JP2745587B2 - 高速道路走行認識装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は車両走行時、高速道路走行中か否かの走行環
境認識を行うための装置であって、特にナビゲーション
システムに用いるのに好適な高速道路走行認識装置に関
するものである。

（従来の技術） 近年、車両走行時、運転者に走行環境情報を与えるた
めの装置が種々提案されており、その中の１つにナビゲ
ーションシステムがある。

かかるナビゲーションシステムの従来例としては、例
えば特開昭63−109319号公報に記載されたものがある。
このシステムは走行環境に関するデータ、すなわち道
路、交差点、交差点間距離および方位に関するマップ化
されたデータ、および地磁気センサにより検出した方位
データに基づき、交差点を通過する度に車両の走行経路
を推定してディスプレイに表示するものである。

（発明が解決しようとする課題） 上述したような現在までに実用化されたナビゲーショ
ンシステムにおいては、主として都市部の複雑な一般道
路網に関する情報の提供という目的から、前述したマッ
プ化されたデータとしては平面（２次元）データが用い
られていた。

ところで今日の道路事情に着目すると、特に都市部に
おいては一般道路と高速道路とが錯綜しており、運転者
に対して正確な走行環境データを提供するためには一般
道路と高速道路とを同時に表示し、しかもそれらを正確
に識別できるようにするのが望ましい。

この目的のため、前述した平面データに高速道路に関
するデータを加えて立体（３次元）データ化することが
考えられる。

しかしこのように走行環境データを３次元化した場
合、従来システムにおいては以下の問題が生じてしま
う。

すなわち、一般道路に関するデータと高速道路に関す
るデータとを同一レベルに取扱うと、３次元データを２
次元データとして扱うことから、一般道路と高速道路と
がほぼ並走している場合にはマップの尺度との関係に基
づき、それら道路が同一直線（曲線）上に表わされてし
まい、両者を識別することができない。またこの並走状
態から両者が分岐していくと、その分岐点において見か
け上の交差点を出現して、不要な走行経路推定による処
理時間の増大を招くと共に走行経路の誤推定を行う確率
も上昇してしまう。

一方、前記両データを同一レベルに取扱わなければ、
つまり所要に応じて使い分けすれば上記の問題は解決す
るが、その場合一般道路と高速道路との極めて正確な識
別を前提とし、両者の識別において誤認を行った際には
運転者にでたらめな情報を与えたり、場合によってはそ
の後の走行経路推定が不能になるという極めて重大な問
題を招く。

本発明は、高速道路走行の特徴に着目して、他車との
関連において所定の走行条件を満足したとき高速道路走
行中と判定することにより上述の問題を解決することを
目的とする。

（課題を解決するための手段） この目的のため本発明の高速道路走行認識装置は、第
１図に概念を示す如く、自車の車速を検出する車速検出
手段と、検出された車速が所定速度以上か否かを判別す
る車速判別手段と、該車速が所定速度以上と判別された
とき自車と自車近傍の他車との相対車速を検出する相対
車速検出手段と、検出された相対車速が所定速度以下の
とき計時を行う計時手段と、この計時が所定時間以上と
なったとき高速道路走行中と判定する高速道路判定手段
とを具えてなることを特徴とするものである。

（作 用） 車両走行中、車速検出手段を車速を検出し、車速判別
手段は検出された車速が所定速度以上か否かの判別を行
う。

ここで高速道路走行においては一般道路と比較してよ
り高速の走行が可能なことから、前記所定速度は高速道
路走行における法規上の最高速度（100km/h）より若干
低い速度に設定する。

相対車速検出手段は検出された車速が前記所定速度以
上と判別されたとき自重と自車近傍の他車との相対車速
を検出し、計時手段は検出された相対車速が所定速度以
下のとき計時を行う。

高速道路判定手段は前記計時が所定時間以上となった
とき高速道路走行中であると判定する。

なお一般道路走行においても前記相対車速が所定速度
以下となるような走行は可能であるが、その継続時間が
道路交通法の最高速度の規定からみて極めて短いことか
ら、前記所定時間を一般道路における前記走行の継続可
能時間より十分大きい値に設定しておけば、明らかに高
速道路走行と一般道路走行とを識別することができる。

