特許 7669834 車両走行制御装置および車両走行制御方法

(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】2025-04-21

(45)【発行日】2025-04-30

(54)【発明の名称】車両走行制御装置および車両走行制御方法

(51)【国際特許分類】

   B60W 30/16 20200101AFI20250422BHJP

   B60W 60/00 20200101ALI20250422BHJP

【ＦＩ】

B60W30/16

B60W60/00

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2021111690

(22)【出願日】2021-07-05

(65)【公開番号】P2023008265

(43)【公開日】2023-01-19

【審査請求日】2024-04-10

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(73)【特許権者】

【識別番号】519373914

【氏名又は名称】株式会社Ｊ－ＱｕＡＤ ＤＹＮＡＭＩＣＳ

(74)【代理人】

【氏名又は名称】矢作 和行

(74)【代理人】

【識別番号】100121991

【弁理士】

【氏名又は名称】野々部 泰平

(74)【代理人】

【識別番号】100145595

【弁理士】

【氏名又は名称】久保 貴則

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 章

【審査官】平井 功

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１０３９２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－８９６９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１８／００４３７９３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｗ ３０／００－６０／００

Ｇ０８Ｇ １／００－９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

自車両（１００）の現在位置に関する位置情報、前記自車両の前方を走行する先行車両（１０１）に関する先行車両情報、および前記自車両の前方の道路に関する道路情報を取得する情報取得部（２５）と、
前記道路情報を用いて、速度制御することでエネルギー効率の向上に寄与する特殊道路地形が前方にあるか否かを判断する判断部（４２）と、
設定された設定車速となるように前記自車両の速度を制御する速度制御部（４３）と、を含み、
前記特殊道路地形を含む所定の道路区間をエネルギー効率区間とし、
前記エネルギー効率区間よりも手前の道路区間を車間維持区間とし、
前記速度制御部は、
前方に前記特殊道路地形がなく、かつ前記先行車両がある場合には、設定された設定車間距離以上を維持しつつ、前記設定車速となるように速度制御し、
前方に前記特殊道路地形があり、かつ前記先行車両がない場合には、前記エネルギー効率区間において、エネルギー効率が向上するように前記自車両の速度を前記設定車速に対して増加または減少するように速度制御し、
前方に前記特殊道路地形があり、かつ前記先行車両があり、かつ前記エネルギー効率区間にて前記設定車速に対して増加させる制御を実施予定の場合には、前記車間維持区間において、車間距離を前記設定車間距離よりも大きくなるように速度制御し、
前方に前記特殊道路地形があり、かつ前記先行車両があり、かつ前記エネルギー効率区間にて前記設定車速に対して減少させる制御を実施予定の場合には、前記車間維持区間において、車間距離を前記設定車間距離よりも小さくなるように速度制御する車両走行制御装置。

【請求項2】

自車両（１００）の現在位置に関する位置情報、前記自車両の前方を走行する先行車両（１０１）に関する先行車両情報、および前記自車両の前方の道路に関する道路情報を取得する情報取得部（２５）と、
前記道路情報を用いて、速度制御することでエネルギー効率の向上に寄与する特殊道路地形が前方にあるか否かを判断する判断部（４２）と、
設定された設定車速となるように前記自車両の速度を制御する速度制御部（４３）と、を含み、
前記特殊道路地形を含む所定の道路区間をエネルギー効率区間とし、
前記エネルギー効率区間よりも手前の道路区間を車間維持区間とし、
前記速度制御部は、
前方に前記特殊道路地形がなく、かつ前記先行車両がある場合には、設定された設定車間距離以上を維持しつつ、前記設定車速となるように速度制御し、
前方に前記特殊道路地形があり、かつ前記先行車両がない場合には、前記エネルギー効率区間において、エネルギー効率が向上するように前記自車両の速度を前記設定車速に対して増加または減少するように速度制御し、
前方に前記特殊道路地形があり、かつ前記先行車両があり、かつ前記エネルギー効率区間にて前記設定車速に対して増加させる制御を実施予定の場合には、前記車間維持区間において、車間距離を前記設定車間距離よりも大きくなるように速度制御し、
前記エネルギー効率区間を走行中であり、かつ前記先行車両がある場合には、車間距離が前記設定車間距離よりも小さい安全車間距離未満となった場合には、エネルギー効率が向上する速度制御よりも前記安全車間距離以上に維持する速度制御を優先する車両走行制御装置。

【請求項3】

自車両（１００）の現在位置に関する位置情報、前記自車両の前方を走行する先行車両（１０１）に関する先行車両情報、および前記自車両の前方の道路に関する道路情報を取得する情報取得部（２５）と、
前記道路情報を用いて、速度制御することでエネルギー効率の向上に寄与する特殊道路地形が前方にあるか否かを判断する判断部（４２）と、
設定された設定車速となるように前記自車両の速度を制御する速度制御部（４３）と、を含み、
前記特殊道路地形を含む所定の道路区間をエネルギー効率区間とし、
前記エネルギー効率区間よりも手前の道路区間を車間維持区間とし、
前記速度制御部は、
前方に前記特殊道路地形がなく、かつ前記先行車両がある場合には、設定された設定車間距離以上を維持しつつ、前記設定車速となるように速度制御し、
前方に前記特殊道路地形があり、かつ前記先行車両がない場合には、前記エネルギー効率区間において、エネルギー効率が向上するように前記自車両の速度を前記設定車速に対して増加または減少するように速度制御し、
前方に前記特殊道路地形があり、かつ前記先行車両があり、かつ前記エネルギー効率区間にて前記設定車速に対して増加させる制御を実施予定の場合には、前記車間維持区間において、車間距離を前記設定車間距離よりも大きくなるように速度制御し、
エネルギー効率を向上するために車間距離を前記設定車間距離よりも増減する場合、またはエネルギー効率を向上するために車速を前記設定車速よりも増減する場合には、エネルギー効率を向上するための速度制御を実施予定または実施中であることを示す実施情報を他の装置（３９）に出力する車両走行制御装置。

