JPH07192194A - 車載制御システムの制御目標変更装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 地図情報（および道路情報）が予め記録され
ている車載制御システムの制御目標変更装置において、
これから走行しようとする道路において予め最適な制御
目標を設定しておくことで、運転性，経済性，安全性の
高い走行を達成すること。 【構成】 第１の構成は、地図情報と道路情報が格納さ
れている地図・道路情報格納手段ａを備え、これから走
行する道路に関して読み取られた道路情報に基づいて車
両制御システムの制御目標を最適な目標に変更する制御
目標変更手段ｅを設けた。第２の構成は、地図情報が格
納されている地図情報格納手段ｆを備え、道路走行情報
格納手段ｇにデータを更新して記銘する記銘手段ｈと、
これから走行する道路に関し読み出された走行情報に基
づいて車両制御システムの制御目標を最適な目標に変更
する制御目標変更手段ｊを設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、少なくとも地図情報を
搭載した車両に適用され、走行時に将来の道路状況を予
測して車載制御システムの制御目標を変更する車載制御
システムの制御目標変更装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動変速機の制御装置としては、
例えば、特開平４−６９４４９号公報に記載のものが知
られている。

【０００３】この従来出典に記載の装置は、図１３に示
すように、自動変速機の変速制御をより走行状況に合わ
せて細かく制御するために、ステアリングの操舵角や道
路の傾斜角度を測定し、その測定値から変速特性を修正
するものである。

【０００４】例えば、操舵中は変速しないように変速特
性を修正たり、くだり坂では、エンジンブレーキが作用
するように変速比を大きくするように制御を行うような
システム構成となっている。

【０００５】ここでは、自動変速機のみの制御となって
いるが、同様な考え方で、図１４及び図１５に示すよう
に、操舵に関する情報や道路勾配に関する情報を用い
て、車両のサスペンションなどの特性を、それぞれの検
出状態の状況下を運転するのに好ましくなるように変更
するシステムも考えられる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の自動変速機の制御装置にあっては、運転時の
車両の状態を検出し、それによって適当な制御特性を決
定する構成となっていたため、まだ運転しない場合、即
ち、これから走行しようとする前方の走行環境の情報に
基づいた制御特性を設定することができず、以下に示す
ような問題を生じていた。

【０００７】(1) 検出が遅くなり、しばらくある道路を
走行してから制御の修正が作用するようになる。（くだ
り坂でのエンジンブレーキ作用についても、しばらくく
だり坂での加速状態が起きてからダウンシフトする。） (2) 検出情報があまり高くなく、運転の仕方でうまく制
御特性の修正が行われない場合もあった。

【０００８】(3) 基本的検出構成としてその場所におけ
る勾配や特性などを検出する構成となっているため、予
め前方の状況を予測することはできない。よって、前方
に急なコーナーが存在するからといってドライバーがア
クセルを戻してもオーバードライブに変速せずローギヤ
で固定してコーナーを旋回するといった制御は不可能で
ある。

【０００９】こうした構造的なシステムの問題点によっ
て、自動車の運転においては、以下のような不都合が感
じられた。

【００１０】(1) 燃費に関し、できるだけ燃費の良いエ
ンジン運転をするめ、空燃比を大きくして運転する場合
がある。このような状況で走行している時、急に加速す
ると空燃比が大きいため大きなエンジントルクが発生せ
ずドライバーの加速期待に反し、加速できず運転性が損
なわれる場合がある。この場合、突発的に加速を行う場
合は別として、例えば、高速道路を走行しておりほぼ巡
航することがわかり、かつ、将来においても巡航する可
能性が大きければ、例えば、空燃比を思いきって大きく
することができるし、もし、これからの走行道路が山道
となることがわかっていれば、空燃比をあまり大きくし
ないで、運転性が劣化しないようにあらかじめ調整する
ことができる。このように、空燃比の制御戦略におい
て、運転性と経済性を両立しやすい。

【００１１】(2) 安全の面から言えば、従来の道路で自
動変速機のくだり坂でのダウンシフト制御では、走行道
路の先の情報によって制御しているわけではないので、
くだり坂から平らな道路に移行する場合、くだり坂でエ
ンジンブレーキのためにダウンシフトした後、従来のシ
ステムでは、平らな道でダウンシフトしたまましばらく
走行し、その後アップシフトする運転パターンとなって
いる。この時、平らな道でドライバーの操作によらず突
然アップシフトすることは、道路の状況によっては、ト
ルクの不連続的変化による車両挙動の変化や不安定さが
発生し、安全上好ましくない。

【００１２】この発明は、こうした従来の問題点に着目
してなされたものであり、第１の目的とするところは、
地図情報に道路に関する情報が予め記録されている地図
・道路情報格納手段を備えた車載制御システムの制御目
標変更装置において、簡潔な処理によるシステムとしな
がら、これから走行しようとする道路において予め最適
な制御目標を設定しておくことで、運転性，経済性，安
全性の高い走行を達成することにある。

【００１３】第２の目的とするところは、道路の接続状
況のみを地図情報に依存し、道路に関する情報は自ら生
成する車載制御システムの制御目標変更装置において、
コスト的に有利で様々な要求に応え得る高自由度のシス
テムとしながら、これから走行しようとする道路におい
て予め最適な制御目標を設定しておくことで、運転性，
経済性，安全性の高い走行を達成することにある。

