JP2023066790A - 走行制御装置、走行制御方法、および走行制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】惰行走行モードの実行機会を増やせるようにした走行制御装置を提供する。【解決手段】ＣＰＵは、クルーズ走行モードにおいて、下り坂の勾配が所定の条件を満たす場合、惰行走行モードに切り替える。ＣＰＵは、片側通行のトンネル内を自車両ＶＣ（１）が走行している場合には、トンネルの外を走行している場合よりも、緩い坂道でも惰行走行モードに切り替える。【選択図】図５

Description

本発明は、走行制御装置、走行制御方法、および走行制御プログラムに関する。

たとえば下記特許文献１には、クルーズ走行制御中に、惰行走行に切り替える制御装置が記載されている。この装置は、先行車両との車間距離だけ自車両が走行するのに要する時間である車間時間に応じて、惰行走行への移行と、惰行走行の終了とを定めている。

特開２０１８－３４５９７号公報

上記惰行走行は、車両のエネルギ消費率を低減するうえで有効である。しかし、上記装置では、車両が下り坂を走行している場合において、必ずしもエネルギ消費率を十分に低減できるとは言えない。

以下、上記課題を解決するための手段およびその作用効果について記載する。
１．惰行走行処理、クルーズ走行処理、勾配情報取得処理（Ｓ７２，Ｓ７２ａ）、乖離変数取得処理（Ｓ７４，Ｓ７４ａ，Ｓ８６）、および切替処理（Ｓ６２）を実行し、前記惰行走行処理は、車両を惰行走行させる処理であり、前記クルーズ走行処理は、所定の条件を満たすことを優先しつつ前記車両の速度を設定車速に制御する処理であり、前記所定の条件は、前記車両の前方の規定範囲内に先行車両が存在する場合に該先行車両との距離を所定範囲に保つ条件であり、前記勾配情報取得処理は、前記車両が走行する路面の勾配情報を取得する処理であり、前記乖離変数取得処理は、前記勾配情報とは別に、前記車両が所定の勾配を有した下り坂を前記惰行走行処理によって走行する場合の前記車両に生じる加速度を定める変数である乖離変数を取得する処理であり、前記切替処理は、前記勾配情報および前記乖離変数を入力として、前記クルーズ走行処理が実行されているときに前記車両が下り坂を走行する場合に前記惰行走行処理に切り替える処理であって且つ、前記乖離変数の値に応じて前記勾配の大きさが異なるときに前記惰行走行処理に切り替える処理を含む走行制御装置である。

車両が下り坂を惰行走行した場合の車両の加速度は路面の勾配に依存するものの、同加速度に影響する変数は、路面の勾配に限らない。そのため、勾配情報のみに基づき惰行走行に切り替える場合には、他の変数の影響にかかわらず、車速および車間距離を適切な範囲に制御できることが切り替えの条件となる。これは、惰行走行処理への切り替え頻度の低下を招く要因となりうる。そこで上記構成では、路面の勾配情報のみならず、乖離変数の値に応じて惰行走行処理に切り替えるか否かを判定する。そのため、車速および車間距離を適切な範囲に制御しつつも惰行走行処理へと極力切り替える機会を増やすことができる。

一実施形態にかかる走行制御システムの構成を示す図である。 同実施形態にかかる制御装置が実行する処理の手順を示す流れ図である。 同実施形態にかかる制御装置が実行する処理の手順を示す流れ図である。 同実施形態にかかる制御装置が実行する処理の手順を示す流れ図である。 （ａ）および（ｂ）は、片側通行のトンネル内か否かによる切替の有無を示す図である。 第２の実施形態にかかる制御装置が実行する処理の手順を示す流れ図である。 第３の実施形態にかかる制御装置が実行する処理の手順を示す流れ図である。

＜第１の実施形態＞
以下、第１の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１に、本実施形態における車両に搭載される装置を示す。図１に示すように、光センサ１０は、たとえば近赤外線等のレーザ光を照射する。また、光センサ１０は、レーザ光の反射光を受光することに基づき、測距点データを生成する。測距点データは、レーザ光を反射した物体と車両との距離を示す変数である距離変数と、レーザ光の照射方向を示す変数である方向変数と、反射した物体の反射強度を示す変数である強度変数とを示すデータである。これは、たとえばＴＯＦ（Ｔｉｍｅ ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）方式によって実現できる。もっとも、ＴＯＦ法式に限らず、ＦＭＣＷ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ）方式にて測距点データを生成してもよい。その場合、測距点データに、レーザ光を反射した物体との相対速度を示す変数である速度変数を含めることができる。

光センサ１０は、レーザ光の照射方向を、周期的に水平方向および垂直方向に走査し、得られた測距点データの集合である測距点群データＤｒｐｃを出力する。
ＬＩＤＡＲＥＣＵ１２は、測距点群データＤｒｐｃに基づき、レーザ光を反射した物体の認識処理を実行する。認識処理は、たとえば次のステップに従って実行すればよい。すなわち、まず第１に、測距点群データＤｒｐｃのクラスタリング処理を実行する。次に、クラスタリング処理によって１つの物体として特定された測距点データの集合の特徴量を抽出する。次に、抽出した特徴量を、所定の物体であるか否かを判定する識別モデルに入力する。また、それらのステップを有した処理に代えて、測距点群データＤｒｐｃを深層学習モデルに直接入力して物体を認識する処理としてもよい。

