JP2007253861A - 車両制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
ナビゲーション装置から情報の供給がない場合、もしくは、供給される情報が異常な場合においても、適切に車両の制御を行う車両制御装置を提供する。
【解決手段】
本発明は、ナビゲーション装置から情報の供給を受け車両を制御する車両制御装置であって、定速走行の目標車速である第一の目標車速を設定する一定車速設定手段と、ドライバから入力を受け第一の目標車速の変更を指示する車速操作手段と、ナビゲーション装置から供給される車両の前方の道路状況に応じて、所定の目標地点に対する目標車速である第二の目標車速を設定するナビゲーション協調車速設定手段と、第一及び第二の目標車速のいずれかを真の目標車速とする調停手段とを有し、ナビゲーション装置からの情報が異常である場合、第一及び第二の目標車速の採用を中止し、情報の異常の継続中には、車速操作手段への入力に応じて第一の目標車速の採用のみが可能になることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、ナビゲーション装置からの情報の供給に基づいて、車両の速度の制御を行う車両制御装置に関し、特に、異常状態において適切な動作を行う車両制御装置に関する。

ドライバによって入力される目標車速に基づいて、車両の速度を自動的に制御する車両制御装置は従来から提案されている。しかしながら、このような車両制御装置は、高速道路のように直線部分が多く定速走行が可能な道路においてのみ効果的である。このため、一般道路においても、ナビゲーション装置から供給される道路の曲率などの情報に応じて、車両の速度を設定することが可能な車両制御装置が、特許文献１などに提案されている。
特開２００２−９６６５４号公報

ナビゲーション装置からの道路情報の供給に基づいて車両速度の調整を行う車両制御装置において、ナビゲーション装置の故障などにより道路情報が正常に受信できない場合、どのように車両の制御を行うべきかを示す従来技術は存在していなかった。

ナビゲーション協調制御機能に基づいた車両の制御を行っている場合、道路形状に応じた車速で安全な走行ができるように、車両制御装置が車両の速度を制御している。このとき、ナビゲーション装置から情報の供給が無い場合、もしくは、供給される情報が想定されるものでない場合、道路形状に応じた車速の判断ができず、例えば、前方に存在するカーブなどに根拠の無い車速で進入することになる。このような状況においては、ドライバは、車両の制御が困難となり、極めて危険な状態となる。

また、ナビゲーション協調制御機能に基づいた車両の制御を行っている最中において、例えば、所定の目標地点に到達するまでに目標車速までの減速が完了しなかった場合、どのように車両の制御を行うべきかを示す従来技術は存在していなかった。

ナビゲーション協調制御機能に基づいた車両の制御を行っている際に、例えば、下り坂に存在するカーブにおいて、目標車速まで減速できるとは限らない。また、路面の状況によっても、目標車速まで減速できない場合がある。このような状況においても、ドライバは、車両の制御が困難となり、極めて危険な状態となる。

そこで、本発明の目的は、異常状態においても適切に車両の制御を行う車両制御装置を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、ナビゲーション装置から情報の供給がない場合、もしくは、ナビゲーション装置から供給される情報が異常である場合においても、適切に車両の制御を行う車両制御装置を提供することにある。

さらに、本発明の他の目的は、ナビゲーション協調制御機能に基づいた車両の制御を行っている際に、目標地点において目標車速までの減速が完了しなかった場合においても、適切に車両の制御を行う車両制御装置を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の第一の側面によれば、車両に搭載され、前記車両の走行経路を案内するナビゲーション装置からの情報の供給を受け、前記車両を制御する車両制御装置であって、前記車両の定速走行における目標車速である第一の目標車速を設定する一定車速設定手段と、前記車両のドライバからの入力を受け、前記一定車速設定手段に対して、前記第一の目標車速の変更を指示する車速操作手段と、前記ナビゲーション装置から供給される前記車両の前方の道路状況に応じて、所定の目標地点に対する目標車速である第二の目標車速を設定するナビゲーション協調車速設定手段と、前記第一の目標車速と、前記第二の目標車速のいずれか一方を真の目標車速として採用する調停手段とを有し、前記調停手段は、前記ナビゲーション装置から前記ナビゲーション協調車速設定手段に供給される情報が異常である場合、前記第一及び第二の目標車速の採用を中止し、前記情報の異常の継続中には、前記車速操作手段への入力に応じて前記第一の目標車速の採用のみが可能になることを特徴とする。

また、好ましい実施例においては、前記ナビゲーション協調車速設定手段に供給される情報の前記異常は、前記ナビゲーション装置と車両制御装置との間における通信異常によるものであることを特徴とする。

さらに、好ましい実施例においては、前記ナビゲーション協調車速設定手段に供給される情報の前記異常は、前記ナビゲーション装置よって判断されることを特徴とする。

さらに、好ましい実施例においては、前記ナビゲーション協調車速設定手段に供給される情報の前記異常は、前記ナビゲーション装置によって判断される前記車両の走行位置の精度の異常であることを特徴とする。

さらに、好ましい実施例においては、前記ナビゲーション協調車速設定手段に供給される情報の前記異常は、前記ナビゲーション装置によって使用される地図情報の読み出し異常であることを特徴とする。

さらに、好ましい実施例においては、前記ナビゲーション協調車速設定手段に供給される情報の前記異常は、前記ナビゲーション装置に用いられる地図情報を有するサーバによって判断されることを特徴とする。

