(57)【要約】【課題】走行中の車両が前方の交通指示機を通過する時点での指示状態を予測できるようにする。【解決手段】車両の通行／停止を指示する交通指示機であって、走行経路の延長上にそなえられた交通指示機を特定する交通指示機特定部４２ａと、交通指示機特定部４２ａで特定した交通指示機を該車両が通過する時刻を予測する通過時刻予測部４２ｂと、交通指示機特定部４２ａで特定した交通指示機の指示が切り替わるスケジュール情報を取得するスケジュール情報取得部４２ｃと、通過時刻予測部４２ｂで予測された時刻およびスケジュール情報取得部４２ｃで取得したスケジュール情報に基づいて、交通指示機特定部４２ａで特定した交通指示機についての該通行／停止指示状態の予測を行ない、該予測の結果を出力する予測結果出力部４２ｄと、をそなえる。【選択図】図１
2007170864.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路上に設置されて車両の通行／停止を指示する交通指示機による指示状態に従った交通予測を行なうことにより、該車両の走行支援を行なう車両走行支援装置であって、
車両の位置とともに該車両の進行方向について認識する位置方向認識部と、
該位置方向認識部において認識した該車両の進行方向の先にそなえられた交通指示機の切り替えスケジュールおよび当該交通指示機を該車両が通過する予測時刻に基づいて、該車両が当該交通指示機を通過する際の当該交通指示機の通行／停止指示状態を予測する通行／停止指示予測部と、をそなえ、
該通行／停止指示予測部は、
該車両の通行／停止を指示する交通指示機であって、該位置方向認識部において認識した走行経路の延長上にそなえられた交通指示機を特定する交通指示機特定部と、
該交通指示機特定部で特定した交通指示機を該車両が通過する時刻を予測する通過時刻予測部と、
該交通指示機特定部で特定した交通指示機の指示が切り替わるスケジュール情報を取得するスケジュール情報取得部と、
該通過時刻予測部で予測された時刻および該スケジュール情報取得部で取得した該スケジュール情報に基づいて、該交通指示機特定部で特定した交通指示機についての該通行／停止指示状態の予測を行ない、該予測の結果を出力する予測結果出力部と、
をそなえたことを特徴とする、車両走行支援装置。
【請求項２】
該通過時刻予測部は、
該交通指示機特定部で特定した交通指示機と、該位置方向認識部で認識した該車両の位置と、の距離を算出する距離算出部と、
該車両の走行速度および加速度について検出する速度情報検出部と、
該距離算出部からの算出結果および該速度情報検出部での検出結果に基づいて、該交通指示機特定部で特定した交通指示機を該車両が通過する予測時刻を算出する予測時刻算出部と、をそなえたことを特徴とする、請求項１記載の車両走行支援装置。
【請求項３】
該位置方向認識部で認識された現在位置とともに該車両の周辺の地図表示の表示制御を行なう表示制御部をそなえ、
該表示制御部は、該地図表示された範囲における、該車両の進行方向の先にそなえられた該交通指示機についての通行／停止指示状態の予測結果を該通行／停止指示予測部から受け取って、該予測結果について表示制御することを特徴とする、請求項１または２記載の車両走行支援装置。
【請求項４】
該通行／停止指示予測部は、該車両が最初に遭遇する交通指示機とともに、該交通指示機を通過した次に辿る可能性のある経路上にそなえられた交通指示機についての通行／停止指示状態についても、並行して予測することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項記載の車両走行支援装置。
【請求項５】
該通行／停止指示予測部は、次に遭遇する信号を予測するにあたり、最初に遭遇する信号の状態を加味して予測することを特徴とする、請求項４記載の車両走行支援装置。
【請求項６】
道路上に設置されて車両の通行／停止を指示する交通指示機による指示状態に従った交通予測を行なうことにより、該車両の走行支援を行なう車両走行支援装置であって、
該車両の進行方向の先にそなえられた該交通指示機により進行が停止指示された場合において、該車両の位置、および、該車両に対して停止を指示している交通指示機の位置の相対関係について認識する相対位置関係認識部と、
該停止を指示している交通指示機の切り替えスケジュールおよび該相対位置関係認識部で認識した該相対位置関係をもとに、該停止を指示している交通指示機を当該車両が通過するまでの待ち時間を予測する待ち時間予測部と、をそなえたことを特徴とする、車両走行支援装置。
【請求項７】
該待ち時間予測部は、
該相対位置関係認識部で該車両との相対位置関係を認識した交通指示機について、指示が切り替わるスケジュール情報を取得するスケジュール情報取得部と、
該相対位置関係認識部で認識された該相対位置関係をもとに、当該車両の前方において、該交通指示機により進行待ちとなっている車両台数を推定する台数推定部と、
該台数推定部で推定された該車両台数に応じた予測待ち時間を出力する演算部と、をそなえたことを特徴とする、請求項６記載の車両走行支援装置。
【請求項８】
車両の通行／停止を指示する交通指示機であって、該車両の進行方向の先にそなえられた該交通指示機を該車両が通過する時刻を予測し、
該交通指示機の通行／停止指示が切り替わるタイミング情報を取得し、
該予測された時刻および該取得したタイミング情報に基づいて、該交通指示機を該車両が通過する際の、当該交通指示機の通行／停止指示状態を予測することを特徴とする、交通指示機の通行／停止指示状態予測方法。
【請求項９】
車両の通行／停止を指示する交通指示機であって、該車両の進行方向の先にそなえられた該交通指示機により進行が停止指示されたことを判断し、
該交通指示機により進行が停止指示されたことを判断した場合において、測位システムに基づいて該車両および該停止を指示している交通指示機の位置について認識し、
該位置を認識した、該停止を指示している交通指示機と、該車両の位置と、の距離を算出し、
該算出した距離をもとに、該停止を指示している交通指示機を当該車両が通過するまでの待ち時間を予測することを特徴とする、待ち時間予測方法。
【請求項１０】
車両の通行／停止を指示する道路上に設置された交通指示機の指示内容の切り替えスケジュールを該交通指示機ごとに管理する管理装置と、
車両に搭載されて、該交通指示機の指示内容の切り替えスケジュールを該管理装置から取得し該車両の走行支援を行なう車載機と、をそなえ、
該車載機が、
測位システムに基づいて該車両の位置とともに該車両の進行方向について認識する位置方向認識部と、
該位置方向認識部において認識した該車両の進行方向の先にそなえられた交通指示機の切り替えスケジュールを該管理装置から取得して、該取得した切り替えスケジュールおよび当該交通指示機を該車両が通過する予測時刻に基づいて、該車両が当該交通指示機を通過する際の当該交通指示機の通行／停止指示状態を予測する通行／停止指示予測部と、をそなえたことを特徴とする車両走行支援システム。
【請求項１１】
車両の通行／停止を指示する道路上に設置された交通指示機の指示内容の切り替えスケジュールを該交通指示機ごとに管理する管理装置と、
車両に搭載されて、該交通指示機の指示内容の切り替えスケジュールを該管理装置から取得し該車両の走行支援を行なう車載機と、をそなえ、
該車載機が、
該車両の進行方向の先にそなえられた該交通指示機により進行が停止指示された場合において、測位システムに基づいて該車両および該停止を指示している交通指示機の相対位置関係について認識する相対位置関係認識部と、
該停止を指示している交通指示機の切り替えスケジュールを該管理装置から取得して、該取得した切り替えスケジュールおよび該相対位置関係認識部で認識した該相対位置関係をもとに、該停止を指示している交通指示機を当該車両が通過するまでの待ち時間を予測する待ち時間予測部と、をそなえたことを特徴とする、車両走行支援システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両走行支援装置，交通指示機の通行／停止指示状態予測方法および待ち時間予測方法ならびに車両走行支援システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
