JPH09229175A

JPH09229175A - 車両制御装置

Info

Publication number: JPH09229175A
Application number: JP6191796A
Authority: JP
Inventors: Shuzo Moroto; 脩三諸戸; Takahiro Iwami; 隆広岩見; Mitsugi Yamashita; 貢山下; Hideki Nakajima; 秀樹中島
Original assignee: Equos Research Co Ltd
Current assignee: Equos Research Co Ltd
Priority date: 1996-02-23
Filing date: 1996-02-23
Publication date: 1997-09-02
Anticipated expiration: 2016-02-23
Also published as: JP2903380B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ナビゲーションシステムを用いて、予定走行経
路上の道路情報に基づき、将来の道路状況の変化に対応
した変速段制御を行う。【解決手段】地図情報を記憶した記憶装置Ｓ１と自車位
置を検出する自車位置認識装置Ｓ３と、自動変速機構１
２を制御する制御装置４とを備えた車両制御装置におい
て、予定走行経路上に位置し、車両が通過する際には減
速が必要となる特定位置を記憶装置Ｓ１から検出し、自
車位置から特定位置までの距離を算出して、この距離と
車速とから、予め設定された変速マップに基づいて変速
比を選択して変速制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両制御装置にか
かり、詳しくはナビゲーションシステムを搭載した自動
車における車両制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ナビゲーションシステムを搭載し
た自動車において、変速段制御を行う技術としては、特
開平６−２７２７５３号に記載されている発明のよう
に、各種センサによって読み取った車速の変化量やアク
セル開度等、およびナビゲーションシステムから読み取
った地図情報に基づいて、その時の走行状態に合わせて
変速段制御を行う変速制御装置が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の変
速制御装置では、ナビゲーションシステムから得られる
情報を考慮することによって、その時の走行状態の変化
に合わせた素早い変速制御に、制御動作を近づけること
を目的としている。しかし、変速段制御を行うための情
報は、すべて現在の走行時点での走行状態に関するもの
であり、その後予想される走行状態の変化を考慮した変
速制御は行われない。

【０００４】例えば、自動車が登り坂に差し掛かった
時、登り坂に入って、車速の変化やアクセル開度の変化
が生じた時点で、初めて変速段の変更が実行されるとい
った制御が行われる。また、カーブしている道路に差し
掛かった場合には、運転者のブレーキの踏み込みや、ア
クセルの踏み込みによって初めて変速段の変更が行われ
る。このように、従来では予め走行状況の変化を予想し
た変速段制御は行われていなかった。

【０００５】本発明の目的は、予め走行状況の変化を予
測した変速段制御をおこなうことによって、より安全で
滑らかな自動車の走行を実現する車両制御装置を提供す
ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】このような目的は、以下
の本発明により達成される。

【０００７】（１）地図情報を記憶した地図情報記憶
手段と、予定走行経路上に位置する特定位置の座標点を
前記地図情報記憶手段から検出する特定位置検出手段
と、自車位置を検出する自車位置検出手段と、検出され
た自車位置と検出された特定位置との距離を算出する距
離算出手段と、自車の車速を検出する車速検出手段と、
検出された車速と算出された距離に応じて変速比を選択
する変速制御手段とを備えたことを特徴とする車両制御
装置。

【０００８】（２）さらに、前記地図情報の中から目
的地までの予定走行経路を探索する走行経路検出手段を
有する上記（１）に記載の車両制御装置。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適実施形態の１
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である。本
発明の車両制御装置１は、変速制御手段である制御装置
４と、エンジン制御装置４２と、アクセルセンサ４３
と、ブレーキセンサ４４と、車両案内装置４５と、シフ
トレバーの操作位置を検出するシフトレバーポジション
センサ４７と、報知手段である音声出力装置５とを有し
ている。

【００１０】制御装置４は、シフトダウン制御装置４０
と変速制御装置４１とを備えている。アクセルセンサ４
３は、エンジン制御装置４２へアクセル開度αを供給
し、シフトダウン制御装置４０へはアクセルペダルの踏
み込みの有無を示すＯＮ／ＯＦＦ信号を供給する。ま
た、ブレーキセンサ４４は、シフトダウン制御装置４０
へブレーキペダルの踏み込みの有無を示すブレーキＯＮ
／ＯＦＦ信号を供給するととも、ＯＮ状態ではブレーキ
ランプ４８を点灯させる。

