JPH1153687A - 道路状況推定装置および車両運転特性制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両進路の道路状況を道路地図データに基づ
いて的確に推定すると共に車載装置の作動特性を推定道
路状況に適合したものにする。 【解決手段】 自動変速装置の電子制御ユニット（４）
は、ナビゲーション装置（６）からの車両位置データ及
び地図データに基づいて推定した車両進路での交差点密
度および平均道路屈曲角を算出し、推定進路が山間・屈
曲路または市街地路に該当するか否かを両算出値に基づ
いて判定し、判定結果に応じてシフトパターンを選択し
て自動変速機（２）の変速特性を推定道路状況に適合さ
せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、道路地図データに
基づいて車両進路における道路状況を推定する道路状況
推定装置、および、道路地図データに基づいて推定した
道路状況に応じて車載装置の作動特性を制御する車両運
転特性制御装置に関する。

【０００２】

【関連する背景技術】車両の走行安定性、操縦性、乗り
心地などを向上することを企図して、車両には種々の装
置が装備されている。この様な車両装置として、車両運
転状態に適合する変速段を選択するための自動変速装
置、制動力を適正にするためのアンチスキッドブレーキ
システム、前輪操舵時に後輪を操舵するための四輪操舵
装置、サスペンション特性を可変調整するためのアクテ
ィブサスペンションシステム、操舵力を可変調節するた
めの電動パワーステアリング装置などが知られている。

【０００３】上記の各種車載装置のうち自動変速装置に
関して述べれば、一般には、市街地路、山間路などの各
種道路状況にそれぞれ適合するシフトパターンをスロッ
トル開度と車速との関数として予め設定しておき、車両
走行中にスロットル開度および車速を検出すると共に現
在走行中の道路の状況に適合したシフトパターンを選択
し、検出されたスロットル開度と車速とに基づき目標変
速段を選択シフトパターンから決定し、必要な自動変速
を行うようにしている。このシフトパターンの選択に際
して、例えば、平坦路の多い市街地では、低車速域で早
めにアップシフトして燃費向上を図るエコノミパターン
が選択され、登り下りが多く或いは道路の屈曲が多い山
間・屈曲路では、高車速域まで低速段を保持して高いエ
ンジン出力トルクを引き出すと共にエンジンブレーキの
効きを良くするスポーツパターンが選択される。このシ
フトパターン選択のためには、現在走行中の道路の状況
を判定する必要がある。このため、一般には、ステアリ
ングハンドル操作に応じて変化する操舵角や旋回時に車
両に作用する横加速度を検出し、検出結果から求めた操
舵角、操舵頻度、横加速度などに基づいて道路状況を判
断している。

【０００４】しかしながら、操舵角、横加速度などの検
出値が現在走行中の道路状況を適切に反映するまでには
相当の時間を要する。すなわち、同様の道路状況での車
両走行が相当の時間にわたって行われた後にはじめて適
正な道路状況判定が可能になる。つまり、操舵角、横加
速度などに基づく従来の道路状況判定は、道路状況変化
に対する応答性が低く、この点で改善が望まれている。

【０００５】その一方で、経路誘導のためのナビゲーシ
ョン装置が普及しつつあり、この種のナビゲーション装
置を利用した変速制御装置が提案されている。例えば、
特公平６−５８１４１号公報に開示された変速制御装置
は、カーブ走行や低摩擦係数路を判定するためのセンサ
を不要にするとの観点から、ナビゲーション装置に記憶
された道路情報を用いて変速制御を実施するようにして
いる。また、特開平６−２７２７５３号公報には、平坦
路、登坂路、降坂路における変速制御のための車速補正
演算に関わる負担を軽減するべく、ナビゲーション装置
の地図情報に基づいて判定した走行路勾配を考慮して変
速制御を実施する変速装置が開示されている。

【０００６】しかしながら、ナビゲーション装置を利用
した変速装置での地図情報の利用形態は上述のように相
当に制約されたものであり、市街地路、山間・屈曲路な
どの道路状況の推定、ならびに、道路状況に適合する変
速段選択などの車両運転特性制御を適正に行うことに困
難をきたすことがある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、道路
地図データに基づいて走行予定の車両進路についての道
路状況を的確に推定できる道路状況推定装置を提供する
ことにある。本発明の別の目的は、車載装置の作動特性
を、道路地図データに基づいて推定した道路状況に適合
するものに制御する車両運転特性制御装置を提供するこ
とにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
による道路状況推定装置では、例えばナビゲーション用
に供される道路地図データから、車両進路での交差点密
度および代表道路屈曲角（好ましくは平均道路屈曲角）
が算出される。市街地では道路が縦横に走っており、市
街地での交差点密度は郊外や山間でのそれよりも相当に
高い。また、市街地では直線道路が走っていることが多
く、従って、道路屈曲角は一般には小さい。山間・屈曲
路は曲がりくねっており、その屈曲角が大きい。すなわ
ち、市街地路は高い交差点密度によって特徴づけられ、
山間・屈曲路は大きい道路屈曲角で特徴づけられる。本
発明の道路状況推定装置は、道路状況とくに市街地路及
び山間・屈曲路を特徴づける交差点密度および代表道路
屈曲角を道路地図データから演算することにより、車両
進路の道路状況を的確に推定する。本発明の道路状況判
定は、操舵角センサなどのセンサ出力に基づくものに比
べ、道路状況変化に対する応答性に優れ、実際の道路状
況を正確に反映したものになる。この様に、道路状況推
定を適正に行うことにより、適正な車両運転制御が可能
になる。

