車載情報端末、自動車の走行制御システム、自動車の走行制御装置及び方法
【課題】走行経路に応じて設定された目標速度に応じて自車の速度を制御するためには、走行経路の判定精度を向上させる必要がある。
【解決手段】地図情報に応じて自車位置の検出または推定を行い、画像情報と自車の操舵角に応じて自車の走行車線を認識し、検出または推定された自車位置と認識された走行車線に応じて走行経路を判定する。例えば、画像情報と自車の速度微分値に応じて自車近傍の道路勾配を認識し、検出または推定された自車位置と認識された道路勾配に応じて走行経路を判定する。あるいは、画像情報ないしインフラストラクチャから受信した信号に応じて自車前方の料金収受装置の種類を認識し、検出または推定された自車位置と認識された料金収受装置の種類に応じて走行経路を判定する。判定された走行経路に応じて自車の目標速度を設定し、設定された目標速度に応じて自車の速度を制御する。
【解決手段】地図情報に応じて自車位置の検出または推定を行い、画像情報と自車の操舵角に応じて自車の走行車線を認識し、検出または推定された自車位置と認識された走行車線に応じて走行経路を判定する。例えば、画像情報と自車の速度微分値に応じて自車近傍の道路勾配を認識し、検出または推定された自車位置と認識された道路勾配に応じて走行経路を判定する。あるいは、画像情報ないしインフラストラクチャから受信した信号に応じて自車前方の料金収受装置の種類を認識し、検出または推定された自車位置と認識された料金収受装置の種類に応じて走行経路を判定する。判定された走行経路に応じて自車の目標速度を設定し、設定された目標速度に応じて自車の速度を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載情報端末、自動車の走行制御システム、自動車の走行制御装置及び方法に係り、とくに、自車前方の走行環境を認識して自車の速度を制御する自動車の走行制御システム、自動車の走行制御装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のナビゲーションシステムにおいては、ＧＰＳ（Global Positioning System：衛星航法システム）から受信した自車位置の情報とＤＶＤ−ＲＯＭやハードディスクに記憶された地図ＤＢ（Data Base：データベース）に基づいて、走行経路の検出を行っている。例えば、特許文献１には、走行経路の検出を行うナビゲーションシステムの持つ地図情報からカーブ路を抽出し、そのカーブ路の道路特性に応じた目標速度を設定して、カーブ路に進入する前に速度を低下させて安全な走行を実現するシステムが記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平０４−２３６６９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のシステムを実現するためには、ＧＰＳならびに地図ＤＢの高精度化が重要となるが、このＧＰＳを使用するものは、地形によってはマルチパスが起こることや衛星が捕捉できないことで、精度が著しく低下することがある。そのために、ジャイロセンサ及び車速センサによって推定する、いわゆる自律航法による自車位置の補正を行う方法があるが、この場合でも蛇行やタイヤの空気圧変化やスリップ等によって地図ＤＢを用いて特定した自車位置に誤差が発生する。
【０００５】
このため、従来のナビゲーションシステムでは、自車がカーブや交差点等で操舵を行ったことをジャイロセンサ等で感知することによって、自車が保有するナビゲーション地図上の道路に修正するマップマッチング機能を行うものがある。ところが、この方法では、自車の地図上の位置が、カーブや交差点等で実際の操舵をしてから補正されるため、分岐路や立体交差、並行道路を認識できずに走行経路を誤検出する場合が存在する。例えば、分岐後の経路の一方が直線路、もう一方がカーブ路であった場合に、前方にカーブが存在するにもかかわらず、分岐路の誤判断によりカーブ路を検出できずに減速タイミングが遅れ、運転者に違和感を与える可能性がある。また、立体交差や並行道路においても同様の現象が発生する。
【０００６】
また、速度の自動調整を行う際の課題として、料金収受装置（以下、料金所と称する）付近の対応が考えられる。近年では、ＥＴＣ（Electronic Toll Collection Systems：自動料金収受システム）の普及がめざましく、従来の手動による料金所とＥＴＣが混在している場所が数多く見受けられる。ＥＴＣは高速道路などのゲート付近の交通渋滞緩和を目的として開発されたシステムであり、料金所を通過する際にゲートと車載機の間で通信することにより自動的に料金の支払いを行う。したがって、ゲートを通過する所要時間の大幅な短縮が期待される。しかし、さらなる利便化を目的として料金所付近で速度の自動調整を行う場合には、ＥＴＣ装着車と手動による料金所を利用する車（以下、一般車と称する）とでゲート通過時の目標速度が異なるため、各車が利用する料金所の種類に応じて目標速度の設定を行う必要がある。例えば、ゲート通過時におけるＥＴＣ装着車の推奨速度は約２０ｋｍ／ｈであり、一般車は料金を手動で支払うために０ｋｍ／ｈに設定する必要がある。
【０００７】
本発明の目的は、従来技術の問題点に鑑み、速度の自動調整をスムーズに行うことにより違和感の無い運転支援を可能にする点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る自動車の走行制御システムの１つは、地図情報に応じて自車位置を検出または推定する自車位置検出手段と、自車の走行車線を認識する走行車線認識手段と、前記自車位置検出手段により検出または推定された自車位置と前記走行車線認識手段により認識された走行車線に応じて走行経路を判定する走行経路判定手段と、前記走行経路判定手段により判定された走行経路に応じて自車の目標速度を設定する目標速度設定手段と、前記目標速度設定手段により設定された目標速度に応じて自車の速度を制御する速度制御手段とを有する。
【０００９】
好ましくは、前記走行車線認識手段は画像情報に応じて自車の走行車線を認識することを特徴とする。
【００１０】
好ましくは、前記走行車線認識手段は自車の操舵角に応じて自車の走行車線を認識することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る自動車の走行制御システムの１つは、地図情報に応じて自車位置を検出または推定する自車位置検出手段と、自車近傍の道路勾配を認識する道路勾配認識手段と、前記道路勾配認識手段により認識された道路勾配に応じて走行経路を判定する走行経路判定手段と、前記走行経路判定手段により判定された走行経路に応じて自車の目標速度を設定する目標速度設定手段と、前記目標速度設定手段により設定された目標速度に応じて自車の速度を制御する速度制御手段とを有する。
【００１２】
好ましくは、前記道路勾配認識手段は画像情報に応じて道路勾配を認識することを特徴とする。
【００１３】
好ましくは、前記道路勾配認識手段は自車の速度微分値に応じて道路勾配を認識することを特徴とする。
【００１４】
さらに、本発明に係る自動車の走行制御システムの１つは、地図情報に応じて自車位置を検出または推定する自車位置検出手段と、自車前方の料金収受装置の種類を認識する料金収受装置認識手段と、前記料金収受装置認識手段により認識された料金収受装置の種類に応じて走行経路を判定する走行経路判定手段と、前記走行経路判定手段により判定された走行経路に応じて自車の目標速度を設定する目標速度設定手段と、前記目標速度設定手段により設定された目標速度に応じて自車の速度を制御する速度制御手段とを有する。
【００１５】
好ましくは、前記料金収受装置認識手段は画像情報に応じて料金収受装置の種類を認識することを特徴とする。
【００１６】
好ましくは、前記料金収受装置認識手段はインフラストラクチャから受信した信号に応じて料金収受装置の種類を認識することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、走行経路を検出して目標速度の設定を行い、設定された目標速度に応じて自車の速度を制御する自動車において、自車の走行車線、走行経路の勾配情報を認識することにより周囲の状況に応じた速度の自動調整をスムーズに行うことが可能となる。
【００１８】
また、本発明により、走行経路の誤検出によって生じる乗員の違和感を低減できる。
【００１９】
また、複数の種類の料金所が混在する場所において、料金所の情報を認識することにより目標速度の設定を変更することが可能となり、速度の自動調整を行う領域が拡大して運転者の負荷を軽減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。最初に、図１から図６を用いて、自車の走行車線を認識する走行環境認識手段を備えた自動車の走行制御システムについて説明する。
【００２１】
図１は本発明の一実施形態に係る走行制御システムの構成図である。車体１０には、エンジン５および変速機６が搭載され、エンジン５で発生したトルクは変速機６、プロペラシャフト８を介してタイヤ２２に伝達される。また、変速機６から出力するトルクは動力分割機構７によりプロペラシャフト９を介してタイヤ２１、２２に伝達される。上記エンジン５のトルクは、図示しないエンジンＥＣＵ（Electric Control Unit）の制御信号にしたがい調整される。
【００２２】
タイヤ２１、２２にはそれぞれ、ブースター等のアクチュエータにより制御されるブレーキ１１、１２が取付けられ、運転者のブレーキ操作または図示しないブレーキＥＣＵの制御信号により押付け力を発生させてタイヤ２１、２２の回転を減速することにより車体１０の制動力を調整する。
【００２３】
また、車体１０には、画像情報を取得して外界状況を検出するカメラ２や、ＧＰＳ４を利用して自車位置に関する情報（おもに緯度、経度）を受信するアンテナ３が搭載されている。これらのセンサおよびエンジンＥＣＵ、ブレーキＥＣＵ等にはＬＡＮ（Local Area Network）により通信を行う走行制御装置１００が搭載されている。
【００２４】
次に、走行制御装置１００の構成および処理について説明する。走行制御装置１００は、自車位置検出手段１０１、走行車線認識手段１０２、走行経路判定手段１０３、目標速度設定手段１０４、速度制御手段１０５から構成され、以下に示す処理の内容は、走行制御装置１００の図示しないコンピュータにプログラミングされ、予め定められた周期で繰り返し実行される。
【００２５】
自車位置検出手段１０１は、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ、ハードディスク等の記録媒体に記憶された地図ＤＢの情報と、アンテナ３により受信された自車位置に関する情報に応じて自車位置の検出または推定を行う。
【００２６】
走行車線認識手段１０２は、カメラ２により検出した画像情報や、図示しないステアリングの操舵角に応じて自車の走行車線を認識する。前記操舵角は操舵角検出手段である操舵角センサやステアリングのアクチュエータとして使用されるモータの回転角度などにより検出される。
【００２７】
走行経路判定手段１０３は、自車位置検出手段１０１により検出または推定された自車位置と走行車線認識手段１０２により認識された走行車線に応じて走行経路を判定する。
【００２８】
目標速度設定手段１０４は、走行経路判定手段１０４により判定された走行経路に応じて目標速度を設定する。例えば、走行経路の前方にカーブがある場合には、乗員に恐怖感や違和感を与えないように、カーブの曲率半径に応じた目標速度を設定する。
【００２９】
速度制御手段１０５は、目標速度設定手段１０４により設定された目標速度を実現するように、エンジン５の目標トルク、ブレーキ２１、２２の目標圧力（または目標トルク）を演算する。速度制御手段１０５により演算された目標トルクおよび目標圧力（または目標トルク）は、それぞれエンジンＥＣＵ、ブレーキＥＣＵに送信される。
【００３０】
本発明の実施例は、自車位置検出手段１０１、走行車線認識手段１０２、走行経路判定手段１０３、目標速度設定手段１０４、速度制御手段１０５の処理を１つのＥＣＵ内で実現している例を示しているが、これらの処理は複数のＥＣＵを用いて実現しても良い。例えば、自車位置検出手段１０１、走行車線認識手段１０２、走行経路判定手段１０３の処理を車載情報端末であるナビゲーションに実装されたコンピュータにプログラミングして実行することも可能である。
【００３１】
エンジンＥＣＵは、速度制御手段１０５から受信した目標トルクに応じてエンジン５の制御信号を出力し、ブレーキＥＣＵは、速度制御手段１０５から受信した目標圧力（または目標トルク）に応じてブレーキ２１、２２の制御信号を出力する。
【００３２】
以上説明したように、走行制御装置１００を用いて、走行経路に応じて目標速度を設定し、自車の速度を制御することが可能となる。
【００３３】
次に、自車位置検出手段１０１の処理内容について説明する。図２は、自車位置検出手段１０１の処理内容を示すフローチャートである。
【００３４】
まず、ステップ２０１において、ＧＰＳ４からアンテナ３により受信した自車位置の情報（緯度、経度等）を読込み、ステップ２０２において、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ、ハードディスク等の記録媒体に記憶された地図ＤＢの情報を読込む。
【００３５】
次に、ステップ２０３において、ステップ２０１にて読み込まれた自車位置の情報を用いて、ステップ２０２にて読み込まれた地図ＤＢに自車位置をマッチングする処理を行う。マッチング処理の一例としては、地図上にメッシュを作成し、自車位置（緯度、経度）と地図上のメッシュ格子点の位置を比較して、自車位置の最も近傍にあるメッシュ格子点に自車位置をマッチングするマップ・マッチングが一般的である。
【００３６】
