JP3924773B2 - 車両用走行支援装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両前方に存在する障害物などに基づいて自車両の走行支援制御を実行する車両用走行支援装置に関し、特に、有料道路に設置された自動料金収受システムの走行レーンを走行する際に走行支援制御を変更する車両用走行支援装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、有料道路における料金所でのノンストップ化、渋滞緩和、キャッシュレス化、人的経費削減を目的として自動料金収受(Electronic Toll Collection,ETC)システムが開発され、一部の料金所で実用化が開始されている。
【０００３】
このＥＴＣシステムは、車両に装着した車載器に契約情報などを記録したIＣカードを挿入し、有料道路の料金所のトールゲートに設置された路側アンテナと車載器との間の無線通信により、通行料金などの情報を路側アンテナに接続した有料道路のコンピュータシステムとIＣカードとの双方に記録して、料金所で料金支払いのために止まることなく通行することができるシステムである。
【０００４】
一方、自車両前方に存在する障害物を検出し、この検出された障害物情報から自車両の衝突回避制御（制動や警報など）を自動的に実行する衝突回避システムや、自車両の走行車線を検出し、この検出された走行車線から逸脱しないように逸脱回避制御（操舵、制動或いは警報など）を自動的に実行する車線逸脱回避システムなどが開発されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記衝突回避システムを搭載する車両がＥＴＣレーンに設けられたトールゲートを通過する場合、トールゲートは車載器との間で通行料金の収受処理が行われたときに開動作するように制御されるものの、実際のトールゲートの開動作は瞬時には行えず、通行料金の収受処理が行われたときに実際にトールゲートが開くまでには若干の遅れが生じる。このトールゲートの開動作の遅れのため、トールゲートを障害物と認識して不要な衝突回避制御に介入してしまい、自動制動が作動してドライバが違和感を感じたり、スムーズな走行の妨げになるという不都合がある。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされ、その目的は、料金収受処理時のトールゲートの開動作の遅れによって、トールゲートを障害物と認識して不要な衝突回避制御に介入し、自動制動が作動してドライバが違和感を感じたり、スムーズな走行の妨げになるという不都合を解消する車両用走行支援装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決し、目的を達成するために、自車両前方に存在する障害物をカメラにより検出し、前方の障害物との距離から、前方の障害物との衝突を回避するための走行支援制御を実行する車両用走行支援装置であって、有料道路に設置された路側機器との間で送受信を行って料金を収受する自動料金収受システムと通信可能な通信手段と、前記自動料金収受システムの走行レーンの走行時において、前記料金収受システムによる料金収受完了前であって当該システムのゲートが閉じた状態では前記カメラにより検出されたゲートを障害物として設定する一方、前記料金収受システムによる料金収受完了後は前記ゲートを障害物として設定するのを規制若しくは禁止しつつ前記走行支援制御を実行する制御手段とを具備する。
【０００８】
また、好ましくは、前記制御手段は、前記料金収受システムによる料金収受完了後であって前記ゲートが開いた状態では、前記カメラにより自車両前方に先行車両が検出された場合に当該先行車両を障害物として設定して前記走行支援制御を実行する。
【００１０】
また、好ましくは、前記制御手段は、前記料金収受システムによる料金収受完了後、前記走行支援制御における制御ゲインを小さくする。
【００１１】
また、好ましくは、前記制御手段は、前記料金収受システムによる料金収受完了後、前記走行支援制御の制御介入タイミングを遅延させる。
【００１３】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、料金収受システムによる料金収受完了後、当該システムの走行レーンに設けられたゲートを障害物として認識するのを規制若しくは禁止しつつ走行支援制御を実行することにより、料金収受処理後にゲートを前方障害物と認識して不要な衝突回避制御に介入し、自動制動が作動してドライバが違和感を感じたり、スムーズな走行の妨げになるという不都合を解消できる。
【００１４】
請求項２の発明によれば、料金収受システムによる料金収受完了後であってゲートが開いた状態では、カメラにより自車両前方に先行車両が検出された場合に当該先行車両を障害物として認識して走行支援制御を実行することにより、ゲートの前方が渋滞してゲート通過後に先行車両との車間距離が短くなる場合でも接触などを回避して適切に衝突回避制御を実行できる。
【００１５】
請求項３の発明によれば、料金収受システムによる料金収受完了後、走行支援制御における制御ゲインを小さくすることにより、走行状態の過度な変化を抑制することによりドライバが違和感を感じたり、スムーズな走行の妨げになるという不都合を解消できる。
【００１６】
請求項４の発明によれば、料金収受システムによる料金収受完了後、走行支援制御の制御介入タイミングを遅延させることにより、走行状態の過度な変化を抑制することによりドライバが違和感を感じたり、スムーズな走行の妨げになるという不都合を解消できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
尚、以下に説明する実施の形態は、本発明の実現手段としての一例であり、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で下記実施形態を修正又は変形したものに適用可能である。
［ＥＴＣシステム］
先ず、図１を参照してＥＴＣシステムについて説明する。
【００１９】
図１は、本発明に係る実施形態としてＥＴＣシステムを含む料金所を平面的に見た図である。
【００２０】
図１に示すように、有料道路１の入口２には、通行券を発券する一般ゲート３と、ＥＴＣシステムによる入口アンテナ４とが設置され、一般ゲート３に対応して一般レーン５が設けられ、入口アンテナ４に対応してＥＴＣ入口レーン６が設けられている。
【００２１】
有料道路入口２の手前には入口予告信号を送信する入口予告アンテナ７が設けられ、有料道路出口８の手前には出口予告信号を送信する出口予告アンテナ１３が設けられている。
【００２２】
また、有料道路１の出口８には、通行料金として現金を徴収する従前の一般ゲート９と、ＥＴＣシステムによる出口アンテナ１０とが設置され、一般ゲート９に対応して一般レーン１１が設けられ、出口アンテナ１０に対応してＥＴＣ出口レーン１２が設けられている。
【００２３】
尚、上記入口及び出口の車線数は図示の６車線に限定されるものではなく、料金所の規模により任意に決定される。
【００２４】
上記ＥＴＣシステムは、車両が有料道路１の入口２を通行するときに、車両に搭載された車載機器と入口アンテナ４との間で車両情報を通信し、また、車両が有料道路１の出口８をＥＴＣ出口レーン１２を介して通行するときに、当該車両の通行料金を計算して、車載機器のカードリーダに着脱可能なクレジットカードやプリペイドカード、その他これに類するＩＣカード類により料金を徴収することにより、ノンストップ化、渋滞緩和、キャッシュレス化、人的経費削減を図るものである。
［ＥＴＣレーンに設置された各種機器］
図２は、本発明に係る実施形態としてＥＴＣシステムの料金所における各種機器の設置例を示す。
【００２５】
