JP2001289643A

JP2001289643A - 走行パターンの予測方法及び装置

Info

Publication number: JP2001289643A
Application number: JP2000103589A
Authority: JP
Inventors: Koichi Kuroda; 浩一黒田; Yoshitaka Deguchi; 欣高出口
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2000-04-05
Filing date: 2000-04-05
Publication date: 2001-10-19

Abstract

(57)【要約】【課題】精度の良い走行負荷パターンを得るため、目
的地までの経路における加速を考慮した自動車の走行パ
ターンを予測する。【解決手段】速度パターン生成部１６は、目的地設定
時に、道路情報検出部１１から読み込んだ道路の曲率、
交差点などの道路情報から、曲率半径―通過速度テーブ
ル１４などを用いて、走行速度の変化点における加速時
の速度変化を含んだ目的地までの経路における速度パタ
ーンを生成し、走行負荷パターン生成部１８へ出力す
る。また、速度パターン生成部１６は、目的地へ向かう
途中で減速があったときは、前走車検出部１２の出力に
より当初予測外の減速か、前走車による減速かに応じ
て、それぞれ再加速時の速度パターンを生成して、走行
負荷パターン生成部１８へ出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の走行パタ
ーンの予測方法及び装置に係り、例えば、ハイブリッド
車において目的地までの燃料消費量を最小にしつつ走行
に必要な駆動力が得られるように、バッテリの充放電お
よびエンジンの燃料消費のスケジュールを決定するエネ
ルギーマネジメントシステムに適した走行パターンの予
測方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、走行パターンの予測方法及び装置
は、ナビゲーション装置から道路情報を読み込み、走行
予定の経路を複数の区間に分けて「高速道路」や「市街
地」といった道路種別あるいは「渋滞箇所」のような道
路状態で分類し、その種別などからそれぞれの区間にお
ける将来の走行速度を予測している（特開平９−３２４
６６５公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術では、走行パターンの予測において、道路種別
などで分類した各区間内のエネルギー収支に大きな影響
を持つ加速を考慮していないために、実際の走行で必要
な加速に伴うエネルギー消費が省略されてしまう。した
がって、加速時におけるエンジンの燃料消費を考慮した
エネルギーの蓄積および放出のスケジューリングができ
ないという問題があった。

【０００４】例えば、「一般道」から「高速道路」に入
った場合には加速のために大きな走行負荷がかかるが、
従来技術では、「高速道路」という道路種別によって走
行速度や走行負荷を予測しているので、加速の影響が考
慮されず、エンジンの動力で負荷の大部分を賄うような
燃料消費のスケジュールが決定されることになり、結果
として燃費率が悪化するのである。以上から本発明の目
的は、目的地までの経路において加速の影響を考慮した
速度パターンを生成し、精度のよい自動車の走行パター
ンの予測が可能な走行パターンの予測方法及び装置を提
供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の発明は、目的地までの経路における走行パターンを予
測する走行パターン予測方法であって、目的地までの道
路情報を検出し、目的地までの経路において前記道路情
報に基づいて画成される区間ごとにあらかじめ定めた巡
航速度を設定するとともに、前記区間の変化点において
加速が予測されるときは、前記巡航速度に至るまでの加
速時の速度変化を含んで、目的地までの速度パターンを
生成するものとした。

【０００６】請求項２記載の発明は、目的地設定時に目
的地までの速度パターンを生成のあと、走行中は自車両
周辺の状況を検出し、目的地設定時に生成された速度パ
ターンと異なる減速が発生したとき、自車両周辺の状況
に基づいてさらに再加速時の速度変化を示す速度パター
ンを生成するものとした。

【０００７】請求項３記載の発明は、前記減速が前走車
の存在によるものであるときは、前走車の再加速時の速
度変化を予測するとともに、前走車との間に所定の車間
距離を保持するように前記再加速時の速度パターンを生
成するものとした。

【０００８】請求項４記載の発明は、前記前走車の再加
速時の速度変化は、前走車の大きさに応じて変化させて
予測し、前記所定の車間距離は前走車の大きさに応じて
変化させるものとした。

【０００９】請求項５記載の発明は、前記減速が前走車
の存在によるものであるときは、前走車の再加速時の速
度変化を予測するとともに、予測した前走車の再加速時
の速度変化に対してフィルタを掛け、所定の遅れを持た
せて再加速時の速度パターンを生成するものとした。

