JP2001233083A - 車両用走行制御装置 - Google Patents
車両用走行制御装置Info
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Abstract
して、道路を特定するマップマッチングが不可になって
も車両の挙動に違和感が生じないようにする。 【解決手段】 車両位置・進行方向算出回路21がGP
S信号受信機11、車速センサ12、角速度センサ1
3、地図データベース30からのデータでマップマッチ
ングを行なって走行中の道路を特定し、道路属性取得回
路23がその道路属性としての道路種別を地図データベ
ースから取得する。駆動力制御装置40が道路種別に基
づいて車両駆動装置50を制御する。マップマッチング
が不可になると、走行距離算出回路22で算出したマッ
プマッチング不可になってからの走行距離が所定距離に
なるまで、道路属性取得回路23は直前の道路属性を保
持して、これに基づいて駆動力持性が制御される。
Description
情報に基づいて車両の駆動力特性を制御する自動車等の
車両用走行制御装置に関する。
表示装置、いわゆるナビゲーションシステムの搭載が普
及しつつあり、さらにこのシステムの検出情報に基づい
て車両の駆動力特性を走行道路に適合するように制御す
る走行制御装置も搭載されつつある。
S衛星から受信した信号を基に車両位置を算出する衛星
航法と、車速パルスやジヤイロの信号を基に車両位置を
算出する自立航法との併用によって車両位置を推定し、
さらに地図上の表示誤差を無くすためにマップマッチン
グ処理によって、車両位置を走行中の道路地図上にマッ
チングさせる処理を行っている。
す。まず、GPS測位や車速パルス、ジャイロセンサの
出力に基づいて、現在走行していると推定される位置P
Xと進行方向Dが算出されるが、この算出された位置P
Xと進行方向Dは、必ずしも地図上の道路に一致すると
は限らないため、次に、走行していると推定される道路
Rを決定する処理を行う。これが、いわゆるマップマッ
チングと呼ばれる機能である。
Xの近傍にある道路Rを選択し、この道路Rと点PXの
距離δを算出する。次に、算出した進行方向Dと選択し
た道路Rの方向の角度差Θを算出する。ここで、Θとδ
が、ともに、予め決めておいた基準値よりも小さいと
き、車両は選択した道路Rを走行中であると判断し、車
両位置をP0に補正する。点PXの近傍に複数の道路が
存在するときは、最も接近して角度差Θの小さい道路を
選択する。以上の処理を所定の時間間隔で繰り返すこと
によって、マップマッチング処理が実現され、地図中の
道路上に車両の現在位置が表示される。
て、従来、走行道路周囲の環境によっては、GPS衛星
の受信感度が低下するなどによって衛星航法の精度が悪
化したり、車速パルスから算出される移動距離測定にお
いて高速走行でのタイヤ膨張による誤差が生じて自立航
法の精度が悪化する場合がある。この場合、前述の点P
Xや進行方向Dが、本来あるべき道路位置P0や道路方
向から大きくずれるため、マップマッチング処理でいず
れの道路にマッチングさせてよいのかが判定できず、該
当道路がないという結果が生じることとなる。
と判定されて正確な進行方向が定まらず、マップマッチ
ングできなくなる現象も生じる。さらに交差点での右折
ないし左折時に図6の(a)に矢印で示すようなアンダ
ーシュートや図6の(b)に矢印で示すようなオーバー
シュートが生じ、あるいは、高速道路の直線路を長時間
連続走行した後で急なカーブ路に進入したときにも、ナ
ビゲーシヨンシステムは「マップマッチング不可能」と
判断するため、「表示された車両位置が実際に走行中の
道路から外れてしまう」という現象が起こる。
ステムの検出道路情報を車両の走行制御装置で車両駆動
力特性の制御用情報として兼用して、走行中の道路属性
情報、例えば、高速道路を走行中であるとか、細道を走
行中であるといった情報を活用して車両の駆動力制御を
行う場合、地図データとのマップマッチングが外れてし
まうと、所定の道路属性情報が取得できなくなる。この
ため、例えば特開平10−184413号公報に記載さ
れている車両の制御装置では、「制御を禁止する」、
「制御の度合いを変える」、「他の制御パターンに置き
換える」等の方策が採られていた。
で右左折を繰り返したり、峠道のような連続する屈曲路
