(57)【要約】【課題】  料金所を通過する車両の速度が速い場合でも、バーへの接触や追突事故の発生を回避すると共に、路車間通信が正常に行われなかった車両がそのまま通過してしまうことを確実に阻止することができる車両制御システムを提供する。【解決手段】  車載器は、路上器より送信された信号を受信すると（ステップＡ１，「ＹＥＳ」）、走行制御用ＥＣＵに対してゲート進入信号を送信し（ステップＡ３）、走行制御用ＥＣＵは、ゲート進入信号を受信した時点で自動車の速度が規定値以上である場合は（ステップＢ１〜Ｂ３，「ＹＥＳ」）、ブレーキ機構にブレーキ指令を出力して（ステップＢ６）自動車を減速させる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両が有料施設の料金所を通過しようとする際に、前記料金所に設置されている路上器と路車間通信を行う車載器と、
前記車両の走行制御を行うＥＣＵとで構成され、
前記車載器は、前記路上器より送信された信号を受信すると、前記ＥＣＵに対して接近警告信号を送信し、
前記ＥＣＵは、前記接近警告信号を受信した時点で車両の速度が規定値以上である場合は、車両側に設けられた減速手段に減速指令を出力して当該車両を減速させるように制御することを特徴とする車両制御システム。
【請求項２】
前記減速手段は、ブレーキ機構であり、
前記ＥＣＵは、前記ブレーキ機構にブレーキ指令を出力することを特徴とする請求項１記載の車両制御システム。
【請求項３】
前記ＥＣＵは、前記ブレーキ機構に対してブレーキ指令を出力すると同時に、車両のブレーキランプを点滅させるように制御することを特徴とする請求項２記載の車両制御システム。
【請求項４】
前記車載器は、前記路上器との間で開始した路車間通信が正常に終了しなかった場合は、前記ＥＣＵに対して危険警告信号を送信し、
前記ＥＣＵは、前記危険警告信号を受信すると、前記ブレーキ機構によって印加されるブレーキ圧を増加するようにブレーキ指令を出力することを特徴とする請求項２又は３記載の車両制御システム。
【請求項５】
前記減速手段は、車両のエンジンに対する燃料供給を制御するインジェクタであり、
前記ＥＣＵは、前記インジェクタに対して燃料供給指令を出力することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の車両制御システム。
【請求項６】
前記減速手段は、車両のトランスミッションであり、
前記ＥＣＵは、前記トランスミッションに対してシフトダウン指令を出力することを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の車両制御システム。
【請求項７】
前記ＥＣＵは、前記接近警告信号を受信した時点における車両の速度が規定値以上である場合に、前記車両の速度に応じて動作させる減速手段を変更することを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の車両制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両が有料施設の料金所を通過しようとする際に、料金所に設置されている路上器と路車間通信を行う車載器と、車両の運転制御を行うＥＣＵとで構成される車両制御システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＴＣ(Electronic Toll Collection)システムは、車両が有料道路（有料施設）の料金所（ゲート）を通過しようとする際に、前記車両に搭載されている車載器が料金所に設置されている路上器と路車間通信を行うことで、有料道路の通行料金を自動徴収するための手続を行うものである。
