JP2005247265A - 交通信号機、運転支援装置およびこれらを用いた運転支援システム - Google Patents

Abstract

【課題】 発進可能な状態を正しく判断して運転者に発進の警報を報知できる交通信号機、運転支援装置およびこれらを用いた運転支援システムを提供する。
【解決手段】 運転支援システムは交通信号機１と運転支援装置２から成り、交通信号機１は、複数の信号灯からなる表示手段１０と、表示手段を制御する制御手段１２と、表示手段の点灯状態を表す点灯状態情報を運転支援装置２に送信する送信手段１３とを備え、運転支援装置２は、交通信号機１から点灯状態情報を受信する受信手段２０と、前方の他車両との車間距離を周期的に検出する車間距離検出手段３，２１，２２と、自車両の速度を検出する車速検出手段４，２３と、受信された点灯状態情報が進行の許可を表している場合に車間距離と車速とに基づいて発進可否を判定する発進可否判定手段２４と、判定結果が発進可能を示している場合に警報を出力する警報出力手段２５とを備えている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、交通信号機、運転支援装置およびこれらを用いた運転支援システムに関し、特に交通信号機が存在する交差点で運転者に対して発進を促すための警報を出力する技術に関するものである。

従来、自車両の停止時に発進可能な状態になった場合に、運転者がそれに気づかなかったときに運転者に対して警報を出力する運転支援システムとして、前方車両発進警報装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この前方車両発進警報装置では、車速センサで検出される自車速度がゼロになったときに車間距離センサが検出する車間距離を車間距離初期値として記憶し、その後に、車間距離センサが検出する車間距離が当該車間距離初期値より一定値以上大きくなったときに前方車両が発進したと判定される。そして、前方車両が発進したと判定されたときにタイマによる計時が開始され、その計時時間が所定値以上になった後、相対速度演算部で算出された前方車両との間の相対速度が所定値以上になり、かつ車速センサで検出された自車速度がゼロのときに前方車両発進を知らせる警報の発令信号を出力し、これを受けて警報ブザーが前方車両発進警報を発報して運転者に知らせる。

また、他の運転支援システムとして、特許文献２は、前方車両の有無を検出し警報する前方車両発進報知装置を開示している。この前方車両発進報知装置は、無線手段によって前方車両との車間距離を検出する第１検出部と、車両の停止を検出する第２検出部と、基準の車間距離を第１検出部からの車間距離信号が超えたか否かを判断する車間距離判断部とを備え、第２検出部から停止信号が供給され、且つ車間距離判断部から車間距離が基準を超えたことを示す信号が供給されたときに、前方車両の発進を報知する。

特開平８−２９３１００号公報 実開昭６３−２００１８０号公報

しかしながら、このような従来の運転支援システムでは、車間距離センサで検出された車間距離を利用して、自車両が発進可能状態であるかどうかを判定して警報を発するので、交差点における信号待ちなどで自車両が先頭車両として停止しており、交差点の向こう側に他車両が存在する状態では、その他車両までの車間距離を検出して発進を促す警報を出力したり、交差点の左または右方向から進入してくる他車両があれば、その他車両までの車間距離を検出して発進を促す警報を出力するので、誤った警報が出力されてしまうという問題がある。

また、従来の運転支援システムでは、交差点における信号待ちなどで自車両が停止しており、その後、自車両の前方の交通信号機が青灯の点灯に変化したことにより前方の他車両が発進し、自車両も発進可能な状態となったが、運転者が発進可能な状態になったことに気づかないときに警報が出力される。従って、運転者は警報が出力された直後に発進操作を急いで行う必要があるので余裕を持った発進ができないという問題が生じている。

この発明は、上述した問題点を解消するためになされたものであり、その目的は、交差点の向こう側に他車両が存在したり、交差点の左または右方向から進入してくる他車両が存在する状態であっても発進可能な状態を正しく判断して運転者に発進の警報を報知できる交通信号機、運転支援装置およびこれらを用いた運転支援システムを提供することにある。

また、この発明の他の目的は、交通信号機の信号灯の変化に先立って発進の警報を運転者に報知することにより、運転者が余裕を持って自車両を発進できる交通信号機、運転支援装置およびこれらを用いた運転支援システムを提供することにある。

この発明に係る運転支援装置は、交通信号機の点灯状態を表す点灯状態情報を受信する受信手段と、前方の他車両との車間距離を周期的に検出する車間距離検出手段と、自車両の速度を検出する車速検出手段と、受信手段で受信された点灯状態情報が進行の許可を表している場合に、車間距離検出手段で検出された車間距離と車速検出手段で検出された車速とに基づいて発進可否を判定する発進可否判定手段と、発進可否判定手段で発進可能であると判定された場合に警報を出力する警報出力手段とを備えている。

この発明に係る運転支援システムは、交通信号機と運転支援装置とから成り、交通信号機は、複数の信号灯からなる表示手段と、表示手段を構成する複数の信号灯の点灯を制御する制御手段と、制御手段により制御される複数の信号灯の点灯状態を表す点灯状態情報を運転支援装置に送信する送信手段とを備え、運転支援装置は、交通信号機から点灯状態情報を受信する受信手段と、前方の他車両との車間距離を周期的に検出する車間距離検出手段と、自車両の速度を検出する車速検出手段と、受信手段で受信された点灯状態情報が進行の許可を表している場合に、車間距離検出手段で検出された車間距離と車速検出手段で検出された車速とに基づいて発進可否を判定する発進可否判定手段と、発進可否判定手段で発進可能であると判定された場合に警報を出力する警報出力手段とを備えている。

この発明によれば、車間距離検出手段で検出された車間距離と車速検出手段で検出された車速に加え、受信手段によって外部から受信された点灯状態情報が進行の許可を表しているかどうかによって自車両の発進の可否を判断するように構成したので、自車両の前方の状況を把握するための情報が多くなり、自車両が発進可能な状態であるか否かを正確に判断することができる。

