ここでは、下記の順序に従って本発明の実� ��の形態について説明する。
(1)ナビゲーション装置の構成:
(2)運転支援処理:
  (2-1)車両減速処理:
  (2-2)減速開始判定処理:
  (2-3)減速制御処理:
  (2-4)車速制限処理:
  (2-5)変速比選択処理:
  (2-6)変速比取得処理:
(3)他の実施形態:

 (1)ナビゲーション装置の構成:
  図1は、本発明にかかる運転支援装置を含� ��ナビゲーション装置10の構成を示すブロッ� �図である。ナビゲーション装置10は、CPU,RAM,R OM等を備える制御部20と記録媒体30とを備えて おり、記録媒体30やROMに記憶されたプログラ� ��を制御部20で実行することができる。本実� �形態においては、このプログラムの一つと� �てナビゲーションプログラム21を実施可能で あり、当該ナビゲーションプログラム21はそ� ��機能の一つとしてカーブ区間に到達する前� ��加速区間における加速に適した変速比を設� ��して減速を実行させる機能を備えている。

 本実施形態における車両(ナビゲーション 装置10が搭載された車両)は、ナビゲーション プログラム21による機能を実現するためにGPS� ��信部41と車速センサ42とジャイロセンサ43と� ��速部44と制動部45とスロットル制御部46とを� ��えており、これらの各部と制御部20とが協� �することによってナビゲーションプログラ� �21による機能を実現する。

 GPS受信部41は、GPS衛星からの電波を受信� �、図示しないインタフェースを介して車両� �現在位置を算出するための情報を出力する� �制御部20は、この信号を取得して車両の現在 位置を取得する。車速センサ42は、車両が備� ��る車輪の回転速度に対応した信号を出力す� ��。制御部20は、図示しないインタフェース� �介してこの信号を取得し、車両の速度を取� �する。ジャイロセンサ43は、自車両の向きに 対応した信号を出力する。制御部20は図示し� ��いインタフェースを介してこの信号を取得� ��、自車両の走行方向を取得する。車速セン� ��42およびジャイロセンサ43は、GPS受信部41の� ��力信号から特定される自車両の現在位置を� ��正するなどのために利用される。また、自� ��両の現在位置は、当該自車両の走行軌跡に� ��づいて適宜補正される。なお、車両の動作� ��示す情報を取得するための構成は、ほかに� ��種々の構成を採用可能であり、自車両の現� ��位置をセンサやカメラによって特定する構� ��や、GPSからの信号や地図上での車両の軌跡, 車車間通信,路車間通信等によって自車両動� �情報を取得する構成等を採用可能である。

 変速部44は、前進について計6速、後進に� ��いて計1速等の複数の変速段を有する有段の トルクコンバータを備えており、各変速段に 対応した変速比で回転数を調整しながらエン ジンの駆動力を自車両の車輪に伝達すること ができる。制御部20は図示しないインタフェ� ��スを介して変速段を切り替えるための制御� ��号を出力し、変速部44は当該制御信号を取� �して変速段を切り替えることが可能である� �本実施形態においては、前進1速~前進6速の� �うに変速段がハイギアになるにつれて変速� �が小さくなるように構成されている。

 制動部45は、自車両の車輪に搭載された� �レーキによる減速の程度を調整するホイー� �シリンダの圧力を制御する装置を含み、制� �部20は当該制動部45に対して制御信号を出力� ��てホイールシリンダの圧力を調整させるこ� ��が可能である。従って、制御部20が当該制� �部45に対して制御信号を出力してホイールシ リンダの圧力を増加させると、ブレーキによ る制動力が増加し、自車両が減速される。

 スロットル制御部46は、自車両に搭載さ� �たエンジンに供給する空気の量を調整する� �めのスロットルバルブを制御する装置を含� �、制御部20は当該スロットル制御部46に対し� ��制御信号を出力してスロットルバルブの開� ��を調整することが可能である。従って、制� ��部20が当該スロットル制御部46に対して制御 信号を出力して吸気量を増加させると、エン ジンの回転数が増加する。なお、制御部20は� ��速部44およびスロットル制御部46に対する制 御指示を行う構成であるため、当該制御部20� ��おいては変速部44によって設定された現在� �変速比Snとスロットル制御部46によって設定� ��れた現在のスロットル開度Thを取得するこ� �ができる。

 制御部20は、ナビゲーションプログラム21 を実行することにより、GPS受信部41の出力情� ��や後述する地図情報等に基づいて車両の経� ��探索等を行い、図示しない表示部やスピー� ��ーを介して経路案内等を行う。また、この� ��き、変速部44における変速比の設定と制動� �45およびスロットル制御部46を利用した加減� ��制御を実施するため、ナビゲーションプロ� ��ラム21は車速情報取得部21aと加速変速比取� �部21c(必要加速量取得部21bを含む)と変速比制 御部21dと減速制御部21eと加速制御部21fを備え ている。

 また、記録媒体30には、ナビゲーション� �ログラム21による案内を実施するため地図情 報30aが記憶されている。地図情報30aは、車両 が走行する道路上に設定されたノードを示す ノードデータ,ノード間の道路の形状を特定� �るための形状補間点データ,ノード同士の連� ��を示すリンクデータ,道路やその周辺に存在 する地物を示すデータ等を含み、自車両の現 在位置の特定や目的地への案内等に利用され る。

 本実施形態においては、カーブ区間(一定半 径の区間)に到達する前に減速制御を行うよ� �に構成されており、カーブ区間およびその� �後の道路を示す情報が地図情報30aに含まれ� �いる。図2は、カーブ区間Zrの例を示す図で� �り、自車両Cが細い一点鎖線で示すカーブ区� ��Zrに向けて走行している状態を示している� �本実施形態においては、カーブ区間Zrの開始 地点Rsに相当するノードデータに当該カーブ� ��間Zrの開始地点Rsであることを示す情報が対 応付けられ、カーブ区間Zrの終了地点Reに相� �するノードデータに当該カーブ区間Zrの終了 地点Reであることを示す情報が対応付けられ� ��いる。また、当該開始地点Rsと終了地点Reと の間の道路形状を示す形状補間データはカー ブ区間Zrの円弧上の位置を示すデータであり� ��当該形状補間データに基づいてカーブ区間Z rにおける一定の半径Rおよび当該半径Rの区間 を一定の車速で走行する際の車速(目標車速V ₀ )を特定することができる。本実施形態にお� �ては、カーブ区間Zrの開始地点Rsと終了地点R eとその間の形状補間点を示す情報をカーブ� �間情報30a1と呼ぶ。

