JP2006273230A - 車両制御装置及び車両制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】案内交差点において車両を十分快適に走行させることができるようにする。
【解決手段】現在地を検出する現在地検出部と、経路案内で案内される案内交差点における進入レーン及び退出レーンを判断するレーン判定処理手段と、前記進入レーン及び退出レーンに基づいて、案内交差点内の走行軌跡を予測する走行軌跡予測処理手段と、前記走行軌跡に基づいて車両制御を行う車両制御処理手段とを有する。進入レーン及び退出レーンに基づいて走行軌跡が予測され、走行軌跡に基づいて車両制御を行うことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両制御装置及び車両制御方法に関するものである。

従来、ナビゲーション装置においては、例えば、ＧＰＳ（グローバルポジショニングシステム）によって車両の現在の位置、すなわち、現在地が検出されるとともに、ジャイロセンサによって検出された車両の旋回角に基づいて、車両の方位、すなわち、自車方位が検出され、データ記録部から地図データが読み出され、表示部に地図画面が形成され、該地図画面に、現在地を表す自車位置、自車位置の周辺の地図及び自車方位が表示されるようになっている。したがって、操作者である運転者は、前記地図画面に表示された自車位置、自車位置の周辺の地図及び自車方位に従って車両を走行させることができる。

また、運転者が目的地を入力し、探索条件を設定すると、該探索条件に基づいて、経路探索処理が行われ、前記地図データに従って現在地で表される出発地から目的地までの経路が探索される。そして、探索された経路、すなわち、探索経路は前記地図画面に自車位置と共に表示され、経路案内が行われる。したがって、運転者は表示された探索経路に沿って車両を走行させることができる。

ところで、前記探索経路上の交差点のうちの右折、左折等の案内がされる交差点、すなわち、案内交差点において車両を快適に走行させることができるように、車速を制御するようにしたナビゲーション装置が提供されている。該ナビゲーション装置においては、車両の案内交差点への接近が検出されると、案内交差点における探索経路上の進入道路と退出道路との成す角度を表す経路角度を取得し、該経路角度に対応させてあらかじめ算出された案内交差点における目標となる車速（以下「目標車速」という。）を算出する。そして、該目標車速、及び自車位置から案内交差点までの距離に基づいて車両が減速させられる（例えば、特許文献１参照。）。
特開２０００−７３８０７号公報

しかしながら、前記従来のナビゲーション装置においては、実際の案内交差点を車両が走行する軌跡（以下「走行軌跡」という。）は、前記進入道路において車両が走行するレーンを表す進入レーン、及び前記退出道路において車両が走行するレーンを表す退出レーンによって大きく異なるので、仮に目標車速で車両を走行させても、十分快適に走行させることにはならない。

本発明は、前記従来のナビゲーション装置の問題点を解決して、案内交差点において車両を十分快適に走行させることができる車両制御装置及び車両制御方法を提供することを目的とする。

そのために、本発明の車両制御装置においては、現在地を検出する現在地検出部と、経路案内で案内される案内交差点における進入レーン及び退出レーンを判断するレーン判定処理手段と、前記進入レーン及び退出レーンに基づいて、案内交差点内の走行軌跡を予測する走行軌跡予測処理手段と、前記走行軌跡に基づいて車両制御を行う車両制御処理手段とを有する。

本発明によれば、進入レーン及び退出レーンに基づいて走行軌跡が予測され、該走行軌跡に基づいて車両制御が行われる。したがって、案内交差点において車両を十分快適に走行させることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明の第１の実施の形態におけるナビゲーションシステムを示す図である。

図において、１０はパワートレイン制御部としての自動変速機制御部、１１は図示されないエンジン、電気モータ等の駆動源と共に使用され、所定の変速比で変速を行うパワートレイン、本実施の形態においては、自動変速機としてのベルト式、トロイダル式等の無段変速機（ＣＶＴ）である。なお、自動変速機として有段変速機（オートマチックトランスミッション）を使用することができる。また、パワートレインとして、エンジン及び電気モータを備えたハイブリット型車両又は電気自動車に使用され、電気モータを駆動することによって無段変速を行う電動駆動装置を使用することができる。

そして、１４は情報端末、例えば、車両に搭載された車載装置としてのナビゲーション装置、６３はネットワーク、５１は情報提供者としての情報センタであり、前記自動変速機制御部１０、ナビゲーション装置１４、ネットワーク６３、情報センタ５１等によってナビゲーションシステムが構成される。

前記ナビゲーション装置１４は、現在地を検出する現在地検出部としてのＧＰＳセンサ１５、地図データのほかに各種の情報が記録された情報記録部としてのデータ記録部１６、入力された情報に基づいて、ナビゲーション処理等の各種の演算処理を行うナビゲーション処理部１７、自車方位を検出する方位検出部としての方位センサ１８、操作者である運転者が操作することによって所定の入力を行うための第１の入力部としての操作部３４、図示されない画面に表示された画像によって各種の表示を行い、運転者に通知するための第１の出力部としての表示部３５、音声によって所定の入力を行うための第２の入力部としての音声入力部３６、音声によって各種の表示を行い、運転者に通知するための第２の出力部としての音声出力部３７、及び通信端末として機能する送受信部としての通信部３８を備え、前記ナビゲーション処理部１７に、ＧＰＳセンサ１５、データ記録部１６、方位センサ１８、操作部３４、表示部３５、音声入力部３６、音声出力部３７及び通信部３８が接続される。

