WO2019016915A1 - 車両走行制御方法及び車両走行制御装置 - Google Patents

車両走行制御方法及び車両走行制御装置 Download PDF

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勝彦 出川
隆宏 野尻
達弥 志野
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日産自動車株式会社
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    • B60W2720/106—Longitudinal acceleration

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle travel control method and a vehicle travel control device.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a vehicle travel control method and a vehicle travel control device capable of preventing a vehicle from passing in front of a toll booth installed in a lane. It is.
  • the vehicle travel control method stops the vehicle on the near side in the traveling direction of the vehicle from the toll booth after determining that the vehicle enters the lane in which the toll booth is installed.
  • FIG. 1 is a functional block diagram showing a part of a vehicle equipped with a vehicle travel control device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a flowchart for explaining a vehicle travel control method performed by the ECU 1.
  • FIG. 3A is a front view showing an example of the structure of a manual gate lane and a planned stop position.
  • FIG. 3B is a side view showing an example of a manual gate lane structure.
  • FIG. 3C is a plan view showing an example of a manual gate lane structure.
  • FIG. 4A is a plan view showing an example of a state in which the vehicle approaches a planned stop position.
  • FIG. 4B is a plan view showing an example of a state where the vehicle has stopped at the planned stop position.
  • FIG. 4C is a plan view showing another example of the state in which the vehicle has stopped at the planned stop position.
  • the vehicle includes an electronic control unit (ECU) 1, an external sensor unit 2, an internal sensor unit 3, a GPS (Global Positioning System) radio wave receiving unit 4, a map database 5, a navigation system 6, and an actuator unit 7. , An accelerator pedal 8, a brake pedal 9 and a steering wheel 10.
  • ECU electronice control unit
  • the vehicle includes an external sensor unit 2, an internal sensor unit 3, a GPS (Global Positioning System) radio wave receiving unit 4, a map database 5, a navigation system 6, and an actuator unit 7.
  • This vehicle is called “the vehicle” so as not to be confused with other vehicles.
  • the ECU 1 corresponds to a vehicle travel control device that automatically stops the host vehicle, and can be realized using a microcomputer including a CPU (central processing unit), a memory, and an input / output unit.
  • a computer program for causing the microcomputer to function as the ECU 1 is installed in the microcomputer and executed.
  • the microcomputer functions as the ECU 1.
  • the example which realizes ECU1 by software is shown, of course, it is also possible to prepare ECU1 for exclusive use for performing each information processing shown below, and to constitute ECU1.
  • the external sensor unit 2 includes a radar device or a camera (both not shown), and outputs, to the ECU 1, an image of the surroundings of the vehicle obtained from the radar device or the camera and position information of an object.
  • the camera also detects lanes.
  • the internal sensor unit 3 detects an operation amount (driving force) of the accelerator pedal 8, an operation amount (braking force) of the brake pedal 9, and a steering angle (steering amount) of the steering wheel 10, and outputs the detected amount to the ECU 1.
  • the GPS radio wave receiver 4 obtains the position of the vehicle by receiving radio waves from three or more GPS satellites, and outputs the position to the ECU 1 and the navigation system 6.
  • the map database 5 includes map information of a region where the host vehicle travels, and the ECU 1 and the navigation system 6 refer to the map information.
  • the map information includes information such as the locations of roads, intersections, and toll stations installed on toll roads.
  • Information on the toll plaza is information on the lane (automatic toll gate lane) where the “automatic toll gate” is installed, which can send and receive charges and tickets by wireless communication between the vehicles without stopping the vehicle, and the vehicle Temporarily stop, and the "manual gate” where the passenger of a vehicle stops and receives a fare and a ticket is installed, and the information of the lane (manual gate lane).
  • a lane in which the automatic toll gate is not installed is referred to as a "manual gate lane". You may think of a lane where a toll gate has been installed but is broken and people need to take charge etc. as a manual gate lane.
  • a lane in which a toll booth with a person without a toll gate is installed may be considered as a manual gate lane.
  • the manual gate lane it is necessary for the vehicle to stop at the toll booth and for people to give and receive fares and tickets.
  • the information on the manual gate lane includes the position of the manual gate lane, the position of the entrance and the exit of the vehicle in the manual gate lane, the lane width, and the length of the manual gate lane.
  • the entrance and the exit of the vehicle in the manual gate lane are simply referred to as the entrance and the exit of the manual gate lane.
  • the navigation system 6 provides guidance to a destination set by an occupant such as a driver of the host vehicle.
  • the navigation system 6 calculates a planned traveling route to the destination based on each information output from the external sensor unit 2, the internal sensor unit 3, and the GPS radio wave receiving unit 4, and provides guidance to the destination.
  • the occupant sets whether to pass through the manual gate or the automatic toll gate, and based on the setting information, it is incorporated into the planned travel route as to which gate to pass.
  • the gate may be determined automatically according to the state of the vehicle-mounted device (such as whether or not a card for passing an automatic charge gate is inserted).
  • the actuator unit 7 includes an actuator that changes the operation amount of the accelerator pedal 8, an actuator that changes the operation amount of the brake pedal 9, and an actuator that changes the steering angle of the steering wheel 10. That is, the actuator unit 7 can control the driving force, the braking force, and the steering angle of the host vehicle.
  • the ECU 1 includes a traveling lane determination unit 11, a planned stop position detection unit 12, a driver operation detection unit 13, and a travel control unit 14 as functional components realized by execution of a computer program.
  • the traveling lane determination unit 11 determines whether or not the own vehicle is scheduled to enter the manual gate lane, based on the position of the own vehicle and the information on the manual gate lane.
