(57)【要約】      （修正有）【課題】前方走行車両への遭遇等による走行環境の変動に柔軟に対応して安全・安定に交差点を青信号・無停止で通過できる交差点無停止走行制御方法の提供。【解決手段】車両内において交差点を青信号無停止で通過するための３つの走行条件、即ち、1)通過すべき交差点の青信号期間、2)車両の前記青期間内への最短時間での交差点到着時刻、3)上記2)で算出・設定した交差点到着時刻を満足する推奨走行速度、の算出・設定を地点Ｐ通過時および地点Ｐ通過後一定時間Ｔ経過毎に行う。前記走行条件中の推奨走行速度は更新される都度車両に搭載された速度制御装置の設定速度として自動的に入力・設定する。また、車車間通信等で獲得される前方走行車走行速度は、前方走行車追従走行の可否判定のための情報および可の場合の速度制御装置への設定速度情報とする。【選択図】図６
2009176172.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交差点Ａの上流地点Ｐにおいて、交差点Ａを青信号無停止で通過するための走行条件設定に必要な各種条件を獲得し、
地点Ｐ通過後の経過時間Δｔ および地点Ｐ通過後の走行距離ΔＤ を計数しつつ、前記経過時間Δｔが一定時間Ｔ経過毎に、あるいは前記走行距離ΔＤ が一定走行距離ｄ走行毎に、
1)車両が許容最高走行速度Ｖmax 以下の速度で走行して到着・通過すべき交差点Ａ青信号期間 tgon 〜 tgoff の設定、
2)車両の前記青信号期間内に最短時間で交差点Ａに到着できる時刻 ta の算出、
3)前記到着時刻 ta で交差点Ａに到着するための推奨走行速度 voptt の算出、
を行い、前記算出した推奨走行速度 voptt を自車走行速度設定値 vss として更新して、交差点Ａに向けて走行する、
ただし前方走行車の存在によって、自車走行速度設定値 vss での走行が不可能な場合は前方走行車への安全車間距離を保っての追従走行を行う、
ことを特徴とする交差点無停止走行制御方法。
【請求項２】
直前に算出した推奨走行速度 voptt より自車速 vs が低い場合、現時点から自車速 vs で交差点Ａに向けて走行したと仮定した場合の交差点Ａ到着時刻 tae を算出し、
前記算出した交差点Ａ到着時刻 tae が直前に設定した交差点Ａ青信号期間 tgon 〜 tgoff 内にある場合は前記自車速 vs を自車走行速度設定値 vss として、
また、前記算出した交差点Ａ到着時刻 tae が前記直前に設定した交差点Ａ青信号期間 tgon 〜 tgoff から外れている場合は改めて自車両が到達可能な交差点Ａ青信号期間 tgon 〜 tgoff および 交差点Ａ到着時刻 ta を設定して推奨走行速度  voptt を算出し、前記新たに算出された推奨走行速度 voptt を自車走行速度設定値 vss として、
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記載の交差点無停止走行制御方法。
【請求項３】
前方走行車から車車間通信で前方走行車走行速度 va を獲得し、前記獲得した前方走行車走行速度 va が、直前に算出した推奨走行速度 voptt より低い場合、現時点から自車が前記前方走行車走行速度 va で交差点Ａに向けて走行したと仮定した場合の交差点Ａ到着時刻 tae を算出し、
前記算出した交差点Ａ到着時刻 tae が直前に設定した交差点Ａ青信号期間 tgon 〜 tgoff 内にある場合は前記前方走行車走行速度 va を自車走行速度設定値 vss として、
また、前記算出した交差点Ａ到着時 tae が前記直前に設定した交差点Ａ青信号期間 tgon 〜 tgoffから外れている場合は改めて自車両が到達可能な交差点Ａ青信号期間 tgon 〜 tgoff および 交差点Ａ到着時刻 ta を設定して推奨走行速度  voptt を算出し、前記新たに算出された推奨走行速度 voptt を自車走行速度設定値 vss として、
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記載の交差点無停止走行制御方法。
【請求項４】
交差点に向けて走行中、車両現在位置−交差点Ａ間が一定値以下になったとき以降は新たな推奨走行速度 voptt の算出を停止し、以降交差点Ａ到着までの間は直前に更新した自車走行速度設定値 vss で走行することを特徴とする請求項１、請求項２、および請求３記載の交差点無停止走行制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交差点無停止走行制御システムにおける走行環境変動への柔軟性向上による走行の安定性・安全性向上策に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の交差点赤信号による減速あるいは停止頻度の低減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「信号同期速度制御システム」がある。
