(57)【要約】【課題】車両の走行安定性を一層向上させること。【解決手段】道路地図及び車両の現在位置に基づいて、車両が走行することが予測される道路に関する道路情報を取得する。この取得された道路情報に基づいて、車両がその予測道路を走行したときの走行状態を、少なくとも高安定度と低安定度との２段階に判別する。この判別結果が高安定度である場合、車両の２輪に駆動力を発生させる。一方、判別結果が低安定度である場合、車両の４輪に駆動力を発生させる。これにより、車両の走行安定性を向上させることができる。【選択図】図１
2007099126.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の現在位置を検出する現在位置検出手段と、
道路地図を記憶する地図記憶手段と、
前記地図記憶手段に記憶された道路地図及び前記車両の現在位置に基づいて、前記車両が走行することが予測される道路に関する道路情報を取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得された道路情報に基づいて、前記車両がその予測道路を走行したときの走行状態を、少なくとも高安定度と低安定度との２段階に判別する判別手段と、
前記判別手段によって高安定度と判別された場合には、前記車両の２輪に駆動力を発生させ、低安定度と判別された場合には、前記車両の４輪に駆動力を発生させる駆動力制御手段とを備えることを特徴とする車両制御装置。
【請求項２】
前記判別手段は、車両の走行速度を検出する速度検出手段を備え、
さらに、車両の走行速度を考慮して、車両の走行状態の安定度を判別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】
前記判別手段は、天候状況を検出する天候検出手段を備え、
さらに、天候状況を考慮して、車両の走行状態の安定度を判別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】
前記駆動力制御手段は、車両が走行することが予測される道路がカーブ路である場合、４輪に駆動力を発生させるとともに、そのカーブ路の曲率に応じて、左右輪間の駆動力の配分比率を変化させ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５】
前記駆動力制御手段は、車両が走行することが予測される道路が坂路である場合、４輪に駆動力を発生させるとともに、その坂路の傾斜に応じて、前後輪間の駆動力の配分比率を変化させることを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ナビゲーション装置に記憶されている道路情報に基づく変速段制御を行う場合、トラクション制御等の駆動制御システムの作動を優先する車両制御装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献１に開示されている車両制御装置によれば、アンチロックブレーキ装置、トラクション制御装置、車両安定性制御装置などの制動力や駆動力を特定の期間制御する装置が作動している場合には、道路情報に基づく変速段の自動制御は行わず、現在の変速段のまま、変速段を固定する。
【特許文献１】特開平１１−２３２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
トラクション制御装置は、すべりやすい路面上での発進や加速の時、エンジンの出力を低下させたり、駆動輪にブレーキをかけたりして、タイヤと路面とのスリップ率を最適な値に維持する制御を行い、駆動輪がスピンしないように、最適な駆動力を得るものである。
【０００４】
このように、トラクション制御装置は、スリップを検出した後で、有効になる装置であった。このため、従来装置は走行安定性の面で改善の余地があった。
【０００５】
本発明は、上述した点に鑑みてなされたもので、車両の走行安定性をさらに向上させることが可能な車両制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の車両制御装置は、
車両の現在位置を検出する現在位置検出手段と、
道路地図を記憶する地図記憶手段と、
地図記憶手段に記憶された道路地図及び車両の現在位置に基づいて、車両が走行することが予測される道路に関する道路情報を取得する取得手段と、
取得手段によって取得された道路情報に基づいて、車両がその予測道路を走行したときの走行状態を、少なくとも高安定度と低安定度との２段階に判別する判別手段と、
判別手段によって高安定度と判別された場合には、車両の２輪に駆動力を発生させ、低安定度と判別された場合には、車両の４輪に駆動力を発生させる駆動力制御手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
