JP2007196963A - 車両走行制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両制御度合いの大きい分岐路に進入した場合に車両走行制御を行うことができ、しかも当該分岐路での車両走行制御を迅速に行ない得るようにする。
【解決手段】車両走行制御装置１は、位置検出器２、地図データ入力器８、制御回路９、走行制御部１６などを備えている。制御回路９は、自車両が分岐部を通ることが予測されると、各分岐路の車両制御度合いの大小を判定して当該車両制御度合いが大きいほうの分岐路を走行予測路として仮決定し、この仮決定された走行予測路についての車両制御モードを予設定する。そして、自車両が当該仮決定された走行予測路に進入したときに、前記予設定した車両制御モードに基づいて車両状態を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、走行路の道路状況に応じて車両走行制御を行うことが可能な車両走行制御装置に関する。

従来、道路形状の変化に対する運転者の車両操作負荷を軽減する仕組みとして、車両制御を行うようにした車両走行制御装置がある（例えば特許文献１）。
特開２００１−３１２７９８号公報

上記従来のものでは、経路設定が行われていない状況において、車両の進行方向に交差点や三叉路などの分岐部があった場合、当該分岐部の先の分岐路について走行難易度を判定比較し、走行難易度が最も低い分岐路を選択して通過可能か否かを判定する構成としているため、運転者の運転操作が容易な分岐路の選択となり、走行難易度の高い分岐路で車両走行制御がほとんど行われないことが多く、車両走行制御機能が有意義に用いられないものであった。また、走行難易度が高い分岐路へ進入した場合には、車両走行制御がなされず、最も車両走行制御を必要とする道路状況でありながら、車両走行制御機能が用いられないものである。さらに、この場合、走行難易度が高い分岐路へ進入したことを検知してから車両走行制御機能が動作しても対応が遅くて迅速な車両走行制御ができないおそれがあった。

本発明は上述の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両が車両制御度合いの大きい分岐路に進入した場合に車両走行制御を行うことができ、しかも、当該分岐路での車両走行制御を迅速に行ない得る車両走行制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、分岐部を含む道路データを記憶した記憶手段と、自車両位置を検出する自車両位置検出手段と、走行時に前記道路データと自車両位置検出手段とから自車両の通過が予測される分岐部が有るか否かを判断する分岐部判断手段と、この分岐部判断手段において分岐部有りと判断されたときに当該分岐部先の各分岐路の車両制御度合いの大小を判定して当該車両制御度合いが大きいほうの分岐路を走行予測路として仮決定する走行予測路仮決定手段と、前記走行予測路仮決定手段により仮決定された走行予測路についての車両制御モードを予め設定する予設定手段と、自車両が前記走行予測路仮決定手段により仮決定された走行予測路に進入したときに、前記予設定手段で設定した車両制御モードに基づいて車両状態を制御する車両制御手段とを備えてなる。

この請求項１の発明によれば、分岐部判断手段により自車両が分岐部を通ることが予測されると、走行予測路仮決定手段により、当該分岐部先の各分岐路の車両制御度合いの大小を判定して当該車両制御度合いが大きいほうの分岐路を走行予測路として仮決定し、予設定手段により、前記走行予測路仮決定手段により仮決定された走行予測路についての車両制御モードを予設定する。そして、自車両が前記走行予測路仮決定手段により仮決定された走行予測路に進入したときに、車両制御手段により、前記予設定した車両制御モードに基づいて車両状態を制御する。従って、車両が、車両制御度合いが大きいほうの分岐路に進入した場合に、車両走行制御を行うことができる。しかも、車両制御度合いが大きいほうの分岐路に進入する以前に当該走行予測路についての車両制御モードを予め設定しておくから、当該分岐路での車両走行制御を迅速に行ない得る。

この場合、前記車両制御度合いは、道路データにおける道路の曲率半径が小さいほど大きいと判定されるようにしても良い（請求項２の発明）。道路の曲率半径が小さいとステアリングの操作量も多くなるものであり、このような場合に車両制御手段による車両制御効果も顕著に現れ、車両制御機能の利用価値が高くなる。
また、前記車両制御度合いは、道路データにおける道路の勾配が急なほど大きいと判定されるようにしても良い（請求項３の発明）。道路の勾配が急であるほど、ブレーキング量やアクセル量が多くなるものであり、このような場合に車両制御手段による車両制御効果も顕著に現れ、車両制御機能の利用価値が高くなる。

