JP6645889B2 - 車両の運転支援システム - Google Patents

Description

本発明は、自車両外部の走行環境情報と自車両の自動変速機を介した運転情報とに基づいてドライバの運転操作を支援する車両の運転支援システムに関する。

自動車等の車両においては、自車両の前方環境をカメラ等により撮像して自車両の前方を走行する先行車両や障害物を認識し、先行車との車間距離を安全に保つよう自動的に走行速度を増減する、自動的にブレーキを作動させて衝突を防止する等のドライバの運転を支援する運転支援技術が開発され、実用化されている。

例えば、特許文献１には、前輪または後輪が輪止めに当接したことを検出した場合、当接した前輪または後輪を輪止めから隔離するための運転支援を実行することで、車両を発進させる際にドライバがシフト操作を誤った場合に対処可能な運転支援装置が開示されている。

特開２０１３−２０９０５５号公報

一般に、運転支援の態様は、特許文献１にも開示されているように、自動変速機のシフト操作の状態に応じて変化する。しかしながら、自動変速機のシフト操作は、ドライバがシフトレバーを目的のシフト位置へ向けて操作するものであるため、目的のシフト位置に到達する前にシフトレバーから手を放す等の中途半端な操作をすると、機械的なバラツキの要因によって中途半端な位置に留まってしまい、シフト位置が不定となる。

このような場合、不定になる前のシフト位置を記憶しておき、その記憶値を参照して運転支援制御を実行することが考えられる。しかしながら、一義的に前回のシフト位置を参照して運転支援を実行しようとすると、実際の自動変速機を介した車両状態と適合せず、不要な運転支援機能が作動したり、逆に望まれる運転支援機能が作動しない虞がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、自動変速機のシフト位置が不定位置に留まってしまった場合にも、実際の自動変速機を介した車両状態との不適合による不要な支援制御の実行を回避し、必要な支援制御を実行させることのできる車両の運転支援システムを提供することを目的としている。

本発明の一態様による車両の運転支援システムは、自車両外部の走行環境情報と自車両の自動変速機を介した運転情報とに基づいてドライバの運転操作を支援する運転支援制御を実行する車両の運転支援システムであって、前記自動変速機のシフト位置を選択操作するシフト操作部に備えられ、操作位置に応じた位置情報を出力する複数の位置センサと、前記複数の位置センサからの位置情報に基づいて、前記シフト操作部が操作確定位置にあるか不定位置にあるかを判別するシフト位置判別部と、前記シフト操作部が操作確定位置にあると判別されたとき、操作確定位置にあるシフト位置を記憶してシフト記憶値として保持するシフト位置記憶部と、前記シフト操作部が操作確定位置にあると判別されたとき、操作確定位置にあるシフト位置を前記運転支援制御で参照されるシフト位置として決定し、前記シフト操作部が不定位置にあると判別されたときには、不定位置となる直前の前記シフト記憶値と運転支援機能に対応して予め設定されたシフト位置とに基づいて、前記運転支援制御で参照されるシフト位置を決定するシフト位置決定部と、前記シフト位置決定部で決定したシフト位置を参照して前記運転支援制御を実行する運転支援制御部とを備える。

本発明によれば、自動変速機のシフト位置が不定位置に留まってしまった場合にも、実際の自動変速機を介した車両状態との不適合による不要な支援制御の実行を回避し、必要な支援制御を実行させることができる。

車両の駆動系及び制御系を示す説明図 シフト位置の配列を示す説明図 位置センサ出力を示す説明図 シフト決定テーブルの例を示す説明図 図４のシフト決定テーブルによるシフト決定値を示す説明図 シフト決定テーブルの他の例を示す説明図 図６のシフト決定テーブルによるシフト決定値を示す説明図 シフト位置決定処理のフローチャート

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１において、符号１は図示しない車両に搭載されるエンジンであり、このエンジン１の出力軸に自動変速機２が連設されている。自動変速機２は、変速比を段階的に可変する多段変速機、或いは変速比を連続的に可変する無段変速機であり、運転席に設けられたシフト操作部５を操作することにより、自動変速機２とシフト操作部５とを連結するケーブルを介してシフトレンジが切り換えられる。

