(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の走行位置を検出する自車位置検出手段と、道路情報を記録したナビゲーション装置と、前記自車位置検出手段の出力および前記ナビゲーション装置に記録された道路情報によって車両の制御特性を選択する制御特性決定手段と、前記制御特性決定手段において選択された制御特性で車両を制御する制御装置と、を備えてなる車両用制御装置において、
自車両の進行方向の変化角度を検出する方向転換検出装置と、
前記道路情報によって、車両が一般道路、山岳路、高速道路のどの制御エリアであるかを検索し、自車両の走行エリアの変化を検出する走行エリア変化検出手段と、
隣接する走行エリア間を行き来する際の進行方向の変化角度を接続状態として記録するエリア間接続状態記録手段と、
走行エリアが変化したときに前走行エリアと現走行エリアの接続状態と車両の進行方向の変化角度が一致したと判断した時に、制御特性の切り換えを決定する制御特性切換決定手段と、
を備えていることを特徴とする車両用制御装置。
【請求項２】
前記エリア間接続状態記録手段は、隣接エリアへの進入路の位置情報と該進入路の進行方向の変化角度を記録していることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の車両用制御装置。
【請求項３】
前記エリア間接続状態記録手段は、隣接エリアへの進入路の位置情報と該進入路の進行方向の水平面および鉛直面での変化角度を記録していることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の車両用制御装置。
【請求項４】
特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかに記載の車両用制御装置は、車輪速センサーと、走行距離演算手段と、方向転換検出装置の出力を一定距離進行するまで保持する手段と、を備えていることを特徴とする車両用制御装置。
【請求項５】
特許請求の範囲第１項乃至第４項のいずれかに記載の車両用制御装置は、自車位置検出手段の出力を用いて自車両の進行方向の変化を検出する方向転換検出装置を備えていることを特徴とする車両用制御装置。
【請求項６】
特許請求の範囲第１項乃至第５項のいずれかに記載の車両用制御装置は、非操舵輪の右輪の回転数を検出する第１車輪速センサーと、非操舵輪の左輪の回転数を検出する第２車輪速センサーと、前記第１車輪速センサーと前記第２車輪速センサーの出力を用いて自車両の進行方向の変化を検出する方向転換検出装置と、を備えていることを特徴とする車両用制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自車位置の測位結果によって車両の制御特性を選択する車両用制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の技術としては、例えば、特開昭６２−２９２９４７号公報所載のものが知られている。
【０００３】
この従来の技術は、図１０に示すように、ナビゲーション装置の地図データに勾配やカーブ等の道路情報を予め記録し、これと自車位置検出手段の情報をもとに、自車位置における制御特性をナビゲーション装置の地図情報から読み出すことで、カーブや勾配を検出するためのセンサーを車両に追加せずに、道路状況に応じた自動変速機の変速制御を実現するように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の技術のようなマップマッチング手法を用いない自車位置検出手段では、測位誤差が生じると、例えば、図１１に示すように、一般道路と山岳路が隣接している場所では、一般道路を走行中にも拘らず山岳路の制御特性に切り替わってしまう、という改善すべき課題を有していた。自動変速機の山岳路における制御特性は、変速線が一般道路のものより高車速側にあるので、この場合には不意にダウンシフトしてしまうことがある。
【０００５】
さらに、図１２に示す場合では、市街地を走行中にも拘らず高速道路の制御特性に切り替わってしまう、という改善すべき課題も有していた。自動変速機の高速道路における制御特性は変速線が市街地のものよりも低車速側にあるので、この場合には不意にアップシフトしてしまうことがある。
