車両の道路形状予測装置及びこれを備えた車両の走行制御装置
【課題】車車間通信により検出された他車両の情報に基づいて、車両の進路前方における道路形状を予測することができるようにした、車両の道路形状予測装置、及び、これを備えた車両の走行制御装置を提供する。
【解決手段】
他車両判定手段１８ａにより他車両２が車両１の進路前方にいると判定された場合に、他車両情報取得手段１０により取得された他車両２の車速情報及び他車両２の運転操作情報に基づいて、車両１の進路前方における道路形状を予測する道路形状予測手段１８を備える。
【解決手段】
他車両判定手段１８ａにより他車両２が車両１の進路前方にいると判定された場合に、他車両情報取得手段１０により取得された他車両２の車速情報及び他車両２の運転操作情報に基づいて、車両１の進路前方における道路形状を予測する道路形状予測手段１８を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信により取得された車両前方における他車両の運転操作情報を用いて車両前方の道路形状を予測する道路形状予測装置、及び、該道路形状予測装置において予測された道路形状に基づいて車両の走行にかかる制御を実施する車両の走行制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車（以下、車両ともいう）とその外部との間で通信をすることにより、種々の情報を検出し取得する技術が開発されている。かかる技術を用いるものとしては特許文献１及び２が挙げられる。
【０００３】
特許文献１の技術では、自車両に先行する車両（単に、先行車両ともいう）の走行軌跡をなぞるように自車両の走行を制御する際に、先行車両及び自車両に装備された通信装置を介して自車両と先行車両との間で車車間通信を行なうことにより、先行車両に装備されたＧＰＳモジュールにより検出された走行地点のログを先行車両の走行軌跡として自車両において取得する。
特許文献２の技術では、自車両に装備された通信装置によって無線通信網（携帯電話網）を介して情報通信センタと自車両との間で通信を行なうことにより、自車両において地図情報を取得する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１００７３８号公報
【特許文献２】特開２００５−３８２３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の技術では、ＧＰＳモジュールにより検出された先行車両の走行地点の情報を用いて先行車両の走行軌跡を把握するため、かかる先行車両の走行軌跡の精度はＧＰＳモジュールの測位精度に依存することになる。したがって、先行車両のＧＰＳモジュールが人工衛星からの電波の受信精度が低い地点の場合には先行車両の走行地点を精度良く検出することができない。かかる場合には、先行車両においてＧＰＳモジュールにより検出された先行車両の走行地点をいわゆる自律航法により補完して推測したとしても、基本的にはＧＰＳモジュールの測位精度に依存するため、先行車両の走行地点の検出精度を確保することが難しい。
また、特許文献２の技術では、無線通信網を介して通信を行なうため、無線通信網の圏外等のインフラが整備されていない地点では通信することができず、自車両において情報を取得することができない。
【０００６】
これらより、ＧＰＳモジュールの人工衛星からの電波の受信精度が低い地点やインフラが整備されていない地点においても、車両の走行制御を効率良く又は精度良く実施するために、道路情報を記憶させたものを装備又は読出すことなく簡素な構成で車両前方の道路形状を予測することが要求されている。
【０００７】
この点、車車間通信では、車両の走行地点の情報に限らず種々の情報を送受信することができる。かかる情報としては、車両のアクセル開度の情報やステアリング角の情報といった運転操作情報や車速の情報といった種々の情報が挙げられる。また、車両前方の道路形状を事前に予測することができれば、車両の走行制御を効率良く又は精度良く実施することができる。
【０００８】
本発明は、かかる課題に鑑み創案されたものであり、車車間通信により検出された他車両の情報に基づいて、車両の進路前方における道路形状を予測することができるようにした、車両の道路形状予測装置、及び、これを備えた車両の走行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】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明の車両の道路形状予測装置は、車両の周辺における他車両の情報を通信により取得する他車両情報取得手段を備え、前記他車両情報取得手段により取得される情報には、少なくとも前記他車両の位置情報と前記他車両の車速情報と前記他車両の運転操作情報とが含まれ、少なくとも前記他車両の位置情報に基づいて、前記他車両が前記車両の進路前方にいるか否かを判定する他車両判定手段と、前記他車両判定手段により前記他車両が前記車両の進路前方にいると判定された場合に、前記他車両情報取得手段により取得された前記他車両の車速情報及び前記他車両の前記運転操作情報に基づいて、前記車両の進路前方における道路形状を予測する道路形状予測手段とを備えることを特徴としている。
前記他車両判定手段は、前記他車両の位置情報と前記車両の位置情報と前記車両に備えられた道路地図情報とに基づいて、前記他車両が前記車両の進路前方の道路上にいるか否かを判定することが好ましい。
【００１０】
前記運転操作情報には、前記他車両のアクセル開度の情報が含まれ、前記道路形状予測手段は、前記他車両のアクセル開度が一定であり且つ前記他車両の車速が低下した場合、又は、前記他車両の車速が一定であり且つ前記他車両のアクセル開度が増加した場合に、前記車両の進路前方に登坂路があると予測することが好ましい。
【００１１】
前記道路形状予測手段は、前記他車両のアクセル開度が一定であり且つ前記他車両の車速が低下中の場合、又は、前記他車両の車速が一定であり且つ前記他車両のアクセル開度が増加中の場合に、前記車両の進路前方に登坂路の開始地点があると予測し、前記開始地点が予測されたら、前記他車両のアクセル開度が一定であり且つ前記他車両の車速が低下した状態が保持される場合、又は、前記他車両の車速が一定であり且つ前記他車両のアクセル開度が増加した状態が保持される場合に、前記車両の進路前方に一定の勾配の登坂路があると予測し、前記一定の勾配の登坂路が予測されたら、前記他車両のアクセル開度が一定であり且つ前記他車両の車速が低下した状態から増加中の場合、又は、前記他車両の車速が一定であり且つ前記他車両のアクセル開度が増加した状態から低下する場合に、前記車両の進路前方に登坂路の終了地点があると予測することが好ましい。
【００１２】
また、本発明の車両の走行制御装置は、上記の車両の道路形状予測装置と、前記道路形状予測手段により予測された道路形状を用いて前記車両の走行制御を実施する走行制御手段とを備え、前記走行制御手段による走行制御は、前記車両の車速を維持する定速走行制御、前記車両と該車両の進路前方における前記他車両との車間距離を保持する車間制御、カーブ路に進入する際に前記車両を減速させるカーブ進入減速制御、及び、前記車両の惰性走行を行なう惰性走行制御の少なくとも何れかであることを特徴としている。
前記走行制御手段は、前記道路形状予測手段により予測された登坂路の情報を用いて、前記定速走行制御、前記車間制御、及び、前記惰性走行制御の少なくとも何れかを実施することが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の車両の道路形状予測装置は、道路形状予測手段により他車両の車速情報及び他車両の運転操作情報に基づいて車両の進路前方における道路形状を予測するため、例えばＧＰＳの人工衛星からの電波の受信精度の低い地点やかかる電波を受信できない地点であっても、また、インフラが整備されていない地点であっても、車両の進路前方の道路形状を予測することができる。また、車両の進路前方の他車両のリアルタイム情報に基づいて車両の進路前方の道路形状を予測するため、リアルタイム性を確保した道路形状を予測することができる。
【００１４】
他車両のアクセル開度が一定であり且つ他車両の車速が低下した場合、又は、他車両の車速が一定であり且つ他車両のアクセル開度が増加した場合に、車両の進路前方に登坂路があると予測すれば、簡素な構成で車両の進路前方の登坂路を予測することができる。
さらに、他車両のアクセル開度が一定であり且つ他車両の車速が低下中の場合、又は、他車両の車速が一定であり且つ他車両のアクセル開度が増加中の場合に、車両の進路前方に登坂路の開始地点があると予測し、登坂路の開始地点が予測されたら、他車両のアクセル開度が一定であり且つ他車両の車速が低下した状態が保持される場合、又は、他車両の車速が一定であり且つ他車両のアクセル開度が増加した状態が保持される場合に、車両の進路前方に一定の勾配の登坂路があると予測し、一定の勾配の登坂路が予測されたら、他車両のアクセル開度が一定であり且つ他車両の車速が低下した状態から増加中の場合、又は、他車両の車速が一定であり且つ他車両のアクセル開度が増加した状態から低下する場合に、車両の進路前方に登坂路の終了地点があると予測することができる。また、これらの車両の進路前方における登坂路の開始地点，一定の勾配の区間及び終了地点を、勾配等が記録された詳細な地図情報を用いることなく簡素な構成で予測することができる。
【００１５】
このように、アクセル開度が一定の条件下で登坂路等の道路の存在やこの開始地点及び終了地点を判定したり、車速が一定の条件下で登坂路等の道路の存在やこの開始地点及び終了地点を判定することにより、極めてシンプルなロジックで道路形状の予測にかかる精度を確保することができる。
【００１６】
また、本発明の車両の走行制御装置によれば、走行制御手段により道路形状予測手段により予測された道路形状を用いて車両の走行制御を実施するため、ＧＰＳの人工衛星からの電波の受信精度の低い地点やインフラが整備されていない地点においても、簡素な構成で例えば定速走行制御や車間制御やカーブ進入減速制御といった車両の走行制御を効率良く又は精度良く実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態にかかる車両の道路形状予測装置及びこれを備える車両の走行制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる車両の道路形状予測装置の登坂路の判定を説明する図であり、自車両及び他車両と他車両の走行路に合わせた他車両の車速及びアクセル開度とを示し、（ａ）は走行路を示し、（ｂ）は（ａ）に示す走行路を走行中の他車両における車速及びアクセル開度の第１例を示し、（ｃ）は（ａ）に示す走行路を走行中の他車両における車速及びアクセル開度の第２例を示す。
【図３】本発明の一実施形態にかかる車両の道路形状予測装置の降坂路の判定を説明する図であり、自車両及び他車両と他車両の走行路に合わせた他車両の車速及びアクセル開度とを示し、（ａ）は走行路を示し、（ｂ）は（ａ）に示す走行路を走行中の他車両における車速及びアクセル開度の第１例を示し、（ｃ）は（ａ）に示す走行路を走行中の他車両における車速及びアクセル開度の第２例を示す。
【図４】本発明の一実施形態にかかる車両の道路形状予測装置のカーブ路の判定を説明する図であり、自車両及び他車両と他車両の走行路に合わせた他車両の車速及びステアリング角とを示し、（ａ）は走行路を示し、（ｂ）は（ａ）に示す走行路を走行中の他車両における車速及びステアリング角の第１例を示し、（ｃ）は（ａ）に示す走行路を走行中の他車両における車速及びブレーキスイッチのＯＮ/ＯＦＦ状態の第２例を示す。
【図５】本発明の一実施形態にかかる車両の道路形状予測装置及びこれを備える車両の走行制御装置において実施される車両の進路前方における登坂路及び降坂路の道路形状予測を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態にかかる車両の道路形状予測装置及びこれを備える車両の走行制御装置において実施される車両の進路前方におけるカーブ路の道路形状予測を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施例にかかる車両の道路形状予測装置における道路形状予測を説明するモデル図であり、（ａ）は車両の進路前方における他車両の走行する２つの走行ルートを示し、（ｂ）は一方の走行ルートを走行する他車両の車速，アクセル開度及びステアリング角を示し、（ｃ）は他方の走行ルートを走行する他車両の車速，アクセル開度及びステアリング角を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。
〈一実施形態〉
［構成］
まず、一実施形態にかかる車両の道路形状予測装置及びこれを備えた車両の走行制御装置の構成を説明する。本実施形態にかかる車両は、例えばトラック又はバスといったいわゆる大型又は中型の自動車である。
【００１９】
図１に示すように、車両（自車両）１は、アンテナ１０ａに接続され、車両１の周辺における他車両２の情報を取得する車車間通信装置（他車両情報取得手段）１０と、各種のセンサ類と、車両１の走行にかかる制御を実施する走行制御ＥＣＵ（走行制御手段）１６とを備える。
車車間通信装置１０と走行制御ＥＣＵ１６とは接続され、走行制御ＥＣＵ１６と各種センサ類とは接続される。
【００２０】
車車間通信装置１０は、車両１の周辺における他車両２との間で情報を通信し、車両１ではこの通信により他車両の情報を取得する。この車車間通信装置１０には、周辺の他車両２と通信するためのアンテナ１０ａが接続され、通信により取得した他車両２の情報を伝達すべく走行制御ＥＣＵ１６に接続される。
【００２１】
ここで、車両１の車車間通信による通信対象である他車両２の構成を説明する。
図１に示すように、他車両２は、アンテナ２０ａに接続され、他車両２の周辺における車両１に情報を発信する車車間通信装置２０と、この車車間通信装置２０に接続される各種のセンサ類とを備える。
他車両２に備えられた各種センサ類には、ＧＰＳ２１，車速センサ２２，ステアリング角センサ２３，ウインカースイッチ（ＳＷ）２４，アクセルポジションセンサ（ＡＰＳ）２５及びブレーキスイッチ（ＳＷ）２６が含まれる。以下、これらのセンサ類を説明する。
【００２２】
ＧＰＳ２１は、他車両２の位置情報を検出するものである。このＧＰＳ２１は、図示しないＧＰＳアンテナを介して他車両２の緯度・経度の情報を、車両２の位置情報として検出する。なお、この緯度・経度の情報を、後述する車速センサ２２やステアリング角センサ２３等により検出された情報を累積して方向を検出するいわゆる自律航法により補完して、他車両２の位置情報として扱うことができる。また、ＧＰＳ２１により検出された他車両２の位置情報は車車間通信装置２０に伝達される。
【００２３】
なお、他車両２における位置情報の検出は、これに限らない。例えば、他車両２に装備された路車間通信装置を用いて、路側に設置された通信装置（路側装置ともいう）と他車両２との間で通信することにより、路側装置の位置情報を取得すれば他車両２の位置情報を検出することができ、また、この路側装置との通信により取得した位置情報によりＧＰＳ２１により検出された他車両２の位置情報を補完することができる。
【００２４】
車速センサ２２は、他車両２の車速を検出するものである。この車速センサ２２としては、例えば各従動輪の回転速度を検出する車輪速センサを適用することができ、この車輪速センサの場合、検出された各従動輪の回転速度の平均速度を算出することにより車速を検出することができる。また、車速センサ２２により検出された他車両２の車速の情報は車車間通信装置２０に伝達される。
【００２５】
ステアリング角センサ２３は、他車両２の図示しないステアリングホイールの操舵角（ステアリング角）θSTを検出するものである。ここでは、ステアリング角θSTは、ステアリングホイールが右旋回操作されると正の値をとり、左旋回操作されると負の値をとる。例えば、このステアリング角センサ２３としては、ステアリングホイールにその端部を接続されたステアリングシャフト近傍に付設される電磁誘導方式やエンコーダ方式のものを用いることができる。また、ステアリング角センサ２３により検出されたステアリング角θSTの情報は車車間通信装置２０に伝達される。
【００２６】
ウインカースイッチ２４は、図示しないウインカー（方向指示器）に接続され、このウインカーを点滅させるものである。ウインカーが点滅していればウインカーによる方向指示がされている。すなわち、ウインカーが操作されていれば他車両２は車線変更や右左折を予定しており、ウインカーが操作されていなければ他車両２は車線変更等を予定していない。また、ウインカースイッチ２４の操作情報は車車間通信装置２０に伝達される。
【００２７】