シフトレンジの切り換えは、自動変速機２の油路を選択的に確立してシフトレンジを切り換える周知のマニュアルバルブ（図示せず）によって行われ、例えば、パーキングロック（Ｐ），後進方向への走行が可能なリバース（Ｒ）、ニュートラル（Ｎ），前進方向への走行が可能なドライブ（Ｄ）、手動操作用のマニュアル（Ｍ）の何れかのレンジに切り換えられる。以下においては、パーキングロック，リバース，ニュートラル，ドライブ，マニュアルの各レンジを、単にＰ，Ｒ，Ｎ，Ｄ，Ｍと記載する。

シフト操作部５によるシフトレンジの選択は、シフトゲージ５ａから延出されるシフトレバー５ｂを各シフトレンジに対応するシフト位置に操作することで行われる。シフトレバー５ｂが移動するシフトゲージ５ａには、例えば、図２に示すように、縦方向溝と、その縦方向溝の下端から横方向に伸びる横方向溝とが設けられており、縦方向溝の上端位置が“Ｐ”のシフト位置（Ｐ位置）となっている。また、Ｐ位置から下方向に順に、”Ｒ”のシフト位置（Ｒ位置）、“Ｎ”のシフト位置（Ｎ位置）が配置され、縦方向溝の下端位置が“Ｄ”のシフト位置”（Ｄ位置）となっている。Ｄ位置から横方向の溝部は“Ｍ”のシフト位置”（Ｍ位置）となっている。

尚、Ｐ位置からＲ位置との間の途中の位置、Ｒ位置とＮ位置と間の途中の位置、Ｎ位置とＤ位置との間に途中の位置、Ｄ位置とＭ位置との間の途中の位置は、それぞれ、Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄ，Ｍの各レンジに対応した操作確定位置に対して、何れのレンジ位置でもない不定位置となる。この不定位置は、機械的なバラツキ等の要因によってシフトレバー５ｂがＰ，Ｒ，Ｎ，Ｄ，Ｍの操作確定位置の間に留まってしまう位置である。

Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄ，Ｍの各位置には、シフトレバー５ｂが何れの位置に操作されたかを検知するための複数の位置センサ６が配置されている。以下、Ｐ，Ｒ，Ｎ，Ｄ，Ｍの各位置毎の位置センサ６を、６#P，６#R，６#N，６#D，６#Mと記載する。これらの位置センサ６#P，６#R，６#N，６#D，６#Mは、自動変速機２を制御する変速機制御装置１０に接続されており、変速機制御装置１０から運転支援装置１００にシフト操作の位置信号が出力される。

尚、位置センサ６#P，６#R，６#N，６#D，６#Mからの信号は、変速機制御装置１０を介することなく、直接、運転支援装置１００に入力するようにしても良い。

運転支援装置１００は、位置センサ６からの信号に基づいて、各種運転支援制御で参照する自動変速機２のシフト位置を決定し、このシフト位置に適合する運転支援制御を実行する。本実施の形態においては、この運転支援装置１００を中心として、自動変速機２のシフト位置を検出する位置センサ６及び変速機制御装置１０を含む運転支援システムが形成される。

ここで、運転支援制御で参照されるシフト位置は、シフト操作部５が操作確定位置にあるときには実際の自動変速機２のシフトレンジを示すが、シフト操作部５が不定位置にあるときには、必ずしも実際の自動変速機２の状態を示していない。すなわち、運転支援制御における参照用として決定されるシフト位置は、実際の自動変速機２による車両状態と適合しない不要な運転支援を抑制し、また必要とされる運転支援を実行するための制御用の仮想的なシフト位置となる。