さらに、好ましい実施例においては、前記ナビゲーション協調車速設定手段に供給される情報の前記異常は、前記ナビゲーション協調車速設定手段に供給される情報の正常状態が所定時間以上継続した場合に、終了したと判断されることを特徴とする。

さらに、好ましい実施例においては、前記ナビゲーション協調車速設定手段に供給される情報の前記異常が終了した後、前記異常の再発が所定回数繰り返された場合、前記異常の終了の後も前記第一の目標車速の採用のみが可能になることを特徴とする。

さらに、好ましい実施例においては、前記調停手段は、前記第一及び第二の目標車速の採用を中止する際に、前記車両を減速することを特徴とする。

また、本発明の第二の側面によれば、車両に搭載され、前記車両の走行経路を案内するナビゲーション装置からの情報の供給を受け、前記車両を制御する車両制御装置であって、前記ナビゲーション装置から供給される前記車両の前方の道路状況に応じて、所定の目標地点に対する目標車速を設定するナビゲーション協調車速設定手段と、前記ナビゲーション装置から供給される前記目標地点と現在地との距離差と、前記車両の現在の車速とに基づいて、前記ナビゲーション協調車速設定手段から供給される前記目標車速への減速の可否を判断する減速判断手段とを有し、前記減速判断手段は、前記目標車速への減速が不可能であると判断した場合、前記車両の安全制御系の観測値の閾値を変更することを特徴とする。

また、好ましい実施例においては、前記減速判断手段は、気温及び天候に基づいて前記閾値を変更することを特徴とする。

さらに、好ましい実施例においては、前記減速判断手段は、前記目標車速への減速が不可能であるとの判断が行われ、前記閾値の変更が行われた後に、前記ナビゲーション装置から供給される前記目標地点の通過のタイミングを推定し、前記タイミングの後に変更された前記閾値の設定を元に戻すことを特徴とする。

さらに、好ましい実施例においては、前記減速判断手段は、前記目標車速への減速が不可能であるとの判断が行われ、前記閾値の変更が行われた場合に、前記車両のドライバの操作により前記ナビゲーション装置から供給される情報に基づく車両制御が停止された後も、変更された前記閾値の設定を継続することを特徴とする。

さらに、好ましい実施例においては、前記減速判断手段は、前記目標車速への減速が不可能であるとの判断が所定の頻度以上に行われた場合は、前記ナビゲーション装置から供給される情報に基づく車両制御を停止することを特徴とする。

本発明の車両制御装置は、ナビゲーション装置から情報の供給がない場合、もしくは、ナビゲーション装置から供給される情報が異常である場合において、ナビゲーション協調制御機能に基づいた車両の制御を停止することによって適切に車両の制御を行うことを可能にする。

また、本発明の車両制御装置は、ナビゲーション協調制御機能に基づいた車両の制御を行っている際に、目標地点において目標車速までの減速が完了しなかった場合においても、スリップ判定などを行いやすい設定をとることによって、安全に車両の制御を行うことを可能にする。

以下、図面に従って本発明の実施の形態について説明する。但し、本発明の技術的範囲はこれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された事項とその均等物まで及ぶものである。

図１は、本発明の第一の実施形態における車両制御装置の接続図である。本実施形態における車両制御装置１はECU（Electric Control Unit）の１つであり、他のECUと相互に接続されている。車両制御装置１に接続されるECUとしては、NAVI-ECU2、MET-ECU3、ENG-ECU4、VSC-ECU5などが挙げられる。これらのECUに対しては、アクセル、ブレーキ、ハンドルなどの操作状態を示すドライバ入力信号DIが入力する。

図１におけるNAVI−ECU2は、ナビゲーション装置に接続され、ナビゲーション装置から供給される情報を受信し、車両制御装置１に対して必要な情報を供給するためのECUである。ここで、ナビゲーション装置とは、GPS(Global Positioning System)信号などを受信することによって車両の位置を認識し、記憶される地図情報とともに車両の位置を表示する装置である。

また、図１におけるMET−ECU3は、車速、エンジン回転数、燃料残量などを表示するための表示部を制御するECUである。さらに、MET−ECU3は、音声などでドライバに対して警告を行うためのスピーカも制御する。さらに、ドライバに警告を行うためのハンドル振動やシート振動を制御するのもMET−ECU3である。

そして、図１におけるENG−ECU4は、車両に搭載されるエンジンに関する情報、例えば、回転数などが、エンジンから供給されるECUである。加えて、ENG−ECU4に対して、エンジンが発生させるべき駆動力を与えると、それに応じてエンジンを制御する。

さらに、図１におけるVSC−ECU5は、車両の方向の変化を検知するヨーレートセンサなどに接続されるECUである。VSC−ECU5は、ヨーレートセンサなどからの情報と、ドライバ入力信号DIに含まれるハンドルの状態の情報によってオーバーステアとアンダーステアを判断する。ここで、オーバーステアとは、ハンドルの操作以上に車両の方向が変化している状態であり、車両がスピンしている状態である。また、アンダーステアとは、ハンドルの操作に対して車両の方向変化が小さい状態であり、車両がスリップしている状態である。

本実施の形態における車両制御装置１は、以上に示したECUと接続され、相互に通信を行うことによって機能を実現する。以降、車両制御装置１において実現される機能をブロック図に従って説明する。

