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WO2012144255A1 - 走行支援装置 - Google Patents

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Publication number
WO2012144255A1
WO2012144255A1 PCT/JP2012/053358 JP2012053358W WO2012144255A1 WO 2012144255 A1 WO2012144255 A1 WO 2012144255A1 JP 2012053358 W JP2012053358 W JP 2012053358W WO 2012144255 A1 WO2012144255 A1 WO 2012144255A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
vehicle
traffic
information
host vehicle
speed
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/053358
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
優子 大田
雅彦 伊川
竜輔 木下
茂樹 森田
Original Assignee
三菱電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
Priority to CN201280018528.0A priority Critical patent/CN103503044B/zh
Priority to DE112012001799.4T priority patent/DE112012001799B4/de
Priority to US14/112,476 priority patent/US9207091B2/en
Priority to JP2013510908A priority patent/JP5518257B2/ja
Publication of WO2012144255A1 publication Critical patent/WO2012144255A1/ja

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/34Route searching; Route guidance
    • G01C21/3453Special cost functions, i.e. other than distance or default speed limit of road segments
    • G01C21/3492Special cost functions, i.e. other than distance or default speed limit of road segments employing speed data or traffic data, e.g. real-time or historical
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/18Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of braking systems
    • B60W10/184Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of braking systems with wheel brakes
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    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
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    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/18009Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18154Approaching an intersection
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60W40/02Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to ambient conditions
    • B60W40/04Traffic conditions
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    • B60W2555/60Traffic rules, e.g. speed limits or right of way

Definitions

  • This invention relates to a driving support device, and more particularly to calculation of a time zone during which a traffic light can pass.
  • Patent Document 1 As a system that suppresses energy consumption during vehicle travel, there is a system that can present a speed that suppresses unnecessary acceleration / deceleration.
  • Patent Document 1 as a method for reducing energy consumption, the speed of passing a traffic light without stopping is calculated by using information such as a current signal schedule, and the driver is allowed to travel with good energy efficiency by presenting the speed. Prompt.
  • the signal status information blue signal / yellow / red signal schedule
  • the distance D the maximum allowable speed information between the points P and the intersection
  • the recommended traveling speed is displayed or transmitted to the vehicle.
  • the purpose is to pass through the intersection without stopping by traveling at the recommended traveling speed until the intersection.
  • Patent Documents 2 and 3 are disclosed as techniques related to the present invention.
  • the time zone in which the intersection can pass is a time zone in which the traffic light shows a green light.
  • a train line often occurs at the intersection. In such a case, even if the traffic light shows a green light, it cannot pass through the intersection as long as the train row does not move.
  • an object of the present invention is to provide a travel support device that estimates a passable time zone in consideration of other vehicles existing around the host vehicle.
  • a first aspect of a travel support apparatus is a travel support apparatus mounted on a vehicle, and an estimated travel route predicted to travel by the host vehicle as the vehicle, and a traffic light provided on the travel route.
  • An estimated route information acquisition unit that acquires estimated travel route information including information about the position of the given point, a host vehicle position that is the host vehicle position, and a host vehicle speed that is a speed of the host vehicle.
  • a traffic information acquisition unit that acquires traffic information, and the number of stopped vehicles of other vehicles that stop closer to the point than the host vehicle at the point on the travel route positioned in front of the host vehicle
  • the stop vehicle estimation unit estimates the stop vehicle train length based on the traffic signal position information, the host vehicle position, the host vehicle speed and the traffic information, and the number of stop vehicles estimated by the stop vehicle estimation unit or
  • a passable time zone estimating unit that estimates a passable time zone in which the host vehicle can pass through the intersection based on the stop vehicle train length and the schedule information.
  • a second aspect of the driving support device is a driving support device mounted on a vehicle, wherein an estimated driving route predicted to be driven by the vehicle as the vehicle and a traffic light are provided on the driving route.
  • An estimated route information acquisition unit that acquires estimated travel route information including information about the position of the given point, a host vehicle position that is the host vehicle position, and a host vehicle speed that is a speed of the host vehicle.
  • a vehicle information acquisition unit for acquiring information a signal information acquisition unit for acquiring schedule information having information on a traffic signal passable time zone in which the traffic signal performs an indication that the intersection is allowed to pass, and stop at the traffic light
  • a traffic information acquisition unit that acquires, as traffic information, position information at the end of the row of the other vehicles that are present, and at the point on the travel route that is positioned ahead of the host vehicle.
  • the stop vehicle estimation unit for estimating the stop vehicle number or stop train length of other vehicles that stop closer to the point side than the host vehicle, and the stop vehicle estimation unit A passable time zone estimating unit that estimates a passable time zone in which the host vehicle can pass through the intersection based on the estimated number of stopped vehicles or the stopped vehicle train length and the schedule information.
  • the driving support apparatus According to the first and second aspects of the driving support apparatus according to the present invention, it is possible to estimate the passable time zone in consideration of the presence of other vehicles.
  • the traffic signal here indicates to the driver whether or not the vehicle can pass through a point on the road where the traffic signal is provided.
  • the traffic light emits a green light emitter belonging to itself (indicating a blue light) to indicate that the vehicle can pass through the spot, and emits a red light emitter belonging to itself. (Indicating a red signal) indicates that the vehicle cannot pass.
  • the traffic signal is arranged at the same position as the corresponding intersection.
  • the traffic light causes the yellow light-emitting body belonging to itself to emit light after the blue signal and before the red signal or in parallel with the red signal (display of the yellow signal).
  • such a yellow signal indicates that the traffic signal cannot pass, and indicates that the traffic signal can pass only when there is a traffic problem due to sudden braking, for example.
  • the vehicle cannot pass through the traffic light in principle during the time zone when the traffic light shows a yellow light or a red light.
  • the vehicle can pass through the traffic light during the time when the traffic light shows a green light.
  • the following description will be made using a blue signal, a yellow signal, a red signal, and the like. However, in other countries, the technology described in this specification can be understood by appropriately replacing these signals.
  • the traffic light displays a red signal.
  • the host vehicle can pass the traffic signal after all the other vehicles pass the traffic signal. Therefore, if the other vehicle does not exist, the traveling speed of the own vehicle can be increased and the own vehicle can pass through the intersection. However, in order to avoid a rear-end collision with another vehicle, the traveling speed must be reduced. In this case, unnecessary acceleration / deceleration is performed.
  • a schedule for the display of traffic lights is shown. As shown in FIG.
  • the time T from the time t1 when the traffic light starts displaying the green light is the train waiting time T required for all other vehicles to pass the traffic light. Therefore, the vehicle train waiting time T becomes longer as the number of other vehicles that stop between the host vehicle and the traffic signal (hereinafter referred to as the number of stopped vehicles) increases.
  • the illustration of FIG. 8 also shows a schematic example of the number of stopped vehicles.
  • a concept similar to the number of vehicles there is a distance between the tail of a train of vehicles that stops at a traffic light and the traffic light (hereinafter referred to as a stop vehicle train length). Therefore, it can be understood that the vehicle train waiting time T is longer as the stop vehicle train length is longer.
  • the number of vehicles or the stop train length of another vehicle that stops between the own vehicle and the traffic light is estimated. Then, in consideration of the estimated number of stopped vehicles or the stopped vehicle train length, a passable time zone in which the traffic light can pass is estimated. Thereby, it is possible to estimate the passable time zone in consideration of the presence of other vehicles around the host vehicle.
  • This travel support device is mounted on a vehicle (an engine-driven vehicle, a hybrid vehicle, or an electric vehicle) traveling on a road.
  • a vehicle equipped with the driving support device is referred to as a host vehicle.
  • the travel support device 1 includes a traffic information acquisition unit 5, a signal information acquisition unit 6, a vehicle information acquisition unit 7, an estimated route information acquisition unit 8, and a recommended speed generation unit 9. .
  • the driving support device 1 includes a recording medium (not shown) on which map information is recorded.
  • the map information may be stored in advance in a recording medium. If the driving support device 1 can communicate with the base station that stores the map information, the map information may be acquired from the base station and stored in the recording medium. .
  • the map information includes road data composed of link data indicating roads and node data indicating intersections.
  • the link data is a plurality of nodes (node data) at points where roads intersect, branch, and merge, and indicate sections that connect the nodes when the roads are divided.
  • the link data includes a unique number identifying the section, a section length indicating the section length, coordinates of the start and end points of the section (latitude / longitude), section road type (such as national road), number of lanes of the section, right turn / Data such as the presence / absence of a left turn dedicated lane, the number of dedicated lanes, and the speed limit are stored for each section.
  • the node data includes the unique number that identifies the node, the coordinates of the node, the unique number of the link connected to the node, the presence or absence of a traffic light, the type of traffic light (only for right turns) Signal output capability, etc.), and the position of a stop line immediately before the traffic light.
  • the estimated route information acquisition unit 8 uses the map information to identify an estimated travel route that the host vehicle is estimated to travel, and outputs the identified estimated travel route to the recommended speed generation unit 9 as estimated travel route information.
  • the estimation of the estimated travel route is performed as follows, for example.
  • a car navigation system may be installed in the vehicle.
  • a car navigation system generally includes a GPS (Global Positioning System) receiver.
  • the car navigation system can acquire the current position of the host vehicle by receiving information from a satellite using a GPS receiver and mapping the information to map information.
  • the car navigation system further sets a function that obtains a recommended route to the destination specified by the user using the current position and map information, and sets the route selected by the user among the recommended routes as a guide route.
  • a guidance function for guiding traveling on the guidance route.
  • the estimated route information acquisition unit 8 may specify this guidance route as an estimated travel route.
  • Estimated travel route information includes intersection (node) information (intersection position, direction in which it can travel at the intersection (straight, right turn, left turn, etc.)), speed limit, number of lanes, traffic signal position, traffic signal type (for right turn only) Signal, left turn exclusive signal), the position of the stop line in the vicinity of the traffic light, gradient information, curve information, and the like.
  • the estimated travel route information does not necessarily need to include all of these, and may include information used in a procedure described later.
  • the travel route may be specified as follows. That is, the estimated route information acquisition unit 8 may specify a route that includes the current position and has traveled most frequently in the past as the estimated travel route.
  • the estimated route information acquisition unit 8 determines the type of road on which the host vehicle is currently traveling using the current position and the map information, and determines that the road is a main road.
  • the top may be specified as the estimated travel route.
  • the specification of the estimated travel route is repeatedly executed at the start of travel, when the guide route is set or changed, when the vehicle deviates from the specified estimated travel route, or at predetermined intervals.
  • the recommended speed generation unit 9 that has received the estimated travel route information can specify the location of the traffic light that is estimated to be passed by the host vehicle.
  • the vehicle information acquisition unit 7 acquires the current position of the host vehicle (the host vehicle current position), and outputs this to the recommended speed generation unit 9.
  • the current position of the host vehicle is acquired, for example, by mapping information obtained by a GPS receiver to map information. Acquisition and output of the current position of the host vehicle are repeatedly executed at predetermined intervals, for example.
  • the vehicle information acquisition unit 7 further acquires the speed of the own vehicle (own vehicle speed) and outputs it to the recommended speed generation unit 9.
  • the host vehicle speed may be detected by, for example, a known speed detection sensor (for example, various sensors such as a gyroscope) provided in the host vehicle.
  • the host vehicle speed may be calculated based on the time change of the current position. Acquisition and output of the own vehicle speed are executed at the same timing as acquisition and output of the current position of the own vehicle, for example.
  • the recommended speed generation unit 9 can calculate, for example, a distance to the next traffic light based on the input current vehicle position and estimated travel route information. Further, the recommended speed generation unit 9 can further calculate the time until the host vehicle reaches the traffic light by further using the host vehicle speed.
  • the acceleration of the own vehicle may be input to the recommended speed generation unit 9. For example, a known acceleration sensor is provided in the host vehicle, and the acceleration is detected by the vehicle information acquisition unit 7 using the acceleration sensor.
  • the signal information acquisition unit 6 acquires the current signal schedule information and outputs it to the recommended speed generation unit 9.
  • the current display schedule information includes at least information on a time period during which a signal indicating that the traffic light can pass is displayed (that is, a green signal is displayed).
  • the display schedule information includes a time zone in which a blue signal is displayed, a time zone in which a yellow signal is displayed, and a time zone in which a red signal is displayed. Acquisition of current schedule information is performed as follows, for example.
  • the signal information acquisition unit 6 is configured to be able to communicate with an external device having display schedule information (for example, a center that controls a traffic light), and acquires display schedule information from the center.
  • the signal information acquisition unit 6 is configured to be communicable with a roadside wireless device provided in the vicinity of a side road or in a median, and the roadside wireless device has the current schedule information. May acquire the presenting schedule information from the roadside apparatus.
  • the driving support device 1 is configured to be communicable with another vehicle (so-called inter-vehicle communication) and the other vehicle has the current schedule information, it is acquired from the other vehicle. May be.
  • the current schedule information may be acquired from the center via a roadside wireless device or another vehicle.
  • the signal information acquisition unit 6 may learn from the past travel history and acquire the current display schedule information.
  • the past travel history referred to here is display schedule information of a traffic signal that the host vehicle has previously passed. That is, the signal information acquisition unit 6 may estimate the current display schedule based on the past display schedule information.
  • the signal information acquisition unit 6 acquires current schedule information from, for example, a center on a travel route on which the host vehicle travels, and records this on a predetermined recording medium (not shown) included in the travel support device 1.
  • the signal information acquisition part 6 uses the display schedule information of the same signal apparatus and the same time slot as the present display schedule information among the past display schedule information recorded on the recording medium.
  • Such an acquisition method is particularly effective when, for example, current display schedule information cannot be acquired from an external device due to some problem.
  • the current schedule information is acquired from an external device (for example, the center), the accuracy of the current schedule information is high.
  • the current display schedule information may be estimated based on the past display schedule information.
