JP3558999B2

JP3558999B2 - Vehicle driving support system using satellite navigation system

Info

Publication number: JP3558999B2
Application number: JP2001138220A
Authority: JP
Inventors: 貴史高杉; 秀人藤井; 修王子; 敏裕上月; 明男高橋; 治原田
Original assignee: Kawasaki Jukogyo KK
Current assignee: Kawasaki Motors Ltd
Priority date: 2001-05-09
Filing date: 2001-05-09
Publication date: 2004-08-25
Anticipated expiration: 2021-05-09
Also published as: JP2002335607A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、衛星航法システム（ＧＰＳ）を利用した車両運転支援システムに関する。特に、衛星航法システムよりの信号に基づいて走行中の車両の路線位置を認識し、速度制限などにより車両の運転を支援するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、列車の走行速度の高速化にともない、限られた運行ダイヤを遵守した上で、安全に走行することが要求されている。鉄道車両においては、列車運行管理システムによる集中管理方式を軸として、ＡＴＳ（自動列車停止装置）、一部の路線に設備されているＡＴＣ（自動列車制御装置）、ＡＴＯ（自動列車運転装置）などの安全保安装置が発展している。
【０００３】
しかしながら、そのようなＡＴＣなどの安全保安装置を設置することが困難な路線があり、そのような路線では、トランスポンダなどの地上子を備える地上設備を利用して、地上子からの信号を受けて車両の位置を検出することで、車両が特定のエリア（区間）内にあることを検知し、そのような特定のエリア、例えば下り傾斜の曲線軌道を持ったエリア内で、車両速度が制限速度以下になるように速度制限することも行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そのようなトランスポンダなどの地上子を利用して、車両の位置を検出する場合には、速度制限したいエリアに常に地上子を設ける必要がある。よって、特定エリアを新たに設定したり、特定エリアを変更したりする場合には、地上子を設置したり、それの位置を変更したりしなければならず、面倒であった。
【０００５】
なお、上記技術に関連する先行技術として、特開２０００−６２６１３号公報がある。
【０００６】
この発明は、ＡＴＣなどの設置が困難である路線において、車速制限をする速度検知エリアの設定や変更を簡単に行うことができる衛星航法システムを利用した車両運転支援システムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、過速度走行時に非常ブレーキ手段を作動させ、車両速度を制限する衛星航法システムを利用した車両運転支援システムであって、衛星航法システムよりの経緯度信号に基づいて車両の現在位置を検知する位置検出手段と、この位置検出手段よりの信号を受け、車両の過速度走行を検知する速度検知エリア内であるか否かを判定するエリア判定手段と、車両の車速を検出する車速検出手段と、前記エリア判定手段および車速検出手段よりの信号を受け、前記速度検知エリアにおいて車両速度が制限速度を超えることが一定時間以上継続したときに、前記非常ブレーキ手段によって車両速度を前記制限速度以下に規制する走行速度制限手段とを備え、前記速度検知エリアが上り側および下り側の２つのエリアを有し、その２つのエリアの間にそれらよりも高度の高い判定エリアが設けられており、前記エリア判定手段が、前記判定エリアの通過により、前記速度検知エリアでの車両の走行が下坂走行であるか否かを検出する下坂走行判定手段を備えるものである。
【０００８】
このようにすれば、衛星航法システムよりの経緯度信号に基づいて位置検出手段によって車両の現在位置が検出され、その車両の現在位置に基づきエリア判定手段によって、車両の過速度走行を検知して車両の運転を支援する必要がある速度検知エリア内であるか否かが判定される。そして、その速度検知エリアにおいて、車速検出手段によって検出される車両速度が制限速度を超えることが一定時間以上継続したときには、走行速度制限手段によって、前記非常ブレーキ手段を作動し車両速度が前記制限速度以下に規制され、過速度走行が抑制される。よって、車両の位置を検出するのに、トランスポンダなどの地上子を利用するのではなく、衛星航法システムを利用しているので、ＡＴＣなどの設置が困難である路線において、車速制限をする速度検知エリアの設定や変更を簡単に行うことができる。
【００１０】
また、速度検知エリアの手前に設けられた判定エリアの通過により、前記速度検知エリアでの車両の走行が簡単に下坂走行であるか否かが検出される。よって、特に過速度走行を制限する必要がある前記速度検知エリアでの下坂走行において、車両速度を前記制限速度以下に規制することを実現できる。
【００１１】
請求項２に記載のように、前記エリア判定手段は、前記速度検知エリアに車両が進入したことを検出する入り検出手段と、前記速度検知エリアより車両が抜け出たことを検出する抜け検出手段とを備えるようにしてもよい。
【００１２】
このようにすれば、入り検出手段によって速度検知エリアに車両が進入したことが検出され、抜け検出手段によって車両が速度検知エリアから抜けたことが検出されるので、それら両検出手段からの信号によって、車両が速度検知エリア内を走行していることが簡単に検出される。
【００１３】
請求項３に記載のように、前記入り検出手段は、前記速度検知エリアに車両が進入したか否かの判定を複数のエリアで行うものであることが望ましい。
【００１４】
このようにすれば、入り検出手段が、速度検知エリア内に車両が進入したか否かの判定を複数のエリアで行うようにしているので、車両が速度検知エリアに進入したことが確実に検出される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に沿って説明する。
【００１６】
図１（ａ）は本発明に係る衛星航法システム（ＧＰＳ）を利用した車両運転支援システムの全体構成図、図１（ｂ）は同システムの制御装置の構成を示すブロック図である。
【００１７】
図１に示すように、本発明に係る装置は、車両１に搭載されるもので、ＧＰＳアンテナ２およびＦＭアンテナ３を通じて入力される信号を受信するＧＰＳ受信機４からの位置情報（経緯度情報）と、図示しない速度発電機よりの車両速度情報とが、制御装置５に入力され、車両１の路線上の位置および走行速度を検知するようになっている。ここで、ＧＰＳを利用した位置検出精度は±１００ｍ程度であるが、絶対位置が判明している地上局（ＦＭ局）からのＦＭ信号をＦＭアンテナ３で受信することにより、ＧＰＳによる車両１の位置情報を前記ＦＭ信号により補正することで、位置検出精度を高めている。
【００１８】
この位置情報に基づき、制御装置５が、列車が路線走行中にある速度検知エリア（過速度走行を制限する速度抑制区間）に進入したことを判断し、その速度検知エリアにおいて、予め設定された制限速度を超える速度で一定時間以上走行を継続していることを検知した場合には、非常ブレーキ動作指令が出力され、非常ブレーキ装置６を作動させるようになっている。
【００１９】
この非常ブレーキ装置６の作動は、具体的には、各種情報に基づき、例えば、▲１▼速度検知エリア内であり、▲２▼車両速度が８５ｋｍ／ｈ以上であり、▲３▼前記▲１▼▲２▼の状態が３ｓｅｃ以上継続していると判定された場合に実行され、▲４▼車両速度が８５ｋｍ／ｈ未満であり、▲５▼主幹制御器（図示せず）の操作により非常ブレーキ解除信号が出力された場合に、非常ブレーキ装置６の作動が解除される。
【００２０】
なお、ＧＰＳ信号から得られる車両位置情報は、速度検知エリア、判定エリアなどの境界において使用するだけであるので、各エリアの境界付近を、ＧＰＳ信号が受信可能な位置に設定しているので、一旦速度検知エリアに進入したことが検知されると、その速度検知エリアを抜けたことが検知されるまで、ＧＰＳ信号を受信できない場所（例えばトンネル）であっても、前述した検知動作は行われる。
【００２１】
一方、車両速度は、車輪に装備した速度発電機（図示せず）からのパルス（回転数）信号と予め設定されてある車輪径より算出されているため、ＧＰＳ信号に関係なく、速度検知エリア内において、予め設定された制限速度を超える速度で一定時間以上走行を継続していることを検出すること（以下過速度判定という）は可能である。
【００２２】
そして、車両の走行区間において、図２に示すように、車両１が下坂を進行するようになり車両速度が制限速度を超えることが一定時間以上継続したときに、前記非常ブレーキ装置６によって車両速度を前記制限速度以下に規制する必要がある速度検知エリアＥ０１，Ｅ０２（入り点Ｐ１１，Ｐ１２、抜け点Ｐ２１，Ｐ２２）をすべて含む下り全体エリアＥ１および上り全体エリアＥ２を決定し、それらの間にそれらよりも高度の高い位置（山頂付近）に位置する判定エリアＥ３を設定する。ＧＰＳ測位データ（北緯座標・東経座標）から判断して車両１がこれらの全体エリアＥ１，Ｅ２内に進入しなければ、速度検知エリアＥ０１，Ｅ０２内における過速度判定処理は行わない。なお、下り全体エリアＥ１は、車両１が下りのときに下坂を走行するようになり、上り全体エリアＥ２は、車両１が上りのときに下坂を走行するようになり、特に前記速度検知エリアＥ０１，Ｅ０２において速度抑制制御の必要が生じる。また、本例は、上りの経路と下りの経路とが異なる単線である。そして、全体エリアＥ１，Ｅ２に車両１が進入した場合にはエリア大フラグがＯＮとされ、判定エリアＥ３に車両１が進入した場合に判定エリアフラグがＯＮとされる。また、各全体エリアＥ１，Ｅ２において、入り点Ｐ１１，Ｐ２１より先に、速度検知エリアＥ０１，Ｅ０２に車両が進入したことを判定するための３つの入りエリアＥ１１，Ｅ１２，Ｅ１３およびＥ２１，Ｅ２２，Ｅ２３がそれぞれ設けられ、複数のエリアで入り判定が行われる一方、抜け点Ｐ１２，Ｐ２２より先に、速度検知エリアＥ０１，Ｅ０２を車両１が抜けたことを検知する１つの抜けエリアＥ１４，Ｅ２４が設けられ、それらの抜けエリアＥ１４，Ｅ２４では複数回のＧＰＳ測位データの読みによる抜け判定が行われている。
