車両走行支援装置
【課題】道路の車線の実勢速度を正確に把握し、実勢速度に応じた自車両の車速制御を行うことを可能にする車両走行支援装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明のシステムは、複数の車線をもつ道路上で自車両の走行を支援するものであって、自車両の周辺を走行する周辺車両の車両位置を通信により取得する車車間通信手段と、自車両との間で車車間通信可能な通信車両の台数を、道路の各車線ごとに計数する通信車両計数手段と、自車両との間で車車間通信が不可能であり通信車両同士の間を走行する間走非通信車両の台数を、道路の各車線ごとに推定する間走非通信車両推定手段と、を備え、道路の各車線のうち、通信車両の台数と間走非通信車両の台数と、の和で示される評価関数Ｊが最も大きい車線へ、自車両を誘導する。
【解決手段】本発明のシステムは、複数の車線をもつ道路上で自車両の走行を支援するものであって、自車両の周辺を走行する周辺車両の車両位置を通信により取得する車車間通信手段と、自車両との間で車車間通信可能な通信車両の台数を、道路の各車線ごとに計数する通信車両計数手段と、自車両との間で車車間通信が不可能であり通信車両同士の間を走行する間走非通信車両の台数を、道路の各車線ごとに推定する間走非通信車両推定手段と、を備え、道路の各車線のうち、通信車両の台数と間走非通信車両の台数と、の和で示される評価関数Ｊが最も大きい車線へ、自車両を誘導する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の車線をもつ道路上で自車両の走行を支援する車両走行支援装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の走行支援の技術として、下記特許文献１に記載の走行支援装置が知られている。この走行支援装置は、自車両の周辺車両の情報を車車間通信で受信し、この情報に基づいて自車両がどのような速度で走行するのが一番良いかを演算する。そして、演算で得られた走行速度に基づいて自車両の走行を制御することで、自車両を周囲の車両に合わせて自立的に適正に走行させることとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１７６３５５号公報
【特許文献２】特開２００６−１８５１３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特に、車車間通信の普及過渡期においては、周辺車両のすべてが車車間通信装置を搭載していることは期待できない。すなわち、車車間通信が可能な通信車両と車車間通信が不可能な非通信車両とが道路上に混在して走行していることが多いと考えられる。そして、特許文献１の走行支援装置では、非通信車両の混在が考慮されていないので、車車間通信の普及過渡期の交通流においては、自車両の適正な走行制御は困難である。また、上記特許文献２のように、通信車両の間を走行する非通信車両の台数を推定する技術は提案されているが、通信車両と非通信車両とが混在する複数車線の道路において、正確に道路の車両の流れ（実勢速度）に応じた走行制御を可能にするには、十分とは言えない。
【０００５】
そこで、本発明は、道路の車線の実勢速度を正確に把握し、実勢速度に応じた自車両の車速制御を行うことを可能にする車両走行支援装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の車両走行支援装置は、同一の進行方向の複数の車線をもつ道路上で自車両の走行を支援する車両走行支援装置であって、自車両の周辺を走行する周辺車両の車両位置を通信により取得する通信手段と、自車両との間で通信手段による車両位置の通信が可能である通信車両の台数を、道路の各車線ごとに計数する通信車両計数手段と、自車両との間で通信手段による車両位置の通信が不可能で且つ通信車両同士の間を走行する間走非通信車両の台数を、道路の各車線ごとに推定する間走非通信車両推定手段と、を備え、道路の各車線のうち、通信車両計数手段で計数された通信車両の台数と、間走非通信車両推定手段で推定された間走非通信車両の台数と、の和が最も大きい車線へ、自車両を誘導することを特徴とする。
【０００７】
この車両走行支援装置では、複数車線をもつ道路上において、通信車両計数手段が各車線ごとの通信車両を計数し、間走非通信車両推定手段が各車線ごとの間走非通信車両の台数を推定する。そして、この車両走行支援装置では、通信車両の台数と間走非通信車両の台数との和が最も大きい車線に、自車両が誘導される。ここで、自車両は、通信車両の速度の情報を通信によって取得することが可能である。また、間走非通信車両は通信車両と通信車両との間を走行していることから、間走非通信車両の速度は、通信車両の速度の情報等から間接的に推定することが可能である。従って、通信車両及びその間を走行する間走非通信車両は、自車両から見て、およその速度を把握しうる車両である。そして、道路の複数の車線のうち、上記のような速度を把握しうる車両が多く含まれている車線は、自車両から見て、車線の実勢速度をより正確に把握しやすい車線であると言える。この車両走行支援装置では、通信車両の台数と間走非通信車両との台数の和に基づいて、実勢速度をより正確に把握しやすい車線に自車両を誘導することになるので、誘導後の車線において、より正確な実勢速度に応じた自車両の車速制御が可能になる。
【０００８】
また、具体的には、間走非通信車両推定手段は、通信車両間の車間時間に基づいて、間走非通信車両の台数を推定することとしてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の車両走行支援装置によれば、道路の車線の実勢速度を正確に把握し、実勢速度に応じた自車両の車速制御を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る車両走行支援装置の一実施形態である交通流クルーズコントロールシステムを示す図である。
【図２】自車両が走行し複数の車線を含む道路を示す平面図である。
【図３】交通流クルーズコントロールシステムによる交通流クルーズ制御を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る車両走行支援装置の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１２】
図１に示す交通流クルーズコントロールシステム１は、自動車に搭載され、車両走行支援装置として当該自動車の走行を支援する装置である。システム１は、前方車間距離センサ１０、無線アンテナ１１、車速センサ１２、加速度センサ１３、クルーズレバー１４、ＨＭＩ部（Human Machine Interface部）１８、前方センサＥＣＵ[Electronic Control Unit]２０、無線制御ＥＣＵ２１、車速センサＥＣＵ２２、加速度センサＥＣＵ２３、エンジン制御ＥＣＵ３０（アクセルペダルセンサ１５、スロットルアクチュエータ４０）、ブレーキ制御ＥＣＵ３１（ブレーキペダルセンサ１６、ブレーキアクチュエータ４１）及び車両制御ＥＣＵ５１を備えている。前方センサＥＣＵ２０、無線制御ＥＣＵ２１、車速センサＥＣＵ２２、加速度センサＥＣＵ２３、クルーズレバー１４、ＨＭＩ部１８と車両制御ＥＣＵ５１との間では通信・センサ系のＣＡＮ[Controller Area Network]６０で通信を行っており、エンジン制御ＥＣＵ３０、ブレーキ制御ＥＣＵ３１と車両制御ＥＣＵ５１との間では制御系のＣＡＮ６１で通信を行っている。
