JP2015224691A - 車両の運転支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】前方車両が前方から退避して加速可能となった際に、加速応答性を高めドライバビリティを向上させる。
【解決手段】少なくとも車両速度に基づいて変速機の変速段を設定するトランスミッションコントロールユニット７０と、車両のブレーキ操作を検出するブレーキ操作測定器５０と、前方車両との車間距離を計測するレーダーユニット１０と、ブレーキ操作測定器５０によりブレーキ操作が行われていることが検出されている場合に、レーダーユニット１０により計測された車間距離が第１の所定値Ｌ1未満から第２の所定値Ｌ2以上に変化した際に、トランスミッションコントロールユニット７０によって設定された変速段よりもシフトダウンさせるコントロールユニット６０を備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、変速段の制御による車両の加速支援技術に関する。

従来より、アクセル操作や車速に基づいて変速段を自動的に切り換える自動変速装置を備えている車両が開発されている。このような車両では、例えば前方車両と接近してブレーキ操作が行なわれ車速が低下すると、この車速の低下に伴って自動的にシフトダウンされることが一般的である。
更に、自動変速装置を有する車両において、減速した後に再加速する場合に、加速応答性を向上させる技術が開発されている。例えば、特許文献１では、前方車両との車間距離が縮まった場合あるいは車間距離が縮まることが予測される場合に、あらかじめシフトダウンしておく技術が提案されている。

特開２０１０−１８３７３３号公報

しかしながら、特許文献１のように減速の予測されたときからシフトダウンが行われると、不要にあるいは必要以上に早期に減速してしまい、ドライバビリティが低下するといった問題点がある。
これに対して、特許文献１では、モータの出力制御によって車速を維持する方法がなされているが、モータを走行駆動源としていない車両では適用が困難であり、また走行駆動源の出力制御が複雑となってしまう。

特に、前方車両が右左折するために減速し、これに伴い自車を減速させなければならなかった場合、前方車両が右左折して自車の前方から退避した状況では、すぐに加速させるようにアクセル操作を行う場合が多く、このような状況下において加速応答性の向上及びドライバビリティの向上を図ることが強く要求されている。
そこで、本発明の目的は、前方車両が退避して加速可能となった場合に、タイミングよくシフトダウンを行い、加速応答性を高めドライバビリティの向上可能な車両の運転支援装置を提供することにある。

請求項１に記載の車両の運転支援装置は、少なくとも自車の車両速度に基づいて変速機の変速段を設定する変速段設定部と、前記自車の制動操作を検出する制動操作検出器と、前記自車と前方車両との車間距離を計測する車間距離計測器と、前記制動操作検出器により前記自車の制動操作が検出されている場合に、前記車間距離計測器により計測された車間距離が所定値未満から所定値以上に変化した際に、前記変速段設定部により設定された変速段よりもシフトダウンさせるシフトダウン制御部と、を備えたことを特徴とする。

また、請求項２に記載の車両の運転支援装置は、請求項１において、前記シフトダウン制御部は、前記自車の急制動時にのみ、前記シフトダウンを行うことを特徴とする。
また、請求項３に記載の車両の運転支援装置は、請求項１または２において、前記自車は、前記車間距離計測器により計測された車間距離に基づいて、衝突被害軽減制御を行う衝突被害軽減装置を備えることを特徴とする。

また、請求項４に記載の車両の運転支援装置は、請求項３において、前記シフトダウン制御部は、前記車間距離計測器により計測された車間距離が前記所定値未満であり、前記制動操作検出器により前記制動操作が検出されない場合には、前記衝突被害軽減装置による前記衝突被害軽減制御を実行させることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、制動操作が行われている場合に、前方車両との車間距離が所定値未満から所定値以上に変化した際に、車両速度等に基づく変速段よりもシフトダウンさせるので、例えば前方車両が交差点前で減速し、これに伴い制動させて自車を減速させているときに、前方車両が右折あるいは左折等して前方から退避した場合に、自車の運転者がアクセル操作をする直前にシフトダウンされる。したがって、再加速する際のシフトダウンが適切なタイミングで実施され、加速応答性を向上させるとともに、ドライバビリティを向上させることができる。また、停止したい場合にはシフトダウンされているので速やかに減速することができる。

