(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
現在位置を検出する現在位置検出手段と、
車両の出発時刻を取得する出発時刻取得手段と、
出発時刻と出発地と目的地からなる過去の走行パターンをデータベースとして記憶する走行パターン記憶手段と、
検出された現在位置を出発地とし且つ取得された出発時刻との組み合わせに基づいて、記憶された走行パターンから目的地を類推する目的地類推手段と、
検出された現在位置から、前記目的地類推手段で類推された目的地までの走行経路を獲得する経路獲得手段と、
前記経路獲得手段で獲得された走行経路のどの位置にいるかを前記現在位置検出手段で検出される現在位置から求め、車両の変速機、サスペンション、パワーステアリングのいずれかを制御する走行制御手段と、
を具備することを特徴とする車両制御装置。
【請求項２】
前記出発時刻取得手段は、エンジンの始動、イグニッションスイッチのオン、運転者の乗車、運転席側ドアの開動作、シフトレバーの”Ｄ”位置への移動、のうちの少なくとも１つが行われた時の時刻を出発時刻として取得する、ことを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記目的地類推手段で用いた出発地および出発時刻と、類推した目的地とから、前記走行パターン記憶手段のデータベースを更新する更新手段、
を具備することを特徴とする請求項１または、請求項２に記載の車両制御装置。
【請求項４】
前記経路獲得手段は、出発地から目的地までの走行経路を経路探索により獲得し、または、出発地−目的地間の過去の走行経路を前記走行パターン記憶手段のデータベースに記憶させ、このデータベースから目的地までの走行経路を獲得する、
ことを特徴とする請求項１、請求項２、または、請求項３に記載の車両制御装置。
【請求項５】
前記走行制御手段は、
前記走行経路獲得装置の経路獲得手段で獲得された走行経路から、この走行経路上に位置する特定位置を抽出する特定位置抽出手段と、
この特定位置抽出手段で抽出された特定位置と、
前記現在位置検出手段で検出された現在位置との距離を算出する距離算出手段と、
車速を検出する車速検出手段と、
この車速検出手段で検出された車速と、前記距離算出手段で算出された距離に応じて変速比を選択する変速制御手段と、
を具備することを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、または、請求項４に記載の車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両制御装置に係り、詳細には、目的地までの走行経路を獲得し、獲得した走行経路に従って車両の走行を制御する車両制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ナビゲーション装置を使用した車両制御装置が提案されている（特開平６−３２４１３８号公報）。
この場合、車はある程度の速度で走行するものであり、現在位置のみならず、走行路の前方の道路形状についてのデータがある方が、より適切な車両制御を行いやすい。
しかし、例えば前方が交差点であって、直進か右左折かによって車両制御が異なる場合があり、このような問題は、車両の走行路が予め設定されていれば生じない。このような走行路の設定をナビゲーション装置で行う場合、通常目的地の入力によって行われる。
目的地の入力は、その目的地となるデパート等の建造物名から指定する場合や、都道府県名から順次限定してゆき所定の目的地を指定する場合や、地図画面から指定する場合がある。また、特開平２−１８７８９８号公報の様に、運転者が、目的地の電話番号をタッチパネルやキーボード等で入力して、目的地を設定している例がある。さらに、音声で目的地を入力する方法などがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしこれらの場合には、運転者が車両による走行を開始する前に目的地を設定する設定動作をキーボードや音声入力等によって毎回行う必要があり、運転者が煩わしさを感じる場合があった。
特に、自宅から会社やデパートまでの経路のような、運転者が頻繁に走行する経路については、ナビゲーション装置による経路案内を必要としない場合が殆どである。このため、ナビゲーション装置により会社等の目的地を設定するのが煩雑となり、目的地が設定されずに走行する場合がある。このため、ナビゲーション装置により走行経路を獲得し、その走行経路に基づいた車両制御を行うことができなかった。
【０００４】
そこで、本発明は、目的地の設定とその目的地までの走行経路を容易に獲得し、獲得した走行経路から車両の走行を制御することが可能な車両制御装置を提供することを第１の目的とする。
また本発明は、獲得した走行経路に従って、走行状況の変化を予測した制御を行い、より滑らかな自動車の走行を実現する車両制御装置を提供することを第２の目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明では、現在位置を検出する現在位置検出手段と、車両の出発時刻を取得する出発時刻取得手段と、出発時刻と出発地と目的地からなる過去の走行パターンをデータベースとして記憶する走行パターン記憶手段と、検出された現在位置を出発地とし且つ取得された出発時刻との組み合わせに基づいて、記憶された走行パターンから目的地を類推する目的地類推手段と、検出された現在位置から、前記目的地類推手段で類推された目的地までの走行経路を獲得する経路獲得手段と、前記経路獲得手段で獲得された走行経路のどの位置にいるかを前記現在位置検出手段で検出される現在位置から求め、車両の変速機、サスペンション、パワーステアリングのいずれかを制御する走行制御手段と、を車両制御装置に具備させて前記第１の目的を達成する。