【００２３】
よって、判定エリアＥ３、全体エリアＥ１，Ｅ２、入りエリアＥ１１，Ｅ１２，Ｅ１３，Ｅ２１，Ｅ２２，Ｅ２３，および抜けエリアＥ１４，Ｅ２４の順で検出されることになり、入りエリアＥ１１，Ｅ１２，Ｅ１３，Ｅ２１，Ｅ２２，Ｅ２３が検出されてから抜けエリアＥ１４，Ｅ２４が検出されるまでの間は、車両１が速度検知エリアＥ０１，Ｅ０２を走行していることになる。
【００２４】
ここで、これらの判断に使用するデータは、ＧＰＳ測位データの「測定不可」・「チェックサムエラー」以外の時のものを使用する。これにより、トンネル内やトンネル通過後の不安定なデータ、環境条件が悪くて衛星を見つけられなかった時のデータなどが排除されることになる。
【００２５】
また、前記制御装置５は、図１（ｂ）に示すように、ＧＰＳよりの経緯度信号に基づいて車両の現在位置を検知する位置検出手段５Ａと、この位置検出手段５Ａよりの信号を受け、速度検知エリアＥ０１，Ｅ０２内であるか否かを判定するエリア判定手段５Ｂと、速度発電機よりの信号にて車両１の車速を検出する車速検出手段５Ｃと、前記エリア判定手段５Ｂおよび車速検出手段５Ｃよりの信号を受け、前記速度検知エリアＥ０１，Ｅ０２において車両速度が制限速度を超えることが一定時間以上継続したときに、前記非常ブレーキ装置６によって車両速度を前記制限速度以下に規制する走行速度制限手段５Ｄとを備える。また、前記エリア判定手段５Ｂは、前記速度検知エリアＥ０１，Ｅ０２に車両１が進入したことを検出する入り検出手段５Ｂ１と、前記速度検知エリアＥ０１，Ｅ０２より車両１が抜け出たことを検出する抜け検出手段５Ｂ２とを備える。これによって、過速度走行時に非常ブレーキ装置６を作動させ、車両速度を制限することができる。さらに、エリア判定手段５Ｂは、速度検知エリアＥ０１，Ｅ０２の手前に設けられた判定エリアＥ３の通過により、下坂走行であるか否かを検出する下坂走行判定手段５Ｂ３を備える。
【００２６】
また、制御装置５から、特定の運転時に、車両１の前後の運転台７Ａ，７Ｂに配設されるスピーカ８Ａ，８Ｂおよび表示灯９Ａ，９Ｂ（ＬＥＤ）に動作指令信号がそれぞれ出力される。これによって、前記速度検知エリアＥ０１，Ｅ０２において表示灯９Ａ，９Ｂを点灯させ、また、速度検知エリアＥ０１，Ｅ０２に進入したときおよびそれより抜けたときにスピーカ８Ａ，８Ｂから音声を出力し、運転台７Ａ，７Ｂの運転士の注意を喚起するようになっている。また、前記スピーカ８Ａ，８Ｂおよび表示灯９Ａ，９Ｂ（ＬＥＤ）は、過速度走行で、非常ブレーキ装置６を作動させるときにも、動作するようになっている。
【００２７】
続いて、前記制御装置５の具体的な制御の流れについて説明する。
＜全体シーケンス＞
全体シーケンスは、図３に示す通りである。スタートすると、まず、ログファイルの管理、初期設定が行われ（ステップＳ１，Ｓ２）、それから、切替スイッチ（図示せず）が、検査モードを選択しているかあるいは通常モードを選択しているかが判定される（ステップＳ３）。ここで、初期設定においては、ＧＰＳ通信を行うシリアルポート、車速・車輪径・ＬＥＤ等の入出力ポートの初期化を行う。
【００２８】
そして、検査モードが選択されていれば、定期検査のための検査モードに移行する（ステップＳ４）一方、検査モードでなければ、通常の運行のための通常モードに移行し、初期設定が行われる（ステップＳ５）。
【００２９】
前記検査モードでは、スピーカ８Ａ，８Ｂを通じて速度検知エリア「入」の音声が出力され、速度検知エリアＥ０１，Ｅ０２にあることを示すために表示灯９Ａ，９Ｂが、例えば緑色に点灯される。その後エリア大フラグをＯＮし、入フラグをＯＮする。ここで、エリア大フラグは前記全体エリアＥ１，Ｅ２に車両が進入したときにＯＮとされ、入フラグは速度検知エリアＥ０１，Ｅ０２に車両が進入したときにＯＮされるものであるが、検査モードにおいて検査を実行するためにいずれのフラグをもＯＮとしている。
【００３０】
それから、現在検査モードであるか否かが判定され（ステップＳ６）、現在検査モード中であれば、直ちにＧＰＳ測位データを取り込む（ステップＳ７）一方、現在検査モードでなければ、通常モードに移行してから（ステップＳ８）、ＧＰＳ測位データを取り込む（ステップＳ７）。ここで、ＧＰＳ測位データ取り込みは、制御装置５にて行われ、ＧＰＳ測位データを正常の取り込むことができる場合には、測位フラグがＯＫとされる。ここで、ＧＰＳ測位データは、ＧＰＳよりシリアルポート経由にて取り込まれ、測位データとしては、緯度、経度、高度、速度、方位、全衛星数、補足衛星数、現在日時、測位日時等が取り込まれる。このＧＰＳ測位データを取り込みのとき、チェックサムも一緒に行い、受信データの正誤の判定も行われ、受信データが正しければ、チェックサムフラグがＯＫとされる。また、検査モードから通常モードに復帰する場合には、切替スイッチが、検査モードを選択している状態から通常モードを選択する状態に切り替えられるが、通常モードへの復帰時には、速度検知エリアにあることを示す表示灯９Ａ，９ＢをＯＦＦにし、スピーカ８Ａ，８Ｂを通じて速度検知エリア「抜け」の音声を出力し、エリア大フラグと入フラグとを共にＯＦＦにする。
【００３１】
その後、速度信号を取り込んでから（ステップＳ８）、全体エリアＥ１，Ｅ２内であり、かつ速度検知エリアＥ０１，Ｅ０２内であるか否かを判定し（ステップＳ９）、全体エリアＥ１，Ｅ２内であり、かつ速度検知エリアＥ０１，Ｅ０２内であれば、車両速度が制限速度を超えることが一定時間以上継続しているか否かを判定する過速度判定処理を行い（ステップＳ１０）、データＬＯＧ処理をし（ステップＳ１１）、ステップＳ６に戻る一方、全体エリアＥ１，Ｅ２内であり、かつ速度検知エリアＥ０１，Ｅ０２内でなければ、ステップＳ１０，Ｓ１１を経ることなく、ステップＳ６に戻る。
【００３２】
前記速度信号の取り込みは、前記速度発電機からのパルス信号として車速信号が取り込まれるが、補助的にＧＰＳからの速度信号も取り込まれる。車輪径における周波数の変化は、運転前に手動で切り替えられた信号をもとに、制御装置５で車輪径を認識し、次の式に基づき車速Ｖ（ｋｍ／ｈ）の算術を行う。ここで、Ｈは速度発電機の周波数（Ｈｚ）、ｎは速度発電機の極数９０，πは円周率、Ｄは車輪径（ｍ）である。
【００３３】
Ｖ＝（Ｄ×π×Ｈ×３６００）／（ｎ×１０００）
＜速度検知エリア入り抜け判定＞
続いて、過速度走行を検知する必要がある速度検知エリアＥ０１，Ｅ０２に進入したことや速度検知エリアＥ０１，Ｅ０２から抜け出たことを判定する制御の流れについて説明する。
【００３４】
具体的な制御の内容は、図４および図５に示す通りである。スタートすると、まず、測位フラグがＯＫであり、かつチェックサムフラグがＯＫであるか否かが判定され（ステップＳ２１）、両フラグがともにＯＫであれば、正しい受信データ（ＧＰＳ測位データ）の取り込みが可能であると判断されるので、続いてＧＰＳ判定エリアフラグがＯＦＦであり、かつエリア大フラグがＯＦＦであるか否かが判定される（ステップＳ２２）一方、いずれか一方のフラグがＯＫでなければ、正しい受信データ（ＧＰＳ測位データ）の取り込みができないと判断されるので、そのまま終了する。
【００３５】
ステップＳ２２の判定において、判定エリアフラグおよびエリア大フラグが共にＯＦＦであれば、現在全体エリアＥ１，Ｅ２も判定エリアＥ３も通過していないので、さらに、全体エリアＥ１，Ｅ２よりも高度が高い山頂に位置している判定エリアＥ３を通過しているか否かを判定する（ステップＳ２３）一方、いずれか一方のフラグがＯＦＦでなければ、いずれかのエリアＥ１〜Ｅ３を通過していることになるので、そのエリアが判定エリアＥ３であるか否かを検出するために、まず、判定エリアフラグがＯＮであり、かつエリア大フラグがＯＦＦであるか否かが判定される（ステップＳ２４）。
【００３６】
ステップＳ２３の判定において、ＧＰＳ測位データに基づき判定エリアＥ３を通過していると判断されるときには、判定エリアフラグがＯＮとされ（ステップＳ２５）、全体エリアＥ１，Ｅ２に進入したか否かの判定をすることが許容され、ステップＳ２４に移行する一方、判定エリアＥ３を通過していないと判断されるときには、ステップＳ２５を経ることなく、ステップＳ２４に移行する。
【００３７】
ステップＳ２４の判定において、判定エリアフラグがＯＮであり、かつエリア大フラグがＯＦＦであれば、現在判定エリアＥ３を通過しつつあるので、次に通過するエリアを検出するために、まず、ＧＰＳ測位データに基づき上り全体エリアＥ２へ車両１が進入したか否かが判定される（ステップＳ２６）一方、判定エリアフラグがＯＮであり、かつエリア大フラグがＯＦＦでなければ、判定エリアＥ３を通過していないので、ステップＳ２７に直ちに移行する。
【００３８】