ステップ２０４において、ステップ２０３で実行したマッチング処理の結果に応じて自車位置の更新を行う。前記自車位置の情報としては、前述した緯度、経度を表すパラメータでも良いし、エリア情報、例えば分岐路から自車位置までの距離を表すパラメータでも良い。
【００３７】
以上説明したように、自車位置検出手段１０１を用いて、地図情報に応じて自車位置の検出または推定を行うことが可能となる。
【００３８】
次に、走行車線認識手段１０２の処理内容について説明する。図３は、走行車線認識手段１０２の処理内容を示すフローチャートである。ここでは、走行車線を表すパラメータとしてＬＡＮＥという変数を設けており、ＬＡＮＥｚは１周期前に演算された変数ＬＡＮＥの値（前回値）である。
【００３９】
ステップ３０１において、カメラ２によって検出された自車前方の走行環境（道路の白線、周囲の風景等）を示す画像情報を読込み、ステップ３０２において、ステアリング系に取付けられた操舵角センサから自車の操舵角情報を読込む。
【００４０】
ステップ３０３において、ステップ３０１にて読込まれた画像情報や、ステップ３０２にて読込まれた操舵角情報から、自車が走行車線の変更（以下、レーンチェンジと称する）を実行したか否かを判定する。レーンチェンジを実行したと判定された場合にはステップ３０４に進み、レーンチェンジを実行していないと判定された場合にはステップ３０１に戻る。
【００４１】
ステップ３０４において、ステップ３０１にて読込まれた画像情報や、ステップ３０２にて読込まれた操舵角情報から、右折、左折などにより走行経路が変化したか否かを判定する。走行経路が変化したと判定された場合にはステップ３０６に進み、ステップ３０６において変数ＬＡＮＥのクリア処理（＝０）を行って処理を終了する。走行経路が変化していないと判定された場合には、ステップ３０５に進む。
【００４２】
ステップ３０５において、車線変更の方向（右／左）を判定するため、ステップ３０１にて読込まれた画像情報や、ステップ３０２にて読込まれた操舵角情報から、右車線に変更したか否かの判定を行う。右車線に変更したと判定された場合には、ステップ３０７において、変数ＬＡＮＥのインクリメント処理（ＬＡＮＥ＝ＬＡＮＥｚ＋１）を行って処理を終了する。右車線に変更していない（＝左車線に変更）と判定された場合には、ステップ３０８において、変数ＬＡＮＥのデクリメント処理（ＬＡＮＥ＝ＬＡＮＥｚ−１）を行って処理を終了する。
【００４３】
以上説明したように、走行車線認識手段１０２を用いて、カメラ２により検出した画像情報や、図示しないステアリングの操舵角の情報に応じて自車の走行車線を認識することが可能となる。
【００４４】
次に、走行車線認識手段１０２により認識された自車の走行車線を利用して分岐路を判定する方法について説明する。本発明の実施例では走行経路判定手段１０３により分岐路を判定する。
【００４５】
図４は、走行経路判定手段１０３の処理内容を示すフローチャートである。ステップ４０１において、自車位置検出手段１０１にて検出または推定された自車位置の情報を読み込む。
【００４６】
次に、ステップ４０２において、ステップ４０１にて読込まれた自車位置の情報から、自車が分岐路の近傍に進入したか否かの判定を行い、分岐路近傍に進入したと判定された場合にはステップ４０３に進み、分岐路近傍に進入していないと判定された場合にはステップ４０１に戻る。
【００４７】
ステップ４０３において、走行車線認識手段１０２にて演算された走行車線ＬＡＮＥを読込み、ステップ４０４において、ＬＡＮＥの値に応じて分岐路における自車の走行経路を判定する。ここでは、ＬＡＮＥ＝０のときを左車線、ＬＡＮＥ＝１のときを右車線と仮定して説明する。ステップ４０４において、ＬＡＮＥ＝０と判定された場合には、ステップ４０５に進み、ステップ４０５において分岐路の左車線を走行中と判断して処理を終了する。また、ステップ４０４において、ＬＡＮ≠０と判定された場合には、ステップ４０６に進み、ステップ４０６において分岐路の右車線を走行中と判断して処理を終了する。
【００４８】
以上説明したように、走行経路判定手段１０３を用いて、自車位置検出手段１０１により検出または推定された自車位置、走行車線認識手段１０２により認識された自車の走行車線の情報を利用して分岐路を判定することが可能となる。
【００４９】
次に、図１から図４に示す本発明の実施形態による効果について、図５と図６を用いて説明する。
【００５０】
図５は、走行車線の情報から分岐路を判断する場合の走行概略図である。まず、図のＡ点で、自車が所定の走行車線（ＬＡＮＥ＝所定値）を走行しており、前方の交差点で左折して左車線に進入したと仮定する。左折直後のＢ点では、走行車線認識手段１０２により左車線を走行中（ＬＡＮＥ＝０）と認識される。その後、レーンチェンジを行い、自車が右車線に進入すると、走行車線認識手段１０２により走行車線ＬＡＮＥがインクリメントされて右車線を走行中（ＬＡＮＥ＝１）と認識される。このとき、図に示す分岐路近傍のエリアに自車が進入していたとすると、走行車線ＬＡＮＥの値が１であるので、走行経路判定手段１０３により走行経路が分岐路の右と判断され、自車前方の状況は直線路と判定される。さらに、分岐路の直前でレーンチェンジを行い、自車が左車線に進入して分岐路の左側を走行したとすると、走行車線認識手段１０２により走行車線ＬＡＮＥがデクリメントされて左車線を走行中（ＬＡＮＥ＝０）と認識される。このとき、走行車線ＬＡＮＥの値が０であるので、走行経路判定手段１０３により走行経路が分岐路の左と判断され、自車前方の状況はカーブと判定される。したがって、速やかに前方のカーブ形状（曲率半径等）に応じた目標速度が設定されるので、乗員に恐怖感や違和感を与えないような速度の自動調整が可能となる。
【００５１】
図６は、カーブ形状に応じて速度調整を行った場合のタイムチャートである。従来ナビゲーションシステムを用いた走行経路の判定では、マップマッチングの精度等の影響により、このような緩やかな分岐路で走行経路が図５のＥ点付近と誤判断され、カーブ進入開始点の直前で自車の走行経路が分岐路の左側にシフトするという場合がある。したがって、図６の点線で示すように、カーブ進入開始点の直前で前方のカーブを検出するため、速度Ｖｏから速度Ｖｃまで急激な減速を行う必要が生じ、乗員に違和感を与える。これに対し、本発明では自車の走行車線の情報を用いて確実な分岐路の判断が可能となり、速やかに前方のカーブを検出できるので、速度Ｖｏから速度Ｖｃまでの減速パターンの設定自由度が増加して違和感の無い速度調整が可能となる。
【００５２】
また、図５のＣ点でイグニッションスイッチが遮断されたとき、走行車線の情報がメモリ等に記憶されていない場合には、イグニッションスイッチが再度接続されたときに走行車線の情報が初期化（例えば、ＬＡＮＥ＝０）されてしまうため、分岐路を誤判定するケースが存在する。したがって、イグニッションスイッチが遮断されたときには、認識された走行車線の履歴をＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｏｒｏｎｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やバックアップＲＡＭ等のメモリに記憶する。そして、イグニッションスイッチが接続されたときにはこれらのメモリに記憶された走行車線の履歴に応じて自車の走行車線を認識することが望ましい。このように認識された走行車線の履歴をバックアップすることにより走行経路の誤判定を防止でき、正確な走行経路の判定が可能となる。
【００５３】
次に、図７から図１１を用いて、自車近傍の道路勾配を認識する道路勾配認識手段を備えた自動車の走行制御システムについて説明する。
【００５４】
図７は本発明の一実施形態に係る走行制御システムの構成図である。動力伝達系およびカメラ、ＧＰＳ、アンテナ等の主要構成については図１に示した構成と同様であるため、その説明を省略する。
【００５５】
次に、走行制御装置７００の構成および処理について説明する。走行制御装置７００は、自車位置検出手段７０１、道路勾配認識手段７０２、走行経路判定手段７０３、目標速度設定手段７０４、速度制御手段７０５から構成される。以下に示す処理の内容は、走行制御装置７００の図示しないコンピュータにプログラミングされ、予め定められた周期で繰り返し実行される。
【００５６】
自車位置検出手段７０１は、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ、ハードディスク等の記録媒体に記憶された地図ＤＢの情報と、アンテナ３により受信された自車位置に関する情報に応じて自車位置の検出または推定を行う。なお、自車位置検出手段７０１については、図２に示した自車位置検出手段１０１の処理内容と同様であるため、その説明を省略する。
【００５７】
道路勾配認識手段７０２は、カメラ２により検出した画像情報や、自車の速度微分値に応じて自車近傍の道路勾配を認識する。前記速度微分値は、図示しない加速度センサの信号や、従来より用いられている車速センサの信号を用いて演算される。
【００５８】
走行経路判定手段７０３は、自車位置検出手段７０１により検出または推定された自車位置と道路勾配認識手段７０２により認識された道路勾配に応じて走行経路を判定する。
【００５９】
目標速度設定手段７０４は、走行経路判定手段７０４により判定された走行経路に応じて目標速度を設定する。例えば、走行経路の前方にカーブがある場合には、乗員に恐怖感や違和感を与えないように、カーブの曲率半径に応じた目標速度を設定する。
【００６０】
速度制御手段７０５は、目標速度設定手段７０４により設定された目標速度を実現するように、エンジン５の目標トルク、ブレーキ２１、２２の目標圧力（または目標トルク）を演算する。速度制御手段７０５により演算された目標トルクおよび目標圧力（または目標トルク）は、それぞれエンジンＥＣＵ、ブレーキＥＣＵに送信される。
【００６１】
本発明の実施例においては、自車位置検出手段７０１、道路勾配認識手段７０２、走行経路判定手段７０３、目標速度設定手段７０４、速度制御手段７０５の処理を１つのＥＣＵ内で実現している例を示しているが、これらの処理は複数のＥＣＵを用いて実現しても良い。例えば、自車位置検出手段７０１、道路勾配認識手段７０２、走行経路判定手段７０３の処理を車載情報端末であるナビゲーションに実装されたコンピュータにプログラミングして実行することも可能である。
【００６２】
エンジンＥＣＵは、速度制御手段７０５から受信した目標トルクに応じてエンジン５の制御信号を出力し、ブレーキＥＣＵは、速度制御手段７０５から受信した目標圧力（または目標トルク）に応じてブレーキ２１、２２の制御信号を出力する。
【００６３】
以上説明したように、走行制御装置７００を用いて、走行経路に応じて目標速度を設定し、自車の速度を制御することが可能となる。
【００６４】
次に、道路勾配認識手段７０２の処理内容について説明する。図８（ａ）は、道路勾配認識手段７０２の処理内容を示すフローチャートである。ステップ８０１において、カメラ２によって検出された自車前方の走行環境（道路の白線、周囲の風景等）を示す画像情報を読込み、ステップ８０２において、エンジンＥＣＵやブレーキＥＣＵ、各種センサ等の車両状態を表すパラメータを用いて自車の速度微分値を読込む。
【００６５】
ステップ８０３において、ステップ８０１にて読込まれた画像情報や、ステップ８０２で読込まれた速度微分値に応じて自車近傍の道路勾配θを演算する。
【００６６】
ここで、画像情報を用いて自車近傍の道路勾配θを求める方法について図８（ｂ）を用いて説明する。図８（ｂ）において、道路端の白線と水平線の成す角度をφとする。図の実線Ａ（またはＡ'）で示すように、自車前方の道路が平坦路の場合の角度をφoとし、図の点線Ｂ（またはＢ'）で示すように、自車前方の道路が上り勾配の場合の角度をφuとする。また、図の一点鎖線Ｃ（またはＣ'）で示すように、自車前方の道路が下り勾配の場合の角度をφdとすると、３つの角度はφu＞φo＞φdという関係がある。したがって、道路形状（例えば白線）と水平線の成す角度φを用いて自車前方の道路勾配θを関数ｆにより演算できる。この関数ｆは、カメラの取付け位置等に応じて決定される。
【００６７】
次に、自車の速度微分値を用いて自車近傍の道路勾配θを求める方法について説明する。車両重量をＭ、車両加速度をα、車両駆動力をＦｖ、路面との摩擦や空気に起因する走行抵抗をＲａ、勾配抵抗をＲｂ（上り勾配：Ｒｂ＞０、下り勾配：Ｒｂ＜０）とすると、車両の運動方程式は（１）式で表される。
Ｍ・α＝Ｆｖ−Ｒａ−Ｒｂ （１）
車両駆動力Ｆｖ、走行抵抗Ｒａ、勾配抵抗Ｒｂは、関数ｇ、ｖ、ｚを用いて（２）〜（４）式で表される。
Ｆｖ＝ｇ（ＴＥＧ） （２）
Ｒａ＝ｖ（ＶＳＰ） （３）
Ｒｂ＝ｚ（θ） （４）
ここで、ＴＥＧはエンジン５のトルク、ＶＳＰは車両速度である。（１）〜（３）式を整理することにより（５）式を得る。
ｚ（θ）＝ｇ（ＴＥＧ）−ｖ（ＶＳＰ）−Ｍ・α （５）
関数ｇは変速機６のギア比やタイヤ半径、動力伝達系の効率等によって定まり、関数ｖは路面との摩擦係数や空気抵抗係数によって定まる。また、関数ｚの簡単な例を（６）式に示す。
ｚ（θ）＝Ｍ・ｓｉｎθ （６）
（５）、（６）式からわかるように、車両の状態パラメータとして、エンジン５のトルクＴＥＧ、車両速度ＶＳＰ、車両加速度αを用いて道路勾配θを算出することが可能となる。車両加速度αは、図示しない速度微分値検出手段により検出される。例えば、加速度センサから検出された信号に応じて車両加速度を演算しても良いし、従来用いられている回転センサの信号に応じて演算される車両速度ＶＳＰの擬似微分値を用いても良い。
【００６８】
さらに、この道路勾配θを用いて自車の高度Ｈも求めることができる。例えば、車両速度ＶＳＰは単位時間当りの走行距離Ｌに相当する。したがって、高度の基準値Ｈｏを用いて高度Ｈは（７）式を用いて算出できる。
Ｈ＝Ｈｏ＋∫（Ｌ・ｓｉｎθ）ｄｔ （７）
以上説明したように、カメラ２から検出された画像情報や、図示しないエンジンＥＣＵ、ブレーキＥＣＵおよび各種センサ等から受信した車両の状態パラメータを用いて、道路勾配認識手段７０２により自車近傍の道路勾配を求めることが可能となる。また、演算した道路勾配に応じて自車の高度も求めることが可能になるため、立体交差や並行道路の検出精度が大幅に向上する。