カメラ２０は、車両ＶＣの外部の画像データＤｐｏを出力する。画像ＥＣＵ２２は、カメラ２０によって撮像された画像に関するデータである画像データＤｐｏに基づき、車両の周囲の物体の認識処理を実行する。

ＡＤＡＳＥＣＵ３０は、車両ＶＣの走行を制御する処理を実行する。ＡＤＡＳＥＣＵ３０は、走行を制御する処理を実行する際、ローカルネットワーク４０を介して、ＬＩＤＡＲＥＣＵ１２および画像ＥＣＵ２２のそれぞれによる認識結果を受信する。また、ＡＤＡＳＥＣＵ３０は、クルーズ系インターフェース５０に対する入力操作に応じて、クルーズ制御等を実行する。クルーズ系インターフェース５０は、クルーズ制御の実行の有無の指示、クルーズ走行処理における設定車速ＳＰＤ＊の指示等の入力操作が可能なインターフェースである。また、ＡＤＡＳＥＣＵ３０は、走行を制御する処理を実行する場合、駆動系６０、制動系６２、および転舵系６４を操作する。

駆動系６０は、車両の推力生成装置としての、内燃機関および回転電機の２つのうちの少なくとも１つを含む。なお、駆動系６０に、内燃機関および回転電機を制御対象とする駆動制御装置を含めてもよい。その場合、「ＡＤＡＳＥＣＵ３０が駆動系６０を操作する」とは、ＡＤＡＳＥＣＵ３０が駆動制御装置に指令信号を出力することを意味する。

制動系６２は、摩擦力によって車輪の回転を減速させる装置と、車輪の動力を電気エネルギに変換することによって車輪の回転を減速させる装置との２つのうちの少なくとも１つを含む。なお、電気エネルギに変換することによって車輪の回転を減速させる装置は、駆動系の回転電機と共有されていてもよい。なお、制動系６２に、車輪の回転を減速させる装置を制御対象とする制動制御装置を含めてもよい。その場合、「ＡＤＡＳＥＣＵ３０が制動系６２を操作する」とは、ＡＤＡＳＥＣＵ３０が制動制御装置に指令信号を出力することを意味する。

転舵系６４は、転舵輪を転舵させる転舵アクチュエータを含む。なお、転舵系６４に転舵アクチュエータを操作する転舵制御装置を含めてもよい。その場合、「ＡＤＡＳＥＣＵ３０が転舵系６４を操作する」とは、ＡＤＡＳＥＣＵ３０が転舵制御装置に指令信号を出力することを意味する。

ＡＤＡＳＥＣＵ３０は、車速センサ７０によって検出される車速ＳＰＤと、加速度センサ７２によって検出される車両ＶＣの前後加速度Ｇｘと、を参照する。また、ＡＤＡＳＥＣＵ３０は、アクセルセンサ７４によって検出されるアクセルペダルの踏み込み量であるアクセル操作量ＡＣＣＰと、ブレーキセンサ７６によって検出されるブレーキペダルの踏み込み量であるブレーキ操作量Ｂｒｋと、を参照する。ＡＤＡＳＥＣＵ３０は、全地球測位システム（ＧＰＳ７８）の位置データＤｇｐｓと、地図データ８０とを参照する。また、ＡＤＡＳＥＣＵ３０は、シートベルトスイッチ８２の出力信号Ｓｓｂ（１）～Ｓｓｂ（５）を参照する。出力信号Ｓｓｂ（１）～Ｓｓｂ（５）は、５個のシートのうちの対応するシートベルトが締結される場合にオンとなる一方、解放される場合にオフとなる。

詳しくは、ＡＤＡＳＥＣＵ３０は、ＣＰＵ３２、記憶装置３４および周辺回路３６を備えている。ここで、周辺回路３６は、内部の動作を規定するクロック信号を生成する回路、電源回路、およびリセット回路等を含む。ＡＤＡＳＥＣＵ３０は、記憶装置３４に記憶された走行制御プログラム３４ａをＣＰＵ３２が実行することにより、クルーズ走行処理等を実行する。

本実施形態において、ＣＰＵ３２は、クルーズ系インターフェース５０への入力操作によってクルーズ制御が指示される場合、クルーズ走行処理または惰行走行処理を実行する。クルーズ走行処理は、車速ＳＰＤを設定車速ＳＰＤ＊に制御する処理である。ただし、ＣＰＵ３２は、自車両が走行する車線の規定範囲内に先行車両が存在する場合、先行車両との車間距離を所定範囲に保つ制御を優先する。さらに、ＣＰＵ３２は、自車両が走行する車線の所定範囲内に先行車両が存在しない場合などには、車速ＳＰＤと設定車速ＳＰＤ＊との差が所定以下となる範囲で、惰行走行処理を実行する。ちなみに、ＣＰＵ３２は、先行車両を、ＬＩＤＡＲＥＣＵ１２および画像ＥＣＵ２２のそれぞれによる認識結果に基づき認識する。