【００１４】第３の目的とするところは、過去の走行し
た時の記銘データと現在の観測データを比較結果が異な
る場合、運転性を損なうことなく、第２の目的を達成す
ることにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】第１の目的を達成するた
めに請求項１記載の第１の発明では、ナビゲーションシ
ステム、若しくは、地図情報専用のシステムなどに道路
の接続状況の情報と共に、その道路の海抜高度、若しく
は単位区間内の勾配、また道路の屈曲率及び道路状態を
同時に記録しておき、自車の走行場所の同定と共に、こ
れから走行する道路の上記情報を参考にして自動変速機
やサスペンションなどの車載制御システムの制御目標を
最適に変更するようにした。

【００１６】すなわち、図１(イ) のクレーム対応図に示
すように、道路の接続状態などの地図情報と各道路に関
する高度，勾配，屈曲度及び路面状況が格納されている
地図・道路情報格納手段ａと、自車の地図情報上での走
行場所を特定する走行場所特定手段ｂと、自車のこれか
ら走行する道路を認識する走行道路認識手段ｃと、認識
されたこれから走行する道路に関し地図情報に記録され
ている道路に関する高度，勾配，屈曲度及び路面状況を
読み取る道路情報読み取り手段ｄと、読み取られた道路
情報に基づいて車両制御システムの制御目標を最適な目
標に変更する制御目標変更手段ｅと、を備えていること
を特徴とする。

【００１７】第２の目的を達成するために請求項２記載
の第２の発明では、予め地図情報に加えて勾配や屈曲率
などを記録していない場合でも、自車が走行している道
路と該走行場所でアドレッシングされた記録領域を持
ち、その領域に自車が走行した時に測定した走行抵抗な
どの情報を記銘し、その後その場所を再び通過する際、
以前に記銘された情報に基づいて車載制御システムの制
御目標を最適に変更するようにした。

【００１８】すなわち、図１(ロ) のクレーム対応図に示
すように、道路の接続状態などの地図情報が格納されて
いる地図情報格納手段ｆと、各道路での走行に関する情
報を格納する道路走行情報格納手段ｇと、自車の地図情
報上での走行場所を特定する走行場所特定手段ｂと、特
定された走行場所にて検出あるいは算定された走行情報
を新しいデータ値とし、前記道路走行情報格納手段ｇに
格納されているデータ値と新しいデータ値との重み付き
平均によってデータを更新して記銘する記銘手段ｈと、
自車のこれから走行する道路を認識する走行道路認識手
段ｃと、認識されたこれから走行する道路に関し前記道
路走行情報格納手段ｇに格納されている走行情報を読み
出す走行情報読み出し手段ｉと、読み出された走行情報
に基づいて車両制御システムの制御目標を最適な目標に
変更する制御目標変更手段ｊと、を備えていることを特
徴とする。

【００１９】第３の目的を達成するために請求項３記載
の第３の発明では、請求項２記載の車載制御システムの
制御目標変更装置において、予め記憶されている過去の
走行した時の記銘データと現在の観測データを比較する
手段を有し、該比較結果が異なる場合、データは更新す
るが、以前に記銘されたデータに基づく車両の制御目標
変更を禁止する手段を付加したことを特徴とする。

【００２０】ここで、第２の発明における道路走行情報
格納手段ｇに格納されている走行情報例と、制御目標変
更手段ｊで走行情報に基づき行なわれる制御目標の変更
例とを列挙する。

【００２１】

【表１】

【００２２】

【作用】第１の発明の作用を説明する。

【００２３】まず、地図・道路情報格納手段ａには、道
路の接続状態などの地図情報と各道路に関する高度，勾
配，屈曲度及び路面状況が格納されている。

【００２４】道路走行時、走行場所特定手段ｂにおい
て、自車の地図情報上での走行場所が特定され、走行道
路認識手段ｃにおいて、自車のこれから走行する道路が
認識され、道路情報読み取り手段ｄにおいて、認識され
たこれから走行する道路に関し地図情報に記録されてい
る道路に関する高度，勾配，屈曲度及び路面状況が読み
取られる。そして、制御目標変更手段ｅにおいて、読み
取られた道路情報に基づいて車両制御システムの制御目
標が最適な目標に変更される。

【００２５】したがって、道路走行時、これから走行し
ようとする道路に関する情報に基づいて車載制御システ
ムの制御目標が予め最適な制御目標に設定されるという
応答遅れのない先行制御により、車載制御システムの長
所が最大限引き出されることになり、運転性，経済性，
安全性の高い走行が達成される。

【００２６】第２の発明の作用を説明する。

【００２７】まず、地図情報格納手段ｆには、道路の接
続状態などの地図情報が格納されているが、各道路での
走行に関する情報は格納されていない。

【００２８】道路走行時、走行場所特定手段ｂにおい
て、自車の地図情報上での走行場所が特定され、記銘手
段ｈにおいて、特定された走行場所にて検出あるいは算
定された走行情報を新しいデータ値とし、道路走行情報
格納手段ｇに格納されているデータ値と新しいデータ値
との重み付き平均によってデータを更新して道路走行情
報格納手段ｇに記銘するデータ更新が行なわれる。

【００２９】一方、走行道路認識手段ｃにおいて、自車
のこれから走行する道路が認識され、走行情報読み出し
手段ｉにおいて、認識されたこれから走行する道路に関
し前記道路走行情報格納手段ｇに格納されている走行情
報が読み出される。そして、制御目標変更手段ｊにおい
て、読み出された走行情報に基づいて車載制御システム
の制御目標が最適な目標に変更される。

