JP3223240B2 - 車両制御装置 - Google Patents

車両制御装置

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JP3223240B2 JP30825396A JP30825396A JP3223240B2 JP 3223240 B2 JP3223240 B2 JP 3223240B2 JP 30825396 A JP30825396 A JP 30825396A JP 30825396 A JP30825396 A JP 30825396A JP 3223240 B2 JP3223240 B2 JP 3223240B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の座標点の集
合よりなる地図情報に基づいて道路形状を判定し、判定
した道路形状に基づいて車両を制御する車両制御装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】ナビゲーションシステムにより得られた
地図データに基づいて地図上に通過可能ゾーンを設定
し、自車の前方のカーブが通過可能ゾーンから外れた場
合にドライバーに警報を発して減速を促したり、自動ブ
レーキ等を作動させて自動減速を行わせたりするもの
が、本出願人により既に提案されている（特開平６−２
８１４７１号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ナビゲーシ
ョンシステムにより得られる地図データには若干の誤差
が存在するため、そのデータに基づいて求めた自車位置
にも若干の誤差が生じることが避けられない。従って、
自車位置から前方のカーブに向けて所定の減速度で減速
を行う場合、自車位置の誤差によってカーブにおける車
両の通過予測速度にばらつきが発生し、このばらつきが
カーブの通過可否を判断する際の精度を低下させる要因
となる。
【０００４】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、自車位置の検出誤差が通過可否の判断に与える影響
を補償して的確な通過可否の判断を行えるようにするこ
とを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１記載に記載され
た発明では、自車位置の前方の仮自車位置に通過可否判
定ゾーンを設定し、仮自車位置よりも前方の道路データ
と前記通過可否判定ゾーンとを比較することにより車両
の通過可否を判定する。このとき、自車位置の検出誤差
により生じる高車速時と低車速時との間の判定誤差、或
いは道路の曲がりの程度が大きい時と小さい時との間の
通過可否の判定誤差が、自車位置から車両を減速する基
準減速度を補正することにより減少する。
【０００６】請求項２記載に記載された発明では、自車
位置の前方の仮自車位置における道路の曲率半径を算出
し、仮自車位置を通過する自車の旋回可能半径と前記曲
率半径とを比較することにより車両の通過可否を判定す
る。このとき、自車位置の検出誤差により生じる高車速
時と低車速時との間の判断誤差、或いは道路の曲がりの
程度が大きい時と小さい時との間の通過可否の判断誤差
が、自車位置から車両を減速する基準減速度を補正する
ことにより減少する。
【０００７】請求項３記載に記載された発明では、自車
位置の前方の仮自車位置における通過適正速度を算出
し、仮自車位置を通過する自車の通過予測速度と前記通
過適正速度とを比較することにより車両の通過可否を判
定する。このとき、自車位置の検出誤差により生じる高
車速時と低車速時との間の判断誤差、或いは道路の曲が
りの程度が大きい時と小さい時との間の通過可否の判断
誤差が、自車位置から車両を減速する基準減速度を補正
することにより減少する。
【０００８】請求項４記載に記載された発明では、自車
位置の前方の仮自車位置を通過するための通過適正減速
度算出手段を算出し、路面状態に基づいて設定した基準
減速度と前記通過適正減速度とを比較することにより車
両の通過可否を判定する。このとき、自車位置の検出誤
差により生じる高車速時と低車速時との間の判断誤差、
或いは道路の曲がりの程度が大きい時と小さい時との間
の通過可否の判断誤差が、前記基準減速度を補正するこ
とにより減少する。
【０００９】請求項５に記載された発明では、検出した
車速に基づいて基準減速度を補正するので、自車位置の
検出に誤差があっても、高車速時と低車速時との間の通
過可否の判断誤差を減少させることができる。
【００１０】請求項６に記載された発明では、仮自車位
置の前方の道路の道路データに基づいて基準減速度を補
正するので、自車位置の検出に誤差があっても、道路の
曲がりの程度が大きい時と小さい時との間の通過可否の
判断誤差を減少させることができる。
【００１１】請求項７に記載された発明では、曲率半径
算出手段により算出した道路の曲率半径に基づいて基準
減速度を補正するので、自車位置の検出に誤差があって
も通過可否の判断誤差を減少させることができる。
【００１２】請求項８に記載された発明では、車両制御
手段によりドライバーに対する警報及び車両の自動減速
