車両位置判定装置及び車両用駆動力制御装置
【課題】車両の位置ないしは車両と自動車専用道路の本線に対して接続される接続道路との位置関係を正確に判定することが可能な車両位置判定装置を提供する。
【解決手段】自動車専用道路の本線から分岐して前記自動車専用道路の本線に接続される接続道路を走行する車両に対して駆動力制御が行われる予め設定された制御領域と車両との位置関係を判定する車両位置判定装置であって、前記分岐の場所の前後で前記自動車専用道路の本線の走行車線の数が変化するか否かを検出する手段（Ｓ５、Ｓ６）と、前記分岐の場所の前後で前記自動車専用道路の本線の走行車線の数が変化する場合（Ｓ６−Ｙ）であって、車両が前記自動車専用道路の本線の走行車線のうち前記接続道路側の走行車線における予め設定された範囲にいる場合には、車両は前記制御領域にいると判定する判定手段（Ｓ７）とを備えている。
【解決手段】自動車専用道路の本線から分岐して前記自動車専用道路の本線に接続される接続道路を走行する車両に対して駆動力制御が行われる予め設定された制御領域と車両との位置関係を判定する車両位置判定装置であって、前記分岐の場所の前後で前記自動車専用道路の本線の走行車線の数が変化するか否かを検出する手段（Ｓ５、Ｓ６）と、前記分岐の場所の前後で前記自動車専用道路の本線の走行車線の数が変化する場合（Ｓ６−Ｙ）であって、車両が前記自動車専用道路の本線の走行車線のうち前記接続道路側の走行車線における予め設定された範囲にいる場合には、車両は前記制御領域にいると判定する判定手段（Ｓ７）とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両位置判定装置及び車両用駆動力制御装置に関し、特に、車両の位置ないしは車両と高速道路を含む自動車専用道路の本線に対して接続される接続道路との位置関係を判定する車両位置判定装置及びそれを用いて接続道路を走行するに際して車両の駆動力を制御する車両用駆動力制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開平１０−１４１４９１号公報（特許文献１）には、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、高速道路から分岐するランプウエイでシフトダウン制御を行い、減速を補助する車両制御装置が開示されている。同装置において、ナビゲーション処理部は、道路情報から道路属性の異なる高速道路と一般道を接続するランプウエイを検出し、ランプウエイを含む制御区間内に進入したことを確認した上、車速と、アクセルオフ、ブレーキオン等の運転操作に基づき、運転者の減速の意志を確認し、変速段の上限値を決定する。
【０００３】
上記特許文献１の技術では、シフトダウン制御を行う制御区間を、本線上における、本線と退出路の分岐点より所定区間だけ手前位置から設定しており、ナビゲーションシステム装置の情報のみに基づいて車両の位置を特定し、その制御区間内で運転者の減速意図（アクセルＯＦＦやブレーキＯＮ）が検出された場合には、ダウンシフトを実施している。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１４１４９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば、高速道路を含む自動車専用道路の本線（以下、専用道路本線）からの退出や専用道路本線への合流に際して、専用道路本線に対して接続される接続道路を走行するときに、車両の駆動力を制御してドライバビリティの向上を図ることが求められている。このような接続道路の走行に際して車両の駆動力制御が行われる場合には、車両の位置ないしは車両と接続道路との位置関係を正確に判定できることが必要である。特に、専用道路本線と接続道路との接続形態によっては、車両の位置ないしは車両と接続道路との位置関係を正確に判定することが困難な場合がある。
【０００６】
本発明の目的は、車両の位置ないしは車両と自動車専用道路の本線に対して接続される接続道路との位置関係を正確に判定することが可能な車両位置判定装置及びそれを用いて接続道路を走行するに際して車両の駆動力を制御する車両用駆動力制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の車両位置判定装置は、自動車専用道路の本線から分岐して前記自動車専用道路の本線に接続される接続道路を走行する車両に対して駆動力制御が行われる予め設定された制御領域と車両との位置関係を判定する車両位置判定装置であって、前記分岐の場所の前後で前記自動車専用道路の本線の走行車線の数が変化するか否かを検出する手段と、前記分岐の場所の前後で前記自動車専用道路の本線の走行車線の数が変化する場合であって、車両が前記自動車専用道路の本線の走行車線のうち前記接続道路側の走行車線における予め設定された範囲にいる場合には、車両は前記制御領域にいると判定する判定手段とを備えたことを特徴としている。
【０００８】
本発明の車両位置判定装置は、自動車専用道路の本線から分岐して前記自動車専用道路の本線に接続される接続道路を走行する車両に対して駆動力制御が行われる予め設定された制御領域と車両との位置関係を判定する車両位置判定装置であって、前記分岐の場所の前後で前記自動車専用道路の本線の走行車線の数が変化するか否かを検出する手段と、前記分岐の場所の前後で前記自動車専用道路の本線の走行車線の数が変化する場合と前記車走行車線の数が変化しない場合とでは車両が前記制御領域内にいるか否かの判定を異なる方法で行う判定手段とを備えたことを特徴としている。
【０００９】
本発明の車両位置判定装置において、前記判定手段は、前記分岐の場所の前後で前記自動車専用道路の本線の走行車線の数が変化する場合には、車両が前記自動車専用道路の本線の走行車線のうち前記接続道路側の走行車線における予め設定された範囲にいる場合に、車両が前記制御領域にいると判定することを特徴としている。
【００１０】
本発明の車両位置判定装置において、前記判定手段は、前記分岐の場所の前後で前記自動車専用道路の本線の走行車線の数が変化しない場合には、車両に設けられた撮像手段によって道路を撮像した情報に基づいて、車両が前記自動車専用道路の本線と前記接続道路の境界線を超えたことを検出することによって、車両が前記制御領域にいると判定することを特徴としている。
【００１１】
本発明の車両位置判定装置において、前記接続道路は、車両が前記自動車専用道路の本線に入るときに走行する道路であることを特徴としている。
【００１２】
本発明の車両位置判定装置において、前記接続道路は、車両が前記自動車専用道路の本線から出るときに走行する道路であることを特徴としている。
【００１３】
本発明の車両用駆動力制御装置は、本発明の車両位置判定装置と、車両が前記制御領域にいるときと前記制御領域にいないときとで異なる駆動力制御を行う駆動力制御手段とを備えたことを特徴としている。
【００１４】
本発明の車両用駆動力制御装置において、前記接続道路は、車両が前記自動車専用道路の本線に入るときに走行する道路であり、前記駆動力制御手段は、車両が前記制御領域にいるときには、前記制御領域にいないときに比べて、車両の駆動力が発生し易いように前記駆動力制御を行うことを特徴としている。
【００１５】
本発明の車両用駆動力制御装置において、前記接続道路は、車両が前記自動車専用道路の本線から出るときに走行する道路であり、前記駆動力制御手段は、車両が前記制御領域にいるときには、前記制御領域にいないときに比べて、運転者の減速意図が検出されたときに車両の減速度が増大するように前記駆動力制御を行うことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、自動車専用道路の本線に対して接続される接続道路を走行するに際して、車両の位置ないしは車両と接続道路との位置関係を正確に判定できることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の車両用駆動力制御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。
【００１８】
以下に述べる実施形態は、高速道路を含む自動車専用道路の本線（以下、専用道路本線）からの退出や専用道路本線への合流に際して、専用道路本線に対して接続される接続道路を走行するときに、車両の駆動力を制御する車両用駆動力制御装置に関する。
【００１９】
ここで、接続道路とは、その一端側が専用道路本線に対して接続されるとともに、その他端側が［１］自動車専用道路以外の一般道路、［２］自動車専用道路に設けられた駐車エリア、又は、［３］他の専用道路本線に接続されている。自動車専用道路に設けられた駐車エリアに接続された接続道路は、自動車専用道路の一部ではあるが、自動車専用道路の本線ではなく支線である。同様に、他の専用道路本線に接続された接続道路は、自動車専用道路の支線を構成している。
【００２０】
（第１実施形態）
図１から図４を参照して、第１実施形態について説明する。
【００２１】
図３は、専用道路本線に接続された一般的な退出路（接続道路）を模式的に示す平面図である。高速道路（専用道路本線）１０１には、退出路１０３が接続されている。高速道路１０１と退出路１０３は、道路上に描かれた破線１０４によって区切られている。ナビゲーションシステム装置９５（図２参照）には、地図情報として、ノード点２０１の情報が記憶されており、複数のノード点２０１をつないだものが道路であると認識される。高速道路１０１を示すノード点２０１と退出路１０３を示すノード点２０１が重なった点２０１ａが高速道路１０１と退出路１０３の分岐点である。
【００２２】
図３において、車両が破線１０４を跨いで退出路１０３に入ったとき、即ち、ハッチングで示される符号２０２の領域（退出路１０３と同じ領域）に車両がいるときにアクセルがＯＦＦにされると、変速機の高速段が規制（ダウンシフト）されて減速制御（駆動力制御：退出制御）がなされる。これにより減速が補助されてドライバビリティが向上する。
【００２３】
図３に示すような一般的な退出路１０３においては、次の二つの条件（１）、（２）が満たされたときに、車両が破線１０４を跨いで退出路１０３（領域２０２）に入ったと認められる。なお、ここで、一般的な退出路１０３とは、分岐点２０１ａの前後において高速道路１０１の車線数の減少する方向の変化を生じさせない退出路である。
【００２４】
（１）車両に搭載されたカメラを用いて車両が高速道路１０１を出たこと（例えば車両が破線１０４を跨いだこと、以下、本例を用いて説明する）が判定されたと共に、（２）ナビゲーションシステム装置９５の情報に基づいて車両が分岐点２０１ａの近傍にいることが判定されたときに、車両が破線１０４を跨いで退出路１０３（領域２０２）に入ったと認められる。
【００２５】
従来において、車両が退出路に入ったか否かの判定は、ナビゲーションシステム装置の情報のみに基づいて行われていた。ところがナビゲーションシステム装置の情報に基づく位置検出精度が必ずしも十分ではないことから、破線（高速道路と退出路の境界線）を跨いだか否かの判定精度が不十分な場合があった。その結果、例えば、車両が高速道路にいるときにアクセルＯＦＦされた場合に退出路のダウンシフト制御が誤作動したり、車両が退出路にいるときにアクセルＯＦＦされた場合に退出路のダウンシフト制御が実行されないことがあった。以下、ナビゲーションシステム装置の情報のみに基づいて、車両が退出路に入ったか否かの判定を行った場合の問題を、図３の符号Ｘ１〜Ｘ６を用いて説明する。
【００２６】
図３において、符号Ｘ１、Ｘ３及びＸ５は、実際の車両の位置（走行軌跡）を示している。実際にはＸ１の位置に車両がいる場合に、ナビゲーションシステム装置９５では、その位置検出精度の限界から、Ｘ２の位置に車両がいると認識してしまう（Ｘ１とＸ２の位置の違いまではナビゲーションシステム装置９５では認識できない）場合がある。同様の理由から、実際にはＸ３の位置に車両がいる場合に、ナビゲーションシステム装置９５では、Ｘ４の位置に車両がいると認識してしまう場合がある。この場合、実際には車両は、退出路２０２を走行している又は走行しようとしているにもかかわらず、ナビゲーションシステム装置９５では、車両は高速道路１０１を走行している（退出路２０２に入っていない）と認識してしまい、アクセルＯＦＦがなされても退出路制御（ダウンシフト制御）が実行されないという問題があった。