【００１０】請求項６記載の発明は、前記道路情報に
は、走行速度に影響を与える道路特性として、道路種
別、道路の曲率、交差点、トンネル、坂の頂上、有料道
路料金所、渋滞状況が含まれるものとした。

【００１１】請求項７記載の発明は、目的地までの道路
情報を検出する道路情報検出部と、目的地までの経路に
おいて前記道路情報に基づいて画成される区間ごとにあ
らかじめ定めた巡航速度を設定する巡航速度設定手段
と、目的地までの経路において加速開始点を検出する加
速開始点検出手段と、加速開始点が検出されたときは、
該加速開始点からの前記巡航速度を目標速度とする加速
時の速度変化を含む速度を設定する加速有り速度設定手
段とを有して、加速を含まない区間については巡航速度
設定手段で設定された前記巡航速度をもって、加速を含
む区間についてはさらに前記加速時の速度変化を含む加
速有り速度をもって、目的地までの速度パターンを生成
するように構成されるものとした。

【００１２】請求項８記載の発明は、前記巡航速度設定
手段は、走行速度に影響を与える道路特性と巡航速度の
関係を示すテーブルに基づいて、巡航速度を設定するも
のとした。

【００１３】請求項９記載の発明は、前記走行速度に影
響を与える道路特性と巡航速度の関係を示すテーブル
が、道路の曲率半径−通過速度テーブルを含むものとし
た。

【００１４】請求項１０記載の発明は、自車両の走行速
度を検出する車速検出部と、前方を走行中の前走車を検
出する前走車検出部と、目的地までの速度パターンを生
成後の走行中に前走車が検出され自車両の走行速度が所
定幅減速したとき、再加速時の速度パターンを生成する
再加速時パターン生成手段とを有するものとした。

【００１５】請求項１１記載の発明は、前記再加速時パ
ターン生成手段は、前走車の加速パターンを予測し、前
走車との間に所定の車間距離を保持するように再加速時
の速度パターンを生成するものとした。

【００１６】請求項１２記載の発明は、前記所定の車間
距離は、自車両の速度と車間距離の関係を定めたテーブ
ルに基づいて設定されるものとした。

【００１７】

【発明の効果】請求項１記載の発明では、目的地までの
経路において、道路情報に基づいて画成される区間ごと
にあらかじめ定めた巡航速度を設定し、その区間の変化
点において加速を要するか否かをチェックし、加速を要
する場合には上記の巡航速度に至るまでの速度変化を生
成するので、加速時の速度変化を含んで、目的地までの
速度パターンを生成することができる。

【００１８】請求項２記載の発明では、目的地設定時に
目的地までの速度パターンを生成し、目的地へ向かう途
中の走行中は、自車両周辺の状況を検出し、上記の目的
地設定時に生成された速度パターンと異なる減速が発生
したときには、自車両周辺の状況に基づいてさらに再加
速時の速度変化を示す速度パターンを生成するので、走
行中に生じた新たな再加速パターンを得ることができ
る。

【００１９】請求項３記載の発明では、上記の減速が前
走車の存在によるものであるときは、前走車の再加速時
の速度変化を予測するとともに、前走車との間に所定の
車間距離を保持するように再加速時の速度パターンを生
成するので、前走車との接近防止を考慮した車間距離を
確保しながらの再加速パターンを得ることができる。

【００２０】請求項４記載の発明では、前走車の再加速
時の速度変化は、前走車の大きさに応じて変化させて予
測し、前記所定の車間距離は前走車の大きさに応じて変
化させるので、ドライバーの実際の行動パターンに合致
した再加速パターンを得ることができる。

【００２１】請求項５記載の発明では、上記の減速が前
走車の存在によるものであるときは、前走車の再加速時
の速度変化を予測するとともに、予測した前走車の再加
速時の速度変化に対してフィルタを掛け、所定の遅れを
持たせて再加速時の速度パターンを生成するので、これ
によっても、ドライバーの実際の行動パターンに合致し
た再加速パターンを得ることができる。

【００２２】請求項６記載の発明では、道路情報には、
走行速度に影響を与える道路特性として、道路種別、道
路の曲率、交差点、トンネル、坂の頂上、有料道路料金
所、渋滞状況が含まれるので、きめこまかい区間設定に
よる速度パターン生成ができる。

