WO2019235056A1

WO2019235056A1 - 車両用制御装置

Info

Publication number: WO2019235056A1
Application number: PCT/JP2019/015551
Authority: WO
Inventors: 飯星　洋一; 岡田　隆; 賢吾熊野; 雄希奥田
Original assignee: 日立オートモティブシステムズ株式会社
Priority date: 2018-06-06
Filing date: 2019-04-10
Publication date: 2019-12-12
Also published as: US20210046933A1; US11364909B2; JP7084211B2; JP2019209866A

Abstract

車両の低燃費化を図りつつ、旅行時間が長くならないように車両の運動を制御する。そのため、車両の速度を自動で制御する車両用制御装置１において、走行予定区間における過去の走行履歴に基づいて、走行予定区間における加速および減速の加減速パターンを複数設定し、かつ、それぞれの加減速パターンにおける加速領域と減速領域の間の領域における速度が同じになるように設定する加減速パターン設定部２２を備えた構成とした。

Description

車両用制御装置

　本発明は、車両用制御装置に関する。

　近年、交通事故の回避や利便性を目的に先行車両との距離に応じてドライバのアクセル操作やブレーキ操作を支援する運転支援技術、若しくは車両を自動で運転する自動運転技術の開発が進んでいる。これらの技術では、車両に搭載されたカメラやレーダ等から得られるセンシング情報を基に周辺環境を車両用制御装置が認識し、エンジンやモータなどのパワートレインやブレーキなどを制御する。この種の車両用制御装置では、車両の低燃費化を図るため、車両の過去の走行履歴から走行パターンを生成及び補正する技術（特許文献１）や車両の停車位置を予測して走行計画を算出する技術（特許文献２）が開示されている。

特許第５９８５１１５号公報特開２０１２－２０８８２９号公報

　しかしながら、これらの従来技術では燃費と旅行時間（出発地から目的地に到着するまでの運転時間）との両立については全く考慮されていない。具体的には車両の燃費は速度の２乗で走行抵抗が増大するため、巡航運転時の速度（以下、巡航速度とも言う）が低いほど燃費が良くなる。その一方で、燃費を良くするために巡航速度を低くすると旅行時間が長くなってしまう。例えば、ＡＣＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ　Ｃｒｕｉｓｅ　Ｃｏｎｔｒｏｌ）装置では、ドライバが自車両の設定速度を高く設定し過ぎると、自車両が先行車両の動きに追従してしまい先行車両の加減速が頻繁である場合には自車両の加減速も頻繁となり燃費が悪化してしまう。一方、自車両の設定速度を低く設定すると、自車両は先行車両の動きに追従せず低燃費が実現できる。しかしこの場合、自車両の旅行時間が長くなると共に、後方車両がいる場合には渋滞を発生させてしまう恐れがある。

　したがって、本発明は、車両の低燃費化を図りつつ、旅行時間が長くならないように車両の運動を制御することを目的とする。

　上記課題を解決するため、車両の速度を自動で制御する車両用制御装置において、走行予定区間における過去の走行履歴に基づいて、前記走行予定区間における複数回の加速および減速の加減速パターンを設定し、かつ、それぞれの前記加減速パターンにおける加速領域と減速領域の間の領域における速度が同じになるように設定する加減速パターン設定部を備えた車両用制御装置とした。

　本発明によれば、車両の低燃費化を図りつつ、旅行時間が長くならないように車両の運動を制御することができる。

車両用制御装置の機能を説明するブロック図である。従来のＡＣＣ装置の機能を説明するブロック図である。従来例の加減速パターンに基づく燃費及び先行車両との相対距離のシミュレーション結果を説明するグラフである。車両用制御装置をＡＣＣ装置に適用した場合の機能ブロック図である。走行履歴記録処理のフローチャートである。加減速パターンの算出方法の一例を説明する図である。加減速パターン設定部で算出された加減速パターンの一例である。加減速パターンを用いて算出された巡航速度と平均速度、制限速度との関係を説明する。実施形態の加減速パターンを用いたＡＣＣ制御と従来のＡＣＣ制御による車両制御シミュレーションの比較結果である。第２の実施形態の加減速パターンを説明する図である。車両速度の状態を説明する図である。本発明を適用した加速プロファイルの一例を説明する図である。

