WO2019073583A1

WO2019073583A1 - 自動運転車両の制御方法および制御装置

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Publication number: WO2019073583A1
Application number: PCT/JP2017/037079
Authority: WO
Inventors: 智宏宮川
Original assignee: 日産自動車株式会社
Priority date: 2017-10-12
Filing date: 2017-10-12
Publication date: 2019-04-18
Also published as: JP6988908B2; JPWO2019073583A1; CN111148677B; EP3696039A4; CN111148677A; EP3696039B1; US11535278B2; EP3696039A1; US20200298890A1

Abstract

自動運転車両の制御方法は、エンジンと、エンジンの動作を制御するコントローラと、を備える自動運転車両において、自車両前方に先行車両がある場合に、自車両と先行車両との車間距離に応じた要求駆動力を設定し、先行車両がある場合に、先行車両前方の状況から当該先行車両の挙動を予測する。そして、先行車両がある場合に、要求駆動力および予測された先行車両の挙動をもとに、所定車速以上での走行中にエンジンを自動的に停止させるセーリングストップを実施する。

Description

自動運転車両の制御方法および制御装置

　本発明は、走行中にエンジンを自動的に停止させる自動運転車両の制御方法および制御装置に関する。

　ＪＰ２００４－２０４７４７には、減速時に関するものではあるが、走行中にエンジンを自動的に停止させる技術として、運転者によりブレーキペダルが踏み込まれている場合に、エンジンに対する燃料の供給を停止させることが開示されている。これにより、走行中における燃料の不要な消費を抑制し、燃費を削減することが可能である。

　ここで、走行時におけるエンジンの自動停止制御を、自動運転車両に導入したいとする要請がある。

　自動運転車両について、自車両前方に先行車両がある場合の制御の一例として、自車両を先行車両に追従させるための次のような制御が存在する。自車両と先行車両との車間距離を検出し、車間距離が自車両の車速に応じた所定距離となるように、エンジンの駆動力および制動力を制御するものである。

　しかし、上記制御によれば、自車両の加速および減速が、自車両からみた先行車両の挙動、具体的には、自車両と先行車両との車間距離のみに依拠することから、エンジンの自動停止制御の導入を検討する場合に、次のことが問題となる。

　先行車両が加速および減速を繰り返した場合に、車間距離の変化に対する調整のため、エンジンの始動および停止が繰り返されることである。例えば、先行車両の加速による車間距離の拡大に対し、自動停止制御により停止中のエンジンを再始動させ、その後、車間距離の縮小に応じてエンジンを停止させることである。このように、エンジンの始動および停止が繰り返され、特にこれらの動作が短時間のうちに繰り返されるときは、エンジンの自動停止による燃費低減の効果が大きく減殺され、そればかりでなく、自動停止制御の導入により燃費が却って悪化する場合もあることが懸念される。

　本発明は、以上の問題を考慮した自動運転車両の制御方法および制御装置を提供することを目的とする。

　一形態では、自動運転車両の制御方法が提供される。本形態に係る制御方法は、駆動源としてエンジンを備える自動運転車両を制御する方法であって、自車両前方に先行車両がある場合に、自車両と先行車両との車間距離に応じた要求駆動力を設定し、先行車両がある場合に、先行車両前方の状況から当該先行車両の挙動を予測する。そして、先行車両がある場合に、要求駆動力および予測された先行車両の挙動をもとに、所定車速以上での走行中にエンジンを自動的に停止させるセーリングストップを実施する。

　他の形態に係る制御方法は、駆動源としてエンジンを備える自動運転車両を制御する方法であって、自車両前方に先行車両がある場合に、自車両と先行車両との車間距離に応じた要求駆動力を設定し、先行車両がある場合に、同一方向の車線を走行している先行車両以外の他車両の、自車両に対する相対的な走行状態を検出する。そして、先行車両がある場合に、要求駆動力および他車両の相対的な走行状態をもとに、所定車速以上での走行中にエンジンを自動的に停止させるセーリングストップを実施する。

　更に別の形態では、自動運転車両の制御装置が提供される。

図１は、本発明の一実施形態に係る自動運転車両の制御装置の全体的な構成を示す概略図である。図２は、同上実施形態に係るセーリングストップ制御の基本的な流れを示すフローチャートである。図３は、同上実施形態に係るセーリングストップ制御の、セーリングストップ実施解除許可判定処理の内容を示すフローチャートである。図４は、同上実施形態に係るセーリングストップ制御の、セーリングストップ実施解除処理の内容を示すフローチャートである。図５は、先々行車両が自車両に対して相対的に減速している場合の自車両および先行車両の挙動の例を示す説明図である。図６は、図５に示す例における効果に関する説明図である。図７は、先々行車両が自車両に対して相対的に加速している場合の自車両および先行車両の挙動の例を示す説明図である。図８は、図７に示す例における効果に関する説明図である。

