JP2016141223A - 車両制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】渋滞走行時におけるペダルの操作量、操作回数、手間などを低減することが可能な車両制御装置を提供する。
【解決手段】車両制御装置は、たとえば、渋滞が発生している渋滞区間を車両が走行しているか否かを判定する判定部と、渋滞区間における車両の平均速度に基づく基準速度を算出する算出部と、車両の加速度を制御する制御部とを備え、制御部は、車両が渋滞区間を走行していると判定された場合に、車両の加速度を基準速度に基づく基準加速度以下に制限するように構成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両制御装置に関する。

従来、アクセルペダルおよびブレーキペダルの操作に応じて車両の発進および停止を行う技術が知られている。

特開２００１−２１９８３１号公報

上記のような従来の技術では、車両が渋滞にはまっている場合、ペダルの操作を頻繁に行って車両の発進および停止を繰り返し行う必要がある。

本発明の課題の一つは、たとえば、渋滞走行時におけるペダルの操作量、操作回数、手間などを低減することが可能な車両制御装置を提供することである。

本発明の車両制御装置は、たとえば、渋滞が発生している渋滞区間を車両が走行しているか否かを判定する判定部と、渋滞区間における車両の平均速度に基づく基準速度を算出する算出部と、車両の加速度を制御する制御部とを備え、制御部は、車両が渋滞区間を走行していると判定された場合に、車両の加速度を基準速度に基づく基準加速度以下に制限するように構成されている。

また、本発明の車両制御装置において、たとえば、制御部は、運転者の操作量に基づいて算出される駆動要求量が第１しきい値よりも小さい場合、駆動要求量が大きいほど加速度が基準加速度に近づくように駆動要求量に応じて加速度を設定し、駆動要求量が第１しきい値以上の場合、駆動要求量に関わらず加速度を基準加速度に設定するように構成されている。

また、本発明の車両制御装置において、たとえば、制御部は、車両が渋滞区間を走行していると判定されていない場合、駆動要求量が大きいほど加速度が大きくなるように駆動要求量に応じて加速度を設定するように構成されており、車両が渋滞区間を走行していると判定された場合であって、駆動要求量が第１しきい値よりも小さい場合における駆動要求量の増加量に対する加速度の増加量を表す増加勾配は、車両が渋滞区間を走行していると判定されていない場合における駆動要求量に対する加速度の増加勾配よりも大きい。

また、本発明の車両制御装置において、たとえば、制御部は、平均速度が第２しきい値以上の場合に、加速度の制限を解除するように構成されている。

また、本発明の車両制御装置において、たとえば、制御部は、運転者の操作量に基づいて算出される駆動要求量が第３しきい値以上の場合に、加速度の制限を解除するように構成されている。

また、本発明の車両制御装置において、たとえば、制御部は、ステアリングホイールの回転角度が第４しきい値以上の場合に、加速度の制限を解除するように構成されている。

また、本発明の車両制御装置において、たとえば、制御部は、ブレーキペダルが踏み込まれた状態で車両が渋滞区間で停車している場合においてブレーキペダルの踏み込みが解除された場合に、車両の速度が基準速度に到達するまでは、加速度を基準加速度以下の範囲で徐々に大きくするように構成されている。

また、本発明の車両制御装置において、たとえば、制御部は、アクセルペダルのストロークにおける所定の基準点からのアクセルペダルの踏み込みにより車両を加速し、基準点からのアクセルペダルの踏み戻しにより車両を減速する制御であるワンペダル制御を実行しながら、加速度を基準加速度以下に制限するように構成されている。

また、本発明の車両制御装置において、たとえば、制御部は、アクセルペダルのストロークにおける所定の基準点からのアクセルペダルの踏み込みにより車両を加速し、基準点からのアクセルペダルの踏み戻しにより車両を減速する制御であるワンペダル制御を実行中に、ブレーキペダルが踏み込まれた状態で車両が停車している場合においてブレーキペダルの踏み込みが解除された場合には、アクセルペダルが踏まれていない状態でのワンペダル制御による制動力の発生を防止するように構成されている。

また、本発明の車両制御装置において、たとえば、制御部は、ワンペダル制御を終了することで、ワンペダル制御による制動力の発生を防止するように構成されている。

図１は、実施形態による車両の概略構成を示した例示図である。 図２は、実施形態によるブレーキＥＣＵの機能的構成を示した例示ブロック図である。 図３は、実施形態による駆動要求量と加速度との対応関係を示した例示図である。 図４は、実施形態による基準速度と基準加速度との関係を示した例示図である。 図５は、実施形態において実行されうるワンペダル制御の概略を説明するための例示図である。 図６は、実施形態による制御装置において実行される処理の流れを示した例示フローチャートである。 図７は、実施形態による渋滞モードにおいて実行される処理の流れを示した例示フローチャートである。 図８は、実施形態によるアクセルペダルのストロークと駆動要求量との関係を示した例示図である。 図９は、実施形態においてワンペダル制御が実行された場合のアクセルペダルのストロークと駆動要求量との関係を示した例示図である。 図１０は、実施形態においてワンペダル制御が実行された場合のアクセルペダルのストロークと減速度との関係を示した例示図である。

以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。以下に示される実施形態の構成、ならびに当該構成によってもたらされる作用および結果（効果）は、一例である。本発明は、以下の実施形態に開示される構成以外によっても実現可能である。また、本発明によれば、構成によって得られる種々の効果（派生的な効果も含む）のうち少なくとも一つを得ることが可能である。

