車両運転支援システム、運転支援装置、車両及び車両運転支援方法
【課題】青信号時間の延長又は短縮制御が行われる場合でも、交差点で安全に車両を停止させ又は通過させる車両運転支援システム、運転支援装置、車両及び車両運転支援方法を提供する。
【解決手段】車載装置は、青信号の短縮又は延長の時間が確定した後、停止線までの距離、自車両の速度、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及び所定の標準減速度などに基づいて、自車両が黄信号開始時点で交差点の手前に停止する停止条件及び黄信号の終了時点で交差点に進入する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。危険走行状態にある場合、車載装置は、危険走行状態を回避するために、車両を所要の減速度で減速するための処理を行い、あるいは、車両を所要の加速度で加速するための処理を行う。
【解決手段】車載装置は、青信号の短縮又は延長の時間が確定した後、停止線までの距離、自車両の速度、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及び所定の標準減速度などに基づいて、自車両が黄信号開始時点で交差点の手前に停止する停止条件及び黄信号の終了時点で交差点に進入する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。危険走行状態にある場合、車載装置は、危険走行状態を回避するために、車両を所要の減速度で減速するための処理を行い、あるいは、車両を所要の加速度で加速するための処理を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の運転支援に関し、特に交差点で安全に車両を停止させ又は通過させる車両運転支援システム、該車両運転支援システムを構成する運転支援装置、該運転支援装置を搭載した車両及び車両運転支援方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の安全運転支援には、走行中の車両を減速させて停止させる停止制御に関する技術、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、車両の位置を検出する技術など多くの技術が適用されている。
【０００３】
例えば、交差点手前の停止線で車両を停止させるために、カメラから得られた画像に基づいて停止線を検出し、車両の速度又は加減速度の情報により車両の走行制御を行って停止線で車両を停止させる技術が開示されている（特許文献１及び特許文献２参照）。
【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３参照）。
【０００５】
一方、ナビゲーションで広く利用されている車両の位置を検出する方法として、自立航法、衛星航法、地図マッチング法、ハイブリッド航法などがある。自立航法は、距離センサ、方位センサ又は角速度センサなどを用い、例えば、経緯度座標系を基にした直交座標系に対する車両の走行の方位角と単位時間当たりの走行距離に基づいて、逐次車両位置を算出するものであるが、道路との整合性は考慮されておらず、走行距離の増加に応じて車両位置の誤差が累積するという問題がある。
【０００６】
また、衛星航法は、ＧＰＳ（Global Positioning System）を用いるものであり、検出される位置には、１０〜２０ｍ程度の誤差を含む。ＧＰＳを用いるため、距離センサ、方位センサ又は角速度センサ等の車載のセンサは不要である。しかし、高架下の道路、建物に挟まれた道路、山道、街路樹等で覆われた道路では、所定数のＧＰＳ衛星から電波を受信することができず、検出精度が大きく劣化するという問題がある。
【０００７】
また、地図マッチング法は、自立航法による走行軌跡と道路地図との整合性（マッチング）を考慮して車両の位置を検出するものである。すなわち、自立航法による軌跡と、道路地図データとを比較して相関をとりながら、走行していると考えられる複数の道路候補の中から、最も確からしい道路を選定してゆく。そして、候補となる道路が１本に限定された時点で、自立航法により得られた車両の走行軌跡を道路に合致させる。しかし、限定した道路が間違っている場合、それ以降の位置検出が不能になるという問題がある。
【０００８】
また、ハイブリッド航法は、衛星航法と地図マッチング法とを組み合わせたものであり、自立航法と衛星航法の誤差を勘案しながら、合理的に車両の位置を推定し、走行している道路を特定するものである。ハイブリッド航法では、例えば、通常時には、地図マッチング法を用いて車両の位置を検出する。地図マッチング法で車両の位置が検出不能に陥った場合、衛星航法により車両の位置、方位を検出して車両の位置を推定し、道路地図データとの整合性を考慮して車両の位置を検出するものである。ハイブリッド航法を用いれば、特殊な場合を除けば、車両が走行している道路を間違う可能性は殆どなく、道路方向の位置精度も、平均的には１０ｍ程度の誤差範囲内であり、道路案内目的のナビゲーションという目的であれば、実用上殆ど問題ない精度レベルである。
【特許文献１】特開２００２−１９０１００号公報
【特許文献２】特開２００６−１５１０１４号公報
【特許文献３】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】
【０００９】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２の技術では、車両が停止線に接近しない限り停止線を検出することができないため、停止線を検出できた時点では、車両は停止線付近に到達しており、車両を停止線で停止させるための時間的余裕が十分でない。この場合、車両を停止線で停止させるためには、大きな減速度で減速させる必要があり、後続車が存在する場合には、安全上問題がある。
【００１０】
また、特許文献３では交差点の十分手前から危険走行領域（危険走行状態）であるジレンマ領域又はオプション領域を回避する走行制御又は情報提供を行う方法が開示されているものの、さらに安全かつ確実にジレンマ領域又はオプション領域を回避するように走行制御又は情報提供を行う方法が望まれていた。
【００１１】
さらに、交通管制では、例えば、予測信号制御等のミクロ制御が行われる。これは、仮に標準的な青信号時間が設定されている場合でも、青信号で流れる車群を予測し、車群が切れることを考慮して当該方向の青信号時間を延長又は短縮する方が交通流全体の遅れ時間と停止時間の最小化、交通の安全という観点から効果的であるため、青信号時間を随時変更するものである。このような地上系の信号制御が行われる場合でも、交差点に向かって走行する車両が危険走行状態にあるのか否かを確実に把握することが望まれていた。
【００１２】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、青信号時間の延長又は短縮制御が行われる場合でも、危険走行領域を回避して交差点で安全に車両を停止させ又は通過させる車両運転支援システム、該車両運転支援システムを構成する運転支援装置、該運転支援装置を搭載した車両及び車両運転支援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】
【００１３】
第１発明に係る車両運転支援システムは、交差点に設置され青信号時間が可変の信号機の信号情報を送信する送信装置と、該送信装置が送信した信号情報を受信して車両の安全運転を支援する運転支援装置とを備える車両運転支援システムにおいて、前記運転支援装置は、青信号時間が確定したことを示す確定情報を取得する確定情報取得手段と、自車両の速度情報を取得する速度取得手段と、自車両と交差点との距離に関する情報を取得する距離情報取得手段と、前記確定情報を取得した場合、前記交差点までの距離、自車両の速度及び信号情報に基づいて、自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にあるか否かを判定する判定手段と、前記走行状態にあると判定した場合、自車両を加減速するための情報を出力する出力手段とを備えることを特徴とする。
【００１４】
第２発明に係る車両運転支援システムは、第１発明において、前記判定手段は、所定の標準減速度に基づいて、自車両が前記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。
【００１５】
第３発明に係る車両運転支援システムは、第１発明又は第２発明において、前記運転支援装置は、自車両が交差点の手前に停止できる停止限界速度を算出する停止限界速度算出手段と、自車両が交差点に進入できる進入限界速度を算出する進入限界速度算出手段と、自車両の速度、前記停止限界速度及び進入限界速度並びに青信号時間が確定した場合の黄信号開始時点までの時間に基づいて、前記走行状態を脱するための加減速度を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１６】
第４発明に係る車両運転支援システムは、第３発明において、前記制御手段は、自車両の速度と前記停止限界速度又は進入限界速度との速度差が所定の閾値より小さい場合、黄信号開始時点までに自車両の速度を前記停止限界速度又は進入限界速度にすべく所定の緩やかな加減速度で制御するように構成してあることを特徴とする。
【００１７】
第５発明に係る車両運転支援システムは、第３発明又は第４発明において、前記制御手段は、自車両の速度と前記停止限界速度又は進入限界速度との速度差が前記閾値より大きい場合、黄信号開始時点までに自車両の速度を前記停止限界速度又は進入限界速度にすべく所定の標準加減速度より小さい加減速度で制御するように構成してあることを特徴とする。
【００１８】
第６発明に係る車両運転支援システムは、第３発明乃至第５発明のいずれかにおいて、前記制御手段は、自車両の速度と前記停止限界速度又は進入限界速度との速度差が前記閾値より大きい場合、交差点まで自車両の速度を所定の標準加減速度より小さい加減速度で制御するように構成してあることを特徴とする。
【００１９】
第７発明に係る車両運転支援システムは、第１発明乃至第６発明のいずれかにおいて、前記出力手段で出力する情報に基づいて、自車両の加減速を報知する報知手段を備えることを特徴とする。
【００２０】
第８発明に係る車両運転支援システムは、第１発明乃至第７発明のいずれかにおいて、前記出力手段で出力する情報に基づいて、自車両の加減速を制御する加減速制御手段を備えることを特徴とする。
【００２１】
第９発明に係る運転支援装置は、交差点に設置され青信号時間が可変の信号機の信号情報を受信して車両の安全運転を支援する運転支援装置において、青信号時間が確定したことを示す確定情報を取得する確定情報取得手段と、自車両の速度情報を取得する速度取得手段と、自車両と交差点との距離に関する情報を取得する距離情報取得手段と、前記確定情報を取得した場合、前記交差点までの距離、自車両の速度及び信号情報に基づいて、自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にあるか否かを判定する判定手段と、前記走行状態にあると判定した場合、自車両を加減速するための情報を出力する出力手段とを備えることを特徴とする。
【００２２】
第１０発明に係る車両は、前述の発明に係る運転支援装置を搭載したことを特徴とする。
【００２３】
第１１発明に係る車両運転支援方法は、交差点に設置され青信号時間が可変の信号機の信号情報を運転支援装置で受信して車両の安全運転を支援する車両運転支援方法において、前記運転支援装置は、自車両の速度情報を取得し、自車両と交差点との距離に関する情報を取得し、青信号時間が確定したことを示す確定情報を取得した場合、前記交差点までの距離、自車両の速度及び信号情報に基づいて、自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にあるか否かを判定し、前記走行状態にあると判定した場合、自車両を加減速するための情報を出力することを特徴とする。
【００２４】
第１発明、第９発明及び第１１発明にあっては、運転支援装置は、青信号時間が確定したことを示す確定情報を取得する。確定情報は、例えば、青信号の終了時点（すなわち、青信号の延長又は短縮時間）が確定したことを示す情報、青信号時間が確定した時点から青信号終了時点までの時間（以下、確定余裕時間という）などを含む。確定余裕時間は、この時間の間は青信号終了時点まで青信号時間が変更されないことを示す。また、運転支援装置は、取得した自車両と交差点との距離に関する情報に基づいて、交差点までの距離を算出する。自車両と交差点との距離に関する情報は、自車両と交差点との距離でもよく、あるいは、自車両及び交差点の位置であってもよい。運転支援装置は、確定情報を取得した場合、すなわち、青信号の短縮又は延長の時間が確定した後（すなわち、黄信号開始時点が確定した後）、交差点までの距離、自車両の速度、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、自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。
【００２５】
危険走行状態は、例えば、ジレンマ状態とオプション状態がある。ジレンマ状態は、自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、自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。運転支援装置は、危険走行状態にあると判定した場合、自車両を加減速するための情報を出力する。すなわち、運転支援装置は、危険走行状態を回避するために、例えば、車両を交差点に停止させる場合には、所要の減速度で減速するための情報を提供（出力）し、あるいは、車両を交差点に進入させる場合（交差点を通過させる場合）には、所要の加速度で加速するための情報を提供（出力）する。これにより、青信号時間の延長又は短縮制御が行われる場合でも、危険走行状態（危険走行領域）を回避して交差点で安全に自車両を停止させ又は通過させることができる。
【００２６】
第２発明にあっては、運転支援装置は、所定の標準減速度に基づいて、自車両が前記走行状態にあるか否かを判定する。標準減速度は、あくまで車両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。なお、運転支援装置が標準減速度での速度制御を実施するタイミングは、反射反応より十分長い時間、あるいは反射反応の時間に限らない。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。
【００２７】
第３発明にあっては、運転支援装置は、自車両が交差点の手前に停止できる停止限界速度、自車両が交差点に進入できる進入限界速度を算出し、算出した停止限界速度及び進入限界速度、自車両の速度並びに青信号時間が確定した場合の黄信号開始時点までの時間に基づいて、決定された走行状態（例えば、危険走行状態）を脱するための加減速度を制御する。加減速度は、例えば、標準加減速度（例えば、２〜３ｍ／ｓ2 ）、標準加減速度より小さい加減速度（例えば、１〜２ｍ／ｓ2）、標準加減速度よりも十分小さい緩やかな加減速度（例えば、０．５〜１ｍ／ｓ2 ）などである。これにより、自車両の速度などの走行状態、地上系の信号制御（青信号時間の延長又は短縮など）に応じて、最適な加減速度を用いることができ、様々な状況であっても危険走行状態を回避することができる。
【００２８】
第４発明にあっては、運転支援装置は、自車両の速度と算出した停止限界速度又は進入限界速度との速度差が所定の閾値より小さい場合、黄信号開始時点までに自車両の速度を停止限界速度又は進入限界速度にすべく所定の緩やかな加減速度で制御する。例えば、自車両が危険走行状態（例えば、ジレンマ領域）にあると判定された場合において、ジレンマ領域を回避して交差点に停止するとする。自車両の速度と停止限界速度との速度差が所定の閾値（例えば、確定余裕時間に所定の係数を乗算した値）より小さい場合、緩やかな減速度で減速し黄信号開始時点までに自車両の速度が停止限界速度に達するように制御する。ここで、緩やかな減速度は、後続車両の運転者に対して自車両が減速していることに違和感がない程度のものであり、例えば、０．５〜１ｍ／ｓ2 である。すなわち、標準加減速度（例えば、２〜３ｍ／ｓ2 ）に比べて十分緩やかな減速度である。なお、停止限界速度を目標速度として自車両を減速する場合、自車両が目標速度に到達する時点は、黄信号開始時点前であってもよい。この場合は、目標速度を維持して一定速度で走行すべく制御することができる。黄信号開始時点以降は、標準減速度で減速して自車両を交差点に停止させる。
【００２９】
また、自車両が危険走行状態（例えば、ジレンマ領域）にあると判定された場合において、ジレンマ領域を回避して交差点を通過するとする。自車両の速度と進入限界速度との速度差が所定の閾値（例えば、確定余裕時間に所定の係数を乗算した値）より小さい場合、緩やかな加速度で加速し黄信号開始時点までに自車両の速度が進入限界速度に達するように制御する。ここで、緩やかな加速度は、例えば、０．５〜１ｍ／ｓ2 である。すなわち、標準加減速度に比べて十分緩やかな加速度である。なお、進入限界速度を目標速度として自車両を加速する場合、自車両が目標速度に到達する時点は、黄信号開始時点前であってもよい。この場合は、目標速度を維持して一定速度で走行すべく制御することができる。これにより、黄信号開始時点までに危険走行状態を回避することができる。
【００３０】
第５発明にあっては、運転支援装置は、自車両の速度と算出した停止限界速度又は進入限界速度との速度差が所定の閾値より大きい場合、黄信号開始時点までに自車両の速度を停止限界速度又は進入限界速度にすべく所定の標準加減速度より小さい加減速度で制御する。所定の標準加減速度より小さい加減速度とは、標準加減速度（例えば、２〜３ｍ／ｓ2）より小さく、緩やかな加減速度（例えば、０．５〜１ｍ／ｓ2 ）より大きく、例えば、１〜２ｍ／ｓ2である。なお、停止限界速度を目標速度として自車両を減速する場合、自車両が目標速度に到達する時点は、黄信号開始時点前であってもよい。この場合は、目標速度を維持して一定速度で走行すべく制御することができる。黄信号開始時点以降は、標準減速度で減速して自車両を交差点に停止させる。また、進入限界速度を目標速度として自車両を加速する場合、自車両が目標速度に到達する時点は、黄信号開始時点前であってもよい。この場合は、目標速度を維持して一定速度で走行すべく制御することができる。これにより、黄信号開始時点までに危険走行状態を回避することができる。
【００３１】
第６発明にあっては、運転支援装置は、自車両の速度と算出した停止限界速度又は進入限界速度との速度差が所定の閾値より大きい場合、交差点まで自車両の速度を所定の標準加減速度より小さい加減速度で制御する。所定の標準加減速度より小さい加減速度とは、標準加減速度（例えば、２〜３ｍ／ｓ2）より小さく、緩やかな加減速度（例えば、０．５〜１ｍ／ｓ2 ）より大きく、例えば、１〜２ｍ／ｓ2である。これにより、危険走行状態を回避して確実に交差点に停止、又は交差点を通過することができる。
【００３２】
