JP6138840B2 - 車両の制御装置及び車両の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両の制御装置及び車両の制御方法に関する。

従来、自車両の前方を走行する先行車両を検出し、検出した先行車両との接触や追突を回避するため、警報や自動的なブレーキ制御などを行う技術が知られている。例えば、特許文献１には、自速度、先行車両との車間距離及び先行車のブレーキランプのオン・オフに基づいて、運転者に警報を発する追突防止装置が開示されている。

特開昭６３−７８３００号公報

しかし、上記の技術を利用した場合、警報を受けたドライバのブレーキ操作、または自動的なブレーキ制御により、自車両は急減速することになる。車両が急減速した場合、車両の運動エネルギーが熱エネルギーに変換され、熱エネルギーのうち少なくとも一部は損失されてしまうため、緩やかに減速する場合と比較して車両のエネルギー消費効率が悪化する恐れがある、という問題があった。また、車両の減速後、ドライバは走行を続けるために車両の加速を行うことが予想されるが、一般に速度が一定に保たれた場合と比較すると加速時のトルク伝達効率は低下するため、車両のエネルギー消費効率が悪化する恐れがあった。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、加減速の繰り返しを抑制することで、車両のエネルギー消費効率を向上させることが可能な、新規かつ改良された車両の制御装置及び車両の制御方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、自車両の自速度に応じて基準車間距離を設定する基準車間距離設定部と、前記自車両と先行車両の車間距離を測定する車間距離測定部と、前記車間距離から前記基準車間距離を減算した車間距離差に基づいて、ドライバのアクセル操作量を駆動制御に反映させる割合を示す有効率を設定する有効率設定部と、前記有効率に基づいて、前記自車両の駆動制御を行う駆動制御部と、を備え、前記有効率は最小でも０％より大きくなるように設定される、車両の制御装置が提供される。

また、前記有効率設定部は、前記車間距離差が負である場合に、前記有効率を１００％未満に設定してもよい。

また、前記有効率設定部は、アクセル開度率が前記車間距離差に応じて予め設定された値以上である場合に、前記有効率を１００％に設定してもよい。

また、前記自車両と先行車両の相対速度を算出する相対速度算出部をさらに備え、前記基準車間距離設定部は、前記自速度と前記相対速度に応じて前記基準車間距離を設定してもよい。

また、前記基準車間距離設定部は、前記自速度が、前記先行車両の速度よりも大きくなるにつれて、前記基準車間距離が大きくなるように前記基準車間距離を設定してもよい。

また、前記駆動制御部は、アクセル開度率、目標駆動力、エンジンの目標回転数、または目標加速度、のうち少なくともいずれか一つに前記有効率を反映させて前記駆動制御を行ってもよい。

また、前記車両の制御装置は、前記自車両が情報を表示する表示部を備える場合に、前記基準車間距離、前記車間距離差、または前記有効率、のうち少なくともいずれか一つに関する情報を前記表示部に表示させる表示制御部をさらに備えてもよい。

また、前記有効率設定部は、前記車間距離差をパラメータとして、前記有効率が広義単調増加するように前記有効率を設定してもよい。

また、前記基準車間距離設定部は、前記自速度をパラメータとして、前記基準車間距離が広義単調増加するように前記基準車間距離を設定してもよい。

また、前記車間距離測定部は、カメラによる撮像情報に基づいて前記車間距離を測定してもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、自車両の自速度に応じて基準車間距離を設定することと、前記自車両と先行車両の車間距離を測定することと、前記基準車間距離から前記車間距離を減算した車間距離差に基づいて、ドライバのアクセル操作量を駆動制御に反映させる割合を示す有効率を設定することと、前記有効率に基づいて、前記自車両の駆動制御を行うこと、を含み、前記有効率は最小でも０％より大きくなるように設定される、車両の制御方法が提供される。

以上説明したように本発明によれば、加減速の繰り返しを抑制することで、車両のエネルギー消費効率を向上させることが可能である。

本発明の一実施形態にかかる車両の基本構成を示すブロック図である。 従来の駆動制御処理の一例を説明するためのタイムチャート図である。 同実施形態にかかる駆動制御処理の一例を説明するためのタイムチャート図である。 同実施形態にかかるアクセル開度率と制御アクセル開度率の関係を示す説明図である。 同実施形態にかかるＳＣ−ＣＵとＨＥＶ−ＣＵの構成を示す説明図である。 同実施形態にかかる自速度と基準車間距離の関係を示す説明図である。 同実施形態にかかるアクセル開度率と有効率の関係を示す説明図である。 同実施形態にかかる表示部が表示する画面の一例を示す説明図である。 同実施形態にかかる駆動制御処理を示すフローチャート図である。 同実施形態にかかる有効率設定処理を示すフローチャート図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

＜＜１．概要＞＞
＜１−１．動力系の基本構成＞
まず、図１を参照して、本発明の一実施形態にかかる車両の動力系の基本構成について説明する。図１は、本発明の一実施形態による車両１（自車両）の基本システム構成を概略的に示す説明図である。本実施形態による車両１は、駆動源としてエンジン５５、及びモータジェネレータ７４を有するハイブリッド車両（ＨＥＶ）である。

