(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
交差点に設置された信号機の黄信号開始時点及び黄信号時間を含む信号情報と、道路上の所定の範囲に存在する複数の車両に関する情報とに基づいて、運転支援に関する情報を提供する情報提供装置であって、
通信機能を有する特定車両及び通信機能を有しない一般車両の通過時刻又は通過台数を含む通過情報を取得する通過情報取得手段と、
特定車両が送信した該特定車両の速度情報及び交差点との距離に関する距離情報を受信する受信手段と、
前記通過情報取得手段で取得した前記特定車両及び一般車両の通過情報並びに前記受信手段で受信した特定車両の速度情報及び距離情報に基づいて、前記一般車両の速度情報及び交差点との距離に関する距離情報を生成する生成手段と、
前記特定車両及び前記一般車両の交差点との距離、該特定車両及び一般車両の速度及び信号情報に基づいて、青信号時間を変動させた場合に、前記特定車両及び一般車両が交差点の手前に停止するための停止条件及び交差点に進入するための進入条件により決定される危険走行状態にあるか否かを判定する判定手段と、
該判定手段の判定結果に基づいて、青信号の延長時間及び／又は短縮時間に関する変動量を算出する算出手段と、
該算出手段で算出した変動量を外部装置へ出力する出力手段と
を備えることを特徴とする情報提供装置。
【請求項２】
前記生成手段は、
特定車両が複数ある場合、特定車両の間にある一般車両の速度情報及び距離情報を生成するように構成してあることを特徴とする請求項１に記載の情報提供装置。
【請求項３】
前記通過情報取得手段は、
特定車両及び一般車両の通過時点を取得するように構成してあり、
前記生成手段は、
前記受信手段で受信した特定車両の速度情報及び距離情報並びに前記通過情報取得手段で取得した特定車両及び一般車両の通過時点に基づいて、一般車両の距離情報を生成するように構成してあることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の情報提供装置。
【請求項４】
前記算出手段は、
停止条件及び進入条件により決定される走行状態にある特定車両又は一般車両が存在する場合、該走行状態にない車両数に基づいて、変動量を算出するように構成してあることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の情報提供装置。
【請求項５】
特定車両及び一般車両毎に重み付けする重み付け手段を備え、
前記算出手段は、
停止条件及び進入条件により決定される走行状態にある特定車両又は一般車両が存在する場合、該走行状態にない特定車両又は一般車両の重み付けに基づいて、変動量を算出するように構成してあることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の情報提供装置。
【請求項６】
前記重み付け手段は、
特定車両及び一般車両の速度、後続車両との距離、特定車両及び一般車両と交差点との距離、車長、及び特定車両及び一般車両の走行状態と停止条件又は進入条件との近さ度合いの少なくとも１つに基づいて、重み付けするように構成してあることを特徴とする請求項５に記載の情報提供装置。
【請求項７】
前記算出手段で複数の変動量が算出された場合、最小の変動量を選択する選択手段を備え、
前記出力手段は、
前記選択手段で選択した変動量を出力するように構成してあることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の情報提供装置。
【請求項８】
前記算出手段で複数の変動量が算出された場合、青信号の延長時間に関する変動量を選択する選択手段を備え、
前記出力手段は、
前記選択手段で選択した変動量を出力するように構成してあることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の情報提供装置。
【請求項９】
前記判定手段は、
黄信号開始時点より所定時間前の時点で特定車両及び一般車両が停止条件及び進入条件により決定される走行状態にあるか否かを判定するように構成してあることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の情報提供装置。
【請求項１０】
前記判定手段は、
複数の時点で特定車両及び一般車両が停止条件及び進入条件により決定される走行状態にあるか否かを判定するように構成してあり、
前記算出手段は、
複数の時点の判定結果に基づいて、変動量を算出するように構成してあることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の情報提供装置。
【請求項１１】
前記走行状態は、
ジレンマ状態及び／又はオプション状態であることを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の情報提供装置。
【請求項１２】
前記算出手段で算出した変動量に基づいて信号を制御する制御手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載の情報提供装置。
【請求項１３】
前記算出手段で算出した変動量を特定車両及び一般車両へ送信する送信手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれかに記載の情報提供装置。
【請求項１４】
前記算出手段で算出した変動量を特定車両へのみ送信する送信手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれかに記載の情報提供装置。
【請求項１５】
前記算出手段で算出した変動量に基づいて黄信号開始時点までの猶予時点を算出する猶予時点算出手段を備え、
前記送信手段は、
前記猶予時点算出手段で算出した猶予時点を送信するように構成してあることを特徴とする請求項１３又は請求項１４に記載の情報提供装置。
【請求項１６】
交差点に設置された信号機の黄信号開始時点及び黄信号時間を含む信号情報と、道路上の所定の範囲に存在する複数の車両に関する情報とに基づいて、運転支援に関する情報を提供する情報提供装置による情報提供方法であって、
通信機能を有する特定車両及び通信機能を有しない一般車両の通過時刻又は通過台数を含む通過情報を通過情報取得手段が取得し、
特定車両が送信した該特定車両の速度情報及び交差点との距離に関する距離情報を受信手段が受信し、
取得した前記特定車両及び一般車両の通過情報並びに受信した特定車両の速度情報及び距離情報に基づいて、前記一般車両の速度情報及び交差点との距離に関する距離情報を生成手段が生成し、
前記特定車両及び前記一般車両の交差点との距離、該特定車両及び一般車両の速度及び信号情報に基づいて、青信号時間を変動させた場合に、前記特定車両及び一般車両が交差点の手前に停止するための停止条件及び交差点に進入するための進入条件により決定される危険走行状態にあるか否かを判定手段が判定し、
判定結果に基づいて、青信号の延長時間及び／又は短縮時間に関する変動量を算出手段が算出し、
算出した変動量を出力手段が外部装置へ出力することを特徴とする情報提供方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交差点で安全に車両を停止させ又は通過させるための情報を提供する情報提供装置及び情報提供方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の安全運転支援には、交差点に向かって道路を走行する車両の走行状態（例えば、速度、位置など）を検出して、交差点の信号機の切り替えタイミングを変更する信号制御に関する技術、あるいは、信号の切り替え時間を考慮したジレンマ制御に関する技術など多くの技術が適用されている。
【０００３】
例えば、交差点の上流側に車両検知機を設置しておき、道路を走行する車両の速度を検知し、その車両の交差点への到達時間を算定し、算定結果に基づいて、信号機の青信号時間の短縮又は延長を行う技術が開示されている（特許文献１参照）。