　以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。

（全体構成について）
　図１は、本発明の一実施形態に係る自動運転車両の制御装置（以下「車両制御システム」という）Ｓの全体的な構成を示す概略図である。

　車両制御システムＳは、車両の駆動源である内燃エンジン（以下、単に「エンジン」という）Ｅと、運転支援システムコントローラ（ＡＤＡＳ／ＣＵ）１と、エンジンコントローラ（ＥＣＵ）２と、を備える。エンジンコントローラ２は、エンジンＥの動作を制御するものであり、エンジンＥに対する吸入空気量および燃料供給量等を調整することにより、エンジンＥの出力を制御する。エンジンコントローラ２は、運転支援システムコントローラ１に対して相互通信可能に接続されるとともに、エンジン制御に関する情報として、運転者によるアクセルペダルの操作量を検出するアクセルセンサ２１からの信号、エンジンＥの回転速度を検出する回転速度センサ２２からの信号、エンジンＥの冷却水温度を検出する水温センサ２３からの信号等を入力する。

　運転支援システムコントローラ１は、車両の自動運転に関する各種制御パラメータを設定し、自動運転に関わる各種装置（例えば、エンジンＥ）に対する指令信号を出力する。本実施形態において、「自動運転」とは、運転者による監視のもと、運転者自身の選択によりいつでも運転者による手動運転に復帰することが可能な状態で、加速、制動および操舵の全ての操作をシステム側で負担する運転状態をいう。ただし、本実施形態が適用可能な自動化の分類ないし自動運転のレベルは、これに限定されるものではない。

　車両制御システムＳは、車両の自動運転に関わる装置として、エンジンＥのほか、自動ステアリング装置１１、自動ホイールブレーキ装置１２および自動パーキングブレーキ装置１３を備える。自動ステアリング装置１１、自動ホイールブレーキ装置１２および自動パーキングブレーキ装置１３は、いずれも運転支援システムコントローラ１からの指令信号に応じて動作可能である。自動ステアリング装置１１は、自動運転時に車両の進行方向を変化させるための装置であり、自動ホイールブレーキ装置１２は、運転者によるブレーキペダルの操作によらず、車両に制動力を生じさせるための装置であり、自動パーキングブレーキ装置１３は、車両のシステム起動スイッチがオフ状態であるときに、パーキングブレーキを自動的に作動させるための装置である。

　さらに、車両制御システムＳは、自動運転と手動運転とを運転者自身の選択により切り換えるとともに、自動運転時の走行条件を設定するためのスイッチ装置１４と、自動運転の作動状態および車両の走行状態を運転者に認識させるための表示装置１５と、を備える。本実施形態において、スイッチ装置１４は、ステアリングホイールの把持部に隣接して設けられた集約スイッチ（以下「ハンドルスイッチ」という）として構成され、自動運転のオンおよびオフの切換えのほか、設定車速および設定車間距離の切換え、一時停車からの自動運転による発進のための操作部を備える。表示装置（以下「メータディスプレイ」という）１５は、運転席のダッシュボードに設置され、自動運転のオンまたはオフ状態の視覚的な認識を可能とする構成であるとともに（例えば、自動運転のオン状態とオフ状態とで、表示色を異ならせることによる）、設定車速および設定車間距離を表示する表示部を備える。

　本実施形態において、運転支援システムコントローラ１およびエンジンコントローラ２は、中央演算装置（ＣＰＵ）、ＲＯＭおよびＲＡＭ等の各種記憶装置、入出力インターフェース等からなるマイクロコンピュータを備えた電子制御ユニットとして構成される。

　運転支援システムコントローラ１は、自動運転に関する情報として、ハンドルスイッチ１４からの信号を入力するほか、先行車両検出装置１６からの信号および車間距離測定装置１７からの信号を入力する。先行車両検出装置１６は、自車両前方の所定距離の範囲における先行車両の存在を検出するものであり、例えば、光学カメラセンサにより具現することが可能である。車間距離測定装置１７は、自車両と先行車両との車間距離を検出するとともに、自車両と先行車両前方を走行する他車両（以下「先々行車両」という）との車間距離を検出する。車間距離測定装置１７は、レーダセンサ、例えば、ミリ波レーダセンサにより具現することが可能である。運転支援システムコントローラ１は、車間距離測定装置１７からの信号をもとに、具体的には、車間距離の単位時間当たりの変化量から、自車両に対する先行車両または先々行車両の相対速度を検出する。ここで、先々行車両の存在、自車両と先々行車両との車間距離および自車両に対する先々行車両の相対速度は、「先行車両前方の状況」の一例である。先々行車両の車間距離および相対速度に基づく制御は、本願の出願人により、「プレディクタブル・フォワード・コリジョン・ワーニング（ＰＦＣＷ）」との呼称のもと、既に一部の車種について実用されている。