また、前記ナビゲーション処理部１７には、前記自動変速機制御部１０、車両の前方を監視する前方監視装置４８、道路のレーン（車線）を区分する表示線、車両の周辺等を撮影する撮像装置としてのカメラ４９、運転者によるアクセルペダルの操作をアクセル開度で検出するエンジン負荷検出部としてのアクセルセンサ４２、運転者によるブレーキペダルの操作をブレーキ踏込量で検出する制動検出部としてのブレーキセンサ４３等が接続される。なお、アクセルセンサ４２、ブレーキセンサ４３等は運転者による車両の操作情報を検出するための車両情報検出部を構成する。

前記ＧＰＳセンサ１５は、人工衛星によって発生させられた電波を受信することによって地球上における現在地を検出し、併せて時刻を検出する。本実施の形態においては、現在地検出部としてＧＰＳセンサ１５が使用されるようになっているが、該ＧＰＳセンサ１５に代えて図示されない距離センサ、ステアリングセンサ、高度計等を単独で、又は組み合わせて使用することもできる。また、前記方位センサ１８としてジャイロセンサ、地磁気センサ等を使用することができる。

前記データ記録部１６は、地図データファイルから成る地図データベースを備え、該地図データベースに地図データが記録される。該地図データには、交差点に関する交差点データ、ノードに関するノードデータ、道路リンク及びレーンに関する道路データ、探索用に加工された探索データ、施設に関する施設データ等が含まれるほか、地物に関する地物データが含まれる。該地物データには、停止線、車両通行帯境界線等の表示線、道路上のマンホール、路上標識、信号機等の位置情報、画像情報等が含まれる。また、前記レーンに関する道路データとして、道路上の各レーンごとに付与されたレーン番号、レーンの位置情報等から成るレーンデータが含まれる。

さらに、前記データ記録部１６には、統計データファイルから成る統計データベース、走行履歴データファイルから成る走行履歴データベース等が形成され、前記統計データファイルに統計データが、前記走行履歴データファイルに走行履歴データが、いずれも実績データとして記録される。

前記統計データは、過去に提供された交通情報の実績、すなわち、履歴を表す履歴情報であり、情報提供者としてのＶＩＣＳ（登録商標：Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）センタ等の図示されない道路交通情報センタ等によって過去に提供された交通情報、及び国土交通省によって提供された道路交通センサスによる交通量を表すデータ（以下「道路交通センサス情報」という。）、国土交通省によって提供された道路時刻表情報等を単独で、又は組み合わせて使用し、必要に応じて、加工し、統計処理を施すことによって作成される。なお、前記統計データに、渋滞状況を予測する渋滞予測情報等を加えることもできる。その場合、前記統計データを作成するに当たり、履歴情報に、日時、曜日、天候、各種イベント、季節、施設の情報（デパート、スーパーマーケット等の大型の施設の有無）等の詳細な条件が加えられる。

前記統計データのデータ項目には、過去に車両が走行した経路、すなわち、各走行経路を構成する各道路リンクについてのリンク番号、走行方向を表す方向フラグ、情報の種類を表す情報種別、所定のタイミングごとの渋滞の度合いを表す渋滞度、前記各道路リンクを走行したときの、所定のタイミングごとの所要時間を表すリンク所要時間、該リンク所要時間の各曜日ごとの平均的なデータ（例えば、曜日平均データ）等から成る。

また、走行履歴データは、情報センタ５１が複数の車両（自車又は他車）から収集した走行経路における車両の走行の実績、すなわち、走行実績を表す実績情報であり、走行データに基づいてプローブデータとして算出され、蓄積される。

前記走行履歴データのデータ項目は、各道路リンクを走行したときの、所定のタイミングごとのリンク所要時間、各道路リンクを走行したときの、所定のタイミングごとの渋滞度等から成る。なお、前記統計データに、走行履歴データを加えることができる。また、本実施の形態において、渋滞度は、渋滞の度合いを表す渋滞指標として使用され、渋滞、混雑及び非渋滞の別で表される。

さらに、前記データ記録部１６には、所定の情報を音声出力部３７によって出力するためのデータも記録される。

前記データ記録部１６は、前記各種のデータを記録するために、ハードディスク、ＣＤ、ＤＶＤ、光ディスク等の図示されないディスクを備えるほかに、各種のデータを読み出したり、書き込んだりするための読出・書込ヘッド等の図示されないヘッドを備える。前記データ記録部１６にメモリカード等を使用することができる。

本実施の形態においては、前記データ記録部１６に、前記地図データベース、統計データベース、走行履歴データベース等が配設されるようになっているが、情報センタ５１において、前記地図データベース、統計データベース、走行履歴データベース等を配設することもできる。