惰行走行処理は、車両の推力生成装置から駆動輪に動力を付与しない処理である。たとえば、駆動系６０が、推力生成装置としての内燃機関と、変速装置と、を備える場合、惰行走行処理を、内燃機関と駆動輪との間の動力伝達を遮断したニュートラル状態とする処理とすればよい。また、たとえば駆動系６０が推力生成装置として回転電機を備える場合、惰行走行処理を、回転電機のトルク指令値をゼロとする処理とすればよい。なお、駆動系６０が、推力生成装置としての内燃機関と、回転電機と、を備える場合などには、惰行走行処理において、推力生成装置が動力を生成しないことは必須ではない。すなわち、その場合、たとえば、内燃機関の駆動力が回転電機の発電電力に変換されることによって、内燃機関の駆動力のうち駆動輪に伝達される割合がゼロとなる処理であってもよい。

以下、ＡＤＡＳＥＣＵ３０が実行する処理を、「クルーズ制御の実行可否判定に関する処理」、および「クルーズ走行処理と惰行走行処理の切り替えに関する処理」の順に説明する。

「クルーズ制御の実行可否判定に関する処理」
図２に、クルーズ制御の実行可否判定に関する処理の手順を示す。図２に示す処理は、走行制御プログラム３４ａをＣＰＵ３２がたとえば所定周期でくり返し実行することにより実現される。なお、以下では、先頭に「Ｓ」が付与された数字によって各処理のステップ番号を表現する。

図２に示す一連の処理において、ＣＰＵ３２は、まずクルーズ系インターフェース５０のうちのＡＣＣ選択スイッチがオン状態であるか否かを判定する（Ｓ１０）。ＡＣＣ選択スイッチは、クルーズ制御を指示する場合にオン状態とされるスイッチである。ＣＰＵ３２は、オン状態であると判定する場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）、クルーズ制御フラグＦａｃｃが「１」であるか否かを判定する（Ｓ１２）。クルーズ制御フラグＦａｃｃは、クルーズ走行処理および惰行走行処理のいずれかが実行されている場合に「１」となる一方、いずれも実行されていない場合に「０」となる。ＣＰＵ３２は、クルーズ制御フラグＦａｃｃが「０」であると判定する場合（Ｓ１２：ＮＯ）、アクセルペダルの操作とブレーキペダルの操作とが双方ともなされていないか否かを判定する（Ｓ１８）。この処理は、クルーズ制御の実行条件が成立するか否かを判定する処理である。すなわち、本実施形態では、ＡＣＣ選択スイッチがオン状態であることと、ドライバによるオーバーライドがなされていないこととの論理積が真であることを、クルーズ制御の実行条件としている。ここで、オーバーライドは、アクセルペダルが操作されることと、ブレーキペダルが操作されることとのいずれかである。ＣＰＵ３２は、双方ともなされていないと判定する場合（Ｓ１８：ＹＥＳ）、クルーズ制御フラグＦａｃｃに「１」を代入する（Ｓ２０）。

一方、ＣＰＵ３２は、クルーズ制御フラグＦａｃｃが「１」であると判定する場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、アクセルペダルの操作がなされることとブレーキペダルの操作がなされることとの論理和が真であるか否かを判定する（Ｓ１４）。この処理は、クルーズ制御の実行中にオーバーライドがなされたか否かを判定する処理である。ＣＰＵ３２は、論理和が真であると判定する場合（Ｓ１４：ＹＥＳ）、クルーズ制御フラグＦａｃｃに「０」を代入する（Ｓ１６）。

なお、ＣＰＵ３２は、Ｓ１６，Ｓ２０の処理を完了する場合と、Ｓ１０，Ｓ１４，Ｓ１８の処理において否定判定する場合と、には、図２に示す一連の処理を一旦終了する。
「クルーズ走行処理と惰行走行処理の切り替えに関する処理」
図３に、車間距離等に応じた切替処理の手順を示す。図３に示す処理は、走行制御プログラム３４ａをＣＰＵ３２がたとえば所定周期でくり返し実行することにより実現される。

図３に示す一連の処理において、ＣＰＵ３２は、まずクルーズ制御フラグＦａｃｃが「１」であるか否かを判定する（Ｓ３０）。ＣＰＵ３２は、クルーズ制御フラグＦａｃｃが「１」であると判定する場合（Ｓ３０：ＹＥＳ）、惰行走行モードであるか否かを判定する（Ｓ３２）。ＣＰＵ３２は、惰行走行モードであると判定する場合（Ｓ３２：ＹＥＳ）、車間時間が閾値ｔ１よりも小さいか否かを判定する（Ｓ３４）。車間時間は、自車両が走行している車線における先行車両の現在位置に自車両が到達するまでに要する時間のことである。車間時間は、ＣＰＵ３２により、車速ＳＰＤに基づき算出される。この処理は、先行車両が存在する状況において自車両を安全に走行させる上では、自車両に制動力を付与すべきであるか否かを判定する処理である。閾値ｔ１は、自車両に制動力を付与すべき程短い車間時間に設定されている。

