JPH08255299A

JPH08255299A - 車両制御装置

Info

Publication number: JPH08255299A
Application number: JP7094119A
Authority: JP
Inventors: Shuzo Moroto; 脩三諸戸; Koji Kobayashi; 康二小林; Mutsumi Kawamoto; 睦川本; Takahiro Iwami; 隆広岩見; Shoji Yokoyama; 昭二横山; Kiyoshi Kawamoto; 清河本
Original assignee: Equos Research Co Ltd
Current assignee: Equos Research Co Ltd
Priority date: 1995-03-15
Filing date: 1995-03-15
Publication date: 1996-10-01
Anticipated expiration: 2019-12-15
Also published as: JP3601106B2

Abstract

(57)【要約】【目的】経路に特有で、かつ、その経路にもっとも安定
して適合した制御量に基づきにその交差点区間が制御で
き、予測制御を確実に実行することができる車両制御装
置を提供する。【構成】図１０に示す変速線図の変化量と変化の方を示
すテーブルに基づき、交差点間の距離が長ければ長いほ
ど，又、交差点間の道路の制限速度が高ければ高いほ
ど，変速点は高車速側に移行するような制御量として、
変速線図を変更して、この変速線図に基づき、自動変速
機の制御装置２により変速が制御されることとなる。こ
のため、例えば、交差点区間が短く、発進後わずかな距
離を走行して停止する場合、大きな加速は必要無いの
で、変速段が低速段から高速段に切り替わる速度をより
低い速度とすることにより、全体としてその区間を結果
的にハイギャードで走行することとなり、燃料消費量を
低減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、出発地から目的地まで
の経路に対応して、車両の走行に関与する車両走行装置
を制御する車両制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両用ナビゲーション装置の道路
デー夕を用いて自動変速機の変速段を変更する自動変速
機の制御装置が提案されている（特開昭６２−２９２９
４７号公報）。この制御装置によれば、車両の現在位置
の周囲の道路情報、例えば、登坂、低摩擦係数の路面走
行、カーブの走行に対応して自動変速機の変速パターン
を変更している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、車両
は、ある速度である目的をもって移動しているものであ
り、現時点の周囲の道路情報が何秒か先の道路情報と同
じであるとは限らない。例えば、５０ｍ先が３叉路であ
る場合、その車両は右折するか、左折するか、直進する
かで周囲の道路状況は変化する。その場合、さらに、右
折して１０ｍ（メートル）走行した後、左折するか、左
折して１００ｍ（メートル）走行して停止するか、１０
ｋｍ（キロメートル）直進するかで、３叉路に到達した
時点の車両の挙動は変化するはずである。このことか
ら、車両周囲の道路状況が変化した後では、変速パター
ンを変化させても、適切な変速段を設定できない場合も
考えられる。

【０００４】本発明は、上記事情に鑑みて案出されたも
のであり、車両が走行する経路を予測することによっ
て、適切な車両の制御を行うものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る車両制御装置は、目的地を入力する目
的地入力手段と、車両の走行に関与する車両走行装置
と、現在位置の検出手段と、交差点間を連結する道路の
データを記憶する記憶手段と、記憶された道路データに
基づいて、出発地から目的地への経路を探索する経路探
索手段と、探索された経路中の道路のデータに基づき、
経路の特定区間における標準的な制御量を決定する決定
手段と、該決定手段により決定された制御量に基づいた
指令信号を前記車両走行装置に付与する経路制御装置
と、を備えることを特徴とする。

【０００６】

【作用】本発明によれば、探索された経路中の道路デー
タに基づき経路の特定区間における標準的な制御量を決
定し、この制御量に基づいて車両走行装置に指令信号を
付与している。

【０００７】このため、経路中の特定区間に到達する前
に、特定区間全域に共通した標準的な制御量を予め決定
することができるので、場当たり的な制御となることが
なく、安定した予測制御を確実に実行することができ
る。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例に係る車両制御装置
について説明する。図１は、本実施例に係る車両制御装
置のシステム構成図である。