【００６９】
次に、道路勾配認識手段７０２により認識された自車近傍の道路勾配を利用して立体交差を判定する方法について説明する。本発明の実施例では走行経路判定手段７０３により立体交差を判定する。
【００７０】
図９は、走行経路判定手段７０３の処理内容を示すフローチャートである。ステップ９０１において、自車位置検出手段７０１にて検出または推定された自車位置の情報を読み込む。
【００７１】
次に、ステップ９０２において、ステップ９０１にて読込まれた自車位置の情報から、自車が立体交差の近傍に進入したか否かの判定を行い、立体交差近傍に進入したと判定された場合にはステップ９０３に進み、立体交差近傍に進入していないと判定された場合にはステップ９０１に戻る。
【００７２】
ステップ９０３において、道路勾配認識手段７０２にて演算された高度Ｈを読込み、ステップ９０４において、Ｈの値に応じて立体交差における自車の走行経路を判定する。ステップ９０４において、Ｈ≧所定値と判定された場合には、ステップ９０５に進み、ステップ９０５において立体交差の上側を走行中と判断して処理を終了する。ステップ９０４において、Ｈ＜所定値と判定された場合には、ステップ９０６に進み、ステップ９０６において立体交差の下側を走行中と判断して処理を終了する。
【００７３】
以上説明したように、道路勾配認識手段７０２により認識された自車近傍の道路勾配に応じて推定される自車の高度を用いて、走行経路判定手段７０３により立体交差を判定することが可能となる。
【００７４】
次に、図６から図９に示す本発明の実施形態による効果について、図１０と図１１を用いて説明する。
【００７５】
図１０は、走行経路の勾配情報から立体交差や並行道路を判断する場合の走行概略図である。図１０において、道路(1)は直線路であり、道路(1)に並行する道路(2)の前方にはカーブが存在する。また、道路(1)は道路(2)のカーブ出口付近で道路(2)と立体交差しており、道路(1)は道路(2)の上側を交差している。いま、道路(1)（直線）のＡ点を自車が走行しており、立体交差エリア近傍のＢ点に自車が進入した場合を想定する。
【００７６】
従来のナビゲーションにより走行経路の検出を行った場合には、マップマッチングの精度等により、道路(1)と並行する道路(2)のＢ'（カーブ）を自車の走行経路として誤検出する可能性がある。このような誤検出が発生した場合には、前方のカーブを認識してしまい、図の直線路を走行しているにも関わらずに自動的に減速を行う現象が発生して乗員に違和感を与える。
【００７７】
本発明を用いた場合には、前述の走行環境認識手段により、図のＢ点付近で自車近傍の道路勾配を求めることが可能となる。さらに、図９に示すような走行経路判定手段により、自車近傍の道路勾配、それに応じて算出した自車の高度情報から、立体交差の上側、下側を判定することが可能となり、図のＢ'点を誤検出すること無く走行経路である図のＢ点を検出することができる。
【００７８】
図１１は、図１０で示す立体交差を走行中に速度調整を行った場合のタイムチャートである。
【００７９】
前述のとおり、従来ナビゲーションシステムを用いた走行経路の検出では、図８に示すような立体交差において、走行経路が図１０のＢ'点付近と誤判断され、道路(1)の直線路を走行しているにも関わらずに自動的に減速を行ってしまうという場合がある。したがって、図１１に示すように、立体交差進入開始点の直前で下側の道路(2)を誤って認識してしまい、速度Ｖｏから速度Ｖｃまでの減速が発生し、乗員に違和感を与える。
【００８０】
これに対し、本発明では、自車近傍の道路勾配、それに応じて算出した自車の高度情報を用いて確実な立体交差の判断が可能となり、誤った減速を防止して速度Ｖｏを継続して維持することができ、違和感の無い速度調整が可能となる。
【００８１】
また、図１０のＢ’点でイグニッションスイッチが遮断されたとき、道路勾配の情報がメモリ等に記憶されていない場合には、イグニッションスイッチが再度接続されたときに道路勾配の情報が初期化されてしまうため、立体交差を誤判定するケースが存在する。
【００８２】
したがって、イグニッションスイッチが遮断されたときには、認識された道路勾配の履歴をＥＥＰＲＯＭやバックアップＲＡＭ等のメモリに記憶しておく。そして、イグニッションスイッチが接続されたときにはメモリに記憶された道路勾配の履歴に応じて、自車近傍の道路勾配を認識することが望ましい。このように、認識された道路勾配の履歴をバックアップすることにより走行経路の誤判定を防止でき、正確な走行経路の判定が可能となる。
【００８３】
次に、自車前方の料金収受装置の種類を認識して速度の自動調整をスムーズに行う自動車の走行制御システムについて、図１２から図１６を用いて説明する。
【００８４】
図１２は、自動料金収受システム（ＥＴＣ：Electronic Toll Collection Systems）の概略図である。
【００８５】
自車１２００がＥＴＣの設置された道路１２１０を走行してＥＴＣに近づくと、センサ１２０１により自車１２００が感知されて、路側無線装置１２０２と自車に搭載された図示しない車載機が通信を開始する。この通信により、ＩＣカード等で前記車載機に記憶されている車載情報が認識されると、ゲート１２０３に取り付けられた遮断機１２０４が開く。ゲート１２０３の通過可否を自車１２００に報知する路側表示装置１２０７が制御されて、自車１２００はゲート１２０３を通過可能な状態となる。自車１２００がゲート１２０３を通過し、車両検知機１２０５と車線監視装置１２０６により自車１２００がゲート１２０３を通過したことが確認されると、ゲート１２０３が制御されて遮断機１２０４が閉じる。料金の収受は路側無線装置１２０２と前記車載機によって通信された車載情報に基づいて、クレジットカード等により行われる。
【００８６】
一方、上述した自動料金収受システムにおいては、通信の遅延やゲートの応答遅れによる事故を防止するため、通過可能な速度に制限が設けられている。例えば、高速道路に設置されているＥＴＣの場合、現状２０ｋｍ／ｈの制限速度が規定されている。
【００８７】
これに対し、従来の手動による料金所においては、料金所に配備された係員と運転者の間で手動により料金の収受が行われるため、料金所を通過する際には自車の速度を必然的に０ｋｍ／ｈ（停止）とする必要がある。
【００８８】
現在では、自動料金収受システム（ＥＴＣ）は普及段階にあるため、従来の手動により料金の収受を行う料金所にＥＴＣシステムが混在しているのが実状である。したがって、速度の自動調整をスムーズに行うためには、料金所の種類を認識してＥＴＣ装着車と一般車（ＥＴＣ非装着車）で異なる目標速度を設定する必要がある。
【００８９】
図１３は本発明の一実施形態による走行制御システムの構成図である。車体１３１０には、インフラストラクチャである料金所１３５０と通信を行う車載機１３５１が搭載されており、車載機１３５１とＬＡＮ（Local Area Network）により通信を行う走行制御装置１３００が搭載されている。なお、動力伝達系およびカメラ、ＧＰＳ、アンテナ等の主要構成については図１に示した構成と同様であるため、その説明を省略する。
【００９０】
次に、走行制御装置１３００の構成および処理について説明する。走行制御装置１３００は、自車位置検出手段１３０１、料金収受装置認識手段１３０２、走行経路判定手段１３０３、目標速度設定手段１３０４、速度制御手段１３０５から構成される。以下に示す処理の内容は、走行制御装置１３００の図示しないコンピュータにプログラミングされ、予め定められた周期で繰り返し実行される。
【００９１】
自車位置検出手段１３０１は、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ、ハードディスク等の記録媒体に記憶された地図ＤＢの情報と、アンテナ３により受信された自車位置に関する情報に応じて自車位置の検出または推定を行う。なお、自車位置検出手段１３０１については、図２に示した自車位置検出手段１０１の処理内容と同様であるため、その説明を省略する。
【００９２】
料金収受装置認識手段１３０２は、カメラ２により検出した画像情報や、インフラストラクチャから受信した信号に応じて自車前方の料金収受装置の種類を認識する。インフラストラクチャからの信号は、車載機１３５１等を用いて受信され、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を用いて走行制御装置１３００等のＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）に送信される。
【００９３】
走行経路判定手段１３０３は、自車位置検出手段１３０１により検出または推定された自車位置と料金収受装置認識手段１３０２により認識された料金収受装置の種類に応じて走行経路を判定する。
【００９４】
目標速度設定手段１３０４は、走行経路判定手段１３０４により判定された走行経路に応じて目標速度を設定する。例えば、走行経路の前方にカーブがある場合には、乗員に恐怖感や違和感を与えないように、カーブの曲率半径に応じた目標速度を設定する。
【００９５】
速度制御手段１３０５は、目標速度設定手段１３０４により設定された目標速度を実現するように、エンジン５の目標トルク、ブレーキ２１、２２の目標圧力（または目標トルク）を演算する。速度制御手段１３０５により演算された目標トルクおよび目標圧力（または目標トルク）は、それぞれエンジンＥＣＵ、ブレーキＥＣＵに送信される。
【００９６】
本実施例においては、自車位置検出手段１３０１、料金収受装置認識手段１３０２、走行経路判定手段１３０３、目標速度設定手段１３０４、速度制御手段１３０５の処理を１つのＥＣＵ内で実現しているが、これらの処理は複数のＥＣＵを用いて実現しても良い。例えば、自車位置検出手段１３０１、料金収受装置認識手段１３０２、走行経路判定手段１３０３の処理を車載情報端末であるナビゲーションに実装されたコンピュータにプログラミングして実行することも可能である。
【００９７】
エンジンＥＣＵは、速度制御手段１３０５から受信した目標トルクに応じてエンジン５の制御信号を出力し、ブレーキＥＣＵは、速度制御手段１３０５から受信した目標圧力（または目標トルク）に応じてブレーキ２１、２２の制御信号を出力する。
【００９８】
以上説明したように、走行制御装置１３００を用いて、走行経路に応じて目標速度を設定し、自車の速度を制御することが可能となる。
【００９９】
次に、料金収受装置認識手段１３０２の処理内容について説明する。図１４は、料金収受装置認識手段１３０２の処理内容を示すフローチャートである。ここでは、料金所の種類を表すパラメータとしてＴＯＬＬＢＯＯＴＨという変数を設けている。
【０１００】
ステップ１４０１において、カメラ２によって検出された自車前方の走行環境（料金所１３５０の種別を表示する看板等）を示す画像情報を読込む。ステップ１４０２において、図１２で示した路側無線装置１２０２から車載機１３５１に送信された料金所情報を読込む。
【０１０１】
ステップ１４０３において、ステップ１４０１にて読込まれた画像情報や、ステップ１４０２にて読込まれた料金所情報から、自車前方の料金所がＥＴＣであるか否かを判定する。ＥＴＣであると判定された場合にはステップ１４０４に進み、ＴＯＬＬＢＯＯＴＨに１を代入して処理を終了する。ステップ１４０３において、ＥＴＣでないと判定された場合にはステップ１４０５に進み、ＴＯＬＬＢＯＯＴＨに０を代入して処理を終了する。
【０１０２】
以上説明したように、料金収受装置認識手段１３０２を用いて、カメラ２により検出した画像情報や、料金所１１００から車載機１１０１に送信された料金所情報に応じて料金所の種類を認識することが可能となる。
【０１０３】
次に、自車位置検出手段１３０１により検出または推定された自車位置と、料金収受装置認識手段１３０２により認識された料金所の種類に応じて自車の走行経路を判定し、判定された走行経路に応じて自車の目標速度を設定する方法について説明する。本発明の実施例では走行経路判定手段１３０３ないし目標速度設定手段１３０４によりこれらの処理を行う。
【０１０４】
図１５は、自車の走行経路を判定し、判定された走行経路に応じて目標速度設定する手段の処理内容を示すフローチャートである。ステップ１５０１において、自車位置検出手段１３０１により検出または推定された自車位置を読込む。ステップ１５０２において、料金収受装置認識手段１３０２により認識された料金所の種類（変数ＴＯＬＬＢＯＯＴＨ）を読込む。
【０１０５】
ステップ１５０３において、ステップ１５０２において読込まれた変数ＴＯＬＬＢＯＯＴＨの値が１であるか否かの判定を行う。変数ＴＯＯＬＢＯＯＴＨ＝１（ＥＴＣ）と判定された場合にはステップ１５０４に進み、目標速度の最終値をＥＴＣで規定されている制限速度Ｖ１（例えば２０ｋｍ／ｈ）に設定する。そして、ステップ１５０１において読込まれた走行経路に応じて現在の目標速度ＶｃからＶ１まで徐々に目標速度を低下させる処理を行う。ステップ１５０３において、変数ＴＯＯＬＢＯＯＴＨ＝０（ＥＴＣ以外）と判定された場合にはステップ１５０５に進み、手動で料金の収受を行うことを想定して目標速度の最終値を制限速度Ｖ２（例えば０ｋｍ／ｈ）に設定する。そして、ステップ１５０１において読込まれた自車位置に応じて現在の目標速度ＶｃからＶ２まで徐々に目標速度を低下させる処理を行う。
【０１０６】
以上説明したように、自車の走行経路を判定し、判定された走行経路に応じて目標速度を設定することにより速度の自動調整を行うことが可能となる。
【０１０７】
図１６は、料金所の種類を認識して速度調整を行った場合のタイムチャートである。図のａ点は走行経路検出手段により自車が料金所の付近に近づいたことが識別される時刻を示しており、図のｃ点は料金収受地点のごく近傍に自車が到達する時刻である。
【０１０８】
