前方状況予測装置
【課題】信号サイクル情報を用いることなく、前方の信号交差点の交通流状況を予測することが可能な前方状況予測装置を提供する。
【解決手段】本発明の一実施形態に係る前方状況予測装置８０は、周辺車両の走行状態情報を取得する情報取得手段８１と、信号交差点のための車両の速度変化パターンを予め記憶する記憶手段８３と、情報取得手段８１によって取得した少なくとも１台の前方車両の走行状態情報と記憶手段８３に記憶した速度変化パターンとを比較し、前方車両の減速要因又は停止要因を予測することによって、前方の交通流状況を予測する減速停止要因予測手段８４と、を備える。
【解決手段】本発明の一実施形態に係る前方状況予測装置８０は、周辺車両の走行状態情報を取得する情報取得手段８１と、信号交差点のための車両の速度変化パターンを予め記憶する記憶手段８３と、情報取得手段８１によって取得した少なくとも１台の前方車両の走行状態情報と記憶手段８３に記憶した速度変化パターンとを比較し、前方車両の減速要因又は停止要因を予測することによって、前方の交通流状況を予測する減速停止要因予測手段８４と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前方の信号交差点における交通流状況を予測する前方状況予測装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両センサを用いて直前の先行車両を認識し、この先行車両の動きに応じて自車両の運転支援を行うことが広く知られている。しかしながら、特許文献１によれば、直前の先行車両を認識するだけでは、例えば、車間距離が短い場合に急ブレーキ操作が行なわれると、自車両のブレーキ操作が遅れて危険であるとしている。この問題点に関し、特許文献１には、路車間通信や車車間通信を用いて１又は複数の周辺車両の速度や位置などの情報を取得し、この周辺車両の情報から信号交差点における自車両の停止位置を予測し、この予測に基づいて自車両の運転支援を行うことが開示されている。すなわち、特許文献１によれば、直前の先行車両だけでなく、周辺に存在する周辺車両の情報を把握することにより、交差点上流側を走行中の自車両の位置から交差点の停止線手前で信号待ちをしている車列の末尾までの車両の状況がわかるため、信号による自車両の停止位置を予測することができるとしている。
【０００３】
また、特許文献１によれば、信号切り替えパラメータ等の情報を利用することにより、青信号で信号待ちの車両が解消してゆく状況を予測することができ、信号待ちの車両の末尾に到着して停止し、直後に加速するというような燃費の無駄となる走行を防止して、スムーズな走行を実現することができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−６９９０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記したように、前方車両が前方の信号交差点に対して減速、停止する場合であっても、信号灯色によって自車両の運転支援が必要でないことがある。例えば、前方車両が赤信号で減速、停止する場合、前方車両は比較的長い時間停止する可能性が高く、自車両も減速、停止を要する可能性が高いが、前方車両が青信号の右左折で減速、停止する場合には、前方車両は停止することなく右左折したり、停止したとしても一時的な停止であったりして、自車両は必ずしも減速、停止を要しないことがある。このような場合にも、前方車両の減速、停止に応じて自車両の運転支援を行ってしまうと、無駄な加減速により、燃費の悪い走行になり、スムーズな走行を実現することができなくなってしまう。
【０００６】
この点に関し、特許文献１に記載のように、信号切り替えパラメータ情報、すなわち、信号サイクル情報を利用すれば、車両が減速、停止する要因が、赤信号であるか、青信号の右左折であるかを予測することが可能になると考えられる。
【０００７】
しかしながら、信号サイクル情報を供給するためのインフラ設備が設置されていない信号交差点では、信号サイクル情報を得ることができず、車両が減速、停止する要因が、赤信号であるか、青信号の右左折であるかを予測することができない。
【０００８】
そこで、本発明は、信号サイクル情報を用いることなく、前方の信号交差点の交通流状況を予測することが可能な前方状況予測装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の前方状況予測装置は、周辺車両の走行状態情報を取得する情報取得手段と、信号交差点のための車両の速度変化パターンを予め記憶する記憶手段と、情報取得手段によって取得した少なくとも１台の前方車両の走行状態情報と記憶手段に記憶した速度変化パターンとを比較し、前方車両の減速要因又は停止要因を予測することによって、前方の交通流状況を予測する減速停止要因予測手段と、を備える。
【００１０】
本願発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、従属走行を行う車両が信号交差点に対して減速、停止を行う場合、信号灯色によって異なる特徴を有することを見出した。例えば、信号交差点が赤信号である場合、各車両がそれぞれ赤信号を認識して減速するため、先行車両の減速に引きずられ難い傾向があり、また、早く交差点に到着しても旅行時間に差がないため、減速行動、例えばアクセルＯＦＦのタイミングやブレーキＯＮのタイミングなどが早だしされる傾向がある。そして、後続車になるほど小さい減速度で減速、停止する傾向がある。すなわち、従属走行を行う車両の速度変化パターン（例えば、減速パターン）は、それぞれ相違する特徴がある。
【００１１】
一方、信号交差点が青信号であるときに右左折する場合、必ずしも停止する必要がないため、直前車の減速に応じて減速する傾向がある。すなわち、先行車の減速に引きずられやすいため、赤信号のための減速行動と異なり、減速行動、例えばアクセルＯＦＦのタイミングやブレーキＯＮのタイミング、減速度などが類似する傾向がある。すなわち、従属走行を行う車両の速度変化パターンは、類似する特徴がある。
【００１２】
そこで、この前方状況予測装置では、記憶手段によって、信号交差点のための車両の速度変化パターン、例えば、信号交差点が赤信号であるときの速度変化パターン（例えば、減速パターン）、又は、信号交差点が青信号であるときに右左折するときの速度変化パターン（例えば、減速パターン）を予め記憶する。そして、この速度変化パターンに、情報取得手段によって取得した前方車両の走行状態情報（例えば、速度や加減速度）がマッチングするか否かによって、減速停止要因予測手段が前方車両の減速要因又は停止要因を予測し、この予測に基づいて、前方の信号交差点における交通流状況（すなわち、前方の信号交差点において、他車両の減速、停止が行われ、その影響で自車両の減速、停止が必要か否か）を予測することができる。
【００１３】
この前方状況予測装置による予測結果を用いれば、減速、停止が必ずしも必要のない赤信号以外において運転支援を抑制することが可能となるので、無駄な加減速を抑制し、燃費のよい走りやスムーズな交通流を実現することが可能となる。
【００１４】
また、この前方状況予測装置によれば、信号サイクル情報を供給するためのインフラ設備を設置する必要がないという利点を有する。
【００１５】
記憶手段は、信号交差点における赤信号のための車両の赤信号速度変化パターン、及び、信号交差点における青信号右左折のための車両の右左折速度変化パターンのうちの少なくとも何れかを速度変化パターンとして予め記憶することが好ましい。
【００１６】
これによれば、赤信号のための速度変化パターンによるマッチングに加えて、青信号右左折のための速度変化パターンによるマッチングを行うことによって、前方車両の減速要因又は停止要因を予測することができるので、前方の信号交差点における交通流状況の予測精度を高めることができる。
【００１７】
また、上記した情報取得手段は、周辺車両の前記走行状態情報として、速度情報、加速度情報、位置情報、向き情報、経路案内情報、ウインカー情報、道路線形情報、及び、ハザード情報を取得することが好ましく、上記した減速停止要因予測手段は、更に、情報取得手段によって取得した少なくとも１台の前方車両の速度情報、加速度情報、位置情報に基づいて停止位置予測を行い、前方車両の停止位置予測、位置情報、向き情報、経路案内情報、ウインカー情報、道路線形情報、及び、ハザード情報のうちの少なくとも何れかの情報に基づいて、前方車両の減速要因又は停止要因を予測することが好ましい。
【００１８】
これによれば、赤信号のための速度変化パターンや青信号右左折のための速度変化パターンによるマッチングに加えて、前方車両の停止位置予測、位置情報、向き情報、経路案内情報、ウインカー情報、道路線形情報、及び、ハザード情報に基づいて、前方車両の減速要因又は停止要因を予測するので、前方の信号交差点における交通流状況の予測精度を高めることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、信号サイクル情報を用いることなく、前方の信号交差点の交通流状況を予測することができる。この予測結果を用いれば、減速、停止が必ずしも必要のない赤信号以外において運転支援を抑制することが可能となるので、無駄な加減速を抑制し、燃費のよい走りやスムーズな交通流を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１の実施形態に係る運転支援装置、及び、本発明の第１の実施形態に係る前方状況予測装置を示す図である。
【図２】信号交差点が赤信号である場合の車両の速度変化パターンを示す図である。
【図３】第１の実施形態の前方状況予測装置による前方状況予測処理を示すフローチャートである。
【図４】第２の実施形態に係る運転支援装置、及び、本発明の第２の実施形態に係る前方状況予測装置を示す図である。
【図５】第２の実施形態の前方状況予測装置による前方状況予測処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
［第１の実施形態］
【００２２】
図１は、第１の実施形態に係る運転支援装置を示す図である。図１に示す運転支援装置１は、周辺監視センサ１０と、車両センサ２０と、ナビゲーションシステム３０と、通信機類４０と、電子制御ユニット（以下、前方状況予測ＥＣＵ：Electronic Control Unitという。）５０と、各種アクチュエータ６０と、視聴覚表示装置７０とを備えている。