　以上に加え、運転支援システムコントローラ１は、車速ＶＳＰを検出する車速センサ１８からの信号を入力する。車速ＶＳＰを示す信号は、エンジンコントローラ２を介して入力することも可能である。

　車両制御システムＳは、ハンドルスイッチ１４の操作により自動運転が選択されると、自車両の走行状態、自車両以外の他車両（例えば、先行車両）の走行状態および周囲の交通状況等に応じ、車両に求められる要求加速度ないし要求駆動力を設定する。運転支援システムコントローラ１は、要求駆動力を設定し、エンジンコントローラ２に対し、要求駆動力に応じた出力トルクをエンジンＥにより生じさせるための指令信号を出力する。自動運転は、運転者によりハンドルスイッチ１４が操作されるかまたは車両の挙動に関する何らかの操作（例えば、ブレーキペダルが踏み込まれること）が行われることにより、解除される。

　車両制御システムＳは、上記通常時の制御に加え、車両の巡航走行時にエンジンＥに対する燃料の供給を停止させ、エンジンＥを自動的に停止させるセーリングストップ制御を実施する。具体的には、セーリングストップ許可速度ＶＳＰ１（例えば、時速４０ｋｍ）以上の車速での巡航走行が所定時間に亘って継続した場合に、セーリングストップ制御を実施する。セーリングストップ制御において、エンジンＥを停止させることに加え、エンジンＥと車両の駆動輪とをつなぐ動力経路上に介在するクラッチを解放させることなどにより、エンジンＥと駆動輪との間における動力の伝達を遮断することも可能である。さらに、車両制御システムＳは、先行車両に追従して走行する場合に、先行車両前方の状況（本実施形態では、自車両に対する先々行車両の相対的な走行状態）に応じ、作動中のエンジンＥを自動的に停止させるセーリングストップの実施を許可または禁止するとともに、セーリングストップによる自動停止中のエンジンＥの再始動を許可または禁止する制御を実行する。

　図２～４は、セーリングストップ制御に関して運転支援システムコントローラ１が行う制御を、フローチャートにより示している。図２は、本実施形態に係るセーリングストップ制御の基本的な流れを示し、図３および４は、セーリングストップ制御の一環として、追従走行時に実行される処理（セーリングストップ実施解除許可判定処理、セーリングストップ実施解除処理）の内容を示している。運転支援システムコントローラ１は、これらの制御ないし処理を、所定時間毎に実行するようにプログラムされている。図２～４に示す制御の実行周期は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。

　図２に示すフローチャートにおいて、Ｓ１０１では、自動運転中であるか否かを判定する。自動運転中であるか否かは、ハンドルスイッチ１４からの信号をもとに判定することが可能である。自動運転中である場合は、Ｓ１０２へ進み、自動運転中でない場合は、Ｓ１０７へ進む。

　Ｓ１０２では、車速（以下単に「車速」というときは、自車両の車速をいうものとする）ＶＳＰがセーリングストップ許可速度ＶＳＰ１（例えば、時速４０ｋｍ）以上であるか否かを判定する。車速ＶＳＰがセーリングストップ許可速度ＶＳＰ１以上である場合は、Ｓ１０３へ進み、セーリングストップ許可速度ＶＳＰ１よりも低い場合は、Ｓ１０５へ進む。

　Ｓ１０３では、車両の要求駆動力ＤＦＲが所定値ＤＦＲ１以下であるか否かを判定する。所定値ＤＦＲ１は、車両が巡航走行中にあることを示す値に設定され、本実施形態では、０（ゼロ）である。つまり、このＳ１０３では、車両に対し、システム側からのアクセル要求があるか否かを判定すると言い換えることができる。運転支援システムコントローラ１は、追従走行時において、カメラセンサ１６およびレーダセンサ１７からの信号に基づき、自車両の車速ＶＳＰ、自車両に対する先行車両の相対速度ＲＶＳ、自車両と先行車両との車間距離Ｄを検出し、設定車速Ｖｓｅｔまたは制限車速（例えば、時速１００ｋｍ）を上限としながら、車間距離Ｄが車速ＶＳＰに応じた所定距離Ｄｓｅｔとなるように、車両の駆動力および制動力を制御する。

　Ｓ１０４では、車両の減速度ＤＣＬが所定値ＤＣＬ１以下であるか否かを判定する。減速度ＤＣＬが所定値ＤＣＬ１以下である場合は、Ｓ１０６へ進む一方、所定値ＤＣＬ１よりも高い場合は、過度に高い減速度でのセーリングストップの実施を回避するため、Ｓ１０５へ進む。

