(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車専用道路において、路線の要所・地点ごとに、その地点の役割および道路の地形・構造上必要となる走行条件に応じて、特性（以下、区間特性）の異なる区間を必要数設けて車両の走行制御の体系を構成し、車両の走行を管制するセンタ−のコンピュ−タ−（以下、管制コンピュ−タ−）に、その地点を車両が通過する際の構成区間相互の関連およびその操作手順を定めたプログラム（以下、走行制御プログラム）を作成し、この走行制御プログラムによって、時々刻々に変動する対象路線を走行している車両の位置および道路環境に適応する各区間の区間走行速度を決定して各区間の路側に設置した狭域無線通信装置に送信し、車両が区間を通過するのを狭域無線通信装置が検知すると管制コンピューターに車両の位置情報を通報し、一方、走行車両は搭載している無線装置で狭域無線通信装置から送信された当該区間の区間走行速度を受信し、自動走行をコントロ−ルするコンピュ−タ−（以下、自動走行コントロ−ル・コンピュ−タ−）によって、走行速度を指示された区間走行速度に近い速度にすべく加速または減速または現状維持の操作を自動で行って走行する自動車の自動走行の方法であって、
上記、区間とは車両の走行制御を行うために設定する路線の区切りであり、５０〜２００ｍとし、上記、区間走行速度とはその区間を走行する車両に指示される走行速度であり、
上記、区間特性とは区間の長さ、車両の走行状況に応じて区間走行速度を変える区間（以下、走行速度変動区間）またはその地点で決められていて車両の走行状況によって区間走行速度を変えない区間（以下、走行速度固定区間）かの区別、および、区間に割り当てる走行速度の区別で、高速な区間走行速度（以下、Ｈ）、中速な区間走行速度（以下、Ｍ）、低速な区間走行速度（以下、Ｌ）および徐行または停止の区間走行速度（以下、Ｓ）の４段階であり、
上記、要所・地点とは一般走行路線、入口ゲ−トおよび入線路、合流地点、分岐地点、出口ゲ−トおよび出口路線、インタ−チェンジ、サ−ビスエリアまたはパ−キングエリアであり、
上記、道路の地形・構造とは、カ−ブおよび勾配の少ない平坦な路線、カ−ブの急な路線、勾配のきつい路線、橋梁、トンネルであり、道路環境とは、平常、風向風速、降雨、凍結、濃霧、降雪の道路気象および路面状態であり、
上記、走行制御プログラムは、
路線の要所・地点ごとのもの、および道路の地形・構造対応のもの、および交通規制時のものを設け、
路線の要所・地点ごとの走行制御プログラムは、一般走行路線の走行制御プログラム、入口ゲ−トおよび入線路の走行制御プログラム、合流地点の走行制御プログラム、分岐地点の走行制御プログラム、インタ−チェンジの走行制御プログラム、出口ゲ−トおよび出口路線の走行制御プログラム、サ−ビスエリアおよびパーキングエリア地点の走行制御プログラムから成り、
一般走行路線の走行制御プログラムは
一般走行路線において、渋滞の少ない効率的な走行と安全な車間の確保のため、走行路線の全区間を、均一長で、車両の走行状況によって区間走行速度を変える区間（走行速度変動区間）で構成し、後走車両は前走車両に近づくほど速度を落とし、離れるほど速度をあげて走行する走行制御の体系をつくり、区間に進入してくる車両を検知すると、進入した車両に対して進入直前に前走車両の通過によって決まっている当該区間の区間走行速度を送信し、車両が進入した区間にはＬ、その一つ後の車両の存在しない区間にはＭ、さらにその一つ後の車両の存在しない区間にはＨをそれぞれ割り当て、車両が同一区間に２台以上進入すると、進入車両に対してＳ（徐行または停止の区間走行速度）を発信し、車両が進入した区間はＳ、その一つ後の車両の存在しない区間はＬ、その一つ後の車両の存在しない区間はＭ、さらに一つ後の車両の存在しない区間はＨをそれぞれ割り当て、Ｓとなった区間は、その区間に存在する車両が１台になるまではＳは解除しないという操作手順を規定したものであり、
入口ゲ−トおよび入線路の走行制御プログラムは、
入口ゲ−トおよび入線路地点において、入線路を走行する車両と本線を走行する車両が合流点に到達する時間に差を作り、入線路の車両が本線に割り込むことができるようにする一連の過程を、入線路線に走行速度固定区間を数個、本線に走行速度変動区間と走行速度固定の区間を数個組み合わせて制御の体系を構成し、この内、本線の合流点に接する区間を走行速度変動区間とし、入口ゲ−トから入線してくる車両がある場合、区間走行速度をＭからＬに替え、入線車両が本線に合流するとＬからＭに替えるという操作手順を規定したものであり、
合流地点の走行制御プログラムは、
走行路線Ａと走行路線Ｂが合流点Ｐで走行路線Ｃと合流するような地点において、走行路線Ａを走行する車両ａと走行路線Ｂを走行する車両ｂの合流点Ｐへの到達時間を調整することにより先入先出しで走行路線Ｃに合流さる一連の過程を、走行速度固定区間と走行速度変動区間を組み合わせた制御の体系を構成し、この内、走行路線Ａおよび走行路線Ｂの合流点Ｐに接する区間（以下、区間ＳＷＡ、区間ＳＷＢとし、同一長とする）は、車両の走行によって、区間走行速度をＭからＬ、ＬからＭに替える走行速度変動区間とし、たとえば、走行路線Ａを合流点Ｐに向かって走行している車両（以下、車両ａ）が先に区間ＳＷＡに進入するとき、当該区間の狭域無線通信装置からＭを受け取り、区間ＳＷＡおよび区間ＳＷＢの区間走行速度は共にＭからＬに切り替えられ、しばらくして走行路線Ｂを合流点Ｐに向かって走行している車両（以下、両ｂ）が区間ＳＷＢに進入すると当該区間の狭域無線通信装置から、先に車両ａが区間ＳＷＡに進入時に替えられたＬを受け取り、区間ＳＷＡおよびＳＷＢの区間走行速度は共にＬに切り替えられて、車両ａは、区間ＳＷＡをＭで走行し、車両ｂは区間ＳＷＢをＬで走行するので、まず車両ａが合流点Ｐに到達し走行路線Ｃに進入し、少し時間をおいて車両ｂが合流点Ｐに到達し走行路線Ｃに進入し、区間ＳＷＡ，および区間ＳＷＢの両方に車両が存在しなくなると、両区間の区間走行速度はＭに戻すという操作手順を規定したものであり、