図１の有料道路１の出入口２，８において、図２に示すように、ＥＴＣ入口レーン６及びＥＴＣ出口レーン１２を通行できるのは現状のところ車載機器２１を搭載した車両だけであり、車載機器２１は路側アンテナとして入口アンテナ４（出口アンテナ１０）と入口予告アンテナ７（出口予告アンテナ１３）との間で無線通信する機能を有し、支払い決済機能を有するＩＣカード２２が着脱可能となっている。また、車載機器２１は、路側アンテナ４，７，１０，１３との通信の結果、ＥＴＣ出口レーン１２において通行料金の支払い決済完了通知を兼ねた料金表示や車載機器２１とＩＣカード２２が正常に動作しているか等をユーザに通知する。
【００２６】
ＩＣカード２２は、通行料金の支払者を特定するもので利用契約時に発行され、車載機器２１に挿入することにより路側アンテナとの無線通信によって通行料金を決済する。また、路側アンテナが配備されていない車線では、料金所において収受員がＩＣカード２２を処理することにより直接料金の決済を行うこともできる。
【００２７】
入口アンテナ４（出口アンテナ１０）は、ＥＴＣ入口レーン６及びＥＴＣ出口レーン１２に設置され、無線通信により通行料金などの情報を車載機器２１に送信する。
【００２８】
入口予告アンテナ７（出口予告アンテナ１３）は、ＥＴＣ入口レーン６及びＥＴＣ出口レーン１２における入口アンテナ４（出口アンテナ１０）より上流に設置され、無線通信によりＩＣカード２２が正常に挿入されているか否か、ＥＴＣ入口レーン６及びＥＴＣ出口レーン１２を利用できるか否かなどを、車載機器２１のヒューマン・マシン・インタフェース（ＨＭＩ）機能を通じてドライバに通知する。
【００２９】
車両検知器２３は、入口アンテナ４（出口アンテナ１０）の上下流の近傍においてＥＴＣ入口レーン６及びＥＴＣ出口レーン１２の両側に設置され、車両の通行を検知する。
【００３０】
路側表示器２４は、入口アンテナ４（出口アンテナ１０）の前方に設置され、進入車両に対して適切に通行の可否などのメッセージを表示する。
【００３１】
通行許可ゲート（トールゲート）２５は、無線通信により料金収受が正常に行われたときはゲートを開いて車両の通過を許容し、何らかの理由により料金収受ができなかったときにゲートを閉じて車両の通過を禁止する。
［走行支援システム］
次に、本発明に係る実施形態の走行支援システムについて説明する。
【００３２】
本実施形態に係る車両には、走行支援システムとして、自車両の前方に存在する障害物を自車両に搭載されたＣＣＤカメラや赤外線カメラの撮影情報或いはインフラ整備された路側アンテナからの情報から検出し、この検出された障害物情報から自車両の当該障害物に対する衝突回避制御（情報提供、警報、或いは自動制動など）を実行する衝突回避システムと、自車両の後ろ側方に存在する他車両などの障害物を自車両に搭載されたＣＣＤカメラや赤外線カメラの撮影情報或いはインフラ整備された路側アンテナからの情報から検出し、この検出された障害物情報をディスプレイに表示して自車両の車線変更などを支援する車線変更支援システムと、自車両の走行車線を自車両に搭載されたＣＣＤカメラや赤外線カメラの撮影情報或いはインフラ整備された路側アンテナやレーンマーカの情報から検出し、この検出された走行車線から逸脱しないように車線逸脱回避制御（警報、自動操舵或いは自動制動など）を実行する車線逸脱回避システムとの少なくとも１つが搭載されている。また、各システムは操作スイッチなどによりドライバが任意にシステムの作動／非作動を選択できるよう構成されている。
【００３３】
図３は、本実施形態に係る走行支援システムの制御ブロック図である。
【００３４】
図３に示すように、走行支援システムを統括して制御する支援制御コントローラ３１には、入力情報としてＥＴＣシステムの車載機器２１から料金収受終了情報、カーナビゲーションシステム４１の地図情報から有料道路１の出入口２，８のレーン形状情報（ゲート位置など）、ＧＰＳアンテナ４２から自車両の現在位置情報、車速センサ３２から自車両の車速検出情報、レーザレーダ３３から自車両前方に存在する障害物情報（前方他車両との車間距離など）、操作スイッチ３４から操作情報が夫々入力されると共に、出力情報としてディスプレイ３５に画像情報、スピーカ３６に音声情報、ブレーキコントローラ５１に制動制御情報を夫々出力する。
【００３５】
走行支援システムを制御する支援制御コントローラ３１は、上記各入力情報を受けて走行支援制御に必要な演算処理を実行し、その演算結果として上記出力情報を制御対象に出力する。
【００３６】
ブレーキコントローラ５１は、支援制御コントローラ３１からの制動制御情報と加減速度センサ（Ｇセンサ）５２により検出される加減速度信号からブレーキアクチュエータ５３を駆動して所望の制動力を印加する。
【００３７】
車載機器２１は、車載機器２１に搭載された車載アンテナ２６と路側アンテナ４，７，１０，１３を介してＥＴＣシステムコンピュータ２７との間で通行料金の収受処理を行う。
【００３８】
尚、車載のレーザレーダ３３の代りに、自車両前方に存在する障害物を自車両に搭載されたＣＣＤカメラや赤外線カメラの撮影情報或いはインフラ整備された路側アンテナからの情報を入力してもよい。
［走行支援制御の概要］
次に、上記走行支援制御の概要について説明する。
＜衝突回避制御＞
走行支援制御としての衝突回避制御は、自車両とその前方に存在する障害物（歩行者や他車両など）との距離が短くなるほどドライバによる衝突回避操作の緊急度合が増すことから、その制御内容を情報提供、警報、自動制動に段階的に変更していくものである。
【００３９】
情報提供は、ディスプレイ３５に図４に示すような文字情報３５ａや記号情報３５ｂ及び画像情報３５ｃを表示し、障害物βの存在を自車両のドライバに報知して注意を促す緊急度合の最も低い制御である。
【００４０】
警報は、ディスプレイ３５に図５に示すような文字情報３５ａや記号情報３５ｂ及び画像情報３５ｃを表示しつつ、スピーカ３６の音声メッセージなどにより障害物の存在を自車両のドライバに警報する緊急度合が情報提供よりも高い制御である。
【００４１】
自動制動は、ディスプレイ３５に図６に示すような文字情報３５ａを表示しつつ、スピーカ３６の音声メッセージなどにより障害物の存在を自車両のドライバに警報し、更に障害物へのこれ以上の接近を回避するために自動的にブレーキを作動させる緊急度合が最も高い制御である。
＜車線変更支援制御＞
走行支援制御としての車線変更支援制御は、自車両とその後側方に存在する障害物（他車両など）との距離が短くなるほどドライバによる車線変更操作に注意を要することから、その制御内容を情報提供から警報に段階的に変更していくものである。
【００４２】
車線変更支援システムを搭載する場合には、図７に示すように、ハーフミラーで構成された左右のドアミラー６１の内部に後ろ側方の障害物検出用のラインＣＣＤセンサ６２が設けられ、これらＣＣＤセンサ６２で自車両の走行車線に隣接する後ろ側方を撮像する。
【００４３】
情報提供は、ディスプレイ３５に図８に示すような画像情報３５ｃを表示し、自車両αの後ろ側方に存在する障害物βとその障害物βとの距離をドライバに報知して注意を促す制御である。
【００４４】
警報は、ディスプレイ３５に図９に示すような文字情報３５ａや記号情報３５ｂ及び画像情報３５ｃを表示して自車両αの後ろ側方に存在する障害物βとその障害物βとの距離が接近していることをドライバに報知しつつ、スピーカ３６の音声メッセージなどにより障害物が接近していることをドライバに警報する緊急度合が情報提供よりも高い制御である。
＜車線逸脱回避制御＞
走行支援制御としての車線逸脱回避制御は、自車両が走行車線から逸脱した場合に、その逸脱の程度に応じてドライバによる逸脱回避操作の緊急度合が増すことから、その制御内容を警報から自動操舵又は自動制動へと段階的に変更していくものである。
【００４５】
車線逸脱回避システムを搭載する場合には、車速センサ３２の他に、図１０に示す白線検出用ＣＣＤカメラ７１、操舵角センサ７２、ヨーレートセンサ７３及びステアリングアクチュエータ７４を搭載する制御ブロックを設けて自車両の車線逸脱量の判定を実行する。すなわち、