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の車両制御装置において、前記出発時刻取得手段は、エンジンの始動、イグニッションスイッチのオン、運転者の乗車、運転席側ドアの開動作、シフトレバーの”Ｄ”位置への移動、のうちの少なくとも１つが行われた時の時刻を出発時刻として取得する。
請求項３に記載の発明では、請求項１または、請求項２に記載の車両制御装置において、前記目的地類推手段で用いた出発地および出発時刻と、類推した目的地とから、前記走行パターン記憶手段のデータベースを更新する更新手段、を具備させる。
請求項４に記載の発明では、請求項１、請求項２、または請求項３に記載の車両制御装置において、前記経路獲得手段は、出発地から目的地までの走行経路を経路探索により獲得し、または、出発地−目的地間の過去の走行経路を前記走行パターン記憶手段のデータベースに記憶させ、このデータベースから目的地までの走行経路を獲得する。
請求項５に記載の発明では、請求項１、請求項２、請求項３、または請求項４に記載の車両制御装置において、前記走行制御手段に、前記走行経路獲得装置の経路獲得手段で獲得された走行経路から、この走行経路上に位置する特定位置を抽出する特定位置抽出手段と、この特定位置抽出手段で抽出された特定位置と、前記現在位置検出手段で検出された現在位置との距離を算出する距離算出手段と、車速を検出する車速検出手段と、この車速検出手段で検出された車速と、前記距離算出手段で算出された距離に応じて変速比を選択する変速制御手段と、を具備させて、前記第２の目的を達成する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に好適な実施の形態について、図１ないし図１２を参照して詳細に説明する。
まず、本実施形態の車両制御装置における走行経路獲得について説明し、次に獲得した走行経路に基づく車両制御について説明する。
【０００７】
（１）走行経路獲得の概要
図１は、走行経路獲得の概要を表したものである。
この図１に示すように、走行経路を獲得する場合は、出発地と出発時刻と目的地からなる過去の走行パターンをデータとして記憶しておき、今回の走行を開始する場合に、出発地と出発時刻とから自動的に目的地を類推し、目的地までの走行経路を経路探索により獲得するものである。
例えば、図１（ａ）に示すように、月曜日の朝７時に自宅を出発する場合には、走行パターンデータから会社までの走行であると類推する。また、図１（ｂ）に示すように、日曜日の午後４時に自宅を出発する場合には、走行パターンデータからデパートまでの走行であると類推する。
そして、類推した目的地を運転者に確認し、正しければその類推した目的地（会社、デパート等）までの走行経路を経路探索により獲得する。
【０００８】
（２）走行経路獲得の詳細
図２は走行経路獲得を、車載用のナビゲーション装置で行う場合の構成を表したものである。
ナビゲーション装置１は、ナビゲーション処理部１１を備え、このナビゲーション処理部１１には、データ記憶部１２、現在位置検出部１３、通信部１５、入力部１６、表示部１７、音声入力部１８、および、音声出力部１９が接続されている。
ナビゲーション処理部１１は、ＣＰＵ（中央処理装置）１１１と、ナビゲーションプログラムや本実施形態の目的地類推による走行経路獲得プログラムと走行パターンデータの更新プログラム等の各種プログラムが格納されている記憶媒体であるＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）１１２と、ワーキングメモリとしてのＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）１１３と、時計１１４を備えている。時計１１４は、本実施形態における時刻等を知るためのもので、年月日と時刻（曜日＋時間）とを出力するようになっている。
このナビゲーション処理部１１には、イグニッションキー２０のＯＮ／ＯＦＦ信号が供給されるようになっている。ナビゲーション処理部１１は、イグニションキー２０からＯＮ信号が供給されると、その時に時計１１４から出力される時刻を出発時刻と認識するようになっている。
【０００９】
データ記憶部１２には、フロッピーディスク、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、光ディスク、磁気テープ、ＩＣカード、光カード等の各種記憶媒体が使用される。データ記憶部１２には、地図データ１２１の他に、音声データ１２２、住所データ１２３、電話番号データ１２４、走行パターンデータ１２５等が格納されている。
地図データ１２１は、地図を表示するのに必要なデータや、経路探索に必要な道路データである。この道路データには、各道路を構成するノードの座標（緯度、経度）データや、各ノードにおける標高データ、道路種別、道路長、道路間に存在するノード数、道路形状等の各種データが含まれている。
