JP4911106B2 - 運転支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、信号サイクル情報に基づいて停止支援を行う運転支援装置に関する。

運転支援装置には、信号機のある交差点に車両が進入するときに赤信号（あるいは、黄信号）と予測される場合に、交差点に進入する前に運転者に対する警報出力や車両に対する停止制御などの各種停止支援を行うものがある。特許文献１に記載の装置では、光ビーコンなどから信号サイクル情報を取得し、この信号サイクル情報に基づいて予測された自車が交差点に到達するときの予測信号状態が赤信号の場合には音声などによって注意喚起する。
特開２００２−３７３３９６号公報 特開２００４−２５２７１８号公報

信号サイクル情報（点灯する信号のサイクル、現在の点灯の信号、各信号の点灯時間など）は、通常、光ビーコンなどを利用して２サイクル目までの確定した情報を取得できるが、感応式信号などの場合には１サイクル目までの確定した情報しか取得できない。感応式信号の場合、１サイクル目までは確定しているが、２サイクル目からは道路の交通流に応じて青信号の秒数や赤信号の秒数が変化するので、２サイクル目が未確定である。特に、主道路に交差する従道路（通常、主道路に対して幅の狭い道路）の場合、主道路のサイクルに応じてサイクルが変化するので、主道路のサイクルが確定していないと従道路のサイクルが確定しない。例えば、主道路での交通量が多い場合、主道路の青信号の表示秒数が長くなるので、従道路の赤信号の表示秒数が長くなる。このように確定していないサイクル情報に基づいて各種停止支援を行うと、誤支援（例えば、実際の信号機が青信号の場合に警報出力を行う）あるいは支援もれ（例えば、実際の信号機で赤信号の場合に警報出力が行われない）が発生する虞がある。

そこで、本発明は、信号サイクル情報に応じて適切な停止支援を行う運転支援装置を提供することを課題とする。

本発明に係る運転支援装置は、信号サイクル情報に基づいて停止支援を行う運転支援装置であって、信号サイクル情報において停止信号から進行許可信号に切り替わるまでの時間が確定していない不確定サイクル情報を特定する不確定サイクル情報特定手段と、不確定サイクル情報特定手段で特定した不確定サイクル情報に基づいて停止支援を抑制する支援抑制手段とを備えることを特徴とする。

この運転支援装置では、通常、信号サイクル情報に基づいて、自車が交差点に進入するときの予測信号状態が停止信号の場合には停止支援を行い、予測信号状態が進行許可信号の場合には停止支援を行わない。特に、運転支援装置では、不確定信号サイクル情報特定手段により信号サイクル情報における停止信号から進行許可信号に切り替わるまでの時間が確定していない不確定サイクル情報を特定する。そして、運転支援装置では、支援抑制手段により不確定サイクル情報に基づいて停止支援を抑制する。このように、運転支援装置では、確定している信号サイクル情報に基づく停止支援を行うとともに確定していない信号サイクル情報に基づく停止支援を抑制することにより、適切な停止支援を行うことができる。その結果、実際には停止信号でないのに不要な停止支援を行う誤支援や実際には停止信号なのに停止支援を行わない支援もれを極力防止することができ、実際の信号状態と停止支援から運転者が受ける違和感を低減することができる。

なお、停止信号は、少なくとも赤信号があり、黄信号が停止信号に含まれる場合もある。進行許可信号は、少なくとも青信号及び各進行方向を示す矢灯信号があり、黄信号が進行許可信号に含まれる場合もある。停止支援としては、例えば、自車が交差点の進入時の予測信号状態などを音声や表示などで提供する情報提供、アラーム、音声や表示などによる警報出力、自動ブレーキやアシストブレーキによる停止制御がある。停止支援の抑制としては、停止支援を全て行わないようにする以外にも様々な抑制方法があり、例えば、停止制御や警報出力を行わずに情報提供だけを行う抑制、停止制御において完全停止させるための大きな制動力を付加するのはなく、アシストブレーキ程度の小さい制動力を付加する抑制がある。