【００２３】
周辺監視センサ１０は、自車両の周辺に存在する周辺車両を認識したり、先行車両や後続車両と自車両との車間距離を計測したりするためのものである。また、周辺監視センサ１０は、自車両の周辺に存在する障害物を認識したり、自車両と障害物との距離を計測したりするためのものである。周辺監視センサ１０は、具体的には、ミリ波レーダ、レーザレーダ及びステレオカメラ等から構成される。
【００２４】
車両センサ２０は、自車両の速度、加速度（減速度）、ヨーレート、ステアリング角、ブレーキペダル踏量、アクセルペダル踏量などを検出するためのものである。車両センサ２０は、具体的には、車速センサ等の各値を検出するセンサからなる。
【００２５】
ナビゲーションシステム３０は、自車両の経路案内を行うためのものである。
【００２６】
通信機類４０は、車車間通信装置４１、路車間通信装置４２、及び、ＧＰＳ装置４３を含む。
【００２７】
車車間通信装置４１は、無線通信が可能な自車両周辺に位置する周辺車両から、周辺車両の走行状態情報を受信するためのものである。走行状態情報とは、速度、加減速度、位置などである。
【００２８】
路車間通信装置４２は、例えば、光ビーコン受信機であり、路側の光ビーコン送信機や情報センタから、信号交差点に関する各種情報や、道路の渋滞等の交通状況に関する情報を受信するためのものである。信号交差点に関する情報とは、信号交差点の位置、停止線の位置、信号交差点付近の道路線形情報（直進、右折及び左折などの車線情報）などである。
【００２９】
ＧＰＳ装置４３は、ＧＰＳ（Global Positioning System）を用いて、自車両が走行している位置を測定するためのものである。
【００３０】
ＥＣＵ５０は、演算を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＣＰＵに各処理を実行させるためのプログラム等を記憶するＲＯＭ（ReadOnly Memory）、演算結果などの各種データを記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）などから構成されている。このような構成により、ＥＣＵ５０には、前方状況予測ＥＣＵ８０と運転支援ＥＣＵ９０とが構築されている。なお、本実施形態では、前方状況予測ＥＣＵ８０及び運転支援ＥＣＵ９０が一つのＥＣＵ５０で構成される一例を示すが、前方状況予測ＥＣＵ８０と運転支援ＥＣＵ９０とは別々のＥＣＵで構成されてもよい。
【００３１】
前方状況予測ＥＣＵ８０は、車車間通信装置４１によって取得した少なくとも１台の前方車両の走行状態情報に基づいて、前方車両が前方の信号交差点に対して減速、停止を行うときにその減速要因又は停止要因（赤信号、青信号右左折、渋滞など）を予測する。そして、この予測に基づいて、前方状況予測ＥＣＵ８０は、前方の信号交差点における交通流（すなわち、前方の信号交差点において、他車両の減速、停止が行われ、その影響で自車両の減速、停止が必要か否か）を予測する。
【００３２】
運転支援ＥＣＵ９０は、前方状況予測ＥＣＵ８０の予測に基づいて、スロットルアクチュエータやブレーキアクチュエータなどの各種アクチュエータ６０を制御して、ＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）走行制御を行う。又は、運転支援ＥＣＵ９０は、前方状況予測ＥＣＵ８０の予測に基づいて、ディスプレイによる画像表示や、スピーカ又はブザー等による音声表示などの視聴覚表示装置７０を制御して、ドライバに安全な運転操作を誘導する。
【００３３】
次に、本発明の第１の実施形態に係る前方状況予測ＥＣＵ（前方状況予測装置）８０について説明する。前方状況予測ＥＣＵ８０は、周辺車両情報取得部８１と、信号交差点情報取得部８２と、記憶部８３と、減速停止要因予測部８４とを備えている。
【００３４】
周辺車両情報取得部８１は、例えば車車間通信装置４１を用いて、少なくとも１台の前方車両の走行状態情報として、例えば、速度、加減速度、位置などを取得する。
【００３５】
信号交差点情報取得部８２は、例えば路車間通信装置４２を用いて、前方の信号交差点情報として、例えば、信号交差点の位置、停止線の位置などを取得する。なお、信号交差点情報取得部８２は、路車間通信装置４２に代えてナビゲーションシステム３０に記録された情報から、前方の信号交差点情報を取得してもよい。
【００３６】
ここで、前方車両が前方の信号交差点に対して減速、停止する場合であっても、信号灯色によって自車両の運転支援が必要でないことがある。例えば、前方車両が赤信号のために減速、停止する場合、前方車両は比較的長い時間停止する可能性が高く、自車両も減速、停止を要する可能性が高いが、前方車両が青信号右左折のために減速、停止する場合には、前方車両は停止することなく右左折したり、停止したとしても一時的な停止であったりして、自車両は必ずしも減速、停止を要しないことがある。このような場合にも、前方車両の減速、停止に応じて、自車両の運転支援を行ってしまうと、無駄な加減速により、燃費の悪い走行になり、スムーズな交通流を実現することができなくなってしまう。
【００３７】
そこで、本願発明者らは、車車間通信による前方車両のリアルタイム情報から、対象交差点の信号灯色を予測することを考案した。図２は、信号交差点が赤信号である場合の車両の速度変化パターンを示す図である。図２（ａ）には、時間に対する速度変化パターンであって、信号交差点に向かって順次に従属走行する車両Ａ〜Ｃの速度変化パターンが示されており、図２（ｂ）には、位置に対する速度変化パターンであって、当該車両Ａ〜Ｃの速度変化パターンが示されている。
【００３８】
図２によれば、従属走行する車両Ａ〜Ｃが赤信号を認識して減速、停止を行う交通流では、車両Ａ〜Ｃがそれぞれ赤信号を認識して減速するため、先行車両の減速に引きずられ難い傾向がある。また、早く交差点に到着しても旅行時間に差がないため、減速行動、例えばアクセルＯＦＦのタイミングやブレーキＯＮのタイミングなどが早だしされる傾向がある。そして、後続車になるほど小さい減速度で減速、停止する傾向がある。すなわち、従属走行する車両Ａ〜Ｃの減速パターン（速度変化パターン）は、それぞれ相違する特徴がある。
【００３９】
一方、従属走行する車両Ａ〜Ｃが青信号での右左折を行う交通流では、必ずしも停止する必要がないため、直前車の減速に応じて減速する傾向がある。すなわち、先行車の減速に引きずられやすいため、赤信号のための減速行動と異なり、減速行動、例えばアクセルＯＦＦのタイミングやブレーキＯＮのタイミング、減速度などが類似する傾向がある。すなわち、従属走行する車両Ａ〜Ｃの減速パターンは、類似する特徴がある。
【００４０】
そこで、記憶部８３は、図２に示すような少なくとも１つの速度変化パターンを予め記憶する。すなわち、記憶部８３は、赤信号を認識した場合の減速パターン（速度変化パターン）を予め記憶する。記憶部８３は、図２に示すような減速行動のタイミングが異なる複数の減速パターン、すなわち、複数の従属走行車両の減速パターンを記憶することが好ましい。この場合、減速パターンそれぞれは、減速行動開始位置などと対応付けて記憶されることが好ましい。減速パターンは、例えば、予めシミュレーションや実験によって求められる。また、減速パターンは、例えば、信号交差点を実際に通過するときに履歴として求められてもよい。
【００４１】
減速停止要因予測部８４は、周辺車両情報取得部８１によって取得された少なくとも１台の前方車両が信号交差点情報取得部８２によって取得された信号交差点に対して減速、停止する場合に、その減速要因、停止要因を予測し、この予測に基づいて、前方の信号交差点における交通流状況を予測する。具体的には、減速停止要因予測部８４は、信号交差点情報取得部８２によって取得された信号交差点における赤信号のための減速パターンであって、記憶部８３に予め記憶された当該減速パターンと、周辺車両情報取得部８１によって取得された前方車両の走行状態情報（速度、加減速度）に基づく減速パターンとを比較して、これらの減速パターンのマッチングに基づいて、前方車両の減速要因、停止要因は赤信号のためか、青信号右左折のためか、又は、その他の要因か、を予測する。そして、この予測に基づいて、減速停止要因予測部８４は、前方の信号交差点における交通流状況を予測する。
【００４２】
なお、複数の前方車両の走行状態情報を取得できた場合には、減速停止要因予測部８４は、それらの対応関係、例えば、従属走行位置や減速行動開始位置などに基づいて図２に示すような減速パターンの相違があるか否かによって、前方車両の減速要因、停止要因を予測する。
【００４３】
次に、第１の実施形態の前方状況予測ＥＣＵ８０の動作を説明する。図３は、第１の実施形態の前方状況予測ＥＣＵ８０による前方状況予測処理を示すフローチャートである。
【００４４】
まず、周辺車両情報取得部８１によって、少なくとも１台の前方車両の走行状態情報として、速度、加減速度、位置を取得する（Ｓ０１）。次に、信号交差点情報取得部８２によって、前方の信号交差点情報として、交差点の位置、停止線の位置を取得する（Ｓ０２）。次に、減速停止要因予測部８４によって、取得した速度又は加減速度に基づいて、前方車両が減速しているか否かの判定を行う（Ｓ０３）。
【００４５】
前方車両が減速している場合、速度又は加減速度に基づく前方車両の減速パターンが、記憶部８３に記憶した対象交差点の赤信号のための減速パターンにマッチングするか否かの判定を行う。なお、複数の前方車両の速度又は加減速が得られた場合には、従属走行位置や減速行動開始位置などに基づいて、速度又は加減速度に基づく複数の速度パターンそれぞれが、記憶部８３に記憶した複数の減速パターンそれぞれにマッチングするか否かの判定を行う（Ｓ０４）。
【００４６】
減速パターンがマッチングする場合、減速停止要因予測部８４は、前方車両の減速要因、停止要因は赤信号のためと予測し、この予測に基づき、前方の信号交差点における交通流では、自車両の減速、停止が必要である可能性が高いと予測する（Ｓ０５）。
【００４７】
一方、減速パターンがマッチングしない場合には、減速停止要因予測部８４は、前方車両の減速要因、停止要因は青信号右左折のためと予測し、この予測に基づき、前方の信号交差点における交通流では、減速要因、停止要因は直ぐに解消する可能性が高く、必ずしも自車両の減速、停止が必要でないと予測する（Ｓ０６）。
【００４８】
