JP6105439B2 - 減速度設定システム、方法およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、減速地点において減速制御を行うために減速度を設定する減速度設定システム、方法およびプログラムに関する。

減速支援を行う交差点ごとに減速案内のタイミングを設定する運転支援装置が知られている（特許文献１、参照。）。すなわち、交差点に応じて、早めに減速案内を行ったり、遅めに減速案内を行ったりする運転支援装置が知られている。

特開２０１１−２２７８３３号公報

しかしながら、早めに減速案内を行うと、交差点から遠い位置から減速を開始することとなり、交通量が大きい場合に交通流を乱してしまうという問題があった。
本発明は、前記課題にかんがみてなされたもので、交通流を乱さないように減速制御を実行できる技術を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するため、本発明においては、地図上の減速地点を取得する減速地点取得手段と、減速地点における交通量に応じて、減速地点の手前において車両を減速制御する際の減速度を設定する減速度設定手段と、を備える減速度設定システムを構成する。かかる構成において、減速地点における交通量に応じて、減速地点の手前における減速度を設定するため、交通流を乱さないように減速度を設定できる。

さらに、本発明の減速度設定方法は、コンピュータにおいて行われる減速度設定方法であって、地図上の減速地点を取得する減速地点取得工程と、減速地点における交通量を取得する交通量を取得する交通量取得工程と、交通量に応じて、減速地点の手前において車両を減速制御する際の減速度を設定する減速度設定工程と、とを含む。

また、本発明の減速度設定プログラムは、地図上の減速地点を取得する減速地点取得機能と、減速地点における交通量を取得する交通量を取得する交通量取得機能と、交通量に応じて、減速地点の手前において車両を減速制御する際の減速度を設定する減速度設定機能とをコンピュータに実行させる。

減速度設定システムを含むナビゲーションシステムのブロック図である。 （２Ａ）は減速終了地点の説明図、（２Ｂ）〜（２Ｄ）は減速地点を示す模式図、（２Ｅ）は減速制御における車速のグラフである。 減速制御処理のフローチャートである。

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）ナビゲーションシステムの構成：
（２）減速制御処理：
（３）他の実施形態：

（１）ナビゲーションシステムの構成：
図１は、車両に搭載された減速度設定システムの構成を示すブロック図である。本実施形態において減速度設定システムは、ナビゲーションシステム１０によって実現される。ナビゲーションシステム１０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を備える制御部２０を備えており、制御部２０はＲＯＭに記憶されたプログラムを実行する。本実施形態においては、このプログラムの一つとしてナビゲーションプログラムを実行可能である。ナビゲーションプログラムは、車両の現在位置が含まれる地図を表示して運転者を目的地まで案内する機能を制御部２０に実現させるプログラムである。ナビゲーションプログラムは、走行過程で利用される各種のプログラムを含んでおり、本実施形態においては、車両が過去に減速した区間で車両に制動力を作用させる減速制御を制御部２０に実行させる減速制御プログラム２１を含んでいる。

記録媒体３０には地図情報３０ａが記録されている。また、記録媒体３０には、車両の走行過程で学習情報３０ｂが記録される。地図情報３０ａは、車両が走行する道路区間の端点（始点、終点）に対応するノードの位置等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の位置等を示す形状補間点データ、ノード同士の連結を示すリンクデータ等を含んでいる。地図情報３０ａは、道路および道路の周辺に設けられた地物を示す地物データを含んでいる。

学習情報３０ｂは、減速制御を実行すべき目標減速地点を示す情報である。本実施形態の学習情報３０ｂにおいては、目標減速地点のそれぞれに対して、少なくとも減速終了地点と目標車速とが対応付けて記録されている。

目標減速地点とは、減速地点のうち、減速終了地点と同一のリンク上に存在し、かつ、当該減速終了地点の前方（車両の進行方向前方）において当該減速終了地点に最も近い減速地点である。減速地点とは、地図情報３０ａにおいて車両が減速する要因となる地物が存在すると規定された地点であり、地図情報３０ａの地物データやリンクデータ等に基づいて予め特定できる地点である。本実施形態おいて、一時停止線と信号機と踏切のいずれかが設けられている地点が減速地点となる。

減速終了地点とは、目標減速地点の手前（車両の進行方向後方）において過去に車両の減速が終了した地点である。すなわち、目標減速地点を目標に運転者が減速を行ったことにより、結果として、減速終了地点にて減速が終了したこととなる。本実施形態の減速終了地点は、所定減少量以上（例えば５ｋｍ／時）の車速の減少に続いて車速が０となった地点、および、所定減少量以上の車速の減少に続いて再度加速が行われた地点である。本実施形態の減速終了地点は、同一位置における減速回数Ｎが閾値（例えば５回）以上の地点であり、かつ、減速回数Ｎを全走行回数で除算した減速確率が所定確率（例えば８０％）以上の地点である。全走行回数とは、車両が減速するか否かに拘わらず、車両が減速終了地点を走行した回数である。再度加速が行われたとは、図示しないアクセルペダルがＯＦＦの状態からＯＮの状態に転じたことである。