道路交通においては、車両は、通行／停止を自動で指示する交通指示機によって管制を受けている。例えば、交差点等に設けられた信号機の点灯色が、予め定められたスケジュールに従って自動的に切り替わることにより、道路上の車両等の進行又は停止が管制されるようになっている。又、電車の線路と交差する箇所においては、踏切遮断機によって車両等の進行又は停止が管制されるようになっている。
【０００３】
従来より、車両の運転に有用な、道路上の信号機に関する情報を運転者に提示して、効率的かつ快適な運転を支援する様々な技術が提案されている。
たとえば、特許文献１には、信号機の点灯状態を車両に搭載された表示器を通じて表示する技術について記載されている。又、特許文献２には、交差点などで従うべき信号機を案内するナビゲーション装置について記載されている。更に、特許文献３には、自車位置と信号機との間の障害物などに影響されずに進行方向の信号機の制御情報を車内に表示する技術について記載されている。
【０００４】
加えて、特許文献４には、ナビゲーション装置における表示画面上に位置する信号機を実際に設置されている信号機の形態で表示する技術について記載され、特許文献５には、赤信号により信号待ちで停車している車両に対して信号機の信号制御情報を伝え、停車している車両においては赤信号の残り時間についてディスプレイ表示する技術について記載されている。
【特許文献１】特開平１１−２８８４９７号公報
【特許文献２】特開２００４−１６３３５３号公報
【特許文献３】特開平１１−３０６４９２号公報
【特許文献４】特開２００１−２０８５５６号公報
【特許文献５】特開２００１−１８８９９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前方の信号機の信号状態が青と確認できている場合においても、その信号機に近づいたときに赤に変わることが予測される旨の情報を運転者や乗員に予め提供することで、運転の効率性や車両による移動の快適性が更に向上することが期待できるものである。
特に、道路状況が順調でありスムーズな走行を行っている車両の運転者においては、直近の信号機が青信号であれば当該信号機は通過可能なことは明白な場合には、運転者の注意は、直近の信号機の次に遭遇する信号機の位置に到達するときにその信号機の信号状態が青か否か、言い換えれば直近の信号機のみならず次なる信号機についても、現在の走行状態を保ったまま通過できるか否かに向くものである。直近の信号機のみならず次なる信号機の状態についても、近づいた時の信号状態の予測情報を提供することで、運転の効率性や快適性の更なる向上が期待できる。
【０００６】
また、前方の信号機の信号状態が赤信号であり、信号機により停止の管制を受けている状態においては、当該信号機の赤信号の残り時間のみでは、道路交通状況により、果たして次の青信号によって当該信号機を通過できるかは不明である。この場合においては、運転の効率性や移動の快適性を更に向上させるためにも、当該信号機を実際に通過できるまでの時間を、道路交通状況に応じて予測できるようにすることが望ましい。
【０００７】
しかしながら、これらの特許文献１〜５に記載された技術においては、上述したような、走行中の車両が前方の信号機を通過する時点での信号機状態を予測する技術や、信号機により停止の管制を受けている状態において当該信号機を実際に通過できるまでの時間を、道路交通状況に応じて予測する技術についてまでは記載されていない。
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、走行中の車両が前方の交通指示機を通過する時点での指示状態を予測できるようにすることを目的とする。
【０００８】
また、交通指示機により停止の管制を受けている状態において当該交通指示機を実際に通過できるまでの時間を、道路交通状況に応じて予測できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このため、本発明の車両走行支援装置は、道路上に設置されて車両の通行／停止を指示する交通指示機による指示状態に従った交通予測を行なうことにより、該車両の走行支援を行なう車両走行支援装置であって、車両の位置とともに該車両の進行方向について認識する位置方向認識部と、該位置方向認識部において認識した該車両の進行方向の先にそなえられた交通指示機の切り替えスケジュールおよび当該交通指示機を該車両が通過する予測時刻に基づいて、該車両が当該交通指示機を通過する際の当該交通指示機の通行／停止指示状態を予測する通行／停止指示予測部と、をそなえ、該通行／停止指示予測部は、該車両の通行／停止を指示する交通指示機であって、該位置方向認識部において認識した走行経路の延長上にそなえられた交通指示機を特定する交通指示機特定部と、該交通指示機特定部で特定した交通指示機を該車両が通過する時刻を予測する通過時刻予測部と、該交通指示機特定部で特定した交通指示機の指示が切り替わるスケジュール情報を取得するスケジュール情報取得部と、該通過時刻予測部で予測された時刻および該スケジュール情報取得部で取得した該スケジュール情報に基づいて、該交通指示機特定部で特定した交通指示機についての該通行／停止指示状態の予測を行ない、該予測の結果を出力する予測結果出力部と、をそなえたことを特徴としている。
【００１０】
この場合においては、好ましくは、該通過時刻予測部は、該交通指示機特定部で特定した交通指示機と、該位置方向認識部で認識した該車両の位置と、の距離を算出する距離算出部と、該車両の走行速度および加速度について検出する速度情報検出部と、該距離算出部からの算出結果および該速度情報検出部での検出結果に基づいて、該交通指示機特定部で特定した交通指示機を該車両が通過する予測時刻を算出する予測時刻算出部と、をそなえることができる。
【００１１】
さらに、該位置方向認識部で認識された現在位置とともに該車両の周辺の地図表示の表示制御を行なう表示制御部をそなえ、該表示制御部は、該地図表示された範囲における、該車両の進行方向の先にそなえられた該交通指示機についての通行／停止指示状態の予測結果を該通行／停止指示予測部から受け取って、該予測結果について表示制御することとしてもよい。
【００１２】
また、該通行／停止指示予測部は、該車両が最初に遭遇する交通指示機とともに、該交通指示機を通過した次に辿る可能性のある経路上にそなえられた交通指示機についての通行／停止指示状態についても、並行して予測することとしてもよい。この場合においては、該通行／停止指示予測部は、次に遭遇する信号を予測するにあたり、最初に遭遇する信号の状態を加味して予測することもできる。
【００１３】
さらに、道路上に設置されて車両の通行／停止を指示する交通指示機による指示状態に従った交通予測を行なうことにより、該車両の走行支援を行なう車両走行支援装置であって、該車両の進行方向の先にそなえられた該交通指示機により進行が停止指示された場合において、該車両の位置、および、該車両に対して停止を指示している交通指示機の位置の相対関係について認識する相対位置関係認識部と、該停止を指示している交通指示機の切り替えスケジュールおよび該相対位置関係認識部で認識した該相対位置関係をもとに、該停止を指示している交通指示機を当該車両が通過するまでの待ち時間を予測する待ち時間予測部と、をそなえたことを特徴としている。
【００１４】
この場合においては、該待ち時間予測部は、該相対位置関係認識部で該車両との相対位置関係を認識した交通指示機について、指示が切り替わるスケジュール情報を取得するスケジュール情報取得部と、該相対位置関係認識部で認識された該相対位置関係をもとに、当該車両の前方において、該交通指示機により進行待ちとなっている車両台数を推定する台数推定部と、該台数推定部で推定された該車両台数に応じた予測待ち時間を出力する演算部と、をそなえることとしてもよい。
【００１５】
また、本発明の交通指示機の通行／停止指示状態予測方法は、車両の通行／停止を指示する交通指示機であって、該車両の進行方向の先にそなえられた該交通指示機を該車両が通過する時刻を予測し、該交通指示機の通行／停止指示が切り替わるタイミング情報を取得し、該予測された時刻および該取得したタイミング情報に基づいて、該交通指示機を該車両が通過する際の、当該交通指示機の通行／停止指示状態を予測することを特徴としている。
【００１６】
さらに、本発明の待ち時間予測方法は、車両の通行／停止を指示する交通指示機であって、該車両の進行方向の先にそなえられた該交通指示機により進行が停止指示されたことを判断し、該交通指示機により進行が停止指示されたことを判断した場合において、測位システムに基づいて該車両および該停止を指示している交通指示機の位置について認識し、該位置を認識した、該停止を指示している交通指示機と、該車両の位置と、の距離を算出し、該算出した距離をもとに、該停止を指示している交通指示機を当該車両が通過するまでの待ち時間を予測することを特徴としている。