  • the planned stop position detection unit 12 detects a planned stop position of the host vehicle based on the information output from the external sensor unit 2 and the information on the manual gate lane. Specifically, the planned stop position detection unit 12 detects a planned stop position ahead of the building in the manual gate lane with respect to the building in which the throwing charge collection device or the clerk collecting the charge is located.
  • the toll collection device at a position where the vehicle stops in this manner, a building, and the like are collectively referred to as "toll booth".
  • the driver operation detection unit 13 determines whether the driver is operating (driving) the own vehicle.
  • the traveling control unit 14 controls the actuator unit 7 to perform vehicle traveling control of the own vehicle.
  • a state in which the traveling control unit 14 automatically performs traveling control for causing the vehicle to travel is referred to as an "automatic operation mode", and a state in which the traveling control unit 14 is not performing vehicle traveling control is referred to as a "manual operation mode". .
  • the manual operation mode it is necessary for the driver to control the steering and acceleration / deceleration of the vehicle.
  • the traveling control unit 14 performs vehicle traveling control of the own vehicle by the guidance of the navigation system 6 based on the information of the planned traveling route. That is, it is assumed that it is an automatic operation mode.
  • the ECU 1 sequentially performs vehicle travel control shown in the flowchart of FIG.
  • the traveling lane determination unit 11 determines whether or not the host vehicle is scheduled to enter the manual gate lane (the host vehicle enters the manual gate lane) (S1). .
  • the driving lane determination unit 11 determines the range of the manual gate lane based on the position of the manual gate lane, the lane width, and the length of the manual gate lane, and performs determination by matching the position of the host vehicle and the range of the manual gate lane. (S1). If the host vehicle is not scheduled to enter the manual gate lane (S1: NO), the process ends.
  • the travel lane determination unit 11 acquires the information on the planned travel road calculated by the navigation system 6, and whether or not the set tollgate that is scheduled to pass on the planned travel road exists within a predetermined range from the own vehicle. Alternatively, it may be determined whether or not to arrive at a predetermined time (S1).
  • the traveling control unit 14 cancels the automatic driving mode, switches to the manual driving mode, and stops the control of the actuator unit 7 (S3).
  • the ECU 1 urges the driver of the host vehicle to manually drive, for example, by outputting from the navigation system 6 a voice such as "finish automatic driving. Please drive.” S5). In addition, you may display the character etc. for promoting a driving
  • the driver operation detection unit 13 determines whether the driver is driving the own vehicle based on the degree of opening of the accelerator pedal, the control amount of the brake pedal, or the steering angle (S7).
  • the driver operation detection unit 13 determines that the driver is driving the vehicle, for example, when the opening degree of the accelerator pedal, the control amount of the brake pedal, or the change of the steering angle continues for a predetermined time (S7: YES ), Finish the process.
  • the driver continues driving the vehicle, for example, pays a fee, and the vehicle leaves the manual gate lane.
  • the driver operation detection unit 13 determines that the driver is not driving the vehicle, for example, when the change in the opening degree of the accelerator pedal, the control amount of the brake pedal, or the steering angle does not continue for a predetermined time (S7 : NO). In this case, the planned stop position detection unit 12 attempts to detect the planned stop position ahead of the “tollgate” in the traveling direction of the vehicle based on the information output from the external sensor unit 2 and the information on the manual gate lane (S9) ).
  • the ECU 1 outputs a warning sound such as “Emergency stop” from the navigation system 6, and the traveling control unit 14 controls the actuator unit 7 to immediately stop traveling of the vehicle ( S11), finish the process.
  • step S13 when there is no other vehicle ahead in the traveling direction of the vehicle than the "tollgate" and the planned stop position can be detected and the own vehicle can be stopped at the planned stop position (S9: YES), the process proceeds to step S13.
  • step S13 the ECU 1 outputs a voice such as "automatically travel and stop” from the navigation system 6, and the travel control unit 14 controls the actuator unit 7 to position the vehicle at a planned stop position. Stop (S13), and the process ends. Note that characters such as “automatically travel and stop” may be displayed on the screen of the navigation system 6 (S13).
  • the toll collection device 101 ie, a toll booth where the passenger performs an action such as toll payment
  • the toll booth refers to a device or a building assumed to stop once at the adjacent position (side of the toll booth).
  • it is not limited to the presence or absence of money.
  • not only a toll road but also a device and a building that manage entry and exit such as a parking lot are included. It also includes an apparatus for automatically issuing a ticket for entry and an apparatus provided with a card reader for authenticating a card possessed by a driver for entry and exit.
  • the toll collection device 101 is disposed on the right side in the direction of travel 1003 of the vehicle in the manual gate lane 100.
  • the illustrated directions are indicated by X, Y and Z.
  • the toll collection device 102 for the next manual gate lane is disposed across the manual gate lane 100.
  • the toll collection devices 101 and 102 are respectively installed on the island 103 one step higher than the manual gate lane.
  • the toll collection devices 101 and 102 are examples of “a toll booth installed in a lane”, “a toll booth installed in a lane” means that a vehicle traveling in a lane can perform an action. It means a toll station located towards the lane.
  • a vehicle traveling in the manual gate lane 100 can act on the toll collection device 101. That is, the toll collection device 101 is an example of a toll booth disposed toward the manual gate lane 100, and is a toll booth installed on the manual gate lane 100.
  • a vehicle traveling in the manual gate lane 100 can not act on the toll collection device 102. That is, since the toll collection device 102 is not disposed toward the manual gate lane 100, the toll collection device 102 is not a toll booth installed in the manual gate lane 100.
