JP4968004B2 - 安全運転支援装置、安全運転支援システム、安全運転支援方法及びコンピュータプログラム - Google Patents

Description

本発明は、安全運転支援装置、安全運転支援システム、安全運転支援方法及びこれらをコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムに関する。

道路を走行する車両の車載装置と、この車載装置と通信可能な路側装置とを備え、この路側装置から前記車載装置に提供される信号切り替えタイミングや停止線までの距離等を含む通信情報に基づいて、交差点に向かって道路を走行する車両の当該交差点への進入が危険か否かを判定する安全運転支援システムが既に提案されている。
かかる安全運転支援システムでは、上記判定結果が危険である場合に、その旨をドライバに警告して停止を促したり、或いは、ドライバが制動操作を行わない場合に自動的に車両を制動させたりするようになっている（例えば、特許文献１参照）。

特許第３００５８６６号公報

上記特許文献１に記載の安全運転支援システムでは、車両の測位情報の一種である、路側装置から提供される停止線までの距離に関する誤差が考慮されていないので、交差点への進入が危険と判定すべきなのにドライバに警告されない「警告漏れ」が発生する場合がある。
具体的には、測位誤差により実際の車両の現在位置が路側装置から提供される現在位置よりも後方であった場合には、車両が停止線に到達するまでの予想所要時間の経過時に青信号と判定されても、実際に車両が停止線に到達する時点の信号灯色が赤になっていることがあり（図２参照）、かかる場合には、交差点への進入が危険と判定すべきなのにドライバに警告されない「警告漏れ」となる。

また、逆に、測位誤差により実際の車両の現在位置が路側装置から提供される現在位置よりも前方であった場合には、車両が停止線に到達するまでの予想所要時間の経過時に青信号と判定されても、実際に車両が停止線に到達する時点の信号灯色が赤になっていることがあり（図３参照）、かかる場合にも、交差点への進入が危険と判定すべきなのにドライバに警告されない「警告漏れ」となる。

本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、測位誤差によって発生するドライバに対する警告漏れを未然に防止することができる安全運転支援装置及び安全運転支援システム等を提供することを目的とする。

本発明の安全運転支援装置（請求項１）は、交差点に向かって道路を走行する車両の当該交差点への進入が危険か否かを判定し、危険である場合に前記車両のドライバに警告を発する安全運転支援装置であって、
前記交差点の信号切り替えタイミングと、前記車両の現在位置と前記交差点の手前の停止位置との距離に関する情報と、前記現在位置の誤差設定値と、前記車両の走行速度とを取得する取得部と、前記車両の現在位置と前記停止位置との距離に関する情報と、前記現在位置の誤差設定値及び前記車両の走行速度に基づいて前記停止位置までの最大の予測所要時間を算出する算出部と、前記最大の予測所要時間の経過時における前記信号切り替えタイミングに基づいて前記交差点への進入が危険か否かを判定する判定部とを備えていることを特徴とする。

本発明の安全運転支援装置によれば、算出部が、車両の現在位置の誤差設定値を考慮して停止位置までの最大の予測所要時間を算出し、判定部が、その最大の予測所要時間の経過時における信号切り替えタイミングに基づいて交差点への進入が危険か否かを判定する。
このため、車両の現在位置に測位誤差があるために、実際の車両が取得部で取得された現在位置よりも後方にあった場合でも、停止線までの予想所要時間が実際よりも短めに見積もられることがなくなり、交差点への進入が危険と判定すべきなのにドライバに警告されない「警告漏れ」が未然に防止される。
なお、上記安全運転支援装置において、現在位置を停止位置との距離に関する情報は、距離そのものの情報であってもよいし、その距離を計算するための現在位置と停止位置の情報であってもよく、当該距離を求められる情報であれば特に限定されない。

本発明の安全運転支援装置において、前記算出部は、更に、前記車両の現在位置と前記停止位置との距離に関する情報と、前記現在位置の誤差設定値及び前記車両の走行速度に基づいて前記停止位置までの最小の予測所要時間を算出し、前記判定部は、更に、前記最小の予測所要時間の経過時における前記信号切り替えタイミングに基づいて前記交差点への進入が危険か否かを判定するものであることが好ましい（請求項３）。

上記安全運転支援装置によれば、算出部が、車両の現在位置の誤差設定値を考慮して停止位置までの最小の予測所要時間を算出し、判定部が、その最小の予測所要時間の経過時における信号切り替えタイミングに基づいて交差点への進入が危険か否かを判定する。
このため、車両の現在位置に測位誤差があるために、実際の車両が取得部で取得された現在位置よりも前方であった場合でも、停止線までの予想所要時間が実際よりも長めに見積もられることがなくなり、交差点への進入が危険と判定すべきなのにドライバに警告されない「警告漏れ」が未然に防止される。

なお、本発明の安全運転支援装置において、「誤差設定値」とは、車両の現在位置に通常生じうる誤差の設定値、或いは、これよりも大きめに見込まれた誤差の設定値のことを意味し、一般的には誤差上限が採用される。
このように、上記誤差設定値は制御マージンの一種であるが、かかる誤差設定値を考慮して交差点への進入が危険か否かの判定を行う場合、当該誤差設定値を予め一定の設定値に固定してしまうと、却って実際に即した安全運転支援を行えなくなる恐れがある。
例えば、誤差設定値の値を大きく取り過ぎると、実際の測位誤差がそれよりも小さい場合には、車両が交差点を安全に通過できるにも拘わらず危険と判定される「誤警告」となる可能性が高まることになる。

