(57)【要約】      （修正有）【課題】「交差点無停止走行制御システム」を都市間道路だけでなく市街地道路にも適用可能にするシステムの各パラメータ設定方法および車両制御方法を提供する。【解決手段】推奨走行速度範囲上下限値の比Ｒ＝voptmin／voptmaxが（式Ａ）を満足するようにシステムパラメータＤ、voptmax、Ｔn、を設定する。また、車両は地点Ｐ通過時（式Ｂ）によって定まる加速度αで、交差点Ａに向けて等加速度走行を行う。（式Ａ）：１／２≦Ｒ＝voptmin／voptmax＝（Ｄ／voptmax）／{Ｔn＋（Ｄ／voptmax）}（式Ｂ）：α＝２{Ｄ−vs・(ta−tp)}／{（ta−tp）・（ta−tp）}ここで、Ｄは地点Ｐ−交差点Ａ間車両走行距離、Ｔnは交差点Ａ非青信号期間、vsは車両の地点Ｐ通過時の実走行速度（vs≦voptmax）、tpは車両の地点Ｐ通過時刻、taは交差点Ａ到着時刻、である。【選択図】図４
2009223353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地点Ｐ−交差点Ａ間の推奨走行速度範囲下限値 voptmin と推奨走行速度範囲上限値 voptmax の比Ｒ＝voptmin ／voptmax が許容最小値Ｒmin 以上となるように、
特定地点Ｐ−交差点Ａ間車両走行距離Ｄに対応した推奨走行速度範囲上限値 voptmax、および交差点Ａ非青信号期間Ｔn 、を設定することを特徴とする「交差点無停止走行制御システム」。
但し、
Ｒ＝ voptmin ／voptmax ＝（Ｄ／voptmax）／{Ｔn＋（Ｄ／voptmax）}  
voptmax ≦ Ｖmax 
Ｖmax ： 地点Ｐ−交差点Ａ間許容最高走行速度、 
である。
【請求項２】
地点Ｐから交差点Ａに向けての推奨走行速度 vopt での定速走行に代えて、地点Ｐ通過時の車両実走行速度 vs から加速度αの等加速度走行で交差点Ａに向けて走行し、交差点Ａを青信号・無停止で通過することを特徴とする「交差点無停止走行制御システム」。
但し、
α ＝２{Ｄ−vs・(ta − tp)}／{（ta−tp）・（ta −tp）} 
Ｄ：地点Ｐ−交差点Ａ間車両走行距離、
ta : 車両の交差点Ａ到着予定時刻、
tp : 車両の地点Ｐ通過時刻、
である。
【請求項３】
地点Ｐから交差点Ａに向けての加速度αでの等加速度走行に際し、
voptmin ≧ vsmax ／２ 
を満足するようにvoptmin および vsmax を設定することを特徴とする請求項２記載の「交差点無停止走行制御システム」。
但し、
voptmin ：推奨走行速度範囲下限値、
vsmax : 地点Ｐ通過時の車両実走行速度最大値、
である。
【請求項４】
地点Ｐから交差点Ａに向けての加速度αでの等加速度走行に際し、
走行途中に車両走行速度が推奨走行速度範囲上限値 voptmax に達した時は、改めてその時点および地点から走行速度 voptmax での定速走行による交差点Ａ到着予定時刻 ta を確認し、
前記到着予定時刻があらかじめ到着を予定していた交差点Ａ青信号期間内にあるときはそのまま走行速度 voptmax での定速走行で、
また、到着予定時刻があらかじめ到着を予定していた交差点Ａ青信号期間から外れるときは次の青信号期間内に到着予定時刻を再設定して、前記再設定した交差点Ａ到着予定時刻に対応する加速度αを算出し、前記算出した加速度αでの等加速度走行速度で、
各々交差点Ａに向けて走行することを特徴とする、請求項1、および請求項２記載の「交差点無停止走行制御システム」
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、車両走行の省エネルギー化、排出ガス量低減化、車両走行の安全化、に有効な「交差点無停止走行制御システム」における、路側システム設置位置、交差点信号制御方法、許容走行速度等のシステムの主要パラメータの最適化方法とそれに適合した車両の走行方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の交差点赤信号による減速、停止、あるいは加速頻度の低減を図ることによって車両の排出ガス量・燃料消費量を削減する事を目的としたシステムに「交差点無停止走行制御システム」がある。
本「交差点無停止走行制御システム」は、交差点にいたる道路上交差点から一定距離上流の特定地点において、交差点の信号状態情報、前記特定地点から交差点までの間の車両走行距離情報、前記特定地点から交差点までの間の許容最高走行速度情報、および車両の特定地点通過時刻等から、車両が交差点を青信号・無停止で通過するための走行条件を車両個々に対してあるいは一定時間ごとに算出し、前記算出された走行条件で車両を特定地点−交差点間走行させ交差点を青信号・無停止で通過させるものである。（特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−０３１５７３
【特許文献２】特開２００６−２５１８３６
【特許文献３】特願２００６−３５６９４０