図２は、本実施の形態における車両制御装置１の機能ブロック図である。本発明の実施形態における車両制御装置１は、一定車速設定手段11、ナビゲーション協調車速設定手段12、車速操作手段13、調停手段14、及び、駆動力算出手段15の機能ブロックによって構成される。尚、図２における各機能ブロックは、プロセッサによって実行されるソフトウェアとして実現される。

図２における一定車速設定手段11は、直線状の道路などにおいて車両を一定速度に保つ定速制御機能において、ドライバの意図に応じて目標車速を設定する。例えば、ドライバは、車両を一定速度に保ちたい場合に、定速制御機能を開始するためのクルーズセットスイッチを押す。この際、一定車速設定手段11は、現在の車両速度を定速制御用の目標車速として設定する。

また、図２における車速操作手段13は、車両に設置されるアクセル、定速制御の目標車速を引き上げるためのアップスイッチ、定速制御の目標車速を引き下げるためのダウンスイッチのいずれかに対して操作が行われた場合にこれを検知する。例えば、アップスイッチに対する操作を検知した場合、車速操作手段13は、設定されている定速制御用の目標車速を所定の速度だけ、例えば時速５ｋｍだけ上昇させる。また、ダウンスイッチに対する操作を検知した場合、車速操作手段13は、設定されている定速制御用の目標車速を所定の速度だけ、例えば時速５ｋｍだけ減少させる。さらに、アクセルに対する操作を検知した場合、車速操作手段13は、設定されている定速制御用の目標車速を、アクセルが踏まれた状態で車速が一定になったときの速度に再設定する。

また、図２におけるナビゲーション協調車速設定手段12は、ナビゲーション協調制御用の目標車速を決定する。ナビゲーション装置からの情報はNAVI-ECU2を介して本発明の車両制御装置１に供給される。ここで、ナビゲーション装置から供給される情報は、例えば、走行中の車両の前方に位置するカーブの入り口までの距離、及び、カーブの半径である。ナビゲーション協調車速設定手段12は、供給されたカーブの入り口において達成されていなければいけない目標車速を設定する。このナビゲーション協調制御用の目標車速は、供給されたカーブの半径と、予め設定されているドライバが不快に感じない横方向の加速度の限界値に基づいて算出される。

図２における一定車速設定手段11とナビゲーション協調車速設定手段12とによって設定された目標車速は、それぞれ調停手段14に供給される。ここで、図２における調停手段14は、２つの目標車速から低速の目標車速を選択し、真の目標車速として駆動力算出手段15に対して供給する。

図２における駆動力算出手段15は、調停手段14から真の目標車速の供給を受けると、図１のENG−ECU4に与えるべき駆動力を算出する。ここで、ENG−ECU4に与えられる駆動力は、現在の車両の速度、現在設定されている駆動力、及び、供給された真の目標車速から算出される。算出された駆動力は、車両制御装置１からENG−ECU4に供給される。

以上が、車両制御装置１の通常の動作である。ここで、ナビゲーション協調制御が行われている最中に、ナビゲーション装置からのデータの供給に異常がある場合の動作を説明する。

図３は、本発明の第一の実施形態における車両制御装置１において、ナビゲーション装置からのデータの供給に異常がある場合の処理のフローチャートである。この処理フローチャートは、ナビゲーション装置から、カーブに関する情報が供給される毎に実行される。

車両制御装置１が、図１におけるNAVI-ECU2を介してナビゲーション装置からカーブに関する情報の供給を受けると、定速制御機能がオン状態になっているかどうかの確認が行われる（ステップS1）。車両制御装置１の定速制御機能は、ドライバが車両の走行中に現在の車速を維持したい場合に、クルーズセットスイッチを押すことによりオン状態となる。また、定速制御機能は、車両の走行中にドライバがブレーキを踏むことによってオン状態からオフ状態になる。

図３のステップS1において、車両制御装置１の定速制御機能がオフ状態であることが確認された場合には、図３における処理フローチャートは終了する。逆に、ステップS1において、定速制御機能がオン状態であることが確認された場合には、定速制御用の目標車速の設定が行われる（ステップS2）。

ステップS2において、ドライバによるクルーズセットスイッチ、アップスイッチ、ダウンスイッチ、アクセルなどの操作があった場合には、行われた操作に応じて定速制御用の目標車速が設定される。また、ドライバによる操作が行われていない場合には、以前に設定された定速制御用の目標車速が維持される。

ステップS2の後、車両制御装置１のナビゲーション協調制御機能がオン状態であるかどうかが確認される（ステップS3）。車両制御装置１のナビゲーション協調制御機能は、本実施の形態における車両制御装置１に設置される図示されないナビゲーション状態スイッチが、有効状態に設定され、車両制御装置１の定速制御機能がオン状態になったときに同時にオン状態となる。逆に、ナビゲーション状態スイッチが無効状態に設定されている場合には、ナビゲーション協調制御機能は常にオフ状態に保たれる。ナビゲーション状態スイッチは、一度設定されると電源の状態に関わらず、設定が維持される。

ステップS3において、ナビゲーション協調制御機能がオフ状態であることが確認された場合には、ステップS6における目標車速の調停処理に移行する。逆に、ナビゲーション協調制御機能がオン状態であることが確認された場合には、ステップS4におけるナビゲーション装置から供給される情報のチェックに移行する。

