JP2009087257A

JP2009087257A - 先頭車両判定装置

Info

Publication number: JP2009087257A
Application number: JP2007259086A
Authority: JP
Inventors: Sayaka Yoshizu; 沙耶香吉津
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2007-10-02
Filing date: 2007-10-02
Publication date: 2009-04-23
Anticipated expiration: 2027-10-02
Also published as: JP5003392B2

Abstract

【課題】自車両が右折待機中の車両中における先頭車両であるか否かを判定する精度を向上させることができる先頭車両判定装置を提供する。
【解決手段】周辺車両情報処理部２８は、車両状態センサ２２が、自車両が右折待機中であることを検出したときに、車両状態センサ２２、ＧＰＳ受信機２４及び現在状態算出部２６が取得した自車両の自車速度と、レーダ装置２０が取得した前方車両の接近速度とに基づいて、自車両が右折待機中の車両中における先頭車両であるか否かを判定する。これにより、右折待機中の車両の数や、ＧＰＳ等により検出される位置の誤差の影響を受けず、自車両が右折待機中の車両中における先頭車両であるか否かを判定する精度を向上させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は先頭車両判定装置に関し、特に、自車両が右折待機中の車両中における先頭車両であるか否かを判定する先頭車両判定装置に関するものである。

従来、交差点等における右折待ち車両に対し、優先車線に位置する対向直進車から、右折待ち車両が先に通過することを許可するメッセージを発し、交通の円滑化を図るシステムが検討されている。この場合において、右折待ち車両中における先頭車両ではない車両に対して不必要なメッセージがなされると、当該右折待ち車両の運転者は煩わしさを感じることとなる。

そのため、例えば、特許文献１には、自車両が基点を通過して情報提供区間に入ることにより情報アンテナから提供される情報を受信し、当該提供情報から他車両の位置情報を獲得し、自車両が交差点内で右折待ち又は交差点の侵入待ちの状態で先頭車両となっているか判定して、自車両が先頭車両であるならば、表示及び音声による情報の提示を実行し、自車両が先頭車両でないならば、音声による情報の提示を徐々に小さくするなどして規制して表示による情報の提示のみを実行することにより、不必要な状況での情報提示を抑制して運転者の感じる煩わしさを低減する技術が開示されている。
特開２００３−３３１３９９号公報

上記のような技術では、運転者の感じる煩わしさを低減するために、そもそも右折待ち待機車両の側から対向車両に対し、自車両が待機車両中における先頭車両であるか否かの情報の提示を行うことが考えられる。しかしながら、ＧＰＳ（Global Positioning System）等により取得した位置情報に含まれる誤差を考慮すると、待機車両が複数台近接している場合は、自車両が待機車両中における先頭車両であるか否かを精度良く判定することが不可能となる。

本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、自車両が右折待機中の車両中における先頭車両であるか否かを判定する精度を向上させることができる先頭車両判定装置を提供することを目的とする。

本発明は、自車両が右折待機中であることを検出する右折待機状態検出手段と、自車両の前方に位置する前方車両を検出する前方車両検出手段と、自車両の自車速度を取得する自車速度取得手段と、前方車両検出手段が検出した前方車両の自車両に対する接近速度を取得する接近速度取得手段と、右折待機状態検出手段が、自車両が右折待機中であることを検出したときに、自車速度取得手段が取得した自車両の自車速度と、接近速度取得手段が取得した前方車両の接近速度とに基づいて、自車両が右折待機中の車両中における先頭車両であるか否かを判定する先頭車両判定手段と、を備えた先頭車両判定装置である。

この構成によれば、先頭車両判定手段は、右折待機状態検出手段が、自車両が右折待機中であることを検出したときに、自車速度取得手段が取得した自車両の自車速度と、接近速度取得手段が取得した前方車両の接近速度とに基づいて、自車両が右折待機中の車両中における先頭車両であるか否かを判定するため、右折待機中の車両の数や、ＧＰＳ等により検出される位置の誤差の影響を受けず、自車両が右折待機中の車両中における先頭車両であるか否かを判定する精度を向上させることができる。

