JP2015200934A - 車両用運転支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現在の交通環境にそぐわない通過速度範囲への情報提供をドライバにしてしまうことを回避し、また、信号情報に基づき、次の交差点の信号機に従って停止することが不可避であると判定したときに、ドライバに適時に的確な減速操作を促す車両用運転支援装置を提供する。【解決手段】現在速度ｖと通過速度範囲Ｖｒａｎｇｅの上限速度Ｖ１、又は下限速度Ｖ２との速度差が所定値（ΔＶｔｈ１又はΔＶｔｈ２）より小さい場合に、通過速度範囲Ｖｒａｎｇｅ（ＶＲｂ）を出力するようにしたので、現在の交通環境にそぐわない通過速度範囲のドライバへの情報提供を行うことが回避される。【選択図】図６

Description

この発明は、走行中の車両が、信号機が設置された交差点の上流地点で、車外（外部）から前記信号機の信号情報を受信し、受信した前記信号情報を利用して前記交差点を通行する車両用運転支援装置に関する。

特許文献１及び特許文献２には、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受信し、該情報に基づき、前記車両が、次の信号機を含めた複数の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通過速度範囲（最低速度と最高速度）を演算し、表示器上に表示してドライバに知らせることで、車両の信号機での通過支援を行う路側通信受信装置及び路側通信システムが提案されている（特許文献１の［０００８］、［００１１］、及び図１、特許文献２の［０００８］、［００１２］、及び図１）。

近時、このような信号通過支援システムは、信号機が設けられた道路の交通円滑化や車両の省エネルギ化、ひいてはＣＯ₂の削減を図るグリーンウェーブ走行支援システムとして実用化が促進されている。

特許文献３には、車両が信号機の設置された交差点を通過する際に、前記交差点の上流地点で、前記信号機の現在の灯色、各灯色の点灯時間、及び次の灯色に変化するまでの残秒数（残り時間、待ち時間）等を含む信号情報を車外から受信し、受信した信号情報と自車両の位置・車速とから前記自車両の前記交差点への到達時間を算出し、前記交差点までの前記到達時間が前記信号機の灯色が青から黄又は赤に変化するまでの時間より長い場合には、ドライバ（運転者）に減速開始を促す通知を行う車両用運転支援装置が提案されている（特許文献３の［００３２］−［００３５］）。すなわち、特許文献３には、車両の信号機での停止支援を行う車両用運転支援装置が提案されている。

特許文献３に提案された信号停止支援システムも、車両の無用な加速操作を回避させることで、車両の省エネルギ化を図り燃費を向上させ得るという観点から前記グリーンウェーブ走行支援システムに含められる。

特開平５−１２８３９９号公報 特開平５−１２８４００号公報 特開２０１０−２４４３０８号公報

上記した特許文献１、２では、信号機の通過速度範囲（最低速度と最高速度）を、表示器上に表示してドライバに知らせることで、車両の信号機での通過支援を行うように構成されているが、算出した通過速度範囲をそのまま表示した場合に、表示した通過速度範囲が、車両の現在速度とかけ離れていたとき、ドライバに好ましくない速度での走行を推奨する可能性がある。

例えば、算出した通過速度範囲が、現在速度より相当に高い速度であった場合、現在の交通環境（例えば、急カーブ等の道路形状や渋滞、前走車が遅い等の周辺車両状況）にそぐわない速度へ加速させてしまうため、大きなアンダーステアが発生したり、前走車への思わぬ煽りが発生したりして、好ましくない。

また、算出した通過速度範囲が、現在速度より相当に低い速度であった場合、現在の交通環境にそぐわない速度へ減速させてしまうため、後続車からの煽りが発生したり、前記後続車の当該車両への追突が発生する可能性が生じたりして、好ましくない。

上記した特許文献３には、これら好ましくない状況を回避する技術についての開示はない。

この発明は、上述した種々の課題を考慮してなされたものであり、現在の交通環境にそぐわない通過速度範囲への情報提供をドライバに行ってしまうことを回避し、また、信号情報に基づき、次の交差点の信号機に従って停止することが不可避であると判定したときに、ドライバに適時に的確な減速操作を促すことを可能とする車両用運転支援装置を提供することを目的とする。

