(57)【要約】【課題】自動車の走行に際して必要となる踏切および交通信号の情報を当該自動車が事前に認識可能とする技術を提供すること。【解決手段】情報提供システム１は、踏切制御システム１０の踏切制御用中央装置１２から、各踏切ＲＣの高精度時刻に基づく踏切警報予測時刻のタイムテーブルである踏切タイムテーブル情報６２を取得し、交通信号制御システム３０の交通信号制御用中央装置３２から、各交差点ＩＳの高精度時刻に基づく信号変化タイミング情報を取得する。そして、自動車の位置に基づく所定の情報提供範囲条件を満たす踏切および交差点を抽出し、抽出した踏切に関する警報予測時刻情報５と、抽出した交差点に関する信号変化予測情報７とを含む走行支援情報３を生成し、自動車の車載装置４０へ送信する。【選択図】図６
2020067742.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
踏切制御システムおよび交通信号制御システムと通信を行い、自動車へ走行支援情報を提供する情報提供システムであって、
前記踏切制御システムおよび前記交通信号制御システムは、それぞれが、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）衛星からの衛星信号の受信、標準電波の受信、或いは絶対時刻情報提供システムとの通信を行って高精度時刻を計時する高精度時刻計時機能を備えており、
前記自動車は、前記ＧＮＳＳ衛星からの衛星信号の受信を行って測位する測位機能を備えており、
前記踏切制御システムから、各踏切の前記高精度時刻に基づく踏切警報予測時刻のタイムテーブルである踏切タイムテーブル情報を取得する踏切タイムテーブル情報取得手段と、
前記交通信号制御システムから、各信号機交差点の前記高精度時刻に基づく信号変化タイミング情報を取得する信号変化タイミング情報取得手段と、
前記踏切制御システムから前記踏切タイムテーブル情報を取得可能な各踏切の踏切位置情報と、前記交通信号制御システムから前記信号変化タイミング情報を取得可能な各信号機交差点の交差点位置情報とを記憶する記憶手段と、
前記自動車から自車位置情報を含む走行情報を受信する走行情報受信手段と、
前記走行情報に基づいて定められた前記走行支援情報を提供する情報提供範囲条件を満たす踏切および信号機交差点を、前記記憶手段の記憶内容を参照して抽出する抽出手段と、
前記抽出された踏切に係る前記踏切タイムテーブル情報に基づく当該踏切の警報予測時刻情報と、前記抽出された信号機交差点に係る前記信号変化タイミング情報に基づく当該信号機交差点の信号変化予測情報とを生成することと、前記警報予測時刻情報および前記信号変化予測情報を含む前記走行支援情報を前記自動車に提供することと、を行う情報提供制御手段と、
を備えた情報提供システム。
【請求項２】
前記情報提供範囲条件は、前記自車位置情報が示す位置を基準とした距離に基づく条件を少なくとも含む、
請求項１に記載の情報提供システム。
【請求項３】
前記情報提供制御手段は、前記抽出された踏切および信号機交差点のうち、前記自車位置情報が示す位置を基準とした所定の近距離条件を満たす踏切および信号機交差点については、満たさない踏切および信号機交差点に比べて、前記警報予測時刻情報および前記信号変化予測情報の提供を高頻度に行う、
請求項１又は２に記載の情報提供システム。
【請求項４】
前記走行情報には、前記自動車の進行方向情報が含まれており、
前記情報提供制御手段は、前記抽出された信号機交差点の信号機のうち、前記進行方向情報が示す進行方向に直近の信号機交差点については、当該進行方向の方路の信号機に係る信号変化予測情報を提供する、
請求項１〜３の何れか一項に記載の情報提供システム。
【請求項５】
前記走行情報受信手段は、前記自動車が走行予定経路を設定済みの場合には当該走行予定経路を含む前記走行情報を受信し、
前記抽出手段は、前記走行情報受信手段により前記走行予定経路が受信された場合には、当該走行予定経路上の踏切および信号機交差点を抽出する、
請求項１〜４の何れか一項に記載の情報提供システム。
【請求項６】
前記情報提供制御手段は、前記走行情報受信手段により前記走行予定経路が受信された場合には、前記抽出された信号機交差点の信号機のうち、当該走行予定経路に沿って走行する方路の信号機に係る信号変化予測情報を提供する、
請求項５に記載の情報提供システム。
【請求項７】
前記情報提供制御手段は、前記走行情報受信手段により前記走行予定経路が受信された場合には、受信されない場合に比べて高頻度に前記提供を行う、
請求項５又は６に記載の情報提供システム。
【請求項８】
前記走行情報受信手段は、前記自動車が所定の自動運転レベルで自動運転中か否かを示すフラグ情報を含む前記走行情報を受信し、
前記情報提供制御手段は、前記走行情報受信手段により受信された前記フラグ情報が前記自動運転中を示す場合には、前記自動運転中でない場合に比べて高頻度に前記提供を行う、
請求項１〜７の何れか一項に記載の情報提供システム。
【請求項９】
請求項１〜８の何れか一項に記載の情報提供システムから前記走行支援情報を受信し、前記ＧＮＳＳ衛星からの衛星信号の受信を行って前記高精度時刻を計時する高精度時刻計時機能および測位機能を備えた自動車の車載装置であって、
ナビゲーション画面において、前記走行支援情報に含まれる前記警報予測時刻情報に基づく踏切状態表示と、前記走行支援情報に含まれる前記信号変化予測情報に基づく信号状態表示と、の表示制御を行う表示制御手段、
を備えた車載装置。
【請求項１０】
前記表示制御手段は、走行予定経路を設定済みの場合には、当該走行予定経路上の踏切および信号機交差点への到達予想時刻に基づいて、当該到達予想時刻における踏切状態表示および信号状態表示を行う予想表示制御手段を有する、
請求項９に記載の車載装置。
【請求項１１】
前記表示制御手段は、
前記ナビゲーション画面の表示マップに、前記走行支援情報に含まれる前記警報予測時刻情報に係る踏切、及び／又は、前記走行支援情報に含まれる前記信号変化予測情報に係る信号機交差点、が含まれている場合に、当該踏切、及び／又は、当該信号機交差点に所定の識別アイコンを表示させる識別アイコン表示制御手段と、
前記識別アイコンの選択操作に応じて、選択された踏切及び／又は信号機交差点の状態を詳細表示する詳細表示制御手段と、
を有する、
請求項９又は１０に記載の車載装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車へ走行支援情報を提供する情報提供システム等に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、コンピュータ制御による自動車の自動運転の技術開発が世界的に進められている。自動運転は、６段階にレベル分けされており、運転者が全てを操作する段階をレベル０とし、加速（アクセル）、操舵（ステアリング）、制動（ブレーキ）の何れかの操作が自動化された段階をレベル１、複数操作が自動化された段階をレベル２、高速道路などの特定の場所に限り操作の全てが自動化されるが緊急時にのみ運転者が操作する段階をレベル３、特定の場所に限り操作の全てが自動された段階をレベル４、場所が限定されずに操作の全て自動化された段階をレベル５、として定められている。
【０００３】
自動運転の実施には、道路の走行レーンや他の自動車といった自車周辺の様々な情報を取り込むことが重要であり、その手段として、自動車に搭載したカメラの撮像画像に対する画像認識が広く利用されている（例えば、特許文献１，２参照）。しかしながら、安全な自動運転の実施のためには自車周辺の様子をリアルタイム且つ正確に認識する必要があることから、画像認識性能の信頼性および認識速度の更なる向上が求められており、更なる開発が日々進められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−７３２７５号公報
【特許文献２】特開２０００−２０７５６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば、レベル３以上の自動運転の実現に必要な情報として、交差点における交通信号（信号灯器の表示色）および踏切がある。何れも、誤認識や認識遅れは即時に事故につながるおそれがあるため、正確且つリアルタイムな認識の必要がある。交差点の交通信号や踏切の警報の状況は時々刻々と変化する上、カーブ直後の信号や右左折直後の信号といった視界に突然現れる交通信号も存在するため、自車に搭載したカメラによる撮像画像のみから、正確且つリアルタイムな認識性能を実現するためには高度な演算処理技術が要求される。
【０００６】
