JP2018205016A - 車両制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の速度を道路環境に応じて精度良く制御することができる車両制御装置を提供する。【解決手段】車両制御装置は、ナビゲーションシステムと制御ユニットとを備える。ナビゲーションシステムは、地図データベースと、車両位置取得部と、目標経路を決定する経路決定部と、車両位置から目標経路上における所定距離先の地点までの道路情報を、通信を介して制御ユニットへ出力する出力部とを有する。制御ユニットは、通信を介して取得した道路情報を、第一距離間隔の道路情報として記憶部に格納するバッファ部と、速度制御部とを有する。出力部は、目標経路が変更された場合には、変更後の目標経路上における所定距離先の地点までの道路情報を間引いて出力し、バッファ部は、間引かれた道路情報が取得された場合には、記憶部の記憶内容を消去するとともに、間引かれた道路情報を記憶部に格納する。【選択図】図１

Description

本開示は、車両制御装置に関する。

特許文献１は、ナビゲーションシステムと車両制御装置とを有する車両を開示する。ナビゲーションシステムは、車両の現在位置をＧＰＳ（Global Positioning System）によって検出し、検出された現在位置と予め記憶保持している地図情報とに基づいて車両前方の道路情報（曲率など）を取得する。ナビゲーションシステムは、取得された道路情報を車両制御装置へ出力する。車両制御装置は、取得された道路情報に基づいて車両の速度を制御する。

特開２００３−０４８４５０号公報

ところで、車両の速度が道路環境に応じて精度良く制御されるために、入力情報を増やすことが考えられる。つまり、車両制御装置が目標経路上の車両前方の複数箇所の道路情報を用いて車両の速度を演算することが考えられる。この場合、車両制御装置は、目標経路上の車両前方の複数箇所の道路情報を、車両の速度の演算開始までに取得する必要がある。

車両制御装置は、一般的に、車載ネットワークを介してナビゲーションシステムに接続される。ナビゲーションシステムから車両制御装置へ出力される情報量は、車載ネットワークの通信容量に依存する。複数箇所の道路情報の情報量が制限通信量を超える場合、ナビゲーションシステムは、複数箇所の道路情報の情報量を複数回に分けて通信を行う必要がある。しかしながら、複数回の通信は、車両の速度の演算に必要な道路情報の取得を遅延させる。

このような遅延を回避するために、車両制御装置が、前回の通信処理で得られた道路情報の一部又は全てを、車両制御装置の記憶部にバッファリングしておくことが考えられる。しかしながら、道路情報が記憶部にブァファリングされた場合であっても、例えばレーンチェンジなどによって車両の目標経路が変更された場合には、車両制御装置は、予めブァファリングされた道路情報を用いることができず、通信を介して道路情報を取得し直す必要がある。このため、車両の目標経路が変更された場合には、車両制御装置は、車両の速度を道路環境に応じて精度良く制御することができないおそれがある。

本技術分野では、車両の目標経路が変更された場合であっても車両の速度を道路環境に応じて精度良く制御することができる車両制御装置が望まれている。

本開示の一態様は、目標経路に沿って走行する車両の速度を制御する車両制御装置である。この装置は、ナビゲーションシステムと、ナビゲーションシステムと通信可能に接続された制御ユニットと、を備える。ナビゲーションシステムは、道路情報を含む地図データベースと、地図上の車両の位置を取得する位置取得部と、道路情報及び位置取得部により取得された地図上の車両の位置に基づいて、車両の目標経路を決定する経路決定部と、位置取得部により取得された地図上の車両の位置から目標経路上における所定距離先の地点までの道路情報を、通信を介して制御ユニットへ出力する出力部とを有する。制御ユニットは、ナビゲーションシステムの出力部により出力された道路情報を、通信を介して取得し、第一距離間隔の道路情報として記憶部に格納するバッファ部と、記憶部に格納された情報に基づいて、車両の速度を制御する制御部と、を有する。出力部は、車両の目標経路が変更された場合には、位置取得部により取得された地図上の車両の位置から変更後の目標経路上における所定距離先の地点までの道路情報を、第一距離間隔の道路情報よりもデータ数が少なくなるように間引いて出力する。バッファ部は、間引かれた道路情報が取得された場合には、記憶部の記憶内容を消去するとともに、間引かれた道路情報を記憶部に格納する。

この装置においては、車両の目標経路が変更された場合には、出力部により、地図上の車両の位置から変更後の目標経路上における所定距離先の地点までの道路情報が、第一距離間隔の道路情報よりもデータ数が少なくなるように間引かれて出力される。つまり、この車両制御装置は、目標経路が変更されたときに送信すべき通信量を低減させることにより、目標経路変更後の道路情報を迅速に取得することができる。よって、この車両制御装置は、車両の目標経路が変更された場合であっても車両の速度を道路環境に応じて精度良く制御することができる。

