(57)【要約】【課題】先行車両の存在を考慮したノンストップ走行計画を簡易な構成で生成することができる車両走行支援装置を提供する。【解決手段】所定の走行区間に存在する信号機Ａ〜Ｅを点灯状態が青である時に通過することができるノンストップ走行計画を生成する車両走行支援装置１であって、走行区間に存在する信号機Ａ〜Ｅの点灯サイクル情報を取得する信号機情報取得部１１と、点灯サイクル情報に含まれる信号機Ａ〜Ｅの青点灯期間に基づいて、信号機Ａ〜Ｅの少なくとも一つを青点灯の開始タイミングで通過するノンストップ走行計画である先行ノンストップ走行計画を生成する先行ノンストップ走行計画生成部１２と、先行ノンストップ走行計画から余裕時間又は余裕距離を設けた自車両のノンストップ走行計画を生成する自車両走行計画生成部１４とを備える。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の走行区間に存在する信号機の点灯状態が青である時に通過することができるノンストップ走行計画を生成する車両走行支援装置であって、
前記走行区間に存在する前記信号機の点灯サイクル情報を取得する信号機情報取得手段と、
前記点灯サイクル情報に含まれる前記信号機の青点灯期間に基づいて、前記信号機の少なくとも一つを青点灯の開始タイミングで通過する前記ノンストップ走行計画である先行ノンストップ走行計画を生成する先行ノンストップ走行計画生成手段と、
前記先行ノンストップ走行計画から余裕時間又は余裕距離を設けた自車両の前記ノンストップ走行計画を生成する自車両走行計画生成手段と、
を備えることを特徴とする車両走行支援装置。
【請求項２】
自車両走行計画生成手段は、前記先行ノンストップ走行計画を採用して走行する先行車両と自車両との相対位置関係の変動が小さくなるように前記余裕時間又は余裕距離を算出する請求項１に記載の車両走行支援装置。
【請求項３】
前記先行ノンストップ走行計画生成手段は、同一の時刻及び地点から前記走行区間を同一の所要時間で通過できる前記先行ノンストップ走行計画を複数生成できる場合には、減速度が小さい前記先行ノンストップ走行計画を採用する請求項１又は２に記載の車両走行支援装置。
【請求項４】
前記点灯サイクル情報に含まれる前記信号機の青点灯期間に基づいて、前記信号機の少なくとも一つを青点灯の終了タイミングで通過する前記ノンストップ走行計画である後続ノンストップ走行計画を生成する後続ノンストップ走行計画生成手段を備え、
前記走行計画生成手段は、前記先行ノンストップ走行計画を採用して走行する先行車両と自車両との相対位置関係、及び前記後続ノンストップ走行計画を採用して走行する後続車両と自車両との相対位置関係に基づいて算出される相対位置関係に基づいて、先行車両、自車両及び後続車両の相対位置関係の変動が小さくなるように前記余裕時間又は余裕距離を算出する請求項１〜３の何れか一項に記載の車両走行支援装置。
【請求項５】
前記先行ノンストップ走行計画生成手段又は前記後続ノンストップ走行計画生成手段は、前記先行車両と前記後続車両との車間距離又は車間時間が所定値以上となるように、所定の時刻及び地点から前記走行区間を最短時間で通過できる前記先行ノンストップ走行計画又は前記後続ノンストップ走行計画を生成する請求項４に記載の車両走行支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の走行を支援する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の走行を支援する装置として、走行区間に存在する全ての信号機を点灯状態が青である時（青信号である時）に通過できる最適速度を案内するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の装置は、青信号の時に通過できる最適速度を基本的な走行速度計画として採用するとともに、自車両と先行車両との相対速度差をレーダセンサで検出して、検出結果に基づいてノンストップ走行計画を見直すものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２４２８４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の装置にあっては、先行車両の存在を考慮したノンストップ走行計画とするためには、レーダセンサ等の先行車両を検出する手段を備える必要がある。
【０００５】
そこで、本発明はこのような技術課題を解決するためになされたものであって、先行車両の存在を考慮したノンストップ走行計画を簡易な構成で生成することができる車両走行支援装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち本発明に係る車両走行支援装置は、所定の走行区間に存在する信号機の点灯状態が青である時に通過することができるノンストップ走行計画を生成する車両走行支援装置であって、前記走行区間に存在する前記信号機の点灯サイクル情報を取得する信号機情報取得手段と、前記点灯サイクル情報に含まれる前記信号機の青点灯期間に基づいて、前記信号機の少なくとも一つを青点灯の開始タイミングで通過する前記ノンストップ走行計画である先行ノンストップ走行計画を生成する先行ノンストップ走行計画生成手段と、前記先行ノンストップ走行計画から余裕時間又は余裕距離を設けた自車両の前記ノンストップ走行計画を生成する自車両走行計画生成手段と、を備えることを特徴として構成される。
【０００７】
