JP2003127702A - 走行制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】さまざまな状況下においても正しく道路種別を
判定し、車間距離制御モードを切り替えることがきる信
頼性の高い走行制御システムを提供する。 【解決手段】下記の技術の単独もしくは組み合わせによ
り、走行中の道路種別を判別し、車間距離制御モードを
切り替える。 １）道路勾配検知結果とナビゲーションシステムの道路
地図データの勾配を比較し、高速道路への出入り口を判
別する、 ２）画像処理カメラにより車線マーカを認識することに
より、高速道路への出入り口を判別する。 ３）路上ビーコンシステムなどの路車間通信のデータに
より道路種別を判別する。 の単独もしくは組み合わせにより、複雑な道路状況にお
いても正確に道路種別を認識し、制御内容を変更できる
のでより信頼性の高いシステムを提供することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は自動車の走行制御シ
ステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車の走る・止まる機能を統合
的に制御して、快適な運転環境を提供するシステムが考
案されている。

【０００３】例えば特開２０００−５７５００号には、
レーダにより車間距離を検出し、あらかじめ設定した車
間を維持するようなシステムが開示されている。

【０００４】これらはいずれも、カメラやレーダ等の走
行環境認識センサにより、自動車の走行環境を認識し、
それらの信号を演算処理することにより、例えばエンジ
ン制御装置に速度制御指令，ブレーキ制御装置に減速度
制御指令，トランスミッション制御装置に変速制御指令
を出すことにより、自動車の走行環境に応じた統合制御
を行うというものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】これらには、自動車の
走行環境を検知するセンサが重要な役割を果たす。自動
車の走行環境認識センサとしては、車間距離を計測する
ものとして、レーザレーダ，ミリ波レーダ，画像処理カ
メラ等が考えられているが、これらのセンサでは、現在
走行している道路の種別、たとえば自動車専用道路や一
般道路の区別が付かないため、走行制御のモードもそれ
に対応した制御ができていない。例えば、高速道路のみ
で車間距離制御等を行い、一般道路ではそのような制御
を行わないといった制御の切り替えを自動的に行うこと
ができなかった。

【０００６】この問題を解決するため、例えば、特開２
００１−１４５９８号では、ナビゲーションシステムか
ら道路の種別を入手して、現在走行中の道路種別に対応
した制御を行うようにしていた。

【０００７】しかしながら、異なる道路種別の道路が並
行して存在する場所、例えば高架の高速道路が一般道路
の上に存在する場所（立体構造を有する道路）において
は、往々にして種別の判断が付かない場合があった。

【０００８】本発明は以上の問題に鑑み為されたもので
あり、より確実性の高い道路種別を行うことにより、的
確に走行制御を切り替える事ができるシステムを提供す
ることを第一の目的とする。

【０００９】また、自動的に制御モードを切り替えるこ
とにより、ドライバが違和感を感じることを防止するこ
とを本発明の第二の目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、従来例である
ナビゲーションシステムと車間距離制御システムとの連
携システムに、例えば路車間通信システムから提供され
る道路種別情報の利用，画像処理カメラによる車線マー
カ（例えば、白線）の認識結果の利用，自動車の横方向
に検知軸を有するジャイロの信号を組みあわせたり、あ
るいは単独で利用することにより、上記の目的を達成す
るようにしたものである。

【００１１】具体的には、路車間通信システムでは道路
種別が提供されるため、その情報を利用することによ
り、現在走行中の道路の種別が判るためそれに応じて制
御モードを切り替える。

【００１２】また、画像処理カメラでは、道路の白線を
認識することができる。この認識結果を、ナビゲーショ
ンシステムで有する道路データにリンクされた情報道路
データに関連する情報と対比させることにより、進入す
る道路の種別が認識できるため、上記と同様に、走行中
の道路種別の判定が可能である。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下図を用いて本発明の実施例に
ついて説明する。