【請求項4】

前記速度制御部は、前方に前記特殊道路地形があり、かつ前記先行車両があり、かつ前記エネルギー効率区間にて前記設定車速に対して減少させる制御を実施予定の場合には、前記車間維持区間において、車間距離を前記設定車間距離よりも小さくなるように速度制御する請求項２または３に記載の車両走行制御装置。

【請求項5】

前記速度制御部は、前記エネルギー効率区間を走行中であり、かつ前記先行車両がある場合には、車間距離が前記設定車間距離よりも小さい安全車間距離未満となった場合には、エネルギー効率が向上する速度制御よりも前記安全車間距離以上に維持する速度制御を優先する請求項１または３に記載の車両走行制御装置。

【請求項6】

前記速度制御部は、エネルギー効率を向上するために車間距離を前記設定車間距離よりも増減する場合、またはエネルギー効率を向上するために車速を前記設定車速よりも増減する場合には、エネルギー効率を向上するための速度制御を実施予定または実施中であることを示す実施情報を他の装置（３９）に出力する請求項１または２に記載の車両走行制御装置。

【請求項7】

前記速度制御部は、前記エネルギー効率区間を走行中であり、かつ前記先行車両がある場合には、車間距離を前記設定車間距離に維持する速度制御よりもエネルギー効率が向上する速度制御を優先する請求項１～６のいずれか１つに記載の車両走行制御装置。

【請求項8】

自車両（１００）の車速を制御する車両走行制御方法であって、
少なくとも１つのプロセッサ（４０）によって実行される処理に、
前記自車両の現在位置に関する位置情報、前記自車両の前方を走行する先行車両（１０１）に関する先行車両情報、および前記自車両の前方の道路に関する道路情報を取得すること、
前記道路情報を用いて、走行前に速度制御することで、エネルギー効率の向上に寄与する特殊道路地形が前方にあるか否かを判断すること、
設定された設定車速となるように前記自車両の速度を制御すること、を含み、
前記特殊道路地形を含む所定の道路区間をエネルギー効率区間とし、
前記エネルギー効率区間よりも前の道路区間を車間維持区間とし、
前記設定車速となるように前記自車両の速度を制御することにおいて、
前方に前記特殊道路地形がなく、かつ前記先行車両がある場合には、設定された設定車間距離以上を維持しつつ、前記設定車速となるように速度制御し、
前方に前記特殊道路地形があり、かつ前記先行車両がない場合には、前記エネルギー効率区間において、エネルギー効率が向上するように前記自車両の速度を前記設定車速に対して増加または減少するように速度制御し、
前方に前記特殊道路地形があり、かつ前記先行車両があり、かつ前記エネルギー効率区間にて前記設定車速に対して増加させる制御を実施予定の場合には、前記車間維持区間において、車間距離を前記設定車間距離よりも大きくなるように速度制御し、
前方に前記特殊道路地形があり、かつ前記先行車両があり、かつ前記エネルギー効率区間にて前記設定車速に対して減少させる制御を実施予定の場合には、前記車間維持区間において、車間距離を前記設定車間距離よりも小さくなるように速度制御し、
前方に前記特殊道路地形があり、かつ前記先行車両があり、かつ前記エネルギー効率区間にて前記設定車速に対して減少させる制御を実施予定の場合には、前記車間維持区間において、車間距離を前記設定車間距離よりも小さくなるように速度制御する車両走行制御方法。

【請求項9】

自車両（１００）の車速を制御する車両走行制御方法であって、
少なくとも１つのプロセッサ（４０）によって実行される処理に、
前記自車両の現在位置に関する位置情報、前記自車両の前方を走行する先行車両（１０１）に関する先行車両情報、および前記自車両の前方の道路に関する道路情報を取得すること、
前記道路情報を用いて、走行前に速度制御することで、エネルギー効率の向上に寄与する特殊道路地形が前方にあるか否かを判断すること、
設定された設定車速となるように前記自車両の速度を制御すること、を含み、
前記特殊道路地形を含む所定の道路区間をエネルギー効率区間とし、
前記エネルギー効率区間よりも前の道路区間を車間維持区間とし、
前記設定車速となるように前記自車両の速度を制御することにおいて、
前方に前記特殊道路地形がなく、かつ前記先行車両がある場合には、設定された設定車間距離以上を維持しつつ、前記設定車速となるように速度制御し、
前方に前記特殊道路地形があり、かつ前記先行車両がない場合には、前記エネルギー効率区間において、エネルギー効率が向上するように前記自車両の速度を前記設定車速に対して増加または減少するように速度制御し、
前方に前記特殊道路地形があり、かつ前記先行車両があり、かつ前記エネルギー効率区間にて前記設定車速に対して増加させる制御を実施予定の場合には、前記車間維持区間において、車間距離を前記設定車間距離よりも大きくなるように速度制御し、
前方に前記特殊道路地形があり、かつ前記先行車両があり、かつ前記エネルギー効率区間にて前記設定車速に対して減少させる制御を実施予定の場合には、前記車間維持区間において、車間距離を前記設定車間距離よりも小さくなるように速度制御し、
前記エネルギー効率区間を走行中であり、かつ前記先行車両がある場合には、車間距離が前記設定車間距離よりも小さい安全車間距離未満となった場合には、エネルギー効率が向上する速度制御よりも前記安全車間距離以上に維持する速度制御を優先する車両走行制御方法。