  • Past display schedule information of traffic lights on a route on which the host vehicle frequently travels may be acquired as described above, or may be acquired as follows. That is, the signal information acquisition unit 6 determines whether or not the host vehicle has passed the traffic light and accumulates the information. If it is a route that travels frequently, such information is accumulated, and a display schedule of traffic lights on the route can be acquired. The determination as to whether or not it has passed through the traffic light is executed based on the current position of the host vehicle, for example. Alternatively, an image sensor is provided in the host vehicle, the type of traffic signal display is determined by image processing, and the display schedule information is acquired by accumulating the time when the yellow / red signal is displayed and the time when the blue signal is displayed. Also good.
  • the present schedule information predicted using the current display schedule information of nearby traffic lights and the relative time between the current schedule information of each traffic light on the estimated travel route obtained from the past travel history is used. May be.
  • the output of the current schedule information is performed when the current schedule information is acquired, when there is a change in the acquired current schedule information, or when there is a request from the recommended speed generation unit 9.
  • a relative signal schedule on a certain route from a past driving history (“second traffic light displays blue x seconds after the first traffic light displays blue” or simply “first traffic light turns red” If you can predict "display blue in y seconds after display”), you can use that information to show the current traffic signal on the route (including information such as how many seconds ago it turned red) From this, a future signal schedule is predicted.
  • the traffic information acquisition unit 5 acquires traffic information for estimating the number of stopped vehicles or the stop vehicle train length between the own vehicle and the traffic light, and outputs the traffic information to the recommended speed generation unit 9.
  • traffic information for example, the current position of another vehicle (another vehicle current position) and the speed of another vehicle (another vehicle speed) existing around the host vehicle.
  • the other vehicle current position and the other vehicle speed are, for example, such that the own vehicle and the other vehicle can communicate with each other, and if the other vehicle has information on its current position and speed, It can be acquired by communication.
  • various sensors such as a millimeter wave radar or a sensor using ultrasonic waves may be provided in the host vehicle, and the other vehicle current position and the other vehicle speed may be acquired by the sensor.
  • the other vehicle current position and the other vehicle speed may be acquired by providing an imaging device for imaging the surroundings of the own vehicle and analyzing the image obtained thereby.
  • the acquisition of traffic information may be performed periodically without other conditions, and is periodically performed within a period in which the distance between the host vehicle and the traffic signal (or the stop line immediately before the traffic signal) is equal to or less than a certain distance. May be executed automatically.
  • the output of the traffic information is executed when the traffic information is detected, when the acquired traffic information is changed, or when there is a request from the recommended speed generation unit 9.
  • the recommended speed generation unit 9 includes a stopped vehicle estimation unit 2, a passable time zone estimation unit 3, and a recommended speed calculation unit 4.
  • the stop vehicle estimation unit 2 receives traffic information, traffic signal display schedule information, own vehicle current position, own vehicle speed, and estimated travel route. The stop vehicle estimation unit 2 uses these to estimate the number of stop vehicles or the stop vehicle train length that stops in front of the host vehicle in the signal immediately before or after the host vehicle.
  • Estimating the number of stopped vehicles or the length of the stopped train is less than a certain distance when the traffic information is acquired or between the traffic light (or the stop line just before the traffic light, the same applies hereinafter) and the host vehicle. When executed. Alternatively, it may be executed periodically without other conditions, or may be executed periodically within a period in which the distance between the traffic light and the host vehicle is equal to or less than a certain distance.
  • the estimated number of stopped vehicles or stopped vehicle train length is output to the passable time zone estimation unit 3.
  • the passable time zone estimation unit 3 uses these to estimate the passable time zone in which the host vehicle can pass through the traffic light.
  • the estimated passable time zone is output to the recommended speed calculation unit 4. Further, estimated vehicle train end information at the time when the host vehicle reaches the traffic light may also be output.
  • the estimation of the passable time zone is executed when information is acquired from the stopped vehicle estimation unit 2 or periodically.
  • the passable time zone in which the traffic signal can be passed using the stop vehicle number or the stop train length of the other vehicle that stops between the host vehicle and the traffic signal is determined. calculate. Therefore, the passable time zone can be calculated in consideration of the presence of other vehicles.
  • the recommended speed calculation unit 4 receives the current position of the host vehicle, the host vehicle speed, the estimated travel route information, and the passable time zone.
  • the recommended speed calculation unit 4 generates a recommended speed (recommended speed pattern from the current position of the host vehicle on the estimated travel route) that reduces energy consumption during travel.
  • the recommended speed pattern is calculated by, for example, a pattern that allows the host vehicle to travel with only a minimum acceleration / deceleration under restrictive conditions such as traffic restrictions such as a passable time zone and a speed limit.
  • FIG. 2 is a flowchart showing an example of the operation of the driving support apparatus 1 according to the first embodiment.
  • the recommended speed pattern generation process shown in FIG. 2 is executed at a predetermined timing after the start of traveling. For example, it is repeatedly executed at every timing when the distance between the host vehicle and the traffic signal is a certain distance or less, every predetermined distance or every predetermined time, every timing when the present schedule information is received, or every timing when traffic information is received.
  • step S ⁇ b> 1 the stopped vehicle estimation unit 2 acquires the host vehicle current position and host vehicle speed from the vehicle information acquisition unit 7.
  • the stopped vehicle estimation unit 2 acquires the estimated travel route from the current vehicle current position acquired in step S1 from the estimated route information acquisition unit 8.
  • the estimated travel route is a guidance route
  • the estimated travel route may be a travel route to the destination of the host vehicle, may be a travel route for a certain distance, or a predetermined number of traffic lights.
  • the travel route may be up to.
  • step S3 the stopped vehicle estimation unit 2 acquires from the signal information acquisition unit 6 the current schedule information of the traffic lights existing on the estimated travel route acquired in step S2.
  • step S4 the stopped vehicle estimation unit 2 acquires traffic information from the traffic information acquisition unit 5.
  • the traffic information is, for example, the current position and speed of other vehicles existing around the host vehicle.
  • step S5 the stopped vehicle estimation unit 2 displays the current position and speed of the host vehicle acquired in step S1, the estimated travel route acquired in step S2, and the traffic lights on the estimated travel route acquired in step S3.
  • the schedule information and the traffic information acquired in step S4 the number of stopped vehicles or the stopped vehicle train length at each traffic light is estimated.
  • the number of stopped vehicles estimated here is stopped at the traffic light side of the own vehicle at time t ⁇ b> 1 when the traffic light starts to output a green light. It is desirable that the number of vehicles to be used (see also FIG. 8).
  • the number of stopped vehicles when the host vehicle reaches the traffic signal may be regarded as the number of stopped vehicles at time t1. This is because the number of vehicles ahead of or behind the host vehicle does not increase or decrease after the host vehicle stops at the traffic light.
  • the number of stopped vehicles is estimated as follows. That is, first, the expected signal arrival time D_i / V_i is calculated by dividing the distance D_i between the current position of the other vehicle and the traffic light (or stop line) by the other vehicle speed V_i. Next, it is determined whether each other vehicle can pass the traffic signal based on the expected signal arrival time and the current schedule information of the traffic signal. Then, for example, among the vehicles determined not to pass, the number of vehicles determined to be ahead of the own vehicle when the own vehicle reaches within a predetermined distance range from the traffic signal is estimated as the number of stopped vehicles. To do.
  • a correspondence table or function between the arrival time and the number of stopped vehicles may be calculated. That is, instead of simply outputting the number of stopped vehicles at a certain point in time, information on changes in the number of stopped vehicles over time, such as how many stopped vehicles can be expected at which point, may be output. For example, a function (the number of stopped vehicles with respect to time) or a table (a set of time and the number of vehicles) is output as the change in the number of stopped vehicles represented by the dotted line in FIG.
  • a case where the road from the current position of the vehicle to the traffic signal is one lane on one side will be described as an example. Whether or not the road is one lane on one side is determined from information on the number of lanes included in the estimated travel route information, and when an affirmative determination is made, an estimation method described below is executed.
  • FIG. 3 shows a state of estimating the number of stopped vehicles when the current position and speed of each of the other vehicles a to e can be acquired by inter-vehicle communication on a one-lane road on one side.
  • the horizontal axis indicates time, and the vertical axis indicates the distance from the traffic signal of each vehicle.
  • the origin of the horizontal axis indicates the current time. At the current time, the distance between the traffic light and the host vehicle f is the longest, and the distance between the traffic lights is in the order of the vehicles a to f.
  • the horizontal axis shows the green signal time zone (corresponding to the traffic light passable time zone) and the yellow / red signal time zone (corresponding to the traffic light impossible time zone) as the current signal schedule information. Yes.
  • the stopped vehicle estimation unit 2 acquires from the traffic information acquisition unit 5 other vehicle current positions and other vehicle speeds of the other vehicles a to e positioned ahead of the host vehicle f at the current time. In addition, it is not necessary to acquire information about a vehicle behind the host vehicle. This is because overtaking is not permitted if the road is one lane on one side, and therefore other vehicles existing behind the own vehicle at the current time do not stop ahead of the own vehicle at the traffic light.
  • the stopped vehicle estimation unit 2 determines whether or not the signal arrival time for each other vehicle is included in the time zone in which the traffic light is outputting a green signal (hereinafter referred to as the green signal time zone).
  • the calculation of the signal arrival time and the determination of whether the signal arrival time is included in the green light time zone are preferably executed sequentially for each vehicle, for example, from the vehicle close to the traffic light at the current time. Below, it demonstrates along with this procedure.
  • the signal arrival time ta of the other vehicle a closest to the traffic light at the current time is included in the green signal time zone, and the signal arrival time tb of the other vehicle b calculated thereafter is also included in the green signal time zone. Therefore, it is estimated that the other vehicles a and b pass the traffic light.
  • the signal arrival time tc of the other vehicle c calculated next is not included in the green light time zone. Therefore, it is estimated that the other vehicle c stops at the traffic light.
  • the stop vehicle estimation part 2 judges that the other vehicles d and e located behind the other vehicle c also stop at the present time, and estimates the number of stopped vehicles as three. That is, since the road is one lane on one side here, for example, as shown in FIG.
  • the other vehicle c cannot be overtaken.
  • the other vehicle d also stops at the traffic light. Therefore, when it is determined that the other vehicle c stops, the other vehicles d and e are also determined to stop.
  • the number of stopped vehicles can be reduced to three without executing the calculation of the signal arrival times td and te for the other vehicles d and e and the determination of whether the signal arrival times td and te are included in the green light period. This can be estimated, and the time required to estimate the number of stopped vehicles can be reduced.
  • a broken line indicates a graph in the case where the other vehicle c is overtaken based on the other vehicle speed of the vehicle d at the current time. This also applies to other figures described later.
  • FIG. 4 shows a case where the signal arrival time tc of the other vehicle c is included in the green signal time zone in FIG.
  • the stopped vehicle estimation unit 2 calculates the signal arrival time td of the other vehicle d after determining that the signal arrival time tc is included in the green signal time zone, for example.
  • the signal arrival time td is earlier than the signal arrival time tc.
  • the other vehicle d cannot pass the other vehicle c, and the calculated signal arrival time td of the other vehicle d is low in reliability. That is, it is estimated that the other vehicle d is actually switched to follow-up running following the other vehicle c at a reduced speed when the distance to the other vehicle c is shortened.
  • the stopped vehicle estimation unit 2 determines whether the calculated signal arrival time of each other vehicle is earlier than the signal arrival time of the other vehicle located immediately before the other vehicle at the current time. To do. If a positive determination is made, the stopped vehicle estimation unit 2 corrects the calculated signal arrival time of the other vehicle to a time that is a predetermined time later than the signal arrival time of the immediately preceding other vehicle. In the example of FIG. 4, the signal arrival time td of the other vehicle d is corrected to a time td ′ that is a predetermined time later than the signal arrival time tc of the other vehicle c.
  • the predetermined time may be a predetermined value, or may be a longer value as the other vehicle speed of the other vehicle c is lower.
  • the stop vehicle estimation unit 2 estimates the number of other vehicles d and the other vehicle e behind them as the number of stopped vehicles.
  • the arrival signal time of each other vehicle is greater than the signal arrival time of the other vehicle located immediately before the other vehicle at the current time. Judge whether it is too fast. If a positive determination is made, the signal arrival time of the other vehicle is corrected to a time later than the signal arrival time of the preceding other vehicle, so that the signal arrival time that matches the actual traffic situation is calculated. can do. As a result, the estimation accuracy of the number of stopped vehicles can be increased.
  • the traffic information acquisition unit 5 can acquire the estimated travel route of the other vehicle by inter-vehicle communication or the like, the estimated travel route of the other vehicle may be considered and the traveling direction of the other vehicle may be considered.
  • the stopped vehicle estimation unit 2 may determine whether or not to pass a traffic signal based on each travel estimation route of the other vehicle, and may calculate the signal arrival time only for the other vehicle determined to pass the traffic signal.
  • the estimated traveling routes of the other vehicles a, b, d, e pass through the traffic light, and the estimated traveling route of the other vehicles c Assume that it does not go through.
  • a graph after the time point when the other vehicle c deviates from the estimated travel route of the host vehicle f is indicated by a one-dotted line. This also applies to FIG. 6 described later.
  • the stopped vehicle estimation unit 2 does not calculate the signal arrival time tc of the other vehicle c.
  • the signal arrival time of each other vehicle a, b, d, e is calculated, and the judgment whether each other vehicle a, b, d, e passes a traffic light is performed.
  • the other vehicle c does not have to be taken into consideration when comparing the signal arrival time of each other vehicle with the signal arrival time of the vehicle immediately before the current time.
  • the signal arrival time td of the other vehicle d is compared with the signal arrival time tb of the other vehicle b. In the example of FIG. 5, the signal arrival time td is later than the signal arrival time tb, so the signal arrival time td is not corrected.
  • the stopped vehicle estimation unit 2 estimates the number of stopped vehicles as one.
