JPH1082462A

JPH1082462A - 車両制御装置

Info

Publication number: JPH1082462A
Application number: JP25741396A
Authority: JP
Inventors: Hideki Ariga; 秀喜有賀; Mitsugi Yamashita; 貢山下; Hisanori Shirai; 久則白井
Original assignee: Equos Research Co Ltd
Current assignee: Equos Research Co Ltd
Priority date: 1996-09-06
Filing date: 1996-09-06
Publication date: 1998-03-31
Anticipated expiration: 2016-09-06
Also published as: JP3139388B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ナビゲーションシステムに記憶されている道路
情報に基づき、道路状況に応じたシフトダウン制御を行
う際、運転者の意志を推測して、変速比の設定が運転者
の意志に反することなく行われるようにする。【解決手段】ナビゲーション処理部から読み込んだ道路
情報に基づき、各ノードＮ１〜Ｎｎを通過する際におけ
る推奨速度に対する減速の必要性を判断し、各ノードＮ
１〜Ｎｎ毎の推奨速度に基づき、変速段の上限値が設定
され、運転者の運転操作から減速の意志を推測し、設定
された上限値の範囲内で、変速比を決定する。また、運
転者の所定の運転操作が検出されない場合には、通常走
行の変速比制御が行われ、おしきせの変速制御は行わな
い。

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、詳しくは有段変速機及び無段変速機を含む自動変
速装置の変速比の制御に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車両の現在位置に周囲に関する道路情報
に応じて自動変速機の制御パターンを変更する変更手段
を備えた自動変速機の制御装置が提案されている（特公
平6-58141号公報）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、道路状況に
応じた変速段の制御は、具体的な周囲の状況に対応し
て、変速段を制御するので、環境適応性が高い一方、運
転者に車両側のお仕着せの制御を押し付けることにもな
る。このような観点から、本発明は、運転者の意志を推
測して、変速比の設定が運転者の意志に反することなく
行なわれるようにしたものである。

【０００４】

【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。

【０００５】（１）道路情報を記憶した道路情報記憶
手段と、現在地を検出する現在地検出手段と、自車位置
の進行方向にある特定点の推奨走行速度を算出する推奨
走行速度算出手段と、自車の車速を検出する車速検出手
段と、自動的に変速比を選択する自動変速装置と、運転
者の運転動作を検出する運転動作検出手段と、前記特定
点と現在地間の距離及び該特定点の推奨走行速度と現在
の車速との速度差に応じて予め定められた範囲内に変速
比を規制する変速比規制手段と、運転者の運転動作に基
づいて、前記自動変速装置が選択する変速比を変速比規
制手段の規制した範囲内となるように設定する変速比設
定手段とを備えたことを特徴とする車両制御装置。

【０００６】（２）前記特定点は、道路形状を表現す
るノードである上記（１）に記載の車両制御装置。

【０００７】（３）前記運転動作検出手段は、アクセ
ル開度に基づき運転動作を検出する上記（１）に記載の
車両制御装置。

【０００８】（４）前記運転動作検出手段は、スロッ
トル開度に基づき運転動作を検出する上記（１）に記載
の車両制御装置。

【０００９】（５）前記運転動作検出手段は、ブレー
キペダルの操作に基づき運転動作を検出する上記（１）
に記載の車両制御装置。

【００１０】（６）前記自動変速装置は、多段変速機
である上記（１）に記載の車両制御装置。

【００１１】（７）前記自動変速装置は、無段変速機
である上記（１）に記載の車両制御装置。

【００１２】

【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、ナビゲーションシステム装置
１０と、ＡＴモード選択部２０と、車両状態検出部３０
と、変速制御装置４０とを備えている。ナビゲーション
システム装置１０は、ナビゲーション処理部１１と、道
路情報記憶手段であるデータ記憶部１２と、現在位置検
出部１３と、通信部１５と、入力部１６と、表示部１７
と、音声出力部１９とを有している。

