを判断する。
【００８７】
制御回路４は、ステップＳＰ９において、他車検知装置３により、自車両から見た左車線としての走行車線に他車両が存在する旨の肯定結果を得ると、続くステップＳＰ１０に移行して、自車両における現状の走行速度において、上記走行車線を走行している他車両を追い越すために必要な時間である追越必要時間を計算し、次いでステップＳＰ１１に移行する。
【００８８】
かかるステップＳＰ１１において、制御回路４は、先のステップＳＰ１０において算出した追越必要時間が所定の適合値Δｔ〔秒〕以上必要であるか否かを判断する。このとき、追越必要時間が適合値Δｔ〔秒〕以上必要である旨の肯定結果を得ると、制御回路４は次のステップＳＰ１２へ移行する。
【００８９】
制御回路４は、ステップＳＰ１２において、追越必要時間が適合値Δｔ〔秒〕以上必要である先のステップＳＰ１１における判定を受けて、通常、自車両の走行レーンに対する左車線である走行車線を走行している他車両の後方側へと車線変更する旨の報知を行うように報知装置５を制御する。そして、報知装置５は運転者に対して表示装置５１及び又は音声出力装置５２を介し、例えば「この車両の走行状態は渋滞の発生原因となる可能性があります。速やかに左車線を走行している車両の後方へと車線変更して下さい。」旨のメッセージを表示及び又はアナウンスにより報知する。
【００９０】
このとき、制御回路４は、上記走行車線を走行している他車両の走行状態に応じて、自車両の走行速度を加速させ、上記走行車線の他車両を追い越ししてから該他車両の前方へと車線変更する旨の報知を行うように報知装置５を制御する。そして、報知装置５は運転者に対して表示装置５１及び又は音声出力装置５２を介し、例えば「この車両の走行状態は渋滞の発生原因となる可能性があります。速やかに加速し、左車線を走行している車両の前方へと車線変更して下さい。」旨のメッセージを表示及び又はアナウンスにより報知するようにしても良い。
【００９１】
そして、制御回路４は、次のステップＳＰ７に移行し、かかる渋滞発生原因判定処理を終了する。
【００９２】
一方、制御回路４は、先のステップＳＰ８において、車線認識装置２２により、自車両の走行レーンが追越車線でない旨の否定結果を得ると、次のステップＳＰ１３へ移行し、走行レーンを後続車両に譲るか、可能な範囲内（すなわち、制限速度内）で加速する旨の報知を行うように報知装置５を制御する。そして、報知装置５は運転者に対して表示装置５１及び又は音声出力装置５２を介し、例えば「この車両の走行状態は渋滞の発生原因となる可能性があります。速やかに後続車両に走行レーンを譲って下さい。」または、「この車両の走行状態は渋滞の発生原因となる可能性があります。速やかに制限速度内で加速して下さい。」旨のメッセージを表示及び又はアナウンスにより報知する。この後、制御回路４は、ステップＳＰ７に移行し、かかる渋滞発生原因判定処理を終了する。
【００９３】
他方、制御回路４は、先のステップＳＰ９において、他車検知装置３により、自車両から見た左車線としての走行車線に他車両が存在しない旨の否定結果を得ると、ステップＳＰ１４へ移行し、速やかに（今すぐに）走行レーンを走行車線へと車線変更する旨の報知を行うように報知装置５を制御する。そして、報知装置５は運転者に対して表示装置５１及び又は音声出力装置５２を介し、例えば「この車両の走行状態は渋滞の発生原因となる可能性があります。速やかに左車線へと車線変更して下さい。」旨のメッセージを表示及び又はアナウンスにより報知する。この後、制御回路４は、ステップＳＰ７に移行し、かかる渋滞発生原因判定処理を終了する。
【００９４】
さらに、制御回路４は、先のステップＳＰ１１において、上記ステップＳＰ１０にて算出した追越必要時間が所定の適合値Δｔ〔秒〕以上必要でない旨の否定結果を得ると、ステップＳＰ１５へ移行し、そのままの走行速度で上記左車線の他車両を追い越し、該他車両の前方へと車線変更する旨の報知を行うように報知装置５を制御する。そして、報知装置５は運転者に対して表示装置５１及び又は音声出力装置５２を介し、例えば「この車両の走行状態は渋滞の発生原因となる可能性があります。速やかに左車線を走行している車両の前方へと車線変更して下さい。」旨のメッセージを表示及び又はアナウンスにより報知する。この後、制御回路４は、ステップＳＰ７に移行し、かかる渋滞発生原因判定処理を終了する。
【００９５】
従って、運転者が各上記メッセージに従って、自車両を追越車線から走行車線における他車両の前方側に車線変更させたり、別のケースでは、走行車線における他車両の後方側に車線変更させたり、また、他車両の存在しない走行車線に車線変更させたり、さらには、自車両が走行車線を走行している場合は、後続車両に走行レーンを譲ったり、制限速度以内で加速したりすれば、自車両の後方で他車両が進路を阻まれる状態が回避されることになるので、後続車両の走行状態をスムーズにし、渋滞の発生原因に繋がる可能性がある状態は解消される。
【００９６】
以上のように、第２実施例によれば、制御回路４は、自車両の走行状態が渋滞の発生原因となることを前提として、自車両が追越車線を走行している場合、走行車線を走行している他車両の前方、後方における車間スペースの検知状態と、自車両の前方、後方における他車両の検知状態とに基づいて、自車両の車線変更が可能であると判断すると、運転者に対し、渋滞の発生原因となる旨の内容に加えて、車線変更する旨を報知するので、運転者は、当該報知を受けることで自らの判断により、自車両の車線変更を行なうことができる。また、制御回路４は上記前提の上、自車両が走行車線を走行している場合、渋滞の発生原因となる旨の内容に加えて、後続車両に走行レーンを譲るか、制限速度以内で加速する旨を報知するので、運転者は、当該報知を受けることで自らの判断により、後続車両の進路を妨げる状態を改善することができる。
【００９７】
（第３実施例）
図１との対応部分に同一符号を付した図６は本発明の第３実施例としてのカーナビ装置１００を示すものであり、第１および第２実施例に対し、すなわちカーナビ装置１に加えて、車内ＬＡＮ（Local Area Network）のインターフェイス部１０１（以下、これを単に車内ＬＡＮ１０１と称す）と、車両自動制御装置１０２が設けられている点が異なることを除いて、上述したカーナビ装置１と、ほぼ同様に構成されている。ここでは、上記異なる点について説明し、上述した第１および第２実施例と同様の部分については、便宜上、説明を割愛する。
【００９８】
図６に示すように、第３実施例の車両用運転支援装置であるカーナビ装置１００は、第１実施例のカーナビ装置１に、いわゆるクルーズコントロール機能を備え、自車両周辺の他車両の走行状態に応じて当該自車両の運転を自動制御することが可能な車両自動制御装置１０２と、該車両自動制御装置を制御回路４へと接続するための車内ＬＡＮ１０１とを加えて構成されている。なお、かかる車両自動制御装置１０２としては、既存のものを用いることができるため、ここでは、便宜上、詳細の説明を割愛する。
【００９９】
本実施例においては、制御回路４が上記報知装置５に対して、例えば上述した第２実施例のような各種メッセージを運転者に報知するよう制御する際、該制御に伴って、車両自動制御装置１０２へ車内ＬＡＮ１０１を介して上述した車線変更を行うように制御する。
【０１００】
すなわち、制御回路４は、運転者に対する各上記メッセージ、例えば「この車両の走行状態は渋滞の発生原因となる可能性があります。速やかに左車線を走行している車両の後方へと車線変更して下さい。」、「この車両の走行状態は渋滞の発生原因となる可能性があります。速やかに加速し、左車線を走行している車両の前方へと車線変更して下さい。」、「この車両の走行状態は渋滞の発生原因となる可能性があります。速やかに後続車両に走行レーンを譲って下さい。」、「この車両の走行状態は渋滞の発生原因となる可能性があります。速やかに制限速度内で加速して下さい。」、「この車両の走行状態は渋滞の発生原因となる可能性があります。速やかに左車線へと車線変更して下さい。」、「この車両の走行状態は渋滞の発生原因となる可能性があります。速やかに左車線を走行している車両の前方へと車線変更して下さい。」旨などのメッセージを報知するよう報知装置５を制御すると共に、該報知内容に伴った走行制御を行うように、車内ＬＡＮ１０１を介して車両自動制御装置１０２を制御する。
【０１０１】
これにより、車両自動制御装置１０２は上記各種メッセージに基づいて、自車両が追越車線を走行している場合、走行車線を走行している他車両の走行状態に応じて、当該自車両を追越車線から走行車線へと車線変更させ、また、自車両が走行車線を走行している場合、当該自車両の走行レーンを後続車両に譲らせるか、自車両の走行速度を上記後続車両の走行速度に応じた制限速度以内で加速させる。
【０１０２】
