JP2011086215A

JP2011086215A - 運転支援装置、方法およびプログラム

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Publication number: JP2011086215A
Application number: JP2009240069A
Authority: JP
Inventors: Naoki Miura; 直樹三浦; Yusuke Ueno; 裕介上野
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2009-10-19
Filing date: 2009-10-19
Publication date: 2011-04-28
Anticipated expiration: 2029-10-19
Also published as: JP5434464B2

Abstract

【課題】登坂路や降坂路を越えて平坦になるまでの区間における燃料消費を抑制して安全に走行可能にする。
【解決手段】車両が走行する予定の道路の勾配を示す勾配情報を取得し、前記車両の現在位置から、当該現在位置より前方において道路の勾配が所定量以上となった後、道路の勾配が所定量未満となるまでの区間を判定対象区間として設定し、前記車両に搭載された燃料供給量調整ペダルを操していない状態で、前記車両に搭載された変速機にて任意の変速比に設定した場合に前記車両に作用する加速度を示す加速度情報を取得し、前記勾配情報と前記加速度情報とに基づいて、前記燃料供給量調整ペダルを操作することなく、かつ、前記車両に搭載された制動力調整ペダルを操作することなく所定の車速範囲内で前記判定対象区間の走行を完了することができるか否かを判定する。
【選択図】図３

Description

本発明は、燃料供給量調整ペダルの操作支援を行う運転支援装置、方法およびプログラムに関する。

従来、車両における不必要な燃料消費を防止するために、慣性走行を行った場合における所定位置での車速を予測して慣性走行によって所定位置に到達できるか否かを判定する技術が知られている。例えば、特許文献１に開示された技術においては、車両の現在位置から車両停止位置に向けて慣性走行を行った場合の、当該車両停止位置に到達する時点での車速と当該車両停止位置以前の位置に到達する時点での車速とを推定し、各車速が各車速に対応する閾値以上である場合に慣性走行で各位置に到達可能であるとみなし、加速制御を禁止する。

特開２００９−１７３１４３号公報

従来の技術においては、車両の現在位置よりも前方に車両停止位置を設定し、当該車両停止位置まで慣性走行可能であるか否かを判定する構成を採用している。従って、車両の前方において車両を停止させる場面にのみ適用可能であり、車両の前方の登坂路や降坂路を走行する場面に従来の技術を適用することはできない。すなわち、登坂路や降坂路を越えて平坦になるまでの区間の走行を安全に完了するためには、登坂路に進入する前に登坂の頂点を越えられるか否かの検証が必要であり、降坂路を走行した後に過度に大きな車速となっているか否かの検証が必要である。
本発明は、上記課題にかんがみてなされたもので、登坂路や降坂路を越えて平坦になるまでの区間における燃料消費を抑制して安全に走行可能にする技術の提供を目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明においては、燃料供給量調整ペダルを操作していない状態において、変速機にて任意の変速比に設定した場合に車両に作用する加速度を示す加速度情報を取得する。また、勾配情報と加速度情報とに基づいて、燃料供給量調整ペダルの操作を行うことなく、かつ、制動力調整ペダルの操作を行わない状態で所定の車速範囲内で判定対象区間の走行を完了することができるか否かを判定する。そして、所定の車速範囲内で判定対象区間の走行を完了することができると判定された場合に、判定対象区間において燃料供給量調整ペダルを操作する必要がないことを示す案内を行う。

すなわち、本発明では、燃料供給量調整ペダルによる操作を行わず、かつ、制動力調整ペダルによる操作を行わない状態とした場合を想定する。この状態は、燃料供給量調整ペダルの操作による燃料供給がなされず、運転者の意図による減速がなされない状態であるため、燃料消費が極めて少なく、かつ、車両のエネルギーを極めて効率的に車両の前進に利用可能な状態である。そして、この状態において、車両が判定対象区間を走行する場合の車速が所定の車速範囲内であるか否かを判定することによって車両が当該判定対象区間の走行を完了することができるか否かを判定する。この結果、燃料消費が極めて少なく、かつ、車両のエネルギーを極めて効率的に車両の前進に利用可能な状態において、予め決められた所定の車速範囲内で判定対象区間を走行できるか否かを判定することができる。さらに、判定対象区間の走行を完了することができると判定された場合には燃料供給量調整ペダルを操作する必要がない旨の案内がなされるため、当該案内に従って運転者が燃料供給量調整ペダルを操作せずに判定対象区間を走行することにより、燃料消費を抑制して安全に走行することが可能である。

ここで、勾配情報は車両が走行する予定の道路の勾配を示す情報であれば良く、走行予定経路が設定されている場合には当該走行予定経路内に含まれる任意の区間の勾配情報、走行予定経路が設定されていない場合には車両の前方の任意の区間の勾配情報を取得することができればよい。また、勾配情報は道路の勾配を示していればよく、道路の位置毎の高度を示す情報であっても良いし、単位距離あたりの高度変化を示す位置毎の情報であっても良い。

判定対象区間設定手段は、車両の現在位置より前方の道路の勾配が所定量以上となった後、道路の勾配が所定量未満となるまでの区間を判定対象区間として設定することができればよい。ここで、勾配が所定量以上の道路とは、勾配の角度の絶対値が所定値以上である登坂路や降坂路を示している。判定対象区間の開始位置は、燃料消費を抑制可能であるか否かを判定する対象となる区間の始点として定義されれば良く、車両の現在位置や登坂路の開始位置（最下点）、降坂路の開始位置（最上点）等を当該判定対象区間の開始位置とすることが可能である。判定対象区間の終了位置は、道路の勾配が所定量未満となる位置に設定することができればよい。例えば、勾配が所定量未満の道路が所定距離以上連続する場合にそのような道路を平坦路とし、当該平坦路の開始位置を判定対象区間の終了位置とすることができればよい。

加速度情報取得手段は、燃料供給量調整ペダルを操作していない状態で、車両に搭載された変速機にて任意の変速比に設定した場合に車両に作用する加速度を示す加速度情報を取得することができればよい。すなわち、燃料供給を行わない状態において、勾配など外部の状況に応じて作用する加速度と、車輪の回転によって駆動源を回転させている状態（エンジンブレーキが作用している状態）で車両に作用する加速度との和が、車両に対して作用する。そこで、加速度情報取得手段は、当該加速度のうち、後者の加速度を特定できればよい。なお、当該後者の加速度は変速機にて設定された変速比によって異なり、当該加速度は車両の諸元に応じて予め特定することが可能であるため、予め変速比毎の加速度を示す情報を加速度情報として定義する構成等を採用可能である。また、当該加速度は車両の進行方向に対して常に逆向きであるため負の加速度（減速度）となる。

また、燃料供給量調整ペダルは、駆動源に対する燃料供給量を運転者の意図に応じて調整するためのペダルであればよい。従って、例えば、スロットルバルブを調整するためのペダルやインジェクタによる燃料供給量を調整するためのペダル等によって構成することができる。

走行完了判定手段は、勾配情報と加速度情報とに基づいて、燃料供給量調整ペダルを操作することなく、かつ、車両に搭載された制動力調整ペダルを操作することなく所定の車速範囲内で判定対象区間の走行を完了することができるか否かを判定することができればよい。すなわち、勾配情報に基づいて勾配の程度に起因して車両に作用する加速度を特定し、加速度情報が示す車輪の回転によって駆動源を回転させることによって車両に作用する加速度を特定し、積極的な燃料供給と積極的な制動を行わない状態で所定の車速範囲内で判定対象区間を走行できるか否かを判定することができればよい。

なお、勾配情報に基づいて特定される加速度は、正の加速度あるいは負の加速度である。すなわち、登坂路では負の加速度、降坂路では正の加速度となる。また、所定の車速範囲は予め決められた車速の下限値と上限値とによって構成され、判定対象区間における車速を当該所定の車速範囲内に限定することにより、予め決められた車速範囲内で走行が完了できるか否かを判定できるように構成されていればよい。例えば、所定の車速範囲を、車両が実際に道路を走行する際の車速として現実的な範囲として定義すれば、過度に大きな車速で走行することなく現実的な車速の範囲で判定対象区間の走行を完了できるか否かを判定することが可能である。

なお、制動力調整ペダルは、摩擦ブレーキによる制動力を運転者の意図に応じて調整するためのペダルであればよい。従って、例えば、ホイールシリンダの圧力を油圧によって調整する機構において当該油圧を調整するためのペダル等によって構成することができる。