上述したように、請求項１に記載の車両制御装置では、道路地図及び車両の現在位置に基づいて、車両が走行することが予測される道路に関する道路情報を取得する。この取得された道路情報に基づいて、車両がその予測道路を走行したときの走行状態を、少なくとも高安定度と低安定度との２段階に判別する。この判別結果が高安定度である場合、車両の２輪のみが駆動力を発生していても、十分に車両の走行安定性は確保できる。一方、判別結果が低安定度である場合、車両の４輪に駆動力を発生させる。その結果、車両の走行状態が不安定になり易い道路を走行することが予測される場合には、事前に４輪に駆動力を発生することができるので、車両の走行安定性を向上できる。
【０００８】
請求項２に記載したように、判別手段は、車両の走行速度を検出する速度検出手段を備え、さらに、車両の走行速度を考慮して、車両の走行状態の安定度を判別することが好ましい。同一の道路の場合であっても、車両の走行速度の違いによって、車両の走行状態の安定度が異なるためである。この結果、車両の走行状態の安定度をより詳細に判別することができる。
【０００９】
請求項３に記載したように、判別手段は、天候状況を検出する天候検出手段を備え、さらに、天候状況を考慮して、車両の走行状態の安定度を判別することが好ましい。同一の道路の場合であっても、天候状況の違いによって、車両の走行状態の安定度が異なるためである。例えば、道路が凍結するほど気温が低かったり、雨や雪が降っていたりする場合には、車両の走行状態の安定度は著しく低下する。従って、天候状況を考慮することにより、車両の走行状態の安定度をより詳細に判別することができる。
【００１０】
請求項４に記載したように、駆動力制御手段は、車両が走行することが予測される道路がカーブ路である場合、４輪に駆動力を発生させるとともに、そのカーブ路の曲率に応じて、左右輪間の駆動力の配分比率を変化させても良い。これにより、カーブ路において、車両の走行安定性を一層向上させることができる。
【００１１】
請求項５に記載したように、駆動力制御手段は、車両が走行することが予測される道路が坂路である場合、４輪に駆動力を発生させるとともに、その坂路の傾斜に応じて、前後輪間の駆動力の配分比率を変化させても良い。これにより、坂路において、車両の走行安定性を一層向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。図1は、本実施形態による車両制御装置２００の概略構成を示すブロック図である。以下、本実施形態による車両制御装置２００について詳細に説明する。
【００１３】
図１に示すように、車両制御装置２００は、コンピュータ４を中心に構成されている。このコンピュータ４は、本実施形態による車両制御を実行するための各種の演算処理を実行するＣＰＵ、その演算処理を実行するためのプログラム等が記憶されたＲＯＭ、演算処理に必要な情報を一時記憶するＲＡＭ等からなる周知の構成を有している。
【００１４】
また、図１に示すように、車両制御装置２００のコンピュータ４には、外気温センサ１、ワイパスイッチ２、安定度ＤＢ３、前後輪駆動力配分装置５、及びナビゲーション装置１００が接続されている。また、前後輪駆動力配分装置５には、前輪左右駆動力配分装置６、及び後輪左右駆動力配分装置７が接続されている。
【００１５】
外気温センサ１は、車両の空気取り入れ口近傍に配置され、車室外の空気温度（以後、外気温度と呼ぶ）を検出するものである。ワイパスイッチ２は、スイッチが選択操作されるとスイッチ毎に対応付けられた機能の実行を示す操作信号を発生し、その操作信号をコンピュータ４に出力する。スイッチ毎に対応付けられた機能とは、停止、オートモード、間欠動作、低速動作、及び高速動作などである。なお、上述した停止、間欠動作、低速動作、及び高速動作は、マニュアルモードでの操作信号である。
【００１６】
安定度ＤＢ３には、車両が走行することが予測される道路に関する道路情報（道路種別、及び道路状況）に基づいて、車両がその予測道路を走行したときの走行状態の安定度として、高安定度と低安定度との２種類が予め設定されたデータベースを記憶している。
【００１７】
また、このデータベースでは、車両の走行状態の安定度を決定するためのパラメータとして、道路情報に加えて、車両の走行速度及び天候状況を用いている。同一の道路であっても、車両の走行速度や天候状況が異なれば、車両の走行状態の安定度が異なるためである。このように、車両の走行速度や天候状況を考慮することにより、車両の走行状態の安定度をより正確に判別することができる。
【００１８】
この安定度ＤＢ３が記憶するデータベースの一例を図３に示す。図３に示すデータベースでは、道路情報、速度情報、天候情報のいずれかにおいて、車両の走行安定性を低下する要因がある場合には、車両の走行安定性は低安定度と判別され、それらのいずれにも車両の走行安定性を低下する要因がない場合に、高安定度と判別されるように設定されている。
【００１９】