【請求項10】

自車両（１００）の車速を制御する車両走行制御方法であって、
少なくとも１つのプロセッサ（４０）によって実行される処理に、
前記自車両の現在位置に関する位置情報、前記自車両の前方を走行する先行車両（１０１）に関する先行車両情報、および前記自車両の前方の道路に関する道路情報を取得すること、
前記道路情報を用いて、走行前に速度制御することで、エネルギー効率の向上に寄与する特殊道路地形が前方にあるか否かを判断すること、
設定された設定車速となるように前記自車両の速度を制御すること、を含み、
前記特殊道路地形を含む所定の道路区間をエネルギー効率区間とし、
前記エネルギー効率区間よりも前の道路区間を車間維持区間とし、
前記設定車速となるように前記自車両の速度を制御することにおいて、
前方に前記特殊道路地形がなく、かつ前記先行車両がある場合には、設定された設定車間距離以上を維持しつつ、前記設定車速となるように速度制御し、
前方に前記特殊道路地形があり、かつ前記先行車両がない場合には、前記エネルギー効率区間において、エネルギー効率が向上するように前記自車両の速度を前記設定車速に対して増加または減少するように速度制御し、
前方に前記特殊道路地形があり、かつ前記先行車両があり、かつ前記エネルギー効率区間にて前記設定車速に対して増加させる制御を実施予定の場合には、前記車間維持区間において、車間距離を前記設定車間距離よりも大きくなるように速度制御し、
前方に前記特殊道路地形があり、かつ前記先行車両があり、かつ前記エネルギー効率区間にて前記設定車速に対して減少させる制御を実施予定の場合には、前記車間維持区間において、車間距離を前記設定車間距離よりも小さくなるように速度制御し、
少なくとも１つの前記プロセッサによって実行される処理に、エネルギー効率を向上するために車間距離を前記設定車間距離よりも増減する場合、またはエネルギー効率を向上するために車速を前記設定車速よりも増減する場合には、エネルギー効率を向上するための速度制御を実施予定または実施中であることを示す実施情報を他の装置（３９）に出力すること、さらに含む車両走行制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この明細書における開示は、車両の走行を制御する車両走行制御装置および車両走行制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、車両前方のカーブを検出し、検出したカーブに応じて車両を加速または減速させる車両走行制御装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１９－２３０２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

前述の特許文献１に記載の車両走行制御装置では、先行車両の有無が考慮されていない。先行車両が不在の場合は車間維持の必要がなく、たとえば省燃費制御からの要求に基づく車速補正により所望の加減速制御が実現できる。しかし、先行車両が存在する場合は車間維持も必要となり、車間維持制御と省燃費制御による加減速要求との間でどのように速度制御を実現するかが不明である。

【0005】

そこで、開示される目的は前述の問題点を鑑みてなされたものであり、先行車両の有無にかかわらず、車両前方の地形形状に応じて、エネルギー効率に優れる速度制御が可能な車両走行制御装置および車両走行制御方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示は前述の目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。

【0007】

ここに開示された車両走行制御装置は、自車両（１００）の現在位置に関する位置情報、自車両の前方を走行する先行車両（１０１）に関する先行車両情報、および自車両の前方の道路に関する道路情報を取得する情報取得部（２５）と、道路情報を用いて、速度制御することでエネルギー効率の向上に寄与する特殊道路地形が前方にあるか否かを判断する判断部（４２）と、設定された設定車速となるように自車両の速度を制御する速度制御部（４３）と、を含み、特殊道路地形を含む所定の道路区間をエネルギー効率区間とし、エネルギー効率区間よりも手前の道路区間を車間維持区間とし、速度制御部は、前方に特殊道路地形がなく、かつ先行車両がある場合には、設定された設定車間距離以上を維持しつつ、設定車速となるように速度制御し、前方に特殊道路地形があり、かつ先行車両がない場合には、エネルギー効率区間において、エネルギー効率が向上するように自車両の速度を設定車速に対して増加または減少するように速度制御し、前方に特殊道路地形があり、かつ先行車両があり、かつエネルギー効率区間にて設定車速に対して増加させる制御を実施予定の場合には、車間維持区間において、車間距離を設定車間距離よりも大きくなるように速度制御し、前方に特殊道路地形があり、かつ先行車両があり、かつエネルギー効率区間にて設定車速に対して減少させる制御を実施予定の場合には、車間維持区間において、車間距離を設定車間距離よりも小さくなるように速度制御する車両走行制御装置である。
さらに、ここに開示された車両走行制御装置は、自車両（１００）の現在位置に関する位置情報、自車両の前方を走行する先行車両（１０１）に関する先行車両情報、および自車両の前方の道路に関する道路情報を取得する情報取得部（２５）と、道路情報を用いて、速度制御することでエネルギー効率の向上に寄与する特殊道路地形が前方にあるか否かを判断する判断部（４２）と、設定された設定車速となるように自車両の速度を制御する速度制御部（４３）と、を含み、特殊道路地形を含む所定の道路区間をエネルギー効率区間とし、エネルギー効率区間よりも手前の道路区間を車間維持区間とし、速度制御部は、前方に特殊道路地形がなく、かつ先行車両がある場合には、設定された設定車間距離以上を維持しつつ、設定車速となるように速度制御し、前方に特殊道路地形があり、かつ先行車両がない場合には、エネルギー効率区間において、エネルギー効率が向上するように自車両の速度を設定車速に対して増加または減少するように速度制御し、前方に特殊道路地形があり、かつ先行車両があり、かつエネルギー効率区間にて設定車速に対して増加させる制御を実施予定の場合には、車間維持区間において、車間距離を設定車間距離よりも大きくなるように速度制御し、エネルギー効率区間を走行中であり、かつ先行車両がある場合には、車間距離が設定車間距離よりも小さい安全車間距離未満となった場合には、エネルギー効率が向上する速度制御よりも安全車間距離以上に維持する速度制御を優先する車両走行制御装置である。
また、ここに開示された車両走行制御装置は、自車両（１００）の現在位置に関する位置情報、自車両の前方を走行する先行車両（１０１）に関する先行車両情報、および自車両の前方の道路に関する道路情報を取得する情報取得部（２５）と、道路情報を用いて、速度制御することでエネルギー効率の向上に寄与する特殊道路地形が前方にあるか否かを判断する判断部（４２）と、設定された設定車速となるように自車両の速度を制御する速度制御部（４３）と、を含み、特殊道路地形を含む所定の道路区間をエネルギー効率区間とし、エネルギー効率区間よりも手前の道路区間を車間維持区間とし、速度制御部は、前方に特殊道路地形がなく、かつ先行車両がある場合には、設定された設定車間距離以上を維持しつつ、設定車速となるように速度制御し、前方に特殊道路地形があり、かつ先行車両がない場合には、エネルギー効率区間において、エネルギー効率が向上するように自車両の速度を設定車速に対して増加または減少するように速度制御し、前方に特殊道路地形があり、かつ先行車両があり、かつエネルギー効率区間にて設定車速に対して増加させる制御を実施予定の場合には、車間維持区間において、車間距離を設定車間距離よりも大きくなるように速度制御し、エネルギー効率を向上するために車間距離を設定車間距離よりも増減する場合、またはエネルギー効率を向上するために車速を設定車速よりも増減する場合には、エネルギー効率を向上するための速度制御を実施予定または実施中であることを示す実施情報を他の装置（３９）に出力する車両走行制御装置である。