【０００９】好ましくは、推定部は、交差点密度が所定
密度よりも高いときに車両進路の所定区間が市街地路で
あると推定し、平均道路屈曲角が所定角度よりも大きい
ときに山間・屈曲路であると推定する。好ましくは、車
両進路の推定対象区間は、現在車両位置よりも前方かつ
現在車両位置から所定距離範囲内に入るように設定され
る。道路状況推定における推定対象道路長が過小であれ
ば局所的な道路状況に基づく誤判断が生じ易く、一方、
推定対象道路長が過大であれば相異なる道路状況の特徴
が互いに相殺されて誤判断が生じるおそれがある。推定
対象区間長を所定距離範囲内に入るように設定すると、
推定対象道路長さが適正化されて、この種の誤判断が防
止される。

【００１０】なお、車両進路は、ナビゲーション装置の
経路誘導機能によって求められる推奨経路であっても良
く、或いは、適宜の手法で決定される推定経路であって
も良い。請求項２の道路状況推定装置では、道路地図デ
ータに含まれる複数のノードに係る合計ノード間距離と
交差点ノード総数とから交差点密度が正確かつ容易に求
まり、各ノードについて算出した道路屈曲角の総和と合
計ノード間距離とから平均道路屈曲角（代表道路屈曲
角）が正確かつ容易に求まる。そして、道路状況を特徴
づける交差点密度および平均道路屈曲角に基づいて、車
両進路の道路状況とくに市街地路および山間・屈曲路が
正確に判定される。請求項３に記載の本発明による車両
運転特性制御装置では、車両進路につき道路地図データ
に基づいて請求項１の場合と同様に推定した道路状況に
応じて、車載装置の作動特性を制御する。この様な推定
道路状況に基づく作動特性制御は、道路状況変化に対す
る応答性に優れる。この結果、道路状況に適した車両運
転特性が良好に達成される。

【００１１】好ましくは、車両進路が市街地路であるか
山間・屈曲路であるかによって、車載装置の作動特性を
市街地路走行あるいは山間・屈曲路走行に適合したもの
に制御する。この場合、車載装置の作動特性が市街地路
走行および山間・屈曲路走行の各々に適合したものにな
る。本発明の制御対象となる車載装置は種々であり、例
えば、自動変速装置、四輪操舵装置、アクティブサスペ
ンションシステム、電動パワーステアリング装置などが
含まれる。

【００１２】請求項４の車両運転特性制御装置は、自動
変速機に適用されるものであって、車両進路での道路状
況に適合したシフトマップを利用して自動変速制御を実
施して、推定道路状況に適合する変速特性を達成する。
例えば、推定進路が市街地路であるか山間・屈曲路であ
るかによって、市街地路走行に適合したエコノミパター
ンのシフトマップまたは山間・屈曲路走行に適合したス
ポーツパターンのシフトマップを選択することによっ
て、市街地路走行中の燃費の向上ならびに山間・屈曲路
走行中の車両運動特性の向上が図られる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例に係る車
両運転特性制御装置を説明する。本実施例の車両運転特
性制御装置は、車両に搭載された自動変速機の作動特性
を道路状況に応じて制御する変速制御装置として構成さ
れている。より詳しくは、本実施例の変速制御装置は、
車両進路を推定し、この推定進路における道路状況を推
定し、更に、自動変速機の変速制御に供されるシフトマ
ップを推定道路状況に応じて選択し、これにより自動変
速機の作動特性を推定道路状況に応じて可変制御するよ
うにしている。

【００１４】図示を省略するが、自動変速機は、車両に
搭載されたエンジンと車両の駆動輪との間に配され、ト
ルクコンバータ、歯車変速装置、電子制御式油圧回路な
どから構成されている。歯車変速装置は、例えば、前進
４段後進１段のギヤトレインと、このギヤトレインのギ
ヤ比を切り換えて変速操作を行う所要数の変速要素とを
備えている。これらの変速要素は、油圧式多板クラッチ
や油圧ブレーキなどからなる。電子制御式油圧回路は、
変速要素にそれぞれ対応するデューティソレノイド弁を
有し、各変速要素を独立に操作するようになっている。
すなわち、油圧回路のソレノイド弁のソレノイドが付勢
されてソレノイド弁が開いて、当該ソレノイド弁に対応
する変速要素たとえば油圧クラッチに作動油が供給され
ると、クラッチ内のピストンが往動してクラッチの摩擦
係合板が係合し、これによりクラッチは係合状態にな
る。一方、作動油供給が停止されると、クラッチ内のリ
ターンスプリングのばね力でピストンが作動油を排出し
つつ復動して各摩擦係合板の係合が解除され、クラッチ
は係合解除状態になる。油圧クラッチの場合と同様、油
圧ブレーキも作動油の給排に応じて係合または係合解除
状態になるように構成されている。歯車変速装置では、
それぞれの変速要素の係合・係合解除状態の組み合わせ
に応じて、第１速段ないし第４速段、後進段および中立
段のいずれか一つが確立されるようになっている。

【００１５】本実施例の変速制御装置は、図１に示すよ
うに、電子制御ユニット４とナビゲーション装置６とを
主要要素として備え、上述のように構成された自動変速
機２の変速動作を制御するようになっている。図２に最
も良く示すように、ナビゲーション装置６は、電子道路
地図データを格納した地図データ格納部たとえばＣＤ−
ＲＯＭ６２と、車両現在位置を検出する車両位置検出部
６４と、推奨経路を表す経路誘導データを出力する経路
誘導部６６とを有している。ＣＤ−ＲＯＭ６２に格納さ
れた道路地図は、例えば全国地図を全体として構成する
非常に多数のメッシュ区画を含み、各メッシュ区画の道
路データは、メッシュ区画内の道路や道路属性を表して
いる。道路の各々は道路形状を表す多数の区分点（ノー
ド）を含み、相隣るノードは一つの道路区間を画成して
いる。道路データは、各ノードの座標位置などのノード
データを含み、分岐点ノードまたは交差点ノードについ
てはこのノードに接続する道路を表すデータが含まれて
いる。道路属性は、当該道路の名称、道路幅などを含
む。