この発明に係る車両用運転支援装置は、交差点に設置された信号機の灯色の遷移、及び各前記灯色の点灯時間を少なくとも含む信号情報を車外から受信する受信部と、自車位置から前記交差点までの距離を示す残距離を算出する残距離算出部と、前記信号情報と前記残距離とに基づいて、前記交差点を前記信号機の灯色に従ってノンストップで通過できる上限速度と下限速度を算出することで、前記交差点を前記信号機の灯色に従ってノンストップで通過できる速度範囲を示す通過速度範囲を算出する通過速度範囲算出部と、自車の現在速度と、前記通過速度範囲と、を比較する比較部と、前記比較部による比較結果に基づき、ドライバに対する運転支援情報を出力する運転支援情報出力部と、を備え、前記比較部は、前記現在速度が、前記通過速度範囲内の速度であるか、前記通過速度範囲の前記上限速度より高い速度の場合に前記上限速度との差が第１閾値より小さい速度であるか、又は、前記通過速度範囲の前記下限速度より低い速度の場合に前記下限速度との差が第２閾値より小さい速度かを判定し、前記運転支援情報出力部は、前記比較部によるいずれかの判定が肯定的であるとき、前記運転支援情報として前記通過速度範囲を出力するようにしている。

この発明によれば、現在速度と通過速度範囲の上下限速度との速度差が所定値（上限側では第１閾値、下限側では第２閾値、第１及び第２閾値は同値であってもよい。）より小さい場合に（現在速度が通過速度範囲内の速度であれば当然に）通過速度範囲を出力するようにしたので、現在の交通環境にそぐわない通過速度範囲のドライバへの情報提供を行うことが回避される。なお、第２閾値は、ゼロ値としてもよい。

この場合、前記比較部が、前記現在速度が前記通過速度範囲の前記上限速度より高い速度の場合の前記上限速度との差が前記第１閾値より大きいと判定したとき、又は、前記通過速度範囲の前記下限速度より低い速度の場合の前記下限速度との差が前記第２閾値より大きいと判定したとき、前記交差点の手前で停止するための減速支援の要否を判定する減速支援判定部、をさらに備え、前記運転支援情報出力部は、前記減速支援判定部により、前記減速支援が必要と判定されると、前記運転支援情報として、減速支援情報を出力することが好ましい。

このようにすれば、信号情報に基づき、信号機のある次の交差点で前記信号機に従って停止することが不可避であると判定したときに、ドライバに適時に的確な減速操作を促すことができる。この結果、ドライバによる無用な加速操作を回避することが可能となり、車両の燃費を向上させ、省エネルギに貢献できる。

なお、前記減速支援判定部は、前記減速支援の必要があると判定したとき前記減速支援情報を出力する前に、減速による停止に必要な前記交差点までの距離を示す停止距離を算出し、算出した前記停止距離と、前記自車位置から前記交差点までの距離を示す前記残距離と、を比較し、前記残距離≦前記停止距離、を満たすと判定した場合に、前記減速支援が必要と判定することで、ドライバにより一層適時且つ的確な減速操作を促すことができる。

この発明によれば、現在の（実際の）交通環境にそぐわない通過速度範囲のドライバへの情報提供を行うことが回避できる。

交通環境にそぐわない通過速度範囲の情報提供、例えば極度に高い速度へ上げるようにとの情報提供が行われて、ドライバが加速させると車両周辺への煽りや車両挙動の不安定さを誘発する可能性があるが、これら煽りや車両挙動の不安定さの誘発を未然に回避することができる。また、極度に低い速度に下げるようにとの情報提供が行われて、ドライバが減速させると後続車からの煽りや急減速による後続車の追突を誘発する可能性があるが、これら後続車の煽りや後続車の追突の可能性を未然に回避することができる。

また、信号情報に基づき、信号機のある次の交差点で前記信号機に従って停止することが不可避であると判定したときには、ドライバに適時に的確な減速操作を促すことができる。

この実施形態に係る車両用運転支援装置が搭載された車両が走行する道路に関するインフラが整備された車両運転支援システムの概略構成図である。 車両に搭載された、この実施形態に係る車両用運転支援装置の構成を示すブロック図である。 この実施形態に係る車両用運転支援装置の動作説明に供されるフローチャートである。 路車間通信により得られた信号情報の例を示す説明図である。 青信号内での通過速度範囲の算出例に供される説明図である。 条件検索表の説明図である。 青信号で信号機を通過する際の運転支援表示例を示す説明図である。 図８は、青信号下で通過することが不可能と判定したときの減速による停止距離を算出するための減速モデル図である。 アクセルオフ推奨の表示例の説明図である。

以下、この発明の実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、この実施形態に係る車両用運転支援装置１０が搭載された車両（自車両ともいう。）１２が走行する道路１４に関するインフラが整備された車両運転支援システム１６の概略構成図を示している。

この車両運転支援システム１６は、道路１４上の交差点Ｂ（地点Ｂともいう。）に設置された信号機２０を制御する信号制御機２２と、交差点Ｂから距離Ｘａ［ｍ］離れた上流地点Ａ（設置地点Ａ、光ビーコン受信地点Ａ、受信地点Ａ又は単に、地点Ａともいう。）の路側に設置された光ビーコン送受信機２４を制御する光ビーコン送受信制御機２６と、前記信号制御機２２と前記光ビーコン送受信制御機２６との間に接続される情報中継判定装置２８とを備えて構成される。