音声データ１２２は、音声出力部１９から出力する音声による案内情報のデータである。住所データ１２３は目的地を入力するため等に用いる住所のデータ、電話番号データ１２４は目的地を入力するため等に用いる電話番号のデータである。
【００１０】
走行パターンデータ１２５は、出発地と出発時刻、出発年月日および目的地（到着地点）からなる走行パターンのデータで、各走行毎にデータベースとして格納される。目的地は、その目的地を表す名称と座標データ（緯度と経度）とで構成されている。
なお、ここで走行パターンデータにおける概念である「時刻」は、１日の時間（２４時間）だけでなく曜日も含む概念である。従って、同一の時間であっても曜日が異なれば異なる時刻であり、例えば、月曜日の３時と火曜日の３時とは異なる時刻となる。また、走行パターンデータには、そのデータが走行パターンデータ１２５に格納された日時も記録される。
【００１１】
図３は、走行パターンデータ１２５を概念的に表したもので、月曜日に自宅から出発した場合の目的地毎の頻度が統計グラフ的に表されている。本実施形態では、この図に示すように、午前６時から午後１１時までの時間範囲について、１時間単位で出発時間が区別されている。
例えば、月曜日の午前８時１０分に自宅を出発する場合に、走行パターンデータ１２５を検索するものとする。すると、図３に示されるように、過去月曜日の８時台に自宅を出発した場合の目的地としては、会社、病院、銀行があるが、そのうちの最も頻度が高い会社を目的地として類推する。
なお、月曜日の９時台の会社と市役所のように、過去に目的地として出掛けた頻度が同数である場合には、その曜日の中で他の時間帯も含めた目的地毎の全頻度が多い方を優先して類推する。
【００１２】
現在位置検出部１３には、人工衛星を利用して車両の位置を測定するＧＰＳ（Global Positioning System)レシーバ１３１、地磁気を検出して車両の方位を求める地磁気センサ１３２、車輪の回転数を検出して計数したり、加速度を検出して２回積分して距離を検出する距離センサ１３３、ステアリングの回転部に取り付けた光学的な回転センサや回転抵抗ボリューム等を用いてステアリングの角度を検出するステアリングセンサ１３４、路上に配置されたビーコンからの位置情報を受信するビーコンレシーバ１３５、車両の回転角速度を検出しその角速度を積分して車両の方位を求めるガスレートジャイロや光ファイバジャイロ等を用いたジャイロセンサ１３６等が使用される。
なお、ＧＰＳレシーバ１３１とビーコンレシーバ１３５は単独で位置測定が可能であるが、ＧＰＳレシーバ１３１やビーコンレシーバ１３５による受信が不可能な場所では、他のセンサを用いた推測航法によって現在位置を検出するようになっている。
本実施形態では、イグニッションキー２０からＯＮ信号が供給された時に、この現在位置検出部１３で検出される現在位置がナビゲーション処理部１１に供給され、出発地として認識される。
【００１３】
通信部１５は、例えばモデムを有し、電話回線を介して、基地局や、パーソナルコンピュータ等の外部装置との通信を制御するものである。
入力部１６には、ジョイスティックキー、キーボード、タッチパネル、マウス、ライトペン、リモコン、あるいは表示部１７の画面と結合し画面にキーやメニューを表示してその画面から入力するもの、バーコードリーダ、文字スキャナ、デジタイザ，ＣＤドライブ、フロッピーディスクドライブ，ＩＣカードリーダ等の各種入力装置が使用される。
表示部１７には、ＣＲＴや液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、フロントガラス部にホログラムを投影するホログラム装置等が使用される。この表示１７には、目的地までの経路を色分けによって表示した地図が表示されたり、本実施形態における目的地類推での類推結果等といった運転者との応答に応じた各種画面が表示されるようになっている。
音声入力部１８は、マイクから入力される音声信号をディジタル信号に変換し、このディジタル信号から特徴パラメータを抽出し、この特徴パラメータを標準パターンと比較して、入力された音声を認識し、認識した音声の内容に従って、ナビゲーション処理部１１に対する入力信号を生成するようになっている。
【００１４】
音声出力部１９は、運転者に対して通常の経路案内を行う場合、ナビゲーション処理部１１の制御の下で、目的地までの案内情報を音声によってスピーカから適宜出力する。例えば、案内地点となっている交差点の３００ｍ手前や、交差点の直前で「３００ｍ先の／次の交差点を右方向／左方向／直進方向です」等の案内情報を出力する。なお本実施形態によって、類推した目的地までの経路を獲得した場合、音声による経路案内は原則的に行わないようになっている。類推した目的地以外の目的地が設定された場合や、類推した目的地についての案内をしてほしい旨の指示が合った場合に、音声による経路案内が行われる。
また、音声出力部１９からは、目的地設定等の各種操作時の操作説明やコメントなども出力されるようになっている。
また音声出力部１９は、後述する第２の実施形態において、シフトダウンを知らせる案内情報をスピーカから出力するようになっている。
この音声出力部１９からの音声による案内情報には、予めテープに録音された音声や、音声合成装置による合成音が使用される。
【００１５】
次に、このように構成されたナビゲーション装置による、経路獲得処理の動作について図４と図５を参照して説明する。
図４は目的地類推による経路獲得処理を表したフローチャートで、図５は経路獲得処理に対応して表示部１７に表示される画面を表したものである。