【特許文献４】特願２００８−０１５７０７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本願発明は上記「交差点無停止走行制御システム」における大きな課題の一つである、車両の地点Ｐ通過時刻経過による推奨走行速度 vopt の変化を最小化する、すなわち推奨走行速度最小値 voptmin と推奨走行速度最大値 voptmax の比 voptmin ／ voptmax を極力１に近づける、こと等によってシステムの市街地道路への適用を可能にする方策を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
先ず、本願発明の前提となる「交差点無停止走行制御システム」の基本を以下に示す。
「交差点無停止走行制御システム」の基本は、図１および図２に示す如く、特定地点Ｐを交差点Ａの信号１周期Ｔp の間に通過して交差点Ａに向かう全車両を青信号期間Ｔg の間に交差点Ａを通過させることによって交差点Ａの青信号・無停止走行を実現しようとするものである。
【０００６】
即ち図１、図２に示す如く、
交差点Ａから距離Ｄ上流にある地点Ｐを時刻 t1p 〜 t3p の交差点Ａの１信号周期Ｔp の間に通過する車両Ｃ1、Ｃ2、・・・Ｃn を時刻 t2a 〜 t3a の交差点Ａ青信号期間Ｔgの間に交差点Ａを通過するよう地点Ｐにおいて車両Ｃ1、Ｃ2、・・・Ｃn 個々に対してあるいは車両の地点Ｐ通過時刻毎に走行条件あるいは走行条件算出に必要な各種情報を提示し、車両Ｃ1、Ｃ2、・・・Ｃn は提示されたあるいは車両内で算出された走行条件で交差点Ａまで走行して交差点Ａを無停止で通過するものである。
【０００７】
ここで、図１に示す方式と図２に示す方式の違いは、
図１に示す方式おいては、車両の地点Ｐ通過時刻 tp に対する交差点Ａ到着時刻 ta の関係を、（数１）を満足するように設定するのに対し、
図２に示す方式おいては、（数２）の如く設定するところにある。
【０００８】
即ち、図１の方式においては、地点Ｐの通過時刻 tp の時刻 t1p からの差時間 （tp −t1p）の信号周期Ｔp に対する割合を、交差点Ａへの到着時刻 ta の時刻 t2a からの差時間 （ta −t2a）の青信号継続時間Ｔg に対する割合に一致させるように交差点Ａ到着時刻 ta を設定させているのに対し、
図２の方式においては、地点Ｐ通過車両に対して、許容最高走行速度Ｖmax 以下の範囲内で最短時間で交差点Ａに到着するように交差点Ａ到着時刻 ta を設定しているところにある。
【０００９】
従って、地点Ｐにおいて交差点Ａに向かう車両に対して提供される地点Ｐ−交差点Ａ間推奨所要時間 topt 、推奨走行速度 vopt は、各々（数３）、（数４）で示される。
【００１０】
（数１）
（tp −t1p）／（ta −t2a） ＝Ｔp／Ｔg  
【００１１】
（数２）
ta ＝t2a                  但し tp ＜ （t3p−Ｔg）  の場合
あるいは、
t3a − ta ＝t3p − tp     但し（t3p−Ｔg）≦ tp ＜ t3p   の場合  
【００１２】
（数３）
topt ＝ ta − tp  
【００１３】
（数４）
vopt ＝ Ｄ／topt  ≦ Ｖmax 
【００１４】
但し図１の方式、図２の方式の場合共、交差点Ａに向けての走行中前方走行車に遭遇した場合は、安全車間距離を保って前方走行車に追従走行しなければならないことは共通の大前提である。
【００１５】
一方、「交差点無停止走行制御システム」においては、上記図１の方式、図２の方式に共通して次のごとき問題がある。
即ち、図１、図２より明らかなごとく、地点Ｐを時刻 t1p 〜 t3p の交差点Ａ信号周期Ｔp に相当する時間内に通過した車両は交差点Ａを時刻t2a 〜 t3a の青信号期間内に通過するように地点Ｐから推奨走行速度 vopt の提供を受け交差点Ａに向けて走行する。
従って、それら車両に対する推奨走行速度 vopt は、地点Ｐを時刻t1p に通過した場合が最少となりその場合の推奨走行速度即ち推奨走行速度範囲下限値 voptmin は(数５)で、地点Ｐを時刻t3p に通過した場合が最大となりその場合の推奨走行速度即ち推奨走行速度範囲上限値推奨走行速度voptmax は（数６）で、また推奨走行速度範囲下限値 voptmin と推奨走行速度範囲上限値voptmax の比 Ｒ＝voptmin ／voptmax は（数７）で、各々示される。
【００１６】
(数５)  
voptmin ＝Ｄ／（t2a−t1p）
【００１７】
(数６)  
voptmax ＝Ｄ／（t3a−t3p）＝ Ｖmax  
【００１８】
(数７)  
Ｒ＝voptmin ／voptmax ＝（t3a−t3p）／（t2a−t1p）
＝（Ｄ／Ｖmax）／[（t3a−Ｔg）−{t3a−(Ｄ／Ｖmax)−Ｔp}]  
＝（Ｄ／Ｖmax）／{Ｔn＋（Ｄ／Ｖmax）}  
【００１９】
ここで（数７）に具体的な数値を当てはめてみる。
例１：都市間道路を想定し、地点Ｐ−交差点Ａ間車両走行距離Ｄ＝１０００m、Ｖmax ＝６０km/h＝１６．７m/sec 、Ｔn ＝４０sec とすると、
Ｒ＝voptmin ／voptmax ＝０．６０ 
即ち、voptmin は 、voptmax ＝Ｖmax の６０％、３６km/h となる。