図３のステップS4においては、ナビゲーション装置からNAVI-ECU2を介して供給される情報のチェックが行われる。ナビゲーション装置は、ハードディスクドライブなどから地図情報を読み出せない場合などには、NAVI-ECU2を介して車両制御装置１に対して異常通知を送信する。また、ナビゲーション装置は、他にも、走行中の位置に対応する地図情報を保持していない場合や、地図情報と走行位置が対応しない地図異常を検知した場合などに、車両制御装置１に対して異常通知を送信する。

そして、ナビゲーション装置に電源が入っていない場合、あるいは、通信の異常などによってナビゲーション装置からの応答が無い場合などには、車両制御装置１がステップS4において異常であると判断する。さらに、地図情報が車両外のサーバに格納されているタイプのナビゲーション装置を使用している際に、車両の走行位置に対応した地図情報が存在しない場合においては、サーバの側で異常を判断し、ナビゲーション装置に対して異常を通知し、それに応じてナビゲーション装置が車両制御装置１に対して異常を通知する形をとってもよい。

図４は、ナビゲーション装置の位置予測の状態を示す表である。図４におけるレベルは、車両位置の推定精度のレベルであり、レベルが高いほど精度が高い。レベル４においては、車両の速度と加速度から得られる位置情報をGPS（Global Positioning System）を利用して補正し、さらに、車両の後方に搭載されるリアカメラを用いて停止線や両脇の白線を観測することにより、位置情報をさらに補正している。この状態において、ナビゲーション装置が認識する車両の位置の精度は非常に高くなる。また、図４におけるレベル３においては、車両の速度と加速度から得られる位置情報を、GPSを利用して補正しているが、リアカメラによる補正が行われていない状態である。さらに、図４におけるレベル２においては、車両の速度と加速度から得られる位置情報は取得されているが、GPSによる補正もリアカメラによる補正も行われていない状態である。この状態は、車両の位置は道路上に存在し、車速と車両の方向から車両の位置を予測している状態であって、精度は低い。そして、レベル１においては、車両の速度と加速度から得られる位置情報が、道路上に存在せず、車速と車両の方向から車両の位置を予測している状態である。この状態は、４つあるレベルの中で最も車両の位置予測の精度が最も悪い状態である。

図４におけるナビゲーション装置の位置予測のレベルが１、もしくは、２になったとき、ナビゲーション装置はNAVI-ECU2を介して、車両制御装置１に対して異常通知を送信する。

そして、図３におけるステップS4において、ナビゲーション装置からの異常通知の受信を検知した場合、もしくは、車両制御装置１自身が異常を判断した場合には、ステップS9へと移行する。また、ステップS4において、異常通知の受信を検知しない場合で、車両制御装置１自身が異常を判断しない場合には、ステップS5におけるナビゲーション装置から供給される情報に基づいた、目標車速の設定に移行する。

ステップS4からステップS9に移行すると、車両制御装置１におけるナビゲーション協調制御機能は停止されオフ状態になり、定速制御機能もオフ状態となる。つまり、車速の制御はドライバによって行われるようになる。そして、ステップS9の後のステップS10において、ナビゲーション協調制御機能が停止されたことを、車両制御装置１は図１におけるMET-ECU3を介してドライバに通知する。この通知は、MET-ECU3に接続される表示部を介して表示される。また、スピーカによって音声で通知を行ったり、ハンドル振動、シート振動、シートベルト拘束力変化などを用いて通知を行ったりすることも可能である。また、ドライバに対する通知は、車両の速度を微減速させることにより行うことも可能である。

ドライバに対する通知が終了すると、図３における処理フローは終了する。尚、ステップS9によってナビゲーション協調制御機能が停止すると、ナビゲーション装置からの情報の供給が正常状態に戻るまで、ナビゲーション協調制御機能の再開はできない。このとき、定速制御機能を設定することは可能である。また、ナビゲーション装置からの情報の供給が正常状態であることの判断は、正常な情報の供給が所定時間以上、例えば、一分以上に亘って行われた場合にのみなされてもよい。さらに、ナビゲーション協調制御機能の再開については、ナビゲーション装置からの情報の供給が正常状態であることの判断がなされた後、一旦、所定の車速まで車両がドライバの操作によって減速した後に、ナビゲーション協調制御機能の再開を許可するようにすることも可能である。さらに、ステップS4における異常であるとの判断が所定の頻度（例えば1時間に3回）以上行われた場合、ステップS4において正常との判断がなされた後も、故障の恐れがあるため、ナビゲーション協調制御機能を許可しないようにすることも可能である。

また、ステップS4においてナビゲーション装置から正常に情報を受信していると判断された場合には、ステップS5においてナビゲーション協調制御用の目標車速の設定が行われる。ステップS5における処理は、図２におけるナビゲーション協調車速設定手段12によって行われる。図３における処理フローチャートの開始の際には、ナビゲーション装置からの情報はNAVI-ECU2を介して本発明の車両制御装置１に供給されている。ここで、ナビゲーション装置から供給される情報は、例えば、走行中の車両の前方に位置するカーブの入り口までの距離、及び、カーブの半径である。図２におけるナビゲーション協調車速設定手段12は、供給されたカーブの入り口において達成されていなければいけない目標車速を設定する。このナビゲーション協調制御用の目標車速は、供給されたカーブの半径と、予め設定されているドライバが不快に感じない横方向の限界加速度に基づいて算出される。

