JP5248683B2 - 車両クルーズコントロールを制御する方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１に記載のクルーズコントロールを制御する方法に関する。特に、本発明は、自動車に関連してその用途が見出される。本発明はまた、請求項１０の前文に記載の、クルーズコントロールを制御する方法のための装置にも関する。

本発明はまた、コンピュータプログラム、コンピュータプログラム製品及びコンピュータの記憶媒体にも関し、これらはすべて、上記方法を実行するためのコンピュータで用いられるものである。

車両におけるクルーズコントロールは、運転者が、アクセルペダルを踏む必要なく、設定車両速度を保持する役割を果たす。この設定速度を保持することを目的として、例えば、エンジン及び／又は電気モーターからの推進力を調節するように、制御装置を設計できる。別の公知の解決策では、車両の推進力及び制動力の両方を調節するように、制御装置を設計できる。従って、設定速度を維持するために、上記制御装置により、例えば、補助ブレーキ及び／又は常用ブレーキを制御できる。上記のような車両が、自動変速装置をさらに備えていれば、変速装置制御装置が、ギヤ選択及びギヤシフトを制御するであろう。

特許文献１は、ＧＰＳ（全地球測位システム）アンテナを備えたナビゲーション装置を含む、モーター車両駆動力制御装置を開示している。駆動力の特性は、電子スロットルのスロットルゲイン、自動変速装置のギヤシフトパターン、又は空気燃料比であってよい。制御システムは、上記ナビゲーション装置から得られる優勢な道路状況に応じて、車両及びギヤ選択のエンジンパラメーターを自動的に制御する。

特許文献２は、最適化された燃料消費量のルートを決定する手段を有するナビゲーションシステムを開示している。該ナビゲーションシステムは、上記車両の可能な走行ルートの出発地点及び終了地点を決定することができ、所望の走行時間に基づいて、燃料消費量を計算することができ、所望の走行時間内で上記終了地点に到着するように、クルーズ制御装置を制御できる。

英国特許第２３１９６３５号明細書 米国特許出願公開第２００５／００５５１５７号明細書 国際公開第２００２／０９２３７８号パンフレット

公知の解決策は、燃料消費量に関してはかなり最適化できるものの、さらに低い燃料消費量に対する切迫した要求が常に存在する。

従って、本発明の目的は、クルーズコントロールを車両において作動させる際、燃料消費量をさらに低減することである。

従って、本発明の第１の目的は、上記の問題を解決し、車両クルーズコントロールを制御するための改善された方法を提供することである。これは、冒頭で述べた方法により達成され、その特徴は、請求項１に定義されている。この目的はまた、冒頭で述べた装置によっても解決され、その特徴は、請求項８に定義されている。

本発明の方法は、車両における車両クルーズコントロールを制御する方法であって、
−上記車両の可能な走行ルートについて出発地点と最終目的地を記録するステップと；
−上記走行ルートについて所望の走行時間を記録するステップと；
−可能な限り低い燃料消費量で、所望の走行時間に上記最終目的地に到着するように、上記クルーズコントロールのパラメーターについての制限値を計算して、設定するステップと；
−上記出発地点と上記最終目的地との間の走行中に予期せぬ出来事が起こり、その出来事が車両の平均速度に影響を与える場合には、その発生後直ちに、上記制限値を再計算するステップと；
−上記制限値を計算し、設定する上記ステップと関連して、かつ上記所望の走行時間に基づき、最も低い燃料消費量をもたらすことが推定されるギヤシフトパターンを選択するステップとを含む（含むが、必ずしもこれらに限定されるわけではない）、方法である。

本発明の一実施形態では、上記パラメーターについての制限値は、
−最大車両加速制限値；
−最大車両減速制限値；
−車両設定速度に関する最大不足速度；
−車両設定速度に関する最大超過速度；
−最大利用可能エンジントルク；
−クルーズコントロールについての規制値；
−設定速度；
−惰性走行機能をいつ作動／解除するかについての制限値のうちの１つ又は複数である。