【０００４】
また、交差点の上流に設置した通信装置から、その交差点の信号の切り替えタイミング情報及び交差点の停止線までの距離（あるいは停止線の位置情報）を車載装置で取得し、車両がジレンマゾーンに入っている場合に、ジレンマゾーンから脱出させるための限界走行速度を提供する安全速度提供方法が開示されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平４−１６３７００号公報
【特許文献２】特開２００６−１３９７０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の技術では、車両の速度を検出して、その車両が危険走行領域にあるか否かを判定して青信号時間の延長又は短縮を行っているため、その車両以外に他の車両が存在する場合には、その他の車両に対しては、必ずしも延長又は短縮された青信号時間が最適なものとは限らない。すなわち、ある車両の危険走行領域の回避のために青信号時間の短縮又は延長をした結果、もともと危険走行領域になかった車両が危険走行領域に突入してしまうことがある。また、地上系で信号制御を行っている場合には、車載機側では、青信号の打ち切り時刻が事前に分からず、今後の路車協調システムでは、車載機側での安全運転支援制御が困難になる場合がある。
【０００６】
また、特許文献２では交差点の十分手前からジレンマ領域又はオプション領域を回避する走行制御を行う方法が開示されている。しかし、特許文献２の技術は、車両側で運転支援処理を行う車載機を搭載する必要があり、そのような車載機を搭載している車両は現実問題として、それほど多くない。従って、安全運転は運転者の判断に委ねているのが現状であり、運転者に対して安全な運転を支援するための的確な情報提供が一層重要になってきている。
【０００７】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、交差点で安全に停止又は通過させるための情報を提供することができる情報提供装置及び情報提供方法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】
【０００８】
第１発明に係る情報提供装置は、交差点に設置された信号機の黄信号開始時点及び黄信号時間を含む信号情報と、道路上の所定の範囲に存在する複数の車両に関する情報とに基づいて、運転支援に関する情報を提供する情報提供装置であって、通信機能を有する特定車両及び通信機能を有しない一般車両の通過時刻又は通過台数を含む通過情報を取得する通過情報取得手段と、特定車両が送信した該特定車両の速度情報及び交差点との距離に関する距離情報を受信する受信手段と、前記通過情報取得手段で取得した前記特定車両及び一般車両の通過情報並びに前記受信手段で受信した特定車両の速度情報及び距離情報に基づいて、前記一般車両の速度情報及び交差点との距離に関する距離情報を生成する生成手段と、前記特定車両及び前記一般車両の交差点との距離、該特定車両及び一般車両の速度及び信号情報に基づいて、青信号時間を変動させた場合に、前記特定車両及び一般車両が交差点の手前に停止するための停止条件及び交差点に進入するための進入条件により決定される危険走行状態にあるか否かを判定する判定手段と、該判定手段の判定結果に基づいて、青信号の延長時間及び／又は短縮時間に関する変動量を算出する算出手段と、該算出手段で算出した変動量を外部装置へ出力する出力手段とを備えることを特徴とする。
【０００９】
第２発明に係る情報提供装置は、第１発明において、前記生成手段は、特定車両が複数ある場合、特定車両の間にある一般車両の速度情報及び距離情報を生成するように構成してあることを特徴とする。
【００１０】
第３発明に係る情報提供装置は、第１発明又は第２発明において、前記通過情報取得手段は、特定車両及び一般車両の通過時点を取得するように構成してあり、前記生成手段は、前記受信手段で受信した特定車両の速度情報及び距離情報並びに前記通過情報取得手段で取得した特定車両及び一般車両の通過時点に基づいて、一般車両の距離情報を生成するように構成してあることを特徴とする。
【００１１】
第４発明に係る情報提供装置は、第１発明乃至第３発明のいずれかにおいて、前記算出手段は、停止条件及び進入条件により決定される走行状態にある特定車両又は一般車両が存在する場合、該走行状態にない車両数に基づいて、変動量を算出するように構成してあることを特徴とする。
【００１２】
第５発明に係る情報提供装置は、第１発明乃至第３発明のいずれかにおいて、特定車両及び一般車両毎に重み付けする重み付け手段を備え、前記算出手段は、停止条件及び進入条件により決定される走行状態にある特定車両又は一般車両が存在する場合、該走行状態にない特定車両又は一般車両の重み付けに基づいて、変動量を算出するように構成してあることを特徴とする。
【００１３】
第６発明に係る情報提供装置は、第５発明において、前記重み付け手段は、特定車両及び一般車両の速度、後続車両との距離、特定車両及び一般車両と交差点との距離、車長、及び特定車両及び一般車両の走行状態と停止条件又は進入条件との近さ度合いの少なくとも１つに基づいて、重み付けするように構成してあることを特徴とする。
【００１４】
第７発明に係る情報提供装置は、第１発明乃至第６発明のいずれかにおいて、前記算出手段で複数の変動量が算出された場合、最小の変動量を選択する選択手段を備え、前記出力手段は、前記選択手段で選択した変動量を出力するように構成してあることを特徴とする。
【００１５】
第８発明に係る情報提供装置は、第１発明乃至第６発明のいずれかにおいて、前記算出手段で複数の変動量が算出された場合、青信号の延長時間に関する変動量を選択する選択手段を備え、前記出力手段は、前記選択手段で選択した変動量を出力するように構成してあることを特徴とする。
【００１６】
第９発明に係る情報提供装置は、第１発明乃至第８発明のいずれかにおいて、前記判定手段は、黄信号開始時点より所定時間前の時点で特定車両及び一般車両が停止条件及び進入条件により決定される走行状態にあるか否かを判定するように構成してあることを特徴とする。
【００１７】
第１０発明に係る情報提供装置は、第１発明乃至第９発明のいずれかにおいて、前記判定手段は、複数の時点で特定車両及び一般車両が停止条件及び進入条件により決定される走行状態にあるか否かを判定するように構成してあり、前記算出手段は、複数の時点の判定結果に基づいて、変動量を算出するように構成してあることを特徴とする。
【００１８】
第１１発明に係る情報提供装置は、第１発明乃至第１０発明のいずれかにおいて、前記走行状態は、ジレンマ状態及び／又はオプション状態であることを特徴とする。
【００１９】
第１２発明に係る情報提供装置は、第１発明乃至第１１発明のいずれかにおいて、前記算出手段で算出した変動量に基づいて信号を制御する制御手段を備えることを特徴とする。
【００２０】
第１３発明に係る情報提供装置は、第１発明乃至第１２発明のいずれかにおいて、前記算出手段で算出した変動量を特定車両及び一般車両へ送信する送信手段を備えることを特徴とする。
【００２１】
第１４発明に係る情報提供装置は、第１発明乃至第１２発明のいずれかにおいて、前記算出手段で算出した変動量を特定車両へのみ送信する送信手段を備えることを特徴とする。
【００２２】
第１５発明に係る情報提供装置は、第１３発明又は第１４発明において、前記算出手段で算出した変動量に基づいて黄信号開始時点までの猶予時点を算出する猶予時点算出手段を備え、前記送信手段は、前記猶予時点算出手段で算出した猶予時点を送信するように構成してあることを特徴とする。
【００２３】