これにより高速道路走行中か否かの走行環境認識の信
頼性を大幅に向上させることができ、これを用いて例え
ば運転者に対しナビゲーションシステムによる高度な走
行環境情報サービスを提供することができる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明す
る。

第２図は本発明の高速道路走行認識装置の全体構成を
例示する線図であり、図中10は車両、11L,11R,12L,12R
は夫々左右前後輪を示す。

前輪11L,11Rはステアリングギヤ13を介してステアリ
ングホイール14に結合される。車両10は図示せぬエンジ
ンからの動力により車輪を駆動して走行し、ステアリン
グホイール14の舵角に応じて前輪11L,11Rを操舵して操
向を行う。

15は車速センサ、16はコントローラであり、車速セン
サ15により検出された自車の車速Ｖはコントローラ16に
入力される。

17,18は夫々前方、後方の自車近傍の他車の相対車速
を検出する相対車速センサであり、センサ17,18により
検出された自車と他車との相対車速V_c1,V_c2もコントロ
ーラ16に入力される。なお本例では相対車速センサとし
てドップラ車速計を用いている。これらドップラ車速計
はドップラ周波数の変化から自車と他車との相対車速を
検出するものであるが、相対車速を検出できるものであ
れば他の手段を用いてもよい。

20はナビゲーションシステムの一例を示し、ナビゲー
ションコントローラ21、ディスプレイ22、記憶装置23お
よび地磁気センサ24を具えてなるものである。

ナビゲーションコントローラ21は前記コントローラ16
および地磁気センサ24からの入力の基づき、記憶装置23
に記憶された走行環境に関するデータ、例えば道路、交
差点、交差点間距離および方位に関するマップ化された
データの検索を行い、車両の走行経路を推定してディス
プレイ22に表示することにより運転者に対し走行環境情
報サービスを行う。ここで記憶装置に記憶されたマップ
化データとしては、一般道路に関するデータの他、高速
道路に関するデータをも含むものとする。なお地磁気セ
ンサはこれに限定されるものではなく、車両の現在位置
を認識できるデータを得られるものに置き換えることが
でき、例えば通信衛星からの電磁波を受信する装置とし
てもよい。

コントローラ16は車速センサ15およびドップラ車速計
17,18からの入力情報に応じて第３図の制御プログラム
を実行して、走行環境認識に基づくナビゲーションシス
テムの制御を行う。

すなわちまずステップ101で車速センサ15より自車の
車速Ｖを読込み、ステップ102で車速Ｖが所定速度V₀以
上か否かの判別を行う。なおこの所定速度V₀は高速道路
走行における法規上の最高速度が100（Km/h）であるこ
とを考慮して、それより若干低い速度、例えば80（Km/
h）に設定する。

ステップ102では、車速Ｖが所定速度V₀未満と判別さ
れたらステップ101,102の処理を繰返し、所定速度V₀以
上と判別されると、ステップ103で他車と並走中か否か
の判別を行う。なおこの判別は、車両10の斜め前方およ
び斜め後方に向けて設置されたドップラ車速計17,18の
測定可能範囲（この場合、車両10の前後右側方とする）
内に他車30が存在している場合には相対車速V_c1,V_c2が
測定されることから、相対車速V_c1又はV_c2の測定値の有
無により行う。

ステップ103で並走中でないと判別されたら制御をそ
のまま終了し、並走中と判別されたら次のステップ104
でタイマTMをリセットし、ステップ105で自車近傍の他
車の相対車速V_c1またはV_c2を読込み、ステップ106で前
記相対車速V_c1またはV_c2が所定速度V_c0以下か否かの判
別を行う。

ここで相対車速V_c1又はV_c2が所定速度V_c0を越えたら
並走中ではないものと見做して制御をそのまま終了し、
所定速度V_c0以下であればステップ107でタイマTMをイン
クリメントする。このタイマTMのインクリメントはステ
ップ108においてタイマTMの計時が所定時間TM₀以上と判
別されるまでステップ105−106−107−108−105のルー
プとして繰返される。なおこの所定時間TM₀は一般道路
において高速走行しつつも相対車速が前記所定速度以下
となるような走行が連続し得る時間よりも十分大きな値
に設定しておくものとする。

