特許 7129257 車両制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-08-24

(45)【発行日】2022-09-01

(54)【発明の名称】車両制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60K 11/04 20060101AFI20220825BHJP

   B60W 30/16 20200101ALI20220825BHJP

【ＦＩ】

B60K11/04 J

B60W30/16

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2018136911

(22)【出願日】2018-07-20

(65)【公開番号】P2020011683

(43)【公開日】2020-01-23

【審査請求日】2021-06-01

(73)【特許権者】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】110000936

【氏名又は名称】特許業務法人青海特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】増山 将

【審査官】中川 隆司

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－２８３８３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０８４０７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１０９３９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／００３６９９１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１２－２０１１３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／００８００１８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０３４３８９２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｋ １１／０４

Ｂ６０Ｗ ３０／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

自車両の前方を走行する先行車両を特定する先行車両特定部と、
前記先行車両の後方で発生する低圧領域を導出する低圧領域導出部と、
前記低圧領域内で前記自車両が前記先行車両に追従するように、前記自車両の走行を制御する走行制御部と、
前記自車両の前面部に形成された開口を開閉する開閉部材と、
前記低圧領域内を前記自車両が走行しているとき、前記自車両の冷却性能に応じて、前記開閉部材の開度を制御する開閉制御部と、
前記自車両の駆動源を冷却するためのファンと、
前記自車両が前記低圧領域内に位置するときの前記自車両の低圧領域内消費エネルギーと、前記自車両が前記低圧領域外に位置するときの前記自車両の低圧領域外消費エネルギーと、前記ファンを駆動した際のファン駆動時消費エネルギーとを導出する消費エネルギー導出部と、
を備え、
前記走行制御部は、前記ファン駆動時消費エネルギーが前記低圧領域内消費エネルギーと前記低圧領域外消費エネルギーとの差分である差分消費エネルギー未満である場合、前記自車両を前記低圧領域内で走行させ、前記ファン駆動時消費エネルギーが前記差分消費エネルギー以上である場合、前記自車両を前記低圧領域内から離脱させる、
車両制御装置。

【請求項2】

前記開閉制御部は、前記自車両の駆動源に応じた温度が所定の第１温度未満である場合、前記開閉部材の開度を閉状態に制御し、前記温度が前記第１温度以上である場合、前記開閉部材の開度を開状態に制御する
請求項１に記載の車両制御装置。

【請求項3】

前記温度が前記第１温度より高い第２温度以上である場合、前記ファンの駆動を制御する回転数制御部と、
を備える
請求項２に記載の車両制御装置。

【請求項4】

前記回転数制御部は、前記ファン駆動時消費エネルギーが前記差分消費エネルギー未満である場合、前記ファンを駆動させ、前記ファン駆動時消費エネルギーが前記差分消費エネルギー以上である場合、前記ファンの駆動を停止させる、
請求項３に記載の車両制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、運転者の運転支援を行う車両制御装置について開示がある。車両制御装置は、自車両の前方を走行する先行車両を特定する。車両制御装置は、特定した先行車両と自車両の車間距離を所定車間距離に設定する。ここで、所定車間距離は、自車両における空気抵抗を低減させる先行車両との車間距離である。車両制御装置は、自車両が設定された所定車間距離で走行するように運転者を誘導する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００７－２８３８３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、自車両が設定された所定車間距離（すなわち、自車両における空気抵抗を低減させる先行車両との車間距離）で走行する場合、自車両に当たる走行風は減少する。自車両に当たる走行風が減少すると、自車両の冷却性能が低減するおそれがある。

【0005】

本発明は、車両の消費エネルギーを低減しつつ、冷却性能を向上させることが可能な車両制御装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明の車両制御装置は、自車両の前方を走行する先行車両を特定する先行車両特定部と、先行車両の後方で発生する低圧領域を導出する低圧領域導出部と、低圧領域内で自車両が先行車両に追従するように、自車両の走行を制御する走行制御部と、自車両の前面部に形成された開口を開閉する開閉部材と、低圧領域内を自車両が走行しているとき、自車両の冷却性能に応じて、開閉部材の開度を制御する開閉制御部と、自車両の駆動源を冷却するためのファンと、自車両が低圧領域内に位置するときの自車両の低圧領域内消費エネルギーと、自車両が低圧領域外に位置するときの自車両の低圧領域外消費エネルギーと、ファンを駆動した際のファン駆動時消費エネルギーとを導出する消費エネルギー導出部と、を備え、走行制御部は、ファン駆動時消費エネルギーが低圧領域内消費エネルギーと低圧領域外消費エネルギーとの差分である差分消費エネルギー未満である場合、自車両を低圧領域内で走行させ、ファン駆動時消費エネルギーが差分消費エネルギー以上である場合、自車両を低圧領域内から離脱させる。

【0007】

開閉制御部は、自車両の駆動源に応じた温度が所定の第１温度未満である場合、開閉部材の開度を閉状態に制御し、温度が第１温度以上である場合、開閉部材の開度を開状態に制御してもよい。

【0008】

温度が第１温度より高い第２温度以上である場合、ファンの駆動を制御する回転数制御部と、を備えてもよい。

【0009】

回転数制御部は、ファン駆動時消費エネルギーが差分消費エネルギー未満である場合、ファンを駆動させ、ファン駆動時消費エネルギーが差分消費エネルギー以上である場合、ファンの駆動を停止させてもよい。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、車両の消費エネルギーを低減しつつ、冷却性能を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】自車両の概略的な構成を示した機能ブロック図である。