  • a common roof 104 is installed above the toll collection devices 101 and 102.
  • a signboard 105 and a traffic light 106 are attached to an end portion on the front side in the vehicle traveling direction of the roof 104 so as to be seen from the front side of the vehicle traveling direction.
  • the signboard 105 and the traffic light 106 are disposed, for example, at the front end of the roof 104 in the vehicle traveling direction.
  • a stop bar 107 is disposed near the exit 1002 of the manual gate lane 100. As shown in FIGS. 3A, 3 B and 3 C, when the stop bar 107 blocks the upper part of the manual gate lane 100, the vehicle can not leave the manual gate lane 100. On the other hand, when the vehicle is not blocked, the vehicle can leave the manual gate lane 100.
  • the planned stop position 120 is provided on the front side of the toll collection device 101 in the traveling direction of the vehicle.
  • the end on the exit 1002 side is referred to as a target position 121.
  • the rear end on the near side in the vehicle traveling direction of the planned stopping position 120 is referred to as a target position 122. That is, the planned stop position 120 is an area between the target position 121 and the target position 122 in the manual gate lane 100.
  • the target positions 121 and 122 are obtained by processing the detection result by the external sensor unit 2.
  • the lower part of the signboard 105 and the traffic light 106 can be set as the target position 121. Further, since the end on the near side in the vehicle traveling direction of the roof 104 is on the near side in the traveling direction of the vehicle than the toll collection device 101, the lower part of the near side end in the vehicle traveling direction of the roof 104 is the target position 121 It is also good.
  • the planned stop position detection unit 12 detects an area such as the signboard 105 from the image in front of the host vehicle taken by the camera of the external sensor unit 2, for example, and based on temporal changes in the size of the detected area. The distance between the vehicle and the signboard 105 is measured. The planned stop position detection unit 12 sets the target position 121 based on the distance and the position of the host vehicle.
  • the height of the signboard 105 or the like may be stored in advance, and the horizontal distance between the vehicle and the signboard 105 or the like may be determined based on the distance and the height obtained from the image.
  • the side of the near side end in the vehicle traveling direction It can be 122.
  • the planned stop position detection unit 12 detects, for example, the image in front of the host vehicle taken by the camera of the external sensor unit 2 in the vehicle traveling direction of the host vehicle and the island 103 Measure the distance between the end.
  • the planned stop position detection unit 12 sets the target position 122 based on the distance and the position of the host vehicle.
  • signals obtained from the radar device or camera of the external sensor unit 2 or The distance to the structure may be measured using the result of the matching between the image and the high accuracy map.
  • positions obtained by detection may not be used as they are, but positions arbitrarily offset from the position obtained by detection may be used.
  • the host vehicle 200 shown in FIG. 4A enters the manual gate lane 100, the automatic driving mode is canceled, and the manual driving mode is set (FIG. 2, S3).
  • the traveling control unit 14 controls the actuator unit 7 to set the vehicle 200 to the planned stopping position 120, that is, the target position 121. It stops during the target position 122 (FIG. 2, S13).
  • condition 1 the front end 201 of the vehicle 200 is on the near side in the traveling direction of the vehicle from the target position 121 and (condition 2) the rear end 202 of the vehicle 200 is manual than the target position 121 It is preferable to be on the exit 1002 side of the gate lane 100.
  • Condition 1 may be prioritized over Condition 2. As shown in FIG. 4C, if the front end 201 of the vehicle 200 is on the near side in the traveling direction of the vehicle than the target position 121, that is, if the condition 1 is satisfied, the rear end 202 is on the exit 1002 side from the target position 122 It does not have to be. That is, the condition 2 may not be satisfied.
  • the traveling control unit 14 automatically stops the vehicle 200 at the planned stop position 120 on the front side of the toll collection device 101 in the traveling direction of the vehicle.
  • the driver of the host vehicle 200 notices that driving is necessary because the host vehicle 200 has stopped traveling, and drives the host vehicle 200. For example, the host vehicle 200 stops traveling in front of the toll collection device 101. .
  • the toll collection device 101 is also referred to as a ticket issuing machine.
  • the stop bar 107 that has blocked the manual gate lane 100 jumps up.
  • the driver starts the vehicle 200, passes in front of the stop bar 107, and exits the manual gate lane 100.
  • the vehicle 200 continues traveling with inertia. If no ticket has been received or paid, the stop bar 107 remains blocking the manual gate lane 100. Therefore, there is a possibility that the vehicle 200 may collide with the stop bar 107. Therefore, in the present embodiment, it is possible to prevent the own vehicle 200 from colliding with the stop bar 107 by automatically stopping the running of the own vehicle 200.
  • the own vehicle 200 is automatically stopped running in front of the toll booth such as the toll collection device 101 in the traveling direction of the vehicle. Therefore, it is possible to prevent the own vehicle 200 from passing in front of the toll collection device 101 and the stop position becoming inappropriate.
  • the toll booth in the manual gate lane may not be a toll collection device, but may be a building having a clerk who collects a toll.
  • the toll collection device, the size of the building, the shape are various, there are many types. Therefore, complicated control is required to set the planned stopping position according to the type of toll booth, not at the front of the toll booth in the traveling direction of the vehicle.
  • the planned stop position is detected in front of the toll booth in the traveling direction of the vehicle, and the vehicle 200 is stopped. If it is before the toll booth, as described above, the planned stop position can be easily detected from the temporal change of the image, and complicated control according to the type of toll booth can be eliminated.
