JP3139401B2 - 車両制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両制御装置にか
かり、詳しくはナビゲーションシステム装置に記憶され
た道路情報に基づいて車両制御を行う制御装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、運転者に車両の現在地周りの道路
情報を知らせて、車両の目的地までの走行経路を誘導す
るナビゲーションシステム装置が車両に搭載され、この
装置に備えられた車両の現在位置の周囲に関する道路情
報に応じて、車両制御を行う制御装置が提案されている
（特公平6-58141号公報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来制御では、現在走
行中の道路を判別して、それに対応した車両制御が行な
われている。このような車両制御は、車両よりも前方の
道路の状況を踏まえた制御を行うことが好ましいが、進
行方向に道路の分岐があった場合、車両がどちらの道路
に進むのか判別が難しいといった問題がある。

【０００４】

【０００５】このような観点から、本発明は、進行方向
に道路の分岐があった場合、制御対象となる道路を選択
することのできる車両制御装置を提供することを目的と
している。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような目的は、以下
の本発明により達成される。

【０００７】（１） 道路情報を記憶した道路情報記憶
手段と、自車位置を検出する自車位置検出手段と、自車
の車速を検出する車速検出手段と、運転者の減速操作を
検出する運転操作検出手段と、車両の進行方向に位置す
る道路の分岐路を前記道路情報記憶手段から検出する分
岐路検出手段と、検出された各分岐路毎に、道路属性に
応じた重み付けをする重み設定手段と、設定された重み
付けによって、車両の進入する分岐路を推定する推定手
段と、前記推定された分岐路上の特定点を走行するため
の推奨走行速度を算出する推奨走行速度算出手段と、前
記自車位置検出手段により検出された自車位置から前記
推定手段により推定された分岐路上の特定点までの距離
を算出する距離算出手段と、前記距離算出手段により算
出された距離と前記推奨走行速度算出手段により算出さ
れた推奨走行速度と前記車速検出手段により検出された
車速とから、現在の車速から前記推奨走行速度まで減速
するために適切な変速段を決定する手段と、前記運転操
作検出手段により運転者の減速操作が検出された場合、
自動変速装置が選択する変速段を前記決定された変速段
の範囲内で変速段を規制する変速比制御手段とを備えた
ことを特徴とする車両制御装置。 （２） 前記重み設定手段は、道路の幅員に基づいて重
み付けするものである上記（１）に記載の車両制御装
置。 （３） 前記重み設定手段は、現在走行している道路と
各分岐路との幅員を比較して重み付けをするものである
上記（２）に記載の車両制御装置。 （４） 前記重み設定手段は、道路の種別に基づいて重
み付けするものである上記（１）から（３）のうちのい
ずれか１に記載の車両制御装置。 （５） 前記重み設定手段は、現在走行している道路と
各分岐路との道路種別を比較して重み付けをするもので
ある上記（４）記載の車両制御装置。 （６） 前記重み設定手段は、分岐点の曲率半径に基づ
いて重み付けするものである上記（１）から（５）のう
ちのいずれか１に記載の車両制御装置。 （７） さらに、運転者の加速若しくは減速の意図を判
断する判断手段を有し、前記推定手段は、さらに運転者
の加速若しくは減速の意図に対応して、車両の進入する
分岐路を推定するものである上記（１）から（６）のう
ちのいずれか１に記載の車両制御装置。 （８） 各分岐路毎に設定された重みに応じて、推定手
段による分帰路の推定の信頼度を設定する信頼度設定手
段を有し、前記制御手段は、信頼度に応じて制御内容を
変更するものである上記（１）から（７）のうちのいず
れか１に記載の車両制御装置。

【０００８】

【０００９】

【００１０】

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【００１４】

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適実施形態の１
つについて、添付図面に基づいて詳説する。図１は、本
発明の車両制御装置の構成を示すブロック図である。本
発明の車両制御装置１は、ナビゲーションシステム装置
１０と、自動変速装置と、ＡＴモード選択部２０と、車
両状態検出部３０とを備えている。ナビゲーションシス
テム装置１０は、ナビゲーション処理部１１と、道路情
報記憶手段であるデータ記憶部１２と、現在位置検出部
１３と、通信部１５と、入力部１６と、表示部１７と、
音声出力部１９とを有している。

【００１６】ナビゲーション処理部１１は、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演算処理
を行い、その結果を出力する中央制御装置（以下「ＣＰ
Ｕ」という）１１１を備えている。このＣＰＵ１１１
は、データバス等のバスラインを介してＲＯＭ１１２と
ＲＡＭ１１３が接続されている。ＲＯＭ１１２は、目的
地までの経路の検索、経路中の走行案内、特定区間の決
定等を行うための各種プログラムが格納されているリー
ド・オンリー・メモリである。ＲＡＭ１１３は、ＣＰＵ
１１１が各種演算処理を行う場合のワーキング・メモリ
としてのランダム・アクセス・メモリである。

【００１７】データ記憶部１２は、地図データファイ
ル、交差点データファイル、ノードデータファイル、道
路データファイル、写真データファイル、および各地域
のホテル、ガソリンスタンド、観光地案内などの各種地
域毎との情報が格納された他のデータファイルを備えて
いる。これら各ファイルには、経路探索を行うととも
に、探索した経路に沿って案内図を表示したり、交差点
や経路中における特徴的な写真やコマ図を出したり、交
差点までの残り距離、次の交差点での進行方向を表示し
たり、その他の案内情報を表示部１７や音声出力部１９
から出力するための各種データが格納されている。

【００１８】これらのファイルに記憶されている情報の
内、通常のナビゲーションにおける経路探索に使用され
るのが交差点データ、ノードデータ、道路データのそれ
ぞれが格納された各ファイルである。これらのファイル
には、道路の幅員、勾配、カント、バンク、路面の状
態、コーナの曲率半径、交差点、Ｔ字路、道路の車線
数、車線数の減少する地点、コーナの入口、踏切、高速
道路出口ランプウェイ、高速道路の料金所、道路の幅員
の狭くなる地点、降坂路、登坂路、道路種別（国道、一
般道、高速道等）などの道路属性を含む道路情報が格納
されている。ここで、走行環境とは、上記交差点デー
タ、ノードデータ、道路データ等の道路情報に基づき特
定することができ、また、天候に基づく路面の変化（雨
路、雪路等）なども含めた概念である。これらの路面の
変化は、ワイパーの使用の有無、路面センサなどによっ
て検出することができる。