例２：市街地道路として、地点Ｐ−交差点Ａ間車両走行距離 Ｄ＝３００m を想定しその他の定数は例１に同じとすると、
Ｒ＝voptmin ／voptmax ＝０．３１ 
即ち、voptmin は 、voptmax ＝Ｖmax の３１％、１８．６km/h となり、 voptmin と voptmax の比 Ｒが小さくなりすぎてしまう。
【００２０】
上記例２のごとく地点Ｐ−交差点Ａ間車両走行距離Ｄが短くなるとＲ＝voptmin ／voptmax が低減してしまう。
このＲ値低減は車両の地点Ｐを通過する時刻によって交差点Ａに向かう速度が大きく異なるようになることを意味し、これによって低速走行を指示されたドライバーの不満、あるいは走行速度が異なる車両が走行することに起因する地点Ｐ−交差点Ａ間の交通流の乱れによる事故あるいは渋滞、等の問題発生の恐れが生じる。
【００２１】
上記Ｒ値低減の防止策としての対策１、対策２を図３を用いて説明する。
対策１：推奨走行速度最大値 voptmax を許容最高走行速度Ｖmax に一致させるのではなく、voptmax ＜ Ｖmax  とする。
従来の「交差点無停止走行制御システム」においては推奨走行速度最大値 voptmax は地点Ｐ−交差点Ａ間許容最高走行速度Ｖmax に一致させるように設定していた。それを前記の如くvoptmax ＜ Ｖmax とすることによって voptmax 値を低減させ、Ｒ値を大きくすることができる。
【００２２】
対策２：（Ｔp−Ｔg）即ち交差点Ａ非青信号期間Ｔn を、交差点Ａで交差するもう一方の道路の車両通行に支障がでない範囲で、また歩行者横断に問題が出ない範囲で、小さくする。
（Ｔp−Ｔg）＝Ｔn 値を小さくする方法として、信号周期Ｔpを固定した状態で、青信号期間Ｔgを増やすことによって（Ｔp−Ｔg）を削減する方法、あるいは青信号期間Ｔgを増やすことはせず単に信号周期Ｔp を小さくすることによって（Ｔp−Ｔg）を削減する方法がある。図３のＴn'は後者の方法を採用した場合を示している。
【００２３】
この結果図３に示すごとく、交差点Ａに時刻 t2a 〜 t3a の青信号期間Ｔg に到着すべき車両の地点Ｐ通過時刻は従来の交差点Ａ信号周期Ｔp に対応する時刻 t1p 〜 t3p は、信号周期Ｔp'に対応する 時刻t1p' 〜 t3p'となり、その条件下での推奨走行速度範囲下限値 voptmin' と推奨走行速度範囲上限値 voptmax' 及びその比Ｒ'は各々（数８）、（数９）、（数１０）の如く示され、Ｄ、およびＴn 値が同一の場合の（数７）で示されるＲ値と（数１０）で示されるＲ'値の比 Ｒ'／Ｒは、（数１１）となって、Ｒ値よりもＲ'値のほうが大きくなり、システムとして望ましい方向に移行していることがわかる。
【００２４】
(数８)  
voptmin' ＝Ｄ／（t2a−t1p'）
【００２５】
(数９)  
voptmax' ＝Ｄ／（t3a−t3p'）
【００２６】
(数１０)  
Ｒ'＝voptmin' ／voptmax'＝ （Ｄ／voptmax'）／{Ｔn'＋（Ｄ／voptmax'）}  
【００２７】
(数１１)  
Ｒ'／Ｒ＝{Ｔn・Ｖmax＋Ｄ} ／{Ｔn'・voptmax’＋Ｄ}  
【００２８】
例３：上記例２の状態に、上記２つの対策を行って、voptmax' ＝５０km/h ＝１３．９m/sec 、Ｔn'＝３０sec とすると、
Ｒ'＝voptmin' ／voptmax' ＝０.４２となって、大幅に改善されることがわかる。
【００２９】
即ち、上記２つの対策によって、Ｒ値即ち推奨走行速度範囲下限値voptminと推奨走行速度範囲上限値voptmax の比の改善は可能である。
しかし、前記改善を行った結果、地点Ｐ−交差点Ａ間における推奨走行速度 vopt の範囲は狭くなり、従ってドライバーの相対的低速走行に対する不満は解消し、地点Ｐ−交差点Ａ間内での走行安全性が向上し、また渋滞の発生の恐れは少なくなるかに思えるが、これはあくまで地点Ｐ−交差点Ａ間内において推奨走行速度を守っての走行が行われる場合であって、地点Ｐ通過時の地点Ｐまでの車両実走行速度vs と地点Ｐにおいて提示される、あるいは車両内で算出される推奨走行速度 vopt との差異による交通安全上あるいは渋滞発生等の問題発生の恐れは残る。
この対策を以下に述べる。
【００３０】
地点Ｐまでの車両実走行速度vs と地点Ｐから交差点までの間の推奨走行速度 vopt の連続性を保つため、地点Ｐに於ける車両の実走行速度 vs から加速度αの等加速度走行（但しα＜０の場合は減速度であるが、以下においてはαの正負にかかわらず加速度αの等加速度走行という）を行いつつ交差点Ａに向けて走行する。
ただし前記加速度αは、推奨走行速度 vopt での走行の場合と同様、地点Ｐ通過時刻 tp 、交差点Ａ到着時刻 ta となるように等加速度走行を行う加速度であり（数１２）で、また加速度αでの地点Ｐ通過後時間Δt 経過時の等加速度走行速度 vd(Δt)は（数１３）で、各々示される。
【００３１】
（数１２）
α ＝２{Ｄ−vs・(ta − tp)}／{（ta−tp）・（ta −tp）} 
【００３２】
（数１３）
vd(Δt) ＝ vs ＋ α・Δt ≦  Ｖmax   
【００３３】
