JPH102411A

JPH102411A - 車両用自動変速機の変速制御装置

Info

Publication number: JPH102411A
Application number: JP8151343A
Authority: JP
Inventors: Takashi Ono; 崇小野; Shigeki Fukushima; 滋樹福島; Hiroshi Kawauchi; 浩川内
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1996-06-12
Filing date: 1996-06-12
Publication date: 1998-01-06

Abstract

(57)【要約】【課題】車両前方の道路状況を常に正確に把握でき、
この道路状況に応じたドライバの変速操作意思を事前に
好適に変速制御に反映可能な車両用自動変速機の変速制
御装置を提供する。【解決手段】変速制御装置は、車両前方の道路状況を
撮影するカメラ(130)と、このカメラにより撮影された
画像を画像処理し、道路状況を画像処理情報（カーブ
度、勾配度）として認識する画像処理手段(200)と、車
速Ｖ及びエンジン負荷情報ＶＡに基づき目標変速段を設
定する目標変速段設定手段(150)と、画像処理情報に基
づいて自動変速機に期待される運転者の変速操作意思を
ファジイ推論し、このファジイ推論の結果に基づき目標
変速段を補正する補正手段(350)とを備えてなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、車両用自動変速
機の変速制御装置に係り、詳しくは道路状況や車両情報
を考慮して変速制御可能な自動変速機の変速制御装置に
関する。

【０００２】

【関連する背景技術】従来より、車両用の変速機とし
て、変速操作を自動化した自動変速機が多用されてい
る。通常、この自動変速機では、車速やアクセル開度等
に応じて目標変速段を設定している。しかしながら、こ
の目標変速段にはドライバ（運転者）の変速操作意思が
充分に反映されていないことが多い。従って、この場合
には、ドライバの意に反した変速が行われてしまう虞が
ある。

【０００３】このようなことから、路面勾配情報や車
速、アクセル開度、ブレーキの作動状況等の車両情報に
基づいてファジイ推論を行い、所望のファジイルールの
成立に応じて変速マップの変速特性を切換える等し、こ
れにより、ドライバの意思を反映して変速を行う構成の
変速制御装置が特開平１−２５５７４８号公報や特開平
２−３７３８号公報等に開示されている。

【０００４】また、最近では、ナビゲーションシステム
に道路の路面勾配情報を記憶させておき、これにより、
常に車両の走行位置前方の路面勾配を予測し、変速段を
この路面勾配に応じた変速段、即ちドライバの意思を反
映した変速段に事前に補正しながら走行する構成の変速
制御装置が特開平２−３０９０４９号公報等に開示され
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記特開平２−３０９
０４９号公報に開示された変速制御装置を用いるように
すれば、車両が実際に勾配を有する坂路に突入する前
に、事前に変速段がドライバの意思を反映した最適変速
段に良好に変速制御されることになり、滑らかな走行が
期待される。しかしながら、ここで使用される道路の路
面勾配情報は、予めナビゲーションシステムに記憶され
たものであることから、必ずしも現時点の道路状況を正
確に表しているとは限らない。つまり、道路工事等によ
り道路の勾配が変化してしまっていることもあり得、上
記のように予め記憶された路面勾配情報をもとに変速制
御する構成の変速制御装置では、このような道路状況の
経時変化には対応できないのである。また、新しく建設
された道路があるような場合にも、この道路の路面勾配
情報は記憶されていないため、上記同様に全く対応する
ことができない。従って、上記公報に開示された変速制
御装置は、ドライバの意思を充分に反映したものとは言
い難い。

【０００６】また、この装置の場合、ナビゲーションシ
ステム内のメモリにできるだけ多くの道路の路面勾配情
報を記憶させておく必要がある。しかしながら、路面勾
配情報は膨大であり、このように路面勾配情報を記憶し
ておくことはメモリ装置を大型化させることに繋がり好
ましいことではない。本発明は、上述した事情に基づき
なされたもので、その目的とするところは、車両前方の
道路状況を常に正確に把握でき、この道路状況に応じた
ドライバの変速操作意思を事前に好適に変速制御に反映
可能な車両用自動変速機の変速制御装置を提供すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、請求項１の発明は、車速を検出する車速検出手段
と、エンジン負荷情報を検出するエンジン負荷情報検出
手段と、車両に搭載され、車両前方の道路状況を撮影す
るカメラと、前記カメラにより撮影された画像を画像処
理し、前記道路状況を画像処理情報として認識する画像
処理手段と、前記車速及び前記エンジン負荷情報をパラ
メータとして自動変速機の目標変速段を設定する目標変
速段設定手段と、前記画像処理情報をパラメータとして
前記道路状況に応じ前記自動変速機に期待される運転者
の変速操作意思をファジイ推論し、このファジイ推論の
結果に基づき前記目標変速段を補正する補正手段と、前
記目標変速段に基づき変速段を切換制御する制御手段と
を備えることを特徴としている。

【０００８】従って、通常は、車速及びエンジン負荷情
報をパラメータとして目標変速段が設定され、これによ
り変速段が切換制御される。一方、車両前方の道路状況
を撮影するカメラからの画像処理情報をパラメータとし
て道路状況に応じた運転者の変速操作意思がファジイ推
論されており、このファジイ推論により所望のファジイ
ルールが成立するとき、目標変速段が運転者の変速操作
意思を反映すべく好適に補正される。故に、道路状況に
応じた所望のファジイルールが成立したときには、変速
段は、事前にこの補正された目標変速段に基づき切換制
御される。

【０００９】また、請求項２の発明では、車両の負荷情
報を含む車両情報を検出する車両情報検出手段をさらに
有し、前記補正手段は、前記画像処理情報とともに前記
車両情報をもパラメータとして前記道路状況及び前記車
両情報に応じた運転者の変速操作意思をファジイ推論
し、このファジイ推論の結果に基づき前記目標変速段を
補正することを特徴としている。

【００１０】従って、画像処理情報のみならず車両情報
をもパラメータとして道路状況及び車両情報に応じた運
転者の変速操作意思がファジイ推論され、このファジイ
推論により所望のファジイルールが成立するとき、目標
変速段が運転者の変速操作意思を反映すべくさらに好適
に補正される。また、請求項３の発明では、前記道路状
況は車両前方の道路の勾配状況を含み、前記画像処理手
段は、車両前方の道路の勾配度を前記画像処理情報とし
て認識することを特徴としている。

【００１１】従って、車両前方の道路の勾配度が画像処
理情報として認識され、この勾配度に応じた運転者の変
速操作意思がファジイ推論される。そして、このファジ
イ推論により所望のファジイルールが成立するとき、目
標変速段が勾配度に応じた運転者の変速操作意思を反映
すべく好適に補正され、変速段が事前にこの補正された
目標変速段に基づき切換制御される。これにより、車両
が坂路に突入したときには、良好な坂路走行が実現され
る。

【００１２】また、請求項４の発明では、前記補正手段
は、前記車両前方の道路の勾配度に応じた運転者の変速
操作意思をファジイ推論し、前記勾配度が大の場合に
は、前記目標変速段を１段低速段とするような前記運転
者の変速操作意思を示すファジイルールに基づき、前記
目標変速段を前記１段低速段側に補正することを特徴と
している。

【００１３】従って、車両前方の道路の勾配度が大の場
合には、目標変速段を１段低速段とするような運転者の
変速操作意思を示すファジイルールに基づいて、目標変
速段が１段低速段側に補正される。つまり、車両が勾配
度の大きな坂路に差し掛かろうとしているときには、事
前に変速段が目標変速段よりも１段低速段側に補正さ
れ、車両が坂路に突入したときにあっては、エンジンブ
レーキが良好に作用し、好適な坂路走行が実現される。

【００１４】また、請求項５の発明では、前記道路状況
は車両前方の道路のカーブ状況を含み、前記画像処理手
段は、車両前方の道路のカーブ度を前記画像処理情報と
して認識することを特徴としている。従って、車両前方
の道路のカーブ度が画像処理情報として認識され、この
カーブ度に応じた運転者の変速操作意思がファジイ推論
される。そして、このファジイ推論により所望のファジ
イルールが成立するとき、目標変速段がカーブ度に応じ
た運転者の変速操作意思を反映すべく好適に補正され、
変速段が事前にこの補正された目標変速段に基づき切換
制御される。これにより、車両がコーナに突入したとき
には、良好なコーナ走行が実現される。

【００１５】また、請求項６の発明では、前記補正手段
は、前記車両前方の道路のカーブ度に応じた運転者の変
速操作意思をファジイ推論し、前記カーブ度が大の場合
には、前記目標変速段を１段低速段とするような前記運
転者の変速操作意思を示すファジイルールに基づき、前
記目標変速段を前記１段低速段側に補正することを特徴
としている。

【００１６】従って、車両前方の道路のカーブ度が大の
場合には、目標変速段を１段低速段とするような運転者
の変速操作意思を示すファジイルールに基づいて、目標
変速段が１段低速段側に補正される。つまり、車両がカ
ーブ度の大きなコーナに差し掛かろうとしているときに
は、事前に変速段が目標変速段よりも１段低速段側に補
正され、車両がコーナに突入したときにあっては、高い
駆動力が車輪に伝達されることになり、好適なコーナ走
行が実現される。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき、本発明の車
両用自動変速機の変速制御装置の実施の形態を説明す
る。図１にはその全体構成を示す模式的な構成図を、図
２には変速制御装置の要部構成を示す模式的なブロック
図を示してある。先ず、図１を参照して本発明の車両用
自動変速機の変速制御装置の全体構成について説明す
る。

