(57)【要約】【課題】適正な速度と車間距離を保持し車線中央に沿って自動運転させ、必要個所で車線変更・追い越し、合流・分岐をさせる。【解決手段】GPS・車々間通信端末１を自車両２に搭載し、同一車線内の先行車３のGPS・車々間通信端末１が同じ通信エリアの半径約１００ｍ圏内に入ると、自動的に車線区分や位置座標及び車速・路面摩擦係数等の情報を交換して相互の車載ディスプレイ等４に表示し、そのデータ５からアンテナ間の車間距離６が停止距離７＋数ｍとなった場合、車間距離６が停止距離７＋数ｍになる様に自動運転制御部１８でアクセルやブレーキを制御し、更に路面１０上の路面標示８の距離を計測するためのＣＭＯＳレーザセンサ９を自車両２の前部両側下端部に左右対称となる様に固定、両脇の路面１０を同調して内側から外に向かって走査させ、路面標示８までの読取距離が左右均しくなる様に、ハンドル１１を操作するモーター１２の回転方向を、同じ自動運転制御部１８で制御する。【選択図】図１
2016020125.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
GPS・車々間通信端末１を自車両２に搭載し、同一車線内の先行車３のGPS・車々間通信端末１が同じ通信エリアの半径約１００ｍ圏内に入ると、自動的に車線区分や位置座標及び車速・路面摩擦係数等の情報を交換して相互の車載ディスプレイ等４に表示し、そのデータ５からアンテナ間の車間距離６が停止距離７＋数ｍとなった場合、車間距離６を停止距離７＋数ｍ以上になる様、自動運転制御部１８でアクセルやブレーキを制御し、更にＣＭＯＳレーザセンサ９を自車両２の前部両側下端部に左右対称となる様に固定し、路面１０上の路面標示８の距離を計測する様、同調して内側から外に向かって走査し、路面標示８までの読取距離が左右均しくなる様にハンドル１１を操作するモーター１２の回転方向を自動運転制御部１８で制御する事を特徴とする自動運転機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、制限速度以下で適正な車間距離を保持し車線中央に沿って自動運転させる自動運転機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高速道路の走行は制限速度以下で有れば、特開２００２−４９４２３号公報に記載されたカーブに応じた減速制御を要さず、自車両を軸に進行方向の車幅一直線上、最も近い車両や立体物までの距離をＧＰＳ端末やミリ波レーダー・カメラ等で計測し自車両の速度に応じた停止距離を保って追突回避の制御を行っている。
【０００３】
しかし、俯瞰情報であるＧＰＳやミリ波レーダー・カメラ等でも走行中の車線区分が分からないため検知範囲から逸脱し、既に同一車線内で停止距離を割込んだ危険な車間距離で有っても認知されず、誤動作・遅延・欠落の原因となり危険回避のタイミングを失い体験試乗車よる事故も発生している。
【０００４】
またレーンキープにおいても、自車両の進行方向前方、車幅一直線上の白線までの距離をＣＭＯＳカメラ等で計測し制御を行うもので同所までの距離を始め、速度やカーブに応じた複雑な計算を要するだけでなく、起伏・カーブの影響により白線の識別やハンドル操作のタイミングは、時期尚早・遅延・欠落の原因となっている。
【０００５】
車線を構成する、車線境界線等の路面標示は、歩行者や車両等の通行区分や走行方法等を規制・指示する最も重要なもので、これに準拠せず車線中央に敷設したＲＦ−ＩＤの電子タグや走行軌跡の履歴データに頼る自動運転は、表面上現れない移設もれ・入力ミスによって、突然残存するデータの軌跡に沿って暴走する危険性もある。
【０００６】
また起伏・カーブの影響により障害物の検知が遅れ車間距離が停止距離以下となってからの車々間・路車間通信は、誤報・遅延・欠落の原因となり、返って危険を招く要因となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−４９４２３号公報
【特許文献２】特許第３９７９１７９号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】清水勇男・岡本弘共著「新訂交通事故捜査の基礎と要点」
【非特許文献２】交通警察実務研究会編「交通操作パーフェクトガイド」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
解決しようとする問題点は、ＧＰＳを始めミリ波レーダー・カメラで先行車までの車間距離が±０ｃｍと正確に計測されても、走行区分が分かる道路情報との協調不足で先行車と同一車線を走行中か否かだけでなく、夜間・雨天・濃霧の他、起伏・カーブ等の影響により検知が遅れ、衝突・追突を回避する安全な停止距離を確保する事が出来ない欠点が有る。
【００１０】
高速道路の自動運転は、車線中央に敷設したＲＦ−ＩＤの電子タグや走行軌跡の履歴データに沿って走行するものでは、運転者の意思が伝達されず途中での、車線変更・追い越し・合流・分岐は不可能である。また走行中に車間距離の短縮や車線逸脱等のトラブルが生じても、死角に有る先行車や起伏・カーブ先の白線を検知し制御する機能を有せず自動運転を解除する機能もない。仮に市街地での走行を念頭に入れても歩行者を他の障害物と正確に区別する技術もない。
【００１１】
また特許公開２００２−４９４２３号公報には、車両前部の片側から横手下方の路面標示を光学機器で読取り、白線に沿って自動運転させる技術が記載されているが車線境界線間の幅員増減により車線中央には沿えない欠点が有る。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
