JP4872309B2 - コーナー判定装置、車両制御装置、及び運転者指向判定装置 - Google Patents

コーナー判定装置、車両制御装置、及び運転者指向判定装置 Download PDF

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本発明は、コーナー判定装置、車両制御装置、及び運転者指向判定装置に関し、特に、コーナーが連続している道路であるか否かを判定するコーナー判定装置、車両制御装置、及び運転者指向判定装置に関する。
特開平9−229174号公報(特許文献1)には、所定区間内の道路形状を座標情報から判断し、道路形状に則した変速比制御を行うことで、車両の操作性を向上させる自動変速装置として、以下の技術が開示されている。即ち、道路上に設定されたノードNnの座標(xn,yn)から、ノード間の平均曲率Θを求める。まず車両の現在位置から、一定区間内に存在する各ノードN1〜Nnの変化角θ1〜θnを算し、Θ=(Σ|θn|)/nから平均曲率Θを求める。求めた均曲率Θが一定基準値θs以上で、車速Vp(例えば50km/h)以下の場合、ODスイッチを強制的にオフすることで、3速段の領域を拡大する。これにより、山岳道路等での速度変化が激しくなるときに、必要な駆動力伝達に不適な4速段領域へのアップ・ダウンシフトを抑制することができ、車両の操作性向上を可能とする。
特開平11−149316号公報(特許文献2)には、道路情報を記憶した道路情報記憶手段と、前記道路情報記憶手段から道路の曲率情報を抽出する曲率情報抽出手段と、予め定められた道路属性を修正情報として前記道路情報記憶手段から抽出する修正情報抽出手段と、前記修正情報が抽出された時は、抽出された曲率情報を修正する曲率情報修正手段と、前記曲率情報に応じて車両を制御する制御手段を有し、前記曲率情報抽出手段は、前記道路情報記憶手段により記憶される特定点に関する緯度情報、経度情報から、特定点における変位角度を算出し、変位角度の累積に基づき曲率情報を判定する曲率情報判定手段を有する車両制御装置が開示されている。
特開平9−229174号公報 特開平11−149316号公報
例えば、ナビゲーションシステム装置の道路情報に基づいて、道路の形状・形態を判定するコーナー判定の技術が知られている。同技術により判定された道路の形状・形態の情報は、車両制御に活用される。同技術の例として、上記特許文献1、特許文献2に記載の技術がある。これらの文献の技術では、平均曲率や累積曲率(曲率、半径R、変位角度はコーナーの曲がり度合いを表すものとして同じ意味と考える)に基づいて、道路の形状・形態を判定しているが、次のような問題がある。
平均曲率に基づく道路の形状・形態の判定方法では、例えば、所定区間内に30Rのコーナーが10個存在した場合も、30Rのコーナーが1つしか存在しない場合も同じ取り扱いになってしまう。前者の場合(30Rのコーナーが10個存在した方の道路)をコーナーが連続している道路(例えば、ワインディング路:屈曲路)と判定することは適当であるが、後者の場合(30Rのコーナーが1個しか存在しない道路)をコーナーが連続している道路であると判定することは不適当である。
また、累積曲率に基づく道路の形状・形態の判定方法では、例えば、所定区間内に100Rのコーナーが3つ存在する道路と、30Rが10個存在する道路が同じ取り扱いになってしまう。前者(100Rのコーナーが3つ存在する道路)をコーナーが連続している道路であると判定することは不適当である。
上記のように、平均曲率又は累積曲率に基づいて、道路の形状・形態を判定すると、コーナーが連続している道路であるか否かの判定を精度良く行うことができないという問題があった。
本発明の目的は、コーナーが連続している道路であるか否かの判定を精度良く行うことが可能なコーナー判定装置、車両制御装置、及び運転者指向判定装置を提供することである。
本発明のコーナー判定装置は、車両前方の所定区間におけるコーナーを検出するコーナー検出手段と、検出された前記コーナーの曲がり度合いを検出するコーナー曲がり度合い検出手段と、検出された前記コーナーのうち、前記曲がり度合いが予め設定された所定値以上であるコーナーの数を検出するコーナー数検出手段とを備え、前記コーナー曲がり度合い検出手段は、検出された前記コーナーのうち、前記曲がり度合いが予め設定された所定値以上であるコーナーの曲がり度合いの平均値を求め、前記曲がり度合いが予め設定された所定値以上であるコーナーの数が予め設定された所定値以上であり、かつ前記平均値が前記設定値以上であるときに前記コーナーが連続している道路であると判定することを特徴としている。
本発明のコーナー判定装置において、前記曲がり度合いが予め設定された所定値以上であるコーナーの数が予め設定された所定値未満であり、又は前記平均値が前記設定値未満であるときに前記コーナーが連続している道路ではないと判定することを特徴としている。
本発明の車両制御装置は、車両の制御を行う車両制御手段を備え、前記車両制御手段は、本発明のコーナー判定装置から入力された前記コーナーが連続している道路であることを示す信号に応答して、コーナーが連続している道路の走行に適した車両の制御を実行することを特徴としている。
本発明の車両制御装置において、前記車両制御手段は、車両の駆動力を制御する手段であり、前記車両制御手段は、本発明のコーナー判定装置から入力された前記コーナーが連続している道路であることを示す信号に応答して、コーナーが連続している道路の走行に適した駆動力制御を実行することを特徴としている。
本発明の車両制御装置は、コーナー走行に適した変速制御を行う変速機制御手段を備え、本発明のコーナー判定装置により前記コーナーが連続している道路であると判定された場合には、前記コーナーが連続している道路であると判定されない場合に比べて、前記変速機制御手段により前記コーナー走行に適した変速制御が実行される期間が長くされることを特徴としている。
本発明の車両制御装置は、第1変速制御パターン及び前記第1変速制御パターンよりも燃費を重視した第2変速制御パターンの中から選択されたいずれか一方の変速制御パターンに基づいて変速機を制御する制御部を備え、本発明のコーナー判定装置により前記コーナーが連続している道路であると判定された場合には、前記制御部は、前記第1変速制御パターンに基づいて前記変速機を制御することを特徴としている。
本発明の車両制御装置において、前記車両制御手段は、車両のサスペンションを制御する手段であり、前記車両制御手段は、本発明のコーナー判定装置から入力された前記コーナーが連続している道路であることを示す信号に応答して、コーナーが連続している道路の走行に適したサスペンションの制御を実行することを特徴としている。
本発明の車両制御装置において、前記車両制御手段は、車両のステアリングの出力を制御する手段であり、前記車両制御手段は、本発明のコーナー判定装置から入力された前記コーナーが連続している道路であることを示す信号に応答して、コーナーが連続している道路の走行に適したステアリングの出力の制御を実行することを特徴としている。
本発明の運転者指向判定装置は、本発明のコーナー判定装置から入力した前記コーナーが連続している道路であることを示す信号に基づいて、運転者の指向を判定する運転者指向判定装置であって、運転者の運転操作又は車両の状況に基づいて、運転者の指向を推定する運転指向推定部を備え、現在までの運転者の指向が第1指向であり前記運転指向推定部により現在の運転者の指向が前記第1指向とは異なる第2指向であると推定されている場合であって、前記コーナー判定装置から前記コーナーが連続している道路であることを示す信号を入力したときには、前記コーナーが連続している道路であることを示す信号を入力していない場合に比べて、現在の運転者の指向は前記第1指向であると判定され易くなるように設定されていることを特徴としている。
本発明のコーナー判定装置によれば、コーナーが連続している道路であるか否かの判定を精度良く行うことが可能となる。
以下、本発明のコーナー判定装置の一実施形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。