＜内燃機関＞
　以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。
　図１は、車両用制御装置１の機能を説明するブロック図である。
　図１に示すように、車両用制御装置１は、走行予定区間算出部１０と、走行履歴検索部１１と、加減速パターン設定部１２とを有して構成されている。これら走行予定区間算出部１０と、走行履歴検索部１１と、加減速パターン設定部１２は、車両用制御装置１の図示しないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）がメインメモリ（図示せず）などに記憶された制御プログラムを実行することで実装される機能である。走行予定区間算出部１０は、車両の現在地及び目的地とから車両の走行予定区間を算出すると共に、出発時刻を取得する。車両の現在地は車両に搭載されたＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）や無線基地局からの通信によって取得される。車両の目的地はカーナビゲーションやスマートフォンなどに入力された経路検索の際の目的地情報などから取得できる。走行予定区間算出部１０は、このように取得された現在地と目的地とからマップデータを参照して走行予定区間を特定することができる。走行履歴検索部１１は、走行予定区間算出部１０で特定した走行予定区間における車両の過去の走行履歴を検索し、この走行履歴から走行予定区間において設定下限速度を下回った時間（以下、停止時間とも言う）と設定下限速度を下回った回数（以下、停止回数とも言う）を抽出する。ここで設定下限速度とは、車両が予め設定された下限速度以下となる速度である。例えば設定下限速度は車両のクリープ速度以下の速度であり、車両が停止している状態も含む。車両の走行履歴は車両が過去に走行した履歴情報であり、現在地と目的地とに関連付けられて過去の複数の走行履歴が記憶装置（図示せず）に記憶されている。この記憶装置（図示せず）は、車両用制御装置１に設けられていてもよく、車両の外部に設けられた外部サーバやクラウド上に設けられていてもよい。この場合、車両用制御装置１と外部サーバやクラウドサーバとはインターネットなどの電気通信回線を介して通信可能とされる。加減速パターン設定部１２は、走行履歴検索部１１で抽出された停止時間と停止回数とを含む車両の走行履歴をドライバに通知、もしくは他の図示しないＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）に出力する。前述した構成とすることで、加減速パターン設定部１２は、過去の走行履歴に基づいて信号や交差点付近で過去に多く発生した車両の加減速情報を考慮した低燃費な加減速パターン１００（図６及び図７参照）を生成及び設定できる。なお前述した走行履歴は自車両の走行履歴だけに限らず、通信等によって取得した他車両の走行履歴を用いてもよい。このようにすると多くの車両の走行履歴からより適切な加減速パターン１００を生成及び設定することができる。

　次に従来のＡＣＣ装置２を説明する。
　図２は、従来のＡＣＣ装置２の機能を説明するブロック図である。
　図２に示すように、ＡＣＣ装置２は、カメラ／レーダ２０などの車間距離検知装置と、車間距離調整部２１と、加減速パターン設定部２２と、車両自動制御部２３とを有して構成されている。車間距離調整部２１は、カメラ／レーダ２０で検知した自車両と先行車両との間の実際の車間距離がドライバの設定した車間距離（設定車間）になるように先行車両を追従するための自車両の速度（以下、追従速度とも言う）を算出する。加減速パターン設定部２２は、先行車両が検知されていないときの設定速度（巡航速度）の設定値と、車間距離調整部２１で算出された追従速度とに基づいて目標速度を算出する。車両自動制御部２３は、加減速パターン設定部２２で算出された目標速度に基づいてトラクション装置への駆動力やブレーキ装置への制動力を算出する。前述したＡＣＣ装置２で高い設定速度が設定された場合、先行車両に追従する時間が長くなり先行車両の運転が荒い場合（加減速を頻繁に行う場合）には自車両もそれに追従して燃費が悪化する。あるいは低い設定速度が設定された場合、先行車両から遅れるシーンが多くなり燃費は改善するが旅行時間が長くなってしまう。ここで旅行時間とは、自車両が現在地から目的地まで走行する際にかかる運転時間である。

　次に従来のＡＣＣ装置で設定された加減速パターンに基づく車両の燃費及び先行車両との相対距離のシミュレーション結果を説明する。
　図３は、従来例の加減速パターンに基づく燃費及び先行車両との相対距離のシミュレーション結果を説明するグラフである。上段は従来例の加減速パターンを説明するグラフであり、中段は当該加減速パターンを用いて走行した自車両の燃費を示すグラフであり、下段は当該加減速パターンを用いて走行した自車両と先行車両との相対距離を示すグラフである。なお、グラフ中、太線は設定速度Ｖａ（巡航速度）が先行車速度Ｖｓよりも大きい（Ｖａ＞Ｖｓ）場合のシミュレーション結果であり、細線は設定速度Ｖａ（巡航速度）を平均速度Ｖｈとした場合のシミュレーション結果である。ここで平均速度Ｖｈは、通常は旅行距離を旅行時間で割った値で得られるが、本実施形態では旅行距離を旅行時間から停止時間を引いた値で割ることで算出できる（平均速度Ｖｈ＝旅行距離／（旅行時間―停止時間））。