第１６発明に係る情報提供方法は、交差点に設置された信号機の黄信号開始時点及び黄信号時間を含む信号情報と、道路上の所定の範囲に存在する複数の車両に関する情報とに基づいて、運転支援に関する情報を提供する情報提供装置による情報提供方法であって、通信機能を有する特定車両及び通信機能を有しない一般車両の通過時刻又は通過台数を含む通過情報を通過情報取得手段が取得し、特定車両が送信した該特定車両の速度情報及び交差点との距離に関する距離情報を受信手段が受信し、取得した前記特定車両及び一般車両の通過情報並びに受信した特定車両の速度情報及び距離情報に基づいて、前記一般車両の速度情報及び交差点との距離に関する距離情報を生成手段が生成し、前記特定車両及び前記一般車両の交差点との距離、該特定車両及び一般車両の速度及び信号情報に基づいて、青信号時間を変動させた場合に、前記特定車両及び一般車両が交差点の手前に停止するための停止条件及び交差点に進入するための進入条件により決定される危険走行状態にあるか否かを判定手段が判定し、判定結果に基づいて、青信号の延長時間及び／又は短縮時間に関する変動量を算出手段が算出し、算出した変動量を出力手段が外部装置へ出力することを特徴とする。
【００２４】
第１発明及び第１６発明にあっては、情報提供装置は、通信機能を有する特定車両及び通信機能を有しない一般車両（以下、特定車両及び一般車両を車両とも称する）の通過に関する通過情報を取得する。特定車両が備える通信機能は、特定車両の速度、位置などの情報を情報提供装置へ送信するための機能である。通過情報は、例えば、所定の地点を通過する各車両の通過時刻でもよく、あるいは、所定の周期の間の通過台数でもよい。情報提供装置は、道路上の所定の範囲内で特定車両からその特定車両の速度情報及び交差点との距離に関する情報を受信する。この場合、特定車両と交差点との距離に関する情報は、特定車両と交差点との距離でもよく、あるいは、特定車両及び交差点の位置であってもよい。情報提供装置は、予め取得した車両の通過情報並びに受信した特定車両の速度情報及び距離情報に基づいて、一般車両の速度情報及び交差点との距離に関する距離情報を生成する。この場合、一般車両の速度情報は、特定車両の速度により求めることができ、一般車両の距離情報は、通過情報に基づいて求められる各車両の通過時間差により求めることができる。
【００２５】
情報提供装置は、特定車両及び一般車両の交差点との距離、車両の速度、交差点に設置された信号機の黄信号開始時点及び黄信号時間を含む信号情報に基づいて、青信号時間を変動させた場合に、車両が交差点の手前に停止するための停止条件及び交差点に進入するための進入条件により決定される走行状態（例えば、危険走行状態、すなわち、車両の交差点までの距離と速度により決定される危険走行領域）にあるか否かを判定する。危険走行状態は、例えば、ジレンマ状態（ジレンマ領域）とオプション状態（オプション領域）がある。ジレンマ状態は、車両が黄信号表示後に停止しようとしても交差点の手前に停止できず、かつ黄信号の終了時点までに交差点に進入できない状態であり、安全に停止又は進入できない状態である。また、オプション状態は、車両が黄信号表示後に停止しようとして交差点の手前に停止でき、かつ黄信号の終了時点までに交差点に進入できる状態であり、運転者の特性により車両が停止するのか又は進入するのかが異なる不安定な状態である。また、青信号時間は、延長時間及び短縮時間それぞれの限界値の間で所定の時間間隔で変動させることができる。
【００２６】
情報提供装置は、判定結果に基づいて、青信号の延長時間及び／又は短縮時間に関する変動量を算出して出力する。例えば、情報提供装置は、対象となる車両のすべてが危険走行状態を回避できるような青信号の延長時間又は短縮時間に関する変動量（例えば、延長又は短縮がない場合の青信号時間を基準とした延長時間又は短縮時間）を算出して出力する。なお、青信号の延長のみ、あるいは青信号の短縮のみを対象とすることもできる。これにより、対象とする車両の中に通信機能を有しない車両（一般車両）が存在する場合であっても、対象車両のすべてが危険走行状態を回避することができる最適な青信号時間（延長時間、短縮時間、あるいは、延長及び短縮なし）を求めることができ、交差点で安全に停止又は通過させるための情報を提供することができる。
【００２７】
第２発明にあっては、情報提供装置は、道路上の所定の範囲内の複数の特定車両から速度情報及び距離情報を受信した場合、予め取得した通過情報に基づいて、その特定車両の間にある一般車両（以下、他の車両とも称する）の速度情報及び距離情報を生成する。これにより、通信機能を有しない一般車両であっても、一般車両の状態量を推定（生成）して、危険走行状態にあるか否かの判定を行うことができ、危険走行状態を回避することができる最適な青信号時間（延長時間、短縮時間、あるいは、延長及び短縮なし）を求めることができ、交差点で安全に停止又は通過させるための情報を提供することができる。
【００２８】
第３発明にあっては、情報提供装置は、特定車両及び一般車両の通過時点を取得する。情報提供装置は、受信した特定車両の速度情報及び距離情報並びに予め取得した車両の通過時点に基づいて、一般車両の距離情報を生成する。例えば、特定車両と一般車両との通過時点差は、特定車両と一般車両との距離に比例すると考えられるため、特定車両の速度情報及び距離情報により一般車両の距離情報を求めることができる。これにより、通信機能を有しない一般車両であっても、一般車両の状態量を推定（生成）して、危険走行状態にあるか否かの判定を行うことができ、危険走行状態を回避することができる最適な青信号時間（延長時間、短縮時間、あるいは、延長及び短縮なし）を求めることができ、交差点で安全に停止又は通過させるための情報を提供することができる。
【００２９】
第４発明にあっては、情報提供装置は、特定車両及び一般車両の中に危険走行状態にある車両が存在する場合、危険走行状態にない車両数に基づいて、変動量を算出する。例えば、青信号時間を限界値の間で所定の時間間隔で変動させて、各車両が危険走行状態にあるか否かを判定する。危険走行状態にある車両が存在する場合、危険走行状態に存在しない車両数が最も多いときの青信号時間を求め、青信号の延長又は短縮時間を算出する。これにより、車両のすべてが危険走行状態を回避できるような青信号時間（延長、短縮）がない場合でも、最も多くの車両が危険走行状態を回避できるように青信号時間の変動量を求めることができる。
【００３０】
第５発明にあっては、情報提供装置は、特定車両及び一般車両の中に危険走行状態にある車両が存在する場合、危険走行状態にない車両の重み付けに基づいて、変動量を算出する。車両の重み付けは、車両の状態又は種類などにより設定することができる。例えば、青信号時間を限界値の間で所定の時間間隔で変動させて、各車両が危険走行状態にあるか否かを判定する。危険走行状態にある車両が存在する場合、危険走行状態にない車両の重み付けを求め、重み付けが最も大きいときの青信号時間を求め、青信号の延長又は短縮時間を算出する。これにより、車両のすべてが危険走行状態を回避できるような青信号時間（延長、短縮）がない場合でも、車両の状態又は種類などに応じて特定の車両を優先して危険走行状態を回避できるように青信号時間の変動量を求めることができる。
【００３１】
第６発明にあっては、車両の速度、後続車両との距離、車両と交差点との距離、車長、及び車両の走行状態と停止条件又は進入条件との近さ度合いの少なくとも１つに基づいて、車両の重み付けを行う。これにより、車両の状態又は種類などに応じて優先させて危険走行状態を回避できるように青信号時間の変動量を求めることができる。
【００３２】
第７発明にあっては、情報提供装置は、車両の全部又は一部が危険走行状態を回避できる青信号の延長又は短縮の変動量が複数算出できた場合、最小の変動量（すなわち、最小の延長時間又は最小の短縮時間）を選択し、選択した変動量を出力する。これにより、青信号時間の変動を最小に抑制しつつ車両を危険走行状態から回避させることができる。
【００３３】
第８発明にあっては、情報提供装置は、車両の全部又は一部が危険走行状態を回避できる青信号の延長又は短縮の変動量が複数算出できた場合、青信号の延長時間に関する変動量を選択し、選択した変動量を出力する。これにより、車両の危険走行状態を回避できる青信号時間に、延長及び短縮の両者がある場合、青信号時間の短縮よりも延長を優先して選択し、車両で走行制御を行う際の余裕を与えることが可能となる。
