JP5287290B2 - 車両用走行制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車等の自車両の走行を制御するための車両用走行制御装置に関する。

従来の車両用走行制御装置としては、例えば特許文献１記載のものが知られている。この車両用走行制御装置は、エンジンによる加速走行及び減速走行を繰り返すように自車両の走行を制御する走行制御手段（速度制御手段）を備えており、これにより、燃費を向上することが図られている。

特開２００７−１８７０９０号公報

しかしながら、上記の車両用走行制御装置では、先行車両や後続車両等の周囲環境との関係について充分に考慮されていない。よって、加速走行及び減速走行を繰り返すような走行が行われた際、例えば周囲交通の妨げとなって円滑な交通が阻害される場合があり、周囲環境に迷惑をかけてしまうおそれがある。

そこで、本発明は、周囲環境に対する迷惑を抑制しつつ燃費を向上することができる車両用走行制御装置を提供することを課題とする。

上記課題を達成するために、本発明に係る車両用走行制御装置は、基準速度を含む所定速度範囲内においてエンジンの駆動による加速走行とエンジンの停止による減速走行とを繰り返すように自車両の走行を制御する走行制御手段と、自車両の周辺環境を検出する周辺環境検出手段と、を備え、走行制御手段は、周辺環境検出手段によって検出された周辺環境に応じて所定速度範囲を変更することを特徴とする。

この車両用走行制御装置では、周辺環境に応じて所定速度範囲が変更される。従って、例えば、後続車両が存在しない場合には、エンジンの駆動による加速走行及びエンジンの停止による減速走行（以下、単に「加減速走行」ともいう）を繰り返すような走行によって燃費が向上される一方、後続車両が存在する場合には、加減速走行の度合いが低減され、後続車両に対する迷惑が抑制されることとなる。すなわち、本発明によれば、周囲環境に対する迷惑を抑制しつつ燃費を向上することが可能となる。

また、走行制御手段は、所定時間だけエンジンを駆動して加速走行させた後、エンジンを停止して減速走行させる、又は所定時間だけエンジンを停止して減速走行させた後、エンジンを駆動して加速走行させることが好ましい。この場合、所定速度範囲における加減速走行を時間で制御することが可能となる。

また、走行制御手段は、所定距離だけ自車両が進行する間にエンジンを駆動して加速走行させた後、エンジンを停止して減速走行させる、又は所定距離だけ自車両が進行する間にエンジンを停止して減速走行させた後、エンジンを駆動して加速走行させることが好ましい。この場合、所定速度範囲における加減速走行を、自車両が進行する距離で制御することが可能となる。

ここで、周囲環境に対する迷惑を抑制しつつ燃費を向上するという上記効果を好適に奏する構成として、具体的には、次の構成が好ましい。すなわち、周辺環境検出手段は、自車両周辺の他車両又は歩行者を検出し、走行制御手段は、周辺環境検出手段によって他車両又は歩行者が検出された場合、所定速度範囲を縮小するよう変更することが好ましい。

このとき、周辺環境検出手段は、先行車両及び後続車両の少なくとも一方と自車両との間の車間距離を検出し、走行制御手段は、周辺環境検出手段によって検出された車間距離が小さいほど所定速度範囲が縮小するように、当該所定速度範囲を変更することが好ましい。

また、走行制御手段は、周辺環境検出手段によって検出された車間距離が閾値以下の場合、所定速度範囲を消失するよう変更することが好ましい。この場合、例えば、先行車両及び後続車両の少なくとも一方が自車両に近接するとき、加減速走行が実質的に実行されないことになる。

また、周辺環境検出手段は、視界状態に関する視界度を検出し、走行制御手段は、周辺環境検出手段によって他車両又は歩行者が検出され且つ視界度が所定視界度以下であると検出された場合、所定速度範囲を消失するよう変更することが好ましい。この場合、視界状態に応じて周囲環境に対する迷惑が抑制されることになる。

本発明によれば、周囲環境に対する迷惑を抑制しつつ燃費を向上することが可能となる。

第１実施形態に係る車両用走行制御装置を示すブロック図である。 第１実施形態に係る車両用走行制御装置の処理を示すフローチャートである。 第１実施形態に係る車両用走行制御装置による自車両の走行を説明するためのグラフである。 第２実施形態に係る車両用走行制御装置の処理を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る車両用走行制御装置による自車両の走行を説明するためのグラフである。

以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

まず、本発明の第１実施形態について説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る車両用走行制御装置を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態の車両用走行制御装置１は、内燃機関等のエンジン１１を具備する自車両１０に搭載されるものであって、先行車両に追従走行するよう自車両１０の走行を制御するＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）作動時において、その走行を制御する。