　図３の上段に示すように、設定速度Ｖａを先行車速度Ｖｓよりも高く設定した場合（図３の上段：太線）、自車両は先行車両に追従するため巡航運転中にも細かな加減速が生じている。一方、設定速度Ｖａを平均速度Ｖｈとした場合（図３の上段：細線）、自車両は先行車両から離されていることが多く、予め決められた設定速度Ｖａで走行するシーンが多い。この結果、図３の中段に示すように、設定速度Ｖａを平均速度Ｖｈとした場合、設定速度Ｖａを先行車速度Ｖｓとした場合よりも燃費が大幅に改善するものの、図３の下段に示すように、先行車両との相対距離は大きく離れ全体としての旅行時間は長くなってしまうことが分かる。前述したシミュレーションでは走行予定区間に設けられている信号や交差点での割り込み等を考慮しておらず、実際の運転ではさらなる遅れが発生する可能性がある。そこで本発明にかかる車両用制御装置１では、以下に説明するように過去に発生した車両の加減速に基づいて加減速パターン１００を生成することで低燃費と旅行時間の短縮化とを両立させている。

＜車両用制御装置＞
　図４は、車両用制御装置１を前述したＡＣＣ装置２に適用した場合の機能ブロック図である。なお前述した構成及び機能と同一の構成及び機能については同一の符号を付し説明は省略する。
　図４に示すように、走行予定区間算出部１０は車両に搭載されるカーナビゲーション（以下、ナビとも言う）やドライバの保有するスマートフォン（以下、スマホとも言う）であり、これらにより取得された現在地（出発地）と目的地から走行予定区間を設定する。ナビ／スマホは、前述した走行予定区間算出部１０（図１参照）の一例であり、現在地情報や目的地情報を取得できるものであればナビ／スマホに限定されるものではない。なお走行予定区間算出部１０は、ナビ／スマホ等により取得される現在地や目的地などの情報がない場合、車両の出発時間等から過去の走行履歴をもとに推定してもよい。例えば、走行予定区間算出部１０は、月曜日から金曜日（平日とも言う）の朝７時に出発する場合、平日の同じ時間に出発する場合に最も多く走行される区間（例えば、通勤ルート）を過去の走行履歴が記憶されたデータベース１４等から抽出して、これを走行予定区間と推定する。ＧＰＳ／車速センサ１３は車両に搭載されており、車両の現在位置や車両速度を取得する。このＧＰＳ／車速センサ１３により取得された車両速度と走行予定区間算出部１０により設定された走行予定区間とを関連付けてデータベース１４に記憶することで、走行履歴から算出された複数の加減速パターン１００を生成及び設定できる。走行履歴検索部１１は、走行予定区間算出部１０により走行予定区間が設定された後、データベース１４を検索し、当該走行予定区間における過去の走行距離、旅行時間、停止時間、停止回数を抽出する。巡航速度算出部１５は、予め設定された低燃費運転を実現するための加速加速度（加速度）及び減速加速度（減速度）に基づいて車両の巡航速度Ｖｅｃｏ（図７参照）を算出する。この巡航速度算出部１５による車両の巡航速度Ｖｅｃｏの算出方法の詳細は後述する。このように構成すると、加減速パターン設定部２２は、市街地走行では頻繁に発生する信号や交差点付近での大きな加減速の変化に基づいて加減速パターン１００を算出することができるため、低燃費を実現しつつ、過去の旅行時間と同等の時間で目的地に到達できる加減速パターン１００の生成が可能となる。