【００１７】
また、本発明の車両走行支援システムは、車両の通行／停止を指示する道路上に設置された交通指示機の指示内容の切り替えスケジュールを該交通指示機ごとに管理する管理装置と、車両に搭載されて、該交通指示機の指示内容の切り替えスケジュールを該管理装置から取得し該車両の走行支援を行なう車載機と、をそなえ、該車載機が、測位システムに基づいて該車両の位置とともに該車両の進行方向について認識する位置方向認識部と、該位置方向認識部において認識した該車両の進行方向の先にそなえられた交通指示機の切り替えスケジュールを該管理装置から取得して、該取得した切り替えスケジュールおよび当該交通指示機を該車両が通過する予測時刻に基づいて、該車両が当該交通指示機を通過する際の当該交通指示機の通行／停止指示状態を予測する通行／停止指示予測部と、をそなえたことを特徴としている。
【００１８】
さらに、本発明の車両走行支援システムは、車両の通行／停止を指示する道路上に設置された交通指示機の指示内容の切り替えスケジュールを該交通指示機ごとに管理する管理装置と、車両に搭載されて、該交通指示機の指示内容の切り替えスケジュールを該管理装置から取得し該車両の走行支援を行なう車載機と、をそなえ、該車載機が、該車両の進行方向の先にそなえられた該交通指示機により進行が停止指示された場合において、測位システムに基づいて該車両および該停止を指示している交通指示機の相対位置関係について認識する相対位置関係認識部と、該停止を指示している交通指示機の切り替えスケジュールを該管理装置から取得して、該取得した切り替えスケジュールおよび該相対位置関係認識部で認識した該相対位置関係をもとに、該停止を指示している交通指示機を当該車両が通過するまでの待ち時間を予測する待ち時間予測部と、をそなえたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
このように、本発明によれば、走行中の車両が前方の交通指示機を通過する時点での指示状態を予測できるので、運転の効率性や快適性を向上させることができる利点がある。
また、交通指示機により停止の管制を受けている状態において当該交通指示機を実際に通過できるまでの時間を、前方の待ち台数のごとき道路交通状況に応じて予測できるので、運転の効率性や移動の快適性を向上させることができる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照することにより、本発明の実施の形態について説明する。
なお、上述の本願発明の目的のほか、他の技術的課題，その技術的課題を解決する手段及び作用効果についても、以下の実施の形態による開示によって明らかとなる。
〔Ａ〕本発明の一実施形態の説明
図２は、本発明の一実施形態にかかる車両走行支援装置１０が適用された車両走行支援システム１を示すブロック図である。この図２に示す車両走行支援システム１は、各車両２に搭載された車載機１０と、管理装置（サーバ）２０と、からなる。車載機１０は、管理装置２０から受け取る情報をもとに車両の走行支援を行なう車両走行支援装置である。
【００２１】
すなわち、車両２が通行する道路に設置される信号機その他踏切遮断機等の、車両の通行／停止を指示する交通指示機５（図中においては信号機として示している）に関する情報を管理装置２０において管理しておく。そして、車両走行支援装置としての車載機１０が、管理装置２０から上述の交通指示機５についての情報をもとに、交通指示機による指示状態に従った交通予測を行なうことにより、車両の走行支援を行なうようになっている。
【００２２】
また、各車両２に搭載された車載機１０との間で無線通信を行ないうる基地局３がエリア毎に分配配置されるとともに、それぞれの基地局３は更に公衆網４に接続されており、これにより、上述の各車両２の車載機１０と管理装置２０とが、基地局３および公衆網４を介して個別に通信を行なうことができるようになっている。
また、各交通指示機５には、それぞれ例えば基地局３と無線通信を行なうための通信機６が付設され、各交通指示機５に付設された通信機６についても、基地局３および公衆網４を介することにより、上述の管理装置２０と個別に通信を行なうことができるようになっている。尚、７は放送局である。
【００２３】
ここで、管理装置２０は、図示しないプロセッサ、記憶装置とともに、公衆網４を通じた通信を行なうための通信機等をそなえて構成され、上述の交通指示機５の指示内容の切り替えスケジュール（即ち通行／停止の指示を行なう時間情報）を例えば図３に示すようなデータベース２１により交通指示機５ごとに管理するものである。
ここで、この図３に示すデータベース２１においては、交通指示機５ごとに識別コードが割り当てられて、この識別コードが割り当てられた交通指示機５ごとの指示内容の切り替えスケジュールについて記憶、管理されている。
【００２４】
具体的には、信号機としての交通指示機５の指示内容の切り替えスケジュールとしては、基準時間の情報とともに、信号間隔についての情報、即ち青信号，黄信号および赤信号の点灯時間について記憶されるようになっている。言い換えれば、任意の時刻の信号機（交通指示機）５の点灯色は、データベース２１にて管理されている上述の基準時間から信号間隔の時間情報を用いて導出することができるようになる。
【００２５】
たとえば、図３に示すように、識別コード「００１」が付された信号機（交通指示機）５は、基準時間「１１時５１分００秒」を起点として、６０秒間の青信号、１０秒間の黄信号および５０秒間の赤信号が順次切り替わるようになっている。例えば、現在時刻が、基準時間「１１時５１分００秒」から４分３０秒後の「１１時５５分３０秒」である場合には、図４に示すように、現在の信号機の灯火色は「青」であり、「青」の状態が継続する残り時間は３０秒であることを導出することができるようになる。
【００２６】
後述する車載機１０においては、管理装置２０から、データベース２１にて蓄積されている内容から必要な交通指示機５についての指示内容の切り替えスケジュールの情報を受け取って、車両走行支援に用いることができるようになっている。
また、信号機としての交通指示機５においては、上述のデータベース２１の内容に相当するタイムテーブルをそなえるとともに、現在時刻を計時する時計をそなえ、タイムテーブルの内容に従った信号点灯色の切り替えが行われるようになっている。
【００２７】
しかしながら、時間帯によって交通量が増減するような地点に設置された信号機では、時間帯に応じて指示内容の切り替え周期が可変に設定されている場合がある。更には、基準時間と信号間隔の情報を管理していても、データベース２１の内容から導き出される指示内容の切り替わりのタイミングと実際の指示内容の切り替わりのタイミングとのずれが蓄積していくことも考えられる。
【００２８】
このような場合に対応するため、信号機としての交通指示機５では、内部カウンタをそなえ、カウント値に基づく一定周期において、点灯状態を切り替える基準となる基準時間を更新する。又、タイムテーブルに時間帯毎の信号間隔が記憶されている場合には、基準時間の更新と併せ、時間帯ごとの信号間隔に従って、点灯状態が切り替わる信号間隔についても更新することができる。
【００２９】
たとえば、図５に示すように、信号機としての交通指示機５では、点灯状態を切り替えるための基準となるタイムテーブルを、データベース２１に登録すべき切り替えスケジュールの情報に対応する情報により保持しておく（ステップＡ１）。
この場合においては、データベース２１に保持される識別コードに相当する、当該信号機ＩＤ「000000123」，基準時間「２００５年９月１９日１８時０１分００秒」および時間帯（８時〜１８時，１８時〜２４時，０時〜８時）毎の信号間隔について保持する。信号間隔は、青，黄および赤の点灯時間の周期をいうものであり、例えばこの図５に示すように、８時〜１８時では青，黄および赤はそれぞれ、60秒，10秒および50秒であり、１８時〜２４時ではそれぞれ、50秒，10秒および60秒であり、０時〜８時ではそれぞれ、50秒，10秒および55秒である。
【００３０】