ここで、車両自動制御装置１０２は、自車両を該自車両の走行している追越車線から走行車線へと車線変更させる際、上記走行車線に他車両が存在しなければ、自車両と同一走行レーンの該自車両の前方、後方における他車両の検知状態に基づいて、当該自車両を車線変更させることができる。また、車両自動制御装置１０２は、自車両を該自車両の走行している走行車線において走行制御する場合、自車両の前方、後方における他車両の検知状態に基づいて、当該自車両の走行レーンを後続車両に譲らせるか、自車両の走行速度を上記後続車両の走行速度に応じた制限速度以内で加速させることができる。
【０１０３】
さらに、車両自動制御装置１０２は、自車両を害自車両の走行している追越車線から走行車線へと車線変更させる際、上記走行車線に他車両が存在すれば、該他車両の前方、後方における車間スペースの検知状態と、自車両の前方、後方における他車両の検知状態とに基づいて、当該自車両を走行車線の他車両における前方または後方へと車線変更させることができる。
【０１０４】
従って、第３実施例のカーナビ装置１００では、制御回路４が車両自動制御装置１０２を制御することにより、運転者が自ら操作することなく、自動で自車両を追越車線から走行車線における他車両の前方側に車線変更させたり、別のケースでは、走行車線における他車両の後方側に車線変更させたり、また、他車両の存在しない走行車線に車線変更させたり、さらには、自車両が走行車線を走行している場合は、後続車両に走行レーンを譲ったり、制限速度以内で加速したりする。これにより、自車両の後方で他車両が進路を阻まれる状態が回避されることになるので、後続車両の走行状態をスムーズにし、渋滞の発生原因に繋がる可能性がある状態は解消される。
【０１０５】
以上のように、第３実施例によれば、制御回路４は、自車両の走行状態が渋滞の発生原因となることを前提として、自車両が追越車線を走行している場合、走行車線を走行している他車両の前方、後方における車間スペースの検知状態と、自車両の前方、後方における他車両の検知状態とに基づいて、自車両の車線変更が可能であると判断すると、運転者に対し、渋滞の発生原因となる旨の内容に加えて、車線変更する旨を報知すると共に、車両自動制御装置１０２を制御することにより、当該自車両を自動で車線変更させる。従って、運転者は、当該報知を受けると共に、車両自動制御装置１０２による自車両の走行制御により、自ら操作することなく、自動で自車両の車線変更を行なうことができる。また、制御回路４は上記前提の上、自車両が走行車線を走行している場合、渋滞の発生原因となる旨の内容に加えて、後続車両に走行レーンを譲るか、制限速度以内で加速する旨を報知すると共に、車両自動制御装置１０２を制御することにより、当該自車両を走行制御し、自動で後続車両に走行レーンを譲ったり、制限速度以内で加速させたりする。従って、運転者は、当該報知を受けると共に、車両自動制御装置１０２による自車両の走行制御により、自ら操作することなく、自動でより積極的に後続車両の進路を妨げる状態を改善することができる。
【０１０６】
（第３実施例の変形例）
なお、上述した第３実施例のカーナビ装置１００では、自車両の周辺に存在する他車両の走行状態として、他車検知装置３によって検知する情報を用いるようにした場合について述べたが、本発明は、これに限ることはない。例えば、図６との対応部分に同一符号を付した図７に示すように、カーナビ装置２００に、当該自車両の周辺に存在する他車両との間で無線通信するための通信手段である近距離通信装置２０１を設けるようにしても良い。なお、カーナビ装置２００は、近距離通信装置２０１が設けられた点を除いて、上述したカーナビ装置１００とほぼ同様に構成されているため、ここでは、異なる点について説明し、その他、同様の部分についての説明は便宜上、割愛する。
【０１０７】
この場合、カーナビ装置２００は、例えば低出力のマイクロ波信号等を用いて、自車両の周辺１０〔ｍ〕〜２０〔ｍ〕程度の範囲で無線通信可能な近距離通信装置２０１が設けられている。これにより、他車検知装置３により検知していた他車両の走行状態について、近距離通信装置２０１によって、直接、他車両から無線通信を介して該他車両の走行状態の情報を得ることができるようになっている。
【０１０８】
具体的には、図８にも示すように、走行している車両３０１ａ〜３０１ｇ間において、各々自車検知装置２によって検知した走行速度、走行レーンおよび位置検出器７によって検出した走行位置などの情報を近距離通信装置２０１によって通信し合うことで、各々自車両周辺の他車両の走行状態について把握することができるようになっている。
【０１０９】
従って、走行レーン３０５ａ、３０５ｂにおいて、例えば自車両３０１ａと同一の走行レーン３０５ａを走行している先行車両および後続車両３０１ｂ〜３０１ｅの台数や、該先行車両および後続車両３０１ｂ〜３０１ｅと自車両３０１ａとの車間距離Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ２１、Ｌ２２…Ｌ４１、Ｌ４２を他車検知装置３によってカウント、計測する手間を省くことができる。これと共に、カーナビ装置２００では、直接、他車両３０１ｂ〜３０１ｇから情報を取得する分、より正確なデータを得ることが可能となっている。
【０１１０】
このように、本実施例によれば、近距離通信装置２０１によって、自車両３０１ａと他車両３０１ｂ〜３０１ｇとの間で各種情報を授受し、制御回路４が、授受した情報に基づき、自車両３０１ａの走行状態が渋滞の発生原因になるか否かを判定すると共に、該判定結果および上記授受した情報を運転者に対し報知するようにした。すなわち、本実施例では、カーナビ装置２００を各車両が搭載していることを前提として、互いの近距離通信装置２０１を介して各々車車間通信を行うようにすれば、各カーナビ装置２００間において伝達すべき情報を伝達して必要な報知を行うことができる。従って、各車両（例えば、自車両３０１ａ）において、直接他車両（３０１ｂ〜３０１ｇ）から該他車両（３０１ｂ〜３０１ｇ）の走行状態の検知結果を取得することができる分、より正確で確実な走行状態の判定、つまり自車両３０１ａの走行状態が渋滞の発生原因となるか否かを判定することができる。
【０１１１】
これに加えて、例えば、制御回路４が、上記判定結果および近距離通信装置２０１によって授受した情報（すなわち、例えば他車両（３０１ｂ〜３０１ｇ）において、渋滞の発生原因と判定されたことに基づいて車線変更を行うなどの情報）を取得すると、該取得した情報を運転者に対し報知するように表示装置５１及び／又は音声出力装置５２を制御するため、例えば、図８に示すように、自車両３０１ａが後続車両に走行レーン３０５ａを譲るべく走行レーン３０５ｂへ車線変更をしようとする際、該車線変更をする旨の情報を自車両３０１ａの周辺を走行する他車両３０１ｂ〜３０１ｇのカーナビ装置２００に伝達して当該他車両３０１ｂ〜３０１ｇの運転者に報知を行うことができる。従って、報知を受けた他車両３０１ｂ〜３０１ｇの運転者は、自車両３０１ａの車線変更に備えて走行速度を調節するなどの運転を行うことが可能となる。これにより、より一層スムーズな車線変更を確保でき、ひいては渋滞の発生を速やかに回避することが可能となる。しかも、車車間で通信する各種情報として、例えばＶＩＣＳ受信機１１を搭載している車両が存在する場合、当該ＶＩＣＳ受信機１１による該当道路の情報（例えば、制限速度情報など）をＶＩＣＳ受信機１１を搭載していない他車両に伝達することもできる。
【０１１２】
さらに、報知装置５として例えば、カーナビ装置２００の表示装置５１やオーディオシステムとしての音声出力装置５２を用いることにより、近年、標準装備化されつつあるカーナビ装置や一般的に標準装備されているオーディオシステムなどの既製品を使用できるので、設備投資のコストを安価に抑えることができる。しかも、カーナビ装置２００を用いる場合、単に目的地までのルート案内や周辺情報、または渋滞情報を報知する場合に比較して、自車両３０１ａの走行状態が渋滞の発生原因となり得る情報まで報知することができるため、使い勝手が向上する上、カーナビ装置２００としての商品価値も向上させることができる。
【０１１３】
（第４実施例）
以下、本発明による車両用運転支援装置にかかる第４実施例として、インフラ設備として道路に沿って配設される交通情報装置に適用した場合について説明する。図９および図１０は、かかる交通情報装置について、全体の電気的構成が機能ブロックの組み合わせにより概略的に示されてなるブロック図および、かかる交通情報装置が設置された道路を上空から見た概略構成図である。
【０１１４】
図９、図１０において、交通情報装置３００は、道路に所定間隔で設けられ、道路における任意の区間において該道路を走行する車両の少なくとも交通量を検知するカメラ３１１と、上記走行する車両の走行速度を検知するループコイルなどからなる車速センサ３１２とを有し、カメラ３１１および車速センサ３１２による検知結果を含む走行状態を検知する車両検知手段としての車両検知装置３１０を備えている。
【０１１５】
また、交通情報装置３００は、車両検知装置３１０の検知結果に基づいて、該当車両、すなわち後述する走行状態が渋滞の発生原因と判定される車両（この場合、例えば車両３０１ａ）と同一の走行レーン３０５ａを走行している、当該該当車両の前方および後方の所定距離内に存在する他車両３０１ｂ〜３０１ｅの車両密度を各々求める車両密度算出手段としての演算装置３２０を備えている。