運転支援装置１００は、具体的には、複数の装置群によって形成され、自車両外部の走行環境とエンジン１及び自動変速機２を介した自車両の運転情報とに基づいて、ドライバの運転操作を支援する各種運転支援制御を実行する。運転支援装置１００を形成する複数の装置群としては、例えば、各種運転支援の制御指令を出力する支援制御装置を中心として、車載のカメラやレーダ等によって自車両外部の走行環境を認識する外部環境認識装置、エンジン１を制御するエンジン制御装置、各輪のブレーキを制御するブレーキ制御装置、車両の操舵系に設けた電動パワーステアリングモータによるアシストトルクを制御するステアリング制御装置、車両の異常やドライバの誤操作等に対して警報を発する警報装置等があり、これらの装置群が車載ネットワークを形成する通信バスに双方向通信可能に接続されて運転支援装置１００が形成されている。

運転支援装置１００は、自車両を取り巻く交通環境情報と自車両の運転状態情報とに基づいてドライバの運転操作を支援する各種運転支援制御を実行する。運転支援制御としては、例えば、先行車両に対して一定車間距離を維持しながらの追従走行を含む定速走行制御、自車両を走行車線内に維持する車線維持制御、車線からの逸脱を防止する車線逸脱防止制御、障害物との衝突を回避若しくは衝突被害を軽減するためのプリクラッシュブレーキ制御、アクセルペダルとブレーキペダルの踏み間違いを警報する踏み間違い警報制御、車両後退時の衝突を防止する後退衝突回避ブレーキ制御、自動変速機２の誤操作による車両後退時の駆動力を抑制するＡＴ誤後進制御等がある。

これらの運転支援制御は、自動変速機２のシフトレンジを参照して実行されるが、シフト操作部５のシフト位置が不定位置にある場合には、実際の自動変速機２のレンジ位置と適合しない支援制御が実行される虞がある。このため、運転支援装置１００は、運転支援制御で参照するシフト位置に係る機能として、シフト位置判別部１０１、シフト位置記憶部１０２、シフト位置決定部１０３、運転支援制御部１０４を備えている。これらの各機能部は、例えば、中心となる支援制御装置に設けられている。

シフト位置判別部１０１は、位置センサ６からの信号に基づいて、シフト操作部５のシフトレバー５ｂが操作確定位置に操作されているか不定位置に留まっているかを判別し、判別したシフト位置を不定位置を含めて出力する。以下では、位置センサ６の出力から得たままの値を”生値”と記載し、この生値から判別されるシフト位置を、”シフト生値”と記載する。

例えば、Ｄ位置からＮ位置へのシフト操作を例に取って説明すると、図３に示すように、Ｄの操作確定位置では、位置センサ６#D（以下、”Ｄセンサ”と記載）の出力電圧はハイレベル（ＯＮ）、位置センサ６#N（以下、”Ｎセンサ”と記載）の出力電圧はローレベル（ＯＦＦ）となっている。Ｄの操作確定位置からＮの操作確定位置になると、Ｄセンサの出力電圧がハイレベル（ＯＮ）からローレベル（ＯＦＦ）に変化し、Ｎセンサの出力電圧がローレベル（ＯＦＦ）からハイレベル（ＯＮ）に変化する。このとき、シフトレバー５ｂがＤとＮとの間の途中の不定位置で留まってしまうと、ＤセンサとＮセンサとが共にＯＦＦの状態となる。

従って、シフト位置判別部１０１は、ＤセンサがＯＮのときにはＤの操作確定位置、ＮセンサがＯＮのときにはＮの操作確定位置にあると判別し、ぞれぞれ、Ｄのシフト生値、Ｎのシフト生値を出力する。一方、ＤセンサがＯＮからＯＦＦに変化したとき、ＮセンサがＯＦＦからＯＮに変化せず、ＯＦＦのままであるときには、ＤからＮに移動する途中の不定位置にあると判別し、不定のシフト生値を出力する。

尚、本実施の形態においては、シフト位置判別部１０１を運転支援装置１００に設けるものとして説明するが、シフト位置判別部１０１を変速機制御装置１０に設けるようにしても良い。その場合には、変速機制御装置１０は、シフトレバー５ｂの操作位置が操作確定位置か不定位置かを判別し、不定位置を含むシフト生値を運転支援装置１００に出力する。

