JP5987537B2 - 走行支援装置及び走行支援方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両の走行を支援する走行支援装置及び走行支援方法に関し、特に、信号交差点を含む走行道路における円滑な車群走行を実現する走行支援装置及び走行支援方法に関する。

従来、円滑な車群走行を実現するための車群運行管理装置として、例えば特許文献１に記載の技術がある。この技術は、上り方向の車群及び下り方向の車群が予め定めた交差点を同期して通過するように、信号機の青現示時間及び車群の速度を制御するものである。

特開２０１２−６８７２１号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術にあっては、既に形成されている車群を検出し、その車群に対して信号機制御や車群の速度制御を行うものである。そのため、車群が形成されていない交通流に対しては上記制御を適用することができず、円滑な交通流の実現という点では改善の余地がある。
そこで、本発明は、信号交差点を含む走行道路における円滑な車群走行を実現する走行支援装置及び走行支援方法を提供することを課題としている。

上記課題を解決するために、本発明の一態様は、車群を形成するための運転操作を促す車群形成要求情報を生成し、その情報を、信号交差点から離れた上流位置の路上に設置した第１通信手段から送信する。そして、車両に搭載され、路車間通信機能を有する車載器は、第１通信手段が送信した走行支援情報を受信し、当該走行支援情報を提示する。車群形成要求情報としては、予め設定した推奨速度に関する情報を生成する。車載器は、自身が搭載された車両の識別情報を送信し、第１通信手段は、車載器が送信した識別情報を受信する。また、信号交差点から離れた上流位置で、且つ第１通信手段の設置位置よりも下流位置の路上に設置された第２通信手段は、車載器が送信した識別情報を受信する。そして、第１通信手段及び第２通信手段で受信した車両の識別情報に基づいて、当該車両の旅行時間を算出し、旅行時間が、車両が推奨速度で走行していると判断できる時間であることを示す許容範囲内にあるとき、その車両に対して走行特典を与える。

本発明によれば、路側から車両に対して車群形成を促す車群形成要求情報を送信し、車両側で運転者にこれを提示するので、路車協調による一様な車群形成を期待することができる。したがって、信号機制御や車群速度制御等、円滑な車群走行の実現を目的とした制御を容易に適用することができる。

本実施形態に係る走行支援装置が適用されるシステムの構成を示す図である。 車両感知器の構成を示す図である。 車載器の構成を示すブロック図である。 情報提供判定装置で実行する情報提供判定理手順を示すフローチャートである。 信号制御の概略を説明する図である。 対象車両が交通流の先頭にいる場合の動作を説明する図である。 対象車両が交通流の先頭にいる場合の車群検出を示す図である。 車群形成までの流れを説明する図である。 対象車両が車群内にいる場合の動作を説明する図である。 対象車両が車群内に複数いる場合の動作を説明する図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（第１の実施の形態）
（構成）
図１は、本実施形態に係る走行支援装置が適用されるシステムの構成を示す図である。
図中、符号１は路側インフラ設備である。路側インフラ設備１は、信号機２と、信号制御機３と、光ビーコン通信機４Ａ，４Ｂと、車両感知器５Ａ,５Ｂと、情報提供判定装置６とを備える。

信号制御機３は、信号機２の灯色状態を制御すると共に、信号機２の情報（灯色状態、灯色残秒時間等）を情報提供判定装置６に出力する。
光ビーコン通信機４Ａは、信号交差点間の１区画において、下流側の信号交差点から離れた上流位置の路上に設置する。ここでは、光ビーコン通信機４Ａを、上記１区画における上流側の信号交差点の流出部に設置した場合について示している。また、光ビーコン通信機４Ｂは、光ビーコン通信機４Ａと同様に下流側の信号交差点から離れた上流位置で、且つ光ビーコン通信機４Ａの設置位置よりも下流位置の路上に設置する。

これら光ビーコン通信機４Ａ，４Ｂは、車両Ｃａが搭載する車載器１０と通信可能となっている。車載器１０は、光ビーコン通信機４Ａ，４Ｂに対し車両Ｃａを識別するための識別情報（車両ＩＤ）を含むアップリンク情報を送信する。光ビーコン通信機４Ａ，４Ｂは、車載器１０が送信するアップリンク情報を受信すると共に、情報提供判定装置６で生成した走行支援情報を、車載器１０に対してダウンリンク情報として送信する。情報提供判定装置６で生成する走行支援情報については後で詳述する。

車両感知器５Ａは、光ビーコン通信機４Ａと共架もしくは並設し、自身の設置位置での交通流を感知する。また、車両感知器５Ｂは、光ビーコン通信機４Ｂと共架もしくは並設し、自身の設置位置での交通流を感知する。
車両感知器５Ａ,５Ｂは、超音波式や光学式等の車両感知器であり、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように路面に対して電波や光を送信し、その反射波を受信するまでの時間を計測する。そして、図２（ａ）に示すように計測地点に車両が存在する場合と、図２（ｂ）に示すように計測地点に車両が存在しない場合とで、反射波を受信するまでの時間に違いがあることを利用して、車両の有無を判定する。この車両感知器５Ａ,５Ｂは、自身の計測地点を通過する車両の車頭時間、速度等の感知データを取得可能となっている。

図３は、車載器１０の構成を示すブロック図である。
この図３に示すように、車載器１０は、ビーコンアンテナ１１と、カーナビゲーションシステム１２とを備える。
ビーコンアンテナ１１は、光ビーコン通信機４Ａ及び４Ｂと光波による無線通信を行い、走行支援情報を含む情報を受信する。そして、ビーコンアンテナ１１は、受信した情報をカーナビゲーションシステム１２に出力する。