ＣＰＵ３２は、閾値ｔ１以上であると判定する場合（Ｓ３４：ＮＯ）、車速ＳＰＤが設定車速ＳＰＤ＊に所定量αを加算した値以下であるか否かを判定する（Ｓ３６）。所定量αは、車速ＳＰＤを設定車速ＳＰＤ＊に応じて制御する際の車速ＳＰＤが設定車速ＳＰＤ＊を上回る量の上限値である。ＣＰＵ３２は、車速ＳＰＤが所定量αを加算した値以下であると判定する場合（Ｓ３６：ＹＥＳ）、車速ＳＰＤが設定車速ＳＰＤ＊から所定量βを減算した値以上であるか否かを判定する（Ｓ３８）。所定量βは、車速ＳＰＤを設定車速ＳＰＤ＊に応じて制御する際の車速ＳＰＤが設定車速ＳＰＤ＊を下回る量の下限値である。

ＣＰＵ３２は、所定量βを減算した値未満であると判定する場合（Ｓ３８：ＮＯ）、車間時間が閾値ｔ４以上であるか否かを判定する（Ｓ４４）。この処理は、先行車両との距離が過度に大きいか否かを判定する処理である。閾値ｔ４は、閾値ｔ１よりも大きい値に設定されている。なお、ここでの先行車両は、クルーズ走行処理が対象とする車両である。すなわち、自車両が走行している車線において自車両の前方の規定範囲内に位置する車両を対象としている。したがって規定範囲を超えて大きく離れた位置にある車両は含めない。規定範囲内に先行車両が存在しない場合には、ＣＰＵ３２は、Ｓ４４の処理において否定判定する。

ＣＰＵ３２は、Ｓ３４，Ｓ４４の処理において肯定判定する場合と、Ｓ３６の処理において否定判定する場合と、には、クルーズ走行モードに切り替える（Ｓ４２）。すなわち、惰行走行モードにおいて、ＣＰＵ３２は、以下のいずれかの条件が成立する場合、クルーズ走行モードに切り替える。

条件（Ａ）：車間時間が閾値ｔ１よりも小さい旨の条件である。
条件（Ｂ）：車速ＳＰＤが設定車速ＳＰＤ＊を上回る量が所定量αを超える旨の条件である。

条件（Ｃ）：車速ＳＰＤが設定車速ＳＰＤ＊を下回る量が所定量βを超えることと、車間時間が閾値ｔ４以上であることとの論理積が真である旨の条件である。
一方、ＣＰＵ３２は、クルーズ走行モードであると判定する場合（Ｓ３２：ＮＯ）、制動力がゼロよりも大きいか否かを判定する（Ｓ４６）。ＣＰＵ３２は、ゼロよりも大きいと判定する場合（Ｓ４６：ＹＥＳ）、車間時間が閾値ｔ２以上であるか否かを判定する（Ｓ４８）。閾値ｔ２は、閾値ｔ１よりも大きいものの閾値ｔ４よりも小さい値に設定されている。この処理は、車両の制動力を緩めて惰行走行としてもよいか否かを判定する処理である。ＣＰＵ３２は、閾値ｔ２以上であると判定する場合（Ｓ４８：ＹＥＳ）、車速ＳＰＤが設定車速ＳＰＤ＊から所定量βを減算した値以上であるか否かを判定する（Ｓ５０）。

ＣＰＵ３２は、所定量βを減算した値未満であると判定する場合（Ｓ５０：ＮＯ）、車間時間が閾値ｔ４よりも小さいか否かを判定する（Ｓ５２）。また、ＣＰＵ３２は、制動力がゼロ以下であると判定する場合（Ｓ４６：ＮＯ）、車速ＳＰＤが、設定車速ＳＰＤ＊から所定量βを減算した値以上であるか否かを判定する（Ｓ５４）。ＣＰＵ３２は、所定量βを減算した値よりも小さいと判定する場合（Ｓ５４：ＮＯ）、車間時間が閾値ｔ３よりも小さいか否かを判定する（Ｓ５６）。閾値ｔ３は、閾値ｔ２よりも大きいものの、閾値ｔ４よりも小さい値である。ＣＰＵ３２は、閾値ｔ３よりも小さいと判定する場合（Ｓ５６：ＹＥＳ）、Ｓ５８の処理（図中、加速判定処理と記載）に移行する。

図４に、Ｓ５８の処理の詳細を示す。
図４に示す一連の処理において、ＣＰＵ３２は、まず位置データＤｇｐｓを取得する（Ｓ７０）。次にＣＰＵ３２は、位置データＤｇｐｓに基づき、車両ＶＣが現在走行している路面の勾配θを、地図データ８０から抽出する（Ｓ７２）。また、ＣＰＵ３２は、位置データＤｇｐｓに基づき、車両ＶＣがトンネル内を走行しているか否かを示す変数値を、地図データ８０から抽出する（Ｓ７４）。そして、ＣＰＵ３２は、Ｓ７４の処理の結果に基づき、車両ＶＣが現在、片側通行のトンネル内を走行しているか否かを判定する（Ｓ７６）。ＣＰＵ３２は、片側通行のトンネル内を走行していると判定する場合（Ｓ７６：ＹＥＳ）、閾値θｔｈに、トンネル用閾値θ１を代入する（Ｓ７８）。閾値θｔｈは、Ｓ７２の処理によって取得された勾配θとの大小比較の対象となる値である。閾値θｔｈは、惰行走行処理によって車両ＶＣが加速する値に設定される。なお、本実施形態において、勾配θは、上り坂の場合を正、下り坂の場合を負としている。

