JP2015114732A - 走行支援装置及び走行支援方法 - Google Patents

Abstract

【課題】自動車による交通を円滑化する。
【解決手段】走行支援装置は、交通状況推定部３０と、走行計画部４０とを具備する。交通状況推定部３０は、道路の区間ごとの自車両の速度に基づいて算出された、複数の区間での自車両の平均速度に基づいて、道路の交通状況として推定する。走行計画部４０は、道路上のビーコンから受信したビーコンよりも下流側の複数の信号機の位置及び点灯色変化に関する情報と、交通状況とに基づいて、自車両が停止することなく複数の信号機を通過するように走行計画を作成する。
【選択図】図２Ｂ

Description

本発明は、走行支援装置及び走行支援方法に関する。

自動車速度のコントロールに関し、特開平５−１２８３９９号公報に、車両に搭載される路側通信受信装置が開示されている。この路側通信受信装置は、車両に搭載され、受信手段と、演算手段と、表示手段とを備えている。受信手段は、路側ビーコンから送信される車両の進行方向に設置されている信号機の位置及び信号機の色変化のパラメータの情報を含む信号を受信する。演算手段は、受信された信号機の位置及び信号機の色変化のパラメータの情報に基づき、車両が信号機の青色点灯時間帯で各信号機を通過することができる速度範囲を算出する。表示手段は、演算手段により算出された速度範囲を表示する。

関連する技術として、特開２０１２−８９３９号公報に、運転者支援装置および運転者支援システムが開示されている。この運転者支援装置は、車両に搭載され、自車両の運転者による運転操作を支援する。この運転者支援装置は、信号機情報取得手段と、交差点距離取得手段と、進入速度演算手段と、比較手段と、出力手段とを備えている。信号機情報取得手段は、自車両の進行方向に存在する信号機についての現在および将来の灯色と各灯色の継続時間とを含む信号機情報を取得する。交差点距離取得手段は、自車両から前記信号機が配置された交差点までの距離を表す交差点距離情報を取得する。進入速度演算手段は、信号機情報、および前記交差点距離情報に基づいて、前記信号機の灯色が青の状態で自車両が前記交差点に進入可能な走行速度の範囲を表す進入速度範囲を演算する。比較手段は、進入速度範囲の幅と予め設定された閾値とを比較する。出力手段は、進入速度範囲の幅が前記閾値以上である場合に前記進入速度範囲に関する出力を行う。

特開２００６−２５１８３６号公報に、交通制御システムが開示されている。この交通制御システムは、交差点Ｂから一定距離Ｌの地点Ａを前記交差点Ｂに向かって走行する車両に対し、当該車両の地点Ａ通過時刻ｔａ、交差点Ｂに設置されている交通信号機の信号周期ＴＰ２および青信号点滅時刻ｔａ２、ｔａ４等の信号形態、地点Ａ−交差点Ｂ間距離Ｌ、および地点Ａ−交差点Ｂ間の許容最高走行速度Ｖｍａｘ、から当該車両と前後して同一方向に走行する車両とその走行順序を変えずにかつ交差点Ｂを青信号で通過するための地点Ａ−交差点Ｂ間走行の推奨所要時間ｔｏｐｔ、推奨走行速度ｖｏｐｔの走行条件を算出して当該車両に通報し、当該車両は通報された走行条件で地点Ａ−交差点Ｂ間を走行する。

特開２００３−３９９７５号公報に、信号に連動した車両走行制御装置が開示されている。この車両走行制御装置は、信号に連動し、情報取得手段と、先行車両検出手段と、走行パターン作成手段と、走行制御手段とを有する。情報取得手段は、少なくとも信号情報を含む道路情報を取得する。先行車両検出手段は、先行車情報を検出する。走行パターン作成手段は、前記先行車両検出手段で検出される先行車情報を考慮した第１の走行制御と前記道路情報に応じた信号に連動した第２の走行制御とを組み合わせて自車両の走行パターンを作成する。走行制御手段は、走行パターン作成手段で作成された走行パターンに基づいて自車両の走行を制御する。

特開２００８−２９９６６６号公報に、車両運転支援システム、運転支援装置、車両及び車両運転支援方法が開示されている。車両運転支援システムは、交差点に設置された信号機の信号情報を送信する送信装置と、該送信装置が送信した信号情報を受信して車両の安全運転を支援する運転支援装置とを備える。
その前記運転支援装置は、存否情報取得手段と、進行方向取得手段と、特定手段と、速度取得手段と、距離情報取得手段と、判定手段と、出力手段とを備える。存否情報取得手段は、交差点の右折用又は左折用の信号の存否情報を取得する。進行方向取得手段は、交差点での自車両の進行方向を取得する。特定手段は、信号の存否及び前記自車両の進行方向に応じて、自車両の走行状態を特定する。速度取得手段は、自車両の速度情報を取得する。距離情報取得手段は、自車両と交差点との距離に関する情報を取得する。判定手段は、交差点までの距離、自車両の速度及び信号情報に基づいて、自車両が前記特定手段で特定した走行状態にあるか否かを判定する。出力手段は、走行状態にある場合、自車両を加減速するための情報を出力する。

特開２００８−３０２８４９号公報に、車両運転支援システム、運転支援装置、車両及び車両運転支援方法が開示されている。車両運転支援システムは、交差点に設置され青信号時間が可変の信号機の信号情報を送信する送信装置と、該送信装置が送信した信号情報を受信して車両の安全運転を支援する運転支援装置とを備える。その前記運転支援装置は、確定情報取得手段と、速度取得手段と、距離情報取得手段と、判定手段と、出力手段とを備える。確定情報取得手段は、青信号時間が確定したことを示す確定情報を取得する。速度取得手段は、自車両の速度情報を取得する。距離情報取得手段は、自車両と交差点との距離に関する情報を取得する。判定手段は、確定情報を取得した場合、前記交差点までの距離、自車両の速度及び信号情報に基づいて、自車両が交差点の手前に停止するための停止条件及び交差点に進入するための進入条件により決定される走行状態にあるか否かを判定する。出力手段は、行状態にあると判定した場合、自車両を加減速するための情報を出力する。

特開２０１１−１１３５０３号公報に、運転支援装置が開示されている。この走行支援装置は、自車位置検出手段と、走行道路検出手段と、交差点検出手段と、他車検出手段と、他車位置検出手段と、進入位置検出手段と、第一距離検出手段と、判断手段と、報知手段と、を備えている。自車位置検出手段は、自車の位置を検出する。走行道路検出手段は、自車が走行している道路を検出する。交差点検出手段は、該走行道路検出手段により検出された走行道路上に存在する信号機付きの交差点を、その位置と共に検出する。信号機情報取得手段は、交差点検出手段により検出された信号機付き交差点の信号機情報を取得する。他車検出手段は、自車の前方において、前記走行道路に進入しようとしている他車を検出する。他車位置検出手段は、他車検出手段により検出された他車の位置を検出する。進入位置検出手段は、他車位置検出手段により検出された他車の位置に基づいて、他車の走行道路への進入位置を検出する。第一距離検出手段は、進入位置検出手段により検出された進入位置から前記交差点検出手段により検出された信号機付き交差点までの距離を検出する。判断手段は、信号機情報取得手段により取得された信号機情報と前記第一距離検出手段により検出された距離とに基づいて、自車が前記進入位置に到達した際に自車の前記進入位置の通過に先駆けて他車を走行道路に進入させるか否かを判断する。報知手段は、判断手段による判断に基づいて、その旨を運転者に報知する。

特開平８−３２９３８４号公報に、車両走行支援装置が開示されている。この車両走行支援装置は、現在位置検出手段と、車速検出手段と、基準時間獲得手段と、信号機データ記憶手段と、制限速度データ記憶手段と、信号機通過可否判断手段と、告知手段とを有している。現在位置検出手段は、車両の現在位置を検出する。車速検出手段は、車両の実速度を検出する。基準時間獲得手段は、ある基地局から発せられる原子時計等の基準時間を示すデータを獲得する。信号機データ記憶手段は、道路に設置される信号機の位置および作動時間に関する信号機データを記憶する。制限速度データ記憶手段は、路の制限速度に関するデータを記憶する。信号機通過可否判断手段は、車両の所定進路上の信号を青で通過できるか否かを前記現在位置検出手段で検出される車両の現在位置データ、前記車速検出手段で検出される車速データ、前記信号機データおよび前記制限速度データに基づいて判断する。告知手段は、信号機通過可否判断手段による判断結果を運転者に知らせる。

特開平５−１２８３９９号公報 特開２０１２−８９３９号公報 特開２００６−２５１８３６号公報 特開２００３−３９９７５号公報 特開２００８−２９９６６６号公報 特開２００８−３０２８４９号公報 特開２０１１−１１３５０３号公報 特開平８−３２９３８４号公報

本発明の目的は、急な加速や減速の回数や停止の回数の少ない効率的な運転を可能とする走行支援装置及び走行支援方法を提供することにある。この発明のこれらの目的とそれ以外の目的と利益とは以下の説明と添付図面とによって容易に確認することができる。

以下に、発明を実施するための形態で使用される番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための形態との対応関係の一例を示すために、参考として、括弧付きで付加されたものである。

本発明の走行支援装置は、交通状況推定部（３０）と、速度計画部（４０）とを具備している。交通状況推定部（３０）は、道路の区間ごとの自車両の速度（Ｖｐａｖｇ）に基づいて算出された、複数の区間での自車両の平均速度（Ｖｕｒ）に基づいて、道路の交通状況を推定する。速度計画部（４０）は、道路上のビーコン（１０）から受信したビーコン（１０）よりも下流側の複数の信号機（９）の位置及び点灯色変化に関する情報と、ビーコン（１０）よりも上流側の交通状況とに基づいて、自車両が停止することなく複数の信号機（９）を通過するように走行計画（ｔＤ線）を作成する。
本走行支援装置は、ビーコン（１０）から情報を受信する前に、予め、動的に変動する道路の交通状況を、自車両（走行支援装置を搭載した自動車）の速度（Ｖｐａｖｇ）に基づいて推定している。そのため、本走行支援装置は、ビーコン（１０）から信号機（９）に関する情報を受信したとき、直ちに走行計画（ｔＤ線）を作成することができる。したがって、本走行支援装置は、ビーコン（１０）からの情報に、道路の交通状況に関する情報が無くても、急な加速や減速の回数や停止の回数の少ない効率的な運転を支援することができる。それにより、自動車は、エネルギー効率が相対的に高く、ＣＯ_２排出も相対的に低い運転を行うことができる。

上記の走行支援装置において、交通状況推定部（３０）は、速度情報取得部（３１）と、平均速度算出部（３２）とを備えていてもよい。速度情報取得部（３１）は、速度（Ｖｐａｖｇ）を、自車両から取得する速度情報及び距離情報に基づいて算出する。平均速度算出部（３２）は、複数の区間での複数の速度（Ｖｐａｖｇ）に基づいて、平均速度（Ｖｕｒ）を、交通状況として算出する。
本走行支援装置では、自車両の速度に基づいて、自車両の現在位置の近傍の平均速度（Ｖｕｒ）を算出し、それを交通状況として推定している。すなわち、自車両の現在位置の近傍の自動車の流れは、その道路の下流側においてもそれほど変化するのではないことから、算出された自動車の流れ（速度）は、その道路の下流側での自動車の流れ（速度）から推定可能と考えられる。また、本走行支援装置は、外部から何ら情報を取得することなく、交通状況を推定することができる。