この車両用走行制御装置１は、自車両１０前方の周囲環境を検出するためのものとして前向きに設置された前方ミリ波レーダ（周辺環境検出手段）２と、自車両１０後方の周囲環境を検出するためのものとして後向きに設置された後方ミリ波レーダ（周辺環境検出手段）３と、を備えている。これらレーダ２，３には、ＥＣＵ（Electronic Control Unit：走行制御手段）４が接続されており、検出した周囲環境に関する信号がＥＣＵ４に入力される。ＥＣＵ４には、上記エンジン１１が接続されており、これにより、エンジン１１の駆動及び停止がＥＣＵ４で制御可能となっている。

このＥＣＵ４は、設定された基準速度を含む速度範囲Ｅ（所定速度範囲：図３参照）内において、エンジン１１の駆動による加速走行とエンジン１１の停止による減速走行と（加減速走行）を繰り返すように自車両１０の走行を制御する。これと共に、かかる速度範囲Ｅを、レーダ２，３で検出された周辺環境に応じて変更する（詳しくは、後述）。

次に、上述した車両用走行制御装置１の処理について図２に示すフローチャートを参照しつつ説明する。

まず、ＥＣＵ４におけるＡＣＣ走行用加速度演算部４ａにて、基準速度（例えば６０ｋｍ／ｈ）となるようにＡＣＣ走行時における加速度を演算する（Ｓ１）。具体的には、以下の演算を実行する。

すなわち、自車両１０の車速が基準速度となるような加速度を基準速度加速度として演算する。これと共に、前方ミリ波レーダ２によって「先行車両の有無」及び「先行車両と自車両１０との車間距離」を周囲環境として検出し、これらの周囲環境に基づいて先行車両に追従するような加速度を追従加速度として演算する。例えば、検出した車間距離が一定値よりも大きい場合には、加速走行するような追従加速度が演算される一方、一定値以下の場合には、減速走行するような追従加速度が演算される。

そして、基準速度加速度と追従加速度とを比較し、その値が小さいものをＡＣＣ走行用加速度として演算する（いわゆる、ミニマム調停による演算）。なお、ここでの「先行車両の有無」とは、前方ミリ波レーダ２における検出範囲（例えば１５０ｍ）内に他車両が存在するか否かを意味しており、後述の「後続車両の有無」についても同様である。

続いて、ＥＣＵ４における燃費走行用加速度演算部４ｂにて、エンジン１１の燃費を向上させるための走行（以下、「燃費走行」という）における加速度を演算する（Ｓ２）。

具体的には、図３（ａ）に示すように、設定された基準速度Ｍを含む速度範囲Ｅ（例えば、２０ｋｍ／ｈ）内において、エンジン１１の駆動及び停止による加速走行Ａ及び減速走行Ｂを繰り返すような燃費走行１１ａの加速度を演算する。より具体的には、速度範囲Ｅ内において、エンジン１１の駆動力（例えば、回転数やトルク等）を所定時間だけ向上させることによって急峻な速度勾配で立ち上がるような加速走行Ａを行った後、エンジン１１を完全停止した状態でのフリーラン走行であって緩やかに減速するような減速走行Ｂを行う走行パターンが繰り返されてなる燃費走行１１ａの加速度を、燃費走行用加速度として演算する。

続いて、後方ミリ波レーダ３によって「後続車両の有無」を周囲環境として検出する。後続車両が存在する場合には、ＥＣＵ４における駆動力演算部４ｄにて、ＡＣＣ走行用加速度に基づきエンジン１１の駆動力を演算し、かかる駆動力でエンジン１１を制御する。つまり、ＡＣＣ走行用加速度で走行制御を実行する（Ｓ３→Ｓ４）。その結果、図３（ｂ）に示すように、燃費走行１１ａにおいて速度範囲Ｅを消失するよう変更してなる速度パターンであって、加速走行Ａ及び減速走行Ｂが実質的に実行されずに基準速度Ｍとなる通常走行１１ｂで自車両１０がＡＣＣ走行されることになる。

他方、後続車両が存在しない場合には、ＥＣＵ４における加速度調停部４ｃにて、演算されたＡＣＣ走行用加速度及び燃費走行用加速度を調停する。具体的には、これらを比較し、その値が小さいものを調停加速度として演算する（いわゆる、ミニマム調停：Ｓ３→Ｓ５）。そして、駆動力演算部４ｄにて、調停用加速度に基づきエンジン１１の駆動力を演算し、かかる駆動力でエンジン１１を制御する。つまり、調停用加速度で走行制御を実行する（Ｓ６）。その結果、図３（ａ）に示すように、基準速度Ｍを含む速度範囲Ｅ内においてエンジン１１による加速走行Ａ及び減速走行Ｂを繰り返すような燃費走行１１ａで自車両１０が走行されることになる。

