JP5049931B2 - ナビ協調走行制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、分岐路の走行を制御する制御装置に関する。

ナビゲーション装置（以下、ナビと称する）の持つ地図情報を利用して前方のカーブ曲率に応じて減速動作を行う技術が注目を浴びている。

ここで、高速道路において、車速を自動的に制御するクルーズコントロールで運転中に、インターチェンジの出口やサービスエリア等の分岐路に進入した場合、分岐路を安全に走行するため、分岐路向けに車速制御を設定し減速動作する技術がある（特許文献１参照）。

特開２００７−１２２１５５号公報

特許文献１によれば、分岐路走行において以下のような課題がある。

都市間高速道路の分岐路（太破線）の長さは約１２０ｍ程度であり、時速１００km／ｈで走行した時の経過時間は、４.３秒程度のわずかな時間である。分岐路走行時の運転者の減速Ｇを測定すると０.１Ｇから０.２Ｇ程度であり、０.１６Ｇ程度の減速度を仮定すると、１２０ｍ走行後の速度を６０km／ｈに減速するためには、下記の時間及び走行距離を要することになる。

減速時間＝（１００−６０）／３.６／０.１６／９.８＝７.１秒
減速必要距離＝（１００＋６０）／３.６／２＊７.１＝１５７.８ｍ

従って、分岐路に進入してからの減速において、（１）進路の推定、（２）アナウンス、（３）運転者の応答確認、（４）減速、のステップを踏んでいたのでは、時間的に減速が間に合わない。

そこで、本発明の目的は、分岐路長の範囲内で確実に減速できる走行制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の望ましい態様の一つは次の通りである。

本走行制御装置は、分岐路を認識する認識部と、認識部で分岐路が認識された場合、自車と分岐路までの距離を算出する算出部と、距離が所定値以下となった場合に減速を開始する減速部と、運転者に拒否応答があるか否かを検出する検出部と、を備え、所定の第１の車速で走行中、距離が所定値以下となった場合、減速部にて車速より小さい第２の車速に減速させ、第２の車速に減速後、検出部にて拒否応答があるか否かの検出を行い、検出部で検出した結果、拒否応答が無く、且つ認識部で分岐路に進入したことを認識した場合は、減速部にて第２の車速より小さい第３の車速に減速させ、検出部で検出した結果、検出部で拒否応答がある場合は、減速部での減速動作を中止し、第１の車速に車速を設定する。

本発明によれば、分岐路長の範囲内で確実に減速できる走行制御装置を提供することができる。

以下、実施例を、図面を参照して説明する。

図１は、走行制御装置の構成を示すブロック図、図２は減速制御装置１の処理を示すフローチャート、図３は分岐路のある高速道路を走行している場合の自車の走行制御を説明する図である。

図１のブロック図において、ナビ２は、データベースに記憶されている地図データから、図３に示した高速道路１００の分岐路あり情報２１と分岐路進入情報２２の情報を出力する。

また、分岐路走行の減速動作を中止する出力信号として、運転者がアクセル操作をしたことを検出するアクセル操作検出部３がある。

車速制御装置４は、クルーズコントロールのための自動車速制御装置であり、通常の高速道路走行においては、クルーズコントロールのオン，オフ選択や本線走行の車速設定，設定された車速の自動制御機能の他に、減速制御装置１で設定された車速に従って、車速の自動制御が切替えられるようになっている。

減速制御装置１は、分岐路あり情報２１を取得すると、本線走行中の車速を設定する本線減速設定部１１において、減速の可否判断処理を行い、減速が必要と判断すると車速設定処理を実行して車速制御装置４に車速設定値Ｖｓ１を出力する。

また、分岐路進入情報２２を取得すると、分岐路減速設定部１２において、車速設定処理を実行して、車速制御装置４に車速設定値Ｖｓ２を出力する。

また、アクセル操作検出部３からの信号を取得すると、本線減速設定部１１で減速を中止する処理を実行し、分岐路走行に関わる制御が中止され、分岐路あり情報２１以前の車速制御となる。

