JP6508033B2 - シフト位置判定装置 - Google Patents

Description

本発明は、走行中のシフト位置を判定するシフト位置判定装置に関する。

車両を制御する装置には、シフト位置を作動条件とするものがある。そのひとつとして、例えばＰＣＳ（Pre Crash Safety System）が知られている。ＰＣＳは、自車両と自車両の前方の対象物（以下、物標という）との衝突可能性を判断し、衝突可能性が有ると判定された場合にブレーキ装置に制動力を付与する等の衝突回避支援を実行する。通常、ＰＣＳは、前から対向車が突進して来たことにドライバが気づいて衝突回避のために後進走行したときに、ブレーキ装置が作動してしまうのを避けるため、シフト位置が後進レンジの場合は作動しないよう構成されている。

特許文献１には、ＣＡＮを流れるシフト位置を示す信号（以下、シフト位置信号という）に基づいてシフト位置を判定する運転支援装置が開示されている。

特開２００４−３５３８２８号公報

シフト位置信号がＣＡＮを流れない車両では、通常、エンジンの各種制御を実行するエンジンＥＣＵにワイヤーハーネスを接続して信号を受信し、シフト位置を判定する。しかしながら、ワイヤーハーネスを使用すると、その分だけ部品コストが上がる。

シフト位置信号がＣＡＮを流れるようにすることも考えられるが、既存の装置に大幅な変更を加えることになり、開発工数が大きくなりうる。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、シフト位置信号がＣＡＮを流れない車両において、比較的低コストでシフト位置判定できるシフト判定装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様のシフト位置判定装置は、車両の加速度を検出する加速度検出部と、アクセルがオンにされる前の所定期間のうちの車輪速がゼロである期間の加速度の平均値とアクセルがオンにされた後の所定期間の加速度の平均値とを比較することによりシフト位置を判定するシフト位置判定部と、を備える。

この態様によると、アクセルがオンにされた前後の加速度を比較することによりシフト位置を判定できる。

本発明によれば、比較的低コストでシフト位置判定できる。

実施の形態に係るシフト判定装置が用いられる運転支援装置の機能ブロックを示す構成図である。 車輪速、アクセル状態、および加速度の遷移を示す図である。 車輪速、アクセル状態、および加速度の遷移を示す図である。 車輪速、アクセル状態、および加速度の遷移を示す図である。

本実施の形態に係るシフト位置判定装置の概要は以下の通りである。
シフト位置判定装置は、アクセルがオンにされる前後の加速度を比較することにより、走行中のシフト位置を判定する。シフト位置判定装置は特に、アクセルがオンにされる前の加速度がオンにされた後の加速度よりも小さい場合は走行中のシフト位置は前進レンジであると判定し、アクセルがオンにされる前の加速度がオンにされた後の加速度よりも大きい場合は走行中のシフト位置は後進レンジであると判定する。以下、具体的に説明する。

図１は、実施の形態に係るシフト位置判定装置１０が用いられる運転支援装置１１の機能ブロックを示す構成図である。運転支援装置１１は、ＰＣＳ等であり、自車両と物体との衝突を回避するための衝突回避支援を実行する。「衝突回避支援」には、これらの衝突を事前に回避するための支援の他に、これらが衝突したときの被害を軽減するための支援が含まれる。

運転支援装置１１は、環境情報取得装置１２と、車両情報取得装置１８と、運転支援ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２０と、回避支援デバイス２２とを備える。車両情報取得装置１８と、運転支援ＥＣＵ２０のシフト位置判定部２８（後述）は、シフト位置を判定するシフト位置判定装置１０を構成する。

環境情報取得装置１２は、レーダセンサ１４と、カメラ１５と、物標検出部１６とを備える。レーダセンサ１４は、たとえば、レーダ波としてミリ波帯の電磁波を用いるミリ波レーダである。レーダセンサ１４は、自車両の前側の中央部分に取り付けられる。レーダセンサ１４は、自車両に対する取付位置を中心位置として所定角度に広がる探査領域内の物体に関するレーダ波情報を取得する。レーダセンサ１４は取得したレーダ波情報を物標検出部１６に供給する。カメラ１５は、対象物を撮像し、その撮像画像を物標検出部１６に供給する。

物標検出部１６は、レーダセンサ１４から取得したレーダ波情報およびカメラ１５から取得した撮影画像を用いて物標を検出する。レーダセンサ１４、カメラ１５および物標検出部１６は、レーダ波を送受信し、対象物を撮影し、物標を検出する物標検出処理を所定の処理周期（たとえば、０．１秒周期）ごとに実行し、物標情報を運転支援ＥＣＵ２０に供給する。

車両情報取得装置１８は、自車両の走行状態を示す車両情報を取得する。車両情報取得装置１８は、加速度センサ３２と、車輪速センサ３４と、アクセル開度センサ３６と、を含む。加速度センサ３２は、車両の前後方向の加速度を取得する。車輪速センサ３４は、車輪速を取得する。アクセル開度センサ３６は、アクセルペダルの開度を取得する。加速度センサ３２、車輪速センサ３４、およびアクセル開度センサ３６は、取得した車両情報を所定の周期（たとえば、０．１秒周期）ごとに運転支援ＥＣＵ２０に供給する。車両情報は、運転支援ＥＣＵ２０のメモリに一定期間保持される。

