JP3706245B2 - 車両制御装置及びそのプログラムを記録した記録媒体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両制御装置及びそのプログラムを記録した記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、道路状況に対応させて走行制御を行うことができるようにした車両制御装置が提供されている。この場合、例えば、車両がコーナに差し掛かると想定され、かつ、運転者の動作に基づく所定の条件が満たされるときに、前記走行制御としてのコーナ制御が行われ、該コーナ制御において、上限の変速段が決定され、該上限の変速段より上の変速段（高速側の変速段、変速比の小さい変速段等）が選択されないようになっている。
【０００３】
そのために、車両にナビゲーション装置が搭載され、該ナビゲーション装置において、現在位置検出部によって検出された車両の現在の位置、すなわち、現在位置、データ記憶部から読み出された道路データ等に基づいてコーナを走行するのに望ましい変速段の推奨値が算出されるとともに、該推奨値、及び運転者の動作に基づいて上限の変速段が決定されるようになっている。したがって、該上限の変速段より上の変速段が選択されることがなく、車両を走行させることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の車両制御装置においては、前記ナビゲーション装置のＣＰＵは、前記推奨値を算出するために膨大な道路データを処理し、道路形状を判断する必要があるだけでなく、上限の変速段を決定するために、運転者の動作を検出するアクセルセンサ、ブレーキセンサ等から検出信号を受信する必要がある。また、ＣＰＵは、前記推奨値及び各検出信号に基づいて上限の変速段を決定した後、決定された上限の変速段を表す変速段信号を自動変速機制御装置に送信する必要がある。
【０００５】
したがって、コーナ制御を行うための処理時間が、前記検出信号の受信及び変速段信号の送信に必要な通信時間だけ長くなり、運転者の意志に沿ったコーナ制御を行うのが困難になり、走行フィーリングが低下してしまう。
本発明は、前記従来の車両制御装置の問題点を解決して、車両制御部によって制御を行うための処理時間を短くすることができ、運転者の意志に沿った制御を行うことができる車両制御装置及びそのプログラムを記録した記録媒体を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の車両制御装置においては、車両の状態を検出して車両情報を発生させる車両状態検出手段と、ナビゲーション装置に配設され、道路データが記録されたデータ記憶部と、前記ナビゲーション装置に配設され、車両が経路上を走行していない場合、並びに経路案内タイミング及び地図読込タイミングが発生していない場合に、道路形状判断処理による道路形状の判断に従い、前記車両情報及び道路データに基づいて、車両の推奨される制御内容を制御パラメータとして設定する制御パラメータ設定手段と、前記制御パラメータを車両制御部の制御を行う制御装置に送信する制御内容送信手段と、前記制御装置に配設され、運転者による所定の動作に基づいて、前記制御パラメータに対応する制御内容を変更し、制御を行うための制御出力を発生させ、該制御出力を前記車両制御部に送信する制御出力送信手段とを有する。
【０００７】
本発明の他の車両制御装置においては、車両の状態を検出して車両情報を発生させる車両状態検出手段と、ナビゲーション装置に配設され、道路データが記録されたデータ記憶部と、前記ナビゲーション装置に配設され、車両が経路上を走行していない場合、並びに経路案内タイミング及び地図読込タイミングが発生していない場合に、道路形状判断処理による道路形状の判断に従い、前記車両情報及び道路データに基づいて、車両の推奨される制御内容を制御パラメータとして設定する制御パラメータ設定手段と、前記制御パラメータを自動変速機の制御を行う自動変速機制御装置に送信する制御内容送信手段と、前記自動変速機制御装置に配設され、運転者による所定の動作に基づいて、前記制御パラメータに対応する制御内容を変更し、走行制御を行うための制御出力を発生させ、該制御出力を前記自動変速機に送信する制御出力送信手段とを有する。
【０００８】
本発明の更に他の車両制御装置においては、さらに、前記制御パラメータ設定手段は、前記道路データに基づいて道路形状を判断し、該道路形状に基づいて制御パラメータを設定する。
本発明の記録媒体においては、車両の状態を検出する車両状態検出手段によって発生させられた車両情報を読み込み、データ記憶部に記録された道路データを読み出し、車両が経路上を走行していない場合、並びに経路案内タイミング及び地図読込タイミングが発生していない場合に、道路形状判断処理による道路形状の判断に従い、前記車両情報及び道路データに基づいて、車両の推奨される制御内容を制御パラメータとして設定するとともに、該制御パラメータを、車両制御部の制御を行うために配設された制御装置であり、かつ、運転者による所定の動作に基づいて、前記制御パラメータに対応する制御内容を変更し、制御を行うための制御出力を発生させ、該制御出力を前記車両制御部に送信する制御出力送信手段を備えた制御装置に送信する車両制御装置のプログラムを記録する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明の実施の形態における車両制御装置の機能ブロック図である。
図において、１４はナビゲーション装置、１６は該ナビゲーション装置１４に配設され、道路データが記録されたデータ記憶部、４２は運転者の動作を検出するアクセルセンサ、４３は前記運転者の動作を検出するブレーキセンサ、４４は車速センサである。前記アクセルセンサ４２、ブレーキセンサ４３及び車速センサ４４によって、車両の状態を検出する車両状態検出手段が構成される。そして、前記アクセルセンサ４２及びブレーキセンサ４３によって運転者の動作が検出され、アクセル信号及びブレーキ信号が車両情報として発生させられ、前記車速センサ４４によって車速が検出され、車速信号が車両情報として発生させられる。
【００１０】
また、１０２は前記ナビゲーション装置１４に配設された制御パラメータ設定手段としての推奨値算出手段、２０３は制御出力送信手段、２０４は車両制御部である。
図２は本発明の実施の形態における車両制御装置の概略図、図３は本発明の実施の形態における推奨車速マップを示す図、図４は本発明の実施の形態における減速線マップを示す図である。なお、図３において、横軸にノード半径を、縦軸に推奨車速ＶR を、図４において、横軸に車両の位置を、縦軸に車速Ｖを採ってある。
【００１１】
図２において、１０は車両制御部２０４（図１）としての自動変速機（Ａ／Ｔ）、１１はエンジン（Ｅ／Ｇ）、１２は前記自動変速機１０の全体の制御を行う自動変速機制御装置（ＥＣＵ）、１３は前記エンジン１１の全体の制御を行うエンジン制御装置（ＥＦＩ）、１４はナビゲーション装置である。
また、４２はアクセルセンサ、４３はブレーキセンサ、４４は車速センサ、４５はスロットル開度センサ、４６は記録媒体としてのＲＯＭ、４７は通常モードとナビモードとを選択するためのモード選択部、４８は車両の旋回時に行われる車両安定性制御（ＶＳＣ）のためのジャイロセンサである。
【００１２】
前記ナビゲーション装置１４は、現在位置を検出する現在位置検出部１５、データ記憶部１６、入力された情報に基づいてナビゲーション処理等の各種の演算処理を行うナビゲーション処理部１７、入力部３４、表示部３５、音声入力部３６、音声出力部３７及び通信部３８を有する。
そして、現在位置検出部１５は、ＧＰＳ（グローバルポジショニングセンサ）２１、地磁気センサ２２、距離センサ２３、ステアリングセンサ２４、ビーコンセンサ２５、ジャイロセンサ２６、図示されない高度計等から成る。
【００１３】
前記ＧＰＳ２１は、人工衛星によって発生させられた電波を受信して、地球上における現在位置を検出し、前記地磁気センサ２２は、地磁気を測定することによって車両が向いている方位を検出し、前記距離センサ２３は、道路上の所定の地点間の距離等を検出する。前記距離センサ２３としては、例えば、車輪の回転数を測定し、該回転数に基づいて距離を検出するもの、加速度を測定し、該加速度を２回積分して距離を検出するもの等を使用することができる。
【００１４】
また、前記ステアリングセンサ２４は、舵（だ）角を検出するためのものであり、例えば、図示されないハンドルの回転部に取り付けられた光学的な回転センサ、回転抵抗センサ、車輪に取り付けられた角度センサ等が使用される。
そして、前記ビーコンセンサ２５は、道路に沿って配設されたビーコンからの位置情報を受信して現在位置を検出する。前記ジャイロセンサ２６は、車両の回転角速度を検出するものであり、ガスレートジャイロ、振動ジャイロ等が使用される。そして、前記ジャイロセンサ２６によって検出された回転角速度を積分することにより、車両が向いている方位を検出することができる。
【００１５】
なお、前記ＧＰＳ２１及びビーコンセンサ２５においては、それぞれ単独で現在位置を検出することができるが、距離センサ２３の場合は、該距離センサ２３によって検出された距離と、地磁気センサ２２及びジャイロセンサ２６によって検出された方位とを組み合わせることにより現在位置が算出される。また、距離センサ２３によって検出された距離と、ステアリングセンサ２４によって検出された舵角とを組み合わせることによって現在位置を算出することもできる。
【００１６】
前記データ記憶部１６は、地図データファイル、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、写真データファイル、及び各地域のホテル、ガソリンスタンド、観光地案内等の各主地域ごとの情報が記録されたデータファイルを備える。これら各データファイルには、経路を検索するためのデータのほか、前記表示部３５の画面に、検索した経路に沿って案内図を表示したり、交差点又は経路における特徴的な写真、コマ図等を表示したり、次の交差点までの距離、次の交差点における進行方向等を表示したり、他の案内情報を表示したりするための各種のデータが記録される。なお、前記データ記憶部１６には、所定の情報を音声出力部３７によって出力するための各種のデータも記録される。
【００１７】
ところで、前記交差点データファイルには各交差点に関する交差点データが、ノードデータファイルにはノード（点）に関するノードデータが、道路データファイルには道路に関する道路データがそれぞれ記録され、前記交差点データ、ノードデータ及び道路データによって道路状況が表される。なお、前記ノードデータは、前記地図データファイルに記録された地図データにおける道路の位置及び形状を表す要素であり、道路上の各ノード及び該各ノード間を連結するリンク（線）を示すデータから成る。そして、前記道路データによって、道路自体については、幅員、勾配（こうばい）、カント、バンク、路面の状態、道路の車線数、車線数の減少する地点、幅員の狭くなる地点等が、コーナについては、曲率半径、交差点、Ｔ字路、コーナの入口等が、道路属性については、踏切、高速道路出口ランプウェイ、高速道路の料金所、降坂路、登坂路、道路種別（国道、一般道、高速道等）等がそれぞれ表される。
【００１８】
また、前記ナビゲーション処理部１７は、ナビゲーション装置１４の全体の制御を行うＣＰＵ３１、該ＣＰＵ３１が制御を行うに当たってワーキングメモリとして使用されるＲＡＭ３２、及び制御プログラムのほか、目的地までの経路の検索、経路中の走行案内、特定区間の決定等を行うための各種のプログラムが記録された記録媒体としてのＲＯＭ３３から成るとともに、前記ナビゲーション処理部１７に、前記入力部３４、表示部３５、音声入力部３６、音声出力部３７及び通信部３８が接続される。
【００１９】
なお、前記データ記憶部１６及びＲＯＭ３３は、図示されない磁気コア、半導体メモリ等によって構成される。また、前記データ記憶部１６及びＲＯＭ３３に代えて、磁気テープ、磁気ディスク、フロッピーディスク、磁気ドラム、ＣＤ、ＭＤ、ＤＶＤ、光ディスク、ＩＣカード、光カード等の各種の記録媒体を使用することもできる。
【００２０】