この場合、先頭車両判定手段は、接近速度が自車速度を上回るときに、自車両が先頭車両であると判定することが好適である。

接近速度が自車速度以下となるときは、前方車両が先行車両であり自車両が先頭車両ではない場合である。一方、接近速度が自車速度を上回るときは、前方車両が対向車両であり自車両が先頭車両である場合である。そのため、この構成によれば、簡易な手法で確実に、自車両が右折待機中の車両中における先頭車両であるか否かを判定することが可能となる。

また、先頭車両判定手段は、接近速度が自車速度を上回らず、且つ接近速度が０でないときに、自車両が先頭車両ではないと判定することが好適である。

接近速度が自車速度を上回らないときは、前方車両が先行車両であり自車両が先頭車両でなく前方車両に追従走行している場合と、接近速度が０であって前方車両が自車両と同じ方向に同じ速度で走行している場合（前方車両及び自車両が停車しており、各々の速度が０である場合を含む）と、接近速度が０であって前方車両が自車両とがほぼ対向して停車している場合とが考えられる。そのため、接近速度が自車速度を上回らず、且つ接近速度が０でないときは、自車両が先頭車両ではないと判定することができる。したがって、この構成によれば、簡易な手法で確実に、自車両が右折待機中の車両中における先頭車両であるか否かを判定することが可能となる。

あるいは、自車両の進行方向を取得する自車両進行方向取得手段と、前方車両の進行方向を取得する前方車両進行方向取得手段と、をさらに備え、先頭車両判定手段は、接近速度が０のときに、自車両進行方向取得手段が取得した自車両の進行方向と、前方車両進行方向取得手段が取得した前方車両の進行方向とに基づいて、自車両が右折待機中の車両中における先頭車両であるか否かを判定することが好適である。

接近速度が０のときは、前方車両が自車両と同じ方向に同じ速度で走行している場合（前方車両及び自車両が停車しており、各々の速度が０である場合を含む）と、前方車両が自車両とがほぼ対向して停車している場合とが考えられる。そのため、この構成によれば、先頭車両判定手段は、接近速度が０のときに、自車両進行方向取得手段が取得した自車両の進行方向と、前方車両進行方向取得手段が取得した前方車両の進行方向とに基づいて、自車両が右折待機中の車両中における先頭車両であるか否かを判定することにより、簡易な手法で確実に、自車両が右折待機中の車両中における先頭車両であるか否かを判定することが可能となる。

この場合、先頭車両判定手段は、自車両の進行方向と前方車両の進行方向との差が９０°〜２７０°であるときに、自車両が先頭車両であると判定することが好適である。

自車両の進行方向と前方車両の進行方向との差が９０°〜２７０°であるときは、前方車両と自車両とは同じ車線にはおらず、異なる車線上に存在していると考えられる。そのため、この構成によれば、先頭車両判定手段は、接近速度が０のときに、自車両の進行方向と前方車両の進行方向との差が９０°〜２７０°であるときに、自車両が先頭車両であると判定することにより、簡易な手法で確実に、自車両が右折待機中の車両中における先頭車両であるか否かを判定することが可能となる。

本発明の先頭車両判定装置によれば、自車両が右折待機中の車両中における先頭車両であるか否かを判定する精度を向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態に係る先頭車両判定装置について添付図面を参照して説明する。図１は、実施形態に係る右折待ち先頭車両判定装置の構成を示すブロック図である。右折待ち先頭車両判定装置１０は車両に搭載され、自車両が右折待ちのために優先車線と対向又は交差する車線に位置している場合において、右折待ちのために優先車線への侵入待機中である待機車両が複数近接している場合に、自車両が右折待機中の車両中における先頭車両であるか否かを判定し、対向車に自車両が右折待ち先頭車両であるか否かの情報を提供することにより、自車両が先頭車両ではないときに、対向車から不必要な「お先にどうぞ」等のメッセージを送出されないようにするためのものである。