＜走行履歴記録処理＞
　次に、車両用制御装置１で行われる走行履歴記録処理について説明する。
　図５は、走行履歴記録処理のフローチャートである。
　ステップＳ１０１において、イグニッションスイッチ（ＩＮＧ）が押された（車両発進のためＯＦＦからＯＮに切り換わったか）か否かを判定し、イグニッションスイッチが押されたと判断した場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、ステップ１０２に進み、押されていないと判断した場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、ステップＳ１０２の処理を飛ばしてステップＳ１０３に進む。ステップＳ１０２において、過去に記録された旅行距離と旅行時間をリセットすると共に、走行予定区間算出部１０で取得された現在地（出発地）と出発時刻を記録する。このように出発地と出発時刻とを後述する目的地、旅行距離、旅行時間に関連付けて記憶することで出発地の座標及び出発時刻から走行予定区間を予測できる。ステップＳ１０３において、車両が停止しているか否かを判定し、車両が停止していると判断した場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０４に進み、車両が停止していないと判断した場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、ステップＳ１０４を飛ばしてステップＳ１０５に進む。なお、ステップＳ１０３で行う車両の停止判定は必ずしも車両が完全に静止している状態でなくてもよく、予め設定した設定下限速度（例えば、クリープ速度）よりも低い場合に車両が停止していると判断してもよい。ステップＳ１０４において、車両の停止時間を計測するタイマをスタートして車両の停止時間を計測すると共に、ＧＰＳ／車速センサ１３などから取得した車両の停止位置を記憶する。車両の停止位置を記憶するのは経路検索時の停止回数、停止時間を抽出する際のキーとして用いるためである。これにより過去同じ経路を走行した際の停止情報が検索できる。ステップＳ１０５において、車両が発進したか否かを判定し、車両が発進したと判断した場合（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０６に進み、車両が発進していないと判断した場合（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、ステップＳ１０７に進む。ステップＳ１０６において、ステップＳ１０４でスタートした停止タイマをリセットすると共に、停止時間を記憶する。ステップＳ１０７において、イグニッションスイッチ（ＩＧＮ）が再度押された（車両停止のためイグニッションスイッチがＯＮからＯＦＦに切り換わった）か否かを判定し、イグニッションスイッチが再度押されたと判断した場合（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０８にて目的地、旅行距離、旅行時間を記憶して処理を終了し、イグニッションスイッチが再度押されていないと判断した場合（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、そのまま処理を終了する。このように停止情報（停止位置、停止時間など）を車両内で随時算出することで走行履歴（例えば速度）を全て記録及び通信するよりも製造コストや通信コストが低減できる。なお、前述した実施形態では停止情報を車両に搭載されたデータベース１４に記憶する場合を例示して説明したが、前述した停止情報を通信可能に設けられた車両外の外部データベースやクラウド上に記憶してもよい。

＜加減速パターンの算出方法＞
　次に、前述した加減速パターン設定部２２による加減速パターン１００の算出方法の一例を説明する。
　図６は、加減速パターン１００の算出方法の一例を説明する図である。
　図６に示すように、実施形態では少なくとも出発地から目的地までの旅行距離、旅行時間、車両の停止回数、停止時間を含む複数の走行履歴がデータベース１４に記録されている。ここで旅行時間とは出発地から目的地までの車両の運転時間である。これら複数の走行履歴のうち、例えば、これから車両が走行する予定の走行予定区間と一致する走行履歴、もしくは出発地と目的地とが同じ走行履歴、あるいは出発時間と出発地が同じ走行履歴を母集団とした旅行距離、旅行時間、車両の停止回数、停止時間のそれぞれの統計代表値Ｘｔｒｐ、Ｔｄｉｓｔ、Ｎ、Ｔｓｔｐを算出する。例えば図６に示すように、旅行距離の統計代表値Ｘｔｒｐは、所定の走行予定区間の加速、巡航、減速からなる複数の加減速パターンＸ１、Ｘ２、・・・、ＸＮを全て加算した値の平均値であり、停止時間の統計代表値Ｔｓｔｐは、各々の加減速パターン間の車両の停止（クリープ状態を含む）時間Ｔ１ｓｔｐ、Ｔ２ｓｔｐ、・・・、ＴＮｓｔｐを加算した値の平均値である。なお実施形態では、統計代表値は母集団の平均値を用いたが、母集団に応じて中央値又は最頻値を用いてもよい。ここで中央値とは、データ群（母集団）の中央に位置する値のことであり、最頻値とはデータ群（母集団）で最も頻繁に出現する値のことである。そして得られた停止時間の統計代表値Ｔｓｔｐを旅行時間の統計代表値Ｔｄｉｓｔから除いた時間に、停止回数の統計代表値分Ｎだけ加減速を行うと仮定して加減速パターン１００を算出する。ここで、Ｔｔｒｐは一回の加速、巡航、減速にかかる時間であり、Ｔｔｒｐ＝（Ｔｄｉｓｔ－Ｔｓｔｐ）／Ｎで算出される。