本実施の形態においては、前記ＲＯＭ３３に各種のプログラムが記録され、前記データ記憶部１６に各種のデータが記録されるようになっているが、各種のプログラム及び各種のデータを同じ外部の記録媒体に記録することもできる。この場合、例えば、前記ナビゲーション処理部１７に図示されないフラッシュメモリを配設し、前記外部の記録媒体から前記各種のプログラム及び各種のデータを読み出してフラッシュメモリに書き込むこともできる。したがって、外部の記録媒体を交換することによって前記各種のプログラム及び各種のデータを更新することができる。また、自動変速機制御装置１２の制御プログラム等を併せて前記外部の記録媒体に記録することもできる。このように、各種の記録媒体に記録された各種のプログラムを起動し、各種のデータに基づいて各種の処理を行うことができる。
【００２１】
さらに、前記通信部３８は、ＦＭ送信装置、電話回線等との間で各種のデータの送受信を行うためのものであり、例えば、図示されない情報センサ等によって受信した渋滞等の道路情報、交通事故情報、ＧＰＳ２１の検出誤差を検出するＤ−ＧＰＳ情報等の各種のデータを受信する。なお、本発明の機能を実現するためのプログラム及びデータの少なくとも一部を前記通信部３８によって受信し、フラッシュメモリ等に記録することもできる。
【００２２】
そして、前記入力部３４は、走行開始時の位置を修正したり、目的地を入力したりするためのものであり、表示部３５と別に配設されたキーボード、マウス、バーコードリーダ、ライトペン、遠隔操作用のリモートコントロール装置等を使用することができる。また、前記入力部３４は、表示部３５に画像で表示されたキー又はメニューにタッチすることにより、入力を行うタッチパネルによって構成することもできる。
【００２３】
そして、前記表示部３５には、操作案内、操作メニュー、操作キーの案内、目的地までの経路、走行する経路に沿った案内等が表示される。前記表示部３５としては、ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、フロントガラスにホログラムを投影するホログラム装置等を使用することができる。
そして、音声入力部３６は、図示されないマイクロホン等によって構成され、音声によって必要な情報を入力することができるようになっている。さらに、音声出力部３７は、それぞれ図示されない音声合成装置及びスピーカを備え、音声合成装置によって合成された音声による案内情報をスピーカから出力する。なお、音声合成装置によって合成された音声のほかに、各種の案内情報をテープに録音しておき、該案内情報をスピーカから出力することもできる。
【００２４】
ところで、前記構成の車両制御装置において、自動変速機制御装置１２は、ＲＯＭ４６に記録された制御プログラムに従ってシフトアップ又はシフトダウンの変速を行う。
そして、運転者がモード選択部４７を操作することによって通常モードが選択されると、前記自動変速機制御装置１２は、前記車速センサ４４によって検出された車速Ｖ、及びスロットル開度センサ４５によって検出されたスロットル開度に基づいて、ＲＯＭ４６内の図示されない変速マップを参照し、前記車速Ｖ及びスロットル開度に対応する変速段を選択する。
【００２５】
また、運転者がモード選択部４７を操作することによってナビモードが選択されると、前記ナビゲーション処理部１７において、データ記憶部１６から所定の道路データを読み出し、変速段を制限するための推奨値が算出されるとともに、該推奨値が制御内容として設定される。そして、各制御内容に対応する制御パラメータとしての制御推奨フラグが設定され、該制御推奨フラグが自動変速機制御装置１２に送信される。また、該自動変速機制御装置１２は、前記制御推奨フラグを受信し、図示されないアクセルペダルが緩められたこと等の所定の条件が満たされると、上限の変速段を決定し、該上限の変速段より上の変速段が選択されないようにする。なお、常時、前記ナビゲーション処理部１７によって、ナビモードが選択されたときと同様の処理を行うことができる。
【００２６】
次に、ナビモードが選択された場合の前記ナビゲーション処理部１７の動作について説明する。なお、本実施の形態においては、走行制御としてコーナ制御を行う場合について説明する。
まず、前記ＣＰＵ３１は、現在位置検出部１５によって検出された現在位置を読み込むとともに、データ記憶部１６の道路データファイルにアクセスし、前記現在位置より前方の位置の道路データを読み出し、制御実施条件が成立しているかどうかを判断する。この場合、前記制御実施条件として、前記道路データが前記道路データファイル内に存在していること、フェール動作が発生していないこと等が設定される。
【００２７】
そして、前記制御実施条件が成立すると、前記ＣＰＵ３１は、コーナ制御判定処理を開始し、道路形状判断処理を行い、道路形状を判断する。すなわち、ＣＰＵ３１は、前記現在位置、及び前記現在位置より前方の位置の道路データに基づいて、制御リストを作成し、現在位置を含む道路上の所定の範囲（例えば、現在位置から１〜２〔ｋｍ〕）内の各ノードごとに道路のノード半径を算出する。
【００２８】
なお、必要に応じて現在位置から目的地までの経路を検索し、検索した経路上のノードについてノード半径を算出することもできる。この場合、道路データに従って、各ノードの絶対座標、及び前記各ノードに隣接する二つのノードの各絶対座標に基づいて演算処理を行い、前記ノード半径を算出する。また、道路データとしてあらかじめデータ記憶部１６にノード半径を、例えば、各ノードに対応させて記録しておき、必要に応じて前記ノード半径を読み出すこともできる。
【００２９】
次に、ＣＰＵ３１は、前記所定の範囲内において前記ノード半径が閾（しきい）値より小さいノードが検出されると、コーナ制御を必要とするコーナが有ると判定し、図３の推奨車速マップを参照して、前記ノード半径に対応する推奨車速ＶR を読み込む。なお、前記推奨車速マップにおいては、ノード半径が小さくなると推奨車速ＶR が低くされ、ノード半径が大きくなると推奨車速ＶR が高くされる。次に、ナビゲーション処理部１７は現在位置から各ノードまでの道路の勾配を算出する。
【００３０】
ところで、本実施の形態においては、車両がコーナに差し掛かると、現在位置からコーナに到達するまでに、車速Ｖが前記推奨車速ＶR になるような減速が必要であると判断される。そこで、前記所定の範囲内の各ノードのうちノード半径が閾値より小さい特定のノードＮｄi （ｉ＝１、２、…）が選択され、該各ノードＮｄi について推奨車速ＶRi（ｉ＝１、２、…）が算出され、該推奨車速ＶRiに基づいて推奨変速段が決定されるようになっている。
【００３１】
そのために、ＣＰＵ３１は、各ノードＮｄi について、現在の変速段を維持することが望ましいと考えられる閾値を表す減速加速度基準値α、これ以上減速加速度（減速の度合い）が大きい場合は、変速段を３速以下にすることが望ましいと考えられる閾値を表す減速加速度基準値β１、及びこれ以上減速加速度が大きい場合は、変速段を２速以下にすることが望ましいと考えられる閾値を表す減速加速度基準値β２を設定する。
【００３２】
前記各減速加速度基準値α、β１、β２は、道路の勾配も考慮して設定される。これは、平坦（たん）な道路において減速を行う場合と、登坂路又は降坂路において減速を行う場合とでは、同じ距離を走行させても減速加速度が異なるからである。例えば、登坂路においては、運転者が車両を減速させようとした場合、積極的にシフトダウンの変速を行わなくても十分な減速が行われる。
【００３３】
また、前記各減速加速度基準値α、β１、β２を、道路の勾配に対応させて複数設定したり、平坦な道路用として１組の減速加速度基準値α、β１、β２をあらかじめ設定し、道路の勾配を算出するとともに、算出された道路の勾配に対応させて前記各減速加速度基準値α、β１、β２を補正したりすることができる。さらに、車両の総重量を算出し、例えば、乗員が１名である場合と４名である場合とで減速加速度基準値α、β１、β２を異ならせることもできる。この場合、車両の総重量は、例えば、特定の出力軸トルクを発生させたときの加速度に基づいて算出することができる。
【００３４】
続いて、ＣＰＵ３１は、推奨値算出処理を開始し、現在位置から各ノードＮｄi までの区間距離Ｌを算出し、該区間距離Ｌ、前記推奨車速ＶRi及び前記減速加速度基準値αに基づいて、現在の変速段を維持するためのホールド制御用減速線Ｍｈを、区間距離Ｌ、前記推奨車速ＶRi及び減速加速度基準値β１、β２に基づいて、シフトダウンの変速を許可するための減速線、すなわち、変速許可制御用減速線Ｍ１、Ｍ２をそれぞれ設定する。なお、ホールド制御用減速線Ｍｈは、前記変速許可制御用減速線Ｍ１に対応させて、例えば、変速許可制御用減速線Ｍ１より１０〔ｋｍ／ｈ〕だけ低い値にされる。また、ホールド制御用減速線Ｍｈを変速許可制御用減速線Ｍ１より所定距離分だけずらすこともできる。そして、前記ホールド制御用減速線Ｍｈ及び変速許可制御用減速線Ｍ１、Ｍ２はコーナ制御が終了するまで固定される。
【００３５】
この場合、変速許可制御用減速線Ｍ１、Ｍ２は、区間距離Ｌにおいてそれぞれ減速加速度基準値β１、β２で減速が行われた場合に、各ノードＮｄi を推奨車速ＶRiで走行することができる車速Ｖの値を示す。
なお、前記ホールド制御用減速線Ｍｈ及び変速許可制御用減速線Ｍ１、Ｍ２は、いずれも演算処理を行うことによって設定することができるだけでなく、演算結果をＲＯＭ３３にマップとして記録しておき、該マップを参照することによって設定することもできる。
【００３６】
続いて、ＣＰＵ３１は、現在位置に対応する第１の設定値としてのホールド制御用減速線Ｍｈの値Ｖｈ、現在位置に対応する第２の設定値としての変速許可制御用減速線Ｍ１の値Ｖ１、及び現在位置に対応する第３の設定値としての変速許可制御用減速線Ｍ２の値Ｖ２を算出するとともに、現在の車速Ｖnow を読み込み、該車速Ｖnow と前記値Ｖｈ、Ｖ１、Ｖ２とを比較する。
【００３７】
そして、車速Ｖnow が値Ｖｈ以上である場合、ホールド制御が行われ、推奨値算出手段１０２は、現在の実際の変速段（以下「実変速段」という。）と等しい推奨値を算出する。すなわち、実変速段が４速である場合、推奨値として４速が算出される。
また、前記車速Ｖnow が値Ｖ１以上であり、値Ｖ２より低い場合、変速許可制御が行われ、推奨値算出手段１０２は、推奨値として３速を算出する。さらに、前記車速Ｖnow が値Ｖ２以上である場合、変速許可制御が行われ、推奨値算出手段１０２は、推奨値として２速を算出する。
【００３８】
なお、前記推奨値は、各ノードＮｄi について算出され、すべてのノードＮｄi についての算出が終了して制御終了条件が成立すると、前記各推奨値のうち、最小のものが推奨変速段として決定される。そして、該推奨変速段は、制御内容として設定される。
次に、交差点制御判定処理において、推奨値算出手段１０２によって交差点を通過するときの変速段の推奨値が算出され、該推奨値が制御内容として設定される。そして、ＣＰＵ３１の図示されない制御内容送信手段によって、各制御内容に対応する制御パラメータとしての制御推奨フラグが設定され、該制御推奨フラグが自動変速機制御装置１２に送信される。
【００３９】
このように、ＣＰＵ３１から自動変速機制御装置１２に制御推奨値フラグが送信されると、自動変速機制御装置１２の制御出力送信手段２０３としての図示されない上限変速段決定手段は、前記制御推奨フラグに基づいて、推奨値算出手段１０２によって算出された推奨値が２速、３速及び４速のいずれであるかを判断し、推奨値が４速である場合、上限の変速段を決定するための値ＳS に４をセットする。そして、推奨値が３速である場合、踏み込まれているアクセルペダルが緩められてアクセルオン→オフになるか、踏み込まれていないブレーキペダルが踏み込まれてブレーキオフ→オンになると、前記上限変速段決定手段は前記値ＳS に３をセットする。また、推奨値が２速である場合、ブレーキオフ→オンになると、前記上限変速段決定手段は前記値ＳS に２をセットする。この場合、例えば、アクセルオン→オフは、アクセルセンサ４２によって検出されたアクセルペダルの踏込量が単位時間当たり１０〔％〕以上少なくなり、しかも、アクセルセンサ４２がオフになっている状態をいう。
【００４０】
なお、推奨値が３速であり、アクセルオン→オフにならず、ブレーキオフ→オンにもならない場合、前記上限変速段決定手段は前記値ＳS に４をセットする。また、推奨値が２速であり、ブレーキオフ→オンにならない場合、前記上限変速段決定手段は前記値ＳS に３をセットする。