また、前記車両制御手段は、自車両が前記走行予測路仮決定手段により仮決定された走行予測路以外の分岐路に進入したときには、前記予設定手段の車両制御モードをキャンセルして、当該進入分岐路に応じた車両制御モードにて車両制御するようにしても良い（請求項４の発明）。このようにすると、車両制御度合いの大きい分岐路以外の分岐路（つまり車両制御度合いの小さな分岐路）に進入した場合でも、十分な車両走行制御を行うことができる。この場合、車両制御度合いの小さな分岐路は、運転者の操作状態と車両制御機能で制御しようとする状態とがさほど相違しないことが多く、従って、車両制御機能を開始することが若干遅くなっても支承はない。

以下、本発明の一実施例につき図1ないし図3を参照して説明する。図１には、車両に搭載される車両走行制御装置１の全体構成を示している。この図1において、車両走行制御装置１は、自車両位置検出手段としての位置検出器２を有している。この位置検出器２は、傾斜センサ（ピッチ角センサ）３、ジャイロスコープ４、距離センサ５、ＧＰＳ受信機６から構成されている。ＧＰＳ受信機６により受信するＧＰＳ信号には、車両位置情報や時刻情報が含まれている。

また、車両走行制御装置１は、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等の地図データ記録媒体７（記憶手段に相当する）から地図データを読み取る地図データ入力器８と、ナビゲーションに必要な各種処理を実行すると共に車両制御に必要な各種処理を実行する制御回路９と、地図などの表示を行なう表示手段たる表示装置１０と、音声を発生する音声発生装置１１と、リモコン１３からの信号を受信するリモコンセンサ１２と、ナビゲーションに必要な各種操作を行なうための操作スイッチ群１４、大容量メモリ１５、走行制御部１６などを備えている。

前記制御回路９は、ＣＰＵを含んで構成されており、目的地設定、ルート設定、音声案内、表示制御、車両制御などに関するプログラムを前記大容量メモリ１５に格納しており、分岐部判断手段、走行予測路仮決定手段、予設定手段、車両制御手段としても機能するものである。前記大容量メモリ１５はハードディスクとこれを駆動するハードディスクドライブとを有して構成されている。

地図データ記録媒体７には、地図表示に用いられる地図データ、マップマッチングに用いられる地図データ、及び経路案内に用いられる地図データ、各種施設の位置データなどが含まれている。また、上述した各地図データには、道路上のノード（要となる地点、交差点（分岐部）を含む）が設定されている。前記操作スイッチ群１４及びリモコン１３は入力手段たるものであり、各種設定を行うためのものである。
前記制御回路９には、実際の車両操作状態情報が入力されるようになっており、この車両操作状態情報には、車両速度、ハンドルきり角、加速度、減速度、アクセル開度、ブレーキ踏み込み量、踏み込み回数といった情報が含まれている。

前記走行制御部１６は、車両走行制御時において、制御回路９からの各種車両制御信号を受けて図示しないステアリング装置、ブレーキ装置及びアクセル装置を制御する。この場合、制御回路９は、前記地図データ記録媒体７から地図データを取得し、前記実際の車両操作状態情報を取得し、前記地図データにより示される道路形状（曲率半径や勾配など）に応じた適正の車両制御モード（適正車速や、適正ステアリング角度）に対して、実際の前記車両操作状態情報のずれを計算して、前記図示しないステアリング装置、ブレーキ装置及びアクセル装置を自動制御するものである。

さて、上記制御回路９における分岐部判断手段、走行予測路仮決定手段、予設定手段、車両制御手段としての機能について説明する。図２には、これらの機能を含めた制御回路９の制御内容のフローチャートを示している。

このフローチャートは、経路案内設定（目的地までの経路案内設定）をしていない状態で、逐次、位置検出器２から自車両の位置検出情報に基づいて自車両位置や走行方向を認識している状態にあるものとする。制御回路９は、車両走行時に、まず自車両の通過が予測される分岐部が有るか否かを判断する（分岐部判断手段、ステップＳ１）。この場合、前記自車両位置の近傍の地図データを取得し、自車両の走行方向に分岐部が有れば、自車両の通過が予測される分岐部が有ると判断するものである。