このように等加速度走行を行うことによって、地点Ｐ−交差点Ａ間の所要時間、即ち推奨走行速度での定速走行の場合の推奨所要時間 topt ＝ ta − tp、 は同一でなおかつ地点Ｐでの速度の連続性は保たれることになる。
【００３４】
ただし、上記等加速度走行を行うに際し、例えば地点Ｐ通過時の車両実走行速度がＶmax のとき、推奨走行速度 vopt が Ｖmax／２ 以下となるとその場合の等加速度走行による車両の交差点Ａ到着時の走行速度 vd(ta−tp) が、（数１４）を満足できなくなり、車両の時刻 ta での交差点Ａ到着が不可能となってしまう。
この問題を解決するためには推奨速度はその全範囲即ち voptmin 〜 voptmax にわたって Ｖmax／２ 以上でなければならないが、この条件実現のための前記システムパラメータＤ、voptmax、およびＴn の設定は困難である。この困難さを低減するため、地点Ｐ通過実走行速度許容最大値 vsmax を許容最高走行速度Ｖmax ではなく推奨走行速度範囲上限値 voptmax に設定する。この結果地点Ｐ通過時の最高速度は推奨走行速度範囲上限値 voptmax となり、推奨走行速度範囲下限値 voptmin が（数１５）を満足するようにvoptmin 、すなわち前記システムパラメータＤ、voptmax、およびＴn を設定することの困難さは、低減される。
【００３５】
（数１４）
vd(ta−tp) ＞ ０  
【００３６】
（数１５）
voptmin ≧ voptmax ／２  
【００３７】
上記（数１５）を満足するようにシステムパラメータを設定することによって、地点Ｐ通過速度が voptmax で、推奨走行速度が voptmin の最悪条件の場合でも、地点Ｐからの加速度αでの等加速度走行による交差点Ａ到着速度は０となり、上記問題は解決される。
【００３８】
例４：上記例３においては、Ｒ＝voptmin ／voptmax 値は（数１５）を満足していないが、
voptmax ＝４０km/h＝１１．１ m/sec 、Ｔn ＝２５sec と設定すると、Ｒ＝voptmin ／voptmax ＝０．５２  となり、（数１５）を満足することができる。
【００３９】
ただし、実際の走行においては車両は提示された走行条件どおりに走行できない状況も発生する。
等加速度走行時、前方に走行車両がありその車両に追従走行せざるを得なくなった場合には、地点Ｐ通過時に設定された一定加速度αでの走行は勿論、地点Ｐ通過時に設定された時刻 ta での交差点Ａ到着も不可能になる恐れも生じる。
また等加速度走行時、等加速度走行速度 vd(Δt)が推奨走行速度範囲上限値 voptmax に達してしまう場合もある。
このような場合は以下のごとき対処を行う。
【００４０】
地点Ｐ通過後時間 Δt ＝n・tc 経過後の地点Ｐからの走行距離をΔＤn、の地点を地点Ｐ’とする。
時刻 tp' ＝ tp ＋ n・tc に交差点Ａまでの走行距離 Ｄ’＝ Ｄ−ΔＤn の地点Ｐ’を通過した時の交差点Ａ到着予定時刻 tan を前記（数１）あるいは（数２）より改めて算出し、前記交差点Ａ到着予定時刻 tan に交差点に到着するよう加速度走行を行うための加速度 αn を（数１６）より、また前記算出した加速度 αn で交差点Ａにむかうための等加速度走行速度 vdn を（数１７）より、各々算出し、前記算出した等加速度走行速度 vdn で交差点Ａに向けて走行する。
【００４１】
但し、時刻 tp' ＝ tp ＋ n・tc に算出した交差点Ａ到着時刻 tan が地点Ｐ通過時に想定した交差点Ａ青信号期間 t2a 〜 t3a 内にないときは、改めて次の青信号期間 t4a 〜 t5a 内に交差点Ａ到着予定時刻を再設定し、加速度、加速度走行速度の算出を行う必要がある。
【００４２】
前記交差点Ａ到着予定時刻 tan 、加速度αn 、等加速度走行速度 vdn 、の算出は一定時間 tc ごとに行う。
【００４３】
（数１６）
αn ＝２[(Ｄ−ΔＤn)−vsn・{tan −(tp ＋n・tc) }]  
／[{tan−(tp ＋n・tc)}・{tan−(tp ＋n・tc)}] 
【００４４】
（数１７）
vdn＝ vsn ＋ αn・tc  ≦  voptmax ≦Ｖmax     
【００４５】
上記においては、交差点Ａ到着予定時刻 tan 、加速度 αn 、等加速度走行速度 vdn 、の算出は一定時間 tc ごとに行うとしているが、地点Ｐ通過後一定走行距離Ｄc ごとに行ってもよい。
【００４６】
また、上記（数１６）、（数１７）を用いての加速度αn、走行速度 vdn 算出に際し、vdn ≧ voptmax になった場合は、vdn ＝voptmax としてその時点、地点から走行速度 voptmax の定速走行での交差点Ａへの到着時刻 tan を改めて予測し、
前記予測したtan が当初の青信号期間 t2a 〜 t3a 内にあれば以降 走行速度 voptmax での定速走行で交差点Ａに向かう。
また予測した tan が当初の青信号期間 t2a 〜 t3a 内にないときは改めて次の青信号期間内t4a 〜 t5a に交差点Ａ到着予定時刻 tan を設定し、現時刻  tp ＋n・tc 、交差点Ａまで残る車両走行距離Ｄ−ΔＤn の現地点から改めて交差点Ａへの等加速度走行の条件を算出して算出された走行条件に基づいて交差点Ａに向けて走行する。
