説明

車両進入経路判定装置及び車両用駆動力制御装置

【課題】自動車専用道路の本線から分岐して自動車専用道路の本線に接続される接続道路への車両の進入を高精度に判定することの可能な車両進入経路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への車両の進入を判定する車両進入経路判定装置であって、車両が前記接続道路に接続する前記自動車専用道路の車線を予め設定された所定区間以上走行していることを検出する手段(ステップS2)と、車両の前記接続道路方向への移動を検出又は推定することにより前記接続道路への車両の進入を判定する手段(ステップS4〜S6)とを備えている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両進入経路判定装置及び車両用駆動力制御装置に関し、特に、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への車両の進入を判定する車両進入経路判定装置及び車両用駆動力制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
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への車両の進入を判定する車両進入経路判定装置の技術が知られている。例えば、特開2000−285397号公報(特許文献1)には、以下の技術が開示されている。車両走行制御装置は、コントローラにて、通常は車間距離制御手段により車間距離制御を行う。退出路接近検出手段は、ナビゲーション装置等の情報に基づいて自車が退出路に接近したかどうかを検出する。走行車線検出手段は、自車の走行している車線を検出する。減速制御手段は、これらの手段により、自車が退出路に接近したことが検出され、自車が退出路に最も近い車線を走行中であることが検出され、かつターンシグナルの方向が退出路の方向と一致することが検出されたときに、減速制御を行う。
【0003】
【特許文献1】特開2000−285397号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
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)から退出路等の接続道路への車両の進入を判定するに際して、高精度に判定できることが望まれている。従来は、車両のウィンカー信号やナビゲーションシステムの位置情報等に基づいて判定していたが、車両の進路変更時に誤判定することがあった。
【0005】
ナビゲーションシステムの位置情報は十数メートルの誤差を含んでいる。また、ステアリング操作、ウインカーの判定と走行車線情報のみによる判定では、例えば、図6に示すような状況(専用道路本線301において退出路303の入口近傍で車両Xが左ウィンカーを出し、追越し車線301aから退出路303に接続される一番左側の走行車線301bに車線変更した場合)では、車線変更と退出路進入との区別がつかず、運転者が退出路303へ進入する意図がない場合でも、減速制御が実施されてしまい、運転者に違和感を与える可能性があった。
【0006】
本発明の目的は、自動車専用道路の本線から分岐して自動車専用道路の本線に接続される接続道路への車両の進入を高精度に判定することの可能な車両進入経路判定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】
本発明の車両進入経路判定装置は、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への車両の進入を判定する車両進入経路判定装置であって、車両が前記接続道路に接続する前記自動車専用道路の車線を予め設定された所定区間以上走行していることを検出する手段と、車両の前記接続道路方向への移動を検出又は推定することにより前記接続道路への車両の進入を判定する手段とを備えたことを特徴としている。
【0008】
本発明の車両進入経路判定装置において、前記車両の前記接続道路方向への移動は、前記接続道路方向へのウインカー操作、前記接続道路方向への操舵、前記接続道路方向への移動するときの車両の横加速度、前記車両の経路設定、及び前記車両の走行履歴の少なくともいずれか一つに基づいて、検出又は推定されることを特徴としている。
【0009】
本発明の車両用駆動力制御装置は、車両が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に接続する前記自動車専用道路の車線を予め設定された所定区間以上走行していることを検出する手段と、車両の前記接続道路方向への移動を検出又は推定する手段と、前記車両の前記接続道路方向への移動が検出又は推定された状態で運転者による車両の駆動力操作の意図が検出されたときに車両の駆動力制御を行なう手段とを備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、接続道路への車両の進入を高精度に判定することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
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。
【0012】
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。
【0013】
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。
【0014】
(第1実施形態)
図1から図3を参照して、第1実施形態について説明する。
【0015】
本実施形態は、例えば、専用道路本線から退出するための退出路(接続道路)への車両の進入を判定するに際して、高精度に判定することを目的としている。本実施形態では、以下の(1)〜(3)の3つ全ての条件が成立した場合に、退出路への進入であると予測し、アクセルOFF又はブレーキONをトリガーに退出路制御(ダウンシフト、ブレーキ制御など)が行なわれる。
【0016】