本発明に係る車両走行支援装置では、信号機情報取得手段により走行区間に存在する信号機の点灯サイクル情報が取得され、先行ノンストップ走行計画生成手段により、取得された信号機青点灯期間に基づいて信号機の少なくとも一つを青点灯の開始タイミングで通過するノンストップ走行計画である先行ノンストップ走行計画が生成され、自車両走行計画生成手段により、先行ノンストップ走行計画から余裕時間又は余裕距離を設けた自車両のノンストップ走行計画が生成される。このため、先行車両が採用し得る先行ノンストップ計画を推定し、先行車両が存在することを前提として自車両のノンストップ走行計画を生成することができる。よって、先行車両の存在を検知する手段を備える必要がないため、走行区間に存在する全ての信号機を青信号で通過できる最適速度を簡易な構成で生成することが可能となる。なお、信号機の点灯状態の青信号は、進行許可を示しており、矢灯器による進行許可が含まれる。
【０００８】
また、自車両走行計画生成手段は、前記先行ノンストップ走行計画を採用して走行する先行車両と自車両との相対位置関係の変動が小さくなるように前記余裕時間又は余裕距離を算出することが好適である。
【０００９】
このように構成することで、先行車両と自車両との相対位置関係の変動が小さくされるため、現状の相対位置関係を維持させながら走行区間を走行させることができる。よって、現状の走行安全性を維持することが可能となる。
【００１０】
また、前記先行ノンストップ走行計画生成手段は、同一の時刻及び地点から前記走行区間を同一の所要時間で通過できる前記先行ノンストップ走行計画を複数生成できる場合には、減速度が小さい前記先行ノンストップ走行計画を採用することが好適である。
【００１１】
このように構成することで、同一の時刻及び地点から走行区間を低燃費で通過できる先行ノンストップ走行計画を採用することができる。
【００１２】
また、本発明に係る車両走行支援装置は、前記点灯サイクル情報に含まれる前記信号機の青点灯期間に基づいて、前記信号機の少なくとも一つを青点灯の終了タイミングで通過する前記ノンストップ走行計画である後続ノンストップ走行計画を生成する後続ノンストップ走行計画生成手段を備え、前記走行計画生成手段は、前記先行ノンストップ走行計画を採用して走行する先行車両と自車両との相対位置関係、及び前記後続ノンストップ走行計画を採用して走行する後続車両と自車両との相対位置関係に基づいて算出される相対位置関係に基づいて、先行車両、自車両及び後続車両の相対位置関係の変動が小さくなるように前記余裕時間又は余裕距離を算出することが好適である。
【００１３】
このように構成することで、後続ノンストップ走行計画生成手段により、取得された信号機青点灯期間に基づいて信号機の少なくとも一つを青点灯の終了タイミングで通過するノンストップ走行計画である後続ノンストップ走行計画が生成され、走行計画生成手段により、先行ノンストップ走行計画を採用して走行する先行車両と自車両との相対位置関係、及び後続ノンストップ走行計画を採用して走行する後続車両と自車両との相対位置関係に基づいて算出される相対位置関係に基づいて、先行車両、自車両及び後続車両の相対位置関係の変動が小さくなるように余裕時間又は余裕距離が算出される。このため、後続車両が採用し得る後続ノンストップ計画をさらに推定し、先行車両及び後続車両が存在することを前提として自車両のノンストップ走行計画を生成することができる。よって、周辺車両と自車両の現状の相対位置関係を維持させながら走行区間を走行させることが可能となる。
【００１４】
さらに、前記先行ノンストップ走行計画生成手段又は前記後続ノンストップ走行計画生成手段は、前記先行車両と前記後続車両との車間距離又は車間時間が所定値以上となるように、所定の時刻及び地点から前記走行区間を最短時間で通過できる前記先行ノンストップ走行計画又は前記後続ノンストップ走行計画を生成することが好適である。
【００１５】
このように構成することで、先行ノンストップ走行計画と後続ノンストップ走行計画との間に余裕距離又は余裕時間を設けることができるので、周辺車両と自車両の現状の相対位置関係を適切に維持させながら走行区間を走行させることが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、走行区間に存在する全ての信号機を青信号で通過できる走行計画を簡易な構成で生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態に係る車両走行支援装置を備える車両の構成概要を示すブロック図である。
【図２】実施形態に係る車両走行支援装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】実施形態に係る車両走行支援装置の先行ノンストップ走行計画生成動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】実施形態に係る車両走行支援装置の後続ノンストップ走行計画生成動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】実施形態に係る車両走行支援装置の先行ノンストップ走行計画補正動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】実施形態に係る車両走行支援装置の動作を説明するための概要図である。
【図７】実施形態に係る車両走行支援装置の動作を説明するための概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１９】