【００３４】
第９発明にあっては、情報提供装置は、黄信号開始時点より所定時間前の時点で車両が停止条件及び進入条件により決定される走行状態にあるか否かを判定する。これにより、処理に要する時間、通信の遅れ時間、あるいは、車両での走行制御を行う場合の所要時間などを考慮して事前に十分な余裕を与えることができる。
【００３５】
第１０発明にあっては、情報提供装置は、複数の時点で車両が停止条件及び進入条件により決定される走行状態にあるか否かを判定する。例えば、複数の時点で判定した結果に基づいて、車両が危険走行状態を回避できる青信号の変動量（延長時間又は短縮時間）を複数回算出し、変動量が安定したときの値を最終的な変動量として確定することができる。また、黄信号開始時点より前の時点で複数回判定した結果に基づいて、黄信号開始時点の対象車両の状態量を予測することができる。これにより、精度良く危険走行領域の回避の可否を判定することができ、最適な青信号時間の変動量を求めることができる。
【００３６】
第１１発明にあっては、走行状態は、ジレンマ状態（ジレンマ領域）及びオプション状態（オプション領域）、ジレンマ状態（ジレンマ領域）のみ、あるいはオプション状態（オプション領域）のみである。これにより、ジレンマ領域、オプション領域から回避するための情報を提供することができる。
【００３７】
第１２発明にあっては、情報提供装置は、算出した青信号時間の変動量に基づいて信号を制御する。この場合、情報提供装置が青信号時間の変動量に基づいて信号機を制御することもでき、あるいは、変動量又は制御のための情報（制御信号など）を信号制御装置へ出力して信号を制御することもできる。これにより、最適な青信号時間になるように信号機を制御して車両が危険走行状態を回避することができる。
【００３８】
第１３発明にあっては、情報提供装置は、算出した変動量を、特定車両及び一般車両へ送信する。車両では、受信した青信号時間の変動量に基づいて、運転者が減速又は加速するように運転操作に関する情報を出力することができ、あるいは、受信した変動量に基づいて、自動運転制御を行うこともできる。これにより、地上系で行う信号制御の最適値に基づいて車両側での運転制御を行うことができ、路車協調システムの最適化を図ることができる。
【００３９】
第１４発明にあっては、情報提供装置は、算出した変動量を特定車両のみへ送信する。特定車両では、受信した青信号時間の変動量に基づいて、運転者が減速又は加速するように運転操作に関する情報を出力することができ、あるいは、受信した変動量に基づいて、自動運転制御を行うこともできる。これにより、特定車両にのみ情報を送信する場合、地上系で行う信号制御の最適値に基づいて特定車両側での自動運転制御を行うことができるので、特定車両は確実に安全に交差点を通過するサービスを受けることができる。さらに、例えば、前もって危険走行領域を回避するための加減速を行うようにすることで、特定車両以外の車両も特定車両の挙動に追従して加減速を行うので、結果的には、路車協調システムの最適化を図ることもできる。
【００４０】
第１５発明にあっては、情報提供装置は、算出した変動量に基づいて黄信号開始時点までの猶予時点を算出し、算出した猶予時点を車両へ送信する。例えば、青信号の延長又は短縮により黄信号開始時刻がｔａであるとした場合、黄信号開始時刻ｔａから所定の猶予時間(例えば、３秒程度)だけ前の時刻を猶予時点として車両へ送信する。なお、この場合、猶予時点を送信するタイミングは、猶予時点よりも前でもよく、あるいは猶予時点になった時点で送信してもよい。これにより、車両では、受信した猶予時点により余裕を持って運転者が減速又は加速するように運転操作することができ、あるいは、余裕をもって自動運転制御を行うこともできる。これにより、地上系で行う信号制御と車両側での運転制御とを協調させることができる。
【発明の効果】
【００４１】
本発明にあっては、対象とする車両の中に通信機能を有しない車両（一般車両）が存在する場合であっても、対象車両のすべてが危険走行状態を回避することができる最適な青信号時間（延長時間、短縮時間、あるいは、延長及び短縮なし）を求めることができ、交差点で安全に停止又は通過させるための情報を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下、本発明を実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る情報提供装置１０を用いた情報提供の概要を示す模式図であり、図２は本発明に係る情報提供装置１０の構成を示すブロック図である。図１に示すように、信号機が設置された交差点手前に停止線を設けてあり、停止線から上流側の所定の地点に設置された車両感知器３０は、通過地点Ｒを通過する車両に対して他の車両と識別するための暫定的な車両ＩＤを各通過車両に対して付与する。また、車両感知器３０は、通過車両の通過情報（例えば、各車両の通過時刻、すなわち、通過時刻毎の車両ＩＤの並び、あるいは、所定の周期の間の通過した車両の台数など）を取得する。
【００４３】
車両感知器３０は、例えば、光ビーコンで実現することができるが、電波ビーコン、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）、超音波センサ、画像センサなど車両の通過を感知できるものであれば、どのようなものであってもよい。車両感知器３０は、取得した通過情報を情報提供装置１０へ出力する。
【００４４】
情報提供装置１０は、停止線から上流側の道路の所定の範囲（例えば、停止線又は交差点から４００ｍ）を走行する通信機能（例えば、情報提供装置１０に対して自車の速度、位置などを送信する機能）を備える特定車両が送信したその特定車両の速度、位置などの情報を受信する。この場合、特定車両は、他の特定車両と区別するため暫定的な車両ＩＤも情報提供装置１０へ送信する。情報提供装置１０は、受信した特定車両の速度、位置、及び取得した通過情報に基づいて、道路の所定の範囲に存在する他の車両（すなわち、通信機能を備えていない一般車両）の位置及び速度を推定する。
【００４５】
情報提供装置１０は、道路の所定の範囲にあるすべての車両（特定車両及び一般車両）２０の情報（例えば、車両の速度、車両の位置、車長など）に基づいて、すべての車両２０が後述する危険走行状態（危険走行領域）を回避することができる青信号の延長時間又は短縮時間（延長及び短縮がない場合も含む）を算出し、算出した延長時間又は短縮時間に関する情報（青信号時間の変動量）を車両２０（特定車両のみ、あるいは特定車両及び一般車両）へ送信するとともに、信号機を制御する。車両２０の運転者は、提供された情報に基づいて運転操作を行うことで、例えば、緩やかに減速して車両２０を交差点で停止させ、あるいは、緩やかに加速して交差点を通過させることができる。あるいは、車両２０に搭載した車載機で青信号時間の変動量に基づいて、危険走行状態を回避すべく減速、加速又は速度維持等の自動運転制御を行う。なお、車長は、例えば、車両感知器３０で得られた各車両のパルス長に速度を積算して求めることができる。なお、車載機としては、簡易ナビ又は携帯電話等のように持ち運びできるものでもよい。
【００４６】
図２に示すように、情報提供装置１０は、情報提供装置１０全体を制御する制御部１１、車両感知器３０から入力される車両２０の通過情報を取得する車両情報取得部１２、車両２０との間で中域通信を行う中域通信部１３、特定車両の位置及び速度並びに通過情報に基づいて、特定車両を除く他の車両（一般車両）の速度及び位置などを推定（生成）する状態量生成部１４、車両２０が危険走行状態にあるか否かを判定する走行状態判定部１５、信号制御装置又は交通管制装置（不図示）などとの間で信号機の信号情報などの授受を行うためのインタフェース部１６、走行状態判定部１５で判定した結果に基づいて青信号時間の変動量を算出する変動量算出部１７、所定の情報を記憶する記憶部１８などを備えている。