【００１８】図１に示すように、本発明の変速制御装置
は、ディーゼルエンジン（以下、エンジンという）１１
の回転駆動力をクラッチ１５を有する歯車式変速機（以
下、単に変速機という）１７を用いて自動変速するシス
テムに適用される。ここに、変速機１７は、後退段の他
に前進７段の変速段を有している。エンジン１１には、
燃料噴射ポンプ（以下、噴射ポンプという）２１が設け
られており、この噴射ポンプ２１のコントロールラック
（図示せず）には、エンジン回転数を検出するためのエ
ンジン回転センサ２７が付設されている。

【００１９】エンジン１１からは、エキゾーストマニホ
ールド１２を介して排ガスを導く排気管１２ａが延びて
おり、この排気管１２ａには、エンジン補助ブレーキの
一つである排気ブレーキ装置１１９が介装されている。
クラッチ１５には、クラッチ用アクチュエータとしての
エアシリンダ３３が設けられている。

【００２０】ところで、エアシリンダ３３には、エア通
路４３が接続されており、従って、エアシリンダ３３
は、エア通路４３を介してエア源としてのエアタンク４
７に連結されている。エア通路４３の途中には、３方向
電磁弁Ｗが設けられている。電磁弁Ｗは、エアシリンダ
３３のオン時にはエアタンク４７とエア通路とを接続す
るように制御され、エアシリンダ３３のオフ時には、エ
ア通路を大気開放するよう制御される。

【００２１】チェンジレバー６１は、変速機１７のセレ
クトレバーであって、Ｎ（ニュートラル）レンジ、Ｒ
（リバース）レンジ及び自動変速モードに相当するＤ
（ドライブ）レンジが設定されている。チェンジレバー
６１には、変速段選択スイッチ６３が接続されている。
この変速段選択スイッチ６３は、チェンジレバー６１が
操作されたときにチェンジレバー６１の各レンジ及びポ
ジションを検出するものである。変速段選択スイッチ６
３は、変速制御手段としてのコントロールユニット（制
御手段）７１に接続されている。また、後述するよう
に、コントロールユニット７１は、変速機１７のギヤの
噛み合い、即ちギヤ位置を切換えるためのギヤシフトユ
ニット６５に接続されている。これにより、各レンジ及
びポジションの検出信号が変速段選択スイッチ６３から
コントロールユニット７１に供給されると、この信号に
応じてギヤシフトユニット６５が作動し、変速機１７の
ギヤ位置が、選択されたセレクトレンジ及びシフトポジ
ションに応じて切換えられるようにされている。

【００２２】ギヤシフトユニット６５には、各変速段を
検出するギヤ位置センサとしてのギヤ位置スイッチ７５
が付設され、このギヤ位置スイッチ７５からのギヤ位置
信号がコントロールユニット７１に出力される。また、
変速機１７の出力軸７７には、車速信号を検出する車速
センサ（車速検出手段）７９が付設され、さらに、アク
セルペダル８１には、エンジン負荷情報としてその踏込
み量（アクセル開度ＶＡ）を検出するアクセル開度セン
サ（エンジン負荷情報検出手段）８５が備えられてい
る。

【００２３】ブレーキペダル６９には、ブレーキペダル
６９が踏込まれたときにブレーキ信号を出力するブレー
キセンサ８７が取付けられている。なお、図１中符号１
２０，１２１は、それぞれエンジン補助ブレーキである
排気ブレーキ装置１１９及びエンジンブレーキ補助装
置、即ち圧縮開放型エンジン補助ブレーキ装置（図示せ
ず）を作動待機状態と作動しない状態とに切換えるため
の排気ブレーキオンオフスイッチ及びエンジンブレーキ
補助装置オンオフスイッチであり、これらは運転席近傍
に配設されている。

【００２４】図１中符号９３は、コントロールユニット
７１とは別に設けられたエンジンコントロールユニット
を示している。このエンジンコントロールユニット９３
は、噴射ポンプ２１内の電子ガバナ（図示せず）に対し
て、各センサからの情報やコントロールユニット７１か
らのアクセル開度情報ＶＡ等に応じた信号を供給するも
のであって、エンジン１１の駆動制御を行うものであ
る。

【００２５】また、図１中符号１３０は、車両に搭載さ
れ、車両の前方を撮影可能なカメラ（例えば、ＣＣＤカ
メラ）を示している。このカメラ１３０は、車両の前面
に、車両の前方を撮影するよう取付けられている。これ
により、車両の前方に位置する物体や車線側縁を示す白
線や黄色線（以下、白線や黄色線を便宜的に白線Ｌとい
う）等の車線状況が良好に撮影可能とされている。

【００２６】同図に示すように、カメラ１３０は、画像
処理コントローラ１３２に接続されている。そして、さ
らに、画像処理コントローラ１３２は、コントロールユ
ニット７１に接続されている。これにより、カメラ１３
０で撮影された車両前方の物体や白線Ｌが、画像処理コ
ントローラ１３２内で映像として画像処理され、所定の
出力信号が画像処理情報としてコントロールユニット７
１に供給される。

【００２７】ところで、チェンジレバー６１がＤレンジ
にあるときには、変速段は車速Ｖ、アクセル開度ＶＡや
エンジン回転数Ｎeの各値に基づいて設定される。従っ
て、コントロールユニット７１には、車速Ｖ、アクセル
開度ＶＡ及びエンジン回転数Ｎeの各値に基づいて目標
変速段を決定するためのシフトマップが記憶されている
（図５参照）。つまり、チェンジレバー６１がＤレンジ
の場合には、通常は、このシフトマップから目標変速段
が読み出され、これに応じたシフト信号がギヤシフトユ
ニット６５の各電磁弁７３に出力されて変速が達成され
る。

【００２８】次に、コントロールユニット７１及び画像
処理コントローラ１３２の変速制御装置としての構成に
ついて説明する。図２に示すように、本発明の変速制御
装置は、チェンジレバー６１がＤレンジである場合に、
マップより車速センサ７９からの車速情報Ｖ及びアクセ
ル開度センサ８５からのアクセル開度情報ＶＡに基づい
て目標変速段を設定する目標変速段設定部（目標変速段
設定手段）１５０と、カメラ１３０からの撮影情報によ
り車両前方に延びる車両両側の一対の白線Ｌ，Ｌを認識
し、さらにこの白線Ｌ，Ｌの認識情報に基づき道路のカ
ーブ度及び勾配度を求める画像処理部（画像処理手段）
２００と、ラック位置検出センサ１２３からの位置情報
ＳＲＣ、エンジン回転センサ２７からのエンジン回転数
情報Ｎe、排気ブレーキオンオフスイッチ１２０からの
排気ブレーキ情報、車速センサからの車速情報Ｖに基づ
き車両の負荷情報としての車両負荷度αVLを算出する車
両負荷度算出部（車両情報検出手段）３００と、これら
目標変速段設定部１５０、画像処理部２００、車両負荷
度算出部３００からの出力や上記アクセル開度情報Ｖ
Ａ、ブレーキセンサ８７からのフットブレーキ情報、ギ
ヤ位置スイッチ７５からのギヤ位置情報に基づきドライ
バの意思を反映させて目標変速段を補正する最適変速段
決定部（補正手段）３５０とから構成されている。

【００２９】ここに、目標変速段設定部１５０、車両負
荷度算出部３００及び最適変速段決定部３５０について
は、コントロールユニット７１内に構築されており、画
像処理部２００については画像処理コントローラ１３２
内に構築されている。目標変速段設定部１５０は、通常
の自動変速を行う際に必要な機能であって、この目標変
速段設定部１５０には、上記図５に示すシフトマップが
記憶されている。従って、目標変速段設定部１５０はマ
ップ形式の記憶手段として構成されている。

【００３０】画像処理部２００は、詳しくは、図３に示
すように、白線認識部２０２、カーブ度算出部２０４及
び勾配度算出部２０６から構成されている。白線認識部
２０２は、カメラ１３０からの映像を取り込んで車両前
方の走行車線上に延びる車両両側の白線Ｌ，Ｌを車線状
況として認識する機能を有している。そして、カーブ度
算出部２０４は、上記白線Ｌ，Ｌの認識情報に基づき、
車両前方の走行車線のカーブ（カーブ状況）の度合い
（カーブ度）を画像処理情報として算出する機能を有し
ており、また、勾配度算出部２０６は、やはり上記白線
Ｌ，Ｌの認識情報に基づき、車両前方の走行車線の勾配
（主として登坂路の勾配状況）の度合い（勾配度）を画
像処理情報として算出する機能を有している。

【００３１】車両負荷度算出部３００は、詳しくは、図
４に示すように、エンジントルク算出部３０２、駆動力
算出部３０４、空気抵抗算出部３０６、直線平坦路空車
相当加速度算出部（以下、空車相当加速度算出部とい
う）３０８、減算部３１０とから構成されている。エン
ジントルク算出部３０２は、ラック位置検出センサ１２
３の位置情報ＳＲＣとエンジン回転数情報Ｎeとからエ
ンジントルクＴeを算出する機能を有しており、目標変
速段設定部１５０と同様にマップ形式の記憶部として構
成されている。