本実施形態に係る車両走行支援装置は、走行区間に存在する全ての信号機を点灯状態が青である時に通過できるノンストップ走行計画を生成する場合に採用されるものである。なお、信号機の点灯状態の青信号は、進行許可を示しており、矢灯器による進行許可が含まれる。
【００２０】
最初に、本実施形態に係る車両走行支援装置を備える車両の概要から説明する。図１は、本実施形態に係る車両走行支援装置１を備える車両の構成概要を示すブロック図である。図１に示す車両３は、通信装置２０、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２及び案内装置３０を備えている。ＥＣＵは、電子制御する自動車デバイスのコンピュータであり、ＣＰＵ（Central ProcessingUnit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリ、及び入出力インターフェイスなどを備えて構成されている。
【００２１】
通信装置２０は、車外情報源と通信して走行経路（走行区間）に存在する信号機の信号機情報（点灯サイクル情報）を取得する機能を有している。例えば、通信装置２０は、路側に配置された路側支援装置と路車間通信して走行経路に存在する信号機の信号機情報を受信する機能を有している。また、例えば、通信装置２０は、周辺他車両と車車間通信して走行経路に存在する信号機の信号機情報を受信する機能を有している。ここで、信号機情報には、信号機の配置位置に関する情報、及び、信号機の点灯状態に関する時系列の情報が含まれる。点灯状態に関する時系列の情報として、例えば、赤色、青色、黄色等の点灯状態、それぞれの点灯時間等が含まれている。通信装置２０は、受信した信号機情報をＥＣＵ２へ出力する機能を有している。
【００２２】
ＥＣＵ２は、信号機情報取得部（信号機情報取得手段）１１、先行ノンストップ走行計画生成部（先行ノンストップ走行計画生成手段）１２、後続ノンストップ走行計画生成部（後続ノンストップ走行計画生成手段）１３及び自車両走行計画生成部（自車車両走行計画生成手段）１４を備えており、例えば、信号機情報取得部１１、先行ノンストップ走行計画生成部１２、後続ノンストップ走行計画生成部１３及び自車両走行計画生成部１４を備えて車両走行支援装置１が構成されている。
【００２３】
信号機情報取得部１１は、通信装置２０が出力した信号機情報を入力する機能を有している。また、信号機情報取得部１１は、入力した信号機情報を先行ノンストップ走行計画生成部１２及び後続ノンストップ走行計画生成部１３へ出力する機能を有している。
【００２４】
先行ノンストップ走行計画生成部１２は、信号機情報に含まれる青点灯期間に基づいて、信号機の少なくとも一つを青点灯の開始タイミングで通過するノンストップ走行計画である先行ノンストップ走行計画を生成する機能を有している。ノンストップ走行計画は、車両が信号で停止することなくノンストップで所定区間を走行することができる走行計画、すなわち所定の走行区間に存在する全ての信号機を点灯状態が青である時に通過することができる走行計画である。先行ノンストップ走行計画は、信号機の少なくとも一つを青点灯の開始タイミングで通過することができる走行計画であるので、当該信号機が他の点灯から青点灯へ切り替わった直後に当該信号機を通過する走行計画となる。さらに、先行ノンストップ走行計画生成部１２は、生成した先行ノンストップ走行計画が減速区間を有する場合には、減速度が小さくなるように先行ノンストップ走行計画を補正する機能を有している。また、先行ノンストップ走行計画生成部１２は、生成または補正した先行ノンストップ走行計画を自車両走行計画生成部１４へ出力する機能を有している。
【００２５】
後続ノンストップ走行計画生成部１３は、信号機情報に含まれる青点灯期間に基づいて、信号機の少なくとも一つを青点灯の終了タイミングで通過するノンストップ走行計画である後続ノンストップ走行計画を生成する機能を有している。後続ノンストップ走行計画は、信号機の少なくとも一つを青点灯の終了タイミングで通過することができる走行計画であるので、当該信号機が青の点灯から他の点灯へ切り替わる直前に当該信号機を通過する走行計画となる。また、後続ノンストップ走行計画生成部１３は、生成した後続ノンストップ走行計画を自車両走行計画生成部１４へ出力する機能を有している。
【００２６】
自車両走行計画生成部１４は、例えば、先行ノンストップ走行計画又は後続ノンストップ走行計画に基づいて、走行計画を生成する機能を有している。自車両走行計画生成部１４は、例えば、自車両３の走行位置または現在時刻に基づいて、先行ノンストップ走行計画を採用して走行する先行車両の存在を想定する機能を有している。そして、自車両走行計画生成部１４は、想定した先行車両との相対位置関係の変動が小さくなるように自車両３のノンストップ走行計画を生成する機能を有している。具体的には、自車両走行計画生成部１４は、想定した先行車両から余裕時間又は余裕距離を空けた自車両３のノンストップ走行計画を生成する機能を有している。同様に、自車両走行計画生成部１４は、例えば、自車両３の走行位置または現在時刻に基づいて、後続ノンストップ走行計画を採用して走行する後続車両の存在を想定する機能を有している。そして、自車両走行計画生成部１４は、想定した後続車両との相対位置関係の変動が小さくなるように自車両３のノンストップ走行計画を生成する機能を有している。具体的には、自車両走行計画生成部１４は、想定した後続車両から余裕時間又は余裕距離を空けた自車両３のノンストップ走行計画を生成する機能を有している。さらに、自車両走行計画生成部１４は、自車両３の走行位置もしくは現在時刻、先行ノンストップ走行計画及び後続ノンストップ走行計画に基づいて、自車両３、想定した先行車両及び想定した後続車両の相対関係の比率が同一となるように、自車両３のノンストップ走行計画を生成する機能を有している。また、自車両走行計画生成部１４は、生成した自車両３のノンストップ走行計画を案内装置３０へ出力する機能を有している。