 また、上述のカーブ区間Zr以前の区間にお� �ては、カーブ区間Zrの開始地点Rsからカーブ� ��間の逆側に所定距離L ₀ の区間を当該カーブ区間Zrに到達する前に減� ��制御を実施しても良い区間として設定する� ��図2においては、細い破線で所定距離L ₀ の区間を示している。所定距離L ₀ は直線区間と定曲率区間との間のクロソイド 区間の長さによって決められていても良い。 なお、図2においては所定距離L ₀ の区間の開始地点を開始地点Caとして示して� ��る。本実施形態においては、カーブ区間情� ��30a1に対して所定距離L ₀ を示す情報が対応づけられている。

 さらに、上述のカーブ区間Zr以降の区間� �おいては、当該カーブ区間Zrを走行した後の 所定地点(加速区間Zaの終了地点Ce)に向けて加 速を行うための加速区間Za(図2にて二点鎖線� �示す区間、例えば、クロソイド区間)が設定� ��れており、本実施形態においては、加速区� ��Zaの終了地点Ceに相当するノードデータに当 該加速区間Zaの終了地点Ceであることを示す� �報が対応付けられている。なお、本実施形� �において、加速区間Zaの開始地点はカーブ区 間Zrの終了地点Reと一致し、加速区間Zaの開始 地点Reと終了地点Ceとの間の形状は形状補間� �ータによって示される。

 また、加速区間Zaの開始地点Reと終了地点Ce� ��の位置を示す情報に基づいて加速区間Zaの� �離L ₁ を特定することができる。また、加速区間Za� ��終了地点Ceに相当するノードデータには、� �の地点における制限車速が対応付けられて� �り、当該制限車速は本実施形態において加� �区間を走行後の推奨車速V ₁ となる。さらに、後述の加速制御を行うため に加速区間Zaの開始地点Reにおけるスロット� �開度Th ₁ が予め決められており、加速区間Zaの終了地� ��Ceに相当するノードデータに当該スロット� �開度Th ₁ を示す情報が対応付けられている。本実施形 態においては、加速区間Zaの開始地点Reと終� �地点Ceと、それらの間の道路形状を示す形状 補間データと推奨車速V ₁ とスロットル開度Th ₁ を示す情報を加速区間情報30a3と呼ぶ。

 車速情報取得部21aは、カーブ区間Zrを走行� �る際の目標車速V ₀ とカーブ区間Zrを走行後の推奨車速V ₁ とを取得するモジュールであり、地図情報30a を参照してこれらの車速情報を特定する。す なわち、制御部20は車速情報取得部21aの処理� ��よりカーブ区間情報30a1を参照してカーブ区 間Zrの半径Rを特定し、当該半径Rの区間を一� �の車速で走行するための車速を取得して目� �車速V ₀ とする。例えば、予め設定された横加速度Gt( 例えば、0.2G)にて一定車速で走行するための� ��速(Gt・R) ^1/2 を目標車速V ₀ として取得する。また、加速区間情報30a3を� �照して推奨車速V ₁ を取得する。

 必要加速量取得部21bは、自車両を目標車速V ₀ から推奨車速V ₁ に加速させるための必要加速量を取得するた めのモジュールであり、制御部20は必要加速� ��取得部21bの処理により加速区間情報30a3に基 づいて加速区間の距離L ₁ を特定し、当該距離L ₁ にて目標車速V ₀ から推奨車速V ₁ に加速させるための必要加速度aを取得する� �すなわち、加速区間Zaの開始地点Reと終了地� ��Ceとその間の形状補間点との位置を示す情� �から道路形状に沿った開始地点Reと終了地点 Ceとの間の長さを距離L ₁ として取得する。そして、当該距離L ₁ にて目標車速V ₀ を推奨車速V ₁ とするための必要加速度aを、例えば、等加� �度運動を想定し、a=(V ₁ ² -V ₀ ² )/(2L ₁ )などとして取得する。

 加速変速比取得部21cは、必要加速度a以上の 加速度で自車両を走行させるための変速比で ある加速変速比Sa(Saは1~6(上述の前進1速~6速に 対応)のいずれか)を取得するモジュールであ� ��、制御部20は加速変速比取得部21cの処理に� �り加速区間情報30a3を参照してスロットル開� ��Th ₁ を取得し、当該スロットル開度Th ₁ と必要加速度aと目標車速V ₀ とに基づいて変速比を決定する。本実施形態 においては、自車両における車速が目標車速 V ₀ であり、スロットル開度Th ₁ に対応するエンジン回転数で走行している状 態において、必要加速度a以上の加速度を発� �させることが可能な変速比のうち、最も燃� �消費量が少なくなる変速比を加速変速比Saと する。

 この構成によれば、効率的に燃料を使用し� ��自車両を目標車速V ₀ から推奨車速V ₁ へ加速させることができる。なお、ここで、 変速比の選択は、例えば、エンジン回転数や スロットル開度Th ₁ に対応付けられた燃料消費量マップを予め用 意し、当該燃料消費量マップに基づいて実施 する構成等を採用可能である。また、ここで はスロットル開度Th ₁ に対応したエンジン回転数を想定したが、む ろん、当該回転数を統計値等に基づいて決定 しても良い。

 変速比制御部21dは、自車両がカーブ区間Z rの開始地点Rsに到達する前に自車両の変速比 を加速変速比Saに設定させるモジュールであ� ��、制御部20は変速比制御部21dの処理により� �後述する処理手順に従った所定のタイミン� �で変速比を加速変速比Saとするための制御信 号を変速部44に出力する。変速部44は、当該� �御信号に応じて変速比を加速変速比Saに切り 替える。