ステップＳ２６の判定において、上り全体エリアＥ２への車両１の進入であると判定されると、上り・下りフラグを上りに設定し（ステップＳ２８）、入りエリアＥ２１〜Ｅ２３へ進入したか否かの判定が許容され、エリア大フラグをＯＮとし、エリア大ループをクリアし（ステップＳ２９）、ステップＳ２７へ移行する。一方、上り全体エリアＥ２への車両の進入でないと判定されると、下り全体エリアＥ１への進入であるか否かが判定され（ステップＳ３０）、下り全体エリアＥ１への進入であると判定されると、上り・下りフラグを下りに設定し（ステップＳ３１）、入りエリアＥ１１〜Ｅ１３へ進入したか否かの判定が許容され、ステップＳ２９へ移行して、エリア大フラグをＯＮとし、エリア大ループをクリアし（ステップＳ２９）、ステップＳ２７へ移行する。ここで、判定エリアＥ３からいずれかの全体エリアＥ１，Ｅ２に進入する場合には、各全体エリアＥ１，Ｅ２において、下坂走行となり、各全体エリアＥ１，Ｅ２における速度検知エリアＥ０１，Ｅ０２において車両速度が制限速度を超えることが一定時間以上継続したときに、前記非常ブレーキ装置６によって車両速度を前記制限速度以下に規制する必要が生ずると判断される。
【００３９】
ステップＳ２７においては、エリア大フラグがＯＮであり、かつ入りフラグがＯＦＦであるか否かが判定される。そして、エリア大フラグがＯＮであり、かつ入りフラグがＯＦＦであれば、いずれかの全体エリアＥ１，Ｅ２を通過しているので、続いて速度検知エリアＥ０１，Ｅ０２内に車両１が進入しているか否かを判断するために、ＧＰＳ測位データに基づき、速度検知エリアＥ０１，Ｅ０２の進入部分に設定されている入りエリアＥ１１，Ｅ１２，Ｅ１３，Ｅ２１，Ｅ２２，Ｅ２３を通過したか否かが判定される（ステップＳ３２）一方、エリア大フラグがＯＮであり、かつ入りフラグがＯＦＦでなれば、そのままステップＳ３３に移行する。
【００４０】
ステップＳ３２の判定において、入りエリアＥ１１，Ｅ１２，Ｅ１３，Ｅ２１，Ｅ２２，Ｅ２３を通過すれば、入りフラグがＯＮとされ（ステップＳ３４）、ステップＳ３５に移行する一方、入りエリアＥ１１，Ｅ１２，Ｅ１３，Ｅ２１，Ｅ２２，Ｅ２３を通過していなければ、そのままステップＳ３５の判定に移行することになる。
【００４１】
ステップＳ３５の判定において、全体エリアＥ１，Ｅ２以外のエリアの走行で、かつエリア大フラグがＯＮであるか否かが判定され、全体エリアＥ１，Ｅ２以外のエリアの走行で、かつエリア大フラグがＯＮであれば、システムが異常な状態であると考えられるので、システム異常を検出するためのフラグであるエリア大ループをカウントアップし（ステップＳ３６）、ステップＳ３７に移行する一方、全体エリアＥ１，Ｅ２以外のエリアの走行であり、かつエリア大フラグがＯＦＦでなければ、システムが異常な状態ではないと考えられるので、そのままステップＳ４１（図５参照）に移行する。
【００４２】
エリア大ループのカウントアップが繰り返され、ステップＳ３７の判定において、エリア大ループが１０回以上となれば、システムが異常な状態になっていると考えられるので、全フラグをＯＦＦして、初期化すると共に、エリア大ループをクリアして（ステップＳ３９）、ステップＳ４１に移行する一方、エリア大ループが１０回以上でなければ、そのままステップＳ４１に移行する。
【００４３】
それから、ステップＳ４１においては、図５に示すように、エリア大フラグがＯＮであり、かつ入りフラグがＯＮであるか否かが判定され、両フラグともＯＮであれば、現在速度検知エリアＥ０１，Ｅ０２を通過していると考えられるので、次に速度検知エリアＥ０１，Ｅ０２を抜け出たことを検出するために、抜けエリアＥ１４，Ｅ２４を通過したか否かが判定され（ステップＳ４２）、エリア大フラグでＯＮであり、かつ入りフラグがＯＮでなければ、通常モードであるか否かが判定される（ステップＳ４３）。
【００４４】
ステップＳ４２の判定で、抜けエリアＥ１４，Ｅ２４を通過したと判定されると、確実に速度検知エリアＥ０１，Ｅ０２を抜け出たことを検出するためのフラグである抜けループをカウントアップし（ステップＳ４４）、確実に抜け出たことを検出するために、抜けループが２回以上であるか否かが判定される（ステップＳ４５）。抜けループが２回以上であれば、速度検知エリアＥ０１，Ｅ０２を確実に抜け出たと判断されるので、全フラグをＯＦＦとして、初期化すると共に、抜けループをクリアして（ステップＳ４６）、ステップＳ４７に移行する。
【００４５】
一方、車両が抜けエリアＥ１４，Ｅ２４を通過していなければ、現在も速度検知エリアＥ０１，Ｅ０２を通過している途中であると考えられるので、抜けループをクリアし（ステップＳ４８）、ステップＳ４７に移行する。
【００４６】
ステップＳ４７において通常モードであるか否かが判定され、通常モードであれば、検査モードではないので、異常がないかを確認するために全体エリアＥ１，Ｅ２以外のエリアの走行であり、かつエリア大フラグがＯＮであるか否かが判定される（ステップＳ４９）一方、通常モードでなければ、検査モードであるので、ステップＳ５０〜Ｓ５２の処理を行うことなく、ステップＳ４３に移行する。
【００４７】
ステップＳ４９の判定において、全体エリアＥ１，Ｅ２以外のエリアを走行であり、かつエリア大フラグがＯＮであるか否かが判定され、全体エリアＥ１，Ｅ２以外のエリアの走行であり、かつエリア大フラグがＯＮであれば、エリア大ループをカウントアップし（ステップＳ５０）、エリア大ループ１０回以上であるか否かが判定される（ステップＳ５１）。エリア大ループが１０回以上であれば、システム異常であると考えられるので、全フラグをＯＦＦし、エリア大グループをクリアし（ステップＳ５２）、ステップＳ４３に移行する。
【００４８】
ステップＳ４３の判定において、通常モードであれば、全体エリアＥ１より北側に位置する北側地点Ｗ１付近より北で、かつ全体エリアＥ２より南側に位置する南側Ｗ２付近より南であるか否かが判定され（ステップＳ５３）、そうであれば、全フラグをＯＦＦして終了し、そうでなければ、直ちに終了する。また、通常モードでない場合も、直ちに終了する。
＜過速度判定処理＞
速度検知エリアＥ０１，Ｅ０２への進入（エリア入り）を検知したら、車両１からのパルス信号により速度判定を行う。時速８５ｋｍ／ｈを超える速度が３秒以上継続すれば、非常ブレーキ装置６にブレーキ作動信号を出力し、音声出力（速度超過）を１回行う。このとき、自弁ブレーキを解除した場合には、ブレーキ作動信号の解除を行う。なお、抜け判定時に「ブレーキＯＮ」の状態であれば、車両１が速度検知エリアＥ０１，Ｅ０２から抜けても、ブレーキの作動は継続する。
【００４９】
図６に示すように、スタートすると、まず、全体エリアＥ１，Ｅ２内であり、かつ速度検知エリアＥ０１，Ｅ０２に入ったか否かが判定される（ステップＳ６１）。このステップＳ６１の判定で、全体エリアＥ１，Ｅ２内であり、かつ速度検知エリアＥ０１，Ｅ０２に入っていれば、速度検知エリアＥ０１，Ｅ０２内であることを表示する表示灯９Ａ，９Ｂ（ＬＥＤ）の出力がＯＦＦであるか否かが判定され（ステップＳ６２）、その出力がＯＦＦであれば、初めて速度検知エリアＥ０１，Ｅ０２内に車両１が進入するので、運転者の注意を喚起するために、入り音声（１回のみ）を出力し（ステップＳ６３）、表示灯９Ａ，９Ｂの出力をＯＮにする（ステップＳ６４）。それから、過速度制限するために、継続して３秒以上速度が８５ｋｍ／ｈ以上であるか否かが判定される（ステップＳ６５）。一方、その表示灯９Ａ，９Ｂの出力がＯＦＦでなければ、すでに速度検知エリアＥ０１，Ｅ０２内に車両１が進入しているので、ステップＳ６３，Ｓ６４の処理を行うことなく、直ちにステップＳ６５に移行する。
【００５０】
ステップＳ６５の判定において、継続して３秒以上速度が８５ｋｍ／ｈ以上であれば、非常ブレーキ装置６を作動させる必要があるので、ブレーキを作動させるか否かの判断の基準となるブレーキフラグがＯＮであるか否かが判定される（ステップＳ６６）一方、そうでなければ、非常ブレーキを作動させる必要がないので、ステップＳ６７に移行する。
【００５１】
ステップＳ６６の判定において、ブレーキフラグがＯＮであれば、もうすでに非常ブレーキ装置６が作動しているので、直ちにステップＳ６７に移行する一方、ＯＮでなければ、非常ブレーキ装置６を作動させ（ステップＳ６８）、運転者の注意を喚起するために過速度音声を出力し（ステップＳ６９）、それから非常ブレーキが作動中であることを示すブレーキフラグをＯＮして（ステップＳ７０）、ステップＳ６７に移行する。
【００５２】
ステップＳ６７の判定において、ブレーキフラグがＯＮであるか否かが判定され、ＯＮであれば、非常ブレーキが作動状態にあるので、運転者により自弁ブレーキが解除されているか否かが判定され（ステップＳ７１）、自弁ブレーキが解除されていれば、ブレーキを解除し（ステップＳ７２）、ブレーキフラグをＯＦＦにして（ステップＳ７３）、終了する一方、自弁ブレーキが解除されていなければ、そのまま終了する。
【００５３】
一方、ステップＳ６１の判定において、全体エリアＥ１，Ｅ２内であり、かつ速度検知エリアＥ０１，Ｅ０２への進入でなければ、速度検知エリアＥ０１，Ｅ０２を車両１が抜け出ているので、表示灯９Ａ，９Ｂの出力がＯＦＦであるか否かが判定され（ステップＳ７４）、その出力がＯＦＦであれば、運転者の注意を喚起するために「抜け」音声を出力し（ステップＳ７５）、表示灯９Ａ，９Ｂ（ＬＥＤ）の出力をＯＦＦし（ステップＳ７６）、ステップＳ６７に移行する一方、その出力がＯＦＦでなければ、そのままステップＳ６７に移行する。
【００５４】
【発明の効果】
この発明は、以上に説明したように実施され、以下に述べるような効果を奏する。
【００５５】
請求項１の発明は、衛星航法システムよりの経緯度信号に基づいて位置検出手段によって車両の現在位置を検知し、その車両の現在位置に基づきエリア判定手段によって、速度検知エリアであるか否かを判定し、その速度検知エリアにおいて、車両速度が制限速度を超えることが一定時間以上継続したときには、走行速度制限手段によって、前記非常ブレーキ手段を作動し車両速度が前記制限速度以下に規制するようにしているので、速度検知エリアにおいて、車両の過速度走行を抑制することができる。よって、車両の位置を検出するのに、トランスポンダなどの地上子を利用するのではなく、衛星航法システムを利用しているので、ＡＴＣなどの設置が困難である路線において、車速制限をする速度検知エリアの設定や変更を簡単に行うことができる。