信号機２０は、この実施形態では、車両１２が交差点Ｂを通過することができる青色灯２１ｂ（緑色灯等も含む。）と、交差点Ｂの停止位置（停止線）Ｃで車両１２が停止すること又は停止位置Ｃで安全に停止できないときは通過を促す黄色灯２１ｙ（琥珀色灯、オレンジ色灯等も含む。）と、車両１２に交差点Ｂの停止位置Ｃから下流側に進むことを禁止する赤色灯２１ｒと、を備える。なお、青色灯２１ｂが点灯している信号機２０を青信号、黄色灯２１ｙが点灯している信号機２０を黄信号、赤色灯２１ｒが点灯している信号機２０を赤信号ともいう。

信号制御機２２は、その時点で確定している信号情報７０（図４参照）に基づき信号機２０の灯色の遷移と、各灯色の残秒数とを管理制御し、信号機２０を駆動する。

なお、各灯色の残秒数は、点灯していないときには予定秒数（点灯を開始する前の残秒数）に等しく、点灯を開始すると前記予定秒数から時々刻々減少し、点灯が終了するとゼロ値になり、次にまた点灯を開始すると前記予定秒数から時々刻々減少する値を採る。

この実施形態において、灯色の点灯は、第１灯色（現在の灯色）、第２灯色（次の灯色）、第３灯色（その次の灯色）、前記第１灯色、前記第２灯色、前記第３灯色……の順でサイクリックに遷移する。また、この実施形態では、各灯色は、点灯を開始すると残秒数が予定秒数から減少し（ダウン計時され）、残秒数がゼロ値になると次の灯色が点灯するようになっている。

前記信号情報７０は、正確な残秒数を計時するために、前記予定秒数に比較して極めて短い時間毎に更新されている。

情報中継判定装置２８は、信号制御機２２から前記信号情報７０を受け取り、光ビーコン送受信制御機２６に前記信号情報７０を送る。

光ビーコン送受信制御機２６により光ビーコン送受信機２４が駆動され、駆動された光ビーコン送受信機２４は、交差点Ｂの上流地点である地点Ａにて、通行する（走行している）車両１２に対して光信号Ｌで前記信号情報７０を送信する。

図２は、車両１２に搭載された、この実施形態に係る車両用運転支援装置１０の構成を示している。

車両用運転支援装置１０は、運転支援ＥＣＵ５０（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ：電子制御ユニット）を有し、この運転支援ＥＣＵ５０に対して、光ビーコン送受信機５２と、ナビゲーション装置５４と、車速センサ５６等が接続され、運転支援ＥＣＵ５０は、これら接続装置からの信号を処理して、処理結果を、メーターパネル（インストルメントパネル）を構成するカラーディスプレイ等の表示部６０及びスピーカ等の音出力部５９に出力する。

運転支援ＥＣＵ５０は、マイクロコンピュータを含む計算機であり、ＣＰＵ（中央処理装置）、メモリであるＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭも含む。）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、その他、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器等の入出力装置、計時部としてのタイマ等を有しており、ＣＰＵがＲＯＭに記録されているプログラムを読み出し実行することで各種機能実現部（機能実現手段）、例えば制御部、演算部、及び処理部等として機能する。各種機能実現部は、ハードウエアにより構成することも可能である。その場合、技術用語「…部（手段）」は、「…器」又は「…装置」に置換される。

この実施形態において、運転支援ＥＣＵ５０は、具体的に、残距離算出部６１、通過速度範囲算出部６２、比較部６３、運転支援情報出力部６４、減速支援判定部６５、及び音出力部５９からの音出力と表示部６０上の表示出力を制御する表示制御部６９等として機能する。

次に、基本的には以上のように構成される車両用運転支援装置１０の動作について、図３に示すフローチャートに基づいて詳しく説明する。なお、フローチャートに係るプログラムの実行主体は、運転支援ＥＣＵ５０である。

ステップＳ１にて、道路１４を走行している車両１２が光ビーコン送受信機２４の設置地点Ａを通過する際、その地点Ａで、外部路側機である光ビーコン送受信機２４から道路１４の下流の地点Ｂに設置されている信号機２０の前記信号情報７０が光信号Ｌとして車両１２の光ビーコン送受信機５２により受信され（ステップＳ１：ＹＥＳ）、光ビーコン送受信機５２を通じて運転支援ＥＣＵ５０に出力され、該運転支援ＥＣＵ５０が取得する（信号情報の取得）。

