JP2022045160A - Vehicle control device - Google Patents

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Abstract

To provide a vehicle control device that can suppress fuel consumption and electricity consumption from deteriorating when accelerating a vehicle.SOLUTION: A vehicle control device 100 comprises: a road-shape information obtaining part 112 that obtains road-shape information about a route on which a vehicle is travelling; an air resistance predicting part 114 that predicts air resistance in a predetermined distance range from a current position of the vehicle, on the route on which the vehicle is running, on the basis of the road-shape information; and a speed control part 116a that controls a vehicle speed so that a target speed can be maintained without depending on operation by a driver in the vehicle. The speed control part 116a includes a speed recovery control part 116b that accelerates the vehicle in a section in which the air resistance is predicted to be smaller in the predetermined distance range, when accelerating the speed of the vehicle, which is lower than a target speed, to the target vehicle speed.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、車両の制御装置に関する。 The present invention relates to a vehicle control device.

従来、車両のオートクルーズ制御装置に関し、大気圧とGPSデータに基づいて道路勾配を演算し、道路勾配に基づいて駆動力調節手段を制御することで定速クルーズを行う技術が公知である(例えば、特許文献1を参照)。 Conventionally, regarding an auto-cruise control device for a vehicle, a technique of calculating a road gradient based on atmospheric pressure and GPS data and controlling a driving force adjusting means based on the road gradient to perform a constant speed cruise is known (for example). , Patent Document 1).

特開2006-226178号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-226178

車両の走行時に発生する走行抵抗は、加速抵抗、勾配抵抗、転がり抵抗、および空気抵抗に分類される。これら走行抵抗のうち、空気抵抗は車両が走行するルートの周辺環境や地形、気象条件などに影響を受け易い。 The running resistance generated when the vehicle is running is classified into acceleration resistance, gradient resistance, rolling resistance, and air resistance. Of these running resistances, air resistance is easily affected by the surrounding environment, terrain, weather conditions, etc. of the route on which the vehicle travels.

一方、近時においては、アダプティブクルーズコントロールなどの運転支援システムが搭載された車両が出現している。これらの運転支援システムでは、例えば追従している先行車が車線変更などにより前方に存在しなくなった場合に、目標速度への速度回復が行われる場合がある。このような速度回復が行われる場面において、空気抵抗が大きい区間を走行中に車両が加速すると、燃費または電費が低下する可能性がある。 On the other hand, recently, vehicles equipped with driving support systems such as adaptive cruise control have appeared. In these driving support systems, for example, when the following preceding vehicle no longer exists in front due to a lane change or the like, the speed may be restored to the target speed. In such a situation where speed recovery is performed, if the vehicle accelerates while traveling in a section where air resistance is large, fuel consumption or electricity cost may decrease.

しかし、上記特許文献1に記載された技術は、走行抵抗のうち勾配抵抗のみに着目しており、空気抵抗を何ら考慮していないため、車両の加速時に燃費または電費が低下する問題がある。 However, the technique described in Patent Document 1 focuses only on the gradient resistance among the traveling resistances and does not consider the air resistance at all, so that there is a problem that the fuel consumption or the electric cost is lowered when the vehicle is accelerated.

そこで、本発明は、車両の加速時に燃費または電費が低下することを抑制することが可能な車両の制御装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a vehicle control device capable of suppressing a decrease in fuel consumption or electricity cost when the vehicle is accelerated.

本開示の要旨は以下のとおりである。 The gist of this disclosure is as follows.

(1)車両が走行するルートの道路地形情報を取得する道路地形情報取得部と、
道路地形情報に基づいて、車両が走行するルートにおいて、車両の現在位置から所定距離までの空気抵抗を予測する空気抵抗予測部と、
車両のドライバの操作によらず目標速度を維持するように車速を制御する速度制御部と、を備え、
前記速度制御部は、
目標速度より車速が低く、目標速度まで車両を加速させる際に、所定距離内で空気抵抗がより小さいと予測される区間で車両を加速させる速度回復制御部を含む、車両の制御装置。
(1) The road terrain information acquisition unit that acquires the road terrain information of the route on which the vehicle travels,
An air resistance prediction unit that predicts the air resistance from the current position of the vehicle to a predetermined distance on the route on which the vehicle travels based on the road topography information.
It is equipped with a speed control unit that controls the vehicle speed so as to maintain the target speed regardless of the operation of the driver of the vehicle.
The speed control unit
A vehicle control device including a speed recovery control unit that accelerates a vehicle in a section where the vehicle speed is lower than the target speed and the air resistance is predicted to be smaller within a predetermined distance when the vehicle is accelerated to the target speed.

本発明によれば、車両の加速時に燃費または電費が低下することを抑制することが可能になるという効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to suppress a decrease in fuel consumption or electricity cost when the vehicle is accelerated.

本発明の一実施形態による車両の制御装置が実装された車両制御システムの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the vehicle control system in which the vehicle control device according to one Embodiment of this invention is mounted. 制御装置のプロセッサの機能ブロックを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the functional block of the processor of a control device. 車両がモータを駆動源とする場合に、ACCで車両を制御中に車速と電力消費量が時系列に変化する様子を示す特性図である。It is a characteristic diagram which shows how the vehicle speed and power consumption change in time series while the vehicle is controlled by ACC when the vehicle uses a motor as a drive source. 制御装置のプロセッサが所定の制御周期毎に行う処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process which the processor of a control apparatus performs at a predetermined control cycle. ACCで車両を制御中に車速、電力消費量、および空気抵抗予測値が時系列に変化する様子を示す特性図である。It is a characteristic diagram which shows how the vehicle speed, the power consumption, and the predicted value of air resistance change in time series while controlling a vehicle by ACC. 車両の現在位置よりも先の道路地形情報に基づいて速度回復が行われる具体例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the specific example that speed recovery is performed based on the road topography information ahead of the current position of a vehicle. 車両の現在位置よりも先の道路地形情報に基づいて速度回復が行われる具体例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the specific example that speed recovery is performed based on the road topography information ahead of the current position of a vehicle. 車両の現在位置よりも先の道路地形情報に基づいて速度回復が行われる具体例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the specific example that speed recovery is performed based on the road topography information ahead of the current position of a vehicle. 車両の現在位置よりも先の気象情報に基づいて速度回復が行われる具体例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the specific example that speed recovery is performed based on the meteorological information ahead of the current position of a vehicle.

以下、本発明に係る幾つかの実施形態について図を参照しながら説明する。しかしながら、これらの説明は、本発明の好ましい実施形態の単なる例示を意図するものであって、本発明をこのような特定の実施形態に限定することを意図するものではない。 Hereinafter, some embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. However, these descriptions are intended merely to illustrate preferred embodiments of the invention and are not intended to limit the invention to such particular embodiments.

図1は、本発明の一実施形態による車両の制御装置が実装された車両制御システム200の概略構成図である。車両制御システム200は、例えばモータまたはエンジンを駆動源として走行する車両に搭載され、車両が走行するルートの空気抵抗を考慮した車速制御を行うことで電費または燃費を向上させる。車両制御システム200は、車載カメラ10と、表示装置20と、ナビゲーション装置30と、測位情報受信機40と、無線端末50と、1以上のセンサ60と、操作スイッチ70と、車両制御機器80と、制御装置(Electronic Control Unit (ECU))100と、を有する。車載カメラ10、表示装置20、ナビゲーション装置30、測位情報受信機40、無線端末50、1以上のセンサ60、操作スイッチ70、車両制御機器80、制御装置100のそれぞれは、コントローラエリアネットワーク(Controller Area Network (CAN))、イーサネット(登録商標)(Ethernet(登録商標))といった規格に準拠した車内ネットワークを介して通信可能に接続される。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle control system 200 in which a vehicle control device according to an embodiment of the present invention is mounted. The vehicle control system 200 is mounted on a vehicle traveling by using, for example, a motor or an engine as a drive source, and improves electricity cost or fuel consumption by controlling the vehicle speed in consideration of the air resistance of the route on which the vehicle travels. The vehicle control system 200 includes an in-vehicle camera 10, a display device 20, a navigation device 30, a positioning information receiver 40, a wireless terminal 50, one or more sensors 60, an operation switch 70, and a vehicle control device 80. , And a control device (Electronic Control Unit (ECU)) 100. Each of the in-vehicle camera 10, display device 20, navigation device 30, positioning information receiver 40, wireless terminal 50, one or more sensors 60, operation switch 70, vehicle control device 80, and control device 100 is a controller area network (Controller Area). It is connected so that it can communicate via an in-vehicle network that complies with standards such as Network (CAN)) and Ethernet (registered trademark) (Ethernet (registered trademark)).