の少なくとも一方を行うので、カーブの通過が困難であ
る場合に、カーブを通過するための的確な対応が可能と
なる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１４】図１〜図１０は本発明の第１実施例を示す
もので、図１は本発明装置の全体構成を示すブロック
図、図２はフローチャートの第１分図、図３はフローチ
ャートの第２分図、図４は道路上における各ゾーンの設
定状態を示す図、図５は仮自車位置Ｎ1 における各ゾー
ンと道路との関係を示す図、図６は通過可否判定の作用
の説明図、図７は基準減速度が一定の場合の作用説明
図、図８は車速の大小による実旋回横加速度の変化を示
す図、図９は車速と基準減速度との関係を示す図、図１
０は基準減速度を変化させた場合の作用説明図である。
【００１５】図１に示すように、本実施例の車両制御装
置は、地図情報出力手段Ｍ１と、自車位置検出手段Ｍ２
と、車速検出手段Ｍ３と、仮自車位置設定手段Ｍ４と、
基準減速度設定手段Ｍ５と、通過予測速度算出手段Ｍ６
と、基準減速度補正手段Ｍ７と、旋回可能半径算出手段
Ｍ８と、ゾーン設定手段Ｍ９と、通過可否判定手段Ｍ１
０と、車速調整手段Ｍ１１と、警報手段Ｍ１２とを備え
る。
【００１６】地図情報出力手段Ｍ１及び自車位置検出手
段Ｍ２は周知の自動車用ナビゲーションシステムに搭載
されているもので、地図情報出力手段Ｍ１はＩＣカード
やＣＤ−ＲＯＭに予め記憶された所定範囲の道路データ
を読み出して出力し、自車位置検出手段Ｍ２は前記道路
データにＧＰＳアンテナから受信した自車位置データを
重ね合わせて地図上の自車位置Ｐ0 を検出する。車速検
出手段Ｍ３は、各車輪に設けられた車輪速センサの出力
に基づいて現在の自車の車速Ｖ0 を検出する。
【００１７】仮自車位置設定手段Ｍ４は、自車位置Ｐ0
の前方にカーブの通過可否を判定するための複数の仮自
車位置Ｎk を設定する。基準減速度設定手段Ｍ５は、ド
ライバーがカーブを通過するために自発的に制動を行う
と仮定した場合の、制動により発生する基準減速度βを
設定する。通過予測速度算出手段Ｍ６は、自車位置Ｐ 0
から前記基準減速度βで減速を行った場合に各仮自車位
置Ｎk における車速である通過予測速度Ｖk を算出す
る。基準減速度補正手段Ｍ７は、車速Ｖ0 に基づいて基
準減速度βを補正する。旋回可能半径算出手段Ｍ８は、
各仮自車位置Ｎkにおいて通過予測速度Ｖk で旋回を行
った場合に、基準横加速度α1 ，α2 以内で旋回するこ
とのできる旋回可能半径Ｒ1 ，Ｒ2 を算出する。
【００１８】ゾーン設定手段Ｍ９は、各仮自車位置Ｎk
について後述する通過可能ゾーンＺ 1 、警報ゾーンＺ2
及び自動減速ゾーンＺ3 を設定する。通過可否判定手段
Ｍ１０は、各仮自車位置Ｎk において前記各ゾーン
Ｚ1 ，Ｚ2 ，Ｚ3 と前方の道路とを重ね合わせることに
より、前方の道路を通過可能であるか否かを判定する。
車速調整手段Ｍ１１はエンジン出力低減手段や制動手段
からなり、仮自車位置Ｎkの前方の道路が自動減速ゾー
ンＺ3 にある場合に車両を自動減速する。警報手段Ｍ１
２はブザー、チャイム、ランプ等からなり、仮自車位置
Ｎk の前方の道路が警報ゾーンＺ2 にある場合にドライ
バーに警報を発する。
【００１９】次に、前述の構成を備えた本発明の実施例
の作用を、図２及び図３のフローチャートを併せて参照
しながら説明する。
【００２０】先ず、路面摩擦係数、ドライバーの状態
（運転技量や疲労状態）、道路勾配、昼夜の別等の制御
に影響を与える各要素を読み込み（ステップＳ１）、続
いて、前記各要素に基づいて所定の基準横加速度α1 ，
α2 及び基準減速度βを設定する（ステップＳ２）。
【００２１】ここで、第１基準横加速度α1 は車両がカ
ーブを通過する際にその横加速度を越える可能性がある
場合に警報を発するための基準横加速度、第２基準横加
速度α2 は車両がカーブを通過する際にその横加速度を
越える可能性がある場合に自動減速を行うための基準横
加速度であり、例えばα1 ＝２〜３ｍ／ｓ2 、α2 ＝４
〜６ｍ／ｓ2 に設定される（α2 ＞α1 ）。また、基準
減速度設定手段Ｍ５により設定される基準減速度βは、
ドライバーが自発的な制動を行うことにより、車両がそ
の減速度で自車位置Ｐ0 から減速を行うと仮定した減速
度である。
【００２２】これらα1 ，α2 ，βの値はステップＳ１
で読み込んだ路面摩擦係数、ドライバーの状態、道路勾
配、昼夜の別等に基づいて変更される。即ち、路面摩擦
係数が小さく、ドライバーの状態が悪く、道路勾配が下
り坂であり、視界の悪い夜間等の悪条件時には、早めに
警報又は自動減速を行うべくα1 ，α2 ，βの値が小さ
め（余裕側）に設定される。
【００２３】次に、車速検出手段Ｍ３から車速Ｖ0 を読
み込むとともに、自車位置検出手段Ｍ２から自車位置Ｐ
0 の座標Ｐ0 （Ｘ0 ，Ｙ0 ）を読み込み（ステップＳ
３）、更に前記車速Ｖ0 に基づいて、前記ステップＳ２
で設定した基準減速度βを補正する（ステップＳ４）。
この基準減速度βの補正に関しては、後から詳しく説明
する。続いて、停止距離Ｓｂを算出する（ステップＳ