図のａ点で自車が料金所の付近に近づいたことが識別されると、走行環境認識手段により料金所の種類が認識される。このとき、ＥＴＣ車載機を搭載していない車の場合は、インフラストラクチャである路側無線装置と通信が行われない。このために、料金所の種類を示すパラメータＴＯＯＬＢＯＯＴＨ＝０（ＥＴＣ以外）となるので、手動により料金収受を行う料金所（一般の料金所）であると認識される。したがって、図のｃ点で自車の速度がＶ２（例えば０ｋｍ／ｈ）となるように減速制御が行われる。また、ＥＴＣ車載機を搭載している車が一般の料金所に進入した場合は、カメラ等により検出された画像情報から料金所の種類を認識して同様の制御を行う。
【０１０９】
一方、ＥＴＣ車載機を搭載している車がＥＴＣ料金所に進入した場合は、路側無線装置と通信が行われて料金所の種類を示すパラメータＴＯＯＬＢＯＯＴＨ＝1（ＥＴＣ）となるのでＥＴＣ料金所であると認識される。したがって、図のｃ点で自車の速度がＶ１（例えば２０ｋｍ／ｈ）となるように減速制御が行われる。このとき、一般の料金所の場合と比較して現在の目標速度ＶｃとＶ１の差が小さくなるので、車両の減速度（速度変化）を同等にして両者の違和感を低減するためには、減速開始タイミングを図のａ点から所定時間経過後のｂ点にすることが望ましい。
【０１１０】
以上説明したように、複数の種類の料金所が混在する領域において、走行環境認識手段により料金所の種類を認識し、料金所の種類に応じて目標速度の設定を行うことにより、目標速度の設定を変更することが可能となる。これにより、速度の自動調整を行う領域が拡大して運転者の負荷を軽減できる。
【０１１１】
さらに、図のｄ点でＥＴＣ料金所を認識中に一般料金所に進入した場合などは、料金収受地点（図のｃ点）で自車の速度をＶ２にする必要があるため、図の一点鎖線で示すように、図のｄ点から車両の減速度（速度変化）が変化するように目標速度を設定することが望ましい。このような場合には、警報装置や表示装置を用いて運転者への報知をすることで違和感の無い減速制御が行える。
【０１１２】
また、アクセルペダルやブレーキペダルといった操作系のアクチュエータを制御して運転者への報知を実現しても良い。例えば、上述のＥＴＣ料金所を認識中に一般料金所に進入した場合などは、アクセルペダル反力を大きく設定し、運転者の操作負荷を増大させて減速度の変化を報知することができる。
【０１１３】
また、料金収受装置の種類をＥＴＣと認識した後でイグニッションスイッチが遮断されたとき、料金収受装置の種類の情報がメモリ等に記憶されていない場合には、イグニッションスイッチが再度接続されたときに料金収受装置の種類の情報が初期化（例えば、ＴＯＯＬＢＯＯＴＨ＝０）されてしまう。このため、料金収受装置の種類を誤判定するケースが存在する。したがって、イグニッションスイッチが遮断されたときには、認識された自車前方の料金収受装置の種類の履歴をＥＥＰＲＯＭやバックアップＲＡＭ等のメモリに記憶する。そして、イグニッションスイッチが接続されたときにはメモリに記憶された料金収受装置の種類の履歴に応じて、自車前方の料金収受装置の種類を認識することが望ましい。
【０１１４】
このように、認識された料金収受装置の種類の履歴をバックアップすることにより走行経路の誤判定を防止でき、正確な走行経路の判定が可能となる。さらに、走行経路の誤判定による目標速度の設定ミスを回避することができ、安全な走行を支援することができる。
【０１１５】
本実施形態においては、車両が減速制御を行う場合について記載したが、加速制御を行う場合についても同様の効果が得られる。例えば、カーブ路の前方が直線路となっている場合には、カーブ進入時に一旦減速制御を行い、カーブ出口付近から徐々に速度を増加させて直線路に応じた速度まで増加させる必要がある。このような場合においても本発明が有効であることは言うまでもない。
【０１１６】
本発明の実施形態では、駆動力源としてエンジンを備えた自動車について説明したが、駆動力源としてモータを備えた電気自動車、駆動力源としてエンジンとモータの両方を備えたハイブリッド自動車を対象としても良い。また、本発明では前輪、後輪ともに駆動する４ＷＤ車を実施例としているが、前輪駆動、あるいは後輪駆動の自動車も本発明の対象となる。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る走行制御システムの構成図。
【図２】自車位置検出手段の処理内容を示す制御フローチャート。
【図３】走行車線認識手段の処理内容を示す制御フローチャート。
【図４】走行経路判定手段の処理内容を示す制御フローチャート。
【図５】走行車線の情報から分岐路を判断する場合の走行概略図。
【図６】カーブ形状に応じて速度調整を行った場合のタイムチャート。
【図７】本発明の他の実施形態に係る走行制御システムの構成図。
【図８】走行環境認識手段の処理内容を示す制御フローチャート。
【図９】走行経路判定手段の他の処理内容を示す制御フローチャート。
【図１０】走行経路の勾配情報から立体交差や並行道路を判断する場合の走行概略図。
【図１１】立体交差を走行中に速度調整を行った場合のタイムチャート。
【図１２】自動料金収受システム（ＥＴＣ）の概略図。
【図１３】本発明の更に他の実施形態に係る走行制御システムの構成図。
【図１４】料金収受装置認識手段の処理内容を示す制御フローチャート。
【図１５】走行経路を判定して目標速度を設定する手段の処理内容を示すフローチャート。
【図１６】料金収受装置の種類を認識して速度調整を行った場合のタイムチャート。
【符号の説明】
【０１１８】
２…カメラ、３…ＧＰＳアンテナ、４…ＧＰＳ衛星、５…エンジン、６…変速機、７…動力分割機構、８，９…プロペラシャフト、１０…車体、１１，１２…ブレーキ、２１，２２…タイヤ、１００…走行制御装置、１０１…自車位置検出手段、１０２…走行車線認識手段、１０３…走行経路判定手段、１０４…目標速度設定手段、１０５…速度制御手段。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載情報端末、自動車の走行制御システム、自動車の走行制御装置及び方法に係り、とくに、自車前方の走行環境を認識して自車の速度を制御する自動車の走行制御システム、自動車の走行制御装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のナビゲーションシステムにおいては、ＧＰＳ（Global Positioning System：衛星航法システム）から受信した自車位置の情報とＤＶＤ−ＲＯＭやハードディスクに記憶された地図ＤＢ（Data Base：データベース）に基づいて、走行経路の検出を行っている。例えば、特許文献１には、走行経路の検出を行うナビゲーションシステムの持つ地図情報からカーブ路を抽出し、そのカーブ路の道路特性に応じた目標速度を設定して、カーブ路に進入する前に速度を低下させて安全な走行を実現するシステムが記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平０４−２３６６９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のシステムを実現するためには、ＧＰＳならびに地図ＤＢの高精度化が重要となるが、このＧＰＳを使用するものは、地形によってはマルチパスが起こることや衛星が捕捉できないことで、精度が著しく低下することがある。そのために、ジャイロセンサ及び車速センサによって推定する、いわゆる自律航法による自車位置の補正を行う方法があるが、この場合でも蛇行やタイヤの空気圧変化やスリップ等によって地図ＤＢを用いて特定した自車位置に誤差が発生する。
【０００５】
このため、従来のナビゲーションシステムでは、自車がカーブや交差点等で操舵を行ったことをジャイロセンサ等で感知することによって、自車が保有するナビゲーション地図上の道路に修正するマップマッチング機能を行うものがある。ところが、この方法では、自車の地図上の位置が、カーブや交差点等で実際の操舵をしてから補正されるため、分岐路や立体交差、並行道路を認識できずに走行経路を誤検出する場合が存在する。例えば、分岐後の経路の一方が直線路、もう一方がカーブ路であった場合に、前方にカーブが存在するにもかかわらず、分岐路の誤判断によりカーブ路を検出できずに減速タイミングが遅れ、運転者に違和感を与える可能性がある。また、立体交差や並行道路においても同様の現象が発生する。
【０００６】
また、速度の自動調整を行う際の課題として、料金収受装置（以下、料金所と称する）付近の対応が考えられる。近年では、ＥＴＣ（Electronic Toll Collection Systems：自動料金収受システム）の普及がめざましく、従来の手動による料金所とＥＴＣが混在している場所が数多く見受けられる。ＥＴＣは高速道路などのゲート付近の交通渋滞緩和を目的として開発されたシステムであり、料金所を通過する際にゲートと車載機の間で通信することにより自動的に料金の支払いを行う。したがって、ゲートを通過する所要時間の大幅な短縮が期待される。しかし、さらなる利便化を目的として料金所付近で速度の自動調整を行う場合には、ＥＴＣ装着車と手動による料金所を利用する車（以下、一般車と称する）とでゲート通過時の目標速度が異なるため、各車が利用する料金所の種類に応じて目標速度の設定を行う必要がある。例えば、ゲート通過時におけるＥＴＣ装着車の推奨速度は約２０ｋｍ／ｈであり、一般車は料金を手動で支払うために０ｋｍ／ｈに設定する必要がある。
【０００７】
本発明の目的は、従来技術の問題点に鑑み、速度の自動調整をスムーズに行うことにより違和感の無い運転支援を可能にする点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る自動車の走行制御システムの１つは、地図情報に応じて自車位置を検出または推定する自車位置検出手段と、自車の走行車線を認識する走行車線認識手段と、前記自車位置検出手段により検出または推定された自車位置と前記走行車線認識手段により認識された走行車線に応じて走行経路を判定する走行経路判定手段と、前記走行経路判定手段により判定された走行経路に応じて自車の目標速度を設定する目標速度設定手段と、前記目標速度設定手段により設定された目標速度に応じて自車の速度を制御する速度制御手段とを有する。
【０００９】
好ましくは、前記走行車線認識手段は画像情報に応じて自車の走行車線を認識することを特徴とする。
【００１０】
好ましくは、前記走行車線認識手段は自車の操舵角に応じて自車の走行車線を認識することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る自動車の走行制御システムの１つは、地図情報に応じて自車位置を検出または推定する自車位置検出手段と、自車近傍の道路勾配を認識する道路勾配認識手段と、前記道路勾配認識手段により認識された道路勾配に応じて走行経路を判定する走行経路判定手段と、前記走行経路判定手段により判定された走行経路に応じて自車の目標速度を設定する目標速度設定手段と、前記目標速度設定手段により設定された目標速度に応じて自車の速度を制御する速度制御手段とを有する。
【００１２】
好ましくは、前記道路勾配認識手段は画像情報に応じて道路勾配を認識することを特徴とする。
【００１３】
好ましくは、前記道路勾配認識手段は自車の速度微分値に応じて道路勾配を認識することを特徴とする。
【００１４】
さらに、本発明に係る自動車の走行制御システムの１つは、地図情報に応じて自車位置を検出または推定する自車位置検出手段と、自車前方の料金収受装置の種類を認識する料金収受装置認識手段と、前記料金収受装置認識手段により認識された料金収受装置の種類に応じて走行経路を判定する走行経路判定手段と、前記走行経路判定手段により判定された走行経路に応じて自車の目標速度を設定する目標速度設定手段と、前記目標速度設定手段により設定された目標速度に応じて自車の速度を制御する速度制御手段とを有する。
【００１５】
好ましくは、前記料金収受装置認識手段は画像情報に応じて料金収受装置の種類を認識することを特徴とする。
【００１６】
好ましくは、前記料金収受装置認識手段はインフラストラクチャから受信した信号に応じて料金収受装置の種類を認識することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、走行経路を検出して目標速度の設定を行い、設定された目標速度に応じて自車の速度を制御する自動車において、自車の走行車線、走行経路の勾配情報を認識することにより周囲の状況に応じた速度の自動調整をスムーズに行うことが可能となる。
【００１８】
また、本発明により、走行経路の誤検出によって生じる乗員の違和感を低減できる。
【００１９】
また、複数の種類の料金所が混在する場所において、料金所の情報を認識することにより目標速度の設定を変更することが可能となり、速度の自動調整を行う領域が拡大して運転者の負荷を軽減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。最初に、図１から図６を用いて、自車の走行車線を認識する走行環境認識手段を備えた自動車の走行制御システムについて説明する。
【００２１】
図１は本発明の一実施形態に係る走行制御システムの構成図である。車体１０には、エンジン５および変速機６が搭載され、エンジン５で発生したトルクは変速機６、プロペラシャフト８を介してタイヤ２２に伝達される。また、変速機６から出力するトルクは動力分割機構７によりプロペラシャフト９を介してタイヤ２１、２２に伝達される。上記エンジン５のトルクは、図示しないエンジンＥＣＵ（Electric Control Unit）の制御信号にしたがい調整される。
【００２２】
タイヤ２１、２２にはそれぞれ、ブースター等のアクチュエータにより制御されるブレーキ１１、１２が取付けられ、運転者のブレーキ操作または図示しないブレーキＥＣＵの制御信号により押付け力を発生させてタイヤ２１、２２の回転を減速することにより車体１０の制動力を調整する。
【００２３】