ナビゲーション処理部１１は、イグニションキー２０からＯＮ信号が供給されると、その時の時刻（曜日＋時間）を時計１１４から取得すると共に、現在位置検出部１３で検出検出される現在地を取得し、ＲＡＭ１１３に格納する（ステップ１１）。
そして、ナビゲーション処理部１１は、データ記憶部１２の走行パターンデータ１２５に過去の走行パターンデータが格納されているか否かを確認する（ステップ１２）。
【００１６】
過去の走行パターンデータがある場合、ナビゲーション処理部１１は、走行パターンデータ１２５から目的地を類推し、表示部１７に表示する（ステップ１３）。
すなわち、ＲＡＭ１１３に格納した出発時刻と出発地の組み合わせに対して最も頻度が多い目的地を、これから走行する目的地であると類推する。例えば、月曜日の午前８時３０分に自宅を出発する場合であれば、図３の走行パターンデータ１２５に示されるように、月曜日の８時台に最も多い頻度で走行した先（＝目的地）が会社なので、会社を目的地と類推する。
そして、図５（ａ）に示されるように、出発地（＝自宅）と類推した目的地（会社）の両者を表示部１７に画面表示する。また、表示部１７には、類推した目的地でよいか否かについての問い合わせと、問い合わせに対する回答を入力するためのキーが表示される。
【００１７】
そして、ナビゲーション処理部１１は、類推した目的地でよいか否かの問い合わせに対する回答を、音声入力部１８、表示部１７の画面に対応したタッチパネルやリモコン等の入力部１６からの入力内容を確認する（ステップ１４）。
類推した目的地でよい場合（ステップ１４；Ｙ）、すなわち、表示部１７（図５（ａ））に表示された「ＹＥＳ」ボタンがタッチされた場合、音声入力部１８に「オーケー」「はい」「イエス」等の肯定を表す音声が入力された場合、リモコンにより肯定を示すキー操作がされた場合、または、そのまま走行を開始した場合（この場合には、暗黙の了解が成されたと判断する）には、類推した目的地を目的地として設定し、ＲＡＭ１１３に格納する（ステップ１５）。
【００１８】
一方、類推した目的地が異なっている場合（ステップ１４；Ｎ）、すなわち、図５（ｂ）の「ＮＯ」ボタンがタッチされた場合、音声入力部１８に否定を表す音声が入力された場合、または、リモコンで否定を示す操作が行われた場合に、ナビゲーション処理部１１は、に図５（ｂ）に示すように、他の目的地の候補を表示部１７に画面表示して、運転者に目的地（＝行き先）を設定してもらい、ＲＡＭ１１３に格納する（ステップ１６）。
また、過去の走行パターンデータがない場合（ステップ１２；Ｎ）にも同様に、運転者に行き先を設定してもらう（ステップ１６）。
図（ｂ）に示す画面に表示する目的地としては、同一時刻、および隣接した時刻における、他の目的地を所定箇所（例えば、２カ所〜２０カ所のうちの任意の箇所）表示する。他の目的地の数が多い場合には、頻度が多い目的地を優先して表示し、頻度が同じ場合には時刻が近い目的地を優先して表示する。
【００１９】
図５（ｂ）の画面において、「その他」がタッチパネル、音声、リモコン等によって選択された場合、ナビゲーション処理部１１は、図５（ｃ）に示すように、現在地を（＝自宅）を含む地図を表示する。そして、目的地指定用のカーソルマーク１７１を移動することで目的地を地図画面から指定する。
【００２０】
ステップ１５または、ステップ１６で目的地が設定されると、ＲＡＭ１１３に格納された出発地から目的地までの走行経路を地図データ１２１から探索してＲＡＭ１１３に格納し（ステップ１７）、メインルーチンにリターンする。
【００２１】
次に、走行パターンデータの更新処理について説明する。
図６は走行パターンデータ更新処理を表したフローチャート（ａ）、および、走行パターンデータ更新についての説明図（ｂ）である。
走行パターンデータ更新ルーチンにおいてナビゲーション処理部１１は、現在位置検出部１３から現在位置を取得し（ステップ２１）、目的地に到着したか否かを判断する（ステップ２２）。
目的地に到着していない場合には（ステップ２２；Ｎ）メインルーチンにリターンし、到着した場合には（；ｙ）走行パターンデータ１２５に格納されている該当曜日（目的地に到達時の曜日）のデータ総数が所定値Ｐ以上であるか否か判断する（ステップ２３）。
所定値Ｐ以上である場合（ステップ２３；Ｙ）、ナビゲーション処理部１１は、走行パターンデータ１２５に格納されている、該当曜日の走行パターンデータのうち、最も古いデータ（年月日と時刻から検索）を削除する（ステップ２４）。
【００２２】
最も古いデータを削除した後、または、走行パターンデータ数がＰ未満である場合（ステップ２３；Ｎ）、ナビゲーション処理部１１は、ＲＡＭ１１３に格納した今回の走行パターンデータ（年月日、時刻、出発地、目的地）を走行パターンデータ１２５に登録し（ステップ２５）、メインルーチンにリターンする。
【００２３】
以上の走行パターンデータ更新処理において、例えば、走行前の走行パターンデータ１２５が図３に示される内容である場合について説明する。いま、月曜日の午前８時１０分に目的地（＝会社）に向かって出発し、会社に到着したものとする。
すると、ナビゲーション処理部１１は、図６（ｂ）の矢印Ａで示すように最も古いデータ（＝本屋）を削除し、今回の走行に関する走行パターンデータを矢印Ｂで示すように追加する。
【００２４】
以上説明した経路獲得処理では、出発地と時刻から目的地を類推したが、本発明では、この構成に限定されるものではなく、他の部分含めて種々の変形をすることが可能である。