  • the vehicle stops at the toll booth (toll collection device, clerk etc.) installed in the lane, and the occupant acts (toll payment, ticket reception, ticket insertion, receipt)
  • the toll booth toll collection device, clerk etc.
  • the occupant acts (toll payment, ticket reception, ticket insertion, receipt)
  • an automatic operation mode for causing the host vehicle to automatically travel, and when passage of the toll booth is scheduled during the automatic operation mode (FIG. 2, S1: YES), After it is determined that the vehicle enters (FIG. 2, S1: YES), the driver of the own vehicle is urged to drive manually (S5). Then, after prompting for driving, it is determined whether or not the driver is driving the own vehicle (S7), and when the driver is not driving (S7: NO), the vehicle travel control of step S13 is performed. . On the other hand, when the driver of the host vehicle is driving (S7: YES), the host vehicle is not automatically stopped.
  • step S13 when the driver is driving (S7: YES), the vehicle travel control of step S13 can be made unnecessary. That is, if the driver drives the vehicle in advance, it is possible to eliminate the need for vehicle travel control that automatically stops on the front side in the traveling direction of the vehicle from the toll gate.
  • steps S3, S5, and S7 of FIG. 2 are not essential, and even when the host vehicle is scheduled to enter the manual gate lane (S1: YES), the process immediately proceeds to step S9. Good. In addition, when it is almost impossible to detect the planned stop position, the process may immediately proceed to step S13 without performing step S9.
  • the vehicle travel control device is mounted on the target vehicle for which the vehicle travel control is performed, but the present invention is not limited to this.
  • a similar vehicle can be installed by mounting the vehicle travel control device on a server device that can communicate with the target vehicle or on another vehicle that is not the target vehicle, and transmitting and receiving necessary information and instructions by communication between the server device or the other vehicle and the target vehicle.
  • the travel control method may be performed remotely.
  • Communication between the server device and the target vehicle can be performed by wireless communication or road-vehicle communication.
  • Communication between the other vehicle and the target vehicle can be performed by so-called inter-vehicle communication.