【００１４】図１は本発明の一実施例を示すものであ
る。

【００１５】システム全体は車間距離制御システム１，
ナビゲーションシステム２，レーンキープシステム６と
から構成されている。

【００１６】車間距離制御システム１は、自車の前方を
走行する先行車までの車間距離をレーダなどにより測定
し、車速に応じた最適な車間距離を保持する機能を有す
る。最適な車間距離に保つためには、例えば通信によ
り、エンジン制御システム，ブレーキ制御システムある
いはトランスミッション制御システムに指令を出す。

【００１７】一方ナビゲーションシステム２は、例えば
コンパクトディスク（ＣＤ）に記録された地図データを
ディスプレイ上に自車位置とともに表示し、更には設定
された目的地までの誘導を行う機能を有するものであ
る。誘導のためには音声合成等を用いて、スピーカ２１
から音声を出すという機能を備えているのが一般的であ
る。

【００１８】またナビゲーションシステム２には、交通
情報を入手するために、路車間通信システムの一種であ
るビーコン受信機５を備えたものも多く見られるように
なってきた。

【００１９】また最近は、有料道路での通行料金を無線
通信により自動的に、徴収する自動料金収受(ＥＴＣ)シ
ステムが実用に供されてはじめており、このために、Ｅ
ＴＣ通信機４が装備された例もある。

【００２０】レーンキープシステム６は画像処理カメラ
３により、車線マーク（例えば道路に引かれた白線）を
認識し、自車の横位置を算出した結果を用いて、車線マ
ーカに沿って走行しやすいようにステアリング制御を行
う。

【００２１】図２は車間距離制御システム１のプログラ
ム処理のフローチャートを示す。

【００２２】本例では、高速道路と一般道路で、車間距
離制御システム１の制御モードを変更することを目的と
している。

【００２３】まずステップＳ１０において、初期化処理
を行う。次にステップＳ１１において、車間距離制御の
動作をセットするスイッチ（ＳＷ）が押されて、ドライ
バが制御を開始する意志を確認する。もし、スイッチが
押されていなければ、再度ステップＳ１１に戻る。も
し、スイッチが押されていれば、ステップＳ１２に移行
し、現在自車が高速道路上にいるか否かの判断を行う。
高速道路上にいるか否かの判定の方法については、後に
説明する。高速道路上にいないと判断されれば、ステッ
プＳ１１に戻る。もし、高速道路上にいるとの判断がな
されれば、ステップ１３に移行して、ドライバへの車間
距離制御モードに入る旨の音声案内を行う。音声案内は
ナビゲーションシステム２の機能である音声合成機能を
使用すれば実現できる。すなわち、車間距離制御システ
ム１から通信により、発声すべき音声内容を通信で、ナ
ビゲーションシステム２に伝達することにより、本機能
を実現可能である。

【００２４】次にステップ１４において、車間距離制御
システム１を車間距離制御モードに設定する。

【００２５】次にステップＳ１５において、車間距離制
御モードを解除する条件が成立するかの判定を行う。解
除条件としては、一例として、下記の条件のいずれかが
成立することで対応している。

【００２６】１）ブレーキが踏まれた。

【００２７】２）車間距離制御モード解除ＳＷが押され
た。

【００２８】３）一般道路の走行になった。

【００２９】４）設定車速より速度が低下した。

【００３０】なお、３）の条件判定は、Ｓ１２と同様に
行えばよい。

【００３１】ステップ１５において、解除条件が成立し
なければ、ステップ１４に戻り車間距離制御モードを継
続する。

【００３２】解除条件が成立すれば、ステップ１６にお
いて、車間距離制御モードが解除された旨をステップ１
３と同様に、音声にてドライバに案内を行い、ステップ
１７において車間距離制御モードを解除し、ステップ１
１に戻る。

【００３３】現在市販されている車間距離制御システム
は、制御モードが切り替えられるときに、単純なブザー
によるドライバ報知を行っているが、さまざまな機器か
ら同様な単純なブザーの報知がなされる傾向にあり、ユ
ーザは、制御モードの変化に気が付きにくいという問題
があったが、本案により、音声合成により制御モードが
変わった旨をドライバに伝えるので、ドライバは明確に
変化を認識できる。