この発明によれば、この発明に係る交通信号機と運転支援装置とを組み合わせてシステムを構成したので、点灯状態情報と車速と車間距離とを組み合わせることにより、交差点の向こう側に他車両が存在したり、交差点の左または右方向から進入してくる他車両が存在する状態であっても発進可能な状態をより正確に判断して運転者に警告できる。

以下、この発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
この発明の実施の形態１に係る運転支援システムでは、赤灯、青灯、黄灯といった３種類の信号灯を有する一般的な交通信号機が使用される。

図１は、この発明の実施の形態１に係る運転支援システムの構成を示すブロック図である。この運転支援システムは、道路に設置される交通信号機１と車両に搭載される運転支援装置２とから構成されている。

まず、交通信号機１について説明する。交通信号機１は、表示手段１０、時間計測手段１１、制御手段１２および通信手段１３から構成されている。この発明の送信手段は、通信手段１３から構成されている。

表示手段１０は、赤灯、青灯および黄灯といった３個の信号灯から構成されている。各信号灯の点灯および消灯は、制御手段１２からの点灯制御信号によって制御される。

時間計測手段１１は、現在点灯している信号灯が他の信号灯の点灯に変わるまでの残り時間、具体的には、現在赤灯が点灯している場合は青灯の点灯に変わるまでの残り時間、現在青灯が点灯している場合は黄灯の点灯に変わるまでの残り時間、現在黄灯が点灯している場合は赤灯の点灯に変わるまでの残り時間を計測する。この時間計測手段１１で計測された残り時間を表す残り時間情報は制御手段１２および通信手段１３に送られる。

制御手段１２は、交通信号機１の全体を制御する。例えば、表示手段１０に点灯制御信号を送ることにより、表示手段１０を構成する各信号灯の点灯状態、つまり赤灯、青灯および黄灯のいずれを点灯させるかを切り替える。この制御手段１２の動作は、後に詳細に説明する。

通信手段１３は、交通信号機１に関する信号機情報を運転支援装置２に送信する。図２は、信号機情報の内容を示す。信号機情報は、信号ＩＤ、信号位置情報、点灯状態情報および残り時間情報から構成されている。信号ＩＤは、交通信号機１に固有のナンバー（Ｎｏ．）である。信号位置情報は、交通信号機の設置されている緯度経度を表す情報である。信号ＩＤおよび信号位置情報は制御手段１２に登録されており、これら信号ＩＤと信号位置情報とにより交通信号機１を特定できるようになっている。点灯状態情報は、赤灯、青灯、黄灯の点灯、赤灯または黄灯の点滅といった信号灯の状態を表す情報である。また、残り時間情報は、上述したように、現在点灯している信号灯が他の信号灯の点灯に変わるまでの残り時間を表す情報であり、秒単位で変化する。この残り時間情報は、後述する実施の形態１の変形例に係る運転支援システムで使用される。

通信手段１３で行われる通信は指向性を有し、所定の方向から走行してくる車両に対して信号機情報を送信する。従って、運転支援装置２に搭載された通信手段２０は自車両の前方の狭い範囲の信号機情報のみを受信する。また、自車両の前方に複数の交通信号機１が設置されている場合には、運転支援装置２に搭載された通信手段２０は、複数の交通信号機１から送られてくる複数の信号機情報を受信し、各信号機情報に含まれる信号位置情報に基づいて自車両に近い交通信号機１から送信された信号機情報を選択し、発進可否判定手段２４に送る。

次に、運転支援装置２について説明する。運転支援装置２は、通信手段２０、検知手段２１、距離判定手段２２、車速情報取得手段２３、発進可否判定手段２４および警報出力手段２５から構成されている。この運転支援装置２には、車間距離センサ３、車速センサ４、スピーカ５およびモニタ６が接続されている。

この発明の受信手段は、通信手段２０から構成されている。また、この発明の車間距離検出手段は、車間距離センサ３、検知手段２１および距離判定手段２２から構成されている。また、この発明の車速検出手段は、車速センサ４および車速情報取得手段２３から構成されている。

車間距離センサ３は、自車両の前部（図示しない）に設置されており、自車両と前方の他車両との車間距離を検出する。車間距離センサ３としては、マイクロ波やミリ波などの電波を利用したセンサ、超音波などの音を利用したセンサ、赤外線やレーザ光などを用いる光センサなどを使用することができる。この車間距離センサ３で検出された車間距離を表す信号は、検知手段２１に送られる。

車速センサ４は、自車両の移動速度（以下、単に「速度」という）を検出する。この車速センサ４で検出された速度を表す信号は、車速情報取得手段２３に送られる。

スピーカ５は、警報出力手段２５から送られてくる音声信号に従って警報を音声で発生する。モニタ６は、例えばＬＣＤから構成されており、警報出力手段２５から送られてくる映像信号に従って警報を警報メッセージとして画面上に表示する。

通信手段２０は、自車両の前方の交通信号機１から送信されてくる信号機情報を受信する。この通信手段２０で受信された信号機情報は、発進可否判定手段２４に送られる。

検知手段２１は、車間距離センサ３で検出された車間距離を表す信号を検知する。この検知手段２１で検知された車間距離を表す信号は、距離判定手段２２に送られる。

距離判定手段２２は、検知手段２１から送られてきた車間距離を表す信号に基づいて前方の他車両と自車両との車間距離を判定する。この判定によって得られた車間距離データは、発進可否判定手段２４に送られる。

車速情報取得手段２３は、車速センサ４で検出された速度を表す信号を取得する。この車速情報取得手段２３で取得された速度を表す信号は、車速データとして発進可否判定手段２４に送られる。

発進可否判定手段２４は、あらかじめ登録されているプログラムに従って所定の演算処理を行うことにより、通信手段２０から送られてくる信号機情報、距離判定手段２２から送られてくる車間距離データおよび車速情報取得手段２３から送られてくる車速データに基づいて自車両の発進可否を判定する。発進可否判定手段２４は、発進可能であることを判定した場合は、警報データを警報出力手段２５に送る。この発進可否判定手段２４の動作は後に詳細に説明する。