ステップS5の後に、定速制御用の目標車速と、ナビゲーション協調制御用の目標車速の調停処理が、図２における調停手段14によって行われる（ステップS6）。ステップS6においては、定速制御用の目標車速と、ナビゲーション協調制御用の目標車速とが比較され、値の小さい目標車速を真の目標車速として設定する。この際、ステップS3においてナビゲーション協調制御機能がオフ状態であることが確認されている場合は、真の目標車速として無条件に定速制御用の目標車速が選択される。

ステップS6の後に、図２における駆動力算出手段15が、図１のENG-ECU4に対して供給する駆動力を算出する（ステップS7）。ここで、ENG−ECU4に与えられる駆動力は、現在の車両の速度、現在設定されている駆動力、及び、供給された真の目標車速から算出される。算出された駆動力は、車両制御装置１からENG−ECU4に供給される。

算出された駆動力がENG−ECU4に供給されると、ENG−ECU4は車両のエンジン、トランスミッション、及び、ブレーキを制御し、図２における駆動力算出手段15から供給された駆動力をエンジンが出力するように調整する（ステップS8）。このように、エンジンの出力の調整によって、車速の制御が行われる。

このようにして、本実施の形態におけるの車載制御装置は、ナビゲーション装置から情報の供給がない場合、もしくは、ナビゲーション装置から供給される情報が異常である場合において、ナビゲーション協調制御機能に基づいた車両の制御を停止することによって適切に車両の制御を行うことを可能にする。

尚、本実施の形態においては、図３のステップS9におけるナビゲーション協調制御機能の停止が行われた後に、停止したことの通知が行われているが、事前に通知を行ってもよい。

また、図３のステップS9におけるナビゲーション協調制御機能の停止が行われた後に、安全のため、車両制御装置１によって一旦車速を低下させることも可能である。

これまでの実施形態においては、ナビゲーション装置から供給される情報が異常である場合について説明を行ったが、以降の実施形態においては、制御する車両の速度に異常が現れる場合について説明する。

図８は、本発明の第二の実施形態における車両制御装置１の機能ブロック図である。尚、第二の実施形態における車両制御装置１も、第一の実施形態と同様に、図１に示されるように周辺のECUと接続されている。

本発明の実施形態における車両制御装置１は、一定車速設定手段11、ナビゲーション協調車速設定手段12、車速操作手段13、調停手段14、駆動力算出手段15、及び、減速判断手段16の機能ブロックによって構成される。尚、図８における各機能ブロックは、プロセッサによって実行されるソフトウェアとして実現される。

図８における一定車速設定手段11は、直線状の道路などにおいて車両を一定速度に保つ定速制御機能において、ドライバの意図に応じて目標車速を設定する。例えば、ドライバは、車両を一定速度に保ちたい場合に、定速制御機能を開始するためのクルーズセットスイッチを押す。この際、一定車速設定手段11は、現在の車両速度を定速制御用の目標車速として設定する。

また、図８における車速操作手段13は、車両に設置されるアクセル、定速制御の目標車速を引き上げるためのアップスイッチ、定速制御の目標車速を引き下げるためのダウンスイッチのいずれかに対して操作が行われた場合にこれを検知する。例えば、アップスイッチに対する操作を検知した場合、車速操作手段13は、設定されている定速制御用の目標車速を所定の速度だけ、例えば時速５ｋｍだけ上昇させる。また、ダウンスイッチに対する操作を検知した場合、車速操作手段13は、設定されている定速制御用の目標車速を所定の速度だけ、例えば時速５ｋｍだけ減少させる。さらに、アクセルに対する操作を検知した場合、車速操作手段13は、設定されている定速制御用の目標車速を、アクセルが踏まれた状態で車速が一定になったときの速度に再設定する。

また、図８におけるナビゲーション協調車速設定手段12は、ナビゲーション協調制御用の目標車速を決定する。ナビゲーション装置からの情報はNAVI-ECU2を介して本発明の車両制御装置１に供給される。ここで、ナビゲーション装置から供給される情報は、例えば、走行中の車両の前方に位置するカーブの入り口までの距離、及び、カーブの半径である。ナビゲーション協調車速設定手段12は、供給されたカーブの入り口において達成されていなければいけない目標車速を設定する。このナビゲーション協調制御用の目標車速は、供給されたカーブの半径と、予め設定されているドライバが不快に感じない横方向の加速度の限界値に基づいて算出される。

図８における一定車速設定手段11とナビゲーション協調車速設定手段12とによって設定された目標車速は、それぞれ調停手段14に供給される。ここで、図２における調停手段14は、２つの目標車速から低速の目標車速を選択し、真の目標車速として駆動力算出手段15に対して供給する。

図８における駆動力算出手段15は、調停手段14から真の目標車速の供給を受けると、図１のENG−ECU4に与えるべき駆動力を算出する。ここで、ENG−ECU4に与えられる駆動力は、現在の車両の速度、現在設定されている駆動力、及び、供給された真の目標車速から算出される。算出された駆動力は、車両制御装置１からENG−ECU4に供給される。

また、図８における減速判断手段16は、ナビゲーション装置から供給される目標地点において、ナビゲーション協調制御用の目標車速までの減速が可能かどうかを判断する。この判断は、調停手段14が、真の目標車速としてナビゲーション協調制御用の目標車速を採用している場合に行われる。

以上が、車両制御装置１の通常の動作である。ここで、ナビゲーション協調制御が行われている最中の減速の判断動作を詳しく説明する。

図５は、本発明の第二の実施形態における車両制御装置１における処理のフローチャートである。この処理フローチャートは、ナビゲーション装置から、カーブに関する情報が供給される毎に実行される。