【００３２】駆動力算出部３０４は、上記エンジントル
ク算出部３０２で求められたエンジントルク情報Ｔeに
基づいて車両の駆動力Ｆを算出する機能を有している。
空気抵抗算出部３０６は、実車速情報Ｖから車両の走行
抵抗としての空気抵抗Ｒlを算出する機能を有してい
る。空車相当加速度算出部３０８は、上述の駆動力算出
部３０４で算出された駆動力情報Ｆと空気抵抗算出部３
０６で算出された空気抵抗係数情報Ｒlとから、車両が
空車状態で直線平坦路を加速した場合の加速度、つまり
直線平坦路空車相当加速度α0を算出する機能を有して
いる。

【００３３】そして、減算部３１０は、空車相当加速度
算出部３０８で算出された直線平坦路空車相当加速度情
報α0から車速センサ７９からの実加速度情報αを減算
して車両負荷度情報αVLを求める機能を有している。図
２に戻り、最適変速段決定部３５０について説明する
と、最適変速段決定部３５０は、画像処理情報や車両状
態からファジイ理論を用いてドライバの意思を判定し、
目標変速段設定部１５０で設定された目標変速段を補正
しうるファジイ式最適変速段決定手段として構成されて
いる。

【００３４】図６を参照すると、当該変速制御装置のメ
インルーチンを示すフローチャートが示されており、以
下、図６に基づき、図２を参照しながら変速制御装置の
制御手順について説明するとともに変速制御装置の作用
を説明する。ステップＳ１０では、上記センサ類からの
出力信号がパラメータとして入力される。即ち、車速セ
ンサ７９からの車速情報Ｖ、アクセル開度センサ８５か
らのアクセル開度情報ＶＡ、カメラ１３０からの撮影情
報、ラック位置検出センサ１２３からの位置情報ＳＲ
Ｃ、エンジン回転センサ２７からのエンジン回転数情報
Ｎe、排気ブレーキオンオフスイッチ１２０からの排気
ブレーキ情報、ブレーキセンサ８７からのフットブレー
キ情報、ギヤ位置スイッチ７５からのギヤ位置情報及び
エンジンブレーキ補助装置１２１からの補助ブレーキ情
報等が、図２に示すように、目標変速段設定部１５０、
画像処理部２００、車両負荷度算出部３００及び最適変
速段決定部３５０に入力される。

【００３５】このように、各パラメータが入力された
ら、次にステップＳ１２に進み、カメラ１３０からの撮
影情報に基づき、画像処理部２００において画像処理が
実施される。この画像処理の実施にあたっては、図７に
示す画像処理ルーチンのフローチャートが実行される。
また、図１０を参照すると、カメラ１３０の撮影画面２
１０が示されており、以下、図７及び図１０に基づき、
画像処理部２００、即ち画像処理コントローラ１３２内
で実施される画像処理の手順を説明する。なお、図７の
フローチャート中のステップＳ３０乃至Ｓ４０は、主と
して図３中の白線認識部２０２で実行され、ステップＳ
４２以降、カーブ度の算出に関しては、図３中のカーブ
度算出部２０４において実行され、勾配度の算出に関し
ては、勾配度算出部２０６において実行される。

【００３６】ステップＳ３０では、先ず、カメラ１３０
からの映像信号が画像処理コントローラ１３２に入力さ
れる。これにより、上記画面２１０上に車両の前方に延
びる走行車線の映像が映し出され、車両両側に延びる一
対の白線Ｌ，Ｌが画面２１０上で認識される（図１０参
照）。白線Ｌ，Ｌが認識されたら、次にステップＳ３２
に進む。このステップＳ３２では、撮影画像に対して接
線またはマスク処理が行われる。

【００３７】図１０中に示すように、画面２１０上に
は、直線平坦路モデル画像２１１が予め基準データとし
て設定されている。この直線平坦路モデル画像２１１
は、車両の前方に、所定幅、即ち車両両側の白線Ｌ’，
Ｌ’間の距離ＤL'が一定の平坦路走行車線が直線的に延
びていると仮定した場合のモデル画像であって、走行車
線のカーブ度及び勾配度を求めるための基準画像とされ
る。

【００３８】従って、このステップＳ３２では、先ず、
この直線平坦路モデル画像２１１と実際に撮影されてい
る現在の実画像２１２とが画面２１０上で重ね合わさ
れ、互いに対比可能な状態とされる。なお、実際の白線
Ｌ，Ｌ間の距離ＤLが上記直線平坦路モデル画像２１１
の白線間距離ＤL'と一致していないような場合には、実
画像２１２において白線間距離ＤLを距離ＤL'とすべく
補正処理が行われるが、ここでは、説明を容易にするた
め、以下、実際の白線Ｌ，Ｌ間の距離ＤLと直線平坦路
モデル画像２１１の白線間距離ＤL'とが一致しているも
のとみなして説明する。

【００３９】ステップＳ３４では、実画像２１２上の車
両左側の白線Ｌ上に、任意の基準点Ｐnを３点以上（Ｐ
1，Ｐ2，Ｐ3・・・）プロットする。ここでは、説明を
簡単にするため、白線Ｌ上に点Ｐ1，点Ｐ2，点Ｐ3の３
点を基準点としてプロットする。そして、ステップＳ３
６では、車両左側の白線Ｌ上の各基準点Ｐ1〜Ｐ3を含む
水平線が車両右側の白線Ｌと交わる点Ｑ1〜Ｑ3を求め、
画面２１０上におけるこれら基準点Ｐ1〜Ｐ3と点Ｑ1〜
Ｑ3との間の距離ＤW1，ＤW2，ＤW3をそれぞれ求める。
即ち、基準点Ｐ1と点Ｑ1との距離ＤW1、基準点Ｐ2と点
Ｑ2との距離ＤW2及び基準点Ｐ3と点Ｑ3との距離ＤW3を
求める。なお、図１０中には、代表として、基準点Ｐ1
と点Ｑ1との距離ＤW1のみに符号を付してある。

【００４０】ステップＳ３８では、直線平坦路モデル画
像２１１上の白線Ｌ’，Ｌ’間において、上記のように
して求めた距離ＤW1〜ＤW3と同一長さを有する水平線を
それぞれ求める。そして、これらの水平線が直線平坦路
モデル画像２１１上の白線Ｌ’，Ｌ’と交わる点をそれ
ぞれ点ｐ1，点ｐ2，点ｐ3及び点ｑ1，ｑ2，ｑ3とする。

【００４１】ステップＳ４０では、カメラ１３０から上
記各基準点Ｐ1〜Ｐ3までの実際の水平距離ＤY1，ＤY2，
ＤY3を測定する。上記のようにして求められた各基準点
Ｐ1〜Ｐ3及び点ｐ1〜ｐ3の範囲では、前述したように、
走行車線上の実際の白線Ｌ，Ｌ間の距離ＤLが直線平坦
路モデル画像２１１の白線間距離ＤL'と一致している。
従って、カメラ１３０から点ｐ1〜ｐ3及び点ｑ1〜ｑ3ま
での水平距離とカメラ１３０から各基準点Ｐ1〜Ｐ3及び
各点Ｑ1〜Ｑ3までの実際の水平距離とはそれぞれ略一致
していることになる。

【００４２】また一方で、図１０中の画面２１０の下端
から直線平坦路モデル画像２１１上の各点ｐ1〜ｐ3まで
の高さｄ1，ｄ2，ｄ3は、カメラ１３０から直線平坦路
の各点ｐ1〜ｐ3までの水平距離と一対一に対応してい
る。つまり、画面２１０上で高さｄ1，ｄ2，ｄ3が求め
られれば、各点ｐ1〜ｐ3までの水平距離、つまりカメラ
１３０から上記各基準点Ｐ1〜Ｐ3までの実際の水平距離
ＤY1〜ＤY3が一義に決定されることになる。

【００４３】従って、このステップＳ４０では、これら
高さｄ1，ｄ2，ｄ3を求め、これにより、カメラ１３０
から各基準点Ｐ1〜Ｐ3までの距離ＤY1〜ＤY3を求めるよ
うにしている。なお、カメラ１３０をステレオカメラと
し、ステレオ機能により各基準点Ｐ1〜Ｐ3までの水平距
離ＤY1〜ＤY3を求めるようにしてもよい。ステップＳ４
２では、上記のようにして求められた車両左側の白線Ｌ
上の基準点Ｐ1〜Ｐ3及び直線平坦路モデル画像２１１上
の点ｐ1〜ｐ3に基づき、車両前方の走行車線のカーブ度
成分及び勾配度成分を求める。

【００４４】カーブ度成分について説明すると、ここで
は、先ず、図１０中に示すように、各基準点Ｐ1〜Ｐ3と
各点ｐ1〜ｐ3との水平偏差ａ1，ａ2，ａ3を求める。こ
のようにして求められた水平偏差ａ1〜ａ3は、上述した
ように、カメラ１３０から各点ｐ1〜ｐ3までの距離とカ
メラ１３０から各基準点Ｐ1〜Ｐ3までの距離がそれぞれ
水平距離ＤY1〜ＤY3で等しいことから、即ち、直線平坦
路に対する実際の走行車線の水平横方向でのずれ量に対
応している。

【００４５】図１１を参照すると、画面２１０上に実際
には倒立して映し出される実画像２１２と被写体２１８
との関係が示されている。同図によれば、実画像２１２
上の水平距離（水平偏差）ａと被写体２１８の実際の水
平距離（実水平偏差）Ａとは、カメラ１３０のレンズ２
１９の位置から被写体２１８、つまり、カメラ１３０か
ら被写体２１８までの水平距離ＤY及び画面２１０端か
ら実画像２１２までの距離ｄを用いて次式(1)で示され
る。

