JP3171795B2 - 車両制御装置 - Google Patents
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Description
かり、詳しくは有段変速機及び無段変速機を含む自動変
速装置の変速比制御に関するものである。
に応じて自動変速機の制御パターンを変更する変更手段
を備えた自動変速機の制御装置が提案されている(特公
平6-58141号公報)。
が走行する道路、特に市街地では、交差点を通過する場
合に、赤信号のために減速したところ、信号が青に変わ
り加速する必要が生ずる場合がある。
うに、従来の変速段制御では、減速のためにアクセルを
OFFとすると、変速段が高速側にシフトアップされて
しまい、次に加速するためにアクセルを踏むと、シフト
ダウンされてから加速される。つまり、運転者の意図に
応じた滑らかな加速が得られないといった問題があっ
た。
されたもので、車速の減速と加速を一連の動作として行
なうような道路状況である場合には、不要なシフトアッ
プを抑制して、運転者の意志に合致した滑らかな加速に
適した変速比制御が可能な車両制御装置を提供するもの
である。
の本発明により達成される。
得手段と、道路上の自車位置を検出する自車位置検出手
段と、車速を検出する車速検出手段と、前記自車位置検
出手段の検出した自車位置に基づいて、前方の交差点を
確認する交差点確認手段と、前記交差点確認手段により
確認された交差点において、該交差点の基準点を基準と
して、手前及び出口側に所定距離離れた地点の間を制御
区間として設定する制御区間設定手段と、自動的に変速
比を選択する自動変速装置と、アクセルの操作、ブレー
キの操作又はウインカーの点灯の少なくとも1つを運転
者の運転操作として検出する運転操作検出手段と、検出
された自車位置が前記制御区間内にある場合、変速比の
範囲を規制する変速比規制手段と、前記運転操作が検出
された場合、前記自動変速機の選択する変速比を変速比
規制手段の規制した範囲内とするように設定する変速比
設定手段とを有することを特徴とする車両制御装置。
手段と、道路上の自車位置を検出する自車位置検出手段
と、車速を検出する車速検出手段と、前記自車位置検出
手段の検出した自車位置に基づいて、前方の交差点を確
認する交差点確認手段と、前記交差点確認手段により確
認された交差点において、該交差点の基準点を基準とし
て、手前及び出口側に所定距離離れた地点の間を制御区
間として設定する制御区間設定手段と、自動的に変速比
を選択する自動変速装置と、アクセルの操作、ブレーキ
の操作又はウインカーの点灯の少なくとも1つを運転者
の運転操作として検出する運転操作検出手段と、検出さ
れた自車位置が前記制御区間内にある場合、車速から変
速比の範囲を規制する変速比規制手段と、前記運転操作
が検出された場合、前記自動変速機の選択する変速比を
変速比規制手段の規制した範囲内とするように設定する
変速比設定手段とを有することを特徴とする車両制御装
置。
ることを特徴とする上記(1)ないし(2)のいずれか
に記載の車両制御装置。
である上記(1)ないし(3)のいずれかに記載の車両
制御装置。(5) 前記自動変速装置は、無段変速機である上記
(1)ないし(3)のいずれかに記載の車両制御装置。
つについて、添付図面に基づいて詳説する。図1は、本
発明の車両制御装置の構成を示すブロック図、図2は、
同じくシステム図である。
ンシステム装置10と、ATモード選択部20と、走行
状態検出部30、変速制御装置40とを備えている。ナ
ビゲーションシステム装置10は、ナビゲーション処理
部11と、道路情報記憶手段であるデータ記憶部12
と、現在位置検出部13と、通信部15と、入力部16
と、表示部17と、音声出力部19とを有している。
情報に基づいて、ナビゲーション処理等の各種演算処理
を行い、その結果を出力する中央制御装置(以下「CP
U」という)111を備えている。このCPU111
は、データバス等のバスラインを介してROM112と
RAM113が接続されている。ROM112は、目的
地までの経路の検索、経路中の走行案内、制御区間の決
定等を行うための各種プログラムが格納されているリー
ド・オンリー・メモリである。RAM113は、CPU
111が各種演算処理を行う場合のワーキング・メモリ
としてのランダム・アクセス・メモリである。