本発明の上記運転支援装置では、不確定サイクル情報特定手段は、信号サイクル情報において停止信号の点灯時間が不確定又は／及び停止信号の次の信号が停止信号でないことが不確定な情報を不確定サイクル情報と特定すると好適である。

停止信号の点灯時間が確定していない場合、停止信号の点灯時間が長くなったりあるいは短くなったりするので、停止信号から進行許可信号に切り替わるまでの時間が確定しない。また、信号サイクル情報において停止信号の次の信号が停止信号でないことが確定していない場合、停止信号が継続する可能性もあり、停止信号から進行許可信号に切り替わるまでの時間が確定しない。そのような停止信号から進行許可信号に切り替わるまでの時間が確定しないような不確定サイクル情報では、適切な停止支援を行うことはできない。

本発明の上記運転支援装置では、支援抑制手段は、不確定サイクル情報に対しては警報出力及び／又は車両の停止制御を行わないと好適である。

このように、運転支援装置では、不確定サイクル情報に対しては警報出力及び／又は車両の停止制御を行わないことにより、実際に停止信号でないのに不要な警報や停止制御を行うことを確実に防止することができる。

本発明は、確定している信号サイクル情報に基づく停止支援を行うとともに確定していない信号サイクル情報に基づく停止支援を抑制することにより、適切な停止支援を行うことができる。

以下、図面を参照して、本発明に係る運転支援装置の実施の形態を説明する。

本実施の形態では、本発明に係る運転支援装置を、車両に搭載される運転支援装置に適用する。本実施の形態に係る運転支援装置は、自車が交差点を赤信号（停止信号）で通過することを防止するために、自車が交差点に進入するときに赤信号と予測した場合には警報を実施する。なお、本実施の形態では、赤信号（停止信号）は赤信号点灯かつ矢灯器がある信号機の場合には全ての矢灯器が消灯の状態であり、この赤信号以外の信号状態が進行許可信号である。自車が主道路と従道路のいずれを走行している場合も、本実施の形態に係る運転支援装置による運転支援を適用可能である。

図１〜図３を参照して、本実施の形態に係る運転支援装置１について説明する。図１は、本実施の形態に係る運転支援装置の構成図である。図２は、主道路と従道路の信号サイクル情報の一例である。図３は、警報が保証されている時間の表示例である。

運転支援装置１は、光ビーコンから取得した信号サイクル情報の中の最後の赤信号終了までの残り時間（警報保証時間）を算出し、この警報保証時間内で警報処理を行う。特に、運転支援装置１では、誤警報を防止するために、信号サイクル情報の中で赤信号の点灯時間が確定しかつ赤信号の次の信号が赤信号でないことが保証されている赤信号を最後の赤信号として警報保障時間を算出する。そのために、運転支援装置１は、光ビーコン受信機１０、車速センサ１１、ＧＰＳ[Global Positioning System]受信機１２、警報装置２０及びＥＣＵ[Electronic ControlUnit]３０を備えている。

なお、本実施の形態ではＥＣＵ３０における各処理が特許請求の範囲に記載する不確定サイクル情報特定手段と支援抑制手段に相当する。

光ビーコン受信機１０は、光ビーコンアンテナや処理装置などを備えており、交差点の手前の所定の位置に設置される光ビーコンから近赤外線によって情報を受信する。光ビーコン受信機１０では、光ビーコンアンテナでダウンリンクエリア内で光ビーコンからの信号を受信する。光ビーコン受信機１０では、処理装置でその受信した信号を復調してダウンリンク情報を取り出し、そのダウンリンク情報をＥＣＵ３０に送信する。なお、光ビーコンとの間で情報を送受信できる光ビーコン送受信機でもよい。

ダウンリンク情報としては、ＶＩＣＳ[Vehicle Information Communication System]情報やインフラ情報がある。ＶＩＣＳ情報は、全車線で共通の道路交通情報である。道路交通情報は、渋滞情報、交通規制情報、駐車場情報などがある。インフラ情報は、道路形状状況、交差点情報、車線毎の信号サイクル情報などがある。