また、車体１０には、画像情報を取得して外界状況を検出するカメラ２や、ＧＰＳ４を利用して自車位置に関する情報（おもに緯度、経度）を受信するアンテナ３が搭載されている。これらのセンサおよびエンジンＥＣＵ、ブレーキＥＣＵ等にはＬＡＮ（Local Area Network）により通信を行う走行制御装置１００が搭載されている。
【００２４】
次に、走行制御装置１００の構成および処理について説明する。走行制御装置１００は、自車位置検出手段１０１、走行車線認識手段１０２、走行経路判定手段１０３、目標速度設定手段１０４、速度制御手段１０５から構成され、以下に示す処理の内容は、走行制御装置１００の図示しないコンピュータにプログラミングされ、予め定められた周期で繰り返し実行される。
【００２５】
自車位置検出手段１０１は、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ、ハードディスク等の記録媒体に記憶された地図ＤＢの情報と、アンテナ３により受信された自車位置に関する情報に応じて自車位置の検出または推定を行う。
【００２６】
走行車線認識手段１０２は、カメラ２により検出した画像情報や、図示しないステアリングの操舵角に応じて自車の走行車線を認識する。前記操舵角は操舵角検出手段である操舵角センサやステアリングのアクチュエータとして使用されるモータの回転角度などにより検出される。
【００２７】
走行経路判定手段１０３は、自車位置検出手段１０１により検出または推定された自車位置と走行車線認識手段１０２により認識された走行車線に応じて走行経路を判定する。
【００２８】
目標速度設定手段１０４は、走行経路判定手段１０４により判定された走行経路に応じて目標速度を設定する。例えば、走行経路の前方にカーブがある場合には、乗員に恐怖感や違和感を与えないように、カーブの曲率半径に応じた目標速度を設定する。
【００２９】
速度制御手段１０５は、目標速度設定手段１０４により設定された目標速度を実現するように、エンジン５の目標トルク、ブレーキ２１、２２の目標圧力（または目標トルク）を演算する。速度制御手段１０５により演算された目標トルクおよび目標圧力（または目標トルク）は、それぞれエンジンＥＣＵ、ブレーキＥＣＵに送信される。
【００３０】
本発明の実施例は、自車位置検出手段１０１、走行車線認識手段１０２、走行経路判定手段１０３、目標速度設定手段１０４、速度制御手段１０５の処理を１つのＥＣＵ内で実現している例を示しているが、これらの処理は複数のＥＣＵを用いて実現しても良い。例えば、自車位置検出手段１０１、走行車線認識手段１０２、走行経路判定手段１０３の処理を車載情報端末であるナビゲーションに実装されたコンピュータにプログラミングして実行することも可能である。
【００３１】
エンジンＥＣＵは、速度制御手段１０５から受信した目標トルクに応じてエンジン５の制御信号を出力し、ブレーキＥＣＵは、速度制御手段１０５から受信した目標圧力（または目標トルク）に応じてブレーキ２１、２２の制御信号を出力する。
【００３２】
以上説明したように、走行制御装置１００を用いて、走行経路に応じて目標速度を設定し、自車の速度を制御することが可能となる。
【００３３】
次に、自車位置検出手段１０１の処理内容について説明する。図２は、自車位置検出手段１０１の処理内容を示すフローチャートである。
【００３４】
まず、ステップ２０１において、ＧＰＳ４からアンテナ３により受信した自車位置の情報（緯度、経度等）を読込み、ステップ２０２において、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ、ハードディスク等の記録媒体に記憶された地図ＤＢの情報を読込む。
【００３５】
次に、ステップ２０３において、ステップ２０１にて読み込まれた自車位置の情報を用いて、ステップ２０２にて読み込まれた地図ＤＢに自車位置をマッチングする処理を行う。マッチング処理の一例としては、地図上にメッシュを作成し、自車位置（緯度、経度）と地図上のメッシュ格子点の位置を比較して、自車位置の最も近傍にあるメッシュ格子点に自車位置をマッチングするマップ・マッチングが一般的である。
【００３６】
ステップ２０４において、ステップ２０３で実行したマッチング処理の結果に応じて自車位置の更新を行う。前記自車位置の情報としては、前述した緯度、経度を表すパラメータでも良いし、エリア情報、例えば分岐路から自車位置までの距離を表すパラメータでも良い。
【００３７】
以上説明したように、自車位置検出手段１０１を用いて、地図情報に応じて自車位置の検出または推定を行うことが可能となる。
【００３８】
次に、走行車線認識手段１０２の処理内容について説明する。図３は、走行車線認識手段１０２の処理内容を示すフローチャートである。ここでは、走行車線を表すパラメータとしてＬＡＮＥという変数を設けており、ＬＡＮＥｚは１周期前に演算された変数ＬＡＮＥの値（前回値）である。
【００３９】
ステップ３０１において、カメラ２によって検出された自車前方の走行環境（道路の白線、周囲の風景等）を示す画像情報を読込み、ステップ３０２において、ステアリング系に取付けられた操舵角センサから自車の操舵角情報を読込む。
【００４０】
ステップ３０３において、ステップ３０１にて読込まれた画像情報や、ステップ３０２にて読込まれた操舵角情報から、自車が走行車線の変更（以下、レーンチェンジと称する）を実行したか否かを判定する。レーンチェンジを実行したと判定された場合にはステップ３０４に進み、レーンチェンジを実行していないと判定された場合にはステップ３０１に戻る。
【００４１】
ステップ３０４において、ステップ３０１にて読込まれた画像情報や、ステップ３０２にて読込まれた操舵角情報から、右折、左折などにより走行経路が変化したか否かを判定する。走行経路が変化したと判定された場合にはステップ３０６に進み、ステップ３０６において変数ＬＡＮＥのクリア処理（＝０）を行って処理を終了する。走行経路が変化していないと判定された場合には、ステップ３０５に進む。
【００４２】
ステップ３０５において、車線変更の方向（右／左）を判定するため、ステップ３０１にて読込まれた画像情報や、ステップ３０２にて読込まれた操舵角情報から、右車線に変更したか否かの判定を行う。右車線に変更したと判定された場合には、ステップ３０７において、変数ＬＡＮＥのインクリメント処理（ＬＡＮＥ＝ＬＡＮＥｚ＋１）を行って処理を終了する。右車線に変更していない（＝左車線に変更）と判定された場合には、ステップ３０８において、変数ＬＡＮＥのデクリメント処理（ＬＡＮＥ＝ＬＡＮＥｚ−１）を行って処理を終了する。
【００４３】
以上説明したように、走行車線認識手段１０２を用いて、カメラ２により検出した画像情報や、図示しないステアリングの操舵角の情報に応じて自車の走行車線を認識することが可能となる。
【００４４】
次に、走行車線認識手段１０２により認識された自車の走行車線を利用して分岐路を判定する方法について説明する。本発明の実施例では走行経路判定手段１０３により分岐路を判定する。
【００４５】
図４は、走行経路判定手段１０３の処理内容を示すフローチャートである。ステップ４０１において、自車位置検出手段１０１にて検出または推定された自車位置の情報を読み込む。
【００４６】
次に、ステップ４０２において、ステップ４０１にて読込まれた自車位置の情報から、自車が分岐路の近傍に進入したか否かの判定を行い、分岐路近傍に進入したと判定された場合にはステップ４０３に進み、分岐路近傍に進入していないと判定された場合にはステップ４０１に戻る。
【００４７】
ステップ４０３において、走行車線認識手段１０２にて演算された走行車線ＬＡＮＥを読込み、ステップ４０４において、ＬＡＮＥの値に応じて分岐路における自車の走行経路を判定する。ここでは、ＬＡＮＥ＝０のときを左車線、ＬＡＮＥ＝１のときを右車線と仮定して説明する。ステップ４０４において、ＬＡＮＥ＝０と判定された場合には、ステップ４０５に進み、ステップ４０５において分岐路の左車線を走行中と判断して処理を終了する。また、ステップ４０４において、ＬＡＮ≠０と判定された場合には、ステップ４０６に進み、ステップ４０６において分岐路の右車線を走行中と判断して処理を終了する。
【００４８】
以上説明したように、走行経路判定手段１０３を用いて、自車位置検出手段１０１により検出または推定された自車位置、走行車線認識手段１０２により認識された自車の走行車線の情報を利用して分岐路を判定することが可能となる。
【００４９】
次に、図１から図４に示す本発明の実施形態による効果について、図５と図６を用いて説明する。
【００５０】
図５は、走行車線の情報から分岐路を判断する場合の走行概略図である。まず、図のＡ点で、自車が所定の走行車線（ＬＡＮＥ＝所定値）を走行しており、前方の交差点で左折して左車線に進入したと仮定する。左折直後のＢ点では、走行車線認識手段１０２により左車線を走行中（ＬＡＮＥ＝０）と認識される。その後、レーンチェンジを行い、自車が右車線に進入すると、走行車線認識手段１０２により走行車線ＬＡＮＥがインクリメントされて右車線を走行中（ＬＡＮＥ＝１）と認識される。このとき、図に示す分岐路近傍のエリアに自車が進入していたとすると、走行車線ＬＡＮＥの値が１であるので、走行経路判定手段１０３により走行経路が分岐路の右と判断され、自車前方の状況は直線路と判定される。さらに、分岐路の直前でレーンチェンジを行い、自車が左車線に進入して分岐路の左側を走行したとすると、走行車線認識手段１０２により走行車線ＬＡＮＥがデクリメントされて左車線を走行中（ＬＡＮＥ＝０）と認識される。このとき、走行車線ＬＡＮＥの値が０であるので、走行経路判定手段１０３により走行経路が分岐路の左と判断され、自車前方の状況はカーブと判定される。したがって、速やかに前方のカーブ形状（曲率半径等）に応じた目標速度が設定されるので、乗員に恐怖感や違和感を与えないような速度の自動調整が可能となる。
【００５１】
図６は、カーブ形状に応じて速度調整を行った場合のタイムチャートである。従来ナビゲーションシステムを用いた走行経路の判定では、マップマッチングの精度等の影響により、このような緩やかな分岐路で走行経路が図５のＥ点付近と誤判断され、カーブ進入開始点の直前で自車の走行経路が分岐路の左側にシフトするという場合がある。したがって、図６の点線で示すように、カーブ進入開始点の直前で前方のカーブを検出するため、速度Ｖｏから速度Ｖｃまで急激な減速を行う必要が生じ、乗員に違和感を与える。これに対し、本発明では自車の走行車線の情報を用いて確実な分岐路の判断が可能となり、速やかに前方のカーブを検出できるので、速度Ｖｏから速度Ｖｃまでの減速パターンの設定自由度が増加して違和感の無い速度調整が可能となる。
【００５２】
また、図５のＣ点でイグニッションスイッチが遮断されたとき、走行車線の情報がメモリ等に記憶されていない場合には、イグニッションスイッチが再度接続されたときに走行車線の情報が初期化（例えば、ＬＡＮＥ＝０）されてしまうため、分岐路を誤判定するケースが存在する。したがって、イグニッションスイッチが遮断されたときには、認識された走行車線の履歴をＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｏｒｏｎｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やバックアップＲＡＭ等のメモリに記憶する。そして、イグニッションスイッチが接続されたときにはこれらのメモリに記憶された走行車線の履歴に応じて自車の走行車線を認識することが望ましい。このように認識された走行車線の履歴をバックアップすることにより走行経路の誤判定を防止でき、正確な走行経路の判定が可能となる。
【００５３】
次に、図７から図１１を用いて、自車近傍の道路勾配を認識する道路勾配認識手段を備えた自動車の走行制御システムについて説明する。
【００５４】
図７は本発明の一実施形態に係る走行制御システムの構成図である。動力伝達系およびカメラ、ＧＰＳ、アンテナ等の主要構成については図１に示した構成と同様であるため、その説明を省略する。
【００５５】
次に、走行制御装置７００の構成および処理について説明する。走行制御装置７００は、自車位置検出手段７０１、道路勾配認識手段７０２、走行経路判定手段７０３、目標速度設定手段７０４、速度制御手段７０５から構成される。以下に示す処理の内容は、走行制御装置７００の図示しないコンピュータにプログラミングされ、予め定められた周期で繰り返し実行される。
【００５６】
自車位置検出手段７０１は、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ、ハードディスク等の記録媒体に記憶された地図ＤＢの情報と、アンテナ３により受信された自車位置に関する情報に応じて自車位置の検出または推定を行う。なお、自車位置検出手段７０１については、図２に示した自車位置検出手段１０１の処理内容と同様であるため、その説明を省略する。
【００５７】
道路勾配認識手段７０２は、カメラ２により検出した画像情報や、自車の速度微分値に応じて自車近傍の道路勾配を認識する。前記速度微分値は、図示しない加速度センサの信号や、従来より用いられている車速センサの信号を用いて演算される。
【００５８】
走行経路判定手段７０３は、自車位置検出手段７０１により検出または推定された自車位置と道路勾配認識手段７０２により認識された道路勾配に応じて走行経路を判定する。
【００５９】
目標速度設定手段７０４は、走行経路判定手段７０４により判定された走行経路に応じて目標速度を設定する。例えば、走行経路の前方にカーブがある場合には、乗員に恐怖感や違和感を与えないように、カーブの曲率半径に応じた目標速度を設定する。
【００６０】
速度制御手段７０５は、目標速度設定手段７０４により設定された目標速度を実現するように、エンジン５の目標トルク、ブレーキ２１、２２の目標圧力（または目標トルク）を演算する。速度制御手段７０５により演算された目標トルクおよび目標圧力（または目標トルク）は、それぞれエンジンＥＣＵ、ブレーキＥＣＵに送信される。
【００６１】