一実施形態においては、出力部は、車両の目標経路が変更された場合には、第一距離間隔よりも大きな第二距離間隔ごとの代表値を、間引かれた道路情報として出力してもよい。この場合、車両制御装置は、道路情報が一定の距離間隔で間引かれた場合と比べて、車両制御に有益な情報を道路情報として残しつつ、道路情報の通信量を低減することができる。

一実施形態において、出力部は、位置取得部により取得された地図上の車両の位置から目標経路上の所定距離先の地点における道路情報を出力してもよい。そして、バッファ部は、車両が第一距離間隔を走行する度に記憶部に道路情報を格納してもよい。この場合、車両制御装置は、所定距離先の地点の道路情報のみを通信すればよいため、所定距離先までの道路情報を一度に通信する場合と比べて、一度に出力される道路情報の通信量を低減することができる。

本開示の種々の態様によれば、車両の目標経路が変更された場合であっても車両の速度を道路環境に応じて精度良く制御することができる。

図１は、実施形態に係る車両制御装置を備えた車両の構成の一例を示すブロック図である。 図２は、カーブ半径と最大速度との関係の一例を示すグラフである。 図３は、記憶部に記憶された道路情報の一例を説明する図である。 図４は、前方距離と最大速度との関係の一例を示すグラフである。 図５は、経路変更の一例を説明する図である。 図６は、データ点の間引きの一例を説明する図である。 図７は、ナビゲーションシステムの出力処理の一例を示すフローチャートである。 図８は、ＥＣＵの記憶処理の一例を示すフローチャートである。 図９は、ＥＣＵの車両制御処理の一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、例示的な実施形態について説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は繰り返さない。

（車両の構成）
図１は、実施形態に係る車両制御装置１を備えた車両２の構成の一例を示すブロック図である。図１に示されるように、乗用車などの車両２は、ナビゲーションシステム３、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）４（制御ユニットの一例）、及び、アクチュエータ５を備える。車両制御装置１は、目標経路に沿って走行する車両２の速度を制御する装置である。一例として、車両制御装置１は、車両２の前方のカーブに関する情報を取得し、カーブ走行時における速度超過を防ぐために事前に速度調整を行う装置である。

車両制御装置１は、ナビゲーションシステム３及びＥＣＵ４を備えて構成される。ナビゲーションシステム３、ＥＣＵ４及びアクチュエータ５は、車載ネットワークＮに接続され、情報通信可能に構成される。車載ネットワークＮは、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）である。ナビゲーションシステム３は、目標経路に基づいて、車載ネットワークＮを介してＥＣＵ４に対して車両２の前方の道路情報を出力する。ＥＣＵ４は、取得された道路情報に基づいてアクチュエータ５を制御することで、車両２の速度を制御する。

ナビゲーションシステム３は、運転に関する情報を案内する装置である。ナビゲーションシステム３は、一例として目標経路を案内する。ナビゲーションシステム３は、その機能を実現するハードウェアとして、入出力部、表示部、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などの処理装置、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの記憶装置、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信回路などの通信機器を有する。

ナビゲーションシステム３は、一例として、ＧＰＳ受信機３０（位置取得部の一例）、地図データベース３１、経路決定部３２、判定部３３、及び、道路情報出力部３４を備える。

ＧＰＳ受信機３０は、地図上の車両２の位置を測定する計測装置である。ＧＰＳ受信機３０は、３個以上のＧＰＳ衛星から信号を受信することにより、例えば車両２の緯度及び経度を計測する。

地図データベース３１は、道路情報を含む地図である。地図データベース３１は、例えば、ナビゲーションシステム３のＨＤＤ内に格納される。道路情報は、地図上の位置と関連付けられた、道路に関する情報である。道路情報は、道路形状の情報（カーブ、直線などの種別、カーブ半径やカーブの曲率など）を含む。また、道路情報は、道路形状の情報に基づいて変換された情報であってもよい。例えば、道路情報は、カーブ半径に基づいて定まる車両２の最大速度であってもよい。道路情報は、交差点及び分岐点の位置情報を含んでもよい。また、道路情報には、地図上の位置情報に関連付けられた交通ルールを含んでもよい。交通ルールは、制限速度、制限加速度などを含む。

経路決定部３２は、道路情報及びＧＰＳ受信機３０により取得された地図上の車両２の位置に基づいて、車両２の目標経路を決定する。経路決定部３２の機能は、一例として、ナビゲーションシステム３に備わるＣＰＵが、記憶装置にアクセスし、記憶装置に格納されたプログラムを実行したり、通信回路を動作させたりすることにより、実現される。