また、前記ナビゲーション処理部１７は、ナビゲーション装置１４の全体の制御を行う制御装置としての、かつ、演算装置としてのＣＰＵ３１、該ＣＰＵ３１が各種の演算処理を行うに当たってワーキングメモリとして使用されるＲＡＭ３２、制御用のプログラムのほか、目的地までの経路の探索、経路案内等を行うための各種のプログラムが記録されたＲＯＭ３３、各種のデータ、プログラム等を記録するために使用される図示されないフラッシュメモリを備える。

本実施の形態においては、前記ＲＯＭ３３に各種のプログラムを記録し、前記データ記録部１６に各種のデータを記録することができるが、プログラム、データ等をディスク等に記録することもできる。この場合、ディスク等から前記プログラム、データ等を読み出してフラッシュメモリに書き込むことができる。したがって、ディスク等を交換することによって前記プログラム、データ等を更新することができる。また、前記自動変速機制御部１０の制御用のプログラム、データ等も前記ディスク等に記録することができる。さらに、通信部３８を介して前記プログラム、データ等を受信し、ナビゲーション処理部１７のフラッシュメモリに書き込むこともできる。

前記操作部３４は、運転者が操作することによって、走行開始時の現在地を修正したり、出発地及び目的地を入力したり、通過点を入力したり、通信部３８を作動させたりするためのものであり、前記操作部３４として、表示部３５とは独立に配設されたキーボード、マウス等を使用することができる。また、前記操作部３４として、前記表示部３５に形成された画面に画像で表示された各種のキー、スイッチ、ボタン等の画像操作部をタッチ又はクリックすることによって、所定の入力操作を行うことができるようにしたタッチパネルを使用することができる。

前記表示部３５としてはディスプレイを使用することができる。そして、表示部３５に形成された各種の画面に、現在地を表す自車位置、地図、探索経路、該探索経路に沿った案内情報、交通情報等を表示したり、探索経路における次の交差点までの距離、次の交差点における進行方向を表示したりすることができるだけでなく、前記画像操作部、操作部３４、音声入力部３６等の操作案内、操作メニュー、キーの案内を表示したり、ＦＭ多重放送の番組等を表示したりすることができる。

また、音声入力部３６は、図示されないマイクロホン等によって構成され、音声によって必要な情報を入力することができる。さらに、音声出力部３７は、図示されない音声合成装置及びスピーカを備え、音声出力部３７から、前記探索経路、案内情報、交通情報等が、例えば、音声合成装置によって合成された音声で出力される。

前記通信部３８は、前記道路交通情報センタから送信された現況の交通情報、一般情報等の各種の情報を、道路に沿って配設された電波ビーコン装置、光ビーコン装置等を介して電波ビーコン、光ビーコン等として受信するためのビーコンレシーバ、ＦＭ放送局を介してＦＭ多重放送として受信するためのＦＭ受信機等を備える。なお、前記交通情報には、渋滞情報、規制情報、駐車場情報、交通事故情報、サービスエリアの混雑状況情報等が含まれ、一般情報には、ニュース、天気予報等が含まれる。また、前記ビーコンレシーバ及びＦＭ受信機は、ユニット化されてＶＩＣＳレシーバとして配設されるようになっているが、別々に配設することもできる。

前記交通情報は、情報の種別を表す情報種別、メッシュを特定するためのメッシュ番号、二つの地点（例えば、交差点）間を連結する道路リンクを特定し、かつ、上り／下りの別を表すリンク番号、該リンク番号に対応させて提供される情報の内容を表すリンク情報を含み、例えば、交通情報が渋滞情報である場合、前記リンク情報は、前記道路リンクの始点から渋滞の先頭までの距離を表す渋滞先頭データ、渋滞度、渋滞区間を前記渋滞の先頭から渋滞の末尾までの距離を表す渋滞長、道路リンクを走行するのに必要な時間を表すリンク所要時間等から成る。

そして、通信部３８は、前記情報センタ５１から前記地図データ、統計データ、走行履歴データ等のデータのほかに、交通情報、一般情報等の各種の情報を受信することができる。

そのために、前記情報センタ５１は、サーバ５３、該サーバ５３に接続された通信部５７及び情報記録部としてのデータベース（ＤＢ）５８等を備え、前記サーバ５３は、制御装置としての、かつ、演算装置としてのＣＰＵ５４、ＲＡＭ５５、ＲＯＭ５６等を備える。また、前記データベース５８に、前記データ記録部１６に記録された各種のデータと同様のデータ、例えば、前記地図データ、統計データ、走行履歴データ等が記録される。さらに、情報センタ５１は、前記道路交通情報センタから送信された現況の交通情報、一般情報等の各種の情報、及び複数の車両（自車又は他車）から収集した走行履歴データをリアルタイムに提供することができる。