なお、ステップＳ１の判定は、路車間通信受信が肯定的（ステップＳ１：ＹＥＳ）となるまで、否定的な判定（ステップＳ１：ＮＯ）が繰り返される。

図４は、ステップＳ１の路車間通信により得られた情報の例を示しており、運転支援ＥＣＵ５０に入力され一時的に図示しないメモリに記憶された信号情報７０の構成例を示している。信号情報７０には、信号情報として、灯色の遷移｛第１灯色（現在点灯している灯色：現在の灯色ともいう。）、第２灯色（次に点灯予定の灯色：次の灯色ともいう。）、第３灯色（その次に点灯予定の灯色：その次の灯色ともいう。）｝と、各灯色（色）と、第１、第２及び第３灯色の各残秒数が含まれている。

また、この実施形態において、信号情報７０には、上流の地点Ａから信号機２０が設置されている交差点Ｂの停止位置Ｃまでの距離Ｘａが道路情報として含まれている。距離Ｘａは、運転支援ＥＣＵ５０がナビゲーション装置５４から現在地情報と地図情報を得て算出してもよい。

なお、信号情報７０として道路１４の法定の最高速度（制限速度）を取得している。なお、制限速度は、ナビゲーション装置５４から得ることもできる。

現在の灯色である第１灯色の残秒数は、通常、予定秒数より少ない値になっている点に留意する。つまり、通常、車両１２が地点Ａを通過するより前に第１灯色が点灯を開始しているからであり、地点Ａを通過するときに第１灯色が点灯を開始したときにのみ、残秒数＝予定秒数になるからである。

次いで、信号情報７０を取得したとき、及びきわめて短い所定時間（処理周期）毎に、ステップＳ２にて、残距離算出部６１は、信号情報７０の受信時点Ａからの経過時間と、受信地点Ａからの走行距離を算出し、各灯色の残秒数及び停止位置Ｃまでの残距離Ｘ（残距離：Ｘ＝Ｘａ−走行距離）を更新する。

ここで、前記走行距離は、車速センサ５６から取得される車両１２の速度（車両速度、車速、現在速度）ｖに前記経過時間をかけることで算出することができる。走行距離は、ナビゲーション装置５４を利用して算出するようにしてもよい。

次に、ステップＳ３にて、通過速度範囲算出部６２は、現在位置及び現在時刻に基づき、次の（直近の）信号機２０の青色灯２１ｂが点灯している予定時間（予定秒数）の間に、すなわち青信号で、次の交差点Ｂを通過可能な速度範囲（通過速度範囲、通過可能速度範囲）Ｖｒａｎｇｅを算出する。

例えば、図５に示すように、通過速度範囲Ｖｒａｎｇｅが算出される。この場合、走行中の車両１２の現在位置（０）での現在時刻（０）から現在の赤信号が終了するまでの時間をＴ１（残秒数）とし、現在時刻から次の青信号が終了するまでの時間（次の黄信号が開始するまでの時間）をＴ２｛Ｔ１＋（青信号の）予定秒数｝とする。そうすると、通過速度範囲Ｖｒａｎｇｅのうち、実線で示している上限速度Ｖ１は、交差点Ｂの停止位置Ｃ（交差点位置）までの残距離Ｘを時間Ｔ１で割った次の（１）式により算出され、同様に実線で示している下限速度Ｖ２は、交差点Ｂの停止位置Ｃ（交差点位置）までの残距離Ｘを時間Ｔ２で割った次の（２）式により算出されることが分かる。
Ｖ１＝Ｘ／Ｔ１ …（１）
Ｖ２＝Ｘ／Ｔ２ …（２）

図５において、時間Ｔ３は、次の黄信号が終了する時間（次の赤信号が開始する時間）を示している。

次いで、ステップＳ４にて、比較部６３は、自車の現在速度（現在の車速ともいう。）ｖと、通過速度範囲Ｖｒａｎｇｅと、を比較して以下に説明する比較処理（比較判定処理）を行う。

図６の条件検索表（条件検索マップ）９０をも参照して、比較部６３による比較処理の詳細について説明する。図６の縦軸は速度を示し、横軸は項目（「速度範囲の意味」、「支援態様」、「条件」、「通過速度範囲の出力の有無」）を示している。

比較部６３は、ステップＳ４にて、以下に示す条件１〜条件５での比較処理（比較判定処理）を行う。

条件１：車両１２の現在速度ｖが、通過速度範囲Ｖｒａｎｇｅ内の速度（Ｖ２≦ｖ≦Ｖ１）である。

条件２：現在速度ｖが、通過速度範囲Ｖｒａｎｇｅの上限速度Ｖ１より高い速度ｖであるとき、その高い速度ｖと上限速度Ｖ１との差（ｖ−Ｖ１）が第１閾値ΔＶｔｈ１より小さい（ｖ−Ｖ１≦ΔＶｔｈ１）。なお、この明細書において、理解の便宜のために、差は、大きい値から小さい値を引いて、負の値にならないようにしているが、差の絶対値でもよい。