一方、ＣＰＵ３２は、片側通行のトンネル内を走行していないと判定する場合（Ｓ７６：ＮＯ）、閾値θｔｈに、基準閾値θ２を代入する（Ｓ８０）。基準閾値θ２は、トンネル用閾値θ１よりも小さい。換言すれば、基準閾値θ２およびトンネル用閾値θ１はいずれも負の値であって且つ、基準閾値θ２の絶対値は、トンネル用閾値θ１の絶対値より大きい。ＣＰＵ３２は、Ｓ７８，Ｓ８０の処理を完了する場合、勾配θが閾値θｔｈ以下であるか否かを判定する（Ｓ８２）。そして、ＣＰＵ３２は、勾配θが閾値θｔｈ以下であると判定する場合（Ｓ８２：ＹＥＳ）、惰行走行処理によって車両ＶＣが加速する旨の判定である加速判定をする（Ｓ８４）。

なお、ＣＰＵ３２は、Ｓ８４の処理を完了する場合と、Ｓ８２の処理において否定判定する場合と、には、Ｓ５８の処理を一旦完了する。
図３に戻り、ＣＰＵ３２は、Ｓ５８の処理において加速判定されたか否かを判定する（Ｓ６０）。ＣＰＵ３２は、Ｓ５２，Ｓ５４，Ｓ６０の処理において肯定判定される場合には、惰行走行モードに切り替える（Ｓ６２）。すなわち、ＣＰＵ３２は、クルーズ走行モードにおいて、以下のいずれかの条件が成立する場合、惰行走行モードに切り替える。

条件（Ｈ）：制動力がゼロ以下であることと、車速ＳＰＤが設定車速ＳＰＤ＊から所定量βを減算した値未満であることと、車間時間が閾値ｔ３未満であることと、勾配θが閾値θｔｈ以下であることとの論理積が真である旨の条件である。閾値ｔ３は、閾値ｔ２よりも大きくて且つ、閾値ｔ４よりも小さい値に設定されている。

条件（Ｉ）：制動力が正であることと、車速ＳＰＤが設定車速ＳＰＤ＊から所定量βを減算した値未満であることと、車間時間が閾値ｔ２以上であって且つ閾値ｔ４未満であることとの論理積が真である旨の条件である。

条件（Ｊ）：制動力がゼロ以下であることと、車速ＳＰＤが設定車速ＳＰＤ＊から所定量βを減算した値以上であることとの論理積が真である旨の条件である。
ＣＰＵ３２は、Ｓ４２，Ｓ６２の処理を完了する場合と、Ｓ３０，Ｓ４４，Ｓ４８，Ｓ５２，Ｓ５６，Ｓ６０の処理において否定判定する場合と、Ｓ３８の処理において肯定判定される場合と、には、図３に示す一連の処理を一旦終了する。

ここで、本実施形態の作用および効果について説明する。
ＣＰＵ３２は、クルーズ走行処理を実行しているときに、上記条件（Ｈ）を満たす場合、惰行走行モードに切り替える。ここで、ＣＰＵ３２は、車両ＶＣが片側通行のトンネル内を走行している場合には、そうでない場合よりも、より緩い下り勾配であっても惰行走行モードに切り替える。

図５（ａ）に、トンネルの外を車両ＶＣが走行する場合を示す一方、図５（ｂ）に、片側通行のトンネルを車両ＶＣが走行する場合を示す。なお、図５においては、「ＶＣ」の後のカッコ内の数字によって車両ＶＣを識別している。すなわち、図５においては、「自車両ＶＣ（１）」および、自車両ＶＣ（１）に対する「先行車両ＶＣ（２）」を記載している。

図５（ａ）は、トンネルの外において、勾配θが基準閾値θ２よりも大きいために、クルーズ走行モードが継続される場合を示す。図５（ｂ）は、片側通行のトンネルにおいて、勾配θがトンネル用閾値θ１より小さいことから、惰行走行モードに切り替えられた例を示す。なお、図５（ａ）に示す勾配θと、図５（ｂ）に示す勾配θとは同じ大きさとしている。

図５（ｂ）に示す片側通行のトンネル内においては、進行方向へと進む空気の流れが形成されている。この空気の流れは、片側通行のトンネルを走行する車両によって生成される。また、片側通行のトンネルの中には換気ファンが設けられているものもある。換気ファンが設けられている場合、換気ファンによって空気の流れが生じる。この空気の流れは、車両ＶＣの走行において追い風となる。そのため、勾配θが同じ大きさであっても、惰行走行処理による車両ＶＣの前後加速度は、片側通行のトンネル内においては、トンネルの外と比べて大きくなる傾向にある。