信号サイクル情報は、青信号、黄信号、赤信号の点灯サイクル（矢灯器を備える信号機の場合には矢灯器も含めた点灯サイクル）、各信号の点灯時間（秒数）、現在点灯している信号とその信号が点灯してからの経過時間などである。光ビーコンから取得できる信号サイクル情報は、信号サイクルの２サイクル目までの情報を含む。ただし、主道路が感応式信号のため、１サイクル目までが確定している情報であり、２サイクル目が未確定な情報である。

図２には、信号サイクル情報の一例を示しており、上側の信号サイクル情報ＭＣが主道路の信号機の情報であり、下側の信号サイクル情報ＳＣが従道路の信号機の情報であり、破線Ｄで囲まれる情報が１サイクル目の確定している情報である。主道路の信号サイクル情報ＭＣでは、１サイクル目の青信号ＢＭ１、黄信号ＹＭ１、赤信号ＲＭ１の点灯順及び各点灯秒数が確定しているが、赤信号ＲＭ１の消灯の後の青信号ＢＭ２の点灯は確定しているがその点灯時間は未定である。従道路の信号サイクル情報ＳＣでは、１サイクル目の赤信号ＲＳ１、青信号ＢＳ１、黄信号ＹＳ１の点灯順及び各点灯秒数が確定しているが、黄信号ＹＳ１の消灯の後の赤信号ＲＳ２の点灯は確定しているがその点灯時間は未定であり、さらに、赤信号ＲＳ２の消灯の後の信号状態ＵＳは点灯色及び点灯時間共に未確定である。

車速センサ１１は、車速を検出するセンサである。車速センサ１１では、車速を検出し、検出した車速情報をＥＣＵ３０に送信する。

ＧＰＳ受信機１２は、ＧＰＳアンテナや処理装置などを備えており、自車の現在位置などを推定する。ＧＰＳ受信機１２では、ＧＰＳアンテナでＧＰＳ衛星からのＧＰＳ信号を受信する。そして、ＧＰＳ受信機１２では、処理装置でそのＧＰＳ信号を復調し、その復調された各ＧＰＳ衛星からの情報に基づいて自車の現在位置（緯度、経度）などを演算する。そして、ＧＰＳ受信機１２では、自車の現在位置情報などをＥＣＵ３０に送信する。なお、車両にナビゲーションシステムが搭載される場合、ナビゲーションシステムのＧＰＳ受信機を共有するか、あるいは、ナビゲーションシステムから現在位置を取得する。

警報装置２０は、自車が交差点進入時に赤信号と予測される場合にそのことを知らせる警報を出力する装置であり、警報出力として音声出力や画像表示などを行うためのスピーカやディスプレイ（例えば、ナビゲーション用のディスプレイ、メータ内のディスプレイ）などである。警報装置２０では、ＥＣＵ３０から警報信号を受信すると、警報信号に応じて音声を出力したり、画像を表示する。

ＥＣＵ３０は、ＣＰＵ[Central Processing Unit]、ＲＯＭ[Read Only Memory]、ＲＡＭ[Random AccessMemory]などからなる電子制御ユニットであり、運転支援装置１を統括制御する。ＥＣＵ３０では、一定時間毎に、光ビーコン受信機１０、車速センサ１１、ＧＰＳ受信機１２から各情報を受信し、これら情報に基づいて各処理を実行し、警報が必要と判断した場合には警報装置２０に警報信号を送信する。

ＥＣＵ３０では、光ビーコン受信機１０からの信号サイクル情報を取得すると、その信号サイクル情報に含まれる赤信号の総数Ｎをカウントする。そして、ＥＣＵ３０では、信号サイクル情報に含まれる赤信号毎に、信号サイクル情報においてその赤信号の点灯時間（秒数）が確定しているかつその赤信号の次に点灯する信号が赤信号以外（青信号、黄信号、矢灯器の何れかの点灯）であることが確定しているか否かを判定する。ここでは、赤信号の点灯時間が確定しかつ赤信号の次に点灯する信号が赤信号以外であることが確定している赤信号が終了するまでのサイクル情報が確定した信号サイクル情報であり、その赤信号が終了した以降のサイクル情報が不確定なサイクル情報である。