警報出力手段２５は、音声出力手段２６と表示手段２７とから構成されている。音声出力手段２６は、発進可否判定手段２４から送られてきた警報データに基づいて警報用の音声信号を生成し、スピーカ５に送る。また、表示手段２７は、発進可否判定手段２４から送られてきた警報データに基づいて警報用のメッセージを表示するための映像信号を生成し、モニタ６に送る。

次に、上記のように構成される、この発明の実施の形態１に係る運転支援システムの動作を説明する。まず、交通信号機１の動作を、制御手段１２で実行される処理を中心に、図３に示すフローチャートを参照しながら説明する。

交通信号機１では、まず、点灯状態Ｃ１の記憶が行われる（ステップＳＴ１０）。即ち、制御手段１２は、現在の点灯状態Ｃ１を点灯状態情報として内部に記憶する。次いで、残り時間Ｔの設定が行われる（ステップＳＴ１１）。即ち、制御手段１２は、現在の点灯状態Ｃ１の残り時間Ｔを時間計測手段１１に設定する。このステップＳＴ１１は、表示手段１０の点灯状態が変化する毎に実行される。従って、ステップＳＴ１１で設定される残り時間Ｔは、変化後の信号灯が点灯される時間と同じである。

次いで、残り時間Ｔのカウントが行われる（ステップＳＴ１２）。即ち、時間計測手段１１は、ステップＳＴ１２に設定された残り時間Ｔをデクリメントする。次いで、残り時間Ｔが外部に送信される（ステップＳＴ１３）。制御手段１２は、時間計測手段１１から現在の残り時間を取得し、信号ＩＤ、信号位置情報および点灯状態情報と一緒に信号機情報として外部（運転支援装置２）に送信する。

次いで、残り時間Ｔがゼロであるかどうかが調べられる（ステップＳＴ１４）。即ち、制御手段１２は、ステップＳＴ１３で取得した残り時間Ｔがゼロであるかどうかを調べる。このステップＳＴ１４で、残り時間Ｔがゼロでないことが判断されると、シーケンスはステップＳＴ１２に戻り上述した処理が繰り返し実行される。

ステップＳＴ１２〜ＳＴ１４の繰り返し実行の途中で、ステップＳＴ１４において、残り時間Ｔがゼロであることが判断されると、現在の点灯状態Ｃ１が他の点灯状態Ｃ２に切り替えられる（ステップＳＴ１５）。即ち、制御手段１２は、現在赤灯が点灯している場合は青灯の点灯状態Ｃ２に、現在青灯が点灯している場合は黄灯の点灯状態Ｃ２に、現在黄灯が点灯している場合は赤灯の点灯状態Ｃ２に変えるための点灯状態情報を生成する。

次いで、表示手段１０への表示が行われる（ステップＳＴ１６）。即ち、制御手段１２は、ステップＳＴ１５で生成した、切り替え後の点灯状態Ｃ２を表す点灯状態情報に基づき点灯制御信号を生成し、表示手段１０に送る。これにより、表示手段１０を構成する信号灯の点灯状態が切り替えられる。

次いで、点灯状態Ｃ２が外部に送信される（ステップＳＴ１７）。即ち、制御手段１２は、点灯状態Ｃ２を表す点灯状態情報を、信号ＩＤ、信号位置情報およびその時点の残り時間情報と一緒に信号機情報として外部（運転支援装置２）に送信する。その後、シーケンスはステップＳＴ１０に戻り、上述した処理が繰り返される。

次に、運転支援装置２の動作を、発進可否判定手段２４で実行される処理を中心にして、図４および図５に示すフローチャートを参照しながら説明する。

電源投入により運転支援装置２が起動されると、まず、自車両の速度Ｖ１が検出される（ステップＳＴ２０）。即ち、発進可否判定手段２４は、車速センサ４から車速情報取得手段２３を介して取得された速度データに基づき速度Ｖ１を得る。次いで、自車両の速度Ｖ１がゼロ（０ｋｍ／ｈ）であるか否かが調べられる（ステップＳＴ２１）。ここで、自車両の速度Ｖ１がゼロでないことが判断されると、自車両は停止していない（移動中である）ことが認識され、シーケンスはステップＳＴ２０に戻って上述した動作が繰り返される。

ステップＳＴ２０およびＳＴ２１の繰り返し実行の途中で、ステップＳＴ２１において自車両の速度Ｖ１がゼロであることが判断されると、自車両は停止していることが認識され、車間距離初期値Ｌ１の検出が試みられる（ステップＳＴ２２）。即ち、発進可否判定手段２４は、車間距離センサ３から検知手段２１および距離判定手段２２を介して車間距離データを取得する試みを行う。

次いで、車間距離初期値Ｌ１を検出できたかどうかが調べられる（ステップＳＴ２３）。ここで、例えば、自車両が渋滞や赤信号のために他車両の後方に停止した場合は、車間距離初期値Ｌ１を検出でき、道路脇への一時停止または赤信号のために先頭車両として停止した場合には、車間距離初期値Ｌ１を検出できないことになる。このステップＳＴ２３で、車間距離初期値Ｌ１を検出できたことが判断されると、その検出した車間距離初期値Ｌ１を内部に保存し、その後、ステップＳＴ２４以下の処理、つまり前方の他車両が発進したかどうかを調べる処理が実行される。

ステップＳＴ２４においては、車間距離Ｌ２の検出が行われる。即ち、車間距離センサ３は、車間距離Ｌ２を所定の周期、例えば５０ｍｓｅｃごとに検出する。この検出された車間距離Ｌ２は、検知手段２１および距離判定手段２２を介して発進可否判定手段２４に送られる。次いで、ステップＳＴ２４で得られた車間距離Ｌ２が車間距離初期値Ｌ１に所定値（例えば１００ｃｍ）を加えた値以上になったか否かが調べられる（ステップＳＴ２５）。換言すれば、前方の他車両が発進したか否かが調べられる。