【発明の効果】
【００４７】
上記のように、「交差点無停止走行制御システム」における地点Ｐ−交差点Ａ間車両走行距離Ｄに対応した地点Ｐ−交差点Ａ間推奨走行速度範囲 voptmin 〜 voptmax 、車両の地点Ｐ通過速度最大値 vsmax (一般的には vsmax ＝ voptmax )、および交差点Ａ非青信号期間Ｔn のシステムパラメータを許容できる範囲で最適に設定し、また地点Ｐ−交差点Ａ間を等加速度走行することによって、地点Ｐ−交差点Ａ間距離の比較的短い市街地道路においても安定した車両走行条件を確保でき「交差点無停止走行制御システム」の都市間道路だけでなく市街地道路への適用も可能となり、車両の大幅な省エネルギー化、排出ガス量削減化に貢献できる。
また上記においては、車両はすべて交差点Ａを青信号無停止で通過するとしたが、例えばvoptmin が（数１５）の条件を満足しない場合、すなわち上記等加速度走行の結果一部車両の交差点Ａ到着時刻が青信号期間カラ外れることがある場合、においても、ハイブリッド車両のごとき減速時の車両運動エネルギー回生機能を有する車両においては地点Ｐから交差点Ａに向けて等加速度走行を行うことによる運動エネルギーの効率的回生は可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
推奨走行速度範囲下限値 voptmin と推奨走行速度範囲上限値 voptmax の比Ｒを極力１に近づけるためには、（Ｔp−Ｔg）＝Ｔn 値を小さくすることが最も効果的である。しかしこれには交差点Ａで交差するもう一方の道路の車両通過に必要な時間と合わせて、歩行者の横断のための必要最低時間が問題となる。しかし歩行者の横断時間に関しては横断歩道橋の設置でこの問題をある程度解決することができる。
また地点Ｐ−交差点Ａ間走行は、たとえ（数１５）を満足するシステムパラメータの設定ができない場合でも、省エネルギーおよび交通安全上から、推奨走行速度による定速走行よりも加速度αによる等加速度走行が望ましい。
【実施例１】
【００４９】
図４に本願発明の「交差点無停止走行制御システム」における各システムパラメータの設定手順例を、また図５に車側装置の演算手順を、それぞれ示す。
図４において、
処理４０１は、各システムパラメータ設定手順の開始点、
処理４０２においては、地点Ｐ位置、即ち地点Ｐ−交差点Ａ間車両走行距離Ｄの設定を、
処理４０３においては、地点Ｐ−交差点Ａ間車両走行距離Ｄに対応した、推奨走行速度範囲上限値 voptmax の仮設定を、
処理４０４においては、地点Ｐ−交差点Ａ間車両走行距離Ｄに対応した、交差点Ａにおける地点Ｐから走行してくる車両に対する信号の非青信号期間Ｔn の仮設定を、
各々行う。
【００５０】
処理４０５においては、処理４０２〜処理４０４において設定あるいは仮設定した各システムパラメータを用いての、（数７）による推奨走行速度範囲下限値 voptmin と推奨走行速度範囲上限値 voptmax の比Ｒの算出処理をおこなう。
処理４０６においては、処理４０５において算出したＲ値が許容範囲、すなわちＲ≧Ｒmin かあるいはＲ≧１／２ か否かを判定し、
処理４０７においては、処理４０６の判定結果、Ｒ値が許容範囲である場合、処理４０２〜処理４０４においてで設定あるいは仮設定した各システムパラメータをＦＩＸし処理４１０でシステムパラメータ設定処理を終了する。
【００５１】
処理４０８においては、処理４０６においてＲ値が許容範囲にないとした場合、先に仮設定した voptmax、Ｔn、の各システムパラメータに変更の余地があるか否かを判定し、変更の余地がある場合は処理４０３に戻って再度各システムパラメータの仮設定処理を行う。
また処理４０８において、前記 voptmax、 Ｔn、の各システムパラメータに変更の余地がないと判定した場合は、処理４０９でシステムパラメータの許容範囲での設定は不可能であるとして、処理４１０で本システムパラメータ設定処理を終了する。
【００５２】
以上の各システムパラメータ設定において設定の基準値が明確でないのは、「交差点無停止走行制御システム」を適用する道路の構造あるいは交通状況によって各システムパラメータの許容範囲が大きく異なるためである。
従って、各システムパラメータは、個々の道路ごとにその道路構造、交通状況等を十分勘案して最適に設定する必要がある。
【００５３】
次に図５を用いて、路側装置及び車側装置で構成される「交差点無停止走行制御システム」中の、車側装置における演算処理手順を説明する。
図５において、
５０１は、演算部４３の演算処理開始点、
５０２は、地点Ｐ通過の有無を確認する地点Ｐ通過確認処理、であり、具体的には後述の処理５０３の終了をもって車両の地点Ｐ通過を確認する。
【００５４】
５０３は、地点Ｐに設置されている路側装置から交差点Ａ信号状態情報（図1、図２における交差点Ａ青信号点灯時刻 t2a 、t4a 、・・・、青信号滅灯時刻 t3a 、t5a 、・・・、信号周期Ｔp 等）、地点Ｐ−交差点Ａ間車両走行距離 Ｄ、および地点Ｐ−交差点Ａ間推奨走行速度範囲上限値 voptmax 、自車両の地点Ｐ通過時刻 tp を受信・記憶するとともに、自車両の速度計から地点Ｐ通過時の速度 vs ( ≦voptmax ) を検知・記憶する走行条件算出情報入力処理、