このようにして、値ＳS がセットされると、前記上限変速段決定手段は、前記値ＳS を上限の変速段として決定する。そして、該上限の変速段と、ナビゲーション装置１４を備えない通常の車両制御装置において行われる基本自動変速機制御判断によって決定された上限の変速段とが比較され、制御出力として両上限の変速段のうち、いずれか低い方の上限の変速段が出力される。
【００４１】
その結果、自動変速機制御装置１２は、出力された上限の変速段で変速処理を行い、車両を走行させる。そして、道路のノード半径が閾値より大きくなると、コーナ制御が解除され、通常の制御が行われる。
ところで、前記推奨値を算出するに当たり、膨大な道路データを処理し、道路形状を判断する必要があるので、推奨値を算出するのに必要な時間が長くなる。したがって、前記自動変速機制御装置１２によって推奨値を算出しようとすると、コーナ制御を行うための処理時間がその分長くなってしまう。
【００４２】
また、前記ＣＰＵ３１において上限の変速段を決定しようとすると、運転者の動作を検出するアクセルセンサ４２、ブレーキセンサ４３等からアクセル信号、ブレーキ信号等の動作検出信号を受信したり、前記推奨値及び動作検出信号に基づいて上限の変速段を決定した後、決定された上限の変速段を自動変速機制御装置１２に送信したりする必要が生じるので、コーナ制御を行うための処理時間がその分長くなってしまう。
【００４３】
その結果、運転者の意志に沿ったコーナ制御を行うのが困難になり、走行フィーリングが低下してしまう。
そこで、本実施の形態においては、ＣＰＵ３１は、現在位置から目的地までの経路を検索して車両の走行ルートを設定した後、走行ルートを案内する前、表示部３５の画面の表示が切り換えられる前等のように、ナビゲーション装置１４の基本機能に関するナビ基本処理が行われていて、ＣＰＵ３１に加わる負荷が比較的小さいうちにタイミング信号を発生させ、前記道路形状判断処理を行う。
【００４４】
すなわち、前記ナビゲーション装置１４のＣＰＵ３１は、目的地・通過点入力処理において目的地及び通過点を入力し、経路設定処理において前記目的地及び通過点に従って経路を設定し、続いて、地図・現在位置マーク表示処理において表示部３５の画面に地図及び現在位置マークを表示する。
次に、現在位置検出処理において現在位置が検出されると、前記ＣＰＵ３１は、車両が経路上を走行しているかどうかを判断し、車両が経路上を走行している場合、経路情報検索処理において経路情報を検索する。続いて、経路案内タイミングが発生すると、ＣＰＵ３１は、経路案内処理（音声案内、交差点詳細表示等）を開始し、経路を案内する。
【００４５】
一方、車両が経路上を走行していない場合、及び経路案内タイミングが発生していない場合において、地図読込タイミングが発生すると、ＣＰＵ３１は、地図読出処理を開始して、地図データを読み出すとともに描画タイミングによって地図を描画する。
また、車両が経路上を走行していない場合、並びに経路案内タイミング及び地図読込タイミングが発生していない場合、ＣＰＵ３１は、道路形状判断処理の開始指令としてのタイミング信号を発生させ、道路形状判断処理を行う。
【００４６】
この場合、目的地・通過点入力処理、経路設定処理、地図・現在位置マーク表示処理、現在位置検出処理等のナビ基本処理だけが行われていて、経路情報検索処理、経路案内処理、地図読込処理等が行われておらず、ＣＰＵ３１に加わる負荷が比較的小さいうちに前記タイミング信号が発生させられる。
なお、ＣＰＵ３１は、前記地図読出処理において、表示部３５の画面より大きい範囲についての地図データを読み出すと、該地図データの一部分について地図を描画するとともに、他の部分をＲＡＭ３２に一時的に格納する。そして、現在位置が変化したり、オペレータの指示があったりすると、前記ＣＰＵ３１は、前記ＲＡＭ３２から前記他の部分を読み出して地図を描画する。
【００４７】
このように、ＣＰＵ３１に加わる負荷が比較的小さいうちに道路形状判断処理が行われるので、膨大な道路データを処理する必要があるにもかかわらず、推奨変速段判断処理を早めに開始することができる。また、ナビゲーション処理部１７側において、道路データ等に基づいて道路形状判断処理が行われ、車速Ｖnow 等に基づいて推奨変速段決定処理が行われるので、ＣＰＵ３１から自動変速機制御装置１２にわずかな数の制御推奨フラグを送信するだけでよく、道路データを送信する必要がない。
【００４８】
そして、自動変速機制御装置１２側において、ＣＰＵ３１から受信した制御推奨フラグ及び運転者の動作に基づいて上限の変速段を決定するようになっているので、前記動作検出信号をＣＰＵ３１に送信する必要がない。
なお、走行制御として交差点制御を行う場合、ＣＰＵ３１において周辺の道路状況が判定され、判定結果に基づいて交差点を通過するときの変速段の推奨値が算出されるようになっている。この場合も、変速段の推奨値によって制御内容が設定され、該制御内容に対応する制御推奨フラグが設定され、該制御推奨フラグが自動変速機制御装置１２に送信される。
【００４９】
さらに、登坂走行制御、降坂走行制御等を行う場合、自動変速機制御装置１２において、スロットル開度、車速Ｖnow 等に基づいて算出された基準車両加速度と、車速Ｖnow に基づいて算出された実際の車両加速度とを比較し、登坂路を走行していることを示す登坂路信号、降坂路を走行していることを示す降坂路信号等を発生させ、ＣＰＵ３１において前記車速Ｖnow 、登坂路信号、降坂路信号等を読み込むようにしている。この場合も、車速Ｖnow 、登坂路信号、降坂路信号等を制御推奨フラグによって読み込むことができる。
【００５０】
このように、各種の走行制御を行う場合に、自動変速機制御装置１２とＣＰＵ３１との間で制御推奨フラグだけを送受信するだけでよいので、コーナ制御、交差点制御、登坂走行制御、降坂走行制御等を行うための処理時間を短くすることができる。
また、運転者がアクセルペダルを踏み込んだり、ブレーキペダルを緩めたり、図示されないシフトレバー、ハンドル等を操作したりする動作が検出された場合の動作検出信号をＣＰＵ３１に送信する必要がないので、通信遅れを無くすことができる。したがって、コーナ制御、交差点制御、登坂走行制御、降坂走行制御等を行うための処理時間を短くすることができる。
【００５１】
その結果、運転者の意志に沿った走行制御を行うのが容易になり、走行フィーリングを向上させることができる。
次に、前記ナビゲーション装置１４の走行制御用の動作を示すフローチャートについて説明する。
図５は本発明の実施の形態におけるナビゲーション装置の走行制御用の動作を示すメインフローチャートである。
ステップＳ１ 現在位置を読み込み、車両の前方の道路データを読み出す。
ステップＳ２ 制御実施条件が成立したかどうかを判断する。制御実施条件が成立した場合はステップＳ３に進み、成立していない場合はリターンする。
ステップＳ３ コーナ制御判定処理を行う。
ステップＳ４ 交差点制御判定処理を行う。
ステップＳ５ 制御推奨フラグを自動変速機制御装置１２（図２）に送信する。
【００５２】
次に、図５のステップＳ３におけるコーナ制御判定処理のサブルーチンについて説明する。
図６は本発明の実施の形態におけるコーナ制御判定処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
ステップＳ３−１ 道路形状判断処理を行う。
ステップＳ３−２ 推奨変速段決定処理を行う。
ステップＳ３−３ 制御内容を設定する。
【００５３】
次に、図６のステップＳ３−１における道路形状判断処理のサブルーチンについて説明する。
図７は本発明の実施の形態における道路形状判断処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
ステップＳ３−１−１ 制御リストを作成する。
ステップＳ３−１−２ コーナ制御を必要とするコーナが有ると判定する。
【００５４】
次に、図６のステップＳ３−２における推奨変速段決定処理のサブルーチンについて説明する。
図８は本発明の実施の形態における推奨変速段決定処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
ステップＳ３−２−１ 減速線を変更する。
ステップＳ３−２−２ 推奨値算出処理を行う。
ステップＳ３−３−３ 制御終了条件が成立したかどうかを判断する。制御終了条件が成立した場合はリターンし、成立していない場合はステップＳ３−２−２に戻る。
【００５５】
次に、図５のステップＳ４における交差点制御判定処理のサブルーチンについて説明する。
図９は本発明の実施の形態における交差点制御判定処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
ステップＳ４−１ 周辺の道路状況を判定し、道路属性、複数の交差点の位置関係等をチェックする。
ステップＳ４−２ 変速段の推奨値を算出する。
ステップＳ４−３ 制御内容を設定する。
【００５６】
次に、図８のステップＳ３−２−２における推奨値算出処理のサブルーチンについて説明する。
図１０は本発明の実施の形態における推奨値算出処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
ステップＳ３−２−２−１ 現在位置から各ノードまでの区間距離Ｌを算出する。
ステップＳ３−２−２−２ 値Ｖｈ、Ｖ１、Ｖ２を算出する。
ステップＳ３−２−２−３ 現在の車速Ｖnow を読み込む。
ステップＳ３−２−２−４ 該車速Ｖnow が前記値Ｖｈ以上であるかどうかを判断する。車速Ｖnow が値Ｖｈ以上である場合はステップＳ３−２−２−５に、車速Ｖnow が値Ｖｈより低い場合はステップＳ３−２−２−１０に進む。
ステップＳ３−２−２−５ 前記車速Ｖnow が前記値Ｖ１以上であるかどうかを判断する。車速Ｖnow が値Ｖ１以上である場合はステップＳ３−２−２−７に、車速Ｖnow が値Ｖ１より低い場合はステップＳ３−２−２−６に進む。
ステップＳ３−２−２−６ ホールドフラグをオンにする。
ステップＳ３−２−２−７ 前記車速Ｖnow が前記値Ｖ２以上であるかどうかを判断する。車速Ｖnow が値Ｖ２以上である場合はステップＳ３−２−２−９に、車速Ｖnow が値Ｖ２より低い場合はステップＳ３−２−２−８に進む。
ステップＳ３−２−２−８ 推奨値として３速を算出する。
ステップＳ３−２−２−９ 推奨値として２速を算出する。
ステップＳ３−２−２−１０ ホールドフラグがオンであるかどうかを判断する。ホールドフラグがオンである場合はステップＳ３−２−２−１１に進み、オフである場合はリターンする。
ステップＳ３−２−２−１１ 実変速段を推奨値とする。
【００５７】
次に、自動変速機制御装置１２の動作を示すフローチャートについて説明する。
図１１は本発明の実施の形態における自動変速機制御装置の動作を示すメインフローチャートである。
ステップＳ１１ アクセルセンサ４２（図２）のアクセル信号、ブレーキセンサ４３のブレーキ信号、車速センサ４４によって検出された車速Ｖnow 、スロットル開度センサ４５によって検出されたスロットル開度等の車両情報を読み込む。
ステップＳ１２ 基本自動変速機制御判断処理を行う。
ステップＳ１３ 協調制御条件が成立しているかどうかを判断する。協調制御条件が成立している場合はステップＳ１４に、成立していない場合はステップＳ１６に進む。この場合、協調制御条件が成立しているかどうかは、車両が走行制御を行うのに適した状態にあるかどうかによって判断する。例えば、水温、油温、各種のセンサの検出信号等が正常な範囲内にあること、ナビゲーション装置１４との間において通信が正常に行われていること、ナビゲーション装置１４から受信したデータが正常であること等が協調制御条件にされる。また、オーバードライブ走行を選択するための図示されないオーバードライブスイッチがオンになっていること、雪道走行用の変速パターンを選択するための図示されないセレクトスイッチがオンになっていること等を協調制御条件にすることもできる。
ステップＳ１４ ナビゲーション装置１４から制御推奨フラグを受信する。
ステップＳ１５ 協調制御判断処理を行う。
ステップＳ１６ 基本自動変速機制御判断処理において基本の変速マップを参照することによって決定された変速段と協調制御判断処理において決定された上限の変速段とを比較し、低い方の変速段を選択する。
ステップＳ１７ 選択された変速段を変速出力として出力する。
【００５８】