(第1実施形態)
図1から図5を参照して、第1実施形態について説明する。本実施形態は、コーナーが連続している道路(ワインディング路:屈曲路)であるか否かの判定(ワインディング路判定)を行うコーナー判定装置を備え、同装置による判定結果に基づいて、車両の駆動力制御を行う車両用駆動力制御装置に関する。
従来一般の車両前方の直近のコーナーに対して変速制御を行う技術では、車両がコーナーを脱出して直線路を走行するようになると、そのコーナーに対する変速制御が終了し、通常変速制御(アクセル開度と車速に基づいて変速段を決定する変速制御)に復帰する。そのため、コーナーとコーナーの間に短い直線があると、その直線で通常変速制御に復帰してしまい、ダウン(初めのコーナーに対する変速制御)→アップ(直線で通常変速制御に復帰)→ダウン(次のコーナーに対する変速制御)とビジーシフトとなってしまう場合があった。
本実施形態では、車両前方の所定区間全体の道路形状・形態を判定することで、ワインディング路判定を行い、ワインディング路であると判定された場合には、ビジーシフトが抑制されるような変速制御(ワインディング路用の変速制御)を行うことが可能となる。この場合に、ワインディング路判定を精度良く行うことが運転者のドライバビリティ上好ましい。本実施形態は、ワインディング路判定を高精度に行うことを目的としている。
本実施形態の構成としては、以下に詳述するように、車両の前方の道路のコーナーの曲がり度合い(曲率、半径R、変位角を含む)を示す情報を検出するコーナ情報検出手段と、変速段ないしは変速比を変更可能な自動変速機(AT、CVT、自動変速モード付きマニュアルトランスミッション)と、運転者の減速意図に応じて自動変速機の変速比を制御する変速比制御手段とが前提となる。
図2において、符号10は有段の自動変速機、40はエンジン、200はブレーキ装置である。自動変速機10は、電磁弁121a、121b、121cへの通電/非通電により油圧が制御されて5段変速が可能である。図2では、3つの電磁弁121a、121b、121cが図示されるが、電磁弁の数は3に限定されない。電磁弁121a、121b、121cは、制御回路130からの信号によって駆動される。
スロットル開度センサ114は、エンジン40の吸気通路41内に配置されたスロットルバルブ43の開度を検出する。エンジン回転数センサ116は、エンジン40の回転数を検出する。車速センサ122は、車速に比例する自動変速機10の出力軸120cの回転数を検出する。シフトポジションセンサ123は、シフトポジションを検出する。パターンセレクトスイッチ117は、変速パターンを指示する際に使用される。加速度センサ90は、車両の減速度(減速加速度)を検出する。
ナビゲーションシステム装置95は、自車両を所定の目的地に誘導することを基本的な機能としており、演算処理装置と、車両の走行に必要な情報(地図、直線路、カーブ、登降坂、高速道路など)が記憶された情報記憶媒体と、自立航法により自車両の現在位置や道路状況を検出し、地磁気センサやジャイロコンパス、ステアリングセンサを含む第1情報検出装置と、電波航法により自車両の現在位置、道路状況などを検出するためのもので、GPSアンテナやGPS受信機などを含む第2情報検出装置等を備えている。
制御回路130は、スロットル開度センサ114、エンジン回転数センサ116、車速センサ122、シフトポジションセンサ123、加速度センサ90の各検出結果を示す信号を入力し、また、パターンセレクトスイッチ117のスイッチング状態を示す信号を入力し、また、ナビゲーションシステム装置95からの信号を入力する。
制御回路130は、周知のマイクロコンピュータによって構成され、CPU131、RAM132、ROM133、入力ポート134、出力ポート135、及びコモンバス136を備えている。入力ポート134には、上述の各センサ114、116、122、123、90からの信号、上述のスイッチ117からの信号、ナビゲーションシステム装置95からの信号が入力される。出力ポート135には、電磁弁駆動部138a、138b、138c、及びブレーキ制御回路230へのブレーキ制動力信号線L1が接続されている。ブレーキ制動力信号線L1では、ブレーキ制動力信号SG1が伝達される。
制御回路130は、道路勾配を計測又は推定する道路勾配計測・推定部118を有している。道路勾配計測・推定部118は、CPU131の一部として設けられることができる。道路勾配計測・推定部118は、加速度センサ90により検出された加速度に基づいて、道路勾配を計測又は推定するものであることができる。また、道路勾配計測・推定部118は、平坦路での加速度を予めROM133に記憶させておき、実際に加速度センサ90により検出した加速度と比較して道路勾配を求めるものであることができる。
ROM133には、予め図1のフローチャートに示す動作(制御ステップ)が記述されたプログラムが格納されているとともに、変速制御の動作(図示せず)が格納されている。制御回路130は、入力した各種制御条件に基づいて、自動変速機10の変速を行う。
ブレーキ装置200は、制御回路130からブレーキ制動力信号SG1を入力するブレーキ制御回路230によって制御されて、車両を制動する。ブレーキ装置200は、油圧制御回路220と、車両の車輪204、205、206、207に各々設けられる制動装置208、209、210、211とを備えている。各制動装置208、209、210、211は、油圧制御回路220によって制動油圧が制御されることにより、対応する車輪204、205、206、207の制動力を制御する。油圧制御回路220は、ブレーキ制御回路230により、制御される。
油圧制御回路220は、ブレーキ制御信号SG2に基づいて、各制動装置208、209、210、211に供給する制動油圧を制御することで、ブレーキ制御を行う。ブレーキ制御信号SG2は、ブレーキ制動力信号SG1に基づいて、ブレーキ制御回路230により生成される。ブレーキ制動力信号SG1は、自動変速機10の制御回路130から出力され、ブレーキ制御回路230に入力される。ブレーキ制御の際に車両に与えられるブレーキ力は、ブレーキ制動力信号SG1に含まれる各種データに基づいてブレーキ制御回路230により生成される、ブレーキ制御信号SG2によって定められる。
ブレーキ制御回路230は、周知のマイクロコンピュータによって構成され、CPU231、RAM232、ROM233、入力ポート234、出力ポート235、及びコモンバス236を備えている。出力ポート235には、油圧制御回路220が接続されている。ROM233には、ブレーキ制動力信号SG1に含まれる各種データに基づいて、ブレーキ制御信号SG2を生成する際の動作が格納されている。ブレーキ制御回路230は、入力した各制御条件に基づいて、ブレーキ装置200の制御(ブレーキ制御)を行う。
図1から図4を参照して、本実施形態の動作を説明する。
図1は、上記ワインディング路用の変速制御の動作を示すフローチャートである。
[ステップS1]
図1のステップS1において、制御回路130は、車両の前方の予め設定された所定区間(例えば1000m)におけるコーナーを検索する。その検索は、ナビゲーションシステム装置95に記憶されている地図情報を用いて行われる。その検索により、コーナーと判定される地点については、そのコーナーの半径Rが算出される。
この場合、半径Rに限定されることなく、コーナーの曲がり度合いを示すもの、例えば曲率や隣り合うノード点の変位角を求めてもよい。但し、以下では、このステップS1において、コーナーの曲がり度合いを示すものとして、コーナーの半径Rが求められたケースについて説明する。なお、上記所定区間は、車両が前方に走行し、車両位置が前方に移動するに従って、ステップS1の上記所定区間の範囲も前方に移動していく。ステップS1の次にステップS2が行われる。
[ステップS2]
ステップS2において、制御回路130は、上記ステップS1において上記所定区間内にて検索されたコーナーのうち、半径Rが予め設定された所定値(所定R:例えば100m)以下のコーナの数を算出する。ここで、コーナ数の算出に際して、半径Rが所定値以下のコーナのみを対象とする理由は、半径Rが所定値よりも大きなコーナーに対しては、ワインディング路用の変速制御は不要であり、そのようなコーナーがワインディング路を構成するコーナーに含まれないように除外するためである。ステップS2の次に、ステップS3が行われる。