このステップＳＴ２５で、車間距離Ｌ２が車間距離初期値Ｌ１に所定値を加えた値以上になっていない、つまり前方の他車両が発進していないことが判断されると、シーケンスはステップＳＴ２４に戻って上述した動作が繰り返される。ステップＳＴ２４およびＳＴ２５の繰り返し実行の途中で、ステップＳＴ２５において、車間距離Ｌ２が車間距離初期値Ｌ１に所定値を加えた値以上になった、つまり前方の他車両が発進したことが判断されると、次いで、信号機情報Ｑ１の検出が試みられる（ステップＳＴ２６）。即ち、発進可否判定手段２４は、交通信号機１から通信手段２０を介して信号機情報の取得を試みる。

次いで、信号機情報Ｑ１を検出できたかどうかが調べられる（ステップＳＴ２７）。ここで、例えば渋滞で道路の途中に停止している場合は、自車両の前方に交通信号機１が存在せず、信号機情報Ｑ１を受信できないが、赤灯が点灯中のために他車両の後方に停止している場合は、信号機情報Ｑ１を受信できることになる。このステップＳＴ２７で、信号機情報Ｑ１を検出できないことが判断された場合は、自車両の前方に交通信号機１が存在しない旨が認識され、シーケンスはステップＳＴ３０に進む。

一方、ステップＳＴ２７で、信号機情報Ｑ１を検出できたことが判断された場合は、自車両の前方に交通信号機１が存在することが認識され、次いで、信号機情報Ｑ１に含まれる点灯状態情報が赤灯または黄灯の点灯を示しているか否かが調べられる（ステップＳＴ２８）。ここで、赤灯または黄灯の点灯を示していることが判断されると、発進不可能であることが認識され、シーケンスはステップＳＴ２２に戻って上述した処理が繰り返し実行される。そして、この繰り返し実行の途中で、信号機情報Ｑ１に含まれる点灯状態情報が赤灯または黄灯の点灯を示していない、つまり青灯の点灯を示していることが判断されると、前方の他車両が発進したと判断される（ステップＳＴ２９）。

次いで、再度、自車両の速度Ｖ１が検出される（ステップＳＴ３０）。即ち、発進可否判定手段２４は、車速センサ４から車速情報取得手段２３を介して取得された速度データに基づき速度Ｖ１を得る。次いで、自車両の速度Ｖ１がゼロであるか否かが調べられる（ステップＳＴ３１）。ここで、自車両の速度Ｖ１がゼロであることが判断されると、自車両は発進可能状態であるにも拘わらず停止していることが認識され、警告発令が行われる（ステップＳＴ３２）。即ち、発進可否判定手段２４は、警報データを警報出力手段２５の音声出力手段２６に送る。これにより、運転者に対し、例えば「前方に注意し、発進してください。」というような警報がスピーカ５から音声で出力される。また、発進可否判定手段２４は、警報データを警報出力手段２５の表示手段２７に送る。これにより、例えば「前方に注意し、発進してください。」というようなメッセージがモニタ６の画面に表示される。その後、シーケンスはステップＳＴ２０に戻って上述した動作が繰り返される。

一方、ステップＳＴ３１において、自車両の速度Ｖ１がゼロでないことが判断されると、自車両は既に発進したことが認識され、シーケンスはステップＳＴ２０に戻って上述した動作が繰り返される。したがって、前方の他車両の発進に伴って自車両も発進した場合は、運転者に対する警報は出力されない。

上記ステップＳＴ２３において、車間距離初期値Ｌ１を検出できなかったことが判断されると、自車両の前方に他車両が停止していないと認識され、シーケンスはステップＳＴ３３（図５参照）に進む。ステップＳＴ３３においては、信号機情報Ｑ１の検出が試みられる。即ち、発進可否判定手段２４は、交通信号機１から通信手段２０を介して信号機情報の取得を試みる。

次いで、信号機情報Ｑ１を検出できたかどうかが調べられる（ステップＳＴ３４）。このステップＳＴ３４で、信号機情報Ｑ１を検出できなかったことが判断された場合は、自車両の前方に交通信号機１が存在せず、例えば道路脇に一時停止されている旨が認識される。この場合、運転者に対して警報を出力する必要がないのでシーケンスはステップＳＴ２０に戻り、上述した処理が繰り返される。

一方、ステップＳＴ３４で、信号機情報Ｑ１を検出できたことが判断された場合は、自車両の前方に交通信号機１が存在し、例えば赤灯が点灯中のために先頭車両として停止している旨が認識され、次いで、信号機情報Ｑ１に含まれる点灯状態情報が赤灯または黄灯の点灯を示しているか否かが調べられる（ステップＳＴ３５）。ここで、赤灯または黄灯の点灯を示していることが判断されると、発進不可能であることが認識され、シーケンスはステップＳＴ３３に戻って上述した処理が繰り返される。そして、この繰り返し処理の途中で、ステップＳＴ３５において、信号機情報Ｑ１に含まれる点灯状態情報が赤灯または黄灯の点灯を示していない、つまり青灯の点灯を示していることが判断されると、前方の他車両が発進したと判断される（ステップＳＴ３６）。

次いで、再度、自車両の速度Ｖ１が検出される（ステップＳＴ３７）。即ち、発進可否判定手段２４は、車速センサ４から車速情報取得手段２３を介して取得された速度データに基づき速度Ｖ１を得る。次いで、自車両の速度Ｖ１がゼロであるか否かが調べられる（ステップＳＴ３８）。ここで、自車両の速度Ｖ１がゼロであることが判断されると、自車両は発進可能状態であるにも拘わらず停止していることが認識され、警告発令が行われる（ステップＳＴ３９）。即ち、発進可否判定手段２４は、警報データを警報出力手段２５の音声出力手段２６に送る。これにより、運転者に対し、例えば「前方に注意し、発進してください。」というような警報が音声出力される。また、発進可否判定手段２４は、警報データを警報出力手段２５の表示手段２７に送る。これにより、例えば「前方に注意し、発進してください。」というようなメッセージがモニタ６の画面に表示される。その後、シーケンスはステップＳＴ２０に戻って上述した動作が繰り返される。

一方、ステップＳＴ３８において、自車両の速度Ｖ１がゼロでないことが判断されると、自車両は既に走行していることが認識され、シーケンスはステップＳＴ２０に戻って上述した動作が繰り返される。したがって、青灯が点灯して自車両が既に発進した場合は、運転者に対する警報は出力されない。

