(57)【要約】【課題】多大な時間を要しない簡便な手段でありながら、道路に設置された信号機の点灯色の変化を容易かつ確実に予測することができる信号予測装置を提供する。【解決手段】信号機情報データベース１Ｃに点灯色の点灯継続時間情報が蓄積されている信号機については、現在の点灯色情報が信号機点灯状況取得部１Ｅにより現在時刻に関連付けて取得される。このため、現在時刻の点灯色情報と蓄積されている点灯色の点灯継続時間情報とに基づいて現在時刻が信号機の点灯周期のどの時点にあるかが判明する。その結果、道路に設置された信号機の点灯色の変化が容易かつ確実に予測されるようになる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の通過により取得した信号機の点灯色の点灯継続時間情報を含む信号機情報を蓄積する信号機情報データベースと、
前記信号機情報データベースに点灯色の点灯継続時間情報が蓄積されている信号機の現在の点灯色情報を現在時刻に関連付けて取得する信号機点灯状況取得手段とを備えていることを特徴とする信号予測装置。
【請求項２】
前記信号機の点灯色の点灯継続時間情報は、自車両が信号機を通過する際に路車間通信により取得されることを特徴とする請求項１に記載の信号予測装置。
【請求項３】
前記信号機の点灯色の点灯継続時間情報は、現在の時刻に最も近い時刻に取得された情報であることを特徴とする請求項１または２に記載の信号予測装置。
【請求項４】
前記信号機情報データベースに点灯色の点灯継続時間情報が蓄積されている信号機の現在の点灯色情報及び現在の点灯色となってからの経過時間を現在時刻に関連付けて取得する信号機点灯状況取得手段を更に備えていることを特徴とする請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の信号予測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路に設置された信号機の点灯色の変化を予測する信号予測装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
信号機が設置された道路の交差点を車両が円滑に通過できるように、信号機の点灯色の変化を予測する装置が従来一般に知られている。この種の装置として、例えば特許文献１には、車載カメラで信号機を撮影し、撮影した信号機の点灯色情報と撮影日時の情報とを蓄積することで、各信号機の各点灯色の点灯周期や点灯時間のデータベースを構築する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−４８６２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に開示された技術においては、各信号機の点灯周期を得る上で、各信号機の点灯色の切り替わりタイミングの全てが含まれるように情報を蓄積する必要があり、データベースを完成させるには多大な時間の要するという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、多大な時間を要しない簡便な手段でありながら、道路に設置された信号機の点灯色の変化を容易かつ確実に予測することができる信号予測装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る信号予測装置は、自車両の通過により取得した信号機の点灯色の点灯継続時間情報を含む信号機情報を蓄積する信号機情報データベースと、信号機情報データベースに点灯色の点灯継続時間情報が蓄積されている信号機の現在の点灯色情報を現在時刻に関連付けて取得する信号機点灯状況取得手段とを備えていることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る信号予測装置では、信号機情報データベースに点灯色の点灯継続時間情報が蓄積されている信号機については、現在の点灯色情報が信号機点灯状況取得手段により現在時刻に関連付けて取得される。このため、現在時刻の点灯色情報と蓄積されている点灯色の点灯継続時間情報とに基づいて現在時刻が信号機の点灯周期のどの時点にあるかが判明する。その結果、道路に設置された信号機の点灯色の変化が容易かつ確実に予測されるようになる。