[ステップS3]
ステップS3において、制御回路130は、上記ステップS2において求められた上記所定R以下のコーナーの半径についての平均値(平均R)を求める。なお、ステップS3において求める値は、上記所定R以下のコーナーの半径の平均値に限定されることなく、上記所定R以下のコーナーの半径に対して、他の統計処理を行った結果であってもよい。ステップS3の次にステップS4に進む。
[ステップS4]
ステップS4において、制御回路130は、上記ステップS2で求められた上記所定R以下のコーナの数が予め設定された所定値を超えており、かつ、上記ステップS3で求められた平均Rが予め設定された設定値よりも小さいか否かを判定する。ステップS4において肯定的に判定される領域を図3の符号300(制御開始領域)で示す。
ステップS4では、上記所定区間における所定R以下のコーナー数と平均Rを判定することで、上記所定区間の屈曲路度合い、即ち、コーナーがどれくらい連続し、かつ、どれくらいの曲がり度合いかを判定することができる。図3の制御開始領域300に入る場合(ステップS4において肯定的に判定された場合)には、上記所定区間全体の道路の形状・形態がワインディング路であることから、ワインディング路用の変速制御が必要であると判定されて、ステップS5に進み、そうでない場合には本制御フローはリターンされる。
[ステップS5]
ステップS5において、制御回路130は、運転者の減速意図が検出されたか否かを判定する。運転者の減速意図として、例えば、運転者によるアクセルオフの操作やブレーキオンの操作を検出することができる。ステップS5の判定の結果、運転者の減速意図が検出された場合には、ステップS6に進み、そうでない場合には本制御フローはリターンされる。
[ステップS6]
ステップS6において、制御回路130は、ワインディング路用の変速制御を実行する。ここで、ワインディング路用の変速制御は、例えば、5速ATの場合、5速変速段(例えばオーバードライブ段)を規制(禁止)して、4速変速段へダウンシフトする制御であることができる。
これに代えて、ワインディング路用変速制御では、図4に示すように、上記ステップS3で求められた平均Rの大きさに基づいて、禁止される変速段が変更されてもよい。図4において、図中の「4th」、「3rd」、「2nd」は、それぞれ、ワインディング路用変速制御として、5th、4th、3rdの変速段が禁止された結果、4th、3rd、2ndにダウンシフト制御されることを示している。
さらに、上記に代えて、ワインディング路用の変速制御では、図5に示すように、上記ステップS2で求められたコーナー数及び上記ステップS3で求められた平均Rによって示される上記所定区間の屈曲度合いに従って、禁止される変速段が変更されてもよい。図5において、図中の「4th」、「3rd」、「2nd」は、それぞれ、ワインディング路用変速制御として、5th、4th、3rdの変速段が禁止された結果、4th、3rd、2ndにダウンシフト制御されることを示している。ステップS6の次には、ステップS7が実行される。
[ステップS7]
ステップS7において、制御回路130は、上記ステップS2で求められた半径Rが上記所定R以下のコーナの数が予め設定された所定値よりも小さいか、又は、上記ステップS3で求められた平均Rが予め設定された設定値よりも大きいか否かを判定される。このステップS7の条件を満たした場合には、上記所定期間全体の道路の形状・形態はワインディング路ではなく、ワインディング路用変速制御は不要であると判断される。
制御のハンチングの抑制のため、ステップS7の上記所定値、設定値は、それぞれ上記ステップS4の上記所定値、設定値に対してヒステリシスを設定した値であることが好ましい。但し、両者は同じ値であっても構わない。ステップS7の判定の結果、肯定的に判定された場合には、ステップS8に進み、そうでない場合には再度ステップS7が実行される(ワインディング路用変速制御が継続して行われる)。
[ステップS8]
ステップS8において、制御回路130は、通常変速制御(アクセル開度と車速に基づく変速段の制御)に復帰させる。ステップS7において肯定的に判定された場合には、上記所定区間は、もはやワインディング路ではないと判断されるためである。ステップS8の次には、本制御フローはリターンされる。
以上に述べたように、本実施形態によれば、ナビゲーションシステム装置95による車両前方道路のコーナーの曲がり度合いを示す情報に基づいて、予め設定された所定区間内における、半径Rが予め設定された所定値以下のコーナーに関するコーナー数及びコーナーの半径Rの平均値を算出し、これらのコーナー数及びコーナーの半径Rの平均値に基づいて、車両の駆動力制御を行う。
このように、コーナー数及びコーナーの半径Rの平均値の両方を用いることにより、ワインディング路判定を高精度に行うことができ、これにより、上述した特許文献1及び特許文献2に記載の技術の上記問題を抑制することができる。本実施形態によれば、車両前方の直近のコーナーだけでなく、その先のコーナーをも含めた所定区間全体の道路形状・形態に基づく変速制御を行う際に、上記所定区間全体の道路形状・形態を高精度に判定できる分、より運転者の感覚にあった変速制御を実行することができる。
なお、上記図1の動作において、本実施形態に係るコーナー判定装置は、上記ステップS1〜ステップS3の結果に基づいて、ステップS4を行うことでワインディング路であるか否かの判定を行うとともに、ステップS7を行うことでワインディング路からの脱出判定を行う手段に対応している。
(第2実施形態)
次に、図6及び図7を参照して、第2実施形態について説明する。
なお、第2実施形態において、上記第1実施形態と共通する部分についての説明は省略する。
上記第1実施形態は、コーナー判定の結果、ワインディング路判定がなされたときに、ワインディング路用変速制御を行うものであった。これに対して、第2実施形態は、自車直近の単一のコーナーに対する減速制御(いわゆるコーナー制御)と、上記第1実施形態のワインディング路判定がなされたときに行われるワインディング路用の変速制御とが併用されるものに関する。
通常一般のコーナー制御では、車両がコーナーを脱出した時点でコーナー制御が終了し、通常の変速制御(アクセル開度と車速に基づいて変速段を決定する制御)に復帰する。これに対して、本実施形態では、ワインディング路判定がなされている場合には、車両がコーナーを脱出した時点で直ちにコーナー制御を終了させるのではなく、コーナーを脱出してから予め設定された時間が経過して初めてコーナー制御を終了させることとした。これにより、ワインディング路において、初めのコーナーを脱出した後に、次のコーナーまでの短い直線路で通常変速制御に復帰したことによるアップシフトが行われ、ビジーシフトになることが抑制される。
以下、図6、図7及び図8を参照して、第2実施形態の動作について説明する。
図8は、本実施形態の減速制御における必要減速度を説明するための図である。図8には、制御実施境界線Lc、コーナ501を含む道路形状上面視が示されている。
図8において、縦軸は車速、横軸は距離を示しており、車両Cの先方のコーナ501は、符号Bの地点502から先に存在している。図8の符号Aに対応する場所において、アクセルがOFF(アクセル開度が全閉)にされたとする。この場所Aでは、ブレーキもOFFであるとする。この場所Aは、コーナ501の入口502から手前に距離Lだけ離間した位置である。
まず、図6に示す本実施形態のコーナ制御(変速点制御)の要否判断が行われる(図示せず)。即ち、制御回路130により、例えば制御実施境界線Lcに基づいて、本制御の要否が判定される。その判定では、図8において、現在の車速とコーナ501の入口502までの距離との関係で、制御実施境界線Lcよりも上方に位置すれば、本制御が必要と判定され、制御実施境界線Lcよりも下方に位置すれば、本制御は不要と判定される。その判定の結果、本制御が必要と判定された場合には、図6のステップS101に進み、本制御が不要と判定された場合には、図6の本制御フローは実行されない。