【００５６】
また、前記速度検知エリアは、上り側および下り側の２つのエリアを有し、その２つのエリアの間に、それらよりも高度の高い判定エリアが設けられており、前記エリア判定手段が、前記判定エリアの通過により、前記速度検知エリアでの車両の走行が下坂走行であるか否かを検出する下坂走行検出手段を備えているので、２つの速度検知エリアの間に設けられた判定エリアの通過により、前記速度検知エリアでの車両の走行が下坂走行であるか否かを簡単に検出することができる。よって、特に過速度走行を制限する必要がある前記速度検知エリアでの下坂走行において、車両速度を前記制限速度以下に規制することを実現できる。
【００５７】
請求項２に記載のように、入り検出手段によって車両が速度検知エリアに進入したことを検出し、抜け検出手段によって車両が速度検知エリアから抜けたことを検出するようにすれば、それら両検出手段からの信号によって、車両が速度検知エリア内を走行していることが簡単に検出することができる。
【００５８】
請求項３に記載のように、入り検出手段が、速度検知エリアに車両が進入したか否かの判定を複数のエリアで行うようにすれば、速度検知エリアに車両が進入したことを確実に検出することができる。

【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明に係る衛星航法システム（ＧＰＳ）を利用した車両運転支援システムの全体構成図、（ｂ）は同システムの制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】車両の経路における各エリアの説明図である。
【図３】前記車両運転支援システムの全体シーケンスを示すフローチャート図である。
【図４】車両運転支援システムの速度検知エリア入り抜け判定処理を示すフローチャート図である。
【図５】車両運転支援システムの速度検知エリア入り抜け判定処理を示すフローチャート図である。
【図６】車両運転支援システムの過速度判定処理を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
１車両
２ＧＰＳアンテナ
３ＦＭアンテナ
４ＧＰＳ受信機
５制御装置
５Ａ位置検出手段
５Ｂエリア判定手段
５Ｂ１入り判定手段
５Ｂ２抜け判定手段
５Ｂ３下坂走行判定手段
５Ｃ速度検出手段
５Ｄ走行速度制限手段
６非常ブレーキ装置
７Ａ，７Ｂ運転台
８Ａ，８Ｂスピーカ
９Ａ，９Ｂ表示灯[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle driving support system using a satellite navigation system (GPS). In particular, it recognizes the route position of a running vehicle based on a signal from a satellite navigation system and supports driving of the vehicle by speed limitation or the like.
[0002]
[Prior art]
In recent years, as the traveling speed of trains has increased, it has been required to travel safely while observing a limited train schedule. For railway vehicles, ATS (automatic train stop device), ATC (automatic train control device), ATO (automatic train operation device), etc., which are installed on some routes, are based on a centralized management system by a train operation management system. Security devices are evolving.
[0003]
However, there are routes where it is difficult to install such security devices such as ATC, and in such routes, a signal from the ground child is received by using a ground facility having a ground child such as a transponder. By detecting the position of the vehicle, it is detected that the vehicle is in a specific area (section), and in such a specific area, for example, an area having a curved path of a downward slope, the vehicle speed is limited. Speed limiting is also performed to be as follows.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
When the position of the vehicle is detected using such a grounding element such as a transponder, it is necessary to always provide the grounding element in an area where the speed is to be limited. Therefore, when a specific area is newly set or a specific area is changed, it is necessary to install a ground child and change its position, which is troublesome.
[0005]
Note that there is JP-A-2000-62613 as a prior art related to the above technology.
[0006]
An object of the present invention is to provide a vehicle driving support system using a satellite navigation system that can easily set or change a speed detection area for limiting a vehicle speed on a route where it is difficult to install an ATC or the like. I do.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is a vehicle driving support system using a satellite navigation system that operates an emergency brake means at the time of overspeed traveling and limits the vehicle speed, and detects a vehicle based on a latitude and longitude signal from the satellite navigation system. Position detecting means for detecting the current position; area determining means for receiving a signal from the position detecting means to determine whether or not the vehicle is within a speed detecting area for detecting overspeeding of the vehicle; and detecting vehicle speed of the vehicle. Receiving the signals from the area determining means and the vehicle speed detecting means, and when the vehicle speed exceeds the speed limit in the speed detecting area for a certain period of time or more, the emergency braking means reduces the vehicle speed. Traveling speed limiting means for restricting the speed below the speed limit. The speed detection area has two areas, an upside and a downside, and a determination area having a higher altitude than the two areas is provided between the two areas; Is provided with downhill traveling determination means for detecting whether or not the traveling of the vehicle in the speed detection area is downhill traveling by passing the vehicle. Things.