【００１１】エンジン制御装置４２は、供給されたアク
セル開度αに基づいて、スロットル開度θを調節し、エ
ンジン出力を制御するとともに、アクセル開度αに基づ
いて決定したスロットル開度θを変速制御装置４１へ供
給する。シフトレバーポジションセンサ４７は、シフト
レバーの操作位置を検出して、変速制御装置４１へレバ
ー位置を供給する。

【００１２】変速制御装置４１は、自動変速機構１２の
変速段を制御する。即ち、シフトレバーポジションセン
サ４７からの信号によって、シフトレバーがドライブの
位置にある場合には、図２に示されているように、予め
記憶されている変速マップに基づいて、エンジン制御装
置４２から入力されるスロットル開度θと、自動変速機
構１２に内蔵されている車速検出手段である車速センサ
から入力される車速Ｖとから変速段を決定し、該変速段
に切換えるように、自動変速機構１２へ変速指令をす
る。

【００１３】また、シフトダウン制御装置４０からシフ
トダウン指令信号が供給された場合には、該信号に基づ
いて指令された変速段に切換えるべく、自動変速機構１
２へ変速指令をする。さらに、変速制御装置４１は、シ
フトダウン制御装置４０へ、車速Ｖ、スロットル開度
θ、シフトレバー位置、現在の変速段を供給する。

【００１４】車両案内装置４５は、地図情報を記憶した
地図情報記憶手段である記憶装置Ｓ１と、特定位置検出
手段である特定位置検出装置Ｓ２と、自車位置認識装置
Ｓ３０と、衛星通信装置Ｓ３１と、距離算出手段である
演算装置Ｓ４とを備えている。

【００１５】記憶装置Ｓ１は、光記憶媒体、光磁気記憶
媒体または磁気記憶媒体などの記憶媒体で構成すること
ができ、本実施形態の場合には、ＣＤ−ＲＯＭやＩＣカ
ードで構成されている。記憶装置Ｓ１には、例えば道路
の幅員、勾配、路面の状態、カーブの半径などの道路情
報が記憶され、また、地図情報は、道路上に配設された
仮想的なノードの集合で構成して記憶され、各ノードは
それぞれ座標によって規定されている。

【００１６】特定位置検出装置Ｓ２は、記憶装置Ｓ１の
地図情報の中から、車両が走行する予定走行経路上に位
置する特定位置を検出し、該特定位置の座標点を特定す
る。この特定位置とは、走行中にシフトダウンか又は減
速が必要とされる場所であり、例えば、交差点、Ｔ字
路、車線数の減少する地点、カーブの入口、踏切、高速
道路出口ランプウェィ、高速道路の料金所、道路の幅員
の狭くなる地点、降坂路、登坂路などが挙げられる。こ
のような地点の内、最も自車位置に近い場所が特定位置
として検出される。

【００１７】また、予定走行経路とは、既に車両の走行
経路が設定されている場合には、その設定されている経
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。

【００１８】自車位置検出手段は、自車位置認識装置Ｓ
３０と衛星通信装置Ｓ３１とによって構成され、自車位
置認識装置Ｓ３０は、衛星通信装置Ｓ３１から入力され
る絶対現在位置を示す情報に基づいて自車位置を認識す
る。

【００１９】演算装置Ｓ４は、特定位置と自車位置との
距離ｄを算出する。また、演算装置Ｓ４は、走行経路検
出手段として自車位置から目的地までの経路を演算する
こともできる。このような車両案内装置４５から、シフ
トダウン制御装置４０へは、記憶装置Ｓ１に記憶されて
いる各種道路情報と、自車位置から特定位置までの距離
ｄが供給される。

【００２０】シフトダウン制御装置４０は、自車位置と
特定位置との距離が、所定の距離Ｄに到達した地点（以
下「判断地点」という）で、シフトダウンの判断を開始
し、図３ないし図５に示されているように、予め記憶さ
れているマップに基づき、自車位置から特定位置までの
距離ｄと、車速Ｖに応じて、シフトダウンすべくシフト
チェンジ指令信号を変速制御装置４１へ出力する。

【００２１】判断地点を特定する距離Ｄは、シフトダウ
ンによって減速するために十分な距離として設定され、
道路に設定された制限速度に応じて変更するようにして
もよい。例えば、高速道路のように制限速度が高い場合
には長く、市街地のように制限速度が低い場合には短く
することもできる。