【００４７】
車両情報取得部１２は、制御部１１の制御のもと、車両感知器３０で検出した車両２０の通過情報を状態量生成部１４へ出力する。なお、図１の例では、車両感知器３０を情報提供装置１０とは別個に構成して道路に設置しているが、これに限定されるものではなく、車両情報取得部１２を別個の装置として構成し、車両感知器３０の代わりに車両情報取得部１２を道路に設置してもよい。この場合、情報提供装置１０は、各車両２０が所定の範囲（例えば、停止線又は交差点から４００ｍ）にいる場合だけ有効な暫定的な車両ＩＤを付与し、他の車両２０と区別することができる。
【００４８】
中域通信部１３は、ＵＨＦ帯又はＶＨＦ帯等の無線ＬＡＮ機能を備え、交差点の上流側の所定の範囲（例えば、停止線又は交差点から４００ｍ）に存在する特定車両との間で通信を行う。中域通信部１３は、例えば、所定の時点で所定の範囲に存在する特定車両に対して車両情報の要求信号を送信する。中域通信部１３は、特定車両が送信した情報（例えば、車両の速度、車両の位置など）を受信し、受信した特定車両の情報を状態量生成部１４及び走行状態判定部１５へ出力する。また、中域通信部１３は、要求信号を特定車両に対して繰り返し送信する。繰り返し送信する送信タイミングは、交通量などに応じて適宜設定することができる。また、一旦要求信号を受け付けた特定車両が、所定の送信タイミングで車両の状態量を繰り返し送信してもよい。また、車両が路側または他の車両に対して自車両の位置や速度、車長などを含む情報を割り当てられたタイムスロットの間隔で発信する内容をモニタリングして情報を取得できるようにしてもよい。さらに、中域通信部１３は要求信号を出さず、特定車両が、割り当てられた所定のタイミングで自発的に自車位置などの状態量を送信するようにしてもよい。
【００４９】
状態量生成部１４は、車両情報取得部１２から入力された各車両２０の通過情報、及び中域通信部１３から入力された特定車両の情報（位置、速度など）に基づいて、道路上の所定の範囲に存在する他の車両（一般車両）の状態量（位置、速度など）を生成（推定）する。状態量生成部１４は、生成した一般車両の状態量を走行状態判定部１５へ出力する。
【００５０】
インタフェース部１６は、信号制御装置又は交通管制装置などの外部装置との間で無線又は有線による通信機能を備える。インタフェース部１６は、外部装置から交差点に設置した信号機の信号情報（例えば、黄信号開始時点及び黄信号時間など）を取得し、制御部１１の制御のもと、取得した信号情報を記憶部１８に記憶する。また、インタフェース部１６は、情報提供装置１０で求めた青信号時間の変動量又は制御のための情報（制御信号など）を信号制御装置へ送信し、信号機の制御を行わせる。なお、情報提供装置１０で求めた青信号時間の変動量を直接信号機へ出力して信号機を制御してもよい。
【００５１】
記憶部１８は、所要の情報を予め記憶している。所要の情報としては、上述の信号情報などである。また、記憶部１８は、車両情報取得部１２、中域通信部１３から取得した情報を記憶する。また、記憶部１８は、状態量生成部１４で生成した一般車両の状態量、走行状態判定部１５で判定した判定結果、変動量算出部１７で算出した算出結果などを記憶する。
【００５２】
走行状態判定部１５は、中域通信部１３から入力された特定車両の状態量(位置、速度など)、状態量生成部１４から入力された一般車両の状態量、予め記憶してある信号情報及び所定の標準減速度などに基づいて、道路上の所定の範囲に存在するすべての車両２０が危険走行領域にあるか否かを判定する。
【００５３】
標準減速度は、あくまで車両２０の速度変化を示すものであり、制動操作の操作内容又は操作のタイミングとは無関係である。標準減速度は、例えば、黄信号に変わって車両２０の制動を開始する場合など、停止判断時点から反射反応（０．５秒）より十分長い時間（例えば、２秒以上）を経過してから減速操作を行うときにみられる減速度を意味している。つまり、急ブレーキをかけずに余裕のある停止を目的とするときにみられる減速度を意味している。一般的には、標準減速度は、平地乾燥路面で、およそ２〜３ｍ／ｓ2 である。
【００５４】
変動量算出部１７は、対象とする車両２０のすべてが危険走行状態を回避できるための青信号時間の変動量（例えば、青信号の延長時間又は短縮時間）を算出する。より具体的には、青信号時間の延長時間の上限値と短縮時間の上限値との間で所定の時間間隔で変動させて、対象とする車両２０のそれぞれが危険走行状態にあるか否かの判定結果に基づいて、最適な青信号時間の変動量を求める。なお、青信号の延長のみ、あるいは青信号の短縮のみを対象とすることもできる。
【００５５】
図３は危険走行領域の概念を示す説明図である。図中、横軸は停止線からの距離を示し、縦軸は車両の速度を示す。危険走行領域は、車両が危険走行状態である（危険走行領域内にある）ことを車両の速度と停止線までの距離とにより表すことができる領域である。危険走行領域は、ジレンマ領域とオプション領域とを含む。ジレンマ領域は、車両が黄信号表示後に停止しようとしても停止線（交差点）の手前に停止できず、かつ黄信号の終了時点までに停止線に進入できない状態であり安全に停止又は進入できない状態である。また、オプション領域は、車両が黄信号表示後に停止しようとして停止線の手前に停止でき、かつ黄信号の終了時点までに停止線に進入できる状態であり、運転者の特性により車両が停止するのか又は進入するのかが異なる不安定な状態である。
【００５６】
図３において、停止線を基準とした車両の現在位置をＸ、現在速度をＶ、黄信号開始となるまでの時間をｔ（０＜ｔ＜信号周期）とする。黄信号開始時刻での車両の位置Ｘｙは、車両の速度が変化しないとすれば（Ｖｙ＝Ｖ）、式（１）で求められる。式（１）は、現在の車両の走行状態に基づいた判定条件Ｅである。
【００５７】
【数１】
0004946717.tif 000002
【００５８】
一方、車両が停止線の手前で安全に停止し、信号待ちになる停止条件Ｃは、式（２）で求められる。ここで、ｇは、車両の標準減速度であり、αは黄信号になってから運転者がブレーキを踏むまでの時間遅れである。すなわち、停止条件Ｃは、黄信号開始時に車両が標準減速度で減速したならば、車両が停止線で停止することができる車両の速度と停止線までの距離の限界を示す曲線である。
【００５９】
車両が黄信号の終了時点で停止線に進入し、信号待ちに会わない進入条件Ｌは、式（３）で求められる。ここで、Ｔｙは黄信号時間である。すなわち、進入条件Ｌは、車両が走行中に黄信号になった場合、その黄信号時間内（赤信号になる前）に停止線まで到達することができる車両の速度と停止線までの距離の限界を示す直線である。
【００６０】
ジレンマ領域は、式（２）及び式（３）の両者とも満足しない領域であり、オプション領域は、式（２）及び式（３）の両者とも満足する領域である。なお、図中、危険走行領域の下側の領域は交差点停止領域であり、停止線手前に安全に停止することができる領域である。また、危険走行領域の上側の領域は交差点通過領域であり、安全に停止線に進入（通過）することができる領域である。
【００６１】
図４は車両の通過情報の一例を示すタイムチャートである。図４に示すように、時刻ｔ１で車両ＩＤ１の車両が通過地点Ｒを通過し、時刻ｔ２で車両ＩＤ２の車両が通過地点Ｒを通過し、以下同様に、時刻ｔ５で車両ＩＤ５の車両が通過地点Ｒを通過している。実際には、車両の通過台数は５台に限定されるものではない。図４に示すように、通過情報は通過時刻毎の車両ＩＤの並びを示すものである。
【００６２】
図５は一般車両の存在を推定する例を示す説明図であり、図６は一般車両の状態量を生成する例を示す説明図である。図５に示すように、情報提供装置１０が道路上の所定の範囲内にある特定車両ＩＤ１、ＩＤ５からそれぞれ状態量（位置Ｘ１、速度Ｖ１）、（位置Ｘ５、速度Ｖ５）を受信したとする。情報提供装置１０は、予め取得した通過情報（例えば、図４参照）に基づいて、車両ＩＤがＩＤ１及びＩＤ５の特定車両の間には、３台（ＩＤ２、ＩＤ３、ＩＤ４）の一般車両が走行していると推定することができる。なお、通過情報のＩＤと特定車両との対応付け、すなわち、車両感知器３０の感知信号のＩＤ番号と特定車両との対応付けは、例えば、特定車両が送信する車両の状態量のうち、時刻と位置とを参照し、感知器位置と感知時刻と一致、あるいは類似するものを対応づけることによって、それぞれの感知信号が特定車両か一般車両か判定（推定）することができる。