分岐地点の走行制御プログラムは、
走行路線Ｃが分岐点Ｐで、走行路線Ａ，走行路線Ｂに分岐するような地点において、各車がやや走行速度を落としてめざす方面に確実に分岐していくようにする一連の過程を、分岐点Ｐに接する両走行路線に区間走行速度固定でＭの区間を設定し、制御の体系を構成し、その操作手順を規定したものであり、
インタ−チェンジの走行制御プログラムは、
インタ−チェンジ地点において、走行路線Ａを出て、接続路線Ｂを通り合流点Ｐから別の走行路線Ｃに合流するような場合、接続路線Ｂを走行する車両ｂと走行路線Ｃを走行する車両ｃの合流点Ｐへの到達時間をずらすことにより接続路線Ｂを走行する車両ｂを走行路線Ｃに割り込ませる一連の過程を、接続路線Ｂと走行路線Ｃの合流点Ｐに接する区間（以下、区間ＳＷＢ，区間ＳＷＣとし、同一長とする）は、車両の走行によって区間走行速度をＭからＬ、ＬからＭに替える走行速度変動区間で制御体系を構成し、走行路線Ａを出て接続路線Ｂを合流点Ｐに向かって走行している車両（以下、車両ｂ）が区間ＳＷＢに進入すると当該区間から、Ｍを受け取り、区間ＳＷＢおよび区間ＳＷＣの区間走行速度は共にＭからＬに切り替え、しばらくして走行路線Ｃを合流点Ｐに向かって走行している車両（以下、車両ｃ）が区間ＳＷＣに進入すると当該区間の先に車両ｂが区間ＳＷＢに進入時に替えられたＬを受け取り、区間ＳＷＢおよびＳＷＣの区間走行速度は共にＬに切り替えられ、車両ｂは、区間ＳＷＢをＭで走行し、車両ｃは区間ＳＷＣをＬで走行するので、まず車両ｂが合流点Ｐに到達し走行路線Ｃに進入し、少し時間をおいて車両ｃが合流点Ｐに到達し通過して、区間ＳＷＢおよび区間ＳＷＣの両方に車両が存在しなくなると、両区間の区間走行速度はＭに戻という操作手順を規定したものであり、
出口ゲ−トおよび出口路線の走行制御プログラムは
出口ゲ−トおよび出口路線地点において、車両が本線から出口路線へ出て徐々に速度を落として出口ゲ−トに向かい出口ゲ−トを出たところで停止し自動走行からマニュアル走行に切り替えるまでの一連の過程を、出口路線から出口ゲ−トに向けて区間走行速度固定でＭの区間、Ｌの区間、Ｓの区間をこの順に設定して制御の体系を構成し、その操作手順を規定したものであり、
サ−ビスエリアおよびキングエリア地点の走行制御プログラムは、
車両が本線から出てサ−ビスエリアまたはパ−キングエリアに立ち寄り再び本線に戻る過程を、本線から出てサ−ビスエリアまたはパ−キングエリアまでの走行制御は、出口ゲ−トおよび出口路線における走行制御に準ずる方法で行い、本線に戻る走行制御は入口ゲ−トおよび入線路における走行制御に準ずる方法で行うこととして、その操作手順を規定したものであり、
道路の地形・構造対応の走行制御プログラムは
カ−ブの急な路線の走行制御プログラム、勾配のきつい路線（坂）の走行制御プログラム、トンネルの走行制御プログラム、橋梁の走行制御プログラムから成り、
カ−ブの急な路線の走行制御プログラムは、
カ−ブの急な路線を走行する車両に対し、カ−ブの手前で速度を落としカ−ブ地点でさらに速度を落としカ−ブから抜け出したら徐々に速度を上げるように走行させるとした場合、その一連の過程をカ−ブの手前の区間を走行速度固定でＭの区間、カ−ブの地点の区間を走行速度固定でＬの区間、カ−ブを抜け出した区間を走行速度固定でＭの区間で制御の体系を構成して行うこととして、その操作手順を規定したものであり、
勾配のきつい路線（坂）の走行制御プログラムは、
急な勾配の坂にさしかかった車両に対し、上り、下りで一定な速度で走行させるとした場合、その一連の過程を、上りの区間および下りの区間を区間走行速度固定でＭの区間またはＬの区間で制御の体系を構成して行うこととして、その操作手順を規定したものであり、
トンネルの走行制御プログラムは、
トンネル内は高速で走行しないとした場合、その一連の過程を、トンネルの手前の区間を区間走行速度固定のＭの区間、トンネル内の区間は区間走行速度固定でＬの区間、出口区間は区間走行速度固定でＭの区間で制御の体系を構成して行うこととして、その操作手順を規定したものであり、
橋梁の走行制御プログラムは
橋梁は高速で走行しないとした場合、その一連の過程を、橋梁の手前の区間を区間走行速度固定でＭの区間、橋梁の区間は区間走行速度固定でＬの区間、渡りきった区間は区間走行速度固定でＭの区間で制御の体系を構成して行うこととして、その操作手順を規定したものであり、
交通規制時の走行制御プログラムは、
他のシステムからの事故、災害、地震、工事中、の情報によって、または道路環境が車両走行に支障があり、走行規制および入場制限を行う事態が発生した場合、以上の手順で決められた各地点の区間走行速度を、管制コンピュ−タ−または管制員が管制コンピュ−タ−へマニュアル入力によって、必要な範囲の区間を強制的に徐行または停止の区間走行速度に変更することがあり、その操作手順を規定したものであることを特徴とする自動車の自動走行の方法である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、自動車の専用道路等における自動走行の方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  自動車の走行支援および自動走行させる方法には、車線追従方式、マーカ追従方式、プラトウ−ン−方式、レ−ダ−による車間維持等がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  現在、開発が進められている自動車の自動走行の方式や技術は、個々の車両が独自に状況判断を行って自動走行を行なおうとするものであるが、道路および走行車両群を一体にとらえた道路交通管制の範疇で自動走行を行う方式や技術を整備することが不欠である。