本発明の実施例においては、自車位置検出手段７０１、道路勾配認識手段７０２、走行経路判定手段７０３、目標速度設定手段７０４、速度制御手段７０５の処理を１つのＥＣＵ内で実現している例を示しているが、これらの処理は複数のＥＣＵを用いて実現しても良い。例えば、自車位置検出手段７０１、道路勾配認識手段７０２、走行経路判定手段７０３の処理を車載情報端末であるナビゲーションに実装されたコンピュータにプログラミングして実行することも可能である。
【００６２】
エンジンＥＣＵは、速度制御手段７０５から受信した目標トルクに応じてエンジン５の制御信号を出力し、ブレーキＥＣＵは、速度制御手段７０５から受信した目標圧力（または目標トルク）に応じてブレーキ２１、２２の制御信号を出力する。
【００６３】
以上説明したように、走行制御装置７００を用いて、走行経路に応じて目標速度を設定し、自車の速度を制御することが可能となる。
【００６４】
次に、道路勾配認識手段７０２の処理内容について説明する。図８（ａ）は、道路勾配認識手段７０２の処理内容を示すフローチャートである。ステップ８０１において、カメラ２によって検出された自車前方の走行環境（道路の白線、周囲の風景等）を示す画像情報を読込み、ステップ８０２において、エンジンＥＣＵやブレーキＥＣＵ、各種センサ等の車両状態を表すパラメータを用いて自車の速度微分値を読込む。
【００６５】
ステップ８０３において、ステップ８０１にて読込まれた画像情報や、ステップ８０２で読込まれた速度微分値に応じて自車近傍の道路勾配θを演算する。
【００６６】
ここで、画像情報を用いて自車近傍の道路勾配θを求める方法について図８（ｂ）を用いて説明する。図８（ｂ）において、道路端の白線と水平線の成す角度をφとする。図の実線Ａ（またはＡ'）で示すように、自車前方の道路が平坦路の場合の角度をφoとし、図の点線Ｂ（またはＢ'）で示すように、自車前方の道路が上り勾配の場合の角度をφuとする。また、図の一点鎖線Ｃ（またはＣ'）で示すように、自車前方の道路が下り勾配の場合の角度をφdとすると、３つの角度はφu＞φo＞φdという関係がある。したがって、道路形状（例えば白線）と水平線の成す角度φを用いて自車前方の道路勾配θを関数ｆにより演算できる。この関数ｆは、カメラの取付け位置等に応じて決定される。
【００６７】
次に、自車の速度微分値を用いて自車近傍の道路勾配θを求める方法について説明する。車両重量をＭ、車両加速度をα、車両駆動力をＦｖ、路面との摩擦や空気に起因する走行抵抗をＲａ、勾配抵抗をＲｂ（上り勾配：Ｒｂ＞０、下り勾配：Ｒｂ＜０）とすると、車両の運動方程式は（１）式で表される。
Ｍ・α＝Ｆｖ−Ｒａ−Ｒｂ （１）
車両駆動力Ｆｖ、走行抵抗Ｒａ、勾配抵抗Ｒｂは、関数ｇ、ｖ、ｚを用いて（２）〜（４）式で表される。
Ｆｖ＝ｇ（ＴＥＧ） （２）
Ｒａ＝ｖ（ＶＳＰ） （３）
Ｒｂ＝ｚ（θ） （４）
ここで、ＴＥＧはエンジン５のトルク、ＶＳＰは車両速度である。（１）〜（３）式を整理することにより（５）式を得る。
ｚ（θ）＝ｇ（ＴＥＧ）−ｖ（ＶＳＰ）−Ｍ・α （５）
関数ｇは変速機６のギア比やタイヤ半径、動力伝達系の効率等によって定まり、関数ｖは路面との摩擦係数や空気抵抗係数によって定まる。また、関数ｚの簡単な例を（６）式に示す。
ｚ（θ）＝Ｍ・ｓｉｎθ （６）
（５）、（６）式からわかるように、車両の状態パラメータとして、エンジン５のトルクＴＥＧ、車両速度ＶＳＰ、車両加速度αを用いて道路勾配θを算出することが可能となる。車両加速度αは、図示しない速度微分値検出手段により検出される。例えば、加速度センサから検出された信号に応じて車両加速度を演算しても良いし、従来用いられている回転センサの信号に応じて演算される車両速度ＶＳＰの擬似微分値を用いても良い。
【００６８】
さらに、この道路勾配θを用いて自車の高度Ｈも求めることができる。例えば、車両速度ＶＳＰは単位時間当りの走行距離Ｌに相当する。したがって、高度の基準値Ｈｏを用いて高度Ｈは（７）式を用いて算出できる。
Ｈ＝Ｈｏ＋∫（Ｌ・ｓｉｎθ）ｄｔ （７）
以上説明したように、カメラ２から検出された画像情報や、図示しないエンジンＥＣＵ、ブレーキＥＣＵおよび各種センサ等から受信した車両の状態パラメータを用いて、道路勾配認識手段７０２により自車近傍の道路勾配を求めることが可能となる。また、演算した道路勾配に応じて自車の高度も求めることが可能になるため、立体交差や並行道路の検出精度が大幅に向上する。
【００６９】
次に、道路勾配認識手段７０２により認識された自車近傍の道路勾配を利用して立体交差を判定する方法について説明する。本発明の実施例では走行経路判定手段７０３により立体交差を判定する。
【００７０】
図９は、走行経路判定手段７０３の処理内容を示すフローチャートである。ステップ９０１において、自車位置検出手段７０１にて検出または推定された自車位置の情報を読み込む。
【００７１】
次に、ステップ９０２において、ステップ９０１にて読込まれた自車位置の情報から、自車が立体交差の近傍に進入したか否かの判定を行い、立体交差近傍に進入したと判定された場合にはステップ９０３に進み、立体交差近傍に進入していないと判定された場合にはステップ９０１に戻る。
【００７２】
ステップ９０３において、道路勾配認識手段７０２にて演算された高度Ｈを読込み、ステップ９０４において、Ｈの値に応じて立体交差における自車の走行経路を判定する。ステップ９０４において、Ｈ≧所定値と判定された場合には、ステップ９０５に進み、ステップ９０５において立体交差の上側を走行中と判断して処理を終了する。ステップ９０４において、Ｈ＜所定値と判定された場合には、ステップ９０６に進み、ステップ９０６において立体交差の下側を走行中と判断して処理を終了する。
【００７３】
以上説明したように、道路勾配認識手段７０２により認識された自車近傍の道路勾配に応じて推定される自車の高度を用いて、走行経路判定手段７０３により立体交差を判定することが可能となる。
【００７４】
次に、図６から図９に示す本発明の実施形態による効果について、図１０と図１１を用いて説明する。
【００７５】
図１０は、走行経路の勾配情報から立体交差や並行道路を判断する場合の走行概略図である。図１０において、道路(1)は直線路であり、道路(1)に並行する道路(2)の前方にはカーブが存在する。また、道路(1)は道路(2)のカーブ出口付近で道路(2)と立体交差しており、道路(1)は道路(2)の上側を交差している。いま、道路(1)（直線）のＡ点を自車が走行しており、立体交差エリア近傍のＢ点に自車が進入した場合を想定する。
【００７６】
従来のナビゲーションにより走行経路の検出を行った場合には、マップマッチングの精度等により、道路(1)と並行する道路(2)のＢ'（カーブ）を自車の走行経路として誤検出する可能性がある。このような誤検出が発生した場合には、前方のカーブを認識してしまい、図の直線路を走行しているにも関わらずに自動的に減速を行う現象が発生して乗員に違和感を与える。
【００７７】
本発明を用いた場合には、前述の走行環境認識手段により、図のＢ点付近で自車近傍の道路勾配を求めることが可能となる。さらに、図９に示すような走行経路判定手段により、自車近傍の道路勾配、それに応じて算出した自車の高度情報から、立体交差の上側、下側を判定することが可能となり、図のＢ'点を誤検出すること無く走行経路である図のＢ点を検出することができる。
【００７８】
図１１は、図１０で示す立体交差を走行中に速度調整を行った場合のタイムチャートである。
【００７９】
前述のとおり、従来ナビゲーションシステムを用いた走行経路の検出では、図８に示すような立体交差において、走行経路が図１０のＢ'点付近と誤判断され、道路(1)の直線路を走行しているにも関わらずに自動的に減速を行ってしまうという場合がある。したがって、図１１に示すように、立体交差進入開始点の直前で下側の道路(2)を誤って認識してしまい、速度Ｖｏから速度Ｖｃまでの減速が発生し、乗員に違和感を与える。
【００８０】
これに対し、本発明では、自車近傍の道路勾配、それに応じて算出した自車の高度情報を用いて確実な立体交差の判断が可能となり、誤った減速を防止して速度Ｖｏを継続して維持することができ、違和感の無い速度調整が可能となる。
【００８１】
また、図１０のＢ’点でイグニッションスイッチが遮断されたとき、道路勾配の情報がメモリ等に記憶されていない場合には、イグニッションスイッチが再度接続されたときに道路勾配の情報が初期化されてしまうため、立体交差を誤判定するケースが存在する。
【００８２】
したがって、イグニッションスイッチが遮断されたときには、認識された道路勾配の履歴をＥＥＰＲＯＭやバックアップＲＡＭ等のメモリに記憶しておく。そして、イグニッションスイッチが接続されたときにはメモリに記憶された道路勾配の履歴に応じて、自車近傍の道路勾配を認識することが望ましい。このように、認識された道路勾配の履歴をバックアップすることにより走行経路の誤判定を防止でき、正確な走行経路の判定が可能となる。
【００８３】
次に、自車前方の料金収受装置の種類を認識して速度の自動調整をスムーズに行う自動車の走行制御システムについて、図１２から図１６を用いて説明する。
【００８４】
図１２は、自動料金収受システム（ＥＴＣ：Electronic Toll Collection Systems）の概略図である。
【００８５】
自車１２００がＥＴＣの設置された道路１２１０を走行してＥＴＣに近づくと、センサ１２０１により自車１２００が感知されて、路側無線装置１２０２と自車に搭載された図示しない車載機が通信を開始する。この通信により、ＩＣカード等で前記車載機に記憶されている車載情報が認識されると、ゲート１２０３に取り付けられた遮断機１２０４が開く。ゲート１２０３の通過可否を自車１２００に報知する路側表示装置１２０７が制御されて、自車１２００はゲート１２０３を通過可能な状態となる。自車１２００がゲート１２０３を通過し、車両検知機１２０５と車線監視装置１２０６により自車１２００がゲート１２０３を通過したことが確認されると、ゲート１２０３が制御されて遮断機１２０４が閉じる。料金の収受は路側無線装置１２０２と前記車載機によって通信された車載情報に基づいて、クレジットカード等により行われる。
【００８６】
一方、上述した自動料金収受システムにおいては、通信の遅延やゲートの応答遅れによる事故を防止するため、通過可能な速度に制限が設けられている。例えば、高速道路に設置されているＥＴＣの場合、現状２０ｋｍ／ｈの制限速度が規定されている。
【００８７】
これに対し、従来の手動による料金所においては、料金所に配備された係員と運転者の間で手動により料金の収受が行われるため、料金所を通過する際には自車の速度を必然的に０ｋｍ／ｈ（停止）とする必要がある。
【００８８】
現在では、自動料金収受システム（ＥＴＣ）は普及段階にあるため、従来の手動により料金の収受を行う料金所にＥＴＣシステムが混在しているのが実状である。したがって、速度の自動調整をスムーズに行うためには、料金所の種類を認識してＥＴＣ装着車と一般車（ＥＴＣ非装着車）で異なる目標速度を設定する必要がある。
【００８９】
図１３は本発明の一実施形態による走行制御システムの構成図である。車体１３１０には、インフラストラクチャである料金所１３５０と通信を行う車載機１３５１が搭載されており、車載機１３５１とＬＡＮ（Local Area Network）により通信を行う走行制御装置１３００が搭載されている。なお、動力伝達系およびカメラ、ＧＰＳ、アンテナ等の主要構成については図１に示した構成と同様であるため、その説明を省略する。
【００９０】
次に、走行制御装置１３００の構成および処理について説明する。走行制御装置１３００は、自車位置検出手段１３０１、料金収受装置認識手段１３０２、走行経路判定手段１３０３、目標速度設定手段１３０４、速度制御手段１３０５から構成される。以下に示す処理の内容は、走行制御装置１３００の図示しないコンピュータにプログラミングされ、予め定められた周期で繰り返し実行される。
【００９１】
自車位置検出手段１３０１は、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ、ハードディスク等の記録媒体に記憶された地図ＤＢの情報と、アンテナ３により受信された自車位置に関する情報に応じて自車位置の検出または推定を行う。なお、自車位置検出手段１３０１については、図２に示した自車位置検出手段１０１の処理内容と同様であるため、その説明を省略する。
【００９２】
料金収受装置認識手段１３０２は、カメラ２により検出した画像情報や、インフラストラクチャから受信した信号に応じて自車前方の料金収受装置の種類を認識する。インフラストラクチャからの信号は、車載機１３５１等を用いて受信され、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を用いて走行制御装置１３００等のＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）に送信される。
【００９３】
走行経路判定手段１３０３は、自車位置検出手段１３０１により検出または推定された自車位置と料金収受装置認識手段１３０２により認識された料金収受装置の種類に応じて走行経路を判定する。
【００９４】
目標速度設定手段１３０４は、走行経路判定手段１３０４により判定された走行経路に応じて目標速度を設定する。例えば、走行経路の前方にカーブがある場合には、乗員に恐怖感や違和感を与えないように、カーブの曲率半径に応じた目標速度を設定する。
【００９５】
速度制御手段１３０５は、目標速度設定手段１３０４により設定された目標速度を実現するように、エンジン５の目標トルク、ブレーキ２１、２２の目標圧力（または目標トルク）を演算する。速度制御手段１３０５により演算された目標トルクおよび目標圧力（または目標トルク）は、それぞれエンジンＥＣＵ、ブレーキＥＣＵに送信される。
【００９６】
本実施例においては、自車位置検出手段１３０１、料金収受装置認識手段１３０２、走行経路判定手段１３０３、目標速度設定手段１３０４、速度制御手段１３０５の処理を１つのＥＣＵ内で実現しているが、これらの処理は複数のＥＣＵを用いて実現しても良い。例えば、自車位置検出手段１３０１、料金収受装置認識手段１３０２、走行経路判定手段１３０３の処理を車載情報端末であるナビゲーションに実装されたコンピュータにプログラミングして実行することも可能である。