【００３４】次に、図２ステップＳ１２において述べ
た、高速道路の判定方式例について詳細を図３を用い
て、説明する。

【００３５】図３は路上ビーコンシステムの概念を説明
する図である。路上ビーコンシステムは路側にアンテナ
９０を設け、アンテナ９０直下には比較的狭い通信領域
９１を設けて、自動車８１との間でデータ通信を行うも
のである。路上機９２はセンタ９３と有線で接続されて
おり、最新の交通情報を車両８１に提供する機能などを
有する。

【００３６】ここで提供される情報は、例えば、図４の
通信データフォーマットに示すように、アンテナ９０の
存在する座標などとともに、道路種別や交通情報などか
ら構成されている。ここで提供される道路種別により、
高速道路，国道などの識別が可能である。

【００３７】すなわち、路上ビーコンから提供された道
路種別は、図１に示したビーコン受信機５により、受信
されて、車間距離制御システム１に取り込まれる。車間
距離制御システムは前述のように、道路種別から、高速
道路と一般道路の判別が可能となる。即ち、路上ビーコ
ンシステムからの道路種別情報により、道路種別を判別
できることとなる。また、ＥＴＣ通信機４を利用すれ
ば、自動料金収受システムからの情報により、道路種別
を判別できることとなる。

【００３８】路上ビーコンシステムから提供される道路
種別を使用することにより、比較的容易に高速道路の判
別が可能であるが、このような設備がない道路において
は、判断が困難となる。

【００３９】この問題を解決する方法を図５および図６
を用いて説明する。

【００４０】図５は図１におけるナビゲーションシステ
ム２における道路地図データの表現形式である。道路地
図データはリンクＬ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４とノードＮ
１，Ｎ２で表現されており、それぞれには詳細な付属情
報たとえば、道路種別などが付加される。図５の例では
例えば、図６に示す道路７１および側道７２の形状に相
当する。ナビゲーションシステムにおいては、さまざま
な手法により自車位置を検出し、図５で表現された地図
上の位置を認識する機能を有している。図６に示すよう
な車両８１は、側道７２へ移る場合を示している。一
方、車両８２は車線７１Ｃから車線７１Ｂへの車線変更
を行っている場合を示している。しかし、ナビゲーショ
ンシステム２では往々にして、両者を区別することがで
きない。このため、本発明では、図１における画像処理
カメラ３により、車線マーカを認識することにより分岐
の有無を判断している。即ち、一般道路と高速道路の分
岐においては、画像処理カメラにより車線マーカ判別を
行いナビゲーションシステムの道路データの属性データ
である道路種別を参照することにより道路種別を判別す
ることができる。

【００４１】従って、画像処理カメラ３により、この車
線マーカ認識機能を使うと両者の区別は容易となる。

【００４２】次に図７を用いて、道路種別判定の他の実
施例を示す。図７には、図１に示したジャイロ１１の車
両８１への装着状態を示す。ジャイロ１１の検知軸は車
両の進行方向に対して水平かつ直角に設定されている。
図中の・は軸の断面を表現している。この設定状態で
は、ジャイロ１１は車両のピッチングの角度等の検知が
可能となる。ピッチングとは、検知軸、即ち・軸回りの
回転のことである。

【００４３】すなわち、図８に示すごとく、道路の勾配
に応じてジャイロ１１には信号（角速度）が発生する。
図８においては、横軸は距離で、説明の都合上、車両は
一定の速度で走行すると仮定している。ジャイロ１１は
車両が停止した場合には信号が発生しないため、ジャイ
ロ１１の出力（角速度）を積分し、角度として見ること
により、道路の勾配を推定することができる（検知勾
配）。一方道路の勾配は、ナビゲーションシステムの道
路データにリンクされた情報，道路データに関連する情
報に関連付けて、地図データに格納しておくことによ
り、比較を行うことができる。即ち、車載のジャイロに
より、道路勾配を推定し、ナビゲーションシステムに記
憶された道路勾配と比較することにより、一般道路とた
とえば高速道路出入り口が並行している場所での道路種
別を判定することができる。