シフト位置記憶部１０２は、シフト位置判別部１０１で判別されたシフト生値が不定でない場合には、そのシフト生値を記憶し、シフト記憶値として保存する。シフト記憶値は、最後に不定でなかったシフト生値によって最新の状態に更新され、シフト位置決定部１０３によって読み出される。

シフト位置決定部１０３は、シフト位置判別部１０１で判別されたシフト生値が不定でない場合、シフト生値をそのまま、運転支援制御における参照用のシフト位置として決定し、シフト生値が不定であった場合には、シフト記憶値を用いて参照用のシフト位置を決定する。以下、運転支援制御の参照用に決定されるシフト位置を、適宜、”シフト決定値”と記載する。このシフト決定値は、具体的には、図４，図６に例示するようなシフト決定テーブルを参照して決定される。

図４に示すシフト決定テーブルＴＢＬ１は、シフト記憶値がＲ，Ｎ，Ｄの場合には、全てＮのシフト決定値となり、シフト記憶値がＰ，Ｍの場合に、そのままのＰ，Ｍのシフト決定値となるように設定されている。このシフト決定テーブルＴＢＬ１は、定速走行制御等の運転支援制御において、自動変速機２のレンジ位置が確定していない状態であるにも拘わらず、エンジン１からの駆動力を自動変速機２を介して駆動輪に伝達可能であると誤判定して不要な駆動力を発生することを防止するためのものであり、実際の車両状態に適合しない運転支援制御を回避して安全性を確保することができる。

例えば、Ｄ位置からＮ位置へのシフト操作により、シフト位置判別部１０１からのシフト生値とシフト位置記憶部１０２からのシフト記憶値とが図５に示すような波形になるとき、シフト生値がＤで確定されているときには、シフト決定値もＤとなり、シフト生値がＮに確定されたとき、シフト決定値もＮとなる。一方、シフト生値が不定であるときには、シフト決定テーブルＴＢＬ１により、不定となる前のシフト記憶値Ｄに対して、シフト決定値はＮとなる。

また、図６に示すシフト決定テーブルＴＢＬ２は、図４のシフト決定テーブルＴＢＬ１に対して、不定位置でのシフト決定値を運転支援機能毎に細分化した例を示している。この例では、前述した各種運転支援機能のうち、定速走行制御（ＡＣＣ）、踏み間違い警報制御（ＦＭＷ）、プリクラッシュブレーキ制御（ＰＣ）、後退衝突回避ブレーキ制御（ＲＡＢ）、ＡＴ誤後進制御等に対して、同じシフト記憶値に対して、ぞれぞれの支援機能で望まれるシフト決定値としている。

例えば、定速走行制御（ＡＣＣ）、踏み間違い警報制御（ＦＭＷ）を例に取ると、図７に示すように、シフト生値がＤで確定されているときには、シフト決定値は、ＡＣＣとＦＭＷとの両者でＤとなり、シフト生値がＮに確定されたとき、両者のシフト決定値もＮとなる。一方、シフト生値が不定であるときには、不定となる前のシフト記憶値Ｄに対して、ＡＣＣではシフト決定値がＮとなり、ＦＭＷではシフト決定値がＤとなる。

すなわち、シフト生値が不定であるとき、ＡＣＣの運転支援機能に対しては、シフト決定テーブルＴＢＬ１と同様、シフト決定値をＮとすることにより、自動変速機２のレンジ位置が確定していない状態でのエンジン１からの不要な駆動力を抑制する。また、ＦＭＷの運転支援機能に対しては、シフト生値が不定であるとき、シフト決定値をＤとして自動変速機２から駆動輪に動力が出力されるとの前提で警報を有効に作動させ、ドライバに対してペダルの踏み間違いを効果的に警告できるようにする。

運転支援制御部１０４は、シフト位置決定部１０３で決定した自動変速機２のシフト位置を参照して、シフト位置に適合した各種運転支援制御を実行するための制御指令を、エンジン制御装置、ブレーキ制御装置、ステアリング制御装置、警報装置等に出力する。このとき、駆動力やブレーキに係る支援制御では、シフト位置が不定のときには、自動変速機２のシフトレンジはＮとされることから、不要な駆動力やブレーキを抑制することができ、また、警報に係る支援制御では、シフト位置が不定のとき、自動変速機２のシフトレンジがＤとされることから、ドライバに効果的に警報を発することができる。

