JPH10320700A - 車両制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両周囲の環境を認識して車両の制御モード
を切り替える場合、一時的に周囲環境を変化させる建造
物を通過した場合、制御モードの切り替えが行われ、建
造物通過直後に適切な車両制御ができなくなる。 【解決手段】 モード制御回路３２はナビＥＣＵ１８を
介して地図データベース２０からの情報を取得し、一時
的に車両の周囲環境を変化させる建造物内を車両が通過
していることを認識した場合、モード制御回路３２は制
御モードを選択するための周囲環境検出手段であるワイ
パー駆動回路２８からの情報に関係なく建造物侵入前の
制御モードを維持する。

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、特
に周囲の環境変化を考慮して車両の制御モードを最適モ
ードに切り替える車両制御装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、自動車の運転をより快適に行うた
めのナビゲーション装置の利用が盛んに行われている。
このナビゲーション装置によれば、保持している地図情
報上に現在地と目的地とを示し、現在地から目的地まで
の推奨移動経路を示すことができる。また、このナビゲ
ーション装置を利用して車両の制御を行おうとする提案
も多く行われている。例えば、特開平５−１４１９７９
号公報では、ナビゲーション装置が有する地図情報に基
づいて、自車がこれから進入しようとする道路形状、例
えば、カーブの曲率を認識し、自車が前記カーブを安全
に旋回できる安全速度を超えている場合には、運転者に
速度を落とす旨の注意を促す装置が提案されている。こ
の装置では、カーブの曲率から安全速度を算出する他、
必要に応じて路面の状態を簡易的に認識しその時の制動
距離を考慮して、算出する安全速度の補正を行ってい
る。具体的には、晴れた日（曇りの日も含む）と雨の日
のとで制動距離が変化することに着目して、安全速度算
出時の重み付けを雨の日の雨天モードと晴れの日の晴天
モードとで分けている。この時、晴れと雨の判断はウィ
ンドウワイパー装置の駆動の有無によって行っている。
すなわち、ワイパーが動作している場合、雨が降り路面
が濡れていると判断して、制御部では雨天モードによる
制御、すなわちカーブの曲率から得られる安全速度が晴
れの日の場合（例えば、４０ｋｍ／ｈ）より遅い速度
（例えば、２０ｋｍ／ｈ）になるように算出して、その
速度を運転者に案内している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述したよう
な従来の構成では、ワイパーのオン・オフに基づいて晴
れているか雨が降っているかの判断をカーブ進入前に完
了しているため、カーブの部分で雨が降っていてもカー
ブの進入直前にトンネル等、雨を一時的に遮る建造物内
を走行した場合、ワイパーはオフにしてしまうので、装
置は、雨が止んだと判断して、車両の制御を雨天モード
から晴天モードに切り替えて、再びワイパーを動作させ
るまで晴天モードを維持してしまう。そのため、カーブ
進入前に安全速度等を算出するために適切に選択されて
いなければならない制御モードが不適切なものになって
しまう。

【０００４】本発明は、このような問題を解決すること
を課題としてなされたものであり、建造物等が車両の周
囲環境に一時的な変化を及ぼす場合でも適切な車両制御
モードの選択を行うことのできる車両制御装置を提供す
ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するために、本発明の構成は、車両の周囲環境の変化に
応じて制御モードの選択を行い当該車両の制御を行う車
両制御装置において、地図情報に基づいて道路形態を取
得する道路形態取得手段と、車両の現在位置を検出する
自車位置検出手段と、車両の周囲環境を認識する環境認
識手段と、取得した道路形態と自車位置に基づいて車両
が一時的な周囲環境の変化を受ける構造物内に進入した
か否かの判断を行う判断手段と、前記判断結果に基づい
て車両の制御モードを維持するか変更するかの判断を行
うモード切替制御手段と、を含むことを特徴とする。

【０００６】ここで、道路形態とは道路のカーブの曲率
や勾配等の道路形状の他にトンネルや駐車場、料金所等
道路に対して雨や雪等を遮る建造物（屋根等）が有るか
否かの情報等も含む。また、周囲環境とは、例えば、雨
天（雪等も含む）状態とか晴天（曇天も含む）状態、路
面凍結状態等で、制御モードとは車両の制御を行う場合
の分類であり、例えば適正スピードや適正サスペンショ
ンの強さ等を演算する場合の重み付け等が定められたも
ので、雨の日（雪の日等も含む）に安全な運転を行うこ
とのできる雨天モードや晴れ日（曇りの日も含む）に安
全な運転を行うことのできる晴天モード等である。

