JP7225619B2 - 車両制御装置 - Google Patents

Description

自車の車速を設定車速に維持すると共に自車と自車前を走行する他車との間の車間距離を設定車間距離に維持する車両制御装置に関する。

自車の車速を設定車速に維持すると共に自車と自車前を走行する他車との間の車間距離を設定車間距離に維持する車両制御装置が知られている。

特開２０１６－１４７５５６号公報 特開２００３－１７０７６０号公報 特開２０１０－１７３５３０号公報

然し乍ら、従来の車両制御装置では、自車前を走行する他車の車速変化に対する自車の追従性を一定としている為、交通量に応じ最適な制御を実行する事が出来ない。

以上の事情に鑑み、交通量に応じ最適な制御を実行する事が出来る車両制御装置を提供する事を目的とする。

自車の車速を設定車速に維持すると共に自車と自車前を走行する他車との間の車間距離を設定車間距離に維持する定速走行車間距離制御を実行する定速走行車間距離制御部と、道路交通情報を取得する道路交通情報取得部と、前記道路交通情報を基に交通量を推定する交通量推定部と、を備え、前記定速走行車間距離制御部は、前記交通量を基に自車前を走行する他車の車速変化に対する自車の応答速度を変化させる車両制御装置を提供する。

前記定速走行車間距離制御部は、前記交通量が閾値未満の場合に、自車前を走行する他車の車速変化に対する自車の応答速度を低下させる事が望ましい。

前記定速走行車間距離制御部は、前記交通量が閾値未満の場合に、自車前を走行する他車の正の車速変化に対する自車の応答速度を低下させる事が望ましい。

前記定速走行車間距離制御部は、前記交通量が第一閾値未満の場合に、自車前を走行する他車の車速変化に対する自車の応答速度を低下させ、前記交通量が前記第一閾値と比較し大きい第二閾値以上の場合に、自車前を走行する他車の車速変化に対する自車の応答速度を上昇させる事が望ましい。

前記定速走行車間距離制御部は、前記交通量が第一閾値未満の場合に、自車前を走行する他車の正の車速変化に対する自車の応答速度を低下させ、前記交通量が前記第一閾値と比較し大きい第二閾値以上の場合に、自車前を走行する他車の正の車速変化に対する自車の応答速度を上昇させる事が望ましい。

前記定速走行車間距離制御部は、前記交通量の減少に伴い、自車前を走行する他車の車速変化に対する自車の応答速度を徐々に低下させ、前記交通量の増大に伴い、自車前を走行する他車の車速変化に対する自車の応答速度を徐々に上昇させる事が望ましい。

前記定速走行車間距離制御部は、前記交通量の減少に伴い、自車前を走行する他車の正の車速変化に対する自車の応答速度を徐々に低下させ、前記交通量の増大に伴い、自車前を走行する他車の正の車速変化に対する自車の応答速度を徐々に上昇させる事が望ましい。

前記交通量は、自車が走行している道路の交通量を意味する事が望ましい。

交通量に応じ最適な制御を実行する事が出来る車両制御装置を提供する事が出来る。

第一の実施の形態に係る車両制御装置の構成を説明する図である。 第一の実施の形態に係る車両制御装置の動作を説明する図である。 第一の実施の形態に係る車両制御装置の動作を説明する図である。 第二の実施の形態に係る車両制御装置の構成を説明する図である。 第二の実施の形態に係る車両制御装置の動作を説明する図である。 第三の実施の形態に係る車両制御装置の構成を説明する図である。 第三の実施の形態に係る車両制御装置の動作を説明する図である。

以下、実施の形態を添付図面に順って説明する。

［第一の実施の形態］
図１に示す様に、車両制御装置１００は、定速走行車間距離制御部１０１と、道路交通情報取得部１０２と、交通量推定部１０３と、を備える。

定速走行車間距離制御部１０１は、定速走行車間距離制御（ＡＣＣ；Adaptive Cruise Control）を実行する。定速走行車間距離制御は、自車の車速を設定車速に維持すると共に自車と自車前を走行する他車との間の車間距離を設定車間距離に維持する制御を意味する。設定車速は、予め設定されるか、道路交通情報（道路の種類、道路の形状、及び／又は交通量）等を基に自動的に設定されるか、又は運転者が車速設定操作を行う事によって設定される。車速設定操作は、例えば、運転者が車速設定スイッチを操作する事によって実施される。設定車間距離は、予め設定されるか、自車の車速等を基に自動的に設定されるか、又は運転者が車間距離設定操作を行う事によって設定される。車間距離設定操作は、例えば、運転者が車間距離設定スイッチを操作する事によって実施される。自車の車速は、車速センサ１０４によって検出されると共に定速走行車間距離制御部１０１に入力され、車間距離は、車間距離センサ１０５によって検出されると共に定速走行車間距離制御部１０１に入力される。定速走行車間距離制御部１０１は、例えば、エンジンコントロールユニット１０６によって構成される。