【０００８】
本発明に係る信号予測装置において、信号機の点灯色の点灯継続時間情報は、自車両が信号機を通過する際に路車間通信により容易に取得することができる。この場合、信号機の点灯周期と現在時刻とを正確に関連付ける上で、信号機の点灯色の点灯継続時間情報は、現在の時刻に最も近い時刻に取得された情報であることが好ましい。
【０００９】
また、本発明に係る信号予測装置において、信号機情報データベースに点灯色の点灯継続時間情報が蓄積されている信号機の現在の点灯色情報及び現在の点灯色となってからの経過時間を現在時刻に関連付けて取得する信号機点灯状況取得手段を更に備えることができる。この場合、単に点灯色情報と現在時刻とを関連付けるよりも精度良く点灯色を予測することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る信号予測装置によれば、信号機情報データベースに点灯色の点灯継続時間情報が蓄積されている信号機の現在の点灯色情報が現在時刻に関連付けて取得されるため、現在時刻の点灯色情報と蓄積されている点灯色の点灯継続時間情報とに基づいて現在時刻が信号機の点灯周期のどの時点にあるかが判明する。その結果、道路に設置された信号機の点灯色の変化を容易かつ確実に予測することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る信号予測装置を備えた車両が通過する交差点付近の道路の模式図である。
【図２】一実施形態に係る信号予測装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図３】図２に示した信号予測ＥＣＵが実行する信号機情報蓄積処理の手順を示すフローチャートである。
【図４】図２に示した信号予測ＥＣＵが実行する信号機点灯色変化予測処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付の図面を参照して本発明に係る信号予測装置を実施するための形態を順次説明する。なお、以下の説明において、信号機の点灯色、点灯パターン、点灯サイクル、点灯タイミングの各用語は、それぞれ現示色、現示パターン、現示サイクル、現示タイミングを意味するものとする。
【００１３】
一実施形態に係る信号予測装置は、例えば図１に示すような信号機Ｓが設置された道路の交差点を青色灯の点灯タイミングで自車両Ｃが円滑に通過できるように、信号機Ｓの点灯色の変化を予測する装置である。
【００１４】
図１に示した信号機Ｓは、例えば青色灯、黄色灯、赤色灯を有する標準信号機である。そして、この信号機Ｓに関する信号機情報を光ビーコン等により付近の車両に向けて送信する路側機Ｂが信号機Ｓと共に設置されている。
【００１５】
路側機Ｂが送信する信号機情報には、信号機Ｓを特定できる情報（ＩＤ番号や位置情報）、信号機Ｓの形式、信号機Ｓの各点灯色の点灯順序（点灯パターン）、点灯継続時間、各点灯色の点灯が一巡する点灯周期（点灯サイクル）および現点灯色となってからの経過時間などの情報が含まれている。
【００１６】
ここで、一実施形態の信号予測装置は、図２に示すように、イグニションスイッチのオンにより作動を開始する信号予測ＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）１、受信機２、カメラユニット３、ＧＰＳ受信機４、ディスプレイ５などを備えて構成されている。
【００１７】