そこで、上記誤差設定値を実際の測位誤差に出来るだけ近づけるために、当該誤差設定値の時間的変動をも考慮して、交差点への進入が安全か否かの判定処理を行うことが推奨される。
すなわち、本発明の安全運転支援装置において、前記取得部は、前記車両が通常有する測位機能よりも高精度で測位された当該車両の高精度現在位置を取得可能であり、前記算出部は、前記高精度現在位置を通過した後の経過時間又は前記高精度現在位置からの移動距離に応じて前記誤差設定値を決定するものであることが好ましい（請求項１）。

上記安全運転支援装置によれば、算出部が、経過時間又は移動距離に応じて前記誤差設定値を決定するので、その誤差設定値を実際の測位誤差に出来るだけ近づけることができる。
このため、誤差設定値を一定の設定値にする場合に比べて、却って「誤警告」が発せられる事態を未然に防止することができ、判定精度を高めることができる。

また、本発明の安全運転支援装置において、前記算出部は、前記車両が有する測位装置を用いて算出される誤差推定値に応じて前記誤差設定値を決定することもできる。
例えば、車両の測位装置がＧＰＳ装置である場合、上記誤差推定値は、ＧＰＳ受信機において一定の測位周期で算出可能な水平精度低下率（ＨＤＯＰ：Horizontal Dilution Of Precision）と利用者等価測距誤差（ＵＥＲＥ：User Equivalent Ranging Error）の積を２倍することによって求めることができる。

このようにＧＰＳ受信機で動的に算出される誤差推定値に応じて誤差設定値を決定する場合でも、誤差設定値を実際の測位誤差に出来るだけ近づけることができ、誤差設定値を一定の設定値にする場合に比べて、却って「誤警告」が発せられる事態を未然に防止することができる。

本発明の安全運転支援装置において、前記判定部は、より具体的には、前記最大の予測所要時間の経過時又は前記最小の予測所要時間の経過時のうちのいずれか一方の基準時に前記交差点の信号灯色が青か否かを判定するとともに、その一方の基準時から他方の基準時までの間の時間が前記交差点での青信号時間に含まれるか否かを判定することにより、前記交差点への進入が危険か否かを判定することが好ましい（請求項３）。

この場合、一方の基準時に交差点の信号灯色が青か否かを判定してから、上記両基準時間の時間が青信号時間に含まれるか否かを判定するので、最小の予測所要時間と最大の予測所要時間の間に信号灯色の切り替わりがあるか否かを判定することができる。
このため、例えば、これから進入する交差点において、上記両基準時間は青信号であるが、その間に短い赤信号の時間があるような場合にも、交差点への進入が危険か否かの判定を正確に行うことができる。

本発明の安全運転支援装置において、車両が通常有する測位装置は、例えば車輪速センサ、方位センサ及びＧＰＳ等の位置検出器よりなり、前記車両の高精度現在位置はその位置検出器よりも測位精度が高精度の測位装置で構成される。
かかる高精度の測位装置としては、現時点において最も実現性が高いものとしては、前記道路に設置された光ビーコンがあり、この場合、前記取得部は、当該光ビーコンからのダウンリンク情報によって高精度現在位置を取得する（請求項２）。

本発明の安全運転支援システム（請求項４）は、道路を走行する車両の車載装置と、この車載装置と通信可能な路側装置（ビーコン制御機や信号制御機等）とを備えたものであり、その車載装置に、本発明の安全運転支援装置（請求項１）の構成要素である算出部及び判定部を設けたものである。
従って、本発明の安全運転支援システム（請求項４）も、前記安全運転支援装置（請求項１）と同様の作用効果を奏する。

また、本発明のコンピュータプログラム（請求項５）は、本発明の安全運転支援装置（請求項１）を構成する機能実現手段（取得部、算出部及び判定部）の各機能を実行させるものであり、当該支援装置と同様の作用効果を奏する。
更に、本発明の安全運転支援方法（請求項６）は、本発明の安全運転支援装置（請求項１）が行う方法であり、当該支援装置と同様の作用効果を奏する。

以上の通り、本発明によれば、車両の現在位置の誤差設定値を考慮して算出した停止位置までの予測所要時間に基づいて交差点への進入が危険か否かを判定するので、測位誤差によって発生するドライバに対する警告漏れを未然に防止することができる。

〔システムの全体構成〕
図１は、本発明の実施形態に係る安全運転支援システムの全体構成を示すブロック図であり、図２及び図３は、その支援システムの全体構成を示す道路の側面図である。
図１に示すように、この安全運転支援システム１は、道路Ｗに設置された路側装置である光ビーコン２及び交通信号機３と、道路Ｗを走行する車両Ｃに搭載された車載装置４とを備えている。

そして、当該支援システム１では、路側装置２，３から車載装置３に提供される通信情報に基づいて、車載装置３の車載コンピュータ（安全運転支援装置）２４が交差点５に向かって道路Ｗを走行する車両Ｃの当該交差点５への進入が危険か否かを判定し、その判定結果が危険である場合に車両Ｃのドライバに警告を発したり、車両Ｃの自動制動を行ったりするものである。