カーナビゲーションシステム１２は、ナビゲーションＥＣＵ２１と、ディスプレイ２２と、スピーカ２３とを備える。ナビゲーションＥＣＵ２１は、制御プログラムに従って動作するマイクロコンピュータを中心として構成した電子制御ユニットである。
ナビゲーションＥＣＵ２１は、光通信部２４と、ＣＡＮ通信部２５と、処理部２６と、ＨＭＩ制御部２７とを備える。
光通信部２４は、ビーコンアンテナ１１が受信した光ビーコン通信機４Ａ，４Ｂからの情報を入力し、処理部２６に出力する。

ＣＡＮ通信部２５は、ＣＡＮで通信される自車両の車速情報、ウィンカー情報（方向指示器の作動状態）、アクセル開度情報、ブレーキＯＮ／ＯＦＦ情報などの車両Ｃａの走行状態を入力し、処理部２６に出力する。
処理部２６は、光通信部２４やＣＡＮ通信部２５から情報を収集する。そして、処理部２６は、これらの収集した情報に基づいて車両Ｃａの走行を支援する走行支援処理を実行する。例えば、処理部２６は、走行支援処理として光通信部２４から入力した走行支援情報をＨＭＩ制御部２７へ伝達する処理を行う。
ＨＭＩ制御部２７は、処理部２６から入力した走行支援情報を、ディスプレイ２２に出力すると共に、予め用意してある音声情報をスピーカ２３に出力する。このようにして、乗員に走行支援情報を提示する。

次に、情報提供判定装置６で実行する、走行支援情報の生成処理を含む情報提供判定処理について説明する。
図４は、情報提供判定装置６で実行する情報提供判定処理手順を示すフローチャートである。
先ずステップＳ１で、情報提供判定装置６は、光ビーコン通信機４Ａで情報提供対象の車両Ｃａ（以下、単に対象車両Ｃａともいう）の車載器１０からのアップリンク情報を受信したか否かを判定する。そして、アップリンク情報を受信していない場合にはそのまま待機し、アップリンク情報を受信するとステップＳ２に移行する。

ステップＳ２では、情報提供判定装置６は、光ビーコン通信機４Ａで受信したアップリンク情報を取得し、これをメモリ等に記憶してからステップＳ３に移行する。上記ステップＳ２では、例えば車両ＩＤをアップリンク情報の受信時刻と対応付けて記憶する。
ステップＳ３では、情報提供判定装置６は、上記アップリンク情報を送信した対象車両Ｃａが交通流の先頭を走行しているか否かを判定する。ここでは、車両感知器５Ａによって対象車両Ｃａを感知する前に、車両感知器５Ａによって車頭時間が所定時間以下となる車両を感知している場合、対象車両Ｃａは交通流の先頭を走行していないと判断する。

そして、このステップＳ３で、対象車両Ｃａが交通流の先頭を走行していないと判断した場合にはステップＳ４に移行し、対象車両Ｃａが交通流の先頭を走行していると判断した場合には、後述するステップＳ５に移行する。
ステップＳ４では、情報提供判定装置６は、走行支援情報として、車群を形成するための運転操作を促す車群形成要求情報を生成する。この車群形成要求情報は、交差点に車両がランダムに到着する通常の車群（一様ではない流れ）から、交差点に車両が一様に到着する理想的な車群（一様な流れ）を形成するためのものである。

車群形成要求情報は、このステップＳ４では、先行車両との車間距離を保持して追従走行することを指示する情報（車間距離保持情報）とする。そして、これを光ビーコン通信機４Ａからのダウンリンク情報として設定し、後述するステップＳ６に移行する。これにより、光ビーコン通信機４Ａは、対象車両Ｃａの車載器１０に対して上記車間距離保持情報を配信する。

ステップＳ５では、情報提供判定装置６は、車群形成要求情報として、対象車両Ｃａの推奨速度に関する情報（推奨速度情報）を生成する。本実施形態では、対象車両Ｃａの走行路線の規制速度Ｖｒに予め設定した所定速度α（数ｋｍ／ｈ〜十数ｋｍ／ｈ）を加算した値を、推奨速度Ｖｐとする（Ｖｐ＝Ｖｒ＋α）。この推奨速度Ｖｐの値は、予め格納しておく。

そして、このステップＳ５では、情報提供判定装置６は、この推奨速度情報を光ビーコン通信機４Ａからのダウンリンク情報として設定する。これにより、光ビーコン通信機４Ａは、対象車両Ｃａの車載器１０に対して上記推奨速度情報を配信する。
次にステップＳ６では、情報提供判定装置６は、光ビーコン通信機４Ｂで対象車両Ｃａの車載器１０からのアップリンク情報を受信したか否かを判定する。そして、アップリンク情報を受信していない場合にはそのまま待機し、アップリンク情報を受信するとステップＳ７に移行する。