本発明は、対象路線の車両の走行状況を管制するセンタ−を設けて、道路環境および車両群の走行状況を集中的に把握し、各車両に対して各地点、各時点ごとの走行条件を指示して、自動車をその走行条件で自動走行させるものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  自動車専用道路において、自動車の自動走行を対象とする路線の全長をある長さ単位区切って区間を設け、各区間に進入してくる車両に対して、その区間を走行する速度（以下、区間走行速度）を指示する。
走行車両は、次の区間に進入するたびに指示された区間走行速度を受け取り、その区間走行速度に合わせる操作を行って自動走行する。【０００５】（区間の設定）
区間は車両の走行を制御する単位で、区間長は、その地点で要求される役割、走行条件を受け取った車両がその条件に合わせる操作に要する時間とその間の走行距離、走行速度と制動に要する距離および適度な車間の確保等の要件を考慮して、区間ごとに５０〜２００ｍの中から選定する。【０００６】（手段）
車線に、車両を進路誘導するマ−カ−を設置、また各区間の入り側の路側に、進入してくる車両と交信する狭域無線通信装置（アンテナ、無線機、伝送装置等で構成）を設置する。
各区間の狭域無線通信装置は光ファイバ−等の有線通信回線によって、管制センターのコンピューター（以下、管制コンピュ−タ−）に接続し、全走行路線の車両の走行の状況を集中監視すると共に、各区間を通過する車両に対する区間走行速度を送信する。
車両は、路側の狭域無線通信装置と交信する無線装置、路上のマーカーを検知する装置、障害物検知レーダー装置、およびコンピューター（以下、自動走行コントロール・コンピューター）を装備し、これらの装置・機器よって走行を制御する。【０００７】（走行管制）
車両の走行管制は、管制センターの管制コンピュ−タ−が以下の手順で行う。
路側の狭域無線通信装置が走行車両を検出すると、管制センターに通報され、管制コンピュ−タ−は、進入した区間の在車数カウンタ−に＋１、その一つ前（上流側）の区間の在車数カウンタ−に−１をして各区間の在車数の更新を行うと共に、当該各地点の走行制御プログラムに従って、関連する区間の区間走行速度を決定・更新して、各区間の狭域無線通信装置に送信する。
対象路線のいくつかの区間で、全く同時に進入する車両がある場合には、管制コンピュ−タ−はより下流の区間に進入した車両に対する処理から先に順次行なう。【０００８】（走行制御の方法）
走行制御は、路線の要所・地点ごとに、その地点の役割および道路の地形・構造上必要となる車両の走行条件に応じて、特性（以下、区間特性）の異なる区間を必要数設けて走行制御の体系を構成し、管制コンピュ−タ−に、その地点を車両が通過する際の区間相互の関連および操作手順を定めたプログラム（以下、走行制御プログラム）を作成し、この走行制御プログラムによって、時々刻々に変動する対象路線を走行している車両の位置および道路環境に適応する各区間の区間走行速度を決定して、各区間の路側に設置した狭域無線通信装置に送信し、各区間を通過する車両に伝達することにより行う。
上記、要所・地点とは一般走行路線、入口ゲ−トおよび入線路、合流地点、分岐地点、出口ゲ−トおよび出口路線、インタ−チェンジ、サ−ビスエリアまたはパ−キングエリアであり、
上記、道路の地形・構造とは、カ−ブおよび勾配の少ない平坦な路線、カ−ブの急な路線、勾配のきつい路線、橋梁、トンネルであり、
上記、区間特性とは区間の長さ、車両の走行状況に応じて区間走行速度を変える区間（以下、走行速度変動区間）またはその地点で決められていて車両の走行状況によって区間走行速度を変えない区間（以下、走行速度固定区間）かの区別、および、区間に割り当てる走行速度の区別で、高速な区間走行速度（以下、Ｈ）、中速な区間走行速度（以下、Ｍ）、低速な区間走行速度（以下、Ｌ）および徐行または停止の区間走行速度（以下、Ｓ）の４段階であり、たとえば、高速とは、７６〜１００ｋｍ／ｈとし、中速とは、５１〜７５ｋｍ／ｈとし、低速とは、２１〜５０ｋｍ／ｈとし、
徐行または停止とは、０〜２０ｋｍ／ｈとする。
すなわち、走行速度変動区間の区間走行速度は、車両の走行状況に応じて、Ｈ⇔Ｍ⇔Ｌ⇔Ｓ  と変動する。
走行速度固定区間は  Ｍ，Ｌ，Ｓのいずれかの一つが選定され車両の走行状況によって変動しない。【０００９】（走行制御プログラム）
走行制御プログラムは、路線の要所・地点ごとのもの、および道路の地形・構造対応のもの、および交通規制時のものを設ける。
路線の要所・地点ごとの走行制御プログラムは、
一般走行路線の走行制御プログラム、入口ゲ−トおよび入線路の走行制御プログラム、合流地点の走行制御プログラム、分岐地点の走行制御プログラム、分岐地点の走行制御プログラム、インタ−チェンジの走行制御プログラム、出口ゲ−トおよび出口路線の走行制御プログラム、サ−ビスエリアおよびパーキングエリア地点の走行制御プログラムから成り、
一般走行路線における走行制御プログラムは