図１に示したように、エンジン５５は、ガソリン等を燃料として駆動力を発生する内燃機関であり、エンジン５５の出力側には自動変速機６５が接続されている。

モータジェネレータ７４は、電気エネルギーを機械エネルギーに変換する機能と、機械エネルギーを電気エネルギーに変換する機能（回生機能）とを有している。また、モータジェネレータ７４は、エンジン５５の出力を吸収し電力に変換してバッテリ８０を充電するモータ発電走行モードと、減速時に熱エネルギーとして捨てられる減速エネルギーを電力に変換してバッテリ８０に充電する回生ブレーキモードを有している。回生ブレーキモードでは、駆動輪４０の回転によりモータジェネレータ７４で電力が発生するとともに、駆動輪４０に対するブレーキ力が発生する。

モータジェネレータ７４は、直流電力と交流電力とを双方向に変換するインバータ７８を介してバッテリ８０に接続されている。インバータ７８は、モータジェネレータ７４による駆動力発生時においては、バッテリ８０の電圧を交流電圧に変換してモータジェネレータ７４を駆動させる。また、インバータ７８は、バッテリ８０の充電時においては、モータジェネレータ７４で生成した回生電力を直流電圧に変換して、バッテリ８０に充電する。すなわち、モータジェネレータ７４は、インバータ７８の制御により動作が切り換えられる。

エンジン５５及びモータジェネレータ７４から出力される駆動力は、自動変速機６５及び駆動軸４５を含む動力伝達経路を介して駆動輪４０に伝達される。自動変速機６５は、変速比を切り換えることにより、駆動軸４５に伝達する駆動力を調節する。エンジン５５と自動変速機６５との間には、図示しないクラッチ機構が設けられている。クラッチ機構を解放することで、エンジン５５が動力伝達経路から切り離され、動力源としてモータジェネレータ７４のみが駆動輪４０に接続される。また、クラッチ機構を締結することで、動力伝達経路にエンジン５５が接続され、動力源としてエンジン５５及びモータジェネレータ７４が駆動輪４０に接続される。

＜１−２．電子制御系の基本構成＞
次に、車両１の動力系を制御する電子制御系について説明する。図１に示したように、電子制御系は、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の図示しない通信バスに接続される複数の制御ユニットによって構成されている。これらの複数の制御ユニットを介した協調制御により、エンジン５５、自動変速機６５及びモータジェネレータ７４が制御される。

本実施形態において、複数の制御ユニットは、それぞれマイクロコンピュータを中心として構成され、エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）５０、自動変速機制御ユニット（ＴＣＵ）６０、モータ制御ユニット（ＭＣＵ）７０、撮像処理ユニット（ＳＣ−ＣＵ）１１０及びハイブリッド制御ユニット（ＨＥＶ−ＣＵ）１３０を備えている。

これらの制御ユニット５０，６０，７０，１１０，１３０は、通信バスによって形成される車内ネットワークを介して各種演算値等の制御情報や各種センサによって検出した制御パラメータ情報を相互に交換し、エンジン制御、モータ制御、自動変速機制御を含む駆動制御等を実行する。

例えば、ＳＣ−ＣＵ１１０には、ステレオカメラ２０の撮像情報の信号が入力される。ＳＣ−ＣＵ１１０は、ステレオカメラ２０の撮像情報に基づき、先行車両の検出、自車両と先行車両の車間距離の算出、及び自車両と先行車両の相対速度の算出などを行う。

また、ＨＥＶ−ＣＵ１３０には、制御スイッチ３０や、ドライバのアクセル操作（アクセルペダルの踏み込み量、アクセル開度率)を検出するアクセルセンサ９０、ブレーキ操作（ブレーキペダルの踏み込み量）を検出するブレーキセンサ等の信号が入力される。例えば、本実施形態によるＨＥＶ−ＣＵ１３０は、制御スイッチ３０がＯＮの場合に、ＳＣ−ＣＵ１１０が算出した車間距離や相対速度などに基づいて、ドライバのアクセル操作量を駆動制御に反映させる割合を示す有効率を設定し、当該有効率に基づいて自車両の駆動制御を行う。また、本実施形態によるＨＥＶ−ＣＵ１３０は、表示部１５０に各種情報を表示させるための表示用信号を生成する。

ＥＣＵ５０、ＴＣＵ６０、ＭＣＵ７０は、それぞれエンジン５５、自動変速機６５、モータジェネレータ７４のインバータ７８を制御する。これらのＥＣＵ５０、ＴＣＵ６０、ＭＣＵ７０は、少なくとも駆動制御の実行時にはＨＥＶ−ＣＵ１３０からの要求に基づいて制御を実行する。