本実施形態において、厳密には同一位置ではなくても許容誤差内に存在する減速終了地点を同一位置の減速終了地点と見なす。従って、同一位置における減速回数Ｎは、許容誤差内に存在する減速終了地点の個数を意味する。例えば、目標減速地点と同一のリンク上において、最も前方（目標減速地点の近く）の減速終了地点と、最も手前（目標減速地点から遠く）の減速終了地点との距離が許容誤差（２０ｍ）以内のＮ個の減速終了地点が同一位置の減速終了地点として見なされる。許容誤差内に存在するＮ個の減速終了地点のうち、これらを代表する地点が学習情報３０ｂに有効な減速終了地点として学習される。有効な減速終了地点とは、後述する減速制御の対象となる減速終了地点を意味する。

許容誤差内に存在するＮ個の減速終了地点を代表する地点とは、Ｎ個の複数の減速終了地点のうち中央の地点である。図２Ａは、減速終了地点Ｒを示す模式図である。同図に示すように、許容誤差内に存在するＮ個の減速終了地点Ｒを代表する地点（有効な減速終了地点Ｅ）とは、前方の目標減速地点Ｔ側から数えた順番がＮ／２（小数点以下切り上げ）番目の減速終了地点Ｅである。また、有効であると学習された減速終了地点Ｅであっても、減速確率が所定確率未満となった場合には、当該減速終了地点Ｅが学習情報３０ｂにて無効化される。目標車速とは、同一位置におけるＮ個の減速終了地点Ｒのそれぞれにて減速が終了した際の平均車速である。なお、目標車速は、同一位置におけるＮ個の減速終了地点Ｒのそれぞれにて減速が終了した際の車速の最小値であってもよいし、減速終了地点Ｒの前方に存在する目標減速地点Ｔで義務づけられた法定車速であってもよい。

本実施形態にかかる車両は、ＧＰＳ受信部４１と車速センサ４２とジャイロセンサ４３とユーザＩ／Ｆ部４４と摩擦制動部４５と内燃機関４９ｂとギア機構４９ｃと出力軸４９ｄと発電機４７とモータ４８とバッテリ４９ａとＥＣＵ５０とを備えている。車両は、内燃機関４９ｂ，モータ４８の回転駆動力がギア機構４９ｃによって出力軸４９ｄに伝達されることによって駆動されるハイブリッド車両である。従って、出力軸４９ｄの回転駆動力をギア機構４９ｃによって内燃機関４９ｂに伝達するエンジンブレーキや出力軸４９ｄの回転駆動力をギア機構４９ｃによって発電機４７に伝達するとともに電力をバッテリ４９ａに蓄積する回生ブレーキによって車両を制動させることもできる。むろん、内燃機関４９ｂ、発電機４７、モータ４８に対するエネルギー配分はＥＣＵ５０が生成する制御信号に基づいて調整できる。

摩擦制動部４５は、車両の車輪に搭載された摩擦ブレーキによる減速の程度を調整するホイールシリンダの圧力を制御する装置を含み、制御部２０は当該摩擦制動部４５に対して制御信号を出力してホイールシリンダの圧力を調整させることが可能である。従って、制御部２０が当該摩擦制動部４５に対して制御信号を出力してホイールシリンダの圧力を増加させると、摩擦ブレーキによる制動力が増加し、車両が減速される。ＥＣＵ５０は、回生ブレーキとエンジンブレーキと摩擦ブレーキとを組み合わせた制動を行うための制御信号を発電機４７とギア機構４９ｃと摩擦制動部４５とに出力する。ＥＣＵ５０は、ナビゲーションシステム１０が設定した減速度を実現するように、制御信号を発電機４７とギア機構４９ｃと摩擦制動部４５とに出力する。

回生ブレーキによってバッテリ４９ａにて蓄積できるパワー（仕事率＝電流×電圧）の上限値（以下、回生上限パワー）が定められている。回生上限パワーを超えるパワーに対応する減速度がナビゲーションシステム１０によって設定された場合、ＥＣＵ５０は、設定された減速度に対応するパワーのうち、回生上限パワーを回生ブレーキに割り当て、残りのパワーをエンジンブレーキおよび摩擦ブレーキに割り当てる。すなわち、ＥＣＵ５０は、ナビゲーションシステム１０によって設定された減速度に対応する制動力のうち、回生上限パワーに対応する回生ブレーキを生じさせるための制御信号をギア機構４９ｃおよび発電機４７に出力するとともに、残りのパワーに対応するエンジンブレーキおよび摩擦ブレーキを生じさせるための制御信号をギア機構４９ｃおよび摩擦制動部４５に出力する。従って、ナビゲーションシステム１０によって設定された減速度がある一定値を超える場合、回生ブレーキ以外のブレーキが制動力を生じさせることとなり、車両の運動エネルギーを電気エネルギーとして回収できる回生効率が低下することとなる。なお、車両には図示しないブレーキペダルが備えられており、当該ブレーキペダルが踏み込まれた場合、ＥＣＵ５０は、ナビゲーションシステム１０によって設定された減速度ではなく、ブレーキペダルの踏み込み量に応じた減速度に対応する制動力を生じさせる制御信号を発電機４７とギア機構４９ｃと摩擦制動部４５とに出力する。