そして、信号機としての交通指示機５では、内部カウンタを初期化させて、カウント値計時を開始する（ステップＡ２）。このカウント値をもとに、信号間隔を更新する時間帯が移っていなくても、タイムテーブルに書き込まれている基準時間を更新する周期を管理する（ステップＡ３のＮＯルート，ステップＡ７のＹＥＳルートからステップＡ８）。即ち、内部カウンタのカウント値に基づいて、例えば１０分に相当するカウント値となった場合には、タイムテーブルの基準時間を、計時された現在時刻に変更する。
【００３１】
ここで、時計にて計時される現在時刻が信号間隔を更新すべき時間帯に移った場合、タイムテーブルの内容を参照することにより、信号機の点灯色の切り替え周期を、タイムテーブルに記憶されている信号間隔となるように変更するとともに（ステップＡ４）、基準時間についても現在時刻に変更する（ステップＡ５）。そして、このように変更された基準時間および信号間隔の情報について、通信機６を通じて、更新情報として管理装置２０に送信する（ステップＡ６）。
【００３２】
上述の通信機６からの更新情報を管理装置２０において受け取ると、管理装置２０では、データベース２１の内容を更新する。例えば、図６に示すように、管理装置２０の運用中においては通信機６を通じた交通指示機５の指示内容の切り替えスケジュールについての更新を常時受け付けている状態にある（ステップＢ１１、ステップＢ１２のＮＯルート）。そして、ある交通指示機５に付設されている通信機６から通信要求があった場合には、その通信機６における交通指示機５における指示内容の切り替えスケジュールについての更新情報を受け取る（ステップＢ１３）。これにより、管理装置２０では、受け取った更新情報の内容に従ってデータベース２１を更新することができる（ステップＢ１４）。
【００３３】
なお、踏切遮断機としての交通指示機５の指示内容の切り替えスケジュールとしては、信号機のような一定周期的な切り替わりではなく、いうまでもなく該当踏切箇所の電車通過時刻に合わせたタイムテーブル構成としてデータベース２１で管理することができる。
ところで、管理装置２０においては、上述のごとく管理されている交通指示機５の指示内容の切り替えスケジュールについて、各車両２の車載機１０から問い合わせがあった場合には、問い合わせに応じた交通指示機５についての指示内容の切り替えスケジュールについて当該車載機１０に応答することができるようになっている。
【００３４】
たとえば、図６に示すように、管理装置２０の運用中においては常時各車両２の車載機１０からの問い合わせを受け付けている状態にある（ステップＢ２１、ステップＢ２２のＮＯルート）。そして、ある車両２の車載機１０から、当該車両２の位置および進行方向の先にある交通指示機５についての指示内容の切り替えスケジュールの問い合わせがあった場合には（ステップＢ２２のＹＥＳルート）、データベース２１を参照することにより（ステップＢ２３）、該当交通指示機５についての指示内容の切り替えスケジュール（信号機の場合には基準時間および信号間隔）について応答する（ステップＢ２４）。
【００３５】
なお、後述するように、管理装置２０において切り替えスケジュールを応答する対象となる交通指示機５は、当該車両２の直近の交通指示機５に限定されるものではない。即ち、管理装置２０では、当該車両２が直近の交通指示機５を通過した次に辿る可能性のある経路上にそなえられた交通指示機５についても、指示内容の切り替えスケジュールを応答することができるようになっている。
【００３６】
たとえば、図７に示すような、網目状レイアウトの道路配置８を有し、十字路となる各交差点に４つの信号機（交通指示機）が設置された地区において、位置Ｐを現在位置として図中上向きの進行方向で車両が走行しているときに、当該車両の車載機から管理装置２０への問い合わせがあった場合を想定する。この場合には、管理装置２０では、当該車両の直近の信号機９ａのみならず、信号機９ａを通過した次に辿る可能性のある信号機９ｂについても、指示内容の切り替えスケジュールを識別コードとともに応答することができる。
【００３７】
なお、この場合においては、応答を行なう信号機９ｂの範囲としては、車両２に搭載されるモニタ画面に表示されるナビゲーション画面をなす地図表示範囲に含まれる信号機であって、現在位置から１回の右折／左折によって最初に遭遇する可能性のある信号機であることを条件に範囲を設定している。
ところで、図２に示す車両２に搭載された車載機１０は、オーディオビジュアル（ＡＶ）機能とナビゲーション機能とを兼ね備えた装置として構成されるものであり、このために、例えば図８に示すような構成をそなえている。
【００３８】
この図８に示す車載機１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１，ＲＡＭ（Random Access Memory）１２，ＲＯＭ（Read Only Memory）１３およびＨＤＤ（Hard Disk Drive）１４をそなえるとともに、オペレータによる入力操作を受け付ける操作部１５，ディスプレイ表示を行なう表示部１６，スピーカ３１での音再生についてパワーアンプ３２を介して制御するＤＳＰ再生制御部１７，図示しないＧＰＳ（Global Positioning System）衛星等からの信号についてＧＰＳアンテナ３３を介して受信するＧＰＳ受信部１８をそなえている。尚、１９ａは例えばリモートコントローラ機能を持つ携帯電話３４との通信を行なうための通信制御部である。
【００３９】
さらに、車載機１０にはＴＶアンテナ３５からのテレビジョン放送信号を受信するＴＶチューナ１９ｂ，ラジオアンテナ３６からのラジオ放送信号を受信するＡＭ／ＦＭチューナ１９ｃのほか、ＣＤ／ＤＶＤデッキ１９ｄ，ＭＤデッキ１９ｅおよびカセットデッキ１９ｆが適宜そなえられる。
また、ＣＰＵ１１は、上述のＨＤＤ１４，表示部１５，操作部１６，通信制御部１９ａ，チューナ１９ｂ，１９ｃおよびデッキ１９ｄ〜１９ｆについての制御を行なうシステム制御部１１ａと、ＤＳＰ再生制御部１７に対する制御を行なうオーディオ制御部１１ｂと、をそなえるとともに、ＧＰＳ受信器１８および車速センサ３７からの信号を取り込んで、車両走行のためのナビゲーション制御を行なうナビ制御部１１ｃをそなえている。
【００４０】
図１は上述のＣＰＵ１１での処理を通じて実現する、本願発明の特徴的機能に着目して示す図である。車載機１０は、交通指示機５による指示状態に従った交通予測を行なうことにより、車両２の走行支援を行なうものである。このために、図１に示すように、車載機１０は、ＣＰＵ１１での処理を通じて、位置方向認識部４１，通行／停止指示予測部４２，表示制御部４３，相対位置関係認識部４４および待ち時間予測部４５としての機能ををそなえている。
【００４１】
ここで、位置方向認識部４１および通行／停止指示予測部４２は、主として車両２が進行状態にある場合において、前方の信号機等の交通指示機５に車両２が通過するときの交通指示機５の指示状態を予測するためのものである。この指示状態の予測によって、車両２が交通指示機５に接近したときに、交通指示機５手前で減速することなく交通指示機５を通過できるか否かの判断材料を、走行支援のために提供することができる。
【００４２】
また、相対位置関係認識部４４および待ち時間予測部４５は、前方の交通指示機５の停止指示により、車両２を停止させている場合において、停止指示が解除されて交通指示機５を通過できるまでの時間を予測するものである。この交通指示機５を通過できるまでの時間の予測によって、苛立ち等の無用な運転者の不快感が生じることを抑制し、快適な走行を支援することができる。
【００４３】
位置方向認識部４１は、測位システムに基づいて車両２の位置とともに車両２の進行方向について認識するものである。本実施形態における測位システムは、例えばＧＰＳ衛星等からの信号をＧＰＳ受信器１８で受信しこの受信信号から車両２の位置を測定するものである。
また、通行／停止指示予測部４２は、位置方向認識部４１において認識した車両２の進行方向の先にそなえられた交通指示機５の切り換えスケジュールおよび当該交通指示機５を車両２が通過する予測時刻に基づいて、車両２が当該交通指示機５を通過する際の当該交通指示機５の通行／停止指示状態を予測する。即ち、交通指示機５が信号機であれば、青，黄又は赤の灯火色を予測し、踏切遮断機であれば遮断機が上がっているか下がっているかを予測する。
【００４４】
なお、車両２の通過時点での通行／停止指示状態を予測する対象となる交通指示機５には、後述するように、直近の交通指示機（即ち現在位置からの走行で最初に遭遇することとなる交通指示機）５のみならず、交通指示機５を通過した次に辿る可能性のある交通指示機５についても、所定の範囲内において含めることができる。