車載カメラ10は、CCDあるいはC-MOSなど、可視光に感度を有する光電変換素子のアレイで構成された2次元検出器と、その2次元検出器上に撮影対象となる領域の像を結像する結像光学系を有する。車載カメラ10は、車両内部のダッシュボード、またはフロントガラスの近辺等に設けられ、所定の撮影周期(例えば1/30秒~1/10秒)ごとに車両の周囲(例えば、車両の前方)を撮影し、車両の周囲の環境を表す画像を生成する。車載カメラ10により得られた画像は、カラー画像であることが好ましい。また、車載カメラ10は、ステレオカメラから構成されていてもよい。車載カメラ10は、画像を生成する度に、その生成した画像を、車内ネットワークを介して制御装置100へ出力する。 The in-vehicle camera 10 forms an image of a two-dimensional detector composed of an array of photoelectric conversion elements having sensitivity to visible light such as a CCD or C-MOS, and an image of a region to be imaged on the two-dimensional detector. It has an imaging optical system. The in-vehicle camera 10 is provided on the dashboard inside the vehicle, near the windshield, or the like, and looks around the vehicle (for example, in front of the vehicle) at predetermined shooting cycles (for example, 1/30 second to 1/10 second). Take a picture and generate an image showing the environment around the vehicle. The image obtained by the vehicle-mounted camera 10 is preferably a color image. Further, the vehicle-mounted camera 10 may be composed of a stereo camera. Each time the in-vehicle camera 10 generates an image, the generated image is output to the control device 100 via the in-vehicle network.

表示装置20は、例えば液晶表示装置(LCD)等から構成され、メーターパネルまたはダッシュボードの近辺等、ドライバが視認し易い場所に設けられている。 The display device 20 is composed of, for example, a liquid crystal display (LCD) or the like, and is provided in a place where the driver can easily see, such as near a meter panel or a dashboard.

ナビゲーション装置30は、車両の現在位置から移動目的地までの走行ルートを、ダイクストラ法といった所定の経路探索手法に従って求める。ナビゲーション装置30は、地図情報を記憶するメモリを備えている。なお、地図情報は、制御装置100のメモリ120に記憶されていてもよい。地図情報には、後述する道路地形情報が含まれている。 The navigation device 30 obtains a traveling route from the current position of the vehicle to the moving destination according to a predetermined route search method such as Dijkstra's algorithm. The navigation device 30 includes a memory for storing map information. The map information may be stored in the memory 120 of the control device 100. The map information includes road topography information described later.

測位情報受信機40は、車両の現在位置及び姿勢を表す測位情報を取得する。例えば、測位情報受信機40は、GPS(Global Positioning System)受信機とすることができる。測位情報受信機40は、測位情報を受信する度に、取得した測位情報を、車内ネットワークを介して制御装置100へ出力する。 The positioning information receiver 40 acquires positioning information representing the current position and posture of the vehicle. For example, the positioning information receiver 40 can be a GPS (Global Positioning System) receiver. Each time the positioning information receiver 40 receives the positioning information, the positioning information receiver 40 outputs the acquired positioning information to the control device 100 via the in-vehicle network.

無線端末50は、例えば、アンテナと、無線信号の変調及び復調といった、無線通信に関連する各種の処理を実行する信号処理回路とを有する。無線端末50は、無線基地局等からダウンリンクの無線信号を受信し、ダウンリンクの無線信号から、外部のサーバ、他車両等から車両へ伝送される信号(例えば、後述する道路地形情報、気象情報など)を取り出して制御装置100へ出力する。 The wireless terminal 50 includes, for example, an antenna and a signal processing circuit that executes various processes related to wireless communication such as modulation and demodulation of wireless signals. The wireless terminal 50 receives a downlink radio signal from a radio base station or the like, and a signal transmitted from the downlink radio signal from an external server, another vehicle, or the like to the vehicle (for example, road topography information and weather, which will be described later). Information etc.) is taken out and output to the control device 100.

センサ60は、車両の運転状態に関わる各種情報を取得するセンサであり、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ、ブレーキの制動量を検出するセンサ(ブレーキ油圧センサ)、ステアリングの操舵角を検出する操舵角センサ、車速を検出する車速センサ、加速度センサ、ジャイロセンサ、LiDAR(Light Detection and Ranging)などを含む。 The sensor 60 is a sensor that acquires various information related to the driving state of the vehicle, and detects an accelerator opening sensor that detects the accelerator opening, a sensor that detects the braking amount of the brake (brake oil pressure sensor), and a steering angle of the steering wheel. Includes steering angle sensor, vehicle speed sensor that detects vehicle speed, acceleration sensor, gyro sensor, LiDAR (Light Detection and Ranging), and the like.

操作スイッチ70は、ステアリングまたはその周辺に設けられ、ドライバの操作が入力される。操作スイッチ70には、アダプティブクルーズコントロール(ACC:Adaptive Cruise Control、以下ACCと称する)のオン/オフを設定する操作、ACCの目標速度を設定する操作、ナビゲーション装置30の移動目的地を設定する操作などが入力される。操作スイッチ70は、これらの操作に対応する信号を制御装置100へ出力する。 The operation switch 70 is provided on or around the steering wheel, and the driver's operation is input. The operation switch 70 has an operation for setting on / off of the adaptive cruise control (ACC: Adaptive Cruise Control, hereinafter referred to as ACC), an operation for setting the target speed of the ACC, and an operation for setting the movement destination of the navigation device 30. Etc. are entered. The operation switch 70 outputs signals corresponding to these operations to the control device 100.

車両制御機器80は、車両制御に関わる各種機器であり、車両を駆動する駆動源としての電動モータまたはエンジン等の駆動装置、駆動装置の駆動力を車輪に伝達する変速機、車両を制動する制動装置、車両を旋回させる操舵装置などを含む。 The vehicle control device 80 is various devices related to vehicle control, and is a drive device such as an electric motor or an engine as a drive source for driving the vehicle, a transmission for transmitting the driving force of the drive device to the wheels, and braking for braking the vehicle. Includes devices, steering devices that turn the vehicle, and the like.

制御装置100は、車両制御システム200の全体を制御する構成要素であり、車両の制御装置の一態様である。制御装置100は、プロセッサ110と、メモリ120と、通信インターフェース130とを有する。プロセッサ110は、1個または複数個のCPU(Central Processing Unit)及びその周辺回路を有する。プロセッサ110は、論理演算ユニット、数値演算ユニットあるいはグラフィック処理ユニットといった他の演算回路をさらに有していてもよい。メモリ120は、例えば、揮発性の半導体メモリ及び不揮発性の半導体メモリを有し、本実施形態に係る処理に関連するデータを必要に応じて記憶する。通信インターフェース130は、制御装置100を車内ネットワークに接続するためのインターフェース回路を有する。 The control device 100 is a component that controls the entire vehicle control system 200, and is an aspect of the vehicle control device. The control device 100 includes a processor 110, a memory 120, and a communication interface 130. The processor 110 includes one or a plurality of CPUs (Central Processing Units) and peripheral circuits thereof. The processor 110 may further include other arithmetic circuits such as a logical operation unit, a numerical operation unit, or a graphic processing unit. The memory 120 has, for example, a volatile semiconductor memory and a non-volatile semiconductor memory, and stores data related to the processing according to the present embodiment as necessary. The communication interface 130 has an interface circuit for connecting the control device 100 to the in-vehicle network.