図５には、いずれも自車両ＶＣ（１）の前方に先行車両ＶＣ（２）が走行している例を示した。ＣＰＵ３２は、先行車両ＶＣ（２）との車間時間が過度に大きくならないように制御する。そのため、惰行走行処理によって減速するような状況においては、クルーズ走行モードから惰行走行モードへの切り替えがなされないことがある。この状況が図５（ａ）である。そのような大きさの勾配θであっても、片側通行のトンネル内においては、自車両ＶＣ（１）が加速すると考えられる。そのため、ＣＰＵ３２は、惰行走行モードに切り替える。

これにより、車間距離や車速ＳＰＤを狙い通りに制御しつつも、車両ＶＣのエネルギ消費率を低減できる。
＜第２の実施形態＞
以下、第２の実施形態について、第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。

上記第１の実施形態では、惰行走行モードへの切り替えの判定のための入力に、車両ＶＣが現在走行している路面の勾配θを用いた。これに対し、本実施形態では、車両ＶＣが近い将来走行すると予測される路面の勾配θｘを入力とする。

図６に、本実施形態にかかるＳ５８の処理の詳細を示す。なお、図６において、図４に示した処理に対応する処理については、便宜上、同一のステップ番号を付与してその説明を省略する。

図６に示す一連の処理において、ＣＰＵ３２は、Ｓ７０の処理を完了する場合、車間時間Ｘ経過時における勾配θｘを抽出する（Ｓ７２ａ）。この処理は、次のようにして実行できる。すなわち、ＣＰＵ３２は、まず、位置データＤｇｐｓおよび地図データ８０から特定される地図上の現在値と、車速ＳＰＤを入力として算出される車間時間Ｘとに基づき、車間時間Ｘ経過後の位置を特定する。そして、ＣＰＵ３２は、地図データ８０のうち特定された位置に関するデータを探索することによって、その位置における勾配θｘを抽出する。

次に、ＣＰＵ３２は、車間時間Ｘ経過時におけるトンネル情報を抽出する（Ｓ７４ａ）。そして、ＣＰＵ３２は、Ｓ７４ａの処理に基づき、車間時間Ｘ経過時に車両ＶＣが片側通行のトンネル内を走行しているか否かを判定する（Ｓ７６ａ）。

次にＣＰＵ３２は、Ｓ７６ａの処理において肯定判定する場合にはＳ７８の処理に移行する一方、否定判定する場合にはＳ８０の処理に移行する。ＣＰＵ３２は、Ｓ７８の処理またはＳ８０の処理を完了する場合、勾配θｘが閾値θｔｈ以下であるか否かを判定する（Ｓ８２ａ）。ＣＰＵ３２は、閾値θｔｈ以下であると判定する場合（Ｓ８２ａ：ＹＥＳ）、Ｓ８４の処理に移行する。

なお、ＣＰＵ３２は、Ｓ８４の処理を完了する場合と、Ｓ８２ａの処理において否定判定する場合と、には、Ｓ５８の処理を完了する。
このように、本実施形態では、車両ＶＣが近い将来走行する地点の勾配θｘを入力として惰行走行モードへの切り替えの有無を判定した。これにより、惰行走行処理を実行することが妥当な状況において、惰行走行処理を実行する機会を増やすことができる。

＜第３の実施形態＞
以下、第３の実施形態について、第１の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。

図７に、本実施形態にかかるＳ５８の処理の詳細を示す。なお、図７において、図４に示した処理に対応する処理については、便宜上、同一のステップ番号を付与してその説明を省略する。

図７に示す一連の処理において、ＣＰＵ３２は、Ｓ７２の処理を完了する場合、出力信号Ｓｓｂ（１）～Ｓｓｂ（５）を取得する（Ｓ８６）。そしてＣＰＵ３２は、Ｓ７４の処理に移行する。また、ＣＰＵ３２は、Ｓ７６の処理において肯定判定する場合、Ｓ７８ａの処理に移行する。Ｓ７８ａの処理において、ＣＰＵ３２は、乗員数に応じて閾値θｔｈを設定する。ここで、ＣＰＵ３２は、乗員数を、出力信号Ｓｓｂ（１）～Ｓｓｂ（５）を入力として算出する。また、ＣＰＵ３２は、乗員数が少ないほど、乗員の総重量が小さいとみなして、閾値θｔｈを大きい値に算出する。これは、総重量が小さいほど、緩い勾配でも加速しやすいことに鑑みた設定である。

一方、ＣＰＵ３２は、Ｓ７６の処理において肯定判定する場合、Ｓ８０ａの処理に移行する。Ｓ８０ａの処理において、ＣＰＵ３２は、乗員数に応じて閾値θｔｈを設定する。ＣＰＵ３２は、乗員数が少ないほど、乗員の総重量が小さいとみなして、閾値θｔｈを大きい値に算出する。ただし、ＣＰＵ３２は、同じ乗員数であれば、Ｓ７８ａの処理と比較してＳ８０ａの処理においては閾値θｔｈをより小さい値に算出する。