光ビーコン２と交通信号機３は、管制室に設けられた中央装置（図示せず）と通信可能に接続され、この中央装置との間でインフラ側の交通管制システムを構成している。
図２に示すように、光ビーコン２は、道路Ｗにおける交差点５の停止線Ｐから一定距離だけ上流側に離れた場所に設置されており、近赤外線を通信媒体とした光通信によって車載装置４との間で双方向通信を行う。また、交通信号機３は、道路Ｗの交差点５に設置されており、電波を通信媒体とした無線通信によって車載装置４との間で双方向通信が可能である。

〔光ビーコンの構成〕
図１に示すように、光ビーコン２は、電話回線等の通信回線を介して中央装置と接続された通信インタフェースである通信部６と、この通信部６が接続されたビーコン制御機７と、このビーコン制御機７のセンサ用インタフェースに接続された複数のビーコンヘッド（投受光器）８とを備えている。
図２及び図３に示すように、ビーコンヘッド８は、道路脇に立設した支柱９から道路Ｗ側に水平に架設した架設バーに取り付けられている。また、ビーコン制御機７は、ビーコンヘッド８を一括制御する制御部しての機能を有し、上記支柱９に設置されている。

ビーコン制御機７は、ＣＰＵ、メモリ（ＲＡＭ）、記憶装置（ＲＯＭ）等を有するプログラマブルなマイコンよりなり、通信部６（図１）による中央装置との双方向通信と、ビーコンヘッド８による車載装置４との路車間通信を行う機能を有する。
ビーコンヘッド８は、発光ダイオード等よりなる発光部と、フォトダイオード等よりなる受光部を筐体内に収納して構成され、発光部は、近赤外線光よりなるダウンリンク情報１１を道路Ｗ上の狭域通信領域に発光し、受光部は、その狭域通信領域を通過する車両Ｃの車載装置２からの近赤外線光よりなるアップリンク情報１１を受光する。

光ビーコン４が送信するダウンリンク情報１０には、車両ＩＤを含む車線通知情報、渋滞情報、区間旅行時間情報及び事象規制情報が含まれているとともに、車両Ｃのドライバに対する安全運転支援のために用いる支援情報として、光ビーコン２通過時における車両Ｃの現在位置（ビーコン通過位置）Ｐ０と、この通過位置Ｐ０に含まれる誤差上限Ｒ０が含まれている。
かかる車両Ｃのビーコン通過位置Ｐ０は、具体的には、上記狭域通信領域内にある特定点の位置座標よりなる。また、誤差上限Ｒ０は、その位置座標に生じ得る誤差の上限値であり、この上限値は光ビーコン２での通信遅れ等によって予め定められる固有の設定値である。
なお、ビーコン通過位置Ｐ０の誤差設定値は、上記誤差上限Ｒ０に限るものではなく、当該誤差上限Ｒ０に１未満の定数を掛けたものであってもよいし、誤差平均値であってもよい。

ビーコン制御機７は、狭域通信領域を通過する車両Ｃの車載装置４に対して、上記位置座標よりなるビーコン通過位置Ｐ０とその誤差上限Ｒ０とをダウンリンク情報１０に格納し、この情報１０をビーコンヘッド８に送信させ、車載装置４の車載ヘッド２７がこのダウンリンク情報１０を受信する。

〔交通信号機の構成〕
図１に示すように、交通信号機３は、電話回線等の通信回線を介して中央装置と接続された通信インタフェースである通信部１３と、この通信部１３が接続された信号制御機１４と、この信号制御機１４の無線通信インタフェースに接続された無線通信装置１５と、信号制御機１４によって灯色が切り替え制御される信号灯器１６とを備えている。
図２及び図３に示すように、信号灯器１６は、交差点５に立設した支柱１７の上端部に取り付けられている。信号制御機１４は、信号灯器１６の信号切り替えタイミングを一括制御する制御部しての機能を有しており、上記支柱１７に設置されている。

信号制御機１６は、ＣＰＵ、メモリ（ＲＡＭ）、記憶装置（ＲＯＭ）等を有するプログラマブルなマイコンよりなり、通信部１３による中央装置との双方向通信と、無線通信装置１５による車載装置４との路車間通信を行う機能を有する。
上記交通信号機３が無線送信する通信情報には、ドライバに対する安全運転支援のために用いる支援情報として、信号制御機１４が有する１サイクル分の信号切り替えタイミングｔｓと、道路Ｗ上の停止線Ｐの位置座標（停止位置）Ｘｐと、道路Ｗ上の補間点の位置座標等が含まれている。

〔車載装置及び車両の構成〕
図１に示すように、本実施形態の車両Ｃは、ドライバの搭乗席（図示せず）を有する車体１９と、この車体１９に搭載された前記車載装置４と、車両Ｃの各部を統合制御する電子制御装置（ＥＣＵ）２０と、車体１９を駆動するエンジン２１と、車体１９を制動するブレーキ装置２と、車両Ｃの現時の速度を常時検出している速度検出器２３とを備えている。
ＥＣＵ２０は、ドライバのアクセル操作に基づくエンジン２１の駆動制御や、ブレーキ操作に基づく制動制御等、車両Ｃに対する各種の制御を行う。