【０００６】
このように、上記従来の技術では、測位誤差によって自車走行エリアが変化して隣接するエリアの制御特性に切り替わってしまい、道路状況に対応した車両の制御ができず運転性を低下させてしまい易い、という改善すべき課題を有していた。
【０００７】
この発明は、かかる現状に鑑み創案されたものであって、その目的とするところは、次車両の走行エリアが変化したときに、前走行エリアと現走行エリアの接続状態と進行方向の変化が一致した場合のみ、制御特性の切り換えを行うことで、測位誤差によって自車走行エリアが変化して隣接するエリアの制御特性に切り替わる、という誤作動を確実に防止し、運転性の低下を防止することができる車両用制御装置を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明にあっては、車両用制御装置を、自車両の走行位置を検出する自車位置検出手段と、道路情報を記録したナビゲーション装置と、前記自車位置検出手段の出力および前記ナビゲーション装置に記録された道路情報によって車両の制御特性を選択する制御特性決定手段と、前記制御特性決定手段において選択された制御特性で車両を制御する制御装置と、を有して構成したことを特徴とするものである。
【０００９】
そして、上記車両用制御装置は、上記構成に加え、
自車両の進行方向の変化角度を検出する方向転換検出装置と、
前記道路情報によって、車両が一般道路、山岳路、高速道路のどの制御エリアであるかを検索し、自車両の走行エリアの変化を検出する走行エリア変化検出手段と、
隣接する走行エリア間を行き来する際の進行方向の変化角度を接続状態として記録するエリア間接続状態記録手段と、
走行エリアが変化したときに前走行エリアと現走行エリアの接続状態と車両の進行方向の変化角度が一致したと判断した時に、制御特性の切り換えを決定する制御特性切換決定手段と、
を備えて構成することができる。
【００１０】
この場合、前記エリア間接続状態記録手段は、隣接エリアへの進入路の位置情報と該進入路の進行方向の変化角度を記録して構成するのが望ましい。
【００１１】
また、前記エリア間接続状態記録手段は、隣接エリアへの進入路の位置情報と該進入路の進行方向の水平面および鉛直面での変化角度を記録して構成することもできる。
【００１２】
さらに、この発明に係る車両用制御装置にあっては、上記構成に加え、車輪速センサーと、走行距離演算手段と、方向転換検出装置の出力を一定距離進行するまで保持する手段と、を備えて構成することもでき、また、自車位置検出手段の出力を用いて自車両の進行方向の変化を検出する方向転換検出装置を加えることも可能である。
【００１３】
そして、この発明に係る車両用制御装置には、非操舵輪の右輪の回転数を検出する第１車輪速センサーと、非操舵輪の左輪の回転数を検出する第２車輪速センサーと、前記第１車輪速センサーと前記第２車輪速センサーの出力を用いて自車両の進行方向の変化を検出する方向転換検出装置と、を加えて構成することもできる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づき、この発明を詳細に説明する。
【００１５】
図１は、この発明の第１形態例に係る車両用制御装置の概略的な構成を示しており、この形態例に係る車両用制御装置は、自車位置検出手段１１と、地図情報記録装置１２の出力によって制御特性を決定する制御特性決定手段１３と、アクセル開度センサーや車速センサー等からなる走行状態検出手段１４及び制御特性決定手段１３の出力に応じて自動変速機１６を制御する制御手段１５と、から構成されている。
【００１６】
地図情報記録装置１２には、各制御特性を適用するエリアおよび隣接するエリア同志の接続状態が記憶されており、自車位置検出手段１１の出力によって制御特性の情報を制御特性決定手段１３に出力する。
【００１７】
また、地図情報記録装置１２に記録されたデータは、制御特性決定手段１３より読み出すこともできる。尚、地図情報記録装置１２や制御特性決定手段１３及び制御手段１５は同一の演算ユニットで実現してもよい。また、自車位置検出手段１１及び地図情報記録装置１２は、ＧＰＳのみを用いた低コストのナビゲーション装置で実現してもよい。