【００２７】
案内装置３０は、自車両走行計画生成部１４が生成した自車両３のノンストップ走行計画に基づいて、運転者に走行速度を案内する機能を有している。また、案内装置３０が、自車両走行計画生成部１４が生成した自車両３のノンストップ走行計画に基づいて車両を制御する機能を有していてもよい。
【００２８】
次に、本実施形態に係る車両走行支援装置１の動作について説明する。図２〜５は、本実施形態に係る車両走行支援装置１の動作を示すフローチャートである。図２に示す制御処理は、例えば、イグニッションＯＮされたタイミングから所定の間隔で繰り返し実行される。
【００２９】
図２に示す制御処理が開始されると、信号機情報取得処理から開始する（Ｓ１０）。Ｓ１０の処理は、通信装置２０及び信号機情報取得部１１が実行し、信号機情報を取得する処理である。通信装置２０は、例えば、路側通信装置の設置点付近を通過する際に、走行経路の所定区間内に存在する前方の信号機の信号機情報をそれぞれ受信する。なお、説明理解の容易性を考慮して、通信装置２０は、図６に示す信号機情報を受信したものとして説明する。図６は、信号機Ａ〜Ｅまでの信号周期及び走行計画を示す概要図であり、横軸が信号機情報の受信タイミングからの経過時間、縦軸が受信位置から信号機までの距離である。ここでは、一例として、各信号機の赤（Ｒｅ）、青（Ｂｌ）、黄（Ｙｅ）の点灯時間を同一としている。また、信号機Ａ〜Ｅが間隔Ｌ１〜Ｌ４を空けて配置されているものとする。信号機情報取得部１１は、通信装置２０から図６に示す信号機情報を入力する。Ｓ１０の処理が終了すると、先行走行計画生成処理へ移行する（Ｓ１２）。
【００３０】
Ｓ１２の処理は、先行ノンストップ走行計画生成部１２が実行し、信号機Ａ〜Ｅの少なくとも一つを青点灯の開始タイミングで通過するノンストップ走行計画である先行ノンストップ走行計画を生成する処理である。この処理について、図３を用いて詳細に説明する。図３に示す制御処理は全て先行ノンストップ走行計画生成部１２が実行する。図３に示すように、最初に到達する手前の信号機Ａの青点灯開始タイミング又は後続走行計画開始タイミングを入力する（Ｓ３０）。ここで、未だ信号機Ａの青点灯開始タイミングを取得していない場合には、図６に示すように、信号機Ａが赤点灯から青点灯に切り替わる青点灯開始タイミングＡ１を入力する。Ｓ３０の処理が終了すると、距離情報入力処理へ移行する（Ｓ３２）。
【００３１】
Ｓ３２の処理は、次の信号機までの距離及び次の信号機の青点灯期間を入力する処理である。例えば、信号機Ａの青点灯開始タイミングＡ１を入力している場合には、信号機Ａから次の信号機Ｂまでの距離Ｌ１及び信号機Ｂの青点灯期間（時刻Ｂ１〜時刻Ｂ４、時刻Ｂ５〜…）を入力する。Ｓ３２の処理が終了すると、制限速度の走行計画生成処理へ移行する（Ｓ３４）。
【００３２】
Ｓ３４の処理は、信号機の通過時刻から次の信号機の到達時刻まで制限速度で走行する走行計画を生成する処理である。例えば、信号機Ａの青点灯開始タイミングＡ１を入力している場合には、青信号開始タイミングＡ１で信号機Ａを通過したときから次の信号機Ｂに到達するまでの距離Ｌ１を制限速度で走行する走行計画を生成する。ここで、制限速度は道路規制等に基づいて定められる最高速度を示すものである。Ｓ３４の処理が終了すると、通過判定処理へ移行する（Ｓ３６）。
【００３３】
Ｓ３６の処理は、Ｓ３４の処理で生成した走行計画で次の信号機を通過できるか否かを判定する処理である。例えば、Ｓ３４の処理において、青信号開始タイミングＡ１で信号機Ａを通過したときから次の信号機Ｂに到達するまでの距離Ｌ１を制限速度で走行する走行計画を生成した場合には、Ｓ３２の処理で入力した信号機Ｂの青点灯期間（時刻Ｂ１〜時刻Ｂ４、時刻Ｂ５〜…）に基づいて信号機Ｂを通過可能か否かを判定する。Ｓ３６の処理において、信号機を通過可能でないと判定した場合には、最短時間で到達する速度を採用する処理へ移行する（Ｓ４０）。
【００３４】
Ｓ４０の処理は、制限速度以下の速度であって、最も短い時間で次の信号機に青点灯期間に到達する速度を算出し、算出した速度を先行ノンストップ走行計画の速度として採用する処理である。例えば、青信号開始タイミングＡ１で信号機Ａを通過し、青信号開始タイミングＢ１で信号機Ｂを通過する車速を算出し、当該信号機間の先行ノンストップ走行計画として採用する。Ｓ４０の処理が終了すると、走行区間の終端確認処理へ移行する（Ｓ４２）。
【００３５】
一方、Ｓ３６の処理において、信号機を通過可能であると判定した場合には、制限速度を採用する処理へ移行する（Ｓ３８）。Ｓ３８の処理は、制限速度を当該信号機間の先行ノンストップ走行計画として採用する処理である。Ｓ３８の処理が終了すると、走行区間の終端確認処理へ移行する（Ｓ４２）。
【００３６】
Ｓ４２の処理は、Ｓ３２〜Ｓ４０の処理で処理対象とした「次の信号機」が走行区間の最後の信号機であるか否かを判定する処理である。例えば、Ｓ３２〜Ｓ４０の処理で信号機Ａと信号機Ｂとの間の走行速度を算出した場合には、走行区間に信号機Ｃ〜Ｅがまだ存在するため、次の信号機を選択する処理へ移行する（Ｓ４４）。
【００３７】
