(57)【要約】【課題】本線道路を走行する車両の加減速を抑制しつつ、自車両を円滑に合流させる。【解決手段】車両速度制御装置（１１）は、自車両（１０）が本線道路に合流する合流道路を走行しているときに、（ｉ）本線道路における合流地点より手前の第１地点を走行する他車両の速度を取得して、他車両が合流地点に到達する時刻を予想し、（ｉｉ）自車両が、予想された時刻を含む所定時間範囲を避けて、合流地点に到達するように、合流道路における合流地点より手前の第２地点から合流地点まで、自車両の速度を調整する調整手段（１１１、１１２）を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両が本線道路に合流する合流道路を走行しているときに、（ｉ）前記本線道路における、前記本線道路と前記合流道路との合流地点より手前の第１地点を走行する他車両の速度を取得して、前記他車両が前記合流地点に到達する時刻を予想し、（ｉｉ）前記自車両が、前記予想された時刻を含む所定時間範囲を避けて、前記合流地点に到達するように、前記合流道路における、前記合流地点より手前の第２地点から前記合流地点まで、前記自車両の速度を調整する調整手段を備えることを特徴とする車両速度制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両速度制御装置に関し、特に、自車両が、その進行方向前方で本線道路と合流するときに、該自車両の速度を制御する車両速度制御装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置として、例えば、自車両の走行する道路の前方に合流地点が存在するとき、該合流地点から所定範囲内の合流相手側の道路（即ち、本線道路）を走行する他の車両が合流地点に到達するまでの到達時間の情報に基づいて、円滑な合流が可能となるように自車両の速度を調整する装置が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１６１８９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の技術によれば、本線道路を走行する他の車両の速度変化については考慮されていない。しかしながら、実際には、本線道路を走行する他の車両の運転者は、合流してくる車両を認識すると、該他の車両を加速又は減速する可能性がある。すると、特許文献１に記載の技術では、自車両が本線道路に円滑に合流することができない可能性がある。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、本線道路を走行する車両の加減速を抑制しつつ、自車両を円滑に合流させることができる車両速度制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の車両速度制御装置は、上記課題を解決するために、自車両が本線道路に合流する合流道路を走行しているときに、（ｉ）前記本線道路における、前記本線道路と前記合流道路との合流地点より手前の第１地点を走行する他車両の速度を取得して、前記他車両が前記合流地点に到達する時刻を予想し、（ｉｉ）前記自車両が、前記予想された時刻を含む所定時間範囲を避けて、前記合流地点に到達するように、前記合流道路における、前記合流地点より手前の第２地点から前記合流地点まで、前記自車両の速度を調整する調整手段を備える。
【０００７】
本線道路を走行している車両の運転者が、自分より明らかに早く又は遅く、合流道路を走行している車両が合流地点に到達すると認める場合、該運転者が車両を加速又は減速する可能性は比較的低いと考えられる。他方、本線道路を走行している車両の運転者が、自分と同時期に、合流道路を走行している車両が合流地点に到達すると認める場合、該運転者が車両を加速又は減速する可能性は比較的高いと考えられる。
【０００８】
当該車両速度制御装置では、本線道路を走行する他車両が合流地点に到達する時刻を含む所定時間範囲を避けて、合流道路を走行する自車両が合流地点に到達するように（言い換えれば、自車両が他車両と同時期に合流地点に到達しないように）、該自車両の速度が調整される。このため、当該車両速度制御装置によれば、本線道路を走行する車両の加減速を抑制しつつ、自車両を本線道路に円滑に合流させることができる。
【０００９】