ステップ０３において、前方車両が減速していない場合、減速停止要因予測部８４によって、対象交差点を通過するか否かの判定を行い（Ｓ０７）、通過する場合には、前方車両は青信号を直進するものと予測する（Ｓ０８）。一方、交差点を通過しない場合には、ステップ０３に戻る。
【００４９】
運転支援ＥＣＵ９０は、前方状況予測ＥＣＵ８０の予測に応じて、前方車両が赤信号のために減速、停止する場合に運転支援の制御を行い、自車両の減速、停止を制御する。一方、その他の予測の場合には、運転支援ＥＣＵ９０は、運転支援制御の実行を一時見合わせる。
【００５０】
このように、第１の実施形態の前方状況予測ＥＣＵ８０によれば、記憶部８３によって、信号交差点が赤信号であるときの減速パターン（速度変化パターン）を予め記憶する。そして、この減速パターンに、周辺車両情報取得部８１によって取得した前方車両の走行状態情報（例えば、速度や加減速度）がマッチングするか否かによって、減速停止要因予測部８４が前方車両の減速要因又は停止要因を予測し、この予測に基づいて、前方の信号交差点の交通流状況を予測することができる。
【００５１】
この前方状況予測ＥＣＵ８０による予測を用いる第１の実施形態の運転支援装置１によれば、減速、停止が必ずしも必要でない赤信号以外において運転支援を抑制することができるので、無駄な加減速を抑制し、燃費のよい走りやスムーズな交通流を実現することができる。
【００５２】
ところで、従来、ドライバが赤信号の情報を取得するためには、ドライバ本人が直接目視するか、何度も走行した経験から赤信号を予測するか、インフラ設備から信号サイクル情報を取得する手法が考案されてきた。
【００５３】
しかしながら、ドライバの直接目視や経験による予測では認識できない状況があった。例えば、カーブなどの見通しが悪い交差点や、直前をトラックが走行しているなど、物理的にドライバが赤信号を目視できない状況では、信号灯色を確認することができない。このような状況では、センサやカメラなどを利用した車両周辺を監視する自律センサでも認識することができない。
【００５４】
このように、ドライバが直接目視できなくとも、日ごろ走行する道路ではタイミング的に赤になるだろうと予測することが可能であるが、始めて走行する道路やあまり通らない道路では、赤信号タイミングを予測することが困難である。
【００５５】
現在、例えば、信号サイクル情報を路側のインフラ設備から取得するシステムが考案されているが、全ての交差点にインフラ設備を設置することは困難である。また、インフラ設備が配置されていたとしても、通信の制約上、複数の交差点の情報を取得できなかったり、通信可能距離に達しないと情報を取得できなかったりなどの課題があった。例えば、この種のインフラ設備を設置することができたとしても、インフラ設備は１設備に対して１交差点の情報しか提供しないため、複数の交差点の情報を取得することができない。また、通信がスポット的であったり、通信距離が限定されていたりするため、遠くの交差点の情報を入手することができず、通信成立するまで情報を入手できない。
【００５６】
しかしながら、この前方状況予測ＥＣＵ８０によれば、上記問題点を全て解消することができる。特に、信号サイクル情報を供給するためのインフラ設備を設置する必要がないという利点を有する。
［第２の実施形態］
【００５７】
図４は、第２の実施形態に係る運転支援装置を示す図である。図４に示す運転支援装置１Ａは、運転支援装置１においてＥＣＵ５０に代えてＥＣＵ５０Ａを備える構成で第１の実施形態と異なっている。運転支援装置１Ａのその他の構成は、運転支援装置１と同一である。
【００５８】
ＥＣＵ５０Ａは、ＥＣＵ５０において前方状況予測ＥＣＵ８０に代えて前方状況予測ＥＣＵ８０Ａを備える構成で第１の実施形態と異なっている。ＥＣＵ５０Ａのその他の構成は、ＥＣＵ５０と同一である。
【００５９】
前方状況予測ＥＣＵ８０Ａは、前方状況予測ＥＣＵ８０において周辺車両情報取得部８１、信号交差点情報取得部８２、記憶部８３、減速停止要因予測部８４に代えて周辺車両情報取得部８１Ａ、信号交差点情報取得部８２Ａ、記憶部８３Ａ、減速停止要因予測部８４Ａを備えている構成で第１の実施形態と異なっている。また、前方状況予測ＥＣＵ８０Ａは、更に、確率演算部８５を備えている構成で第１の実施形態と異なっている。前方状況予測ＥＣＵ８０Ａのその他の構成は、前方状況予測ＥＣＵ８０と同一である。
【００６０】
記憶部８３Ａは、上記した赤信号のための減速パターンに加えて、青信号右左折のための減速パターン（速度変化パターン）を予め記憶する。青信号右左折のための減速パターンは、上記したように、従属走行車両の減速パターンがそれぞれ相違する特徴を有する赤信号のための減速パターンとは異なり、従属走行車両の減速パターンが類似する特徴を有する。記憶部８３Ａは、減速行動のタイミングが類似する複数の減速パターン、すなわち、複数の従属走行車両の減速パターンを記憶することが好ましい。この場合、減速パターンそれぞれは、減速行動開始位置などと対応付けて記憶されることが好ましい。減速パターンは、例えば、予めシミュレーションや実験によって求められる。また、減速パターンは、例えば、信号交差点を実際に通過するときに履歴として求められてもよい。
【００６１】
減速停止要因予測部８４Ａは、取得した前方車両の走行状態情報と赤信号のための減速パターンとのマッチングに加えて、前方車両の走行状態情報と青信号右左折のための減速パターンとのマッチングによって減速要因又は停止要因を予測し、この予測に基づいて前方の信号交差点における交通流状況を予測する。
【００６２】
この構成により、前方状況予測ＥＣＵ８０Ａは、前方の信号交差点における交通流状況の予測精度を高めることができる。
【００６３】
また、前方状況予測ＥＣＵ８０Ａは、前方車両の停止位置予測、経路案内情報、ウインカー情報、道路線形情報、及び、ハザード情報などを用いて、前方の信号交差点における交通流状況の予測精度をより高めることができる。以下に、詳細に説明する。
【００６４】
周辺車両情報取得部８１Ａは、例えば車車間通信装置４１を用いて、前方車両の走行状態情報として、速度、加減速度、位置に加えて、例えば、ナビゲーション装置の経路案内情報、ウインカー情報、及び、ハザード情報を取得する。
【００６５】
信号交差点情報取得部８２Ａは、例えば路車間通信装置４２を用いて、前方の信号交差点情報として、信号交差点の位置、停止線の位置に加えて、例えば、信号交差点付近の道路線形情報（直進、右折及び左折などの車線情報）を取得する。
【００６６】
確率演算部８５は、前方車両の速度、減速度、及び、位置から求める前方車両の停止位置予測、経路案内情報、ウインカー情報、道路線形情報、及び、ハザード情報を用いて重み付け確率演算を行い、赤信号のための減速、停止の確率や、青信号右左折のための減速、停止の確率を求める。なお、確率演算部８５は、常時これらの情報全てを用いて確率を求めてもよいし、状況に応じてこれらの情報を取捨選択して確率を求めてもよい。
【００６７】
例えば、前方車両の停止位置予測が交差点手前である場合、赤信号のための減速である確率が高く、停止位置予測が停止線を越えた位置（例えば、交差点中央付近）である場合には、青信号右左折のための減速である確率が高い。また、前方車両が交差点を右左折する向きで停止している場合には、青信号右左折待ちの確率が高い。
【００６８】
また、例えば、前方車両の経路案内が交差点直進を示す場合、赤信号のための減速である確率が高く、経路案内が交差点右左折を示す場合には、青信号右左折のための減速である確率が高い。
【００６９】
また、例えば、前方車両のウインカーが出ていない場合、赤信号のための減速である確率が高く、ウインカーが出ている場合には、青信号右左折のための減速である確率が高い。
【００７０】
また、例えば、前方車両が直進専用レーンを走行している場合、赤信号のための減速である確率が高く、また、複数の車線に停止車両が存在する場合、赤信号のための停止である確率が高い。一方、前方車両が右左折専用レーンを走行している場合、青信号右左折のための減速である確率が高く、また、複数の車線に停止車両が存在しない場合、青信号右左折のための減速である確率が高い。
【００７１】
また、例えば、前方車両がハザードを出して減速、停止している場合、赤信号停止のため減速や青信号右左折のための減速、停止である確率が低く、例えば、渋滞のための減速、停止である可能性が高い。
【００７２】
減速停止要因予測部８４Ａは、上記したように予め記憶した減速パターンマッチングに加えて、確率演算部８５によって求めた確率にも基づいて減速要因又は停止要因を予測し、この予測に基づいて、前方の信号交差点における交通流状況を予測する。
【００７３】
次に、第２の実施形態の前方状況予測ＥＣＵ８０Ａの動作について説明する。図５は、第２の前方状況予測ＥＣＵ８０Ａによる前方状況予測処理を示すフローチャートである。
【００７４】
まず、周辺車両情報取得部８１Ａによって、少なくとも１台の前方車両の走行状態情報として、前方車両の速度、加減速度、位置に加えて、経路案内情報、ウインカー情報、及び、ハザード情報を取得する（Ｓ０１Ａ）。次に、信号交差点情報取得部８２によって、前方の信号交差点情報として、交差点の位置、停止線の位置に加えて、信号交差点付近の道路線形情報（直進、右折及び左折などの車線情報）を取得する（Ｓ０２Ａ）。次に、減速停止要因予測部８４Ａによって、取得した速度又は加減速度に基づいて、前方車両が減速しているか否かの判定を行う（Ｓ０３）。
【００７５】
前方車両が減速している場合、速度又は加減速度に基づく前方車両の減速パターンが、記憶部８３Ａに記憶した対象交差点の赤信号での減速パターンにマッチングするか否かの判定を行う。なお、複数の前方車両の速度又は加減速が得られた場合には、従属走行位置や減速行動開始位置などに基づいて、速度又は加減速度に基づく複数の速度パターンそれぞれが、記憶部８３Ａに記憶した複数の減速パターンそれぞれにマッチングするか否かの判定を行う（Ｓ０４）。
【００７６】
赤信号のための減速パターンにマッチングする場合、確率演算部８５によって、前方車両の速度、減速度、及び、位置から求めた前方車両の停止位置予測、経路案内情報、ウインカー情報、道路線形情報、及び、ハザード情報を用いた重み付け確率演算を行い、赤信号の確率を求める（Ｓ１１）。その後、減速停止要因予測部８４Ａによって、求めた赤信号の確率がしきい値以上であるか否かの判定を行い（Ｓ１２）、赤信号の確率がしきい値以上である場合、減速停止要因予測部８４Ａは、前方車両の減速要因、停止要因は赤信号のためと予測し、この予測に基づき、前方の信号交差点における交通流では、自車両の減速、停止が必要である可能性が高いと予測する（Ｓ１３）。一方、求めた赤信号の確率がしきい値未満である場合には、ステップ０４に戻る。