一般走行路線において、渋滞の少ない効率的な走行と安全な車間の確保のため、走行路線の全区間を、均一長で、車両の走行状況によって区間走行速度を変える区間（走行速度変動区間）で構成し、後走車両は前走車両に近づくほど速度を落とし、離れるほど速度をあげて走行する走行制御の体系をつくり、各区間の路側の狭域無線通信装置から区間に進入してくる車両を検知すると、進入した車両に対して進入直前に前走車両によって決まっている当該区間の区間走行速度を送信し、車両が進入した区間はＬ（低速の区間走行速度）、その一つあとの車両の存在しない区間にはＭ（中速の区間走行速度）、さらにその一つあとの車両の存在しない区間にはＨ（高速の区間走行速度）をそれぞれ割り当てる。（ただし、車両が存在する区間が検知されると区間走行速度の更新は終了し、検知された区間およびそれ以後（上流）の区間の区間走行速度は変えない。車両が同一区間に２台以上進入すると、進入車両に対してＳ（徐行または停止の区間走行速度）を発信し、車両が進入した区間はＳ（徐行または停止の区間走行速度）、その一つ後の車両の存在しない区間はＬ（低速の区間走行速度）、その一つ後の車両の存在しない区間はＭ（中速の区間走行速度）、さらに一つ後の車両の存在しない区間はＨ（高速の区間走行速度）をそれぞれ割り当てる（ただし、車両が存在する区間が検知されると区間走行速度の更新は終了し、検知された区間およびそれ以後（上流）の区間の区間走行速度は変えない。
また、Ｓ（徐行または停止の区間走行速度）となった区間は、その区間に存在する車両が１台になるまではＳは解除しないという操作手順を規定したものである。【００１０】  入口ゲ−トおよび入線路における走行制御走行制御プログラムは
車両が入口ゲ−トから入線路線に入り、本線に合流する過程の走行制御を、入線路線に走行速度固定区間を数個、本線に走行速度変動区間と走行速度固定の区間数個を組み合わせて制御の体系を構成する。
この内、本線の合流点に接する区間を走行速度変動区間とし、入口デ−トから入線してくる車両がある場合、区間走行速度をＭからＬに替え、入線車両が本線に合流するとＬからＭに替わるようにし、入線路線を走行する車両と本線を走行する車両が合流点に到達する時間に差を作り、入線路の車両が本線に割り込ませる一連の操作手順を規定したものである。【００１１】  合流地点の走行制御プログラムは、
走行路線Ａと走行路線Ｂが合流点Ｐで走行路線Ｃと合流するような地点において、走行路線Ａを走行する車両ａと走行路線Ｂを走行する車両ｂの合流点Ｐへの到達時間を調整することにより先入先出しで走行路線Ｃに合流さる一連の過程を、走行速度固定区間と走行速度変動区間を組み合わせた制御の体系を構成し、この内、走行路線Ａおよび走行路線Ｂの合流点Ｐに接する区間（以下、区間ＳＷＡ区間ＳＷＢとし、同一長とする）は、車両の走行によって区間走行速度の段階（従って、区間走行速度）をＭからＬ、ＬからＭに替える走行速度変動区間とし、走行路線Ａを合流点Ｐに向かって走行している車両（以下、車両ａ）が区間ＳＷＡに進入するとき、当該区間の狭域無線通信装置からＭを受け取り、区間ＳＷＡおよび区間ＳＷＢの区間走行速度は共にＭからＬに切り替えられ、しばらくして走行路線Ｂを合流点Ｐに向かって走行している車両（以下、両ｂ）が区間ＳＷＢに進入すると当該区間の狭域無線通信装置から、先に車両ａが区間ＳＷＡに進入時に替えられたＬを受け取り、区間ＳＷＡおよびＳＷＢの区間走行速度は共にＬに切り替えらて、車両ａは、区間ＳＷＡをＭで走行し、車両ｂは区間ＳＷＢをＬで走行するので、まず車両ａが合流点Ｐに到達し走行路線Ｃに進入し、少し時間をおいて車両ｂが合流点Ｐに到達し走行路線Ｃに進入し、区間ＳＷＡ，および区間ＳＷＢの両方に車両が存在しなくなると、両区間の区間走行速度はＭに戻すという操作手順を規定したものである。【００１２】  分岐地点の走行制御プログラムは、
走行路線Ｃが分岐点Ｐで、走行路線Ａ，走行路線Ｂに分岐するような地点において、各車がやや走行速度を落としてめざす方面に確実に分岐していくようにする一連の過程を、分岐点Ｐに接する両走行路線に区間走行速度固定でＭの区間を設定し、制御の体系を構成し、その操作手順を規定したものである。【００１３】  インタ−チェンジの走行制御プログラムは、
インタ−チェンジ地点において、走行路線Ａを出て、接続路線Ｂを通り合流点Ｐから別の走行路線Ｃに合流するような場合、接続路線Ｂを走行する車両ｂと走行路線Ｃを走行する車両ｃの合流点Ｐへの到達時間をずらすことにより接続路線Ｂを走行する車両ｂを走行路線Ｃに割り込ませる一連の過程を、接続路線Ｂと走行路線Ｃの合流点Ｐに接する区間（以下、区間ＳＷＢ，区間ＳＷＣとし、同一長とする）は、車両の走行によって区間走行速度の段階（従って、区間走行速度）をＭからＬ、ＬからＭに替える走行速度変動区間で制御体系を構成し、走行路線Ａを出て接続路線Ｂを合流点Ｐに向かって走行している車両（以下、車両ｂ）が区間ＳＷＢに進入すると当該区間から、Ｍを受け取り、区間ＳＷＢおよび区間ＳＷＣの区間走行速度は共にＭからＬに切り替え、しばらくして走行路線Ｃを合流点Ｐに向かって走行している車両（以下、車両ｃ）が区間ＳＷＣに進入すると当該区間の先に車両ｂが区間ＳＷＢに進入時に替えられたＬを受け取り、区間ＳＷＢおよびＳＷＣの区間走行速度は共にＬに切り替えられ、車両ｂは、区間ＳＷＢをＭで走行し、車両ｃは区間ＳＷＣをＬで走行するので、まず車両ｂが合流点Ｐに到達し走行路線Ｃに進入し、少し時間をおいて車両ｃが合流点Ｐに到達し通過し区間ＳＷＢ，および区間ＳＷＣの両方に車両が存在しなくなると、両区間の区間走行速度はＭに戻すという操作手順を規定したものである。【００１４】  出口ゲ−トおよび出口路線の走行制御プログラムは
出口ゲ−トおよび出口路線地点において、車両が本線から出口路線へ出て徐々に速度を落として出口ゲ−トに向かい出口ゲ−トを出たところで停止し自動走行からマニュアル走行に切り替えるまでの一連の過程を、出口路線から出口ゲ−トに向けて区間走行速度固定でＭの区間、Ｌの区間、Ｓの区間をこの順に設定して制御の体系を構成し、その操作手順を規定したものである。【００１５】  サ−ビスエリアおよびキングエリア地点の走行制御プログラムは、