そして、前記前方監視装置４８は、レーザレーダ、ミリ波レーダ等のレーダ又は超音波センサ等、又はそれらの組合せから成り、自車周辺情報として車間距離、車間時間、先行車に対する接近速度、一時停止箇所（非優先道路から優先道路への進入箇所、踏切、赤信号が点滅する交差点等）に対する接近速度、障害物に対する接近速度等を算出し、先行車、一時停止箇所、障害物等を監視する。また、前記カメラ４９は、ＣＣＤ、Ｃ−ＭＯＳ等から成り、自車周辺情報として車両の周辺、例えば、停止線、車両通行帯境界線等の表示線、車両の前方、側方又は後方の交差点、道路上のマンホール、路上標識、信号機、建造物等の被撮影物を撮影し、撮影された被撮影物の画像の画像データをＣＰＵ３１に送る。該ＣＰＵ３１は、前記画像データを受信すると、画像データを処理して交差点の状態、周辺の車両の寸法、周辺の車両の位置、周辺の車両数、表示線の位置、道路のレーン、停止線位置、路上標識位置、信号機の色等を判断して車両の周辺を監視する。

なお、前記ナビゲーションシステム、ナビゲーション処理部１７、ＣＰＵ３１、５４、サーバ５３等は、各種のプログラム、データ等に基づいてコンピュータとして機能する。また、データ記録部１６、ＲＡＭ３２、５５、ＲＯＭ３３、５６、データベース５８、フラッシュメモリ等によって記録媒体が構成される。そして、演算装置として、ＣＰＵ３１、５４に代えてＭＰＵ等を使用することもできる。

次に、前記構成のナビゲーションシステムを経路案内システムとして使用したときの基本動作について説明する。

まず、運転者によって操作部３４が操作され、ナビゲーション装置１４が起動されると、ＣＰＵ３１の図示されないナビ初期化処理手段は、ナビ初期化処理を行い、ＧＰＳセンサ１５によって検出された現在地、方位センサ１８によって検出された自車方位等を読み込むとともに、各種のデータを初期化する。次に、前記ＣＰＵ３１の図示されないマッチング処理手段は、マッチング処理を行い、読み込まれた現在地の軌跡、及び現在地の周辺の道路を構成する各道路リンクの形状、配列等に基づいて、現在地がいずれの道路リンク上に位置するかの判定を行うことによって、現在地を特定する。

また、前記ＣＰＵ３１の図示されないレーン検出処理手段は、レーン検出処理を行い、カメラ４９によって撮影された表示線、道路上のマンホール、路上標識、信号機等の画像データを読み込み、該画像データに対して画像処理を行い、前記地図データにおける前記表示線、道路上のマンホール、路上標識、信号機等の地物データと照合し、車両が走行しているレーン（以下「走行レーン」という。）を検出する。

なお、レーン検出処理手段は、地磁気センサのセンサ出力を読み込み、該センサ出力に基づいて、道路上の所定のレーンにマンホール等の強磁性体から成る被検出物があるかどうかを判断し、判断結果に基づいて走行レーンを検出することができる。さらに、高精度のＧＰＳセンサ１５を使用し、現在地を精度よく検出し、検出結果に基づいて走行レーンを検出することができる。また、必要に応じて、表示線の画像データに対して画像処理を行うのと同時に、地磁気センサのセンサ出力、現在地等を組み合わせて、走行レーンを検出することができる。

続いて、ＣＰＵ３１の図示されない基本情報取得処理手段は、基本情報取得処理を行い、前記地図データを、データ記録部１６から読み出して取得するか、又は通信部３８を介して情報センタ５１等から受信して取得する。なお、地図データを情報センタ５１から取得する場合、前記基本情報取得処理手段は、受信した地図データをフラッシュメモリにダウンロードする。

そして、前記ＣＰＵ３１の図示されない表示処理手段は、表示処理を行い、前記表示部３５に各種の画面を形成する。例えば、表示処理手段の道路地図表示処理手段は、道路地図表示処理を行い、表示部３５に地図画面を形成し、該地図画面に自車位置、自車位置の周辺の地図及び自車方位を表示する。したがって、運転者は、前記自車位置、自車位置の周辺の地図及び自車方位に従って車両を走行させることができる。

また、運転者が操作部３４を操作して目的地を入力すると、ＣＰＵ３１の図示されない目的地設定処理手段は、目的地設定処理を行い、目的地を設定する。なお、必要に応じて出発地を入力し、設定することもできる。また、あらかじめ所定の地点を登録しておき、登録された地点を目的地として設定することができる。続いて、運転者が操作部３４を操作して探索条件を入力すると、ＣＰＵ３１の図示されない探索条件設定処理手段は、探索条件設定処理を行い、探索条件を設定する。

このようにして、目的地及び探索条件が設定されると、ＣＰＵ３１の図示されない経路探索処理手段は、経路探索処理を行い、前記現在地、目的地、探索条件等を読み込むとともに、データ記録部１６から探索データ等を読み出し、現在地、目的地及び探索データに基づいて、現在地で表される出発地から目的地までの経路を前記探索条件で探索し、探索経路を表す経路データを出力する。この場合、各道路リンクごとに付与されたリンクコストの合計が最も小さい経路が探索経路とされる。また、道路によって複数のレーンが形成されている場合で、かつ、走行レーンが検出されている場合、前記経路探索処理手段は、レーン単位の探索経路を探索し、前記経路データには走行レーンを表すレーン番号等が含まれる。