【０００９】本実施例に係る車両制御装置は、自動変速
機を車両走行装置とした場合である。なお、他の車両走
行装置の例としては、エンジン、モータ（電気自動車の
場合）、サスペンション、パワーステアリング、４輪駆
動制御装置、クルーズコントローラ等がある。図１に示
すように車両制御装置は、ナビゲーション装置の制御装
置１と自動変速機の制御装置２とを主体として構成され
る。

【００１０】ナビゲーション装置の制御装置１の入力ポ
ートには、ＣＤ−ＲＯＭ（コンパクトディスクリードオ
ンリーメモリー）からなる地図情報記憶装置１０、現在
位置情報を検出するためのＧＰＳレシーバ１２、方位の
検出に用いられる振動ジャイロ１４が接続される。又、
その出力ポートには、液晶表示素子からなるモニタ３３
及び外部スピーカ３１が接続されている。モニタ３３の
周辺には入力スイッチが配設される共に画面上で入力す
るための透明導電膜が画面上に配設されている。そし
て、これらの入力信号はナビゲーション装置の制御装置
１の入力ポートに入力される。

【００１１】さらに、ナビゲーション装置の制御装置１
と自動変速機の制御装置２とは通信線で接続され、適宜
通信を行っている。自動変速機の制御装置２は、多段式
の自動変速機を制御するもので、この自動変速機は、プ
ラネタリギア、これらの要素を係合離反する湿式摩擦係
合要素、オイルポンプ等を含む公知のもので、これらを
制御するための、アクチュエータ２２、２４と、センサ
２６、２８を備えている。このうち、シフトソレノイド
２２は、その作動によって、自動変速機の変速段を形成
するものである。

【００１２】図２は、ナビゲーション装置の制御装置１
の制御の概略を示すフローチャートである。図３は、モ
ニタ画面の入力モードを示す模式図である。図２に示す
ように、イグニッションオンでスタートして、まず、初
期設定を行う（Ｓ１）。次に、目的地の入力があったと
き（Ｓ２）は、図３に示す後述のモード入力があったか
否かを判断して（Ｓ３）、入力があった場合には、モー
ドに対応した経路探索及び最適経路を設定する（Ｓ
４）。その後、シュミレーション表示を行う（Ｓ５）。
又、再探索が指令された場合には、再探索を行う（Ｓ
６）。

【００１３】次に、Ｓ７において、設定された経路の交
差点区間毎に、車両走行装置（本実施例では、自動変速
機）への指令信号を作成して、図示しないメモリ（記憶
装置）に格納する。その後、現在位置に対応してモニタ
３３及び外部スピーカ３１を介して経路案内を行う（Ｓ
８）。その後、その他の処理を実行してリターンする
（Ｓ９）。その他の処理では、通信により、ステップＳ
６で作成した指令信号を自動変速機の制御装置２に出力
する。

【００１４】（地図データベースの説明）地図情報記憶
装置１０には、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のそれぞれに格納された、
交差点データ、ノードデータ、道路データからなる道路
網データが格納されている。

【００１５】図４は、道路網の一例を表したものであ
る。この図に示すように、交差点番号Ｉ〜ＩＶ、道路番
号１〜８からなる道路網を例に各ファイルの説明を行う
こととする。図５は、図４の道路網に対する交差点デー
タファイルの内容を表したものである。この図４に示す
ように、交差点データファイルには、交差点番号Ｉ〜Ｉ
Ｖのそれぞれに対応して、交差点名、その交差点の緯度
と経度、当該交差点が始点となっている道路のうち一番
番号の小さい道路番号、当該交差点が終点となっている
道路のうち一番番号の小さい道路番号、信号の有無が、
交差点データとして格納されている。

【００１６】図６は、道路網に対する道路データファイ
ルの内容を表したものである。この図６に示すように、
道路データファイルには、道路番号１〜８のそれぞれに
対応して、始点の交差点番号、終点の交差点番号、同じ
始点を持つ道路のうち番号が次のもの、同じ終点を持つ
道路のうち番号が次のもの、道路の太さ、禁止情報、案
内不要情報、制限速度、ノード数、ノード列データの先
頭アドレス、および、道路の長さが格納されている。