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信号を出力する。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、車速を取得する。ジャイロセンサ４３は、車両の水平面内の旋回についての角加速度を検出し、車両の向きに対応した信号を出力する。制御部２０は、この信号を取得して車両の進行方向を取得する。車速センサ４２およびジャイロセンサ４３等は、車両の走行軌跡を特定するために利用される。本実施形態においては、車両の出発地点と走行軌跡とに基づいて現在位置が特定され、当該出発地点と走行軌跡とに基づいて特定された車両の現在位置がＧＰＳ受信部４１の出力信号に基づいて補正される。

ユーザＩ／Ｆ部４４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からなる表示部やスイッチ等の入力部、スピーカ等の音声出力部を備えている。ユーザＩ／Ｆ部４４は制御信号を制御部２０から受信し、各種案内を行うための画像をタッチパネルディスプレイに表示する。

減速制御プログラム２１は、減速情報学習部２１ａと減速地点取得部２１ｂと減速度設定部２１ｃとを含む。
減速情報学習部２１ａは、学習情報３０ｂにおいて減速終了地点Ｒと目標車速とを目標減速地点Ｔに対応付けて学習する機能を制御部２０に実行させるモジュールである。減速情報学習部２１ａの機能により制御部２０は、所定減少量以上（例えば５ｋｍ／時）の車速の減少に続いて車速が０となった地点、および、所定減少量以上の車速の減少に続いて再度加速が行われた地点を減速終了地点Ｒとして学習情報３０ｂに学習する。

図２Ａに示すように、減速情報学習部２１ａの機能により制御部２０は、同一位置（許容誤差以内）にて減速終了地点Ｒが学習された回数である減速回数Ｎが閾値（例えば５回）以上となった場合、当該位置にて学習されたＮ個の減速終了地点Ｒを代表する地点を有効な減速終了地点Ｅとして学習情報３０ｂに学習する。図２Ａに示すように、制御部２０は、前方の目標減速地点Ｔ側から数えた順番がＮ／２（小数点以下切り上げ）番目の減速終了地点Ｒを、許容誤差内に存在するＮ個の減速終了地点Ｒを代表する地点であると特定し、当該特定した地点を有効な減速終了地点Ｅとして学習する。ただし、制御部２０は、有効であるとして学習された減速終了地点Ｅであっても、減速確率が所定確率（例えば８０％）未満となった場合には、当該減速終了地点Ｅを学習情報３０ｂにて無効化する。

減速情報学習部２１ａの機能により制御部２０は、同一位置におけるＮ個の減速終了地点Ｒのそれぞれにて減速が終了した際の平均車速を目標車速として学習情報３０ｂに学習する。さらに、減速情報学習部２１ａの機能により制御部２０は、有効な減速終了地点Ｅと同一のリンク上において当該減速終了地点Ｅの前方に存在する減速地点のうち、当該減速終了地点Ｅに最も近い減速地点を目標減速地点Ｔとして特定する。そして、制御部２０は、有効な減速終了地点Ｅと目標車速とを目標減速地点Ｔに対応付けて学習情報３０ｂに学習する。以下、特に示さない限り、減速終了地点Ｅと表記した場合、有効な減速終了地点Ｅを意味することとする。

減速地点取得部２１ｂは、地図上の減速地点を取得する機能を制御部２０に実行させるモジュールである。減速地点取得部２１ｂの機能により制御部２０は、学習情報３０ｂから減速地点としての目標減速地点を取得する。具体的に制御部２０は、学習情報３０ｂに学習されている減速終了地点Ｅに車両が接近した場合に、当該減速終了地点Ｅに対応付けて学習されている目標減速地点Ｔを取得する。

減速度設定部２１ｃは、目標減速地点Ｔにおける交通量に応じて、目標減速地点Ｔの手前において車両を減速制御する際の減速度を設定する機能を制御部２０に実行させるモジュールである。図２Ａに示すように、減速度設定機能により制御部２０は、減速終了地点Ｅから目標減速地点Ｔまでの距離である判定距離Ｌを、交通量として取得する。判定距離Ｌは、減速終了地点Ｅと目標減速地点Ｔとの間の直線距離であることとする。なお、判定距離Ｌは、減速終了地点Ｅと目標減速地点Ｔとの間におけるリンク上の距離であってもよい。また、判定距離Ｌと実際の交通量（例えば車間距離や単位時間あたりの通過台数等）の対応関係を記録媒体３０に用意しておくとともに、制御部２０は、当該対応関係に基づいて判定距離Ｌを車間距離や通過台数等の交通量に変換してもよい。

減速度設定部２１ｃの機能により制御部２０は、交通量としての判定距離Ｌが大きいほど、減速度を大きく設定する。図２Ｅは、図２Ｂ〜２Ｄの場合における車速を示すグラフである。図２Ｅの横軸は車両の進行方向における位置を示し、図２Ｅの縦軸は車速を示す。なお、図２Ｂ〜２Ｄにおいて信号機Ｓが設けられている地点が目標減速地点Ｔであり、白塗りで示す車両Ｃの位置する地点が減速終了地点Ｅである。ハッチングで示す他車両Ｆは、減速終了地点Ｅにて減速が終了した車両Ｃと、目標減速地点Ｔとの間に存在し得る他車両Ｆを意味する。図２Ｂよりも図２Ｃの方が判定距離Ｌが大きく、図２Ｃよりも図２Ｄの方が判定距離Ｌが大きくなっている。図２Ｅにおいて、実線は図２Ｂの場合における車速関数Ｖを示し、破線は図２Ｃの場合における車速関数Ｖを示し、一点鎖線は図２Ｄの場合における車速関数Ｖを示す。