経路決定部３２は、運転者により目的地が設定された場合、運転者により設定された目的地と、車両２の現在位置と、地図情報とに基づいて車両２の目標経路を決定してもよい。ナビゲーションシステム３は、運転者により目的地が設定されない場合、車両２の現在位置と、地図情報とに基づいて、車両２が現在走行しているレーンを維持すると仮定し、車両２の目標経路を決定してもよい。

判定部３３は、目標経路が変更されたか否かを判定する。判定部３３の機能は、一例として、ナビゲーションシステム３に備わるＣＰＵが、記憶装置にアクセスし、記憶装置に格納されたプログラムを実行したり、通信回路を動作させたりすることにより、実現される。

判定部３３は、目標経路が一度設定された後において、目標経路が変更されたか否かを判定する。判定部３３は、一例として、車両２の現在位置の遷移に基づいて車両２がレーンを変更したと判定される場合には、目標経路が変更されたと判定する。判定部３３は、運転者の入力操作に基づいて目的地が変更された場合に、目標経路が変更されたと判定してもよい。判定部３３は、前回経路との比較に基づいて目標経路が変更されたと判定してもよい。判定部３３の判定結果は、道路情報出力部３４で用いられる。

道路情報出力部３４は、ＧＰＳ受信機３０により取得された地図上の車両２の位置から目標経路上における所定距離先の地点までの道路情報を、車載ネットワークＮを介してＥＣＵ４へ出力する。道路情報出力部３４の機能は、一例として、ナビゲーションシステム３に備わるＣＰＵが、記憶装置にアクセスし、記憶装置に格納されたプログラムを実行したり、通信回路を動作させたりすることにより、実現される。

「所定距離」は、予め定められた距離である。所定距離は、一例として、ＥＣＵ４により実行される速度制御のために必要な先読み距離に応じて設定される。例えば、ＥＣＵ４が車両２の前方の４００ｍ先の情報まで用いて速度制御を行う場合には、所定距離を４００ｍとする。なお、所定距離は先読み距離と同一である必要はなく、先読み距離よりも大きくてもよいし、小さくてもよい。

車両２の位置から所定距離先の地点は、車両２の走行に伴って変化する。具体的には、車両２が１０ｍ前進すると、「所定距離先の地点」は、車両２が前進する前における「所定距離先の地点」からさらに１０ｍ先の地点となる。道路情報出力部３４は、車両２の走行に伴って所定距離先の地点を更新し、更新された所定距離先の地点に基づいて、車載ネットワークＮを介して道路情報をＥＣＵ４へ出力する。道路情報出力部３４は、所定時間内に一度も道路情報を出力していない場合には、道路情報を出力してもよい。

道路情報出力部３４は、判定部３３の判定結果に応じて、目標経路上における所定距離先の地点までの道路情報の中から、送信対象とする道路情報を決定する。具体的には、道路情報出力部３４は、目標経路が維持されている期間と、目標経路が変更されたタイミングから所定の条件が満たされるタイミングまでの期間と、で送信対象とする道路情報を変更する。送信対象とする道路情報の詳細については後述する。以下では、目標経路が維持されている期間に送信対象となる道路情報を第一道路情報といい、第一道路情報を送信する送信モードを第一送信モードという。また、目標経路が変更されたタイミングから所定の条件が満たされるタイミングまでの期間に送信対象となる道路情報を第二道路情報といい、第二道路情報を送信する送信モードを第二送信モードという。道路情報出力部３４は、送信モードの種別の情報が付与された道路情報を、ＥＣＵ４へ出力する。

ＥＣＵ４は、車両２の速度を制御する制御装置である。ＥＣＵ４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信回路などを有する電子制御ユニットである。

ＥＣＵ４は、バッファ部４０、記憶部４１及び車両制御部４２（制御部の一例）を備える。バッファ部４０は、ナビゲーションシステム３の道路情報出力部３４により出力された道路情報を、通信を介して取得し、道路情報として記憶部４１に格納する。バッファ部４０の機能は、一例として、ＥＣＵ４に備わるＣＰＵが、記憶装置にアクセスし、記憶装置に格納されたプログラムを実行したり、通信回路を動作させたりすることにより、実現される。

バッファ部４０は、道路情報として、道路形状に基づいて定まる車両２の最大速度を記憶してもよい。道路形状に基づいて定まる車両２の最大速度は、当該道路形状において、車両２が道路を逸脱することなく走行可能な速度の最大値である。道路情報出力部３４がカーブ半径をＥＣＵ４へ出力する場合、バッファ部４０は、例えばカーブ半径と最大速度との予め定められた関係を参照し、取得されたカーブ半径を最大速度へ変換する。カーブ半径と最大速度との予め定められた関係は、例えばＥＣＵ４の記憶領域に格納される。図２は、カーブ半径と最大速度との関係の一例を示すグラフである。横軸がカーブ半径であり、縦軸が最大速度である。図２に示されるように、最大速度は、カーブ半径が増加するにつれて増加する関係にある。また、最大速度の増加率は、カーブ半径が増加するほど小さくなる。バッファ部４０は、図２に示されるグラフを参照して最大速度を取得し、位置と関連付けられた最大速度を記憶部４１に格納する。