回避支援デバイス２２は、衝突回避支援を実行するために作動する装置である。本実施形態に係る回避支援デバイス２２は、ブレーキ装置および警報装置を含み、自車両に制動力を付与したり、ドライバに警告したりすることで衝突回避支援を実行する。

運転支援ＥＣＵ２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる電子制御ユニットであり、運転支援装置１１を統括的に制御する機能をもつ。運転支援ＥＣＵ２０は、衝突判定部２４と、支援実行部２６と、シフト位置判定部２８と、を含む。

衝突判定部２４は、物標検出部１６により検出される物標と自車両との衝突可能性を判定する。詳しくは、衝突判定部２４は、車両情報取得装置１８から供給された車両情報に基づいて自車両の進路を予測し、その進路に物標が存在するか否かを判定する。また、衝突判定部２４は、進路に物標が存在する場合、その物標が自車両の走行の障害となる高さをもつか否かを判定する。これらの判定には、公知の方法が用いられてもよい。

支援実行部２６は、衝突判定部２４により物標との間で衝突可能性が有ると判定されたとき、回避支援デバイス２２を作動させることにより衝突回避支援を実行する。支援実行部２６は、自車両が後進中であってシフト位置が後進レンジである場合、具体的にはリバースフラグ（後述）に１が設定されている場合、衝突判定部２４により衝突可能性が有ると判定されたか無いと判定されたかに依らず、回避支援デバイス２２を作動させない。つまり、支援実行部２６は、自車両が後進中のときは、衝突回避支援を実行しない。前から対向車が突進して来たことにドライバが気づいて衝突回避のために後進走行したときに、ブレーキ装置（回避支援デバイス２２）が作動してしまうのを避けるためである。

シフト位置判定部２８は、アクセル開度センサ３６が取得したアクセルペダルの開度に基づいて、アクセルがオンであるかオフであるかを検出する。シフト位置判定部２８は、アクセルがオンになり、かつ、車輪速が所定の判定開始速度（例えば５ｋｍ／ｈ）に達すると、シフト位置を判定するシフト位置判定処理を実行する。シフト位置判定処理には、アクセルがオンにされた前後の加速度を決定する加速度決定処理と、決定された加速度に基づいてシフト位置を判定する判定処理とが含まれる。

加速度決定処理では、アクセルがオンにされるまでの第１期間（例えば３秒間）の加速度の平均値を算出し、算出された平均値をアクセルがオンにされる前の加速度（以下、第１加速度という）とする。なお、第１期間に自車両の車輪速がゼロでない期間を含む場合は、その期間を除外して加速度の平均値を算出する。

また、加速度決定処理では、アクセルがオンにされたときから車輪速が判定開始速度に到達するまでの第２期間の加速度の平均値を算出し、算出された平均値をアクセルがオンにされた後の加速度（以下、第２加速度という）とする。

判定処理では、第１加速度と第２加速度の大小関係を比較することにより、走行中の自車両のシフト位置を判定する。詳しくは、判定処理では、「第１加速度＜第２加速度」の場合はシフト位置が前進レンジであると判定する。これは、前進する場合（シフト位置が前進レンジである場合）はアクセルをオンした直後の加速度は原則的にはプラス値になるため、加速度が原則的にゼロであるアクセルをオンする直前よりも加速度をオンした直後の方が加速度が大きくなることを利用したものである。また、判定処理では、「第１加速度＞第２加速度」の場合はシフト位置が後進レンジであると判定する。これは、後進する場合（シフト位置が後進レンジである場合）はアクセルをオンした直後の加速度は原則的にはマイナス値になるため、加速度が原則的にゼロであるアクセルをオンする直前よりも加速度をオンした直後の方が加速度が小さくなることを利用したものである。

これにより、シフト位置信号がＣＡＮを流れない車両であっても、ワイヤーハーネスで運転支援ＥＣＵ２０とエンジンＥＣＵ（不図示）とを接続することなく、つまりワイヤーハーネスを使用することなく、また図示しないエンジンＥＣＵ等の既存のＥＣＵに大幅な変更を加えることなく、シフト位置を判定できる。つまり、シフト位置を示す信号がＣＡＮを流れない車両において、比較的低コストでシフト位置判定装置１０を実現できる。

シフト位置判定部２８は、シフト位置判定処理を実行した結果、シフト位置が前進レンジであると判定した場合はリバースフラグに０を設定し、シフト位置が後進レンジであると判定した場合はリバースフラグに１を設定する。