GPS・車々間通信端末１の機能を有する自動運転制御部１８を自車両２に搭載し、同一車線内の先行車３のGPS・車々間通信端末１が同じ通信エリアの半径約１００ｍ圏内に入ると、自動的に車々間通信で車線区分や位置座標及び車速・路面摩擦係数等の情報を交換し相互の車載ディスプレイ等４に表示し、そのデータ５からアンテナ間の車間距離６が停止距離７＋数ｍとなった場合に、アクセルやブレーキを自動運転制御部１８で制御し、車線内に停止距離７＋数ｍを保つ仕組みとする。座標によるアンテナ間の車間距離６は、下記の数式１によって求め、停止距離７は数式２によって求められる。
【００１３】
【数１】
2016020125.tif 000003
【００１４】
【数２】
2016020125.tif 000004
【００１５】
尚、車線の幅は、一般道路で、２．７５ｍ〜３．５ｍ、高速道路では、３．２５ｍ〜３．５ｍとなっている。また普通自動車の幅が１．７ｍとすると、一般道路で１．０５ｍ〜１．８ｍ、高速道路で１．５５ｍ〜１．８ｍの余地が有り、更にこれを２等分すると片側に一般道路で、０．５２ｍ〜０．９ｍ高速道路で０．８ｍ〜０．９ｍの移動余地が有る。
【００１６】
手動運転による道路の視認性を高める為、回帰性反射機能を有し車線境界線を構成している路面標示８を背景のアスファルト等の路面１０とのコントラスト比や変位率を大きくして距離を安定計測するために、ＣＭＯＳレーザセンサ９を自車両２の前部両側下端部に左右対称となる様に固定し、両脇の路面１０を同調して内側から外に向かって走査し、路面標示８までの読取距離が左右均しくなる様にハンドル１１を操作するモーター１２の回転方向を自動運転制御部１８によって制御し自車両２の中心、即ち旋回半径が、車線中央１３に沿って旋回し自動運転を可能にする。
【００１７】
自車両２や周辺車両１４で、逆走や車線逸脱等のレーンキープ上のトラブルが生じた時は、特許第３９７９１７９号公報の技術と協調して車々間・路車間通信にて警告を発するとともに自動運転を解除し減速させ停止させる事も可能となる。
【００１８】
市街地での走行を念頭に、歩行者と自動車との通行を歩道や路面標示８で完全分離し、横断歩道以外での横断を防止する事も可能で、死角の横断歩道上で横断中の障害者等が携行し路面標示８を検知した視覚障害者誘導用白杖や電動車椅子等が発するGPS・車々間通信端末１からの信号を検知した場合、周辺車両１４の車載ディスプレイ等４に、その存在と位置情報を知らせることや、その手前で緊急停止等の措置を講ずる事が可能となる。
【００１９】
高速道路等の規格統一された道路では、車線区分や隣接車線の先行車３や周辺車両１４の位置や速度も明確であり、走査方向を外側からに変更し、車線からの分岐を始め車線変更や追い越し、合流・分岐などパターン化された集合知を活用し運転者の音声やナビゲーション１６の音声案内１７を認識して、天候や制限速度以下の好みの速度によって適正な車間距離６を保持し車線中央１３沿って走行する事を始め、隣接車線を走行中の先行車３や後続の周辺車両１４の位置や速度が明確となり、その間へ無理なく車線変更や追い越し、本線への合流や本線からの分岐が可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の自動運転機構は、路面標示８で区画されたインフラ協調型の自動運転メカニズムで、制限速度以下であれば昼夜間・天候・起伏・カーブ等の環境に左右されず、車線内の先行車３や周辺車両１４との車々間通信で、車線区分を始め速度や路面の摩擦係数に応じた適正な車間距離６を保持し、車両前部の両側に左右対称に固定したＣＭＯＳレーザセンサ９から６００±４００mm離れた白線等の路面標示８を検知、両側の車線境界線までの距離を計測しながら、車線中央１３に沿って自動運転できるという特徴がある。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、自動運転車の制御系統図である。
【図２】図２は、自動運転の実施方法を示した俯瞰説明図である。
【図３】図３は、自動運転の実施方法を示す自車両正面説明図である。
【図４】図４は、自動運転の実施方法を示す俯瞰説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
自車両２の前部両側に左右対称となる様に固定したＣＭＯＳレーザセンサ９で６００±４００mm離れた白線等の路面標示８を検知し、距離を計測するという目的を、最小の部品点数で外観を損なわずに実現した。
【実施例１】
【００２３】
図１は、本発明の自動運転機構を車載した自動運転車の制御系統図であり、本発明の主体は光学系センサやGPS・車々間通信端末１の実装方法にあるので、電子、機構系の説明は省略する。
【００２４】
ＣＭＯＳレーザセンサ９は、自車両２の前部両側下端部から白線等の左右路面標示８を検知し距離を計測するため、常に路面１０を走査しておりデータ５は自動運転制御部１８でアクセルやブレーキの制御だけでなくハンドル１１と連動するモーター１２に信号を出力して自車両２が車線中央１３沿って自動運転される様になる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
少子高齢化社会を支える為、高齢者にも自立移動が求められ認知・判断ミスによる逆走や誤発進による衝突や暴走、踏切事故と言った重大事故が懸念されており、こうした事故を防止し完全な自動運転向けての究極の安全運転支援が可能となる。
【符号の説明】
【００２６】
１    GPS・車々間通信端末
２    自車両
３    先行車
４    車載ディスプレイ等
５    データ
６    車間距離
７    停止距離
８    路面標示
９    ＣＭＯＳレーザセンサ
１０  路面
１１  ハンドル
１２  モーター
１３  車線中央
１４  周辺車両
１５  準天頂衛星
１６  ナビゲーション
１７  音声案内
１８  自動運転制御部
【図１】
2016020125.tif 000005
【図２】
2016020125.tif 000006
【図３】
2016020125.tif 000007
【図４】
2016020125.tif 000008