(57)【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、
自動変速機の制御装置と、
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、
前記探索された経路中の道路データに基づき、交差点により区画された区間の距離に対応して、該区間における前記自動変速機の変速線図を決定する決定手段と、
前記車両の現在位置に基づいて、該決定手段により決定された変速線図に基づき前記自動変速機の制御装置が制御されるように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】
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記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記決定手段は、前記区間の制限速度に対応して前記変速線図を決定することを特徴とする請求項１記載の車両制御装置。
【請求項４】
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区画することを特徴とする請求項１又は３記載の車両制御装置。
【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６２−２９２９４７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、１０ｋｍ（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】
上記目的を解決するために、本発明は、次の構成を備える。即ち、請求項１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、自動変速機の制御装置と、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、前記探索された経路中の道路データに基づき、交差点により区画された区間の距離に対応して、該区間における前記自動変速機の変速線図を決定する決定手段と、前記車両の現在位置に基づいて、該決定手段により決定された変速線図に基づき前記自動変速機の制御装置が制御されるようにする経路制御装置と、を備えることを特徴とする。
又、請求項２に係る車両制御装置は、請求項１の車両制御装置に、さらに、道路状況を検出するセンサを備えたこと特徴とする。
又、請求項３に係る車両制御装置は、請求項１の車両制御装置の決定手段が、前記区間の制限速度に対応して前記変速線図を決定することを特徴とする。
又、請求項４に係る車両制御装置は、請求項１の車両制御装置の決定手段は、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区画することを特徴とする。
【０００６】
【作用】
本発明によれば、前記探索された経路中の道路データに基づき、交差点により区画された区間の距離に対応して、該区間における自動変速機の制御装置の変速線図を決定している。
【０００７】
このため、本発明によれば、交差点により区画された区間における自動変速機の変速線図を予め決定することが出来るので、予測制御を確実に実行することが出来る。
【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（Ｓ４）。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（Ｓ６）。
【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（Ｓ８）。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Ｓ６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〜ＩＶ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（Ｓ２４）。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、交差点により区画された区間距離に対応して、該区間における自動変速機の変速線図を決定することが出来る。このため、本発明によれば、その区間の走行に対して、最も安定して適合した変速線図により自動変速機の変速をおこなうことができる。
【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
【図１】
0003601106.tif 000002
【図２】
0003601106.tif 000003
【図３】
0003601106.tif 000004
【図４】
0003601106.tif 000005
【図７】
0003601106.tif 000006
【図８】
0003601106.tif 000007
【図５】
0003601106.tif 000008
【図６】
0003601106.tif 000009
【図９】
0003601106.tif 000010
【図１０】
0003601106.tif 000011
【図１１】
0003601106.tif 000012