ステップＳ７では、情報提供判定装置６は、光ビーコン通信機４Ｂで受信したアップリンク情報を取得し、これをメモリ等に記憶してからステップＳ８に移行する。上記ステップＳ７でも、上述したステップＳ２の処理と同様に、車両ＩＤをアップリンク情報の受信時刻と対応付けて記憶する。
ステップＳ８では、情報提供判定装置６は、前記ステップＳ２で記憶したアップリンク情報と、前記ステップＳ７で記憶したアップリンク情報とに基づいて、対象車両Ｃａの旅行時間Ｔａを算出する。具体的には、アップリンク情報に含まれる車両ＩＤと、当該車両ＩＤに対応付けて記憶したアップリンク情報の受信時刻と基づいて、対象車両Ｃａが光ビーコン通信機４Ａの設置地点を通過してから光ビーコン通信機４Ｂの設置地点を通過するまでの時間を算出し、これを２地点間の旅行時間Ｔａとする。

次にステップＳ９では、情報提供判定装置６は、前記ステップＳ８で算出した旅行時間Ｔａが許容範囲内であるか否かを判定する。ここでは、旅行時間Ｔａが、対象車両Ｃａが上記２地点間を予め規定した速度よりも低い速度で走行している（推奨速度Ｖｐ前後で走行している）と判断できる時間であるか否かを判定する。
なお、本実施形態では、対象車両Ｃａの旅行時間Ｔａが許容範囲内であるか否かを判定する場合について説明したが、対象車両Ｃａの旅行速度が予め規定した速度よりも低いか否かを直接判定するようにしてもよい。この場合、旅行時間Ｔａと、光ビーコン通信機４Ａの設置地点から光ビーコン通信機４Ｂの設置地点までの距離とに基づいて、対象車両Ｃａの旅行速度を算出する。

そして、対象車両Ｃａが予め規定した速度よりも低い速度で走行していると判断した場合には、旅行時間Ｔａが許容範囲内であるとしてステップＳ１０に移行する。一方、対象車両Ｃａが予め規定した速度以上で走行していると判断した場合には、旅行時間Ｔａが許容範囲外であるとして、後述するステップＳ１３に移行する。
ステップＳ１０では、情報提供判定装置６は、走行支援情報として、車群を維持するための運転操作を促す情報（車群維持情報）を生成する。ここで、車群維持情報は、例えば現在車速（又は推奨車速Ｖｐ）を維持するための情報や、先行車両が存在する場合には先行車両との間の車間距離を保持するための情報、車群形成要求に従って走行したことで車群形成に成功したことを示す情報等である。

そして、この車群維持情報を光ビーコン通信機４Ｂからのダウンリンク情報として設定し、ステップＳ１１に移行する。これにより、光ビーコン通信機４Ｂは、対象車両Ｃａの車載器１０に対して上記車群維持情報を配信する。
ステップＳ１１では、情報提供判定装置６は、車両感知器５Ｂの感知データに基づいて、対象車両Ｃａを先頭とする車群を検出する。ここでは、車両感知器５Ｂで検出した車頭時間が予め設定した閾値時間（例えば、７秒）未満であるとき、後続車両は先行車両と同一の車群を形成する車両であると判断する。そして、検出した車群の情報として、車群の平均速度、車群構成台数、車群長さ（先頭車両から最後尾車両までの長さ）等を検出する。

次にステップＳ１２では、情報提供判定装置６は、前記ステップＳ１０で検出した車群の情報をもとに、対象車両Ｃａの前方にある信号機２（前方信号機）の現示を制御する信号制御を行い、情報提供判定処理を終了する。ここで、信号制御は、図５に示すように、車群を形成する先頭車両Ｃａで信号機２の青信号を開始し、前記ステップＳ１０で検出した車群を形成する最後尾車両Ｃｂで信号機２の青信号を終了する処理である。

ステップＳ１３では、情報提供判定装置６は、車群形成要求情報を生成する。ここで、車群形成要求情報は、ステップＳ３〜Ｓ５で説明したように、対象車両Ｃａが交通流の先頭にいる場合には推奨速度情報であり、対象車両Ｃａが交通流の先頭にいない場合には車間距離保持情報である。そして、これを光ビーコン通信機４Ｂからのダウンリンク情報として設定し、情報提供判定処理を終了する。これにより、光ビーコン通信機４Ｂは、車載器１０に対して上記推奨速度情報を配信する。

（動作）
次に、第１の実施形態の動作について説明する。
先ず、図６に示すように、対象車両Ｃａを先頭とする交通流が、光ビーコン通信機４Ａを通過する場合について説明する。この交通流は、図６に示す時点で一様な車群を形成していない、まばらな車群であるものとする。また、交通流を形成する車両のうち、光ビーコン通信機４Ａと通信可能な路車間通信機能を有する車載器１０を搭載した車両は、先頭の対象車両Ｃａの１台のみであるものとする。
対象車両Ｃａが光ビーコン通信機４Ａの通信エリア内に到達すると、対象車両Ｃａは車両ＩＤを含むアップリンク情報を光ビーコン通信機４Ａに送信する。光ビーコン通信機４Ａがこれを受信すると（図４のステップＳ１でＹｅｓ）、情報提供判定装置６は、光ビーコン通信機４Ａが受信したアップリンク情報を取得する（ステップＳ２）。

また、対象車両Ｃａが光ビーコン通信機４Ａにアップリンク情報を送信するのとほぼ同時に、車両管理機５Ａは対象車両Ｃａを検出する。対象車両Ｃａは交通流の先頭にいるため、車両感知器５Ａは、対象車両Ｃａを検出する前に他車両を検出していない。
したがって、情報提供判定装置６は、この車両感知器５Ａの感知データをもとに、対象車両Ｃａが交通流の先頭にいると判断する（ステップＳ３でＹｅｓ）。すると、情報提供判定装置６は、車群の形成を促す情報として対象車両Ｃａの推奨速度Ｖｐに関する推奨速度情報を生成する（ステップＳ５）。そして、光ビーコン通信機４Ａは、この推奨速度情報を対象車両Ｃａに対して送信する。