を走行した場合、「マップマッチング不可能」と判断さ
れる状態が多発する可能性があり、この結果、上記従来
の装置では、車両の制御パターンが頻繁に変更され、車
両の挙動に違和感が生じるという問題が生じる。
たもので、「マップマッチング不可能」の場合でも、車
両の挙動に違和感が生じないようにした車両用走行制御
装置を提供することを目的とする。
両用走行制御装置は、車両の走行中の道路属性を検出す
る道路属性検出手段と、道路属性に基づいて車両の駆動
力特性を制御する駆動力制御装置と、道路属性検出手段
が道路属性を検出できないとき、検出できなくなる直前
の道路属性に基づいて前記駆動力制御装置に制御を行な
わせる道路属性設定手段とを有するものとした。
段が、道路属性検出手段により再度道路属性が検出され
るまでの間、直前の道路属性に基づいて上記制御を行な
わせることとしたものである。また、請求項3の発明
は、上記の道路属性設定手段が、道路属性検出手段によ
り再度道路属性が検出されるまで、または道路属性検出
手段が道路属性を検出できなくなってから所定距離を走
行するまでのいずれか短い方の間、直前の道路属性に基
づいて上記制御を行なわせるものとした。請求項4の発
明は、上記所定距離が直前の道路属性に基づいて設定さ
れるものとした。
航法データに基づいて推定した車両位置と地図データと
のマップマッチングで当該車両の走行中の道路を検出す
る走行道路検出手段と、検出された道路に対応した道路
属性を地図データから読み出す道路属性取得手段とを有
し、道路属性設定手段は、マップマッチングができない
ときに、道路属性取得手段にすでに取得されている道路
属性をそのまま保持させることにより、直前の道路属性
に基づいて上記制御を行なわせるものとした。
手段が道路属性を検出できないとき、検出できなくなる
直前の道路属性に基づいて駆動力特性が制御されるの
で、道路属性の検出不可のたびに制御パターンが頻繁に
変更されることがなく、車両の挙動における違和感が解
消される。
の道路属性に基づく制御が新たな道路属性の再検出まで
の間であるので、道路属性が再検出されさえすれば直ち
に当該道路属性に対応した適正な駆動力特性が得られ
る。また、請求項3の発明では、さらに検出できなくな
ってからの直前の道路属性に基づく制御が所定距離走行
の間に制限されるので、検出できない状態が続いても適
切なタイミングで制御パターンの切り替えが行なわれ
る。
を直前の道路属性に基づいて設定するので、走行してい
る道路に応じた最適なタイミングで駆動力特性の制御パ
ターンの切り換えができる。
ップマッチングで走行中の道路を検出する走行道路検出
手段と、道路属性を地図データから読み出す道路属性取
得手段とで構成し、マップマッチングができないとき
に、道路属性取得手段にすでに取得されている道路属性
をそのまま保持させるので、別途に道路属性を駆動力制
御装置へ供給する装置が不要で、回路構成が簡単であ
る。
例により説明する。図1はこの発明の第1の実施例の車
両用走行制御装置を示す。車両位置・進行方向算出回路
21に、GPS信号受信機11、車速センサ12、角速
度センサ13、および地図データベース30が接続され
ている。GPS信号受信機11は、GPS信号を受信し
て、緯度経度などの衛星航法データを車両位置・進行方
向算出回路21へ送出する。
度センサ13は振動ジヤイロや光ファイバージヤイロか
ら構成され、車両の角速度を計測する。地図データベー
ス30は、CD−ROMあるいはDVD−ROM内に道
路線形や緯度経度などの地図データと、道路種別等の情
報を記憶したものである。
および角速度を自立航法データとし、衛星航法データと
併用して車両の現在位置および進行方向を推定するとと
もに、その推定結果と地図データベース30からの地図
データとの間のマップマッチングを行なう。
向算出回路21と車速センサ12に接続されている。走
行距離算出回路22は、車両の走行中において車速を積
分して走行距離を算出しており、車両位置・進行方向算
出回路21でのマップマッチングが成功裡に実行される
ごとにリセットされて走行距離0(ゼロ)から走行距離
の算出を再開する。走行距離算出回路22はまた、マッ
プマッチングができなかった場合の制御基準として一定
の走行距離基準値LSを保持しており、上記の算出した
走行距離と走行距離基準値との比較を行なう。ここでは