以上、本実施形態では、後続車両が存在しない場合には、速度範囲Ｅ内でエンジン１１による加減速が繰り返される燃費走行１１ａによって自車両１０が走行され、燃費向上が実現される。一方、後続車両が存在する場合には、速度範囲Ｅを消失するよう変更され、加減速走行（緩急走行）が行われない通常走行１１ｂによって自車両１０が走行され、後続車両に対する迷惑が抑制されることとなる。よって、周囲環境に対する迷惑を抑制しつつ燃費を向上することが可能となる。

なお、本実施形態では、速度範囲Ｅ内における加減速走行を時間で制御すべく、所定時間だけエンジン１１を駆動して加速走行させた後、エンジン１１を停止して減速走行させて燃費走行１１ａを実現したが、これに限定されるものではない。

例えば、所定時間だけエンジン１１を停止して減速走行させた後、エンジン１１を駆動して加速走行させてもよい。また、所定距離だけ自車両１０が進行する間にエンジン１１を駆動して加速走行させた後、エンジン１１を停止して減速走行させる（或いは、所定距離だけ自車両１０が進行する間にエンジン１１を停止して減速走行させた後、エンジン１１を駆動して加速走行させる）場合もあり、この場合には、速度範囲Ｅ内における加減速走行を、自車両１０が進行する距離で制御することが可能となる。

また、本実施形態では、先行車両に追従走行するＡＣＣ作動時において走行制御を実行するが、車速を維持するよう車両走行を制御するＣＣ（CruiseControl）作動時において走行制御を行ってもよく、何れの場合においても、自動走行時に設定された基準速度Ｍとなるよう自車両１０の車速が制御されながら上記効果が奏される。ちなみに、加減速走行が行われない通常走行１１ｂは、速度範囲Ｅを縮小化することの一態様である。

次に、本発明の第２実施形態について、図４のフローチャートを参照しつつ説明する。なお、以下の説明においては、上記第１実施形態と異なる点について主に説明する。

本実施形態の車両用走行制御装置が上記第１実施形態と異なる点は、後続車両がいる場合に当該後続車両との車間距離に応じた燃費走行を実施する点である。すなわち、後続車両が存在する場合、後方ミリ波レーダ３によって「後続車両と自車両１０との車間距離」を周囲環境として検出する（Ｓ３→Ｓ１１）。

そして、検出した車間距離が所定値（例えば２０ｍ）以下の場合、その車間距離に応じた燃費走行のための加速度を、燃費走行用加速度として再演算する（Ｓ１３）。具体的には、図５に示すように、車間距離が所定値以下の場合、上記Ｓ２における燃費走行１１ａ（図３（ａ）参照）の速度範囲Ｅよりも小さい速度範囲Ｅ０（例えば、５ｋｍ／ｈ）内において加速走行Ａ及び減速走行Ｂを繰り返すような燃費走行１１ｃの加速度を、燃費走行用加速度として再演算する（Ｓ１２→Ｓ１３）。そして、上記Ｓ５の処理に移行することになる。

以上、本実施形態においても、周囲環境に対する迷惑を抑制しつつ燃費を向上するという上記効果が奏される。さらに、本実施形態では、上述したように、後続車両との間の車間距離を検出し、車間距離が所定値以下の場合、小さい速度範囲Ｅ０内において加速走行Ａ及び減速走行Ｂを繰り返すような燃費走行１１ｃで走行させる。つまり、検出された車間距離が小さいほど縮小するように速度範囲Ｅが変更される。よって、周囲環境に対する迷惑を一層抑制できると共に、安全性も向上することが可能となる。

なお、本実施形態においては、後方ミリ波レーダ３で検出された距離が所定値よりも小さい閾値以下の場合、速度範囲Ｅ（Ｅ０）を消失するよう変更し、加減速走行が行われない通常走行１１ｂ（図３（ｂ）参照）で自車両１０が走行させてもよい。この場合には、例えば、後続車両が自車両１０に近接するときに加減速走行が実行されないため、後続車両に対する迷惑を効果的に抑制できると共に、安全性を一層向上することが可能となる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施形態では、周囲環境検出手段としてミリ波レーダ２，３を用いたが、これに代えて若しくは加えて、カメラ等を用いてもよい。また、上記実施形態の周囲環境検出手段は、先行車両及び後続車両を周囲環境として検出したが、その他の他車両を検出してもよく、歩行者を検出してもよい。また、上記第２実施形態では、後続車両との車間距離に応じて速度範囲Ｅを変更したが、先行車両等の他車両や歩行者との間の距離に応じて速度範囲Ｅを変更してもよい。