【００９７】
エンジンＥＣＵは、速度制御手段１３０５から受信した目標トルクに応じてエンジン５の制御信号を出力し、ブレーキＥＣＵは、速度制御手段１３０５から受信した目標圧力（または目標トルク）に応じてブレーキ２１、２２の制御信号を出力する。
【００９８】
以上説明したように、走行制御装置１３００を用いて、走行経路に応じて目標速度を設定し、自車の速度を制御することが可能となる。
【００９９】
次に、料金収受装置認識手段１３０２の処理内容について説明する。図１４は、料金収受装置認識手段１３０２の処理内容を示すフローチャートである。ここでは、料金所の種類を表すパラメータとしてＴＯＬＬＢＯＯＴＨという変数を設けている。
【０１００】
ステップ１４０１において、カメラ２によって検出された自車前方の走行環境（料金所１３５０の種別を表示する看板等）を示す画像情報を読込む。ステップ１４０２において、図１２で示した路側無線装置１２０２から車載機１３５１に送信された料金所情報を読込む。
【０１０１】
ステップ１４０３において、ステップ１４０１にて読込まれた画像情報や、ステップ１４０２にて読込まれた料金所情報から、自車前方の料金所がＥＴＣであるか否かを判定する。ＥＴＣであると判定された場合にはステップ１４０４に進み、ＴＯＬＬＢＯＯＴＨに１を代入して処理を終了する。ステップ１４０３において、ＥＴＣでないと判定された場合にはステップ１４０５に進み、ＴＯＬＬＢＯＯＴＨに０を代入して処理を終了する。
【０１０２】
以上説明したように、料金収受装置認識手段１３０２を用いて、カメラ２により検出した画像情報や、料金所１１００から車載機１１０１に送信された料金所情報に応じて料金所の種類を認識することが可能となる。
【０１０３】
次に、自車位置検出手段１３０１により検出または推定された自車位置と、料金収受装置認識手段１３０２により認識された料金所の種類に応じて自車の走行経路を判定し、判定された走行経路に応じて自車の目標速度を設定する方法について説明する。本発明の実施例では走行経路判定手段１３０３ないし目標速度設定手段１３０４によりこれらの処理を行う。
【０１０４】
図１５は、自車の走行経路を判定し、判定された走行経路に応じて目標速度設定する手段の処理内容を示すフローチャートである。ステップ１５０１において、自車位置検出手段１３０１により検出または推定された自車位置を読込む。ステップ１５０２において、料金収受装置認識手段１３０２により認識された料金所の種類（変数ＴＯＬＬＢＯＯＴＨ）を読込む。
【０１０５】
ステップ１５０３において、ステップ１５０２において読込まれた変数ＴＯＬＬＢＯＯＴＨの値が１であるか否かの判定を行う。変数ＴＯＯＬＢＯＯＴＨ＝１（ＥＴＣ）と判定された場合にはステップ１５０４に進み、目標速度の最終値をＥＴＣで規定されている制限速度Ｖ１（例えば２０ｋｍ／ｈ）に設定する。そして、ステップ１５０１において読込まれた走行経路に応じて現在の目標速度ＶｃからＶ１まで徐々に目標速度を低下させる処理を行う。ステップ１５０３において、変数ＴＯＯＬＢＯＯＴＨ＝０（ＥＴＣ以外）と判定された場合にはステップ１５０５に進み、手動で料金の収受を行うことを想定して目標速度の最終値を制限速度Ｖ２（例えば０ｋｍ／ｈ）に設定する。そして、ステップ１５０１において読込まれた自車位置に応じて現在の目標速度ＶｃからＶ２まで徐々に目標速度を低下させる処理を行う。
【０１０６】
以上説明したように、自車の走行経路を判定し、判定された走行経路に応じて目標速度を設定することにより速度の自動調整を行うことが可能となる。
【０１０７】
図１６は、料金所の種類を認識して速度調整を行った場合のタイムチャートである。図のａ点は走行経路検出手段により自車が料金所の付近に近づいたことが識別される時刻を示しており、図のｃ点は料金収受地点のごく近傍に自車が到達する時刻である。
【０１０８】
図のａ点で自車が料金所の付近に近づいたことが識別されると、走行環境認識手段により料金所の種類が認識される。このとき、ＥＴＣ車載機を搭載していない車の場合は、インフラストラクチャである路側無線装置と通信が行われない。このために、料金所の種類を示すパラメータＴＯＯＬＢＯＯＴＨ＝０（ＥＴＣ以外）となるので、手動により料金収受を行う料金所（一般の料金所）であると認識される。したがって、図のｃ点で自車の速度がＶ２（例えば０ｋｍ／ｈ）となるように減速制御が行われる。また、ＥＴＣ車載機を搭載している車が一般の料金所に進入した場合は、カメラ等により検出された画像情報から料金所の種類を認識して同様の制御を行う。
【０１０９】
一方、ＥＴＣ車載機を搭載している車がＥＴＣ料金所に進入した場合は、路側無線装置と通信が行われて料金所の種類を示すパラメータＴＯＯＬＢＯＯＴＨ＝1（ＥＴＣ）となるのでＥＴＣ料金所であると認識される。したがって、図のｃ点で自車の速度がＶ１（例えば２０ｋｍ／ｈ）となるように減速制御が行われる。このとき、一般の料金所の場合と比較して現在の目標速度ＶｃとＶ１の差が小さくなるので、車両の減速度（速度変化）を同等にして両者の違和感を低減するためには、減速開始タイミングを図のａ点から所定時間経過後のｂ点にすることが望ましい。
【０１１０】
以上説明したように、複数の種類の料金所が混在する領域において、走行環境認識手段により料金所の種類を認識し、料金所の種類に応じて目標速度の設定を行うことにより、目標速度の設定を変更することが可能となる。これにより、速度の自動調整を行う領域が拡大して運転者の負荷を軽減できる。
【０１１１】
さらに、図のｄ点でＥＴＣ料金所を認識中に一般料金所に進入した場合などは、料金収受地点（図のｃ点）で自車の速度をＶ２にする必要があるため、図の一点鎖線で示すように、図のｄ点から車両の減速度（速度変化）が変化するように目標速度を設定することが望ましい。このような場合には、警報装置や表示装置を用いて運転者への報知をすることで違和感の無い減速制御が行える。
【０１１２】
また、アクセルペダルやブレーキペダルといった操作系のアクチュエータを制御して運転者への報知を実現しても良い。例えば、上述のＥＴＣ料金所を認識中に一般料金所に進入した場合などは、アクセルペダル反力を大きく設定し、運転者の操作負荷を増大させて減速度の変化を報知することができる。
【０１１３】
また、料金収受装置の種類をＥＴＣと認識した後でイグニッションスイッチが遮断されたとき、料金収受装置の種類の情報がメモリ等に記憶されていない場合には、イグニッションスイッチが再度接続されたときに料金収受装置の種類の情報が初期化（例えば、ＴＯＯＬＢＯＯＴＨ＝０）されてしまう。このため、料金収受装置の種類を誤判定するケースが存在する。したがって、イグニッションスイッチが遮断されたときには、認識された自車前方の料金収受装置の種類の履歴をＥＥＰＲＯＭやバックアップＲＡＭ等のメモリに記憶する。そして、イグニッションスイッチが接続されたときにはメモリに記憶された料金収受装置の種類の履歴に応じて、自車前方の料金収受装置の種類を認識することが望ましい。
【０１１４】
このように、認識された料金収受装置の種類の履歴をバックアップすることにより走行経路の誤判定を防止でき、正確な走行経路の判定が可能となる。さらに、走行経路の誤判定による目標速度の設定ミスを回避することができ、安全な走行を支援することができる。
【０１１５】
本実施形態においては、車両が減速制御を行う場合について記載したが、加速制御を行う場合についても同様の効果が得られる。例えば、カーブ路の前方が直線路となっている場合には、カーブ進入時に一旦減速制御を行い、カーブ出口付近から徐々に速度を増加させて直線路に応じた速度まで増加させる必要がある。このような場合においても本発明が有効であることは言うまでもない。
【０１１６】
本発明の実施形態では、駆動力源としてエンジンを備えた自動車について説明したが、駆動力源としてモータを備えた電気自動車、駆動力源としてエンジンとモータの両方を備えたハイブリッド自動車を対象としても良い。また、本発明では前輪、後輪ともに駆動する４ＷＤ車を実施例としているが、前輪駆動、あるいは後輪駆動の自動車も本発明の対象となる。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る走行制御システムの構成図。
【図２】自車位置検出手段の処理内容を示す制御フローチャート。
【図３】走行車線認識手段の処理内容を示す制御フローチャート。
【図４】走行経路判定手段の処理内容を示す制御フローチャート。
【図５】走行車線の情報から分岐路を判断する場合の走行概略図。
【図６】カーブ形状に応じて速度調整を行った場合のタイムチャート。
【図７】本発明の他の実施形態に係る走行制御システムの構成図。
【図８】走行環境認識手段の処理内容を示す制御フローチャート。
【図９】走行経路判定手段の他の処理内容を示す制御フローチャート。
【図１０】走行経路の勾配情報から立体交差や並行道路を判断する場合の走行概略図。
【図１１】立体交差を走行中に速度調整を行った場合のタイムチャート。
【図１２】自動料金収受システム（ＥＴＣ）の概略図。
【図１３】本発明の更に他の実施形態に係る走行制御システムの構成図。
【図１４】料金収受装置認識手段の処理内容を示す制御フローチャート。
【図１５】走行経路を判定して目標速度を設定する手段の処理内容を示すフローチャート。
【図１６】料金収受装置の種類を認識して速度調整を行った場合のタイムチャート。
【符号の説明】
【０１１８】
２…カメラ、３…ＧＰＳアンテナ、４…ＧＰＳ衛星、５…エンジン、６…変速機、７…動力分割機構、８，９…プロペラシャフト、１０…車体、１１，１２…ブレーキ、２１，２２…タイヤ、１００…走行制御装置、１０１…自車位置検出手段、１０２…走行車線認識手段、１０３…走行経路判定手段、１０４…目標速度設定手段、１０５…速度制御手段。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地図情報に応じて自車位置を検出または推定する自車位置検出手段と、自車の走行車線を認識する走行車線認識手段と、前記自車位置検出手段により検出または推定された自車位置と前記走行車線認識手段により認識された走行車線に応じて走行経路を判定する走行経路判定手段と、を有することを特徴とする車載情報端末。
【請求項２】
請求項１において、前記走行車線認識手段は画像情報に応じて自車の走行車線を認識することを特徴とする車載情報端末。
【請求項３】
請求項２において、前記走行車線認識手段は自車の操舵角に応じて自車の走行車線を認識することを特徴とする車載情報端末。
【請求項４】
地図情報に応じて自車位置を検出または推定する自車位置検出手段と、自車の走行車線を認識する走行車線認識手段と、前記自車位置検出手段により検出または推定された自車位置と前記走行車線認識手段により認識された走行車線に応じて走行経路を判定する走行経路判定手段と、前記走行経路判定手段により判定された走行経路に応じて自車の目標速度を設定する目標速度設定手段と、前記目標速度設定手段により設定された目標速度に応じて自車の速度を制御する速度制御手段と、を有することを特徴とする自動車の走行制御システム。
【請求項５】
請求項４において、前記走行車線認識手段は画像情報に応じて自車の走行車線を認識することを特徴とする自動車の走行制御システム。
【請求項６】
請求項５において、前記走行車線認識手段は自車の操舵角に応じて自車の走行車線を認識することを特徴とする自動車の走行制御システム。
【請求項７】
地図情報に応じて自車位置を検出または推定する自車位置検出手段と、画像情報と自車の操舵角に応じて自車の走行車線を認識する走行車線認識手段と、前記自車位置検出手段により検出または推定された自車位置と前記走行車線認識手段により認識された走行車線に応じて走行経路を判定する走行経路判定手段と、前記走行経路判定手段により判定された走行経路に応じて自車の目標速度を設定する目標速度設定手段と、前記目標速度設定手段により設定された目標速度に応じて自車の速度を制御する速度制御手段と、を有することを特徴とする自動車の走行制御装置。
【請求項８】
地図情報に応じて自車位置の検出または推定を行い、画像情報と自車の操舵角に応じて自車の走行車線を認識し、検出または推定された自車位置と認識された走行車線に応じて走行経路を判定し、判定された走行経路に応じて自車の目標速度を設定し、設定された目標速度に応じて自車の速度を制御することを特徴とする自動車の走行制御方法。
【請求項９】
請求項８において、イグニッションスイッチが遮断されたときに認識された走行車線の履歴を記憶し、イグニッションスイッチが接続されたときに記憶された走行車線の履歴に応じて自車の走行車線を認識することを特徴とする自動車の走行制御方法。
【請求項１０】
地図情報に応じて自車位置を検出または推定する自車位置検出手段と、自車近傍の道路勾配を認識する道路勾配認識手段と、前記勾配認識手段により認識された道路勾配に応じて走行経路を判定する走行経路判定手段と、を有することを特徴とする車載情報端末。
【請求項１１】
請求項１０において、前記道路勾配認識手段は画像情報に応じて道路勾配を認識することを特徴とする車載情報端末。
【請求項１２】
請求項１０において、前記道路勾配認識手段は自車の速度微分値に応じて道路勾配を認識することを特徴とする車載情報端末。
【請求項１３】
地図情報に応じて自車位置を検出または推定する自車位置検出手段と、自車近傍の道路勾配を認識する道路勾配認識手段と、前記道路勾配認識手段により認識された道路勾配に応じて走行経路を判定する走行経路判定手段と、前記走行経路判定手段により判定された走行経路に応じて自車の目標速度を設定する目標速度設定手段と、前記目標速度設定手段により設定された目標速度に応じて自車の速度を制御する速度制御手段と、を有することを特徴とする自動車の走行制御システム。
【請求項１４】