例えば、高安定度と判別されるのは、高速道路であれば、直線道路であって横風やスリップに注意すべき地点や坂路等が存在せず、走行速度が９０ｋｍ／ｈ未満であり、かつ気温が所定温度以上の晴天時との条件が成立した場合となる。また、一般道路であれば、直線道路で横風やスリップに注意すべき地点や坂路等が存在せず、かつ所定温度以上の晴天時との条件が成立した場合に高安定度と判別される。なお、一般道路において、走行速度を考慮しないのは、車両の走行安定性に影響を与えるほどの高い速度にて走行することがないと考えられるためである。
【００２０】
一方、高速道路では、道路状況として、横風やスリップに注意すべき地点やカーブ路或いは坂路が存在したり、走行速度が高かったり（９０ｋｍ／ｈ以上）、若しくは天候状況として、低温（１℃以下）であったり、降雨、降雪があったりすると、車両の走行安定性は低安定度であると判別される。一般道路の場合も、走行速度に関する条件を除き、ほぼ同様に判別される。
【００２１】
ただし、道路状況が陸橋部やトンネル出入り口近傍である場合には、外気温が５℃以下との条件との組み合わせの下に、低安定度であると判別される。このような組み合わせ条件が成立すると、路面に凍結が発生している可能性があるためである。
【００２２】
前後輪駆動力配分装置５は、プロペラシャフト（図示せず）と機械的に連結されており、プロペラシャフトを介して伝達されたエンジン（図示せず）からの駆動力を、前輪左右駆動力配分装置６および後輪左右駆動力配分装置７に伝達するものであり、前輪左右駆動力配分装置６および後輪左右駆動力配分装置７への駆動力の配分比率を変化させることができるように構成されている。
【００２３】
前輪左右駆動力配分装置６は、前後輪駆動力配分装置５から伝達された駆動力を、左前輪および右前輪に伝達するものであり、左前輪および右前輪への駆動力の配分比率を変化させることができる。
【００２４】
後輪左右駆動力配分装置７は、前後輪駆動力配分装置５から伝達された駆動力を、左後輪および右後輪に伝達するものであり、左後輪および右後輪への駆動力の配分比率を変化させることができる。
【００２５】
次に、ナビゲーション装置１００の概略構成について、図２を用いて説明する。図２は、本実施形態によるナビゲーション装置１００の概略構成を示すブロック図である。
【００２６】
図２に示すように、ナビゲーション装置１００は、位置検出器１０、デジタル道路地図データベース２０、コンピュータ３０、表示部４０、操作スイッチ群５０、音声出力部６０、音声入力部７０、外部メモリ８０、及びＶＩＣＳ受信機９０を備えている。
【００２７】
コンピュータ３０は、内部には周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ及びこれらの構成を接続するバスラインを備えている。ＲＯＭには、コンピュータ３０が実行するためのプログラムが書き込まれており、このプログラムに従ってＣＰＵ等が所定の演算処理を実行する。
【００２８】
位置検出器１０は、衛星からの電波に基づいて車両の位置を測定するグローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）のためのＧＰＳ受信機１１、車両の絶対方位を検出するための地磁気センサ１２、車両の相対方位を検出するためのステアリングセンサ１３を有している。さらに、位置検出器１０は、車両の走行速度から走行距離を検出するために車速センサ１４を備えている。
【００２９】
このように、位置検出器１０は、電波航法による車両位置測定のためにＧＰＳ受信機１１を有するとともに、自立航法による車両位置推定のために地磁気センサ１２、ステアリングセンサ１３及び車速センサ１４を有している。また、電波航法としては、ＧＰＳに限らず、例えばＶＩＣＳの光ビーコンを利用しても良い。また、自立航法における車両の相対方位を検出するために、ステアリングセンサ１３に代えて、ジャイロセンサや車両の左右輪に設けられた車輪速センサを用いても良い。
【００３０】
デジタル道路地図データベース２０は、リンクデータ、ノードデータ、背景データ、及び文字データなどを含むデジタル地図データをコンピュータ３０に入力するための装置である。デジタル道路地図データベース２０は、デジタル地図データを記憶する情報記憶媒体２１を有し、情報記憶媒体２１としては、そのデータ量からＣＤ−ＲＯＭまたはＤＶＤ−ＲＯＭを用いるのが一般的であるが、メモリカード、ハードディスク等を用いてもよい。
【００３１】
ここで、リンクとは、地図上の各道路を交差・分岐・合流する点等の複数のノードにて分割し、それぞれのノード間をリンクとして規定されるものであり、リンクを接続することにより道路が構成される。リンクデータは、リンクを特定する固有番号（リンクＩＤ）、リンクの長さを示すリンク長、リンクの始端及び終端ノード座標（例えば、緯度・経度等）、道路名称、道路種別、道路幅員、カーブ路の曲率、坂路の傾斜、横風注意フラグ、スリップ注意フラグ等の各データから構成される。