案内手段は、所定の車速範囲内で判定対象区間の走行を完了することができると判定された場合に、判定対象区間において燃料供給量調整ペダルを操作する必要がないことを示す案内を行うことができればよい。すなわち、音声や画像などを出力する各種のユーザーＩ／Ｆによって燃料供給量調整ペダルを操作する必要がないことを示す案内を行うことができればよい。

さらに、所定の車速範囲の構成例として、当該所定の車速範囲の上限値を判定対象区間の制限車速とし、所定の車速範囲の下限値を車両の停止を防止するための最低限の車速とする構成を採用しても良い。すなわち、車速の上限値を判定対象区間の制限車速とすることで、法定の制限を遵守するとともに過度に大きな車速になることを防止した状態で判定対象区間の走行を完了できるか否かを判定することができる。また、車速の下限値を車両の停止を防止するための最低限の車速とすることで、車両が停止することなく判定対象区間の走行を完了できるか否かを判定することができる。なお、車両の停止を防止するための最低限の車速を０ｋｍ／ｈに設定し、判定対象区間の全区間で当該０ｋｍ／ｈ以上であるか否かを検証しても良いし、多少の誤差が生じても車両が停止しないように０に近い所定値を当該最低限の車速とする構成にしても良い。

さらに、所定の車速範囲の構成例として、上限値を判定対象区間の制限車速とし、下限値を当該制限車速に対して所定の関係にある値として所定の車速範囲を定義する構成を採用しても良い。すなわち、判定対象区間を走行している際の車速の変動範囲を制限する目的で、判定対象区間において許容される最大の車速の変動範囲として予め決められた範囲を所定の車速範囲として設定する構成とする。この構成によれば、判定対象区間における車速の変動範囲が制限車速と当該制限車速に対して所定の関係にある範囲内に制限された状態で走行を完了できるか否かを判定することができる。なお、下限値を規定する所定の関係は、乗り心地など種々の観点に基づいて特定することが可能である。例えば、車速の変動範囲の下限値を制限車速に対して一定の定数（＜１、例えば０．８）を乗じた値とすれば、急激に車速が変動しない状態で判定対象区間における走行を完了できるか否かを判定することが可能である。

さらに、本発明のように燃料供給量調整ペダルを操作することなく、かつ、制動力調整ペダルの操作を行うことなく、所定の車速範囲内で判定対象区間の走行を完了することができるか否かを判定する手法は、プログラムや方法としても適用可能である。また、以上のような装置、プログラム、方法は、単独の装置として実現される場合もあれば、車両に備えられる各部と共有の部品を利用して実現される場合もあり、各種の態様を含むものである。例えば、以上のような装置を備えたナビゲーション装置や方法、プログラムを提供することが可能である。また、一部がソフトウェアであり一部がハードウェアであったりするなど、適宜、変更可能である。さらに、装置を制御するプログラムの記録媒体としても発明は成立する。むろん、そのソフトウェアの記録媒体は、磁気記録媒体であってもよいし光磁気記録媒体であってもよいし、今後開発されるいかなる記録媒体においても全く同様に考えることができる。

運転支援装置を含むナビゲーション装置のブロック図である。運転支援処理を示すフローチャートである。（３Ａ）は道路の形状を模式的に示す図であり、（３Ｂ）は車速を模式的に示す図である。運転支援処理を示すフローチャートである。登坂路変速比設定処理を示すフローチャートである。降坂路変速比設定処理を示すフローチャートである。スロットルオフ案内処理を示すフローチャートである。車両制御処理を示すフローチャートである。（９Ａ）は道路の形状を模式的に示す図であり、（９Ｂ）は車速を模式的に示す図である。

ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）ナビゲーション装置の構成：
（２）運転支援処理：
（３）他の実施形態：
（３−１）変速比の変更を許可した実施形態：
（３−１−１）登坂路変速比設定処理：
（３−１−２）降坂路変速比設定処理：

（１）ナビゲーション装置の構成：
図１は、本発明にかかる運転支援装置を含むナビゲーション装置１０の構成を示すブロック図である。ナビゲーション装置１０は、ＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ等を備える制御部２０、記録媒体３０を備えており、記録媒体３０やＲＯＭに記憶されたプログラムを制御部２０で実行することができる。本実施形態においては、このプログラムとして運転支援プログラム２１を実行可能である。運転支援プログラム２１は、制御部２０がナビゲーション処理を実行している状態において実行される。

本実施形態における車両は、ＧＰＳ受信部４１と車輪センサ４２とジャイロセンサ４３と加速部４４と変速部４５と制動部４６とユーザーＩ／Ｆ部４７とを備えており、各部を必要に応じて利用して制御部２０が運転支援プログラム２１による機能を実現する。

ＧＰＳ受信部４１は、ＧＰＳ衛星からの電波を受信し、図示しないインタフェースを介して車両の現在位置を算出するための情報を出力する。制御部２０は、この信号を取得して車両の現在位置を取得する。車速センサ４２は、車両が備える車輪の回転速度に対応した信号を出力する。制御部２０は、図示しないインタフェースを介してこの信号を取得し、車両の速度を取得する。ジャイロセンサ４３は、車両に作用する角速度に対応した信号を出力する。制御部２０は図示しないインタフェースを介してこの信号を取得し、車両の走行方向を取得する。車輪センサ４２およびジャイロセンサ４３は、ＧＰＳ受信部４１の出力信号から特定される車両の現在位置を補正するなどのために利用される。また、車両の現在位置は、当該車両の走行軌跡に基づいて適宜補正される。

加速部４４は、車両に搭載された駆動源（エンジン）に対して供給する燃料を調整するためのスロットルバルブと当該スロットルバルブの開度を調整するための燃料供給量調整ペダルとを備えている。すなわち、運転者が燃料供給量調整ペダルを操作することによって駆動源に対して供給する燃料を調整することができる。また、運転者が燃料供給量調整ペダルを操作しない状態において、運転者の意志に基づく駆動源に対する燃料供給は停止する。

変速部４５は、前進について計６速、後進について計１速およびニュートラルからなる複数の変速段を有する有段のトルクコンバータを含む変速機を備えており、当該変速機においては各変速段に対応した変速比で回転数を調整しながら駆動源の駆動力を車輪に伝達することができる。なお、本実施形態においては、前進１速〜前進６速のように変速段がハイギアになるにつれて変速比が小さくなるように構成されている。また、制御部２０は図示しないインタフェースを介して変速部４５に対して制御信号を出力し、現在設定されている変速比を取得することが可能である。

なお、本実施形態における駆動源は、回転停止を防止するための図示しない制御部を備えており、当該制御部の制御により、走行中に駆動源の回転が停止することを防止するための最低限の燃料供給が行われる。すなわち、変速機によってニュートラルに設定されている場合、制御部は、燃料供給量調整ペダルが操作されていない状態であっても最低限の回転数を維持するために最低限の燃料供給を行うようにスロットルバルブを制御する。また、ニュートラル以外の変速段に設定されている場合、制御部は、燃料供給量調整ペダルが操作されていない状態であっても駆動源の回転数が所定の回転数以下になると最低限の回転数を維持するために最低限の燃料供給を行うようにスロットルバルブを制御する。

制動部４６は、車輪に搭載された摩擦ブレーキによる減速量を調整するホイールシリンダの圧力を制御する装置と、当該圧力を調整するための制動力調整ペダルとを備えている。すなわち、運転者が制動力調整ペダルを操作することで摩擦ブレーキによって車両に作用する制動力を調整することができる。

ユーザーＩ／Ｆ部４７は、運転者の指示を入力し、また運転者に各種の情報を提供するためのインタフェース部であり、図示しないタッチパネルディスプレイやスイッチ、スピーカ等を備えている。制御部２０は、ユーザーＩ／Ｆ部４７に対して制御信号を出力することによって各種の案内を出力させる。

運転支援プログラム２１は、燃料供給量調整ペダルの操作を行うことなく、かつ、制動力調整ペダルの操作を行うことなく、所定の車速範囲内で判定対象区間の走行を完了することができるか否かを判定するため、勾配情報取得部２１ａと判定対象区間設定部２１ｂと加速度情報取得部２１ｃと走行完了判定部２１ｄと案内部２１ｅとを備えている。また、記録媒体３０には地図情報３０ａと加速度情報３０ｂとが予め記録されている。