車両が本線から出てサ−ビスエリアまたはパ−キングエリアに立ち寄り再び本線に戻る過程を、本線から出てサ−ビスエリアまたはパ−キングエリアまでの走行制御は、（００１４）項の出口ゲ−トおよび出口路線における走行制御に準ずる方法で行い、本線に戻る走行制御は、（００１０）項の入口ゲ−トおよび入線路における走行制御に準ずる方法で行うこととして、その操作手順を規定したものである。【００１６】  道路の地形・構造対応の走行制御プログラムは
カ−ブの急な路線の走行制御プログラム、勾配のきつい路線（坂）の走行制御プログラム、トンネルの走行制御プログラム、橋梁の走行制御プログラムから成り、
カ−ブの急な路線の走行制御プログラムは、
カ−ブの急な路線を走行する車両にたいし、カ−ブの手前で速度をおとしカ−ブ地点でさらに速度を落としカ−ブから抜け出したら徐々に速度を上げるように走行させるとした場合、その一連の過程をカ−ブの手前の区間を走行速度固定でＭの区間、カ−ブの地点の区間を走行速度固定でＬの区間、カ−ブを抜け出した区間を走行速度固定でＭの区間で制御の体系を構成して行うこととして、その操作手順を規定したものである。【００１７】  勾配のきつい路線（坂）の走行制御プログラムは、
急な勾配の坂にさしかかった車両に対し、上り、下りで一定な速度で走行させるとした場合、その一連の過程を、上りの区間および下りの区間を区間走行速度固定でＭの区間またはＬの区間で制御の体系を構成して行うこととして、その操作手順を規定したものである。【００１８】  トンネルの走行制御プログラムは、
トンネル内は高速で走行しないとした場合、その一連の過程を、トンネルの手前の区間を区間走行速度固定のＭ区間、トンネル内の区間は区間走行速度固定でＬの区間、出口区間は区間走行速度固定でＭの区間で制御の体系を構成して行うこととして、その操作手順を規定したものである。【００１９】  橋梁の走行制御プログラムは
橋梁は高速で走行しないとした場合、その一連の過程を、橋梁の手前の区間を区間走行速度固定でＭの区間、橋梁の区間は区間走行速度固定でＬの区間、渡りきった区間は区間走行速度固定でＭの区間で制御の体系を構成して行うこととして、その操作手順を規定したものである。【００２０】（道路環境による調整）
次に、その時点の道路環境を考慮して、上記の各走行制御プログラムによって各区間に割り当てられている区間走行速度の段階の中の一つを選定して、その区間の区間走行速度が決定される。
たとえば、低速の区間走行速度（たとえば、２１〜５０ｋｍ／ｈ）が割り当てられている区間に対して、平常時は、区間走行速度は４５ｋｍ／ｈ（Ｌ＝４５）、凍結時は、区間走行速度は２５ｋｍ／ｈ（Ｌ＝２５）と決定される。
上記の道路環境とは、他のシステムからの平常時、風向風速、降雨、凍結、濃霧、降雪、など道路気象および路面状態およびそれらの度合いの情報である。【００２１】（交通規制時の対処）
他のシステムからの事故、災害、地震、工事中、の情報によって、または道路環境が車両走行に支障があり、走行規制および入場制限を行う事態が発生した場合、以上の手順で決められた各地点の区間走行速度を、交通規制時の走行制御プログラムによて、管制コンピュ−タ−が自動的に、または管制員が管制コンピュ−タ−へマニュアル入力することによって、必要な範囲の区間を強制的に徐行または停止の区間走行速度に変更することがある。【００２２】（車両の自動走行コントロ−ル）
車両には、路側の狭域通信無線装置と交信するための無線装置、路面に設置される走行進路誘導装置（マ−カ−）から発信される磁気または微弱電波等を検知し、これを追従してステアリングする装置、レーダー装置および自動走行をコントロ−ルするコンピュ−タ−等を搭載し、車両はつぎの走行区間に進入する時点に、路側の狭域無線通信装置に交信を要求し区間走行速度および当該走行区間の番号を車載の無線装置で受信して走行速度および進路を決定する。
すなわち、車載の走行コントロ−ラ−は  速度メ−タ−の走行中の速度と受信した区間走行速度を比較して、
走行中の速度  ＜  区間走行速度    の場合は  加速
走行中の速度  ＞  区間走行速度    の場合は  減速
走行中の速度  ＝  区間走行速度    の場合は  現状維持
の操作を行なって、与えられた区間走行速度に近い速度に調節し走行する。
ただし、車載レ−ダ−が１００ｍ以内に前走車両を検知した場合は、車両の自動走行コントロ−ル・コンピュ−タ−は、一定車間を維持する走行速度を計算し、これと管制コンピューターからその区間に与えられた区間走行速度と比較してより小さい方の速度に近づけるように速度調整を行う。
車両は、狭域無線装置が発信した走行区間番号により道路の分岐地点に進入したことを検知すると、あらかじめ車両のパネルで設定し記憶している行き先を参照して、走行コントロ−ラ−が行き先方面にハンドル操作を行う。
同様にして入口ゲ−トおよび入線路、合流地点、インタ−チェンジ、出口ゲ−トおよび出口路線、サ−ビスエリアおよびパーキングエリア地点では進路誘導操作を行う。
【発明の効果】
【００２３】  本発明の方法による自動走行では、車両は一般走行路線では一貫して高速で走行できるため旅行時間の短縮が期待でき、ドライバ−の長時間運転からの開放および夜間・悪天候等の条件下での走行の安全性の向上がはかれ、加速・減速を段階的に行うことによりスム−スな走行が可能となり、快適な乗り心地が得られると共に省エネルギーおよび排気ガスの低減がはかれる。【００２４】  管制センタ−で車の流れを広域かつ体系的に捉えることにより渋滞の発生削減や早期解消が可能となり、各要所・地点ごと、道路構造および道路環境に応じた走行制御の体系を作ることにより、きめ細かな制御ができ、安全性の確保、事故の防止、および事故発生時に後続区間を一斉に停止することよる二次災害の防止、等が期待できる。