本実施形態において、減速度設定部２１ｃの機能により制御部２０は、車両Ｃから減速終了地点Ｅまでの残距離Ｚごとに減速度を規定した基準減速度関数Ｆ（Ｚ）に基づいて減速度を設定する。基準減速度関数Ｆ（Ｚ）は、車両Ｃから減速終了地点Ｅまでの残距離Ｚ（例えば直線距離）の関数であり、図２Ｅにて実線で示す車速関数Ｖは基準減速度関数Ｆ（Ｚ）の一次積分関数に相当する。基準減速度関数Ｆ（Ｚ）は、減速におけるパワーが、回生ブレーキにおける回生上限パワーと等しくなるように減速度を規定する関数である。従って、基準減速度関数Ｆ（Ｚ）に基づいて減速度を設定した場合、ＥＣＵ５０が当該減速度に基づく制御信号を発電機４７とギア機構４９ｃと摩擦制動部４５とに出力することにより、車両の運動エネルギーを無駄なくバッテリ４９ａにて回収できる。

減速度設定部２１ｃの機能により制御部２０は、交通量としての判定距離Ｌが第１距離区分（例えば０ｍ≦Ｌ＜５ｍ）に属する場合、基準減速度関数Ｆ（Ｚ）に基づいて減速度を設定する。図２Ｂの場合に判定距離Ｌが第１距離区分に属することとすると、図２Ｅにて実線で示す車速関数Ｖのようにゆるやかに車速が減少することとなる。

減速度設定部２１ｃの機能により制御部２０は、判定距離Ｌが第１距離区分よりも大きい第２距離区分（例えば５ｍ≦Ｌ＜１５ｍ）に属する場合、基準減速度関数Ｆ（Ｚ）に所定の係数Ｋ₁（＞１）（例えばＫ₁＝１．５）を乗算した減速度関数Ｋ₁・Ｆ（Ｚ）に基づいて減速度を設定する。図２Ｃの場合に判定距離Ｌが第２距離区分に属することとすると、図２Ｅにて破線で示す車速関数Ｖのように、判定距離Ｌが第１距離区分に属する図２Ｂの場合の車速関数Ｖよりも急激に車速が減少することとなる。

さらに、減速度設定部２１ｃの機能により制御部２０は、判定距離Ｌが第２距離区分よりも大きい第３距離区分（例えば１５ｍ≦Ｌ＜２５ｍ）に属する場合、基準減速度関数Ｆ（Ｚ）に所定の係数Ｋ₂（Ｋ₂＞Ｋ₁）（例えばＫ₂＝２）を乗算した減速度関数Ｋ₂・Ｆ（Ｚ）に基づいて減速度を設定する。図２Ｄの場合に判定距離Ｌが第３距離区分に属することとすると、図２Ｅにて一点鎖線で示す車速関数Ｖのように、判定距離Ｌが第２距離区分に属する図２Ｃの場合の車速関数Ｖよりも急激に車速が減少することとなる。以上により、制御部２０は、交通量としての判定距離Ｌが大きいほど、減速度を大きく設定できる。なお、係数Ｋ₁，Ｋ₂は判定距離Ｌの区分ごとに一定の値に設定されなくてもよく、判定距離Ｌの単調増加関数によって導出されてもよい。

減速度設定部２１ｃの機能により制御部２０は、減速終了地点Ｅにおいて所定の目標車速Ｖ_Eとなるように減速制御を設定する。減速度設定部２１ｃの機能により制御部２０は、学習情報３０ｂにおいて接近中の減速終了地点Ｅに対応付けて学習されている目標車速Ｖ_Eを取得し、目標車速Ｖ_Eに基づいて減速距離Ｗを設定する。減速距離Ｗとは、車両Ｃから減速終了地点Ｅまでの残距離Ｚが減速距離Ｗとなった場合に、減速を開始させる距離である。制御部２０は、減速終了地点Ｅ（Ｚ＝０）における車速が目標車速Ｖ_Eとなるように、基準減速度関数Ｆ（Ｚ）または減速度関数Ｋ₁・Ｆ（Ｚ），Ｋ₂・Ｆ（Ｚ）の一次積分関数である車速関数Ｖの定数項を規定する。そして、制御部２０は、定数項が規定された車速関数Ｖによって得られる車速が現在の車速Ｖ_Iと等しくなる残距離Ｚを減速距離Ｗとして取得する。なお、図２Ｅにおいては、図２Ｂ〜２Ｄのいずれの場合も車両Ｃが一定の車速Ｖ_Iで減速終了地点Ｅに接近していることとする。