しかしながら、自車に搭載したカメラによる撮像画像のみから、正確且つリアルタイムな認識を実現できたとしても、視界に突然現れる信号や踏切によって急ブレーキが生じ得る。この事象はレベル２以下においても同様に生じ得る。また、自動運転ではなく、手動運転であっても、視界に信号や踏切が突然現れることによって急ブレーキをかける必要が生じ得るのは変わりない。
【０００７】
自動車が、自車に搭載したカメラによる撮像画像以外から、しかも事前に、踏切や交通信号に関する情報を取得できれば、レベル３以上の自動運転であっても、運転者による手動運転であっても、自動車の走行に際して有用な情報となり得る。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、自動車の走行に際して必要となる踏切および交通信号の情報を当該自動車が事前に認識可能とする技術を提供すること、である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための第１の発明は、
踏切制御システムおよび交通信号制御システムと通信を行い、自動車へ走行支援情報を提供する情報提供システムであって、
前記踏切制御システムおよび前記交通信号制御システムは、それぞれが、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）衛星からの衛星信号の受信、標準電波の受信、或いは絶対時刻情報提供システムとの通信を行って高精度時刻を計時する高精度時刻計時機能を備えており、
前記自動車は、前記ＧＮＳＳ衛星からの衛星信号の受信を行って測位する測位機能（例えば、図１６のＧＮＳＳ受信部５１０）を備えており、
前記踏切制御システムから、各踏切の前記高精度時刻に基づく踏切警報予測時刻のタイムテーブルである踏切タイムテーブル情報を取得する踏切タイムテーブル情報取得手段（例えば、図１２の踏切タイムテーブル情報取得部２０２）と、
前記交通信号制御システムから、各信号機交差点の前記高精度時刻に基づく信号変化タイミング情報を取得する信号変化タイミング情報取得手段（例えば、図１２の信号変化タイミング情報取得部２０６）と、
前記踏切制御システムから前記踏切タイムテーブル情報を取得可能な各踏切の踏切位置情報と、前記交通信号制御システムから前記信号変化タイミング情報を取得可能な各信号機交差点の交差点位置情報とを記憶する記憶手段（例えば、図１２の踏切管理情報３１０および交通信号管理情報３２０）と、
前記自動車から自車位置情報を含む走行情報を受信する走行情報受信手段（例えば、図１２の走行情報受信部２１０）と、
前記走行情報に基づいて定められた前記走行支援情報を提供する情報提供範囲条件を満たす踏切および信号機交差点を、前記記憶手段の記憶内容を参照して抽出する抽出手段（例えば、図１２の抽出部２１４）と、
前記抽出された踏切に係る前記踏切タイムテーブル情報に基づく当該踏切の警報予測時刻情報と、前記抽出された信号機交差点に係る前記信号変化タイミング情報に基づく当該信号機交差点の信号変化予測情報とを生成することと、前記警報予測時刻情報および前記信号変化予測情報を含む前記走行支援情報を前記自動車に提供することと、を行う情報提供制御手段（例えば、図１２の情報提供制御部２１６）と、
を備えた情報提供システムである。
【００１０】
第１の発明によれば、自動車に、走行に際して必要な踏切および信号機交差点の交通信号に関する情報を含む走行支援情報を提供する情報提供システムを実現することができる。踏切に関する情報は踏切制御システムから取得した情報に基づくものであり、また、交通信号に関する情報は交通信号制御システムから取得した情報に基づくものであることから、正確な走行支援情報となる。
【００１１】
また、走行支援情報に含まれる情報は、自動車の位置に基づいて情報提供範囲条件を満たす踏切および信号機交差点に関する情報であるから、自動車にとってみれば、全ての踏切および信号機交差点ではなく、例えば、現在位置に近い踏切および信号機交差点といった、走行中に随時必要となる踏切や交通信号に関する情報を取り込めることになる。
【００１２】
また、走行支援情報に含まれる踏切に関する情報は警報予測時刻情報であり、また、信号機交差点に関する情報は信号変化予測情報であることから、自動車にとってみれば、状況が時々刻々と変化する踏切や信号機交差点の交通信号に関して、予測されるその変化順序や変化時刻といった、自動車の走行に有用な情報を事前に取り込んで認識することができる。
【００１３】
また、踏切制御システムおよび交通信号制御システムは、ともに高精度時刻計時機を備えているので、各システムが提供する情報に含まれる時刻はこの高精度時刻情報に従った時刻である。そして、自動車においても同様に高精度時刻計時機能を備えることで各システムと各自動車との間で精確な時刻同期が図れることとなり、安全な自動車の運転を支援することができる。
【００１４】
第２の発明は、第１の発明において、
前記情報提供範囲条件は、前記自車位置情報が示す位置を基準とした距離に基づく条件を少なくとも含む、
情報提供システムである。
【００１５】
第２の発明によれば、情報提供範囲条件が、例えば、自動車の位置からの距離が所定距離以下、といった条件を含むようにすることができる。この結果、自動車の位置に近い踏切および信号機交差点に関する情報を含む走行支援情報を、その自動車に提供することができる。
【００１６】
第３の発明は、第１又は第２の発明において、
前記情報提供制御手段は、前記抽出された踏切および信号機交差点のうち、前記自車位置情報が示す位置を基準とした所定の近距離条件を満たす踏切および信号機交差点については、満たさない踏切および信号機交差点に比べて、前記警報予測時刻情報および前記信号変化予測情報の提供を高頻度に行う、
情報提供システムである。
【００１７】
第３の発明によれば、自動車の位置に近い踏切および信号機交差点ほど、その自動車が間もなく到達する可能性が高いため、所定の近距離条件を満たす自動車に近い踏切および信号機交差点については、遠い踏切および信号機交差点と比較して高頻度に情報の提供を行うことで、自動車の走行により適した走行支援情報の提供形態とすることができる。
【００１８】
第４の発明は、第１〜第３の何れかの発明において、
前記走行情報には、前記自動車の進行方向情報が含まれており、
前記情報提供制御手段は、前記抽出された信号機交差点の信号機のうち、前記進行方向情報が示す進行方向に直近の信号機交差点については、当該進行方向の方路の信号機に係る信号変化予測情報を提供する、
情報提供システムである。
【００１９】
通常、交差点には進入方路別に交通信号機が設置されるが、自動車が交差点への進入の際に従うべき交通信号機は進行方向の方路の交通信号機である。第４の発明によれば、進行方向の方路の交通信号機に関する情報を選択して自動車に提供するといった、自動車の走行により適した走行支援情報の提供形態とすることができる。
【００２０】
第５の発明は、第１〜第４の何れかの発明において、
前記走行情報受信手段は、前記自動車が走行予定経路を設定済みの場合には当該走行予定経路を含む前記走行情報を受信し、
前記抽出手段は、前記走行情報受信手段により前記走行予定経路が受信された場合には、当該走行予定経路上の踏切および信号機交差点を抽出する、
情報提供システムである。
【００２１】
自動車は、走行予定経路が設定されている場合にはその走行予定経路に沿って走行する可能性が高い。第５の発明によれば、走行予定経路上の踏切および信号機交差点に関する情報を含む走行支援情報とすることで、走行により有用と思われる情報を選択して自動車に提供することができる。
【００２２】
第６の発明は、第５の発明において、
前記情報提供制御手段は、前記走行情報受信手段により前記走行予定経路が受信された場合には、前記抽出された信号機交差点の信号機のうち、当該走行予定経路に沿って走行する方路の信号機に係る信号変化予測情報を提供する、
情報提供システムである。
【００２３】
通常、交差点には進入方路別に交通信号機が設置されるが、自動車が交差点への進入の際に従うべき交通信号機は進行方向の方路の交通信号機である。第６の発明によれば、進行方向の方路の交通信号機に関する情報を選択して提供するといった、自動車の走行により適した走行支援情報の提供形態とすることができる。
【００２４】
第７の発明は、第５又は第６の発明において、
前記情報提供制御手段は、前記走行情報受信手段により前記走行予定経路が受信された場合には、受信されない場合に比べて高頻度に前記提供を行う、
情報提供システムである。
【００２５】