地図情報３０ａは、車両が走行する道路上に設定されたノードを示すノードデータ，ノード間の道路の形状を特定するための形状補間点データ，ノード同士の連結を示すリンクデータ，道路やその周辺に存在する地物（道路上の停止線や白線、横断歩道など）を示すデータ等を含んでいる。なお、本実施形態において、ノードデータおよび形状補間点データにおいては、各ノードや各形状補間点の位置および高度を示す情報が含まれている。

加速度情報３０ｂは、車両に対してエンジンブレーキを作用させている状態における車速と車両に作用する加速度とを対応付けて示す情報であり、変速部４５が備える変速機によって設定される変速比毎に当該車速と、燃料供給量調整ペダルの操作が行われず、かつ、制動部４６による減速が行われない状態での加速度との対応関係が定義され、加速度情報３０ｂとして記録媒体３０に記録されている。なお、車両の車速と駆動源の回転数とが直接的に対応し、当該駆動源の回転数と車両に作用する加速度とが直接的に対応するが、本実施形態においては、予め車速と回転数との関係および回転数と加速度との関係に基づいて車速と加速度との対応関係を定義することによって加速度情報３０ｂを規定している。

（２）運転支援処理：
図２は、以上の構成において制御部２０が運転支援プログラム２１の処理によって実現する処理を示すフローチャートである。運転支援プログラム２１が実行されると、制御部２０は、勾配情報取得部２１ａの処理により、まず、車両の現在位置を取得する（ステップＳ１００）。すなわち、制御部２０は、ＧＰＳ受信部４１，車速センサ４２，ジャイロセンサ４３の出力信号を取得し、地図情報３０ａを参照して車両の現在位置を特定する。

次に、制御部２０は、勾配情報取得部２１ａの処理により、車両が走行する予定の道路の勾配を示す勾配情報を取得し、判定対象区間設定部２１ｂの処理により、当該勾配情報に基づいて、車両の現在位置から、当該現在位置より前方において道路の勾配が所定量以上となった後、道路の勾配が所定量未満となるまでの区間を判定対象区間として設定する（ステップＳ１１０）。すなわち、制御部２０は、車両の現在位置を判定対象区間の開始位置として設定する。さらに、制御部２０は地図情報３０ａを参照して当該車両の前方の道路に存在するノードおよび形状補間点に対応するノードデータおよび形状補間点データを車両に近い位置に存在するものから順に取得し、ノードや形状補間点の高度を勾配情報として取得する。

そして、当該勾配情報を参照し、車両の前方において勾配が所定量以上（例えば、勾配の角度の絶対値が所定値以上）となる位置を特定し、さらにそれより前方の道路において、勾配が所定量未満となる位置を特定し、前者の位置を開始位置、後者の位置を終了位置とする区間を判定対象区間として特定する。なお、判定対象区間の終了位置は勾配が所定量未満となる位置であれば良いが、本実施形態においては当該終了位置より前方の所定距離以内において再度勾配が所定量以上変化しない位置を終了位置とする。すなわち、勾配が所定量未満となる位置より前方において勾配が所定量未満となる道路がさらに所定距離以上連続する平坦路であるか否かを特定し、勾配が所定量未満となる位置より前方の道路が平坦路である場合に当該平坦路の開始位置を判定対象区間の終了位置とする。図３Ａは、車両Ｃの前方における道路の形状を模式的に示す図である。同図３Ａに示す道路においては車両Ｃの前方において道路の勾配が変化して登坂路、降坂路、登坂路、降坂路、平坦路が順に形成されている。従って、この例においては、車両Ｃの現在位置Ｐ₁が判定対象区間Ｚの開始位置となり、最初に現れる平坦路の開始位置Ｐ₅が判定対象区間Ｚの終了位置となる。

なお、判定対象区間の開始位置は、燃料消費を抑制可能であるか否かを判定する対象となる区間の始点として定義されれば良く、車両の現在位置の他、登坂路の開始位置（最下点）、降坂路の開始位置（最上点）等を当該判定対象区間の開始位置とすることが可能である。また、判定対象区間の終了位置は、当該終了位置よりも前方の所定範囲において勾配が変化しないような位置に設定することができればよい。

加速度情報取得部２１ｃは、制御部２０に、燃料供給量調整ペダルを操作していない状態で、車両に搭載された変速機にて任意の変速比に設定した場合に車両に作用する加速度を示す加速度情報を取得する機能を実現させるモジュールである。制御部２０は、ステップＳ１１０にて判定対象区間を設定すると、次に、加速度情報取得部２１ｃの処理によって、車両にて現在設定された変速比に対応した加速度情報を取得する（ステップＳ１１５）。すなわち、本実施形態においては、現在設定された変速比を維持した状態で判定対象区間の走行を完了可能であるか否かを判定する構成を採用しており、当該判定を行うため、制御部２０は、各変速比に関する加速度情報３０ｂの中から、現在設定された変速比に対応する加速度情報３０ｂを選択して取得する。

次に、制御部２０は、走行完了判定部２１ｄの処理により、勾配情報と加速度情報とに基づいて、燃料供給量調整ペダルを操作することなく、かつ、制動力調整ペダルを操作することなく、所定の車速範囲内で判定対象区間の走行を完了することが可能であるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。すなわち、制御部２０は、単位時間毎の車速および加速度を特定する処理を繰り返すことによって判定対象区間内の複数の位置の車速および加速度を特定して、各位置の車速と所定の車速範囲とを比較する。具体的には、時刻Ｔの単位時間後の車速は時刻Ｔにおける車速および加速度の総和によって特定することができる。すなわち、制御部２０は、現在位置における車速から加速度情報３０ｂに基づいて現在位置において車両に作用する加速度を特定し、当該加速度と勾配によって特定される加速度によって車両に作用する加速度との総和を特定し、当該加速度の総和に基づいて単位時間経過後の車速を決定する。以上の処理を繰り返すことによって判定対象区間内の複数の位置における車速が特定されるので、各位置の車速を所定の車速範囲と比較することによって、所定の車速範囲内で判定対象区間の走行を完了することが可能であるか否かを判定することができる。

例えば、図３Ａに示す例において、車両が同図に示す現在位置Ｐ₁に存在する状態において、制御部２０は、車速センサ４２の出力信号に基づいて車両Ｃの現在車速Ｖ₁を特定する。また、制御部２０は、変速部４５に対して制御信号を出力して現在設定されている変速比を特定し、加速度情報３０ｂを参照して当該変速比に対応する加速度ａ₁₁を特定する。さらに、制御部２０は、勾配情報に基づいて当該車両Ｃの現在位置Ｐ₁における勾配に起因して車両Ｃに作用する加速度ａ₁₂を特定する。

以上の処理によれば、現在時刻における車両Ｃの車速Ｖ₁と車両Ｃに作用する加速度（ａ₁₁＋ａ₁₂）とが特定されたことになる。そこで、制御部２０は、単位時間後における車両Ｃの位置がＰ₁より（Ｖ₁×単位時間）（ｍ）前方の位置であるとともに、当該位置における車速Ｖ₂が（Ｖ₁＋（（ａ₁₁＋ａ₁₂）×単位時間））（ｋｍ／ｈ）であるとみなす。そして、制御部２０は、加速度情報に基づいて車速Ｖ₂に対応する加速度ａ₂₁を特定し、勾配情報に基づいてＰ₁より（Ｖ₁×単位時間）前方の位置における加速度ａ₂₂を特定し、以下同様の処理を位置Ｐ₅まで繰り返す。なお、ここでは車両の進行方向を正の方向として加速度を定義しているため、登坂路であればａ₁₁＜０，ａ₁₂＜０であり、降坂路であればａ₁₁＜０，ａ₁₂＞０である。従って、登坂路においては加速度（ａ₁₁＋ａ₁₂）が負となり、降坂路においては加速度（ａ₁₁＋ａ₁₂）が正あるいは負となり得る。図３Ｂは、車両Ｃが図３Ａに示す判定対象区間Ｚを走行する際の車速を、縦軸を車速，横軸を位置として実線の曲線によって模式的に示しており、上述の繰り返し処理によって、同図３Ｂに示すような車速の推移が特定される。