ル、交差点データファイル、ノードデータファイル、道
路情報ファイル、写真データファイル、および各地域の
ホテル、ガソリンスタンド、観光地案内などの各種地域
毎との情報が格納された他のデータファイルを備えてい
る。これら各ファイルには、経路探索を行うとともに、
探索した経路に沿って案内図を表示したり、交差点や経
路中における特徴的な写真やコマ図を出したり、交差点
までの残り距離、次の交差点での進行方向を表示した
り、その他の案内情報を表示部17や音声出力部19か
ら出力するための各種データが格納されている。
内、通常のナビゲーションにおける経路探索に使用され
るのが交差点データ、ノードデータ、道路情報のそれぞ
れが格納された各ファイルである。これらのファイルに
は、道路の幅員、勾配、路面の状態、曲がり角の曲率半
径、交差点、T字路、道路の車線数、車線数の減少する
地点、曲がり角の入口、踏切、高速道路出口ランプウェ
イ、高速道路の料金所、道路の幅員の狭くなる地点、降
坂路、登坂路のなどの道路の属性が格納されている。
ク、ハードディスク、CD−ROM、光ディスク、磁気
テープ、ICカード、光カード等の各種記憶装置が使用
される。なお、各ファイルは記憶容量が大きい、例えば
CD−ROMの使用が好ましいが、その他のデータファ
イルのような個別のデータ、地域毎のデータは、ICカ
ードを使用するようにしてもよい。上記ナビゲーション
処理部11と、道路情報記憶手段であるデータ記憶部1
2によって、道路情報獲得手段が構成される。
バ131、地磁気センサ132、距離センサ133、ス
テアリングセンサ134、ビーコンセンサ135、ジャ
イロセンサ136とを備えている。GPSレシーバ13
1は、人口衛星から発せられる電波を受信して、自車の
位置を測定する装置である。地磁気センサ132は、地
磁気を検出して自車の向いている方位を求める。距離セ
ンサ133は、例えば車輪の回転数を検出して計数する
ものや、加速度を検出して2回積分するものや、その他
計測装置等が使用される。ステアリングセンサ134
は、例えば、ハンドルの回転部に取り付けた光学的な回
転センサや回転抵抗ボリューム等が使用されるが、車輪
部に取り付ける角度センサを用いてもよい。ビーコンセ
ンサ135は、路上に配置したビーコンからの位置情報
を受信する。ジャイロセンサ136は、車両の回転角速
度を検出しその角速度を積分して車両の方位を求めるガ
スレートジャイロや光ファイバジャイロ等で構成され
る。
1とビーコンセンサ135は、それぞれ単独で位置測定
が可能であるが、その他の場合には、距離センサ133
で検出される距離と、地磁気センサ132、ジャイロセ
ンサ136から検出される方位との組み合わせ、また
は、距離センサ133で検出される距離と、ステアリン
グセンサ134で検出される舵角との組み合わせによっ
て自車の絶対位置(自車位置)を検出するようになって
いる。
との間で各種データの送受信を行うようになっており、
例えば情報センタ等から受信した渋滞などの道路情報や
交通事故情報等の各種データを受信するようになってい
る。入力部16は、走行開始時の現在位置の修正や、目
的地を入力するように構成されている。入力部16の構
成例としては、表示部17を構成するディスプレイの画
面上に配置され、その画面に表示されたキーやメニュー
にタッチすることにより情報を入力するタッチパネル、
その他、キーボード、マウス、バーコードリーダ、ライ
トぺン、遠隔操作用のリモートコントロール装置などが
挙げられる。
ー、操作キーの表示や、ユーザの要求に応じて設定され
た案内地点までの経路の表示や、走行する経路に沿った
案内図等の各種表示が行われる。表示部17としては、
CRTディスプレイ、液晶ディスプレイ、プラズマディ
スプレイ、フロントガラスにホログラムを投影するホロ
グラム装置等を用いることができる。音声入力部18は
マイクロホン等によって構成され、音声によって必要な
情報が入力される。音声出力部19は、音声合成装置
と、スピーカとを備え、音声合成装置で合成される音声
の案内情報を出力する。なお、音声合成装置で合成され
た音声の他に、各種案内情報をテープに録音しておき、
これをスピーカから出力するようにしてもよく、また音
声合成装置の合成音とテープの音声とを組み合わせても
よい。
10において、自車位置検出手段は、現在位置検出部1
3によって構成され、道路情報獲得手段は、データ記憶