【0008】

さらにここに開示された車両走行制御方法は、自車両（１００）の車速を制御する車両走行制御方法であって、少なくとも１つのプロセッサ（４０）によって実行される処理に、自車両の現在位置に関する位置情報、自車両の前方を走行する先行車両（１０１）に関する先行車両情報、および自車両の前方の道路に関する道路情報を取得すること、道路情報を用いて、走行前に速度制御することで、エネルギー効率の向上に寄与する特殊道路地形が前方にあるか否かを判断すること、設定された設定車速となるように自車両の速度を制御すること、を含み、特殊道路地形を含む所定の道路区間をエネルギー効率区間とし、エネルギー効率区間よりも前の道路区間を車間維持区間とし、設定車速となるように自車両の速度を制御することにおいて、前方に特殊道路地形がなく、かつ先行車両がある場合には、設定された設定車間距離以上を維持しつつ、設定車速となるように速度制御し、前方に特殊道路地形があり、かつ先行車両がない場合には、エネルギー効率区間において、エネルギー効率が向上するように自車両の速度を設定車速に対して増加または減少するように速度制御し、前方に特殊道路地形があり、かつ先行車両があり、かつエネルギー効率区間にて設定車速に対して増加させる制御を実施予定の場合には、車間維持区間において、車間距離を設定車間距離よりも大きくなるように速度制御し、前方に特殊道路地形があり、かつ先行車両があり、かつエネルギー効率区間にて設定車速に対して減少させる制御を実施予定の場合には、車間維持区間において、車間距離を設定車間距離よりも小さくなるように速度制御し、前方に特殊道路地形があり、かつ先行車両があり、かつエネルギー効率区間にて設定車速に対して減少させる制御を実施予定の場合には、車間維持区間において、車間距離を設定車間距離よりも小さくなるように速度制御する車両走行制御方法である。
また、ここに開示された車両走行制御方法は、自車両（１００）の車速を制御する車両走行制御方法であって、少なくとも１つのプロセッサ（４０）によって実行される処理に、自車両の現在位置に関する位置情報、自車両の前方を走行する先行車両（１０１）に関する先行車両情報、および自車両の前方の道路に関する道路情報を取得すること、道路情報を用いて、走行前に速度制御することで、エネルギー効率の向上に寄与する特殊道路地形が前方にあるか否かを判断すること、設定された設定車速となるように自車両の速度を制御すること、を含み、特殊道路地形を含む所定の道路区間をエネルギー効率区間とし、エネルギー効率区間よりも前の道路区間を車間維持区間とし、設定車速となるように自車両の速度を制御することにおいて、前方に特殊道路地形がなく、かつ先行車両がある場合には、設定された設定車間距離以上を維持しつつ、設定車速となるように速度制御し、前方に特殊道路地形があり、かつ先行車両がない場合には、エネルギー効率区間において、エネルギー効率が向上するように自車両の速度を設定車速に対して増加または減少するように速度制御し、前方に特殊道路地形があり、かつ先行車両があり、かつエネルギー効率区間にて設定車速に対して増加させる制御を実施予定の場合には、車間維持区間において、車間距離を設定車間距離よりも大きくなるように速度制御し、前方に特殊道路地形があり、かつ先行車両があり、かつエネルギー効率区間にて設定車速に対して減少させる制御を実施予定の場合には、車間維持区間において、車間距離を設定車間距離よりも小さくなるように速度制御し、エネルギー効率区間を走行中であり、かつ先行車両がある場合には、車間距離が設定車間距離よりも小さい安全車間距離未満となった場合には、エネルギー効率が向上する速度制御よりも安全車間距離以上に維持する速度制御を優先する車両走行制御方法である。
さらに、ここに開示された車両走行制御方法は、自車両（１００）の車速を制御する車両走行制御方法であって、少なくとも１つのプロセッサ（４０）によって実行される処理に、自車両の現在位置に関する位置情報、自車両の前方を走行する先行車両（１０１）に関する先行車両情報、および自車両の前方の道路に関する道路情報を取得すること、道路情報を用いて、走行前に速度制御することで、エネルギー効率の向上に寄与する特殊道路地形が前方にあるか否かを判断すること、設定された設定車速となるように自車両の速度を制御すること、を含み、特殊道路地形を含む所定の道路区間をエネルギー効率区間とし、エネルギー効率区間よりも前の道路区間を車間維持区間とし、設定車速となるように自車両の速度を制御することにおいて、前方に特殊道路地形がなく、かつ先行車両がある場合には、設定された設定車間距離以上を維持しつつ、設定車速となるように速度制御し、前方に特殊道路地形があり、かつ先行車両がない場合には、エネルギー効率区間において、エネルギー効率が向上するように自車両の速度を設定車速に対して増加または減少するように速度制御し、前方に特殊道路地形があり、かつ先行車両があり、かつエネルギー効率区間にて設定車速に対して増加させる制御を実施予定の場合には、車間維持区間において、車間距離を設定車間距離よりも大きくなるように速度制御し、前方に特殊道路地形があり、かつ先行車両があり、かつエネルギー効率区間にて設定車速に対して減少させる制御を実施予定の場合には、車間維持区間において、車間距離を設定車間距離よりも小さくなるように速度制御し、少なくとも１つのプロセッサによって実行される処理に、エネルギー効率を向上するために車間距離を設定車間距離よりも増減する場合、またはエネルギー効率を向上するために車速を設定車速よりも増減する場合には、エネルギー効率を向上するための速度制御を実施予定または実施中であることを示す実施情報を他の装置（３９）に出力すること、さらに含む車両走行制御方法である。