条件３：現在速度ｖが、通過速度範囲Ｖｒａｎｇｅの下限速度Ｖ２より低い速度ｖであるとき、その低い速度ｖと前記下限速度Ｖ２との差（Ｖ２−ｖ）が第２閾値ΔＶｔｈ２より小さい（Ｖ２−ｖ≦ΔＶｔｈ２）。

条件４：現在速度ｖが、通過速度範囲Ｖｒａｎｇｅの上限速度Ｖ１に第１閾値ΔＶｔｈ１を加えた速度（Ｖ１＋ΔＶｔｈ１）より大きい（ｖ＞Ｖ１＋ΔＶｔｈ１）。

条件５：現在速度ｖが、通過速度範囲Ｖｒａｎｇｅの下限速度Ｖ２から第２閾値ΔＶｔｈ２を引いた速度（Ｖ２−ΔＶｔｈ２）より小さい（ｖ＜Ｖ２−ΔＶｔｈ２）。

なお、第１閾値ΔＶｔｈ１及び第２閾値ΔＶｔｈ２の具体的な値は、現在速度、及び交通環境（道路形状、渋滞度合い、前走車あるいは後続車等の周辺車両状況、道路１４の法定の最高速度・最低速度等）に応じて適宜決定する。固定値としてもよい。一般には、第２閾値ΔＶｔｈ２が大きいとドライバに強い加速操作を促すことになるため、第２閾値ΔＶｔｈ２は第１閾値ΔＶｔｈ１よりも小さく（ΔＶｔｈ１＞ΔＶｔｈ２）設定される。

第２閾値ΔＶｔｈ２は、ゼロ値（ΔＶｔｈ２＝０）として、ドライバに加速操作を促さないようにしてもよい。

ステップＳ４の比較処理にて、次の（３）式に示す条件を満足している場合には、条件１、２、３が満足され、比較処理結果が満足されている。
Ｖ２−ΔＶｔｈ２≦ｖ≦Ｖ１＋ΔＶｔｈ１ …（３）

比較部６３によるステップＳ４の比較処理結果が満足されている（ステップＳ４：ＹＥＳ）とき、ステップＳ５にて、運転支援情報出力部６４は、通過速度範囲Ｖｒａｎｇｅを表示制御部６９に出力する。

表示制御部６９は、入力された通過速度範囲Ｖｒａｎｇｅに対応する表示信号を表示部６０に出力する。

この場合、図７に示すように、例えば、条件２が満足されている（Ｖ１＜ｖ≦Ｖ１＋ΔＶｔｈ１）ときには、運転支援情報出力部６４から表示制御部６９を通じて表示部６０に、交差点Ｂを信号機２０の灯色（青色灯２１ｂ）に従ってノンストップで通過できる通過速度範囲Ｖｒａｎｇｅに対応する表示の通過速度範囲ＶＲｂを表示する。

図７において、表示部６０上に円弧形状の速度目盛７２と指針７４（インジケータ）を備える速度計７６が表示され、この速度計７６に関連付けて、円弧形状の速度計７６の周囲に、赤信号が終了し青信号が開始するタイミングで交差点Ｂ（停止位置Ｃ）を通過するための上限速度Ｖ１＝５０［ｋｍ／ｈ］を最大速度とし、青信号が終了し黄信号が開始するタイミングで交差点Ｂ（停止位置Ｃ）を通過するための下限速度Ｖ２＝１０［ｋｍ／ｈ］を最小速度とする通過速度範囲ＶＲｂが青色系の色で表示される。

この図７例の表示では、現在の車速ｖを示す速度計７６の指針７４が通過速度範囲ＶＲｂを上回る速度ｖ＝５５［ｋｍ／ｈ］を指している（５５−５０≦ΔＶｔｈ１）ので、ドライバは指針７４が青色系の通過速度範囲ＶＲｂに入るようにアクセル開度を小さくし、指針７４を上限速度Ｖ１より低くすることにより、それほど減速することなく（減速を最小限にして）、信号機２０が設置された交差点Ｂを、いわゆる青信号で通過することができる。この場合、音出力部５９を通じて音声により、現在の速度ｖを通過速度範囲ＶＲｂに入るように低くすること（減速が必要であること）により信号機２０を通過できる可能性が高いことを通知してもよい。