上記の走行支援装置において、交通状況推定部（３０）は、速度情報取得部（３１）と、平均速度算出部（３２）とを備えていてもよい。速度情報取得部（３１）は、速度（Ｖｐａｖｇ）を、外部情報に基づく自車両の測位情報の時間変化に基づいて算出する。平均速度算出部（３２）は、複数の区間での複数の速度（Ｖｐａｖｇ）に基づいて、平均速度（Ｖｕｒ）を、交通状況として算出する。
本走行支援装置では、自車両の速度に基づいて、自車両の現在位置の近傍の平均速度（Ｖｕｒ）を算出し、それを交通状況として推定している。そのとき、自車両の速度を外部情報（例示：ＧＰＳ情報）に基づく測位情報を用いて算出しているので、自車両の速度を客観的に把握することができる。また、外部情報に基づいて計算された自車両の速度の精度がより高い場合には、その速度を用いることで、交通状況をより正確に推定することができる。

上記の走行支援装置において、速度計画部（４０）は、外部データ取得部（４１）と、走行計画作成部（４２）とを備えていてもよい。外部データ取得部（４１）は、ビーコン（１０）よりも下流側の複数の信号機（９）の位置及び点灯色変化に関する情報を取得する。走行計画作成部（４２）は、複数の信号機（９）の位置及び点灯色変化に関する情報に基づいて、複数の信号機（９）が青になる複数の時間帯をつなげたスルーバンドを算出し、交通状況に基づいて、自車両がスルーバンドを通過するように走行計画（ｔＤ線）を作成する。
本走行支援装置では、スルーバンドを通過するように走行計画（ｔＤ線）が作成されるので、自車両が交差点を常に青信号で通過できるようにすることができる。それにより、自動車は、エネルギー効率が相対的に高く、ＣＯ_２排出も相対的に低い運転を行うことができる。

上記の走行支援装置において、走行計画作成部（４２）は、自車両が平均速度（Ｖｕｒ）でスルーバンドを通過するように走行計画（ｔＤ線）を作成してもよい。
本走行支援装置では、自車両は、ビーコン（１０）よりも上流側とビーコン（１０）よりも下流側とで速度の変化が少ない走行をすることができる。それにより、自車両は、エネルギー効率が相対的に高く、ＣＯ_２排出も相対的に低い運転を行うことができる。また、自車両のユーザも、速度を一定のまま走れるので、快適に運転することができる。

上記の走行支援装置において、グリーンゲート比を、信号機で青が点灯してから車両が通過するまでの時間と、青が点灯し続けている時間との比としたとき、走行計画作成部（４２）は、複数の信号機（９）におけるグリーンゲート比が等しくなるタイミングで自車両がスルーバンドを通過するように走行計画（ｔＤ線）を作成してもよい。
本走行支援装置では、自車両は、ビーコン（１０）よりも上流側とビーコン（１０）よりも下流側とで速度の変化が少ない走行をすることができる。また、各信号機（９）におけるグリーンゲート比が等しくなるように走行計画（ｔＤ線）が設定されるので、自車両は赤信号に当たることはなく走行することができる。それにより、自動車２は、エネルギー効率が相対的に高く、ＣＯ_２排出も相対的に低い運転を行うことができる。また、自動車２のユーザも、速度を一定のまま走れるので、快適に運転することができる。

上記の走行支援装置は、走行計画補正部（５０）を更に具備していてもよい。走行計画補正部（５０）は、ビーコン（１０）よりも下流側の下流側区間ごとの自車両の下流側速度（Ｖｐａｖｇ）に基づいて算出された、複数の下流側区間での自車両の下流側平均速度（Ｖ１ａｖｇ）に基づいて、走行計画（ｔＤ線）を補正する。
本走行支援装置では、走行中の交通状況（平均速度Ｖ１ａｖｇ）に基づいて走行計画（ｔＤ線）を補正している。したがって、常に、交通状況に合わせた走行計画（ｔＤ線）に基づいて、走行を支援することができる。すなわち、交通状況に合わせた柔軟な走行支援を行うことができる。それにより、交通状況の変化に関わらず、エネルギー効率が相対的に高く、ＣＯ_２排出も相対的に低い運転を行うことができる。

上記の走行支援装置において、走行計画補正部（５０）は、区間交通状況推定部（５１）と、区間走行計画補正部（５２）とを備えていてもよい。区間交通状況推定部（５１）は、下流側速度（Ｖｐａｖｇ）を、自車両から取得する速度情報及び距離情報に基づいて算出し、複数の下流側区間での複数の下流側速度（Ｖｐａｖｇ）に基づいて、下流側平均速度（Ｖ１ａｖｇ）を算出する。区間走行計画補正部（５２）は、下流側平均速度（Ｖ１ａｖｇ）に基づいて、走行計画（ｔＤ線）を補正する。
本走行支援装置では、自車両の速度に基づいて、自車両の現在位置の近傍の平均速度（Ｖ１ａｖｇ）を算出し、それを交通状況として推定している。すなわち、自車両の現在位置の近傍の自動車の流れは、その道路の下流側においてもそれほど変化するのではないことから、算出された自動車の流れ（速度）は、その道路の下流側での自動車の流れ（速度）から推定可能と考えられる。また、本走行支援装置は、外部から何ら情報を取得することなく、交通状況を推定することができる。

上記の走行支援装置において、グリーンゲート比を、信号機で青が点灯してから車両が通過するまでの時間と、青が点灯し続けている時間との比としたとき、区間走行計画補正部（５２）は、複数の信号機（９）におけるグリーンゲート比が、予め設定された範囲に収まるように走行計画（ｔＤ線）を補正してもよい。
本走行支援装置では、グリーンゲート比を予め設定された範囲（中程度の範囲）に収まるように走行計画（ｔＤ線）を補正している。それにより、例えばグリーンゲート比が小さ過ぎて加速の裕度が無い場合や、グリーンゲート比が大き過ぎて減速の裕度が無い場合を排除することができる。

上記の走行支援装置において、区間走行計画補正部（５２）は、複数の信号機（９）のいずれかにおいてグリーンゲート比が、予め設定された範囲に収まらない場合、複数の信号機（９）の位置及び点灯色変化に関する情報に基づいて算出された、複数の信号機（９）が次に青になる複数の時間帯をつなげた次スルーバンドを、自車両が通過するように走行計画（ｔＤ線）を補正してもよい。
本走行支援装置では、自車両はスルーバンドから次のスルーバンドへワープすることになり、一つのスルーバンドＢ内を移動する場合よりも相対的に多くの加減速が発生する。しかし、その加減速の増加は、自車両が停止することによる加減速の増加よりも少なく抑えることができる。そのため、自車両がスルーバンドをワープしても、自動車が停止する場合と比較して、ＣＯ_２排出量を少なく維持することができる。また、エネルギー効率についても、同様考えられ、自動車２がスルーバンドＢをワープしても、自動車が停止する場合と比較して、エネルギー効率の低下を低く抑えることができる。

本発明の走行支援方法は、道路の区間ごとの自車両の速度（Ｖｐａｖｇ）に基づいて算出された、複数の区間での自車両の平均速度（Ｖｕｒ）に基づいて、道路の交通状況を推定するステップ（Ｓ０１）と、道路上のビーコン（１０）から受信したビーコン（１０）よりも下流側の複数の信号機（９）の位置及び点灯色変化に関する情報と、ビーコン（１０）よりも上流側の交通状況とに基づいて、自車両が停止することなく複数の信号機（９）を通過するように走行計画（ｔＤ線）を作成するステップ（Ｓ０２）とを具備している。

上記の走行支援方法において、平均速度（Ｖｕｒ）を算出するステップ（Ｓ０１）は、速度（Ｖｐａｖｇ）を、自車両から取得する速度情報及び距離情報に基づいて算出するステップ（Ｓ１１）と、複数の区間での複数の速度（Ｖｐａｖｇ）に基づいて、平均速度（Ｖｕｒ）を、交通状況として算出するステップ（Ｓ１２）とを備えていてもよい。

上記の走行支援方法において、平均速度（Ｖｕｒ）を算出するステップ（Ｓ０１）は、速度（Ｖｐａｖｇ）を、外部情報に基づく自車両の測位情報の時間変化に基づいて算出するステップ（Ｓ１１）と、複数の区間での複数の速度（Ｖｐａｖｇ）に基づいて、平均速度（Ｖｕｒ）を、交通状況として算出するステップ（Ｓ１２）とを備えていてもよい。

上記の走行支援方法において、走行計画（ｔＤ線）を作成するステップ（Ｓ０２）は、ビーコン（１０）よりも下流側の複数の信号機（９）の位置及び点灯色変化に関する情報を取得するステップ（Ｓ２１）と、複数の信号機の位置（９）及び点灯色変化に関する情報に基づいて、複数の信号機が青になる複数の時間帯をつなげたスルーバンドを算出し、交通状況に基づいて、自車両がスルーバンドを通過するように走行計画（ｔＤ線）を作成するステップ（Ｓ２２、Ｓ２３）とを備えていてもよい。

上記の走行支援方法において、スルーバンドを通過するように走行計画（ｔＤ線）を作成するステップ（Ｓ２２、Ｓ２３）は、自車両が平均速度（Ｖｕｒ）でスルーバンドを通過するように走行計画（ｔＤ線）を作成するステップ（Ｓ２３）を備えていてもよい。

上記の走行支援方法において、グリーンゲート比を、信号機で青が点灯してから車両が通過するまでの時間と、青が点灯し続けている時間との比としたとき、スルーバンドを通過するように走行計画（ｔＤ線）を作成するステップ（Ｓ２２、Ｓ２３）は、複数の信号機（９）におけるグリーンゲート比が等しくなるタイミングで自車両がスルーバンドを通過するように走行計画（ｔＤ線）を作成するステップ（Ｓ２３）を備えていてもよい。

上記の走行支援方法において、ビーコン（１０）よりも下流側の下流側区間ごとの自車両の下流側速度（Ｖｐａｖｇ）に基づいて算出された、複数の下流側区間での自車両の下流側平均速度（Ｖ１ａｖｇ）に基づいて、走行計画（ｔＤ線）を補正するステップ（Ｓ０３）を更に具備していてもよい。

上記の走行支援方法において、走行計画（ｔＤ線）を補正するステップ（Ｓ０３）は、下流側速度（Ｖｐａｖｇ）を、自車両から取得する速度情報及び距離情報に基づいて算出し、複数の下流側区間での複数の下流側速度（Ｖｐａｖｇ）に基づいて、下流側平均速度（Ｖ１ａｖｇ）を算出するステップ（Ｓ３１、Ｓ３２）と、下流側平均速度（Ｖ１ａｖｇ）に基づいて、走行計画（ｔＤ線）を補正するステップ（Ｓ３３〜Ｓ３６）を備えていてもよい。

上記の走行支援方法において、グリーンゲート比を、信号機で青が点灯してから車両が通過するまでの時間と、青が点灯し続けている時間との比としたとき、走行計画（ｔＤ線）を補正するステップ（Ｓ０３）は、複数の信号機（９）におけるグリーンゲート比が、予め設定された範囲に収まるように走行計画（ｔＤ線）を補正するステップ（Ｓ３３〜Ｓ３６）を備えていてもよい。

上記の走行支援方法において、走行計画（ｔＤ線）を補正するステップ（Ｓ０３）は、複数の信号機（９）のいずれかにおいてグリーンゲート比が、予め設定された範囲に収まらない場合、複数の信号機（９）の位置及び点灯色変化に関する情報に基づいて算出された、複数の信号機（９）が次に青になる複数の時間帯をつなげた次スルーバンドを、自車両が通過するように走行計画（ｔＤ線）を補正するステップ（Ｓ３３〜Ｓ３６）を備えていてもよい。