[0008]
With this configuration, the current position of the vehicle is detected by the position detection unit based on the latitude and longitude signals from the satellite navigation system, and the area determination unit detects overspeed traveling of the vehicle based on the current position of the vehicle. It is determined whether or not the vehicle is within the speed detection area where it is necessary to support driving of the vehicle. In the speed detection area, when the vehicle speed detected by the vehicle speed detection means exceeds the speed limit for a certain period of time or more, the emergency braking means is actuated by the traveling speed restriction means to reduce the vehicle speed to the speed limit. It is regulated as follows, and overspeed running is suppressed. Therefore, since the satellite navigation system is used to detect the position of the vehicle instead of using a transponder or other ground element, speed detection is performed to limit the vehicle speed on routes where ATC is difficult to install. Area settings and changes can be made easily.
[0010]
Also, By passing through a determination area provided in front of the speed detection area, it is easily detected whether the vehicle is traveling downhill in the speed detection area. Therefore, it is possible to realize that the vehicle speed is regulated to be equal to or lower than the limit speed particularly in the downhill traveling in the speed detection area where the overspeed traveling needs to be restricted.
[0011]
Claim 2 As described in the above, the area determination means may include an onset detection means for detecting that the vehicle has entered the speed detection area, and an exit detection means for detecting that the vehicle has exited from the speed detection area. It may be.
[0012]
With this configuration, the entry detection means detects that the vehicle has entered the speed detection area, and the exit detection means detects that the vehicle has exited the speed detection area. It is easily detected that the vehicle is traveling in the speed detection area.
[0013]
Claim 3 As described in the above, it is desirable that the entry detection means determines whether or not the vehicle has entered the speed detection area in a plurality of areas.
[0014]
According to this configuration, since the entry detection means determines whether or not the vehicle has entered the speed detection area in a plurality of areas, it is reliably detected that the vehicle has entered the speed detection area. Is done.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0016]
FIG. 1A is an overall configuration diagram of a vehicle driving support system using a satellite navigation system (GPS) according to the present invention, and FIG. 1B is a block diagram illustrating a configuration of a control device of the system.
[0017]
As shown in FIG. 1, the device according to the present invention is mounted on a vehicle 1, and receives position information (longitude / latitude information) from a GPS receiver 4 that receives signals input through a GPS antenna 2 and an FM antenna 3. ) And vehicle speed information from a speed generator (not shown) are input to the control device 5 to detect the position of the vehicle 1 on the route and the traveling speed. Here, the position detection accuracy using the GPS is about ± 100 m, but the FM antenna 3 receives an FM signal from a ground station (FM station) whose absolute position is known. By correcting the position information by the FM signal, the position detection accuracy is improved.
[0018]
Based on this position information, the control device 5 determines that the train has entered a speed detection area (a speed suppression section that limits overspeed running) while the train is traveling on the route, and in the speed detection area, When it is detected that the vehicle has been traveling at a speed exceeding the speed limit for a certain period of time or more, an emergency brake operation command is output, and the emergency brake device 6 is operated.