【０００７】この構成によれば、一時的に車両周囲の環
境を変化させる建造物内に自車が進入したか否かを認識
し、制御モードの維持または変更を判断するので、例え
ば、トンネル等によって一時的に雨天時のウエット路面
から晴天時のドライ路面に変化してもその変化が一時的
な変化であることを考慮して制御モードの選択を行うの
で、過敏とならない適切な制御モードで車両の制御を行
うことができる。

【０００８】上記のような目的を達成するために、本発
明の構成は、前記環境認識手段は、ワイパー装置の動作
の有無に基づいて車両の周囲環境を認識することを特徴
とする。

【０００９】この構成によれば、車両の周囲環境の変化
を容易に認識できる。

【００１０】上記のような目的を達成するために、本発
明の構成は、前記環境認識手段は車輪のスリップ率に基
づいて車両周囲環境を認識することを特徴とする。

【００１１】この構成によれば、車輪のスリップ率に基
づいて、例えば、雨や雪が降った後など路面が濡れてい
る場合や路面が凍結している場合等の車両周囲状況を認
識することができるので、より適切な制御モード切り替
えを行うことができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
（以下、実施形態という）を図面に基づき説明する。

【００１３】図１には、ナビゲーション装置を含む本実
施形態の車両制御装置のシステム構成ブロック図が示さ
れている。ナビゲーション装置に含まれる送受信機１０
は路側に設けられた光ビーコンや電波ビーコンと通信す
ることで交通情報等の経路案内に必要な情報を取得して
いる。

【００１４】得られた交通情報はＶＩＣＳ（Vehicle I
nformation Communication System）用ＥＣＵ（電子
制御装置）１２に供給される。また、ＶＩＣＳ用ＥＣＵ
１２にはＦＭアンテナ１４およびレシーバ１６が設けら
れ、ＦＭ多重放送で送信されてくる交通情報を受信す
る。得られた交通情報は光ビーコンや電波ビーコンで得
た情報と同様にＶＩＣＳ用ＥＣＵ１２に供給される。Ｖ
ＩＣＳ用ＥＣＵ１２は、これらの交通情報（渋滞度やリ
ンク旅行時間、規制情報等）をナビゲーション用ＥＣＵ
（以下、単にナビＥＣＵという）１８に供給する。ナビ
ＥＣＵ１８には、地図表示用リンク（個々の道路情報の
他トンネルや駐車場、料金所等の施設情報も含む）およ
び経路探索用リンク（経路探索に利用できる所定広さ以
上の道路）を含む地図データを記憶する地図データベー
ス２０が接続されている。また、ナビＥＣＵ１８は経路
探索処理に関する各種演算や各ユニットの制御を行うマ
イクロコンピュータを有している。そして、ナビＥＣＵ
１８が経路案内を行う場合は地図データベース２０に記
憶され経路探索用リンクを読み出し、ＶＩＣＳ用ＥＣＵ
１２から供給された交通情報を考慮して目的地まで最短
時間で到達できる移動経路を探索する。

【００１５】さらに、ナビＥＣＵ１８には、ＧＰＳ衛星
から得られる車両の絶対位置を受信するＧＰＳアンテナ
２２が接続されており、自車の現在位置を常に検出して
いる。前記探索して得られた移動経路は、車両の現在位
置から目的地まで（推奨）移動経路としてディスプレイ
２４上に表示される。この他、ナビＥＣＵ１８には、経
路案内およびそれに付随する情報を音声で出力するため
の音声出力装置（例えば、スピーカ）２６や運転者から
の自車位置表示コマンドの他、様々な操作コマンドや情
報入力を受け付ける入力装置（不図示）等が接続されて
いる。

【００１６】また、ナビＥＣＵ１８には、車両周囲の環
境を正確に認識して運転者に適切かつ安全な運転操作の
アドバイスを行うために環境認識手段が接続されてい
る。具体的には、雨天時（雪も含む）と晴天時（曇天も
含む）を認識するためのワイパー駆動回路２８や路面の
状態（ドライ、ウエット、凍結、圧雪等）をスリップ率
から認識するためのトラクションコントロール回路３０
等である。そして、前記周囲環境の情報は道路形態情報
と共にナビＥＣＵ１８を介して車両の制御モード（例え
ば、雨天モード、晴天モード）を切り替えるモード制御
回路３２に入力され、車両の走行に最適な制御モードが
選択され、当該車両の制御に反映されると共に、ディス
プレイ２４やスピーカ２６を介して運転者に制御案内が
行われる。