本発明のプログラムは、上記段落のいずれかに記載の方法をコンピュータに実行させる。

本発明の走行支援装置は、速度情報取得部（３１）と、交通情報推定部（３２）とを具備している。速度情報取得部（３１）は、道路の区間ごとの自車両の速度（Ｖｐａｖｇ）を算出する。交通情報推定部（３２）は、複数の区間での複数の速度（Ｖｐａｖｇ）に基づいて、複数の区間での自車両の平均速度（Ｖｕｒ）を、自車両よりも先での道路の交通状況として推定する。

本発明の走行支援方法は、道路の区間ごとの自車両の速度（Ｖｐａｖｇ）を算出するステップ（Ｓ１１）と、複数の区間での複数の速度（Ｖｐａｖｇ）に基づいて、複数の区間での自車両の平均速度（Ｖｕｒ）を、自車両よりも先での道路の交通状況として推定するステップ（Ｓ１２）とを具備している。

本発明のプログラムは、上記段落に記載の方法をコンピュータに実行させる。

本発明により、自動車による交通を円滑化することが可能となる。本発明により、自動車が急な加速や減速の回数や停止の回数の少ない効率的な運転を行うことが可能となる。

図１は、実施の形態に係る走行支援装置を適用する運転支援システムの構成の一例を示すブロック図である。 図２Ａは、実施の形態に係る自動車の車載器の構成の一例を示すブロック図である。 図２Ｂは、実施の形態に係る車載器の制御部の構成の一例を示すブロック図である。 図２Ｃは、実施の形態に係る車載器の記憶部の構成の一例を示すブロック図である。 図３は、実施の形態に係る走行支援装置の動作の一例を示すフロー図である。 図４は、実施の形態に係る走行支援装置の動作のステップＳ０１を示すフロー図である。 図５は、実施の形態に係る走行支援装置の動作のステップＳ０１の動作を説明する模式図である。 図６は、実施の形態に係る走行支援装置の動作のステップＳ０２を示すフロー図である。 図７は、ビーコン情報、スルーバンド折線及び初期走行計画ｔＤ_０線との関係を示すグラフである。 図８は、初期走行計画ｔＤ_０線の算出方法を示すグラフである。 図９は、初期走行計画ｔＤ_０線の他の算出方法を示すグラフである。 図１０は、実施の形態に係る走行支援装置の動作のステップＳ０３を示すフロー図である。 図１１は、実施の形態に係る走行支援装置の動作のステップＳ０３の動作を説明する模式図である。 図１２は、補正おけるスルーバンド幅時間位置及び通過タイミングを説明するグラフである。 図１３は、グリーンゲート及びグリーンゲート比を説明する模式図である。 図１４は、補正おけるグリーンゲートと走行計画ｔＤ１線との関係を示すグラフである。 図１５は、補正におけるワープの方法を説明するグラフである。

本発明の実施の形態に係る走行支援装置及び走行支援方法について、添付図面を参照して説明する。

本実施の形態の走行支援装置及び走行支援方法は、自動車が急な加速や減速の回数や停止の回数の少ない効率的な運転を行えるように自動車の走行を支援する。それにより、自車両を含めた自動車による交通の円滑化を行うことができ、エネルギーの効率的使用やＣＯ_２削減を行うことができる。以下、本実施の形態について詳細に説明する。

まず、本実施の形態に係る走行支援装置を適用する運転支援システム１について説明する。

図１は、本実施の形態に係る走行支援装置を適用する運転支援システム１の構成の一例を示すブロック図である。運転支援システム１は、本実施の形態に係る走行支援装置を搭載する自動車２の運転を支援するシステムである。例えば、運転支援システム１は、その自動車２がグリーンウェーブ走行をすることを支援する。グリーンウェーブ走行は、自動車の速度をコントロールし、その自動車が交差点を常に青信号で通過できるようにして交通を円滑にしようとうする方法であり、自動車が急な加速や減速の回数や停止の回数の少ない効率的な運転を行う手法の一形態と見ることができる。運転支援システム１は、交通管制センタサーバ３と複数の信号機９と複数のビーコン１０とを具備している。

交通管制センタサーバ３は、交通を管制する交通管制センタに設けられたコンピュータに例示される情報処理装置である。交通管制センタサーバ３は、交通に関する情報を収集し、記憶する。交通に関する情報は、道路に設置された複数の信号機９に関する情報を含んでいる。また、交通管制センタサーバ３は、その交通に関する情報や交通に関する指令を、ネットワーク４を介して、各所（信号機９やビーコン１０を含む）に送信する。ネットワーク４は、インターネットやＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）や携帯電話網やＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）に例示される広域通信回線であり、一つのネットワークであっても良いし、複数のネットワークの集合であっても良い。

ビーコン１０は、道路の上や路側に設置され、その道路を走行する自動車へ無線により情報（以下、「ビーコン情報」とも記す）を提供する装置である。ビーコン１０は、電波によりビーコン情報を発信する電波ビーコンや、近赤外線によりビーコン情報を発信する光ビーコンに例示される。ビーコン１０は、例えば、一本の道路において、複数の交差点（複数の信号機）ごとに設けられている。ビーコン情報は、交通に関する情報、例えば、そのビーコン１０よりも下流側の道路にある交差点の信号機９に関する情報を含んでいる。信号機９に関する情報は、信号機９の位置に関する情報や信号機９の点灯色変化に関する情報に例示される。それらの情報は、交通管制センタサーバ３からネットワーク４を介して供給される。ただし、それらの情報は、ビーコン１０の有する記憶装置（図示されず）に予め記憶されていても良いし、信号機９から無線通信やネットワーク４を介してビーコン１０へ直接送信されても良い。

なお、ビーコン１０は例示であり、自動車２との間で短距離通信が可能な他の機器・方法を用いても良い。また、ビーコン１０より下流側とは、ビーコン１０を基準に自動車２の進行方向側を示している。一方、ビーコン１０より上流側とは、ビーコン１０を基準に自動車２の進行方向側とは反対側を示している。

自動車２は、道路上を走行するが、グリーンウェーブ走行が可能な区間を走行する場合には、グリーンウェーブ走行を実施する。自動車２は、車載器２０と、ビーコン受信装置２１とを備えている。ビーコン受信装置２１は、ビーコン１０からのビーコン情報を受信して、車載器２０へ出力する。

車載器２０は、本実施の形態に係る走行支援装置の一例である。車載器２０は、自動車２が道路を走行しているとき、自車両の速度に基づいて、その道路の交通状況を把握する。交通の状況は、自動車２の流れ（速度）や渋滞の有無などに例示される。また、車載器２０は、ビーコン受信装置２１を介してビーコン１０からビーコン情報を取得する。そして、自動車２は、ビーコン１０より上流側（手前側）の交通状況とビーコン情報とに基づいて、自車両が停止することなく一つ又は複数の信号機９を通過するように走行計画を生成する。また、車載器２０は、ビーコン１０より下流側（先側）の交通状況とビーコン情報とに基づいて、自車両が停止することなく一つ又は複数の信号機を通過するように走行計画を補正する。

次に、本実施の形態に係る走行支援装置としての車載器２０について更に説明する。

図２Ａは、本実施の形態に係る走行支援装置としての車載器２０の構成の一例を示すブロック図である。車載器２０は、自動車２が道路を走行しているとき、その道路の交通状況の把握し、自車両が停止することなく一つ又は複数の信号機を通過するように走行計画を作成又は補正する。

車載器２０は、コンピュータに例示される情報処理装置であり、図示されていないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、記憶装置と、入力装置と、出力装置と、インターフェースとを備えている。ＣＰＵ、記憶装置、入力装置、出力装置、及びインターフェースは、互いに情報の送受信が可能に接続されている。記憶装置は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、不揮発性メモリ及びＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）に例示される。入力装置は、タッチパネル、キーボード、及びマウスに例示される。出力装置は、ディスプレイやスピーカ（発話装置）に例示される。インターフェースは、外部のコンピュータや記憶装置や記憶媒体読取装置などと有線や無線のネットワークを介して双方向通信可能に接続される。

ＣＰＵは、例えば記憶媒体からインターフェースを介してＨＤＤにインストールされたコンピュータプログラムをＲＡＭに展開する。そして、展開されたコンピュータプログラムを実行して、必要に応じて記憶装置や入力装置や出力装置のようなハードウェアを制御しながら、当該コンピュータプログラムの情報処理を実現する。記憶装置は、コンピュータプログラムを記録し、ＣＰＵが利用する情報や生成する情報を記録する。入力装置は、ユーザに操作されることにより生成される情報をＣＰＵや記憶装置に出力する。出力装置は、ＣＰＵにより生成された情報や記憶装置の情報をユーザに認識可能に出力する。

車載器２０は、コンピュータプログラム（ソフトウェア）、コンピュータプログラムとハードウェアとの協働、又は、ハードウェアで実現される制御部２２と、記憶部２３と、入出力部２４とを備えている。

制御部２２は、車載器２０の動作を制御し、道路の交通状況の把握や、走行計画の作成又は補正を行う。制御部２２は、記憶部２３、入出力部２４の動作を制御する。制御部２２の詳細は後述される。制御部２２は、例えば、ＣＰＵ及びＲＡＭやＲＯＭやＨＤＤを利用することにより実現することができる。

記憶部２３は、自車両の走行状況に関する情報（例示：速度、位置、時刻）や、車載器２０の情報処理動作に伴う情報（例示：ビーコン情報、交通状況、走行計画）を記憶している。記憶部２３の詳細は後述される。記憶部２３は、例えば、ＲＡＭやＲＯＭや不揮発メモリやＨＤＤを利用することにより実現することができる。

入出力部２４は、ビーコン受信装置２１からのビーコン情報や、自車両（自動車２）のマイクロコンピュータ（図示されず）からの自車両の走行状況に関する情報（例示：速度、位置、時刻）を受け取り、制御部２２又は記憶部２３へ出力する。また、入出力部２４は、制御部２２の出力をディスプレイに表示したり、スピーカで通知したりする。入出力部２４は、例えば、入力装置と出力装置とインターフェースとを利用することにより実現することができる。

次に、本実施の形態に係る車載器２０の制御部２２について更に説明する。

図２Ｂは、本実施の形態に係る車載器２０の制御部２２の構成の一例を示すブロック図である。制御部２２は、交通状況推定部３０と、走行計画部４０と、走行計画補正部５０と、終了判定部６０とを備えている。

交通状況推定部３０は、道路を走行する自車両（自動車２）に関して、その道路における所定の区間ごとの速度Ｖｐａｖｇを算出する。そして、交通状況推定部３０は、複数の所定の区間に対応して得られる複数の速度Ｖｐａｖｇに基づいて、その複数の所定の区間全体での自車両の平均速度Ｖｕｒを算出する。交通状況推定部３０は、その平均速度Ｖｕｒを、自車両よりも先（下流側）での道路の交通状況と推定する。交通状況推定部３０は、速度情報取得部３１と、平均速度算出部３２とを備えている。

速度情報取得部３１は、例えば、自車両（自動車２）のマイクロコンピュータ（図示されず）から速度情報と距離情報を連続的に取得する。そして、速度情報取得部３１は、所定の区間に対応する距離ごとに、その所定の区間での平均速度を算出する。速度情報取得部３１は、その平均速度を、その所定の区間における自車両の速度Ｖｐａｖｇとする。ただし、自車両の速度Ｖｐａｖｇは、平均速度ではなく、所定の区間での代表地点（例示：区間の最初、区間の最後）での速度であっても良い。