ＥＣＵ３０では、信号サイクル情報に基づいて、光ビーコン受信機１０で光ビーコンからの信号を受信した時点から、点灯時間が確定しかつ次に点灯する信号が赤信号以外であることが確定した赤信号と判定した赤信号のうち最後に点灯する赤信号の確定した点灯時間が終了するまでの総時間（警報保証時間）Ｍを算出する。

図２に示す例の場合、主道路の信号サイクル情報ＭＣでは赤信号ＲＭ１までが点灯時間が確定しかつ次に点灯する信号が赤信号以外（青信号ＢＭ２）が確定しているので、光ビーコン受信時点から赤信号ＲＭ１の終了時点ＴＣまでの時間が警報保証時間である。また、従道路の信号サイクル情報ＳＣでは赤信号ＲＳ１までが点灯時間が確定しかつ次に点灯する信号が赤信号以外（青信号ＢＳ１）が確定しているので、光ビーコン受信時点から赤信号ＲＳ１の終了時点ＴＳまでの時間が警報保証時間Ｍである。

警報保証時間Ｍを求めると、ＥＣＵ３０では、一定時間毎に、光ビーコン受信機１０で光ビーコンからの信号を受信した時点からの経過時間をカウントし、その経過時間が警報保証時間Ｍより大きいか否かを判定する。経過時間が警報保証時間Ｍより大きくなった場合、信号サイクル情報における不確定な情報の領域になったので、ＥＣＵ３０では、警報処理を終了する。なお、警報で音声出力を行う場合、警報音声の出力時間をＬ秒とすると、この出力時間Ｌを考慮し、経過時間が（警報保証時間Ｍ−Ｌ）より大きいか否かで判定するとよい。

経過時間が警報保証時間Ｍ以内の場合、信号サイクル情報における確定した情報の領域内なので、ＥＣＵ３０では、その確定した信号サイクル情報に基づく警報処理を行う。この際、警報保証時間Ｍ内か否か（すなわち、警報処理が行われるか否か）を運転者に知らせるために、警報が保証されている時間をディスクプレイ上に表示するようにしてもよい。

図３には、警報が保証されている時間（最後の赤信号が終了するまでの時間）の表示例を示している。この表示例では、帯状の表示領域と０秒、３０秒、６０秒の時間標記があり、（警報保証時間Ｍ−経過時間）に相当する部分を表示（黒塗り部分）し、経過時間が長くなるのに従って表示部分が短くなり、（警報保証時間Ｍ−経過時間）＝０秒になると表示部分がなくなる。運転者は、この表示時間が０になるまでは警報処理が行われ、表示時間が０になった時点で警報処理が行われないことを認知する。

警報処理に移行すると、ＥＣＵ３０では、一定時間毎に、ＧＰＳ受信機１２からの自車の現在位置情報と車速センサ１１からの車速情報及び光ビーコン受信機１０からのインフラ情報に含まれる交差点の位置情報に基づいて、自車が交差点に到達するまでに要する残時間を算出する。ここでは、自車の加速度、道路の勾配などの他の情報を考慮して算出してもよい。そして、ＥＣＵ３０では、その予測した残時間と警報保証時間Ｍ内の信号サイクル情報に基づいて、自車が交差点を進行許可信号のときに通過可能か否か（赤信号のときに進入するか否か）を判定する。交差点を通過可能と判定した場合、ＥＣＵ３０では、警報出力不要と判断する。一方、交差点を通過不可能と判定した場合（自車が交差点に進入するときに赤信号と判定した場合）、ＥＣＵ３０では、警報出力必要と判断する。そして、ＥＣＵ３０では、交差点進入時の赤信号に対する警報音声や警報画像を生成し、警報信号として警報装置２０に送信する。