(1)車両が専用道路本線のうち退出路に接続される側の車線(以下、退出路接続車線、日本の場合、通常は一番左の車線、都市間交通では一番左側の車線)を予め設定された所定時間以上走行中であること(後述する図1のステップS2)。
(2)車両が退出路の入口付近にいること(ステップS3)。
(3)車両においてウインカー操作(ステップS4)、ハンドル操作(ステップS5)、車両横Gの発生の少なくともいずれか一つがあること。
【0017】
本実施形態では、車両の退出路への進入予想の判定に際して、退出路接続車線の走行履歴(走行時間、走行距離等)を加味することで、退出路付近での専用道路本線内での進路変更なのか、ぞれとも、退出路への進入なのかを判定し、これにより、退出路進入への判定精度を向上させ、誤判定による運転者の違和感を抑制する。
【0018】
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。高速道路101は、2つの車線101a、101bを有しており、これらのうちの車線101bが高速道路101のうち退出路103に接続される側の車線(退出路接続車線)である。
【0019】
図3において、車両Xの退出路103への進入が予想されたときにアクセルが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:退出路制御)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。
【0020】
本実施形態の構成としては、以下に詳述するように、(1)〜(4)の4つの構成を備えていることが前提となる。
(1)専用道路本線の退出路に接続する車線に車両がいるか否かを判定する手段(例えばナビゲーションシステム装置、カメラ、レーダーなど)
(2)ウインカー信号、ステアリング操舵角、車両の横Gの少なくとも一つを判定する手段
(3)退出路の入口付近に車両がいるか否かを判定する手段
(4)上記の判定結果より導かれた退出路判定と運転者の減速意図に基づいて、減速制御(ダウンシフト制御、ブレーキ制御、回生ブレーキ、電子制御スロットル特性の変更など)を実施する手段
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
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。
【0026】
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。なお、符号200はブレーキ装置を示し、230はブレーキ制御回路を示している。
【0027】
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に示したように、車両が高速道路101から退出路(接続道路)103に進入することを予想する場合について説明する。
【0028】
[ステップS1]
ステップS1では、制御回路130により、自車両Xが高速道路101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X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Xが高速道路101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。
【0029】
[ステップS2]
ステップS2では、制御回路130により、自車両Xの専用道路本線101の退出路接続車線101bの走行履歴が判定される。制御回路130は、カメラ118から入力した車両X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、車両Xが専用道路本線101の退出路接続車線101bを走行しているか否かの判定を行なうことができる。または、車両X前方に取り付けられたレーザーレーダーなどを用いて判定することができる。また、準天頂衛星を利用した高精度GPSと予め車両Xに記憶しておいた地図情報により、走行中の車線を判定することができる。
【0030】
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X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。
【0031】
ステップS2の判定の結果、自車両Xが専用道路本線101の退出路接続車線101bを走行している時間が予め設定された所定値(例えば10秒)以上である(現在も退出路接続車線101bを走っていること)と判定された場合には、ステップS3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。
【0032】
上記ステップS2では、自車両Xが専用道路本線101の退出路接続車線101bを走行している時間が予め設定された所定値以上であるか否かが判定されたが、これに代えて、自車両Xが専用道路本線101の退出路接続車線101bを走行している距離が予め設定された所定値以上であるか否かが判定されることができる。走行履歴が上記の判定条件を満たしているか否かを考えるに際して、時間と距離を包含して区間という概念で説明することができる。
【0033】
[ステップS3]
ステップS3では、制御回路130により、自車両Xが退出路103の入口付近を走行中か否かが判断される。ナビゲーションシステム95の現在位置情報より判定することができる。ここで、退出路103の入口付近とは、例えば図3においてハッチングで示した領域であることができる。ステップS3の判定の結果、自車両Xが退出路103の入口付近を走行中であると判定された場合には、ステップS4に進み、そうでない場合にはステップS5に進む。
【0034】
[ステップS4]
ステップS4では、制御回路130により、ウインカー操作(高速道路101において、退出路103が接続された側(左)へのウインカー操作)の有無が判定される。ステップS4では、運転者の退出路103へ進入する意思の有無が判定される。ステップS4の判定の結果、ウィンカー操作があると判定された場合には、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。