【００２３】請求項７記載の発明では、巡航速度設定手
段と、加速開始点検出手段と、加速有り速度設定手段と
を有しており、巡航速度設定手段は、道路情報検出部か
ら読み込んだ目的地までの経路に関する道路情報によ
り、区間ごとの巡航速度を設定し、加速開始点検出手段
は、目的地までの経路において、走行区間の変化点が加
速を要する箇所か否かをチェックして、加速を要する場
合には、その変化点を加速開始点とし、加速有り速度設
定手段は、加速開始点から次の走行区間の変化点に至る
までの速度変化を、上記の巡航速度に至るまでの加速部
分と巡航速度で一定の部分により設定するので、加速時
の速度変化を含んで、目的地までの速度パターンを生成
することができる。

【００２４】請求項８記載の発明では、道路特性と巡航
速度の関係を示すテーブルに基づいて、巡航速度を設定
するので、演算負荷が小さくて済む。

【００２５】請求項９記載の発明では、道路特性と巡航
速度の関係を示すテーブルが、曲率半径−通過速度テー
ブルを含むので、曲線路での加速や巡航も考慮した、き
めこまかい速度パターンを簡単に生成できる。

【００２６】請求項１０記載の発明では、請求項７、８
または９の発明の効果に加え、目的地までの速度パター
ンを生成後の走行中に、前走車が検出され自車両の走行
速度が所定幅減速したとき、再加速時の速度パターンを
生成するので、当初予想外の再加速時の速度パターンを
逐次追加できる。

【００２７】請求項１１記載の発明では、前走車との間
に所定の車間距離を保持するように再加速時の速度パタ
ーンを生成するので、前走車との接近防止を考慮した車
間距離を確保しながらの再加速パターンを得ることがで
きる。

【００２８】請求項１２記載の発明では、所定の車間距
離が、自車両の速度と車間距離の関係を定めたテーブル
に基づいて設定されるので、演算負荷が小さくて済む。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施例
に基いて説明する。図１は、本発明をエネルギーマネジ
メントシステムに適用した実施例を示すブロック図であ
る。速度パターンを生成する制御プログラムを備えた速
度パターン生成部１６に、速度パターン生成に必要な道
路情報を検出する道路情報検出部１１と、前走車との車
間距離を検出する前走車検出部１２と、自車両の走行速
度を検出する車速検出部１３と、速度パターン生成部１
６の出力を用いて目的地までの走行負荷パターンを生成
する走行負荷パターン生成部１８とが、それぞれ接続し
ており、走行負荷パターン生成部１８に、走行負荷パタ
ーン生成に必要な道路勾配情報を検出する道路情報検出
部１１と、走行負荷パターン生成部１８の出力を用いて
エネルギー収支を計算するエネルギー収支計算部１９と
が接続している。

【００３０】また、曲率半径―通過速度テーブル１４、
道路種別・道路状態―走行速度テーブル１５が用意され
ており、速度パターン生成部１６は、巡航速度を設定す
る際に、これらのテーブルを用いる。さらに、速度―車
間距離テーブル１７が用意されており、速度パターン生
成部１６は、前走車の存在により減速した場合の再加速
時の速度パターンを生成する際に、このテーブルを用い
る。

【００３１】以下、各要素について説明する。道路情報
検出部１１は、ナビゲーション装置で構成される。ナビ
ゲーション装置は、自車両の位置を測定するＧＰＳ（Ｇ
ｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）、
アンテナ、自車両の方位を測定するジャイロコンパス、
道路地図データを記録した記憶装置、ＶＩＣＳ（Ｖｅｈ
ｉｃｌｅＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＣｏｍｕ
ｎｉｃａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ）などのインフラスト
ラクチャーから交通情報を受信するための受信機などを
備え、自車両が目的地まで走行する予定の経路に関する
道路情報を出力する。なお、道路地図データには道路の
曲率、幅員、種類や交差点、信号の位置などが含まれ
る。また、目的地および出発地は、ナビゲーション装置
で入力する。

【００３２】前走車検出部１２は、ステレオカメラを備
え、対象物までの距離と大きさの双方を測定する。ステ
レオカメラでは、図２に示すように、光軸が互いに平行
な２台のカメラＣ１、Ｃ２で撮影した各々の画像におけ
る撮像座標ｙa、ｙb、焦点距離ｆ、眼間距離Ｄを用い
て、以下の式（１）よりカメラから物標Ａまでの距離Ｚ
を求めることができる。Ｚ＝ｆ×Ｄ／ｙａ―ｙｂ（１）したがって、車両前方にある前走車を撮影し、撮像画面
の各画素における距離を演算して、前走車までの距離を
求めることができる。さらに、図３に示すように、撮像
画面において前走車の幅Ｗ１、Ｗ２や高さＨ１、Ｈ２が
占める画素数を調べることにより、前走車の大きさを求
めることができる。車速検出部１３は、自車両の走行速
度を検出する。