請求項２の発明によれば、急制動時にのみ、前方車両との車間距離が所定値未満から所定値以上に変化した際にシフトダウンさせるので、速やかな再加速が要求される可能性の高い状況で、シフトダウンを早期に行い、再加速時での加速応答性及びドライバビリティを向上させることができる。
請求項３の発明によれば、衝突被害軽減装置の車間距離計測器を利用して、減速からの再加速の際のシフトダウンを適切なタイミングで実施して、加速応答性及びドライバビリティを向上させることができる。

請求項４の発明によれば、車間距離が所定値未満であり、制動操作されていない場合には、衝突被害軽減制御が行なわれるので、前方車両との衝突回避性能を確保することができる。

本発明の実施形態に係る車両の運転支援装置の構成を示すブロック図である。 本実施形態のコントロールユニットにおけるシフトダウン制御の開始判定要領を示すフローチャートである。 本実施形態の車両における減速からの再加速した際での自車速、変速段、車間距離、ブレーキ操作及びアクセル操作の推移の一例を示すタイムチャートである。

以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１は、本発明を適用した車両の運転支援装置１のブロック図を示す。
本実施形態の運転支援装置１を備えた車両(自車)は、衝突被害軽減装置１１を備えている。
衝突被害軽減装置１１は、車両前部にレーダーユニット（ＦＣＭレーダーユニット）１０ (車間距離計測器)を備え、前方車両との車間距離を計測し、当該車間距離が所定距離以下になった場合に、警報、ブレーキアシスト、自動ブレーキ制御等を行うことで、前方車両との衝突を回避、あるいは衝突時の被害を軽減させる装置である。

本実施形態の運転支援装置１は、衝突被害軽減装置１１に用いられるレーダーユニット１０と、車両の速度を検出する自車速測定器２０と、車両のトランスミッション８０（変速機）の変速段を検出する変速段検出器３０と、車両のアクセル操作量を測定するアクセル操作測定器４０と、ブレーキ操作量を測定するブレーキ操作測定器５０（制動操作検出器）と、コントロールユニット６０（シフトダウン制御部）と、トランスミッションコントロールユニット７０（変速段設定部）と、トランスミッション８０とを備える。

自車速測定器２０、変速段検出器３０、アクセル操作測定器４０、ブレーキ操作測定器５０については、本運転支援装置１の専用として設けてもよいし、他の制御において使用されるセンサや測定器を利用してもよい。なお、ブレーキ操作測定器５０については。ブレーキ操作（制動操作）しているか否かを判別可能であればよく、ブレーキ操作によりオンするスイッチでもよい。

また、トランスミッションコントロールユニット７０及びトランスミッション８０は、自動変速装置として搭載されるものであり、トランスミッションコントロールユニット７０は車両速度やアクセル操作量等に基づいてトランスミッション８０における変速段を設定する。
コントロールユニット６０は、入出力装置、記憶措置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性ＲＡＭ等）、タイマ及び中央演算装置等を含んで構成されている。コントロールユニット６０は、レーダーユニット１０、自車速測定器２０、変速段検出器３０と、アクセル操作測定器４０、ブレーキ操作測定器５０から、夫々測定結果を入力し、トランスミッションコントロールユニット７０に制御信号を出力して、トランスミッションコントロールユニット７０において車両速度やアクセル操作量等に基づいて設定された変速段をシフトダウンするシフトダウン制御が可能となっている。

図２は、本実施形態のコントロールユニット６０におけるシフトダウン制御の開始判定要領を示すフローチャートである。
本制御は、車両走行時に繰り返し行われる。
始めに、ステップＳ１０では、レーダーユニット１０から車間距離Ｌを入力する。そして、ステップＳ２０に進む。