【００３０】したがって、道路走行時、これから走行し
ようとする道路に関する走行情報を生成すると共に、生
成した道路に関する走行情報に基づいて車載制御システ
ムの制御目標が予め最適な制御目標に設定されるという
応答遅れのない先行制御により、車載制御システムの長
所が最大限引き出されることになり、運転性，経済性，
安全性の高い走行が達成される。

【００３１】第３の発明の作用を説明する。

【００３２】記銘手段ｈにおいて、データの更新を行な
う場合、予め記憶されている過去の走行した時の記銘デ
ータと現在の観測データが比較され、該比較結果が異な
る場合、データの更新は行なわれる。しかし、記銘デー
タと現在の観測データの比較結果が異なる場合、道路走
行情報格納手段ｇに格納されている以前に記銘されたデ
ータに基づく車両の制御目標変更は禁止される。

【００３３】したがって、道路走行情報格納手段ｇで生
成されるデータの信頼性が低い場合には、制御目標の変
更を禁止することで、信頼性の低いデータによる制御目
標の変更にて却って運転性を損なうような事態が発生す
ることが防止される。

【００３４】

【実施例】以下、この発明を図面に基づいて説明する。

【００３５】（第１実施例）まず、構成を説明する。

【００３６】図２は第１の発明に対応する第１実施例の
車載制御システムの制御目標変更装置が適用された車載
制御システム図である。

【００３７】図２において、装置Ａ（地図・道路情報格
納手段ａに相当）は、道路の接続状態などの地図情報
と、空間的に同期して各道路に関する高度，勾配，屈曲
度及び路面状況が格納されている装置である。

【００３８】装置Ｂ（走行場所特定手段ｂ，走行道路認
識手段ｃ，道路情報読み取り手段ｄに相当）は、自車の
位置が上記の地図上のどこにあり、これからどの道路を
走行するかの場所を特定すると共に、走行しようとする
道路の勾配（高度）、屈曲率、路面状況等の道路情報を
読み取る装置である。

【００３９】装置Ｃ（制御目標変更手段ｅに相当）は、
装置Ｂによって装置Ａから読み出された勾配（高度）、
屈曲率、路面状況から制御戦略を決定する装置である。

【００４０】この装置Ｃの出力は、自動変速機，エンジ
ン，サスペンション装置，アンチスキッドブレーキ装置
の各コントローラ（車載制御システムに相当）に接続さ
れている。

【００４１】次に、作用を説明する。

【００４２】装置Ａ，Ｂによってこれから走行する道路
の勾配，屈曲率，道路状態を読み出し、装置Ｃにおいて
図３に示す対応関係に基づき制御特性を決定し、各車載
制御システムを駆動する。

【００４３】したがって、道路走行時、これから走行し
ようとする道路に関する情報に基づいて車載制御システ
ムの制御目標が予め最適な制御目標に設定されるという
応答遅れのない先行制御により、自動変速機，エンジ
ン，サスペンション装置，アンチスキッドブレーキ装置
等の車載制御システムの長所が最大限引き出されること
になる。

【００４４】次に、効果を説明する。

【００４５】地図情報に道路に関する情報が予め記録さ
れている装置Ａを備えた車載制御システムの制御目標変
更装置において、簡潔な処理によるシステムとしなが
ら、これから走行しようとする道路において予め最適な
制御目標を設定しておくことで、運転性，経済性，安全
性の高い走行を達成することができる。

【００４６】（第２実施例）以下には、地図情報に高度
などの情報が付帯しておらず、それぞれの車にメモリを
持ち、このメモリに車両が経験した情報を記銘してゆ
き、次に走行した時にこの情報を用いて車両の制御を行
うシステムについての例を紹介する。

【００４７】まず、構成を説明する。

【００４８】図４は請求項２及び３記載の第２，第３発
明に対応する第２実施例の車載制御システムの制御目標
変更装置が適用された制御システム図である。

【００４９】地図情報想起部１（地図情報格納手段ｆ，
走行場所特定手段ｂ，走行道路認識手段ｃに相当）は、
電子的記録媒体などに記録された道路接続情報や道路の
形状に関する地図情報及びこの地図上における自分の車
の位置を特定する手段を有するもので、いわゆるナヴィ
ゲーションシステムのみならず、ドライバーが自車の位
置をＣＲＴで確認できないが、地図が格納されたメモリ
を持つようなシステムを包含している。

【００５０】書き替え可能な記憶装置２（道路走行情報
格納手段ｇに相当）は、道路走行情報を記憶する書き換
え可能なメモリである。ただし、前記地図情報想起部１
に情報を書き込む機能を有す場合は、該地図情報想起部
１の一部に書き替え可能な記憶装置２が含まれていると
考えることもできる。

【００５１】車両情報観測・推定装置３は、車両の平均
速度や走行抵抗や変速段等の走行情報を計算する。

【００５２】車両情報観測・推定装置３からの情報は、
例えば、１０メートル毎に先述した書き替え可能な記憶
装置２において、地図情報想起部１の地図情報における
自車位置に対応した領域に格納される。この様子を図５
に示す。地図上のメッシュには、それぞれアドレッシン
グがナンバリングされており、各メッシュのアドレスに
対応する記憶領域に、走行抵抗などのデータが記憶され
て行く。