【００７７】
ステップ０４において、赤信号のための減速パターンにマッチングしない場合には、速度又は加減速度に基づく前方車両の減速パターンが、記憶部８３Ａに記憶した対象交差点の青信号右左折のための減速パターンにマッチングするか否かの判定を行う。なお、複数の前方車両の速度又は加減速が得られた場合には、従属走行位置や減速行動開始位置などに基づいて、速度又は加減速度に基づく複数の速度パターンそれぞれが、記憶部８３Ａに記憶した複数の減速パターンそれぞれにマッチングするか否かの判定を行う（Ｓ１４）。
【００７８】
青信号右左折のための減速パターンにマッチングする場合、確率演算部８５によって、前方車両の停止位置予測、経路案内情報、ウインカー情報、道路線形情報、及び、ハザード情報を用いた重み付け確率演算を行い、青信号右左折の確率を求める（Ｓ１５）。その後、減速停止要因予測部８４Ａによって、求めた青信号右左折の確率がしきい値以上であるか否かの判定を行い（Ｓ１６）、青信号右左折の確率がしきい値以上である場合、減速停止要因予測部８４Ａは、前方車両の減速要因、停止要因は青信号右左折のためと予測し、この予測に基づき、前方の信号交差点における交通流では、減速要因、停止要因は直ぐに解消する可能性が高く、必ずしも自車両の減速、停止が必要でないと予測する（Ｓ１７）。一方、求めた青信号右左折の確率がしきい値未満である場合には、ステップ０４に戻る。
【００７９】
ステップ１４において、青信号右左折のための減速パターンにマッチングしない場合には、減速停止要因予測部８４Ａによって、前方車両が交差点に対して停止するか否かの判定を行い（Ｓ１８）、停止する場合には、前方車両の減速要因、停止要因はその他の要因（渋滞など）によるものと予測し、この予測に基づき、前方の信号交差点における交通流では、減速要因、停止要因は直ぐに解消する可能性が高く、必ずしも自車両の減速、停止が必要でないと予測する（Ｓ１９）。一方、停止しない場合には、ステップ１５へ移行する。
【００８０】
ステップ０３において、前方車両が減速していない場合には、上記したステップ０７〜０８の処理が行われる。
【００８１】
運転支援ＥＣＵ９０は、前方状況予測ＥＣＵ８０Ａの予測に応じて、前方車両が赤信号のために減速、停止する場合に運転支援の制御を行い、自車両の減速、停止を制御する。一方、その他の予測の場合には、運転支援ＥＣＵ９０は、運転支援制御の実行を一時見合わせる。
【００８２】
このように、第２の実施形態の前方状況予測ＥＣＵ８０Ａ及び運転支援装置１Ａは、それぞれ、第１の実施形態の前方状況予測ＥＣＵ８０、運転支援装置１と同様の構成を備えているので、同様の利点を得ることができる。
【００８３】
更に、第２の実施形態の前方状況予測ＥＣＵ８０Ａによれば、記憶部８３Ａによって、赤信号のための減速パターンに加えて、青信号右左折のための減速パターンを予め記憶しており、減速停止要因予測部８４Ａによって、赤信号のための減速パターンによるマッチングに加えて、青信号右左折のための減速パターンによるマッチングに基づいて前方車両の減速要因又は停止要因を予測するので、前方の信号交差点の交通流状況の予測精度を高めることができる。
【００８４】
更に、第２の実施形態の前方状況予測ＥＣＵ８０Ａによれば、確率演算部８５によって、前方車両の速度、減速度、及び、位置から求める前方車両の停止位置予測、経路案内情報、ウインカー情報、道路線形情報、及び、ハザード情報を用いて重み付け確率演算を行い、赤信号のための減速、停止の確率や、青信号右左折のための減速、停止の確率を求める。そして、減速停止要因予測部８４Ａは、上記の減速パターンマッチングに加えて、求めた赤信号の確率、青信号右左折の確率にも基づいて、前方車両の減速要因又は停止要因を予測するので、前方の信号交差点の交通流状況の予測精度をより高めることができる。
【００８５】
このように、赤信号交差点を予測することによって、自車走行経路のボトルネックが把握でき、次の交差点の情報のみでなく、複数交差点の情報を入手することが可能となる。これにより、自車の速度パターン生成などに利用できるため、無駄な加減速を抑制し、燃費のよい走りや、スムーズな運転支援を実施することが可能となる。
【００８６】
なお、本発明は上記した本実施形態に限定されることなく種々の変形が可能である。例えば、本実施形態では、速度変化パターンを予め記憶する記憶部８３，８３Ａを自車両に備えたが、記憶部８３，８３Ａは外部の情報センタなどに設けられていてもよい。この場合、前方状況予測ＥＣＵ８０，８０Ａと情報センタの記憶部８３，８３Ａとで前方状況予測装置が構成される。そして、前方状況予測ＥＣＵ８０，８０Ａは、通信機類４０を用いて、記憶部８３，８３Ａから速度変化パターンを取得すればよい。
【００８７】
また、本実施形態では、自車両が直接車車間通信を行う周辺車両の走行状態情報に基づいて前方の信号交差点の交通流状態を予測したが、この周辺車両が車車間通信により得た他の周辺車両の走行状態に基づいて前方の信号交差点の交通流状態を予測してもよい。
【００８８】
また、第１の実施形態では、赤信号のための速度変化パターンとのマッチングにより前方の信号交差点の交通流状態を予測したが、赤信号のための速度変化パターン及び青信号右左折のための速度変化パターンのうちの少なくとも何れか一方とのマッチングにより前方の信号交差点の交通流状態を予測してもよい。
【００８９】
例えば、青信号右左折のための速度変化パターンとのマッチングにより前方の信号交差点の交通流状態を予測する場合、記憶部８３は、赤信号のための速度変化パターンに代えて青信号右左折のための速度変化パターンを予め記憶し、減速停止要因予測部８４は、記憶部８３に記憶された青信号右左折のための速度変化パターンと、周辺車両情報取得部８１によって取得された前方車両の走行状態情報に基づく減速パターンとを比較して、これらの減速パターンのマッチングを行う（図３のＳ０４）。そして、減速パターンがマッチングする場合、減速停止要因予測部８４は、前方車両の減速要因、停止要因は青信号右左折のためと予測し（図３のＳ０６）、減速パターンがマッチングしない場合には、減速停止要因予測部８４は、前方車両の減速要因、停止要因は赤信号のためと予測する（図３のＳ０５）。この場合でも、第１の実施形態と同様の利点を有することができる。
【００９０】
一方、赤信号のための速度変化パターン及び青信号右左折のための速度変化パターンの両方とのマッチングにより前方の信号交差点の交通流状態を予測する形態は、第２の実施形態と同様に考えればよい。例えば、赤信号のための速度変化パターンとマッチングする場合に(図５のＳ０４）、前方車両の減速要因、停止要因は赤信号のためと予測し（図５のＳ１３）、赤信号のための速度変化パターンとマッチングせず、青信号右左折のための速度変化パターンとマッチングする場合には（図５のＳ１４）、前方車両の減速要因、停止要因は青信号右左折のためと予測し（図５のＳ１７）、青信号右左折のための速度変化パターンともマッチングしない場合には、前方車両の減速要因、停止要因はその他（渋滞など）のためと予測する（図５のＳ１９）。この場合、予測精度を高めることができる。
【００９１】
また、本実施形態では、赤信号のための速度変化パターンや、青信号右左折のための速度変化パターンとのマッチングにより前方の信号交差点の交通流状態を予測したが、その他要因のための速度変化パターンを用いて予測精度を高めてもよい。例えば、渋滞のための速度変化パターンとのマッチングを用いることも可能である。
【００９２】
また、本実施形態では、速度変化パターンによるマッチングを用いたが、加速度変化パターンによるマッチングを用いてもよい。
【００９３】
また、本実施形態では、前方車両の速度、減速度、及び、位置から求める前方車両の停止位置予測、経路案内情報、ウインカー情報、道路線形情報、及び、ハザード情報を用いて前方の信号交差点の交通流状態の予測精度を高めたが、その他の情報を用いてもよい。例えば、その他の情報としては、ストップランプ点灯タイミング、アクセルＯＦＦタイミングなどの情報を用いるこのも可能である。
【００９４】
また、本実施形態では、前方車両の速度、減速度、及び、位置から前方車両の停止位置を予測したが、赤信号での停止行動として、おおよその停止可能性のある場所の情報を、時間帯による特徴や対象交差点の特徴を情報センタを利用したり、路車間通信などで入手し、精度を向上してもよい。
【符号の説明】
【００９５】
１，１Ａ…運転支援装置、１０…周辺監視センサ、２０…車両センサ、３０…ナビゲーションシステム、４０…通信機類、４１…車車間通信装置、４２…路車間通信装置、４３…ＧＰＳ装置、６０…各種アクチュエータ、７０…視聴覚表示装置、８０，８０Ａ…前方状況予測ＥＣＵ（前方状況予測装置）、８１，８１Ａ…周辺車両情報取得部（情報取得手段）、８２，８２Ａ…信号交差点情報取得部、８３，８３Ａ…記憶部（記憶手段）、８４，８４Ａ…減速停止要因予測部（減速停止要因予測手段）、８５…確率演算部、９０…運転支援ＥＣＵ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前方の信号交差点における交通流状況を予測する前方状況予測装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両センサを用いて直前の先行車両を認識し、この先行車両の動きに応じて自車両の運転支援を行うことが広く知られている。しかしながら、特許文献１によれば、直前の先行車両を認識するだけでは、例えば、車間距離が短い場合に急ブレーキ操作が行なわれると、自車両のブレーキ操作が遅れて危険であるとしている。この問題点に関し、特許文献１には、路車間通信や車車間通信を用いて１又は複数の周辺車両の速度や位置などの情報を取得し、この周辺車両の情報から信号交差点における自車両の停止位置を予測し、この予測に基づいて自車両の運転支援を行うことが開示されている。すなわち、特許文献１によれば、直前の先行車両だけでなく、周辺に存在する周辺車両の情報を把握することにより、交差点上流側を走行中の自車両の位置から交差点の停止線手前で信号待ちをしている車列の末尾までの車両の状況がわかるため、信号による自車両の停止位置を予測することができるとしている。
【０００３】