  • the point Pc where the other vehicle c is estimated to be out of the estimated travel route of the host vehicle f may be compared with the point Pcd where the other vehicle d is estimated to catch up with the other vehicle c. If the point Pc is located on the opposite side of the traffic light from the point Pcd, the number of stopped vehicles is estimated as described above. On the other hand, if the point Pc is located on the traffic light side of the point Pcd, the signal arrival time td may be corrected to a time later by a predetermined time as illustrated in FIG. Thereby, the estimation accuracy of the number of stopped vehicles can be further improved.
  • the predetermined time is preferably set longer as the other vehicle speed of the other vehicle c is lower, and longer as the distance between the points Pc and Pcd is longer. This is because the signal arrival time of the other vehicle d is delayed as the other vehicle speed of the other vehicle c is lower, and the signal arrival time of the other vehicle d is delayed as the distance that the other vehicle d follows the other vehicle c is longer. This can further improve the estimation accuracy.
  • passing / stopping at the traffic signal of the other vehicle may be determined according to the direction of travel (straight, right turn, left turn), for example, by considering the estimated travel route of the other vehicle and the right / left turn dedicated signal. For example, a case where the host vehicle travels on one lane on one side but a right turn dedicated lane exists in the next traffic light, and a right turn dedicated signal that allows only a right turn to pass after the output of the green light in the traffic light is output in FIG. See and consider.
  • Such information about the number of lanes is included in the estimated travel route information of the host vehicle, and information about the output of the traffic light is included in the current schedule information.
  • the stopped vehicle estimation unit 2 acquires the traveling direction at the next traffic light of each other vehicle based on the estimated travel route of each other vehicle input from the traffic information acquisition unit 5.
  • the stopped vehicle estimation unit 2 calculates the signal arrival time for each of the other vehicles a to e as described above.
  • the signal arrival time of the other vehicle c is not included in the green light time zone, but is included in the right turn dedicated time zone in which the right turn dedicated signal is displayed. Therefore, in this case, the other vehicle c can turn right at the next traffic light, and it is determined that the other vehicle c is not stopped by the traffic light.
  • the stop vehicle estimation unit 2 determines that the other vehicle passes the traffic light if the signal arrival time of the other vehicle turning right is included in either the blue signal time zone or the right turn exclusive time zone. . In the illustration of FIG. 7, it is determined that the other vehicles d and e are stopped, and the number of vehicles is estimated to be two.
  • the number of vehicles stopped in each lane or only in the lane that the host vehicle is scheduled to pass is estimated from the estimated travel routes of the host vehicle and other vehicles. You may do it.
  • an example of estimating the number of stopped vehicles will be described with reference to FIG. That is, the host vehicle travels in two lanes on one side, and in the next traffic light, there is a first lane dedicated to left and straight travel, a second lane dedicated to straight travel, and a third lane dedicated to right turn. A case of outputting will be described.
  • the stopped vehicle estimation unit 2 determines that the host vehicle travels in one lane to the next signal based on the estimated travel route of the host vehicle.
  • the traveling direction of the next traffic signal of each vehicle is acquired based on the estimated traveling route of each of the other vehicles a to e.
  • the travel route has a plurality of lanes
  • another vehicle located rearward at the current time can pass the host vehicle. Therefore, you may acquire the advancing direction in the next traffic light also including the other vehicle located back in the present time.
  • the other vehicles a, b, d go straight, the other vehicle c turns right, and the other vehicle e turns left.
  • the signal arrival time of each vehicle is calculated as described above. Since each other vehicle ae can overtake another vehicle, it is estimated that, for example, it arrives at the next traffic light at a time corresponding to the calculated signal arrival time of each other vehicle ae.
  • the stopped vehicle estimation unit 2 determines that the other vehicle e stops between the own vehicle f and the next traffic light, and estimates the number of vehicles as one.
  • the lane of the other vehicle e estimated to stop is estimated.
  • the lane where the other vehicle e stops is estimated as the first lane. Therefore, in the illustration of FIG.
  • the number of stopped vehicles in the first lane is one
  • the number of stopped vehicles in the second lane is zero
  • the number of stopped vehicles in the third lane is estimated to be zero.
  • the host vehicle when it turns left at the next traffic light, it calculates the signal arrival time for only the vehicle traveling in the first lane at the current time and the vehicle estimated to turn left at the next traffic light, and stops in the first lane. Only the number of vehicles may be estimated.
  • the estimation accuracy of the number of stopped vehicles can be improved by estimating the number of stopped vehicles using the traveling direction of other vehicles.
  • the stopped vehicle estimation unit 2 estimates the number of stopped vehicles at the next traffic light. However, not only the next traffic light but also a plurality of vehicles scheduled to pass on the estimated travel route on which the host vehicle travels. The number of stopped vehicles may be calculated for the traffic light.
  • the following effects may be taken into account. That is, there is an influence that the number of vehicles stopped at the preceding traffic signal increases because the number of stopped vehicles at the next traffic signal is large, which may occur between traffic signals at relatively close distances. In other words, it is possible to consider the influence of a traffic signal in front of the vehicle that stops at the traffic signal in front of it.
  • the length of a vehicle per vehicle (or a value obtained by adding an interval between vehicles (for example, 1 m) to the length, the same applies hereinafter) is set in advance, and the vehicle is stopped by multiplying the length by the number of stopped vehicles.
  • the vehicle train length may be obtained.
  • step S6 the passable time zone estimation unit 3 determines each traffic signal based on the number of stopped vehicles (or stopped vehicle train length) estimated in step S5 and the current schedule information acquired in step S3. Estimate the passable time zone.
  • Fig. 8 shows the relationship between the traffic signal display schedule and the passable time zone of the vehicle.
  • the passable time period is from time t1 when the train waiting time T has elapsed after the traffic light starts displaying the green light to time t2 when the traffic light starts displaying the yellow light. Accordingly, the method for estimating the passable time starts by first calculating the vehicle train waiting time T.
  • the train waiting time T is simply expressed by the following equation.
  • C is a waiting time that increases as one of the vehicles increases, and represents the time from when one vehicle passes the traffic light until the next vehicle passes the traffic light.
  • represents the time from the time when all the vehicles between the host vehicle and the traffic signal pass the traffic signal until the host vehicle can pass.
  • ⁇ and C may be fixed values in the system, or may be changed according to the type of road on which the traffic signal exists (for example, C is reduced on a main road) and the travel route of each vehicle (for example, the vehicle turning left) Increase C). Further, for example, it is estimated that the own vehicle turns right at the traffic light based on the estimated traveling route of the own vehicle, a right-turn exclusive lane exists at the intersection of the traffic signal, and the number of stopped vehicles in the right-turn exclusive lane is obtained from the stop vehicle estimation unit 2 In a situation where it is possible, adjustments may be made so that the values of C and ⁇ are larger than normal. Thereby, you may consider the condition where the vehicle line of a right turn vehicle is hard to digest.
  • ⁇ and C are adjusted according to the ratio. (For example, C is increased as the ratio of the number of vehicles turning left or right with respect to the number of stopped vehicles is larger).
  • the passable time zone estimation unit 3 calculates a time zone excluding the vehicle train waiting time T from the beginning of the green light time zone as the passable time zone Tt. In this way, since the time zone after the other vehicle that stops between the vehicle and the traffic light passes the traffic light is estimated as the time zone that can be passed, an appropriate time zone that is more suitable for the actual traffic situation is set. Can be estimated.
  • the recommended speed calculation unit 4 determines the current position and speed of the host vehicle acquired in step S1, the estimated travel route of the host vehicle from the current position of the host vehicle acquired in step S2, and each estimated in step S6.
  • a recommended speed pattern with reduced energy consumption is calculated by using the passable time zone in the traffic light.
  • the calculated recommended speed pattern considers the vehicle train waiting time T, and is based on acceleration so as not to stop and restart by a traffic light as much as possible. This is a speed pattern that saves energy. Further, when a speed pattern that can pass without stopping the traffic light cannot be calculated, a speed pattern using engine braking or regenerative braking may be calculated.
  • FIG. 9 shows a calculation example of a recommended speed pattern in consideration of the time zone in which the traffic signal can pass at a point where the distance to the nearest traffic signal is D.
  • the time when the traffic signal starts to pass through (red / yellow signal) is set to tr1 and tr2, the time when the passable display starts (blue light) is set to tb1, and the distance between the vehicle and the traffic signal is D ( Let T be the train waiting time estimated at (current time). For example, a description will be given of a case where a speed pattern that can pass through a traffic light without stopping is calculated in order to reduce energy consumption for deceleration / re-acceleration by the traffic light.
  • the speed pattern is calculated so that the host vehicle passes the traffic light during the period (passable time zone) from time (time tb1 + time T) when the stop train is estimated to be canceled to time tr2.
  • the distance when the host vehicle travels according to the estimated speed pattern is indicated by a solid line in the range of the distance D or less, and the distance when the host vehicle maintains the original speed is indicated by a broken line.
  • the speed pattern is calculated so as to pass around the time tb1 in the green signal time zone as in the prior art, the vehicle must be stopped or decelerated by the train waiting for the signal.
  • the passable time zone from the passable time zone estimation unit 3 is used as the passable time zone of the traffic light instead of the green signal time zone itself, and the vehicle train is canceled.
  • a speed pattern may be generated so that the vehicle is stopped with reduced energy consumption in consideration of engine braking and regeneration.
  • step S7 When the process of step S7 is completed, the process of FIG.
  • FIG. 10 is a flowchart showing the operation when the recommended speed calculation unit 4 of the driving assistance apparatus 1 according to Embodiment 1 of the present invention calculates a recommended speed pattern up to one signal closest to the host vehicle. Each process of FIG. 10 will be described below.
  • the recommended speed calculation unit 4 sets an upper limit value and a lower limit value of the cruise speed to the nearest target traffic signal ahead of the host vehicle in the estimated travel route.
  • the cruising speed is a speed that the host vehicle should maintain while traveling, and the upper limit value and the lower limit value are determined as follows, for example.
  • the upper limit value is set to, for example, the speed limit of the estimated travel route to the traffic light. Such speed limit is included in the estimated travel route information.
  • the other vehicle speed of another vehicle traveling around the host vehicle can be acquired, the other vehicle speed may be set.
  • the lower limit value is set to, for example, an upper limit value or a predetermined ratio (for example, 80%) of the current host vehicle speed.
  • the recommended speed calculation unit 4 obtains a range of time that can arrive at the target traffic light (hereinafter, “signal reachable time”). For example, when the vehicle accelerates from the current speed to the upper limit of the cruise speed and travels in a speed pattern that maintains the cruise speed, the time when the vehicle reaches the signal (hereinafter “signal arrival time”) is the earliest signal reachable time.
  • signal arrival time when the host vehicle decelerates from the current speed to the lower limit value of the cruise speed and keeps the cruise speed is defined as the latest signal reachable time.
  • the signal reachable time is determined based on the determination whether the own vehicle catches up with the other vehicle and the information on the possibility of overtaking. May be adjusted. Such adjustment is similar to the operation described in the stopped vehicle estimation unit 2.
  • the signal arrival time is calculated when the speed pattern is adjusted according to the regulation and shape of the estimated travel route, such as natural acceleration / deceleration on the slope and deceleration on the curve. You may do it.
  • a speed pattern can be created, for example, as follows.
  • the road from the host vehicle to the traffic light is divided into a plurality of sections (for example, 1 m sections), and the speed of each section is determined.
  • the speed in the section is determined so as to reach the upper limit value or the lower limit value at a predetermined acceleration rate and deceleration rate, respectively.
  • the upper limit or lower limit is determined. If the section is part of a curve, the speed is determined according to the curvature of the curve. If the section is near the start of an uphill, the speed is reduced by an amount corresponding to the slope angle. If the section is near the start of a downhill, the speed is increased by an increase amount corresponding to the gradient angle. Based on the speed pattern, the sum of values obtained by dividing the length of each section by the speed of each section is calculated. This sum is the time required to reach the traffic light from the current position.
  • the recommended speed calculation unit 4 calculates an expected signal arrival time t.
  • the predicted signal arrival time is a time at which it is expected to reach the target traffic signal while maintaining the current host vehicle speed in principle.
  • the expected signal arrival time t is determined based on the determination of whether to catch up with the other vehicle and the information on the possibility of overtaking. You may adjust it.
  • the expected signal arrival time t when information on the slope or curve on the estimated travel route can be acquired, the expected signal arrival time t when the speed pattern is adjusted according to the regulation or shape of the travel route, such as natural acceleration / deceleration on the slope or deceleration on the curve, is obtained. It may be calculated.
  • the execution order of steps S102 and S103 may be reversed.
  • step S104 the recommended speed calculation unit 4 determines whether or not the predicted signal arrival time t calculated in step S103 is within the passable time zone Tt acquired from the passable time zone estimation unit 3. .
  • the process of step S105 is executed.
  • the process of step S106 is executed.
  • step S105 the recommended speed calculation unit 4 calculates a speed pattern that maintains the current speed as much as possible as the recommended speed pattern. For example, the recommended speed calculation unit 4 uses the speed pattern created for calculating the predicted signal arrival time t in step S103 as the recommended speed pattern.
  • the process of step S105 ends, the process of FIG. 7 ends.
  • step S106 the recommended speed calculation unit 4 determines whether a signal can be reached within the passable time zone Tt acquired from the passable time zone estimation unit 3. This determination is performed by determining whether the range of the signal reachable time calculated in step S102 and the range of the passable time zone Tt overlap. If it is determined that the host vehicle can reach the target traffic signal in the passable time zone Tt, the process of step S107 is executed, and it is determined that the host vehicle cannot reach the target signal device in the passable time zone Tt. If so, the process of step S108 is executed.
  • a recommended speed pattern that passes without stopping at the target traffic light is calculated.
  • a speed pattern that allows the signal to pass through may have a cruise speed that is closest to the current host vehicle speed.
  • a speed pattern with the least energy consumption may be selected from the speed patterns through which signals can pass.
  • a speed pattern that actively uses engine braking or regenerative braking may be calculated.
  • the other vehicle current position and the other vehicle speed can be acquired from the traffic information acquisition unit 5, it is determined whether or not the other vehicle can catch up, and a speed pattern that follows if it cannot be overtaken is calculated.