上記「信号同期速度制御システム」には交差点の信号変化タイミング情報を路側から車両に伝達し車両が走行速度を算出して制御する方式と、路側側で車両位置を検出して走行速度を算出し、これを車両に伝えて制御する方式があるが、いずれの方式においても、交通量が少なく走行速度の調整が可能で、かつ道路に対する交差交通量が少なく信号の系統的制御が可能な、地方都市間道路への適用が有効であるといわれている（非特許文献１）。
【０００３】
一方上記「信号同期速度制御システム」の問題点を解決し、交通量の多い都市部道路においても適用可能なシステムとして「交差点無停止走行制御システム」が提案されている。
本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即ち推奨所要時間 topt および／あるいは推奨走行速度 vopt を車両個々にあるいは前記特定地点の時刻毎に算出し、前記算出された推奨所要時間 topt および／あるいは推奨走行速度 vopt に基づいて車両を特定地点−交差点間を正確に走行させ交差点の青信号・無停止通過を可能にするものである（特許文献１、特許文献２、特許文献３）。
【０００４】
【非特許文献１】省エネルギーセンター  平成６年度「燃料消費効率化改善に関する調査報告書」１．２  走行方法改善によるエネルギー低減施策の適用条件とその効果
【特許文献１】特開２００６−０３１５７３
【特許文献２】特開２００６−２５１８３６
【特許文献３】特開２００７−２３３９６２
【特許文献４】特願２００７−０３５８７５
【特許文献５】特開２００６−０５８９１８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本願発明は上記「交差点無停止走行制御システム」において、車両の交差点に向けての走行中の前方走行車、横断歩道等の存在による走行速度変動、あるいは一時停止、等の走行環境変動に柔軟に対応した、また車両ドライバーへの負荷を軽減した、制御方法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】
【０００６】
「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無停止走行を実現しようとするものである。
【０００７】
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。
【０００８】
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においては、（数２）の如く設定するところにある。
【０００９】
（数１）
（tp −t1p）／（ta −t2a） ＝Ｔp／Ｔg  
【００１０】
（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  
【００１１】
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。
【００１２】
ここで、図１、図２、（数１）、（数２）において、
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、
t2a 、t4a : 交差点Ａ青信号点灯時刻、
t3a : 交差点Ａ青信号滅灯時刻、
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、
t2a − t1a ＝ t2p − t1p ＝ Ｔp − Ｔg ＝Ｔn 
t3p : 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 の青信号滅灯時刻すれすれで通過する。
（t3p ＝t3a − Ｄ／Ｖmax）
【００１３】
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、
Ｃ1、Ｃ2、・・、Ｃn :時刻 t1p 〜 t3p の間に地点Ｐを通過する車両群、
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、
である。
【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】
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する、あるいは走行できるものではない。
例えば図１において、時刻 t3p 直前に地点Ｐを通過する車両は交差点Ａに時刻 t3a の青信号滅灯直前に到着するように走行条件が提示されるのに対し、
時刻 t3p 直後に地点Ｐを通過した車両は交差点Ａには、許容最高走行速度Ｖmax で走行しても時刻 t3a 以前には到着できないことから、次の青信号点灯時刻 t4a 以降にに到着するように走行条件が提示される。
しかし上記時刻 t3p 直後に地点Ｐを通過した車両は前方走行車、即ち交差点Ａに時刻 t3a に到着しようとして走行している車両、に追従走行をしてしまい、その結果として時刻 t3a 以降に交差点Ａに到着し赤信号で停止せざるを得なくなってしまう恐れが多分にある。
【００１６】