部12によって構成される。また、道路属性判断手段
は、データ記憶部12と現在位置検出部13とナビゲー
ション処理部11とによって構成されている。また、制
御区間設定手段は、現在位置検出部13と、データ記憶
部12と、ナビゲーション処理部11とによって構成さ
れる。
在位置検出部13で検出された自車位置と自車の走行方
向および道路情報獲得手段よって獲得された道路情報に
基づき、ナビゲーション処理部11が決定する。制御区
間とは、走行予定道路内において、車速の減速と加速を
一連の操作として行なわれることが予想される区間の内
の最も接近している区間であり、交差点が挙げられる。
Pを特定し、例えば、その中心点から手前に10m、出
口側へ20mの区間を制御区間eとして設定する。この
制御区間を設定するための距離は、交差点の大きさ、種
別、交叉する道路の車線数、右折か左折かの違いなどに
応じて、変更してもよい。
経路が設定されている場合には、その設定されている道
路であり、設定されていない場合には、例えば直進した
場合に通過することが予想される経路とすることができ
る。このような、走行予定道路を探索する走行経路検出
手段を設けた場合には、走行予定道路がより明確とな
り、制御性が向上する。
決定部において、変速モードを選択する操作部である。
検出部30は、車速検出手段である車速センサ31、運
転動作検出手段としてブレーキセンサ32、アクセル開
度センサ33、ウィンカーセンサ34と、スロットル開
度センサ35を用いている。車速センサ31は車速V
を、ブレーキセンサ32はブレーキのON/OFFを、
アクセルセンサ33はアクセル開度αを、ウインカーセ
ンサ34はウインカのON/OFFを、スロットルセン
サはスロットル開度θをそれぞれ検出する。この他、走
行状態検出部30は、ギヤ比、クルーズコントロールの
作動の有無、ライトの点灯の有無、ワイパーの作動の有
無を検出するようにしてもよい。
ルセンサからのアクセル開度信号、スロットルセンサか
らのスロットル開度信号、ブレーキセンサからのブレー
キON/OFF信号、ウインカーセンサからのウインカ
ーON/OFF信号及びナビゲーションシステム装置1
0からの道路情報が入力される。また、ブレーキON/
OFF信号、ウインカーON/OFF信号に基づいて、
運転者の減速の意志を確認する。
ル開度α等に基づきエンジン出力を制御し、エンジン制
御装置6を制御するとともに、ナビゲーション処理部1
1から入力される道路情報に基づいて、制御区間内での
変速段の上限を決定し、変速段の規制信号を、後述する
変速制御装置40へ出力する。この制御装置5によっ
て、変速段規制手段が構成される。つまり、変速制御装
置40によって決定される変速段の上限を規制するもの
である。
は、図3に示されている変速段規制マップに基づいて行
なわれる。この変速段規制マップは、加速する場合に、
車速に対して、最も適した変速段を選択するという観点
から設定されているもので、道路の勾配、車種、車の重
量、交差点の大きさ、交差点の種別、交差点に交叉する
道路の車線数、右折か左折かといった要素に基づいて、
マップの内容を変更してもよい。例えば、上り坂の場合
には、比較的速い速度で低速段に規制するようなマップ
とすることができる。
制御区間内に入った場合には、アクセルのONからOF
Fへの変化をきっかけとして、その時の車速Vから、前
記変速段規制マップに基づき、変速段の上限を決定す
る。この時点で、実際の変速段よりも、決定された上限
の変速段の方が低い場合には、シフトダウンが行なわ
れ、エンジンブレーキが作用する。この場合に、アクセ
ルの変化により、予め減速を意図していることが確認で
きているので、運転者にシフトダウンによる違和感はあ
まり感じられない。
御区間内に入った場合には、アクセルのOFFが減速意
志の表現とは限らないので、他の動作により減速の意志
を確認する。例えば、ブレーキのON動作、ウインカー
のON動作に基づき、変速段の上限を規制する制御を開
始するようにしてもよい。
うに、自動変速機41(本実施形態では5速の変速段を
備え た多段変速機)と変速比を設定するアクチュエー
タ42(本実施形態では5速の変速段を設定する油圧制
御回路)とそのアクチュエータ42に対して作動信号を
出力する変速制御装置40を含んでいる。変速制御装置
40には、車速信号、アクセルセンサからのアクセル開
度信号、スロットルセンサからのスロットル開度信号が
