JP7334767B2 - 車両用制御装置および車両 - Google Patents

Description

本開示は、車両用制御装置および車両に関する。

車両を加速するためにアクセルを踏むと、現ギヤ段から現ギヤ段よりも低いギヤ段にシフトダウンが自動で行われることにより、ドライバビリティを向上させることが可能となる車両用制御装置が知られている。

例えば、車両用制御装置としては、シフトレバーにおいてドライブレンジが選択されているとき、アクセル開度および車速に応じた目標ギヤ段が設定されたシフトマップに基づいて、自動変速機のギヤ段を制御する自動変速モードを実行する変速制御部を備えている（特許文献１を参照）。

特開２０２０－１３３７５５号公報

ところで、特許文献１に記載の発明では、アクセルを踏んでからシフトダウンが行われるため、車両の加速の遅れを防止することができないという問題がある。

本開示の目的は、車両の加速の遅れを防止することが可能な車両用制御装置および車両を提供することである。

上記の目的を達成するため、本開示における車両用制御装置は、
車両の走行方向前方に設置された信号機に表示される予定の信号情報を、信号情報活用運転支援システムから取得する取得部と、
取得された前記信号情報に基づいて、前記車両の加速が可能であるか否かについて判定する判定部と、
アクセルペダルが踏み込まれることをシフトダウンが行われる条件とする第１シフトダウンの制御と、アクセルペダルが踏み込まれることをシフトダウンが行われる条件としない第２シフトダウンの制御とを実行する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記判定部により前記車両の加速が可能であると判定された場合、前記第２シフトダウンの制御を実行する。

本開示における車両は、上記車両用制御装置を備える。

本開示によれば、車両の加速の遅れを防止することができる。

図１は、本開示の実施の形態に係る車両用制御装置の構成の一例を示す構成ブロック図である。 図２は、車両および信号機のそれぞれの位置関係を示す図である。 図３は、シフトマップの一例を示す図である。 図４は、本実施の形態に係る車両用制御装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図５は、シフトダウン領域を含むシフトマップの一例を示す図である。

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本開示の実施の形態に係る車両用制御装置１０の構成の一例を示す構成ブロック図である。車両用制御装置１０は、車両１に搭載され、車両１の各種制御を行うものである。車両用制御装置１０は車載機とも呼ばれる。

車両用制御装置１０（車載機）は、例えば電子制御ユニット１００（Electronic Control Unit：ＥＣＵ）により構成される。ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、入力装置および出力装置を有している。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されたプログラムをＲＡＭに展開して後述する各機能を実行する。車両用制御装置１０は、取得部１１、判定部１２、変速制御部１３および算出部１４としての各機能とを有する。

道路には光ビーコン３が設置されている。光ビーコン３は、信号情報活用運転支援システム（Traffic Signal Prediction Systems:ＴＳＰＳ）からの信号情報を車両１に提供する。信号情報を表示する車両用信号機２（以下「信号機」という。図２を参照）には、例えば、左から青色、黄色、赤色のそれぞれの光源が配列された横型灯器がある。青色の光源が点灯する青色信号は、道路を走行する車両１に対して進行許可を示す。また、赤色の光源が点灯する赤色信号は、道路を走行する車両１に対して停止指示を示す。

取得部１１は、ＴＳＰＳからの信号情報を取得する。これにより、取得部１１は車両１の走行方向前方に設置された信号機２に表示される予定の信号情報を取得することが可能となる。また、取得部１１は、アクセル開度センサ（不図示）からアクセルペダルの踏み込み量を取得する。また、取得部１１は、車速センサ（不図示）から車速を取得する。また、取得部１１は、車載カメラ（不図示）から周辺情報（例えば、車両の前方画像）を取得する。

図２は、車両１および信号機２のそれぞれの位置関係を示す図である。図２の横軸に時間、縦軸に車速を表す。算出部１４は、車両１の前方画像を画像処理等することにより、車両１と信号機２との間の車両信号機間距離を算出する。なお、信号機２に向けてレーザービームを照射してからその反射光を受けるまでの時間に基づいて車両信号機間距離を計るためのレーザー距離計を車両１に搭載してもよい。

車両１の走行中において、車両１の走行方向前方の信号機２の信号情報が赤色信号である場合、アクセルペダルを戻してアクセル開度を減少させることで、車両１にエンジンブレーキが作用する。これにより、車両１が減速する。車両１が信号機２の位置を通過するまでの間に、信号機２の信号情報が赤色信号から青色信号に変わる場合、アクセルペダルを踏み込んでアクセル開度を増大させることで、車両１を加速させる。このとき、より加速させるために、現ギヤ段よりも低いギヤ段にシフトダウンが行われる。ここで、信号機２の信号情報が赤色信号から青色信号に変わるタイミングでアクセルペダルを踏み込んでから行われるシフトダウンを「通常のシフトダウン」という。