【００１９】各ファイルは、例えば、ＤＶＤ、ＭＯ、Ｃ
Ｄ−ＲＯＭ、光ディスク、磁気テープ、ＩＣカード、光
カード等の各種記憶装置が使用される。なお、各ファイ
ルは記憶容量が大きい、例えばＣＤ−ＲＯＭの使用が好
ましいが、その他のデータファイルのような個別のデー
タ、地域毎のデータは、ＩＣカードを使用するようにし
てもよい。

【００２０】また現在位置検出部１３は、ＧＰＳレシー
バ１３１、地磁気センサ１３２、距離センサ１３３、ス
テアリングセンサ１３４、ビーコンセンサ１３５、ジャ
イロセンサ１３６とを備えている。ＧＰＳレシーバ１３
１は、人口衛星から発せられる電波を受信して、自車の
位置を測定する装置である。地磁気センサ１３２は、地
磁気を検出して自車の向いている方位を求める。距離セ
ンサ１３３は、例えば車輪の回転数を検出して計数する
ものや、加速度を検出して２回積分するものや、その他
計測装置等が使用される。ステアリングセンサ１３４
は、例えば、ハンドルの回転部に取り付けた光学的な回
転センサや回転抵抗ボリューム等が使用されるが、車輪
部に取り付ける角度センサを用いてもよい。ビーコンセ
ンサ１３５は、路上に配置したビーコンからの位置情報
を受信する。ジャイロセンサ１３６は、車両の回転角速
度を検出しその角速度を積分して車両の方位を求めるガ
スレートジャイロや振動ジャイロ等で構成される。

【００２１】現在位置検出部１３のＧＰＳレシーバ１３
１とビーコンセンサ１３５は、それぞれ単独で位置測定
が可能であるが、その他の場合には、距離センサ１３３
で検出される距離と、地磁気センサ１３２、ジャイロセ
ンサ１３６から検出される方位との組み合わせ、また
は、距離センサ１３３で検出される距離と、ステアリン
グセンサ１３４で検出される舵角との組み合わせによっ
て自車の絶対位置（自車位置）を検出するようになって
いる。

【００２２】通信部１５は、ＦＭ送信装置や電話回線等
との間で各種データの送受信を行うようになっており、
例えば情報センタ等から受信した渋滞などの道路情報や
交通事故情報等の各種データを受信するようになってい
る。

【００２３】入力部１６は、走行開始時の現在位置の修
正や、目的地を入力するように構成されている。入力部
１６の構成例としては、表示部１７を構成するディスプ
レイの画面上に配置され、その画面に表示されたキーや
メニューにタッチすることにより情報を入力するタッチ
パネル、その他、キーボード、マウス、バーコードリー
ダ、ライトぺン、遠隔操作用のリモートコントロール装
置などが挙げられる。

【００２４】表示部１７には、操作案内、操作メニュ
ー、操作キーの表示や、ユーザの要求に応じて設定され
た案内地点までの経路の表示や、走行する経路に沿った
案内図等の各種表示が行われる。表示部１７としては、
ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ、プラズマディ
スプレイ、フロントガラスにホログラムを投影するホロ
グラム装置等を用いることができる。

【００２５】音声入力部１８は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が入力される。音声
出力部１９は、音声合成装置と、スピーカとを備え、音
声合成装置で合成される音声の案内情報を出力する。な
お、音声合成装置で合成された音声の他に、各種案内情
報をテープに録音しておき、これをスピーカから出力す
るようにしてもよく、また音声合成装置の合成音とテー
プの音声とを組み合わせてもよい。

【００２６】以上のように構成されたナビゲーションシ
ステム装置は、運転者に車両の現在地周りの道路情報を
知らせて、車両の目的地までの走行経路を誘導する。つ
まり、入力部１６から目的地を入力すると、ナビゲーシ
ョン処理部１１は、現在位置検出部１３で検出された自
車位置に基づき、データ記憶部１２から読み出した道路
情報から目的地までの走行経路を選択し、該経路を表示
部１７に出力するとともに、該表示部１７に表示された
走行経路と、音声出力部１９から出力される音声によっ
て、運転者を目的地まで誘導する。また、目的地が入力
されていない場合には、自車位置の周辺の道路情報を表
示部１７に出力する。

【００２７】以上のようなナビゲーションシステム装置
１０において、自車位置検出手段は、現在位置検出部１
３によって構成され、道路情報記憶手段は、データ記憶
部１２によって構成される。自車位置の進行方向にある
特定点としてのノードは、現在位置検出部１３で検出さ
れた自車位置と自車の走行方向および道路情報記憶手段
に記憶されている道路情報に基づき、ナビゲーション処
理部１１が決定する。また、距離算出手段は、現在位置
検出部１３と、データ記憶部１２と、ナビゲーション処
理部１１とによって構成され、図２及び図３に示されて
いるように、現在位置から各ノードまでの距離Ｌ１〜Ｌ
ｎを算出する。

【００２８】ノード半径算出手段は、データ記憶部１２
とナビゲーション処理部１１とによって構成され、図２
に示されているように、各ノードＮ１〜Ｎｎ毎のノード
半径Ｒ１〜Ｒｎを計算する。ここで、ノードとは、デジ
タル地図において、道路の位置形状を示す要素で、デジ
タル化された道路情報は、道路上の位置を示す点（ノー
ド）とノード間を結ぶ線（リンク）により構成される。
本実施形態においては、ノードが特定点である。特定点
におけるノード半径の算出方法は、例えば特定点で交叉
するリンクの交叉角度から算出することができる。

【００２９】また、推奨走行速度算出手段は、データ記
憶部１２と現在位置検出部１３とナビゲーション処理部
１１とによって構成され、各ノード半径Ｒ１〜Ｒｎと、
予め設定されている旋回横Ｇより、図３に示されている
ような、予め定められたデータテーブルに従って、各ノ
ード位置を通過する際に推奨される車速（ノードスピー
ド）Ｖ１〜Ｖｎ（推奨走行速度）を各ノード毎に計算す
る。