次に、図２の減速制御装置１の処理フローチャートについて説明する。

Ｓ１０は、すでに分岐路を走行中か否かの判断であり、本線走行中ではＮＯ判定が選択されて、Ｓ１１以下の実行となる。

Ｓ１１では、後述するＳ１９のアクセル操作ありの判定で、一度ＹＥＳ判定、即ち分岐路進入の意図がなく減速動作のキャンセルを選択した場合には、ＹＥＳ判定となりＳ１３の車速設定Ｖｓ０により本線走行が継続する。

Ｓ１１の減速動作のキャンセル判断で、ＮＯ判定では減速動作の継続となるので、Ｓ１２以下のステップが実行される。

Ｓ１２では、分岐路あり情報２１の有無を判定し、分岐路なしではＮＯ判定が選択されて、Ｓ１３により、現在走行中の車速設定Ｖｓ０により本線走行が継続される。

一方、分岐路ありではＹＥＳ判定が選択されて、Ｓ１４で現在位置から分岐路までの距離を算出し、Ｓ１５で距離算出値が所定値以内か否かの判定をする。

Ｓ１５で分岐までの距離が所定値以上では、ＮＯ判定が選択されてＳ１３により、現在走行中の車速設定Ｖｓ０で本線走行が継続される。

一方、分岐までの距離が所定値以内では、ＹＥＳ判定が選択されて減速要求となるのでＳ１６において車速設定をＶｓ０より低いＶｓ１に設定し、減速動作を行う。

ところで、現在位置から取得した分岐路までの距離が長すぎる場合、その距離間で減速を継続すると、分岐路進入に際しての減速の目的に対して余分な減速をすることになる。また短すぎる場合、後述する分岐路走行の減速に間に合わない状態が生ずることになる。更に、長い時間の減速や、最初の減速から次の減速が連続するような減速は運転者に不快感を与えることになる。

そのため、これらの現象を解消するため、分岐路までの距離が所定値以内になったところで減速するようにしている。

Ｓ１７は、分岐路の終点であるゼブラ路面標示までの距離を算出しており、Ｓ１８において、ゼブラ路面標示までの距離を経過しても分岐路進入がなしの場合はＹＥＳ判定が選択されて、Ｓ１２で車速設定をＶｓ１からＶｓ０に再設定し、本線走行を継続する。

Ｓ１９は、分岐までの距離が所定値以内で、ゼブラ路面標示まで走行しない途中における、運転者のアクセル操作の有無の判定であり、アクセル操作がありの場合にはＹＥＳ判定が選択されるので、分岐路進入の意図がなく、本線での減速動作の拒否を判断して、Ｓ１２で車速設定をＶｓ１からＶｓ０に再設定し、本線走行を継続する。

アクセル操作がない場合にはＮＯ判定が選択されて、車速設定はＶｓ０より低いＶｓ１のままで減速動作が継続される。

Ｓ２０は、減速動作された車速設定Ｖｓ１で走行中に、ナビ２からの分岐路進入認識２２の有無を判定する処理であり、分岐路進入なしではＮＯ判定が選択されて、車速設定はＶｓ１のまま減速動作が継続される。

分岐路進入ありではＹＥＳ判定が選択されて、２１で車速設定はＶｓ１より更に低いＶｓ２が設定され、本線走行の減速動作より更に強い減速動作となって、分岐路走行の安全を確保するようにしている。

一度分岐路に進入して分岐路走行になった場合には、Ｓ１０でＹＥＳ判定が選択されて、車速設定はＶｓ２の状態が継続する。

車速設定値Ｖｓ２は、ナビ２からの情報や車載カメラの取得情報などによる分岐路の形状によって決められるが、この決定方法は本実施例の主旨ではないので概略のみ説明する。

前方向のカーブまでの距離とその地点のカーブ曲率，横加速度を示す定数を定めると通過速度は、
通過速度＝ＳＱＲＴ（曲率＊定数）
で求められる。制限速度がある場合には、制限速度を通過速度としても良い。そうすると、減速度を定めると目標速度は、下式で求められる。