また、周辺環境検出手段は、自車両１０の周辺の視界状態に関する視界度をさらに検出し、他車両又は歩行者が検出され且つ視界度が所定視界度以下であると検出されたとき、速度範囲Ｅを消失するよう変更する場合もある。この場合、例えば、雨天時等の視界状態が悪いとき、燃費走行が行われないことになる。よって、周囲環境に対する迷惑が視界状態に応じて抑制されることになる。

ちなみに、本発明が適用される車両は、通常の自動車等の車両だけでなく、ハイブリッド車両でもよく、要は、エンジン１１の駆動及び停止が制御可能な車両であればよい。ここで、ハイブリット車両においては、エンジンとバッテリーとを交互に使用し一定車速で走行する間欠走行、すなわち、エンジンを駆動して加速走行した後にエンジンを停止し且つ電力回生を行わないでフリーラン走行（減速走行）を行う加減速走行が、燃費が特に良好になる。これは、一定車速で走行する場合、ａ）エンジンの出力が低いと効率が悪化する、ｂ）エンジン出力を高めてその余剰分をバッテリーに蓄えても当該バッテリーでの損失が発生する、ためである。従って、ハイブリット車両に本発明を適用することは、特に好ましいといえる。

なお、変更可能な速度範囲Ｅ内で加減速走行を繰り返すように自車両１０の走行を制御できれば、自車両１０の速度のみを監視（着目）してエンジン１１を制御してもよいし、自車両１０の走行時間のみを監視してエンジン１１を制御してもよいし、自車両１０の走行距離のみを監視してエンジン１１を制御してもよく、これらの組み合わせでもよい。

１…車両用走行制御装置、２…前方ミリ波レーダ（周辺環境検出手段）、３…後方ミリ波レーダ（周辺環境検出手段）、４…ＥＣＵ（走行制御手段）、１０…自車両、１１…エンジン、Ａ…加速走行、Ｂ…減速走行、Ｅ，Ｅ０…速度範囲（所定速度範囲）、Ｍ…基準速度。

Claims (6)

1. 基準速度を含む所定速度範囲内においてエンジンの駆動による加速走行と前記エンジンの停止による減速走行とを繰り返すように自車両の走行を制御する走行制御手段と、
   前記自車両の周辺環境を検出する周辺環境検出手段と、を備え、
   前記走行制御手段は、前記周辺環境検出手段によって検出された前記周辺環境に応じて前記所定速度範囲を変更し、
   前記周辺環境検出手段は、前記自車両周辺の他車両又は歩行者を検出し、
   前記走行制御手段は、前記周辺環境検出手段によって前記他車両又は前記歩行者が検出された場合、前記所定速度範囲を縮小するよう変更することを特徴とする車両用走行制御装置。
2. 前記走行制御手段は、所定時間だけ前記エンジンを駆動して加速走行させた後、前記エンジンを停止して減速走行させる、又は所定時間だけ前記エンジンを停止して減速走行させた後、前記エンジンを駆動して加速走行させることを特徴とする請求項１記載の車両用走行制御装置。
3. 前記走行制御手段は、所定距離だけ前記自車両が進行する間に前記エンジンを駆動して加速走行させた後、前記エンジンを停止して減速走行させる、又は所定距離だけ前記自車両が進行する間に前記エンジンを停止して減速走行させた後、前記エンジンを駆動して加速走行させることを特徴とする請求項１記載の車両用走行制御装置。
4. 前記周辺環境検出手段は、先行車両及び後続車両の少なくとも一方と前記自車両との車間距離を検出し、
   前記走行制御手段は、前記周辺環境検出手段によって検出された前記車間距離が小さいほど前記所定速度範囲が縮小するように、当該所定速度範囲を変更することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項記載の車両用走行制御装置。
5. 前記走行制御手段は、前記周辺環境検出手段によって検出された前記車間距離が閾値以下の場合、前記所定速度範囲を消失するよう変更することを特徴とする請求項４記載の車両用走行制御装置。
6. 前記周辺環境検出手段は、視界状態に関する視界度を検出し、
   前記走行制御手段は、前記周辺環境検出手段によって前記他車両又は前記歩行者が検出され且つ前記視界度が所定視界度以下であると検出された場合、前記所定速度範囲を消失するよう変更することを特徴とする請求項１〜５の何れか一項記載の車両用走行制御装置。

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