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための形態から明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係る車両の構成を示すブロック図である。
【図２】実施形態に係る車速制御の概念を示す概念図である。
【図３】本線道路を走行するｉ番目の車両と（ｉ＋１）番目の車両との間に合流する場合の車速制御の一例を示すグラフである。
【図４】実施形態に係る車速制御が実施される状況の一例を示す図である。
【図５】実施形態に係る本線道路を走行する車両の合流地点への到達時刻を算出する処理を示すフローチャートである。
【図６】実施形態に係る車速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】
本発明の車両速度制御装置に係る実施形態について、図１乃至図６を参照して説明する。実施形態に係る車両速度制御装置は、高速道路や自動車専用道路等において本線道路に合流する合流道路（例えばランプウェイ）を走行する車両が本線道路に円滑に合流できるように、該車両の速度を制御する。
【００１２】
（車両の構成）
実施形態に係る車両速度制御装置を搭載する車両の構成について、図１を参照して説明する。図１は、実施形態に係る車両の構成を示すブロック図である。
【００１３】
図１において、車両１０は、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）１１、測位装置１２、通信装置１３、地図データベース１４及びアクチュエータ１５を備えて構成されている。
【００１４】
ＥＣＵ１１は、車両１０の各種機器を統括制御する。本実施形態では、ＥＣＵ１１の機能の一部を、車両速度制御装置として用いている。車両速度制御装置としてのＥＣＵ１１は、車両１０の速度制御を行うために、その内部に論理的に実現される処理ブロックとして、又は物理的に実現される処理回路として、予想部１１１及び車速調整部１１２を有する。
【００１５】
測位装置１２は、例えば航法衛星からの航法信号等の衛星信号を受信可能であると共に、例えばジャイロセンサ等の内界センサを有する。測位装置１２は、衛星信号及び内界センサの出力の少なくとも一方に基づいて、車両１０の位置を検出する。つまり、測位装置１２は、例えばＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）やＤＲ（Ｄｅａｄ  Ｒｅｃｋｏｎｉｎｇ：自律航法）等により車両１０の位置を検出可能に構成されている。
【００１６】
通信装置１３は、路車間通信や車車間通信等の無線通信によりデータを送受信可能に構成されている。地図データベース１４は、地図情報を格納するデータベースである。地図情報には、例えば、道路の位置情報、道路の形状、幅及び勾配等の情報、交差点、分岐地点及び合流地点の位置情報、等が含まれる。アクチュエータ１５は、例えば、エンジン（図示せず）のスロットルバルブ等の開度を調整可能に構成されている。
【００１７】
（車速制御）
車速制御の概要
上述の如く構成された車両１０において、車両速度制御装置としてのＥＣＵ１１が実施する車速制御の概要について、図２を参照して説明する。図２は、実施形態に係る車速制御の概念を示す概念図である。
【００１８】
先ず、前提として、本線道路における合流地点から距離Ｌ１だけ手前の検出地点に、本線道路を走行する車両（図２では車両２１）の速度を検出する車速検出器３０が設置されている。車速検出器３０は、検出した車速及び検出時刻を、無線通信により、車速検出器３０から所定範囲内に存在する車両（特に、合流道路を走行する車両）に送信する。
【００１９】
合流道路を走行している車両１０のＥＣＵ１１は、合流道路における受信地点において通信装置１３を介して、車速検出器３０により検出された車速及び検出時刻を受信する。ＥＣＵ１１の予想部１１１は、受信された車速及び検出時刻に基づいて、本線道路を走行する車両が合流地点に到達する時刻を予想する。
【００２０】
尚、合流地点近傍は、例えば道路の形状が比較的複雑であること等に起因して、車車間通信により、本線道路を走行する車両の速度を取得することができない可能性がある。本実施形態のように、車速検出器３０から本線道路を走行する車両の速度を取得する構成とすれば、確実に、本線道路を走行する車両の速度を取得することができる。
【００２１】