  • a speed pattern according to the regulation or road shape may be generated, such as natural acceleration / deceleration on the gradient or deceleration on the curve.
  • the recommended speed calculation unit 4 calculates a recommended speed pattern that can suppress energy consumption due to signal stop as much as possible because the host vehicle must be stopped by a traffic light.
  • the engine brake or the regenerative brake can be actively used, such as starting a gentle deceleration as early as possible without accelerating at a speed higher than the current host vehicle speed.
  • a speed pattern is calculated. That is, a speed pattern for reducing the host vehicle speed is calculated based on the deceleration rate of the host vehicle speed when the engine brake or the regenerative brake is employed. Such a deceleration rate is set in advance, for example.
  • a speed pattern for reducing the host vehicle speed according to the deceleration rate is calculated.
  • the other vehicle current position and the other vehicle speed can be acquired from the traffic information acquisition unit 5, it is determined whether or not the own vehicle catches up with the other vehicle.
  • a speed pattern that follows other vehicles may be calculated.
  • a speed pattern according to the regulation or road shape such as natural acceleration / deceleration on the gradient or deceleration on the curve, may be generated.
  • the driving support device 1 transmits the recommended speed to the driver based on the calculated recommended speed pattern, for example.
  • the driver can drive the host vehicle so that the energy consumption can be reduced.
  • the number of vehicles ahead of the host vehicle that stops at the traffic light is estimated, and the time zone during which the host vehicle can pass the traffic signal can be predicted. it can.
  • the recommended speed pattern using the predicted passable time zone, it is possible to present the user with travel with reduced energy consumption that can be actually traveled.
  • the recommended speed calculation unit 4 determines not only the signal passable time zone but also the arrival time based on such information.
  • the recommended speed is calculated using the vehicle train tail information (that is, the number of stopped vehicles).
  • the traffic information acquisition unit 5 acquires the position information at the end of the train of other vehicles that are stopped at the traffic light (hereinafter referred to as vehicle train tail position information) as traffic information.
  • vehicle train tail position information is acquired as follows, for example.
  • the predetermined center monitors the traffic situation, and stores the length of the row of stopped vehicles or the position of the tail at each traffic light as information.
  • the traffic information acquisition unit 5 acquires vehicle train tail position information directly from the center or via a roadside wireless device. Alternatively, the other vehicle current position and the other vehicle speed may be acquired by inter-vehicle communication, and the vehicle train tail information may be acquired using these.
  • the other vehicle current position of each vehicle is located in order from the traffic light toward the host vehicle and these other vehicle speeds are all zero, it can be determined that these other vehicles are stopped by the traffic signal. . Therefore, the other vehicle current position of the other vehicle located at the tail may be grasped as the vehicle train end position information.
  • the stop vehicle estimation unit 2 obtains information on the end position of the train that stops at the traffic light on the estimated travel route at the current time as traffic information, and calculates the number of stopped vehicles that stop at the traffic light based on this information. For example, based on the position information at the end of the train at the current time, the distance between the other vehicle at the tail and the traffic light is calculated, and the distance is divided using a preset value as the length of one vehicle as the denominator. The quotient of time is estimated as the number of stopped vehicles. Alternatively, the distance may be calculated as the stop vehicle train length.
  • vehicle information (other vehicle current position and other vehicle speed) about other vehicles around the own vehicle acquired by at least one of inter-vehicle communication and various sensors, The number of stopped vehicles may be estimated.
  • the average number of stopped vehicles per time for the traffic prohibition display on the traffic light is monotonically increased with respect to the traffic volume, so that the number of stopped vehicles can be estimated to some extent from the traffic volume.
  • the traffic information acquisition unit 5 acquires the traffic volume on the estimated travel route as traffic information.
  • travel time information congestion information
  • the travel time information includes a predetermined section and a travel time indicating how much time can pass through the predetermined section. That is, the traffic information acquisition unit 5 acquires the travel time and the section that is the target of the travel time. The value obtained by dividing the travel time by the distance of the section reflects the traffic volume.
  • the traffic volume (for example, travel time information) is acquired from a predetermined center (for example, VICS (registered trademark) center) by the traffic information acquisition unit 5, for example.
  • the information may be acquired from the roadside wireless device or from the center via the roadside wireless device. Alternatively, it may be acquired by learning from a past travel history. More specifically, for example, the traffic information acquisition unit 5 records the traffic volume (or travel time information) traveled by the vehicle on a recording medium (not shown), and the past traffic volume in the same time zone and the same travel route is recorded at the current time. It may be used as traffic volume.
  • the number of stopped vehicles increases in a monotonous non-decreasing manner as time elapses in the yellow / red signal time zone from when the traffic light starts displaying a red signal (or yellow signal) to when it starts displaying a green signal. That is, at the end of the yellow / red signal time zone (the start point of the blue signal output), the number of stopped vehicles takes the maximum value (corresponding to the first value) nmax.
  • the maximum number nmax of vehicles that stop is generally larger as the traffic volume increases. Therefore, a positive correlation is provided between the traffic volume (for example, a value obtained by dividing travel time by a section) and the maximum number of stopped vehicles nmax. Such a positive correlation is set in advance and recorded on a recording medium, for example.
  • the number n of stopped vehicles increases in proportion to the elapsed time t in the yellow / red signal time zone.
  • the following equation is adopted as the number n of stopped vehicles at the elapsed time t from the start of the yellow / red signal time zone T_RtoB.
  • N (t / T_RtoB) ⁇ nmax (however, t ⁇ T_RtoB) (2)
  • the stop vehicle estimation unit 2 estimates the number n of stopped vehicles based on the equation (2) when the signal arrival time t at which the host vehicle is predicted to reach the traffic light is included in the yellow / red signal time zone T_RtoB. To do.