バッファ部４０は、道路情報に付与された送信モードの種別の情報に応じて、記憶部４１への格納方法を変更する。バッファ部４０の格納方法の詳細については後述する。

記憶部４１は、道路情報を一時的に格納するためのメモリである。

車両制御部４２は、記憶部４１に格納された情報に基づいて、車両２の速度を制御する。車両制御部４２の機能は、一例として、ＥＣＵ４に備わるＣＰＵが、記憶装置にアクセスし、記憶装置に格納されたプログラムを実行したり、通信回路を動作させたりすることにより、実現される。

車両制御部４２は、目標算出部４２０を有する。目標算出部４２０は、記憶部４１に格納された道路情報に基づいて、道路形状に応じた車速を実現するための加減速度を算出する。加減速度の算出の詳細については後述する。車両制御部４２は、目標算出部４２０により算出された加減速度に基づいて、アクチュエータ５へ動作信号を出力する。

アクチュエータ５は、車両２の制御に用いられる機器である。アクチュエータ５は、スロットルアクチュエータ、ブレーキアクチュエータを少なくとも含む。

スロットルアクチュエータは、ＥＣＵ４からの制御信号に応じてエンジンに対する空気の供給量（スロットル開度）を制御することで、車両２の駆動力を制御する。なお、車両２がハイブリッド車である場合には、エンジンに対する空気の供給量の他に、動力源としてのモータにＥＣＵ４からの制御信号が入力されて車両２の駆動力が制御される。車両２が電気自動車である場合には、動力源としてのモータ（エンジンとして機能するモータ）にＥＣＵ４からの制御信号が入力されて車両２の駆動力が制御される。これらの場合における動力源としてのモータは、アクチュエータ５を構成する。

ブレーキアクチュエータは、ＥＣＵ４からの制御信号に応じてブレーキシステムを制御し、車両２の車輪へ付与する制動力を制御する。ブレーキシステムとしては、例えば、液圧ブレーキシステムを用いることができる。なお、アクチュエータ５は、操舵アクチュエータを含んでもよい。

（第一送信モード）
以下、目標経路が維持されている期間に送信対象となる道路情報（第一道路情報）の詳細と、記憶部４１に記憶される道路情報について説明する。

ナビゲーションシステム３の道路情報出力部３４は、目標経路が維持されている場合には、ＧＰＳ受信機３０により取得された地図上の車両２の位置から目標経路上の所定距離先の地点における道路情報を出力する。つまり、道路情報出力部３４は、目標経路か維持されている場合には所定距離先の一地点の道路情報を出力する。道路情報出力部３４は、第一送信モードの識別子を道路情報へ付与して、情報を出力する。

ＥＣＵ４のバッファ部４０は、ナビゲーションシステム３の道路情報出力部３４により出力された道路情報に第一送信モードの識別子が付与されている場合、第一記憶モードで情報を記憶する。バッファ部４０は、取得された道路情報を、第一道路間隔の道路情報として記憶部４１に格納する。バッファ部４０は、車両２が第一距離間隔を走行する度に記憶部４１に道路情報を格納する。バッファ部４０は、所定距離先の一地点の道路情報を順次取得し、第一距離間隔に該当しない道路情報は破棄し、第一距離間隔の道路情報のみを記憶部４１に記憶する。「第一距離間隔」は、予め定められた距離である。第一距離間隔は、ＥＣＵ４により実行される速度制御のために必要な距離間隔が設定される。第一距離間隔は、一例として５ｍ間隔である。

図３は、記憶部４１に記憶された道路情報の一例を説明する図である。図３において、道路情報出力部３４は、一例として４００ｍ先の道路情報を出力する。バッファ部４０は、一例として５ｍ間隔で道路情報を記憶する。車両２は、レーン６０を目標経路６１に沿って走行している。図３の状態（Ａ）〜状態（Ｄ）は、時系列で順に遷移する。

図３の状態（Ａ）は、バッファリングの開始状態である。ナビゲーションシステム３の道路情報出力部３４は、車両２の４００ｍ先の地点Ａのカーブ半径を、第一送信モードの識別子とともにＥＣＵ４へ出力する。ＥＣＵ４のバッファ部４０は、第一送信モードである旨を判定するとともに、図２のグラフを参照してカーブ半径を最大速度（１００［ｋｍ／ｈ］）に変換する。バッファ部４０は、地点Ａの位置と、最大速度（１００［ｋｍ／ｈ］）とを関連付けて記憶部４１に記憶する。