右折待ち先頭車両判定装置１０は、車車間通信装置１４、レーダ装置２０、車両状態センサ２２、ＧＰＳ受信機２４、現在状態算出部２６、周辺車両情報処理部２８、及び車車間情報生成部３６を備えている。

車車間通信装置１４は、優先車線を走行中の車両や、右折待ちのために優先車線への侵入待機中である他の待機車両、特に自車両の前方の最も近距離に位置する前方車両と車車間通信用のアンテナ１２を介して車車間通信を行うためのものである。車車間通信装置１４による車車間通信では、通信可能エリア内の各車両の車両ＩＤ、各車両のＧＰＳにより検出した各車両の絶対位置、各車両の速度、各車両の進行方向等の情報を受信可能とされている。車両ＩＤは、車両毎に付与されており一意であるとする。また、車車間通信装置１４は、自車両が右折待ち待機中の車両中における先頭車両であるか否かを示す右折待ち先頭車両フラグを車車間情報生成部３６によって付された車車間データを、優先車線を走行中の対向車両に送信可能とされている。車車間通信装置１４は、特許請求の範囲に記載の前方車両進行方向取得手段として機能する。

レーダ装置２０は、ミリ波帯の電波やレーザ光などの検出波を水平方向にスキャンしながら自車両の前方へ照射し、他車両、特に自車両の前方の最も近距離に位置する前方車両の表面で反射された反射波を受信して、他車両との距離・方向（相対位置）及び接近速度（相対速度）を検知するための自律センサである。他車両の方向は反射波の角度、距離は電波を発射してから反射波が帰ってくるまでの時間、他車両の速度は反射波の周波数変化（ドップラー効果）を利用して検知する。レーダ装置２０は、特許請求の範囲に記載の前方車両検出手段あるいは接近速度取得手段として機能する。

車両状態センサ２２は、具体的には、方向指示器（ウインカー）、車速センサ、ジャイロセンサ等であり、自車両の右折待機状態や、自車両の車速や、進行方向を検出するためのものである。

ＧＰＳ受信機２４は、自車位置を検出するためのＧＰＳ（Global Positioning System）衛星信号を受信するためのものである。現在状態算出部２６は、ＧＰＳ受信機２４によって受信されたＧＰＳ衛星信号に基づき自車位置を検出する。また、現在状態算出部２６は、車両状態センサ２２の車速センサの車速信号に基づいて走行距離を算出すると共に、車両状態センサ２２のジャイロセンサからの信号に応じて車両進行方向を検出する。さらに、現在状態算出部２６は、検出された自車両の位置、車速、進行方向、方向指示器の動作状態から、自車両が右折待機状態であるか否かを検出する。これにより、現在状態算出部２６は、自車両の位置、速度、進行方向、右折待機状態等の現在状況を算出することができる。現在状態算出部２６は、特許請求の範囲に記載の右折待機状態検出手段、自車速度取得手段あるいは自車両進行方向取得手段として機能する。

周辺車両情報処理部２８は、レーダ装置２０による他車両（前方車両）との相対位置、接近速度（相対速度）及び他車両の進行方向と、現在状態算出部２６による自車両の位置、速度、進行方向、右折待機状態等の情報に基づき、自車両が右折待機中の車両中における先頭車両であるか否かを判定するためのものである。周辺車両情報処理部２８は、特許請求の範囲に記載の先頭車両判定手段として機能する。