第７発明にあっては、運転支援装置は、加減速するために出力する情報に基づいて、自車両の加減速を報知する。すなわち、運転支援装置は、危険走行状態を回避するために、例えば、自車両を交差点に停止させる場合には、自車両が緩やかな減速度で減速すること又は減速指示を運転者に報知し、あるいは、自車両を交差点に進入させる場合（交差点を通過させる場合）には、自車両が緩やかな加速度で加速すること又は加速指示を運転者に報知する。これにより、運転者に危険走行状態（危険走行領域）を回避することを確実に伝えることができ、運転者が不意な操作を行うことを防止して確実に危険走行状態を回避することができる。また、運転者が指示に基づいて運転操作することで、危険走行状態（危険走行領域）を回避して交差点で安全に車両を停止させ又は通過させることができる。
【００３３】
第８発明にあっては、運転支援装置は、加減速するために出力する情報に基づいて、自車両の加減速を制御する。すなわち、運転支援装置は、危険走行状態を回避するために、例えば、自車両を交差点に停止させる場合には、自車両を所要の減速度（例えば、標準減速度、標準減速より小さい減速度、緩やかな減速度など）で減速し、あるいは、自車両を交差点に進入させる場合（交差点を通過させる場合）には、自車両を所要の加速度（例えば、標準加速度、標準加速度より小さい加速度、緩やかな加速度など）で加速する。これにより、危険走行状態（危険走行領域）を回避して交差点で安全に車両を停止させ又は通過させることができる。
【００３４】
第１０発明にあっては、車両は前述の運転支援装置を備えるため、車両の運転支援を行うことができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明にあっては、青信号時間の延長又は短縮制御が行われる場合でも、危険走行状態（危険走行領域）を回避して交差点で安全に自車両を停止させ又は通過させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
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は本発明に係る車両運転支援システムの概要を示す模式図である。本発明に係る車両運転支援システムでは、信号機が設置された交差点手前に停止線を設けてあり、停止線から道路に沿って適長の離隔距離（例えば、２００ｍ）を有して路上装置２１、２２を設置してある。また、路上装置２１の上流側（例えば、路上装置２１から上流３００ｍ程度）に、光ビーコン１０を設置している。さらに、無線ＬＡＮなどの中域通信機能を備え、信号機の信号情報（例えば、青信号終了時刻、すなわち、黄信号開始時点、又は黄信号時間など）を広い範囲に送信する通信装置７０を設置してある。
【００３７】
通信装置７０は、時々刻々変化する青信号終了時刻（すなわち、暫定的な青信号終了時刻）などの信号情報を所定の時間間隔で繰り返し（連続通信で）送信する。なお、通信装置７０は、信号制御、交通情報収集、交通情報提供などの処理を行う装置などを利用することも可能である。また、通信装置７０は、中域通信に限らず、ＦＭ放送、携帯電話、インターネット通信等の広域通信機能を備えた装置でもよい。
【００３８】
路上装置２１、２２は、例えば、超音波感知器、ＩＣタグ、磁気ネール、光センサ等であり、電波、音波、光、磁気などをセンシングすることにより交信地点を特定することができるものである。路上装置２１、２２は、道路上に車載装置（運転支援装置）との交信領域を有する。車両が交信領域を通過する際に、車載装置は、路上装置２１、２２から交信領域を通過することを示す信号を受信する。なお、路上装置２１、２２は、車載装置との間で一方向通信を行うものでも双方向通信を行うものでもよい。また、路上装置２１、２２は、通信を目的としたものでなく、単に計測のための信号を発するだけでもよい。
【００３９】
光ビーコン１０は、道路上に車載装置との通信領域を有する。車両が通信領域を通過する際に、車載装置は、光ビーコン１０から所定の情報を受信する。所定の情報は、例えば、通信地点の位置情報、停止線の位置情報（例えば、停止線までの距離、停止線の絶対位置など）、路上装置２１、２２の位置情報（例えば、停止線から交信領域までの距離、交信領域の絶対位置など）、予測信号制御（青延長又は短縮制御）の有無、青信号時間が確定したことを示す確定情報（例えば、青信号の終了時点「すなわち、青信号の延長又は短縮時間」が確定したことを示す情報、青信号時間が確定した時点から青信号終了時点までの時間「以下、確定余裕時間ΔＴｖという」などを含む）などである。確定余裕時間ΔＴｖは、この時間の間は青信号終了時点まで青信号時間が変更されないことを示す。また、光ビーコン１０から車載装置が通過した時点の信号情報（例えば、青信号終了時刻、すなわち、黄信号開始時点、又は黄信号時間など）を送信してもよい。なお、光ビーコン１０に代えて、電波ビーコン、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication：狭域通信）などを用いることもできる。
【００４０】
なお、青信号時間が確定したことを示す確定情報を光ビーコン１０などの路側装置から受信する場合だけでなく、例えば、車載装置が路側装置から暫定的な青信号終了時刻と固定の確定余裕時間を受信し、暫定的な青信号終了時刻から確定余裕時間分だけ前の時刻になったときに、車載装置で青信号終了時刻が確定したと判断し、その判断に基づいて車載装置から出力される場合も含む。また、青信号終了時刻が確定したときに、通信装置７０がそのタイミングを連続通信で送信することもできる。この場合、車載装置は、確定余裕時間ΔＴｖを取得する必要はない。
【００４１】
車両が交差点に向かって道路を走行する場合、車載装置は、光ビーコン１０との通信により、予測信号制御の有無、確定余裕時間ΔＴｖなどを含む所定の情報を取得する。例えば、車載装置は、この時点で停止線までの距離が、例えば、７００ｍであることを確認することができる。また、車載装置は、車両が交差点に向かって道路をさらに走行し、車載装置が路上装置２１と交信することにより、車載装置は、自車両の位置が停止線から４００ｍの地点にあることを確認することができる。すなわち、車載装置は、停止線までの距離を補正することができる。また、車載装置が路上装置２２と交信した場合も同様である。これにより、車載装置は、交差点の上流地点で、予め停止線までの距離を精度良く把握しておくことができる。
【００４２】
車載装置は、通信装置７０から所定時間経過の都度送信された暫定的な青信号終了時刻のうち、最新の青信号終了時刻が、現時刻から確定余裕時間ΔＴｖを加えた時間（時刻）よりも早い場合、車載装置は、その最新の青信号終了時刻を確定した青信号終了時刻として扱い、この時点で、停止線（交差点）までの距離、自車両の速度、交差点に設置された信号機の黄信号開始時点（すなわち、確定した青信号終了時刻）及び黄信号時間並びに所定の標準減速度などに基づいて、自車両が、例えば、黄信号開始後に停止しようとして交差点の手前に停止できる停止条件、及び、例えば、黄信号の終了時点までに交差点に進入できる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、停止線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。
【００４３】
また、標準減速度は、あくまで車両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。なお、運転支援装置が標準減速度での速度制御を実施するタイミングは、反射反応より十分長い時間、あるいは反射反応の時間に限らない。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。
【００４４】
図２は車載装置３０の構成を示すブロック図である。車載装置３０には、車両に搭載されたビデオカメラ４０を接続してある。ビデオカメラ４０は、例えば、車両のフロントグリル、前部バンパなどに配置され、車両前方の道路を撮像できるようにしてある。また、車載装置３０には、車両の走行状態を制御する車両制御部５０を接続してある。車載装置３０が出力する制御信号に応じて、車両制御部５０は、所要の加減速度で車両を加減速させる。また、車載装置３０には、自車両の前方、及び後方に他の車両が存在するか否かを検出するための超音波センサ６０を接続してある。なお、超音波センサ６０に代えて、ミリ波レーダ等他の車載センサを用いることもできる。
【００４５】
車載装置３０は、各種の演算処理を行うＣＰＵからなり、後述する制御周期を計時するための時計を内蔵する制御部３１を備える。なお、制御部３１は、専用のハードウエア回路で構成してもよく、又は予め処理手順を定めたコンピュータプログラムを実行する構成であってもよい。制御部３１には、内部バスを介して通信部３２、測位部３３、地図データベース３４、表示部３５、画像処理部３６、操作部３７、記憶部３８、報知部３９などが接続されている。測位部３３は、ＧＰＳ（Global Positioning System）３３１、車速センサ３３２、ジャイロセンサ３３３、走行距離を計測する距離計３３４などを備えている。また、車載装置３０は、専用装置のみならず、パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ、携帯電話など、取り外して地上でも別の目的などに利用できる装置に上述の各部の機能を備えるようにして構成することもできる。
【００４６】
通信部３２は、光ビーコン１０との間で路車間通信を行う通信機能を有する。なお、通信部３２は、光ビーコン、電波ビーコン、ＤＳＲＣなどの狭域通信に限定されるものではなく、例えば、中域通信としてＵＨＦ帯又はＶＨＦ帯等の無線ＬＡＮ機能を備えるものでもよく、あるいは、広域通信として携帯電話、ＰＨＳ、多重ＦＭ放送、インターネット通信などの通信機能を備えるものでもよい。また、通信部３２は、路上装置２１、２２が送信する信号を受信する受信機能を備えている。
【００４７】
測位部３３は、複数のＧＰＳ衛星からの電波をＧＰＳ３３１で受け取り、自車の位置を時々刻々測位する。また、測位部３３は、ＧＰＳ衛星からの電波が届かない場所、あるいはＧＰＳ３３１により測位される位置の誤差を小さくするため、車速センサ３３２、ジャイロセンサ３３３から出力される信号に基づいて自車位置を推定し、地図データベース３４の道路データと照合することにより自車の位置をさらに精度良く測位する。なお、ＧＰＳ３３１に加えて、ＤＧＰＳ（ディファレンシャルＧＰＳ）を搭載することもできる。ＤＧＰＳは、予め位置が分かっている基準局から発信されるＦＭ放送又は中波を受信し、ＧＰＳで算出した位置のずれを補正することができ、自車の位置の精度を向上させることができる。
【００４８】
表示部３５は、フロントガラスディスプレイ又はヘッドアップディスプレイ、あるいは、カーナビゲーションシステム又は後方監視モニタなどの液晶表示パネルであって、運転者に所要の情報を表示する。
【００４９】
画像処理部３６は、制御部３１から画像処理開始の信号を受け付けた場合、ビデオカメラ４０で道路を撮像して得られた撮像画像に基づいて、停止線を検出するための処理を行う。以下、撮像画像に基づいて停止線の位置を検出する方法について説明する。
【００５０】
ビデオカメラ４０のレンズ中心を原点として、道路座標系を（Ｘ、Ｙ、Ｚ）、カメラ座標系を（Ｘ’、Ｙ’、Ｚ’）とし、道路座標系は、道路の進行方向をＹ軸（前方向を正）、道路方向と垂直な道路面上の方向をＸ軸（前方に向かって右方向を正）、路面と垂直な方向をＺ（上方を正）とする。また、カメラ座標系は、カメラレンズの光軸をＹ’軸、光軸に垂直であって水平方向の軸をＸ’軸、カメラの上方向をＺ’軸とする。さらに、カメラ座標系の各軸の道路座標系の各軸に対する回転角を、それぞれθ（ピッチ角）、φ（ロール角）、ψ（ヨー角）とし、全て右ねじの進む方向を正（θ：水平面より上向きが正、φ：右回りが正、ψ：左回りが正）とする。この場合、道路座標系からカメラ座標系の変換式は、式（１）で表すことができる。
【００５１】
【数１】
【００５２】
変換行列の係数Ｐ１１〜Ｐ３３それぞれは、式（２）で表すことができる。また、撮像画像上の座標（ｘ、ｙ）は、レンズの焦点距離をＦとすると、式（３）で表すことができる。
【００５３】
停止線の有無の判定は、撮像画像の各画素の画素値に基づいて、エッジ点を抽出し、抽出したエッジ点より得られるエッジ画像と停止線の形状とのパターンマッチングを行うことにより判定することができる。切り出された停止線が撮像画像のｙ軸と交わる点のｙ座標を求め（この場合ｘ＝０）、求めたｙ座標を式（３）に代入すれば、停止線までの距離を精度良く算出することができる。
【００５４】
操作部３７は、各種操作パネルを備え、運転者と車載装置３０とのユーザインタフェースとして機能する。例えば、操作部３７は、運転者の操作により車載装置３０の動作の開始又は停止の操作を受け付ける。
【００５５】
報知部３９は、スピーカを備え、制御部３１の制御のもと、運転者に警告する場合、警告の内容を音声で出力する。例えば、車両が後述する危険走行領域にある場合、危険走行領域を回避すべく自動速度制御を行う（自動速度制御モードに入る）旨を出力する。また、車両を交差点に停止させるために減速させる場合、あるいは交差点に進入（通過）させるため加速させる場合、その旨を出力する。
【００５６】
記憶部３８は、通信部３２を通じて受信された所定の情報を記憶する。
【００５７】
車両が危険走行領域（危険走行状態）にあるか否かの判定は、例えば、地上系の信号制御による青信号の延長又は短縮が確定し、黄信号開始時刻（青信号終了時刻）の確定余裕時間ΔＴｖ前になった時点で行うことができる。
【００５８】
図３は危険走行領域の判定タイミングの例を示す説明図である。図３の例では、車両が停止線に向かって走行し、まず、光ビーコン１０を通過する時点で所定の情報を受信する。その後、車載装置３０は、通信装置７０から暫定的な黄信号開始時刻（青信号終了時刻）を時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４の時点で受信する。図３の例では、時刻ｔ１、ｔ２で受信した暫定的な黄信号開始時刻はＴａであり、時刻ｔ３で受信した暫定的な黄信号開始時刻はＴｂに変更されてあり、時刻ｔ４で受信した暫定的な黄信号開始時刻はＴｂのままである。なお、時刻ｔ１、ｔ２で受信する暫定的な黄信号開始時刻Ｔａを、光ビーコン１０から受信してもよい。
【００５９】
時刻ｔ１では、暫定的な黄信号開始時刻Ｔａより確定余裕時間ΔＴｖだけ前の時刻（黄信号開始時刻が確定する時刻）よりも現在時刻ｔ１が前であるため、危険走行領域の判定は行わない。
【００６０】
時刻ｔ２では、暫定的な黄信号開始時刻Ｔａより確定余裕時間ΔＴｖだけ前の時刻（黄信号開始時刻が確定する時刻）よりも現在時刻ｔ２が前であるため、危険走行領域の判定は行わない。
【００６１】
時刻ｔ３では、受信した暫定的な黄信号開始時刻がＴｂに変更されており、現在時刻ｔ２が、時刻Ｔｂより確定余裕時間ΔＴｖだけ前の時刻（黄信号開始時刻が確定する時刻）よりも前であるため、危険走行領域の判定は行わない。
【００６２】
時刻ｔ４では、暫定的な黄信号開始時刻Ｔｂより確定余裕時間ΔＴｖだけ前の時刻（黄信号開始時刻が確定する時刻）が現在時刻ｔ４か、それ以降であるため、暫定的であった黄信号開始時刻Ｔｂは、確定した黄信号開始時刻として扱われる。これにより、車載装置３０は、黄信号開始時刻が確定した時点又はその後で危険走行領域の判定を行う。
【００６３】
図４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（停止線）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、自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。車両が危険走行領域（危険走行状態）にあるか否かの判定は、例えば、地上系の信号制御による青信号の延長又は短縮が確定し、黄信号開始時刻の確定余裕時間ΔＴｖ前になった時点で行うことができる。
【００６４】
図４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（この場合、確定余裕時間ΔＴｖとなる）をΔＴｖ（０＜ΔＴｖ＜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（４）で求められる。式（４）は、現在の車両の走行状態に基づいた判定条件Ｅである。
【００６５】
【数２】
【００６６】
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（５）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。
【００６７】
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（６）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。
【００６８】
ジレンマ領域は、式（５）及び式（６）の両者とも満足しない領域であり、オプション領域は、式（５）及び式（６）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。
【００６９】
車載装置３０は、車両が黄信号開始時点で危険走行領域（ジレンマ領域及びオプション領域）に突入する可能性がある場合、危険走行領域に陥らないように回避すべく、車両を加速又は減速する制御を所定時間（制御周期）の経過の都度繰り返し行う。制御周期の計時は、例えば、制御部３１で行うことができる。なお、車両を加速又は減速する制御は、所定距離や位置の経過の都度繰り返し行ってもよい。例えば、判定条件Ｅにより求められた黄信号開始時点の車両の状態（Ｘｙ、Ｖｙ）が停止条件Ｃに近い場合には、現時点の速度が点Ｑで特定される停止限界速度Ｖｑになるように所要の減速度で減速制御を行う。また、交差点に停止できるように所要の減速度で減速制御する。また、判定条件Ｅにより求められた黄信号開始時点の車両の状態（Ｘｙ、Ｖｙ）が進入条件Ｌに近い場合には、現時点の速度が点Ｐで特定される進入限界速度Ｖｐになるように所要の加速度で加速制御を行う。また、交差点を通過できるように所要の加速度で加速制御する。
【００７０】
例えば、加減速度は、標準加減速度（例えば、２〜３ｍ／ｓ2 ）、標準加減速度より小さい加減速度（例えば、１〜２ｍ／ｓ2）、標準加減速度よりも十分小さい緩やかな加減速度（例えば、０．５〜１ｍ／ｓ2 ）などである。これにより、自車両の速度などの走行状態、地上系の信号制御（青信号時間の延長又は短縮など）に応じて、最適な加減速度を用いることができ、様々な状況であっても危険走行状態を回避することができる。
【００７１】
より具体的には、車載装置３０は、自車両の速度と停止限界速度Ｖｑ又は進入限界速度Ｖｐとの速度差が所定の閾値より小さい場合、黄信号開始時点までに自車両の速度を停止限界速度Ｖｑ又は進入限界速度Ｖｐにすべく所定の緩やかな加減速度で制御する。自車両が危険走行状態（例えば、ジレンマ領域）にあると判定された場合において、ジレンマ領域を回避して交差点に停止するときに、（Ｖ−Ｖｑ）／ΔＴｖ≦Ｔｈ（Ｔｈ：０．５〜１）であれば、緩やかな減速度で減速し黄信号開始時点までに自車両の速度が停止限界速度に達するように制御する。ここで、緩やかな減速度は、後続車両の運転者に対して自車両が減速していることに違和感がない程度のものであり、例えば、０．５〜１ｍ／ｓ2 である。すなわち、標準加減速度（例えば、２〜３ｍ／ｓ2 ）に比べて十分緩やかな減速度である。なお、停止限界速度を目標速度として自車両を減速する場合、自車両が目標速度に到達する時点は、黄信号開始時点前であってもよい。この場合は、目標速度を維持して一定速度で走行すべく制御することができる。黄信号開始時点以降は、標準減速度で減速して自車両を交差点に停止させる。