５）。停止距離Ｓｂは現在の車速Ｖ0 から前記基準減速
度βで減速を行った場合、車両が停止するために要する
距離に対応する。即ち、停止距離Ｓｂは、 Ｓｂ＝Ｖ0 2 ／２β …（１） により算出される。
【００２４】次に、先読距離Ｓａを算出する（ステップ
Ｓ６）。先読距離Ｓａは現在の車速Ｖ0 から前記基準減
速度βで所定の先読時間ｔだけ減速を行った場合、その
先読時間ｔ内に車両が走行する距離に対応する。即ち、
先読距離Ｓａは、 Ｓａ＝Ｖ0 ｔ−（βｔ2 ／２） …（２） により算出される。
【００２５】次に、仮自車位置設定手段Ｍ４により、自
車の前方の道路上に、先読距離Ｓａ及び停止距離Ｓｂに
よって区画される処理実行区間Ａを算出するとともに、
処理実行区間Ａの道路上に設定された複数（ｎ個）のノ
ードＮk （ｋ＝１，２，３…ｎ）の座標Ｎk （Ｘk ，Ｙ
k ）を地図情報出力手段Ｍ１の道路データにより算出す
る（ステップＳ７）。これらノードＮk は本発明におけ
る仮自車位置Ｎk を構成する。
【００２６】次に、通過予測速度算出手段Ｍ６により、
自車位置Ｐ0 （Ｘ0 ，Ｙ0 ）と前記各ノードＮ
k （Ｘk ，Ｙk ）との距離Ｓk をそれぞれ算出するとと
もに（ステップＳ８）、自車位置Ｐ0 （Ｘ0 ，Ｙ0 ）に
おける現在の車速Ｖ0 から前記基準減速度βで各ノード
Ｎk （Ｘk ，Ｙk ）に達するまで減速を行った場合、各
ノードＮk （Ｘk ，Ｙk ）での通過予測速度Ｖk （ｋ＝
１，２，３…ｎ）をそれぞれ算出する（ステップＳ
９）。即ち、距離Ｓk （ｋ＝１，２，３…ｎ）は、 Ｓk ＝（Ｖ0 2 −Ｖk 2 ）／２β …（３） により与えられるため、通過予測速度Ｖk は、 Ｖk ＝（Ｖ0 2 −２βＳk ）1/2 …（４） により算出される。
【００２７】次に、地図情報出力手段Ｍ１からの道路デ
ータに基づいて停止距離Ｓｂ内の道路形状を判定し（ス
テップＳ１０）、前記停止距離Ｓｂ内にカーブが存在す
る場合には（ステップＳ１１）、例えばランプ等を用い
てドライバーにカーブの予告表示を行う（ステップＳ１
２）。
【００２８】次に、旋回可能半径算出手段Ｍ８により、
処理実行区間Ａ内に存在する最も手前のノードＮ1 を仮
自車位置Ｎ1 として選択するとともに、前記仮自車位置
Ｎ1及びその前方の処理実行区間Ａ内に存在する全ての
ノードＮ2 …における第１旋回可能半径Ｒ1 及び第２旋
回可能半径Ｒ2 を、それらノードＮk における通過予測
速度Ｖk と、第１、第２基準横加速度α1 ，α2 とに基
づいて、 Ｒ1 ＝Ｖk 2 ／α1 …（５） Ｒ2 ＝Ｖk 2 ／α2 …（６） により算出する（ステップＳ１３）。
【００２９】第１旋回可能半径Ｒ1 は通過予測速度Ｖk
でカーブに進入したとき、第１基準横加速度α1 で通過
可能な旋回可能半径に対応し、第２旋回可能半径Ｒ2 は
通過予測速度Ｖk でカーブに進入したとき、第２基準横
加速度α2 で通過可能な旋回可能半径である。
【００３０】次に、各ノードＮk において道路の法線Ｎ
ＯＲを描き、この法線ＮＯＲ上に中心を有して各ノード
Ｎk に接触するように、前記ステップＳ１３で算出した
第１旋回可能半径Ｒ1 を有する左右一対の円弧Ｃ1 ，Ｃ
1 と、第２旋回可能半径Ｒ2を有する左右一対の円弧Ｃ
2 ，Ｃ2 とを描く（ステップＳ１４）。その結果、図４
に示すように、各ノードＮk に対応して４個の円弧
Ｃ1 ，Ｃ1 ；Ｃ2 ，Ｃ2 が描かれる。それら４個の円弧
Ｃ1 ，Ｃ1 ；Ｃ2 ，Ｃ2 の半径（即ち、第１旋回可能半
径Ｒ1 及び第２旋回可能半径Ｒ2 ）は、自車位置Ｐ0 か
ら進行方向前方に遠ざかる程小さくなる。
【００３１】次に、ゾーン設定手段Ｍ９により、前記４
個の円弧Ｃ1 ，Ｃ1 ；Ｃ2 ，Ｃ2 及び法線ＮＯＲにより
区画される通過可能ゾーンＺ1 、警報ゾーンＺ2 及び自
動減速ゾーンＺ3 を設定する（ステップＳ１５）。図５
はノードＮ1 における前記各ゾーンＺ1 ，Ｚ2 ，Ｚ3 を
示すものであり、通過可能ゾーンＺ1 は一対の円弧
Ｃ 1 ，Ｃ1 の前方に、警報ゾーンＺ2 は一対の円弧
Ｃ1 ，Ｃ1 と一対の円弧Ｃ2 ，Ｃ2 との間に、自動減速
ゾーンＺ3 は一対の円弧Ｃ2 ，Ｃ2 と法線ＮＯＲとの間
に設定される。
【００３２】次に、通過可否判定手段Ｍ１０により、先
ず処理実行区間Ａにおいて最も手前のノードＮ1 を仮自
車位置として設定し、それよりも前方にある所定個数の
ノードＮ2 ，Ｎ3 ，Ｎ4 ，Ｎ5 …が前記何れのゾーンＺ
1 〜Ｚ3 に入っているかを判定する。図５には、ノード
Ｎ1 を仮自車位置として設定した場合が示される。この
作業は、仮自車位置を処理実行区間Ａ内の最も手前のノ
ードＮ1 から最も遠いノードＮn まで順次移動させなが
ら全ての仮自車位置Ｎ1 〜Ｎn について行われる（ステ
ップＳ１６）。
【００３３】而して、ステップＳ１７の答えがＹＥＳ
で、全ての仮自車位置Ｎk について、前方のノードＮ
k+1 ，Ｎk+2 …が全て通過可能ゾーンＺ1 に入っていれ
ば、前記ステップＳ１０で判別したカーブを適切な車速
で通過可能であると判定し（ステップＳ１８）、ステッ
プＳ３にリターンする。
【００３４】一方、前記ステップＳ１７の答えがＮＯ