入力される。また、変速制御装置40とエンジン制御装
置6とは、必要に応じて通信が行なわれている。
0は、どの変速段を選択するかを具体的に決定するもの
であり、例えば、スロットル開度と車速により変速段を
決定するデータテーブル(変速段マップ)によって決定
される。この変速段マップは、ノーマルモード、パワー
モード、坂路モード等が用意されており、運転者の意志
により、または道路状況に応じて制御により切り替わ
る。
力されていると、規制された範囲内での変速段の制御が
行なわれる。例えば変速制御装置40により、5速が決
定されていても制御装置5により上限が4速とされてい
るときは、アクチュエータ42に供給される指令信号は
1速から4速までの範囲内でしか出力されない。そし
て、変速比を設定するアクチュエータ42に対して、上
記範囲内で決定された指令信号が出力される。
5による変速段の制御動作について、図4およぴ図5に
示されているフローチャートに基づいて説明する。最初
に現在位置検出部13により自車位置を検出し、その自
車位置から前方の交差点を確認する。そして、交差点の
基準点P(交差点ノード)を基準として、点前側と進行
方向側に所定距離離れた地点間を制御区間eとして設定
する(ステップS10)。そして、制御区間eの設定を
した後、交差点制御(図5)を開始する(ステップS2
0)。
車が入ったか否かを判断する。(ステップS201)。
制御区間e内でない場合には(ステップS201:N
o)、メインルーチンにリターンする。制御区間e内で
ある場合には(ステップS201:Yes)、車両情報
を取得する(ステップS203)。車両情報には、現在
の変速段、車速V、アクセルのON/OFF、ブレーキ
のON/OFFが含まれている。次にアクセルがOFF
の状態か否かを判断する(ステップS205)。アクセ
ルがONである場合には(ステップS205:No)、
ステップS215へ進む。
205:Yes)、車速Vと、図3の変速段規制マップ
により変速段の上限を決定する(ステップS207)。
そして、ブレーキがONされたか否かを判断する(ステ
ップS209)。ブレーキがONされている場合には
(ステップS209:Yes)、アクセルがOFFされ
ている時よりもさらに運転者に減速の意志又は意識があ
ると判断し、この場合は、ステップS207で決定され
た変速段の上限を、そのまま変速段指令値として決定す
る。
は(ステップS209:No)、運転者の減速意志が充
分に確認されていないためステップS207で決定され
た変速段の規制が2速でないか否かを判断する(ステッ
プS211)。なお、運転者の意志が確認されていない
ため、2速まで変速段を規制すると、変速ショックの大
きさや、車両の挙動に違和感が生じることを考慮したた
めである。
11:No)、ステップS207で決定された変速段の
上限をそのまま指令値とする。またこの場合には、アク
セルOFFの状態で車を惰性で走行させながら、交差点
を通過している場合もある。
1:Yes)、変速段の上限を3速に変更する(ステッ
プS213)。そして、ステップS207、ステップS2
13で決定された上限の変速段を変速制御装置40へ出
力し(ステップS219)、メインルーチンにリターン
する。
ルがON状態と判断された場合には、この制御区間e内
で、既にステップS207〜S213が行なわれたか否か
を判断し(ステップS215)、行なっている場合には
(ステップS215:Yes)、既に交差点を通過する
ための減速が終了したことを意味し、運転者が車両を増
速させる可能性があるため、車速Vと図3の変速段規制
マップにより変速段の上限を決定する(ステップS21
7)。
段を変速制御装置40へ出力し(ステップS219)、
メインルーチンにリターンする。ステップS207〜S2
13が行なわれていない場合には(ステップS215:
No)、メインルーチンにリターンされる。つまり、こ
の場合には、アクセルが踏まれた状態で、交差点を通過
したことを意味し、減速と加速が一連の動作として行な
われなかったこととなる。
速段マップから変速段を選択し、この変速段と、ステッ
プS219指令された上限の変速段とを比較して、最も
低い変速段を選択する。そして、その最終的に選択され
た変速段に設定されるように指令信号をアクチュエータ
42に出力する。このような制御の結果、現在の変速段
よりも最終的に決定された変速段が低い場合には、車速