一方、ステップＳ４の比較処理にて、条件４、５が成立している場合、すなわち、現在速度ｖが、通過速度範囲Ｖｒａｎｇｅの上限速度Ｖ１より高い速度ｖの場合の上限速度Ｖ１との差（ｖ−Ｖ１）が第１閾値ΔＶｔｈ１より大きい（ｖ＞Ｖ１＋ΔＶｔｈ１）と判定した（条件４）とき（ステップＳ４：ＮＯ）、又は、通過速度範囲Ｖｒａｎｇｅの下限速度Ｖ２より低い速度ｖの場合の下限速度Ｖ２との差（Ｖ２−ｖ）が前記第２閾値ΔＶｔｈ２より大きい（ｖ＜Ｖ２−ΔＶｔｈ２）と判定した（条件５）とき（ステップＳ４：ＮＯ）、減速支援判定部６５は、交差点Ｂの信号機２０を青信号下で通過することは不可能（通過不可）と判定し、交差点Ｂの手前で停止するための減速支援の必要があると判定する。

ステップＳ４の判定が否定的であるとき、通過速度範囲Ｖｒａｎｇｅを示す図７に示した通過速度範囲ＶＲｂの表示は、条件４、５下で、非出力（非表示）とされる。

交差点Ｂの信号機２０を青信号下で通過することは不可能（通過不可）と判定したとき（ステップＳ４：ＮＯ）、減速支援判定部６５は、ステップＳ６にて、予め定義した減速モデル（走行モデル、シミュレーションモデル）に沿って交差点Ｂの停止位置Ｃで安全に停止できる、減速による停止に必要な停止距離Ｘｓｔｏｐを算出する。

図８は、交差点Ｂの信号機２０を青信号下で通過することは不可能（通過不可）と判定したときの減速による停止距離Ｘｓｔｏｐを算出するための減速モデル（定義モデル）８２ｒ（減速特性）を示している。

減速モデル８２ｒは、ドライバ反応時間をα［ｓｅｃ］、アクセルオフ（アクセルペダルがリターンスプリングにより原位置にもどっているアイドル状態）による減速度をａ［ｍ／ｓｅｃ²］、フットブレーキによる減速度をｂ［ｍ／ｓｅｃ²］（｜ａ｜＜｜ｂ｜）、現在速度をｖ［ｍ／ｓｅｃ］、フットブレーキ操作を開始する減速目標速度をｖ_r［ｍ／ｓｅｃ］としている。

ここで、現在速度ｖで走行している現在位置（０）で、ドライバに対してアクセルオフによる減速が推奨されたとき、停止距離Ｘｓｔｏｐは、ドライバの反応時間αに基づく反応遅れを原因とする空走距離ｖαと、アクセルオフによる減速度ａによる等加速度直線運動に基づく制動距離（ｖ_r ²−ｖ²）／２ａ、（ｖ_b ²−ｖ²）／２ａ、フットブレーキでの減速度ｂによる等加速度直線運動に基づく制動距離（−ｖ_r ²）／２ｂ、（−ｖ_b ²）／２ｂの和として、以下の（４）式により算出される。
Ｘｓｔｏｐ ＝ｖα＋｛（ｖ_r ²−ｖ²）／２ａ｝＋｛（−ｖ_r ²）／２ｂ｝
＝ｖα＋［｛（ｂ−ａ）ｖ_r ²−ｂｖ²｝／２ａｂ］ …（４）

なお、アクセルオフによる減速度ａ、及びフットブレーキによる減速度ｂは、周知のように、路面の状態、タイヤの状態、及び荷物の積載量等の車両環境状態により変化するので、各状態に対応した所定値を使用することが好ましく、それらの状態を検出し、記憶部（メモリ）等に記憶されている特性、マップ等から適合する所定値を選択するようにしてもよい。

次いで、ステップＳ６の処理後のステップＳ７にて、減速支援判定部６５は、ステップＳ２にて算出した現在位置から信号機２０が設置された交差点Ｂの停止位置Ｃまでの残距離Ｘが、ステップＳ７にて算出した停止距離Ｘｓｔｏｐより短いかどうかを判定する（Ｘ≦Ｘｓｔｏｐ）。

停止位置Ｃまでの残距離Ｘが停止距離Ｘｓｔｏｐより長い場合（ステップＳ７：ＮＯ）には、減速支援を行うことなく、ステップＳ１に戻る。

その一方、停止位置Ｃまでの残距離Ｘが停止距離Ｘｓｔｏｐより短い場合（ステップＳ７：ＹＥＳ、Ｘ≦Ｘｓｔｏｐ）には、ステップＳ８にて、減速支援判定部６５は、ドライバに対してアクセルオフ操作を促すアクセルオフ推奨処理を行う。

この場合、アクセルオフ推奨処理では、図９に示すように、表示部６０のマルチインフォメーションディスプレイ８０に「アクセルＯＦＦ推奨」との表示８０ｃをするようにしている。なお、条件４、５に該当しているので、通過速度範囲ＶＲｂが表示（出力）されていないこと（非出力であること）に留意する。「アクセルＯＦＦ推奨」との表示８０ｃと同時に音出力部５９から音声で「アクセルオフを推奨します」とアクセルオフを促す出力をするようにしてもよい。