【図2】輝度画像と距離画像を説明するための説明図である。

【図3】走行制御処理の全体的な流れを示したフローチャートである。

【図4】追従制御処理の流れを示したフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下に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する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

【0014】

図１は、自車両１の概略的な構成を示した機能ブロック図である。自車両１は、撮像装置１０と、車両制御装置１００を含んで構成される。撮像装置１０は、例えば、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）等の撮像素子を２つ含んで構成される。２つの撮像素子は、自車両１の進行方向（前方）側に配される。２つの撮像素子の撮像面は、自車両１の進行方向に向いている。２つの撮像素子は、それぞれの光軸が略平行に配される。２つの撮像素子は、略水平方向に離隔して配置される。

【0015】

撮像装置１０は、自車両１の前方の道路環境を撮像する。撮像装置１０は、撮像した画像データを車両制御装置１００に送信する。撮像装置１０は、カラー画像、すなわち、画素単位で３つの色相（赤：Ｒ、緑：Ｇ、青：Ｂ）の輝度を取得することができる。ここでは、撮像装置１０で撮像されたカラー画像を輝度画像と呼び、後述する距離画像と区別する。

【0016】

車両制御装置１００は、自律センサ部１０２と、車両制御部１０４を含んで構成される。自律センサ部１０２は、ＣＰＵ（Central Control Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）を含むマイクロコンピュータで構成される。ＲＯＭには、プログラム等が格納される。ＲＡＭは、ワークエリアとして機能する。

【0017】

自律センサ部１０２は、撮像装置１０により撮像された画像データを取得する。自律センサ部１０２は、取得した画像データにおける色情報や位置情報に基づいて立体物を特定する。また、自律センサ部１０２は、特定した立体物までの距離を導出する。自律センサ部１０２は、画像処理部１１０と、先行車両特定部１１２と、車間距離導出部１１４と、道路環境特定部１１６として機能する。

【0018】

画像処理部１１０は、例えば１／６０秒のフレーム毎（６０ｆｐｓ）に撮像装置１０から画像データを連続して取得する。画像処理部１１０は、画像データの更新を契機として画像処理を遂行する。

【0019】

図２は、輝度画像２１０と距離画像２１２を説明するための説明図である。画像処理部１１０は、撮像装置１０の２つの撮像素子それぞれから画像データを取得すると、所謂パターンマッチングを用いて視差（視差情報）を導き出す。具体的に、画像処理部１１０は、図２（ａ）に示した一方の画像データに基づく輝度画像２１０から任意に抽出したブロック（例えば水平４画素×垂直４画素の配列）に対応するブロックを、他方の画像データに基づく輝度画像２１０から検索する。ここで、水平は、撮像した画像の画面横方向を示し、垂直は、撮像した画像の画面縦方向を示す。

【0020】

画像処理部１１０は、導出した視差情報（後述する車間距離に相当）を画像データに対応付け、図２（ｂ）に示す距離画像２１２を生成する。距離画像２１２における各ブロックには、そのブロックの視差が関連付けられている。ここでは、説明の便宜上、距離画像２１２では視差が導出されたブロックを黒のドットで表している。

【0021】

図１に戻り、先行車両特定部１１２は、画像処理部１１０から輝度画像２１０と距離画像２１２とを取得する。先行車両特定部１１２は、距離画像２１２における、検出領域２１４内のブロック毎の視差情報を、所謂ステレオ法を用いて、水平距離、高さおよび相対距離を含む三次元の位置情報に変換する。ここで、ステレオ法は、三角測量法を用いることで、立体物の視差からその立体物の撮像装置１０に対する相対距離を導出する方法である。

【0022】

先行車両特定部１１２は、輝度画像２１０に基づく輝度および距離画像２１２に基づく三次元の位置情報を用いて検出領域２１４における対象部位（画素やブロック）がいずれの立体物に対応するかを特定する。このとき、先行車両特定部１１２は、対象部位の相対距離と、対象部位と同相対距離にある道路表面上の点と対象部位との距離画像２１２上の検出距離とに基づいて、対象部位の道路表面からの高さを導出する。

【0023】

先行車両特定部１１２は、任意の対象部位を基点として、その対象部位と、水平距離の差分および高さの差分（さらに相対距離の差分を含めてもよい）が所定範囲内にある、同一の立体物に対応するとみなされた対象部位をグループ化する。ここで、所定範囲は、実空間上の距離で表され、任意の値（例えば、１．０ｍ等）に設定することができる。また、先行車両特定部１１２は、グループ化により新たに追加された対象部位に関しても、その対象部位を基点として、水平距離の差分および高さの差分が所定範囲内にある、立体物が等しい対象部位をグループ化する。結果的に、対象部位同士の距離が所定範囲内にあれば、それら全ての対象部位がグループ化される。

【0024】

先行車両特定部１１２は、自車両１前方の所定車間距離内に位置する立体物の形状、高さおよび大きさ、ならびに、立体物におけるテールランプやウインカの相対位置等に基づいて、車両の有無を特定する。車両を特定した場合、先行車両特定部１１２は、特定した車両の形状（輪郭、後方投影面積、車高、車幅など）を特定する。

【0025】

先行車両特定部１１２は、自車両１前方の道路環境にある車両のうち、自車両１と同方向に進行している車両（以下、先行車両と呼ぶ）を特定する。すなわち、先行車両特定部１１２は、自車両１の前方を走行する先行車両を特定する。