【0009】

このような車両走行制御装置および車両走行制御方法に従えば、前方に特殊道路地形がなく、かつ先行車両がある場合には、設定された設定車間距離以上を維持しつつ、設定車速となるように速度制御される。これによって先行車両がある場合には、設定車間距離以上が維持されつつ、設定車速で走行することができる。また前方に特殊道路地形があり、かつ先行車両がない場合には、エネルギー効率区間において、エネルギー効率が向上するように自車両の速度を設定車速に対して増加または減少するように速度制御される。これによって先行車両がない場合には、エネルギー効率を向上するための車速で走行することができる。

【0010】

そして、前方に特殊道路地形があり、かつ先行車両があり、かつエネルギー効率区間にて設定車速に対して増加させる制御を実施予定の場合には、車間維持区間において、車間距離が設定車間距離よりも大きくなるように速度制御される。エネルギー効率区間にて設定車速に対して増加させる場合には、先行車両があるので、車間距離を大きくする必要がある。そこで事前の車間維持区間において、車間距離を設定車間距離よりも大きくするので、エネルギー効率区間にて、車速を増加させて先行車両と近接することを防ぐことができる。これによって先行車両の有無にかかわらず、車両前方の特殊道路地形に応じて、エネルギー効率に優れる速度制御を実施することができる。

【0011】

なお、前述の各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】第１実施形態の車両用システム２０を示すブロック図。

【図2】先行車両１０１がない場合の車速補正制御を示すフローチャート。

【図3】車間調整領域を説明する図。

【図4】先行車両の有無に応じた車速補正制御を示すフローチャート。

【図5】省燃費制御の実施有無に応じた車速補正制御を示すフローチャート。

【図6】省燃費制御領域を説明する図。

【図7】サグ部における車速補正制御を説明するタイミングチャート。

【図8】登坂路における車速補正制御を説明するタイミングチャート。

【図9】カーブにおける車速補正制御を説明するタイミングチャート。

【発明を実施するための形態】

【0013】

（第１実施形態）
本開示の第１実施形態に関して、図１～図９を用いて説明する。図１に示す車両用システム２０は、自動運転が可能な自動運転車両で用いられる。車両用システム２０は、図１に示すように、車両制御装置２１、走行制御電子制御装置（Electronic Control Unit：略称ＥＣＵ）３１、ロケータ３３、地図データベース３４、周辺監視センサ３５、通信モジュール３７、車両状態センサ３８、手動操作部３２、運転切替部３０および車両用表示装置３９を含んでいる。

【0014】

まず、自動運転車両に関して説明する。自動運転車両は、前述したように自動運転が可能な車両であればよい。自動運転の度合いである自動化レベルとしては、例えばＳＡＥが定義しているように、複数のレベルが存在する。自動化レベルは、ＳＡＥの定義では、以下のようにレベルに区分される。

【0015】

レベル０は、システムが介入せずに運転者が全ての運転タスクを実施するレベルである。運転タスクは、例えば操舵及び加減速とする。レベル０は、いわゆる手動操作部３２を用いた手動運転に相当する。レベル１は、システムが操舵と加減速とのいずれかを支援するレベルである。レベル２は、システムが操舵と加減速とのいずれをも支援するレベルである。レベル１およびレベル２は、いわゆる運転支援に相当する。

【0016】

レベル３は、高速道路等の特定の場所ではシステムが全ての運転タスクを実施可能であり、緊急時に運転者が運転操作を行うレベルである。レベル３では、システムから運転交代の要求があった場合に、運転者が迅速に対応可能であることが求められる。レベル３は、いわゆる条件付き自動運転に相当する。レベル４は、対応不可能な道路、極限環境等の特定状況下を除き、システムが全ての運転タスクを実施可能なレベルである。レベル４は、いわゆる高度自動運転に相当する。レベル５は、あらゆる環境下でシステムが全ての運転タスクを実施可能なレベルである。レベル５は、いわゆる完全自動運転に相当する。レベルは、いわゆる自動運転に相当する。

【0017】

本実施形態の自動運転車両は、例えば自動化レベルがレベル３の自動運転車両であってもよいし、自動化レベルがレベル４以上の自動運転車両であってもよい。また、自動化レベルは切り替え可能であってもよい。本実施形態は、自動化レベル３以上の自動運転と、レベル０の手動運転とに切り替え可能である。

【0018】

次に、各部の構成に関して説明する。ロケータ３３は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機及び慣性センサを備えている。ＧＮＳＳ受信機は、複数の測位衛星からの測位信号を受信する。慣性センサは、例えばジャイロセンサ及び加速度センサを備える。ロケータ３３は、ＧＮＳＳ受信機で受信する測位信号と、慣性センサの計測結果とを組み合わせることにより、自車の車両位置を逐次測位する。車両位置は、例えば緯度経度の座標で表されるものとする。なお、車両位置の測位には、車両に搭載された車速センサから逐次出力される信号から求めた走行距離を用いる構成としてもよい。

【0019】

地図データベース３４は、不揮発性メモリであって、リンクデータ、ノードデータ、道路形状、構造物等の地図データを格納している。リンクデータは、リンクを特定するリンクＩＤ、リンクの長さを示すリンク長、リンク方位、リンク旅行時間、リンク形状、リンクの始端と終端とのノード座標、及び道路属性等の各データから構成される。一例として、リンク形状は、リンクの両端とその間の形状を表す形状補間点の座標位置を示す座標列からなるものとすればよい。道路属性としては、道路名称、道路種別、道路幅員、車線数を表す車線数情報、速度規制値等がある。ノードデータは、地図上のノード毎に固有の番号を付したノードＩＤ、ノード座標、ノード名称、ノード種別、ノードに接続するリンクのリンクＩＤが記述される接続リンクＩＤ等の各データから構成される。リンクデータは、道路区間別に加え、車線つまり、レーン別にまで細分化されている構成としてもよい。