【００３３】曲率半径―通過速度テーブル１４は、走行
速度に影響を与える道路特性と巡航速度の関係を示すテ
ーブルの一例で、図４に示すように道路の曲率半径と通
過速度との関係を定めており、曲線路における巡航速度
を設定する際に用いられる。この巡航速度は、当該曲線
路で加速する場合の目標速度すなわち加速終了点での速
度としても使われる。道路種別・道路状態―走行速度テ
ーブル１５は、曲率半径―通過速度テーブル１４と同様
に走行速度に影響を与える道路特性と巡航速度の関係を
示すテーブルで、「高速道路」、「一般道」などの道路
種別や「渋滞」などの道路状態と直線路での走行速度と
の関係を定めており、直線路での巡航速度を設定する際
に用いられる。この巡航速度は、当該直線路で加速する
場合の目標速度（加速終了点の速度）としても使われ
る。さらに、道路種別・道路状態―走行速度テーブル１
５には、トンネル内の状況とトンネル内での走行速度と
の関係を定めたテーブルや、坂の勾配と坂道での走行速
度との関係を定めたテーブルも含まれる。

【００３４】速度―車間距離テーブル１７は、自車両の
速度と前走車との車間距離との関係を定めたテーブル
で、目的地へ向かう途中で前走車の存在により減速した
ときの再加速時の速度パターンを生成する場合に、速度
パターン生成部１６で計算された前走車との車間距離か
ら、その車間距離において許容される走行速度を読み出
すために用いられる。

【００３５】速度パターン生成部１６は、制御プログラ
ムを備え、目的地設定時に、目的地までの経路に関する
道路情報を道路情報検出部１１から読み込み、該道路情
報から道路種別・道路状態―走行速度テーブル１５を用
いて直線路における巡航速度を設定し、また該道路情報
に含まれる道路の曲率から曲率半径―通過速度テーブル
１４を用いて曲線路における巡航速度を設定して、目的
地までの経路における速度パターンを生成する。

【００３６】さらに、速度パターン生成部１６は、目的
地へ向かう途中で、走行経路上の自車両の位置を確認し
ながら、車速検出部１３の出力から自車両の速度変化を
計算し、一定速度幅以上の減速をした場合には、前走車
検出部１２の出力から前走車が存在するか否かを確認す
る。そして、減速が前走車の存在によるものである場合
は、速度―車間距離テーブル１７を用いて、前走車と所
定の車間距離を保つような速度を算出し、該速度を超え
ないように再加速時の速度パターンを生成する。また、
前走車が存在しないときは、予測した場所以外での減速
である場合に限り、再加速時の速度パターンを生成す
る。

【００３７】なお、上記走行経路上の自車両の位置は、
ナビゲーション装置から読み込む。走行負荷パターン生
成部１８は、道路勾配情報を道路情報検出部１１から読
み込み、目的地までの経路における速度パターンを速度
パターン生成部１６から読み込んで、それらの道路勾配
情報および速度パターンを用いて目的地までの経路にお
ける走行負荷パターンを生成する。エネルギー収支計算
部１９は、目的地までの経路における走行負荷のパター
ンを走行負荷パターン生成部１８から読み込んで、その
走行負荷パターンを用いて、エンジンの燃料消費量やバ
ッテリの充放電のスケジュールを決定する。

【００３８】次に、目的地を設定した時の、目的地まで
の速度パターン生成における速度パターン生成部１６で
の制御の流れを表わすフローチャートを図５に示す。以
下、各ステップについて説明するステップ１０１では、
速度パターン生成部１６は、目的地までの経路に関する
速度パターン生成に必要な道路情報を道路情報検出部１
１から読み込む。ここで、道路情報には、走行速度に影
響を与える道路特性として、道路種別、道路の曲率、交
差点、トンネル、坂の頂上、有料道路料金所、渋滞状況
などが含まれる。