換言すれば、通行／停止指示予測部４２は、車両２が最初に遭遇する交通指示機５とともに、交通指示機５を通過した次に辿る可能性のある経路上にそなえられた交通指示機５についての通行／停止指示状態についても、並行して予測することができる。又、通行／停止指示予測部４２においては、所定時間周期ごとに通行／停止指示状態を予測することができる。即ち、刻々と変化する、車両２と交通指示機５との相対位置関係や交通指示機５の指示状態に追従すべく、例えば１秒周期等の所定周期で通行／停止指示状態を予測する。
【００４５】
さらに、表示制御部４３は、位置方向認識部４１で認識された現在位置とともに、車両２の周辺の地図表示の表示制御を行なうものであり、特に、この表示制御部４３の機能は主として前述のシステム制御部１１ａおよびナビ制御部１１ｃで実現する。
また、上述の通行／停止指示予測部４２は、交通指示機特定部４２ａ，通過時刻予測部４２ｂ，スケジュール情報取得部４２ｃおよび予測結果出力部４２ｄとしての機能をそなえている。
【００４６】
交通指示機特定部４２ａは、位置方向認識部４１において認識した当該車両２の走行経路の延長上にそなえられた交通指示機５を特定する。この交通指示機特定部４２ａで特定した交通指示機５を対象として、車両２が該当交通指示機５を通過する時刻を続いて予測する。例えば前述の図７に示す現在位置Ｐにある車両２についてみれば、信号機９ａ，９ｂを、当該車両２の走行経路の延長上にそなえられた交通指示機５として特定する。
【００４７】
また、通過時刻予測部４２ｂは、交通指示機特定部４２ａで特定した交通指示機５を車両２が通過する時刻を予測する。即ち、交通指示機特定部４２ａで特定された交通指示機５を車両２が通過する際の通行／停止指示状態を予測するためのパラメータとして、対象交通指示機５を車両２が通過する予測時刻を演算により算出する。更に、スケジュール情報取得部４２ｃは、管理装置２０との通信を通じて、交通指示機特定部４２ａで特定した交通指示機５の指示内容が切り替わるスケジュール情報を取得する（図６のステップＢ２１〜Ｂ２４参照）。
【００４８】
予測結果出力部４２ｄは、通過時刻予測部４２ｂで予測された時刻およびスケジュール情報取得部４２ｃで取得した該スケジュール情報に基づいて、該交通指示機特定部で特定した交通指示機についての該通行／停止指示状態の予測を行ない、予測の結果を表示部１６での表示等を行なうために出力する。
なお、上述の交通指示機特定部４２ａで特定した交通指示機５が複数ある場合には、個々の交通指示機５ごとに、上述の通過時刻予測部４２ｂで通過時刻を予測し、スケジュール情報取得部４２ｃで該当する交通指示機５でのスケジュール情報を取得し、予測結果出力部４２ｄで予測結果を出力する。
【００４９】
これにより、表示制御部４３においては、表示部１６において地図表示された範囲における、車両２の進行方向の先にそなえられた交通指示機５についての通行／停止指示状態の予測結果を、通行／停止指示予測部４２をなす予測結果出力部４２ｄから受け取って、予測結果について表示制御する。具体的には、例えば地図表示上の該当交通指示機５の位置に交通指示機５の指示態様に応じたアイコン表示により表示すべく表示部１６を制御する。例えば、交通指示機５が信号機であれば予測された指示内容にかかる点灯状態を表す信号機デザインが表示される。
【００５０】
また、上述の通過時刻予測部４２ｂは、交通指示機特定部４２ａで特定した交通指示機５を車両２が通過する時刻を予測するため、距離算出部４２ｂａ，速度情報検出部４２ｂｂおよび予測時刻算出部４２ｂｃとしての機能を有している。距離算出部４２ｂａは、交通指示機特定部４２ａで特定した交通指示機５と、位置方向認識部４１で認識した車両２の位置と、の距離を算出する。
【００５１】
また、速度情報検出部４２ｂｂは、車速センサ３７からの信号に基づいて、車両２の走行速度および加速度について検出する。更に、予測時刻算出部４２ｂｃは、距離算出部４２ｂａからの算出結果および速度情報検出部４２ｂｂでの検出結果に基づいて、交通指示機特定部４２ａで特定した交通指示機５を車両２が通過する予測時刻を算出する。
さらに、相対位置関係認識部４４は、道路上の車両２の進行方向の先にそなえられた交通指示機５により進行が停止指示された場合において、測位システムに基づいて車両２の位置、および、車両に対して停止を指示している交通指示機５の位置の相対関係について認識する。具体的には、停止状態にある車両２の現在位置と、停止指示を行なっている交通指示機５との位置をＧＰＳ座標等で認識し、これらの位置関係から車両２と交通指示機５との距離を算出する。
【００５２】
また、待ち時間予測部４５は、上述の停止を指示している交通指示機５の切り換えスケジュールおよび相対位置関係認識部４４で認識した相対位置関係をもとに、当該車両２が、停止を指示している交通指示機５を通過するまでの待ち時間を予測する。この待ち時間予測部４５は、スケジュール情報取得部４５ａ，台数推定部４５ｂおよび関数演算部４５ｃとしての機能をそなえている。
【００５３】
スケジュール情報取得部４５ａは、相対位置関係認識部４４で車両２との相対位置関係を認識した交通指示機５について、指示が切り替わるスケジュール情報を取得する。尚、このスケジュール情報取得部４５ａは、前述の通行／停止指示予測部４２のスケジュール情報取得部４２ｃとは異なり、車両２が停止指示を直接受けている直近の交通指示機５による指示が切り替わるスケジュール情報を管理装置２０との通信を通じて取得する（図６のステップＢ２１〜Ｂ２４参照）。
【００５４】
また、台数推定部４５ｂは、相対位置関係認識部４４で上述のごとく認識した相対位置関係をもとに、当該車両２の前方において、停止指示を行なっている交通指示機５により進行待ちとなっている車両台数を推定する。具体的には、相対位置関係認識部４４でもとられた、車両２と対象交通指示機５との相対距離を、停車時の一台分の車間距離で除算することにより、得られる商の値を、車両２の前方において進行待ちとなっている車両台数と推定する。
【００５５】
さらに、関数演算部４５ｃは、台数推定部４５ｂで推定された進行待ちの車両台数に応じた予測待ち時間について、関数演算により算出し出力する。この関数は、当該車両２の前方で進行待ちとなっている車両台数と、対象交通指示機５による通行指示の時間および停止指示の時間との関係をパラメータとして与えられた、当該車両２が対象交通指示機５を通過するまでの時間についての関数である。
【００５６】
上述のごとく構成された車載機１０が搭載された車両２においては、道路の走行中においては信号機等の交通指示機５により、その都度通行／停止の指示を受ける。このとき、位置方向認識部４１および通行／停止指示予測部４２により、例えば図９のフローチャートに従って、車両２が進行状態にある場合における、前方の信号機等の交通指示機５に車両２が通過するときの交通指示機５の指示状態を予測する。
【００５７】
すなわち、内部カウンタをカウント値「０」に初期化させて、カウント値計時を開始する（ステップＣ１）。このカウント値をもとに、例えば１０秒ごとの所定周期で、前方の交通指示機５を特定して、特定した交通信号機５を車両２が通過するときの指示内容について予測を行なっている。
まず、位置方向認識部４１としての機能により車両２の現在位置および進行方向を認識する。即ち、車載機１０におけるナビ制御部１１ｃ（図８参照）において、ＧＰＳ受信器１８で受信したＧＰＳ信号をもとに、車両２のＧＰＳ座標を位置情報として特定するとともに、進行方向を特定する。そして、システム制御部１１ａで、位置情報として特定した周辺の地図とともに表示部１６で表示すべく表示部１６を制御している。
【００５８】
そして、この表示部１６で表示される画面上の四隅のＧＰＳ座標を求め（ステップＣ２）、つぎに、車載機１０においては、管理装置２０へのアクセスを行なうことを通じ（ステップＣ３）、進行方向の先に存在する交通指示機５について特定するとともに、特定した交通指示機５の指示内容の切り替えスケジュールを取得する（ステップＣ４からステップＣ６〜ステップＣ９による通信スレッド）。
【００５９】
換言すれば、交通指示機特定部４２ａとしての機能により、車両の現在位置とともに表示部１６で表示されている地図範囲内において上述の指示状態の予測を行なう交通指示機５を特定し、スケジュール情報取得部４２ｃとしての機能により、データベース２１に記憶されている、指示状態の予測を行なう交通指示機５についての指示状態の切り替えスケジュールを取得する。