【００１７】図２には、制御モードの切り替え処理を説
明するフローチャートが示されている。なお、図２に示
す実施形態では車両が走行中にトンネルを通過し、当該
トンネルの通過により、雨を遮ることによって車両の周
囲環境に一時的な変化を与える場合を説明する。

【００１８】この制御モードの切り替え処理は車両のエ
ンジンのスタートと共に開始され、まず、車両の周囲の
天候の状態を認識するために、モード制御回路３２はワ
イパー駆動回路２８の出力情報を参照して、ワイパーが
動作しているか否かの判断を行う（Ｓ１００）。この
時、ワイパーがＯＦＦ状態にある場合は、モード制御回
路３２は自車が走行している道路には雨が降っていない
と判断して、車両の制御モードとして晴天（曇天も含
む）モードを選択して（Ｓ１０１）、図示しない演算部
は、走行時の安全速度やカーブの進入速度、サスペンシ
ョンの強さ等を晴天時、すなわち路面が乾いて場合を想
定して演算する。制御モードの選択後は、引き続きワイ
パーが操作されるか否かの判断を行う（Ｓ１００）。

【００１９】一方、ワイパー駆動回路２８からの情報に
よりナビＥＣＵ１８がワイパーの動作を確認した場合
（ワイパーＯＮ）には、モード制御回路３２は自車が走
行している道路に雨が降っていると判断して、車両の制
御モードとして雨天（雪も含む）モードを選択して（Ｓ
１０２）、図示しない演算部は走行時の安全速度やカー
ブの進入速度、サスペンションの強さの演算等を雨天
時、すなわち路面が濡れている場合を想定して行う。そ
の結果、前記晴天モードで算出する走行時の安全速度や
カーブの進入速度より遅い速度が算出される。例えば、
地図データベース２０から得られる道路の形状情報に基
づいて、これから進入しようとするカーブの曲率がＲ＝
１００ｍである場合には、そのカーブを安全に旋回でき
る安全速度が晴天モードでは６０ｋｍ／ｈと算出される
のに対して、雨天モードでは４０ｋｍ／ｈと算出され
る。このように、晴天時と雨天時とで、車両の制御に関
する演算時の重み付けや判断基準を変更するので、車両
の周囲環境に最適な車両の制御を行うことができる。

【００２０】ところで、車両がトンネル等のように雨を
遮る構造物の中に進入した場合、ワイパーを停止させて
しまう場合が多いので、ワイパーの動作だけで制御モー
ドの選択を行った場合、雨天モードから晴天モードに切
り替わってしまう。そこで、モード制御回路３２は、雨
天モードに切り替わったらナビＥＣＵ１８を介して地図
データベース２０とＧＰＳ等によって認識されている現
在位置とを参照して車両の現在位置にトンネルや駐車
場、料金所等の雨を遮る建造物があるか否か判断を行う
（Ｓ１０３）。もし、現在位置が雨を遮る建造物の中で
あることが確認できたらワイパーの動作の有無に関係な
く雨天モードを維持する（Ｓ１０４）。つまり、トンネ
ル通過中は雨天モードを維持することになる。一方、
（Ｓ１０２）で雨天モードに切り替わったが現在位置に
トンネル等の建造物が確認できない場合、またはトンネ
ルを通過した後は、雨が降っていればワイパーの動作が
継続されるのでワイパーの動作状態の確認を継続して
（Ｓ１００）、雨天モードを維持するか晴天モードに切
り替えるかの判断を行う。従って、もしトンネルの出口
以降が晴天の場合、ワイパーの状態はＯＦＦになるの
で、晴天モードが選択されることになる。また、上述し
た制御モードの切り替え処理は例えば、イグニッション
がＯＦＦされるまで継続される。

【００２１】このようにトンネル等の雨を遮る建造物に
自車が侵入する前に雨天モードになっていた場合、ワイ
パーがＯＦＦになってしまっても少なくとも建造物通過
中は雨天モードが維持されるので、建造物通過後に路面
が濡れているにもかかわらず晴天モードで制御が行われ
ることがない。特にトンネルの出口付近にカーブ等があ
る場合でもトンネル進入前に雨天モードが選択された場
合にはトンネルの出口付近のカーブに対しても雨天モー
ドによって車両の制御が良好に行われる。