例えば、目的地を類推する場合に、更に運転者を類推し、類推した運転者と走行パターンデータとから目的地を類推するようにしてもよい。この場合、図３に示した走行パターンデータに運転者を加えた、各運転者毎の走行パターンデータがデータベースとして保存される。
運転者の類推は、図７に示されるように、運転席近傍に配置されたＣＣＤカメラ２１で撮像した運転者の顔の映像を画像処理することにより類推する。また、運転座席に配置された図示しない体重センサで測定した体重から運転者を類推するようにしてもよい。更に、運転者の映像と体重の双方から類推するようにしてもよい。
【００２５】
そして、図８（ａ）示すように類推した運転者と、類推した目的地（行き先）、および確認のためのキーを表示部１７に画面表示する。この画面において、「ＮＯ」がタッチされたり、否定の意志表示がなされた場合、図８（ｂ）に示されるように、運転者を選択するための画面が表示される。運転者は、登録された全員を表示する。
ここで「その他」が選択された場合には運転者名の入力を促す画面が表示され、運転者は、キーボードやリモコンから自分の名前またはペンネーム等の自己を識別するための記号を入力する。新たな運転者が入力されると、その運転者の顔の映像に関するデータや体重のデータが走行パターンデータ１２５に格納される。そして、新たな運転者に対応する、走行パターンデータのデータベースが新たに構築される。
【００２６】
以上の変形例では、運転者を類推したが、運転者にキーボード、タッチパネル、リモコン、音声入力部１８等から入力してもらうようにしてもよい。
【００２７】
また上記した経路獲得処理では目的地を設定した後に経路探索により目的地までの走行経路を獲得したが、本発明では、過去に探索した目的地までの走行経路を走行パターンデータ１２５に格納しておくようにしてもよい。そして、図８（ｃ）に示すように、類推した目的地に対応する（過去に探索した）走行経路１７２を、出発地と類推した目的地を含む地図画面に表示する。このように、過去に走行したことがある目的地の場合、経路探索を行うことなく直ちに目的地までの経路を画面に表示することが可能になる。
そして、類推した目的地でよい旨の選択がされた場合には、走行パターンデータに格納されている走行経路を直ちに獲得することができ、目的地までの経路探索に要する時間を短縮することが可能になる。
なお、初めての目的地が設定された場合は、新たに経路探索を行い、走行パターンデータ１２５に目的地と対応させて格納する。
【００２８】
また、上記した経路獲得処理では時刻＝曜日＋時間と定義したが、本発明ではより長い単位で時刻を定義してもよい。例えば、時刻＝（平日、休日）＋時間、（月〜金、土、休日）＋時間としてもよい。逆に、曜日や平日、休日による時刻の区別をすることなく、時刻＝時間と定義するようにしてもよい。更に、これら時刻の定義をユーザが選択できるようにしてもよい。
【００２９】
また、上記した経路獲得処理では図３に示すように、各出発時間について１時間単位の各時間帯で走行パターンデータの格納および更新を行ったが、他の時間単位、例えば、３０分単位、２０分単位、１０分単位等としてもよい。
また、走行パターンデータを格納する出発時間の時間範囲については、午前６時から午後１１時の範囲としたが、他の時間範囲、例えば、６：００ＡＭから１０：００ＰＭ等の通常走行する時間範囲や、２４時間を選択するようにしてもい。
これら、走行パターンデータを格納する時間単位、および時間範囲については、ユーザが設定できるようにしてもよい。
【００３０】
上記した経路獲得処理では、目的地の類推において、目的地として出掛けた頻度が同数である場合には、その曜日の中で他の時間帯も含めた目的地毎の全頻度が多い方を優先して類推するようにした。
本発明では他に、同一頻度の目的地を複数候補として画面表示し、運転者に選択してもらう方式でもい。
また、同一頻度だけでなく、最多頻度に対して所定割合の範囲内、例えば最多頻度を１００％とした場合、頻度が９０％、８０％等の範囲内である目的地も併せて類推目的地の候補として画面表示して運転者に選択してもらうようにしてもよい。この場合、最多頻度の目的地を筆頭目的地として表示し、運転者が他の目的地を選択しない場合（目的地の選択をしないで、次処理の指示や選択をした場合や走行を開始した場合）には、最多頻度の目的地が選択されたものとして、処理を継続する。
【００３１】
更に、上記した経路獲得処理では、イグニッションキーＯＮ時の時刻を出発時刻としたが、エンジンの始動時を出発時刻としてもよい。また、ナビゲーション処理部１１の主電源がＯＮされた時を出発時刻としてもよい。更に、運転者の乗車、運転席側ドアの開動作、走行開始時に車速が０より大きい場合、シフトレバーの”Ｄ”位置への移動等の動作が行われた時を出発時刻としてもよい。
【００３２】
次に本実施形態による車両制御について説明する。
（３）車両制御の概要
本実施形態の車両制御では、前記した走行経路獲得処理（その変形例を含む）により獲得した走行経路から、予め走行状況の変化を予測した変速段制御を行うものである。
図９は、車両制御の様子を表したものである。