対象車両Ｃａの車載器１０が上記推奨速度情報を受信すると、車載器１０は、これをディスプレイ２２やスピーカ２３を用いて運転者に提示する。例えば、図６に示すように、推奨速度情報を速度メータの表示を用いて提示する。これにより、運転者は、車群を形成するためには速度調整が必要であることを認識することができる。
推奨速度情報を受けて、運転者が推奨速度Ｖｐ前後で走行するべく速度調整を行うと、先頭にいる対象車両Ｃａの走行速度に合わせて後続車両も速度調整を行う。これにより、対象車両Ｃａを先頭車両とする一様な車群が形成される。

そして、図７に示すように、そのまま対象車両Ｃａが光ビーコン通信機４Ｂの通信エリア内に到達すると、対象車両Ｃａは車両ＩＤを含むアップリンク情報を光ビーコン通信機４Ｂに送信する。光ビーコン通信機４Ｂがこれを受信すると（ステップＳ６でＹｅｓ）、情報提供判定装置６は、光ビーコン通信機４Ｂが受信したアップリンク情報を取得する（ステップＳ７）。

すると、情報提供判定装置６は、光ビーコン通信機４Ａ及び４Ｂを介してそれぞれ取得したアップリンク情報をもとに、対象車両Ｃａが光ビーコン通信機４Ａを通過してから光ビーコン通信機４Ｂを到達するまでの旅行時間Ｔａを算出する（ステップＳ８）。このとき、対象車両Ｃａは、推奨速度Ｖｐ前後で光ビーコン通信機４Ａの設置位置から光ビーコン通信機４Ｂの設置位置までの間を走行しているため、旅行時間Ｔａは許容範囲内となる（ステップＳ９でＹｅｓ）。
したがって、情報提供判定装置６は、車群を維持するための情報として、対象車両Ｃａの現在速度を保持するための情報や車群形成に成功したことを示す情報を生成する（ステップＳ１０）。そして、光ビーコン通信機４Ｂは、この車群維持情報を対象車両Ｃａに対して送信する。

対象車両Ｃａの車載器１０が上記車群維持情報を受信すると、車載器１０は、これをディスプレイ２２やスピーカ２３を用いて運転者に提示する。例えば、図７に示すように、現在車速を保持するための情報を速度メータの表示を用いて提示する。これにより、運転者は、自車両の速度調整により車群形成を実現することができたことを認識することができる。また、車群を維持するためにダメ押しで情報提供を行うことができるので、前方信号機手前で車群が乱れるのを抑制することができる。

対象車両Ｃａを先頭とする車群が車両感知器５Ｂの真下を通過すると、車両感知器５Ｂは当該車群を形成する各車両を検出する。すなわち、対象車両Ｃａが光ビーコン通信機４Ｂにアップリンク情報を送信するのとほぼ同時に、車両感知器５Ｂは、車群の先頭車両である対象車両Ｃａを検出する。そして、その後は、車頭時間が予め設定した閾値時間（例えば、７秒）未満となる複数（図７の例では７台）の車両を検出する。車両感知器４Ｂは、車群の最後尾車両Ｃｂを検出した後は、上記閾値時間以上、車両を検出しない。

そこで、情報提供判定装置６は、この車両感知器５Ｂの感知データをもとに、図７の二点鎖線に示す対象車両Ｃａを先頭車両とする車群を検出し、当該車群の平均速度、車群構成台数、車群長さ等の車群情報を検出する（ステップＳ１１）。そして、情報提供判定装置６は、検出した車群情報をもとに、当該車群が前方信号機２を青信号で通過できるよう信号現示を制御する（ステップＳ１２）。具体的には、先頭車両Ｃａの前方信号機２への到着に合わせて青信号を開始し、最後尾車両Ｃｂの前方信号機２の通過に合わせて青信号を終了する。

このように、信号交差点から離れた上流位置で、対象車両Ｃａに対して車群の形成を促す情報を提供し、その車群形成要求情報に従って走行した対象車両Ｃａについては、前方信号機２を停止せずに通過できるというインセンティブ（走行特典）を与える。したがって、車群形成要求を受けた運転者の車群形成に協力する行為を助長することができる。
車群の到着／通過に合わせた信号制御を実現するためには、車群を適切に検出する必要がある。図８（ａ）に示すように、まばらな車群を形成して複数台の車両が走行している場合には、車群検出を適切に行うことができず信号制御を適用することができない。

これに対して本実施形態では、図８（ｂ）に示すように、交通流の先頭にいる対象車両Ｃａに対して、車群形成要求として対象車両Ｃａの推奨速度Ｖｐに関する情報を提示する。このとき、車群形成要求を受けた運転者が速度調整を行って、対象車両Ｃａを推奨速度Ｖｐで走行すると、この対象車両Ｃａがペースメーカーとなって、図８（ｃ）に示すように一様な車群を形成する。

これにより、図８（ｄ）に示すように、車群を形成する先頭車両Ｃａと最後尾車両Ｃｂとを適切に検出することができ、二点鎖線で示す車群を適切に検出することができる。そのため、検出した車群情報をもとに、車群の到着／通過に合わせた信号制御を実現することができる。すなわち、本システムを適用することにより、交差点に車両がランダムに到着する通常の車群を、次の交差点では、交差点に車両が一定間隔で到着する一様な車群とすることができる。このように、路車協調により車群を形成することで、適切な信号制御が可能となる。その結果、円滑な車群走行を実現することができ、渋滞の解消が期待できる。