【００７２】
また、自車両が危険走行状態（例えば、ジレンマ領域）にあると判定された場合において、ジレンマ領域を回避して交差点を通過するときに、（Ｖｐ−Ｖ）／ΔＴｖ≦Ｔｈ（Ｔｈ：０．５〜１）であれば、緩やかな加速度で加速し黄信号開始時点までに自車両の速度が進入限界速度に達するように制御する。ここで、緩やかな加速度は、例えば、０．５〜１ｍ／ｓ2 である。すなわち、標準加減速度に比べて十分緩やかな加速度である。なお、進入限界速度を目標速度として自車両を加速する場合、自車両が目標速度に到達する時点は、黄信号開始時点前であってもよい。この場合は、目標速度を維持して一定速度で走行すべく制御することができる。これにより、黄信号開始時点までに危険走行状態を回避することができる。
【００７３】
また、車載装置３０は、自車両の速度と停止限界速度Ｖｑ又は進入限界速度Ｖｐとの速度差が所定の閾値より大きい場合、すなわち、（Ｖ−Ｖｑ）／ΔＴｖ＞Ｔｈ、（Ｖｐ−Ｖ）／ΔＴｖ＞Ｔｈである場合、黄信号開始時点までに自車両の速度を停止限界速度Ｖｑ又は進入限界速度Ｖｐにすべく所定の標準加減速度より小さい加減速度で制御する。所定の標準加減速度より小さい加減速度とは、標準加減速度（例えば、２〜３ｍ／ｓ2）より小さく、緩やかな加減速度（例えば、０．５〜１ｍ／ｓ2 ）より大きく、例えば、１〜２ｍ／ｓ2である。なお、停止限界速度を目標速度として自車両を減速する場合、自車両が目標速度に到達する時点は、黄信号開始時点前であってもよい。この場合は、目標速度を維持して一定速度で走行すべく制御することができる。黄信号開始時点以降は、標準減速度で減速して自車両を交差点に停止させる。また、進入限界速度を目標速度として自車両を加速する場合、自車両が目標速度に到達する時点は、黄信号開始時点前であってもよい。この場合は、目標速度を維持して一定速度で走行すべく制御することができる。これにより、黄信号開始時点までに危険走行状態を回避することができる。
【００７４】
また、車載装置３０は、自車両の速度と停止限界速度Ｖｑ又は進入限界速度Ｖｐとの速度差が所定の閾値より大きい場合、すなわち、（Ｖ−Ｖｑ）／ΔＴｖ＞Ｔｈ、（Ｖｐ−Ｖ）／ΔＴｖ＞Ｔｈである場合、交差点まで自車両の速度を所定の標準加減速度より小さい加減速度で制御することもできる。所定の標準加減速度より小さい加減速度とは、標準加減速度（例えば、２〜３ｍ／ｓ2）より小さく、緩やかな加減速度（例えば、０．５〜１ｍ／ｓ2 ）より大きく、例えば、１〜２ｍ／ｓ2である。これにより、危険走行状態を回避して確実に交差点に停止、又は交差点を通過することができる。
【００７５】
次に車載装置３０による危険走行領域回避の自動速度制御について説明する。図５から図１２は自動速度制御の処理手順を示すフローチャートである。制御部３１は、光ビーコン１０との通信の有無を判定し（Ｓ１１）、通信がない場合（Ｓ１１でＮＯ）、ステップＳ１１の処理を続け、光ビーコン１０との通信があるまで待機する。
【００７６】
光ビーコン１０との通信があった場合（Ｓ１１でＹＥＳ）、制御部３１は、光ビーコン１０から通信地点、停止線及び路上装置の位置情報、確定余裕時間ΔＴｖを含む確定情報、信号機の黄信号開始時点及び黄信号時間を少なくとも含む信号情報を受信する（Ｓ１２）。なお、黄信号開始時点及び黄信号時間を受信しない構成でもよい。
【００７７】
制御部３１は、通信装置７０からの連続通信の有無を判定し（Ｓ１３）、連続通信がある場合（Ｓ１３でＹＥＳ）、暫定的な黄信号開始時刻を受信する（Ｓ１４）。暫定的な黄信号開始時刻は、すなわち、暫定的な青信号終了時刻である。この場合、黄信号時間などの信号情報を併せて受信する構成とすることもできる。連続通信がない場合（Ｓ１３でＮＯ）、制御部３１は、ステップＳ１４の処理を行わずに後述するステップＳ１５の処理を行う。
【００７８】
制御部３１は、停止線までの距離を算出し（Ｓ１５）、路上装置２１、２２から信号を受信したか否かを判定し（Ｓ１６）、信号を受信した場合（Ｓ１６でＹＥＳ）、停止線までの距離を修正する（Ｓ１７）。例えば、停止線から路上装置２１、２２との交信地点までの距離をＬとすると、車両の位置を、停止線から距離Ｌにあると修正する。これにより、自車両が停止線に向かって走行するにつれて累積する距離誤差をリセットし、停止線までの距離の精度を向上させることができる。信号を受信していない場合（Ｓ１６でＮＯ）、制御部３１は、ステップＳ１７の処理を行うことなく、後述のステップＳ１８の処理を行う。
【００７９】
制御部３１は、黄信号開始時刻までの時間が確定余裕時間ΔＴｖ以内であるか否かを判定し（Ｓ１８）、確定余裕時間ΔＴｖ以内である場合（Ｓ１８でＹＥＳ）、危険走行領域を算出する（Ｓ１９）。確定余裕時間ΔＴｖ以内でない場合（Ｓ１８でＮＯ）、制御部３１は、停止線を通過したか否かを判定し（Ｓ２０）、停止線を通過していない場合（Ｓ２０でＮＯ）、ステップＳ１３以降の処理を続け、停止線を通過した場合（Ｓ２０でＹＥＳ）、ステップＳ１１以降の処理を続ける。
【００８０】
制御部３１は、自車両が危険走行領域内に突入するか否かを判定し（Ｓ２１）、自車両が危険走行領域内に突入する場合（Ｓ２１でＹＥＳ）、停止限界速度Ｖｑ、進入限界速度Ｖｐを算出する（Ｓ２２）。停止限界速度Ｖｑ、進入限界速度Ｖｐは、停止条件Ｃ、進入条件Ｌ、判定条件Ｅにより求めることができる。
【００８１】
制御部３１は、速度制御を減速か加速のいずれで行うか判定する（Ｓ２３）。速度制御を減速で行うか加速で行うかの判定は、例えば、現在の速度Ｖが停止限界速度Ｖｑ又は進入限界速度Ｖｐのいずれに近いかにより判定することができる。なお、減速又は加速の判定は、これに限定されるものではない。
【００８２】
減速で行う場合（Ｓ２３で減速）、すなわち、交差点に停止させる場合、制御部３１は、黄信号開始時刻までに緩やかな減速度で制御可能であるか否か判定する（Ｓ２４）。この判定は、例えば、（Ｖ−Ｖｑ）／ΔＴｖ≦Ｔｈ（Ｔｈ：０．５〜１）を満たすか否かにより行うことができる。緩やかな減速度で制御可能である場合（Ｓ２４でＹＥＳ）、制御部３１は、自動速度制御モードに入る旨を報知する（Ｓ２５）。
【００８３】
制御部３１は、段階的目標速度Ｖｒを算出する（Ｓ２６）。段階的目標速度Ｖｒは、自車両の現時点の速度と目標速度Ｖｓ（停止限界速度Ｖｑ）との差が大きい場合、速度変化が大きいため、緩やかな減速を行うことができなくなる事態を防ぐため、自車両の現時点の速度Ｖと目標速度Ｖｓとの間の暫定目標値であり、所定時間（制御周期、例えば、０．０５〜１秒）経過の都度、算出する。
【００８４】
段階的目標速度Ｖｒの算出は、減速を行う場合に、制御周期の間における速度変化を小さくするように求めることができる。例えば、現時点の速度Ｖが、目標速度Ｖｓに比べて大きい場合、その差分をｎ分割した値ΔＶ＝（Ｖ−Ｖｓ）／ｎだけ減速させ、速度変化が微小になるように目標速度Ｖｓに追従させることができる。この場合、段階的目標速度Ｖｒは、Ｖｒ＝Ｖ−Δｖ＝Ｖ−（Ｖ−Ｖｓ）／ｎとなる。このようにして、Δｖを調整することにより、自車両は、後続車両に対して減速を感じさせないように緩やかな減速度で減速することができるので、後続車両は、急ブレーキを踏み込むような事態を防止でき、安全性が向上する。
【００８５】
また、段階的目標速度Ｖｒの算出方法として、所定の閾値β（例えば、β＝１ｋｍ／ｈ）を用いて、Ｖ−Ｖｓ≧βの場合、Ｖｒ＝Ｖ−βとし、Ｖ−Ｖｓ＜βの場合、Ｖｒ＝Ｖｓのように求めることもできる。
【００８６】
制御部３１は、現時点の速度Ｖを、段階的目標速度Ｖｒに近づけるべく緩やかな減速度で減速制御を行い（Ｓ２７）、制御周期を経過したか否かを判定し（Ｓ２８）、制御周期を経過していない場合（Ｓ２８でＮＯ）、ステップＳ２８の処理を続け、制御周期が経過するまで減速制御を続ける。これにより、後続車両に対し、自車両の減速を感じさせないようにすることができる。
【００８７】
制御周期を経過した場合（Ｓ２８でＹＥＳ）、制御部３１は、危険走行領域の境界に到達したか否かを判定する（Ｓ２９）。例えば、危険走行領域がジレンマ領域である場合には、自車両の速度が停止条件Ｃで示される停止限界速度Ｖｑに到達したか否かにより判定する。危険走行領域の境界に到達していない場合（Ｓ２９でＮＯ）、制御部３１は、ステップＳ２６以降の処理を続ける。これにより、減速制御の処理は、制御周期の経過の都度行われるため、段階的目標速度Ｖｒは徐々に変化し、滑らかな減速制御を実現することができる。
【００８８】
危険走行領域の境界に到達した場合（Ｓ２９でＹＥＳ）、制御部３１は、危険走行領域の境界に到達した時点の速度、すなわち、停止限界速度Ｖｑで速度維持を行う（Ｓ３０）。これにより、危険走行領域の境界に到達した後は速度を一定にすることにより、自車両の状態を危険走行領域の境界に維持させる走行が可能となる。これにより、後続車両が自車両に追突し、あるいは自車両を無理に追い越すという危険を防止することができる。
【００８９】
制御部３１は、黄信号開始時点から所定時間経過したか否かを判定する（Ｓ３１）。この場合、所定時間は、運転者が黄信号に切り替わったのを見てブレーキを踏むまでの時間遅れであり、例えば、０．５秒程度の値である。所定時間経過していない場合（Ｓ３１でＮＯ）、制御部３１は、ステップＳ２８以降の処理を続け、所定時間経過まで一定の速度で走行を続ける。
【００９０】
所定時間経過した場合（Ｓ３１でＹＥＳ）、制御部３１は、標準減速度で減速制御する（Ｓ３２）。標準減速度ｇは、例えば、３ｍ／ｓ2 とすることができる。これにより、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上を推移して、自車両の速度を減速させることができる。
【００９１】
制御部３１は、撮像画像に基づいて、停止線を検出したか否かを判定し（Ｓ３３）、停止線を検出していない場合（Ｓ３３でＮＯ）、ステップＳ３２以降の処理を続ける。停止線を検出した場合（Ｓ３３でＹＥＳ）、制御部３１は、停止線までの距離を算出し、停止線までの距離を補正して微調整制御で速度を制御し（Ｓ３４）、車両を停止させ（Ｓ３５）、自動速度制御モードを解除し、その旨を報知し（Ｓ３６）、処理を終了する。微調整制御は、時々刻々停止線の位置を検出して停止線までの距離を算出し、停止線までの距離に基づいて速度を徐々に変更するものである。これにより、車両の速度を微調整することができ、車両を停止線に確実に停止させることができる。
【００９２】
緩やかな減速度で制御可能でない場合（Ｓ２４でＮＯ）、制御部３１は、黄信号開始時刻までに標準減速度以下の減速度で制御可能であるか否か判定し（Ｓ３７）、標準減速度以下の減速度で制御可能でない場合（Ｓ３７でＮＯ）、制御部３１は、処理を終了する。標準減速度以下の減速度で制御可能である場合（Ｓ３７でＹＥＳ）、自動速度制御モードに入る旨を報知する（Ｓ３８）。黄信号開始時刻までに標準減速度以下の減速度で制御可能であるか否かの判定は、黄信号開始時刻までに危険走行領域を回避できるか否か、すなわち、黄信号開始時刻までに停止限界速度（目標速度）に到達できるか否かにより判定することができる。
【００９３】
制御部３１は、自動制御方法の選択を行い（Ｓ３９）、黄信号開始までに限界速度に制御するか否かを判定する（Ｓ４０）。
【００９４】
黄信号開始までに限界速度に制御する場合（Ｓ４０でＹＥＳ）、制御部３１は、標準減速度以下の減速度で減速制御を行い（Ｓ４１）、危険走行領域の境界に到達したか否かを判定する（Ｓ４２）。例えば、危険走行領域がジレンマ領域である場合には、自車両の速度が停止条件Ｃで示される停止限界速度Ｖｑに到達したか否かにより判定する。危険走行領域の境界に到達していない場合（Ｓ４２でＮＯ）、制御部３１は、ステップＳ４１以降の処理を続ける。
【００９５】
危険走行領域の境界に到達した場合（Ｓ４２でＹＥＳ）、制御部３１は、危険走行領域の境界に到達した時点の速度、すなわち、停止限界速度Ｖｑで速度維持を行う（Ｓ４３）。これにより、危険走行領域の境界に到達した後は速度を一定にすることにより、自車両の状態を危険走行領域の境界に維持させる走行が可能となる。これにより、後続車両が自車両に追突し、あるいは自車両を無理に追い越すという危険を防止することができる。
【００９６】
制御部３１は、黄信号開始時点から所定時間経過したか否かを判定する（Ｓ４４）。この場合、所定時間は、運転者が黄信号に切り替わったのを見てブレーキを踏むまでの時間遅れであり、例えば、０．５秒程度の値である。所定時間経過していない場合（Ｓ４４でＮＯ）、制御部３１は、ステップＳ４３以降の処理を続け、所定時間経過まで一定の速度で走行を続ける。
【００９７】
所定時間経過した場合（Ｓ４４でＹＥＳ）、制御部３１は、標準減速度で減速制御する（Ｓ４５）。制御部３１は、撮像画像に基づいて、停止線を検出したか否かを判定し（Ｓ４６）、停止線を検出していない場合（Ｓ４６でＮＯ）、ステップＳ４５以降の処理を続ける。停止線を検出した場合（Ｓ４６でＹＥＳ）、制御部３１は、停止線までの距離を算出し、停止線までの距離を補正して微調整制御で速度を制御し（Ｓ４７）、車両を停止させ（Ｓ４８）、自動速度制御モードを解除し、その旨を報知し（Ｓ４９）、処理を終了する。これにより、車両の速度を微調整することができ、車両を停止線に確実に停止させることができる。
【００９８】
黄信号開始までに限界速度に制御しない場合（Ｓ４０でＮＯ）、制御部３１は、交差点の手前までに危険走行領域を回避すべく、標準減速度以下の減速度で減速制御を行う（Ｓ５０）。制御部３１は、撮像画像に基づいて、停止線を検出したか否かを判定し（Ｓ５１）、停止線を検出していない場合（Ｓ５１でＮＯ）、ステップＳ５０以降の処理を続ける。
【００９９】
停止線を検出した場合（Ｓ５１でＹＥＳ）、制御部３１は、停止線までの距離を算出して停止線までの距離を補正して微調整制御で速度を制御し（Ｓ５２）、車両を停止させる（Ｓ５３）。制御部３１は、自動速度制御モードを解除し、その旨を報知して（Ｓ５４）、処理を終了する。これにより、車両の速度を微調整することができ、車両を停止線に確実に停止させることができる。
【０１００】
速度制御を加速で行う場合（Ｓ２３で加速）、すなわち、交差点を通過させる場合、制御部３１は、加速制御条件を満たしているか否かを判定する（Ｓ５５）。
【０１０１】
加速制御条件の判定は、自車両を加速しても安全であるか否かを確認するものである。例えば、自車両を加速した場合の速度が所定速度（例えば、制限速度、制限速度に若干の余裕を上乗せした速度など）以下であることを必須条件とし、自車両の前方に他の車両（前方車両）が存在しないこと、自車両の後方に後続車両が存在すること、及び交差点の交差道路の交通が閑散であることを選択条件とし、必須条件及び少なくとも１つの選択条件を満たす場合に加速可能と判定することができる。なお、前方車両とは、例えば、自車両の速度と超音波センサ６０などから前方車両との相対速度を所定の周期で検出し、検出した相対速度に基づいて、所定の速度まで加速した場合に衝突する可能性があると判断できる範囲内に存在している車両を対象とする。交通が閑散であるか否かは、交通量が少ない場合であり、例えば、通常、青時間１分間あたりの交通量が２０〜３０台の地点の道路で、１分間あたりの交通量が１５台より少ない場合など、地点毎の飽和流率も考慮して閑散であると判断する。規制速度は、地図データベース３４から取得してもよく、光ビーコン１０などの外部から取得してもよい。また、自車両周辺の他の車両の状況は、超音波センサ６０から取得することができ、交差点の交通情報は、外部の光ビーコン１０又は後述する他の通信装置７０などから取得することができる。
【０１０２】
加速制御条件を満たす場合（Ｓ５５でＹＥＳ）、制御部３１は、黄信号開始時刻までに緩やかな加速度で制御可能であるか否か判定する（Ｓ５６）。この判定は、例えば、（Ｖｐ−Ｖ）／ΔＴｖ≦Ｔｈ（Ｔｈ：０．５〜１）を満たすか否かにより行うことができる。緩やかな加速度で制御可能である場合（Ｓ５６でＹＥＳ）、制御部３１は、自動速度制御モードに入る旨を報知する（Ｓ５７）。また、加速制御条件を満たさない場合（Ｓ５５でＮＯ）、制御部３１は、処理を終了する。
【０１０３】
制御部３１は、段階的目標速度を算出する（Ｓ５８）。段階的目標速度Ｖｒは、自車両の現時点の速度と目標速度Ｖｓ（進入限界速度Ｖｐ）との差が大きい場合、速度変化が大きいため、緩やかな加速を行うことができなくなる事態を防ぐため、自車両の現時点の速度Ｖと目標速度Ｖｓとの間の暫定目標値であり、所定時間（制御周期、例えば、０．０５〜１秒）経過の都度、算出する。
【０１０４】
段階的目標速度Ｖｒの算出は、加速を行う場合に、制御周期の間における速度変化を小さくするように求めることができる。例えば、現時点の速度Ｖが、目標速度Ｖｓに比べて小さい場合、その差分をｎ分割した値ΔＶ＝（Ｖｓ−Ｖ）／ｎだけ加速させ、速度変化が微小になるように目標速度Ｖｓに追従させることができる。この場合、段階的目標速度Ｖｒは、Ｖｒ＝Ｖ＋Δｖ＝Ｖ＋（Ｖｓ−Ｖ）／ｎとなる。このようにして、Δｖを調整することにより、自車両の加速を感じさせないように緩やかな加速度で自車両を加速することができる。
【０１０５】
また、段階的目標速度Ｖｒの算出方法として、所定の閾値β（例えば、β＝１ｋｍ／ｈ）を用いて、Ｖｓ−Ｖ≧βの場合、Ｖｒ＝Ｖ＋βとし、Ｖｓ−Ｖ＜βの場合、Ｖｒ＝Ｖｓのように求めることもできる。
【０１０６】
制御部３１は、現時点の速度Ｖを段階的目標速度Ｖｒに近づけるべく緩やかな加速度で加速制御を行い（Ｓ５９）、制御周期を経過したか否かを判定し（Ｓ６０）、制御周期を経過していない場合（Ｓ６０でＮＯ）、ステップＳ６０の処理を続け、制御周期が経過するまで加速制御を続ける。
【０１０７】
制御周期を経過した場合（Ｓ６０でＹＥＳ）、制御部３１は、危険走行領域の境界に到達したか否かを判定する（Ｓ６１）。例えば、危険走行領域がジレンマ領域である場合には、自車両の速度が進入条件Ｌで示される進入限界速度Ｖｐに到達したか否かにより判定する。危険走行領域の境界に到達していない場合（Ｓ６１でＮＯ）、制御部３１は、ステップＳ５８以降の処理を続ける。これにより、加速制御の処理は、制御周期の経過の都度行われるため、段階的目標速度Ｖｒは徐々に変化し、滑らかな加速制御を実現することができる。
【０１０８】
危険走行領域の境界に到達した場合（Ｓ６１でＹＥＳ）、制御部３１は、危険走行領域の境界に到達した時点の速度、すなわち、進入限界速度Ｖｐで速度維持を行う（Ｓ６２）。これにより、危険走行領域の境界に到達した後は速度を一定にすることにより、自車両の状態を危険走行領域の境界に維持させる走行が可能となる。
【０１０９】
制御部３１は、撮像画像に基づいて、停止線を検出したか否かを判定し（Ｓ６３）、停止線を検出していない場合（Ｓ６３でＮＯ）、ステップＳ６２以降の処理を続ける。停止線を検出した場合（Ｓ６３でＹＥＳ）、制御部３１は、停止線までの距離を補正し、黄信号の終了時点を考慮して速度を微調整し（Ｓ６４）、停止線を通過したか否かを判定する（Ｓ６５）。停止線を通過していない場合（Ｓ６５でＮＯ）、制御部３１は、ステップＳ６４以降の処理を続ける。停止線を通過した場合（Ｓ６５でＹＥＳ）、制御部３１は、自動速度制御モードを解除し、その旨報知し（Ｓ６６）、処理を終了する。
【０１１０】