【００１６】位置検出部６４は、衛星航法システム（Ｇ
ＰＳ）からの信号を入力して車両の絶対位置を表すデー
タを出力するＧＰＳ用コントローラ６４２と、地磁気セ
ンサ６１１により検出された方位および車輪センサ６１
２により検出された相対位置に基づいて車両の相対位置
や車両走行軌跡を表すデータを出力する推測航法部６４
４とを含む。マップマッチング部６４６では、ＣＤ−Ｒ
ＯＭコントローラ６５を介してＣＤ−ＲＯＭ６２から入
力した地図データ上の道路形状と推測航法部６４４から
の走行軌跡とに基づいて、現在走行中の道路が特定され
る。そして、ナビゲーション部６４８では、コントロー
ラ６４２からの絶対位置データとマップマッチング部６
４６からの出力データとに基づいて現在車両位置データ
が正確に求められる。

【００１７】表示制御・経路誘導部６６は、ドライバに
より設定される目的地データ、ＣＤ−ＲＯＭ６２からの
道路データなどを利用して、走行道路まわりの道路地図
と現在車両位置から目的地に至る推奨経路とを表示装置
６８に表示させるように構成されている。図１に示すよ
うに、電子制御ユニット４は、ナビゲーション装置６か
らの道路データ、現在位置データ及び推奨経路データに
基づいて車両進路を推定する進路推定部４２を含み、こ
れに道路状況推定部４４が接続されている。道路状況推
定部４４では、進路推定部４２から入力した推定進路デ
ータおよび推定進路に関連するノードデータに基づい
て、推定進路における道路状況が推定される。本実施例
では、山間・屈曲路、市街地路、標準路という３種類の
道路状況を判別するようにしている。

【００１８】シフトパターン選択部４６では、進路推定
部４２で推定された道路状況に適合するシフトパターン
が選択される。本実施例では、山間・屈曲路用シフトパ
ターン４６１、市街地路用シフトパターン４６２および
標準路用シフトパターン４６３のいずれか一つが選択さ
れる。これらのシフトパターンは、図５に示すスポーツ
パターン、マイルドパターンおよび標準パターンにそれ
ぞれ対応している。図５に各パターンにつき一つのシフ
ト線をもって示すように、スポーツパターンは高速域ま
で低速段が保持されて高エンジン出力を取り出せると共
にエンジンブレーキが良く効くように設定され、マイル
ドパターンは低速域で早めにアップシフトが行われて燃
費向上が図られるように設定されている。

【００１９】シフト位置決定部４８では、スロットル開
度センサ４８１及び車速センサ４８２によりそれぞれ検
出されたスロットル開度と車速とに基づき、シフトパタ
ーン選択部４６により選択されたシフトパターンに照ら
して、目標変速段が決定される。そして、図示しないセ
ンサにより検出された現変速段が目標変速段と異なる場
合、シフト位置決定部４８から変速指令が送出され、こ
の変速指令に従って、自動変速機２の電子制御式油圧回
路のソレノイド弁のソレノイドの対応するものがそれぞ
れ付勢または消勢されて、自動変速機２において目標変
速段が確立される。

【００２０】以下、図３及び図４を参照して、進路推定
部４２および道路状況推定部４４について更に説明す
る。進路推定部４２の地図データ入力部４２１は、ナビ
ゲーション装置６の位置検出部６２からの現在車両位置
データに応じて当該位置データに関連する地図データに
含まれるノードデータを順次入力するようになってい
る。また、ナビゲーション装置６の経路誘導部６６が経
路誘導動作中であれば、経路誘導部６６からの推奨経路
データが地図データ入力部４２１に供給されることにな
る。

【００２１】現在車両位置に対応する現ノードには、車
両進行方向において一つ以上の道路区間（進路区間候
補）が接続している。即ち、現ノードが道路分岐点また
は交差点を表す分岐点ノードまたは交差点ノードでなけ
れば、現ノードには一つの進路区間候補のみが接続して
いる。一方、現ノードが分岐点ノードまたは交差点ノー
ドであれば、現ノードには２つ以上の進路区間候補が接
続されている。

【００２２】先ず、経路誘導中でない場合について説明
する。現ノードが分岐点ノードまたは交差点ノードでな
く、従って、車両進路の次の区間が現ノードに続く唯一
つの進路区間候補によって構成されることが明らかであ
る場合、進路区間選択部４２２は、この進路区間候補を
次の進路区間として選択する。一方、現ノードが分岐点
ノードまたは交差点ノードであって現ノードに２つ以上
の進路区間候補が接続されている場合、後で詳述するよ
うに、選択部４２２では、現ノードに関連する複数の進
路区間候補の各々が、進路要件設定部４２３に設定され
ている進路要件を満たすか否かが判定される。そして、
この判定結果に従って、進路区間候補のうちの一つが車
両進路の次の区間として選択される。