ここで、減速度が大きいほど、現在の車速Ｖ_Iから目標車速Ｖ_Eへと減速する際に走行する減速距離Ｗ（制動距離）が小さくなるため、図２Ｂよりも図２Ｃの場合の方が減速距離Ｗが大きくなる。同様に、図２Ｃよりも図２Ｄの場合の方が減速距離Ｗが大きくなる。すなわち、交通量としての判定距離Ｌが大きいほど、減速の開始が遅れることとなる。

減速度設定部２１ｃの機能により制御部２０は、交通量が閾値以上の場合、減速制御を実行しないように設定する。すなわち、制御部２０は、交通量としての判定距離Ｌが閾値としての第３距離区分の上限値（例えば２５ｍ）以上の場合、車両Ｃが減速終了地点Ｅに接近していても、減速制御を実行しないように設定する。なお、ナビゲーションシステム１０によって減速制御を実行しないように設定されていても、ブレーキペダルが踏み込まれれば、ＥＣＵ５０はブレーキペダルの踏み込み量に応じた減速度を生じさせる制御信号を発電機４７とギア機構４９ｃと摩擦制動部４５とに出力する。

以上説明した本実施形態において、減速度設定部２１ｃの機能により制御部２０は、目標減速地点Ｔにおける交通量（判定距離Ｌ）に応じて、目標減速地点Ｔの手前において車両Ｃを減速制御する際の減速度を設定するため、交通流を乱さないように減速度を設定できる。ここで、交通量が大きい場合に、目標減速地点Ｔから遠い位置から小さい減速度でゆるやかに減速を行うと、交通流を乱してしまう。減速を開始する地点が目標減速地点Ｔから遠いと、目標減速地点Ｔに向けた減速ではないと他車両の運転者が誤認し、不必要に大きい減速度で他車両が減速する場合があるからである。これに対して、減速度設定部２１ｃの機能により制御部２０は、交通量が大きいほど、減速度を大きく設定するため、目標減速地点Ｔに近い位置から減速を開始することができ、交通流を乱すことを防止できる。

また、図２Ｂ〜２Ｄに示すように、車両Ｃから目標減速地点Ｔまでの間に存在する他車両Ｆによって、目標減速地点Ｔから手前の減速終了地点Ｅにて減速が終了することとなる。ここで、減速終了地点Ｅから目標減速地点Ｔまでの判定距離Ｌが大きいほど、車両Ｃから目標減速地点Ｔまでの間に存在する他車両Ｆの数が大きく、交通量が大きくなると見なすことができる。従って、減速度設定部２１ｃの機能により制御部２０は、減速終了地点Ｅから目標減速地点Ｔまでの判定距離Ｌを、交通量として取得できる。減速終了地点Ｅを目標減速地点Ｔと対応付けて学習しておけばよいため、センサや通信等によって交通量を取得しなくても済む。

さらに、減速度設定部２１ｃの機能により制御部２０は、交通量が閾値以上の場合、減速制御を実行しないように設定するため、交通量が大きい場合に、減速制御を介入させるのではなく、運転者が自らの判断で減速を行うことができ、交通流を乱すことを防止できる。さらに、減速度設定部２１ｃの機能により制御部２０は、減速終了地点Ｅにおいて所定の目標車速Ｖ_Eとなるように減速制御を設定するため、減速終了地点Ｅにける車速を目標車速Ｖ_Eとすることができる

（２）減速制御処理：
次に、減速制御処理について詳細に説明する。図３は、減速制御処理のフローチャートである。減速制御処理は、学習処理において学習情報３０ｂに学習された有効な減速終了地点Ｅの手前を走行する際に減速制御を実行する処理である。まず、減速地点取得部２１ｂの機能により制御部２０は、車両Ｃから減速終了地点Ｅまでの残距離Ｚが閾値（例えば３００ｍ）以下であるか否かを判定する（ステップＳ１００）。すなわち、制御部２０は、減速終了地点Ｅに対して車両Ｃが接近しているか否かを判定する。例えば、制御部２０は、予め探索された走行予定経路上を車両Ｃが走行しており、当該走行予定経路上の前方に減速終了地点Ｅが存在している場合に、車両Ｃから減速終了地点Ｅまでの距離が閾値以下であるか否かを判定する。

残距離Ｚが閾値以下であると判定しなかった場合（ステップＳ１００：Ｎ）、制御部２０は、処理をリターンし、残距離Ｚが閾値以下となるまで待機する。
一方、残距離Ｚが閾値以下であると判定した場合（ステップＳ１００：Ｙ）、減速地点取得部２１ｂの機能により制御部２０は、目標減速地点Ｔを取得し、減速終了地点Ｅと目標減速地点Ｔとの間の判定距離Ｌを交通量として取得する（ステップＳ１１０）。目標減速地点Ｔとは、学習情報３０ｂにおいて接近中の減速終了地点Ｅに対応付けて学習されている減速地点であり、減速終了地点Ｅと同一のリンク上において当該減速終了地点Ｅの前方に存在する減速地点のうち、当該減速終了地点Ｅに最も近い減速地点である。

次に、減速度設定部２１ｃの機能により制御部２０は、交通量としての判定距離Ｌが閾値（２５ｍ）以上であるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。交通量としての判定距離Ｌが閾値以上であると判定した場合（ステップＳ１２０：Ｙ）、制御部２０は、減速制御処理の最初（ステップＳ１００）にリターンする。これにより、交通量としての判定距離Ｌが閾値以上である場合、減速制御が実行されないこととなる。すなわち、減速度設定部２１ｃの機能により制御部２０は、交通量としての判定距離Ｌが閾値以上である場合、減速制御を実行しないように設定する。