緩やかな加速度で制御可能でない場合（Ｓ５６でＮＯ）、制御部３１は、黄信号開始時刻までに標準加速度以下の加速度で制御可能であるか否か判定する（Ｓ６７）。標準加速度以下の加速度で制御可能である場合（Ｓ６７でＹＥＳ）、制御部３１は、自動速度制御モードに入る旨を報知する（Ｓ６８）。標準加速度以下の加速度で制御可能でない場合（Ｓ６７でＮＯ）、制御部３１は、処理を終了する。
【０１１１】
制御部３１は、標準加速度以下の加速度で加速制御を行い（Ｓ６９）、危険走行領域の境界に到達したか否かを判定する（Ｓ７０）。例えば、危険走行領域がジレンマ領域である場合には、自車両の速度が進入条件Ｌで示される進入限界速度Ｖｐに到達したか否かにより判定する。危険走行領域の境界に到達していない場合（Ｓ７０でＮＯ）、制御部３１は、ステップＳ６９以降の処理を続ける。
【０１１２】
危険走行領域の境界に到達した場合（Ｓ７０でＹＥＳ）、制御部３１は、危険走行領域の境界に到達した時点の速度、すなわち、進入限界速度Ｖｐで速度維持を行う（Ｓ７１）。これにより、危険走行領域の境界に到達した後は速度を一定にすることにより、自車両の状態を危険走行領域の境界に維持させる走行が可能となる。
【０１１３】
制御部３１は、撮像画像に基づいて、停止線を検出したか否かを判定し（Ｓ７２）、停止線を検出していない場合（Ｓ７２でＮＯ）、ステップＳ７１以降の処理を続ける。停止線を検出した場合（Ｓ７２でＹＥＳ）、制御部３１は、停止線までの距離を補正し、黄信号の終了時点を考慮して速度を微調整し（Ｓ７３）、停止線を通過したか否かを判定する（Ｓ７４）。停止線を通過していない場合（Ｓ７４でＮＯ）、制御部３１は、ステップＳ７３以降の処理を続ける。停止線を通過した場合（Ｓ７４でＹＥＳ）、制御部３１は、自動速度制御モードを解除し、その旨報知し（Ｓ７５）、処理を終了する。
【０１１４】
一方、自車両が危険走行領域内に突入しない場合（Ｓ２１でＮＯ）、制御部３１は、自車両が交差点停止領域であって危険走行領域の近傍領域（停止領域側の危険走行近傍領域）に突入するか否かを判定し（Ｓ７６）、停止領域側の危険走行近傍領域に突入する場合（Ｓ７６でＹＥＳ）、停止線で停止すべき旨報知し（Ｓ７７）、処理を終了する。
【０１１５】
停止領域側の危険走行近傍領域に突入しない場合（Ｓ７６でＮＯ）、制御部３１は、自車両が交差点通過領域であって危険走行領域の近傍領域（通過領域側の危険走行近傍領域）に突入するか否かを判定し（Ｓ７８）、通過領域側の危険走行近傍領域に突入する場合（Ｓ７８でＹＥＳ）、停止線を通過すべき旨報知し（Ｓ７９）、処理を終了する。通過領域側の危険走行近傍領域に突入しない場合（Ｓ７８でＮＯ）、制御部３１は、処理を終了する。
【０１１６】
図１３は危険走行近傍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、図４の場合と同様である。危険走行近傍領域は、交差点停止領域であって危険走行領域に近い距離にある領域、及び交差点通過領域であって危険走行領域に近い距離にある領域を含む。
【０１１７】
すなわち、危険走行近傍領域にあるか否かの判定は、例えば、交差点までの距離及び速度で特定される自車両の状態と停止条件Ｃ又は進入条件Ｌとの近さ度合いにより判定することができる。この場合、近さ度合いは、距離、座標切片の道のり、クラスタ分類などを用いて、停止条件又は進入条件からの乖離度を評価するための指標である。危険走行近傍領域にあるか否かの判定を行い、その結果に応じて警告することで、自車両が危険走行状態にない場合であっても、運転者の操作ミスにより危険走行状態に陥る事態を防止することができる。
【０１１８】
図１４は緩やかな減速度で減速制御する場合の走行軌跡の一例を示す説明図である。図中、上段は自車両の停止線までの距離と速度との関係を示し、下段は停止線までの距離と信号変化との関係を示す。黄信号開始時刻の確定余裕時間ΔＴｖ前までは、運転者による手動運転を行う手動運転領域である。黄信号開始時刻の確定余裕時間ΔＴｖ前で、車載装置３０は、自車両が危険走行領域に突入するか否かを判定して自動運転制御を行う。
【０１１９】
自車両が危険走行領域にあると判定した場合、この地点からは車載装置３０による自動速度制御が行われ、まず危険走行領域を回避するための制御を行う回避制御領域となる。危険走行領域がジレンマ領域である場合、車載装置３０は、自車両の速度が停止条件Ｃを満たす停止限界速度（目標速度）に到達するように緩やかな減速度で減速制御を行う。目標速度に到達した後は、その速度を維持し、黄信号開始時点まで一定の速度制御を行う。
【０１２０】
自動速度制御のうち、黄信号開始時点以降は、自車両を標準減速度で減速制御する標準減速度制御領域である。すなわち、車載装置３０は、黄信号開始時点（黄信号開始位置）から標準減速度で減速制御を行う。ビデオカメラ４０により停止線を検出した場合、それ以降は、停止線までの距離を補正しつつ微調整制御で速度を制御する微調整領域となる。微調整制御は、時々刻々停止線の位置を検出して停止線までの距離を算出し、停止線までの距離に基づいて速度を徐々に変更するものである。これにより、図中曲線ｐで示すように、停止線で安全かつ確実に自車両を停止させることができる。なお、図中、破線で表示した直線ｍ、曲線ｎは、回避制御を行わない場合の走行軌跡である。直線ｍは、交差点をそのまま走行した場合の走行軌跡であり、黄信号の終了時点で停止線に到達しておらず、赤信号で交差点を通過することになる。また、曲線ｎは、黄信号になってから標準減速度で停止を試みるが、停止線で停止することができない。
【０１２１】
図１５は標準減速度以下の減速度で減速制御する場合の走行軌跡の一例を示す説明図である。図１５に示すように、回避制御領域において、車載装置３０は、黄信号開始時刻の確定余裕時間ΔＴｖ前から黄信号開始位置（時刻）までの間、標準減速度以下の減速度で減速制御を行う。黄信号開始時刻以降は、図１４の例と同様に、標準減速度で減速制御を行う。
【０１２２】
図１６は標準減速度以下の減速度で減速制御する場合の走行軌跡の他の例を示す説明図である。図１６に示すように、車載装置３０は、黄信号開始時刻の確定余裕時間ΔＴｖ前から停止線の手前まで、標準減速度以下の減速度で減速制御を行う。図１４、図１５の例と同様に、ビデオカメラ４０により停止線を検出した場合、それ以降は、停止線までの距離を補正しつつ微調整制御で速度を制御する微調整領域となる。
【０１２３】
図１７は緩やかな加速度で加速制御する場合の走行軌跡の一例を示す説明図である。図中、上段は自車両の停止線までの距離と速度との関係を示し、下段は停止線までの距離と信号変化との関係を示す。黄信号開始時刻の確定余裕時間ΔＴｖ前までは、運転者による手動運転を行う手動運転領域である。黄信号開始時刻の確定余裕時間ΔＴｖ前で、車載装置３０は、自車両が危険走行領域に突入するか否かを判定して自動運転制御を行う。
【０１２４】
自車両が危険走行領域にあると判定した場合、この地点からは車載装置３０は、自動速度制御を行い、危険走行領域を回避する制御を行う回避制御領域となる。危険走行領域がジレンマ領域である場合、車載装置３０は、自車両の速度が進入条件Ｌを満たす進入限界速度（目標速度）に到達するように緩やかな加速度で加速制御を行う。目標速度に到達した後は、その速度を維持し、黄信号開始時点まで一定の速度制御を行う。
【０１２５】
黄信号開始時点以降も、速度を維持し一定の速度で停止線を通過する。なお、車載装置３０は、ビデオカメラ４０により停止線を検出した時点以降は、停止線までの距離を補正しつつ速度を微調整し、自車両が黄信号の終了時点で停止線を進入（通過）するように制御する。これにより、図中曲線ｐで示すように、黄信号の終了時点で安全かつ確実に自車両を、停止線を通過させることができる。なお、破線で表示した直線ｍ、曲線ｎは、回避制御を行わない場合の走行軌跡である。直線ｍは、交差点をそのまま走行した場合の走行軌跡であり、黄信号の終了時点で停止線に到達しておらず、赤信号で交差点を通過することになる。また、曲線ｎは、黄信号になってから標準減速度で停止を試みるが、停止線で停止することができない。
【０１２６】
図１８は標準加速度以下の加速度で加速制御する場合の走行軌跡の一例を示す説明図である。図１８に示すように、回避制御領域において、車載装置３０は、黄信号開始時刻の確定余裕時間ΔＴｖ前から黄信号開始位置（時刻）までの間、標準加速度以下の加速度で加速制御を行う。黄信号開始時刻以降は、図１７の例と同様に、一定の速度制御を行う。
【０１２７】
図１９は標準加速度以下の加速度で加速制御する場合の走行軌跡の他の例を示す説明図である。図１９に示すように、車載装置３０は、黄信号開始時刻の確定余裕時間ΔＴｖ前から停止線手前までの間、標準加速度以下の加速度で加速制御を行う。ビデオカメラ４０により停止線を検出した時点以降は、停止線までの距離を補正しつつ速度を微調整し、自車両が黄信号の終了時点で停止線を進入（通過）するように制御する。
【０１２８】
次に確定余裕時間ΔＴｖと危険走行領域回避のための速度制御の具体的な例について説明する。図２０は確定余裕時間ΔＴｖと危険走行領域回避制御との関係を示す説明図である。一例として、黄信号時間Ｔｙ＝３ｓ、ブレーキの遅れ時間α＝０．５ｓ、標準減速度ｇ＝３ｍ／ｓ2 とする。図２０は自車両の停止線からの現在位置Ｘをパラメータとした場合の、確定余裕時間ΔＴｖ、進入条件速度Ｖｐ及び停止限界速度Ｖｑとの関係を示す。 なお、Ｖｐ、Ｖｑは、それぞれ式（７）、式（８）で求めることができる。また、ジレンマ領域であるか、オプション領域であるかは、停止条件Ｃで表される曲線と進入条件Ｌで表される直線との交点の速度で分けられ、１５ｍ／ｓ（５４ｋｍ／ｓ）である。
【０１２９】
【数３】
【０１３０】
ＶｐとＶｑとの差は、自車両が危険走行領域に突入する可能性がある場合において、自車両の現在速度と危険走行領域を回避するための目標速度との速度差の最大値であり、危険走行領域を回避するためには、現在速度を少なくともこの最大値に相当する分速度を上げるか、あるいは下げる必要があることを示している。
【０１３１】
緩やかな加減速度で速度制御するには、｜Ｖｐ−Ｖｑ｜／ΔＴｖがおよそ１以下が好ましいことを考慮すると、例えば、ΔＴｖが２ｓである場合には、緩やかな加減速度で速度制御できる範囲は少なくなり、自車両の現在速度が１００ｋｍ／ｓ程度であれば標準減速度以下の減速度で何とか危険走行領域を回避することができる。
【０１３２】
これに対して、ΔＴｖが５ｓ、６ｓ程度である場合には、自車両の現在速度が１００ｋｍ／ｓ程度であっても、緩やかな減速度で速度制御して危険走行領域を回避することができる。また、この場合、標準減速度以下の減速度でも危険走行領域を回避することができる。
【０１３３】
図２１は本発明に係る車両運転支援システムの概要の他の例を示す模式図である。図２１に示すように、路上装置２１、２２、通信装置７０を設置せずに、道路に沿って停止線までの間、適長離隔して複数の光ビーコン１０を設置する。この場合には、光ビーコン１０を、停止線の上流側２００ｍ〜１０００ｍ程度の位置から停止線までの間に密に設けることができる。また、この場合も、光ビーコン１０に代えて、電波ビーコン、ＤＳＲＣなどを用いることもできる。
【０１３４】
以上説明したように、本発明にあっては、青信号時間の延長又は短縮制御が行われる場合でも、危険走行状態（危険走行領域）を回避して交差点で安全に自車両を停止させ又は通過させることができる。
【０１３５】
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、目標速度として、危険走行領域の停止限界速度又は進入限界速度（境界線の速度）そのものを使用する代わりに、これらを基準として、例えば、限界速度に所定の定数を乗じる等して算出した数値を用いることもできる。さらに、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。
【０１３６】
上述の実施の形態では、自車両が危険走行領域に突入する可能性があると判断してからは、停止線に停止するまで、あるいは、停止線を通過するまで、自動速度制御モードとしているが、危険走行領域の境界線に到達した時点で自動速度制御モードを終了し、後は運転者による手動運転に切り替えることも可能である。
【０１３７】
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】
【０１３８】
【図１】本発明に係る車両運転支援システムの概要を示す模式図である。
【図２】車載装置の構成を示すブロック図である。
【図３】危険走行領域の判定タイミングの例を示す説明図である。
【図４】危険走行領域の概念を示す説明図である。
【図５】自動速度制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】自動速度制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】自動速度制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】自動速度制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】自動速度制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】自動速度制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】自動速度制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】自動速度制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図１３】危険走行近傍領域の概念を示す説明図である。
【図１４】緩やかな減速度で減速制御する場合の走行軌跡の一例を示す説明図である。
【図１５】標準減速度以下の減速度で減速制御する場合の走行軌跡の一例を示す説明図である。
【図１６】標準減速度以下の減速度で減速制御する場合の走行軌跡の他の例を示す説明図である。
【図１７】緩やかな加速度で加速制御する場合の走行軌跡の一例を示す説明図である。
【図１８】標準加速度以下の加速度で加速制御する場合の走行軌跡の一例を示す説明図である。
【図１９】標準加速度以下の加速度で加速制御する場合の走行軌跡の他の例を示す説明図である。
【図２０】確定余裕時間と危険走行領域回避制御との関係を示す説明図である。
【図２１】本発明に係る車両運転支援システムの概要の他の例を示す模式図である。
【符号の説明】
【０１３９】
１０ 光ビーコン
２１、２２ 路上装置
３０ 車載装置
３１ 制御部
３２ 通信部
３３ 測位部
３４ 地図データベース
３５ 表示部
３６ 画像処理部
３７ 操作部
３８ 記憶部
３９ 報知部
４０ ビデオカメラ
５０ 車両制御部
６０ 超音波センサ
７０ 通信装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の運転支援に関し、特に交差点で安全に車両を停止させ又は通過させる車両運転支援システム、該車両運転支援システムを構成する運転支援装置、該運転支援装置を搭載した車両及び車両運転支援方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の安全運転支援には、走行中の車両を減速させて停止させる停止制御に関する技術、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、車両の位置を検出する技術など多くの技術が適用されている。
【０００３】
例えば、交差点手前の停止線で車両を停止させるために、カメラから得られた画像に基づいて停止線を検出し、車両の速度又は加減速度の情報により車両の走行制御を行って停止線で車両を停止させる技術が開示されている（特許文献１及び特許文献２参照）。
【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３参照）。
【０００５】
一方、ナビゲーションで広く利用されている車両の位置を検出する方法として、自立航法、衛星航法、地図マッチング法、ハイブリッド航法などがある。自立航法は、距離センサ、方位センサ又は角速度センサなどを用い、例えば、経緯度座標系を基にした直交座標系に対する車両の走行の方位角と単位時間当たりの走行距離に基づいて、逐次車両位置を算出するものであるが、道路との整合性は考慮されておらず、走行距離の増加に応じて車両位置の誤差が累積するという問題がある。
【０００６】
また、衛星航法は、ＧＰＳ（Global Positioning System）を用いるものであり、検出される位置には、１０〜２０ｍ程度の誤差を含む。ＧＰＳを用いるため、距離センサ、方位センサ又は角速度センサ等の車載のセンサは不要である。しかし、高架下の道路、建物に挟まれた道路、山道、街路樹等で覆われた道路では、所定数のＧＰＳ衛星から電波を受信することができず、検出精度が大きく劣化するという問題がある。
【０００７】
また、地図マッチング法は、自立航法による走行軌跡と道路地図との整合性（マッチング）を考慮して車両の位置を検出するものである。すなわち、自立航法による軌跡と、道路地図データとを比較して相関をとりながら、走行していると考えられる複数の道路候補の中から、最も確からしい道路を選定してゆく。そして、候補となる道路が１本に限定された時点で、自立航法により得られた車両の走行軌跡を道路に合致させる。しかし、限定した道路が間違っている場合、それ以降の位置検出が不能になるという問題がある。
【０００８】
また、ハイブリッド航法は、衛星航法と地図マッチング法とを組み合わせたものであり、自立航法と衛星航法の誤差を勘案しながら、合理的に車両の位置を推定し、走行している道路を特定するものである。ハイブリッド航法では、例えば、通常時には、地図マッチング法を用いて車両の位置を検出する。地図マッチング法で車両の位置が検出不能に陥った場合、衛星航法により車両の位置、方位を検出して車両の位置を推定し、道路地図データとの整合性を考慮して車両の位置を検出するものである。ハイブリッド航法を用いれば、特殊な場合を除けば、車両が走行している道路を間違う可能性は殆どなく、道路方向の位置精度も、平均的には１０ｍ程度の誤差範囲内であり、道路案内目的のナビゲーションという目的であれば、実用上殆ど問題ない精度レベルである。
【特許文献１】特開２００２−１９０１００号公報
【特許文献２】特開２００６−１５１０１４号公報
【特許文献３】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】
【０００９】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２の技術では、車両が停止線に接近しない限り停止線を検出することができないため、停止線を検出できた時点では、車両は停止線付近に到達しており、車両を停止線で停止させるための時間的余裕が十分でない。この場合、車両を停止線で停止させるためには、大きな減速度で減速させる必要があり、後続車が存在する場合には、安全上問題がある。
【００１０】
また、特許文献３では交差点の十分手前から危険走行領域（危険走行状態）であるジレンマ領域又はオプション領域を回避する走行制御又は情報提供を行う方法が開示されているものの、さらに安全かつ確実にジレンマ領域又はオプション領域を回避するように走行制御又は情報提供を行う方法が望まれていた。
【００１１】