  • ECU Reference Signs List 2 external sensor unit 3 internal sensor unit 4 GPS radio wave receiving unit 5 map database 6 navigation system 7 actuator unit 8 accelerator pedal 9 brake pedal 10 steering wheel 11 traveling lane determination unit 12 planned stop position detection unit 13 driver operation detection unit 14 traveling Control unit 100 Manual gate lane 101, 102 Toll collection device 103 Island 104 Roof 105 Signboard 106 Traffic light 107 Stop bar 120 Expected stop position 121, 122 Target position 200 Own vehicle 201 Front end 202 Own vehicle Rear end 1001 of own vehicle Manual gate lane Entrance 1002 Manual Gate Lane Exit 1003 Direction of travel

Abstract

走行車線判定部（１１）は、料金所が設置された車線に車両が進入するか否かを判定する。走行制御部（１４）は、車両が進入すると判定した後、料金所より車両の進行方向において手前に車両を停止する。

Description

車両走行制御方法及び車両走行制御装置
　本発明は、車両走行制御方法及び車両走行制御装置に関する。
　従来においては、車両がＥＴＣ（登録商標）に接近した場合は速度制御を行う一方、有人の料金ゲートの場合は速度制御の解除を利用者へ報知するという技術が開示されている。
特開２００４－３５５１４５号公報
　上述の技術では、有人の料金ゲートの場合は速度制御の解除を運転者へ報知するので、報知後に運転者が車両を停止することが前提である。そのため、運転者が車両を運転して停止しないと、車両が惰性で走行し有人の料金ゲートを通り過ぎてしまう可能性がある。
　本発明は、上記問題に鑑みて成されたものであり、その目的は、車線に設置された料金所の前を車両が通り過ぎることを防止できる車両走行制御方法及び車両走行制御装置を提供することである。
　本発明の一態様に係る車両走行制御方法は、料金所が設置された車線に車両が進入すると判定した後、料金所より車両の進行方向において手前側に車両を停止する。
　本発明によれば、車線に設置された料金所の前を車両が通り過ぎることを防止できる。
図１は、本発明の実施の形態に係る車両走行制御装置を搭載した車両の一部を示す機能ブロック図である。 図２は、ＥＣＵ１が行う車両走行制御方法を説明するためのフローチャートである。 図３Ａは、マニュアルゲート車線の構造と停止予定位置の一例を示す正面図である。 図３Ｂは、マニュアルゲート車線の構造の一例を示す側面図である。 図３Ｃは、マニュアルゲート車線の構造の一例を示す平面図である。 図４Ａは、車両が停止予定位置に接近した状態の一例を示す平面図である。 図４Ｂは、車両が停止予定位置に停止した状態の一例を示す平面図である。 図４Ｃは、車両が停止予定位置に停止した状態の別な一例を示す平面図である。
　次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。説明において、同一のものには同一符号を付して重複説明を省略する。
　図１に示すように、車両は、ＥＣＵ（電子制御ユニット）１、外部センサ部２、内部センサ部３、ＧＰＳ(Global Positioning System)電波受信部４、地図データベース５、ナビゲーションシステム６、アクチュエータ部７、アクセルペダル８、ブレーキペダル９及びステアリングホイール１０を備える。この車両を他車両と混同しないように「自車両」という。
　ＥＣＵ１は、自車両を自動的に停車する車両走行制御装置に相当するもので、ＣＰＵ（中央処理装置）、メモリ、及び入出力部を備えるマイクロコンピュータを用いて実現可能である。マイクロコンピュータをＥＣＵ１として機能させるためのコンピュータプログラムを、マイクロコンピュータにインストールして実行する。これにより、マイクロコンピュータは、ＥＣＵ１として機能する。なお、ここでは、ソフトウェアによってＥＣＵ１を実現する例を示すが、もちろん、以下に示す各情報処理を実行するための専用のハードウェアを用意して、ＥＣＵ１を構成することも可能である。
　外部センサ部２は、レーダ装置又はカメラ（共に図示せず）を備え、レーダ装置又はカメラから得た自車両周囲の画像や物体の位置情報をＥＣＵ１に出力する。カメラは車線も検知する。内部センサ部３は、アクセルペダル８の操作量（駆動力）、ブレーキペダル９の操作量（制動力）及びステアリングホイール１０の操舵角（操舵量）を検出し、ＥＣＵ１に出力する。
　ＧＰＳ電波受信部４は、３個以上のＧＰＳ衛星から電波を受信することにより自車両の位置を得て、位置をＥＣＵ１及びナビゲーションシステム６に出力する。
　地図データベース５は、自車両が走行する地域の地図情報を備え、ＥＣＵ１及びナビゲーションシステム６は、地図情報を参照する。地図情報は、道路、交差点及び有料道路に設置された料金所の位置などの情報を含む。
　料金所の情報は、車両が停止することなく車路間の無線通信によって料金やチケットの授受を行うことができる「自動料金ゲート」が設置された車線（自動料金ゲート車線）の情報と、車両が一旦停止して車両の乗員が料金やチケットの授受を行う「マニュアルゲート」が設置された車線（マニュアルゲート車線）の情報とを含む。ここでは、上記のように、自動料金ゲートが設置されない車線を「マニュアルゲート車線」という。自動料金ゲートが設置されているが故障しており、人が料金受け取りなどを行う必要がある車線をマニュアルゲート車線と考えてもよい。また、自動料金ゲートがない有人の料金所が設置された車線をマニュアルゲート車線と考えてもよい。マニュアルゲート車線では、料金所において車両は停止して人が料金やチケットの授受を行う必要がある。
　マニュアルゲート車線の情報は、マニュアルゲート車線の位置、マニュアルゲート車線における車両の入口及び出口の位置、車線幅、マニュアルゲート車線の長さを含む。以下、マニュアルゲート車線における車両の入口及び出口を単にマニュアルゲート車線の入口及び出口という。
　ナビゲーションシステム６は、自車両の運転者などの乗員によって設定された目的地まで案内を行うものである。ナビゲーションシステム６は、外部センサ部２、内部センサ部３、ＧＰＳ電波受信部４が出力した各情報を基に、目的地までの走行予定路を算出し、目的地までの案内を行う。また、乗員は、マニュアルゲートを通過するか、自動料金ゲートを通過するかについて設定し、この設定情報に基づき、どのゲートを通過するかについて走行予定路に組み込まれる。なお、車載器の状態により（自動料金ゲート通過のためのカードが挿入されているか否か等により）、自動的にゲートを決定してもよい。