LS=50(m)に設定されている。
離算出回路22、および地図データベース30に道路属
性取得回路23が接続されていて、車両位置・進行方向
算出回路21からの情報に基づいて地図データベース3
0から道路属性情報としての道路種別を取得する。道路
種別には例えば高速道路、一般道路、路地などがあり、
道路属性取得回路23の内部メモリに格納される。
40が接続されていて、道路属性取得回路23の内部メ
モリに格納されている道路種別に基づいた駆動力特性で
制御対象の車両駆動装置50を制御する。ここでは、車
両駆動装置50として、車両エンジンがスロットル制御
される。
すフローチャートである。まず、ステップ100で、車
両のスタート時点の初期制御データとして、走行距離L
=0(m)、道路種別Z=GZ(一般道路)にデフォル
トで設定されて、車両が走行を開始する。ステップ10
1で、車両位置・進行方向算出回路21はGPS信号受
信機11、車速センサ12、および角速度センサ13か
ら測定データである衛星航法データおよび自立航法デー
タを読み込む。
出回路21は地図データベース30から地図データを読
み出す。次のステップ103において、先のステップ1
01で読み込んだ測定データに基づいて車両の現在位置
と進行方向を推定するとともに、その推定結果とステッ
プ102で読み込んだ地図データ間でマップマッチング
処理を行なう。
算出回路21においてマップマッチングが成功裡に実行
できたかどうかをチェックする。マップマッチングがで
きた(YES)場合、すなわち、「車両が特定の道路上
を走行している。」と判断された場合にはステップ10
5に進む。
2において、走行距離Lが0(m)にリセットされ、あ
らためて走行距離L=LXの算出が再開される。つぎの
ステップ106で、道路属性取得回路23がマップマッ
チングされた特定の道路の道路種別Zを地図データベー
ス30から取得して、内部メモリのZを新たに取得した
道路種別、例えばZ=HZ(高速道路)に更新する。
において、道路属性取得回路23の内部メモリに格納さ
れた道路種別Zに応じて、車両エンジンのスロットルゲ
インの目標値を変更する。ステップ107のあとは再び
ステップ101に戻る。
ル開度に対するスロットルバルブ開度の倍率を所定の値
に設定することによって行われる。Z=GZ(一般道
路)では当該倍率を中位の値に設定して、通常の運転特
性が得られるようにする。Z=HZ(高速道路)のとき
は当該倍率を大きい値に設定することにより、軽いアク
セルペダルの踏み込みで高いエンジントルクが得られる
ようになるため、高速道路に適した機敏な運転特性が得
られる。Z=LZ(路地)のときには当該倍率を小さい
値に設定することにより、急激なトルクの立ち上がりが
なくなるので、穏やかな運転特性が得られる。
プマッチングができなかった(NO)場合、例えば、車
両が道路に乗っていないと判断された場合や、交差点を
右左折している最中のように、旋回中でマップマッチン
グを行える状態でない場合には、ステップ201に進
む。
2において、走行距離LXと予め設定されている走行距
離基準値LS(50m)とを比較する。なお、マップマ
ッチングができた場合は走行距離LXは常に先のステッ
プ105で0にリセットされるので、この走行距離LX
はマップマッチングができなくなってからの走行距離と
なっている。
は、直接ステップ107へ進む。この場合、道路属性取
得回路23の内部メモリに格納された道路種別Zは変更
されずそのままであるから、ステップ107における車
両エンジンのスロットルゲインの制御は、従前のままの
目標値をもって継続されることとなる。
マッチングができるようになったときには、前述のよう
にステップ104からステップ105、106へ進み、
マップマッチングされた特定の道路に対応して道路属性
取得回路23の内部メモリの道路種別Zが更新される。
を越えたときは、ステップ301に進み、道路属性取得
回路23において、内部メモリの道路種別をZ=OZに
変更して、ステップ107へ進む。ここで、車両自体は
現に走行中のわけであるから、上記道路種別のOZは
「道路以外あるいは地図データにない新設道路」を示
す。Z=OZとなった場合、ステップ107において駆
動力制御装置40では、Z=GZ(一般道路)のときと
同じスロットルゲインに設定する。
ち、車両用走行制御装置の電源がオフされるまで、上記