【０１１６】
かかる構成に加えて、交通情報装置３００は、車両検知装置３１０が検出した検知結果と、演算装置３２０の算出する車両密度とに基づいて、上記該当車両３０１ａにおける走行状態が渋滞の発生原因になるか否かを判定する走行状態判定手段としての制御回路３２１と、該制御回路３２１によって上記該当車両３０１ａの走行状態が渋滞の発生原因になると判定されると、該判定した結果を上記該当車両３０１ａの運転者に対し報知する報知手段としての報知装置３３０とを有しており、制御回路３２１は、報知装置３３０を制御する報知制御手段としても機能するようになっている。
【０１１７】
また、交通情報装置３００は、ＶＩＣＳ受信機３２２を有すると共に、自ら担当する任意の区間を走行する車両との間で無線通信するための通信手段である近距離通信装置３２３と、道路に関する情報をデータベースとして記憶している道路データベース３２４と、各種操作を行うための操作スイッチ群３２５と、メモリ３２６とを備えている。
【０１１８】
かかる交通情報装置３００は、制御回路３２１に対して、車両検知装置３１０、演算装置３２０、ＶＩＣＳ受信機３２２、近距離通信装置３２３、道路データベース３２４、操作スイッチ群３２５、メモリ３２６および報知装置３３０を接続して構成されている。
【０１１９】
そして、かかる交通情報装置３００では、制御回路３２１が、演算装置３２０によって算出される車両密度に関する算出結果に基づいて、該当車両３０１ａにおける後方の車両密度（後方密度）と、前方の車両密度（前方密度）との差を算出し、当該算出した結果と、車両検知装置３１０の車速センサ３１２によって検知された当該該当車両３０１ａの走行速度に対応する予め設定された道路データベース３２４に記憶される閾値としての臨界密度とを比較することにより、上記該当自車両の走行状態が渋滞の発生原因になるか否かを判定するようになっている。
【０１２０】
より詳細には、制御回路３２１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏインタフェースおよびこれらを接続するバスライン（何れも図示を省略する）などを備えたマイクロコンピュータにより構成されている。これらのうち、ＲＯＭには、交通情報提供用のプログラムなどが格納され、ＲＡＭにはプログラム実行時の処理データの他に道路データベース３２４から取得した道路データやＶＩＣＳ受信機３２２が、ＶＩＣＳのインフラより受信した道路交通情報などが一時的に格納される。
【０１２１】
道路データベース３２４は、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭまたはハードディスクのような大容量の情報記録媒体を利用して構成されたものであり、当該交通情報装置３００が配設された担当区間における道路の制限速度や通過する車両の走行速度に応じた車両密度の臨界密度などの種々の処理に必要な道路データと、上記担当区間における交差点の詳細データから成る交差点データなど、多様な道路データが記憶されている。
【０１２２】
報知装置３３０は、表示装置としての電光掲示板３３１を有し、走行する車両の運転者に対し、渋滞情報や通行止めなどの各種道路情報を報知するように、当該道路に沿って配設される。これにより、車両側に報知装置を設ける必要がなくなり、車両における設備投資のコストを安価に抑えることが可能となる。
【０１２３】
操作スイッチ群３２５は、交通情報装置３００の本体に配置されたメカニカルスイッチなどからなり、各種のデータや設定事項などの操作に係るコマンドを制御回路３２１に与えるために設けられている。
【０１２４】
メモリ３２６は、フラッシュメモリなどのデータ書き換え可能な不揮発性メモリによって構成されたもので、本発明の要旨に関係した車両の速度検出結果や、車間距離情報、その他の特定のデータの保存や呼出などを行うために設けられている。
【０１２５】
ＶＩＣＳ受信機３２２は、ＶＩＣＳセンサユニットやＦＭ多重放送受信機などを備えたもので、例えばＶＩＣＳセンサユニットがＶＩＣＳ局から受信した光／電波ビーコンなどによる道路交通情報やＦＭ多重放送受信機が受信したＦＭ多重放送からの道路交通情報を制御回路３２１に与えるようになっている。
【０１２６】
制御回路３２１は、操作スイッチ群３２５を通じて入力されたコマンドに基づいて、交通情報装置３００における各種設定処理を実行するようになっている。
【０１２７】
車両検知装置３１０は、カメラ３１１と車速センサ３１２とを有している。カメラ３１１は、例えばＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）やＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの光電変換素子により、所定の輝度階調（例えば、２５６階調）の画像データを出力するカメラにより構成されている。そして、カメラ３１１は、道路周辺に設けられることによって、上記任意の区間において走行レーン３０５ａ、３０５ｂを走行（通過）する車両を撮影し、該撮影した画像データを解析することで上記該当車両３０１ａおよび該当車両周辺の他車両３０１ｂ〜３０１ｅを検知するようになっている。本実施例において、カメラ３１１は、とりわけ該当車両３０１ａの前方および後方における所定距離内を走行している先行車両および後続車両３０１ｂ〜３０１ｅの台数および車間距離を検知するようになっている。また、車速センサ３１２は、上記任意の区間において通過する車両の走行速度を測定するために使用される。
【０１２８】
そして、これらカメラ３１１および車速センサ３１２によって出力される信号は、制御回路３２１を介して演算装置３２０に与えられ、該演算装置３２０によって、上記該当車両３０１ａと同一の走行レーン３０５ａを走行しており、当該該当車両の前方および後方の所定距離内に存在する他車両３０１ｂ〜３０１ｅと該当車両３０１ａとの間の車両密度（すなわち、前方密度および後方密度）が各々求められるようになっている。
【０１２９】
制御回路３２１は、演算装置３２０によって算出された後方密度と前方密度との差を算出し、この算出結果と、道路データベース３２４に道路情報と共に記憶された走行速度毎に対応して予め設定される臨界密度の情報に基づく臨界密度とを比較する。具体的には、後方の車両密度から、前方の車両密度を差し引いた差が、第１の規定値ｋａよりも大きく、且つ、車両検知装置３１０によって検知された該当車両の走行速度に対応して予め設定された臨界密度から、後方の車両密度を差し引いた差が、第２の規定値ｋｂ以下である場合に、当該該当車両３０１ａの走行状態が渋滞の発生原因になり得ると判定する。
【０１３０】
このとき、制御回路３２１は、図示省略するクロック手段としてのクロック回路を有しており、該クロック回路によって一定時間経過したことがカウントされた後、該当車両３０１ａの走行状態が渋滞の発生原因になると判定することが望ましい。つまり、制御回路３２１は、クロック回路によるカウントが一定時間経過した後、該当車両３０１ａの走行状態が渋滞の発生原因になり得るか否かを判定することにより、例えば、該当車両３０１ａの前方を走行している他車両（すなわち、先行車両）が渋滞の発生原因である状況において、該先行車両が車線変更したときに該当車両３０１ａが渋滞の発生原因であると誤って判定することを防止することができる。従って、制御回路３２１は、上記条件に従うことにより妥当なタイミングで判定を開始することができ、渋滞の発生原因を正確に判定することができる。
【０１３１】
そして、この後、上記渋滞の発生原因となり得る判定について、電光掲示板３３１に表示（例えば、車種・ボディーカラー・ナンバープレート情報等と共に、当該車両３０１ａにおける現在の走行状態が渋滞の発生原因になり得る旨の表示）することで、該当車両３０１ａの運転者に対し、上記渋滞の発生原因になり得る旨、報知することができる。これにより、運転者が自車両（該当車両）３０１ａの運転を加速するか、車線変更などによって後続車３０１ｂ〜３０１ｅに走行レーンを譲るようにして改善することができ、渋滞の発生原因になりそうな状況を早期に解消することで渋滞の発生を未然に防止することができる。
【０１３２】
このように、本実施例によれば、いわゆるインフラ設備として設置された交通情報装置３００によって、走行状態が渋滞の発生を招く可能性があると判定した該当車両３０１ａの運転者に対し、該判定した結果を電光掲示板３３１によって報知することで、該報知を受けた運転者は、自車両（該当車両３０１ａ）の走行状態が渋滞の発生原因になる可能性があることを認識することができる。これにより、運転者が車両３０１ａの運転を改善することができ、渋滞の発生原因になりそうな状況を早期に解消することで渋滞の発生を未然に防止することができる。
【０１３３】