図３の状態（Ｂ）は、状態（Ａ）から車両２が５ｍ前進した状態である。ナビゲーションシステム３の道路情報出力部３４は、車両２の４００ｍ先の地点Ｂのカーブ半径を、第一送信モードの識別子とともにＥＣＵ４へ出力する。ＥＣＵ４のバッファ部４０は、第一送信モードである旨を判定するとともに、図２のグラフを参照してカーブ半径を最大速度（９０［ｋｍ／ｈ］）に変換する。バッファ部４０は、地点Ｂの位置と、最大速度（９０［ｋｍ／ｈ］）とを関連付けて記憶部４１に記憶する。

図３の状態（Ｃ）は、状態（Ｂ）から車両２が５ｍ前進した状態である。ナビゲーションシステム３の道路情報出力部３４は、車両２の４００ｍ先の地点Ｃのカーブ半径を、第一送信モードの識別子とともにＥＣＵ４へ出力する。ＥＣＵ４のバッファ部４０は、第一送信モードである旨を判定するとともに、図２のグラフを参照してカーブ半径を最大速度（９０［ｋｍ／ｈ］）に変換する。バッファ部４０は、地点Ｃの位置と、最大速度（９０［ｋｍ／ｈ］）とを関連付けて記憶部４１に記憶する。

図３の状態（Ｄ）は、状態（Ｃ）から車両２が５ｍ前進した状態である。ナビゲーションシステム３の道路情報出力部３４は、車両２の４００ｍ先の地点Ｄのカーブ半径を、第一送信モードの識別子とともにＥＣＵ４へ出力する。ＥＣＵ４のバッファ部４０は、第一送信モードである旨を判定するとともに、図２のグラフを参照してカーブ半径を最大速度（８５［ｋｍ／ｈ］）に変換する。バッファ部４０は、地点Ｂの位置と、最大速度（８５［ｋｍ／ｈ］）とを関連付けて記憶部４１に記憶する。

このように、第一送信モードでは、ナビゲーションシステム３の道路情報出力部３４は、ＥＣＵ４へ道路情報を順次出力する。ＥＣＵ４のバッファ部４０は、最大速度を記憶部４１に記憶した地点から車両２が５ｍ以上前進した場合には、その位置で受信した道路情報に基づいて記憶部４１に最大速度を記憶する。バッファ部４０は、それ以外の位置で受信した道路情報は破棄する。上記を繰り返すことで、車両２が所定距離（４００ｍ）を前進した場合、所定距離先（４００ｍ先）までの全ての道路情報が記憶部４１に格納される。そして、車両２が５ｍ前進したときに、所定距離先（４００ｍ先）までの道路情報が更新される。

記憶部４１に記憶された情報をグラフ化すると、図４に示されるグラフとなる。図４は、前方距離と最大速度との関係の一例を示すグラフである。横軸は前方距離、縦軸は最大速度である。グラフでは、地点Ａ〜地点Ｄまでの点を図示している。各地点のデータ点を直線で結ぶことで、前方距離と最大速度との関係を得ることができる。目標算出部４２０は、各地点において、各地点における最大速度以下となるように、車両２の加減速度を算出する。目標算出部４２０は、例えば周知の車両モデルを用いて、加減速度を算出することができる。

（第二送信モード）
以下、目標経路が変更されたタイミングから所定の条件が満たされるタイミングまでの期間に送信対象となる道路情報（第二道路情報）の詳細と、記憶部４１に記憶される道路情報について説明する。

図５は、経路変更の一例を説明する図である。図５では、分岐のある道路環境を示している。道路７０は、第一レーン７１及び第二レーン７２を有する。第一レーン７１は、分岐後において第一道路８０のレーンとなる。第二レーン７２は、分岐後において第二道路８１のレーンとなる。車両２は、第一目標経路９０に沿って第一レーン７１を走行している。現在位置は、位置Ｐであり、例えば車両２の重心位置である。ここで、運転者による操作などによって、車両２の目標経路が第一目標経路９０から第二目標経路９１へ変更されたとする。この場合、所定距離先の道路情報も変更されるため、現在位置から所定距離先までの道路情報を取り直す必要がある。このため、送信モードが第一送信モードから第二送信モードへと変更される。

ナビゲーションシステム３の道路情報出力部３４は、目標経路が第一目標経路９０から第二目標経路９１へ変更された場合には、ＧＰＳ受信機３０により取得された地図上の車両２の位置Ｐから第二目標経路９１上における所定距離先の地点までの道路情報を、第一距離間隔の道路情報よりもデータ数が少なくなるように間引いて出力する。