アクセルポジションセンサ２５は、他車両２の運転者によるアクセルペダルの踏込量に対応するアクセル開度θACCを検出するものである。このアクセルポジションセンサ２５により検出されたアクセル開度θACCの情報は車車間通信装置２０に伝達される。
【００２８】
ブレーキスイッチ２６は、他車両２の運転者により操作されるフットブレーキ操作の有無を検出するものである。このフットブレーキスイッチ２６は、フットブレーキ操作があればＯＮ状態となり、フットブレーキ操作がなければＯＦＦ状態となる。このブレーキスイッチ２６のＯＮ/ＰＦＦ情報は車車間通信装置２０に伝達される。
【００２９】
車車間通信装置２０には、伝達される種々の情報は通信により他車両２から周辺の車両１に所定の周期で発信される。車車間通信装置２０に伝達される種々の情報には、上述のように他車両２の位置情報及び車速情報や、ステアリング角θSTの情報，ウインカーの操作情報，アクセル開度θACCの情報及びブレーキスイッチ２６のＯＮ/ＰＦＦ情報といった運転操作情報が挙げられ、さらに他車両２の車両諸元にかかる情報が含まれる。かかる車両諸元の情報としては、他車両２のステアリングギヤ比や、乗用車やトラックといった車両種別の情報が挙げられる。
【００３０】
このように、他車両２は車車間通信装置２０を有し、車両１は車車間通信装置１０を有することにより、他車両２の種々の情報を車両１に発信することができ、車両１において他車両２の種々の情報を取得することができる。なお、この他車両２の情報の取得は、車車間通信を行なっている際、即ち車両１の始動中には常時周期的に実施される。
【００３１】
以下、車両１の構成の詳細を説明する。
車両１に備えられた各種センサ類には、ＧＰＳ１１，車速センサ１２，ステアリング角センサ１３，ウインカースイッチ（ＳＷ）１４及び勾配センサ１５が含まれる。以下、これらのセンサ類を説明する。
ＧＰＳ１１は、車両１の位置情報を検出するものである。このＧＰＳ１１のその他の構成は他車両２のＧＰＳ２１と同様である。また、ＧＰＳ１１により検出された車両１の位置情報は走行制御ＥＣＵ１６に伝達される。
【００３２】
車速センサ１２は、車両１の車速を検出するものである。この車速センサ１２のその他の構成は他車両２の車速センサ２２と同様である。また、車速センサ１２により検出された車両１の車速の情報は走行制御ＥＣＵ１６に伝達される。
【００３３】
ステアリング角センサ１３は、車両１の図示しないステアリングホイールの操舵角（ステアリング角）θSTを検出するものである。このステアリング角センサ１３のその他の構成は他車両２のステアリング角センサ２３と同様である。また、ステアリング角センサ１３により検出されたステアリング角θSTの情報は走行制御ＥＣＵ１６に伝達される。
【００３４】
ウインカースイッチ１４は、図示しないウインカー（方向指示器）に接続され、このウインカーを点滅させるものである。このウインカースイッチ１４のその他の構成は他車両２のウインカースイッチ２４と同様である。また、ウインカースイッチ１４の作動は走行制御ＥＣＵ１６により制御される。
【００３５】
勾配センサ１５は、車両１が現時点で走行している走行路の勾配を勾配値θsとして検出する。この勾配センサ１５としては、傾斜センサを適用することができ、この場合、路面に対する車両の傾斜（前上がり，後上がり等）を推定し、これにより傾斜センサにより検出された値を補正すれば、より高精度に勾配値θsを検出することができる。
【００３６】
勾配センサ１５により検出された勾配値θsが正であれば走行路が登坂路であることを示し、勾配値θsが負であれば走行路が降坂路であることを示す。また、勾配センサ１５により検出された勾配値θsの情報は走行制御ＥＣＵ１６に伝達される。
【００３７】
走行制御ＥＣＵ１６には、車車間通信装置１０により取得された他車両２の種々の情報と、上述のように車両１に装備された各種センサ類の情報とが所定の周期で伝達される。走行制御ＥＣＵ１６は、伝達されるこれらの情報を用いて車両１の走行にかかる制御を所定の周期で実施する。なお、走行制御ＥＣＵ１６は、例えばマイクロプロセッサやＲＯＭ，ＲＡＭ等を集積したＬＳＩデバイスや組み込み電子デバイスとして構成される電子制御装置である。
【００３８】
また、走行制御ＥＣＵ１６は、地図情報データベース１７ａから車両１の周辺における地図情報を読出し可能な周辺道路検出部（周辺道路検出手段）１７と、他車両判定部（他車両判定手段）１８ａと、道路形状予測部（道路形状予測手段）１８と、走行制御部（走行制御手段）１９とを有する。
【００３９】
地図情報データベース１７ａは、緯度・経度情報と対応付けされた道路データが記録されたものである。この道路データとしては、例えば交差点等の複数のノード間をリンクにより接続して地図を構成したものであって、交差点の座標に対応するリンクの始点と終点との座標，交差点間の距離に対応するリンクの長さを示すリンク長，リンクの道路種別（有料道路等），リンクの車線情報等を記録させたものを用いることができる。
周辺道路情報検出部１７は、ＧＰＳ１１により検出された車両１の位置情報と地図情報データベース１７ａとに基づいて、車両１の周辺における道路情報を検出し、車両１が位置し走行する道路を検出する。
【００４０】
他車両判定部１８ａは、自車両１の進路前方に他車両２がいるか否かを判定するものである。例えば、他車両判定部１８ａは、他車両２の位置情報と自車両１の周辺における道路情報とに基づいて、他車両２が自車両１の進路前方にいるか否かを判定する。なお、この場合の進路とは、自車両１が走行する道路のうち自車両１がこれから進入する部分である。
【００４１】
ここでは、他車両判定部１８ａは、周辺道路検出部１７により地図情報データベース１７ａを用いて検出された道路情報に基づいて他車両２の位置が自車両１の進路前方にいるか否かを判定するものを示すが、これに替えて、他車両判定部１８ａは、地図情報データベース１７ａ及び周辺道路検出部１７の何れも用いずに、車車間通信装置１０を介して伝達された他車両２の位置情報と自車両１の位置情報とに基づいて、他車両２の位置が自車両１の進路前方にいるか否かを判定してもよい。この場合、自車両１の位置情報の履歴から自車両１の進行方向を推定し、この推定された自車両１の進行方向側（自車両１の位置情報の履歴が無い領域）にいる他車両２を自車両１の進路前方にいるものとして判定することができる。したがって、地図情報データベース１７ａ及び周辺道路検出部１７は、車両１に必須の構成ではない。
道路形状予測部１８は、他車両２の車速情報及び運転操作情報（単に他車両２の情報ともいう）の変化を判定する。以下、道路形状予測部１８による変化の判定について説明する。
【００４２】
道路形状予測部１８は、他車両２の情報の履歴を記憶し、他車両２の情報の履歴から、車速或いは運転操作情報の変化を判定する。この変化の判定は、所定時間に亘って他車両２の情報が変化している場合に変化ありと判定され、所定時間に亘って他車両２の情報が一定である場合には変化なし（一定）と判定される。この所定時間は、例えば数秒（３秒や５秒）といった運転操作の継続した意思が認められる時間をいう。なお、他車両２の車速情報とアクセル開度θACCの情報やステアリング角θSTの情報等の各運転操作情報とのそれぞれについて変化が判定される。
また、道路形状予測部１８は、上記の他車両２の情報の変化の判定結果を、道路形状の予測に用いる。
【００４３】
以下、道路形状予測部１８による車両１の進路前方における道路形状の予測について説明する。
道路形状予測部１８は、他車両判定部１８ａにより他車両２が自車両１の進路前方にいると判定された場合に、車車間通信装置１０を介して検出された他車両２の車速情報及び他車両２のアクセル開度θACCの情報やステアリング角θSTの情報等の運転操作情報に基づいて、車両１の進路前方における道路形状を予測する。
【００４４】
この道路形状予測部１８は、他車両２のアクセル開度θACCの情報及び車速情報に基づいて、車両１の進路前方における登坂路又は降坂路の存在を予測する第１道路形状予測と、他車両２のステアリング角θSTの情報と車速情報又はブレーキスイッチ１４のＯＮ/ＯＦＦ情報とに基づいて、車両１の進路前方におけるカーブ路の存在を予測する第２道路形状予測とを実施する。
【００４５】
まず、道路形状予測部１８による第１道路形状予測について具体的に説明する。
第１道路形状予測は、他車両２の情報に基づいて車両１の進路前方における登坂路又は降坂路の存在を予測するものである。
他車両２が平坦路から登坂路に進入すると、それまでの車速を保持するためにはそれまでのアクセル開度θACCを増加させることが必要になり、逆に、それまでのアクセル開度θACCを一定に保持していたのではそれまでの車速を保持することはできず、車速は低下してしまう。
【００４６】
したがって、車速が一定であるにもかかわらずアクセル開度θACCが増加中の場合には、道路形状予測部１８により車速情報は変化なし（一定）と判定されるとともにアクセル開度θACCの情報は変化（増加）ありと判定され、他車両２が平坦路から登坂路に進入したものと予測することができる。また、アクセル開度θACCが一定であるにもかかわらず車速が低下中の場合にも、道路形状予測部１８により車速情報は変化（低下）ありと判定されるとともにアクセル開度θACCの情報は変化なし（一定）と判定され、他車両２が平坦路から登坂路に進入する地点（登坂路の開始地点）を予測することができる。
【００４７】
なお、車両が進入した登坂路の勾配が略一定であれば、車両が登坂路に進入後、この登坂路を走行している間は、車速を一定にするには、アクセル開度θACCを登坂路の勾配に応じた大きさまで増加した状態に保持する必要があり、アクセル開度θACCが一定であれば、車速が登坂路の勾配に応じた速度まで低下した状態に保持されることになる。
【００４８】
したがって、他車両２が登坂路に進入した後、車速が一定に保持され且つアクセル開度θACCが登坂路の勾配に応じた大きさまで増加した状態に保持されれば、道路形状予測部１８により車速情報は変化なし（一定）と判定されるとともにアクセル開度θACCの情報は増加した状態で変化なし（保持）と判定され、他車両２が一定勾配の登坂路を走行中であると予測することができ、他車両２が登坂路に進入した後、アクセル開度θACCが一定に保持され車速が低下した状態に保持されれば、同様に道路形状予測部１８により車速情報は低下した状態で変化なし（保持）と判定されるとともにアクセル開度θACCの情報は変化なし（一定）と判定され、車両１が一定勾配の登坂路を走行中であると予測することができる。
【００４９】
そして、他車両２が登坂路から平坦路に進入すると、それまでの車速を保持するためにはそれまでの登坂路におけるアクセル開度θACCを低下させることが必要になり、逆に、それまでのアクセル開度θACCを一定に保持していれば、登坂路において低下した車速が平坦路に応じた速度に次第に増加回復していくことになる。
【００５０】
したがって、他車両２が登坂路に進入した後、車速が一定に保持されながらアクセル開度θACCが低下されれば、道路形状予測部１８により車速情報は変化なし（一定）と判定されるとともにアクセル開度θACCの情報は変化（低下）ありと判定され、他車両２が登坂路から平坦路に進入する地点（登坂路の終了地点）を推定することができ、他車両２が登坂路に進入した後、アクセル開度θACCが一定に保持され車速が増加回復したら、道路形状予測部１８によりアクセル開度θACCの情報は変化なし（一定）と判定されるとともに車速情報は変化（増加）ありと判定され、他車両２が登坂路から平坦路に進入する地点（登坂路の終了地点）を推定することができる。
【００５１】
一方、他車両２が平坦路から降坂路に進入すると、それまでの車速を保持するためにはそれまでのアクセル開度θACCよりも低下させることが必要になり、逆に、それまでのアクセル開度θACCを一定に維持していたのではそれまでの車速を保持することはできず、車速は増加してしまう。
【００５２】
したがって、車速が一定であるにもかかわらずアクセル開度θACCが低下した場合には、道路形状予測部１８により車速情報は変化なし（一定）と判定されるとともにアクセル開度θACCの情報は変化（低下）ありと判定され、他車両２が平坦路から降坂路に進入する地点（降坂路の開始地点）を予測することができる。また、アクセル開度θACCが一定であるにもかかわらず車速が増加した場合にも、同様に道路形状予測部１８により車速情報は変化（増加）ありと判定されるとともにアクセル開度θACCの情報は変化なし（一定）と判定され、他車両２が平坦路から降坂路に進入する地点（降坂路の開始地点）を予測することができる。
【００５３】
なお、車両が進入した降坂路の勾配が略一定であれば、車両が降坂路に進入後、この降坂路を走行している間に車速を一定にするには、アクセル開度θACCを降坂路の勾配に応じた大きさまで低下した状態に保持する必要があり、アクセル開度θACCが一定であれば、車速が降坂路の勾配に応じた速度まで増加した状態に保持されることになる。
【００５４】
したがって、車速が一定であるにもかかわらずアクセル開度θACCが低下した状態が保持される場合には、道路形状予測部１８により車速情報は変化なし（一定）と判定されるとともにアクセル開度θACCの情報は低下した状態で変化なし（保持）と判定され、他車両２が一定勾配の降坂路を走行中であると予測することができる。また、アクセル開度θACCが一定であるにもかかわらず車速が増加した状態である場合にも、同様に道路形状予測部１８によりアクセル開度θACCの情報は変化なし（一定）と判定されるとともに車速情報は増加した状態で変化なし（保持）と判定され、他車両２が一定勾配の降坂路を走行中であると予測することができる。
【００５５】
そして、他車両２が降坂路から平坦路に進入すると、それまでの車速を保持するためにはそれまでの降坂路におけるアクセル開度θACCよりも増加させることが必要になり、逆に、それまでのアクセル開度θACCを一定に保持していれば、降坂路において増加した車速が平坦路に応じた速度に次第に低下回復していくことになる。
【００５６】
したがって、他車両２が降坂路に進入した後、アクセル開度θACCが一定に保持されながら車速が低下したら、道路形状予測部１８によりアクセル開度θACCの情報は変化なし（一定）と判定されるとともに車速情報は変化（低下）ありと判定され、他車両２が降坂路から平坦路に進入する地点（降坂路の終了地点）を予測することができる。また、他車両２が降坂路に進入した後、車速が一定に保持されながらアクセル開度θACCが増加されれば、同様に道路形状予測部１８によりアクセル開度θACCの情報は変化（増加）ありと判定されるとともに車速情報は変化なし（一定）と判定され、他車両２が降坂路から平坦路に進入する地点（降坂路の終了地点）を予測することができる。
【００５７】
これらより、道路形状予測部１８は、登坂路から平坦路に進入した地点を前方の登坂路が終了する頂上と予測することができ、降坂路から平坦路に進入した地点を降坂路が終了する底と予測することができる。
【００５８】
このように、道路形状予測部１８は、他車両２のアクセル開度θACCが一定であり且つ他車両２の車速が低下した場合、又は、他車両２の車速が一定であり且つ他車両２のアクセル開度θACCが増加した場合に、車両１の前方に登坂路があると予測する。
【００５９】
また、道路形状予測部１８は、他車両２のアクセル開度θACCが一定であり且つ他車両２の車速が増加した場合、又は、他車両２の車速が一定であり且つ他車両２のアクセル開度θACCが低下した場合に、車両１の前方に降坂路があると予測する。
【００６０】
なお、ここでいうアクセル開度θACCが一定とは、所定時間に亘ってアクセル開度θACCが一定に保持されることをいう。このアクセル開度θACCが一定に保持されるとは、予め設定された単位時間当たりの微小変化量以下の微小な踏込量変化（雑音成分）は無視することとする。
【００６１】
また、ここでいう車速が一定とは、所定時間以上に亘って車速が一定に保持されることをいう。また、車速が一定に保持されるとは、例えば車速を維持するいわゆるオートクルーズ制御中に生ずる車速の変化等の若干の車速の変化分（雑音成分）に対応する微小なアクセル開度θACCの変化は無視することを意味する。
【００６２】
これらの車速やアクセル開度θACCの情報の雑音成分は、ローパスフィルタにより除去することができる。このローパスフィルタとしては、情報取得時点の車速やアクセル開度θACCの情報をＩ（ｎ）とし、この情報Ｉ（ｎ）の微分値をｄ（ｎ）とし、この情報取得時点の１周期直前の車速やアクセル開度θACCの情報の微分値をｄ（ｎ−１）とし、フィルタ係数をｋとすれば、下記の式（１）で表すことができる。
Ｉ（ｎ）＝ｋ・Ｉ（ｎ）+（１−ｋ）・ｄ（ｎ−１）・・・（１）
【００６３】
また、道路形状予測部１８は、車両１前方の登坂路又は降坂路の勾配も予測する。以下、この勾配の予測について説明する。