車両が料金所を通過する際には、路車間通信を確実に行うために２０ｋｍ／ｈ程度の低速で通過することが推奨されているが、実際には、その推奨速度よりも高速で通過する車両が多く見受けられる。そして、路車間通信が正常に行われなかった場合、料金所に設置されている走行制止用のバーは開かないが、車両の通過速度が速い場合は減速が間に合わず、車両がバーに接触してしまうおそれがある。また、バーが開かないことに気付いた運転者が急ブレーキをかけると、車間距離が十分に確保されていない場合は後続車によって追突されてしまう危険性がある。
【０００３】
特許文献１には、上記ケースのような後続車による追突を回避することを目的として、車両の通過速度が速いため車両がバーに接触するおそれがある場合には、バーを開くようにした技術が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−４５２３９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のような対応では、確かにバーに対する接触事故や後続車による追突事故を回避することはできるが、路車間通信が正常に行われなかった車両を通過させてしまうことになる。従って、通行料金を適正に徴収することができず、ＥＣＴシステムの趣旨から外れてしまうものであると言わざるを得ない。
本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、その目的は、料金所を通過する車両の速度が速い場合でも、バーに対する接触事故や後続車による追突事故の発生を回避すると共に、路車間通信が正常に行われなかった車両がそのまま通過してしまうことを確実に阻止することができる車両制御システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の車両制御システムによれば、車載器は、路上器より送信された信号を受信すると、走行制御用のＥＣＵに対して接近警告信号を送信し、ＥＣＵは、接近警告信号を受信した時点で車両の速度が規定値以上である場合は、車両側に設けられた減速手段に減速指令を出力することで当該車両を減速させる。従って、運転者が料金所を通過する際に車両を十分に減速させていなかった場合でもＥＣＵが自動的に車両を減速させるので、車両が料金所のバーに接触してしまうことを回避できる。その結果として、車両の減速が早い段階で行われることになるので、後続車による追突も回避されると共に路車間通信は正常に終了されるようになる。
【０００６】
請求項２記載の車両制御システムによれば、ＥＣＵは、ブレーキ機構にブレーキ指令を出力することにより、車両を直ちに減速させることができる。
請求項３記載の車両制御システムによれば、ＥＣＵは、ブレーキ指令を出力すると同時に、車両のブレーキランプを点滅させるように制御するので、後続車両は、その点滅によって前方車両が減速したことを認識することができ、早めにブレーキを作用させることが可能となる。
【０００７】
請求項４記載の車両制御システムによれば、車載器は、路上器との間で開始した路車間通信が正常に終了しなかった場合は、ＥＣＵに対して危険警告信号を送信し、ＥＣＵは、危険警告信号を受信すると、ブレーキ機構によって印加されるブレーキ圧を増加するようにブレーキ指令を出力する。従って、より強力なブレーキを作用させて車両を停止させ、料金所のバーに接触することを確実に回避できる。
【０００８】
請求項５記載の車両制御システムによれば、ＥＣＵは、車両のインジェクタに燃料供給停止指令を出力するので、車両に対してはエンジンブレーキが作用することになり、車両を減速させることができる。
請求項６記載の車両制御システムによれば、ＥＣＵは、車両のトランスミッションにシフトダウン指令を出力するので、この場合も、エンジンブレーキを作用させて車両を減速させることができる。
【０００９】