【００６３】
図６に示すように、特定車両ＩＤ１、ＩＤ５の間を走行する３台の一般車両の状態量をそれぞれ（位置Ｘ２、速度Ｖ２）、（位置Ｘ３、速度Ｖ３）、（位置Ｘ４、速度Ｖ４）とする。また、図６に示すように、各車両間の位置の差（車両間の距離）をＸ１２、Ｘ２３、Ｘ３４、Ｘ４５、Ｘ１５のように表すものとする。例えば、特定車両ＩＤ１と後続の一般車両（ＩＤ２）との距離Ｘ１２は、図４で示す通過時刻の差ｔ１２に比例すると考えられる。従って、一般車両（ＩＤ２）の位置Ｘ２は、Ｘ２＝Ｘ１＋Ｘ１２＝Ｘ１＋Ｘ１５・ｔ１２／ｔ１５で求めることができる。また、同様にして、一般車両（ＩＤ３）の位置Ｘ３は、Ｘ３＝Ｘ２＋Ｘ２３＝Ｘ２＋Ｘ１５・ｔ２３／ｔ１５で求めることができる。さらに、一般車両（ＩＤ４）の位置Ｘ４は、Ｘ４＝Ｘ３＋Ｘ３４＝Ｘ３＋Ｘ１５・ｔ３４／ｔ１５で求めることができる。
【００６４】
また、一般車両（ＩＤ２、ＩＤ３、ＩＤ４）の速度は、同様にして特定車両ＩＤ１の速度Ｖ１及び特定車両ＩＤ５の速度Ｖ５の速度差と通過時刻差とに基づいて、比例配分して求めることができる。あるいは、一般車両の速度を特定車両ＩＤ１、ＩＤ５の速度の平均値としてもよく、あるいは、特定車両ＩＤ１、ＩＤ５のいずれかの速度（Ｖ１又はＶ５）としてもよい。
【００６５】
図７は一般車両の存在を推定する他の例を示す説明図である。図５の例では、特定車両が２台ある場合において、その特定車両間にある一般車両を推定するものであったが、特定車両が１台のみの場合も同様に道路上の所定の範囲内の一般車両を推定することができる。図７に示すように、情報提供装置１０が道路上の所定の範囲内にある特定車両ＩＤ２から状態量（位置Ｘ２、速度Ｖ２）を受信したとする。情報提供装置１０は、予め取得した通過情報（例えば、図４参照）に基づいて、車両ＩＤがＩＤ２の前には１台（ＩＤ１）の一般車両が走行し、車両ＩＤがＩＤ２の後ろには、３台（ＩＤ３、ＩＤ４、ＩＤ５）の一般車両が走行していると推定することができる。この場合、車両の走行状況の相違から、車両ＩＤがＩＤ１の一般車両が所定の範囲を通過してしまっている場合、又は車両ＩＤがＩＤ５の一般車両が所定の範囲に未だ入っていない場合などもあり得る。なお、この場合、一般車両の速度は、特定車両の速度を同等であるとし、一般車両の位置は、車両の速度と通過時刻差に基づいて求めることができる。
【００６６】
図８は車両の通過情報の他の例を示す説明図である。この場合、通過情報は、通過時刻毎の車両ＩＤの並びではなく、所定の周期Ｔ（例えば、３０秒、１分など）毎の通過地点Ｒを通過する車両の通過台数である。図８の例では、ある周期Ｔで１０台通過し、次の周期Ｔで１５台通過していることを示す。特定車両ＩＤ１１、ＩＤ２２との通信時刻が、周期Ｔの開始時刻から、それぞれｔ１１、ｔ２２とすると、特定車両ＩＤ１１、ＩＤ２２の間に走行している一般車両の台数は、１０・（Ｔ−ｔ１１）／Ｔ＋１５・ｔ２２／Ｔで表すことができ、一般車両が特定車両ＩＤ１１、ＩＤ２２の間に一様に分布しているとして一般車両の位置を推定することができる。この場合も、一般車両の速度は、特定車両ＩＤ１１、ＩＤ２２の速度の平均値としてもよく、あるいは、特定車両ＩＤ１１、ＩＤ２２のいずれかの速度としてもよい。
【００６７】
図９は危険走行領域を回避するための青信号時間の変動量を算出する例を示す説明図である。図９において、横軸は停止線からの距離を示し、縦軸は車両の速度を示す。進入条件Ｌ、停止条件Ｃ、判定条件Ｅは、具体的な数値は異なり得るものの、図３の例と同様である。また、図９の例では、対象となる車両は５台として説明するが、対象車両の台数はこれに限定されるものではない。
【００６８】
図９中、点Ａ１〜Ａ５は、５台の車両に対する黄信号開始時刻の状態量（位置、速度）の予測結果を示す。また、青信号時間の延長及び短縮がない場合の現在時刻から黄信号開始までの時間をｔ、猶予時間をＴａ、黄信号時間をＴｙ、求めるべき青信号時間の変動量（延長の場合は正、短縮の場合は負、延長及び短縮がない場合は０）をΔｔ、延長時間の上限をＴｍａｘ、短縮時間の上限をＴｍｉｎとする。この場合、まず、青信号時間の延長及び短縮の両者があり得るときは、式（４）、式（６）が前提となる。また、青信号時間の延長のみがある（短縮制御がなし）場合、式（５）、式（６）が前提となる。
【００６９】
【数２】
0004946717.tif 000003
【００７０】
各車両の危険走行領域は、速度Ｖ１〜Ｖ５に対する停止条件Ｃの曲線上の点（ＸＣ１〜ＸＣ５）と、進入条件Ｌの直線上の点（ＸＬ１〜ＸＬ５）との間にあるため、この間に入るΔｔの条件は、式（７）〜式（１１）で表すことができる。
【００７１】
【数３】
0004946717.tif 000004
【００７２】
式（７）〜式（１１）をΔｔについて求めると、式(１２)〜式（１６）となる。
【００７３】
【数４】
0004946717.tif 000005
【００７４】
従って、式（６）を満たし、かつ式(１２)〜式（１６）のすべてを満たさないΔｔを求めることにより、５台の車両すべてが危険走行領域を回避できる場合の青信号時間の変動量を算出することができる。
【００７５】
青信号時間の変動量Δｔを算出する場合、例えば、短縮時間の上限Ｔｍｉｎと延長時間の上限Ｔｍａｘとの間を所定の時間間隔で複数分割し、分割した時間毎（−Ｔｍｉｎ＝Δｔ１＜Δｔ２＜…＜Δｔｎ−１＜Δｔｎ＝Ｔｍａｘ）に、式（６）を満たしかつ式(１２)〜式（１６）のすべてを満たさないことを判定すればよい。
【００７６】
５台の車両すべてが危険走行領域を回避できる場合の青信号時間の変動量が複数算出できた場合には、絶対値が最小となる変動量を選定することができる。これにより、青信号時間の変動を最小に抑制しつつ対象となる車両を危険走行状態から回避させることができる。５台の車両のうち少なくとも１台が危険走行領域を回避できない場合、すなわち、式（６）を満たし、かつ式(１２)〜式（１６）のすべてを満たさないΔｔが求められない場合には、以下の方法を用いることができる。
【００７７】
図１０は車両数により青信号時間の変動量を算出する例を示す説明図である。図１０に示すように、青信号時間の変動量を、例えば、−Ｔｍｉｎ＝Δｔ１＜Δｔ２＜…＜Δｔｎ−１＜Δｔｎ＝Ｔｍａｘのように所定の時間間隔で分割し、分割した時間毎に危険走行領域を回避することができる車両の台数を求める。図１０の例では、例えば、青信号時間の変動量がΔｔ１（＝−Ｔｍｉｎ）の場合、車両数は１台、変動量がΔｔ２の場合、車両数は２台の如くである。図１０の例では、変動量Δｔｐのときに、危険走行領域を回避できる車両の台数が最大の４台となることを示している。従って、この場合、青信号時間の変動量はΔｔｐとなる。
【００７８】
これにより、対象とする車両のすべてが危険走行状態を回避できるような青信号時間の変動量（延長時間、短縮時間）が求められない場合でも、最も多くの車両が危険走行状態を回避できるように青信号時間の変動量を求めることができる。
【００７９】
図１１は車両の重み付けにより青信号時間の変動量を算出する例を示す説明図である。車両の重み付けは、例えば、車両の走行に関する状態、車両の車長等の特徴などにより行うことができる。図１１の例では、速度が大きい車両、後続車両との車間距離が短い車両、黄信号開始時刻での停止線までの距離が短い車両、車長の長い車両、危険走行領域の境界線（停止条件又は進入条件）までの距離の長い車両を優先して危険走行領域から回避させるように青信号時間の変動量を求める。
【００８０】
重み付けは、例えば、５段階に設定することができる。図１１に示すように、車両の速度が２０ｋｍ／ｈ以下であれば１を設定し、２０ｋｍ／ｈ〜４０ｋｍ／ｈ以下であれば２を設定し、４０ｋｍ／ｈ〜６０ｋｍ／ｈ以下であれば３を設定し、６０ｋｍ／ｈ〜８０ｋｍ／ｈ以下であれば４を設定し、８０ｋｍ／ｈを超える場合には５を設定する。