に応じたシフトダウンが行なわれることとなり、運転者
の意図に合致した駆動力を設定することができ、交差点
からの滑らかな脱出を提供することとなる。
変速制御装置40またはナビケーション処理部11のい
ずれかでおこなってもよく、さらに、制御装置5、変速
制御装置40、ナビケーション処理部11のそれぞれが
制御の一部を担当する構成としてもよい。
ぎのような動作を行なう。図6に示されているように、
制御区間に入った車は、アクセルOFFによって、シフ
トダウンが行なわれ、減速される。この時点で、走行中
の車速に応じて、次に加速する際の最適の変速段に設定
される。従って、交差点を通過してアクセルONにした
場合には、既に加速するために最適な変速段が設定され
ているので、直ちに加速が開始され、運転者の意図に合
致した滑らかな加速が得られる。
より変速段を決定しても、アクセル開度と車速によって
変速段を決定してもよく、またエンジンのトルクの大き
さと車速によって変速段を決定する構成としてもよい。
なお、図3に示されているマップには、ハンチングを防
止するため、ヒステリシスが設けられており、車速Vが
増速された場合には実線、減速された場合には点線の境
界線が用いられる。自動変速装置には、無段変速機を有
するものを用いてもよく、この場合には、変速比規制手
段は、変速段ではなく、変速比の範囲を規制する。
装置によれば、制御区間に入った車は、アクセルOFF
によって、シフトダウンが行なわれ、減速される。この
時点で、走行中の車速に応じて、次に加速する際の最適
の変速段に設定される。従って、交差点を通過してアク
セルONにした場合には、既に加速するために最適な変
速段が設定されているので、直ちに加速が開始され、運
転者の意図に合致した滑らかな加速が得られる。
である。
を示した参考図である。
際の自車位置と変速段の関係を示した参考図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 道路情報を獲得する道路情報獲得手段
と、 道路上の自車位置を検出する自車位置検出手段と、 車速を検出する車速検出手段と、前記自車位置検出手段の検出した自車位置に基づいて、
前方の交差点を確認する交差点確認手段と 、前記交差点確認手段により確認された交差点において、
該交差点の基準点を基準として、手前及び出口側に所定
距離離れた地点の間を制御区間として設定する制御区間
設定手段と、 自動的に変速比を選択する自動変速装置と、 アクセルの操作、ブレーキの操作又はウインカーの点灯
の少なくとも1つを運転者の運転操作として検出する運
転操作検出手段と、 検出された自車位置が前記制御区間内にある場合、変速
比の範囲を規制する変速比規制手段と、 前記運転操作が検出された場合、前記自動変速機の選択
する変速比を変速比規制手段の規制した範囲内とするよ
うに設定する変速比設定手段とを有することを特徴とす
る車両制御装置。 - 【請求項2】 道路情報を獲得する道路情報獲得手段
と、 道路上の自車位置を検出する自車位置検出手段と、 車速を検出する車速検出手段と、前記自車位置検出手段の検出した自車位置に基づいて、
前方の交差点を確認する交差点確認手段と 、前記交差点確認手段により確認された交差点において、
該交差点の基準点を基準として、手前及び出口側に所定
距離離れた地点の間を制御区間として設定する制御区間
設定手段と、 自動的に変速比を選択する自動変速装置と、 アクセルの操作、ブレーキの操作又はウインカーの点灯
の少なくとも1つを運転者の運転操作として検出する運
転操作検出手段と、 検出された自車位置が前記制御区間内にある場合、車速
から変速比の範囲を規制する変速比規制手段と、 前記運転操作が検出された場合、前記自動変速機の選択
する変速比を変速比規制手段の規制した範囲内とするよ
うに設定する変速比設定手段とを有することを特徴とす
る車両制御装置。 - 【請求項3】前記基準点は、交差点の中心点であること
を特徴とする請求項1ないし2のいずれかに記載の車両
制御装置。 - 【請求項4】前記自動変速装置は、多段変速機である請
求項1ないし3のいずれかに記載の車両制御装置。 - 【請求項5】前記自動変速装置は、無段変速機である請
求項1ないし3のいずれかに記載の車両制御装置。
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