自動車は、走行予定経路が設定されている場合にはその走行予定経路に沿って走行する可能性が高い。第７の発明によれば、走行予定経路が設定された自動車に対しては、設定されてない自動車に比較して高頻度に走行支援情報を提供することで、自動車の走行により適した走行支援情報の提供形態とすることができる。
【００２６】
第８の発明は、第１〜第７の何れかの発明において、
前記走行情報受信手段は、前記自動車が所定の自動運転レベルで自動運転中か否かを示すフラグ情報を含む前記走行情報を受信し、
前記情報提供制御手段は、前記走行情報受信手段により受信された前記フラグ情報が前記自動運転中を示す場合には、前記自動運転中でない場合に比べて高頻度に前記提供を行う、
情報提供システムである。
【００２７】
第８の発明によれば、自動運転中の自動車に対しては、走行支援情報の提供を、自動運転中でない自動車に比較して高頻度に行うことで、自動車の走行により適した走行支援情報の提供形態とすることができる。
【００２８】
第９の発明は、
第１〜第８の何れかの発明の情報提供システムから前記走行支援情報を受信し、前記ＧＮＳＳ衛星からの衛星信号の受信を行って前記高精度時刻を計時する高精度時刻計時機能および測位機能を備えた自動車の車載装置であって、
ナビゲーション画面において、前記走行支援情報に含まれる前記警報予測時刻情報に基づく踏切状態表示（例えば、図２の走行支援表示Ｅ５）と、前記走行支援情報に含まれる前記信号変化予測情報に基づく信号状態表示（例えば、図３の走行支援表示Ｅ５）と、の表示制御を行う表示制御手段（例えば、図１６の表示制御部６１０）、
を備えた車載装置である。
【００２９】
第９の発明によれば、自動車のナビゲーション画面において、情報提供システムから受信された走行支援情報に基づき、踏切の予測される警始時刻といった踏切状態表示と、信号機交差点の予測される信号変化といった信号状態表示と、を表示することができる。これにより、自動車の運転者に対して、踏切や信号機交差点の現時点の状態のみではなく、例えば、次の踏切は現時点では警報中でないがＸ秒後には警報が開始されるといったように予測される状態をも提示することができ、運転操作に有用な情報を提示することができる。また、車載装置は高精度時刻計時機能を備えているので、踏切制御システムおよび交通信号制御システムとの間で時刻同期が取れていることになり、予測表示される内容に時間的な遅れや進みが生じない、或いは生じたとしてもごく僅かで済む。
【００３０】
第１０の発明は、第９の発明において、
前記表示制御手段は、走行予定経路を設定済みの場合には、当該走行予定経路上の踏切および信号機交差点への到達予想時刻に基づいて、当該到達予想時刻における踏切状態表示および信号状態表示（例えば、図５の走行支援表示Ｅ５）を行う予想表示制御手段（例えば、図１６の予想表示制御部６１２）を有する、
車載装置である。
【００３１】
第１０の発明によれば、自動車のナビゲーション画面において、情報提供システムから受信された走行支援情報に基づき、自動車に設定された走行予定経路上の踏切および信号機交差点について、走行予定経路に沿った到達予想時刻と、その時刻における踏切状態表示或いは信号状態表示とを表示することができる。これにより、自動車の運転者は、例えば、踏切到達時に警報中であるから急がずに速度を落とした運転操作をするといったことができるようになり、運転操作に有用な情報を提示することができる。
【００３２】
第１１の発明は、第９又は第１０の発明において、
前記表示制御手段は、
前記ナビゲーション画面の表示マップに、前記走行支援情報に含まれる前記警報予測時刻情報に係る踏切、及び／又は、前記走行支援情報に含まれる前記信号変化予測情報に係る信号機交差点、が含まれている場合に、当該踏切、及び／又は、当該信号機交差点に所定の識別アイコンを表示させる識別アイコン表示制御手段（例えば、図１６の識別アイコン表示制御部６１４）と、
前記識別アイコンの選択操作に応じて、選択された踏切及び／又は信号機交差点の状態を詳細表示する詳細表示制御手段（例えば、図１６の詳細表示制御部６１６）と、
を有する、
車載装置である。
【００３３】
第１１の発明によれば、自動車のナビゲーション画面において、表示マップに、情報提供システムから受信した走行支援情報に関する情報が含まれている踏切および信号機交差点に識別アイコンを選択操作可能に表示することができる。識別アイコンが選択された場合には、選択された識別アイコンに対応する踏切或いは信号機交差点の状態を詳細に表示することができる。これにより、自動車の運転者は、例えば、自車の近辺の踏切や信号機交差点を自由に選択してその状態を確認することができるので、運転操作に有用な情報を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】情報提供システムの適用例。
【図２】自動車におけるナビゲーション画面の一例。
【図３】自動車におけるナビゲーション画面の一例。
【図４】自動車におけるナビゲーション画面の一例。
【図５】自動車におけるナビゲーション画面の一例。
【図６】走行支援情報の生成の説明図。
【図７】情報提供範囲条件の一例。
【図８】情報提供範囲条件の一例。
【図９】信号変化予測情報の生成の説明図。
【図１０】信号変化予測情報の生成の説明図。
【図１１】提供対象毎の提供頻度の変更の説明図。
【図１２】情報提供システムの機能構成図。
【図１３】踏切管理情報の一例。
【図１４】交通信号管理情報の一例。
【図１５】自動車管理情報の一例。
【図１６】車載装置の機能構成図。
【図１７】情報提供システムが実行する処理のフローチャート。
【図１８】車載装置が実行する処理のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について説明する。なお、以下に説明する実施形態によって本発明が限定されるものではなく、本発明を適用可能な形態が以下の実施形態に限定されるものでもない。また、図面の記載において、同一要素には同一符号を付す。
【００３６】
［全体構成］
図１は、本実施形態における情報提供システム１の適用例である。図１に示すように、情報提供システム１は、踏切制御システム１０および交通信号制御システム３０と通信ネットワークＮ１を介した通信を行い、自動車に搭載された車載装置４０へ、通信ネットワークＮ２を介して走行支援情報を提供するシステムである。通信ネットワークは、データ通信が可能な通信路を意味し、直接接続のための専用線（専用ケーブル）やイーサネット（登録商標）等によるＬＡＮ（Local Area Network）の他、電話通信網やケーブル網、インターネット等の通信網を含む意味である。通信ネットワークに係る通信方法については有線／無線は適宜に選択することができ、例えば、通信ネットワークＮ１については有線を、通信ネットワークＮ２〜Ｎ４については無線を採用することができる。
【００３７】
踏切制御システム１０は、各列車の走行位置および走行速度に基づいて各踏切ＲＣの警報を集中制御するシステムであり、通信ネットワークＮ１を介して情報提供システム１と通信可能に接続された踏切制御用中央装置１２に、踏切ＲＣ毎に設置された踏切制御機１４と、各列車の車上装置２０とが、通信ネットワークＮ３を介して通信可能に接続されて構成される。
【００３８】
踏切制御用中央装置１２は、各列車の車上装置２０から取得した走行位置および走行速度をもとに踏切ＲＣへの予測到達時刻を算出し、踏切ＲＣ毎に、各列車の踏切ＲＣへの予測到達時刻をもとに算出した警報開始時刻を含む踏切制御情報を、該当する踏切制御機１４へ送信する。踏切制御機１４は、例えば、踏切近傍に設置された器具箱に内蔵され、踏切制御用中央装置１２から受信した踏切制御情報に従って、踏切ＲＣに設けられた踏切警報機１６や踏切しゃ断機１８といった踏切保安設備を制御する。すなわち、踏切警報開始時刻となると、踏切警報機１６の鳴動や踏切しゃ断機１８の降下といった警報を開始し、踏切ＲＣの進出側に設けられた踏切制御子により列車の通過を検知することで、踏切警報機１６の鳴動の停止や踏切しゃ断機１８の上昇といった警報の停止を行う。
【００３９】
交通信号制御システム３０は、各交差点（本実施形態では、交通信号機が設置された交差点である“信号機交差点”とする）ＩＳの交通信号を集中制御するシステムであり、通信ネットワークＮ１を介して情報提供システム１と通信可能に接続された交通信号制御用中央装置３２に、交差点ＩＳ毎に設置された信号制御機３４が、通信ネットワークＮ４を介して通信可能に接続されて構成される。
【００４０】