あるいは、速度情報取得部３１は、例えば、ＧＰＳ等の測位装置が自車両に搭載されている場合、その測位装置から自車両の測位情報（位置情報）を連続的に取得する。そして、速度情報取得部３１は、測位情報に基づいて算出される自車両の移動距離と、その移動距離を進むのにかかった時間とに基づいて、所定の距離（所定の区間）ごとの自車両の速度を算出する。速度情報取得部３１は、その速度を自車両の速度Ｖｐａｖｇとしてもよい。

平均速度算出部３２は、上述のように算出された自車両の速度Ｖｐａｖｇを所定の区間ごとに受け取る。そして、平均速度算出部３２は、複数の所定の区間について得られる複数の速度Ｖｐａｖｇについて平均速度Ｖｕｒを算出する。平均速度算出部３２は、その平均速度Ｖｕｒを、自車両よりも先（下流側）での道路の交通状況と推定する。すなわち、平均速度算出部３２は、自車両の現在位置近傍での平均速度Ｖｕｒの交通状態が、自車両よりも先（下流側）の交通状態と概ね同じと推定している。

この交通状況推定部３０は、以下に示す用途に用いる場合の他に、何らかの他の用途で道路の交通状況を把握したい場合に、単独で動作させて道路の交通状況（平均速度Ｖｕｒ）を出力させることも可能である。

走行計画部４０は、道路上のビーコン１０からビーコン情報を取得する。ビーコン情報は、ビーコン１０よりも下流側（自動車２の進行方向側）にある複数の信号機９の位置及び点灯色変化に関する情報を含んでいる。そして、走行計画部４０は、その複数の信号機９の位置及び点灯色変化に関する情報と、ビーコン１０よりも上流側の交通状況（平均速度Ｖｕｒ）とに基づいて、自車両が停止することなく複数の信号機９を通過するように走行計画（ｔＤ線）を作成する。走行計画部４０は、外部データ取得部４１と、走行計画作成部４２とを備えている。

外部データ取得部４１は、道路上のビーコン１０よりも下流側（自動車２の進行方向側）の複数の信号機９に関して、それら複数の信号機９の位置及び点灯色変化に関する情報（ビーコン情報）を取得する。複数の信号機９の位置に関する情報は、例えば、各信号機９のビーコン１０からの距離（道路線形）を含んでいる。複数の信号機９の点灯色変化に関する情報は、例えば、各信号機９の青時間及び赤時間（又は各信号機９のサイクル長、スプリット）、各信号機９のオフセット時間、最初の信号機９の青の残り時間（又は赤の残り時間）を含んでいる。

走行計画作成部４２は、取得された複数の信号機９の位置及び点灯色変化に関する情報に基づいて、複数の信号機９が直近で青になる複数の時間帯をつなげたスルーバンドを算出する。そして、走行計画作成部４２は、ビーコン１０よりも上流側の交通状況（平均速度Ｖｕｒ）に基づいて、自車両がスルーバンドを通過するように走行計画（ｔＤ線）を作成する。例えば、走行計画作成部４２は、自車両が平均速度Ｖｕｒでスルーバンドを通過するように走行計画（ｔＤ線）を作成する。あるいは、例えば、走行計画作成部４２は、自車両がスルーバンドの幅における所定の割合の位置を通過するように走行計画（ｔＤ線）を作成する。

走行計画補正部５０は、道路を走行する自車両（自動車２）に関して、ビーコン１０よりも下流側（自車両の進行方向側）における所定の区間ごとの速度Ｖｐａｖｇを算出する。そして、走行計画補正部５０は、複数の所定の区間に対応して得られる複数の速度Ｖｐａｖｇに基づいて、その複数の所定の区間全体での自車両の平均速度Ｖ１ａｖｇ（自車両が第０信号機と第１信号機との間にある場合）を算出する。走行計画補正部５０は、その平均速度Ｖ１ａｖｇに基づいて、走行計画（ｔＤ線）を補正する。なお、走行計画補正部５０は、自車両が第１信号機と第２信号機との間にある場合、平均速度Ｖ２ａｖｇを算出し、それに基づき走行計画を補正し、自車両が第２信号機と第３信号機との間にある場合、平均速度Ｖ３ａｖｇを算出し、それに基づき走行計画を補正する。以下同様である。走行計画補正部５０は、区間交通状況推定部５１と、区間走行計画補正部５２とを備えている。

区間交通状況推定部５１は、例えば、自車両のマイクロコンピュータ（図示されず）から速度情報と距離情報を連続的に取得する。そして、区間交通状況推定部５１は、所定の区間に対応する距離ごとに、その所定の区間での平均速度を算出する。区間交通状況推定部５１は、その平均速度を、その所定の区間における自車両の速度Ｖｐａｖｇとする。ただし、自車両の速度Ｖｐａｖｇは、平均速度ではなく、所定の区間での代表地点（例示：区間の最初、区間の最後）の速度であっても良い。ただし、区間交通状況推定部５１は、測位情報（位置情報）の時間変化に基づいて、自車両の速度Ｖｐａｖｇを算出しても良い。

区間交通状況推定部５１は、更に、所定の区間ごとに得られた自車両の速度Ｖｐａｖｇに基づいて、複数の所定の区間について得られた複数の速度Ｖｐａｖｇの平均速度Ｖ１ａｖｇ（自車両が第０信号機と第１信号機との間にある場合）を算出する。このとき、複数の所定の区間全体を適用速度採取区間ともいい、得られた平均速度Ｖ１ａｖｇを区間平均速度Ｖ１ａｖｇともいう。区間交通状況推定部５１は、その区間平均速度Ｖ１ａｖｇを、ビーコン１０よりも下流側（自車両の進行方向側）における、自車両よりも先での道路の交通状況と推定する。すなわち、区間交通状況推定部５１は、自車両の現在位置近傍での区間平均速度Ｖ１ａｖｇの交通状態が、自車両よりも先（下流側）の交通状態と概ね同じと推定している。ただし、第１信号機と第２信号機との間にある適用速度採取区間での区間平均速度はＶ２ａｖｇとする。第２信号機と第３信号機との間にある適用速度採取区間での区間平均速度はＶ３ａｖｇとする。以下同様である。

区間走行計画補正部５２は、ビーコン情報と交通状況（平均速度Ｖｕｒ）とに基づいて生成された走行計画（ｔＤ線）を、その区間平均速度Ｖ１ａｖｇに基づいて補正する。すなわち、区間走行計画補正部５２は、ビーコン１０よりも下流側（自動車の進行方向側）の交通状況（区間平均速度Ｖ１ａｖｇ）に基づいて、自車両がスルーバンドを通過するように走行計画（ｔＤ線）を補正する。例えば、区間走行計画補正部５２は、自車両が平均速度Ｖ１ａｖｇでスルーバンドを通過するように走行計画（ｔＤ線）を補正する。あるいは、例えば、区間走行計画補正部５２は、自車両がスルーバンドの幅における所定の割合の位置を通過するように走行計画（ｔＤ線）を補正する。ただし、区間走行計画補正部５２は、自車両が第１信号機と第２信号機との間にある場合、区間平均速度Ｖ２ａｖｇに基づいて走行計画（ｔＤ線）を補正し、自車両が第２信号機と第３信号機との間にある場合、区間平均速度Ｖ３ａｖｇに基づいて走行計画（ｔＤ線）を補正する。以下同様である。

そのとき、区間走行計画補正部５２は、自車両がスルーバンドの端からはみ出さないように（ある信号機９を青で通過する前に、その信号機９が赤にならないように）、走行計画（ｔＤ線）を補正する。しかし、もし自車両がスルーバンドの端からはみ出してしまう（ある信号機９を青で通過する前に、その信号機９が赤になる場合）には、区間走行計画補正部５２は、複数の信号機９が次に青になる複数の時間帯をつなげた次スルーバンドを自車両が通過するように走行計画（ｔＤ線）を補正する。

終了判定部６０は、交通状況推定部３０、走行計画部４０、及び走行計画補正部５０の動作の終了を判定する。具体的には、スルーバンド、次スルーバンド外で長時間速度ゼロに至ってしまった場合、又は、距離位置としてグリーンウェーブ走行区間（ビーコン情報でカバーされる範囲）を過ぎた場合には、終了判定部６０は、動作の終了であると判定する。

次に、本実施の形態に係る車載器２０の記憶部２３について更に説明する。

図２Ｃは、本実施の形態に係る車載器２０の記憶部２３の構成の一例を示すブロック図である。記憶部２３は、初期速度情報７１と、道路／信号情報７２と、区間速度情報７３と、検定情報７４と、タイミング情報７５と、走行計画情報７６とを記憶している。初期速度情報７１は、ビーコン１０よりも上流側における、複数の区間の複数の速度Ｖｐａｖｇと、交通状況としての平均速度Ｖｕｒとを含んでいる。交通状況推定部３０は、速度Ｖｐａｖｇや平均速度Ｖｕｒを入力又は出力する。道路／信号情報７２は、ビーコン情報、例えばビーコン１０よりも下流側の道路にある複数の信号機９に関するビーコン情報を含んでいる。走行計画部４０は、ビーコン情報を入力又は出力する。区間速度情報７３は、ビーコン１０よりも下流側（自動車２の進行方向側）における、複数の区間の複数の速度Ｖｐａｖｇと、交通状況としての区間平均速度Ｖ１ａｖｇ（、Ｖ２ａｖｇ、…）とを含んでいる。検定情報７４は、スルーバンド時間位置Ｋｃ（後述）に関する情報を含んでいる。タイミング情報７５は、通過タイミングＫＬ（後述）に関する情報を含んでいる。走行計画補正部５０は、速度Ｖｐａｖｇや区間平均速度Ｖ１ａｖｇ（、Ｖ２ａｖｇ、…）やスルーバンド時間位置Ｋｃや通過タイミングＫＬを入力又は出力する。走行計画情報７６は、走行計画ｔＤ線（初期、補正後）を含んでいる。走行計画部４０及び走行計画補正部５０は、走行計画ｔＤ線（初期、補正後）を入力又は出力する。

次に、本実施の形態に係る走行支援装置の動作（走行支援方法）について説明する。
ここでは、自動車２は、道路のグリーンウェーブ走行区間を走行する。グリーンウェーブ走行区間は、ビーコン１０と、そのビーコン１０のビーコン情報で詳細が示される複数の信号機９とを備えている。自動車２は、したがって、そのビーコン１０の近傍にある交差点（第０交差点）や、その先の複数の信号機９の近傍にある複数の交差点（第１交差点〜第３交差点）を走行する。本実施の形態に係る走行支援装置（走行支援方法）は、その自動車２が適切にグリーンウェーブ走行を行えるように自動車の走行を支援する。以下、本実施の形態に係る走行支援装置の動作（走行支援方法）について詳細に説明する。

図３は、本実施の形態に係る走行支援装置の動作の一例を示すフロー図である。
車載器２０の交通状況推定部３０は、ビーコン１０より上流側において、ビーコン１０より下流側（自動車２の進行方向側）の交通状況を推定する（ステップＳ０１）。すなわち、交通状況推定部３０は、道路を走行する自車両に関する区間ごとの速度Ｖｐａｖｇを算出する。そして、交通状況推定部３０は、複数の区間における複数の速度Ｖｐａｖｇを平均して得られる平均速度Ｖｕｒを、自車両よりも先（下流側）での道路の交通状況として算出する。言い換えると、交通状況推定部３０は、ビーコン１０より上流側の小区間（距離Ｐｓ（ｍ））での平均速度Ｖｐａｖｇを求め、Ｎ個の小区間（距離Ｐｓ×Ｎ（ｍ））での平均速度Ｖｕｒと出現分布とから交通状況を推定する。