【００２７】
そこで、本実施形態では、上記のように、ナビゲーションシステム装置９５の情報に基づいて、車両の位置検出を行うのみならず、車両に搭載されたカメラの画像情報に基づいて車両が破線１０４を跨いだことを判定することにより、車両が退出路１０３（領域２０２）に入ったか否かを高精度に判定することとしている。即ち、本実施形態によれば、車両がＸ３の位置に来た時点で、車両に搭載されたカメラの画像情報に基づいて、車両が破線１０４を跨いだことが判定されるため、ナビゲーションシステム装置９５の情報のみに基づいて車両の位置判定を行っていた場合に比べて、車両が退出路１０３に入ったことを高精度に判定することができる。
【００２８】
図４は、専用道路本線の車線がそのまま退出路（接続道路）となっている退出路を模式的に示す平面図である。高速道路１０２の一番左側の車線１０２ａがそのまま退出路１０５になっている。高速道路１０２は、退出路１０５の手前までは３車線１０２ａ〜１０２ｃであるが、そのうちの１車線１０２ａがそのまま退出路１０５となるために、その後は２車線１０２ｂ、１０２ｃとなっている。
【００２９】
このような高速道路１０２及び退出路１０５においても、ナビゲーションシステム装置９５におけるノード点２０１の記述の仕方は、図３の高速道路１０１及び退出路１０３の場合と同様であり、複数のノード点２０１をつないだものが道路として認識される。即ち、ノード点２０１は、高速道路１０２の車線数まで考慮した形で記述されているわけではないため、ノード点２０１の情報に基づいて、車両が高速道路１０２のどの車線にいるかを判断することはできないようになっている。
【００３０】
図４のように、高速道路１０２の車線１０２ａがそのまま退出路１０５とされている場合には、高速道路１０２において車線１０２ａと車線１０２ｂとの境界線部分に描かれている破線１０６を車両が跨ぐことなく、高速道路１０２から退出路１０５に入っていく場合がある。即ち、最初から車両が車線１０２ａを走行している場合には、破線１０６を跨ぐことなく退出路１０５に入っていく。そのため、上記図３のような一般的な退出路での退出路判定に用いる「車両が破線を跨いだか」の判定条件を用いることができない。
【００３１】
このように、車両が破線１０６を跨ぐことなく退出路１０５に入る場合には、「車両が破線を跨いだか」の判定条件を用いることができないため、ナビゲーションシステム装置９５による車両の位置検出技術のみで、車両が退出路１０５にいるか否かを判定しようとすると、以下のような問題があった。
【００３２】
図４において、符号Ｘ１１、Ｘ１３及びＸ１５は、実際の車両の位置（走行軌跡）を示している。図３において符号Ｘ１〜Ｘ６を用いて説明したのと同様に、実際にはＸ１１やＸ１３の位置に車両がいる場合に、ナビゲーションシステム装置９５では、その位置検出精度の限界から、Ｘ１２やＸ１４の位置に車両がいると認識してしまう場合がある。ナビゲーションシステム装置９５の位置検出精度によれば、実際の車両位置Ｘ１５と、ナビゲーションシステム装置９５で想定していた車両位置Ｘ１６との間ほど大きな違いが生じて初めて真の位置Ｘ１５を検出することができる場合がある。
【００３３】
ところが、Ｘ１５の位置にまで来て初めて車両が退出路１０５にいることが検出されても、退出路制御における車両位置検出タイミングとしては遅く、効果的な退出路制御を実現することができない。ここで、上記図３のケースでは、「車両が破線を跨いだか」の判定を行うことで、車両の位置判定精度を高めることができたが、図４のケースでは、上記のように、「車両が破線を跨いだか」の判定条件を用いることができない。
【００３４】
そこで、図４のようなケースでは、「車両が破線を跨いだか」の判定に代えて、「車両が一番左側の車線１０２ａを走行しているか」の判定を行う。即ち、図４のケースでは、
ナビゲーションシステム装置９５の情報に基づいて、車両の位置検出を行うのみならず、「車両が一番左側の車線１０２ａを走行しているか」の判定を行うことにより、退出路１０５を走行する又は走行しようとしている車両の位置検出を高精度に行えるようにしている。
【００３５】
ここで、「車両が一番左側の車線１０２ａを走行しているか」の判定は、例えば、車両の後部に搭載され、車両後方の画像を撮像することが可能なバックガイドモニタを用いることにより可能である。ここで、バックガイドモニタは、車両のレーン逸脱を抑制するために設置されているものを適用することができる。バックガイドモニタにより撮像された画像において、右側に実線が写り左側に破線が写っていれば、その実線は一番左側の車線１０２ａの左側の境界線１０２ｅであり、その破線は破線１０６であると特定することができることから、車両は、一番左側の車線１０２ａを走行していると判定することができる。なお、バックガイドモニタにより撮像された画像において、右側と左側の両方に破線が写っていれば、車両は走行車線１０２ｂを走行しており、右側に破線が写り左側に実線が写っていれば、車両は追越し車線１０２ｃを走行していることになる。
【００３６】
上記のように、本実施形態では、高速道路１０１、１０２と退出路１０３、１０５の分岐点２０１ａの前後で本線（高速道路）の車線が減少するか否かに基づいて、車両位置検出方法を切り替えることとしている。
【００３７】
本実施形態では、後述するように、退出・合流路の判定を専用道路本線の車線数の情報と、車両の現在位置の情報と、専用道路本線又は接続道路から車両が出たことを示す情報に基づいて行う。退出路と判定されれば、運転者の減速意図をトリガーに自動変速機のダウンシフト制御やブレーキシステムの自動ブレーキなどの被駆動特性を変更して車両の減速度を増加させる。また、合流路と判定されれば、電子スロットル特性を変更したり、自動変速機の高速側の変速段または変速比を規制することでより大きな駆動力が出易い側に変更する。これにより、専用道路本線と接続道路の接続形態がどのような形態であっても対応することができ、その結果、運転者に違和感を与えずに、退出路や合流路での走り易さが向上する。
【００３８】
本実施形態の構成としては、以下に詳述するように、（１）〜（３）の３つの構成を備えていることが前提となる。
（１）車両の現在位置の情報と車両前方の道路形状及び走行している道路の車線数を検出又は推定できる手段（例えば、ナビゲーションシステム装置）
（２）車両がどの車線を走行しているかを判別できる手段（例えば車両の前後の少なくともいずれか一方に搭載されたカメラ（画像情報）による判定手段）
（３）上記２つの手段の検出、推定又は判別結果に基づいて、車両の駆動力や被駆動力を制御可能な手段（変速段又は変速比のダウンシフト制御、ブレーキ、回生ブレーキ、電子制御スロットル特性の変更など）
【００３９】
図２において、符号１０は６速の自動変速機、４０はエンジンである。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。
【００４０】
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。カメラ１１８は、車両の前方及び後方の少なくともいずれか一方を撮像するように車両に搭載される。
【００４１】
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。
【００４２】
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やカメラ１１８からの信号を入力する。
【００４３】
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、カメラ１１８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が接続されている。
【００４４】
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、自動変速機１０の変速段を変速するための変速マップ及び変速制御の動作（図示せず）が記述されたプログラムが格納されている。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。
【００４５】
図１及び図２を参照して、本実施形態の動作を説明する。
ここでは、図３及び図４に示したように、車両が高速道路１０１，１０２から退出路（接続道路）１０３，１０５を走行する場合について説明する。
【００４６】
［ステップＳ１］
ステップＳ１では、制御回路１３０により、自車両が高速道路１０１，１０２を走行しているか否かが判定される。制御回路１３０は、ナビゲーションシステム装置９５から入力した自車両の現在の位置情報と地図情報に基づいて、このステップＳ１の判定を行う。ステップＳ１の判定の結果、自車両が高速道路１０１，１０２を走行していると判定された場合には、ステップＳ２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。
【００４７】
［ステップＳ２］
ステップＳ２では、制御回路１３０により、自車両が現在走行している車線がどの車線を走行しているかが判定される。制御回路１３０は、カメラ１１８から入力した車両の前方及び後方の少なくともいずれか一方を撮像した結果に基づいて、このステップＳ２の判定を行うことができる。例えば、カメラ１１８が車両の後方を撮像するバックガイドモニタである場合には、上記のように、右側に実線が写り左側に破線が写っていれば、図４の例では、その実線は一番左側の車線１０２ａの左側の境界線１０２ｅであり、その破線は破線１０６であると特定することができることから、車両は、一番左側の車線１０２ａを走行していると判定することができる。同様に、カメラ１１８の撮像結果に基づいて、自車両が現在走行している車線を判定することができる。
【００４８】
また、インフラが整備されて道路に磁気チップが埋め込まれた場合には、車両がその磁気チップをセンシングすることにより、現在走行している車線がどの車線であるかを判定することができる。ステップＳ２の次に、ステップＳ３に進む。
【００４９】
[ステップＳ３]
ステップＳ３では、制御回路１３０により、上記ステップＳ２の判定結果に基づいて、自車両が現在走行している車線が一番左側の車線（退出路が設けられている側の車線）を走行しているか否かが判定される。その判定の結果、自車両が走行している車線が一番左側の車線である場合には、ステップＳ４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。
【００５０】
[ステップＳ４]
ステップＳ４では、制御回路１３０により、自車両の前方に高速道路１０１，１０２と退出路（接続道路）１０３，１０５の分岐２０１ａがあるか否かが判定される。制御回路１３０は、ナビゲーションシステム装置９５から入力した自車両の現在の位置情報と地図情報に基づいて、このステップＳ４の判定を行う。その判定の結果、自車両の前方に分岐２０１ａがある場合には、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。
【００５１】
[ステップＳ５]
ステップＳ５では、制御回路１３０により、自車両の前方の分岐２０１ａの前後の高速道路１０１，１０２の車線数を判定される。制御回路１３０は、ナビゲーションシステム装置９５に予め記憶されている地図情報に基づいて、ステップＳ５の判定を行う。ステップＳ５の次に、ステップＳ６に進む。
【００５２】
[ステップＳ６]
ステップＳ６では、制御回路１３０により、上記ステップＳ５の結果に基づいて、自車両の前方の分岐２０１ａの前後で高速道路１０１，１０２の車線数が減少しているか否かが判定される。図３の例では、高速道路１０１の車線の数は、分岐２０１ａの前後とも２であり、車線数は減少していない。一方、図４の例では、高速道路１０２の車線の数は、分岐２０１ａの前では３であり、分岐２０１ａの後では２となり、車線数が減少している。ステップＳ６の判定の結果、分岐２０１ａの前後で車線数が減少している場合には、ステップＳ７に進み、そうでない場合にはステップＳ８に進む。
【００５３】
[ステップＳ７]