【００３９】ステップ１０２では、目的地までの経路に
おける走行区間の変化点がある場合には、その変化点が
加速を要する箇所か否かをチェックする。例えば、高速
道路の料金所では一旦停止するのでその後加速され、渋
滞箇所から渋滞していない箇所へ出る場合も加速され
る。ここで、走行区間の変化点とは、交差点、料金所な
どの停止や減速の原因となる箇所、あるいは道路種別や
道路状態が変化する箇所を意味する。そして、加速を要
する場合には、その変化点を加速開始点としてステップ
１０３に進み、加速を要しない場合には、ステップ１０
５に進む。

【００４０】ステップ１０３では、加速開始点からの区
間が、「直線路」の場合は道路種別・道路状態―走行速
度テーブル１５を用いて、「曲線路」の場合は曲率半径
―通過速度テーブル１４を用いて、巡航速度を設定す
る。ステップ１０４では、加速開始点から次の走行区間
の変化点に至るまでの速度変化を設定する。ここで、巡
航速度を加速の目標速度として、加速開始点から目標速
度に到達するまでの速度変化は、２次関数や３次関数で
表現し、関数の各係数は道路情報や運転者に応じて決定
する。一例として、図６の（ａ）に示すような曲率半径
ｒの曲線路で加速を開始し、直線路に出る場合には、図
６の（ｂ）に示すように、曲線路では曲率半径―通過速
度テーブル１４で求めた巡航速度Ｖｃを目標速度として
加速し、曲線路を抜けると直線路での巡航速度Ｖｓを目
標速度として再び加速するような速度変化を設定する。
そして、目標速度に到達してから次の走行区間の変化点
に至るまでは、その目標速度すなわち巡航速度で一定と
する。これにより、当該区間について、加速とそれに続
く巡航速度からなる速度パターンが生成される。

【００４１】ステップ１０５では、道路種別・道路状態
―走行速度テーブル１５、あるいは曲率半径―通過速度
テーブル１４を用いて、道路種別や道路状態などが変化
した後の巡航速度を設定し、次の走行区間の変化点に至
るまでは、その巡航速度で一定として、速度パターンに
おける当該区間の速度とする。

【００４２】ステップ１０６では、目的地までの経路に
おいて走行区間の変化点が残っているか否かにより、速
度パターン生成が終了したかどうかをチェックする。そ
して、まだ変化点が残っている場合には、ステップ１０
２に戻り、上記のフローを繰り返し、目的地までの経路
における速度パターンの生成が終了すると、ステップ１
０７に進む。ステップ１０７では、生成した目的地まで
の速度パターンを出力して、このフローを終了する。

【００４３】ここで、上記のステップ１０２が、加速開
始点検出手段を構成し、ステップ１０３およびステップ
１０５が、巡航速度設定手段を構成し、ステップ１０４
が加速有り速度設定手段を構成している。このようにし
て目的地設定時に生成した速度パターンのデータは、走
行負荷パターン生成部１８において、目的地までの経路
における走行負荷パターンを生成するために用いられ、
また生成した走行負荷パターンのデータは、エネルギー
収支計算部１９において、エネルギー収支を計算するた
めに用いられる。

【００４４】例えば、図７の（ａ）に示されるような速
度パターンが生成された場合には、走行負荷パターン生
成部１８は、この速度パターンと道路勾配情報とから、
図７の（ｂ）に示されるような走行負荷パターンを生成
する。そして、エネルギー収支計算部１９は、この走行
負荷パターンを用いて、図７の（ｃ）に示されるよう
に、目的地での目標ＳＯＣ（バッテリ充電率）を満たし
つつ、燃料消費量が最小となるようにハイブリッド車の
モータとエンジンの駆動配分を決定することができる。

【００４５】すなわち、図７の（ａ）においては、時間
帯ｔａでは加速を行ない、時間帯ｔｃでは巡航を行な
い、時間帯ｔｄでは減速するような速度パターンが生成
されている。この時間帯ｔａの加速時には走行負荷が高
いため、要求されるトルクがエンジンの最良燃費トルク
を越えてしまうので、図７の（ｂ）に示すようにモータ
による仕事ｗｍ［ｋｗ］で補う。そして、時間帯ｔｃの
巡航時には、走行負荷が低くなるのでエンジンによる仕
事ｗｅ［ｋｗ］で走行する。なお、時間帯ｔｄの減速時
には、モータを使ってバッテリに充電する。また、市街
地での渋滞が予測されたときには、市街地に入るまえに
バッテリに充電し、市街地ではモータの仕事のみで走行
する駆動配分が考えられる。