なお、ＣＰＵ３２は、Ｓ７８ａ，８０ａの処理を完了する場合、Ｓ８２の処理に移行する。
このように、本実施形態では、勾配θの大きさが同じであっても車両ＶＣの加速のしやすさが異なり得る要因として、片側通行のトンネル内であるか否かに加えて、乗員数を加味した。これにより、惰行走行モードへとより適切に切り替えることができる。すなわち、たとえば、乗員数とは無関係に設定される閾値θｔｈを、車両ＶＣが惰行走行処理によって確実に加速する値とする場合、乗員数が最大のときでも加速する値に設定する必要が生じる。これは、乗員数が少ない場合に、実際には惰行走行処理によって車両ＶＣが加速するにもかかわらず、惰行走行モードへの切り替えがなされない事態を招く。これに対し、本実施形態によれば、惰行走行処理の実行頻度を極力高めることができる。

＜その他の実施形態＞
なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態および以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。

「先読み処理について」
・図６の処理において、閾値θｔｈをトンネル用閾値θ１とする条件に、車間時間Ｘ経過時において片側通行のトンネル内にある旨の条件に加えて、現在片側通行のトンネル内に位置する旨の条件を加えてもよい。

・図６の処理において、勾配θｘが閾値θｔｈ以下であっても、現在走行中の路面の勾配θが過度に大きい場合には惰行走行モードへの切り替えを行わないようにしてもよい。
・図７の処理において、閾値θｔｈとの比較対象を車間時間Ｘ経過時における勾配θｘとしてもよい。

「乖離変数について」
・車両ＶＣの乗員の重量を示す変数としては、乗員の数を示す変数に限らない。たとえば、車両ＶＣの乗員の体重の総和としてもよい。これは、たとえば車両ＶＣのユーザの携帯端末に自分の体重等を登録しておいて且つ、同携帯端末からＡＤＡＳＥＣＵ３０に体重情報を送信することによって実現できる。なお、こうした処理は、携帯端末に専用のアプリケーションソフトウェアを予めインストールしておくことで実現できる。また、これに代えて、車両ＶＣの車室内を撮像する車内カメラの出力する車内画像データを解析することによって、座高が高いほど乗員の体重が大きいと推測してもよい。その場合、この推定によって得られた値が重量を示す変数の値となる。

・車両ＶＣの重量を示す変数としては、乗員の数と正の相関を有する変数に限らない。たとえば、荷室内の物体の重量を示す変数としてもよい。その場合、同変数の値は、たとえば荷室内の物体を撮像するカメラが出力する画像データを用いて推定すればよい。すなわち、たとえば、撮像される物体の大きさに比例して重量を大きい値に推定すればよい。

・乖離変数のうちの、車両ＶＣの走行環境を示す変数としては、片側通行のトンネルか否かを示す変数に限らない。たとえば、車両ＶＣの前方の所定の距離内を走行する先行車両がトラック等の大型車であるか否かを示す変数であってもよい。その場合、大型車である場合には、空気抵抗が小さくなることから、より緩い勾配であっても惰行走行モードに移行すればよい。

「切替処理について」
・勾配θと閾値θｔｈとの大小比較に基づく惰行走行モードへの切り替えとしては、上記条件（Ｈ）を満たす場合に限らない。たとえば、閾値θｔｈを片側通行のトンネルの走行の有無に加えて、車間時間に応じて設定する代わりに、条件（Ｈ）を満たす場合に惰行走行モードに切り替えるロジックを削除してもよい。ここで、閾値θｔｈは、車間時間が長いほど絶対値が大きい負の値とすることが望ましい。

・上記実施形態では、Ｓ４４の処理において肯定判定される場合、クルーズ走行モードに切り替えたが、これに限らない。たとえば、勾配θが負であって絶対値が大きい場合には、十分な加速ができるとして、惰行走行を継続してもよい。

・切替処理としては、惰行走行処理に切り替えることにより車両が加速すると予測される場合に惰行走行処理に切り替える処理に限らない。たとえば、惰行走行処理に切り替えることにより現在の車速が維持されると予測される場合に惰行走行に切り替えてもよい。この切替処理は、たとえば車速ＳＰＤが「ＳＰＤ＊－β」以上であって「ＳＰＤ＊＋α」以下である場合に実行してもよい。

・切替処理としては、勾配θ,θｘが閾値θｔｈ以下である場合に、惰行走行モードに切り替える処理に限らない。たとえば、勾配θｘ、および乖離変数の値を入力変数とし、クルーズ走行モードおよび惰行走行モードのいずれかを選択的に示す変数の値を出力する関数の従属変数の値に応じて切替処理を実行してもよい。なお、この関数は、たとえば乖離変数の値が片側通行のトンネル内であることを示す場合にそうでない場合よりも、勾配θｘがより大きい値であっても、従属変数の値が惰行走行モードを示す値となるようにする。

「走行制御装置について」
・上記実施形態では、走行制御装置としてのＡＤＡＳＥＣＵ３０が、ＬＩＤＡＲＥＣＵ１２によって測距点群データＤｒｐｃにクラスタリング処理等が施された物体の認知結果を受信することとしたが、これに限らない。たとえば、ＡＤＡＳＥＣＵ３０が、上記実施形態においてＬＩＤＡＲＥＣＵ１２が実行した処理を実行することとしてもよい。