ステップＳ１２０において判定対象区間の走行を完了することが可能であるか否かを判定するための指標となる所定の車速範囲は、車両が実際に道路を走行する際の車速として現実的な範囲として定義されていればよい。本実施形態においては、所定の車速範囲の上限値を判定対象区間の制限車速とし、所定の車速範囲の下限値を車両の停止を防止するための最低限の車速としている。すなわち、車速の上限値を判定対象区間の制限車速とすることで、法定の制限を遵守するとともに過度に大きな車速になることを防止した状態で判定対象区間の走行を完了できるか否かを判定することができる。また、車速の下限値を車両の停止を防止するための最低限の車速とすることで、車両が停止することなく判定対象区間の走行を完了できるか否かを判定することができる。なお、車両の停止を防止するための最低限の車速として０ｋｍ／ｈを設定し、判定対象区間の全区間で当該０ｋｍ／ｈ以上であることを検証しても良いし、多少の誤差が生じても車両が停止しないように０に近い所定値を当該最低限の車速としても良い。図３Ｂにおいては、所定の車速範囲の上限値である制限車速をＶmaxとして示している。従って、所定の車速範囲の下限値が０ｋｍ／ｈであれば、図３Ｂに示すような車速の推移において位置Ｐ₁〜位置Ｐ₅における車速が下限値以上、上限値以下であり、所定の車速範囲内で判定対象区間の走行を完了することができると判定することができる。

ステップＳ１２０にて、所定の車速範囲内で判定対象区間の走行を完了することができると判定されない場合、制御部２０はステップＳ１２５をスキップして処理を終了する。ステップＳ１２０にて、所定の車速範囲内で判定対象区間の走行を完了することができると判定された場合、制御部２０は、案内部２１ｅの処理により、判定対象区間において燃料供給量調整ペダルを操作する必要がないことを示す案内を行う（ステップＳ１２５）。すなわち、制御部２０は、ユーザーＩ／Ｆ部４７に制御信号を出力し、所定の音声および画像によって燃料供給量調整ペダルを操作することなく、次の平坦路まで走行可能であることを示す情報を出力するようにユーザーＩ／Ｆ部４７を制御する。むろん、当該案内は種々の装置によって行うことが可能であり、例えば、インストルメントパネルに設置されたランプを点灯させること等によって案内を行っても良い。

以上の処理においては、車両の駆動源に燃料供給がなされず、運転者の意図による減速がなされない状態において、判定対象区間の走行を完了することができるか否かを判定するため、燃料消費が極めて少なく、かつ、車両のエネルギーを極めて効率的に車両の前進に利用可能な状態において、判定対象区間の走行を完了することができるか否かを判定することができる。さらに、所定の車速範囲内で判定対象区間の走行を完了することができるか否かを判定するため、燃料消費を抑制した状態で、かつ、制限車速を遵守しながら判定対象区間の走行を完了できるか否かを判定することができる。さらに、判定対象区間の走行を完了することができると判定された場合の案内に従って運転者が燃料供給量調整ペダルを操作せずに判定対象区間を走行することにより、燃料消費を抑制して安全に走行することが可能である。

（３）他の実施形態：
以上の実施形態は本発明を実施するための一例であり、燃料供給量調整ペダルを操作することなく、かつ、制動力調整ペダルの操作を行うことなく、所定の車速範囲内で判定対象区間の走行を完了することができるか否かを判定する限りにおいて、他にも種々の実施形態を採用可能である。例えば、本発明にかかる運転支援装置を備える車両の先行車や後続車の挙動に合わせて判定対象区間の走行を完了できるか否かを判定しても良い。すなわち、先行車や後続車との車間距離が過小とならない範囲で判定対象区間の走行を完了できるか否かを判定する。例えば、先行車や後続車の車速や挙動に基づいて当該先行車や後続車の車速の推移を予測し、先行車や後続車との距離が閾値以下となる場合に走行完了が不可能であると判定する構成を採用可能である。また、先行車や後続車との距離が過小にならないように所定の車速範囲を調整しても良い。例えば、先行車との距離が過小となることを防止するために所定の車速範囲の上限値を小さくする補正をし、また、後続車との距離が過小となることを防止するために所定の車速範囲の下限値を大きくする補正をする構成等を採用可能である。さらに、先行車や後続車が存在する場合には燃料供給量調整ペダルを操作する必要がないことを示す案内を行わないように構成してもよい。

さらに、所定の車速範囲の上限値や下限値は各種の要素に基づいて修正可能である。例えば、地図情報３０ａの正確性を示す指標を地図情報３０ａに対応付け、正確性が低いほど上限値や下限値に余裕を持たせる構成を採用可能である。例えば、正確性が低いほど上限値を制限車速よりも小さく、下限値を特定の値（例えば、０ｋｍ／ｈ）よりも大きくなるように構成する。すなわち、上限値と下限値とに誤差を超えるマージンを加える構成とする。この構成によれば、地図情報３０ａの誤差に起因して加速度情報等に誤差が含まれる場合であっても、判定対象区間の走行を完了することができるか否かを正確に判定することが可能である。

さらに、勾配情報は車両が走行する予定の道路の勾配を示す情報であれば良く、走行予定経路が設定されている場合には当該走行予定経路内に含まれる任意の区間の勾配情報を取得すればよい。また、勾配情報は道路の勾配を示していればよく、単位距離あたりの高度変化を示す位置毎の情報であっても良い。

さらに、燃料供給量調整ペダルは、駆動源に対する燃料供給量を運転者の意図に応じて調整するためのペダルであればよく、スロットルバルブを調整するためのペダルの他、インジェクタによる燃料供給量を調整するためのペダル等であっても良い。

（３−１）変速比の変更を許可した実施形態：
さらに、判定対象区間の走行を完了できるか否かを判定する際に、現在設定されている変速比の変更を許可した状態で判定対象区間の走行を完了できるか否か判定する構成としてもよい。ここでは、判定対象区間を勾配の頂上や最下点を端点とした小区間に分類し、小区間毎に変速段を１段階変更し、あるいは、ニュートラルに設定することを許可した状態で判定対象区間の走行を完了できるか否かを判定する実施形態について説明する。

本実施形態は図１とほぼ同様の構成に示すような構成によって例えば図４〜図８に示すような処理を実行することによって実現可能である。なお、本実施形態においては、図示しないインタフェースを介して制御部２０が変速部４５に対して制御信号を出力して変速機における変速比を任意の変速段に対応した変速比に変更することが可能である。また、図示しないインタフェースを介して制御部２０が制動部４６に対して制御信号を出力して制動力調整ペダルの操作量を示す信号を取得することが可能である。

本実施形態において、運転支援プログラム２１が実行されると、制御部２０は、勾配情報取得部２１ａの処理により、ステップＳ１００と同様に、車両の現在位置を取得する（ステップＳ２００）。次に、制御部２０は、勾配情報取得部２１ａの処理により、車両が走行する予定の道路の勾配を示す勾配情報を取得し、判定対象区間設定部２１ｂの処理により、当該勾配情報に基づいて、判定対象区間として設定する（ステップＳ２１０）。ここで、判定対象区間を設定する処理は上述のステップＳ１１０と同様であるが、本実施形態においては、この処理に加えて判定対象区間を小区間に分類する処理も行う。すなわち、制御部２０は、車両の現在位置と登降坂の変化位置と平坦路の開始位置とを特定し、各位置の中で隣接する点を端点とした区間を小区間として判定対象区間を複数の小区間に分類する。

例えば、図９Ａに示すように、図３Ａと同様の形状の道路においては、車両Ｃの現在位置Ｐ₁〜最初の登坂路の頂点Ｐ₂までの区間を小区間Ｚ₁，最初の登坂路の頂点Ｐ₂〜最初の降坂路の最下点Ｐ₃までの区間を小区間Ｚ₂，最初の降坂路の最下点Ｐ₃〜２番目の登坂路の頂点Ｐ₄までの区間を小区間Ｚ₃，２番目の登坂路の頂点Ｐ₄〜２番目の降坂路の最下点（平坦路の開始位置）Ｐ₅までの区間を小区間Ｚ₄と分類する。なお、本実施形態においては、各小区間において車両に設定すべき変速比と位置毎の車速とを示す小区間情報を小区間毎に定義し、小区間情報に基づいて各小区間の走行を完了することができるか否かを判定することによって判定対象区間の走行を完了できるか否かを判定する構成となっている。また、本実施形態においては、進行方向の後方で隣接する小区間における変速比に対して変速比を変化させるべきであるか否かを示す変数Ｒｃによって小区間において車両に設定すべき変速比を特定する構成となっている。