【００２３】ノード選択部４２４では、車両進行方向に
みて現ノードに隣る１つ以上のノードのうち、現ノード
と協同して上記の選択進路区間を画成するノードが選択
される。進路長判定部４２５では、進路区間選択部４２
２により順次選択された進路区間の総和である選択済み
進路長が求められ、この選択済み進路長が所定道路長を
上回ったか否かが判定される。所定道路長は例えば１キ
ロメートルに設定されている。そして、選択済み進路長
が所定道路長を上回っていれば、進路区間選択部４２２
により順次選択された進路区間およびノードのそれぞれ
に係る地図データおよびノードデータが推定進路データ
出力部４２６から推定進路データとして出力され、進路
推定処理が終了する。推定処理終了後、進路推定部４２
で新たな進路推定処理が開始される。従って、車両進行
につれて、推定進路が更新されることになる。

【００２４】一方、経路誘導中であれば、現ノードが分
岐点ノードや交差点ノードであるか否かとは無関係に、
現ノードに続く車両進路区間が推奨経路の次の区間によ
って構成されることになる。従って、経路誘導中、進路
区間選択部４２２は、推奨経路の次の区間を次の進路区
間として選択する。ノード選択部４２４では、推奨経路
において現ノードに続くノードが選択される。進路長判
定部４２５では、非経路誘導中の場合と同様、選択済み
進路長が所定道路長を上回ったか否かが判別される。そ
して、選択済み進路長が所定道路長を上回ると、ノード
データが推定進路データ出力部４２６から推定進路デー
タとして出力される。

【００２５】道路状況推定部４４は、進路推定部４２か
ら推定進路データを入力して一時記憶する推定進路デー
タ入力部４４０を含む。合計ノード間距離算出部４４１
では、推定進路を構成するノードの各々の座標位置が推
定進路データから読み出され、相隣るノード間の距離ｌ
ｉ（ｉ＝１，２，・・・）が算出される。更に、ノード
間距離ｌｉの総和である合計ノード間距離Ｌ（＝Σｌ
ｉ）が算出される。なお、推定進路（市街地路）上に現
れる交差点ノードおよび非交差点ノードならびにノード
間距離ｌｉを図１１に例示する。

【００２６】交差点総数判定部４４２では、推定進路デ
ータ内に含まれるノードおよび交差点ノードが抽出さ
れ、これにより推定進路に含まれる交差点総数Ｎｃが判
定される。合計道路屈曲角算出部４４３では、推定進路
での相隣るノード同士を結ぶ直線と次の相隣るノード同
士を結ぶ直線とがなす角度（道路屈曲角）αｉ（ｉ＝
１，２，・・・）が例えば関連する３つのノードの座標
位置から算出され、更に、道路屈曲角αｉの総和である
合計道路屈曲角Α（＝Σαｉ）が算出される。なお、推
定進路（山間・屈曲路）上に現れる幾つかのノードおよ
びこれらノードに関連する道路屈曲角α1ないしα６お
よびαnを図１２に例示する。

【００２７】道路状況推定部４４は、交差点総数Ｎｃを
合計ノード間距離Ｌで除して推定進路における交差点密
度Ｄ（＝Ｎｃ／Ｌ）を算出する交差点密度算出部４４４
と、合計道路屈曲角Αを合計ノード間距離Ｌで除して平
均道路屈曲角αaveを算出する平均屈曲角算出部４４５
とを有している。市街地路推定部４４６では、交差点密
度Ｄと所定密度Ｄrefとが比較され、交差点密度Ｄが所
定密度Ｄrefを上回っていれば市街地路推定出力が送出
される。所定交差点密度Ｄrefは、例えば１キロメート
ルあたり５ないし１０箇所程度の密度に設定される。ま
た、山間・屈曲路推定部４４７では、平均道路屈曲角α
aveと所定平均角度αrefとが比較され、平均屈曲角αav
eが所定角度αrefを上回っていれば山間・屈曲路推定出
力が送出される。所定平均角度αrefは、例えば１キロ
メートルあたり３００ないし４００deg程度の平均角度
に設定される。更に、交差点密度Ｄが所定密度Ｄref以
下かつ平均屈曲角αaveが所定角度αref以下であれば、
標準路推定部４４８から標準路推定出力が送出される。

【００２８】電子制御ユニット４は、上記の進路推定部
４２、道路状況推定部４４，シフトパターン選択部４６
およびシフト位置決定部４８の機能を奏するマイクロコ
ンピュータによって構成することができ、マイクロコン
ピュータは中央処理装置、記憶装置、入出力インターフ
ェイスなどを備えている。制御ユニット４をマイクロコ
ンピュータで構成する場合、制御ユニット４には、上記
各種機能に対応する処理ルーチンを実施するための制御
プログラムが実装される。

【００２９】以下、図６ないし図１０を参照して、電子
制御ユニット４により実行される進路推定ルーチンおよ
び道路状況推定ルーチンについて説明する。なお、シフ
トパターン選択およびシフト位置決定のための処理ルー
チンは従来公知のもので良く、両ルーチンについての説
明は省略する。図６ないし図９に示す進路推定ルーチン
において、制御ユニット４は、ナビゲーション装置６の
位置検出部６２からの現在車両位置データに応じて当該
位置データに関連する地図データを入力し、現在車両位
置に対応する現ノードを判別する。また、ナビゲーショ
ン装置６の経路誘導部６６から推奨経路データが送出さ
れていれば、制御ユニット４は推奨経路データも入力す
る（ステップＳ１０）。次に、推奨経路データが入力さ
れているか否かが、すなわち経路誘導中であるか否かが
判定される（ステップＳ１２）。この判定結果が肯定で
あれば、推奨経路上の次のノードが選択され（図７のス
テップＳ３０）、斯く選択されたノードの番号が記憶さ
れる（ステップＳ３２）。このとき、ステップＳ３０で
選択されたノードが新たな現ノードになる。