【００４６】Ａ＝［（ＤY²＋ｔ²）／｛ｆ²＋（Ｖs／２−ｄ）²｝］^1/2・ａ …(1) ここに、ｔは路面に対するレンズ２１９の高さ（設定
値）、ｆはレンズ２１９の焦点距離（設定値）、Ｖsは
画面２１０全体の上下長さ（設定値）をそれぞれ示して
いる。従って、この式(1)のａ、ｄ、ＤYに、上記のよう
にして求められた水平偏差ａ1〜ａ3、画面２１０上端か
ら直線平坦路モデル画像２１１上の点ｐ1〜ｐ3までの高
さｄ1〜ｄ3及びカメラ１３０から各基準点Ｐ1〜Ｐ3まで
の実際の距離ＤY1〜ＤY3をそれぞれあてはめれば、走行
車線の実水平偏差Ａ1〜Ａ3、即ちカーブ度成分が容易に
算出される。

【００４７】次に勾配度成分について説明すると、先
ず、図１０中に示すように、各基準点Ｐ1〜Ｐ3と各点ｐ
1〜ｐ3との垂直偏差ｈ1，ｈ2，ｈ3を求める。このよう
にして求められた垂直偏差ｈ1〜ｈ3は、上述したよう
に、カメラ１３０から各点ｐ1〜ｐ3までの距離とカメラ
１３０から各基準点Ｐ1〜Ｐ3までの距離がそれぞれ水平
距離ＤY1〜ＤY3で等しいことから、即ち、直線平坦路に
対する実際の走行車線の垂直方向のずれ量に対応してい
る。

【００４８】図１３を参照すると、画面２１０上に実際
には倒立して映し出される実画像２１２と被写体２２０
との関係が示されている。同図によれば、実画像２１２
上の垂直距離（垂直偏差）ｈと被写体２２０の実際の垂
直距離（実垂直偏差）Ｈとは、上記水平距離ＤYを用い
て次式(2)で示される。Ｈ＝ＤY／ｆ・ｈ＝ｔ／｛（Ｖs／２）−ＤY｝・ｈ …(2) ここに、ｔ、ｆ及びＶsは上述した通りである。

【００４９】従って、この式(2)のｈ、ＤYに、上記のよ
うにして求められた垂直偏差ｈ1〜ｈ3及びカメラ１３０
から各基準点Ｐ1〜Ｐ3までの実際の距離ＤY1〜ＤY3をそ
れぞれあてはめれば、走行車線の実垂直偏差Ｈ1，Ｈ2，
Ｈ3、即ち勾配度成分が容易に算出される。このように
して、実水平偏差Ａ1〜Ａ3及び実垂直偏差Ｈ1〜Ｈ3、即
ちカーブ度成分と勾配度成分とが算出されると、次にス
テップＳ４４が実行される。

【００５０】ステップＳ４４では、上記各実水平偏差Ａ
1〜Ａ3と各水平距離ＤY1〜ＤY3とが、図１２に示すよう
に上面視座標系にそれぞれ基準点Ｐ1〜Ｐ3に対応して点
ＰH1（Ａ1，ＤY1）、点ＰH2（Ａ2，ＤY2）、点ＰH3（Ａ
3，ＤY3）としてプロットされ、また、上記各実垂直偏
差Ｈ1〜Ｈ3と各水平距離ＤY1〜ＤY3とが、図１４に示す
ように側面視座標系にそれぞれ基準点Ｐ1〜Ｐ3に対応し
て点ＰV1（ＤY1，Ｈ1）、点ＰV2（ＤY2，Ｈ2）、点ＰV3
（ＤY3，Ｈ3）としてプロットされる。

【００５１】そして、ステップＳ４６において、上記図
１２及び図１４に基づき、走行車線のカーブ度及び勾配
度がそれぞれ以下のようにして求められる。先ず、図１
２を参照してカーブ度の算出手順について説明する。こ
こでは、最初に、点ＰH1（Ａ1，ＤY1）〜ＰH3（Ａ3，Ｄ
Y3）のうちの各２点間を結ぶ直線の垂直２等分線をそれ
ぞれ求めるようにする。つまり、点ＰH1と点ＰH2、点Ｐ
H2と点ＰH3の各垂直２等分線ｍ1，ｍ2を次式(3),(4)か
ら求める。

【００５２】

【数１】

【００５３】そして、垂直２等分線ｍ1，ｍ2の交点Ｍ1
（Ａ0，ＤY0）を次式(5),(6)からそれぞれ求める。

【００５４】

【数２】

【００５５】このように求められた交点Ｍ1（Ａ0，ＤY
0）は、それぞれ点ＰH1、点ＰH2、点ＰH3を通る円の中
心座標を示している。このように交点Ｍ1（Ａ0，ＤY0）
が求められると、図１２の座標上でのこれら交点Ｍ1の
位置によって、走行車線が右カーブであるか或いは左カ
ーブであるかの判別を行うことができる。詳しくは、こ
の判別は、交点Ｍ1の各水平偏差成分Ａ0と座標原点、即
ちゼロ値との大小比較によって行われる。即ち、水平偏
差成分Ａ0がゼロ値より大（Ａ0＞０）の場合には、走行
車線は基準点Ｐ1〜Ｐ3に対応する範囲で右にカーブして
いるとみなせ（図１０，１２に示す状態）、一方、水平
偏差成分Ａ0がゼロ値より小（Ａ0＜０）の場合には、走
行車線は基準点Ｐ1〜Ｐ3に対応する範囲で左にカーブし
ているとみなすことができる。点ＰH1〜ＰH3が略ＤY軸
上にプロットされ、交点Ｍ1（Ａ0，ＤY0）が座標原点か
ら極めて遠く、即ち水平偏差成分Ａ0の絶対値が無限大
に近い（｜Ａ0｜≒∞）場合には、走行車線は略直線走
行路であるとみなすことができる。

【００５６】そして、走行車線の上記基準点Ｐ1〜Ｐ3に
対応する範囲での曲率半径、即ち点ＰH1、点ＰH2、点Ｐ
H3を通る円の曲率半径ｒが次式(7)から算出される。ｒ＝｛（Ａ0−Ａ）²＋（ＤY0−ＤY）²｝^1/2 …(7) さらに、上記曲率半径ｒと車速Ｖとに基づき、次式(8)
から車両にかかる横加速度が推定される。つまり、それ
ぞれ推定横加速度ＧPREが求まる。

【００５７】ＧPRE＝Ｖ²／ｒ …(8) そして、このように求められた推定横加速度ＧPREが、
即ちカーブ度を示すパラメータとして使用される。ま
た、参考までに記すと、点ＰH1、点ＰH2、点ＰH3を通る
円の方程式は次式(9)から求まる。

【００５８】（Ａ−Ａ0）²＋（ＤY−ＤY0）²＝ｒ² …(9) この式(9)において水平偏差成分Ａに値０を代入する
と、水平距離ＤYを求めることができるが、この水平距
離ＤYは、即ち走行車線が車両前方でカーブし始める位
置を示している。次に、図１４に基づいて勾配度の算出
手順について説明する。

【００５９】ここでは、上記のように、図１４の側面視
座標系にそれぞれプロットされた点ＰV1（ＤY1，Ｈ1）
〜ＰV3（ＤY3，Ｈ3）に基づき、これら点ＰV1（ＤY1，
Ｈ1）〜ＰV3（ＤY3，Ｈ3）を通る近似直線Ｓを最小自乗
法により求める。この近似直線Ｓは、例えば次式(10)に
示すような直線の式となる。Ｈ＝Ｋα（ＤY−Ｋβ） …(10) この近似直線Ｓの式において、係数Ｋαは直線の傾きを
示しているが、この係数Ｋαは、即ち、次式(11)で示す
ように走行車線の勾配tanθを表している。

【００６０】tanθ＝Ｋα …(11) 但し、θは走行車線の勾配角度を示す。従って、この勾
配tanθが、即ち勾配度を示すパラメータとされる。勾
配tanθが求められると、この勾配tanθの符号（＋また
は−）に基づいて、走行車線が登坂路であるか降坂路で
あるかが判別される。即ち、勾配tanθがゼロ値より大
（tanθ＞０）の場合には、走行車線は基準点Ｐ1〜点Ｐ
3に対応する範囲で登坂路であり、一方、勾配tanθがゼ
ロ値より小（tanθ＜０）の場合には、走行車線は基準
点Ｐ1〜点Ｐ3に対応する範囲で降坂路であるとみなすこ
とができる。但し、実際には、車両の前方の降坂路につ
いては、カメラ１３０ではその降坂路全体を撮影するこ
とが不可能であり、勾配角度θが俯角である場合の勾配
tanθの認識範囲は制限される。勾配tanθが略ゼロ値で
ある場合には、走行車線は基準点Ｐ1〜点Ｐ3に対応する
範囲で略平坦路であるとみなすことができる。

【００６１】ここに、上式(10)でＨを値０とすれば、式
(10)はＤY＝Ｋβとされ、これにより、走行車線が車両
前方で傾斜し始めるまでの距離ＤYが値Ｋβとして求め
られる。以上のようにして、カーブ度、即ち推定横加速
度ＧPREが求められ、さらに勾配度、即ち勾配tanθが求
められると、これら、推定横加速度ＧPRE及び勾配tanθ
に対応する出力が、それぞれコントロールユニット７１
の最適変速段設定部３５０に供給される。