図１０に示すように、白線検出用ＣＣＤカメラ７１によって撮像した画像に基づいて、自車両の白線に対する横偏差の検出、車速と撮像画像から自車両の横方向速度の算出、横偏差から自車両のヨー角の推定を行う。そして、上記横偏差と横方向速度から白線に到達するまでの逸脱予測時間ＴＬＤを算出する。更に、逸脱予測時間ＴＬＤと横方向速度から車線逸脱に至るまでの時間が第１時間Ｔ１又は第２時間Ｔ２以下であるか否かにより警報を発するまでの緊急度合を判定し、舵角センサ７２により検出される舵角からドライバによる車線逸脱意図を判定し、上記横偏差とヨー角とヨーレートセンサ４１により検出されるヨーレートとからドライバが車線逸脱の回避操作を行っているか判定する。
【００４６】
そして、上記判定結果に基づいて、逸脱予測時間が第１時間Ｔ１より短いときには、自車両が接近している車線端Ｌとは反対方向に断続的な操舵トルクを付加すると共に、それと同期して断続的な警報音（擬音）を出力する。また、居眠りなどのドライバの反応の遅れを考慮して、逸脱予測時間ＴＬＤが第１時間Ｔ１よりも短い第２時間Ｔ２より短いときには、自車両が接近している車線端Ｌとは反対方向に連続的な操舵トルクを付加する。
【００４７】
警報は、ディスプレイ３５に図１１に示すような文字情報３５ａや記号情報３５ｂ及び画像情報３５ｃを表示しつつ、スピーカ３６の音声メッセージなどにより自車両αが走行車線から逸脱していることをドライバに警報する制御である。
【００４８】
自動操舵又は自動制動は、ディスプレイ３５に図１２に示すような文字情報３５ａを表示しつつ、スピーカ３６の音声メッセージなどにより自車両αが走行車線から逸脱していることをドライバに警報し、更にこれ以上の車線逸脱を回避するために自動的にステアリングを操舵させる緊急度合が高い制御である。
［走行支援制御の内容］
次に、上記走行支援制御として衝突回避制御を実行する場合のＥＴＣ出口レーン１２通行時の制御内容について説明する。
【００４９】
既述のように、上記衝突回避システムを搭載する車両がＥＴＣシステムのトールゲート２５を通過する場合、トールゲート２５は車載器２１との間で通行料金の収受処理が行われたときに開動作するように制御されるものの、実際のトールゲート２５の開動作は瞬時には行えず、通行料金の収受処理が行われたときに実際にトールゲート２５が開くまでには若干の遅れが生じる。この料金収受処理時のトールゲート２５の開動作の遅れによって、トールゲート２５を前方障害物と認識して不要な衝突回避制御に介入してしまい、ドライバが違和感を感じたり、スムーズな走行の妨げになるという不都合がある。
【００５０】
このため、本実施形態では、ｉ）ＥＴＣ出口レーン１２において料金収受処理の終了後、トールゲート２５を前方障害物として認識するのを規制若しくは禁止する、ｉｉ）走行支援制御における制御ゲインを小さくする、ｉｉｉ）制御介入タイミングを遅延させる、ｉｖ）更に、料金収受終了後であっても、トールゲート２５の前方に存在する先行車両を障害物として認識させる。
【００５１】
具体的には、図１３〜図１６に第１〜４実施形態として示すフローチャートに従って制御が実行される。また、以下では、特にＥＴＣ出口レーン１２を通過する際の制御について説明しているが、ＥＴＣ入口レーン６の場合でも同様に考えられ、料金収受処理終了を判定する代りに車両情報や料金所入口情報などの通信処理終了を判定して同様の制御を実行すればよい。更に、衝突回避制御の代りに、上記車線変更支援制御や車線逸脱回避制御にも適用できる。
＜第１実施形態の制御＞
第１実施形態の制御は、上記ｉ）の内容に対応し、ＥＴＣ出口レーン１２を通過中に料金収受処理が終了するまではトールゲート２５を障害物として認識しないよう設定する内容である。すなわち、
図１３に示すように、ステップＳ１で自車両がＥＴＣ出口レーン１２を走行中で（ステップＳ１でＹＥＳ）、ステップＳ３で料金収受処理が終了していない間は（ステップＳ３でＮＯ）、ステップＳ５でトールゲート２５を障害物として設定した上で、ステップＳ９で通常の衝突回避制御を実行する。
【００５２】
一方、ステップＳ１で自車両がＥＴＣ出口レーン１２を走行中でない（ステップＳ１でＮＯ）、或いはステップＳ３で料金収受処理が終了したならば（ステップＳ３でＹＥＳ）、ステップＳ７でトールゲート２５を障害物と設定した状態を解除した上で、ステップＳ９で通常の衝突回避制御を実行する。
【００５３】
尚、上記制御において、ＥＴＣレーンを走行しているか否かは、路側アンテナからの受信情報やカーナビゲーションシステム４１の地図情報から取得したレーン形状情報とＧＰＳ信号から取得した自車両の現在位置情報とから算出すればよい。
【００５４】
また、上記制御においてＣＣＤカメラ等で前方の障害物が何であるか認識できない場合には、自車両のトールゲートまでの距離を、カーナビゲーションシステム４１の地図情報から取得したレーン形状情報及びトールゲート位置情報とＧＰＳ信号から取得した自車両の現在位置情報とから算出すればよい。
【００５５】
上記第１実施形態の制御によれば、料金収受処理時のトールゲート２５の開動作の遅れによって、トールゲート２５を前方障害物と認識して不要な衝突回避制御に介入し、自動制動が作動してドライバが違和感を感じたり、スムーズな走行の妨げになるという不都合を解消できる。
＜第２実施形態の制御＞
第２実施形態の制御は、上記ｉｖ）の内容に対応し、ＥＴＣ出口レーン１２を通過中に料金収受処理が終了するまではトールゲート２５を障害物として認識しないよう設定すると共に、料金収受終了後であってもトールゲート２５の前方に存在する先行車両を障害物として認識させる内容である。すなわち、
図１４に示すように、上記第１実施形態と同一の処理には同一のステップ番号を付して示し、ステップＳ１で自車両がＥＴＣ出口レーン１２を走行中で（ステップＳ１でＹＥＳ）、ステップＳ１１で先行車両があるならば（ステップＳ１１でＹＥＳ）、ステップＳ１３で先行車両を障害物として設定した上で、ステップＳ９で通常の衝突回避制御を実行する。
【００５６】
また、ステップＳ１１で先行車両がなく（ステップＳ１１でＮＯ）、ステップＳ３で料金収受処理が終了していない間は（ステップＳ３でＮＯ）、ステップＳ５でトールゲート２５を障害物として設定した上で、ステップＳ９で通常の衝突回避制御を実行する。
【００５７】
一方、ステップＳ１で自車両がＥＴＣ出口レーン１２を走行中でない（ステップＳ１でＮＯ）、或いはステップＳ３で料金収受処理が終了したならば（ステップＳ３でＹＥＳ）、ステップＳ７でトールゲート２５を障害物と設定した状態を解除した上で、ステップＳ９で通常の衝突回避制御を実行する。
【００５８】
また、料金所出口の渋滞などにより閉じたトールゲート２５の前方に先行車両がある場合には、ステップＳ１１で先行車両がないと判定されるが（ステップＳ１１でＮＯ）、自車両の料金収受処理が終了するまでトールゲート２５は閉じているため（ステップＳ３でＮＯ）、ステップＳ５でトールゲート２５を障害物として設定される一方、トールゲート２５が開いた時にはその先に先行車両があるため、ステップＳ１１で先行車両があると判定され（ステップＳ１１でＹＥＳ）、ステップＳ１３で先行車両を障害物として設定されるので、先行車両に対する衝突回避制御が確実に実行されることになる。
【００５９】
尚、上記制御において、ＥＴＣレーンを走行しているか否かは、路側アンテナからの受信情報やカーナビゲーションシステム４１の地図情報から取得したレーン形状情報とＧＰＳ信号から取得した自車両の現在位置情報とから算出すればよい。
【００６０】
また、上記制御においてＣＣＤカメラ等で前方の障害物が何であるか認識できない場合には、自車両のトールゲートまでの距離を、カーナビゲーションシステム４１の地図情報から取得したレーン形状情報及びトールゲート位置情報とＧＰＳ信号から取得した自車両の現在位置情報とから算出すればよい。また、先行車両の検出はＥＴＣレーン手前からレーザレーダ３３により前方障害物の状態を監視しながら追跡（トラッキング）しておけばよい。
【００６１】
上記第２実施形態の制御によれば、第１実施形態の効果に加えて、トールゲート２５の前方が渋滞してゲート通過後に先行車両との車間距離が短くなる場合でも接触などを回避して適切に衝突回避制御を実行できる。
＜第３実施形態の制御＞