【００８１】
また、危険走行領域の境界線からの距離の最大値をＬとし、車両の状態量（速度、位置）と境界線までの距離がＬ／５であれば１を設定し、Ｌ／５〜２Ｌ／５以下であれば２を設定し、２Ｌ／５〜３Ｌ／５以下であれば３を設定し、３Ｌ／５〜４Ｌ／５以下であれば４を設定し、４Ｌ／５を超える場合には５を設定する。この場合、距離は境界線に対して垂線を下ろしたときの短い方の距離でもよく、あるいは、水平又は垂直方向の距離の和であってもよい。いずれの場合でも、境界線との距離の近さ度合いを評価できるものであればよい。
【００８２】
このように、速度が大きい車両、後続車両との車間距離が短い車両、黄信号開始時刻での停止線までの距離が短い車両、車長の長い車両、危険走行領域の境界線（停止条件又は進入条件）までの距離の長い車両により大きい重み付けをすることで、危険走行状態にある車両の中でも、危険度合いが高いと考えられる車両を優先して危険走行領域から回避できるように青信号の延長又は短縮を行うことで対象車両全体としての危険度合いの低減を行うことができる。
【００８３】
なお、上述の重み付けは、一例であってこれに限定されるものではない。また、車両の重み付けは、図１１のすべての条件を対象とする必要はなく、状況に応じて種々選択することができ、１又は複数の条件（例えば、車両の速度と危険走行領域の境界線までの距離の如く）のみを選択することもできる。また、重み付けは、危険度合いが高いと考えられる場合だけでなく、交通法令を遵守している車両を優先するように設定してもよく、危険走行領域を回避させる目的に応じて値を設定することができる。
【００８４】
これにより、対象車両のすべてが危険走行状態を回避できるような青信号時間の変動量（延長時間、短縮時間）が求められない場合でも、車両の状態又は種類などに応じて特定の車両を優先して危険走行状態を回避できるように青信号時間の変動量を求めることができる。
【００８５】
対象とする車両に対して危険走行領域にあるか否かの判定を行って青信号時間の変動量を算出する処理は、少なくとも黄信号開始時刻から所定の猶予時間（例えば、３秒）前に実施することができる。しかし、処理の結果、青信号時間が短縮される場合もあり得ることから、さらに前の時点で処理することが望ましい。これにより、処理に要する時間、通信の遅れ時間、あるいは、車両での走行制御を行う場合の所要時間などを考慮して事前に十分な余裕を与えることができる。また、青信号時間の変動量を算出する処理は、適切な時刻に１回行うこともでき、あるいは、複数回実施することもできる。
【００８６】
例えば、複数回実施する都度算出された青信号時間の変動量を時系列に並べ、算出された変動量が安定したとき、すなわち、同一又は近似する変動量が繰り返し求められたときに、これを最終的な変動量として確定することができる。
【００８７】
また、図３及び図９の例では、現在時点での速度を用いたが、対象とする車両の状態量を複数回取得し、その状態量（位置、速度）の時間的変化から黄信号開始時刻での状態量を予測し、予測した状態量を用いて危険走行領域にあるか否かの判定処理、青信号時間の変動量を算出する処理を行うこともできる。
【００８８】
図１２は時間軸上での状態量の予測方法を示す説明図である。図中、横軸は時刻、縦軸は車両の速度を示す。黄信号開始時刻（ｔ＝０）との時間差を示す時刻ｔ０１、ｔ０２、ｔ０３で車両の速度を取得し、速度が単調に減少又は増加している場合に、時間軸上で回帰直線等の手法で黄信号開始時刻での車両の速度を予測することができる。なお、図１２において、青信号の延長又は短縮がある場合には、ｔ０３＞Ｔａ＋Ｔｍｉｎとなる必要がある。すなわち、予測値を得るために車両の速度を取得する最後の時刻ｔ０３は、青信号の短縮時間の上限Ｔｍｉｎに猶予時間Ｔａを加えた時刻より前にある必要がある。また、同様に、青信号の延長のみがある場合には、ｔ０３＞Ｔａとなる必要がある。
【００８９】
図１３は危険走行領域での状態量の予測方法を示す説明図である。図中、横軸は停止線からの距離を示し、縦軸は車両の速度を示す。時刻ｔ０１、ｔ０２、ｔ０３で車両の速度及び位置を取得し、黄信号開始時刻での車両の状態量（速度及び位置）の予測値を求めることができる。
【００９０】
また、車両の状態量を複数回取得する場合、その都度車両が危険走行領域にあるか否かの判定を行って青信号時間の変動量を算出してもよく、上述の方法で求められた予測値を使って車両が危険走行領域にあるか否かの判定を行い、青信号時間の変動量を算出することもできる。これにより、精度良く危険走行領域の回避の可否を判定することができ、最適な青信号時間の変動量を求めることができる。
【００９１】
対象車両の全部又は一部が危険走行状態を回避できる青信号の延長又は短縮の変動量が複数算出できた場合、青信号の延長時間に関する変動量を選択し、選択した変動量を出力することができる。上述のような速度の予測値を用いることにより、対象車両の危険走行状態を回避できる青信号時間に、延長及び短縮の両者がある場合、青信号時間の短縮よりも延長を優先して選択し、対象車両で走行制御を行う際の余裕を与えることが可能となる。
【００９２】
情報提供装置１０は、対象とする車両の速度が所定の範囲内である場合、その車両が停止条件及び進入条件により決定される走行状態にあるか否かを判定する。例えば、比較的低い速度（例えば、２０ｋｍ／ｈ）で走行している車両は、交差点で安全に停止することができ危険走行状態に突入する可能性が少ないと考えられ、また、所定の距離範囲以内の地点を比較的速い速度（例えば、１００ｋｍ／ｈ）で走行している車両は、交差点を安全に通過することができ、危険走行状態に突入する可能性が少ないと考えられる、あるいは、緊急性のある車両や暴走車両などであることから危険走行状態の判定の対象外にすべきと考えられるため、車両の速度が所定の範囲内である場合に危険走行状態の判定を行って青信号時間の変動量を算出する。これにより、危険走行状態の判定が不要な車両を除外して、対象車両を制限することができ、処理負荷を低減することができる。
【００９３】
また、情報提供装置１０は、通信で得られた対象車両の状態量（位置、速度など）のみを利用して青信号の延長時間又は短縮時間の最適値を求めることができる。
【００９４】
図１４は情報提供装置１０を用いた情報提供の概要を他の例を示す模式図である。図１４の例では、情報提供装置１０は、通信機能を備える特定車両のみを危険走行領域の判定対象とする。また、情報提供装置１０は、判定結果に基づいた青信号時間の変動量を特定車両に対して送信する。図１４の例では、情報提供装置１０において、車両情報取得部１２の代わりに中域通信部１３を用いることになる。また、車両２０は、車両の位置、速度、車長などの情報を情報提供装置１０へ繰り返し送信する。繰り返し送信する送信タイミングは、車両と交差点との距離、車両の速度などに応じて時々刻々変化させてもよい。また、多数の車両を識別するために、車両毎に付与された車両ＩＤを用いることができる。
【００９５】
図１５及び図１６は情報提供装置１０の処理手順を示すフローチャートである。情報提供装置１０（以下、装置１０という）は、黄信号開始時刻の所定時間前であるか否かを判定し（Ｓ１１）、黄信号開始時刻の所定時間前でない場合（Ｓ１１でＮＯ）、ステップＳ１１の処理を続け、黄信号開始時刻の所定時間前になるまで待機する。
【００９６】
黄信号開始時刻の所定時間前である場合（Ｓ１１でＹＥＳ）、装置１０は、特定車両の位置、速度を受信し（Ｓ１２）、予め得られている通過地点Ｒの車両の通過情報、当初予定の黄信号開始時刻及び黄信号時間を含む信号情報を取得する（Ｓ１３）。装置１０は、特定車両の状態量（位置、速度）、車両の通過情報などに基づいて特定車両を除く他の車両（一般車両）の位置、速度を生成する（Ｓ１４）。
【００９７】