【００１３】ナビゲーション処理部１１は、入力された
情報に基づいて、ナビゲーション処理等の各種演算処理
を行い、その結果を出力する中央制御装置（以下「ＣＰ
Ｕ」という）１１１を備えている。このＣＰＵ１１１
は、データバス等のバスラインを介してＲＯＭ１１２と
ＲＡＭ１１３が接続されている。ＲＯＭ１１２は、目的
地までの経路の検索、経路中の走行案内、特定区間の決
定等を行うための各種プログラムが格納されているリー
ド・オンリー・メモリである。ＲＡＭ１１３は、ＣＰＵ
１１１が各種演算処理を行う場合のワーキング・メモリ
としてのランダム・アクセス・メモリである。

【００１４】データ記憶部１２は、地図データファイ
ル、交差点データファイル、ノードデータファイル、道
路データファイル、写真データファイル、および各地域
のホテル、ガソリンスタンド、観光地案内などの各種地
域毎との情報が格納された他のデータファイルを備えて
いる。これら各ファイルには、経路探索を行うととも
に、探索した経路に沿って案内図を表示したり、交差点
や経路中における特徴的な写真やコマ図を出したり、交
差点までの残り距離、次の交差点での進行方向を表示し
たり、その他の案内情報を表示部１７や音声出力部１９
から出力するための各種データが格納されている。

【００１５】これらのファイルに記憶されている情報の
内、通常のナビゲーションにおける経路探索に使用され
るのが交差点データ、ノードデータ、道路データのそれ
ぞれが格納された各ファイルである。これらのファイル
には、道路の幅員、勾配、路面の状態、コーナの曲率半
径、交差点、Ｔ字路、道路の車線数、車線数の減少する
地点、コーナの入口、踏切、高速道路出口ランプウェ
イ、高速道路の料金所、道路の幅員の狭くなる地点、降
坂路、登坂路などの道路情報が格納されている。

【００１６】各ファイルは、例えば、ＤＶＤ、ＭＯ、Ｃ
Ｄ−ＲＯＭ、光ディスク、磁気テープ、ＩＣカード、光
カード等の各種記憶装置が使用される。なお、各ファイ
ルは記憶容量が大きい、例えばＣＤ−ＲＯＭの使用が好
ましいが、その他のデータファイルのような個別のデー
タ、地域毎のデータは、ＩＣカードを使用するようにし
てもよい。

【００１７】また現在位置検出部１３は、ＧＰＳレシー
バ１３１、地磁気センサ１３２、距離センサ１３３、ス
テアリングセンサ１３４、ビーコンセンサ１３５、ジャ
イロセンサ１３６とを備えている。ＧＰＳレシーバ１３
１は、人口衛星から発せられる電波を受信して、自車の
位置を測定する装置である。地磁気センサ１３２は、地
磁気を検出して自車の向いている方位を求める。距離セ
ンサ１３３は、例えば車輪の回転数を検出して計数する
ものや、加速度を検出して２回積分するものや、その他
計測装置等が使用される。ステアリングセンサ１３４
は、例えば、ハンドルの回転部に取り付けた光学的な回
転センサや回転抵抗ボリューム等が使用されるが、車輪
部に取り付ける角度センサを用いてもよい。ビーコンセ
ンサ１３５は、路上に配置したビーコンからの位置情報
を受信する。ジャイロセンサ１３６は、車両の回転角速
度を検出しその角速度を積分して車両の方位を求めるガ
スレートジャイロや光ファイバジャイロ等で構成され
る。

【００１８】現在位置検出部１３のＧＰＳレシーバ１３
１とビーコンセンサ１３５は、それぞれ単独で位置測定
が可能であるが、その他の場合には、距離センサ１３３
で検出される距離と、地磁気センサ１３２、ジャイロセ
ンサ１３６から検出される方位との組み合わせ、また
は、距離センサ１３３で検出される距離と、ステアリン
グセンサ１３４で検出される舵角との組み合わせによっ
て自車の絶対位置（自車位置）を検出するようになって
いる。

【００１９】通信部１５は、ＦＭ送信装置や電話回線等
との間で各種データの送受信を行うようになっており、
例えば情報センタ等から受信した渋滞などの道路情報や
交通事故情報等の各種データを受信するようになってい
る。

【００２０】入力部１６は、走行開始時の現在位置の修
正や、目的地を入力するように構成されている。入力部
１６の構成例としては、表示部１７を構成するディスプ
レイの画面上に配置され、その画面に表示されたキーや
メニューにタッチすることにより情報を入力するタッチ
パネル、その他、キーボード、マウス、バーコードリー
ダ、ライトぺン、遠隔操作用のリモートコントロール装
置などが挙げられる。