車載器２０の走行計画部４０は、道路上のビーコン１０から諸情報を受け取り、初期の走行計画（ｔＤ線）を計算する（ステップＳ０２）。すなわち、道路上のビーコン１０から受信した、ビーコン１０よりも下流側（自動車２の進行方向側）の複数の信号機９の位置及び点灯色変化に関する情報と、推定された交通状況（平均速度Ｖｕｒ）とに基づいて、自車両が停止することなく複数の信号機９を通過するように走行計画（ｔＤ線）を作成する。言い換えると、走行計画部４０は、ビーコン情報の道路線形、信号機サイクル長、スプリット、オフセット時間及び青（赤）残時間に基づいてスルーバンドを算出し、そのスルーバンドと推定された交通状況（平均速度Ｖｕｒ）とに基づいて距離・時間（速度）カーブ（ｔＤ線）を設定する。

走行計画部４０は、走行計画（ｔＤ線）に基づいて、車載器２０の出力装置（ディスプレイやスピーカ）などから、走行計画（ｔＤ線）に対応した目標速度などをユーザ（自動車２の運転者）に認識可能に出力する。ユーザは、その目標速度などに基づいて、自車両（自動車２）を操作する。それにより、走行計画（ｔＤ線）に基づくグリーンウェーブ走行が可能となる。

車載器２０の走行計画補正部５０は、走りながら交通状況を推定し、走行計画を補正する（ステップＳ０３）。すなわち、走行計画補正部５０は、自車両に関するビーコン１０よりも下流側（自動車２の進行方向側）の区間ごとの速度Ｖｐａｖｇを算出する。そして、走行計画補正部５０は、複数の区間における複数の速度Ｖｐａｖｇを平均して得られる区間平均速度Ｖ１ａｖｇに基づいて、その区間平均速度Ｖ１ａｖｇを算出した区間よりも下流側（自動車２の進行方向側）の走行計画（ｔＤ線）を補正する。言い換えると、走行計画補正部５０は、交通状況推定を行いながら、先に計画したｔＤ線を補正し続ける。

走行計画補正部５０は、補正された走行計画（ｔＤ線）に基づいて、車載器２０の出力装置（ディスプレイやスピーカ）などから、補正後の走行計画（ｔＤ線）に対応した目標速度などをユーザ（自動車２の運転者）に認識可能に出力する。ユーザは、その目標速度などに基づいて、自車両（自動車２）を操作する。それにより、補正された走行計画（ｔＤ線）に基づくグリーンウェーブ走行が可能となる。

車載器２０の終了判定部６０は、所定の状況が発生した場合に、交通状況推定部３０、走行計画部４０、及び走行計画補正部５０の動作を終了させると判定する（ステップＳ０４）。所定の状況としては、例えば、スルーバンド、次スルーバンド外で長時間速度ゼロに至ってしまった場合（渋滞の場合）や、距離位置としてグリーンウェーブ走行区間（ビーコン情報でカバーされる範囲）を過ぎてしまった場合に例示される。

終了判定部６０は、終了の判定に基づいて、車載器２０の出力装置（ディスプレイやスピーカ）などから、走行支援（音声ガイダンス）の終了などをユーザ（自動車２の運転者）に認識可能に出力する。

ただし、動作終了となっても、交通状況推定部３０は、平均速度Ｖｕｒを算出するための速度Ｖｐａｖｇの取得は継続的に行う。次のビーコン１０が来たときの準備のためである。

以上のようにして、本実施の形態に係る走行支援装置は動作する（走行支援方法が実行される）。

以下、本実施の形態に係る走行支援装置の動作の詳細について、ステップごとに説明する。

まず、走行支援装置の動作（走行支援方法）（図３）のステップＳ０１について更に説明する。

図４は、本実施の形態に係る走行支援装置の動作のステップＳ０１を示すフロー図である。図５は、ステップＳ０１の動作を説明する模式図である。図５において、自動車２の進行方向は矢印Ａで示される方向である。ビーコン１０は、第０交差点に設置されている。第０交差点には、複数の信号機９の一つである第０信号機が設置されている。ビーコン１０よりも下流側（自動車の進行方向側）にグリーンウェーブ走行区間Ｉ_ＧＷが設定されている。グリーンウェーブ走行区間Ｉ_ＧＷでは、複数の信号機９ごとにビーコン１０が設けられている。ステップＳ０１は、自動車２がビーコン１０に到達する直前までの動作である。

交通状況推定部３０の速度情報取得部３１は、ビーコン１０よりも上流側において、距離Ｐｓ（ｍ）の小区間ごとに、その小区間での代表的な速度Ｖｐａｖｇを取得又は算出する。そして、速度情報取得部３１は、常時、その速度Ｖｐａｖｇを小区間ごとに、所定の区間Ｐ_０の分だけ記憶部２３に初期速度情報７１として保存する（ステップＳ１１）。

自動車２の速度情報は、例えば、自動車２の速度計（図示されず）から又は自動車２のマイクロコンピュータ（図示されず）から約１００ｍｓｅｃ．に１回程度出力される。ここで、一例として、小区間の距離Ｐｓ（ｍ）を１０ｍとし、自動車２の速度を時速３６ｋｍ／ｈとする。その場合、自動車は１０ｍを１秒で移動するので、速度情報は小区間ごとに約１０個得られる。したがって、速度情報取得部３１は、１０ｍごとに１０個の速度情報を平均して、その平均速度を、その小区間での代表的な速度Ｖｐａｖｇとする。あるいは、速度情報取得部３１は、例えば、１０ｍごとに１０個の速度情報のうちの最新の速度、最新の５個の速度の平均や、中間の速度を、その小区間での代表的な速度Ｖｐａｖｇとしてもよい。

そして、所定の区間Ｐ_０を、例えば３００ｍとすると、速度情報取得部３１は、常時、遡り３００ｍ分（最新の３００ｍ分）に相当する小区間３０個分の平均速度Ｖｐａｖｇをリングバッファに保存し続ける。なお、この例では、幹線路街路部における交差点間隔は概ね３００ｍとされるので、これを常時遡り保存範囲としている。ただし、１０ｍや３００ｍは一例であり、本実施の形態がこの例に限定されるものではない。

また、速度情報を採取するのに、区間（距離）ではなく期間（時間）を用いても良い。例えば、所定の区間（期間）を１分とし、小区間（期間）を５秒とする。その場合、速度情報取得部３１は、常時、遡り１分（最新の１分）に相当する小区間１２個分の平均速度Ｖｐａｖｇをリングバッファに保存し続ける。ただし、５秒や１分は一例であり、本実施の形態がこの例に限定されるものではない。

交通状況推定部３０の平均速度算出部３２は、自車両がビーコン１０の位置に到達したとき、ビーコン受信イベントをトリガとして、所定の区間Ｐ_０（図５では地点ａ０〜地点ｂ０）分の複数の小区間での複数の速度Ｖｐａｖｇについて平均速度Ｖｕｒを算出する（ステップＳ１２）。平均速度算出部３２は、平均速度Ｖｕｒを初期速度情報７１として記憶部２３に保存する。平均速度算出部３２は、その自車両の現在位置近傍の平均速度Ｖｕｒを、自車両よりも先（下流側）の道路の交通状況と推定する。

ただし、平均速度算出部３２は、ビーコン１０より上流側の最新の数個分の速度を除いて、平均速度Ｖｕｒを算出することが好ましい（図５）。すなわち、上述のように所定の区間Ｐ_０が３００ｍで小区間の距離Ｐｓが１０ｍの場合、常時３０個の速度Ｖｐａｖｇをリングバッファに記憶しているが、例えば、最新の４個分（上流側４０〜５０ｍ分）を除いて２６個の平均速度Ｖｕｒを計算することが好ましい。自動車２はビーコン１０の位置を知らないので、小区間（Ｐｓ＝１０ｍ）の区切りの位置とビーコン１０の位置とが合致しないためである。

なお、速度情報取得部３１は、例えば、測位装置から取得した自車両の測位情報（位置情報）に基づいて、所定の距離（所定の区間）ごとの自車両の速度Ｖｐａｖｇを算出してもよい。

以上のようにして、本実施の形態に係る走行支援装置の交通状況推定部３０は動作する。

本実施の形態では、交通状況推定部３０により、自車両の速度を連続的に記憶し、平均化することで、自車両の現在位置の近傍の平均速度Ｖｕｒを算出することができる。すなわち、外部から何ら情報を取得することなく、現在位置の近傍でのその道路の自動車の流れ（速度）を算出することができる。そして、自車両の現在位置の近傍の自動車の流れは、その道路の下流側においてもそれほど変化するのではないことから、算出された自動車の流れ（速度）を、その道路の下流側での自動車の流れ（速度）と見積もることができる。したがって、本実施の形態では、交通状況推定部３０により、自車両の速度を連続的に記憶し、平均化することで、その道路における自動車２近傍の位置や下流側での自動車の流れ（速度）と見積もることができる。

また、上述された交通状況推定部３０の動作により出力される道路の交通状況（平均速度Ｖｕｒ）は、以何らかの他の用途で道路の交通状況を把握したい場合にも流用することも可能である。言い換えると、交通状況推定部３０の機能は、他の用途にも利用することができる。

次に、走行支援装置の動作（走行支援方法）（図３）のステップＳ０２について更に説明する。

図６は、本実施の形態に係る走行支援装置の動作のステップＳ０２を示すフロー図である。図７は、ビーコン情報、スルーバンド折線及び初期走行計画ｔＤ_０線との関係を示すグラフである。図７において、縦軸はビーコン１０からの信号機９までの距離位置Ｌを示し、横軸は経過時間ｔを示している。ここで、距離位置Ｌとは、ビーコン１０からの距離を示し、且つビーコン１０との相対的な位置関係を示している。ステップＳ０２は、自動車２がビーコン１０近傍を通過するときの動作である。

外部データ取得部４１は、道路上のビーコン１０から下流側（自動車２の進行方向側）の複数の信号機９に関して、それら複数の信号機９の位置及び点灯色変化に関する情報（ビーコン情報）を取得する（ステップＳ２１）。外部データ取得部４１は、ビーコン情報を道路／信号情報７２として記憶部２３に記憶する。

複数の信号機９の位置に関する情報は、各信号機９のビーコン１０からの距離（道路線形）を含んでいる。具体的には、例えば、信号機９が第０信号機〜第３信号機の４個の場合、ビーコン１０から第０信号機までの距離位置Ｌ１、ビーコン１０から第１信号機までの距離位置Ｌ２、ビーコン１０から第２信号機までの距離位置Ｌ３、ビーコン１０から第３信号機までの距離位置Ｌ４を含んでいる。

複数の信号機９の点灯色変化に関する情報は、例えば、各信号機９の青時間Ｔ_Ｂ・赤時間Ｔ_Ｒ、各信号機９のオフセット時間Ｔ_{ＯＦＦＳＥＴ}、第０信号機の青の残り時間Ｔ_ＢＲ（又は赤の残り時間Ｔ_ＲＲ）を含んでいる。ただし、各信号機９の青時間Ｔ_Ｂ・赤時間Ｔ_Ｒは、信号機９のサイクル長（Ｔ_Ｂ＋Ｔ_Ｒ）、スプリット（Ｔ_Ｂ／（Ｔ_Ｂ＋Ｔ_Ｒ）：Ｔ_Ｒ／（Ｔ_Ｂ＋Ｔ_Ｒ））であってもよい。