続いて、前記ＣＰＵ３１の図示されない案内処理手段は、案内処理を行い、運転者に探索経路の案内、すなわち、経路案内を行う。そのために、前記案内処理手段の経路表示処理手段は、経路表示処理を行い、前記経路データを読み込み、該経路データに従って前記地図画面に探索経路を表示する。レーン単位の探索経路が探索されている場合は、所定の地点、例えば、案内交差点において、レーン単位の経路案内が行われ、交差点拡大図に経路案内がされている走行レーンが表示される。この場合、必要に応じて、前記案内処理手段の音声出力処理手段は、音声出力処理を行い、音声出力部３７から探索経路を音声で出力して経路案内を行う。

なお、情報センタ５１において経路探索処理を行うことができる。その場合、ＣＰＵ３１は現在地、目的地、探索条件等を情報センタ５１に送信する。該情報センタ５１は、現在地、目的地、探索条件等を受信すると、ＣＰＵ５４の図示されない経路探索処理手段は、ＣＰＵ３１と同様の経路探索処理を行い、データベース５８から探索データ等を読み出し、現在地、目的地及び探索データに基づいて、出発地から目的地までの経路を前記探索条件で探索し、探索経路を表す経路データを出力する。続いて、ＣＰＵ５４の図示されない送信処理手段は、送信処理を行い、前記経路データをナビゲーション装置１４に送信する。したがって、ナビゲーション装置１４において、前記基本情報取得処理手段が情報センタ５１からの経路データを受信すると、前記案内処理手段は、前述されたような経路案内を行う。

そして、探索経路上に案内交差点が存在する場合、車両が案内交差点より所定の距離Ｌ１（例えば、Ｘ１〔ｍ〕）だけ手前の経路案内地点に到達すると、前記案内処理手段の交差点拡大図表示処理手段は、交差点拡大図表示処理を行い、地図画面の所定の領域に前述されたような交差点拡大図を形成し、交差点拡大図による経路案内を行い、前記交差点拡大図に、案内交差点の周辺の地図、探索経路、案内交差点において目印になる施設等の陸標、レーン単位の経路案内が行われている場合には走行レーン等を表示する。また、前記音声出力処理手段は、音声出力部３７に指示し、例えば、「この先Ｘ〔ｍ〕で左方向です。」のような音声による経路案内を行う。

ところで、前記案内交差点では、右折、左折等の進路を変更する案内がされるようになっているので、案内交差点を通過する際に車両を減速させて走行させるのが好ましい。

そこで、案内交差点における探索経路上の進入道路と退出道路との成す角度を表す経路角度に応じて車両を減速させることが考えられるが、実際の案内交差点における車両の走行軌跡は、前記進入道路における進入レーン、及び前記退出道路における退出レーンによって大きく異なるので、仮に経路角度に基づいて車両を減速させても、十分快適に走行させることにはならない。

そこで、本実施の形態において、案内交差点を通過するために交差点車両制御が行われ、案内交差点における進入レーン及び退出レーンに基づいて車両が減速させられるようになっている。

次に、前記交差点車両制御におけるＣＰＵ３１の図示されない減速度判定処理手段及び自動変速機制御部１０の車両制御処理手段（協調制御処理手段）の動作について説明する。

図２は本発明の第１の実施の形態における減速度判定処理手段の動作を示すフローチャート、図３は本発明の第１の実施の形態における案内交差点を示す図、図４は本発明の第１の実施の形態における案内交差点における走行軌跡を予測する方法を示す第１の図、図５は本発明の第１の実施の形態における案内交差点における走行軌跡を予測する方法を示す第２の図、図６は本発明の第１の実施の形態における推奨車速マップを示す図、図７は本発明の第１の実施の形態における必要減速度マップを示す図、図８は本発明の第１の実施の形態における目標回転速度マップを示す図である。なお、図６において、横軸に曲率半径Ｒを、縦軸に推奨車速Ｖｒを、図７において、横軸に位置を、縦軸に車速Ｖを、図８において、横軸に現在地における車速Ｖ０を、縦軸に目標回転速度Ｎｔを採ってある。

図３〜５において、ｃ１は案内交差点、ｒ１、ｒ２は該案内交差点ｃ１で交差する探索経路上の道路、ｈ１、ｈ２は前記道路ｒ１、ｒ２のセンタライン、ｋ１〜ｋ３は道路ｒ１の走行車線側のレーン、ｋ４〜ｋ６は道路ｒ１の反対車線側のレーン、ｍ１〜ｍ３は道路ｒ２の走行車線側のレーン、ｍ４〜ｍ６は道路ｒ２の反対車線側のレーン、ｗ１は自車である車両である。なお、道路ｒ１を走行し、案内交差点ｃ１において右折し、道路ｒ２を走行する探索経路が探索されている場合、前記道路ｒ１が進入道路となり、道路ｒ２が退出道路となる。

この場合、ＣＰＵ３１（図１）において、前記減速度判定処理手段は、減速度判定処理を行い、案内交差点ｃ１を通過するための必要減速度を算出し、自動変速機制御部１０において、前記車両制御処理手段は、車両制御処理を行い、案内交差点ｃ１を快適に通過することができる変速比を算出し、該変速比で車両ｗ１を走行させる。