図２〜４は、車輪速、アクセル状態、および加速度の遷移を示す図である。図２〜４では、上段から順に車輪速（ｋｍ／ｈ）、アクセル状態、加速度が示されている。

図２は、時刻ｔ１にシフト位置が後進レンジにある状態でアクセルがオンになり、時刻ｔ２に車輪速が判定開始速度である５ｋｍ／ｈに到達した場合を示す。

図２の例では、時刻ｔ１になると、シフト位置判定部２８はアクセルがオンであると判定する。時刻ｔ２になり、車輪速が５ｋｍ／ｈに達すると、シフト位置判定部２８はシフト位置判定処理を実行する。まずシフト位置判定部２８は、時刻ｔ０〜時刻ｔ１の第１期間Ｐ１における加速度の平均値（第１加速度）と、時刻ｔ１〜時刻２の第２期間Ｐ２における加速度の平均値（第２加速度）と、を算出する。続いてシフト位置判定部２８は、第１加速度と第２加速度の大小関係を比較してシフト位置を判定する。図２では、第１期間Ｐ１における加速度は実質的にゼロであり、第２期間Ｐ２における加速度はマイナス値であるため、「第１加速度＞第２加速度」となる。したがって、シフト位置判定部２８は、シフト位置は後進レンジであると判定する。

図３は、時刻ｔ１にシフト位置が前進レンジにある状態でアクセルがオンになり、時刻ｔ２に車輪速が判定開始速度である５ｋｍ／ｈに到達した場合を示す。なお、図３では、加速度センサ３２のゼロ点が温度などの影響によって負にオフセットしている場合を示す。

図３の例では、第１期間Ｐ１における加速度の平均値はマイナス値であり、第２期間Ｐ２における加速度の平均値は第１期間Ｐ１よりも大きいマイナス値（絶対値が小さいマイナス値）であるため、「第１加速度＜第２加速度」となる。したがって、シフト位置判定部２８は、シフト位置は前進レンジであると判定する。

ここで、シフト位置を加速度の正負で判定することも考えられる。すなわち加速度がプラス値の場合はシフト位置が前進レンジであり、加速度がマイナス値の場合はシフト位置が後進レンジであると判定することも考えられる。しかしながら、加速度センサ３２は、温度などの影響によってゼロ点が正または負にオフセットする場合があるところ、その場合に加速度の正負でシフト位置を判定すると誤判定しうる。例えば、図３の場合において加速度の正負でシフト位置を判定すると、第２期間Ｐ２ではシフト位置が後進レンジであると誤判定する。これに対し、本実施の形態では、シフト位置判定部２８はアクセルがオンにされた前後の加速度を比較することによってシフト位置を判定しているため、加速度センサ３２のゼロ点が正または負にオフセットしていても、誤判定することなくシフト位置を判定できる。

図４は、後進走行していた状態から時刻ｔ３に車輪速が０ｋｍ／ｈになり、車輪速が０ｋｍ／ｈになってから比較的短期間後の時刻ｔ１にシフト位置が前進レンジにある状態でアクセルがオンになり、時刻ｔ２に車輪速が判定開始速度である５ｋｍ／ｈに到達した場合を示す。

図４の例では、第１期間Ｐ１のうち、車輪速がゼロでない期間Ｐ１ａを除外して車輪速がゼロである期間Ｐ１ｂの加速度の平均値を算出し、算出された平均値を第１加速度とする。第１期間Ｐ１における加速度の平均値はほぼゼロであり、第２期間Ｐ２における加速度の平均値はプラス値であるため、「第１加速度＜第２加速度」となる。したがって、シフト位置判定部２８は、シフト位置は前進レンジであると判定する。

図４のごとく、車輪速がゼロになった時（停車時）やその直後は、加速度センサの値が揺らぐことがある。図４の例では、加速度センサの値が揺らいだ結果、車輪速がゼロになった時刻ｔ３の加速度は、第２期間Ｐの加速度より大きくなっている。そのため、停車時等のある瞬間の加速度を用いてシフト位置を判定すると誤認定しうる。これに対し、本実施の形態では、シフト位置判定部２８は加速度の平均値を用いて判定するため、こうした誤認定を抑止できる。

以上説明した本実施の形態に係るシフト位置判定装置１０によると、加速度を用いてシフト位置を判定できる。つまり、シフト位置信号がＣＡＮを流れない車両であっても、ワイヤーハーネスで運転支援ＥＣＵ２０とエンジンＥＣＵ（不図示）とを直結することなく、つまりワイヤーハーネスを使用することなく、また既存のＥＣＵに大幅な変更を加えることなく、シフト位置を判定できる。

以上、実施例をもとに本発明を説明した。実施例はあくまでも例示であり、各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

１０…シフト位置判定装置、１１…運転支援装置、１２…環境情報取得装置、１８…車両情報取得装置、２０…運転支援ＥＣＵ、２８…シフト位置判定部、３２…加速度センサ。

Claims (1)

1. 走行中のシフト位置を判定するシフト位置判定装置であって、
   車両の加速度を検出する加速度検出部と、
   アクセルがオンにされる前の所定期間のうちの車輪速がゼロである期間の加速度の平均値とアクセルがオンにされた後の所定期間の加速度の平均値とを比較することによりシフト位置を判定するシフト位置判定部と、を備えることを特徴とするシフト位置判定装置。

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