この地点Ｐにおいて t1p 、 t3p 等の境界時刻における通過車両の交差点Ａ到着目標時刻の分離（以後車両分離という）および、前記分離された車両のその後の走行における前方走行車への遭遇等による走行環境の変化に柔軟に対応して交差点Ａに向けての交差点無停止走行を安定・安全に行なわせることが本願発明の主たる目的である。
以下に上記課題の解決策を示す。
【００１７】
車両は地点Ｐ通過時に地点Ｐに設置された路車間通信路側装置から現時刻 tp 、次に通過すべき交差点Ａの信号状態情報（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間走行距離Ｄ情報、地点Ｐ−交差点Ａ間許容最高走行速度Ｖmax 情報を得て、車両の交差点Ａ到着青信号期間 t2a 〜 t3a を設定し、前記（数１）あるいは（数２）より交差点Ａ到着時刻 ta を、また下記（数３）および（数４）より交差点Ａまでの推奨走行速度 vopt を、設定・算出して前記算出した推奨走行速度 vopt を自車走行速度設定値 vss として、即ち車両に速度制御装置を装着している場合には前記速度制御装置設定速度として自動入力して、前記設定値 vss で交差点Ａに向けて走行を開始する。
【００１８】
（数３）
topt ＝ta − tp  
【００１９】
（数４）
vopt ＝Ｄ／topt ＝Ｄ／（ ta − tp ）
【００２０】
走行開始後は地点Ｐ通過後の経過時間Δt 、走行距離ΔＤ、を計数しつつ走行し、経過時間Δt が一定時間Ｔ経過毎に、あるいは走行距離ΔＤ が一定距離 d 走行毎に、下記（数５）あるいは（数６）をもって更新された推奨走行速度 voptt の算出を行い、前記更新された推奨走行速度を自車走行速度設定値 vss として交差点Ａに向けて走行する。
【００２１】
（数５）
voptt ＝｛Ｄ−ΔＤ(nＴ)｝／ toptt 
＝｛Ｄ−ΔＤ(nＴ)｝／（topt −n・Ｔ）≦Ｖmax 
【００２２】
（数６）
voptt ＝（Ｄ−m・d )／ toptt 
＝（Ｄ−m・d )／｛topt −Δt(md)｝≦Ｖmax 
【００２３】
ここで（数３）、（数４）、（数５）、（数６）において、
tp ：車両の地点Ｐ通過時刻、
ta ：車両の交差点Ａ到着時刻、
topt: 地点Ｐ通過時に算出された地点Ｐ−交差点Ａ間推奨所要時間、
vopt: 地点Ｐ通過時に算出された地点Ｐ−交差点Ａ間推奨走行速度、
toptt: 更新された推奨所要時間、
voptt: 更新された推奨走行速度、
Ｄ：地点Ｐ−交差点Ａ間走行距離、
【００２４】
n ：１、２、・・・・（正の整数）
m ：１、２、・・・・（正の整数）
Ｔ：一定時間、
d ：一定走行距離、
【００２５】
ΔＤ(nＴ)：地点Ｐ通過後経過時間Δt が、Δt ＝ n・Ｔ経過時の車両走行距離、
Δt(md) : 地点Ｐからの走行距離ΔＤが、ΔＤ＝ m・d 走行した時点の経過時間、
topt : 地点Ｐ−交差点Ａ間推奨所要時間、
Ｖmax ：地点Ｐ−交差点Ａ間許容最高走行速度、
である。
【００２６】
以上の如く地点Ｐ通過後一定時間Ｔ毎、あるいは一定走行距離ｄ毎、に推奨走行速度 voptt 、自車走行速度設定値 vss を更新しつつ地点Ｐから交差点Ａに向けて走行することにより、走行途中での走行環境変動に対応しての交差点Ａ青信号無停止の通過は可能となる。
【００２７】
但し、上記推奨走行速度 voptt の算出に際しては、自車の交差点Ａ到着時刻は地点Ｐ通過時に設定した時刻 ta で自車の交差点Ａ到着までの間不変としている。この条件はほとんどの場合満たされるのであるが、例えば地点Ｐ通過後交差点Ａまでの走行の間に低速走行中の前方走行車に遭遇しそれに追従走行することによって、あるいは走行途中横断歩道で一時停止をすることによって、地点Ｐ通過時に設定した交差点Ａ到着時刻 ta を経過してしまう、あるいは地点Ｐ通過時に想定した自車の通過を予定する交差点Ａ青信号期間を外れてしまう状況も発生する。
【００２８】
上記状況への対応策として以下の方策を提案する。
但し、上記状況への対応策として、「交差点無停止走行制御システム」の基本制御方式である図１に示す方式、図２に示す方式、ともに基本的には同一の考え方で対応可能であることから、以下においては図２に示す方式での対応策に限定して説明し、図１に示す方式での対応策の説明は省略する。
また、地点Ｐ通過後の走行条件の更新を、地点Ｐ通過後一定時間Ｔ経過毎に行う場合、一定走行距離ｄ毎に行う場合、があるが、ここでは一定時間Ｔ毎に行う場合に限定しての説明とし、基本的には同一の考え方で対応できる一定走行距離 ｄ 毎に更新する場合の説明は省略する。
【００２９】
交差点Ａの上流地点Ｐにおいて、車両は交差点Ａを青信号無停止で通過するための走行条件設定に必要な各種条件、即ち交差点Ａ信号状態情報、地点Ｐ−交差点Ａ間走行距離Ｄ、地点Ｐ−交差点Ａ間許容最高走行速度Ｖmax 、および車両の地点Ｐ通過時刻 tp 、を獲得する。
【００３０】
前記交差点Ａを青信号無停止で通過するための走行条件設定に必要な各種条件を獲得した車両は、地点Ｐ通過後の経過時間Δｔ および地点Ｐ通過後の走行距離ΔＤ を計数しつつ、また前記経過時間Δｔが一定時間Ｔ経過毎に、以下の３つの走行条件を算出・設定・更新しつつ自車走行速度設定値 vss で交差点Ａに向けて走行する。