車両制御装置１が、NAVI-ECU2を介してナビゲーション装置からカーブに関する情報の供給を受けると、定速制御機能がオン状態になっているかどうかの確認が行われる（ステップT1）。車両制御装置１の定速制御機能は、ドライバが車両の走行中に現在の車速を維持したい場合に、クルーズセットスイッチを押すことによりオン状態となる。また、定速制御機能は、車両の走行中にドライバがブレーキを踏むことによってオン状態からオフ状態になる。

ステップT1において、車両制御装置１の定速制御機能がオフ状態であることが確認された場合には、図５における処理フローチャートは終了する。逆に、ステップT1において、定速制御機能がオン状態であることが確認された場合には、定速制御用の目標車速の設定が行われる（ステップT2）。

ステップT2において、ドライバによるクルーズセットスイッチ、アップスイッチ、ダウンスイッチ、アクセルなどの操作があった場合には、行われた操作に応じて定速制御用の目標車速が設定される。また、ドライバによる操作が行われていない場合には、以前に設定された定速制御用の目標車速が維持される。

ステップT2の後、車両制御装置１のナビゲーション協調制御機能がオン状態であるかどうかが確認される（ステップT3）。車両制御装置１のナビゲーション協調制御機能は、本実施の形態における車両制御装置１に設置される図示されないナビゲーション状態スイッチが、有効状態に設定され、車両制御装置１の定速制御機能がオン状態になったときに同時にオン状態となる。逆に、ナビゲーション状態スイッチが無効状態に設定されている場合には、ナビゲーション協調制御機能は常にオフ状態に保たれる。ナビゲーション状態スイッチは、一度設定されると電源の状態に関わらず、設定が維持される。

ステップT3において、ナビゲーション協調制御機能がオフ状態であることが確認された場合には、ステップT5における目標車速の調停処理に移行する。逆に、ナビゲーション協調制御機能がオン状態であることが確認された場合には、ステップT4におけるナビゲーション協調制御用の目標車速の設定に移行する。

ステップT4における処理は、図２におけるナビゲーション協調車速設定手段12によって行われる。図５における処理フローチャートの開始の際には、ナビゲーション装置からの情報はNAVI-ECU2を介して本発明の車両制御装置１に供給されている。ここで、ナビゲーション装置から供給される情報は、例えば、走行中の車両の前方に位置するカーブの入り口までの距離、及び、カーブの半径である。図２におけるナビゲーション協調車速設定手段12は、供給されたカーブの入り口において達成されていなければいけない目標車速を設定する。このナビゲーション協調制御用の目標車速は、供給されたカーブの半径と、予め設定されているドライバが不快に感じない横方向の限界加速度に基づいて算出される。

ステップT4の後に、定速制御用の目標車速と、ナビゲーション協調制御用の目標車速の調停処理が、図２における調停手段14によって行われる（ステップT5）。ステップT5においては、定速制御用の目標車速と、ナビゲーション協調制御用の目標車速とが比較され、値の小さい目標車速を真の目標車速として設定する。この際、ステップT3においてナビゲーション協調制御機能がオフ状態であることが確認されている場合は、真の目標車速として無条件に定速制御用の目標車速が選択される。

ステップT5の後に、図２における駆動力算出手段15が、図１のENG-ECU4に対して供給する駆動力を算出する（ステップT6）。ここで、ENG−ECU4に与えられる駆動力は、現在の車両の速度、現在設定されている駆動力、及び、供給された真の目標車速から算出される。算出された駆動力は、車両制御装置１からENG−ECU4に供給される。

算出された駆動力がENG−ECU4に供給されると、ENG−ECU4は車両のアクセル、トランスミッション、及び、ブレーキを制御し、図２における駆動力算出手段15から供給された駆動力をエンジンが出力するように調整する（ステップT7）。このように、エンジンの出力の調整によって、車速の制御が行われる。

以上のように、第二の実施形態における処理を説明したが、ナビゲーション協調制御用の目標車速が真の目標車速として、図２における調停手段14から出力されている間には、次の処理フローも実行される。

図６は、ナビゲーション協調制御用の目標車速が真の目標車速として採用されている最中に実行される処理フローチャートである。図６の処理フローが開始されると、まず、車両制御装置１のナビゲーション協調制御機能がオン状態であるかどうかが確認される（ステップU1）。車両制御装置１のナビゲーション協調制御機能がオフ状態である場合、図６の処理フローは終了する。

車両制御装置１のナビゲーション協調制御機能がオン状態であることが確認された場合、現在の車両の速度を目標地点までに、ナビゲーション協調制御用の目標車速へと減速することが可能かどうかの判定が行われる（ステップU2）。この判定は、図８における減速判断手段16によって、カーブの入り口などの目標地点から現在地点までの距離、目標車速と現在の車速との差、及び、ドライバが不快に感じない前後方向の加速度の限界値から算出される。加速度の限界値に従って減速した場合に、目標地点までに減速ができるかどうかということがステップU2において判断される。

目標地点までに減速ができると判断された場合には、図６の処理フローは終了する。

逆に、目標地点までに減速ができないと判断された場合には、ドライバに対して減速未完了の通知が行われる（ステップU3）。この通知は、図１におけるMET-ECU3を介して行われる。MET-ECU3は、接続される表示部を介して、減速未完了の旨を表示させる。また、スピーカによって音声で通知を行ったり、ハンドル振動、シート振動、シートベルト拘束力変化などを用いて通知を行ったりすることも可能である。