【００６２】このようにして、図６中のステップＳ１２
においてカメラ１３０からの撮影情報に基づく画像処理
が実施され、走行車線前方のカーブ度及び勾配度が求め
られたら、次にステップＳ１４に進む。このステップＳ
１４では、車両負荷度αVLの算出が行われる。詳しく
は、ここでは、コントロールユニット７１の車両負荷度
算出部３００において、図８に示すような車両負荷度算
出ルーチンのフローチャートが実行される。以下、図８
に従って車両負荷度αVLの算出手順を説明する。

【００６３】先ず、ステップＳ５０では、上述したよう
に、エンジントルク算出部３０２においてエンジントル
クＴeを算出する。そして、ステップＳ５２で、駆動力
算出部３０４により車両の駆動力Ｆを算出する。ここで
は、上記エンジントルク算出部３０２で求められたエン
ジントルク情報Ｔeに基づいて車両の駆動力Ｆを例えば
次式(12)により算出する。

【００６４】Ｆ＝（Ｔe・ｉt・ｉf・η）／Ｒw …(12) ここに、ｉtは変速段のギヤ比、ｉfは終減速ギヤ比（デ
ファレンシャルギヤ比）、ηは動力伝達効率、Ｒwはタ
イヤ動半径である。次のステップＳ５４では、空気抵抗
算出部３０６により車両の空気抵抗Ｒlを算出する。こ
こでは、実車速情報Ｖから車両の走行抵抗としての空気
抵抗Ｒlを次式(13)により算出する。

【００６５】Ｒl＝λ・Ａs・Ｖ² …(13) 但し、λは空気抵抗係数、Ａsは車両の前面投影面積、
Ｖは実車速である。ステップＳ５６では、空車相当加速
度算出部３０８において、上記ステップＳ５２で算出さ
れた駆動力情報ＦとステップＳ５４で算出された空気抵
抗情報Ｒlとから、直線平坦路空車相当加速度α0を算出
する。この直線平坦路空車相当加速度α0は車両の駆動
力Ｆを用いて次式(14)により算出される。

【００６６】 α0＝ｇ・｛Ｆ−（μＷ0＋Ｒl）｝／（Ｗ0＋Ｗr） …(14) 但し、ｇは重力加速度、μは路面摩擦係数、Ｗ0は空車
重量、Ｗrは回転部重量である。そして、ステップＳ５
８では、ステップＳ５６で算出された直線平坦路空車相
当加速度α0と車速センサ７９からの実加速度情報αと
に基づいて車両の負荷度情報αVLを次式(15)から算出す
る（減算部３１０）。なお、実加速度情報αは過去数回
の実加速度の平均値である。

【００６７】αVL＝α0−α …(15) ところで、この車両負荷度情報αVLは、車両の重量及び
車両の勾配抵抗に相当するものである。即ち、αVL＞０
であれば車両負荷が重く、αVL＜０であれば車両負荷が
軽いということができる。従って、このαVLの値の大き
さから、どの程度車両負荷が重い（或いは軽い）のかを
判定することができる。

【００６８】このようにして、車両負荷度αVLが求めら
れたら、図６に戻り、次にステップＳ１８に進む。ステ
ップＳ１８では、目標変速段設定部１５０において、車
速Ｖとアクセル開度ＶＡとに基づき、上記シフトマップ
（図５参照）に従い、走行状態に適した目標変速段を求
める。

【００６９】そして、ステップＳ２０では、最適変速段
決定部３５０において、ステップＳ１４で求めた車両負
荷度αVLの他、上記カーブ度を示す推定横加速度ＧPRE
及び勾配度を示す勾配tanθの各情報や上記アクセル開
度情報ＶＡ、アクセル開度変化情報ΔＶＡ、車速情報
Ｖ、ブレーキ情報、現在の変速段情報等に基づいてドラ
イバ意思のファジイ推論を行う。詳しくは、これら画像
処理情報や車両状態を前件部とする複数のファジイルー
ル（図１５参照）に従ってファジイ推論を行い、これに
より後件部としてのドライバの変速操作意思を推論す
る。なお、ブレーキ情報としては、ブレーキセンサ８７
からから入力されるフットブレーキの作動情報以外に、
排気ブレーキや圧縮開放型エンジン補助ブレーキ等の作
動情報も入力され、実際には、これらの情報も加味して
補正が行われる。このように、ファジイ推論によってド
ライバ意思が推論されると、目標変速段設定部１５０で
設定された目標変速段がこのドライバ意思に応じて補正
されることになる（ステップＳ２２参照）。

【００７０】図１５を参照すると、当該変速制御におけ
るファジイルールが複数示されており、以下、図１５に
基づき、各ファジイルールについて説明する。ここで
は、ファジイルールとして第１のファジイルールＲ1〜
第１４のファジイルールＲ14の１４通りのルールが設定
されている。このうち、ルールＲ1〜Ｒ5は、主として画
像処理情報を前件部とするファジイルールであり、ま
た、ルールＲ6〜Ｒ14は、主として車両状態を前件部と
するファジイルールである。そして、これらのファジイ
ルールの後件部はドライバ意思とされている。ドライバ
意思としては、変速段を現段のままに保持したいか、或
いは１段ダウンしたいかの２通りが規定されている。な
お、ドライバ意思を推論するファジイルールとしては、
実際には、この他、車速Ｖをも前件部とするような渋滞
路走行を考慮したルールも複数設定されているが、これ
らは本発明とは直接関わらないためここでは説明を省略
する。

【００７１】以下、ファジイルールＲ1〜Ｒ14の各ルー
ル内容について順次説明する。第１のファジイルールＲ
1では、画像処理情報に基づき、車両前方の走行車線が
カーブし、そのカーブ度、即ち推定横加速度ＧPREが大
でカーブが急とみなされ、且つ目標変速段設定部１５０
においてシフトマップに基づく目標変速段が現在の変速
段（以下、現段という）とされているときには、車両が
急カーブに差し掛かろうとしていると推定し、目標変速
段が現段であっても、ドライバにシフトダウンの意思が
あると推論する。

【００７２】第２のファジイルールＲ2では、第１のフ
ァジイルールＲ1と略同様であるが、画像処理情報に基
づき、車両前方のカーブ度、即ち推定横加速度ＧPREが
大でカーブが急とみなされ、且つ目標変速段設定部１５
０においてシフトマップに基づく目標変速段が現段より
も高速段とされているときには、やはり車両が急カーブ
に差し掛かろうとしていると推定し、目標変速段が現段
より高速段であっても、ドライバにシフトアップの意思
がなく、ドライバは現段を保持したい状況であると推論
する。

【００７３】第３のファジイルールＲ3では、画像処理
情報に基づき、車両前方の勾配度、即ち勾配tanθの絶
対値が大で勾配が急とみなされ、且つ目標変速段設定部
１５０においてシフトマップに基づく目標変速段が現段
とされているときには、車両が急勾配の坂路に差し掛か
ろうとしていると推定し、目標変速段が現段であって
も、ドライバにシフトダウンの意思があると推論する。

【００７４】第４のファジイルールＲ4では、第３のフ
ァジイルールＲ3と略同様であるが、画像処理情報に基
づき、車両前方の勾配度、即ち勾配tanθの絶対値が大
で勾配が急とみなされ、且つ目標変速段設定部１５０に
おいてシフトマップに基づく目標変速段が現在の変速段
よりも高速段とされているときには、やはり車両が急勾
配の坂路に差し掛かろうとしていると推定し、目標変速
段が現段より高速段であっても、ドライバにシフトアッ
プの意思がなく、ドライバは現段を保持したい状況であ
ると推論する。

【００７５】第５のファジイルールＲ5では、第４のフ
ァジイルールＲ4と略同様であるが、勾配度が小で車両
前方の勾配が緩やかとみなされ、且つ目標変速段設定部
１５０においてシフトマップに基づく目標変速段が現段
よりも高速段とされているときには、やはり車両が坂路
に差し掛かろうとしていると推定し、目標変速段が現段
より高速段であっても、ドライバにシフトアップの意思
がなく、ドライバは現段を保持したい状況であると推論
する。

【００７６】第６のファジイルールＲ6では、車両負荷
度αVL＞０でその絶対値が中くらい、且つアクセル開度
ＶＡが大とみなされ、且つ目標変速段設定部１５０にお
いてシフトマップに基づく目標変速段が現段よりも高速
段とされているときには、車両が登坂路を走行中である
か、または積載状態で走行中であると推定し、目標変速
段が現段より高速段であっても、ドライバにシフトアッ
プの意思がなく、ドライバは現段を保持したい状況であ
ると推論する。

【００７７】第７のファジイルールＲ7では、車両負荷
度αVL＞０でその絶対値が中くらい、且つアクセル開度
ＶＡが中くらいとみなされ、且つ目標変速段設定部１５
０においてシフトマップに基づく目標変速段が現段より
も高速段とされているときには、上記第６のファジイル
ールＲ6と同様に、車両が登坂路を走行中、または積載
状態で走行中であると推定し、目標変速段が現段より高
速段であっても、ドライバにシフトアップの意思がな
く、ドライバは現段を保持したい状況であると推論す
る。