また、車載装置４は、本実施形態の安全運転制御装置を構成する車載コンピュータ２４と、このコンピュータ２４の無線通信インタフェースに接続された無線通信装置２５と、そのコンピュータ２４のセンサ用インタフェースに接続された車輪速センサ、方位センサ及びＧＰＳ等よりなり、車両Ｃの現時の位置を直前の位置からの移動距離、方位変化に基づいて常時検出している位置検出器２６と、同センサ用インタフェースに接続された車載ヘッド（投受光器）２７と、時刻修正機能を有する電波時計等よりなる時計装置２８と、搭乗席のドライバに対するヒューマンインタフェースとしてのディスプレイ２９及びスピーカ装置３０とを備えている。

上記車載ヘッド２７は、光ビーコンのビーコンヘッド８と同様に、発光ダイオード（ＬＥＤ）とフォトダイオードを備えている（図示せず）。このうち、発光ダイオードは、近赤外線光よりなるアップリンク情報１１を発光し、フォトダイオードは、狭域通信領域に発光された近赤外線光よりなるダウンリンク情報１０を受光する。
車載コンピュータ２４は、ＣＰＵ、メモリ（ＲＡＭ）及び記憶装置（ＲＯＭ）を有するプログラマブルなマイコンよりなり、車載ヘッド２７による光ビーコン２との路車間通信と、無線通信装置２５による交通信号機３との無線通信の制御処理とを行う。

また、車載コンピュータ２４は、所定の各機能を実行するプログラムを記憶装置に格納しており、このプログラムが実行する機能部として、車両Ｃが光ビーコン２の通過から停止線Ｐに到達するまでの予想所要時間を算出する算出部３１と、算出された予想所要時間に基づいて交差点５への進入が危険か否を判定する判定部３２と、その判定結果に基づいてドライバに対して安全運転を促す支援制御部３３とを備えている。なお、これらの各機能部３１，３２，３３の処理内容については後述する。

更に、車載コンピュータ２４は、車両Ｃが測定した現在位置の誤差上限Ｒが、ビーコン通過位置Ｐ０において光ビーコン２から提供されたＰ０における誤差上限Ｒ０から、その後の車両走行に伴う時間経過によってどのように変動するかを示す、誤差上限の変動関数３４を記憶装置に記憶している。
この誤差上限の変動関数３４は、例えば図４に示すように、ルックアップテーブル３５として記憶装置に格納されており、車載コンピュータ２４は、光ビーコン２から通過位置Ｐ０を取得した時刻（測位補正時刻）からの経過時間Δｔを入力値として上記テーブル３５を参照し、その経過時間Δｔに対応する出力値である誤差上限Ｒを、ルックアップテーブル３５から求めるようになっている。

上記誤差上限の変動関数３４（ｙ＝Ｒ（Δｔ））は、光ビーコン４から提供された誤差上限Ｒ０を初期値とし、この初期値から所定の最大値Ｒmaxまでの範囲で経過時間Δｔとともに漸増するものであり、Δｔ＝∞の場合にはその最大値Ｒmaxに収束するように定義されている。この変動関数３４は、車両Ｃの走行時間に対する誤差の拡張度合いを表すものであり、具体的には走行実験等によって求められる。車両Ｃの現在位置を直前の位置座標に基づいて慣性航法で計測する場合、走行するにつれて誤差が蓄積されていくため、誤差上限の変動関数３４（ｙ＝Ｒ（Δｔ））はΔｔの増加関数となる。
なお、誤差上限の変動関数３４（ｙ＝Ｒ（Δｔ））は、ルックアップテーブル３５以外に、多項式等よりなる数式で定義することもできる。また、誤差上限の変動関数３４（ｙ＝Ｒ（Δｔ））は、経過時間Δｔの関数ではなく、光ビーコン２から取得した通過位置Ｐ０からの移動距離Δｘの関数として定義することもできる。この移動距離Δｘは、例えば位置検出器２６によって測定することができる。

〔車載コンピュータの処理内容〕
〔危険判定処理〕
図４は、上記車載コンピュータ２４が行う危険判定処理を示すフローチャートである。
車載コンピュータ２４は、所定の演算周期（例えば、０．１秒周期）で図４に示す危険判定処理を行い、その周期ごとに現時点の誤差上限Ｒを更新しつつ停止線Ｐまでの予測所要時間Ｔ１，Ｔ２を演算し、危険判定を行う。以下、この危険判定処理を説明する。

図４に示すように、まず、車載コンピュータ２４は、光ビーコン２からのダウンリンク情報１０に含まれる位置座標（ビーコン通過時における車両Ｃの現在位置）Ｐ０を受信したか否かを判定し（ステップＳ１）、受信している場合には、自身の現在位置をその受信した位置座標Ｐ０に補正し（ステップＳ２）、測位補正時刻としてその現在の時刻をメモリに記憶させる（ステップＳ３）。

一方、光ビーコン２通過時以外の周期では、光ビーコン２からのダウンリンク情報１０に含まれる位置座標（ビーコン通過時における車両Ｃの現在位置）Ｐ０を受信していないので、前記位置検出器２６の検出値（直前の位置座標に基づいて慣性航法等で計測した車両Ｃの現在位置）が車両Ｃの現在位置Ｐｃに設定され（ステップＳ３’）、次のステップに移行する。
次に、車載コンピュータ２４の算出部３１は、上記車両Ｃの現在位置Ｐｃと交通信号機３から取得した停止線Ｐの位置座標Ｘｐに基づいて、当該停止線Ｐまでの距離Ｌを算出し（ステップＳ４）、速度検出器２３から現在の車両Ｃの走行速度Ｖを取得する（ステップＳ５）。