目標速度＝ＳＱＲＴ（通過速度＊通過速度＋２＊減速度＊距離）
車速設定値は、可変な値とすることもできる。

次に、図２の処理フローチャートで制御された場合の道路上の走行制御について、図３により説明する。最初に本線走行から分岐路に進入する場合について説明する。

区間Ａ１は高速道路の本線走行であり、車速Ｖｓ０で車速制御が行われている。

地点Ｐ１において、ナビ２からこの先分岐路ありの情報２１を取得すると、分岐路までの距離を算出し、算出された距離が所定値以内の区間Ａ２に達するまでは、車速Ｖｓ０で車速制御が継続する。

地点Ｐ２において、算出された距離が所定値以内の区間Ａ２に達すると、本線走行の減速のため車速設定をＶｓ１として、車速Ｖｓ１の車速制御に移行し、この状態が分岐路進入情報２２を取得するまで継続する。

地点Ｐ３において、ナビ２から分岐路進入情報２２を取得すると、分岐路走行の減速のため車速設定をＶｓ２とし、区間Ａ３では車速Ｖｓ２の車速制御となり、分岐路走行の安全性を確保する。

次に、本線走行から分岐路には進入しない場合について説明する。

地点Ｐ３で分岐路に進入しないため、分岐路進入情報２２を取得しないまま、減速された車速Ｖｓ１で走行を継続する。

分岐路に進入しないのに減速された車速Ｖｓ１の走行は、運転者にとって不快感となるので、運転者の意図によって減速動作を中止する操作としてアクセル操作の検出を設けている。

運転者が減速走行を中止するため、地点Ｐ４でアクセル操作を行うと、減速がキャンセルされ、車速設定は区間Ａ１で走行していたＶｓ０に再設定され、区間Ａ５では車速Ｖｓ０の車速制御で本線を走行する。

図３では地点Ｐ２からＰ４までの区間Ａ４が車速Ｖｓ１による減速区間を示しているが、アクセル操作の検出が許可される区間は、減速を開始した地点Ｐ２から本線と分岐路を隔てるゼブラ路面標示までの地点Ｐ５までであり、この区間内にアクセル操作があった場合は、アクセル操作の地点から減速がキャンセルされて、車速Ｖｓ０の車速制御で本線を走行するように制御される。

尚、アクセル操作がないまま減速された車速Ｖｓ１で走行し、地点Ｐ５でゼブラ路面標示を通過すると、自動的に車速設定がＶｓ０に再設定され、区間Ａ５では車速Ｖｓ０の車速制御で本線を走行するように制御される。

以上、実施例１の動作について説明したが、以下の変形例も含まれる。

図２のフローチャートでは、Ｓ１７でゼブラ路面標示までの距離を算出し、Ｓ１８でこの距離通過の判断により車速設定をＶｓ１からＶｓ０にして減速動作を中止しているが、減速動作の中止は、１９のアクセル操作による運転者の意図まかせにして、Ｓ１７とＳ１８を省略することができる。

また、ゼブラ路面標示までの距離は、ゼブラ路面標示の始点，終点に限定されるものではなく、この区間内、あるいは地図情報で得られる分岐路の終点までの距離とすることもできる。

尚、本線走行における減速された車速設定Ｖｓ１は、分岐路の道路状況によって決められるが、減速程度が大きすぎると、特に分岐路への進入意図がない場合に運転者に不快感を与えることになる。