制御実施境界線Lcは、現在の車速とコーナ501の入口502までの距離との関係で、予め設定された通常制動による減速度を超えた減速度が車両に作用しない限り、コーナ501の入口502において推奨車速Vreqに到達できない(コーナ501を所望の旋回Gで旋回できない)範囲に対応した線である。即ち、制御実施境界線Lcよりも上方に位置する場合には、コーナ501の入口502において推奨車速Vreqに到達するためには、予め設定された通常制動による減速度を超えた減速度が車両Cに作用することが必要である。
そこで、制御実施境界線Lcよりも上方に位置する場合には、本実施形態のコーナRに対応した減速制御が実行されて(図6)、減速度の増大によって、運転者によるブレーキの操作量がなくても、ないしは操作量が相対的に小さくても(フットブレーキを少ししか踏まなくても)、コーナ501の入口502において推奨車速Vreqに到達できるようにしている。
図9は、制御実施境界線Lcを説明するための図である。図の斜線部分において、車両進行方向の道路のコーナ501の曲率半径Rから決定される推奨車速Vreqに基づいて算出された減速領域を示している。この減速領域は、高車速側且つコーナからの距離Lが小さい側の位置に設けられており、その減速領域の境界を示す制御実施境界線Lcは、コーナ501の曲率半径Rが大きくなるほど高車速側且つコーナ501に接近する側へ移動させられるように設定されている。コーナ領域手前を走行する車両の実際の車速Vが、図9の制御実施境界線Lcを越えたときに、本実施形態のコーナRに対応した減速制御が実行される(図6)。
本実施形態の制御実施境界線Lcとしては、従来一般のコーナRに対応した変速点制御に使用される制御実施境界線がそのまま適用可能である。制御実施境界線Lcは、ナビゲーションシステム装置95から入力した、コーナ501のRとコーナ501までの距離を示すデータに基づいて、制御回路130により作成される。
本実施形態では、図8において、アクセル開度301がゼロとされた符号Aに対応する場所は、制御実施境界線Lcよりも上方に位置するため、本制御が必要と判定され、図6のステップS101に進む。なお、上記では、制御実施境界線Lcを用いて、本実施形態のコーナRに対応した減速制御(図6)の実行の有無が判定される例について説明したが、制御実施境界線Lc以外のものに基づいて、本実施形態のコーナRに対応した減速制御(図6)の実行の有無が判定されることができる。
[ステップS101]
図6のステップS101では、制御回路130により、スロットル開度センサ114からの信号に基づいて、アクセルがOFFの状態(全閉)か否かが判定される。ステップS101の結果、アクセルがOFFの状態であると判定されれば、ステップS102に進む。アクセルが全閉である場合(ステップS101−Y)に、運転者に減速の意図があると判断される。一方、アクセルがOFFの状態であると判定されなければ、ステップS120に進む。上記のように、図8では、符号Aの位置にてアクセル開度がゼロ(全閉)とされている。
[ステップS102]
ステップS102では、制御回路130により、フラグFがチェックされる。ステップS102において、フラグFが0である場合には、ステップS103に進み、1である場合にはステップS106に進み、2である場合にはステップS109に進む。本制御フローが実行された最初の段階では、フラグFが0であるので、ステップS103に進む。
[ステップS103]
ステップS103では、制御回路130により、コーナ制御によるダウンシフトの要否が判定される。ステップS103の判定に際しては、図10に示すダウンシフトの判定マップが使用される。図10には、コーナ501の半径(又は曲率)Rと、アクセルがOFFかつブレーキもOFFの場所A(ステップS101−Y、S102−Y)の道路勾配θRに基づいて、コーナ制御におけるダウンシフト先の変速段が定められている。
図10は、車両の前方の曲がり道路の曲率半径Rを表す横軸と走行路面の勾配θR を表す縦軸との二次元座標内において、運転操作に対応した複数種類の領域を有するダウンシフト判定マップである。このダウンシフト判定マップでは、第1ダウン変速領域A1 、第2ダウン変速領域A2 、非ダウン変速領域A3が設けられている。ダウンシフト判定マップでは、登坂駆動力或いは降坂時のエンジンブレーキ力が、通常時の変速線図(図示せず)を用いた自動変速制御による場合に比較して一層得られるように設定されている。
第1ダウンシフト領域A1 は、比較的大きな登坂駆動力(降坂時にはエンジンブレーキ力)を必要とする道路カーブがきつく(曲率半径Rが小さく)且つ路面傾斜θR がきつい(大きい)路面、又は比較的大きなエンジンブレーキを必要とする比較的大きな勾配θR の直線的降坂路に対応するものであって、その曲率半径Rおよび路面傾斜θR を示す点がその領域A1 内にある場合には第3速変速段への変速が判定される。
第2ダウンシフト領域A2 は、中程度の登坂駆動力(降坂時にはエンジンブレーキ力)を必要とする道路カーブが中程度(曲率半径Rが中程度)であり且つ路面傾斜θR も中程度の路面、又は比較的小さな登坂駆動力(降坂時にはエンジンブレーキ力)増量ですむ道路カーブがゆるく(曲率半径Rが比較的大きく)且つ路面傾斜θR も比較的緩い(小さい)路面に対応するものであって、その曲率半径Rおよび路面傾斜θRを示す点がその領域A2 内にある場合は第4速変速段への変速が判定される。
非ダウンシフト領域A3 は、エンジンブレーキ力の増加を必要としない直線的な登坂路或いは緩い降坂路に対応するものであって、曲率半径Rおよび路面傾斜θR を示す点がその領域A3 内にある場合は運転操作状態に拘らずダウンシフトが判定されないためのものである。
いま、コーナ501のコーナRが中程度の中コーナであり、場所Aが緩降坂であるとする。この場合には、図10のダウンシフト判定マップによれば、4速が最適な変速段であることが示されている。ステップS103では、ダウンシフト判定マップに定められる最適な変速段と、現在の変速段とが比較されて、現在の変速段の方が最適な変速段よりも高い変速段であるか否かが判定される。その判定の結果、現在の変速段の方が最適な変速段よりも高い場合には、コーナ制御によるダウンシフトの必要性ありと判定され(ステップS103−Y)、ステップS104に進む。一方、現在の変速段の方が最適な変速段よりも高くない場合には、コーナ制御によるダウンシフトの必要性無しと判定され(ステップS103−N)、本制御フローはリターンされる。本例では、場所Aでの現在の変速段は5速であるとすると、ステップS103では、4速へのダウンシフトの必要性ありと判定されるとする。
[ステップS104]
ステップS104では、制御回路130により、上記ステップS103において必要と判定されたコーナー制御によるダウンシフトのダウンシフト先と、上記図1のワインディング路用変速制御によるダウンシフト先のマックスセレクトが行われる。即ち、図1のワインディング路用変速制御(ステップS6)が行われる場合には、そのダウンシフト先と、上記ステップS103において必要と判定されたコーナー制御によるダウンシフトのダウンシフト先(上記例では4速変速段)の比較が行われ、より低速用の変速段が選択される(マックスセレクト)。ステップS104の次にステップS105が実行される。
[ステップS105]
ステップS105では、制御回路130により上記ステップS104にて選択された変速段へのダウンシフト指令が出力される。即ち、制御回路130のCPU131から電磁弁駆動部138a〜138cにダウンシフト指令が出力される。ダウンシフト指令に応答して、電磁弁駆動部138a〜138cは、電磁弁121a〜121cを通電又は非通電にする。これにより、自動変速機10では、ダウンシフト指令に指示される変速が実行される。
[ステップS106]