【0035】
[ステップS5]
ステップS5では、制御回路130により、ハンドル操舵量が予め設定された所定値以上である状態が予め設定された所定時間以上経過したか否かが判定される。ステップS5では、上記ステップS4と共に、運転者の退出路103へ進入する意思の有無が判定される。ステップS5の判定の結果、ハンドル操舵量が予め設定された所定値以上である状態が予め設定された所定時間以上経過したと判定された場合には、ステップS6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。
【0036】
[ステップS6]
ステップS6では、制御回路130により、退出路進入判定がONと判定される。即ち、車両Xの退出路103への進入が予測される。ステップS6の次にステップS7が行なわれる。
【0037】
[ステップS7]
ステップS7では、制御回路130により、アクセルがOFFであるか否かが判定される。ステップS7では、運転者の減速意図の有無が判定される。ステップS7では、アクセルがOFFであることに代えて、ブレーキがONであることが判定されることができる。ステップS7の判定の結果、アクセルがOFFであることが判定された場合には、ステップS8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。
【0038】
[ステップS8]
ステップS8では、制御回路130により、減速制御(退出路制御)が実施される。より低速段へのダウンシフト制御が実施され、エンジンブレーキ力を増加させる。減速制御は、ダウンシフト制御に限定されず、自動ブレーキ制御などであることができる。ステップS8の次には、本制御フローは、リターンされる。
【0039】
(第1実施形態の第1変形例)
上記第1実施形態では、ステップS4及びステップS5の両方が肯定的に判定された場合に、進入路侵入判定がONと判定されたが(ステップS6)、ステップS4及びステップS5の条件が両方満たされることは必須では無く、ステップS4及びステップS5の少なくともいずれか一方の条件を満たしていれば足りる。
【0040】
(第1実施形態の第2変形例)
上記第1変形例では、ステップS4及びステップS5の両方に代えて、ステップS4及びステップS5の少なくともいずれか一方の条件を満たしていれば足りるとしたが、本変形例では、更にその条件に代えて、「ナビゲーションシステム装置95に登録された経路案内(経路設定)や過去の走行履歴等に基づいて、退出路103に進入することが予想されるか、進入したことが推定されるか、又はいつもよく通る道路か」という条件を用いることができる。
【0041】
(第2実施形態)
図4及び図5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。
【0042】
上記第1実施形態では、車両Xの退出路への進入の予想を高精度に行なうものであったが、第2実施形態では、車両Xの合流路への進入の予想を高精度に行なうものである。
【0043】
図4に示すように、一般道路401において高速道路(図示せず)への合流路403の入口近傍で車両Xが例えば右ウィンカーを出し、一般道401の走行車線401aから合流路403に接続される一番右側の追越し車線401bに車線変更した場合には、車線変更と合流路進入との区別がつかず、運転者が合流路へ進入する意図がない場合でも、駆動力制御(合流路制御)が実施されてしまい、運転者に違和感を与える可能性があった。
【0044】
本実施形態は、例えば、一般道路から専用道路本線に合流するための合流路(接続道路)への車両の進入を判定するに際して、高精度に判定することを目的としている。本実施形態では、以下の(1)〜(3)の3つ全ての条件が成立した場合に、合流路への進入であると予測し、アクセルONをトリガーに合流路制御(駆動力を増加する制御、アクセルオフに伴うアップシフトの禁止など)が行なわれる。
【0045】
(1)車両が一般道路のうち合流路に接続される側の車線(以下、合流路接続車線)を予め設定された所定時間以上走行中であること(後述する図5のステップS12)。
(2)車両が合流路の入口付近にいること(ステップS13)。
(3)車両においてウインカー操作(ステップS14)、ハンドル操作(ステップS15)、車両横Gの発生の少なくともいずれか一つがあること。
【0046】
本実施形態では、車両の合流路への進入予想の判定に際して、合流路接続車線の走行履歴(走行時間、走行距離等)を加味することで、合流路付近での一般道路内での進路変更なのか、ぞれとも、合流路への進入なのかを判定し、これにより、合流路進入への判定精度を向上させ、誤判定による運転者の違和感を抑制する。
【0047】
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4に示したように、車両が一般道路401から合流路(接続道路)403に進入することを予想する場合について説明する。
【0048】
[ステップS11]
ステップS11では、制御回路130により、自車両Xが一般道路401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Xの現在の位置情報と地図情報に基づいて、このステップS11の判定を行う。ステップS11の判定の結果、自車両Xが一般道路401を走行していると判定された場合には、ステップS12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。
【0049】
[ステップS12]
ステップS12では、制御回路130により、自車両Xの一般道路401の合流路接続車線401bの走行履歴が判定される。ステップS12の判定の結果、自車両Xが一般道路401の合流路接続車線401bを走行している時間が予め設定された所定値以上である(現在も合流路接続車線401bを走っていること)と判定された場合には、ステップS13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】