本発明の別の実施形態では、上記制限値は、上記出発地点と上記最終目的地との間の走行中に予期せぬ出来事が起こり、その出来事が車両の平均速度に影響を与える場合には、その発生後直ちに再計算される。

本発明のさらに別の実施形態では、上記制限値を計算して、設定する前述のステップと関連して、かつ所望の走行時間に基づき、上記方法は、最も低い燃料消費量をもたらすことが推定されるギヤシフトパターンを選択することを特徴とする。

本発明の一実施形態においては、上記方法はさらに、上記出発地点と上記最終目的地との間の走行中に予期せぬ出来事が起こり、その出来事が車両の平均速度に影響を与える場合には、その発生後直ちに、最も低い燃料消費量をもたらすことが推定される新たなギヤシフトパターンを選択することを特徴とする。

本発明の一実施形態では、上記方法はさらに、上記制限値を計算し、設定する前述のステップに関連して、かつ上記所望の走行時間に基づき、２つ又は複数の可能なルートの中から、最も低い燃料消費量をもたらすことが推定される、上記出発地点と最終目的地との間の走行ルートを選択することを特徴とする。

本発明の別の実施形態では、上記方法はさらに、予期せぬ出来事が起こり、その出来事が車両の平均速度に影響を与える場合には、その発生後直ちに、上記ルート選択を再評価するが、該再評価は、出発地点としての車両の現在位置に基づいて行われることを特徴とする。

本発明の一実施形態において、上記方法はさらに、所望の走行時間を記録する上記ステップの前に、上記出発地点、上記最終目的地、並びに上記走行ルート中の車両平均速度に基づいて、第１走行時間を推定し、提案することを特徴とする。

本発明の一実施形態では、上記方法はさらに、上記出発地点と上記最終目的地との間の走行中に、更新された車両状態の情報を用いて、上記制限値を連続的に再計算することを特徴とする。

以上述べてきたように、前述の目的はまた、車両の速度を制御する制御装置、ルート識別装置、及びクルーズコントロール運転者インターフェースを含む（含むが、必ずしもこれらに限定されるわけではない）、車両クルーズコントロールとして定義される装置によっても達成される。上記車両クルーズコントロールは、上記制御装置が、上記方法の請求項のいずれか１つに記載するステップをすべて実施するように設計されていることを特徴とする。

本発明のさらに有利な実施形態は、発明の請求項１に続く従属請求項から明らかになる。

本発明について、添付の図面を参照しながら、以下にさらに詳しく説明する。これらの図面は、例示を目的として、本発明の別の好ましい実施形態、さらには技術的背景を示すものである。

本発明の実施形態のクルーズコントロールを備える車両を概略的に示す図である。 コンピュータ装置に適用される本発明を示す図である。

図１は、推進装置２を含む車両１を開示するが、この推進装置は、燃焼エンジン、電気モーター／発電機又はその組合せであってよく、すなわち、該車両は、直列ハイブリッド電気自動車若しくは並列ハイブリッド電気自動車、あるいは電源分割ハイブリッド電気自動車である。図示した実施例において、推進力は、推進軸４を介して車両の駆動輪３に伝達される。例えば、燃焼機関と上記駆動輪３との間で、様々なギヤ比を選択して噛み合わせることができるように、上記推進装置２に手動又は自動変速装置を配置できる。常用ブレーキ５は、車両を制動するために、上記駆動輪３に関連して配置する。該車両のクルーズコントロール機能が作動しているとき、該常用ブレーキ５は、クルーズ制御装置６により制御でき、図示した実施例において該クルーズ制御装置はまた、上記推進装置２及びその内部に含まれる部品も制御するように設計されている。該車両の運転者は、例えば、クルーズ制御装置６に接続されたクルーズコントロール運転者インターフェース７を介してクルーズコントロールの車両速度又はその他の調節制限値を設定できる。上記推進装置２はまた、１つ又は複数の補助ブレーキ、例えば、エンジン圧縮ブレーキ及び液圧又は電気減速機を含んでもよい。もちろん、上記電気モーター／発電機はまた、上記クルーズ制御装置によりブレーキとして用いることもできる。