 減速制御部21eは、自車両がカーブ区間Zrに� �達する前に自車両の車速が目標車速V ₀ になるように減速させるモジュールであり、 制御部20は減速制御部21eの処理により、カー� ��区間Zrの開始地点Rsにおいて車速が目標車速 V ₀ となるようにフィードバック制御を行う。す なわち、目標車速V ₀ を取得するとともにカーブ区間情報30a1を参� �して自車両の現在位置と開始地点Rsとその間 の形状補間点との位置を示す情報から道路形 状に沿った自車両の現在位置と終了地点Rsと� ��間の長さを距離Lcとして取得する。

 そして、当該距離Lcにて自車両の現在車速Vc を目標車速V ₀ とするための必要減速度Gr(自車両の進行方向 を正とした場合の負の加速度)を、例えば、� �加速度運動を想定し、Gr=(V ₀ ² -Vc ² )/(2Lc)などとして取得する。さらに、本実施� �態においては、必要減速度Grを逐次取得して おり、当該必要減速度Grが予め決められた閾� ��(後述するLimG_hあるいはLimG_L)を超えたとき� �減速制御を開始する。すなわち、変速部44に よって設定されている現在の変速比Snおよび� ��ロットル制御部46によって調整された現在� �スロットル開度Thでのエンジン回転数に基づ いてエンジンブレーキによる減速度Geを取得� ��る。そして、制御部20は、必要減速度Grと当 該減速度Geとの差分(Gr-Ge)に相当する減速度を ブレーキによって発生させるための制御信号 を制動部45に出力する。この結果、制動部45� �おいては、必要減速度Grと当該減速度Geとの� ��分(Gr-Ge)を補うようにブレーキを作用させる 。

 なお、本実施形態においては、カーブ区� ��に到達する前において減速動作を行ってい� ��最中に変速比を加速変速比Saに切り替える� �このとき、通常は変速比の切り替えによっ� �よりトルクが大きい変速比となる。このた� �、変速比を加速変速比Saとすることでカーブ 区間に到達する以前の減速を補助することが 可能である。

 さらに、加速制御部21fは、自車両がカーブ� ��間Zrを走行した後の加速を制御するための� �ジュールであり、制御部20は加速制御部21fの 処理により、カーブ区間Zrの終了地点Reから� �離L ₁ の間の加速区間Zaにおいて、車速を目標車速V ₀ から推奨車速V ₁ にするようにスロットル開度Thを制御する。� ��なわち、変速比を加速変速比Saに維持した� �態で、スロットル制御部46に制御信号を出力 してスロットル開度をTh ₁ に設定し、その後、必要加速度aにて加速が� �われるように適宜スロットル開度を調整す� �。

 以上の構成によれば、自車両にてカーブ区� ��に到達する前の道路を走行している段階で� ��速変速比Saに設定するため、加速区間Zaを走 行する段階では推奨車速V ₁ に加速するために適した加速変速比Saとなっ� ��おり、当該加速区間Zaにて不要な変速を行� �ことを抑制することができる。このため、� �該不要な変速に伴うエンジン回転数の変化� �抑制し、加速時の走行安定性の低下を抑制� �ることができ、スムーズに加速することが� �能である。また、必要減速度Grに最も近い減 速度が得られる変速比を選択して減速を行う と、エンジンブレーキによる減速度を有効に 活用して減速することが可能であるが、当該 エンジンブレーキを有効に機能させることに 起因して変速時に車両に与えるショックは比 較的大きくなる。しかし、本発明においては 減速時の減速度ではなく加速時の必要加速度 aに着目して加速変速比Saを決定しているため 、変速時に車両に与えるショックを比較的小 さく抑えることができる。

 (2)運転支援処理:
  次に、以上の構成においてナビゲーショ� �装置10が実施する運転支援処理を説明する。 ナビゲーション装置10によってナビゲーショ� ��プログラム21が実行されているとき、当該� �ビゲーションプログラム21が備える各部は図 3に示す処理を実行する。本実施形態におい� �は、減速制御に関して3種類の異なる制御の� ��態(減速制御状態DSと呼ぶ)を設け、変速比制 御に関して3種類の異なる制御の状態(変速比� ��御状態GSと呼ぶ)を設けており、制御部20は� �速制御状態DSおよび変速比制御状態GSを特定� ��るための変数を"0"に初期化する(ステップS10 0,S110)。なお、本実施形態において、車速の� �御を実施しない状態がDS=0,車速を目標車速V ₀ に減速させる状態がDS=1,カーブ区間において� ��速を維持する状態がDS=2である。また、変速 比の制御を行わない状態がGS=0,変速比の算出� ��理を行う状態がGS=1,変速比の切り替え処理� �行う状態がGS=2である。

 減速制御状態DSおよび変速比制御状態GSを 初期化すると、制御部20は、自車両の前方に� ��在するカーブ区間の情報を取得する(ステッ プS120)。すなわち、制御部20は、GPS受信部41等 の出力信号に基づいて自車両の現在位置を特 定し、地図情報30aを参照して当該現在位置の 前方の所定範囲にカーブ区間が存在するか否 かを判定する。そして、カーブ区間が存在す る場合には、そのカーブ区間に関するカーブ 区間情報30a1,加速区間情報30a3を取得する。さ らに、制御部20は、車両減速処理(ステップS13 0)、変速比選択処理(ステップS140)を実行し、� ��示しないイグニションスイッチの出力信号� ��取得してイグニションがオフにされたか否� ��を判定する(ステップS150)。そして、イグニ� ��ョンがオフにされたと判別されるまでステ� ��プS120以降の処理を繰り返す。

 (2-1)車両減速処理:
  図4は、ステップS130における車両減速処理 を示すフローチャートである。同図4に示す� �両減速処理において、制御部20は、減速制御 状態DSが"0"であるか否か(ステップS200)、"1"で� ��るか否か(ステップS210)、"2"であるか否か(ス テップS220)を判別する。そして、ステップS200 にてDS=0であると判別されたときには減速開� �判定処理(ステップS205)、ステップS210にてDS=1 であると判別されたときには減速制御処理(� �テップS215)、ステップS220にてDS=2であると判� ��されたときには車速制限処理(ステップS225)� ��実行する。他の判別結果であった場合およ� ��ステップS205,S215,S225を実施した後には、図3� ��復帰して処理を繰り返す。