図2は、制御装置100のプロセッサ110の機能ブロックを示す模式図である。制御装置100のプロセッサ110は、運転状態取得部111と、道路地形情報取得部112と、気象情報取得部113と、空気抵抗予測部114と、物体検出部115と、車両制御部116を有している。プロセッサ110が有するこれらの各部は、例えば、プロセッサ110上で動作するコンピュータプログラムにより実現される機能モジュールである。つまり、プロセッサ110の機能ブロックは、プロセッサ110とこれを機能させるためのプログラム(ソフトウェア)から構成される。また、そのプログラムは、制御装置100が備えるメモリ120または外部から接続される記録媒体に記録されていてもよい。あるいは、プロセッサ110が有するこれらの各部は、プロセッサ110に設けられる専用の演算回路であってもよい。 FIG. 2 is a schematic diagram showing a functional block of the processor 110 of the control device 100. The processor 110 of the control device 100 includes an operating state acquisition unit 111, a road terrain information acquisition unit 112, a weather information acquisition unit 113, an air resistance prediction unit 114, an object detection unit 115, and a vehicle control unit 116. ing. Each of these parts of the processor 110 is, for example, a functional module realized by a computer program running on the processor 110. That is, the functional block of the processor 110 is composed of the processor 110 and a program (software) for operating the processor 110. Further, the program may be recorded in the memory 120 included in the control device 100 or a recording medium connected from the outside. Alternatively, each of these parts of the processor 110 may be a dedicated arithmetic circuit provided in the processor 110.

以上のように構成された車両制御システム200は、ACCにより車両を制御することができる。ACCによる制御は、操作スイッチ70からACCをオンに設定する操作が入力されると行われ、操作スイッチ70からACCをオフに設定する操作が入力されると停止される。また、ACCによる制御では、操作スイッチ70から入力された目標速度に応じて車速が制御される。 The vehicle control system 200 configured as described above can control the vehicle by ACC. The control by the ACC is performed when the operation for setting the ACC on is input from the operation switch 70, and is stopped when the operation for setting the ACC is input from the operation switch 70. Further, in the control by the ACC, the vehicle speed is controlled according to the target speed input from the operation switch 70.

ACCによる制御において、車両制御システム200は、先行車が存在しない場合は操作スイッチ70から入力された目標速度で車両が走行するように制御を行い、目標速度よりも低い速度の先行車が存在する場合は、先行車の車速を目標速度として、先行車との車間距離が一定となるように車両を制御することで車両を先行車に追従させる。なお、追従する先行車の車速が操作スイッチ70から入力された目標速度を上回ると、操作スイッチ70から入力された目標速度で車両が走行するように制御が行われる。 In the control by ACC, the vehicle control system 200 controls so that the vehicle runs at the target speed input from the operation switch 70 when the preceding vehicle does not exist, and the preceding vehicle having a speed lower than the target speed exists. In this case, the vehicle is made to follow the preceding vehicle by controlling the vehicle so that the distance between the preceding vehicle and the preceding vehicle is constant with the vehicle speed of the preceding vehicle as the target speed. When the vehicle speed of the following preceding vehicle exceeds the target speed input from the operation switch 70, control is performed so that the vehicle travels at the target speed input from the operation switch 70.

ACCにより車両を制御している間に、追従していた先行車が車線変更を行い、または先行車が加速するなどした結果、先行車が前方に存在しなくなると、操作スイッチ70から入力された目標速度まで速度回復(加速)が行われる。そのとき、車両が一時的に高負荷で走行されるため、モータまたはエンジンが効率の低い領域で運転され、電費または燃費が低下する。 While the vehicle is being controlled by the ACC, when the preceding vehicle that was following changes lanes or the preceding vehicle accelerates, and as a result, the preceding vehicle no longer exists in front, it is input from the operation switch 70. Speed recovery (acceleration) is performed up to the target speed. At that time, since the vehicle is temporarily driven with a high load, the motor or engine is operated in an inefficient region, and the electricity cost or the fuel consumption is reduced.

図3は、車両がモータを駆動源とする場合に、ACCで車両を制御中に車速と電力消費量が時系列に変化する様子を示す特性図である。時刻t0では、操作スイッチ70からの入力に基づいて設定された目標速度vで車両が走行している。時刻t1で車速が低い先行車に車両が近づくと、車両が先行車の車速まで減速され、時刻t2から先行車に追従する制御が行われる。その後、時刻t3で先行車が車線変更等により車両前方に存在しなくなると、時刻t3から時刻t4の間で速度回復が行われる。速度回復が行われた後、時刻t4以降は、再び目標速度vで車両が走行する。このような場合、時刻t3と時刻t4の間で車両が一時的に高負荷で走行されるため、モータの効率が低下し、電力消費量が増加する。 FIG. 3 is a characteristic diagram showing how the vehicle speed and the power consumption change in time series while the vehicle is controlled by the ACC when the vehicle uses a motor as a drive source. At time t0, the vehicle is traveling at the target speed v set based on the input from the operation switch 70. When the vehicle approaches the preceding vehicle having a low vehicle speed at time t1, the vehicle is decelerated to the vehicle speed of the preceding vehicle, and control is performed to follow the preceding vehicle from time t2. After that, when the preceding vehicle no longer exists in front of the vehicle due to a lane change or the like at time t3, speed recovery is performed between time t3 and time t4. After the speed is restored, the vehicle runs at the target speed v again after the time t4. In such a case, since the vehicle is temporarily driven with a high load between the time t3 and the time t4, the efficiency of the motor is lowered and the power consumption is increased.

このため、制御装置100は、ナビゲーション装置30から得られる、車両がこれから走行するルートの情報から、トンネルなど空気抵抗が低い場所の情報を先読みし、空気抵抗が低い場所を走行中に速度回復を行うよう速度回復のタイミングを制御する。 Therefore, the control device 100 pre-reads the information of the place where the air resistance is low such as a tunnel from the information of the route where the vehicle is going to be obtained from the navigation device 30, and recovers the speed while traveling in the place where the air resistance is low. Control the timing of speed recovery to do.

以下では、制御装置100のプロセッサ110が行う処理について詳細に説明する。プロセッサ110の運転状態取得部111は、センサ60が検出した情報に基づき、車両の現在の運転状態を表す情報として、車速、ステアリングの操舵角などの各種情報を取得する。 Hereinafter, the processing performed by the processor 110 of the control device 100 will be described in detail. Based on the information detected by the sensor 60, the operating state acquisition unit 111 of the processor 110 acquires various information such as the vehicle speed and the steering angle as information indicating the current operating state of the vehicle.

プロセッサ110の道路地形情報取得部112は、ナビゲーション装置30から、車両がこれから走行するルートの道路情報、地形情報を取得する。なお、車両がこれから走行するルートは、操作スイッチ70から入力された移動目的地の情報と、測位情報受信機40が受信した測位情報がナビゲーション装置30に送られることで、ナビゲーション装置30により探索される。道路地形情報取得部112は、ナビゲーション装置30が有する地図情報から、探索されたルートに関する道路情報、地形情報を取得する。道路情報は、道路に沿って設置された防音壁、防風林、フェンスなどの情報を含む。また、地形情報は、道路が通過する切通し、トンネルなどの情報を含む。なお、以下では、道路情報と地形情報を総称して道路地形情報と称する。道路地形情報取得部112は、測位情報受信機40から得られる車両の現在位置からx[m]先までの道路地形情報を取得する。 The road terrain information acquisition unit 112 of the processor 110 acquires road information and terrain information of the route on which the vehicle is about to travel from the navigation device 30. The route on which the vehicle is going to be traveled is searched by the navigation device 30 by sending the information of the moving destination input from the operation switch 70 and the positioning information received by the positioning information receiver 40 to the navigation device 30. To. The road topography information acquisition unit 112 acquires road information and topography information related to the searched route from the map information possessed by the navigation device 30. Road information includes information on noise barriers, windbreaks, fences, etc. installed along the road. In addition, the topographical information includes information such as cuts and tunnels through which roads pass. In the following, road information and topographical information are collectively referred to as road topographical information. The road terrain information acquisition unit 112 acquires road terrain information from the current position of the vehicle obtained from the positioning information receiver 40 to x [m] ahead.