　アクチュエータ部７は、アクセルペダル８の操作量を変化させるアクチュエータ、ブレーキペダル９の操作量を変化させるアクチュエータ、ステアリングホイール１０の操舵角を変化させるアクチュエータを含む。すなわちアクチュエータ部７は、自車両の駆動力、制動力及び操舵角を制御できる。
　ＥＣＵ１は、コンピュータプログラムの実行により実現される機能的な構成要素として、走行車線判定部１１、停止予定位置検出部１２、運転者操作検出部１３及び走行制御部１４を備える。
　走行車線判定部１１は、自車両の位置とマニュアルゲート車線の情報を基に、自車両がマニュアルゲート車線への進入を予定しているか否かを判定する。停止予定位置検出部１２は、外部センサ部２が出力した情報とマニュアルゲート車線の情報を基に自車両の停止予定位置を検出する。具体的には、停止予定位置検出部１２は、マニュアルゲート車線内で投げ込み式の料金徴収装置又は、料金を徴収する係員のいる建物より車両の進行方向において手前の停止予定位置を検出する。以下、このように車両が停止する位置の料金徴収装置、建物などを「料金所」と総称する。
　運転者操作検出部１３は、走行制御部１４がアクチュエータ部７を制御してないときに、運転者が自車両を操作（運転）しているか否かを判定する。走行制御部１４は、アクチュエータ部７を制御し、これにより、自車両の車両走行制御を行う。走行制御部１４が自動的に自車両を走行させる車両走行制御を行っている状態を「自動運転モード」といい、走行制御部１４が車両走行制御を行っていない状態を「手動運転モード」という。手動運転モードでは、運転者が自ら自車両の操舵及び加減速を制御する必要がある。
　次に、図２を参照して、ＥＣＵ１が行う車両走行制御方法について説明する。ここでは、走行予定路の情報に基づくナビゲーションシステム６の案内により、走行制御部１４が自車両の車両走行制御を行っていることとする。すなわち自動運転モードであることとする。ＥＣＵ１は、図２のフローチャートに示す車両走行制御を逐次行う。
　図２に示すように、まず、走行車線判定部１１が、自車両がマニュアルゲート車線への進入を予定している（自車両がマニュアルゲート車線に進入する）か否かを判定する（Ｓ１）。走行車線判定部１１は、マニュアルゲート車線の位置、車線幅、マニュアルゲート車線の長さを基にマニュアルゲート車線の範囲を求め、自車両の位置とマニュアルゲート車線の範囲をマッチングさせることにより判定する（Ｓ１）。自車両がマニュアルゲート車線への進入が予定されていない場合は（Ｓ１：ＮＯ）、処理を終える。なお、走行車線判定部１１は、ナビゲーションシステム６が算出した走行予定路の情報を取得し、走行予定路に通過が予定される設定された料金所が自車両から所定範囲内に存在するか否か、又は、所定時間で到達するか否かを判定してもよい（Ｓ１）。
　自車両がマニュアルゲート車線に進入が予定される場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、走行制御部１４は、自動運転モードを解除して手動運転モードに切り替え、アクチュエータ部７の制御を停止する（Ｓ３）。
　手動運転モードでは、運転者が自車両を操作して走行させること、つまり運転者による自車両の運転が必要となる。よって、ＥＣＵ１は、例えば、「自動運転を終了します。運転を行って下さい。」等の音声をナビゲーションシステム６から出力することで、自車両の運転者に対して手動での運転を促す（Ｓ５）。なお、ナビゲーションシステム６の画面に対し、運転を促すための文字などの表示を行ってもよい（Ｓ５）。
　次に、運転者操作検出部１３は、アクセルペダルの開度、ブレーキペダルの制御量又は操舵角を基に、運転者が自車両を運転しているか否かを判定する（Ｓ７）。運転者操作検出部１３は、例えば、アクセルペダルの開度、ブレーキペダルの制御量又は操舵角の変化が一定時間継続した場合、運転者が自車両を運転していると判定し（Ｓ７：ＹＥＳ）、処理を終える。運転者は自車両の運転を続け、例えば料金を支払い、自車両はマニュアルゲート車線を退出する。
　運転者操作検出部１３は、例えば、アクセルペダルの開度、ブレーキペダルの制御量又は操舵角の変化が一定時間継続しなかった場合、運転者が自車両を運転していないと判定する（Ｓ７：ＮＯ）。この場合、停止予定位置検出部１２は、外部センサ部２が出力した情報とマニュアルゲート車線の情報を基に、「料金所」より車両の進行方向において手前の停止予定位置の検出を試みる（Ｓ９）。
　例えば、自車両の前方の、しかも「料金所」より車両の進行方向において手前に他車両があり、自車両を停止できない場合がある（Ｓ９：ＮＯ）。この場合は、ＥＣＵ１は、「緊急停止します」等の警告の音声をナビゲーションシステム６から出力するとともに、走行制御部１４が、アクチュエータ部７を制御して、自車両の走行を直ちに停止し（Ｓ１１）、処理を終える。
　一方、例えば、「料金所」より車両の進行方向において手前に他車両がなく、停止予定位置を検出でき、停止予定位置に自車両を停止できる場合は（Ｓ９：ＹＥＳ）、ステップＳ１３に進む。
　ステップＳ１３では、ＥＣＵ１は、「自動的に走行して停止します」等の音声をナビゲーションシステム６から出力するとともに、走行制御部１４が、アクチュエータ部７を制御して、自車両を停止予定位置に停止し（Ｓ１３）、処理を終える。なお、ナビゲーションシステム６の画面に対し、「自動的に走行して停止します」等の文字表示などを行ってもよい（Ｓ１３）。
　次に、マニュアルゲート車線の構造を図示し、本実施の形態における車両走行制御方法を具体的に説明する。
　図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃに示すように、マニュアルゲート車線１００に料金徴収装置１０１、すなわち、乗員が料金支払いなどの行為を行う料金所が配置される。ここで、料金所とは、その隣接した位置(料金所の側方)で、一旦停車することを想定している装置や建物を言う。また、有人や無人は問わず、金銭の授受の有無に限定されない。また、有料道路に限らず、駐車場等の入退場を管理する装置や建物も含む。また、入場のためにチケットを自動的に発券する装置や、入退出のためにドライバが持つカードを認証するカードリーダーを備える装置も含む。なお、車両が左側通行の国又は地域では、料金徴収装置１０１は、マニュアルゲート車線１００において車両の進行方向１００３に向かって右側に配置される。図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃでは、図示の方向をＸ、Ｙ、Ｚで示している。