[0019]
The operation of the emergency brake device 6 is, specifically, based on various information, for example, (1) within the speed detection area, (2) the vehicle speed is 85 km / h or more, and (3) the above (1). The operation is performed when it is determined that the state of (2) has been continued for 3 seconds or more, (4) the vehicle speed is less than 85 km / h, and (5) the emergency is operated by the operation of the master controller (not shown). When the brake release signal is output, the operation of the emergency brake device 6 is released.
[0020]
Since the vehicle position information obtained from the GPS signal is only used at the boundary of the speed detection area, the determination area, etc., the vicinity of the boundary of each area is set to a position where the GPS signal can be received. Once it is detected that the vehicle has entered the speed detection area, the above-described detection operation is performed even in a place where a GPS signal cannot be received (for example, a tunnel) until it is detected that the vehicle has exited the speed detection area. .
[0021]
On the other hand, since the vehicle speed is calculated from a pulse (rotation speed) signal from a speed generator (not shown) mounted on the wheel and a preset wheel diameter, the speed detection area is independent of the GPS signal. It is possible to detect that the vehicle has been traveling at a speed exceeding a preset speed limit for a certain period of time (hereinafter referred to as overspeed determination).
[0022]
In the traveling section of the vehicle, as shown in FIG. 2, when the vehicle 1 travels downhill and the vehicle speed exceeds the speed limit for a certain period of time or longer, the emergency braking device 6 controls the vehicle speed. Is determined to include the entire downstream area E1 and the entire upstream area E2 including all of the speed detection areas E01 and E02 (entrance points P11 and P12, exit points P21 and P22) that need to regulate the speed below the speed limit. A determination area E3 located at a position higher in altitude (near the peak) is set. Judging from the GPS positioning data (north latitude coordinate / east longitude coordinate), if the vehicle 1 does not enter these overall areas E1 and E2, the overspeed determination processing in the speed detection areas E01 and E02 is not performed. The entire downhill area E1 runs on a downhill when the vehicle 1 goes down, and the entire uphill area E2 runs on a downhill when the vehicle 1 goes up. In particular, the speed detection area E01 is used. , E02, the need for speed suppression control arises. In this example, the up route and the down route are single lines different from each other. When the vehicle 1 enters the entire areas E1 and E2, the large area flag is turned ON, and when the vehicle 1 enters the determination area E3, the determination area flag is turned ON. Further, in each of the entire areas E1, E2, three entry areas E11, E12, E13 and E21, E22, for determining that the vehicle has entered the speed detection areas E01, E02 prior to the entry points P11, P21. E23 is provided, and entry determination is performed in a plurality of areas. On the other hand, before exit points P12 and P22, one exit area E14 and E24 for detecting that the vehicle 1 has exited the speed detection areas E01 and E02. In these missing areas E14 and E24, missing determination by reading GPS positioning data a plurality of times is performed.
[0023]
Therefore, the determination areas E3, the entire areas E1, E2, the entry areas E11, E12, E13, E21, E22, E23, and the missing areas E14, E24 are detected in this order, and the entry areas E11, E12, E13, The vehicle 1 is traveling in the speed detection areas E01 and E02 from the detection of E21, E22 and E23 to the detection of the exit areas E14 and E24.
[0024]
Here, the data used for these determinations are those other than the GPS positioning data other than “measurement impossible” and “checksum error”. As a result, unstable data in the tunnel or after passing through the tunnel, data when a satellite cannot be found due to bad environmental conditions, and the like are eliminated.
[0025]
Further, as shown in FIG. 1 (b), the control device 5 receives a signal from the position detecting means 5A for detecting the current position of the vehicle based on a longitude / latitude signal from the GPS and a signal from the position detecting means 5A. Area determination means 5B for determining whether or not the vehicle is within the speed detection areas E01 and E02, vehicle speed detection means 5C for detecting the speed of the vehicle 1 based on a signal from the speed generator, and the area determination means 5B and the vehicle speed. When the signal from the detection means 5C is received and the vehicle speed exceeds the speed limit in the speed detection areas E01 and E02 for a certain period of time or more, the emergency brake device 6 regulates the vehicle speed to the speed limit or less. Running speed limiting means 5D. The area determining means 5B includes an on-state detecting means 5B1 for detecting that the vehicle 1 has entered the speed detecting areas E01 and E02, and an exit detecting means for detecting that the vehicle 1 has exited from the speed detecting areas E01 and E02. And a detection unit 5B2. As a result, the emergency brake device 6 can be operated during overspeed running, and the vehicle speed can be limited. Further, the area determination means 5B includes a downhill traveling determination means 5B3 for detecting whether or not the vehicle is traveling downhill by passing through a determination area E3 provided before the speed detection areas E01 and E02.
[0026]
At the time of specific driving, the control device 5 outputs operation command signals to speakers 8A and 8B and indicator lights 9A and 9B (LEDs) disposed on cabs 7A and 7B in front and behind the vehicle 1, respectively. As a result, the indicator lights 9A and 9B are turned on in the speed detection areas E01 and E02, and sound is output from the speakers 8A and 8B when the vehicle enters and exits the speed detection areas E01 and E02. It is designed to call attention of the driver of the tables 7A and 7B. The speakers 8A and 8B and the indicators 9A and 9B (LEDs) also operate when the emergency brake device 6 is operated during overspeed running.
[0027]
Next, a specific control flow of the control device 5 will be described.
<Overall sequence>
The entire sequence is as shown in FIG. When started, first, log file management and initialization are performed (steps S1 and S2), and then it is determined whether a changeover switch (not shown) has selected the inspection mode or the normal mode. Is performed (step S3). Here, in the initialization, a serial port for performing GPS communication and input / output ports such as a vehicle speed, a wheel diameter, and an LED are initialized.
[0028]
Then, if the inspection mode is selected, the mode shifts to the inspection mode for the periodic inspection (step S4). If not, the mode shifts to the normal mode for the normal operation and the initial setting is performed. (Step S5).
[0029]
In the inspection mode, the sound of the speed detection area “ON” is output through the speakers 8A and 8B, and the indicator lamps 9A and 9B are lit, for example, in green to indicate that they are in the speed detection areas E01 and E02. After that, the large area flag is turned on, and the on flag is turned on. Here, the large area flag is set to ON when the vehicle enters the entire areas E1 and E2, and the entry flag is set to ON when the vehicle enters the speed detection areas E01 and E02. All the flags are set to ON to execute the inspection.
[0030]
Then, it is determined whether or not the current mode is the inspection mode (step S6). If the current mode is the inspection mode, the GPS positioning data is immediately taken in (step S7). After that (step S8), the GPS positioning data is fetched (step S7). Here, the GPS positioning data is taken in by the control device 5, and when the GPS positioning data can be taken in normally, the positioning flag is set to OK. Here, the GPS positioning data is fetched from the GPS via a serial port, and as the positioning data, latitude, longitude, altitude, speed, azimuth, the number of all satellites, the number of supplementary satellites, the current date and time, the date and time of positioning, and the like are fetched. . When the GPS positioning data is fetched, a checksum is also performed, and whether the received data is correct or not is also determined. If the received data is correct, the checksum flag is set to OK. Further, when returning from the inspection mode to the normal mode, the changeover switch is switched from a state in which the inspection mode is selected to a state in which the normal mode is selected. The indicator lights 9A and 9B indicating this are turned off, the sound of the speed detection area "missing" is output through the speakers 8A and 8B, and both the large area flag and the on flag are turned off.