第３実施形態の制御は、上記ｉｉ）の内容に対応し、ＥＴＣ出口レーン１２を通過中に料金収受処理が終了するまではトールゲート２５を障害物として認識しないよう設定すると共に、料金収受終了後に制御ゲイン（例えば、自動制動による目標減速度）を小さくして走行状態の過度な変化を抑制する内容である。すなわち、
図１５に示すように、上記第１実施形態と同一の処理には同一のステップ番号を付して示し、ステップＳ１５で制御ゲインを通常のパラメータに設定した後、ステップＳ１で自車両がＥＴＣ出口レーン１２を走行中で（ステップＳ１でＹＥＳ）、ステップＳ３で料金収受処理が終了していない間は（ステップＳ３でＮＯ）、ステップＳ５でトールゲート２５を障害物として設定した上で、ステップＳ９で通常の衝突回避制御を実行する。
【００６２】
また、ステップＳ３で料金収受処理が終了したならば（ステップＳ３でＹＥＳ）、ステップＳ１７で制御ゲインを小さくなる方向に補正した上で、ステップＳ９で通常の衝突回避制御を実行するが、制御ゲインは上記ステップＳ１７で設定された値となる。
【００６３】
一方、ステップＳ１で自車両がＥＴＣ出口レーン１２を走行中でない（ステップＳ１でＮＯ）、或いはステップＳ３で料金収受処理が終了したならば（ステップＳ３でＹＥＳ）、ステップＳ７でトールゲート２５を障害物と設定した状態と制御ゲインの設定を解除した上で、ステップＳ９で通常の衝突回避制御を実行する。
【００６４】
尚、上記制御において、ＥＴＣレーンを走行しているか否かは、路側アンテナからの受信情報やカーナビゲーションシステム４１の地図情報から取得したレーン形状情報とＧＰＳ信号から取得した自車両の現在位置情報とから算出すればよい。
【００６５】
また、上記制御においてＣＣＤカメラ等で前方の障害物が何であるか認識できない場合には、自車両のトールゲートまでの距離を、カーナビゲーションシステム４１の地図情報から取得したレーン形状情報及びトールゲート位置情報とＧＰＳ信号から取得した自車両の現在位置情報とから算出すればよい。
【００６６】
上記第３実施形態の制御によれば、第１実施形態の効果に加えて、走行状態の過度な変化を抑制することによりドライバが違和感を感じたり、スムーズな走行の妨げになるという不都合を解消できる。
＜第４実施形態の制御＞
第４実施形態の制御は、上記ｉｉｉ）の内容に対応し、ＥＴＣ出口レーン１２を通過中に料金収受処理が終了するまではトールゲート２５を障害物として認識しないよう設定すると共に、料金収受終了後に制御介入タイミングを遅延させて走行状態の過度な変化を抑制する内容である。すなわち、
図１６に示すように、上記第１実施形態と同一の処理には同一のステップ番号を付して示し、ステップＳ１５で制御ゲインを通常のパラメータに設定した後、ステップＳ１で自車両がＥＴＣ出口レーン１２を走行中で（ステップＳ１でＹＥＳ）、ステップＳ３で料金収受処理が終了していない間は（ステップＳ３でＮＯ）、ステップＳ５でトールゲート２５を障害物として設定した上で、ステップＳ９で通常の衝突回避制御を実行する。
【００６７】
また、ステップＳ３で料金収受処理が終了したならば（ステップＳ３でＹＥＳ）、ステップＳ１９で制御介入タイミングを遅延させる方向に補正した上で、ステップＳ９で通常の衝突回避制御を実行するが、上記ステップＳ１９で設定されたパラメータとなる。
【００６８】
一方、ステップＳ１で自車両がＥＴＣ出口レーン１２を走行中でない（ステップＳ１でＮＯ）、或いはステップＳ３で料金収受処理が終了したならば（ステップＳ３でＮＯ）、ステップＳ７でトールゲート２５を障害物と設定した状態と制御ゲインの設定を解除した上で、ステップＳ９で通常の衝突回避制御を実行する。
【００６９】
尚、上記制御において、ＥＴＣレーンを走行しているか否かは、路側アンテナからの受信情報やカーナビゲーションシステム４１の地図情報から取得したレーン形状情報とＧＰＳ信号から取得した自車両の現在位置情報とから算出すればよい。
【００７０】
また、上記制御においてＣＣＤカメラ等で前方の障害物が何であるか認識できない場合には、自車両のトールゲートまでの距離を、カーナビゲーションシステム４１の地図情報から取得したレーン形状情報及びトールゲート位置情報とＧＰＳ信号から取得した自車両の現在位置情報とから算出すればよい。
＜制御介入タイミングの遅延＞
上記ステップＳ１９の制御介入タイミングを遅延させる補正は、例えば、警報タイミング及び自動制動タイミングが夫々下記式１，２の不等式が成立した時点と設定されていた場合に、パラメータａwをａwdに、ａcをａcdに変更すればよい。但し、ａwd＜ａw＜０、ａcd＜ａc＜０であり、結果的に式１，２の右辺の閾値が共に小さくなるため、制御介入タイミングが遅延される。
【００７１】
Ｄ≦−ｖ2／２・ａw＋ｖ・Ｔ＋Ｄ0…（１）
Ｄ≦−ｖ2／２・ａc＋ｖ・Ｔ＋Ｄ0…（２）
上記式１，２において、Ｄ：障害物までの距離、Ｄ0：停止可能車間距離、ｖ：車速、Ｔ：反応時間、ａw：警報応答後の平均減速度、ａc：自動制動による減速度、但し、ａw＜ａc
と各パラメータを定義する。
【００７２】
上記第４実施形態の制御によれば、第１実施形態の効果に加えて、走行状態の過度な変化を抑制することによりドライバが違和感を感じたり、スムーズな走行の妨げになるという不都合を解消できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施形態としてＥＴＣシステムを含む料金所を平面的に見た図である。
【図２】本発明に係る実施形態としてＥＴＣシステムの料金所における各種機器の設置例を示す図である。
【図３】本実施形態に係る走行支援システムの制御ブロック図である。
【図４】衝突回避制御として情報提供の制御内容を示すディスプレイの表示例を示す図である。
【図５】衝突回避制御として警報の制御内容を示すディスプレイの表示例を示す図である。
【図６】衝突回避制御として自動制動の制御内容を示すディスプレイの表示例を示す図である。
【図７】車線変更支援システムに搭載される後ろ側方の障害物検出用のラインＣＣＤセンサの配置例を示す図である。
【図８】車線変更支援制御として情報提供の制御内容を示すディスプレイの表示例を示す図である。
【図９】車線変更支援制御として警報の制御内容を示すディスプレイの表示例を示す図である。
【図１０】車線逸脱回避システムの制御ブロック図である。
【図１１】車線逸脱回避制御として警報の制御内容を示すディスプレイの表示例を示す図である。
【図１２】車線逸脱回避制御として自動操舵の制御内容を示すディスプレイの表示例を示す図である。
【図１３】第１実施形態の衝突回避制御を示すフローチャートである。
【図１４】第２実施形態の衝突回避制御を示すフローチャートである。
【図１５】第３実施形態の衝突回避制御を示すフローチャートである。
【図１６】第４実施形態の衝突回避制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 有料道路
２ 入口
４ 入口アンテナ（路側アンテナ）
７ 入口予告アンテナ（路側アンテナ）
１０ 出口アンテナ（路側アンテナ）
１３ 出口予告アンテナ（路側アンテナ）
６ ＥＴＣ入口レーン
８ 出口
１２ ＥＴＣ出口レーン
２０ 車載機器
２１ IＣカード
２５ トールゲート
α 自車両
β 障害物（他車両）
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両前方に存在する障害物などに基づいて自車両の走行支援制御を実行する車両用走行支援装置に関し、特に、有料道路に設置された自動料金収受システムの走行レーンを走行する際に走行支援制御を変更する車両用走行支援装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、有料道路における料金所でのノンストップ化、渋滞緩和、キャッシュレス化、人的経費削減を目的として自動料金収受(Electronic Toll Collection,ETC)システムが開発され、一部の料金所で実用化が開始されている。
【０００３】