【００１３】
なお、この実施の形態では、無線アンテナ１１及び無線制御ＥＣＵ２１が特許請求の範囲に記載する通信手段に相当し、車両制御ＥＣＵ５１が通信車両計数手段及び間走非通信車両推定手段に相当する。
【００１４】
前方車間距離センサ１０は、ミリ波などを利用して前方の車両を検出するレーダセンサである。前方車間距離センサ１０は、自車両の前端部の中央の所定の高さ位置（検出対象の車両を確実に検出可能な高さ位置）に取り付けられる。前方車間距離センサ１０では、レーダビームを左右方向にスキャンしながら自車両から前方に向けて送信し、反射してきたレーダビームを受信する。そして、前方車間距離センサ１０では、その受信できた各反射点（検出点）についてのレーダ情報（左右方向のスキャン角、送信時刻、受信時刻、受信強度など）を前方センサＥＣＵ２０に送信する。
【００１５】
前方センサＥＣＵ２０では、前方車間距離センサ１０から送信されたレーダ情報に基づいて、前方車間距離センサ１０の検出範囲内の自車線において自車両前方に車両が存在するか否かを判定する。車両（先行車両）が存在すると判定した場合、前方センサＥＣＵ２０では、レーダ情報を各種処理し、デジタル値で先行車両までの相対距離（車間距離）などを出力する。そして、前方センサＥＣＵ２０では、この先行車両の有無や先行車両が存在する場合には距離などの情報を前方車間距離信号として車両制御ＥＣＵ５１に送信する。
【００１６】
無線アンテナ１１は、送受信兼用の無線アンテナである。また、無線アンテナ１１は、車車間通信用と路車間通信用の共用アンテナである。車車間通信する場合、無線アンテナ１１では、通信範囲内に存在する車車間通信可能な他車両からの信号を受信するとともに通信範囲内の他車両に信号を送信する。信号を送信する場合、車車間送信信号が無線制御ＥＣＵ２１から無線アンテナ１１に送られる。信号を受信した場合、車車間受信信号が無線アンテナ１１から無線制御ＥＣＵ２１に送られる。路車間通信する場合、無線アンテナ１１では、インフラ装置（例えば、光ビーコン）からの信号を受信するとともにインフラ装置に信号を送信する。信号を送信する場合、路車間送信信号が無線制御ＥＣＵ２１から無線アンテナ１１に送られる。信号を受信した場合、路車間受信信号が無線アンテナ１１から無線制御ＥＣＵ２１に送られる。
【００１７】
無線制御ＥＣＵ２１は、無線で送受信される各種信号を制御する。車車間通信の場合、無線制御ＥＣＵ２１では、車両制御ＥＣＵ５１からの車車間送信情報に各種変換処理を施して車車間送信信号を生成し、その車車間送信信号を無線アンテナ１１に送る。また、無線制御ＥＣＵ２１では、無線アンテナ１１で受信した車車間受信信号に各種変換処理を施して情報を取り出し、その情報を車車間受信情報信号として車両制御ＥＣＵ５１に送信する。車車間通信で送受信される車両情報としては、例えば、車両の速度、位置、加速度、走行車線、道路種別（高速道路、一般道路など）、車両識別情報（車両ＩＤなど）がある。路車間通信の場合、無線制御ＥＣＵ２１では、車両制御ＥＣＵ５１からの路車間送信情報に各種変換処理を施して路車間送信信号を生成し、その路車間送信信号を無線アンテナ１１に送る。また、無線制御ＥＣＵ２１では、無線アンテナ１１で受信した路車間受信信号に各種変換処理を施して情報を取り出し、その情報を路車間受信情報信号として車両制御ＥＣＵ５１に送信する。路車間通信で送信される情報としては、例えば、車両識別情報がある。路車間通信で受信される情報としては、例えば、ＶＩＣＳ[Vehicle Information Communication System]情報（渋滞情報、交通規制情報、ＶＩＣＳ旅行速度など）やインフラ情報（信号サイクル情報など）がある。各車両の走行車線の情報を路車間通信で受信できる場合もある。
【００１８】
なお、車車間通信及び路車間通信で共用で使用する無線アンテナ及び無線制御ＥＣＵとしたが、車車間通信と路車間通信とで別々の無線アンテナ及び無線制御ＥＣＵとしてもよい。また、路車間通信では、情報を送受信するのではなく、情報を受信するだけでもよい。
【００１９】
車速センサ１２は、自車両の速度を検出するためのセンサである。車速センサ１２では、一定時間毎に、自車両の速度に関する情報を検出し、その検出した情報を車速センサＥＣＵ２２に送信する。
【００２０】
車速センサＥＣＵ２２は、車速センサ１２から送信された情報を各種処理し、デジタル値の自車両の速度を出力する。そして、車速センサＥＣＵ２２では、その自車両の速度を車速信号として車両制御ＥＣＵ５１に送信する。
【００２１】
加速度センサ１３は、自車両の加速度を検出するためのセンサである。加速度センサ１３では、一定時間毎に、自車両の加速度に関する情報を検出し、その検出した情報を加速度センサＥＣＵ２３に送信する。
【００２２】
加速度センサＥＣＵ２３は、加速度センサ１３から送信された情報を各種処理し、デジタル値の自車両の加速度を出力する。そして、加速度センサＥＣＵ２３では、その自車両の加速度を加速度信号として車両制御ＥＣＵ５１に送信する。
【００２３】
クルーズレバー１４は、システム１のオン（起動）／オフ（停止）操作や目標速度の設定操作（所定速度間隔毎の速度アップ操作と速度ダウン操作が可能）などの各種操作を行うためのレバーである。クルーズレバー１４では、運転者によって行われた操作情報をクルーズレバー信号として車両制御ＥＣＵ５１に送信する。ＨＭＩ部１８は、運転者に対して各種情報を提供する機能を有している。ＨＭＩ部１８は、例えば、車両制御ＥＣＵ５１からの信号を受けて画像表示によって運転者に各種情報を提示するディスプレイモニタや、音声によって運転者に情報を提示するスピーカを含む。ＨＭＩ部１８は、例えば、システム１のオン／オフ状態や目標速度の設定状態などの各種情報を運転者に提示する。
【００２４】
アクセルペダルセンサ１５は、アクセルペダル（図示せず）の踏み込み量（アクセル開度）を検出するセンサである。アクセルペダルセンサ１５では、一定時間毎に、アクセルペダルの踏み込み量を検出し、その検出した踏み込み量をアクセルペダル信号としてエンジン制御ＥＣＵ３０に送信する。
【００２５】
エンジン制御ＥＣＵ３０は、エンジンを制御する制御装置である。エンジン制御ＥＣＵ３０では、通常、一定時間毎に、アクセルペダルセンサ１５からのアクセルペダル信号に基づいて、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量に応じて目標加速度を設定する。そして、エンジン制御ＥＣＵ３０では、その目標加速度になるために必要なスロットルバルブの目標開度を設定し、その目標開度を目標スロットル開度信号としてスロットルアクチュエータ４０に送信する。特に、車両制御ＥＣＵ５１からのエンジン制御信号を受信した場合、エンジン制御ＥＣＵ３０では、エンジン制御信号に示される目標加速度となるための目標スロットル開度信号をスロットルアクチュエータ４０に送信する。