Ｓ４４の処理は、Ｓ３２〜Ｓ４０の処理で処理対象とした信号機の次に遠い信号機を処理対象として選択する処理である。例えば、信号機Ａと信号機Ｂとの間の走行速度を算出した場合には、信号機Ｂの次の信号機Ｃを選択する。Ｓ４４の処理が終了すると、次の信号機までの距離及び当該信号機の青点灯期間の取得処理へ再度移行する（Ｓ３２）。
【００３８】
すなわち、信号機Ｂから信号機Ｃまでの距離Ｌ２を入力し（Ｓ３２）、信号機Ｂを青点灯開始タイミングＢ１で通過し、信号機Ｃまで制限速度で走行する走行計画を生成し（Ｓ３４）、生成した走行計画を用いて信号機Ｃを青点灯で通過可能であれば制限速度を先行ノンストップ走行計画として採用し、生成した走行計画を用いて信号機Ｃを青点灯で通過可能でなければ最短時間（青点灯開始タイミングＢ１から青点灯開始タイミングＣ１まで）で通過する速度を先行ノンストップ走行計画として採用する（Ｓ３６、Ｓ３８、Ｓ４０）。このように、走行区間のすべての信号機間で先行ノンストップ走行計画を決定するまで、Ｓ３２〜Ｓ４４の処理を繰り返し実行する。そして、Ｓ４２の処理において、次の信号機が存在しない場合には、走行計画生成処理へ移行する（Ｓ４６）。
【００３９】
Ｓ４６の処理は、Ｓ３８又はＳ４０の処理で採用した速度に基づいて、走行経路全体の先行ノンストップ走行計画を生成する処理である。例えば、Ｓ３８又はＳ４０の処理で採用した速度を時系列につなぎ合わせて走行経路全体の先行ノンストップ走行計画を生成する。この動作により、先行ノンストップ走行計画として、図６に示すＡ１−Ｂ１−Ｃ１−Ｄ１−Ｅ１の走行計画が生成される。なお、Ｃ１−Ｄ１−Ｅ１は制限速度が採用されている。Ｓ４６の処理が終了すると、図３に示す制御処理を終了する。
【００４０】
図２のＳ１２の処理に戻り、先行ノンストップ走行計画が生成されると、後続ノンストップ走行計画生成処理へ移行する（Ｓ１４）。Ｓ１４の処理は、後続ノンストップ走行計画生成部１３が実行し、信号機Ａ〜Ｅの少なくとも一つを青点灯の終了タイミングで通過するノンストップ走行計画である後続ノンストップ走行計画を生成する処理である。この処理について、図４を用いて詳細に説明する。図４に示す制御処理は全て後続ノンストップ走行計画生成部１３が実行する。まず、走行区間に存在する全ての青点灯終了タイミングを入力する（Ｓ５０）。例えば、図６に示す時刻Ａ４、Ｂ４、Ｃ４、Ｄ２等を入力する。Ｓ５０の処理が終了すると、制限速度の走行計画生成の可否判定処理へ移行する（Ｓ５２）。
【００４１】
Ｓ５２の処理は、走行区間に存在する信号機Ａ〜Ｅの少なくとも一つを青点灯の終了タイミングで通過する後続ノンストップ走行計画を制限速度で生成可能か否かを判定する処理である。例えば、Ｓ５０の処理で入力した青点灯終了タイミングＡ４、Ｂ４、Ｃ４、Ｄ２等の各タイミングで各信号機Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ等を制限速度で通過する走行計画を生成し、生成した走行計画及び各信号機Ａ〜Ｅの青点灯期間に基づいて、ノンストップ走行計画であるか否かを判定する。例えば、図６の青点灯終了タイミングＡ４で信号機Ａを制限速度（Ｃ１−Ｄ１−Ｅ１で示す傾きと同一）で通過すると信号機Ｄに赤点灯期間で到達するため、制限速度で後続ノンストップ走行計画を生成することができないと判定する。一方、図６の青点灯終了タイミングＤ２で信号機Ｄを制限速度で通過する場合、他の信号機Ａ〜Ｃ、Ｅを青点灯期間で通過するため、制限速度で後続ノンストップ走行計画（Ａ２−Ｂ２−Ｃ２−Ｄ２−Ｅ２）を生成することができると判定する。Ｓ５２の処理の処理において、後続ノンストップ走行計画を生成可能であると判定した場合には、Ｓ７６の処理へ移行して、後続ノンストップ走行計画として、図６に示すＡ２−Ｂ２−Ｃ２−Ｄ２−Ｅ２の走行計画を確定させる。Ｓ７６の処理が終了すると、図４に示す制御処理を終了する。なお、説明理解の容易性を考慮して、図４のＳ５４〜Ｓ７２の処理は、後述する。
【００４２】
図２に戻り、Ｓ１４の処理が終了すると、走行計画生成判定処理へ移行する（Ｓ１６）。Ｓ１６の処理は、車両走行支援装置１が実行し、後続ノンストップ走行計画で走行する場合の最初の信号機の通過時刻と、当該信号機の青点灯終了タイミングとが一致するか否かを判定する処理である。例えば、図６に示すように、後続ノンストップ走行計画で走行する場合の最初の信号機Ａの通過時刻Ａ２と、青点灯終了タイミングＡ４とは異なるため、時刻Ａ２から青点灯終了タイミングＡ４までの青点灯期間について、先行ノンストップ走行計画及び後続ノンストップ走行計画を別に生成する必要がある。このため、後続ノンストップ走行計画で走行する場合の最初の信号機の通過時刻と、当該信号機の青点灯終了タイミングとが一致しない場合には、先行ノンストップ走行計画生成処理へ再度移行する（Ｓ１２）。
【００４３】
Ｓ１２の処理へ再度移行した場合の動作を詳細に説明する。図３に示すように先行ノンストップ走行計画生成処理が開始される。ここで、Ｓ３０の処理において、青点灯開始タイミング又は後続走行計画開始タイミングを取得するが、既に青点灯開始タイミングＡ１を通過する先行ノンストップ走行計画（Ａ１−Ｂ１−Ｃ１−Ｄ１−Ｅ１）を生成しているため、後続走行計画の開始タイミングＡ２を取得する。Ｓ３０の処理が終了すると、上述したＳ３２〜Ｓ４６の処理へ移行して、時刻Ａ２から出発する先行ノンストップ走行計画を生成する。例えば、図６の点線で示すＡ２−Ｂ２−Ｃ２−Ｄ３−Ｅ３を先行ノンストップ走行計画として生成する。図３に示す制御処理を終了すると、図２のＳ１２に戻り、後続走行計画生成処理へ再度移行する（Ｓ１４）。
【００４４】