また、特許文献１によれば、信号切り替えパラメータ等の情報を利用することにより、青信号で信号待ちの車両が解消してゆく状況を予測することができ、信号待ちの車両の末尾に到着して停止し、直後に加速するというような燃費の無駄となる走行を防止して、スムーズな走行を実現することができるとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−６９９０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記したように、前方車両が前方の信号交差点に対して減速、停止する場合であっても、信号灯色によって自車両の運転支援が必要でないことがある。例えば、前方車両が赤信号で減速、停止する場合、前方車両は比較的長い時間停止する可能性が高く、自車両も減速、停止を要する可能性が高いが、前方車両が青信号の右左折で減速、停止する場合には、前方車両は停止することなく右左折したり、停止したとしても一時的な停止であったりして、自車両は必ずしも減速、停止を要しないことがある。このような場合にも、前方車両の減速、停止に応じて自車両の運転支援を行ってしまうと、無駄な加減速により、燃費の悪い走行になり、スムーズな走行を実現することができなくなってしまう。
【０００６】
この点に関し、特許文献１に記載のように、信号切り替えパラメータ情報、すなわち、信号サイクル情報を利用すれば、車両が減速、停止する要因が、赤信号であるか、青信号の右左折であるかを予測することが可能になると考えられる。
【０００７】
しかしながら、信号サイクル情報を供給するためのインフラ設備が設置されていない信号交差点では、信号サイクル情報を得ることができず、車両が減速、停止する要因が、赤信号であるか、青信号の右左折であるかを予測することができない。
【０００８】
そこで、本発明は、信号サイクル情報を用いることなく、前方の信号交差点の交通流状況を予測することが可能な前方状況予測装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の前方状況予測装置は、周辺車両の走行状態情報を取得する情報取得手段と、信号交差点のための車両の速度変化パターンを予め記憶する記憶手段と、情報取得手段によって取得した少なくとも１台の前方車両の走行状態情報と記憶手段に記憶した速度変化パターンとを比較し、前方車両の減速要因又は停止要因を予測することによって、前方の交通流状況を予測する減速停止要因予測手段と、を備える。
【００１０】
本願発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、従属走行を行う車両が信号交差点に対して減速、停止を行う場合、信号灯色によって異なる特徴を有することを見出した。例えば、信号交差点が赤信号である場合、各車両がそれぞれ赤信号を認識して減速するため、先行車両の減速に引きずられ難い傾向があり、また、早く交差点に到着しても旅行時間に差がないため、減速行動、例えばアクセルＯＦＦのタイミングやブレーキＯＮのタイミングなどが早だしされる傾向がある。そして、後続車になるほど小さい減速度で減速、停止する傾向がある。すなわち、従属走行を行う車両の速度変化パターン（例えば、減速パターン）は、それぞれ相違する特徴がある。
【００１１】
一方、信号交差点が青信号であるときに右左折する場合、必ずしも停止する必要がないため、直前車の減速に応じて減速する傾向がある。すなわち、先行車の減速に引きずられやすいため、赤信号のための減速行動と異なり、減速行動、例えばアクセルＯＦＦのタイミングやブレーキＯＮのタイミング、減速度などが類似する傾向がある。すなわち、従属走行を行う車両の速度変化パターンは、類似する特徴がある。
【００１２】
そこで、この前方状況予測装置では、記憶手段によって、信号交差点のための車両の速度変化パターン、例えば、信号交差点が赤信号であるときの速度変化パターン（例えば、減速パターン）、又は、信号交差点が青信号であるときに右左折するときの速度変化パターン（例えば、減速パターン）を予め記憶する。そして、この速度変化パターンに、情報取得手段によって取得した前方車両の走行状態情報（例えば、速度や加減速度）がマッチングするか否かによって、減速停止要因予測手段が前方車両の減速要因又は停止要因を予測し、この予測に基づいて、前方の信号交差点における交通流状況（すなわち、前方の信号交差点において、他車両の減速、停止が行われ、その影響で自車両の減速、停止が必要か否か）を予測することができる。
【００１３】
この前方状況予測装置による予測結果を用いれば、減速、停止が必ずしも必要のない赤信号以外において運転支援を抑制することが可能となるので、無駄な加減速を抑制し、燃費のよい走りやスムーズな交通流を実現することが可能となる。
【００１４】
また、この前方状況予測装置によれば、信号サイクル情報を供給するためのインフラ設備を設置する必要がないという利点を有する。
【００１５】
記憶手段は、信号交差点における赤信号のための車両の赤信号速度変化パターン、及び、信号交差点における青信号右左折のための車両の右左折速度変化パターンのうちの少なくとも何れかを速度変化パターンとして予め記憶することが好ましい。
【００１６】
これによれば、赤信号のための速度変化パターンによるマッチングに加えて、青信号右左折のための速度変化パターンによるマッチングを行うことによって、前方車両の減速要因又は停止要因を予測することができるので、前方の信号交差点における交通流状況の予測精度を高めることができる。
【００１７】
また、上記した情報取得手段は、周辺車両の前記走行状態情報として、速度情報、加速度情報、位置情報、向き情報、経路案内情報、ウインカー情報、道路線形情報、及び、ハザード情報を取得することが好ましく、上記した減速停止要因予測手段は、更に、情報取得手段によって取得した少なくとも１台の前方車両の速度情報、加速度情報、位置情報に基づいて停止位置予測を行い、前方車両の停止位置予測、位置情報、向き情報、経路案内情報、ウインカー情報、道路線形情報、及び、ハザード情報のうちの少なくとも何れかの情報に基づいて、前方車両の減速要因又は停止要因を予測することが好ましい。
【００１８】
これによれば、赤信号のための速度変化パターンや青信号右左折のための速度変化パターンによるマッチングに加えて、前方車両の停止位置予測、位置情報、向き情報、経路案内情報、ウインカー情報、道路線形情報、及び、ハザード情報に基づいて、前方車両の減速要因又は停止要因を予測するので、前方の信号交差点における交通流状況の予測精度を高めることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、信号サイクル情報を用いることなく、前方の信号交差点の交通流状況を予測することができる。この予測結果を用いれば、減速、停止が必ずしも必要のない赤信号以外において運転支援を抑制することが可能となるので、無駄な加減速を抑制し、燃費のよい走りやスムーズな交通流を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１の実施形態に係る運転支援装置、及び、本発明の第１の実施形態に係る前方状況予測装置を示す図である。
【図２】信号交差点が赤信号である場合の車両の速度変化パターンを示す図である。
【図３】第１の実施形態の前方状況予測装置による前方状況予測処理を示すフローチャートである。
【図４】第２の実施形態に係る運転支援装置、及び、本発明の第２の実施形態に係る前方状況予測装置を示す図である。
【図５】第２の実施形態の前方状況予測装置による前方状況予測処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。
［第１の実施形態］
【００２２】
図１は、第１の実施形態に係る運転支援装置を示す図である。図１に示す運転支援装置１は、周辺監視センサ１０と、車両センサ２０と、ナビゲーションシステム３０と、通信機類４０と、電子制御ユニット（以下、前方状況予測ＥＣＵ：Electronic Control Unitという。）５０と、各種アクチュエータ６０と、視聴覚表示装置７０とを備えている。
【００２３】
周辺監視センサ１０は、自車両の周辺に存在する周辺車両を認識したり、先行車両や後続車両と自車両との車間距離を計測したりするためのものである。また、周辺監視センサ１０は、自車両の周辺に存在する障害物を認識したり、自車両と障害物との距離を計測したりするためのものである。周辺監視センサ１０は、具体的には、ミリ波レーダ、レーザレーダ及びステレオカメラ等から構成される。
【００２４】
車両センサ２０は、自車両の速度、加速度（減速度）、ヨーレート、ステアリング角、ブレーキペダル踏量、アクセルペダル踏量などを検出するためのものである。車両センサ２０は、具体的には、車速センサ等の各値を検出するセンサからなる。
【００２５】
ナビゲーションシステム３０は、自車両の経路案内を行うためのものである。
【００２６】
通信機類４０は、車車間通信装置４１、路車間通信装置４２、及び、ＧＰＳ装置４３を含む。
【００２７】
車車間通信装置４１は、無線通信が可能な自車両周辺に位置する周辺車両から、周辺車両の走行状態情報を受信するためのものである。走行状態情報とは、速度、加減速度、位置などである。
【００２８】
路車間通信装置４２は、例えば、光ビーコン受信機であり、路側の光ビーコン送信機や情報センタから、信号交差点に関する各種情報や、道路の渋滞等の交通状況に関する情報を受信するためのものである。信号交差点に関する情報とは、信号交差点の位置、停止線の位置、信号交差点付近の道路線形情報（直進、右折及び左折などの車線情報）などである。
【００２９】
ＧＰＳ装置４３は、ＧＰＳ（Global Positioning System）を用いて、自車両が走行している位置を測定するためのものである。
【００３０】
ＥＣＵ５０は、演算を行うＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＣＰＵに各処理を実行させるためのプログラム等を記憶するＲＯＭ（ReadOnly Memory）、演算結果などの各種データを記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）などから構成されている。このような構成により、ＥＣＵ５０には、前方状況予測ＥＣＵ８０と運転支援ＥＣＵ９０とが構築されている。なお、本実施形態では、前方状況予測ＥＣＵ８０及び運転支援ＥＣＵ９０が一つのＥＣＵ５０で構成される一例を示すが、前方状況予測ＥＣＵ８０と運転支援ＥＣＵ９０とは別々のＥＣＵで構成されてもよい。
【００３１】