【００２６】
スロットルアクチュエータ４０は、スロットルバルブの開度を調整するアクチュエータである。スロットルアクチュエータ４０では、エンジン制御ＥＣＵ３０からの目標スロットル開度信号を受信すると、その目標開度に応じて作動し、スロットルバルブの開度を調整する。
【００２７】
ブレーキペダルセンサ１６は、ブレーキペダル（図示せず）の踏み込み量を検出するセンサである。ブレーキペダルセンサ１６では、一定時間毎に、ブレーキペダルの踏み込み量を検出し、その検出した踏み込み量をブレーキペダル信号としてブレーキ制御ＥＣＵ３１に送信する。
【００２８】
ブレーキ制御ＥＣＵ３１は、各輪のブレーキを制御する制御装置である。ブレーキ制御ＥＣＵ３１では、通常、一定時間毎に、ブレーキペダルセンサ１６からのブレーキペダル信号に基づいて、運転者によるブレーキペダルの踏み込み量に応じて目標減速度を設定する。そして、ブレーキ制御ＥＣＵ３１では、その目標減速度になるために必要な各輪のホイールシリンダ（図示せず）の目標ブレーキ油圧を設定し、その目標ブレーキ油圧を目標油圧信号としてブレーキアクチュエータ４１に送信する。特に、車両制御ＥＣＵ５１からのブレーキ制御信号を受信した場合、ブレーキ制御ＥＣＵ３１では、ブレーキ制御信号に示される目標減速度となるための目標油圧信号をブレーキアクチュエータ４１に送信する。
【００２９】
ブレーキアクチュエータ４１は、各輪のホイールシリンダのブレーキ油圧を調整するアクチュエータである。ブレーキアクチュエータ４１では、ブレーキ制御ＥＣＵ３１からの目標油圧信号を受信すると、その目標ブレーキ油圧に応じて作動し、ホイールシリンダのブレーキ油圧を調整する。
【００３０】
車両制御ＥＣＵ５１は、ＣＰＵ[Central Processing Unit]、ＲＯＭ[Read OnlyMemory]、ＲＡＭ[Random Access Memory]などからなる電子制御ユニットであり、システム１を統括制御する。車両制御ＥＣＵ５１では、クルーズレバー１４からのクルーズレバー信号に示されるＯＮ操作情報に応じて起動すると、ＲＯＭに格納されているアプリケーションプログラムをＲＡＭにロードしてＣＰＵで実行することにより、交通流クルーズ制御などを行う。
【００３１】
続いて、このような交通流クルーズコントロールシステム１により行われる交通流クルーズ制御について説明する。
【００３２】
ここでは、図２に示すように、２つの車線Ｌ１，Ｌ２を備える道路１００の交通状況を一例として挙げる。２つの車線Ｌ１，Ｌ２は、ともに図面の右方に向かう方向を進行方向とする。今、システム１を搭載した自車両Ｍ０が、道路１００上を図面右方に向かって走行しているものとする。そして、自車両Ｍ０の前方において、第１車線Ｌ１には、２台の通信車両Ｍ２，Ｍ４が走行しており、更にその前方に、２台の非通信車両Ｍ２２，Ｍ２４が走行している。一方、第２車線Ｌ２には、３台の通信車両Ｍ１，Ｍ３，Ｍ５が走行している。そして、通信車両Ｍ１とＭ３との間に前後に挟まれて２台の非通信車両Ｍ２１，Ｍ２３が走行している。また、通信車両Ｍ３とＭ５との間に前後に挟まれて非通信車両Ｍ２５が走行している。
【００３３】
ここで、「通信車両」とは、前述の無線アンテナ１１及び無線制御ＥＣＵ２１と同様の車車間通信手段を備え、自車両Ｍ０との車車間通信が可能である車両を言う。自車両Ｍ０及び通信車両Ｍ１〜Ｍ５は、車車間通信によって、互いの走行状況等を示す車両情報を交換することが可能である。前述したように、車車間通信で交換される車両情報としては、例えば、車両の速度、位置、加速度、走行車線、道路種別（高速道路、一般道路など）、車両識別情報（車両ＩＤなど）がある。なお、図２においては、通信車両にハッチングを付して示している。また、「非通信車両」とは、車車間通信手段を備えない等の理由で自車両Ｍ０との車車間通信が不可能な車両を言う。また、ここでは、非通信車両のうち、通信車両同士の間に前後方向に挟まれて走行している車両を、「間走非通信車両」と呼ぶ。この定義によれば、例えば、非通信車両Ｍ２１，Ｍ２３，Ｍ２５は「間走非通信車両」であり、
非通信車両Ｍ２２，Ｍ２４は「間走非通信車両」ではない。
【００３４】
図３に示すように、交通流クルーズ制御が開始されると、まず、システム１は、車車間通信によって、通信範囲内に存在する各周辺車両についての車両情報（「周辺車群車両情報」という）を受信する（Ｓ１０１）。更に、システム１は、路車間通信によって、インフラ装置（例えば、光ビーコン）からの周辺交通情報も受信する（Ｓ１０１）。インフラ装置からは、道路１００における交通情報やＶＩＣＳ旅行速度などのＶＩＣＳ情報が受信される。
【００３５】
次に、車両制御ＥＣＵ５１は、受信された周辺車群車両情報等に基づいて、周辺車両の中から分析の対象とすべき車両を選別する（Ｓ１０３）。ここでは、周辺車群車両情報に含まれる各車両の速度、位置、加速度、走行車線、道路種別、車両識別情報に基づき、道路１００上で自車両Ｍ０と同じ進行方向に走行する通信車両Ｍ１〜Ｍ５が選別される。
【００３６】
次に、車両制御ＥＣＵ５１は、車線Ｌ１，Ｌ２ごとにそれぞれの車線上に存在する通信車両の台数をカウントする（Ｓ１０５）。ここでは、通信車両Ｍ１〜Ｍ５の車両情報に含まれる走行車線の情報に基づいて、第１車線Ｌ１上には２台の通信車両Ｍ２，Ｍ４が走行しており、第２車線Ｌ２上には３台の通信車両Ｍ１，Ｍ３，Ｍ５が走行していることが認識される。このように、車両制御ＥＣＵ５１は、車線ごとの通信車両の台数を計数する通信車両計数手段として機能する。なお、通信車両Ｍ１〜Ｍ５の走行車線の情報は、路車間通信による周辺交通情報から取得可能な場合もある。
【００３７】
次に、車両制御ＥＣＵ５１は、車線Ｌ１，Ｌ２ごとに、間走非通信車両の台数を推定する（Ｓ１０７）。すなわち、実際には、車両Ｍ２１〜Ｍ２５は自車両Ｍ０との車車間通信を行わないので、車両制御ＥＣＵ５１は車両Ｍ２１〜Ｍ２５の存在を認識することはできず、各車線Ｌ１，Ｌ２上の間走非通信車両の台数は、推定せざるを得ない。
【００３８】
具体的には、通信車両Ｍ１〜Ｍ５からの車両情報に含まれる車両速度及び位置に基づいて、各通信車両Ｍ１〜Ｍ５の間の車間時間が算出される。また、ある１組の通信車両同士の間に存在する非通信車両の台数は、下式（１）で推定することができる。
推定台数Ｋ＝（通信車両間の車間時間／一般的な車間時間）−１ …（１）
なお、「一般的な車間時間」とは、一般的な交通状況において通常想定される車間時間をいう。「一般的な車間時間」は、例えば、通信車両の車両速度や道路種別に依存して変更するようにしてもよく、固定値としてもよい。
【００３９】