なお、車車間通信装置１４によるデータ及び現在状態算出部２６によるデータの内、ＧＰＳによるデータには誤差が含まれているものとする。

車車間情報生成部３６は、周辺車両情報処理部２８による自車両が右折待機中の車両中における先頭車両であるか否かの判定結果に基づき、自車両が右折待機中の車両中における先頭車両である場合には、右折待ち先頭車両フラグをＯＮとした車車間通信データを生成する。一方、自車両が右折待機中の車両中における先頭車両ではない場合には、右折待ち先頭車両フラグをＯＦＦとした車車間通信データを生成する。車車間情報生成部３６は、生成した車車間通信データを、優先道路を走行する他車両に送出するため、車車間通信装置１４に出力する。

以下、本実施形態の右折待ち先頭車両判定装置の動作について説明する。以下の説明においては、図２に示すように、交差点において、車両Ａ，車両Ｂが近接して右折待機中であり、優先道路である対向車線の車両Ｃ，Ｄと対面しており、右折待機中の自車両である車両Ａに本実施形態の右折待ち先頭車両判定装置１０が搭載されている場合を想定して説明する。車両Ａの前方には、不図示の右折待機中である他車両が存在する可能性があるものとする。なお、以下の動作は、１サイクル数ｍｓ〜数百ｍｓ程度の頻度で繰り返し実行される。

図３に示すように、レーダ装置２０は前方車両を検知する（Ｓ１１）。レーザ装置２０は前方車両の自車両に対する相対速度（接近速度）を算出する（Ｓ１２）。周辺車両情報処理部２８は、車両状態センサ２２、ＧＰＳ受信機２４及び現在状態算出部２６によって得られた自車速度と前方車両の相対速度とを比較して、前方車両の相対速度が自車速度を上回るか否か判定する（Ｓ１３）。

ここで、図４に示すように、自車速度Ｖ_Ａで右折待機中である車両Ａに対し、前方車両である車両Ｄが速度Ｖ_Ｄで対向車線を対向する方向に走行している場合は、車両Ｄの車両Ａに対する相対速度（接近速度）はＶ_Ｄ＋Ｖ_Ａとなり、Ｖ_Ｄ＋Ｖ_Ａ＞Ｖ_Ａとなるから、前方車両の相対速度Ｖ_Ｄ＋Ｖ_Ａは自車速度Ｖ_Ａを上回ることなる。そのため、前方車両の相対速度が自車速度を上回る場合は（Ｓ１３）、周辺車両情報処理部２８は、自車両は右折待ち先頭車両であると判定する（Ｓ１４）。

一方、前方車両の相対速度が自車速度を上回らず（Ｓ１３）、相対速度（接近速度）が０ではないときは（Ｓ１５）、図５に示すように、自車両である車両Ａの前方車両として存在する車両Ｅは、車両Ａの自車速度Ｖ_Ａとは異なる速度Ｖ_Ｅで、ほぼ同方向を走行中であると考えられる。そこで、前方車両の相対速度が自車速度を上回らず（Ｓ１３）、相対速度（接近速度）が０ではないときは（Ｓ１５）、周辺車両情報処理部２８は、自車両は右折待ち先頭車両ではないと判定する（Ｓ１６）。

さらに、前方車両の相対速度が自車速度を上回らず（Ｓ１３）、相対速度（接近速度）が０のときは（Ｓ１５）、周辺車両情報処理部２８は、車車間通信装置１４から取得した前方車両の進行方向と、現在状態算出部２６から取得した自車両の進行方向とを比較する（Ｓ１７）。もし、前方車両の進行方向と自車両の進行方向との相違が１８０°±αであり、前方車両の進行方向と自車両の進行方向との相違が大きいときは、図６に示すように、自車両である車両Ａと前方車両として存在する車両Ｅとは、互いに自車速Ｖ_Ａ＝０、車速Ｖ_Ｅ＝０で対向しつつ停車している場合と考えられる。

