(57)【要約】【課題】燃費抑制効果を維持しつつ、運転者の操作意図を考慮した駆動制御により、安全性の向上を図る。【解決手段】運転者の操作に応じて自車両の駆動力を制御する車両駆動システム１００は、逆光を検出する逆光検知部１１２と、アクセルペダル１１４の操作量に応じて自車両の車輪に与える駆動力を制御する駆動制御部１６６と、を備え、駆動制御部は、逆光が検出されると、アクセルペダルの操作量に対応付けられた余裕駆動力を減少させる。こうして、安全性の向上と燃費の低減が実現可能となる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者の操作に応じて自車両の駆動力を制御する車両駆動システムであって、
逆光を検出する逆光検知部と、
アクセルペダルの操作量に応じて前記自車両の車輪に与える駆動力を制御する駆動制御部と、
を備え、
前記駆動制御部は、逆光が検出されると、アクセルペダルの操作量に対応付けられた余裕駆動力を減少させることを特徴とする車両駆動システム。
【請求項２】
前記駆動制御部は、アクセルペダルの操作量に対するスロットル開度を絞ることで余裕駆動力を減少させることを特徴とする請求項１に記載の車両駆動システム。
【請求項３】
前記駆動制御部は、逆光が検出されなくなると、所定の遅延時間の経過を待って前記余裕駆動力を復帰させることを特徴とする請求項１または２に記載の車両駆動システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者の操作に応じて自車両の駆動力を制御する車両駆動システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両は、様々な車外環境下において快適な走行性の維持が望まれる。例えば、特許文献１の技術では、撮像画像に基づいて逆光を検出すると、自車両に対する運転支援制御の一時停止の開始条件または解除条件を設定し、かかる条件に従って運転支援制御の一時停止を実行するか否か判定する運転支援装置が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２４１６４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
走行中に、運転者が急な逆光環境下におかれると、車両前方の視認性が落ち、先行車や道路標識等、道路環境を把握し難くなるので、通常、アクセルペダルから足を離すか、または、ブレーキペダルに足をかける、もしくは、制動する動作をとる。言い換えれば、運転者は、逆光の環境下では、車両の加速を控えたり、仮に加速する場合であっても積極的な加速を抑制するようにし、車両の速度を所定の速度に保つようにしている。
【０００５】
上述した特許文献１では、逆光の環境下において、運転支援制御の一時停止やその解除が運転者の感覚に沿っている点で優れているものの、車両の具体的な駆動力には影響を及ぼさない。したがって、逆光の環境下において、運転者の操作意図を考慮した駆動制御が望まれる。
【０００６】
本発明は、このような課題に鑑み、運転者の操作意図を考慮した駆動制御により、安全性の向上と燃費の低減を実現可能な車両駆動システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、運転者の操作に応じて自車両の駆動力を制御する車両駆動システムは、逆光を検出する逆光検知部と、アクセルペダルの操作量に応じて自車両の車輪に与える駆動力を制御する駆動制御部と、を備え、駆動制御部は、逆光が検出されると、アクセルペダルの操作量に対応付けられた余裕駆動力を減少させることを特徴とする。
【０００８】
駆動制御部は、アクセルペダルの操作量に対するスロットル開度を絞ることで余裕駆動力を減少させてもよい。
【０００９】
駆動制御部は、逆光が検出されなくなると、所定の遅延時間の経過を待って余裕駆動力を復帰させてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、運転者の操作意図を考慮した駆動制御により、安全性の向上と燃費の低減が実現可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】車両駆動システムの接続関係を示したブロック図である。