【００４６】次に、目的地へ向かう途中で、目的地設定
時に生成された速度パターンと異なる減速が発生したと
きの、再加速時の速度パターンを生成する場合における
速度パターン生成部１６での制御を表わすフローチャー
トを図８に示す。なお、本制御プログラムは、図５のフ
ローの終了時に一度呼び出され、自車両が目的地に到着
するまで所定時間間隔で繰り返される。

【００４７】以下、各ステップについて説明する。ステ
ップ２０１では、速度パターン生成部１６は、ナビゲー
ション装置から読み込んだ走行経路上の自車両の位置
が、出発時に設定した目的地付近にあるか否かをチェッ
クする。そして、目的地付近にある場合は、このフロー
を終了し、そうでない場合にはステップ２０２へ進む。

【００４８】ステップ２０２では、自車両の走行速度を
車速検出部１３から読み込み、一定の速度幅（例えば、
２０ｋｍ／ｈ）以上減速したか否かをチェックする。そ
して、一定速度幅以上減速した場合にはステップ２０３
へ進み、そうでない場合はステップ２０１へ戻る。ステ
ップ２０３では、前走車検出部１２の出力から前方所定
範囲内に前走車が存在するか否かをチェックする。そし
て、前方所定範囲内に前走車の存在が確認された場合に
は、前走車との車間距離を前走車検出部１２から読み込
んで、ステップ２０５へ進み、そうでない場合にはステ
ップ２０４へ進む。

【００４９】ステップ２０４では、ナビゲーション装置
から読み込んだ自車両の位置が、目的地設定時に停止ま
たは減速すると予測した場所にあるか否かをチェックす
る。そして、自車両の位置が予測した場所にある場合に
は、ステップ２０１へ戻り、そうでない場合にはステッ
プ２０７へ進む。ステップ２０７では、図５のフローチ
ャートのステップ１０３ないしステップ１０４と同様
に、目標速度に到達するまでの再加速時の速度パターン
を生成する。ステップ２０５でも、図５のフローチャー
トのステップ１０３ないしステップ１０４と同様に、前
走車の再加速時の速度変化を予測する。

【００５０】なお、前走車が大型車の場合は、図９に示
す前走車の目標速度Ｖｓを普通車よりも低く（例えば、
１５ｋｍ／ｈ）設定する。大型車の判定方法としては、
図３に示すように、前走車検出部１２で認識した撮像画
面において、前走車の高さまは幅が占める画素数の相違
を用いる。すなわち、図３の（ａ）に示すように、撮像
画面において高さＨ１または幅Ｗ１が占める画素数か
ら、前走車の実際の高さや幅が２ｍ以上と測定されると
きは大型車であると判定し、図３の（ｂ）に示されるよ
うに、撮像画面において高さＨ２または幅Ｗ２が占める
画素数から、実際の高さと幅が２ｍ以下と測定されると
きは大型車には該当しないと判定する。

【００５１】ステップ２０６では、前走車に追従走行し
て再加速する場合の速度パターンを、ステップ２０５で
予測した前走車の再加速時の速度変化に対して所定の車
間距離を保ちながら追従するように生成する。詳細は図
１０のフローチャートに従って説明する。ステップ３０
１では、図８に示されるように、前走車の加速開始のサ
ンプル時間を０として、サンプル時間ｎ後までの前走車
の走行距離Ｓｆ（ｎ）［ｍ］を以下の式（２）より求め
る。

【数１】ここで、Ｔ［ｓｅｃ］はサンプル時間ｎ後までの前走車
の走行時間である。また、Ｖｆ（ｉ）［ｋｍ／ｈ］はサ
ンプル時間ｎ＝ｉにおける前走車の速度であり、ステッ
プ２０５で予測した前走車の速度変化から求めることが
できる。

【００５２】ステップ３０２では、ステップ３０１と同
様にして自車両の加速開始からサンプル時間ｎ後までの
走行距離Ｓ（ｎ）を求める。ステップ３０３では、図１
１に示すような車間距離と速度の関係を用いて、前走車
の走行距離Ｓｆ（ｎ）と自車両の走行距離Ｓ（ｎ）の差
を車間距離とする速度、すなわちＬ（Ｓｆ（ｎ）−Ｓ
（ｎ））を求め、これを次のサンプル時間における自車
両の速度Ｖ（ｎ＋１）の候補とする。なお、車間距離は
前走車が大型車の場合は、図１１に示すように普通車の
場合よりも長くなるように設定する。