このＥＴＣシステムは、車両に装着した車載器に契約情報などを記録したIＣカードを挿入し、有料道路の料金所のトールゲートに設置された路側アンテナと車載器との間の無線通信により、通行料金などの情報を路側アンテナに接続した有料道路のコンピュータシステムとIＣカードとの双方に記録して、料金所で料金支払いのために止まることなく通行することができるシステムである。
【０００４】
一方、自車両前方に存在する障害物を検出し、この検出された障害物情報から自車両の衝突回避制御（制動や警報など）を自動的に実行する衝突回避システムや、自車両の走行車線を検出し、この検出された走行車線から逸脱しないように逸脱回避制御（操舵、制動或いは警報など）を自動的に実行する車線逸脱回避システムなどが開発されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記衝突回避システムを搭載する車両がＥＴＣレーンに設けられたトールゲートを通過する場合、トールゲートは車載器との間で通行料金の収受処理が行われたときに開動作するように制御されるものの、実際のトールゲートの開動作は瞬時には行えず、通行料金の収受処理が行われたときに実際にトールゲートが開くまでには若干の遅れが生じる。このトールゲートの開動作の遅れのため、トールゲートを障害物と認識して不要な衝突回避制御に介入してしまい、自動制動が作動してドライバが違和感を感じたり、スムーズな走行の妨げになるという不都合がある。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされ、その目的は、料金収受処理時のトールゲートの開動作の遅れによって、トールゲートを障害物と認識して不要な衝突回避制御に介入し、自動制動が作動してドライバが違和感を感じたり、スムーズな走行の妨げになるという不都合を解消する車両用走行支援装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決し、目的を達成するために、自車両前方に存在する障害物をカメラにより検出し、前方の障害物との距離から、前方の障害物との衝突を回避するための走行支援制御を実行する車両用走行支援装置であって、有料道路に設置された路側機器との間で送受信を行って料金を収受する自動料金収受システムと通信可能な通信手段と、前記自動料金収受システムの走行レーンの走行時において、前記料金収受システムによる料金収受完了前であって当該システムのゲートが閉じた状態では前記カメラにより検出されたゲートを障害物として設定する一方、前記料金収受システムによる料金収受完了後は前記ゲートを障害物として設定するのを規制若しくは禁止しつつ前記走行支援制御を実行する制御手段とを具備する。
【０００８】
また、好ましくは、前記制御手段は、前記料金収受システムによる料金収受完了後であって前記ゲートが開いた状態では、前記カメラにより自車両前方に先行車両が検出された場合に当該先行車両を障害物として設定して前記走行支援制御を実行する。
【００１０】
また、好ましくは、前記制御手段は、前記料金収受システムによる料金収受完了後、前記走行支援制御における制御ゲインを小さくする。
【００１１】
また、好ましくは、前記制御手段は、前記料金収受システムによる料金収受完了後、前記走行支援制御の制御介入タイミングを遅延させる。
【００１３】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、料金収受システムによる料金収受完了後、当該システムの走行レーンに設けられたゲートを障害物として認識するのを規制若しくは禁止しつつ走行支援制御を実行することにより、料金収受処理後にゲートを前方障害物と認識して不要な衝突回避制御に介入し、自動制動が作動してドライバが違和感を感じたり、スムーズな走行の妨げになるという不都合を解消できる。
【００１４】
請求項２の発明によれば、料金収受システムによる料金収受完了後であってゲートが開いた状態では、カメラにより自車両前方に先行車両が検出された場合に当該先行車両を障害物として認識して走行支援制御を実行することにより、ゲートの前方が渋滞してゲート通過後に先行車両との車間距離が短くなる場合でも接触などを回避して適切に衝突回避制御を実行できる。
【００１５】
請求項３の発明によれば、料金収受システムによる料金収受完了後、走行支援制御における制御ゲインを小さくすることにより、走行状態の過度な変化を抑制することによりドライバが違和感を感じたり、スムーズな走行の妨げになるという不都合を解消できる。
【００１６】
請求項４の発明によれば、料金収受システムによる料金収受完了後、走行支援制御の制御介入タイミングを遅延させることにより、走行状態の過度な変化を抑制することによりドライバが違和感を感じたり、スムーズな走行の妨げになるという不都合を解消できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
尚、以下に説明する実施の形態は、本発明の実現手段としての一例であり、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で下記実施形態を修正又は変形したものに適用可能である。
［ＥＴＣシステム］
先ず、図１を参照してＥＴＣシステムについて説明する。
【００１９】
図１は、本発明に係る実施形態としてＥＴＣシステムを含む料金所を平面的に見た図である。
【００２０】
図１に示すように、有料道路１の入口２には、通行券を発券する一般ゲート３と、ＥＴＣシステムによる入口アンテナ４とが設置され、一般ゲート３に対応して一般レーン５が設けられ、入口アンテナ４に対応してＥＴＣ入口レーン６が設けられている。
【００２１】
有料道路入口２の手前には入口予告信号を送信する入口予告アンテナ７が設けられ、有料道路出口８の手前には出口予告信号を送信する出口予告アンテナ１３が設けられている。
【００２２】
また、有料道路１の出口８には、通行料金として現金を徴収する従前の一般ゲート９と、ＥＴＣシステムによる出口アンテナ１０とが設置され、一般ゲート９に対応して一般レーン１１が設けられ、出口アンテナ１０に対応してＥＴＣ出口レーン１２が設けられている。
【００２３】
尚、上記入口及び出口の車線数は図示の６車線に限定されるものではなく、料金所の規模により任意に決定される。
【００２４】
上記ＥＴＣシステムは、車両が有料道路１の入口２を通行するときに、車両に搭載された車載機器と入口アンテナ４との間で車両情報を通信し、また、車両が有料道路１の出口８をＥＴＣ出口レーン１２を介して通行するときに、当該車両の通行料金を計算して、車載機器のカードリーダに着脱可能なクレジットカードやプリペイドカード、その他これに類するＩＣカード類により料金を徴収することにより、ノンストップ化、渋滞緩和、キャッシュレス化、人的経費削減を図るものである。
［ＥＴＣレーンに設置された各種機器］
図２は、本発明に係る実施形態としてＥＴＣシステムの料金所における各種機器の設置例を示す。
【００２５】
図１の有料道路１の出入口２，８において、図２に示すように、ＥＴＣ入口レーン６及びＥＴＣ出口レーン１２を通行できるのは現状のところ車載機器２１を搭載した車両だけであり、車載機器２１は路側アンテナとして入口アンテナ４（出口アンテナ１０）と入口予告アンテナ７（出口予告アンテナ１３）との間で無線通信する機能を有し、支払い決済機能を有するＩＣカード２２が着脱可能となっている。また、車載機器２１は、路側アンテナ４，７，１０，１３との通信の結果、ＥＴＣ出口レーン１２において通行料金の支払い決済完了通知を兼ねた料金表示や車載機器２１とＩＣカード２２が正常に動作しているか等をユーザに通知する。
【００２６】
ＩＣカード２２は、通行料金の支払者を特定するもので利用契約時に発行され、車載機器２１に挿入することにより路側アンテナとの無線通信によって通行料金を決済する。また、路側アンテナが配備されていない車線では、料金所において収受員がＩＣカード２２を処理することにより直接料金の決済を行うこともできる。
【００２７】