　Ｓ１０５では、セーリングストップフラグＦｓｓを０に設定する。

　Ｓ１０６では、セーリングストップフラグＦｓｓを１に設定する。

　Ｓ１０７では、通常運転時（換言すれば、手動運転時）のセーリングストップ制御を実施する。具体的には、運転者によりアクセルペダルが踏み込まれておらず、ブレーキペダルも踏み込まれていないときの車速ＶＳＰがセーリングストップ許可速度ＶＳＰ１以上である場合に、エンジンＥに対する燃料の供給を停止させ、エンジンＥを停止させる。そして、その後、車両がセーリングストップ許可速度ＶＳＰ１未満にまで減速するか、アクセルペダルが踏み込まれた場合に、エンジンＥに対する燃料の供給を再開させ、エンジンＥを再始動させる。

　図３に示すフローチャート（セーリングストップ実施解除許可判定処理）の説明に移り、Ｓ２０１では、自動運転中であるか否かを判定する。自動運転中である場合は、Ｓ２０２へ進み、自動運転中でない場合は、Ｓ２０１の処理を繰り返し実行する。

　Ｓ２０２では、先行車両があるか否か、つまり、追従走行中であるか否かを判定する。具体的には、カメラセンサ１６からの信号をもとに、自車両前方の所定距離の範囲に、同一車線を走行する先行車両があるか否かを判定する。先行車両がある場合は、Ｓ２０３へ進み、先行車両がない場合は、Ｓ２１１へ進む。

　Ｓ２０３では、先行車両前方の状況として、先々行車両があるか否かを判定する。先々行車両の存在は、レーダセンサ１７からの信号をもとに、運転支援システムコントローラ１により解析し、検知することが可能である。先々行車両がある場合は、Ｓ２０４へ進み、先々行車両がない場合は、Ｓ２１１へ進む。

　Ｓ２０４では、エンジンＥが作動中であるか否かを判定する。エンジンＥが作動中である場合は、Ｓ２０５へ進み、エンジンＥが作動中でない場合（換言すれば、セーリングストップによる自動停止中である場合）は、Ｓ２０８へ進む。

　Ｓ２０５では、先々行車両が自車両に対して相対的に加速しているか否かを判定する。加速している場合は、Ｓ２０６へ進み、減速しているかまたは停止している（換言すれば、先々行車両が自車両と同じ速度で走行している）場合は、Ｓ２０７へ進む。ここで、先々行車両が自車両に対して相対的に加速している場合は、先行車両の加速を予測することが可能である。

　Ｓ２０６では、セーリングストップ許可フラグＦｓｔｐを０に設定し、作動中のエンジンＥに対するセーリングストップの実施を禁止する。

　Ｓ２０７では、セーリングストップ許可フラグＦｓｔｐを１に設定し、作動中のエンジンＥに対するセーリングストップの実施を許可する。

　Ｓ２０８では、先々行車両が自車両に対して相対的に減速または停止しているか否かを判定する。減速または停止している場合は、Ｓ２０９へ進み、加速している場合は、Ｓ２１０へ進む。ここで、先々行車両が自車両に対して相対的に減速または停止している場合は、先行車両の減速を予測することが可能である。

　Ｓ２０９では、エンジン再始動許可フラグＦｒｓｔを０に設定し、セーリングストップによる自動停止中のエンジンＥに対するセーリングストップの解除、換言すれば、エンジンＥの再始動を禁止する。

　Ｓ２１０では、エンジン再始動許可フラグＦｒｓｔを１に設定し、セーリングストップによる自動停止中のエンジンＥの再始動を許可する。

　Ｓ２１１では、セーリングストップ許可フラグＦｓｔｐを１に設定し、セーリングストップの実施を許可する。

　Ｓ２１２では、エンジン再始動許可フラグＦｒｓｔを１に設定し、セーリングストップによる自動停止中のエンジンＥの再始動を許可する。

　図４に示すフローチャート（セーリングストップ実施解除処理）の説明に移り、Ｓ３０１では、セーリングストップフラグＦｓｓが１であるか否か、換言すれば、セーリングストップの実施に関する所定条件が成立したか否かを判定する。セーリングストップフラグＦｓｓが１である場合は、Ｓ３０２へ進み、１でない場合は、Ｓ３０５へ進む。

　Ｓ３０２では、エンジンＥが作動中であるか否かを判定する。エンジンＥが作動中である場合は、Ｓ３０３へ進み、作動中でない場合は、本ルーチンによる制御を終了し、セーリングストップを継続させ、エンジンＥを引き続き停止させる。