前方状況予測ＥＣＵ８０は、車車間通信装置４１によって取得した少なくとも１台の前方車両の走行状態情報に基づいて、前方車両が前方の信号交差点に対して減速、停止を行うときにその減速要因又は停止要因（赤信号、青信号右左折、渋滞など）を予測する。そして、この予測に基づいて、前方状況予測ＥＣＵ８０は、前方の信号交差点における交通流（すなわち、前方の信号交差点において、他車両の減速、停止が行われ、その影響で自車両の減速、停止が必要か否か）を予測する。
【００３２】
運転支援ＥＣＵ９０は、前方状況予測ＥＣＵ８０の予測に基づいて、スロットルアクチュエータやブレーキアクチュエータなどの各種アクチュエータ６０を制御して、ＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）走行制御を行う。又は、運転支援ＥＣＵ９０は、前方状況予測ＥＣＵ８０の予測に基づいて、ディスプレイによる画像表示や、スピーカ又はブザー等による音声表示などの視聴覚表示装置７０を制御して、ドライバに安全な運転操作を誘導する。
【００３３】
次に、本発明の第１の実施形態に係る前方状況予測ＥＣＵ（前方状況予測装置）８０について説明する。前方状況予測ＥＣＵ８０は、周辺車両情報取得部８１と、信号交差点情報取得部８２と、記憶部８３と、減速停止要因予測部８４とを備えている。
【００３４】
周辺車両情報取得部８１は、例えば車車間通信装置４１を用いて、少なくとも１台の前方車両の走行状態情報として、例えば、速度、加減速度、位置などを取得する。
【００３５】
信号交差点情報取得部８２は、例えば路車間通信装置４２を用いて、前方の信号交差点情報として、例えば、信号交差点の位置、停止線の位置などを取得する。なお、信号交差点情報取得部８２は、路車間通信装置４２に代えてナビゲーションシステム３０に記録された情報から、前方の信号交差点情報を取得してもよい。
【００３６】
ここで、前方車両が前方の信号交差点に対して減速、停止する場合であっても、信号灯色によって自車両の運転支援が必要でないことがある。例えば、前方車両が赤信号のために減速、停止する場合、前方車両は比較的長い時間停止する可能性が高く、自車両も減速、停止を要する可能性が高いが、前方車両が青信号右左折のために減速、停止する場合には、前方車両は停止することなく右左折したり、停止したとしても一時的な停止であったりして、自車両は必ずしも減速、停止を要しないことがある。このような場合にも、前方車両の減速、停止に応じて、自車両の運転支援を行ってしまうと、無駄な加減速により、燃費の悪い走行になり、スムーズな交通流を実現することができなくなってしまう。
【００３７】
そこで、本願発明者らは、車車間通信による前方車両のリアルタイム情報から、対象交差点の信号灯色を予測することを考案した。図２は、信号交差点が赤信号である場合の車両の速度変化パターンを示す図である。図２（ａ）には、時間に対する速度変化パターンであって、信号交差点に向かって順次に従属走行する車両Ａ〜Ｃの速度変化パターンが示されており、図２（ｂ）には、位置に対する速度変化パターンであって、当該車両Ａ〜Ｃの速度変化パターンが示されている。
【００３８】
図２によれば、従属走行する車両Ａ〜Ｃが赤信号を認識して減速、停止を行う交通流では、車両Ａ〜Ｃがそれぞれ赤信号を認識して減速するため、先行車両の減速に引きずられ難い傾向がある。また、早く交差点に到着しても旅行時間に差がないため、減速行動、例えばアクセルＯＦＦのタイミングやブレーキＯＮのタイミングなどが早だしされる傾向がある。そして、後続車になるほど小さい減速度で減速、停止する傾向がある。すなわち、従属走行する車両Ａ〜Ｃの減速パターン（速度変化パターン）は、それぞれ相違する特徴がある。
【００３９】
一方、従属走行する車両Ａ〜Ｃが青信号での右左折を行う交通流では、必ずしも停止する必要がないため、直前車の減速に応じて減速する傾向がある。すなわち、先行車の減速に引きずられやすいため、赤信号のための減速行動と異なり、減速行動、例えばアクセルＯＦＦのタイミングやブレーキＯＮのタイミング、減速度などが類似する傾向がある。すなわち、従属走行する車両Ａ〜Ｃの減速パターンは、類似する特徴がある。
【００４０】
そこで、記憶部８３は、図２に示すような少なくとも１つの速度変化パターンを予め記憶する。すなわち、記憶部８３は、赤信号を認識した場合の減速パターン（速度変化パターン）を予め記憶する。記憶部８３は、図２に示すような減速行動のタイミングが異なる複数の減速パターン、すなわち、複数の従属走行車両の減速パターンを記憶することが好ましい。この場合、減速パターンそれぞれは、減速行動開始位置などと対応付けて記憶されることが好ましい。減速パターンは、例えば、予めシミュレーションや実験によって求められる。また、減速パターンは、例えば、信号交差点を実際に通過するときに履歴として求められてもよい。
【００４１】
減速停止要因予測部８４は、周辺車両情報取得部８１によって取得された少なくとも１台の前方車両が信号交差点情報取得部８２によって取得された信号交差点に対して減速、停止する場合に、その減速要因、停止要因を予測し、この予測に基づいて、前方の信号交差点における交通流状況を予測する。具体的には、減速停止要因予測部８４は、信号交差点情報取得部８２によって取得された信号交差点における赤信号のための減速パターンであって、記憶部８３に予め記憶された当該減速パターンと、周辺車両情報取得部８１によって取得された前方車両の走行状態情報（速度、加減速度）に基づく減速パターンとを比較して、これらの減速パターンのマッチングに基づいて、前方車両の減速要因、停止要因は赤信号のためか、青信号右左折のためか、又は、その他の要因か、を予測する。そして、この予測に基づいて、減速停止要因予測部８４は、前方の信号交差点における交通流状況を予測する。
【００４２】
なお、複数の前方車両の走行状態情報を取得できた場合には、減速停止要因予測部８４は、それらの対応関係、例えば、従属走行位置や減速行動開始位置などに基づいて図２に示すような減速パターンの相違があるか否かによって、前方車両の減速要因、停止要因を予測する。
【００４３】
次に、第１の実施形態の前方状況予測ＥＣＵ８０の動作を説明する。図３は、第１の実施形態の前方状況予測ＥＣＵ８０による前方状況予測処理を示すフローチャートである。
【００４４】
まず、周辺車両情報取得部８１によって、少なくとも１台の前方車両の走行状態情報として、速度、加減速度、位置を取得する（Ｓ０１）。次に、信号交差点情報取得部８２によって、前方の信号交差点情報として、交差点の位置、停止線の位置を取得する（Ｓ０２）。次に、減速停止要因予測部８４によって、取得した速度又は加減速度に基づいて、前方車両が減速しているか否かの判定を行う（Ｓ０３）。
【００４５】
前方車両が減速している場合、速度又は加減速度に基づく前方車両の減速パターンが、記憶部８３に記憶した対象交差点の赤信号のための減速パターンにマッチングするか否かの判定を行う。なお、複数の前方車両の速度又は加減速が得られた場合には、従属走行位置や減速行動開始位置などに基づいて、速度又は加減速度に基づく複数の速度パターンそれぞれが、記憶部８３に記憶した複数の減速パターンそれぞれにマッチングするか否かの判定を行う（Ｓ０４）。
【００４６】
減速パターンがマッチングする場合、減速停止要因予測部８４は、前方車両の減速要因、停止要因は赤信号のためと予測し、この予測に基づき、前方の信号交差点における交通流では、自車両の減速、停止が必要である可能性が高いと予測する（Ｓ０５）。
【００４７】
一方、減速パターンがマッチングしない場合には、減速停止要因予測部８４は、前方車両の減速要因、停止要因は青信号右左折のためと予測し、この予測に基づき、前方の信号交差点における交通流では、減速要因、停止要因は直ぐに解消する可能性が高く、必ずしも自車両の減速、停止が必要でないと予測する（Ｓ０６）。
【００４８】
ステップ０３において、前方車両が減速していない場合、減速停止要因予測部８４によって、対象交差点を通過するか否かの判定を行い（Ｓ０７）、通過する場合には、前方車両は青信号を直進するものと予測する（Ｓ０８）。一方、交差点を通過しない場合には、ステップ０３に戻る。
【００４９】
運転支援ＥＣＵ９０は、前方状況予測ＥＣＵ８０の予測に応じて、前方車両が赤信号のために減速、停止する場合に運転支援の制御を行い、自車両の減速、停止を制御する。一方、その他の予測の場合には、運転支援ＥＣＵ９０は、運転支援制御の実行を一時見合わせる。
【００５０】
このように、第１の実施形態の前方状況予測ＥＣＵ８０によれば、記憶部８３によって、信号交差点が赤信号であるときの減速パターン（速度変化パターン）を予め記憶する。そして、この減速パターンに、周辺車両情報取得部８１によって取得した前方車両の走行状態情報（例えば、速度や加減速度）がマッチングするか否かによって、減速停止要因予測部８４が前方車両の減速要因又は停止要因を予測し、この予測に基づいて、前方の信号交差点の交通流状況を予測することができる。
【００５１】
この前方状況予測ＥＣＵ８０による予測を用いる第１の実施形態の運転支援装置１によれば、減速、停止が必ずしも必要でない赤信号以外において運転支援を抑制することができるので、無駄な加減速を抑制し、燃費のよい走りやスムーズな交通流を実現することができる。
【００５２】
ところで、従来、ドライバが赤信号の情報を取得するためには、ドライバ本人が直接目視するか、何度も走行した経験から赤信号を予測するか、インフラ設備から信号サイクル情報を取得する手法が考案されてきた。
【００５３】
しかしながら、ドライバの直接目視や経験による予測では認識できない状況があった。例えば、カーブなどの見通しが悪い交差点や、直前をトラックが走行しているなど、物理的にドライバが赤信号を目視できない状況では、信号灯色を確認することができない。このような状況では、センサやカメラなどを利用した車両周辺を監視する自律センサでも認識することができない。
【００５４】
このように、ドライバが直接目視できなくとも、日ごろ走行する道路ではタイミング的に赤になるだろうと予測することが可能であるが、始めて走行する道路やあまり通らない道路では、赤信号タイミングを予測することが困難である。
【００５５】