【００５５】
５０４は、自車両が特定地点Ｐ通過後の経過時間Δt が一定時間 tc 経過毎にインクリメントされるｎ値のイニシャライズ( n ＝ ０とする)処理、
５０５は、車両が等加速度走行中か否かの判定用フラグ設定処理であり、等加速度走行中はＦＬＧ０とする。
５０６は、地点Ｐ通過後の経過時間 Δt および走行距離ΔＤの計数を開始するΔt およびΔＤ計数開始処理、
【００５６】
５０７は、地点Ｐ通過後の経過時間 Δt が一定時間 tc の ｎ（ｎ：０、１、２、・・・）倍の時間に達したか否かを判定する tc 経過判定処理、
５０８は、現地点が交差点にごく近いか否かを判定する走行距離判定処理であり、ごく近いと判定した場合は地点Ｐ−交差点Ａ間の交差点無停止走行の演算処理は終了したとして処理５０９に至る。
５０９は、地点Ｐ−交差点Ａ間の交差点無停止走行演算処理終了点 
【００５７】
５１０は、現時刻（ tp − n・tc ）での実車両走行速度 vsn を車両の速度計（厳密にはその較正結果）から取り込む自車速取り込み処理、
５１１は、現時刻（ tp − n・tc ）、現地点（交差点Ａまでの走行距離：Ｄ−ΔＤn）での車両の交差点Ａ到着予定時刻 tan を算出する交差点Ａ到着予定時刻算出処理、
【００５８】
５１２は、処理５１１での交差点Ａ到着予定時刻 tan 算出結果から、車両の交差点Ａ到着時刻が当初予定していた青信号期間内にあるか否かを判定する青信号期間判定処理、
５１３は、車両が現在等加速度走行中か否（推奨走行速度vopt による等速度走行中）かをＦＬＧの「０」あるいは「１」で判定する走行状態判定処理、 
５１４は、処理５１３で等加速度走行中と判定した場合、現時刻での加速度 αn を（数１６）より算出する加速度算出処理、 
５１５は、現時刻での等加速度走行速度 vdnを（数１７）より算出する等加速度走行速度算出処理、 
【００５９】
５１６は、処理５１５結果である等加速度走行速度 vdn と推奨走行速度上限値 voptmax を比較する vdn 比較処理 
５１７は、処理５１６の結果、等加速度走行速度 vdn はまだ推奨走行速度上限値 voptmax 未満であると判定された場合、処理５１５結果である等加速度走行速度 vdn を車両の速度制御装置への設定速度として出力する加速走行速度設定処理、 
５１８は、処理５１５結果である等加速度走行速度 vdn をドライバー用表示装置に実車両走行速度 vsn と比較して表示する加速走行速度表示処理、 
５１９は、ｎ値をインクリメントするn値インクリメント処理、
【００６０】
５２１は処理５１５の結果、算出した等加速度走行速度 vdn が推奨走行速度上限値 voptmax 以上になった場合ＦＬＧを１に設定して車両が等加速度走行状態から等速度走行状態に移行したことを表示するフラグセット処理、
５２０は、車両の定速走行のための推奨走行速度 vopt としてvoptmax を設定するvopt 設定処理、 
【００６１】
５２２は、処理５１３の判定で、車両が等速度走行をしていると判定した場合、改めて現時刻 tp ＋n・tc 、交差点Ａ到着予定時刻 tan 、交差点Ａまでの走行距離Ｄ−ΔＤn の現位置、での推奨走行速度 vopt を算出するvopt 算出処理、 
５２３は、推奨走行速度vopt を速度制御装置への設定速度として設定する推奨走行速度設定処理、
５２４は、推奨走行速度vopt をドライバー用表示装置に実車両走行速度 vsn と比較して表示する推奨走行速度表示処理、 
である。
【００６２】
上記の如く「交差点無停止走行制御システム」車側装置の演算処理を行うことによって、「交差点無停止走行制御」を行う車両の地点Ｐ通過前後における走行速度の急激な変化を防止し安全走行を可能にすると共に、地点Ｐから交差点までの間の等減速度走行時には、ハイブリッド車両等、車両の運動エネルギーの回生機能を有する車両においては効率的な運動エネルギーの回生が可能となり、ハイブリッド車両の一層の燃費性能の向上は勿論、ハイブリッド化されていない単一駆動源の通常車両に簡易なエネルギー回生・蓄積機能、たとえばフライホイール等、を付加することによってもより一層の燃費向上を図ることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本願発明によって「交差点無停止走行制御システム」における推奨走行速度範囲 voptmin 〜 voptmax と、地点Ｐ−交差点Ａ間距離Ｄ、許容最高走行速度Ｖmax、許容最低走行速度Ｖmin、交差点Ａ信号の非青信号期間Ｔn 、の各定数関係が明確となり、地点Ｐ−交差点Ａ間車両走行距離Ｄが短くなった場合でも、他の定数設定を最適化することによって、推奨走行速度範囲 voptmin 〜 voptmaxを一定許容範囲に抑えることが出る。
【００６４】