　図７は、加減速パターン設定部２２で算出された加減速パターン１００の一例である。
　図７において加減速パターン１００に含まれる加速度（加速加速度）Ａａｃｌと減速度（減速加速度）Ａｄｃｌは車両の加速時及び減速時に最も低燃費運転となる値に設定されており、車両の特性ごとに予め決められた設計パラメータである。具体的には、車両の加速度が大きすぎると変速機やタイヤがスリップしてしまい燃費が悪化するので、加速度Ａａｃｌは変速機やタイヤがスリップしない加速度であり、かつ車両の燃費が最も良くなる加速度に設定されるのが好ましい。また車両の減速度Ａｄｃｌは停止減速度の統計代表値に設定すればドライバの許容度が高まると考えられるが、車両の減速度が大きすぎるとエンジンブレーキによる燃費の良い効率的な減速が行えないので、より低燃費運転を実現するためにはエンジンブレーキを長く用いた際の減速度データを母集団として統計代表値を算出するのが好ましい。その結果、図７に示すように加速度Ａａｃｌと減速度Ａｄｃｌを含む減速度パターン１００は台形形状で表すことができる。このように加減速パターン１００を台形形状とすると、走行距離（面積）がＸｔｒｐ／Ｎで決まり、上辺及び底辺の時間も決まっているため２次方程式の解として巡航速度Ｖｅｃｏ（設定速度）が算出できる。なお、巡航速度Ｖｅｃｏは２次方程式で表せるため、２つの解が導き出せるが速度が小さいほど低燃費であるため小さい解を巡航速度Ｖｅｃｏに設定すればよい。加減速パターン設定部２２では、このように加減速パターン１００を台形形状で表すことができるため計算が簡単であり、巡航時間Ｔｔｒｐが大きい場合であれば本発明による燃費低減効果はより高くなる。

　次に、前述した加減速パターン１００を用いて算出された巡航速度と平均速度、制限速度との関係を説明する。
　図８は、加減速パターン１００を用いて算出された巡航速度と平均速度、制限速度との関係を説明する。
　図６及び図７に示した巡航速度Ｖｅｃｏの算出式から停止時間の統計代表値Ｔｓｔｐと停止回数の統計代表値Ｎとから巡航速度Ｖｅｃｏは一意に決まる（図８参照）。また図８に示すように同じ停止時間の統計代表値Ｔｓｔｐであっても停止回数の統計代表値Ｎが少なければ巡航速度Ｖｅｃｏが小さくなるため燃費低減効果が大きくなり、停止回数の統計代表値Ｎが０（ゼロ）の場合は車両の停止がないため、平均速度（旅行距離／旅行時間）と前述した加減速パターン１００を用いて算出された巡航速度Ｖｅｃｏとは同じ値となる。前述した加減速パターン１００を用いて低燃費となる巡航速度Ｖｅｃｏを算出できるので、これを用いて低燃費運転ルートの探索もできる。具体的には過去の停止時間の統計代表値Ｔｓｔｐ及び停止回数の統計代表値Ｎが複数得られる場合、最も低い巡航速度となる経路を算出すればよい。

　図９は実施形態の加減速パターンを用いたＡＣＣ制御と従来のＡＣＣ制御による車両制御シミュレーションの比較結果である。図９の上段は加減速パターン１００を説明するグラフであり、中段は当該加減速パターン１００を用いて走行した自車両の燃費を示すグラフであり、下段は当該加減速パターン１００を用いて走行した自車両と先行車両との相対距離を示すグラフである。なお、グラフ中、細線は本願の加減速パターン１００を用いたＡＣＣ制御のシミュレーション結果であり、太線は従来のＡＣＣ制御のシミュレーション結果である。
　図９では従来のＡＣＣ制御の設定速度Ｖａは先行車速度Ｖｓよりも大きい場合（Ｖａ＞Ｖｓ）を示しており、本願では設定速度Ｖａとして図６及び図７で説明した加減速パターン１００から算出された巡航速度Ｖｅｃｏを用いている。図９の上段に示すように、従来のＡＣＣ制御（図中の太線）では、先行車両の加減速に追従し無駄な加減速が多く燃費が悪くなることが分かる。一方、本願の加減速パターン１００を用いたＡＣＣ制御（細線）では、先行車両が巡航速度Ｖｅｃｏよりも大きい場合は、自車両は一定速度の巡航運転を行う。このため図９の中段に示すように無駄な加減速が抑制されて燃費が改善される。特に巡航速度Ｖｅｃｏは停止時間の統計代表値Ｔｓｔｐと停止回数の統計代表値Ｎとに基づいて先行車両との相対的な車間距離が広がらないように設定されているので低燃費を図りつつ旅行距離が長くなるのを防止している。また図９の下段に示すように自車両と先行車両との車間距離は先行車両の速度が自車両の巡航速度よりも大きくなると車間距離は一次的に開くが最終的には程同じ時間に到着しているのが分かる。