この図に示すように、自宅を出発地として会社までの走行経路が目的地類推と経路獲得処理によって得られると、得られた走行経路情報から、交差点手前の地点、カーブ開始地点、登坂開始地点等の車両が走行する場合に減速が必要となる特定位置を検出する。そして、これら特定位置と自車位置位置との距離、および車速から、交差点手前減速制御、カーブ制御、登坂制御等の車両制御を行う。具体的には、予め設定された変速マップに基づいて変速比を選択して、変速比制御を行う。
このように、設定された目的地（行き先）に合わせた車両制御を行うものである。
【００３３】
（４）車両制御の詳細。
図１０は、経路獲得処理を行うナビゲーション装置１が接続された車両制御装置４０の構成を示すブロック図である。
この図１０に示すように車両制御装置４０は、変速制御手段である制御部４１と、エンジン制御装置４２と、アクセルセンサ４３と、ブレーキセンサ４４と、シフトレバーの操作位置を検出するシフトレバーポジションセンサ４７と、第１の実施形態で説明したナビゲーション装置１（図２参照）とを有している。
【００３４】
制御部４１は、シフト制御装置４１１と変速制御装置４１２とを備えている。
アクセルセンサ４３は、エンジン制御装置４２にアクセル開度αを供給し、シフト制御装置４１１にアクセルペダルの踏み込みの有無を示すＯＮ／ＯＦＦ信号を供給する。ブレーキセンサ４４は、シフト制御装置４１１にブレーキペダルの踏み込みの有無を示すブレーキＯＮ／ＯＦＦ信号を供給すると共に、ＯＮ状態ではブレーキランプ４８を点灯させる。
【００３５】
エンジン制御装置４２は、供給されたアクセル開度αに基づいて、スロットル開度θを調節し、エンジン出力を制御するとともに、アクセル開度αに基づいて決定したスロットル開度θを変速制御装置４１２へ供給する。
シフトレバーポジションセンサ４７は、シフトレバーの操作位置を検出して、変速制御装置４１２へレバー位置を供給する。
【００３６】
変速制御装置４１２は、自動変速機構１２の変速段を制御する。即ち、シフトレバーポジションセンサ４７からの信号によって、シフトレバーがドライブの位置にある場合には、図１１（ａ）に示されているように、予め記憶されている変速マップに基づいて、エンジン制御装置４２から入力されるスロットル開度θと、自動変速機構（Ａ／Ｔ）３２に内蔵されている車速検出手段である車速センサから入力される車速Ｖとから変速段を決定し、決定した変速段に切換えるように、自動変速機構３２に対して変速指令を供給する。
【００３７】
また、シフト制御装置４１１からシフトダウン指令信号が供給された場合には、該信号に基づいて指令された変速段に切換えるべく、自動変速機構１２へ変速指令をする。さらに、変速制御装置４１２は、シフト制御装置４１１へ、車速Ｖ、スロットル開度θ、シフトレバー位置、現在の変速段を供給する。
【００３８】
シフト制御装置４１１は、自車位置と特定位置との距離が、所定の距離Ｄに到達した地点（以下「判断地点」という）で、シフトダウンの判断を開始し、図１１（ｂ）から（ｄ）に示されているように、予め記憶されているマップに基づき、ナビゲーション装置１から供給される自車位置から特定位置までの距離ｄと、車速Ｖに応じて、シフトダウンすべくシフトチェンジ指令信号を変速制御装置４１２へ出力する。
【００３９】
判断地点を特定する距離Ｄは、シフトダウンによって減速するために十分な距離として設定され、道路に設定された制限速度に応じて変更するようにしてもよい。例えば、高速道路のように制限速度が高い場合には長く、市街地のように制限速度が低い場合には短くすることもできる。
【００４０】
シフト制御装置４１１は、シフトダウンを決定すると、シフトダウン信号を出力する前に、音声出力装置５へ信号を出力し、該信号に基づいて音声出力装置５に、シフトダウンする旨を運転者に音声で報知させる。
以上のように、シフト制御装置４１１は、まず自車が判断地点を通過したかどうかを判断し、通過した場合には、マップに従って順次シフトダウンを行い、特定位置に到達するまでにシフトダウンによる減速を行う。
【００４１】
ナビゲーション装置１のナビゲーション処理部１１は、目的地類推処理および、経路獲得処理によって獲得し、ＲＡＭ１１３に格納した走行経路を予定走行経路とし、予定走行経路上に位置する特定位置を検出し、該特定位置の座標点を特定する。
この特定位置とは、図９に示すように、走行中にシフトダウンか又は減速が必要とされる場所であり、例えば、交差点、Ｔ字路、車線数の減少する地点、カーブの入口、踏切、高速道路出口ランプウェイ、高速道路の料金所、道路の幅員の狭くなる地点、降坂路、登坂路などが挙げられる。ナビゲーション処理部１１は、このような地点の内、最も自車位置に近い場所を特定位置として検出する。
なお、走行経路が設定されていない場合の予定走行経路としては、例えば直進した場合に通過することが予想される経路とすることができる。
ナビゲーション処理部１１、特定位置と自車位置との距離ｄを算出し、ＲＡＭ１１３に格納した予定走行経路に関する各種道路情報と共に、シフト制御装置４１１に供給する。
【００４２】
ナビゲーション装置の音声出力部１９は、シフト制御装置４１１から供給された信号に基づき、シフトダウンを知らせる音声を合成し、スピーカ５２を介して音声として出力する。
【００４３】
次に、このように構成された車両制御装置４０におけるシフト制御装置４１１の制御動作について、図１２に示されているフローチャートに基づいて説明する。
図１２（ａ）は、シフト制御装置４１１のメインフローチャートである。
【００４４】