さらに、交通管制では、例えば、予測信号制御等のミクロ制御が行われる。これは、仮に標準的な青信号時間が設定されている場合でも、青信号で流れる車群を予測し、車群が切れることを考慮して当該方向の青信号時間を延長又は短縮する方が交通流全体の遅れ時間と停止時間の最小化、交通の安全という観点から効果的であるため、青信号時間を随時変更するものである。このような地上系の信号制御が行われる場合でも、交差点に向かって走行する車両が危険走行状態にあるのか否かを確実に把握することが望まれていた。
【００１２】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、青信号時間の延長又は短縮制御が行われる場合でも、危険走行領域を回避して交差点で安全に車両を停止させ又は通過させる車両運転支援システム、該車両運転支援システムを構成する運転支援装置、該運転支援装置を搭載した車両及び車両運転支援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】
【００１３】
第１発明に係る車両運転支援システムは、交差点に設置され青信号時間が可変の信号機の信号情報を送信する送信装置と、該送信装置が送信した信号情報を受信して車両の安全運転を支援する運転支援装置とを備える車両運転支援システムにおいて、前記運転支援装置は、青信号時間が確定したことを示す確定情報を取得する確定情報取得手段と、自車両の速度情報を取得する速度取得手段と、自車両と交差点との距離に関する情報を取得する距離情報取得手段と、前記確定情報を取得した場合、前記交差点までの距離、自車両の速度及び信号情報に基づいて、自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にあるか否かを判定する判定手段と、前記走行状態にあると判定した場合、自車両を加減速するための情報を出力する出力手段とを備えることを特徴とする。
【００１４】
第２発明に係る車両運転支援システムは、第１発明において、前記判定手段は、所定の標準減速度に基づいて、自車両が前記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。
【００１５】
第３発明に係る車両運転支援システムは、第１発明又は第２発明において、前記運転支援装置は、自車両が交差点の手前に停止できる停止限界速度を算出する停止限界速度算出手段と、自車両が交差点に進入できる進入限界速度を算出する進入限界速度算出手段と、自車両の速度、前記停止限界速度及び進入限界速度並びに青信号時間が確定した場合の黄信号開始時点までの時間に基づいて、前記走行状態を脱するための加減速度を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１６】
第４発明に係る車両運転支援システムは、第３発明において、前記制御手段は、自車両の速度と前記停止限界速度又は進入限界速度との速度差が所定の閾値より小さい場合、黄信号開始時点までに自車両の速度を前記停止限界速度又は進入限界速度にすべく所定の緩やかな加減速度で制御するように構成してあることを特徴とする。
【００１７】
第５発明に係る車両運転支援システムは、第３発明又は第４発明において、前記制御手段は、自車両の速度と前記停止限界速度又は進入限界速度との速度差が前記閾値より大きい場合、黄信号開始時点までに自車両の速度を前記停止限界速度又は進入限界速度にすべく所定の標準加減速度より小さい加減速度で制御するように構成してあることを特徴とする。
【００１８】
第６発明に係る車両運転支援システムは、第３発明乃至第５発明のいずれかにおいて、前記制御手段は、自車両の速度と前記停止限界速度又は進入限界速度との速度差が前記閾値より大きい場合、交差点まで自車両の速度を所定の標準加減速度より小さい加減速度で制御するように構成してあることを特徴とする。
【００１９】
第７発明に係る車両運転支援システムは、第１発明乃至第６発明のいずれかにおいて、前記出力手段で出力する情報に基づいて、自車両の加減速を報知する報知手段を備えることを特徴とする。
【００２０】
第８発明に係る車両運転支援システムは、第１発明乃至第７発明のいずれかにおいて、前記出力手段で出力する情報に基づいて、自車両の加減速を制御する加減速制御手段を備えることを特徴とする。
【００２１】
第９発明に係る運転支援装置は、交差点に設置され青信号時間が可変の信号機の信号情報を受信して車両の安全運転を支援する運転支援装置において、青信号時間が確定したことを示す確定情報を取得する確定情報取得手段と、自車両の速度情報を取得する速度取得手段と、自車両と交差点との距離に関する情報を取得する距離情報取得手段と、前記確定情報を取得した場合、前記交差点までの距離、自車両の速度及び信号情報に基づいて、自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にあるか否かを判定する判定手段と、前記走行状態にあると判定した場合、自車両を加減速するための情報を出力する出力手段とを備えることを特徴とする。
【００２２】
第１０発明に係る車両は、前述の発明に係る運転支援装置を搭載したことを特徴とする。
【００２３】
第１１発明に係る車両運転支援方法は、交差点に設置され青信号時間が可変の信号機の信号情報を運転支援装置で受信して車両の安全運転を支援する車両運転支援方法において、前記運転支援装置は、自車両の速度情報を取得し、自車両と交差点との距離に関する情報を取得し、青信号時間が確定したことを示す確定情報を取得した場合、前記交差点までの距離、自車両の速度及び信号情報に基づいて、自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にあるか否かを判定し、前記走行状態にあると判定した場合、自車両を加減速するための情報を出力することを特徴とする。
【００２４】
第１発明、第９発明及び第１１発明にあっては、運転支援装置は、青信号時間が確定したことを示す確定情報を取得する。確定情報は、例えば、青信号の終了時点（すなわち、青信号の延長又は短縮時間）が確定したことを示す情報、青信号時間が確定した時点から青信号終了時点までの時間（以下、確定余裕時間という）などを含む。確定余裕時間は、この時間の間は青信号終了時点まで青信号時間が変更されないことを示す。また、運転支援装置は、取得した自車両と交差点との距離に関する情報に基づいて、交差点までの距離を算出する。自車両と交差点との距離に関する情報は、自車両と交差点との距離でもよく、あるいは、自車両及び交差点の位置であってもよい。運転支援装置は、確定情報を取得した場合、すなわち、青信号の短縮又は延長の時間が確定した後（すなわち、黄信号開始時点が確定した後）、交差点までの距離、自車両の速度、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、自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。
【００２５】
危険走行状態は、例えば、ジレンマ状態とオプション状態がある。ジレンマ状態は、自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、自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。運転支援装置は、危険走行状態にあると判定した場合、自車両を加減速するための情報を出力する。すなわち、運転支援装置は、危険走行状態を回避するために、例えば、車両を交差点に停止させる場合には、所要の減速度で減速するための情報を提供（出力）し、あるいは、車両を交差点に進入させる場合（交差点を通過させる場合）には、所要の加速度で加速するための情報を提供（出力）する。これにより、青信号時間の延長又は短縮制御が行われる場合でも、危険走行状態（危険走行領域）を回避して交差点で安全に自車両を停止させ又は通過させることができる。
【００２６】
第２発明にあっては、運転支援装置は、所定の標準減速度に基づいて、自車両が前記走行状態にあるか否かを判定する。標準減速度は、あくまで車両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。なお、運転支援装置が標準減速度での速度制御を実施するタイミングは、反射反応より十分長い時間、あるいは反射反応の時間に限らない。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。
【００２７】
第３発明にあっては、運転支援装置は、自車両が交差点の手前に停止できる停止限界速度、自車両が交差点に進入できる進入限界速度を算出し、算出した停止限界速度及び進入限界速度、自車両の速度並びに青信号時間が確定した場合の黄信号開始時点までの時間に基づいて、決定された走行状態（例えば、危険走行状態）を脱するための加減速度を制御する。加減速度は、例えば、標準加減速度（例えば、２〜３ｍ／ｓ2 ）、標準加減速度より小さい加減速度（例えば、１〜２ｍ／ｓ2）、標準加減速度よりも十分小さい緩やかな加減速度（例えば、０．５〜１ｍ／ｓ2 ）などである。これにより、自車両の速度などの走行状態、地上系の信号制御（青信号時間の延長又は短縮など）に応じて、最適な加減速度を用いることができ、様々な状況であっても危険走行状態を回避することができる。
【００２８】
第４発明にあっては、運転支援装置は、自車両の速度と算出した停止限界速度又は進入限界速度との速度差が所定の閾値より小さい場合、黄信号開始時点までに自車両の速度を停止限界速度又は進入限界速度にすべく所定の緩やかな加減速度で制御する。例えば、自車両が危険走行状態（例えば、ジレンマ領域）にあると判定された場合において、ジレンマ領域を回避して交差点に停止するとする。自車両の速度と停止限界速度との速度差が所定の閾値（例えば、確定余裕時間に所定の係数を乗算した値）より小さい場合、緩やかな減速度で減速し黄信号開始時点までに自車両の速度が停止限界速度に達するように制御する。ここで、緩やかな減速度は、後続車両の運転者に対して自車両が減速していることに違和感がない程度のものであり、例えば、０．５〜１ｍ／ｓ2 である。すなわち、標準加減速度（例えば、２〜３ｍ／ｓ2 ）に比べて十分緩やかな減速度である。なお、停止限界速度を目標速度として自車両を減速する場合、自車両が目標速度に到達する時点は、黄信号開始時点前であってもよい。この場合は、目標速度を維持して一定速度で走行すべく制御することができる。黄信号開始時点以降は、標準減速度で減速して自車両を交差点に停止させる。
【００２９】
また、自車両が危険走行状態（例えば、ジレンマ領域）にあると判定された場合において、ジレンマ領域を回避して交差点を通過するとする。自車両の速度と進入限界速度との速度差が所定の閾値（例えば、確定余裕時間に所定の係数を乗算した値）より小さい場合、緩やかな加速度で加速し黄信号開始時点までに自車両の速度が進入限界速度に達するように制御する。ここで、緩やかな加速度は、例えば、０．５〜１ｍ／ｓ2 である。すなわち、標準加減速度に比べて十分緩やかな加速度である。なお、進入限界速度を目標速度として自車両を加速する場合、自車両が目標速度に到達する時点は、黄信号開始時点前であってもよい。この場合は、目標速度を維持して一定速度で走行すべく制御することができる。これにより、黄信号開始時点までに危険走行状態を回避することができる。
【００３０】
第５発明にあっては、運転支援装置は、自車両の速度と算出した停止限界速度又は進入限界速度との速度差が所定の閾値より大きい場合、黄信号開始時点までに自車両の速度を停止限界速度又は進入限界速度にすべく所定の標準加減速度より小さい加減速度で制御する。所定の標準加減速度より小さい加減速度とは、標準加減速度（例えば、２〜３ｍ／ｓ2）より小さく、緩やかな加減速度（例えば、０．５〜１ｍ／ｓ2 ）より大きく、例えば、１〜２ｍ／ｓ2である。なお、停止限界速度を目標速度として自車両を減速する場合、自車両が目標速度に到達する時点は、黄信号開始時点前であってもよい。この場合は、目標速度を維持して一定速度で走行すべく制御することができる。黄信号開始時点以降は、標準減速度で減速して自車両を交差点に停止させる。また、進入限界速度を目標速度として自車両を加速する場合、自車両が目標速度に到達する時点は、黄信号開始時点前であってもよい。この場合は、目標速度を維持して一定速度で走行すべく制御することができる。これにより、黄信号開始時点までに危険走行状態を回避することができる。
【００３１】
第６発明にあっては、運転支援装置は、自車両の速度と算出した停止限界速度又は進入限界速度との速度差が所定の閾値より大きい場合、交差点まで自車両の速度を所定の標準加減速度より小さい加減速度で制御する。所定の標準加減速度より小さい加減速度とは、標準加減速度（例えば、２〜３ｍ／ｓ2）より小さく、緩やかな加減速度（例えば、０．５〜１ｍ／ｓ2 ）より大きく、例えば、１〜２ｍ／ｓ2である。これにより、危険走行状態を回避して確実に交差点に停止、又は交差点を通過することができる。
【００３２】
第７発明にあっては、運転支援装置は、加減速するために出力する情報に基づいて、自車両の加減速を報知する。すなわち、運転支援装置は、危険走行状態を回避するために、例えば、自車両を交差点に停止させる場合には、自車両が緩やかな減速度で減速すること又は減速指示を運転者に報知し、あるいは、自車両を交差点に進入させる場合（交差点を通過させる場合）には、自車両が緩やかな加速度で加速すること又は加速指示を運転者に報知する。これにより、運転者に危険走行状態（危険走行領域）を回避することを確実に伝えることができ、運転者が不意な操作を行うことを防止して確実に危険走行状態を回避することができる。また、運転者が指示に基づいて運転操作することで、危険走行状態（危険走行領域）を回避して交差点で安全に車両を停止させ又は通過させることができる。
【００３３】
第８発明にあっては、運転支援装置は、加減速するために出力する情報に基づいて、自車両の加減速を制御する。すなわち、運転支援装置は、危険走行状態を回避するために、例えば、自車両を交差点に停止させる場合には、自車両を所要の減速度（例えば、標準減速度、標準減速より小さい減速度、緩やかな減速度など）で減速し、あるいは、自車両を交差点に進入させる場合（交差点を通過させる場合）には、自車両を所要の加速度（例えば、標準加速度、標準加速度より小さい加速度、緩やかな加速度など）で加速する。これにより、危険走行状態（危険走行領域）を回避して交差点で安全に車両を停止させ又は通過させることができる。
【００３４】
第１０発明にあっては、車両は前述の運転支援装置を備えるため、車両の運転支援を行うことができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明にあっては、青信号時間の延長又は短縮制御が行われる場合でも、危険走行状態（危険走行領域）を回避して交差点で安全に自車両を停止させ又は通過させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
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は本発明に係る車両運転支援システムの概要を示す模式図である。本発明に係る車両運転支援システムでは、信号機が設置された交差点手前に停止線を設けてあり、停止線から道路に沿って適長の離隔距離（例えば、２００ｍ）を有して路上装置２１、２２を設置してある。また、路上装置２１の上流側（例えば、路上装置２１から上流３００ｍ程度）に、光ビーコン１０を設置している。さらに、無線ＬＡＮなどの中域通信機能を備え、信号機の信号情報（例えば、青信号終了時刻、すなわち、黄信号開始時点、又は黄信号時間など）を広い範囲に送信する通信装置７０を設置してある。
【００３７】
通信装置７０は、時々刻々変化する青信号終了時刻（すなわち、暫定的な青信号終了時刻）などの信号情報を所定の時間間隔で繰り返し（連続通信で）送信する。なお、通信装置７０は、信号制御、交通情報収集、交通情報提供などの処理を行う装置などを利用することも可能である。また、通信装置７０は、中域通信に限らず、ＦＭ放送、携帯電話、インターネット通信等の広域通信機能を備えた装置でもよい。
【００３８】
路上装置２１、２２は、例えば、超音波感知器、ＩＣタグ、磁気ネール、光センサ等であり、電波、音波、光、磁気などをセンシングすることにより交信地点を特定することができるものである。路上装置２１、２２は、道路上に車載装置（運転支援装置）との交信領域を有する。車両が交信領域を通過する際に、車載装置は、路上装置２１、２２から交信領域を通過することを示す信号を受信する。なお、路上装置２１、２２は、車載装置との間で一方向通信を行うものでも双方向通信を行うものでもよい。また、路上装置２１、２２は、通信を目的としたものでなく、単に計測のための信号を発するだけでもよい。
【００３９】
光ビーコン１０は、道路上に車載装置との通信領域を有する。車両が通信領域を通過する際に、車載装置は、光ビーコン１０から所定の情報を受信する。所定の情報は、例えば、通信地点の位置情報、停止線の位置情報（例えば、停止線までの距離、停止線の絶対位置など）、路上装置２１、２２の位置情報（例えば、停止線から交信領域までの距離、交信領域の絶対位置など）、予測信号制御（青延長又は短縮制御）の有無、青信号時間が確定したことを示す確定情報（例えば、青信号の終了時点「すなわち、青信号の延長又は短縮時間」が確定したことを示す情報、青信号時間が確定した時点から青信号終了時点までの時間「以下、確定余裕時間ΔＴｖという」などを含む）などである。確定余裕時間ΔＴｖは、この時間の間は青信号終了時点まで青信号時間が変更されないことを示す。また、光ビーコン１０から車載装置が通過した時点の信号情報（例えば、青信号終了時刻、すなわち、黄信号開始時点、又は黄信号時間など）を送信してもよい。なお、光ビーコン１０に代えて、電波ビーコン、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication：狭域通信）などを用いることもできる。
【００４０】
なお、青信号時間が確定したことを示す確定情報を光ビーコン１０などの路側装置から受信する場合だけでなく、例えば、車載装置が路側装置から暫定的な青信号終了時刻と固定の確定余裕時間を受信し、暫定的な青信号終了時刻から確定余裕時間分だけ前の時刻になったときに、車載装置で青信号終了時刻が確定したと判断し、その判断に基づいて車載装置から出力される場合も含む。また、青信号終了時刻が確定したときに、通信装置７０がそのタイミングを連続通信で送信することもできる。この場合、車載装置は、確定余裕時間ΔＴｖを取得する必要はない。
【００４１】
車両が交差点に向かって道路を走行する場合、車載装置は、光ビーコン１０との通信により、予測信号制御の有無、確定余裕時間ΔＴｖなどを含む所定の情報を取得する。例えば、車載装置は、この時点で停止線までの距離が、例えば、７００ｍであることを確認することができる。また、車載装置は、車両が交差点に向かって道路をさらに走行し、車載装置が路上装置２１と交信することにより、車載装置は、自車両の位置が停止線から４００ｍの地点にあることを確認することができる。すなわち、車載装置は、停止線までの距離を補正することができる。また、車載装置が路上装置２２と交信した場合も同様である。これにより、車載装置は、交差点の上流地点で、予め停止線までの距離を精度良く把握しておくことができる。
【００４２】