　Ｓ３０３では、セーリングストップ許可フラグＦｓｔｐが１であるか否かを判定する。セーリングストップ許可フラグＦｓｔｐが１である場合は、Ｓ３０４へ進み、１でない場合は、セーリングストップの実施が禁止されているとして、エンジンＥを引き続き作動させるべく、本ルーチンによる制御をそのまま終了する。

　Ｓ３０４では、セーリングストップを実施し、エンジンＥを停止させる。

　Ｓ３０５では、エンジンＥが停止中であるか否かを判定する。エンジンＥが停止中である場合は、Ｓ３０６へ進み、停止中でない場合は、本ルーチンによる制御を終了し、エンジンＥを引き続き停止させる。

　Ｓ３０６では、エンジン再始動許可フラグＦｒｓｔが１であるか否かを判定する。エンジン再始動許可フラグＦｒｓｔが１である場合は、Ｓ３０７へ進み、１でない場合は、エンジンＥの再始動が禁止されているとして、セーリングストップを継続させるべく、本ルーチンによる制御をそのまま終了する。

　Ｓ３０７では、セーリングストップを解除し、エンジンＥに対する燃料の供給を再開して、エンジンＥを再始動させる。

　図５は、先々行車両Ｃが自車両Ａに対して相対的に減速している場合の自車両Ａおよび先行車両Ｂの挙動の例を示す説明図であり、図６は、図５に示す例における効果に関する説明図である。図６を適宜に参照しながら、図５に基づき本実施形態に係る車両制御システムＳの動作について説明する。図５の横軸は、説明の便宜のために自車両Ａ、先行車両Ｂおよび先々行車両Ｃ相互の位置的な関係（相対位置ｐ）を示すものであり、実際の位置を示すものではない。図７についても同様である。

　自車両Ａおよび先行車両Ｂ前方の同一車線を先々行車両Ｃが一定速度で走行し、先々行車両Ｃに向け、自車両Ａが加速しながら、先行車両Ｂが一定速度を保持しながら、夫々近付いている（時刻ｔ１ａ）。ここで、車速ＶＳＰがセーリングストップ許可速度ＶＳＰ１以上の条件にあるが、加速中により要求駆動力ＤＦＲが所定値ＤＦＲ１を超えているため、セーリングストップフラグＦｓｓは、０に設定され（Ｓ１０５）、エンジンＥは、作動中である。

　自車両Ａが先行車両Ｂに接近し、車間距離Ｄの調整のために要求駆動力ＤＦＲが所定値ＤＦＲ１以下にまで減じると、減速度ＤＣＬが過度に高くないことを条件に、セーリングストップフラグＦｓｓが０から１に切り換えられる（Ｓ１０６）。先々行車両Ｃが自車両Ａに対して相対的に減速していることから、作動中のエンジンＥについてセーリングストップ許可フラグＦｓｔｐが１に設定され（Ｓ２０７）、これにより、セーリングストップが実施され（Ｓ３０４）、エンジンＥに対する燃料の供給が停止される（時刻ｔ２ａ）。

　セーリングストップの実施後、先行車両Ｂが加速すると（時刻ｔ３ａ）、車間距離Ｄの拡大により要求駆動力ＤＦＲが所定値ＤＦＲ１を超え、セーリングストップフラグＦｓｓが１から０に切り換えられる（Ｓ１０５）。

　ここで、本実施形態では、先々行車両Ｃが自車両Ａに対して相対的に減速していることにより、セーリングストップによる自動停止中のエンジンＥについてエンジン再始動許可フラグＦｒｓｔが０に設定され（Ｓ２０９）、エンジンＥの再始動が禁止されることから、セーリングストップが継続される。

　その後、自車両Ａは、エンジンＥを停止させた状態のまま緩やかに減速しながら先行車両Ｂに近付き、先々行車両Ｃに追尾した先行車両Ｂから所定の車間距離Ｄｓｅｔを残した相対位置ｐ２を保持する（時刻ｔ４ａ）。

　図６は、本実施形態による場合のセーリングストップ信号を実線により示し、セーリングストップ実施解除許可判定処理によらない比較例による場合のセーリングストップ信号を点線により示している。

　比較例では、時刻ｔ２ａ後の先行車両Ｂの加速により車間距離Ｄが拡大し、要求駆動力ＤＦＲが増大して所定値ＤＦＲ１を超えると（時刻ｔ３ａ）、セーリングストップフラグＦｓｓが１から０に切り換えられることによりセーリングストップ信号がオフ状態となり、エンジンＥに対する燃料の供給が再開され、エンジンＥが再始動される。その後、先行車両Ｂの減速により車間距離Ｄが縮小するのに伴い、要求駆動力ＤＦＲが減少し、所定値ＤＦＲ１に達すると、セーリングストップフラグＦｓｓが再度１に設定され（時刻ｔ５ａ）、セーリングストップ信号がオン状態とされて、エンジンＥが停止される。