次に、車載器１０を搭載した対象車両Ｃａが交通流の先頭にいない状態（交通流の中にいる状態）で、当該交通流が光ビーコン通信機４Ａを通過する場合について説明する。
この場合、車両感知器５Ａは、対象車両Ｃａを検出する前に他車両を検出する。そのため、情報提供判定装置６は、この車両感知器５Ａの感知データをもとに、対象車両Ｃａが交通流の先頭にいないと判断する（ステップＳ３でＮｏ）。すると、情報提供判定装置６は、車群の形成を促す情報として先行車両との間の車間距離を保持するための情報を生成する（ステップＳ４）。そして、光ビーコン通信機４Ａは、この車間距離保持情報を対象車両Ｃａに対して送信する。

対象車両Ｃａの車載器１０が上記車間距離保持情報を受信すると、車載器１０は、これをディスプレイ２２やスピーカ２３を用いて運転者に提示する。これにより、運転者は、車群を形成するためには先行車両との間の車間距離を保持する必要があることを認識することができる。
車間距離保持情報を受けて、対象車両Ｃａの運転者が、先行車両との間の車間距離を保持するべく速度調整を行うと、対象車両Ｃａに合わせて後続車両も速度調整を行う。これにより、図９に示すように、少なくとも対象車両Ｃａが走行する車線では、対象車両Ｃａを含む一様な車群が形成される。

そして、そのまま対象車両Ｃａが光ビーコン通信機４Ｂの通信エリア内に到達すると、対象車両Ｃａはアップリンク情報を光ビーコン通信機４Ｂに送信し、情報提供判定装置６は、光ビーコン通信機４Ｂを介して当該アップリンク情報を取得する（ステップＳ７）。
すると、情報提供判定装置６は、光ビーコン通信機４Ａ及び４Ｂを介してそれぞれ取得したアップリンク情報をもとに、対象車両Ｃａの旅行時間Ｔａを算出する（ステップＳ８）。このとき、対象車両Ｃａの先行車両が推奨速度Ｖｐ前後で走行している場合には、その先行車両と一定の車間距離を保って走行している対象車両Ｃａの走行速度も推奨速度Ｖｐ前後となる。したがって、この場合には、対象車両Ｃａの旅行時間Ｔａは許容範囲内となる（ステップＳ９でＹｅｓ）。

そのため、情報提供判定装置６は、車群を維持するための情報として、そのまま先行車両との車間距離を保持するための情報を生成する（ステップＳ１０）。そして、光ビーコン通信機４Ｂは、この車群維持情報を対象車両Ｃａに対して送信する。対象車両Ｃａの車載器１０が上記車群維持情報を受信すると、車載器１０は、この車群維持情報をディスプレイ２２やスピーカ２３を用いて運転者に提示する。例えば、図９に示すように、現在車速を保持するための情報を速度メータの表示を用いて提示する。

次に、情報提供判定装置６は、車両感知器５Ｂの感知データをもとに、図９の二点鎖線に示す対象車両Ｃａを先頭車両とする車群を検出し、当該車群の平均速度、車群構成台数、車群長さ等の車群情報を検出する（ステップＳ１１）。そして、情報提供判定装置６は、検出した車群情報をもとに、当該車群が前方信号機２を青信号で通過できるよう信号現示を制御する（ステップＳ１２）。

このように、対象車両Ｃａが交通流の中にいる場合には、車群の形成を促す情報として先行車両との間の車間距離を保持する情報を提示することで、一様な車群の形成が期待できる。そのため、車群を適切に検出することができ、車群の到着／通過に合わせた信号制御を実現することができる。このとき、対象車両Ｃａを先頭車両として車群に対して信号制御を適用するので、車群形成に協力した対象車両Ｃａは、前方信号機で停止せずに確実に通過することができる。

次に、車載器１０を搭載した複数台（ここでは３台）の対象車両Ｃａ１〜Ｃａ３が交通流の中にいる状態で、当該交通流が光ビーコン通信機４Ａを通過する場合について説明する。ここでは、対象車両Ｃａ１〜Ｃａ３は、何れも交通流の先頭にはいないものとし、交通流の先頭側から対象車両Ｃａ１、対象車両Ｃａ２、対象車両Ｃａ３の順に配置しているものとする。また、対象車両Ｃａ３は交通流の最後尾車両であるものとする。

この場合、情報提供判定装置６は、車両感知器５Ａの感知データをもとに、対象車両Ｃａ１〜Ｃａ３がそれぞれ交通流の先頭にいないと判断する（ステップＳ３でＮｏ）。そのため、情報提供判定装置６は、車群の形成を促すための情報として車間距離保持情報を生成し（ステップＳ４）、光ビーコン通信機４Ａは、これを対象車両Ｃａ１〜Ｃａ３の各車載器１０に対するダウンリンク情報として送信する。

対象車両Ｃａ１〜Ｃａ３の車載器１０が上記車間距離保持情報をそれぞれ受信すると、各車載器１０は、この車間距離保持情報をディスプレイ２２やスピーカ２３を用いてそれぞれの運転者に提示する。このとき、車間距離保持情報を受けて、対象車両Ｃａ２と対象車両Ｃａ３の運転者のみが、先行車両との間の車間距離を保持するべく速度調整すると、図１０に示すように、対象車両Ｃａ２と対象車両Ｃａ３とを含む一様な車群が形成される。