次に、図１１のステップＳ１５における協調制御判断処理のサブルーチンについて説明する。
図１２は本発明の実施の形態における協調制御判断処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
ステップＳ１５−１ ナビゲーション装置１４（図２）から受信した制御推奨フラグのいずれかがオンになっているかどうかを判断する。制御推奨フラグのいずれかがオンになっている場合はステップＳ１５−２に、全くオンになっていない場合はステップＳ１５−３に進む。
ステップＳ１５−２ 上限変速段決定処理を行う。
ステップＳ１５−３ 協調制御実施中であるかどうかを判断する。協調制御実施中である場合はステップＳ１５−４に進み、協調制御実施中でない場合はリターンする。なお、協調制御実施中であるかどうかは、コーナ制御において推奨値が算出され、算出された推奨値に従った変速段で車両が走行させられているかどうかによって判断する。
ステップＳ１５−４ 解除制御判断処理を行い、コーナ制御を終了する。前記解除制御判断処理においては、例えば、コーナから離れたことのほか、基本の変速マップを参照することによって３速の変速段が決定されたこと、所定以上の加速が行われたこと、所定の距離（ガード距離）以上走行してもコーナ制御の終了が行われないこと等の各解除条件が満たされたときにコーナ制御を終了する。
【００５９】
なお、図示されないアクセルペダルを所定量以上戻したこと、アクセルペダルを所定以上の速度で戻したこと、運転者が図示されないオーバドライブスイッチをオンにしたこと等を解除条件にすることもできる。
次に、図１２のステップＳ１５−２における上限変速段決定処理のサブルーチンについて説明する。
【００６０】
図１３は本発明の実施の形態における上限変速段決定処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
ステップＳ１５−２−１ ナビゲーション装置１４（図２）から受信した制御推奨フラグに基づいて推奨値を算出し、該推奨値が２速、３速及び４速のいずれであるかを判断する。推奨値が２速である場合はステップＳ１５−２−２に、推奨値が３速である場合はステップＳ１５−２−３に、推奨値が４速である場合はステップＳ１５−２−６に進む。
ステップＳ１５−２−２ ブレーキオフ→オンであるかどうかを判断する。ブレーキオフ→オンである場合はステップＳ１５−２−４に、ブレーキオフ→オンでない場合はステップＳ１５−２−５進む。
ステップＳ１５−２−３ アクセルオン→オフであるか又はブレーキオフ→オンであるかどうかを判断する。アクセルオン→オフであるか又はブレーキオフ→オンである場合はステップＳ１５−２−５に、アクセルオン→オフでもなく、ブレーキオフ→オンでもない場合はステップＳ１５−２−６に進む。
ステップＳ１５−２−４ 値ＳS に２をセットする。
ステップＳ１５−２−５ 値ＳS に３をセットする。
ステップＳ１５−２−６ 値ＳS に４をセットする。
ステップＳ１５−２−７ 上限の変速段を決定する。
【００６１】
次に、ナビゲーション装置１４の動作を示すフローチャートについて説明する。
図１４は本発明の実施の形態におけるナビゲーション装置の動作を示すフローチャートである。
ステップＳ２１ 目的地・通過点入力処理を行う。
ステップＳ２２ 経路設定処理を行う。
ステップＳ２３ 地図・現在位置マーク表示処理を行う。
ステップＳ２４ 現在位置検出処理を行う。
ステップＳ２５ 車両が経路上を走行しているかどうかを判断する。車両が経路上を走行している場合はステップＳ２６に、経路上を走行していない場合はステップＳ２９に進む。
ステップＳ２６ 経路情報検索処理を行う。
ステップＳ２７ 経路案内タイミングが発生したかどうかを判断する。経路案内タイミングが発生した場合はステップＳ２８に、発生していない場合はステップＳ２９に進む。
ステップＳ２８ 経路案内処理を行う。
ステップＳ２９ 地図読込タイミングが発生したかどうかを判断する。地図読込タイミングが発生した場合はステップＳ３０に、発生していない場合はステップＳ３１に進む。
ステップＳ３０ 地図読出処理を行う。
ステップＳ３１ 道路形状判断処理のタイミング信号を発生させる。
ステップＳ３２ 目的地に到着したかどうかを判断する。目的地に到着した場合はリターンし、到着していない場合はステップＳ２３に戻る。
【００６２】
本実施の形態においては、車両各部の制御として、自動変速機における走行制御について説明しているが、車両各部の制御として、内燃エンジン１１等の原動機の制御、ステアリング制御、ステアリングアシスト制御、ブレーキ制御、ブレーキアシスト制御、サスペンション（ダンパ減衰力等）制御、４ＷＤにおける駆動力分配制御等に適用することもできる。
【００６３】
この場合、ＣＰＵ３１（図２）は、所定のノードに到達するまでの車両各部の制御を許可するための減速線を設定し、推奨値算出手段１０２（図１）は、車速及び減速線によって与えられる設定値に基づいて車両各部の制御の推奨値を算出する。そして、制御出力送信手段２０３は、推奨値に基づいて車両各部の制御を行う。また、前記推奨値としては、例えば、推奨アクセル開度、推奨ブレーキアシスト力、推奨ダンパ減衰力、推奨駆動力分配値等が算出される。
【００６４】
さらに、車両各部の制御を行うに当たり、検出された車両の状態、道路データ等に基づいて、車両各部の制御を行うための制御パラメータを設定し、該制御パラメータを車両各部の制御部に送信する。
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００６５】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、車両制御装置においては、車両の状態を検出して車両情報を発生させる車両状態検出手段と、ナビゲーション装置に配設され、道路データが記録されたデータ記憶部と、前記ナビゲーション装置に配設され、車両が経路上を走行していない場合、並びに経路案内タイミング及び地図読込タイミングが発生していない場合に、道路形状判断処理による道路形状の判断に従い、前記車両情報及び道路データに基づいて、車両の推奨される制御内容を制御パラメータとして設定する制御パラメータ設定手段と、前記制御パラメータを車両制御部の制御を行う制御装置に送信する制御内容送信手段と、前記制御装置に配設され、運転者による所定の動作に基づいて、前記制御パラメータに対応する制御内容を変更し、制御を行うための制御出力を発生させ、該制御出力を前記車両制御部に送信する制御出力送信手段とを有する。
【００６６】
この場合、各種の制御を行うときに、制御装置とナビゲーション装置との間で車両の推奨される制御内容を表す制御パラメータを送受信するだけでよいので、制御を行うための処理時間を短くすることができる。
また、運転者による所定の動作を検出した場合の動作検出信号をナビゲーション装置に送信する必要がないので、通信遅れを無くすことができる。したがって、制御装置において制御を行うための処理時間を短くすることができる。
【００６７】
その結果、運転者の意志に沿った制御を行うのが容易になり、走行フィーリングを向上させることができる。
本発明の他の車両制御装置においては、車両の状態を検出して車両情報を発生させる車両状態検出手段と、ナビゲーション装置に配設され、道路データが記録されたデータ記憶部と、前記ナビゲーション装置に配設され、車両が経路上を走行していない場合、並びに経路案内タイミング及び地図読込タイミングが発生していない場合に、道路形状判断処理による道路形状の判断に従い、前記車両情報及び道路データに基づいて、車両の推奨される制御内容を制御パラメータとして設定する制御パラメータ設定手段と、前記制御パラメータを自動変速機の制御を行う自動変速機制御装置に送信する制御内容送信手段と、前記自動変速機制御装置に配設され、運転者による所定の動作に基づいて、前記制御パラメータに対応する制御内容を変更し、走行制御を行うための制御出力を発生させ、該制御出力を前記自動変速機に送信する制御出力送信手段とを有する。
【００６８】
この場合、各種の走行制御を行うときに、自動変速機制御装置とナビゲーション装置との間で車両の推奨される制御内容を表す制御パラメータを送受信するだけでよいので、走行制御を行うための処理時間を短くすることができる。
また、運転者による所定の動作を検出した場合の動作検出信号をナビゲーション装置に送信する必要がないので、通信遅れを無くすことができる。したがって、自動変速機制御装置において、走行制御を行うための処理時間を短くすることができる。
【００６９】
その結果、運転者の意志に沿った走行制御を行うのが容易になり、走行フィーリングを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における車両制御装置の機能ブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態における車両制御装置の概略図である。
【図３】本発明の実施の形態における推奨車速マップを示す図である。
【図４】本発明の実施の形態における減速線マップを示す図である。
【図５】本発明の実施の形態におけるナビゲーション装置の走行制御用の動作を示すメインフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態におけるコーナ制御判定処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態における道路形状判断処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態における推奨変速段決定処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態における交差点制御判定処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態における推奨値算出処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態における自動変速機制御装置の動作を示すメインフローチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態における協調制御判断処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施の形態における上限変速段決定処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図１４】本発明の実施の形態におけるナビゲーション装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０ 自動変速機
１２ 自動変速機制御装置
１４ ナビゲーション装置
１６ データ記憶部
３３、４６ ＲＯＭ
４２ アクセルセンサ
４３ ブレーキセンサ
４４ 車速センサ
１０２ 推奨値算出手段
２０３ 制御出力送信手段
２０４ 車両制御部
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両制御装置及びそのプログラムを記録した記録媒体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、道路状況に対応させて走行制御を行うことができるようにした車両制御装置が提供されている。この場合、例えば、車両がコーナに差し掛かると想定され、かつ、運転者の動作に基づく所定の条件が満たされるときに、前記走行制御としてのコーナ制御が行われ、該コーナ制御において、上限の変速段が決定され、該上限の変速段より上の変速段（高速側の変速段、変速比の小さい変速段等）が選択されないようになっている。
【０００３】
そのために、車両にナビゲーション装置が搭載され、該ナビゲーション装置において、現在位置検出部によって検出された車両の現在の位置、すなわち、現在位置、データ記憶部から読み出された道路データ等に基づいてコーナを走行するのに望ましい変速段の推奨値が算出されるとともに、該推奨値、及び運転者の動作に基づいて上限の変速段が決定されるようになっている。したがって、該上限の変速段より上の変速段が選択されることがなく、車両を走行させることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の車両制御装置においては、前記ナビゲーション装置のＣＰＵは、前記推奨値を算出するために膨大な道路データを処理し、道路形状を判断する必要があるだけでなく、上限の変速段を決定するために、運転者の動作を検出するアクセルセンサ、ブレーキセンサ等から検出信号を受信する必要がある。また、ＣＰＵは、前記推奨値及び各検出信号に基づいて上限の変速段を決定した後、決定された上限の変速段を表す変速段信号を自動変速機制御装置に送信する必要がある。