【００３０】制御手段である変速比制御手段は、ナビゲ
ーション処理部１１とＡ／Ｔ ＥＣＵ４０とによって構
成されている。ナビゲーション処理部１１は、車両の進
行方向に位置するノード情報から、上記のように推奨走
行速度を算出し、図３に示されているデータテーブルに
基づいて、各ノードを推奨走行速度で通過するために
は、どのような変速段で減速することが適当であるかを
判断し、その判断に基づき、変更可能な変速段の範囲、
つまり変更可能な変速段の上限を設定する。ナビゲーシ
ョン処理部１１は、運転者の減速の意図があることを確
認した後、Ａ／ＴＥＣＵ４０に上限値を出力する。Ａ／
Ｔ ＥＣＵ４０は、ナビゲーション処理部１１で決定さ
れた変速段の上限値と、通常の変速マップに基づいて決
定される変速段とを比較して、両者のうち低い変速段
を、実際の変速段として設定する。

【００３１】以上のような変速比制御を行うためには、
車両が走行する道路が特定されていることが、つまり、
進行方向に位置するノードが特定されていることが条件
となるが、進行方向に分岐路がある場合には、いずれか
１つの分岐路を選択して、その選択された分岐路に沿っ
た変速比制御を行う必要がある。

【００３２】進行方向に位置する道路の分岐路を検出す
る検出手段である分岐路検出手段は、データ記憶部１２
と現在位置検出部１３とナビゲーション処理部１１で構
成される。ナビゲーション処理部１１は、現在位置検出
部１３で検出された自車位置から、進行方向に位置する
ノードデータをデータ記憶部１２から取得し、ノードに
３本以上のリンクが接続されているか否かを検出して、
分岐路が存在するかを検出する。

【００３３】検出された分岐路毎に、道路属性に応じた
重み付けをする設定手段である重み設定手段は、データ
記憶部１２と現在位置検出部１３とナビゲーション処理
部１１で構成されている。ナビゲーション処理部１１
は、現在位置検出部１３で検出された自車位置から、現
在走行中の道路を特定し、該道路の道路情報をデータ記
憶部１２から取得するとともに、分岐路検出手段によっ
て検出された分岐路の各道路情報も取得して、各分岐路
毎に、現在走行中の道路の道路情報と比較する。そし
て、比較した結果に基づいて、各分岐路毎に車両の進入
する分岐路を推定する際の基準となる重み付けを行う。
この重み付けを行う基準は、走行環境に応じて適宜変更
することができるが、例えば、現在走行中の道路の道路
情報と、分岐路の道路情報が、共通する要素が多い程、
その分岐路の重み付けを重くするように設定することが
できる。

【００３４】設定された重み付けに応じて車両の進入す
る分岐路を推定する推定手段は、ナビゲーション処理部
１１によって構成される。ナビゲーション処理部１１
は、分岐路毎に設定された重みを比較して、最も重みの
大きい分岐路を、車両が進入する分岐路であるものと推
定する。

【００３５】また、信頼度設定手段は、ナビゲーション
処理部１１で構成され、設定された重みが同じ分岐路が
あり、１つの分岐路に絞り込むことができない場合に
は、推定手段か推定した内容について、その信頼度を設
定する。変速比制御手段は、この設定された信頼度に応
じて、制御内容を変更することができる。例えば、信頼
度が低い場合には、２速となっている上限を３速とする
など、変速段の規制範囲を緩やかにする。つまり、推定
されている分岐路以外の分岐路に車両が進入した場合で
も、進入した分岐路の情報に応じて制御が可能な状態を
維持するように、制御の幅を持たせるようにすることが
できる。

【００３６】また、運転者の減速の意図を判断する判断
手段は、車両状態検出部３０とナビゲーション処理部１
１によって構成される。ブレーキ操作や、アクセル開度
の急激な減少、ウインカーのオン操作などを検出するこ
とによって、進入する分岐路をより確実に特定すること
ができる。

【００３７】ＡＴモード選択部２０は、シフトポジショ
ンと変速モードを選択する操作部である。車両状態検出
部３０は、車速検出手段である車速センサ３１、運転操
作検出手段としてブレーキセンサ３２、アクセル開度セ
ンサ３３、ウィンカーセンサ３４とを備え、さらにスロ
ットル開度センサ３５を有してしている。車速センサ３
１は車速Ｖを、ブレーキセンサ３２はブレーキが踏まれ
たか否か（ＯＮ／ＯＦＦ）を、アクセルセンサ３３はア
クセル開度αを、ウインカーセンサ３４はウインカース
イッチのＯＮ／ＯＦＦを、スロットルセンサはスロット
ル開度θをそれぞれ検出する。

【００３８】そして、検出された運転操作は、ブレーキ
のＯＮ／ＯＦＦ信号、アクセル開度信号、ウインカのＯ
Ｎ／ＯＦＦ信号として、それぞれナビゲーション処理部
１１に供給される。また、車速センサ３１で検出された
車速Ｖは、ナビゲーション処理部１１と後述する電気制
御回路部４０にそれぞれ供給され、スロットルセンサで
検出されたスロットル開度θは、電気制御回路部４０に
供給される。

【００３９】運転操作は、ブレーキのＯＮ信号によっ
て、運転者の減速操作を検出することができる。また、
アクセル開度αの変化によって、運転者の減速操作を検
出することができる。つまり、アクセル開度が零に近い
場合や、アクセル開度が所定の変化率以上で減少した場
合など、運転者の減速操作として検出することができ
る。さらに、ウインカのＯＮ信号によって、運転者の減
速の意志を予測し、減速操作として検出することもでき
る。

【００４０】自動変速装置は、プラネタリギアを主体と
したギアトレーン及びギアトレーンの各構成要素を係
合、解放して変速段を形成する油圧回路からなる機構部
（図中、Ａ／Ｔという）４１と、この機構部４１を制御
する電気制御回路部（以下、Ａ／Ｔ ＥＣＵという）４
０とを備えている。ナビゲーションシステム装置１０と
Ａ／Ｔ ＥＣＵ４０とは、相互に通信線で接続され適宜
通信が行われる。