【００５３】ステップ３０４では、ステップ３０３で求
めた自車両の速度Ｖ（ｎ＋１）の候補と、次のサンプル
時間における前走車の速度Ｖｆ（ｎ＋１）のどちらが大
きいかをチェックする。そして、Ｖ（ｎ＋１）の方が大
きければこのまま走行し続けると前走車に追いついてし
まうことになるので、ステップ３０５へ進んでＶ（ｎ＋
１）＝Ｖｆ（ｎ＋１）とする。また、Ｖ（ｎ＋１）の方
が小さければステップ３０３で求めたＶ（ｎ＋１）の値
をそのまま用いる。ステップ３０６ではＶ（ｎ＋１）が
目標速度Ｖｓに到達していれば加速を終了したと判定し
て処理を終了し、そうでなければステップ３０１へ戻
る。ステップ２０６、ステップ２０７で生成した再加速
時の速度パターンのデータは、ステップ２０８で出力さ
れる。

【００５４】ここで、ステップ２０２ないしステップ２
０７が、再加速時パターン生成手段を構成する。このよ
うにして目的地へ向かう途中で生成した再加速時の速度
パターンのデータは、走行負荷パターン生成部１８にお
いて、走行負荷パターンを再予測するために用いられ、
また再予測した走行負荷パターンのデータは、エネルギ
ー収支計算部１９において、エネルギー収支を再計算す
るために用いられる。

【００５５】なお、本発明に係る走行パターンの予測装
置は、本実施例に示される形態に限られるものではな
い。例えば、道路情報検出部１１は、ナビゲーション装
置に限らず、走行経路上の道路種別や道路状態などを検
出することができるものであれば良い。また、前走車検
出部１２は、ステレオカメラ以外にもレーザレンジファ
インダなどのセンサを用いて構成することができる。

【００５６】曲率半径―通過速度テーブル１４、道路種
別・道路状態―走行速度テーブル１５、および速度―車
間距離テーブル１７は、それらに相当する関係式で置き
換えることができる。

【００５７】なお、前走車に追従して加速する場合にお
いては、速度―車間距離テーブル１７を用いる代りに、
前走車の速度パターンに所定の遅れを生じるようにフィ
ルタ（例えば、一次遅れや、加えてむだ時間を合わせた
もの）をかけて、自車の速度パターンを求めることもで
きる。上記の速度―車間距離テーブル１７は、接近し過
ぎを防止するためのものであるから、一般的な運転者の
特性から経験的に一次遅れやむだ時間の関数を決めれ
ば、より精度の高い予測が可能となるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明をエネルギーマネジメントシステムに適
用した実施例を示すブロック図である。

【図２】ステレオカメラによる距離測定の概要を表わす
図である。

【図３】大型車の判別法を示す説明図である。

【図４】曲線路における通過速度を設定する曲率半径―
通過速度テーブルである。

【図５】目的地を設定した時の走行パターン予測におけ
る制御の流れを示すフローチャートである。

【図６】曲線路で加速を開始し直線路に出る場合におけ
る速度パターンの生成を示す図である。

【図７】走行負荷パターン生成部およびエネルギー収支
計算部の作動例を示す図である。

【図８】再加速時の速度パターン生成における制御の流
れを示すフローチャートである。

【図９】前走車追従時の速度パターンを示す図である。

【図１０】前走車追従時の再加速時の速度パターン生成
の流れを示すフローチャートである。

【図１１】速度―車間距離テーブルである。

【符号の説明】

１１道路情報検出部１２前走車検出部１３速度検出部１４曲率半径―通過速度テーブル１５道路種別・道路状態―走行速度テーブル１６速度パターン生成部１７速度―車間距離テーブル１８走行負荷パターン生成部１９エネルギー収支計算部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０８Ｇ 1/16 Ｇ０８Ｇ 1/16 Ｅ // Ｂ６０Ｋ 6/02 ＺＨＶＢ６０Ｋ 9/00 ＺＨＶＣＦターム(参考） 2F029 AA02 AB01 AB05 AB07 AB12 AC02 AC09 AC13 AC16 3D044 AA01 AA04 AA21 AB01 AC26 AC55 AC56 AC57 AC59 AD01 AD02 AE01 AE04 AE21 3G093 AA01 BA23 CB06 CB07 CB09 CB10 DB05 DB16 DB18 DB28 EA01 EB08 FA02 FA04 FA11 5H180 AA01 CC04 EE02 FF01 FF04 FF05 FF12 FF13 FF22 FF32 LL01 LL04 LL09 LL15 9A001 BB04 BB06 DZ15 GZ09 HH21 HZ34 JJ77