ステップS106では、制御回路130により、車両がコーナ501を脱出したか否かが判定される。制御回路130は、車両に作用する横Gに基づいて、車両がコーナ501を脱出したか否かを判定する。又は、ナビゲーションシステム装置95から入力した、車両の現在位置とコーナ501の出口の位置を示すデータに基づいて、ステップS106の判定を行う。ステップS106の判定の結果、コーナ501を脱出した後であれば、ステップS107に進み、そうでない場合にはステップS150に進む。
本制御フローが実施された最初の段階では、車両はコーナ501を脱出していないため(ステップS106−N)、ステップS150でフラグFが1にセットされて、本制御フローはリセットされる。再度の制御フローでは、アクセルが全閉である場合(ステップS101−Y)には、フラグFが1であるので(ステップS102−1)、ステップS106に進み、ステップS106の条件が成立するまで繰り返される。ステップS106の条件が成立したら(ステップS106−Y)、ステップS107に進む。
[ステップS107]
ステップS107では、制御回路130により、ワインディング路判定が実行される。ワインディング路判定の動作は、図7に示す通りである。図7のステップS201〜ステップS204において、上記第1実施形態の図1のステップS1〜S4と同様の動作が行われ、ステップS204(図1のステップS4と同内容)の判定の結果、肯定的に判定された場合にはワインディング路判定がなされる(ステップS205)。その後、ステップS206(上記図1のステップS7と同内容)の判定の結果、肯定的に判定された場合にはワインディング路判定が解除される(ステップS207)。図7の動作に従って、ワインディング路判定(ステップS205)がなされている場合(ステップS107−Y)には、ステップS108に進み、そうでない場合にはステップS110に進む。
[ステップS108]
ステップS108において、復帰タイマーがスタートする。ステップS108の次にステップS109に進む。復帰タイマーは、制御回路130のCPU131に設けられている(図示せず)。
[ステップS109]
ステップS109では、制御回路130により、復帰タイマーのカウント値が所定値以上であるか否かが判定される。カウント値が所定値以上でなければ、ステップS160に進み、フラグFが2にセットされ、その後、アクセルが全閉であれば(ステップS101−Y)、フラグFがチェックされた後、ステップS109が再度実行される。カウント値が所定値以上になれば、ステップS110に進む。
[ステップS110]
ステップS110では、制御回路130による、コーナー制御が終了し、予めROM133に格納された通常の変速マップ(変速線)に従いアクセル開度と車速に基づき決定される変速段に復帰する。ステップS110が実施されると、本制御フローは終了する。
[ステップS120]〜[ステップS140]
一方、アクセルが非全閉である場合(ステップS101−N)には、コーナリング中であるか否かが判定され(ステップS120)、コーナリング中である場合(ステップS120−Y)には、本制御フローはリターンされる。一方、コーナリング中でない場合(ステップS120−N)には、フラグFが0にリセットされた後(ステップS130)、コーナ制御が終了し(ステップS140)、その後、本制御フローはリターンされる。
以上説明したように、本実施形態によれば、ワインディング路判定がなされている場合には、コーナーを脱出した後に、通常の変速制御に復帰するまでの時間が長く設定されているため、コーナーとコーナーの間の短い直線路でコーナー制御が復帰してしまい、ビジーシフトとなることが抑制される。
なお、上記において、ワインディング路判定がなされている場合に長く設定されるのは、上記通常の変速制御に復帰するまでの時間に限定されることなく、上記通常の変速制御に復帰するまでの期間(時間のみならず走行距離を含む)であることができる。
(第2実施形態の変形例)
上記第2実施形態では、コーナー制御とワインディング路用変速制御とが併用され、それらの変速制御によるダウンシフト先の変速段のうち相対的に低速用の変速段に変速制御されていた(ステップS104)。これに対して、本変形例では、ワインディング路用変速制御は行われず、コーナー制御のみが行われ、そのコーナー制御の終了条件をワインディング路判定がなされているか否かによって決定する。
即ち、本変形例では、上記第2実施形態の図6において、上記ステップS104が省略され、上記ステップS103においてコーナー制御によるダウンシフト先に選択された変速段にダウンシフト制御される(ステップS105)。そのダウンシフト制御(コーナー制御)から通常の変速制御(アクセル開度と車速に基づいて変速段を決定する制御)への復帰(ステップS110)は、ワインディング路判定がなされていない場合(ステップS107−N)には、コーナー脱出時(ステップS106−Y)に行われ、ワインディング路判定がなされている場合(ステップS107−Y)にはコーナー脱出時から予め設定された所定時間が経過した後に(ステップS109−Y)行われる。
(第3実施形態)
次に、図12から図15を参照して、第3実施形態について説明する。
なお、第3実施形態において、上記実施形態と共通する部分についての説明は省略する。
第3実施形態は、運転指向判定装置に係り、現在の運転指向がスポーツ走行指向である場合に、ワインディング路判定がなされている場合には、ワインディング路判定がなされていない場合に比べて、現在のスポーツ走行指向からノーマル走行指向(燃費重視指向)に変化し難くする。現在の運転指向がスポーツ走行指向である場合に、これから走行する道路がワインディング路である場合には、運転者は、そのままスポーツ走行指向であり続ける可能性が高いためである。なお、ここで、スポーツ走行指向とは、通常走行指向に比べて、動力性能を重視した指向、加速指向ないしは運転者の操作に対する車両の反応が迅速なスポーツ走行を好むことを意味する。
図12は、制御回路130の制御機能を説明する機能ブロック線図である。制御回路130は、CPU131、RAM132、ROM133、入出力ポート134、135などを含む所謂マイクロコンピュータである(図2参照)。制御回路130は、変速制御手段90と、運転指向判定手段91と、変速線図切換手段92とを備えている。
制御回路130の運転指向判定制御(運転指向判定手段91)では、後述するニューラルネットワークNNの出力に基づいて推定された現在の運転者の運転指向(図11のステップS302)と、現在までの運転指向の判定結果(ステップS305)と、ワインディング路判定の判定結果(ステップS306)とに基づいて、運転者の運転指向を判定する。
また、制御回路130の変速制御やロックアップクラッチ制御では、予めROM133(図2)に記憶された複数種類の変速線図すなわち図13のスポーツ走行指向(動力性能を重視した指向)の変速線図、図14のノーマル走行指向(通常走行指向)の変速線図が選択され、その選択された変速線図から実際の車速およびアクセル開度に基づいて所定の変速段へのシフト判定或いはロックアップオンオフ判定が行われる。
例えば、図14の通常の変速線図において実際の車速およびアクセル開度を示す点がアップシフト線或いはダウンシフト線と交差するとアップシフト判定或いはダウンシフト判定が行われる。
なお、図13、図14において、実線はシフトアップ線を示し、破線はシフトダウン線を示し、1点鎖線はロックアップクラッチの係合線を示し、2点鎖線はロックアップクラッチの開放線を示している。図13のスポーツ走行指向の変速線図では、図14と比較して、高車速(高エンジン回転速度)で変速が実行されるように変速線が設定されている。
変速制御手段90は、ROM133に予め記憶された複数種類の変速線図から変速線図切換手段92により選択された変速線図に従って、車速センサ122により検出された実際の車速およびアクセル開度に基づいて所定の変速段への変速判断を実行し、その変速判断により判断された変速段を達成するための電磁弁に対して電磁弁駆動部138a〜138cを介して変速出力を行って自動変速機10の変速段を切換制御する。
運転指向判定手段91は、後述するように、運転者の運転指向を判定し、その判定結果を示す指向判定信号SGを変速線図切換手段92に出力する。