【００６０】
ここで、交通指示機特定部４２ａにおいては、対象となる交通指示機５のＧＰＳ座標をＨＤＤ１４の検索等により抽出する。この抽出ができない場合には、このＧＰＳ座標についても管理装置２０に問い合わせて取得し、これにより、予測対象の交通指示機５の特定を行なう。
具体的には、地図表示画面の四隅のＧＰＳ座標を基地局３に送信し（ステップＣ６）、この画面表示の四隅の範囲内に位置する交通指示機５のＧＰＳ座標を管理装置２０に問い合わせるとともに、併せてその交通指示機５における指示内容の切り替えスケジュールについても問い合わせを行ない、管理装置２０からの応答受信の待機に入る（ステップＣ７のＮＯルート）。
【００６１】
なお、管理装置２０においては、データベース２１を参照して、前述の画面表示の四隅の範囲内に位置する交通指示機５のＧＰＳ座標を取り出すとともに、指示内容の切り替えスケジュールについても取り出して、問い合わせを行なった車載機１０に返信する（図６のステップＢ２４参照）。
管理装置２０からの応答信号に（ステップＣ７のＹＥＳルート）、当該車両２の進行方向の先に設置された、切り替え指示の予測対象となる交通指示機５についての切り替えスケジュールの情報が含まれている場合には（ステップＣ８のＹＥＳルート、ステップＣ９）、これらの情報について、ＲＡＭ１２にプールする（ステップＣ１０）。
【００６２】
また、管理装置２０からの応答信号から、進行方向の先の画面内に、交通指示機５が存在しない場合等、切り替え対象となる交通指示機５が存在しないことが判明した場合には、終了を通知する（ステップＣ８のＮＯルート）。
また、切り替え指示の予測対象となる交通指示機５のＧＰＳ座標が、車載機１０自身のＨＤＤ１４等の記憶媒体に記憶されていて判明している場合には、ステップＣ６では四隅のＧＰＳ座標を送信するとともに、対象となる交通指示機５のＧＰＳ座標についても管理装置２０へ送信する。
【００６３】
これにより、ステップＣ９においては、交通指示機特定部４２ａおよびスケジュール情報取得部４２ｃとしての機能により、データベース２１から取り出された信号機情報として、識別データ（ＩＤ）を，基準時間および信号間隔に関する情報を管理装置２０から受け取り、ステップＣ１０で、これをＲＡＭ１２にプールする。
なお、上述の管理装置２０への問い合わせは、管轄する地域ごとに管理装置２０が複数そなえられているような場合には、管理装置２０の設置数分行なうこととすることもできる（ステップＣ１１）。
【００６４】
つぎに、管理装置２０からスケジュール情報その他位置情報を受け取った、切り替え指示の予測対象となる交通指示機５について、車両２通過時の指示内容、即ち灯火色を予測する。尚、上述の交通指示機特定部４２ａで特定した交通指示機５が複数ある場合には、個々の交通指示機５ごとに指示内容の予測を行なう（ステップＣ１２）。
まず、通過時刻予測部４２ｂにおいて、車両２が対象交通指示機５を通過する際の時刻を予測するために、車両２の現在の車速ｖおよび加速度ａを求める。具体的には、車速センサ３７（図８参照）からの検出情報をもとに、速度情報検出部４２ｂｂにおいて、現在の速度ｖを取得するとともに（ステップＣ１３）、単位時間Δｔにおける速度変位を、加速度ａとして導出する（ステップＣ１４）。
【００６５】
ついで、距離算出部４２ｂａにおいて、指示内容の予測対象の交通指示機５ごとに、車両２の現在位置との相対距離ｘを、それぞれのＧＰＳ座標値から求める（ステップＣ１５）。そして、これらの速度情報検出部４２ｂｂで求められた速度ｖおよび加速度ａとともに、距離算出部４２ｂａで算出した相対距離ｘを用いることにより、予測時刻算出部４２ｂｃにおいて車両２が現在の走行状態で進行した場合の、該当交通指示機５の通過時における時刻ｔ３を予測する（ステップＣ１６）。
【００６６】
具体的には、時刻ｔ３については式：ｔ３＝（ｘ／ｖ）＋ｔ１に従って求めるが、加速度ａを加味して、加速度ａの符号が正、即ち加速状態にあるときには、（ｘ／ｖ）＋ｔ１よりも短めに、加速度ａの符号が負、即ち減速状態にあるときには、（ｘ／ｖ）＋ｔ１よりも長めに、それぞれ設定する。更に、予測対象の交通指示機５までの経路上に他の交通指示機５があり、その交通指示機５で停まる見込みである場合には、（ｘ／ｖ）＋ｔ１よりも長めに設定する。
【００６７】
そして、予測結果出力部４２ｄにおいては、このように算出された予測時刻と、スケジュール情報取得部４２ｃで取得した、該当交通指示機５の指示内容の切り替えスケジュールと、を対比して、予測時刻での指示内容、即ち灯火色を予測する（ステップＣ１７）。
具体的には、スケジュール情報取得部４２ｃで取得した、該当交通指示機５のスケジュール情報が、基準時間ｔ２として「２０時３５分００秒」であり、信号間隔情報が、「青６０秒、黄１０秒、赤５０秒」であり、現在時刻ｔ１が「２０時３６分３０秒」で、更に、通過時刻予測部４２ｂで予測された通過予測時刻ｔ３が「２０時４０分３０秒」である場合を想定する。
【００６８】
この場合においては、現在時刻ｔ１では基準時間ｔ２から９０秒後である。予測灯火色を求める計算の簡単のため、現在時刻から３０秒後の時刻ｔ１′（＝ｔ１＋３０秒）から通過予測時刻ｔ３までの時間ｔ４（ｔ３−ｔ１′）を求める。この場合には３００秒である。そして、信号間隔の合計時間ｔ５は１２０秒（６０＋１０＋５０）である。
ついで、灯火色の予測のために、ｔ４÷ｔ５の余りｔ６を求める。このｔ６の値に応じて、０≦ｔ６≦６０であれば灯火色は「青」であると予測され、６０＜ｔ６≦７０であれば灯火色は「黄」であると予測され、７０＜ｔ６≦１２０であれば灯火色は「赤」であると予測される。この場合においては、ｔ６は、３００÷１２０の余りであるから、６０である。即ち、車両２が信号機としての交通指示機５を通過するときの灯火色は「青」であると予測される。
【００６９】
このような信号機による灯火色の予測が、予測対象となる全ての信号機について行われると（ステップＣ１８、ステップＣ１９のＹＥＳルート）、予測された結果の灯火色情報から、各信号機についての通過可否の予測を行なう。いうまでもなく、予測結果が「青」であれば、その信号機は通過可であり、「黄」，「赤」であればその信号機は通過否であると予測する（ステップＣ２０）。
【００７０】
そして、表示制御部４３においては、例えば地図表示上の該当交通指示機５の位置に予測結果を反映した点灯状態を表すアイコン表示とともに、傍らに通過可又は否を示す表示（例えば○表示やＸ表示）を行なうべく表示部１６を制御する（ステップＣ２１）。
このような表示を行なっても、内部カウンタの値がカウント開始から１０秒を経過していない場合には、再度対象信号機についての通過時の灯火色予測を行なって（ステップＣ２２のＮＯルートからステップＣ１３〜ステップＣ２０）、通過可否を予測する（ステップＣ２１）。又、カウント開始から１０秒を経過している場合には、カウント値をリセットし、交通指示機特定部４２ａによる対象交通指示機５の特定に戻る（ステップＣ２２のＹＥＳルートからステップＣ１）。
【００７１】
なお、上述のごとき、交通指示機５の指示内容の予測処理においては、ステップＣ２２のＮＯルートからステップＣ１２〜ステップＣ２１のループは、例えば２〜４秒程度のサイクルで行なうことができる。
なお、青灯となることを予測する場合においては、上述のステップＣ２１においては、上述の信号機アイコンの傍らに、当該青灯の対象となる信号機の方向を指すようなマーク、例えば図１０（ａ）に示すような三角形マークを表示することができる。この図１０（ａ）の場合においては三角形マークは上向きなので、自車位置から例えば北向きに進む信号が青であることが確認できる。
【００７２】
また、赤灯となることを予測する場合においては、例えば図１０（ｂ）に示すように、信号機アイコンの傍らに「Ｘ」マークを表示し、更に赤灯の点滅となることを予測する場合には、信号機アイコンおよび「Ｘ」マークについても点滅するようにしてもよい。更には、このように赤灯となることを予測する場合においては、上述のごとき信号機アイコンによる強調表示のほかに、音のチャイムをならすことで、運転者に注意の喚起を与えるようにしてもよい。
【００７３】