上記クルーズコントロールは、その最も単純な形態において、設定された車両速度を維持するために、例えば、燃焼エンジン又は／及び電気モーターからの推進力のみを調節する制御機能を含むことができる。最も高度な実施形態では、上記クルーズ制御装置は、常用ブレーキ、補助ブレーキ及び推進装置、又は車両速度を調節する車両内のその他の機能を制御するように設計できる。また、上述した両極の実施形態の中間の実施形態も可能である。

また、推進力は、上記車両の別の図示していない駆動輪に伝達することも可能である。推進力は、推進軸以外の手段、例えば電線又は液圧装置などによって伝達することもできる。

上記常用ブレーキはまた、図示していない他の駆動輪、又は非駆動輪を制動するように配置することもできる。

本発明の一実施形態において、上記クルーズ制御装置６は、
−上記車両の可能な走行ルートについて出発地点と最終目的地を記録するステップと；
−上記走行ルートについての所望の走行時間を記録するステップと；
−可能な限り低燃料消費量で、所望の走行時間に該最終目的地に到着するように、上記クルーズコントロールのパラメーターについての制限値を計算し、設定するステップとを実施するようにプログラムされている。

上記可能な走行ルートについて所望の走行時間に応じて、上記クルーズ制御装置は、上記パラメーターの制限値を計算するように設計されている。この利点は、上記パラメーターが、現在の可能な走行ルート、並びに該ルートの所望の走行時間について常に最適化されることである。上記車両は、時間通りに、しかも可能な限り低い燃料消費量で最終目的地に到着することが推定される。本発明の別の実施形態では、上記パラメーターは、
−最大車両加速制限値；
−最大車両減速制限値；
−車両設定速度に関する最大不足速度；
−車両設定速度に関する最大超過速度；
−最大利用可能エンジントルク；
−クルーズコントロールについての調節制限値；
−設定速度
−惰性走行機能をいつ作動／解除するかについての制限値
のうちの１つ又は複数であってよい。

上記可能な走行ルートについて所望の走行時間に応じて、クルーズ制御装置は、最大許容車両加速を計算及び選択するように設計されており、該最大許容車両加速は、時間通りに、しかも可能な限り低い燃料消費量で車両を最終目的地に到着させることができると推定されるものである。これに対応する計算は、上述のその他のパラメーターについても実施できる。例えば、上記の所望の走行時間が比較的長い場合には、上記クルーズ制御装置６はより低い設定速度を選択又は提案できる。こうしたより低い設定速度は、上記クルーズコントロール運転者インターフェース７において運転者に提案及び表示できる。次いで、運転者は、提案された設定速度を選ぶこともできるし、別の設定速度を選択することもできる。

同じ原理に従い、最大車両減速制限値、車両設定速度に関する最大不足速度、車両設定速度に関する最大超過速度、並びに最大利用可能エンジントルクを計算して選択できる。上記のパラメーターのすべて又はいくつかを運転手に提案し、表示することもできるし、あるいはいずれも提案及び表示しなくてもよい。従って、運転者は、提案されたパラメーターを採用したいのかどうかを選択できる。パラメーターが運転者に表示されない場合には、クルーズ制御装置６は、特定のパラメーターの選択された値を単純に採用し、それに応じて調節する。

上記クルーズコントロールの調節制限値は、クルーズ制御装置６（レギュレータ）の積極性に影響を与える、調節可能な利得係数、又はその他のパラメーターであってよい。

可能な走行ルートについて所望の走行時間に応じて、クルーズ制御装置６はまた、時間通りに、しかも可能な限り低い燃料消費量で車両を最終目的地に到着させることができると推定される設定速度を計算し、提案するように設計することもできる。設定速度を計算する場合には、上記クルーズ制御装置は、最大許容速度制限値を越えないために、上記の走行ルートに沿って速度制限値についての情報を提供するように設計できる。また、上記クルーズ制御装置は、適用すれば、低速走行車両のために交通渋滞を引き起こす恐れがある余りに低い車両速度は提案しないようにプログラムすることも可能である。