ステップＳ７では、制御回路１３０により、車両が現在、予め設定された退出路の領域内であるか否かが判定される。制御回路１３０は、カメラ１１８による撮像結果（又は道路に埋め込んである磁気チップのセンシング）及びナビゲーションシステム装置９５からの情報に基づいて、ステップＳ７の判定を行う。本例において、退出路の領域は、図４のハッチングに示すように、高速道路１０２の一番左側の車線１０２ａかつ分岐点２０１ａの手前予め設定された所定距離（例えば１００ｍ）の領域及び退出路１０５として定義されている。ステップＳ７の判定の結果、車両が現在、退出路の領域内であればステップＳ９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。
【００５４】
[ステップＳ８]
ステップＳ８では、制御回路１３０により、車両が高速道路１０１と退出路１０３の間の破線１０４を跨いだか否かが判定される。制御回路１３０は、カメラ１１８による撮像結果（又は道路に埋め込んである磁気チップのセンシング）に基づいて、ステップＳ８の判定を行う。その判定の結果、車両が破線１０４を跨いだと判定された場合には、ステップＳ９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。
【００５５】
［ステップＳ９］
ステップＳ９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Ｓ９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Ｓ１０に進む。アクセルが全閉である場合（ステップＳ９−Ｙ）に、運転者に減速の意図があると判断されて、本実施形態の減速制御が行われる。一方、アクセルがＯＦＦの状態であると判定されなければ、本制御フローはリターンされる。なお、ステップＳ９では、アクセルＯＦＦに代えて、ブレーキＯＮを検出することにより、運転者の減速意図を検出してもよい。または、アクセル戻し速度に基づいて、運転者の減速意図を検出してもよい。
【００５６】
［ステップＳ１０］
ステップＳ１０では、制御回路１３０により、変速段の高速段規制が行われる。ステップＳ１０が行われる前までは、原則として、車速Ｖとスロットル開度から変速段マップに基づいて決定された変速段になっているが、ステップＳ１０が実行されると、予め設定された高速段が規制される。
【００５７】
例えば、予め設定された高速段が５速変速段であるケースでは、上記変速段マップに従って決定された変速段が５速以上である場合には、５速変速段が規制されて４速変速段にダウンシフト制御される。一方、上記変速段マップに従って決定された変速段が４速以下である場合には、５速変速段の規制（高速段規制）に影響されず、そのままの変速段とされる。
【００５８】
ステップＳ１０において、高速段規制が行われた後の変速段が決定されると、制御回路１３０のＣＰＵ１３１から電磁弁駆動部１３８ａ〜１３８ｃにその変速段へのダウンシフト指令（変速指令）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。
【００５９】
なお、ステップＳ１０では、上記変速段マップそのものを変更してもよい。即ち、ステップＳ１０では、高速段規制がマップに反映された変速段マップに切り替えて使用し、車速Ｖとスロットル開度に基づいて、変速段を決定することができる。ここで、高速段規制がマップに反映された変速段マップとは、例えば、上記例と同様に、規制される高速段が５速変速段である場合、マップ内において、本来、車速とスロットル開度に従うと５速変速段以上であるべき領域の値が４速変速段になっているマップである。ステップＳ１０の次には、本制御フローはリターンされる。
【００６０】
次に、本実施形態の効果について説明する。
【００６１】
上記特許文献１の技術では、シフトダウン制御を行う制御区間を、本線上における、本線と退出路の分岐点より所定区間だけ手前位置から設定しており、ナビゲーションシステム装置の情報のみに基づいて車両の位置を特定し、その制御区間内で運転者の減速意図（アクセルＯＦＦやブレーキＯＮ）が検出された場合には、ダウンシフトを実施している。ところが、本線走行中に運転者に本線から退出する意思が無くても、その制御区間でアクセルＯＦＦやブレーキＯＮがなされる可能性は十分に高く、その場合には意図していないダウンシフトが実施されることになるため、運転者に違和感を与える可能性がある。
【００６２】
専用道路本線に対して接続される接続道路の走行に際して車両の駆動力制御が行われる場合には、運転者に違和感を与えることを抑制するために、車両の位置ないしは車両と接続道路との位置関係を正確に判定できることが必要である。特に、専用道路本線と接続道路との接続形態によっては、車両の位置ないしは車両と接続道路との位置関係を正確に判定することが困難な場合がある。
【００６３】
本実施形態では、高速道路１０１，１０２と退出路１０３，１０５との接続形態によって、高速道路１０１，１０２と退出路１０３，１０５の分岐２０１ａの前後で高速道路１０１，１０２の本線数が減少するか否かに基づいて、車両の位置ないしは車両と退出路との位置関係の検出方法（退出路制御の実行条件）を変更している。
【００６４】
分岐２０１ａの前後で高速道路１０１の本線数が減少しない接続形態（図３）においては、ナビゲーションシステム装置９５の情報に基づいて、車両の位置ないしは車両と退出路との位置関係の検出を行うのみならず、車両に搭載されたカメラの画像情報に基づいて、車両が破線１０４を跨いだことを判定することにより（ステップＳ８）、車両が退出路１０３（領域２０２）に入ったか（高速道路１０１を出たか）否かを高精度に判定することとしている。これにより、ナビゲーションシステム装置９５の情報のみに基づいて車両の位置判定を行っていた場合に比べて、車両が退出路１０３に入ったことを高精度に判定することができ、退出路制御（ステップＳ１０）の有無及び実行タイミングの判断がより的確に行われて、運転者の違和感が抑制される。
【００６５】
分岐２０１ａの前後で高速道路１０２の本線数が減少する接続形態（図４）においては、破線１０６を車両が跨ぐことなく、高速道路１０２から退出路１０５に入っていく場合が考えられるため、上記「車両が破線を跨いだか」の判定（ステップＳ８）に代えて、「車両が一番左側の車線１０２ａを走行しているか」の判定（ステップＳ７）を行う。この判定を行うことにより、退出路１０５を走行する又は走行しようとしている車両の位置検出を高精度に行えるようにしている。これにより、退出路制御（ステップＳ１０）の有無及び実行タイミングの判断がより的確に行われ、運転者の違和感が抑制される。
【００６６】
上記のように、本実施形態では、高速道路１０１、１０２と退出路１０３、１０５の接続形態に応じて、それぞれ高精度に車両位置を検出できる方法に車両位置検出方法を切り替えることができる。
【００６７】
（第２実施形態）
次に、図５〜図８を参照して、第２実施形態について説明する。
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。
【００６８】
図５から図８は、一般道路から高速道路への合流路（接続道路）を走行する場合について説明するための図である。
【００６９】
図６は、専用道路本線に接続された一般的な合流路（接続道路）を模式的に示す平面図である。高速道路（専用道路本線）３０１には、合流路３０３が接続されている。高速道路３０１と退出路３０３は、道路上に描かれた破線３０４によって区切られている。
【００７０】
図６において、車両が合流路３０３に進入しているときには、より駆動力が出る特性に電子スロットル特性が変更されて駆動力制御（合流制御）がなされる。これにより駆動力のアクセルによるコントロール性が向上する。車両が破線３０４を跨いで高速道路３０１に入ったとき、即ち、ハッチングで示される符号４０２の領域（合流路３０３と同じ領域）から車両が出ているときにアクセルがＯＦＦにされると、通常の電子スロットル特性に復帰し、駆動力制御（合流制御）が停止される。
【００７１】
図６に示すような一般的な合流路３０３においては、次の二つの条件（１）、（２）が満たされたときに、車両が破線３０４を跨いで合流路３０３（領域４０２）を出たと認められる。なお、ここで、一般的な合流路３０３とは、分岐点２０１ａの前後において高速道路３０１の車線数の増加する方向の変化を生じさせない退出路である。
【００７２】
（１）車両に搭載されたカメラを用いて車両が高速道路３０１に入ったこと（例えば車両が破線３０４を跨いだこと、以下、本例を用いて説明する）が判定されたと共に、（２）ナビゲーションシステム装置９５の情報に基づいて車両が分岐点２０１ａの近傍にいることが判定されたときに、車両が破線３０４を跨いで合流路３０３（領域４０２）から出たと認められる。
【００７３】
本実施形態では、従来のように、ナビゲーションシステム装置９５の情報に基づいて、車両の位置検出を行うのみならず、車両に搭載されたカメラの画像情報に基づいて車両が破線３０４を跨いだことを判定することにより、車両が合流路３０３（領域４０２）から出たか否かを高精度に判定することとしている。
【００７４】
図７は、合流路（接続道路）がそのまま専用道路本線の車線となっている合流路を模式的に示す平面図である。合流路３０５がそのまま高速道路３０２の一番左側の車線３０２ａになっている。高速道路３０２は、合流路３０５の手前までは２車線３０２ｂ、３０２ｃであるが、合流路３０５が合流した後はそのまま高速道路３０２の１車線３０２ａを構成するために、その後は３車線３０２ａ〜３０２ｃとなっている。
【００７５】
図７のように、合流路３０５がそのまま高速道路３０２の車線３０２ａとされている場合には、高速道路３０２において車線３０２ａと車線３０２ｂとの境界線部分に描かれている破線３０６を車両が跨ぐことなく、合流路３０５から高速道路３０２に入っていく場合がある。即ち、合流路３０５から合流路３０２に合流した後に、破線３０６を跨ぐことなく車線３０２ａを走行する。そのため、上記図６のような一般的な合流路での合流路脱出判定に用いる「車両が破線を跨いだか」の判定条件を用いることができない。
【００７６】
そこで、図７のようなケースでは、「車両が破線を跨いだか」の判定に代えて、「車両が一番左側の車線３０２ａを走行しているか」の判定を行う。即ち、図７のケースでは、
ナビゲーションシステム装置９５の情報に基づいて、車両の位置検出を行うのみならず、「車両が一番左側の車線３０２ａを走行しているか」の判定を行うことにより、高速道路３０２を走行する又は走行しようとしている車両の位置検出を高精度に行えるようにしている。
【００７７】
上記のように、本実施形態では、高速道路３０１、３０２と合流路３０３、３０５の分岐点２０１ａの前後で本線（高速道路）の車線が増加するか否かに基づいて、車両位置検出方法を切り替えることとしている。
【００７８】
図５を参照して、本実施形態の動作を説明する。
ここでは、図６及び図７に示したように、車両が合流路（接続道路）３０３，３０５から高速道路３０１,３０２を走行する場合について説明する。
【００７９】
[ステップＳ１０１]
ステップＳ１０１では、制御回路１３０により、車両が高速道路３０１,３０２の合流路３０３，３０５に進入したか否かが判定される。ナビゲーションシステム装置９５による車両の現在位置情報と予め記憶された地図情報に基づいて、ステップＳ１０１の判定を行う。例えば、高速道路３０１,３０２の料金所（図示せず）を通過した後は、合流路３０３，３０５に進入したと判定することができる。ステップＳ１０１の判定の結果、車両が高速道路３０１,３０２の合流路３０３，３０５に進入していれば、ステップＳ１０２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。
【００８０】
[ステップＳ１０２]
ステップＳ１０２では、制御回路１３０により、合流路制御が開始され、電子スロットルの非線形開度特性をより駆動力が出る特性に変更する。例えば、図８の通常特性から変更後特性に変更する。これにより、駆動力のアクセルによるコントロール性が向上する。ステップＳ１０２の次にステップＳ１０３が行われる。
【００８１】
[ステップＳ１０３]