道路形状予測部１８は、車両１前方の他車両２のアクセル開度θACC及び車速の履歴を記憶し、この履歴が記憶された地点を自車両１が通過する際の自車両１の勾配センサ１５により勾配値θsを記憶し、同地点の他車両２のアクセル開度θACC及び車速と車両１における勾配値θsとの関係に基づいて、今後の車両１前方の登坂路又は降坂路の勾配を予測する。
【００６４】
次に、道路形状予測部１８による第２道路形状予測について具体的に説明する。
第２道路形状予測は、他車両２の情報に基づいて車両１の進路前方におけるカーブ路の存在を予測するものである。ここでいうカーブ路とは、進入する際に減速又は制動が必要な曲率を有する道路をいう。すなわち、道路形状予測部１８は、車両１の制御要求が高い特定のカーブ路を予測するものといえる。
他車両２が直線路からカーブ路に進入すると、カーブ路に沿って走行するにはステアリング操作とともに減速又は制動操作が必要になる。
【００６５】
したがって、車速が低下中又はブレーキスイッチがＯＮ状態であり、且つ、ステアリング角θSTが所定角以上である場合には、道路形状予測部１８によりステアリング角θSTの情報は変化ありと判定され、他車両２が直線路からカーブ路に進入したものと予測することができる。
このように、道路形状予測部１８は、他車両２の車速が低下し且つ車両のステアリング角θSTが所定角以上である場合に、車両１の前方にカーブ路があると予測する。
【００６６】
なお、ここでいうステアリング角θSTが所定角とは、運転者による操舵意思のない微小なステアリング角θSTの情報（雑音成分）を無視するために用いる微小角よりも大きい角度をいう。この雑音成分についても、ローパスフィルタを用いて除去することができる。また、ここでいうステアリング角θSTが所定角以上とは、ステアリング角θSTが正の所定角以上、又は、負の所定角以下であることをいう。
【００６７】
また、道路形状予測部１８は、カーブ路の曲率も予測する。この曲率の予測は、他車両２の車両諸元にかかる情報が車両１において検出された場合と、他車両２の車両諸元にかかる情報が車両１において検出されない場合とでそれぞれ曲率を予測する。
【００６８】
他車両２の車両諸元にかかる情報が車両１において検出された場合、道路形状予測部１８は、検出された他車両２のステアリングギヤ比等の車両諸元にかかる情報と、他車両２の車速情報と及びステアリング角θSTの情報とに基づいて、カーブ路の曲率を直接予測する。
【００６９】
他車両２の車両諸元にかかる情報が車両１において検出されない場合、道路形状予測部１８は、他車両２のステアリング角θST及び車速の履歴を記憶し、この履歴が記憶された地点を自車両１が通過する際の自車両１のステアリング角センサ１３により検出されたステアリング角θSTと自車両１の車速やステアリングギヤ比等に基づいて曲率を算出し、この算出された同地点の曲率と他車両２のステアリング角θST及び車速との関係に基づいて他車両２のステアリングギヤ比を推定することにより、今後のカーブ路の曲率を予測する。
【００７０】
また、道路形状予測部１８は、他車両２のアクセル開度θACCの情報及び車速情報に基づいて、車両１の前方における平坦路も予測する。
他車両２のアクセル開度θACCが一定であり且つ他車両２の車速が一定である場合に、道路形状予測部１８は車両１の前方に平坦路があると予測する。
なお、道路形状予測部１８は、他車両２の位置と自車両１の位置や車速に基づいて、現時点の車両１から進路前方の登坂路，降坂路，カーブ路及び平坦路までの距離又は到達時間を算出することができる。
【００７１】
また、道路形状予測部１８は、乗用車やトラックといった車両種別の車両諸元にかかる情報が検出された場合には、車両種別によって道路形状の予測ロジックを使い分ける。
例えば、乗用車よりも重量があるトラック等の車両種別では、運転者のアクセルペダルの踏込みによる加速操作等の運転操作に対する車両挙動のレスポンスが比較的悪いため、道路形状予測部１８は、トラック等の重量のある種別の車両から取得された運転操作情報を用いる場合には、アクセル開度の変化に対して乗用車よりも大きく遅延して車速が変化することを補正し、道路形状を予測する。
【００７２】
走行制御部１９は、道路形状予測部１８により予測された道路形状を用いて車両１の走行制御を実施するものである。この走行制御部１９により実施される走行制御には、例えば、車速を目標車速に維持する定速走行制御、車両１と車両１の前方における他車両２との車間距離を保持する車間制御、カーブ進入減速制御、及び、登坂路の頂上手前又は降坂路の底手前において惰性走行を行なう惰性走行制御等が挙げられる。
【００７３】
従来の技術では、定速走行制御や車間制御は燃料噴射弁やブレーキアクチュエータ等を作動させることにより駆動及び制動のフィードバック制御を行なうものであるが、本実施形態の走行制御部１９は、これらの定速走行制御や車間制御にフィードフォワード制御を併用することができる。
【００７４】
例えば、車両１の前方に登坂路があると予測された場合、走行制御部１９による定速走行制御では、車両１前方の登坂路手前から駆動力を増加させ、又は、車両１前方の登坂路手前からフィードバックゲインを増加させる。これにより、定速走行制御における車速の変動を抑制することができ、車両１の走行制御を効率良く又は精度良く実施することができる。
【００７５】
また、車両１の前方に降坂路があると予測された場合、走行制御部１９による車間制御では、車両１前方の降坂路手前からフィードバックゲインを増加させる。これにより、車間制御における車間距離の変動を抑制することができ、車両１の走行制御を効率良く又は精度良く実施することができる。
【００７６】
カーブ進入減速制御とは、カーブ路に進入する際に車両１を減速させ、車両１の安全を確保する制御である。このカーブ進入減速制御を実施するには、現時点の車両がカーブ路の手前にいることを判別する必要がある。本車両１は、地図情報データベース１７ａ及び周辺道路検出部１７を備えて無くても、又は、カーブ路の曲率の情報が記録された詳細な地図情報データベースを備えてなくても、前方のカーブ路を予測することができるため、簡素な構成でカーブ進入減速制御を実施することができる。
【００７７】
惰性走行制御とは、登坂路の頂上手前又は降坂路の底の手前において惰性走行を行なうことにより燃費を向上させる制御である。この惰性走行制御を実施するには、現時点の車両が登坂路の頂上手前又は降坂路の底手前にいることを判別する必要がある。本車両１は、地図情報データベース１７ａ及び周辺道路検出部１７を備えて無くても、又は、道路勾配の情報が記録された詳細な地図情報データベースを備えてなくても、前方の登坂路の頂上及び降坂路の谷を予測することができるため、簡素な構成で惰性走行制御を実施することができる。
【００７８】
［作用・効果］
本発明の一実施形態に係る車両の道路形状予測装置及びこれを備えた車両の走行制御装置は、上述のように構成されるため、図２に例示される状況では、以下のような制御を実施する。
図２（ａ）には、自車両１の前方を他車両２が走行している状況を示す。また、自車両１では他車両判定部１８ａにより他車両２が自車両１の進路前方にいると判定されており、道路形状予測部１８は、車車間通信装置１０を介して検出された他車両２の情報に基づいて車両１の前方における道路形状を予測する。なお、自車両１及び他車両２は図面左から右に向かって走行する。
【００７９】
まず、図２（ｂ）に例示する状況について説明する。
地点Ｐ1から地点Ｐ2は平坦路である。この区間を走行する他車両２のアクセル開度θACC及び車速ｖは何れも一定である。このため、道路形状予測部１８は、車両１の進路前方に平坦路を予測する。
【００８０】
地点Ｐ2は平坦路から登坂路に変化する地点（登坂路の開始地点）であり、地点Ｐ2から地点Ｐ8は登坂路である。また、地点Ｐ2から地点Ｐ4に向けて走行路の勾配が増加する。
地点Ｐ2から地点Ｐ4の他車両２のアクセル開度θACCは一定であり、他車両２の車速ｖは低下中である。このため、道路形状予測部１８は、車両１の進路前方に登坂路の開始地点を予測する。
【００８１】
地点Ｐ4は走行路の勾配が変化しなくなる地点であり、地点Ｐ4から地点Ｐ6は勾配が一定の登坂路である。地点Ｐ4から地点Ｐ6の他車両２のアクセル開度θACCは一定であり、他車両２の車速ｖは低下した状態を保持している。このため、道路形状予測部１８は、車両１の進路前方に一定の勾配の登坂路を予測する。
地点Ｐ6から地点Ｐ8に向けて走行路の勾配が低下する。この区間を走行する他車両２のアクセル開度θACCは一定であり、他車両２の車速ｖは増加中である。このため、道路形状予測部１８は、車両１の進路前方に登坂路の終了地点を予測する。
【００８２】
次に、図２（ｃ）に例示する状況について説明する。なお、走行路については、上述の図２（ｂ）の説明と同様である。
地点Ｐ1から地点Ｐ2までの他車両２のアクセル開度θACC及び車速ｖは、何れも一定である。このため、道路形状予測部１８は、車両１の進路前方に平坦路を予測する。
地点Ｐ2から地点Ｐ4の他車両２の車速は一定であり、他車両２のアクセル開度θACCは低下中である。このため、道路形状予測部１８は、車両１の進路前方に登坂路の開始地点を予測する。
【００８３】
地点Ｐ4から地点Ｐ6の他車両２のアクセル開度θACCは増加した状態を保持しており、他車両２の車速ｖは一定である。このため、道路形状予測部１８は、車両１の進路前方に一定の勾配の登坂路を予測する。
地点Ｐ6から地点Ｐ8の他車両２のアクセル開度θACCは低下中であり、他車両２の車速ｖは一定である。このため、道路形状予測部１８は、車両１の進路前方に登坂路の終了地点を予測する。
【００８４】
また、図３に例示される状況では、以下のような制御を実施する。
図３（ａ）には、自車両１の進路前方を他車両２が走行している状況を示す。また、自車両１では他車両判定部１８ａにより他車両２が自車両１の進路前方にいると判定されており、道路形状予測部１８は、車車間通信装置１０を介して検出された他車両２の情報に基づいて自車両１の前方における道路形状を予測する。なお、自車両１及び他車両２は図面左から右に向かって走行する。
【００８５】
まず、図３（ｂ）に例示する状況について説明する。
地点Ｐ11から地点Ｐ12は平坦路である。この区間を走行する他車両２のアクセル開度θACC及び車速ｖは何れも一定である。このため、道路形状予測部１８は、車両１の進路前方に平坦路を予測する。
地点Ｐ12は平坦路から降坂路に変化する地点（降坂路の開始地点）であり、地点Ｐ12から地点Ｐ18は降坂路である。また、地点Ｐ12から地点Ｐ14に向けて走行路の勾配が低下する。
【００８６】
地点Ｐ12から地点Ｐ14の他車両２のアクセル開度θACCは一定であり、他車両２の車速ｖは増加中である。このため、道路形状予測部１８は、車両１の進路前方に降坂路の開始地点を予測する。
地点Ｐ14は走行路の勾配が変化しなくなる地点であり、地点Ｐ14から地点Ｐ16は勾配が一定の降坂路である。地点Ｐ14から地点Ｐ16の他車両２のアクセル開度θACCは一定であり、他車両２の車速ｖは増加して状態を保持する。このため、道路形状予測部１８は車両１の進路前方に一定の勾配の降坂路を予測する。
【００８７】
地点Ｐ16から地点Ｐ18に向けて走行路の勾配が増加する。この区間を走行する他車両２のアクセル開度θACCは一定であり、他車両２の車速ｖは増加中である。このため、道路形状予測部１８は、車両１の進路前方に降坂路の終了地点を予測する。
【００８８】
次に、図３（ｃ）に例示する状況について説明する。なお、走行路については、上述の図３（ｂ）の説明と同様である。
地点Ｐ11から地点Ｐ12までの他車両２のアクセル開度θACC及び車速ｖは、何れも一定である。このため、道路形状予測部１８は、車両１の進路前方に平坦路を予測する。
地点Ｐ12から地点Ｐ14の他車両２の車速は一定であり、アクセル開度θACCは低下中である。このため、道路形状予測部１８は、車両１の進路前方に降坂路の開始地点を予測する。
【００８９】
地点Ｐ14から地点Ｐ16の他車両２の車速ｖは一定であり、他車両２のアクセル開度θACCは低下した状態を保持している。このため、道路形状予測部１８は、車両１の進路前方に一定の勾配の降坂路を予測する。
地点Ｐ16から地点Ｐ18の他車両２のアクセル開度θACCは一定であり、他車両２の車速ｖは増加中である。このため、道路形状予測部１８は、車両１の進路前方に降坂路の終了地点を予測する。
【００９０】
また、図４に例示される状況では、以下のような制御を実施する。
図４（ａ）には、自車両１の進路前方を他車両２が走行している状況を示す。
まず、図４（ｂ）に例示する状況について説明する。
地点Ｐ21から地点Ｐ22は直線路である。この区間を走行する他車両２のステアリング角θSTは所定角未満であり、車速ｖは低下中である。
【００９１】
地点Ｐ22から地点Ｐ25は曲率を有するカーブ路であり、このカーブ路は、曲率が逓増する緩和曲線形状のカーブ路の地点Ｐ22（カーブ路の開始地点）から地点Ｐ23の区間と、曲率が一定の円弧曲線形状のカーブ路の地点Ｐ23から地点Ｐ25の区間とから構成される。
【００９２】
地点Ｐ22から地点Ｐ23の他車両２のステアリング角θSTは増加して所定角以上となり、車速ｖは低下した状態を保持している。このため、道路形状予測部１８は、車両１の進路前方にカーブ路の開始地点を予測する。
地点Ｐ23から地点Ｐ25の他車両２のステアリング角θSTは所定角以上の状態を保持し、車速ｖは低下した状態を保持している。このため、道路形状予測部１８は、車両１の進路前方に減速を要する曲率が一定のカーブ路を予測することができる。
【００９３】
次に、図４（ｃ）に例示する状況について説明する。なお、走行路については、上述の図４（ｂ）の説明と同様である。
地点Ｐ21から地点Ｐ22の他車両２のステアリング角θSTは所定角未満であり、ブレーキスイッチ２４はＯＮ状態である。
【００９４】
また、地点Ｐ22から地点Ｐ23の他車両２のステアリング角θSTは増加して所定角以上となり、ブレーキスイッチ２４はＯＦＦ状態である。また、地点Ｐ23から地点Ｐ25の他車両２のステアリング角θSTは所定角以上の状態を維持し、ブレーキスイッチ２４はＯＦＦ状態である。このため、道路形状予測部１８は、車両１の進路前方に制動を要する曲率が一定のカーブ路を予測することができる。
【００９５】
次に、図５を用いて、道路形状予測部１８による登坂路又は降坂路の道路形状予測にかかる制御フローを説明する。なお、この制御フローは、道路形状予測部１８により周期的に実施される。
ステップＳ１では、他車両２の車速情報及びアクセル開度情報等の運転操作情報を取得する。そして、ステップＳ１０へ移行する。
【００９６】
ステップＳ１０では、他車両２のアクセル開度θACCは一定かを判定する。他車両２のアクセル開度θACCが一定であればステップＳ１２へ移行し、他車両２のアクセル開度θACCが増加又は低下していればステップＳ１６へ移行する。
ステップＳ１２では、他車両２の車速ｖは低下しているかを判定する。他車両２の車速ｖが低下していればステップＳ１４へ移行し、他車両２の車速ｖが一定又は増加していればステップＳ２０へ移行する。
【００９７】
ステップＳ１４では、自車両１の前方に登坂路があると予測する。そして今回の制御周期を終了（エンド）する。
なお、これらのステップＳ１０及びＳ１２の判定は、上述の図２（ｂ）に示す状況の道路形状予測に対応する。
【００９８】
また、ステップＳ１６では、他車両２のアクセル開度θACCは増加したかを判定する。他車両２のアクセル開度θACCが増加していればステップＳ１８へ移行し、他車両２のアクセル開度θACCが低下していればステップＳ２４へ移行する。
【００９９】
ステップＳ１８では、他車両２の車速ｖは一定であるかを判定する。他車両２の車速ｖが増加又は低下していれば今回の制御周期を終了（エンド）する。
なお、これらのステップＳ１６及びＳ１８の判定は、上述の図２（ｃ）に示す状況の道路形状予測に対応する。
また、ステップＳ２０では、他車両２の車速ｖは増加したかを判定する。他車両２の車速ｖが増加すればステップＳ２２へ移行し、他車両２の車速ｖが一定であれば今回の制御周期を終了（エンド）する。
【０１００】
なお、ステップＳ１０及びＳ２０の判定は、上述の図３（ｂ）に示す状況の道路形状予測に対応する。
ステップＳ２２では、自車両１の前方に降坂路があると予測する。そして今回の制御周期を終了（エンド）する。
【０１０１】
また、ステップＳ２４では、他車両２の車速ｖは一定かを判定する。他車両２の車速ｖが一定であればステップＳ２６へ移行し、他車両２の車速ｖが増加又は低下すれば今回の制御周期を終了（エンド）する。
なお、ステップＳ１６及びＳ２４の判定は、上述の図３（ｃ）に示す状況の道路形状予測に対応する。
【０１０２】
ステップＳ２６では、自車両１の前方に降坂路があると予測する。そして今回の制御周期を終了（エンド）する。
なお、図５に示す制御フローは例示であり、車両１の進路前方の登坂路及び降坂路があることを予測できればこれに限らない。
【０１０３】