変速線図切換手段92は、ROM133に予め記憶された図13、図14に示す複数種類の変速線図から、運転指向判定手段91から出力された指向判定信号SGにおいて示される運転指向に対応した変速線図を選択する。例えば、変速線図切換手段92では、運転指向判定手段91により指向判定信号SGにおいて例えばスポーツ走行指向を示すフラグXSPORT がセットされた場合には、図13のスポーツ走行指向の変速線図が選択されるが、ノーマル走行指向を示すフラグXNORMがセットされた場合には、図14のノーマル走行指向の変速線図が選択される。
運転指向判定手段91は、記憶部93と、運転指向推定部94と、判定部97とを備えている。運転指向推定部94は、運転者の運転状態(運転操作)及び車両の走行状態に基づいて、運転者の運転指向(スポーツ走行指向かノーマル走行指向)を推定する。運転指向推定部94の詳細については更に後述する。ここで、スポーツ走行指向とは、ノーマル走行指向に比べて、動力性能を重視した指向、加速指向ないしは運転者の操作に対する車両の反応が迅速なスポーツ走行を好むことを意味する。
記憶部93は、現在までの運転指向判定手段91(判定部97)による運転指向の判定結果を記憶している。
判定部97は、ワインディング路判定(図7)の判定結果と、運転指向推定部94により推定された運転者の運転指向(後述する運転指向推定値)と、記憶部93に記憶された現在までの運転指向判定手段91による運転指向の判定結果に基づいて、最終的な運転者の運転指向を判定する。運転指向判定手段91からは、判定部97により判定された最終的な運転者の運転指向を示す指向判定信号SGが変速線図切換手段92に出力される。
運転指向判定手段91では、最終的な運転者の運転指向の判定結果(SG)を、スポーツ走行指向からノーマル走行指向に戻すか否かの決定が、ワインディング路判定(図7)の判定結果(SG1、後述する図11のステップS306)に基づいて行われる。
運転指向推定部94の出力が、スポーツ走行指向からノーマル走行指向に変化しても(ステップS302−N、ステップS305−Y)、これから走行しようとしている道路又は現在走行している道路がワインディング路である場合(ステップS306−Y)には、ワインディング路ではない場合に比べて、運転者が依然としてスポーツ走行指向である可能性が十分高いため、スポーツ走行指向であるとの判定結果(SG)が維持され易い(ステップS307、ステップS303)。
運転者指向判定装置110(運転指向判定手段91)によれば、現在までの運転者指向がスポーツ走行指向であったか否か(ステップS105)と、車両が現在走行している道路状況又はこれから走行しようとしている道路状況(ステップS306)に基づいて、スポーツ走行指向からノーマル走行指向への復帰の有無が決定される。即ち、現在までの状況(ステップS305)及び現在又はこれからの状況(ステップS302、ステップS306)に基づいて、スポーツ走行指向からノーマル走行指向への復帰の有無が判断される。
次に、運転指向推定部94の詳細について説明する。
運転指向推定部94は、複数種類の運転操作関連変数のいずれかの算出毎にその運転操作関連変数が入力されて推定演算が起動されるニューラルネットワークNNを備え、そのニューラルネットワークNNの出力に基づいて車両の運転指向を推定する。
例えば図15に示すように、運転指向推定部94は、信号読込手段96と、前処理手段98と、運転指向推定手段100とを備えている。信号読込手段96は、前記各センサ70、72、74、76、84などからの検出信号を比較的短い所定の周期で読み込む。前処理手段98は、信号読込手段96により逐次読み込まれた信号から、運転指向を反映する運転操作に密接に関連する複数種類の運転操作関連変数、すなわち車両発進時の出力操作量(アクセルペダル操作量)すなわち車両発進時のスロットル弁開度TAST、加速操作時の出力操作量の最大変化率すなわちスロットル弁開度の最大変化率ACCMAX 、車両の制動操作時の最大減速度GNMAX、車両の惰行走行時間TCOAST 、車速一定走行時間TVCONST、所定区間内において各センサから入力された信号の区間最大値、運転開始以後における最大車速Vmax などをそれぞれ算出する運転操作関連変数算出手段である。運転指向推定手段100は、前処理手段98により運転操作関連変数が算出される毎にその運転操作関連変数が許可されて運転指向推定演算を行うニューラルネットワークNNを備え、そのニューラルネットワークNNの出力である運転指向推定値を出力する。
図15の前処理手段98には、車両発進時の出力操作量すなわち車両発進時のスロットル弁開度TASTを算出する発進時出力操作量算出手段98a、加速操作時における出力操作量の最大変化率すなわちスロットル弁開度の最大変化率ACCMAX を算出する加速操作時出力操作量最大変化率算出手段98b、車両の制動操作時の最大減速度GNMAXを算出する制動時最大減速度算出手段98c、車両の惰行走行時間TCOAST を算出する惰行走行時間算出手段98d、車速一定走行時間TVCONSTを算出する車速一定走行時間算出手段98e、例えば3秒程度の所定区間内における各センサからの入力信号のうちの最大値を周期的に算出する入力信号区間最大値算出手段98f、運転開始以後における最大車速Vmax を算出する最大車速算出手段98gなどがそれぞれ備えられている。
上記入力信号区間最大値算出手段98fにおいて算出される所定区間内の入力信号のうちの最大値としては、スロットル弁開度TAmaxt、車速Vmaxt、エンジン回転速度NEmaxt 、前後加速度NOGBW maxt (減速のときは負の値)或いは減速度GNMAXt (絶対値)が用いられる。前後加速度NOGBW maxt 或いは減速度GNMAXt は、例えば車速V(NOUT )の変化率から求められる。
図15の運転指向推定手段100に備えられたニューラルネットワークNNは、コンピュータプログラムによるソフトウエアにより、或いは電子的素子の結合から成るハードウエアにより生体の神経細胞群をモデル化して構成され得るものであり、例えば図15の運転指向推定手段100のブロック内に例示されるように構成される。
図15において、ニューラルネットワークNNは、r個の神経細胞要素(ニューロン)Xi (X1 〜Xr )から構成された入力層と、s個の神経細胞要素Yj (Y1 〜Ys )から構成された中間層と、t個の神経細胞要素Zk (Z1 〜Zt )から構成された出力層とから構成された3層構造の階層型である。そして、上記入力層から出力層へ向かって神経細胞要素の状態を伝達するために、結合係数(重み)WXij を有して上記r個の神経細胞要素Xi とs個の神経細胞要素Yj とをそれぞれ結合する伝達要素DXij と、結合係数(重み)WYjk を有してs個の神経細胞要素Yj とt個の神経細胞要素Zk とをそれぞれ結合する伝達要素DYjk が設けられている。
上記ニューラルネットワークNNは、その結合係数(重み)WXij 、結合係数(重み)WYjk を所謂誤差逆伝搬学習アルゴリズムによって学習させられたパターン連想型のシステムである。その学習は、前記運転操作関連変数の値と運転指向とを対応させる走行実験によって予め完了させられているので、車両組み立て時では、上記結合係数(重み)WXij 、結合係数(重み)WYjk は固定値が与えられている。
上記の学習に際しては、複数の運転者についてそれぞれスポーツ走行指向、通常走行(ノーマル)指向の運転が例えば高速道路、郊外道路、山岳道路、市街道路などの種々の道路において実施され、そのときの運転指向を教師信号とし、教師信号とセンサ信号を前処理したn個の指標(入力信号)とがニューラルネットワークNNに入力させられる。なお、上記教師信号は運転指向を0から1までの値に数値化し、例えばノーマル走行指向を0、スポーツ走行指向を1とする。また、上記入力信号は−1から+1までの間あるいは0から1までの間の値に正規化して用いられる。
次に、図11を参照して、第3実施形態の動作を説明する。
[ステップS301]
ステップS301では、運転指向推定部94により、スロットル弁開度の変化率や、車両の加速度や減速度などに基づいて、ニューラルネットワークNNの出力値が算出される。ステップS301の次にステップS302が行われる。