【００４１】Ａ／Ｔ ＥＣＵ４０は、車速センサ３１及
びスロットル開度センサ３５が接続されており、車速セ
ンサ３１からは車速信号が、スロットル開度センサ３５
からはスロットル開度信号が入力される。さらに、機構
部４１に取り付けられた図示しないシフトポジションセ
ンサからはＡＴモード選択部２０で選択されたシフトポ
ジションに対応したシフトポジション信号が入力され
る。

【００４２】一方、Ａ／Ｔ ＥＣＵ４０から機構部４１
の油圧回路内のアクチュエータ（油圧ソレノイド）に対
して駆動信号が出力され、この駆動信号に基づき上記ア
クチュエータが作動して変速段の形成等を行う。Ａ／Ｔ
ＥＣＵ４０は、また、ＥＥＰＲＯＭ４２にき記憶され
た制御プログラムにより制御されており、例えば、変速
段の選択は、スロットル開度センサ３５より検出される
スロットル開度と、車速センサ３１からの車速とに基づ
き、メモリテーブル（変速マップ）に基づき行われるよ
うに構成されている。この変速マップが自動変速装置固
有の変速段を決定する。

【００４３】変速マップは、ノーマルモード、パワーモ
ードの各モードに応じて用意されており、ナビゲーショ
ン処理部１１から供給される変速モード変更指令信号に
基づいて自動的に変更される。また、変速モードは、運
転者の意志によりＡＴモード選択部２０を介して変更す
ることもできる。ここで、ノーマルモードは、燃費と動
力性能のバランスのとれた経済走行パターンで、通常走
行に用いるものである。パワーモードとは、動力性能を
重視したパターンで、山間地等での運転に使用するもの
であり、変速段マップでは、低速側の変速段の領域が大
きく取られている。

【００４４】本実施態様では、この固有の変速マップを
変化させることなく、変速段の高速側（上限）を制限す
ることにより、結果的に変速段が低速側にシフトされた
ような制御を実行している。したがって、固有の変速マ
ップとして、どのような変速マップを用いることもでき
る。

【００４５】ＡＴモード選択部２０が備えるシフトレバ
ーは、パーキングレンジ、リバースレンジ、ニュートラ
ルレンジ、ドライブレンジ、セカンドレンジ、ローレン
ジ、の６つのシフトポジションが選択可能な６ポジショ
ンタイプで、機構部４１に取り付けられた図示しないシ
フトポジションセンサと機械的に接続されている。ドラ
イブレンジのシフトポジションでは、１〜４速の間で変
速段が選択され、セカンドレンジでは、１〜２速の間で
変速段が選択され、ロウレンジでは、１速の変速段のみ
が設定される。

【００４６】本実施態様では、シフトレバーがドライブ
レンジのシフトポジションに保持されている場合にの
み、ナビゲーションシステム装置１０による変速段の規
制が実行可能な構成となっている。例えば、Ａ／Ｔ Ｅ
ＣＵ４０によって、４速が決定されていてもナビゲーシ
ョン処理部１１により上限が３速とされているときは、
駆動信号は１速から３速までの範囲内でしか出力されな
い。そして、変速比を設定する機構部４１の油圧回路に
対して、その範囲内で駆動信号が出力される。

【００４７】エンジンコントロールユニット（図中、Ｅ
／Ｇ ＥＣＵという）５０は、スロットル開度の信号
と、エンジン（図中、Ｅ／Ｇという）５１からのエンジ
ン回転数その他（冷却水温、センサ信号等）とに基づ
き、燃料噴射指令等を変化させて、エンジン５１を制御
する。本実施形態では、変更可能な変速段の範囲とし
て、上限値が制限された規制範囲とされる。

【００４８】以下、ナビゲーション処理部１１によるル
ート推測制御について、図５、図６、図８〜図１０に示
されているフローチャートを参照して詳説する。ここで
図５は、ナビゲーション処理部１１で実行される処理の
一部としてのルート推測ルーチンを示している。図６
は、ルート推測ルーチンの一部を構成する分岐処理ルー
チンを示している。

【００４９】ルート推測ルーチンについて説明する。現
在位置から前方のノード間のリンクに関するデータを取
得する（ステップＳ１０）。リンクに関するデータか
ら、前方に分岐があるかを判断する（ステップＳ３
０）。リンクが二手に別れているノードは、分岐と判断
する。つまり、ノード点にリンクが３本以上接続される
場合には、分岐と判断する。従って、このリンクの数に
より、リンク数が２以下である場合と、２を越える場合
とで、分岐数を判断する。

【００５０】分岐の場合は、（ステップＳ３０：＞２）
ステップＳ５０へ進み、分岐でない場合は（ステップ
Ｓ３０：≦２）、ステップＳ７０へ進む。分岐の場合に
は、後述する分岐処理を行い、分岐するいずれかの経路
の選択を行う（ステップＳ５０）。

【００５１】そして、選択された経路について、信頼度
を計算する（ステップＳ６０）。信頼度の計算は、次の
ように行なわれる。ステップＳ５０の分岐処理ルーチン
において選択された経路が１つの場合には、信頼度を１
００％とし、経路が２つ選択された場合には、信頼度を
５０％とする。

【００５２】制御用データを作成する（ステップＳ７
０）。本実施例では、選ばれた経路に対して制御用の道
路形状判断が行われ、この制御用データと、ステップＳ
６０で得られた信頼度は、変速段の規制制御のための道
路データとして保持される。

【００５３】また、信頼度に基づいて、制御内容（本実
施形態の場合には、変速段の規制制御における上限変速
段の値）が変更され、より確実で幅のある（適応性のあ
る）制御を実現することができる。例えば、信頼度が１
０割の場合は制御を行い、信頼性が低い場合は制御を限
定するようにできる。本実施形態の場合について説明す
ると、変速段の上限を規制する制御において、上限が２
速とされている時、信頼度が１００％の場合には、その
ままの値を用いて上限を２速とし、信頼度が５０％の場
合には、上限を３速に変更する。

【００５４】次に、ステップＳ５０の分岐処理ルーチン
について、図６に示されているフローチャートおよぴ図
４に示されている道路の概念図に基づき説明する。ま
ず、分岐データを取得する（ステップＳ１０１）。つま
り、分岐する場所のノードデータ及びリンクデータを取
得する。