そのまま対象車両Ｃａ１が光ビーコン通信機４Ｂの通信エリア内に到達すると、情報提供判定装置６は、光ビーコン通信機４Ａ及び４Ｂを介してそれぞれ取得した対象車両Ｃａ１からのアップリンク情報をもとに、対象車両Ｃａ１の旅行時間Ｔａを算出する（ステップＳ８）。このとき、対象車両Ｃａ１が推奨速度Ｖｐを比較的大きく上回る速度で走行している場合には、対象車両Ｃａ１の旅行時間Ｔａは許容範囲外となる（ステップＳ９でＮｏ）。

そのため、情報提供判定装置６は、車群の形成を促すための情報として車間距離保持情報を生成する（ステップＳ１３）。そして、光ビーコン通信機４Ｂは、この車間距離保持情報を対象車両Ｃａ１に対して送信する。例えば、図１０に示すように、車間距離を保持するために速度調整が必要であることを速度メータの表示を用いて提示する。すなわち、対象車両Ｃａ１の運転者に対して、再度、車群形成要求を送信する。
このように、光ビーコン通信機４Ａから対象車両Ｃａ１へ車群形成要求を送信しているにもかかわらず、運転者がそれに従わず車群形成を実現できていない場合には、再度、対象車両Ｃａ１に対して車群形成要求を送信することができる。

その後、対象車両Ｃａ２が光ビーコン通信機４Ｂの通信エリア内に到達すると、情報提供判定装置６は、同様に対象車両Ｃａ２の旅行時間Ｔａを算出する（ステップＳ８）。このとき、対象車両Ｃａ２が推奨速度Ｖｐ前後で走行しており、対象車両Ｃａ２の旅行時間Ｔａが許容範囲内である場合には（ステップＳ９でＹｅｓ）、対象車両Ｃａ２に対して、車群形成に成功したことを示す情報を含む車群維持情報を提供する。例えば、図１０に示すように、現在車速を保持するための情報を速度メータの表示を用いて提示する。これは、対象車両Ｃａ３についても同様である。

そのため、この場合には、情報提供判定装置６は、車両感知器５Ｂの感知データをもとに、図１０の二点鎖線に示す対象車両Ｃａ２を先頭車両とする車群を検出し、当該車群の平均速度、車群構成台数、車群長さ等の車群情報を検出する（ステップＳ１１）。このように、車群の中に旅行時間Ｔａが許容範囲内となる対象車両が複数存在する場合には、より先頭側にいる対象車両（ここでは対象車両Ｃａ２）を先頭とする車群を検出する。そして、情報提供判定装置６は、検出した車群情報をもとに、当該車群が前方信号機２を青信号で通過できるよう信号現示を制御する（ステップＳ１２）。
このように、交通流の中に対象車両が複数台存在する場合には、全ての対象車両に対して光ビーコン通信機４Ａから車群形成要求情報を送信する。そして、車群形成要求情報を送信した全ての対象車両について旅行時間Ｔａの判定を行い、旅行時間Ｔａが許容範囲内である対象車両については確実にインセンティブを与えるようにする。

なお、図１において、光ビーコン通信機４Ａが第１通信手段に対応し、光ビーコン通信機４Ｂが第２通信手段に対応し、車両感知器５Ａが第１車両感知器に対応し、車両感知器５Ｂが第２車両感知器に対応している。また、図３において、ビーコンアンテナ１１及びカーナビゲーションシステム１２が情報提示手段に対応している。
さらに、図４において、ステップＳ４及びＳ５が車群形成要求情報生成手段に対応し、ステップＳ８が旅行時間算出手段に対応し、ステップＳ９〜Ｓ１２が特典供与手段に対応している。そして、ステップＳ１０が車群維持情報生成手段に対応し、ステップＳ１１が車群検出手段に対応し、ステップＳ１２が信号制御手段に対応している。

（効果）
第１の実施形態では、以下の効果が得られる。
（１）情報提供判定装置６は、車群を形成するための運転操作を促す車群形成要求情報を生成し、光ビーコン通信機４Ａはこれを送信する。そして、車両Ｃａに搭載した車載器１０は、光ビーコン通信機４Ａが送信した車群形成要求情報を受信し、当該車群形成要求情報を提示する。
このように、路側に設置した光ビーコン通信機４Ａから送信した車群形成要求情報を車載器１０で受信し、運転者に提示する。これにより、車群形成要求情報を受けた運転者が車群を形成するための運転操作を行うのを促す。したがって、路車協調による一様な車群形成を実現することができる。

（２）情報提供判定装置６は、車群形成要求情報として、車両Ｃａの推奨速度Ｖｐ（＝Ｖｒ＋α）に関する情報を生成する。
これにより、車群形成要求を受け取った運転者は、車群を形成するための車速情報を適切に認識することができる。また、車両Ｃａの推奨速度Ｖｐを規制速度Ｖｒに準じた速度とするので、車両Ｃａが推奨速度Ｖｐで走行した場合に後続車両がこれに続きやすくなり、一様な車群を形成しやすくなる。