【００２１】表示部１７には、操作案内、操作メニュ
ー、操作キーの表示や、ユーザの要求に応じて設定され
た案内地点までの経路の表示や、走行する経路に沿った
案内図等の各種表示が行われる。表示部１７としては、
ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ、プラズマディ
スプレイ、フロントガラスにホログラムを投影するホロ
グラム装置等を用いることができる。

【００２２】音声入力部１８はマイクロホン等によって
構成され、音声によって必要な情報が入力される。音声
出力部１９は、音声合成装置と、スピーカとを備え、音
声合成装置で合成される音声の案内情報を出力する。な
お、音声合成装置で合成された音声の他に、各種案内情
報をテープに録音しておき、これをスピーカから出力す
るようにしてもよく、また音声合成装置の合成音とテー
プの音声とを組み合わせてもよい。

【００２３】以上のようなナビゲーションシステム装置
１０において、自車位置検出手段は、現在位置検出部１
３によって構成され、道路情報記憶手段は、データ記憶
部１２によって構成される。自車位置の進行方向にある
特定点は、現在位置検出部１３で検出された自車位置と
自車の走行方向および道路情報記憶手段に記憶されてい
る道路情報に基づき、ナビゲーション処理部１１が決定
する。また、距離算出手段は、現在位置検出部１３と、
データ記憶部１２と、変速制御装置４０とによって構成
され、現在位置から各ノードまでの距離Ｌ１〜Ｌｎを算
出する。

【００２４】ノード半径算出手段は、データ記憶部１２
と変速制御装置４０とによって構成され、各ノードＮ１
〜Ｎｎ毎のノード半径ｒ１〜ｒｎを計算する。ここで、
ノードとは、デジタル地図において、道路の位置形状を
示す要素で、デジタル化された道路情報は、道路上の位
置を示す点（ノード）とノード間を結ぶ線（リンク）に
より構成される。本実施形態においては、ノードが特定
点である。特定点におけるノード半径の算出方法は、例
えば特定点で交叉するリンクの交叉角度から算出するこ
とができる。また、推奨走行速度算出手段は、データ記
憶部１２と現在位置検出部１３と変速制御装置４０とに
よって構成され、各ノード半径ｒ１〜ｒｎと、予め設定
されている旋回横Ｇより、予め定められたデータテーブ
ルに従って、各ノード位置を通過する際に推奨される車
速（ノードスピード）Ｖ１〜Ｖｎを各ノード毎に計算す
る。

【００２５】次に、予定走行道路とは、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。このような、予定走行経路を探索する走行経路検出
手段を設けることによって、予定走行経路がより明確と
なり、制御性が向上する。

【００２６】自動変速装置は、図示しない自動変速機
（本実施形態では5速の変速段を備えた多段変速機）と
変速比を設定するアクチュエータ（本実施形態では５速
の変速段を設定する油圧制御回路）とそのアクチュエー
タに対して作動信号を出力する変速制御装置４０を含ん
でいる。変速制御装置４０には、車速信号、アクセルセ
ンサからのアクセル開度信号、及びナビゲーションシス
テム装置１０からのシフトポジション指令信号が入力さ
れる。アクセルセンサ３３からの信号にアクセル開度信
号に基づき、運転動作が検知される。即ち、アクセル開
度信号を判断することにより運転動作検出手段が構成さ
れる。変速比規制手段と変速比設定手段を構成する変速
制御装置４０は、機能的には変速段決定部と変速段規制
部とから構成される。変速段決定部は、どの変速段を選
択するかを具体的に決定するものであり、例えば、スロ
ットル開度と車速により変速段を決定するデータテーブ
ル（変速マップ）によって決定される。

【００２７】一方、変速段規制部は本発明の要部であ
り、変速段決定部によって決定された変速段の上限を規
制するものである。従って、変速段決定部によって、例
えば５速が決定されていても変速段規制部により上限が
４速とされているときは、指令信号は１速から４速まで
の範囲内でしか出力されない。そして、図示しない変速
比を設定するアクチュエータに対して、指令信号が出力
される。