また、地点Ｐから交差点Ａに向けての走行を、推奨走行速度による定速度走行ではなく、定速走行による地点Ｐ−交差点Ａ間所要時間と同一所要時間での等加速度走行を行うことによって、地点Ｐにおける実走行速度から推奨走行速度への速度変化を押さえることができ、「交差点無停止走行制御システム」の市街地道路への適用に大きく貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】「交差点無停止走行制御システム」の基本的考え方（その１）説明図、
【図２】「交差点無停止走行制御システム」の基本的考え方（その２）説明図、
【図３】本願発明による「交差点無停止走行制御システム」各定数設定方法説明図、
【図４】本願発明による「交差点無停止走行制御システム」各定数設定手順例、
【図５】本願発明による「交差点無停止走行制御システム」車側装置における演算手順例を示すフローチャート、  である。
【符号の説明】
【００６６】
図１〜 図３、（数１）〜（数１１）において、
t1a : 交差点Ａ青信号滅灯時刻、
t2a : 交差点Ａ青信号点灯時刻、
t3a : 交差点Ａ青信号滅灯時刻、
t4a : 交差点Ａ青信号点灯時刻、
【００６７】
t3a − t1a ＝t3p − t1p ＝Ｔp ：交差点Ａ信号周期、
t3a − t2a ＝t3p − t2p ＝Ｔg : 交差点Ａ青信号期間、
t4a − t3a ＝t2p − t1p ＝Ｔn : 交差点Ａ非青信号期間、
t3ｐ ＝t3a − Ｄ／Ｖmax  : 地点Ｐを本時刻に通過した車両は走行速度Ｖmax で交差点Ａに向い交差点Ａを時刻 t3a の青信号滅灯時刻直前に通過する。
Ｄ：地点Ｐ−交差点Ａ間車両走行距離、
Ｖmax : 地点Ｐ−交差点Ａ間許容最高走行速度、
【００６８】
Ｃ1、Ｃ2、・・・、Ｃn :時刻 t1p 〜 t3p の間に地点Ｐを通過する車両群、
Ｃ : 地点Ｐを時刻 tp に通過し、交差点Ａに時刻 ta に到着する車両、
tp1、tp2、・・・、tpn :車両Ｃ1、Ｃ2、・・・、Ｃn が各々地点Ｐを通過する時刻、
ta1、ta2、・・・、tan :車両Ｃ1、Ｃ2、・・・、Ｃn が各々交差点Ａに到着予定時刻、
【００６９】
voptmin :推奨走行速度範囲下限値、
voptmax :推奨走行速度範囲上限値、
tp ：車両の地点Ｐ通過時刻、
ta ：車両の交差点Ａ到着時刻、
topt ：車両の地点Ｐ−交差点Ａ間走行に際しての推奨所要時間、
vopt ：車両の地点Ｐ−交差点Ａ間走行に際しての推奨走行速度、
【００７０】
t1p' :voptmax' ＜ Ｖmax とした時の時刻 t1p 
t3p' :voptmax' ＜ Ｖmax とした時の時刻 t3p 
voptmin' : voptmax' ＜ Ｖmax とした時の推奨走行速度範囲下限値、
voptmax' : voptmax' ＜ Ｖmax とした時の推奨走行速度範囲上限値、
Ｒ：推奨走行速度範囲下限値と推奨走行速度範囲上限値の比、
Ｒ'：voptmax' ＜ Ｖmax とした時の推奨走行速度範囲下限値と推奨走行速度範囲上限値の比、
【００７１】
（数１２）〜（数１７）において、
α : 地点Ｐ通過後の加速度、
αn : 地点Ｐ通過後Δt ＝n・tc 経過後の加速度、  
vs ：地点Ｐ通過時の実車両走行速度、 
vsn ：地点Ｐ通過後 n・tc 時間経過時の実車両走行速度、 
【００７２】
ta ：地点Ｐ通過時に算出した交差点Ａ到着予定時刻、 
ta(Δt1) : 地点Ｐ通過後Δt1 経過時に算出した交差点Ａ到着時刻、 
tp ＋Δt1 ：等加速度走行中、等加速度走行速度 vd(Δt) が 許容最高走行速度Ｖmax を超えた時刻、 
ΔＤ（Δt1）: 地点Ｐ通過後Δt1 経過時の地点Ｐからの走行距離、 
tan ：地点Ｐ通過後Δt ＝n・tc  経過時に算出した交差点Ａ到着予定時刻、 
tp ：地点Ｐ通過時刻、 
【００７３】
tc : 地点Ｐ通過後の単位経過時間、 
n ：0、1、2、3、・・・、
Ｄ ：地点Ｐ−交差点Ａ間車両走行距離、 
ΔＤn：地点Ｐ通過後時間Δt ＝n・tc 経過の間の車両走行距離、 
vd(Δt）：地点Ｐ通過時からの等加速度走行速度、 
vdn：地点Ｐ通過後 n・tc 〜 （n＋１）・tc 経過間の等加速度走行速度、 
Δｔ : 地点Ｐ通過後の経過時間、 
である。
【図１】
2009223353.tif 000003
【図２】
2009223353.tif 000004
【図３】
2009223353.tif 000005
【図４】
2009223353.tif 000006
【図５】
2009223353.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成21年3月2日(2009.3.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地点Ｐ−交差点Ａ間の推奨走行速度範囲下限値 voptmin と推奨走行速度範囲上限値 voptmax の比Ｒ＝voptmin ／voptmax が許容最小値Ｒmin 以上となるように、
特定地点Ｐ−交差点Ａ間車両走行距離Ｄに対応した推奨走行速度範囲上限値 voptmax、および交差点Ａ非青信号期間Ｔn 、を設定することを特徴とする「交差点無停止走行制御システム」。
但し、
Ｒ＝voptmin／voptmax＝（Ｄ／voptmax）／{Ｔn＋（Ｄ／voptmax）} 、