入口アンテナ４（出口アンテナ１０）は、ＥＴＣ入口レーン６及びＥＴＣ出口レーン１２に設置され、無線通信により通行料金などの情報を車載機器２１に送信する。
【００２８】
入口予告アンテナ７（出口予告アンテナ１３）は、ＥＴＣ入口レーン６及びＥＴＣ出口レーン１２における入口アンテナ４（出口アンテナ１０）より上流に設置され、無線通信によりＩＣカード２２が正常に挿入されているか否か、ＥＴＣ入口レーン６及びＥＴＣ出口レーン１２を利用できるか否かなどを、車載機器２１のヒューマン・マシン・インタフェース（ＨＭＩ）機能を通じてドライバに通知する。
【００２９】
車両検知器２３は、入口アンテナ４（出口アンテナ１０）の上下流の近傍においてＥＴＣ入口レーン６及びＥＴＣ出口レーン１２の両側に設置され、車両の通行を検知する。
【００３０】
路側表示器２４は、入口アンテナ４（出口アンテナ１０）の前方に設置され、進入車両に対して適切に通行の可否などのメッセージを表示する。
【００３１】
通行許可ゲート（トールゲート）２５は、無線通信により料金収受が正常に行われたときはゲートを開いて車両の通過を許容し、何らかの理由により料金収受ができなかったときにゲートを閉じて車両の通過を禁止する。
［走行支援システム］
次に、本発明に係る実施形態の走行支援システムについて説明する。
【００３２】
本実施形態に係る車両には、走行支援システムとして、自車両の前方に存在する障害物を自車両に搭載されたＣＣＤカメラや赤外線カメラの撮影情報或いはインフラ整備された路側アンテナからの情報から検出し、この検出された障害物情報から自車両の当該障害物に対する衝突回避制御（情報提供、警報、或いは自動制動など）を実行する衝突回避システムと、自車両の後ろ側方に存在する他車両などの障害物を自車両に搭載されたＣＣＤカメラや赤外線カメラの撮影情報或いはインフラ整備された路側アンテナからの情報から検出し、この検出された障害物情報をディスプレイに表示して自車両の車線変更などを支援する車線変更支援システムと、自車両の走行車線を自車両に搭載されたＣＣＤカメラや赤外線カメラの撮影情報或いはインフラ整備された路側アンテナやレーンマーカの情報から検出し、この検出された走行車線から逸脱しないように車線逸脱回避制御（警報、自動操舵或いは自動制動など）を実行する車線逸脱回避システムとの少なくとも１つが搭載されている。また、各システムは操作スイッチなどによりドライバが任意にシステムの作動／非作動を選択できるよう構成されている。
【００３３】
図３は、本実施形態に係る走行支援システムの制御ブロック図である。
【００３４】
図３に示すように、走行支援システムを統括して制御する支援制御コントローラ３１には、入力情報としてＥＴＣシステムの車載機器２１から料金収受終了情報、カーナビゲーションシステム４１の地図情報から有料道路１の出入口２，８のレーン形状情報（ゲート位置など）、ＧＰＳアンテナ４２から自車両の現在位置情報、車速センサ３２から自車両の車速検出情報、レーザレーダ３３から自車両前方に存在する障害物情報（前方他車両との車間距離など）、操作スイッチ３４から操作情報が夫々入力されると共に、出力情報としてディスプレイ３５に画像情報、スピーカ３６に音声情報、ブレーキコントローラ５１に制動制御情報を夫々出力する。
【００３５】
走行支援システムを制御する支援制御コントローラ３１は、上記各入力情報を受けて走行支援制御に必要な演算処理を実行し、その演算結果として上記出力情報を制御対象に出力する。
【００３６】
ブレーキコントローラ５１は、支援制御コントローラ３１からの制動制御情報と加減速度センサ（Ｇセンサ）５２により検出される加減速度信号からブレーキアクチュエータ５３を駆動して所望の制動力を印加する。
【００３７】
車載機器２１は、車載機器２１に搭載された車載アンテナ２６と路側アンテナ４，７，１０，１３を介してＥＴＣシステムコンピュータ２７との間で通行料金の収受処理を行う。
【００３８】
尚、車載のレーザレーダ３３の代りに、自車両前方に存在する障害物を自車両に搭載されたＣＣＤカメラや赤外線カメラの撮影情報或いはインフラ整備された路側アンテナからの情報を入力してもよい。
［走行支援制御の概要］
次に、上記走行支援制御の概要について説明する。
＜衝突回避制御＞
走行支援制御としての衝突回避制御は、自車両とその前方に存在する障害物（歩行者や他車両など）との距離が短くなるほどドライバによる衝突回避操作の緊急度合が増すことから、その制御内容を情報提供、警報、自動制動に段階的に変更していくものである。
【００３９】
情報提供は、ディスプレイ３５に図４に示すような文字情報３５ａや記号情報３５ｂ及び画像情報３５ｃを表示し、障害物βの存在を自車両のドライバに報知して注意を促す緊急度合の最も低い制御である。
【００４０】
警報は、ディスプレイ３５に図５に示すような文字情報３５ａや記号情報３５ｂ及び画像情報３５ｃを表示しつつ、スピーカ３６の音声メッセージなどにより障害物の存在を自車両のドライバに警報する緊急度合が情報提供よりも高い制御である。
【００４１】
自動制動は、ディスプレイ３５に図６に示すような文字情報３５ａを表示しつつ、スピーカ３６の音声メッセージなどにより障害物の存在を自車両のドライバに警報し、更に障害物へのこれ以上の接近を回避するために自動的にブレーキを作動させる緊急度合が最も高い制御である。
＜車線変更支援制御＞
走行支援制御としての車線変更支援制御は、自車両とその後側方に存在する障害物（他車両など）との距離が短くなるほどドライバによる車線変更操作に注意を要することから、その制御内容を情報提供から警報に段階的に変更していくものである。
【００４２】
車線変更支援システムを搭載する場合には、図７に示すように、ハーフミラーで構成された左右のドアミラー６１の内部に後ろ側方の障害物検出用のラインＣＣＤセンサ６２が設けられ、これらＣＣＤセンサ６２で自車両の走行車線に隣接する後ろ側方を撮像する。
【００４３】
情報提供は、ディスプレイ３５に図８に示すような画像情報３５ｃを表示し、自車両αの後ろ側方に存在する障害物βとその障害物βとの距離をドライバに報知して注意を促す制御である。
【００４４】
警報は、ディスプレイ３５に図９に示すような文字情報３５ａや記号情報３５ｂ及び画像情報３５ｃを表示して自車両αの後ろ側方に存在する障害物βとその障害物βとの距離が接近していることをドライバに報知しつつ、スピーカ３６の音声メッセージなどにより障害物が接近していることをドライバに警報する緊急度合が情報提供よりも高い制御である。
＜車線逸脱回避制御＞
走行支援制御としての車線逸脱回避制御は、自車両が走行車線から逸脱した場合に、その逸脱の程度に応じてドライバによる逸脱回避操作の緊急度合が増すことから、その制御内容を警報から自動操舵又は自動制動へと段階的に変更していくものである。
【００４５】
車線逸脱回避システムを搭載する場合には、車速センサ３２の他に、図１０に示す白線検出用ＣＣＤカメラ７１、操舵角センサ７２、ヨーレートセンサ７３及びステアリングアクチュエータ７４を搭載する制御ブロックを設けて自車両の車線逸脱量の判定を実行する。すなわち、
図１０に示すように、白線検出用ＣＣＤカメラ７１によって撮像した画像に基づいて、自車両の白線に対する横偏差の検出、車速と撮像画像から自車両の横方向速度の算出、横偏差から自車両のヨー角の推定を行う。そして、上記横偏差と横方向速度から白線に到達するまでの逸脱予測時間ＴＬＤを算出する。更に、逸脱予測時間ＴＬＤと横方向速度から車線逸脱に至るまでの時間が第１時間Ｔ１又は第２時間Ｔ２以下であるか否かにより警報を発するまでの緊急度合を判定し、舵角センサ７２により検出される舵角からドライバによる車線逸脱意図を判定し、上記横偏差とヨー角とヨーレートセンサ４１により検出されるヨーレートとからドライバが車線逸脱の回避操作を行っているか判定する。
【００４６】
そして、上記判定結果に基づいて、逸脱予測時間が第１時間Ｔ１より短いときには、自車両が接近している車線端Ｌとは反対方向に断続的な操舵トルクを付加すると共に、それと同期して断続的な警報音（擬音）を出力する。また、居眠りなどのドライバの反応の遅れを考慮して、逸脱予測時間ＴＬＤが第１時間Ｔ１よりも短い第２時間Ｔ２より短いときには、自車両が接近している車線端Ｌとは反対方向に連続的な操舵トルクを付加する。