図２に通常のシフトダウンが行われた場合の車速を破線で示すように、通常のシフトダウンでは、アクセルペダルを踏み込んでからシフトダウンが行われるため、車両１の加速が遅れる。その結果、車速が目標速度に到達するまでに時間がかかる。

本実施の形態では、判定部１２は、取得部１１により取得された信号情報に基づいて、車両１の加速が可能であるか否かについて判定する。信号情報は、例えば、信号情報の取得時（現時点）から所定時間Ｔ１（図２を参照）後に信号機２が表示する信号が赤色信号から青色信号に変わることを示す情報である。具体的には、判定部１２は、所定時間Ｔ１内に車両１が信号機２に達しない場合（信号機２の手前で信号機２が赤色信号から青色信号に変わる場合）、車両１の加速が可能であると判定し、所定時間Ｔ１内に車両１が信号機２に達する場合（信号機２の手前で信号機２が赤色信号から青色信号に変わらない場合）、車両１の加速が可能でないと判定する。所定時間Ｔ１内に車両１が信号機２に達するか否かは、車両１から信号機２までの距離である車両信号機間距離と車両１の車速とに基づいて判定することができる。つまり、判定部１２は、信号情報、車速および車両信号機間距離の３つのパラメータに基づいて、車両１の加速が可能であるか否かについて判定する。

変速制御部１３は、車両１の加速が可能である場合、当該加速に対応するギヤ段を選択するように自動変速機２０を制御する。

変速制御部１３は、具体的にはシフトマップに基づいて、自動変速機２０のギヤ段を自動制御する変速制御部を有する。シフトマップは、アクセル開度と車速とにより決定されるギヤ段が設定されたものであり、車両用制御装置１０の記憶部に記憶される。図３は、シフトマップの一例を示す図である。図３に、複数のダウンシフト線の中から代表して４速から３速のダウンシフト線を示す。例えば、変速制御部１３は、車両１を加速する場合、かつ、車両１の運転状態がアクセル開度α、車速Ｖ１である場合（図３に示す位置Ｐ１）、自動変速機２０のギヤ段を４速から３速にシフトダウンする制御を実行する。

次に、本開示の実施の形態に係る車両用制御装置１０の動作の一例について図４を参照して説明する。図４は、本開示の実施の形態に係る車両用制御装置１０の動作の一例を示すフローチャートである。本フローは、例えば、車両１のエンジンスタートスイッチのオンにより開始される。以下の説明では、取得部１１，判定部１２、変速制御部１３および算出部１４のそれぞれの機能をＥＣＵ１００が行うものとして説明する。

先ず、ステップＳ１００において、ＥＣＵ１００は、ＴＳＰＳから信号情報を取得する。

次に、ステップＳ１１０において、ＥＣＵ１００は、アクセル開度および車速を取得する。

次に、ステップＳ１２０において、ＥＣＵ１００は、車両１の前方画像を取得する。

次に、ステップＳ１３０において、ＥＣＵ１００は、車両１の前方画像に基づいて、車両１と信号機２との間の車両信号機間距離を算出する。

次に、ステップＳ１４０において、ＥＣＵ１００は、信号情報、車速および車両信号機間距離の３つのパラメータに基づいて、車両１の加速が可能であるか否かについて判定する。車両１の加速が可能である場合（ステップＳ１４０：ＹＥＳ）、処理はステップＳ１５０に遷移する。車両１の加速が可能でない場合（ステップＳ１４０：ＮＯ）、図４に示すフローは終了する。

ステップＳ１５０において、ＥＣＵ１００は、加速に対応するギヤ段を選択する制御を実行する。具体的には、ＥＣＵ１００は、車速およびアクセル開度に基づいてシフトマップを参照して、ギヤ段を選択するように自動変速機２０を制御する。

上記の実施の形態に係る車両用制御装置１０によれば、車両１の走行方向前方に設置された信号機２に表示される予定の信号情報を、信号情報活用運転支援システムから取得する取得部１１と、取得された信号情報に基づいて、車両１の加速が可能であるか否かについて判定する判定部１２と、車両１の加速が可能である場合、当該加速に対応するギヤ段を選択するように自動変速機２０を制御する変速制御部１３と、を備える。

上記構成により、信号機２の信号情報が赤色信号から青色信号に変わるタイミングよりも早く、事前にシフトダウンが行われるため、車両１の加速の遅れを防止することが可能となる。図２は、事前のシフトダウンを行った場合の車速と、信号機２の信号情報が赤色信号から青色信号に変わるタイミングで通常のシフトダウンを行った場合の車速とを比較して示す図である。図２に実線で事前のシフトダウンを行った場合の車速を示し、破線で通常のシフトダウンを行った場合の車速を示す。図２に示すように、事前のシフトダウンを行った場合に車両１が目標車速に到達するｔｐの方が、通常のシフトダウンを行った場合に車両１が目標車速に到達するｔｎよりも早い。