以上説明した実施の形態１に係る運転支援装置２の動作は、表示手段１０の赤灯が点灯中の残り時間が考慮されていない場合の動作であるが、赤灯が点灯中の残り時間を考慮して警報を運転者に知らせる用に変形することができる。この変形に係る運転支援装置２の場合は、図４のステップＳＴ２１とＳＴ２２との間に、予告警報処理が挿入される。図６は、予告警報処理を示すフローチャートである。

予告警報処理では、まず、信号機情報Ｑ２の検出が試みられる（ステップＳＴ４０）。即ち、発進可否判定手段２４は、交通信号機１から通信手段２０を介して信号機情報の取得を試みる。次いで、信号機情報Ｑ２を検出できたかどうかが調べられる（ステップＳＴ４１）。このステップＳＴ４１で、信号機情報Ｑ２を検出できないことが判断された場合は、自車両は、例えば渋滞で道路の途中に停止しており、前方に交通信号機１が存在しない旨が認識され、シーケンスは予告警報処理からリターンして、図４のステップＳＴ２２に進む。

一方、ステップＳＴ４１で、信号機情報Ｑ２を検出できたことが判断された場合は、自車両の前方に交通信号機１が存在し、赤信号で停止していることが認識され、次いで、信号機情報Ｑ２に含まれる残り時間情報が５秒以下であるか否かが調べられる（ステップＳＴ４２）。ここで、残り時間情報が５秒以下でないことが判断されると、シーケンスはステップＳＴ４０に戻って上述した処理が繰り返し実行される。

上記繰り返し実行の途中で、ステップＳＴ４２において残り時間が５秒以下であることが判断されると、警告発令が行われる（ステップＳＴ４３）。即ち、発進可否判定手段２４は、警報データを警報出力手段２５の音声出力手段２６に送る。これにより、運転者に対し、例えば「もうすぐ信号が変わります。前方に注意してください。」というような警報がスピーカ５から音声で出力される。また、発進可否判定手段２４は、警報データを警報出力手段２５の表示手段２７に送る。これにより、例えば「もうすぐ信号が変わります。前方に注意してください。」というようなメッセージがモニタ６の画面に表示される。その後、シーケンスは予告警報処理からリターンして、図４のステップＳＴ２２に進む。

図７は、この発明の運転支援装置２の警報出力手段２５によって、運転者に警告を出力する場合の出力例を示している。交通信号機１から送信された信号機情報を運転支援装置２の通信手段２０によって受信し、信号機情報に含まれる点灯状態情報が青灯の点灯中であることを示している場合には、「信号が青になりました。前方に注意して発進してください。」という内容が運転者に報知される。

また、運転支援装置２の通信手段２０において信号機情報が受信されず、かつ車間距離センサ３において車間距離信号を検出できた場合、例えば渋滞の場合には、「前方車両が発進しました。前方に注意して発進してください。」という内容が運転者に報知される。

また、運転支援装置２の通信手段２０において信号機情報が受信されず、かつ車間距離センサ３において車間距離信号を検出できない場合、例えば道路脇への一時停止の場合には、運転者への報知はなされない。

交通信号機１の通信手段１３が、現在点灯している信号灯が他の信号灯の点灯に変わるまでの残り時間を信号機情報に含めて送信し、且つ運転支援装置２の発進可否判定手段２４において赤灯の点灯から青灯の点灯にわる５秒前であると判断された場合、「もうすぐ信号が変わります。前方に注意してください。」という内容が運転者に報知される。

以上説明したように、この発明の実施の形態１に係る運転支援システムによれば、運転支援装置２は、車間距離センサ３で検出された車間距離と車速センサ４で検出された車速に加え、通信手段２０によって交通信号機１から受信された点灯状態情報が進行の許可を表しているかどうかによって自車両の発進の可否を判断するように構成したので、自車両の前方の状況を把握するための情報が多くなり、自車両が発進可能な状態であるか否かを正確に判断することができる。

また、この発明の実施の形態１に係る運転支援システムによれば、交通信号機１は、表示手段１０を構成する複数の信号灯の点灯状態を表す点灯状態情報を信号機情報に含めて運転支援装置２に送信するように構成したので、運転支援装置２は、この信号機情報を受信して例えば発進の可否の判断などに利用できる。その結果、交通信号機が存在する交差点で、信号灯の点灯状態に応じて好適な情報を運転者に提供できる。

従来の運転支援システムによれば、図８に示すように、例えば交差点における信号待ちなどで自車両Ａが先頭車両として停止しており、交差点の向こう側に他車両Ｂが存在する状態では、その他車両Ｂまでの車間距離を検出して発進を促す警報を出力したり、交差点の左または右方向から進入してくる他車両Ｃがあれば、その他車両Ｃまでの車間距離を検出して発進を促す警報を出力するので、誤った警報が出力されてしまう。しかしながら、この発明の実施の形態１に係る運転支援システムによれば、上記の状態であっても、交通信号機１からの信号機情報を受信して赤灯が点灯中であれば、発進を促す警報の出力が抑止されるので、誤った警報が出力されるのを防止できる。

また、交通信号機１は、赤灯の点灯状態から青灯の点灯に変わるまでの残り時間を運転支援装置２に送信し、運転支援装置２は、赤灯の点灯状態から青灯の点灯に変わる所定時間前に発進を促すための報知を行うように構成したので、運転者は余裕を持って自車両を発進できる。

また、この発明に係る運転支援システムによれば、渋滞のように交通信号機１が存在しないような状況においても、前方の他車両が発進し、自車両が発進可能な状態になったときには警報を出力することができる。

なお、運転支援装置２から出力される警告内容は、運転者に発進を強制するものではなく、図７を参照して説明したように、前方に注意することを運転者に知らせるだけであるので、警告により安全に発進することができる。

実施の形態２．
この発明の実施の形態２に係る運転支援システムでは、赤灯、青灯、黄灯といった３種類の信号灯の他に矢印灯を有する交通信号機が使用される。

図９は、この発明の実施の形態２に係る運転支援システムの構成を示すブロック図である。この運転支援システムは、道路に設置される交通信号機１ａと車両に搭載される運転支援装置２ａとから構成されている。