ステップＳ１０３では、制御回路１３０により、自動変速機１０の高速段へのアップシフトが禁止される。例えば自動変速機１０が５速ＡＴであれば、５速へのアップシフトが禁止される。また、アクセル開度と車速に基づいて変速段が決定される変速線図（図示せず）のアップ線を高車速側に変更してもよい。これにより、通常時（合流路制御が行われていない時）に比べて、低速段が選択されて駆動力が増すとともに、アップシフトが禁止されることで、オフアップ（アクセル開度が低下することによるアップシフト）が実行されないことになり、合流路での駆動力のアクセルコントロール性が向上する。ステップＳ１０３の次にステップＳ１０４が行われる。
【００８２】
[ステップＳ１０４]
ステップＳ１０４では、制御回路１３０により、高速道路３０１,３０２と合流路３０３，３０５の分岐２０１ａの前後における高速道路３０１,３０２の車線数が判定される。制御回路１３０は、ナビゲーションシステム装置９５に予め記憶されている地図情報に基づいて、ステップＳ１０４の判定を行う。ステップＳ１０４の次にステップＳ１０５が行われる。
【００８３】
[ステップＳ１０５]
ステップＳ１０５において、制御回路１３０は、上記ステップＳ１０４の判定結果に基づいて、分岐２０１ａの前後における高速道路３０１,３０２の車線数が増加したか否かを判定する。その判定の結果、車線数が増加している場合にはステップＳ１０６に進み、そうでない場合にはステップＳ１０７に進む。図６の例では、分岐２０１ａの前後における高速道路３０１の車線数が増加しない（分岐２０１ａの前後とも車線数は２）ためにステップＳ１０７に進み、図７の例では、分岐２０１ａの前後における高速道路３０２の車線数が増加する（分岐２０１ａの前から後で車線数は２から３に増加する）ためにステップＳ１０８に進む。
【００８４】
[ステップＳ１０６]
ステップＳ１０６では、制御回路１３０により、車両が現在、予め設定された合流路の領域を出たか否かが判定される。制御回路１３０は、カメラ１１８による撮像結果（又は道路に埋め込んである磁気チップのセンシング）及びナビゲーションシステム装置９５からの情報に基づいて、ステップＳ１０６の判定を行う。本例において、合流路領域は、図７のハッチングに示すように、合流路３０５と、高速道路３０２の一番左側の車線３０２ａかつ分岐点２０１ａの後予め設定された所定距離（例えば１００ｍ）の領域として定義されている。ステップＳ１０６の判定の結果、車両が現在、合流路の領域を出たのであればステップＳ１０８に進み、そうでない場合には再度ステップＳ１０６が実行される。
【００８５】
[ステップＳ１０７]
ステップＳ１０７では、制御回路１３０により、車両が高速道路３０１と合流路３０３の間の破線３０４を跨いだか否かが判定される。制御回路１３０は、カメラ１１８による撮像結果（又は道路に埋め込んである磁気チップのセンシング）に基づいて、ステップＳ１０７の判定を行う。その判定の結果、車両が破線３０４を跨いだと判定された場合には、ステップＳ１０８に進み、そうでない場合には再度ステップＳ１０７が実行される。
【００８６】
[ステップＳ１０８]及び[ステップＳ１０９]
ステップＳ１０８では、制御回路１３０により、電子スロットル特性が通常時のものにに変更される。図８の例では、上記ステップＳ１０２で変更後特性に変更された電子スロットル特性から通常特性に復帰する。次にステップＳ１０９では、上記ステップＳ１０３にて行われたアップシフトの禁止が解除されて通常変速制御に復帰する。これにより、合流制御が停止する。その後、本制御フローはリターンされる。
【００８７】
本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
本実施形態では、高速道路３０１，３０２と合流路３０３，３０５との接続形態によって、高速道路３０１，３０２と退出路３０３，３０５の分岐２０１ａの前後で高速道路３０１，３０２の本線数が増加するか否かに基づいて、車両の位置ないしは車両と合流路との位置関係の検出方法（合流路制御の実行条件）を変更している。
【００８８】
分岐２０１ａの前後で高速道路３０１の本線数が増加しない接続形態（図６）においては、ナビゲーションシステム装置９５の情報に基づいて、車両の位置ないしは車両と合流路との位置関係の検出を行うのみならず、車両に搭載されたカメラの画像情報に基づいて、車両が破線３０４を跨いだことを判定することにより（ステップＳ１０７）、車両が合流路３０３（領域３０４）を出たか（高速道路３０１に入ったか）否かを高精度に判定することとしている。これにより、ナビゲーションシステム装置９５の情報のみに基づいて車両の位置判定を行っていた場合に比べて、車両が合流路３０３を出たことを高精度に判定することができ、合流路制御の停止条件（ステップＳ１０８、ステップＳ１０９）の判断がより的確に行われて、運転者の違和感が抑制される。
【００８９】
分岐２０１ａの前後で高速道路３０２の本線数が増加する接続形態（図７）においては、破線３０６を車両が跨ぐことなく、高速道路３０２に入っていく場合が考えられるため、上記「車両が破線を跨いだか」の判定（ステップＳ１０７）に代えて、「車両が合流路として予め設定された領域（図７のハッチング領域）に含まれる一番左側の車線３０２ａを出たか」の判定（ステップＳ１０６）を行う。この判定を行うことにより、合流路３０５から出た車両の位置検出を高精度に行えるようにしている。これにより、合流路制御の停止条件（ステップＳ１０８、ステップＳ１０９）の判断がより的確に行われ、運転者の違和感が抑制される。
【００９０】
上記のように、本実施形態では、高速道路３０１、３０２と合流路３０３、３０５の接続形態に応じて、それぞれ高精度に車両位置を検出できる方法に車両位置検出方法を切り替えることができる。
【００９１】
上記実施形態では、専用道路本線が高速道路である場合について説明したが、一般道のバイパスや有料道路の退出・合流にも適用可能である。また、高速道路のインターチェンジの退出路・合流路だけではなく、専用道路本線から駐車エリア（パーキングエリア又はサービスエリア）への退出路・合流路にも適用することが可能である。また、上記実施形態は、接続道路が専用道路本線同士を接続する道路であるケース、例えば、接続道路が高速道路同士を接続するジャンクションである場合にも適用可能である。
【００９２】
また、上記実施形態においては、変速機として、有段の自動変速機１０を用いた例について説明したが、無段変速機（ＣＶＴ）や、自動変速モード付きのマニュアルトランスミッションにも適用することが可能である。また、上記実施形態では、退出路制御の減速手段として、自動変速機１０のダウンシフトを用いたが、これに代えて、またはこれと併せて、ブレーキ装置またはモータジェネレータ（ＭＧ）による回生ブレーキを用いることができる。また、上記実施形態では、合流路制御に際して、電子スロットルの特性の変更に代えて、またはこれと併せてＭＧによる力行（モータでの加速アシスト）を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の車両用駆動力制御装置の第１実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図２】本発明の車両用駆動力制御装置の第１実施形態の概略構成図である。
【図３】本発明の車両用駆動力制御装置の第１実施形態において、専用道路本線に接続された接続道路を模式的に示す平面図である。
【図４】本発明の車両用駆動力制御装置の第１実施形態において、専用道路本線に接続された他の接続道路を模式的に示す平面図である。
【図５】本発明の車両用駆動力制御装置の第２実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の車両用駆動力制御装置の第２実施形態において、専用道路本線に接続された接続道路を模式的に示す平面図である。
【図７】本発明の車両用駆動力制御装置の第２実施形態において、専用道路本線に接続された他の接続道路を模式的に示す平面図である。
【図８】本発明の車両用駆動力制御装置の第２実施形態の電子スロットル制御を説明するためのグラフである。
【符号の説明】
【００９４】
１０ 自動変速機
４０ エンジン
９５ ナビゲーションシステム装置
１０１ 高速道路
１０２ 高速道路
１０２ａ 車線
１０２ｂ 車線
１０２ｃ 車線
１０２ｅ 車線の境界線
１０３ 退出路
１０４ 破線
１０５ 退出路
１０６ 破線
１１４ スロットル開度センサ
１１６ エンジン回転数センサ
１１７ パターンセレクトスイッチ
１１８ カメラ
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
１３３ ＲＯＭ
２０１ ノード点
２０１ａ 分岐点
３０１ 高速道路
３０２ 高速道路
３０２ａ 車線
３０２ｂ 車線
３０２ｃ 車線
３０３ 合流路
３０４ 破線
３０５ 合流路
３０６ 破線
Ｘ１、Ｘ３、Ｘ５ 車両位置
Ｘ１１、Ｘ１３、Ｘ１５ 車両位置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両位置判定装置及び車両用駆動力制御装置に関し、特に、車両の位置ないしは車両と高速道路を含む自動車専用道路の本線に対して接続される接続道路との位置関係を判定する車両位置判定装置及びそれを用いて接続道路を走行するに際して車両の駆動力を制御する車両用駆動力制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開平１０−１４１４９１号公報（特許文献１）には、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、高速道路から分岐するランプウエイでシフトダウン制御を行い、減速を補助する車両制御装置が開示されている。同装置において、ナビゲーション処理部は、道路情報から道路属性の異なる高速道路と一般道を接続するランプウエイを検出し、ランプウエイを含む制御区間内に進入したことを確認した上、車速と、アクセルオフ、ブレーキオン等の運転操作に基づき、運転者の減速の意志を確認し、変速段の上限値を決定する。
【０００３】
上記特許文献１の技術では、シフトダウン制御を行う制御区間を、本線上における、本線と退出路の分岐点より所定区間だけ手前位置から設定しており、ナビゲーションシステム装置の情報のみに基づいて車両の位置を特定し、その制御区間内で運転者の減速意図（アクセルＯＦＦやブレーキＯＮ）が検出された場合には、ダウンシフトを実施している。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１４１４９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば、高速道路を含む自動車専用道路の本線（以下、専用道路本線）からの退出や専用道路本線への合流に際して、専用道路本線に対して接続される接続道路を走行するときに、車両の駆動力を制御してドライバビリティの向上を図ることが求められている。このような接続道路の走行に際して車両の駆動力制御が行われる場合には、車両の位置ないしは車両と接続道路との位置関係を正確に判定できることが必要である。特に、専用道路本線と接続道路との接続形態によっては、車両の位置ないしは車両と接続道路との位置関係を正確に判定することが困難な場合がある。
【０００６】
本発明の目的は、車両の位置ないしは車両と自動車専用道路の本線に対して接続される接続道路との位置関係を正確に判定することが可能な車両位置判定装置及びそれを用いて接続道路を走行するに際して車両の駆動力を制御する車両用駆動力制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の車両位置判定装置は、自動車専用道路の本線から分岐して前記自動車専用道路の本線に接続される接続道路を走行する車両に対して駆動力制御が行われる予め設定された制御領域と車両との位置関係を判定する車両位置判定装置であって、前記分岐の場所の前後で前記自動車専用道路の本線の走行車線の数が変化するか否かを検出する手段と、前記分岐の場所の前後で前記自動車専用道路の本線の走行車線の数が変化する場合であって、車両が前記自動車専用道路の本線の走行車線のうち前記接続道路側の走行車線における予め設定された範囲にいる場合には、車両は前記制御領域にいると判定する判定手段とを備えたことを特徴としている。
【０００８】