分岐部が有ると判断されると、当該分岐部先の各分岐路の車両制御度合いの大小を判定して当該車両制御度合いが大きいほうの分岐路を走行予測路として仮決定する（走行予測路仮決定手段、ステップＳ２〜ステップＳ４）。すなわち、ステップＳ２では、当該分岐部から先の各分岐路の車両制御度合いを算出する。この場合、各分岐路の曲率半径が小さいほど、車両制御度合いのパラメータを高い値に設定し、また、道路の勾配が急であるほど車両制御度合いのパラメータを高い値に設定し、このパラメータに基づいて車両制御度合いを算出する。このパラメータが高いほど車両制御度合いが大であると判定するものである。

そして、ステップＳ３では、上記各分岐路のパラメータの差が閾値以内か否かを判断し、閾値を超えていると判断されると（ステップＳ３の「ＮＯ」）、車両制御度合いが大きく相違する、つまり相対的に車両制御度合いが大きい分岐路が存在するとして、車両制御度合いが最も大である分岐路を走行予測路として仮決定する（ステップＳ４）。

ここで、前記各分岐路の車両制御度合いとは、例えば車両の定速直進状態から、車両の制御（車両速度、ハンドルきり角、加速度、減速度、アクセル開度、ブレーキ踏み込み量、踏み込み回数）の変化の度合いをいうものであり、特に、道路（分岐路）の曲率半径が小さいほど車両制御度合いが大であり、また、道路の勾配が急であるほど車両制御度合いが大である。
例えば図３に示す分岐部Ｃの道路形状においては、分岐路Ａの曲率半径ｒＡが、他の分岐路Ｂの曲率半径ｒＢより小さく、また分岐路Ａの勾配ｇＡが、他の分岐路Ｂの勾配ｇＢより急な上がり勾配だとすると、分岐路Ａが他の分岐路Ｂより車両制御度合いが大であると判定し、当該分岐路Ａを走行予測路として仮決定する。

そして、当該仮決定された分岐路の地図データに基づいて車両制御モードを予め設定する（ステップＳ５）。つまり、当該地図データにより示される道路形状（曲率半径や勾配など）に応じた適正な車両制御モード（適正車速や、適正ステアリング角度）を予設定する。
そして、位置検出器２及び地図データに基づいて、自車両の実際の走行路を検出し（ステップＳ６）、前記走行予測路とされた分岐路に進入したことが判断されると（ステップＳ７）、予設定された車両制御モードで車両制御を実行する（車両制御手段、ステップＳ８）。

なお、前記ステップＳ３で閾値以内であると判断されると、つまり、各分岐路での車両制御度合いの大きさにさほど差がないとすると、車両制御度合い以外の他の要素（例えば幅員の大きさなど）にて、いずれかの分岐路を走行予測路として仮決定し（ステップＳ９）、当該走行予測路の地図データに基づいて車両制御モードを予設定し（ステップＳ１０）、その後、ステップＳ６に移行する。

また、前記ステップＳ７において仮決定された走行予測路に進入していない（他の分岐路に進入した）と判断されると、ステップＳ５あるいはステップＳ１０で予設定した車両制御モードをキャンセルし（ステップＳ１１）、実際の分岐路を検出し（ステップＳ１２）、この分岐路に応じた車両制御モードを再設定し（ステップＳ１３）、そして車両制御を実行する（ステップＳ１４）。
また、前記ステップＳ１において、分岐部が無いと判断されると、現在走行している道路を検出し（ステップＳ１５）、この道路に応じた車両制御モードを設定し（ステップＳ１６）、そして車両制御を実行する（ステップＳ１７）。

このような本実施例によれば、自車両が分岐部を通ることが予測されると、当該分岐部先の各分岐路の車両制御度合いの大小を判定して当該車両制御度合いが大きいほうの分岐路を走行予測路として仮決定し、この仮決定された走行予測路についての車両制御モードを予設定する。そして、自車両が前記仮決定された走行予測路に進入したときに、予設定した車両制御モードに基づいて車両状態を制御する。従って、車両が、車両制御度合いが大きいほうの分岐路に進入した場合に、車両走行制御を行うことができる。しかも、車両制御度合いが大きいほうの分岐路に進入する以前に当該走行予測路についての車両制御モードを予め設定しておくから、当該分岐路での車両走行制御を迅速に行ない得る。