で、何れかの仮自車位置Ｎk について、前方のノードＮ
k+1 ，Ｎk+2 …の何れかが警報ゾーンＺ2 又は自動減速
ゾーンＺ3 に入っていれば、警報手段Ｍ１２を作動させ
てドライバーに警報を発する（ステップＳ１９）。
【００３５】更に、何れかの仮自車位置Ｎk について、
前方のノードＮk+1 ，Ｎk+2 …の何れかが自動減速ゾー
ンＺ3 に入っているか否かを判定し（ステップＳ２
０）、その答えがＮＯであって、自動減速ゾーンＺ3 に
入っているノードＮk+1 ，Ｎk+2…がなければ前記ステ
ップＳ３にリターンするとともに、前記ステップＳ２０
の答えがＹＥＳであって、自動減速ゾーンＺ3 に入って
いるノードＮk+1 ，Ｎk+2…があれば車速調整手段Ｍ１
０を作動させて自動減速を行う（ステップＳ２１）。
【００３６】上記作用を図６に基づいて更に説明する。
【００３７】式（６）で算出される第２旋回可能半径Ｒ
2 は処理実行区間Ａの入口において最大値を取り、車両
Ｖが停止する処理実行区間Ａの出口において０になる。
従って、自動減速ゾーンＺ3 は先細の三角形状となる。
また、式（５）で算出される第１旋回可能半径Ｒ1 は処
理実行区間Ａの入口において最大値を取り、車両Ｖが停
止する処理実行区間Ａの出口において０になり、且つＲ
1 ＞Ｒ2 であるため、警報ゾーンＺ2 は自動減速ゾーン
Ｚ3 の両側に沿って延びる一対の先細の三角形状とな
る。そして、前記警報ゾーンＺ2 及び自動減速ゾーンＺ
3 から外れた領域が通過可能ゾーンＺ1 となる。
【００３８】一方、図６において、例えば曲率半径Ｒを
有するカーブが処理実行区間Ａ内の道路上に存在すると
仮定すると、曲率半径Ｒを有するカーブを表す直線が警
報ゾーンＺ2 の外縁と交差するａ点が警報開始位置とな
り、その警報開始位置までカーブが接近したときに警報
が発せられる。また、前記直線が自動減速ゾーンＺ3の
外縁と交差するｂ点が自動減速開始位置となり、その自
動減速開始位置までカーブが接近したときに自動減速が
開始される。従って、カーブの曲率半径Ｒが処理実行区
間Ａの入口における最大の第１旋回可能半径Ｒ1 よりも
大きい場合には、前記曲率半径Ｒを有するカーブを表す
直線は警報ゾーンＺ2 及び自動減速ゾーンＺ3 に交差す
ることはなく、警報及び自動減速は行われない。
【００３９】上述したように、ドライバーが目視或いは
経験によりカーブの手前で自発的な制動を行うことを予
測し、その自発的な制動により予め設定した基準減速度
βで車両が減速するとの仮定の基に通過予測速度Ｖk を
算出しているので、各ノードＮk における通過予測速度
Ｖk は自車位置Ｐ0 から前方に遠ざかる程小さくなる。
従って、前記通過予測速度Ｖk に基づいて設定された前
記各ゾーンＺ1 ，Ｚ2，Ｚ3 もドライバーの自発的な制
動を考慮したものとなり、これにより警報手段Ｍ１２に
よる警報や車速調整手段Ｍ１１による自動減速が不必要
に頻繁に行われることを回避し、必要最小限の警報及び
自動減速を行わせることができる。
【００４０】次に、前記ステップＳ４において行われた
基準減速度βの補正について説明する。
【００４１】図７に示すように、自車が高車速Ｖ0 ＝Ｖ
H で走行しているときに前方のカーブを通過すべく時刻
ｔH において基準減速度βで減速を開始し、自車がカー
ブに進入する時刻ｔ0 において車速が目標車速ＶT にな
ると仮定する。このとき、検出された自車位置Ｐ0 が実
際の自車位置Ｐ0 に対して進行方向後方に距離Ｌだけず
れている場合を考えると、前方のカーブを通過するため
の減速開始時刻は誤差時間ΔｔH （ΔｔH ＝Ｌ／ＶH ）
だけ遅れることになり、逆に検出された自車位置Ｐ0 が
実際の自車位置Ｐ0 に対して進行方向前方に距離Ｌだけ
ずれている場合を考えると、前方のカーブを通過するた
めの減速開始時刻は誤差時間ΔｔH （ΔｔH ＝Ｌ／
ＶH ）だけ早まることになる。その結果、カーブの入口
における車速は、目標車速ＶT に対して±ΔＶH だけ誤
差が発生する。
【００４２】 ΔＶH ＝ΔｔH ×β＝Ｌ×β／ＶH …（７） 一方、自車が低車速Ｖ0 ＝ＶL （ＶL ＜ＶH ）で走行し
ているときに前方のカーブを通過すべく時刻ｔL におい
て基準減速度βで減速を開始し、自車がカーブに進入す
る時刻ｔ0 において車速が目標車速ＶT となると仮定す
る。このとき、検出された自車位置Ｐ0 が実際の自車位
置Ｐ0 に対して進行方向後方に距離Ｌだけずれている場
合を考えると、前方のカーブを通過するための減速開始
時刻は誤差時間ΔｔL （ΔｔL ＝Ｌ／ＶL ）だけ遅れる
ことになり、逆に検出された自車位置Ｐ0 が実際の自車
位置Ｐ0 に対して進行方向前方に距離Ｌだけずれている
場合を考えると、前方のカーブを通過するための減速開
始時刻は誤差時間ΔｔL （ΔｔL ＝Ｌ／ＶL ）だけ早ま
ることになる。その結果、カーブの入口における車速
は、目標車速ＶT に対して±ΔＶL だけ誤差が発生す
る。
【００４３】 ΔＶL ＝ΔｔL ×β＝Ｌ×β／ＶL …（８） ここで、自車位置Ｐ0 の検出誤差Ｌに基づいて発生する
カーブの入口での速度誤差ΔＶH ，ΔＶL を考えると、
式（７）及び式（８）において、ＶH ＞ＶL であるため