車載装置は、通信装置７０から所定時間経過の都度送信された暫定的な青信号終了時刻のうち、最新の青信号終了時刻が、現時刻から確定余裕時間ΔＴｖを加えた時間（時刻）よりも早い場合、車載装置は、その最新の青信号終了時刻を確定した青信号終了時刻として扱い、この時点で、停止線（交差点）までの距離、自車両の速度、交差点に設置された信号機の黄信号開始時点（すなわち、確定した青信号終了時刻）及び黄信号時間並びに所定の標準減速度などに基づいて、自車両が、例えば、黄信号開始後に停止しようとして交差点の手前に停止できる停止条件、及び、例えば、黄信号の終了時点までに交差点に進入できる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、停止線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。
【００４３】
また、標準減速度は、あくまで車両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。なお、運転支援装置が標準減速度での速度制御を実施するタイミングは、反射反応より十分長い時間、あるいは反射反応の時間に限らない。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。
【００４４】
図２は車載装置３０の構成を示すブロック図である。車載装置３０には、車両に搭載されたビデオカメラ４０を接続してある。ビデオカメラ４０は、例えば、車両のフロントグリル、前部バンパなどに配置され、車両前方の道路を撮像できるようにしてある。また、車載装置３０には、車両の走行状態を制御する車両制御部５０を接続してある。車載装置３０が出力する制御信号に応じて、車両制御部５０は、所要の加減速度で車両を加減速させる。また、車載装置３０には、自車両の前方、及び後方に他の車両が存在するか否かを検出するための超音波センサ６０を接続してある。なお、超音波センサ６０に代えて、ミリ波レーダ等他の車載センサを用いることもできる。
【００４５】
車載装置３０は、各種の演算処理を行うＣＰＵからなり、後述する制御周期を計時するための時計を内蔵する制御部３１を備える。なお、制御部３１は、専用のハードウエア回路で構成してもよく、又は予め処理手順を定めたコンピュータプログラムを実行する構成であってもよい。制御部３１には、内部バスを介して通信部３２、測位部３３、地図データベース３４、表示部３５、画像処理部３６、操作部３７、記憶部３８、報知部３９などが接続されている。測位部３３は、ＧＰＳ（Global Positioning System）３３１、車速センサ３３２、ジャイロセンサ３３３、走行距離を計測する距離計３３４などを備えている。また、車載装置３０は、専用装置のみならず、パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ、携帯電話など、取り外して地上でも別の目的などに利用できる装置に上述の各部の機能を備えるようにして構成することもできる。
【００４６】
通信部３２は、光ビーコン１０との間で路車間通信を行う通信機能を有する。なお、通信部３２は、光ビーコン、電波ビーコン、ＤＳＲＣなどの狭域通信に限定されるものではなく、例えば、中域通信としてＵＨＦ帯又はＶＨＦ帯等の無線ＬＡＮ機能を備えるものでもよく、あるいは、広域通信として携帯電話、ＰＨＳ、多重ＦＭ放送、インターネット通信などの通信機能を備えるものでもよい。また、通信部３２は、路上装置２１、２２が送信する信号を受信する受信機能を備えている。
【００４７】
測位部３３は、複数のＧＰＳ衛星からの電波をＧＰＳ３３１で受け取り、自車の位置を時々刻々測位する。また、測位部３３は、ＧＰＳ衛星からの電波が届かない場所、あるいはＧＰＳ３３１により測位される位置の誤差を小さくするため、車速センサ３３２、ジャイロセンサ３３３から出力される信号に基づいて自車位置を推定し、地図データベース３４の道路データと照合することにより自車の位置をさらに精度良く測位する。なお、ＧＰＳ３３１に加えて、ＤＧＰＳ（ディファレンシャルＧＰＳ）を搭載することもできる。ＤＧＰＳは、予め位置が分かっている基準局から発信されるＦＭ放送又は中波を受信し、ＧＰＳで算出した位置のずれを補正することができ、自車の位置の精度を向上させることができる。
【００４８】
表示部３５は、フロントガラスディスプレイ又はヘッドアップディスプレイ、あるいは、カーナビゲーションシステム又は後方監視モニタなどの液晶表示パネルであって、運転者に所要の情報を表示する。
【００４９】
画像処理部３６は、制御部３１から画像処理開始の信号を受け付けた場合、ビデオカメラ４０で道路を撮像して得られた撮像画像に基づいて、停止線を検出するための処理を行う。以下、撮像画像に基づいて停止線の位置を検出する方法について説明する。
【００５０】
ビデオカメラ４０のレンズ中心を原点として、道路座標系を（Ｘ、Ｙ、Ｚ）、カメラ座標系を（Ｘ’、Ｙ’、Ｚ’）とし、道路座標系は、道路の進行方向をＹ軸（前方向を正）、道路方向と垂直な道路面上の方向をＸ軸（前方に向かって右方向を正）、路面と垂直な方向をＺ（上方を正）とする。また、カメラ座標系は、カメラレンズの光軸をＹ’軸、光軸に垂直であって水平方向の軸をＸ’軸、カメラの上方向をＺ’軸とする。さらに、カメラ座標系の各軸の道路座標系の各軸に対する回転角を、それぞれθ（ピッチ角）、φ（ロール角）、ψ（ヨー角）とし、全て右ねじの進む方向を正（θ：水平面より上向きが正、φ：右回りが正、ψ：左回りが正）とする。この場合、道路座標系からカメラ座標系の変換式は、式（１）で表すことができる。
【００５１】
【数１】
【００５２】
変換行列の係数Ｐ１１〜Ｐ３３それぞれは、式（２）で表すことができる。また、撮像画像上の座標（ｘ、ｙ）は、レンズの焦点距離をＦとすると、式（３）で表すことができる。
【００５３】
停止線の有無の判定は、撮像画像の各画素の画素値に基づいて、エッジ点を抽出し、抽出したエッジ点より得られるエッジ画像と停止線の形状とのパターンマッチングを行うことにより判定することができる。切り出された停止線が撮像画像のｙ軸と交わる点のｙ座標を求め（この場合ｘ＝０）、求めたｙ座標を式（３）に代入すれば、停止線までの距離を精度良く算出することができる。
【００５４】
操作部３７は、各種操作パネルを備え、運転者と車載装置３０とのユーザインタフェースとして機能する。例えば、操作部３７は、運転者の操作により車載装置３０の動作の開始又は停止の操作を受け付ける。
【００５５】
報知部３９は、スピーカを備え、制御部３１の制御のもと、運転者に警告する場合、警告の内容を音声で出力する。例えば、車両が後述する危険走行領域にある場合、危険走行領域を回避すべく自動速度制御を行う（自動速度制御モードに入る）旨を出力する。また、車両を交差点に停止させるために減速させる場合、あるいは交差点に進入（通過）させるため加速させる場合、その旨を出力する。
【００５６】
記憶部３８は、通信部３２を通じて受信された所定の情報を記憶する。
【００５７】
車両が危険走行領域（危険走行状態）にあるか否かの判定は、例えば、地上系の信号制御による青信号の延長又は短縮が確定し、黄信号開始時刻（青信号終了時刻）の確定余裕時間ΔＴｖ前になった時点で行うことができる。
【００５８】
図３は危険走行領域の判定タイミングの例を示す説明図である。図３の例では、車両が停止線に向かって走行し、まず、光ビーコン１０を通過する時点で所定の情報を受信する。その後、車載装置３０は、通信装置７０から暫定的な黄信号開始時刻（青信号終了時刻）を時刻ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４の時点で受信する。図３の例では、時刻ｔ１、ｔ２で受信した暫定的な黄信号開始時刻はＴａであり、時刻ｔ３で受信した暫定的な黄信号開始時刻はＴｂに変更されてあり、時刻ｔ４で受信した暫定的な黄信号開始時刻はＴｂのままである。なお、時刻ｔ１、ｔ２で受信する暫定的な黄信号開始時刻Ｔａを、光ビーコン１０から受信してもよい。
【００５９】
時刻ｔ１では、暫定的な黄信号開始時刻Ｔａより確定余裕時間ΔＴｖだけ前の時刻（黄信号開始時刻が確定する時刻）よりも現在時刻ｔ１が前であるため、危険走行領域の判定は行わない。
【００６０】
時刻ｔ２では、暫定的な黄信号開始時刻Ｔａより確定余裕時間ΔＴｖだけ前の時刻（黄信号開始時刻が確定する時刻）よりも現在時刻ｔ２が前であるため、危険走行領域の判定は行わない。
【００６１】
時刻ｔ３では、受信した暫定的な黄信号開始時刻がＴｂに変更されており、現在時刻ｔ２が、時刻Ｔｂより確定余裕時間ΔＴｖだけ前の時刻（黄信号開始時刻が確定する時刻）よりも前であるため、危険走行領域の判定は行わない。
【００６２】
時刻ｔ４では、暫定的な黄信号開始時刻Ｔｂより確定余裕時間ΔＴｖだけ前の時刻（黄信号開始時刻が確定する時刻）が現在時刻ｔ４か、それ以降であるため、暫定的であった黄信号開始時刻Ｔｂは、確定した黄信号開始時刻として扱われる。これにより、車載装置３０は、黄信号開始時刻が確定した時点又はその後で危険走行領域の判定を行う。
【００６３】
図４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（停止線）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、自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。車両が危険走行領域（危険走行状態）にあるか否かの判定は、例えば、地上系の信号制御による青信号の延長又は短縮が確定し、黄信号開始時刻の確定余裕時間ΔＴｖ前になった時点で行うことができる。
【００６４】
図４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（この場合、確定余裕時間ΔＴｖとなる）をΔＴｖ（０＜ΔＴｖ＜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（４）で求められる。式（４）は、現在の車両の走行状態に基づいた判定条件Ｅである。
【００６５】
【数２】
【００６６】
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（５）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。
【００６７】
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（６）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。
【００６８】
ジレンマ領域は、式（５）及び式（６）の両者とも満足しない領域であり、オプション領域は、式（５）及び式（６）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。
【００６９】
車載装置３０は、車両が黄信号開始時点で危険走行領域（ジレンマ領域及びオプション領域）に突入する可能性がある場合、危険走行領域に陥らないように回避すべく、車両を加速又は減速する制御を所定時間（制御周期）の経過の都度繰り返し行う。制御周期の計時は、例えば、制御部３１で行うことができる。なお、車両を加速又は減速する制御は、所定距離や位置の経過の都度繰り返し行ってもよい。例えば、判定条件Ｅにより求められた黄信号開始時点の車両の状態（Ｘｙ、Ｖｙ）が停止条件Ｃに近い場合には、現時点の速度が点Ｑで特定される停止限界速度Ｖｑになるように所要の減速度で減速制御を行う。また、交差点に停止できるように所要の減速度で減速制御する。また、判定条件Ｅにより求められた黄信号開始時点の車両の状態（Ｘｙ、Ｖｙ）が進入条件Ｌに近い場合には、現時点の速度が点Ｐで特定される進入限界速度Ｖｐになるように所要の加速度で加速制御を行う。また、交差点を通過できるように所要の加速度で加速制御する。
【００７０】
例えば、加減速度は、標準加減速度（例えば、２〜３ｍ／ｓ2 ）、標準加減速度より小さい加減速度（例えば、１〜２ｍ／ｓ2）、標準加減速度よりも十分小さい緩やかな加減速度（例えば、０．５〜１ｍ／ｓ2 ）などである。これにより、自車両の速度などの走行状態、地上系の信号制御（青信号時間の延長又は短縮など）に応じて、最適な加減速度を用いることができ、様々な状況であっても危険走行状態を回避することができる。
【００７１】
より具体的には、車載装置３０は、自車両の速度と停止限界速度Ｖｑ又は進入限界速度Ｖｐとの速度差が所定の閾値より小さい場合、黄信号開始時点までに自車両の速度を停止限界速度Ｖｑ又は進入限界速度Ｖｐにすべく所定の緩やかな加減速度で制御する。自車両が危険走行状態（例えば、ジレンマ領域）にあると判定された場合において、ジレンマ領域を回避して交差点に停止するときに、（Ｖ−Ｖｑ）／ΔＴｖ≦Ｔｈ（Ｔｈ：０．５〜１）であれば、緩やかな減速度で減速し黄信号開始時点までに自車両の速度が停止限界速度に達するように制御する。ここで、緩やかな減速度は、後続車両の運転者に対して自車両が減速していることに違和感がない程度のものであり、例えば、０．５〜１ｍ／ｓ2 である。すなわち、標準加減速度（例えば、２〜３ｍ／ｓ2 ）に比べて十分緩やかな減速度である。なお、停止限界速度を目標速度として自車両を減速する場合、自車両が目標速度に到達する時点は、黄信号開始時点前であってもよい。この場合は、目標速度を維持して一定速度で走行すべく制御することができる。黄信号開始時点以降は、標準減速度で減速して自車両を交差点に停止させる。
【００７２】
また、自車両が危険走行状態（例えば、ジレンマ領域）にあると判定された場合において、ジレンマ領域を回避して交差点を通過するときに、（Ｖｐ−Ｖ）／ΔＴｖ≦Ｔｈ（Ｔｈ：０．５〜１）であれば、緩やかな加速度で加速し黄信号開始時点までに自車両の速度が進入限界速度に達するように制御する。ここで、緩やかな加速度は、例えば、０．５〜１ｍ／ｓ2 である。すなわち、標準加減速度に比べて十分緩やかな加速度である。なお、進入限界速度を目標速度として自車両を加速する場合、自車両が目標速度に到達する時点は、黄信号開始時点前であってもよい。この場合は、目標速度を維持して一定速度で走行すべく制御することができる。これにより、黄信号開始時点までに危険走行状態を回避することができる。
【００７３】
また、車載装置３０は、自車両の速度と停止限界速度Ｖｑ又は進入限界速度Ｖｐとの速度差が所定の閾値より大きい場合、すなわち、（Ｖ−Ｖｑ）／ΔＴｖ＞Ｔｈ、（Ｖｐ−Ｖ）／ΔＴｖ＞Ｔｈである場合、黄信号開始時点までに自車両の速度を停止限界速度Ｖｑ又は進入限界速度Ｖｐにすべく所定の標準加減速度より小さい加減速度で制御する。所定の標準加減速度より小さい加減速度とは、標準加減速度（例えば、２〜３ｍ／ｓ2）より小さく、緩やかな加減速度（例えば、０．５〜１ｍ／ｓ2 ）より大きく、例えば、１〜２ｍ／ｓ2である。なお、停止限界速度を目標速度として自車両を減速する場合、自車両が目標速度に到達する時点は、黄信号開始時点前であってもよい。この場合は、目標速度を維持して一定速度で走行すべく制御することができる。黄信号開始時点以降は、標準減速度で減速して自車両を交差点に停止させる。また、進入限界速度を目標速度として自車両を加速する場合、自車両が目標速度に到達する時点は、黄信号開始時点前であってもよい。この場合は、目標速度を維持して一定速度で走行すべく制御することができる。これにより、黄信号開始時点までに危険走行状態を回避することができる。
【００７４】
また、車載装置３０は、自車両の速度と停止限界速度Ｖｑ又は進入限界速度Ｖｐとの速度差が所定の閾値より大きい場合、すなわち、（Ｖ−Ｖｑ）／ΔＴｖ＞Ｔｈ、（Ｖｐ−Ｖ）／ΔＴｖ＞Ｔｈである場合、交差点まで自車両の速度を所定の標準加減速度より小さい加減速度で制御することもできる。所定の標準加減速度より小さい加減速度とは、標準加減速度（例えば、２〜３ｍ／ｓ2）より小さく、緩やかな加減速度（例えば、０．５〜１ｍ／ｓ2 ）より大きく、例えば、１〜２ｍ／ｓ2である。これにより、危険走行状態を回避して確実に交差点に停止、又は交差点を通過することができる。
【００７５】
次に車載装置３０による危険走行領域回避の自動速度制御について説明する。図５から図１２は自動速度制御の処理手順を示すフローチャートである。制御部３１は、光ビーコン１０との通信の有無を判定し（Ｓ１１）、通信がない場合（Ｓ１１でＮＯ）、ステップＳ１１の処理を続け、光ビーコン１０との通信があるまで待機する。
【００７６】
光ビーコン１０との通信があった場合（Ｓ１１でＹＥＳ）、制御部３１は、光ビーコン１０から通信地点、停止線及び路上装置の位置情報、確定余裕時間ΔＴｖを含む確定情報、信号機の黄信号開始時点及び黄信号時間を少なくとも含む信号情報を受信する（Ｓ１２）。なお、黄信号開始時点及び黄信号時間を受信しない構成でもよい。
【００７７】
制御部３１は、通信装置７０からの連続通信の有無を判定し（Ｓ１３）、連続通信がある場合（Ｓ１３でＹＥＳ）、暫定的な黄信号開始時刻を受信する（Ｓ１４）。暫定的な黄信号開始時刻は、すなわち、暫定的な青信号終了時刻である。この場合、黄信号時間などの信号情報を併せて受信する構成とすることもできる。連続通信がない場合（Ｓ１３でＮＯ）、制御部３１は、ステップＳ１４の処理を行わずに後述するステップＳ１５の処理を行う。
【００７８】
制御部３１は、停止線までの距離を算出し（Ｓ１５）、路上装置２１、２２から信号を受信したか否かを判定し（Ｓ１６）、信号を受信した場合（Ｓ１６でＹＥＳ）、停止線までの距離を修正する（Ｓ１７）。例えば、停止線から路上装置２１、２２との交信地点までの距離をＬとすると、車両の位置を、停止線から距離Ｌにあると修正する。これにより、自車両が停止線に向かって走行するにつれて累積する距離誤差をリセットし、停止線までの距離の精度を向上させることができる。信号を受信していない場合（Ｓ１６でＮＯ）、制御部３１は、ステップＳ１７の処理を行うことなく、後述のステップＳ１８の処理を行う。
【００７９】
制御部３１は、黄信号開始時刻までの時間が確定余裕時間ΔＴｖ以内であるか否かを判定し（Ｓ１８）、確定余裕時間ΔＴｖ以内である場合（Ｓ１８でＹＥＳ）、危険走行領域を算出する（Ｓ１９）。確定余裕時間ΔＴｖ以内でない場合（Ｓ１８でＮＯ）、制御部３１は、停止線を通過したか否かを判定し（Ｓ２０）、停止線を通過していない場合（Ｓ２０でＮＯ）、ステップＳ１３以降の処理を続け、停止線を通過した場合（Ｓ２０でＹＥＳ）、ステップＳ１１以降の処理を続ける。
【００８０】
制御部３１は、自車両が危険走行領域内に突入するか否かを判定し（Ｓ２１）、自車両が危険走行領域内に突入する場合（Ｓ２１でＹＥＳ）、停止限界速度Ｖｑ、進入限界速度Ｖｐを算出する（Ｓ２２）。停止限界速度Ｖｑ、進入限界速度Ｖｐは、停止条件Ｃ、進入条件Ｌ、判定条件Ｅにより求めることができる。
【００８１】
制御部３１は、速度制御を減速か加速のいずれで行うか判定する（Ｓ２３）。速度制御を減速で行うか加速で行うかの判定は、例えば、現在の速度Ｖが停止限界速度Ｖｑ又は進入限界速度Ｖｐのいずれに近いかにより判定することができる。なお、減速又は加速の判定は、これに限定されるものではない。
【００８２】
減速で行う場合（Ｓ２３で減速）、すなわち、交差点に停止させる場合、制御部３１は、黄信号開始時刻までに緩やかな減速度で制御可能であるか否か判定する（Ｓ２４）。この判定は、例えば、（Ｖ−Ｖｑ）／ΔＴｖ≦Ｔｈ（Ｔｈ：０．５〜１）を満たすか否かにより行うことができる。緩やかな減速度で制御可能である場合（Ｓ２４でＹＥＳ）、制御部３１は、自動速度制御モードに入る旨を報知する（Ｓ２５）。