判定対象区間および小区間が特定されると、制御部２０は、小区間情報の特定対象となる小区間を最初の小区間（図９Ａに示す例では小区間Ｚ₁）とし、最初の小区間における変速比を特定するため、走行完了判定部２１ｄの処理により、ステップＳ２２０〜Ｓ２４５を実行する。なお、以下においては小区間情報の特定対象となっている小区間を対象小区間と呼ぶ。

当該ステップＳ２２０〜Ｓ２４５において、制御部２０は、まず、対象小区間が登坂路であるか否かを判定する（ステップＳ２２０）。ステップＳ２２０において、対象小区間が登坂路であると判定されない場合、対象小区間が降坂路であるため、制御部２０は、走行完了判定部２１ｄの処理により、降坂路における変速比を設定するための降坂路変速比設定処理を実行する（ステップＳ２３０）。また、ステップＳ２２０において、対象小区間が登坂路であると判定された場合、制御部２０は、走行完了判定部２１ｄの処理により、登坂路における変速比を設定するための登坂路変速比設定処理を実行する（ステップＳ２３５）。

降坂路変速比設定処理、登坂路変速比設定処理の詳細は後述するが、これらの降坂路変速比設定処理、登坂路変速比設定処理によると、対象小区間において設定すべき変速比を示す変数Ｒｃと当該変速比において対象小区間を走行した場合における対象小区間内の複数の位置における車速とが特定され、小区間情報としてＲＡＭに記録された状態となる。なお、Ｒｃ＝４は小区間の境界において小区間到達前に設定されている変速段よりも１段ダウンシフトすることを示し、Ｒｃ＝３は小区間の境界以降において小区間到達前に設定されている変速段を維持することを示している。また、Ｒｃ＝２は小区間の境界において小区間到達前に設定されている変速段よりも１段アップシフトすることを示し、Ｒｃ＝１は小区間の境界においてニュートラルに設定することを示し、Ｒｃ＝０は小区間の走行を完了できないことを示している。

以上のステップＳ２３０あるいはＳ２３５を実行すると、制御部２０は、判定対象区間を構成する全ての小区間について小区間情報の特定が終了したか否かを判定する（ステップＳ２４０）。ステップＳ２４０において、全ての小区間について小区間情報の特定が終了したと判定されない場合、制御部２０は、走行完了判定部２１ｄの処理により、変数Ｒｃが０であるか否かを判定する（ステップＳ２４５）。ステップＳ２４５において、変数Ｒｃが０であると判定されない場合には、対象小区間を進行方向前方に隣接する小区間に切り替えてステップＳ２２０以降の処理を繰り返す。

ステップＳ２４０において全ての小区間について小区間情報の特定が終了したと判定された場合、あるいは、ステップＳ２４５において変数Ｒｃが０であると判定された場合、制御部２０は、案内部２１ｅの処理により、燃料供給量調整ペダルの操作に関する案内を行うためのスロットルオフ案内処理を実行する（ステップＳ２５０）。図７は当該スロットルオフ案内処理を示すフローチャートであり、この処理において制御部２０は、案内部２１ｅの処理により、直前に実行されたステップＳ２３０あるいはＳ２３５によって特定された変数Ｒｃの値が１以上４以下であるか否かを判定する（ステップＳ５００）。ステップＳ５００において変数Ｒｃの値が１以上４以下であると判定された場合、制御部２０は、ユーザーＩ／Ｆ部４７に制御信号を出力し、所定の音声および画像によって燃料供給量調整ペダルを操作することなく、次の平坦路まで走行可能であることを示す情報を出力するようにユーザーＩ／Ｆ部４７を制御する。運転者がこの案内に応じて燃料供給量調整ペダルの操作を行わないようにすることで、燃料消費を抑制しながら判定対象区間の走行を完了することができる。一方、ステップＳ５００において変数Ｒｃの値が１以上４以下であると判定されない場合、すなわち、変数Ｒｃの値が０である場合には、燃料供給量調整ペダルの操作を行わない状態で判定対象区間の走行を完了することが不可能であるため、ステップＳ５０５をスキップする。

本実施形態において制御部２０は、以上のような案内を行った後、車両制御処理（ステップＳ２５５）を実行して判定対象区間を実際に走行している過程において変速比を自動で制御する構成を採用している。図８は、当該車両制御処理を示すフローチャートである。なお、制御部２０は、小区間に対して進行方向後方から順に１，２，３、、、と番号をつけ、小区間を示す変数Ｎを１に初期化した状態で車両制御処理を実行する。また、ステップＳ２５５における車両制御処理は、制動力調整ペダルの操作が行われていない場合に実行される。すなわち、制御部２０は、制動部４６に制御信号を出力して制動力調整ペダルの操作量を示す信号を取得し、当該信号に基づいて制動力調整ペダルが操作されていると判定される場合にはステップＳ２５５をスキップする。

車両制御処理において、制御部２０は、小区間Ｎの小区間情報を取得する（ステップＳ６００）。次に、制御部２０は、ステップＳ６００で取得した小区間情報を参照して変数Ｒｃが４であるか否かを判定し（ステップＳ６０５）、変数Ｒｃが４であると判定された場合、制御部２０は、車両の現在位置が小区間Ｎの開始位置となった時点において変速部４５に対して制御信号を出力して直前の設定よりも１段ダウンシフトさせた変速段に設定させる（ステップＳ６１０）。なお、Ｎが１である場合、小区間１の後方に隣接する小区間は存在しないため、ステップＳ６０５の判定を行った直後に現在設定されている変速段よりも１段ダウンシフトさせる。

一方、ステップＳ６０５において、変数Ｒｃが４であると判定されない場合、制御部２０は、ステップＳ６００で取得した小区間情報を参照して変数Ｒｃが２であるか否かを判定する（ステップＳ６１５）。ステップＳ６１５において、変数Ｒｃが２であると判定された場合、制御部２０は、車両の現在位置が小区間Ｎの開始位置となった時点において変速部４５に対して制御信号を出力して直前の設定よりも１段アップシフトさせた変速段に設定させる（ステップＳ６２０）。なお、Ｎが１である場合、ステップＳ６１５の判定を行った直後に現在設定されている変速段よりも１段アップシフトさせる。

さらに、ステップＳ６１５において、変数Ｒｃが２であると判定されない場合、制御部２０は、ステップＳ６００で取得した小区間情報を参照して変数Ｒｃが１であるか否かを判定する（ステップＳ６２５）。ステップＳ６２５において、変数Ｒｃが１であると判定された場合、制御部２０は、車両の現在位置が小区間Ｎの開始位置となった時点において変速部４５に対して制御信号を出力して変速段をニュートラルにシフトさせる（ステップＳ６３０）。なお、Ｎが１である場合、ステップＳ６２５の判定を行った直後にニュートラルにシフトさせる。

以上のようにステップＳ６１０，Ｓ６２０，Ｓ６３０のいずれかによって小区間Ｎの開始位置における変速比を設定すると、制御部２０は、変数Ｎをインクリメント（ステップＳ６３５）して、判定対象区間を構成する全ての小区間について処理を終えたか否か判定する（ステップＳ６４０）。そして、ステップＳ６４０にて、全ての小区間について処理を終えたと判定されるまでステップＳ６００以降の処理を繰り返す。以上の処理により、各小区間の開始位置において、より高燃費となる変速比に設定しながら所定の車速範囲内で判定対象区間を走行することが可能である。

（３−１−１）登坂路変速比設定処理：
次に、登坂路変速比設定処理を詳細に説明する。図５は、当該登坂路変速比設定処理を示すフローチャートである。登坂路変速比設定処理において、制御部２０は、対象小区間に対して進行方向後方にて隣接する小区間の小区間情報を取得する（ステップＳ３００）。なお、対象小区間が判定対象区間の最初の小区間である場合、それより進行方向後方に小区間は定義されていないため、ステップＳ３００では現在設定されている変速比および現在の車速を取得する。以下においては、対象小区間に対して進行方向後方にて隣接する小区間を後方隣接小区間と呼ぶ。