【００１７】図７は、ノードデータファイルの内容を表
したものである。この図７に示すように、ノードデータ
ファイルにはコース上の特徴点でセンサ等で検出できる
横断歩道やトンネル等についての情報からなるノードデ
ータが格納されている。ノードデータファイルには、東
経、北緯、属性等からなり、道路データから明らかなよ
うに道路番号の単位は複数個のノードからなる。すなわ
ち、ノードデータは道路上の１地点に関するデータであ
り、ノード間を接続するものをアークと呼ぶと、複数の
ノード列のそれぞれの間をアークで接続することによっ
て道路が表現される。例えば道路番号１に関して見る
と、図６に示す道路データから、ノード数が１５であ
り、ノードデータの先頭アドレスが１００であることか
ら、道路番号１は１００から１１４までのアドレスのノ
ードデータで構成されることになる。

【００１８】これらの道路網データによると、例えば交
差点番号１に着目した場合、ここを始点とするコースで
は、まず、交差点データの始点情報から道路番号１、次
にこの道路番号１に関する道路データの「同じ始点を持
つ道路のうち番号が次のもの」から道路番号７が検索さ
れる。そして、道路番号７における同様の情報では、逆
に道路番号１であることから周囲道路として他の道路番
号のものにはないことが判断できる。これは、終点に関
しても同様である。また、道路データにおける道路番号
５では、道路番号６が禁止になっていることから、図４
に示すネットワークの交差点番号ＩＶにおいて、道路番
号５から６へは右左折禁止等のため進入できず、進入可
能な道路は道路番号８だけとなる。従って、この道路番
号８への進入は案内不要となる。

【００１９】（経路探索の説明）上記交差点データ、ノ
ードデータ、道路データに基づいて経路探索が行われ
る。この詳細については、公知であるので、説明を省略
する（参照；特開平１−１７３２９７号公報、特開平１
−１７３２９８号公報）。かかる経路探索において、基
本的な経路探索条件は、交差点間の距離であり、本実施
例においては、交差点間の距離を評価する際、入力され
た経路探索のモードによって、重み付けを変更してい
る。この重み付けは、道路の距離に乗する係数を変化さ
せることによって実行し、最終的に、経路全体の距離が
もっとも短いものを最適経路として設定する。

【００２０】（入力モードに応じた最適経路データの説
明）（ノーマルモード）図３に示すノーマルモードでは、道
路の太さを長さの係数に変換して、出発地から目的地ま
での距離が短い経路を最適経路としている。即ち、道路
の太さが太いほど、距離が短くなるような係数の設定と
する。

【００２１】（エコノミーモード）図３に示すエコノミ
ーモードでは、目的地までの道路の実距離及び交差点数
によって決定される経路を探索するモードである。この
場合、実距離とは、重み付けをしない距離であり、又、
交差点数に対応して距離を加算するようにする。

【００２２】（ファストモード）図３に示すファストモ
ードは、目的地までの道路の実距離、道路の制限速度に
よって決定される経路を探索するモードである。道路の
制限速度が高いほど、到達時間が短縮されると考えられ
るため、道路の制限速度が高い場合には、道路の距離に
乗する係数を小さくする。以上のようにして、出発地
（現在地）から目的地までの経路が探索され、最短距離
を最適経路が設定される。

【００２３】図８は、経路探索の結果生成される探索経
路データファイルの内容を表したものである。この探索
経路データファイルには、交差点列データ（図８
（ａ））、ノード列データ（同図（ｂ））が格納されて
いる。交差点列データは交差点名、交差点番号、曲がる
角度、距離等の情報からなり、また、ノード列データ
は、同図（ｂ）に示すようにそのノード位置を表す東
経、北緯、そして交差点番号、属性、角度、距離等の情
報からなる。この交差点列データから、経路を構成する
道路番号を順次呼び出し、列挙することにより走行する
道路を特定することができる。なお、この場合、ノード
列データを案内不要の交差点を除いた、案内を要する交
差点のみのデータとすることもできる。従って、ナビゲ
ーション装置の制御装置１は、現在走行している所定の
位置に対応して道路番号を順次読み出して出力するよう
になっている（Ｓ８）。