まず、図１を参照して、実施形態による車両１００の概略構成の一例について説明する。なお、実施形態による車両１００は、たとえば、内燃機関（エンジン２０）を駆動源とする自動車（内燃機関自動車）であってもよいし、電動機（モータ、図示せず）を駆動源とする自動車（電気自動車、燃料電池自動車など）であってもよいし、それらの双方を駆動源とする自動車（ハイブリッド自動車）であってもよい。また、車両１００は、種々の変速装置を搭載することができるし、内燃機関や電動機を駆動するのに必要な種々の装置（システム、部品など）を搭載することができる。また、車両１００における車輪の駆動に関わる装置の方式や、数、レイアウトなどは、種々に設定することができる。また、実施形態では、一例として、車両１００は、四輪車（四輪自動車）であり、左右二つの前輪ＦＬおよびＦＲと、左右二つの後輪ＲＬおよびＲＲとを有する。図１の例では、車両前後方向（矢印ＦＢ）の前方は、左側である。

図１に示すように、車両１００は、エンジン２０と、ブレーキ制御部３０と、撮像装置５１と、レーダ装置５２と、ブレーキスイッチ４２と、アクセルペダルストロークセンサ４７と、スロットル開度センサ４８と、前後方向加速度センサ４３と、制御装置４０と、スピーカ９５と、ハザードランプ９６とを備える。

車両１００は、運転者の回転操作により車両の進行方向を調整するためのステアリングホイールＳＷを備える。また、車両１００は、ステアリングホイールＳＷの回転角度を検出するための角度センサ５０を備える。また、車両１００は、二つの前輪ＦＲおよびＦＬのそれぞれに対応して、ホイールシリンダＷｆｒおよびＷｆｌと、車輪速度センサ４１ｆｒおよび４１ｆｌと、サスペンション（懸架装置）９ｆｒおよび９ｆｌとを備える。また、車両１００は、二つの後輪ＲＲおよびＲＬのそれぞれに対応して、ホイールシリンダＷｒｒおよびＷｒｌと、車輪速度センサ４１ｒｒおよび４１ｒｌと、サスペンション（懸架装置）９ｒｒおよび９ｒｌとを備える。

サスペンション９ｆｒ、９ｆｌ、９ｒｒ、および９ｒｌは、それぞれ、車輪ＦＲ、ＦＬ、ＲＲ、およびＲＬと車体（図示せず）との間に設けられ、路面からの振動や衝撃が車体に伝達されるのを抑制するように構成されている。また、実施形態では、一例として、サスペンション９ｆｒ、９ｆｌ、９ｒｒ、および９ｒｌは、それぞれ、ショックアブソーバ９１ｆｒ、９１ｆｌ、９１ｒｒ、および９１ｒｌと、アクチュエータ９２ｆｒ、９２ｆｌ、９２ｒｒ、および９２ｒｌとを備えている。ショックアブソーバ９１ｆｒ、９１ｆｌ、９１ｒｒ、および９１ｒｌは、減衰特性を電気的に制御（調整）することが可能なように構成されている。アクチュエータ９２ｆｒ、９２ｆｌ、９２ｒｒ、および９２ｒｌは、後述するサスペンションＥＣＵ１４からの指令信号により、ショックアブソーバ９１ｆｒ、９１ｆｌ、９１ｒｒ、および９１ｒｌの減衰特性をそれぞれ変化させるように構成されている。

なお、これ以降、車輪速度センサ４１ｆｒ、４１ｆｌ、４１ｒｒ、および４１ｒｌを総称して、車輪速度センサ４１と呼ぶ。また、ホイールシリンダＷｆｒ、Ｗｆｌ、Ｗｒｒ、およびＷｒｌを総称して、ホイールシリンダＷと呼ぶ。また、サスペンション９ｆｒ、９ｆｌ、９ｒｒ、および９ｒｌを総称して、サスペンション９と呼ぶ。また、ショックアブソーバ９１ｆｒ、９１ｆｌ、９１ｒｒ、および９１ｒｌを総称して、ショックアブソーバ９１と呼ぶ。また、アクチュエータ９２ｆｒ、９２ｆｌ、９２ｒｒ、および９２ｒｌを総称して、アクチュエータ９２と呼ぶ。

撮像装置５１は、たとえば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＩＳ（ＣＭＯＳ Ｉｍａｇｅ Ｓｅｎｓｏｒ）などの撮像素子を内蔵するデジタルカメラである。撮像装置５１は、所定のフレームレートで画像データ（動画データ、フレームデータ）を出力することが可能なように構成されている。実施形態では、撮像装置５１は、たとえば、車体（図示せず）の前側（車両前後方向の前方側）の端部（平面視での端部）に位置するフロントバンパーなどに設けられる。そして、撮像装置５１は、車両１００の前方の先行車両などの回避対象物を含む画像データを出力するように構成されている。

レーダ装置５２は、たとえば、ミリ波レーダ装置である。レーダ装置５２は、先行車両などの回避対象物までの距離（離間距離、検出距離）を示す距離データや、回避対象物との相対速度（速度）を示す速度データなどを出力することが可能なように構成されている。なお、制御装置４０は、レーダ装置５２による車両１００と回避対象物との間の距離の測定結果を随時（たとえば、一定の時間間隔で）更新して記憶部に記憶するように構成されている。これにより、制御装置４０は、最新の測定結果を利用して演算を行うことができる。なお、車両１００は、回避対象物を検出するためにソナー装置を備えることができる。