なお、道路地形情報取得部112は、ナビゲーション装置30以外から得られる情報に基づいて、車両がこれから走行するルートの道路地形情報を取得してもよい。例えば、道路地形情報取得部112は、無線端末50が外部のサーバから受信した無線信号から道路地形情報を取得してもよい。また、道路地形情報取得部112は、無線端末50が他車両から受信した無線信号から、車車間通信により道路地形情報を取得してもよい。また、道路地形情報取得部112は、無線端末50が路側機から受信した無線信号から、路車間通信により道路地形情報を取得してもよい。 The road terrain information acquisition unit 112 may acquire the road terrain information of the route on which the vehicle is going to travel, based on the information obtained from other than the navigation device 30. For example, the road terrain information acquisition unit 112 may acquire road terrain information from a radio signal received by the wireless terminal 50 from an external server. Further, the road terrain information acquisition unit 112 may acquire road terrain information by vehicle-to-vehicle communication from a radio signal received by the radio terminal 50 from another vehicle. Further, the road terrain information acquisition unit 112 may acquire road terrain information from the radio signal received by the radio terminal 50 from the roadside unit by road-to-vehicle communication.

更に、道路地形情報取得部112は、車載カメラ10が生成した車両前方を表す画像を解析することで道路地形情報を取得してもよい。例えば、車両前方にトンネルが存在する場合は、車載カメラ10の画像を解析することで、車両前方にトンネルが存在することを表す情報が取得され、またトンネルまでの距離が取得される。この場合、道路地形情報取得部112は、後述する物体検出部115と同様の処理を行うことで道路地形情報を取得する。 Further, the road terrain information acquisition unit 112 may acquire road terrain information by analyzing an image representing the front of the vehicle generated by the vehicle-mounted camera 10. For example, when a tunnel exists in front of the vehicle, by analyzing the image of the vehicle-mounted camera 10, information indicating that the tunnel exists in front of the vehicle is acquired, and the distance to the tunnel is acquired. In this case, the road terrain information acquisition unit 112 acquires the road terrain information by performing the same processing as the object detection unit 115 described later.

プロセッサ110の気象情報取得部113は、無線端末50が外部のサーバ等から受信した気象情報を取得する。特に、気象情報取得部113は、気象情報として、車両がこれから走行するルートにおける風向きと風力についての情報を取得する。気象情報取得部113は、測位情報受信機40から得られる車両の現在位置からx[m]先までの気象情報を取得する。 The weather information acquisition unit 113 of the processor 110 acquires the weather information received by the wireless terminal 50 from an external server or the like. In particular, the meteorological information acquisition unit 113 acquires information on the wind direction and the wind force on the route on which the vehicle is going to travel as meteorological information. The weather information acquisition unit 113 acquires weather information from the current position of the vehicle obtained from the positioning information receiver 40 to x [m] ahead.

プロセッサ110の空気抵抗予測部114は、道路地形情報取得部112が取得した道路地形情報に基づいて、車両がこれから走行するルートにおいて、車両の現在位置からx[m]先までの空気抵抗を予測する。例えば、空気抵抗予測部114は、道路地形情報取得部112が取得した道路地形情報に基づいて、車両の現在位置からx[m]先までにトンネルが存在すれば、トンネル内は車両の流れに起因して追い風が発生しており、またトンネル内に換気装置があれば換気により追い風が発生しているため、トンネルの区間の空気抵抗が「低」であると予測する。特に、例えば高速道路のトンネルなどのようにトンネル内が対面通行でない場合は、車両が一方向に走行するため、車両が追い風の影響を受け易い。また、高速道路のトンネルでは換気装置により車両の流れ方向に換気による風が発生している。したがって、空気抵抗予測部114は、高速道路のトンネルでは一般道路のトンネルよりも更に空気抵抗が低いと予測してもよい。 The air resistance prediction unit 114 of the processor 110 predicts the air resistance from the current position of the vehicle to x [m] ahead on the route on which the vehicle is about to travel, based on the road terrain information acquired by the road terrain information acquisition unit 112. do. For example, if the tunnel exists from the current position of the vehicle to x [m] ahead, the air resistance prediction unit 114 follows the flow of the vehicle in the tunnel based on the road topography information acquired by the road topography information acquisition unit 112. It is predicted that the air resistance in the section of the tunnel is "low" because the tailwind is generated due to this and if there is a ventilation device in the tunnel, the tailwind is generated by the ventilation. In particular, when the inside of the tunnel is not two-way, such as a tunnel on a highway, the vehicle travels in one direction, so that the vehicle is easily affected by the tailwind. In addition, in a tunnel on a highway, a ventilation device generates wind due to ventilation in the direction of vehicle flow. Therefore, the air resistance prediction unit 114 may predict that the air resistance of the tunnel on the highway is lower than that of the tunnel on the general road.

また、空気抵抗予測部114は、道路地形情報取得部112が取得した道路地形情報に基づいて、車両の現在位置からx[m]先までに、道路脇に防音壁(フェンスなど)、または防風林が存在すれば、これらが存在する区間は車両が横風の影響を受けにくいため、その区間の空気抵抗が「中」であると予測する。 Further, the air resistance prediction unit 114 has a soundproof wall (fence, etc.) or a windbreak on the side of the road from the current position of the vehicle to x [m] ahead based on the road terrain information acquired by the road terrain information acquisition unit 112. If there is, it is predicted that the air resistance of the section is "medium" because the vehicle is not easily affected by the crosswind in the section where these exist.

また、空気抵抗予測部114は、道路地形情報取得部112が取得した道路地形情報に基づいて、車両の現在位置からx[m]先までに切通しが存在すれば、切通しの区間は車両が横風の影響を受けにくいため、切通しの区間の空気抵抗が「中」であると予測する。 Further, if the air resistance prediction unit 114 has a cut from the current position of the vehicle to x [m] ahead based on the road terrain information acquired by the road terrain information acquisition unit 112, the vehicle will crosswind in the cut section. It is predicted that the air resistance in the cut section is "medium" because it is not easily affected by.

また、空気抵抗予測部114は、道路地形情報取得部112が取得した道路地形情報に基づいて、車両の現在位置からx[m]先までにトンネル、防音壁、切通しのいずれも存在しない開けた区間が存在する場合、または橋の上の区間が存在する場合は、その区間では様々な方向から風を受けるため、その区間の空気抵抗が「高」であると予測する。 Further, the air resistance prediction unit 114 was opened based on the road terrain information acquired by the road terrain information acquisition unit 112, with no tunnel, noise barrier, or cut through from the current position of the vehicle to x [m] ahead. If there is a section, or if there is a section above the bridge, the section is expected to have "high" air resistance because it receives wind from various directions.