【図２】駆動制御装置の概略的な構成を示した機能ブロック図である。
【図３】余裕駆動力の推移を示した説明図である。
【図４】駆動制御方法の全体的な処理の流れを示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１３】
（車両駆動システム）
自動車等の車両における車両駆動システムでは、エンジン等の駆動機構により動力が得られ、ステアリングホイールやブレーキペダルを通じた運転者の操作により車両の操舵や制動が実行される。かかる駆動機構、操舵、制動等の車両自体の機能は、様々な既存の文献、例えば、同出願人の特開２０１２−１１６２９９号公報等により開示されている。したがって、ここでは車両駆動システムのうち、本実施形態の特徴に関係する構造および処理についてのみ詳細に説明し、本実施形態の特徴と無関係の構成については説明を省略する。
【００１４】
図１は、車両駆動システム１００の接続関係を示したブロック図である。車両駆動システム１００は、駆動制御装置１１０と、逆光検知部１１２と、アクセルペダル１１４と、ブレーキペダル１１６と、エンジン１１８とを含んで構成される。
【００１５】
駆動制御装置１１０は、車外環境に応じて、車両の駆動制御を行う。逆光検知部１１２は、車両前方から車両側（運転者側）に向かって射す光線（逆光）を検知する。アクセルペダル１１４は、運転者の加速操作を受け付ける。ブレーキペダル１１６は、運転者の制動操作を受け付ける。エンジン１１８は、車両の動力源である。
【００１６】
ここで、逆光は、車両側に向かい、かつ、周囲より相対的に所定の照度以上の高い光線であれば、太陽光等の光源から直接出力される光線でも、他の物体に反射した光線でもよい。また、逆光検知部１１２を、特開２００９−２４１６４８号公報のように、ＣＣＤイメージセンサを用いたカメラで構成する場合、スミアか否かを判定することで逆光を検知してもよい。スミアとは、ＣＣＤイメージセンサを用いたカメラにおいて、周囲より極端に明るい被写体を撮像した場合に白飛びする現象である。また、逆光検知部１１２としては、例えば、特開２００７−２５５９７９号公報、特開２００９−１７４７４号公報、特開２００８−１５１６５９号公報、特開２００４−１１８６３８号公報、特開２００２−２２４３９号公報等の既存の様々な技術を用いることができるので、ここでは、その説明を省略する。以下、駆動制御装置１１０について詳述する。
【００１７】
（駆動制御装置１１０）
図２は、駆動制御装置１１０の概略的な構成を示した機能ブロック図である。駆動制御装置１１０は、Ｉ／Ｆ部１５０と、データ保持部１５２と、中央処理部１５４とを含んで構成される。
【００１８】
Ｉ／Ｆ部１５０は、自車両１内の他の装置との一方向または双方向の情報交換を行う。特に、本実施形態では、逆光検知部１１２、アクセルペダル１１４、ブレーキペダル１１６から情報を入力し、加工した後、エンジン１１８に、エンジン１１８を駆動するための情報を出力する。データ保持部１５２は、ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＨＤＤ等で構成され、各機能部の処理に必要な様々な情報を保持する。中央処理部（ＣＰＵ）１５４は、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含む半導体集積回路で構成され、駆動制御装置１１０全体を制御する。また、かかる中央処理部１５４は、Ｉ／Ｆ部１５０、データ保持部１５２や他の電子回路と協働して、逆光判定部１６０、アクセル導出部１６２、ブレーキ導出部１６４、駆動制御部１６６、余裕駆動力導出部１６８として機能する。以下、かかる機能部について詳述する。
【００１９】
逆光判定部１６０は、逆光検知部１１２が逆光を検知したか否か判定する。アクセル導出部１６２は、自車両１のアクセルペダル１１４への踏み込み量を取得し、運転者のアクセルペダル１１４への操作量を導出する。ブレーキ導出部１６４は、自車両１のブレーキペダル１１６への踏み込み量を取得し、運転者のブレーキペダル１１６への操作量を導出する。駆動制御部１６６は、アクセルペダル１１４の操作量に応じて自車両１の車輪に与える駆動力を制御する。余裕駆動力導出部１６８は、後述する発生駆動力と走行抵抗とに基づいて自車両１の余裕駆動力を導出する。駆動制御部１６６の処理については後ほど詳述する。