【００７８】第８のファジイルールＲ8では、車両負荷
度αVL＜０でその絶対値が小、且つアクセル開度ＶＡが
小とみなされ、且つ目標変速段設定部１５０においてシ
フトマップに基づく目標変速段が現段よりも高速段とさ
れているときには、車両が降坂路を走行中であると推定
し、目標変速段が現段より高速段であっても、ドライバ
にシフトアップの意思がなく、ドライバは現段を保持し
たい状況であると推論する。

【００７９】第９のファジイルールＲ9では、車両負荷
度αVL＜０でその絶対値が中くらい、且つアクセル開度
ＶＡが小とみなされ、且つ目標変速段設定部１５０にお
いてシフトマップに基づく目標変速段が現段よりも高速
段とされているときには、上記第８のファジイルールＲ
8と同様、車両が降坂路を走行中であると推定し、目標
変速段が現段より高速段であっても、ドライバにシフト
アップの意思がなく、ドライバは現段を保持したい状況
であると推論する。

【００８０】第１０のファジイルールＲ10では、車両負
荷度αVL＜０でその絶対値が大、且つアクセル開度ＶＡ
が小であって、且つ排気ブレーキ或いは圧縮開放型エン
ジン補助ブレーキのいずれか一方の補助ブレーキがオン
とみなされ、且つ目標変速段設定部１５０においてシフ
トマップに基づく目標変速段が現段よりも高速段とされ
ているときには、車両が急降坂路を走行中と推定し、目
標変速段が現段より高速段であっても、ドライバにシフ
トアップの意思がなく、ドライバは現段を保持したい状
況であると推論する。

【００８１】第１１のファジイルールＲ11では、車両負
荷度αVL＞０でその絶対値が大、且つアクセル開度ＶＡ
が大とみなされ、且つ目標変速段設定部１５０において
シフトマップに基づく目標変速段が現段とされていると
きには、車両が急な登坂路を走行中であるか、または重
量物積載状態で走行中であると推定し、目標変速段が現
段であっても、ドライバにシフトダウンの意思があると
推論する。

【００８２】第１２のファジイルールＲ12では、車両負
荷度αVL＜０でその絶対値が大、且つ補助ブレーキがオ
ンとみなされ、且つ目標変速段設定部１５０においてシ
フトマップに基づく目標変速段が現段とされているとき
には、車両が急な降坂路を走行中であると推定し、目標
変速段が現段であっても、ドライバにシフトダウンの意
思があると推論する。

【００８３】第１３のファジイルールＲ13では、車両負
荷度αVL＜０でその絶対値が大、且つ補助ブレーキがオ
ン、且つフットブレーキがオンとみなされ、且つ目標変
速段設定部１５０においてシフトマップに基づく目標変
速段が現段とされているときには、車両が急な降坂路を
走行中、且つ上述の第１２のファジイルールＲ12に加え
てドライバがフットブレーキを作動させ、車両がより急
な降坂路を走行中であると推定し、やはり、目標変速段
が現段であっても、ドライバにシフトダウンの意思があ
ると推論する。

【００８４】第１４のファジイルールＲ14では、車両負
荷度αVL＞０でその絶対値が大とみなされ、且つ目標変
速段設定部１５０においてシフトマップに基づく目標変
速段が現段よりも高速段とされているときには、アクセ
ル開度ＶＡ等によらずとも車両が急な登坂路を走行中で
あるか、または重量物積載状態で走行中であると推定
し、目標変速段が現段より高速段であってもドライバに
シフトアップの意思がなく、ドライバは現段を保持した
い状況であると推論する。

【００８５】これらファジイルールＲ1〜Ｒ14において
実施されるファジイ推論では、具体的には、メンバシッ
プ関数を用いたファジイ推論法、即ちｍｉｎ−ｍａｘ合
成重心法が用いられている。図１６乃至図２０には、最
適変速段決定部３５０に入力される上記ファジイルール
Ｒ1〜Ｒ14の前件部のパラメータのうち、カーブ度（ＧP
RE）、勾配度（tanθ）及び各情報αVL、ＶＡ、ΔＶＡ
の各パラメータのメンバシップ関数を示してある。な
お、図１６中のカーブ度（ＧPRE）の値β1，β2、図１
７中の勾配度（tanθ）の値γ1，γ2及び図１８中の車
両負荷度αVLの値α1，α2，α3，α4，α5，α6は予め
設定されたものである。特に、車両負荷度αVLの値α
1，α2，α3，α4，α5，α6については、前述したよう
に、前進７段ある変速段毎にそれぞれ異なる値をとって
いる。つまり、車両負荷度αVLに関しては、各変速段毎
にそれぞれ固有のメンバシップ関数を有している。

【００８６】そして、図２１には、ファジイルールＲ1
〜Ｒ14の後件部、即ちドライバの意思のメンバシップ関
数を示してある。従って、本実施例では、ファジイルー
ルＲ1〜Ｒ14毎に、先ず、図１６乃至図２０の各メンバ
シップ関数の適合度が求められ、これらの最小値が上記
のようにして求められる。そして、図２１のドライバの
意思のメンバシップ関数からドライバの意思の適合度が
一義に求められ、これにより、ドライバの意思がファジ
イ推論される。つまり、ドライバが変速段を現段のまま
に保持したいのか、或いは１段ダウンしたいのかが推論
される。

【００８７】以上のようにして、ファジイルールＲ1〜
Ｒ14に基づきドライバ意思が推論されたら、次にステッ
プＳ２２に進む。このステップＳ２２では、上記ドライ
バ意思に基づいて目標変速段の補正を行う。ここでは、
図９に示す目標変速段補正ルーチンのフローチャートが
実行される。先ず、ステップＳ６０において、ファジイ
推論の推論結果に対応して値０〜値１の範囲で置換設定
された出力値が所定値ＴＨ0（例えば、値０）より大き
く所定値ＴＨ1（例えば、値０．５）以下であるか否か
を判別する。これは、即ち、ドライバ意思が変速段を現
段のままに保持したい状況であるか否かの判別を意味し
ている。

【００８８】ステップＳ６０の判別結果が真（Ｙｅｓ）
で、出力値が所定値ＴＨ0（例えば、値０）より大きく
且つ所定値ＴＨ1（例えば、値０．５）以下（ＴＨ1≧出
力値＞ＴＨ0）と判定された場合には、ステップＳ６２
に進み、目標変速段設定部１５０で設定されている目標
変速段を現段に保持するよう補正し、これを最終目標段
とする。これにより、最適変速段が現段とされる。

【００８９】つまり、上記ファジイルールＲ1〜Ｒ14の
うち、画像処理情報に基づくファジイルールＲ2，Ｒ4，
Ｒ5並びに車両情報等に基づくファジイルールＲ6〜Ｒ10
及びファジイルールＲ14が成立したようなときには、ス
テップＳ６０の判別結果は真とされ、このような場合に
は、目標変速段設定部１５０において目標変速段が現段
より高速段に設定されている場合であっても、ファジイ
推論に基づくドライバの意思に応じ、目標変速段はシフ
トアップすることなく現段に保持されるのである。

【００９０】即ち、ファジイルールＲ2が成立した場合
にあっては、目標変速段が現段より高速段とされていて
も、車両がカーブに突入する手前では、予め変速段が現
段、即ち目標変速段より１段シフトダウンした状態に保
持される。従って、その後車両が実際にカーブに突入し
たときには、車両は滑らか且つ良好にカーブ走行可能と
される。

【００９１】また、ファジイルールＲ4，Ｒ5が成立した
場合にあっては、目標変速段が現段より高速段とされて
いても、車両が登坂路或いは降坂路に突入する手前で
は、予め変速段が現段、即ち目標変速段より１段シフト
ダウンした状態に保持される。従って、その後車両が実
際に坂路に突入したときには、車両は滑らか且つ良好に
登坂走行或いは降坂走行可能とされる。

【００９２】また、ファジイルールＲ6，Ｒ7が成立した
場合にあっては、登坂路の走行時や積載状態での走行時
において、不必要なシフトアップが抑制されドライバビ
リティが向上する。また、ファジイルールＲ8，Ｒ9が成
立した場合にあっては、降坂路の走行時においてやはり
不必要なシフトアップが抑制され、これにより有効なエ
ンジンブレーキが得られることになる。従って、この場
合には、車両の安全性が向上するとともに、ドライバビ
リティが向上する。

【００９３】また、ファジイルールＲ10が成立した場合
にあっては、補助ブレーキを使用するような急降坂路で
シフトアップするようなことがなくなり、この場合に
も、有効なエンジンブレーキが得られる。また、ファジ
イルールＲ14が成立した場合にあっては、急登坂路の走
行時や重量物積載状態での走行時において、不必要なシ
フトアップが抑制されドライバビリティが向上する。

【００９４】一方、ステップＳ６０の判別結果が偽で、
ファジイ推論の推定結果に対応した出力値が所定値ＴＨ
0（例えば、値０）か或いは所定値ＴＨ1（例えば、値
０．５）より大きいと判定された場合には、次にステッ
プＳ６４に進む。ステップＳ６４では、ファジイ推論の
推定結果に応じた出力値が所定値ＴＨ1（例えば、値
０．５）より大きいか否かを判別する。つまり、ドライ
バ意思が変速段を１段シフトダウンしたい状況であるか
否かを判別する。