ステップ108の判別において計時が所定時間TM₀以上と
判別されたとき、つまり相対車速V_c1またはV_c2が所定速
度V₀以下となる高速走行が所定時間TM₀以上継続された
とき、ステップ109で走行環境を高速道路と認識する。

次のステップ110ではこの高速道路との認識に基づき
コントローラ16がナビゲーションシステム20に対し高速
道路走行時の制御を行う。

上記制御の作用について以下に詳細に説明する。

ここで、本例において制御対象とすべき走行環境とし
ては、高速道路と一般道路とがナビゲーションシステム
のマップ上で極めて近接しており、かつ並走状態から分
岐するもの、例えば首都高および高架下を並走する一般
道路が挙げられる。

このとき例えば一般道路から高速道路に進入した場合
を考察すると、まず一般道路走行中は第３図の制御プロ
グラムのステップ102の速度判定によりはねられ、また
ステップ102をクリアしたとしても法定速度を遵守する
法定速度走行を前提とすれば相対車速が高速道路走行時
より極めて大きくなってステップ103〜108の並走走行継
続時間判定によりはねられから、高速道路と誤認識する
ことはない。なお我が国の道路事情からみて、一般道路
を走行する場合の方が高速道路を走行するのより圧倒的
に多いことから高速道路と認識できないときは一般道路
であると見做しても、ナビゲーションシステムに対する
制御としては妥当である。

一方高速道路に進入した場合には、その当初は前記ス
テップ102の実行により高速道路とは認識できないが、
高速走行が可能になって実際に高速道路であるとの認識
が必要となる走行環境においては、前記ステップ103〜1
09の実行により高速道路と認識がなされる（なお高速上
の渋滞においては、高速走行が可能となってから上記認
識がなされることになる）。そして一旦高速道路との認
識がなされたら、以後この状態を継続する。これにより
高速道路走行中はナビゲーションシステム20に対し高速
道路走行時の制御、例えばディスプレイ22に高速道路に
関するデータのみを表示したり、一般道路および高速道
路のデータの双方を表示しつつも高速道路に関するデー
タのみ点滅、色別等により識別したりする制御を行う。
なお、その後車両が高速道路から脱出したときには、図
示せぬ高速脱出時の制御プログラムを用いて上記高速道
路との認識をリセットするものとすればよい。

これにより高速道路走行中か否かの走行環境認識の信
頼性を大幅に向上させることができ、これにより例えば
運転者に対しナビゲーションシステムによる高度な走行
環境情報サービスを提供することができる。

さらに高速道路走行中は信号がないことから、従来例
における交差点毎の走行経路の推定がほとんど不要にな
って（高速道路上において分岐として存在するのはイン
ター出口、サービスエリア分岐等のみである）データ処
理の高速化を図ることができると共に、誤判断を行う確
率も大幅に低下させることができる。

なお、本例では高速道路の認識をナビゲーションシス
テムの制御に用いたが、この認識を例えばエンジン制御
に用いてもよい。

（発明の効果） かくして本発明の高速道路走行認識装置は上述の如
く、他車との関連において所定の走行条件を満足したと
き高速道路走行中と認識するから、高速道路走行中か否
かの走行環境認識の信頼性を大幅に向上させることがで
き、これにより例えば運転者に対しナビゲーションシス
テムによる高度な走行環境情報サービスを提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の高速道路走行認識装置の概念図、 第２図は本発明装置の一実施例の全体構成を示す線図、 第３図は同例におけるコントローラの制御プログラムを
示すフローチャートである。 15……車速センサ、16……コントローラ 17,18……相対車速センサ（ドップラ車速計） 20……ナビゲーションシステム

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】自車の車速を検出する車速検出手段と、 検出された車速が所定速度以上か否かを判別する車速判
   別手段と、 該車速が所定速度以上と判別されたとき自車と自車近傍
   の他車との相対車速を検出する相対車速検出手段と、 検出された相対車速が所定速度以下のとき計時を行う計
   時手段と、 この計時が所定時間以上となったとき高速道路走行中と
   判定する高速道路判定手段とを具えてなることを特徴と
   する高速道路走行認識装置。