交通信号制御用中央装置３２は、例えば、車両感知器により検知された通行車両の交通量をもとに、隣接する多数の交差点を相互に連動させて各交差点の信号制御パラメータ（サイクル長、スプリット、オフセット）を変化させる路線系統制御或いは面制御を行い、交差点毎に、信号制御パラメータを含む交通信号制御情報を該当する信号制御機３４へ送信する。信号制御機３４は、例えば、交差点近傍に設置された器具箱に内蔵され、交通信号制御用中央装置３２から受信した交通信号制御情報に従って、交差点ＩＳに設置された交通信号機３６を制御する。すなわち、信号制御パラメータに従って、交差点ＩＳに定められた現示階梯表における各ステップ（階梯）の表示秒数を算出し、この表示秒数が経過したタイミングで、各交通信号機３６の表示を変化させる。
【００４１】
情報提供システム１は、踏切制御用中央装置１２から踏切ＲＣ毎の踏切制御情報の一部または全部の情報を取得し、また、交通信号制御用中央装置３２から交差点ＩＳ毎の交通信号制御情報の一部または全部の情報を取得する。そして、取得したこれらの情報をもとに、自動車毎に走行支援情報を生成して該当する車載装置４０へ送信する。
【００４２】
車載装置４０は、情報提供システム１から受信した走行支援情報を用いて、搭載された自動車の走行を支援する。また、車載装置４０は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System：全球測位衛星システム）衛星Ｇからの衛星信号を受信するＧＮＳＳ受信機を有し、受信したＧＮＳＳ衛星信号に基づく測位機能を備えている。また、車載装置４０が搭載される自動車は、本実施形態では自動運転装置を搭載していることとし、運転モードとして、自動運転装置による自動運転モードと、運転者が手動で運転操作を行う手動運転モードとを、運転者が切り替え可能であることとする。
【００４３】
また、情報提供システム１、踏切制御用中央装置１２、踏切制御機１４、列車の車上装置２０、交通信号制御用中央装置３２、信号制御機３４および車載装置４０の各装置は、ＧＮＳＳ衛星Ｇからの衛星信号を受信するＧＮＳＳ受信機を有し、受信したＧＮＳＳ衛星信号に基づいて高精度時刻を計時する高精度時刻計時機能を備えている。これにより、各装置間で時刻同期用の特別な通信をすることなく、各装置の自律制御によって、装置間の時刻同期を実現する。ＧＮＳＳ衛星Ｇは、ＧＰＳ（Global Positioning System）、ＥＧＮＯＳ（European Geostationary Navigation Overlay Service）、ＱＺＳＳ（Quasi Zenith Satellite System）、ＧＬＯＮＡＳＳ（Global Navigation Satellite System）、ＧＡＬＩＬＥＯ、ＢｅｉＤｏｕ（BeiDou Navigation Satellite System）、などの全球測位衛星システム（ＧＮＳＳ）で用いられる衛星である。
【００４４】
［特徴］
（Ａ）走行支援
自動車では、車載装置４０が情報提供システム１から受信した走行支援情報に基づく走行支援の一つとして、カーナビゲーション装置の表示画面（ナビゲーション画面）に、走行支援情報に基づく画面表示を表示させる。
【００４５】
図２（１），図２（２），図３は、自動車におけるナビゲーション画面の表示例である。図２（１），図２（２），図３に示すように、ナビゲーション画面Ｗ（Ｗ１〜Ｗ５）においては、現在時刻表示Ｅ１、および、マップ表示Ｅ３とともに、走行支援情報に基づく走行支援表示Ｅ５が表示される。現在時刻表示Ｅ１は、車載装置４０が備える高精度時刻計時機能により計時された高精度時刻である。マップ表示Ｅ３は、表示マップ上に、自動車の現在の位置および進行方向を示す矢印アイコンＤ１と、設定した目的地までの太線で示される走行予定経路４４とを表示する。自動車の現在の位置および進行方向は、車載装置４０が備える測位機能により取得される。
【００４６】
走行支援表示Ｅ５としては、図２（１），図２（２）に示すような、踏切に関する踏切状態表示、或いは、図３に示すような、交差点の交通信号に関する信号状態表示、が表示される。走行支援表示Ｅ５として踏切状態表示および信号状態表示の何れが表示されるかは、自動車の現在の位置および進行方向によって決まる。すなわち、走行予定経路に沿った進行方向の直近が踏切ＲＣならば当該踏切ＲＣに係る踏切状態表示が表示され、交差点ＩＳならば当該交差点ＩＳに係る信号状態表示が表示される。
【００４７】
踏切状態表示は、図２に示すように、該当する踏切ＲＣの名称Ｃ１と、警報中か否かを示す現在の状態Ｃ３と、予測される次の状態である予測状態Ｃ５とが表示される。つまり、図２（１）に示すように、該当する踏切の現在の状態Ｃ３が“警報中”ならば、予測状態Ｃ５として、現在の警報が停止される警報終了時刻が表示される。また、図２（２）に示すように、現在の状態Ｃ３が“警報中でない”ならば、予測状態Ｃ５として、次の警報が開始される警報開始時刻が表示される。警報終了時刻或いは警報開始時刻は、その時刻までの残り時間がカウントダウン形式で表示される。
【００４８】
信号状態表示は、図３に示すように、該当する交差点の名称Ｃ２と、“赤、青、黄”といった交通信号機３６の表示を示す現在の状態Ｃ３と、予測される次の状態である予測状態Ｃ５とが表示される。予測状態Ｃ５としては、次の表示、および、その表示への変化時刻、が表示される。変化時刻は、その時刻までの残り時間がカウントダウン形式で表示される。信号状態表示にて状態が表示される交通信号機３６は、該当する交差点ＩＳに設置されている交通信号機３６のうち、走行予定経路４４に沿って走行する方路の交通信号機３６、つまり、自動車が走行予定経路４４に沿って走行して交差点ＩＳに進入する際に従うべき交通信号機３６である。
【００４９】
図２（１），図２（２），図３に示したナビゲーション画面Ｗ（Ｗ１〜Ｗ５）における走行支援表示Ｅ５は、自動車の進行方向直近の踏切（図２ならば“△△踏切”）或いは交差点（図３ならば“○○交差点”）の現在の状態を示している。この表示画面において、マップ表示Ｅ３の識別アイコンＤ７（Ｄ７ａ，Ｄ７ｂ）を選択することで、走行支援表示Ｅ５が、選択された識別アイコンＤ７（Ｄ７ａ，Ｄ７ｂ）に該当する踏切ＲＣ或いは交差点ＩＳの状態を示す詳細表示に切り替えられる。
【００５０】
図４は、走行支援表示Ｅ５が他の踏切ＲＣ或いは交差点ＩＳの詳細表示に切り替えられたナビゲーション画面の一例である。図４では、マップ表示Ｅ３において、走行予定経路４４に沿った自動車の進行方向直近の“○○交差点”には識別アイコンＤ７ａが、その次の“××交差点”には識別アイコンＤ７ｂが、それぞれ表示されており、走行支援表示Ｅ５として、これらのうちから選択された識別アイコンに対応する踏切ＲＣ或いは交差点ＩＳ（図４では“××交差点”）の詳細表示が表示されている。この詳細表示は、図２，図３と同様に、その踏切ＲＣ或いは交差点ＩＳの名称Ｃ１と、現在の状態Ｃ３と、予測状態Ｃ５とが表示される。なお、詳細表示において表示される交通信号機３６も同様に、該当する交差点ＩＳに設置されている交通信号機３６のうち、走行予定経路４４に沿って走行する方路の交通信号機３６である。
【００５１】
また、図２〜図４に示したナビゲーション画面Ｗ（Ｗ１〜Ｗ７）における走行支援表示Ｅ５は、踏切ＲＣや交差点ＩＳの現在の状態を示す現状表示である。この表示画面において、画面下方に設けられた予想表示アイコンＤ３を選択することで、走行支援表示Ｅ５が、自動車がこれから到達すると予想される踏切や交差点の到達時点の状態を示す予想表示に切り替えられる。
【００５２】
図５は、走行支援表示Ｅ５が予想表示に切り替えられたナビゲーション画面の一例である。図５に示すように、ナビゲーション画面Ｗ９において、現在時刻表示Ｅ１およびマップ表示Ｅ３とともに、走行支援表示Ｅ５として、自動車がマップ表示Ｅ３で示される走行予定経路４４に沿って走行した場合に到達すると予想される複数（図５では、“３つ”）の踏切ＲＣや交差点ＩＳのそれぞれについて、到達順に、その名称Ｃ７と、予想到達時刻Ｃ９と、予想到達時刻Ｃ９における予想状態Ｃ１１とが表示される。予想状態Ｃ１１は、踏切ＲＣならば“通行可”或いは“通行不可”であり、交差点ＩＳならば“赤”、“青”、“黄”といった交通信号機の表示である。予想表示に表示される交通信号機３６も同様に、該当する交差点ＩＳに設置されている交通信号機３６のうち、走行予定経路４４に沿って走行する方路の交通信号機３６である。なお、この表示画面において、画面下方に設けられている現状表示アイコンＤ５を選択することで、走行支援表示Ｅ５が、図２〜図４に示したような現状表示に切り替えられる。
【００５３】
（Ｂ）走行支援情報の生成