　これに対し、本実施形態では、比較例による場合にセーリングストップ信号がオフ状態とされる期間（時刻ｔ３ａ～ｔ５ａ）においてもセーリングストップ実施解除許可判定処理によりエンジン再始動許可フラグＦｒｓｔが０に設定されることで、セーリングストップの解除が禁止され、セーリングストップ信号がオン状態のまま維持される。

　図７は、先々行車両Ｃが自車両Ａに対して相対的に加速している場合の自車両Ａおよび先行車両Ｂの挙動の例を示す説明図であり、図８は、図７に示す例における効果に関する説明図である。図８を適宜に参照しながら、本実施形態に係る車両制御システムＳの動作について、図７に基づきさらに説明する。

　同一車線を一定速度で走行中の先行車両Ｂおよび先々行車両Ｃに対し、自車両Ａが加速しながら近付いている（時刻ｔ１ｂ）。図５に示す例と同様に、車速ＶＳＰがセーリングストップ許可速度ＶＳＰ１以上の条件にあるが、加速中であることから、セーリングストップフラグＦｓｓは、０に設定され（Ｓ１０５）、エンジンＥは、作動中である。

　自車両Ａが先行車両Ｂに接近し、車間距離Ｄの縮小に応じて要求駆動力ＤＦＲが減少し、所定値ＤＦＲ１に達すると、セーリングストップフラグＦｓｓが０から１に切り換えられる（Ｓ１０６）。ここで、要求駆動力ＤＦＲが所定値ＤＦＲ１に達するよりも前に、先々行車両Ｃが既に加速を開始しており、要求駆動力ＤＦＲが所定値ＤＦＲ１に達する時刻ｔ２ｂでは、先々行車両Ｃは、自車両Ａに対して相対的に加速している。これにより、作動中のエンジンＥについてセーリングストップ許可フラグＦｓｔｐが０に設定され（Ｓ２０６）、セーリングストップの実施が禁止され、エンジンＥに対する燃料の供給が継続され、エンジンＥがアイドリング状態に維持される（時刻ｔ２ｂ）。

　その後、先行車両Ｂが加速すると（時刻ｔ３ｂ）、車間距離Ｄの拡大により要求駆動力ＤＦＲが所定値ＤＦＲ１を超え、セーリングストップフラグＦｓｓが１から０に切り換えられる（Ｓ１０５）。

　そして、自車両Ａは、先行車両Ｂに追従して加速し、先行車両Ｂに対し、車速ＶＳＰに応じた車間距離Ｄ（＝Ｄｓｅｔ）を保持する（時刻ｔ４ｂ）。

　図８は、本実施形態による場合のセーリングストップ信号を実線により、比較例による場合のセーリングストップ信号を点線により、夫々示している。

　比較例では、先行車両Ｂへの接近により要求駆動力ＤＦＲが所定値ＤＦＲ１にまで減じると（時刻ｔ２ｂ）、セーリングストップフラグＦｓｓが０から１に切り換えられることによりセーリングストップ信号がオン状態となり、セーリングストップが実施され、エンジンＥに対する燃料の供給が停止される。その後、先行車両Ｂの加速により車間距離Ｄが拡大すると、自車両Ａを先行車両Ｂに追従させるため、要求駆動力ＤＦＲが増大する。要求駆動力ＤＦＲが所定値ＤＦＲ１を超えることにより、セーリングストップフラグＦｓｓが再度０に設定され（時刻ｔ５ｂ）、セーリングストップ信号がオフ状態とされて、エンジンＥが再始動される。

　これに対し、本実施形態では、比較例による場合にセーリングストップ信号がオン状態とされる期間（時刻ｔ２ｂ～ｔ５ａ）においてもセーリングストップ実施解除許可判定処理によりセーリングストップ許可フラグＦｓｔｐが０に設定されることで、セーリングストップの実施が禁止され、セーリングストップ信号がオフ状態のまま維持される。

　本実施形態では、エンジンＥ、運転支援システムコントローラ１、エンジンコントローラ２、先行車両検出装置１６および車間距離測定装置１７を含んで「自動運転車両の制御装置」が構成され、エンジンＥにより「エンジン」が、運転支援システムコントローラ１およびエンジンコントローラ２により「コントローラ」が、夫々構成される。

　そして、運転支援システムコントローラ１が行う処理のうち、図２に示すフローチャートのＳ１０３の処理が「要求駆動力設定部」として機能し、図３に示すフローチャートのＳ２０３、２０５および２０８の処理が「先行車両挙動予測部」として機能し、図２に示すフローチャートのＳ１０２～１０６の処理、図３に示すフローチャートのＳ２０６、２０７、２０９、２１０の処理および図４に示すフローチャート全体の処理が「セーリングストップ実施部」として機能する。