 (2-2)減速開始判定処理:
  図5は、ステップS205における減速開始判定 処理を示すフローチャートである。当該減速 開始判定処理においては、予め決められた条 件に基づいて減速制御状態DSを"1"あるいは"2"� ��するための処理を行う。このためにまず制� ��部20は、減速制御部21eの処理により、自車� �がカーブ区間Zrの開始地点Rsまで所定距離L ₀ 以内の位置に到達したか否かを判別する(ス� �ップS300)。すなわち、自車両が開始値点Caを� ��過したか否かを判別する。具体的には、制� ��部20は、GPS受信部41等の出力信号に基づいて 自車両の現在位置を取得し、カーブ区間情報 30a1を参照してカーブ区間Zrの開始地点Rsの位� ��を取得し、自車両の現在位置が開始地点Rs� �位置に近づく過程において、自車両の現在� �置と開始地点Rsとの距離が所定距離L ₀ 以下であるか否かを判別する。ステップS300� �て、カーブ区間Zrの開始地点Rsまで所定距離L ₀ 以内の位置に到達したと判別されないときに は、ステップS305以降の処理をスキップして� �4に示す処理に復帰する。

 ステップS300にて、自車両がカーブ区間Zrの� ��始地点Rsまで所定距離L ₀ 以内の位置に到達したと判別されたとき、制 御部20は、車速情報取得部21aおよび減速制御� ��21eの処理により、カーブ区間Zrの開始地点Rs にて自車両の車速を目標車速V ₀ とするための必要減速度Grを取得する(ステッ プS305)。すなわち、制御部20は、カーブ区間� �報30a1に基づいてカーブ区間Zrの半径Rを特定� ��るとともに当該半径Rのカーブを一定速度で 走行する際の車速を目標車速V ₀ として取得する。また、GPS受信部41等の出力� ��号に基づいて特定される自車両の現在位置� ��、カーブ区間情報30a1に基づいて特定される カーブ区間Zrの開始地点Rsと、現在位置と開� �地点Rsとの間の形状補間点の位置を示す情報 から上述の距離Lcを取得する。そして、車速� ��ンサ42の出力情報に基づいて現在車速Vcを特 定し、Gr=(V ₀ ² -Vc ² )/(2Lc)として必要減速度Grを取得する。

 次に、制御部20は、スロットルバルブが� �状態(アクセルオン状態)であるか否かを判別 する(ステップS310)。すなわち、制御部20は減� ��制御部21eの処理により、現在のスロットル� ��度Thを取得し、スロットルバルブが閉じら� �ていない開状態であるか否かを判別する。� �テップS310にてスロットルバルブが開状態で� ��ると判別されない(アクセルオフ状態)とき� �制御部20は減速制御部21eの処理により、必要 減速度Grが閾値LimG_L以上であるか否かを判別� ��る(ステップS315)。また、ステップS310にてス ロットルバルブが開状態であると判別された (アクセルオン状態)とき、制御部20は減速制� �部21eの処理により、必要減速度Grが閾値LimG_h 以上であるか否かを判別する(ステップS320)。

 ステップS315,S320にて、必要減速度Grがそれ� �れの閾値以上であると判別されたとき、制� �部20は減速制御部21eの処理により、減速制御 状態DSを"1"に設定する(ステップS325,S330)。す� �わち、自車両が減速することなくカーブ区� �Zrに近づくとき、自車両がカーブ区間Zrに近� ��くにつれて車速を目標車速V ₀ にするための必要減速度Grが大きくなり、い� ��れかのタイミングで必要減速度Grが閾値を� �えるので、閾値を超えた後に減速制御を実� �するように減速制御状態DSを"1"に設定する。 なお、本実施形態においては、スロットルバ ルブの状態によって減速を開始すべきタイミ ングが異なると見なし、スロットルバルブが 開状態であるときと閉状態であるときの閾値 LimG_h,LimG_Lを異なる値とし、LimG_h>LimG_Lと設� ��してある。

 一方、ステップS315,S320にて、必要減速度G rがそれぞれの閾値以上であると判別されな� �とき、制御部20は減速制御部21eの処理により 、自車両がカーブ区間Zrの開始地点Rsに到達� �たか否かを判別する(ステップS335)。すなわ� �、GPS受信部41等の出力信号に基づいて自車両 の現在位置を取得し、カーブ区間情報30a1を� �照してカーブ区間Zrの開始地点Rsの位置を取� ��し、自車両の現在位置が開始地点Rsの位置� �りもカーブ区間Zr寄りであるか否かを判別す る。ステップS335にて自車両がカーブ区間Zrの 開始地点Rsに到達したと判別されたときには� ��速制御状態DSを"2"に設定する。すなわち、� �要減速度Grが閾値を超えることなくカーブ区 間Zrに到達したときには、減速制御状態DSを"2 "とする。ステップS335にて自車両がカーブ区� ��Zrの開始地点Rsに到達したと判別されないと きには図4に示す処理に復帰する。

 (2-3)減速制御処理:
  図6は、ステップS215における減速制御処理 を示すフローチャートである。当該減速制御 処理においては、自車両を減速させて目標車 速V ₀ とするための処理を行う。このためにまず制 御部20は、減速制御部21eの処理により、カー� ��区間Zrの開始地点Rsに到達したか否かを判別 する(ステップS400)。すなわち、制御部20は、G PS受信部41等の出力信号に基づいて自車両の� �在位置を取得し、カーブ区間情報30a1を参照� ��てカーブ区間Zrの開始地点Rsの位置を取得し 、自車両の現在位置が開始地点Rsの位置より� ��カーブ区間Zr寄りであるか否かを判別する� �

 ステップS400にて、自車両がカーブ区間Zrの� ��始地点Rsに到達したと判別されないときに� �制御部20は、車速情報取得部21aおよび減速制 御部21eの処理により、カーブ区間Zrの開始地� ��Rsにて自車両の車速を目標車速V ₀ とするための必要減速度Grを取得する(ステッ プS405)。当該処理は、上述のステップS305と同 様である。

 そして、制御部20は、エンジンブレーキ� �よび制動部によって必要減速度Grを発生させ る(ステップS410)。すなわち、制御部20は、減� ��制御部21eの処理により、現在の変速比Snお� �び現在のスロットル開度Thを取得し、当該変 速比Snおよびスロットル開度Thでのエンジン� �転数に基づいてエンジンブレーキによる減� �度Geを取得する。そして、制御部20は、(Gr-Ge) に相当する減速度をブレーキによって発生さ せるための制御信号を制動部45に出力する。