【００９５】ステップＳ６４の判別結果が真で、出力値
が所定値ＴＨ1（例えば、値０．５）より大きい（出力
値＞ＴＨ1）と判定された場合には、次にステップＳ６
６に進む。このステップＳ６６では、ステップＳ６４の
判別により、出力値が所定値ＴＨ1（例えば、値０．
５）より大きい（出力値＞ＴＨ1）と判定されたことに
基づき、目標変速段設定部１５０で設定されている目標
変速段を１段低い変速段にシフトダウンするよう補正
し、これを最終目標段とする。これにより、最適変速段
が現段より１段低い変速段とされる。

【００９６】つまり、上記ファジイルールＲ1〜Ｒ14の
うち、画像処理情報に基づくファジイルールＲ1，Ｒ3及
び車両情報等に基づくファジイルールＲ11〜Ｒ13が成立
したようなときには、ステップＳ６０を経てステップＳ
６４の判別結果は真とされ、このような場合には、目標
変速段設定部１５０において目標変速段が現段に設定さ
れている場合であっても、ファジイ推論に基づくドライ
バの意思に応じ、目標変速段は現段に保持されることな
く、１段低い変速段にシフトダウンされるのである。

【００９７】即ち、ファジイルールＲ1が成立した場合
にあっては、目標変速段が現段とされていても、車両が
カーブに突入する手前では、予め変速段が現段より１段
シフトダウンした状態にされる。従って、その後車両が
実際にカーブに突入したときには、車両は高い駆動力で
滑らか且つ良好にカーブ走行可能とされる。また、ファ
ジイルールＲ3が成立した場合にあっては、目標変速段
が現段とされていても、車両が登坂路或いは降坂路に突
入する手前では、予め変速段が現段より１段シフトダウ
ンした状態にされる。従って、その後車両が実際に坂路
に突入したときには、車両は高い駆動力で滑らか且つ良
好に登坂走行可能であり、一方、エンジンブレーキを効
かせながら滑らか且つ良好に降坂走行可能とされる。

【００９８】また、ファジイルールＲ11が成立した場合
にあっては、急登坂路の走行時や重量物積載状態での走
行時において、好適にシフトダウンが実施され、より大
きな駆動力を得ることができるようになり、加速性とと
もにドライバビリティが向上する。また、ファジイルー
ルＲ12、ファジイルールＲ13が成立した場合にあって
は、降坂路の走行時においてやはり好適にシフトダウン
が実施され、これにより有効なエンジンブレーキが得ら
れることになる。従って、車両の安全性が向上するとと
もに、ドライバビリティが向上する。

【００９９】先のステップＳ６４の判別結果が偽で、出
力値が所定値ＴＨ1（例えば、値０．５）より大きくな
いと判別された場合には、次にステップＳ６８に進む。
このような状況は、つまり、出力値が所定値ＴＨ0（例
えば、値０）に等しい場合、即ち、上記各ファジイルー
ルに基づいてファジイ推論が実施されてもドライバ意思
のメンバシップ関数における適合度の最小値が全て値０
であって、いずれのファジイルールも成立しないような
場合である。従って、このような場合には、通常通り、
ステップＳ６８において、最終目標段を図６中のステッ
プＳ１８で求めた目標変速段とする。

【０１００】ところで、画像処理情報を前件部とするフ
ァジイルールＲ3〜Ｒ5と車両状態を前件部とするファジ
イルールＲ6〜Ｒ14とは所定の関係を有している。以
下、この所定の関係について述べる。通常、ファジイル
ールＲ6〜Ｒ14が成立する場合には、常に前件部におい
て車両負荷度αVLがゼロ値ではなくある程度の値を有し
ており、つまり、車両が登坂路或いは降坂路を走行して
いると考えることができる。このことから、ファジイル
ールＲ6〜Ｒ14が成立するようなときにあっては、これ
らのファジイルールが成立する前には、既に、車両前方
に坂路があるとみなしてファジイルールＲ3〜Ｒ5が成立
していることになる。

【０１０１】即ち、ファジイルールＲ6〜Ｒ14が成立す
ると、ドライバ意思がファジイ推論されて変速段が目標
変速段よりも１段ダウンさせられるのであるが、ここで
は、車両が実際に坂路に差し掛からなくても、事前にフ
ァジイルールＲ3〜Ｒ5が成立することになり、予め、変
速段がファジイルールＲ6〜Ｒ14の成立の場合と同様に
して目標変速段よりも１段ダウンさせられた状態とされ
るのである。

【０１０２】このように、ファジイルールＲ3〜Ｒ5に基
づき、坂路の手前で事前に変速段が目標変速段よりも１
段ダウンさせられると、その後車両が坂路に差し掛かか
ったときには、既にファジイルールＲ6〜Ｒ14が成立し
たときのドライバ意思が変速段に反映されていることに
なり、この場合には、改めてファジイルールＲ6〜Ｒ14
が成立することがなくなる。

【０１０３】従って、このような画像処理情報を前件部
とするファジイルールＲ3〜Ｒ5を設けることにより、実
際に車両が坂路に差し掛かかったときには、変速段が既
に最適変速段とされていることになり、滑らか且つ良好
な坂路走行が可能とされる。特に、通常ファジイルール
Ｒ11〜Ｒ13が成立したときには坂路走行中に変速段がシ
フトダウンさせられるのであるが、このようなシフトダ
ウンが極力防止される。故に、変速ショック等の違和感
が低減されることになり、ドライバビリティが向上す
る。

【０１０４】なお、車両が坂路を走行中において、当該
メインルーチンが繰り返し実行され、最適変速段として
補正された変速段をパラメータとすることで新たにファ
ジイルールＲ3やファジイルールＲ11〜Ｒ13のいずれか
が成立した場合には、当然ながら、変速段はこれらのフ
ァジイルールに従い１段ダウンさせられる。以上、詳細
に説明したように、本発明の車両用自動変速機の変速制
御装置では、車両負荷度αVL等の車両情報を前件部とす
るファジイルールＲ6〜Ｒ14の他に、カメラ１３０によ
る画像情報を前件部とするファジイルールＲ1〜Ｒ5に基
づいてファジイ推論を行い、これにより変速段を現段に
保持したいか或いは１段ダウンしたいかというドライバ
意思を推論し、ドライバに違和感を与えることのない良
好な変速制御を実施するようにしている。

【０１０５】従って、車両が坂路を走行している場合や
積載状態で走行している場合のように、車両負荷度αVL
がある程度大きいような場合には、ファジイルールＲ6
〜Ｒ14に基づいて、変速段を目標変速段よりも１段ダウ
ンさせて安定した走行を実現することが可能である一
方、車両が坂路手前であることが画像情報から明らか
で、車両情報を前件部とする上記ファジイルールＲ6〜
Ｒ14に基づき変速段が目標変速段（但し、目標変速段≧
現段）よりも１段ダウンさせられることが予測されるよ
うな場合には、変速段は、ファジイルールＲ3〜Ｒ5の成
立により、車両が坂路に差し掛かる前に予め目標変速段
よりも１段ダウンさせられることになる。これにより、
車両が実際に坂路に差し掛かったときには、シフトショ
ック等もなく滑らかな坂路走行が実現可能とされ、ドラ
イバビリティが大幅に向上することになる。

【０１０６】また、通常、車両がカーブ手前にあるとき
には、車両が減速させられる場合が多いのであるが、車
両がカーブ手前であることが画像情報から明らかで、変
速段を目標変速段（但し、目標変速段≧現段）よりも１
段ダウンさせて高い駆動力を得る必要がある場合には、
ファジイルールＲ1，Ｒ2の成立により、やはり予め好適
に変速段が目標変速段よりも１段ダウンさせられること
になる。これにより、車両が実際にカーブに差し掛かっ
たときには、シフトショック等もなく滑らかな旋回走行
が実現可能とされ、上記坂路走行の場合と同様にドライ
バビリティが大幅に向上することになる。

【０１０７】なお、上記実施形態においては、ｍｉｎ−
ｍａｘ合成重心法を用いたファジイ推論法により最適変
速段を決定するようにしているが、このようなｍｉｎ−
ｍａｘ合成重心法以外の代数積−加算重心法等のファジ
イ推論法を用いてもよい。また、上記実施形態において
は、自動変速機として機械式の歯車式変速機１７を用い
るようにしたが、これに限られず、当該変速制御装置
を、通常、乗用車に搭載されるようなトルクコンバータ
と遊星歯車からなる自動変速機に適用するようにしても
よい。

【０１０８】さらに、上記実施形態においては、車両前
方の道路状況として車線状況を認識するようにしたが、
これに限られず、ガードレールや中央分離帯等に設けら
れた反射板等、走行路の道幅を検出できるものの状況を
認識するようにしてもよい。

【０１０９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の車両用
自動変速機の変速制御装置によれば、車速を検出する車
速検出手段と、エンジン負荷情報を検出するエンジン負
荷情報検出手段と、車両に搭載され、車両前方の道路状
況を撮影するカメラと、カメラにより撮影された画像を
画像処理し、道路状況を画像処理情報として認識する画
像処理手段と、車速及びエンジン負荷情報をパラメータ
として自動変速機の目標変速段を設定する目標変速段設
定手段と、画像処理情報をパラメータとして道路状況に
応じ自動変速機に期待される運転者の変速操作意思をフ
ァジイ推論し、このファジイ推論の結果に基づき目標変
速段を補正する補正手段と、目標変速段に基づき変速段
を切換制御する制御手段とを備えるようにしたので、通
常は、車速及びエンジン負荷情報をパラメータとして目
標変速段を設定し変速段を切換制御する一方、車両前方
の道路状況を撮影するカメラからの画像処理情報をパラ
メータとして道路状況に応じた運転者の変速操作意思を
ファジイ推論し、このファジイ推論により所望のファジ
イルールが成立するとき、運転者の変速操作意思が反映
されるべく目標変速段を好適に補正することができる。
即ち、予測された道路状況となる前に、この補正された
目標変速段に基づき変速段を予め切換制御しておくこと
ができ、ドライバビリティを向上させることができる。

