JP2002335607A - 衛星航法システムを利用した車両運転支援システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】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。 【解決手段】衛星航法システム（ＧＰＳ）よりの経緯度
信号に基づいて位置検出手段５Ａによって車両１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５Ｂによって、速度検知エリアを検出する。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
５Ｄによって、非常ブレーキ装置６を作動し車両速度が
前記制限速度以下に規制し、車両の過速度走行を抑制す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【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Ａ
ＴＣ（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。

【０００９】請求項２に記載のように、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は、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判定する下坂走行判定手
段を備えているようにしてもよい。

【００１０】このようにすれば、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３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４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Ｆ
Ｍ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、 速度検知エリア内であり、車両速度が８５km/h以上
であり、前記の状態が３sec以上継続していると
判定された場合に実行され、車両速度が８５km/h未満
であり、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、ＧＰ
Ｓ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Ｅ０
１，Ｅ０２（入り点Ｐ１１，Ｐ１２、抜け点Ｐ２１，Ｐ
２２）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，Ｅ
０２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Ｐ１
１，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Ｅ
１，Ｅ２、入りエリアＥ１１，Ｅ１２，Ｅ１３，Ｅ２
１，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，Ｅ１
２，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，Ｅ０
２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Ｅ０
１，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，８
Ｂ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８
Ａ，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、ＧＰ
Ｓ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Ｓ
４）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Ｓ
５）。

【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Ｅ０
１，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Ｓ
７）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ＧＰ
Ｓ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Ｓ
６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Ｓ
１０，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Ｏ
Ｋ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Ｅ
１〜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Ｓ
２４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〜Ｅ
１３へ進入したか否かの判定が許容され、ステップＳ２
９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Ｅ
１，Ｅ２において、下坂走行となり、各全体エリアＥ
１，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Ｏ
ＦＦ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Ｓ３
４）、ステップＳ３５に移行する一方、入りエリアＥ１
１，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，Ｅ
２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Ｓ
３９）、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Ｅ０
１，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Ｅ１
４，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Ｓ４
７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，Ｅ
０２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Ｓ４
９）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Ｅ
１，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Ｅ０
１，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，Ｅ０
２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Ｅ０
１，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９
Ａ，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Ｅ０
１，Ｅ０２への進入でなければ、速度検知エリアＥ０
１，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Ｓ７
５）、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】請求項２に記載のように、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
段を備えているようにすれば、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３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４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（ＧＰ
Ｓ）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 ２ ＧＰＳアンテナ ３ ＦＭアンテナ ４ ＧＰＳ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

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０８Ｇ 1/09 Ｇ０８Ｇ 1/09 Ｄ (72)発明者 王子 修 兵庫県明石市川崎町１番１号 川崎重工業 株式会社明石工場内 (72)発明者 上月 敏裕 兵庫県明石市川崎町１番１号 川崎重工業 株式会社明石工場内 (72)発明者 高橋 明男 兵庫県明石市川崎町１番１号 川重テクノ サービス株式会社内 (72)発明者 原田 治 兵庫県明石市川崎町１番１号 川重テクノ サービス株式会社内 Ｆターム(参考） 2F029 AA03 AB07 AC02 5H115 PC02 PG01 PI01 PU01 QI01 SE03 SF07 SJ13 SL01 SL06 TB03 TD01 5H161 AA01 BB02 BB03 CC13 DD21 EE07 MM04 MM12 NN11 5H180 AA20 BB04 CC12

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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ることを特徴とする衛星
   航法システムを利用した車両運転支援システム。
2. 【請求項２】 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は、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ている請求項１
   記載の衛星航法システムを利用した車両運転支援システ
   ム。
3. 【請求項３】 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請求項１または２記載の衛星航
   法システムを利用した車両運転支援システム。
4. 【請求項４】 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
   ものである請求項３記載の衛星航法システムを利用した
   車両運転支援システム。