【0026】

先行車両特定部１１２は、特定した先行車両のそれぞれに異なるＩＤを付す。先行車両特定部１１２は、ＩＤによってそれぞれの先行車両を追尾する。先行車両特定部１１２は、輝度画像２１０から特定される走行帯を参照し、例えば、自車両１と同一の走行帯に車両がある場合、その車両を同一走行帯先行車両（以下、単に先行車両とも呼ぶ）として特定する。

【0027】

車間距離導出部１１４は、先行車両特定部１１２により特定された先行車両としてグループ化された１または複数の対象部位の相対距離の平均値を、自車両１および先行車両間の車間距離として導出する。車間距離導出部１１４は、自車両１および先行車両の走行に関する先行車両走行情報として、導出した車間距離を車両制御部１０４に送信する。

【0028】

道路環境特定部１１６は、自車両１前方の所定車間距離内に位置する立体物の形状、高さ、大きさおよび色等に基づいて、自車両１が走行する道路環境を特定する。例えば、道路環境特定部１１６は、自車両１が走行する道路形状や道路に立設する壁部（防音壁やトンネル）の有無などを特定する。また、道路環境特定部１１６は、輝度画像２１０に基づいて道路の区画線（白線や黄線等）を特定し、自車両１が走行する道路の走行帯の数（車線数）およびカーブの有無などを特定する。また、道路環境特定部１１６は、自車両１に対する先行車両の鉛直方向の位置（高さ）を特定し、自車両１が走行する道路の勾配を特定する。また、道路に立設する壁部を特定した場合、道路環境特定部１１６は、特定した壁部（防音壁やトンネル）の形状（輪郭、面積、高さ、幅など）を特定する。

【0029】

車両制御部１０４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭを含むマイクロコンピュータで構成される。車両制御部１０４は、車両情報取得部１２０、相対速度導出部１２２、走行制御部１２４、低圧領域導出部１２６、開閉制御部１２８、回転数制御部１３０、消費エネルギー導出部１３２として機能する。また、自車両１は、車車間通信部１２、速度センサ１４、加速度センサ１６、ハンドルセンサ１８、ヨーレートセンサ２０、ウインカセンサ２２、ＧＰＳセンサ２４、水温センサ２６、ファン２８、アクティブグリルシャッター（ＡＧＳ）３０を含んで構成される。ここで、本実施形態では、ファン２８は、ラジエータに取り付けられるラジエータファンである。ファン２８およびＡＧＳ３０の詳細については、後述する。

【0030】

車両制御部１０４は、車車間通信部１２と接続されている。車車間通信部１２は、先行車両と無線により通信を行い、車両に関する情報を送受信する。つまり、車車間通信部１２は、自車両１に関する情報（以下、自車両情報とも呼ぶ）を先行車両に送信する。また、車車間通信部１２は、先行車両で生成された、先行車両に関する情報（以下、先行車両情報とも呼ぶ）を先行車両から受信し、車両制御部１０４に送信する。ここで、車両に関する情報には、車両の形状、位置、速度（車速）、加速度、ヨーレート、舵角およびウインカの指示方向の情報が含まれる。

【0031】

また、車両情報取得部１２０は、速度センサ１４と、加速度センサ１６と、ハンドルセンサ１８と、ヨーレートセンサ２０と、ウインカセンサ２２と、ＧＰＳセンサ２４と、水温センサ２６とに、それぞれ接続される。速度センサ１４は、自車両１の速度を検出する。加速度センサ１６は、自車両１の加速度を検出する。ハンドルセンサ１８は、自車両１に設けられたハンドルの舵角を検出する。ヨーレートセンサ２０は、自車両１のヨーレートを検出する。ウインカセンサ２２は、自車両１のウインカの指示方向を検出する。ＧＰＳセンサ２４は、自車両１の位置（緯度、経度）情報を検出する。水温センサ２６は、自車両１のエンジン内を流通する冷却水の温度を検出する。車両情報取得部１２０は、各センサによって検出された自車両１の速度、加速度、舵角、ヨーレート、ウインカの指示方向、位置情報、および、冷却水の温度を、まとめて自車両情報として取得する。

【0032】

また、車両情報取得部１２０は、先行車両特定部１１２により特定された先行車両に関する情報（例えば、先行車両の形状）を、先行車両情報として取得する。車両情報取得部１２０は、車間距離導出部１１４により導出された先行車両の走行に関する情報（例えば、車間距離）を、先行車両走行情報として取得する。車両情報取得部１２０は、道路環境特定部１１６により特定された道路環境に関する情報（例えば、防音壁やカーブの有無）を、道路環境情報として取得する。

【0033】

相対速度導出部１２２は、先行車両特定部１１２により先行車両が特定されている場合、車間距離の差分を計測時間間隔で除算する。これにより、相対速度導出部１２２は、自車両１および先行車両間の相対速度を導出する。また、相対速度導出部１２２は、自車両１の速度（車速）に相対速度を加算して、先行車両の速度（車速）を導出する。

【0034】

走行制御部１２４は、自車両１の走行を制御する。走行制御部１２４は、運転者の操作部に対する操作に応じて、運転支援走行制御（ＡＣＣ（Adaptive Cruise Control））を行う。運転支援走行制御では、運転者の運転操作の支援が行われる。走行制御部１２４は、運転支援走行制御を行うと、運転者により指示された所定の速度に自車両１を維持させる。

【0035】

また、走行制御部１２４は、運転支援走行制御を行っている間、先行車両特定部１１２により先行車両が特定されると、先行車両と所定の車間距離を維持しつつ、自車両１を先行車両に追従させる追従制御を行う。つまり、走行制御部１２４は、走行制御中、先行車両がない場合には運転者により指示された速度に自車両１を維持させ、先行車両がある場合には自車両１を先行車両に追従させる。