【００３２】
リンクデータにおける横風注意フラグは、当該リンクデータに該当する道路に横風注意の警戒標識が設置されている場合には、「１」にセットされ、横風注意の警戒標識が設置されていない場合には、「０」にセットされる。また、リンクデータにおけるスリップ注意フラグは、当該リンクデータに該当する道路にすべりやすいとの警戒標識が設置されている場合には、「１」にセットされ、すべりやすいとの警戒標識が設置されていない場合には、「０」にセットされる。
【００３３】
また、ノードデータは、地図上の各道路が交差、合流、分岐するノード毎に固有の番号を付したノードＩＤ、ノード座標、ノード名称、ノードに接続する全てのリンクのリンクＩＤが記述される接続リンクＩＤ、交差点種類、陸橋の出入口フラグ、トンネルの出入口フラグ等の各データから構成される。
【００３４】
ノードデータにおける陸橋の出入口フラグは、当該ノードデータに該当する地点に陸橋の出入口が設置されている場合には、「１」にセットされ、陸橋の出入口が設置されていない場合には、「０」にセットされる。また、ノードデータにおけるトンネルの出入口フラグは、当該ノードデータに該当する地点にトンネルの出入口が設置されている場合には、「１」にセットされ、トンネルの出入口が設置されていない場合には、「０」にセットされる。
【００３５】
背景データは、道路地図を表示部４０に表示する際に、道路以外の表示対象となる施設形状、自然地形等を表示するためのデータである。文字データは、地名、施設名、道路名等を道路地図上に表示するためのものであり、表示位置に対応する地図上の座標を関連付けたデータとして構成している。
【００３６】
表示部４０は、例えば、液晶ディスプレイによって構成され、表示部４０の画面には車両の現在位置に対応する自車位置マーク、及び、デジタル道路地図データベース２０より入力された地図データによって生成される車両周辺の道路地図を表示することができる。
【００３７】
操作スイッチ群５０は、例えば、表示部４０と一体になったタッチパネルスイッチもしくは表示部４０の周辺に設けられるメカニカルなスイッチ等からなり、各種入力に使用される。
【００３８】
音声出力部６０はスピーカ等からなり、経路案内が行なわれている場合に、案内音声を出力したり、音声認識時に、入力音声に関するガイダンスを出力したりするものである。また、音声入力部７０は、マイク等からなり、ユーザによって発せられた音声を取り込んで、コンピュータ３０に入力する。コンピュータ３０は、入力された音声の認識処理を行い、その認識結果に基づいて、各種の制御を実行する。
【００３９】
外部メモリ８０は、例えば、メモリカードやハードディスク等の記憶媒体からなる。この外部メモリ８０には、ユーザによって記憶されたテキストデータ、画像データ、音声データ等の各種データが記憶される。
【００４０】
ＶＩＣＳ受信機９０は、道路に敷設されたビーコンや各地のＦＭ放送局を介して、ＶＩＣＳセンタから配信される道路交通情報等の情報を受信したり、必要に応じて車両側から外部へ情報を送信したりする装置である。受信した情報は、コンピュータ３０で処理され、例えば、渋滞情報や制限速度情報等は表示部４０に表示される道路地図上に重ねて表示される。
【００４１】
次に、本実施形態における車両制御処理について、図４のフローチャートを用いて詳細に説明する。なお、図４は、車両制御処理のメインルーチンを示すフローチャートである。
【００４２】
まず、図４のステップＳ１０では、ナビゲーション装置１００から、車両の現在位置、走行速度、及び車両が走行することが予想される走行道路に関する情報を取得する。ここで、車両が走行することが予想される走行道路に関する情報として、例えば、車両が現在走行している道路における、車両の現在位置から所定距離範囲の道路データ（リンクデータ、ノードデータ）を用いることができる。
【００４３】
ステップＳ２０では、天候状況に関する情報を検出するセンサからのセンサ信号がコンピュータ４に入力される。具体的には、外気温センサ１から外気温度を示す信号がコンピュータ４に入力される。これにより、このように天候状況として外気温度を取得することにより、道路が凍結する可能性があるか否かを判別することができる。さらに、天候状況に関する情報として、ワイパスイッチ２から操作信号がコンピュータ４に入力される。この操作信号から、降雨や降雪であることが推測できるためである。
【００４４】
ステップＳ３０では、安定度ＤＢ３に従って、車両の走行安定度が判定される。具体的には、ステップＳ１０にて取得された道路情報、走行速度、ステップＳ２０にて取得された天候状況に応じて、安定度が判別される。
【００４５】