上記ステップS12では、自車両Xが一般道路401の合流路接続車線401bを走行している時間が予め設定された所定値以上であるか否かが判定されたが、これに代えて、自車両Xが一般道路401の合流路接続車線401bを走行している距離が予め設定された所定値以上であるか否かが判定されることができる。
【0051】
[ステップS13]
ステップS13では、制御回路130により、自車両Xが合流路403の入口付近を走行中か否かが判断される。ここで、合流路403の入口付近とは、例えば図4においてハッチングで示した領域であることができる。ステップS4の判定の結果、自車両Xが合流路403の入口付近を走行中であると判定された場合には、ステップS14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。
【0052】
[ステップS14]
ステップS14では、制御回路130により、ウインカー操作(一般道路401において、合流路403が接続された側(右)へのウインカー操作)の有無が判定される。ステップS14では、運転者の合流路403へ進入する意思の有無が判定される。ステップS14の判定の結果、ウィンカー操作があると判定された場合には、ステップS15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。
【0053】
[ステップS15]
ステップS15では、制御回路130により、ハンドル操舵量が予め設定された所定値以上である状態が予め設定された所定時間以上経過したか否かが判定される。ステップS15では、上記ステップS14と共に、運転者の合流路403へ進入する意思の有無が判定される。ステップS15の判定の結果、ハンドル操舵量が予め設定された所定値以上である状態が予め設定された所定時間以上経過したと判定された場合には、ステップS16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S16]
ステップS16では、制御回路130により、合流路進入判定がONと判定される。即ち、車両Xの合流路103への進入が予測される。ステップS16の次にステップS17が行なわれる。
【0055】
[ステップS17]
ステップS17では、制御回路130により、アクセルがONであるか否かが判定される。ステップS17では、運転者の加速意図の有無が判定される。ステップS17の判定の結果、アクセルがONであることが判定された場合には、ステップS18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。
【0056】
[ステップS18]
ステップS18では、制御回路130により、駆動力制御(合流路制御)が実施される。駆動力を増加する制御が実施される。合流路制御は、駆動力を増加させる制御に限定されず、アクセルOFFによるアップシフトを禁止する制御などであることができる。ステップS18の次には、本制御フローは、リターンされる。
【0057】
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や、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】
【0058】
【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】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。
【符号の説明】
【0059】
10 自動変速機
40 エンジン
41 吸気通路
43 スロットルバルブ
90 加速度センサ
95 ナビゲーションシステム装置
101 高速道路(専用道路本線)
101a 車線
101b 退出路接続車線
103 退出路(接続道路)
104 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
120c 出力軸
121a 電磁弁
121b 電磁弁
121c 電磁弁
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
132 RAM
133 ROM
134 入力ポート
135 出力ポート
200 ブレーキ装置
230 ブレーキ制御回路
301 専用道路本線
301a 追越し車線
301b 走行車線
303 退出路
401 一般道路
401a 走行車線
401b 追越し車線(合流路接続車線)
403 合流路
X 車両

【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への車両の進入を判定する車両進入経路判定装置であって、
車両が前記接続道路に接続する前記自動車専用道路の車線を予め設定された所定区間以上走行していることを検出する手段と、
車両の前記接続道路方向への移動を検出又は推定することにより前記接続道路への車両の進入を判定する手段と
を備えたことを特徴とする車両進入経路判定装置。
【請求項2】
請求項1記載の車両進入経路判定装置において、
前記車両の前記接続道路方向への移動は、前記接続道路方向へのウインカー操作、前記接続道路方向への操舵、前記接続道路方向への移動するときの車両の横加速度、前記車両の経路設定、及び前記車両の走行履歴の少なくともいずれか一つに基づいて、検出又は推定される
ことを特徴とする車両進入経路判定装置。
【請求項3】
車両が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に接続する前記自動車専用道路の車線を予め設定された所定区間以上走行していることを検出する手段と、
車両の前記接続道路方向への移動を検出又は推定する手段と、
前記車両の前記接続道路方向への移動が検出又は推定された状態で運転者による車両の駆動力操作の意図が検出されたときに車両の駆動力制御を行なう手段と
を備えたことを特徴とする車両用駆動力制御装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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