安全重視のため車間はやや大き目となる傾向にあるが渋滞および事故の削減により総合的な道路利用率は良くなる。【００２５】  走行制御の方式は、路線に区間を設け走行車両に対して各区間の走行速度を指示するという明解なもので、管制が容易であり、走行制御の更新・変更は走行路線の区間の設置および区間特性を変更することにより比較的容易に行うことが出来、路側のインフラコストが安価であり、設備の維持管理や運用が容易。
車両は、複雑な判断や、計算は必要なく、路面のマーカーに追従し、具体的に与えられる区間走行速度に速度調整して走行すればよい。
【発明を実施するための最良の形態】  本発明を図面によって説明する。【００２６】  図１で自動走行に関連する道路の設備・装置を説明する。
自動車専用道路１等の自動車自動走行を対象とする車線の全長をある長さ（５０〜２００ｍ程度、可変長）で区切り区間２，３，４等を設ける。
車線には、車両を進路誘導するマ−カ−５，６，７等を設置、また各区間の入り側の路側に、区間に進入してくる車両２０等に対して当該区間番号、および区間走行速度を発信する狭域無線通信監視局装置８，９，１０（アンテナ、無線機、伝送装置等で構成）等を設置する。【００２７】  図２で路側の設備構成を説明する。
道路に設置されている各区間の狭域無線通信監視局４７〜５６等を集中して交通状況を管制する管制センタ−４３を設ける。
各区間の狭域無線監視局装置４７〜５６等は道路に沿って布設される光ファイバ−等の有線通信回線４６によって無線通信集中局装置４５に接続し、さらに管制センタ−の管制コピュ−タ−４４に接続する。【００２８】  図３、図４、図５で走行制御の方法を説明する。
本発明は、管制センタ−から自動車専用道路に設けた区間に設置した狭域無線通信装置から自動車に走行条件（区間走行速度）を発信して、交通流を系統的に運用管理しようとするものである。
区間には、車両相互の走行位置によって自動的に変化する区間（走行速度変動区間）と車両の走行位置によって変化しない区間（走行速度固定区間）とがある。
各区間で車両に対して発信する区間走行速度は、高速、中速、低速、徐行または停止の段階を設ける。
たとえば、高速の区間走行速度（Ｈ）は７６〜１００ｋｍ／ｈ、中速の区間走行速度（Ｍ）は５１〜  ７５ｋｍ／ｈ、低速の区間走行速度（Ｌ）は２０〜  ５０ｋｍ／ｈ、徐行または停止の区間走行速度（Ｓ）は０〜２０ｋｍ／ｈとする。【００２９】  図３、一般走行路線における平常時の走行制御を示す図である。
対象路線の全区間を走行速度変動区間（区間長  １００ｍ均一とする）とし、前走車両に後走車両が接近すると後走車両は走行速度を落とし、前走車両が遠くに離れていると後走車両は走行速度をあげる走行制御の体系を構成する。
区間走行速度は、管制センタ−の管制コンピュ−タ−が、走行区間に進入する車両を検知するたびに更新する。
また、車両が新たな区間に進入するたびに、進入した区間の在車数カウンタ−に＋１、その前の区間の在車数カウンタ−に−１をして各区間の在車数の管理を行なう。
管制センタ−の管制コンピュ−タ−は一般走行路線の走行制御プログラムにより、各区間の路側の狭域無線通信装置から区間に進入してくる車両を検知すると、進入した車両に対して、直前の前走車両の通過によって決まっている当該区間の区間走行速度を送信し、車両が進入した区間は低速の区間走行速度（Ｌ）、その一つあとの車両の存在しない区間には中速の区間走行速度（Ｍ）、さらにその一つあとの車両の存在しない区間には高速の区間走行速度（Ｈ）をそれぞれ割り当てる。（ただし、車両が存在する区間が検知されると区間走行速度の更新は終了し、検知された区間およびそれ以後（上流）の区間の区間走行速度は変えない。
車両８２は、車両８１が自動車専用道路６１に入線してから一定の時間間隔（たとえば、８秒程度）後に入線している。
Ｉの時点で、車両８１が区間６７に進入すると、狭域無線通信装置７６から高速の区間走行速度（Ｈ）たとえば１００ｋｍ／ｈがあたえられ、時速１００ｋｍで走行を続ける。管制センタ−の管制コンピュ−タ−は、車両８１が進入した区間６７の狭域無線通信装置７６にはＬ、その一つ後の区間６６狭域無線通信装置７５にはＭ、さらにその一つ後の区間６５の狭域無線通信装置７４にＨをそれぞれ割り当てる。
一方車両８２は区間６４に進入しようとしており、狭域無線通信装置７３からは、前走車両８１が区間６６に進入時に残した結果のＨがあたえられる。
管制センタ−の管制コンピュ−タ−は、車両８２が進入した区間６４の狭域無線通信装置７３にはＬ、その一つ後の区間６３狭域無線通信装置７２はＭ、さらにその一つ後の区間６２の狭域無線通信装置にはＨをそれぞれ割り当てる。
ＩＩの時点（Ｉから数秒後）で、車両８１は、区間６８に進入し、狭域無線通信装置７７からＨがあたえられる。
管制センタ−の管制コンピュ−タ−は、車両８１が進入した区間６８の狭域無線通信装置７７にはＬ、その一つ後の区間６７の狭域無線通信装置７６にはＭ、さらにその一つ後の区間７５の狭域無線通信装置７５にはＨをそれぞれ割り当てる。
一方車両８２は区間６５に進入しようとしており、狭域無線通信装置７４から、前走車両８１が区間６７に進入時点に残した結果のＨがあたえられる。
管制センタ−の管制コンピュ−タ−は、車両８２が進入した区間６５の狭域無線通信装置７４にはＬ、その一つ後の区間６４の狭域無線通信装置７３にはＭ、さらにその一つ後の区間６３の狭域無線通信装置７２にはＨをそれぞれ割り当てる。
以後同様にして、各車両が次の区間に進入するごとに区間走行速度が狭域無線通信装置より各車両にあたえられ、以後（上流）の区間の区間走行速度が更新される。【００３０】  図４は、一般走行路線における渋滞時の走行制御を示す図である。