ステップＳ１の後、例えば、ステップＳ１０及びＳ１４のみを判定し、又は、ステップＳ１６及びステップＳ１８のみを判定して、車両１の進路前方に登坂路があると予測してもよい。また、ステップＳ１の後、ステップＳ１０及びステップＳ２０のみを判定し、又は、ステップＳ１６及びステップＳ２４のみを判定して、車両１の進路前方に降坂路があると予測してもよい。これらの登坂路又は降坂路の予測にかかる判定フローは、それぞれ独立し、並行して行なうことができる。
【０１０４】
次に、図６を用いて、道路形状予測部１８によるカーブ路の道路形状予測にかかる制御フローを説明する。なお、この制御フローは、道路形状予測部１８により周期的に実施される。
ステップＡ１では、他車両２の車速情報及びステアリング角θSTの情報及びブレーキスイッチ２４のＯＮ/ＯＦＦ情報を取得する。
【０１０５】
ステップＡ１０では、他車両２のステアリング角θSTは所定角以上であるかを判定する。他車両２のステアリング角θSTが所定角以上であればステップＡ１２へ移行し、他車両２のステアリング角θSTが所定角未満であればステップＡ１６へ移行する。
ステップＡ１２では、他車両２の車速ｖは低下しているかを判定する。他車両２の車速ｖが低下していればステップＡ１４へ移行し、他車両２の車速ｖが一定又は増加していればステップＡ１６へ移行する。
【０１０６】
ステップＡ１４では、自車両１の前方にカーブ路があると予測する。そして今回の制御周期を終了（エンド）する。
なお、これらのステップＡ１０及びＡ１２の判定は、上述の図４（ｂ）に示す状況の道路形状予測に対応する。
【０１０７】
また、ステップＡ１６では、他車両２のブレーキスイッチ２６はＯＮ状態かを判定する。他車両２のブレーキスイッチ２６がＯＮ状態であればステップＡ１４へ移行し、他車両２のブレーキスイッチ２６がＯＦＦ状態であれば今回の制御周期を終了（エンド）する。
なお、これらのステップＡ１０及びＡ１２の判定は、上述の図４（ｃ）に示す状況の道路形状予測に対応する。
【０１０８】
この図６に示す制御フローは例示であり、車両１の進路前方にカーブ路があることを予測できればこれに限らない。
ステップＡ１の後、例えば、ステップＡ１０及びＡ１２のみ判定し、又は、ステップＡ１０及びＡ１６のみ判定して、車両１の進路前方にカーブ路があることを予測してもよい。このカーブ路の予測にかかる判定フローは、それぞれ独立して、並行して行なうことができる。
【０１０９】
したがって、本発明の車両の道路形状予測装置及びこれを備えた車両の走行制御装置によれば、道路情報データベース１７ａ及び周辺道路情報検出部１７を必須の構成とすることなく、道路形状予測部１８により他車両２の車速情報及び他車両２のアクセル開度θACCの情報ステアリング角θSTの情報やブレーキスイッチ２６のＯＮ/ＯＦＦ情報等の運転操作情報に基づいて車両１前方における道路形状を予測するため、例えばＧＰＳの人工衛星からの電波の受信精度の低い地点やインフラが整備されていない地点であっても、車両１の進路前方の道路形状を予測することができる。また、車両１の進路前方の他車両２のリアルタイム情報に基づいて車両１の進路前方の道路形状を予測するため、リアルタイム性を確保しつつ、登坂路，降坂路，カーブ路又は平坦路といった詳細な道路形状を予測することができる。
【０１１０】
他車両２のアクセル開度θACCが一定であり且つ他車両２の車速ｖが低下した場合、又は、他車両２の車速ｖが一定であり且つ他車両２のアクセル開度θACCが増加した場合に、車両１の前方に登坂路があると予測すれば、簡素な構成で車両１の進路前方の登坂路を予測することができる。
【０１１１】
また、他車両２のアクセル開度θACCが一定であり且つ他車両２の車速が増加した場合、又は、他車両２の車速が一定であり且つ他車両２のアクセル開度θACCが低下した場合に、自車両１の進路前方に降坂路があると予測すれば、簡素な構成で車両１の進路前方の降坂路を予測することができる。
【０１１２】
さらに、他車両２のアクセル開度θACCが一定であり且つ他車両２の車速が低下中の場合、又は、他車両２の車速が一定であり且つ他車両２のアクセル開度θACCが増加中の場合に、車両１の進路前方に登坂路の開始地点があると予測し、登坂路の開始地点が予測されたら、他車両２のアクセル開度θACCが一定であり且つ他車両２の車速が低下した状態が保持される場合、又は、他車両２の車速が一定であり且つ他車両２のアクセル開度θACCが増加した状態が保持される場合に、車両１の進路前方に一定の勾配の登坂路があると予測し、一定の勾配の登坂路が予測されたら、他車両２のアクセル開度θACCが一定であり且つ他車両２の車速が低下した状態から増加中の場合、又は、他車両２の車速が一定であり且つ他車両２のアクセル開度θACCが増加した状態から低下する場合に、車両１の進路前方に登坂路の終了地点があると予測することができる。
【０１１３】
また、他車両２のアクセル開度θACCが一定であり且つ他車両２の車速が増加中の場合、又は、他車両２の車速が一定であり且つ他車両２のアクセル開度θACCが低下中の場合に、車両１の進路前方に降坂路の開始地点があると予測し、降坂路の開始地点が予測されたら、他車両２のアクセル開度θACCが一定であり且つ他車両２の車速が増加した状態が保持される場合、又は、他車両２の車速が一定であり且つ他車両２のアクセル開度θACCが低下した状態が保持される場合に、車両１の進路前方に一定の勾配の降坂路があると予測し、一定の勾配の降坂路が予測されたら、他車両２のアクセル開度θACCが一定であり且つ他車両２の車速が増加した状態から低下中の場合、又は、他車両２の車速が一定であり且つ他車両２のアクセル開度θACCが低下した状態から増加する場合に、車両１の進路前方に降坂路の終了地点があると予測することができる。
これらの車両の進路前方の登坂路及び降坂路の開始地点，一定の勾配の区間及び終了地点を、勾配等が記録された詳細な地図情報を用いることなく簡素な構成で予測することができる。
【０１１４】
このように、アクセル開度θACCが一定の条件下で登坂路や降坂路の存在やこれらの開始地点及び終了地点を判定したり、車速が一定の条件下で登坂路や降坂路の存在やこれらの開始地点及び終了地点を判定することにより、極めてシンプルなロジックで道路形状の予測にかかる精度を確保することができる。
【０１１５】
他車両２のステアリング角θSTが所定角以上であり、且つ、他車両２において車速が低下又はブレーキスイッチ２４がＯＮ状態の場合に、車両１の進路前方にカーブ路があると予測するため、簡素な構成で減速や制動を要するカーブ路、即ち、車両１の制御要求が高い特定のカーブ路を予測することができる。
【０１１６】
また、本発明の車両の走行制御装置によれば、走行制御部１９により道路形状予測部１８により予測された道路形状を用いて車両１の走行制御を実施するため、ＧＰＳの人工衛星からの電波の受信精度の低い地点やインフラが整備されていない地点においても、簡素な構成で例えば定速走行制御，車間制御，惰性走行制御やカーブ進入減速制御といった車両の走行制御を効率良く又は精度良く実施することができる。
【０１１７】
〈実施例〉
以下、図７を用いて本発明にかかる実施例を更に詳細に説明する。
まず、図７（ａ）に示す一方の走行ルートについて説明する。
一方の走行ルートを走行する他車両２は、地点Ｐa，地点Ｐb，地点Ｐc，地点Ｐd，地点Ｐe，地点Ｐfの順にこれらの各地点を通過する。
【０１１８】
地点Ｐaから地点Ｐbは平坦な直線ルートであり、地点Ｐbから地点Ｐcは直線状の登坂ルートであり、地点Ｐcから地点Ｐdは平坦路を右折するルートであり、地点Ｐdら地点Ｐeは直線状の降坂ルートであり、地点Ｐeから地点Ｐfは平坦な直線ルートである。
図７（ｂ）には、この一方の走行ルートを走行する他車両２の車速ｖの情報，アクセル開度θACCの情報及びステアリング角θSTの情報を示す。
【０１１９】
地点Ｐaから地点Ｐbでは、他車両２の車速ｖ及びアクセル開度θACCは一定であり、ステアリング角θSTは所定角未満である。これより、道路形状予測部１８は、車速ｖ及びアクセル開度θACCの情報に基づいて地点Ｐaから地点Ｐbの間の区間を平坦路と予測する。
地点Ｐbから地点Ｐcは、他車両２の車速ｖ及びステアリング角θSTは所定角未満であり、他車両２のアクセル開度θACCは増加する。これより、道路形状予測部１８は、車速ｖ及びアクセル開度θACCの情報に基づいて地点Ｐbから地点Ｐcの間の区間を登坂路と予測する。
【０１２０】
地点Ｐcから地点Ｐdは、他車両２の車速ｖ及びアクセル開度θACCは一定であり、他車両２のステアリング角θSTは所定角以上である。この場合、道路形状予測部１８は、地点Ｐcから地点Ｐdの区間を減速等が必要なカーブ路として予測しない。なお、道路形状予測部１８は、他車両２のウインカースイッチ２４の情報に基づいて、他車両２が車線変更したと予測することができる。
【０１２１】
地点Ｐdから地点Ｐeは、他車両２のアクセル開度θACCは一定であり、ステアリング角θSTは所定角未満であり、他車両２の車速ｖは増加する。これより、道路形状予測部１８は、車速ｖ及びアクセル開度θACCの情報に基づいて地点Ｐbから地点Ｐcの間の区間を降坂路と予測する。
地点Ｐeから地点Ｐfは、他車両２の車速ｖ及びアクセル開度θACCは一定であり、ステアリング角θSTは所定角未満である。これより、道路形状予測部１８は、車速ｖ及びアクセル開度θACCの情報に基づいて地点Ｐeから地点Ｐfの間の区間を平坦路と予測する。
【０１２２】
次に、図７（ａ）に示す他方の走行ルートについて説明する。
他方の走行ルートを走行する他車両２は、地点Ｐa，地点Ｐb，地点Ｐc，地点Ｐg，地点Ｐh，地点Ｐiの順にこれらの各地点を通過する。
地点Ｐaから地点Ｐcまでは一方の走行ルートと同様であり、地点Ｐcから地点Ｐgは平坦な直線ルートであり、地点Ｐgから地点Ｐhは直線状の登坂ルートであり、地点Ｐhから地点Ｐiは平坦にカーブするルートである。
【０１２３】
図７（ｃ）には、この他方の走行ルートを走行する他車両２の車速ｖの情報，アクセル開度θACCの情報及びステアリング角θSTの情報を示す。
地点Ｐaから地点Ｐcまでは上記の図７（ｂ）の説明と同様であり、地点Ｐcから地点Ｐgでは、他車両２の車速ｖ及びアクセル開度θACCは一定であり、ステアリング角θSTは所定角未満である。これより、道路形状予測部１８は、車速ｖ及びアクセル開度θACCの情報に基づいて地点Ｐcから地点Ｐgの区間を平坦路と予測する。
【０１２４】
地点Ｐgから地点Ｐhでは、他車両２の車速ｖは一定であり、ステアリング角θSTは所定角未満であり、他車両２のアクセル開度θACCは増加する。これより、道路形状予測部１８は、車速ｖ及びアクセル開度θACCの情報に基づいて地点Ｐbから地点Ｐcの間の区間を登坂路と予測する。
【０１２５】
地点Ｐhから地点Ｐiでは、他車両２の車速ｖ及びアクセル開度θACCは低下し、他車両２のステアリング角θSTは所定角未満である。この場合、道路形状予測部１８は、車速ｖ及びステアリング角θSTの情報に基づいて地点Ｐhから地点Ｐiの区間を減速等が必要なカーブ路と予測する。
【０１２６】
［その他］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
上述の実施形態では、他車両判定部は、地図情報を用いて他車両が自車両の進路前方にいることを判定するものを示したが、これに限らず、他車両の位置情報の履歴（走行履歴）と自車両の位置情報の履歴（走行履歴）とを比較することにより、他車両が自車両の進路前方にいることを判定してもよい。この場合、他車両判定部は、他車両の走行履歴と自車両の走行履歴と重複した場合に、他車両が自車両の進路前方にいると判定することができる。
【０１２７】
また、自車両において情報を取得される他車両は、一台に限らず、複数台でもよい。この場合、複数台の他車両の情報を組み合わせることにより、道路形状予測部による予測精度を向上させることができる。
また、道路形状予測部は、他車両のウインカースイッチのＯＮ/ＯＦＦ情報と自車両のウインカースイッチのＯＮ/ＯＦＦ情報とに基づいて、他車両のウインカースイッチがＯＦＦ状態且つ自車両のウインカースイッチがＯＦＦ状態の場合に道路形状を予測し、自車両及び他車両の何れか一方のみのウインカースイッチがＯＮ状態又はＯＦＦ状態であれば道路形状を予測しない構成としてもよい。これによれば、自車両及び他車両がともに右左折等を予定しておらず、自車両は他車両の走行路を続いて走行する可能性が高くなるため、より精度良く自車両の進路前方における道路形状を予測することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２８】
本発明の車両の走行制御装置は、トラック又はバスといった大型又は中型の自動車のみならず乗用車等の小型自動車にも適用することができる。
【符号の説明】
【０１２９】
１ 自車両
２ 他車両
１０ 車車間通信装置（他車両情報検出手段）
１０ａ アンテナ
１１ ＧＰＳ
１２ 車速センサ
１３ ステアリング角センサ
１４ ウインカースイッチ
１５ 勾配センサ
１６ 走行制御ＥＣＵ（走行制御手段）
１７ 周辺道路情報検出部（周辺道路情報検出手段）
１７ａ 地図情報データベース
１８ 道路形状予測部（道路形状予測手段）
１８ａ 他車両判定部（他車両判定手段）
１９ 走行制御部（走行制御手段）
２０ 車車間通信装置
２０ａ アンテナ
２１ ＧＰＳ
２２ 車速センサ
２３ ステアリング角センサ
２４ ウインカースイッチ
２５ アクセル開度センサ
２６ ブレーキスイッチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信により取得された車両前方における他車両の運転操作情報を用いて車両前方の道路形状を予測する道路形状予測装置、及び、該道路形状予測装置において予測された道路形状に基づいて車両の走行にかかる制御を実施する車両の走行制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車（以下、車両ともいう）とその外部との間で通信をすることにより、種々の情報を検出し取得する技術が開発されている。かかる技術を用いるものとしては特許文献１及び２が挙げられる。
【０００３】
特許文献１の技術では、自車両に先行する車両（単に、先行車両ともいう）の走行軌跡をなぞるように自車両の走行を制御する際に、先行車両及び自車両に装備された通信装置を介して自車両と先行車両との間で車車間通信を行なうことにより、先行車両に装備されたＧＰＳモジュールにより検出された走行地点のログを先行車両の走行軌跡として自車両において取得する。
特許文献２の技術では、自車両に装備された通信装置によって無線通信網（携帯電話網）を介して情報通信センタと自車両との間で通信を行なうことにより、自車両において地図情報を取得する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１００７３８号公報
【特許文献２】特開２００５−３８２３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の技術では、ＧＰＳモジュールにより検出された先行車両の走行地点の情報を用いて先行車両の走行軌跡を把握するため、かかる先行車両の走行軌跡の精度はＧＰＳモジュールの測位精度に依存することになる。したがって、先行車両のＧＰＳモジュールが人工衛星からの電波の受信精度が低い地点の場合には先行車両の走行地点を精度良く検出することができない。かかる場合には、先行車両においてＧＰＳモジュールにより検出された先行車両の走行地点をいわゆる自律航法により補完して推測したとしても、基本的にはＧＰＳモジュールの測位精度に依存するため、先行車両の走行地点の検出精度を確保することが難しい。
また、特許文献２の技術では、無線通信網を介して通信を行なうため、無線通信網の圏外等のインフラが整備されていない地点では通信することができず、自車両において情報を取得することができない。
【０００６】
これらより、ＧＰＳモジュールの人工衛星からの電波の受信精度が低い地点やインフラが整備されていない地点においても、車両の走行制御を効率良く又は精度良く実施するために、道路情報を記憶させたものを装備又は読出すことなく簡素な構成で車両前方の道路形状を予測することが要求されている。
【０００７】
この点、車車間通信では、車両の走行地点の情報に限らず種々の情報を送受信することができる。かかる情報としては、車両のアクセル開度の情報やステアリング角の情報といった運転操作情報や車速の情報といった種々の情報が挙げられる。また、車両前方の道路形状を事前に予測することができれば、車両の走行制御を効率良く又は精度良く実施することができる。
【０００８】