図１及び図２を参照して、運転支援装置１における動作について説明する。特に、ＥＣＵ３０における処理については図４のフローチャートに沿って説明する。図４は、図１のＥＣＵにおける処理の流れを示すフローチャートである。

一定時間毎に、車速センサ１１では、自車の車速を検出し、その車速をＥＣＵ３０に送信している。ＧＰＳ受信機１２では、各ＧＰＳ衛星からＧＰＳ情報をそれぞれ受信し、各ＧＰＳ情報に基づいて現在位置などを演算し、その現在位置をＥＣＵ３０に送信している。

自車が交差点手前のダウンリンクエリアに入ると、光ビーコン受信機１０では、光ビーコンからインフラ情報などを受信し、そのインフラ情報をＥＣＵ３０に送信している。ＥＣＵ３０では、光ビーコン受信機１０からのインフラ情報（特に、信号サイクル情報）を取得する（Ｓ１）。信号サイクル情報を取得すると、ＥＣＵ３０では、信号サイクル情報に含まれる赤信号の総数Ｎをカウントする（Ｓ２）。

ＥＣＵ３０では、総数Ｎが０より大きいか否か（つまり、信号サイクル情報に赤信号が含まれているか否か）を判定する（Ｓ３）。Ｓ３にて総数Ｎが０と判定した場合、ＥＣＵ３０では、警報処理を終了する（Ｓ１３）。

Ｓ３にて総数Ｎが０より大きいと判定した場合、ＥＣＵ３０では、最後の赤信号の探索用のカウンタＮ’を１に初期化するとともに、ループ用のカウンタｉを１に初期化する（Ｓ４）。

ＥＣＵ３０では、取得した信号サイクル情報に中のｉ番目の赤信号の点灯秒数が確定しているか否かを判定する（Ｓ５）。Ｓ５にてｉ番目の赤信号の点灯秒数が確定していないと判定した場合、そのｉ番目の赤信号は不確定な情報なので、ＥＣＵ３０では、探索用のカウンタＮ’を更新しない。

Ｓ５にてｉ番目の赤信号の点灯秒数が確定していると判定した場合、ＥＣＵ３０では、そのｉ番目の赤信号の次は赤信号以外が確定しているか否かを判定する（Ｓ６）。Ｓ６にてｉ番目の赤信号の次は赤信号以外が確定していないと判定した場合、そのｉ番目の赤信号は不確定な情報なので、ＥＣＵ３０では、探索用のカウンタＮ’を更新しない。

Ｓ６にてｉ番目の赤信号の次は赤信号以外が確定していると判定した場合、ＥＣＵ３０では、そのｉ番目の赤信号は確定した情報なので、ＥＣＵ３０では、探索用のカウンタＮ’をインクリメントする（Ｓ７）。

ｉ番目の赤信号に対する判定処理が終了すると、ＥＣＵ３０では、ループ用のカウンタｉをインクリメントし（Ｓ８）、カウンタｉが（Ｎ＋１）になったか否か（全ての赤信号に対する判定処理が終了したか否か）を判定する（Ｓ９）。Ｓ９にてカウンタｉが（Ｎ＋１）より小さいと判定した場合、次の赤信号に対する判定処理を行うために、ＥＣＵ３０では、Ｓ５の処理に戻る。

Ｓ９にてカウンタｉが（Ｎ＋１）になったと判定した場合、ＥＣＵ３０では、取得した信号サイクル情報に基づいて、（Ｎ’−１）番目の赤信号が終了するまでの信号総残秒数（警報保証時間）Ｍを算出する（Ｓ１０）。