車両が同一区間に２台以上進入すると、進入車両に対して徐行または停止の区間走行速度（Ｓ）を発信し、車両が進入した区間は徐行または停止の区間走行速度（Ｓ）、その一つ後の車両の存在しない区間は低速の区間走行制限速度（Ｌ）、その一つ後の車両の存在しない区間は中速の区間走行速度（Ｍ）、さらに一つ後の車両の存在しない区間は高速の区間走行制限速度（Ｈ）をそれぞれ割り当てる。
ただし、車両が存在する区間が検知されると区間走行速度の更新は終了し、検知された区間およびそれ以後（上流）の区間の区間走行速度は変えない）
また、徐行または停止の区間走行速度（Ｓ）となった区間は、その区間に存在する車両が１台になるまではＳは解除されない。
いくつかの区間で、全く同時に進入する車両が複数ある場合には、管制センタ−の管制コンピュ−タ−はより下流の区間に進入した車両に対する処理から先に順次行う。
車両１１１、１１２、１１３は、一定の時間間隔で入線し、同一車線を走行している。
Ｉの時点で、車両１１１が、区間９７をたとえば、Ｌで走行している。
管制センタ−の信号管制コンピュ−タ−は区間９７の狭域無線通信装置１０６にＬ、区間９６の狭域無線通信装置１０５にＭ、区間９５の狭域無線通信装置１０４にＨを割り当てる。
その直後に車両１１２が区間９５に進入し、狭域無線通信装置１０４より、前走車１１１が区間９７に進入時点に残した結果のＨが与えられる。
ＩＩの時点（Ｉから数秒後）で、車両１１１は、区間９７を走行中、車両１１２は区間９６に進入し、前走車両１１１が区間９７に進入時点に残した結果のＭを受け取り速度をおとして走行する。
ＩＩＩの時点（ＩＩから数秒後）で、車両１１２は、区間９７に進入する。
管制センタ−の管制コンピュ−タ−は、区間９７に複数台の車両が進入したことをキャッチし、車両１１２にＳを与える。
また、区間９６にＬ、区間９５にＭ、区間９４にＨをそれぞれ割り当てる。
車両１１２が区間９７に進入した直後に後続の車両１１３が区間９４に進入し、車両１１２が区間９７に進入時点に残した結果のＨが与えられる。
ＩＶの時点（ＩＩＩから数秒後）で、車両１１１、車両１１２ともまだ区間９７を徐行で走行中、車両１１３が区間９４に進入し、前走車両１１２が区間９７に進入時点に残した結果のＭを受け取る。
Ｖの時点（ＩＶから数秒後）で、車両１１１、車両１１２は共にまだ区間９７を徐行で走行中、車両１１３が区間９６に進入し、前走車両１１２が区間９７に進入時点に残した結果のＬを受け取る。
ＶＩの時点（Ｖから数秒後）で、車両１１３は、区間９７に進入する。
管制センタ−の管制コンピュ−タ−は、区間９７に複数台の車両が進入していることを記憶しており、車両１１３にＳを与える。
また、区間９６にＬ、区間９５にＭ、区間９４にＨをそれぞれ割り当てる。
ＶＩＩの時点（ＶＩから数秒後）で、車両１１１が区間９７を抜け出し、区間９８に進入し、前走車両が残した結果のＨを受け取る。
区間９７には車両１１２、車両１１３が存在するのでＳのまま、したがって、区間９６、区間９５、区間９４の区間走行速度も変化しない。
ＶＩＩＩの時点（ＶＩＩから数秒後）で、車両１１１は、区間９９に進入、前走車両が残した結果のＨを受け取る。
管制センタ−の信号管制コンピュ−タ−は、車両１１１が進入した区間９９はＬ、その一つ後の区間９８はＭ、区間９７には車両１１２、車両１１３が存在するのでＳのまま、したがって、区間９６、区間９５、区間９４の区間走行速度も変化しない。
ＩＸの時点（ＶＩＩＩから数秒後）で、車両１１２が区間９７を抜け出し、区間９８に進入、前走車両１１１が区間９９に進入時に残した結果のＭを受け取る。
区間９７は、車両１１３が１台となるのでＬ、区間９６はＭ、区間９５にはＨがそれぞれ割り当てられる。
その直後、車両１１１が区間１００に進入、前走車両が残した結果のＨを受け取る。管制センタ−の管制コンピュ−タ−は、車両１１１が進入した区間１００はＬ、その一つ後の区間９９はＭを割り当てる。
区間９８には車両１１２が存在するので、区間走行速度の更新は終了し、以後（上流）の区間の区間走行速度は変化しない。【００３１】  図５は、急カ−ブ地点での走行制御を示す図である。
カ−ブの急な路線を走行する車両にたいし、カ−ブの手前で速度をおとし、カ−ブ地点でさらに速度を落としカ−ブから抜け出したら徐々に速度を上げるように走行させるとした場合、カ−ブに入る区間１２３と、カ−ブを抜け出た区間１２５に走行速度固定区間のＭ、曲率の大きい中央の区間１２４に走行速度固定区間のＬを割り当てている。【００３２】  図６で自動走行用車両の設備構成について説明する。
自動走行用車両は次のような装置・機器を装備し、自動走行コントロ−ル・コンピュ−タ−１４２をメインプロセッサ−とするシステムを形成する。
車両の走行速度を取り込む速度計１４７、道路に埋設されている進路誘導マ−カ−１４９からの磁気、微弱電波等を検出するセンサ１４８、路側に設置されている狭域無線通信監視局装置アンテナ１５４から区間番号および区間走行速度を受け取る狭域無線通信車載装置１５２およびアンテナ１５３、前走車両、障害物１５１等を検知するレ−ダ−１５０、ハンドル１４４、ブレ−キ１４５、アクセル１４６等を制御する車両コントロ−ラ−１４３、入出ゲ−トで車両診断、料金回収を行なうのＥＴＣ装置１５６およびこれらの装置・機器を統括して車両をコントロ−ルする自動走行コントロ−ル・コンピュ−タ−１４２、設定パネルおよびデイスプレイ装置１５５【００３３】  自動走行コントロ−ルの方法
［進路制御］
車両４１は、センサ１４７で道路の走行車線に一定間隔に埋設または布設されているマ−カ−１４９が発振する磁気または微弱電波等を次々と検知し、自動走行コントロ−ル・コンピュ−タ−１４２は、車両４１がこれに追従して走行するよう車両コントロ−ラ−１４３にハンドル操作を指令する。【００３４】  ［速度制御］