このとき、ドライバがアクセルオフ操作による減速処理を開始すると、図８に示した減速モデル８２ｒに基づき、減速処理がなされ、車両１２は、交差点Ｂの停止位置Ｃで安全に停止することができる。

［実施形態のまとめ］
以上説明したように、車両１２に搭載されたこの実施形態に係る車両用運転支援装置１０は、交差点Ｂに設置された信号機２０の灯色の遷移、及び各前記灯色の点灯時間を少なくとも含む信号情報７０を車外の路側機である光ビーコン送受信機２４から受信する受信部としての光ビーコン送受信機５２と、自車両１２の位置から交差点Ｂまでの距離を示す残距離Ｘを算出する残距離算出部６１と、信号情報７０と残距離Ｘとに基づいて、交差点Ｂを信号機２０の灯色に従ってノンストップで通過できる上限速度Ｖ１と下限速度Ｖ２を算出することで、交差点Ｂを信号機２０の灯色に従ってノンストップで通過できる速度範囲を示す通過速度範囲Ｖｒａｎｇｅを算出する通過速度範囲算出部６２と、自車両１２の現在速度ｖと、通過速度範囲Ｖｒａｎｇｅと、を比較する比較部６３と、比較部６３による比較結果に基づき、ドライバに対する運転支援情報を出力する運転支援情報出力部６４と、を備える。

そして、比較部６３は、現在速度ｖが、通過速度範囲Ｖｒａｎｇｅ内の速度（Ｖ２≦ｖ≦Ｖ１）であるか（条件１）、通過速度範囲Ｖｒａｎｇｅの上限速度Ｖ１より高い速度ｖの場合の上限速度Ｖ１との差（ｖ−Ｖ１）が第１閾値ΔＶｔｈ１より小さい（ｖ−Ｖ１≦ΔＶｔｈ１）速度であるか（条件２）、又は、通過速度範囲Ｖｒａｎｇｅの下限速度Ｖ２より低い速度ｖの場合の下限速度Ｖ２との差（Ｖ２−ｖ）が第２閾値ΔＶｔｈ２より小さい（Ｖ２−ｖ≦ΔＶｔｈ２）速度であるか（条件３）を判定する。

次いで、運転支援情報出力部６４は、比較部６３によるいずれかの判定が肯定的である（条件１、２、３のいずれか１つの条件が満足されている。）とき、前記運転支援情報として通過速度範囲Ｖｒａｎｇｅを出力し、表示部６０の速度計７６上に通過速度範囲ＶＲｂを表示するようにしている。図７例は、条件２が満足されているときの表示例を示している。

このように、現在速度ｖと通過速度範囲Ｖｒａｎｇｅの上下限速度（Ｖ１、Ｖ２）との速度差（ｖ−Ｖ１、Ｖ２−ｖ）が所定値（上限側では第１閾値ΔＶｔｈ１、下限側では第２閾値ΔＶｔｈ２、第１及び第２閾値は同値ΔＶｔｈ１＝ΔＶｔｈ２であってもよい。）より小さい場合に（現在速度ｖが通過速度範囲Ｖｒａｎｇｅ内の速度であれば当然に）通過速度範囲Ｖｒａｎｇｅを出力するようにしたので、条件１、２、３を満足しない場合（条件４、５）等、現在の交通環境にそぐわない通過速度範囲のドライバへの情報提供を行うことが回避される。

なお、比較部６３が、現在速度ｖが通過速度範囲Ｖｒａｎｇｅの上限速度Ｖ１より高い速度ｖの場合に上限速度Ｖ１との差（ｖ−Ｖ１）が、第１閾値ΔＶｔｈ１より大きい（ｖ−Ｖ１＞ΔＶｔｈ１）と判定したとき（現在速度ｖが相当に高いとき）、又は、現在速度ｖが通過速度範囲Ｖｒａｎｇｅの下限速度Ｖ２より低い速度ｖの場合に下限速度Ｖ２との差（Ｖ２−ｖ）が第２閾値ΔＶｔｈ２より大きい（Ｖ２−ｖ＞ΔＶｔｈ２）と判定したとき（現在速度ｖが相当に低いとき）、交差点Ｂの手前で停止するための減速支援の必要があると判定する減速支援判定部６５、をさらに備え、運転支援情報出力部６４は、減速支援判定部６５により、前記減速支援が必要と判定される（条件４、５）と、運転支援情報として、通過速度範囲Ｖｒａｎｇｅに代替して減速支援情報（アクセルオフ操作の推奨）を出力することが好ましい。