【００３０】次に、ステップＳ１０で判別したノードお
よびステップＳ３０で選択したノードのそれぞれの座標
位置を関連するノードデータから求め、両座標位置から
両ノード間距離ｌを算出し、更に、算出距離ｌを前回制
御サイクルで求めた合計ノード間距離Ｌ（初期値はゼ
ロ）に加算して、新たな合計ノード間距離Ｌを求める
（ステップＳ３４）。そして、合計ノード間距離Ｌが所
定道路長Ｌrefを上回るか否かを判定し（ステップＳ３
６）、この判定結果が否定であればステップＳ１２以降
の処理を再度実行する。以上のようにして、経路誘導中
は、合計ノード間距離Ｌを更新しつつ、推奨経路上の一
連のノードが順次選択される。

【００３１】その後、合計ノード間距離Ｌが所定道路長
Ｌrefを上回ると、順次選択された一連の選択ノード番
号が推定進路データとして出力され（ステップＳ３
８）、今回の進路推定処理サイクルが終了する。この場
合、制御フローはステップＳ１０に戻り、新たな進路推
定処理サイクルが開始される。「経路誘導中」でないと
図６のステップＳ１２で判別された場合、現ノードが分
岐点ノードまたは交差点ノードであるか否かが、すなわ
ち分岐路があるか否かが、現ノードに係るノードデータ
に基づいて判定される（ステップＳ１４）。この判別結
果が否定すなわち現ノードが１本の道路上にあって現ノ
ードからの分岐路がなければ、当該道路上の次のノード
が選択される（図８のステップＳ４０）。次いで、経路
誘導中に実施される上述のステップＳ３２，Ｓ３４，Ｓ
３６，Ｓ３８にそれぞれ対応するステップが順次実施さ
れる。すなわち、ステップＳ４０で選択されたノードの
番号が記憶されると共に現ノードが更新され（ステップ
Ｓ４２）、先のノードと新たな現ノードとの間の距離ｌ
が前回制御サイクルまでの合計ノード間距離Ｌに加算さ
れ（ステップＳ４４）、新たな合計ノード間距離Ｌが所
定道路長Ｌrefを上回るか否かが判定される（ステップ
Ｓ４６）。そして、この判定結果が否定であれば、制御
フローはステップＳ１２へ戻る。

【００３２】経路誘導中でないことがステップＳ１２で
判別された後、現ノードが分岐点ノードまたは交差点ノ
ードであり、従って、一つ以上の分岐路があることがス
テップＳ１４で判別されると、現ノードに係るノードデ
ータに基づき、上記の一つ以上の分岐路のうち、一方通
行違反となる分岐路が除外される（ステップＳ１６）。
次いで、現ノードが属する道路と同一道路名称の分岐路
が残りの分岐路に含まれているか否かが判別され（ステ
ップＳ１８）、この判別結果が肯定であれば、同一道路
名称の分岐路上の、現ノードに隣るノードが選択される
（ステップＳ２０）。これに対して、一方通行違反とな
る分岐路を除外した後の残りの分岐路に現ノードに係る
道路と同一道路名称のものが存在しないことがステップ
Ｓ１８で判別されると、制御フローは図９のステップＳ
５０へ移行して当該残りの分岐路が複数本あるか否かが
判定される。ステップＳ５０での判別結果が否定、すな
わち残りの分岐路が一つであれば、この分岐路上の、現
ノードに隣るノードが選択される。また、ステップＳ５
０での判別結果が肯定、すなわち一方通行違反となる分
岐路を除外した後の残りの分岐路に現ノードに係る道路
と同一道路名称のものが存在せずかつ当該残りの分岐路
が複数本であれば、フラグＦの値が「１」であるか否か
が判別される（ステップＳ５４）。この判別結果が否定
であれば、現ノードに係る道路幅データに基づいて、残
りの分岐路のうち、道路幅の狭いもの（例えば５メート
ル以下）が除外される（ステップＳ５６）。そして、フ
ラグＦがステップＳ５６での除外処理完了を表す値
「１」に設定され（ステップＳ５８）、次に、制御フロ
ーは上記ステップＳ５０へ移行して、幅狭の道路を除外
した後の分岐路が複数本あるか否かが判別される。この
判別結果が否定であれば制御フローは上記ステップＳ５
２へ移行する一方、ステップＳ５０での判別結果が肯定
である場合、次のステップＳ５４での判別結果が肯定に
なるので、制御フローはステップＳ６０へ移行する。ス
テップＳ６０では、先ず、現ノードとその直前のノード
とを結ぶ直線と、現ノードと残りの複数本の分岐路の各
々における現ノードに隣るノードとを結ぶ直線とがなす
角度、すなわち、これまでに推定された車両進路の先端
区間と各分岐路の進路先端区間に隣る区間とがなす道路
屈曲角が、これらのノードのそれぞれの座標位置に基づ
いて算出される。次に、最小道路屈曲角を与える分岐路
が判定され、当該分岐路上の、現ノードに隣るノードが
選択される。その後、ステップＳ６１でフラグＦが値
「０」にリセットされる。

【００３３】そして、上記のステップＳ２０、Ｓ５２ま
たはＳ６０でのノード選択が終了すると、制御フロー
は、上述のステップＳ４２（図８）へ移行する。上述の
ようにして、合計ノード間距離Ｌを更新しつつ、推定車
両進路を表す一連のノードを順次選択している間に、合
計ノード間距離Ｌが所定道路長Ｌrefを上回ったことが
ステップＳ４６で判別された場合、いままでに選択され
たノードのノード番号が推定進路データとして出力され
る（ステップＳ４８）。これにより、今回の進路推定処
理サイクルが終了し、制御フローはステップＳ１０へ移
行して新たな進路推定処理サイクルが開始される。