（作用効果の説明）
　本実施形態に係る自動運転車両の制御装置（車両制御システムＳ）は、以上のように構成され、本実施形態により得られる効果について、以下に纏める。

　本実施形態では、自動運転車両において、駆動力を必要としない巡航走行中にセーリングストップを実施することで、エンジンＥによる燃料の不要な消費を抑制し、燃費を削減することができる。

　ここで、自車両Ａ前方に先行車両Ｂがある場合に、先行車両Ｂ前方の状況から先行車両Ｂの挙動を予測し、車間距離Ｄの拡大（先行車両Ｂの加速に限らず、自車両Ａの減速による場合を含む）に対し、先行車両Ｂのその後の減速が予測される場合（例えば、先々行車両Ｃが自車両Ａに対して相対的に減速している場合）に、セーリングストップによる自動停止中のエンジンＥに関してその再始動を禁止し、セーリングストップを継続させる。これにより、先行車両Ｂの加速およびその後の減速に応じたエンジンＥの不要な再始動および停止を回避し、燃費の悪化を抑制することが可能となる。

　ここで、先々行車両Ｃが自車両Ａに対して相対的に減速している場合に限らず、先々行車両Ｃが自車両Ａと同じ速度で走行している（換言すれば、相対的に停止している）場合に、先行車両Ｂの減速を予測して、エンジンＥの再始動を禁止し、セーリングストップを継続させるようにしてもよい。

　他方で、車間距離Ｄの縮小（例えば、先行車両Ｂの減速による）に対し、先行車両Ｂのその後の加速が予測される場合（例えば、先々行車両Ｃが自車両Ａに対して加速している場合）に、作動中のエンジンＥに関するセーリングストップの実施を禁止し、エンジンＥを引き続き作動させる（例えば、アイドリングの継続による）。これにより、先行車両Ｂの減速およびその後の加速に応じたエンジンＥの不要な停止および再始動を回避し、燃費の悪化を抑制することが可能となる。

　そして、このように、エンジンＥの不要な始動ないし再始動が回避されることで、エンジンＥの始動に用いられるエンジン要素（例えば、燃料ポンプ、スタータモータおよびバッテリ等の電装部品）にかかる負荷を軽減し、エンジン要素の劣化を抑制することができる。

　以上の説明では、先行車両Ｂ前方の状況として、自車両Ａに対する先々行車両Ｃの相対的な走行状態を採用したが、これに限らず、先行車両Ｂの曲線路への進入、先行車両Ｂ前方における料金所の存在および先行車両Ｂの渋滞最後尾への到達等、先行車両前方の道路状況ないし交通状況等を採用してもよく、これらの状況をもとに、先行車両Ｂの加速または減速を予測することが可能である。例えば、先行車両Ｂが曲線路に進入する場合は、先行車両Ｂの減速を予測することができるし、先行車両Ｂの前方に料金所が存在する場合や、先行車両Ｂが渋滞最後尾に到達する場合は、先行車両Ｂの減速または停止を予測することができる。曲線路への進入および料金所の存在は、ナビゲーション装置を通じて把握することが可能であり、渋滞最後尾への到達は、道路交通情報（例えば、ＶＩＣＳ(登録商標）情報）の利用等により把握可能である。

　さらに、コーストストップの実施および解除の許可判断は、先行車両Ｂ前方の状況に限らず、同一方向の車線を走行している先行車両以外の車両（以下「他車両」という）の挙動をもとに、行うようにしてもよい。

　具体的には、自車両Ａの前方において、自車両Ａおよび先行車両Ｂが走行中の車線と同一方向の車線（同一車線以外の車線であり、例えば、走行車線に対する追越車線）を走行している他車両が存在する場合に、自車両Ａに対するその相対的な走行状態を検出する。そして、他車両が自車両Ａに対して相対的に減速しているかまたは停止している場合に、先行車両Ｂに対する車間距離Ｄの縮小に対し、（先行車両Ｂ前方の状況に拘らず）セーリングストップを実施する。つまり、自車両Ａによる先行車両Ｂの追越しが禁止される状況では、車間距離Ｄに応じたセーリングストップの実施を許容するのである。他方で、他車両が自車両Ａに対して相対的に加速している場合は、先行車両Ｂに対する車間距離Ｄの拡大に対し、例え先行車両Ｂ前方の状況から先行車両Ｂのその後の減速が予測されるとしても、コーストストップの解除を許可し、エンジンＥを再始動させる。先行車両Ｂが減速した場合は、車線変更が可能な状況にあることから、エンジンＥの再始動後の停止を回避することができる。他車両の存在を検知し、自車両Ａに対する相対的な走行状態を判定する処理は、「他車両走行状態検出部」の機能を構成する。