次に、制御部２０は、勾配情報と加速度情報とに基づいて、後方隣接小区間の小区間情報が示す変速比（対象小区間が最初の小区間であれば現在設定されている変速比）にて、燃料供給量調整ペダルを操作することなく、かつ、制動力調整ペダルを操作することなく、所定の車速範囲内で対象小区間の走行を完了することが可能であるか否かを判定する（ステップＳ３０５）。すなわち、制御部２０は、加速度情報３０ｂを参照し、加速度情報取得部２１ｃの処理により、後方隣接小区間の小区間情報が示す変速比（対象小区間が最初の小区間であれば現在設定されている変速比）に対応する加速度を取得し、対象小区間の開始位置における加速度が当該取得した加速度と勾配情報から特定される加速度の和であるとみなす。また、対象小区間の開始位置における車速は後方隣接小区間の小区間情報が示す後方隣接小区間の終了位置における車速（対象小区間が最初の小区間であれば現在の車速）であるとみなす。さらに、各加速度および車速に基づいて単位時間毎の車速および加速度の推移を特定する。そして、対象小区間の終了位置（登坂路の頂点）における車速が下限値より大きいか否かを判定することによって、所定の車速範囲内で判定対象区間の走行を完了することができるか否かを判定する。すなわち、ここでは登坂路が対象小区間であるため、小区間の開始位置から終了位置に向けて車速が逓減する。そこで、小区間の開始位置においては制限車速を超えていないと言う前提の下に、最も車速が小さくなる小区間の終了位置について車速を判定することとしている。

ステップＳ３０５にて、対象小区間の走行を完了することが可能であると判定された場合、制御部２０は、後方隣接小区間の小区間情報が示す変速比（対象小区間が最初の小区間であれば現在設定されている変速比）に対応する変速段をダウンシフトした場合に対象小区間の走行が完了可能であるか否かを判定する（ステップＳ３１０）。すなわち、制御部２０は、後方隣接小区間の小区間情報が示す変速比（対象小区間が最初の小区間であれば現在設定されている変速比）に対応する変速段を１段ダウンシフトした変速段の変速比に対応する加速度情報３０ｂを取得する。また、対象小区間の開始位置における加速度は当該加速度情報３０ｂが示す加速度と勾配情報から特定される加速度の和であるとみなす。また、対象小区間の開始位置における車速は後方隣接小区間の小区間情報が示す後方隣接小区間の終了位置における車速（対象小区間が最初の小区間であれば現在の車速）であるとみなす。さらに、各加速度および車速に基づいて単位時間毎の車速および加速度の推移を特定する。そして、対象小区間の終了位置（登坂路の頂点）における車速が下限値より大きいか否かを判定することによって、所定の車速範囲内で判定対象区間の走行を完了することができるか否かを判定する。

ステップＳ３１０にて、ダウンシフトした場合に対象小区間の走行が完了可能であると判定された場合、対象小区間における変速比の設定値を示す変数Ｒｃを４に設定する（ステップＳ３１５）。ステップＳ３１０にて、ダウンシフトした場合に対象小区間の走行が完了可能であると判定されない場合には、対象小区間における変速比の設定値を示す変数Ｒｃを３に設定する（ステップＳ３２０）。

一方、ステップＳ３０５にて、対象小区間の走行を完了することが可能であると判定されない場合、制御部２０は、後方隣接小区間の小区間情報が示す変速比（対象小区間が最初の小区間であれば現在設定されている変速比）に対応する変速段をアップシフトした場合に、対象小区間の走行が完了可能であるか否かを判定する（ステップＳ３２５）。すなわち、制御部２０は、後方隣接小区間の小区間情報が示す変速比（対象小区間が最初の小区間であれば現在設定されている変速比）に対応する変速段を１段アップシフトした変速段の変速比に対応する加速度情報３０ｂを取得する。また、対象小区間の開始位置における加速度は当該加速度情報３０ｂが示す加速度と勾配情報から特定される加速度の和であるとみなす。また、対象小区間の開始位置における車速は後方隣接小区間の小区間情報が示す後方隣接小区間の終了位置における車速（対象小区間が最初の小区間であれば現在の車速）であるとみなす。さらに、各加速度および車速に基づいて単位時間毎の車速および加速度の推移を特定する。そして、対象小区間の終了位置（登坂路の頂点）における車速が下限値より大きいか否かを判定することによって、所定の車速範囲内で判定対象区間の走行を完了することができるか否かを判定する。

ステップＳ３２５にて、アップシフトした場合に対象小区間の走行が完了可能であると判定された場合、対象小区間における変速比の設定値を示す変数Ｒｃを２に設定する（ステップＳ３３０）。ステップＳ３２５にて、アップシフトした場合に対象小区間の走行が完了可能であると判定されない場合には、変速段をニュートラルに設定した場合に、対象小区間の走行が完了可能であるか否かを判定する（ステップＳ３３５）。

すなわち、制御部２０は、変速機において変速段をニュートラルに設定した場合の加速度を０とみなし、対象小区間の開始位置における加速度は勾配情報から特定される加速度であるとみなす。また、対象小区間の開始位置における車速は後方隣接小区間の小区間情報が示す後方隣接小区間の終了位置における車速（対象小区間が最初の小区間であれば現在の車速）であるとみなす。さらに、各加速度および車速に基づいて単位時間毎の車速および加速度の推移を特定する。そして、対象小区間の終了位置（登坂路の頂点）における車速が下限値より大きいか否かを判定することによって、所定の車速範囲内で判定対象区間の走行を完了することができるか否かを判定する。

ステップＳ３３５にて、変速段をニュートラルに設定した場合に対象小区間の走行が完了可能であると判定された場合、対象小区間における変速比の設定値を示す変数Ｒｃを１に設定する（ステップＳ３４０）。ステップＳ３３５にて、変速段をニュートラルに設定した場合に対象小区間の走行が完了可能であると判定されない場合、対象小区間における変速比の設定値を示す変数Ｒｃを０に設定する（ステップＳ３４５）。以上の処理によって変速比の設定値を示す変数Ｒｃと上述の処理で算出した各変速比における小区間内の複数の位置における車速とが特定されると、これらの変数Ｒｃおよび車速を小区間情報としてＲＡＭに記録する（ステップＳ３５０）。

以上の処理においては、後方隣接小区間から、対象小区間に向けて走行する際に変速比を変更することなく走行を続けて対象小区間の走行を完了できるか否かをまず判定し、次にダウンシフトした場合に小区間の走行を完了できるか否かを判定し、次にアップシフトした場合、最後にニュートラルに設定した場合について判定している。

この判定順序は、変速比毎の燃費と走行距離との特性に基づいて決められている。すなわち、本実施形態においては、まず、ある小区間にて設定されていた変速比を変更することなく次の小区間の走行を完了することが可能であるか否かをまず判定し、その判定結果に応じて、より燃費の良い状態での走行が可能であるか否かを優先的に（先に）判定している。

より具体的には、本実施形態においては、燃料供給量調整ペダルが操作されていない状態にて車両を走行させることを想定しているが、燃料供給量調整ペダルが操作されていない状態であっても、本実施形態にかかる駆動源には駆動源の回転数（ｒｐｍ）が所定の回転数以下になると最低限の回転数を維持するために最低限の燃料供給が行われるように構成されている。

一方、変速比が小さくなるほど駆動源の回転数が特定の回転数である場合における車輪の回転数が大きくなり、駆動源の回転数が特定の回転数である場合における車速は、変速比が小さいほど大きくなる。従って、燃料供給量調整ペダルが操作されていない状態で、車両の車速を特定の車速から減速させていくことを想定した場合、変速比が小さいほど最低限の燃料供給が開始される時点での車速が大きくなる。このため、判定対象区間において特定の車速を下限値の０ｋｍ／ｈ付近まで徐々に低下させることを想定した場合、変速比が小さいほど下限値との差が大きな車速で最低限の燃料供給が開始される状態に移行し、変速比が大きいほど下限値との差が小さい車速になるまで最低限の燃料供給が開始される状態に移行しない。従って、燃料供給量調整ペダルが操作されていない状態で、判定対象区間において特定の車速を下限値の０ｋｍ／ｈ付近まで徐々に低下させることを想定した場合、より変速比が大きい変速段（よりローギアの変速段）を選択した方が燃料消費を抑制することができる。