【００３４】以下、図１０を参照して、電子制御ユニッ
ト４により実施される道路状況推定ルーチンを説明す
る。道路状況推定ルーチンでは、制御ユニット４は、図
６ないし図９に示した進路推定ルーチンで得た選択ノー
ド番号を推定進路データとして入力する（ステップＳ１
１０）。

【００３５】次に、選択ノード番号によって表され推定
進路を構成するノードの各々の座標位置が、関連するノ
ードデータから読み出され、相隣るノード間の距離ｌｉ
（ｉ＝１，２，・・・）が算出され、更に、ノード間距
離ｌｉの総和である合計ノード間距離Ｌ（＝Σｌｉ）が
算出される（ステップＳ１１２）。次のステップＳ１１
４では、選択ノード番号から推定進路に含まれるノード
の総数Ｎｎが判定され、また、これら選択ノードに係る
ノードデータに基づき推定進路に含まれる交差点総数Ｎ
ｃが判定される（ステップＳ１１４）。

【００３６】そして、ステップＳ１１４で求めた交差点
総数ＮｃをステップＳ１１２で算出された合計ノード間
距離Ｌで除すことにより、推定進路における交差点密度
Ｄ（＝Ｎｃ／Ｌ）が算出され（ステップＳ１１６）、交
差点密度Ｄが所定密度Ｄrefを上回っているか否かが判
別される（ステップＳ１１８）。ステップＳ１１８での
判別結果が否定であれば、推定進路での相隣るノード同
士を結ぶ直線と次の相隣るノード同士を結ぶ直線とがな
す道路屈曲角αｉが算出され、更に、道路屈曲角αｉの
総和である合計道路屈曲角Α（＝Σαｉ）が算出される
（ステップＳ１２０）。次に、ステップＳ１２０で求め
た合計道路屈曲角ΑをステップＳ１１２で求めた合計ノ
ード間距離Ｌで除すことにより、推定進路における平均
道路屈曲角αaveが算出され（ステップＳ１２２）、更
に、この平均道路屈曲角αaveが所定の平均屈曲角αref
を上回っているか否かが判定される（ステップＳ１２
４）。

【００３７】ステップＳ１２４での判定結果が否定、す
なわち、推定進路の交差点密度が所定密度以下でかつ推
定進路での平均道路屈曲角が所定屈曲角以下であれば、
推定進路での道路状況は市街地路にも山間・屈曲路にも
該当しないと判断されて標準路推定出力が送出される
（ステップＳ１２６）。この場合、シフトパターン選択
部４６としての制御ユニット４は標準路用シフトパター
ン４６３を選択し、また、シフト位置決定部４８として
の制御ユニット４は、標準路シフトパターン４６３を参
照しつつ、スロットル開度および車速に基づいて目標変
速段を決定し、自動変速機２の変速動作を制御すること
になる。

【００３８】一方、ステップＳ１２４での判定結果が肯
定、すなわち、推定進路の交差点密度が所定密度以下で
かつ推定進路での平均道路屈曲角が所定屈曲角を上回っ
ていれば、推定進路での道路状況は山間・屈曲路に該当
すると判断されて山間・屈曲路推定出力が送出される
（ステップＳ１２８）。この場合、シフトパターン選択
部４６は山間・屈曲路用シフトパターン（スポーツパタ
ーン）４６１を選択し、シフト位置決定部４８は山間・
屈曲路用シフトパターンを参照して目標変速段を決定す
る。この結果、高速域においても低速段が用いられ、高
エンジン出力が取り出されて車両のドライバビリティが
向上し、また、エンジンブレーキの効きが向上する。

【００３９】更に、ステップＳ１１８での判別結果が肯
定、すなわち推定進路の交差点密度が所定密度を上回っ
ていれば、推定進路での道路状況は市街地路に該当する
と判断されて市街地路推定出力が送出される（ステップ
Ｓ１３０）。この場合、シフトパターン選択部４６は市
街地路用シフトパターン（マイルドパターン）４６２を
選択し、シフト位置決定部４８は市街地路用シフトパタ
ーンを参照して目標変速段を決定する。この結果、低速
域においても高速段が使用されて燃費向上が図られる。

【００４０】結局、本実施例の変速制御装置によれば、
推定車両進路に係る推定道路状況に応じてシフトパター
ンが自動選択され、これにより自動変速機２の変速動作
は推定道路状況に適合したものになる。繰り返し述べれ
ば、本実施例の車両進路の推定では、推定進路が分岐点
や交差点にさしかかる度に進路要件に照らして更なる進
路区間が決定される。この進路要件には、「一方通行違
反となる分岐路の除外」、「同一道路名称の分岐路の優
先的選択」、「幅狭の分岐路の除外」、「道路屈曲角の
小さい分岐路の優先的選択」、「ナビゲーション装置の
経路誘導による推奨経路の優先的選択」が含まれる。こ
の様な進路要件は、ドライバによる通常の進路選択基準
に良く合致しており、進路推定は的確に実施される。