車輪速度センサ４１は、各車輪速度センサ４１に対応する車輪が所定角度回転する毎に、パルスを有する信号を出力するように構成されている。

実施形態では、ブレーキペダルＢＰは、運転者による踏み込みにより車両１００に制動を付与するためのペダルであるが、運転者が、アクセルペダルＡＰをそのストロークの所定の基準点から踏み込むことにより車両１００を加速させることができ、アクセルペダルＡＰを所定の基準点から踏み戻すことにより、車両１００に制動をかけて車両１００を減速させることができる構成としてもよい。すなわち、アクセルペダルＡＰは、車両１００の加速と制動の双方に使用される。

アクセルペダルストロークセンサ４７は、アクセルペダルＡＰに設けられ、運転者によるアクセルペダルＡＰの踏み込み量（ストローク量）を検知するように構成されている。スロットル開度センサ４８は、運転者によるアクセルペダルＡＰの踏み込みに伴うスロットル開度を検知するように構成されている。

ブレーキスイッチ４２は、ブレーキペダルＢＰに設けられ、運転者によるブレーキペダルＢＰの操作の有無を示すブレーキ操作信号を出力するように構成されている。具体的には、ブレーキスイッチ４２は、ブレーキペダルＢＰが操作されている場合にはオン（Ｈｉｇｈ）のブレーキ操作信号を出力し、ブレーキペダルＢＰが操作されていない場合にはオフ（Ｌｏｗ）のブレーキ操作信号を出力するように構成されている。

前後方向加速度センサ４３は、車体（図示せず）の前後方向の加速度（前後加速度）を検出し、前後方向の加速度を表す信号を出力するように構成されている。

エンジン２０は、運転者によるアクセルペダルＡＰの操作に応じた動力を出力するように構成されている。ブレーキ制御部３０は、ブレーキＥＣＵ１２からの指令に基づいて、各車輪ＦＲ、ＦＬ、ＲＲ、およびＲＬにブレーキ液圧に応じた制動力を発生させるように構成されている。具体的には、ブレーキ制御部３０は、ブレーキペダルＢＰの操作力に対応したブレーキ液圧に応じて、各車輪ＦＲ、ＦＬ、ＲＲ、およびＲＬに配置されたホイールシリンダＷに供給するブレーキ液圧を調整することが可能なように構成されている。

すなわち、ブレーキ制御部３０は、運転者によるブレーキペダルＢＰの操作に応じたマスタシリンダ液圧を発生するマスタシリンダと、マスタシリンダ液圧より高い液圧を発生させるための加圧用液圧を発生可能な加圧ポンプと、加圧ポンプにより発生する加圧用液体を利用してマスタシリンダ液圧に対する加圧量（差圧）を調整可能なリニア電磁弁とを備える（いずれも図示せず）。ブレーキ制御部３０は、ブレーキＥＣＵ１２からの指令により回避制動を行う場合には、加圧ポンプおよびリニア電磁弁を制御することにより、加圧量を調整するように構成されている。そして、ブレーキ制御部３０は、マスタシリンダ液圧に加圧量を加えた液圧をブレーキ液圧としてホイールシリンダＷに供給することにより、液圧制動力を制御し、ブレーキペダルＢＰの操作による制動とは独立して車両１００に制動力を付与することが可能なように構成されている。

制御装置４０は、車両１００の各部から信号やデータなどを受け取るとともに、車両１００の各部の制御を実行する。制御装置４０は、図１に示すように、ステアリングＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１１と、ブレーキＥＣＵ１２と、エンジンＥＣＵ１３と、サスペンションＥＣＵ１４と、出力制御部１５と、点灯制御部１６とを備える。なお、制御装置４０は、「車両制御装置」の一例である。

ステアリングＥＣＵ１１は、ステアリングホイールＳＷの制御を司るように構成されている。エンジンＥＣＵ１３は、燃料の噴射制御や吸気量の調整制御などのエンジン２０の各種制御を司るように構成されている。

ブレーキＥＣＵ１２は、自車両に対する制動トルクを調整する制御や、車輪ＦＲ、ＦＬ、ＲＲ、およびＲＬ毎の制動トルクを調整する制御などを司るように構成されている。また、ブレーキＥＣＵ１２は、各車輪ＦＲ、ＦＬ、ＲＲ、およびＲＬに設けられた各車輪速度センサ４１のうち少なくとも一つからの検出信号に基づいて自車両の車体速度を算出したり、前後方向加速度センサ４３からの検出信号に基づいて自車両の減速度を算出したりするように構成されている。そして、ブレーキＥＣＵ１２は、算出した車体速度や減速度などを、他のＥＣＵに出力するように構成されている。なお、ここで算出される減速度は、自車両が減速しているときには正の値となり、自車両が加速しているときには負の値となる。

サスペンションＥＣＵ１４は、アクチュエータ９２に指令信号を出力してショックアブソーバ９１の減衰特性を変化させることにより、四つの車輪ＦＲ、ＦＬ、ＲＲ、およびＲＬのそれぞれの減衰特性を制御することが可能なように構成されている。これにより、サスペンションＥＣＵ１４は、車輪ＦＲ、ＦＬ、ＲＲ、およびＲＬを、互いに減衰特性が異なる状態に制御することが可能なように構成されている。さらに、実施形態では、サスペンションＥＣＵ１４は、ワンペダル制御中においては、減衰力を増加させる指令をアクチュエータ９２に送出するように構成されている。これにより、ワンペダル制御中においては、サスペンション９の減衰力が増加される。