【００２２】なお、図２の例においてはワイパーの動作
の有無によって制御モードの選択を行ったが、トラクシ
ョンコントロール回路３０からの情報に基づいて、タイ
ヤのスリップ率によって制御モードの選択を行うように
してもよい。雨や雪が降っておらず、ワイパーが駆動し
ていない場合でも降雪時や路面の凍結時には、雨天時と
同様に晴天時より慎重な運転指示を行う必要がある。そ
こで、図２の（Ｓ１００）で、スリップ率が大きいか否
かの判断を行い、スリップ率が小さい場合には、乾燥路
面モードを選択し、スリップ率が大きい場合には、雪・
凍結路面モードに制御モードを切り替えると共に、建造
物の通過確認を行い、建造物内を通過している場合には
スリップ率が小さくなっても雪・凍結路面モードの維持
を行うように制御モードの選択を行う。このようにトラ
クションコントロール回路３０からの情報に基づいて制
御モードの選択を行ってもワイパーの動作を利用した場
合と同様な効果を得ることができる。

【００２３】さらに、雪・凍結路面モードを判定する手
段として外気温度を利用してもよい。つまり、例えば、
外気温が５℃以上の場合、路面は凍結していないと判断
して、乾燥路面モードに制御モードを切り替える。一
方、外気温が５℃以下の場合、路面が凍結していると判
断して、雪・凍結路面モードの選択を行い、建造物内を
通過している場合には外気温が所定温度を越えても雪・
凍結路面モードの維持を行うように制御モードの選択を
行う。このように外気温センサからの情報に基づいて制
御モードの選択を行ってもワイパーの動作を利用した場
合と同様な効果を得ることができる。なお、図１の構成
ブロック図に示した例では、ＶＩＣＳを用いたナビゲー
ション装置を使用しているが、トンネル等の建造物情報
を併せ持つ地図情報と現在位置を認識できるナビゲーシ
ョン装置であれば適用することができる。

【００２４】図３には、制御モードの他の切り替え処理
を説明するフローチャートが示されている。例えば、車
両が長いトンネル（例えば、１ｋｍ以上）を通過する場
合、トンネル内の出入り口付近を除いて道路は晴天時と
同じ乾燥状態になっている。この時に雨天モードで車両
の制御を行うと必要以上に安全速度やカーブの進入速度
が制限され、それに伴って過剰な警告等も出力され煩わ
しい場合がある。そこで、地図データベース２０からの
情報に基づいて、建造物の長さが所定長以上である場合
には、その中間移動中では晴天モードに切り替えるよう
に制御を行う。

【００２５】図３に示す（Ｓ２００）〜（Ｓ２０３）ま
での処理は、図２の（Ｓ１００）〜（Ｓ１０３）と同じ
であるため説明は省略する。（Ｓ２０３）でトンネル通
過中であると判断されたら、モード制御回路３２はナビ
ＥＣＵ１８を介して地図データベース２０を参照して現
在通過中のトンネルの長さＬ1を抽出する。そして、予
め設定されている基準長さＬ0（例えば、１ｋｍ）と比
較する（Ｓ２０４）。もし、Ｌ0＜Ｌ1の場合、続いて、
トンネルの出口に対する自車位置を監視する。すなわ
ち、車両がトンネル出口に接近したか否かの判断を行う
（Ｓ２０５）。例えば、自車の位置からトンネル出口ま
での距離Ｌ2がトンネル出口から手前側所定距離Ｌ3（例
えば、３００ｍ）より大きい場合（Ｌ2＞Ｌ3）、トンネ
ルの通過完了までの時間が長く、トンネルによって雨を
遮る時間が長くなり晴天モードで車両制御を行った方が
車両の制御をスムーズにできると判断して、制御モード
を晴天モードに切り替える（Ｓ２０６）。晴天モードに
切り替えた後は、自車位置の監視を続けてトンネル出口
に接近したか否かの監視を行う。なお、トンネル内では
ＧＰＳによる自車位置検出はできないので、車速と地図
データを用いて現在位置を推定することになる。