情報提供システム１における走行支援情報の生成について説明する。図６は、情報提供システム１における走行支援情報の生成の概要を説明する図である。図６に示すように、情報提供システム１は、踏切制御システム１０の踏切制御用中央装置１２から、高精度時刻に基づく踏切警報予測時刻のタイムテーブルである踏切毎の踏切タイムテーブル情報６２を取得する。踏切タイムテーブル情報６２は、高精度時刻に基づく当該情報の更新時刻とともに、該当する踏切制御機１４から取得した踏切ＲＣの現在の状態６２ａと、踏切ＲＣの警報制御のために算出した将来の警報開始時刻６２ｂおよび警報終了時刻６２ｃと、を含む。現在の状態６２ａは、警報中か否か、直近の警報の停止時刻などを含む。警報開始時刻６２ｂおよび警報終了時刻６２ｃは、現在時刻から所定時間（例えば３０分）以内までの全ての警報制御の予定時刻（予測時刻ともいえる）としたり、所定回数（例えば３回）までの警報に係る予定時刻とすることができる。
【００５４】
また、交通信号制御システム３０の交通信号制御用中央装置３２から、高精度時刻に基づく交差点毎の信号変化タイミング情報６４を取得する。信号変化タイミング情報６４は、高精度時刻に基づく当該情報の更新時刻とともに、該当する信号制御機３４から取得した交差点ＩＳの現在の状態（現示階梯表におけるステップ番号、および、そのステップへの変化時刻を含む）６４ａと、交差点ＩＳの信号制御のために生成した信号制御パラメータ（サイクル長、スプリット、オフセット）６４ｂと、を含む。
【００５５】
また、走行支援情報を提供する自動車の車載装置４０から走行情報６６を取得する。走行情報６６は、高精度時刻に基づく当該情報の更新時刻とともに、自車位置情報である走行位置６６ａと、走行速度６６ｂと、進行方向情報である進行方向６６ｃと、走行予定経路６６ｄと、自動車が所定の自動運転レベルで自動運転中か否かを示すフラグ情報であり、具体的には運転モードが“自動運転モード”であるか“手動運転モード”であるかを示す自動運転フラグ６６ｅと、を含む。
【００５６】
そして、情報提供システム１は、取得したこれらの情報をもとに自動車に提供する走行支援情報３を生成して車載装置４０へ送信する。走行支援情報３の生成に際しては、先ず、走行情報６６に含まれる走行位置６６ａに基づき、所与の情報提供範囲条件を満たす踏切ＲＣおよび交差点ＩＳを、提供対象として抽出する。
【００５７】
情報提供範囲条件は、自動車の位置に基づく条件である。具体的な情報提供範囲条件の一例を図７に示す。図７では、情報提供範囲条件を、“自動車の走行予定経路上にあること”、とした例を示している。つまり、図７の例では、自動車４２の走行予定経路４４上にある１つの踏切ＲＣ１と、６つの交差点ＩＳ１〜ＩＳ６とが、情報提供範囲条件を満たして提供対象として抽出される。また、走行予定経路４４の全てではなく、その一部分、例えば“自動車の位置から、走行予定経路に沿って所定距離までにあること”といったように、自動車４２の位置を基準とした距離に基づく情報提供範囲条件、としても良い。
【００５８】
また、他の情報提供範囲条件の一例を図８に示す。図８では、情報提供範囲条件を、“自動車からの距離が所定距離以下であること”、とした例を示している。つまり、自動車４２の位置を中心とした半径が所定距離の円形状の範囲を定め、この範囲内に位置することを、情報提供範囲条件とする。図８では、２つの踏切ＲＣ１１，ＲＣ１２と、７つの交差点ＩＳ１１〜ＩＳ１７とが、情報提供範囲条件を満たして提供対象として抽出される。
【００５９】
更に、情報提供範囲条件を、“自動車からの距離が所定距離以下であり、且つ、自動車の走行予定経路上にあること”、としても良い。なお、図８では、“自動車からの距離”を直線距離としているが、道のりに沿った距離としても良いのは勿論である。
【００６０】
また、自動車４２の位置を基準とした距離に基づく情報提供範囲条件とした場合には、自動車４２が自動運転中であるか否かに応じて、情報提供範囲条件とする距離を異ならせることにしても良い。更に、自動運転中である場合は、自動運転レベルに応じて、情報提供範囲条件とする距離を異ならせることにしても良い。
【００６１】
このように、情報提供範囲条件を満たす踏切ＲＣおよび交差点ＩＳを走行支援情報の提供対象として抽出すると、続いて、提供対象として抽出した踏切ＲＣおよび交差点ＩＳのそれぞれに関する情報を含む走行支援情報３を、取得した踏切タイムテーブル情報６２および信号変化タイミング情報６４に基づいて生成する。すなわち、踏切ＲＣについては、当該踏切ＲＣに関する踏切タイムテーブル情報６２を、当該踏切ＲＣの踏切ＩＤに対応付けて、警報予測時刻情報５として生成する。また、交差点ＩＳについては、当該交差点ＩＳに関する信号変化タイミング情報６４に基づき、当該交差点ＩＳに設置されている交通信号機３６のうち、自動車４２が走行予定経路４４に沿って走行する方路の交通信号機３６についての信号変化時刻情報３２９を生成し、当該交通信号機３６の信号機ＩＤに対応付けて、信号変化予測情報７として生成する。
【００６２】
図９，図１０は、信号変化時刻情報３２９の生成を説明する図である。図９，図１０に示すように、情報提供システム１は、記憶部３００に記憶された対象の交差点ＩＳに定められている現示階梯表３２６と、交通信号制御用中央装置３２から取得した信号変化タイミング情報６４に含まれる現在の状態６４ａおよび信号制御パラメータ６４ｂとから、以降の各ステップの表示秒数を算出する。そして、以降の各ステップの変化時刻を予測的に算出して信号変化時刻情報３２９を生成する。更に、信号変化時刻情報３２９として、交差点ＩＳに設置されている交通信号機３６それぞれについて、“赤、青、黄”といった信号表示と、その変化時刻とを算出する。
【００６３】
そして、このように生成した各踏切ＲＣの警報予測時刻情報５、および、各交差点ＩＳの信号変化予測情報７を、情報提供システム１が計時している高精度時刻に基づく当該情報の更新時刻とともに含めて走行支援情報３を生成する。
【００６４】
（Ｃ）走行支援情報３の提供頻度
情報提供システム１から自動車への走行支援情報３の提供（自動車の位置に基づく提供対象の抽出、各提供対象に関する情報を含む走行支援情報３の生成、走行支援情報３の車載装置４０への送信、といった一連の処理を意味する）は、所定の時間間隔（提供頻度）で断続的に繰り返し行われるが、この走行支援情報３の提供頻度を可変とすることもできる。例えば、自動車に走行予定経路が設定されている場合には、設定されていない場合に比較して、走行支援情報３の提供を高頻度に行うようにしても良い。或いは、自動車の運転モードが“自動運転モード”である場合には、“手動運転モード”である場合に比較して、走行支援情報３の提供を高頻度に行うようにしても良い。更に、自動運転モードである場合には、自動運転レベルに応じて提供頻度を変更するようにしても良い。
【００６５】
また、走行支援情報３は、提供対象として抽出した複数の踏切ＲＣおよび交差点ＩＳのそれぞれに関する情報を含むが、提供対象毎に、それに関する情報を自動車へ提供する頻度（提供頻度）を変更することもできる。ある提供対象に関する情報をある自動車に提供する提供頻度は、その自動車の位置に応じて定められる。
【００６６】
図１１は、自動車の位置に応じた提供頻度の一例を説明する図である。図１１（１）は、自動車４２の位置からある提供対象（踏切或いは交差点）までの距離（直線距離としても良いし、道のりに沿った最短距離としても良いし、走行予定経路に沿った距離としても良い）Ｌを横軸として、距離Ｌと、その提供対象に関する情報をその自動車に提供する頻度（提供頻度）Ｆとの関係の一例を示すグラフである。
【００６７】
図１１（１）に示すように、自動車４２にある提供対象に関する情報を提供する提供頻度Ｆは、その自動車４２の位置とその提供対象との距離Ｌが短い（近い）ほど高く（高頻度）、逆に長い（遠い）ほど低く（低頻度）なるように定められる。つまり、自動車４２の位置からの距離が自動車に近いことを示す“近距離条件”を満たす踏切ＲＣおよび交差点ＩＳについては、“近距離条件”を満たさない踏切および交差点に比べて、それに関する情報の提供を高頻度に行うように定められる。
【００６８】
距離Ｌと提供頻度Ｆとの関係は、例えば、グラフｙ１に示すように、距離Ｌに比例して提供頻度Ｆが減少するような関係としても良いし、グラフｙ２に示すように、距離Ｌに応じて提供頻度Ｆが段階的に減少するような関係としても良い。また、この距離Ｌと提供頻度Ｆとの関係は、提供対象が交差点ＩＳであればグラフｙ１とし、踏切ＲＣであればグラフｙ３とするといったように、提供対象が踏切ＲＣであるか交差点ＩＳであるかによって異なることにしても良い。或いは、自動車４２に走行予定経路４４が設定されているか否かによって距離Ｌと提供頻度Ｆとの関係を異なることにしても良い。