出力制御部１５は、車両１００の内部に設けられたスピーカ９５に各種音声を出力する制御を行うように構成されている。たとえば、実施形態では、出力制御部１５は、ワンペダル制御が開始されるときに、注意を喚起するためのアナウンスをスピーカ９５に出力するように構成されている。

点灯制御部１６は、車体（図示せず）の後部に設けられたハザードランプ９６の点灯を制御するように構成されている。たとえば、実施形態では、点灯制御部１６は、ワンペダル制御が開始されるときに、後続車両に注意を喚起するために、ハザードランプ９６を点灯させるように構成されている。

各ＥＣＵ１２〜１４、出力制御部１５、および点灯制御部１６は、コンピュータとして構成されている。すなわち、各ＥＣＵ１２〜１４、出力制御部１５、および点灯制御部１６は、ハードウェア構成として、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などの演算処理部と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）やフラッシュメモリなどの記憶部（いずれも図示せず）とを備える。

演算処理部は、不揮発性の記憶部（ＲＯＭやフラッシュメモリなど）に記憶された（インストールされた）プログラムを読み出し、当該プログラムにしたがって演算処理を実行することにより、各ＥＣＵ１２〜１４として機能（動作）するように構成されている。特に、ブレーキＥＣＵ１２は、後述する図２に示した各部として動作するように構成されている。また、記憶部は、制御に関わる各種演算で用いられるデータ（テーブル（データ群）や関数など）や、演算結果（演算途中の値も含む）などを記憶するように構成されている。

なお、上述した車両１００の構成はあくまで一例であって、種々に変更して実施することができる。車両１００を構成する個々の装置としては、公知の装置を用いることができる。また、車両１００の各構成は、他の構成と共用することができる。

次に、図２を参照して、ブレーキＥＣＵ１２の機能的構成の詳細について説明する。図２に示すように、ブレーキＥＣＵ１２は、ハードウェアとソフトウェア（プログラム）との協働により、判定部１２１、算出部１２２、および制御部１２３として機能（動作）するように構成されている。すなわち、プログラムには、一例として、図２の判定部１２１、算出部１２２、および制御部１２３の各ブロックに対応したモジュールが含まれる。

判定部１２１は、渋滞が発生している区間（以下、渋滞区間と呼ぶ）を車両１００が走行しているか否かを判定するように構成されている。判定部１２１は、たとえば、車両１００の発進および停止が短い期間で繰り返し行われた場合や、撮像装置５１やレーダ装置５２などによる測定結果に基づいて自車両と先行車両とが接近した状態が一定時間以上続いていると判断された場合などに、車両１００が渋滞区間を走行していると判定するように構成されている。なお、実施形態では、渋滞の有無の判定に、ＶＩＣＳ（Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）などの交通情報が用いられてもよいし、車両間通信により他の車両から受信される渋滞の有無に関する情報が用いられてもよい。

算出部１２２は、渋滞区間における車両１００の平均速度を算出するように構成されている。渋滞中の平均速度は、渋滞中に先行車両との適切な車間距離を維持して追従走行する場合における走行速度の目安となる。たとえば、算出部１２２は、車輪速度センサ４１の情報を使い平均速度を算出する。あるいは、算出部１２２は、ＶＩＣＳやカーナビゲーション（図示せず）などの情報を用いて平均速度を算出する。より具体的には、算出部１２２は、車両１００が停止から走行に移ってから再び停止するまでの走行中平均速度や、最後に停止した時点以前の所定の時間（たとえば５分）に移動した距離から求めた時間平均速度や、ＶＩＣＳなどから得た渋滞の程度（たとえば５ｋｍ通過するに２０分かかる）から推定した予想平均速度などを算出し、これらの平均速度を、渋滞区間における平均速度の算出に用いることができる。

算出部１２２は、運転者の操作量に基づいて、運転者の駆動要求量を算出するように構成されている。たとえば、運転者は、アクセルペダルＡＰの踏み込み量を調整して必要な駆動力（加速度）を得ようとする。つまり、運転者は、大きな加速を望むときには大きくアクセルペダルＡＰを踏み込む操作を行う。したがって、実施形態では、算出部１２２は、アクセルペダルＡＰのストローク量に基づいて運転者の駆動要求量を算出するように構成されている。なお、駆動要求量の算出方法はこれに限らず、たとえば、ペダル踏力やペダル角度から駆動要求量を検出するように構成してもよい。

ここで、実施形態による制御部１２３は、車両１００が渋滞区間を走行している場合と、車両１００が渋滞区間を走行していない場合とで、駆動要求量と車両１００の加速度との対応関係を異ならせる制御を実行するように構成されている。運転者の操作量であるアクセルペダルＡＰのストロークと、駆動要求量とは、比例するような関係（図８参照）にあるため、駆動要求量と車両１００の加速度との対応関係を異ならせることで、運転者の操作量であるアクセルペダルＡＰのストロークと、車両１００の加速度との対応関係も同様に変化する。対応関係は、たとえば関数やテーブルやマップなどによって定義される。以下では、車両１００が渋滞区間を走行している際に実行される制御モードを渋滞モードと呼び、車両１００が渋滞区間を走行していない際に実行される制御モードを通常モードと呼ぶ。