道路交通情報取得部１０２は、道路交通情報を取得する。具体的に言えば、道路交通情報取得部１０２は、例えば、ライダ（ＬｉＤＡＲ；Light Detection And Ranging）、カメラ、車車間通信機器、及び／又は路車間通信機器を使用し自車の周辺の道路交通情報を取得する。道路交通情報取得部１０２は、例えば、エンジンコントロールユニット１０６によって構成される。

交通量推定部１０３は、道路交通情報を基に交通量を推定する。具体的に言えば、交通量推定部１０３は、自車の周辺の道路交通情報を基に自車が走行している道路の交通量を推定する。交通量推定部１０３は、例えば、エンジンコントロールユニット１０６によって構成される。

前述した様に、従来の車両制御装置では、自車前を走行する他車の車速変化に対する自車の追従性（応答速度）を一定としている為、交通量に応じ最適な制御を実行する事が出来ない。例えば、商用車では、省燃費性を上昇させる為、定速走行車間距離制御を実行している間も、自車の追従性を低下させ、自車の車速変化を小さくする事が望ましい。然し乍ら、自車の車速変化を小さくすると、車間距離が長く成り易く、自車と自車前を走行する他車との間に他車が割り込む頻度が高く成る為、他車が割り込む度に、自車の車速を低下させ、車間距離を調整する必要が有り、省燃費性が低下する。更に、他車が割り込む度に、自車の車速を頻繁に低下させると、交通渋滞を招く虞が有る。

従って、定速走行車間距離制御部１０１は、交通量を基に自車の追従性を変化させる。具体的に言えば、定速走行車間距離制御部１０１は、交通量が閾値未満の場合に、自車の追従性を低下させる。交通量が比較的少ない場合（閾値未満の場合）は、割り込み頻度が低く成る為、自車の追従性を低下させても、交通渋滞を招く虞が無い為、省燃費性を上昇させる効果のみを得る事が出来る。一方、交通量が比較的多い場合（閾値以上の場合）は、割り込み頻度が高く成る為、自車の追従性を低下させず、自車を他車に積極的に追従させる事で、交通渋滞の発生を抑制する。

尚、自車の追従性を低下させる際は、自車前を走行する他車の負の車速変化に対する自車の追従性（他車が減速した時の自車の追従性）を低下させず、自車前を走行する他車の正の車速変化に対する自車の追従性（他車が加速した時の自車の追従性）のみを低下させる事が望ましい。他車が減速すると、車間距離が短く成り易いが、他車が減速した時の自車の追従性を低下させない場合は、他車が減速しても、車間距離が設定車間距離に維持され易く成る為、自車の追従性の低下に起因する衝突危険性の上昇を防止する事が出来る。

図２に示す様に、車両制御装置１００は、運転者が定速走行車間距離制御Ｍ１００の開始を指示する事によって、定速走行車間距離制御Ｍ１００を開始する。運転者は、例えば、定速走行車間距離制御開始スイッチを操作する事によって、定速走行車間距離制御Ｍ１００の開始を指示し、定速走行車間距離制御終了スイッチを操作する事によって、定速走行車間距離制御Ｍ１００の終了を指示する事が出来る。

ステップＳ１０１では、定速走行車間距離制御部１０１が、車間距離Ｄが設定車間距離Ｄ_SETに維持されているか否かを判定し、車間距離Ｄが設定車間距離Ｄ_SETに維持されている場合は、ステップＳ１０１を繰り返し、車間距離Ｄが設定車間距離Ｄ_SETに維持されていない場合は、ステップＳ１０２に進む。自車の車速や車間距離Ｄの検出誤差、及びドライバビリティを考慮すると、車間距離Ｄが設定車間距離Ｄ_SETに維持されているか否かは、厳格に判定する必要は無く、車間距離Ｄが設定車間距離Ｄ_SETと近似している場合は、車間距離Ｄが設定車間距離Ｄ_SETに維持されていると判定する。