【００８３】
制御部３１は、段階的目標速度Ｖｒを算出する（Ｓ２６）。段階的目標速度Ｖｒは、自車両の現時点の速度と目標速度Ｖｓ（停止限界速度Ｖｑ）との差が大きい場合、速度変化が大きいため、緩やかな減速を行うことができなくなる事態を防ぐため、自車両の現時点の速度Ｖと目標速度Ｖｓとの間の暫定目標値であり、所定時間（制御周期、例えば、０．０５〜１秒）経過の都度、算出する。
【００８４】
段階的目標速度Ｖｒの算出は、減速を行う場合に、制御周期の間における速度変化を小さくするように求めることができる。例えば、現時点の速度Ｖが、目標速度Ｖｓに比べて大きい場合、その差分をｎ分割した値ΔＶ＝（Ｖ−Ｖｓ）／ｎだけ減速させ、速度変化が微小になるように目標速度Ｖｓに追従させることができる。この場合、段階的目標速度Ｖｒは、Ｖｒ＝Ｖ−Δｖ＝Ｖ−（Ｖ−Ｖｓ）／ｎとなる。このようにして、Δｖを調整することにより、自車両は、後続車両に対して減速を感じさせないように緩やかな減速度で減速することができるので、後続車両は、急ブレーキを踏み込むような事態を防止でき、安全性が向上する。
【００８５】
また、段階的目標速度Ｖｒの算出方法として、所定の閾値β（例えば、β＝１ｋｍ／ｈ）を用いて、Ｖ−Ｖｓ≧βの場合、Ｖｒ＝Ｖ−βとし、Ｖ−Ｖｓ＜βの場合、Ｖｒ＝Ｖｓのように求めることもできる。
【００８６】
制御部３１は、現時点の速度Ｖを、段階的目標速度Ｖｒに近づけるべく緩やかな減速度で減速制御を行い（Ｓ２７）、制御周期を経過したか否かを判定し（Ｓ２８）、制御周期を経過していない場合（Ｓ２８でＮＯ）、ステップＳ２８の処理を続け、制御周期が経過するまで減速制御を続ける。これにより、後続車両に対し、自車両の減速を感じさせないようにすることができる。
【００８７】
制御周期を経過した場合（Ｓ２８でＹＥＳ）、制御部３１は、危険走行領域の境界に到達したか否かを判定する（Ｓ２９）。例えば、危険走行領域がジレンマ領域である場合には、自車両の速度が停止条件Ｃで示される停止限界速度Ｖｑに到達したか否かにより判定する。危険走行領域の境界に到達していない場合（Ｓ２９でＮＯ）、制御部３１は、ステップＳ２６以降の処理を続ける。これにより、減速制御の処理は、制御周期の経過の都度行われるため、段階的目標速度Ｖｒは徐々に変化し、滑らかな減速制御を実現することができる。
【００８８】
危険走行領域の境界に到達した場合（Ｓ２９でＹＥＳ）、制御部３１は、危険走行領域の境界に到達した時点の速度、すなわち、停止限界速度Ｖｑで速度維持を行う（Ｓ３０）。これにより、危険走行領域の境界に到達した後は速度を一定にすることにより、自車両の状態を危険走行領域の境界に維持させる走行が可能となる。これにより、後続車両が自車両に追突し、あるいは自車両を無理に追い越すという危険を防止することができる。
【００８９】
制御部３１は、黄信号開始時点から所定時間経過したか否かを判定する（Ｓ３１）。この場合、所定時間は、運転者が黄信号に切り替わったのを見てブレーキを踏むまでの時間遅れであり、例えば、０．５秒程度の値である。所定時間経過していない場合（Ｓ３１でＮＯ）、制御部３１は、ステップＳ２８以降の処理を続け、所定時間経過まで一定の速度で走行を続ける。
【００９０】
所定時間経過した場合（Ｓ３１でＹＥＳ）、制御部３１は、標準減速度で減速制御する（Ｓ３２）。標準減速度ｇは、例えば、３ｍ／ｓ2 とすることができる。これにより、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上を推移して、自車両の速度を減速させることができる。
【００９１】
制御部３１は、撮像画像に基づいて、停止線を検出したか否かを判定し（Ｓ３３）、停止線を検出していない場合（Ｓ３３でＮＯ）、ステップＳ３２以降の処理を続ける。停止線を検出した場合（Ｓ３３でＹＥＳ）、制御部３１は、停止線までの距離を算出し、停止線までの距離を補正して微調整制御で速度を制御し（Ｓ３４）、車両を停止させ（Ｓ３５）、自動速度制御モードを解除し、その旨を報知し（Ｓ３６）、処理を終了する。微調整制御は、時々刻々停止線の位置を検出して停止線までの距離を算出し、停止線までの距離に基づいて速度を徐々に変更するものである。これにより、車両の速度を微調整することができ、車両を停止線に確実に停止させることができる。
【００９２】
緩やかな減速度で制御可能でない場合（Ｓ２４でＮＯ）、制御部３１は、黄信号開始時刻までに標準減速度以下の減速度で制御可能であるか否か判定し（Ｓ３７）、標準減速度以下の減速度で制御可能でない場合（Ｓ３７でＮＯ）、制御部３１は、処理を終了する。標準減速度以下の減速度で制御可能である場合（Ｓ３７でＹＥＳ）、自動速度制御モードに入る旨を報知する（Ｓ３８）。黄信号開始時刻までに標準減速度以下の減速度で制御可能であるか否かの判定は、黄信号開始時刻までに危険走行領域を回避できるか否か、すなわち、黄信号開始時刻までに停止限界速度（目標速度）に到達できるか否かにより判定することができる。
【００９３】
制御部３１は、自動制御方法の選択を行い（Ｓ３９）、黄信号開始までに限界速度に制御するか否かを判定する（Ｓ４０）。
【００９４】
黄信号開始までに限界速度に制御する場合（Ｓ４０でＹＥＳ）、制御部３１は、標準減速度以下の減速度で減速制御を行い（Ｓ４１）、危険走行領域の境界に到達したか否かを判定する（Ｓ４２）。例えば、危険走行領域がジレンマ領域である場合には、自車両の速度が停止条件Ｃで示される停止限界速度Ｖｑに到達したか否かにより判定する。危険走行領域の境界に到達していない場合（Ｓ４２でＮＯ）、制御部３１は、ステップＳ４１以降の処理を続ける。
【００９５】
危険走行領域の境界に到達した場合（Ｓ４２でＹＥＳ）、制御部３１は、危険走行領域の境界に到達した時点の速度、すなわち、停止限界速度Ｖｑで速度維持を行う（Ｓ４３）。これにより、危険走行領域の境界に到達した後は速度を一定にすることにより、自車両の状態を危険走行領域の境界に維持させる走行が可能となる。これにより、後続車両が自車両に追突し、あるいは自車両を無理に追い越すという危険を防止することができる。
【００９６】
制御部３１は、黄信号開始時点から所定時間経過したか否かを判定する（Ｓ４４）。この場合、所定時間は、運転者が黄信号に切り替わったのを見てブレーキを踏むまでの時間遅れであり、例えば、０．５秒程度の値である。所定時間経過していない場合（Ｓ４４でＮＯ）、制御部３１は、ステップＳ４３以降の処理を続け、所定時間経過まで一定の速度で走行を続ける。
【００９７】
所定時間経過した場合（Ｓ４４でＹＥＳ）、制御部３１は、標準減速度で減速制御する（Ｓ４５）。制御部３１は、撮像画像に基づいて、停止線を検出したか否かを判定し（Ｓ４６）、停止線を検出していない場合（Ｓ４６でＮＯ）、ステップＳ４５以降の処理を続ける。停止線を検出した場合（Ｓ４６でＹＥＳ）、制御部３１は、停止線までの距離を算出し、停止線までの距離を補正して微調整制御で速度を制御し（Ｓ４７）、車両を停止させ（Ｓ４８）、自動速度制御モードを解除し、その旨を報知し（Ｓ４９）、処理を終了する。これにより、車両の速度を微調整することができ、車両を停止線に確実に停止させることができる。
【００９８】
黄信号開始までに限界速度に制御しない場合（Ｓ４０でＮＯ）、制御部３１は、交差点の手前までに危険走行領域を回避すべく、標準減速度以下の減速度で減速制御を行う（Ｓ５０）。制御部３１は、撮像画像に基づいて、停止線を検出したか否かを判定し（Ｓ５１）、停止線を検出していない場合（Ｓ５１でＮＯ）、ステップＳ５０以降の処理を続ける。
【００９９】
停止線を検出した場合（Ｓ５１でＹＥＳ）、制御部３１は、停止線までの距離を算出して停止線までの距離を補正して微調整制御で速度を制御し（Ｓ５２）、車両を停止させる（Ｓ５３）。制御部３１は、自動速度制御モードを解除し、その旨を報知して（Ｓ５４）、処理を終了する。これにより、車両の速度を微調整することができ、車両を停止線に確実に停止させることができる。
【０１００】
速度制御を加速で行う場合（Ｓ２３で加速）、すなわち、交差点を通過させる場合、制御部３１は、加速制御条件を満たしているか否かを判定する（Ｓ５５）。
【０１０１】
加速制御条件の判定は、自車両を加速しても安全であるか否かを確認するものである。例えば、自車両を加速した場合の速度が所定速度（例えば、制限速度、制限速度に若干の余裕を上乗せした速度など）以下であることを必須条件とし、自車両の前方に他の車両（前方車両）が存在しないこと、自車両の後方に後続車両が存在すること、及び交差点の交差道路の交通が閑散であることを選択条件とし、必須条件及び少なくとも１つの選択条件を満たす場合に加速可能と判定することができる。なお、前方車両とは、例えば、自車両の速度と超音波センサ６０などから前方車両との相対速度を所定の周期で検出し、検出した相対速度に基づいて、所定の速度まで加速した場合に衝突する可能性があると判断できる範囲内に存在している車両を対象とする。交通が閑散であるか否かは、交通量が少ない場合であり、例えば、通常、青時間１分間あたりの交通量が２０〜３０台の地点の道路で、１分間あたりの交通量が１５台より少ない場合など、地点毎の飽和流率も考慮して閑散であると判断する。規制速度は、地図データベース３４から取得してもよく、光ビーコン１０などの外部から取得してもよい。また、自車両周辺の他の車両の状況は、超音波センサ６０から取得することができ、交差点の交通情報は、外部の光ビーコン１０又は後述する他の通信装置７０などから取得することができる。
【０１０２】
加速制御条件を満たす場合（Ｓ５５でＹＥＳ）、制御部３１は、黄信号開始時刻までに緩やかな加速度で制御可能であるか否か判定する（Ｓ５６）。この判定は、例えば、（Ｖｐ−Ｖ）／ΔＴｖ≦Ｔｈ（Ｔｈ：０．５〜１）を満たすか否かにより行うことができる。緩やかな加速度で制御可能である場合（Ｓ５６でＹＥＳ）、制御部３１は、自動速度制御モードに入る旨を報知する（Ｓ５７）。また、加速制御条件を満たさない場合（Ｓ５５でＮＯ）、制御部３１は、処理を終了する。
【０１０３】
制御部３１は、段階的目標速度を算出する（Ｓ５８）。段階的目標速度Ｖｒは、自車両の現時点の速度と目標速度Ｖｓ（進入限界速度Ｖｐ）との差が大きい場合、速度変化が大きいため、緩やかな加速を行うことができなくなる事態を防ぐため、自車両の現時点の速度Ｖと目標速度Ｖｓとの間の暫定目標値であり、所定時間（制御周期、例えば、０．０５〜１秒）経過の都度、算出する。
【０１０４】
段階的目標速度Ｖｒの算出は、加速を行う場合に、制御周期の間における速度変化を小さくするように求めることができる。例えば、現時点の速度Ｖが、目標速度Ｖｓに比べて小さい場合、その差分をｎ分割した値ΔＶ＝（Ｖｓ−Ｖ）／ｎだけ加速させ、速度変化が微小になるように目標速度Ｖｓに追従させることができる。この場合、段階的目標速度Ｖｒは、Ｖｒ＝Ｖ＋Δｖ＝Ｖ＋（Ｖｓ−Ｖ）／ｎとなる。このようにして、Δｖを調整することにより、自車両の加速を感じさせないように緩やかな加速度で自車両を加速することができる。
【０１０５】
また、段階的目標速度Ｖｒの算出方法として、所定の閾値β（例えば、β＝１ｋｍ／ｈ）を用いて、Ｖｓ−Ｖ≧βの場合、Ｖｒ＝Ｖ＋βとし、Ｖｓ−Ｖ＜βの場合、Ｖｒ＝Ｖｓのように求めることもできる。
【０１０６】
制御部３１は、現時点の速度Ｖを段階的目標速度Ｖｒに近づけるべく緩やかな加速度で加速制御を行い（Ｓ５９）、制御周期を経過したか否かを判定し（Ｓ６０）、制御周期を経過していない場合（Ｓ６０でＮＯ）、ステップＳ６０の処理を続け、制御周期が経過するまで加速制御を続ける。
【０１０７】
制御周期を経過した場合（Ｓ６０でＹＥＳ）、制御部３１は、危険走行領域の境界に到達したか否かを判定する（Ｓ６１）。例えば、危険走行領域がジレンマ領域である場合には、自車両の速度が進入条件Ｌで示される進入限界速度Ｖｐに到達したか否かにより判定する。危険走行領域の境界に到達していない場合（Ｓ６１でＮＯ）、制御部３１は、ステップＳ５８以降の処理を続ける。これにより、加速制御の処理は、制御周期の経過の都度行われるため、段階的目標速度Ｖｒは徐々に変化し、滑らかな加速制御を実現することができる。
【０１０８】
危険走行領域の境界に到達した場合（Ｓ６１でＹＥＳ）、制御部３１は、危険走行領域の境界に到達した時点の速度、すなわち、進入限界速度Ｖｐで速度維持を行う（Ｓ６２）。これにより、危険走行領域の境界に到達した後は速度を一定にすることにより、自車両の状態を危険走行領域の境界に維持させる走行が可能となる。
【０１０９】
制御部３１は、撮像画像に基づいて、停止線を検出したか否かを判定し（Ｓ６３）、停止線を検出していない場合（Ｓ６３でＮＯ）、ステップＳ６２以降の処理を続ける。停止線を検出した場合（Ｓ６３でＹＥＳ）、制御部３１は、停止線までの距離を補正し、黄信号の終了時点を考慮して速度を微調整し（Ｓ６４）、停止線を通過したか否かを判定する（Ｓ６５）。停止線を通過していない場合（Ｓ６５でＮＯ）、制御部３１は、ステップＳ６４以降の処理を続ける。停止線を通過した場合（Ｓ６５でＹＥＳ）、制御部３１は、自動速度制御モードを解除し、その旨報知し（Ｓ６６）、処理を終了する。
【０１１０】
緩やかな加速度で制御可能でない場合（Ｓ５６でＮＯ）、制御部３１は、黄信号開始時刻までに標準加速度以下の加速度で制御可能であるか否か判定する（Ｓ６７）。標準加速度以下の加速度で制御可能である場合（Ｓ６７でＹＥＳ）、制御部３１は、自動速度制御モードに入る旨を報知する（Ｓ６８）。標準加速度以下の加速度で制御可能でない場合（Ｓ６７でＮＯ）、制御部３１は、処理を終了する。
【０１１１】
制御部３１は、標準加速度以下の加速度で加速制御を行い（Ｓ６９）、危険走行領域の境界に到達したか否かを判定する（Ｓ７０）。例えば、危険走行領域がジレンマ領域である場合には、自車両の速度が進入条件Ｌで示される進入限界速度Ｖｐに到達したか否かにより判定する。危険走行領域の境界に到達していない場合（Ｓ７０でＮＯ）、制御部３１は、ステップＳ６９以降の処理を続ける。
【０１１２】
危険走行領域の境界に到達した場合（Ｓ７０でＹＥＳ）、制御部３１は、危険走行領域の境界に到達した時点の速度、すなわち、進入限界速度Ｖｐで速度維持を行う（Ｓ７１）。これにより、危険走行領域の境界に到達した後は速度を一定にすることにより、自車両の状態を危険走行領域の境界に維持させる走行が可能となる。
【０１１３】
制御部３１は、撮像画像に基づいて、停止線を検出したか否かを判定し（Ｓ７２）、停止線を検出していない場合（Ｓ７２でＮＯ）、ステップＳ７１以降の処理を続ける。停止線を検出した場合（Ｓ７２でＹＥＳ）、制御部３１は、停止線までの距離を補正し、黄信号の終了時点を考慮して速度を微調整し（Ｓ７３）、停止線を通過したか否かを判定する（Ｓ７４）。停止線を通過していない場合（Ｓ７４でＮＯ）、制御部３１は、ステップＳ７３以降の処理を続ける。停止線を通過した場合（Ｓ７４でＹＥＳ）、制御部３１は、自動速度制御モードを解除し、その旨報知し（Ｓ７５）、処理を終了する。
【０１１４】
一方、自車両が危険走行領域内に突入しない場合（Ｓ２１でＮＯ）、制御部３１は、自車両が交差点停止領域であって危険走行領域の近傍領域（停止領域側の危険走行近傍領域）に突入するか否かを判定し（Ｓ７６）、停止領域側の危険走行近傍領域に突入する場合（Ｓ７６でＹＥＳ）、停止線で停止すべき旨報知し（Ｓ７７）、処理を終了する。
【０１１５】
停止領域側の危険走行近傍領域に突入しない場合（Ｓ７６でＮＯ）、制御部３１は、自車両が交差点通過領域であって危険走行領域の近傍領域（通過領域側の危険走行近傍領域）に突入するか否かを判定し（Ｓ７８）、通過領域側の危険走行近傍領域に突入する場合（Ｓ７８でＹＥＳ）、停止線を通過すべき旨報知し（Ｓ７９）、処理を終了する。通過領域側の危険走行近傍領域に突入しない場合（Ｓ７８でＮＯ）、制御部３１は、処理を終了する。
【０１１６】
図１３は危険走行近傍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、図４の場合と同様である。危険走行近傍領域は、交差点停止領域であって危険走行領域に近い距離にある領域、及び交差点通過領域であって危険走行領域に近い距離にある領域を含む。
【０１１７】
すなわち、危険走行近傍領域にあるか否かの判定は、例えば、交差点までの距離及び速度で特定される自車両の状態と停止条件Ｃ又は進入条件Ｌとの近さ度合いにより判定することができる。この場合、近さ度合いは、距離、座標切片の道のり、クラスタ分類などを用いて、停止条件又は進入条件からの乖離度を評価するための指標である。危険走行近傍領域にあるか否かの判定を行い、その結果に応じて警告することで、自車両が危険走行状態にない場合であっても、運転者の操作ミスにより危険走行状態に陥る事態を防止することができる。
【０１１８】
図１４は緩やかな減速度で減速制御する場合の走行軌跡の一例を示す説明図である。図中、上段は自車両の停止線までの距離と速度との関係を示し、下段は停止線までの距離と信号変化との関係を示す。黄信号開始時刻の確定余裕時間ΔＴｖ前までは、運転者による手動運転を行う手動運転領域である。黄信号開始時刻の確定余裕時間ΔＴｖ前で、車載装置３０は、自車両が危険走行領域に突入するか否かを判定して自動運転制御を行う。
【０１１９】
自車両が危険走行領域にあると判定した場合、この地点からは車載装置３０による自動速度制御が行われ、まず危険走行領域を回避するための制御を行う回避制御領域となる。危険走行領域がジレンマ領域である場合、車載装置３０は、自車両の速度が停止条件Ｃを満たす停止限界速度（目標速度）に到達するように緩やかな減速度で減速制御を行う。目標速度に到達した後は、その速度を維持し、黄信号開始時点まで一定の速度制御を行う。
【０１２０】
自動速度制御のうち、黄信号開始時点以降は、自車両を標準減速度で減速制御する標準減速度制御領域である。すなわち、車載装置３０は、黄信号開始時点（黄信号開始位置）から標準減速度で減速制御を行う。ビデオカメラ４０により停止線を検出した場合、それ以降は、停止線までの距離を補正しつつ微調整制御で速度を制御する微調整領域となる。微調整制御は、時々刻々停止線の位置を検出して停止線までの距離を算出し、停止線までの距離に基づいて速度を徐々に変更するものである。これにより、図中曲線ｐで示すように、停止線で安全かつ確実に自車両を停止させることができる。なお、図中、破線で表示した直線ｍ、曲線ｎは、回避制御を行わない場合の走行軌跡である。直線ｍは、交差点をそのまま走行した場合の走行軌跡であり、黄信号の終了時点で停止線に到達しておらず、赤信号で交差点を通過することになる。また、曲線ｎは、黄信号になってから標準減速度で停止を試みるが、停止線で停止することができない。
【０１２１】
図１５は標準減速度以下の減速度で減速制御する場合の走行軌跡の一例を示す説明図である。図１５に示すように、回避制御領域において、車載装置３０は、黄信号開始時刻の確定余裕時間ΔＴｖ前から黄信号開始位置（時刻）までの間、標準減速度以下の減速度で減速制御を行う。黄信号開始時刻以降は、図１４の例と同様に、標準減速度で減速制御を行う。
【０１２２】
図１６は標準減速度以下の減速度で減速制御する場合の走行軌跡の他の例を示す説明図である。図１６に示すように、車載装置３０は、黄信号開始時刻の確定余裕時間ΔＴｖ前から停止線の手前まで、標準減速度以下の減速度で減速制御を行う。図１４、図１５の例と同様に、ビデオカメラ４０により停止線を検出した場合、それ以降は、停止線までの距離を補正しつつ微調整制御で速度を制御する微調整領域となる。