【００４１】図１３には、経路誘導中でない場合での本
実施例の進路推定装置による進路推定結果を例示してあ
る。一般に、車両進行方向には図示のように種々に分岐
した道路群が現れる。図１３において、車両現在位置は
「２３号線」上にある。この場合、現在位置する道路と
同一道路名称の「２３号線」が推定進路区間として選択
される。図１３の場合、この推定進路上において現在車
両位置から２番目の交差点で、「２３号線」は終わり、
「１号線」が北側および東側に延び、「２５９号線」が
南側へ延びている。この場合、「２３号線」と「北側１
号線」、「東側１号線」、「２５９線」の各々とがなす
道路屈曲角が求められる。ここでは、「２３号線」と
「東側１号線」との角度が最小であるので、「東側１号
線」が次の推定進路区間として選択される。そして、推
定進路において現在車両位置から５番目の交差点は５叉
路になっているが、選択済みの「１号線」と同一道路名
称の分岐路「１号線」が次の推定進路区間として選択さ
れる。

【００４２】本実施例の道路状況の推定では、市街地路
を良好に特徴づける交差点密度と山間・屈曲路を良好に
特徴づける平均道路屈曲角とが推定基準として用いられ
ている。このため、道路状況の推定精度が高く、また、
操舵角や横加速度に基づく従来の道路状況判定手法に比
べて道路状況変化に対する応答性に優れている。

【００４３】図１４は、実車試験における本実施例の道
路状況推定装置による市街地路判定結果および山間路判
定結果を従来法による判定結果と比較して示してある。
図１４中の第１番目の市街地路走行についての、本実施
例装置による判定精度および従来法のそれは互いに遜色
はなかった。次に、山間路にさしかかると、本実施例装
置によれば、この道路状況変化に即応して山間路推定出
力が急増すると共に市街地路推定出力が急減した。更
に、第２番目の市街地路に入る直前に市街地路推定出力
が急増し、また、第２番目の市街地路走行中は山間路推
定出力は非常に小さいレベルに維持された。一方、従来
法では、山間路を３分の１ほど走行した後で山間路判定
出力が急増し、また、山間路を半ば走行した後に市街地
路判定出力が漸減した。更に、第２番目の市街地路に入
ってから出るまでの間にわたり市街地路判定出力が漸増
し、山間路判定出力は非常に小さいレベルに維持され
た。すなわち、実車試験によれば、本実施例装置による
道路状況推定は、実際の道路状況を良好に反映し、ま
た、従来法に比べて道路状況変化に対する応答性が格段
に優れていることがわかった。

【００４４】本発明は、上記実施例に限定されず、種々
に変形可能である。例えば、上記実施例では、道路状況
の推定を推定車両進路について実施するようにしたが、
本発明において進路推定を実施することは必須ではな
く、例えば、ナビゲーション装置の経路誘導による推奨
経路のみについて地図データに基づく道路状況推定を実
施するようにしても良い。

【００４５】また、実施例では、進路推定および道路状
況推定においてナビゲーション装置の現在車両位置検出
機能、地図データ格納機能および車両位置に応じた地図
データ送出機能を利用したが、本発明においてナビゲー
ション装置を用いることは必須ではなく、本発明の道路
状況推定に必要な現在車両位置検出部、地図データ格納
部および車両位置応動式の地図データ入出力部を別途設
けるようにしても良い。

【００４６】上記実施例では、山間・屈曲路の判定基準
に推定進路全体における平均道路屈曲角を代表道路屈曲
角として用いたが、これに代えて、推定進路の道路屈曲
度合いを良好に表すその他の代表道路屈曲角、例えば、
推定進路における道路屈曲角の中央値（メジアン）を用
いても良い。この場合、判定基準として所定の中央値を
用いることはいうまでもない。また、山間・屈曲路判定
基準としての平均または代表屈曲角および市街地路判定
基準としての交差点密度と共にその他の道路状況パラメ
ータたとえば道路勾配、車速などを併せて使用して道路
状況を推定しても良い。この場合、山間・屈曲路、市街
地路、標準路以外の道路状況、たとえば高速道路を推定
可能である。更に、実施例では、推定進路全体における
交差点密度が所定密度を上回れば市街地路であると直ち
に推定し、また、推定進路全体における平均道路屈曲角
が所定角度を上回れば山間・屈曲路であると直ちに推定
したが、これ以外の判定手法によって、例えば、交差点
密度、平均または代表屈曲角およびその他の道路状況パ
ラメータをファジィ変数とするファジィ推論によって、
道路状況を推定しても良い。

【００４７】なお、本発明の車両運転特性制御装置は、
自動変速機以外の、各種車載装置の作動特性を推定道路
状況に応じて可変制御するために使用可能である。すな
わち、本発明の制御装置は、前輪操舵時に後輪を操舵す
るための四輪操舵装置、操舵力を可変調節するための電
動パワーステアリング装置、サスペンション特性を可変
調整するためのアクティブサスペンションシステムなど
の作動特性制御にも適用可能である。

【００４８】具体的には、四輪操舵装置の作動特性を定
める後輪操舵角を、同相係数、逆相係数、前輪操舵角お
よび前輪操舵角速度の関数で表される算出式に従って演
算するようにした四輪操舵制御装置において、同相係数
の立ち上がり開始車速を山間路推定時には市街地路推定
時のものよりも低速側に設定するなどして、山間路と市
街地路とで四輪操舵装置の操舵特性を良好に変化させる
ことができる。また、パワーステアリング装置の場合、
山間路推定時の操舵力が市街地路推定時の操舵力に比べ
てやや重めになるように操舵力を推定道路状況に応じて
可変制御可能である。サスペンションシステムの場合、
山間路推定時のサスペンションの堅さを市街地路推定時
のものよりも堅めになるように制御可能である。