 この結果、制動部45においては、必要減速� �Grと当該減速度Geとの差分(Gr-Ge)を補うように ブレーキを作用させ、自車両における減速度 が必要減速度Grとなる。必要減速度Grは、上� �のように、距離Lcにて自車両の現在車速Vcを� ��標車速V ₀ とするための必要減速度であるため、以上の 制御を繰り返すことにより、自車両の車速を 目標車速V ₀ に収束させることができる。なお、以上の減 速制御における変速比は必要減速度Grではな� ��必要加速度aに基づいて決定され、自車両の 変速比は後述する処理によってカーブ区間に 到達する前に加速変速比Saに切り替えられる� ��

 ステップS400にて自車両がカーブ区間Zrの� ��始地点Rsに到達したと判別されたとき、制� �部20は減速制御状態DSを"2"に設定する(ステッ プS415)。すなわち、カーブ区間Zrに到達した� �きには、減速ではなく車速を維持する処理� �行うために減速制御状態DSを"2"とする。なお 、ステップS410,S415の後に図4に示す処理に復� �する。

 (2-4)車速制限処理:
  図7は、ステップS225における車速制限処理 を示すフローチャートである。当該車速制限 処理においては、自車両の車速を目標車速V ₀ に維持するための処理を行う。このためにま ず制御部20は、減速制御部21eの処理により、� ��ーブ区間Zrの終了地点Re(加速区間Zaの開始地 点)に到達したか否かを判別する(ステップS500 )。すなわち、制御部20は、GPS受信部41等の出� ��信号に基づいて自車両の現在位置を取得し� ��カーブ区間情報30a1を参照してカーブ区間Zr� ��終了地点Reの位置を取得し、自車両の現在� �置が終了地点Reの位置よりも加速区間Za寄り� ��あるか否かを判別する。

 ステップS500にて、自車両がカーブ区間Zrの� ��了地点Reに到達したと判別されないときに� �制御部20は、減速制御部21eの処理により車速 センサ42の出力情報に基づいて現在車速Vcを� �定し、現在車速Vcが閾値である目標車速V ₀ を超えているか否かを判別する(ステップS505) 。ステップS505にて現在車速Vcが目標車速V ₀ を超えていると判別されたとき、制御部20は� ��エンジンブレーキおよび制動部によって必� ��減速度Grを発生させる(ステップS510)。当該� �テップS510の処理は上述のステップS410と同様 である。

 一方、ステップS500にて自車両がカーブ区間 Zrの終了地点Reに到達したと判別されたとき� �減速制御を終了させるため、制御部20は減速 制御状態DSを"0"に設定する(ステップS515)。そ� ��て、ステップS510,S515の後、およびステップS 505にて現在車速Vcが目標車速V ₀ を超えていると判別されないときには図4に� �す処理に復帰する。

 (2-5)変速比選択処理:
  図8は、ステップS140における変速比選択処 理を示すフローチャートである。当該変速比 選択処理においては、変速比制御状態GSを特� ��し,加速変速比Saを取得し、変速比の設定を� ��うための処理を実行する。当該変速比選択� ��理において、制御部20は、変速比制御状態GS が"0"であるか否か(ステップS600)、"1"であるか 否か(ステップS615)を判別する。そして、ステ ップS600にてGS=0であると判別されたときには� ��変速比制御状態GSを"1"に設定するための処� �(ステップS605,S610)を実行し、ステップS615に� �GS=1であると判別されたときには変速比取得� ��理(ステップS620)を実行する。

 なお、ステップS605において、制御部20は、� ��速制御部21eの処理により、自車両がカーブ� ��間Zrの開始地点Rsまで所定距離L ₀ 以内の位置に到達したか否かを判別する。そ して、ステップS605にて、自車両がカーブ区� �Zrの開始地点Rsまで所定距離L ₀ 以内の位置に到達したと判別されないときに は、ステップS610をスキップして図3に示す処� ��に復帰する。一方、自車両がカーブ区間Zr� �開始地点Rsまで所定距離L ₀ 以内の位置に到達したと判別されたときには 、変速比制御状態GSを"1"に設定する。すなわ� ��、カーブ区間に到達する前に加速変速比Sa� �取得するための状態であるGS=1に設定する。

 ステップS620の変速比取得処理は後に詳述 するが、当該変速比取得処理においては、変 速比に対応した変速段を示す変数Nに加速変� �比Saに対応した変速段を示す値を代入し、変 速比制御状態GSを"2"にするための処理を行う� ��図8において、ステップS600にてGS=0であると� ��別されず、ステップS615にてGS=1であると判� �されないとき、すなわち、変速比制御状態GS が"2"であるとき、制御部20は、変速比制御部2 1dの処理により、変数Nに対応した変速比で走 行するように設定を行う(ステップS630)。ここ で、変数Nには加速変速比Saに対応した変速段 を示す値が代入されており、制御部20は、変� ��部44に制御信号を出力し、変数Nが示す変速� ��に変速させる。

 次に、制御部20は、変速比制御部21dの処� �により、変速比を加速変速比Saに設定した状 態を維持するか否かの判定を行う。すなわち 、加速区間Zaの終了地点Ceに到達したか否か� �判別し(ステップS635)、操舵角が所定角以内� �あるか否かを判別し(ステップS640)、現在車� �が所定値以下であるか否かを判別する(ステ� ��プS645)。また、ステップS635にて終了地点Ce� �到達したと判別されたとき、ステップS640に� ��操舵角が所定角以内であると判別されたと� ��、ステップS645にて現在車速が所定値以下で あると判別されたとき、制御部20は変速比制� ��状態GSを"0"に設定する(ステップS650)。一方� �これら以外の場合にはステップS650をスキッ� ��する。

 なお、本実施形態においては、変速比制� ��状態GSが"0"になると、変速比を加速変速比Sa に設定した状態を解除し、運転者の操作に応 じた変速を実施することが可能になる。また 、ステップS635において制御部20は、GPS受信部 41等の出力信号に基づいて自車両の現在位置� ��取得し、加速区間情報30a3を参照して加速区 間Zaの終了地点Ceの位置を取得し、自車両の� �在位置が終了地点Ceの位置以降であるか否か を判別する。従って、自車両が終了地点Ceを� ��過する以前においては自車両の状態が加速� ��速比Saに設定した状態で加速を行って良い� �態であると見なし、自車両が終了地点Ceを通 過すると運転者の操作に応じた変速比を設定 可能にする。