【０１２３】
図１７は緩やかな加速度で加速制御する場合の走行軌跡の一例を示す説明図である。図中、上段は自車両の停止線までの距離と速度との関係を示し、下段は停止線までの距離と信号変化との関係を示す。黄信号開始時刻の確定余裕時間ΔＴｖ前までは、運転者による手動運転を行う手動運転領域である。黄信号開始時刻の確定余裕時間ΔＴｖ前で、車載装置３０は、自車両が危険走行領域に突入するか否かを判定して自動運転制御を行う。
【０１２４】
自車両が危険走行領域にあると判定した場合、この地点からは車載装置３０は、自動速度制御を行い、危険走行領域を回避する制御を行う回避制御領域となる。危険走行領域がジレンマ領域である場合、車載装置３０は、自車両の速度が進入条件Ｌを満たす進入限界速度（目標速度）に到達するように緩やかな加速度で加速制御を行う。目標速度に到達した後は、その速度を維持し、黄信号開始時点まで一定の速度制御を行う。
【０１２５】
黄信号開始時点以降も、速度を維持し一定の速度で停止線を通過する。なお、車載装置３０は、ビデオカメラ４０により停止線を検出した時点以降は、停止線までの距離を補正しつつ速度を微調整し、自車両が黄信号の終了時点で停止線を進入（通過）するように制御する。これにより、図中曲線ｐで示すように、黄信号の終了時点で安全かつ確実に自車両を、停止線を通過させることができる。なお、破線で表示した直線ｍ、曲線ｎは、回避制御を行わない場合の走行軌跡である。直線ｍは、交差点をそのまま走行した場合の走行軌跡であり、黄信号の終了時点で停止線に到達しておらず、赤信号で交差点を通過することになる。また、曲線ｎは、黄信号になってから標準減速度で停止を試みるが、停止線で停止することができない。
【０１２６】
図１８は標準加速度以下の加速度で加速制御する場合の走行軌跡の一例を示す説明図である。図１８に示すように、回避制御領域において、車載装置３０は、黄信号開始時刻の確定余裕時間ΔＴｖ前から黄信号開始位置（時刻）までの間、標準加速度以下の加速度で加速制御を行う。黄信号開始時刻以降は、図１７の例と同様に、一定の速度制御を行う。
【０１２７】
図１９は標準加速度以下の加速度で加速制御する場合の走行軌跡の他の例を示す説明図である。図１９に示すように、車載装置３０は、黄信号開始時刻の確定余裕時間ΔＴｖ前から停止線手前までの間、標準加速度以下の加速度で加速制御を行う。ビデオカメラ４０により停止線を検出した時点以降は、停止線までの距離を補正しつつ速度を微調整し、自車両が黄信号の終了時点で停止線を進入（通過）するように制御する。
【０１２８】
次に確定余裕時間ΔＴｖと危険走行領域回避のための速度制御の具体的な例について説明する。図２０は確定余裕時間ΔＴｖと危険走行領域回避制御との関係を示す説明図である。一例として、黄信号時間Ｔｙ＝３ｓ、ブレーキの遅れ時間α＝０．５ｓ、標準減速度ｇ＝３ｍ／ｓ2 とする。図２０は自車両の停止線からの現在位置Ｘをパラメータとした場合の、確定余裕時間ΔＴｖ、進入条件速度Ｖｐ及び停止限界速度Ｖｑとの関係を示す。 なお、Ｖｐ、Ｖｑは、それぞれ式（７）、式（８）で求めることができる。また、ジレンマ領域であるか、オプション領域であるかは、停止条件Ｃで表される曲線と進入条件Ｌで表される直線との交点の速度で分けられ、１５ｍ／ｓ（５４ｋｍ／ｓ）である。
【０１２９】
【数３】
【０１３０】
ＶｐとＶｑとの差は、自車両が危険走行領域に突入する可能性がある場合において、自車両の現在速度と危険走行領域を回避するための目標速度との速度差の最大値であり、危険走行領域を回避するためには、現在速度を少なくともこの最大値に相当する分速度を上げるか、あるいは下げる必要があることを示している。
【０１３１】
緩やかな加減速度で速度制御するには、｜Ｖｐ−Ｖｑ｜／ΔＴｖがおよそ１以下が好ましいことを考慮すると、例えば、ΔＴｖが２ｓである場合には、緩やかな加減速度で速度制御できる範囲は少なくなり、自車両の現在速度が１００ｋｍ／ｓ程度であれば標準減速度以下の減速度で何とか危険走行領域を回避することができる。
【０１３２】
これに対して、ΔＴｖが５ｓ、６ｓ程度である場合には、自車両の現在速度が１００ｋｍ／ｓ程度であっても、緩やかな減速度で速度制御して危険走行領域を回避することができる。また、この場合、標準減速度以下の減速度でも危険走行領域を回避することができる。
【０１３３】
図２１は本発明に係る車両運転支援システムの概要の他の例を示す模式図である。図２１に示すように、路上装置２１、２２、通信装置７０を設置せずに、道路に沿って停止線までの間、適長離隔して複数の光ビーコン１０を設置する。この場合には、光ビーコン１０を、停止線の上流側２００ｍ〜１０００ｍ程度の位置から停止線までの間に密に設けることができる。また、この場合も、光ビーコン１０に代えて、電波ビーコン、ＤＳＲＣなどを用いることもできる。
【０１３４】
以上説明したように、本発明にあっては、青信号時間の延長又は短縮制御が行われる場合でも、危険走行状態（危険走行領域）を回避して交差点で安全に自車両を停止させ又は通過させることができる。
【０１３５】
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、目標速度として、危険走行領域の停止限界速度又は進入限界速度（境界線の速度）そのものを使用する代わりに、これらを基準として、例えば、限界速度に所定の定数を乗じる等して算出した数値を用いることもできる。さらに、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。
【０１３６】
上述の実施の形態では、自車両が危険走行領域に突入する可能性があると判断してからは、停止線に停止するまで、あるいは、停止線を通過するまで、自動速度制御モードとしているが、危険走行領域の境界線に到達した時点で自動速度制御モードを終了し、後は運転者による手動運転に切り替えることも可能である。
【０１３７】
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】
【０１３８】
【図１】本発明に係る車両運転支援システムの概要を示す模式図である。
【図２】車載装置の構成を示すブロック図である。
【図３】危険走行領域の判定タイミングの例を示す説明図である。
【図４】危険走行領域の概念を示す説明図である。
【図５】自動速度制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】自動速度制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】自動速度制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】自動速度制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】自動速度制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】自動速度制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】自動速度制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】自動速度制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図１３】危険走行近傍領域の概念を示す説明図である。
【図１４】緩やかな減速度で減速制御する場合の走行軌跡の一例を示す説明図である。
【図１５】標準減速度以下の減速度で減速制御する場合の走行軌跡の一例を示す説明図である。
【図１６】標準減速度以下の減速度で減速制御する場合の走行軌跡の他の例を示す説明図である。
【図１７】緩やかな加速度で加速制御する場合の走行軌跡の一例を示す説明図である。
【図１８】標準加速度以下の加速度で加速制御する場合の走行軌跡の一例を示す説明図である。
【図１９】標準加速度以下の加速度で加速制御する場合の走行軌跡の他の例を示す説明図である。
【図２０】確定余裕時間と危険走行領域回避制御との関係を示す説明図である。
【図２１】本発明に係る車両運転支援システムの概要の他の例を示す模式図である。
【符号の説明】
【０１３９】
１０ 光ビーコン
２１、２２ 路上装置
３０ 車載装置
３１ 制御部
３２ 通信部
３３ 測位部
３４ 地図データベース
３５ 表示部
３６ 画像処理部
３７ 操作部
３８ 記憶部
３９ 報知部
４０ ビデオカメラ
５０ 車両制御部
６０ 超音波センサ
７０ 通信装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交差点に設置され青信号時間が可変の信号機の信号情報を送信する送信装置と、該送信装置が送信した信号情報を受信して車両の安全運転を支援する運転支援装置とを備える車両運転支援システムにおいて、
前記運転支援装置は、
青信号時間が確定したことを示す確定情報を取得する確定情報取得手段と、
自車両の速度情報を取得する速度取得手段と、
自車両と交差点との距離に関する情報を取得する距離情報取得手段と、
前記確定情報を取得した場合、前記交差点までの距離、自車両の速度及び信号情報に基づいて、自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にあるか否かを判定する判定手段と、
前記走行状態にあると判定した場合、自車両を加減速するための情報を出力する出力手段と
を備えることを特徴とする車両運転支援システム。
【請求項２】
前記判定手段は、
所定の標準減速度に基づいて、自車両が前記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に記載の車両運転支援システム。
【請求項３】
前記運転支援装置は、
自車両が交差点の手前に停止できる停止限界速度を算出する停止限界速度算出手段と、
自車両が交差点に進入できる進入限界速度を算出する進入限界速度算出手段と、
自車両の速度、前記停止限界速度及び進入限界速度並びに青信号時間が確定した場合の黄信号開始時点までの時間に基づいて、前記走行状態を脱するための加減速度を制御する制御手段と
を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両運転支援システム。
【請求項４】
前記制御手段は、
自車両の速度と前記停止限界速度又は進入限界速度との速度差が所定の閾値より小さい場合、黄信号開始時点までに自車両の速度を前記停止限界速度又は進入限界速度にすべく所定の緩やかな加減速度で制御するように構成してあることを特徴とする請求項３に記載の車両運転支援システム。
【請求項５】
前記制御手段は、
自車両の速度と前記停止限界速度又は進入限界速度との速度差が前記閾値より大きい場合、黄信号開始時点までに自車両の速度を前記停止限界速度又は進入限界速度にすべく所定の標準加減速度より小さい加減速度で制御するように構成してあることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の車両運転支援システム。
【請求項６】
前記制御手段は、
自車両の速度と前記停止限界速度又は進入限界速度との速度差が前記閾値より大きい場合、交差点まで自車両の速度を所定の標準加減速度より小さい加減速度で制御するように構成してあることを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれかに記載の車両運転支援システム
【請求項７】
前記出力手段で出力する情報に基づいて、自車両の加減速を報知する報知手段を備え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車両運転支援システム。
【請求項８】
前記出力手段で出力する情報に基づいて、自車両の加減速を制御する加減速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７のいずれかに記載の車両運転支援システム。
【請求項９】
交差点に設置され青信号時間が可変の信号機の信号情報を受信して車両の安全運転を支援する運転支援装置において、
青信号時間が確定したことを示す確定情報を取得する確定情報取得手段と、
自車両の速度情報を取得する速度取得手段と、
自車両と交差点との距離に関する情報を取得する距離情報取得手段と、
前記確定情報を取得した場合、前記交差点までの距離、自車両の速度及び信号情報に基づいて、自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にあるか否かを判定する判定手段と、
前記走行状態にあると判定した場合、自車両を加減速するための情報を出力する出力手段と
を備えることを特徴とする運転支援装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の運転支援装置を搭載したことを特徴とする車両。
【請求項１１】
交差点に設置され青信号時間が可変の信号機の信号情報を運転支援装置で受信して車両の安全運転を支援する車両運転支援方法において、
前記運転支援装置は、
自車両の速度情報を取得し、
自車両と交差点との距離に関する情報を取得し、
青信号時間が確定したことを示す確定情報を取得した場合、前記交差点までの距離、自車両の速度及び信号情報に基づいて、自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にあるか否かを判定し、
前記走行状態にあると判定した場合、自車両を加減速するための情報を出力することを特徴とする車両運転支援方法。
【請求項１】
交差点に設置され青信号時間が可変の信号機の信号情報を送信する送信装置と、該送信装置が送信した信号情報を受信して車両の安全運転を支援する運転支援装置とを備える車両運転支援システムにおいて、
前記運転支援装置は、
青信号時間が確定したことを示す確定情報を取得する確定情報取得手段と、
自車両の速度情報を取得する速度取得手段と、
自車両と交差点との距離に関する情報を取得する距離情報取得手段と、
前記確定情報を取得した場合、前記交差点までの距離、自車両の速度及び信号情報に基づいて、自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にあるか否かを判定する判定手段と、
前記走行状態にあると判定した場合、自車両を加減速するための情報を出力する出力手段と
を備えることを特徴とする車両運転支援システム。
【請求項２】
前記判定手段は、
所定の標準減速度に基づいて、自車両が前記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に記載の車両運転支援システム。
【請求項３】
前記運転支援装置は、
自車両が交差点の手前に停止できる停止限界速度を算出する停止限界速度算出手段と、
自車両が交差点に進入できる進入限界速度を算出する進入限界速度算出手段と、
自車両の速度、前記停止限界速度及び進入限界速度並びに青信号時間が確定した場合の黄信号開始時点までの時間に基づいて、前記走行状態を脱するための加減速度を制御する制御手段と
を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両運転支援システム。
【請求項４】
前記制御手段は、
自車両の速度と前記停止限界速度又は進入限界速度との速度差が所定の閾値より小さい場合、黄信号開始時点までに自車両の速度を前記停止限界速度又は進入限界速度にすべく所定の緩やかな加減速度で制御するように構成してあることを特徴とする請求項３に記載の車両運転支援システム。
【請求項５】
前記制御手段は、
自車両の速度と前記停止限界速度又は進入限界速度との速度差が前記閾値より大きい場合、黄信号開始時点までに自車両の速度を前記停止限界速度又は進入限界速度にすべく所定の標準加減速度より小さい加減速度で制御するように構成してあることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の車両運転支援システム。
【請求項６】
前記制御手段は、
自車両の速度と前記停止限界速度又は進入限界速度との速度差が前記閾値より大きい場合、交差点まで自車両の速度を所定の標準加減速度より小さい加減速度で制御するように構成してあることを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれかに記載の車両運転支援システム
【請求項７】
前記出力手段で出力する情報に基づいて、自車両の加減速を報知する報知手段を備え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車両運転支援システム。
【請求項８】
前記出力手段で出力する情報に基づいて、自車両の加減速を制御する加減速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７のいずれかに記載の車両運転支援システム。
【請求項９】
交差点に設置され青信号時間が可変の信号機の信号情報を受信して車両の安全運転を支援する運転支援装置において、
青信号時間が確定したことを示す確定情報を取得する確定情報取得手段と、
自車両の速度情報を取得する速度取得手段と、
自車両と交差点との距離に関する情報を取得する距離情報取得手段と、
前記確定情報を取得した場合、前記交差点までの距離、自車両の速度及び信号情報に基づいて、自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にあるか否かを判定する判定手段と、
前記走行状態にあると判定した場合、自車両を加減速するための情報を出力する出力手段と
を備えることを特徴とする運転支援装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の運転支援装置を搭載したことを特徴とする車両。
【請求項１１】
交差点に設置され青信号時間が可変の信号機の信号情報を運転支援装置で受信して車両の安全運転を支援する車両運転支援方法において、
前記運転支援装置は、
自車両の速度情報を取得し、
自車両と交差点との距離に関する情報を取得し、
青信号時間が確定したことを示す確定情報を取得した場合、前記交差点までの距離、自車両の速度及び信号情報に基づいて、自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にあるか否かを判定し、
前記走行状態にあると判定した場合、自車両を加減速するための情報を出力することを特徴とする車両運転支援方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２００８−３０２８４９（Ｐ２００８−３０２８４９Ａ）
【公開日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１５２９１７（Ｐ２００７−１５２９１７）
【出願日】平成１９年６月８日（２００７．６．８）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月１８日（２００８．１２．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月８日（２００７．６．８）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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