ステップＳ１０２では、定速走行車間距離制御部１０１が、車間距離Ｄを設定車間距離Ｄ_SETと比較し、車間距離Ｄが設定車間距離Ｄ_SETと比較し短い場合は、ステップＳ１０３に進み、車間距離Ｄが設定車間距離Ｄ_SETと比較し長い場合は、ステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０３では、定速走行車間距離制御部１０１が、車間距離Ｄを設定車間距離Ｄ_SETと一致させるべく、自車の車速を低下させ、ステップＳ１０４では、定速走行車間距離制御部１０１が、車間距離Ｄを設定車間距離Ｄ_SETと一致させるべく、自車の車速が設定車速を超えない範囲で自車の車速を上昇させる。

図３に示す様に、車両制御装置１００では、定速走行車間距離制御Ｍ１００を実行する際に自車の追従性を変化させる自車追従性可変制御Ｍ２００を実行する。

ステップＳ２０１では、道路交通情報取得部１０２が、自車の周辺の道路交通情報を取得し、ステップＳ２０２では、交通量推定部１０３が、自車の周辺の道路交通情報を基に自車が走行している道路の交通量Ｔを推定する。

ステップＳ２０３では、定速走行車間距離制御部１０１が、交通量Ｔが閾値Ｔ_THRESHOLD未満か否かを判定し、交通量Ｔが閾値Ｔ_THRESHOLD未満の場合は、ステップＳ２０４に進み、交通量Ｔが閾値Ｔ_THRESHOLD以上の場合は、ステップＳ２０５に進む。

ステップＳ２０４では、定速走行車間距離制御部１０１が、自車の追従性を低下させる。ステップＳ１０１で車間距離Ｄが設定車間距離Ｄ_SETと近似していると判定する範囲を広くするか、ステップＳ１０３で自車の車速を低下させる際の自車の車速変化を緩やかにするか、及び／又はステップＳ１０４で自車の車速を上昇させる際の自車の車速変化を緩やかにすると、自車の追従性を低下させる事が出来る。

ステップＳ２０５では、定速走行車間距離制御部１０１が、自車の追従性を元に戻す。具体的に言えば、自車追従性可変制御Ｍ２００を通じ自車の追従性を低下させている場合は、自車の追従性を初期値に復帰させる。自車の追従性を低下させていない場合は、自車の追従性を初期値に維持する。追従性の初期値は、予め設定される。

自車追従性可変制御Ｍ２００は、定速走行車間距離制御Ｍ１００と並列に実行する事も出来るし、定速走行車間距離制御Ｍ１００に組み込む事も出来る。定速走行車間距離制御Ｍ１００に組み込む場合は、ステップＳ１０１、Ｓ１０３、及び／又はＳ１０４に先行し実行する事が出来る。

尚、自車追従性可変制御Ｍ２００は、瞬間的に変化し易い自車の車速や車間距離Ｄを基に実行する定速走行車間距離制御Ｍ１００と異なり、瞬間的に変化し難い交通量Ｔを基に実行する為、定速走行車間距離制御Ｍ１００と同様の頻度で実行する必要は無く、比較的長い周期で実行する事が望ましい。自車追従性可変制御Ｍ２００を比較的長い周期で実行すると、中央演算処理装置の帯域幅を節約する事が出来る為、中央演算処理装置の帯域幅を有効に活用する事が出来る。

以上に説明した車両制御装置１００によれば、交通量Ｔが閾値Ｔ_THRESHOLD未満の場合に、自車の追従性を低下させる為、省燃費性を上昇させ、而も交通渋滞の発生を抑制する事が出来る。

［第二の実施の形態］
図４に示す様に、車両制御装置２００は、車両制御装置１００と比較すると、定速走行車間距離制御部１０１の代わりに定速走行車間距離制御部２０１を備える点が異なる。

定速走行車間距離制御部２０１は、交通量が第一閾値未満の場合に、自車前を走行する他車の車速変化に対する自車の追従性を低下させ、交通量が第一閾値と比較し大きい第二閾値以上の場合に、自車前を走行する他車の車速変化に対する自車の追従性を上昇させる。定速走行車間距離制御部２０１は、例えば、エンジンコントロールユニット１０６によって構成される。

尚、自車の追従性を低下させる際は、前述した様に、自車前を走行する他車の負の車速変化に対する自車の追従性を低下させず、自車前を走行する他車の正の車速変化に対する自車の追従性のみを低下させる事も出来る。

定速走行車間距離制御部２０１は、定速走行車間距離制御部１０１と同様に定速走行車間距離制御Ｍ１００を実行し、自車追従性可変制御Ｍ２００の代わりに自車追従性可変制御Ｍ３００を実行する。

図５に示す様に、車両制御装置２００では、定速走行車間距離制御Ｍ１００を実行する際に自車の追従性を変化させる自車追従性可変制御Ｍ３００を実行する。

ステップＳ３０１では、道路交通情報取得部１０２が、自車の周辺の道路交通情報を取得し、ステップＳ３０２では、交通量推定部１０３が、自車の周辺の道路交通情報を基に自車が走行している道路の交通量Ｔを推定する。