さらに、黄灯となることとなることを予測する場合においては、例えば図１０（ｃ）に示すように、上述の信号機アイコンの傍らに、「！」マークを表示し、更に黄灯の点滅となることを予測する場合には、信号機アイコンおよび「！」マークについても点滅するようにしてもよい。更には、このように黄灯となることを予測する場合においては、上述のごとき信号機アイコンによる強調表示のほかに、上述の赤灯を予測する場合よりも音量の小さい音のチャイムをならすことで、運転者に注意の喚起を与えるようにしてもよい。
【００７４】
これにより、運転者に注意の喚起を与える必要度に応じて音量を可変することで、車両走行の支援のための情報を運転者に効率的に提供することができるようになる。
また、上述のごとき信号機アイコンの表示に併せ、現在の点灯状態の残り時間についてグラフ表示、例えば図１０（ｄ）に示すように棒グラフ表示を行なうこととしてもよい。上述したように、ステップＣ２２のＮＯルートからステップＣ１２〜ステップＣ２１のループは、例えば２〜４秒程度のサイクルで行なうことができるので、この棒グラフ表示についても、２〜４秒程度のサイクルで表示内容を変更できるので、残り時間が減っていくことを棒グラフ表示から確認することが可能となる。
【００７５】
さらに、上述の通行／停止指示予測部４２においては、前述の図７に示す信号機９ａを通過した次に遭遇する信号機９ｂの状態を予測するにあたっては、最初に遭遇することとなる信号機９ａの状態を加味して予測することもできる。
具体的には、通過時刻予測部４２ｂにおいて、当該通過時刻予測部４２ｂでの信号機９ａについての予測結果とスケジュール情報取得部４２ｃにて取得されるスケジュール情報との対比に基づいて、最初に遭遇することとなる信号機９ａの、赤信号による待ち時間を含めた通過予想時刻を求める。即ち、通過予想時刻は、通過時刻予測部４２ｂで予測される信号機９ａの通過時刻と、当該信号機９ａでの待ち時間と、の和により求められる。尚、当該信号機９ａでの待ち時間は、通過時刻予測部４２ｂからの予測時刻とスケジュール情報取得部４２ｃからのスケジュール情報とを対比することにより算出する。そして、通過時刻予測部４２ｂにおいて、距離算出部４２ｂａにおいて求められているそれぞれの信号機９ａ，９ｂまでの距離をもとに、最初の信号機９ａを起点とした次の信号機９ｂまでの走行時間を推定する。具体的には、最初の信号機９ａから次の信号機９ｂまでの距離を算出するとともに、算出した距離を平均速度で除算し、除算結果を走行時間の推定結果とする。尚、上述の推定に用いられる平均速度としては、現在から過去の一定時間にさかのぼった走行履歴における平均の速度を求めておき、これを用いることができる。その他、現在の走行経路の道路種別（属性）についてナビゲーションシステムから取得し、その道路属性から、平均速度として計算するための値をマッピング等により一律に割り当てることとしてもよい。例えば、道路属性が１車線の一般道であれば平均速度を４０ｋｍ／ｈとし、２車線の一般道であれば５０ｋｍ／ｈとし、１車線の自動車専用道であれば６０ｋｍ／ｈとし、２車線の自動車専用道であれば７０ｋｍ／ｈとして割り当てることができる。そして、通過時刻予測部４２ｂにおいて、このように計算された最初の信号機９ａの通過予想時刻と、信号機９ａおよび信号機９ｂ間の推定走行時間と、を加算することにより、当該車両が走行している現在位置Ｐから、最初の信号機９ａの次の信号機９ｂにおけるまでの通過予測時刻を算出する。予測結果出力部４２ｄでは、このように通過時刻予測部４２ｂで算出された信号機９ｂの通過予測時刻と、スケジュール情報取得部４２ｃからのスケジュール情報とを対比することにより、通過予測時刻での指示内容、即ち灯火色を予測するのである。
【００７６】
ところで、上述のごとき走行中における前方の交通指示機５の指示内容の予測に続いて、車両２が前方の交通指示機５により停止指示を受けた場合には、相対位置関係認識部４４および待ち時間予測部４５としての機能により、図１１，図１２のフローチャートに示すように、停止指示が解除されて交通指示機５を通過できるまでの時間を予測する。
すなわち、車両２が走行中において、次に遭遇する（直近の）交通指示機５を、現在の走行状態のまま通過できるかを判定する。交通指示機５が信号機の場合には次に遭遇する信号機がある交差点を現在の走行状態のままで通過することが可能か否かを、信号機の灯火状態の予測をもとに判定する（図１１のステップＤ１、図９のステップＣ２０参照）。
【００７７】
そして、次に遭遇する信号機が有る交差点を通過することが可であると判定された場合には、以下のような信号機通過までの時間を予測する処理には移行せずに終了する。しかし、交差点を通過することが不可である場合には（ステップＤ２）、その信号機の停止指示を受けて、車両は走行状態からスピードダウンして停止することになる（ステップＤ３のＹＥＳルート）。
【００７８】
このとき、更に、車載機１０においては、管理装置２０から取得している信号機の指示内容の切り替えスケジュールに基づいて、現在の信号機の状態が停止指示の状態にあるか否かを判定している（ステップＤ４）。スピードダウンして停止したとしても、そのときに信号が青灯であれば、信号機通過までの時間計算は行なわない（ステップＤ５のＮＯルート）。しかし、現在の信号機の状態が停止指示の状態にある場合には、その信号機を通過するまでの時間を計算するルーチンに移行する（ステップＤ５のＹＥＳルート）。
【００７９】
この信号機を通過するまでの時間を計算するルーチンにおいては、まず、相対位置関係認識部４４としての機能により、ＧＰＳ受信器１８にアクセスし、このＧＰＳ受信器１８からのＧＰＳ受信信号をもとにして、現在の車両２の位置をＧＰＳ座標として取得する（ステップＤ６）。そして、前述の信号機の灯火状態の予測処理の際に、交通指示機特定部４２ａにより取得していた、次に遭遇する信号機のＧＰＳ座標についてもＲＡＭ１２を参照することにより取り出す（ステップＤ７）。
【００８０】
さらに、この相対位置関係認識部４４としての機能により、上述のごとく取り出した車両２の現在位置、および次に遭遇する信号機（対象信号機）の位置を表すＧＰＳ座標を用いることにより、自車両２から対象信号機までの距離Ｘを求める（ステップＤ８）。この距離Ｘを求めるにあたっては、自車両２から対象信号機までの道路軌跡に応じて適切な値が求められる手法を採用することができる。
【００８１】
具体的には、自車両２から対象信号機までの道路軌跡が直線である場合には、上述のごとく取得したＧＰＳ座標を用いることにより演算により算出する。又、自車両２から対象信号機までの道路軌跡が曲線である場合には、前述の対象信号機のＧＰＳ座標を管理装置２０におけるデータベース２１の内容から取得する際に、併せて対象信号機の向いている方角についても取得して、自車両２の向いている方角と、対象信号機の向いている方角とから、道路軌跡を、双方の位置を通過する同心円の一部をなす円弧Ｆとみて、この円弧の長さを求めることにより距離Ｘを算出する。
【００８２】
つぎに、待ち時間予測部４５としての機能により、この相対位置関係認識部４４での機能により算出された自車両２から対象信号機までの距離Ｘと、対象信号機の指示内容の切り替えスケジュールと、を用いて、自車両２が対象信号機を通過するまでの時間を予測する（Ｄ９，Ｄ１０）。尚、対象信号機の指示内容の切り替えスケジュールとしては、待ち時間予測部４５におけるスケジュール情報取得部４５ａで取得するようになっているが、通行／停止指示予測部４２におけるスケジュール情報取得部４２ｃで取得したものを流用することとしてもよい。
【００８３】
まず、台数推定部４５ｂとしての機能により、上述のごとく算出された距離Ｘから、自車両２の前方で対象信号機による停止指示で停止している車両の台数を推定する。例えば、クルマの全長の平均値を4500mmとし、車間距離の平均値を1000mmとして、式（１）から導出される値を台数として推定する（ステップＤ９）。
台数＝Ｘ［mm］÷（クルマの全長の平均値＋車間距離の平均値）
＝Ｘ［mm］÷（4500＋1000）                                    …（１）
また、上述の式（１）での「クルマの全長の平均値」としては、上述の4500mmという値を用いるほかに、演算により求めることもできる。例えば、対向車線で出会った全ての自動車の全長を、相対速度の検出と物体感知センサの検出情報とを用いることにより計測するとともに、得られる計測データを蓄積して平均値を算出し結果の値を用いることとしてもよい。
【００８４】