【０００５】
したがって、コーナ制御を行うための処理時間が、前記検出信号の受信及び変速段信号の送信に必要な通信時間だけ長くなり、運転者の意志に沿ったコーナ制御を行うのが困難になり、走行フィーリングが低下してしまう。
本発明は、前記従来の車両制御装置の問題点を解決して、車両制御部によって制御を行うための処理時間を短くすることができ、運転者の意志に沿った制御を行うことができる車両制御装置及びそのプログラムを記録した記録媒体を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の車両制御装置においては、車両の状態を検出して車両情報を発生させる車両状態検出手段と、ナビゲーション装置に配設され、道路データが記録されたデータ記憶部と、前記ナビゲーション装置に配設され、車両が経路上を走行していない場合、並びに経路案内タイミング及び地図読込タイミングが発生していない場合に、道路形状判断処理による道路形状の判断に従い、前記車両情報及び道路データに基づいて、車両の推奨される制御内容を制御パラメータとして設定する制御パラメータ設定手段と、前記制御パラメータを車両制御部の制御を行う制御装置に送信する制御内容送信手段と、前記制御装置に配設され、運転者による所定の動作に基づいて、前記制御パラメータに対応する制御内容を変更し、制御を行うための制御出力を発生させ、該制御出力を前記車両制御部に送信する制御出力送信手段とを有する。
【０００７】
本発明の他の車両制御装置においては、車両の状態を検出して車両情報を発生させる車両状態検出手段と、ナビゲーション装置に配設され、道路データが記録されたデータ記憶部と、前記ナビゲーション装置に配設され、車両が経路上を走行していない場合、並びに経路案内タイミング及び地図読込タイミングが発生していない場合に、道路形状判断処理による道路形状の判断に従い、前記車両情報及び道路データに基づいて、車両の推奨される制御内容を制御パラメータとして設定する制御パラメータ設定手段と、前記制御パラメータを自動変速機の制御を行う自動変速機制御装置に送信する制御内容送信手段と、前記自動変速機制御装置に配設され、運転者による所定の動作に基づいて、前記制御パラメータに対応する制御内容を変更し、走行制御を行うための制御出力を発生させ、該制御出力を前記自動変速機に送信する制御出力送信手段とを有する。
【０００８】
本発明の更に他の車両制御装置においては、さらに、前記制御パラメータ設定手段は、前記道路データに基づいて道路形状を判断し、該道路形状に基づいて制御パラメータを設定する。
本発明の記録媒体においては、車両の状態を検出する車両状態検出手段によって発生させられた車両情報を読み込み、データ記憶部に記録された道路データを読み出し、車両が経路上を走行していない場合、並びに経路案内タイミング及び地図読込タイミングが発生していない場合に、道路形状判断処理による道路形状の判断に従い、前記車両情報及び道路データに基づいて、車両の推奨される制御内容を制御パラメータとして設定するとともに、該制御パラメータを、車両制御部の制御を行うために配設された制御装置であり、かつ、運転者による所定の動作に基づいて、前記制御パラメータに対応する制御内容を変更し、制御を行うための制御出力を発生させ、該制御出力を前記車両制御部に送信する制御出力送信手段を備えた制御装置に送信する車両制御装置のプログラムを記録する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明の実施の形態における車両制御装置の機能ブロック図である。
図において、１４はナビゲーション装置、１６は該ナビゲーション装置１４に配設され、道路データが記録されたデータ記憶部、４２は運転者の動作を検出するアクセルセンサ、４３は前記運転者の動作を検出するブレーキセンサ、４４は車速センサである。前記アクセルセンサ４２、ブレーキセンサ４３及び車速センサ４４によって、車両の状態を検出する車両状態検出手段が構成される。そして、前記アクセルセンサ４２及びブレーキセンサ４３によって運転者の動作が検出され、アクセル信号及びブレーキ信号が車両情報として発生させられ、前記車速センサ４４によって車速が検出され、車速信号が車両情報として発生させられる。
【００１０】
また、１０２は前記ナビゲーション装置１４に配設された制御パラメータ設定手段としての推奨値算出手段、２０３は制御出力送信手段、２０４は車両制御部である。
図２は本発明の実施の形態における車両制御装置の概略図、図３は本発明の実施の形態における推奨車速マップを示す図、図４は本発明の実施の形態における減速線マップを示す図である。なお、図３において、横軸にノード半径を、縦軸に推奨車速ＶR を、図４において、横軸に車両の位置を、縦軸に車速Ｖを採ってある。
【００１１】
図２において、１０は車両制御部２０４（図１）としての自動変速機（Ａ／Ｔ）、１１はエンジン（Ｅ／Ｇ）、１２は前記自動変速機１０の全体の制御を行う自動変速機制御装置（ＥＣＵ）、１３は前記エンジン１１の全体の制御を行うエンジン制御装置（ＥＦＩ）、１４はナビゲーション装置である。
また、４２はアクセルセンサ、４３はブレーキセンサ、４４は車速センサ、４５はスロットル開度センサ、４６は記録媒体としてのＲＯＭ、４７は通常モードとナビモードとを選択するためのモード選択部、４８は車両の旋回時に行われる車両安定性制御（ＶＳＣ）のためのジャイロセンサである。
【００１２】
前記ナビゲーション装置１４は、現在位置を検出する現在位置検出部１５、データ記憶部１６、入力された情報に基づいてナビゲーション処理等の各種の演算処理を行うナビゲーション処理部１７、入力部３４、表示部３５、音声入力部３６、音声出力部３７及び通信部３８を有する。
そして、現在位置検出部１５は、ＧＰＳ（グローバルポジショニングセンサ）２１、地磁気センサ２２、距離センサ２３、ステアリングセンサ２４、ビーコンセンサ２５、ジャイロセンサ２６、図示されない高度計等から成る。
【００１３】
前記ＧＰＳ２１は、人工衛星によって発生させられた電波を受信して、地球上における現在位置を検出し、前記地磁気センサ２２は、地磁気を測定することによって車両が向いている方位を検出し、前記距離センサ２３は、道路上の所定の地点間の距離等を検出する。前記距離センサ２３としては、例えば、車輪の回転数を測定し、該回転数に基づいて距離を検出するもの、加速度を測定し、該加速度を２回積分して距離を検出するもの等を使用することができる。
【００１４】
また、前記ステアリングセンサ２４は、舵（だ）角を検出するためのものであり、例えば、図示されないハンドルの回転部に取り付けられた光学的な回転センサ、回転抵抗センサ、車輪に取り付けられた角度センサ等が使用される。
そして、前記ビーコンセンサ２５は、道路に沿って配設されたビーコンからの位置情報を受信して現在位置を検出する。前記ジャイロセンサ２６は、車両の回転角速度を検出するものであり、ガスレートジャイロ、振動ジャイロ等が使用される。そして、前記ジャイロセンサ２６によって検出された回転角速度を積分することにより、車両が向いている方位を検出することができる。
【００１５】
なお、前記ＧＰＳ２１及びビーコンセンサ２５においては、それぞれ単独で現在位置を検出することができるが、距離センサ２３の場合は、該距離センサ２３によって検出された距離と、地磁気センサ２２及びジャイロセンサ２６によって検出された方位とを組み合わせることにより現在位置が算出される。また、距離センサ２３によって検出された距離と、ステアリングセンサ２４によって検出された舵角とを組み合わせることによって現在位置を算出することもできる。
【００１６】
前記データ記憶部１６は、地図データファイル、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、写真データファイル、及び各地域のホテル、ガソリンスタンド、観光地案内等の各主地域ごとの情報が記録されたデータファイルを備える。これら各データファイルには、経路を検索するためのデータのほか、前記表示部３５の画面に、検索した経路に沿って案内図を表示したり、交差点又は経路における特徴的な写真、コマ図等を表示したり、次の交差点までの距離、次の交差点における進行方向等を表示したり、他の案内情報を表示したりするための各種のデータが記録される。なお、前記データ記憶部１６には、所定の情報を音声出力部３７によって出力するための各種のデータも記録される。
【００１７】
ところで、前記交差点データファイルには各交差点に関する交差点データが、ノードデータファイルにはノード（点）に関するノードデータが、道路データファイルには道路に関する道路データがそれぞれ記録され、前記交差点データ、ノードデータ及び道路データによって道路状況が表される。なお、前記ノードデータは、前記地図データファイルに記録された地図データにおける道路の位置及び形状を表す要素であり、道路上の各ノード及び該各ノード間を連結するリンク（線）を示すデータから成る。そして、前記道路データによって、道路自体については、幅員、勾配（こうばい）、カント、バンク、路面の状態、道路の車線数、車線数の減少する地点、幅員の狭くなる地点等が、コーナについては、曲率半径、交差点、Ｔ字路、コーナの入口等が、道路属性については、踏切、高速道路出口ランプウェイ、高速道路の料金所、降坂路、登坂路、道路種別（国道、一般道、高速道等）等がそれぞれ表される。
【００１８】
また、前記ナビゲーション処理部１７は、ナビゲーション装置１４の全体の制御を行うＣＰＵ３１、該ＣＰＵ３１が制御を行うに当たってワーキングメモリとして使用されるＲＡＭ３２、及び制御プログラムのほか、目的地までの経路の検索、経路中の走行案内、特定区間の決定等を行うための各種のプログラムが記録された記録媒体としてのＲＯＭ３３から成るとともに、前記ナビゲーション処理部１７に、前記入力部３４、表示部３５、音声入力部３６、音声出力部３７及び通信部３８が接続される。
【００１９】
なお、前記データ記憶部１６及びＲＯＭ３３は、図示されない磁気コア、半導体メモリ等によって構成される。また、前記データ記憶部１６及びＲＯＭ３３に代えて、磁気テープ、磁気ディスク、フロッピーディスク、磁気ドラム、ＣＤ、ＭＤ、ＤＶＤ、光ディスク、ＩＣカード、光カード等の各種の記録媒体を使用することもできる。
【００２０】
本実施の形態においては、前記ＲＯＭ３３に各種のプログラムが記録され、前記データ記憶部１６に各種のデータが記録されるようになっているが、各種のプログラム及び各種のデータを同じ外部の記録媒体に記録することもできる。この場合、例えば、前記ナビゲーション処理部１７に図示されないフラッシュメモリを配設し、前記外部の記録媒体から前記各種のプログラム及び各種のデータを読み出してフラッシュメモリに書き込むこともできる。したがって、外部の記録媒体を交換することによって前記各種のプログラム及び各種のデータを更新することができる。また、自動変速機制御装置１２の制御プログラム等を併せて前記外部の記録媒体に記録することもできる。このように、各種の記録媒体に記録された各種のプログラムを起動し、各種のデータに基づいて各種の処理を行うことができる。
【００２１】
さらに、前記通信部３８は、ＦＭ送信装置、電話回線等との間で各種のデータの送受信を行うためのものであり、例えば、図示されない情報センサ等によって受信した渋滞等の道路情報、交通事故情報、ＧＰＳ２１の検出誤差を検出するＤ−ＧＰＳ情報等の各種のデータを受信する。なお、本発明の機能を実現するためのプログラム及びデータの少なくとも一部を前記通信部３８によって受信し、フラッシュメモリ等に記録することもできる。
【００２２】
そして、前記入力部３４は、走行開始時の位置を修正したり、目的地を入力したりするためのものであり、表示部３５と別に配設されたキーボード、マウス、バーコードリーダ、ライトペン、遠隔操作用のリモートコントロール装置等を使用することができる。また、前記入力部３４は、表示部３５に画像で表示されたキー又はメニューにタッチすることにより、入力を行うタッチパネルによって構成することもできる。