このとき、制御回路３２１は、当該該当車両３０１ａの走行状態が渋滞の発生原因になるか否かを判定する判定要因として、演算装置３２０の算出結果に基づいた、該当車両３０１ａにおける後方の車両密度から、前方の車両密度を差し引いた差が、第１の規定値ｋａよりも大きく、且つ、車両検知装置３１０によって検知された当該該当車両３０１ａの走行速度に対応して予め設定された臨界密度（閾値）から、後方の車両密度を差し引いた差が、第２の規定値ｋｂ以下である場合、当該該当車両３０１ａの走行状態が渋滞の発生原因になり得ると判定するようにした。このため、後続車両３０１ｂ〜３０１ｅが該当車両３０１ａの走行状態によって、実際に該当車両３０１ａの後方で渋滞となり得る走行状態であるか否かについて、統計学的な観点から判定することができる。これにより、実情の交通状況に応じて運転を支援することが可能となり、交通情報装置３００としての使い勝手を実用上十分に向上することができる。
【０１３４】
さらに、報知装置３３０は、道路周辺に配設される電光掲示板３３１であることが好ましい。すなわち、例えば車両に表示装置や音声出力装置などの報知手段が搭載されていなくても、いわゆるインフラ設備として報知手段である電光掲示板３３１が配設されていれば良い。これにより、自車両の走行状態が渋滞の発生原因となり得る車両の運転者に対し、注意喚起することができ、渋滞の発生を未然に回避することができる。また、運転者にとっても、わざわざ表示装置を車両に搭載する手間を省くことができると共に、車両における設備投資のコストも抑えることができる。
【０１３５】
（第４実施例の第１変形例）
なお、第４実施例では、報知手段として電光掲示板３３１などの報知装置３３０を適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限ることはない。すなわち、例えば報知手段として、車両に搭載されるカーナビ装置やオーディオシステムを適用すれば、既存の製品を用いて報知手段を安価に実現することができる。
【０１３６】
具体的には、図１０との対応部分に同一符号を付して示す図１１を参照して説明する。但し、ここでは、上述した第４実施例と比較して報知手段が電光掲示板３３１に替わって
、車載されるカーナビ装置及び／又はオーディオシステムを適用することを除き、上述した第４実施例の交通情報装置３００とほぼ同様に構成されているため、同一部分についての説明は、便宜上、割愛する。
【０１３７】
図１０との対応部分に同一符号を付した図１１は、第４実施例の第１変形例における交通情報装置３００を示し、各車両３０１ａ〜３０１ｆに、それぞれカーナビ装置（またはオーディオシステム）が搭載されている。
【０１３８】
そして、上述した第４実施例の如く、制御回路３２１によって、該当車両３０１ａが渋滞の発生原因となり得ることが判定されると、該判定結果を当該該当車両３０１ａのカーナビ装置（またはオーディオシステム）を介して運転者に対し報知する。すなわち、制御回路３２１は、該当車両３０１ａのカーナビ装置（またはオーディオシステム）を制御し、「この車両の走行状態は渋滞の発生原因となる可能性があります。」という旨の表示（またはアナウンス）を行うことによって、運転者に報知する。
【０１３９】
このように、第４実施例の交通情報装置３００において、車両３０１ａ〜３０１ｆに、それぞれカーナビ装置（またはオーディオシステム）を備えることにより、上述のような渋滞の発生原因についての判定結果や、該判定結果に基づく車線変更などの渋滞回避処置に関する表示またはアナウンスを行うことができる。これにより、運転者は車両の運転を容易に改善することができ、渋滞の発生原因になりそうな状況を早期に解消することができる。
【０１４０】
（第４実施例の第２変形例）
また、上述した第４実施例では、制御回路３２１が車両検知装置３１０の車速センサ３１２によって検出された実際の車両の流れにおける走行速度に基づいて臨界密度を選出する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、他の種々の手法を用いて車両の走行速度を検出し、該検出した走行速度に基づいて臨界密度を選出するようにしても良い。
【０１４１】
例えば、道路データベース３２４に記憶されている当該区間の道路の制限速度を用い、該制限速度に基づいて臨界密度を選出することも可能である。この場合について、図１２を参照して説明する。
【０１４２】
図５との対応部分に同一符号を付した図１２は、制御回路３２１によって実行される本発明の特徴的な処理内容、すなわち渋滞発生原因判定処理を示すフローチャートである。かかる交通情報装置３００は、第２実施例の車両用運転支援装置であるカーナビ装置１における渋滞発生原因判定処理、すなわち制御回路によって行われるソフトウエア的な処理内容において、ステップＳＰ２０およびステップＳＰ２１が加えて設けられている点が異なることを除いて、上述した第２実施例における渋滞発生原因判定処理と、ほぼ同様に構成されている。ここでは、上記異なる点について説明し、上述した第２実施例と同様の部分については、便宜上、説明を割愛する。
【０１４３】
因みに、この図１２の処理は、車両が例えば高速道路のように、片側複数車線の道路を走行している場合を主体に説明するが、本発明はこれに限定することなく、自車両の走行状態が後続車両における渋滞の発生に繋がるような走行状態を検知して対処することを目的とするものである。
【０１４４】
制御回路３２１は、ステップＳＰ１において、渋滞発生原因判定処理を開始した後、続くステップＳＰ２０に移行して、道路データベース３２４から当該道路における制限速度の情報を取得し、該取得した情報に基づく制限速度（すなわち、当該道路において最大となる走行速度）に応じて、予め設定される臨界密度ｋ（ｖ１）（最大臨界密度ｋ（ｖmax））を選出する。
【０１４５】
次に制御回路３２１は、ステップＳＰ２に移行して、車両検知装置３１０を制御することにより、該当車両の走行方向の前後において所定距離Ｌ内に存在する他車両（先行車両および後続車両）の台数をカウントすると共に、該カウントした他車両と該当車両との車間距離Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ２１、Ｌ２２…Ｌｎ１、Ｌｎ２（本実施例では、Ｌ４１、Ｌ４２まで）を計測し、次のステップＳＰ３へと移行する。ここで、車間距離Ｌ１１は、該当車両の後方１台目の他車両における先端部（フロントノーズ）までの距離を示し、車間距離Ｌ１２は、上記後方１台目の他車両における後端部（テールエンド）までの距離を示している。以下、同様に、Ｌｎ１、Ｌｎ２は、該当車両の後方ｎ台目の他車両におけるフロントノーズおよびテールエンドまでの距離を示している。
【０１４６】
制御回路３２１は、ステップＳＰ３において、先のステップＳＰ２で計測した他車両の台数と、車間距離Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ２１、Ｌ２２…Ｌ４１、Ｌ４２に基づき、演算装置３２０を制御することによって、自車両における前方密度ｋｆおよび後方密度ｋｒを算出する。これと共に、制御回路３２１は、演算装置３２０を制御することにより、車速センサ３１２によって検出された自車両の走行速度に基づいて、道路データベース３２４内に記憶された予め設定される臨界密度ｋ（ｖ１）の情報から当該走行速度に対応する臨界密度ｋ（ｖ１）を選出し、続くステップＳＰ２１に移行する。
【０１４７】
かかるステップＳＰ２１において、制御回路３２１は、先のステップＳＰ２０において選出した最大臨界密度ｋ（ｖmax）がステップＳＰ３において選出した臨界密度ｋ（ｖ１）以上であるか否かを判断する。このとき、制御回路３２１は、最大臨界密度ｋ（ｖmax）が臨界密度ｋ（ｖ１）以上である旨の肯定結果を得ると、次のステップＳＰ４に移行し、臨界密度ｋ（ｖ１）に替えて最大臨界密度ｋ（ｖmax）を採用する点を除いて、以降の処理を上述した第２実施例とほぼ同様に実行する。
【０１４８】
また、制御回路３２１は、かかるステップＳＰ２１において、最大臨界密度ｋ（ｖmax）が臨界密度ｋ（ｖ１）よりも低い、すなわち、臨界密度ｋ（ｖ１）の方が最大臨界密度ｋ（ｖmax）よりも高い旨の否定結果を得ると、ステップＳＰ７に移行し、かかる渋滞発生原因判定処理を終了する。つまり、現在の走行速度から求まる臨界密度ｋ（ｖ１）が、当該道路の制限速度から規定される最大臨界密度ｋ（ｖmax）以上である場合、すでに当該道路における車両の交通量としては１００〔％〕の状態を超えている（言い換えれば、該当車両の走行状態に拘らず、当該道路が交通量増加による渋滞の状態である）ため、それ以上どんなに後方密度ｋｒが高くなったとしても、当該道路における該当車両の周辺において渋滞状態であるから、該当車両（自車両）の走行状態によって後続する他車両（後続車両）の進路が妨げられる状態とは判断し難いためである。
【０１４９】