ステップＳ３０３では、定速走行車間距離制御部２０１が、交通量Ｔが第一閾値Ｔ_THRESHOLD1未満か否かを判定し、交通量Ｔが第一閾値Ｔ_THRESHOLD1未満の場合は、ステップＳ３０４に進み、交通量Ｔが第一閾値Ｔ_THRESHOLD1以上の場合は、ステップＳ３０５に進む。

ステップＳ３０４では、定速走行車間距離制御部２０１が、自車の追従性を低下させる。ステップＳ１０１で車間距離Ｄが設定車間距離Ｄ_SETと近似していると判定する範囲を広くするか、ステップＳ１０３で自車の車速を低下させる際の自車の車速変化を緩やかにするか、及び／又はステップＳ１０４で自車の車速を上昇させる際の自車の車速変化を緩やかにすると、自車の追従性を低下させる事が出来る。

ステップＳ３０５では、定速走行車間距離制御部２０１が、交通量Ｔが第一閾値Ｔ_THRESHOLD1と比較し大きい第二閾値Ｔ_THRESHOLD2以上か否かを判定し、交通量Ｔが第二閾値Ｔ_THRESHOLD2以上の場合は、ステップＳ３０６に進み、交通量Ｔが第二閾値Ｔ_THRESHOLD2未満の場合は、ステップＳ３０７に進む。

ステップＳ３０６では、定速走行車間距離制御部２０１が、自車の追従性を上昇させる。ステップＳ１０１で車間距離Ｄが設定車間距離Ｄ_SETと近似していると判定する範囲を狭くするか、ステップＳ１０３で自車の車速を低下させる際の自車の車速変化を急にするか、及び／又はステップＳ１０４で自車の車速を上昇させる際の自車の車速変化を急にすると、自車の追従性を上昇させる事が出来る。

ステップＳ３０７では、定速走行車間距離制御部２０１が、自車の追従性を元に戻す。具体的に言えば、自車追従性可変制御Ｍ３００を通じ自車の追従性を低下させているか又は上昇させている場合は、自車の追従性を初期値に復帰させる。自車の追従性を低下させていないか又は上昇させていない場合は、自車の追従性を初期値に維持する。追従性の初期値は、予め設定される。

自車追従性可変制御Ｍ３００は、定速走行車間距離制御Ｍ１００と並列に実行する事も出来るし、定速走行車間距離制御Ｍ１００に組み込む事も出来る。定速走行車間距離制御Ｍ１００に組み込む場合は、例えば、ステップＳ１０１及び／又はＳ１０３に先立ち実行する事が出来る。

尚、自車追従性可変制御Ｍ３００は、瞬間的に変化し易い自車の車速や車間距離Ｄを基に実行する定速走行車間距離制御Ｍ１００と異なり、瞬間的に変化し難い交通量Ｔを基に実行する為、定速走行車間距離制御Ｍ１００と同様の頻度で実行する必要は無く、比較的長い周期で実行する。

以上に説明した車両制御装置２００によれば、交通量Ｔが第一閾値Ｔ_THRESHOLD1未満の場合に、自車の追従性を低下させ、交通量Ｔが第一閾値Ｔ_THRESHOLD1と比較し大きい第二閾値Ｔ_THRESHOLD2以上の場合に、自車の追従性を上昇させる為、自車の追従性を、通常のもの（初期値）、低下させたもの、及び上昇させたものの三段階に変化させる事が出来る為、省燃費性を上昇させ、交通渋滞の発生を抑制する事が出来る事に加え、交通量Ｔに応じ細やかな制御を行う事が出来る。

［第三の実施の形態］
図６に示す様に、車両制御装置３００は、車両制御装置１００と比較すると、定速走行車間距離制御部１０１の代わりに定速走行車間距離制御部３０１を備える点が異なる。

定速走行車間距離制御部３０１は、交通量の減少に伴い、自車前を走行する他車の車速変化に対する自車の追従性を徐々に低下させ、交通量の増大に伴い、自車前を走行する他車の車速変化に対する自車の追従性を徐々に上昇させる。

尚、自車の追従性を低下させる際は、前述した様に、自車前を走行する他車の負の車速変化に対する自車の追従性を低下させず、自車前を走行する他車の正の車速変化に対する自車の追従性のみを低下させる事も出来る。

定速走行車間距離制御部３０１は、定速走行車間距離制御部１０１と同様に定速走行車間距離制御Ｍ１００を実行し、自車追従性可変制御Ｍ２００の代わりに自車追従性可変制御Ｍ４００を実行する。