道路情報出力部３４は、位置Ｐから所定距離先の地点までの道路情報を、種々の方法で間引くことができる。一例として、道路情報出力部３４は、第一距離間隔よりも大きな第二距離間隔ごとの代表値を道路情報として出力する。つまり、道路情報出力部３４は、第二距離間隔のデータ集合となるようにデータを間引いてもよい。例えば所定距離が４００ｍ先であり、第一距離間隔が５ｍであるときには、位置Ｐから４００ｍ先までのデータ集合を、２０ｍ間隔のデータ集合となるようにデータ数を間引く。あるいは、道路情報出力部３４は、第二距離間隔において代表値を算出し、代表値以外のデータを削除してもよい。代表値は、当該区間の特徴を最も表すデータであり、カーブ半径や最大速度であれば区間内の最小値、カーブ曲率であれば区間内の最大値となる。

道路情報出力部３４は、第二送信モードの識別子を道路情報へ付与して、情報を出力する。なお、道路情報出力部３４は、位置Ｐから所定距離先の地点までの道路情報を、一度に送信してもよいし、複数に分割してもよい。例えば、道路情報出力部３４は、位置Ｐから４００ｍ先までのデータ集合を送信する場合、一回目の送信において、前方０ｍ〜４０ｍ間の道路情報（代表値でもよい）を送信する。道路情報出力部３４は、二回目の送信において、前方４０ｍ〜８０ｍ間の道路情報（代表値でもよい）を送信する。これを繰り返すことにより、十回目の送信において、位置Ｐから４００ｍ先までのデータ集合の送信が完了する。

ＥＣＵ４のバッファ部４０は、間引かれた道路情報が取得された場合、つまり、第二送信モードの識別子が付与された道路情報を受信した場合には、記憶部４１の記憶内容を消去するとともに、間引かれた道路情報を記憶部４１に格納する。これにより、第一目標経路９０の道路情報はリセットされ、第二目標経路９１の道路情報が記憶部４１に記憶される。

記憶部４１に記憶されたデータについて説明する。図６は、データ点の間引きの一例を説明する図である。図６のグラフ（Ａ）は、第一送信モードで送信された道路情報に基づいて記憶された、前方距離と最大速度との関係を示すグラフである。横軸は前方距離、縦軸は最大速度である。図６のグラフ（Ｂ）は、第二送信モードで送信された道路情報に基づいて記憶された、前方距離と最大速度との関係を示すグラフである。横軸は前方距離、縦軸は最大速度である。第二送信モードでは、一例として代表値が送信されている。グラフ（Ａ）からデータ点を間引くことでグラフ（Ｂ）となる。なお、各データ点を直線で結んだパターンは両者ともに類似している。このため、目標算出部４２０は、間引き後においても、大きく精度を落とすこと無く、車両制御に必要な加減速度を算出することができる。

道路情報出力部３４は、所定の条件がみたされたときに第二送信モードでの送信を終了し、第一送信モードでの送信へ戻る。所定の条件とは、例えば、第二送信モードでの送信によって、所定距離先のデータの送信が完了したときである。第二送信モードでの送信が完了した後は、第二目標経路９１を基準として、経路変更が行われたか否かが判断されることになる。

（車両制御装置の動作概要）
以下、車両制御方法の一例が開示される。図７は、ナビゲーションシステム３の出力処理の一例を示すフローチャートである。図７のフローチャートは、例えば車両２の運転者による車両制御のＯＮ操作を受け付けたタイミングで、車両制御装置１のナビゲーションシステム３により実行される。

図７に示されるように、ナビゲーションシステム３のＧＰＳ受信機３０は、車両位置取得処理（Ｓ１０）として、地図上の車両２の位置を取得する。続いて、ナビゲーションシステム３の経路決定部３２は、経路決定処理（Ｓ１２）として、車両２の目標経路を決定する。経路決定部３２は、道路情報及び車両位置取得処理（Ｓ１０）にて取得された地図上の車両２の位置に基づいて、車両２の目標経路を決定する。

続いて、ナビゲーションシステム３の判定部３３は、判定処理（Ｓ１４）として、目標経路が変更されたか否かを判定する。判定部３３は、一例として、車両２の現在位置の遷移に基づいて車両２がレーンを変更したか否かを判定する。判定部３３は、車両２がレーンを変更したと判定される場合には、目標経路が変更されたと判定する。

目標経路が変更されていない場合（Ｓ１４：ＮＯ）、ナビゲーションシステム３の道路情報出力部３４は、第一送信処理（Ｓ１６）として、第一送信モードで道路情報を送信する。道路情報出力部３４は、ＧＰＳ受信機３０により取得された地図上の車両２の位置から目標経路上の所定距離先の地点における道路情報を出力する。