[0031]
Then, after the speed signal is fetched (step S8), it is determined whether it is within the entire areas E1 and E2 and within the speed detection areas E01 and E02 (step S9), and within the entire areas E1 and E2. If the vehicle speed is within the speed detection areas E01 and E02, an overspeed determination process is performed to determine whether or not the vehicle speed exceeds the speed limit for a certain period of time (step S10), and the data LOG process is performed. Then, while returning to step S6, if it is within the entire areas E1 and E2 and not within the speed detection areas E01 and E02, the process returns to step S6 without going through steps S10 and S11.
[0032]
When the speed signal is taken, a vehicle speed signal is taken as a pulse signal from the speed generator, but a speed signal from the GPS is also taken as an auxiliary. The control device 5 recognizes the change in the frequency in the wheel diameter based on a signal manually switched before driving, and performs arithmetic of the vehicle speed V (km / h) based on the following equation. Here, H is the frequency (Hz) of the speed generator, n is the number of poles of the speed generator 90, π is the circular constant, and D is the wheel diameter (m).
[0033]
V = (D × π × H × 3600) / (n × 1000)
<Speed detection area entry / exit determination>
Subsequently, a control flow for determining that the vehicle has entered the speed detection areas E01 and E02 and that the vehicle has exited the speed detection areas E01 and E02, which requires detection of overspeed traveling, will be described.
[0034]
The specific contents of the control are as shown in FIGS. Upon start, it is first determined whether the positioning flag is OK and the checksum flag is OK (step S21). If both flags are OK, correct reception data (GPS positioning data) is fetched. Then, it is determined whether the GPS determination area flag is OFF and the large area flag is OFF (step S22), while one of the flags is OK. If not, it is determined that correct reception data (GPS positioning data) cannot be captured, and the process ends.
[0035]
If it is determined in step S22 that both the determination area flag and the large area flag are OFF, the entire area E1, E2 and the determination area E3 do not pass at present, and therefore, the summit having a higher altitude than the entire areas E1, E2. It is determined whether or not the vehicle has passed through the determination area E3 located in the area (step S23). On the other hand, if any one of the flags is not OFF, it means that the vehicle has passed through any of the areas E1 to E3. Therefore, in order to detect whether or not the area is the determination area E3, first, it is determined whether or not the determination area flag is ON and the large area flag is OFF (step S24).
[0036]
If it is determined in step S23 that the vehicle has passed the determination area E3 based on the GPS positioning data, the determination area flag is turned on (step S25), and it is determined whether the vehicle has entered the entire areas E1 and E2. Is allowed, and the process proceeds to step S24. On the other hand, when it is determined that the vehicle does not pass through the determination area E3, the process proceeds to step S24 without passing through step S25.
[0037]
If it is determined in step S24 that the determination area flag is ON and the large area flag is OFF, the vehicle is currently passing through the determination area E3. Based on the data, it is determined whether or not the vehicle 1 has entered the entire ascending area E2 (step S26). On the other hand, if the determination area flag is ON and the large area flag is not OFF, the vehicle passes through the determination area E3. Since it has not been performed, the process immediately proceeds to step S27.
[0038]
If it is determined in step S26 that the vehicle 1 has entered the entire ascending area E2, the up / down flag is set to up (step S28), and it is determined whether the vehicle has entered the entering areas E21 to E23. The determination is permitted, the large area flag is turned on, the large area loop is cleared (step S29), and the process proceeds to step S27. On the other hand, if it is determined that the vehicle has not entered the entire ascending area E2, it is determined whether or not the vehicle has entered the entire descending area E1 (step S30), and it is determined that the vehicle has entered the descending entire area E1. Then, the up / down flags are set to down (step S31), and it is allowed to determine whether or not the vehicle has entered the entry areas E11 to E13. The process proceeds to step S29, where the large area flag is turned on, and the large area is set. The loop is cleared (Step S29), and the process proceeds to Step S27. Here, when entering any one of the whole areas E1 and E2 from the determination area E3, the vehicle runs downhill in each of the whole areas E1 and E2, and the vehicle speed in the speed detection areas E01 and E02 in each of the whole areas E1 and E2. When the vehicle speed exceeds the speed limit for a certain period of time or longer, it is determined that the emergency brake device 6 needs to restrict the vehicle speed to the speed limit or lower.
[0039]
In step S27, it is determined whether the large area flag is ON and the entry flag is OFF. If the large area flag is ON and the entry flag is OFF, the vehicle 1 has entered the speed detection areas E01 and E02 because the vehicle has passed one of the entire areas E1 and E2. In order to determine whether or not the vehicle has passed, based on the GPS positioning data, it is determined whether or not the vehicle has passed through the entry areas E11, E12, E13, E21, E22, and E23 set in the entry portions of the speed detection areas E01 and E02. (Step S32) On the other hand, if the large area flag is ON and the entry flag is OFF, the process directly proceeds to Step S33.
[0040]
If it is determined in step S32 that the vehicle has passed through the entry areas E11, E12, E13, E21, E22, and E23, the entry flag is turned on (step S34), and the process proceeds to step S35, while the entry areas E11, E12, E13, If it has not passed through E21, E22, and E23, the process directly proceeds to the determination in step S35.
[0041]
In the determination in step S35, it is determined whether the vehicle is traveling in an area other than the entire areas E1 and E2 and the large area flag is ON, and the vehicle is traveling in an area other than the entire areas E1 and E2 and the large area flag is set. If it is ON, it is considered that the system is in an abnormal state. Therefore, the area large loop which is a flag for detecting a system abnormality is counted up (step S36), and the process proceeds to step S37. If the vehicle is traveling in an area other than E2 and the area large flag is not OFF, it is considered that the system is not in an abnormal state, and the process directly proceeds to step S41 (see FIG. 5).
[0042]
If the count of the large area loop is repeated and the area large loop becomes 10 or more times in the determination in step S37, it is considered that the system is in an abnormal state. At the same time, the large area loop is cleared (step S39), and the process proceeds to step S41. If the large area loop is not performed 10 times or more, the process directly proceeds to step S41.
[0043]
Then, in step S41, as shown in FIG. 5, it is determined whether the large area flag is ON and the entry flag is ON. If both flags are ON, the current speed detection areas E01, E01, Since it is considered that the vehicle has passed through E02, it is determined whether or not the vehicle has passed through the escape areas E14 and E24 to detect that the vehicle has escaped from the speed detection areas E01 and E02 (step S42). If the flag is ON and the ON flag is not ON, it is determined whether or not the normal mode is set (step S43).
[0044]
If it is determined in step S42 that the vehicle has passed the exit areas E14 and E24, the exit loop, which is a flag for reliably detecting exit from the speed detection areas E01 and E02, is counted up (step S44). It is determined whether or not the loop has been performed twice or more in order to reliably detect that the loop has exited (step S45). If the number of missing loops is two or more, it is determined that the speed detection areas E01 and E02 have been securely removed. Therefore, all the flags are turned off, initialization is performed, and the missing loop is cleared (step S46). Move to
[0045]
On the other hand, if the vehicle has not passed through the exit areas E14 and E24, it is considered that the vehicle is still passing through the speed detection areas E01 and E02, so that the exit loop is cleared (step S48), and the process proceeds to step S47. Transition.
[0046]
In step S47, it is determined whether or not the mode is the normal mode. If the mode is the normal mode, the mode is not the inspection mode, and the vehicle is traveling in an area other than the entire areas E1 and E2 in order to confirm whether there is any abnormality. It is determined whether or not the large flag is ON (step S49). On the other hand, if the mode is not the normal mode, since the mode is the inspection mode, the process proceeds to step S43 without performing the processes of steps S50 to S52.
[0047]
In the determination of step S49, it is determined whether or not the vehicle is traveling in an area other than the entire areas E1 and E2 and the area large flag is ON, and the vehicle is traveling in an area other than the entire areas E1 and E2 and the area is large. If the flag is ON, the area large loop is counted up (step S50), and it is determined whether or not the area large loop is 10 times or more (step S51). If the large area loop is 10 times or more, it is considered that the system is abnormal, so all the flags are turned off, the large area group is cleared (step S52), and the process proceeds to step S43.