・上記実施形態では、走行制御装置としてのＡＤＡＳＥＣＵ３０が、画像ＥＣＵ２２によって画像データＤｐｏに画像認識処理等が施された物体の認知結果を受信することとしたが、これに限らない。たとえば、ＡＤＡＳＥＣＵ３０が、上記実施形態において画像ＥＣＵ２２が実行した処理を実行することとしてもよい。

・走行制御装置としては、ＣＰＵ３２と記憶装置３４とを備えて、ソフトウェア処理を実行するものに限らない。たとえば、上記実施形態においてソフトウェア処理されたものの少なくとも一部を、ハードウェア処理するたとえばＡＳＩＣ等の専用のハードウェア回路を備えてもよい。すなわち、実行装置は、以下の（ａ）～（ｃ）のいずれかの構成であればよい。（ａ）上記処理の全てを、プログラムに従って実行する処理装置と、プログラムを記憶するプログラム格納装置とを備える。（ｂ）上記処理の一部をプログラムに従って実行する処理装置およびプログラム格納装置と、残りの処理を実行する専用のハードウェア回路とを備える。（ｃ）上記処理の全てを実行する専用のハードウェア回路を備える。ここで、処理装置およびプログラム格納装置を備えたソフトウェア実行装置や、専用のハードウェア回路は複数であってもよい。

「コンピュータについて」
・コンピュータとしては、図１に例示したように、単一のＣＰＵ３２に限らない。また、図１に例示したように、車両に備え付けられたコンピュータに限らない。たとえば、図４の処理に限っては、ドライバの携帯端末に搭載されたＣＰＵが実行することとしてもよい。その場合、車両に備え付けられたコンピュータと備え付けられていないコンピュータとが通信をしつつ協働で走行制御プログラム３４ａが実行されることとなる。

「そのほか」
・上記実施形態では、光センサ１０が出力する測距点群データＤｒｐｃとカメラ２０が出力する画像データＤｐｏとに基づき物体を認識する例を示したが、これに限らない。たとえば、ミリ波等のレーダ装置の出力する測距データを加味してもよい。もっとも、複数のセンサの検出値に基づく物体認識をするいわゆるセンサフュージョンを用いることも必須ではない。

３０…ＡＤＡＳＥＣＵ
４０…ローカルネットワーク

Claims (7)

1. 惰行走行処理、クルーズ走行処理、勾配情報取得処理（Ｓ７２，Ｓ７２ａ）、乖離変数取得処理（Ｓ７４，Ｓ７４ａ，Ｓ８６）、および切替処理（Ｓ６２）を実行し、
   前記惰行走行処理は、車両を惰行走行させる処理であり、
   前記クルーズ走行処理は、所定の条件を満たすことを優先しつつ前記車両の速度を設定車速に制御する処理であり、
   前記所定の条件は、前記車両の前方の規定範囲内に先行車両が存在する場合に該先行車両との距離を所定範囲に保つ条件であり、
   前記勾配情報取得処理は、前記車両が走行する路面の勾配情報を取得する処理であり、
   前記乖離変数取得処理は、前記勾配情報とは別に、前記車両が所定の勾配を有した下り坂を前記惰行走行処理によって走行する場合の前記車両に生じる加速度を定める変数である乖離変数を取得する処理であり、
   前記切替処理は、前記勾配情報および前記乖離変数を入力として、前記クルーズ走行処理が実行されているときに前記車両が下り坂を走行する場合に前記惰行走行処理に切り替える処理であって且つ、前記乖離変数の値に応じて前記勾配の大きさが異なるときに前記惰行走行処理に切り替える処理を含む走行制御装置。
2. 前記切替処理によって前記惰行走行処理を実行することによって前記車両を加速させる請求項１記載の走行制御装置。
3. 前記乖離変数は、前記車両が片側通行のトンネルを走行しているか否かを示す変数を含み、
   前記切替処理は、前記車両が片側通行のトンネルを走行している場合には、走行していない場合と比較して前記勾配の大きさがより小さいにもかかわらず前記惰行走行処理に切り替える処理を含む請求項１または２記載の走行制御装置。
4. 前記切替処理は、前記車両が所定距離だけ前進した時点において走行すると予測される路面の前記勾配情報を入力として前記車両が下り坂を走行する場合に前記惰行走行処理に切り替える処理である請求項１～３のいずれか１項に記載の走行制御装置。
5. 前記乖離変数は、前記車両の乗員の体重を示す変数を含み、
   前記切替処理は、前記乗員の数が少ない場合には、多い場合と比較して前記勾配の大きさがより小さいにもかかわらず前記惰行走行処理に切り替える処理を含む請求項１～４のいずれか１項に記載の走行制御装置。
6. 請求項１～５のいずれか１項に記載の各処理を実行するステップを有する走行制御方法。
7. 請求項１～５のいずれか１項に記載の各処理をコンピュータに実行させる走行制御プログラム。

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