1)地点Ｐ通過後時間（ｎ・Ｔ）経過し、走行距離ΔＤ走行した車両が、許容最高走行速度Ｖmax 以下の速度で走行して到着すべき交差点Ａ青信号期間 tgon 〜 tgoff の設定。
具体的には下記（数７）により交差点Ａ青信号滅灯時刻 tgoff を設定し、前記青信号滅灯時刻 tgoff に対応する青信号点等時刻を tgon とする。例えば図２の場合において、地点Ｐ通過時刻が tp1 の車両に対応する交差点Ａ青信号期間 tgon 〜 tgoff は t2a 〜 t3a となる。
2)地点Ｐ通過後時間（ｎ・Ｔ）経過し、走行距離ΔＤ走行した車両の交差点Ａ青信号期間 tgon 〜 tgoff への最短時間での到着時刻 ta（但し許容最高走行速度はＶmax とする）の下記（数８）による設定。
3)地点Ｐ通過後時間（ｎ・Ｔ）経過し、走行距離ΔＤ走行した車両が交差点Ａに前記交差点Ａ到着時刻 ta で到着するための推奨走行速度 voptt の下記（数９）による算出、および前記算出した推奨走行速度 voptt を自車速走行速度設定値 vss に設定。
【００３１】
（数７）
tgoff−〔{Ｄ−ΔＤ（nＴ）}／Ｖmax〕−Ｔp ＜ （tp ＋ n・Ｔ）≦ tgoff −〔{Ｄ−ΔＤ（nＴ）}／Ｖmax 〕
【００３２】
（数８）
ta ＝ tgon  
但し現時刻（tp ＋ n・Ｔ）が、（tp ＋ n・Ｔ） ＜ tgon −〔{Ｄ−ΔＤ（nＴ）}／Ｖmax〕  の場合 
あるいは、
ta ＝（tp ＋ n・Ｔ）＋{Ｄ−ΔＤ（nＴ）}／Ｖmax 
但し現時刻（tp ＋ n・Ｔ）が、 tgon −〔{Ｄ−ΔＤ（nＴ）}／Ｖmax〕 ≦（tp ＋ n・Ｔ） ＜ tgoff −〔{Ｄ−ΔＤ（nＴ）}／Ｖmax〕 の場合 
【００３３】
（数９）
voptt ＝ {Ｄ−ΔＤ（nＴ）}／{ta − （tp ＋ n・Ｔ）}  
【００３４】
但し（数７）、（数８）、（数９）において、
tgon : 交差点Ａ青信号点灯時刻、
tgoff : 交差点Ａ青信号滅灯時刻、
Ｄ : 地点Ｐ−交差点Ａ間走行距離、
ｎ : ０、１、２、３・・・  、
Ｔ : 走行条件算出・設定周期（一定時間）、
ΔＤ(nＴ): 地点Ｐ通過後（ｎ・Ｔ）時間経過する間の車両走行距離、
Ｖmax : 地点Ｐ−交差点Ａ間走行時の許容最高走行速度、
Ｔp ：交差点Ａ信号周期、
ta : 車両の交差点Ａ到着時刻、
tp : 車両の地点Ｐ通過時刻、
voptt : 推奨走行速度、
である。
【００３５】
ただし、前記自車走行速度設定値 vss で交差点Ａに向けて走行中、前方走行車の存在、あるいは横断歩道歩行者の存在、等によって、自車走行速度設定値 vss での走行が不可能な走行環境となった場合は、前方走行車への安全車間距離を保っての追従走行、あるいは一時停止等走行環境に適合した走行を行うことは言うまでもない。
【００３６】
上記走行に際し、走行途中に前方走行車に追従走行した場合等においては、自車速 vs は自車走行速度設定値 vss より低くなる。この場合は、現時点から自車速 vs （但し、vs ＞ Ｖmin とする。ここでＶmin は通常走行速度下限値で一定値である）で交差点Ａに向けて走行したと仮定した場合の交差点Ａ到着時刻 tae を（数１０）より算出し、前記 tae が直前に設定された交差点Ａ青信号期間 tgon 〜 tgoff 内にある場合は前記自車速 vs を自車走行速度設定値 vss として交差点Ａに向けて走行する。
また、前記算出した tae が前記交差点Ａ青信号期間 tgon 〜 tgoff 内にない場合は、改めて交差点Ａ青信号期間、即ち前記直前に設定された交差点Ａ青信号期間 tgon 〜 tgoff の１信号周期後の交差点Ａ青信号期間、交差点Ａ到着時刻 ta 、および推奨走行速度 voptt を前記（数７）、（数８）、（数９）より算出して前記新たに算出された推奨速度 voptt を自車走行速度設定値 vss に設定し、交差点Ａに向けて走行する。
また自車速 vs が、vs ≦ Ｖmin なる場合は、直前に算出設定した自車走行速度設定値 vss 如何にかかわらずvs ≦ Ｖmin となる要因、例えば徐行する前方走行車、に対応してドライバーの操作により追従走行しつつ時間Ｔ後の走行条件更新を待つ。
【００３７】
（数１０）
tae ＝ tp ＋ｎ・Ｔ＋〔{Ｄ−ΔＤ（nＴ）}／ vs 〕 
但し、（数１０）において、
tae : 現地点から走行速度 vs で交差点Ａに向けて走行した場合の交差点Ａ到着時刻
vs ：自車速
その他の記号は前記（数８）の場合に同じ
である。
【００３８】
ここで、自車両に速度制御装置が装着されている場合は、地点Ｐ通過時および地点Ｐ通過後一定経過時間 Δt ＝ｎ・Ｔ毎に前記自車走行速度設定値 vss を速度制御装置へ設定速度として自動的に入力・更新することによって車両は自動的に更新された自車走行速度設定値 vss で交差点Ａに向けて走行し、交差点無停止走行制御システムとしての走行の安定性・安全性が向上することになるとともに車両ドライバーの運転負荷は軽減されることになる。