特許文献３は、自動段階ギヤ変速装置における惰性走行（フリーホイール）機能を開示している。惰性走行機能は、変速装置内に配置されたスプリッターギヤをそのニュートラル位置に入れることにより得ることができ、このとき、車両内に配置されたアクセルペダルは、予め定めた旋回角度範囲内に位置するが、この角度範囲は、ペダルの静止位置から特定の距離で開始し、ペダルの総旋回角度のうちのわずかな角度にわたるものである。運転者が、運転状態を駆動エンジンから、エンジンブレーキなしに車両を惰性走行させることが可能な状態に変えたい場合には、運転者は、アクセルペダルを上げることにより、エンジンからの駆動が中断された際に予め定めた範囲に達するようにする。エンジンブレーキが必要な場合には、運転者は、アクセルペダルをさらに緩めて、完全に放すか、あるいは少なくとも、解除が起こる予め定めた範囲を越える地点まで放す。特許文献３に従う惰性走行技術では、惰性走行中の車両の速度上昇は、過剰になりうることがある。この場合、車両の運転者は、車両の常用ブレーキ及び／又は補助ブレーキを作動させることにより、車両速度を低下させる。この惰性走行機能は、図１を用いて説明したようなクルーズコントロールによっても実施できる。従って、上記クルーズ制御装置は、本発明、並びに前述の「惰性走行機能をいつ作動／解除するかについての制限値」に従い、例えば、所望の走行時間及び可能な走行ルートに関して、上記惰性走行の作動／解除制御に関連する速度制限値、道路傾斜制限値、減速及び加速制限値を調節するようにプログラムすることができる。例えば、利用可能な走行時間が多くあれば、クルーズ制御装置は、所望の走行時間がより短い場合と比較して、クルーズ制御装置は、より低い不足速度（設定速度と比較して）で惰性走行するようにプログラムすることができる。従って、惰性走行機能（車両において利用可能であれば）を適合させれば、所望の走行時間が比較的長いとき、燃料を節約する可能性をさらに広げることができる。

前述したパラメーターの２つ又は複数について制限値を計算して選択する場合には、上記計算は、異なる２つ又は複数のパラメーター同士の重み付けに関して実施できる。例えば、所望の走行時間が比較的短い場合には、燃料消費量に最も影響を与えるパラメーターは最後に調節するか、又は全く調節しなくてもよい。反対に、車両を出発地点から最終目的地まで到らせるのに利用可能な時間が多くある場合には、燃料消費量に影響を与えるすべての利用可能なパラメーターの制限値を調節する余地が恐らくあるだろう。

本発明の別の実施形態では、上記クルーズ制御装置は、上記出発地点と上記最終目的地との間の走行中に予期せぬ出来事が起こり、その出来事が車両の平均速度に影響を与える場合には、その発生後直ちに、上記パラメーターの制限値を再計算するようにプログラムすることができる。例えば、予期せぬ停車のために平均車両速度が低下するのであれば、上記クルーズ制御装置は、推定走行時間で最終目的地に到着するように、上記の制限値を再計算する。

上記車両が、上記推進装置と駆動輪との間に、様々なギヤ比選択のための自動変速装置を含む場合には、上記クルーズ制御装置は、本発明の別の実施形態によれば、上記走行ルートにおいて、最も低い燃料消費量をもたらすことが推定されるギヤシフトパターンを選択するようにプログラムすることができる。こうしたギヤシフトパターンの推定は、上記制限値を計算し、設定する前述のステップと関連して実施される。この推定は、所望の走行時間に基づいて行われる。このようにして、車両における変速装置も同様に、上記走行ルート及び所望の走行時間に合わせて調節できる。本発明の別の実施形態では、上記クルーズ制御装置は、上記出発地点と上記最終目的地との間の走行中に予期せぬ出来事が起こり、その出来事が車両の平均速度に影響を与える場合には、その発生後直ちに、最も低い燃料消費量をもたらすことが推定されるギヤシフトパターンの新たな選択を実施するようにプログラムすることができる。例えば、予期せぬ停車のために平均車両速度が低下するのであれば、上記クルーズ制御装置は、推定走行時間で最終目的地に到着するように、調節されたギヤシフトパターン（以前に採用されたギヤシフトパターンと比較して）を推定及び選択する。例えば、上記の停車中に多くの時間を費やした場合には、変速装置がシフトアップするエンジン速度をより高いエンジン回転速度に高めることができる。