  • the value calculated based on Formula (2) may be rounded and converted to an integer, or the calculated value may be employed as it is.
  • the stopped vehicle estimation unit 2 estimates the stopped vehicle number n as the maximum stopped vehicle number nmax. That is, the stop vehicle number n at the time when the display of the green light is started is adopted. This is expressed by the following equation.
  • N nmax (where t ⁇ T_RtoB) (3)
  • FIG. 11 shows a graph representing the transition of the number of stopped vehicles estimated based on the equations (2) and (3) when the traffic volume is acquired as the traffic information.
  • equation (2) can be expressed as follows. That is, the stopped vehicle estimation unit 2 has a positive correlation with the first value nmax and the elapsed time t from the beginning of the yellow / red signal time zone until the host vehicle reaches the vicinity of the traffic light, and a value between zero and 1
  • a multiplication value with a second value (for example, t / T_RtoB) taking the above is estimated as the number n of stopped vehicles.
  • the number of stopped vehicles may be estimated by combining the traffic volume (travel time) and the vehicle tail position information. Thereby, the estimation accuracy of the number of stopped vehicles or the stopped vehicle train can be improved.
  • Driving support device 2. Stopped vehicle estimation unit, 3. Passable time zone estimation unit, 4. Recommended speed calculation unit, 6. Signal information acquisition unit.

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Abstract

 本発明は、自車両の周囲に存在する他車両を考慮した通過可能時刻を推定する走行支援装置である。停止車両推定部(2)は、自車両よりも前方に位置する走行経路上の信号機において、自車両よりも信号機側に停止する他車両の停止車両数もしくは停止車列長を、信号機位置情報、自車両位置、自車両速度および交通情報に基づいて推定する。通過可能時間帯推定部(3)は、停止車両推定部(2)で推定した停止車両数もしくは停止車列長と、スケジュール情報とに基づいて、自車両が信号機を通過できる通過可能時間帯を推定する。

Description

走行支援装置
 この発明は、走行支援装置に関し、特に信号機を通過できる時間帯の算出に関する。
 車両走行時の消費エネルギを抑えるシステムとして、不要な加減速を抑制した速度を提示できるシステムが挙げられる。特許文献1では、消費エネルギ削減手法として、信号機の現示スケジュールなどの情報を利用することで信号機を無停止で通過する速度を算出し、これを提示することによりエネルギ効率の良い走行を運転者に促す。
 上記システムにおいては、信号機が設けられた交差点の手前一定距離Dの地点Pにおいて前記交差点の信号状態情報(青信号/黄・赤信号のスケジュール)、距離D、地点P-交差点間の許容最高速度情報、及び地点Pに到達した時刻から、交差点を青信号の間に通過するための地点P-交差点間の推奨所要時間および推奨走行速度を演算し、この推奨走行速度を表示あるいは車両に送信し、車両が交差点までの間を推奨走行速度で走行することによって交差点を無停止で通過することを目的としている。
 なお本発明に関連する技術として特許文献2,3が開示されている。
特開2006―31573号公報 特開2003-39975号公報 特開2008-242843号公報
 しかしながら、上記システムでは交差点の通過可能時間帯を信号機が青信号を示す時間帯であるとしているが、都市部など比較的交通量の多い場合は交差点に車列が発生することが多い。このような場合は、信号機が青信号を示していても車列が動かない間は当該交差点を通過できない。
 そこで、この発明は、自車両の周囲に存在する他車両を考慮した通過可能時間帯を推定する走行支援装置を提供することを目的としている。
 本発明にかかる走行支援装置の第1の態様は、車両に搭載される走行支援装置であって、前記車両たる自車両が走行すると予測される推定走行経路と、前記走行経路上で信号機が設けられた地点の位置とについての情報を含む推定走行経路情報を取得する推定経路情報取得部と、前記自車両の位置である自車両位置と、前記自車両の速度である自車両速度とについての情報を取得する車両情報取得部と、前記交差点は通過可能である旨の表示を前記信号機が行う信号機通過可能時間帯の情報を有するスケジュール情報を取得する信号情報取得部と、前記推定走行経路の交通情報を取得する交通情報取得部と、前記自車両よりも前方に位置する前記走行経路上の前記地点において、前記自車両よりも前記地点側に停止する他車両の停止車両数もしくは停止車列長を、前記信号機位置情報、前記自車両位置、前記自車両速度および前記交通情報に基づいて推定する停止車両推定部と、前記停止車両推定部で推定した前記停止車両数もしくは前記停止車列長と、前記スケジュール情報とに基づいて、前記自車両が前記交差点を通過できる通過可能時間帯を推定する通過可能時間帯推定部とを備える。
 本発明にかかる走行支援装置の第2の態様は、車両に搭載される走行支援装置であって、前記車両たる自車両が走行すると予測される推定走行経路と、前記走行経路上で信号機が設けられた地点の位置とについての情報を含む推定走行経路情報を取得する推定経路情報取得部と、前記自車両の位置である自車両位置と、前記自車両の速度である自車両速度とについての情報を取得する車両情報取得部と、前記交差点は通過可能である旨の表示を前記信号機が行う信号機通過可能時間帯の情報を有するスケジュール情報を取得する信号情報取得部と、前記信号機において停止している前記他車両の列の末尾の位置情報を交通情報として取得する交通情報取得部と、前記自車両よりも前方に位置する前記走行経路上の前記地点において、前記交通情報と前記信号機位置との差に基づいて、前記自車両よりも前記地点側に停止する他車両の停止車両数もしくは停止車列長を、推定する停止車両推定部と、前記停止車両推定部で推定した前記停止車両数もしくは前記停止車列長と、前記スケジュール情報とに基づいて、前記自車両が前記交差点を通過できる通過可能時間帯を推定する通過可能時間帯推定部とを備える。
 本発明にかかる走行支援装置の第1及び第2の態様によれば、他車両の存在を考慮した通過可能時間帯を推定することができる。
 この発明の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
この発明の実施の形態による走行支援装置の構成の概念的な一例を示すブロック図である。 この発明の実施の形態による走行支援装置の動作の一例を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態による走行支援装置の停止車両推定部における、交通情報として他車両の走行位置および走行速度情報を用いた停止車両数推定の例を示す図である。 この発明の実施の形態による走行支援装置の停止車両推定部における、交通情報として他車両の走行位置および走行速度情報を用いた停止車両数推定の例を示す図である。 この発明の実施の形態による走行支援装置の停止車両推定部における、交通情報として他車両の走行位置および走行速度情報を用いた停止車両数推定の例を示す図である。 この発明の実施の形態による走行支援装置の停止車両推定部における、交通情報として他車両の走行位置および走行速度情報を用いた停止車両数推定の例を示す図である。 この発明の実施の形態による走行支援装置の停止車両推定部における、交通情報として他車両の走行位置および走行速度情報を用いた停止車両数推定の例を示す図である。 この発明の実施の形態による走行支援装置の通過可能時間帯推定部が算出する通過可能時刻と信号の現示スケジュールの関係の一例を示す図である。 この発明の実施の形態による走行支援装置の推奨速度演算部における、直近の信号までの推奨速度パターンの算出例を示す図である。 この発明の実施の形態による走行支援装置の推奨速度演算部の動作の一例を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態による走行支援装置の停止車両推定部における、交通情報として交通量を取得した場合の、信号到達時刻に対する停止車両数の遷移を表すグラフの一例である。
 (実施の形態)
 以下、本発明に係る走行支援装置の実施の形態について説明する。まず技術的な着眼点について説明する。
 ここでいう信号機は、当該信号機が設けられた道路上の地点を車両が通過することができるかどうかを運転者に対して示すものである。例えば日本国においては、当該信号機は、自身に属する緑色の発光体を発光させること(青信号の表示)で車両が当該地点を通過可能である旨を表示し、自身に属する赤色の発光体を発光させること(赤信号の表示)で車両が通過不可能である旨を表示する。以下、簡単のため、信号機はこれに対応する交差点と同じ位置に配置されると近似して検討する。なお、信号機は青信号の後であって赤信号の前に、若しくは赤信号と並行して、自身に属する黄色の発光体を発光させる(黄信号の表示)。かかる黄信号は、原則的には当該信号機は通過不可能な状態を表示し、例えば急ブレーキによる交通上の不具合が生じる場合に限って通過可能である旨を表示する。つまり、信号機が黄信号又は赤信号を示している時間帯では車両は原則的にその信号機を通過することができない。一方、信号機が青信号を示している時間帯に、車両はその信号機を通過することができる。なお、以下では、青信号、黄信号及び赤信号などを用いて説明するが、他国においては適宜にこれらの信号を読み替えることで本明細書に記載の技術が理解される。
 さて、青信号の表示が開始されるまでは当該信号機は赤信号を表示する。当該赤信号を表示する期間において、当該地点において自車両よりも当該地点側で他の車両が停止している場合がある。この場合、自車両は当該他の車両の全てが信号機を通過してから信号機を通過できる。よって当該他の車両が存在しなければ自車両の走行速度を高めて自車両が交差点を通過することができるとしても、当該他の車両が存在することにより、自車の走行速度を一旦は高めても、他の車両との追突を避けるためには走行速度を落とさなければならない。これでは不要な加減速を行っていることになる。図8の例示では、信号機の表示についてのスケジュールが示されている。図8に示されるように信号機が青信号の表示を開始した時刻t1からの時間Tが、他の車両の全てが信号機を通過するのに要する車列待ち時間Tである。よってかかる車列待ち時間Tは、自車両と当該信号機との間で停止する他の車両の数(以下、停止車両数と呼ぶ)が多いほど長い。図8の例示では、停止車両数の模式的な一例も示している。なお、車両数と類似の概念として、信号機において停止する車両の列の末尾と、信号機との間の距離(以下、停止車列長と呼ぶ)が挙げられる。よって車列待ち時間Tは停止車列長が長いほど長い、とも把握できる。
 そこで本実施の形態では、自車両と信号機との間で停止する他の車両の車両数若しくは停止車列長を推定する。そして、推定された停止車両数若しくは停止車列長を考慮して信号機を通過できる通過可能時間帯を推定する。これによって、自車両の周囲の他車両の存在を考慮した通過可能時間帯を推定することができる。
 以下、本走行支援装置の具体的な構成の一例について説明する。本走行支援装置は道路を走行する車両(エンジン駆動車、ハイブリッド車、または電気自動車)に搭載される。以下では、本走行支援装置が搭載された車両を自車両と呼称する。走行支援装置1は、図1に例示するように、交通情報取得部5、信号情報取得部6、車両情報取得部7及び推定経路情報取得部8と、推奨速度生成部9とを備えている。
 さらに走行支援装置1は、地図情報が記録される記録媒体(不図示)を備えている。地図情報は予め記録媒体に格納されていてもよく、走行支援装置1が地図情報を格納する基地局と通信可能であれば、基地局から地図情報を取得して記録媒体に格納してもよい。
 地図情報は、道路を示すリンクデータと交差点を示すノードデータとから構成される道路データを含んでいる。リンクデータは、各道路が交差・分岐・合流する点の複数のノード(ノードデータ)で、各道路を分割したときの各ノード間を結ぶ各区間を示している。リンクデータは、区間を識別する固有番号、区間の長さを示す区間長、区間の始点及び終点の座標(緯度・経度)、区間の道路の種別(国道など)、区間の車線数、右折・左折専用車線の有無、その専用車線の数及び制限速度などのデータを、区間毎に有している。ノードデータは、各道路が交差・合流・分岐する交差点(ノード)毎に、ノードを識別する固有番号、ノードの座標、ノードに接続するリンクの固有番号、信号機の有無、信号機の種類(右折専用信号の出力の可否など)、信号機の直前に在る停止線の位置などを有している。
 推定経路情報取得部8は、地図情報を用いて、自車両が走行すると推定される推定走行経路を特定し、特定した推定走行経路を推定走行経路情報として推奨速度生成部9へ出力する。かかる推定走行経路の特定は例えば以下のように行われる。
 例えばカーナビゲーションシステムが自車両に搭載されている場合がある。カーナビゲーションシステムには、一般的にGPS(Global Positioning System;全地球測位システム)受信機が搭載されている。カーナビゲーションシステムは、GPS受信機を用いて衛星からの情報を受信し、当該情報を地図情報にマッピングすることで自車両の現在位置を取得することができる。カーナビゲーションシステムはさらに、ユーザが指定した目的地へと至る推奨経路を現在位置および地図情報を用いて求める機能と、推奨経路のうちユーザが選択した経路を誘導経路として設定し、ユーザに対して誘導経路での走行を案内する案内機能とを有している。
 推定経路情報取得部8はこの誘導経路を推定走行経路として特定してもよい。推定走行経路情報には、交差点(ノード)情報(交差点の位置、交差点において進行可能な方向(直進、右折、左折等)など)、制限速度、車線数、信号機の位置、信号機の種類(右折専用信号、左折専用信号)、信号機の付近に在る停止線の位置、勾配情報、カーブ情報などが含まれる。なお推定走行経路情報は、必ずしもこれらの全てを含んでいる必要はなく、後述する手順において用いられる情報を含んでいれば良い。
 また走行支援装置1(或いはカーナビゲーションシステム)が、自車両の走行中に現在位置の取得と当該現在位置の記録とを繰り返して走行履歴を記録する機能を有している場合であれば、推定走行経路を次のように特定してもよい。即ち推定経路情報取得部8は、現在位置を含む経路であって、過去に最も頻繁に走行した経路を推定走行経路として特定してもよい。
 また推定経路情報取得部8は、例えば自車両が現在走行している道路の種類を現在位置と地図情報とを用いて判別し、その道路が幹線道路であると判断した場合は、当該幹線道路上を推定走行経路として特定してもよい。
 推定走行経路の特定は、走行開始時、誘導経路が設定もしくは変更されたとき、特定した推定走行経路から自車両が外れたとき、或いは所定の間隔で繰り返し実行される。