また、空気抵抗予測部114は、気象情報取得部113が取得した気象情報に基づいて、車両がこれから走行するルートの空気抵抗を予測する。例えば、空気抵抗予測部114は、車両の現在位置からx[m]先までに追い風となる区間が存在すれば、風力に応じてその区間の空気抵抗が「低」または「中」であると予測する。例えば、空気抵抗予測部114は、車両の現在位置からx[m]先までに追い風となる区間が存在し、風速が10[m/s]以上であればその区間の空気抵抗が「低」であると予測し、風速が10[m/s]未満であればその区間の空気抵抗が「中」であると予測する。 Further, the air resistance prediction unit 114 predicts the air resistance of the route on which the vehicle will travel based on the weather information acquired by the weather information acquisition unit 113. For example, the air resistance prediction unit 114 determines that if there is a section that serves as a tailwind from the current position of the vehicle to x [m] ahead, the air resistance in that section is "low" or "medium" depending on the wind power. Predict. For example, the air resistance prediction unit 114 has a section that serves as a tailwind from the current position of the vehicle to x [m] ahead, and if the wind speed is 10 [m / s] or more, the air resistance in that section is "low". If the wind speed is less than 10 [m / s], the air resistance in that section is predicted to be "medium".

以上のようにして、空気抵抗予測部114は、道路地形情報または気象情報に基づいて現在位置からx[m]先までのルートにおいて空気抵抗が最も小さい区間を予測する。空気抵抗予測部114は、道路地形情報または気象情報に基づいて空気抵抗を予測するため、車両がこれから走行するルートの空気抵抗を区間毎に精度よく予測することができる。 As described above, the air resistance prediction unit 114 predicts the section having the smallest air resistance in the route from the current position to x [m] ahead based on the road topography information or the meteorological information. Since the air resistance prediction unit 114 predicts the air resistance based on the road topography information or the weather information, the air resistance of the route on which the vehicle is going to travel can be accurately predicted for each section.

プロセッサ110の物体検出部115は、車載カメラ10により生成された画像から、車両の周囲の構造物(例えば、先行車、道路上の区画線、道路境界線など)を検出する。例えば、物体検出部115は、画像を識別器に入力することで、画像に表された構造物を検出する。物体検出部115は、識別器として、例えば、入力された画像から、その画像の各画素について、その画素に表される可能性の有る物体の種類ごとに、その物体がその画素に表されている確からしさを出力し、確からしさが最大となる物体が表されていると識別するように予め学習されたセグメンテーション用の識別器を用いることができる。物体検出部115は、そのような識別器として、例えば、Fully Convolutional Network(FCN)といった、セグメンテーション用のコンボリューショナルニューラルネットワーク型(CNN)のアーキテクチャを有するディープニューラルネットワーク(DNN)を用いることができる。あるいは、物体検出部115は、ランダムフォレストあるいはサポートベクトルマシンといった他の機械学習手法に従ったセグメンテーション用の識別器を利用してもよい。なお、物体検出部115は、インスタンスセグメンテーション以外の手法を用いた識別器を用いて、画像に表された構造物を検出してもよい。また、物体検出部115は、LiDARが走査することで得られた情報を処理することで、車両の周囲に存在する構造物を検出してもよい。 The object detection unit 115 of the processor 110 detects structures around the vehicle (for example, a preceding vehicle, a lane marking on a road, a road boundary line, etc.) from an image generated by the vehicle-mounted camera 10. For example, the object detection unit 115 detects the structure represented by the image by inputting the image into the classifier. As a classifier, the object detection unit 115, for example, from an input image, for each pixel of the image, the object is represented in the pixel for each type of object that may be represented in the pixel. It is possible to use a segmentation classifier that has been trained in advance to output the certainty and identify that the object with the maximum certainty is represented. As such a classifier, the object detection unit 115 can use a deep neural network (DNN) having a convolutional neural network type (CNN) architecture for segmentation, for example, a Fully Convolutional Network (FCN). .. Alternatively, the object detection unit 115 may utilize a classifier for segmentation according to another machine learning method such as a random forest or a support vector machine. The object detection unit 115 may detect the structure represented by the image by using a classifier using a method other than instance segmentation. Further, the object detection unit 115 may detect a structure existing around the vehicle by processing the information obtained by scanning by LiDAR.

また、物体検出部115は、車載カメラ10がステレオカメラから構成される場合、左右画像の視差から画像上の各構造物までの距離を検出する。更に、物体検出部115は、所定時間毎に検出される先行車までの距離に基づいて、自車と先行車との相対速度を検出し、検出した相対速度と自車の車速とから先行車の車速を検出する。 Further, when the vehicle-mounted camera 10 is composed of a stereo camera, the object detection unit 115 detects the distance from the parallax of the left and right images to each structure on the image. Further, the object detection unit 115 detects the relative speed between the own vehicle and the preceding vehicle based on the distance to the preceding vehicle detected at predetermined time intervals, and the preceding vehicle is based on the detected relative speed and the vehicle speed of the own vehicle. Detects the vehicle speed.

プロセッサ110の車両制御部116は、運転状態取得部111が取得した運転状態を表す情報、空気抵抗予測部114が予測した車両の現在位置からx[m]先までの空気抵抗、物体検出部115が検出した車両の周囲の構造物に基づいて車両を制御する。車両制御部116は、目標速度、先行車の車速、自車の車速、道路上に設けられた車線を区画する区画線などの情報に基づいて車両制御機器80に含まれる駆動装置、変速機、制動装置、操舵装置を制御し、車両を先行車に追従させる制御を行う。 The vehicle control unit 116 of the processor 110 is information indicating the driving state acquired by the driving state acquisition unit 111, the air resistance from the current position of the vehicle predicted by the air resistance prediction unit 114 to x [m] ahead, and the object detection unit 115. Controls the vehicle based on the structures surrounding the vehicle detected by. The vehicle control unit 116 includes a drive device, a transmission, and a transmission unit included in the vehicle control device 80 based on information such as a target speed, a vehicle speed of a preceding vehicle, a vehicle speed of the own vehicle, and a lane marking line for dividing a lane provided on the road. It controls the braking device and steering device to make the vehicle follow the preceding vehicle.

車両制御部116は、車速を制御する機能ブロックとして、車両のドライバの操作によらず目標速度を維持するように車速を制御する速度制御部116aを有する。速度制御部116aは、車両前方に先行車が存在しない場合は、操作スイッチ70からの入力に基づいて設定された目標速度を維持するように車両制御機器80を制御することで、車速を制御する。また、速度制御部116aは、車両前方に目標速度よりも低い車速の先行車が存在する場合は、先行車の車速を目標速度として、先行車との車間距離が一定となり、車両が先行車に追従するように車両制御機器80を制御することで、車速を制御する。 The vehicle control unit 116 has a speed control unit 116a that controls the vehicle speed so as to maintain the target speed regardless of the operation of the driver of the vehicle as a functional block for controlling the vehicle speed. The speed control unit 116a controls the vehicle speed by controlling the vehicle control device 80 so as to maintain the target speed set based on the input from the operation switch 70 when the preceding vehicle does not exist in front of the vehicle. .. Further, when a preceding vehicle having a vehicle speed lower than the target speed exists in front of the vehicle, the speed control unit 116a sets the vehicle speed of the preceding vehicle as the target speed, and the distance between the vehicle and the preceding vehicle becomes constant, so that the vehicle becomes the preceding vehicle. The vehicle speed is controlled by controlling the vehicle control device 80 so as to follow.

また、速度制御部116aは、速度回復制御部116bを有する。速度回復制御部116bは、目標速度より車速が低く目標速度まで車両を加速させる場合、すなわち目標速度への加速が必要な場合、車両の現在位置からx[m]先までの範囲で空気抵抗が最も低いと予測される区間で車両を加速させ、目標速度まで速度回復を行う。具体的には、速度回復制御部116bは、操作スイッチ70からの入力に基づいて設定された目標速度よりも低い速度で先行車に追従している状態から、物体検出部115により先行車が車両前方に存在しなくなったことが検出されると、車両の現在位置からx[m]先までの範囲で空気抵抗が最も低いと予測される区間で目標速度まで速度回復を行う。 Further, the speed control unit 116a has a speed recovery control unit 116b. When the vehicle speed is lower than the target speed and the vehicle is accelerated to the target speed, that is, when acceleration to the target speed is required, the speed recovery control unit 116b has an air resistance in the range from the current position of the vehicle to x [m] ahead. Accelerate the vehicle in the section predicted to be the lowest and recover the speed to the target speed. Specifically, the speed recovery control unit 116b follows the preceding vehicle at a speed lower than the target speed set based on the input from the operation switch 70, and the preceding vehicle is the vehicle by the object detection unit 115. When it is detected that the vehicle no longer exists in front, the speed is restored to the target speed in the section where the air resistance is predicted to be the lowest in the range from the current position of the vehicle to x [m] ahead.