図７は、それら距離位置Ｌ１〜Ｌ４、各信号機９の青時間Ｔ_Ｂ・赤時間Ｔ_Ｒ、各信号機９のオフセット時間Ｔ_{ＯＦＦＳＥＴ}、第０信号機の青の残り時間Ｔ_ＢＲに基づいて生成することができる。具体的には、ビーコン１０からビーコン情報を受信した時点をｔ０とする。そのとき、ビーコン１０から距離位置Ｌ１にある第０信号機については、第０信号機の青時間Ｔ_Ｂ・赤時間Ｔ_Ｒ、第０信号機の青の残り時間Ｔ_ＢＲに基づいて、距離位置Ｌ１において「赤」と示す横軸に平行な飛び飛びの線グラフが得られる。同様に、ビーコン１０から距離位置Ｌ２にある第１信号機については、第１信号機の青時間Ｔ_Ｂ・赤時間Ｔ_Ｒ、第１信号機のオフセット時間Ｔ_{ＯＦＦＳＥＴ}に基づいて、距離位置Ｌ２において「赤」と示す横軸に平行な飛び飛びの線グラフが得られる。同様に、ビーコン１０から距離位置Ｌ３にある第２信号機については、第２信号機の青時間Ｔ_Ｂ・赤時間Ｔ_Ｒ、第２信号機のオフセット時間Ｔ_{ＯＦＦＳＥＴ}に基づいて、距離位置Ｌ３において「赤」と示す横軸に平行な飛び飛びの線グラフが得られる。同様に、ビーコン１０から距離位置Ｌ４にある第３信号機については、第３信号機の青時間Ｔ_Ｂ・赤時間Ｔ_Ｒ、第３信号機のオフセット時間Ｔ_{ＯＦＦＳＥＴ}に基づいて、距離位置Ｌ４において「赤」と示す横軸に平行な飛び飛びの線グラフが得られる。

走行計画作成部４２は、図７で示すグラフにおいて、各信号機９の複数の「赤」の線グラフの端部を結び、スルーバンド折線ＢＬを算出する（ステップＳ２２）。具体的には、第０信号機〜第３信号機のそれぞれの第１番目の「赤」の線グラフの右端部を結んだスルーバンド折線ＢＬ_１０を算出する。同様に、第０信号機〜第３信号機のそれぞれの第２番目の「赤」の線グラフの左端部を結んだスルーバンド折線ＢＬ_１１を算出する。同様に、第０信号機〜第３信号機のそれぞれの第２番目の「赤」の線グラフの右端部を結んだスルーバンド折線ＢＬ_２０を算出する。同様に、第０信号機〜第３信号機のそれぞれの第３番目の「赤」の線グラフの左端部を結んだスルーバンド折線ＢＬ_２１を算出する。以下同様にして、スルーバンド折線ＢＬ_３０、ＢＬ_３１、…が算出できる。

それにより、スルーバンド折線ＢＬ_１０とスルーバンド折線ＢＬ_１１とで囲まれた範囲は、各信号機９が「青」となり、自動車２が通過可能なスルーバンドＢ_１となる。同様に、スルーバンド折線ＢＬ_２０とスルーバンド折線ＢＬ_２１とで囲まれた範囲は、各信号機９が「青」となり、自動車２が通過可能な次のスルーバンドＢ_２となる。以下同様にして、スルーバンドＢ_３、…が算出できる。言い換えると、各信号機９が「青」になる各信号機９の「青」時間帯をつなげることでスルーバンドＢ_１、Ｂ２、Ｂ_３、…が算出できる。

走行計画作成部４２は、図７で示すグラフにおいて、初期走行計画ｔＤ_０線を算出する（ステップＳ２３）。走行計画作成部４２は、初期走行計画ｔＤ_０線を走行計画情報７６として記憶部２３に保存する。初期走行計画ｔＤ_０線は、自動車２を走行させるための距離位置Ｌと時間ｔとの関係を示すグラフである。初期走行計画ｔＤ_０線が決まれば、各時間ｔでの速度も決まる。初期走行計画（ｔＤ_０線）は、自車両がスルーバンドＢを通過するように作成されることが好ましい。具体的には、例えば、図７に示すように、スルーバンド折線ＢＬ_１０を時間軸上で平行移動するように初期走行計画ｔＤ_０線を算出することができる。

あるいは、以下に示す他の方法で算出することもできる。

図８は、ステップＳ０２における初期走行計画ｔＤ_０線の算出方法を示すグラフである。図８において、縦軸はビーコン１０からの信号機９までの距離位置Ｌを示し、横軸は経過時間ｔを示している。この図の例では、走行計画作成部４２は、各時間ｔでの速度が、交通状況である平均速度Ｖｕｒとなるように、初期走行計画ｔＤ_０線を算出する。ここでは、ビーコン１０より下流側の交通状況も、ビーコン１０より上流側の交通状況と同様であると仮定して、ビーコン１０より下流側のスルーバンドＢ_１にビーコン１０より上流側の平均速度Ｖｕｒを適用している。すなわち、ビーコン１０の下流側とビーコン１０の上流側とで交通状況が連続的であると仮定している。

この場合、自動車２は、ビーコン１０よりも上流側とビーコン１０よりも下流側とで速度の変化が少ない走行をすることができる。それにより、自動車２は、エネルギー効率が相対的に高く、ＣＯ_２排出も相対的に低い運転を行うことができる。また、自動車２のユーザも、速度を一定のまま走れるので、快適に運転することができる。

図９は、ステップＳ０２における初期走行計画ｔＤ_０線の他の算出方法を示すグラフである。図９において、縦軸はビーコン１０からの信号機９までの距離位置Ｌを示し、横軸は経過時間ｔを示している。この図の例では、走行計画作成部４２は、交通状況である平均速度Ｖｕｒに応じて、３つのパターンのいずれかで、初期走行計画ｔＤ_０線を算出する。例えば、平均速度Ｖｕｒが相対的に速く、交通状況が円滑な走行状態にある場合、第１信号機、第２信号機及び第３信号機の各青時間Ｔ_Ｂの幅の各２５％の経過点をつなぐ折線となるように、初期走行計画ｔＤ_０線（α）を算出する。また、平均速度Ｖｕｒが相対的にやや遅く、交通状況がやや制約された走行状態にある場合、第１信号機、第２信号機及び第３信号機の各青時間Ｔ_Ｂの幅の各５０％の経過点をつなぐ折線となるように、初期走行計画ｔＤ_０線（β）を算出する。また、平均速度Ｖｕｒが相対的に遅く、交通状況が制約された走行状態にある場合、第１信号機、第２信号機及び第３信号機の各青時間Ｔ_Ｂの幅の各７５％の経過点をつなぐ折線となるように、初期走行計画ｔＤ_０線（γ）を算出する。

この場合、ビーコン１０よりも上流側が円滑な道路状況ならビーコン１０よりも下流側の各信号機９での通過も青時間の早目の通過点とし、ビーコン１０よりも上流側が制約された道路状況ならビーコン１０の下流側の各信号機９での通過も青時間の遅めの通過点としている。すなわち、ビーコン１０よりも下流側とビーコン１０よりも上流側とで交通状況が連続的であると仮定している。なお、各通過点の割合（２５％、５０％、７５％）は例示であり、本実施の形態における各通過点の割合やそのパターンの数はこれらに限定されることはない。

この場合にも、自動車２は、ビーコン１０よりも上流側とビーコン１０よりも下流側とで速度の変化が少ない走行をすることができる。また、各青時間Ｔ_Ｂの所定の割合の経過点を通るように初期走行計画ｔＤ_０線が設定されるので、自動車２は赤信号に当たることはない。それにより、自動車２は、エネルギー効率が相対的に高く、ＣＯ_２排出も相対的に低い運転を行うことができる。また、自動車２のユーザも、速度を一定のまま走れるので、快適に運転することができる。

以上のようにして、本実施の形態に係る走行支援装置の走行計画部４０は動作する。

本実施の形態では、スルーバンドを通過するように走行計画（ｔＤ線）が作成されるので、自車両が交差点を常に青信号で通過できるようにすることができる。それにより、自動車は、エネルギー効率が相対的に高く、ＣＯ_２排出も相対的に低い運転を行うことができる。

次に、走行支援装置の動作（走行支援方法）（図３）のステップＳ０３について更に説明する。

図１０は、本実施の形態に係る走行支援装置の動作のステップＳ０３を示すフロー図である。図１１は、ステップＳ０３の動作を説明する模式図である。図１１において、自動車２の進行方向は矢印Ａの方向である。ステップＳ０３は、自動車２がビーコン１０近傍を通過し、グリーンウェーブ走行区間Ｉ_ＧＷに入った以降の動作である。

図１１に示すように、ビーコン１０は第０信号機（第０交差点）に設置されている。走行計画補正部５０の区間交通状況推定部５１は、ビーコン１０よりも下流側において、距離Ｐｓ（ｍ）の小区間ごとに、その小区間での代表的な速度Ｖｐａｖｇを取得又は算出する。そして、区間交通状況推定部５１は、常時、その速度Ｖｐａｖｇを小区間ごとに、所定の区間Ｐ_１（以下、適用速度採取区間Ｐ_１ともいう）の分だけ記憶部２３に区間速度情報７３として保存する（ステップＳ３１）。

一例として、小区間の距離Ｐｓ（ｍ）を１０ｍとし、小区間ごとに１０個の速度情報が自動車２の速度計（図示されず）から又は自動車２のマイクロコンピュータ（図示されず）から得られるとする。その場合、区間交通状況推定部５１は、１０ｍごとに１０個の速度情報を平均して、その平均速度を、その小区間での代表的な速度Ｖｐａｖｇとする。あるいは、区間交通状況推定部５１は、１０ｍごとに１０個の速度情報のうちの最新の速度、最新の５個の速度の平均、中間の速度を、その小区間での代表的な速度Ｖｐａｖｇとしてもよい。

そして、補正用の速度情報を採取する適用速度採取区間Ｐ_１を１００ｍとすると、区間交通状況推定部５１は、常時、例えば、遡り１００ｍ分（最新の１００ｍ分）に相当する小区間１０個分の平均速度Ｖｐａｖｇをリングバッファに保存し続ける。ただし、１０ｍや１００ｍは一例であり、本実施の形態がこの例に限定されるものではない。

また、補正用の速度情報を採取するのに、区間（距離）ではなく期間（時間）を用いても良い。例えば、適用速度採取区間（期間）を１分とし、小区間（期間）を５秒とする。その場合、区間交通状況推定部５１は、常時、遡り１分（最新の１分）に相当する小区間１２個分の平均速度Ｖｐａｖｇをリングバッファに保存し続ける。ただし、５秒や１分は一例であり、本実施の形態がこの例に限定されるものではない。

その後、区間交通状況推定部５１は、自車両が所定の地点ｂ１に達したことをトリガとして、適用速度採取区間Ｐ_１の分の複数の小区間での複数の速度Ｖｐａｖｇについて、平均速度Ｖ１ａｖｇを算出する（ステップＳ３２）。区間交通状況推定部５１は、その平均速度Ｖ１ａｖｇ（以下、区間平均速度Ｖ１ａｖｇともいう）を区間速度情報７３として記憶部２３に保存する。また、区間交通状況推定部５１は、その区間平均速度Ｖ１ａｖｇを、ビーコン１０よりも下流側（自車両の進行方向）における、自車両よりも先での道路の交通状況と推定する。ここで、所定の地点ｂ１は、例えば、隣り合う信号機９間の中間点に例示される。例えば、第０信号機９と第１信号機９との間の中間点である。それにより、第０信号機９と第１信号機９との間の距離の残り半分を、速度を変更するための距離として残すことができる。あるいは、所定の地点ｂ１は、隣り合う信号機９間の中間点±５０ｍの範囲に例示される。これらの場合、適用速度採取区間Ｐ_１の始点側の地点ａ１は、必ずビーコン１０よりも下流側になるように設定される。