【００２８】以下、変速制御装置４０の制御動作につい
て、図３に示されているフローチャートに基づいて詳説
する。

【００２９】最初に、ナビゲーション処理部１１から、
車両２の自車位置、進行方向等の道路情報を取得する
（ステップＳ１０１）。進行方向の道路データとして
は、現在走行している道路種別や、前方道路形状、現在
位置から前方の各ノードＮ１〜Ｎｎの座標データ等が含
まれる。

【００３０】ステップＳ１０１で、取得したデータ、即
ち、予定走行経路上のノードＮ１〜Ｎｎ（図２参照）か
ら、現在位置から各ノードまでの距離Ｌ１〜Ｌｎと、各
ノードＮ１〜Ｎｎ毎のノード半径ｒ１〜ｒｎを計算する
（ステップＳ１０３）。

【００３１】次に、車両情報を取得する（ステップＳ１
０５）。車両情報には、車速Ｖ、スロットル開度、アク
セル開度α、ブレーキ信号などが含まれる。次に、通常
変速マップをみて、スロットル開度及び車速から変速段
を決定する（ステップＳ１０７）。そして、各ノードＮ
１〜Ｎｎ毎のノード半径ｒ１〜ｒｎから、ノードスピー
ドＶ１〜Ｖｎを算出し、現在車速Ｖ０と、現在位置から
各ノードＮ１〜Ｎｎまでの距離Ｌ１〜Ｌｎとから、規制
用変速段マップ（図４）に基づき、変速段規制制御の必
要性を判断する（ステップS１０９）。現在の車速Ｖ０
から前方の各ノードＮ１〜ＮｎのノードスピードＶ１〜
Ｖｎまで減速させるための減速度を各ノード毎に求め、
制御の必要性を各ノード毎に判断する。

【００３２】図４に示されている規制用変速段マップ
は、変速段の変更による減速度合、安全な減速、車両挙
動等を考慮して、推奨される減速度を設定し、各減速度
に応じて最も適切と思われる変速段を設定したマップで
ある。該マップに基づき規制する変速段が決定される。
つまり、各ノードスピードＶ１〜Ｖｎまで減速するため
に必要な減速度を減速度曲線ｍ１、ｍ２として表示し、
現在位置における速度である現在車速Ｖ０と減速度曲線
を比較して、現在の車速Ｖ０が大きい場合には制御の必
要があると判断される。この減速度曲線は、減速度のレ
ベル別に望ましいと考えられる変速段と対応して設定さ
れ、各ノード点毎に２本の減速度曲線ｍ１、ｍ２が設け
られている。図の上側の減速度曲線ｍ１より上側に車速
Ｖ０が位置する場合には、変速段の上限を２速に、減速
度曲線ｍ１と減速度曲線ｍ２との間に位置する場合に
は、変速段の上限を３速に、ノードスピードＶｎ（Ｖ
１）以上であって、減速度曲線ｍ２以下である場合に
は、変速段の上限を４速に設定するように制御され、ノ
ードスピードＶｎ（Ｖ１）以下である場合には、変速段
規制制御は行なわれず、通常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、ノードスピードまで減
速するためには、どのような変速段がより適切かという
観点から設定されたものであり、後述するように、運転
者の意志を確認したうえで適用されるような構成となっ
ている。

【００３３】この減速度曲線は、各ノードと、そのノー
ドスピードＶ１、Ｖ２毎に設定され変速段の上限規制の
必要性が判断される。そして、判断されたノードの中
で、最も規制の程度が高い（変速段の上限が低い）変速
段が、上限規制値として決定される。例えば、図４にお
いて、現在車速がＶ０の場合は、ノードＮ１を推奨速度
で通過するには、変速段の上限は３速に設定することが
望ましく、ノードＮ２を通過するためには、上限は２速
にする必要がある。この場合には、変速段の上限は２速
が設定されることになる。次に、運転者に減速の意志が
あるか否かを判断する。つまり、アクセル開度が０近傍
になったか、あるいはアクセル開度が十分小さく、かつ
アクセル開度の変化率Δαが予め定められた変化率δ以
上で閉じられたか否かを判断する（ステップＳ１１
１）。