より具体的には、制御部１２３は、車両１００が渋滞区間を走行していると判定された場合に、渋滞モードとして、車両１００の加速度を、基準速度に基づく基準加速度α（図３参照）以下に制限する制御を実行するように構成されている。なお、基準速度とは、算出部１２２により算出された平均速度に基づいて算出される速度のことである。

一方、制御部１２３は、車両１００が渋滞区間を走行していないと判定された場合に、通常モードとして、上記のような加速度の制限を行わない制御であって、駆動要求量が大きいほど車両１００の加速度を大きくする制御を実行するように構成されている。

次に、図３を参照して、渋滞モードおよび通常モードにおける駆動要求量と車両１００の加速度との対応関係について説明する。図３の実線のグラフは、渋滞モードにおける対応関係を示し、図３の一点鎖線のグラフは、通常モードにおける車両１００の対応関係を示す。なお、図３の縦軸は、車両１００の加速度を示し、図３の横軸は、駆動要求量を示す。

図３の実線のグラフに示すように、渋滞モードでは、駆動要求量が第１しきい値Ｐよりも小さい範囲では、駆動要求量が大きいほど車両１００の加速度が基準加速度αに近づくように、駆動要求量に応じて車両１００の加速度が設定される。そして、駆動要求量が第１しきい値Ｐ以上の範囲では、駆動要求量に関わらず車両１００の加速度が基準加速度αに設定される。

一方、図３の一点鎖線のグラフに示すように、通常モードでは、車両１００の加速度は、駆動要求量に比例している。より具体的には、通常モードでは、車両１００の加速度は、渋滞モードのような制限を受けることなく、駆動要求量が大きいほど大きく、すなわちアクセルペダルＡＰのストロークが大きいほど大きくなる。

ここで、図３に示すように、渋滞モードで駆動要求量が第１しきい値Ｐ以下の範囲における駆動要求量に対する加速度の勾配（実線のグラフ参照）は、通常モードでの駆動要求量に対する加速度の勾配（一点鎖線のグラフ参照）よりも大きくなっている。これにより、実施形態による渋滞モードでは、車両１００の速度が基準速度以下の低速時において、通常モードに比べて車両１００の加速をアシストするような駆動力が発生することが分かる。つまり、実施形態では、渋滞モードの低速時において、通常モードに比べてより小さい駆動要求量、すなわちより小さい踏み込み量（アクセルペダルＡＰの踏み込み量）で、車両１００を基準速度まで加速させることができる。

また、実施形態による渋滞モードでは、ブレーキペダルＢＰが踏み込まれた状態で車両１００が停車している場合においてブレーキペダルＢＰの踏み込みが解除された場合に、制御部１２３は、車両１００の速度が基準速度に到達するまで、車両１００の加速度を基準加速度α以下の範囲で徐々に大きくするように構成されている。

次に、渋滞モードの解除条件について説明する。

まず、図４を参照して、実施形態による基準加速度αと平均速度との関係について説明する。図４に示すように、基準加速度α（縦軸参照）は、平均速度（横軸参照）に比例して変化する。より具体的には、基準加速度αは、平均速度が大きくなるにしたがって大きくなる。つまり、平均速度が大きくなるということは、渋滞の度合が小さくなる、すなわち道路上を走行する車両間の距離が大きくなるということを示すので、図４によれば、車両間の距離が大きくなるにしたがって、その大きくなった車両間の距離に対応した適切な大きさの基準加速度αが設定されることが分かる。

上記のように、平均速度が大きくなるということは、渋滞の度合が小さくなるということを示す。したがって、実施形態による制御部１２３は、渋滞モード中の平均速度が第２しきい値以上になった場合に、渋滞モードを解除するように構成されている。

また、実施形態による制御部１２３は、駆動要求量が第３しきい値以上の場合に、渋滞モードを解除するように構成されている。このとき、駆動要求量に加えて、駆動要求量の増加速度、すなわちアクセルペダルＡＰの踏み込み速度が考慮されてもよい。つまり、駆動要求量が速く大きくなる場合、すなわちアクセルペダルＡＰが強く大きく踏み込まれる場合とは、自車両と先行車両との間の距離が大きく離れているため大きく加速しても問題がない場合、すなわち渋滞が解消された場合であるので、実施形態による制御部１２３は、この場合に渋滞モードを解除するように構成されている。

さらに、車両１００がＵターンした場合や、右折または左折した場合などにおいては、渋滞を抜け出したものとみなすことができる。したがって、実施形態による制御部１２３は、ステアリングホイールＳＷの回転角度が第４しきい値以上の場合に、渋滞モードを解除するように構成されている。

上記の他、実施形態による制御部１２３は、先行車両が一定時間以上存在しないことが撮像装置５１やレーダ装置５２などによる測定結果に基づいて検出された場合などに渋滞モードを解除するように構成されていてもよい。

次に、図６を参照して、実施形態による制御装置４０において実行される処理の流れの例について説明する。

図６の処理フローでは、まず、Ｓ１において、算出部１２２は、アクセルペダルＡＰのストローク量から駆動要求量を算出する。実施形態では、図５に示されるように、エンジンＥＣＵ１３とブレーキＥＣＵ１２とにより、アクセルペダルＡＰのストロークにおける運転者の所定の基準点からのアクセルペダルＡＰの踏み込みにより車両１００が加速され、運転者による基準点からのアクセルペダルＡＰの踏み戻しにより車両１００が減速されるワンペダル制御が実施されることがある。ワンペダル制御中では、図９に示されるようなアクセルペダルＡＰのストローク量と駆動要求量との関係、または図１０に示されるようなアクセルペダルＡＰのストローク量と減速度との関係から、アクセルペダルストロークセンサ４７で検出したアクセルペダルＡＰのストローク量に基づいて、駆動要求量または減速度が算出される。一方、ワンペダル制御中でない場合には、図８に示されるようなアクセルペダルＡＰのストローク量と駆動要求量との関係から、アクセルペダルＡＰのストローク量に基づいて駆動要求量が算出される。