そこで、前方車両の進行方向と自車両の進行方向との相違が１８０°±αであるときは（Ｓ１７）、周辺車両情報処理部２８は、自車両は右折待ち先頭車両であると判定する（Ｓ１８）。なお、この場合の値αは、例えばα＝９０として、前方車両の進行方向と自車両の進行方向との差が９０°〜２７０°であるときに、自車両は右折待ち先頭車両であると判定することができる。あるいは、値αは、交差点における道路状況に応じてα＝６０、４５、３０、２０とすることができる。

一方、前方車両の進行方向と自車両の進行方向との相違が１８０°±αではなく、前方車両の進行方向と自車両の進行方向との相違が小さいときは、図７に示すように、自車両である車両Ａと前方車両として存在する車両Ｅとは、互いに同じ車速であるＶ_Ａ＝Ｖ_Ｅでほぼ同方向を走行中である場合か、あるいは、図８に示すように互いにほぼ同方向で停車している場合であると考えられる。

そこで、前方車両の進行方向と自車両の進行方向との相違が１８０°±αでないときは（Ｓ１７）、周辺車両情報処理部２８は、自車両は右折待ち先頭車両ではないと判定する（Ｓ１９）。

図９に示すように、周辺車両情報処理部２８が自車両は右折待ち先頭車両であると判定したときは（Ｓ２１）、車車間情報生成部は車車間通信データの右折待ち先頭車両フラグをＯＮとする（Ｓ２２）。一方、周辺車両情報処理部２８が自車両は右折待ち先頭車両ではないと判定したときは（Ｓ２１）、車車間情報生成部は車車間通信データの右折待ち先頭車両フラグをＯＦＦとする（Ｓ２３）。車車間通信装置１４は、このような右折待ち先頭車両フラグを付した車車間通信データを車両Ａの周辺の車両に送信し、車両Ａの周辺の車両は、車車間通信データの右折待ち先頭車両フラグがＯＮであるかＯＦＦであるかにより、車両Ａが右折待ち先頭車両であるか否かを認識することができる。

本実施形態では、周辺車両情報処理部２８は、車両状態センサ２２が、自車両が右折待機中であることを検出したときに、車両状態センサ２２、ＧＰＳ受信機２４及び現在状態算出部２６が取得した自車両の自車速度と、レーダ装置２０が取得した前方車両の接近速度とに基づいて、自車両が右折待機中の車両中における先頭車両であるか否かを判定するため、右折待機中の車両の数や、ＧＰＳ等により検出される位置の誤差の影響を受けず、自車両が右折待機中の車両中における先頭車両であるか否かを判定する精度を向上させることができる。

この場合、接近速度が自車速度以下となるときは、前方車両が先行車両であり自車両が先頭車両ではない場合である。一方、接近速度が自車速度を上回るときは、前方車両が対向車両であり自車両が先頭車両である場合である。そのため、本実施形態では、周辺車両情報処理部２８は、接近速度が自車速度を上回るときに、自車両が先頭車両であると判定することにより、簡易な手法で確実に、自車両が右折待機中の車両中における先頭車両であるか否かを判定することが可能となる。

また、接近速度が自車速度を上回らないときは、前方車両が先行車両であり自車両が先頭車両でなく前方車両に追従走行している場合と、接近速度が０であって前方車両が自車両と同じ方向に同じ速度で走行している場合（前方車両及び自車両が停車しており、各々の速度が０である場合を含む）と、接近速度が０であって前方車両が自車両とがほぼ対向して停車している場合とが考えられる。そのため、本実施形態では、接近速度が自車速度を上回らず、且つ接近速度が０でないときは、周辺車両情報処理部２８は、自車両が先頭車両ではないと判定することにより、簡易な手法で確実に、自車両が右折待機中の車両中における先頭車両であるか否かを判定することが可能となる。