にΔＶH ＜ΔＶL となる。即ち、自車位置Ｐ0 の検出誤
差Ｌ及び基準減速度βが一定であっても、自車位置Ｐ0
での車速が小さいときほど前方のカーブの入口での速度
誤差が大きくなってしまう。その結果、図８から明らか
なように、自車位置Ｐ0 での車速Ｖ0 （ＶH 又はＶL ）
に関わらず実旋回横加速度は一定になるべきものが、前
記速度誤差ΔＶH ，ΔＶL の存在により一定にならず、
自車位置Ｐ0 での車速Ｖ0 が小さいときほど大きくばら
ついてしまう。
【００４４】そこで、本実施例では、図９に示すように
自車位置Ｐ0 における車速Ｖ0 の大きさに基づいて、カ
ーブを通過するための基準減速度βの大きさが補正され
る。具体的には、自車位置Ｐ0 における車速Ｖ0 が増加
するのに応じて、基準減速度βが増加するように設定し
ている。このとき、基準減速度βには上限値が設けられ
ており、車速がＶ0 がそれ以上増加しても基準減速度β
は上限値に保持される。
【００４５】而して、図１０に示すように、減速開始時
刻の誤差時間ΔｔH が小さい高車速時には大きな基準減
速度βH で減速が行われ、また減速開始時刻の誤差時間
Δｔ L が大きい低車速時には小さな基準減速度βL で減
速が行われることになる。その結果、自車位置Ｐ0 にお
ける車速Ｖ0 が小さいとき（Ｖ0 ＝ＶL ）のカーブの入
口における車速の誤差±ΔＶL が、自車位置Ｐ0 におけ
る車速Ｖ0 が大きいとき（Ｖ0 ＝ＶH ）のカーブの入口
における車速の誤差±ΔＶH と同程度まで減少するた
め、車速Ｖ0 の大小に関わらず、安定した精度でカーブ
の通過可否を判定することができる。
【００４６】次に、図１１〜図１３に基づいて本発明の
第２実施例を説明する。
【００４７】前述した第１実施例は、基準減速度補正手
段Ｍ７が車速Ｖ0 に基づいて基準減速度βを補正してい
るが、第３実施例は基準減速度補正手段Ｍ７がカーブの
曲率半径Ｒに基づいて基準減速度βを補正する点で異な
っている。カーブの曲率半径Ｒは、地図データに基づい
て算出することができる。
【００４８】図１１に示すように、車速Ｖ0 で走行中の
車両が基準減速度βで減速を行って前方の緩カーブ（曲
率半径の大きいカーブ）或いは急カーブ（曲率半径の小
さいカーブ）を通過するとき、通過が容易な緩カーブ入
口の車速は高く、通過が困難な急カーブ入口の車速は低
くなる。第１実施例と同様に自車位置Ｐ0 の検出誤差に
より減速開始のタイミングが前後にずれた場合を考える
と、緩カーブ入口の速度誤差及び急カーブ入口の速度誤
差は、共にΔＶであって等しくなる。
【００４９】しかしながら、カーブを通過中に前記速度
誤差ΔＶにより発生する横加速度誤差Δαは、カーブの
曲率半径Ｒにより変化する。即ち、横加速度誤差Δαは
速度誤差ΔＶとカーブの曲率半径Ｒとによって、 Δα＝ΔＶ2 ／Ｒ …（９） で与えられる。速度誤差ΔＶは緩カーブと急カーブとで
一定であるが、緩カーブでは曲率半径Ｒが大きいために
横加速度誤差Δαが小さくなり、急カーブでは曲率半径
Ｒが小さいために横加速度誤差Δαが大きくなる。上記
特性は図１２に示される。
【００５０】そこで、自車位置Ｐ0 の検出誤差に伴う横
加速度誤差Δαのばらつきを補償すべく、図１３に示す
ように、第２実施例では基準減速度βがカーブの曲率半
径Ｒに応じて補正される。式（９）において、カーブの
曲率半径Ｒが減少するのに応じて速度誤差ΔＶを減少さ
せれば横加速度誤差Δαを一定に保持することができ、
そのためにはカーブの曲率半径Ｒの増加に応じて基準減
速度βを増加させれば良い。なぜならば、図１１におい
て、基準減速度βを増加させると該基準減速度βのライ
ンが矢印Ａ方向に立ち上がり、その結果として速度誤差
ΔＶが増加するためである。逆に、基準減速度βを減少
させると該基準減速度βのラインが矢印Ｂ方向に寝るた
めに速度誤差ΔＶは減少する。
【００５１】而して、図１３に示すように、カーブの曲
率半径Ｒの増加に応じて基準減速度βが増加するように
補正を行えば、カーブの曲率半径Ｒの大小に応じて旋回
中の横加速度誤差Δαにばらつきが発生するのを防止
し、安定した精度でカーブの通過可否を判定することが
できる。
【００５２】次に、図１４に基づいて本発明の第３実施
例を説明する。
【００５３】第３実施例は、第１実施例のゾーン判定手
段Ｍ９に代えて、曲率半径算出手段Ｍ１３を備える。曲
率半径算出手段Ｍ１３は、地図情報出力手段Ｍ１から得
られた道路データと仮自車位置設定手段Ｍ４から得られ
た仮自車位置Ｎk とに基づいて、各仮自車位置Ｎk にお
けるカーブの曲率半径Ｒを算出する。通過可否判定手段
Ｍ１０は、旋回可能半径算出手段Ｍ８で算出した旋回可
能半径旋回Ｒ1 ，Ｒ2（式（５）及び式（６）参照）と
前記カーブの曲率半径Ｒとを比較し、そのカーブの通過
可否を判定する。
【００５４】即ち、カーブの曲率半径Ｒが大きい方の旋
回可能半径旋回Ｒ1 以上であれば、その仮自車位置Ｎk
を車両が通過可能であると判定する。またカーブの曲率
半径Ｒが大きい方の旋回可能半径旋回Ｒ1 未満、且つ小
さい方の旋回可能半径旋回Ｒ 2 以上であれば、警報手段
Ｍ１２による警報を行い、カーブの曲率半径Ｒが小さい