【００４９】

【発明の効果】請求項１の本発明の道路状況推定装置
は、道路状況とくに市街地路及び山間・屈曲路を特徴づ
ける交差点密度および代表道路屈曲角を道路地図データ
から演算するので、車両進路の所定区間に係る道路状況
を、道路状況変化に対して応答性良くかつ的確に推定で
きる。また、この推定道路状況に基づく的確な各種車両
制御を可能とする。

【００５０】請求項２の道路状況推定装置は、道路地図
データに含まれる複数のノードに係る合計ノード間距離
と交差点ノード総数とから交差点密度を正確かつ容易に
求めることができ、各ノードについて算出した道路屈曲
角の総和と合計ノード間距離とから代表道路屈曲角とし
ての平均道路屈曲角を正確かつ容易に求めることがで
き、更に、道路状況を特徴づける交差点密度および平均
道路屈曲角に基づいて、道路状況とくに市街地路および
山間・屈曲路を正確に推定できる。

【００５１】請求項３の本発明の車両運転特性制御装置
は、車両進路につき道路地図データに基づいて請求項１
の場合と同様に推定した道路状況に応じて、各種車載装
置の作動特性を道路状況変化に対して応答性良く的確に
制御でき、道路状況に適した車両運転特性を達成可能と
する。請求項４の車両運転特性制御装置は、自動変速機
の変速特性ひいては車両運転特性を推定道路状況に適合
したものにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による変速制御装置の概略ブ
ロック図である。

【図２】図１に示したナビゲーション装置のブロック図
である。

【図３】図１に示した進路推定部のブロック図である。

【図４】図１に示した道路状況推定部のブロック図であ
る。

【図５】山間・屈曲路用、市街地路用および標準路用シ
フトパターンとしてそれぞれ用いられるスポーツパター
ン、マイルドパターンおよび標準パターンの各々を構成
するシフト線の一つをスロットル開度および車速の関数
で示すグラフである。

【図６】マイクロコンピュータにより構成した電子制御
ユニットにより実施される進路推定ルーチンの一部を示
すフローチャートである。

【図７】進路推定ルーチンの、図６に続く部分のフロー
チャートである。

【図８】進路推定ルーチンの、図６に続く別の部分を示
すフローチャートである。

【図９】進路推定ルーチンの残部を示すフローチャート
である。

【図１０】電子制御ユニットにより実施される道路状況
推定ルーチンのフローチャートである。

【図１１】推定進路上の交差点ノード、非交差点ノード
およびノード間距離を例示する図である。

【図１２】推定進路上のノードのそれぞれに関連する道
路屈曲角を例示する図である。

【図１３】図１に示した進路推定装置による進路推定結
果を例示する図である。

【図１４】図１に示した道路状況推定装置による市街地
路判定結果および山間路判定結果を従来法による判定結
果と比較して示すグラフである。

【符号の説明】

２ 自動変速機 ４ 電子制御ユニット ６ ナビゲーション装置 ４２ 進路推定部 ４４ 道路状況推定部 ４６ シフトパターン選択部 ４８ シフト位置決定部 ６２ ＣＤ−ＲＯＭ ６４ 車両位置検出部 ６６ 経路誘導部 ４４１ 合計ノード間距離算出部 ４４２ 交差点総数判定部 ４４３ 合計道路屈曲角算出部 ４４４ 交差点密度算出部 ４４５ 平均屈曲角算出部 ４４６ 市街地路推定部 ４４７ 山間・屈曲路推定部 ４６１ 山間・屈曲路用シフトパターン ４６２ 市街地路用シフトパターン ４６３ 標準路用シフトパターン

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現在車両位置を検出する車両位置検出部
   と、 前記検出された現在車両位置に応じて車両進路に関連す
   る道路地図データを読み込み該地図データに現在車両位
   置を入力し、前記入力した道路地図データに基づいて前
   記車両進路の推定対象区間での交差点密度および代表道
   路屈曲角を算出する演算部と、 前記算出された交差点密度と前記算出された代表道路屈
   曲角とに基づいて前記車両進路の前記推定対象区間の道
   路状況を推定する推定部とを備えることを特徴とする道
   路状況推定装置。
2. 【請求項２】 前記演算部は、前記車両進路の前記推定
   対象区間に対応する前記道路地図データの道路形状の区
   分点を表す複数のノードの相隣るもの同士間の距離を加
   算して合計ノード間距離を求め、前記複数のノードに含
   まれる交差点ノードの総数を前記合計ノード間距離で除
   すことにより前記交差点密度を求め、また、前記相隣る
   ノード同士を結ぶ直線と次の相隣るノード同士を結ぶ直
   線とがなす角度を加算して得た合計道路屈曲角を前記合
   計ノード間距離で除すことにより、前記代表道路屈曲角
   としての平均道路屈曲角を求めることを特徴とする請求
   項１に記載の道路状況推定装置。
3. 【請求項３】 現在車両位置を検出する車両位置検出部
   と、 前記検出された現在車両位置に応じて車両進路に関連す
   る道路地図データを入力し、前記入力した道路地図デー
   タに基づいて前記車両進路の推定対象区間での交差点密
   度および代表道路屈曲角を算出する演算部と、 前記算出された交差点密度と前記算出された代表道路屈
   曲角とに基づいて前記車両進路の前記推定対象区間の道
   路状況を推定する推定部と、 前記推定された道路状況に応じて車載装置の作動特性を
   制御する制御部とを備えることを特徴とする車両運転特
   性制御装置。
4. 【請求項４】 前記車載装置は自動変速機であり、 前記制御部は、前記推定された道路状況に適合したシフ
   トマップを利用して前記自動変速機の自動変速制御を実
   施することを特徴とする請求項３に記載の車両運転特性
   制御装置。