そのために、まず、前記減速度判定処理手段の必要減速度算出条件判定処理手段は、必要減速度算出条件判定処理を行い、第１の必要減速度算出条件が成立しているかどうかをマッチング処理が行われているかどうかによって判断する。第１の必要減速度算出条件が成立し、マッチング処理が行われている場合、前記必要減速度算出条件判定処理手段は、第２の必要減速度算出条件が成立しているかどうかをレーン単位の経路案内が行われているかどうかによって判断する。

第２の必要減速度算出条件が成立し、レーン単位の経路案内が行われている場合、前記必要減速度算出条件判定処理手段は、ＧＰＳセンサ１５によって検出された自車位置を読み込むとともに、データ記録部１６から交差点データを読み出し、第３の必要減速度算出条件が成立しているかどうかを、前方の所定の範囲内、本実施の形態においては、前方２００〔ｍ〕内に交差点があるかどうかによって判断する。第３の必要減速度算出条件が成立し、前方２００〔ｍ〕に交差点がある場合、前記必要減速度算出条件判定処理手段は、前記レーン検出処理によって検出された走行レーンを読み込み、第４の必要減速度算出条件が成立しているかどうかを走行レーンが検出されているかどうかによって判断する。

第４の必要減速度算出条件が成立し、走行レーンが検出されている場合、前記必要減速度算出条件判定処理手段は、探索経路を読み込み、第５の必要減速度算出条件が成立しているかどうかを、経路案内は前方の交差点で右左折を指示しているかどうかによって判断する。第５の必要減速度算出条件が成立し、経路案内は前方の交差点で右左折を指示している場合、前記必要減速度算出条件判定処理手段は、第６の必要減速度算出条件が成立しているかどうかを、走行レーンが経路案内で案内されているかどうかによって判断する。

そして、第６の必要減速度算出条件が成立し、走行レーンが経路案内で案内されている場合、前記減速度判定処理手段のレーン判定処理手段は、レーン判定処理を行い、探索経路における進入レーン及び退出レーンを判断する。

なお、第６の必要減速度算出条件が成立せず、走行レーンが経路案内で案内されていない場合、前記案内処理手段は、経路案内で案内されているレーンを走行するように走行レーンの変更を指示する。

例えば、図３に示されるように、車両ｗ１がレーンｋ３を走行していて、レーン検出処理によってレーンｋ３が走行レーンとして検出されると、第４の必要減速度算出条件が成立する。また、案内交差点ｃ１において、右折が指示されていると、第５の必要減速度算出条件が成立する。そして、前記レーンｋ３が走行レーンとして経路案内で案内されていると、第６の必要減速度算出条件が成立し、レーンｋ３が進入レーンとして、レーンｍ１が退出レーンとして判断される。

そして、第６の必要減速度算出条件が成立せず、走行レーンが経路案内で案内されていない場合、前記案内処理手段は、経路案内で案内されているレーンｋ３を走行するように、走行レーンの変更を指示する。

前述されたように、進入レーン及び退出レーンが判断されると、減速度判定処理手段の減速条件取得処理手段は、減速条件取得処理を行い、交差点データに基づいて、自車位置から案内交差点ｃ１の入口までの距離Ｌ１を算出するとともに、車速センサ４４によって検出された車速Ｖを読み込む。

続いて、前記減速度判定処理手段の走行軌跡予測処理手段は、走行軌跡予測処理を行い、交差点データに基づいて、図４に示されるような、進入レーンにおける案内交差点ｃ１の入口ｉｎ、案内交差点ｃ１の中心点ｃｎ、及び退出レーンにおける案内交差点ｃ１の出口ｏｔの座標を抽出し、入口ｉｎ、中心点ｃｎ及び出口ｏｔの座標に基づいて、図５に示されるような案内交差点ｃ１内の、車両ｗ１が入口ｉｎから中心点ｃｎを通り出口ｏｔに至ると想定される走行軌跡Ｌｋを予測し、算出する。

次に、前記減速度判定処理手段の走行軌跡判定処理手段は、走行軌跡判定処理を行い、予測された走行軌跡Ｌｋの曲率半径Ｒを算出する。なお、前記走行軌跡Ｌｋが円の一部として予測される場合には、円の半径が曲率半径Ｒにされる。また、走行軌跡Ｌｋが円以外の曲線で予測される場合には、曲線の各箇所で三つの点を抽出し、各点の座標に基づいて曲率半径を算出し、そのうちの最も小さいものを曲率半径Ｒとして決定する。

続いて、前記減速度判定処理手段の推奨車速算出処理手段は、推奨車速算出処理を行い、前記ＲＯＭ３３に形成され、図６に示される推奨車速マップを参照し、曲率半径Ｒに基づいて推奨車速Ｖｒを算出する。該推奨車速Ｖｒは、前記中心点ｃｎにおいて車両ｗ１を走行させる際の推奨される車速、すなわち、旋回横加速度が０．２〔Ｇ〕になる車速Ｖであり、曲率半径Ｒが小さいほど低く、曲率半径Ｒが大きいほど高く設定される。