【００２２】シフトダウン制御装置４０は、シフトダン
ウンを決定すると、シフトダンウン信号を出力する前
に、音声出力装置５へ信号を出力し、該信号に基づいて
音声出力装置５に、シフトダウンする旨を運転者に音声
で報知させる。以上のように、シフトダウン制御装置４
０は、まず自車が判断地点を通過したかどうかを判断
し、通過した場合には、マップに従って順次シフトダウ
ンを行い、特定位置に到達するまでにシフトダウンによ
る減速を行う。

【００２３】音声出力装置５は、音声合成装置５１と、
スピーカ５２とを有しており、音声合成装置５１は、シ
フトダウン制御装置４０から供給された信号に基づき、
シフトダンウンを知らせる音声を合成し、スピーカ５２
を介して音声として出力する。

【００２４】以下、シフトダウン制御装置４０の制御動
作について、図６および図７に示されているフローチャ
ートに基づいて詳説する。図６のシフトダウン制御装置
４０のメインフローチャートである。

【００２５】最初に、シフトレバーポジションセンサ４
７によって、シフトレバーがドライブ位置にあるか否か
を判断する（ステップＳ１０１）。ドライブ位置にシフ
トレバーがない場合には、以下の制御動作は行われな
い。ドライブ位置にある場合には、図７に示されている
シフトダンウン判断ルーチンを実行する（ステップＳ１
０２）。次に、シフトダウン判断ルーチン（ステップＳ
１０２）において、シフトダウンの判断がなされたか否
かを判断する（ステップＳ１０３）。シフトダウンをし
ない判断がなされた場合には、以下の制御動作は行われ
ない。

【００２６】シフトダウン判断ルーチン（ステップＳ１
０２）において、シフトダウンをする判断がなされた場
合には、音声出力装置５へ信号が出力され、該信号に基
づいて音声出力装置５がシフトダウンする旨を運転者に
音声で報知する（ステップＳ１０４）。この報知によっ
て、運転者は車両のシフトダウンを知るとともに、不意
の減速による不快感を軽減させることができ、より安全
に運転をすることができる。

【００２７】次に、変速制御装置４１へはシフトダウン
指令信号を出力する。これにより、変速制御装置４１
は、自動変速機構１２の変速段を変更する。シフトダウ
ンする場合には、ブレーキランプ４８を点灯させ（ステ
ップＳ１０６）、後続の車両に減速することを知らせ
る。

【００２８】次に、シフトダウン判断ルーチンについ
て、図７に基づいて説明する。演算装置Ｓ４で算出され
た距離ｄを読み込み（ステップＳ２０１）、判断地点に
到達しか否かを判断する（ステップＳ２０２）。具体的
には、距離ｄと判断地点と特定位置との距離Ｄとを比較
して、ｄ≦Ｄである場合には、判断地点に到達したもの
と判断する。判断地点に到達している場合には、アクセ
ルＯＦＦ状態となっているか否かを判断し（ステップＳ
２０３）、アクセルＯＦＦ状態となっている場合には、
ブレーキが踏まれたか否かを判断する（ステップＳ２０
４）。

【００２９】ブレーキが踏まれている場合には、図４に
示されている第２マップに基づいて、距離ｄと車速Ｖか
ら変更すべき変速段を決定し、現在の変速段と比較して
シフトダウンが必要か否かを判断する（ステップＳ２０
５）。一方、ブレーキが踏まれていない場合には、ウイ
ンカーが点灯されたか否かを判断する（ステップＳ２０
６）。ウインカーが点灯された場合には、図５に示され
ている第３マップに基づいて、距離ｄと車速Ｖから変更
すべき変速段を決定し、現在の変速段と比較してシフト
ダウンが必要か否かを判断する（ステップＳ２０７）。

【００３０】ウインカーが点灯していない場合には、図
３に示されている第１マップに基づいて、距離ｄと車速
Ｖから変更すべき変速段を決定し、現在の変速段と比較
してシフトダウンが必要か否かを判断する（ステップＳ
２０８）。これらのステップＳ２０２〜Ｓ２０８の動作
によって、車両が特定位置に接近するに従って、滑らか
に減速され、適正な速度で安全に特定位置を通過するこ
とができる。

【００３１】上記ステップＳ２０５、Ｓ２０７、Ｓ２０
８がそれぞれ終了した後、車両の走行状態が、第１〜第
３マップに示されている領域Ａ内に位置するか否か、つ
まり、自車位置と特定位置との距離がｄ₀ 以下であり、
かつ車速ＶがＶ₀ 以下であるか否か、換言すると特定位
置へ接近し車速を落としたか否かを判断する（ステップ
Ｓ２１０）。