【００４４】ここに示した方式により、例えば、従来ナ
ビゲーションシステムでは判定が困難であった図９に示
すごとき道路構造であっても、正確に道路の種別が判定
可能となる。ここで、７１ｄ，７１ｅはそれぞれ車線マ
ーカである。なお、道路種別の情報は、前述したように
ナビゲーションシステム２の地図データから判断が可能
である。

【００４５】

【発明の効果】以上本発明によれば、信頼性の高い車間
距離制御モードの切り替えが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例である走行制御システムを説明
する図。

【図２】車間距離制御システムの動作を説明するフロー
チャート。

【図３】路車間通信システムを説明する図。

【図４】路車間通信システムの通信データフォーマット
例。

【図５】ナビゲーションシステムにおける道路データ表
現例。

【図６】道路の分岐を説明する図。

【図７】ジャイロの搭載状況を説明する図。

【図８】道路勾配とジャイロの検知信号の関係を説明す
る図。

【図９】高速道路への入り口道路構造の例を説明する
図。

【符号の説明】

１…車間距離制御システム、２…ナビゲーションシステ
ム、３…画像処理カメラ、４…ＥＴＣ通信機、５…ビー
コン受信機、１１…ジャイロ、２１…スピーカ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０８Ｇ 1/0969 Ｇ０８Ｇ 1/0969 1/16 1/16 Ｅ // Ｂ６０Ｒ 21/00 ６２４ Ｂ６０Ｒ 21/00 ６２４Ｃ ６２４Ｆ ６２４Ｇ ６２６ ６２６Ｃ ６２７ ６２７ ６２８ ６２８Ｃ Ｆターム(参考） 2F029 AA02 AB05 AB12 AC01 AC09 AC13 AC18 3D044 AA25 AB01 AC24 AC26 AC55 AC56 AC57 AC59 AD00 AD01 AD17 AD21 AE01 AE04 AE21 3D046 BB17 GG02 GG06 GG10 HH02 HH22 HH49 JJ05 MM34 3G093 AA04 BA23 CB10 DB00 DB05 DB15 DB16 DB18 EA01 EB00 EB03 EB04 FA02 FA04 FA11 FA12 5H180 AA01 BB04 BB13 CC04 CC24 CC27 FF03 FF12 LL01 LL04 LL07 LL09

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】自動車のピッチングの角度を検知する手段
   からの情報に基づいて推定された道路勾配とナビゲーシ
   ョンシステムにおける道路勾配情報とを比較し、 この比較結果に基づいて立体構造を有する道路の上側道
   路又は下側道路への移行を判定し、 前記ナビゲーションシステムにおける道路種別から、前
   記移行が判定された道路の道路種別を推定し、 制御モードを切り替える走行制御システム。
2. 【請求項２】路車間通信システムによる通信手段により
   得られた情報を用いて道路種別を推定し、 この推定された道路種別に制御モードを切り替える走行
   制御システム。
3. 【請求項３】前記路車間通信システムが路上ビーコンシ
   ステムであることを特徴とする請求項２記載の走行制御
   システム。
4. 【請求項４】前記路車間通信システムが自動料金収受シ
   ステムであることを特徴とする請求項２記載の走行制御
   システム。
5. 【請求項５】画像を用いて、車線マークを認識する手段
   からの情報により分岐道路における分岐の有無を判定
   し、 ナビゲーションシステムにおける道路種別から現在走行
   している道路種別を推定し、 この推定された道路種別に基づいて制御モードを切り替
   える走行制御システム。
6. 【請求項６】請求項１，２，５記載の判定結果及び／又
   は情報を用いることによって、 道路種別を推定し、 この推定された道路種別に基づいて制御モードを切り替
   えることを特徴とする走行制御システム。
7. 【請求項７】制御モードの切り替えを音声合成によりド
   ライバに報知することを特徴とする請求項１乃至６記載
   の走行制御システム。