目標経路が変更された場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、ナビゲーションシステム３の道路情報出力部３４は、第二送信処理（Ｓ１８）として、第二送信モードで道路情報を送信する。道路情報出力部３４は、ＧＰＳ受信機３０により取得された地図上の車両２の位置Ｐから第二目標経路９１上における所定距離先の地点までの道路情報を、第一距離間隔の道路情報よりもデータ数が少なくなるように間引いて出力する。

第一送信処理（Ｓ１６）及び第二送信処理（Ｓ１８）の何れかが終了した場合、ナビゲーションシステム３は、図７に示されるフローチャートを終了する。ナビゲーションシステム３は、車両制御が解除されるまで、図７に示されるフローチャートを再度実行する。図７に示されるフローチャートが実行されることで、経路変更に応じてデータ容量の異なる道路情報が送信される。

図８は、ＥＣＵ４の記憶処理の一例を示すフローチャートである。図８のフローチャートは、例えば車両２の運転者による車両制御のＯＮ操作を受け付けたタイミングで、車両制御装置１のＥＣＵ４により実行される。なお、図８のフローチャートは、図７のフローチャートと並行して実行され得る。

図８に示されるように、ＥＣＵ４のバッファ部４０は、受信処理（Ｓ２０）として、ナビゲーションシステム３から道路情報を受信する。続いて、バッファ部４０は、判定処理（Ｓ２２）として、目標経路が変更されたか否かを判定する。バッファ部４０は、受信処理（Ｓ２０）にて受信された道路情報に付与された送信モードの識別子に基づいて、目標経路が変更されたか否かを判定する。識別子が第一送信モードを示す場合、バッファ部４０は、目標経路が変更されていないと判定する。識別子が第二送信モードを示す場合、バッファ部４０は、目標経路が変更されたと判定する。

目標経路が変更されていない場合（Ｓ２２：ＮＯ）、バッファ部４０は、第一記憶処理（Ｓ２４）として、受信処理（Ｓ２０）にて受信された道路情報に基づいて記憶部４１に道路情報を記憶する。一例として、バッファ部４０は、道路情報を記憶部４１に記憶した地点から車両２が５ｍ以上前進している場合には、受信処理（Ｓ２０）にて受信された道路情報を記憶部４１に記憶する。バッファ部４０は、それ以外の位置で受信した道路情報は破棄する。

目標経路が変更された場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）、バッファ部４０は、消去処理（Ｓ２６）として、記憶部４１の記憶内容を消去する。そして、バッファ部４０は、第二記憶処理（Ｓ２８）として、受信処理（Ｓ２０）にて受信された道路情報、つまり間引かれた道路情報をそのまま記憶部４１に格納する。なお、ナビゲーションシステム３が道路情報を分割して送信した場合には、バッファ部４０は、第二記憶処理（Ｓ２８）として、分割された道路情報の全てを受信する。

第一記憶処理（Ｓ２４）及び第二記憶処理（Ｓ２８）の何れかが終了した場合、ＥＣＵ４は、図８に示されるフローチャートを終了する。ＥＣＵ４は、車両制御が解除されるまで、図８に示されるフローチャートを再度実行する。図８に示されるフローチャートが実行されることで、経路変更に応じてデータ容量の異なる道路情報が記憶部４１に格納される。

図９は、ＥＣＵ４の車両制御処理の一例を示すフローチャートである。図９のフローチャートは、例えば車両２の運転者による車両制御のＯＮ操作を受け付けたタイミングで、車両制御装置１のＥＣＵ４により実行される。なお、図９のフローチャートは、図７及び図８のフローチャートと並行して実行され得る。

図９に示されるように、ＥＣＵ４の目標算出部４２０は、目標加減速度算出処理（Ｓ３０）として、記憶部４１に記憶された情報（例えば、図４及び図６）を用いて、車両２の前方の所定距離先までの各地点において、各地点における最大速度以下となるように、車両２の加減速度を算出する。目標算出部４２０は、例えば周知の車両モデルを用いて、加減速度を算出することができる。

続いて、ＥＣＵ４の車両制御部４２は、車両制御処理（Ｓ３２）として、目標加減速度算出処理（Ｓ３０）にて算出された加減速度となるように、アクチュエータ５へ制御信号を出力する。

車両制御処理（Ｓ３２）が終了した場合、ＥＣＵ４は、図９に示されるフローチャートを終了する。ＥＣＵ４は、車両制御が解除されるまで、図９に示されるフローチャートを再度実行する。図９に示されるフローチャートが実行されることで、車両２がレーンから逸脱しないように、車両２の速度が制御される。