さらに、接近速度が０のときは、前方車両が自車両と同じ方向に同じ速度で走行している場合（前方車両及び自車両が停車しており、各々の速度が０である場合を含む）と、前方車両が自車両とがほぼ対向して停車している場合とが考えられる。そのため、本実施形態では、周辺車両情報処理部２８は、接近速度が０のときに、現在状態算出部２６が取得した自車両の進行方向と、車車間通信装置１４が取得した前方車両の進行方向とに基づいて、自車両が右折待機中の車両中における先頭車両であるか否かを判定することにより、簡易な手法で確実に、自車両が右折待機中の車両中における先頭車両であるか否かを判定することが可能となる。

加えて、自車両の進行方向と前方車両の進行方向との差が９０°〜２７０°であるときは、前方車両と自車両とは同じ車線にはおらず、異なる車線上に存在していると考えられる。そのため、本実施形態では、周辺車両情報処理部２８は、接近速度が０のときに、自車両の進行方向と前方車両の進行方向との差が９０°〜２７０°であるときに、自車両が先頭車両であると判定することにより、簡易な手法で確実に、自車両が右折待機中の車両中における先頭車両であるか否かを判定することが可能となる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。

実施形態に係る右折待ち先頭車両判定装置の構成を示すブロック図である。自車両が右折待ち車両における先頭車両であるか否かを判定する状況を示す平面図である。実施形態に係る右折待ち先頭車両判定装置の自車両が右折待ち車両における先頭車両であるか否かを判定する動作を示すフロー図である。前方車両の接近速度が自車両の自車速度を上回る状態を示す平面図である。前方車両の接近速度が自車両の自車速度を下回る状態を示す平面図である。前方車両の接近速度が０であり自車両と対向している状態を示す平面図である。前方車両の接近速度が０であり自車両と同方向を同速度で走行している状態を示す平面図である。前方車両の接近速度が０であり自車両及び前方車両のいずれも停車している状態を示す平面図である。実施形態に係る右折待ち先頭車両判定装置の車車間通信データを生成する動作を示すフロー図である。

符号の説明

１０…右折待ち先頭車両判定装置、１２…アンテナ、１４…車車間通信装置、２０…レーダ装置、２２…車両状態センサ、２４…ＧＰＳ受信機、２６…現在状態算出部、２８…周辺車両情報処理部、３６…車車間情報生成部。

Claims

自車両が右折待機中であることを検出する右折待機状態検出手段と、
前記自車両の前方に位置する前方車両を検出する前方車両検出手段と、
前記自車両の自車速度を取得する自車速度取得手段と、
前記前方車両検出手段が検出した前記前方車両の前記自車両に対する接近速度を取得する接近速度取得手段と、
前記右折待機状態検出手段が、前記自車両が右折待機中であることを検出したときに、前記自車速度取得手段が取得した前記自車両の前記自車速度と、前記接近速度取得手段が取得した前記前方車両の前記接近速度とに基づいて、前記自車両が右折待機中の車両中における先頭車両であるか否かを判定する先頭車両判定手段と、
を備えた先頭車両判定装置。
前記先頭車両判定手段は、前記接近速度が前記自車速度を上回るときに、前記自車両が先頭車両であると判定する、請求項１に記載の先頭車両判定装置。
前記先頭車両判定手段は、前記接近速度が前記自車速度を上回らず、且つ前記接近速度が０でないときに、前記自車両が先頭車両ではないと判定する、請求項１又は２に記載の先頭車両判定装置。
前記自車両の進行方向を取得する自車両進行方向取得手段と、
前記前方車両の進行方向を取得する前方車両進行方向取得手段と、
をさらに備え、
前記先頭車両判定手段は、前記接近速度が０のときに、前記自車両進行方向取得手段が取得した前記自車両の進行方向と、前記前方車両進行方向取得手段が取得した前記前方車両の進行方向とに基づいて、前記自車両が右折待機中の車両中における先頭車両であるか否かを判定する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の先頭車両判定装置。
前記先頭車両判定手段は、前記自車両の進行方向と前記前方車両の進行方向との差が９０°〜２７０°であるときに、前記自車両が先頭車両であると判定する、請求項４に記載の先頭車両判定装置。