本発明は、かかる課題に鑑み創案されたものであり、車車間通信により検出された他車両の情報に基づいて、車両の進路前方における道路形状を予測することができるようにした、車両の道路形状予測装置、及び、これを備えた車両の走行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】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明の車両の道路形状予測装置は、車両の周辺における他車両の情報を通信により取得する他車両情報取得手段を備え、前記他車両情報取得手段により取得される情報には、少なくとも前記他車両の位置情報と前記他車両の車速情報と前記他車両の運転操作情報とが含まれ、少なくとも前記他車両の位置情報に基づいて、前記他車両が前記車両の進路前方にいるか否かを判定する他車両判定手段と、前記他車両判定手段により前記他車両が前記車両の進路前方にいると判定された場合に、前記他車両情報取得手段により取得された前記他車両の車速情報及び前記他車両の前記運転操作情報に基づいて、前記車両の進路前方における道路形状を予測する道路形状予測手段とを備えることを特徴としている。
前記他車両判定手段は、前記他車両の位置情報と前記車両の位置情報と前記車両に備えられた道路地図情報とに基づいて、前記他車両が前記車両の進路前方の道路上にいるか否かを判定することが好ましい。
【００１０】
前記運転操作情報には、前記他車両のアクセル開度の情報が含まれ、前記道路形状予測手段は、前記他車両のアクセル開度が一定であり且つ前記他車両の車速が低下した場合、又は、前記他車両の車速が一定であり且つ前記他車両のアクセル開度が増加した場合に、前記車両の進路前方に登坂路があると予測することが好ましい。
【００１１】
前記道路形状予測手段は、前記他車両のアクセル開度が一定であり且つ前記他車両の車速が低下中の場合、又は、前記他車両の車速が一定であり且つ前記他車両のアクセル開度が増加中の場合に、前記車両の進路前方に登坂路の開始地点があると予測し、前記開始地点が予測されたら、前記他車両のアクセル開度が一定であり且つ前記他車両の車速が低下した状態が保持される場合、又は、前記他車両の車速が一定であり且つ前記他車両のアクセル開度が増加した状態が保持される場合に、前記車両の進路前方に一定の勾配の登坂路があると予測し、前記一定の勾配の登坂路が予測されたら、前記他車両のアクセル開度が一定であり且つ前記他車両の車速が低下した状態から増加中の場合、又は、前記他車両の車速が一定であり且つ前記他車両のアクセル開度が増加した状態から低下する場合に、前記車両の進路前方に登坂路の終了地点があると予測することが好ましい。
【００１２】
また、本発明の車両の走行制御装置は、上記の車両の道路形状予測装置と、前記道路形状予測手段により予測された道路形状を用いて前記車両の走行制御を実施する走行制御手段とを備え、前記走行制御手段による走行制御は、前記車両の車速を維持する定速走行制御、前記車両と該車両の進路前方における前記他車両との車間距離を保持する車間制御、カーブ路に進入する際に前記車両を減速させるカーブ進入減速制御、及び、前記車両の惰性走行を行なう惰性走行制御の少なくとも何れかであることを特徴としている。
前記走行制御手段は、前記道路形状予測手段により予測された登坂路の情報を用いて、前記定速走行制御、前記車間制御、及び、前記惰性走行制御の少なくとも何れかを実施することが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の車両の道路形状予測装置は、道路形状予測手段により他車両の車速情報及び他車両の運転操作情報に基づいて車両の進路前方における道路形状を予測するため、例えばＧＰＳの人工衛星からの電波の受信精度の低い地点やかかる電波を受信できない地点であっても、また、インフラが整備されていない地点であっても、車両の進路前方の道路形状を予測することができる。また、車両の進路前方の他車両のリアルタイム情報に基づいて車両の進路前方の道路形状を予測するため、リアルタイム性を確保した道路形状を予測することができる。
【００１４】
他車両のアクセル開度が一定であり且つ他車両の車速が低下した場合、又は、他車両の車速が一定であり且つ他車両のアクセル開度が増加した場合に、車両の進路前方に登坂路があると予測すれば、簡素な構成で車両の進路前方の登坂路を予測することができる。
さらに、他車両のアクセル開度が一定であり且つ他車両の車速が低下中の場合、又は、他車両の車速が一定であり且つ他車両のアクセル開度が増加中の場合に、車両の進路前方に登坂路の開始地点があると予測し、登坂路の開始地点が予測されたら、他車両のアクセル開度が一定であり且つ他車両の車速が低下した状態が保持される場合、又は、他車両の車速が一定であり且つ他車両のアクセル開度が増加した状態が保持される場合に、車両の進路前方に一定の勾配の登坂路があると予測し、一定の勾配の登坂路が予測されたら、他車両のアクセル開度が一定であり且つ他車両の車速が低下した状態から増加中の場合、又は、他車両の車速が一定であり且つ他車両のアクセル開度が増加した状態から低下する場合に、車両の進路前方に登坂路の終了地点があると予測することができる。また、これらの車両の進路前方における登坂路の開始地点，一定の勾配の区間及び終了地点を、勾配等が記録された詳細な地図情報を用いることなく簡素な構成で予測することができる。
【００１５】
このように、アクセル開度が一定の条件下で登坂路等の道路の存在やこの開始地点及び終了地点を判定したり、車速が一定の条件下で登坂路等の道路の存在やこの開始地点及び終了地点を判定することにより、極めてシンプルなロジックで道路形状の予測にかかる精度を確保することができる。
【００１６】
また、本発明の車両の走行制御装置によれば、走行制御手段により道路形状予測手段により予測された道路形状を用いて車両の走行制御を実施するため、ＧＰＳの人工衛星からの電波の受信精度の低い地点やインフラが整備されていない地点においても、簡素な構成で例えば定速走行制御や車間制御やカーブ進入減速制御といった車両の走行制御を効率良く又は精度良く実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態にかかる車両の道路形状予測装置及びこれを備える車両の走行制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる車両の道路形状予測装置の登坂路の判定を説明する図であり、自車両及び他車両と他車両の走行路に合わせた他車両の車速及びアクセル開度とを示し、（ａ）は走行路を示し、（ｂ）は（ａ）に示す走行路を走行中の他車両における車速及びアクセル開度の第１例を示し、（ｃ）は（ａ）に示す走行路を走行中の他車両における車速及びアクセル開度の第２例を示す。
【図３】本発明の一実施形態にかかる車両の道路形状予測装置の降坂路の判定を説明する図であり、自車両及び他車両と他車両の走行路に合わせた他車両の車速及びアクセル開度とを示し、（ａ）は走行路を示し、（ｂ）は（ａ）に示す走行路を走行中の他車両における車速及びアクセル開度の第１例を示し、（ｃ）は（ａ）に示す走行路を走行中の他車両における車速及びアクセル開度の第２例を示す。
【図４】本発明の一実施形態にかかる車両の道路形状予測装置のカーブ路の判定を説明する図であり、自車両及び他車両と他車両の走行路に合わせた他車両の車速及びステアリング角とを示し、（ａ）は走行路を示し、（ｂ）は（ａ）に示す走行路を走行中の他車両における車速及びステアリング角の第１例を示し、（ｃ）は（ａ）に示す走行路を走行中の他車両における車速及びブレーキスイッチのＯＮ/ＯＦＦ状態の第２例を示す。
【図５】本発明の一実施形態にかかる車両の道路形状予測装置及びこれを備える車両の走行制御装置において実施される車両の進路前方における登坂路及び降坂路の道路形状予測を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態にかかる車両の道路形状予測装置及びこれを備える車両の走行制御装置において実施される車両の進路前方におけるカーブ路の道路形状予測を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施例にかかる車両の道路形状予測装置における道路形状予測を説明するモデル図であり、（ａ）は車両の進路前方における他車両の走行する２つの走行ルートを示し、（ｂ）は一方の走行ルートを走行する他車両の車速，アクセル開度及びステアリング角を示し、（ｃ）は他方の走行ルートを走行する他車両の車速，アクセル開度及びステアリング角を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。
〈一実施形態〉
［構成］
まず、一実施形態にかかる車両の道路形状予測装置及びこれを備えた車両の走行制御装置の構成を説明する。本実施形態にかかる車両は、例えばトラック又はバスといったいわゆる大型又は中型の自動車である。
【００１９】
図１に示すように、車両（自車両）１は、アンテナ１０ａに接続され、車両１の周辺における他車両２の情報を取得する車車間通信装置（他車両情報取得手段）１０と、各種のセンサ類と、車両１の走行にかかる制御を実施する走行制御ＥＣＵ（走行制御手段）１６とを備える。
車車間通信装置１０と走行制御ＥＣＵ１６とは接続され、走行制御ＥＣＵ１６と各種センサ類とは接続される。
【００２０】
車車間通信装置１０は、車両１の周辺における他車両２との間で情報を通信し、車両１ではこの通信により他車両の情報を取得する。この車車間通信装置１０には、周辺の他車両２と通信するためのアンテナ１０ａが接続され、通信により取得した他車両２の情報を伝達すべく走行制御ＥＣＵ１６に接続される。
【００２１】
ここで、車両１の車車間通信による通信対象である他車両２の構成を説明する。
図１に示すように、他車両２は、アンテナ２０ａに接続され、他車両２の周辺における車両１に情報を発信する車車間通信装置２０と、この車車間通信装置２０に接続される各種のセンサ類とを備える。
他車両２に備えられた各種センサ類には、ＧＰＳ２１，車速センサ２２，ステアリング角センサ２３，ウインカースイッチ（ＳＷ）２４，アクセルポジションセンサ（ＡＰＳ）２５及びブレーキスイッチ（ＳＷ）２６が含まれる。以下、これらのセンサ類を説明する。
【００２２】
ＧＰＳ２１は、他車両２の位置情報を検出するものである。このＧＰＳ２１は、図示しないＧＰＳアンテナを介して他車両２の緯度・経度の情報を、車両２の位置情報として検出する。なお、この緯度・経度の情報を、後述する車速センサ２２やステアリング角センサ２３等により検出された情報を累積して方向を検出するいわゆる自律航法により補完して、他車両２の位置情報として扱うことができる。また、ＧＰＳ２１により検出された他車両２の位置情報は車車間通信装置２０に伝達される。
【００２３】
なお、他車両２における位置情報の検出は、これに限らない。例えば、他車両２に装備された路車間通信装置を用いて、路側に設置された通信装置（路側装置ともいう）と他車両２との間で通信することにより、路側装置の位置情報を取得すれば他車両２の位置情報を検出することができ、また、この路側装置との通信により取得した位置情報によりＧＰＳ２１により検出された他車両２の位置情報を補完することができる。
【００２４】
車速センサ２２は、他車両２の車速を検出するものである。この車速センサ２２としては、例えば各従動輪の回転速度を検出する車輪速センサを適用することができ、この車輪速センサの場合、検出された各従動輪の回転速度の平均速度を算出することにより車速を検出することができる。また、車速センサ２２により検出された他車両２の車速の情報は車車間通信装置２０に伝達される。
【００２５】
ステアリング角センサ２３は、他車両２の図示しないステアリングホイールの操舵角（ステアリング角）θSTを検出するものである。ここでは、ステアリング角θSTは、ステアリングホイールが右旋回操作されると正の値をとり、左旋回操作されると負の値をとる。例えば、このステアリング角センサ２３としては、ステアリングホイールにその端部を接続されたステアリングシャフト近傍に付設される電磁誘導方式やエンコーダ方式のものを用いることができる。また、ステアリング角センサ２３により検出されたステアリング角θSTの情報は車車間通信装置２０に伝達される。
【００２６】
ウインカースイッチ２４は、図示しないウインカー（方向指示器）に接続され、このウインカーを点滅させるものである。ウインカーが点滅していればウインカーによる方向指示がされている。すなわち、ウインカーが操作されていれば他車両２は車線変更や右左折を予定しており、ウインカーが操作されていなければ他車両２は車線変更等を予定していない。また、ウインカースイッチ２４の操作情報は車車間通信装置２０に伝達される。
【００２７】
アクセルポジションセンサ２５は、他車両２の運転者によるアクセルペダルの踏込量に対応するアクセル開度θACCを検出するものである。このアクセルポジションセンサ２５により検出されたアクセル開度θACCの情報は車車間通信装置２０に伝達される。
【００２８】
ブレーキスイッチ２６は、他車両２の運転者により操作されるフットブレーキ操作の有無を検出するものである。このフットブレーキスイッチ２６は、フットブレーキ操作があればＯＮ状態となり、フットブレーキ操作がなければＯＦＦ状態となる。このブレーキスイッチ２６のＯＮ/ＰＦＦ情報は車車間通信装置２０に伝達される。
【００２９】
車車間通信装置２０には、伝達される種々の情報は通信により他車両２から周辺の車両１に所定の周期で発信される。車車間通信装置２０に伝達される種々の情報には、上述のように他車両２の位置情報及び車速情報や、ステアリング角θSTの情報，ウインカーの操作情報，アクセル開度θACCの情報及びブレーキスイッチ２６のＯＮ/ＰＦＦ情報といった運転操作情報が挙げられ、さらに他車両２の車両諸元にかかる情報が含まれる。かかる車両諸元の情報としては、他車両２のステアリングギヤ比や、乗用車やトラックといった車両種別の情報が挙げられる。
【００３０】
このように、他車両２は車車間通信装置２０を有し、車両１は車車間通信装置１０を有することにより、他車両２の種々の情報を車両１に発信することができ、車両１において他車両２の種々の情報を取得することができる。なお、この他車両２の情報の取得は、車車間通信を行なっている際、即ち車両１の始動中には常時周期的に実施される。
【００３１】
以下、車両１の構成の詳細を説明する。
車両１に備えられた各種センサ類には、ＧＰＳ１１，車速センサ１２，ステアリング角センサ１３，ウインカースイッチ（ＳＷ）１４及び勾配センサ１５が含まれる。以下、これらのセンサ類を説明する。
ＧＰＳ１１は、車両１の位置情報を検出するものである。このＧＰＳ１１のその他の構成は他車両２のＧＰＳ２１と同様である。また、ＧＰＳ１１により検出された車両１の位置情報は走行制御ＥＣＵ１６に伝達される。
【００３２】
車速センサ１２は、車両１の車速を検出するものである。この車速センサ１２のその他の構成は他車両２の車速センサ２２と同様である。また、車速センサ１２により検出された車両１の車速の情報は走行制御ＥＣＵ１６に伝達される。
【００３３】
ステアリング角センサ１３は、車両１の図示しないステアリングホイールの操舵角（ステアリング角）θSTを検出するものである。このステアリング角センサ１３のその他の構成は他車両２のステアリング角センサ２３と同様である。また、ステアリング角センサ１３により検出されたステアリング角θSTの情報は走行制御ＥＣＵ１６に伝達される。
【００３４】
ウインカースイッチ１４は、図示しないウインカー（方向指示器）に接続され、このウインカーを点滅させるものである。このウインカースイッチ１４のその他の構成は他車両２のウインカースイッチ２４と同様である。また、ウインカースイッチ１４の作動は走行制御ＥＣＵ１６により制御される。
【００３５】
勾配センサ１５は、車両１が現時点で走行している走行路の勾配を勾配値θsとして検出する。この勾配センサ１５としては、傾斜センサを適用することができ、この場合、路面に対する車両の傾斜（前上がり，後上がり等）を推定し、これにより傾斜センサにより検出された値を補正すれば、より高精度に勾配値θsを検出することができる。
【００３６】
勾配センサ１５により検出された勾配値θsが正であれば走行路が登坂路であることを示し、勾配値θsが負であれば走行路が降坂路であることを示す。また、勾配センサ１５により検出された勾配値θsの情報は走行制御ＥＣＵ１６に伝達される。
【００３７】
走行制御ＥＣＵ１６には、車車間通信装置１０により取得された他車両２の種々の情報と、上述のように車両１に装備された各種センサ類の情報とが所定の周期で伝達される。走行制御ＥＣＵ１６は、伝達されるこれらの情報を用いて車両１の走行にかかる制御を所定の周期で実施する。なお、走行制御ＥＣＵ１６は、例えばマイクロプロセッサやＲＯＭ，ＲＡＭ等を集積したＬＳＩデバイスや組み込み電子デバイスとして構成される電子制御装置である。
【００３８】
また、走行制御ＥＣＵ１６は、地図情報データベース１７ａから車両１の周辺における地図情報を読出し可能な周辺道路検出部（周辺道路検出手段）１７と、他車両判定部（他車両判定手段）１８ａと、道路形状予測部（道路形状予測手段）１８と、走行制御部（走行制御手段）１９とを有する。
【００３９】