 推定走行経路情報を受け取った推奨速度生成部9は、自車両によって通過されると推定される信号機の場所などを特定することができる。
 車両情報取得部7は自車両の現在位置(自車両現在位置)を取得して、これを推奨速度生成部9へと出力する。自車両の現在位置は例えばGPS受信機によって得られた情報を地図情報にマッピングすることで取得される。自車両現在位置の取得及び出力は、例えば所定の間隔毎に繰り返し実行される。
 また車両情報取得部7はさらに自車両の速度(自車両速度)を取得して、これを推奨速度生成部9へと出力する。自車両速度は、例えば自車両に公知の速度検知センサ(例えばジャイロスコープなどの各種センサ)を設けて、当該速度検知センサによって検知されてもよい。或いは、現在位置の時間変化に基づいて自車両速度が算出されてもよい。自車両速度の取得及び出力は、例えば自車両現在位置の取得及び出力と同じタイミングで実行される。
 推奨速度生成部9は、入力される自車両現在位置及び推定走行経路情報に基づいて、例えば次の信号機までの距離などを算出することができる。また推奨速度生成部9は自車両速度をさらに用いて、自車両が信号機に到達するまでの時間を算出することができる。なお、算出精度を向上すべく、推奨速度生成部9には自車両の加速度が入力されても良い。加速度は例えば公知の加速度センサが自車両に設けられ、加速度センサを用いて車両情報取得部7によって検知される。
 信号情報取得部6は、信号機の現示スケジュール情報を取得し、これを推奨速度生成部9に出力する。現示スケジュール情報は、信号機が通過可能である旨の表示を行う(即ち青信号が表示される)時間帯の情報を少なくとも有する。なお一般的に現示スケジュール情報は青信号が表示される時間帯、黄信号が表示される時間帯、及び赤信号が表示される時間帯を含む。現示スケジュール情報の取得は例えば以下のように行われる。
 信号情報取得部6は、現示スケジュール情報を有する外部装置(例えば信号機を制御するセンタ)と通信可能に構成されており、当該センタから現示スケジュール情報を取得する。或いは、例えば信号情報取得部6は、道路の側道付近あるいは中央分離帯に設けられた路側無線装置と通信可能に構成されており、路側無線装置が現示スケジュール情報を有している場合には、当該路側無線装置から現示スケジュール情報を取得してもよい。あるいは、本走行支援装置1が他の車両と通信(いわゆる車車間通信)可能に構成されており、当該他の車両が現示スケジュール情報を有している場合には、当該他の車両から取得してもよい。或いは、路側無線装置又は他の車両を介してセンタから現示スケジュール情報を取得してもよい。
 また信号情報取得部6は過去の走行履歴から学習して現在の現示スケジュール情報を取得してもよい。ここでいう過去の走行履歴とは、自車両が以前に通過した信号機の現示スケジュール情報である。つまり信号情報取得部6は過去の現示スケジュール情報に基づいて現在の現示スケジュールを推測しても良い。かかる例について説明する。まず信号情報取得部6は、自車両が走行する走行経路において、例えばセンタから現示スケジュール情報を取得して、これを走行支援装置1が有する所定の記録媒体(不図示)に記録する。そして、信号情報取得部6は記録媒体に記録された過去の現示スケジュール情報のうち、同じ信号機かつ同じ時間帯の現示スケジュール情報を現在の現示スケジュール情報として用いる。かかる取得方法は、例えばなんらかの不具合によって現在の現示スケジュール情報を外部装置から取得できない場合に特に有効である。一方で、外部装置(例えばセンタ)から現示スケジュール情報を取得する場合には、現示スケジュール情報の確度が高い。
 また自車両が頻繁に走行する経路を走行している場合も、過去の現示スケジュール情報に基づいて現在の現示スケジュール情報を推定してもよい。自車両が頻繁に走行する経路上の信号機の過去の現示スケジュール情報は上述のように取得されてもよく、或いは次のように取得されてもよい。即ち、信号情報取得部6は自車両が信号機を通過したかどうかを判断して、その情報を蓄積する。頻繁に走行する経路であれば、かかる情報が蓄積されて、当該経路上の信号機の現示スケジュールを取得することができる。なお信号機を通過したか判断したかどうかの判断は、例えば自車両現在位置に基づいて実行される。或いは画像センサを自車両に設け、画像処理により信号機表示の種類を判別して、黄・赤信号が表示される時刻と青信号が表示される時刻とを蓄積して現示スケジュール情報を取得してもよい。
 また、付近の信号機の現在の現示スケジュール情報と、過去の走行履歴から得られる推定走行経路上の各信号機の現示スケジュール情報との相対時間とを用いて予測した現示スケジュール情報を利用しても良い。
 現示スケジュール情報の出力は、現示スケジュール情報を取得した場合、取得した現示スケジュール情報に変化があった場合、もしくは推奨速度生成部9からのリクエストがあった場合に行われる。たとえば、過去の走行履歴からある経路上の相対的な信号スケジュール(「第1信号機が青を表示してからx秒後に第2信号機が青を表示する」もしくは単純に「第1信号機が赤を表示してからy秒後に青を表示する」など)が予測できる場合、その情報を利用して当該経路上の現在の信号機の現示(何秒前に赤になったかなどの情報も含む)から、将来の信号スケジュールが予測される。
 交通情報取得部5は、自車両と信号機との間で停止する停止車両数若しくは停止車列長を推定するための交通情報を取得し、これを推奨速度生成部9へと出力する。交通情報についての詳細な例は後に詳述するものの、例えば自車両の周辺に存在する他の車両の現在位置(他車両現在位置)および他の車両の速度(他車両速度)である。かかる他車両現在位置および他車両速度は、例えば自車両および他車両が互いに車車間通信可能な構成を有しており、他車両が自身の現在位置および速度の情報を有していれば、当該通信によって取得することができる。或いは、例えばミリ波レーダ又は超音波を用いたセンサなどの各種センサを自車両に設け、当該センサによって他車両現在位置および他車両速度を取得してもよい。或いは自車両の周囲を撮像する撮像装置を自車両に設けて、これによって得られた画像を解析することで他車両現在位置および他車両速度を取得してもよい。
 交通情報の取得は、他の条件なしに周期的に実行されてもよく、自車両と信号機(或いは信号機の直前に在る停止線)との間の距離が一定距離以下である期間内で周期的に実行されても良い。交通情報の出力は、交通情報を検知した場合、取得した交通情報が変化した場合、又は推奨速度生成部9からリクエストがあった場合に実行される。
 推奨速度生成部9の機能の詳細な例については後に詳述するものの、その概要について説明する。推奨速度生成部9は停止車両推定部2と通過可能時間帯推定部3と推奨速度演算部4とを備えている。
 停止車両推定部2には、交通情報、信号機の現示スケジュール情報、自車両現在位置、自車両速度および推定走行経路が入力される。停止車両推定部2はこれらを用いて、自車両の直近前方またはそれ以降の信号において自車両よりも前方で停止する停止車両数もしくは停止車列長を推定する。
 停止車両数若しくは停止車列長の推定は、交通情報を取得した際、もしくは信号機(或いは信号機の直前に在る停止線、以下同様)と自車両との間の距離が一定距離以下となったときに実行される。あるいは、他の条件なしに周期的に実行されてもよく、もしくは信号機と自車両との間の距離が一定距離以下である期間内で周期的に実行されてもよい。推定した停止車両数若しくは停止車列長は通過可能時間帯推定部3へと出力される。
 通過可能時間帯推定部3には、信号機の現示スケジュール情報と、停止車両数若しくは停止車列長とが入力される。通過可能時間帯推定部3はこれらを用いて自車両がその信号機を通過することができる通過可能時間帯を推定する。推定した通過可能時間帯は、推奨速度演算部4に出力される。また自車両が信号機に到達する時刻における推定車列末尾情報も出力しても良い。
 通過可能時間帯の推定は、停止車両推定部2から情報を取得したとき、若しくは周期的に実行される。
 以上のように、通過可能時間帯推定部3によれば、自車両と信号機との間で停止する他車両の停止車両数若しくは停止車列長を用いて信号機を通過可能な通過可能時間帯を算出する。よって、他車両の存在を考慮して通過可能時間帯を算出することができる。
 推奨速度演算部4には、自車両現在位置、自車両速度、推定走行経路情報および通過可能時間帯が入力される。推奨速度演算部4は、走行中の消費エネルギを低減するような推奨速度(推定走行経路上における自車両現在位置からの推奨速度パターン)を生成する。推奨速度パターンの算出は、例えば通過可能時間帯、制限速度などの交通規制などの拘束条件の下で、自車両が最低限の加減速のみで走行できるようなパターンを算出する。
 次に、本実施の形態1に係る走行支援装置1の動作の一例について詳細に説明する。図2は、本実施の形態1による走行支援装置1の動作の一例を示すフローチャートである。
 図2に示す推奨速度パターン生成処理は、走行が開始された後、所定のタイミングで実行される。例えば、自車両と信号機との間の距離が一定距離以下となるタイミング、所定距離もしくは所定時間ごと、現示スケジュール情報を受信したタイミングまたは交通情報を受信したタイミングごとに繰り返して実行される。
 まずステップS1において、停止車両推定部2は、車両情報取得部7から自車両現在位置および自車両速度を取得する。
 次にステップS2において、停止車両推定部2はステップS1で取得した自車両現在位置からの推定走行経路を推定経路情報取得部8から取得する。かかる推定走行経路が誘導経路である場合は、推定走行経路は自車両の目的地までの走行経路であってもよく、また一定距離分の走行経路であってもよく、所定の数の信号機分までの走行経路であってもよい。
 次にステップS3において、停止車両推定部2は、ステップS2で取得した推定走行経路上に存在する信号機の現示スケジュール情報を信号情報取得部6から取得する。
 次にステップS4において、停止車両推定部2は交通情報を交通情報取得部5から取得する。交通情報は例えば自車両の周辺に存在する他車両の現在位置及び速度である。
 次にステップS5において、停止車両推定部2は、ステップS1で取得した自車両現在位置および自車両速度、ステップS2で取得した推定走行経路、ステップS3で取得した推定走行経路上の信号機の現示スケジュール情報およびステップS4で取得した交通情報を利用して、各信号機における停止車両数若しくは停止車列長を推定する。
 さて、図8を参照して、車列待ち時間Tの推定精度という観点では、ここで推定する停止車両数は、信号機が青信号の出力を開始する時刻t1において、自車両よりも信号機側で停止する車両の数であることが望ましい(図8も参照)。なお、自車両が黄・赤信号時間帯に信号機付近に到達する場合には、自車両が信号機に到達した時点における停止車両数を、時刻t1における停止車両数と見なしてもよい。なぜなら、自車両が信号機で停止した後に自車両よりも前方の車両の数が増減することは非常に少ないからである。
 以下、停止車両数を推定する方法の一例について説明する。停止車両数の推定は例えば次のように行われる。即ち、まず他車両現在位置と信号機(或いは停止線)までの距離D_iを他車両速度V_iで除算して、予想信号到達時間D_i/V_iを算出する。次に予想信号到達時間と当該信号機の現示スケジュール情報とに基づいて各他車両が当該信号機を通過可能かどうか判断する。そして、例えば通過不可能と判断された車両のうち、自車両が当該信号機から所定距離範囲内に到達した時点で自車両よりも前方にいると判断された車両の車両数を停止車両数として推定する。かかる推定によれば、他車両の現在位置と速度から停止車両数を推定するので、停止車両数の推定精度が高い。また、自車両が当該信号機から所定距離範囲内に到達した到達時点によっても停止車両数が異なり得るので、到達時点と停止車両数との対応表もしくは関数を算出しても良い。即ち、単にある時点での停止車両数を出力するのではなく、どの時点でどれくらいの停止車両数が存在すると予想できるかという、時間経過による停止車両数の変化の情報を出力してもよい。たとえば、図8の点線で表される停止車両数の変化を関数(時刻に対する停止車両数)や表(時刻と車両数の組など)を出力する。
 ここで、自車両現在位置から信号機までの道路が片側1車線である場合を例に挙げて説明する。なお道路が片側1車線かどうかは、推定走行経路情報に含まれる車線数の情報から判断され、肯定的な判断がなされたときに以下で説明する推定方法を実行する。
 図3は片側1車線道路において、車車間通信によって他車両a~eの各々の現在位置及び速度が取得できた場合の停止車両数推定の様子を表している。図3において、横軸が時間を示し、縦軸が各車両の信号機からの距離を示している。また横軸の原点が現在時刻を示している。現在時刻において、信号機と自車両fとの間の距離が最も遠く、信号機との間の距離は車両a~fの順で遠い。また図3において、横軸には信号機の現示スケジュール情報として青信号時間帯(信号機通過可能時間帯に相当)と黄・赤信号時間帯(信号機通過不可能時間帯に相当)とが示されている。
 まず停止車両推定部2は、現在時刻において自車両fよりも前方に位置する他車両a~eの他車両現在位置および他車両速度を交通情報取得部5から取得する。なお、自車両よりも後方の車両についての情報を取得しなくてよい。これは、道路が片側1車線であれば追い越しが許可されていないので、現在時刻において自車両よりも後方に存在する他車両が、信号機において自車両よりも前方で停止しないからである。
 次に、停止車両推定部2は、取得した他車両現在位置及び他車両速度から、各他車両a~eが現在時刻における速度のままで走行した場合に各他車両a~eが信号機に(ここでは交差点に)到達する時刻(以下「信号到達時刻」と称す)を算出する。信号到達時刻は、上述の予想信号到達時間D_i/V_iに現在時刻を加算することで求められる。次に、停止車両推定部2は、当該信号機が青信号を出力している時間帯(以下、青信号時間帯と呼ぶ)に、各他車両についての信号到達時刻が含まれるかどうかを判断する。
 なお、かかる信号到達時刻の算出と、信号到達時刻が青信号時間帯に含まれるかどうかの判断とは、例えば現在時刻において信号機に近い車両から、車両毎に順次に実行されることが望ましい。以下では、この手順に即して説明する。
 図3の例示では、現在時刻において信号機に最も近い他車両aの信号到達時刻taは青信号時間帯に含まれ、その後に算出した他車両bの信号到達時刻tbも、青信号時間帯に含まれる。したがって他車両a,bは信号機を通過すると推測される。その次に算出した他車両cの信号到達時刻tcは青信号時間帯に含まれない。よって他車両cは信号機において停止すると推測される。そして、停止車両推定部2は、現在時刻において他車両cよりも後方に位置する他車両d,eも停止すると判断し、停止車両数を3台と推定する。すなわち、ここでは道路が片側1車線であるので、例えば図3に示すように、他車両cよりも後方の他車両dが他車両cに追いついたとしても、他車両cを追い抜くことができずに他車両dも信号機で停止する。よって、他車両cが停止すると判断した時点で、他車両d,eも停止すると判断しているのである。これによって、他車両d,eについての信号到達時刻td,teの算出と、信号到達時刻td,teが青信号時間帯に含まれるかどうかの判断を実行せずに、停止車両数を3台と推定することができ、停止車両数を推定するのに要する時間を短縮することができる。なお図3においては、現在時刻における車両dの他車両速度に基づいて他車両cを追い越した場合のグラフを破線で示している。この点は後述する他の図でも同様である。
 図4は、図3において他車両cの信号到達時刻tcが青信号時間帯に含まれる場合を示している。この場合、停止車両推定部2は、例えば信号到達時刻tcが青信号時間帯に含まれると判断した後に、他車両dの信号到達時刻tdを算出する。図4の例示では、信号到達時刻tdは信号到達時刻tcよりも早い時刻である。しかしながら、各車両a~fは片側1車線を走行しているので、他車両dは他車両cを追い越すことができず、算出した他車両dの信号到達時刻tdは信頼性が低い。即ち、他車両dは実際には、他車両cとの距離が短くなれば、その速度を落として他車両cに追随する追随走行に切り替えると推測される。
 これを判別すべく、例えば停止車両推定部2は、算出した各他車両の信号到達時刻が、現在時刻においてその他車両の一つ前に位置する他車両の信号到達時刻よりも早いかどうかを判断する。そして、肯定的判断がなされれば、停止車両推定部2は算出した他車両の信号到達時刻を、当該一つ前の他車両の信号到達時刻よりも所定時間だけ後の時刻に補正する。図4の例示では、他車両dの信号到達時刻tdを、他車両cの信号到達時刻tcよりも所定時間だけ後の時刻td’に補正する。かかる所定時間は予め決定された値であってもよく、或いは他車両cの他車両速度が低いほど長い値であってもよい。他車両cの他車両速度が低いほど他車両dの信号到達時刻が遅れるからである。例えば図4の例示では、時刻td’は青信号時間帯に含まれない。したがって、停止車両推定部2は他車両dと、これよりも後方の他車両eとの2台を停止車両数として推定する。