【００２０】
（余裕駆動力）
余裕駆動力Ｕは、その値が大きいほど加速性能が高いことを示し、下記数式１によって求められる。
Ｕ＝Ｐ−Ｒ  …（数式１）
【００２１】
ここで、Ｐは動力源であるエンジン１１８での発生駆動力を示し、Ｒは走行抵抗を示す。したがって、余裕駆動力Ｕ＝０の場合に自車両１の速度は一定となり、余裕駆動力Ｕ>０のとき加速し、余裕駆動力Ｕ<０のとき、自車両１が慣性で走行するコースティング状態となるか、または、減速する。
【００２２】
発生駆動力Ｐは、エンジン１１８から変速機および終減速機を経て車輪に伝わる駆動力であり、下記数式２によって求められる。
Ｐ＝Ｔｅ×ｉ×η  …（数式２）
【００２３】
ここで、Ｔｅは変速機入力トルクを示し、ｉは総変速比を示し、ηは効率を示す。具体的に、変速機入力トルクＴｅは、エンジン回転数とスロットル開度とに基づきテーブルまたは関数によって算出されたエンジントルクと、トルクコンバータのトルク増幅率に基づいて定まる。総変速比ｉは、ＣＶＴ（Continuously Variable Transmission）におけるプーリ比もしくはＡＴ（Automatic Transmission）における変速段の変速比と、車両諸元から定まる他の減速比とに基づき算出される。効率ηは、対象となる変速機の特性を考慮して予め実験やシミュレーションによって求められ、制御定数として保持される。
【００２４】
また、走行抵抗Ｒは、車両が走行する際に加えられる抵抗であり、下記数式３によって求められる。
Ｒ＝Ｒα＋Ｒｒ＋Ｒｌ＋Ｒｉ  …（数式３）
【００２５】
ここで、Ｒαは加速抵抗を示し、Ｒｒは転がり抵抗を示し、Ｒｌは空気抵抗を示し、Ｒｉは勾配抵抗を示す。具体的に、加速抵抗Ｒαは、車両重量Ｗと加速度αの積で表される。また、車両重量Ｗは車両諸元により事前に求められる値であり、加速度αは各車輪の車輪速度から平均車輪速度（車速）を求めてさらに微分した値である。転がり抵抗Ｒｒは転がり抵抗係数μｒと車両重量Ｗとの積で表される。また、転がり抵抗係数μｒは、事前に実験やシミュレーションを通じて求められて保持される。空気抵抗Ｒｌは空気抵抗係数μaと車両の前面投影面積Ｓと車速Ｖ２との積で表される。また、空気抵抗係数μaと前面投影面積Ｓとは車両諸元により事前に求められて保持される。車速Ｖは各車輪の車輪速度の平均値である。勾配抵抗Ｒｉは車両重量Ｗとｓｉｎ（路面勾配θ）との積で表される。また、路面勾配θは勾配検出センサ（Ｇセンサ）で検出できる。
【００２６】
（駆動制御部１６６）
続いて、駆動制御部１６６の具体的な動作を説明する。駆動制御部１６６は、アクセルペダル１１４の操作量に応じて自車両の車輪に与える駆動力を制御する。ただし、上述したように、運転者は、走行中に、急な逆光環境下におかれると、車両前方の視認性が落ち、先行車や道路標識等、道路環境を把握し難くなるので、車両の加速を控えたり、積極的な加速を抑制するようにし、車両の速度を所定の速度に保つようにする。そこで、本実施形態の駆動制御部１６６は、このような運転者の操作意図を考慮し、逆光を検出すると、駆動制御部１６６がアクセルペダル１１４の操作量に対する余裕駆動力を減少させ、駆動力を抑制することで、運転者の運転を支援する。
【００２７】
図３は、余裕駆動力Ｕの推移を示した説明図である。余裕駆動力Ｕはアクセルペダル１１４の操作量に対応付けられており、通常、駆動制御部１６６は、アクセルペダル１１４の操作量に対応付けられた余裕駆動力Ｕをそのまま（乗算率１００％）用いる。また、駆動制御部１６６は、以下に示す開始条件を満たした場合に余裕駆動力Ｕを減少させ、終了条件を満たすと余裕駆動力Ｕを本来の値に復帰させる。
【００２８】
（開始条件）
駆動制御部１６６は、以下の条件を全て満たすと、図３に示すように、余裕駆動力Ｕを、その時点のアクセルペダル１１４の操作量に対応付けられた値に、７０％〜９０％から選択される所定の乗算率、例えば、８０％を乗じて減少させる。