【0036】

低圧領域導出部１２６は、先行車両特定部１１２により先行車両が特定されている場合、先行車両の後方に発生する低圧領域を導出する。開閉制御部１２８は、ＡＧＳ（開閉部材）３０の開度（駆動）を制御する。回転数制御部１３０は、ファン２８の駆動（回転数）を制御する。消費エネルギー導出部１３２は、自車両１の消費エネルギー（燃費あるいは電費）を導出する。低圧領域導出部１２６、開閉制御部１２８、回転数制御部１３０、および、消費エネルギー導出部１３２の詳細については、後述する。

【0037】

ところで、道路を走行する車両には、車速の二乗に比例する空気抵抗が働く。したがって、道路を走行する車両は、車速が大きくなるにつれ、空気抵抗に抗するための消費エネルギーが大きくなる。ここで、道路を走行する車両の後方には、周辺領域より低圧となる低圧領域が発生する。低圧領域では、空気密度が小さくなるため、空気抵抗が低減される。

【0038】

本実施形態では、走行制御部１２４は、先行車両によって発生した低圧領域内で自車両１を走行させる（いわゆるスリップストリーム状態で走行させる）ことにより自車両１の空気抵抗を低減させる。走行制御部１２４は、自車両１を低圧領域内で走行させることにより、自車両１の消費エネルギーを低減させることができる。つまり、走行制御部１２４は、自車両１を低圧領域内で走行させることにより、自車両１の燃費あるいは電費を向上させることができる。

【0039】

低圧領域導出部１２６は、先行車両の後方に発生する低圧領域を導出する。具体的に、低圧領域導出部１２６は、先行車両の後端部から先行車両の進行方向と反対方向に延在する低圧領域の範囲（以下、低圧領域距離と呼ぶ）を導出する。なお、低圧領域距離は、先行車両の車速および後方投影面積に応じて変化する。例えば、先行車両の車速が大きくなるほど、低圧領域距離は長くなる。また、先行車両の後方投影面積が大きくなるほど、低圧領域距離は長くなる。

【0040】

本実施形態では、車両制御部１０４は、不図示の記憶部に低圧領域マップを格納（記憶）している。低圧領域マップは、先行車両の車速および後方投影面積に関連付けて、予め実験により得られた低圧領域距離を定めたマップである。低圧領域導出部１２６は、低圧領域マップを参照し、相対速度導出部１２２により導出された先行車両の車速および車両情報取得部１２０により取得された先行車両の後方投影面積に基づいて、低圧領域距離を導出する。

【0041】

走行制御部１２４は、車間距離導出部１１４により導出された車間距離が低圧領域導出部１２６により導出された低圧領域距離より小さくなるように、自車両１の走行を制御する。つまり、走行制御部１２４は、自車両１の少なくとも一部が先行車両の後方に発生する低圧領域内に収まるように、自車両１の走行を制御する。好ましくは、走行制御部１２４は、自車両１全体が先行車両の後方に発生する低圧領域内に収まるように、自車両１の走行を制御する。すなわち、走行制御部１２４は、低圧領域内で自車両１が先行車両に追従するように、自車両１の走行を制御する。これにより、走行制御部１２４は、自車両１の走行時の空気抵抗（すなわち、消費エネルギー）を低減させることができる。

【0042】

低圧領域は、先行車両の後端部に近づくほど、空気密度が小さくなる。つまり、低圧領域は、先行車両の後端部に近づくほど低圧になる。したがって、自車両１と先行車両との車間距離が小さいほど、自車両１に働く空気抵抗は小さくなる。ただし、自車両１と先行車両との車間距離が小さいほど、自車両１は先行車両と衝突する可能性が高くなる。

【0043】

そのため、走行制御部１２４は、車間距離導出部１１４により導出された車間距離が、安全運転の観点から維持すべき車間距離（以下、最低車間距離と呼ぶ）未満とならないように、自車両１の走行を制御する。

【0044】

ここで、走行制御部１２４は、車車間通信部１２から先行車両情報を取得している場合、車車間通信部１２から先行車両情報を取得していない場合よりも小さい値に最低車間距離を設定してもよい。車車間通信部１２は、先行車両情報（例えば、加速度に関する情報）をリアルタイムに得ることができる。したがって、走行制御部１２４は、先行車両の走行状態が変化しても即座に対応でき、自車両１が先行車両と衝突しないように自車両１の走行を制御することができる。

【0045】

なお、走行制御部１２４は、道路環境特定部１１６により特定された道路環境に応じて、自車両１と異なる走行帯を走行している先行車両（以下、別走行帯先行車両と呼ぶ）に追従するように、自車両１の走行を制御してもよい。具体的に、走行制御部１２４は、別走行帯先行車両の低圧領域内に自車両１の少なくとも一部が収まるように、自車両１の走行を制御してもよい。例えば、自車両１が走行する走行帯に隣接して防音壁が配される場合、同一走行帯先行車両の後方を流れる走行風は、防音壁に衝突および反射し、自車両１に向かって流れることがある。その場合、自車両１は、防音壁から反射した走行風を受け、空気抵抗が増大するおそれがある。

【0046】

そのため、走行制御部１２４は、自車両１が走行する走行帯に隣接して防音壁が配される場合、別走行帯先行車両の低圧領域内に自車両１の少なくとも一部が収まるように、自車両１の走行を制御してもよい。