＜１−３．動作概要＞
続いて、図２〜４を参照して本実施形態による駆動制御の動作概要を説明する。
（従来の駆動制御）
図２は、図１に示した車両１において制御スイッチ３０がＯＦＦの場合の、車両１の動作の一例を示す説明図である。ここで、制御スイッチ３０がＯＦＦの場合、ＨＥＶ−ＣＵ１３０は有効率の設定を行わず、ドライバのアクセル操作量を直接的に（１００％）反映させた従来の駆動制御を行う。

従来の駆動制御において、ドライバのアクセル操作量は直接的に駆動制御に反映され、アクセル操作量に応じたトルク（エンジン５５の出力トルクとモータジェネレータ７４の出力トルクの合計トルク）の目標値がＨＥＶ−ＣＵ１３０により算出される。例えば、図２に示したように、時刻ｔ０から、ドライバのアクセル操作により、アクセル開度率が増加していくと、アクセル開度率の増加に伴いトルクが増加する。トルクが増加すると車両１は加速し、先行車両との車間距離が減少していく。

その結果、先行車両との車間距離が小さくなり、ドライバの運転技術によっては、先行車両との接触の危険がある距離まで自車両が先行車両に近づき過ぎてしまうことがある。その場合、先行車両との接触を回避するため、ドライバによるブレーキ操作や、上述した自動的なブレーキ制御機能により、減速が行われる（時刻ｔ１）。

ここで、減速しすぎると、車間距離が大きくなりすぎてしまうため、ドライバは先行車両に近づくために再度加速する（時刻ｔ２）。さらに、時刻ｔ１の場合と同様、自車両が先行車両に近づき過ぎてしまうと再度減速が行われる（時刻ｔ３）。

例えばドライバの運転技術が低く、適正な車間距離を保つことが困難である場合、上述のように、加速と減速を繰り返す運転が行われるため、適正な車間距離を保つ運転が行われた場合と比較し、車両のエネルギー消費効率が悪化する恐れがあった。

（本実施形態の駆動制御）
図３は、図１に示した車両１において制御スイッチ３０がＯＮの場合の、車両１の動作の一例を示す説明図である。ここで、制御スイッチ３０がＯＮの場合、ＨＥＶ−ＣＵ１３０はドライバのアクセル操作量を駆動制御に反映させる割合を示す有効率を設定し、当該有効率に基づいて車両１の駆動制御を行う。

本実施形態において、ＨＥＶ−ＣＵ１３０は、自速度と相対速度に基づいて、駆動力の抑制制御を開始する基準車間距離を設定し、車間距離から前記基準車間距離を減算した車間距離差を算出する。さらに、ＨＥＶ−ＣＵ１３０は、車間距離差が０以上の場合（車間距離が基準車間距離以上離れている場合）に有効率を１００％に設定し、車間距離差が負の場合（車間距離が基準車間距離より近い場合）に有効率を１００％未満に設定することで、車間距離が基準車間距離未満になった場合に駆動力の抑制を行う。なお、本実施形態において、基準車間距離は自速度と相対速度に応じて設定されるため、基準車間距離は一定とは限らないが、図３では簡単のため基準車間距離が一定の場合を例として示している。

本実施形態におけるＨＥＶ−ＣＵ１３０は、アクセル開度率に上記有効率を反映させて制御アクセル開度率を算出し、当該制御アクセル開度率に応じたトルクの目標値を算出する。

例えば、図３に示したように、時刻ｔ１０から、ドライバのアクセル操作により、アクセル開度率が増加していくと、車間距離が基準車間距離以上である間は、有効率が１００％であるため、アクセル開度率の増加に伴いトルクが増加する。トルクが増加すると車両１は加速し、先行車両との車間距離が減少していく。

時刻ｔ１１において車両１と先行車両の車間距離が基準車間距離と一致してもなお、車間距離が減少し続けると、ＨＥＶ−ＣＵ１３０は有効率を１００％未満に設定する。ＨＥＶ−ＣＵ１３０は、例えば後述する図７のように、車間距離が基準車間距離と比較して小さくなるにつれて有効率を小さく設定してもよい。また、本実施形態においては、アクセル開度率に有効率を乗算して算出された制御アクセル開度率に応じてトルクが変化するため、時刻ｔ１１〜時刻ｔ１２の期間のように、アクセル開度率が一定であっても、有効率の変化に応じて駆動力が抑制されてトルクが変化する。

また、本実施形態におけるＨＥＶ−ＣＵ１３０は、ドライバの車両加速意思が明確な場合、例えば、駆動力の抑制を解除してもよい。例えば、図３に示したように、ドライバが先行車両を追い越すために加速（追越加速）を行った場合（時刻ｔ１２〜ｔ１３）、ＨＥＶ−ＣＵ１３０は、有効率を１００％に設定することでドライバのアクセル操作量を直接的に駆動制御に反映させ、トルクの目標値を算出してもよい。