（１）逆光検知部１１２が逆光を検知している。
（２）アクセル導出部１６２が運転者のアクセルペダル１１４への踏み込みを検知していない、または、ブレーキ導出部１６４が運転者のブレーキペダル１１６への踏み込みを検知した。
【００２９】
ここで、アクセル導出部１６２が運転者のアクセルペダル１１４への踏み込みを検知していないことを条件としたのは、アクセルペダル１１４がまだ踏み込まれている状態で、余裕駆動力Ｕを急激に変化させると、運転者が駆動力の変化に違和感を覚え、快適な走行性に影響を及ぼすからである。
【００３０】
（終了条件（復帰条件））
駆動制御部１６６は、逆光検知部１１２が逆光を検知しなくなると、図３に示すように、所定の遅延時間の経過を待って余裕駆動力Ｕに乗じる乗算率を１００％に戻し、余裕駆動力Ｕを、その時点の適正値に復帰させる。ただし、遅延時間が経過するまでに再び逆光が検知されると、遅延時間の計時を最初からやり直す。したがって、遅延時間はチャタリング防止機能を担う。こうして、逆光の検知状態が高頻度で変化する場合においても、余裕駆動力Ｕが煩雑に変化するのを回避でき、運転者に快適な走行性を与えることができる。
【００３１】
また、遅延時間を経過した後、余裕駆動力Ｕに乗じる乗算率を一度に１００％に戻さず、図３に示すように、所定の遅延時間の経過を待ち、漸増曲線（ここでは一次関数）に沿って徐々に余裕駆動力Ｕを増加し、最終的に乗算率を１００％に戻す。ここでは、遅延時間の経過後に増加を開始しているが、かかる場合に限らず、逆光検知部１１２が逆光を検知しなくなってから直ちに乗算率を増加させてもよい。このように、余裕駆動力Ｕの急な増加を回避することで、運転者が違和感を覚えることなく、快適な走行性を得ることができる。
【００３２】
また、駆動制御部１６６は、エンジン１１８での発生駆動力Ｐの変速機入力トルクＴｅを構成するアクセルペダル１１４の操作量に対するスロットル開度を絞ることで余裕駆動力Ｕを減少させる。具体的に、アクセルペダル１１４の操作量とスロットル開度とを対応付けたテーブルまたは関数に、一律、乗算率８０％を乗じることでスロットル開度を相対的に絞る。また、ここでは、アクセルペダル１１４の操作量とスロットル開度とを対応付けたテーブルまたは関数に、乗算率８０％を乗じているが、アクセルペダル１１４の操作量に応じて適切に変化する非線形関数を用い、アクセルペダル１１４の操作に対して非線形にスロットル開度を絞ることもできる。
【００３３】
また、ここでは、スロットル開度を絞ることで余裕駆動力Ｕを減少させているが、数式１における、発生駆動力Ｐや走行抵抗Ｒを構成するいずれかのパラメータを調整することでも余裕駆動力Ｕを減少させることができる。例えば、変速機入力トルクＴｅを構成するエンジン回転数を下げたり、総変速比ｉを変更したり、走行抵抗Ｒを強めたりすることでも余裕駆動力Ｕを減少させることができる。
【００３４】
また、駆動制御部１６６は、余裕駆動力導出部１６８が導出した余裕駆動力Ｕを参照し、導出された余裕駆動力Ｕが、例えば、その時点のアクセルペダル１１４の操作量に対応付けられた値に乗算率、例えば、８０％を乗じた値となるように、上記発生駆動力Ｐや走行抵抗Ｒを構成する複数のパラメータを調整してもよい（フィードバック制御）。この場合、調整するパラメータは、自車両１の走行状態に応じ、予め定められた規則に基づいて１または複数選択されるとしてもよい。こうして、複数のパラメータを同時かつ独立的に調整しても、余裕駆動力Ｕを画一的に減少させることができる。
【００３５】
かかる構成により、車両の余裕駆動力Ｕを抑制して燃費を抑制しつつ、運転者の操作意図を考慮した駆動制御により、安全性の向上を図ることが可能となる。
【００３６】
（駆動制御方法）
図４は、駆動制御方法の全体的な処理の流れを示したフローチャートである。ここでは、割込によって定期的に実行される処理が示されている。車両においては、その走行において運転者の操作や車外環境、走行状態に応じてエンジン１１８に対し、様々な駆動制御が実施されるが、ここでは、本実施形態の特徴に関係する処理のみ説明し、本実施形態の特徴と無関係な処理については説明を省略する。