方の旋回可能半径旋回Ｒ2 未満であれば、車速調整手段
Ｍ１１による車速調整を行う。
【００５５】この第３実施例においても、基準減速度補
正手段Ｍ７が、車速検出手段Ｍ３で検出した車速Ｖ0 及
び／又は曲率半径算出手段Ｍ１３で算出したカーブの曲
率半径Ｒに基づいて基準減速度βを補正することによ
り、安定した精度でカーブの通過可否を判定することが
できる。
【００５６】次に、図１５に基づいて本発明の第４実施
例を説明する。
【００５７】第４実施例は、第３実施例の旋回可能半径
算出手段Ｍ８に代えて、通過適正速度算出手段Ｍ１４を
備える。通過適正速度算出手段Ｍ１４は、曲率半径算出
手段Ｍ１３により得られたカーブの曲率半径Ｒと、予め
設定された前記第１、第２基準横加速度α1 ，α2 とに
基づいて、第１通過適正速度Ｖ1 及び第２通過適正速度
Ｖ2 を、次式に基づいて設定する。
【００５８】 Ｖ1 ＝（α1 ×Ｒ）1/2 …（１０） Ｖ2 ＝（α2 ×Ｒ）1/2 …（１１） 通過可否判定手段Ｍ１０は、各仮自車位置Ｎk において
通過予測速度ＶK と第１、第２通過適正速度Ｖ1 ，Ｖ2
とを比較し、そのカーブの通過可否を判定する。即ち、
通過予測速度ＶK が小さい方の第１通過適正速度Ｖ1 未
満であれば、その仮自車位置Ｎk を車両が通過可能であ
ると判定する。また通過予測速度ＶK が小さい方の第１
通過適正速度Ｖ1 以上、且つ大きい方の第２通過適正速
度Ｖ2 未満であれば、警報手段Ｍ１２による警報を行
い、通過予測速度ＶK が大きい方の第２通過適正速度Ｖ
2 以上であれば、車速調整手段Ｍ１１による車速調整を
行う。
【００５９】この第４実施例においても、基準減速度補
正手段Ｍ７が、車速検出手段Ｍ３で検出した車速Ｖ0 及
び／又は曲率半径算出手段Ｍ１３で算出したカーブの曲
率半径Ｒに基づいて基準減速度βを補正することによ
り、安定した精度でカーブの通過可否を判定することが
できる。
【００６０】次に、図１６に基づいて本発明の第５実施
例を説明する。
【００６１】第５実施例の基準減速度設定手段Ｍ５は、
路面が乾いているか、濡れているか、積雪があるか等に
応じて基準減速度βを設定するもので、路面摩擦係数が
大きい状態では基準減速度βが大きく、路面摩擦係数が
小さい状態では基準減速度βが小さく設定される。通過
適正減速度算出手段Ｍ１５は、自車位置Ｐ0 及び仮自車
位置Ｎk 間の距離Ｓk と、車速Ｖ0 と、通過適正速度算
出手段Ｍ１４で算出した通過適正速度Ｖ1 ，Ｖ2 とに基
づいて、車両が自車位置Ｐ0 から仮自車位置Ｎ k まで走
行する間に車速Ｖ0 から通過適正速度Ｖ1 ，Ｖ2 まで減
速するのに必要な通過適正減速度β1 ，β2 を、次式に
基づいて算出する。
【００６２】 β1 ＝（Ｖ0 2 −Ｖ1 2 ）／２Ｓk …（１２） β2 ＝（Ｖ0 2 −Ｖ2 2 ）／２Ｓk …（１３） カーブの曲率半径Ｒが大きいと通過適正速度Ｖ1 ，Ｖ2
が大きくなり、それに伴って通過適正減速度β1 ，β2
は小さくなる。またカーブの曲率半径Ｒが小さいと通過
適正速度Ｖ1 ，Ｖ2 が小さくなり、それに伴って通過適
正減速度β1 ，β2 は大きくなる。通過適正減速度
β1 ，β2 が大きい場合は、急激な減速を行わないとカ
ーブを通過することができず、カーブの通過が困難な場
合に相当する。
【００６３】通過可否判定手段Ｍ１０は、各仮自車位置
Ｎk において通過予測減速度β1 ，β2 と基準減速度β
とを比較し、そのカーブの通過可否を判定する。即ち、
基準減速度βが大きい方の通過適正減速度β2 以上であ
れば、その仮自車位置Ｎk を車両が通過可能であると判
定する。また基準減速度βが大きい方の通過適正減速度
β2 未満、且つ小さい方の通過適正減速度正速度β1 以
上であれば、警報手段Ｍ１２による警報を行い、基準減
速度βK が小さい方の通過適正減速度β1 未満であれ
ば、車速調整手段Ｍ１１による車速調整を行う。
【００６４】この第５実施例においても、基準減速度補
正手段Ｍ７が、車速検出手段Ｍ３で検出した車速Ｖ0 及
び／又は曲率半径算出手段Ｍ１３で算出したカーブの曲
率半径Ｒに基づいて基準減速度βを補正することによ
り、安定した精度でカーブの通過可否を判定することが
できる。
【００６５】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は前記実施例に限定されるものではなく、種々の設計
変更を行うことができる。
【００６６】
【発明の効果】以上のように、請求項１〜請求項４に記
載された発明によれば、道路データから検出した自車位
置と基準減速度とに基づいて前方のカーブの通過可否を
判断する場合に、前記自車位置の検出誤差により生じる
高車速時と低車速時との間の判断誤差、或いは道路の曲
がりの程度が大きい時と小さい時との間の判断誤差を、
前記基準減速度を補正することにより減少させ、より精
密な通過可否の判断を行うことができる。
【００６７】また請求項５に記載された発明によれば、
検出した車速に基づいて基準減速度を補正するので、自
車位置の検出に誤差があっても、高車速時と低車速時と
の間の通過可否の判断誤差を減少させることができる。