さらに、変速比が小さいほど特定の車速で走行している状態で車両に作用する負の加速度の大きさが小さくなるため、判定対象区間において特定の車速を下限値の０ｋｍ／ｈ付近まで徐々に低下させることを想定した場合、変速比が小さいほど減速の程度が小さくなり走行距離を長くすることができる。なお、変速段がニュートラルである状態においては、エンジンブレーキによる加速度が車両に作用しないため他の変速段と比較して最も走行距離が長くなるが、最低限の回転数を維持するために最低限の燃料供給が継続して行われるため他の変速段と比較して最も燃料消費が多くなる。

以上のように、本実施形態においては、ニュートラルにおいて最も燃料消費が多く、変速比が小さい状態から大きい状態になるにつれて燃料消費は抑制される。また、ニュートラルにおいて最も走行距離が長くなり、変速比が小さい状態から大きい状態になるにつれて走行距離は短くなる。そこで、図５に示す変速比設定処理においては、ステップＳ３０５において現在の変速比で小区間の走行を完了することができると判定された後、より高燃費での走行が可能であるか否かを判定するためにステップＳ３１０においてダウンシフトした場合について判定している。また、ステップＳ３０５において現在の変速比で小区間の走行を完了することができると判定されない場合には、ステップＳ３２５においてより低燃費になるとしても走行距離が延長されるアップシフトした場合について判定する構成としている。そして、ステップＳ３２５においてアップシフトしても小区間の走行を完了することができないと判定された場合には、最も走行距離が長くなるニュートラルについて小区間の走行を完了することができるか否かの判定を行うこととしている。

（３−１−２）降坂路変速比設定処理：
図６は、対象小区間が降坂路である場合に実行される降坂路変速比設定処理を示すフローチャートである。当該降坂路変速比設定処理において、制御部２０は、後方隣接小区間の小区間情報を取得する（ステップＳ４００）。なお、対象小区間が判定対象区間の最初の小区間である場合、それより進行方向後方に小区間は定義されていないため、ステップＳ４００では現在設定されている変速比および現在の車速を小区間情報として取得する。

次に、制御部２０は、勾配情報と加速度情報とに基づいて、後方隣接小区間の小区間情報が示す変速比（対象小区間が最初の小区間であれば現在設定されている変速比）にて、燃料供給量調整ペダルを操作することなく、かつ、制動力調整ペダルを操作することなく、所定の車速範囲内で対象小区間の走行を完了することが可能であるか否かを判定する（ステップＳ４０５）。

すなわち、制御部２０は、加速度情報３０ｂを参照し、加速度情報取得部２１ｃの処理により、後方隣接小区間の小区間情報が示す変速比（対象小区間が最初の小区間であれば現在設定されている変速比）に対応する加速度を取得する。また、対象小区間の開始位置における加速度が当該取得した加速度と勾配情報から特定される加速度の和であるとみなす。また、対象小区間の開始位置における車速は後方隣接小区間の小区間情報が示す後方隣接小区間の終了位置における車速（対象小区間が最初の小区間であれば現在の車速）であるとみなす。さらに、各加速度および車速に基づいて単位時間毎の車速および加速度の推移を特定する。そして、対象小区間の終了位置（降坂路の最下点）における車速が上限値より大きいか否かを判定することによって、所定の車速範囲内で判定対象区間の走行を完了することができるか否かを判定する。すなわち、ここでは降坂路が対象小区間であるため、小区間の開始位置から終了位置に向けて車速が逓増する。そこで、小区間の開始位置においては下限値より車速が大きいと言う前提の下に、最も車速が大きくなる小区間の終了位置について車速を判定することとしている。これにより、変速比を維持した場合に小区間の走行を完了することができるか否かを判定する。

ステップＳ４０５にて、対象小区間の走行を完了することが可能であると判定されない場合、制御部２０は、後方隣接小区間の小区間情報が示す変速比（対象小区間が最初の小区間であれば現在設定されている変速比）に対応する変速段をダウンシフトした場合に対象小区間の走行が完了可能であるか否かを判定する（ステップＳ４１０）。すなわち、制御部２０は、後方隣接小区間の小区間情報が示す変速比（対象小区間が最初の小区間であれば現在設定されている変速比）に対応する変速段を１段ダウンシフトした変速段の変速比に対応する加速度情報３０ｂを取得する。また、対象小区間の開始位置における加速度は当該加速度情報３０ｂが示す加速度と勾配情報から特定される加速度の和であるとみなす。また、対象小区間の開始位置における車速は後方隣接小区間の小区間情報が示す後方隣接小区間の終了位置における車速（対象小区間が最初の小区間であれば現在の車速）であるとみなす。さらに、各加速度および車速に基づいて単位時間毎の車速および加速度の推移を特定する。そして、対象小区間の終了位置（降坂路の最下点）における車速が上限値より大きいか否かを判定することによって、所定の車速範囲内で判定対象区間の走行を完了することができるか否かを判定する。これにより、変速比を維持して走行する場合と比較して、より大きなエンジンブレーキを作用させて車速の上昇を抑制することによって走行を完了することが可能であるか否かを判定する。

ステップＳ４１０にて、ダウンシフトした場合に対象小区間の走行が完了可能であると判定された場合、対象小区間における変速比の設定値を示す変数Ｒｃを４に設定する（ステップＳ４１５）。ステップＳ４１０にて、ダウンシフトした場合に対象小区間の走行が完了可能であると判定されない場合には、対象小区間における変速比の設定値を示す変数Ｒｃを０に設定する（ステップＳ４２０）。

一方、ステップＳ４０５にて、対象小区間の走行を完了することが可能であると判定された場合、制御部２０は、対象小区間における変速比の設定値を示す変数Ｒｃを３に設定する（ステップＳ４２５）。

以上の処理によって変速比の設定値を示す変数Ｒｃと上述の処理で算出した各変速比における小区間内の各位置における車速とが特定されると、これらの変数Ｒｃおよび車速を小区間情報としてＲＡＭに記録する（ステップＳ４３０）。

なお、ステップＳ２２０〜Ｓ２４５のループ処理において、最小の変速段（１速）に設定されている場合にダウンシフトによる走行完了の可能性を判定するステップ（ステップＳ３１０，Ｓ４１０）が実行された場合には、ダウンシフトによる走行完了が不可能であると判定する。また、ニュートラルや最大の変速段（例えば６速）に設定されている場合にアップシフトによる走行完了の可能性を判定するステップＳ３２５が実行された場合には、アップシフトによる走行完了が不可能であると判定する。

次に、以上の処理による動作を実際の例に則して説明する。例えば、図９Ａに示す判定対象区間について小区間Ｚ₁〜Ｚ₄を設定して図９Ａに示す車両Ｃの現在位置において図４〜図８の処理を実行した場合、登坂路である小区間Ｚ₁については、図５に示す登坂路変速比設定処理によって変速比が設定される。ここで、現在設定されている変速比による各位置の車速の推移が破線で示す曲線Ｃ₁である場合、登坂路の頂点Ｐ₂における車速が下限値（０ｋｍ／ｈ）よりも大きいため、ステップＳ３０５にて小区間の走行を完了可能であると判定される。

この場合、ステップＳ３１０においてダウンシフトした場合の車速を特定するが、ダウンシフトした場合の車速の推移が実線で示す曲線Ｃ_２のような形状の場合、登坂路の頂点Ｐ₂における車速が下限値よりも大きいため、ステップＳ３１０にて小区間の走行を完了可能であると判定される。従って、破線で示す曲線Ｃ₁、実線で示す曲線Ｃ_２の双方の車速で小区間の走行を完了可能であるとしても、実線で示す曲線Ｃ_２のような車速となるようにダウンシフトするように設定される。このようにダウンシフトする場合、最低限の燃料供給が開始される車速と下限値との差はダウンシフトしない場合よりも小さくなるため、登坂路の頂点Ｐ₂に向けて車速が小さくなったとしても最低限の燃料供給が開始される可能性は低い。従って、燃費向上の可能性が高い変速比を選択することができる。

一方、ステップＳ３１０において、ダウンシフトした場合の車速の推移が一点鎖線で示す曲線Ｃ₃のような形状の場合、登坂路の頂点Ｐ₂における車速が下限値よりも小さくなるため、ステップＳ３１０にて小区間の走行を完了可能であると判定されない。従って、車速の推移が破線で示す曲線Ｃ₁となるように設定され、燃料供給量調整ペダルを操作していない状態であることによる燃料消費の抑制を行いながら小区間の走行を完了できるように設定されることになる。