【００３７】
まず、駆動制御部１６６は、逆光フラグがＯＦＦとなっているか否か判定する（Ｓ２００）。ここで、逆光フラグは、余裕駆動力Ｕが低減された状態にあるか否かを示す指標である。その結果、逆光フラグがＯＦＦであれば（Ｓ２００におけるＹＥＳ）、駆動制御部１６６は、逆光判定部１６０が逆光を検知しているか否か判定する（Ｓ２０２）。
【００３８】
その結果、逆光判定部１６０が逆光を検知していれば（Ｓ２０２におけるＹＥＳ）、駆動制御部１６６は、アクセル導出部１６２が運転者のアクセルペダル１１４への踏み込みを検知していないか、または、ブレーキ導出部１６４が運転者のブレーキペダル１１６への踏み込みを検知したか判定する（Ｓ２０４）。その結果、いずれかの条件を満たしていれば（Ｓ２０４におけるＹＥＳ）、駆動制御部１６６は、逆光フラグをＯＮに切り替え（Ｓ２０６）、逆光タイマに所定時間（例えば５秒）を設定し（Ｓ２０８）、アクセルペダル１１４の操作量に対するスロットル開度を８０％に絞って（Ｓ２１０）、当該駆動制御方法を終了する。ここで、逆光タイマは余裕駆動力Ｕを復帰させるまでの遅延時間を計時するタイマである。
【００３９】
また、逆光判定部１６０が逆光を検知していない（Ｓ２０２におけるＮＯ）、または、アクセル導出部１６２が運転者のアクセルペダル１１４への踏み込みを検知しており、かつ、ブレーキ導出部１６４が運転者のブレーキペダル１１６への踏み込みを検知していなければ（Ｓ２０４におけるＮＯ）、当該駆動制御方法を終了する。
【００４０】
ステップＳ２００において、逆光フラグがＯＦＦとなっていない、すなわち、逆光フラグがＯＮとなっていると判定されると、駆動制御部１６６は、逆光タイマを割込処理の間隔分減算する（Ｓ２１２）。続いて、駆動制御部１６６は、逆光タイマが０であるか否か判定する（Ｓ２１４）。その結果、逆光タイマが０、すなわち、逆光を検知することなく遅延時間が経過すると（Ｓ２１４におけるＹＥＳ）、逆光フラグをＯＦＦに切り替える（Ｓ２１６）。
【００４１】
続いて、駆動制御部１６６は、スロットル開度が１００％に達しているか否か判定する（Ｓ２１８）。その結果、１００％に達していなければ（Ｓ２１８におけるＮＯ）、現在の％に所定値を加算した値にスロットル開度を調整して当該駆動制御方法を終了する（Ｓ２２０）。また、逆光タイマが０でなければ（Ｓ２１４におけるＮＯ）、または、スロットル開度が１００％に達していれば（Ｓ２１８におけるＹＥＳ）、当該駆動制御方法を終了する。
【００４２】
以上、説明したように、本実施形態の駆動制御装置１１０および駆動制御方法によれば、運転者の操作意図を考慮した駆動制御により、安全性の向上と燃費の低減が実現可能となる。
【００４３】
また、コンピュータを、駆動制御装置１１０として機能させるプログラムや当該プログラムを記録した、コンピュータで読み取り可能なフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤ等の記憶媒体も提供される。ここで、プログラムは、任意の言語や記述方法にて記述されたデータ処理手段をいう。
【００４４】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００４５】
なお、本明細書の駆動制御方法の各工程は、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいはサブルーチンによる処理を含んでもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、運転者の操作に応じて自車両の駆動力を制御する車両駆動システムに利用することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１１０  …駆動制御装置
１１２  …逆光検知部
１１８  …エンジン
１６６  …駆動制御部
１６８  …余裕駆動力導出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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