【００３９】
また、自車両に速度制御装置が装着されていない場合であっても、自車走行速度設定値 vss を表示装置に表示し、ドライバーは順次更新・表示される自車走行速度設定値 vss を自車速と対比しながら自車速が自車走行速度設定値 vss になるように交差点Ａに向けて走行することによって、走行環境変動に対応した交差点無停止走行が可能になる。
【００４０】
車両が車車間通信機能を有し、前方走行車からの車車間通信で前方走行車走行速度 va を獲得し、前記獲得した前方走行車走行速度 va が、自車走行速度設定値 vss より低い場合、自車両が現時点から前方走行車走行速度 va （但し、va ＞ Ｖmin とする。ここでＶmin は上記と同様通常走行速度下限値で一定値とする）で交差点Ａに向けて走行すると仮定した場合の交差点Ａ到着時刻 tae を（数１１）より算出し、前記 tae が直前に設定された交差点Ａ青信号期間 tgon 〜 tgoff 内にある場合は前記前方走行車走行速度 va を自車走行速度設定値 vss として交差点Ａに向けて走行する。
また、前記算出した tae が前記交差点Ａ青信号期間 tgon 〜 tgoff 内にない場合は、改めて交差点Ａ青信号期間、即ち前記直前に設定された交差点Ａ青信号期間 tgon 〜 tgoff の１信号周期後の交差点Ａ青信号期間、交差点Ａ到着時刻 ta 、および推奨走行速度 voptt を前記（数７）、（数８）、（数９）より算出して前記新たに算出された推奨速度 voptt を自車走行速度設定値 vss に設定し、交差点Ａに向けて走行する。
また前方走行車走行速度 va が、va ≦ Ｖmin なる場合は、直前に算出設定した自車走行速度設定値 vss 如何にかかわらずva ≦ Ｖmin となる要因、例えば徐行する前方走行車、に対応してドライバーの操作により追従走行しつつ時間Ｔ後の走行条件更新を待つ。
【００４１】
（数１１）
tae ＝ tp ＋ｎ・Ｔ＋{Ｄ−ΔＤ（nＴ）}／ va  
【００４２】
但し、（数１１）において、
tae : 現地点から走行速度 va で交差点Ａに向けて走行した場合の交差点Ａ到着時刻、
va ：前方走行車走行速度
その他の記号は前記（数８）の場合に同じ
である。
【００４３】
車両が車車間通信機能を有していない場合であっても、走行中に前方走行車に遭遇し自車設定速度 vss での走行では前方走行車両に接近・衝突の恐れがある場合、即ち vss ＞ va なる場合、はドライバーの操作により前方走行車に安全車間距離を保って追従走行することによってそのときの自車速から前方走行車両走行速度 va を検知しその後上記車車間通信で前方走行車走行速度を知った場合と同様な処理を行うことによって、車車間通信機能を有している場合と同等な効果を上げることができる。
【００４４】
また、交差点Ａに向けて走行中、現地点から交差点Ａまでの残走行距離（Ｄ−ΔＤ）が一定値Ｄmin 以下となった場合は、その後の自車走行速度設定値の更新はやめて直前に更新した自車走行速度設定値で交差点に向けて走行するものとする。
これは、残走行距離（Ｄ−ΔＤ）が一定値以下になった場合地点Ｐからの走行距離ΔＤの誤差等によって更新された推奨走行速度 voptt の算出精度が低下してしまうこと、また交差点に近い地点で交差点無停止走行のための速度変更を行うことは交通安全上問題があること、等からその防止策として行うものである。
【００４５】
ここで、前記地点Ｐ通過後の走行距離ΔＤは、一般的には自車両速度 vs の時間積分値として求めるのであるが、自車両速度を自車両のプロペラシャフト回転数から求める方法では誤差が大きくなってしまう。この対策として予め速度較正係数 k を求めておきそれを用いて較正された k・vs 値 を自車両速度とし、この較正された自車両速度 k・vs の地点Ｐ通過後の時間積分値をもって走行距離ΔＤとすることによってシステムに要求される走行距離精度を得ることができる。
【００４６】
したがって、速度制御装置においても設定速度は較正された自車両速度を用いて演算された更新された推奨走行速度 voptt であることから、その比較の対象となる自車両走行速度も前記較正された自車両走行速度 k・vs となる。即ち速度制御装置においては自車両走行速度 k・vs が設定速度 voptt となるように速度制御することになる。
また前記（数１０）の演算においても前記と同様自車速として vs ではなく（ｋ・vs） を使用しなければならない。
ここで前記速度較正係数 k の導出方法に関しては前記〔特許文献４〕に詳しく述べているのでここでの説明は省略する。
【発明の効果】
【００４７】
上記の如く、自車両が地点Ｐ通過後交差点Ａに向かう間一定時間Ｔ毎に、自車が通過すべき交差点Ａ青信号期間、自車の交差点Ａ到着時刻、および推奨走行速度の３つの走行条件を算出・更新し、更新された推奨走行速度を自車走行速度設定値として設定することによって、また前方走行車両走行速度情報を有効に活用することによって、自車両が交差点に向けて走行中発生する走行速度の大幅な変動をはじめとする車両走行環境の変動にも柔軟に対応した安定且つ安全な交差点無停止走行が可能になる。