最初に、シフトレバーポジションセンサ４７によって、シフトレバーがドライブ位置にあるか否かを判断する（ステップ１０１）。ドライブ位置にシフトレバーがない場合には、以下の制御動作は行われない。ドライブ位置にある場合には、図１２（ｂ）に示されているシフトチェンジ判断ルーチンを実行する（ステップ１０２）。
次に、シフトチェンジ判断ルーチン（ステップ１０２）において、シフトダウンの判断がなされたか否かを判断する（ステップ１０３）。シフトダウンをしない判断がなされた場合には、以下の制御動作は行われない。
【００４５】
シフトチェンジ判断ルーチン（ステップ１０２）において、シフトダウンをする判断がなされた場合には、音声出力装置５へ信号が出力され、該信号に基づいて音声出力装置５がシフトダウンする旨を運転者に音声で報知する（ステップ１０４）。この報知によって、運転者は車両のシフトダウンを知るとともに、不意の減速による不快感を軽減させることができ、より安全に運転をすることができる。
【００４６】
次に、変速制御装置４１２へはシフトダウン指令信号を出力する。これにより、変速制御装置４１２は、自動変速機構１２の変速段を変更する。シフトダウンする場合には、ブレーキランプ４８を点灯させ（ステップ１０６）、後続の車両に減速することを知らせる。
【００４７】
次に、シフトチェンジ判断ルーチンについて、図１２（ｂ）に基づいて説明する。演算装置Ｓ４で算出された距離ｄを読み込み（ステップ２０１）、判断地点に到達したか否かを判断する（ステップ２０２）。具体的には、距離ｄと判断地点と特定位置との距離Ｄとを比較して、ｄ≦Ｄである場合には、判断地点に到達したものと判断する。判断地点に到達している場合には、アクセルＯＦＦ状態となっているか否かを判断し（ステップ２０３）、アクセルＯＦＦ状態となっている場合には、ブレーキが踏まれたか否かを判断する（ステップ２０４）。
【００４８】
ブレーキが踏まれている場合には、図１１（ｃ）に示されている第２マップに基づいて、距離ｄと車速Ｖから変更すべき変速段を決定し、現在の変速段と比較してシフトダウンが必要か否かを判断する（ステップ２０５）。
一方、ブレーキが踏まれていない場合には、ウインカーが点灯されたか否かを判断する（ステップ２０６）。ウインカーが点灯された場合には、図１１（ｄ）に示されている第３マップに基づいて、距離ｄと車速Ｖから変更すべき変速段を決定し、現在の変速段と比較してシフトダウンが必要か否かを判断する（ステップ２０７）。
【００４９】
ウインカーが点灯していない場合には、図１１（ａ）に示されている第１マップに基づいて、距離ｄと車速Ｖから変更すべき変速段を決定し、現在の変速段と比較してシフトダウンが必要か否かを判断する（ステップ２０８）。
これらのステップ２０２〜Ｓ２０８の動作によって、車両が特定位置に接近するに従って、滑らかに減速され、適正な速度で安全に特定位置を通過することができる。
【００５０】
上記ステップ２０５、Ｓ２０７、Ｓ２０８がそれぞれ終了した後、車両の走行状態が、第１〜第３マップに示されている領域Ａ内に位置するか否か、つまり、自車位置と特定位置との距離がｄｏ以下であり、かつ車速ＶがＶｏ以下であるか否か、換言すると特定位置へ接近し車速を落としたか否かを判断する（ステップ２０９）。
【００５１】
領域Ａ内でない場合には、メインルーチンへリターンされ、上記ステップ２０１〜Ｓ２０８が繰り返される。領域Ａ内である場合には、特定位置を通過した後の道路の車線数や幅員、勾配などを考慮して、特定位置通過後のスロットル開度θを予想する（ステップ２１０）。
次に、通常走行時の図１１（ａ）に示されている変速マップに基づいて、予想されたスロットル開度θと車速Ｖから変速段を決定する（ステップ２１１）。
以上のステップ２０９〜Ｓ２１１によって、特定位置通過後も道路状況に合致した滑らかな走行（加速）が可能となる。
【００５２】
以上のような制御動作による車速の変化を、幅員の狭い道路から交差点Ｂを曲がって幅員の広い道路に進路変更する場合を例に説明する。
車両が特定位置である交差点Ｂから所定距離手前にある判断地点Ｃ点を通過すると、図１２（ｂ）に示されているシフトチェンジ判断ルーチンのうち、ステップ２０３からステップ２０８が実行され得る状態となる。
すなわち、アクセルがＯＦＦされると、ウインカーが点灯されるまでは第１マップに基づいてシフトダウンが行われ、車速Ｖが減少する。
次に、ウインカーが点灯されると、ブレーキが踏まれるまでは、第３マップに基づいてシフトダウンが行われ、車速Ｖが減少する。
そして、ブレーキが踏まれると、第２マップに基づいてシフトダウンが行われる。シフトダウンが行われる際には、その前に必ず音声によってシフトダウンされることが運転者へ案内され、不意のシフトダウンによる違和感の発生を抑制する。また、判断地点を通過した時点で、変速段制御により減速する旨の音声が出力される。
【００５３】
十分に減速され、特定位置Ｂから距離ｄｏの地点を通過すると、マップにおける領域Ａ内に入り、車両は特定位置Ｂを曲がって通過する。特定位置Ｂを通過することによって、車両は幅員の広い道路へ移動する。ステップ２１０、Ｓ２１１とによって、道路の幅員の広さから予想されるスロットル開度θが演算され、該スロットル開度θから図１１（ａ）に示されている通常走行時の変速マップに基づき、変速段が決定される。この変速段は、車両が幅員の広い道路へ移動した後、加速を開始するのに最も適した変速段となっており、スムーズな加速に移行することができる。
また、シフトダウンが順に行われるため、十分にエンジンブレーキを効かすことができる。
【００５４】