このように、制御回路３２１は臨界密度として、実際に走行している車両から車速センサ３１２によって検出される走行速度に替え、道路データベース３２４に記憶された当該区間の制限速度を用いて臨界密度（最大臨界密度）を選出することにより、当該道路において速度超過を期待した交通量の増加、言い換えれば、上記道路の上記区間において、制限速度を基準として定められる最大交通量と比較して、実際の車両の流れが制限速度より速いことで、交通量が増し、より混雑し易い状況となることを未然に防止することができる。
【０１５０】
このとき、報知手段としては、電光掲示板３３１などのインフラ設備を用いてもよく、車載されるカーナビ装置またはオーディオシステムを用いるようにしてもよい。いずれにしても、上記判定結果や、それに基づく車線変更等の指示を運転者に対し、報知し得る報知手段であれば、この他車両、種々の報知手段を広く適用することができる。
【０１５１】
また、この場合、車両側に演算装置３２０、制御回路３２１、上述した自車検知装置２または、ＶＩＣＳ受信機３２２を必要に応じて設けるようにしてもよい。この場合、上記近距離通信装置３２３を用いた路車間通信を行い、必要な各種情報を取得し、上述したような渋滞の発生原因となり得るか否かを判定することにより、運転者は車両の運転を容易に改善することができ、渋滞の発生原因になりそうな状況を早期に解消することができる。
【０１５２】
（第４実施例の第３変形例）
また、本実施例においては、インフラ設備として上述した交通情報装置３００を設けることを前提とし、制御回路３２１が車両検知装置３１０の車速センサ３１２によって検出された実際の車両の流れにおける走行速度に基づいて臨界密度を選出する場合について述べたが、本発明は、これに限ることはない。すなわち、近距離通信装置３２３が各車両３０１ａ〜３０１ｇに搭載されることを前提とし、この近距離通信装置３２３によってインフラ設備を介した路車間通信または車車間通信により、各車両３０１ａ〜３０１ｇから各々速度情報を取得し、これら速度情報に基づいて、上記周辺を走行している各々の他車両３０１ｂ〜３０１ｇにおける走行速度を基準とした臨界密度（言い換えれば、各他車両３０１ｂ〜３０１ｇにおける走行速度のうち、最も頻度が多い速度域を最多速度として用いて設定された最大臨界密度）を選出するようにしてもよい。この場合について、図１３を参照して説明する。
【０１５３】
図１２との対応部分に同一符号を付した図１３は、制御回路３２１によって実行される本発明の特徴的な処理内容、すなわち渋滞発生原因判定処理を示すフローチャートである。かかる交通情報装置３００は、上述した第４実施例の第２変形例における車両用運転支援装置としての交通情報装置３００における渋滞発生原因判定処理、すなわち制御回路によって行われるソフトウエア的な処理内容において、ステップＳＰ２０に替えてステップＳＰ３０およびステップＳＰ３１が設けられている点が異なることを除いて、上述した第４実施例の第２変形例における渋滞発生原因判定処理と、ほぼ同様に構成されている。ここでは、上記異なる点について説明し、上述した実施例と同様の部分については、便宜上、説明を割愛する。
【０１５４】
因みに、この図１３の処理は、車両が例えば高速道路のように、片側複数車線の道路を走行している場合を主体に説明するが、本発明はこれに限定することなく、自車両の走行状態が後続車両における渋滞の発生に繋がるような走行状態を検知して対処することを目的とするものである。
【０１５５】
制御回路３２１は、ステップＳＰ１において、渋滞発生原因判定処理を開始した後、続くステップＳＰ３０に移行して、近距離通信装置３２３によって当該道路における各車両３０１ａ〜３０１ｇから現時点の走行速度の情報を取得し、次のステップＳＰ３１へと移行する。
【０１５６】
かかるステップＳＰ３１において、制御回路３２１は、上記取得した情報に基づく最多速度（すなわち、現在、上記道路において各車両３０１ａ〜３０１ｇにおける走行速度のうち、最も頻度が多い速度域）、または当該道路における制限速度のいずれか速い方の速度に応じて、臨界密度（最大臨界密度）を選出する。
【０１５７】
次に制御回路３２１は、ステップＳＰ２に移行して、車両検知装置３１０を制御することにより、該当車両の走行方向の前後において所定距離Ｌ内に存在する他車両（先行車両および後続車両）の台数をカウントすると共に、該カウントした他車両と該当車両との車間距離Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ２１、Ｌ２２…Ｌｎ１、Ｌｎ２（本実施例では、Ｌ４１、Ｌ４２まで）を計測し、次のステップＳＰ３へと移行する。
【０１５８】
制御回路３２１は、ステップＳＰ３において、先のステップＳＰ２で計測した他車両の台数と、車間距離Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ２１、Ｌ２２…Ｌ４１、Ｌ４２に基づき、演算装置３２０を制御することによって、自車両における前方密度ｋｆおよび後方密度ｋｒを算出する。これと共に、制御回路３２１は、演算装置３２０を制御することにより、車速センサ３１２によって検出された自車両の走行速度に基づいて、または上記制限速度に基づいて道路データベース３２４内に記憶された予め設定される臨界密度の情報から当該走行速度に対応する臨界密度を選出し、ステップＳＰ２１へ移行する。
【０１５９】
かかるステップＳＰ２１において、制御回路３２１は、上述した第４実施例の第２変形例と同様に処理し、当該道路の制限速度から規定される最大臨界密度ｋ（ｖmax）が、自車両における現在の走行速度から求まる臨界密度ｋ（ｖ１）以上である場合、当該ステップＳＰ３において選出した臨界密度に替わって、ステップＳＰ３１にて選出した最大臨界密度を採用する。この後、制御回路３２１は、ステップＳＰ４に移行して、以降の処理を実行する。
【０１６０】
以上、説明したように、本実施例では、交通情報装置３００に任意の区間において道路を走行する車両との間で無線通信する近距離通信装置３２３を備えると共に、車両に、交通情報装置３００と無線通信するための近距離通信装置２０１と、自車両３０１ａの走行状態を検知する自車検知装置２（図７参照）とを備え、近距離通信装置２０１、３２３によって、路車間で自車検知装置２による検知結果を授受し、制御回路３２１は、車両検知装置３１０の検知結果に替えて、近距離通信装置３２３によって授受する自車検知装置２の検知結果に基づき、臨界密度を設定するようにした。
【０１６１】
すなわち、交通情報装置３００をいわゆるインフラ設備として設けていることを前提とし、インフラ側と車両側との間で近距離通信装置２０１、３２３を介して路車間通信を行うようにすれば、互いの通信手段において伝達すべき情報を伝達して必要な報知を行うことができる。
【０１６２】
このように、制御回路３２１は臨界密度として、実際に走行している車両から車速センサ２１によって検出される走行速度の情報を、近距離通信装置２０１、３２３による路車間通信により取得し、該取得した情報に基づき、各車両３０１ａ〜３０１ｇにおける最多速度を選出して用いることで臨界密度（最大臨界密度）を選出する。
【０１６３】
これにより、例えば、高速道路などでは、本来の制限速度が８０〔km/h〕であるのに、降雨や強風などの影響によって一時的に制限速度が抑えられるような状況において、該抑えられた制限速度を上回った本来の制限速度で車列が流れている場合がある。このような状況において、上記抑えられた制限速度に基づく臨界密度を用いて自車両３０１ａの走行状態が渋滞の発生原因となり得るか否かを判定しても、実情の状況とは異なったデータに基づいて判定することとなるため、的確な判定を行うことが困難となってしまう。
【０１６４】
そこで、交通情報装置３００では、上記最多速度に基づいて、上記周辺を走行している各々の他車両３０１ｂ〜３０１ｇにおける走行速度を基準とした臨界密度（すなわち、各他車両３０１ｂ〜３０１ｇにおける走行速度のうち、最も頻度が多い速度域を最多速度として用いて設定された最大臨界密度）に基づいて上記判定を行うことで、より実情に沿った判定を行うことができる。従って、本実施例では、より一層実情の交通状況に応じた運転を支援することが可能となる。
【０１６５】
以上、本発明を実施するための最良の形態について上述の各実施例を用いて説明したが、本発明はこうした各実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。
【０１６６】
例えば、上述した第１実施例において、車線変更や加速を行なう旨を報知して、積極的に車線変更や制限速度内での加速を行うように促しても良い。
【０１６７】
また、上述したＶＩＣＳ受信機１１を介して取得する交通情報は、必要に応じて利用すれば良い。
【０１６８】
また、自車検知装置２、他車検知装置３、報知装置５または位置検出器７は、必要な機能を適宜取捨選択して構成すれば良い。
【０１６９】
しかも、位置検出手段は、外部のインフラによって提供される位置情報を、通信により取得する構成であっても良い。
【０１７０】
さらに、車両密度は、他車検知装置３による検知結果や、車車間通信によって取得する各車両の自車検知装置３および位置検出器７の検出結果、またはインフラ設備としての車両検知装置３１０の検知結果などを適宜選択して用いることにより、算出するようにすれば良い。