【００４８】
但し本願発明においても、車両が交差点内において右・左折しようとした場合には、必ずしも交差点無停止通過が可能であるとは限らない。これを可能にするためには例えば前記〔特許文献５〕に示すように、交差点無停止走行制御システムに適合した車線分離方法、あるいは交差点制御方法を採用する必要がある。前記の如く道路、交差点の制御方法も含めて交差点無停止走行制御システムを最適化することができれば前記システムの効果が最大限に発揮され省エネルギー、排出ガス削減に大きく貢献できると期待される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
車両内において交差点Ａを青信号無停止で通過するための走行条件、即ち車両の通過を想定する交差点Ａ青信号期間、交差点Ａ到着時刻、および更新された推奨走行速度、の算出・設定を車両の地点Ｐ通過時および地点Ｐ通過後一定時間Ｔ経過毎に行う。
前記一定時間Ｔ毎に更新された走行条件中の推奨走行速度は更新の都度車両に搭載された速度制御装置に設定速度として自動入力・設定する。また、車車間通信によって得られる前方走行車の走行速度情報によって前記算出された走行条件の修正を行うことによってシステムの柔軟性・安定性の向上を図る。
【実施例１】
【００５０】
図３に本願発明実施例１の車側装置構成を、図４a および図４b に図３中の演算部３３の演算処理手順のフローチャートを、各々示す。
図３において、
３１は、自車両が地点Ｐ通過時に地点Ｐに設置された路車間通信路側装置（図示せず）から送信される交差点Ａ信号状態情報（図２に示す時刻 t2a、t3a、t4a 情報、信号周期Ｔp 情報等）、地点Ｐ−交差点Ａ間走行距離Ｄ、および地点Ｐ−交差点Ａ間許容最高走行速度Ｖmax の各情報を受信して、自車両の地点Ｐ通過時刻 tp とあわせて記憶する路車間通信車側装置、
【００５１】
３２は、自車両のプロペラシャフト回転速度から得られる走行速度 vs を入力し、それに較正計数 k を乗じて正しい自車速 k・vs を出力する速度較正部、
【００５２】
３３は、路車間通信車側装置３１が受信・記憶した、交差点Ａ信号状態情報 、地点Ｐ−交差点Ａ間走行距離 Ｄ、地点Ｐ−交差点Ａ間許容最高走行速度Ｖmax の各情報、自車両の地点Ｐ通過時刻 tp 情報、および自車両が地点Ｐ通過後計数する地点Ｐ通過後の経過時間Δt 、走行距離ΔＤの各情報を用いて、経過時間Δt が一定時間Ｔ経過毎に後述の図４a 、図４b に示す演算・処理を行う演算部。
但し、地点Ｐ通過後の走行距離ΔＤは、速度較正部３２出力である較正された自車両走行速度 k・vs を時間積分して得るものとする。
【００５３】
３４は、速度較正部３２出力である較正された自車速 k・vs と演算部３３出力である自車走行速度設定値 vss を入力し、較正された自車速 k・vs が自車走行速度設定値 vss になるように車両走行速度を制御する速度制御装置。
但し、車両走行に際し、本速度制御装置の速度設定値 vss での自動走行よりも、車両ドライバーのブレーキ操作、アクセル操作等の運転操作の方が優先するものとする。
【００５４】
３５は、速度較正部３２出力である較正された自車速 k・vs と演算部３３出力である自車走行速度設定値 vss を比較表示する表示部、である。
【００５５】
次に図４aを用いて図３中の演算部３３における演算処理手順の一例を説明する。
図４a において、
４０１は、演算部３３の演算処理開始点、
４０２は、地点Ｐ通過の有無を確認する地点Ｐ通過確認処理、
４０３は、地点Ｐに設置されている路車間通信路側装置から交差点Ａ信号状態情報（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間走行距離 Ｄ、および地点Ｐ−交差点Ａ間許容最高走行速度Ｖmax を受信・記憶するとともに、自車両の地点Ｐ通過時刻 tp を記憶する走行条件算出情報入力処理、
【００５６】
４０４は、自車両が特定地点Ｐ通過後一定時間Ｔ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、
４０５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、
【００５７】
４０６は、地点Ｐ通過後の経過時間が一定時間Ｔの ｎ（ｎ：０、１、２、・・・）倍の時間に到達したか否かを判定する時間Ｔ経過判定処理、
４０７は、自車両現在位置（Ｄ−ΔＤ）が交差点Ａまで一定走行距離  Ｄmin  以下の地点に到達したか否かを判定し、一定走行距離 Ｄmin 以下の地点に到達したと判定した場合は、処理４０８以下の演算に移行せずに次の特定地点の通過を判定する処理４０２に移行するＤmin 判定処理であり、本処理の後自車両が交差点Ａを通過して新たな特定地点に到達するまでの間は自車走行速度設定値 vss 即ち速度制御装置設定速度は本処理の直前に設定された自車走行速度設定値 vss が継続して保持される。