また、車載コンピュータ２４の算出部３１は、現在時刻と測位補正時刻との時間差（＝測位補正時刻からの経過時間）Δｔを入力値として、記憶装置に格納してあるルックアップテーブル３５の変動関数３４を参照し、その測位補正時刻以降における現時点での測位の誤差上限Ｒを決定する（ステップＳ６）。なお、走行中に一度も光ビーコン２から位置座標Ｐ０を受信していない場合は、Δｔ＝∞に設定されるので、誤差上限ＲはＲmaxとなる。
そして、車載コンピュータ２４の判定部３２は、次の不等式（１）が成立するか否かを判定する（ステップＳ７）。

Ｌ ＞ Ｒ＋τＶ＋Ｖ²／２ｄ ……（１）
上記不等式（１）において、τは、警報を受けたドライバが減速を開始するまでの余裕時間（秒）であり、通常、２〜４秒の定数として記憶装置に保持される。また、ｄは、車両Ｃの減速度であり、通常、約０．３ｇ（ｇは重力加速度）として記憶装置に保持される。上記不等式（１）が成立する場合は、車両Ｃが停止線Ｐで停止するのに十分な距離Ｌであると認められるので、この場合は交差点５への進入を危険と判定せず、最初のステップＳ１に戻る。

他方、上記不等式（１）が成立しない場合は、車載コンピュータ２４の算出部３１は、車両Ｃの現在位置Ｐｃから停止線Ｐまでの距離Ｌに誤差上限Ｒを引いたものを、速度検出器２３から取得した現時の走行速度Ｖで除することにより、停止線Ｐまでの最小の予測所要時間Ｔ１を算出する（ステップＳ８）。
すなわち、車載コンピュータ２４の算出部３１は、次の式（２）により、上記最小の予測所要時間Ｔ１を算出する。
Ｔ１＝（Ｌ−Ｒ）／Ｖ ……（２）

ところで、図２及び図３には、任意時点を原点（ｔ＝０）とした測位補正時刻の時間軸ｔが示され、この時間軸ｔは停止線Ｐから垂直上方に延びて描かれている。この時間軸ｔには、信号切り替えタイミングｔｓが併記されていて、当該タイミングｔｓには、一本線の実線で示す青信号時間Ｇと、二本線で示す赤信号時間Ｓと、ギザギザの線で示す黄信号時間Ｙが含まれている。
図２及び図３において、測位誤差を考慮せずに、車両Ｃの現在位置Ｐｃから停止線Ｐまでの走行距離をＬとした場合の、停止線Ｐに到達するまでの予測所要時間Ｔｃは、Ｌ／Ｖで算出することができる。

また、車両Ｃの現在位置Ｐｃの誤差上限Ｒが前方（道路Ｗの下流側）に作用した場合には、光ビーコン２を通過した後の実際の走行距離はＬ−Ｒ（Ｐ１〜Ｐまでの距離）となるので、この場合、停止線Ｐに到達するまでの予測所要時間Ｔ１は、（Ｌ−Ｒ）／Ｖとして算出される。
逆に、車両Ｃの現在位置Ｐｃの誤差上限Ｒが後方（道路Ｗの上流側）に作用した場合には、車両Ｃの現在位置から停止線Ｐまでの実際の走行距離はＬ＋Ｒ（Ｐ２〜Ｐまでの距離）となるので、この場合に停止線Ｐに到達するまでの予測所要時間Ｔ２は、（Ｌ＋Ｒ）／Ｖとして算出される。

そして、図２に示すように、測位誤差を考慮しない予測所要時間Ｔｃを経過した後の到着時刻ｔｃでは、車両Ｃが青信号時間Ｇに到着するような場合でも、車両Ｃの現在位置Ｐｃの測位誤差が後方（上流側）に作用し、実際の車両Ｃが現在位置Ｐｃよりも後方の地点Ｐ２にあるために、実際の到着時刻ｔ２においては黄信号時間Ｙや赤信号時間Ｓになっていることがあり、このような場合には、交差点５への進入が危険と判定すべきなのにそのように判定されないことになる。

他方、図３に示すように、測位誤差を考慮しない予測所要時間Ｔｃを経過した後の到着時刻ｔｃでは、車両Ｃが青信号時間Ｇに到着するような場合でも、車両Ｃの現在位置Ｐｃの測位誤差が前方（下流側）に作用し、実際の車両Ｃが現在位置Ｐｃよりも前方の地点Ｐ１にあるために、実際の到着時刻ｔ１においては赤信号時間Ｓになっていることがあり、このような場合にも、交差点５への進入が危険と判定すべきなのにそのように判定されないことになる。

そこで、車載コンピュータ２４の判定部３２は、交通信号機３から取得した信号切り替えパラメータｔｓに基づき、まず、上記最小の予測所要時間Ｔ１が経過する時（図３の時刻ｔ１）に、交差点５の信号灯色が青か否かを判定する（ステップＳ９）。
その判定が否である場合には、例えば図３に示すように、最小の予測所要時間Ｔ１の経過時ｔ１には、まだ赤信号時間Ｓになっていると考えられるので、この場合には、判定部３２は交差点５への進入を危険と判定し、その判定結果を出力する（ステップＳ１１）。