【００２３】
そして、前記表示部３５には、操作案内、操作メニュー、操作キーの案内、目的地までの経路、走行する経路に沿った案内等が表示される。前記表示部３５としては、ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、フロントガラスにホログラムを投影するホログラム装置等を使用することができる。
そして、音声入力部３６は、図示されないマイクロホン等によって構成され、音声によって必要な情報を入力することができるようになっている。さらに、音声出力部３７は、それぞれ図示されない音声合成装置及びスピーカを備え、音声合成装置によって合成された音声による案内情報をスピーカから出力する。なお、音声合成装置によって合成された音声のほかに、各種の案内情報をテープに録音しておき、該案内情報をスピーカから出力することもできる。
【００２４】
ところで、前記構成の車両制御装置において、自動変速機制御装置１２は、ＲＯＭ４６に記録された制御プログラムに従ってシフトアップ又はシフトダウンの変速を行う。
そして、運転者がモード選択部４７を操作することによって通常モードが選択されると、前記自動変速機制御装置１２は、前記車速センサ４４によって検出された車速Ｖ、及びスロットル開度センサ４５によって検出されたスロットル開度に基づいて、ＲＯＭ４６内の図示されない変速マップを参照し、前記車速Ｖ及びスロットル開度に対応する変速段を選択する。
【００２５】
また、運転者がモード選択部４７を操作することによってナビモードが選択されると、前記ナビゲーション処理部１７において、データ記憶部１６から所定の道路データを読み出し、変速段を制限するための推奨値が算出されるとともに、該推奨値が制御内容として設定される。そして、各制御内容に対応する制御パラメータとしての制御推奨フラグが設定され、該制御推奨フラグが自動変速機制御装置１２に送信される。また、該自動変速機制御装置１２は、前記制御推奨フラグを受信し、図示されないアクセルペダルが緩められたこと等の所定の条件が満たされると、上限の変速段を決定し、該上限の変速段より上の変速段が選択されないようにする。なお、常時、前記ナビゲーション処理部１７によって、ナビモードが選択されたときと同様の処理を行うことができる。
【００２６】
次に、ナビモードが選択された場合の前記ナビゲーション処理部１７の動作について説明する。なお、本実施の形態においては、走行制御としてコーナ制御を行う場合について説明する。
まず、前記ＣＰＵ３１は、現在位置検出部１５によって検出された現在位置を読み込むとともに、データ記憶部１６の道路データファイルにアクセスし、前記現在位置より前方の位置の道路データを読み出し、制御実施条件が成立しているかどうかを判断する。この場合、前記制御実施条件として、前記道路データが前記道路データファイル内に存在していること、フェール動作が発生していないこと等が設定される。
【００２７】
そして、前記制御実施条件が成立すると、前記ＣＰＵ３１は、コーナ制御判定処理を開始し、道路形状判断処理を行い、道路形状を判断する。すなわち、ＣＰＵ３１は、前記現在位置、及び前記現在位置より前方の位置の道路データに基づいて、制御リストを作成し、現在位置を含む道路上の所定の範囲（例えば、現在位置から１〜２〔ｋｍ〕）内の各ノードごとに道路のノード半径を算出する。
【００２８】
なお、必要に応じて現在位置から目的地までの経路を検索し、検索した経路上のノードについてノード半径を算出することもできる。この場合、道路データに従って、各ノードの絶対座標、及び前記各ノードに隣接する二つのノードの各絶対座標に基づいて演算処理を行い、前記ノード半径を算出する。また、道路データとしてあらかじめデータ記憶部１６にノード半径を、例えば、各ノードに対応させて記録しておき、必要に応じて前記ノード半径を読み出すこともできる。
【００２９】
次に、ＣＰＵ３１は、前記所定の範囲内において前記ノード半径が閾（しきい）値より小さいノードが検出されると、コーナ制御を必要とするコーナが有ると判定し、図３の推奨車速マップを参照して、前記ノード半径に対応する推奨車速ＶR を読み込む。なお、前記推奨車速マップにおいては、ノード半径が小さくなると推奨車速ＶR が低くされ、ノード半径が大きくなると推奨車速ＶR が高くされる。次に、ナビゲーション処理部１７は現在位置から各ノードまでの道路の勾配を算出する。
【００３０】
ところで、本実施の形態においては、車両がコーナに差し掛かると、現在位置からコーナに到達するまでに、車速Ｖが前記推奨車速ＶR になるような減速が必要であると判断される。そこで、前記所定の範囲内の各ノードのうちノード半径が閾値より小さい特定のノードＮｄi （ｉ＝１、２、…）が選択され、該各ノードＮｄi について推奨車速ＶRi（ｉ＝１、２、…）が算出され、該推奨車速ＶRiに基づいて推奨変速段が決定されるようになっている。
【００３１】
そのために、ＣＰＵ３１は、各ノードＮｄi について、現在の変速段を維持することが望ましいと考えられる閾値を表す減速加速度基準値α、これ以上減速加速度（減速の度合い）が大きい場合は、変速段を３速以下にすることが望ましいと考えられる閾値を表す減速加速度基準値β１、及びこれ以上減速加速度が大きい場合は、変速段を２速以下にすることが望ましいと考えられる閾値を表す減速加速度基準値β２を設定する。
【００３２】
前記各減速加速度基準値α、β１、β２は、道路の勾配も考慮して設定される。これは、平坦（たん）な道路において減速を行う場合と、登坂路又は降坂路において減速を行う場合とでは、同じ距離を走行させても減速加速度が異なるからである。例えば、登坂路においては、運転者が車両を減速させようとした場合、積極的にシフトダウンの変速を行わなくても十分な減速が行われる。
【００３３】
また、前記各減速加速度基準値α、β１、β２を、道路の勾配に対応させて複数設定したり、平坦な道路用として１組の減速加速度基準値α、β１、β２をあらかじめ設定し、道路の勾配を算出するとともに、算出された道路の勾配に対応させて前記各減速加速度基準値α、β１、β２を補正したりすることができる。さらに、車両の総重量を算出し、例えば、乗員が１名である場合と４名である場合とで減速加速度基準値α、β１、β２を異ならせることもできる。この場合、車両の総重量は、例えば、特定の出力軸トルクを発生させたときの加速度に基づいて算出することができる。
【００３４】
続いて、ＣＰＵ３１は、推奨値算出処理を開始し、現在位置から各ノードＮｄi までの区間距離Ｌを算出し、該区間距離Ｌ、前記推奨車速ＶRi及び前記減速加速度基準値αに基づいて、現在の変速段を維持するためのホールド制御用減速線Ｍｈを、区間距離Ｌ、前記推奨車速ＶRi及び減速加速度基準値β１、β２に基づいて、シフトダウンの変速を許可するための減速線、すなわち、変速許可制御用減速線Ｍ１、Ｍ２をそれぞれ設定する。なお、ホールド制御用減速線Ｍｈは、前記変速許可制御用減速線Ｍ１に対応させて、例えば、変速許可制御用減速線Ｍ１より１０〔ｋｍ／ｈ〕だけ低い値にされる。また、ホールド制御用減速線Ｍｈを変速許可制御用減速線Ｍ１より所定距離分だけずらすこともできる。そして、前記ホールド制御用減速線Ｍｈ及び変速許可制御用減速線Ｍ１、Ｍ２はコーナ制御が終了するまで固定される。
【００３５】
この場合、変速許可制御用減速線Ｍ１、Ｍ２は、区間距離Ｌにおいてそれぞれ減速加速度基準値β１、β２で減速が行われた場合に、各ノードＮｄi を推奨車速ＶRiで走行することができる車速Ｖの値を示す。
なお、前記ホールド制御用減速線Ｍｈ及び変速許可制御用減速線Ｍ１、Ｍ２は、いずれも演算処理を行うことによって設定することができるだけでなく、演算結果をＲＯＭ３３にマップとして記録しておき、該マップを参照することによって設定することもできる。
【００３６】
続いて、ＣＰＵ３１は、現在位置に対応する第１の設定値としてのホールド制御用減速線Ｍｈの値Ｖｈ、現在位置に対応する第２の設定値としての変速許可制御用減速線Ｍ１の値Ｖ１、及び現在位置に対応する第３の設定値としての変速許可制御用減速線Ｍ２の値Ｖ２を算出するとともに、現在の車速Ｖnow を読み込み、該車速Ｖnow と前記値Ｖｈ、Ｖ１、Ｖ２とを比較する。
【００３７】
そして、車速Ｖnow が値Ｖｈ以上である場合、ホールド制御が行われ、推奨値算出手段１０２は、現在の実際の変速段（以下「実変速段」という。）と等しい推奨値を算出する。すなわち、実変速段が４速である場合、推奨値として４速が算出される。
また、前記車速Ｖnow が値Ｖ１以上であり、値Ｖ２より低い場合、変速許可制御が行われ、推奨値算出手段１０２は、推奨値として３速を算出する。さらに、前記車速Ｖnow が値Ｖ２以上である場合、変速許可制御が行われ、推奨値算出手段１０２は、推奨値として２速を算出する。
【００３８】
なお、前記推奨値は、各ノードＮｄi について算出され、すべてのノードＮｄi についての算出が終了して制御終了条件が成立すると、前記各推奨値のうち、最小のものが推奨変速段として決定される。そして、該推奨変速段は、制御内容として設定される。
次に、交差点制御判定処理において、推奨値算出手段１０２によって交差点を通過するときの変速段の推奨値が算出され、該推奨値が制御内容として設定される。そして、ＣＰＵ３１の図示されない制御内容送信手段によって、各制御内容に対応する制御パラメータとしての制御推奨フラグが設定され、該制御推奨フラグが自動変速機制御装置１２に送信される。
【００３９】
このように、ＣＰＵ３１から自動変速機制御装置１２に制御推奨値フラグが送信されると、自動変速機制御装置１２の制御出力送信手段２０３としての図示されない上限変速段決定手段は、前記制御推奨フラグに基づいて、推奨値算出手段１０２によって算出された推奨値が２速、３速及び４速のいずれであるかを判断し、推奨値が４速である場合、上限の変速段を決定するための値ＳS に４をセットする。そして、推奨値が３速である場合、踏み込まれているアクセルペダルが緩められてアクセルオン→オフになるか、踏み込まれていないブレーキペダルが踏み込まれてブレーキオフ→オンになると、前記上限変速段決定手段は前記値ＳS に３をセットする。また、推奨値が２速である場合、ブレーキオフ→オンになると、前記上限変速段決定手段は前記値ＳS に２をセットする。この場合、例えば、アクセルオン→オフは、アクセルセンサ４２によって検出されたアクセルペダルの踏込量が単位時間当たり１０〔％〕以上少なくなり、しかも、アクセルセンサ４２がオフになっている状態をいう。
【００４０】
なお、推奨値が３速であり、アクセルオン→オフにならず、ブレーキオフ→オンにもならない場合、前記上限変速段決定手段は前記値ＳS に４をセットする。また、推奨値が２速であり、ブレーキオフ→オンにならない場合、前記上限変速段決定手段は前記値ＳS に３をセットする。
このようにして、値ＳS がセットされると、前記上限変速段決定手段は、前記値ＳS を上限の変速段として決定する。そして、該上限の変速段と、ナビゲーション装置１４を備えない通常の車両制御装置において行われる基本自動変速機制御判断によって決定された上限の変速段とが比較され、制御出力として両上限の変速段のうち、いずれか低い方の上限の変速段が出力される。
【００４１】
その結果、自動変速機制御装置１２は、出力された上限の変速段で変速処理を行い、車両を走行させる。そして、道路のノード半径が閾値より大きくなると、コーナ制御が解除され、通常の制御が行われる。
ところで、前記推奨値を算出するに当たり、膨大な道路データを処理し、道路形状を判断する必要があるので、推奨値を算出するのに必要な時間が長くなる。したがって、前記自動変速機制御装置１２によって推奨値を算出しようとすると、コーナ制御を行うための処理時間がその分長くなってしまう。
【００４２】
また、前記ＣＰＵ３１において上限の変速段を決定しようとすると、運転者の動作を検出するアクセルセンサ４２、ブレーキセンサ４３等からアクセル信号、ブレーキ信号等の動作検出信号を受信したり、前記推奨値及び動作検出信号に基づいて上限の変速段を決定した後、決定された上限の変速段を自動変速機制御装置１２に送信したりする必要が生じるので、コーナ制御を行うための処理時間がその分長くなってしまう。
【００４３】
その結果、運転者の意志に沿ったコーナ制御を行うのが困難になり、走行フィーリングが低下してしまう。