信号予測ＥＣＵ１は、入出力インターフェースＩ／Ｏ、Ａ／Ｄコンバータ、プログラムおよびデータを記憶したＲＯＭ（Read  Only  Memory）、入力データ等を一時記憶するＲＡＭ（Random  Access  Memory）、プログラムを実行するＣＰＵ（Central  Processing  Unit）等をハードウェアとして備えたマイクロコンピュータで構成されている。
【００１８】
そして、この信号予測ＥＣＵ１には、信号機情報取得部１Ａ、信号機情報蓄積部１Ｂ、信号機情報データベース１Ｃ、地図情報データベース１Ｄ、信号機点灯状況取得部１Ｅ、信号機点灯色変化予測部１Ｆ、車速案内制御部１Ｇなどがソフトウェアにより構成されている。
【００１９】
受信機２は、信号機Ｓと共に設置された路側機Ｂの付近を自車両Ｃが通過する際、路側機Ｂが送信する信号機Ｓに関する情報を受信する。すなわち、信号機Ｓを特定できるＩＤ番号や位置情報、信号機Ｓの形式、信号機Ｓの各点灯色の点灯順序、点灯継続時間、各点灯色の点灯が一巡する点灯周期および現点灯色となってからの経過時間などの情報を受信する。
【００２０】
信号機情報取得部１Ａは、受信機２が受信した信号機Ｓに関する情報を取得し、その情報のうち、例えば信号機ＩＤ、日時、点灯色、点灯経過時間、青色点灯継続時間、黄色点灯継続時間、赤色点灯継続時間の各情報を信号機情報蓄積部１Ｂに送出する。そして、信号機情報蓄積部１Ｂは、信号機情報取得部１Ａから送出された各情報、すなわち、以下の表１に示す各情報を所定のタイミングで信号機情報データベース１Ｃに蓄積する。
【表１】
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【００２１】
ここで、地図情報データベース１Ｄは、ＧＰＳ受信機４およびディスプレイ５と共にＧＰＳ（Global  Positioning  System）を構成するものであり、地図情報データベース１Ｄには、信号機Ｓの位置情報を含む地図情報が記憶されている。
【００２２】
カメラユニット３は、例えばカラーＣＣＤカメラを主体に構成されており、自車両Ｃの進行方向前方の信号機Ｓの点灯状況をカラー画像として順次撮影する。このカメラユニット３は、撮影したカラー画像の信号を撮影時刻の信号と共に信号機点灯状況取得部１Ｅに送出できるようになっている。
【００２３】
信号機点灯状況取得部１Ｅは、ＧＰＳ受信機４から取得した自車両Ｃの現在位置の情報と、地図情報データベース１Ｄに記憶されている信号機Ｓの位置情報とに基づき、自車両Ｃの直近にある前方信号機Ｓとの距離を算出する。そして、この信号機点灯状況取得部１Ｅは、自車両Ｃと直近の前方信号機Ｓとの距離が所定距離Ｎ（ｍ）になると、カメラユニット３が順次撮影する前方信号機Ｓのカラー画像の信号と、その撮影時刻の信号とをカメラユニット３から取得して信号機点灯色変化予測部１Ｆに送出する。
【００２４】
信号機点灯色変化予測部１Ｆは、信号機情報データベース１Ｃに蓄積された信号機情報を参照することにより、前方信号機Ｓの信号機情報が信号機情報データベース１Ｃに蓄積されているか否かを判定する。そして、前方信号機Ｓの信号機情報が既に信号機情報データベース１Ｃに蓄積されている場合、信号機点灯色変化予測部１Ｆは、信号機点灯状況取得部１Ｅから送出されたカラー画像信号および撮影時刻信号と、信号機情報データベース１Ｃに蓄積されている前方信号機Ｓの信号機情報（表１参照）とに基づき、前方信号機Ｓの点灯色の変化を予測する。
【００２５】
すなわち信号機点灯色変化予測部１Ｆは、例えば前方信号機Ｓの点灯色が撮影時刻２０時０５分００秒のタイミングで黄色から赤色に切り替わった場合、信号機情報（表１参照）による「赤色点灯継続時間」が２０秒であれば、その２０秒後の２０時０５分２０秒に前方信号機Ｓの点灯色が青色に切り替わるものと予測する。
【００２６】