【００５３】情報を記銘／想起する手段４（記銘手段
ｈ，走行情報読み出し手段ｉに相当）は、地図情報想起
部１の地図上の位置によってアドレッシングされたメモ
リ領域に以下に述べる車両情報観測・推定装置３からの
情報を逐次記銘すると共に、自車の走行位置と及びこれ
から走行する場所に対応したメッシュを地図情報想起部
１によって検索し、これから走行する道路に関するメッ
シュに対応した過去に記憶されたデータを記憶装置２か
ら読み出し想起する。この情報を記銘／想起する手段４
は、記憶装置２の記憶領域のアクセスするメモリアドレ
スを発生し、メモリへの書き込みや読み出しを制御する
簡単な電子回路で構成されている。

【００５４】コントローラ５（制御目標変更手段ｊに相
当）は、前記情報を記銘／想起する手段４により読み出
されるこれから走行する道路に関するメッシュに対応し
た過去に記憶されたデータに基づいてどのような制御特
性に変化させるべきかの制御戦略を決定し、その決定に
基づき、自動変速機のコントローラやエンジンのコント
ローラなどに個別に情報を提供する。もちろん自動変速
機のコントローラがこのコントローラ５に包含されてい
る場合もある。尚、コントローラ５でどのように制御特
性が決定されるかについては後述する。

【００５５】次に、作用を説明する。

【００５６】［走行情報記銘手法］地図上の同じ道路を
何回も走行する場合は、以下のように処理を行って記憶
装置２に記銘される。ここで地図情報想起部１の地図に
おける道路の例えば１０メートル四方毎に分割し、この
分割領域を記憶装置２のメモリ領域に対応させるとする
（図５参照）。

【００５７】この時、今走行しているところの地図上の
領域をＭ^adi （ｅ）、記憶装置２のメモリ上の領域（ア
ドレス）をＭａｄｉとする。着目した地図上の位置Ｍ
^adi （ｅ）（自車が走行している場所）に対応する記憶
装置２のメモリ領域Ｍａｄｉに、例えば、かつて走行し
た時の車速などのデータＤ^adi （ｅ−１）が格納されて
おり、今回走行で新たにｄ^adi （ｅ）が観測されたとす
る。その場合、記憶装置２に格納されるデータは過去の
情報についても考慮し、例えば、新しくメモリ領域Ｍ
^adi に記銘されるデータＤ^adi （ｅ）は、 Ｄ^adi （ｅ）＝（ｄ^adi （ｅ）＋２ｘＤ^adi （ｅ−１）／３ …(1) のような重みづけによってデータが更新される。

【００５８】また、走行した経験のない地図上の位置に
対応する領域には、ｎｕｌコードが格納されている。

【００５９】［記銘情報の取り扱い］さて、このように
して地図情報想起部１によって地図情報における自車の
走行位置が特定できた時、このシステムがどのように作
用するかについて説明する。まず、自車の位置を特定
し、特定した場所に対応する記憶装置２のメモリ領域の
アドレスＭａｄｉにｎｕｌコードが格納されているなら
ば、その場所は初めての道路であることから、その場所
を通過した時点での平均速度、走行抵抗値、操舵角度、
変速段、ブレーキ使用頻度そして路面の滑り率若しくは
路面の摩擦係数のいずれか一つ以上を記憶装置２の所定
の領域に（１）式の計算を行わず、格納する。この場合
は、記憶装置２の情報によって車両の特性を変化させる
ことは行わない。また、メッシュの中に道路が複数含ま
れた場合であっても、（１）式のような平均化を行うこ
とによって、通過する頻度の高い道路の情報が格納され
ることになる。（尚、どこも走行していない状態でもメ
モリ領域には、予めｎｕｌコードがすべて記憶されてい
るものとする。）次に、今車が、Ｍ^adi （ｅ）を走行し
ている時、その進行方向に対して前方の地図上の領域に
対するＭ^adi+1 （ｅ）がかつて走行した場所でありＭ
^adi+1 （ｅ）に対応した記憶装置２の所定の領域ａｄｉ
＋１の領域に、ｎｕｌコードと異なる諸データが格納さ
れていたとする。このデータは以前この道路を走行した
時のデータであることから、これからの車両の動きを予
測するための重要な情報と考えることができる。例え
ば、ａｄｉ＋１のメモリ領域に変速段の情報としてかつ
てこの場所を走行した時は、変速レバーを２速にしたと
ことなどの情報が可能とされていたとすれば、今回もく
だり坂などエンジンブレーキが必要となり、変速レバー
を２速に動かす可能性が大きい。そこで、車両システム
としては、予め記憶されていた情報からドライバーが変
速レバーを動かさなくても自動的に変速段を２速に変化
させてしまうことにより、それぞれの状況にあった知的
な車両制御を実現することができる。このように、過去
に経験した車両状況を地図情報と対応させて記憶してお
くことにより、車両の特性を経験から予測し、より高い
運転性をドライバーなどに供給することができると考え
る。

【００６０】また、現在走行区間において、過去の走行
時に記録した走行抵抗などと現在の誤差が例えば、２０
％以上ある時は、過去に使われたデータが今回の走行に
役に立つ可能性がないとして、上記のデータの更新は行
うものの、この過去のデータによって次の区間における
車両の制御特性変化を解除し、本制御によってかえって
運転性が損なわれることを回避した。