現在、例えば、信号サイクル情報を路側のインフラ設備から取得するシステムが考案されているが、全ての交差点にインフラ設備を設置することは困難である。また、インフラ設備が配置されていたとしても、通信の制約上、複数の交差点の情報を取得できなかったり、通信可能距離に達しないと情報を取得できなかったりなどの課題があった。例えば、この種のインフラ設備を設置することができたとしても、インフラ設備は１設備に対して１交差点の情報しか提供しないため、複数の交差点の情報を取得することができない。また、通信がスポット的であったり、通信距離が限定されていたりするため、遠くの交差点の情報を入手することができず、通信成立するまで情報を入手できない。
【００５６】
しかしながら、この前方状況予測ＥＣＵ８０によれば、上記問題点を全て解消することができる。特に、信号サイクル情報を供給するためのインフラ設備を設置する必要がないという利点を有する。
［第２の実施形態］
【００５７】
図４は、第２の実施形態に係る運転支援装置を示す図である。図４に示す運転支援装置１Ａは、運転支援装置１においてＥＣＵ５０に代えてＥＣＵ５０Ａを備える構成で第１の実施形態と異なっている。運転支援装置１Ａのその他の構成は、運転支援装置１と同一である。
【００５８】
ＥＣＵ５０Ａは、ＥＣＵ５０において前方状況予測ＥＣＵ８０に代えて前方状況予測ＥＣＵ８０Ａを備える構成で第１の実施形態と異なっている。ＥＣＵ５０Ａのその他の構成は、ＥＣＵ５０と同一である。
【００５９】
前方状況予測ＥＣＵ８０Ａは、前方状況予測ＥＣＵ８０において周辺車両情報取得部８１、信号交差点情報取得部８２、記憶部８３、減速停止要因予測部８４に代えて周辺車両情報取得部８１Ａ、信号交差点情報取得部８２Ａ、記憶部８３Ａ、減速停止要因予測部８４Ａを備えている構成で第１の実施形態と異なっている。また、前方状況予測ＥＣＵ８０Ａは、更に、確率演算部８５を備えている構成で第１の実施形態と異なっている。前方状況予測ＥＣＵ８０Ａのその他の構成は、前方状況予測ＥＣＵ８０と同一である。
【００６０】
記憶部８３Ａは、上記した赤信号のための減速パターンに加えて、青信号右左折のための減速パターン（速度変化パターン）を予め記憶する。青信号右左折のための減速パターンは、上記したように、従属走行車両の減速パターンがそれぞれ相違する特徴を有する赤信号のための減速パターンとは異なり、従属走行車両の減速パターンが類似する特徴を有する。記憶部８３Ａは、減速行動のタイミングが類似する複数の減速パターン、すなわち、複数の従属走行車両の減速パターンを記憶することが好ましい。この場合、減速パターンそれぞれは、減速行動開始位置などと対応付けて記憶されることが好ましい。減速パターンは、例えば、予めシミュレーションや実験によって求められる。また、減速パターンは、例えば、信号交差点を実際に通過するときに履歴として求められてもよい。
【００６１】
減速停止要因予測部８４Ａは、取得した前方車両の走行状態情報と赤信号のための減速パターンとのマッチングに加えて、前方車両の走行状態情報と青信号右左折のための減速パターンとのマッチングによって減速要因又は停止要因を予測し、この予測に基づいて前方の信号交差点における交通流状況を予測する。
【００６２】
この構成により、前方状況予測ＥＣＵ８０Ａは、前方の信号交差点における交通流状況の予測精度を高めることができる。
【００６３】
また、前方状況予測ＥＣＵ８０Ａは、前方車両の停止位置予測、経路案内情報、ウインカー情報、道路線形情報、及び、ハザード情報などを用いて、前方の信号交差点における交通流状況の予測精度をより高めることができる。以下に、詳細に説明する。
【００６４】
周辺車両情報取得部８１Ａは、例えば車車間通信装置４１を用いて、前方車両の走行状態情報として、速度、加減速度、位置に加えて、例えば、ナビゲーション装置の経路案内情報、ウインカー情報、及び、ハザード情報を取得する。
【００６５】
信号交差点情報取得部８２Ａは、例えば路車間通信装置４２を用いて、前方の信号交差点情報として、信号交差点の位置、停止線の位置に加えて、例えば、信号交差点付近の道路線形情報（直進、右折及び左折などの車線情報）を取得する。
【００６６】
確率演算部８５は、前方車両の速度、減速度、及び、位置から求める前方車両の停止位置予測、経路案内情報、ウインカー情報、道路線形情報、及び、ハザード情報を用いて重み付け確率演算を行い、赤信号のための減速、停止の確率や、青信号右左折のための減速、停止の確率を求める。なお、確率演算部８５は、常時これらの情報全てを用いて確率を求めてもよいし、状況に応じてこれらの情報を取捨選択して確率を求めてもよい。
【００６７】
例えば、前方車両の停止位置予測が交差点手前である場合、赤信号のための減速である確率が高く、停止位置予測が停止線を越えた位置（例えば、交差点中央付近）である場合には、青信号右左折のための減速である確率が高い。また、前方車両が交差点を右左折する向きで停止している場合には、青信号右左折待ちの確率が高い。
【００６８】
また、例えば、前方車両の経路案内が交差点直進を示す場合、赤信号のための減速である確率が高く、経路案内が交差点右左折を示す場合には、青信号右左折のための減速である確率が高い。
【００６９】
また、例えば、前方車両のウインカーが出ていない場合、赤信号のための減速である確率が高く、ウインカーが出ている場合には、青信号右左折のための減速である確率が高い。
【００７０】
また、例えば、前方車両が直進専用レーンを走行している場合、赤信号のための減速である確率が高く、また、複数の車線に停止車両が存在する場合、赤信号のための停止である確率が高い。一方、前方車両が右左折専用レーンを走行している場合、青信号右左折のための減速である確率が高く、また、複数の車線に停止車両が存在しない場合、青信号右左折のための減速である確率が高い。
【００７１】
また、例えば、前方車両がハザードを出して減速、停止している場合、赤信号停止のため減速や青信号右左折のための減速、停止である確率が低く、例えば、渋滞のための減速、停止である可能性が高い。
【００７２】
減速停止要因予測部８４Ａは、上記したように予め記憶した減速パターンマッチングに加えて、確率演算部８５によって求めた確率にも基づいて減速要因又は停止要因を予測し、この予測に基づいて、前方の信号交差点における交通流状況を予測する。
【００７３】
次に、第２の実施形態の前方状況予測ＥＣＵ８０Ａの動作について説明する。図５は、第２の前方状況予測ＥＣＵ８０Ａによる前方状況予測処理を示すフローチャートである。
【００７４】
まず、周辺車両情報取得部８１Ａによって、少なくとも１台の前方車両の走行状態情報として、前方車両の速度、加減速度、位置に加えて、経路案内情報、ウインカー情報、及び、ハザード情報を取得する（Ｓ０１Ａ）。次に、信号交差点情報取得部８２によって、前方の信号交差点情報として、交差点の位置、停止線の位置に加えて、信号交差点付近の道路線形情報（直進、右折及び左折などの車線情報）を取得する（Ｓ０２Ａ）。次に、減速停止要因予測部８４Ａによって、取得した速度又は加減速度に基づいて、前方車両が減速しているか否かの判定を行う（Ｓ０３）。
【００７５】
前方車両が減速している場合、速度又は加減速度に基づく前方車両の減速パターンが、記憶部８３Ａに記憶した対象交差点の赤信号での減速パターンにマッチングするか否かの判定を行う。なお、複数の前方車両の速度又は加減速が得られた場合には、従属走行位置や減速行動開始位置などに基づいて、速度又は加減速度に基づく複数の速度パターンそれぞれが、記憶部８３Ａに記憶した複数の減速パターンそれぞれにマッチングするか否かの判定を行う（Ｓ０４）。
【００７６】
赤信号のための減速パターンにマッチングする場合、確率演算部８５によって、前方車両の速度、減速度、及び、位置から求めた前方車両の停止位置予測、経路案内情報、ウインカー情報、道路線形情報、及び、ハザード情報を用いた重み付け確率演算を行い、赤信号の確率を求める（Ｓ１１）。その後、減速停止要因予測部８４Ａによって、求めた赤信号の確率がしきい値以上であるか否かの判定を行い（Ｓ１２）、赤信号の確率がしきい値以上である場合、減速停止要因予測部８４Ａは、前方車両の減速要因、停止要因は赤信号のためと予測し、この予測に基づき、前方の信号交差点における交通流では、自車両の減速、停止が必要である可能性が高いと予測する（Ｓ１３）。一方、求めた赤信号の確率がしきい値未満である場合には、ステップ０４に戻る。
【００７７】
ステップ０４において、赤信号のための減速パターンにマッチングしない場合には、速度又は加減速度に基づく前方車両の減速パターンが、記憶部８３Ａに記憶した対象交差点の青信号右左折のための減速パターンにマッチングするか否かの判定を行う。なお、複数の前方車両の速度又は加減速が得られた場合には、従属走行位置や減速行動開始位置などに基づいて、速度又は加減速度に基づく複数の速度パターンそれぞれが、記憶部８３Ａに記憶した複数の減速パターンそれぞれにマッチングするか否かの判定を行う（Ｓ１４）。
【００７８】
青信号右左折のための減速パターンにマッチングする場合、確率演算部８５によって、前方車両の停止位置予測、経路案内情報、ウインカー情報、道路線形情報、及び、ハザード情報を用いた重み付け確率演算を行い、青信号右左折の確率を求める（Ｓ１５）。その後、減速停止要因予測部８４Ａによって、求めた青信号右左折の確率がしきい値以上であるか否かの判定を行い（Ｓ１６）、青信号右左折の確率がしきい値以上である場合、減速停止要因予測部８４Ａは、前方車両の減速要因、停止要因は青信号右左折のためと予測し、この予測に基づき、前方の信号交差点における交通流では、減速要因、停止要因は直ぐに解消する可能性が高く、必ずしも自車両の減速、停止が必要でないと予測する（Ｓ１７）。一方、求めた青信号右左折の確率がしきい値未満である場合には、ステップ０４に戻る。
【００７９】
ステップ１４において、青信号右左折のための減速パターンにマッチングしない場合には、減速停止要因予測部８４Ａによって、前方車両が交差点に対して停止するか否かの判定を行い（Ｓ１８）、停止する場合には、前方車両の減速要因、停止要因はその他の要因（渋滞など）によるものと予測し、この予測に基づき、前方の信号交差点における交通流では、減速要因、停止要因は直ぐに解消する可能性が高く、必ずしも自車両の減速、停止が必要でないと予測する（Ｓ１９）。一方、停止しない場合には、ステップ１５へ移行する。
【００８０】
ステップ０３において、前方車両が減速していない場合には、上記したステップ０７〜０８の処理が行われる。
【００８１】
運転支援ＥＣＵ９０は、前方状況予測ＥＣＵ８０Ａの予測に応じて、前方車両が赤信号のために減速、停止する場合に運転支援の制御を行い、自車両の減速、停止を制御する。一方、その他の予測の場合には、運転支援ＥＣＵ９０は、運転支援制御の実行を一時見合わせる。
【００８２】