【０１１０】また、請求項２の車両用自動変速機の変速
制御装置によれば、車両の負荷情報を含む車両情報を検
出する車両情報検出手段をさらに有し、補正手段は、画
像処理情報とともに車両情報をもパラメータとして道路
状況及び車両情報に応じた運転者の変速操作意思をファ
ジイ推論し、このファジイ推論の結果に基づき目標変速
段を補正するので、画像処理情報のみならず車両情報を
もパラメータとして道路状況及び車両情報に応じた運転
者の変速操作意思をファジイ推論でき、このファジイ推
論により所望のファジイルールが成立するとき、運転者
の変速操作意思が反映されるべくさらに好適に目標変速
段を補正することができる。

【０１１１】また、請求項３の車両用自動変速機の変速
制御装置によれば、道路状況は車両前方の道路の勾配状
況を含み、画像処理手段は、車両前方の道路の勾配度を
画像処理情報として認識するので、車両前方の道路の勾
配度を画像処理情報として認識し、この勾配度に応じた
運転者の変速操作意思をファジイ推論でき、このファジ
イ推論により所望のファジイルールが成立するとき、勾
配度に応じた運転者の変速操作意思が反映されるべく目
標変速段を好適に補正し、変速段を事前にこの補正され
た目標変速段に基づき切換制御することができる。これ
により、車両が坂路に突入したときには良好な坂路走行
を実現できる。

【０１１２】また、請求項４の車両用自動変速機の変速
制御装置によれば、補正手段は、車両前方の道路の勾配
度に応じた運転者の変速操作意思をファジイ推論し、勾
配度が大の場合には、目標変速段を１段低速段とするよ
うな運転者の変速操作意思を示すファジイルールに基づ
き、目標変速段を１段低速段側に補正するので、車両前
方の道路の勾配度が大の場合には、目標変速段を１段低
速段とするような運転者の変速操作意思を示すファジイ
ルールに基づいて、目標変速段を１段低速段側に補正す
ることができる。つまり、車両が勾配度の大きな坂路に
差し掛かろうとしているときには、事前に変速段を目標
変速段よりも１段低速段側に補正でき、車両が登坂路に
突入したときにあっては、高い駆動力を得て好適な登坂
走行を実施することができ、降坂路に突入したときにあ
っては、エンジンブレーキを良好に作用させて好適な降
坂走行を実施することができる。

【０１１３】また、請求項５の車両用自動変速機の変速
制御装置によれば、道路状況は車両前方の道路のカーブ
状況を含み、画像処理手段は、車両前方の道路のカーブ
度を画像処理情報として認識するので、車両前方の道路
のカーブ度を画像処理情報として認識し、このカーブ度
に応じた運転者の変速操作意思をファジイ推論でき、こ
のファジイ推論により所望のファジイルールが成立する
とき、カーブ度に応じた運転者の変速操作意思が反映さ
れるべく目標変速段を好適に補正し、変速段を事前にこ
の補正された目標変速段に基づき切換制御することがで
きる。これにより、車両がコーナに突入したときには良
好なコーナ走行を実現できる。

【０１１４】また、請求項６の車両用自動変速機の変速
制御装置によれば、補正手段は、車両前方の道路のカー
ブ度に応じた運転者の変速操作意思をファジイ推論し、
カーブ度が大の場合には、目標変速段を１段低速段とす
るような運転者の変速操作意思を示すファジイルールに
基づき、目標変速段を１段低速段側に補正するので、車
両前方の道路のカーブ度が大の場合には、目標変速段を
１段低速段とするような運転者の変速操作意思を示すフ
ァジイルールに基づいて、目標変速段を１段低速段側に
補正することができる。つまり、車両がカーブ度の大き
なコーナに差し掛かろうとしているときには、事前に変
速段を目標変速段よりも１段低速段側に補正でき、車両
がコーナに突入したときにあっては、高い駆動力を車輪
に伝達させながら好適なコーナ走行を実施することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態としての車両用自動変速機
の変速制御装置の全体構成を示す構成図である。

【図２】本発明の一実施形態としての車両用自動変速機
の変速制御装置の要部構成を示すブロック図である。

【図３】図２中の画像処理部を示す詳細図である。

【図４】図２中の車両負荷度算出部を示す詳細図であ
る。

【図５】シフトマップを示すグラフである。

【図６】変速制御のメインルーチンを示すフローチャー
トである。

【図７】図６中の画像処理のサブルーチンを示すフロー
チャートである。

【図８】図６中の車両負荷度算出のサブルーチンを示す
フローチャートである。

【図９】図６中の目標変速段補正のサブルーチンを示す
フローチャートである。

【図１０】カメラの撮影画面であって、直線平坦路モデ
ル画像に実画像が重ね合わされた状態を示す図である。

【図１１】撮影画面上に映し出される実画像と被写体と
の関係を示す斜視図である。

【図１２】走行車線の実水平偏差Ａと白線上の各基準点
までの水平距離ＤYとの関係を示し、カーブ度を説明す
る図である。

【図１３】撮影画面上に映し出される実画像と被写体と
の関係を側面から見た図である。

【図１４】走行車線の実垂直偏差Ｈと白線上の各基準点
までの水平距離ＤYとの関係を示し、勾配度を説明する
図である。

【図１５】ファジイルールを示す図である。

【図１６】カーブ度のメンバシップ関数を示す図であ
る。

【図１７】勾配度のメンバシップ関数を示す図である。

【図１８】車両負荷度のメンバシップ関数を示す図であ
る。

【図１９】アクセル開度のメンバシップ関数を示す図で
ある。

【図２０】アクセル開度変化のメンバシップ関数を示す
図である。

【図２１】ドライバ意思のメンバシップ関数を示す図で
ある。

【符号の説明】

１１ディーゼルエンジン（エンジン）１７歯車式変速機（自動変速機）２７エンジン回転センサ６１チェンジレバー６５ギヤシフトユニット７１コントロールユニット（制御手段）７９車速センサ（車速検出手段）８５アクセル開度センサ（エンジン負荷情報検出手
段）１２３ラック位置検出センサ１３０カメラ１３２画像処理コントローラ１５０目標変速段設定部（目標変速段設定手段）２００画像処理部（画像処理手段）２０２白線認識部２０４カーブ度算出部２０６勾配度算出部３００車両負荷度算出部（車両情報検出手段）３５０最適変速段決部（補正手段）

───────────────────────────────────────────────────── 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 59:44 59:66

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車速を検出する車速検出手段と、エンジン負荷情報を検出するエンジン負荷情報検出手段
と、車両に搭載され、車両前方の道路状況を撮影するカメラ
と、前記カメラにより撮影された画像を画像処理し、前記道
路状況を画像処理情報として認識する画像処理手段と、前記車速及び前記エンジン負荷情報をパラメータとして
自動変速機の目標変速段を設定する目標変速段設定手段
と、前記画像処理情報をパラメータとして前記道路状況に応
じ前記自動変速機に期待される運転者の変速操作意思を
ファジイ推論し、このファジイ推論の結果に基づき前記
目標変速段を補正する補正手段と、前記目標変速段に基づき変速段を切換制御する制御手段
と、を備えることを特徴とする車両用自動変速機の変速
制御装置。
【請求項２】車両の負荷情報を含む車両情報を検出す
る車両情報検出手段をさらに有し、前記補正手段は、前記画像処理情報とともに前記車両情
報をもパラメータとして前記道路状況及び前記車両情報
に応じた運転者の変速操作意思をファジイ推論し、この
ファジイ推論の結果に基づき前記目標変速段を補正する
ことを特徴とする、請求項１記載の車両用自動変速機の
変速制御装置。
【請求項３】前記道路状況は車両前方の道路の勾配状
況を含み、前記画像処理手段は、車両前方の道路の勾配度を前記画
像処理情報として認識することを特徴とする、請求項１
または２記載の車両用自動変速機の変速制御装置。
【請求項４】前記補正手段は、前記車両前方の道路の
勾配度に応じた運転者の変速操作意思をファジイ推論
し、前記勾配度が大の場合には、前記目標変速段を１段
低速段とするような前記運転者の変速操作意思を示すフ
ァジイルールに基づき、前記目標変速段を前記１段低速
段側に補正することを特徴とする、請求項３記載の車両
用自動変速機の変速制御装置。
【請求項５】前記道路状況は車両前方の道路のカーブ
状況を含み、前記画像処理手段は、車両前方の道路のカーブ度を前記
画像処理情報として認識することを特徴とする、請求項
１または２記載の車両用自動変速機の変速制御装置。
【請求項６】前記補正手段は、前記車両前方の道路の
カーブ度に応じた運転者の変速操作意思をファジイ推論
し、前記カーブ度が大の場合には、前記目標変速段を１
段低速段とするような前記運転者の変速操作意思を示す
ファジイルールに基づき、前記目標変速段を前記１段低
速段側に補正することを特徴とする、請求項５記載の車
両用自動変速機の変速制御装置。