装置１０は、車両の危険走行領域を算出し（Ｓ１５）、青信号時間を所定の時間間隔で０を中心に延長短縮の上限範囲に変動させる（Ｓ１６）。装置１０は、範囲内変動が終了したか否かを判定し（Ｓ１７）、範囲内変動が終了していない場合（Ｓ１７でＮＯ）、ステップＳ１５以降の処理を続ける。
【００９８】
範囲内変動が終了した場合（Ｓ１７でＹＥＳ）、装置１０は、すべての解で危険走行領域内に突入する車両があるか否かを判定する（Ｓ１８）。すべての解で危険走行領域内に突入する車両がある場合（Ｓ１８でＹＥＳ）、装置１０は、危険走行領域を回避できる車両が１台以上あるか否かを判定し（Ｓ１９）、回避できる車両が１台以上ある場合（Ｓ１９でＹＥＳ）、方式判定を行う（Ｓ２０）。方式判定は、対象とする車両のうち１台でも危険走行領域を回避できない場合、車両の数を基準として危険走行領域を回避するか、あるいは車両の重み付けを基準として危険走行領域を回避するかを判定するものであり、予めいずれかに設定しておくことができる。
【００９９】
方式が車両数である場合（Ｓ２０で車両数）、装置１０は、危険走行領域を回避できる車両数が最も多い青信号の延長時間又は短縮時間（変動量）を選定する（Ｓ２１）。一方、方式が重み付けである場合（Ｓ２０で重み付け）、装置１０は、重み付けが最も大きい青信号の延長時間又は短縮時間（変動量）を選定する（Ｓ２２）。
【０１００】
装置１０は、選定数が複数あるか否かを判定し（Ｓ２３）、選定数が複数ある場合（Ｓ２３でＹＥＳ）、絶対値が最も小さい青信号の延長時間又は短縮時間（変動量）を選定する（Ｓ２４）。装置１０は、選定した青信号の延長時間又は短縮時間を対象とするすべての車両へ送信する（Ｓ２５）。選定数が複数ない場合（Ｓ２３でＮＯ）、すなわち、選定された青信号時間の変動量が１つだけである場合、装置１０は、ステップＳ２５の処理を行う。
【０１０１】
装置１０は、青信号時間の延長又は短縮の指示を信号制御装置へ通知する（Ｓ２６）。この場合、信号機の制御は信号制御装置が行うが、装置１０が直接信号機に制御信号を送信して青信号時間の延長又は短縮を行うこともできる。
【０１０２】
すべての解で危険走行領域内に突入する車両がない場合（Ｓ１８でＮＯ）、すなわち、すべての車両が危険走行領域を回避できる場合、装置１０は、対象とするすべての車両が危険走行領域を回避可能な青信号の延長時間又は短縮時間を抽出し（Ｓ２７）、ステップＳ２３以降の処理を行う。危険走行領域を回避できる車両が１台以上ない場合（Ｓ１９でＮＯ）、装置１０は、後述のステップＳ２８の処理を行う。
【０１０３】
装置１０は、処理終了の指示の有無を判定し（Ｓ２８）、指示がない場合（Ｓ２８でＮＯ）、ステップＳ１１以降の処理を続け、指示があった場合（Ｓ２８でＹＥＳ）、処理を終了する。
【０１０４】
各車両２０は、報提供装置１０が送信した青信号の延長時間又は短縮時間（変動量）を受信し、受信した青信号時間の変動量に基づいて、例えば、運転者が安全運転できるよう所要の情報を表示又は音声出力することができる。このような情報提供の例としては、例えば、「青信号時間がＸＸ秒延長されるので、交差点を通過できます。」、あるいは、「青信号時間がＸＸ秒短縮されるので、交差点で停止してください。」等である。
【０１０５】
また、車両２０に走行制御可能な車載機を搭載しているような場合、車載機は、情報提供装置１０が送信した青信号の延長時間又は短縮時間（変動量）を取得し、受信した青信号時間の変動量に応じて、車両を緩やかに減速させて交差点の手前で停止させ、又は車両を緩やかに加速させて交差点を通過させることができる。これにより、地上系で行う信号制御の最適値に基づいて車両側での運転制御を行うことができ、路車協調システムの最適化を図ることができる。
【０１０６】
また、情報提供装置１０は、算出した変動量に基づいて黄信号開始時点までの猶予時点を算出し、算出した猶予時点を車両へ送信することができる。例えば、青信号の延長又は短縮により黄信号開始時刻がｔａであるとした場合、黄信号開始時刻ｔａから所定の猶予時間(例えば、３秒程度)だけ前の時刻を猶予時点として車両へ送信する。なお、この場合、猶予時点を送信するタイミングは、猶予時点よりも前でもよく、あるいは猶予時点になった時点で送信してもよい。これにより、車両では、受信した猶予時点により余裕を持って運転者が減速又は加速するように運転操作することができ、あるいは、余裕をもって自動運転制御を行うこともできる。これにより、地上系で行う信号制御と車両側での運転制御とを協調させることができる。
【０１０７】
以上説明したように、本発明にあっては、対象とする車両の中に通信機能を有しない車両（一般車両）が存在する場合であっても、対象車両のすべてが危険走行状態を回避することができる最適な青信号時間（延長時間、短縮時間、あるいは、延長及び短縮なし）を求めることができ、交差点で安全に停止又は通過させるための情報を提供することができる。
【０１０８】
上述の実施の形態において、危険走行領域を回避するため停止条件Ｃ、進入条件Ｌを用いる構成であったが、これに限定されるものではなく、余裕をもって危険走行領域の回避を行えるように、危険走行領域を予め広めに設定しておくこともできる。例えば、黄信号時間Ｔｙを意図的に小さくすることができる。また、黄信号開始時点又は黄信号の終了時点を見かけ上変更することで、危険走行領域を広く設定することもできる。また、上記の危険走行領域は、対象とする速度の範囲を、予め決めておいても良いし、ジレンマ領域だけを対象としたり、オプション領域だけを対象としたりしても良い。
【０１０９】
上述の実施の形態において、情報提供は種々の形態を取り得る。例えば、情報提供装置から車両に対して、音声に対応するディジタルデータをそのまま送信しても良いし、予め車両との間で設定したインタフェース仕様に基づいて、提供する情報の内容に対応する数字や記号などを送信しても良い。また、危険走行領域にあるか否かの判定の結果、いずれの領域（ジレンマ領域、オプション領域、交差点通過領域、交差点停止領域など）にあるかを示す情報を提供すること、交差点通過と交差点停止の別を提供すること、危険走行領域を回避するための目標速度や目標速度との差を提供することもできる。
【０１１０】
開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】本発明に係る情報提供装置を用いた情報提供の概要を示す模式図である。
【図２】本発明に係る情報提供装置の構成を示すブロック図である。
【図３】危険走行領域の概念を示す説明図である。
【図４】車両の通過情報の一例を示すタイムチャートである。
【図５】一般車両の存在を推定する例を示す説明図である。
【図６】一般車両の状態量を生成する例を示す説明図である。
【図７】一般車両の存在を推定する他の例を示す説明図である。
【図８】車両の通過情報の他の例を示す説明図である。
【図９】危険走行領域を回避するための青信号時間の変動量を算出する例を示す説明図である。
【図１０】車両数により青信号時間の変動量を算出する例を示す説明図である。
【図１１】車両の重み付けにより青信号時間の変動量を算出する例を示す説明図である。
【図１２】時間軸上での状態量の予測方法を示す説明図である。
【図１３】危険走行領域での状態量の予測方法を示す説明図である。
【図１４】情報提供装置を用いた情報提供の概要を他の例を示す模式図である。
【図１５】情報提供装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図１６】情報提供装置の処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１１２】
１０  情報提供装置
１１  制御部
１２  車両情報取得部
１３  中域通信部
１４  状態量生成部
１５  走行状態判定部
１６  インタフェース部
１７  変動量算出部
１８  記憶部
３０  車両感知器
【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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