図４は、ドライバの車両加速意思が明確な場合に駆動力の抑制を解除するための、制御アクセル開度率の設定イメージを示す説明図である。図４において、実線は車間距離差が負の場合のアクセル開度率と制御アクセル開度率の関係の一例を示し、二点鎖線は有効率が１００％の場合のアクセル開度率と制御アクセル開度率の関係を示している。なお、制御アクセル開度率はアクセル開度率だけでなく、自速度や相対速度、車間距離などに応じて設定された有効率に基づいて決定されるため、アクセル開度率と制御開度率の関係は一定とは限らない。したがって、図４の実線は、アクセル開度率と制御開度率の関係の一例を示したものであり、アクセル開度率と制御開度率の関係はこれに限定されない。

例えば、アクセル開度率が、車間距離差に応じて予め設定された閾値α以上である場合に、ドライバの車両加速意思が明確であると判断されてもよい。すなわち、ＨＥＶ−ＣＵ１３０は、図４のようにアクセル開度率が、車間距離差に応じて予め設定された閾値α以上である場合に、有効率を１００％に設定し、アクセル開度率と制御アクセル開度率を一致させてもよい。このように有効率が設定されることで、図３の時刻ｔ１２〜ｔ１３に示したような追い越しが可能となる。

以上のように、本実施形態による駆動制御によれば、自車両が先行車両に近づき過ぎないようにトルクが調整され、加減速の繰り返しが抑えられる結果、車両のエネルギー消費効率が向上する。また、追越加速時のように、ドライバの車両加速意思が明確な場合には、駆動力の抑制が解除されるため、ドライバビリティが向上する。

以上、本実施形態の基本構成と動作概要を説明した。以下、本実施形態において、上記の動作や効果を実現するための撮像処理ユニット（ＳＣ−ＣＵ１１０）、及びハイブリッド制御ユニット（ＨＥＶ−ＣＵ１３０）の構成を順次詳細に説明する。

＜＜２．構成＞＞
＜２−１．撮像処理ユニット＞
図５に示したように、ＳＣ−ＣＵ１１０には、ステレオカメラ２０からの撮像情報が入力される。ＳＣ−ＣＵ１１０は、ステレオカメラ２０による撮像に基づいて、先行車両の有無、先行車両との車間距離や先行車両との相対速度等を演算する。

ＳＣ−ＣＵ１１０に接続されたステレオカメラ２０は、例えば電荷結合素子（ＣＣＤ）等の固体撮像素子を用いた左右一組のＣＣＤカメラからなる。これらの左右のＣＣＤカメラが、それぞれ車室内の天井前方に一定の間隔をもって取り付けられ、車外の対象を異なる視点からステレオ撮像する。ステレオカメラ２０及びＳＣ−ＣＵ１１０は一体化したユニットとして構成されて車室内に備えられてもよい。

ＳＣ−ＣＵ１１０は、ステレオカメラ２０で自車両の進行方向を撮像した１組のステレオ画像対に対し、対応する位置のずれ量から三角測量の原理によって距離情報を生成する。また、ＳＣ−ＣＵ１１０は、この距離情報に基づいて先行車両を検出する。先行車両が検出された場合には、ＳＣ−ＣＵ１１０は、自車両と先行車両の車間距離Ｄ、自車両と先行車両の相対速度Ｖｄなどを算出する。先行車両の検出結果や、算出された車間距離Ｄ、相対速度Ｖｄは、ＨＥＶ−ＣＵ１３０に出力される。

具体的には、図２に示したように、本実施形態によるＳＣ−ＣＵ１１０は、先行車両検出部１１２、車間距離測定部１１４、及び相対速度算出部１１６を備える。これらの各部は、具体的にはマイクロコンピュータによるプログラムの実行により実現される。

（先行車両検出部１１２）
先行車両検出部１１２は、立体物としての先行車両の有無を検出する。例えば、先行車両検出部１１２は、ステレオ画像から生成された距離情報に対して、周知のグルーピング処理を行い、グルーピング処理した距離情報を予め設定された三次元的な立体物データ等と比較することにより、先行車両を検出する。

（車間距離測定部１１４）
車間距離測定部１１４は、先行車両検出部１１２が先行車両を検出した場合に、ステレオカメラ２０によるステレオ画像（撮像情報）に基づいて、自車両と先行車両の車間距離Ｄを測定する。例えば、車間距離測定部１１４は、検出された先行車両を、ステレオ画像から生成された距離情報に対応付け、対応付けられた距離情報に基づいて車間距離を測定する。

（相対速度算出部１１６）
相対速度算出部１１６は、自車両と先行車両の相対速度Ｖｄを算出する。例えば、相対速度算出部１１６は、車間距離Ｄの時間的な変化の割合として相対速度Ｖｄを算出することが出来る。なお、本実施形態において、相対速度Ｖｄは先行車両の速度から自速度を減算した値と同等であり、先行車両の速度の方が自速度より大きい場合には、相対速度Ｖｄは正であり、先行車両の速度の方が自速度より小さい場合には、相対速度Ｖｄは負である。