【0047】

また、走行制御部１２４は、低圧領域導出部１２６により導出された低圧領域距離に応じて、別走行帯先行車両に追従するように、自車両１の走行を制御してもよい。具体的に、走行制御部１２４は、別走行帯先行車両の低圧領域内に自車両１の少なくとも一部が収まるように、自車両１の走行を制御してもよい。先行車両特定部１１２が別走行帯先行車両を特定した場合、低圧領域導出部１２６は、別走行帯先行車両の低圧領域距離を導出する。走行制御部１２４は、同一走行帯先行車両の低圧領域距離と、別走行帯先行車両の低圧領域距離とを比較する。

【0048】

その結果、同一走行帯先行車両の低圧領域距離よりも別走行帯先行車両の低圧領域距離の方が大きければ、走行制御部１２４は、別走行帯先行車両に追従するように、自車両１の走行を制御してもよい。また、走行制御部１２４は、先行車両特定部１１２が複数の別走行帯先行車両を特定した場合、同一走行帯先行車両の低圧領域距離および複数の別走行帯先行車両の低圧領域距離のうち最も大きい低圧領域距離を有する先行車両を判定してもよい。そして、走行制御部１２４は、判定した最も大きい低圧領域距離を有する先行車両に追従するように、自車両１の走行を制御してもよい。

【0049】

ところで、自車両１が低圧領域内を走行する場合、自車両１に当たる走行風は減少する。自車両１に当たる走行風が減少すると、自車両１の冷却性能が低減するおそれがある。

【0050】

そこで、本実施形態では、自車両１は、ファン２８と、ＡＧＳ３０とを備えている。自車両１の前部には、エンジンルームが配される。自車両１のエンジンルームには、エンジンおよびラジエータが収容される。ラジエータは、エンジン内を流通する冷却水を冷却する。冷却水は、エンジン内を流通することで、エンジンを冷却する。ファン２８は、ラジエータに取り付けられる。つまり、ファン２８は、ラジエータと一体的にエンジンルーム内に収容される。ファン２８は、羽根を回転させることでラジエータに空気を当てて強制的に冷却する。ラジエータを冷却することで冷却水が冷却されやすくなり、その結果として、自車両１のエンジンの冷却性能が向上する。このように、自車両１には、エンジン（駆動源）を冷却するためのラジエータおよびファン２８が設けられている。

【0051】

また、エンジンルームの前方（進行方向側）には、自車両１のフロントグリル（前面部）が配される。フロントグリルには、開口が形成される。そして、フロントグリルの開口には、ＡＧＳ３０が配される。フロントグリルの開口にＡＧＳ３０が配されると、ファン２８およびラジエータの前方（進行方向側）には、ＡＧＳ３０が配される。ＡＧＳ３０は、自車両１のフロントグリルに形成された開口を開閉する。ＡＧＳ３０がフロントグリルの開口を開くことで、外気をエンジンルーム内に導入させ易くすることができる。また、ＡＧＳ３０がフロントグリルの開口部を閉じることで、外気をエンジンルーム内に導入させ難くすることができる。

【0052】

開閉制御部１２８は、自車両１の冷却性能（例えば、水温センサ２６により検出された冷却水の温度）に応じて、ＡＧＳ３０の開度（駆動）を制御する。また、回転数制御部１３０は、自車両１の冷却性能（例えば、水温センサ２６により検出された冷却水の温度）に応じて、ファン２８の回転数（駆動）を制御する。

【0053】

まず、開閉制御部１２８は、自車両１が低圧領域内を走行しているとき、冷却水の温度が所定の第１温度以上であるか否か判定する。ここで、所定の第１温度は、冷却水の適正温度の範囲内となる温度であり、適正温度の上限とされる温度より所定値分だけ低い温度である。そして、開閉制御部１２８は、冷却水の温度が所定の第１温度未満である場合、ＡＧＳ３０の開度を閉状態（全閉状態）に制御する。ＡＧＳ３０の開度を全閉状態に制御することで、開閉制御部１２８は、自車両１に働く空気抵抗を小さくすることができる。また、ＡＧＳ３０の開度を全閉状態に制御することで、開閉制御部１２８は、走行風（外気）をエンジンルーム内に導入させ難くし、エンジンの暖機を促進させることができる。

【0054】

開閉制御部１２８は、冷却水の温度が所定の第１温度以上である場合、エンジンを冷却する必要があると判定する。冷却水の温度が所定の第１温度を超えてさらに温度が高くなると、エンジンが過熱（オーバーヒート）し、エンジンの性能が低下するおそれがある。特に、自車両１が低圧領域を走行した場合、自車両１に当たる走行風が減少するため、冷却水の温度は、所定の第１温度以上となりやすい。

【0055】

そこで、開閉制御部１２８は、冷却水の温度が所定の第１温度以上である場合、ＡＧＳ３０の開度を開状態に制御する。開閉制御部１２８は、ＡＧＳ３０の開度を開状態に制御することで、フロントグリルの開口を介してエンジンルーム内に走行風を導入させる。エンジンルーム内に走行風を導入させることで、ラジエータおよびエンジンが冷却される。ラジエータおよびエンジンが冷却されると、冷却水の温度は低下する。

【0056】

このように、開閉制御部１２８は、自車両１が低圧領域内を走行しているとき、冷却水の温度が所定の第１温度以上になると、ＡＧＳ３０の開度を開状態に制御する。開閉制御部１２８は、ＡＧＳ３０の開度を開状態に制御することで、エンジンルーム内に導入される走行風の風量を増加させることができる。その結果、開閉制御部１２８は、自車両１の冷却性能を向上させることができる。つまり、開閉制御部１２８は、自車両１が低圧領域内を走行しているときに、ＡＧＳ３０の開度を制御することで、自車両１に必要な冷却性能を確保することができる。