【００６１】また、降雨の場合は、道路の状態や車両の
混雑状況などが通常の状態と変わってしまうことが多い
ので、例えば、ワイパーや雨検知センサーなどで降雨を
検出した場合、過去のデータの更新を行わないものと
し、また、地図情報におけるこれから走行する道路に関
する情報に基づく車両制御の特性変更は行わず、一般的
な車両特性に固定するものとする。

【００６２】［制御目標の変更］記憶装置２によって以
下のことが記録されていれば、以下に示すように車両の
制御目標値を変化させることができる。これについて説
明する。

【００６３】現在Ｍ^adi （ｅ）を走行している時に、地
図上のＭ^adi+1 （ｅ）に対応した装置２のメモリ領域の
下記の方法が得られたとすると、 １）単位区間内の走行抵抗及び走行時の自動変速機の変
速ギヤ ２）単位区間内の平均速度，速度の変化や速度の分散 ３）単位区間内の平均スロットル開度や平均加速度 ４）単位区間内のブレーキ使用頻度 ５）単位区間内の平均操舵角 ６）路面の滑り率 ７）走行方向 ８）トンネル情報 ９）単位区間内の道路勾配と屈曲率（速度の変化の分
散） 以下、図６，図７，図８に上記１〜６のデータで制御特
性をどのように変化させるかのフローチャートを、図１
０に上記７のデータで制御特性をどのように変化させる
かの説明図を、図１１に上記８のデータで制御特性をど
のように変化させるかのフローチャートを、図１２に上
記９のデータで制御特性をどのように変化させるかの説
明図を示す。以下、これらを参照しながら説明する。

【００６４】（走行抵抗による変速特性とスロットル特
性の制御目標変更）アクセル開度と加速度から走行抵抗
に関数指標が得られ、該走行抵抗に関する指標の値が大
きい場合は、自動変速機の変速特性を上述の高負荷型に
変更する。更に、ドライバーが操作するアクセルペダル
とエンジンのスロットルの間が任意な関数で関係づけら
れる電子制御スロットルの場合、走行抵抗が大きいこと
によって、図９に示すように、アクセルペダルとスロッ
トル開度の関係を変化させ（ステップ６６）、ドライバ
ーに良好な運転性を提供することができる。

【００６５】また、自動変速機の変速特性において、走
行抵抗が大きい場合（ステップ６３）、加速するために
必要なギア位置を算定し（ステップ６４）、走行抵抗が
大きい時（例えばオーバードライブに変速するとその坂
を上れないことになる）、アクセルをドライバーが離し
てもその選択されたギア以上にアップシフトしないよう
にする（ステップ６５）。また、走行抵抗が負になって
いることがわかれば（ステップ６７）、くだり坂である
のでその走行抵抗の大きさによっては、自動的にダウン
シフトする（ステップ６８）。また、前回走行した時の
変速ギアと同じように自動変速機の変速制御を行うこと
もできる。これは特に走行抵抗が負の場合、一回目はド
ライバーが任意にシフトギアを操作させドライバーにと
っての最適な変速ギアを選ぶので、これを地図情報と共
に記憶しておき２回目以降で利用することができる。

【００６６】尚、車がトーイングなどを行っている場
合、バイアスとして常に走行抵抗が大きめに算定される
ため、この場合はドライバーよりトーイングであること
を記憶装置２に入力し、制御特性の変化を起こらないよ
うにする。

【００６７】（平均走行速度によるブレーキとレーザレ
ーダーの制御目標の変更）平均走行速度が大きい時は、
高速道路を走行している可能性が高いので、例えば、ブ
レーキブースタの圧力を上げて、わずかの踏力で大きな
制動力が得られるようにする（ステップ７０，７１）。
これは初心者や高齢者ドライバーがブレーキを一杯踏み
込めない場合が多く、高速走行の場合、制動距離が伸び
てしまうことが防止することができる。

【００６８】あるいは、レーザレーダ等の前方の車両状
況を検出するデバイスの感度を上昇させ（ステップ７
２）、高速走行時には検出の車間距離を伸ばし、検出の
車間距離を伸ばし、一般的に検出の距離を短くし、一般
道路における頻繁な警報を防止することができる。

【００６９】尚、平均走行速度が小さくなると、ブレー
キブースタ及びレーザレーダの感度を戻す（ステップ７
３，７４）。

【００７０】（速度の分散による空燃比目標の変更）速
度変化の分散値を格納しておくことで、速度の変化パタ
ーンがわかり、例えば、速度の変化パターンが小さい時
は、駆動力負荷の小さな巡航走行と考えられるので、リ
ーンバーンエンジン制御における空燃比をよりリーンに
制御することができる（ステップ７５，７６）。

【００７１】（アクセル開度の分散による変速特性の目
標変更）平均アクセル開度の変化についても同様なこと
が考えられ、平均開度変化（アクセル開度の分散値）が
大きい時は、山岳道路等の登坂を走行している可能性が
高いので、自動変速機の変速特性を高負荷型（比較的高
いエンジン回転数でアップシフトし、高い回転数でダウ
ンシフトしやすい特性）を持たせ（ステップ７８，７
９）、また、アクセル開度変化の分散値が小さければ通
常の変速特性に変更する（ステップ８０）。