本発明の別の実施形態において、上記制限値を計算し、設定する前述のステップに関連して、かつ上記所望の走行時間に基づき、上記クルーズ制御装置は、２つ又は複数の可能なルートの中から、最も低い燃料消費量をもたらすことが推定される、上記出発地点と最終目的地との間の走行ルートを選択するようにプログラムすることができる。例えば、ほぼ同じ時間で最終目的地に到着する２つの可能なルートがある場合には、上記クルーズ制御装置は、最も低い燃料消費量をもたらすことが推定される方を選択するようにプログラムすることができる。クルーズ制御装置は、可能なルートの地形、及び／又は、利用可能であれば、交通密度及び／又は信号機の数などを考慮するようにプログラムすることができる。走行時間が比較的短い場合には、当然ながら最速であることが推定される走行ルートを選択できる。

本発明のさらに別の実施形態では、上記クルーズ制御装置は、予期せぬ出来事が起こり、その出来事が車両の平均速度に影響を与える場合には、その発生後直ちに、上記ルート選択を再評価するようにプログラムすることができ、該再評価は、出発地点として車両の現在位置に基づいて行われる。もちろん、選択すべき別の可能なルートがなければ、ルート選択の再評価はない。

以上述べた実施形態のすべてにおいて、上記クルーズ制御装置は、上記出発地点、上記最終目的地、並びに上記走行ルートにおける平均車両速度に基づいて第１走行時間を推定し、提案するようにプログラムすることができる。これは、所望の走行時間を記録する上記ステップの前に実施できる。この提案された第１走行時間は、上記クルーズコントロール運転者インターフェース７により運転者に提示でき、運転者は、第１走行時間を採用するか、又はこれを拒絶して調節することを選択できる。

本発明の別の実施形態では、上記クルーズ制御装置は、上記出発地点と上記最終目的地との間の走行中に更新された車両状態の情報を用いて、上記パラメーター制限値を連続的に再計算するようにプログラムすることができる。

図２は、本発明の一実施形態の装置５００を示し、該装置は、不揮発性メモリー５２０、プロセッサ５１０、及び読み取り及び書き込みメモリー５６０を含む。メモリー５２０は、第１メモリー部分５３０を有し、この部分に、装置５００を制御するためのコンピュータプログラムが保存される。装置５００を制御するためのメモリー部分５３０における上記コンピュータプログラムは、オペレーティングシステムであってよい。

装置５００は、例えば、制御装置、例えばクルーズ制御装置６内に収納できる。データ処理装置５１０は、例えば、マイクロコンピュータを含み得る。

メモリー５２０はまた、第２メモリー部分５４０も有し、ここには、本発明のターゲットギヤ選択機能を制御するためのプログラムが保存される。別の実施形態では、ターゲットギヤ選択機能を制御するためのプログラムは、個別の不揮発性データ記憶媒体５５０、例えば、ＣＤ又は交換可能な半導体メモリーに保存される。上記プログラムは、実行可能な形態又は圧縮状態で保存できる。

以下に、データ処理装置５１０が特定の機能を実行することが述べられている場合には、データ処理装置５１０が、メモリー５４０に保存されているプログラムの特定の部分、又は不揮発性記憶媒体５５０に保存されているプログラムの特定の部分を実行していることは明らかであろう。