ドライバに対する通知とほぼ同時に、図１におけるVSC-ECU5に対しても減速未完了の通知が行われる（ステップU4）。VSC−ECU5は、車両の方向の変化を検知するヨーレートセンサになど接続されるECUである。VSC−ECU5は、ヨーレートセンサなどからの情報と、ドライバ入力信号DIに含まれるハンドルの状態の情報などによってオーバーステアとアンダーステアを判断する。ここで、オーバーステアとは、ハンドルの操作以上に車両の方向が変化している状態であり、車両がスピンしている状態である。また、アンダーステアとは、ハンドルの操作に対して車両の方向変化が小さい状態であり、車両がスリップしている状態である。

ステップU4における通知を受けて、VSC-ECU5は、安全制御系の閾値を変更する（ステップU5）。VSC-ECU5は、安全な走行のために様々な観測値に対して閾値を保有し、その閾値を越えた場合に危険回避の制御を行う。例えば、VSC-ECU5はヨーレートセンサに接続され、車両の方向の変化を観測している。観測しているヨーレートが閾値を越えた場合、VSC-ECU5は車両がスピンしていると判断し、スピン回避の制御を車両の各部に指示する。したがって、この閾値を下げることによって、スピンなどを迅速に検知することが可能になる。

また、ステップU5において変更される閾値として、４つのタイヤの回転数差に設定される閾値が挙げられる。通常走行中は、４つのタイヤの回転数差はゼロであり、いずれも同じ速度で回転している。しかし、車両がスリップしている最中には、４つのタイヤの回転数には差が生じる。VSC-ECU5は、この回転数差が所定の閾値を越えた場合に車両がスリップしていると判断し、スリップ回避の制御を車両の各部に指示する。したがって、この閾値を下げることによって、スリップなどを迅速に検知することが可能になる。

さらに、減速未完了時に設定される閾値を天候や気温別に備えることも可能である。

図７は、減速未完了時に設定される回転数差の閾値を天候や気温別に備える例である。ここでは、４つのタイヤの回転数差の閾値は、天候と外気温の別に設定される。外気温は温度センサで、また、天候はワイパーの稼動状況でそれぞれ検知される。外気温が-20℃以下で天候が晴れの場合、回転数差の閾値は５が設定される。また、外気温が-20℃以下で天候が雨の場合、回転数差の閾値は３が設定される。外気温が-20℃〜＋20℃で、晴れの場合は回転数差の閾値が10に、雨の場合は７にそれぞれ設定される。そして、外気温が＋20℃以上で、晴れの場合は回転数差の閾値が20に、雨の場合は15にそれぞれ設定される。

このように設定された閾値は、通常であれば、ドライバがブレーキやアクセルを操作し、ナビゲーション協調制御機能が解除される時に、同時に解除される。しかし、減速未完了の状況において、通常より厳しく設定された安全制御系の閾値を元に戻すと、安全性を失いかねない。そこで、ドライバによる操作によってナビゲーション協調制御機能が解除された場合であっても、所定の時間（例えば10秒）に亘って、通常より厳しく設定された安全制御系の閾値を維持する。

ドライバによるアクセルやブレーキの操作が行われない場合、安全制御系の閾値は所定のタイミングで元の値に戻る。元の値に戻るタイミングは、様々な基準で決定することが可能である。例えば、車両の方向の変化を示すヨーレートが、所定値以下となった場合に、安全制御系の閾値を元の値に戻すことが可能である。ヨーレートが所定値以下になる地点を観測することで、カーブが終わった地点を推測することが可能であり、カーブが終わったタイミングで安全制御系の閾値を元の値に戻すことができる。

また、ヨーレートと同様に、ステアリング角が所定値以下になる地点を観測することで、カーブが終わった地点を推測することが可能であり、カーブが終わったタイミングで安全制御系の閾値を元の値に戻すことができる。

さらに、目標地点を通過した後、所定の時間（例えば10秒）の経過後に安全制御系の閾値を元の値に戻したり、目標地点を通過した後、所定の距離（例えば50ｍ）の走行後に安全制御系の閾値を元の値に戻したりすることも可能である。このようにしてカーブの終了を推定し、それに応じて安全制御系の閾値を元に戻すタイミングを決定することができる。

このように、本発明の車載制御装置は、ナビゲーション協調制御機能に基づいた車両の制御を行っている際に、目標地点において目標車速までの減速が完了しなかった場合においても、スリップ判定などを行いやすい設定をとることによって、安全に車両の制御を行うことを可能にする。

尚、本実施の形態においては、ステップU4における通知を受けて、VSC-ECU5は、安全制御系の閾値を変更するとなっているが、安全のための制御を開始することも可能である。安全のための制御とは、例えば、シートベルトの拘束力を強くすることである。

また、ステップU2における判定において、減速未完了である場合が所定の頻度（例えば30分に2回）以上発生した場合には、車両制御装置１の故障の可能性があるため、ナビゲーション協調制御機能を停止し、ナビゲーション協調制御機能を再設定できないようにすることも可能である。