【００７２】（ブレーキ使用頻度によるブレーキ，レー
ダ，アップシフト線の変更）単位区間内のブレーキ使用
頻度を予め情報として記憶しておくことにより、例え
ば、ブレーキ使用頻度が所定値よりも大きい場合（ステ
ップ８１）、ブレーキブースタの圧力を上げて（ステッ
プ８２）、わずかの踏力で制動力が作用するように変化
させ、ブレーキの踏み込みによる疲労を軽減する。ま
た、ブレーキ使用頻度が大きいことは、車両が渋滞して
いることが考えられ、予めレーザレーダ等の前方の車両
状況を検出するデバイスの感度を制限しておく（ステッ
プ８３）。また、自動変速機において変速特性をアップ
シフトしにくい特性とし（ステップ８４）、発進停止に
よるビジーシフトを未然に防ぐことができる。

【００７３】（操舵頻度による変速目標の変更）旋回中
にダウンシフトすると駆動力に対してトルク段差が発生
し、タックイン等の好ましくない車両挙動をすることが
ある。そこで、道路の形状から過去通過時の操舵頻度を
記憶しておき、操舵頻度が大きい時（ステップ８８）、
自動変速機の変速制御で変速しないようにする（ステッ
プ８９）。また、操舵頻度が少なくなっても、前方にか
つて操舵頻度が大きい道路が存在した場合、一時的に操
舵頻度が減少しても変速を行わず、先方の操舵頻度が小
さくなる道路にくるまで、変速禁止を解除しない。ま
た、速度が上昇してきた場合は、操舵頻度が小さくなっ
たところで変速（アップシフト）する（ステップ９
０）。

【００７４】（滑り率による警報）走行抵抗から出力軸
トルクが推定でき、車輪の重量が検出できれば摩擦係数
が推定できる。また、摩擦係数が推定できなくても車輪
速度と車体速度から滑り率が推定できる。

【００７５】この情報を格納しておくことによって、再
度その道路を通った時、以前は滑り率が大きかったこと
が検出されたならば（ステップ９１）、ドライバーに対
してオーバースピードの注意を促す警告を発する（ステ
ップ９２）。ただし、ワイパー作動時は、降雨時などの
ように路面状態か通常の状態と異なる時、本機能はキャ
ンセルされる。

【００７６】（走行方向によるヘッドライト照射方向制
御）ヘッドライトの照射方向を変更できるヘッドライト
やフォグランプを備えた車両では、道路走行情報に走行
方向を含めることで照射方向を制御できる。

【００７７】つまり、地図情報からこれから１０メート
ル先の自車進行方向に対する道の屈曲方向を検出し、そ
の方向に照射角を決定する。具体的なライト照射角の決
定は、図１０に示すように、車両の先方長手方向を時計
の１２時方向とした時、地図情報上で１０〜２０メート
ル先の地点の方向がθのとき（右をプラス、左をマイナ
スとする）、この角をライトの照射角とすればよい。

【００７８】（トンネル情報による制御目標変更）地図
情報上で前方にトンネルがあることが認識できた場合
（地図情報上に、トンネルであることが記録されてい
る）、図１１に示すように、トンネル内での外気導入を
禁止し、また、前照灯を点灯する。また、ワイパー作動
中の場合は、ワイパー動作の間欠時間を長くする（ステ
ップ１００〜ステップ１０３）。地図情報よりトンネル
を出たことが判断された場合、外界の照度を検出する装
置で外が明るい場合、ライトを消し、外気導入を解除
し、ワイパー動作を通常の動作に変更する（ステップ１
０４〜ステップ１０８）。

【００７９】ただし、トンネル内で車両が停止した場合
やトンネルが非常に長い場合等は、ドライバーが任意に
外気を導入したり、ライトを消したり、一連の機能を解
除することができるようにしておく。

【００８０】（道路及び速度情報によるロックアップ制
御目標の変更）これは、自動変速機のロックアップ制御
に対するものである。

【００８１】地図情報によりこれから走行する道路を１
０メートル毎に約２０点ほどポイントし、図１２に示す
ように、各ポイントを結ぶ線分の接続点における角度を
総和し、１０メートル毎の平均を求める。同様に、これ
から走行する道路において、前方２００メートルの勾配
を求める。また、過去１０分程度の速度変化（加速度）
の標準偏差を求める。ここで得られた３つの値、すなわ
ち、屈曲の程度、勾配の程度、速度変化の程度につい
て、それぞれ予め設定してある所定値と比較し（この値
は、実験的に求める）、全ての変数において、所定値よ
り小さい時、自動変速におけるロックアップのための速
度を低くする。これによって、燃費が低減される。

【００８２】次に、効果を説明する。

【００８３】道路の接続状況のみを地図情報に依存し、
道路に関する情報は自ら生成する車載制御システムの制
御目標変更装置において、自車の走行履歴を該地図上の
場所でアドレッシングされたメモリ領域に格納し、再度
走行した時に過去に記録されたデータを用いて車両の制
御目標を変更する構成としたため、道路情報が予め記憶
させてあるシステムに比べコスト的に有利で、第２実施
例で詳述してきたように、車種等による車載の制御シス
テムの種類や数や様々な制御要求に応え得る高自由度の
システムとしながら、これから走行しようとする道路に
おいて予め最適な制御目標を設定しておくことで、車載
制御システムの長所が最大限発揮され、運転性，経済
性，安全性の高い走行を達成することができる以上、本
発明の実施例を図面に基づき説明してきたが、具体的な
構成についてはこの実施例に限られるものではない。