【００４７】
警報は、ディスプレイ３５に図１１に示すような文字情報３５ａや記号情報３５ｂ及び画像情報３５ｃを表示しつつ、スピーカ３６の音声メッセージなどにより自車両αが走行車線から逸脱していることをドライバに警報する制御である。
【００４８】
自動操舵又は自動制動は、ディスプレイ３５に図１２に示すような文字情報３５ａを表示しつつ、スピーカ３６の音声メッセージなどにより自車両αが走行車線から逸脱していることをドライバに警報し、更にこれ以上の車線逸脱を回避するために自動的にステアリングを操舵させる緊急度合が高い制御である。
［走行支援制御の内容］
次に、上記走行支援制御として衝突回避制御を実行する場合のＥＴＣ出口レーン１２通行時の制御内容について説明する。
【００４９】
既述のように、上記衝突回避システムを搭載する車両がＥＴＣシステムのトールゲート２５を通過する場合、トールゲート２５は車載器２１との間で通行料金の収受処理が行われたときに開動作するように制御されるものの、実際のトールゲート２５の開動作は瞬時には行えず、通行料金の収受処理が行われたときに実際にトールゲート２５が開くまでには若干の遅れが生じる。この料金収受処理時のトールゲート２５の開動作の遅れによって、トールゲート２５を前方障害物と認識して不要な衝突回避制御に介入してしまい、ドライバが違和感を感じたり、スムーズな走行の妨げになるという不都合がある。
【００５０】
このため、本実施形態では、ｉ）ＥＴＣ出口レーン１２において料金収受処理の終了後、トールゲート２５を前方障害物として認識するのを規制若しくは禁止する、ｉｉ）走行支援制御における制御ゲインを小さくする、ｉｉｉ）制御介入タイミングを遅延させる、ｉｖ）更に、料金収受終了後であっても、トールゲート２５の前方に存在する先行車両を障害物として認識させる。
【００５１】
具体的には、図１３〜図１６に第１〜４実施形態として示すフローチャートに従って制御が実行される。また、以下では、特にＥＴＣ出口レーン１２を通過する際の制御について説明しているが、ＥＴＣ入口レーン６の場合でも同様に考えられ、料金収受処理終了を判定する代りに車両情報や料金所入口情報などの通信処理終了を判定して同様の制御を実行すればよい。更に、衝突回避制御の代りに、上記車線変更支援制御や車線逸脱回避制御にも適用できる。
＜第１実施形態の制御＞
第１実施形態の制御は、上記ｉ）の内容に対応し、ＥＴＣ出口レーン１２を通過中に料金収受処理が終了するまではトールゲート２５を障害物として認識しないよう設定する内容である。すなわち、
図１３に示すように、ステップＳ１で自車両がＥＴＣ出口レーン１２を走行中で（ステップＳ１でＹＥＳ）、ステップＳ３で料金収受処理が終了していない間は（ステップＳ３でＮＯ）、ステップＳ５でトールゲート２５を障害物として設定した上で、ステップＳ９で通常の衝突回避制御を実行する。
【００５２】
一方、ステップＳ１で自車両がＥＴＣ出口レーン１２を走行中でない（ステップＳ１でＮＯ）、或いはステップＳ３で料金収受処理が終了したならば（ステップＳ３でＹＥＳ）、ステップＳ７でトールゲート２５を障害物と設定した状態を解除した上で、ステップＳ９で通常の衝突回避制御を実行する。
【００５３】
尚、上記制御において、ＥＴＣレーンを走行しているか否かは、路側アンテナからの受信情報やカーナビゲーションシステム４１の地図情報から取得したレーン形状情報とＧＰＳ信号から取得した自車両の現在位置情報とから算出すればよい。
【００５４】
また、上記制御においてＣＣＤカメラ等で前方の障害物が何であるか認識できない場合には、自車両のトールゲートまでの距離を、カーナビゲーションシステム４１の地図情報から取得したレーン形状情報及びトールゲート位置情報とＧＰＳ信号から取得した自車両の現在位置情報とから算出すればよい。
【００５５】
上記第１実施形態の制御によれば、料金収受処理時のトールゲート２５の開動作の遅れによって、トールゲート２５を前方障害物と認識して不要な衝突回避制御に介入し、自動制動が作動してドライバが違和感を感じたり、スムーズな走行の妨げになるという不都合を解消できる。
＜第２実施形態の制御＞
第２実施形態の制御は、上記ｉｖ）の内容に対応し、ＥＴＣ出口レーン１２を通過中に料金収受処理が終了するまではトールゲート２５を障害物として認識しないよう設定すると共に、料金収受終了後であってもトールゲート２５の前方に存在する先行車両を障害物として認識させる内容である。すなわち、
図１４に示すように、上記第１実施形態と同一の処理には同一のステップ番号を付して示し、ステップＳ１で自車両がＥＴＣ出口レーン１２を走行中で（ステップＳ１でＹＥＳ）、ステップＳ１１で先行車両があるならば（ステップＳ１１でＹＥＳ）、ステップＳ１３で先行車両を障害物として設定した上で、ステップＳ９で通常の衝突回避制御を実行する。
【００５６】
また、ステップＳ１１で先行車両がなく（ステップＳ１１でＮＯ）、ステップＳ３で料金収受処理が終了していない間は（ステップＳ３でＮＯ）、ステップＳ５でトールゲート２５を障害物として設定した上で、ステップＳ９で通常の衝突回避制御を実行する。
【００５７】
一方、ステップＳ１で自車両がＥＴＣ出口レーン１２を走行中でない（ステップＳ１でＮＯ）、或いはステップＳ３で料金収受処理が終了したならば（ステップＳ３でＹＥＳ）、ステップＳ７でトールゲート２５を障害物と設定した状態を解除した上で、ステップＳ９で通常の衝突回避制御を実行する。
【００５８】
また、料金所出口の渋滞などにより閉じたトールゲート２５の前方に先行車両がある場合には、ステップＳ１１で先行車両がないと判定されるが（ステップＳ１１でＮＯ）、自車両の料金収受処理が終了するまでトールゲート２５は閉じているため（ステップＳ３でＮＯ）、ステップＳ５でトールゲート２５を障害物として設定される一方、トールゲート２５が開いた時にはその先に先行車両があるため、ステップＳ１１で先行車両があると判定され（ステップＳ１１でＹＥＳ）、ステップＳ１３で先行車両を障害物として設定されるので、先行車両に対する衝突回避制御が確実に実行されることになる。
【００５９】
尚、上記制御において、ＥＴＣレーンを走行しているか否かは、路側アンテナからの受信情報やカーナビゲーションシステム４１の地図情報から取得したレーン形状情報とＧＰＳ信号から取得した自車両の現在位置情報とから算出すればよい。
【００６０】
また、上記制御においてＣＣＤカメラ等で前方の障害物が何であるか認識できない場合には、自車両のトールゲートまでの距離を、カーナビゲーションシステム４１の地図情報から取得したレーン形状情報及びトールゲート位置情報とＧＰＳ信号から取得した自車両の現在位置情報とから算出すればよい。また、先行車両の検出はＥＴＣレーン手前からレーザレーダ３３により前方障害物の状態を監視しながら追跡（トラッキング）しておけばよい。
【００６１】
上記第２実施形態の制御によれば、第１実施形態の効果に加えて、トールゲート２５の前方が渋滞してゲート通過後に先行車両との車間距離が短くなる場合でも接触などを回避して適切に衝突回避制御を実行できる。
＜第３実施形態の制御＞
第３実施形態の制御は、上記ｉｉ）の内容に対応し、ＥＴＣ出口レーン１２を通過中に料金収受処理が終了するまではトールゲート２５を障害物として認識しないよう設定すると共に、料金収受終了後に制御ゲイン（例えば、自動制動による目標減速度）を小さくして走行状態の過度な変化を抑制する内容である。すなわち、
図１５に示すように、上記第１実施形態と同一の処理には同一のステップ番号を付して示し、ステップＳ１５で制御ゲインを通常のパラメータに設定した後、ステップＳ１で自車両がＥＴＣ出口レーン１２を走行中で（ステップＳ１でＹＥＳ）、ステップＳ３で料金収受処理が終了していない間は（ステップＳ３でＮＯ）、ステップＳ５でトールゲート２５を障害物として設定した上で、ステップＳ９で通常の衝突回避制御を実行する。
【００６２】