 さらに、ステップS640において制御部20は� ��図示しない舵角センサの出力情報を取得し� ��当該出力情報に基づいて操舵角を特定する� ��そして、当該操舵角と予め決められた所定� ��とを比較することによって操舵角が所定角� ��内であるか否かを判定する。なお、ここで� ��、操舵角が所定角以内であるときには加速� ��速比Saに設定した状態で加速を行って良い� �態であると見なし、操舵角が所定角以内で� �いときには運転者の操作に応じた変速比を� �定可能にする。

 さらに、ステップS645において制御部20は� ��車速センサ42の出力情報に基づいて自車両� �現在車速を特定し、当該現在車速が所定値� �下であるか否かを判定する。ここでは、現� �車速が所定値以下であるときに加速変速比Sa に設定した状態で加速を行って良い状態であ ると見なし、現在車速が所定値以下でないと きには運転者の操作に応じた変速比を設定可 能にする。

 (2-6)変速比取得処理:
  図9は、ステップS620における変速比取得処 理を示すフローチャートである。当該変速比 取得処理においては、加速変速比Saに対応し� ��変速段をNに代入し、当該加速変速比Saに対� ��した変速段に切り替えるための状態(GS=2)に� ��定するための処理を行う。

 当該変速比取得処理において、制御部20は� �加速変速比Saに対応する変速段をNに代入す� �(ステップS700)。すなわち、制御部20は、車速 情報取得部21a,必要加速量取得部21b,加速変速� ��取得部21cの処理により加速変速比Saを算出� �る。具体的には、制御部20が車速情報取得部 21aの処理によりカーブ区間の半径Rに基づい� �目標車速V ₀ を特定し、加速区間情報30a3を参照して推奨� �速V ₁ を取得する。

 さらに制御部20は必要加速量取得部21bの処� �により、加速区間情報30a3に基づいて加速区� ��の距離L ₁ を特定し、必要加速度a=(V ₁ ² -V ₀ ² )/(2L ₁ )を取得する。さらに、制御部20は、加速変速 比取得部21cの処理により、加速区間情報30a3� �参照して加速区間Zaの開始地点Reにおけるス� ��ットル開度Th ₁ を取得し、必要加速度aと目標車速V ₀ とに基づいて変速比を決定する。本実施形態 においては、自車両の車速が目標車速V ₀ かつスロットル開度Th ₁ であるときに各変速比において出力されるト ルクTr ₁ ~Tr ₆ (1~6は変速比に対応)と、必要加速度aに対応し たトルクTraとを比較する。

 このため、まず、必要加速度aに対応したト ルクTraを、例えば、加速度×車重×タイヤ半� �/ディファレンシャルギア比などとして取得� ��る。一方、目標車速V ₀ において各変速比にて実現されるエンジン回 転数(rpm)を、例えば、目標車速V ₀ ×1000/3600/(2π×タイヤ半径)×ディファレンシャ ルギア比×60×変速比×トルクコンバータスリ� ��プ比などとして取得する。この結果、変速� ��1~6(変速段6~1)に対応した目標車速V ₀ でのエンジン回転数Re ₁ ~Re ₆ が取得される。さらに、各エンジン回転数Re ₁ ~Re ₆ かつスロットル開度Th ₁ にて出力可能なトルクTr ₁ ~Tr ₆ を取得する。当該トルクTr ₁ ~Tr ₆ は、例えば、変速比毎にスロットル開度Th ₁ およびエンジン回転数とトルクとを対応付け たトルク特性マップに基づいて各エンジン回 転数Re ₁ ~Re ₆ に対応するトルクTr ₁ ~Tr ₆ を取得してもよい。

 以上のようにして必要加速度aに対応したト ルクTraと、各変速比において出力されるトル クTr ₁ ~Tr ₆ を取得すると、トルクTra以上のトルクを発生 させることが可能(すなわち、必要加速度a以� ��の加速度を発生可能)な変速比の中で最も燃 料消費量が少なくなる変速比を選択して加速 変速比Saとする。この結果、必要加速度aにて 加速を行ったときに自車両の車速を推奨車速 V ₁ とすることが可能な変速比であって、最も燃 料消費量が少なくなる変速比が加速変速比Sa� ��なる。加速変速比Saが得られたら、当該加� �変速比Saに対応した変速段を示す値を変数N� �代入する。

 さらに、制御部20は、ステップS710以降にて� ��車両の走行安定性の低下を防止するタイミ� ��グで変速比制御状態GSを"2"に設定して変速� �を設定するための処理を行う。この処理に� �いて、制御部20は、自車両の変速段を加速変 速比Saに対応した変速段に設定したときに、� ��該自車両に作用する減速力Fadを算出する(ス テップS710)。ここで、減速力Fadは加速変速比S aに対応した変速段において現在車速かつ現� �のエンジン回転数で走行する際に自車両に� �用する減速力(自車両の後方に向けた力)を示 している。当該減速力Fadは、例えば、上述の トルクTr ₁ ~Tr ₆ の算出と同様にして加速変速比Saに対応した� ��速段に対応するトルクを取得し、当該トル� ��と車重等に基づいて当該減速力Fadを算出す� ��ばよい。

 さらに、制御部20は自車両にスリップを� �じさせる力を評価するための処理を行う。� �のためにまず、制御部20は、変速比制御部21d の処理により、2秒先の地点における曲率γを 取得する(ステップS715)。すなわち、制御部20� ��、自車両の現在車速にて2秒間走行したとき の地点を推定し、当該地点に最も近い少なく とも3点の形状補間点あるいはノードを取得� �、少なくとも3点の形状補間点あるいはノー� ��に基づいて当該地点における曲率γを取得� �る。さらに、制御部20は、前記2秒先の地点� �おける路面の摩擦係数μを取得する(ステッ� �S720)。当該路面の摩擦係数μは、予め特定さ� ��ていれば良く、予め計測した摩擦係数を地� ��情報30aに記録しておいても良いし、天候等� ��基づいて推測して路面の摩擦係数を決定し� ��も良いし、プローブ情報を利用して摩擦係� ��を決定しても良い。