【００６９】
そして、ある時刻Ｔ０において、提供対象に関する情報を走行支援情報３として自動車４２に提供するか否かは、図１１（２）に示すように決定することができる。つまり、時刻Ｔ０における自動車４２の位置と提供対象との距離Ｌを算出し、例えば図１１（１）に一例を示したように定められた関係式に従って、距離Ｌに対応する提供頻度Ｆを求める。また、自動車４２に対する走行支援情報の提供履歴３３８から、過去直近の走行支援情報３の提供時刻Ｔｎを判断し、この提供時刻Ｔｎから時刻Ｔ０までの経過時間ｔｎを求め、この経過時間ｔｎを、提供頻度Ｆの逆数である提供間隔Ｄ（＝１／Ｆ）と比較する。そして、経過時間ｔｎが提供間隔Ｄに達しているならば（ｔｎ≧Ｄ）、自動車４２に提供対象に関する情報を“提供する”と判断し、達していないならば（ｔｎ＜Ｄ）、“提供しない”と判断する。
【００７０】
［機能構成］
（Ａ）情報提供システム１
図１２は、情報提供システム１の機能構成を示すブロック図である。図１２によれば、情報提供システム１は、操作部１０２と、表示部１０４と、音出力部１０６と、通信部１０８と、ＧＮＳＳ受信部１１０と、処理部２００と、記憶部３００とを備え、一種のコンピュータシステムとして構成することができる。
【００７１】
操作部１０２は、例えばボタンスイッチやタッチパネル、キーボード等の入力装置で実現され、なされた操作に応じた操作信号を処理部２００に出力する。表示部１０４は、例えばＬＣＤやタッチパネル等の表示装置で実現され、処理部２００からの表示信号に応じた各種表示を行う。音出力部１０６は、例えばスピーカ等の音声出力装置で実現され、処理部２００からの音声信号に応じた各種音出力を行う。通信部１０８は、例えば有線或いは無線による通信装置で実現され、通信ネットワークＮ１，Ｎ２に接続して、踏切制御用中央装置１２や交通信号制御用中央装置３２、車載装置４０といった各種の外部装置との通信を行う。
【００７２】
ＧＮＳＳ受信部１１０は、ＧＮＳＳ衛星ＧからのＧＮＳＳ衛星信号を受信するＧＮＳＳ受信機であり、受信したＧＮＳＳ衛星信号に基づく測位演算を行って、緯度経度高度で表される位置、および、時計部２２０の計時時刻との誤差（時刻誤差）を算出する。
【００７３】
処理部２００は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算装置で実現され、記憶部３００に記憶されたプログラムやデータ等に基づいて、情報提供システム１を構成する各部への指示やデータ転送を行い、情報提供システム１の全体制御を行う。また、処理部２００は、記憶部３００に記憶された情報提供プログラム３０２を実行することで、踏切タイムテーブル情報取得部２０２と、踏切情報管理部２０４と、信号変化タイミング情報取得部２０６と、交通信号情報管理部２０８と、走行情報受信部２１０と、自動車情報管理部２１２と、抽出部２１４と、情報提供制御部２１６と、時計部２２０と、の各機能ブロックとして機能する。但し、これらの機能ブロックは、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等によってそれぞれ独立した演算回路として構成することも可能である。
【００７４】
踏切タイムテーブル情報取得部２０２は、踏切制御システム１０の踏切制御用中央装置１２から、踏切毎の踏切タイムテーブル情報６２を取得する。この取得は、踏切制御用中央装置１２が所定の送信間隔で自主的に送信することで実現されるようにしても良いし、或いは、踏切タイムテーブル情報取得部２０２からの要求に応答して踏切制御用中央装置１２が送信することで実現されるようにしても良い。
【００７５】
踏切情報管理部２０４は、踏切タイムテーブル情報取得部２０２が取得した踏切タイムテーブル情報６２に基づき、踏切管理情報３１０を用いて各踏切を管理する。図１３は、踏切管理情報３１０の一例を示す図である。図１３によれば、踏切管理情報３１０は、踏切毎に生成され、生成・更新された更新時刻とともに、該当する踏切を識別する踏切ＩＤ３１１と、緯度経度で表される設置位置３１２と、現在の状況３１３と、警報開始時刻３１４と、警報終了時刻３１５と、を含む。現在の状況３１３、警報開始時刻３１４および警報終了時刻３１５は、取得した踏切タイムテーブル情報６２によって、随時、最新の値に更新される。
【００７６】
信号変化タイミング情報取得部２０６は、交通信号制御システム３０の交通信号制御用中央装置３２から、交差点毎の信号変化タイミング情報６４を取得する。この取得は、交通信号制御用中央装置３２が所定の送信間隔で自主的に送信することで実現されるようにしても良いし、或いは、信号変化タイミング情報取得部２０６からの要求に応答して交通信号制御用中央装置３２が送信することで実現されるようにしても良い。
【００７７】
交通信号情報管理部２０８は、信号変化タイミング情報取得部２０６が取得した信号変化タイミング情報６４に基づき、交通信号管理情報３２０を用いて各交差点を管理する。図１４は、交通信号管理情報３２０の一例を示す図である。図１４によれば、交通信号管理情報３２０は、交差点毎に生成され、生成・更新された更新時刻とともに、該当する交差点を識別する交差点ＩＤ３２１と、交差点名称３２２と、緯度経度で表される設置位置３２３と、信号機設置情報３２４と、現示階梯表３２６と、現在の状態３２７と、信号制御パラメータ３２８と、信号変化時刻情報３２９と、を含む。信号機設置情報３２４は、該当する交差点に設置されている交通信号機に関する情報であり、交通信号機それぞれについて、識別する信号機ＩＤ、緯度経度で表される設置位置、対象とする交通流の進入方路、表示可能な灯色、等を含む。現在の状態３２７および信号制御パラメータ３２８は、取得した信号変化タイミング情報６４によって、随時、最新の値に更新される。信号変化時刻情報３２９は、該当する交差点ＩＳに設置されている交通信号機３６毎に、信号表示の変化時刻と、変化後の信号表示とを対応付けたデータであり、現示階梯表３２６および信号制御パラメータ３２８に基づいて算出される（図９，図１０参照）。
【００７８】
走行情報受信部２１０は、車載装置４０から走行情報６６を受信する。この受信は、車載装置４０が所定の送信間隔で自主的に送信することで実現されるようにしても良いし、或いは、走行情報受信部２１０からの要求に応答して車載装置４０が送信することで実現されるようにしても良い。
【００７９】
自動車情報管理部２１２は、走行情報受信部２１０が取得した走行情報に基づき、自動車管理情報３３０を用いて各自動車を管理する。図１５は、自動車管理情報３３０の一例を示す図である。図１５によれば、自動車管理情報３３０は、自動車毎に生成され、生成・更新された更新時刻とともに、該当する自動車を識別する自動車ＩＤ３３１と、搭載されている車載装置４０を識別する車載装置ＩＤ３３２と、走行位置３３３と、走行速度３３４と、進行方向３３５と、走行予定経路３３６と、自動運転フラグ３３７と、走行支援情報の提供履歴３３８と、を含む。走行位置３３３、走行速度３３４、進行方向３３５、走行予定経路３３６および自動運転フラグ３３７は、取得した走行情報６６によって、随時、最新の値に更新される。
【００８０】
抽出部２１４は、車載装置４０から取得した走行情報６６に基づいて、該当する自動車への走行支援情報３の提供対象として、情報提供範囲条件を満たす踏切ＲＣおよび交差点ＩＳを抽出する。情報提供範囲条件は、自動車の位置に基づく条件であり、例えば、“自動車の走行予定経路上にあること”、“自動車の位置から、走行予定経路に沿って所定距離までにあること”、“自動車の位置からの距離が所定距離以下であること”、“自動車の位置からの距離が所定距離以下であり、且つ、自動車の走行予定経路上にあること”、とすることができる（図７，図８参照）。
【００８１】
なお、抽出部２１４は、踏切ＲＣおよび交差点ＩＳ毎に走行支援情報３を自動車へ提供する頻度を変更することができる。その場合には、情報提供範囲条件を満たす踏切ＲＣおよび交差点ＩＳのそれぞれについて、自動車からその踏切ＲＣ或いは交差点ＩＳまでの距離Ｌに応じて定められる提供頻度Ｆを満たすかを判断し、満たすものを提供対象として抽出すれば良い（図１１参照）。
【００８２】
情報提供制御部２１６は、抽出部２１４によって抽出された踏切ＲＣに関する警報予測時刻情報５、および、交差点ＩＳに関する信号変化予測情報７を含む走行支援情報３を生成し、これを該当する車載装置４０へ送信する。具体的には、踏切ＲＣについては、該当する踏切管理情報３１０を参照して、踏切ＩＤ、現在の状況、警報開始時刻および警報終了時刻を含む警報予測時刻情報を生成し、また、交差点ＩＳについては、該当する交通信号管理情報３２０を参照して、信号機ＩＤおよび信号変化時刻情報を含む信号変化予測情報７を生成する。