 以上のように、信号機と自車両との間の道路が片側1車線であるときには、各他車両の到達信号時刻が、現在時刻においてその他車両の一つ前に位置する他車両の信号到達時刻よりも早いかどうかを判断する。そして、肯定的判断がなされれば、その他車両の信号到達時刻を、当該一つ前の他車両の信号到達時刻よりも遅い時刻に補正するので、実際の交通状況に合わせた信号到達時刻を算出することができる。ひいては、停止車両数の推定精度を高めることができる。
 また、車車間通信などによって、交通情報取得部5が他車両の推定走行経路を取得できる場合は他車両の推定走行経路を考慮し、他車両の進行方向を考慮してもよい。例えば停止車両推定部2は他車両の各々の走行推定経路に基づいて、信号機を通過するかどうかを判断し、信号機を通過すると判断された他車両についてのみ信号到達時間を算出してもよい。図5の例示において、各他車両a~eの推定走行経路を取得した結果、他車両a,b,d,eの推定走行経路が信号機を経由し、他車両cの推定走行経路が信号機を経由しない、と仮定する。なお図5では、他車両cが自車両fの推定走行経路か外れた時点以降のグラフが一点差線で示されている。この点は後述する図6でも同様である。
 この場合、停止車両推定部2は他車両cの信号到達時刻tcを算出しない。そして、上述したように、各他車両a,b,d,eの信号到達時間を算出し、各他車両a,b,d,eが信号機を通過するかどうかの判断を実行する。なお各他車両の信号到達時刻と、現在時刻においてその車両の一つ前の信号到達時刻との比較に際しても、他車両cは考慮しなくてもよい。この場合、他車両dの信号到達時刻tdは、他車両bの信号到達時刻tbと比較する。図5の例示では、信号到達時刻tdは信号到達時刻tbよりも遅いので、信号到達時刻tdは補正されない。
 図5の例示では、他車両a,b,dについての信号到達時間が青色信号時間帯に含まれ、他車両eの信号到達時間が青色信号時間帯に含まれない、という結果が得られる。よって停止車両推定部2は停止車両を1台と推定する。
 以上のように、各車両の進行方向を考慮しているので、停止車両数の推定精度を向上できる。
 また他車両cが自車両fの走行推定経路から外れると推測される地点Pcと、他車両dが他車両cに追いつくと推定される地点Pcdとを比較してもよい。そして地点Pcが地点Pcdよりも信号機側と反対側に位置すれば、上述したように停止車両数を推定する。一方、地点Pcが地点Pcdよりも信号機側に位置すれば、図6に例示するように、信号到達時刻tdを所定の時間だけ遅い時刻に補正しても良い。これによって、更に停止車両数の推定精度をさらに向上できる。またかかる所定の時間は、例えば他車両cの他車両速度が低いほど長く、地点Pc,Pcdの間の距離が長いほど長く設定されるとよい。他車両cの他車両速度が低いほど、他車両dの信号到達時間が遅れ、他車両dが他車両cに追随する距離が長いほど他車両dの信号到達時間が遅れるからである。これによって更に推定精度を向上できる。
 また、他車両の推定走行経路と右左折専用信号とを考慮するなど、進行(直進、右折、左折)方向に合わせて他車両の信号機における通過/停止を判断しても良い。例えば自車両が片側1車線を走行するものの、次の信号機において右折専用車線が存在し、当該信号機において、青信号の出力の後に右折のみの通過を許可する右折専用信号が出力する場合について、図7を参照して考慮する。このような車線数についての情報は自車両の推定走行経路情報に含まれ、信号機の出力についての情報は現示スケジュール情報に含まれる。
 停止車両推定部2は、交通情報取得部5から入力された各他車両の推定走行経路に基づいて、各他車両の次の信号機における進行方向を取得する。ここでは他車両cは次の信号機において右折し、他車両a,b,d,eは直進するものとする。そして、停止車両推定部2は上述したように各他車両a~eについての信号到達時刻を算出する。図7の例示では、他車両cの信号到達時間は青信号時間帯に含まれないものの、右折専用信号が表示される右折専用時間帯に含まれる。よって、この場合、他車両cは次の信号機を右折することができ、他車両cは信号機で停止されないと判断する。換言すれば、停止車両推定部2は、右折する他車両の信号到達時間が青色信号時間帯および右折専用時間帯のいずれか一方に含まれていれば、当該他車両が信号機を通過すると判断する。図7の例示では、他車両d,eが停止すると判断し、その車両数を2台と推定する。
 さらに、右左折専用車線など、進行方向別に車線が分離している場合は、自車両および他車両の推定走行経路から、車線ごともしくは自車両が通過する予定の車線のみにおいての停止車両数を推定しても良い。ここで、次の場合を例に挙げて、図7を参照して停止車両数の推定の一例を説明する。即ち、自車両が片側2車線を走行し、次の信号機において左折及び直進専用の第1車線と直進専用の第2車線と右折専用の第3車線とが存在し、当該信号機が右折専用信号を出力する場合について説明する。
 まず、停止車両推定部2は、自車両の推定走行経路に基づいて自車両が次の信号まで片側2車線を走行することを判別する。次に、上述したように、各他車両a~eの推定走行経路に基づいて各車両の次の信号機における進行方向を取得する。なお、走行経路が複数車線を有しているので、現在時刻において後方に位置する他車両が自車両を追い越すことができる。よって、現在時刻において後方に位置する他車両も含めて次の信号機における進行方向を取得してもよい。ここでは、他車両a,b,dが直進し、他車両cが右折し、他車両eが左折すると仮定する。次に、上述したように各車両の信号到達時刻を算出する。各他車両a~eは他の車両を追い抜くことができるので、例えば算出された各他車両a~eの信号到達時刻とおりの時刻で次の信号機に到達すると推定する。
 そして、信号到達時刻が青信号時間帯に含まれていればその車両は信号機を通過すると判断し、また右折予定の車両の信号到達時刻が右折専用信号時間帯に含まれていれば、その車両も信号機を通過すると判断する。図7の例示では、停止車両推定部2は、他車両eが自車両fと次の信号機との間で停止すると判断し、その車両数を1台と推定する。次に停止すると推定される他車両eの車線を推定する。ここでは、他車両eは次の信号機において左折すると推定されているので、他車両eが停止する車線を第1車線と推定する。よって図7の例示では、第1車線における停止車両数は1台であり、第2車線の停止車両数は0台であり、第3車線の停止車両数は0台と推定する。なお、他車両eが次の信号機を右折すると推定している場合には他車両eの停止車線は第3車線と推定し、他車両eが次の信号機を直進すると推定されている場合は、他車両eの停止車線を現在時刻において他車両eが走行する車線と推定する。
 なお、上述したように、自車両が次の信号機を通過する際に走行する車線上で停止する他車両の停止車両数を推定し、他の車線上の停止車両数を推定しなくても良い。例えば自車両が次の信号機を左折する場合には、現在時刻において第1車線を走行する車両および次の信号機において左折すると推定される車両のみの信号到達時間を算出して、第1車線における停止車両数のみを推定してもよい。
 以上のように、他車両の進行方向を用いて停止車両数を推定することによって、停止車両数の推定精度を向上することができる。
 なお、上述の例では、停止車両推定部2は、次の信号機における停止車両数を推定しているが、当該次の信号機のみならず、自車両が走行する推定走行経路において通過予定の複数の信号機について停止車両数を算出しても良い。
 また、複数の信号機についての停止車両数を推定する場合、次の影響を考慮してもよい。即ち、比較的近い距離にある信号機同士に起こりうるような、一つ先の信号機における停止車両数が多いためにその前の信号機で停止する車両が増加するといった影響である。言い換えれば、前方にある信号機が、その手前にある信号機で停止する車列に与える影響を考慮することが可能である。
 また、1台あたりの車両の長さ(或いは当該長さに車両間の間隔(例えば1m)を加えた値、以下、同様)を予め設定し、当該長さと停止車両数とを乗算して停止車列長を求めてもよい。
 次に、ステップS6において、通過可能時間帯推定部3は、ステップS5において推定された停止車両数(若しくは停止車列長)およびステップS3で取得される現示スケジュール情報に基づいて、各信号機の通過可能時間帯を推定する。
 図8は信号機の現示スケジュールと自車両の通過可能時間帯の関係を表すものである。通過可能時間帯は、信号機が青信号の表示を開始してから車列待ち時間Tが経過した時刻t1から、信号機が黄信号の表示を開始する時刻t2までとなる。したがって通過可能時刻の推定方法は、まず車列待ち時間Tを算出することで開始される。
 例えば、自車両と信号機との間で停止する他車両の停止車両数をnとすると、車列待ち時間Tは簡易的に次式で表される。
 T=C・n+α                  ・・・(1)
 ここでCは車両の1台が増加するごとに伸びる待ち時間であり、一つの車両が信号機を通過してから、次の車両が信号機を通過するまでの時間を表す。またαは、自車両と信号機との間の車両の全てが信号機を通過した時刻から自車両が通過できるようになるまでの時間を表す。なお、通過可能時間帯推定部3から停止車列長が入力される場合には、1台あたりの車両の長さを除数として停止車列長を除算した商を停止車両数nとして算出すればよい。なお、算出された値が整数でない場合は、当該値を丸めて整数に変換した値を停止車両数nに決定してもよく、或いは、算出された値をそのまま停止車両数に決定してもよい。
 αとCはシステムで固定値としても良いし、信号機の存在する道路の種別(例えば幹線道路ではCを小さくするなど)や、各車両の走行経路によって変化させても良い(例えば左折する車両のCを大きくするなど)。また例えば自車両の推定走行経路に基づいて自車両が信号機を右折すると推定され、当該信号機の交差点には右折専用車線が存在し、かつ停止車両推定部2から右折専用車線の停止車両数が取得できる状況においては、通常時よりもCおよびαの値が大きくなるように調整してもよい。これにより、右折車の車列が消化しにくい状況を考慮してもよい。また、信号機の交差点には右左折などの専用車線がない場合において、他車両の信号機での進行方向(右左折など)の情報が得られる場合は、その割合に応じてαとCを調整してもよい(例えば、停止車両数に対する左折又は右折する車両数の割合が大きいほどCを大きくする)。
 そして、通過可能時間帯推定部3は青信号時間帯の始期から車列待ち時間Tを除いた時間帯を通過可能時間帯Ttとして算出する。このように、自車両と信号機との間で停止する他車両が信号機を通過した後の時間帯を通過可能時間帯として推定するので、より実際の交通状況に合わせた適切な通過可能時間帯を推定できる。
 次にステップS7において推奨速度演算部4は、ステップS1において取得した自車両現在位置および自車両速度、ステップS2において取得した自車両現在位置からの自車両の推定走行経路およびステップS6において推定した各信号機における通過可能時間帯を用いて、エネルギ消費を抑えた推奨速度パターンを算出する。エネルギ消費を抑えた推奨速度パターンの詳細な算出例は後述するものの、例えば算出された推奨速度パターンは車列待ち時間Tを考慮し、極力信号機による停止および再発進を行わないような、加速によるエネルギ省費を抑えた速度パターンである。また、信号機を停止せずに通過できるような速度パターンが算出不可能な場合は、エンジンブレーキや回生ブレーキを活用した速度パターンを算出しても良い。
 図9は、直近の信号機までの距離がDである地点において、当該信号機の通過可能時間帯を考慮した推奨速度パターンの算出例を示す。信号機が通過不可の表示を開始する(赤・黄信号)時刻をtr1,tr2とし、通行可能の表示を開始する(青信号)時刻をtb1とし、自車両と信号機までの距離がDである時点(現在時刻)で推定された車列待ち時間をTとする。例えば、信号機による減速・再加速の消費エネルギを削減するために、信号機を無停止で通過できるような速度パターンを算出する場合について説明する。即ち、停止車列が解消されると推定される時刻(時刻tb1+時間T)から、時刻tr2までの期間(通過可能時間帯)に自車両が信号機を通過するように速度パターンを算出する。図9においては、推定された速度パターンによって自車両が走行した場合の距離が距離D以下の範囲において実線で示され、自車両が元の速度を維持した場合の距離が破線で示されている。一方で従来技術のように青信号時間帯であって時刻tb1付近で通過するように速度パターンを算出した場合、実際には信号待ちの車列によって停止もしくは減速せざるを得ない。しかし、本速度パターンによれば、信号機の通過可能時間帯として、青信号時間帯そのものではなく通過可能時間帯推定部3からの通過可能時間帯を用い、かつ車列が解消されると推定される時間帯に信号機を通過できるように速度パターンを調整することで、より確実に無停止で信号を通過することが可能となる。また、自車両の速度を調整しても止まらざるを得ないと判断された場合は、エンジンブレーキや回生を考慮した消費エネルギを抑えた停止を行うような速度パターンを生成しても良い。
 ステップS7の処理が終了すると、図2の処理を終了する。
 図10は、本発明の実施の形態1に係る走行支援装置1の推奨速度演算部4の、自車両に直近の一つの信号までの推奨速度パターンを算出する場合の動作を示すフローチャートである。以下に図10の各処理について説明する。
 まず、ステップS101において、推奨速度演算部4は、推定走行経路において自車両の前方かつ最も近い対象信号機までの巡航速度の上限値および下限値を設定する。巡航速度とは自車両が走行中に維持すべき速度であり、この上限値および下限値は例えば次のように決定される。上限値は、例えば信号機までの推定走行経路の制限速度に設定される。かかる制限速度は推定走行経路情報に含まれる。或いは、自車両の周囲を走行する他車両の他車両速度を取得できる場合には、他車両速度に設定されてもよい。下限値は例えば上限値若しくは現在の自車両速度の所定割合(例えば80%など)に設定される。
 次にステップS102において、推奨速度演算部4は対象信号機に到着可能な時刻(以下「信号到達可能時刻」)の範囲を求める。例えば、自車両が現在速度から巡航速度の上限値まで加速し、巡航速度を保つような速度パターンで走行した場合に信号へ到達する時刻(以下「信号到達時刻」)を最も早い信号到達可能時刻とし、自車両が現在速度から巡航速度の下限値まで減速し、巡航速度を保つような速度パターンで走行した場合の信号到達時刻を最も遅い信号到達可能時刻とする。また、交通情報取得部5から他車両の他車両位置、他車両速度が取得できる場合は、自車両が他車両に追いつくかどうかの判定や、追い越しの可否の情報に基づいて、信号到達可能時刻を調整しても良い。かかる調整は停止車両推定部2において説明した動作と同様である。また推定走行経路上の勾配やカーブの情報が取得できる場合は、勾配での自然加減速やカーブでは減速するなど、推定走行経路の規制や形状に従って速度パターンを調整した場合の信号到達時刻を算出しても良い。かかる速度パターンは例えば次のようにして作成できる。例えば自車両から信号機までの道路を複数の区間(例えば1mの区間)に区切り、各区間の速度を決定する。例えば現在位置からのいくつかの区間では、所定の加速率、減速率でそれぞれ上限値又は下限値に到達するように当該区間における速度を決定し、それ以降の区間が直線であれば、速度を上限値又は下限値に決定し、当該区間がカーブの一部であればカーブの曲率に応じた速度に決定し、当該区間が上り坂の開始付近であれば勾配角度に応じた低減量で速度を低減させ、当該区間が下り坂の開始付近であれば勾配角度に応じた増加量で速度を増加させる。そして、当該速度パターンに基づいて、各区間の長さを各区間の速度で除算した値の総和を算出する。かかる総和が現在位置から信号機まで到達するのに要する時間となる。
 次にステップS103において、推奨速度演算部4は予想信号到達時刻tを算出する。予想信号到達時刻とは、原則的に現在の自車両速度を維持したままで、対象信号機に到達すると予想される時刻である。ただし、交通情報取得部5から他車両の他車両現在位置および他車両速度が取得できる場合は、他車両に追いつくかどうかの判定や、追い越しの可否の情報に基づいて、予想信号到達時刻tを調整しても良い。また推定走行経路上の勾配やカーブの情報が取得できる場合は、勾配での自然加減速やカーブでは減速するなど、走行経路の規制や形状に従って速度パターンを調整した場合の予想信号到達時刻tを算出しても良い。なお、ステップS102,S103の実行順序は逆でも良い。
 次にステップS104において、推奨速度演算部4は、ステップS103で算出した予想信号到達時刻tが、通過可能時間帯推定部3から取得した通過可能時間帯Ttの範囲内であるかどうかを判定する。予想信号到達時刻tが通過可能時間帯Ttの範囲内であった場合は、ステップS105の処理を実行する。また、予想信号到達時刻tが通過可能時間帯Ttの範囲外であった場合、すなわち現在の走行を維持した場合、対象信号機で停止すると判断された場合はステップS106の処理を実行する。