次に、減速度設定部２１ｃの機能により制御部２０は、目標減速地点における交通量としての判定距離Ｌに応じて、目標減速地点Ｔの手前において車両Ｃを減速制御する際の減速度を設定する（ステップＳ１３０）。具体的に、減速度設定部２１ｃの機能により制御部２０は、交通量として判定距離Ｌが大きいほど減速度を大きく設定する。制御部２０は、判定距離Ｌが第１距離区分（例えば０ｍ≦Ｌ＜５ｍ）に属する場合、基準減速度関数Ｆ（Ｚ）に基づいて減速度を設定する。また、制御部２０は、判定距離Ｌが第２距離区分（例えば５ｍ≦Ｌ＜１５ｍ）に属する場合、基準減速度関数Ｆ（Ｚ）に係数Ｋ₁（例えば１．５）を乗算した減速度関数Ｋ₁・Ｆ（Ｚ）に基づいて減速度を設定する。さらに、制御部２０は、判定距離Ｌが第３距離区分（例えば１５ｍ≦Ｌ＜２５ｍ）に属する場合、基準減速度関数Ｆ（Ｚ）に係数Ｋ₂（例えば２）を乗算した減速度関数Ｋ₂・Ｆ（Ｚ）に基づいて減速度を設定する。

次に、減速度設定部２１ｃの機能により制御部２０は、減速終了地点Ｅにおける目標車速Ｖ_Eを取得する（ステップＳ１４０）。すなわち、制御部２０は、学習情報３０ｂにて接近中の減速終了地点Ｅに対応付けて学習されている目標車速Ｖ_Eを取得する。

さらに、減速度設定部２１ｃの機能により制御部２０は、現在の車速Ｖ_Iと目標車速Ｖ_Eとに基づいて減速距離Ｗを取得する（ステップＳ１５０）。具体的に、制御部２０は、判定距離Ｌに基づいて設定された基準減速度関数Ｆ（Ｚ）または減速度関数Ｋ₁・Ｆ（Ｚ），Ｋ₂・Ｆ（Ｚ）の一次積分関数を車速関数Ｖとして取得し、減速終了地点Ｅ（Ｚ＝０）における車速が目標車速Ｖ_Eとなるように車速関数Ｖの定数項を設定する（図２Ｅ）。そして、制御部２０は、定数項を設定した車速関数Ｖに基づいて、車速が現在の車速Ｖ_Iと等しくなる残距離Ｚを減速距離Ｗとして取得する。ここでは、交通量としての判定距離Ｌが大きいほど、大きい減速距離Ｗが取得されることとなる。以上により、減速制御を実行する際の減速度と減速距離Ｗとが設定できたこととなる。減速度設定部２１ｃの機能により制御部２０は、残距離Ｚごとの減速度と減速距離Ｗとを示す情報をＥＣＵ５０に出力する。

次に、ＥＣＵ５０は、車両Ｃから減速終了地点Ｅまでの残距離Ｚを取得する（ステップＳ１６０）。さらに、ＥＣＵ５０は、車両Ｃから減速終了地点Ｅまでの残距離Ｚが減速距離Ｗ以下となったか否かを判定する（ステップＳ１７０）。残距離Ｚが減速距離Ｗ以下となったと判定しなかった場合（ステップＳ１７０：Ｎ）、ＥＣＵ５０は、ステップＳ１６０に戻る。すなわち、残距離Ｚが減速距離Ｗ以下となるまで、残距離Ｚを取得する処理（ステップＳ１６０）を継続する。

一方、残距離Ｚが減速距離Ｗ以下となったと判定した場合（ステップＳ１７０：Ｙ）、ＥＣＵ５０は、減速制御を実行する（ステップＳ１８０）。ＥＣＵ５０は、ナビゲーションシステム１０から出力された情報に基づいて残距離Ｚごとに減速度を取得し、当該減速度を発電機４７とギア機構４９ｃと摩擦制動部４５とに出力する。ナビゲーションシステム１０によって設定された減速度に対応するパワーが、回生上限パワー以下であれば、ＥＣＵ５０は、回生ブレーキのみを用いて減速制御を行う。一方、ナビゲーションシステム１０によって設定された減速度に対応するパワーが、回生上限パワーよりも大きければ、ＥＣＵ５０は、回生ブレーキだけでなく、摩擦ブレーキ等も用いて減速制御を行う。

交通量としての判定距離Ｌが第１距離区分に属する場合において、基準減速度関数Ｆ（Ｚ）に基づいて減速度を設定することにより、減速度に対応するパワーを回生上限パワー以下とすることができ、車両の運動エネルギーを、最大限、バッテリ４９ａに回収できる。一方、交通量としての判定距離Ｌが第２距離区分および第３距離区分に属する場合において、減速度関数Ｋ₁・Ｆ（Ｚ），Ｋ₂・Ｆ（Ｚ）に基づいて減速度を設定することにより、大きい減速度で減速を行うことができ、減速距離Ｗを小さくすることができる。従って、交通量が大きい場合に、目標減速地点Ｔに対して遠すぎる位置から減速制御を開始することを防止し、交通流を乱すことを防止できる。