まず、交通信号機１ａについて説明する。交通信号機１ａは、実施の形態１に係る運転支援システムの交通信号機１の表示手段１０が表示手段１０ａに変更されて構成されている。即ち、表示手段１０ａは、赤灯、青灯および黄灯といった３個の信号灯の他に矢印灯が追加されて構成されている。

図１０は、この交通信号機１ａから送信される信号機情報を示す。この信号機情報に含まれる点灯状態情報のみが実施の形態１のそれと異なる。即ち、点灯状態情報は、赤灯、青灯、黄灯の点灯、赤灯または黄灯の点滅といった信号灯の状態の他に、特定方向のみ進行可能であることを表示する矢印灯の点灯の状態を表す情報を含む。矢印灯は、赤灯と組み合わせて使用され、右折、左折、直進、直進と右折、直進と左折などを許可するために使用される。

次に、運転支援装置２ａについて説明する。運転支援装置２ａは、実施の形態１に係る運転支援システムの運転支援装置２に自車位置取得手段２８、地図情報記憶手段２９および車線判定手段３０が追加されることにより構成されている。

自車位置取得手段２８は、例えばＧＰＳ受信機から構成されており、自車両の現在位置を緯度と経度で表した自車位置情報を高精度で取得する。この自車位置取得手段２８で取得された自車位置情報は、車線判定手段３０に送られる。

地図情報記憶手段２９は、例えばＣＤドライブ、ＤＶＤドライブ、ＨＤＤといった記憶装置から構成されており、交差点の車線情報を含む地図情報を記憶している。この地図情報記憶手段２９に記憶されている地図情報は、車線判定手段３０に送られる。

車線判定手段３０は、自車位置取得手段２８で取得された自車位置情報と地図情報記憶手段２９から読み出された地図情報に含まれる車線情報とに基づいて自車両が停止している車線を判定する。この車線判定手段３０における判定結果は、発進可否判定手段２４に送られる。

次に、上記のように構成される、この発明の実施の形態２に係る運転支援システムの動作を説明する。なお、交通信号機１ａの動作は、図３のフローチャートを参照して説明した実施の形態１に係る交通信号機１の動作と同じである。

運転支援装置２ａの動作を、発進可否判定手段２４で実行される処理を中心にして、図１１および図１２に示すフローチャートを参照しながら説明する。なお、以下では、実施の形態１に係る運転支援装置２と同じ処理には、図４および図５で使用した符号と同一の符号を付して説明を簡略化する。

電源投入により運転支援装置２ａが起動されると、まず、自車両の速度Ｖ１が検出される（ステップＳＴ２０）。次いで、自車両の速度Ｖ１がゼロ（０ｋｍ／ｈ）であるか否かが調べられる（ステップＳＴ２１）。ここで、自車両の速度Ｖ１がゼロでないことが判断されると、自車両は停止していない（移動中である）ことが認識され、シーケンスはステップＳＴ２０に戻って上述した動作が繰り返される。

ステップＳＴ２０およびＳＴ２１の繰り返し実行の途中で、ステップＳＴ２１において自車両の速度Ｖ１がゼロであることが判断されると、自車両は停止していることが認識され、車間距離初期値Ｌ１の検出が試みられる（ステップＳＴ２２）。次いで、車間距離初期値Ｌ１を検出できたかどうかが調べられる（ステップＳＴ２３）。このステップＳＴ２３で、車間距離初期値Ｌ１を検出できたことが判断されると、その検出した車間距離初期値Ｌ１を内部に保存し、その後、ステップＳＴ２４以下の処理、つまり前方の他車両が発進したかどうかを調べる処理が実行される。

ステップＳＴ２４においては、車間距離Ｌ２の検出が行われる。次いで、ステップＳＴ２４で得られた車間距離Ｌ２が車間距離初期値Ｌ１に所定値（例えば１００ｃｍ）を加えた値以上になったか否かが調べられる（ステップＳＴ２５）。このステップＳＴ２５で、車間距離Ｌ２が車間距離初期値Ｌ１に所定値を加えた値以上になっていない、つまり前方の他車両が発進していないことが判断されると、シーケンスはステップＳＴ２４に戻って上述した動作が繰り返される。ステップＳＴ２４およびＳＴ２５の繰り返し実行の途中で、ステップＳＴ２５において、車間距離Ｌ２が車間距離初期値Ｌ１に所定値を加えた値以上になった、つまり前方の他車両が発進したことが判断されると、次いで、信号機情報Ｑ１の検出が試みられる（ステップＳＴ２６）。

次いで、信号機情報Ｑ１を検出できたかどうかが調べられる（ステップＳＴ２７）。このステップＳＴ２７で、信号機情報Ｑ１を検出できないことが判断された場合は、自車両の前方に交通信号機１ａが存在しない旨が認識され、シーケンスはステップＳＴ３０に進む。一方、ステップＳＴ２７で、信号機情報Ｑ１を検出できたことが判断された場合は、自車両の前方に交通信号機１ａが存在することが認識され、次いで、信号機情報Ｑ１に含まれる点灯状態情報が赤灯のみまたは黄灯のみの点灯を示しているか否かが調べられる（ステップＳＴ２８）。ここで、赤灯または黄灯のみの点灯を示していることが判断されると、発進不可能であることが認識され、シーケンスはステップＳＴ２２に戻って上述した処理が繰り返し実行される。

そして、この繰り返し実行の途中で、信号機情報Ｑ１に含まれる点灯状態情報が赤灯のみまたは黄灯のみの点灯を示していないと判断されると、次いで、点灯状態情報は赤灯および矢印灯の双方が点灯（赤信号＋矢印）していることを示しているがどうかが調べられる（ステップＳＴ５０）。このステップＳＴ５０で、点灯状態情報は赤灯および矢印灯の双方が点灯していることを示していない、つまり青灯のみが点灯していることを示していると判断されると、シーケンスはステップＳＴ２９に進み、前方の他車両が発進したと判断される。