図７に示す様に、車両制御装置３００では、定速走行車間距離制御Ｍ１００を実行する際に自車の追従性を変化させる自車追従性可変制御Ｍ４００を実行する。

ステップＳ４０１では、道路交通情報取得部１０２が、自車の周辺の道路交通情報を取得し、ステップＳ４０２では、交通量推定部１０３が、自車の周辺の道路交通情報を基に自車が走行している道路の交通量を推定する。

ステップＳ４０３では、定速走行車間距離制御部３０１が、交通量に応じ自車の追従性を変化させる。例えば、交通量と自車の追従性との関係を予めマップに記憶しておき、交通量に応じマップを参照する事によって、交通量の減少に伴い、自車の追従性を徐々に低下させ、交通量の増大に伴い、自車の追従性を徐々に上昇させる。

自車追従性可変制御Ｍ４００は、定速走行車間距離制御Ｍ１００と並列に実行する事も出来るし、定速走行車間距離制御Ｍ１００に組み込む事も出来る。定速走行車間距離制御Ｍ１００に組み込む場合は、例えば、ステップＳ１０１及び／又はＳ１０３に先立ち実行する事が出来る。

尚、自車追従性可変制御Ｍ４００は、瞬間的に変化し易い自車の車速や車間距離Ｄを基に実行する定速走行車間距離制御Ｍ１００と異なり、瞬間的に変化し難い交通量を基に実行する為、定速走行車間距離制御Ｍ１００と同様の頻度で実行する必要は無く、比較的長い周期で実行する。

以上に説明した車両制御装置３００によれば、交通量の減少に伴い、自車の追従性を徐々に低下させ、交通量の増大に伴い、自車の追従性を徐々に上昇させる為、省燃費性を上昇させ、交通渋滞の発生を抑制する事が出来る事に加え、交通量に応じ細やかな制御を行う事が出来る。更に、ドライバビリティの急激な変化を抑制する事も出来る。

１００ 車両制御装置
１０１ 定速走行車間距離制御部
１０２ 道路交通情報取得部
１０３ 交通量推定部
１０４ 車速センサ
１０５ 車間距離センサ
１０６ エンジンコントロールユニット

Claims (5)

1. 自車の車速を設定車速に維持すると共に自車と自車前を走行する他車との間の車間距離を設定車間距離に維持する定速走行車間距離制御を実行する定速走行車間距離制御部と、
   道路交通情報を取得する道路交通情報取得部と、
   前記道路交通情報を基に交通量を推定する交通量推定部と、
   を備え、
   前記定速走行車間距離制御部は、前記交通量を基に自車前を走行する他車の車速変化に対する自車の応答速度を変化させ、
   前記定速走行車間距離制御部は、
   前記交通量が閾値以上の場合に、自車前を走行する他車の車速変化に対する自車の応答速度を低下させず、
   前記交通量が前記閾値未満の場合に、自車前を走行する他車の負の車速変化に対する自車の応答速度を低下させず、自車前を走行する他車の正の車速変化に対する自車の応答速度を低下させる
   事を特徴とする車両制御装置。
2. 前記定速走行車間距離制御部は、
   前記交通量が前記閾値としての第一閾値未満の場合に、自車前を走行する他車の負の車速変化に対する自車の応答速度を低下させず、自車前を走行する他車の正の車速変化に対する自車の応答速度を低下させ、
   前記交通量が前記第一閾値と比較し大きい第二閾値以上の場合に、自車前を走行する他車の車速変化に対する自車の応答速度を上昇させる
   請求項１に記載の車両制御装置。
3. 前記定速走行車間距離制御部は、
   前記交通量が前記閾値としての第一閾値未満の場合に、自車前を走行する他車の負の車速変化に対する自車の応答速度を低下させず、自車前を走行する他車の正の車速変化に対する自車の応答速度を低下させ、
   前記交通量が前記第一閾値と比較し大きい第二閾値以上の場合に、自車前を走行する他車の正の車速変化に対する自車の応答速度を上昇させる
   請求項１に記載の車両制御装置。
4. 前記定速走行車間距離制御部は、前記交通量の減少に伴い、自車前を走行する他車の正の車速変化に対する自車の応答速度を徐々に低下させ、前記交通量の増大に伴い、自車前を走行する他車の正の車速変化に対する自車の応答速度を徐々に上昇させる
   請求項１に記載の車両制御装置。
5. 前記交通量は、自車が走行している道路の交通量を意味する
   請求項１乃至４の何れか一項に記載の車両制御装置。

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