ステップＳ２０では、ステップＳ１０で入力した車間距離Ｌが第１の所定距離Ｌ1未満であるか否かを判別する。第１の所定距離Ｌ1は、本シフトダウン制御を実行する条件であり、前方車両が右左折のために減速した際に減少する車間距離を想定して設定しておけばよい。車間距離Ｌが第１の所定距離Ｌ1未満である場合には、ステップＳ３０に進む。車間距離Ｌが第１の所定距離Ｌ1以上である場合には、ステップＳ１０に戻る。

ステップＳ３０では、ブレーキ操作測定器５０から、ブレーキ操作量を入力し、ブレーキ操作中であるか否かを判別する。ブレーキ操作中である場合には、ステップＳ４０に進む。ブレーキ操作中でない場合には、ステップＳ７０に進む。
ステップＳ４０では、自車速測定器２０から自車速、レーダーユニット１０から車間距離、ブレーキ操作測定器５０からブレーキ操作量、アクセル操作測定器４０からアクセル開度、変速段検出器３０から変速段を入力する。そして、ステップＳ５０に進む。

ステップＳ５０では、ステップＳ４０において入力した車間距離Ｌから前方車両が車両の周囲の所定範囲外か否かを判別する。所定範囲外か否かは、車間距離Ｌが第２の所定距離Ｌ2（所定値）以上であるか否かによって判別すればよい。なお、ここで車間距離Ｌが無限大、即ち前方車両がいない場合も所定範囲外であると判定する。第２の所定距離Ｌ2は、第１の所定距離Ｌ1と同一あるいは第１の所定距離Ｌ1より大きい値に設定すればよく、再加速が可能な値に設定すればよい。前方車両が所定範囲外である、即ち車間距離Ｌが第２の所定距離Ｌ2以上である場合には、ステップＳ６０に進む。前方車両が所定範囲外でない、即ち車間距離Ｌが第２の所定距離Ｌ2未満である場合には、ステップＳ４０に戻る。

ステップＳ６０では、シフトダウン制御を行う。詳しくは、ステップＳ４０で入力した自車速、アクセル開度、ブレーキ操作量からトランスミッションコントロールユニット７０において設定される通常の変速段を演算し、この変速段に対し１段低い変速段をトランスミッションコントロールユニット７０に出力して、シフトダウンさせる。そして、本ルーチンを終了させる。

ステップＳ７０では、上記衝突被害軽減装置１１にて行われる警報等の衝突軽減制御を実行させる。本ルーチンを終了する。
図３は、本実施形態において減速からの再加速した際での自車速、変速段、車間距離、ブレーキ操作量、アクセル開度の変化の一例を示すタイムチャートである。なお、図３において、実線がシフトダウン制御あり、破線がシフトダウン制御なしの場合を示す。

図３は、前方車両が例えば交差点に近づき、車速を落として右折または左折する状況での各データの推移を示している。
図３に示すように、シフトダウン制御なしの場合には、前方車両が右左折するために速度を落とすことで、前方車両と自車との車間距離が減少していく。車間距離の減少に伴い、自車の運転者はブレーキ操作を行って、自車の速度も低下する。したがって、この自車速の低下に伴って、自動変速装置により変速段が５速から４速、３速に段階的にシフトダウンされる。なお、ここでは前方車両が右左折する直前の自車速が最も低下した速度に対応する変速段は自動変速装置において３速に設定された場合を示している。

そして、前方車両が右左折して、当該前方車両が自車の前方から退避した場合に、自車の運転者は低下した自車速を上昇させるためにアクセル操作を行うが、シフトダウン制御なしの場合には、この加速要求が行われてから変速段を２速にシフトダウンして加速を開始する。
一方、シフトダウン制御ありの場合は、右左折するために前方車両が速度を落とし、車間距離ＬがＬ１以下となり、ブレーキ操作している状態から、車両が右左折して車間距離がＬ2より大きくなった時点で、アクセル操作がなくとも、変速段を３速から２速にシフトダウンする。したがって、ブレーキ操作をして車間距離がＬ１以下になった状態から、前方車両の右左折により車間距離がＬ２以上となると、アクセル操作を行う前からシフトダウンが行われる。これにより、その後のアクセル操作時に迅速かつスムーズに車速を上昇させることができ、加速応答性能及びドライバビリティの向上を図ることができる。また、前方車両が右左折により車間距離がＬ２以上となった後に信号が赤に変わり、停止するような状況においてもシフトダウンされているので速やかに減速することが出来る。