データ処理装置５１０は、データバス５１４を通じてメモリー５５０と連絡するように設計されている。データ処理装置５１０はまた、データバス５１２を通じてメモリー５２０と連絡するように設計されている。さらに、データ処理装置５１０は、データバス５１１を介してメモリー５６０と連絡するように設計されている。データ処理装置５１０はまた、データバス５１５を用いて、データポート５９０と連絡するように設計されている。

本発明の方法は、データ処理装置５１０、すなわち、メモリー５４０に保存されているプログラム又は不揮発性記憶媒体５５０に保存されているプログラムを実行するデータ処理装置５１０によって実行できる。

本発明は、以上記載した実施形態に限定されると考えるべきではなく、多数の別の変形及び改変物が、以下の本発明の特許請求の範囲内で考えられる。

Claims (11)

1. 車両（１）における車両クルーズコントロールを制御する方法であって、
   −前記車両の可能な走行ルートについて出発地点と最終目的地を記録するステップと；
   −前記走行ルートについての所望の走行時間を記録するステップと；
   −可能な限り低い燃料消費量で、所望の走行時間に前記最終目的地に到着するように、前記クルーズコントロールのパラメーターについての制限値を計算し、設定するステップとを含む、前記方法において；
   −前記出発地点と前記最終目的地との間の走行中に、車両の平均速度に影響を与える出来事が起こった場合には、その発生後直ちに、前記制限値を再計算し；
   −前記制限値を計算し、設定する前記ステップと関連して、かつ前記所望の走行時間に基づき、最も低い燃料消費量をもたらすことが推定されるギヤシフトパターンを選択することを特徴とする、方法。
2. 前記パラメーターについての制限値が、
   −最大車両加速制限値；
   −最大車両減速制限値；
   −車両設定速度に関する最大不足速度；
   −車両設定速度に関する最大超過速度；
   −最大利用可能エンジントルク；
   −クルーズコントロールについての調節制限値；
   −設定速度；
   −惰性走行機能をいつ作動／解除するかについての制限値のうちの１つ又は複数である、請求項１に記載の方法。
3. 前記出発地点と前記最終目的地との間の走行中に、車両の平均速度に影響を与える出来事が起こった場合には、その発生後直ちに、最も低い燃料消費量をもたらすことが推定される新たなギヤシフトパターンを選択することを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記制限値を計算し、設定する前記ステップに関連して、かつ前記所望の走行時間に基づき、２つ又は複数の可能なルートの中から、最も低い燃料消費量をもたらすことが推定される、前記出発地点と最終目的地との間の走行ルートを選択することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
5. 車両の平均速度に影響を与える出来事が起こった場合には、その発生後直ちに、前記ルート選択を再評価するが、該再評価は、出発地点としての車両の現在位置に基づいて行われることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
6. 所望の走行時間を記録する前記ステップの前に、前記出発地点、前記最終目的地、並びに前記走行ルートにおける車両平均速度に基づいて、第１走行時間を推定し、提案することを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
7. 前記出発地点と前記最終目的地との間の走行中に、更新された車両状態の情報を用いて、前記制限値を連続的に再計算することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
8. 車両（１）の速度を制御する制御装置（６）と、ルート識別装置と、クルーズコントロール運転者インターフェース（７）とを含む車両クルーズコントロールであって、該制御装置が、請求項１〜７のいずれか１項に記載のステップをすべて実施するように設計されていることを特徴とする、車両クルーズコントロール。
9. 前記プログラムがコンピュータ上で実行されるとき、請求項１〜７のいずれか１項に記載のステップをすべて実施するためのプログラムコード手段を含む、コンピュータプログラム。
10. 前記プログラム製品がコンピュータ上で実行されるとき、請求項１〜７のいずれか１項に記載のステップをすべて実施するためのコンピュータ読み取り可能媒体に保存されるプログラムコード手段を含む、コンピュータプログラム製品。
11. 演算環境において用いるためのコンピュータメモリー（５２０）又は不揮発性データ記憶媒体（５５０）のような記憶媒体であって、該メモリーが、請求項１〜７のいずれか１項に記載のステップを実施するためのコンピュータ読み取り可能プログラムコードを含む、記憶媒体。

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