Ｓ１４の処理へ再度移行した場合の動作を詳細に説明する。図４に示すように後続ノンストップ走行計画生成処理が開始される。そして、走行区間に存在する全ての青点灯終了タイミングを入力し（Ｓ５０）、走行区間に存在する信号機Ａ〜Ｅの少なくとも一つを青点灯の終了タイミングで通過する後続ノンストップ走行計画を制限速度で生成可能か否かを判定する（Ｓ５２）。後続ノンストップ走行計画を制限速度で生成可能な場合には、後続走行計画生成処理へ移行して（Ｓ７６）、図４に示す制御処理を終了する。
【００４５】
一方、Ｓ５２の処理において、制限速度の後続ノンストップ走行計画を生成不可であると判定した場合には、全ての信号機を青点灯終了タイミングで通過する最短時間の後続ノンストップ走行計画を生成する処理へ移行する。例えば、時刻Ａ３（時刻Ａ３＝時刻Ａ２）から時刻Ａ４までの間で信号機Ａを通過する場合には、制限速度で信号機Ａ〜Ｅを通過する後続ノンストップ走行計画は生成することができない。このため、他の速度での後続ノンストップ走行計画を生成する処理へ移行する（Ｓ５４）。
【００４６】
Ｓ５４の処理は、信号機を青点灯終了タイミングで通過し、さらに次の信号機を青点灯終了タイミングで通過する速度で走行する後続ノンストップ走行計画を生成する処理である。例えば、信号機Ａの青点灯終了タイミングＡ４を入力している場合には、信号機Ａを青点灯終了タイミングＡ４で通過し、信号機Ｂを青点灯終了タイミングＢ４で通過する後続ノンストップ走行計画を生成する。Ｓ５４の処理が終了すると、走行計画判定処理へ移行する（Ｓ５６）。
【００４７】
Ｓ５６の処理は、Ｓ５４の処理で信号機間の後続ノンストップ走行計画を生成できたか否かを判定する処理である。又は、Ｓ５４の処理で生成した後続ノンストップ走行計画が先行ノンストップ走行計画と重なるか否かを判定する処理である。ここで、走行計画が重なるとは、折れ線で引いた走行計画が交わることをいう。例えば、図６に示すように、信号機Ａ、Ｂ間を処理対象とした場合には、後続ノンストップ走行計画を生成でき、かつ、先行ノンストップ走行計画と重なることも無い。この場合、速度設定処理へ移行し（Ｓ５８）、Ｓ５４の処理で生成した走行速度を当該信号機間の走行速度として採用する。Ｓ５８の処理が終了すると、走行区間の終端確認処理へ移行する（Ｓ７２）。
【００４８】
Ｓ７２の処理は、Ｓ５４〜Ｓ６０の処理で対象とした信号機が走行区間の最後の信号機であるか否かを判定する処理である。例えば、Ｓ５４〜Ｓ６０の処理で信号機Ａと信号機Ｂとの間の走行速度を算出した場合には、走行区間に信号機Ｃ〜Ｅがまだ存在するため、次の信号機を選択する処理へ移行する（Ｓ７４）。
【００４９】
Ｓ７４の処理は、Ｓ５４〜Ｓ６０の処理で処理対象とした信号機の次に遠い信号機を処理対象として選択する処理である。例えば、信号機Ａと信号機Ｂとの間の走行速度を算出した場合には、信号機Ｂの次の信号機Ｃを選択する。Ｓ７４の処理が終了すると、次の信号機までの距離及び当該信号機の青点灯期間の取得処理へ再度移行する（Ｓ５４）。
【００５０】
これにより、Ｓ５４、Ｓ５６、Ｓ５８、Ｓ７２及びＳ７４の処理と同様に処理することで、例えば信号機Ａから信号機Ｃまでのノンストップ走行計画（Ａ４−Ｂ４−Ｃ４）を生成できる。次に、Ｓ７４の処理で次の信号機Ｄを選択した場合を説明する。この場合、Ｓ５４の処理で信号機Ｃ、Ｄ間の走行速度を各青点灯終了タイミングＣ４、Ｄ２に基づいて算出する。しかし、信号機Ｄの青点灯終了タイミングＤ２は信号機Ｃの青点灯終了タイミングＣ４から時間的にさかのぼることとなるため、信号機Ｃ、Ｄ間を青点灯終了タイミングで通過するノンストップ走行計画を生成することができない。この場合、Ｓ５４の処理を終了して走行計画判定処理へ移行する（Ｓ５６）。なお、信号機Ｄの信号サイクルを予測して信号機Ｃ、Ｄ間を青点灯終了タイミングで通過するノンストップ走行計画を生成してＳ５４の処理を終了してもよい。
【００５１】
Ｓ５６の処理において、Ｓ５４の処理で信号機Ａ〜Ｃのノンストップ走行計画まで生成して処理を終了した場合には、信号機Ａ〜Ｅの後続ノンストップ走行計画を生成できていないと判定する。また、図６に示すように、信号機Ｄの信号サイクルを予測して信号機Ａ〜Ｄまでのノンストップ走行計画を生成した場合であっても、信号機Ｃと信号機Ｄとの間で、先行ノンストップ走行計画であるＡ５−Ｂ５−Ｃ５−Ｄ５（Ａ１−Ｂ１−Ｃ１−Ｄ１−Ｅ１と同一）と重なるため、先行ノンストップ走行計画と重なると判定する。Ｓ５６の処理において、Ｓ５４の処理で信号機Ａ〜Ｅの後続ノンストップ走行計画を生成できない、又は、Ｓ５４の処理で生成した後続ノンストップ走行計画が先行ノンストップ走行計画と重なる場合には、走行速度設定処理へ移行する（Ｓ６０）。
【００５２】
Ｓ６０の処理は、Ｓ５４の処理で走行計画の生成を中止した信号機又はＳ５６の処理で先行ノンストップ走行計画と重なると判断された信号機から、次の信号機まで到達する最短のノンストップ走行計画を設定する処理である。ここで設定される速度は制限速度以下であるとともに、先行ノンストップ走行計画を採用して走行する先行車両と所定の距離又は時間を保つものが採用される。例えば、信号機Ｃの青点灯終了タイミングＣ４を通過して信号機Ｄを青点灯期間に通過する最短の走行計画は、青点灯終了タイミングＣ４で信号機Ｃを通過するとともに青点灯開始タイミングＤ３で信号機Ｄを通過するものである。しかし、この場合には先行ノンストップ走行計画Ａ２−Ｂ２−Ｃ２−Ｄ３−Ｅ３を採用する車両と所定の距離又は時間を保つことができないため、青点灯終了タイミングＣ４で信号機Ｃを通過するとともに時刻Ｄ４で信号機Ｄを通過する速度を採用する。なお、所定の距離又は時間は安全性を確保できる値をシミュレーション等により予め取得しておけばよい。Ｓ６０の処理が終了すると、走行区間の終端確認処理へ移行する（Ｓ７２）。