【００８４】第１実施例で予め記憶されている道路情報
として、上記説明で示した以外の様々な情報を含めても
よく、また、記憶されている情報を活用して上記説明で
示した以外の制御目標の変更を行なってもよい。

【００８５】第２実施例で道路走行により生成する走行
情報としてのデータの種類も上記説明で示した以外の様
々なデータを含めてもよく、また、生成したデータを活
用して上記説明で示した以外の制御目標の変更を行なっ
てもよい。

【００８６】

【発明の効果】請求項１記載の第１の発明にあっては、
地図情報に道路に関する情報が予め記録されている地図
・道路情報格納手段を備えた車載制御システムの制御目
標変更装置において、自車の地図情報上での走行場所を
特定する走行場所特定手段と、自車のこれから走行する
道路を認識する走行道路認識手段と、認識されたこれか
ら走行する道路に関し地図情報に記録されている道路に
関する高度，勾配，屈曲度及び路面状況を読み取る道路
情報読み取り手段と、読み取られた道路情報に基づいて
車両制御システムの制御目標を最適な目標に変更する制
御目標変更手段とを備えた装置としたため、簡潔な処理
によるシステムとしながら、これから走行しようとする
道路において予め最適な制御目標を設定しておくこと
で、運転性，経済性，安全性の高い走行を達成すること
ができるという効果が得られる。

【００８７】請求項２記載の第２の発明にあっては、道
路の接続状況のみを地図情報に依存し、道路に関する情
報は自ら生成する車載制御システムの制御目標変更装置
において、特定された走行場所にて検出あるいは算定さ
れた走行情報を新しいデータ値とし、道路走行情報格納
手段に格納されているデータ値と新しいデータ値との重
み付き平均によってデータを更新して記銘する記銘手段
と、自車のこれから走行する道路を認識する走行道路認
識手段と、認識されたこれから走行する道路に関し道路
走行情報格納手段に格納されている走行情報を読み出す
走行情報読み出し手段と、読み出された走行情報に基づ
いて車両制御システムの制御目標を最適な目標に変更す
る制御目標変更手段とを備えた装置としたため、コスト
的に有利で様々な要求に応え得る高自由度のシステムと
しながら、これから走行しようとする道路において予め
最適な制御目標を設定しておくことで、運転性，経済
性，安全性の高い走行を達成することができるという効
果が得られる。

【００８８】請求項３記載の第３の発明にあっては、請
求項２記載の車載制御システムの制御目標変更装置にお
いて、予め記憶されている過去の走行した時の記銘デー
タと現在の観測データを比較する手段を有し、該比較結
果が異なる場合、データは更新するが、以前に記銘され
たデータに基づく車両の制御目標変更を禁止する手段を
付加した装置としたため、過去の走行した時の記銘デー
タと現在の観測データを比較結果が異なる場合、運転性
を損なうことなく、第２の発明の効果を達成することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の車載制御システムの制御目標変更装置
を示すクレーム対応図である。

【図２】第１実施例装置の全体制御システム図である。

【図３】第１実施例装置の読み出された道路情報に基づ
いて装置Ｃで行なわれる制御特性修正例を示す図であ
る。

【図４】第２実施例装置の全体制御システム図である。

【図５】第２実施例装置で地図情報及び記憶装置の具体
例を示す図である。

【図６】第２実施例装置のコントローラで行なわれる制
御目標変更処理作動の流れを示す第１フローチャートで
ある。

【図７】第２実施例装置のコントローラで行なわれる制
御目標変更処理作動の流れを示す第２フローチャートで
ある。

【図８】第２実施例装置のコントローラで行なわれる制
御目標変更処理作動の流れを示す第３フローチャートで
ある。

【図９】走行抵抗をパラメータとするアクセル開度に対
するスロットル開度特性図である。

【図１０】走行方向によるヘッドライトの照射角変更を
説明する図である。

【図１１】トンネル情報による各種の制御目標変更処理
作動の流れを示すフローチャートである。

【図１２】道路及び速度情報によるロックアップ制御目
標の変更を説明する図である。

【図１３】従来の自動変速機の制御システム図である。

【図１４】従来の自動変速機の制御をサスペンションに
適用したサスペンション制御システム図である。

【図１５】操舵量に対するサスペンションダンパーの減
衰率特性図である。

【符号の説明】

ａ 地図・道路情報格納手段 ｂ 走行場所特定手段 ｃ 走行道路認識手段 ｄ 道路情報読み取り手段 ｅ 制御目標変更手段 ｆ 地図情報格納手段 ｇ 道路走行情報格納手段 ｈ 記銘手段 ｉ 走行情報読み出し手段 ｊ 制御目標変更手段

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｄ 41/04 ３０５ Ｃ Ｆ１６Ｈ 61/00 Ｇ０８Ｇ 1/09 Ｖ 7740−3Ｈ // Ｂ６０Ｑ 1/02 Ｃ 1/12 Ｆ１６Ｈ 59:66