　前述したように本発明の車両用制御装置１によれば過去の停止履歴（停止時間、停止回数）の統計代表値に基づいて加減速パターン１００を算出することで旅行時間が過去と同等で、かつ過去の運転よりも低燃費な運転を実現できる。

　なお、前述した実施の形態では、走行履歴として設定下限速度を下回った回数、又は設定下限速度を下回った時間を記憶し、この設定下限速度を下回った回数と時間に基づいて加減速パターン１００を算出する場合を例示したが、加減速パターン１００の算出方法はこれに限定されるものではない。例えば、設定下限速度を上回った回数、又は設定下限速度を上回った時間を走行履歴として記憶してもよく、また設定下限速度を上回った時間、又は設定下限速度を上回った場合の車両速度を走行履歴として記憶してもよい。このようにしても、加減速パターン設定部２２は、走行履歴として記憶された設定下限速度を上回った回数、又は設定下限速度を上回った時間に基づいて車両が停止（クリープ状態を含む）していない合計時間を求めることができるので、それに基づく加速及び減速を含む加減速パターン１００を適切に設定することができる。また、加減速パターン設定部２２は、走行履歴として記憶された設定下限速度を上回った時間、又は設定下限速度を上回った場合の速度に基づいて合計走行距離を求めることができるので、それに基づく加速及び減速を含む加減速パターン１００を適切に設定することができる。

　以上説明した通り、実施の形態では、
（１）車両の速度を自動で制御する車両用制御装置１において、走行予定区間における過去の走行履歴に基づいて、走行予定区間における加速および減速の加減速パターン１００を複数設定し、かつ、それぞれの加減速パターン１００における加速領域Ａａｃｌと減速領域Ａｄｃｌの間の領域における速度が同じになるように設定する加減速パターン設定部２２を備えた構成とした。

　このように構成すると、加減速パターン設定部２２は過去の加速や減速を含む走行履歴の実績に基づいて加減速パターン１００を設定するので、過去の運転よりも低燃費となる加減速パターン１００を設定することができる。また、加減速パターン１００は加速領域Ａａｃｌと減速領域Ａｄｃｌとの間の領域の速度が同じになるように設定されているので、加減速パターン１００を算出する計算式を簡略化することができる。よって、車両の低燃費化を図りつつ、過去の運転に比べて旅行時間が長くならないように車両の運動を制御することができる。

（２）また走行履歴には、車両が走行予定区間を走行した際に設定下限速度を下回った回数、または設定下限速度を下回った時間が含まれる構成とした。

　このように構成すると、走行履歴には車両が停止したと判断される設定下限速度を下回った回数、又は設定下限速度を下回った時間が含まれるので、加減速パターン設定部２２は走行予定区間における停止回数又は停止時間を考慮して加減速パターン１００を生成することができる。よって、車両の低燃費化を図りつつ、過去の運転に比べて旅行時間が長くならないようにより適切に車両の運動を制御することができる。

（３）また走行履歴には、車両が走行予定区間を走行した際に設定下限速度を上回った回数、または設定下限速度を上回った時間が含まれる構成とした。

　このように構成すると、走行履歴には車両が加速したと判断される設定下限速度を上回った回数、又は設定下限速度を上回った時間を含むので、加減速パターン設定部２２は走行予定区間における加速回数又は加速時間を考慮して加減速パターン１００を生成することができる。よって、車両の低燃費化を図りつつ、過去の運転に比べて旅行時間が長くならないようにより適切に車両の運動を制御することができる。

（４）また走行履歴には、車両が走行予定区間を走行した際に設定下限速度を上回った時間、または設定下限速度を上回った車両速度が含まれる構成とした。

　このように構成すると、走行履歴には車両が加速したと判断される設定下限速度を上回った時間、又は設定下限速度を上回った車両速度を含むので、加減速パターン設定部２２は走行予定区間における加速回数又は速度を考慮して加減速パターン１００を生成することができる。よって、車両の低燃費化を図りつつ、過去の運転に比べて旅行時間が長くならないようにより適切に車両の運動を制御することができる。