ステップＳＴ５０で、点灯状態情報は赤灯および矢印灯の双方が点灯していることを示していると判断されると、次いで、自車位置情報Ｘ１が取得される（ステップＳＴ５１）。即ち、車線判定手段３０は、自車位置情報を取り込んで内部に記憶する。次いで、自車両の車線位置情報Ｘ２が取得される（ステップＳＴ５２）。即ち、車線判定手段３０は、自車位置取得手段２８からの自車位置情報Ｘ１と地図情報記憶手段２９からの地図情報に基づいて、自車両が停止している車線を算出する。発進可否判定手段２４は、この算出結果を、車線位置情報Ｘ２として車線判定手段３０から取得する。

次いで、ステップＳＴ５２で取得された車線位置情報Ｘ２で示される車線が、信号機情報Ｑ１に含まれる点灯状態情報で示される矢印灯によって示される方向と一致するかどうかが調べられる（ステップＳＴ５３）。このステップＳＴ５３において、一致しないことが判断されると、矢印灯で示される方向の車線に停止していた前方の他車両は未だ停止中であると判断され、シーケンスはステップＳＴ２０に戻って上述した処理が繰り返される。一方、一致することが判断されると、矢印灯で示される方向の車線に停止していた前方の他車両が発進したと判断される（ステップＳＴ２９）。

次いで、再度、自車両の速度Ｖ１が検出される（ステップＳＴ３０）。次いで、自車両の速度Ｖ１がゼロであるか否かが調べられる（ステップＳＴ３１）。ここで、自車両の速度Ｖ１がゼロであることが判断されると、自車両は発進可能状態であるにも拘わらず停止していることが認識され、警告発令が行われる（ステップＳＴ３２）。これにより、運転者に対し、例えば「前方に注意し、発進してください。」というような警報がスピーカ５から音声で出力される。また、例えば「前方に注意し、発進してください。」というようなメッセージがモニタ６の画面に表示される。その後、シーケンスはステップＳＴ２０に戻って上述した処理が繰り返される。

一方、ステップＳＴ３１において、自車両の速度Ｖ１がゼロでないことが判断されると、自車両は既に発進したことが認識され、シーケンスはステップＳＴ２０に戻って上述した動作が繰り返される。したがって、前方の他車両の発進に伴って自車両も発進した場合は、運転者に対する警報は出力されない。

上記ステップＳＴ２３において、車間距離初期値Ｌ１を検出できなかったことが判断されると、自車両の前方に他車両が停止していないと認識され、シーケンスはステップＳＴ３３（図１２参照）に進む。ステップＳＴ３３においては、信号機情報Ｑ１の検出が試みられる。次いで、信号機情報Ｑ１を検出できたかどうかが調べられる（ステップＳＴ３４）。このステップＳＴ３４で、信号機情報Ｑ１を検出できなかったことが判断された場合は、シーケンスはステップＳＴ３６に進む。

一方、ステップＳＴ３４で、信号機情報Ｑ１を検出できたことが判断された場合は、自車両の前方に交通信号機１ａが存在し、例えば赤灯が点灯中のために先頭車両として停止している旨が認識され、次いで、信号機情報Ｑ１に含まれる点灯状態情報が赤灯のみまたは黄灯のみの点灯を示しているか否かが調べられる（ステップＳＴ３５）。ここで、赤灯または黄灯のみの点灯を示していることが判断されると、発進不可能であることが認識され、シーケンスはステップＳＴ３３に戻って上述した処理が繰り返し実行される。

そして、この繰り返し処理の途中で、信号機情報Ｑ１に含まれる点灯状態情報が赤灯のみまたは黄灯のみの点灯を示していないと判断されると、次いで、点灯状態情報は赤灯および矢印灯の双方が点灯（赤信号＋矢印）していることを示しているがどうかが調べられる（ステップＳＴ６０）。このステップＳＴ６０で、点灯状態情報は赤灯および矢印灯の双方が点灯していることを示していない、つまり青灯のみが点灯していることを示していると判断されると、シーケンスはステップＳＴ３６に進み、前方の他車両が発進したと判断される。

ステップＳＴ６０で、点灯状態情報は赤灯および矢印灯の双方が点灯していることを示していると判断されると、次いで、自車位置情報Ｘ１が取得される（ステップＳＴ６１）。次いで、自車両の車線位置情報Ｘ２が取得される（ステップＳＴ６２）。次いで、ステップＳＴ６２で取得された車線位置情報Ｘ２で示される車線が、信号機情報Ｑ１に含まれる点灯状態情報で示される矢印灯によって示される方向と一致するかどうかが調べられる（ステップＳＴ６３）。このステップＳＴ６３において、一致しないことが判断されると、矢印灯で示される方向の車線に停止していた前方の他車両は未だ停止中であると判断され、シーケンスはステップＳＴ２０に戻って上述した処理が繰り返される。一方、一致することが判断されると、矢印灯で示される方向の車線に停止していた前方の他車両が発進したと判断される（ステップＳＴ３６）。

次いで、再度、自車両の速度Ｖ１が検出される（ステップＳＴ３７）。次いで、自車両の速度Ｖ１がゼロであるか否かが調べられる（ステップＳＴ３８）。ここで、自車両の速度Ｖ１がゼロであることが判断されると、自車両は発進可能状態であるにも拘わらず停止していることが認識され、警告発令が行われる（ステップＳＴ３９）。これにより、運転者に対し、例えば「前方に注意し、発進してください。」というような警報がスピーカ５から音声で出力される。また、例えば「前方に注意し、発進してください。」というようなメッセージがモニタ６の画面に表示される。その後、シーケンスはステップＳＴ２０に戻って上述した処理が繰り返される。

一方、ステップＳＴ３８において、自車両の速度Ｖ１がゼロでないことが判断されると、自車両は既に発進したことが認識され、シーケンスはステップＳＴ２０に戻って上述した動作が繰り返される。したがって、前方の他車両の発進に伴って自車両も発進した場合は、運転者に対する警報は出力されない。