地図情報データベース１７ａは、緯度・経度情報と対応付けされた道路データが記録されたものである。この道路データとしては、例えば交差点等の複数のノード間をリンクにより接続して地図を構成したものであって、交差点の座標に対応するリンクの始点と終点との座標，交差点間の距離に対応するリンクの長さを示すリンク長，リンクの道路種別（有料道路等），リンクの車線情報等を記録させたものを用いることができる。
周辺道路情報検出部１７は、ＧＰＳ１１により検出された車両１の位置情報と地図情報データベース１７ａとに基づいて、車両１の周辺における道路情報を検出し、車両１が位置し走行する道路を検出する。
【００４０】
他車両判定部１８ａは、自車両１の進路前方に他車両２がいるか否かを判定するものである。例えば、他車両判定部１８ａは、他車両２の位置情報と自車両１の周辺における道路情報とに基づいて、他車両２が自車両１の進路前方にいるか否かを判定する。なお、この場合の進路とは、自車両１が走行する道路のうち自車両１がこれから進入する部分である。
【００４１】
ここでは、他車両判定部１８ａは、周辺道路検出部１７により地図情報データベース１７ａを用いて検出された道路情報に基づいて他車両２の位置が自車両１の進路前方にいるか否かを判定するものを示すが、これに替えて、他車両判定部１８ａは、地図情報データベース１７ａ及び周辺道路検出部１７の何れも用いずに、車車間通信装置１０を介して伝達された他車両２の位置情報と自車両１の位置情報とに基づいて、他車両２の位置が自車両１の進路前方にいるか否かを判定してもよい。この場合、自車両１の位置情報の履歴から自車両１の進行方向を推定し、この推定された自車両１の進行方向側（自車両１の位置情報の履歴が無い領域）にいる他車両２を自車両１の進路前方にいるものとして判定することができる。したがって、地図情報データベース１７ａ及び周辺道路検出部１７は、車両１に必須の構成ではない。
道路形状予測部１８は、他車両２の車速情報及び運転操作情報（単に他車両２の情報ともいう）の変化を判定する。以下、道路形状予測部１８による変化の判定について説明する。
【００４２】
道路形状予測部１８は、他車両２の情報の履歴を記憶し、他車両２の情報の履歴から、車速或いは運転操作情報の変化を判定する。この変化の判定は、所定時間に亘って他車両２の情報が変化している場合に変化ありと判定され、所定時間に亘って他車両２の情報が一定である場合には変化なし（一定）と判定される。この所定時間は、例えば数秒（３秒や５秒）といった運転操作の継続した意思が認められる時間をいう。なお、他車両２の車速情報とアクセル開度θACCの情報やステアリング角θSTの情報等の各運転操作情報とのそれぞれについて変化が判定される。
また、道路形状予測部１８は、上記の他車両２の情報の変化の判定結果を、道路形状の予測に用いる。
【００４３】
以下、道路形状予測部１８による車両１の進路前方における道路形状の予測について説明する。
道路形状予測部１８は、他車両判定部１８ａにより他車両２が自車両１の進路前方にいると判定された場合に、車車間通信装置１０を介して検出された他車両２の車速情報及び他車両２のアクセル開度θACCの情報やステアリング角θSTの情報等の運転操作情報に基づいて、車両１の進路前方における道路形状を予測する。
【００４４】
この道路形状予測部１８は、他車両２のアクセル開度θACCの情報及び車速情報に基づいて、車両１の進路前方における登坂路又は降坂路の存在を予測する第１道路形状予測と、他車両２のステアリング角θSTの情報と車速情報又はブレーキスイッチ１４のＯＮ/ＯＦＦ情報とに基づいて、車両１の進路前方におけるカーブ路の存在を予測する第２道路形状予測とを実施する。
【００４５】
まず、道路形状予測部１８による第１道路形状予測について具体的に説明する。
第１道路形状予測は、他車両２の情報に基づいて車両１の進路前方における登坂路又は降坂路の存在を予測するものである。
他車両２が平坦路から登坂路に進入すると、それまでの車速を保持するためにはそれまでのアクセル開度θACCを増加させることが必要になり、逆に、それまでのアクセル開度θACCを一定に保持していたのではそれまでの車速を保持することはできず、車速は低下してしまう。
【００４６】
したがって、車速が一定であるにもかかわらずアクセル開度θACCが増加中の場合には、道路形状予測部１８により車速情報は変化なし（一定）と判定されるとともにアクセル開度θACCの情報は変化（増加）ありと判定され、他車両２が平坦路から登坂路に進入したものと予測することができる。また、アクセル開度θACCが一定であるにもかかわらず車速が低下中の場合にも、道路形状予測部１８により車速情報は変化（低下）ありと判定されるとともにアクセル開度θACCの情報は変化なし（一定）と判定され、他車両２が平坦路から登坂路に進入する地点（登坂路の開始地点）を予測することができる。
【００４７】
なお、車両が進入した登坂路の勾配が略一定であれば、車両が登坂路に進入後、この登坂路を走行している間は、車速を一定にするには、アクセル開度θACCを登坂路の勾配に応じた大きさまで増加した状態に保持する必要があり、アクセル開度θACCが一定であれば、車速が登坂路の勾配に応じた速度まで低下した状態に保持されることになる。
【００４８】
したがって、他車両２が登坂路に進入した後、車速が一定に保持され且つアクセル開度θACCが登坂路の勾配に応じた大きさまで増加した状態に保持されれば、道路形状予測部１８により車速情報は変化なし（一定）と判定されるとともにアクセル開度θACCの情報は増加した状態で変化なし（保持）と判定され、他車両２が一定勾配の登坂路を走行中であると予測することができ、他車両２が登坂路に進入した後、アクセル開度θACCが一定に保持され車速が低下した状態に保持されれば、同様に道路形状予測部１８により車速情報は低下した状態で変化なし（保持）と判定されるとともにアクセル開度θACCの情報は変化なし（一定）と判定され、車両１が一定勾配の登坂路を走行中であると予測することができる。
【００４９】
そして、他車両２が登坂路から平坦路に進入すると、それまでの車速を保持するためにはそれまでの登坂路におけるアクセル開度θACCを低下させることが必要になり、逆に、それまでのアクセル開度θACCを一定に保持していれば、登坂路において低下した車速が平坦路に応じた速度に次第に増加回復していくことになる。
【００５０】
したがって、他車両２が登坂路に進入した後、車速が一定に保持されながらアクセル開度θACCが低下されれば、道路形状予測部１８により車速情報は変化なし（一定）と判定されるとともにアクセル開度θACCの情報は変化（低下）ありと判定され、他車両２が登坂路から平坦路に進入する地点（登坂路の終了地点）を推定することができ、他車両２が登坂路に進入した後、アクセル開度θACCが一定に保持され車速が増加回復したら、道路形状予測部１８によりアクセル開度θACCの情報は変化なし（一定）と判定されるとともに車速情報は変化（増加）ありと判定され、他車両２が登坂路から平坦路に進入する地点（登坂路の終了地点）を推定することができる。
【００５１】
一方、他車両２が平坦路から降坂路に進入すると、それまでの車速を保持するためにはそれまでのアクセル開度θACCよりも低下させることが必要になり、逆に、それまでのアクセル開度θACCを一定に維持していたのではそれまでの車速を保持することはできず、車速は増加してしまう。
【００５２】
したがって、車速が一定であるにもかかわらずアクセル開度θACCが低下した場合には、道路形状予測部１８により車速情報は変化なし（一定）と判定されるとともにアクセル開度θACCの情報は変化（低下）ありと判定され、他車両２が平坦路から降坂路に進入する地点（降坂路の開始地点）を予測することができる。また、アクセル開度θACCが一定であるにもかかわらず車速が増加した場合にも、同様に道路形状予測部１８により車速情報は変化（増加）ありと判定されるとともにアクセル開度θACCの情報は変化なし（一定）と判定され、他車両２が平坦路から降坂路に進入する地点（降坂路の開始地点）を予測することができる。
【００５３】
なお、車両が進入した降坂路の勾配が略一定であれば、車両が降坂路に進入後、この降坂路を走行している間に車速を一定にするには、アクセル開度θACCを降坂路の勾配に応じた大きさまで低下した状態に保持する必要があり、アクセル開度θACCが一定であれば、車速が降坂路の勾配に応じた速度まで増加した状態に保持されることになる。
【００５４】
したがって、車速が一定であるにもかかわらずアクセル開度θACCが低下した状態が保持される場合には、道路形状予測部１８により車速情報は変化なし（一定）と判定されるとともにアクセル開度θACCの情報は低下した状態で変化なし（保持）と判定され、他車両２が一定勾配の降坂路を走行中であると予測することができる。また、アクセル開度θACCが一定であるにもかかわらず車速が増加した状態である場合にも、同様に道路形状予測部１８によりアクセル開度θACCの情報は変化なし（一定）と判定されるとともに車速情報は増加した状態で変化なし（保持）と判定され、他車両２が一定勾配の降坂路を走行中であると予測することができる。
【００５５】
そして、他車両２が降坂路から平坦路に進入すると、それまでの車速を保持するためにはそれまでの降坂路におけるアクセル開度θACCよりも増加させることが必要になり、逆に、それまでのアクセル開度θACCを一定に保持していれば、降坂路において増加した車速が平坦路に応じた速度に次第に低下回復していくことになる。
【００５６】
したがって、他車両２が降坂路に進入した後、アクセル開度θACCが一定に保持されながら車速が低下したら、道路形状予測部１８によりアクセル開度θACCの情報は変化なし（一定）と判定されるとともに車速情報は変化（低下）ありと判定され、他車両２が降坂路から平坦路に進入する地点（降坂路の終了地点）を予測することができる。また、他車両２が降坂路に進入した後、車速が一定に保持されながらアクセル開度θACCが増加されれば、同様に道路形状予測部１８によりアクセル開度θACCの情報は変化（増加）ありと判定されるとともに車速情報は変化なし（一定）と判定され、他車両２が降坂路から平坦路に進入する地点（降坂路の終了地点）を予測することができる。
【００５７】
これらより、道路形状予測部１８は、登坂路から平坦路に進入した地点を前方の登坂路が終了する頂上と予測することができ、降坂路から平坦路に進入した地点を降坂路が終了する底と予測することができる。
【００５８】
このように、道路形状予測部１８は、他車両２のアクセル開度θACCが一定であり且つ他車両２の車速が低下した場合、又は、他車両２の車速が一定であり且つ他車両２のアクセル開度θACCが増加した場合に、車両１の前方に登坂路があると予測する。
【００５９】
また、道路形状予測部１８は、他車両２のアクセル開度θACCが一定であり且つ他車両２の車速が増加した場合、又は、他車両２の車速が一定であり且つ他車両２のアクセル開度θACCが低下した場合に、車両１の前方に降坂路があると予測する。
【００６０】
なお、ここでいうアクセル開度θACCが一定とは、所定時間に亘ってアクセル開度θACCが一定に保持されることをいう。このアクセル開度θACCが一定に保持されるとは、予め設定された単位時間当たりの微小変化量以下の微小な踏込量変化（雑音成分）は無視することとする。
【００６１】
また、ここでいう車速が一定とは、所定時間以上に亘って車速が一定に保持されることをいう。また、車速が一定に保持されるとは、例えば車速を維持するいわゆるオートクルーズ制御中に生ずる車速の変化等の若干の車速の変化分（雑音成分）に対応する微小なアクセル開度θACCの変化は無視することを意味する。
【００６２】
これらの車速やアクセル開度θACCの情報の雑音成分は、ローパスフィルタにより除去することができる。このローパスフィルタとしては、情報取得時点の車速やアクセル開度θACCの情報をＩ（ｎ）とし、この情報Ｉ（ｎ）の微分値をｄ（ｎ）とし、この情報取得時点の１周期直前の車速やアクセル開度θACCの情報の微分値をｄ（ｎ−１）とし、フィルタ係数をｋとすれば、下記の式（１）で表すことができる。
Ｉ（ｎ）＝ｋ・Ｉ（ｎ）+（１−ｋ）・ｄ（ｎ−１）・・・（１）
【００６３】
また、道路形状予測部１８は、車両１前方の登坂路又は降坂路の勾配も予測する。以下、この勾配の予測について説明する。
道路形状予測部１８は、車両１前方の他車両２のアクセル開度θACC及び車速の履歴を記憶し、この履歴が記憶された地点を自車両１が通過する際の自車両１の勾配センサ１５により勾配値θsを記憶し、同地点の他車両２のアクセル開度θACC及び車速と車両１における勾配値θsとの関係に基づいて、今後の車両１前方の登坂路又は降坂路の勾配を予測する。
【００６４】
次に、道路形状予測部１８による第２道路形状予測について具体的に説明する。
第２道路形状予測は、他車両２の情報に基づいて車両１の進路前方におけるカーブ路の存在を予測するものである。ここでいうカーブ路とは、進入する際に減速又は制動が必要な曲率を有する道路をいう。すなわち、道路形状予測部１８は、車両１の制御要求が高い特定のカーブ路を予測するものといえる。
他車両２が直線路からカーブ路に進入すると、カーブ路に沿って走行するにはステアリング操作とともに減速又は制動操作が必要になる。
【００６５】
したがって、車速が低下中又はブレーキスイッチがＯＮ状態であり、且つ、ステアリング角θSTが所定角以上である場合には、道路形状予測部１８によりステアリング角θSTの情報は変化ありと判定され、他車両２が直線路からカーブ路に進入したものと予測することができる。
このように、道路形状予測部１８は、他車両２の車速が低下し且つ車両のステアリング角θSTが所定角以上である場合に、車両１の前方にカーブ路があると予測する。
【００６６】
なお、ここでいうステアリング角θSTが所定角とは、運転者による操舵意思のない微小なステアリング角θSTの情報（雑音成分）を無視するために用いる微小角よりも大きい角度をいう。この雑音成分についても、ローパスフィルタを用いて除去することができる。また、ここでいうステアリング角θSTが所定角以上とは、ステアリング角θSTが正の所定角以上、又は、負の所定角以下であることをいう。
【００６７】
また、道路形状予測部１８は、カーブ路の曲率も予測する。この曲率の予測は、他車両２の車両諸元にかかる情報が車両１において検出された場合と、他車両２の車両諸元にかかる情報が車両１において検出されない場合とでそれぞれ曲率を予測する。
【００６８】
他車両２の車両諸元にかかる情報が車両１において検出された場合、道路形状予測部１８は、検出された他車両２のステアリングギヤ比等の車両諸元にかかる情報と、他車両２の車速情報と及びステアリング角θSTの情報とに基づいて、カーブ路の曲率を直接予測する。
【００６９】
他車両２の車両諸元にかかる情報が車両１において検出されない場合、道路形状予測部１８は、他車両２のステアリング角θST及び車速の履歴を記憶し、この履歴が記憶された地点を自車両１が通過する際の自車両１のステアリング角センサ１３により検出されたステアリング角θSTと自車両１の車速やステアリングギヤ比等に基づいて曲率を算出し、この算出された同地点の曲率と他車両２のステアリング角θST及び車速との関係に基づいて他車両２のステアリングギヤ比を推定することにより、今後のカーブ路の曲率を予測する。
【００７０】
また、道路形状予測部１８は、他車両２のアクセル開度θACCの情報及び車速情報に基づいて、車両１の前方における平坦路も予測する。
他車両２のアクセル開度θACCが一定であり且つ他車両２の車速が一定である場合に、道路形状予測部１８は車両１の前方に平坦路があると予測する。
なお、道路形状予測部１８は、他車両２の位置と自車両１の位置や車速に基づいて、現時点の車両１から進路前方の登坂路，降坂路，カーブ路及び平坦路までの距離又は到達時間を算出することができる。
【００７１】
また、道路形状予測部１８は、乗用車やトラックといった車両種別の車両諸元にかかる情報が検出された場合には、車両種別によって道路形状の予測ロジックを使い分ける。
例えば、乗用車よりも重量があるトラック等の車両種別では、運転者のアクセルペダルの踏込みによる加速操作等の運転操作に対する車両挙動のレスポンスが比較的悪いため、道路形状予測部１８は、トラック等の重量のある種別の車両から取得された運転操作情報を用いる場合には、アクセル開度の変化に対して乗用車よりも大きく遅延して車速が変化することを補正し、道路形状を予測する。
【００７２】
走行制御部１９は、道路形状予測部１８により予測された道路形状を用いて車両１の走行制御を実施するものである。この走行制御部１９により実施される走行制御には、例えば、車速を目標車速に維持する定速走行制御、車両１と車両１の前方における他車両２との車間距離を保持する車間制御、カーブ進入減速制御、及び、登坂路の頂上手前又は降坂路の底手前において惰性走行を行なう惰性走行制御等が挙げられる。
【００７３】