（３）他の実施形態：
前記実施形態においては、ナビゲーションシステム１０が設定した減速度に基づいてＥＣＵ５０が減速制御を実行したが、ＥＣＵ５０が減速度を設定して減速制御を実行してもよい。さらに、本発明において学習情報３０ｂを学習することは必須でなく、例えば、制御部２０は、法令上、停車することが義務づけられている地点（踏切等）を減速終了地点Ｅとして地図情報３０ａから取得し、減速終了地点Ｅにおいて車速を０とするための減速度を交通量に応じて設定してもよい。この場合、制御部２０は、学習情報３０ｂ以外から交通量を取得すればよい。例えば、制御部２０は、交通情報（例えば渋滞情報）から交通量を取得してもよい。また、学習情報３０ｂは、車両Ｃごとに学習されなくてもよく、複数の車両が通信可能なサーバにて共通の学習情報３０ｂが学習されてもよい。さらに、曜日や時間帯等ごとに交通量が異なり得るため、学習情報３０ｂにおいて、車両Ｃの減速が終了した曜日や時間帯等ごとに減速終了地点Ｅが学習されてもよい。

前記実施形態では、減速度関数Ｋ₁・Ｆ（Ｚ），Ｋ₂・Ｆ（Ｚ）が基準減速度関数Ｆ（Ｚ）の定数Ｋ₁，Ｋ₂倍であったが、交通量ごとに減速度を規定する関数の傾きだけでなく頂点や変曲点が異なってもよい。交通量を乱さないように最適な減速度が交通量ごとに設定できればよく、交通量ごとに減速度の関数の次数等が異なってもよい。また、前記実施形態では、残距離Ｚごとに減速度が変化したが、制御部２０は、残距離Ｚに拘わらず一定の減速度を設定してもよい。すなわち、ＥＣＵ５０は、交通量に応じて異なる減速度で等減速度の減速制御を行ってもよい。また、前記実施形態では、回生効率を向上させるための減速制御を行ったが、制御部２０は、運転者の乗り心地等を重視した減速度を交通量に応じて設定してもよい。この場合、制御部２０は、交通量が小さいほど乗り心地等において理想的な減速度に近い減速度を設定し、交通量が大きいほど乗り心地等において理想的な減速度との差が大きい減速度を設定してもよい。

以上説明したように、本発明においては、地図上の減速地点を取得する減速地点取得手段と、減速地点における交通量に応じて、減速地点の手前において車両を減速制御する際の減速度を設定する減速度設定手段と、を備える減速度設定システムを構成する。地図上の減速地点とは車両が減速する地点として地図情報から導出可能な地点であり、車両が減速する要因となる地物が存在する地点や車両が減速する道路形状を有する地点であってもよい。減速度設定手段は、減速地点における交通量に応じて減速度を設定すればよく、交通量とは過去の交通量であってもよいし現在の交通量であってもよい。例えば、減速度設定手段は、減速地点における車両の通行履歴に基づいて交通量を取得してもよいし、車両や他の車両や道路に備えられたセンサ（車両感知器、車間距離センサ等）の計測結果に基づいて取得してもよい。むろん、減速度設定手段は、交通量を示す情報を外部のサーバ等から通信を介して取得してもよい。なお、減速度設定手段は、必ずしも交通量を直接示す値を取得しなくてもよく、例えば交通量が大きいほど値が大きくなる指標量を交通量として取得してもよい。

減速度設定手段は、減速地点における交通量に応じて減速度を設定すればよく、交通量の大きさに応じて減速度を設定してもよいし、交通量のばらつき等に応じて減速度を設定してもよい。例えば、実験によって交通量ごとに最適な減速度を調査しておき、交通量ごとに最適な減速度を規定したテーブルを参照することにより、交通量に応じて減速度を設定してもよい。減速度とは、前方に向かう車両の速度を減少させるための加速度を意味し、車両の速度を減少する場合に正の値となる。むろん、減速度設定手段は、交通量のみに基づいて減速度を設定しなくてもよく、現在の車速や目標車速や路面の摩擦係数等に基づいて減速度を設定してもよい。なお、交通量に応じた減速度を実現する車両の減速機構どのようなものであってもよく、回生ブレーキであってもよいし、エンジンブレーキであってもよいし、摩擦ブレーキであってもよいし、これらの組み合わせであってもよい。例えば、減速度設定手段は、摩擦ブレーキと回生ブレーキとを併用可能な構成において、原則として、摩擦ブレーキを使用しないように減速度を設定し、交通流を乱し得る交通量の場合に摩擦ブレーキと回生ブレーキとを併用するように減速度を設定してもよい。