ステップＳ４０では、ステップＳ３０によって判別された安定度が高安定度であるか否かを判定する。判別された安定度が高安定度であると判定された場合、ステップＳ５０に進む。ステップＳ５０では、車両の２輪に駆動力を発生させる。具体的には、例えば、前後輪駆動力配分装置５は、前輪左右駆動力配分装置６に対して、１００％の駆動力を配分する。そして、前輪左右駆動力配分装置６は、左前輪に５０％の駆動力、右前輪に５０％の駆動力を配分する。
【００４６】
ステップＳ４０において、判別された安定度が低安定度であると判定された場合、ステップＳ６０に進む。ステップＳ６０では、車両の４輪に駆動力を発生させる。具体的には、例えば、前後輪駆動力配分装置５は、前輪左右駆動力配分装置６に対して、５０％の駆動力を配分し、後輪左右駆動力配分装置７に対しても、５０％の駆動力を配分する。そして、前輪左右駆動力配分装置６は、左前輪及び右前輪にそれぞれ２５％の駆動力を配分する。同様に、後輪左右駆動力配分装置７は、左後輪及び右後輪にそれぞれ２５％の駆動力を配分する。
【００４７】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態になんら制限されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することができる。
【００４８】
例えば、上述した実施形態においては、安定度ＤＢ３において、車両が走行することが予測される道路がカーブ路である場合、安定度は低安定度と判別される例について説明した。しかしながら、車両が走行することが予測される道路がカーブ路である場合、４輪に駆動力を発生させるとともに、そのカーブ路の曲率に応じて、左右輪間の駆動力の配分比率を変化させても良い。これにより、カーブ路において、車両の走行安定性を向上させることができる。
【００４９】
具体的には、図５に示すように、カーブ路の曲率が大きくなるほど、旋回外側輪への駆動力の配分比率を高め、旋回内側輪への駆動力配分比率を低下させる。これは、車両が走行するカーブ路の曲率が大きくなるほど、車両に作用する遠心力が大きくなって、旋回外側輪の接地荷重は増加し、旋回内側輪の接地荷重が低下するためである。このように接地荷重の増減に応じて、左右輪における駆動力の配分比率も増減すれば、駆動力を効率的に路面に伝達することができる。
【００５０】
また、上述した実施形態においては、安定度ＤＢ３において、車両が走行することが予測される道路が坂路である場合、安定度は低安定度と判別される例について説明した。しかしながら、車両が走行することが予測される道路が坂路である場合、４輪に駆動力を発生させるとともに、その坂路の傾斜に応じて、前後輪間の駆動力の配分比率を変化させても良い。これにより、坂路において、車両の走行安定性を向上させることができる。
【００５１】
具体的には、図６に示すように、登坂路においては、前輪への駆動力の配分比率を高め、後輪への駆動力配分比率を低下させる。これにより、前輪を操舵した際に、その操舵方向へ安定して車両を旋回させることができる。一方、降坂路においては、前輪への駆動力の配分比率を低下させ、後輪への駆動力配分比率を高める。これにより、後輪が発生する駆動力の作用により、制動力を加えたとしても後輪がロックしにくくなるので、車両の姿勢安定性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本実施形態による車両制御装置２００の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態によるナビゲーション装置１００の概略構成を示すブロック図である。
【図３】本実施形態における、安定度ＤＢ３の構成を具体例を用いて説明するための説明図である。
【図４】本実施形態における、車両制御処理のメインルーチンを示すフローチャートである。
【図５】本実施形態における、カーブ路の曲率に応じた、左右輪間の駆動力の配分比率の変化について説明するための説明図である。
【図６】本実施形態における、坂路の傾斜に応じて、前後輪間の駆動力の配分比率の変化について説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００５３】
１…外気温センサ
２…ワイパスイッチ
３…安定度ＤＢ
４…コンピュータ
５…前後輪駆動力配分装置
６…前輪左右駆動力配分装置
７…後輪左右駆動力配分装置
１０…位置検出器
１１…ＧＰＳ受信機
１２…地磁気センサ
１３…ステアリングセンサ
１４…車速センサ
２０…デジタル道路地図データベース
２１…情報記録媒体
３０…コンピュータ
４０…表示部
５０…操作スイッチ群
６０…音声出力部
７０…音声入力部
８０…外部メモリ
９０…ＶＩＣＳ受信機
【図１】
2007099126.tif 000003
【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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