【0020】

車線数情報及び／又は道路種別からは、道路区間つまり、リンクが、片側複数車線、片側一車線、中央線がない対面通行の道路等のいずれに該当するか判別可能とすればよい。中央線がない対面通行の道路には、一方通行の道路は含まないことになる。ここで言うところの中央線がない対面通行の道路は、高速道路、自動車専用道路を除く一般道路のうちの、中央線がない対面通行の道路を示す。

【0021】

地図データは、道路形状及び構造物の特徴点の点群からなる３次元地図も含んでいてもよい。地図データとして、道路形状及び構造物の特徴点の点群からなる３次元地図を用いる場合、ロケータ３３は、ＧＮＳＳ受信機を用いずに、この３次元地図と、道路形状及び構造物の特徴点の点群を検出するＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging/Laser Imaging Detection and Ranging）若しくは周辺監視カメラ等の周辺監視センサ３５での検出結果とを用いて、自車位置を特定する構成としてもよい。なお、３次元地図は、ＲＥＭ（Road Experience Management）によって撮像画像をもとに生成されたものであってもよい。

【0022】

周辺監視センサ３５は、自車の周辺を監視する自律センサである。一例として、周辺監視センサ３５は、歩行者、人間以外の動物、自車以外の車両等の移動する移動体、及びガードレール、縁石、樹木、路上落下物等の静止している静止物体といった自車周辺の物体を検出する。他にも、自車周辺の走行区画線等の路面標示も検出する。周辺監視センサ３５としては、例えば、自車周囲の所定範囲を撮像する周辺監視カメラ、自車周囲の所定範囲に探査波を送信するミリ波レーダ、ソナー、ＬＩＤＡＲ等の測距センサがある。

【0023】

車両状態センサ３８は、自車の各種状態を検出するためのセンサ群である。車両状態センサ３８としては、車速センサ、操舵センサ、加速度センサ、ヨーレートセンサ等がある。車速センサは、自車の車速を検出する。操舵センサは、自車の操舵角を検出する。加速度センサは、自車の前後加速度、横加速度等の加速度を検出する。加速度センサは負方向の加速度である減速度も検出するものとすればよい。ヨーレートセンサは、自車の角速度を検出する。

【0024】

通信モジュール３７は、自車の周辺車両に搭載された車両用システム２０の通信モジュール３７との間で、無線通信を介して情報の送受信である車車間通信を行う。また通信モジュール３７は、路側に設置された路側機との間で、無線通信を介して情報の送受信である路車間通信を行ってもよい。この場合、通信モジュール３７は、路側機を介して、自車の周辺車両に搭載された車両用システム２０の通信モジュール３７から送信されるその周辺車両の情報を受信してもよい。

【0025】

また、通信モジュール３７は、自車の外部のセンタとの間で、無線通信を介して情報の送受信である広域通信を行ってもよい。広域通信によってセンタを介して車両同士が情報を送受信する場合には、車両位置を含んだ情報を送受信することで、センタにおいてこの車両位置をもとに、一定範囲内の車両同士で車両の情報が送受信されるように調整すればよい。以降では、通信モジュール３７は、車車間通信、路車間通信、及び広域通信の少なくともいずれかによって、自車の周辺車両の情報を受信する場合を例に挙げて説明を行う。

【0026】

他にも、通信モジュール３７は、地図データを配信する外部サーバから配信される地図データを例えば広域通信で受信し、地図データベース３４に格納してもよい。この場合、地図データベース３４を揮発性メモリとし、通信モジュール３７が自車位置に応じた領域の地図データを逐次取得する構成としてもよい。

【0027】

手動操作部３２は、運転者が自車を運転するために操作する部分であって、ハンドル、アクセルペダル、およびブレーキペダルを含む。手動操作部３２は、運転者が操作した操作量を運転切替部３０に出力する。操作量は、アクセル操作量、ブレーキ操作量およびステアリング操作量である。車両制御装置２１は、自動運転モードの場合は、自動運転を実行するための指示値を出力する。

【0028】

運転切替部３０は、運転モードを、自動運転が行われる自動運転モードと、手動運転が行われる手動運転モードとの間で切り替える。換言すると、運転切替部３０は、自車両１００を運転操作する権限を、車両制御装置２１とするか、運転者とするかを切り替える。運転切替部３０は、自車両１００を運転操作する権限を車両制御装置２１とする場合には、車両制御装置２１から出力される指示値を走行制御ＥＣＵに伝達する。運転切替部３０は、自車両１００を運転操作する権限を運転者とする場合には、操作量を走行制御ＥＣＵに伝達する。

【0029】

運転切替部３０は、モード切替要求に従って、運転モードを自動運転モードか手動運転モードに切り替える。モード切替要求は、運転モードを自動運転モードから手動運転モードにする手動運転モード切替要求、および、運転モードを手動運転モードから自動運転モードにする自動運転モード切替要求の２種類がある。モード切替要求は、たとえば、運転者のスイッチ操作により発生して、運転切替部３０に入力される。またモード切替要求は、たとえば車両制御装置２１の判断によって発生して、運転切替部３０に入力される。運転切替部３０は、モード切替要求に応じて、運転モードを切替える。

【0030】

自動運転モードは、本実施形態では、アダプティブクルーズコントロールとも呼ばれ、アクセルペダルを踏み続けることなく、運転者が設定した設定速度を維持するものである。またアダプティブクルーズコントロールでは、先行車両１０１が存在している場合、先行車両１０１との車間距離を一定に保ちつつ、先行車両１０１に追従する制御である。

【0031】

アダプティブクルーズコントロールは、運転者のスイッチ操作により開始および終了する。また、アダプティブクルーズコントロールは、アクセルペダルあるいはブレーキペダルの踏み込みなど、種々の終了条件が成立した場合にも、アダプティブクルーズコントロールを一時的に、あるいは、完全に終了する。また運転者のスイッチ操作によって、アダプティブクルーズコントロール機能を発揮する際に、希望する走行速度を設定する。