請求項１３において、前記道路勾配認識手段は画像情報に応じて道路勾配を認識することを特徴とする自動車の走行制御システム。
【請求項１５】
請求項１３において、前記道路勾配認識手段は自車の速度微分値に応じて道路勾配を認識することを特徴とする自動車の走行制御システム。
【請求項１６】
地図情報に応じて自車位置を検出または推定する自車位置検出手段と、画像情報と自車の速度微分値に応じて自車近傍の道路勾配を認識する道路勾配認識手段と、前記自車位置検出手段により検出または推定された自車位置と前記道路勾配認識手段により認識された道路勾配に応じて走行経路を判定する走行経路判定手段と、前記走行経路判定手段により判定された走行経路に応じて自車の目標速度を設定する目標速度設定手段と、前記目標速度設定手段により設定された目標速度に応じて自車の速度を制御する速度制御手段と、を有することを特徴とする自動車の走行制御装置。
【請求項１７】
地図情報に応じて自車位置の検出または推定を行い、画像情報と自車の速度微分値に応じて自車近傍の道路勾配を認識し、検出または推定された自車位置と認識された道路勾配に応じて走行経路を判定し、判定された走行経路に応じて自車の目標速度を設定し、設定された目標速度に応じて自車の速度を制御することを特徴とする自動車の走行制御方法。
【請求項１８】
請求項１７において、イグニッションスイッチが遮断されたときに認識された道路勾配の履歴を記憶し、イグニッションスイッチが接続されたときに記憶された道路勾配の履歴に応じて自車近傍の道路勾配を認識することを特徴とする自動車の走行制御方法。
【請求項１９】
地図情報に応じて自車位置を検出または推定する自車位置検出手段と、自車前方の料金収受装置の種類を認識する料金収受装置認識手段と、前記料金収受装置認識手段により認識された料金収受装置の種類に応じて走行経路を判定する走行経路判定手段と、を有することを特徴とする車載情報端末。
【請求項２０】
請求項１９において、前記料金収受装置認識手段は画像情報に応じて料金収受装置の種類を認識することを特徴とする車載情報端末。
【請求項２１】
請求項１９において、前記料金収受装置認識手段はインフラストラクチャから受信した信号に応じて料金収受装置の種類を認識することを特徴とする車載情報端末。
【請求項２２】
地図情報に応じて自車位置を検出または推定する自車位置検出手段と、自車前方の料金収受装置の種類を認識する料金収受装置認識手段と、前記料金収受装置認識手段により認識された料金収受装置の種類に応じて走行経路を判定する走行経路判定手段と、前記走行経路判定手段により判定された走行経路に応じて自車の目標速度を設定する目標速度設定手段と、前記目標速度設定手段により設定された目標速度に応じて自車の速度を制御する速度制御手段と、を有することを特徴とする自動車の走行制御システム。
【請求項２３】
請求項２２において、前記料金収受装置認識手段は画像情報に応じて料金収受装置の種類を認識することを特徴とする自動車の走行制御システム。
【請求項２４】
請求項２２において、前記料金収受装置認識手段はインフラストラクチャから受信した信号に応じて料金収受装置の種類を認識することを特徴とする自動車の走行制御システム。
【請求項２５】
地図情報に応じて自車位置を検出または推定する自車位置検出手段と、画像情報ないしインフラストラクチャから受信した信号に応じて自車前方の料金収受装置の種類を認識する料金収受装置認識手段と、前記料金収受装置認識手段により認識された料金収受装置の種類に応じて走行経路を判定する走行経路判定手段と、前記走行経路判定手段により判定された走行経路に応じて自車の目標速度を設定する目標速度設定手段と、前記目標速度設定手段により設定された目標速度に応じて自車の速度を制御する速度制御手段と、を有することを特徴とする自動車の走行制御システム。
【請求項２６】
地図情報に応じて自車位置の検出または推定を行い、画像情報ないしインフラストラクチャから受信した信号に応じて自車前方の料金収受装置の種類を認識し、検出または推定された自車位置と認識された料金収受装置の種類に応じて走行経路を判定し、判定された走行経路に応じて自車の目標速度を設定し、設定された目標速度に応じて自車の速度を制御することを特徴とする自動車の走行制御方法。
【請求項２７】
請求項２６において、イグニッションスイッチが遮断されたときに認識された料金収受装置の種類の履歴を記憶し、イグニッションスイッチが接続されたときに記憶された料金収受装置の履歴に応じて自車前方の料金収受装置の種類を認識することを特徴とする自動車の走行制御方法。
【請求項１】
地図情報に応じて自車位置を検出または推定する自車位置検出手段と、自車の走行車線を認識する走行車線認識手段と、前記自車位置検出手段により検出または推定された自車位置と前記走行車線認識手段により認識された走行車線に応じて走行経路を判定する走行経路判定手段と、を有することを特徴とする車載情報端末。
【請求項２】
請求項１において、前記走行車線認識手段は画像情報に応じて自車の走行車線を認識することを特徴とする車載情報端末。
【請求項３】
請求項２において、前記走行車線認識手段は自車の操舵角に応じて自車の走行車線を認識することを特徴とする車載情報端末。
【請求項４】
地図情報に応じて自車位置を検出または推定する自車位置検出手段と、自車の走行車線を認識する走行車線認識手段と、前記自車位置検出手段により検出または推定された自車位置と前記走行車線認識手段により認識された走行車線に応じて走行経路を判定する走行経路判定手段と、前記走行経路判定手段により判定された走行経路に応じて自車の目標速度を設定する目標速度設定手段と、前記目標速度設定手段により設定された目標速度に応じて自車の速度を制御する速度制御手段と、を有することを特徴とする自動車の走行制御システム。
【請求項５】
請求項４において、前記走行車線認識手段は画像情報に応じて自車の走行車線を認識することを特徴とする自動車の走行制御システム。
【請求項６】
請求項５において、前記走行車線認識手段は自車の操舵角に応じて自車の走行車線を認識することを特徴とする自動車の走行制御システム。
【請求項７】
地図情報に応じて自車位置を検出または推定する自車位置検出手段と、画像情報と自車の操舵角に応じて自車の走行車線を認識する走行車線認識手段と、前記自車位置検出手段により検出または推定された自車位置と前記走行車線認識手段により認識された走行車線に応じて走行経路を判定する走行経路判定手段と、前記走行経路判定手段により判定された走行経路に応じて自車の目標速度を設定する目標速度設定手段と、前記目標速度設定手段により設定された目標速度に応じて自車の速度を制御する速度制御手段と、を有することを特徴とする自動車の走行制御装置。
【請求項８】
地図情報に応じて自車位置の検出または推定を行い、画像情報と自車の操舵角に応じて自車の走行車線を認識し、検出または推定された自車位置と認識された走行車線に応じて走行経路を判定し、判定された走行経路に応じて自車の目標速度を設定し、設定された目標速度に応じて自車の速度を制御することを特徴とする自動車の走行制御方法。
【請求項９】
請求項８において、イグニッションスイッチが遮断されたときに認識された走行車線の履歴を記憶し、イグニッションスイッチが接続されたときに記憶された走行車線の履歴に応じて自車の走行車線を認識することを特徴とする自動車の走行制御方法。
【請求項１０】
地図情報に応じて自車位置を検出または推定する自車位置検出手段と、自車近傍の道路勾配を認識する道路勾配認識手段と、前記勾配認識手段により認識された道路勾配に応じて走行経路を判定する走行経路判定手段と、を有することを特徴とする車載情報端末。
【請求項１１】
請求項１０において、前記道路勾配認識手段は画像情報に応じて道路勾配を認識することを特徴とする車載情報端末。
【請求項１２】
請求項１０において、前記道路勾配認識手段は自車の速度微分値に応じて道路勾配を認識することを特徴とする車載情報端末。
【請求項１３】
地図情報に応じて自車位置を検出または推定する自車位置検出手段と、自車近傍の道路勾配を認識する道路勾配認識手段と、前記道路勾配認識手段により認識された道路勾配に応じて走行経路を判定する走行経路判定手段と、前記走行経路判定手段により判定された走行経路に応じて自車の目標速度を設定する目標速度設定手段と、前記目標速度設定手段により設定された目標速度に応じて自車の速度を制御する速度制御手段と、を有することを特徴とする自動車の走行制御システム。
【請求項１４】
請求項１３において、前記道路勾配認識手段は画像情報に応じて道路勾配を認識することを特徴とする自動車の走行制御システム。
【請求項１５】
請求項１３において、前記道路勾配認識手段は自車の速度微分値に応じて道路勾配を認識することを特徴とする自動車の走行制御システム。
【請求項１６】
地図情報に応じて自車位置を検出または推定する自車位置検出手段と、画像情報と自車の速度微分値に応じて自車近傍の道路勾配を認識する道路勾配認識手段と、前記自車位置検出手段により検出または推定された自車位置と前記道路勾配認識手段により認識された道路勾配に応じて走行経路を判定する走行経路判定手段と、前記走行経路判定手段により判定された走行経路に応じて自車の目標速度を設定する目標速度設定手段と、前記目標速度設定手段により設定された目標速度に応じて自車の速度を制御する速度制御手段と、を有することを特徴とする自動車の走行制御装置。
【請求項１７】
地図情報に応じて自車位置の検出または推定を行い、画像情報と自車の速度微分値に応じて自車近傍の道路勾配を認識し、検出または推定された自車位置と認識された道路勾配に応じて走行経路を判定し、判定された走行経路に応じて自車の目標速度を設定し、設定された目標速度に応じて自車の速度を制御することを特徴とする自動車の走行制御方法。
【請求項１８】
請求項１７において、イグニッションスイッチが遮断されたときに認識された道路勾配の履歴を記憶し、イグニッションスイッチが接続されたときに記憶された道路勾配の履歴に応じて自車近傍の道路勾配を認識することを特徴とする自動車の走行制御方法。
【請求項１９】
地図情報に応じて自車位置を検出または推定する自車位置検出手段と、自車前方の料金収受装置の種類を認識する料金収受装置認識手段と、前記料金収受装置認識手段により認識された料金収受装置の種類に応じて走行経路を判定する走行経路判定手段と、を有することを特徴とする車載情報端末。
【請求項２０】
請求項１９において、前記料金収受装置認識手段は画像情報に応じて料金収受装置の種類を認識することを特徴とする車載情報端末。
【請求項２１】
請求項１９において、前記料金収受装置認識手段はインフラストラクチャから受信した信号に応じて料金収受装置の種類を認識することを特徴とする車載情報端末。
【請求項２２】
地図情報に応じて自車位置を検出または推定する自車位置検出手段と、自車前方の料金収受装置の種類を認識する料金収受装置認識手段と、前記料金収受装置認識手段により認識された料金収受装置の種類に応じて走行経路を判定する走行経路判定手段と、前記走行経路判定手段により判定された走行経路に応じて自車の目標速度を設定する目標速度設定手段と、前記目標速度設定手段により設定された目標速度に応じて自車の速度を制御する速度制御手段と、を有することを特徴とする自動車の走行制御システム。
【請求項２３】
請求項２２において、前記料金収受装置認識手段は画像情報に応じて料金収受装置の種類を認識することを特徴とする自動車の走行制御システム。
【請求項２４】
請求項２２において、前記料金収受装置認識手段はインフラストラクチャから受信した信号に応じて料金収受装置の種類を認識することを特徴とする自動車の走行制御システム。
【請求項２５】
地図情報に応じて自車位置を検出または推定する自車位置検出手段と、画像情報ないしインフラストラクチャから受信した信号に応じて自車前方の料金収受装置の種類を認識する料金収受装置認識手段と、前記料金収受装置認識手段により認識された料金収受装置の種類に応じて走行経路を判定する走行経路判定手段と、前記走行経路判定手段により判定された走行経路に応じて自車の目標速度を設定する目標速度設定手段と、前記目標速度設定手段により設定された目標速度に応じて自車の速度を制御する速度制御手段と、を有することを特徴とする自動車の走行制御システム。
【請求項２６】
地図情報に応じて自車位置の検出または推定を行い、画像情報ないしインフラストラクチャから受信した信号に応じて自車前方の料金収受装置の種類を認識し、検出または推定された自車位置と認識された料金収受装置の種類に応じて走行経路を判定し、判定された走行経路に応じて自車の目標速度を設定し、設定された目標速度に応じて自車の速度を制御することを特徴とする自動車の走行制御方法。
【請求項２７】
請求項２６において、イグニッションスイッチが遮断されたときに認識された料金収受装置の種類の履歴を記憶し、イグニッションスイッチが接続されたときに記憶された料金収受装置の履歴に応じて自車前方の料金収受装置の種類を認識することを特徴とする自動車の走行制御方法。
【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】
【公開番号】特開２００６−２８４４１４（Ｐ２００６−２８４４１４Ａ）
【公開日】平成１８年１０月１９日（２００６．１０．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１０５９３６（Ｐ２００５−１０５９３６）
【出願日】平成１７年４月１日（２００５．４．１）
【出願人】（５９１１３２３３５）株式会社ザナヴィ・インフォマティクス (745)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月１９日（２００６．１０．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月１日（２００５．４．１）
【出願人】（５９１１３２３３５）株式会社ザナヴィ・インフォマティクス (745)
【Ｆターム（参考）】
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