車両４１は、常時、交信要求を狭域無線通信車載装置１５２にむけて発信している。車両がつぎの区間進入時に、路側の無線通信監視局装置１５４がこの要求をキャッチすると、路側の狭域無線通信監視局装置は、当該区間の区間番号と区間走行速度を送信してくる。
これを狭域無線通信車載装置１５２で受信し、自動走行コントロ−ル・コンピュ−タ−１４２に取り込む。
自動走行コントロ−ル・コンピュ−タ−１４２は（００３５）項のような計算を行なって操作（加速、減速、維持）を決定し、車両コントロ−ラ−１４３に操作を指令する。【００３５】  図７、図８、図９で速度制御の方法を説明する。
車両が次の区間に進入時１６３，１７３，１８３に速度計から読み込んだ走行速度と、路側の狭域無線通信監視局装置から受信した区間走行速度を比較し
走行中の速度＜区間走行速度  の場合は、
図７で示すように、区間走行速度１６４に収束するように、加速（アクセル）の操作を車両コントロ−ラ−に指令する。
車両は加速し１６５、走行速度が区間走行速度１６４に達するとその速度を維持する１６６操作を車両コントロ−ラ−に指令する。
走行中の速度＞区間走行速度  の場合は、
図８で示すように、区間走行速度１７４に収束するように、減速（ブレ−キ）の操作を車両コントロ−ラ−に指令する。
車両は減速し１７５、走行速度が区間走行速度１６４に達するとその速度を維持する操作を指令する。
走行中の速度≒区間走行速度  の場合は、
図９に示すように、進入時の速度を維持して走行するよう車両コントロ−ラ−にアクセル、ブレーキ操作を指令する。【００３６】  ［車間制御］
図６において、レ−ダ−１５０が前走車両や障害物１５１を検出した場合、自動走コントロ−ル・コンピュ−タ−１４２は、一定車間を維持するよう、または停止するよう車両コントロ−ラ−１４３に指令する。【００３７】  ［分岐制御］
図６において、路側の狭域無線通信監視局装置１５４から送信されてくる区間番号を自動走行コントロ−ル・コンピュ−タ−１４２が常にチェックしていて、分岐する区間に進入すると、コントロ−ルパネル１５５で設定し記憶している行き先を参照して、進路方向を決め、車両コントロ−ラ−１４３にハンドル操作を指令する。【００３８】  ［入出制御］
入出ゲ−トにおいて、自動走行コントロ−ル・コンピュ−タ−１４２は、ＥＴＣ装置１５６による自動料金収受、自動走行車両の適合条件チェック（自動走行車両の認定、装置の異常、ガソリン保有量、各種設定要件ほか）、入りゲ−トでの入線待ち、等を行なう。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】  自動走行関連の道路の設備・装置を示す図面である。
【図２】  路側のシステム構成を示す図面である。
【図３】  走行制御の方法を示す図面である。平常時の運用事例
【図４】  走行制御の方法を示す図面である。渋滞時の運用事例
【図５】  走行制御の方法を示す図面である。道路の構造による運用事例
【図６】  自動走行用車両の関連設備の構成を示す図面である。
【図７】  車両の速度制御の方法を示す図面である。加速操作
【図８】  車両の速度制御の方法を示す図面である。減速操作
【図９】  車両の速度制御の方法を示す図面である。維持操作
【符号の説明】
【００４０】  １  自動車専用道路
２，３，４  区間
５，６，７  進路誘導設備
８，９，１０  狭域無線通信監視局装置
１１，１２，１３  ポ−ル
１４，１５，１６  アンテナ
１７，１８，１９  照明灯
２０  車両
２１  無線通信
３１  自動車専用道路
３２〜４２  区間
４３  管制センタ−
４４  管制コンピュ−タ−
４５  無線集中局装置
４６  有線通信回線（光ファイバ−）および有線通信装置
４７〜５６  狭域無線通信監視局装置
６１  自動車専用道路
６２〜７１  区間
７２〜８０  狭域無線通信監視局装置
Ｈ、Ｍ、Ｌ，Ｓ  区間走行速度
８１，８２  車両
Ｉ、ＩＩ  時間の経過
９１  自動車専用道路
９２〜１０１  区間
１０２〜１１０狭域無線通信監視局装置
Ｈ、Ｍ、Ｌ，Ｓ  区間走行速度
１１１，１１２，１１３  車両
Ｉ〜ＩＸ  時間の経過
１２１  自動車専用道路
１２２〜１２６  区間
１２７〜１３０  狭域無線通信監視局装置
Ｈ、Ｍ、Ｌ，Ｓ  区間走行速度
１４１  車両
１４２  自動走行コントロ−ル・コンピュ−タ−
１４３  車両コントロ−ラ−
１４４  ハンドル
１４５  アクセル
１４６  ブレ−キ
１４７  速度計
１４８  マ−カ−検出センサ−
１４９  マ−カ−
１５０  レ−ダ−
１５１  車両、障害物
１５２  無線通信車載機
１５３  アンテナ
１５４  狭域無線通信監視局装置
１５５  パネルおよびデイスプレイ装置
１５６  ＥＴＣ装置
１５７  路側ＥＴＣ装置
１６１  時間
１６２  速度
１６３  区間進入時点
１６４  区間走行速度
１６５，１６６  走行速度
１７１  時間
１７２  速度
１７３  区間進入時点
１７４  区間走行速度
１７５  １７６  走行速度
１８１  時間
１８２  速度
１８３  区間進入時点
１８４  区間走行速度
１８５  走行速度
【図１】
0003882146.tif 000002
【図２】
0003882146.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003882146.tif 000008
【図８】
0003882146.tif 000009
【図９】
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