【００８３】
また、情報提供制御部２１６は、各自動車への走行支援情報３の提供（生成を含む）を、予め定められた提供頻度で行うが、これを変更することができる。その場合には、例えば、自動車に走行予定経路が設定されている場合には、設定されていない場合に比較して高頻度となるように、自動車に走行予定経路が設定されているか否かに応じて、所定の提供頻度を増減して変更すれば良い。或いは、自動車の運転モードが“自動運転モード”である場合には、“手動運転モード”である場合に比較して高頻度となるように、自動車の運転モードに応じて、所定の提供頻度を増減して変更すれば良い。
【００８４】
時計部２２０は、水晶発振器を有する発振回路を有して構成され、現在時刻や、指定タイミングからの経過時間を計時する。また、時計部２２０は、計時した現在時刻をＧＮＳＳ受信部１１０により算出された時刻誤差を用いて補正することで、高精度時刻を計時する高精度時刻計時機能を実現する。なお、時計部２２０の高精度時刻計時機能は、ＧＮＳＳ衛星信号を用いて実現するのではなく、標準電波の受信機を更に備え、この受信機により受信された標準電波を用いることとしても良いし、或いは、通信部１０８を介して外部システムである絶対時刻情報提供システムから取得した絶対時刻を用いることとしても良い。
【００８５】
記憶部３００は、ハードディスクやＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶装置で実現され、処理部２００が情報提供システム１を統合的に制御するためのプログラムやデータ等を記憶しているとともに、処理部２００の作業領域として用いられ、処理部２００が各種プログラムに従って実行した演算結果や、操作部１０２や通信部１０８を介した入力データ等が一時的に格納される。本実施形態では、記憶部３００には、情報提供プログラム３０２と、踏切管理情報３１０と、交通信号管理情報３２０と、自動車管理情報３３０と、が記憶される。
【００８６】
（Ｂ）車載装置４０
図１６は、車載装置４０の機能構成を示すブロック図である。図１６によれば、車載装置４０は、操作部５０２と、表示部５０４と、音出力部５０６と、通信部５０８と、ＧＮＳＳ受信部５１０と、処理部６００と、記憶部７００とを備え、一種のコンピュータシステムとして構成することができる。
【００８７】
操作部５０２は、例えばボタンスイッチやタッチパネル、キーボード等の入力装置で実現され、なされた操作に応じた操作信号を処理部６００に出力する。表示部５０４は、例えばＬＣＤやタッチパネル等の表示装置で実現され、処理部６００からの表示信号に応じた各種表示を行う。音出力部５０６は、例えばスピーカ等の音声出力装置で実現され、処理部６００からの音声信号に応じた各種音出力を行う。通信部５０８は、例えば有線或いは無線による通信装置で実現され、通信ネットワークＮ１に接続して、情報提供システム１といった各種の外部装置との通信を行う。
【００８８】
ＧＮＳＳ受信部５１０は、ＧＮＳＳ衛星ＧからのＧＮＳＳ衛星信号を受信するＧＮＳＳ受信機であり、受信したＧＮＳＳ衛星信号に基づく測位演算を行って、緯度経度高度で表される位置、および、時計部６２０の計時時刻との誤差（時刻誤差）を算出する測位機能を実現する。
【００８９】
処理部６００は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算装置で実現され、記憶部７００に記憶されたプログラムやデータ等に基づいて、車載装置４０を構成する各部への指示やデータ転送を行い、車載装置４０の全体制御を行う。また、処理部６００は、記憶部７００に記憶された車載プログラム７０２を実行することで、走行経路設定部６０２と、走行情報送信部６０４と、走行支援情報受信部６０６と、表示制御部６１０と、時計部６２０と、の各機能ブロックとして機能する。但し、これらの機能ブロックは、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等によってそれぞれ独立した演算回路として構成することも可能である。
【００９０】
走行経路設定部６０２は、操作部５０２を介した指示操作に従って、自動車の現在位置から、指示された目的地に至る走行予定経路を設定する。設定した走行予定経路に関するデータは、走行予定経路情報７２０として記憶部７００に記憶される。
【００９１】
走行情報送信部６０４は、記憶部７００に記憶されている走行位置７１２、走行速度７１４、進行方向７１６、走行予定経路情報７２０が示す走行予定経路、運転モード７１８が示す自動運転フラグ、を含む走行情報６６を生成し、情報提供システム１へ送信する。
【００９２】
走行支援情報受信部６０６は、情報提供システム１から走行支援情報３を受信する。受信した走行支援情報３は、最新走行支援情報７２２として記憶部７００に記憶されるとともに、それ以前に受信した走行支援情報３は、受信履歴７２４として記憶部７００に、例えば受信順に蓄積記憶される。また、自車の運転モードが“自動運転モード”である場合には、受信した走行支援情報３を、自車に搭載されている自動運転装置８００へ出力する。走行支援情報３の警報予測時刻情報５に含まれる踏切の現在の状態には、当該踏切の直近の警報の停止時刻が含まれる（図６参照）。このため、自動運転モードにおいて、自動運転装置８００は、踏切の警報が停止されたことを知ることができ、当該踏切の手前で停止している自車を安全に発進させて踏切を横断することができる。
【００９３】
表示制御部６１０は、表示部５０４に表示されるナビゲーション画面Ｗにおいて、現在時刻表示Ｅ１やマップ表示Ｅ３とともに、最新走行支援情報７２２に基づく走行支援表示Ｅ５を表示させる。具体的には、走行支援表示Ｅ５として、走行予定経路に沿った進行方向の直近が踏切ならば、警報予測時刻情報５に基づく踏切状態表示を表示させ（図２参照）、走行予定経路に沿った進行方向の直近が交差点ならば、信号変化予測情報７に基づく信号状態表示を表示させる（図３参照）。なお、マップ表示Ｅ３は、踏切および交差点を含む地図ＤＢ７１０を参照して表示させることができる。
【００９４】
また、表示制御部６１０は、予想表示制御部６１２と、識別アイコン表示制御部６１４と、詳細表示制御部６１６と、を有する。
【００９５】
予想表示制御部６１２は、走行支援表示Ｅ５を表示させたナビゲーション画面Ｗに設けられた予想表示アイコンＤ３が選択された場合に、走行支援表示Ｅ５を、自動車がこれから到達すると予想される踏切や交差点の到達時点の状態を示す予想表示に切り替える（図５参照）。すなわち、走行予定経路上の踏切および交差点を、現在の自動車の位置から到達順に所定数だけ選択し、選択した踏切および交差点それぞれについて、走行予定経路に沿った距離に基づき到達予想時刻を算出する。次いで、踏切については、警報予測時刻情報５を参照して、到達予想時刻における状態（警報中か否か）を判断し、交差点については、信号変化予測情報７を参照して、到達予想時刻における状態（信号表示）を判断する。
【００９６】
識別アイコン表示制御部６１４は、ナビゲーション画面Ｗのマップ表示Ｅ３に表示されているマップ（地図）内に含まれる踏切および交差点のうち、当該踏切或いは交差点に関する情報が、最新走行支援情報７２２の警報予測時刻情報５或いは信号変化予測情報７に含まれている踏切および交差点を選択し、選択した踏切および交差点に識別アイコンＤ７を表示させる（図３，図４参照）。
【００９７】
詳細表示制御部６１６は、識別アイコン表示制御部６１４によって表示させた識別アイコンＤ７が選択された場合に、走行支援表示Ｅ５を、選択された識別アイコンＤ７に該当する踏切或いは交差点の詳細表示に切り替える（図４参照）。
【００９８】
時計部６２０は、水晶発振器を有する発振回路を有して構成され、現在時刻や、指定タイミングからの経過時間を計時する。また、時計部６２０は、計時した現在時刻をＧＮＳＳ受信部５１０により算出された時刻誤差を用いて補正することで、高精度時刻を計時する高精度時刻計時機能を実現する。なお、時計部６２０の高精度時刻計時機能は、ＧＮＳＳ衛星信号を用いて実現するのではなく、標準電波の受信機を更に備え、この受信機により受信された標準電波を用いることとしても良いし、或いは、通信部５０８を介して外部システムである絶対時刻情報提供システムから取得した絶対時刻を用いることとしても良い。
【００９９】
