JPH02137100A - 高架高速道路走行認識装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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、高架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架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ツ
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ｌｌｋ定してデイスプレィ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、前述したマツプ
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
いては一段道路とその上部に位置ずろ高架の高速道路（
例えば首部筒）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架高
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架高速道路に
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してしまう。

すなわち、一般道路に関するデータと高架高速道路に関
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、−Ｃ道路と高架高速
道路とがほぼ並走している場合にはマツプの尺度との関
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が出現して、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」−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
まり所要に応し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架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、高架高速道路走行の特徴に着目して、所定の
走行条件を満足したとき高架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架高速道路走行認識装置は、
第１図に概念を示す如く、走行中、車両と側方物体との
間の側方距離をサンプリングする側方距離検出手段と、
得られた所定数の側方距離データに基づき、それらの分
散を演算する分散演算手段と、得られた分散が所定値以
下か否かを判別する分散判別手段と、前記分散が所定値
以下と判別されたとき高架高速道路走行中と判定する高
架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、側方距離検出手段は車両と側方物体との間
の側方距離のサンプリングを行い、分散演算手段は得ら
れた所定数の側方距離データに基づき、それらの分散（
最多頻出値の集中分布の程度を表わす値で、その値が小
さいほど集中分布となる）を演算する。

ここで分散判別手段はこの演算により求めた分散が所定
値以下か否かの判別を行う。このときこの所定値を統計
的に有意性を得られるような値に設定しておけば、演算
により求めた分散が所定値以下のときには、得られた側
方距離のデータがほぼ１点（平均値付近）に集中分布し
ているような走行環境、つまり車両側方に側壁等の走行
車線と平行な連続物体が存在している走行環境、言い換
えれば首部筒のような高架高速道路を走行中と見做すこ
とができる。

したがって高架高速道路判定手段は上記判別条件が満足
されたとき、高架高速道路走行中であると判定する。

これにより高架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
走行環境清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図は本発明の高架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ＩＯは車両、ＩＬＬ、　Ｉ
ＩＲ，１２Ｌ、　１２１’ｌは夫々左右前後輪を示ず。

］ｒｌ■輪ＩＬＬ、　ＩＩＲ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Ｉ
Ｏ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、　ＩＩＲ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により検出された車速■はコントローラ１６に
入力される。

１７は側方距鋪センサであり、本例では送受僧形距離計
を用いる。これは発信部より車両側方（例えば左側方）
の物体（これは高速道路の側壁を想定している）を目標
に発した電波（音波、光でもよい）の反射波を受信部で
受けて側方距＃ｘ、を検出するもので、この側方距離Ｘ
、もコントローラＩ６に入力するものとする。なおこの
センサ１７は−ｍ道路に設けられたガードレールを検出
しないように設置する。

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、デイスプレィ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１
６および地磁気センサ２４からの人力に基づき、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ツプ化
されたデータの検索を行い、車両の走行経路を推定して
デイスプレィ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
たマツプ化データとしては、−ｇ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る〃波を受信す
る装置としてもよい。

コン１−ローラ１６は車速センサ１５および側方距離セ
ンサ１７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でカウンタｉを１にセント
し、ステップ１０２で車速センサ１５より車速■を読込
み、次のステップ１０３で車速■がＯか否かの判別を行
う。

ここでＶ〜Ｏの走行中であれば、ステップ１０４でこの
車速■に応じて、以下のサンプリングの周！１１′ＩＴ
を決定する。この周！１ＩｌＴは一定速度走行を基準に
すると、速度が低下するほど長（なるようにして、速度
に関係なくほぼ一定の距離で前記サンプリングを行うよ
うにする。なおステップ１０３でＶ＝Ｏ１つまり停車中
は本例の制御を行っても無意味であるから制御をそのま
ま終了する。