以上のように、本実施形態では、前方車両との車間距離が小さくなり減速した状態から前方車両が前方から退避して車両が加速可能になった場合に、車間距離が第２の所定距離Ｌ2以上になった時点でシフトダウンを行うので、アクセル操作による加速開始タイミングよりも早い時期にシフトダウンが行なわれる。したがって、アクセル操作時にはすぐに加速が行われ、加速応答性の向上及びドライバビリティの向上を図ることができる。

本実施形態では、車間距離を監視することで、再加速の直前のタイミングを知ることができ、減速からの再加速の際のシフトダウンを適切なタイミングで実施することができる。
また、本実施形態では、衝突被害軽減装置１１のレーダーユニット１０を利用してシフトダウン制御を行っており、部品コストの上昇を抑えた上で、上記シフトダウン制御が可能となる。

また、本実施形態では、車間距離Ｌが第１の所定値Ｌ1未満であり、ブレーキ操作されていない場合には、衝突被害軽減装置１１による衝突被害軽減制御が行なわれるので、前方車両との衝突回避性を確保することができる。
なお、上記実施形態では、ブレーキ操作時にシフトダウン制御を可能としているが、急ブレーキ操作(急制動操作)時のみシフトダウン制御を可能にするようにしてもよい。急ブレーキ操作は、ブレーキ操作測定器によって測定したブレーキ操作量の単位時間当たりのブレーキ操作量の変化量に基づいて、急ブレーキ操作であるか否かを判別すればよい。

このように、急ブレーキ操作を行った場合には、車両が急減速しているので、その後の再加速時には速やかな再加速とシフトダウンによるショックの低減が強く要求される。このような場合にのみ、シフトダウン制御を可能にすることで、必要性の高い状況下で、シフトダウンを早期に行い、加速性能及びドライバビリティの向上を図ることができる。
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。例えば衝突被害軽減装置１１のレーダーユニット１０以外の装置で前方車両との車間距離を計測してもよい。

また、上記実施形態では、変速段を３段から２段にシフトダウン制御する例を示したが、車速に応じて設定される他の変速段からシフトダウンさせてもよい。
また、車両については、エンジン駆動車、電気自動車、ハイブリッド車、プラグインハイブリッド車等、自動変速装置を備えた車両であれば各種車両に本願発明を広く適用することができる。

１ 運転支援装置
１０ レーダーユニット（車間距離計測器）
１１ 衝突被害軽減装置
７０ トランスミッションコントロールユニット（変速段設定部）
５０ ブレーキ操作測定器（制動操作検出器）
６０ コントロールユニット（シフトダウン制御部)

Claims (4)

1. 少なくとも自車の車両速度に基づいて変速機の変速段を設定する変速段設定部と、
   前記自車の制動操作を検出する制動操作検出器と、
   前記自車と前方車両との車間距離を計測する車間距離計測器と、
   前記制動操作検出器により前記自車の制動操作が検出されている場合に、前記車間距離計測器により計測された車間距離が所定値未満から当該所定値以上に変化した際に、前記変速段設定部により設定された変速段よりもシフトダウンさせるシフトダウン制御部と、
   を備えた車両の運転支援装置。
2. 前記シフトダウン制御部は、前記自車の急制動時にのみ、前記シフトダウンを行うことを特徴とする請求項１に記載の車両の運転支援装置。
3. 前記自車は、前記車間距離計測器により計測された車間距離に基づいて、衝突被害軽減制御を行う衝突被害軽減装置を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の車両の運転支援装置。
4. 前記シフトダウン制御部は、前記車間距離計測器により計測された車間距離が前記所定値未満であり、前記制動操作検出器により前記制動操作が検出されない場合には、前記衝突被害軽減装置による前記衝突被害軽減制御を実行させることを特徴とする請求項３に記載の車両の運転支援装置。

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