また、速度回復制御部116bは、追従している先行車の速度を目標速度として、この目標速度まで車両を加速させる際に、車両の現在位置からx[m]先までの範囲で空気抵抗が最も低いと予測される区間で車両を加速させる。例えば、速度回復制御部116bは、先行車に追従する制御を行っている際に、先行車が加速すると、加速後の先行車の速度を目標速度として、車両の現在位置からx[m]先までの範囲で空気抵抗が最も低いと予測される区間で車両を加速させる。 Further, the speed recovery control unit 116b sets the speed of the following preceding vehicle as the target speed, and when accelerating the vehicle to this target speed, the air resistance is increased in the range from the current position of the vehicle to x [m] ahead. Accelerate the vehicle in the section predicted to be the lowest. For example, when the preceding vehicle accelerates while the speed recovery control unit 116b is controlling to follow the preceding vehicle, the speed of the preceding vehicle after acceleration is set as the target speed, and the speed is x [m] ahead of the current position of the vehicle. Accelerate the vehicle in the section where the air resistance is predicted to be the lowest in the range up to.

これにより、目標速度までの加速が、空気抵抗が最も低いと予測される区間で行われるため、速度回復時の加速によるモータまたはエンジンの負荷が低下し、モータまたはエンジンが効率の低い領域で運転されることが抑制されるため、電費または燃費が向上される。 As a result, acceleration to the target speed is performed in the section where the air resistance is predicted to be the lowest, so that the load on the motor or engine due to acceleration during speed recovery is reduced, and the motor or engine operates in an inefficient region. Since it is suppressed, the electricity cost or the fuel consumption is improved.

なお、速度回復制御部116bは、車両の現在位置からx[m]先までに車両の現在位置よりも空気抵抗が低いと予測される区間が存在しない場合は、車両の現在位置で通常の速度回復時の加速度よりも緩やかな加速度で速度回復を行う。または、速度回復制御部116bは、車両の現在位置からx[m]先までに車両の現在位置よりも空気抵抗が低いと予測される区間が存在しない場合は、速度回復のための加速を行わなくてもよい。これにより、車両の現在位置からx[m]先までに車両の現在位置よりも空気抵抗が低いと予測される区間が存在しない場合においても、電費または燃費の低下が抑制される。 If there is no section from the current position of the vehicle to x [m] ahead where the air resistance is predicted to be lower than the current position of the vehicle, the speed recovery control unit 116b will perform the normal speed at the current position of the vehicle. The speed is recovered at a slower acceleration than the acceleration at the time of recovery. Alternatively, the speed recovery control unit 116b accelerates for speed recovery when there is no section from the current position of the vehicle to x [m] ahead where the air resistance is predicted to be lower than the current position of the vehicle. It does not have to be. As a result, even when there is no section from the current position of the vehicle to x [m] ahead where the air resistance is predicted to be lower than the current position of the vehicle, the decrease in electricity cost or fuel consumption is suppressed.

なお、目標速度への加速が必要な場合に、車両の現在位置からx[m]先までの範囲で空気抵抗が最も低いと予測される区間で車両が加速されるため、目標速度への加速が必要となった直後に加速が行われないことでドライバに違和感が生じる可能性がある。このため、目標速度への加速が必要となった後、車両が加速されるまでの間は、表示装置20に「速度復帰待機中」などのように表示がなされることが好ましい。これにより、ドライバに違和感が生じることが抑制される。 When acceleration to the target speed is required, the vehicle is accelerated in the section where the air resistance is predicted to be the lowest in the range from the current position of the vehicle to x [m] ahead, so acceleration to the target speed is achieved. There is a possibility that the driver may feel uncomfortable because the acceleration is not performed immediately after the need for. For this reason, it is preferable that the display device 20 displays "waiting for speed return" or the like until the vehicle is accelerated after the acceleration to the target speed is required. As a result, it is possible to prevent the driver from feeling uncomfortable.

道路地形情報取得部112または気象情報取得部113が道路地形情報、気象情報を取得する際に適用される車両の現在位置からの距離x[m]の値は、車速等に応じて変更されてもよい。例えば、速度回復の必要が生じてから空気抵抗が最も低いと予測される区間に車両が到達するまで待機する時間の最大値Tを予め固定値として定めておくと、距離x[m]の値は最大値Tと車速から求まる。なお、上述したドライバの違和感を抑制する観点から、最大値Tは例えば数分程度に設定されることが好ましい。 The value of the distance x [m] from the current position of the vehicle, which is applied when the road terrain information acquisition unit 112 or the weather information acquisition unit 113 acquires the road terrain information and the weather information, is changed according to the vehicle speed and the like. May be good. For example, if the maximum value T of the waiting time until the vehicle reaches the section where the air resistance is predicted to be the lowest after the need for speed recovery is set as a fixed value in advance, the value of the distance x [m] is set. Can be obtained from the maximum value T and the vehicle speed. From the viewpoint of suppressing the above-mentioned discomfort of the driver, the maximum value T is preferably set to, for example, about several minutes.

図4は、制御装置100のプロセッサ110が所定の制御周期毎に行う処理を示すフローチャートである。なお、図4では、道路地形情報に基づいて空気抵抗を予測し、予測した空気抵抗に基づいて速度回復を行う場合が示されている。先ず、ACCにより車両が制御されているか否かが判定される(ステップS10)。ステップS10でACCにより車両が制御されている場合は、目標速度への加速が必要であるか否かが判定される(ステップS12)。一方、ステップS10でACCにより車両が制御されていない場合は、本制御周期における処理が終了する。 FIG. 4 is a flowchart showing a process performed by the processor 110 of the control device 100 at predetermined control cycles. Note that FIG. 4 shows a case where the air resistance is predicted based on the road topography information and the speed is recovered based on the predicted air resistance. First, it is determined whether or not the vehicle is controlled by the ACC (step S10). When the vehicle is controlled by the ACC in step S10, it is determined whether or not acceleration to the target speed is necessary (step S12). On the other hand, if the vehicle is not controlled by the ACC in step S10, the process in this control cycle ends.

ステップS12で目標速度への加速が必要な場合、道路地形情報取得部112は、ナビゲーション装置30から、車両がこれから走行するルートにおいて現在位置からx[m]先までの道路地形情報を取得する(ステップS14)。一方、ステップS12で目標速度への加速が必要でない場合、本制御周期における処理は終了する。 When acceleration to the target speed is required in step S12, the road terrain information acquisition unit 112 acquires road terrain information from the current position to x [m] ahead on the route on which the vehicle is about to travel from the navigation device 30 (. Step S14). On the other hand, if acceleration to the target speed is not required in step S12, the process in this control cycle ends.

次に、空気抵抗予測部114が道路地形情報に基づいて現在位置からx[m]先までのルートにおいて空気抵抗が最も小さい区間を予測し、速度回復制御部116bがその区間で目標速度への加速を実施する(ステップS16)。ステップS16の後、本制御周期における処理は終了する。 Next, the air resistance prediction unit 114 predicts the section with the smallest air resistance in the route from the current position to x [m] ahead based on the road topography information, and the speed recovery control unit 116b reaches the target speed in that section. Acceleration is carried out (step S16). After step S16, the processing in this control cycle ends.