次に、前記減速度判定処理手段の必要減速度算出処理手段は、必要減速度算出処理を行い、前記ＲＯＭ３３に形成され、図７に示される必要減速度マップを参照し、現在地における車速Ｖ０、現在地から中心点ｃｎまでの距離Ｌｃ及び推奨車速Ｖｒを読み込み、推奨車速Ｖｒの値Ｖｒｉ（ｉ＝１、２、…）に対応する減速度曲線ＬＧｉ（ｉ＝１、２、…）を算出するとともに、該減速度曲線ＬＧｉにおける必要減速度Ｇｉ（ｉ＝１、２、…）を算出する。該必要減速度Ｇｉは、車速Ｖ０から中心点ｃｎにおける推奨車速Ｖｒにまで減速するために必要な減速度である。

本実施の形態においては、必要減速度マップを参照することによって必要減速度Ｇｉを算出するようになっているが、演算によって直接算出することができる。この場合、必要減速度Ｇｉは、
Ｇｉ＝（Ｖ０² −Ｖｒ² ）／２Ｌｃ
である。

続いて、前記ＣＰＵ３１の図示されない目標回転速度算出処理手段は、目標回転速度算出処理を行い、前記ＲＯＭ３３に形成され、図８に示される目標回転速度マップを参照し、現在地における車速Ｖ０及び必要減速度Ｇｉを読み込み、車速Ｖ０及び必要減速度Ｇｉに対応する無段変速機１１の目標回転速度Ｎｔを読み出す。図８において、γｍｉｎは無段変速機１１の最小変速比を表すライン、γｍａｘは無段変速機１１の最大変速比を表すライン、ＬＧｄは必要減速度Ｇｉが最小の値０．２〔Ｇ〕を採るライン、ＬＧｕは必要減速度Ｇｉが最大の値１〔Ｇ〕を採るラインである。前記目標回転速度算出処理手段は、必要減速度Ｇｉが、
０．２〔Ｇ〕＜Ｇｉ＜１〔Ｇ〕
になるように、目標回転速度Ｎｔを算出する。

続いて、ＣＰＵ３１の図示されない送信処理手段は、送信処理を行い、前記目標回転速度Ｎｔを自動変速機制御部１０に送る。

そして、自動変速機制御部１０において、前記車両制御処理手段は、車両制御処理を行い、目標回転速度Ｎｔを受信し、車両制御を行い、出力側の回転速度が目標回転速度Ｎｔになるように、出力側の有効半径を変更する。

このように、案内交差点ｃ１において、進入レーン及び退出レーンに基づいて走行軌跡Ｌｋが算出され、該走行軌跡Ｌｋに対応する必要減速度Ｇｉが算出されるので、該必要減速度Ｇｉに従って車両を減速させることができる。したがって、案内交差点ｃ１において車両を十分快適に走行させることができる。

次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１ マッチング処理が行われているかどうかを判断する。マッチング処理が行われている場合はステップＳ２に進み、マッチング処理が行われていない場合は処理を終了する。
ステップＳ２ レーン単位の経路案内が行われているかどうかを判断する。レーン単位の経路案内が行われている場合はステップＳ３に進み、行われていない場合は処理を終了する。
ステップＳ３ 自車位置を読み込む。
ステップＳ４ 交差点データを読み出す。
ステップＳ５ 前方２００〔ｍ〕に交差点があるかどうかを判断する。前方２００〔ｍ〕に交差点がある場合はステップＳ６に進み、ない場合は処理を終了する。
ステップＳ６ 走行レーンを読み込む。
ステップＳ７ 走行レーンが検出されているかどうかを判断する。走行レーンが検出されている場合はステップＳ８に進み、されていない場合は処理を終了する。
ステップＳ８ 経路案内は前方の交差点で右左折を指示しているかどうかを判断する。経路案内は前方の交差点で右左折を指示している場合はステップＳ９に進み、右左折を指示していない場合は処理を終了する。
ステップＳ９ 走行レーンが経路案内で案内されているかどうかを判断する。走行レーンが経路案内で案内されている場合はステップＳ１１に、経路案内で案内されていない場合はステップＳ１０に進む。
ステップＳ１０ 走行レーンの変更を指示し、処理を終了する。
ステップＳ１１ 進入レーン及び退出レーンを判断する。
ステップＳ１２ 曲率半径Ｒを算出する。
ステップＳ１３ 必要減速度Ｇｉを算出し、処理を終了する。

ところで、前記実施の形態においては、案内交差点ｃ１において車両を十分快適に走行させるために、必要減速度Ｇｉに従って車両を減速させるようにしているが、案内交差点ｃ１において車両を十分快適に走行させるために、必要減速度Ｇｉに従ってサスペンションの減衰力を調整することができる。

図９は本発明の第２の実施の形態におけるサスペンションの減衰力特性マップを示す図である。なお、図において、横軸にピストン速度を、縦軸に減衰力を採ってある。

この場合、前記減速度判定処理手段の必要減速度算出処理手段は、前記必要減速度マップを参照し、現在地における車速Ｖ０、現在地から中心点ｃｎまでの距離Ｌｃ及び推奨車速Ｖｒを読み込み、該推奨車速Ｖｒの値Ｖｒｉに対応する減速度曲線ＬＧｉを算出するとともに、該減速度曲線ＬＧｉにおける必要減速度Ｇｉを算出する。