【００１８】
このように構成された本車両用制御装置は、図２に示す表のようなエリア間の接続条件を設定する。これは、図３に示すように、例えば、ＡエリアとＢエリアの行き来は進行方向がθabだけ変化しなければできないことを示している。これを用いて、自車走行エリアがＢエリアからＡエリアに変化しても、進行方向がθabだけ変化しなければ制御特性を切り換えないようにする。これより、例えば、図４に示すＢエリアのＡ地点付近を直進中に測位誤差を生じて自車走行エリアがＡエリアに進入してしまっても、制御特性は切り替わらない。
【００１９】
これにより、この車両用制御装置にあっては、前記図１１に示すような問題は解決できる。
【００２０】
さらに、ＣエリアとＢエリアの行き来はＢ地点において進行方向がθbd1 だけ変化するかＤ地点において進行方向がθbd2 だけ変化しなければできないので、図１２のＢエリアのＣ地点のように並行する道路がある場所で測位誤差が生じて自車走行エリアがＣエリアに変わってしまっても、制御特性は切り替わらない。こうすることにより前記図１２に示すような問題も解決できる。
【００２１】
このように、エリア領域とエリア間の接続条件と制御特性マップを用いれば簡単なアルゴリズムで測位誤差によって自車走行エリアが変化して隣接するエリアの制御特性に切り替わる、という誤作動を確実に防止し、運転性の低下を防止することができるので、従来の車両用制御装置のコントローラのように演算処理装置に大きな負荷をかけられない環境下でも使用することができる。
【００２２】
次に、このように構成されてなる車両用制御装置の作用について説明する。
【００２３】
例えば、図４のＡ地点付近を進行中に走行エリアがＢエリアからＡエリアに変化したとする。このような場合、図２に示すエリア間接続状態マップより、ＢエリアとＡエリアとの接続状態はＡ地点において進行方向がθabだけ変化しなければならないことがわかる。これにより、進行方向がＡ地点においてθabだけ変化していれば走行エリアはＡエリアに移ったと考えて、制御特性をＡエリアのものに切り換える。また、そうでなければ測位誤差によって走行エリアが変わってしまったと考え、制御特性の切り換えを行わないようにする。
【００２４】
この制御の詳細を、図５のフロー図に沿って説明する。この制御は自動変速機等を制御するメインプログラムによってある一定時間間隔で逐次実行される。
【００２５】
ステップ１１１では、自車位置検出手段１１によって自車位置Ｐ（Ｘ，Ｙ）を測定する。
【００２６】
ステップ１１２では、制御特性決定手段１３において数１に示すようにステップ１１１において測定した自車位置Ｐ（Ｘ，Ｙ）の差分によって進行方向ベクトルＤを演算する。
【００２７】
【数１】
0003834860.tif 000002
【００２８】
ステップ１１３では、ステップ１１２において求めた進行方向ベクトルを用いて、数２のように進行方向の変化を判定する。
【００２９】
【数２】
0003834860.tif 000003
【００３０】
ステップ１１４では、ステップ１１１において検出した自車位置Ｐを用いて、制御特性決定手段１３よりナビゲーション装置１２に記録されている走行エリアの位置情報より自車走行エリアＳを検索する。
【００３１】
ステップ１１５では、１サンプル前の自車走行エリアＳｏｌｄとステップ１１４で検索した自車走行エリアＳとが一致しているかどうかの判定を行う。
【００３２】
ステップ１１６では、ステップ１１５において自車走行エリアが１サンプル前のものから変化した場合に、制御特性決定手段１３によってナビゲーション装置から前走行エリアＳｏｌｄと現走行エリアＳとの接続状態を検索し、ステップ１１３において演算した進行方向の変化と一致するかどうかを判定する。
【００３３】
一致していなければ、次ステップの走行エリアも前走行エリアＳｏｌｄと見做すようにする。
【００３４】
また、例えば、走行エリアが図３のＢエリアからＡエリアに変化した場合には、図２に示すようなエリア間接続状態記録マップに記録されたＢエリアとＡエリアの接続状態θabとステップ１１３で演算した進行方向の変化θが一致するかどうかを判定する。
【００３５】