＜２−２．ハイブリッド制御ユニット＞
ＨＥＶ−ＣＵ１３０は、図１におけるＥＣＵ５０、ＴＣＵ６０、ＭＣＵ７０を介して、エンジン５５の出力トルク、自動変速機６５の変速比、モータジェネレータ７４の出力トルクを制御することにより、車両１の駆動制御を行う。特に、本実施形態においてＨＥＶ−ＣＵ１３０は、制御スイッチ３０がＯＮにされた状態で、ドライバのアクセル操作量を駆動制御に反映させる割合を示す有効率を設定し、当該有効率に基づいて車両１の駆動制御を行う。また、ＨＥＶ−ＣＵ１３０は、図１における表示部１５０に情報を表示させるための表示信号用を生成し、表示部１５０に出力する。

なお、制御スイッチ３０は、例えば、車両１のハンドルに設けられ、ドライバによってＯＮ／ＯＦＦの切り換え操作が行われる。

具体的には、図５に示したように、ＨＥＶ−ＣＵ１３０には、ＳＣ−ＣＵ１１０から先行車両の検出結果や算出された車間距離Ｄ、相対速度Ｖｄが入力されるとともに、通信バスを介してアクセル開度率Ａｃｃ、自車両の自速度Ｖなどが入力される。また、図５に示したように、本実施形態によるＨＥＶ−ＣＵ１３０は、基準車間距離設定部１３２、有効率設定部１３４、表示制御部１３６、及び駆動制御部１３８を備える。これらの各部は、具体的にはマイクロコンピュータによるプログラムの実行により実現される。

（基準車間距離設定部１３２）
基準車間距離設定部１３２は、自車両の自速度Ｖと、相対速度Ｖｄに応じて基準車間距離Ｄｓｔｄを設定する。図６は、基準車間距離設定部１３２による、自速度Ｖと相対速度Ｖｄに応じた基準車間距離Ｄｓｔｄの設定の一例を示す説明図である。

後述するように、本実施形態では基準車間距離Ｄｓｔｄよりも車間距離が小さい場合に、駆動力の抑制制御が行われる。したがって、例えば自速度Ｖが大きい場合や、相対速度Ｖｄが大きい場合には、基準車間距離設定部１３２が基準車間距離Ｄｓｔｄを十分に大きな値に設定することで、急減速が必要となる前に駆動力の抑制が開始され得る。

例えば、図６に示したように、基準車間距離設定部１３２は、相対速度Ｖｄが変化せず、自速度Ｖが増加した場合に、基準車間距離Ｄｓｔｄが増加するように、基準車間距離Ｄｓｔｄを設定してもよい。なお、自速度Ｖと基準車間距離Ｄｓｔｄの関係は上記に限られず、例えば、基準車間距離設定部１３２は、相対速度Ｖｄが変化せず、自速度Ｖが増加した場合に、基準車間距離Ｄｓｔｄが少なくとも減少しないように、基準車間距離Ｄｓｔｄを設定してもよい。すなわち、基準車間距離設定部１３２は、自速度Ｖをパラメータとして、基準車間距離Ｄｓｔｄが広義単調増加するように基準車間距離Ｄｓｔｄを設定してもよい。

また、図６に示したように、基準車間距離設定部１３２は、ある自速度Ｖにおいて、相対速度Ｖｄが大きくなるにつれて（すなわち、自速度が先行車両の速度よりも大きくなるにつれて）、基準車間距離が大きくなるように、基準車間距離を設定してもよい。

（有効率設定部１３４）
有効率設定部１３４は、アクセル開度率Ａｃｃと、車間距離Ｄから基準車間距離Ｄｓｔｄを減算した車間距離差Ｄｄｉｆｆに基づいて、ドライバのアクセル操作量を駆動制御に反映させる割合を示す有効率を設定する。図７は、有効率設定部１３４による、アクセル開度率Ａｃｃと車間距離差Ｄｄｉｆｆに基づいた有効率設定の一例を示す説明図である。

例えば、有効率設定部１３４は、車間距離差Ｄｄｉｆｆが負である場合に、有効率を１００％未満に設定してもよい。また、有効率設定部１３４は、車間距離差Ｄｄｉｆｆが０以上である場合には、アクセル開度率に関わらず、有効率を１００％に設定してもよい。かかる構成によれば、基準車間距離Ｄｓｔｄよりも車間距離Ｄが小さい場合に、駆動力が抑制され、車間距離Ｄが基準車間距離Ｄｓｔｄ以上である場合、すなわち、十分な車間距離が確保されている場合には駆動力が抑制されず、ドライバビリティを良好に保つことが可能である。

また、図７に示したように、有効率設定部１３４は、あるアクセル開度率Ａｃｃにおいて、車間距離差Ｄｄｉｆｆが増加するにつれ、有効率が増加する、または少なくとも減少しないように有効率を設定してもよい。すなわち、有効率設定部１３４は、車間距離差をパラメータとして、前記有効率が広義単調増加するように前記有効率を設定してもよい。かかる構成によれば、車間距離差Ｄｄｉｆｆがより小さい場合、すなわち基準車間距離Ｄｓｔｄに対して車間距離Ｄがより小さい場合には有効率がより小さく設定されやすく、駆動力が抑制されやすくなるため、車間距離が十分に確保されやすいという効果がある。