【００３２】領域Ａ内でない場合には、メインルーチン
へリターンされ、上記ステップＳ２０１〜Ｓ２０８が繰
り返される。領域Ａ内である場合には、特定位置を通過
した後の道路の車線数や幅員、勾配などを考慮して、特
定位置通過後のスロットル開度θを予想する（ステップ
Ｓ２１０）。次に、通常走行時の図２に示されている変
速マップに基づいて、予想されたスロットル開度θと車
速Ｖから変速段を決定する（ステップＳ２１１）。以上
のステップＳ２０９〜Ｓ２１１によって、特定位置通過
後も道路状況に合致した滑らかな走行（加速）が可能と
なる。

【００３３】以上のような制御動作による車速の変化
を、交差点を曲がる場合を例にして、図８に基づいて説
明する。車両２が特定位置である交差点（Ｂ点）から所
定の距離手前にある判断地点（Ｃ点）を通過すると、図
７に示されているシフトダウン判断ルーチンのうち、ス
テップＳ２０３からステップＳ２０８が実行され得る状
態となる。アクセルがＯＦＦされると、ウインカーが点
灯されるまでは第１マップに基づいてシフトダウンが行
われ、車速Ｖが減少する。次に、ウインカーが点灯され
ると、ブレーキが踏まれるまでは、第３マップに基づい
てシフトダウンが行われ、車速Ｖが減少する。そして、
ブレーキが踏まれると、第２マップに基づいてシフトダ
ウンが行われる。シフトダウンが行われる際には、その
前に必ず音声によってシフトダウンされることが運転者
へ案内され、不意のシフトダウンによる違和感の発生を
抑制する。また、判断地点を通過した時点で、変速段制
御により減速する旨を音声によって案内する構成として
もよい。

【００３４】十分に減速され、特定位置Ｂから距離ｄ₀
の地点を通過すると、マップにおける領域Ａ内に入り、
車両２は特定位置Ｂを曲がって通過する。特定位置Ｂを
通過することによって、車両２は幅員の広い道路へ移動
しする。ステップＳ２１０、Ｓ２１１とによって、道路
の幅員の広さから予想されるスロットル開度θが演算さ
れ、該スロットル開度θから図２に示されている通常走
行時の変速マップに基づき、変速段が決定される。この
変速段は、車両２が幅員の広い道路へ移動した後、加速
を開始するのに最も適した変速段となっており、スムー
ズな加速に移行することができる。また、シフトダウン
が順に行われるため、２速までのシフトダウンが可能と
なり、十分にエンジンブレーキを効かすことができる。

【００３５】さらに、他の実施形態として、舵角センサ
を設け、車両が直進していない場合には、シフトダウン
は行わない制御動作とすることもできる。このような制
御動作をさせることによって、より安全な走行が確保で
きる。また、シフトダウンを停止するか否かを判断する
舵角の範囲は、その時の車速Ｖや路面の状態に応じて変
更することもできる。例えば、車速が低速である場合に
は、シフトダウンを許容する舵角を大きく、高速である
場合には、シフトダウンを許容する舵角を小さくし、ま
た、路面の摩擦係数が大きければ、シフトダウンを許容
する舵角を大きく、小さければ、シフトダウンを許容す
る舵角を小さく設定する。

【００３６】一方、音声出力装置５から出力される音声
には、上記実施形態で説明した内容の他に、判断地点を
通過する前の通常走行状態の場合であっても、シフトダ
ウンする前に、その旨を音声で知らせる構成としてもよ
い。例えば、変速制御装置４１によって、変速段が自動
的に変更される場合において、シフトアップする場合に
は、例えば「３速へシフトアップします。」、シフトダ
ウンする場合には、例えば「２速へシフトダウンしま
す。」といった音声を発するようにすることができる。
この他に、音声案内情報としては、次のようなものが挙
げられる。自動変速機構１１のロックアップクラッチが
作動する前に案内する。例えば、「ロックアップクラッ
チが作動します。」といった音声により案内できる。