【００５３】
このように、走行区間の全ての信号機間において後続ノンストップ走行計画を生成するまでＳ５４〜Ｓ７４の処理が繰り返し実行され、全ての信号機間の後続ノンストップ走行計画が生成されると、走行区間の後続ノンストップ走行計画生成処理へ移行する（Ｓ７４）。Ｓ７４では、例えば、Ｓ５８又はＳ６０の処理で採用した速度を時系列につなぎ合わせて走行経路全体の後続ノンストップ走行計画を生成する。この動作により、後続ノンストップ走行計画として、図６に示すＡ４−Ｂ４−Ｃ４−Ｄ４−Ｅ４の走行計画が生成される。Ｓ７６の処理が終了すると、図４に示す制御処理を終了する。
【００５４】
図２に戻り、Ｓ１４の処理が終了すると、走行計画生成判定処理へ再度移行する（Ｓ１６）。図６に示すように、後続ノンストップ走行計画（Ａ２−Ｂ２−Ｃ２−Ｄ２−Ｅ２、Ａ４−Ｂ４−Ｃ４−Ｄ４−Ｅ４）で走行する場合の最初の信号機Ａの通過時刻Ａ２、Ａ４と、青点灯終了タイミングＡ４とは一致するため、先行ノンストップ走行計画補正処理へ移行する（Ｓ１８）。
【００５５】
Ｓ１８の処理は、先行ノンストップ走行計画生成部１２が実行し、Ｓ１２の処理で生成した先行ノンストップ走行計画の補正をする処理である。この処理の詳細について図５を用いて説明する。図５に示すように、Ｓ１２の処理で生成した先行ノンストップ走行計画（Ａ１−Ｂ１−Ｃ１−Ｄ１−Ｅ１、Ａ２−Ｂ２−Ｃ２−Ｄ３−Ｅ３）が減速区間を有するか否かを判定する。例えば、図６に示すように、Ａ１−Ｂ１−Ｃ１−Ｄ１−Ｅ１では減速区間は存在しないが、Ａ２−Ｂ２−Ｃ２−Ｄ３−Ｅ３では信号機Ｃ、Ｄ間で減速を伴う走行となる。Ｓ８０の処理において、減速区間を有さないと判定した場合には、図５に示す制御処理を終了する。一方、Ｓ８０の処理において、減速区間を有すると判定した場合には、補正処理へ移行する（Ｓ８２）。
【００５６】
Ｓ８２の処理は、減速区間の走行計画をより減速度が小さくなるように補正する処理である。同一の時刻及び地点から出発し、走行区間を同一の所要時間で走行できる走行計画が複数生成できる場合には、減速度の小さい走行計画となるように補正する。例えば、Ａ２−Ｂ２−Ｃ２−Ｄ３−Ｅ３では信号機Ｃ、Ｄ間で減速を伴う走行となる。よって、信号機Ａ〜Ｄの間で到達時刻に変更が無いように減速度を小さくする。すなわち、信号機Ａを時刻Ａ２で通過し、かつ、信号機Ｄを時刻Ｄ３で通過する走行計画がより直線的となればよい。ただし、ここで設定される速度は制限速度以下であるとともに、後続ノンストップ走行計画を採用して走行する後続車両と所定の距離又は時間を保つものが採用される。これにより、図６に示すように、先行ノンストップ走行計画のＡ２−Ｂ２−Ｃ２−Ｄ３は、後続ノンストップ走行計画のＡ４−Ｂ４−Ｃ４−Ｄ４に平行なＡ３−Ｂ３−Ｃ３−Ｄ３に変更される。よって、先行ノンストップ走行計画のＡ２−Ｂ２−Ｃ２−Ｄ３−Ｅ３は、Ａ３−Ｂ３−Ｃ３−Ｄ３−Ｅ３に補正される。補正前の走行計画に比べて余計な減速を減らすことができるので、より低燃費な走行計画とすることができる。Ｓ８２の処理が終了すると、図５に示す制御処理を終了する。
【００５７】
図２に戻り、Ｓ１８の処理が終了すると、自車両３の走行計画生成処理へ移行する（Ｓ２０）。Ｓ２０の処理は、自車両走行計画生成部１４が実行し、Ｓ１２の処理で生成又はＳ１８の処理で補正した先行ノンストップ走行計画、及び、Ｓ１４の処理で生成した後続ノンストップ走行計画に基づいて、自車両３の走行計画を生成する処理である。この処理について図７を用いて説明する。図７は図６に示す信号サイクルと同一であり、このため先行ノンストップ走行計画及び後続ノンストップ走行計画も同一である。例えば、自車両３が信号機Ａに時刻Ａ１〜Ａ２の間に到達するとする。自車両３の到達地点及び時刻をＰ１で示す。この時、先行ノンストップ走行計画は、Ａ１−Ｂ１−Ｃ１−Ｄ１−Ｅ１であり、後続ノンストップ走行計画はＡ２−Ｂ２−Ｃ２−Ｄ２−Ｅ２となる。自車両３にはこの２つの走行計画で囲まれる領域を案内することによりノンストップ走行が可能となる。ここで、自車両走行計画生成部１４は、自車両３の先行車両及び後続車両が存在するしないに関らず、仮想的に自車両３とともに各信号機を通過する先行車両及び後続車両を設定する。すなわち、先行ノンストップ走行計画を採用する仮想的な先行車両及び後続ノンストップ走行計画を採用する仮想的な後続車両を設定する。そして、信号機Ａにおいて、仮想的な先行車両と自車両３との相対位置関係を示す余裕時間ａ１、仮想的な後続車両と自車両３との相対位置関係を示す余裕時間ｂ１を算出する。そして、ａ１：ｂ１の比が走行区間で保たれるように自車両３のノンストップ走行計画を生成する。例えば、信号機Ｂ、Ｃ間における自車両３と仮想的な先行車両及び後続車両との余裕時間をそれぞれａ２、ｂ２、信号機Ｄ、Ｅ間における自車両３と仮想的な先行車両及び後続車両との余裕時間をそれぞれａ３、ｂ３とすると、ａ２：ｂ２及びａ３：ｂ３がａ１：ｂ１と同一となるように自車両３の走行計画を生成する（図７の一点破線）。なお、例えば、自車両３が信号機Ａに時刻Ａ３〜Ａ４の間に到達する場合には、先行ノンストップ走行計画は、Ａ３−Ｂ３−Ｃ３−Ｄ３−Ｅ３であり、後続ノンストップ走行計画はＡ４−Ｂ４−Ｃ４−Ｄ４−Ｅ４となる。そして、時刻Ａ１〜Ａ２の間に到達する場合と同様に、自車両のノンストップ走行計画を生成することができる。Ｓ２０の処理を終了すると、図２に示す制御処理を終了する。
【００５８】