【０１７１】
さらに、閾値としての臨界密度は、自車検知装置２、他車検知装置３または、車両検知装置３１０によって検知される車両の走行速度または最多速度もしくは、地図データベース８または道路データベース３２４に記憶された該当道路における制限速度などを適宜選択して用いて算出すれば良い。
【０１７２】
さらに、本発明はカーナビゲーション装置に適用するものに限らず、車両用運転支援装置として必要な機能だけを備える専用の装置として構成しても良いことは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１７３】
本発明は、自車両の走行状態が渋滞の発生原因になると判定されると、その情報を運転者に対し報知する車両用運転支援装置に利用できる。なお、車両における外観、重量、サイズ、走行性能等は問わない。
【図面の簡単な説明】
【０１７４】
【図１】本発明をカーナビゲーション装置に適用した場合の第１実施例であり、カーナビゲーション装置の電気的構成を示す機能ブロック図である。
【図２】カーナビゲーション装置の制御回路によって実行される、本発明の要旨に係る部分である渋滞発生原因判定処理を示すフローチャートである。
【図３】片側２車線の道路を走行している状態を概略的に示す上面図である。
【図４】交通量と車両密度との関係を表すグラフである。
【図５】本発明の第２実施例を示す図２相当図である。
【図６】本発明の第３実施例を示す図１相当図である。
【図７】本発明の第３実施例の変形例を示す図１相当図である。
【図８】本発明の第３実施例の変形例において、片側２車線の道路を走行している状態を概略的に示す上面図である。
【図９】本発明の第４実施例を示す図１相当図である。
【図１０】本発明の第４実施例を示す図８相当図である。
【図１１】本発明の第４実施例の第１変形例を示す図８相当図である。
【図１２】本発明の第４実施例の第２変形例を示す図５相当図である。
【図１３】本発明の第４実施例の第３変形例を示す図５相当図である。
【符号の説明】
【０１７５】
１、１００、２００…カーナビゲーション装置（車両用運転支援装置）
２…自車検知装置（自車両検知手段）
３…他車検知装置（他車両検知手段）
４、３２１…制御回路（走行状態判定手段，報知制御手段）
５…報知装置（報知手段）
５１…表示装置
５２…音声出力装置
６…演算装置（車両密度算出手段）
７…位置検出器（位置検出手段）
１０２…車両自動制御装置（走行制御手段）
２０１、３２３…近距離通信装置（通信手段）
３００…交通情報装置（車両用運転支援装置）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の走行状態を検知する自車両検知手段と、前記自車両の周辺に存在する他車両の走行状態を検知する他車両検知手段と、前記自車両検知手段及び他車両検知手段の検知結果に基づいて、自車両の走行状態が渋滞の発生原因になるか否かを判定する走行状態判定手段と、前記走行状態判定手段によって自車両の走行状態が渋滞の発生原因になると判定されると、該判定した結果を報知手段によって運転者に対し報知するように、前記報知手段を制御する報知制御手段とを有する車両用運転支援装置であって、
前記他車両検知手段の検知結果に基づいて、前記自車両と同一の走行レーンを走行している、当該自車両の前方及び後方の所定距離内に存在する他車両の車両密度を各々求める車両密度算出手段を備え、
前記走行状態判定手段は、
前記車両密度算出手段の算出結果に基づいた、前記自車両における前記後方の車両密度から、前記前方の車両密度を差し引いた差が、第１の規定値よりも大きく、且つ、
前記自車両検知手段によって検知された当該自車両の走行速度に対応して予め設定された閾値から、前記後方の車両密度を差し引いた差が、第２の規定値以下である場合、
当該自車両の走行状態が渋滞の発生原因になり得ると判定する
ことを特徴とする車両用運転支援装置。
【請求項２】
前記他車両検知手段は、少なくとも
前記所定距離内に存在する他車両の台数と、
前記所定距離内に存在する他車両の各々の走行速度と、
前記自車両と前記所定距離内に存在する他車両との間の各々の車間距離とを検知する
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用運転支援装置。
【請求項３】
前記走行状態判定手段は、
前記渋滞の発生原因になり得る条件が検知されると、時間のカウントを開始するクロック手段を有し、
前記クロック手段によって、一定時間経過したことがカウントされた後、前記自車両の走行状態が渋滞の発生原因になると判定する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用運転支援装置。
【請求項４】
前記自車両の位置を判定する位置判定手段と、
道路に関する情報が記憶されている道路情報記憶手段とを備え、
前記閾値は、
前記自車両の走行速度に対応して予め設定された値に替えて、
前記位置判定手段の判定結果に基づき、前記道路情報記憶手段から取得される前記自車両が位置している道路の情報に基づいた値で設定される
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車両用運転支援装置。
【請求項５】
前記他車両との間で該他車両における走行状態の検知結果を無線通信によって授受する通信手段を備え、
前記自車両検知手段によって検知された当該自車両の走行速度が制限速度よりも速い場合、
前記閾値は、
前記自車両の走行速度に対応して予め設定された値に替えて、
前記通信手段によって授受した前記他車両における走行状態の検知結果から最多速度を選定し、該選定した最多速度に基づいた値で設定される
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車両用運転支援装置。
【請求項６】
前記他車両との間で該他車両における走行状態の検知結果を無線通信によって授受する通信手段を備え、
前記車両密度算出手段は、前記他車両検知手段の検知結果に替えて、前記通信手段によって授受した前記他車両における走行状態の検知結果に基づいて前記車両密度を算出する
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか1項に記載の車両用運転支援装置。
【請求項７】
前記自車両検知手段は、走行レーンを区分する車線区分線を検知し、該検知された車線区分線の認識距離範囲に基づき、当該自車両の走行している走行レーンを認識する走行車線認識手段を有し、該走行車線認識手段の認識結果と、前記自車両の走行速度と、前記自車両の走行レーンに隣接された走行レーンを走行している他車両の相対速度とに基づいて、前記自車両が追越車線を走行しているか否かを判定し、
前記報知制御手段は、
前記自車両検知手段によって前記自車両が追越車線を走行中であると判定され、且つ前記走行状態判定手段によって自車両の走行状態が渋滞の発生原因であると判定される場合、
前記他車両検知手段によって検知される、走行車線を走行している他車両の前方又は後方における車間スペースと、前記自車両と同一走行レーンを走行している該自車両の前方及び後方に存在する他車両の走行状態とに基づいて、前記走行状態判定手段が前記自車両の車線変更を可能であると判定すると、前記運転者に対し、当該自車両の走行状態が渋滞の発生原因になる旨、報知することに加えて、当該自車両の車線変更を促す旨、報知するように前記報知手段を制御する
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の車両用運転支援装置。
【請求項８】
前記報知制御手段は、
前記自車両検知手段によって前記自車両が追越車線を走行中であると判定され、且つ前記走行状態判定手段によって自車両の走行状態が渋滞の発生原因であると判定される場合、
前記走行状態判定手段が当該自車両の走行速度に基づき、該自車両の車線変更に要する時間を算出した算出結果と、予め設定される基準時間とを比較し、
前記算出結果の方が大きければ、自車両を加速させて並走する他車両を追い越し該他車両の前方に車線変更するか、又は、前記他車両の後方へ車線変更する旨を、
前記算出結果の方が小さければ、自車両の走行速度を維持して前記他車両を追い越し該他車両の前方に車線変更する旨を、前記運転者に対し、当該自車両の走行状態が渋滞の発生原因になる旨を報知することに加えて、報知するように前記報知手段を制御する
ことを特徴とする請求項７に記載の車両用運転支援装置。
【請求項９】
前記報知制御手段は、前記走行車線認識手段によって自車両の走行レーンが片側単車線であるか、走行車線であると認識され、且つ前記走行状態判定手段によって自車両の走行状態が渋滞の発生原因であると判定されると、前記運転者に対し、当該自車両の走行状態が渋滞の発生原因になる旨を報知することに加えて、後続車両に車線を譲るか又は制限速度以内で加速する旨を報知するように前記報知手段を制御する