【００６８】また請求項６に記載された発明によれば、
仮自車位置の前方の道路の道路データに基づいて基準減
速度を補正するので、自車位置の検出に誤差があって
も、道路の曲がりの程度が大きい時と小さい時との間の
通過可否の判断誤差を減少させることができる。
【００６９】また請求項７に記載された発明によれば、
曲率半径算出手段により算出した道路の曲率半径に基づ
いて基準減速度を補正するので、自車位置の検出に誤差
があっても通過可否の判断誤差を減少させることができ
る。
【００７０】また請求項８に記載された発明によれば、
車両制御手段によりドライバーに対する警報及び車両の
自動減速の少なくとも一方を行うので、カーブの通過が
困難である場合に、カーブを通過するための的確な対応
が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置の全体構成を示すブロック図
【図２】フローチャートの第１分図
【図３】フローチャートの第２分図
【図４】道路上における各ゾーンの設定状態を示す図
【図５】仮自車位置Ｎ1 における各ゾーンと道路との関
係を示す図
【図６】通過可否判定の作用の説明図
【図７】基準減速度が一定の場合の作用説明図
【図８】車速の大小による実旋回横加速度の変化を示す
図
【図９】車速と基準減速度との関係を示す図
【図１０】基準減速度を変化させた場合の作用説明図
【図１１】第２実施例に係る、前記図７に対応する図
【図１２】カーブ曲率半径の大小による実旋回横加速度
の変化を示す図
【図１３】カーブ曲率半径と基準減速度との関係を示す
図
【図１４】第３実施例に係る、前記図１に対応する図
【図１５】第４実施例に係る、前記図１に対応する図
【図１６】第５実施例に係る、前記図１に対応する図
【符号の説明】
Ｍ１ 地図情報出力手段 Ｍ２ 自車位置検出手段 Ｍ３ 車速検出手段 Ｍ４ 仮自車位置設定手段 Ｍ５ 基準減速度設定手段 Ｍ６ 通過予測速度算出手段 Ｍ７ 基準減速度補正手段 Ｍ８ 旋回可能半径算出手段 Ｍ９ ゾーン設定手段 Ｍ１０ 通過可否判定手段 Ｍ１１ 車速調整手段（車両制御手段） Ｍ１２ 警報手段（車両制御手段） Ｍ１３ 曲率半径算出手段 Ｍ１４ 通過適正速度算出手段 Ｍ１５ 通過適正減速度算出手段 Ｎ 道路データ Ｎk 仮自車位置 Ｐ0 自車位置 Ｒ1 第１旋回可能半径（旋回可能半径） Ｒ2 第２旋回可能半径（旋回可能半径） Ｓ 距離 Ｖ0 車速 Ｖ1 第１通過適正速度（通過適正速度） Ｖ2 第２通過適正速度（通過適正速度） Ｖk 通過予測速度 Ｚ1 通過可能ゾーン（通過判定ゾーン） Ｚ2 警報ゾーン（通過判定ゾーン） Ｚ3 自動減速ゾーン（通過判定ゾーン） β 基準減速度 β1 第１通過適正減速度（通過適正減速度） β2 第２通過適正減速度（通過適正減速度）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G08G 1/09 - 1/16 F02D 29/02 G09B 29/10 G01C 21/00

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 道路を構成する複数の道路データ（Ｎ）
    の集合としての地図情報を出力する地図情報出力手段
    （Ｍ１）と、 地図上における自車位置（Ｐ0 ）を検出する自車位置検
    出手段（Ｍ２）と、 車速（Ｖ0 ）を検出する車速検出手段（Ｍ３）と、 自車位置（Ｐ0 ）の前方の道路上に仮自車位置（Ｎk ）
    を設定する仮自車位置設定手段（Ｍ４）と、 自車位置（Ｐ0 ）から車両を減速する基準減速度（β）
    を設定する基準減速度設定手段（Ｍ５）と、 自車位置（Ｐ0 ）から仮自車位置（Ｎk ）までの距離
    （Ｓk ）と前記基準減速度（β）とに基づいて仮自車位
    置（Ｎk ）における通過予測速度（Ｖk ）を算出する通
    過予測速度算出手段（Ｍ６）と、 前記基準減速度（β）を補正する基準減速度補正手段
    （Ｍ７）と、 通過予測速度（Ｖk ）に基づいて仮自車位置（Ｎk ）に
    おける旋回可能半径（Ｒ1 ，Ｒ2 ）を算出する旋回可能
    半径算出手段（Ｍ８）と、 旋回可能半径（Ｒ1 ，Ｒ2 ）に基づいて仮自車位置（Ｎ
    k ）を基準とする通過可否判定ゾーン（Ｚ1 ，Ｚ2 ，Ｚ
    3 ）を設定するゾーン設定手段（Ｍ９）と、 仮自車位置（Ｎk ）よりも前方の道路データ（Ｎ）を通
    過可否判定ゾーン（Ｚ 1 ，Ｚ2 ，Ｚ3 ）に重ね合わせる
    ことにより車両の通過可否を判定する通過可否判定手段
    （Ｍ１０）と、 車両の通過不能が判定されたときに車両を制御する車両
    制御手段（Ｍ１１，Ｍ１２）と、を備えたことを特徴と
    する車両制御装置。
  2. 【請求項２】 道路を構成する複数の道路データ（Ｎ）
    の集合としての地図情報を出力する地図情報出力手段
    （Ｍ１）と、 地図上における自車位置（Ｐ0 ）を検出する自車位置検
    出手段（Ｍ２）と、 車速（Ｖ0 ）を検出する車速検出手段（Ｍ３）と、 自車位置（Ｐ0 ）の前方の道路上に仮自車位置（Ｎk ）