voptmax≦ Ｖmax 、
Ｖmax： 地点Ｐ−交差点Ａ間許容最高走行速度、 
である。
【請求項２】
地点Ｐから交差点Ａに向けての推奨走行速度 vopt での定速走行に代えて、地点Ｐ通過時の車両実走行速度 vs から加速度αの等加速度走行で交差点Ａに向けて走行し、交差点Ａを青信号・無停止で通過することを特徴とする「交差点無停止走行制御システム」。
但し、     α ＝２{Ｄ−vs・(ta − tp)}／（ta−tp）２
Ｄ：地点Ｐ−交差点Ａ間車両走行距離、
ta： 車両の交差点Ａ到着予定時刻、
tp： 車両の地点Ｐ通過時刻、
である。
【請求項３】
地点Ｐから交差点Ａに向けての加速度αでの等加速度走行に際し、
voptmin≧vsmax ／２ 
を満足するようにvoptmin および vsmax を設定することを特徴とする請求項２記載の「交差点無停止走行制御システム」。
但し、
voptmin：推奨走行速度範囲下限値、
vsmax：地点Ｐ通過時の車両実走行速度最大値、
である。
【請求項４】
地点Ｐから交差点Ａに向けての加速度αでの等加速度走行に際し、
走行途中に車両走行速度が推奨走行速度範囲上限値 voptmax に達した時は、改めてその時点および地点から走行速度 voptmax での定速走行による交差点Ａ到着予定時刻 ta を確認し、
前記到着予定時刻があらかじめ到着を予定していた交差点Ａ青信号期間内にあるときはそのまま走行速度 voptmax での定速走行で、
また、到着予定時刻があらかじめ到着を予定していた交差点Ａ青信号期間から外れるときは次の青信号期間内に到着予定時刻を再設定して、前記再設定した交差点Ａ到着予定時刻に対応する加速度αを算出し、前記算出した加速度αでの等加速度走行速度で、
各々交差点Ａに向けて走行することを特徴とする、請求項1、および請求項２記載の「交差点無停止走行制御システム」。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
車両の交差点赤信号による減速、停止、あるいは赤信号から青信号に遷移後の加速頻度の低減を図ることによって車両の排出ガス量・燃料消費量を削減する事を目的としたシステムに「交差点無停止走行制御システム」がある。
本「交差点無停止走行制御システム」は、交差点にいたる道路上交差点から一定距離上流の特定地点（以降地点Pという）において、交差点の信号状態情報、前記地点Pから交差点までの間の車両走行距離情報、前記地点Pから交差点までの間の許容最高走行速度情報、および車両の地点P通過時刻等から、車両が交差点を青信号・無停止で通過するための走行条件を車両個々に対してあるいは一定時間ごとに算出し、前記算出された走行条件で車両を地点P−交差点間走行させ交差点を青信号・無停止で通過させるものである。（特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４）。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
先ず、本願発明の前提となる「交差点無停止走行制御システム」の基本を以下に示す。
「交差点無停止走行制御システム」の基本は、図１および図２に示す如く、地点Ｐを交差点Ａの信号１周期Ｔp の間に通過して交差点Ａに向かう全車両を青信号期間Ｔg の間に交差点Ａを通過させることによって交差点Ａの青信号・無停止走行を実現しようとするものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
（数１２）
α ＝２{Ｄ−vs・(ta − tp)}／（ta−tp）2
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
（数１６）
αn ＝２[(Ｄ−ΔＤn)−vsn・{tan −(tp ＋n・tc) }]／{tan−(tp ＋n・tc)}2
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
上記のように、「交差点無停止走行制御システム」における地点Ｐ−交差点Ａ間車両走行距離Ｄに対応した地点Ｐ−交差点Ａ間推奨走行速度範囲 voptmin 〜 voptmax 、車両の地点Ｐ通過速度最大値 vsmax (一般的には vsmax ＝ voptmax )、および交差点Ａ非青信号期間Ｔn のシステムパラメータを許容できる範囲で最適に設定し、また地点Ｐ−交差点Ａ間を等加速度走行することによって、地点Ｐ−交差点Ａ間距離の比較的短い市街地道路においても安定した車両走行条件を確保でき「交差点無停止走行制御システム」の都市間道路だけでなく市街地道路への適用も可能となり、車両の大幅な省エネルギー化、排出ガス量削減化に貢献できる。
また上記においては、車両はすべて交差点Ａを青信号無停止で通過するとしたが、例えばvoptmin が（数１５）の条件を満足しない場合、すなわち上記等加速度走行の結果一部車両の交差点Ａ到着時刻が青信号期間から外れることがある場合、においても、ハイブリッド車両のごとき減速時の車両運動エネルギー回生機能を有する車両においては地点Ｐから交差点Ａに向けて等加速度走行を行うことによる運動エネルギーの効率的回生は可能である。