【００２４】一方、シュミレーションモード（到着時刻
表示モード、燃料消費量表示モード）が指定されている
場合には、現在地から目的地までの燃料消費量及び到達
時間が仮想的に算出される。

【００２５】シュミレーションモードにおいては、現在
地から目的地までの経路が設定された後に、実距離、制
限速度、設定される変速線図から、燃料消費量を算出す
る。この場合、現在の燃料で目的地まで到達できないこ
とが明らかであれば、警告表示を行い。経路中にガソリ
ンスタンドがあるかどうかを表示する。

【００２６】また、到達時間は、現在地から目的地まで
の経路が設定された後に、実距離、制限速度、設定され
る変速線図から算出する。

【００２７】次に、車両走行装置に与える指令信号を演
算するステップ（図２のステップＳ７）の内容について
説明する。本実施例では、経路が設定された場合の、変
速段制御についての述べる。この制御は、車両が停止状
態から走行して又停止するまでの距離とその間の制限速
度に対応させて変速線図を変化させることで、より燃費
のよい走行が可能となることを前提としている。本実施
例では、交差点間では、基本的に車両は停止しない場合
を取り扱っている。停止する場合には、別の制御を行う
が、ここではその説明は省略する。又、本実施例では、
自動変速機のトルクコンバータの滑りが余り大きくなら
ないようロックアップクラッチのスリップ制御が行われ
ている。

【００２８】図９は、自動変速機へ制御量を与えるため
のフローチャートであり、図２のステップＳ７の一部を
構成している。前述したように、経路は、道路番号の列
挙することによって表現される。図９に示しように、ま
ず、つぎの道路番号の終点交差点は、信号交差点かどう
かを判断する（Ｓ２０）。信号交差点の場合は、停止す
る場合が多いので、停止するもの仮定して扱う。なお、
停止しない場合には、別の制御を行うが、ここでは省略
する。

【００２９】つぎに、つぎの道路番号の終点交差点は、
直進交差点かどうかを判断する（Ｓ２２）。右左折する
場合は、停止する場合が多いので、停止するものとして
扱う。さらに、つぎの道路番号とその次の道路番号の道
路が略同じ制限速度であるかどうかを判断する（Ｓ２
４）。略同じでない場合には停止する場合が多いので、
停止するものとして扱う。

【００３０】このように、停止すると考えられる場合
（なお、ここでは、制限速度を基準として停止に近い速
度となる場合も停止と同様に判断する）、その道路番号
の道路の距離と制限速度から、制御量として変速線図の
変化量と変化の方向を導き、これを自動変速機の制御装
置２に出力する（Ｓ２６、Ｓ２８）。一方、信号交差点
でなく、直進交差点であり、制限速度も同じような場合
には、１つの道路として取り扱って（Ｓ３０）、同じよ
うに、道路の距離と制限速度から、変速線図の変化量と
変化の方向を導く。

【００３１】図１０は、変速線図の変化量と変化の方向
を示すテーブルである。図１０に示すように、交差点間
の距離が長ければ長いほど、又、交差点間の道路の制限
速度が高ければ高いほど、変速点は高車速側に移行する
ような制御量としている。図１０に基づいて、図１１の
変速線図を変更して、この変速線図に基づき、自動変速
機の制御装置２により変速が制御されることとなる。