    を設定する仮自車位置設定手段（Ｍ４）と、 自車位置（Ｐ0 ）から車両を減速する基準減速度（β）
    を設定する基準減速度設定手段（Ｍ５）と、 自車位置（Ｐ0 ）から仮自車位置（Ｎk ）までの距離
    （Ｓk ）と前記基準減速度（β）とに基づいて仮自車位
    置（Ｎk ）における通過予測速度（Ｖk ）を算出する通
    過予測速度算出手段（Ｍ６）と、 前記基準減速度（β）を補正する基準減速度補正手段
    （Ｍ７）と、 通過予測速度（Ｖk ）に基づいて仮自車位置（Ｎk ）に
    おける旋回可能半径（Ｒ1 ，Ｒ2 ）を算出する旋回可能
    半径算出手段（Ｍ８）と、 地図情報に基づいて仮自車位置（Ｎk ）における道路の
    曲率半径（Ｒ）を算出する曲率半径算出手段（Ｍ１３）
    と、 前記曲率半径（Ｒ）と旋回可能半径（Ｒ1 ，Ｒ2 ）とを
    比較して車両の通過可否を判定する通過可否判定手段
    （Ｍ１０）と、 車両の通過不能が判定されたときに車両を制御する車両
    制御手段（Ｍ１１，Ｍ１２）と、を備えたことを特徴と
    する車両制御装置。
  3. 【請求項３】 道路を構成する複数の道路データ（Ｎ）
    の集合としての地図情報を出力する地図情報出力手段
    （Ｍ１）と、 地図上における自車位置（Ｐ0 ）を検出する自車位置検
    出手段（Ｍ２）と、 車速（Ｖ0 ）を検出する車速検出手段（Ｍ３）と、 自車位置（Ｐ0 ）の前方の道路上に仮自車位置（Ｎk ）
    を設定する仮自車位置設定手段（Ｍ４）と、 自車位置（Ｐ0 ）から車両を減速する基準減速度（β）
    を設定する基準減速度設定手段（Ｍ５）と、 自車位置（Ｐ0 ）から仮自車位置（Ｎk ）までの距離
    （Ｓk ）と前記基準減速度（β）とに基づいて仮自車位
    置（Ｎk ）における通過予測速度（Ｖk ）を算出する通
    過予測速度算出手段（Ｍ６）と、 前記基準減速度（β）を補正する基準減速度補正手段
    （Ｍ７）と、 地図情報に基づいて仮自車位置（Ｎk ）における通過適
    正速度（Ｖ1 ，Ｖ2 ）を算出する通過適正速度算出手段
    （Ｍ１４）と、 通過適正速度（Ｖ1 ，Ｖ2 ）と通過予測速度（Ｖk ）と
    を比較して車両の通過可否を判定する通過可否判定手段
    （Ｍ１０）と、 車両の通過不能が判定されたときに車両を制御する車両
    制御手段（Ｍ１１，Ｍ１２）と、を備えたことを特徴と
    する車両制御装置。
  4. 【請求項４】 道路を構成する複数の道路データ（Ｎ）
    の集合としての地図情報を出力する地図情報出力手段
    （Ｍ１）と、 地図上における自車位置（Ｐ0 ）を検出する自車位置検
    出手段（Ｍ２）と、 車速（Ｖ0 ）を検出する車速検出手段（Ｍ３）と、 自車位置（Ｐ0 ）の前方の道路上に仮自車位置（Ｎk ）
    を設定する仮自車位置設定手段（Ｍ４）と、 路面状態に基づいて基準減速度（β）を算出する基準減
    速度算出手段（Ｍ５）と、 前記基準減速度（β）を補正する基準減速度補正手段
    （Ｍ７）と、 地図情報に基づいて仮自車位置（Ｎk ）における通過適
    正速度（Ｖ1 ，Ｖ2 ）を算出する通過適正速度算出手段
    （Ｍ１４）と、 自車位置（Ｐ0 ）から仮自車位置（Ｎk ）までの距離
    （Ｓk ）、車速（Ｖ0 ）及び通過適正速度（Ｖ1 ，
    Ｖ2 ）に基づいて仮自車位置（Ｎk ）を通過適正速度
    （Ｖ1 ，Ｖ2 ）で通過するために必要な通過適正減速度
    （β1 ，β2 ）を設定する通過適正減速度設定手段（Ｍ
    １６）と、 前記通過適正減速度（β1 ，β2 ）と基準減速度（β）
    とを比較して車両の通過可否を判定する通過可否判定手
    段（Ｍ１０）と、 車両の通過不能が判定されたときに車両を制御する車両
    制御手段（Ｍ１１，Ｍ１２）と、を備えたことを特徴と
    する車両制御装置。
  5. 【請求項５】 前記基準減速度補正手段（Ｍ７）は、検
    出した車速（Ｖ0 ）に基づいて前記基準減速度（β）を
    補正することを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに
    記載の車両制御装置。
  6. 【請求項６】 前記基準減速度補正手段（Ｍ７）は、仮
    自車位置（Ｎk ）の前方の道路の道路データ（Ｎ）に基
    づいて前記基準減速度（β）を補正することを特徴とす
    る、請求項１〜４のいずれかに記載の車両制御装置。
  7. 【請求項７】 前記基準減速度補正手段（Ｍ７）は、曲
    率半径算出手段（Ｍ１３）により算出した道路の曲率半
    径（Ｒ）に基づいて前記基準減速度（β）を補正するこ
    とを特徴とする、請求項２記載の車両制御装置。
  8. 【請求項８】 車両制御手段（Ｍ１１，Ｍ１２）は、ド
    ライバーに対する警報及び車両の自動減速の少なくとも
    一方を行うことを特徴とする、請求項１〜７の何れかに
    記載の車両制御装置。
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