[ステップS302]
ステップS302では、判定部97により、運転指向推定部94のニューラルネットワークNNの出力値がスポーツ走行指向判定のしきい値よりも高いか否かが判定される。その判定の結果、スポーツ走行指向判定のしきい値よりも高い場合(ステップS302−Y)には、ステップS303に進み、そうでない場合(ステップS302−N)にはステップS305に進む。
[ステップS303]
ステップS303では、判定部97により、運転者の運転指向がスポーツ走行指向であると判断され、運転指向判定手段91からは、運転者の運転指向を示す指向判定信号SGとして、スポーツ走行指向である旨が変速線図切換手段92に出力される。ステップS303の次には、ステップS304が行われる。
[ステップS304]
ステップS304では、変速線図切換手段92により図13の変速線図が選択され、その図13の変速線図に従って変速制御手段90が目標変速段を算出し、その目標変速段に自動変速機10が変速されることにより、スポーツ走行が行われる。ステップS304の次に、制御フローはリターンされる。
[ステップS305]
ステップS305において、判定部97は、記憶部93に記憶された現在までの運転指向判定手段91による運転指向の判定結果に基づいて、現在までの運転指向がスポーツ走行指向であったか否かを判定する。その判定の結果、現在までの運転指向がスポーツ走行指向であった場合(ステップS305−Y)には、ステップS306に進み、そうでない場合(ステップS305−N)には、ステップS308に進む。
[ステップS306]
ステップS306において、判定部97は、現在、ワインディング路判定がなされているか否かを判定する。ワインディング路判定については、上記図7に示した方法により行う。その判定の結果、ワインディング路判定がなされている場合には、ステップS307に進み、そうでない場合には、ステップS308に進む。
[ステップS307]
ステップS307において、判定部97は、運転指向推定部94のニューラルネットワークNNの出力値がスポーツ走行指向判定の特別しきい値よりも高いか否かが判定される。ここで、特別しきい値は、上記ステップS302の判定にて用いられたしきい値よりも小さい値とする。ワインディング路判定がなされている場合(ステップS306−Y)には、ワインディング路判定がなされていない場合に比べて、現在のスポーツ走行指向(ステップS305)からノーマル走行指向(ステップS308)に変化し難くする、即ち、スポーツ走行指向判定(ステップS303)が行われ易くするためである。
その判定の結果、スポーツ走行指向判定の特別しきい値よりも高い場合(ステップS307−Y)には、ステップS303に進み、そうでない場合(ステップS307−N)にはステップS308に進む。
[ステップS308]
ステップS308では、判定部97により、運転者の運転指向がノーマル走行指向であると判断され、運転指向判定手段91からは、運転者の運転指向を示す指向判定信号SGとして、ノーマル走行指向である旨が変速線図切換手段92に出力される。ステップS308の次には、ステップS309が行われる。
[ステップS309]
ステップS309では、変速線図切換手段92により図14の変速線図が選択され、その図14の変速線図に従って変速制御手段90が目標変速段を算出し、その目標変速段に自動変速機10が変速されることにより、通常走行が行われる。ステップS309の次に、制御フローはリターンされる。
本実施形態によれば、現在の運転指向がスポーツ走行指向である場合であって、ワインディング路判定がなされた場合には、運転指向がスポーツ走行指向からノーマル走行指向に変化し難くすることができる。現在の運転指向がスポーツ走行指向である場合に、これから走行する道路がワインディング路である場合には、運転者は、そのままスポーツ走行指向であり続ける可能性が高いためである。
例えばコーナーとコーナーとの間の短い直線路では、運転者はスポーツ走行指向であるにもかかわらず、その運転者のスポーツ走行指向であるとの指向が、アクセル開速度や舵角の変化などの運転操作や減速Gや加速Gなどの車両の状況に反映され難い。即ち、運転者がスポーツ走行指向である場合であっても、直線路では、アクセル開速度や舵角の変化などの運転操作や減速Gや加速Gなどの車両の状況は、運転指向推定部94において、スポーツ走行指向と推定されるために必要な程度まで大きな値ではない。このことから、直線路では、ステップS302で否定的に判定されることになる。
従来一般の技術では、ワインディング路におけるコーナーとコーナーの間の直線路があると、ニューラルネットワークの出力値(運転のきびきび度)は低下してしまい、通常走行指向と判定されて、通常変速制御に戻ってしまっていた。その直線路の後には、直ぐに状況が変わって、次のコーナを走行することになり、スポーツ走行できる場合がある。にもかかわらず、従来一般の技術によれば対応することができなかった。即ち、状況変化に応じて直ちにスポーツ走行の変速制御になるのではなく、少し走行してきびきび度が上昇してスポーツ走行指向と判定されてからスポーツ走行の変速制御となる。つまり、運転者の意思と判定結果が異なり、運転者の意思通りの走行ができない場合があった。
本実施形態では、上記のように、ワインディング路におけるコーナーとコーナーの間の直線路では、ステップS302で否定的に判定されたとしても、現在まで(直線路よりも前)の運転指向がスポーツ走行指向であり(ステップS305−Y)、かつ、現在、ワインディング路判定がなされている場合(ステップS306−Y)には、スポーツ走行指向と判定され易くなっている(ステップS307、ステップS303)。
なお、本実施形態では、運転車の運転指向を推定する運転指向推定部94として、ニューラルネットワークNNが用いられたが、ニューラルネットワークに限定されない。例えば、運転状態の判定は、アクセルの踏み込み速度で判定されてもよいし、運転者の脈拍や発汗量などの身体の状態に基づいて、判定されることができる。また、運転指向推定部94はニューラルネットワークによる出力値だけではなく、例えば遺伝的アルゴリズムを適用した値や運転操作時の状態量(ハンドル角、横G、ヨーレート、アクセル開度など)に重み付けして算出した値などの運転者の指向が反映される値を利用することができる。
(第4実施形態)
次に、第4実施形態ついて説明する。
第4実施形態において、上記実施形態と共通する部分についての説明は省略する。
第4実施形態では、車両において複数の変速制御パターンが選択的に実行可能である場合、上記ワインディング路判定の判定結果に基づいて、それらの複数の変速制御パターンの中から変速制御パターンが選択される。例えば、運転者が車両のボタンを操作することにより、パワー変速制御パターンとノーマル変速制御パターンのいずれかを選択できるように構成されている場合、運転者のボタン操作(変速制御パターンの選択動作)がない場合であっても、上記ワインディング路判定の判定結果に基づいて、いずれかの変速制御パターンが作動するようにすることができる。
ここで、ノーマル変速制御パターンとは、燃費重視の変速制御パターンである。パワー変速制御パターンとは、ノーマル変速制御パターンよりも変速線図におけるアップ点が高車速側に設定されるとともにダウン点が低アクセル開度側に設定されており、車速の高まりに対してアップシフトが行われ難くなっているとともに、アクセルの踏み込みに対してダウンシフトが行われ易くなっている。また、パワー変速制御パターンは、ノーマル変速制御パターンに比べて、走行性能を重視した変速制御パターンである。
この場合、本実施形態では、図7のワインディング路判定の結果、ワインディング路判定がなされた場合には、運転者自身による変速制御パターンの選択動作がなくても、パワー変速制御パターンが作動し、車速の高まりに対してアップシフトが抑制され、ビジーシフトが抑制されるようにすることができる。また、ワインディング路判定がなされた場合には、運転者自身による変速制御パターンの選択動作がなくても、パワー変速制御パターンが作動することで、走行性能を重視した形でワインディング路を走行することができる。