（５）また加減速パターン１００とは車両が加速し、設定速度（巡航速度）で走行した後に、減速するパターンであり、加減速パターン設定部２２は、走行履歴の設定下限速度を下回った回数、および設定下限速度を下回った時間の統計的な代表値（平均値、中央値、または最頻値）に基づいて加減速パターン１００を設定する構成とした。

　このように構成すると、加減速パターン設定部２２は設定下限速度を下回った回数、及び設定下限速度を下回った時間の統計代表値に基づいて加減速パターン１００を設定するので、車両の低燃費化を図りつつ、過去の運転に比べて旅行時間が長くならない適切な加減速パターンを設定することができる。

（６）また加減速パターン設定部２２は、設定速度を走行履歴における走行予定区間の制限速度よりも低くなるように設定する構成とした。

　このように構成すると、加減速パターン設定部２２は加減速パターン１００の設定速度（巡航速度）を走行予定区間の制限速度よりも低くなるように設定したので、車両の速度を走行予定区間の制限速度を超えないようにしつつ、過去の運転に比べて旅行時間が長くならないように適切に制御することができる。

（７）また加減速パターン設定部２２は、設定速度を走行履歴における走行予定区間の平均速度（旅行距離／旅行時間の平均値）よりも高くなるように設定する構成とした。

　このように構成すると、加減速パターン設定部２２は加減速パターン１００の設定速度（巡航速度）を走行予定区間の平均速度よりも高くなるように設定するので、車両の低燃費化を図りつつ、過去の運転に比べて旅行時間が長くなるのをより適切に防止することができる。

（８）また加減速パターン設定部２２は、設定速度を停止時間の統計代表値が同じであっても、停止回数の統計代表値が大きいほど高くなるように設定する構成とした。

　このように構成すると、加減速パターン設定部２２は、停止時間の統計代表値が同じであっても停止回数の統計代表値が大きいほどに応じて加減速パターン１００の設定速度（巡航速度）を高くするので、過去の運転に比べて旅行時間が長くなるのを適切に防止できる。

＜第２の実施の形態＞
　次に、本発明の第２に実施形態を説明する。第２の実施形態にかかる制御装置は、目標加速度に到達するまでの加減速パターン１００Ａを調整してより燃費をよくする点が前述した実施形態と異なる点である。なお、前述した実施形態と同一の構成及び機能については同一の符号を付し説明は省略する。
　図１０は、第２の実施形態の加減速パターン１００Ａを説明する図である。
　図１１は、車両の速度の状態を説明する図である。
　図１０において、Ａは加速加速度（図７のＡａｃｌに相当）、Ｂは巡航速度（図７のＡａｃｌとＡｄｃｌとの間の領域に相当）、Ｃは減速加速度（図７のＡｄｃｌに相当）の加減速パターン１００Ａである。図１０に示すように加減速パターン１００Ａでは時刻Ｔｐで目標加速度Ａａｃｌに到達している。一般的に同じ加速度を実現する場合、速度が高いほど加速に必要なエネルギが大きくなる。したがって、第２の実施形態では、車両速度が巡航速度の半分になる前に目標加速度に到達するようにすることで（図１１参照）、より低燃費な運転を実現できる。

　図１２は、本発明を適用した加速風呂ファイルの一例を説明する図である。図１２の上段は、自車両と先行車両との距離に応じて自車両の目標加速度への到達速度Ｖ（ｔｐ）を調整した場合の一例であり、図１２の下段は自車両と交差点（信号や踏切などでも同様である）との距離に応じて自車両の目標加速度への到達速度Ｖ（ｔｐ）を調整した場合の一例である。
　図１２の上段に示すように、車両用制御装置１では、自車両と先行車両との間の距離が長いほど目標加速度への到達速度Ｖ（ｔｐ）を低く設定する。これにより、加速時の燃費を低減できるだけでなく巡航運転時間も長くなるためより低燃費な運転を実現できる。なお先行車両との距離が短い場合は速度Ｖ（ｔｐ）を大きくすると先行車両に追いついてしまいブレーキをかけることにより燃費悪化につながる恐れがある。
　図１２の下段に示すように、車両用制御装置１では、自車両と交差点（信号や踏切などでもよい）との距離が長いと先行車両よりも前の車両がいる可能性が高く、目標加速度への到達速度Ｖ（ｔｐ）を高くすることで先行車両への接近を避け低燃費運転を実現することができる。

　以上説明した通り、第２の実施形態では、
（９）加減速パターン設定部２２は、車両の加速時において、当該車両が設定速度の半分以下の速度に到達するまでに予め設定した目標加速度に到達するように加減速パターン１００を設定する構成とした。