【0032】

走行制御ＥＣＵ３１は、走行制御部であって、自車両１００の走行制御を行う電子制御装置である。走行制御としては、加減速制御及び／又は操舵制御が挙げられる。走行制御ＥＣＵ３１としては、操舵制御を行う操舵ＥＣＵ、加減速制御を行うパワーユニット制御ＥＣＵ及びブレーキＥＣＵ等がある。走行制御ＥＣＵ３１は、自車に搭載された電子制御スロットル、ブレーキアクチュエータ、ＥＰＳ（Electric Power Steering）モータ等の各走行制御デバイスへ制御信号を出力することで走行制御を行う。

【0033】

車両用表示装置３９は、車両に搭載されて、例えば、コンビネーションメータ装置、またはセンターインフォメーションディスプレイ装置に適用されている。コンビネーションメータ装置では、例えば、車速、エンジン回転数、走行燃費、航続可能距離等の各種車両情報が表示される。また、センターインフォメーションディスプレイ装置では、例えば、カーナビゲーション装置、カーエアコン装置、およびカーオーディオ装置等にかかる各種装置情報が表示される。

【0034】

また車両用表示装置３９は、車両制御装置２１によって制御されて、各種の情報を表示する。各種の情報には、前述の情報の他に、自動運転に関する自動運転情報も含む。自動運転情報には、実行中の自動運転モード、運転者によって設定された設定車速、システムによって設定された車間距離および実施情報を含む。実施情報は、エネルギー効率を向上するための速度制御を実施予定または実施中であることを示す情報である。実施情報は、具体的には、省燃費自動運転を優先する省燃費モードを実施中であることを示す情報、または今後、前方の特定区間において、省燃費モードを実施予定であることを示す情報である。

【0035】

車両制御装置２１は、少なくとも１つのプロセッサ４０、メモリ４１、Ｉ／Ｏ、これらを接続するバスを備え、メモリ４１に記憶された制御プログラムを実行することで自動運転に関する処理を実行する。ここで言うところのメモリ４１は、コンピュータによって読み取り可能なプログラム及びデータを非一時的に格納する非遷移的実体的記憶媒体（non-transitory tangible storage medium）である。また、非遷移的実体的記憶媒体は、半導体メモリ又は磁気ディスクなどによって実現される。

【0036】

続いて、図１を用いて、車両制御装置２１の概略構成を説明する。図１に示すように、車両制御装置２１は、自車位置取得部１９、センシング情報取得部２２、地図データ取得部２３、通信情報取得部２４、走行環境取得部２５、および自動運転部２６を機能ブロックとして備えている。なお、車両制御装置２１が実行する機能の一部又は全部を、一つ或いは複数のＩＣ等によりハードウェア的に構成してもよい。また、車両制御装置２１が備える機能ブロックの一部又は全部は、プロセッサ４０によるソフトウェアの実行とハードウェア部材の組み合わせによって実現されてもよい。車両制御装置２１は、車両の走行を制御する車両走行制御装置の機能を有する。

【0037】

自車位置取得部１９は、ロケータ３３で逐次測位する自車両１００の車両位置を取得する。自車位置取得部１９は、自車両１００の現在位置に関する位置情報を取得する情報取得部として機能する。位置情報は、たとえば車両位置を示す緯度経度の座標の情報である。

【0038】

センシング情報取得部２２は、周辺監視センサ３５で逐次検出する検出結果であるセンシング情報を取得する。またセンシング情報取得部２２は、車両状態センサ３８で逐次検出する検出結果である車両状態情報を取得する。センシング情報取得部２２は、自車両１００の前方を走行する先行車両１０１に関する先行車両情報を取得する情報取得部として機能する。先行車両情報は、たとえば先行車両１０１と自車両１００との車間距離、および先行車両１０１の車速である。

【0039】

地図データ取得部２３は、地図データベース３４に格納されている地図データを取得する。地図データ取得部２３は、自車位置取得部１９で取得する自車両１００の車両位置に応じて、自車周辺の地図データを取得してもよい。地図データ取得部２３は、周辺監視センサ３５の検出範囲よりも広い範囲についての地図データを取得することが好ましい。地図データ取得部２３は、自車両１００の前方の道路に関する道路情報を取得する情報取得部として機能する。道路情報は、たとえば前方の道路の勾配、道路の曲率および道路の横断勾配（カント）である。

【0040】

通信情報取得部２４は、通信モジュール３７で自車の周辺車両の情報を取得する。周辺車両の情報としては、例えば周辺車両の識別情報、速度の情報、加速度の情報、ヨーレートの情報、位置情報等が挙げられる。識別情報は、個々の車両を識別するための情報である。

【0041】

走行環境取得部２５は、自車両１００の走行環境を取得して、自動運転部２６に取得した走行環境を模擬した仮想空間を生成する。走行環境取得部２５は、具体的には、自車位置取得部１９で取得する自車両１００の車両位置、センシング情報取得部２２で取得するセンシング情報と車両状態情報、地図データ取得部２３で取得する地図データ、通信情報取得部２４で取得する周辺車両の情報等から、自車両１００の走行環境を認識する。一例として、走行環境取得部２５は、これらの情報を用いて、自車両１００の周辺物体の位置、形状、移動状態等であったり、自車両１００の周辺の路面標示の位置等であったりを認識し、実際の走行環境を再現した仮想空間を生成する。

【0042】

走行環境取得部２５では、センシング情報取得部２２で取得したセンシング情報から、自車両１００の周辺物体との距離、自車両１００に対する周辺物体の相対速度、周辺物体の形状及びサイズ等も走行環境として認識するものとすればよい。また、走行環境取得部２５は、通信情報取得部２４によって周辺車両の情報を取得できる場合には、この周辺車両の情報を用いて走行環境を認識する構成としてもよい。例えば、周辺車両の位置、速度、加速度、ヨーレート等の情報から、周辺車両の位置、速度、加速度、ヨーレート等を認識すればよい。また、周辺車両の識別情報から、周辺車両の最大減速度、最大加速度等の性能情報を認識してもよい。一例として、車両制御装置２１のメモリ４１に識別情報と性能情報との対応関係を予め格納しておくことで、この対応関係を参照して識別情報から性能情報を認識する構成とすればよい。