このようにすれば、信号情報７０に基づき、信号機２０のある次の交差点Ｂで信号機２０に従って停止することが不可避であると判定したときに、ドライバに適時に的確な減速操作を促すことができる。この結果、ドライバによる無用な加速操作を回避することが可能となり、車両１２の燃費を向上させ、省エネルギに貢献できる。

なお、減速支援判定部６５は、前記減速支援の必要があると判定したとき前記減速支援情報（アクセルオフ操作の推奨）を出力する前に、減速による停止に必要な交差点Ｂまでの距離を示す停止距離Ｘｓｔｏｐを算出し、算出した停止距離Ｘｓｔｏｐと、自車両１２位置から交差点Ｂまでの距離を示す残距離Ｘと、を比較し、前記残距離≦前記停止距離（Ｘ≦Ｘｓｔｏｐ）、を満たすと判定した場合に、前記減速支援情報を出力することで、ドライバにより一層適時且つ的確な減速操作を促すことができる。

このようにこの実施形態によれば、現在の（実際の）交通環境にそぐわない通過速度範囲のドライバへの情報提供を行うことが回避できる。

これにより、交通環境にそぐわない通過速度範囲の情報提供、例えば極度に高い速度へ上げるようにとの情報提供が行われて、ドライバが加速させると車両周辺への煽りや車両挙動の不安定さを誘発する可能性があるが、これら煽りや車両挙動の不安定さの誘発を未然に回避することができる。

また、極度に低い速度に下げるようにとの情報提供が行われて、ドライバが減速させると後続車からの煽りや急減速による後続車の追突を誘発する可能性があるが、これら後続車の煽りや後続車の追突の可能性を未然に回避することができる。

さらに、信号情報７０に基づき、信号機２０のある次の交差点Ｂで信号機２０に従って停止することが不可避であると判定したときには、ドライバに適時に的確な減速操作を促すことができる。

なお、この発明は、上述の実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。

１０…車両用運転支援装置 １２…車両
２０…信号機 ２４、５２…光ビーコン送受信機
５０…運転支援ＥＣＵ ６０…表示部
６１…残距離算出部 ６２…通過速度範囲算出部
６３…比較部 ６４…運転支援情報出力部
６５…減速支援判定部 ６９…表示制御部
７０…信号情報 ７２…速度目盛
７４…指針 ７６…速度計
８０…マルチインフォメーションディスプレイ
Ａ…上流地点（光ビーコン受信地点）
Ｂ…交差点

Claims (3)

1. 交差点に設置された信号機の灯色の遷移、及び各前記灯色の点灯時間を少なくとも含む信号情報を車外から受信する受信部と、
   自車位置から前記交差点までの距離を示す残距離を算出する残距離算出部と、
   前記信号情報と前記残距離とに基づいて、前記交差点を前記信号機の灯色に従ってノンストップで通過できる上限速度と下限速度を算出することで、前記交差点を前記信号機の灯色に従ってノンストップで通過できる速度範囲を示す通過速度範囲を算出する通過速度範囲算出部と、
   自車の現在速度と、前記通過速度範囲と、を比較する比較部と、
   前記比較部による比較結果に基づき、ドライバに対する運転支援情報を出力する運転支援情報出力部と、を備え、
   前記比較部は、
   前記現在速度が、前記通過速度範囲内の速度であるか、前記通過速度範囲の前記上限速度より高い速度の場合に前記上限速度との差が第１閾値より小さい速度であるか、又は、前記通過速度範囲の前記下限速度より低い速度の場合に前記下限速度との差が第２閾値より小さい速度かを判定し、
   前記運転支援情報出力部は、
   前記比較部によるいずれかの判定が肯定的であるとき、前記運転支援情報として前記通過速度範囲を出力する
   ことを特徴とする車両用運転支援装置。
2. 請求項１に記載の車両用運転支援装置において、
   前記比較部が、前記現在速度が、前記通過速度範囲の前記上限速度より高い速度の場合の前記上限速度との差が前記第１閾値より大きいと判定したとき、又は、前記通過速度範囲の前記下限速度より低い速度の場合の前記下限速度との差が前記第２閾値より大きいと判定したとき、前記交差点の手前で停止するための減速支援の要否を判定する減速支援判定部、をさらに備え、
   前記運転支援情報出力部は、
   前記減速支援判定部により、前記減速支援が必要と判定されると、前記運転支援情報として、減速支援情報を出力する
   ことを特徴とする車両用運転支援装置。
3. 請求項２に記載の車両用運転支援装置において、
   前記減速支援判定部は、
   減速による停止に必要な前記交差点までの距離を示す停止距離を算出し、算出した前記停止距離と、前記自車位置から前記交差点までの距離を示す前記残距離と、を比較し、前記残距離≦前記停止距離、を満たすと判定した場合に、前記減速支援が必要と判定する
   ことを特徴とする車両用運転支援装置。

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