車速調整部１１２は、予想部１１１により予想された時刻に基づいて、アクチュエータ１５を介して車両１０の速度を調整する。このとき、車速調整部１１２は、車両１０の速度が、合流地点に到達するまでに本線平均車速Ｖになるように、車両１０の速度を調整する。
【００２２】
ここで特に、車速調整部１１２は、合流道路における受信地点から合流地点までの区間を、図２に示すように、遮蔽物により本線道路を走行する車両の運転者から車両１０が見えない区間（即ち、制御区間（１））と、本線道路を走行する車両の運転者から車両１０が見える区間（即ち、制御区間（２））とに分けて、車両１０の速度を調整（制御）する。尚、「遮蔽物」は、例えば防音壁等の建造物に限らず、例えば本線道路と合流道路との高低差等、合流道路を走行する車両を、本線道路を走行する車両の運転者が認識できない構造も含む概念である。
【００２３】
受信地点での車両１０の速度をＶｓ、可視起点（本線道路を走行する車両の運転者から車両１０が見え始める地点）での車両１０の速度をＶ０とする（ただし、Ｖ＞Ｖ０＞Ｖｓ）。制御区間（１）では、車速調整部１１２は、車両１０の速度が、可視起点への到達時に車速Ｖ０になるように、アクチュエータ１５を介して、車両１０を一定加速度で加速させる。制御区間（２）では、車速調整部１１２は、車両１０の速度が、本線平均車速Ｖになるまで、アクチュエータ１５を介して、車両１０を適宜加速させる。制御区間（２）では特に、本線道路を走行する車両の運転者に、該車両が合流地点に到達するタイミングと同時期に、車両１０が本線道路に合流してくる（即ち、車両１０が合流地点に到達する）と思わせないように、車両調整部１１２は、車両１０の速度を調整する。
【００２４】
このとき、車速調整部１１２は、本線道路を走行する、例えば車両２１が合流地点に到達すると予想される時刻を含む所定時間範囲を避けて、車両１０が合流地点に到達するように、制御区間（１）及び（２）における加速度及び加速時間を調整する。この点について、図３を参照して説明を加える。図３は、車両１０が、本線道路を走行するｉ番目の車両と（ｉ＋１）番目の車両との間に合流する場合の車両１０に係る車速制御の一例を示すグラフである。図３において、“Ｔｂ”及び“Ｔｆ”は、夫々、「後方安全車間時間」及び「前方安全車間時間」である。尚、後方安全車間時間Ｔｂ及び前方安全車間時間Ｔｆ各々は、本線平均車速Ｖに応じて決定される。
【００２５】
図３に示す例では、車両１０が、ｉ番目の車両と（ｉ＋１）番目の車両との間に合流するので、ｉ番目の車両が合流地点に到達すると予想される時刻Ｔｉから後方安全車間時間Ｔｂだけ遅い時刻から、（ｉ＋１）番目の車両が合流地点に到達すると予想される時刻Ｔｉ＋１から前方安全車間時間Ｔｆだけ早い時刻までの間に、車両１０が合流地点に到達するように、車速調整部１１２により、車両１０の速度が調整される。
【００２６】
制御区間（２）における車両１０の加速度が比較的大きいと、本線道路を走行する車両の運転者が、車両１０が本線道路に合流してくるタイミングの予測を誤る可能性がある。このため、制御区間（２）における車両１０の加速度は比較的小さいことが望ましい。
【００２７】
制御区間（２）における車両１０の加速度を比較的小さくするためには、本線平均車速Ｖと可視起点での車両１０の速度Ｖ０との差を比較的小さくする必要がある。従って、車両調整部１１２は、可視起点での車両１０の速度Ｖ０が望ましい速度となるように、制御区間（１）においても車両１０の速度を調整する。
【００２８】
ｉ番目の車両に着目すれば、該ｉ番目の車両が合流地点に到達すると予想される時刻Ｔｉから前方安全車間時間Ｔｆだけ早い時刻から該時刻Ｔｉから後方安全車間時間Ｔｂだけ遅い時刻までの間（即ち、Ｔｉ−Ｔｆ〜Ｔｉ＋Ｔｂ）を避けて、車両１０が合流地点に到達するように、車両１０の速度が調整される。時間範囲“Ｔｉ−Ｔｆ〜Ｔｉ＋Ｔｂ”が、上述の所定時間範囲に相当する。
【００２９】
車速制御の詳細
次に、本実施形態に係る車速制御の詳細について、図４乃至図６を参照して説明する。ここでは、図４に示すように、本線道路上を車両２１、２２及び２３が走行しているものとする。
【００３０】
図５において、車両速度制御装置としてのＥＣＵ１１の予想部１１１は、通信装置１３を介して受信された、車速検出器３０により検出された車速のうち、合流地点を通過していない車両の車速（図４に示す例では、車両２１、２２及び２３各々の車速）を抽出する（ステップＳ１０１）。尚、ステップＳ１０１の処理は、車速検出器３０から送信される信号が通信装置１３により受信されたことを条件に開始されてよい。