 ステップS105において、推奨速度演算部4は、推奨速度パターンとして、極力現状速度を維持するような速度パターンを算出する。例えば推奨速度演算部4は、ステップS103において、予想信号到達時刻tを算出するために作成した速度パターンを推奨速度パターンとして用いる。ステップS105の処理が終了すると、図7の処理を終了する。
 ステップS106において、推奨速度演算部4は、通過可能時間帯推定部3から取得した通過可能時間帯Ttの範囲内に信号到達が可能であるかを判定する。この判定はステップS102で算出した信号到達可能時刻の範囲と、通過可能時間帯Ttの範囲が重複しているかどうかを判断することで実行される。通過可能時間帯Ttに自車両が対象信号機に到達可能であると判断された場合は、ステップS107の処理を実行し、通過可能時間帯Ttに自車両が対象信号機に到達不可能であると判断された場合はステップS108の処理を実行する。
 ステップS107において、対象信号機において停止せずに通過するような推奨速度パターンを算出する。推奨速度パターンとしては、例えば、信号通過可能な速度パターンの中で最も巡航速度が現在の自車両速度に近いものを選んでも良い。換言すれば、信号通過可能な速度パターンの中で最も消費エネルギの少ないものを選んでも良い。またこのとき現在の自車両速度からの減速が必要な場合には、エンジンブレーキまたは回生ブレーキを積極的に活用するような速度パターンを算出しても良い。また、交通情報取得部5から他車両の他車両現在位置および他車両速度が取得できる場合は、他車両に追いつくかどうかの判定を行い、追い越し不可能であれば追従するような速度パターンを算出しても良いし、推定走行経路上の勾配およびカーブ情報が取得できる場合は、勾配での自然加減速やカーブで減速するなど、規制や道路形状に従った速度パターンを生成しても良い。ステップS107の処理が終了すると、図7の処理を終了する。
 ステップS108において、推奨速度演算部4は、自車両は信号機で停止せざるをえないため、信号停止による消費エネルギを極力抑えられるような推奨速度パターンを算出する。ステップS108で算出する推奨速度パターンでは、例えば、現在の自車両速度以上の加速を行わず、なるべく早期に緩やかな減速を開始するなど、エンジンブレーキまたは回生ブレーキを積極的に活用する停止が可能になるような速度パターンを算出する。即ちエンジンブレーキ又は回生ブレーキを採用した場合の自車両速度の減速率に基づいて自車両速度を低減させる速度パターンを算出する。かかる減速率は例えば予め設定される。より詳細には、例えば信号機との距離が所定値以下となったときに、当該減速率に従って自車両速度を低減させる速度パターンを算出する。なお、同様に交通情報取得部5から他車両の他車両現在位置および他車両速度が取得できる場合は、自車両が他車両に追いつくかどうかの判定を行い、追い越し不可能であれば自車両が他車両に追従するような速度パターンを算出しても良い。あるいは、推定走行経路上の勾配およびカーブの情報が取得できる場合は、勾配での自然加減速やカーブでの減速など、規制や道路形状に従った速度パターンを生成しても良い。ステップS108の処理が終了すると、図7の処理を終了する。
 走行支援装置1は例えば算出した推奨速度パターンに基づいて運転者に推奨速度を伝える。これによって、運転者は消費エネルギを低減できるように自車両を運転することができる。
 以上の通り、本発明の実施の形態1に係る走行支援装置1によれば、信号機で停止する自車両より前方の車両数を推定し、自車両が信号機を通過できる時間帯を予測することができる。また予測した通過可能時間帯を利用して推奨速度パターンを算出することによって、より実走行可能な消費エネルギを抑えた走行をユーザに提示することが可能となる。
 また停止車両推定部2が時間経過による停止車両数の変化の情報(例えば関数もしくは対応表)を出力する場合、推奨速度演算部4はかかる情報に基づいて信号通過可能時間帯だけでなく到着時刻による車列末尾情報(即ち、停止車両数)も利用して推奨速度を計算する。これによって自車両が加速もしくは減速することで、自車両前方の車両数が変化することを考慮に入れることができる。
 以下では、停止車両数の推定方法の他の例について説明する。
 <停止車両数の推定方法の他の一例>
 交通情報取得部5は信号機において停止している他車両の列の最後尾の位置情報(以下、車列末尾位置情報と呼ぶ。)を交通情報として取得する。かかる車列末尾位置情報は例えば次のように取得される。所定のセンタは交通状況を監視し、各信号機における停止車両の列の長さ、或いは最後尾の位置を情報として格納する。交通情報取得部5はかかるセンタから直接に或いは路側無線装置を介して、車列末尾位置情報を取得する。或いは、車車間通信によって、他車両現在位置と他車両速度とを取得し、これらを用いて車列末尾情報を取得してもよい。例えば各車両の他車両現在位置が信号機から自車両に向って順番に位置しており、これらの他車両速度がいずれも零であれば、これらの他車両は信号機で停止していると判断できる。よって、最後尾に位置する他車両の他車両現在位置を車列末尾位置情報と把握しても良い。
 停止車両推定部2は、交通情報として、現在時刻において推定走行経路上の信号機で停止する車両の車列末尾位置情報を取得し、これに基づいて当該信号機で停止する停止車両数を算出する。例えば、現在時刻における車列末尾位置情報に基づいて、最後尾の他車両と信号機との間の距離を算出し、一つの車両の長さとして予め設定された値を分母として当該距離を除算したときの商を、停止車両数と推定する。或いは、当該距離を停止車列長として算出してもよい。
 本停止車両数の推定方法によれば、複雑な演算を行わなくて良いので、処理が容易である。
 また、車列末尾位置情報に加えて、車車間通信及び各種センサの少なくともいずれか一方によって取得される自車両周辺の他車両についての車両情報(他車両現在位置および他車両速度)を用いて、停止車両数を推定してもよい。
 <停止車両数の推定方法の他の一例>
 一般的に、信号機における通行不可の表示の1回あたりの停止車両数の平均は、交通量に対して単調増加となるため、当該交通量から停止車両数をある程度推定する事が可能である。
 そこで、交通情報取得部5は、交通情報として推定走行経路上の交通量を取得する。ここでは一例として旅行時間情報(渋滞情報)を取得する。旅行時間情報は、所定の区間と、当該所定の区間をどの程度の時間で通過できるかを示す旅行時間とを含む。つまり交通情報取得部5は旅行時間とその旅行時間の対象となる区間とを取得する。この旅行時間を当該区間の距離で除算した値は交通量を反映する。
 交通量(例えば旅行時間情報)は、例えば交通情報取得部5によって所定のセンタ(例えばVICS(登録商標)センタ)から取得される。或いは、路側無線装置から、若しくは路側無線装置を介してセンタから取得されてもよい。或いは、過去の走行履歴からの学習によって取得されてもよい。より詳細には、例えば交通情報取得部5は自車両が走行した交通量(或いは旅行時間情報)を不図示の記録媒体に記録し、同じ時間帯かつ同じ走行経路における過去の交通量を現在時刻における交通量として用いても良い。
 停止車両数は、信号機が赤信号(或いは黄信号)の表示を開始した時点から青信号の表示を開始した時点までの黄・赤信号時間帯において、時間が経過するに従って単調非減少で増加する。つまり、黄・赤信号時間帯の終期(青信号の出力の開始時点)において、停止車両数は最大値(第1値に相当)nmaxを採る。この最大停止車両数nmaxは一般的に交通量が多いほど大きい傾向がある。よって交通量(例えば旅行時間を区間で除算した値)と最大停止車両数nmaxとの間に正の相関関係を設ける。かかる正の相関関係は例えば予め設定されて記録媒体に記録される。
 ここでは、停止車両数nは黄・赤信号時間帯において経過時間tに比例して増加すると仮定する。かかる仮定の下で、黄・赤信号時間帯T_RtoBの始期からの経過時間tにおける停止車両数nとして、次式が採用される。
 n=(t/T_RtoB)・nmax(ただしt<T_RtoB)   ・・・(2)
 停止車両推定部2は、自車両が信号機に到達すると予測される信号到達時刻tが、黄・赤信号時間帯T_RtoBに含まれているときには、式(2)に基づいて停止車両数nを推定する。なお、式(2)に基づいて算出された値を丸めて整数に変換してもよく、算出された値をそのまま採用しても良い。
 一方、当該信号到達時刻tが時間帯T_RtoBに含まれていないとき、即ち青信号時間帯に含まれるときには、停止車両推定部2は停止車両数nを最大停止車両数nmaxと推定する。つまり、青信号の表示が開始された時点での停止車両数nを採用する。これは次式で表される。
 n=nmax(ただしt≧T_RtoB)   ・・・(3)
 図11に交通情報として交通量を取得した場合の、式(2)及び式(3)に基づいて推定した停止車両数の遷移を表すグラフを示す。
 なお、式(2)は次のように表現できる。即ち、停止車両推定部2は、第1値nmaxと、黄・赤信号時間帯の始期から自車両が信号機付近に到達するまでの経過期間tと正の相関関係があり零以上1以下の値を採る第2値(例えばt/T_RtoB)との乗算値を停止車両数nとして推定する。
 本停止車両数の推定方法によれば、複雑な演算を行わなくて良いので、処理が容易である。またセンタから交通量(旅行時間情報)などを取得する機能は、一般的なカーナビゲーションシステムに搭載されている。よって、例えば車車間通信のように新たな機能を設ける必要がない。
 なお、車両末尾位置情報が取得される場合には、交通量(旅行時間)と車両末尾位置情報とを組み合わせて停止車両数を推定しても良い。これによって、停止車両数あるいは停止車両列の推定精度を向上できる。
 この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
 1 走行支援装置、2 停止車両推定部、3 通過可能時間帯推定部、4 推奨速度演算部、6 信号情報取得部。

Claims (15)

  1.  車両に搭載される走行支援装置であって、
     前記車両たる自車両が走行すると予測される推定走行経路と、前記走行経路上で信号機が設けられた地点の位置とについての情報を含む推定走行経路情報を取得する推定経路情報取得部(8)と、
     前記自車両の位置である自車両位置と、前記自車両の速度である自車両速度とについての情報を取得する車両情報取得部(7)と、
     前記交差点は通過可能である旨の表示を前記信号機が行う信号機通過可能時間帯の情報を有するスケジュール情報を取得する信号情報取得部(6)と、
     前記推定走行経路の交通情報を取得する交通情報取得部(5)と、
     前記自車両よりも前方に位置する前記走行経路上の前記地点において、前記自車両よりも前記地点側に停止する他車両の停止車両数もしくは停止車列長を、前記信号機位置情報、前記自車両位置、前記自車両速度および前記交通情報に基づいて推定する停止車両推定部(2)と、
     前記停止車両推定部で推定した前記停止車両数もしくは前記停止車列長と、前記スケジュール情報とに基づいて、前記自車両が前記交差点を通過できる通過可能時間帯を推定する通過可能時間帯推定部(3)と
    を備える、走行支援装置。
  2.  前記通過可能時間帯推定部(3)は、前記スケジュール情報に基づいて得られる前記信号機通過可能時間帯のうち、その始期から、前記停止車両数もしくは前記停止車列長と正の相関関係がある期間を除いた時間帯を、前記通過可能時間帯と推定する、請求項1に記載の走行支援装置。
  3.  前記交通情報取得部(5)は、前記交通情報として、前記自車両の周辺に位置する他車両の他車両位置および他車両速度を取得し、
     前記停止車両推定部(2)は、前記他車両位置および前記他車両速度と、前記信号機の前記位置情報と、前記現示スケジュール情報とに基づいて前記他車両が前記信号機において停止するかどうかを推測して、前記停止車両数を推定する、請求項1に記載の走行支援装置。
  4.  前記交通情報取得部(5)は、前記交通情報として、前記自車両の周辺に位置する他車両の他車両位置および他車両速度を取得し、
     前記停止車両推定部(2)は、前記他車両位置および前記他車両速度と、前記信号機の前記位置情報と、前記現示スケジュール情報とに基づいて前記他車両が前記信号機において停止するかどうかを推測して、前記停止車両数を推定する、請求項2に記載の走行支援装置。
  5.  車両に搭載される走行支援装置であって、
     前記車両たる自車両が走行すると予測される推定走行経路と、前記走行経路上で信号機が設けられた地点の位置とについての情報を含む推定走行経路情報を取得する推定経路情報取得部(8)と、
     前記自車両の位置である自車両位置と、前記自車両の速度である自車両速度とについての情報を取得する車両情報取得部(7)と、
     前記交差点は通過可能である旨の表示を前記信号機が行う信号機通過可能時間帯の情報を有するスケジュール情報を取得する信号情報取得部(6)と、
     前記信号機において停止している前記他車両の列の末尾の位置情報を交通情報として取得する交通情報取得部(5)と、
     前記自車両よりも前方に位置する前記走行経路上の前記地点において、前記交通情報と前記信号機位置との差に基づいて、前記自車両よりも前記地点側に停止する他車両の停止車両数もしくは停止車列長を、推定する停止車両推定部(2)と、
     前記停止車両推定部で推定した前記停止車両数もしくは前記停止車列長と、前記スケジュール情報とに基づいて、前記自車両が前記交差点を通過できる通過可能時間帯を推定する通過可能時間帯推定部(3)と
    を備える、走行支援装置。
  6.  前記交通情報取得部(5)は、前記交通情報として、前記走行経路の交通量を取得し、
     前記停止車両推定部(2)は、前記交通量に応じて前記停止車両数もしくは前記停止車列長を推定する、請求項1に記載の走行支援装置。
  7.  前記交通情報取得部(5)は、前記交通情報として、前記走行経路の交通量を取得し、
     前記停止車両推定部(2)は、前記交通量に応じて前記停止車両数もしくは前記停止車列長を推定する、請求項2に記載の走行支援装置。
  8.  前記停止車両推定部(2)は、前記信号機が通過不可能である旨の表示を行う信号機通過不可能時間帯に前記自車両が到達すると推測されるときには、前記所定区間に対する前記交通量と正の相関関係がある第1値と、前記信号機通過不可能時間帯の始期から前記自車両が前記信号機に到達すると予測される時刻までの期間と正の相関関係があり零以上1以下の値を採る第2値との乗算値を、前記車両停止数もしくは前記停止車列長と推定する、請求項6に記載の走行支援装置。
  9.  前記停止車両推定部(2)は、前記信号機が通過不可能である旨の表示を行う信号機通過不可能時間帯に前記自車両が到達すると推測されるときには、前記所定区間に対する前記交通量と正の相関関係がある第1値と、前記信号機通過不可能時間帯の始期から前記自車両が前記信号機に到達すると予測される時刻までの期間と正の相関関係があり零以上1以下の値を採る第2値との乗算値を、前記車両停止数もしくは前記停止車列長と推定する、請求項7に記載の走行支援装置。
  10.  前記信号情報取得部(6)は、前記信号機の前記スケジュール情報を有する外部装置と通信可能に設けられ、前記外部装置から通信によって前記スケジュール情報を取得する、請求項1から9のいずれか一つに記載の走行支援装置。
  11.  前記自車両が以前に通過した前記信号機の前記スケジュール情報が記録された記録媒体を更に備え、
     前記信号情報取得部(6)は、前記走行経路上における前記信号機の前記スケジュール情報を、前記記録媒体に記録された前記スケジュール情報に基づいて推定する、請求項1から9のいずれか一つに記載の走行支援装置。
  12.  前記通過可能時間帯と、前記推定走行経路情報と、前記自車両位置および前記自車両速度に基づいて、走行時の消費エネルギを減少する速度パターンを算出する推奨速度演算部(4)をさらに備える、請求項1から9のいずれか一つに記載の走行支援装置。
  13.  前記推奨速度演算部(4)は、前記自車両の信号通過時刻が前記通過可能時間帯の範囲内に含まれるように前記速度パターンを算出する、請求項12に記載の走行支援装置。
  14.  前記推奨速度演算部(4)は、前記自車両の速度の上限及び下限を設定し、前記自車両の信号通過時刻が前記通過可能時間帯の範囲内に含まれるような前記速度パターンが、前記上限を超える速度或いは前記下限を下回る速度を含むときには、エンジンブレーキ又は回生ブレーキを採用したときの前記自車両の速度の減速率に基づいて、前記速度を低下させる速度パターンを算出する、請求項12に記載の走行支援装置。
  15.  前記推奨速度演算部(4)は、前記自車両の速度の上限及び下限を設定し、前記自車両の信号通過時刻が前記通過可能時間帯の範囲内に含まれるような前記速度パターンが、前記上限を超える速度或いは前記下限を下回る速度を含むときには、エンジンブレーキ又は回生ブレーキを採用したときの前記自車両の速度の減速率に基づいて、前記速度を低下させる速度パターンを算出する、請求項13に記載の走行支援装置。
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