なお、図4の処理において、気象情報取得部113が取得した気象情報に基づいて空気抵抗予測部114が空気抵抗を予測する場合は、ステップS14において、気象情報取得部113が、車両の現在位置からx[m]先までの気象情報を取得する。そして、ステップS16において、空気抵抗予測部114が気象情報に基づいて現在位置からx[m]先までのルートにおいて空気抵抗が最も小さい区間を予測する。 In the process of FIG. 4, when the air resistance prediction unit 114 predicts the air resistance based on the weather information acquired by the weather information acquisition unit 113, the weather information acquisition unit 113 determines the current position of the vehicle in step S14. The weather information from x [m] to the destination is acquired. Then, in step S16, the air resistance prediction unit 114 predicts the section having the smallest air resistance in the route from the current position to x [m] ahead based on the weather information.

図5は、ACCで車両を制御中に車速、電力消費量、および車両の現在位置の空気抵抗予測値が時系列に変化する様子を示す特性図であって、図3と同様に速度回復を行う場合に、空気抵抗が小さい区間で速度回復を行った結果、電力消費量が図3よりも低下した様子を示している。 FIG. 5 is a characteristic diagram showing how the vehicle speed, power consumption, and the predicted air resistance value of the current position of the vehicle change in time series while the vehicle is controlled by the ACC, and the speed recovery is performed in the same manner as in FIG. It shows that the power consumption is lower than that in FIG. 3 as a result of speed recovery in the section where the air resistance is small.

図5において、時刻t0から時刻t5までは、車両がトンネル、防音壁、防風林、切通しなどの存在しない開けた道路を走行する。また、時刻t5以降は、車両がトンネル内を走行する。図3と同様、時刻t0では操作スイッチ70からの入力に基づいて設定された目標速度vで車両が走行しており、時刻t1で車速が低い先行車に車両が近づくと、車両が先行車の車速まで減速され、時刻t2から先行車に追従する制御が行われる。 In FIG. 5, from time t0 to time t5, the vehicle travels on an open road where there are no tunnels, noise barriers, windbreaks, cuts, or the like. Further, after the time t5, the vehicle travels in the tunnel. Similar to FIG. 3, at time t0, the vehicle is traveling at the target speed v set based on the input from the operation switch 70, and when the vehicle approaches the preceding vehicle having a low vehicle speed at time t1, the vehicle becomes the preceding vehicle. It is decelerated to the vehicle speed, and control is performed to follow the preceding vehicle from time t2.

その後、時刻t3で先行車が車線変更等により車両前方に存在しなくなるが、車両の現在位置からx[m]先までの範囲にトンネルが存在するため、図3と異なり時刻t3では速度回復は行われない。その後、時刻t5で車両がトンネルに入り、車両が受ける空気抵抗が小さくなると、時刻t5から時刻t6の間で速度回復が行われる。図5中に破線で示す車速と電力消費量の特性は、図3と同様に時刻t3から時刻t4の間で速度回復を行った場合を比較のため示したものである。トンネル内で速度回復が行われることで、モータの高負荷運転が回避されるため、トンネル外で速度回復が行われる場合(破線)に比べて電力消費量がΔEだけ減少する。したがって、本実施形態によれば、空気抵抗がより小さい区間で速度回復が行われるため、モータの効率低下が抑制され、速度回復時の電費が向上される。 After that, at time t3, the preceding vehicle will no longer exist in front of the vehicle due to a lane change, etc., but since there is a tunnel in the range from the current position of the vehicle to x [m] ahead, the speed recovery will not occur at time t3 unlike FIG. Not done. After that, when the vehicle enters the tunnel at time t5 and the air resistance received by the vehicle becomes small, speed recovery is performed between time t5 and time t6. The characteristics of the vehicle speed and the power consumption shown by the broken line in FIG. 5 show the case where the speed is recovered between the time t3 and the time t4 as in FIG. 3 for comparison. Since the speed recovery is performed inside the tunnel, the high load operation of the motor is avoided, so that the power consumption is reduced by ΔE as compared with the case where the speed recovery is performed outside the tunnel (dashed line). Therefore, according to the present embodiment, since the speed recovery is performed in the section where the air resistance is smaller, the decrease in the efficiency of the motor is suppressed, and the electricity cost at the time of speed recovery is improved.

図6~図8は、車両の現在位置よりも先の道路地形情報に基づいて速度回復が行われる具体例を示す模式図である。図6に示す例は、車両500がこれから走行するルート600において、車両500の現在位置からL1[m]先にトンネル700が存在する場合を示している。車両500の現在位置で目標速度への加速が必要となった場合に、L1≦xであれば、車両500の現在位置よりもトンネル700の方が空気抵抗は低いため、車両500がトンネル700に入ってから速度回復が行われる。一方、L1>xであれば、車両500の現在位置からx[m]より遠くにトンネル700が位置するため、車両500の現在位置で通常の速度回復の加速度よりも小さな加速度で速度回復が行われる。あるいは、L1>xの場合、車両の現在位置では速度回復のための加速を行わなくてもよい。 6 to 8 are schematic views showing a specific example in which speed recovery is performed based on road topography information ahead of the current position of the vehicle. The example shown in FIG. 6 shows a case where the tunnel 700 exists L1 [m] ahead of the current position of the vehicle 500 on the route 600 on which the vehicle 500 is about to travel. When acceleration to the target speed is required at the current position of the vehicle 500, if L1 ≤ x, the air resistance of the tunnel 700 is lower than that of the current position of the vehicle 500, so that the vehicle 500 becomes the tunnel 700. After entering, speed recovery is performed. On the other hand, if L1> x, the tunnel 700 is located farther than x [m] from the current position of the vehicle 500, so that the speed recovery is performed at the current position of the vehicle 500 with an acceleration smaller than the normal speed recovery acceleration. Will be. Alternatively, if L1> x, acceleration for speed recovery may not be performed at the current position of the vehicle.

また、図7に示す例は、車両500がこれから走行するルート600において、車両500の現在位置からL1[m]先にトンネル700が存在し、現在位置からL2[m]先でトンネルよりも手前に防音壁800が存在する場合を示している。車両500の現在位置で目標速度への加速が必要となった場合に、L1≦xであれば、トンネル700と防音壁800のいずれも車両500の現在位置より空気抵抗は低いが、トンネル700の方が防音壁800よりも更に空気抵抗が低いため、車両500がトンネル700に入ってから速度回復が行われる。一方、L1>xであり且つL2≦xの場合は、車両500の現在位置からx[m]より遠くにトンネル700が位置するため、速度回復を行う区間としてトンネル700は対象から外れる。そして、車両500の現在位置よりも防音壁800の方が空気抵抗は低いため、車両500が防音壁800の区間に入ってから速度回復が行われる。 Further, in the example shown in FIG. 7, in the route 600 on which the vehicle 500 is about to travel, the tunnel 700 exists L1 [m] ahead of the current position of the vehicle 500, and is L2 [m] ahead of the tunnel from the current position. The case where the soundproof wall 800 is present is shown. If acceleration to the target speed is required at the current position of the vehicle 500, if L1 ≤ x, both the tunnel 700 and the noise barrier 800 have lower air resistance than the current position of the vehicle 500, but the tunnel 700 Since the air resistance of the noise barrier is lower than that of the noise barrier 800, the speed is restored after the vehicle 500 enters the tunnel 700. On the other hand, when L1> x and L2 ≦ x, the tunnel 700 is located farther than x [m] from the current position of the vehicle 500, so that the tunnel 700 is excluded from the target as a section for speed recovery. Since the air resistance of the soundproof wall 800 is lower than that of the current position of the vehicle 500, the speed is recovered after the vehicle 500 enters the section of the soundproof wall 800.