また、減速の程度が小さすぎると、分岐路の距離が短い場合には、分岐路進入後の減速の程度を大きくする必要が生じ、やはり運転者に不快感を与えることになる。

これらを考慮した車速設定Ｖｓ１は、分岐路の制限速度と本線走行の車速設定値Ｖｓ０との相関で決定するのが好ましいと言える。

一例として、車速設定値Ｖｓ０は、道路の制限速度付近に設定されていることが多いので、車速設定Ｖｓ１＝車速設定値Ｖｓ０−（５〜１０km／ｈ）に設定する。

更に、ナビ２から取得できる、道路情報，天候情報（降雨情報含む），交通情報，時刻情報などを加味して車速設定Ｖｓ１を決めることにより、減速動作の安全性を向上させることができる。

また、上述の情報を単独で加味するばかりでなく、種々の組み合わせによる車速設定Ｖｓ１、更に地点Ｐ２の情報のみでなく、区間Ａ２走行中に連続して変化させることにより、きめ細かな走行制御を行うことができる。

以上、実施例１によれば、分岐路進入に当って、分岐路進入以前の本線走行中に車速Ｖｓ０から車速Ｖｓ１に減速して分岐路進入の準備ができるので、分岐路の長さの範囲内で適切な減速動作を行うことができ、安全で不快感が生じない分岐路走行を行うことができる効果がある。

また、分岐路の情報２１を取得するごとに車速がＶｓ０からＶｓ１に減速動作され、分岐路に進入しない意志としてアクセルを操作して減速をキャンセルするようにしている。

自動走行制御（オートクルーズ）におけるアクセル操作は、自動走行制御自体はキャンセルされず、追い越し運転等では頻繁に使用されている。

このことから、分岐路に進入しない場合の減速動作のキャンセルにアクセル操作を行うことは、運転者にとって利便性を低下させることにはならない。

図４は他の実施例を示す図であり、実施例１では、分岐路進入情報２２をナビ２から取得しているが、図４に示すように車両にカメラ５を搭載し、画像認識装置６の結果から取得することもできる。

ナビ２からこの先分岐路ありの情報を取得した後、カメラ５によって本線と分岐路を区切る路面標示を画像認識装置６により認識し、車両がこの路面標示を横切った情報を分岐路進入と判断するものである。

また、カメラ５を搭載し画像認識装置６を有する車両では、図２のフローチャートに示した、Ｓ１７のゼブラ路面標示までの距離算出をすることなく、カメラ５によりゼブラ路面標示を認識して、Ｓ１８のゼブラ路面標示までの距離通過の判断に代えることができる。

尚、図４に示したカメラ５の搭載位置は、限定されるものではなく、車両のリア，フロント，サイドやアラウンド機能などにより、路面標示の認識が可能であれば、本実施例の適用ができる。

以上、実施例２によれば、ナビ２の情報に比較して、より正確な位置情報を取得できる効果がある。

図５は、区間Ａ２における車速設定の他の実施例であり、図３と同一地点と同一区間は同一符号で示している。

区間Ａ２の車速設定を運転者に分岐路進入の意図がある場合には、車速設定Ｖｓ１から更に減速させるようにＶｓ１１に設定している。

地点Ｐ２で減速し車速設定Ｖｓ１で走行中に、地点Ｐ２１でウインカが点灯された場合、更に減速するため、車速設定をＶｓ１より低いＶｓ１１として、分岐路進入の車速を低くしている。

区間Ａ２における多段の減速方法としては、上述のウインカの点灯に限らず、運転者の分岐路進入意図の情報、例えば、音声による情報などから、車速設定を多段階にすることができる。

以上、実施例３によれば、分岐路進入以前の車速設定をきめ細かく設定できるので、分岐路走行の安全性をより向上させることができる。

実施例１では、高速道路をクルーズコントロールで走行し、分岐路情報から車速設定値を変えて減速動作をする場合であるが、近年、一般道においてもクルーズコントロールが採用される傾向にあり、実施例４は、一般道の分岐路相当である交差点への進入における実施例である。