このように、第２の実施形態の前方状況予測ＥＣＵ８０Ａ及び運転支援装置１Ａは、それぞれ、第１の実施形態の前方状況予測ＥＣＵ８０、運転支援装置１と同様の構成を備えているので、同様の利点を得ることができる。
【００８３】
更に、第２の実施形態の前方状況予測ＥＣＵ８０Ａによれば、記憶部８３Ａによって、赤信号のための減速パターンに加えて、青信号右左折のための減速パターンを予め記憶しており、減速停止要因予測部８４Ａによって、赤信号のための減速パターンによるマッチングに加えて、青信号右左折のための減速パターンによるマッチングに基づいて前方車両の減速要因又は停止要因を予測するので、前方の信号交差点の交通流状況の予測精度を高めることができる。
【００８４】
更に、第２の実施形態の前方状況予測ＥＣＵ８０Ａによれば、確率演算部８５によって、前方車両の速度、減速度、及び、位置から求める前方車両の停止位置予測、経路案内情報、ウインカー情報、道路線形情報、及び、ハザード情報を用いて重み付け確率演算を行い、赤信号のための減速、停止の確率や、青信号右左折のための減速、停止の確率を求める。そして、減速停止要因予測部８４Ａは、上記の減速パターンマッチングに加えて、求めた赤信号の確率、青信号右左折の確率にも基づいて、前方車両の減速要因又は停止要因を予測するので、前方の信号交差点の交通流状況の予測精度をより高めることができる。
【００８５】
このように、赤信号交差点を予測することによって、自車走行経路のボトルネックが把握でき、次の交差点の情報のみでなく、複数交差点の情報を入手することが可能となる。これにより、自車の速度パターン生成などに利用できるため、無駄な加減速を抑制し、燃費のよい走りや、スムーズな運転支援を実施することが可能となる。
【００８６】
なお、本発明は上記した本実施形態に限定されることなく種々の変形が可能である。例えば、本実施形態では、速度変化パターンを予め記憶する記憶部８３，８３Ａを自車両に備えたが、記憶部８３，８３Ａは外部の情報センタなどに設けられていてもよい。この場合、前方状況予測ＥＣＵ８０，８０Ａと情報センタの記憶部８３，８３Ａとで前方状況予測装置が構成される。そして、前方状況予測ＥＣＵ８０，８０Ａは、通信機類４０を用いて、記憶部８３，８３Ａから速度変化パターンを取得すればよい。
【００８７】
また、本実施形態では、自車両が直接車車間通信を行う周辺車両の走行状態情報に基づいて前方の信号交差点の交通流状態を予測したが、この周辺車両が車車間通信により得た他の周辺車両の走行状態に基づいて前方の信号交差点の交通流状態を予測してもよい。
【００８８】
また、第１の実施形態では、赤信号のための速度変化パターンとのマッチングにより前方の信号交差点の交通流状態を予測したが、赤信号のための速度変化パターン及び青信号右左折のための速度変化パターンのうちの少なくとも何れか一方とのマッチングにより前方の信号交差点の交通流状態を予測してもよい。
【００８９】
例えば、青信号右左折のための速度変化パターンとのマッチングにより前方の信号交差点の交通流状態を予測する場合、記憶部８３は、赤信号のための速度変化パターンに代えて青信号右左折のための速度変化パターンを予め記憶し、減速停止要因予測部８４は、記憶部８３に記憶された青信号右左折のための速度変化パターンと、周辺車両情報取得部８１によって取得された前方車両の走行状態情報に基づく減速パターンとを比較して、これらの減速パターンのマッチングを行う（図３のＳ０４）。そして、減速パターンがマッチングする場合、減速停止要因予測部８４は、前方車両の減速要因、停止要因は青信号右左折のためと予測し（図３のＳ０６）、減速パターンがマッチングしない場合には、減速停止要因予測部８４は、前方車両の減速要因、停止要因は赤信号のためと予測する（図３のＳ０５）。この場合でも、第１の実施形態と同様の利点を有することができる。
【００９０】
一方、赤信号のための速度変化パターン及び青信号右左折のための速度変化パターンの両方とのマッチングにより前方の信号交差点の交通流状態を予測する形態は、第２の実施形態と同様に考えればよい。例えば、赤信号のための速度変化パターンとマッチングする場合に(図５のＳ０４）、前方車両の減速要因、停止要因は赤信号のためと予測し（図５のＳ１３）、赤信号のための速度変化パターンとマッチングせず、青信号右左折のための速度変化パターンとマッチングする場合には（図５のＳ１４）、前方車両の減速要因、停止要因は青信号右左折のためと予測し（図５のＳ１７）、青信号右左折のための速度変化パターンともマッチングしない場合には、前方車両の減速要因、停止要因はその他（渋滞など）のためと予測する（図５のＳ１９）。この場合、予測精度を高めることができる。
【００９１】
また、本実施形態では、赤信号のための速度変化パターンや、青信号右左折のための速度変化パターンとのマッチングにより前方の信号交差点の交通流状態を予測したが、その他要因のための速度変化パターンを用いて予測精度を高めてもよい。例えば、渋滞のための速度変化パターンとのマッチングを用いることも可能である。
【００９２】
また、本実施形態では、速度変化パターンによるマッチングを用いたが、加速度変化パターンによるマッチングを用いてもよい。
【００９３】
また、本実施形態では、前方車両の速度、減速度、及び、位置から求める前方車両の停止位置予測、経路案内情報、ウインカー情報、道路線形情報、及び、ハザード情報を用いて前方の信号交差点の交通流状態の予測精度を高めたが、その他の情報を用いてもよい。例えば、その他の情報としては、ストップランプ点灯タイミング、アクセルＯＦＦタイミングなどの情報を用いるこのも可能である。
【００９４】
また、本実施形態では、前方車両の速度、減速度、及び、位置から前方車両の停止位置を予測したが、赤信号での停止行動として、おおよその停止可能性のある場所の情報を、時間帯による特徴や対象交差点の特徴を情報センタを利用したり、路車間通信などで入手し、精度を向上してもよい。
【符号の説明】
【００９５】
１，１Ａ…運転支援装置、１０…周辺監視センサ、２０…車両センサ、３０…ナビゲーションシステム、４０…通信機類、４１…車車間通信装置、４２…路車間通信装置、４３…ＧＰＳ装置、６０…各種アクチュエータ、７０…視聴覚表示装置、８０，８０Ａ…前方状況予測ＥＣＵ（前方状況予測装置）、８１，８１Ａ…周辺車両情報取得部（情報取得手段）、８２，８２Ａ…信号交差点情報取得部、８３，８３Ａ…記憶部（記憶手段）、８４，８４Ａ…減速停止要因予測部（減速停止要因予測手段）、８５…確率演算部、９０…運転支援ＥＣＵ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周辺車両の走行状態情報を取得する情報取得手段と、
信号交差点のための車両の速度変化パターンを予め記憶する記憶手段と、
前記情報取得手段によって取得した少なくとも１台の前方車両の走行状態情報と前記記憶手段に記憶した前記速度変化パターンとを比較し、前記前方車両の減速要因又は停止要因を予測することによって、前方の交通流状況を予測する減速停止要因予測手段と、
を備えることを特徴とする、前方状況予測装置。
【請求項２】
前記記憶手段は、信号交差点における赤信号のための車両の赤信号速度変化パターン、及び、信号交差点における青信号右左折のための車両の右左折速度変化パターンのうちの少なくとも何れかを前記速度変化パターンとして予め記憶する、
ことを特徴とする、請求項１に記載の前方状況予測装置。
【請求項３】
前記情報取得手段は、前記周辺車両の走行状態情報として、速度情報、加速度情報、位置情報、向き情報、経路案内情報、ウインカー情報、道路線形情報、及び、ハザード情報を取得し、
前記減速停止要因予測手段は、更に、前記情報取得手段によって取得した少なくとも１台の前方車両の速度情報、加速度情報、位置情報に基づいて停止位置予測を行い、前記前方車両の前記停止位置予測、位置情報、向き情報、経路案内情報、ウインカー情報、道路線形情報、及び、ハザード情報のうちの少なくとも何れかの情報に基づいて、前記前方車両の減速要因又は停止要因を予測する、
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の前方状況予測装置。
【請求項１】
周辺車両の走行状態情報を取得する情報取得手段と、
信号交差点のための車両の速度変化パターンを予め記憶する記憶手段と、
前記情報取得手段によって取得した少なくとも１台の前方車両の走行状態情報と前記記憶手段に記憶した前記速度変化パターンとを比較し、前記前方車両の減速要因又は停止要因を予測することによって、前方の交通流状況を予測する減速停止要因予測手段と、
を備えることを特徴とする、前方状況予測装置。
【請求項２】
前記記憶手段は、信号交差点における赤信号のための車両の赤信号速度変化パターン、及び、信号交差点における青信号右左折のための車両の右左折速度変化パターンのうちの少なくとも何れかを前記速度変化パターンとして予め記憶する、
ことを特徴とする、請求項１に記載の前方状況予測装置。
【請求項３】
前記情報取得手段は、前記周辺車両の走行状態情報として、速度情報、加速度情報、位置情報、向き情報、経路案内情報、ウインカー情報、道路線形情報、及び、ハザード情報を取得し、
前記減速停止要因予測手段は、更に、前記情報取得手段によって取得した少なくとも１台の前方車両の速度情報、加速度情報、位置情報に基づいて停止位置予測を行い、前記前方車両の前記停止位置予測、位置情報、向き情報、経路案内情報、ウインカー情報、道路線形情報、及び、ハザード情報のうちの少なくとも何れかの情報に基づいて、前記前方車両の減速要因又は停止要因を予測する、
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の前方状況予測装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−１９２１７７（Ｐ２０１１−１９２１７７Ａ）
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５９６１６（Ｐ２０１０−５９６１６）
【出願日】平成２２年３月１６日（２０１０．３．１６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１６日（２０１０．３．１６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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