また、現在市場に出回っている全自動車の全長を、販売台数で重み付けして平均をとり、得られた値を、式（１）の演算の際の「クルマの全長の平均値」として、管理装置２０に情報として置いておくこととしてもよい。具体的には、市場にＮ種類のクルマが出回っていて、それぞれのクルマがＭ１〜ＭＮの台数が売れており、全長データをそれぞれＬ１〜ＬＮとすると、式（２）から求められる値を、「クルマの全長の平均値」とすることができる。即ち、（全種類のクルマについての「全長×市場に出回っている台数」の和）÷（市場に出回っているクルマの合計台数）を、「クルマの全長の平均値」とするのである。
【００８５】
クルマの全長の平均値＝（Σ（Ｌｉ×Ｍｉ））／（ΣＭｉ）              …（２）
さらに、式（１）での「車間距離の平均値」としては、上述の1000mmという値を用いるほかに、演算により求めることができる。例えば、自車両２が停車するごとに、前のクルマと自車両２との車間距離を計算し、計算された車間距離のデータを蓄積して平均をとり、得られた値を、式（１）の演算の際の「車間距離の平均値」として用いることとしてもよい。
【００８６】
つぎに、関数演算部４５ｃとしての機能により、図１２のステップＤ１０に示すような、式（１）から得られる台数を変数として、対象信号機の通過時間についての（ステップ状に値が変化するような）関数を定義しておき、ステップＤ９で求められた台数から、現在の時間から、対象信号機を通過するまでの予測時間を導出する（ステップＤ１０）。
なお、この関数演算部４５ｃで定義される関数としては、現在時間から対象信号機が青となるまでの待ち時間によりグラフの切片が上下し、自車両２よりも前方の待ち台数が増えるにつれ交差点通過時のスピードが増加するので、ｙ軸（待ち時間）の上昇幅は小さくなるという特性を有する（ステップＤ１０のＢ参照）。
【００８７】
ただし、対象信号機の青信号の時間に起因して、自車両２よりも前方の待ち台数が所定の台数（図１２の場合には６台）を超える場合には、交差点通過前に再度赤信号になる場合もある。このように交差点通過前に再度赤信号になる場合、待ち時間は、再度の赤信号灯火の間だけ急激に増加することにもなる（ステップＤ１０のＡ参照）。
関数演算部４５ｃで導出された、対象信号機を通過するまでの予測時間については、表示制御部４３による表示部１６の制御を通じて、グラフ表示、例えば図１３に示すような、対象信号機を表すアイコンの傍らにおいて円グラフ表示を行なう。この場合において、関数演算部４５ｃで導出された時間を１００パーセントの比率として円グラフ表示を行ないつつ（ステップＤ１１のＮＯルートからステップＤ１２）、対象信号機の交差点を通過するまで、時間経過ごとに円グラフのメモリを０パーセントに近づけるような表示制御を行なう（ステップＤ１３、ステップＤ１４のＮＯルート、ステップＤ１５のＮＯルート）。尚、関数演算部４５ｃでの推測が正確であれば、対象信号機の交差点を通過した瞬間にグラフの値が０となる。
【００８８】
ただし、自車両２が次の青信号で交差点を通過することができずに、再び停車した場合には、再度信号機通過までの時間を計算するルーチンを開始して、再度交差点通過までの時間の予測を行なう（ステップＤ１５のＹＥＳルートからステップＤ６〜ステップＤ１０）。尚、予測された通過時間をグラフ表示するにあたり、対象信号機において、すでに一回以上停車している後である場合には、表示制御部４３では、一番最初に導出した待ち時間をｔ１、今回導出した待ち時間をｔ２とすると、（ｔ２／ｔ１）×１００パーセントの値を算出して、円グラフを書き直す（ステップＤ１１のＹＥＳルートからステップＤ１６）。
【００８９】
このように、本発明の一実施形態によれば、位置方向認識部４１および通行／停止指示予測部４２により、走行中の車両２が前方の交通指示機５を通過する時点での指示状態を予測できるので、運転の効率性や快適性を向上させることができる利点がある。
また、相対位置関係認識部４４および待ち時間予測部４５により、交通指示機５により停止の管制を受けている状態において当該交通指示機５を実際に通過できるまでの時間を、前方の待ち台数のごとき道路交通状況に応じて予測できるので、運転の効率性や移動の快適性を向上させることができる利点がある。
【００９０】
〔Ｂ〕その他
上述した実施形態にかかわらず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することができる。
例えば、上述の実施形態においては、走行中の車両２が前方の交通指示機５を通過する時点での指示状態の予測と、交通指示機５により停止の管制を受けている状態において当該交通指示機５を実際に通過できるまでの時間の予測を、連動して行なっているが、本発明によれば、それぞれ個別に行なうこととしてもよい。この場合において、交通指示機５により停止の管制を受けている状態において当該交通指示機５を実際に通過できるまでの時間の予測を開始するにあたっては、例えば、対象信号機を特定するとともに、特定した対象信号機の現在時刻での指示内容が停止指示となったことをトリガとしたり、停止中の車内の乗員が特に通過までの時間を知りたい場合に、その旨の入力操作を操作部１５（図８参照）を介して行なうことをトリガとしたりすることができる。
【００９１】
また、上述した実施形態の開示により、本発明の装置を製造することは可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の一実施形態における車両走行支援装置を示す機能ブロック図である。
【図２】本実施形態にかかる車両走行支援装置が適用された車両走行支援システムを示すブロック図である。
【図３】本実施形態における管理装置のデータベースを示す図である。
【図４】信号機の指示内容の切り替わりの一例を説明するための図である。
【図５】本実施形態における交通指示機としての信号機の指示内容の切り替えスケジュールの更新態様について説明するためのフローチャートである。
【図６】本実施形態における管理装置における処理を説明するためのフローチャートである。
【図７】自車両に対する指示内容の予測を行なう対象の信号機の範囲について説明するための図である。
【図８】本実施形態における車両走行支援装置としての車載機を示すハードウェアブロック図である。
【図９】本実施形態における車載機での動作を説明するためのフローチャートである。
【図１０】（ａ）〜（ｄ）はいずれも本実施形態における車載機の表示部での表示態様を示す図である。
【図１１】本実施形態における車載機での動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】本実施形態における車載機での動作を説明するためのフローチャートである。
【図１３】本実施形態における車載機の表示部での表示態様を示す図である。
【符号の説明】
【００９３】
１    車両走行支援システム
２    車両
３    基地局
４    公衆網
５    交通指示機（信号機）
６    通信機
７    放送局
８    道路配置
９ａ，９ｂ    信号機
１０    車載機（車両走行支援装置）
１１    ＣＰＵ
１１ａ    システム制御部
１１ｂ    オーディオ制御部
１１ｃ    ナビ制御部
１２    ＲＡＭ
１３    ＲＯＭ
１４    ＨＤＤ
１５    操作部
１６    表示部
１７    ＤＳＰ再生制御部
１８    ＧＰＳ受信部
１９ａ    通信制御部
１９ｂ    ＴＶチューナ
１９ｃ    ＡＭ／ＦＭチューナ
１９ｄ    ＣＤ／ＤＶＤデッキ
１９ｅ    ＭＤデッキ
１９ｆ    カセットデッキ
２０    管理装置
２１    データベース
３１    スピーカ
３２    パワーアンプ
３３    ＧＰＳアンテナ
３４    携帯電話
３５    ＴＶアンテナ
３６    ラジオアンテナ
３７    車速センサ
４１    位置方向認識部
４２    通行／停止指示予測部
４２ａ    交通指示機特定部
４２ｂ    通過時刻予測部
４２ｂａ    距離算出部
４２ｂｂ    速度情報検出部
４２ｂｃ    予測時刻算出部
４２ｃ    スケジュール情報取得部
４２ｄ    予測結果出力部
４３    表示制御部
４４    相対位置関係認識部
４５    待ち時間予測部
４５ａ    スケジュール情報取得部
４５ｂ    台数推定部
４５ｃ    関数演算部
【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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