図６は交差点がある一般道２００を走行し、分岐路情報として交差点情報を取得した場合であり、図３に示す地点と区間に相当する符号は同一符号で示している。

区間Ａ１は、車速設定Ｖｓ０で車速制御されて走行しており、地点Ｐ１において、ナビ２からこの交差点ありの情報を取得すると、交差点Ｐ３までの距離を算出し、算出された距離が所定値以内の区間Ａ２に達するまでは、車速Ｖｓ０で車速制御が継続する。

地点Ｐ２において、算出された距離が所定値以内の区間Ａ２に達すると、交差点走行の減速のため車速設定をＶｓ１として、車速Ｖｓ１の車速制御が行われ、地点Ｐ３で交差点に進入すると、更に減速するため車速設定をＶｓ２として交差点走行を行う。

尚、一般道では、高速道路ほど高速走行ではないので、地点Ｐ３以降の交差点走行では、更に減速する車速制御は不要とすることもできる。

また、交差点には、横断歩道の路面標示Ｄ１と停止線の路面標示Ｄ２があり、運転者は減速することが義務となっている。

そこで、交差点までの距離を地点Ｐ３の屈曲部で算出するのではなく、例えば、停止線の路面標示Ｄ２までの距離を算出して地点Ｐ２からＤ２までの区間で減速する車速設定をＶｓ１とし、路面標示Ｄ２は、更に減速する車速設定をＶｓ２として交差点の進入と走行を行うようにすれば、更に安全性を向上できる。

上述した動作は、車両が交差点を直進走行する場合であるが、左折や右折を行う場合は、ウインカを点灯させるなどの運転者の意図を反映させた減速動作を行うことになる。

また、交差点の信号機情報を取得できれば、青信号と赤信号によって車速設定を変更し、赤信号の場合は青信号の場合より低い車速設定として、減速する程度を大きくすることにより、安全な停止を行うことができる。

更に、交差点情報はナビ２から取得する場合に限らず、車載カメラによる路面標示、例として、この先横断歩道ありを示す菱形路面標示の認識した地点の情報に代えることもできる。

以上、実施例４によれば、高速道路に限らず、分岐路がある一般道においても、安全な走行制御ができる効果がある。

ところで、実施例１〜４は、この先分岐路ありの情報を取得する毎に減速動作をさせる例であるが、分岐路へ進入する意志がない走行や分岐路への進入が確実な走行について、減速動作をするか否かを選択することもできる。

分岐路へ進入する意志がない走行として、車線を分離する区分線の検出による方法がある。

図３に示した高速道路１００において、区分線の左実線１０１と右破線１０２、又は左太破線１０３と右破線１０２の区分線間を走行している場合は、走行車線が左側の場合、即ち分岐路に隣接する走行車線の場合が多く、実施例１〜４で説明した減速動作を行うことになる。

区分線の右実線１０４と左破線１０２、又は図示しないが３車線の場合の右破線と左破線の区分線間を走行している場合は、分岐路に隣接しない外側車線か中央車線の場合が多い。

そこで、外側車線か中央車線を走行中は、分岐路あり情報の有無にかかわらず、車速設定はＶｓ０の走行を継続し、減速動作を行わないようにする。これにより、運転者の意志に従った走行制御をすることができる。

一方、分岐路への進入が確実な走行情報として、ナビの目的地や経由地の設定データを利用する方法がある。

目的地や経由地を設定すると、走行経路が設定され、その経路で利用するインターチェンジやサービスエリアの位置情報が取得できる。

そこで、この位置情報に応じた分岐路あり情報のみに対して、減速動作をすることにより、分岐路あり情報毎の減速動作を行うことなく、分岐路走行の安全性を向上させることができる。