　この種の車両において、車両の巡航速度が速い状態から所定の加速度を得るためのエネルギは、巡航速度が低い状態から同じ加速度を得るためのエネルギよりも多く必要になる。このように構成すると、加減速パターン設定部２２は車両が設定速度（巡航速度）の半分以下の速度になるまでに目標加速度に到達するように加速度を設定している。よって、車両が低速状態の時に目標加速度に到達できるので、車両を少ないエネルギで効率よく目的とする速度に制御することができる。

（１０）また加減速パターン設定部は、車両の加速時において、車両が最高加速度に到達するまでの速度を先行車との距離もしくは交差点までの距離に応じて補正する構成とした。

　このように構成すると、前方に自車両を停止させるような先行車両や交差点などがある場合、そのような先行車両や交差点までの距離に応じてあらかじめ最高加速度に到達するまでの加速度パターンを小さくなるように補正することで、無駄な加速を行うためのエネルギを抑制することができる。

　また、本発明は、前述した実施の形態の全ての構成を備えているものに限定されるものではなく、前述した実施の形態の構成の一部を、他の実施の形態の構成に置き換えてもよく、また、前述した実施の形態の構成を、他の実施の形態の構成に置き換えてもよい。

　また、前述した実施の形態の一部の構成について、他の実施の形態の構成に追加、削除、置換をしてもよい。

　１：制御装置、１０：走行予定区間算出部、１１：走行履歴検索部、１２：加減速パターン設定部、１３：ＧＰＳ／車速センサ、１４：データベース、１５：巡航速度算出部、２：ＡＣＣ装置、２０：カメラ／レーダ、２１：車間距離調整部、２２：加減速パターン設定部、２３：車両自動制御部、１００：加減速パターン、Ｘｔｒｐ：旅行距離の統計代表値、Ｔｄｉｓｔ：旅行時間の統計代表値、Ｎ：車両の停止回数の統計代表値、Ｔｓｔｐ：車両の停止時間の統計代表値、Ｖｅｃｏ：巡航速度、Ａａｃｌ：加速度（加速加速度）、Ａｄｃｌ：減速度（減速加速度）

Claims

　車両の速度を自動で制御する車両用制御装置において、
　走行予定区間における走行履歴に基づいて、前記走行予定区間における加速および減速を含む加減速パターンを複数設定し、かつ、それぞれの前記加減速パターンにおける加速領域と減速領域の間の領域における速度が同じになるように設定する加減速パターン設定部を備えた車両用制御装置。
　前記走行履歴には、前記車両が前記走行予定区間を走行した際に設定下限速度を下回った回数、または前記設定下限速度を下回った時間が含まれる請求項１に車両用制御装置。
　前記走行履歴には、前記車両が前記走行予定区間を走行した際に設定下限速度を上回った回数、または前記設定下限速度を上回った時間が含まれる請求項１に記載の車両用制御装置。
　前記走行履歴には、前記車両が前記走行予定区間を走行した際に設定下限速度を上回った時間、または前記設定下限速度を上回った車両速度が含まれる請求項１に記載の車両用制御装置。
　前記加減速パターンとは前記車両が加速し、設定速度で走行した後に、減速するパターンであり、
　前記加減速パターン設定部は、前記走行履歴の設定下限速度を下回った回数、および前記設定下限速度を下回った時間の統計的な代表値（平均値、中央値、または最頻値）に基づいて前記加減速パターンを設定する請求項１または請求項２に記載の車両用制御装置。
　前記加減速パターン設定部は、前記設定速度を前記走行履歴における前記走行予定区間の制限速度よりも低くなるように設定する請求項５に記載の車両用制御装置。
　前記加減速パターン設定部は、前記設定速度を前記走行履歴における前記走行予定区間の平均速度（旅行距離／旅行時間の平均値）よりも高くなるように設定する請求項５に記載の車両用制御装置。
　前記加減速パターン設定部は、前記設定速度を前記停止時間の統計代表値が同じであっても、前記停止回数の統計代表値が大きいほど高くなるように設定する請求項５に記載の車両用制御装置。
　前記加減速パターン設定部は、前記車両の加速時において、前記車両が前記設定速度の半分以下の速度に到達するまでに予め設定した目標加速度に到達するように前記加減速パターンを設定する請求項５に記載の車両用制御装置。
　前記加減速パターン設定部は、前記車両の加速時において、前記車両が最高加速度に到達するまでの速度を先行車との距離もしくは交差点までの距離に応じて補正する請求項５に記載の車両用制御装置。