 次に、制御部20は変速比制御部21dの処理に� �り、自車両にスリップを生じさせる力を評� �するための閾値LimFadを取得する(ステップS725 )。本実施形態において閾値LimFadは((μ・W・S) ² -Fc(γ) ² ) ^1/2 で表され、Wは自車両の重量、Sは0より大きく 1以下の係数、Fc(γ)は曲率γを走行していると きに自車両に作用する横方向の力を示す関数 である。なお、重量W、係数S、関数Fc(γ)は予� ��記録媒体30に記録されており、制御部20は、 記録媒体30を参照してこれらの情報を取得し� ��閾値LimFadを算出する。

 図10は、減速力Fadと閾値LimFadを説明する� �めの説明図である。同図10においては、矢印 Fwに向かって走行する自車両Cと当該自車両C� �作用する摩擦力μ・Wの大きさを実線の円で� �している。同図10において、自車両Cに作用� �る力(横方向の力Fc(γ)と減速力との合力)を示 すベクトルの先端が実線の円を超える場合に 自車両Cにてスリップが生じる。すなわち、� �擦力μ・Wを横方向の力Fc(γ)と車両後方に向� �た減速力とに分力すれば、当該減速力をス� �ップが生じる限界の減速力とみなすことが� �きる。

 そこで、本実施形態においては、摩擦力� �・Wに対して一定のマージンを与え、摩擦力� �・Wに1以下の係数Sを乗じた値μ・W・Sを横方� ��の力Fc(γ)に基づいて車両後方に向けた力に� ��力して得られた値を閾値LimFadとしている。� ��なわち、図10に例示するように、減速力Fad� �示すベクトルの先端が、ベクトルμ・W・Sの� ��力ベクトルの先端に相当する位置Pよりも円 の外周に近い場合に自車両Cの走行安定性が� �下するとみなす。

 このため、制御部20は減速力Fadが閾値LimFa dよりも大きいか否かを判別し(ステップS730)� �減速力Fadが閾値LimFadよりも大きいと判別さ� �ないときには、制御部20は2秒先の地点がカ� �ブ区間Zrの開始地点Rsを超えたか否かを判別� ��(ステップS735)、開始地点Rsを超えたと判別� �れない場合には、図8に示す処理に復帰する� ��一方、ステップS730にて減速力Fadが閾値LimFad よりも大きいと判別されたとき、または、ス テップS735にて2秒先の地点が自車両がカーブ� ��間Zrの開始地点Rsを超えたと判別されたとき には、変速比の設定を行わせるために変速比 制御状態GSを"2"に設定する。

 従って、ステップS730を経て変速比制御状 態GSが"2"となり、さらに、ステップS615の判別 を経てステップS630にて変速比を設定する処� �が行われると、自車両に作用する力が自車� �にスリップを生じさせる力となる以前に変� �比が加速変速比Saに設定されることになる。 従って、変速比を加速変速比Saに設定するこ� ��によって自車両にスリップが生じないよう� ��変速比を設定することができ、変速が車両� ��挙動に与える影響を抑えながら変速比を設� ��することが可能である。なお、ここでは、� ��車両の前方において自車両に作用する力が� ��リップを生じさせる力となるか否かを評価� ��ることができれば良く、上述のように現在� ��点から所定の時間間隔だけ後の時点におけ� ��力を評価する構成の他、現在位置から所定� ��距離だけ前方の位置での力を評価する構成� ��採用しても良い。なお、ステップS715,S735に� ��ける「2秒」は一例であり、変速比制御部21d が変速部44に、変速比を加速変速比Saとする� �めの制御信号を出力してから、当該制御信� �に応じて変速部44による変速比の切り替えが 完了するまでに要する時間より大きい値が設 定されていればよい。例えば、ステップS735� �おいては、変速比を加速変速比Saに切り替え ることができる時間以上後に到達する地点が 開始地点Rsを超えたか否かを判定すればよい� ��むろん、現在時点から所定の時間間隔だけ� ��の時点における力を評価するために、上述� ��ように現在位置から所定の距離だけ前方の� ��置での力を採用したときには、現在位置に� ��変速のための処理を開始してから変速が完� ��するまでの距離より大きい距離を所定の距� ��とする構成を採用可能である。

 以上の処理によれば、例えば、図2に太い破 線の矢印で示すように、カーブ区間に到達す る前の道路を6速で走行している自車両Cがカ� ��ブ区間Zrに接近すると、減速制御がなされ� �カーブ区間Zrの開始地点Rsまでに目標車速V ₀ とされる。当該カーブ区間に到達する前の道 路においては、変速比取得処理において加速 変速比Saが算出される。また、当該変速比取� ��処理においては自車両Cより2秒先の道路の� �率γを取得しており、当該γが大きくなって� ��速力Fadが閾値LimFadを超えた段階で減速制御� ��態GSが"2"に設定されるので、加速変速比Saが 例えば、3速の変速段に対応する変速比であ� �ば、ステップS630の処理により変速段が3速と なる。従って、図2にて太い一点鎖線で示す� �うに、これ以後のカーブ区間に到達する前� �道路、カーブ区間Zr、加速区間Zaにおいて変� ��段は3速に維持され、加速区間Zaにて加速を� ��始したときにスムーズに加速を行うことが� ��きる。

 (3)他の実施形態:
  以上の実施形態は本発明を実施するため� �一例であり、所定区間を走行する際の目標� �速から加速するための変速比を設定して減� �制御を行う限りにおいて、他にも種々の実� �形態を採用可能である。例えば、目標車速� �カーブ区間Zrの半径Rから算出したが、むろ� �、予め各カーブ区間に対して目標車速を対� �付けておき、当該対応付けられた目標車速� �取得しても良い。さらに、本発明の適用対� �はカーブ区間に限定されず、目標車速を維� �して(または目標車速以下の車速で)走行する 区間を所定区間とする構成を採用してもよい 。例えば、通過する際に制限車速以下に減速 させることが推奨されているETC(Electronic toll� �collection)ゲートが存在する地点の前後所定距 離の区間や制限車速以下で走行することが指 示されている徐行区間等が挙げられる。なお 、所定区間は地点によって定義されていても 良い。さらに、制限車速が決められている区 間を所定区間とする場合には、当該制限車速 (例えば、ETCゲートについて20km/h、徐行区間� �ついて10km/h)を目標車速とすればよい。