本発明の車両位置判定装置は、自動車専用道路の本線から分岐して前記自動車専用道路の本線に接続される接続道路を走行する車両に対して駆動力制御が行われる予め設定された制御領域と車両との位置関係を判定する車両位置判定装置であって、前記分岐の場所の前後で前記自動車専用道路の本線の走行車線の数が変化するか否かを検出する手段と、前記分岐の場所の前後で前記自動車専用道路の本線の走行車線の数が変化する場合と前記車走行車線の数が変化しない場合とでは車両が前記制御領域内にいるか否かの判定を異なる方法で行う判定手段とを備えたことを特徴としている。
【０００９】
本発明の車両位置判定装置において、前記判定手段は、前記分岐の場所の前後で前記自動車専用道路の本線の走行車線の数が変化する場合には、車両が前記自動車専用道路の本線の走行車線のうち前記接続道路側の走行車線における予め設定された範囲にいる場合に、車両が前記制御領域にいると判定することを特徴としている。
【００１０】
本発明の車両位置判定装置において、前記判定手段は、前記分岐の場所の前後で前記自動車専用道路の本線の走行車線の数が変化しない場合には、車両に設けられた撮像手段によって道路を撮像した情報に基づいて、車両が前記自動車専用道路の本線と前記接続道路の境界線を超えたことを検出することによって、車両が前記制御領域にいると判定することを特徴としている。
【００１１】
本発明の車両位置判定装置において、前記接続道路は、車両が前記自動車専用道路の本線に入るときに走行する道路であることを特徴としている。
【００１２】
本発明の車両位置判定装置において、前記接続道路は、車両が前記自動車専用道路の本線から出るときに走行する道路であることを特徴としている。
【００１３】
本発明の車両用駆動力制御装置は、本発明の車両位置判定装置と、車両が前記制御領域にいるときと前記制御領域にいないときとで異なる駆動力制御を行う駆動力制御手段とを備えたことを特徴としている。
【００１４】
本発明の車両用駆動力制御装置において、前記接続道路は、車両が前記自動車専用道路の本線に入るときに走行する道路であり、前記駆動力制御手段は、車両が前記制御領域にいるときには、前記制御領域にいないときに比べて、車両の駆動力が発生し易いように前記駆動力制御を行うことを特徴としている。
【００１５】
本発明の車両用駆動力制御装置において、前記接続道路は、車両が前記自動車専用道路の本線から出るときに走行する道路であり、前記駆動力制御手段は、車両が前記制御領域にいるときには、前記制御領域にいないときに比べて、運転者の減速意図が検出されたときに車両の減速度が増大するように前記駆動力制御を行うことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、自動車専用道路の本線に対して接続される接続道路を走行するに際して、車両の位置ないしは車両と接続道路との位置関係を正確に判定できることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の車両用駆動力制御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。
【００１８】
以下に述べる実施形態は、高速道路を含む自動車専用道路の本線（以下、専用道路本線）からの退出や専用道路本線への合流に際して、専用道路本線に対して接続される接続道路を走行するときに、車両の駆動力を制御する車両用駆動力制御装置に関する。
【００１９】
ここで、接続道路とは、その一端側が専用道路本線に対して接続されるとともに、その他端側が［１］自動車専用道路以外の一般道路、［２］自動車専用道路に設けられた駐車エリア、又は、［３］他の専用道路本線に接続されている。自動車専用道路に設けられた駐車エリアに接続された接続道路は、自動車専用道路の一部ではあるが、自動車専用道路の本線ではなく支線である。同様に、他の専用道路本線に接続された接続道路は、自動車専用道路の支線を構成している。
【００２０】
（第１実施形態）
図１から図４を参照して、第１実施形態について説明する。
【００２１】
図３は、専用道路本線に接続された一般的な退出路（接続道路）を模式的に示す平面図である。高速道路（専用道路本線）１０１には、退出路１０３が接続されている。高速道路１０１と退出路１０３は、道路上に描かれた破線１０４によって区切られている。ナビゲーションシステム装置９５（図２参照）には、地図情報として、ノード点２０１の情報が記憶されており、複数のノード点２０１をつないだものが道路であると認識される。高速道路１０１を示すノード点２０１と退出路１０３を示すノード点２０１が重なった点２０１ａが高速道路１０１と退出路１０３の分岐点である。
【００２２】
図３において、車両が破線１０４を跨いで退出路１０３に入ったとき、即ち、ハッチングで示される符号２０２の領域（退出路１０３と同じ領域）に車両がいるときにアクセルがＯＦＦにされると、変速機の高速段が規制（ダウンシフト）されて減速制御（駆動力制御：退出制御）がなされる。これにより減速が補助されてドライバビリティが向上する。
【００２３】
図３に示すような一般的な退出路１０３においては、次の二つの条件（１）、（２）が満たされたときに、車両が破線１０４を跨いで退出路１０３（領域２０２）に入ったと認められる。なお、ここで、一般的な退出路１０３とは、分岐点２０１ａの前後において高速道路１０１の車線数の減少する方向の変化を生じさせない退出路である。
【００２４】
（１）車両に搭載されたカメラを用いて車両が高速道路１０１を出たこと（例えば車両が破線１０４を跨いだこと、以下、本例を用いて説明する）が判定されたと共に、（２）ナビゲーションシステム装置９５の情報に基づいて車両が分岐点２０１ａの近傍にいることが判定されたときに、車両が破線１０４を跨いで退出路１０３（領域２０２）に入ったと認められる。
【００２５】
従来において、車両が退出路に入ったか否かの判定は、ナビゲーションシステム装置の情報のみに基づいて行われていた。ところがナビゲーションシステム装置の情報に基づく位置検出精度が必ずしも十分ではないことから、破線（高速道路と退出路の境界線）を跨いだか否かの判定精度が不十分な場合があった。その結果、例えば、車両が高速道路にいるときにアクセルＯＦＦされた場合に退出路のダウンシフト制御が誤作動したり、車両が退出路にいるときにアクセルＯＦＦされた場合に退出路のダウンシフト制御が実行されないことがあった。以下、ナビゲーションシステム装置の情報のみに基づいて、車両が退出路に入ったか否かの判定を行った場合の問題を、図３の符号Ｘ１〜Ｘ６を用いて説明する。
【００２６】
図３において、符号Ｘ１、Ｘ３及びＸ５は、実際の車両の位置（走行軌跡）を示している。実際にはＸ１の位置に車両がいる場合に、ナビゲーションシステム装置９５では、その位置検出精度の限界から、Ｘ２の位置に車両がいると認識してしまう（Ｘ１とＸ２の位置の違いまではナビゲーションシステム装置９５では認識できない）場合がある。同様の理由から、実際にはＸ３の位置に車両がいる場合に、ナビゲーションシステム装置９５では、Ｘ４の位置に車両がいると認識してしまう場合がある。この場合、実際には車両は、退出路２０２を走行している又は走行しようとしているにもかかわらず、ナビゲーションシステム装置９５では、車両は高速道路１０１を走行している（退出路２０２に入っていない）と認識してしまい、アクセルＯＦＦがなされても退出路制御（ダウンシフト制御）が実行されないという問題があった。
【００２７】
そこで、本実施形態では、上記のように、ナビゲーションシステム装置９５の情報に基づいて、車両の位置検出を行うのみならず、車両に搭載されたカメラの画像情報に基づいて車両が破線１０４を跨いだことを判定することにより、車両が退出路１０３（領域２０２）に入ったか否かを高精度に判定することとしている。即ち、本実施形態によれば、車両がＸ３の位置に来た時点で、車両に搭載されたカメラの画像情報に基づいて、車両が破線１０４を跨いだことが判定されるため、ナビゲーションシステム装置９５の情報のみに基づいて車両の位置判定を行っていた場合に比べて、車両が退出路１０３に入ったことを高精度に判定することができる。
【００２８】
図４は、専用道路本線の車線がそのまま退出路（接続道路）となっている退出路を模式的に示す平面図である。高速道路１０２の一番左側の車線１０２ａがそのまま退出路１０５になっている。高速道路１０２は、退出路１０５の手前までは３車線１０２ａ〜１０２ｃであるが、そのうちの１車線１０２ａがそのまま退出路１０５となるために、その後は２車線１０２ｂ、１０２ｃとなっている。
【００２９】
このような高速道路１０２及び退出路１０５においても、ナビゲーションシステム装置９５におけるノード点２０１の記述の仕方は、図３の高速道路１０１及び退出路１０３の場合と同様であり、複数のノード点２０１をつないだものが道路として認識される。即ち、ノード点２０１は、高速道路１０２の車線数まで考慮した形で記述されているわけではないため、ノード点２０１の情報に基づいて、車両が高速道路１０２のどの車線にいるかを判断することはできないようになっている。
【００３０】
図４のように、高速道路１０２の車線１０２ａがそのまま退出路１０５とされている場合には、高速道路１０２において車線１０２ａと車線１０２ｂとの境界線部分に描かれている破線１０６を車両が跨ぐことなく、高速道路１０２から退出路１０５に入っていく場合がある。即ち、最初から車両が車線１０２ａを走行している場合には、破線１０６を跨ぐことなく退出路１０５に入っていく。そのため、上記図３のような一般的な退出路での退出路判定に用いる「車両が破線を跨いだか」の判定条件を用いることができない。
【００３１】
このように、車両が破線１０６を跨ぐことなく退出路１０５に入る場合には、「車両が破線を跨いだか」の判定条件を用いることができないため、ナビゲーションシステム装置９５による車両の位置検出技術のみで、車両が退出路１０５にいるか否かを判定しようとすると、以下のような問題があった。
【００３２】
図４において、符号Ｘ１１、Ｘ１３及びＸ１５は、実際の車両の位置（走行軌跡）を示している。図３において符号Ｘ１〜Ｘ６を用いて説明したのと同様に、実際にはＸ１１やＸ１３の位置に車両がいる場合に、ナビゲーションシステム装置９５では、その位置検出精度の限界から、Ｘ１２やＸ１４の位置に車両がいると認識してしまう場合がある。ナビゲーションシステム装置９５の位置検出精度によれば、実際の車両位置Ｘ１５と、ナビゲーションシステム装置９５で想定していた車両位置Ｘ１６との間ほど大きな違いが生じて初めて真の位置Ｘ１５を検出することができる場合がある。
【００３３】
ところが、Ｘ１５の位置にまで来て初めて車両が退出路１０５にいることが検出されても、退出路制御における車両位置検出タイミングとしては遅く、効果的な退出路制御を実現することができない。ここで、上記図３のケースでは、「車両が破線を跨いだか」の判定を行うことで、車両の位置判定精度を高めることができたが、図４のケースでは、上記のように、「車両が破線を跨いだか」の判定条件を用いることができない。
【００３４】
そこで、図４のようなケースでは、「車両が破線を跨いだか」の判定に代えて、「車両が一番左側の車線１０２ａを走行しているか」の判定を行う。即ち、図４のケースでは、
ナビゲーションシステム装置９５の情報に基づいて、車両の位置検出を行うのみならず、「車両が一番左側の車線１０２ａを走行しているか」の判定を行うことにより、退出路１０５を走行する又は走行しようとしている車両の位置検出を高精度に行えるようにしている。
【００３５】
ここで、「車両が一番左側の車線１０２ａを走行しているか」の判定は、例えば、車両の後部に搭載され、車両後方の画像を撮像することが可能なバックガイドモニタを用いることにより可能である。ここで、バックガイドモニタは、車両のレーン逸脱を抑制するために設置されているものを適用することができる。バックガイドモニタにより撮像された画像において、右側に実線が写り左側に破線が写っていれば、その実線は一番左側の車線１０２ａの左側の境界線１０２ｅであり、その破線は破線１０６であると特定することができることから、車両は、一番左側の車線１０２ａを走行していると判定することができる。なお、バックガイドモニタにより撮像された画像において、右側と左側の両方に破線が写っていれば、車両は走行車線１０２ｂを走行しており、右側に破線が写り左側に実線が写っていれば、車両は追越し車線１０２ｃを走行していることになる。
【００３６】