【００２６】一方、（Ｓ２０４）で、Ｌ0＞Ｌ1の場合、
つまり、トンネルが短い場合には、すぐにトンネルを通
過すると判断して、雨天モードを維持して（Ｓ２０
２）、トンネル通過を完了したか否かの監視を行う（Ｓ
２０３）。また、（Ｓ２０５）で、Ｌ2＜Ｌ3である場
合、すなわち、トンネル出口に対して自車が所定距離以
内に接近した場合、トンネル通過完了まであと僅かで、
トンネル通過後の環境が雨天（トンネル進入前の環境と
同じ）であると推定して、制御モードを雨天モードに切
り替える（Ｓ２０２）。切り替え後は、トンネル通過を
完了したか否かの監視を行い（Ｓ２０３）、（Ｓ２０
０）以降の処理を繰り返す。

【００２７】このように、建造物の長さに応じて、車両
制御モードを適宜切り替えるようにすれば、より車両周
囲の環境に適した車両制御を行うことができる。なお、
図３の場合もワイパー状態の代わりにタイヤのスリップ
率や外気温の情報を用いてモードの切り替えを行うよう
にしてもよい。また、長いトンネル（例えば、１０ｋｍ
以上）を通過する場合には、予めＶＩＣＳ等を利用して
トンネル出口付近の天候情報を取得し、制御モードの切
り替え判断の参考にしてもよい。

【００２８】なお、図２、図３では、晴天モードと雨天
モードの２モードの選択を行う例を説明しているが、実
際に制御モードを選択する場合、晴天モード、雨天モー
ド、雪・凍結路面モード、乾燥路面モード等その他複数
のモードからの選択を行う必要があるため、上述したワ
イパーの動作情報やスリップ率情報、外気温情報等を任
意に組み合わせて制御モードの選択を行うようにするこ
とが望ましい。

【００２９】また、上述した実施形態において、車両が
周囲環境を一時的に変化させるような建造物（トンネル
等）に侵入したか否かによって制御モードを維持するか
切替を行うかを判断すればよく、制御モードの種類（晴
天モード、雨天モード、雪・凍結路面モード、乾燥路面
モード等）やモードを選択するための情報源（ワイパー
動作、スリップ率、外気温等）は任意であり、必要に応
じて適宜組み合わせることが可能であり、いずれの制御
モードや情報源を利用した場合でも同様の効果を得るこ
とができる。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、一時的に車両周囲の環
境を変化させる建造物内に車両が進入したか否かを認識
し、制御モードの維持または変更を判断するので、例え
ば、トンネル等によって一時的に雨天時のウエット路面
から晴天時のドライ路面に変化してもその変化が一時的
な変化であることを考慮して制御モードの切替を行うの
で、過敏とならない適切な制御モードの選択を行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態に係る車両制御装置の構成
ブロック図である。

【図２】 本発明の実施形態に係る車両制御装置の制御
モードの切り替え処理を説明するフローチャートであ
る。

【図３】 本発明の実施形態に係る車両制御装置の制御
モードの他の切り替え処理を説明するフローチャートで
ある。

【符号の説明】

１０ 送受信機、１２ ＶＩＣＳ用ＥＣＵ、１４ ＦＭ
アンテナ、１６ レシーバ、１８ ナビゲーション用Ｅ
ＣＵ、２０ 地図データベース、２２ ＧＰＳアンテ
ナ、２４ ディスプレイ、２６ 音声出力装置、２８
ワイパー駆動回路、３０ トラクションコントロール回
路、３２ モード切替回路。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の周囲環境の変化に応じて制御モー
   ドの選択を行い当該車両の制御を行う車両制御装置にお
   いて、 地図情報に基づいて道路形態を取得する道路形態取得手
   段と、 車両の現在位置を検出する自車位置検出手段と、 車両の周囲環境を認識する環境認識手段と、 取得した道路形態と自車位置に基づいて車両が一時的な
   周囲環境の変化を受ける構造物内に進入したか否かの判
   断を行う判断手段と、 前記判断結果に基づいて車両の制御モードを維持するか
   変更するかの判断を行うモード切替制御手段と、を含む
   ことを特徴とする車両制御装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の装置において、 前記環境認識手段は、ワイパー装置の動作の有無に基づ
   いて車両の周囲環境を認識することを特徴とする車両制
   御装置。
3. 【請求項３】 請求項１記載の装置において、 前記環境認識手段は、車輪のスリップ率に基づいて車両
   周囲環境を認識することを特徴とする車両制御装置。