そして、車両制御ＥＣＵ５１は、車線Ｌ１，Ｌ２ごとに、各通信車両同士の間に存在する非通信車両の推定台数Ｋの総計を求めることで、各車線Ｌ１，Ｌ２ごとに、間走非通信車両の推定台数を得ることができる。例えば、ここでは、第２車線Ｌ２について、通信車両Ｍ１とＭ３との間に存在する非通信車両の推定台数Ｋ１は、車間時間τ１に基づいて２台と求められる。通信車両Ｍ３とＭ５との間に存在する非通信車両の推定台数Ｋ２は、車間時間τ２に基づいて１台と求められる。そして、Ｋ１＋Ｋ２＝３台の値を、第２車線Ｌ２における間走非通信車両の推定台数とする。また、ここでは、通信車両Ｍ２とＭ４との車間時間が、「一般的な車間時間」以下であることから、通信車両Ｍ２とＭ４との間の非通信車両は０台と推定される。結果として、第１車線Ｌ１における間走非通信車両の台数は、０台と推定される。このように、車両制御ＥＣＵ５１は、車線ごとに、間走非通信車両の台数を推定する間走非通信車両推定手段として機能する。
【００４０】
次に、車両制御ＥＣＵ５１は、下式（２）で表される評価関数Ｊを、車線Ｌ１，Ｌ２ごとに演算する（Ｓ１０９）。
【数１】
式（２）において、右辺第１項は、処理Ｓ１０５でカウントされた通信車両の台数であり、右辺第２項は、処理Ｓ１０７で求められた間走非通信車両の推定台数である。従って、ある車線における評価関数Ｊは、その車線を走行する通信車両と間走非通信車両とを合わせた車両の推定台数を表す。
【００４１】
ここで、上記の評価関数Ｊが意味するところを考える。自車両Ｍ０は、通信車両Ｍ１〜Ｍ５の車速を車車間通信によって取得することができる。また、間走非通信車両Ｍ２１，Ｍ２３，Ｍ２５は通信車両同士の間を走行していることから、間走非通信車両Ｍ２１，Ｍ２３，Ｍ２５の車速は、通信車両Ｍ１〜Ｍ５の車速の情報等から間接的に推定することが可能である。このように、通信車両Ｍ１〜Ｍ５及びその間を走行する間走非通信車両Ｍ２１，Ｍ２３，Ｍ２５は、自車両Ｍ０から見て、およその車速を把握しうる車両である。そして、道路１００の２つの車線Ｌ１，Ｌ２のうち、上記のような車速を把握しうる車両が多く含まれている車線は、自車両Ｍ０から見て、車線の実勢速度をより正確に把握しやすい車線であると言える。また、通信車両Ｍ１〜Ｍ５が例えば前方（或いは後方）車間距離センサなどで得た間走非通信車両Ｍ２１，Ｍ２３，Ｍ２５の諸情報が、車車間通信で間接的に得られる場合もあるので、間走非通信車両が多い車線は、その車線についての多くの車両情報を収集しやすい車線であるとも言える。以上のような知見から、ある車線の評価関数Ｊは、その車線の実勢速度を正確に把握しやすいか否かの指標としての意味をもっている。
【００４２】
例えば、ある車線に２台の通信車両が存在する場合、この２台の通信車両同士がより離れている方が、当該通信車両の間に多くの非通信車両が存在する可能性があり、車速を推定し易い車両が当該車線に多く存在することになる。図２の例によれば、第１車線Ｌ１では、通信車両Ｍ２，Ｍ４の２台のみが車速を把握しうる車両であり、非通信車両Ｍ２２，Ｍ２４は、車速を把握することができない車両である。これに対応し、第１車線Ｌ１の評価関数Ｊは、式（２）からＪ＝２と算出される。その一方、第２車線Ｌ２では、通信車両Ｍ１，Ｍ３，Ｍ５のみならず、それらの車両間を走行すると推定される３台の非通信車両Ｍ２１，Ｍ２３，Ｍ２５も車速を把握しうる車両である。これに対応し、第２車線Ｌ２の評価関数Ｊは、式（２）からＪ＝６と算出される。
【００４３】
次に、車両制御ＥＣＵ５１は、各車線の評価関数Ｊの大小比較を行い、評価関数Ｊが最大である車線を選択し、選択された車線を走行するように運転者を誘導する（Ｓ１１１）。ここでは、車両制御ＥＣＵ５１は、第２車線Ｌ２を走行するように、運転者を誘導する。具体的な誘導の処理としては、車両制御ＥＣＵ５１は、ＨＭＩ部１８に対して「第２車線Ｌ２の走行が推奨される」旨の情報を提示するための誘導提示信号を送信する。そして、ＨＭＩ部１８は、「第２車線Ｌ２の走行が推奨される」旨の情報を、ディスプレイモニタで画面表示してもよく、スピーカで音声提示してもよい。運転者は、ＨＭＩ部１８からの情報提示に応じて、車線変更を行うことができる。このようなＨＭＩ部１８からの情報提示によって、推奨される走行車線を運転者に知らしめ、実勢速度をより正確に把握しやすい車線に、自車両を誘導することができる。このように、車両制御ＥＣＵ５１は、評価関数Ｊが最大である車線に自車両Ｍ０を誘導する自車両誘導手段として機能する。
【００４４】
次に、車両制御ＥＣＵ５１は、交通流クルーズ制御における自車両Ｍ０の車速制御を行う（Ｓ１１３）。具体的には、車両制御ＥＣＵ５１は、自車両Ｍ０と同一車線で前方を走行する各車両の走行状態（車速、加速度等）や、当該車線の実勢速度や、自車両Ｍ０の前方車間時間などに基づいて、目標加速度（又は目標減速度）を演算する。そして、当該目標加速度（又は目標減速度）を達成するように、エンジン制御信号をエンジン制御ＥＣＵ３０に送信し、ブレーキ制御信号をブレーキ制御ＥＣＵ３１に送信することで、走行車線の実勢速度に応じた自車両Ｍ０の車速制御を行う。
【００４５】
このシステム１によれば、道路１００を走行する他車両の中に、通信車両と非通信車両とが混在している場合に、実勢速度をより正確に把握しやすい車線を選択し、当該車線に自車両Ｍ０を誘導（Ｓ１０１〜Ｓ１１１）した上で、車速制御（Ｓ１１３）が行われる。従って、より正確な実勢速度に応じた自車両の車速制御が可能になる。
【００４６】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、実施形態では、２車線を備える道路１００の交通状況を例示して説明したが、本発明は、３以上の車線を備える道路でも使用可能である。実施形態のシステム１の前述の処理によれば、３以上の車線を備える道路でもそのまま使用可能であることは明らかである。
【符号の説明】
【００４７】
１…交通流クルーズコントロールシステム（車両走行支援装置）、１１…無線アンテナ（通信手段）、２１…無線制御ＥＣＵ（通信手段）、５１…車両制御ＥＣＵ（通信車両計数手段、間走非通信車両推定手段）、１００…道路、Ｍ０…自車両、Ｍ１〜Ｍ５…通信車両、Ｍ２１，Ｍ２３，Ｍ２５…間走非通信車両、Ｌ１，Ｌ２…車線。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の車線をもつ道路上で自車両の走行を支援する車両走行支援装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の走行支援の技術として、下記特許文献１に記載の走行支援装置が知られている。この走行支援装置は、自車両の周辺車両の情報を車車間通信で受信し、この情報に基づいて自車両がどのような速度で走行するのが一番良いかを演算する。そして、演算で得られた走行速度に基づいて自車両の走行を制御することで、自車両を周囲の車両に合わせて自立的に適正に走行させることとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１７６３５５号公報