また、ステップＳ３で料金収受処理が終了したならば（ステップＳ３でＹＥＳ）、ステップＳ１７で制御ゲインを小さくなる方向に補正した上で、ステップＳ９で通常の衝突回避制御を実行するが、制御ゲインは上記ステップＳ１７で設定された値となる。
【００６３】
一方、ステップＳ１で自車両がＥＴＣ出口レーン１２を走行中でない（ステップＳ１でＮＯ）、或いはステップＳ３で料金収受処理が終了したならば（ステップＳ３でＹＥＳ）、ステップＳ７でトールゲート２５を障害物と設定した状態と制御ゲインの設定を解除した上で、ステップＳ９で通常の衝突回避制御を実行する。
【００６４】
尚、上記制御において、ＥＴＣレーンを走行しているか否かは、路側アンテナからの受信情報やカーナビゲーションシステム４１の地図情報から取得したレーン形状情報とＧＰＳ信号から取得した自車両の現在位置情報とから算出すればよい。
【００６５】
また、上記制御においてＣＣＤカメラ等で前方の障害物が何であるか認識できない場合には、自車両のトールゲートまでの距離を、カーナビゲーションシステム４１の地図情報から取得したレーン形状情報及びトールゲート位置情報とＧＰＳ信号から取得した自車両の現在位置情報とから算出すればよい。
【００６６】
上記第３実施形態の制御によれば、第１実施形態の効果に加えて、走行状態の過度な変化を抑制することによりドライバが違和感を感じたり、スムーズな走行の妨げになるという不都合を解消できる。
＜第４実施形態の制御＞
第４実施形態の制御は、上記ｉｉｉ）の内容に対応し、ＥＴＣ出口レーン１２を通過中に料金収受処理が終了するまではトールゲート２５を障害物として認識しないよう設定すると共に、料金収受終了後に制御介入タイミングを遅延させて走行状態の過度な変化を抑制する内容である。すなわち、
図１６に示すように、上記第１実施形態と同一の処理には同一のステップ番号を付して示し、ステップＳ１５で制御ゲインを通常のパラメータに設定した後、ステップＳ１で自車両がＥＴＣ出口レーン１２を走行中で（ステップＳ１でＹＥＳ）、ステップＳ３で料金収受処理が終了していない間は（ステップＳ３でＮＯ）、ステップＳ５でトールゲート２５を障害物として設定した上で、ステップＳ９で通常の衝突回避制御を実行する。
【００６７】
また、ステップＳ３で料金収受処理が終了したならば（ステップＳ３でＹＥＳ）、ステップＳ１９で制御介入タイミングを遅延させる方向に補正した上で、ステップＳ９で通常の衝突回避制御を実行するが、上記ステップＳ１９で設定されたパラメータとなる。
【００６８】
一方、ステップＳ１で自車両がＥＴＣ出口レーン１２を走行中でない（ステップＳ１でＮＯ）、或いはステップＳ３で料金収受処理が終了したならば（ステップＳ３でＮＯ）、ステップＳ７でトールゲート２５を障害物と設定した状態と制御ゲインの設定を解除した上で、ステップＳ９で通常の衝突回避制御を実行する。
【００６９】
尚、上記制御において、ＥＴＣレーンを走行しているか否かは、路側アンテナからの受信情報やカーナビゲーションシステム４１の地図情報から取得したレーン形状情報とＧＰＳ信号から取得した自車両の現在位置情報とから算出すればよい。
【００７０】
また、上記制御においてＣＣＤカメラ等で前方の障害物が何であるか認識できない場合には、自車両のトールゲートまでの距離を、カーナビゲーションシステム４１の地図情報から取得したレーン形状情報及びトールゲート位置情報とＧＰＳ信号から取得した自車両の現在位置情報とから算出すればよい。
＜制御介入タイミングの遅延＞
上記ステップＳ１９の制御介入タイミングを遅延させる補正は、例えば、警報タイミング及び自動制動タイミングが夫々下記式１，２の不等式が成立した時点と設定されていた場合に、パラメータａwをａwdに、ａcをａcdに変更すればよい。但し、ａwd＜ａw＜０、ａcd＜ａc＜０であり、結果的に式１，２の右辺の閾値が共に小さくなるため、制御介入タイミングが遅延される。
【００７１】
Ｄ≦−ｖ2／２・ａw＋ｖ・Ｔ＋Ｄ0…（１）
Ｄ≦−ｖ2／２・ａc＋ｖ・Ｔ＋Ｄ0…（２）
上記式１，２において、Ｄ：障害物までの距離、Ｄ0：停止可能車間距離、ｖ：車速、Ｔ：反応時間、ａw：警報応答後の平均減速度、ａc：自動制動による減速度、但し、ａw＜ａc
と各パラメータを定義する。
【００７２】
上記第４実施形態の制御によれば、第１実施形態の効果に加えて、走行状態の過度な変化を抑制することによりドライバが違和感を感じたり、スムーズな走行の妨げになるという不都合を解消できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施形態としてＥＴＣシステムを含む料金所を平面的に見た図である。
【図２】本発明に係る実施形態としてＥＴＣシステムの料金所における各種機器の設置例を示す図である。
【図３】本実施形態に係る走行支援システムの制御ブロック図である。
【図４】衝突回避制御として情報提供の制御内容を示すディスプレイの表示例を示す図である。
【図５】衝突回避制御として警報の制御内容を示すディスプレイの表示例を示す図である。
【図６】衝突回避制御として自動制動の制御内容を示すディスプレイの表示例を示す図である。
【図７】車線変更支援システムに搭載される後ろ側方の障害物検出用のラインＣＣＤセンサの配置例を示す図である。
【図８】車線変更支援制御として情報提供の制御内容を示すディスプレイの表示例を示す図である。
【図９】車線変更支援制御として警報の制御内容を示すディスプレイの表示例を示す図である。
【図１０】車線逸脱回避システムの制御ブロック図である。
【図１１】車線逸脱回避制御として警報の制御内容を示すディスプレイの表示例を示す図である。
【図１２】車線逸脱回避制御として自動操舵の制御内容を示すディスプレイの表示例を示す図である。
【図１３】第１実施形態の衝突回避制御を示すフローチャートである。
【図１４】第２実施形態の衝突回避制御を示すフローチャートである。
【図１５】第３実施形態の衝突回避制御を示すフローチャートである。
【図１６】第４実施形態の衝突回避制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 有料道路
２ 入口
４ 入口アンテナ（路側アンテナ）
７ 入口予告アンテナ（路側アンテナ）
１０ 出口アンテナ（路側アンテナ）
１３ 出口予告アンテナ（路側アンテナ）
６ ＥＴＣ入口レーン
８ 出口
１２ ＥＴＣ出口レーン
２０ 車載機器
２１ IＣカード
２５ トールゲート
α 自車両
β 障害物（他車両）
Claims (4)
- 自車両前方に存在する障害物をカメラにより検出し、前方の障害物との距離から、前方の障害物との衝突を回避するための走行支援制御を実行する車両用走行支援装置であって、
有料道路に設置された路側機器との間で送受信を行って料金を収受する自動料金収受システムと通信可能な通信手段と、
前記自動料金収受システムの走行レーンの走行時において、前記料金収受システムによる料金収受完了前であって当該システムのゲートが閉じた状態では前記カメラにより検出されたゲートを障害物として設定する一方、前記料金収受システムによる料金収受完了後は前記ゲートを障害物として設定するのを規制若しくは禁止しつつ前記走行支援制御を実行する制御手段とを具備することを特徴とする車両用走行支援装置。 - 前記制御手段は、前記料金収受システムによる料金収受完了後であって前記ゲートが開いた状態では、前記カメラにより自車両前方に先行車両が検出された場合に当該先行車両を障害物として設定して前記走行支援制御を実行することを特徴とする請求項１に記載の車両用走行支援装置。
- 前記制御手段は、前記料金収受システムによる料金収受完了後、前記走行支援制御における制御ゲインを小さくすることを特徴とする請求項１に記載の車両用走行支援装置。
- 前記制御手段は、前記料金収受システムによる料金収受完了後、前記走行支援制御の制御介入タイミングを遅延させることを特徴とする請求項１に記載の車両用走行支援装置。
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