以上説明した実施の形態２に係る運転支援装置２ａの動作は、表示手段１０ａの赤灯が点灯中の残り時間が考慮されていない場合の動作であるが、実施の形態１に係る運転支援装置２と同様に、赤灯が点灯中の残り時間を考慮して警報を運転者に知らせる用に変形することができる。この変形に係る運転支援装置２ａの場合は、図１１のステップＳＴ２１とＳＴ２２との間に、予告警報処理が挿入される。予告警報処理は、図６のフローチャートを参照して説明した実施の形態１のそれと同じである。

以上説明したように、この発明の実施の形態２に係る運転支援システムによれば、赤灯、青灯、黄灯といった３種類の信号灯の他に矢印灯を有する交通信号機１ａであっても、実施の形態１に係る運転支援システムと同様の効果を奏する。

この発明の実施の形態１に係る運転支援システムの構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態１に係る運転支援システムで使用される信号機情報の内容を示す図である。 この発明の実施の形態１に係る運転支援システムにおける交通信号機の動作を説明するためのフローチャートである。 この発明の実施の形態１に係る運転支援システムにおける運転支援装置の動作を説明するためのフローチャート（その１）である。 この発明の実施の形態１に係る運転支援システムにおける運転支援装置の動作を説明するためのフローチャート（その２）である。 この発明の実施の形態１に係る運転支援システムにおける運転支援装置の変形例の動作を説明するためのフローチャートである。 この発明の実施の形態１に係る運転支援システムにおける運転支援装置で出力される警告内容の例を示す図である。 この発明の実施の形態１に係る運転支援システムを利用した場合の利点を説明するための図である。 この発明の実施の形態２に係る運転支援システムの構成を示すブロック図である。 この発明の実施の形態２に係る運転支援システムで使用される信号機情報の内容を示す図である。 この発明の実施の形態２に係る運転支援システムにおける運転支援装置の動作を説明するためのフローチャート（その１）である。 この発明の実施の形態２に係る運転支援システムにおける運転支援装置の動作を説明するためのフローチャート（その２）である。

符号の説明

１，１ａ 交通信号機、２，２ａ 運転支援装置、３ 車間距離センサ、４ 車速センサ、５ スピーカ、６ モニタ、１０，１０ａ 表示手段、１１ 時間計測手段、１２ 制御手段、１３ 通信手段、２０ 通信手段、２１ 検知手段、２２ 距離判定手段、２３ 車速情報取得手段、２４ 発進可否判定手段、２５ 警報出力手段、２６ 音声出力手段、２７ 表示手段、２８ 自車位置取得手段、２９ 地図情報記憶手段、３０ 車線判定手段。

Claims (7)

1. 交通信号機の点灯状態を表す点灯状態情報を受信する受信手段と、
   前方の他車両との車間距離を周期的に検出する車間距離検出手段と、
   自車両の速度を検出する車速検出手段と、
   前記受信手段で受信された点灯状態情報が進行の許可を表している場合に、前記車間距離検出手段で検出された車間距離と前記車速検出手段で検出された車速とに基づいて発進可否を判定する発進可否判定手段と、
   前記発進可否判定手段で発進可能であると判定された場合に警報を出力する警報出力手段
   とを備えた運転支援装置。
2. 受信手段で受信される点灯状態情報は、赤灯、青灯および黄灯のいずれが点灯中であるかを表す情報を含み、
   発進可否判定手段は、車速検出手段で検出された自車両の車速がゼロであり、且つ車間距離検出手段で検出された車間距離が前回に検出された車間距離より所定値以上大きくなっており、且つ受信手段で受信された点灯状態情報が青灯の点灯中であることを表している場合に発進可能であると判定することを特徴とする請求項１記載の運転支援装置。
3. 受信手段は、青灯が点灯されるまでの残り時間情報を受信し、
   発進可否判定手段は、車速検出手段で検出された自車両の車速がゼロであり、且つ車間距離検出手段で検出された車間距離が前回に検出された車間距離より所定値以上大きくなっており、且つ受信手段で受信された残り時間情報が所定値以下になった場合に発進可能であると判定することを特徴とする請求項２記載の運転支援装置。
4. 自車両の車線位置を検出する位置検出手段を備え、
   受信手段は、矢印灯が点灯中であるかを表す情報を受信し、
   発進可否判定手段は、車速検出手段で検出された自車両の車速がゼロであり、且つ車間距離検出手段で検出された車間距離が前回に検出された車間距離より所定値以上大きくなっており、且つ前記位置検出手段で検出された自車両の車線位置が、受信手段で受信された点灯状態情報に含まれる前記矢印灯が点灯中であることを表す情報により進行が許可されている位置である場合に発進可能であると判定することを特徴とする請求項２記載の運転支援装置。
5. 複数の信号灯からなる表示手段と、
   前記表示手段を構成する複数の信号灯の点灯を制御する制御手段と、
   前記制御手段により制御される前記複数の信号灯の点灯状態を表す点灯状態情報を外部に送信する送信手段
   とを備えた交通信号機。
6. 現在点灯している信号灯が他の信号灯の点灯に変わるまでの残り時間を計測する時間計測手段を備え、
   送信手段は、前記時間計測手段で計測された残り時間を表す残り時間情報を外部に送信することを特徴とする請求項５記載の交通信号機。
7. 交通信号機と運転支援装置とからなる運転支援システムであって、
   前記交通信号機は、
   複数の信号灯からなる表示手段と、
   前記表示手段を構成する複数の信号灯の点灯を制御する制御手段と、
   前記制御手段により制御される前記複数の信号灯の点灯状態を表す点灯状態情報を運転支援装置に送信する送信手段とを備え、
   前記運転支援装置は、
   前記交通信号機から前記点灯状態情報を受信する受信手段と、
   前方の他車両との車間距離を周期的に検出する車間距離検出手段と、
   自車両の速度を検出する車速検出手段と、
   前記受信手段で受信された点灯状態情報が進行の許可を表している場合に、前記車間距離検出手段で検出された車間距離と前記車速検出手段で検出された車速とに基づいて発進可否を判定する発進可否判定手段と、
   前記発進可否判定手段で発進可能であると判定された場合に警報を出力する警報出力手段
   とを備えた運転支援システム。

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