請求項７記載の車両制御システムによれば、ＥＣＵは、車両の速度に応じて動作させる減速手段を変更するように制御する。例えば、車速が比較的速い場合にはブレーキ機構により車両を減速させ、車速が比較的遅い場合には、エンジンに対する燃料供給を停止したり、或いは、シフトダウン制御により車両を減速させるようにする。斯様に構成すれば、車速に応じて車両を適切に減速させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を、有料施設としての高速道路におけるＥＴＣの路車間通信システムに適用した場合の一実施例について図面を参照して説明する。図２は、ＥＴＣにおける路車間通信システムの構成を示すものである。例えば高速道路（有料道路）１に設置されている料金所としてＥＴＣゲート２には、車両検知器３，４，５，路上器６，制御バー７，表示器８等が設置されている。一方、ＥＴＣゲート２を通過しようとする自動車（車両）９には、車載器１０が搭載されている。車載器１０は、運転者によりＩＣカード１１がカードスロット１２に挿入されると、そのＩＣカード１１に記憶されている運転者のＩＤ情報などを読み込んで、ＥＴＣのための路車間通信に備える。
【００１１】
ＥＴＣゲート２の最前方（図２中左方）に配置されている車両検知器３は、ＥＴＣゲート２に進入しようとする自動車９を検知すると、路上器６に路車間通信を開始させるための指令を出力し、路上器６は路上アンテナ６ａより電波信号を送信する。そして、自動車９が路車間通信範囲内を通過する間に車載器１０との間で通信が行われ、通信が正常に終了すれば、制御バー７を開いて自動車９を通過させるようにする。そして、表示器８には、路車間通信の結果得られたデータに基づいて、図示しない制御部によって高速道路１の走行料金として徴収される額が表示される。
【００１２】
図３は、自動車９側における車両制御システムの構成を示す機能ブロック図である。車両制御システムは、車載器１０と走行制御ＥＣＵ１３とで構成されている。走行制御ＥＣＵ１３はマイクロコンピュータで構成されており、自動車９に関する各種情報を得ると、それらの情報に基づき自動車９の各部を制御して走行制御を行うものである。
車載器１０は、アンテナ１０ａを介して路上器６側とＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）により路車間通信を行う。走行制御ＥＣＵ１３は、車載器１０との間で例えば車内ＬＡＮを経由して通信を行うと共に、車速センサ１４より自動車９の車速情報を得るようになっている。そして、走行制御ＥＣＵ１３は、インジェクタ（減速手段）１５に制御信号を出力してエンジンに対する燃料供給量を制御し、また、トランスミッション（減速手段）１６におけるシフト制御を行う。更に、ブレーキ機構（減速手段）１７の制御を行うとともに、ブレーキランプ１８の点灯制御を行うようになっている。
【００１３】
次に、本発明の作用について図１も参照して説明する。図１（ａ），（ｂ）は、車載器１０と走行制御ＥＣＵ１３との制御内容を夫々示すフローチャートである。先ず、図１（ａ）について説明する。車載器１０は、自動車９がＥＴＣゲート２に接近することで路上器６より送信される電波信号を受信するまで待機しており（ステップＡ１）、電波信号を受信すると（「ＹＥＳ」）、その信号がＥＴＣゲート２の路上器６より送信された信号か否かを判断する（ステップＡ２）。路上器６より送信された信号でなければ（「ＮＯ」）、ステップＡ１に戻る。
【００１４】
ステップＡ２において、路上器６より送信された信号を受信したことを確認すると（「ＹＥＳ」）、車載器１０は、走行制御ＥＣＵ１３に対してゲート進入信号（接近警告信号）を送信する（ステップＡ３）。それから、路上器６との間でＥＴＣに関する通信処理を行なう（ステップＡ４）。
そして、車載器１０は、自動車９が路車間通信範囲内を通過しつつその範囲内に留まっている間は、路上器６からの信号を受信し続ける。従って、通信処理が正常に終了すると（ステップＡ５，「ＹＥＳ」）、路車間通信範囲内を通過している間はステップＡ６で待機し、信号を受信しなくなると（「ＮＯ」）ステップＡ１に移行する。
【００１５】
一方、ステップＡ５において、路上器６との通信処理が正常に終了しなかった場合は（「ＮＯ」）、自動車９のゲート通過速度が速すぎることが想定される。そこで、車載器１０は、バー接触危険信号（接触警告信号）を送信する（ステップＡ７）。それから、ステップＡ６に移行する。