記憶部７００は、ハードディスクやＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶装置で実現され、処理部６００が車載装置４０を統合的に制御するためのプログラムやデータ等を記憶しているとともに、処理部６００の作業領域として用いられ、処理部６００が各種プログラムに従って実行した演算結果や、操作部５０２や通信部５０８を介した入力データ等が一時的に格納される。本実施形態では、記憶部７００には、車載プログラム７０２と、地図ＤＢ７１０と、走行位置７１２と、走行速度７１４と、進行方向７１６と、自動車の運転モードが手動運転モードであるか自動運転モードであるかを示す運転モード７１８と、走行予定経路情報７２０と、最新走行支援情報７２２と、走行支援情報３の受信履歴７２４とが記憶される。
【０１００】
走行位置７１２、走行速度７１４、および進行方向７１５は、例えば、ＧＮＳＳ受信部５１０による測位演算から算出することができる。
【０１０１】
［処理の流れ］
（Ａ）情報提供システム１
図１７は、情報提供システム１における処理の流れを説明するフローチャートである。先ず、踏切タイムテーブル情報取得部２０２が、踏切制御用中央装置１２から踏切タイムテーブル情報６２を受信したならば（ステップＳ１：ＹＥＳ）、踏切情報管理部２０４が、受信した踏切タイムテーブル情報６２に基づき、該当する踏切の交通信号管理情報３２０を更新する（ステップＳ３）。また、信号変化タイミング情報取得部２０６が、交通信号制御用中央装置３２から信号変化タイミング情報６４を受信したならば（ステップＳ５：ＹＥＳ）、交通信号情報管理部２０８が、受信した信号変化タイミング情報６４に基づき、該当する交差点についての信号変化時刻情報３２９を生成して、該当する交差点の交通信号管理情報３２０を更新する（ステップＳ７）。また、走行情報受信部２１０が、車載装置４０から走行情報６６を受信したならば（ステップＳ９：ＹＥＳ）、自動車情報管理部２１２が、受信した走行情報６６に基づき、該当する自動車についての自動車管理情報３３０を更新する（ステップＳ１１）。
【０１０２】
続いて、自動車それぞれを対象とした繰り返し処理（ループＡ）を行う。すなわち、先ず、対象の自動車に対する過去直近の走行支援情報の提供時刻から現在時刻までの経過時間が、所定の提供時間間隔に達しているかを判断する。提供時間間隔に達しているならば（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、抽出部２１４が、対象の自動車の位置に基づく情報提供対象範囲条件を満たす踏切および交差点を、走行支援情報の提供対象として抽出する（ステップＳ１５）。次いで、情報提供制御部２１６が、最新走行支援情報７２２に基づき、抽出した踏切および交差点それぞれに関する情報を含む走行支援情報３を生成し（ステップ１７）、生成した走行支援情報３を、対象の自動車の車載装置４０へ送信する（ステップＳ１９）。ループＡの繰り返し処理はこのように行われる。全ての自動車を対象としたループＡの繰り返し処理を終了すると、ステップＳ１に戻り、同様の処理を行う。
【０１０３】
（Ｂ）車載装置４０
図１８は、車載装置４０における処理の流れを説明するフローチャートである。先ず、走行情報送信部６０４が、自車の現在の走行位置や走行速度、進行方向、走行予定経路、自動運転フラグ、を含む走行情報６６を生成し（ステップＳ３１）、生成した走行情報６６を、情報提供システム１へ送信する（ステップＳ３３）。
【０１０４】
そして、走行支援情報受信部６０６が、情報提供システム１から走行支援情報３を受信したならば（ステップＳ３５：ＹＥＳ）、受信した走行支援情報３を最新走行支援情報７２２として更新記憶する（ステップＳ３７）。次いで、表示制御部６１０が、受信した走行支援情報３に基づき、ナビゲーション画面Ｗにおける走行支援表示Ｅ５の表示を更新する（ステップＳ３９）。また、自車の運転モードが“自動運転モード”ならば（ステップＳ４１：ＹＥＳ）、受信した走行支援情報３を、自車に搭載されている自動運転装置８００へ出力する（ステップＳ４３）。
【０１０５】
続いて、ナビゲーション画面Ｗにおける走行支援表示Ｅ５が現状表示である場合に予想表示アイコンＤ３が選択されたならば（ステップＳ４５：ＹＥＳ）、予想表示制御部６１２が、最新走行支援情報７２２に基づき、走行支援表示Ｅ５を、自動車がこれから到達すると予想される踏切や交差点の到達時点の状態を示す予想表示に切り替える（ステップＳ４７）。
【０１０６】
また、ナビゲーション画面Ｗにおける走行支援表示Ｅ５が予想表示である場合に現状表示アイコンＤ５が選択されたならば（ステップＳ４９：ＹＥＳ）、表示制御部６１０が、最新走行支援情報７２２に基づき、走行支援表示Ｅ５を、現在時刻における踏切や交差点の到達時点の状態を示す現状表示に切り替える（ステップＳ５１）。
【０１０７】
また、ナビゲーション画面Ｗにおける走行支援表示Ｅ５が現状表示である場合に、マップ表示Ｅ３の識別アイコンＤ７が選択されたならば（ステップＳ５３：ＹＥＳ）、詳細表示制御部６１６が、最新走行支援情報７２２に基づき、走行支援表示Ｅ５を、選択された識別アイコンＤ７に対応する踏切或いは交差点の詳細表示に切り替える（ステップＳ５５）。以上の処理を行うと、ステップＳ３１に戻り、同様の処理を行う。
【０１０８】
［作用効果］
このように、本実施形態によれば、自動車に、走行に際して必要な踏切および交差点の交通信号に関する情報を含む走行支援情報３を提供する情報提供システム１を実現することができる。踏切に関する情報は踏切制御システム１０から取得した情報に基づくものであり、また、交通信号に関する情報は交通信号制御システム３０から取得した情報に基づくものであることから、正確な走行支援情報３となる。
【０１０９】
なお、踏切制御システム１０から取得する情報に含まれる警報開始時刻は、列車の走行位置に応じて適宜変更され得るが、列車は定時運行が原則であるため、変更される場合あっても、その変更は原則、遅くなる変更である。つまり、ある１回の踏切警報について算出された警報開始時刻は、遅くなるように変更されることはあっても早くなるように変更されることは原則ない。従って、例えば、情報提供システム１と踏切制御システム１０との間の通信ネットワークＮ１や情報提供システム１と車載装置４０との間の通信ネットワークＮ２に何らかの通信途絶や通信遅延が生じた場合であっても、既に取得済みの情報を用いることは安全側であり、自動車の安全走行を妨げることはない。
【０１１０】
また、走行支援情報３に含まれる情報は、自動車の位置に基づいて情報提供範囲条件を満たす踏切および交差点に関する情報であるから、自動車にとってみれば、全ての踏切および交差点ではなく、例えば、現在位置に“近い”踏切および交差点といった、走行中に随時必要となる踏切や交通信号に関する情報を取り込めることになる。
【０１１１】
また、走行支援情報３に含まれる踏切に関する情報は警報予測時刻情報であり、また、交差点に関する情報は信号変化予測情報であることから、自動車にとってみれば、状況が時々刻々と変化する踏切や交差点の交通信号に関して、予測されるその変化順序や変化時刻といった、自動車の走行に有用な情報を事前に取り込んで認識することができる。
【０１１２】
また、踏切制御システム１０および交通信号制御システム３０は、ともに高精度時刻計時機を備えているので、各システムが提供する情報に含まれる時刻はこの高精度時刻情報に従った時刻である。そして、自動車の車載装置４０においても同様に高精度時刻計時機能を備えているので、各システムと各自動車との間で精確な時刻同期が図れることとなり、安全な自動車の自動運転を実現することができる。
【０１１３】
なお、本発明の適用可能な実施形態は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能なのは勿論である。
【符号の説明】
【０１１４】
１…情報提供システム
３…走行支援情報
１０…踏切制御システム
１２…踏切制御用中央装置
１４…踏切制御機、１６…踏切警報器、１８…踏切遮断器
ＲＣ…踏切
３０…交通信号制御システム
３２…交通信号制御用中央装置
３４…信号制御機、３６…交通信号機
ＩＳ…交差点
４０…車載装置
４２…自動車
４４…走行予定経路
６２…踏切タイムテーブル情報
６４…信号変化タイミング情報
６６…走行情報
Ｎ１〜Ｎ４…通信ネットワーク
Ｇ…ＧＮＳＳ衛星
Ｗ１〜Ｗ９…ナビゲーション画面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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