また、運転者自身の操作によって減速動作を限定させることもできる。

即ち、運転者自身が進入したいインターチェンジやサービスエリアの分岐路を判断して、減速動作をスイッチ操作やタッチパネル操作で要求し、保持しておく。

そして、ナビから分岐路情報ありを取得して、分岐路までの距離が所定値以下になった場合に減速動作を開始するようにする。

尚、分岐路までの距離が所定値以下になった後で、スイッチ操作やタッチパネル操作を検出した場合には、直ちに減速動作を開始することもできる。

実施例５では、分岐路への進入を確実に検出することにより、進入意図のない分岐路が存在しても、その都度、減速動作をすることがないので、運転者に不快感を感じさせない減速動作にすることができる。

実施例１〜５では、減速動作として現在走行中の車速より低い車速に設定することで減速動作としたが、実際の走行において、減速の必要がない程度の車速の場合には、減速動作ではなく、加速をしない動作に代替えすることで、分岐路走行を安全に行うことができる。

また、実施例１〜５では、減速動作は走行制御装置のアルゴリズムとして行うものであるが、分岐路までの距離が所定値以下の範囲を走行している場合には、表示やアナウンスなどにより減速動作の必要性を運転者に知らせ、減速動作は、運転者自身の車速調整に依存させることもできる。これにより、運転者が実際に進入したい分岐路の選択を可能にできる。

以上によれば、分岐路において、運転者の判断を最大限に利用して、確認ステップを短縮することができる。即ち、分岐路への進入以前に車速を下げることにより、分岐路長の範囲内で確実に減速することができる。

走行制御装置の構成を示すブロック図。 減速制御装置の処理を示すフローチャート。 道路上での説明図。 他の走行制御装置のブロック図。 車速設定図。 他の道路上での説明図。

符号の説明

１ 減速制御装置
２ ナビゲーション装置
３ アクセル操作検出部
４ 車速制御装置
５ カメラ
６ 画像認識装置
１００ 高速道路
２００ 一般道

Claims (9)

1. 分岐路を認識する認識部と、
   前記認識部で前記分岐路が認識された場合、自車と前記分岐路までの距離を算出する算出部と、
   前記距離が所定値以下となった場合に減速を開始する減速部と、
   運転者に拒否応答があるか否かを検出する検出部と、を備え、
   所定の第１の車速で走行中、前記距離が所定値以下となった場合、前記減速部にて前記車速より小さい第２の車速に減速させ、
   前記第２の車速に減速後、前記検出部にて拒否応答があるか否かの検出を行い、
   前記検出部で検出した結果、拒否応答が無く、且つ前記認識部で前記分岐路に進入したことを認識した場合は、前記減速部にて前記第２の車速より小さい第３の車速に減速させ、前記検出部で検出した結果、前記検出部で拒否応答がある場合は、前記減速部での減速動作を中止し、前記第１の車速に車速を設定する走行制御装置。
2. 前記分岐路は、交差点，高速道路出口，サービスエリア入り口，高速道路分岐路を含む、請求項１記載の走行制御装置。
3. 前記認識部は、ナビゲーション装置，フロントカメラ，リアカメラ，車上カメラの少なくとも何れか１つである、請求項１記載の走行制御装置。
4. 前記検出部は、運転者の拒否応答があるか否かをアクセル操作の有無で検出する請求項１記載の走行制御装置。
5. 前記減速部は、前記自車の走行情報に基づいて、減速開始後の車速を設定する車速設定部を備える、請求項１乃至４何れか一に記載の走行制御装置。
6. 前記車速設定部は、多段階に前記車速を設定する、請求項５記載の走行制御装置。
7. 前記車速設定部は、道路情報，天候情報，交通情報，時刻情報の何れか１つ、又は組み合わせに基づいて、前記車速を設定する、請求項５又は請求項６に記載の走行制御装置。
8. 前記検出部は、前記自車が進行方向に向かって最左車線あるいは最右車線を走行中に、運転者に拒否応答が無いことを出力する、請求項１乃至７何れか１項に記載の走行制御装置。
9. 前記減速部は、前記検出部にて運転者に拒否応答があることを検出した場合、減速動作を中止する減速設定部を備える請求項１乃至８何れか１項に記載の走行制御装置。

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