（３）情報提供判定装置６は、車両感知器５Ａの感知データに基づいて、車両Ｃａが交通流の非先頭車両であると判断したとき、車群形成要求情報として、車両Ｃａの先行車両との間の車間距離を保持するための情報を生成する。
このように、車両Ｃａが交通流の中にいる場合には、自由に速度調整を行えない場合があることを考慮し、車群形成要求情報として、先行車両との間の車間距離を保持するための情報を送信する。車両Ｃａが先行車両との間の車間距離を一定に保てば、後続車両もこれに続いて一定の車間距離を保って追従走行することが期待できる。したがって、車両Ｃａがペースメーカーとなって車群を形成することができる。

（４）車載器１０は、車両Ｃａの識別情報（車両ＩＤ）を含むアップリンク情報を送信し、光ビーコン通信機４Ａ及び４Ｂは、車両Ｃａが自身の通信エリア内に到達したときにこれを受信する。情報提供判定装置６は、光ビーコン通信機４Ａ及び４Ｂで受信した車両ＩＤに基づいて、車両Ｃａの旅行時間Ｔａを算出する。そして、情報提供判定装置６は、算出した旅行時間Ｔａが許容範囲内にあるとき、その車両Ｃａに対して走行特典を与える。
このように、光ビーコン通信機４Ａの設置位置と光ビーコン通信機４Ｂの設置位置との間の旅行時間Ｔａを判定することで、車群形成要求情報を受けた運転者が、当該車群形成要求に従って運転操作を行ったかどうかを確認することができる。そして、車群形成要求に従って運転操作を行った対象車両Ｃａに対してはインセンティブを与える。これにより、運転者の車群形成に協力する行為を助長することができる。

（５）情報提供判定装置６は、車両Ｃａの旅行時間Ｔａが許容範囲内にあるとき、車両感知器５Ｂの感知データに基づいて、車両Ｃａを先頭とした車群を検出する。そして、情報提供判定装置６は、車両Ｃａの走行特典として、車両Ｃａを先頭とした車群が前方信号機を青で通過できるように信号制御を行う。
このように、路車協調により形成した車群が、前方信号機２で停止することなく青信号で通過できるように信号制御するので、円滑な車群走行を実現することができる。

（６）情報提供判定装置６は、車群を維持するための運転操作を促す車群維持情報を生成し、光ビーコン通信機４Ｂは、車両Ｃａの旅行時間Ｔａが許容範囲内にあるとき、その車群維持情報を送信する。そして、車両Ｃａに搭載した車載器１０は、光ビーコン通信機４Ｂが送信した車群維持情報を受信し、当該車群維持情報を提示する。
このように、車群形成要求に従って運転操作を行った車両Ｃａに対して、形成した車群を維持するための情報を提示するので、形成した車群が前方信号機２の手前で乱れるのを抑制することができる。したがって、車群の到着／通過に合わせた信号制御を適切に行うことができる。

（７）情報提供判定装置６は、車群維持情報として、車両Ｃａの現在車速を維持するための情報を生成する。
これにより、形成した車群が乱れるのを適切に抑制することができる。
（８）情報提供判定装置６は、光ビーコン通信機４Ｂは、車両Ｃａの旅行時間Ｔａが許容範囲外にあるとき、車群形成要求情報を送信する。そして、車両Ｃａに搭載した車載器１０は、光ビーコン通信機４Ｂが送信した車群形成要求情報を受信し、当該車群維持情報を提示する。
このように、車群形成要求に従って運転操作を行っていない車両Ｃａに対しては、再度、車群形成要求情報を提示する。したがって、車群形成の実現率を向上させることができる。

（９）車群を形成するための運転操作を促す車群形成要求情報を生成し、当該車群形成要求情報を、信号交差点から離れた上流位置の路上に設置された通信機から送信する。そして、車両に搭載され、路車間通信機能を有する車載器は、通信機が送信した車群形成要求情報を受信し、これを提示する。
このように、路側から送信した車群形成要求情報を車載器１０で受信し、運転者に提示する。これにより、車群形成要求情報を受けた運転者が車群を形成するための運転操作を行うのを促す。したがって、路車協調による一様な車群形成を実現することができる。

（変形例）
（１）上記実施形態においては、光ビーコン通信機４Ａ及び車両感知器５Ａを信号交差点の流出部に設置する場合について説明したが、前方信号機２から離れた上流位置であれば、設置位置を任意に選定することができる。但し、対象車両Ｃａが車群形成要求を受けてから前方信号機２に到達するまでの間に一様な車群を形成する必要があるため、一様な車群の形成に要する距離を確保するようにする。

（２）上記実施形態においては、図６に示すように、対象車両Ｃａが信号機２の停止線手前にいるときに、車載器１０が光ビーコン通信機４Ａからの車群形成要求情報に加えて、信号機２の灯色状態等を受信可能である場合には、以下の処理を行うこともできる。
例えば、対象車両Ｃａが交通流の先頭にいる状態で、信号機２の停止線手前で赤信号待ちをしているとき、車載器１０は、車群形成要求情報である推奨速度情報と併せて、急な発進を抑制するための急発進抑制情報を提示する。これにより、信号機２が赤信号から青信号へ切り替わった際の対象車両Ｃａの急発進を抑制し、対象車両Ｃａを先頭とする車群の形成をより確実に行うことができる。