【特許文献２】特開２００６−１８５１３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特に、車車間通信の普及過渡期においては、周辺車両のすべてが車車間通信装置を搭載していることは期待できない。すなわち、車車間通信が可能な通信車両と車車間通信が不可能な非通信車両とが道路上に混在して走行していることが多いと考えられる。そして、特許文献１の走行支援装置では、非通信車両の混在が考慮されていないので、車車間通信の普及過渡期の交通流においては、自車両の適正な走行制御は困難である。また、上記特許文献２のように、通信車両の間を走行する非通信車両の台数を推定する技術は提案されているが、通信車両と非通信車両とが混在する複数車線の道路において、正確に道路の車両の流れ（実勢速度）に応じた走行制御を可能にするには、十分とは言えない。
【０００５】
そこで、本発明は、道路の車線の実勢速度を正確に把握し、実勢速度に応じた自車両の車速制御を行うことを可能にする車両走行支援装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の車両走行支援装置は、同一の進行方向の複数の車線をもつ道路上で自車両の走行を支援する車両走行支援装置であって、自車両の周辺を走行する周辺車両の車両位置を通信により取得する通信手段と、自車両との間で通信手段による車両位置の通信が可能である通信車両の台数を、道路の各車線ごとに計数する通信車両計数手段と、自車両との間で通信手段による車両位置の通信が不可能で且つ通信車両同士の間を走行する間走非通信車両の台数を、道路の各車線ごとに推定する間走非通信車両推定手段と、を備え、道路の各車線のうち、通信車両計数手段で計数された通信車両の台数と、間走非通信車両推定手段で推定された間走非通信車両の台数と、の和が最も大きい車線へ、自車両を誘導することを特徴とする。
【０００７】
この車両走行支援装置では、複数車線をもつ道路上において、通信車両計数手段が各車線ごとの通信車両を計数し、間走非通信車両推定手段が各車線ごとの間走非通信車両の台数を推定する。そして、この車両走行支援装置では、通信車両の台数と間走非通信車両の台数との和が最も大きい車線に、自車両が誘導される。ここで、自車両は、通信車両の速度の情報を通信によって取得することが可能である。また、間走非通信車両は通信車両と通信車両との間を走行していることから、間走非通信車両の速度は、通信車両の速度の情報等から間接的に推定することが可能である。従って、通信車両及びその間を走行する間走非通信車両は、自車両から見て、およその速度を把握しうる車両である。そして、道路の複数の車線のうち、上記のような速度を把握しうる車両が多く含まれている車線は、自車両から見て、車線の実勢速度をより正確に把握しやすい車線であると言える。この車両走行支援装置では、通信車両の台数と間走非通信車両との台数の和に基づいて、実勢速度をより正確に把握しやすい車線に自車両を誘導することになるので、誘導後の車線において、より正確な実勢速度に応じた自車両の車速制御が可能になる。
【０００８】
また、具体的には、間走非通信車両推定手段は、通信車両間の車間時間に基づいて、間走非通信車両の台数を推定することとしてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の車両走行支援装置によれば、道路の車線の実勢速度を正確に把握し、実勢速度に応じた自車両の車速制御を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る車両走行支援装置の一実施形態である交通流クルーズコントロールシステムを示す図である。
【図２】自車両が走行し複数の車線を含む道路を示す平面図である。
【図３】交通流クルーズコントロールシステムによる交通流クルーズ制御を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しつつ本発明に係る車両走行支援装置の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００１２】
図１に示す交通流クルーズコントロールシステム１は、自動車に搭載され、車両走行支援装置として当該自動車の走行を支援する装置である。システム１は、前方車間距離センサ１０、無線アンテナ１１、車速センサ１２、加速度センサ１３、クルーズレバー１４、ＨＭＩ部（Human Machine Interface部）１８、前方センサＥＣＵ[Electronic Control Unit]２０、無線制御ＥＣＵ２１、車速センサＥＣＵ２２、加速度センサＥＣＵ２３、エンジン制御ＥＣＵ３０（アクセルペダルセンサ１５、スロットルアクチュエータ４０）、ブレーキ制御ＥＣＵ３１（ブレーキペダルセンサ１６、ブレーキアクチュエータ４１）及び車両制御ＥＣＵ５１を備えている。前方センサＥＣＵ２０、無線制御ＥＣＵ２１、車速センサＥＣＵ２２、加速度センサＥＣＵ２３、クルーズレバー１４、ＨＭＩ部１８と車両制御ＥＣＵ５１との間では通信・センサ系のＣＡＮ[Controller Area Network]６０で通信を行っており、エンジン制御ＥＣＵ３０、ブレーキ制御ＥＣＵ３１と車両制御ＥＣＵ５１との間では制御系のＣＡＮ６１で通信を行っている。
【００１３】
なお、この実施の形態では、無線アンテナ１１及び無線制御ＥＣＵ２１が特許請求の範囲に記載する通信手段に相当し、車両制御ＥＣＵ５１が通信車両計数手段及び間走非通信車両推定手段に相当する。
【００１４】
前方車間距離センサ１０は、ミリ波などを利用して前方の車両を検出するレーダセンサである。前方車間距離センサ１０は、自車両の前端部の中央の所定の高さ位置（検出対象の車両を確実に検出可能な高さ位置）に取り付けられる。前方車間距離センサ１０では、レーダビームを左右方向にスキャンしながら自車両から前方に向けて送信し、反射してきたレーダビームを受信する。そして、前方車間距離センサ１０では、その受信できた各反射点（検出点）についてのレーダ情報（左右方向のスキャン角、送信時刻、受信時刻、受信強度など）を前方センサＥＣＵ２０に送信する。
【００１５】
前方センサＥＣＵ２０では、前方車間距離センサ１０から送信されたレーダ情報に基づいて、前方車間距離センサ１０の検出範囲内の自車線において自車両前方に車両が存在するか否かを判定する。車両（先行車両）が存在すると判定した場合、前方センサＥＣＵ２０では、レーダ情報を各種処理し、デジタル値で先行車両までの相対距離（車間距離）などを出力する。そして、前方センサＥＣＵ２０では、この先行車両の有無や先行車両が存在する場合には距離などの情報を前方車間距離信号として車両制御ＥＣＵ５１に送信する。
【００１６】