そこで、本実施の形態においては、ＣＰＵ３１は、現在位置から目的地までの経路を検索して車両の走行ルートを設定した後、走行ルートを案内する前、表示部３５の画面の表示が切り換えられる前等のように、ナビゲーション装置１４の基本機能に関するナビ基本処理が行われていて、ＣＰＵ３１に加わる負荷が比較的小さいうちにタイミング信号を発生させ、前記道路形状判断処理を行う。
【００４４】
すなわち、前記ナビゲーション装置１４のＣＰＵ３１は、目的地・通過点入力処理において目的地及び通過点を入力し、経路設定処理において前記目的地及び通過点に従って経路を設定し、続いて、地図・現在位置マーク表示処理において表示部３５の画面に地図及び現在位置マークを表示する。
次に、現在位置検出処理において現在位置が検出されると、前記ＣＰＵ３１は、車両が経路上を走行しているかどうかを判断し、車両が経路上を走行している場合、経路情報検索処理において経路情報を検索する。続いて、経路案内タイミングが発生すると、ＣＰＵ３１は、経路案内処理（音声案内、交差点詳細表示等）を開始し、経路を案内する。
【００４５】
一方、車両が経路上を走行していない場合、及び経路案内タイミングが発生していない場合において、地図読込タイミングが発生すると、ＣＰＵ３１は、地図読出処理を開始して、地図データを読み出すとともに描画タイミングによって地図を描画する。
また、車両が経路上を走行していない場合、並びに経路案内タイミング及び地図読込タイミングが発生していない場合、ＣＰＵ３１は、道路形状判断処理の開始指令としてのタイミング信号を発生させ、道路形状判断処理を行う。
【００４６】
この場合、目的地・通過点入力処理、経路設定処理、地図・現在位置マーク表示処理、現在位置検出処理等のナビ基本処理だけが行われていて、経路情報検索処理、経路案内処理、地図読込処理等が行われておらず、ＣＰＵ３１に加わる負荷が比較的小さいうちに前記タイミング信号が発生させられる。
なお、ＣＰＵ３１は、前記地図読出処理において、表示部３５の画面より大きい範囲についての地図データを読み出すと、該地図データの一部分について地図を描画するとともに、他の部分をＲＡＭ３２に一時的に格納する。そして、現在位置が変化したり、オペレータの指示があったりすると、前記ＣＰＵ３１は、前記ＲＡＭ３２から前記他の部分を読み出して地図を描画する。
【００４７】
このように、ＣＰＵ３１に加わる負荷が比較的小さいうちに道路形状判断処理が行われるので、膨大な道路データを処理する必要があるにもかかわらず、推奨変速段判断処理を早めに開始することができる。また、ナビゲーション処理部１７側において、道路データ等に基づいて道路形状判断処理が行われ、車速Ｖnow 等に基づいて推奨変速段決定処理が行われるので、ＣＰＵ３１から自動変速機制御装置１２にわずかな数の制御推奨フラグを送信するだけでよく、道路データを送信する必要がない。
【００４８】
そして、自動変速機制御装置１２側において、ＣＰＵ３１から受信した制御推奨フラグ及び運転者の動作に基づいて上限の変速段を決定するようになっているので、前記動作検出信号をＣＰＵ３１に送信する必要がない。
なお、走行制御として交差点制御を行う場合、ＣＰＵ３１において周辺の道路状況が判定され、判定結果に基づいて交差点を通過するときの変速段の推奨値が算出されるようになっている。この場合も、変速段の推奨値によって制御内容が設定され、該制御内容に対応する制御推奨フラグが設定され、該制御推奨フラグが自動変速機制御装置１２に送信される。
【００４９】
さらに、登坂走行制御、降坂走行制御等を行う場合、自動変速機制御装置１２において、スロットル開度、車速Ｖnow 等に基づいて算出された基準車両加速度と、車速Ｖnow に基づいて算出された実際の車両加速度とを比較し、登坂路を走行していることを示す登坂路信号、降坂路を走行していることを示す降坂路信号等を発生させ、ＣＰＵ３１において前記車速Ｖnow 、登坂路信号、降坂路信号等を読み込むようにしている。この場合も、車速Ｖnow 、登坂路信号、降坂路信号等を制御推奨フラグによって読み込むことができる。
【００５０】
このように、各種の走行制御を行う場合に、自動変速機制御装置１２とＣＰＵ３１との間で制御推奨フラグだけを送受信するだけでよいので、コーナ制御、交差点制御、登坂走行制御、降坂走行制御等を行うための処理時間を短くすることができる。
また、運転者がアクセルペダルを踏み込んだり、ブレーキペダルを緩めたり、図示されないシフトレバー、ハンドル等を操作したりする動作が検出された場合の動作検出信号をＣＰＵ３１に送信する必要がないので、通信遅れを無くすことができる。したがって、コーナ制御、交差点制御、登坂走行制御、降坂走行制御等を行うための処理時間を短くすることができる。
【００５１】
その結果、運転者の意志に沿った走行制御を行うのが容易になり、走行フィーリングを向上させることができる。
次に、前記ナビゲーション装置１４の走行制御用の動作を示すフローチャートについて説明する。
図５は本発明の実施の形態におけるナビゲーション装置の走行制御用の動作を示すメインフローチャートである。
ステップＳ１ 現在位置を読み込み、車両の前方の道路データを読み出す。
ステップＳ２ 制御実施条件が成立したかどうかを判断する。制御実施条件が成立した場合はステップＳ３に進み、成立していない場合はリターンする。
ステップＳ３ コーナ制御判定処理を行う。
ステップＳ４ 交差点制御判定処理を行う。
ステップＳ５ 制御推奨フラグを自動変速機制御装置１２（図２）に送信する。
【００５２】
次に、図５のステップＳ３におけるコーナ制御判定処理のサブルーチンについて説明する。
図６は本発明の実施の形態におけるコーナ制御判定処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
ステップＳ３−１ 道路形状判断処理を行う。
ステップＳ３−２ 推奨変速段決定処理を行う。
ステップＳ３−３ 制御内容を設定する。
【００５３】
次に、図６のステップＳ３−１における道路形状判断処理のサブルーチンについて説明する。
図７は本発明の実施の形態における道路形状判断処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
ステップＳ３−１−１ 制御リストを作成する。
ステップＳ３−１−２ コーナ制御を必要とするコーナが有ると判定する。
【００５４】
次に、図６のステップＳ３−２における推奨変速段決定処理のサブルーチンについて説明する。
図８は本発明の実施の形態における推奨変速段決定処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
ステップＳ３−２−１ 減速線を変更する。
ステップＳ３−２−２ 推奨値算出処理を行う。
ステップＳ３−３−３ 制御終了条件が成立したかどうかを判断する。制御終了条件が成立した場合はリターンし、成立していない場合はステップＳ３−２−２に戻る。
【００５５】
次に、図５のステップＳ４における交差点制御判定処理のサブルーチンについて説明する。
図９は本発明の実施の形態における交差点制御判定処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
ステップＳ４−１ 周辺の道路状況を判定し、道路属性、複数の交差点の位置関係等をチェックする。
ステップＳ４−２ 変速段の推奨値を算出する。
ステップＳ４−３ 制御内容を設定する。
【００５６】
次に、図８のステップＳ３−２−２における推奨値算出処理のサブルーチンについて説明する。
図１０は本発明の実施の形態における推奨値算出処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
ステップＳ３−２−２−１ 現在位置から各ノードまでの区間距離Ｌを算出する。
ステップＳ３−２−２−２ 値Ｖｈ、Ｖ１、Ｖ２を算出する。
ステップＳ３−２−２−３ 現在の車速Ｖnow を読み込む。
ステップＳ３−２−２−４ 該車速Ｖnow が前記値Ｖｈ以上であるかどうかを判断する。車速Ｖnow が値Ｖｈ以上である場合はステップＳ３−２−２−５に、車速Ｖnow が値Ｖｈより低い場合はステップＳ３−２−２−１０に進む。
ステップＳ３−２−２−５ 前記車速Ｖnow が前記値Ｖ１以上であるかどうかを判断する。車速Ｖnow が値Ｖ１以上である場合はステップＳ３−２−２−７に、車速Ｖnow が値Ｖ１より低い場合はステップＳ３−２−２−６に進む。
ステップＳ３−２−２−６ ホールドフラグをオンにする。
ステップＳ３−２−２−７ 前記車速Ｖnow が前記値Ｖ２以上であるかどうかを判断する。車速Ｖnow が値Ｖ２以上である場合はステップＳ３−２−２−９に、車速Ｖnow が値Ｖ２より低い場合はステップＳ３−２−２−８に進む。
ステップＳ３−２−２−８ 推奨値として３速を算出する。
ステップＳ３−２−２−９ 推奨値として２速を算出する。
ステップＳ３−２−２−１０ ホールドフラグがオンであるかどうかを判断する。ホールドフラグがオンである場合はステップＳ３−２−２−１１に進み、オフである場合はリターンする。
ステップＳ３−２−２−１１ 実変速段を推奨値とする。
【００５７】
次に、自動変速機制御装置１２の動作を示すフローチャートについて説明する。
図１１は本発明の実施の形態における自動変速機制御装置の動作を示すメインフローチャートである。
ステップＳ１１ アクセルセンサ４２（図２）のアクセル信号、ブレーキセンサ４３のブレーキ信号、車速センサ４４によって検出された車速Ｖnow 、スロットル開度センサ４５によって検出されたスロットル開度等の車両情報を読み込む。
ステップＳ１２ 基本自動変速機制御判断処理を行う。
ステップＳ１３ 協調制御条件が成立しているかどうかを判断する。協調制御条件が成立している場合はステップＳ１４に、成立していない場合はステップＳ１６に進む。この場合、協調制御条件が成立しているかどうかは、車両が走行制御を行うのに適した状態にあるかどうかによって判断する。例えば、水温、油温、各種のセンサの検出信号等が正常な範囲内にあること、ナビゲーション装置１４との間において通信が正常に行われていること、ナビゲーション装置１４から受信したデータが正常であること等が協調制御条件にされる。また、オーバードライブ走行を選択するための図示されないオーバードライブスイッチがオンになっていること、雪道走行用の変速パターンを選択するための図示されないセレクトスイッチがオンになっていること等を協調制御条件にすることもできる。
ステップＳ１４ ナビゲーション装置１４から制御推奨フラグを受信する。
ステップＳ１５ 協調制御判断処理を行う。
ステップＳ１６ 基本自動変速機制御判断処理において基本の変速マップを参照することによって決定された変速段と協調制御判断処理において決定された上限の変速段とを比較し、低い方の変速段を選択する。
ステップＳ１７ 選択された変速段を変速出力として出力する。
【００５８】
次に、図１１のステップＳ１５における協調制御判断処理のサブルーチンについて説明する。
図１２は本発明の実施の形態における協調制御判断処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
ステップＳ１５−１ ナビゲーション装置１４（図２）から受信した制御推奨フラグのいずれかがオンになっているかどうかを判断する。制御推奨フラグのいずれかがオンになっている場合はステップＳ１５−２に、全くオンになっていない場合はステップＳ１５−３に進む。
ステップＳ１５−２ 上限変速段決定処理を行う。
ステップＳ１５−３ 協調制御実施中であるかどうかを判断する。協調制御実施中である場合はステップＳ１５−４に進み、協調制御実施中でない場合はリターンする。なお、協調制御実施中であるかどうかは、コーナ制御において推奨値が算出され、算出された推奨値に従った変速段で車両が走行させられているかどうかによって判断する。
ステップＳ１５−４ 解除制御判断処理を行い、コーナ制御を終了する。前記解除制御判断処理においては、例えば、コーナから離れたことのほか、基本の変速マップを参照することによって３速の変速段が決定されたこと、所定以上の加速が行われたこと、所定の距離（ガード距離）以上走行してもコーナ制御の終了が行われないこと等の各解除条件が満たされたときにコーナ制御を終了する。
【００５９】
なお、図示されないアクセルペダルを所定量以上戻したこと、アクセルペダルを所定以上の速度で戻したこと、運転者が図示されないオーバドライブスイッチをオンにしたこと等を解除条件にすることもできる。