【００５５】図４では、車両が道路Ｄ１を走行している
状態であり、前方の分岐点としてPが選択され、分岐点P
についてのノードデータ及び分岐後の道路Ｄ２,Ｄ３,Ｄ
４,Ｄ５を示すリンクデータとが、入力される。そして
道路Ｄ２,Ｄ３,Ｄ４,Ｄ５の内、車両が通る可能性の高
い道路を以下に説明する判断により選択する。ここで、
各道路Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５の属性は、表１に
示されている通りとなっている。また、道路Ｄ５は、一
方通行であり、分岐点Ｐが一方通行の出口となってい
る。

【００５６】

【表１】

【００５７】その分岐後の道路のリンクデータより、進
入禁止（一方通行）かどうか判断する（ステップＳ１０
３）。一方通行の場合、車両が進入するケースは無く、
車両制御する必要無しと判断して、そのリンクのデータ
を排除する。一方通行でない場合、進入する可能性があ
りと判断し、以下の判断を行う。

【００５８】図４の場合、道路Ｄ５が一方通行となって
いるので、道路Ｄ５のリンクのデータを排除し、道路Ｄ
２,Ｄ３,Ｄ４について判断を続ける。現在走行している
道路（リンク）と分岐後の道路（リンク）との幅員を比
較する（ステップＳ１０５）。

【００５９】図４の場合、道路Ｄ１と道路Ｄ２,Ｄ３,Ｄ
４の幅員を比較して、幅員が同じ道路である場合（道路
Ｄ３,Ｄ４）には、道路Ｄ１の幅員を基準とする基準値
に、係数α１を掛けることによって重み付けを行う。道
路Ｄ２の場合には、幅員が小さくなるので通過する可能
性が低くなると判断され、道路Ｄ１の幅員を基準とする
基準値に対して、係数α２を掛ける。ここでは、α１>
α２としている。

【００６０】係数αnは、道路の幅員に対して変化する
ようになっており、図７に示されるようなマップによ
り、例えば分岐後の道路が、分岐前の道路の幅員と同じ
場合は１とし、幅員の差が大きくなるにつれ、１より小
さくなるようにしてもよい。このようなマップは、道路
Ｄ１の幅員に応じて複数設けられる。また、ここではマ
ップを用いたが、計算により係数を求めてもよい。

【００６１】次に、現在走行している道路（リンク）と
分岐後（リンク）の道路との道路種別を比較する（ステ
ップＳ１０７）。図４の場合、道路Ｄ１よりも高位の種
別を持つ道路はなく、種別が同じ道路は、道路Ｄ３,Ｄ
４であり、逆に道路が低位となる道路は、道路Ｄ２であ
る。分岐後の道路が同じ種別である道路Ｄ３,Ｄ４の場
合には、道路Ｄ１の種別を基準とする基準値に対して係
数β１を掛けることによって重み付けを行う。また、低
位の種別となる道路Ｄ２の場合には、道路Ｄ１の種別を
基準とする基準値に対して係数β２を掛ける。ここでは
β１>β２となる。

【００６２】係数βnは、現在走行している道路の幅員
に対して変化するようになっており、表２に示されてい
るような、予め設定されたマップにより選択できる。例
えば分岐後の道路が、分岐前の道路の種別と同じ場合は
１とし、種別が異なる場合は、道路種別毎に設定される
値は異なり、いずれも１よりも小さい値に設定される。
また、ここではマップを用いたが、計算により係数を求
めてもよい。

【００６３】

【表２】

【００６４】次に、曲率半径Ｒの比較処理を行う（ステ
ップＳ１０９）。分岐点Ｐの前後に位置するノード点か
ら分岐点Ｐに対応する曲率半径Ｒを算出する。図４で
は、分岐点Ｐにおける、道路Ｄ２,Ｄ３,Ｄ４のＲを算出
し、道路Ｄ３,Ｄ４の曲率半径Ｒ３、Ｒ４が同じであ
り、道路Ｄ２の曲率半径Ｒ２は道路Ｄ３,Ｄ４に対する
曲率半径Ｒ３、Ｒ４よりも小さくなっている。

【００６５】分岐点の道路の形状が同じ曲率半径Ｒであ
る道路Ｄ３,Ｄ４の場合には、道路Ｄ１から直進した場
合を基準値として、この基準値に対して係数γ１を掛け
ることによって重み付けを行う。

【００６６】また曲率半径Ｒが小さくなる道路Ｄ２の場
合には、基準値に対して係数γ２を掛けることによって
重み付けを行う。ここではγ１＞γ２となる。係数γn
は、分岐点の曲率半径Ｒに対して変化するようになって
おり、表３に示されているような、予め設定されたマッ
プにより選択することができる。表３に示されている係
数の値は、γ４＞γ３＞γ２＞γ１となっている。ま
た、計算により係数を求めてもよい。

【００６７】

【表３】

【００６８】終了判断を行う（ステップＳ１１１）。入
力された全部の分岐（道路Ｄ２〜Ｄ５）に対して、各種
判断が終了したかどうか判断する。つまり、係数α，
β，γを算出したかを判断する。終了していない場合
は、ステップＳ１０３〜ステップＳ１０９を繰り返す。
終了した場合は、ステップＳ１１３へ進む。

【００６９】そして、分岐判断を行う（ステップＳ１１
３）。ステップＳ１０３〜ステップＳ１０９の判断か
ら、一番重み付けが大きな道路が、優先される道路とし
て選択され、その道路を制御必要道路として設定する。
一番重み付けが大きな道路とは、上記係数を掛け合わせ
た値が大きいほど重み付けが大きいものと定義する。

【００７０】重み付けの同じ道路が２つある場合は、分
岐点に対応する曲率半径Ｒを優先して判断し、曲率半径
が大きい方の道路を選択し、もう片方の道路のデータを
保持してもよい。このような判断は、例えば本実施形態
のように、変速比制御を行う場合に有用であるが、制御
の内容に応じて、係数αやβを優先させることもでき
る。

【００７１】また、分岐した後のノードについて基準車
速を算出し、基準車速の高い方を制御必要道路として選
択してもよい。ここでリターンして、ルート推測ルーチ
ンのステップＳ６０進み、選択された道路に対して道路
の探索を続けていく。