　料金徴収装置１０１に対し、マニュアルゲート車線１００を挟んで、隣のマニュアルゲート車線の料金徴収装置１０２が配置される。料金徴収装置１０１、１０２は、それぞれマニュアルゲート車線より１段高いアイランド１０３の上に設置される。
　料金徴収装置１０１、１０２は、「車線に設置された料金所」の例であるが、「車線に設置された料金所」とは、車線を走行する車両が行為を行うことができるように、車線に向かって配置されている料金所を意味する。マニュアルゲート車線１００を走行する車両は、料金徴収装置１０１に対して行為を行うことはできる。つまり、料金徴収装置１０１は、マニュアルゲート車線１００に向かって配置された料金所の一例であり、マニュアルゲート車線１００に設置された料金所である。一方、マニュアルゲート車線１００を走行する車両は、料金徴収装置１０２に対して行為を行うことはできない。つまり、料金徴収装置１０２は、マニュアルゲート車線１００に向かって配置されていないため、マニュアルゲート車線１００に設置された料金所ではない。
　料金徴収装置１０１、１０２の上方には、共通の屋根１０４が設置される。屋根１０４の車両進行方向において手前側の端部には車両進行方向の手前側から見えるように看板１０５と信号機１０６が取り付けられている。看板１０５と信号機１０６は、例えば、屋根１０４の車両進行方向における手前側の端部に配置される。
　マニュアルゲート車線１００の出口１００２の近傍には停止バー１０７が配置される。図３Ａ、図３Ｂ及び図３Ｃのように、停止バー１０７がマニュアルゲート車線１００の上方を塞いでいるときは車両がマニュアルゲート車線１００から退出できない。一方、塞いでいないときは車両がマニュアルゲート車線１００から退出できるようになっている。
　図３Ａに示すように、停止予定位置１２０は、料金徴収装置１０１よりより車両の進行方向において手前に設けられる。停止予定位置１２０において、出口１００２側の端部を目標位置１２１という。停止予定位置１２０の車両進行方向において手前側の後端を目標位置１２２という。すなわち、停止予定位置１２０は、マニュアルゲート車線１００における目標位置１２１と目標位置１２２の間の領域である。目標位置１２１、１２２は、外部センサ部２による検出結果を処理することで得られる。
　例えば、看板１０５と信号機１０６は、料金徴収装置１０１より車両の進行方向において手前側にあるので、看板１０５と信号機１０６の下方を目標位置１２１とすることができる。また、屋根１０４の車両進行方向において手前側の端部は、料金徴収装置１０１より車両の進行方向において手前にあるので、屋根１０４の車両進行方向において手前側の端部の下方を目標位置１２１としてもよい。
　この場合、停止予定位置検出部１２は、例えば、外部センサ部２のカメラが撮影した自車両前方の画像から看板１０５等の領域を検出し、検出した領域の大きさの時間的な変化に基づいて自車両と看板１０５等との間の距離を計測する。停止予定位置検出部１２は、距離と自車両の位置に基づいて目標位置１２１を設定する。
　なお、看板１０５等の高さを予め記憶し、画像から求めた距離と高さに基づいて、自車両と看板１０５等との間の水平距離を求めてもよい。
　また、アイランド１０３の車両進行方向において手前側の端部は、看板１０５と信号機１０６より車両の進行方向において手前にあるので、アイランド１０３の車両進行方向において手前側の端部の側方を目標位置１２２とすることができる。
　この場合、停止予定位置検出部１２は、目標位置１２１の場合と同様に、例えば、外部センサ部２のカメラが撮影した自車両前方の画像から自車両とアイランド１０３の車両進行方向において手前側の端部との間の距離を計測する。停止予定位置検出部１２は、距離と自車両の位置に基づいて目標位置１２２を設定する。
　なお、予め看板１０５、アイランド１０３等の構造物の輪郭を記憶する高精度地図を保持し、目標位置１２１、１２２を検出する際には、外部センサ部２のレーダ装置又はカメラから得た信号又は画像と高精度地図とのマッチングの結果を利用して構造物との距離を計測してもよい。
　また、目標位置１２１、１２２としては、検出して得た位置をそのまま用いるのでなく、検出して得た位置から任意にオフセットした位置を用いてもよい。
　図４Ａに示す自車両２００は、マニュアルゲート車線１００に進入しており、自動運転モードが解除され、手動運転モードになっている（図２、Ｓ３）。この自車両２００を運転者が運転していない場合（図２、Ｓ７：ＮＯ）、走行制御部１４が、アクチュエータ部７を制御して、自車両２００を停止予定位置１２０、すなわち目標位置１２１と目標位置１２２の間に停止する（図２、Ｓ１３）。
　図４Ｂに示すように、（条件１）自車両２００の先端２０１が目標位置１２１より車両の進行方向において手前側にあり且つ、（条件２）自車両２００の後端２０２が目標位置１２１よりマニュアルゲート車線１００の出口１００２側にあることが好ましい。
　しかし、条件２より条件１を優先させることとしてもよい。図４Ｃに示すように、自車両２００の先端２０１が目標位置１２１より車両の進行方向において手前側にあれば、すなわち条件１が充足されれば、後端２０２が目標位置１２２より出口１００２側になくてもよい。すなわち条件２が充足されなくてもよい。
　このように、走行制御部１４は、料金徴収装置１０１より車両の進行方向において手前の停止予定位置１２０に自車両２００を自動的に停止する。
　自車両２００の運転者は、自車両２００が走行停止したことにより、運転が必要であることに気づき、自車両２００の運転を行い、例えば料金徴収装置１０１の前で自車両２００を走行停止する。
　そして、自車両２００が有料道路へ入場する場合であれば、運転者は料金徴収装置１０１から発券されたチケットを受け取る。一方、自車両２００が有料道路から退出する場合であれば、運転者は料金徴収装置１０１にチケットと料金を投入し、支払いを行う。このようにチケットを発券することから、料金徴収装置１０１はチケット発券機ともいう。
　料金徴収装置１０１に上記行為を行うことで、マニュアルゲート車線１００を塞いでいた停止バー１０７が跳ね上がる。運転者は、自車両２００を発進させ、停止バー１０７の前を通過し、マニュアルゲート車線１００を退出する。