【0057】

より詳細には、開閉制御部１２８は、冷却水の温度が所定の第１温度以上である場合に、冷却水の温度に応じて、ＡＧＳ３０の開度（開状態）を制御する。具体的に、開閉制御部１２８は、冷却水の温度が所定の第１温度より高くなるにつれ、ＡＧＳ３０の開度が大きくなるように制御する。換言すれば、開閉制御部１２８は、冷却水の温度が所定の第１温度に近づくほど、ＡＧＳ３０の開度が小さくなるように制御する。ＡＧＳ３０の開度が大きくなるほど、エンジンルーム内に導入される走行風の風量は増加する。エンジンルーム内に導入される走行風の風量が増加するほど、ラジエータおよびエンジンが冷却されるため、自車両１の冷却性能は向上される。

【0058】

一方、ＡＧＳ３０の開度が大きくなるほど、自車両１に働く空気抵抗は大きくなる。したがって、開閉制御部１２８は、冷却水の温度が所定の第１温度に近づくほど、ＡＧＳ３０の開度を小さくする。走行制御部１２４は、冷却水の温度が所定の第１温度に近づくほどＡＧＳ３０の開度を小さくすることで、エンジンの冷却に必要な冷却性能を維持しつつ、自車両１に働く空気抵抗を小さくすることができる。ただし、これに限定されず、開閉制御部１２８は、冷却水の温度が所定の第１温度になった際に、ＡＧＳ３０の開度を全開状態に制御してもよい。

【0059】

つぎに、回転数制御部１３０は、自車両１が低圧領域内を走行しているとき、冷却水の温度が所定の第１温度より高い所定の第２温度以上であるか否か判定する。そして、回転数制御部１３０は、冷却水の温度が所定の第２温度以上である場合、ファン２８の駆動を開始する。ここで、自車両１が低圧領域内を走行する場合、自車両１に当たる走行風は減少するため、冷却水の温度は、ＡＧＳ３０の開度を全開状態にしても、所定の第１温度から上昇し続け、所定の第２温度以上となる場合がある。

【0060】

そのため、回転数制御部１３０は、冷却水の温度が所定の第２温度以上である場合、ファン２８を駆動し、ラジエータに対し強制的に風（以下、ラジファン風とも呼ぶ）を送る。ラジエータは、ファン２８によりラジファン風が送られると冷却される。ラジエータが冷却されると、冷却水の温度は低下する。

【0061】

このように、回転数制御部１３０は、自車両１が低圧領域内を走行しているとき、冷却水の温度が所定の第２温度以上になると、ファン２８を駆動する。このとき、開閉制御部１２８は、ＡＧＳ３０の開度を全開状態に制御している。開閉制御部１２８および回転数制御部１３０は、ＡＧＳ３０およびファン２８を駆動制御することで、ラジエータを走行風およびラジファン風により冷却することができる。その結果、開閉制御部１２８および回転数制御部１３０は、自車両１の冷却性能を向上させることができる。

【0062】

より詳細には、回転数制御部１３０は、冷却水の温度が所定の第２温度以上である場合、冷却水の温度に応じて、ファン２８の回転数を制御する。具体的に、回転数制御部１３０は、冷却水の温度が所定の第２温度より高くなるにつれ、ファン２８の回転数が大きくなるように制御する。換言すれば、回転数制御部１３０は、冷却水の温度が所定の第２温度に近づくほど、ファン２８の回転数が小さくなるように制御する。ファン２８の回転数が大きくなるほど、ラジエータに送られるラジファン風の風量は増加する。ラジエータに送られるラジファン風の風量が増加するほど、自車両１の冷却性能は向上される。

【0063】

一方、ファン２８の回転数が大きくなるほど、ファン２８の消費エネルギーは増大する。したがって、回転数制御部１３０は、冷却水の温度が所定の第２温度に近づくほど、ファン２８の回転数を小さくする。回転数制御部１３０は、冷却水の温度が所定の第２温度に近づくほどファン２８の回転数を小さくすることで、エンジンの冷却に必要な冷却性能を維持しつつ、自車両１の消費エネルギーの増大を抑制することができる。

【0064】

ここで、消費エネルギー導出部１３２は、ファン２８を駆動した際の消費エネルギー（以下、ファン駆動時消費エネルギーと呼ぶ）を導出する。また、消費エネルギー導出部１３２は、自車両１が低圧領域外に位置するときの自車両１の消費エネルギー（以下、低圧領域外消費エネルギーと呼ぶ）を導出する。具体的に、消費エネルギー導出部１３２は、自車両１が低圧領域外に位置するときの自車両１の燃費を低圧領域外消費エネルギーとして導出する。また、消費エネルギー導出部１３２は、自車両１が低圧領域内に位置するときの自車両１の消費エネルギー（以下、低圧領域内消費エネルギーと呼ぶ）を導出する。具体的に、消費エネルギー導出部１３２は、自車両１が低圧領域内に位置するときの自車両１の燃費を低圧領域内消費エネルギーとして導出する。このように、本実施形態では、低圧領域外消費エネルギーおよび低圧領域内消費エネルギーは、自車両１の燃費として導出される。ただし、これに限定されず、低圧領域外消費エネルギーおよび低圧領域内消費エネルギーは、自車両１の電費として導出されてもよい。