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 道路の接続状態などの地図情報と各道路
   に関する高度，勾配，屈曲度及び路面状況が格納されて
   いる地図・道路情報格納手段と、 自車の地図情報上での走行場所を特定する走行場所特定
   手段と、 自車のこれから走行する道路を認識する走行道路認識手
   段と、 認識されたこれから走行する道路に関し地図情報に記録
   されている道路に関する高度，勾配，屈曲度及び路面状
   況を読み取る道路情報読み取り手段と、 読み取られた道路情報に基づいて車両制御システムの制
   御目標を最適な目標に変更する制御目標変更手段と、 を備えていることを特徴とする車載制御システムの制御
   目標変更装置。
2. 【請求項２】 道路の接続状態などの地図情報が格納さ
   れている地図情報格納手段と、 各道路での走行に関する情報を格納する道路走行情報格
   納手段と、 自車の地図情報上での走行場所を特定する走行場所特定
   手段と、 特定された走行場所にて検出あるいは算定された走行情
   報を新しいデータ値とし、前記道路走行情報格納手段に
   格納されているデータ値と新しいデータ値との重み付き
   平均によってデータを更新して記銘する記銘手段と、 自車のこれから走行する道路を認識する走行道路認識手
   段と、 認識されたこれから走行する道路に関し前記道路走行情
   報格納手段に格納されている走行情報を読み出す走行情
   報読み出し手段と、 読み出された走行情報に基づいて車両制御システムの制
   御目標を最適な目標に変更する制御目標変更手段と、 を備えていることを特徴とする車載制御システムの制御
   目標変更装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の車載制御システムの制御
   目標変更装置において、 予め記憶されている過去の走行した時の記銘データと現
   在の観測データを比較する手段を有し、該比較結果が異
   なる場合、データは更新するが、以前に記銘されたデー
   タに基づく車両の制御目標変更を禁止する手段を付加し
   たことを特徴とする車載制御システムの制御目標変更装
   置。
4. 【請求項４】 請求項２記載の車載制御システムの制御
   目標変更装置において、 前記道路走行情報格納手段には走行情報として走行抵抗
   が格納され、 前記制御目標変更手段は、読み出された走行抵抗が負で
   あるならば、自動変速機の変速比を変速比が大きい変速
   段に切り替える手段であることを特徴とする車載制御シ
   ステムの制御目標変更装置。
5. 【請求項５】 請求項２記載の車載制御システムの制御
   目標変更装置において、 前記道路走行情報格納手段には走行情報として車両平均
   速度が格納され、 前記制御目標変更手段は、読み出された車両平均速度が
   予め設定された速度より小さい場合は自動変速機の変速
   比を固定する手段であることを特徴とする車載制御シス
   テムの制御目標変更装置。
6. 【請求項６】 請求項２記載の車載制御システムの制御
   目標変更装置において、 前記道路走行情報格納手段には走行情報として走行抵抗
   が格納され、 前記制御目標変更手段は、読み出された走行抵抗が所定
   の値よりも小さい場合、エンジンの空燃比をリーン側
   に、また、走行抵抗が所定の値より大きい場合、エンジ
   ンの空燃比をリッチ側に変化させる手段であることを特
   徴とする車載制御システムの制御目標変更装置。
7. 【請求項７】 請求項２記載の車載制御システムの制御
   目標変更装置において、 前記道路走行情報格納手段には走行情報として路面の滑
   り率が格納され、 前記制御目標変更手段は、読み出された路面の滑り率が
   所定値より小さい場合、アンチスキッドブレーキにおけ
   る目標滑り率を小さくし、所定値が大きければ目標滑り
   率を大きくする手段であることを特徴とする車載制御シ
   ステムの制御目標変更装置。
8. 【請求項８】 請求項２記載の車載制御システムの制御
   目標変更装置において、 前記道路走行情報格納手段には走行情報として走行抵抗
   の分散値が格納され、 前記制御目標変更手段は、読み出された走行抵抗の分散
   値が所定値より小さい場合、エンジンの空燃比をリーン
   側に、また、走行抵抗の分散値が所定値より大きい場
   合、エンジンの空燃比をリッチ側に変化させる手段であ
   ることを特徴とする車載制御システムの制御目標変更装
   置。
9. 【請求項９】 請求項２記載の車載制御システムの制御
   目標変更装置において、 前記道路走行情報格納手段には走行情報として平均舵角
   が格納され、 前記制御目標変更手段は、読み出された平均舵角が所定
   値より大きい場合、自動変速機の変速制御において変速
   しにくいように変速線を移動させる手段であることを特
   徴とする車載制御システムの制御目標変更装置。
10. 【請求項１０】 請求項２記載の車載制御システムの制
    御目標変更装置において、 前記道路走行情報格納手段には走行情報として走行方向
    が格納され、 前記制御目標変更手段は、読み出された走行方向に応じ
    てヘッドライトの照射角を変更する手段であることを特
    徴とする車載制御システムの制御目標変更装置。
11. 【請求項１１】 請求項２記載の車載制御システムの制
    御目標変更装置において、 前記道路走行情報格納手段には走行情報としてトンネル
    情報が格納され、 前記制御目標変更手段は、読み出されたトンネル情報が
    トンネル走行中である場合、ヘッドライトを点灯し、空
    気調和装置において外気導入を禁止し、ワイパーの動作
    時間を変更する手段であることを特徴とする車載制御シ
    ステムの制御目標変更装置。
12. 【請求項１２】 請求項２記載の車載制御システムの制
    御目標変更装置において、 前記道路走行情報格納手段には走行情報として道路勾配
    及び屈曲率情報と速度変化情報が格納され、 前記制御目標変更手段は、道路勾配及び屈曲率情報と速
    度変化情報に基づいて自動変速機のロックアップ回転数
    を変更する手段であることを特徴とする車載制御システ
    ムの制御目標変更装置。