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】目的地までの経路における走行パターン
を予測する走行パターン予測方法であって、目的地まで
の道路情報を検出し、目的地までの経路において前記道
路情報に基づいて画成される区間ごとにあらかじめ定め
た巡航速度を設定するとともに、前記区間の変化点にお
いて加速が予測されるときは、前記巡航速度に至るまで
の加速時の速度変化を含んで、目的地までの速度パター
ンを生成することを特徴とする走行パターン予測方法。
【請求項２】目的地設定時に目的地までの速度パター
ンを生成のあと、走行中は自車両周辺の状況を検出し、
目的地設定時に生成された速度パターンと異なる減速が
発生したとき、自車両周辺の状況に基づいてさらに再加
速時の速度変化を示す速度パターンを生成することを特
徴とする請求項１記載の走行パターン予測方法。
【請求項３】前記減速が前走車の存在によるものであ
るときは、前走車の再加速時の速度変化を予測するとと
もに、前走車との間に所定の車間距離を保持するように
前記再加速時の速度パターンを生成することを特徴とす
る請求項２記載の走行パターン予測方法。
【請求項４】前記前走車の再加速時の速度変化は、前
走車の大きさに応じて変化させて予測し、前記所定の車
間距離は前走車の大きさに応じて変化させることを特徴
とする請求項３記載の走行パターン予測方法。
【請求項５】前記減速が前走車の存在によるものであ
るときは、前走車の再加速時の速度変化を予測するとと
もに、予測した前走車の再加速時の速度変化に対してフ
ィルタを掛け、所定の遅れを持たせて再加速時の速度パ
ターンを生成することを特徴とする請求項２記載の走行
パターン予測方法。
【請求項６】前記道路情報には、走行速度に影響を与
える道路特性として、道路種別、道路の曲率、交差点、
トンネル、坂の頂上、有料道路料金所、渋滞状況が含ま
れることを特徴とする請求項１、２、３、４または５記
載の走行パターン予測方法。
【請求項７】目的地までの道路情報を検出する道路情
報検出部と、目的地までの経路において前記道路情報に
基づいて画成される区間ごとにあらかじめ定めた巡航速
度を設定する巡航速度設定手段と、目的地までの経路に
おいて加速開始点を検出する加速開始点検出手段と、加
速開始点が検出されたときは、該加速開始点からの前記
巡航速度を目標速度とする加速時の速度変化を含む速度
を設定する加速有り速度設定手段とを有して、加速を含
まない区間については巡航速度設定手段で設定された前
記巡航速度をもって、加速を含む区間についてはさらに
前記加速時の速度変化を含む加速有り速度をもって、目
的地までの速度パターンを生成するように構成されたこ
とを特徴とする走行パターン予測装置。
【請求項８】前記巡航速度設定手段は、走行速度に影
響を与える道路特性と巡航速度の関係を示すテーブルに
基づいて、巡航速度を設定することを特徴とする請求項
７記載の走行パターン予測装置。
【請求項９】前記走行速度に影響を与える道路特性と
巡航速度の関係を示すテーブルが、道路の曲率半径−通
過速度テーブルを含むことを特徴とする請求項８記載の
走行パターン予測装置。
【請求項１０】自車両の走行速度を検出する車速検出
部と、前方を走行中の前走車を検出する前走車検出部
と、目的地までの速度パターンを生成後の走行中に前走
車が検出され自車両の走行速度が所定幅減速したとき、
再加速時の速度パターンを生成する再加速時パターン生
成手段とを有することを特徴とする請求項７、８または
９記載の走行パターン予測装置。
【請求項１１】前記再加速時パターン生成手段は、前
走車の加速パターンを予測し、前走車との間に所定の車
間距離を保持するように再加速時の速度パターンを生成
することを特徴とする請求項１０記載の走行パターン予
測装置。
【請求項１２】前記所定の車間距離は、自車両の速度
と車間距離の関係を定めたテーブルに基づいて設定され
ることを特徴とする請求項１１記載の走行パターン予測
装置。