(57)【特許請求の範囲】
【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、
前記速度検知エリアが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判定手段を備えるものであ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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【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ＡＴＣ（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、前記速度検知エリアが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判定手段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。
【００１０】
また、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２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３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ＦＭ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、▲１▼速度検知エリア内であり、▲２▼車両速度が８５ｋｍ／ｈ以上であり、▲３▼前記▲１▼▲２▼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、▲４▼車両速度が８５ｋｍ／ｈ未満であり、▲５▼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、ＧＰＳ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Ｅ０１，Ｅ０２（入り点Ｐ１１，Ｐ１２、抜け点Ｐ２１，Ｐ２２）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，Ｅ０２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Ｐ１１，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Ｅ１，Ｅ２、入りエリアＥ１１，Ｅ１２，Ｅ１３，Ｅ２１，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，Ｅ１２，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，Ｅ０２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，８Ｂ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８Ａ，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、ＧＰＳ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Ｓ４）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Ｓ５）。
【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Ｅ０１，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Ｓ７）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ＧＰＳ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Ｓ６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Ｓ１０，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ＯＫ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Ｅ１〜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Ｓ２４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〜Ｅ１３へ進入したか否かの判定が許容され、ステップＳ２９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Ｅ１，Ｅ２において、下坂走行となり、各全体エリアＥ１，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ＯＦＦ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Ｓ３４）、ステップＳ３５に移行する一方、入りエリアＥ１１，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，Ｅ２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Ｓ３９）、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Ｅ０１，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Ｅ１４，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Ｓ４７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，Ｅ０２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Ｓ４９）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Ｅ０１，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，Ｅ０２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Ｅ０１，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９Ａ，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Ｅ０１，Ｅ０２への進入でなければ、速度検知エリアＥ０１，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Ｓ７５）、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】
また、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ので、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２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３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（ＧＰＳ）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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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