また、信号機点灯色変化予測部１Ｆは、前方信号機Ｓが赤色に切り替わった時刻の情報を取得できない場合、例えば撮影時刻２０時０５分００秒における前方信号機Ｓの点灯色が赤色であって、「青色点灯継続時間」＞「赤色点灯継続時間」であれば、「赤色点灯継続時間」の最大値である２０秒後の２０時０５分２０秒に前方信号機Ｓの点灯色が青色に切り替わるものと予測する。なお、「青色点灯継続時間」≦「「赤色点灯継続時間」であれば、信号機点灯色変化予測部１Ｆは、最も日時が近い情報から、前方信号機Ｓの点灯色がつぎに青色に切り替わる時刻を求める。
【００２７】
また、信号機点灯色変化予測部１Ｆは、路側機Ｂからの割込み情報により車速制御を実行する場合、例えば表１に示したような信号機情報を信号機情報蓄積部１Ｂから取得すると、青色点灯の現在時刻２０時０６分００秒に「青色点灯継続時間」の１００秒を加算し、その点灯経過時間５０秒を減算した５０秒後の２０時０６分５０秒まで青色点灯が継続するものと予測する。
【００２８】
車速案内制御部１Ｇには、信号機点灯色変化予測部１Ｆが予測した前方信号機Ｓの青色灯の点灯タイミングの情報が入力される。この情報が入力されると、車速案内制御部１Ｇは、ＧＰＳ受信機４から取得した自車両Ｃの現在位置情報と、地図情報データベース１Ｄに記憶されている前方信号機Ｓの位置情報とに基づき、自車両Ｃと前方信号機Ｓとの距離を算出する。
【００２９】
そして、この車速案内制御部１Ｇは、前方信号機Ｓの青色灯が点灯しているタイミングで自車両Ｃが交差点を通過できるように、自車両Ｃの予定通過速度を算出してディスプレイ５に表示する。また、この予定通過速度で自車両Ｃが走行するように、車速案内制御部１Ｇは、図示しないエンジンＥＣＵに所定の制御信号を出力してエンジン回転数を制御する。
【００３０】
つぎに、一実施形態の信号予測装置を構成する信号予測ＥＣＵ１が実行する処理の手順を図３および図４に示すフローチャートに沿って順次説明する。この信号予測ＥＣＵ１は、図３のフローチャートに示す処理手順により、路側機Ｂから受信した信号機Ｓの信号機情報を信号機情報データベース１Ｃに蓄積する。
【００３１】
また、信号予測ＥＣＵ１は、図４のフローチャートに示す処理手順により、自車両Ｃの直近の前方信号機Ｓの青色灯が点灯するタイミングを予測すると共に、点灯タイミングを予測した青色灯の点灯中に自車両Ｃが交差点や横断歩道等、信号機が設置されている場所を通過できるように自車両Ｃの車速を案内し、また、自車両Ｃの車速に自動的に制御する。
【００３２】
図３に示すフローチャートにおいて、ステップＳ１０では、信号機情報取得部１Ａが受信機２から信号機Ｓの信号機情報を取得したか否かを信号予測ＥＣＵ１が判定する。
【００３３】
ステップＳ１０の判定結果がＮＯであればエンドに進んで一連の処理を終了するが、判定結果がＹＥＳであれば、つぎのステップＳ１１において、信号予測ＥＣＵ１は、信号機Ｓに関する信号機ＩＤ、日時、点灯色、点灯経過時間、青色点灯継続時間、黄色点灯継続時間、赤色点灯継続時間の各情報を信号機情報取得部１Ａから信号機情報蓄積部１Ｂに送出させる。
【００３４】
つぎのステップＳ１２では、信号機情報取得部１Ａから送出された各情報を信号機情報蓄積部１Ｂにより所定のタイミングで信号機情報データベース１Ｃに蓄積させる。なお、この信号機Ｓに関する情報のうち、「青色点灯継続時間」、「黄色点灯継続時間」および「赤色点灯継続時間」は、信号機Ｓが設置された交差点の交通量が時間帯により変化するのに応じて変更されることがあるため、最新の情報に更新する。
【００３５】
一方、図４に示すフローチャートにおいて、ステップＳ２０では、受信機２が路側機Ｂから受信する前方信号機Ｓの信号機情報を信号機情報取得部１Ａが取得したか否かを信号予測ＥＣＵ１が判定する。換言すれば、路側機Ｂから送信される車速制御のための割込み情報を信号機情報取得部１Ａが取得したか否かを判定する。
【００３６】
ステップＳ２０の判定結果がＹＥＳであれば、後述するステップＳ２５の処理に進むが、判定結果がＮＯであれば、つづくステップＳ２１において信号予測ＥＣＵ１は、自車両Ｃと直近の前方信号機Ｓとの距離、すなわち前方信号機Ｓの距離を信号機点灯状況取得部１Ｅに算出させる。