　さらに、自車両Ａ前方に存在する他車両に限らず、自車両Ａ後方における他車両の接近を検知し、追越しに必要な走行領域が隣接車線に確保されていない場合に、車間距離Ｄに応じたセーリングストップの実施を許容してもよい。

　「同一方向の車線」は、自車両Ａが走行中の車線に対して左右いずれかの側に隣接する車線であってもよく、走行車線右側の追越車線に限らず、自車両Ａが走行しているのが第２車線である場合は、その左側の第１走行車線であってもよい。

　自車両Ａに対する先行車両Ｂおよび先々行車両Ｃの走行状態は、センサ（レーダセンサ１７）によるばかりでなく、車間通信によっても検出することが可能である。

　以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は、本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を、上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。上記実施形態に対し、請求の範囲に記載した事項の範囲内で様々な変更および修正が可能である。

Claims

　駆動源としてエンジンを備える自動運転車両を制御する方法であって、
　自車両前方に先行車両がある場合に、自車両と前記先行車両との車間距離に応じた要求駆動力を設定し、
　前記先行車両がある場合に、前記先行車両前方の状況から当該先行車両の挙動を予測し、
　前記先行車両がある場合に、前記要求駆動力および予測された前記先行車両の挙動をもとに、所定車速以上での走行中に前記エンジンを自動的に停止させるセーリングストップを実施する、
自動運転車両の制御方法。
　請求項１に記載の自動運転車両の制御方法であって、
　前記車間距離の拡大に対し、前記先行車両の挙動として当該先行車両のその後の減速が予測される場合に、自動停止中の前記エンジンに関する前記セーリングストップの解除を禁止する、
自動運転車両の制御方法。
　請求項２に記載の自動運転車両の制御方法であって、
　前記先行車両前方の状況として、前記先行車両前方を走行する先々行車両の自車両に対する相対的な走行状態を検出し、
　前記先々行車両が自車両に対して相対的に減速しているかまたは停止している場合に、前記セーリングストップの解除を禁止する、
自動運転車両の制御方法。
　請求項１に記載の自動運転車両の制御方法であって、
　前記車間距離の縮小に対し、前記先行車両の挙動として当該先行車両のその後の加速が予測される場合に、作動中の前記エンジンに関する前記セーリングストップの実施を禁止する、
自動運転車両の制御方法。
　請求項４に記載の自動運転車両の制御方法であって、
　前記先行車両前方の状況として、前記先行車両前方を走行する先々行車両の自車両に対する相対的な走行状態を検出し、
　前記先々行車両が自車両に対して相対的に加速している場合に、前記セーリングストップの実施を禁止する、
自動運転車両の制御方法。
　駆動源としてエンジンを備える自動運転車両を制御する方法であって、
　自車両前方に先行車両がある場合に、自車両と前記先行車両との車間距離に応じた要求駆動力を設定し、
　前記先行車両がある場合に、同一方向の車線を走行している前記先行車両以外の他車両の、自車両に対する相対的な走行状態を検出し、
　前記先行車両がある場合に、前記要求駆動力および前記他車両の相対的な走行状態をもとに、所定車速以上での走行中に前記エンジンを自動的に停止させるセーリングストップを実施する、
自動運転車両の制御方法。
　車両の駆動源であるエンジンと、
　前記エンジンの動作を制御するコントローラと、を備え、
　前記コントローラは、
　自車両前方に先行車両がある場合に、自車両と前記先行車両との車間距離に応じた要求駆動力を設定する要求駆動力設定部と、
　前記先行車両がある場合に、前記先行車両前方の状況から当該先行車両の挙動を予測する先行車両挙動予測部と、
　前記先行車両がある場合に、前記要求駆動力および予測された前記先行車両の挙動をもとに、所定車速以上での走行中に前記エンジンを自動的に停止させるセーリングストップを実施するセーリングストップ実施部と、
を備える、自動運転車両の制御装置。
　車両の駆動源であるエンジンと、
　前記エンジンの動作を制御するコントローラと、を備え、
　前記コントローラは、
　自車両前方に先行車両がある場合に、自車両と前記先行車両との車間距離に応じた要求駆動力を設定する要求駆動力設定部と、
　前記先行車両がある場合に、同一方向の車線を走行している前記先行車両以外の他車両の、自車両に対する相対的な走行状態を検出する他車両走行状態検出部と、
　前記先行車両がある場合に、前記要求駆動力および前記他車両の相対的な走行状態をもとに、所定車速以上での走行中に前記エンジンを自動的に停止させるセーリングストップを実施するセーリングストップ実施部と、
を備える、自動運転車両の制御装置。