ことを特徴とする請求項７に記載の車両用運転支援装置。
【請求項１０】
車両の走行を自動制御する走行制御手段を備え、
前記走行制御手段は、前記報知手段が運転者に対し自車両の走行状態が渋滞の発生原因になる旨の報知を行うと、前記自車両の走行している走行レーンを変更させるように前記車両の走行を制御する
ことを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載の車両用運転支援装置。
【請求項１１】
前記通信手段は、前記自車両と他車両との間で各種情報を授受し、
前記走行状態判定手段は、前記授受した情報に基づき、前記自車両の走行状態が渋滞の発生原因になるか否かを判定すると共に、
前記報知制御手段は、前記判定結果及び通信手段によって授受した情報を運転者に対し報知するように報知手段を制御する
ことを特徴とする請求項５乃至１０のいずれか１項に記載の車両用運転支援装置。
【請求項１２】
前記報知手段は、
車両に搭載される表示装置及び又は音声出力装置である
ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の車両用運転支援装置。
【請求項１３】
道路に所定間隔で設けられ、前記道路における任意の区間において該道路を走行する車両の少なくとも交通量及び速度を含む走行状態を検知する車両検知手段と、
前記車両検知手段の検知結果に基づいて、該当車両と同一の走行レーンを走行している、当該該当車両の前方及び後方の所定距離内に存在する他車両の車両密度を各々求める車両密度算出手段と、
前記車両検知手段が検出した検知結果と、前記車両密度算出手段の算出結果とに基づいて、前記該当車両における走行状態が渋滞の発生原因になるか否かを判定する走行状態判定手段と、
前記走行状態判定手段によって前記該当車両の走行状態が渋滞の発生原因になると判定されると、該判定した結果を報知手段によって前記該当車両の運転者に対し報知するように、前記報知手段を制御する報知制御手段とを有する
ことを特徴とする車両用運転支援装置。
【請求項１４】
前記走行状態判定手段は、
前記車両密度算出手段の算出結果に基づいた、前記該当車両における前記後方の車両密度から、前記前方の車両密度を差し引いた差が、第１の規定値よりも大きく、且つ、
前記車両検知手段によって検知された前記該当車両の走行速度に対応して予め設定された閾値から、前記後方の車両密度を差し引いた差が、第２の規定値以下である場合、
前記該当車両の走行状態が渋滞の発生原因になり得ると判定する
ことを特徴とする請求項１３に記載の車両用運転支援装置。
【請求項１５】
前記閾値は、
前記該当車両の走行速度に替えて、前記道路における任意の区間の制限速度に対応して予め設定される
ことを特徴とする請求項１４に記載の車両用運転支援装置。
【請求項１６】
前記報知手段は、
道路周辺に配設される表示装置である
ことを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載の車両用運転支援装置。
【請求項１７】
前記任意の区間において前記道路を走行する車両との間で無線通信する通信手段を備えると共に、
前記車両は、前記報知手段を備え、
該報知手段は、
当該自車両に搭載される表示装置及び又は音声出力装置である
ことを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載の車両用運転支援装置。
【請求項１８】
前記任意の区間において前記道路を走行する車両との間で無線通信する通信手段を備えると共に、
前記車両は、
自車両の周辺に存在する他車両の走行状態を検知する他車両検知手段を備え、
前記通信手段は、
前記車両との間で前記他車両検知手段の検知結果を授受し、
前記車両密度算出手段は、前記車両検知手段の検知結果に替えて、
前記通信手段によって授受する前記他車両検知手段の検知結果に基づき、前記車両密度を各々求める
ことを特徴とする請求項１３乃至１７のいずれか１項に記載の車両用運転支援装置。
【請求項１９】
前記任意の区間において前記道路を走行する車両との間で無線通信する通信手段を備えると共に、
前記車両は、
自車両の周辺に存在する他車両の走行状態を検知する他車両検知手段を備え、
前記通信手段は、
前記車両との間で前記他車両検知手段の検知結果を授受し、
前記走行状態判定手段は、前記車両検知手段の検知結果に替えて、
前記通信手段によって授受する前記他車両検知手段の検知結果に基づき、前記閾値を設定する
ことを特徴とする請求項１３、１４又は１６乃至１８のいずれか１項に記載の車両用運転支援装置。
【請求項２０】
前記車両は、
前記走行状態判定手段を備え、
前記通信手段によって、前記車両検知手段が検知した検知結果に基づいて設定される閾値情報を受信すると共に、
当該走行状態判定手段は、前記受信した閾値情報に基づく閾値を用いて、前記自車両の走行状態が渋滞の発生原因になるか否かを判定する
ことを特徴とする請求項１７乃至１９のいずれか１項に記載の車両用運転支援装置。
【請求項２１】
前記車両は、
前記走行状態判定手段を備え、
前記通信手段によって、前記車両密度算出手段が算出した算出結果に基づく車両密度情報を受信すると共に、
当該走行状態判定手段は、前記受信した車両密度情報に基づく車両密度を用いて、前記自車両における走行状態が渋滞の発生原因になるか否かを判定する
ことを特徴とする請求項１７乃至２０のいずれか１項に記載の車両用運転支援装置。
【請求項１】
自車両の走行状態を検知する自車両検知手段と、前記自車両の周辺に存在する他車両の走行状態を検知する他車両検知手段と、前記自車両検知手段及び他車両検知手段の検知結果に基づいて、自車両の走行状態が渋滞の発生原因になるか否かを判定する走行状態判定手段と、前記走行状態判定手段によって自車両の走行状態が渋滞の発生原因になると判定されると、該判定した結果を報知手段によって運転者に対し報知するように、前記報知手段を制御する報知制御手段とを有する車両用運転支援装置であって、
前記他車両検知手段の検知結果に基づいて、前記自車両と同一の走行レーンを走行している、当該自車両の前方及び後方の所定距離内に存在する他車両の車両密度を各々求める車両密度算出手段を備え、
前記走行状態判定手段は、
前記車両密度算出手段の算出結果に基づいた、前記自車両における前記後方の車両密度から、前記前方の車両密度を差し引いた差が、第１の規定値よりも大きく、且つ、
前記自車両検知手段によって検知された当該自車両の走行速度に対応して予め設定された閾値から、前記後方の車両密度を差し引いた差が、第２の規定値以下である場合、
当該自車両の走行状態が渋滞の発生原因になり得ると判定する
ことを特徴とする車両用運転支援装置。
【請求項２】
前記他車両検知手段は、少なくとも
前記所定距離内に存在する他車両の台数と、
前記所定距離内に存在する他車両の各々の走行速度と、
前記自車両と前記所定距離内に存在する他車両との間の各々の車間距離とを検知する
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用運転支援装置。
【請求項３】
前記走行状態判定手段は、
前記渋滞の発生原因になり得る条件が検知されると、時間のカウントを開始するクロック手段を有し、
前記クロック手段によって、一定時間経過したことがカウントされた後、前記自車両の走行状態が渋滞の発生原因になると判定する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用運転支援装置。
【請求項４】
前記自車両の位置を判定する位置判定手段と、
道路に関する情報が記憶されている道路情報記憶手段とを備え、
前記閾値は、
前記自車両の走行速度に対応して予め設定された値に替えて、
前記位置判定手段の判定結果に基づき、前記道路情報記憶手段から取得される前記自車両が位置している道路の情報に基づいた値で設定される
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車両用運転支援装置。
【請求項５】
前記他車両との間で該他車両における走行状態の検知結果を無線通信によって授受する通信手段を備え、
前記自車両検知手段によって検知された当該自車両の走行速度が制限速度よりも速い場合、
前記閾値は、
前記自車両の走行速度に対応して予め設定された値に替えて、
前記通信手段によって授受した前記他車両における走行状態の検知結果から最多速度を選定し、該選定した最多速度に基づいた値で設定される
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車両用運転支援装置。
【請求項６】
前記他車両との間で該他車両における走行状態の検知結果を無線通信によって授受する通信手段を備え、
前記車両密度算出手段は、前記他車両検知手段の検知結果に替えて、前記通信手段によって授受した前記他車両における走行状態の検知結果に基づいて前記車両密度を算出する
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか1項に記載の車両用運転支援装置。