次に、車載コンピュータ２４の判定部３２は、上記ステップＳ９において交差点５の信号灯色が青である場合には、更に、最小の予測所要時間Ｔ１を経過した時の青信号時間Ｇの残り時間が、最小の予測所要時間Ｔ１の経過時ｔ１と最大の予測所要時間Ｔ２の経過時ｔ２との時間差である、誤差時間範囲（＝２Ｒ／Ｖ）以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０）。
すなわち、ｔ１からｔ２まで間の上記時間（＝２Ｒ／Ｖ）が交差点５での青信号時間Ｇに含まれているか否かが判定される。

上記判定が否である場合には、例えば図２に示すように、最大の予測所要時間Ｔ２の経過時ｔ２には、既に黄信号時間Ｙ又は赤信号時間Ｓになっていると考えられるので、この場合にも、判定部３２は交差点５への進入を危険と判定し、その判定結果を出力する（ステップＳ１１）。
また、上記判定が是である場合には、交差点５への進入を危険と判定せず、最初のステップＳ１に戻る（ステップＳ１０）。

なお、前記した通り、誤差時間範囲（＝２Ｒ／Ｖ）は、最大の予測所要時間Ｔ２と最小の予測所要時間Ｔ１との差であるから、すなわち、Ｔ２＝Ｔ１＋２Ｒ／Ｖの関係が成立するから、図４のステップＳ１０は、最大の予測所要時間Ｔ２の経過時ｔ２の信号灯色が青か否かを同時に判定していることにもなっている。

また、図４に示すフローチャートでは、まず、最小の予測所要時間Ｔ１の経過時ｔ１の信号灯色が青か否かを判定してから（ステップＳ９）、その経過時ｔ１における青信号時間Ｇの残り時間が誤差時間範囲（＝２Ｒ／Ｖ）以上であるか否かを判定しているが（ステップＳ１０）、逆に、最大の予測所要時間Ｔ２の経過時ｔ２の信号灯色が青か否かを判定してから、その経過時ｔ２における青信号時間Ｇの経過時間が誤差時間範囲（＝２Ｒ／Ｖ）以上であるか否かを判定することにしてもよい。

なお、以上の危険判定処理では、黄信号時間Ｙに交差点５に到着した場合をすべて危険と判定したが、予め猶予時間ΔＹ（０＜ΔＹ＜Ｙ）を設定しておき、黄信号時間Ｙのうちで前半のΔＹを危険とは判定せず、後半のＹ−Δを危険と判定するようにしてもよい。
この場合、本来の青信号時間Ｇに黄信号前半のΔＹを加えた時間を青信号時間と考え、残りの時間Ｙ−ΔＹを黄信号時間と考えればよい。

〔支援制御処理〕
車載コンピュータ２４の支援制御部３３は、判定部３２による危険判定の結果に基づいて、次のような安全運転支援をドライバに対して行う。
すなわち、危険判定の出力を判定部３２から受けた支援制御部３２は、例えば、停止線Ｐまでの距離Ｌと現時点の車両Ｃの走行速度Ｖとから、その停止線Ｐの手前で停止するのに必要な減速度を算出し、その減速度をＥＣＵ２０に通知する。ＥＣＵ２０は、当該減速度となるようにブレーキ装置２２を作動させ、これにより、車両Ｃを停止線Ｐの手前で自動停止させることができる。

また、支援制御部３３は、ディスプレイ２９やスピーカ装置３０を用いてドライバに対する注意喚起（警告）を行う。
例えば、支援制御部３３により、停止線Ｐまでの距離Ｌをディスプレイ２９に表示させてもよい。また、現時の車両Ｃの走行速度Ｖが速すぎる場合には、支援制御部３３により停車や減速を促す注意喚起をディスプレイ２９に表示させたり、その注意喚起をスピーカ装置３０から音声出力させたりしてもよい。

車両Ｃを自動的に制動したり速度維持したりするため、支援制御部３２は、車両Ｃのブレーキ装置２４（図５）やアクセルに対して直接的に制御を行ってもよい。また、支援制御部３２では単に制動や速度維持に関する情報を生成し、その情報をＥＣＵ２２に通知することによってＥＣＵ２２でブレーキ装置２４やアクセルを制御するものであってもよい。すなわち、支援制御部３２は、間接的な制御を行うものであってもよい。
また、支援制御部３２は、車載装置４の主導による制御のみならず、ブレーキアシストなど、ドライバの運転動作を補助する動作をしてもよい。

支援制御部３２は、車両Ｃのドライバに対して、信号灯色の推定の結果を音声や画像情報によって通知するようにしてもよい。例えば、「間もなく信号が変わるので停止すべきである」といった内容の音声をスピーカ装置３０からドライバに向けて発したり、ヘッドアップディスプレイやナビゲーション装置等のディスプレイ２９に文字や図柄で表示したりすることができる。

本実施形態の安全運転支援システム１によれば、車載コンピュータ２４が、車両Ｃの現在位置Ｐｃの誤差上限Ｒをも考慮して停止線Ｐまでの最小の予測所要時間Ｔ１や最大の予測所要時間Ｔ２を算出し、その予測所要時間Ｔ１，Ｔ２の経過時ｔ１，ｔ２における信号切り替えタイミングｔｓに基づいて交差点５への進入が危険か否かを判定するので、車両Ｃの現在位置Ｐｃに測位誤差がある場合でも、停止線Ｐまでの予想所要時間が実際よりも長め又は短めに見積もられることがなくなる。このため、交差点５への進入が危険と判定すべきなのにドライバに警告されない「警告漏れ」を未然に防止することができる。