そして、ＥＣＵ３０では、一定時間毎に、光ビーコンからの受信時点からの経過時間が警報保証時間Ｍより長くなったか否かを判定する（Ｓ１１）。

Ｓ１１にて経過時間が警報保証時間Ｍ以下と判定した場合、確定した信号サイクル情報なので、ＥＣＵ３０では、警報処理を行う（Ｓ１２）。警報処理に移行すると、ＥＣＵ３０では、ＧＰＳ受信機１２からの自車の現在位置と車速センサ１１からの車速及び光ビーコン受信機１０からのインフラ情報に含まれる交差点の位置情報に基づいて自車が交差点に到達するまでに要する残時間を算出し、その残時間と警報保証時間Ｍ内における信号サイクル情報に基づいて自車が交差点を進行許可信号のときに通過可能か否かを判定する。交差点を通過不可能と判定した場合、警報出力必要と判断し、ＥＣＵ３０では、交差点進入時の赤信号に対する警報音声や警報画像を生成し、警報信号として警報装置２０に送信する。この警報信号を受信すると、警報装置２０では、警報音声を出力したり、警報画像を表示したりする。

Ｓ１１にて経過時間が警報保証時間Ｍより長くなったと判定した場合、不確定な信号サイクル情報になったので、ＥＣＵ３０では、警報処理を終了する（Ｓ１３）。

この運転支援装置１によれば、信号サイクル情報の中で不確定な信号サイクル情報になった場合には警報処理を終了するので、不確定な信号サイクル情報に基づく誤警報を防止することができる。さらに、運転支援装置１によれば、信号サイクル情報の中で確定している信号サイクル情報の間は警報処理を行うので、保証された信号サイクル情報による適切な警報を行うことができる。

また、運転支援装置１では、点灯秒数が確定しかつ次の信号状態が赤信号以外であることが確定している赤信号が終了するまでを確定した信号サイクル情報とし、それ以降を不確定な信号サイクル情報と判定することにより、確定した信号サイクル情報と不確定な信号サイクル情報とを高精度に判別することができる。

以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく様々な形態で実施される。

例えば、本実施の形態では自車が交差点に赤信号で進入すると予測される場合に運転者に対して音声出力や画像表示によって警報出力を行う構成としたが、他の停止支援を行ってもよく、自車が交差点に進入する際の予測信号状態などの情報を提供したり、自動ブレーキやアシストブレーキなどの停止制御をしてもよい。

また、本実施の形態では光ビーコンからの情報を受信することによって信号サイクル情報を取得する構成としたが、他の方法によって取得する構成としてもよい。

また、本実施の形態では不確定信号サイクル情報に対しては警報出力を行わない構成としたが、不確定信号サイクル情報に対しては自車が交差点に進入する際の予測信号状態を提供する情報提供だけを行うなど、停止支援を抑制する構成としてもよい。

また、本実施の形態では赤信号（赤信号点灯かつ矢灯器が全て消灯）を停止信号とし、それ以外を進行許可信号としたが、停止信号に黄信号を含める構成としてもよい。

また、本実施の形態では赤信号の秒数が確定されていないという条件と赤信号の次の信号が赤信号でないことが確定されていないという条件のうちの少なくとも一方の条件を満たさない場合に不確定信号サイクル情報と判定したが、この一部の条件や他の条件によって不確定信号サイクル情報を判定してもよい。

本実施の形態に係る運転支援装置の構成図である。 主道路と従道路の信号サイクル情報の一例である。 警報が保証されている時間の表示例である。 図１のＥＣＵにおける処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１…運転支援装置、１０…光ビーコン受信機、１１…車速センサ、１２…ＧＰＳ受信機、２０…警報装置、３０…ＥＣＵ

Claims (3)

1. 信号サイクル情報に基づいて停止支援を行う運転支援装置であって、
   信号サイクル情報において停止信号から進行許可信号に切り替わるまでの時間が確定していない不確定サイクル情報を特定する不確定サイクル情報特定手段と、
   前記不確定サイクル情報特定手段で特定した不確定サイクル情報に基づいて停止支援を抑制する支援抑制手段と
   を備えることを特徴とする運転支援装置。
2. 前記不確定サイクル情報特定手段は、信号サイクル情報において停止信号の点灯時間が不確定又は停止信号の次の信号が停止信号でないことが不確定な情報を不確定サイクル情報と特定することを特徴とする請求項１に記載する運転支援装置。
3. 前記支援抑制手段は、不確定サイクル情報に対しては警報出力及び／又は車両の停止制御を行わないことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載する運転支援装置。