ステップ１１７では、ステップ１１６においてエリア間の接続状態と進行方向の変化が一致した場合に、制御特性決定手段１３の制御手段１５に対する出力を現走行エリアＳの制御特性に切り換える。
【００３６】
尚、上記エリア間の接続状態は水平面内での進行方向の変化角度だけでなく、道路勾配を考慮して鉛直面内の進行方向の変化角度を用いるように構成してもよい。
【００３７】
このように構成された車両用制御装置にあっては、自車両の走行エリアが変化すると、エリア間の接続状態と進行方向の変化が一致した場合にのみ制御特性の切り替えを行うので、測位誤差によって自車走行エリアが変化して隣接するエリアの制御特性に切り替わってしまうことによる運転性の低下を防止することができる。
【００３８】
また、自車位置検出手段の測位情報を用いて進行方向の変化を演算することにより、他のセンサーを追加することなく進行方向の変化を検出できるので、システムが簡単な構成となりコストを低減することができる。
【００３９】
図６は、この発明の第２形態例に係る車両用制御装置の概略的な構成を示しており、この形態例に係る車両用制御装置は、前記第１形態例に係る車両用制御装置に、車輪速センサー２１と走行距離演算手段２２が追加されて構成されている。従って、第１形態例と同じ構成部分については、図１と同じ符号を付してその詳細な説明をここでは省略する。尚、走行距離演算手段２２は、制御特性決定手段１３の機能を含めた構成としてもよい。
【００４０】
次に、この形態例に係る車両用制御装置の作用について説明する。ナビゲーション装置の自車位置検出手段に用いられているＧＰＳの測位情報は、最大で２００ｍほどの誤差を含んでいる。このため、図７に示すような測位誤差が生じた場合は、ＢエリアからＡエリアに進入するために進行方向を変えたときに、進行方向を変えてから測位誤差δだけ走行するとＡエリアに進入することになる。
【００４１】
このことを考慮するために、進行方向の変化の情報は、検出から測位誤差δを走行するまでの記録を保持し、走行エリアが変化した時に保持された進行方向の変化の情報を用いてエリア間の接続状態と一致しているかどうかを判定する。
【００４２】
本形態例に係る車両用制御装置の制御の詳細は、図５に示す第１形態例と同様である。但し、ステップ１１３における方向転換判定については、図８に示すフローに従って行われる。ステップ１１６では、ステップ１１３において進行方向の変化を記録するためのメモり配列の中で、前走行エリアと現走行エリアとの接続状態と一致するものがあるかを検索する。
【００４３】
即ち、図８に示すように、ステップ２１１では、前記数２式を用いて進行方向が変化したかどうかを判定する。
【００４４】
ステップ２１２では、走行距離を記録するための走行距離カウンタの配列のうち、値が「０」の番号を検索する。
【００４５】
ステップ２１３では、進行方向の変化を記録するためのメモリ配列のうち、ステップ２１２で検索された配列番号と同じものに前記数２式によって求めたθを記録する。
【００４６】
ステップ２１４では、走行距離演算手段２２において車輪速センサ２１によって測定された回転数Ｎｗを用いて走行距離Ｌを数３に基づいて求める。
【００４７】
【数３】
0003834860.tif 000004
【００４８】
次に、メモリ配列のうち値が「０」の番号を検索して、カウンタ配列のうち、検索された番号以外のものに数３で求めた走行距離Ｌを加算する。
【００４９】
ステップ２１５では、カウンタ配列のうち値が一定値δ以上の番号を検索し、検索されたカウンタ配列の値を「０」にリセットする。
【００５０】
ステップ２１６では、メモリ配列のうちステップ２１５で検索された配列番号のメモリの値を「０」にする。
【００５１】
この形態例に係る車両用制御装置にあっては、進行方向の変化を検出から一定距離進行するまで記録保持して、走行距離が変化したときに参照することにより、測位誤差によって次の走行エリアに進入するために進行方向を変える地点と次の走行エリアに進入する地点がずれてしまった場合でも、制御特性を的確に切り替えることができる。
【００５２】