次に、図１２のステップＳ１５−２における上限変速段決定処理のサブルーチンについて説明する。
【００６０】
図１３は本発明の実施の形態における上限変速段決定処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
ステップＳ１５−２−１ ナビゲーション装置１４（図２）から受信した制御推奨フラグに基づいて推奨値を算出し、該推奨値が２速、３速及び４速のいずれであるかを判断する。推奨値が２速である場合はステップＳ１５−２−２に、推奨値が３速である場合はステップＳ１５−２−３に、推奨値が４速である場合はステップＳ１５−２−６に進む。
ステップＳ１５−２−２ ブレーキオフ→オンであるかどうかを判断する。ブレーキオフ→オンである場合はステップＳ１５−２−４に、ブレーキオフ→オンでない場合はステップＳ１５−２−５進む。
ステップＳ１５−２−３ アクセルオン→オフであるか又はブレーキオフ→オンであるかどうかを判断する。アクセルオン→オフであるか又はブレーキオフ→オンである場合はステップＳ１５−２−５に、アクセルオン→オフでもなく、ブレーキオフ→オンでもない場合はステップＳ１５−２−６に進む。
ステップＳ１５−２−４ 値ＳS に２をセットする。
ステップＳ１５−２−５ 値ＳS に３をセットする。
ステップＳ１５−２−６ 値ＳS に４をセットする。
ステップＳ１５−２−７ 上限の変速段を決定する。
【００６１】
次に、ナビゲーション装置１４の動作を示すフローチャートについて説明する。
図１４は本発明の実施の形態におけるナビゲーション装置の動作を示すフローチャートである。
ステップＳ２１ 目的地・通過点入力処理を行う。
ステップＳ２２ 経路設定処理を行う。
ステップＳ２３ 地図・現在位置マーク表示処理を行う。
ステップＳ２４ 現在位置検出処理を行う。
ステップＳ２５ 車両が経路上を走行しているかどうかを判断する。車両が経路上を走行している場合はステップＳ２６に、経路上を走行していない場合はステップＳ２９に進む。
ステップＳ２６ 経路情報検索処理を行う。
ステップＳ２７ 経路案内タイミングが発生したかどうかを判断する。経路案内タイミングが発生した場合はステップＳ２８に、発生していない場合はステップＳ２９に進む。
ステップＳ２８ 経路案内処理を行う。
ステップＳ２９ 地図読込タイミングが発生したかどうかを判断する。地図読込タイミングが発生した場合はステップＳ３０に、発生していない場合はステップＳ３１に進む。
ステップＳ３０ 地図読出処理を行う。
ステップＳ３１ 道路形状判断処理のタイミング信号を発生させる。
ステップＳ３２ 目的地に到着したかどうかを判断する。目的地に到着した場合はリターンし、到着していない場合はステップＳ２３に戻る。
【００６２】
本実施の形態においては、車両各部の制御として、自動変速機における走行制御について説明しているが、車両各部の制御として、内燃エンジン１１等の原動機の制御、ステアリング制御、ステアリングアシスト制御、ブレーキ制御、ブレーキアシスト制御、サスペンション（ダンパ減衰力等）制御、４ＷＤにおける駆動力分配制御等に適用することもできる。
【００６３】
この場合、ＣＰＵ３１（図２）は、所定のノードに到達するまでの車両各部の制御を許可するための減速線を設定し、推奨値算出手段１０２（図１）は、車速及び減速線によって与えられる設定値に基づいて車両各部の制御の推奨値を算出する。そして、制御出力送信手段２０３は、推奨値に基づいて車両各部の制御を行う。また、前記推奨値としては、例えば、推奨アクセル開度、推奨ブレーキアシスト力、推奨ダンパ減衰力、推奨駆動力分配値等が算出される。
【００６４】
さらに、車両各部の制御を行うに当たり、検出された車両の状態、道路データ等に基づいて、車両各部の制御を行うための制御パラメータを設定し、該制御パラメータを車両各部の制御部に送信する。
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００６５】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、車両制御装置においては、車両の状態を検出して車両情報を発生させる車両状態検出手段と、ナビゲーション装置に配設され、道路データが記録されたデータ記憶部と、前記ナビゲーション装置に配設され、車両が経路上を走行していない場合、並びに経路案内タイミング及び地図読込タイミングが発生していない場合に、道路形状判断処理による道路形状の判断に従い、前記車両情報及び道路データに基づいて、車両の推奨される制御内容を制御パラメータとして設定する制御パラメータ設定手段と、前記制御パラメータを車両制御部の制御を行う制御装置に送信する制御内容送信手段と、前記制御装置に配設され、運転者による所定の動作に基づいて、前記制御パラメータに対応する制御内容を変更し、制御を行うための制御出力を発生させ、該制御出力を前記車両制御部に送信する制御出力送信手段とを有する。
【００６６】
この場合、各種の制御を行うときに、制御装置とナビゲーション装置との間で車両の推奨される制御内容を表す制御パラメータを送受信するだけでよいので、制御を行うための処理時間を短くすることができる。
また、運転者による所定の動作を検出した場合の動作検出信号をナビゲーション装置に送信する必要がないので、通信遅れを無くすことができる。したがって、制御装置において制御を行うための処理時間を短くすることができる。
【００６７】
その結果、運転者の意志に沿った制御を行うのが容易になり、走行フィーリングを向上させることができる。
本発明の他の車両制御装置においては、車両の状態を検出して車両情報を発生させる車両状態検出手段と、ナビゲーション装置に配設され、道路データが記録されたデータ記憶部と、前記ナビゲーション装置に配設され、車両が経路上を走行していない場合、並びに経路案内タイミング及び地図読込タイミングが発生していない場合に、道路形状判断処理による道路形状の判断に従い、前記車両情報及び道路データに基づいて、車両の推奨される制御内容を制御パラメータとして設定する制御パラメータ設定手段と、前記制御パラメータを自動変速機の制御を行う自動変速機制御装置に送信する制御内容送信手段と、前記自動変速機制御装置に配設され、運転者による所定の動作に基づいて、前記制御パラメータに対応する制御内容を変更し、走行制御を行うための制御出力を発生させ、該制御出力を前記自動変速機に送信する制御出力送信手段とを有する。
【００６８】
この場合、各種の走行制御を行うときに、自動変速機制御装置とナビゲーション装置との間で車両の推奨される制御内容を表す制御パラメータを送受信するだけでよいので、走行制御を行うための処理時間を短くすることができる。
また、運転者による所定の動作を検出した場合の動作検出信号をナビゲーション装置に送信する必要がないので、通信遅れを無くすことができる。したがって、自動変速機制御装置において、走行制御を行うための処理時間を短くすることができる。
【００６９】
その結果、運転者の意志に沿った走行制御を行うのが容易になり、走行フィーリングを向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における車両制御装置の機能ブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態における車両制御装置の概略図である。
【図３】本発明の実施の形態における推奨車速マップを示す図である。
【図４】本発明の実施の形態における減速線マップを示す図である。
【図５】本発明の実施の形態におけるナビゲーション装置の走行制御用の動作を示すメインフローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態におけるコーナ制御判定処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態における道路形状判断処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態における推奨変速段決定処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態における交差点制御判定処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態における推奨値算出処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態における自動変速機制御装置の動作を示すメインフローチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態における協調制御判断処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施の形態における上限変速段決定処理のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図１４】本発明の実施の形態におけるナビゲーション装置の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０ 自動変速機
１２ 自動変速機制御装置
１４ ナビゲーション装置
１６ データ記憶部
３３、４６ ＲＯＭ
４２ アクセルセンサ
４３ ブレーキセンサ
４４ 車速センサ
１０２ 推奨値算出手段
２０３ 制御出力送信手段
２０４ 車両制御部
Claims (4)
- 車両の状態を検出して車両情報を発生させる車両状態検出手段と、ナビゲーション装置に配設され、道路データが記録されたデータ記憶部と、前記ナビゲーション装置に配設され、車両が経路上を走行していない場合、並びに経路案内タイミング及び地図読込タイミングが発生していない場合に、道路形状判断処理による道路形状の判断に従い、前記車両情報及び道路データに基づいて、車両の推奨される制御内容を制御パラメータとして設定する制御パラメータ設定手段と、前記制御パラメータを車両制御部の制御を行う制御装置に送信する制御内容送信手段と、前記制御装置に配設され、運転者による所定の動作に基づいて、前記制御パラメータに対応する制御内容を変更し、制御を行うための制御出力を発生させ、該制御出力を前記車両制御部に送信する制御出力送信手段とを有することを特徴とする車両制御装置。
- 車両の状態を検出して車両情報を発生させる車両状態検出手段と、ナビゲーション装置に配設され、道路データが記録されたデータ記憶部と、前記ナビゲーション装置に配設され、車両が経路上を走行していない場合、並びに経路案内タイミング及び地図読込タイミングが発生していない場合に、道路形状判断処理による道路形状の判断に従い、前記車両情報及び道路データに基づいて、車両の推奨される制御内容を制御パラメータとして設定する制御パラメータ設定手段と、前記制御パラメータを自動変速機の制御を行う自動変速機制御装置に送信する制御内容送信手段と、前記自動変速機制御装置に配設され、運転者による所定の動作に基づいて、前記制御パラメータに対応する制御内容を変更し、走行制御を行うための制御出力を発生させ、該制御出力を前記自動変速機に送信する制御出力送信手段とを有することを特徴とする車両制御装置。
- 前記制御パラメータ設定手段は、前記道路データに基づいて道路形状を判断し、該道路形状に基づいて制御パラメータを設定する請求項１又は２に記載の車両制御装置。
- 車両の状態を検出する車両状態検出手段によって発生させられた車両情報を読み込み、データ記憶部に記録された道路データを読み出し、車両が経路上を走行していない場合、並びに経路案内タイミング及び地図読込タイミングが発生していない場合に、道路形状判断処理による道路形状の判断に従い、前記車両情報及び道路データに基づいて、車両の推奨される制御内容を制御パラメータとして設定するとともに、該制御パラメータを、車両制御部の制御を行うために配設された制御装置であり、かつ、運転者による所定の動作に基づいて、前記制御パラメータに対応する制御内容を変更し、制御を行うための制御出力を発生させ、該制御出力を前記車両制御部に送信する制御出力送信手段を備えた制御装置に送信することを特徴とする車両制御装置のプログラムを記録した記録媒体。
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