また、図8に示す例は、車両500が現在位置で防音壁800が設置された区間を走行し、現在位置からL3[m]先にトンネル700が存在する場合を示している。車両500の現在位置で目標速度への加速が必要となった場合に、L3≦xであれば、車両500が現在走行している防音壁800の区間よりもトンネル700の方が空気抵抗は低いため、車両500がトンネル700に入ってから速度回復が行われる。一方、L3>xであれば、車両500の現在位置からx[m]より遠くにトンネル700が位置するため、速度回復を行う区間としてトンネル700は対象から外れる。一方、車両の現在位置からx[m]先までのルートにおいて空気抵抗が最も小さい区間は、車両が現在走行している防音壁800の区間である。したがって、車両500の現在位置で速度回復が行われる。なお、L3>xの場合、車両500は空気抵抗が比較的低い防音壁800の区間を走行しているため、通常の速度回復の加速度よりも小さな加速度で速度回復を行う必要はない。 Further, the example shown in FIG. 8 shows a case where the vehicle 500 travels in the section where the soundproof wall 800 is installed at the current position, and the tunnel 700 exists L3 [m] ahead of the current position. If acceleration to the target speed is required at the current position of the vehicle 500, the air resistance of the tunnel 700 is lower in the tunnel 700 than in the section of the noise barrier 800 in which the vehicle 500 is currently traveling if L3 ≦ x. Therefore, the speed is restored after the vehicle 500 enters the tunnel 700. On the other hand, if L3> x, the tunnel 700 is located farther than x [m] from the current position of the vehicle 500, so that the tunnel 700 is excluded from the target as a section for speed recovery. On the other hand, the section with the smallest air resistance on the route from the current position of the vehicle to x [m] ahead is the section of the noise barrier 800 in which the vehicle is currently traveling. Therefore, speed recovery is performed at the current position of the vehicle 500. In the case of L3> x, since the vehicle 500 is traveling in the section of the soundproof wall 800 having a relatively low air resistance, it is not necessary to perform speed recovery at an acceleration smaller than the acceleration of normal speed recovery.

図9は、車両の現在位置よりも先の気象情報に基づいて速度回復が行われる具体例を示す模式図である。図9に示す例は、車両500がこれから走行するルート600において、車両500の現在位置からL4[m]先に車両が追い風を受ける領域900が存在する場合を示している。なお、図9では、追い風の向きが矢印で示されている。車両500の現在位置で目標速度への加速が必要となった場合に、L4≦xであれば、車両500の現在位置よりも追い風を受ける領域900の方が空気抵抗は低いため、車両500が領域900に入ってから速度回復が行われる。一方、L4>xであれば、車両500の現在位置からx[m]より遠くに追い風の領域900が位置するため、車両500の現在位置で通常の速度回復の加速度よりも小さな加速度で速度回復が行われる。あるいは、L4>xの場合、車両の現在位置では速度回復のための加速を行わなくてもよい。 FIG. 9 is a schematic diagram showing a specific example in which speed recovery is performed based on weather information ahead of the current position of the vehicle. The example shown in FIG. 9 shows a case where there is a region 900 in which the vehicle receives a tailwind L4 [m] ahead of the current position of the vehicle 500 on the route 600 on which the vehicle 500 is about to travel. In FIG. 9, the direction of the tail wind is indicated by an arrow. When acceleration to the target speed is required at the current position of the vehicle 500, if L4 ≤ x, the air resistance is lower in the region 900 receiving the tailwind than the current position of the vehicle 500, so that the vehicle 500 has a lower air resistance. Speed recovery is performed after entering the area 900. On the other hand, if L4> x, the tailwind region 900 is located farther than x [m] from the current position of the vehicle 500, so that the speed is recovered at the current position of the vehicle 500 with an acceleration smaller than the normal speed recovery acceleration. Is done. Alternatively, if L4> x, acceleration for speed recovery may not be performed at the current position of the vehicle.

なお、上述した実施形態では、ACCによる制御中の速度回復を例に挙げて説明したが、本実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、本実施形態は、ドライバがブレーキペダルを踏むことでACCによる制御が自動的に解除された後、ドライバがACCによる制御に復帰する操作をしたことで実施される速度回復などにも適用が可能である。更には、本実施形態は、先行車と車車間通信をすることで先行車との車間距離を制御するCACC(Cooperative Adaptive Cruise Control)における速度回復にも適用が可能である。以上のように、本実施形態は様々な態様の速度回復が行われる場面に広く適用可能である。 In the above-described embodiment, speed recovery during control by ACC has been described as an example, but the present embodiment is not limited to this. For example, this embodiment is also applicable to speed recovery performed by the driver performing an operation of returning to the control by the ACC after the control by the ACC is automatically released by the driver stepping on the brake pedal. It is possible. Further, the present embodiment can also be applied to speed recovery in CACC (Cooperative Adaptive Cruise Control), which controls the inter-vehicle distance between the preceding vehicle and the preceding vehicle by communicating with the preceding vehicle. As described above, the present embodiment can be widely applied to various aspects of speed recovery.

以上説明したように本実施形態によれば、ACCで車両を制御中に目標速度への加速が必要となった場合に、より空気抵抗が小さい区間で速度回復が行われるため、モータまたはエンジンの高負荷運転が抑制される。これにより、空気抵抗を考慮してエネルギーマネージメントが行われるため、更なる燃費または電費の向上が実現される。 As described above, according to the present embodiment, when acceleration to the target speed is required while controlling the vehicle by the ACC, the speed is recovered in the section where the air resistance is smaller, so that the motor or the engine High load operation is suppressed. As a result, energy management is performed in consideration of air resistance, so that further improvement in fuel consumption or electricity cost is realized.

10 車載カメラ
20 表示装置
30 ナビゲーション装置
40 測位情報受信機
50 無線端末
60 センサ
70 操作スイッチ
80 車両制御機器
100 制御装置
110 プロセッサ
111 運転状態取得部
112 道路地形情報取得部
113 気象情報取得部
114 空気抵抗予測部
115 物体検出部
116 車両制御部
116a 速度制御部
116b 速度回復制御部
120 メモリ
130 通信インターフェース
200 車両制御システム
500 車両
600 ルート
700 トンネル
800 防音壁
900 領域
10 In-vehicle camera 20 Display device 30 Navigation device 40 Positioning information receiver 50 Wireless terminal 60 Sensor 70 Operation switch 80 Vehicle control device 100 Control device 110 Processor 111 Driving status acquisition unit 112 Road topography information acquisition unit 113 Weather information acquisition unit 114 Air resistance Prediction unit 115 Object detection unit 116 Vehicle control unit 116a Speed control unit 116b Speed recovery control unit 120 Memory 130 Communication interface 200 Vehicle control system 500 Vehicle 600 Route 700 Tunnel 800 Soundproof wall 900 area

Claims (1)

車両が走行するルートの道路地形情報を取得する道路地形情報取得部と、
前記道路地形情報に基づいて、車両が走行する前記ルートにおいて、車両の現在位置から所定距離までの空気抵抗を予測する空気抵抗予測部と、
車両のドライバの操作によらず目標速度を維持するように車速を制御する速度制御部と、を備え、
前記速度制御部は、前記目標速度より車速が低く、前記目標速度まで車両を加速させる際に、前記所定距離内で前記空気抵抗がより小さいと予測される区間で車両を加速させる速度回復制御部を含む、車両の制御装置。
The road terrain information acquisition unit that acquires the road terrain information of the route on which the vehicle travels,
An air resistance prediction unit that predicts the air resistance from the current position of the vehicle to a predetermined distance on the route on which the vehicle travels based on the road topography information.
It is equipped with a speed control unit that controls the vehicle speed so as to maintain the target speed regardless of the operation of the driver of the vehicle.
The speed control unit is a speed recovery control unit that accelerates the vehicle in a section where the vehicle speed is lower than the target speed and the air resistance is predicted to be smaller within the predetermined distance when accelerating the vehicle to the target speed. Vehicle control devices, including.
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