また、図７に示したように、有効率設定部１３４は、車間距離差Ｄｄｉｆｆを一定としたとき、アクセル開度率Ａｃｃが増加するにつれ、有効率が増加する、または少なくとも減少しないように有効率を設定してもよい。すなわち、有効率設定部１３４は、車間距離差をパラメータとして、前記有効率が広義単調増加するように前記有効率を設定してもよい。特に、図７に示したように、アクセル開度率が車間距離差に応じて予め設定された閾値α（α_Ａ〜α_Ｅ）以上である場合に、有効率設定部１３４は、有効率を１００％に設定してもよい。なお閾値αは、車間距離差が小さい程、大きい値に設定されてもよい。かかる構成によれば、ドライバの車両加速意思が明確な場合に駆動力の抑制を解除することが可能であり、ドライバビリティが向上する。

なお、図７に示したように、有効率設定部１３４は車間距離差Ｄｄｉｆｆが小さくやアクセル開度率Ａｃｃが小さい場合に、有効率を小さく設定するが、有効率は最小でも０％より大きくなるように設定されてもよい。かかる構成によれば、有効率が０％に設定された場合と比べ、ドライバの感じる違和感が小さく、ドライバビリティが向上する。

（表示制御部１３６）
表示制御部１３６は、基準車間距離、車間距離差、または有効率、のうち少なくともいずれか一つに関する情報を、車両１が備える表示部１５０に表示させる。本実施形態による表示制御部１３６は、表示用信号を生成し、当該表示用信号を表示部１５０に出力することで、図８に示すような情報提示画面を表示部１５０に表示させる。

図８は本実施形態による駆動力の抑制制御が行われている場合に、表示制御部１３６が表示部１５０に表示させる情報提示画面の一例を示す説明図である。図８に示した情報提示画面は、アクセル開度率表示領域Ｕ１と、車間距離表示領域Ｕ２を含む。この例では、自速度６０ｋｍ／ｈ、アクセル開度率４５%、先行車両との車間距離１０ｍで走行しているとする。図６より基準車間距離Ｄｓｔｄが３０ｍとなり、車間距離差Ｄｄｉｆｆが−２０ｍ（＝車間距離１０ｍ−基準車間距離３０ｍ）となるため、図７より有効率５０％となる。

アクセル開度率表示領域Ｕ１において、破線はアクセル開度率（４５％）を示し、実線は制御アクセル開度率（２２．５％）を示す。また、アクセル開度率表示領域Ｕ１には有効率が表示されている。有効率が表示されることで、特に有効率が１００％未満である場合には、駆動力を算出するための制御アクセル開度率がアクセル開度率に比べて抑制されていることがドライバに理解されやすいという効果がある。

車間距離表示領域Ｕ２には、先行車両と自車両が表示されるとともに、現在の車間距離（図８中の１０ｍ）や、基準車間距離（図８中の３０ｍ）、車間距離差（図８中の２０ｍ。ここではドライバの理解しやすさを優先し正の値で表示する。）の情報が表示される。車間距離や基準車間距離、または車間距離差の情報が表示されることで、特に有効率が１００％未満である場合に、駆動力が抑制されている理由がドライバに理解されやすいという効果がある。

（駆動制御部１３８）
駆動制御部１３８は、有効率に基づいて、自車両の駆動制御を行う。例えば、本実施形態における駆動制御部１３８は、アクセル開度率に有効率を乗算して制御アクセル開度率を算出し、当該制御アクセル開度率に応じて、エンジン５５、及びモータジェネレータ７４が出力する駆動力の目標値（目標駆動力）を算出する。ただし、本発明による、有効率に基づいた駆動制御は上記に限られない。例えば、駆動制御部１３８は、目標駆動力、エンジンの目標回転数、または目標加速度などに有効率を反映させることで、駆動制御を行ってもよい。

＜＜３．動作＞＞
以上、本実施形態による車両１が備えるＳＣ−ＣＵ１１０とＨＥＶ−ＣＵ１３０の構成について説明した。次に、本実施形態の駆動制御処理について説明する。なお、以下の駆動制御処理は、定期的に、または前回の駆動制御処理が終了次第、繰り返して行われてもよい。

＜３−１．基本ルーチン＞
図９は、本実施形態の駆動制御処理の一例を示すフローチャート図である。まず、制御スイッチ３０がＯＮであるか否かが判定される（Ｓ１００）。制御スイッチ３０がＯＦＦの場合（Ｓ１００：ＮＯ）、ＨＥＶ−ＣＵ１３０の駆動制御部１３８は、現在のアクセル開度率に応じて目標駆動力の算出を行い（Ｓ１７０）、駆動制御処理を終了する。