【００３１】
次に、予想部１１１は、抽出された車速の平均値を本線平均車速Ｖとする（ステップＳ１０２）。尚、ステップＳ１０１の処理において一台の車両の車速しか抽出されない場合、予想部１１１は、該抽出された車速を本線平均車速Ｖとする。
【００３２】
次に、予想部１１１は、例えば地図データベース１４に格納された地図情報を参照して、本線道路における検出地点から合流地点までの距離Ｌ１（図２参照）を取得する。尚、車速検出器３０に係る位置情報（即ち、検出地点を示す位置情報）は、無線通信により、車速検出器３０から取得されてもよいし、地図情報に含まれていてもよい。
【００３３】
予想部１１１は、本線道路を走行する車両（図４に示す例では、車両２１、２２及び２３）が、検出地点から合流地点までを、本線平均車速Ｖで走行すると仮定して、該車両の合流地点への到達予想時刻を算出する（ステップＳ１０３）。ここで、車両２１、２２及び２３各々の到達予想時刻を、“Ｔ１”、“Ｔ２”及び“Ｔ３”とする。
【００３４】
図６において、上記ステップＳ１０３の処理の後、ＥＣＵ１１の車速調整部１１２は、変数ｉに初期値“１”をセットする（即ち、変数ｉを初期化する）（ステップＳ２０１）。尚、変数ｉの最大値（図６では、“ｎ”）は、上記ステップＳ１０１の処理において車速を抽出された車両の数に等しい。
【００３５】
次に、車速調整部１１２は、ｉ番目の車両Ｎｉと、（ｉ＋１）番目の車両Ｎｉ＋１との間に、車両１０が合流する場合の条件を満たす制御プランを検索する（ステップＳ２０２）。該条件には、（ｉ）Ｖｓ＜Ｖ０＜Ｖ、（ｉｉ）Ｔｉ＋Ｔｂ＜Ｔｍｉｎ、（ｉｉｉ）Ｔｉ＋１−Ｔｆ＞Ｔｍａｘという３つの条件が含まれる。
【００３６】
本実施形態では、合流道路における受信地点から合流地点まで車両１０が減速することはないという前提により、条件（ｉ）が設定されている。条件（ｉｉ）は、車両Ｎｉと車両Ｎｉ＋１との間に車両１０が合流する場合、車両１０が合流地点に到達する時刻の最小値Ｔｍｉｎが、車両Ｎｉの到達予想時刻Ｔｉより後方安全車間時間Ｔｂだけ遅い時刻よりも大きいことを示している。条件（ｉｉｉ）は、車両Ｎｉと車両Ｎｉ＋１との間に車両１０が合流する場合、車両１０が合流地点に到達する時刻の最大値Ｔｍａｘが、車両Ｎｉ＋１の到達予想時刻Ｔｉ＋１より前方安全車間時間Ｔｆだけ早い時刻よりも小さいことを示している。つまり、条件（ｉｉ）及び（ｉｉｉ）は、図３における時刻Ｔｉ＋Ｔｂから時刻Ｔｉ＋１−Ｔｆまでの間に、車両１０が合流地点に到達することを限定している。
【００３７】
車速調整部１１２は、次のように制御プランを検索する。車両１０は、合流道路における受信地点から可視起点まで、加速度Ａｓを維持して走行し、可視起点から合流地点まで、加速度Ａ０を維持して走行し、合流地点において車両１０の速度が本線平均車速Ｖになるとする。また、合流道路における受信地点から可視起点までの距離を“Ｌ２”、可視起点から合流地点までの距離を“Ｌ３”とする。尚、距離Ｌ２及びＬ３は、例えば地図データベース１４に格納された地図情報から取得されてよい。
【００３８】
車速調整部１１２は、上記条件（ｉ）を満たすように可視起点での車両１０の速度Ｖ０を決定する。該速度Ｖ０が決定されると、車両１０が受信地点から可視起点まで移動するためにかかる時間Ｔ０、加速度Ａｓ及びＡ０各々は一意に決定される。ここで、時間Ｔ０は、“Ｔ０＝２×Ｌ２／（Ｖｓ＋Ｖ０）”と、加速度Ａｓは、“Ａｓ＝｛（Ｖ０−Ｖｓ）（Ｖ０＋Ｖｓ）｝／（２×Ｌ２）”と、加速度Ａ０は、“Ａ０＝｛（Ｖ−Ｖ０）（Ｖ＋Ｖ０）｝／（２×Ｌ３）”と表せる。
【００３９】
車速調整部１１２は、可視起点から合流地点まで、車両１０が速度Ｖ０を維持した場合に車両１０が合流地点に到達する時刻をＴｍａｘとする。この場合、時刻Ｔｍａｘは、“Ｔｍａｘ＝Ｔ０＋Ｌ３／Ｖ０”と表せる。また、車速調整部１１２は、可視起点から合流地点まで、車両１０が加速度Ａ０を維持して走行する場合に車両１０が合流地点に到達する時刻をＴｍｉｎとする。この場合、時刻Ｔｍｉｎは、“Ｔｍｉｎ＝Ｔ０＋２×Ｌ３／（Ｖ０＋Ｖ）”と表せる。車速調整部１１２は、時刻Ｔｍｉｎ及び時刻Ｔｍａｘが夫々上記条件（ｉｉ）及び（ｉｉｉ）を満たす場合に、制御プランがあると判定する。尚、車速調整部１１２は、速度Ｖ０を変更しつつ、複数の制御プランを検索してよい。
【００４０】