無線アンテナ１１は、送受信兼用の無線アンテナである。また、無線アンテナ１１は、車車間通信用と路車間通信用の共用アンテナである。車車間通信する場合、無線アンテナ１１では、通信範囲内に存在する車車間通信可能な他車両からの信号を受信するとともに通信範囲内の他車両に信号を送信する。信号を送信する場合、車車間送信信号が無線制御ＥＣＵ２１から無線アンテナ１１に送られる。信号を受信した場合、車車間受信信号が無線アンテナ１１から無線制御ＥＣＵ２１に送られる。路車間通信する場合、無線アンテナ１１では、インフラ装置（例えば、光ビーコン）からの信号を受信するとともにインフラ装置に信号を送信する。信号を送信する場合、路車間送信信号が無線制御ＥＣＵ２１から無線アンテナ１１に送られる。信号を受信した場合、路車間受信信号が無線アンテナ１１から無線制御ＥＣＵ２１に送られる。
【００１７】
無線制御ＥＣＵ２１は、無線で送受信される各種信号を制御する。車車間通信の場合、無線制御ＥＣＵ２１では、車両制御ＥＣＵ５１からの車車間送信情報に各種変換処理を施して車車間送信信号を生成し、その車車間送信信号を無線アンテナ１１に送る。また、無線制御ＥＣＵ２１では、無線アンテナ１１で受信した車車間受信信号に各種変換処理を施して情報を取り出し、その情報を車車間受信情報信号として車両制御ＥＣＵ５１に送信する。車車間通信で送受信される車両情報としては、例えば、車両の速度、位置、加速度、走行車線、道路種別（高速道路、一般道路など）、車両識別情報（車両ＩＤなど）がある。路車間通信の場合、無線制御ＥＣＵ２１では、車両制御ＥＣＵ５１からの路車間送信情報に各種変換処理を施して路車間送信信号を生成し、その路車間送信信号を無線アンテナ１１に送る。また、無線制御ＥＣＵ２１では、無線アンテナ１１で受信した路車間受信信号に各種変換処理を施して情報を取り出し、その情報を路車間受信情報信号として車両制御ＥＣＵ５１に送信する。路車間通信で送信される情報としては、例えば、車両識別情報がある。路車間通信で受信される情報としては、例えば、ＶＩＣＳ[Vehicle Information Communication System]情報（渋滞情報、交通規制情報、ＶＩＣＳ旅行速度など）やインフラ情報（信号サイクル情報など）がある。各車両の走行車線の情報を路車間通信で受信できる場合もある。
【００１８】
なお、車車間通信及び路車間通信で共用で使用する無線アンテナ及び無線制御ＥＣＵとしたが、車車間通信と路車間通信とで別々の無線アンテナ及び無線制御ＥＣＵとしてもよい。また、路車間通信では、情報を送受信するのではなく、情報を受信するだけでもよい。
【００１９】
車速センサ１２は、自車両の速度を検出するためのセンサである。車速センサ１２では、一定時間毎に、自車両の速度に関する情報を検出し、その検出した情報を車速センサＥＣＵ２２に送信する。
【００２０】
車速センサＥＣＵ２２は、車速センサ１２から送信された情報を各種処理し、デジタル値の自車両の速度を出力する。そして、車速センサＥＣＵ２２では、その自車両の速度を車速信号として車両制御ＥＣＵ５１に送信する。
【００２１】
加速度センサ１３は、自車両の加速度を検出するためのセンサである。加速度センサ１３では、一定時間毎に、自車両の加速度に関する情報を検出し、その検出した情報を加速度センサＥＣＵ２３に送信する。
【００２２】
加速度センサＥＣＵ２３は、加速度センサ１３から送信された情報を各種処理し、デジタル値の自車両の加速度を出力する。そして、加速度センサＥＣＵ２３では、その自車両の加速度を加速度信号として車両制御ＥＣＵ５１に送信する。
【００２３】
クルーズレバー１４は、システム１のオン（起動）／オフ（停止）操作や目標速度の設定操作（所定速度間隔毎の速度アップ操作と速度ダウン操作が可能）などの各種操作を行うためのレバーである。クルーズレバー１４では、運転者によって行われた操作情報をクルーズレバー信号として車両制御ＥＣＵ５１に送信する。ＨＭＩ部１８は、運転者に対して各種情報を提供する機能を有している。ＨＭＩ部１８は、例えば、車両制御ＥＣＵ５１からの信号を受けて画像表示によって運転者に各種情報を提示するディスプレイモニタや、音声によって運転者に情報を提示するスピーカを含む。ＨＭＩ部１８は、例えば、システム１のオン／オフ状態や目標速度の設定状態などの各種情報を運転者に提示する。
【００２４】
アクセルペダルセンサ１５は、アクセルペダル（図示せず）の踏み込み量（アクセル開度）を検出するセンサである。アクセルペダルセンサ１５では、一定時間毎に、アクセルペダルの踏み込み量を検出し、その検出した踏み込み量をアクセルペダル信号としてエンジン制御ＥＣＵ３０に送信する。
【００２５】
エンジン制御ＥＣＵ３０は、エンジンを制御する制御装置である。エンジン制御ＥＣＵ３０では、通常、一定時間毎に、アクセルペダルセンサ１５からのアクセルペダル信号に基づいて、運転者によるアクセルペダルの踏み込み量に応じて目標加速度を設定する。そして、エンジン制御ＥＣＵ３０では、その目標加速度になるために必要なスロットルバルブの目標開度を設定し、その目標開度を目標スロットル開度信号としてスロットルアクチュエータ４０に送信する。特に、車両制御ＥＣＵ５１からのエンジン制御信号を受信した場合、エンジン制御ＥＣＵ３０では、エンジン制御信号に示される目標加速度となるための目標スロットル開度信号をスロットルアクチュエータ４０に送信する。
【００２６】
スロットルアクチュエータ４０は、スロットルバルブの開度を調整するアクチュエータである。スロットルアクチュエータ４０では、エンジン制御ＥＣＵ３０からの目標スロットル開度信号を受信すると、その目標開度に応じて作動し、スロットルバルブの開度を調整する。
【００２７】
ブレーキペダルセンサ１６は、ブレーキペダル（図示せず）の踏み込み量を検出するセンサである。ブレーキペダルセンサ１６では、一定時間毎に、ブレーキペダルの踏み込み量を検出し、その検出した踏み込み量をブレーキペダル信号としてブレーキ制御ＥＣＵ３１に送信する。
【００２８】
ブレーキ制御ＥＣＵ３１は、各輪のブレーキを制御する制御装置である。ブレーキ制御ＥＣＵ３１では、通常、一定時間毎に、ブレーキペダルセンサ１６からのブレーキペダル信号に基づいて、運転者によるブレーキペダルの踏み込み量に応じて目標減速度を設定する。そして、ブレーキ制御ＥＣＵ３１では、その目標減速度になるために必要な各輪のホイールシリンダ（図示せず）の目標ブレーキ油圧を設定し、その目標ブレーキ油圧を目標油圧信号としてブレーキアクチュエータ４１に送信する。特に、車両制御ＥＣＵ５１からのブレーキ制御信号を受信した場合、ブレーキ制御ＥＣＵ３１では、ブレーキ制御信号に示される目標減速度となるための目標油圧信号をブレーキアクチュエータ４１に送信する。
【００２９】
ブレーキアクチュエータ４１は、各輪のホイールシリンダのブレーキ油圧を調整するアクチュエータである。ブレーキアクチュエータ４１では、ブレーキ制御ＥＣＵ３１からの目標油圧信号を受信すると、その目標ブレーキ油圧に応じて作動し、ホイールシリンダのブレーキ油圧を調整する。
【００３０】
車両制御ＥＣＵ５１は、ＣＰＵ[Central Processing Unit]、ＲＯＭ[Read OnlyMemory]、ＲＡＭ[Random Access Memory]などからなる電子制御ユニットであり、システム１を統括制御する。車両制御ＥＣＵ５１では、クルーズレバー１４からのクルーズレバー信号に示されるＯＮ操作情報に応じて起動すると、ＲＯＭに格納されているアプリケーションプログラムをＲＡＭにロードしてＣＰＵで実行することにより、交通流クルーズ制御などを行う。