　仮に、手動運転モードのままで運転者が自車両２００を運転しないと、自車両２００は惰性で走行を続ける。チケットを受け取ってなかったり、料金を支払ってない場合、停止バー１０７はマニュアルゲート車線１００を塞いだままである。そのため、自車両２００が停止バー１０７に衝突する可能性がある。そこで、本実施の形態では、自車両２００を自動的に走行停止することで、自車両２００が停止バー１０７に衝突することを防止できる。
　仮に、このような車両走行制御を行わなくても、自車両２００が前方の障害物を検出して自動的に走行停止できるならば、停止バー１０７を検出して自動的に走行停止できるであろう。
　しかし、その場合、自車両２００が料金徴収装置１０１の前を通過するので、料金の支払などが行えず、すなわち停止位置が不適切となる可能性がある。そこで、本実施の形態では、料金徴収装置１０１などの料金所より車両の進行方向において手前に自車両２００を自動的に走行停止する。よって、自車両２００が料金徴収装置１０１の前を通過し、停止位置が不適切となることを防止できる。
　さて、マニュアルゲート車線における料金所は料金徴収装置でなく、料金を徴収する係員のいる建物の場合もある。また、料金徴収装置、建物の大きさ、形状は様々であり、種類が多い。そのため、料金所より車両の進行方向において手前でない位置に、しかも料金所の種類に合わせて停止予定位置を設定するには、複雑な制御が必要となる。
　そこで、本実施の形態では、停止予定位置を料金所より車両の進行方向において手前で検出し、自車両２００を停止する。料金所より手前であれば、上記のように、画像の時間的な変化から、停止予定位置を容易に検出でき、料金所の種類に応じた複雑な制御を不要にできる。
　以上のように、本実施の形態では、車線に設置された料金所（料金徴収装置、係員など）に対して自車両が停止して乗員が行為（通行料金支払い、チケット受け取り、チケット投入、レシート受け取りなど）を行う場合において、料金所の前を車両が通り過ぎることを防止できる。すなわち、料金所に対して行為を確実に行うことができる。
　また、本実施の形態では、料金所より車両の進行方向において手前に車両を停止するので、料金所の種類に応じた複雑な制御を不要にできる。また、その後の料金所の位置までの走行を運転者などに委ねることができる。
　また、本実施の形態では、自車両を自動的に走行させる自動運転モードを備え、自動運転モード中に、料金所の通過が予定される場合（図２、Ｓ１：ＹＥＳ）、すなわち車線に自車両が進入すると判定した（図２、Ｓ１：ＹＥＳ）後、自車両の運転者に対して手動での運転を促す（Ｓ５）。そして、運転を促した後に、自車両を運転者が運転しているか否かを判定し（Ｓ７）、運転者が運転していない場合に（Ｓ７：ＮＯ）、ステップＳ１３の車両走行制御を行う。一方、自車両の運転者が運転している場合は（Ｓ７：ＹＥＳ）、自車両を自動停車しない。
　よって、運転者が運転している場合においては（Ｓ７：ＹＥＳ）、ステップＳ１３の車両走行制御を不要にできる。すなわち、運転者が事前に車両を運転すれば、料金所より車両の進行方向において手前に自動停止する車両走行制御を不要にできる。
　なお、本実施の形態では、図２のステップＳ３、Ｓ５、Ｓ７は必須ではなく、自車両がマニュアルゲート車線への進入が予定される場合（Ｓ１：ＹＥＳ）、直ちにステップＳ９に移行してもよい。また、停止予定位置を検出できないことがほとんどない場合、ステップＳ９を行わず、直ちにステップＳ１３に移行してもよい。
　また、本実施の形態では、車両走行制御を行う対象車両に車両走行制御装置を搭載したが、これに限るものではない。対象車両と通信可能なサーバ装置又は対象車両でない他車両に車両走行制御装置を搭載し、必要な情報と指示はサーバ装置又は他車両と対象車両の間の通信により送受信することで、同様の車両走行制御方法を遠隔的に行ってもよい。サーバ装置と対象車両の間の通信は無線通信又は路車間通信により実行可能である。他車両と対象車両の間の通信は所謂車車間通信により実行可能である。
　以上、本発明の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
１　ＥＣＵ
２　外部センサ部
３　内部センサ部
４　ＧＰＳ電波受信部
５　地図データベース
６　ナビゲーションシステム
７　アクチュエータ部
８　アクセルペダル
９　ブレーキペダル
１０　ステアリングホイール
１１　走行車線判定部
１２　停止予定位置検出部
１３　運転者操作検出部
１４　走行制御部
１００　マニュアルゲート車線
１０１、１０２　料金徴収装置
１０３　アイランド
１０４　屋根
１０５　看板
１０６　信号機
１０７　停止バー
１２０　停止予定位置
１２１、１２２　目標位置
２００　自車両
２０１　自車両の先端
２０２　自車両の後端
１００１　マニュアルゲート車線の入口
１００２　マニュアルゲート車線の出口
１００３　進行方向

Claims (3)

  1. 　車両を自動的に停車する車両走行制御装置の車両走行制御方法であって、
    　料金所が設置された車線に車両が進入するか否かを判定し、
    　前記車線に車両が進入すると判定した後、前記料金所より前記車両の進行方向において手前に前記車両を停止することを特徴とする車両走行制御方法。
  2. 　前記車両を自動的に走行させる自動運転モードを備え、前記自動運転モード中に、前記料金所の通過が予定される場合、前記車両の運転者に対して手動での運転を促し、
    　前記運転を促した後に、前記車両を運転者が運転しているか否かを判定し、
    　前記車両を運転者が運転していない場合に、前記料金所より前記車両の進行方向において手前に前記車両を停止する一方、前記車両の運転者が運転している場合は、前記車両を自動停車しないことを特徴とする請求項１記載の車両走行制御方法。
  3. 　車線を検知するカメラと、車両の制動力を制御するアクチュエータ部と、を備えた車両走行制御装置であって、
    　料金所が設置された車線に車両が進入するか否かを判定する走行車線判定部と、
    　前記車線に車両が進入すると判定した後、前記料金所より前記車両の進行方向において手前に前記車両を停止する走行制御部と
    　を備えることを特徴とする車両走行制御装置。
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