次に、車速調整部１１２は、ステップＳ２０２の処理の結果、制御プランがあるか否かを判定する（ステップＳ２０３）。この判定において、制御プランがあると判定された場合（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）、車速調整部１１２は、ステップＳ２０４の処理を行う。ここで、加速度Ａｓ及び加速度Ａ０の大きい方の値（即ち、“ｍａｘ（Ａｓ、Ａ０）”）を最大加速度とする。ステップＳ２０４の処理において、車速調整部１１２は、ステップＳ２０２の処理により検索された制御プランが複数存在することを条件に、最大加速度が最小である制御プランを、車両Ｎｉと車両Ｎｉ＋１との間に車両１０が合流する場合の制御プランとし、最大加速度の最小値を“Ａｉ”とする。
【００４１】
他方、ステップＳ２０３の判定において、制御プランがないと判定された場合（ステップＳ２０３：Ｎｏ）、車速調整部１１２は、車両Ｎｉと車両Ｎｉ＋１との間に車両１０が合流可能な制御プランは存在しない（つまり、車両１０を、車両Ｎｉと車両Ｎｉ＋１との間に合流させることはできない）と判定する（ステップＳ２０５）。
【００４２】
次に、車速調整部１１２は、変数ｉがｎ−１であるか否かを判定する（ステップＳ２０６）。この判定において、変数ｉがｎ−１でないと判定された場合（ステップＳ２０６：Ｎｏ）、車速調整部１１２は、変数ｉをインクリメントして（ステップＳ２０７）、ステップＳ２０２の処理を行う。つまり、車速調整部１１２は、例えば、図４の車両２１と車両２２との間に車両１０を合流させる制御プランを検索した後、車両２２と車両２３との間に車両１０を合流させる制御プランを検索する。
【００４３】
ステップＳ２０６の判定において、変数ｉがｎ−１であると判定された場合（ステップＳ２０６：Ｙｅｓ）、車速調整部１１２は、上記ステップＳ２０２〜Ｓ２０７の処理が繰り返し行われた結果、制御プランが少なくとも一つ存在するか否かを判定する（ステップＳ２０８）。
【００４４】
ステップＳ２０８の判定において、制御プランが少なくとも一つ存在すると判定された場合（ステップＳ２０８：Ｙｅｓ）、車速調整部１１２は、存在する制御プランのうち、“Ａｉ”が最小である制御プランを最適な制御プランとして採用し、該採用された制御プランに基づいて、アクチュエータ１５を介して、車両１０の速度を調整する（ステップＳ２０９）。
【００４５】
他方、ステップＳ２０８の判定において、制御プランが存在しないと判定された場合（ステップＳ２０８：Ｎｏ）、車速調整部１１２は、当該車速制御による車両１０の本線道路への合流を中止する（ステップＳ２１０）。このとき、車両速度制御装置としてのＥＣＵ１１は、例えばＨＭＩ（Ｈｕｍａｎ  Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）（図示せず）を介して、車両１０の本線道路への合流を手動により行う旨の要請を、車両１０の運転者に報知する。
【００４６】
尚、実施形態に係る「予想部１１１」及び「車速調整部１１２」は、本発明に係る「調整手段」の一例である。実施形態に係る「検出地点（図２参照）」及び「受信地点（図２参照）」は、本発明に係る「第１地点」及び「第２地点」の一例である。
【００４７】
（技術的効果）
実施形態に係る車速制御では、上記条件（ｉ）、（ｉｉ）及び（ｉｉｉ）を満たす制御プランが検索される。制御プランが一つでも存在すれば、本線道路を走行する車両が合流地点に到達すると予想される時刻を含む所定時間範囲を避けて、車両１０を本線道路に合流させることができる。このため、当該車速制御によれば、本線道路を走行する車両の加減速を抑制しつつ、車両１０を本線道路に円滑に合流させることができる。
【００４８】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う車両速度制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００４９】
１０、２１、２２、２３…車両、１１…ＥＣＵ、１２…測位装置、１３…通信装置、１４…地図データベース、１５…アクチュエータ、１１１…予想部、１１２…車速調整部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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