（３）上記実施形態においては、対象車両Ｃａが光ビーコン通信機４Ａを通過する際、当該対象車両Ｃａが交通流の最後尾を走行していると判断できた場合には、光ビーコン通信機４Ａから車群形成要求情報を送信しないようにすることもできる。これは、仮に対象車両Ｃａが車群を形成するために速度調整を行ったとしても、後続車両が存在しないため、当該対象車両Ｃａを先頭とした車群を形成することができないためである。ここで、対象車両Ｃａが交通流の最後尾を走行しているか否かは、光ビーコン通信機４Ａの設置位置よりも上流側に設置した車両感知器の感知データに基づいて判断する。これにより、不必要な情報提供を行わないようにすることができ、運転者の煩わしさを低減することができる。

１…路側インフラ設備、２…信号機、３…信号制御機、４Ａ，４Ｂ…光ビーコン通信機、５Ａ，５Ｂ…車両感知器、６…情報提供判定装置、１０…車載器、１１…ビーコンアンテナ、１２…カーナビゲーションシステム、２１…ナビゲーションＥＣＵ、２２…ディスプレイ、２３…スピーカ、２４…光通信部、２５…ＣＡＮ通信部、２６…処理部、２７…ＨＭＩ制御部

Claims (7)

1. 車両の走行を支援する走行支援装置であって、
   車群を形成するための運転操作を促す車群形成要求情報を生成する車群形成要求情報生成手段と、
   信号交差点から離れた上流位置の路上に設置され、前記車群形成要求情報生成手段で生成した車群形成要求情報を送信する第１通信手段と、
   前記車両に搭載され、路車間通信機能を有する車載器と、を備え、
   前記車載器は、前記第１通信手段が送信した前記車群形成要求情報を受信し、当該車群形成要求情報を提示する情報提示手段を備え、
   前記車群形成要求情報生成手段は、
   前記車群形成要求情報として、予め設定した推奨速度に関する情報を生成し、
   前記車載器は、自身が搭載された車両の識別情報を送信し、
   前記第１通信手段は、前記車載器が送信した前記識別情報を受信可能であり、
   前記信号交差点から離れた上流位置で、且つ前記第１通信手段の設置位置よりも下流位置の路上に設置され、前記車載器が送信した前記識別情報を受信可能な第２通信手段と、
   前記第１通信手段及び前記第２通信手段で受信した車両の識別情報に基づいて、当該車両の旅行時間を算出する旅行時間算出手段と、
   前記旅行時間算出手段で算出した旅行時間が、前記車両が前記推奨速度で走行していると判断できる時間であることを示す許容範囲内にあるとき、その車両に対して走行特典を与える特典供与手段と、を備えることを特徴とする走行支援装置。
2. 前記第１通信手段の設置位置近傍に設置され、当該設置位置での交通流を感知する第１車両感知器を備え、
   前記車群形成要求情報生成手段は、
   前記第１車両感知器の感知データに基づいて、前記車両が交通流の非先頭車両であると判断したとき、前記車群形成要求情報として、前記車両の先行車両との間の車間距離を保持するための情報を生成することを特徴とする請求項１に記載の走行支援装置。
3. 前記第２通信手段の設置位置近傍に設置され、当該設置位置での交通流を感知する第２車両感知器を備え、
   前記特典供与手段は、
   前記旅行時間算出手段で算出した旅行時間が許容範囲内にあるとき、前記第２車両感知器の感知データに基づいて、前記車両を先頭とした車群を検出する車群検出手段と、
   前記走行特典として、前記車群検出手段で検出した車群が前記信号交差点を青信号で通過できるように信号現示を制御する信号制御を行う信号制御手段と、を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の走行支援装置。
4. 車群を維持するための運転操作を促す車群維持情報を生成する車群維持情報生成手段を備え、
   前記第２通信手段は、前記旅行時間算出手段で算出した旅行時間が許容範囲内にあるとき、前記車群維持情報生成手段で生成した車群維持情報を送信し、
   前記車載器の前記情報提示手段は、前記第２通信手段が送信した前記車群維持情報を受信し、当該車群維持情報を提示することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の走行支援装置。
5. 前記車群維持情報生成手段は、
   前記車群維持情報として、前記車両の現在車速を維持するための情報を生成することを特徴とする請求項４に記載の走行支援装置。
6. 前記第２通信手段は、前記旅行時間算出手段で算出した旅行時間が許容範囲外にあるとき、前記車群形成要求情報生成手段で生成した車群形成要求情報を送信し、
   前記車載器の前記情報提示手段は、前記第２通信手段が送信した前記車群形成要求情報を受信し、当該車群形成要求情報を提示することを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の走行支援装置。
7. 車両の走行を支援する走行支援方法であって、
   車群を形成するための運転操作を促す車群形成要求情報を生成し、当該車群形成要求情報を、信号交差点から離れた上流位置の路上に設置された第１通信手段から送信し、
   前記車両に搭載され、路車間通信機能を有する車載器は、前記第１通信手段が送信した前記車群形成要求情報を受信し、これを提示するものであり、
   前記車群形成要求情報として、予め設定した推奨速度に関する情報を生成し、
   前記車載器は、自身が搭載された車両の識別情報を送信し、
   前記第１通信手段は、前記車載器が送信した前記識別情報を受信し、
   前記信号交差点から離れた上流位置で、且つ前記第１通信手段の設置位置よりも下流位置の路上に設置された第２通信手段は、前記車載器が送信した前記識別情報を受信し、
   前記第１通信手段及び前記第２通信手段で受信した車両の識別情報に基づいて、当該車両の旅行時間を算出し、
   前記旅行時間が、前記車両が前記推奨速度で走行していると判断できる時間であることを示す許容範囲内にあるとき、その車両に対して走行特典を与えることを特徴とする走行支援方法。

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