図９は、この発明の第３形態例に係る車両用制御装置の概略的な構成を示しており、この形態例では、前記第１形態例の車両用制御装置に、非操舵輪の左右の回転数を検出する車輪速センサＳL 及びＳR と方向転換検出装置３１が追加されている他は、他の構成・作用は、第１形態例のものと同様であるので、図面には第１形態例で用いた符号を付して、その詳細な説明をここでは省略する。尚、上記方向転換検出装置３１は制御特性決定手段１３の機能を含めた構成とすることができる。
【００５３】
このように構成された車両用制御装置の制御は、図５に示すフロー図のステップ１１３における進行方向の変化の検出態様が、次のように変わる他は、基本的には第１形態例と同様である。
【００５４】
即ち、この形態例に係る車両用制御装置における進行方向の変化の検出は、方向転換検出装置３１において、車輪速センサＳL 及びＳR によって検出される回転数ＮWL及びＮWRを用いて数４で求める。
【００５５】
【数４】
0003834860.tif 000005
【００５６】
尚、この形態例に係る制御を用いる場合は、交差点等で一度に進行方向を９０度変えることができないので、θを一定時間積算した値を進行方向の変化として用いるように構成してもよい。
【００５７】
この形態例に係る車両用制御装置にあっては、非操舵輪の左右の走行距離の差を用いて進行方向の変化を演算するので、測位誤差の影響を受けない、という効果が得られる。
【００５８】
尚、この発明は、自動変速機だけではなく、スロットルアクチュエータやブレーキ或はサスペンション等の制御にも適用することができる。勿論、この発明は上記形態例に限定されるものでもなく、これらを適宜組み合わせて構成することもできる。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明に係る車両制御装置にあっては、自車両の走行エリアが変化したときに、前走行エリアと現走行エリアの接続状態と進行方向の変化が一致した場合にのみ制御特性を切り替えるように構成されているので、測位誤差によって自車走行エリアが変化して隣接するエリアの制御特性に切り替わってしまうことによる運転性の低下を的確に防止することができる、という優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の第１形態例に係る車両用制御装置の概略的な構成を示すブロック図である。
【図２】同車両用制御装置におけるエリア間接続状態マップの一例を示す表である。
【図３】同車両用制御装置による走行エリア間の接続の一例を示す説明図である。
【図４】同車両用制御装置における測位誤差の発生例を示す説明図である。
【図５】同車両用制御装置の制御フロー図である。
【図６】この発明の実施の第２形態例に係る車両用制御装置の概略的な構成を示すブロック図である。
【図７】同車両用制御装置における測位誤差の発生例を示す説明図である。
【図８】同車両用制御装置の進行方向の変化記録のフロー図である。
【図９】この発明の実施の第３形態例に係る車両用制御装置の概略的な構成を示すブロック図である。
【図１０】従来の車両用制御装置の概略的な構成を示すブロック図である。
【図１１】同車両用制御装置によって発生する測位誤差の発生例を示す説明図である。
【図１２】同車両用制御装置によって発生する測位誤差の発生の他例を示す説明図である。
【符号の説明】
１１  自車位置検出手段
１２  地図情報記録装置
１３  制御特性決定手段
１４  走行状態検出手段
１５  制御手段
１６  自動変速機
２１  車輪速センサ
２２  走行距離演算手段
３１  方向転換検出装置
ＳL   車輪速センサ
ＳR   車輪速センサ
【図１】
0003834860.tif 000006
【図２】
0003834860.tif 000007
【図３】
0003834860.tif 000008
【図４】
0003834860.tif 000009
【図５】
0003834860.tif 000010
【図６】
0003834860.tif 000011
【図７】
0003834860.tif 000012
【図８】
0003834860.tif 000013
【図９】
0003834860.tif 000014
【図１０】
0003834860.tif 000015
【図１１】
0003834860.tif 000016
【図１２】
0003834860.tif 000017