なお、区間交通状況推定部５１は、自車両が第１信号のある第１交差点から次の第２信号のある第２交差点までの間にある場合、同様にして、適用速度採取区間Ｐ_２での平均速度としてＶ２ａｖｇを算出する。更に、区間交通状況推定部５１は、自車両が第２信号のある第２交差点から次の第３信号のある第３交差点までの間にある場合、同様にして、適用速度採取区間Ｐ_３での平均速度としてＶ３ａｖｇを算出する。以下同様である。

また、上記の区間交通状況推定部５１は、パラメータの設定は一部相違しているが、交通状況推定部３０の動作と基本的に類似している。すなわち、交通状況推定部３０の他の用途として、その機能を、区間交通状況推定部５１に利用することも可能である。

区間走行計画補正部５２は、走行計画ｔＤ_０線を、平均速度Ｖ１ａｖｇに基づいて補正するために、以下のステップＳ３３〜Ｓ３６を実行する。図１２は、補正おけるスルーバンド幅時間位置Ｋｃ１及び通過タイミングＫＬ２（後述）を説明するグラフである。図１２において、縦軸はビーコン１０からの信号機９までの距離位置Ｌを示し、横軸は経過時間ｔを示している。各信号機９の位置Ｌ、青時間Ｔ_Ｂ・赤時間Ｔ_Ｒ、青の残り時間Ｔ_ＢＲ、オフセット時間Ｔ_{ＯＦＦＳＥＴ}、スルーバンドＢ_１、スルーバンド折線ＢＬ_１０、ＢＬ_１１などは、図７〜図９と同じである。ここで、自車両（自動車２）は、第０信号機と第１信号機との間で走行中であるとする。第０信号機を通過当初、自車両は初期走行計画ｔＤ_０線に従って走行している。しかし、現実の交通状況に伴い、自車両は初期走行計画ｔＤ_０線からずれてくる。ステップＳ３１〜Ｓ３２において、適用速度採取区間Ｐ_１での平均速度Ｖ１ａｖｇが算出されている。

区間走行計画補正部５２は、適用速度採取区間Ｐ_１の終了地点ｂ１である第１検定点ｂ１において、自車両がスルーバンドＢ_１の時間幅におけるどの位置にいるかを算出する（ステップＳ３３）。ここで、第１検定点ｂ１での、スルーバンドＢ_１の時間幅における自車両の位置をスルーバンド幅時間位置Ｋｃ１とする。区間走行計画補正部５２は、第１検定点ｂ１での、自車両のスルーバンド幅時間位置Ｋｃ１を算出し、検定情報７４として記憶部２３に保存する。具体的には、区間走行計画補正部５２は、自車両の現在位置すなわち第１検定点ｂ１の位置（ビーコン１０からの距離位置）において、自車両がスルーバンド折線ＢＬ_１０とスルーバンド折線ＢＬ_１１との間のどの位置（時間幅における位置）にあるかを算出する。それにより、スルーバンド幅時間位置Ｋｃ１を算出できる。

次に、区間走行計画補正部５２は、現在の交通状況である区間平均速度Ｖ１ａｖｇとスルーバンド幅時間位置Ｋｃ１とに基づいて、第１信号機（距離位置Ｌ２）において、自車両がスルーバンドＢ_１の時間幅におけるどの位置にいるかを算出する（ステップＳ３４）。ここで、第１信号機（距離位置Ｌ２）での、スルーバンドＢ_１の時間幅における自車両の位置を通過タイミングＫＬ２とする。区間走行計画補正部５２は、第１信号機（距離位置Ｌ２）での、自車両の通過タイミングＫＬ２を算出し、タイミング情報７５として記憶部２３に保存する。具体的には、まず、区間走行計画補正部５２は、スルーバンド幅時間位置Ｋｃ１を基準点として、各時間ｔでの速度が区間平均速度Ｖ１ａｖｇとなるように、仮の走行計画ｔＤ_１線を算出する。次に、区間走行計画補正部５２は、距離位置Ｌ２（第１信号機）にて仮の走行計画ｔＤ_１線が通過する点が、スルーバンド折線ＢＬ_１０とスルーバンド折線ＢＬ_１１との間のどの位置（時間幅における位置）にあるかを算出する。それにより、通過タイミングＫＬ２を算出できる。

続いて、区間走行計画補正部５２は、通過タイミングＫＬ２に基づいて、初期走行計画ｔＤ_０線の補正処置方法を判断する（ステップＳ３５）。すなわち、区間走行計画補正部５２は、仮の走行計画ｔＤ_１線を補正後の走行計画ｔＤ線とすべきか、現在のスルーバンドＢ_１から次のスルーバンドＢ_２にワープすべきかを判断する。その判断は、以下に示すようにグリーンゲート比に基づいて行う。

図１３は、グリーンゲート及びグリーンゲート比を説明する模式図である。この図において、青時間Ｔ_Ｂの範囲は、青信号で自動車が通過可能な範囲であり、グリーンゲート（ＧＧ：Ｇｒｅｅｎ Ｇａｔｅ）ともいわれる。グリーンゲート比（ＧＧＲ：Ｇｒｅｅｎ Ｇａｔｅ Ｒａｔｉｏ）は、自動車がそのグリーンゲート（ＧＧ）のどこを通過するかを示す数値であり、以下の式で表現される。
ＧＧＲ＝（青点灯経過（予定）時間）／（全青点灯時間）×１００％
ただし、青点灯経過（予定）時間は、信号機９が青になってからの経過時間を示している。全青点灯時間は、信号機９が青になっている全時間であり、前述の青時間Ｔ_Ｂである。

通過タイミングＫＬ２がＧＧＲ：０〜約２０％の範囲にある場合、自動車２が加速するとグリーンゲートを左側にはみ出してしまう。すなわち、自動車２が少し加速すると、第１信号機が赤のタイミングで自動車２が第１交差点に到達してしまう。このように、通過タイミングＫＬ２がＧＧＲ：０〜約２０％の範囲であることは、加速の裕度が無いため、好ましくない。一方、通過タイミングＫＬ２がＧＧＲ：約８０〜１００％の範囲にある場合、自動車２が減速するとグリーンゲートを右側にはみ出してしまう。すなわち、自動車２が少し減速すると、第１信号機が赤のタイミングで自動車２が第１交差点に到達してしまう。このように、通過タイミングＫＬ２がＧＧＲ：約８０〜１００％の範囲であることは、減速の裕度が無いため、好ましくない。したがって、通過タイミングＫＬ２がＧＧＲ：約２０〜約８０％の範囲にあることは、加速及び減速に裕度があり、好ましい。ただし、約２０％、約８０％の値は目安であり、これらの値に限定されるものではない。

図１４は、補正おけるグリーンゲートと走行計画ｔＤ１線との関係を示すグラフである。図１４において、縦軸はビーコン１０からの信号機９までの距離位置Ｌを示し、横軸は経過時間ｔを示している。各信号機９の位置Ｌ、青時間Ｔ_Ｂ（＝全青点灯時間赤）、赤時間Ｔ_Ｒ、青の残り時間Ｔ_ＢＲ、オフセット時間Ｔ_{ＯＦＦＳＥＴ}、スルーバンドＢ_１、スルーバンド折線ＢＬ_１０、ＢＬ_１１などは、図１２と同じである。Ｌｖは第１検定点ｂ１の距離位置を示し、ｔｖは自車両が第１検定点ｂ１を通過した時間を示し、ｔ２は自車両が第１交差点（第１信号機）を通過する時間を示し、Ｔ_ＢＰは自車両が通過するときの青点灯経過時間を示す。この場合、Ｖ１ａｖｇ＝（Ｌ２−Ｌｖ）／（ｔ２−ｔｖ）である。

ＧＧＲは、この図においては、青点灯経過時間Ｔ_ＢＰ／青時間Ｔ_Ｂであり、図１２における通過タイミングＫＬ２と同じである。言い換えると、通過タイミングＫＬ２をＧＧＲと見なして、上記図１３の評価基準を適用することができる。

区間走行計画補正部５２は、第１信号機（距離位置Ｌ２）のグリーンゲートＧＧ２における通過タイミングＫＬ２（＝青点灯経過時間Ｔ_ＢＰ／青時間Ｔ_Ｂ）を、図１３の評価基準に基づいて評価する。そして、区間走行計画補正部５２は、通過タイミングＫＬ２が例えば約２０〜約８０％の範囲にある場合、仮の走行計画ｔＤ_１線を補正後の走行計画ｔＤ_１線とする。また、区間走行計画補正部５２は、通過タイミングＫＬ２が０〜約２０の範囲にある場合、通過タイミングＫＬ２が約２０〜約８０％の範囲になるように、自車両の速度をＶ１ａｖｇよりも減速して、走行計画ｔＤ_１線を再度生成する。区間走行計画補正部５２は、いずれの場合にも、走行計画ｔＤ_１線を走行計画情報７６として記憶部２３に保存する。

本実施の形態では、グリーンウェーブ走行区間Ｉ_ＧＷの初期には、その直前の交通状況（平均速度Ｖｕｒ）に基づいて初期走行計画ｔＤ_０線を生成し、その後には、走行中の交通状況（平均速度Ｖ１ａｖｇ、Ｖ２ａｖｇ、…）に基づいてその初期走行計画ｔＤ_０線を補正している。そのため、常に、交通状況に合わせた走行計画ｔＤ線に基づいて、走行を支援することができる。すなわち、交通状況に合わせた柔軟な走行支援を行うことができる。それにより、交通状況の変化に関わらず、エネルギー効率が相対的に高く、ＣＯ_２排出も相対的に低い運転を行うことができる。

一方、区間走行計画補正部５２は、通過タイミングＫＬ２が約８０〜１００％の範囲にある場合、以下に示すように、現在のスルーバンドＢ_１から次のスルーバンドＢ_２にワープする。

図１５は、補正におけるワープの方法を説明するグラフである。図１５において、縦軸はビーコン１０からの信号機９までの距離位置Ｌを示し、横軸は経過時間ｔを示している。各信号機９の位置Ｌ、青時間Ｔ_Ｂ、赤時間Ｔ_Ｒ、青の残り時間Ｔ_ＢＲ、オフセット時間Ｔ_{ＯＦＦＳＥＴ}、スルーバンドＢ_１、スルーバンド折線ＢＬ_１０、ＢＬ_１１などは、図１２と同じである。この図は、第１信号機（距離位置Ｌ２）での走行計画ｔＤ_１線（区間平均速度Ｖ１ａｖｇ）はＧＧ２において問題がなかったが、第２信号機（距離位置Ｌ３）での走行計画ｔＤ_２線（区間平均速度Ｖ２ａｖｇ）がＧＧ３において問題がある場合を示している。

すなわち、第２信号機（距離位置Ｌ３）での走行計画ｔＤ_２線（区間平均速度Ｖ２ａｖｇ）は、スルーバンド折線ＢＬ_１１を跨いでしまう。言い換えると、走行計画ｔＤ_２線（区間平均速度Ｖ２ａｖｇ）は、ＧＧ３で１００％を超えてしまう。そうなると、第２信号機が「赤」のタイミングで自動車２が第２交差点に到達してしまい、好ましくない。また、自動車２が停止してしまっては、グリーンウェーブ走行の効果が減ってしまうため、自動車２が停止しないようにしなければならない。そのため、区間走行計画補正部５２は、自動車２が次のスルーバンドＢ_２に移動するように、第２信号機までの走行計画ｔＤ_Ｗ線を算出する。この場合、減速が必要な場合には、急減速にならないように、段階的に又は徐々に減速するように走行計画ｔＤ_Ｗ線を算出する（この図では２段階で減速している）。また、自動車２が第２信号機（距離位置Ｌ３）に到達したときに、スルーバンドＢ_２のＧＧ３におけるＧＧＲが約２０〜約８０％になるように走行計画ｔＤ_Ｗ線を算出する。そして、自動車２が第２信号機（距離位置Ｌ３）に到達した後は、スルーバンドＢ_２において、区間平均速度Ｖ２ａｖｇを用いて次の第３信号機（距離位置Ｌ４）へ向かうこととする。