例えば、図３の分岐路Ｂを高速道路本線と考え、分岐路Ａをサービスエリアや高速道路出口への進入路と考えた場合、本実施例では、車両制御度合いの大きい（曲率半径ｒＡ及び勾配ｇＡが大きい）分岐路Ａを予め走行予測路として仮決定し、車両制御モードを予設定しておくことになるから、高速定速でブレーキングやステアリング操作のあまり必要のない高速道路本線から進入路に進入したときに、素早く、ブレーキング制御やステアリング制御といった車両制御を実行でき、つまり、車両制御機能を十分に発揮でき、運転者を効果的にサポートできる。この結果、運転者は、車両制御機能を体験できることになる。

また、本実施例によれば、前記車両制御度合いを、道路データにおける道路の曲率半径が小さいほど大きいと判定されるようにしたから、次の効果が得られる。すなわち、道路の曲率半径が小さいとステアリングの操作量も多くなるものであり、このような場合に車両制御効果も顕著に現れ、車両制御機能の利用価値が高くなる。
また、前記車両制御度合いを、道路データにおける道路の勾配が急なほど大きいと判定するようにしたから、次の効果が得られる。すなわち、道路の勾配が急であるほど、ブレーキング量（下り勾配）やアクセル量が多く（上り勾配）なるものであり、このような場合に車両制御効果も顕著に現れ、車両制御機能の利用価値が高くなる。

また、本実施例によれば、仮決定された走行予測路以外の分岐路に進入したときには、予設定した車両制御モードをキャンセルして、当該進入分岐路に応じた車両制御モードにて車両制御するようにしたから、車両制御度合いの大きい分岐路以外の分岐路（つまり車両制御度合いの小さな分岐路）に進入した場合でも、十分な車両走行制御を行うことができる。この場合、車両制御度合いの小さな分岐路は、運転者の操作状態と車両制御機能で制御しようとする状態とがさほど相違しないことが多く、従って、車両制御機能を開始することが若干遅くなっても支承はない。

本発明の実施例は、上記した実施例に限定されるものではなく、例えば分岐部としては図3に示した三叉路形状の分岐部に限られず、四差路（交差点）やＴ字路などの分岐部でも良い。また、自車位置検出手段の構成も前記位置検出器２の構成に限定されるものではない。

本発明の一実施例を示す車両走行制御装置のブロック図 フローチャート 作用を説明するための分岐部部分の概略図

符号の説明

図面中、１は車両走行制御装置、２は位置検出器（自車両検出手段）、７は地図データ記録媒体（記憶手段）、９は制御回路（分岐部判断手段、走行予測路仮決定手段、予設定手段、車両制御手段）、１６は走行制御部を示す。

Claims (4)

1. 分岐部を含む道路データを記憶した記憶手段と、
   自車両位置を検出する自車両位置検出手段と、
   走行時に前記道路データと自車両位置検出手段とから自車両の通過が予測される分岐部が有るか否かを判断する分岐部判断手段と、
   この分岐部判断手段において分岐部有りと判断されたときに当該分岐部先の各分岐路の車両制御度合いの大小を判定して当該車両制御度合いが大きいほうの分岐路を走行予測路として仮決定する走行予測路仮決定手段と、
   前記走行予測路仮決定手段により仮決定された走行予測路についての車両制御モードを予め設定する予設定手段と、
   自車両が前記走行予測路仮決定手段により仮決定された走行予測路に進入したときに、前記予設定手段で設定した車両制御モードに基づいて車両状態を制御する車両制御手段と
   を備えてなる車両走行制御装置。
2. 請求項１に記載の車両走行制御装置において、
   前記車両制御度合いは、道路データにおける道路の曲率半径が小さいほど大きいと判定されることを特徴とする車両走行制御装置。
3. 請求項１又は２に記載の車両走行制御装置において、
   前記車両制御度合いは、道路データにおける道路の勾配が急なほど大きいと判定されることを特徴とする車両走行制御装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の車両走行制御装置において、
   前記車両制御手段は、自車両が前記走行予測路仮決定手段により仮決定された走行予測路以外の分岐路に進入したときには、前記予設定手段の車両制御モードをキャンセルして、当該進入分岐路に応じた車両制御モードにて車両制御することを特徴とする車両走行制御装置。

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