【００５８】
４０８は、処理４０３において入力した情報中から前記（数７）の演算により自車両の交差点Ａ通過青信号期間 tgon 〜 tgoff を設定する（但し tgon 、 tgoff は各々青信号点灯時刻、青信号滅灯時刻の汎用表現）青信号期間設定処理、
４０９は、前記交差点Ａ青信号期間 tgon 〜 tgoff 内での、自車両の最短時間での交差点Ａ到着時刻 ta （但し許容最高走行速度はＶmax とする）を前記（数８）を用いて算出する ta 算出処理、
【００５９】
４１０は、自車両の交差点Ａまでの更新された推奨走行速度 voptt を前記（数９）を用いて算出する voptt 算出処理、
４１１は、処理４１０で算出した 更新された推奨走行速度 voptt を自車走行速度設定値 vss とする voptt to vss 設定処理、
【００６０】
４１７は、自車走行速度設定値 vss を速度制御装置の設定速度として設定する速度設定処理、
４１８は、自車走行速度設定値 vss をドライバー用表示装置に自車両走行速度と比較して表示する速度表示処理、
４１９は、ｎ値をインクリメントするｎ値インクリメント処理、
である。
【００６１】
次に図４bを用いて図３中の演算部３３における演算処理手順の他の一例を説明する。
但し図４b において、処理４０１〜処理４１１、および処理４１７〜処理４１９は各々図４a における処理４０１〜処理４１１、および処理４１７〜処理４１９に同じであるので説明は省略する。
【００６２】
４１２は、自車速 k・vs が vss ＞ k・vs ＞ Ｖmin の範囲内にあるか否かを判定する自車速判定処理であり、vss ＞ k・vs ＞ Ｖmin なる場合は自車両は前方走行車に、徐行等の低速状態ではなく、通常速度で追従走行中であると判定し、処理４１３に移る。
vss ＜ k・vs なる場合は、処理４１７、処理４１８で自車速走行速度設定値 vss を速度制御装置および表示装置に設定して交差点Ａに向けて走行する。
また k・vs ≦ Ｖmin なる場合は、前方走行車が徐行中あるいは停車中と判定して処理４１７に移行し速度制御装置に先に算出・設定した vss を設定する。しかし、実際には前方走行車があるため vss での走行はできず前方走行車に追従しつつ時間Ｔ後の次の走行条件更新を待つ。
【００６３】
４１３は、処理４１２の判定処理結果自車走行速度設定値 vss が自車速 k・vs を超えていると判定した場合、自車走行速度設定値 vss として自車速 k・vs を暫定的に設定する自車走行速度暫定設定処理、
４１４は、現地点から交差点Ａまでの間を自車両が自車速 k・vs で走行したと仮定した場合の自車両の交差点Ａ到着予定時刻 tae を算出する tae 算出処理、
４１５は、処理４１４で算出した自車両の交差点Ａ到着予定時刻 tae が当初想定した交差点Ａ青信号期間内即ち tgon ＜tae ≦ tgoff であるか否かを判定する tae 判定処理、
４１６は、直前まで設定されていた交差点Ａ青信号期間 tgon 〜 tgoff を新たに１信号周期先の青信号期間に更新する青信号期間更新処理、
である。
【００６４】
上記の如く交差点無停止走行制御システムの車側装置を構成・動作させることによって、車両に速度制御装置を装着している場合は自動的に自車走行速度設定値 vss で、また車両に速度制御装置を装着していない場合でも上記による自車走行速度設定値 vss を表示装置に自車速 k・vs と比較表示しドライバーは自車速が自車走行速度設定値に一致するように交差点Ａに向けて走行することにより、安定・安全に交差点Ａを青信号無停止で通過することができる。
また前方走行車両に追従走行した場合の自車速として得られる前方走行車両走行速度を用いて、前方走行車による走行速度の変動等に対応した交差点無停止走行の安定化効果を得ることもできる。
【実施例２】
【００６５】
図５に本願発明実施例２の車側装置構成を、図６に図５中の演算部５３の演算処理手順説明のためのフローチャートを、各々示す。
図５において、
５１は、自車両が地点Ｐ通過時に地点Ｐに設置された路車間通信路側装置（図示せず）から送信される交差点Ａ信号状態情報、地点Ｐ−交差点Ａ間走行距離Ｄ、および地点Ｐ−交差点Ａ間許容最高走行速度Ｖmax の各情報を受信して、自車両の地点Ｐ通過時刻 tp とあわせて記憶する路車間通信車側装置、
【００６６】
５２は、自車両のプロペラシャフト回転速度から得られる自車速情報 vs を入力し、それに較正計数 k を乗じて正しい自車速 k・vs を出力する速度較正部、
【００６７】
５３は、路車間通信車側装置５１が受信・記憶した、交差点Ａ信号状態情報 、地点Ｐ−交差点Ａ間走行距離 Ｄ、地点Ｐ−交差点Ａ間許容最高走行速度Ｖmax の各情報、自車両の地点Ｐ通過時刻 tp 、
および自車両が地点Ｐ通過後の経過時間Δt 、走行距離ΔＤの各情報、後述の車車間通信装置５４から得られる前方走行車走行速度 va 情報等を用いて、車両が地点Ｐ通過後の一定時間Ｔ経過毎に後述の図６に示す演算・処理を行う演算部、
【００６８】