次に、以上のシフト位置決定に係るプログラム処理について、図８のフローチャートを用いて説明する。

このシフト位置決定処理では、最初のステップＳ１において、自動変速機２のシフト操作部５に設けられた位置センサ６からの信号に基づくシフト生値を取得する。次いで、ステップＳ２へ進み、シフト生値が不定になっているか否かを調べる。

ステップＳ２においてシフト生値が不定でない場合、ステップＳ２からステップＳ３へ進み、今回のシフト生値でシフト記憶値を更新する。そして、ステップＳ４で今回のシフト生値をシフト決定値とした後、ステップＳ４からステップＳ６へ進んでシフト決定値を出力する。

一方、ステップＳ２においてシフト生値が不定の場合には、ステップＳ２からステップＳ５へ進んでテーブル参照によりシフト記憶値からシフト決定値を設定する。参照するテーブルは、前述したシフト決定テーブルＴＢＬ１或いはシフト決定テーブルＴＢＬ２等の運転支援機能に適合したシフト決定値を格納したテーブルであり、このテーブル参照によりシフト決定値を設定した後は、ステップＳ６へ進んでシフト決定値を出力し、このシフト決定値によるシフト位置に適合した運転支援制御の実行を可能とする。

このように本実施の形態においては、自動変速機のシフト位置が操作の確定しない不定位置にある場合、不定位置となる直前のシフト位置の記憶値と運転支援機能に対応して予め設定されたシフト位置とに基づいて、運転支援制御で参照されるシフト位置を決定する。これにより、シフト位置を参照して運転支援制御を実行する際に、実際の自動変速機を介した車両状態との不適合による不要な支援制御の実行を回避し、必要な支援制御を実行させることができる。

１ エンジン
２ 自動変速機
５ シフト操作部
５ａ シフトゲージ
５ｂ シフトレバー
６ 位置センサ
１０ 変速機制御装置
１００ 運転支援装置
１０１ シフト位置判別部
１０２ シフト位置記憶部
１０３ シフト位置決定部
１０４ 運転支援制御部
ＴＢＬ１ シフト決定テーブル
ＴＢＬ２ シフト決定テーブル

Claims (3)

1. 自車両外部の走行環境情報と自車両の自動変速機を介した運転情報とに基づいてドライバの運転操作を支援する運転支援制御を実行する車両の運転支援システムであって、
   前記自動変速機のシフト位置を選択操作するシフト操作部に備えられ、操作位置に応じた位置情報を出力する複数の位置センサと、
   前記複数の位置センサからの位置情報に基づいて、前記シフト操作部が操作確定位置にあるか不定位置にあるかを判別するシフト位置判別部と、
   前記シフト操作部が操作確定位置にあると判別されたとき、操作確定位置にあるシフト位置を記憶してシフト記憶値として保持するシフト位置記憶部と、
   前記シフト操作部が操作確定位置にあると判別されたとき、操作確定位置にあるシフト位置を前記運転支援制御で参照されるシフト位置として決定し、前記シフト操作部が不定位置にあると判別されたときには、不定位置となる直前の前記シフト記憶値と運転支援機能に対応して予め設定されたシフト位置とに基づいて、前記運転支援制御で参照されるシフト位置を決定するシフト位置決定部と、
   前記シフト位置決定部で決定したシフト位置を参照して前記運転支援制御を実行する運転支援制御部と
   を備えることを特徴とする車両の運転支援システム。
2. 前記運転支援制御は駆動力に係る運転支援制御であり、前記駆動力に係る運転支援制御で参照されるシフト位置は、前記駆動力に係る運転支援制御の実行を回避可能とするシフト位置であることを特徴とする請求項１記載の車両の運転支援システム。
3. 前記運転支援制御は警報に係る運転支援制御であり、前記警報に係る運転支援制御で参照されるシフト位置は、前記警報に係る運転支援制御を実行可能とするシフト位置であることを特徴とする請求項１記載の車両の運転支援システム。

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