【００３１】
続いて、このような交通流クルーズコントロールシステム１により行われる交通流クルーズ制御について説明する。
【００３２】
ここでは、図２に示すように、２つの車線Ｌ１，Ｌ２を備える道路１００の交通状況を一例として挙げる。２つの車線Ｌ１，Ｌ２は、ともに図面の右方に向かう方向を進行方向とする。今、システム１を搭載した自車両Ｍ０が、道路１００上を図面右方に向かって走行しているものとする。そして、自車両Ｍ０の前方において、第１車線Ｌ１には、２台の通信車両Ｍ２，Ｍ４が走行しており、更にその前方に、２台の非通信車両Ｍ２２，Ｍ２４が走行している。一方、第２車線Ｌ２には、３台の通信車両Ｍ１，Ｍ３，Ｍ５が走行している。そして、通信車両Ｍ１とＭ３との間に前後に挟まれて２台の非通信車両Ｍ２１，Ｍ２３が走行している。また、通信車両Ｍ３とＭ５との間に前後に挟まれて非通信車両Ｍ２５が走行している。
【００３３】
ここで、「通信車両」とは、前述の無線アンテナ１１及び無線制御ＥＣＵ２１と同様の車車間通信手段を備え、自車両Ｍ０との車車間通信が可能である車両を言う。自車両Ｍ０及び通信車両Ｍ１〜Ｍ５は、車車間通信によって、互いの走行状況等を示す車両情報を交換することが可能である。前述したように、車車間通信で交換される車両情報としては、例えば、車両の速度、位置、加速度、走行車線、道路種別（高速道路、一般道路など）、車両識別情報（車両ＩＤなど）がある。なお、図２においては、通信車両にハッチングを付して示している。また、「非通信車両」とは、車車間通信手段を備えない等の理由で自車両Ｍ０との車車間通信が不可能な車両を言う。また、ここでは、非通信車両のうち、通信車両同士の間に前後方向に挟まれて走行している車両を、「間走非通信車両」と呼ぶ。この定義によれば、例えば、非通信車両Ｍ２１，Ｍ２３，Ｍ２５は「間走非通信車両」であり、
非通信車両Ｍ２２，Ｍ２４は「間走非通信車両」ではない。
【００３４】
図３に示すように、交通流クルーズ制御が開始されると、まず、システム１は、車車間通信によって、通信範囲内に存在する各周辺車両についての車両情報（「周辺車群車両情報」という）を受信する（Ｓ１０１）。更に、システム１は、路車間通信によって、インフラ装置（例えば、光ビーコン）からの周辺交通情報も受信する（Ｓ１０１）。インフラ装置からは、道路１００における交通情報やＶＩＣＳ旅行速度などのＶＩＣＳ情報が受信される。
【００３５】
次に、車両制御ＥＣＵ５１は、受信された周辺車群車両情報等に基づいて、周辺車両の中から分析の対象とすべき車両を選別する（Ｓ１０３）。ここでは、周辺車群車両情報に含まれる各車両の速度、位置、加速度、走行車線、道路種別、車両識別情報に基づき、道路１００上で自車両Ｍ０と同じ進行方向に走行する通信車両Ｍ１〜Ｍ５が選別される。
【００３６】
次に、車両制御ＥＣＵ５１は、車線Ｌ１，Ｌ２ごとにそれぞれの車線上に存在する通信車両の台数をカウントする（Ｓ１０５）。ここでは、通信車両Ｍ１〜Ｍ５の車両情報に含まれる走行車線の情報に基づいて、第１車線Ｌ１上には２台の通信車両Ｍ２，Ｍ４が走行しており、第２車線Ｌ２上には３台の通信車両Ｍ１，Ｍ３，Ｍ５が走行していることが認識される。このように、車両制御ＥＣＵ５１は、車線ごとの通信車両の台数を計数する通信車両計数手段として機能する。なお、通信車両Ｍ１〜Ｍ５の走行車線の情報は、路車間通信による周辺交通情報から取得可能な場合もある。
【００３７】
次に、車両制御ＥＣＵ５１は、車線Ｌ１，Ｌ２ごとに、間走非通信車両の台数を推定する（Ｓ１０７）。すなわち、実際には、車両Ｍ２１〜Ｍ２５は自車両Ｍ０との車車間通信を行わないので、車両制御ＥＣＵ５１は車両Ｍ２１〜Ｍ２５の存在を認識することはできず、各車線Ｌ１，Ｌ２上の間走非通信車両の台数は、推定せざるを得ない。
【００３８】
具体的には、通信車両Ｍ１〜Ｍ５からの車両情報に含まれる車両速度及び位置に基づいて、各通信車両Ｍ１〜Ｍ５の間の車間時間が算出される。また、ある１組の通信車両同士の間に存在する非通信車両の台数は、下式（１）で推定することができる。
推定台数Ｋ＝（通信車両間の車間時間／一般的な車間時間）−１ …（１）
なお、「一般的な車間時間」とは、一般的な交通状況において通常想定される車間時間をいう。「一般的な車間時間」は、例えば、通信車両の車両速度や道路種別に依存して変更するようにしてもよく、固定値としてもよい。
【００３９】
そして、車両制御ＥＣＵ５１は、車線Ｌ１，Ｌ２ごとに、各通信車両同士の間に存在する非通信車両の推定台数Ｋの総計を求めることで、各車線Ｌ１，Ｌ２ごとに、間走非通信車両の推定台数を得ることができる。例えば、ここでは、第２車線Ｌ２について、通信車両Ｍ１とＭ３との間に存在する非通信車両の推定台数Ｋ１は、車間時間τ１に基づいて２台と求められる。通信車両Ｍ３とＭ５との間に存在する非通信車両の推定台数Ｋ２は、車間時間τ２に基づいて１台と求められる。そして、Ｋ１＋Ｋ２＝３台の値を、第２車線Ｌ２における間走非通信車両の推定台数とする。また、ここでは、通信車両Ｍ２とＭ４との車間時間が、「一般的な車間時間」以下であることから、通信車両Ｍ２とＭ４との間の非通信車両は０台と推定される。結果として、第１車線Ｌ１における間走非通信車両の台数は、０台と推定される。このように、車両制御ＥＣＵ５１は、車線ごとに、間走非通信車両の台数を推定する間走非通信車両推定手段として機能する。
【００４０】
次に、車両制御ＥＣＵ５１は、下式（２）で表される評価関数Ｊを、車線Ｌ１，Ｌ２ごとに演算する（Ｓ１０９）。
【数１】
式（２）において、右辺第１項は、処理Ｓ１０５でカウントされた通信車両の台数であり、右辺第２項は、処理Ｓ１０７で求められた間走非通信車両の推定台数である。従って、ある車線における評価関数Ｊは、その車線を走行する通信車両と間走非通信車両とを合わせた車両の推定台数を表す。
【００４１】
ここで、上記の評価関数Ｊが意味するところを考える。自車両Ｍ０は、通信車両Ｍ１〜Ｍ５の車速を車車間通信によって取得することができる。また、間走非通信車両Ｍ２１，Ｍ２３，Ｍ２５は通信車両同士の間を走行していることから、間走非通信車両Ｍ２１，Ｍ２３，Ｍ２５の車速は、通信車両Ｍ１〜Ｍ５の車速の情報等から間接的に推定することが可能である。このように、通信車両Ｍ１〜Ｍ５及びその間を走行する間走非通信車両Ｍ２１，Ｍ２３，Ｍ２５は、自車両Ｍ０から見て、およその車速を把握しうる車両である。そして、道路１００の２つの車線Ｌ１，Ｌ２のうち、上記のような車速を把握しうる車両が多く含まれている車線は、自車両Ｍ０から見て、車線の実勢速度をより正確に把握しやすい車線であると言える。また、通信車両Ｍ１〜Ｍ５が例えば前方（或いは後方）車間距離センサなどで得た間走非通信車両Ｍ２１，Ｍ２３，Ｍ２５の諸情報が、車車間通信で間接的に得られる場合もあるので、間走非通信車両が多い車線は、その車線についての多くの車両情報を収集しやすい車線であるとも言える。以上のような知見から、ある車線の評価関数Ｊは、その車線の実勢速度を正確に把握しやすいか否かの指標としての意味をもっている。