従来の技術では、定速走行制御や車間制御は燃料噴射弁やブレーキアクチュエータ等を作動させることにより駆動及び制動のフィードバック制御を行なうものであるが、本実施形態の走行制御部１９は、これらの定速走行制御や車間制御にフィードフォワード制御を併用することができる。
【００７４】
例えば、車両１の前方に登坂路があると予測された場合、走行制御部１９による定速走行制御では、車両１前方の登坂路手前から駆動力を増加させ、又は、車両１前方の登坂路手前からフィードバックゲインを増加させる。これにより、定速走行制御における車速の変動を抑制することができ、車両１の走行制御を効率良く又は精度良く実施することができる。
【００７５】
また、車両１の前方に降坂路があると予測された場合、走行制御部１９による車間制御では、車両１前方の降坂路手前からフィードバックゲインを増加させる。これにより、車間制御における車間距離の変動を抑制することができ、車両１の走行制御を効率良く又は精度良く実施することができる。
【００７６】
カーブ進入減速制御とは、カーブ路に進入する際に車両１を減速させ、車両１の安全を確保する制御である。このカーブ進入減速制御を実施するには、現時点の車両がカーブ路の手前にいることを判別する必要がある。本車両１は、地図情報データベース１７ａ及び周辺道路検出部１７を備えて無くても、又は、カーブ路の曲率の情報が記録された詳細な地図情報データベースを備えてなくても、前方のカーブ路を予測することができるため、簡素な構成でカーブ進入減速制御を実施することができる。
【００７７】
惰性走行制御とは、登坂路の頂上手前又は降坂路の底の手前において惰性走行を行なうことにより燃費を向上させる制御である。この惰性走行制御を実施するには、現時点の車両が登坂路の頂上手前又は降坂路の底手前にいることを判別する必要がある。本車両１は、地図情報データベース１７ａ及び周辺道路検出部１７を備えて無くても、又は、道路勾配の情報が記録された詳細な地図情報データベースを備えてなくても、前方の登坂路の頂上及び降坂路の谷を予測することができるため、簡素な構成で惰性走行制御を実施することができる。
【００７８】
［作用・効果］
本発明の一実施形態に係る車両の道路形状予測装置及びこれを備えた車両の走行制御装置は、上述のように構成されるため、図２に例示される状況では、以下のような制御を実施する。
図２（ａ）には、自車両１の前方を他車両２が走行している状況を示す。また、自車両１では他車両判定部１８ａにより他車両２が自車両１の進路前方にいると判定されており、道路形状予測部１８は、車車間通信装置１０を介して検出された他車両２の情報に基づいて車両１の前方における道路形状を予測する。なお、自車両１及び他車両２は図面左から右に向かって走行する。
【００７９】
まず、図２（ｂ）に例示する状況について説明する。
地点Ｐ1から地点Ｐ2は平坦路である。この区間を走行する他車両２のアクセル開度θACC及び車速ｖは何れも一定である。このため、道路形状予測部１８は、車両１の進路前方に平坦路を予測する。
【００８０】
地点Ｐ2は平坦路から登坂路に変化する地点（登坂路の開始地点）であり、地点Ｐ2から地点Ｐ8は登坂路である。また、地点Ｐ2から地点Ｐ4に向けて走行路の勾配が増加する。
地点Ｐ2から地点Ｐ4の他車両２のアクセル開度θACCは一定であり、他車両２の車速ｖは低下中である。このため、道路形状予測部１８は、車両１の進路前方に登坂路の開始地点を予測する。
【００８１】
地点Ｐ4は走行路の勾配が変化しなくなる地点であり、地点Ｐ4から地点Ｐ6は勾配が一定の登坂路である。地点Ｐ4から地点Ｐ6の他車両２のアクセル開度θACCは一定であり、他車両２の車速ｖは低下した状態を保持している。このため、道路形状予測部１８は、車両１の進路前方に一定の勾配の登坂路を予測する。
地点Ｐ6から地点Ｐ8に向けて走行路の勾配が低下する。この区間を走行する他車両２のアクセル開度θACCは一定であり、他車両２の車速ｖは増加中である。このため、道路形状予測部１８は、車両１の進路前方に登坂路の終了地点を予測する。
【００８２】
次に、図２（ｃ）に例示する状況について説明する。なお、走行路については、上述の図２（ｂ）の説明と同様である。
地点Ｐ1から地点Ｐ2までの他車両２のアクセル開度θACC及び車速ｖは、何れも一定である。このため、道路形状予測部１８は、車両１の進路前方に平坦路を予測する。
地点Ｐ2から地点Ｐ4の他車両２の車速は一定であり、他車両２のアクセル開度θACCは低下中である。このため、道路形状予測部１８は、車両１の進路前方に登坂路の開始地点を予測する。
【００８３】
地点Ｐ4から地点Ｐ6の他車両２のアクセル開度θACCは増加した状態を保持しており、他車両２の車速ｖは一定である。このため、道路形状予測部１８は、車両１の進路前方に一定の勾配の登坂路を予測する。
地点Ｐ6から地点Ｐ8の他車両２のアクセル開度θACCは低下中であり、他車両２の車速ｖは一定である。このため、道路形状予測部１８は、車両１の進路前方に登坂路の終了地点を予測する。
【００８４】
また、図３に例示される状況では、以下のような制御を実施する。
図３（ａ）には、自車両１の進路前方を他車両２が走行している状況を示す。また、自車両１では他車両判定部１８ａにより他車両２が自車両１の進路前方にいると判定されており、道路形状予測部１８は、車車間通信装置１０を介して検出された他車両２の情報に基づいて自車両１の前方における道路形状を予測する。なお、自車両１及び他車両２は図面左から右に向かって走行する。
【００８５】
まず、図３（ｂ）に例示する状況について説明する。
地点Ｐ11から地点Ｐ12は平坦路である。この区間を走行する他車両２のアクセル開度θACC及び車速ｖは何れも一定である。このため、道路形状予測部１８は、車両１の進路前方に平坦路を予測する。
地点Ｐ12は平坦路から降坂路に変化する地点（降坂路の開始地点）であり、地点Ｐ12から地点Ｐ18は降坂路である。また、地点Ｐ12から地点Ｐ14に向けて走行路の勾配が低下する。
【００８６】
地点Ｐ12から地点Ｐ14の他車両２のアクセル開度θACCは一定であり、他車両２の車速ｖは増加中である。このため、道路形状予測部１８は、車両１の進路前方に降坂路の開始地点を予測する。
地点Ｐ14は走行路の勾配が変化しなくなる地点であり、地点Ｐ14から地点Ｐ16は勾配が一定の降坂路である。地点Ｐ14から地点Ｐ16の他車両２のアクセル開度θACCは一定であり、他車両２の車速ｖは増加して状態を保持する。このため、道路形状予測部１８は車両１の進路前方に一定の勾配の降坂路を予測する。
【００８７】
地点Ｐ16から地点Ｐ18に向けて走行路の勾配が増加する。この区間を走行する他車両２のアクセル開度θACCは一定であり、他車両２の車速ｖは増加中である。このため、道路形状予測部１８は、車両１の進路前方に降坂路の終了地点を予測する。
【００８８】
次に、図３（ｃ）に例示する状況について説明する。なお、走行路については、上述の図３（ｂ）の説明と同様である。
地点Ｐ11から地点Ｐ12までの他車両２のアクセル開度θACC及び車速ｖは、何れも一定である。このため、道路形状予測部１８は、車両１の進路前方に平坦路を予測する。
地点Ｐ12から地点Ｐ14の他車両２の車速は一定であり、アクセル開度θACCは低下中である。このため、道路形状予測部１８は、車両１の進路前方に降坂路の開始地点を予測する。
【００８９】
地点Ｐ14から地点Ｐ16の他車両２の車速ｖは一定であり、他車両２のアクセル開度θACCは低下した状態を保持している。このため、道路形状予測部１８は、車両１の進路前方に一定の勾配の降坂路を予測する。
地点Ｐ16から地点Ｐ18の他車両２のアクセル開度θACCは一定であり、他車両２の車速ｖは増加中である。このため、道路形状予測部１８は、車両１の進路前方に降坂路の終了地点を予測する。
【００９０】
また、図４に例示される状況では、以下のような制御を実施する。
図４（ａ）には、自車両１の進路前方を他車両２が走行している状況を示す。
まず、図４（ｂ）に例示する状況について説明する。
地点Ｐ21から地点Ｐ22は直線路である。この区間を走行する他車両２のステアリング角θSTは所定角未満であり、車速ｖは低下中である。
【００９１】
地点Ｐ22から地点Ｐ25は曲率を有するカーブ路であり、このカーブ路は、曲率が逓増する緩和曲線形状のカーブ路の地点Ｐ22（カーブ路の開始地点）から地点Ｐ23の区間と、曲率が一定の円弧曲線形状のカーブ路の地点Ｐ23から地点Ｐ25の区間とから構成される。
【００９２】
地点Ｐ22から地点Ｐ23の他車両２のステアリング角θSTは増加して所定角以上となり、車速ｖは低下した状態を保持している。このため、道路形状予測部１８は、車両１の進路前方にカーブ路の開始地点を予測する。
地点Ｐ23から地点Ｐ25の他車両２のステアリング角θSTは所定角以上の状態を保持し、車速ｖは低下した状態を保持している。このため、道路形状予測部１８は、車両１の進路前方に減速を要する曲率が一定のカーブ路を予測することができる。
【００９３】
次に、図４（ｃ）に例示する状況について説明する。なお、走行路については、上述の図４（ｂ）の説明と同様である。
地点Ｐ21から地点Ｐ22の他車両２のステアリング角θSTは所定角未満であり、ブレーキスイッチ２４はＯＮ状態である。
【００９４】
また、地点Ｐ22から地点Ｐ23の他車両２のステアリング角θSTは増加して所定角以上となり、ブレーキスイッチ２４はＯＦＦ状態である。また、地点Ｐ23から地点Ｐ25の他車両２のステアリング角θSTは所定角以上の状態を維持し、ブレーキスイッチ２４はＯＦＦ状態である。このため、道路形状予測部１８は、車両１の進路前方に制動を要する曲率が一定のカーブ路を予測することができる。
【００９５】
次に、図５を用いて、道路形状予測部１８による登坂路又は降坂路の道路形状予測にかかる制御フローを説明する。なお、この制御フローは、道路形状予測部１８により周期的に実施される。
ステップＳ１では、他車両２の車速情報及びアクセル開度情報等の運転操作情報を取得する。そして、ステップＳ１０へ移行する。
【００９６】
ステップＳ１０では、他車両２のアクセル開度θACCは一定かを判定する。他車両２のアクセル開度θACCが一定であればステップＳ１２へ移行し、他車両２のアクセル開度θACCが増加又は低下していればステップＳ１６へ移行する。
ステップＳ１２では、他車両２の車速ｖは低下しているかを判定する。他車両２の車速ｖが低下していればステップＳ１４へ移行し、他車両２の車速ｖが一定又は増加していればステップＳ２０へ移行する。
【００９７】
ステップＳ１４では、自車両１の前方に登坂路があると予測する。そして今回の制御周期を終了（エンド）する。
なお、これらのステップＳ１０及びＳ１２の判定は、上述の図２（ｂ）に示す状況の道路形状予測に対応する。
【００９８】
また、ステップＳ１６では、他車両２のアクセル開度θACCは増加したかを判定する。他車両２のアクセル開度θACCが増加していればステップＳ１８へ移行し、他車両２のアクセル開度θACCが低下していればステップＳ２４へ移行する。
【００９９】
ステップＳ１８では、他車両２の車速ｖは一定であるかを判定する。他車両２の車速ｖが増加又は低下していれば今回の制御周期を終了（エンド）する。
なお、これらのステップＳ１６及びＳ１８の判定は、上述の図２（ｃ）に示す状況の道路形状予測に対応する。
また、ステップＳ２０では、他車両２の車速ｖは増加したかを判定する。他車両２の車速ｖが増加すればステップＳ２２へ移行し、他車両２の車速ｖが一定であれば今回の制御周期を終了（エンド）する。
【０１００】
なお、ステップＳ１０及びＳ２０の判定は、上述の図３（ｂ）に示す状況の道路形状予測に対応する。
ステップＳ２２では、自車両１の前方に降坂路があると予測する。そして今回の制御周期を終了（エンド）する。
【０１０１】
また、ステップＳ２４では、他車両２の車速ｖは一定かを判定する。他車両２の車速ｖが一定であればステップＳ２６へ移行し、他車両２の車速ｖが増加又は低下すれば今回の制御周期を終了（エンド）する。
なお、ステップＳ１６及びＳ２４の判定は、上述の図３（ｃ）に示す状況の道路形状予測に対応する。
【０１０２】
ステップＳ２６では、自車両１の前方に降坂路があると予測する。そして今回の制御周期を終了（エンド）する。
なお、図５に示す制御フローは例示であり、車両１の進路前方の登坂路及び降坂路があることを予測できればこれに限らない。
【０１０３】
ステップＳ１の後、例えば、ステップＳ１０及びＳ１４のみを判定し、又は、ステップＳ１６及びステップＳ１８のみを判定して、車両１の進路前方に登坂路があると予測してもよい。また、ステップＳ１の後、ステップＳ１０及びステップＳ２０のみを判定し、又は、ステップＳ１６及びステップＳ２４のみを判定して、車両１の進路前方に降坂路があると予測してもよい。これらの登坂路又は降坂路の予測にかかる判定フローは、それぞれ独立し、並行して行なうことができる。
【０１０４】
次に、図６を用いて、道路形状予測部１８によるカーブ路の道路形状予測にかかる制御フローを説明する。なお、この制御フローは、道路形状予測部１８により周期的に実施される。
ステップＡ１では、他車両２の車速情報及びステアリング角θSTの情報及びブレーキスイッチ２４のＯＮ/ＯＦＦ情報を取得する。
【０１０５】
ステップＡ１０では、他車両２のステアリング角θSTは所定角以上であるかを判定する。他車両２のステアリング角θSTが所定角以上であればステップＡ１２へ移行し、他車両２のステアリング角θSTが所定角未満であればステップＡ１６へ移行する。
ステップＡ１２では、他車両２の車速ｖは低下しているかを判定する。他車両２の車速ｖが低下していればステップＡ１４へ移行し、他車両２の車速ｖが一定又は増加していればステップＡ１６へ移行する。
【０１０６】
ステップＡ１４では、自車両１の前方にカーブ路があると予測する。そして今回の制御周期を終了（エンド）する。
なお、これらのステップＡ１０及びＡ１２の判定は、上述の図４（ｂ）に示す状況の道路形状予測に対応する。
【０１０７】
また、ステップＡ１６では、他車両２のブレーキスイッチ２６はＯＮ状態かを判定する。他車両２のブレーキスイッチ２６がＯＮ状態であればステップＡ１４へ移行し、他車両２のブレーキスイッチ２６がＯＦＦ状態であれば今回の制御周期を終了（エンド）する。
なお、これらのステップＡ１０及びＡ１２の判定は、上述の図４（ｃ）に示す状況の道路形状予測に対応する。
【０１０８】
この図６に示す制御フローは例示であり、車両１の進路前方にカーブ路があることを予測できればこれに限らない。
ステップＡ１の後、例えば、ステップＡ１０及びＡ１２のみ判定し、又は、ステップＡ１０及びＡ１６のみ判定して、車両１の進路前方にカーブ路があることを予測してもよい。このカーブ路の予測にかかる判定フローは、それぞれ独立して、並行して行なうことができる。
【０１０９】
したがって、本発明の車両の道路形状予測装置及びこれを備えた車両の走行制御装置によれば、道路情報データベース１７ａ及び周辺道路情報検出部１７を必須の構成とすることなく、道路形状予測部１８により他車両２の車速情報及び他車両２のアクセル開度θACCの情報ステアリング角θSTの情報やブレーキスイッチ２６のＯＮ/ＯＦＦ情報等の運転操作情報に基づいて車両１前方における道路形状を予測するため、例えばＧＰＳの人工衛星からの電波の受信精度の低い地点やインフラが整備されていない地点であっても、車両１の進路前方の道路形状を予測することができる。また、車両１の進路前方の他車両２のリアルタイム情報に基づいて車両１の進路前方の道路形状を予測するため、リアルタイム性を確保しつつ、登坂路，降坂路，カーブ路又は平坦路といった詳細な道路形状を予測することができる。
【０１１０】
他車両２のアクセル開度θACCが一定であり且つ他車両２の車速ｖが低下した場合、又は、他車両２の車速ｖが一定であり且つ他車両２のアクセル開度θACCが増加した場合に、車両１の前方に登坂路があると予測すれば、簡素な構成で車両１の進路前方の登坂路を予測することができる。
【０１１１】
また、他車両２のアクセル開度θACCが一定であり且つ他車両２の車速が増加した場合、又は、他車両２の車速が一定であり且つ他車両２のアクセル開度θACCが低下した場合に、自車両１の進路前方に降坂路があると予測すれば、簡素な構成で車両１の進路前方の降坂路を予測することができる。
【０１１２】
さらに、他車両２のアクセル開度θACCが一定であり且つ他車両２の車速が低下中の場合、又は、他車両２の車速が一定であり且つ他車両２のアクセル開度θACCが増加中の場合に、車両１の進路前方に登坂路の開始地点があると予測し、登坂路の開始地点が予測されたら、他車両２のアクセル開度θACCが一定であり且つ他車両２の車速が低下した状態が保持される場合、又は、他車両２の車速が一定であり且つ他車両２のアクセル開度θACCが増加した状態が保持される場合に、車両１の進路前方に一定の勾配の登坂路があると予測し、一定の勾配の登坂路が予測されたら、他車両２のアクセル開度θACCが一定であり且つ他車両２の車速が低下した状態から増加中の場合、又は、他車両２の車速が一定であり且つ他車両２のアクセル開度θACCが増加した状態から低下する場合に、車両１の進路前方に登坂路の終了地点があると予測することができる。