【００３４】アクセル開度αが０近傍になった場合、あ
るいはアクセル開度が十分小さく、かつアクセル開度α
の変化率Δαが予め定められた変化率δ以上で閉じられ
た場合には運転者は減速する意志を有すると判断できる
ので、さらにステップＳ１０９で設定された変速段の上
限と、通常の変速マップで選択された変速段を比較し
て、低速側の変速段を変速動作制御指令値として出力す
る。即ち、通常変速マップにより例えば、４速が決定さ
れている場合でも、図４の規制用変速マップにより、ス
テップＳ１０９で変速段の上限が３速になっている場合
は、３速を出力信号とする。また、通常変速マップによ
り２速が決定されている場合、規制変速マップが３速で
あっても規制変速マップは３速の範囲内で変速段を規制
するものなので、指令信号として出力される変速段は、
２速となる。

【００３５】一方、アクセル開度αが０近傍になってお
らず、あるいはアクセル開度αの変化率Δαが予め定め
られた変化率δ以上で閉じられない場合には、運転者は
減速を意図していない場合であると判断して、通常の制
御を行う。このような制御動作は、ナビゲーション処理
部１１や、自動変速装置において行う構成としてもよ
く、これらのうちの一部で制御動作の一部を担当する構
成としてもよし。

【００３６】以上説明した実施形態では、アクセル開度
αに基づいて運転者の減速の意志を判断（ステップS１
０９）していたが、スロットルセンサから入力されるス
ロットル開度（即ち、エンジントルク）の変化率や値に
基づいて運転動作を検出し、減速の意志を判断すること
もできる。さらに、ブレーキぺダルの操作に基づき運転
動作を検出し、減速の意志を判断してもよい。この場合
には、ブレーキセンサ３２から入力されるブレーキ踏み
込み量の変化率やブレーキのオン動作などに基づき減速
の意志を判断することができる。このほか、ウインカー
スイッチに基づき運転動作を検出し、ウインカーオン操
作の検出により減速の意志を判断する構成としてもよ
い。

【００３７】また、変速段決定部は、アクセル開度と車
速により変速段を決定しているが、スロットル開度と車
速によって変速段を決定してもよく、またエンジンのト
ルクの大きさと車速によって変速段を決定する構成とし
てもよい。

【００３８】自動変速装置には、無段変速機を有するも
のを用いてもよく、この場合には、変速比規制手段は、
変速段ではなく、変速比の範囲を規制する。

【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、運転者の運転動作を検出して、これに基
づいて、自動変速装置が選択する変速比を設定するの
で、運転者の意図にそった車両制御を行うことができ
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】道路上のノードの配置を示す模式図である。

【図３】制御装置の制御動作を示すフローチャートであ
る。

【図４】シフトダウン制御における変速マップである。

【符号の説明】

１車両制御装置２車両１０ナビゲーションシステム装置１１ナビゲーション処理部１２データ記憶部１３現在位置検出部２０ＡＴモード選択部３０車両状態検出部４０変速制御装置ＥＱ９６１０６ 1

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ１６Ｈ 59:60

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】道路情報を記憶した道路情報記憶手段
と、現在地を検出する現在地検出手段と、自車位置の進行方向にある特定点の推奨走行速度を算出
する推奨走行速度算出手段と、自車の車速を検出する車速検出手段と、自動的に変速比を選択する自動変速装置と、運転者の運転動作を検出する運転動作検出手段と、前記特定点と現在地間の距離及び該特定点の推奨走行速
度と現在の車速との速度差に応じて予め定められた範囲
内に変速比を規制する変速比規制手段と、運転者の運転動作に基づいて、前記自動変速装置が選択
する変速比を変速比規制手段の規制した範囲内となるよ
うに設定する変速比設定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】前記特定点は、道路形状を表現するノー
ドである請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項３】前記運転動作検出手段は、アクセル開度
に基づき運転動作を検出する請求項１記載の車両制御装
置。
【請求項４】前記運転動作検出手段は、スロットル開
度に基づき運転動作を検出する請求項１記載の車両制御
装置。
【請求項５】前記運転動作検出手段は、ブレーキペダ
ルの操作に基づき運転動作を検出する請求項１記載の車
両制御装置。
【請求項６】前記自動変速装置は、多段変速機である
請求項１記載の車両制御装置。
【請求項７】前記自動変速装置は、無段変速機である
請求項１記載の車両制御装置。