次に、図１（ｂ）について説明する。走行制御ＥＣＵ１３は、車載器１０からの信号が送信されるまで（その他の走行制御に関する処理を実行しつつ）待機しており（ステップＢ１）、前記信号を受信すると（「ＹＥＳ」）、受信した信号が「ゲート進入信号」であるか否かを判断する（ステップＢ２）。「ゲート進入信号」であれば（「ＹＥＳ」）、車速センサ１４よりその時点の車速情報を得て、その車速が規定値（例えば、４０ｋｍ／ｈ）以上であるか否かを判断する（ステップＢ３）。そして、規定値未満であれば（「ＮＯ」）、ＥＴＣゲート２を通過するのに何等支障はないのでステップＢ１に戻る。
【００１６】
一方、ステップＢ３において、車速が規定値以上である場合（「ＹＥＳ」）、走行制御ＥＣＵ１３は、アクチュエータ１５に制御信号を出力することでインジェクタ１５を閉じてエンジンに対する燃料供給を停止させる（ステップＢ４）。それから、トランスミッション１６に対してシフトダウン指令を出力する（ステップＢ５）。これらの動作は、何れも自動車９に対してエンジンブレーキを作用させることになるので、自動車９の車速は減速する。
【００１７】
それから、走行制御ＥＣＵ１３は、ブレーキ機構１７に対してブレーキ指令を出力し（ステップＢ６）、ブレーキランプ１８を点滅させる（ステップＢ７）。すると、ブレーキ機構１７の作用により自動車９の車速は更に減速するが、その車速が規定値（例えば、３０ｋｍ／ｈ）以上である間は（ステップＢ８，「ＹＥＳ」）、車載器１０からの信号を受信しない限り（ステップＢ１５，「ＮＯ」）、ステップＢ６に戻ってブレーキ動作を継続する。そして、車速が規定値未満になれば（ステップＢ８，「ＮＯ」）、走行制御ＥＣＵ１３は、ブレーキ動作を解除する指令を与えると共に（ステップＢ９）ブレーキランプの点滅を解除し（ステップＢ１０）、インジェクタ１５を開いてエンジンに対する燃料供給を再開させる（ステップＢ１１）。その後、ステップＢ１に移行する。
【００１８】
また、ステップＢ１５において車載器１０より信号を受信した場合（「ＹＥＳ」）、その信号が「バー接触危険信号」であれば（ステップＢ１２，「ＹＥＳ」）、走行制御ＥＣＵ１３は、やはり車速センサ１４よりその時点の車速情報を得て、その車速が規定値（ここでは、例えば１０ｋｍ／ｈ）以上であるか否かを判断する（ステップＢ１３）。そして、規定値未満であれば（「ＮＯ」）、運転者がバーの手前で車両を安全に停車させることに何等支障はないのでステップＢ１に戻る。
【００１９】
一方、ステップＢ１３において車速が規定値以上である場合（「ＹＥＳ」）、走行制御ＥＣＵ１３は、ブレーキ機構１７に対してブレーキ圧を増圧させる指令を出力する（ステップＢ１４）。すると、ブレーキ機構１７がより強力に作用することにより自動車９の車速は更に減速する。そして、ステップＢ１３に戻り、車速が規定値以上である間は（「ＹＥＳ」）、ステップＢ１４におけるブレーキ動作を継続し、車速が規定値未満になれば（ステップＢ１３，「ＮＯ」）、ステップＢ９に移行する。
【００２０】
以上のように本実施例によれば、車載器１０は、路上器６より送信された信号を受信すると、走行制御用ＥＣＵ１３に対してゲート進入信号を送信し、走行制御用ＥＣＵ１３は、ゲート進入信号を受信した時点で自動車９の速度が規定値以上である場合は、ブレーキ機構１７にブレーキ指令を出力して自動車９を減速させるようにした。
従って、運転者がＥＴＣゲート２を通過する際に自動車９を十分に減速させていなかった場合でも車両制御用ＥＣＵ１３が自動的に自動車９を直ちに減速させるので、自動車９がＥＴＣゲート２の制御バー７に接触してしまうことを回避できる。その結果として、自動車９の減速が早い段階で行われることになり、後続車による追突も回避されると共に路車間通信は正常に終了されるようになる。また、例え路車間通信が正常に終了されない場合でも、制御バー７は閉じたままとなるので、当該車両の運転者より通行料金を徴収することができる。
【００２１】