次に、Ｓ２において、算出部１２２は、車両１００の各種平均速度を算出する。たとえば、車輪速度センサ４１が検出した最小の車輪速度が０より大きくなってから最大の車輪速度が０となるまでの車輪速度を決められた時間間隔で積算し、積算した値をその間の経過時間で割ることで、車両１００が停止から走行に移ってから再び停止するまでの走行中平均速度を算出し、これを平均速度とすることができる。そのほか、算出部１２２は、前述した時間平均速度や予想平均速度等を算出する。

次に、Ｓ３において、判定部１２１は、渋滞の有無を検出する。たとえば、判定部１２１は、車両１００の発進および停止が短い期間で繰り返し行われたか否かを検出したり、撮像装置５１やレーダ装置５２などによる測定結果に基づいて自車両と先行車両とが接近した状態が一定時間以上続いているか否かを判断したり、ＶＩＣＳなどの交通情報を受信したり、車両間通信により他の車両から渋滞の有無に関する情報を受信したりする。そして、Ｓ４に処理が進む。

Ｓ４において、判定部１２１は、Ｓ１における検出結果に基づいて、車両１００が渋滞区間を走行しているか否かを判定する。

Ｓ４において、車両１００が渋滞区間を走行していると判定された場合には、Ｓ５に処理が進む。そして、Ｓ５において、制御部１２３は、渋滞モードの制御を実行する。ここで、渋滞モードとは、アクセルペダルＡＰの踏み込みに応じた駆動要求量に対する車両１００の加速度を所定の基準に従って制限する制御モード（図３の実線のグラフ参照）のことであるが、渋滞モードにおいて実行される具体的な処理については、図７を参照して後で詳細に説明するため、ここでは説明を省略する。

一方、Ｓ４において、車両１００が渋滞区間を走行していないと判定された場合には、Ｓ６に処理が進む。そして、Ｓ６において、制御部１２４は、通常モードの制御を実行する。なお、通常モードとは、上記の渋滞モードのような加速度の制限を行わずに、車両１００の加速度を、Ｓ１の処理により算出されたアクセルペダルＡＰの踏み込み量に対応する駆動要求量に応じて変化させる制御モード（図３の一点鎖線のグラフ参照）のことである。

上記のＳ５またはＳ６の処理が実行された後には、Ｓ７に処理が進む。そして、Ｓ７において、制御部１２３は、Ｓ５またはＳ６において演算された加速度をエンジンＥＣＵ１３に伝達してエンジン２０に加速度相当の駆動力を出力させ、ブレーキ制御部３０を駆動して減速度を出力する。そして、処理が終了する。

次に、図７を参照して、実施形態による渋滞モードにおいて実行される処理、すなわち図６のＳ５において実行される具体的な処理の流れについて説明する。

図７の処理フローでは、まず、Ｓ１１において、算出部１２２は、渋滞区間における車両１００の平均速度を算出する。算出部１２２は、図６のＳ２において算出した走行中平均速度や時間平均速度や予想平均速度等に基づいて、たとえば、走行中平均速度を時間平均速度や予想平均速度の値を用いて補正するなどして、渋滞区間における平均速度を算出する。そして、Ｓ１２に処理が進み、Ｓ１２において、制御部１２３は、アクセルペダルＡＰがオフ、すなわち駆動要求量が０になっているか否かを判断する。

Ｓ１２において、アクセルペダルＡＰがオフになっていない、つまりアクセルペダルＡＰが踏み込まれていると判断された場合には、Ｓ１３に処理が進む。そして、Ｓ１３において、制御部１２３は、渋滞モードの解除条件を満たしているか否かを判断する。より具体的には、渋滞区間における平均速度が第２しきい値以上か否か、駆動要求量が第３しきい値以上か否か、およびステアリングホイールＳＷの回転角度が第４しきい値以上か否かなどを判断する。

Ｓ１３において、渋滞モードの解除条件を満たさないと判断された場合には、Ｓ１４に処理が進む。そして、Ｓ１４において、制御部１２３は、基準加速度α以下に制限された加速度（図３の実線のグラフ参照）に対応する加減速要求を演算する。

一方、Ｓ１３において、渋滞モードの解除条件を満たすと判断された場合には、Ｓ１５に処理が進む。そして、Ｓ１５において、制御部１２３は、Ｓ１４のような制限のない通常の加速度（図３の一点鎖線のグラフ参照）に対応する通常の加減速要求を演算する。つまり、Ｓ１５において、制御部１２３は、渋滞モードを解除して通常モードに移行する。

なお、上記のＳ１２において、アクセルペダルＡＰがオフになっている、つまりアクセルペダルＡＰが踏み込まれていないと判断された場合には、Ｓ１６に処理が進む。そして、Ｓ１６において、制御部１２３は、ブレーキペダルＢＰがオフになっているか否かを判断する。