のフローが繰り返される。本実施例では上記のステップ
101〜104、およびステップ106が発明の道路属
性検出手段を構成し、とくにステップ101〜103が
走行道路検出手段を、ステップ104と106が道路属
性取得手段に該当する。また、ステップ105と、ステ
ップ104で分岐したステップ201および301が道
路属性設定手段を構成している。
ら取得されるが、道路整備等による実際の道路状況と異
なる場合には運転感覚に違和感を生じる可能性があるの
で、とくに図示はしないが、大きなアクセル操作を検出
して道路種別に基づく駆動力特性を解除するようにして
もよい。例えば、地図データからの道路種別がZ=LZ
(路地)であるに対して実際の道路の幅員が広くて一般
道路相当であるときに、スロットルゲインの目標値が低
く設定された状態で違和感が生じたときには、アクセル
ペダルを意図的に深く踏み込むことにより路地用の低い
目標値が解除され、一般道路用のスロットルゲインへ変
更される。
ーション装置で特定した現在走行中の道路種別に応じて
スロットルゲインを制御することにより車両駆動力特性
を制御する走行制御装置において、道路を特定するマッ
プマッチングができなくなった場合にその時点から一定
の走行距離基準値LSを走行する間は、直前の道路種別
に基づくスロットルゲインで車両の駆動力制御を継続
し、その後マップマッチング不可能時に対応した所定の
制御に移行するものとしたので、従来のようにマップマ
ッチング不可のたびに制御パターンが頻繁に変更される
ことなく、車両の挙動における違和感が解消される。
離基準値LSを走行後の所定の制御として、スロットル
ゲインを一般道路に対応したZ=GZとするので、たと
え実際に走行中の道路種別とずれていてもその差が大き
くなることはないので、大きな違和感を与えない。さら
に、走行距離基準値LSに達する前にマップマッチング
が再び可能となったときは直ちにマップマッチングで特
定された道路の道路種別に対応したスロットルゲインへ
更新されるので、走行中の道路にあった適正な制御が継
続される。
テップ105とステップ106の順序は図示に限定され
ず、逆順でもよい。
実施例は前実施例において一定とした走行距離基準値を
道路種別に応じて変化させるようにしたものである。図
3は本実施例の構成図である。道路属性取得回路23と
走行距離算出回路22’の間に走行距離基準値設定回路
26が接続されている。走行距離基準値設定回路26に
は、あらかじめ道路種別ごとの走行距離基準値LSがデ
ータマップとして保持されており、道路属性取得回路2
3の内部メモリに格納されている道路種別に対応する走
行距離基準値LSを、走行距離算出回路22’へ出力す
る。
は、例えば一般道路では50m、高速道路では200
m、路地では30mに設定されている。一般に、高速道
路ほど走行速度が高くなるので、一度マップマッチング
ができなくなった場合、正常な状態に回復するまでに走
行する距離が長くなり、逆に路地では走行速度が低いか
らマップマッチング可能に回復するまでの走行距離は短
くなることに対応させてある。具体的な数値は上記のほ
か適宜に設定可能である。
距離基準値LSを一定値として保持していない点で前実
施例における走行距離算出回路と異なる。走行距離算出
回路22’は、車両の走行中において車速を積分して走
行距離を算出しており、車両位置・進行方向算出回路2
1でのマップマッチングが成功裡に実行されるごとにリ
セットされて走行距離0(ゼロ)から走行距離の算出を
再開する。
行距離算出回路22’は走行距離基準値設定回路26か
らマップマッチングができなくなる直前の道路種別に対
応する走行距離基準値LSを入力して、当該走行距離基
準値LSと上記の算出した走行距離との比較を行なう。
その他の構成は第1の実施例の図1に示した構成と同じ
である。
を示すフローチャートである。ステップ100’では車
両のスタート時点の初期制御データとして、走行距離L
=0(m)、道路種別Z=GZ(一般道路)に設定さ
れ、走行距離基準値設定回路26の設定は一般道路に対
応するLS=50(m)とされて、車両が走行を開始す
る。ステップ102から104、105を経て107ま
での流れは前実施例におけると同じである。
進行方向算出回路21においてマップマッチングができ
なかったときは、ステップ200へ進む。ステップ20