【００３７】その他、自動的にヘッドライトをＯＮする
構成とした場合には、ヘッドライトをＯＮさせる前に、
例えば「ヘッドライトをＯＮします。」と、自動的にヘ
ッドライトをＯＦＦする構成とした場合には、ヘッドラ
イトをＯＦＦさせる前に、例えば「ヘッドライトをＯＦ
Ｆします。」と、車を降りる時にヘッドライトがＯＮ状
態となっていたら、例えば「ヘッドランプが点灯したま
まです。」と、エンジンをかける時、シフトレバーが
「Ｐ」または「Ｎ」の位置でない場合には、例えば「シ
フトレバーをＰ（またはＮ）に入れて下さい。」と、パ
ーキングブレーキＯＮ状態で発進しようとした場合に
は、例えば「ブレーキが作動中です。」と、ＡＵＴＯエ
アコンの切換の時には、例えば「今から温度を下げま
す。」と、アンチロックブレーキが作動する前に、例え
ば「いまからＡＢＳを作動させます。」と、トラクショ
ンコントロールが働く前に、例えば「今からトラクショ
ンコントロールを作動させます。」と、４ＷＤに切換え
る時には、例えば「４ＷＤへ切り換えます。」と、４Ｗ
Ｓを切換える時に、車速により同位相と逆位相を変化さ
せる場合において、例えば「逆位相へ切換えます。」
と、ステアリング（パワステ）制御時に、車速によりパ
ワステの操舵アシスト力が変化するタイプにおいて、例
えば「ステアリングが重くなります。」と、運転者がキ
ーを付けたままで降車しようとした場合に、例えば「キ
ーが差し込まれたままです。」と、運転者がキーを付け
たままで降車しようとして、デフォッガがＯＮされてい
る場合に、例えば「デフォッガがＯＮされています。」
と、運転者がキーを付けたままで降車しようとして、ル
ームランプがＯＮされている場合に、例えば「ルームラ
ンプが点灯させたままです。」と、運転者がキーを付け
たままで降車しようとして、ハザード、ウインカーがＯ
Ｎされている場合に、例えば「ウインカー（ハザード）
が点灯されたままです。」と、それぞれ音声により案内
（警告）することができる。

【００３８】このように、音声で案内することによっ
て、運転者は音声の内容に応じて、次の動作に的確に移
行することができ、特に警告を内容とする音声案内で
は、すぐに警告の原因となる状態（キーが差し込まれた
まま等）を排除することができる。特に自動制御によっ
て車両の各部を制御する場合には、運転者が制御動作を
認識していない場合が多く、音声案内によって、それら
の制御動作を運転者へ認識させることによって、快適な
運転と、一層安全な走行を確保することができる。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の車両制御
装置によれば、予め走行状況の変化を予測した変速段制
御をおこなうことによって、より安全で滑らかな自動車
の走行を実現することができる。例えば、走行予定経路
中の特定位置から自車位置までの距離を算出し、その距
離と車速とに基づいて、該特定位置に到達する前から、
シフトダウン制御を行うことによって、特定位置を適正
な車速で安全に通過することができる。

【００４０】また、走行経路検出手段に基づき、目的地
までの走行経路を予め設定することによって、特定位置
をさらに明確に設定することができ、より安全で滑らか
な自動車の走行を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の車両制御装置の構成を示すブロック図
である。

【図２】通常走行時の変速マップである。

【図３】判断地点を通過した後において、変速段を決定
する第１マップである。

【図４】判断地点を通過した後において、変速段を決定
する第２マップである。

【図５】判断地点を通過した後において、変速段を決定
する第３マップである。

【図６】シフト制御装置のメインフローチャートであ
る。

【図７】シフト制御装置のシフトダウン判断ルーチンで
ある。

【図８】車両の車速と走行位置との関係を示す概略図で
ある。

【符号の説明】

１車両制御装置２車両４制御装置（変速制御手段）４０シフトダウン制御装置４１変速制御装置４５車両案内装置５音声出力装置Ｓ１記憶装置（地図情報記憶手段）Ｓ２特定位置検出装置（特定位置検出手段）Ｓ３０自車位置認識装置Ｓ３１衛星通信装置Ｓ４演算装置（距離算出手段）

【手続補正書】

【提出日】平成８年７月１８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図８

【補正方法】変更

【補正内容】

【図８】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中島秀樹東京都千代田区外神田２丁目19番12号株式会社エクォス・リサーチ内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】地図情報を記憶した地図情報記憶手段
と、予定走行経路上に位置する特定位置の座標点を前記地図
情報記憶手段から検出する特定位置検出手段と、自車位置を検出する自車位置検出手段と、検出された自車位置と検出された特定位置との距離を算
出する距離算出手段と、自車の車速を検出する車速検出手段と、検出された車速と算出された距離に応じて変速比を選択
する変速制御手段とを備えたことを特徴とする車両制御
装置。
【請求項２】さらに、前記地図情報の中から目的地ま
での予定走行経路を探索する走行経路検出手段を有する
請求項１に記載の車両制御装置。