Ｓ１６において、ブレーキペダルＢＰがオフになっている、つまりブレーキペダルＢＰが踏み込まれていないと判断された場合には、上記のＳ１４に処理が移行する。この場合、渋滞区間においてブレーキペダルＢＰが踏み込まれた状態で停車している車両１００がブレーキペダルＢＰの踏み込みの解除により発進するので、制御部１２３は、移行先のＳ１４において、基準加速度αで車両１００を加速させるための加減速要求を演算する。

一方、Ｓ１６において、ブレーキペダルＢＰがオフになっていない、つまりブレーキペダルＢＰが踏み込まれていると判断された場合には、Ｓ１７に処理が進む。この場合、ブレーキペダルＢＰの踏み込みにより車両１００の制動が行われるので、Ｓ１７において、制御部１２３は、ブレーキペダルＢＰの踏み込みに応じた減速要求を演算する。

上記のＳ１４、Ｓ１５、およびＳ１７の処理が実行された後には、処理が戻る。つまり、図６のＳ５の処理が終了し、図６のＳ７に処理が進む。

以上説明したように、実施形態による制御部１２３は、車両１００が渋滞区間を走行していると判定された場合に、車両１００の加速度を、渋滞区間における車両１００の基準速度に基づく基準加速度α（図３参照）以下に制限するように構成されている。なお、基準速度は、平均速度に基づいて算出される。これにより、渋滞走行時にペダル操作を頻繁に行って車両１００の加減速を繰り返し行わなくても、車両１００の加速度を基準速度に基づく基準加速度α以下に保つことができるので、渋滞走行時におけるペダルの操作量、操作回数、手間などを低減することができる。

また、実施形態による制御部１２３は、アクセルペダルＡＰのストロークが第１しきい値Ｐよりも小さい場合、アクセルペダルＡＰのストロークが大きいほど車両１００の加速度が基準加速度αに近づくように、アクセルペダルＡＰのストロークに応じて車両１００の加速度を設定し、アクセルペダルＡＰのストロークが第１しきい値以上の場合、アクセルペダルＡＰのストロークに関わらず、車両１００の加速度を基準加速度αに設定するように構成されている。これにより、ペダル操作を繰り返し行うことなく、アクセルペダルＡＰを用いて車両１００の加速度を基準加速度α以下に容易に保つことができるので、ペダルの操作量、操作回数、手間などを低減することができる。

また、実施形態では、車両１００が渋滞区間を走行していると判定された場合であって、アクセルペダルＡＰのストロークが第１しきい値Ｐ以下の場合における、アクセルペダルＡＰのストロークに対する車両１００の加速度の勾配（渋滞モード、図３の実線のグラフ参照）は、車両１００が渋滞区間を走行していると判定されていない場合における、アクセルペダルＡＰのストロークに対する車両１００の加速度の勾配（通常モード、図３の一点鎖線のグラフ参照）よりも大きい。これにより、渋滞モードでは、加速度が基準加速度α以下の低加速度域において、通常モードに比べてより少ないアクセルペダルＡＰの操作量で、より大きい加速度を得ることができるので、低加速度域におけるペダルの操作量、操作回数、手間などを低減することができる。

また、実施形態による制御部１２３は、平均速度が第２しきい値以上の場合に、加速度の制限を解除するように構成されている。つまり、平均速度がある程度大きくなる（第２しきい値以上になる）場合とは、渋滞が解消された場合であるので、この場合に加速度の制限を解除するように制御部１２３を構成すれば、渋滞が解消されたタイミングで加速度の制限を解除することができる。

また、実施形態による制御部１２３は、アクセルペダルＡＰのストロークが第３しきい値以上の場合に、加速度の制限を解除するように構成されている。なお、この場合、アクセルペダルＡＰのストロークに加えて、アクセルペダルの踏み込み速度を考慮してもよい。つまり、アクセルペダルＡＰが強く大きく踏み込まれる場合とは、渋滞が解消された場合であるので、この場合に加速度の制限を解除するように制御部１２３を構成すれば、渋滞が解消されたタイミングで加速度の制限を解除することができる。

また、実施形態による制御部１２３は、ステアリングホイールＳＷの回転角度が第４しきい値以上の場合に、加速度の制限を解除するように構成されている。つまり、ステアリングホイールＳＷが大きく回転されると、Ｕターンや右左折などにより渋滞が回避されると考えられるので、この場合に加速度の制限を解除するように制御部１２３を構成すれば、渋滞が回避されたタイミングで加速度の制限を解除することができる。

また、実施形態による制御部１２３は、ブレーキペダルＢＰが踏み込まれた状態で車両１００が渋滞区間で停車している場合においてブレーキペダルＢＰの踏み込みが解除された場合に、車両１００の速度が基準速度に到達するまで、車両１００の加速度を基準加速度α以下の範囲で徐々に大きくするように構成されている。これにより、ブレーキペダルＢＰの踏み込みを解除するだけで、アクセルペダルＡＰを操作することなく、車両１００を基準加速度α以下の加速度で加速することができるので、ペダルの操作量、操作回数、手間などを低減することができる。

また、実施形態による制御部１２３は、アクセルペダルのストロークにおける所定の基準点からのアクセルペダルの踏み込みにより車両を加速し、基準点からのアクセルペダルの踏み戻しにより車両を減速する制御であるワンペダル制御を実行しながら、加速度を基準加速度α以下に制限するように構成してもよい。これにより、ブレーキペダルＢＰを操作することなく、車両１００を加減速させることができるので、ペダルの操作量、操作回数、ブレーキペダルＢＰへ踏みかえる手間などを低減することができる。