＜変形例１＞
次に、本実施の形態に係る車両用制御装置１０の変形例について説明する。なお、変形例の説明においては、実施の形態と異なる構成について主に説明し、同じ構成についてその説明を省略する。

上記実施の形態では、取得部１１は、車両１の進行方向前方に設置された信号機２に表示される予定の信号情報を取得する。これに対して、変形例１では、取得部１１は、車両１との間の距離が第１閾値以内に設置された信号機２に表示される予定の信号情報を取得する。なお、第１閾値は、安全かつ円滑な交通を確保する観点から、実験やシミュレーションにより設定することが可能となる。上記の構成により、安全かつ円滑な交通を確保することが可能となる。

＜変形例２＞
次に、変形例２について説明する。安全な交通を確保するためには、車両１と車両１の前方を走行する先行車両（不図示）との車車間距離を十分に確保する必要がある。そこで、変形例２では、判定部１２は、上記３つのパラメータに基づいて、車両１の加速が可能であると判定される場合であっても、車両１と先行車両との間の車車間距離が所定の第２閾値未満である場合、車両１の加速が可能であるか否かの判定をしない。換言すれば、判定部１２は、車両１と先行車両との間の車車間距離が所定の第２閾値以上である場合、車両１の加速が可能であるか否かの判定をする。なお、第２閾値は、安全かつ円滑な交通を確保する観点から、実験やシミュレーションにより設定することが可能となる。

この場合、算出部１４は、車両１の前方画像を画像処理等することにより、車両１と車両１の前方を走行する先行車両との間の車車間距離を算出する。なお、先行車両に向けてレーザービームを照射してからその反射光を受けるまでの時間に基づいて車車間距離を計るためのレーザー距離計を車両１に搭載してもよい。

＜変形例３＞
次に、変形例３について説明する。上記実施の形態においては、判定部１２は、信号情報、車速、および、車両信号機間距離の３つのパラメータに基づいて、車両１の加速が可能であるか否かについて判定する（図４に示すステップＳ１４０を参照）。

これに対し、変形例３では、判定部１２は、車両１の車速およびアクセル開度に基づいて、シフトダウン領域であるか否かを判定する。そして、判定部１２は、シフトダウン領域である場合、上記の３つのパラメータに基づいて、車両１の加速が可能であるか否かについて判定する。換言すれば、判定部１２は、シフトダウン領域でない場合、上記の３つのパラメータに基づいて、車両１の加速が可能であるか否かについて判定しない。

図５は、シフトダウン領域を含むシフトマップの一例を示す図である。図５にシフトダウン領域をハッチングで描かれた領域で示す。車速およびアクセル開度により定められた位置（図５に示す位置Ｐ２）がシフトダウン領域ではない場合、判定部１２は、上記の３つのパラメータに基づいて、車両１の加速が可能であるか否かについて判定しない。シフトダウン領域でない領域（非シフトダウン領域）を設けることにより、ドライバビリティを悪化させるようなシフトダウンを防止することが可能となる。

その他、上記実施の形態は、何れも本開示の実施をするにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本開示の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本開示はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

本開示は、車両の加速の遅れを防止することが要求される車両用制御装置を搭載する車両に好適に利用される。

１ 車両
２ 信号機
３ 光ビーコン
１０ 車両用制御装置
１１ 取得部
１２ 判定部
１３ 変速制御部
１４ 算出部
２０ 自動変速機

Claims (5)

1. 車両の走行方向前方に設置された信号機に表示される予定の信号情報を、信号情報活用運転支援システムから取得する取得部と、
   取得された前記信号情報に基づいて、前記車両の加速が可能であるか否かについて判定する判定部と、
   アクセルペダルが踏み込まれることをシフトダウンが行われる条件とする第１シフトダウンの制御と、アクセルペダルが踏み込まれることをシフトダウンが行われる条件としない第２シフトダウンの制御とを実行する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記判定部により前記車両の加速が可能であると判定された場合、前記第２シフトダウンの制御を実行する、車両用制御装置。
2. 前記取得部は、前記車両との間の距離が所定の第１閾値以内に設置された前記信号機に表示される予定の信号情報を取得する、請求項１に記載の車両用制御装置。
3. 前記判定部は、さらに、前記車両と当該車両の前方を走行する先行車両との間の車車間距離が所定の第２閾値以上である場合、前記車両の加速が可能であるか否かについて判定する、請求項１に記載の車両用制御装置。
4. 前記判定部は、さらに、前記車両の車速およびアクセル開度に基づいて、前記車両の加速が可能であるか否かについて判定する、請求項１に記載の車両用制御装置。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の車両用制御装置を備える車両。