【０１１３】
また、他車両２のアクセル開度θACCが一定であり且つ他車両２の車速が増加中の場合、又は、他車両２の車速が一定であり且つ他車両２のアクセル開度θACCが低下中の場合に、車両１の進路前方に降坂路の開始地点があると予測し、降坂路の開始地点が予測されたら、他車両２のアクセル開度θACCが一定であり且つ他車両２の車速が増加した状態が保持される場合、又は、他車両２の車速が一定であり且つ他車両２のアクセル開度θACCが低下した状態が保持される場合に、車両１の進路前方に一定の勾配の降坂路があると予測し、一定の勾配の降坂路が予測されたら、他車両２のアクセル開度θACCが一定であり且つ他車両２の車速が増加した状態から低下中の場合、又は、他車両２の車速が一定であり且つ他車両２のアクセル開度θACCが低下した状態から増加する場合に、車両１の進路前方に降坂路の終了地点があると予測することができる。
これらの車両の進路前方の登坂路及び降坂路の開始地点，一定の勾配の区間及び終了地点を、勾配等が記録された詳細な地図情報を用いることなく簡素な構成で予測することができる。
【０１１４】
このように、アクセル開度θACCが一定の条件下で登坂路や降坂路の存在やこれらの開始地点及び終了地点を判定したり、車速が一定の条件下で登坂路や降坂路の存在やこれらの開始地点及び終了地点を判定することにより、極めてシンプルなロジックで道路形状の予測にかかる精度を確保することができる。
【０１１５】
他車両２のステアリング角θSTが所定角以上であり、且つ、他車両２において車速が低下又はブレーキスイッチ２４がＯＮ状態の場合に、車両１の進路前方にカーブ路があると予測するため、簡素な構成で減速や制動を要するカーブ路、即ち、車両１の制御要求が高い特定のカーブ路を予測することができる。
【０１１６】
また、本発明の車両の走行制御装置によれば、走行制御部１９により道路形状予測部１８により予測された道路形状を用いて車両１の走行制御を実施するため、ＧＰＳの人工衛星からの電波の受信精度の低い地点やインフラが整備されていない地点においても、簡素な構成で例えば定速走行制御，車間制御，惰性走行制御やカーブ進入減速制御といった車両の走行制御を効率良く又は精度良く実施することができる。
【０１１７】
〈実施例〉
以下、図７を用いて本発明にかかる実施例を更に詳細に説明する。
まず、図７（ａ）に示す一方の走行ルートについて説明する。
一方の走行ルートを走行する他車両２は、地点Ｐa，地点Ｐb，地点Ｐc，地点Ｐd，地点Ｐe，地点Ｐfの順にこれらの各地点を通過する。
【０１１８】
地点Ｐaから地点Ｐbは平坦な直線ルートであり、地点Ｐbから地点Ｐcは直線状の登坂ルートであり、地点Ｐcから地点Ｐdは平坦路を右折するルートであり、地点Ｐdら地点Ｐeは直線状の降坂ルートであり、地点Ｐeから地点Ｐfは平坦な直線ルートである。
図７（ｂ）には、この一方の走行ルートを走行する他車両２の車速ｖの情報，アクセル開度θACCの情報及びステアリング角θSTの情報を示す。
【０１１９】
地点Ｐaから地点Ｐbでは、他車両２の車速ｖ及びアクセル開度θACCは一定であり、ステアリング角θSTは所定角未満である。これより、道路形状予測部１８は、車速ｖ及びアクセル開度θACCの情報に基づいて地点Ｐaから地点Ｐbの間の区間を平坦路と予測する。
地点Ｐbから地点Ｐcは、他車両２の車速ｖ及びステアリング角θSTは所定角未満であり、他車両２のアクセル開度θACCは増加する。これより、道路形状予測部１８は、車速ｖ及びアクセル開度θACCの情報に基づいて地点Ｐbから地点Ｐcの間の区間を登坂路と予測する。
【０１２０】
地点Ｐcから地点Ｐdは、他車両２の車速ｖ及びアクセル開度θACCは一定であり、他車両２のステアリング角θSTは所定角以上である。この場合、道路形状予測部１８は、地点Ｐcから地点Ｐdの区間を減速等が必要なカーブ路として予測しない。なお、道路形状予測部１８は、他車両２のウインカースイッチ２４の情報に基づいて、他車両２が車線変更したと予測することができる。
【０１２１】
地点Ｐdから地点Ｐeは、他車両２のアクセル開度θACCは一定であり、ステアリング角θSTは所定角未満であり、他車両２の車速ｖは増加する。これより、道路形状予測部１８は、車速ｖ及びアクセル開度θACCの情報に基づいて地点Ｐbから地点Ｐcの間の区間を降坂路と予測する。
地点Ｐeから地点Ｐfは、他車両２の車速ｖ及びアクセル開度θACCは一定であり、ステアリング角θSTは所定角未満である。これより、道路形状予測部１８は、車速ｖ及びアクセル開度θACCの情報に基づいて地点Ｐeから地点Ｐfの間の区間を平坦路と予測する。
【０１２２】
次に、図７（ａ）に示す他方の走行ルートについて説明する。
他方の走行ルートを走行する他車両２は、地点Ｐa，地点Ｐb，地点Ｐc，地点Ｐg，地点Ｐh，地点Ｐiの順にこれらの各地点を通過する。
地点Ｐaから地点Ｐcまでは一方の走行ルートと同様であり、地点Ｐcから地点Ｐgは平坦な直線ルートであり、地点Ｐgから地点Ｐhは直線状の登坂ルートであり、地点Ｐhから地点Ｐiは平坦にカーブするルートである。
【０１２３】
図７（ｃ）には、この他方の走行ルートを走行する他車両２の車速ｖの情報，アクセル開度θACCの情報及びステアリング角θSTの情報を示す。
地点Ｐaから地点Ｐcまでは上記の図７（ｂ）の説明と同様であり、地点Ｐcから地点Ｐgでは、他車両２の車速ｖ及びアクセル開度θACCは一定であり、ステアリング角θSTは所定角未満である。これより、道路形状予測部１８は、車速ｖ及びアクセル開度θACCの情報に基づいて地点Ｐcから地点Ｐgの区間を平坦路と予測する。
【０１２４】
地点Ｐgから地点Ｐhでは、他車両２の車速ｖは一定であり、ステアリング角θSTは所定角未満であり、他車両２のアクセル開度θACCは増加する。これより、道路形状予測部１８は、車速ｖ及びアクセル開度θACCの情報に基づいて地点Ｐbから地点Ｐcの間の区間を登坂路と予測する。
【０１２５】
地点Ｐhから地点Ｐiでは、他車両２の車速ｖ及びアクセル開度θACCは低下し、他車両２のステアリング角θSTは所定角未満である。この場合、道路形状予測部１８は、車速ｖ及びステアリング角θSTの情報に基づいて地点Ｐhから地点Ｐiの区間を減速等が必要なカーブ路と予測する。
【０１２６】
［その他］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
上述の実施形態では、他車両判定部は、地図情報を用いて他車両が自車両の進路前方にいることを判定するものを示したが、これに限らず、他車両の位置情報の履歴（走行履歴）と自車両の位置情報の履歴（走行履歴）とを比較することにより、他車両が自車両の進路前方にいることを判定してもよい。この場合、他車両判定部は、他車両の走行履歴と自車両の走行履歴と重複した場合に、他車両が自車両の進路前方にいると判定することができる。
【０１２７】
また、自車両において情報を取得される他車両は、一台に限らず、複数台でもよい。この場合、複数台の他車両の情報を組み合わせることにより、道路形状予測部による予測精度を向上させることができる。
また、道路形状予測部は、他車両のウインカースイッチのＯＮ/ＯＦＦ情報と自車両のウインカースイッチのＯＮ/ＯＦＦ情報とに基づいて、他車両のウインカースイッチがＯＦＦ状態且つ自車両のウインカースイッチがＯＦＦ状態の場合に道路形状を予測し、自車両及び他車両の何れか一方のみのウインカースイッチがＯＮ状態又はＯＦＦ状態であれば道路形状を予測しない構成としてもよい。これによれば、自車両及び他車両がともに右左折等を予定しておらず、自車両は他車両の走行路を続いて走行する可能性が高くなるため、より精度良く自車両の進路前方における道路形状を予測することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２８】
本発明の車両の走行制御装置は、トラック又はバスといった大型又は中型の自動車のみならず乗用車等の小型自動車にも適用することができる。
【符号の説明】
【０１２９】
１ 自車両
２ 他車両
１０ 車車間通信装置（他車両情報検出手段）
１０ａ アンテナ
１１ ＧＰＳ
１２ 車速センサ
１３ ステアリング角センサ
１４ ウインカースイッチ
１５ 勾配センサ
１６ 走行制御ＥＣＵ（走行制御手段）
１７ 周辺道路情報検出部（周辺道路情報検出手段）
１７ａ 地図情報データベース
１８ 道路形状予測部（道路形状予測手段）
１８ａ 他車両判定部（他車両判定手段）
１９ 走行制御部（走行制御手段）
２０ 車車間通信装置
２０ａ アンテナ
２１ ＧＰＳ
２２ 車速センサ
２３ ステアリング角センサ
２４ ウインカースイッチ
２５ アクセル開度センサ
２６ ブレーキスイッチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の周辺における他車両の情報を通信により取得する他車両情報取得手段を備え、
前記他車両情報取得手段により取得される情報には、少なくとも前記他車両の位置情報と前記他車両の車速情報と前記他車両の運転操作情報とが含まれ、
少なくとも前記他車両の位置情報に基づいて、前記他車両が前記車両の進路前方にいるか否かを判定する他車両判定手段と、
前記他車両判定手段により前記他車両が前記車両の進路前方にいると判定された場合に、前記他車両情報取得手段により取得された前記他車両の車速情報及び前記他車両の前記運転操作情報に基づいて、前記車両の進路前方における道路形状を予測する道路形状予測手段とを備える
ことを特徴とする、車両の道路形状予測装置。
【請求項２】
前記他車両判定手段は、前記他車両の位置情報と前記車両の位置情報と前記車両に備えられた道路地図情報とに基づいて、前記他車両が前記車両の進路前方の道路上にいるか否かを判定する
ことを特徴とする、請求項１記載の車両の道路形状予測装置。
【請求項３】
前記運転操作情報には、前記他車両のアクセル開度の情報が含まれ、
前記道路形状予測手段は、前記他車両のアクセル開度が一定であり且つ前記他車両の車速が低下した場合、又は、前記他車両の車速が一定であり且つ前記他車両のアクセル開度が増加した場合に、前記車両の進路前方に登坂路があると予測する
ことを特徴とする、請求項１又は２記載の車両の道路形状予測装置。
【請求項４】
前記道路形状予測手段は、
前記他車両のアクセル開度が一定であり且つ前記他車両の車速が低下中の場合、又は、前記他車両の車速が一定であり且つ前記他車両のアクセル開度が増加中の場合に、前記車両の進路前方に登坂路の開始地点があると予測し、
前記開始地点が予測されたら、前記他車両のアクセル開度が一定であり且つ前記他車両の車速が低下した状態が保持される場合、又は、前記他車両の車速が一定であり且つ前記他車両のアクセル開度が増加した状態が保持される場合に、前記車両の進路前方に一定の勾配の登坂路があると予測し、
前記一定の勾配の登坂路が予測されたら、前記他車両のアクセル開度が一定であり且つ前記他車両の車速が低下した状態から増加中の場合、又は、前記他車両の車速が一定であり且つ前記他車両のアクセル開度が増加した状態から低下する場合に、前記車両の進路前方に登坂路の終了地点があると予測する
ことを特徴とする、請求項３記載の車両の道路形状予測装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載の車両の道路形状予測装置と、
前記道路形状予測手段により予測された道路形状を用いて前記車両の走行制御を実施する走行制御手段とを備え、
前記走行制御手段による走行制御は、前記車両の車速を維持する定速走行制御、前記車両と該車両の進路前方における前記他車両との車間距離を保持する車間制御、カーブ路に進入する際に前記車両を減速させるカーブ進入減速制御、及び、前記車両を惰性により走行させる惰性走行制御の少なくとも何れかである
ことを特徴とする、車両の走行制御装置。
【請求項６】
前記走行制御手段は、
前記道路形状予測手段により予測された登坂路の情報を用いて、前記定速走行制御、前記車間制御、及び、前記惰性走行制御の少なくとも何れかを実施する
ことを特徴とする、請求項５記載の車両の走行制御装置。
【請求項１】
車両の周辺における他車両の情報を通信により取得する他車両情報取得手段を備え、
前記他車両情報取得手段により取得される情報には、少なくとも前記他車両の位置情報と前記他車両の車速情報と前記他車両の運転操作情報とが含まれ、
少なくとも前記他車両の位置情報に基づいて、前記他車両が前記車両の進路前方にいるか否かを判定する他車両判定手段と、
前記他車両判定手段により前記他車両が前記車両の進路前方にいると判定された場合に、前記他車両情報取得手段により取得された前記他車両の車速情報及び前記他車両の前記運転操作情報に基づいて、前記車両の進路前方における道路形状を予測する道路形状予測手段とを備える
ことを特徴とする、車両の道路形状予測装置。
【請求項２】
前記他車両判定手段は、前記他車両の位置情報と前記車両の位置情報と前記車両に備えられた道路地図情報とに基づいて、前記他車両が前記車両の進路前方の道路上にいるか否かを判定する
ことを特徴とする、請求項１記載の車両の道路形状予測装置。
【請求項３】
前記運転操作情報には、前記他車両のアクセル開度の情報が含まれ、
前記道路形状予測手段は、前記他車両のアクセル開度が一定であり且つ前記他車両の車速が低下した場合、又は、前記他車両の車速が一定であり且つ前記他車両のアクセル開度が増加した場合に、前記車両の進路前方に登坂路があると予測する
ことを特徴とする、請求項１又は２記載の車両の道路形状予測装置。
【請求項４】
前記道路形状予測手段は、
前記他車両のアクセル開度が一定であり且つ前記他車両の車速が低下中の場合、又は、前記他車両の車速が一定であり且つ前記他車両のアクセル開度が増加中の場合に、前記車両の進路前方に登坂路の開始地点があると予測し、
前記開始地点が予測されたら、前記他車両のアクセル開度が一定であり且つ前記他車両の車速が低下した状態が保持される場合、又は、前記他車両の車速が一定であり且つ前記他車両のアクセル開度が増加した状態が保持される場合に、前記車両の進路前方に一定の勾配の登坂路があると予測し、
前記一定の勾配の登坂路が予測されたら、前記他車両のアクセル開度が一定であり且つ前記他車両の車速が低下した状態から増加中の場合、又は、前記他車両の車速が一定であり且つ前記他車両のアクセル開度が増加した状態から低下する場合に、前記車両の進路前方に登坂路の終了地点があると予測する
ことを特徴とする、請求項３記載の車両の道路形状予測装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載の車両の道路形状予測装置と、
前記道路形状予測手段により予測された道路形状を用いて前記車両の走行制御を実施する走行制御手段とを備え、
前記走行制御手段による走行制御は、前記車両の車速を維持する定速走行制御、前記車両と該車両の進路前方における前記他車両との車間距離を保持する車間制御、カーブ路に進入する際に前記車両を減速させるカーブ進入減速制御、及び、前記車両を惰性により走行させる惰性走行制御の少なくとも何れかである
ことを特徴とする、車両の走行制御装置。
【請求項６】
前記走行制御手段は、
前記道路形状予測手段により予測された登坂路の情報を用いて、前記定速走行制御、前記車間制御、及び、前記惰性走行制御の少なくとも何れかを実施する
ことを特徴とする、請求項５記載の車両の走行制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−８９１３４（Ｐ２０１３−８９１３４Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３１０３７（Ｐ２０１１−２３１０３７）
【出願日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【出願人】（５９８０５１８１９）ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト (1,147)
【氏名又は名称原語表記】Ｄａｉｍｌｅｒ ＡＧ
【住所又は居所原語表記】Ｍｅｒｃｅｄｅｓｓｔｒａｓｓｅ １３７，７０３２７ Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ，Ｄｅｕｔｓｃｈｌａｎｄ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【出願人】（５９８０５１８１９）ダイムラー・アクチェンゲゼルシャフト (1,147)
【氏名又は名称原語表記】Ｄａｉｍｌｅｒ ＡＧ
【住所又は居所原語表記】Ｍｅｒｃｅｄｅｓｓｔｒａｓｓｅ １３７，７０３２７ Ｓｔｕｔｔｇａｒｔ，Ｄｅｕｔｓｃｈｌａｎｄ
【Ｆターム（参考）】
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