ワンペダル制御中では、アクセルペダルＡＰの踏み込みを解除することで、アクセルペダルＡＰのストロークが０となり、制動力が発生するため、渋滞での停車中にアクセルペダルＡＰやブレーキペダルＢＰを踏み続けていなくても停車を継続できる効果もある。しかしながら、渋滞モード中にブレーキペダルＢＰが踏み込まれた状態で車両が停車している場合においてブレーキペダルＢＰの踏み込みが解除された場合に、アクセルペダルＡＰを踏まない状態で基準加速度α以下の加速度で車両１００を加速させようとすると、アクセルペダルＡＰが踏まれていないことに起因して発生するワンペダル制御の制動力が加速を阻害してしまう。したがって、このような場合には、ワンペダル制御の制動力を発生させないようにすることで、車両１００の加速が阻害されるのを防止することが望ましい。つまり、渋滞モード中にブレーキペダルＢＰが踏み込まれた状態で車両が停車している場合においてブレーキペダルＢＰの踏み込みが解除された場合であって、ワンペダル制御中でアクセルペダルＡＰが踏み込まれていない場合（要求制動量が０の場合）に、ワンペダル制御により車両１００の加速が阻害されるのを防止するための処理として、たとえば、アクセルペダルＡＰが踏まれていないことに起因する減速度を０とする処理や、ワンペダル制御を禁止（終了）する処理などが実行されてもよい。

なお、上記の実施形態では、本発明の判定部、算出部、および制御部としての機能をブレーキＥＣＵに持たせる例を示したが、これらの判定部、算出部、および制御部としての機能を他のＥＣＵに持たせてもよい。この場合、車両に予め設けられるエンジンＥＣＵなどの他の機能を有するＥＣＵに判定部、算出部、および制御部としての機能を持たせてもよいし、判定部、算出部、および制御部としての機能を有する専用のＥＣＵを別個に設けてもよい。

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

４０…制御装置、１２１…判定部、１２２…算出部、１２３…制御部、１００…車両、ＡＰ…アクセルペダル、ＢＰ…ブレーキペダル、ＳＷ…ステアリングホイール。

Claims (10)

1. 渋滞が発生している渋滞区間を車両が走行しているか否かを判定する判定部と、
   前記渋滞区間における前記車両の平均速度に基づく基準速度を算出する算出部と、
   前記車両の加速度を制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記車両が前記渋滞区間を走行していると判定された場合に、前記車両の加速度を前記基準速度に基づく基準加速度以下に制限するように構成されている、車両制御装置。
2. 前記制御部は、運転者の操作量に基づいて算出される駆動要求量が第１しきい値よりも小さい場合、前記駆動要求量が大きいほど前記加速度が前記基準加速度に近づくように前記駆動要求量に応じて前記加速度を設定し、前記駆動要求量が前記第１しきい値以上の場合、前記駆動要求量に関わらず前記加速度を前記基準加速度に設定するように構成されている、請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記制御部は、前記車両が前記渋滞区間を走行していると判定されていない場合、前記駆動要求量が大きいほど前記加速度が大きくなるように前記駆動要求量に応じて前記加速度を設定するように構成されており、
   前記車両が前記渋滞区間を走行していると判定された場合であって、前記駆動要求量が前記第１しきい値よりも小さい場合における前記駆動要求量の増加量に対する前記加速度の増加量を表す増加勾配は、前記車両が前記渋滞区間を走行していると判定されていない場合における前記駆動要求量に対する前記加速度の増加勾配よりも大きい、請求項２に記載の車両制御装置。
4. 前記制御部は、前記平均速度が第２しきい値以上の場合に、前記加速度の制限を解除するように構成されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両制御装置。
5. 前記制御部は、運転者の操作量に基づいて算出される駆動要求量が第３しきい値以上の場合に、前記加速度の制限を解除するように構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両制御装置。
6. 前記制御部は、ステアリングホイールの回転角度が第４しきい値以上の場合に、前記加速度の制限を解除するように構成されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両制御装置。
7. 前記制御部は、ブレーキペダルが踏み込まれた状態で前記車両が前記渋滞区間で停車している場合において前記ブレーキペダルの踏み込みが解除された場合に、前記車両の速度が前記基準速度に到達するまで、前記加速度を前記基準加速度以下の範囲で徐々に大きくするように構成されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両制御装置。
8. 前記制御部は、アクセルペダルのストロークにおける所定の基準点からの前記アクセルペダルの踏み込みにより車両を加速し、前記基準点からの前記アクセルペダルの踏み戻しにより前記車両を減速する制御であるワンペダル制御を実行しながら、前記加速度を前記基準加速度以下に制限するように構成されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の車両制御装置。
9. 前記制御部は、アクセルペダルのストロークにおける所定の基準点からの前記アクセルペダルの踏み込みにより車両を加速し、前記基準点からの前記アクセルペダルの踏み戻しにより前記車両を減速する制御であるワンペダル制御を実行中に、ブレーキペダルが踏み込まれた状態で前記車両が停車している場合において前記ブレーキペダルの踏み込みが解除された場合には、前記アクセルペダルが踏まれていない状態での前記ワンペダル制御による制動力の発生を防止するように構成されている、請求項７に記載の車両制御装置。
10. 前記制御部は、前記ワンペダル制御を終了することで、前記ワンペダル制御による制動力の発生を防止するように構成されている、請求項９に記載の車両制御装置。

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