制御スイッチ３０がＯＮの場合（Ｓ１００：ＹＥＳ）、ＳＣ−ＣＵ１１０の車間距離測定部１１４は、ステレオカメラ２０の撮像情報に基づいて、先行車両との車間距離Ｄの算出を行う（Ｓ１１０）。ここで、先行車両検出部１１２が先行車両を検出していなかった場合には、車間距離Ｄは無限大、または所定の非常に大きな値に設定される。次に、ＳＣ−ＣＵ１１０の相対速度算出部１１６は、車間距離Ｄの時間変化に基づいて相対速度を算出する（Ｓ１２０）。

続いて、ＨＥＶ−ＣＵ１３０の基準車間距離設定部１３２が、自速度Ｖと車間距離Ｄに基づいて基準車間距離Ｄｓｔｄを算出する（Ｓ１３０）。続いて、ＨＥＶ−ＣＵ１３０の有効率設定部１３４が、基準車間距離Ｄｓｔｄ、車間距離Ｄ、及びアクセル開度率Ａｃｃに基づいて有効率を設定する（Ｓ１４０）。ステップＳ１４０の有効率設定の詳細については後述する。さらに、ＨＥＶ−ＣＵ１３０の表示制御部１３６が表示用信号を生成し、基準車間距離、車間距離差、有効率などの情報を表示部１５０に表示させる（Ｓ１５０）。

続いて、ＨＥＶ−ＣＵ１３０の駆動制御部１３８は、アクセル開度率に有効率を乗算して制御アクセル開度率を算出する（Ｓ１６０）。最後に、ＨＥＶ−ＣＵ１３０の駆動制御部１３８は、制御アクセル開度率に応じて目標駆動力の算出を行い（Ｓ１７０）、駆動制御処理を終了する。

＜３−２．有効率設定ルーチン＞
以上、本実施形態の駆動制御処理について説明した。続いて、上記駆動制御処理のうち、ＨＥＶ−ＣＵ１３０の有効率設定部１３４が行う有効率設定処理（図９のステップＳ１４０）について、図１０を参照して詳しく説明する。図１０は、有効率設定処理を示す説明図である。

まず、ＨＥＶ−ＣＵ１３０の有効率設定部１３４は、車間距離Ｄから基準車間距離Ｄｓｔｄを減算した車間距離差Ｄｄｉｆｆが負であるか否かを判定する（Ｓ１４２）。車間距離差Ｄｄｉｆｆが負である場合（Ｓ１４２：ＹＥＳ）、車間距離差に応じて予め設定された閾値αとアクセル開度率Ａｃｃの比較を行う（Ｓ１４４）。

アクセル開度率Ａｃｃより閾値αの方が大きい場合（Ｓ１４４：ＹＥＳ）、ＨＥＶ−ＣＵ１３０の有効率設定部１３４は、アクセル開度率Ａｃｃと、車間距離差Ｄｄｉｆｆに応じて、１００％未満の有効率を設定する。

一方、車間距離差が０以上の場合（Ｓ１４２：ＮＯ）、またはアクセル開度率Ａｃｃが閾値α以上である場合（Ｓ１４４：ＮＯ）、ＨＥＶ−ＣＵ１３０の有効率設定部１３４は有効率を１００％に設定する（Ｓ１４８）。

＜＜４．むすび＞＞
以上説明したように、本発明の実施形態によれば、自車両の自速度と、先行車両との車間距離に基づいて、駆動力の制御が行われるため、加速と急減速が繰り返されることによる車両のエネルギー消費効率の悪化を抑制することが可能である。また、本実施形態によれば、ドライバの車両加速意思が明確な場合には、駆動力の抑制が解除されるため、ドライバビリティを向上させることが可能である。

以上、添付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したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記実施形態では、駆動源としてエンジン５５及びモータジェネレータ７４を備えたハイブリッド車両の例を説明したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、駆動源としてモータジェネレータのみを備えた車両や、駆動源としてエンジンのみを備えた車両であっても、それらの駆動制御において有効率を反映させることで、本発明を実施することが可能である。

また、上記実施形態では、ドライバが制御スイッチ３０のＯＮ／ＯＦＦ切り替えを行うことで、有効率の算出・反映の有無が切り替えられる例を説明したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、車両１が追従制御（ＡＣＣ、Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｃｒｕｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）を実行可能な場合、追従制御が実行されている場合は、有効率の算出・反映が行われず、追従制御が実行されていない場合に、有効率の算出・反映が行われてもよい。

また、上記実施形態では、先行車両検出部１１２、車間距離測定部１１４、相対速度算出部１１６が、ステレオカメラの撮像処理を行うＳＣ−ＣＵ１１０の各部として構成される例を説明したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、車載ミリ波レーダや、車車間通信、ＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｙｓｔｅｍ：高度道路交通システム）を通じて取得される情報に基づいて、先行車両の検出や車間距離と相対速度の取得が行われてもよい。