【００４２】
例えば、ある車線に２台の通信車両が存在する場合、この２台の通信車両同士がより離れている方が、当該通信車両の間に多くの非通信車両が存在する可能性があり、車速を推定し易い車両が当該車線に多く存在することになる。図２の例によれば、第１車線Ｌ１では、通信車両Ｍ２，Ｍ４の２台のみが車速を把握しうる車両であり、非通信車両Ｍ２２，Ｍ２４は、車速を把握することができない車両である。これに対応し、第１車線Ｌ１の評価関数Ｊは、式（２）からＪ＝２と算出される。その一方、第２車線Ｌ２では、通信車両Ｍ１，Ｍ３，Ｍ５のみならず、それらの車両間を走行すると推定される３台の非通信車両Ｍ２１，Ｍ２３，Ｍ２５も車速を把握しうる車両である。これに対応し、第２車線Ｌ２の評価関数Ｊは、式（２）からＪ＝６と算出される。
【００４３】
次に、車両制御ＥＣＵ５１は、各車線の評価関数Ｊの大小比較を行い、評価関数Ｊが最大である車線を選択し、選択された車線を走行するように運転者を誘導する（Ｓ１１１）。ここでは、車両制御ＥＣＵ５１は、第２車線Ｌ２を走行するように、運転者を誘導する。具体的な誘導の処理としては、車両制御ＥＣＵ５１は、ＨＭＩ部１８に対して「第２車線Ｌ２の走行が推奨される」旨の情報を提示するための誘導提示信号を送信する。そして、ＨＭＩ部１８は、「第２車線Ｌ２の走行が推奨される」旨の情報を、ディスプレイモニタで画面表示してもよく、スピーカで音声提示してもよい。運転者は、ＨＭＩ部１８からの情報提示に応じて、車線変更を行うことができる。このようなＨＭＩ部１８からの情報提示によって、推奨される走行車線を運転者に知らしめ、実勢速度をより正確に把握しやすい車線に、自車両を誘導することができる。このように、車両制御ＥＣＵ５１は、評価関数Ｊが最大である車線に自車両Ｍ０を誘導する自車両誘導手段として機能する。
【００４４】
次に、車両制御ＥＣＵ５１は、交通流クルーズ制御における自車両Ｍ０の車速制御を行う（Ｓ１１３）。具体的には、車両制御ＥＣＵ５１は、自車両Ｍ０と同一車線で前方を走行する各車両の走行状態（車速、加速度等）や、当該車線の実勢速度や、自車両Ｍ０の前方車間時間などに基づいて、目標加速度（又は目標減速度）を演算する。そして、当該目標加速度（又は目標減速度）を達成するように、エンジン制御信号をエンジン制御ＥＣＵ３０に送信し、ブレーキ制御信号をブレーキ制御ＥＣＵ３１に送信することで、走行車線の実勢速度に応じた自車両Ｍ０の車速制御を行う。
【００４５】
このシステム１によれば、道路１００を走行する他車両の中に、通信車両と非通信車両とが混在している場合に、実勢速度をより正確に把握しやすい車線を選択し、当該車線に自車両Ｍ０を誘導（Ｓ１０１〜Ｓ１１１）した上で、車速制御（Ｓ１１３）が行われる。従って、より正確な実勢速度に応じた自車両の車速制御が可能になる。
【００４６】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、実施形態では、２車線を備える道路１００の交通状況を例示して説明したが、本発明は、３以上の車線を備える道路でも使用可能である。実施形態のシステム１の前述の処理によれば、３以上の車線を備える道路でもそのまま使用可能であることは明らかである。
【符号の説明】
【００４７】
１…交通流クルーズコントロールシステム（車両走行支援装置）、１１…無線アンテナ（通信手段）、２１…無線制御ＥＣＵ（通信手段）、５１…車両制御ＥＣＵ（通信車両計数手段、間走非通信車両推定手段）、１００…道路、Ｍ０…自車両、Ｍ１〜Ｍ５…通信車両、Ｍ２１，Ｍ２３，Ｍ２５…間走非通信車両、Ｌ１，Ｌ２…車線。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一の進行方向の複数の車線をもつ道路上で自車両の走行を支援する車両走行支援装置であって、
前記自車両の周辺を走行する周辺車両の車両位置を通信により取得する通信手段と、
前記自車両との間で前記通信手段による車両位置の通信が可能である通信車両の台数を、前記道路の各車線ごとに計数する通信車両計数手段と、
前記自車両との間で前記通信手段による車両位置の通信が不可能で且つ前記通信車両同士の間を走行する間走非通信車両の台数を、前記道路の各車線ごとに推定する間走非通信車両推定手段と、を備え、
前記道路の各車線のうち、前記通信車両計数手段で計数された前記通信車両の台数と、前記間走非通信車両推定手段で推定された前記間走非通信車両の台数と、の和が最も大きい車線へ、前記自車両を誘導することを特徴とする車両走行支援装置。
【請求項２】
前記間走非通信車両推定手段は、
前記通信車両間の車間時間に基づいて、前記間走非通信車両の台数を推定することを特徴とする請求項１に記載の車両走行支援装置。
【請求項１】
同一の進行方向の複数の車線をもつ道路上で自車両の走行を支援する車両走行支援装置であって、
前記自車両の周辺を走行する周辺車両の車両位置を通信により取得する通信手段と、
前記自車両との間で前記通信手段による車両位置の通信が可能である通信車両の台数を、前記道路の各車線ごとに計数する通信車両計数手段と、
前記自車両との間で前記通信手段による車両位置の通信が不可能で且つ前記通信車両同士の間を走行する間走非通信車両の台数を、前記道路の各車線ごとに推定する間走非通信車両推定手段と、を備え、
前記道路の各車線のうち、前記通信車両計数手段で計数された前記通信車両の台数と、前記間走非通信車両推定手段で推定された前記間走非通信車両の台数と、の和が最も大きい車線へ、前記自車両を誘導することを特徴とする車両走行支援装置。
【請求項２】
前記間走非通信車両推定手段は、
前記通信車両間の車間時間に基づいて、前記間走非通信車両の台数を推定することを特徴とする請求項１に記載の車両走行支援装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１１−２８６２５（Ｐ２０１１−２８６２５Ａ）
【公開日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１７５３１９（Ｐ２００９−１７５３１９）
【出願日】平成２１年７月２８日（２００９．７．２８）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＶＩＣＳ
【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２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月２８日（２００９．７．２８）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＶＩＣＳ
【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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