【００３２】（実施例の効果）このように道路として、
類似性の高い区間を一体的に把握し、標準的な制御量を
決定して、この制御量により、変速線図を変更すること
により、安定した確実な予測制御を行うことができる。
例えば、交差点区間が短く、発進後わずかな距離を走行
して停止する場合、大きな加速は必要無いので、変速段
が低速段から高速段に切り替わる速度をより低い速度と
することにより、全体としてその区間を結果的にハイギ
ヤードで走行することとなり、燃料消費量を低減するこ
とができる。

【００３３】又、例えば、高速道路を走行するような場
合、区間距離が長く、長距離を走行して停止する場合に
は、わずかな距離を走行して停止する場合に比較して、
変速段が低速段から高速段に切り替わる速度がより高い
速度となるので、加速性を犠牲にすることがない。

【００３４】さらに、経路中の類似性を有する交差点区
間を一体的に制御対象として、標準的な制御量を決定し
ているので、制御内容が複雑化したり、不安定となるこ
となく、簡単に高速に制御できる。

【００３５】

【発明の効果】以上述べたように本発明に係る車両制御
装置によれば、経路中の特定区間の標準的な制御量に基
づいた指令信号を予め車両走行装置に付与することがで
きる。このため、その経路に特有で、かつ、その経路に
もっとも安定して適合した制御量に基づきにその交差点
区間を制御できるので、予測制御を確実に実行すること
ができる。

【００３６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に係る車両制御装置のシステム構成図
である。

【図２】ナビゲーション装置の制御装置１の制御の概略
を示すフローチャートを示す。

【図３】モニタ画面の入力モードを示す模式図である。

【図４】道路網の一例を表した図である。

【図５】道路網に対する交差点データファイルの内容を
表した図である。

【図６】道路網に対する道路データファイルの内容を表
した図である。

【図７】ノードデータファイルの内容を表した図であ
る。

【図８】経路探索の結果生成される探索経路データファ
イルの内容を表した図である。

【図９】自動変速機へ制御量を与えるためのフローチャ
ートである。

【図１０】変速線図の変化量と変化の方向を示すテーブ
ルである。

【図１１】変速線図の１例を示す。

【符号の説明】

１車両制御装置２自動変速機の制御装置１０地図情報記憶装置２２シフトソレノイド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者岩見隆広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 (72)発明者横山昭二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 (72)発明者河本清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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】目的地を入力する目的地入力手段と、車両の走行に関与する車両走行装置と、現在位置の検出手段と、交差点間を連結する道路のデータを記憶する記憶手段
と、記憶された道路データに基づいて、出発地から目的地へ
の経路を探索する経路探索手段と、探索された経路中の道路データに基づき、特定の交差点
区間における標準的な制御量を決定する決定手段と、該決定手段により決定された制御量に基づいた指令信号
を前記車両走行装置に付与する経路制御装置と、を備えることを特徴とする車両制御装置。
【請求項２】前記決定手段は、交差点区間毎に標準的な
制御量を決定することを特徴とする請求項１の車両制御
装置。
【請求項３】道路状況を検出するセンサをさらに備えた
こと特徴とする請求項１の車両制御装置。
【請求項４】前記決定手段は、特定の交差点区間の距離
に対応して制御量を決定することを特徴とする請求項２
の車両制御装置。
【請求項５】前記決定手段は、特定の交差点区間の制限
速度に対応して制御量を決定することを特徴とする請求
項２の車両制御装置。
【請求項６】前記決定手段は、非信号交差点及び直進交
差点は、交差点が無いものとして取り扱う判別手段を有
することを特徴とする請求項２の車両制御装置。
【請求項７】前記車両走行装置は、エンジンの出力をト
ルク変換する自動変速機であることを特徴とする請求項
１の車両制御装置。
【請求項８】前記制御量は、変速点を変更するためのデ
ータであることを特徴とする請求項７の車両制御装置。
【請求項９】前記経路探索手段は、目的地へ到達するモ
ードを入力するモード入力手段を含み、入力されたモー
ドに対応して経路を探索する請求項１の車両制御装置。
【請求項１０】前記経路探索手段は、交差点間の道路距
離及びその道路の制限速度を基準として経路を探索する
請求項１の車両制御装置。