また、減速度設定手段は、過去に減速地点の手前にて車両の減速が終了した減速終了地点から減速地点までの距離を、交通量として取得してもよい。地図上において車両が減速する地点として登録された減速地点にて車両の減速が終了することが理想的であるが、車両から減速地点までの間に存在する他車両によって、現実には減速地点から手前の減速終了地点にて減速が終了することとなる。ここで、減速終了地点から減速地点までの距離が大きいほど、車両から減速地点までの間に存在する他車両の数が大きく、交通量が大きくなると見なすことができる。従って、減速度設定手段は、減速終了地点から減速地点までの距離を、交通量として取得できる。減速終了地点を学習しておけばよいため、センサや通信等によって交通量を取得しなくても済む。なお、減速が終了した地点とは、車速の減少に続いて車速が０となった地点であってもよいし、車速の減少に続いて再度加速が行われた地点であってもよい。

さらに、減速度設定手段は、交通量が大きいほど、減速度を大きく設定してもよい。ここで、交通量が大きい場合に、減速地点から遠い位置から小さい減速度でゆるやかに減速を行うと、交通流を乱してしまう。減速を開始する地点が減速地点から遠い場合、減速地点に向けて減速が行われているのではないと他車両の運転者が誤認し、不必要に大きい減速度で他車両が減速する場合があるからである。減速を開始する地点が減速地点から遠い場合、他車両の運転者は渋滞が発生していると誤認し得る。これに対して、交通量が大きいほど、減速度を大きく設定することにより、減速地点に近い位置から減速を開始することができ、交通流を乱すことを防止できる。減速度設定手段は、交通量の区分ごとに減速度を規定したテーブルを参照することにより減速度を設定してもよいし、交通量の単調増加関数によって減速度を設定してもよい。

また、減速度設定手段は、交通量が閾値以上の場合、減速制御を実行しないように設定してもよい。交通量が閾値以上の場合には、減速制御を介入させるのではなく、運転者が自らの判断で減速を行うことができ、交通流を乱すことを防止できる。

さらに、減速度設定手段は、減速終了地点において所定の目標車速となるように減速度を設定してもよい。これにより、減速終了地点にける車速を目標車速とすることができる。なお、交通量が大きいほど、減速度を大きく設定し、かつ、減速終了地点において目標車速となるように減速度を設定する場合、交通量が大きいほど減速終了地点に近い地点にて減速が開始することとなる。

さらに、本発明のように、交通量に応じて減速度を設定する手法は、プログラムや方法としても適用可能である。また、以上のようなシステム、プログラム、方法は、単独の装置として実現される場合や、複数の装置によって実現される場合、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が想定可能であり、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システムや方法、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、システム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。

１０…ナビゲーションシステム、２０…制御部、２１…減速制御プログラム、２１ａ…減速情報学習部、２１ｂ…減速地点取得部、２１ｃ…減速度設定部、３０…記録媒体、３０ａ…地図情報、３０ｂ…学習情報、４１…ＧＰＳ受信部、４２…車速センサ、４３…ジャイロセンサ、４４…ユーザＩ／Ｆ部、４５…摩擦制動部、４７…発電機、４８…モータ、４９ａ…バッテリ、４９ｂ…内燃機関、４９ｃ…ギア機構、４９ｄ…出力軸、Ｅ…減速終了地点、Ｌ…判定距離、Ｎ…減速回数、Ｒ…候補地点、Ｓ…信号機、Ｔ…目標減速地点、Ｖ…車速関数、Ｖ_E…目標車速、Ｗ…減速距離、Ｚ…残距離。

Claims (6)

1. 地図上の減速地点を取得する減速地点取得手段と、
   前記減速地点における交通量が大きいほど、前記減速地点の手前における減速制御を終了する地点である減速終了地点を前記減速地点から大きく手前に設定し、かつ、前記減速地点の手前おける前記減速制御の減速度を大きく設定することにより前記減速制御を開始する地点から前記減速終了地点までの距離である減速距離を小さく設定する減速度設定手段と、
   を備える減速度設定システム。
2. 前記減速度設定手段は、過去に前記減速地点の手前にて車両の減速が終了した地点から前記減速地点までの距離を、前記交通量として取得する、
   請求項１に記載の減速度設定システム。
3. 前記減速度設定手段は、前記交通量が閾値以上の場合、前記減速制御を実行しないように設定する、
   請求項１または請求項２のいずれか一項に記載の減速度設定システム。
4. 前記減速度設定手段は、前記減速終了地点において所定の目標車速となるように前記減速制御を設定する、
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の減速度設定システム。
5. 減速地点取得手段が、地図上の減速地点を取得する減速地点取得工程と、
   減速度設定手段が、前記減速地点における交通量が大きいほど、前記減速地点の手前における減速制御を終了する地点である減速終了地点を前記減速地点から大きく手前に設定し、かつ、前記減速地点の手前おける前記減速制御の減速度を大きく設定することにより前記減速制御を開始する地点から前記減速終了地点までの距離である減速距離を小さく設定する減速度設定工程と、
   を含む減速度設定方法。
6. コンピュータを、
   地図上の減速地点を取得する減速地点取得機能、
   前記減速地点における交通量が大きいほど、前記減速地点の手前における減速制御を終了する地点である減速終了地点を前記減速地点から大きく手前に設定し、かつ、前記減速地点の手前おける前記減速制御の減速度を大きく設定することにより前記減速制御を開始する地点から前記減速終了地点までの距離である減速距離を小さく設定する減速度設定機能、
   として機能させる減速度設定プログラム。

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