【００７２】以上のように、選択された走行経路に基づ
いて、次のようなコーナ制御ルーチンが実行される。以
下図８に基づいて説明する。最初に、ルート推測ルーチ
ンにおいて選択された道路の制御用データを取得する
（ステップＳ５０１）。この道路データとしては、選択
された道路道路の種別や、前方道路形状、各ノードＮ１
〜Ｎｎの座標データ等が含まれる。

【００７３】ステップＳ５０１で、マッチングデータ、
即ち、選択された道路上のノードＮ１〜Ｎｎ（図２参
照）から、現在位置から各ノードまでの距離Ｌ１〜Ｌｎ
と、各ノードＮ１〜Ｎｎ毎のノード半径ｒ１〜ｒｎを計
算する（ステップＳ５０３）。次に、車両情報を取得す
る（ステップＳ５０５）。車両情報には、車速Ｖ、スロ
ットル開度、アクセル開度α、ブレーキ信号などが含ま
れる。次に、通常変速マップをみて、スロットル開度及
び車速から変速段を決定する（ステップＳ５０７）。

【００７４】そして、各ノードＮ１〜Ｎｎ毎のノード半
径Ｒ１〜Ｒｎから、ノードスピードＶ１〜Ｖｎを算出
し、現在車速Ｖ０と、現在位置から各ノードＮ１〜Ｎｎ
までの距離Ｌ１〜Ｌｎとから、規制用変速段マップ（図
３）に基づき、変速段規制制御の必要性を判断する（ス
テップS５０９）。現在の車速Ｖ０から前方の各ノード
Ｎ１〜ＮｎのノードスピードＶ１〜Ｖｎまで減速させる
ための減速度を各ノード毎に求め、制御の必要性を各ノ
ード毎に判断する。

【００７５】図３に示されている規制用変速段マップ
は、変速段の変更による減速度合、安全な減速、車両挙
動等を考慮して、推奨される減速度を設定し、各減速度
に応じて最も適切と思われる変速段を設定したマップで
ある。該マップに基づき規制する変速段が決定される。
つまり、各ノードスピードＶ１〜Ｖｎまで減速するため
に必要な減速度を減速度曲線ｍ１、ｍ２として表示し、
現在位置における速度である現在車速Ｖ０と減速度曲線
を比較して、現在の車速Ｖ０が大きい場合には制御の必
要があると判断される。この減速度曲線は、減速度のレ
ベル別に望ましいと考えられる変速段と対応して設定さ
れ、各ノード点毎に２本の減速度曲線ｍ１、ｍ２が設け
られている。図の上側の減速度曲線ｍ１より上側に車速
Ｖ０が位置する場合には、変速段の上限を２速に、減速
度曲線ｍ１と減速度曲線ｍ２との間に位置する場合に
は、変速段の上限を３速に、ノードスピードＶｎ（Ｖ
１）以上であって、減速度曲線ｍ２以下である場合に
は、変速段の上限を４速に設定するように制御され、ノ
ードスピードＶｎ（Ｖ１）以下である場合には、変速段
規制制御は行なわれず、通常の変速マップに基づき変速
段が決定される。この変速段は、ノードスピードまで減
速するためには、どのような変速段がより適切かという
観点から設定されたものであり、後述するように、運転
者の意志を確認したうえで適用されるような構成となっ
ている。

【００７６】この減速度曲線は、各ノードと、そのノー
ドスピードＶ１、Ｖ２毎に設定され変速段の上限規制の
必要性が判断される。そして、判断されたノードの中
で、最も規制の程度が高い（変速段の上限が低い）変速
段が、上限規制値として決定される。例えば、図３にお
いて、現在車速がＶ０の場合は、ノードＮ１を推奨速度
で通過するには、変速段の上限は３速に設定することが
望ましく、ノードＮ２を通過するためには、上限は２速
にする必要がある。この場合には、変速段の上限は２速
が設定されることになる。

【００７７】ルート推測ルーチンで設定された信頼度に
基づき、設定された上限値を補正する（ステップＳ５１
１）。信頼度が１００％の場合には、設定された上限値
をそのまま用い、５０％の場合には、上限値を１つ挙げ
る。つまり、２速に設定されている場合には、３速とす
る。

【００７８】次に、運転者に減速の意志があるか否かを
判断する。つまり、アクセル開度が０近傍になったか、
あるいはアクセル開度が十分小さく、かつアクセル開度
の変化率Δαが予め定められた変化率δ以上で閉じられ
たか否かを判断する（ステップＳ５１３）。

【００７９】アクセル開度αが０近傍になった場合、あ
るいはアクセル開度が十分小さく、かつアクセル開度α
の変化率Δαが予め定められた変化率δ以上で閉じられ
た場合には運転者は減速する意志を有すると判断できる
ので、設定された変速段の上限値を変速動作制御指令値
としてＡ／Ｔ ＥＣＵ４０に出力する（ステップＳ５１
５）。Ａ／Ｔ ＥＣＵ４０では、入力された上限値と、
通常変速マップにより求められた変速段の値比較して、
低い変速段を選択し、アクチュエータへ駆動信号を出力
する。

【００８０】即ち、通常変速マップにより、例えば４速
が決定されている場合でも、変速段の上限が３速になっ
ている場合は、３速を出力信号とする。また、通常変速
マップにより２速が決定されている場合、上限値が３速
であっても、３速の範囲内で変速段を規制するものなの
で、指令信号として出力される変速段は、２速となる。

【００８１】一方、アクセル開度αが０近傍になってお
らず、あるいはアクセル開度αの変化率Δαが予め定め
られた変化率δ以上で閉じられない場合には、運転者は
減速を意図していない場合であると判断して、リターン
され、通常の制御が行われる。

【００８２】以上のように、分岐処理ルーチンで、制御
必要道路を選択できた場合、その道路に基づいて、道路
データに基づく車両制御が行なわれ、また信頼度に基づ
く車両制御を制限した形の車両制御が行なわれる（例、
信頼度が低い場合には、上限を３速にはするが、２速に
はしない等）。

【００８３】もし、車両が選択された道路とは異なる道
に進入した場合、分岐通過時には、道路データに基づく
車両制御は、現状車両状態を判断して、挙動変化を考慮
した制御中断処理を行い（例えば、現在の変速段を維持
する等）、分岐通過後に、新しい道路データに基づく車
両制御を再び行う。