また、本実施形態の安全運転支援システム１によれば、車載コンピュータ２４が、光ビーコン２から提供される誤差上限Ｒ０をそのまま利用するのではなく、経過時間Δｔに対応して変化する誤差上限の変動関数３４（ｙ＝Ｒ（Δｔ））に基づいて当該誤差上限Ｒを決定するので、その誤差上限Ｒを実際の測位誤差に出来るだけ近づけることができる。
このため、誤差上限Ｒを一定の設定値にする場合に比べて、却って「誤警告」が発せられる事態を未然に防止することができ、判定精度を高めることができる。

〔その他の実施形態〕
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。
例えば、車載装置４が取得する信号切り替えタイミングｔｓは、交通信号機３からではなく、光ビーコン２のダウンリンク情報１０から取得してもよいし、その他の路側装置から取得してもよい。
また、車両Ｃがインフラ側から取得する位置座標Ｐ０とその誤差情報Ｒ０は、光ビーコン２からではなく、交通信号機３の無線通信装置１５から取得してもよいし、その他の路側装置から取得してもよい。

上記車両Ｃの位置座標Ｐ０は、車両Ｃが通常有する測位装置（例えば車輪速センサ、方位センサ及びＧＰＳ等の位置検出器）よりも測位精度が高精度の測位装置で測定されたものであればよく、光ビーコン２以外の装置で測定することもできる。
例えば、車両Ｃの位置座標Ｐ０を高精度で検出する測位装置としては、車両Ｃの通過地点を磁気ネイルで検出するものや、カメラで撮影された車両Ｃの画像データに一定の処理を加えて車両Ｃの位置座標を検出するものや、ＧＰＳ技術を利用して基準点に対する移動点の位置座標をリアルタイムで正確に計測するＲＴＫ−ＧＰＳ（Real Time Kinematic GPS）を採用することもできる。

更に、上記実施形態では、経過時間Δｔに対応して変化する誤差上限の変動関数３４に基づいて誤差上限Ｒを決定しているが、これに代えて、車両Ｃが有する例えばＧＰＳ装置を用いて算出される誤差推定値を用いて誤差上限Ｒを決定することもできる。
すなわち、車両Ｃの測位装置がＧＰＳ装置である場合、ＧＰＳ受信機において一定の測位周期で算出可能な水平精度低下率（ＨＤＯＰ：Horizontal Dilution Of Precision）と利用者等価測距誤差（ＵＥＲＥ：User Equivalent Ranging Error）の積を２倍することにより、受信時点における誤差推定値を求めることができる。

そこで、ＧＰＳ受信機で動的に算出される誤差推定値に対して、例えば一定の常数を掛けたり、その誤差推定値と誤差設定値との対応関係を規定したルックアップテーブルを用いたりすることにより、誤差上限Ｒを決定することができる。
このようにＧＰＳ受信機で動的に算出される誤差推定値に応じて誤差設定値を決定する場合でも、誤差設定値を実際の測位誤差に出来るだけ近づけることができ、誤差設定値を一定の設定値にする場合に比べて、却って「誤警告」が発せられる事態を未然に防止することができる。

安全運転支援システムの全体構成を示すブロック図である。 安全運転システムの全体構成を示す道路のブロック図である。 安全運転システムの全体構成を示す道路のブロック図である。 車載コンピュータが行う危険判定処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 安全運転支援システム
２ 光ビーコン（路側装置）
３ 交通信号機（路側装置）
４ 車載装置
５ 交差点
６ 通信部
７ ビーコン制御機
８ ビーコンヘッド（送信部）
１０ ダウンリンク情報
１１ アップリンク情報
１４ 信号制御機
１５ 無線通信装置（送信部）
１６ 信号灯器
２３ 速度検出器
２４ 車載コンピュータ（安全運転支援装置）
２５ 無線通信装置（受信部、取得部）
２６ 位置検出器（測位装置）
２７ 車載ヘッド（受信部、取得部）
３１ 算出部
３２ 判定部
３３ 支援制御部
３４ 変動関数
３５ ルックアップテーブル
Ｗ 道路
Ｃ 車両
Ｐ 停止線
Ｐ０ ビーコン通過時の位置座標（高精度現在位置）
Ｒ０ ビーコン通過時の誤差上限
Ｐｃ 車両の現在位置
Ｒ 誤差上限（誤差設定値）
Ｖ 走行速度
ｔｓ 信号切り替えタイミング
Ｘｐ 停止線の位置座標（停止位置）

Claims (6)