そして、車両制御用ＥＣＵ１３は、ブレーキ指令を出力すると同時に自動車９のブレーキランプを点滅させるように制御するので、後続の車両は、その点滅によって前方の自動車９が減速したことを認識することができ、運転者は早めにブレーキを作用させることが可能となる。
また、走行制御用ＥＣＵ１３は、ブレーキ指令を出力すると同時にインジェクタ１５を閉じて自動車９のエンジンに対する燃料供給を停止させるので、自動車９に対してエンジンブレーキを作用させ、ブレーキ動作をアシストすることができる。更に、走行制御用ＥＣＵ１３は、ブレーキ指令を出力すると同時にトランスミッション１６に対するシフトダウン制御を行うので、この動作によってもエンジンブレーキを作用させることができる。
【００２２】
加えて、車載器１０は、路上器６との間で開始した路車間通信が正常に終了しなかった場合は、走行制御用ＥＣＵ１３に対してバー接触危険信号を送信し、走行制御用ＥＣＵ１３は、バー接触危険信号を受信すると、ブレーキ機構１７よって印加されるブレーキ圧を増加するようにブレーキ指令を出力する。従って、より強力なブレーキを作用させて自動車９を停止させ、ＥＴＣゲート２の制御バー７に接触することを確実に回避できる。
【００２３】
本発明は上記し且つ図面に記載した実施例に限定されるものではなく、以下のような変形又は拡張が可能となる。
ステップＢ４，Ｂ５における燃料供給停止制御とシフトダウン制御とは、必要に応じて行えば良い。また、ステップＢ４，Ｂ５，Ｂ６の処理順を入れ替えても良い。
或いは、ステップＢ６を削除し、ステップＢ４，Ｂ５の何れか一方、若しくは双方により減速処理を行うようにしても良い。
【００２４】
また、ステップＢ７におけるブレーキランプ１８の点滅制御についても必要に応じて行えば良い。
ステップＢ１３を削除して、バー接触危険信号を受信した場合は、直ちにステップＢ１４を実行するようにしても良い。
車載器１０によるバー接触危険信号の送信、及びそれに応じた走行制御用ＥＣＵ１３側の処理についても、必要に応じて行えば良い。
【００２５】
高速道路１の走行料金に限ることなく、有料道路一般や、その他有料施設として駐車場への入退場などにも本発明を適用することができる。
車両は自動車１０に限ることなく、二輪車などの車両一般に適用することができる。
減速手段としては、その他、スロットル弁の開度を制御するアクチュエータやディーゼルエンジンの燃料噴射ポンプなどでも良く、この場合、走行制御ＥＣＵ１３は、減速指令としてスロットル弁を閉じる、或いは燃料噴射を停止するように制御指令を出力すれば良い。
【００２６】
走行制御ＥＣＵ１３は、自動車１０の速度に応じて動作させる減速手段を変更するように制御しても良い。例えば、ゲート進入信号を送信する規定値を３０ｋｍ／ｈと設定した場合、車速が４０ｋｍ／ｈを超えており比較的速い場合はブレーキ機構１７により自動車１０を減速させ、車速が３０ｋｍ／ｈを若干上回る程度で比較的遅い場合には、インジェクタ１５によりエンジンに対する燃料供給を停止したり、或いは、トランスミッション１６をシフトダウン制御して減速させるようにする。斯様に構成すれば、車速に応じて自動車１０を適切に減速させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施例であり、（ａ），（ｂ）は、各々車載器，走行制御ＥＣＵの制御内容を示すフローチャート
【図２】ＥＴＣにおける路車間通信システムの構成を示す図
【図３】自動車側における車両制御システムの構成を示す機能ブロック図
【符号の説明】
【００２８】
図面中、１は高速道路（有料施設）、２はＥＴＣゲート（料金所）、６は路上器、７は制御バー、９は自動車（車両）、１０は車載器、１３は走行制御ＥＣＵ、１５はインジェクタ（減速手段）、１６はトランスミッション（減速手段）、１７はブレーキ機構（減速手段）、１８はブレーキランプを示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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