[0048]
In the determination in step S43, if the mode is the normal mode, it is determined whether the position is north of the vicinity of the north side point W1 located on the north side of the entire area E1 and south of the vicinity of the south side W2 located on the south side of the entire area E2. (Step S53) If so, all flags are turned off and the process is terminated, otherwise, the process is terminated immediately. If the mode is not the normal mode, the process immediately ends.
<Overspeed determination process>
When entry into the speed detection areas E01 and E02 (entering the area) is detected, speed determination is performed based on a pulse signal from the vehicle 1. If the speed exceeding 85 km / h per hour continues for 3 seconds or more, a brake operation signal is output to the emergency brake device 6, and a sound output (excess speed) is performed once. At this time, when the own valve brake is released, the brake operation signal is released. In addition, if the state of the "brake ON" at the time of the determination of the disengagement, even if the vehicle 1 exits the speed detection areas E01 and E02, the operation of the brake is continued.
[0049]
As shown in FIG. 6, when starting, it is first determined whether or not the vehicle is within the entire areas E1 and E2 and has entered the speed detection areas E01 and E02 (step S61). If it is determined in step S61 that the vehicle is within the entire areas E1 and E2 and is within the speed detection areas E01 and E02, the indicator lights 9A and 9B (LEDs) indicating that the vehicle is within the speed detection areas E01 and E02. It is determined whether or not the output of the vehicle is OFF (step S62). If the output is OFF, the vehicle 1 enters the speed detection areas E01 and E02 for the first time. Then, an incoming sound (only once) is output (step S63), and the outputs of the indicator lights 9A and 9B are turned on (step S64). Then, in order to limit the overspeed, it is determined whether the speed is continuously 85 km / h or more for 3 seconds or more (step S65). On the other hand, if the outputs of the indicator lights 9A and 9B are not OFF, the vehicle 1 has already entered the speed detection areas E01 and E02. I do.
[0050]
In the determination of step S65, if the speed is continuously 85 km / h or more for 3 seconds or more, the emergency brake device 6 needs to be operated. Therefore, the brake flag serving as a criterion for determining whether to apply the brake is determined. It is determined whether the switch is ON (step S66). Otherwise, it is not necessary to operate the emergency brake, and the process proceeds to step S67.
[0051]
If it is determined in step S66 that the brake flag is ON, the emergency brake device 6 has already been activated, so the process immediately proceeds to step S67. If not, the emergency brake device 6 is activated (step S68). ), An overspeed sound is output to call the driver's attention (step S69), and then a brake flag indicating that the emergency brake is operating is turned on (step S70), and the process proceeds to step S67.
[0052]
In the determination of step S67, it is determined whether or not the brake flag is ON. If it is ON, the emergency brake is in the operating state, so it is determined whether or not the driver has released the own valve brake (step S67). S71) If the self-valve brake is released, the brake is released (step S72), the brake flag is turned off (step S73), and the process ends. If the self-valve brake is not released, the process ends.
[0053]
On the other hand, if it is determined in step S61 that the vehicle 1 is within the entire areas E1 and E2 and is not entering the speed detection areas E01 and E02, the vehicle 1 has exited the speed detection areas E01 and E02. It is determined whether or not the output of 9B is OFF (step S74). If the output is OFF, an "out" sound is output to alert the driver (step S75), and the indicator lamp 9A , 9B (LED) are turned off (step S76), and the process proceeds to step S67. If the output is not OFF, the process directly proceeds to step S67.
[0054]
【The invention's effect】
The present invention is implemented as described above, and has the following effects.
[0055]
According to the first aspect of the present invention, the current position of the vehicle is detected by the position detecting means based on the latitude and longitude signals from the satellite navigation system, and whether or not the vehicle is in the speed detecting area is determined by the area determining means based on the current position of the vehicle. In the speed detection area, when the vehicle speed exceeds the speed limit for a certain period of time or more, the traveling speed limiting means operates the emergency brake means to regulate the vehicle speed to the speed limit or less. Therefore, overspeeding of the vehicle can be suppressed in the speed detection area. Therefore, since the satellite navigation system is used to detect the position of the vehicle instead of using a transponder or other ground element, speed detection is performed to limit the vehicle speed on routes where ATC is difficult to install. Area settings and changes can be made easily.
[0056]
Also, The speed detection area has two areas, an upside and a downside, and a determination area having a higher altitude than the two areas is provided between the two areas. Passing the vehicle, the vehicle travels in the speed detection area is a downward slope traveling detecting means for detecting whether or not the downward slope traveling So we have By passing through the determination area provided between the two speed detection areas, it is possible to easily detect whether or not the vehicle is traveling downhill on the speed detection area. Therefore, it is possible to realize that the vehicle speed is regulated to be equal to or lower than the limit speed particularly in the downhill traveling in the speed detection area where the overspeed traveling needs to be restricted.
[0057]
Claim 2 As described in above, if the entry detection means detects that the vehicle has entered the speed detection area, and the exit detection means detects that the vehicle has exited the speed detection area, The signal can easily detect that the vehicle is traveling in the speed detection area.
[0058]
Claim 3 As described in the above, if the entry detection means performs determination of whether or not the vehicle has entered the speed detection area in a plurality of areas, it is possible to reliably detect that the vehicle has entered the speed detection area. Can be.

[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is an overall configuration diagram of a vehicle driving support system using a satellite navigation system (GPS) according to the present invention, and FIG. 1B is a block diagram showing a configuration of a control device of the system.
FIG. 2 is an explanatory diagram of each area on a route of a vehicle.
FIG. 3 is a flowchart showing an entire sequence of the vehicle driving support system.
FIG. 4 is a flowchart illustrating a speed detection area entry / exit determination process of the vehicle driving support system.
FIG. 5 is a flowchart illustrating a speed detection area entry / exit determination process of the vehicle driving support system.
FIG. 6 is a flowchart illustrating an overspeed determination process of the vehicle driving support system.
[Explanation of symbols]
1 vehicle
2 GPS antenna
3 FM antenna
4 GPS receiver
5 Control device
5A position detecting means
5B area judgment means
5B1 entering judgment means
5B2 Missing determination means
5B3 Downhill traveling determination means
5C speed detection means
5D running speed limiting means
6. Emergency braking device
7A, 7B cab
8A, 8B speaker
9A, 9B indicator light

Claims

A vehicle driving support system using a satellite navigation system that activates emergency braking means during overspeed traveling and limits the vehicle speed,
Position detecting means for detecting the current position of the vehicle based on the latitude and longitude signals from the satellite navigation system, and receiving a signal from the position detecting means to determine whether the vehicle is within a speed detection area for detecting overspeeding of the vehicle. An area determining means for determining the vehicle speed, a vehicle speed detecting means for detecting a vehicle speed of the vehicle, and receiving a signal from the area determining means and the vehicle speed detecting means, wherein the vehicle speed exceeds a speed limit in the speed detecting area for a predetermined time or more. Traveling speed limiting means for restricting the vehicle speed to the speed limit or less by the emergency braking means when continued .
The speed detection area has two areas, an upside and a downside, and a determination area higher in altitude is provided between the two areas,
A satellite navigation system , wherein the area determination means includes a downhill traveling determination means for detecting whether or not the vehicle travels in the speed detection area as a downhill traveling by passing through the determination area. Vehicle driving support system using

2. The satellite navigation system according to claim 1, wherein said area determining means includes an on-state detecting means for detecting that the vehicle has entered the speed detecting area, and an exit detecting means for detecting that the vehicle has exited from the speed detecting area. Vehicle driving support system using the system.

3. The vehicle driving support system using a satellite navigation system according to claim 2, wherein the entry detection means determines whether or not the vehicle has entered the speed detection area in a plurality of areas .