次のステップ１０５では、側方距離センナ１７より車体
ＩＯと側方物体３０との間の側方距離Ｘ、（ただしｊ＝
＝１〜ｎ）をサンプリングする。このサンプリングはス
テップ１０７でインクリメントされるカウンタｉの値が
ｎに達するまでステップ１０５−１０６１０７−１０２
−１０３−１０４−１０５のループとして繰返され、ｎ
に達したらステップ１０６の判別により制？７ｆｌをス
テップ１０８に進めて側方距ＷＡ（ｘ、のｎ個（ｎ：サ
ンプリング数）のデータの平均値マを ７−　　Σ　Ｘｉ　　／　ｎ により演算する。

次のステップ１０９では上記Ｘｉ＋マより分散σ７Σ（
Ｘ、−わ２ をσ７−　　　　　　　　により演算し、次いでステッ
プ１１０でこの分散σ、が所定値σ７ｏ以下か否かの判
別を行う。

ここでこの所定値σ、０を統計的に有意性を６１られる
ような値に設定しておけば、σ、≦σ。。のときには、
側方距離に、のｎ個のデータのばらつきが小さく、かつ
それらの分布状態が平均値マ付近に集中分布しているよ
うな走行環境、つまり車両側方に側壁等の走行車線と平
行な連続物体が存在する走行環境に他ならないから、ス
テップ１１１で走行環境を高架高速道路と認識する。

なおステップ１１０でσ。〉σ。。のときには、前記デ
ータのばらつきが大きく、かつそれらの分布状態が拡散
している場合であり、上記高架高速道路走行時の特徴と
明らかに相違するものであるから制御をそのまま終了す
る。

次のステップ１１２ではこの高架高速道路との認識に基
づきコン１−ローラー６がナビゲーションシステム２０
に対し高架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、高架高速道路と一段道路とがナビゲーションシステ
ムのマツ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、例えば首部高および高架下を並走する一
般道路が挙げられる。

このときまず一般道路走行中は車両の左側方には建造物
、植木、ガードレール等があり、検出される側方距、！
、ＩＸ、がばらつくためステップ１１０の分散判定条件
をクリアできない。またこのばらつきが小さい場合でも
一般道路においては必ず交差点があり、そこで距離Ｘ、
が極めて太き（なるから平均値マが増大して分散σ。も
明らかに所定値σ７ｏより大きくなり、ステップ１１０
をクリアできない。したがって高架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架高速道路を走行するのより
圧倒的に多いことから高架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、高架高速道路走行中は、例えば首部高では安全お
よび環境保護（騒音、排気ガス対策）のため必ず側壁を
設けていることから、追越車線走行中や車線変更時を除
き左寄りの走行車線走行中においては側方距離Ｘ、はほ
ぼ一定となりばらつきも小さくなるためステ・７プ１１
０の分散判定条件をクリアしてステップ１１１で高架高
速道路との認識がなされる。そして−旦高架高速道路と
の認識がなされたら、以後この状態を継続する。これに
より高架高速道路走行中ばナビゲーションシステム２０
に対し高架高速道路走行時の制御、例えばデイスプレィ
２２に高架高速道路に関するデータのみを表示したり、
一般道路および高架高速道路のデータの双方を表示しつ
つも高架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、その後車両が高架
高速道路から脱出したときには、図示せぬ高架高速脱出
時の制御プログラムを用いて上記高架高速道路との認識
をリセットするものとすればよい。

このようにして高架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る。

さらに高架高速道路に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、本例では高架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、この認識ヲ例えばエンジン制
御に用いてもよい。

（発明の効果） かくして本発明の高架高速道路走行認識装置は上述の如
く、所定の走行条件を満足したとき高架１賃速道路走行
中と認識するから、高架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図は本発明の高架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図は同側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・・・側方距離センサ ２０・・・ナビゲーションシステム 特許出願人　　日産自動車株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、走行中、車両と側方物体との間の側方距離をサンプ
   リングする側方距離検出手段と、得られた所定数の側方
   距離データに基づき、それらの分散を演算する分散演算
   手段と、 得られた分散が所定値以下か否かを判別する分散判別手
   段と、 前記分散が所定値以下と判別されたとき高架高速道路走
   行中と判定する高架高速道路判定手段とを具えてなるこ
   とを特徴とする高架高速道路走行認識装置。