【請求項７】
前記自車両検知手段は、走行レーンを区分する車線区分線を検知し、該検知された車線区分線の認識距離範囲に基づき、当該自車両の走行している走行レーンを認識する走行車線認識手段を有し、該走行車線認識手段の認識結果と、前記自車両の走行速度と、前記自車両の走行レーンに隣接された走行レーンを走行している他車両の相対速度とに基づいて、前記自車両が追越車線を走行しているか否かを判定し、
前記報知制御手段は、
前記自車両検知手段によって前記自車両が追越車線を走行中であると判定され、且つ前記走行状態判定手段によって自車両の走行状態が渋滞の発生原因であると判定される場合、
前記他車両検知手段によって検知される、走行車線を走行している他車両の前方又は後方における車間スペースと、前記自車両と同一走行レーンを走行している該自車両の前方及び後方に存在する他車両の走行状態とに基づいて、前記走行状態判定手段が前記自車両の車線変更を可能であると判定すると、前記運転者に対し、当該自車両の走行状態が渋滞の発生原因になる旨、報知することに加えて、当該自車両の車線変更を促す旨、報知するように前記報知手段を制御する
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の車両用運転支援装置。
【請求項８】
前記報知制御手段は、
前記自車両検知手段によって前記自車両が追越車線を走行中であると判定され、且つ前記走行状態判定手段によって自車両の走行状態が渋滞の発生原因であると判定される場合、
前記走行状態判定手段が当該自車両の走行速度に基づき、該自車両の車線変更に要する時間を算出した算出結果と、予め設定される基準時間とを比較し、
前記算出結果の方が大きければ、自車両を加速させて並走する他車両を追い越し該他車両の前方に車線変更するか、又は、前記他車両の後方へ車線変更する旨を、
前記算出結果の方が小さければ、自車両の走行速度を維持して前記他車両を追い越し該他車両の前方に車線変更する旨を、前記運転者に対し、当該自車両の走行状態が渋滞の発生原因になる旨を報知することに加えて、報知するように前記報知手段を制御する
ことを特徴とする請求項７に記載の車両用運転支援装置。
【請求項９】
前記報知制御手段は、前記走行車線認識手段によって自車両の走行レーンが片側単車線であるか、走行車線であると認識され、且つ前記走行状態判定手段によって自車両の走行状態が渋滞の発生原因であると判定されると、前記運転者に対し、当該自車両の走行状態が渋滞の発生原因になる旨を報知することに加えて、後続車両に車線を譲るか又は制限速度以内で加速する旨を報知するように前記報知手段を制御する
ことを特徴とする請求項７に記載の車両用運転支援装置。
【請求項１０】
車両の走行を自動制御する走行制御手段を備え、
前記走行制御手段は、前記報知手段が運転者に対し自車両の走行状態が渋滞の発生原因になる旨の報知を行うと、前記自車両の走行している走行レーンを変更させるように前記車両の走行を制御する
ことを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載の車両用運転支援装置。
【請求項１１】
前記通信手段は、前記自車両と他車両との間で各種情報を授受し、
前記走行状態判定手段は、前記授受した情報に基づき、前記自車両の走行状態が渋滞の発生原因になるか否かを判定すると共に、
前記報知制御手段は、前記判定結果及び通信手段によって授受した情報を運転者に対し報知するように報知手段を制御する
ことを特徴とする請求項５乃至１０のいずれか１項に記載の車両用運転支援装置。
【請求項１２】
前記報知手段は、
車両に搭載される表示装置及び又は音声出力装置である
ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の車両用運転支援装置。
【請求項１３】
道路に所定間隔で設けられ、前記道路における任意の区間において該道路を走行する車両の少なくとも交通量及び速度を含む走行状態を検知する車両検知手段と、
前記車両検知手段の検知結果に基づいて、該当車両と同一の走行レーンを走行している、当該該当車両の前方及び後方の所定距離内に存在する他車両の車両密度を各々求める車両密度算出手段と、
前記車両検知手段が検出した検知結果と、前記車両密度算出手段の算出結果とに基づいて、前記該当車両における走行状態が渋滞の発生原因になるか否かを判定する走行状態判定手段と、
前記走行状態判定手段によって前記該当車両の走行状態が渋滞の発生原因になると判定されると、該判定した結果を報知手段によって前記該当車両の運転者に対し報知するように、前記報知手段を制御する報知制御手段とを有する
ことを特徴とする車両用運転支援装置。
【請求項１４】
前記走行状態判定手段は、
前記車両密度算出手段の算出結果に基づいた、前記該当車両における前記後方の車両密度から、前記前方の車両密度を差し引いた差が、第１の規定値よりも大きく、且つ、
前記車両検知手段によって検知された前記該当車両の走行速度に対応して予め設定された閾値から、前記後方の車両密度を差し引いた差が、第２の規定値以下である場合、
前記該当車両の走行状態が渋滞の発生原因になり得ると判定する
ことを特徴とする請求項１３に記載の車両用運転支援装置。
【請求項１５】
前記閾値は、
前記該当車両の走行速度に替えて、前記道路における任意の区間の制限速度に対応して予め設定される
ことを特徴とする請求項１４に記載の車両用運転支援装置。
【請求項１６】
前記報知手段は、
道路周辺に配設される表示装置である
ことを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載の車両用運転支援装置。
【請求項１７】
前記任意の区間において前記道路を走行する車両との間で無線通信する通信手段を備えると共に、
前記車両は、前記報知手段を備え、
該報知手段は、
当該自車両に搭載される表示装置及び又は音声出力装置である
ことを特徴とする請求項１３乃至１５のいずれか１項に記載の車両用運転支援装置。
【請求項１８】
前記任意の区間において前記道路を走行する車両との間で無線通信する通信手段を備えると共に、
前記車両は、
自車両の周辺に存在する他車両の走行状態を検知する他車両検知手段を備え、
前記通信手段は、
前記車両との間で前記他車両検知手段の検知結果を授受し、
前記車両密度算出手段は、前記車両検知手段の検知結果に替えて、
前記通信手段によって授受する前記他車両検知手段の検知結果に基づき、前記車両密度を各々求める
ことを特徴とする請求項１３乃至１７のいずれか１項に記載の車両用運転支援装置。
【請求項１９】
前記任意の区間において前記道路を走行する車両との間で無線通信する通信手段を備えると共に、
前記車両は、
自車両の周辺に存在する他車両の走行状態を検知する他車両検知手段を備え、
前記通信手段は、
前記車両との間で前記他車両検知手段の検知結果を授受し、
前記走行状態判定手段は、前記車両検知手段の検知結果に替えて、
前記通信手段によって授受する前記他車両検知手段の検知結果に基づき、前記閾値を設定する
ことを特徴とする請求項１３、１４又は１６乃至１８のいずれか１項に記載の車両用運転支援装置。
【請求項２０】
前記車両は、
前記走行状態判定手段を備え、
前記通信手段によって、前記車両検知手段が検知した検知結果に基づいて設定される閾値情報を受信すると共に、
当該走行状態判定手段は、前記受信した閾値情報に基づく閾値を用いて、前記自車両の走行状態が渋滞の発生原因になるか否かを判定する
ことを特徴とする請求項１７乃至１９のいずれか１項に記載の車両用運転支援装置。
【請求項２１】
前記車両は、
前記走行状態判定手段を備え、
前記通信手段によって、前記車両密度算出手段が算出した算出結果に基づく車両密度情報を受信すると共に、
当該走行状態判定手段は、前記受信した車両密度情報に基づく車両密度を用いて、前記自車両における走行状態が渋滞の発生原因になるか否かを判定する
ことを特徴とする請求項１７乃至２０のいずれか１項に記載の車両用運転支援装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００９−２８６２７４（Ｐ２００９−２８６２７４Ａ）
【公開日】平成２１年１２月１０日（２００９．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１４１１３１（Ｐ２００８−１４１１３１）
【出願日】平成２０年５月２９日（２００８．５．２９）
【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２１年１２月１０日（２００９．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月２９日（２００８．５．２９）
【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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