上記のように、本実施形態では、高速道路１０１、１０２と退出路１０３、１０５の分岐点２０１ａの前後で本線（高速道路）の車線が減少するか否かに基づいて、車両位置検出方法を切り替えることとしている。
【００３７】
本実施形態では、後述するように、退出・合流路の判定を専用道路本線の車線数の情報と、車両の現在位置の情報と、専用道路本線又は接続道路から車両が出たことを示す情報に基づいて行う。退出路と判定されれば、運転者の減速意図をトリガーに自動変速機のダウンシフト制御やブレーキシステムの自動ブレーキなどの被駆動特性を変更して車両の減速度を増加させる。また、合流路と判定されれば、電子スロットル特性を変更したり、自動変速機の高速側の変速段または変速比を規制することでより大きな駆動力が出易い側に変更する。これにより、専用道路本線と接続道路の接続形態がどのような形態であっても対応することができ、その結果、運転者に違和感を与えずに、退出路や合流路での走り易さが向上する。
【００３８】
本実施形態の構成としては、以下に詳述するように、（１）〜（３）の３つの構成を備えていることが前提となる。
（１）車両の現在位置の情報と車両前方の道路形状及び走行している道路の車線数を検出又は推定できる手段（例えば、ナビゲーションシステム装置）
（２）車両がどの車線を走行しているかを判別できる手段（例えば車両の前後の少なくともいずれか一方に搭載されたカメラ（画像情報）による判定手段）
（３）上記２つの手段の検出、推定又は判別結果に基づいて、車両の駆動力や被駆動力を制御可能な手段（変速段又は変速比のダウンシフト制御、ブレーキ、回生ブレーキ、電子制御スロットル特性の変更など）
【００３９】
図２において、符号１０は６速の自動変速機、４０はエンジンである。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。
【００４０】
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。カメラ１１８は、車両の前方及び後方の少なくともいずれか一方を撮像するように車両に搭載される。
【００４１】
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。
【００４２】
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やカメラ１１８からの信号を入力する。
【００４３】
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、カメラ１１８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が接続されている。
【００４４】
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、自動変速機１０の変速段を変速するための変速マップ及び変速制御の動作（図示せず）が記述されたプログラムが格納されている。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。
【００４５】
図１及び図２を参照して、本実施形態の動作を説明する。
ここでは、図３及び図４に示したように、車両が高速道路１０１，１０２から退出路（接続道路）１０３，１０５を走行する場合について説明する。
【００４６】
［ステップＳ１］
ステップＳ１では、制御回路１３０により、自車両が高速道路１０１，１０２を走行しているか否かが判定される。制御回路１３０は、ナビゲーションシステム装置９５から入力した自車両の現在の位置情報と地図情報に基づいて、このステップＳ１の判定を行う。ステップＳ１の判定の結果、自車両が高速道路１０１，１０２を走行していると判定された場合には、ステップＳ２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。
【００４７】
［ステップＳ２］
ステップＳ２では、制御回路１３０により、自車両が現在走行している車線がどの車線を走行しているかが判定される。制御回路１３０は、カメラ１１８から入力した車両の前方及び後方の少なくともいずれか一方を撮像した結果に基づいて、このステップＳ２の判定を行うことができる。例えば、カメラ１１８が車両の後方を撮像するバックガイドモニタである場合には、上記のように、右側に実線が写り左側に破線が写っていれば、図４の例では、その実線は一番左側の車線１０２ａの左側の境界線１０２ｅであり、その破線は破線１０６であると特定することができることから、車両は、一番左側の車線１０２ａを走行していると判定することができる。同様に、カメラ１１８の撮像結果に基づいて、自車両が現在走行している車線を判定することができる。
【００４８】
また、インフラが整備されて道路に磁気チップが埋め込まれた場合には、車両がその磁気チップをセンシングすることにより、現在走行している車線がどの車線であるかを判定することができる。ステップＳ２の次に、ステップＳ３に進む。
【００４９】
[ステップＳ３]
ステップＳ３では、制御回路１３０により、上記ステップＳ２の判定結果に基づいて、自車両が現在走行している車線が一番左側の車線（退出路が設けられている側の車線）を走行しているか否かが判定される。その判定の結果、自車両が走行している車線が一番左側の車線である場合には、ステップＳ４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。
【００５０】
[ステップＳ４]
ステップＳ４では、制御回路１３０により、自車両の前方に高速道路１０１，１０２と退出路（接続道路）１０３，１０５の分岐２０１ａがあるか否かが判定される。制御回路１３０は、ナビゲーションシステム装置９５から入力した自車両の現在の位置情報と地図情報に基づいて、このステップＳ４の判定を行う。その判定の結果、自車両の前方に分岐２０１ａがある場合には、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。
【００５１】
[ステップＳ５]
ステップＳ５では、制御回路１３０により、自車両の前方の分岐２０１ａの前後の高速道路１０１，１０２の車線数を判定される。制御回路１３０は、ナビゲーションシステム装置９５に予め記憶されている地図情報に基づいて、ステップＳ５の判定を行う。ステップＳ５の次に、ステップＳ６に進む。
【００５２】
[ステップＳ６]
ステップＳ６では、制御回路１３０により、上記ステップＳ５の結果に基づいて、自車両の前方の分岐２０１ａの前後で高速道路１０１，１０２の車線数が減少しているか否かが判定される。図３の例では、高速道路１０１の車線の数は、分岐２０１ａの前後とも２であり、車線数は減少していない。一方、図４の例では、高速道路１０２の車線の数は、分岐２０１ａの前では３であり、分岐２０１ａの後では２となり、車線数が減少している。ステップＳ６の判定の結果、分岐２０１ａの前後で車線数が減少している場合には、ステップＳ７に進み、そうでない場合にはステップＳ８に進む。
【００５３】
[ステップＳ７]
ステップＳ７では、制御回路１３０により、車両が現在、予め設定された退出路の領域内であるか否かが判定される。制御回路１３０は、カメラ１１８による撮像結果（又は道路に埋め込んである磁気チップのセンシング）及びナビゲーションシステム装置９５からの情報に基づいて、ステップＳ７の判定を行う。本例において、退出路の領域は、図４のハッチングに示すように、高速道路１０２の一番左側の車線１０２ａかつ分岐点２０１ａの手前予め設定された所定距離（例えば１００ｍ）の領域及び退出路１０５として定義されている。ステップＳ７の判定の結果、車両が現在、退出路の領域内であればステップＳ９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。
【００５４】
[ステップＳ８]
ステップＳ８では、制御回路１３０により、車両が高速道路１０１と退出路１０３の間の破線１０４を跨いだか否かが判定される。制御回路１３０は、カメラ１１８による撮像結果（又は道路に埋め込んである磁気チップのセンシング）に基づいて、ステップＳ８の判定を行う。その判定の結果、車両が破線１０４を跨いだと判定された場合には、ステップＳ９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。
【００５５】
［ステップＳ９］
ステップＳ９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Ｓ９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Ｓ１０に進む。アクセルが全閉である場合（ステップＳ９−Ｙ）に、運転者に減速の意図があると判断されて、本実施形態の減速制御が行われる。一方、アクセルがＯＦＦの状態であると判定されなければ、本制御フローはリターンされる。なお、ステップＳ９では、アクセルＯＦＦに代えて、ブレーキＯＮを検出することにより、運転者の減速意図を検出してもよい。または、アクセル戻し速度に基づいて、運転者の減速意図を検出してもよい。
【００５６】
［ステップＳ１０］
ステップＳ１０では、制御回路１３０により、変速段の高速段規制が行われる。ステップＳ１０が行われる前までは、原則として、車速Ｖとスロットル開度から変速段マップに基づいて決定された変速段になっているが、ステップＳ１０が実行されると、予め設定された高速段が規制される。
【００５７】
例えば、予め設定された高速段が５速変速段であるケースでは、上記変速段マップに従って決定された変速段が５速以上である場合には、５速変速段が規制されて４速変速段にダウンシフト制御される。一方、上記変速段マップに従って決定された変速段が４速以下である場合には、５速変速段の規制（高速段規制）に影響されず、そのままの変速段とされる。
【００５８】
ステップＳ１０において、高速段規制が行われた後の変速段が決定されると、制御回路１３０のＣＰＵ１３１から電磁弁駆動部１３８ａ〜１３８ｃにその変速段へのダウンシフト指令（変速指令）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。
【００５９】
なお、ステップＳ１０では、上記変速段マップそのものを変更してもよい。即ち、ステップＳ１０では、高速段規制がマップに反映された変速段マップに切り替えて使用し、車速Ｖとスロットル開度に基づいて、変速段を決定することができる。ここで、高速段規制がマップに反映された変速段マップとは、例えば、上記例と同様に、規制される高速段が５速変速段である場合、マップ内において、本来、車速とスロットル開度に従うと５速変速段以上であるべき領域の値が４速変速段になっているマップである。ステップＳ１０の次には、本制御フローはリターンされる。
【００６０】
次に、本実施形態の効果について説明する。
【００６１】
上記特許文献１の技術では、シフトダウン制御を行う制御区間を、本線上における、本線と退出路の分岐点より所定区間だけ手前位置から設定しており、ナビゲーションシステム装置の情報のみに基づいて車両の位置を特定し、その制御区間内で運転者の減速意図（アクセルＯＦＦやブレーキＯＮ）が検出された場合には、ダウンシフトを実施している。ところが、本線走行中に運転者に本線から退出する意思が無くても、その制御区間でアクセルＯＦＦやブレーキＯＮがなされる可能性は十分に高く、その場合には意図していないダウンシフトが実施されることになるため、運転者に違和感を与える可能性がある。
【００６２】
専用道路本線に対して接続される接続道路の走行に際して車両の駆動力制御が行われる場合には、運転者に違和感を与えることを抑制するために、車両の位置ないしは車両と接続道路との位置関係を正確に判定できることが必要である。特に、専用道路本線と接続道路との接続形態によっては、車両の位置ないしは車両と接続道路との位置関係を正確に判定することが困難な場合がある。
【００６３】
本実施形態では、高速道路１０１，１０２と退出路１０３，１０５との接続形態によって、高速道路１０１，１０２と退出路１０３，１０５の分岐２０１ａの前後で高速道路１０１，１０２の本線数が減少するか否かに基づいて、車両の位置ないしは車両と退出路との位置関係の検出方法（退出路制御の実行条件）を変更している。
【００６４】