このように、スルーバンド折線ＢＬ_１１を跨ぐような走行計画ｔＤ_２線となってしまう場合には、区間走行計画補正部５２は、自動車２が次のスルーバンドＢ_２に移動するように走行計画ｔＤ_２−ｔＤ_Ｗ−ｔＤ_２線を算出する。区間走行計画補正部５２は、この走行計画ｔＤ_２−ｔＤ_Ｗ−ｔＤ_２線を走行計画情報７６として記憶部２３に保存する。

この場合、自動車２はスルーバンドＢ_１からスルーバンドＢ_２へワープすることになり、一つのスルーバンドＢ内を移動する場合よりも相対的に多くの加減速が発生する。しかし、その加減速の増加は、自動車２が停止することによる加減速の増加よりも少なく抑えることができる。そのため、自動車２がスルーバンドＢをワープしても、自動車が停止する場合と比較して、ＣＯ_２排出量を少なく維持することができる。また、エネルギー効率についても、同様考えられ、自動車２がスルーバンドＢをワープしても、自動車が停止する場合と比較して、エネルギー効率の低下を低く抑えることができる。

また、スルーバンドＢ_１に固執せず、スルーバンドＢ_２へワープすることは、自動車２を加速させるのではなく、減速させるので、安全性の面でも好ましい。また、ワープすることで、次の信号機９では先頭になる可能性が高く、他の自動車に影響されず自車両のペースでグリーンウェーブ走行期間を通り抜けられるので好ましい。

なお、ステップＳ２１〜Ｓ２３及びステップＳ３１〜Ｓ３６は、終了判定部６０が終了と判定するまで、繰り返し実行される。

以上のようにして、本実施の形態に係る走行支援装置の走行計画補正部５０は動作する。

以上述べたように、本実施の形態では、自動車による交通を円滑化することが可能となる。また、本実施の形態により、自動車によるグリーンウェーブ走行を円滑に行うことが可能となる。

本発明のプログラム、データ構造は、コンピュータ読取可能な記憶媒体に記録され、その記憶媒体から情報処理装置に読み込まれても良い。

本発明は上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形態は適宜変形又は変更され得ることは明らかである。

１ 運転支援システム
２ 自動車
４ ネットワーク
９ 信号機
１０ ビーコン
２０ 車載器
２１ ビーコン受信装置
２２ 制御部
２３ 記憶部
２４ 入出力部
３０ 交通状況推定部
３１ 速度情報取得部
３２ 平均速度算出部
４０ 走行計画部
４１ 外部データ取得部
４２ 走行計画作成部
５０ 走行計画補正部
５１ 区間交通状況推定部
５２ 区間走行計画補正部
６０ 終了判定部
７１ 初期速度情報
７２ 道路／信号情報
７３ 区間速度情報
７４ 検定情報
７５ タイミング情報
７６ 走行計画情報

Claims (24)

1. 道路の区間ごとの自車両の速度に基づいて算出された、複数の前記区間での前記自車両の平均速度に基づいて、前記道路の交通状況を推定する交通状況推定部と、
   前記道路上のビーコンから受信した前記ビーコンよりも下流側の複数の信号機の位置及び点灯色変化に関する情報と、前記ビーコンよりも上流側の前記交通状況とに基づいて、前記自車両が停止することなく前記複数の信号機を通過するように走行計画を作成する速度計画部と
   を具備する
   走行支援装置。
2. 請求項１に記載の走行支援装置において、
   前記交通状況推定部は、
   前記速度を、前記自車両から取得する速度情報及び距離情報に基づいて算出する速度情報取得部と、
   複数の前記区間での複数の前記速度に基づいて、前記平均速度を、前記交通状況として算出する平均速度算出部と
   を備える
   走行支援装置。
3. 請求項１に記載の走行支援装置において、
   前記交通状況推定部は、
   前記速度を、外部情報に基づく前記自車両の測位情報の時間変化に基づいて算出する速度情報取得部と、
   複数の前記区間での複数の前記速度に基づいて、前記平均速度を、前記交通状況として算出する平均速度算出部と
   を備える
   走行支援装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の走行支援装置において、
   前記速度計画部は、
   前記ビーコンよりも下流側の前記複数の信号機の位置及び点灯色変化に関する情報を取得する外部データ取得部と、
   前記複数の信号機の位置及び点灯色変化に関する情報に基づいて、前記複数の信号機が青になる複数の時間帯をつなげたスルーバンドを算出し、前記交通状況に基づいて、前記自車両が前記スルーバンドを通過するように前記走行計画を作成する走行計画作成部と
   を備える
   走行支援装置。
5. 請求項４に記載の走行支援装置において、
   前記走行計画作成部は、前記自車両が前記平均速度で前記スルーバンドを通過するように前記走行計画を作成する
   走行支援装置。
6. 請求項４に記載の走行支援装置において、
   グリーンゲート比を、信号機で青が点灯してから車両が通過するまでの時間と、青が点灯し続けている時間との比としたとき、
   前記走行計画作成部は、前記複数の信号機におけるグリーンゲート比が等しくなるタイミングで前記自車両が前記スルーバンドを通過するように前記走行計画を作成する
   走行支援装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか一項に記載の走行支援装置において、
   前記ビーコンよりも下流側の下流側区間ごとの前記自車両の下流側速度に基づいて算出された、複数の前記下流側区間での前記自車両の下流側平均速度に基づいて、前記走行計画を補正する走行計画補正部を更に具備する
   走行支援装置。
8. 請求項７に記載の走行支援装置において、
   前記走行計画補正部は、
   前記下流側速度を、前記自車両から取得する速度情報及び距離情報に基づいて算出し、複数の前記下流側区間での複数の前記下流側速度に基づいて、前記下流側平均速度を算出する区間交通状況推定部と、
   前記下流側平均速度に基づいて、前記走行計画を補正する区間走行計画補正部を備える
   走行支援装置。
9. 請求項８に記載の走行支援装置において、
   グリーンゲート比を、信号機で青が点灯してから車両が通過するまでの時間と、青が点灯し続けている時間との比としたとき、
   前記区間走行計画補正部は、前記複数の信号機におけるグリーンゲート比が、予め設定された範囲に収まるように前記走行計画を補正する
   走行支援装置。
10. 請求項９に記載の走行支援装置において、
    前記区間走行計画補正部は、前記複数の信号機のいずれかにおいてグリーンゲート比が、前記予め設定された範囲に収まらない場合、前記複数の信号機の位置及び点灯色変化に関する情報に基づいて算出された、前記複数の信号機が次に青になる複数の時間帯をつなげた次スルーバンドを、前記自車両が通過するように前記走行計画を補正する
    走行支援装置。
11. 道路の区間ごとの自車両の速度に基づいて算出された、複数の前記区間での前記自車両の平均速度に基づいて、前記道路の交通状況を推定するステップと、
    前記道路上のビーコンから受信した前記ビーコンよりも下流側の複数の信号機の位置及び点灯色変化に関する情報と、前記ビーコンよりも上流側の前記交通状況とに基づいて、前記自車両が停止することなく前記複数の信号機を通過するように走行計画を作成するステップと
    を具備する
    走行支援方法。
12. 請求項１１に記載の走行支援方法において、
    前記平均速度を算出するステップは、
    前記速度を、前記自車両から取得する速度情報及び距離情報に基づいて算出するステップと、
    複数の前記区間での複数の前記速度に基づいて、前記平均速度を、前記交通状況として算出するステップと
    を備える
    走行支援方法。
13. 請求項１１に記載の走行支援方法において、
    前記平均速度を算出するステップは、
    前記速度を、外部情報に基づく前記自車両の測位情報の時間変化に基づいて算出するステップと、
    複数の前記区間での複数の前記速度に基づいて、前記平均速度を、前記交通状況として算出するステップと
    を備える
    走行支援方法。
14. 請求項１１乃至１３のいずれか一項に記載の走行支援方法において、
    前記走行計画を作成するステップは、
    前記ビーコンよりも下流側の前記複数の信号機の位置及び点灯色変化に関する情報を取得するステップと、
    前記複数の信号機の位置及び点灯色変化に関する情報に基づいて、前記複数の信号機が青になる複数の時間帯をつなげたスルーバンドを算出し、前記交通状況に基づいて、前記自車両が前記スルーバンドを通過するように前記走行計画を作成するステップと
    を備える
    走行支援方法。
15. 請求項１４に記載の走行支援方法において、
    前記スルーバンドを通過するように前記走行計画を作成するステップは、
    前記自車両が前記平均速度で前記スルーバンドを通過するように前記走行計画を作成するステップを備える
    走行支援方法。
16. 請求項１４に記載の走行支援方法において、
    グリーンゲート比を、信号機で青が点灯してから車両が通過するまでの時間と、青が点灯し続けている時間との比としたとき、
    前記スルーバンドを通過するように前記走行計画を作成するステップは、
    前記複数の信号機におけるグリーンゲート比が等しくなるタイミングで前記自車両が前記スルーバンドを通過するように前記走行計画を作成するステップを備える
    走行支援方法。
17. 請求項１１乃至１６のいずれか一項に記載の走行支援方法において、
    前記ビーコンよりも下流側の下流側区間ごとの前記自車両の下流側速度に基づいて算出された、複数の前記下流側区間での前記自車両の下流側平均速度に基づいて、前記走行計画を補正するステップを更に具備する
    走行支援方法。
18. 請求項１７に記載の走行支援方法において、
    前記走行計画を補正するステップは、
    前記下流側速度を、前記自車両から取得する速度情報及び距離情報に基づいて算出し、複数の前記下流側区間での複数の前記下流側速度に基づいて、前記前記下流側平均速度を算出するステップと、
    前記下流側平均速度に基づいて、前記走行計画を補正するステップを備える
    走行支援方法。
19. 請求項１８に記載の走行支援方法において、
    グリーンゲート比を、信号機で青が点灯してから車両が通過するまでの時間と、青が点灯し続けている時間との比としたとき、
    前記走行計画を補正するステップは、
    前記複数の信号機におけるグリーンゲート比が、予め設定された範囲に収まるように前記走行計画を補正するステップを備える
    走行支援方法。
20. 請求項１９に記載の走行支援方法において、
    前記走行計画を補正するステップは、
    前記複数の信号機のいずれかにおいてグリーンゲート比が、前記予め設定された範囲に収まらない場合、前記複数の信号機の位置及び点灯色変化に関する情報に基づいて算出された、前記複数の信号機が次に青になる複数の時間帯をつなげた次スルーバンドを、前記自車両が通過するように前記走行計画を補正するステップを備える
    走行支援方法。
21. 請求項１１乃至２０のいずれか一項に記載の方法をコンピュータに実行させるプログラム。
22. 道路の区間ごとの自車両の速度を算出する速度情報取得部と、
    複数の前記区間での複数の前記速度に基づいて、前記複数の区間での自車両の平均速度を、前記自車両よりも先での前記道路の交通状況として推定する交通情報推定部と
    を具備する
    走行支援装置。
23. 道路の区間ごとの自車両の速度を算出するステップと、
    複数の前記区間での複数の前記速度に基づいて、前記複数の区間での自車両の平均速度を、前記自車両よりも先での前記道路の交通状況として推定するステップと
    を具備する
    走行支援方法。
24. 請求項２３に記載の方法をコンピュータに実行させるプログラム。

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