【0065】

また、消費エネルギー導出部１３２は、低圧領域外消費エネルギーと、低圧領域内消費エネルギーとの差分（以下、差分消費エネルギーと呼ぶ）を導出する。回転数制御部１３０は、この差分消費エネルギーとファン駆動時消費エネルギーとに基づいて、ファン２８の駆動を制御する。まず、回転数制御部１３０は、差分消費エネルギーとファン駆動時消費エネルギーとを比較する。そして、回転数制御部１３０は、ファン駆動時消費エネルギーが差分消費エネルギー以上であるか否かを判定する。

【0066】

そして、ファン駆動時消費エネルギーが差分消費エネルギー未満である場合、走行制御部１２４は、冷却水の温度が所定の第２温度より高い所定の第３温度以上であるか否か判定する。ここで、所定の第３温度は、エンジンが過熱（オーバーヒート）するとされる冷却水の温度より所定値分だけ低い温度である。走行制御部１２４は、冷却水の温度が所定の第３温度以上である場合、自車両１を低圧領域内から離脱させるように（すなわち、自車両１が低圧領域外に位置するように）、自車両１の走行を制御する。

【0067】

冷却水の温度が所定の第３温度を超えてさらに温度が高くなると、エンジンが過熱し、エンジンの性能が低下するおそれがある。したがって、走行制御部１２４は、冷却水の温度が所定の第３温度以上である場合、ＡＧＳ３０の開度を開状態としたまま、自車両１を低圧領域内から離脱させる。自車両１が低圧領域内から離脱することで、走行風による自車両１の冷却性能が向上する。

【0068】

一方、走行制御部１２４は、冷却水の温度が所定の第３温度未満である場合、自車両１を低圧領域内で走行させる。また、回転数制御部１３０は、ファン駆動時消費エネルギーが差分消費エネルギー未満であり、かつ、冷却水の温度が所定の第３温度未満である場合、ＡＧＳ３０の開度を開状態としたまま、ファン２８を駆動する。ファン駆動時消費エネルギーが差分消費エネルギー未満である場合、ファン駆動時消費エネルギーは、自車両１が低圧領域内を走行することで低減される消費エネルギーよりも小さい。したがって、回転数制御部１３０は、ファン２８を駆動させても自車両１の消費エネルギーが低減（すなわち、燃費あるいは電費が向上）されると判定する。

【0069】

一方、走行制御部１２４は、ファン駆動時消費エネルギーが差分消費エネルギー以上である場合、自車両１を低圧領域内から離脱させるように（すなわち、自車両１が低圧領域外に位置するように）、自車両１の走行を制御する。このように、走行制御部１２４は、差分消費エネルギーとファン駆動時消費エネルギーに基づいて、自車両１を低圧領域内で走行させるか否か判定している。ファン駆動時消費エネルギーが差分消費エネルギー以上である場合、ファン駆動時消費エネルギーは、自車両１が低圧領域内を走行することで低減される消費エネルギー以上である。したがって、回転数制御部１３０は、ファン２８を駆動させると自車両１の消費エネルギーが増大（燃費あるいは電費が悪化）すると判定する。

【0070】

そのため、回転数制御部１３０は、ファン２８を駆動させずに、走行制御部１２４は、自車両１を低圧領域内から離脱させ、走行風による自車両１の冷却性能を向上させる。走行風による自車両１の冷却性能を向上させることで、ファン駆動時消費エネルギーを低減させる（すなわち、ファン２８を駆動させなくする）ことができる。ファン駆動時消費エネルギーを低減させることで、自車両１の消費エネルギーの増大（燃費あるいは電費の悪化）を抑制することができる。

【0071】

図３は、走行制御処理の全体的な流れを示したフローチャートである。走行制御処理は、繰り返し実行される処理（ループ処理）である。図３に示すように、走行制御部１２４は、先行車両特定部１１２により先行車両が特定されているか否かを判定する（ステップＳ１０２）。その結果、先行車両特定部１１２により先行車両が特定されていなければ（ステップＳ１０２におけるＮＯ）、走行制御部１２４は、運転者により指示された速度に自車両１を制御し（ステップＳ１０４）、当該走行制御処理を終了する。

【0072】

一方、先行車両特定部１１２により先行車両が特定されていれば（ステップＳ１０２におけるＹＥＳ）、走行制御部１２４は、自車両１を先行車両に追従させる追従制御処理を行い（ステップＳ２００）、当該走行制御処理を終了する。

【0073】

図４は、追従制御処理の流れを示したフローチャートである。追従制御処理は、繰り返し実行される処理（ループ処理）である。図４に示すように、低圧領域導出部１２６は、不図示の記憶部に記憶された低圧領域マップに基づいて、先行車両の後方に発生する低圧領域を導出する（ステップＳ２０２）。走行制御部１２４は、自車両１の少なくとも一部が先行車両の後方に発生する低圧領域内に収まるように、自車両１の走行を制御する（ステップＳ２０４）。

【0074】

開閉制御部１２８は、冷却水の温度が所定の第１温度以上であるか否か判定する（ステップＳ２０６）。開閉制御部１２８は、冷却水の温度が所定の第１温度未満である場合（ステップＳ２０６におけるＮＯ）、ＡＧＳ３０の開度を閉状態（全閉状態）に制御し（ステップＳ２０８）、当該追従制御処理を終了する。