分岐２０１ａの前後で高速道路１０１の本線数が減少しない接続形態（図３）においては、ナビゲーションシステム装置９５の情報に基づいて、車両の位置ないしは車両と退出路との位置関係の検出を行うのみならず、車両に搭載されたカメラの画像情報に基づいて、車両が破線１０４を跨いだことを判定することにより（ステップＳ８）、車両が退出路１０３（領域２０２）に入ったか（高速道路１０１を出たか）否かを高精度に判定することとしている。これにより、ナビゲーションシステム装置９５の情報のみに基づいて車両の位置判定を行っていた場合に比べて、車両が退出路１０３に入ったことを高精度に判定することができ、退出路制御（ステップＳ１０）の有無及び実行タイミングの判断がより的確に行われて、運転者の違和感が抑制される。
【００６５】
分岐２０１ａの前後で高速道路１０２の本線数が減少する接続形態（図４）においては、破線１０６を車両が跨ぐことなく、高速道路１０２から退出路１０５に入っていく場合が考えられるため、上記「車両が破線を跨いだか」の判定（ステップＳ８）に代えて、「車両が一番左側の車線１０２ａを走行しているか」の判定（ステップＳ７）を行う。この判定を行うことにより、退出路１０５を走行する又は走行しようとしている車両の位置検出を高精度に行えるようにしている。これにより、退出路制御（ステップＳ１０）の有無及び実行タイミングの判断がより的確に行われ、運転者の違和感が抑制される。
【００６６】
上記のように、本実施形態では、高速道路１０１、１０２と退出路１０３、１０５の接続形態に応じて、それぞれ高精度に車両位置を検出できる方法に車両位置検出方法を切り替えることができる。
【００６７】
（第２実施形態）
次に、図５〜図８を参照して、第２実施形態について説明する。
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。
【００６８】
図５から図８は、一般道路から高速道路への合流路（接続道路）を走行する場合について説明するための図である。
【００６９】
図６は、専用道路本線に接続された一般的な合流路（接続道路）を模式的に示す平面図である。高速道路（専用道路本線）３０１には、合流路３０３が接続されている。高速道路３０１と退出路３０３は、道路上に描かれた破線３０４によって区切られている。
【００７０】
図６において、車両が合流路３０３に進入しているときには、より駆動力が出る特性に電子スロットル特性が変更されて駆動力制御（合流制御）がなされる。これにより駆動力のアクセルによるコントロール性が向上する。車両が破線３０４を跨いで高速道路３０１に入ったとき、即ち、ハッチングで示される符号４０２の領域（合流路３０３と同じ領域）から車両が出ているときにアクセルがＯＦＦにされると、通常の電子スロットル特性に復帰し、駆動力制御（合流制御）が停止される。
【００７１】
図６に示すような一般的な合流路３０３においては、次の二つの条件（１）、（２）が満たされたときに、車両が破線３０４を跨いで合流路３０３（領域４０２）を出たと認められる。なお、ここで、一般的な合流路３０３とは、分岐点２０１ａの前後において高速道路３０１の車線数の増加する方向の変化を生じさせない退出路である。
【００７２】
（１）車両に搭載されたカメラを用いて車両が高速道路３０１に入ったこと（例えば車両が破線３０４を跨いだこと、以下、本例を用いて説明する）が判定されたと共に、（２）ナビゲーションシステム装置９５の情報に基づいて車両が分岐点２０１ａの近傍にいることが判定されたときに、車両が破線３０４を跨いで合流路３０３（領域４０２）から出たと認められる。
【００７３】
本実施形態では、従来のように、ナビゲーションシステム装置９５の情報に基づいて、車両の位置検出を行うのみならず、車両に搭載されたカメラの画像情報に基づいて車両が破線３０４を跨いだことを判定することにより、車両が合流路３０３（領域４０２）から出たか否かを高精度に判定することとしている。
【００７４】
図７は、合流路（接続道路）がそのまま専用道路本線の車線となっている合流路を模式的に示す平面図である。合流路３０５がそのまま高速道路３０２の一番左側の車線３０２ａになっている。高速道路３０２は、合流路３０５の手前までは２車線３０２ｂ、３０２ｃであるが、合流路３０５が合流した後はそのまま高速道路３０２の１車線３０２ａを構成するために、その後は３車線３０２ａ〜３０２ｃとなっている。
【００７５】
図７のように、合流路３０５がそのまま高速道路３０２の車線３０２ａとされている場合には、高速道路３０２において車線３０２ａと車線３０２ｂとの境界線部分に描かれている破線３０６を車両が跨ぐことなく、合流路３０５から高速道路３０２に入っていく場合がある。即ち、合流路３０５から合流路３０２に合流した後に、破線３０６を跨ぐことなく車線３０２ａを走行する。そのため、上記図６のような一般的な合流路での合流路脱出判定に用いる「車両が破線を跨いだか」の判定条件を用いることができない。
【００７６】
そこで、図７のようなケースでは、「車両が破線を跨いだか」の判定に代えて、「車両が一番左側の車線３０２ａを走行しているか」の判定を行う。即ち、図７のケースでは、
ナビゲーションシステム装置９５の情報に基づいて、車両の位置検出を行うのみならず、「車両が一番左側の車線３０２ａを走行しているか」の判定を行うことにより、高速道路３０２を走行する又は走行しようとしている車両の位置検出を高精度に行えるようにしている。
【００７７】
上記のように、本実施形態では、高速道路３０１、３０２と合流路３０３、３０５の分岐点２０１ａの前後で本線（高速道路）の車線が増加するか否かに基づいて、車両位置検出方法を切り替えることとしている。
【００７８】
図５を参照して、本実施形態の動作を説明する。
ここでは、図６及び図７に示したように、車両が合流路（接続道路）３０３，３０５から高速道路３０１,３０２を走行する場合について説明する。
【００７９】
[ステップＳ１０１]
ステップＳ１０１では、制御回路１３０により、車両が高速道路３０１,３０２の合流路３０３，３０５に進入したか否かが判定される。ナビゲーションシステム装置９５による車両の現在位置情報と予め記憶された地図情報に基づいて、ステップＳ１０１の判定を行う。例えば、高速道路３０１,３０２の料金所（図示せず）を通過した後は、合流路３０３，３０５に進入したと判定することができる。ステップＳ１０１の判定の結果、車両が高速道路３０１,３０２の合流路３０３，３０５に進入していれば、ステップＳ１０２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。
【００８０】
[ステップＳ１０２]
ステップＳ１０２では、制御回路１３０により、合流路制御が開始され、電子スロットルの非線形開度特性をより駆動力が出る特性に変更する。例えば、図８の通常特性から変更後特性に変更する。これにより、駆動力のアクセルによるコントロール性が向上する。ステップＳ１０２の次にステップＳ１０３が行われる。
【００８１】
[ステップＳ１０３]
ステップＳ１０３では、制御回路１３０により、自動変速機１０の高速段へのアップシフトが禁止される。例えば自動変速機１０が５速ＡＴであれば、５速へのアップシフトが禁止される。また、アクセル開度と車速に基づいて変速段が決定される変速線図（図示せず）のアップ線を高車速側に変更してもよい。これにより、通常時（合流路制御が行われていない時）に比べて、低速段が選択されて駆動力が増すとともに、アップシフトが禁止されることで、オフアップ（アクセル開度が低下することによるアップシフト）が実行されないことになり、合流路での駆動力のアクセルコントロール性が向上する。ステップＳ１０３の次にステップＳ１０４が行われる。
【００８２】
[ステップＳ１０４]
ステップＳ１０４では、制御回路１３０により、高速道路３０１,３０２と合流路３０３，３０５の分岐２０１ａの前後における高速道路３０１,３０２の車線数が判定される。制御回路１３０は、ナビゲーションシステム装置９５に予め記憶されている地図情報に基づいて、ステップＳ１０４の判定を行う。ステップＳ１０４の次にステップＳ１０５が行われる。
【００８３】
[ステップＳ１０５]
ステップＳ１０５において、制御回路１３０は、上記ステップＳ１０４の判定結果に基づいて、分岐２０１ａの前後における高速道路３０１,３０２の車線数が増加したか否かを判定する。その判定の結果、車線数が増加している場合にはステップＳ１０６に進み、そうでない場合にはステップＳ１０７に進む。図６の例では、分岐２０１ａの前後における高速道路３０１の車線数が増加しない（分岐２０１ａの前後とも車線数は２）ためにステップＳ１０７に進み、図７の例では、分岐２０１ａの前後における高速道路３０２の車線数が増加する（分岐２０１ａの前から後で車線数は２から３に増加する）ためにステップＳ１０８に進む。
【００８４】
[ステップＳ１０６]
ステップＳ１０６では、制御回路１３０により、車両が現在、予め設定された合流路の領域を出たか否かが判定される。制御回路１３０は、カメラ１１８による撮像結果（又は道路に埋め込んである磁気チップのセンシング）及びナビゲーションシステム装置９５からの情報に基づいて、ステップＳ１０６の判定を行う。本例において、合流路領域は、図７のハッチングに示すように、合流路３０５と、高速道路３０２の一番左側の車線３０２ａかつ分岐点２０１ａの後予め設定された所定距離（例えば１００ｍ）の領域として定義されている。ステップＳ１０６の判定の結果、車両が現在、合流路の領域を出たのであればステップＳ１０８に進み、そうでない場合には再度ステップＳ１０６が実行される。
【００８５】
[ステップＳ１０７]
ステップＳ１０７では、制御回路１３０により、車両が高速道路３０１と合流路３０３の間の破線３０４を跨いだか否かが判定される。制御回路１３０は、カメラ１１８による撮像結果（又は道路に埋め込んである磁気チップのセンシング）に基づいて、ステップＳ１０７の判定を行う。その判定の結果、車両が破線３０４を跨いだと判定された場合には、ステップＳ１０８に進み、そうでない場合には再度ステップＳ１０７が実行される。
【００８６】
[ステップＳ１０８]及び[ステップＳ１０９]
ステップＳ１０８では、制御回路１３０により、電子スロットル特性が通常時のものにに変更される。図８の例では、上記ステップＳ１０２で変更後特性に変更された電子スロットル特性から通常特性に復帰する。次にステップＳ１０９では、上記ステップＳ１０３にて行われたアップシフトの禁止が解除されて通常変速制御に復帰する。これにより、合流制御が停止する。その後、本制御フローはリターンされる。
【００８７】
本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
本実施形態では、高速道路３０１，３０２と合流路３０３，３０５との接続形態によって、高速道路３０１，３０２と退出路３０３，３０５の分岐２０１ａの前後で高速道路３０１，３０２の本線数が増加するか否かに基づいて、車両の位置ないしは車両と合流路との位置関係の検出方法（合流路制御の実行条件）を変更している。
【００８８】
分岐２０１ａの前後で高速道路３０１の本線数が増加しない接続形態（図６）においては、ナビゲーションシステム装置９５の情報に基づいて、車両の位置ないしは車両と合流路との位置関係の検出を行うのみならず、車両に搭載されたカメラの画像情報に基づいて、車両が破線３０４を跨いだことを判定することにより（ステップＳ１０７）、車両が合流路３０３（領域３０４）を出たか（高速道路３０１に入ったか）否かを高精度に判定することとしている。これにより、ナビゲーションシステム装置９５の情報のみに基づいて車両の位置判定を行っていた場合に比べて、車両が合流路３０３を出たことを高精度に判定することができ、合流路制御の停止条件（ステップＳ１０８、ステップＳ１０９）の判断がより的確に行われて、運転者の違和感が抑制される。
【００８９】
分岐２０１ａの前後で高速道路３０２の本線数が増加する接続形態（図７）においては、破線３０６を車両が跨ぐことなく、高速道路３０２に入っていく場合が考えられるため、上記「車両が破線を跨いだか」の判定（ステップＳ１０７）に代えて、「車両が合流路として予め設定された領域（図７のハッチング領域）に含まれる一番左側の車線３０２ａを出たか」の判定（ステップＳ１０６）を行う。この判定を行うことにより、合流路３０５から出た車両の位置検出を高精度に行えるようにしている。これにより、合流路制御の停止条件（ステップＳ１０８、ステップＳ１０９）の判断がより的確に行われ、運転者の違和感が抑制される。