【００８４】一方、分岐処理ルーチンで、制御必要道路
を選択できなかった場合には、分岐通過時は、道路デー
タに基づく車両制御を中止し、通常の車両制御を行う。
また、制御必要道路すべてにおける所定距離の間の、車
両制御に必要なデータ（基準速度等）保持しておき、車
両がどちらに進んでも、進んだ道の道路形状に応じた車
両制御が直ちに可能な状態とすることもできる。また車
両の現在位置から、前記制御必要道路を通過しないで、
他の道路を通過した場合、道路データに基づく車両制御
を中止し、通常の車両制御を行い、車両が進む道路に対
して、道路データに基づく車両制御を再び行う。

【００８５】また、上記実施形態は、ナビの道路データ
を用いた車両制御、特に変速段制御について述べたが、
他の制御（例えばエンジン、サスペンション、ヘッドラ
イト等）にも応用できる。この場合、制御する対象によ
って分岐処理ルーチンのステップＳ１０３〜ステップＳ
１０９の判断の重み付けを変化させることもできるし、
またＳ１１３の分岐判断での２つ同じ重み付けの道路が
あった場合に、制御（エンジン、サスペンション等）に
対して影響が大きい項目（道路幅員、道路種別、分岐点
の曲率半径Ｒ）を比較して、一つを選択することもでき
る。

【００８６】また、重み付けを行う場合の項目として、
道路の幅員、道路種別、分岐点の曲率半径Ｒを用いた
が、他の項目として道路の勾配や道路のカントやバンク
角等の道路情報を用いることができる。

【００８７】次に第２実施形態について説明する。第２
実施形態は、第１実施形態で判断されたルートを、車両
の走行状態から実際に走行するかどうかを推測するため
のものであり、さらにルート推測を正確にすることがで
きる。

【００８８】図９は、第２実施形態の制御動作を示すフ
ローチャートである。現在位置検出部１３により現在地
の判断を行う（ステップＳ１５）。ルート推測ルーチン
（ステップＳ１０〜Ｓ７０）によりルートを推測する
（ステップＳ３５）。車速を車速センサ３１より検出
し、車両が走行中かどうかを判断する（ステップＳ５
５）。走行中と判断された場合には、ステップＳ７５に
進み、走行中でないと判断された場合には、ステップＳ
３５で選ばれた道路を選択するため、リターンする。走
行中の場合には、走行中ルート推測ルーチンＳ７５を実
行する。

【００８９】以下、走行中ルート推測ルーチンについ
て、図１０に示されているフローチャートについて説明
する。入力された現在地データ及び道路データより、現
在地から分岐点Ｐまでの距離lを計算する（ステップＳ
３０１）。計算された距離ｌが所定距離Ｌｍ（例えば３
００ｍ）より小さいかどうかを判断する（ステップＳ３
０３）。大きい場合には、車両は分岐点Ｐまで充分な距
離があり、ルート推測をするには及ばないので、リター
ンされる。小さい場合には、車速Ｖ、加速度aを取得す
る（ステップＳ３０５）。加速度aが０以下であるかを
判断し、車両が加速しているか、減速しているかを判断
する（ステップＳ３０７）。加速している場合は、変速
段を制御する必要がないものとして、リターンされる。

【００９０】この場合の変速段の制御は、減速するため
の制御であるため、加速時の制御は行わないが、他の制
御の場合に車両制御（変速段制御を含む）をする状態も
考えられる。減速している場合は、ステップＳ３０９へ
進む。現在車速Vと、分岐点Ｐまでの距離ｌと、加速度
ａとから、分岐点Ｐでの予想速度Ｖｐを算出する（ステ
ップＳ３０９）。予想速度ＶｐがＶｍａｘよりも大きい
か判断する。Ｖｍａｘよりも大きい場合は、ステップＳ
３１３へ進み、Ｖｍａｘよりも小さい場合は、ステップ
Ｓ３１５へ進む。

【００９１】ここでＶｍａｘは、交差点、分岐等を曲が
るのに推奨される最大の速度である。この速度以上で
は、車両は曲がらずに道なりに進むと判断される。ステ
ップＳ３１３では、次の処理である分岐処理ルーチンに
おいて、係数γを決定するためのマップ（表３）の内容
を変更する。具体的には、真っすぐ、若しくは道なりに
進むものと判断して、Ｒが小さい方の係数γ１が、さら
に小さく設定されている。ステップＳ３１５では、Ｖｐ
がＶｍｉｎよりも小さいか判断する。Ｖｍｉｎよりも大
きい場合は、ステップＳ３２１へ進み、Ｖｍｉｎよりも
小さい場合は、ステップＳ３１７へ進む。

【００９２】ここでＶｍｉｎは、分岐後の所定距離にお
ける平均Ｒから、一番小さいＲを持つ分岐路を選択し、
その分岐路の設計速度を算出することにより、求められ
る速度である。つまり、この速度以下となる場合には、
車両は停止したり、交差点等を右左折したり、脇道に進
む可能性が高いものと判断される。ステップＳ３１７で
は、次の処理である分岐処理ルーチンにおいて、係数γ
を決定するためのマップ（表３）の内容を変更する。真
っすぐ、若しくは道なりに進まず、停止したり、交差点
等を右左折したり、脇道に進む可能性があると判断し、
Ｒが大きい方の係数γが小さくなるように設定されてい
る。

【００９３】そして、分岐処理ルーチンを実行する（ス
テップＳ３１９）。次に、メインフローのステップＳ３
５のルート推測で推測された道路（前回データ）と、ス
テップＳ３１９で推測された道路が同一かどうかを判断
する（ステップＳ３２１）。同一の場合は、前回推測さ
れたデータと同一であり、推測の信頼性が高いと判断し
て、何もせずリターンする。同一でない場合は、まず、
前回のデータを保持する（ステップＳ３２３）。ここで
前回のデータを保持するのは、車両が今回推測した道路
を走行せず、前回推測した道路を走行した場合にも、直
ちに制御を実行できる状態として、円滑な車両制御を確
保するためである。

【００９４】次に、新しく選択された道路の道路情報に
基ずく制御用のデータを作成するとともに、制御装置へ
出力する（ステップＳ３２５）。ここで、制御装置と
は、車両制御を行う制御装置であり、本実施形態の場合
には、変速段の上限規制制御を行うナビゲーション処理
部１１に出力される。