本発明の第一の実施形態における車両制御装置の接続図である。 本発明の第一の実施形態における車両制御装置１の機能ブロック図である。 本発明の第一の実施形態における車両制御装置１において、ナビゲーション装置からのデータの供給に異常がある場合の処理のフローチャートである。 ナビゲーション装置の位置予測の状態を示す表である。 本発明の第二の実施形態における車両制御装置１における処理のフローチャートである。 ナビゲーション協調制御用の目標車速が真の目標車速として採用されている最中に実行される処理フローチャートである。 減速未完了時に設定される回転数差の閾値を天候や気温別に備える例である。 本発明の第二の実施形態における車両制御装置１の機能ブロック図である。

符号の説明

１ 車両制御装置
２ NAVI-ECU
３ MET-ECU
４ ENG-ECU
５ VSC-ECU
１１ 一定車速設定手段
１２ ナビゲーション協調車速設定手段
１３ 車速操作手段
１４ 調停手段
１５ 駆動力算出手段
１６ 減速判断手段

Claims (14)

1. 車両に搭載され、前記車両の走行経路を案内するナビゲーション装置からの情報の供給を受け、前記車両を制御する車両制御装置であって、
   前記車両の定速走行における目標車速である第一の目標車速を設定する一定車速設定手段と、
   前記車両のドライバからの入力を受け、前記一定車速設定手段に対して、前記第一の目標車速の変更を指示する車速操作手段と、
   前記ナビゲーション装置から供給される前記車両の前方の道路状況に応じて、所定の目標地点に対する目標車速である第二の目標車速を設定するナビゲーション協調車速設定手段と、
   前記第一の目標車速と、前記第二の目標車速のいずれか一方を真の目標車速として採用する調停手段とを有し、
   前記調停手段は、前記ナビゲーション装置から前記ナビゲーション協調車速設定手段に供給される情報が異常である場合、前記第一及び第二の目標車速の採用を中止し、前記情報の異常の継続中には、前記車速操作手段への入力に応じて前記第一の目標車速の採用のみが可能になることを特徴とする車両制御装置。
2. 請求項１において、
   前記ナビゲーション協調車速設定手段に供給される情報の前記異常は、前記ナビゲーション装置と車両制御装置との間における通信異常によるものであることを特徴とする車両制御装置。
3. 請求項１において、
   前記ナビゲーション協調車速設定手段に供給される情報の前記異常は、前記ナビゲーション装置によって判断されることを特徴とする車両制御装置。
4. 請求項３において、
   前記ナビゲーション協調車速設定手段に供給される情報の前記異常は、前記ナビゲーション装置によって判断される前記車両の走行位置の精度の異常であることを特徴とする車両制御装置。
5. 請求項３において、
   前記ナビゲーション協調車速設定手段に供給される情報の前記異常は、前記ナビゲーション装置によって使用される地図情報の読み出し異常であることを特徴とする車両制御装置。
6. 請求項１において、
   前記ナビゲーション協調車速設定手段に供給される情報の前記異常は、前記ナビゲーション装置に用いられる地図情報を有するサーバによって判断されることを特徴とする車両制御装置。
7. 請求項１において、
   前記ナビゲーション協調車速設定手段に供給される情報の前記異常は、前記ナビゲーション協調車速設定手段に供給される情報の正常状態が所定時間以上継続した場合に、終了したと判断されることを特徴とする車両制御装置。
8. 請求項１において、
   前記ナビゲーション協調車速設定手段に供給される情報の前記異常が終了した後、前記異常の再発が所定回数繰り返された場合、前記異常の終了の後も前記第一の目標車速の採用のみが可能になることを特徴とする車両制御装置。
9. 請求項１において、
   前記調停手段は、前記第一及び第二の目標車速の採用を中止する際に、前記車両を減速することを特徴とする車両制御装置。
10. 車両に搭載され、前記車両の走行経路を案内するナビゲーション装置からの情報の供給を受け、前記車両を制御する車両制御装置であって、
    前記ナビゲーション装置から供給される前記車両の前方の道路状況に応じて、所定の目標地点に対する目標車速を設定するナビゲーション協調車速設定手段と、
    前記ナビゲーション装置から供給される前記目標地点と現在地との距離差と、前記車両の現在の車速とに基づいて、前記ナビゲーション協調車速設定手段から供給される前記目標車速への減速の可否を判断する減速判断手段とを有し、
    前記減速判断手段は、前記目標車速への減速が不可能であると判断した場合、前記車両の安全制御系の観測値の閾値を変更することを特徴とする車両制御装置。
11. 請求項１０において、
    前記減速判断手段は、気温及び天候に基づいて前記閾値を変更することを特徴とする車両制御装置。
12. 請求項１０において、
    前記減速判断手段は、前記目標車速への減速が不可能であるとの判断が行われ、前記閾値の変更が行われた後に、前記ナビゲーション装置から供給される前記目標地点の通過のタイミングを推定し、前記タイミングの後に変更された前記閾値の設定を元に戻すことを特徴とする車両制御装置。
13. 請求項１０において、
    前記減速判断手段は、前記目標車速への減速が不可能であるとの判断が行われ、前記閾値の変更が行われた場合に、前記車両のドライバの操作により前記ナビゲーション装置から供給される情報に基づく車両制御が停止された後も、変更された前記閾値の設定を継続することを特徴とする車両制御装置。
14. 請求項１０において、
    前記減速判断手段は、前記目標車速への減速が不可能であるとの判断が所定の頻度以上に行われた場合は、前記ナビゲーション装置から供給される情報に基づく車両制御を停止することを特徴とする車両制御装置。

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