【００３７】
つぎのステップＳ２２において信号予測ＥＣＵ１は、自車両Ｃと直近の前方信号機Ｓとの距離が所定距離内となったか否か、すなわち、前方信号機Ｓが所定距離Ｎ（ｍ）内となったか否かを判定し、判定結果がＮＯであればステップＳ２０の処理に戻る。
【００３８】
一方、ステップＳ２２判定結果がＹＥＳとなると、つづくステップＳ２３において信号予測ＥＣＵ１は、カメラユニット３が順次撮影する前方信号機Ｓのカラー画像信号と、その撮影時刻信号とをカメラユニット３から信号機点灯状況取得部１Ｅに取得させる。すなわち、前方信号機Ｓの点灯色情報を取得させる。
【００３９】
つぎのステップＳ２４において信号予測ＥＣＵ１は、前方信号機Ｓの信号機情報が信号機情報データベース１Ｃに蓄積されているか否かを信号機点灯色変化予測部１Ｆに判定させる。
【００４０】
ステップＳ２４の判定結果がＮＯであればエンドに進んで一連の処理を終了するが、判定結果がＹＥＳであれば、つぎのステップＳ２５において、信号予測ＥＣＵ１は、前方信号機Ｓの点灯色が青色に切り替わる時刻、すなわち、前方信号機Ｓの青色点灯時刻を信号機点灯色変化予測部１Ｆに予測させる。
【００４１】
つづくステップＳ２６において、信号予測ＥＣＵ１は、自車両Ｃと直近の前方信号機Ｓとの距離を車速案内制御部１Ｇに算出させると共に、その前方信号機Ｓとの距離に基づいて、前方信号機Ｓの青色灯が点灯しているタイミングで自車両Ｃが交差点や横断歩道等、信号機が設置されている場所を通過できるようにするための予定通過速度を車速案内制御部１Ｇに算出させる。
【００４２】
そして、信号予測ＥＣＵ１は、車速案内制御部１Ｇに算出させた自車両Ｃの予定通過速度をディスプレイ５に表示させると共に（Ｓ２７）、車速案内制御部１Ｇから図示しないエンジンＥＣＵに所定の制御信号を出力させてエンジン回転数を制御することで、自車両Ｃが予定通過速度で走行するようにその車速を制御する。
【００４３】
以上説明したように、一実施形態に係る信号予測装置では、図２に示した信号機情報データベース１Ｃに点灯色の点灯継続時間情報が蓄積されている信号機については、現在の点灯色情報が信号機点灯状況取得部１Ｅにより現在時刻に関連付けて取得される。このため、現在時刻の点灯色情報と蓄積されている点灯色の点灯継続時間情報とに基づいて現在時刻が信号機の点灯周期のどの時点にあるかが判明する。従って、一実施形態の信号予測装置によれば、道路に設置された信号機の点灯色の変化を容易かつ確実に予測することができる。
【００４４】
本発明に係る信号予測装置は、前述した一実施形態に限定されるものではない。例えば、前述した自車両Ｃの予定通過速度は、自車両Ｃが通過した信号機Ｓと、その前方に位置する信号機Ｓとの間の距離に基づいて算出するようにしてもよい。
【００４５】
また、算出した自車両Ｃの予定通過速度が所定の車速より速い場合には、青色灯がつぎに点灯するまでの時間を加算して予定通過速度を再度算出するようにしてもよい。
【００４６】
さらに、自車両Ｃに構築される信号機情報データベース１Ｃは、多数の車両が共同して利用できるように、適宜の通信システムによりアクセス可能な共用の信号機情報データベースとして、適宜のセンターに設けてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１…信号予測ＥＣＵ、１Ａ…信号機情報取得部、１Ｂ…信号機情報蓄積部、１Ｃ…信号機情報データベース、１Ｄ…地図情報データベース、１Ｅ…信号機点灯状況取得部、１Ｆ…信号機点灯色変化予測部、１Ｇ……車速計算部、２…受信機、３…カメラユニット、４…ＧＰＳ受信機、５…ディスプレイ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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