また、上記実施形態では、相対速度算出部１１６はＳＣ−ＣＵ１１０に含まれ、基準車間距離設定部１３２、有効率設定部１３４、表示制御部１３６、駆動制御部１３８はＨＥＶ−ＣＵに含まれる例を説明したが、本発明はかかる例に限定されない。上記の各部の機能は、例えば、ＥＣＵ５０、ＴＣＵ６０、ＭＣＵ７０などの他の制御ユニットがプログラムを実行することにより実現されてもよい。

また、本明細書における各ステップは、必ずしもフローチャート図として記載された順序に沿って時系列に処理する必要はない。例えば、駆動制御処理における各ステップは、フローチャート図として記載した順序と異なる順序で処理されても、並列的に処理されてもよい。

１ 車両
２０ ステレオカメラ
３０ 制御スイッチ
４０ 駆動輪
４５ 駆動軸
５０ ＥＣＵ（エンジン制御ユニット）
５５ エンジン
６０ ＴＣＵ（自動変速機制御ユニット）
６５ 自動変速機
７０ ＭＣＵ（モータ制御ユニット）
７４ モータジェネレータ
７８ インバータ
８０ バッテリ
９０ アクセルセンサ
１１０ ＳＣ−ＣＵ（撮像処理ユニット）
１１２ 先行車両検出部
１１４ 車間距離測定部
１１６ 相対速度算出部
１３０ ＨＥＶ−ＣＵ（ハイブリッド制御ユニット）
１３２ 基準車間距離設定部
１３４ 有効率設定部
１３６ 表示制御部
１３８ 駆動制御部
１５０ 表示部

Claims (10)

1. 自車両の自速度に応じて基準車間距離を設定する基準車間距離設定部と、
   前記自車両と先行車両の車間距離を測定する車間距離測定部と、
   前記車間距離から前記基準車間距離を減算した車間距離差に基づいて、ドライバのアクセル操作量を駆動制御に反映させる割合を示す有効率を設定する有効率設定部と、
   前記有効率に基づいて、前記自車両の駆動制御を行う駆動制御部と、
   を備え、
   前記有効率は最小でも０％より大きくなるように設定され、前記アクセル操作量が前記車間距離差に応じて予め設定された第１の閾値未満である場合に、０％より大きく前記車間距離差に応じた所定の値に設定され、前記アクセル操作量が前記第１の閾値以上かつ前記車間距離差が小さい程大きくなるように予め設定された第２の閾値未満である場合に、前記アクセル操作量の増加に対して前記有効率の増加率が広義単調増加するように設定され、前記アクセル操作量が前記第２の閾値以上である場合に、１００％に設定される、車両の制御装置。
2. 前記自車両と先行車両の相対速度を算出する相対速度算出部をさらに備え、
   前記基準車間距離設定部は、前記自速度と前記相対速度に応じて前記基準車間距離を設定する、請求項１に記載の車両の制御装置。
3. 前記基準車間距離設定部は、前記自速度が、前記先行車両の速度よりも大きくなるにつれて、前記基準車間距離が大きくなるように前記基準車間距離を設定する、請求項２に記載の車両の制御装置。
4. 前記駆動制御部は、アクセル開度率、目標駆動力、エンジンの目標回転数、または目標加速度、のうち少なくともいずれか一つに前記有効率を反映させて前記駆動制御を行う、請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
5. 前記自車両が情報を表示する表示部を備える場合に、前記基準車間距離、前記車間距離差、または前記有効率、のうち少なくともいずれか一つに関する情報を前記表示部に表示させる表示制御部をさらに備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
6. 前記有効率設定部は、前記車間距離差をパラメータとして、前記有効率が広義単調増加するように前記有効率を設定する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
7. 前記有効率設定部は、アクセル開度率をパラメータとして、前記有効率が広義単調増加するように前記有効率を設定する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
8. 前記基準車間距離設定部は、前記自速度をパラメータとして、前記基準車間距離が広義単調増加するように前記基準車間距離を設定する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
9. 前記車間距離測定部は、カメラによる撮像情報に基づいて前記車間距離を測定する、請求項１〜８のいずれか一項に記載の車両の制御装置。
10. 自車両の自速度に応じて基準車間距離を設定することと、
    前記自車両と先行車両の車間距離を測定することと、
    前記基準車間距離から前記車間距離を減算した車間距離差に基づいて、ドライバのアクセル操作量を駆動制御に反映させる割合を示す有効率を設定することと、
    前記有効率に基づいて、前記自車両の駆動制御を行うこと、
    を含み、
    前記有効率は最小でも０％より大きくなるように設定され、前記アクセル操作量が前記車間距離差に応じて予め設定された第１の閾値未満である場合に、０％より大きく前記車間距離差に応じた所定の値に設定され、前記アクセル操作量が前記第１の閾値以上かつ前記車間距離差が小さい程大きくなるように予め設定された第２の閾値未満である場合に、前記アクセル操作量の増加に対して前記有効率の増加率が広義単調増加するように設定され、前記アクセル操作量が前記第２の閾値以上である場合に、１００％に設定される、車両の制御方法。

Images