 さらに、本発明は、必要加速量に対応し� ��変速比を取得する構成に限定されることは� ��く、目標車速より大きい車速に加速するこ� ��が可能な変速比を決定することができる限� ��において種々の構成を採用可能である。例� ��ば、カーブ区間等の所定区間を走行した後� ��スロットル開閉操作に対応した駆動源(エン ジンやモータ)の回転数を予め学習しておき� �自車両にて所定区間を走行した後に当該学� �した回転数にて駆動源を回転させ、目標車� �からより大きい車速に加速するための加速� �速比を特定する構成等を採用可能である。� �なわち、推奨車速が特定されていない場合� �あっても、所定区間を走行後に自車両の車� �を目標車速よりも大きい車速に加速させる� �とができる限りにおいて、種々の構成を採� �可能である。

 さらに、加速変速比は、少なくとも、目� ��車速よりも大きい車速に加速させるために� ��要充分な変速比であればよいが、加速をよ� ��スムーズにするための変速比を予め決定し� ��も良い。例えば、加速開始時点でのスロッ� ��ル開閉操作や自車両駆動源の回転数等のパ� ��メータを推定し、当該推定に基づいて最も� ��率的に加速が可能な変速比等を選択可能で� ��る。また、減速制御に際しては、上述のよ� ��に減速度に基づいてフィードバック制御を� ��うほか、車速に基づいてフィードバック制� ��を行う構成を採用しても良い。

 さらに、必要加速量は車速を目標車速から� ��奨車速にするために自車両にて出力される� ��ネルギーを評価するためのパラメータであ� ��ばよく、上述の必要加速度aに限定されない 。例えば、トルク,エンジン出力等を採用可� �である。さらに、上述の実施形態において� �、当該加速区間Zaや上述の所定距離L ₀ によって定義される区間の一例および加速区 間Zaをクロソイド区間としたが、むろん、こ� ��らの区間はそれぞれが減速のための区間お� ��び加速のための区間として予め決められて� ��れば良く、クロソイド区間より短くても良� ��し長くても良い。さらに、クロソイド区間� ��なくても良く、例えば、カーブ区間が連続� ��る際にあるカーブ区間と次のカーブ区間と� ��間の所定区間を加速区間としても良い。さ� ��に、加速変速比への変速は所定区間に到達� ��る前に実施されれば良く、所定区間の開始� ��点あるいは所定距離L ₀ によって定義される区間の開始地点Caで変速� ��行っても良いし、必要減速度Grが閾値LimG_h,L imG_Lを超えたときに変速を行っても良く、種� ��の構成を採用可能である。

 また、上述の実施形態においては、必要減� ��度Grが閾値LimG_h,LimG_Lを超えたときに減速制� ��を行うように構成したが、むろん、他の構� ��、例えば、所定距離L ₀ によって定義される区間の開始地点Caを通過� ��た後に減速を開始する構成としても良い。� ��た、車速制限処理においては、現在車速Vc� �目標車速V ₀ を超えているときに減速を行う構成としたが 、現在車速Vcが目標車速V ₀ を下回るときに加速を行う構成であっても良 い。さらに、上述の実施形態においては、必 要加速度aに対応したトルクTraを超える出力� �可能な変速比の中で最も燃料消費量の少な� �変速比を選択して加速変速比Saとしていたが 、他の思想に基づいて加速変速比を決定して も良い。例えば、必要加速度aに対応したト� �クTraと、各変速比において出力されるトル� �Tr ₁ ~Tr ₆ を取得し、トルクTra以上のトルクを発生させ ることが可能な変速比の中で最も小さな変速 比を加速変速比Saとしてもよい。

 すなわち、変速比を維持しながら必要加速� ��aにて加速を行ったときに自車両の車速を推 奨車速V ₁ とすることが可能な変速比であって、スロッ トル開度Th ₁ に対応するエンジン回転数を低下させて出力 側に伝達する際の当該回転数の低下度合いが 最も小さい変速比を加速変速比Saとする。こ� ��構成によれば、エンジンの回転数をできる� ��け上昇させずに自車両を目標車速V ₀ から推奨車速V ₁ へ加速させることができ、効率的に加速を行 うことが可能である。なお、ここではスロッ トル開度Th ₁ に対応したエンジン回転数を想定したが、む ろん、当該回転数を統計値等に基づいて決定 しても良い。

 さらに、上述の実施形態において変速部44� �有段のトルクコンバータを備えていたが、� �続的に変速比を変更可能な無段変速機を備� �た変速部を搭載した車両に本発明を適用し� �も良い。すなわち、無段変速機において、� �数のパラメータに基づく制御によって変速� �を制御する構成とし、所定区間に到達する� �に当該制御によって加速変速比となるよう� �制御する構成としても良い。例えば、上述� �必要加速度aに対応したトルクTraを取得し、� ��ロットル開度Th ₁ および目標車速V ₀ において、トルクTraと同等のトルクを出力可 能なエンジン回転数を特定する。そして、所 定区間に到達する前において、当該目標エン ジン回転数と走行中のエンジン回転数との差 分を解消するように変速比を制御する。

 以上の構成によれば、無段変速機を備え� ��車両に対して本発明を適用することができ� ��。むろん、制御対象はエンジン回転数に限� ��されず、各パラメータ(スロットル開度、車 速、エンジン回転数、変速比)のうち、固定� �るパラメータを適宜変更してもよい。すな� �ち、無段変速機において、所定区間に到達� �る前の段階で加速変速比に設定することが� �きる限りにおいて、種々の構成を採用可能� �ある。

 さらに、本発明を、ハイブリッド車両に� ��用しても良い。すなわち、ハイブリッド車� ��においては、エンジンによって発生した駆� ��力の一部を回生エネルギーとして電動機に� ��達して充電池を蓄電する。そこで、図6に示 す減速制御処理において、当該回生エネルギ ーの取得を伴うエンジンブレーキと制動部に よって減速を行うように制御するように構成 してもよい。