以上で図２に示す制御処理を終了する。図２に示す制御処理を実行して自車両３のノンストップ走行計画を生成することにより、自車両３とともに走行する車両との相対位置関係の変動を小さくした走行が可能となる。このため、先行車両の存在だけでなく後続車両の存在をも考慮して走行することができるので、例えば自車両３が燃費を優先させた走行をして赤信号に切り替わる直前のタイミングで信号機を通過するような走行計画を生成して後続車両の走行を妨げることを回避することが可能となる。
【００５９】
上述したように、本実施形態に係る車両走行支援装置１によれば、信号機情報取得部１１により走行区間に存在する信号機Ａ〜Ｅの点灯サイクル情報が取得され、先行ノンストップ走行計画生成部１２により、取得された信号機青点灯期間に基づいて信号機の少なくとも一つを青点灯の開始タイミングで通過するノンストップ走行計画である先行ノンストップ走行計画（Ａ１−Ｂ１−Ｃ１−Ｄ１−Ｅ１、Ａ３−Ｂ３−Ｃ３−Ｄ３−Ｅ３）が生成され、自車両走行計画生成部１４により、先行ノンストップ走行計画から余裕時間を設けた自車両３のノンストップ走行計画が生成される。このため、先行車両が採用し得る先行ノンストップ計画を推定し、先行車両が存在することを前提として自車両３のノンストップ走行計画を生成することができる。よって、先行車両の存在を検知するレーダやセンサ等を備える必要がなく、信号機情報という簡易なデータのみで先行車両の存在を想定し、先行車両の存在を考慮して、走行区間に存在する全ての信号機を青信号で通過できる最適速度を生成することが可能となる。
【００６０】
また、本実施形態に係る車両走行支援装置１によれば、自車両３と仮想的な他車両との相対位置関係を示すａ１：ｂ１の比が走行区間で保たれるので、先行車両と自車両３との相対位置関係の変動を小さくすることができる。このため、現状の相対位置関係を維持させながら走行区間を走行させることができる。よって、現状の走行安全性を維持することが可能となる。
【００６１】
また、本実施形態に係る車両走行支援装置１によれば、例えば、同一地点及び同一時刻から走行区間を同一の所要時間で通過する走行計画を複数生成できる場合、例えば先行ノンストップ走行計画Ａ２−Ｂ２−Ｃ２−Ｄ３−Ｅ３と、Ａ３−Ｂ３−Ｃ３−Ｄ３−Ｅ３とを生成できる場合には、減速度の小さいものを採用することができるので、所定の時刻及び地点から前記走行区間を最短時間かつ低燃費で通過できる先行ノンストップ走行計画を生成することができる。
【００６２】
また、本実施形態に係る車両走行支援装置１によれば、後続ノンストップ走行計画生成部１３により、取得された信号機青点灯期間に基づいて信号機の少なくとも一つを青点灯の終了タイミングで通過するノンストップ走行計画である後続ノンストップ走行計画が生成され、自車両走行計画生成部１４により、先行ノンストップ走行計画を採用して走行する先行車両と自車両３との相対位置関係、及び後続ノンストップ走行計画を採用して走行する後続車両と自車両３との相対位置関係に基づいて算出される相対位置関係に基づいて、先行車両、自車両３及び後続車両の相対位置関係の変動が小さくなるように余裕時間又は余裕距離が算出される。このため、後続車両が採用し得る後続ノンストップ計画をさらに推定し、先行車両及び後続車両が存在することを前提として自車両３のノンストップ走行計画を生成することができる。よって、周辺車両と自車両３の現状の相対位置関係を維持させながら走行区間を走行させることが可能となる。
【００６３】
さらに、本実施形態に係る車両走行支援装置１によれば、先行ノンストップ走行計画と後続ノンストップ走行計画との間に余裕距離又は余裕時間を設けることができるので、周辺車両と自車両３の現状の相対位置関係を適切に維持させながら走行区間を走行させることが可能となる。
【００６４】
なお、上述した実施形態は本発明に係る車両走行支援装置の一例を示すものである。本発明に係る車両走行支援装置は、実施形態に係る車両走行支援装置１に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で、実施形態に係る車両走行支援装置を変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。
【００６５】
例えば、上述した実施形態では、先行ノンストップ走行計画又は後続ノンストップ走行計画に基づいて余裕時間を求めて自車両のノンストップ走行計画を生成する例を説明したが、余裕時間に替えて、同一時刻による距離に基づいて余裕距離を算出し、余裕距離の比が走行区間で保たれるように自車両３のノンストップ走行計画を生成してもよい。
【００６６】
また、例えば、上述した実施形態では、後続ノンストップ走行計画生成部１３を備える例を説明したが、後続ノンストップ走行計画生成部１３を備えずに、先行ノンストップ走行計画生成部１２により生成した先行ノンストップ走行計画に基づいて自車両のノンストップ走行計画を生成してもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１…車両走行支援装置、２…ＥＣＵ、３…車両、１１…信号機情報取得部（信号機情報取得手段）、１２…先行ノンストップ走行計画生成部（先行ノンストップ走行計画生成手段）、１３…後続ノンストップ走行計画生成部（後続ノンストップ走行計画生成手段）、１４…自車両走行計画生成部（自車両走行計画生成手段）。
【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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