1. 交差点に向かって道路を走行する車両の当該交差点への進入が危険か否かを判定し、危険である場合に前記車両のドライバに警告を発する安全運転支援装置であって、
   前記交差点の信号切り替えタイミングと、前記車両の現在位置と前記交差点の手前の停止位置との距離に関する情報と、前記現在位置の誤差設定値と、前記車両の走行速度とを取得する取得部と、
   前記車両の現在位置と前記停止位置との距離に関する情報と、前記現在位置の誤差設定値及び前記車両の走行速度に基づいて前記停止位置までの最大の予測所要時間を算出する算出部と、
   前記最大の予測所要時間の経過時における前記信号切り替えタイミングに基づいて前記交差点への進入が危険か否かを判定する判定部とを備えており、
   前記取得部は、前記車両が通常有する測位装置よりも高精度で測位された当該車両の高精度現在位置を取得可能であり、
   前記算出部は、前記高精度現在位置を通過した後の経過時間又は前記高精度現在位置からの移動距離に応じて前記誤差設定値を決定することを特徴とする安全運転支援装置。
2. 前記取得部は、前記道路に設置された光ビーコンからのダウンリンク情報によって前記高精度現在位置を取得する請求項１に記載の安全運転支援装置。
3. 交差点に向かって道路を走行する車両の当該交差点への進入が危険か否かを判定し、危険である場合に前記車両のドライバに警告を発する安全運転支援装置であって、
   前記交差点の信号切り替えタイミングと、前記車両の現在位置と前記交差点の手前の停止位置との距離に関する情報と、前記現在位置の誤差設定値と、前記車両の走行速度とを取得する取得部と、
   前記車両の現在位置と前記停止位置との距離に関する情報と、前記現在位置の誤差設定値及び前記車両の走行速度に基づいて前記停止位置までの最大の予測所要時間と最小の予測書状時間とを算出する算出部と、
   前記最大の予測所要時間の経過時又は前記最小の予測書状時間の経過時における前記信号切り替えタイミングに基づいて前記交差点への進入が危険か否かを判定する判定部とを備えており、
   前記判定部は、前記最大の予測所要時間の経過時又は前記最小の予測所要時間の経過時のうちのいずれか一方の基準時に前記交差点の信号灯色が青か否かを判定するとともに、その一方の基準時から他方の基準時までの間の時間が前記交差点での青信号時間に含まれるか否かを判定することにより、前記交差点への進入が危険か否かを判定することを特徴とする安全運転支援装置。
4. 道路を走行する車両の車載装置と、この車載装置と通信可能な路側装置とを備えた安全運転支援システムであって、
   前記路側装置は、
   前記交差点の信号切り替えタイミングと、前記車両の現在位置と前記交差点の手前の停止位置との距離に関する情報と、前記現在位置の誤差設定値とを前記車載装置に送信する送信部を有し、
   前記車載装置は、
   前記送信部からの情報を受信する受信部と、
   前記車両の現在位置と前記停止位置との距離に関する情報と、前記現在位置の誤差設定値及び前記車両の走行速度に基づいて前記停止位置までの最大の予測所要時間を算出する算出部と、
   前記最大の予測所要時間の経過時における前記信号切り替えタイミングに基づいて前記交差点への進入が危険か否かを判定する判定部と、
   危険と判定された場合に前記車両のドライバに警告を発する支援制御部とを有し、
   前記送信部は、前記車両が通常有する測位装置よりも高精度で測位された当該車両の高精度現在位置を送信可能であり、
   前記算出部は、前記受信部が受信した前記高精度現在位置を通過した後の経過時間又は前記高精度現在位置からの移動距離に応じて前記誤差設定値を決定することを特徴とする安全運転支援システム。
5. 交差点に向かって道路を走行する車両の当該交差点への進入が危険か否かを判定する判定処理を、コンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、
   前記交差点の信号切り替えタイミングと、前記車両の現在位置と前記交差点の手前の停止位置との距離に関する情報と、前記現在位置の誤差設定値と、前記車両の走行速度とを取得する第１のステップと、
   前記車両の現在位置と前記停止位置との距離に関する情報と、前記現在位置の誤差設定値及び前記車両の走行速度に基づいて前記停止位置までの最大の予測所要時間を算出する第２のステップと、
   前記最大の予測所要時間の経過時における前記信号切り替えタイミングに基づいて前記交差点への進入が危険か否かを判定する第３のステップとを含み、
   前記第１のステップにおいて、前記車両が通常有する測位装置よりも高精度で測位された当該車両の高精度現在位置を取得し、
   前記第２のステップにおいて、前記高精度現在位置を通過した後の経過時間又は前記高精度現在位置からの移動距離に応じて前記誤差設定値を決定することを特徴とするコンピュータプログラム。
6. 交差点に向かって道路を走行する車両の当該交差点への進入が安全か否かを判定し、危険である場合に前記車両のドライバに警告を発する安全運転支援方法であって、
   前記交差点の信号切り替えタイミングと、前記車両の現在位置と前記交差点の手前の停止位置との距離に関する情報と、前記現在位置の誤差設定値と、前記車両の走行速度とを取得する第１のステップと、
   前記車両の現在位置と前記停止位置との距離に関する情報と、前記現在位置の誤差設定値及び前記車両の走行速度に基づいて前記停止位置までの最大の予測所要時間を算出する第２のステップと、
   前記最大の予測所要時間の経過時における前記信号切り替えタイミングに基づいて前記交差点への進入が危険か否かを判定する第３のステップとを含み、
   前記第１のステップにおいて、前記車両が通常有する測位装置よりも高精度で測位された当該車両の高精度現在位置を取得し、
   前記第２のステップにおいて、前記高精度現在位置を通過した後の経過時間又は前記高精度現在位置からの移動距離に応じて前記誤差設定値を決定することを特徴とする安全運転支援方法。

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