【００９５】一方、第１実施形態の場合と同様に、各制
御装置へデータを送る場合に、ルート推測の信頼性デー
タを加えてもよい。例えば、前方にある分岐から４本の
ルートが別れている場合で、一本のルートが選ばれた場
合は、信頼性１０割として、その旨を示す信号を共に送
る。同じような２本のルートが選ばれた場合は、信頼性
を５割として、その旨を示す信号を送ると共に、その信
号を受けた制御装置は、ルートが完全に選択できなかっ
たため、制御を限定させるようにしてもよい。また、そ
の信頼性の程度に基づいて、制御の限定の仕方を変化さ
せてもよい。さらに、学習機能により、一度走行した道
路の重み付けを重くするように変化させてもよい。

【００９６】ステップＳ３１１〜Ｓ３１７の判断で車速
による判断に加え、ブレーキ、アクセル、ウインカー、
シフトポジション等の車両情報を用いて、直進、停止の
判断を行ってもよい。つまり、ブレーキの踏み込み、ア
クセル開度の急激な減少、ウインカースイッチのオン操
作、シフトポジションの低速側への切り換えにより、運
転者の減速の意図を読取り、ステップＳ３１７を実行す
るようにしてもよい。この場合には、より確実に減速の
意志を確認することができ、運転者の意図により一層沿
った制御が可能となる。

【００９７】また、Ａ／Ｔ ＥＣＵ４０おける変速段の
決定は、アクセル開度と車速により、または、スロット
ル開度と車速により、或いはエンジンのトルクの大きさ
と車速によって行ってもよい。本発明の変速機は、有段
変速機だけでなく、無断変速機でもよい。また、電気自
動車やハイブリッド車両にも適用することができる。

【００９８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の車両制御
装置によれば、進行方向に位置する分岐があった場合、
予め車両が進入する分岐路を推定することで制御対象と
なる制御道路を選択できる。また、その推定された分岐
路に関する道路情報に基づいて、分岐路に差し掛かるま
えから該分岐路に応じた車両制御が可能となり、より円
滑な制御を行うことが可能となる。さらに、走行状態に
応じて、さらに車両が進入する分岐路を推定することに
より、分岐路をより明確にすることができ、円滑な制御
を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の車両制御装置の構成を示すブロック図
である。

【図２】道路上のノードの配置を示す模式図である。

【図３】変速段の上限値を決定する規制変速段マップで
ある。

【図４】分岐する道路を示す模式図である。

【図５】ナビゲーション処理部の制御動作を示すフロー
チャートである。

【図６】ナビゲーション処理部の制御動作を示すフロー
チャートである。

【図７】係数を求めるデータテーブルを示すマップであ
る。

【図８】ナビゲーション処理部の制御動作を示すフロー
チャートである。

【図９】ナビゲーション処理部の制御動作を示すフロー
チャートである。

【図１０】ナビゲーション処理部の制御動作を示すフロ
ーチャートである。

【符号の説明】

１ 車両制御装置 ２ 車両 １０ ナビゲーションシステム装置 １１ ナビゲーション処理部 １２ データ記憶部 １３ 現在位置検出部 ２０ ＡＴモード選択部 ３０ 車両状態検出部 ４０ Ａ／Ｔ ＥＣＵ

フロントページの続き (72)発明者 中島 秀樹 東京都千代田区外神田２丁目19番12号 株式会社エクォス・リサーチ内 (56)参考文献 特開 平７−306998（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−72591（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−141979（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16H 61/00 - 61/24

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 道路情報を記憶した道路情報記憶手段
   と、 自車位置を検出する自車位置検出手段と、 自車の車速を検出する車速検出手段と、 運転者の減速操作を検出する運転操作検出手段と、 車両の進行方向に位置する道路の分岐路を前記道路情報
   記憶手段から検出する分岐路検出手段と、 検出された各分岐路毎に、道路属性に応じた重み付けを
   する重み設定手段と、 設定された重み付けによって、車両の進入する分岐路を
   推定する推定手段と、前記推定 された分岐路上の特定点を走行するための推奨
   走行速度を算出する推奨走行速度算出手段と、 前記自車位置検出手段により検出された自車位置から前
   記推定手段により推定された分岐路上の特定点までの距
   離を算出する距離算出手段と、 前記距離算出手段により算出された距離と前記推奨走行
   速度算出手段により算出された推奨走行速度と前記車速
   検出手段により検出された車速とから、現在の車速から
   前記推奨走行速度まで減速するために適切な変速段を決
   定する手段と、 前記運転操作検出手段により運転者の減速操作が検出さ
   れた場合、自動変速装置が選択する変速段を前記決定さ
   れた変速段の範囲内で変速段を規制する変速比制御手段
   とを備えたことを特徴とする車両制御装置。
2. 【請求項２】 前記重み設定手段は、道路の幅員に基づ
   いて重み付けするものである請求項１に記載の車両制御
   装置。
3. 【請求項３】 前記重み設定手段は、現在走行している
   道路と各分岐路との幅員を比較して重み付けをするもの
   である請求項２記載の車両制御装置。
4. 【請求項４】 前記重み設定手段は、道路の種別に基づ
   いて重み付けするものである請求項１から請求項３のう
   ちのいずれか１の請求項に記載の車両制御装置。
5. 【請求項５】 前記重み設定手段は、現在走行している
   道路と各分岐路との道路種別を比較して重み付けをする
   ものである請求項４記載の車両制御装置。
6. 【請求項６】 前記重み設定手段は、分岐点の曲率半径
   に基づいて重み付けするものである請求項１から請求項
   ５のうちのいずれか１の請求項に記載の車両制御装置。
7. 【請求項７】 さらに、運転者の加速若しくは減速の意
   図を判断する判断手段を有し、前記推定手段は、さらに
   運転者の加速若しくは減速の意図に対応して、車両の進
   入する分岐路を推定するものである請求項１から請求項
   ６のうちのいずれか１の請求項に記載の車両制御装置。
8. 【請求項８】 各分岐路毎に設定された重みに応じて、
   推定手段による分帰路の推定の信頼度を設定する信頼度
   設定手段を有し、前記制御手段は、信頼度に応じて制御
   内容を変更するものである請求項１から請求項７のうち
   のいずれか１の請求項に記載の車両制御装置。