【0075】

一方、開閉制御部１２８は、冷却水の温度が所定の第１温度以上である場合（ステップＳ２０６におけるＹＥＳ）、ＡＧＳ３０の開度を開状態に制御する（ステップＳ２１０）。そして、回転数制御部１３０は、冷却水の温度が所定の第２温度以上であるか否か判定する（ステップＳ２１２）。冷却水の温度が所定の第２温度未満である場合（ステップＳ２１２におけるＮＯ）、回転数制御部１３０は、ファン２８が駆動されていれば、ファン２８の駆動を停止させる（ステップＳ２１４）。その後、ステップＳ２０６に戻り、開閉制御部１２８は、ステップＳ２０６以降の処理を再び実行する。

【0076】

回転数制御部１３０は、冷却水の温度が所定の第２温度以上である場合（ステップＳ２１２におけるＹＥＳ）、ファン駆動時消費エネルギーが差分消費エネルギー以上であるか否かを判定する（ステップＳ２１６）。ここで、走行制御部１２４は、ファン駆動時消費エネルギーが差分消費エネルギー未満である場合（ステップＳ２１６におけるＮＯ）、冷却水の温度が所定の第２温度より大きい所定の第３温度以上であるか否か判定する（ステップＳ２１８）。また、走行制御部１２４は、ファン駆動時消費エネルギーが差分消費エネルギー以上である場合（ステップＳ２１６におけるＹＥＳ）、自車両１を低圧領域内から離脱させるように、自車両１の走行を制御する（ステップＳ２２０）。このとき、回転数制御部１３０は、ファン２８が駆動されていれば、ファン２８の駆動を停止させてもよい。その後、ステップＳ２０６に戻り、開閉制御部１２８は、ステップＳ２０６以降の処理を再び実行する。

【0077】

回転数制御部１３０は、冷却水の温度が所定の第３温度未満である場合（ステップＳ２１８におけるＮＯ）、ファン２８を駆動する（ステップＳ２２２）。その後、ステップＳ２０６に戻り、開閉制御部１２８は、ステップＳ２０６以降の処理を再び実行する。一方、走行制御部１２４は、冷却水の温度が所定の第３温度以上である場合（ステップＳ２１８におけるＹＥＳ）、ステップＳ２２０に進み、自車両１を低圧領域内から離脱させる。このとき、回転数制御部１３０は、ファン２８が駆動されていれば、ファン２８の駆動を停止させてもよい。その後、ステップＳ２０６に戻り、開閉制御部１２８は、ステップＳ２０６以降の処理を再び実行する。

【0078】

本実施形態によれば、車両制御装置１００は、走行制御部１２４、開閉制御部１２８、回転数制御部１３０として機能する。走行制御部１２４は、低圧領域内で自車両１が先行車両に追従するように、自車両１の走行を制御する。自車両１は、低圧領域内を走行することで、空気抵抗が低減される。その結果、走行制御部１２４は、自車両１の走行時の消費エネルギーを低減（すなわち、燃費あるいは電費を向上）させることができる。また、開閉制御部１２８は、低圧領域内を自車両１が走行しているときに、自車両１の冷却性能に応じて、ＡＧＳ３０の開度を制御する。これにより、開閉制御部１２８は、自車両１が低圧領域内を走行する場合でも、自車両１の冷却性能を向上させることができる。また、回転数制御部１３０は、低圧領域内を自車両１が走行しているとき、自車両１の冷却性能に応じて、ファン２８の駆動を制御する。これにより、回転数制御部１３０は、自車両１が低圧領域内を走行する場合でも、自車両１の冷却性能を向上させることができる。

【0079】

また、本実施形態によれば、図３に示す走行制御処理および図４に示す追従制御処理を車両制御装置１００に実行させるように構成された車両制御プログラム、および、車両制御プログラムを格納した記憶媒体を提供することができる。

【0080】

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説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、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、そ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。

【0081】

上記実施形態では、走行制御部１２４は、自律センサ部１０２から取得される情報に基づいて、自車両１の走行を制御する例について説明した。しかし、これに限定されず、走行制御部１２４は、車車間通信部１２から取得される情報に基づいて、自車両１の走行を制御してもよい。

【0082】

上記実施形態では、自車両１の駆動源がエンジン（内燃機関）である例について説明した。しかし、これに限定されず、自車両１の駆動源は、モータ（電動機）であってもよいし、エンジンおよびモータの双方であってもよい。また、上記実施形態では、自車両１に水温センサ２６を設ける例について説明した。しかし、これに限定されず、自車両１には、自車両１の駆動源（エンジン、モータ、バッテリー等）に応じた温度を検出する温度センサが設けられていればよい。その場合、開閉制御部１２８および回転数制御部１３０は、自車両１の駆動源に応じた温度に基づいて、ファン２８およびＡＧＳ３０の駆動を制御してもよい。

【0083】

また、上記実施形態では、ラジエータにファン２８を取り付ける例について説明した。しかし、これに限定されず、ファン２８は、自車両１の駆動源（エンジン、モータ、バッテリー等）に取り付けられてもよい。その場合、ファン２８は、自車両１の駆動源を冷却してもよい。

【0084】

なお、上記実施形態の走行制御処理および追従制御処理の各工程は、必ずしもフローチャート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く、並列的あるいはサブルーチンによる処理を含んでもよい。

【産業上の利用可能性】

【0085】

本発明は、車両制御装置に利用することができる。

【符号の説明】

【0086】

１ 自車両
２８ ファン
３０ アクティブグリルシャッター（ＡＧＳ、開閉部材）
１１２ 先行車両特定部
１２４ 走行制御部
１２６ 低圧領域導出部
１２８ 開閉制御部
１３０ 回転数制御部
１３２ 消費エネルギー導出部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】