【００９０】
上記のように、本実施形態では、高速道路３０１、３０２と合流路３０３、３０５の接続形態に応じて、それぞれ高精度に車両位置を検出できる方法に車両位置検出方法を切り替えることができる。
【００９１】
上記実施形態では、専用道路本線が高速道路である場合について説明したが、一般道のバイパスや有料道路の退出・合流にも適用可能である。また、高速道路のインターチェンジの退出路・合流路だけではなく、専用道路本線から駐車エリア（パーキングエリア又はサービスエリア）への退出路・合流路にも適用することが可能である。また、上記実施形態は、接続道路が専用道路本線同士を接続する道路であるケース、例えば、接続道路が高速道路同士を接続するジャンクションである場合にも適用可能である。
【００９２】
また、上記実施形態においては、変速機として、有段の自動変速機１０を用いた例について説明したが、無段変速機（ＣＶＴ）や、自動変速モード付きのマニュアルトランスミッションにも適用することが可能である。また、上記実施形態では、退出路制御の減速手段として、自動変速機１０のダウンシフトを用いたが、これに代えて、またはこれと併せて、ブレーキ装置またはモータジェネレータ（ＭＧ）による回生ブレーキを用いることができる。また、上記実施形態では、合流路制御に際して、電子スロットルの特性の変更に代えて、またはこれと併せてＭＧによる力行（モータでの加速アシスト）を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明の車両用駆動力制御装置の第１実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図２】本発明の車両用駆動力制御装置の第１実施形態の概略構成図である。
【図３】本発明の車両用駆動力制御装置の第１実施形態において、専用道路本線に接続された接続道路を模式的に示す平面図である。
【図４】本発明の車両用駆動力制御装置の第１実施形態において、専用道路本線に接続された他の接続道路を模式的に示す平面図である。
【図５】本発明の車両用駆動力制御装置の第２実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の車両用駆動力制御装置の第２実施形態において、専用道路本線に接続された接続道路を模式的に示す平面図である。
【図７】本発明の車両用駆動力制御装置の第２実施形態において、専用道路本線に接続された他の接続道路を模式的に示す平面図である。
【図８】本発明の車両用駆動力制御装置の第２実施形態の電子スロットル制御を説明するためのグラフである。
【符号の説明】
【００９４】
１０ 自動変速機
４０ エンジン
９５ ナビゲーションシステム装置
１０１ 高速道路
１０２ 高速道路
１０２ａ 車線
１０２ｂ 車線
１０２ｃ 車線
１０２ｅ 車線の境界線
１０３ 退出路
１０４ 破線
１０５ 退出路
１０６ 破線
１１４ スロットル開度センサ
１１６ エンジン回転数センサ
１１７ パターンセレクトスイッチ
１１８ カメラ
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
１３３ ＲＯＭ
２０１ ノード点
２０１ａ 分岐点
３０１ 高速道路
３０２ 高速道路
３０２ａ 車線
３０２ｂ 車線
３０２ｃ 車線
３０３ 合流路
３０４ 破線
３０５ 合流路
３０６ 破線
Ｘ１、Ｘ３、Ｘ５ 車両位置
Ｘ１１、Ｘ１３、Ｘ１５ 車両位置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車専用道路の本線から分岐して前記自動車専用道路の本線に接続される接続道路を走行する車両に対して駆動力制御が行われる予め設定された制御領域と車両との位置関係を判定する車両位置判定装置であって、
前記分岐の場所の前後で前記自動車専用道路の本線の走行車線の数が変化するか否かを検出する手段と、
前記分岐の場所の前後で前記自動車専用道路の本線の走行車線の数が変化する場合であって、車両が前記自動車専用道路の本線の走行車線のうち前記接続道路側の走行車線における予め設定された範囲にいる場合には、車両は前記制御領域にいると判定する判定手段と
を備えたことを特徴とする車両位置判定装置。
【請求項２】
自動車専用道路の本線から分岐して前記自動車専用道路の本線に接続される接続道路を走行する車両に対して駆動力制御が行われる予め設定された制御領域と車両との位置関係を判定する車両位置判定装置であって、
前記分岐の場所の前後で前記自動車専用道路の本線の走行車線の数が変化するか否かを検出する手段と、
前記分岐の場所の前後で前記自動車専用道路の本線の走行車線の数が変化する場合と前記車走行車線の数が変化しない場合とでは車両が前記制御領域内にいるか否かの判定を異なる方法で行う判定手段と
を備えたことを特徴とする車両位置判定装置。
【請求項３】
請求項２記載の車両位置判定装置において、
前記判定手段は、前記分岐の場所の前後で前記自動車専用道路の本線の走行車線の数が変化する場合には、車両が前記自動車専用道路の本線の走行車線のうち前記接続道路側の走行車線における予め設定された範囲にいる場合に、車両が前記制御領域にいると判定する
ことを特徴とする車両位置判定装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の車両位置判定装置において、
前記判定手段は、前記分岐の場所の前後で前記自動車専用道路の本線の走行車線の数が変化しない場合には、車両に設けられた撮像手段によって道路を撮像した情報に基づいて、車両が前記自動車専用道路の本線と前記接続道路の境界線を超えたことを検出することによって、車両が前記制御領域にいると判定する
ことを特徴とする車両位置判定装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の車両位置判定装置において、
前記接続道路は、車両が前記自動車専用道路の本線に入るときに走行する道路である
ことを特徴とする車両位置判定装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の車両位置判定装置において、
前記接続道路は、車両が前記自動車専用道路の本線から出るときに走行する道路である
ことを特徴とする車両位置判定装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の車両位置判定装置と、
車両が前記制御領域にいるときと前記制御領域にいないときとで異なる駆動力制御を行う駆動力制御手段と
を備えたことを特徴とする車両用駆動力制御装置。
【請求項８】
請求項７記載の車両用駆動力制御装置において、
前記接続道路は、車両が前記自動車専用道路の本線に入るときに走行する道路であり、
前記駆動力制御手段は、車両が前記制御領域にいるときには、前記制御領域にいないときに比べて、車両の駆動力が発生し易いように前記駆動力制御を行う
ことを特徴とする車両用駆動力制御装置。
【請求項９】
請求項７記載の車両用駆動力制御装置において、
前記接続道路は、車両が前記自動車専用道路の本線から出るときに走行する道路であり、
前記駆動力制御手段は、車両が前記制御領域にいるときには、前記制御領域にいないときに比べて、運転者の減速意図が検出されたときに車両の減速度が増大するように前記駆動力制御を行う
ことを特徴とする車両用駆動力制御装置。
【請求項１】
自動車専用道路の本線から分岐して前記自動車専用道路の本線に接続される接続道路を走行する車両に対して駆動力制御が行われる予め設定された制御領域と車両との位置関係を判定する車両位置判定装置であって、
前記分岐の場所の前後で前記自動車専用道路の本線の走行車線の数が変化するか否かを検出する手段と、
前記分岐の場所の前後で前記自動車専用道路の本線の走行車線の数が変化する場合であって、車両が前記自動車専用道路の本線の走行車線のうち前記接続道路側の走行車線における予め設定された範囲にいる場合には、車両は前記制御領域にいると判定する判定手段と
を備えたことを特徴とする車両位置判定装置。
【請求項２】
自動車専用道路の本線から分岐して前記自動車専用道路の本線に接続される接続道路を走行する車両に対して駆動力制御が行われる予め設定された制御領域と車両との位置関係を判定する車両位置判定装置であって、
前記分岐の場所の前後で前記自動車専用道路の本線の走行車線の数が変化するか否かを検出する手段と、
前記分岐の場所の前後で前記自動車専用道路の本線の走行車線の数が変化する場合と前記車走行車線の数が変化しない場合とでは車両が前記制御領域内にいるか否かの判定を異なる方法で行う判定手段と
を備えたことを特徴とする車両位置判定装置。
【請求項３】
請求項２記載の車両位置判定装置において、
前記判定手段は、前記分岐の場所の前後で前記自動車専用道路の本線の走行車線の数が変化する場合には、車両が前記自動車専用道路の本線の走行車線のうち前記接続道路側の走行車線における予め設定された範囲にいる場合に、車両が前記制御領域にいると判定する
ことを特徴とする車両位置判定装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の車両位置判定装置において、
前記判定手段は、前記分岐の場所の前後で前記自動車専用道路の本線の走行車線の数が変化しない場合には、車両に設けられた撮像手段によって道路を撮像した情報に基づいて、車両が前記自動車専用道路の本線と前記接続道路の境界線を超えたことを検出することによって、車両が前記制御領域にいると判定する
ことを特徴とする車両位置判定装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の車両位置判定装置において、
前記接続道路は、車両が前記自動車専用道路の本線に入るときに走行する道路である
ことを特徴とする車両位置判定装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の車両位置判定装置において、
前記接続道路は、車両が前記自動車専用道路の本線から出るときに走行する道路である
ことを特徴とする車両位置判定装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の車両位置判定装置と、
車両が前記制御領域にいるときと前記制御領域にいないときとで異なる駆動力制御を行う駆動力制御手段と
を備えたことを特徴とする車両用駆動力制御装置。
【請求項８】
請求項７記載の車両用駆動力制御装置において、
前記接続道路は、車両が前記自動車専用道路の本線に入るときに走行する道路であり、
前記駆動力制御手段は、車両が前記制御領域にいるときには、前記制御領域にいないときに比べて、車両の駆動力が発生し易いように前記駆動力制御を行う
ことを特徴とする車両用駆動力制御装置。
【請求項９】
請求項７記載の車両用駆動力制御装置において、
前記接続道路は、車両が前記自動車専用道路の本線から出るときに走行する道路であり、
前記駆動力制御手段は、車両が前記制御領域にいるときには、前記制御領域にいないときに比べて、運転者の減速意図が検出されたときに車両の減速度が増大するように前記駆動力制御を行う
ことを特徴とする車両用駆動力制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００７−１９６８５１（Ｐ２００７−１９６８５１Ａ）
【公開日】平成１９年８月９日（２００７．８．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１７８０７（Ｐ２００６−１７８０７）
【出願日】平成１８年１月２６日（２００６．１．２６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月９日（２００７．８．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１月２６日（２００６．１．２６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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