５４は、前方走行車の車車間通信装置より送られる前方走行車の走行速度 va を受信する自車両の前方に設置された前方車車間通信装置、
【００６９】
５５は、速度較正部５２出力である較正された自車速 k・vs と演算部５３出力である自車走行速度設定値 vss を入力し、較正された自車速 k・vs が自車走行速度設定値 vss になるように自車の走行速度を制御する速度制御装置、
【００７０】
５６は、速度較正部５２出力である較正された自車速 k・vs と演算部５３出力である自車両走行速度設定値 vss を比較表示する表示部、
【００７１】
５７は、車両後方に設けられ、較正された自車速 k・vs を自車両に追従走行する車両に向けて、前方走行車走行速度 va として、通信する後方車車間通信装置、である。
【００７２】
次に図６を用いて上記図５の演算部５３における演算処理手順を説明する。
但し、図６において、処理６０１〜処理６１１および処理６１５〜処理６１９は実施例１における演算処理手順説明のためのフローチャート図４b 中の対応する処理４０１〜処理４１１および処理４１５〜処理４１９と各々同一であるのでその説明は省略する。
【００７３】
６１２は、前方走行車から車車間通信で送られてくる前方走行車走行速度 va が vss ＞ va ＞ Ｖmin の範囲内にあるか否かを判定する前方走行車走行速度判定処理であり、
vss ＞ va ＞ Ｖmin なる場合は自車両は前方走行車に、徐行等の低速状態ではなく、通常速度で追従走行中であると判定し、処理６１３に移る。
vss ＜ va なる場合は、処理６１７、処理６１８で自車速走行速度設定値 vss を速度制御装置および表示装置に設定して交差点Ａに向けて走行する。
また va ≦ Ｖmin なる場合は、前方走行車が徐行中あるいは停車中と判定して処理６１７に移行し速度制御装置に先に算出・設定した vss を設定する。しかし、実際には前方走行車があるため vss での走行はできず前方走行車に追従しつつ時間Ｔ後の次の走行条件更新を待つ。
【００７４】
６１３は、処理６１２の判定処理結果自車走行速度設定値 vss が前方走行車走行速度 va を超えていると判定した場合、自車走行速度設定値 vss として前方走行車走行速度 va を暫定的に設定する前方走行車走行速度暫定設定処理、
６１４は、現地点から交差点Ａまでの間を自車両が前方走行車両走行速度 va で走行したと仮定した場合の自車両の交差点Ａ到着予定時刻 tae を算出する tae 算出処理、
である。
【００７５】
以上の如く前方走行車両の正確な走行速度を車車間通信によって獲得し、前方走行車の正確な走行速度から自車が前方走行車に追従走行した場合の交差点Ａ到着時刻を予測し、予測到着時刻が予め設定されていた交差点Ａ青信号期間 tgon 〜 tgoff を外れる場合は改めてその時点における走行条件の算出、その結果での自車走行速度設定値 vss の修正を行うことによって、実施例１図４b の場合以上により安定した、またドライバーへの負担の少ない交差点無停止走行制御システムの実現が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本願発明によって「信号同期速度制御システム」の問題点を改良した従来の「交差点無停止走行制御システム」に対し、走行環境変動に対する柔軟性の向上と共に車両ドライバーの負担の軽減が図れ、システムの目的たる排出ガス量および燃料消費量削減の効果をさらに増加させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】交差点無停止走行制御システムの基本的考え方説明図その１、
【図２】交差点無停止走行制御システムの基本的考え方説明図その２、
【図３】本願発明による「交差点無停止走行制御システム」実施例１の車側装置構成例、
【図４ａ】図３に示す本願発明実施例１の車側装置構成例における演算手順の一例説明図、
【図４ｂ】図３に示す本願発明実施例１の車側装置構成例における演算手順のその他の一例説明図、
【図５】本願発明による「交差点無停止走行制御システム」実施例２の車側装置構成例、
【図６】図５に示す本願発明実施例２の車側装置構成例における演算手順説明図、  である。
【符号の説明】
【００７８】
図１、図２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、
【００７９】
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、
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、
【００８０】
Ｃ1、Ｃ2、・・・、Ｃn :時刻 t1p 〜 t3p の間に地点Ｐを通過する車両群、
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、
である。
【図１】
2009176172.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図６】
2009176172.tif 000009