なお、以上説明した車両制御において、舵角センサを設け、車両が直進していない場合には、シフトダウンは行わない制御動作としてもよい。このような制御動作をさせることによって、より滑らかな走行が確保できる。
また、シフトダウンを停止するか否かを判断する舵角の範囲は、その時の車速Ｖや路面の状態に応じて変更することもできる。例えば、車速が低速である場合には、シフトダウンを許容する舵角を大きく、高速である場合には、シフトダウンを許容する舵角を小さくし、また、路面の摩擦係数が大きければ、シフトダウンを許容する舵角を大きく、小さければ、シフトダウンを許容する舵角を小さく設定する。
【００５５】
以上説明したように車両制御装置によれば、ナビゲーション装置１で獲得した走行経路に基づいて、予め走行状況の変化を予測した変速段制御を行うことによって、より滑らかな自動車の走行を実現することができる。例えば、走行予定経路中の特定位置から自車位置までの距離を算出し、その距離と車速とに基づいて、該特定位置に到達する前から、シフトダウン制御を行うことによって、特定位置を適正な車速で通過することができる。
また、前記車両制御装置は、ナビゲーション装置１で獲得した走行経路に基づいて、予め走行状況の変化を予測してサスペンションの硬さやパワーステアリングの重さ等を制御するようにしてもよい。例えば、走行経路が高速道路等のように高速走行を行う道路である場合や、カーブである場合等には、サスペンションを硬くするように制御することで走行を安定させることができる。また、走行経路が高速道路等のように高速走行を行う道路である場合にはパワーステアリングを重くするように制御することで走行を安定させるようにしてもよい。
【００５６】
なお、走行経路獲得処理の変形例において各運転者毎の走行パターンデータをデータベースとして走行パターンデータ１２５に格納する場合について説明したが、各運転者に対応して、その運転者が以前設定していたシートポジション、ミラー位置、エアコン設定温度、オーディオの音量・音質、パワーステアリングの重さ、サスペンションの堅さ等の運転環境をデータベースとして格納するようにしてもよい。これにより、運転者は、運転環境の設定をする必要がなくなる。
また、車両制御において、各運転者毎のアクセルの踏み方、ブレーキを踏む回数、ナビゲーションの目的地設定、等の運転特性の学習値をデータベースとして走行パターンデータ１２５に記憶し、Ｅ／Ｇ３１、Ａ／Ｔ３２、車両制御装置による自動走行システム等の学習制御を各運転者に合わせて適応するようにしてもよい。これにより、運転者はいつも自分に合った仕様の車両を運転できるようになる。また、学習制御の学習値が個人別に記憶されるため、運転者にとって常時違和感のない走行が可能である。
【００５７】
【発明の効果】
請求項１から請求項５に記載の車両制御装置によれば、出発地と出発時刻とから、走行パターンデータに従って、目的地を類推することにより、目的地設定とその目的地までの経路を容易に獲得することができる。
また、請求項３に記載の車両制御装置によれば、走行パターンデータの目的地を学習制御することで、目的地類推の確実性を向上させることができる。
更に、請求項５に記載の車両制御装置によれば、予め走行状況の変化を予測した制御を行うことによって、より安全で滑らかな自動車の走行を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における走行経路獲得の概要を表したものである。
【図２】同上、走行経路獲得処理を、車載用のナビゲーション装置で行う場合の構成図である
【図３】同上、走行パターンデータ１２５を概念的に表した説明図である。
【図４】同上、目的地類推による経路獲得処理を表したフローチャートである。
【図５】同上、経路獲得処理に対応して表示部に表示される画面を表した説明図である。
【図６】同上、走行パターンデータ更新処理を表したフローチャート（ａ）、および、走行パターンデータ更新についての説明図（ｂ）である。
【図７】同上、走行経路獲得処理の変形例における運転者の類推についての説明図である。
【図８】同上、走行経路獲得処理の変形例における運転者の類推において、表示部に表示される画面についての説明図である。
【図９】本発明の実施形態における車両制御装置の概要についての説明図である。
【図１０】本発明の実施形態における車両制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】同上、車両制御装置における変速マップで、（ａ）は通常走行時の変速マップ、（ｂ）から（ｃ）は判断地点を通過した後において変速段を決定する第１マップ、第２マップ、第３マップである。
【図１２】同上、車両制御装置におけるシフト制御装置のメインフローチャート（ａ）と、シフトチェンジ判断ルーチン（ｂ）である。
【符号の説明】
１  ナビゲーション装置
１１  ナビゲーション処理部
１２  データ記憶部
１２５  走行パターンデータ
１３  現在位置検出部
１５  通信部
１６  入力部
１７  表示部
１８  音声入力部
１９  音声出力部
２０  イグニッションキー
４０  車両制御装置
４１  制御装置（変速制御手段）
４１１  シフトダウン制御装置
４１２  変速制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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