(第5実施形態)
次に、第5実施形態について説明する。
第5実施形態において、上記実施形態と共通する部分についての説明は省略する。
上記第4実施形態は、ワインディング路判定の判定結果に基づいて、変速のさせ方を制御するものであったが、本実施形態では、ワインディング路の判定結果に基づいて、変速のさせ方以外の車両制御を行うことができる。例えば、ワインディング路判定の判定結果に基づいて、車両のサスペンションのショックアブソーバーの減衰力を制御することがでいる。この場合、ワインディング路判定がなされた場合には、サスペンションを硬めの設定にすることができる。また、別の例では、ワインディング路判定の判定結果に基づいて、ステアリングのゲインを変更することができる。この場合、ワインディング路判定がなされた場合には、ステアリングのゲインを大きくすることができる。ここでは、ワインディング路判定の判定結果に基づいて、車両のサスペンションとステアリングの出力を制御する例について説明したが、それら以外の車両の制御を実行することが可能である。運転者に判定結果を音声や画像等を使って報知して注意を促すとともに、速度を低下するよう指示を出すことができる。また、このような状況のときに、アクセル開度に対するスロットル開度の割合を変更することで駆動力を低下させることも可能である。
本発明の車両制御装置の第1実施形態の動作を示すフローチャートである。 本発明の車両制御装置の第1実施形態の概略構成図である。 本発明の車両制御装置の第1実施形態の制御開始領域を説明するためのグラフである。 本発明の車両制御装置の第1実施形態の変速制御において禁止される変速段を説明するためのグラフである。 本発明の車両制御装置の第1実施形態の変速制御において禁止される変速段を説明するための他のグラフである。 本発明の車両制御装置の第2実施形態の動作を示すフローチャートである。 本発明の車両制御装置の第2実施形態の他の動作を示すフローチャートである。 本発明の車両制御装置の第2実施形態における制御実施境界線Lcを説明するための図である。 本発明の車両制御装置の第2実施形態における制御実施境界線Lcを説明するためのグラフである。 本発明の車両制御装置の第2実施形態におけるダウンシフト判定マップである。 本発明の運転指向判定装置の第3実施形態の動作を示すフローチャートである。 本発明の運転指向判定装置の第3実施形態の概略構成を示すブロック図である。 本発明の運転指向判定装置の第3実施形態の変速線図である。 本発明の運転指向判定装置の第3実施形態の他の変速線図である。 本発明の運転指向判定装置の第3実施形態の概略構成を示す他のブロック図である。
符号の説明
10 自動変速機
40 エンジン
90 加速度センサ
91 運転指向判定手段
92 変速線図切換手段
93 記憶部
94 運転指向推定部
95 ナビゲーションシステム装置
96 信号読込手段
97 判定部
98 前処理手段
100 運転指向推定手段
114 スロットル開度センサ
116 エンジン回転数センサ
121a、121b、121c 電磁弁
122 車速センサ
123 シフトポジションセンサ
130 制御回路
131 CPU
132 RAM
133 ROM
200 ブレーキ装置
230 ブレーキ制御回路
300 制御開始領域
501 コーナ
502 入口
C 車両
L コーナまでの距離
Lc 制御実施境界線
L1 ブレーキ制動力信号線
SG 指向判定信号
SG1 ブレーキ制動力信号
SG2 ブレーキ制御信号

Claims (9)

  1. 車両前方の所定区間におけるコーナーを検出するコーナー検出手段と、
    検出された前記コーナーの曲がり度合いを検出するコーナー曲がり度合い検出手段と、
    検出された前記コーナーのうち、前記曲がり度合いが予め設定された所定値以上であるコーナーの数を検出するコーナー数検出手段とを備え、
    前記コーナー曲がり度合い検出手段は、検出された前記コーナーのうち、前記曲がり度合いが予め設定された所定値以上であるコーナーの曲がり度合いの平均値を求め、
    前記曲がり度合いが予め設定された所定値以上であるコーナーの数が予め設定された所定値以上であり、かつ前記平均値が前記設定値以上であるときに前記コーナーが連続している道路であると判定する
    ことを特徴とするコーナー判定装置。
  2. 請求項記載のコーナー判定装置において、
    前記曲がり度合いが予め設定された所定値以上であるコーナーの数が予め設定された所定値未満であり、又は前記平均値が前記設定値未満であるときに前記コーナーが連続している道路ではないと判定する
    ことを特徴とするコーナー判定装置。
  3. 車両の制御を行う車両制御手段を備え、
    前記車両制御手段は、請求項1または2に記載のコーナー判定装置から入力された前記コーナーが連続している道路であることを示す信号に応答して、コーナーが連続している道路の走行に適した車両の制御を実行する
    ことを特徴とする車両制御装置。
  4. 請求項記載の車両制御装置において、
    前記車両制御手段は、車両の駆動力を制御する手段であり、
    前記車両制御手段は、請求項1または2に記載のコーナー判定装置から入力された前記コーナーが連続している道路であることを示す信号に応答して、コーナーが連続している道路の走行に適した駆動力制御を実行する
    ことを特徴とする車両制御装置。
  5. コーナー走行に適した変速制御を行う変速機制御手段を備え、
    請求項1または2に記載のコーナー判定装置により前記コーナーが連続している道路であると判定された場合には、前記コーナーが連続している道路であると判定されない場合に比べて、前記変速機制御手段により前記コーナー走行に適した変速制御が実行される期間が長くされる
    ことを特徴とする車両制御装置。
  6. 第1変速制御パターン及び前記第1変速制御パターンよりも燃費を重視した第2変速制御パターンの中から選択されたいずれか一方の変速制御パターンに基づいて変速機を制御する制御部を備え、
    請求項1または2に記載のコーナー判定装置により前記コーナーが連続している道路であると判定された場合には、前記制御部は、前記第1変速制御パターンに基づいて前記変速機を制御する
    ことを特徴とする車両制御装置。
  7. 請求項記載の車両制御装置において、
    前記車両制御手段は、車両のサスペンションを制御する手段であり、
    前記車両制御手段は、請求項1または2に記載のコーナー判定装置から入力された前記コーナーが連続している道路であることを示す信号に応答して、コーナーが連続している道路の走行に適したサスペンションの制御を実行する
    ことを特徴とする車両制御装置。
  8. 請求項記載の車両制御装置において、
    前記車両制御手段は、車両のステアリングの出力を制御する手段であり、
    前記車両制御手段は、請求項1または2に記載のコーナー判定装置から入力された前記コーナーが連続している道路であることを示す信号に応答して、コーナーが連続している道路の走行に適したステアリングの出力の制御を実行する
    ことを特徴とする車両制御装置。
  9. 請求項1または2に記載のコーナー判定装置から入力した前記コーナーが連続している道路であることを示す信号に基づいて、運転者の指向を判定する運転者指向判定装置であって、
    運転者の運転操作又は車両の状況に基づいて、運転者の指向を推定する運転指向推定部を備え、
    現在までの運転者の指向が第1指向であり前記運転指向推定部により現在の運転者の指向が前記第1指向とは異なる第2指向であると推定されている場合であって、前記コーナー判定装置から前記コーナーが連続している道路であることを示す信号を入力したときには、前記コーナーが連続している道路であることを示す信号を入力していない場合に比べて、現在の運転者の指向は前記第1指向であると判定され易くなるように設定されている
    ことを特徴とする運転者指向判定装置。
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