（実施形態のまとめ）
以上、車両制御装置１では、車両２の第一目標経路９０が第二目標経路９１へ変更された場合には、道路情報出力部３４（出力部の一例）により、地図上の車両２の位置から第二目標経路９１（変更後の目標経路の一例）上における４００ｍ先（所定距離先の一例）の地点までの道路情報が、５ｍ間隔（第一距離間隔の一例）の道路情報よりもデータ数が少なくなるように間引かれて出力される。つまり、この車両制御装置１は、目標経路が変更されたときに送信すべき通信量を低減させることにより、目標経路変更後の道路情報を迅速に取得することができる。よって、この車両制御装置１は、車両２の目標経路が変更された場合であっても車両２の速度を道路環境に応じて精度良く制御することができる。

また、車両制御装置１においては、車両２の目標経路が変更された場合には、道路情報出力部３４は、５ｍ間隔（第一距離間隔の一例）よりも大きな２０ｍ間隔（第二距離間隔の一例）ごとのカーブ半径の最小値（代表値の一例）を、間引かれた道路情報として出力する。この場合、車両制御装置１は、道路情報が一定の距離間隔で間引かれた場合と比べて、車両制御に有益な情報を道路情報として残しつつ、道路情報の通信量を低減することができる。

また、車両制御装置１においては、道路情報出力部３４は、ＧＰＳ受信機３０により取得された地図上の車両２の位置から目標経路上の４００ｍ先（所定距離先の一例）の地点におけるカーブ半径（道路情報の一例）を出力する。そして、バッファ部４０は、車両２が第一距離間隔を走行する度に記憶部４１に最大速度（道路情報の一例）を格納する。この場合、車両制御装置１は、所定距離先の地点の道路情報のみを通信すればよいため、所定距離先までの道路情報を一度に通信する場合と比べて、一度に出力される道路情報の通信量を低減することができる。

上述した実施形態は、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した様々な形態で実施することができる。

例えば、ＥＣＵ４の機能は、１つの制御ユニットで実現されている必要はない。つまり、複数のＥＣＵがＥＣＵ４の機能を実現してもよい。また、ナビゲーションシステム３の経路決定部３２、判定部３３及び道路情報出力部３４の機能は、ナビゲーションシステム３の外部にあってもよい。例えば、ＥＣＵ４が経路決定部３２、判定部３３及び道路情報出力部３４の機能を有していてもよい。また、道路情報出力部３４が判定部３３の機能を含んでもよい。

１…車両制御装置、２…車両、３…ナビゲーションシステム、４…ＥＣＵ（制御ユニットの一例）、３０…ＧＰＳ受信機（位置取得部の一例）、３１…地図データベース、３２…経路決定部、３３…判定部、３４…道路情報出力部（出力部の一例）、４０…バッファ部、４１…記憶部、４２…車両制御部（制御部の一例）。

Claims (3)

1. 目標経路に沿って走行する車両の速度を制御する車両制御装置であって、
   ナビゲーションシステムと、
   前記ナビゲーションシステムと通信可能に接続された制御ユニットと、
   を備え、
   前記ナビゲーションシステムは、
   道路情報を含む地図データベースと、
   地図上の前記車両の位置を取得する位置取得部と、
   前記道路情報及び前記位置取得部により取得された地図上の前記車両の位置に基づいて、前記車両の目標経路を決定する経路決定部と、
   前記位置取得部により取得された地図上の前記車両の位置から前記目標経路上における所定距離先の地点までの前記道路情報を、通信を介して前記制御ユニットへ出力する出力部と、
   を有し、
   前記制御ユニットは、
   前記ナビゲーションシステムの前記出力部により出力された前記道路情報を、通信を介して取得し、第一距離間隔の前記道路情報として記憶部に格納するバッファ部と、
   前記記憶部に格納された情報に基づいて、前記車両の速度を制御する制御部と、
   を有し、
   前記出力部は、前記車両の前記目標経路が変更された場合には、前記位置取得部により取得された地図上の前記車両の位置から変更後の前記目標経路上における前記所定距離先の地点までの前記道路情報を、前記第一距離間隔の前記道路情報よりもデータ数が少なくなるように間引いて出力し、
   前記バッファ部は、間引かれた前記道路情報が取得された場合には、前記記憶部の記憶内容を消去するとともに、間引かれた前記道路情報を前記記憶部に格納する、
   車両制御装置。
2. 前記出力部は、前記車両の前記目標経路が変更された場合には、前記第一距離間隔よりも大きな第二距離間隔ごとの代表値を間引かれた前記道路情報として出力する、請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記出力部は、前記位置取得部により取得された地図上の前記車両の位置から前記目標経路上の所定距離先の地点における前記道路情報を出力し、
   前記バッファ部は、前記車両が前記第一距離間隔を走行する度に前記記憶部に前記道路情報を格納する、請求項１に記載の車両制御装置。

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