0では、走行距離基準値設定回路26が道路属性取得回
路23の内部メモリに格納されている道路種別Zに対応
する走行距離基準値LSを読み出し、これを走行距離算
出回路22’へ出力する。
回路22’において、マップマッチングができなくなっ
てからの走行距離LXと走行距離基準値LSとを比較す
る。このステップ201以下、ステップ107までの流
れはステップ301を含んで前実施例におけると同じで
ある。
0’、101〜104、およびステップ106が発明の
道路属性検出手段を構成し、ステップ101〜103が
走行道路検出手段に、ステップ104と106が道路属
性取得手段に該当する。また、ステップ105と、ステ
ップ104で分岐したステップ200、201および3
01が道路属性設定手段を構成している。
実施例と同じく、道路を特定するマップマッチングがで
きなくなった場合にその時点から所定の走行距離基準値
LSを走行する間は、直前の道路種別に基づくスロット
ルゲインで車両の駆動力制御を継続し、その後マップマ
ッチング不可能時に対応した所定の制御に移行するもの
としたので、第1の実施例と同じ効果を有する。そして
とくに、走行距離基準値設定回路26を備えて、走行距
離基準値LSをマップマッチングができなくなる直前の
道路種別に対応させて設定するものとしたので、走行環
境に応じて最適なタイミングで駆動力特性の制御パター
ンの切替ができる。
ら取得される道路種別として、高速道路、一般道路およ
び路地の3種類を示したが、これに限定されず、さらに
細分化された道路種別を設定して制御をきめこまかなも
のとすることができる。また、道路属性として道路種別
を用いた例について説明したが、舗装路、未舗装路、平
坦路、山岳路などに対応させることもでき、あるいはま
た、市街地、郊外、あるいは交通の混雑度合いなど、種
々の走行環境を道路属性として用いることができる。
路22、22’は車速センサからの測定データを用いて
走行距離を算出するものとしたが、これも限定されず、
他のデータを用いて独立に走行距離を算出するものでも
よい。さらにまた、各実施例では駆動力制御装置として
車両エンジンのスロットルゲインを制御する例について
説明したが、本発明は、エンジンの点火時期制御や変速
機の変速比制御など種々の手段による駆動力特性の制御
に適用できる。
チャートである。
チャートである。
図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 車両の走行中の道路属性を検出する道路
属性検出手段と、前記道路属性に基づいて車両の駆動力
特性を制御する駆動力制御装置と、前記道路属性検出手
段が道路属性を検出できないとき、検出できなくなる直
前の道路属性に基づいて前記駆動力制御装置に制御を行
なわせる道路属性設定手段とを有することを特徴とする
車両用走行制御装置。 - 【請求項2】 前記道路属性設定手段は、前記道路属性
検出手段が再度道路属性を検出するようになるまでの
間、前記直前の道路属性に基づいて前記制御を行なわせ
ることを特徴とする請求項1記載の車両用走行制御装
置。 - 【請求項3】 前記道路属性設定手段は、当該道路属性
検出手段が再度道路属性を検出するようになるまで、ま
たは前記道路属性検出手段が道路属性を検出できなくな
ってから所定距離を走行するまでのいずれか短い方の
間、前記直前の道路属性に基づいて前記制御を行なわせ
ることを特徴とする請求項1記載の車両用走行制御装
置。 - 【請求項4】 前記所定距離が、前記直前の道路属性に
基づいて設定されることを特徴とする請求項3記載の車
両用走行制御装置。 - 【請求項5】 前記道路属性検出手段が、航法データに
基づいて求めた車両位置と地図データとのマップマッチ
ングで当該車両の走行中の道路を検出する走行道路検出
手段と、前記検出された道路に対応した道路属性を前記
地図データから読み出す道路属性取得手段とを有し、前
記道路属性設定手段は、前記マップマッチングができな
いときに、前記道路属性取得手段にすでに取得されてい
る道路属性をそのまま保持させることにより前記直前の
道路属性に基づいて前記制御を行なわせるものであるこ
とを特徴とする請求項1、2、3または4記載の車両用
走行制御装置。
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