ところで、サスペンションの減衰力を小さくすると、乗り心地が良くなるが、走行安定性が低下し、サスペンションの減衰力を大きくすると、乗り心地が悪くなるが、走行安定性が向上させられる。本実施の形態においては、前記ＣＰＵ３１（図１）の図示されない減衰力調整処理手段は、減衰力調整処理を行い、前記ＲＯＭ３３に形成された図示されない減衰係数マップを参照し、前記必要減速度Ｇｉを読み込み、該必要減速度Ｇｉに対応する減衰係数を算出する。

そのために、本実施の形態においては、必要減速度Ｇｉの値に応じて伸長側の減衰係数ｇｊ（ｊ＝０、１、…、７）、及び収縮側の減衰係数ｈｊ（ｊ＝０、１、…、７）が設定され、必要減速度Ｇｉの値と減衰係数ｇｊ、ｈｊとが対応させて前記減衰係数マップに記録される。なお、前記必要減速度Ｇｉの値が小さいほど減衰係数ｇｊ、ｈｊが小さく、必要減速度Ｇｉの値が大きいほど減衰係数ｇｊ、ｈｊが大きくされる。

そして、前記減衰力調整処理手段は、前記ＲＯＭ３３に形成され、図９に示されるサスペンションの減衰力特性マップを参照し、前記減衰係数ｇｊ、ｈｊ及びサスペンションのピストン速度に対応させて減衰力を算出する。

続いて、ＣＰＵ３１の前記送信処理手段は、前記減衰力を自動変速機制御部１０に送る。

そして、自動変速機制御部１０において、前記車両制御処理手段は、減衰力を受信し、サスペンションの減衰力を調整する。

このように、案内交差点ｃ１において、進入レーン及び退出レーンに基づいて走行軌跡Ｌｋが算出され、該走行軌跡Ｌｋに対応する必要減速度Ｇｉが算出されるので、該必要減速度Ｇｉに従ってサスペンションの減衰力を調整することができる。したがって、案内交差点ｃ１において車両を十分快適に走行させることができる。

前記各実施の形態においては、自動変速機の目標回転速度Ｎｔ及びサスペンションの減衰力を調整して車両制御を行うようにしているが、本発明を、進入レーン及び退出レーンに基づいて算出された走行軌跡を利用して、ハイブリッド型車両の駆動部、モータ、ブレーキ、エンジン、４ＷＳ（四輪操舵）等について車両制御を行う場合に適用することができる。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明の第１の実施の形態におけるナビゲーションシステムを示す図である。 本発明の第１の実施の形態における減速度判定処理手段の動作を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態における案内交差点を示す図である。 本発明の第１の実施の形態における案内交差点における走行軌跡を予測する方法を示す第１の図である。 本発明の第１の実施の形態における案内交差点における走行軌跡を予測する方法を示す第２の図である。 本発明の第１の実施の形態における推奨車速マップを示す図である。 本発明の第１の実施の形態における必要減速度マップを示す図である。 本発明の第１の実施の形態における目標回転速度マップを示す図である。 本発明の第２の実施の形態におけるサスペンションの減衰力特性マップを示す図である。

符号の説明

１０ 自動変速機制御部
１５ ＧＰＳセンサ
３１ ＣＰＵ
ｃ１ 案内交差点

Claims (6)

1. 現在地を検出する現在地検出部と、経路案内で案内される案内交差点における進入レーン及び退出レーンを判断するレーン判定処理手段と、前記進入レーン及び退出レーンに基づいて、案内交差点内の走行軌跡を予測する走行軌跡予測処理手段と、前記走行軌跡に基づいて車両制御を行う車両制御処理手段とを有することを特徴とする車両制御装置。
2. 前記走行軌跡に基づいて、案内交差点における必要減速度を算出する必要減速度算出処理手段を有するとともに、前記車両制御処理手段は、必要減速度に基づいて車両制御を行う請求項１に記載の車両制御装置。
3. 道路の走行レーンを検出するレーン検出処理手段を有するとともに、前記レーン判定処理手段は、走行レーンが経路案内で案内されている場合に、進入レーン及び退出レーンを判断する請求項１に記載の車両制御装置。
4. 前記走行軌跡に基づいて推奨車速を算出する推奨車速算出処理手段を有するとともに、前記必要減速度算出処理手段は、前記推奨車速に基づいて必要減速度を算出する請求項２に記載の車両制御装置。
5. 前記必要減速度に基づいて無段変速機の目標回転速度を算出する目標回転速度算出処理手段を有するとともに、前記車両制御処理手段は、前記目標回転速度に基づいて車両制御を行う請求項２に記載の車両制御装置。
6. 経路案内で案内される案内交差点における進入レーン及び退出レーンを判断し、前記進入レーン及び退出レーンに基づいて、案内交差点内の走行軌跡を予測し、該走行軌跡に基づいて車両制御を行うことを特徴とする車両制御方法。

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