さらに、現在設定されている変速比による各位置の車速の推移が一点鎖線で示す曲線Ｃ₃である場合を想定する。この場合、登坂路の頂点Ｐ₂における車速が下限値よりも小さいため、ステップＳ３０５にて小区間の走行を完了可能であると判定されない。この場合、ステップＳ３２５においてアップシフトした場合の車速を特定するが、アップシフトした場合の車速の推移が実線で示す曲線Ｃ₂のような形状の場合、登坂路の頂点Ｐ₂における車速が下限値よりも大きいため、ステップＳ３２５にて小区間の走行を完了可能であると判定される。従って、変速比を維持する場合よりは燃料消費を抑制できる可能性が低くなるが、燃料供給量調整ペダルを操作していない状態であることによる燃料消費の抑制を行いながら安全に小区間の走行を完了できるように設定されることになる。

さらに、ステップＳ３２５においてアップシフトした場合の車速の推移が実線で示す曲線Ｃ₂のような形状ではなく、小区間の走行を完了可能であると判定されない場合、ステップＳ３３５においてニュートラルにシフトした場合の車速を特定する。そして、ニュートラルにシフトした場合の車速の推移が破線で示す曲線Ｃ₁のような形状の場合、登坂路の頂点Ｐ₂における車速が下限値よりも大きいため、ステップＳ３３５にて小区間の走行を完了可能であると判定される。従って、変速比を維持する場合よりは燃料消費が多くなるが、燃料供給量調整ペダルを操作していない状態であることによる燃料消費の抑制を行いながら安全に小区間の走行を完了できるように設定されることになる。

同様に図９Ａに示す例において、降坂路である小区間Ｚ₂については、図６に示す処理によって変速比が設定される。ここで、小区間Ｚ₁にて設定されている変速比を維持した場合における小区間Ｚ₂の各位置における車速の推移が一点鎖線で示す曲線Ｃ₄である場合、降坂路の最下点Ｐ₃における車速が上限値（Ｖmax）よりも大きいため、ステップＳ４０５にて小区間の走行を完了可能であると判定されない。

この場合、ステップＳ４１０においてダウンシフトした場合の車速を特定するが、ダウンシフトした場合の車速の推移が実線で示す曲線Ｃ₅のような形状の場合、降坂路の最下点Ｐ₃における車速が上限値よりも小さいため、ステップＳ４１０にて小区間の走行を完了可能であると判定される。従って、ダウンシフトによって実線で示す車速となるように設定される。このように、変速比を維持した場合に小区間の走行を完了できない場合であっても、ダウンシフトを想定することによって走行を完了できる可能性があるのか否かを検討し、燃料供給量調整ペダルを操作していない状態であることによる燃料消費の抑制を行いながら安全に小区間の走行を完了できる可能性を増加させることができる。

さらに、以上の実施形態においては、変速比を１段ダウンシフトあるいはアップシフトした場合に小区間の走行を完了することができるか否かを判定する構成について説明したが、むろん、２段以上のダウンシフトあるいはアップシフトを想定しても良い。例えば、全ての変速比において小区間の走行を完了可能であるか否かを判定し、走行完了可能である変速比であって最も燃費が良い変速比を選択する構成としても良い。

さらに、上述の実施形態においては、小区間毎に走行完了可能であるか否かを判定する構成としたが、複数の小区間にわたって走行完了可能であるか否かを判定する構成を採用しても良い。例えば、図６に示すステップＳ４０５において、対象小区間の走行を完了することができると判定された場合、さらに、変速比を維持、あるいはアップシフト、あるいはニュートラルにシフトした場合に次の小区間を含めて走行を完了することができるか否かを判定する構成としても良い。この構成によれば、降坂路において予めアップシフトやニュートラルにシフトしておかなければ次の登坂路の走行を完了することができないような状況であっても走行完了できるように変速比を設定することができる。

さらに、変速比を変更するタイミングは、小区間の開始位置に限定されず、小区間の途中で変速比を変更する構成であっても良い。

１０…ナビゲーション装置、２０…制御部、２１…運転支援プログラム、２１ａ…勾配情報取得部、２１ｂ…判定対象区間設定部、２１ｃ…加速度情報取得部、２１ｄ…走行完了判定部、２１ｅ…案内部、３０…記録媒体、３０ａ…地図情報、３０ｂ…加速度情報、４１…ＧＰＳ受信部、４２…車輪センサ、４３…ジャイロセンサ、４４…加速部、４５…変速部、４６…制動部、４７…ユーザーＩ／Ｆ部

Claims

車両が走行する予定の道路の勾配を示す勾配情報を取得する勾配情報取得手段と、
前記勾配情報に基づいて、前記車両の現在位置から、当該現在位置より前方において道路の勾配が所定量以上となった後、道路の勾配が所定量未満となるまでの区間を判定対象区間として設定する判定対象区間設定手段と、
前記車両に搭載された燃料供給量調整ペダルを操作していない状態で、前記車両に搭載された変速機にて任意の変速比に設定した場合に前記車両に作用する加速度を示す加速度情報を取得する加速度情報取得手段と、
前記勾配情報と前記加速度情報とに基づいて、前記燃料供給量調整ペダルを操作することなく、かつ、前記車両に搭載された制動力調整ペダルを操作することなく所定の車速範囲内で前記判定対象区間の走行を完了することができるか否かを判定する走行完了判定手段と、
前記所定の車速範囲内で前記判定対象区間の走行を完了することができると判定された場合に、前記判定対象区間において前記燃料供給量調整ペダルを操作する必要がないことを示す案内を行う案内手段と、
を備える運転支援装置。
前記所定の車速範囲の上限値は前記判定対象区間の制限車速であり、前記所定の車速範囲の下限値は前記車両の停止を防止するための最低限の車速である、
請求項１に記載の運転支援装置。
前記所定の車速範囲の上限値は前記判定対象区間の制限車速であり、前記所定の車速範囲の下限値は前記制限車速に対して所定の関係にある値である、
請求項２に記載の運転支援装置。
車両が走行する予定の道路の勾配を示す勾配情報を取得する勾配情報取得工程と、
前記勾配情報に基づいて、前記車両の現在位置から、当該現在位置より前方において道路の勾配が所定量以上となった後、道路の勾配が所定量未満となるまでの区間を判定対象区間として設定する判定対象区間設定工程と、
前記車両に搭載された燃料供給量調整ペダルを操作していない状態で、前記車両に搭載された変速機にて任意の変速比に設定した場合に前記車両に作用する加速度を示す加速度情報を取得する加速度情報取得工程と、
前記勾配情報と前記加速度情報とに基づいて、前記燃料供給量調整ペダルを操作することなく、かつ、前記車両に搭載された制動力調整ペダルを操作することなく所定の車速範囲内で前記判定対象区間の走行を完了することができるか否かを判定する走行完了判定工程と、
前記所定の車速範囲内で前記判定対象区間の走行を完了することができると判定された場合に、前記判定対象区間において前記燃料供給量調整ペダルを操作する必要がないことを示す案内を行う案内工程と、
を備える運転支援方法。
車両が走行する予定の道路の勾配を示す勾配情報を取得する勾配情報取得機能と、
前記勾配情報に基づいて、前記車両の現在位置から、当該現在位置より前方において道路の勾配が所定量以上となった後、道路の勾配が所定量未満となるまでの区間を判定対象区間として設定する判定対象区間設定機能と、
前記車両に搭載された燃料供給量調整ペダルを操作していない状態で、前記車両に搭載された変速機にて任意の変速比に設定した場合に前記車両に作用する加速度を示す加速度情報を取得する加速度情報取得機能と、
前記勾配情報と前記加速度情報とに基づいて、前記燃料供給量調整ペダルを操作することなく、かつ、前記車両に搭載された制動力調整ペダルを操作することなく所定の車速範囲内で前記判定対象区間の走行を完了することができるか否かを判定する走行完了判定機能と、
前記所定の車速範囲内で前記判定対象区間の走行を完了することができると判定された場合に、前記判定対象区間において前記燃料供給量調整ペダルを操作する必要がないことを示す案内を行う案内機能と、
をコンピュータに実現させる運転支援プログラム。