【0043】

走行環境取得部２５は、周辺監視センサ３５で検出する周辺物体が移動体であるか静止物体であるかを区別して認識することが好ましい。また、周辺物体の種別も区別して認識することが好ましい。周辺物体の種別については、例えば周辺監視カメラの撮像画像にパターンマッチングを行うことで種別を区別して認識すればよい。種別については、例えばガードレール等の構造物、路上落下物、歩行者、自転車、自動二輪車、自動車等を区別して認識すればよい。

【0044】

自動運転部２６は、運転者による運転操作の代行に関する処理を行う。自動運転部２６は、図１に示すように、判断部４２および速度制御部４３を機能ブロックとして備えている。

【0045】

自動運転部２６は、走行環境取得部２５で取得した走行環境を用いて、自動運転によって自車両１００を走行させるための車両制御を実施する。自動運転部２６は、加減速及び／又は操舵を走行制御ＥＣＵ３１に自動で行わせることで、運転者による運転操作の代行、つまり、自動運転を行う。自動運転部２６は、本実施形態では、前述したアダプティブクルーズコントロールを実行する。

【0046】

判断部４２は、道路情報を用いて、速度制御することでエネルギー効率の向上に寄与する特殊道路地形が前方にあるか否かを判断する。特殊道路地形とは、走行前に速度制御することでエネルギー効率の向上に寄与する地形である。特殊道路地形は、一定の設定車速で走行した場合に比べて、設定車速に対して加減速制御した方がエネルギーの消費を抑制できる地形である。特殊道路地形とは、省燃費制御実施エリアともいう。たとえば特殊道路地形は、サグ部である。サグ部においては、下り坂であらかじめ加速しておいて、惰性によって上り坂に備えることでエネルギー効率の向上に寄与することができる。エネルギー効率の向上は、ガソリン車の場合は、燃焼消費を抑制と同義であり、電気自動車では、電力消費を抑制と同義である。以下、エネルギー効率を向上するための速度制御を、省燃費制御ということがある。また特殊道路地形を含む所定の道路区間を、エネルギー効率区間と称する。エネルギー効率区間は、特殊道路地形を含み、前後に所定区間、たとえば５００ｍの区間を有する。所定区間は、特殊道路地形の手前で、省燃費制御に基づく加減速制御を実施することでエネルギー効率の向上への寄与度が高い距離に設定される。したがって所定区間が数メートルでは、特殊道路地形に近すぎて必要な加減速制御ができず、また所定区間が数キロメートルでは、特殊道路地形から遠すぎて加減速制御による寄与度が小さい。またエネルギー効率区間よりも手前の道路区間を車間維持区間と称する。

【0047】

速度制御部４３は、設定された設定車速および設定された設定車間距離に基づいて自車両１００の速度を制御する。速度制御部４３は、設定車速に±数ｋｍ／ｈ、設定車間距離に±数十ｍ程度の許容値を有し、許容値の範囲でエネルギー効率が向上するように設定車速および設定車間距離を制御する。

【0048】

先行車両１０１が不在の場合は車間維持の必要がなく、省燃費制御からの要求に基づく車速補正により所望の加減速制御が実現できる。しかし、先行車両１０１が存在する場合は車間距離の維持も必要となり、車間距離維持制御と省燃費制御とによる加減速要求との間でコンフリクトが生じる場合ある。

【0049】

そこで、前述のように設定車間距離に±数十ｍ程度の許容値を持たせ、特殊道路地形に差し掛かることが見込まれる場合は、あらかじめ設定車間距離の許容値内で作為的に車間距離を調整し、車間距離維持制御からの加減速要求と省燃費制御とのコンフリクトを避けて、エネルギー効率の向上を実現する。たとえば特殊道路地形にて加速要求が見込まれる場合は、事前に車間距離増大し、特殊道路地形の減速要求が見込まれる場合は、事前に車間距離減少するなどの制御を行う。設定車間距離および設定車速の許容値は、周辺監視センサ３５から得られる周辺交通、たとえば後続車両などの状況に関する情報を鑑みた値に随時変化させることで、周辺車両への配慮も行う。

【0050】

具体的には、速度制御部４３は、設定車速Ｖｓｅｔおよび設定車間距離δｓｅｔを、省燃費要求および先行車両１０１の追従要求に基づいて順次補正して目標車速Ｖｒｅｆおよび目標車間距離δｒｅｆを算出する。そして目標車速と実速度が一致するように、また実車間距離が目標車間距離以上となるようにフィードバック制御を行う。なお設定車速と設定車間距離に与える許容値α，βは、それぞれ±数ｋｍ／ｈ、±数十ｍとし、周辺車両状況によって可変とすることにより、周辺交通に配慮する。

【0051】

次に、自動運転部２６の処理に関して、図２のフローを用いて説明する。図２に示す処理は、自動運転部２６によって、後述の図４のステップＳ１９に移ると開始される。図２に示す処理は、設定車速に対して、必要に応じて、出力する車速を補正するための処理である。また図２に示す処理は、先行車両１０１がない場合の処理である。

【0052】

ステップＳ１では、自車両１００の位置情報を取得し、ステップＳ２に移る。ステップＳ２では、自車両１００の前方の道路情報を取得し、ステップＳ３に移る。ステップＳ３では、道路情報を用いて、特殊道路地形が前方にあるか否かを判断し、ある場合には、ステップＳ４に移り、ない場合には、ステップＳ６に移る。ステップＳ６では、特殊道路地形がないので、設定された設定車速を出力し、本フローを終了する。

【0053】

ステップＳ４では、特殊道路地形があるので、勾配補正を実施し、ステップＳ５に移る。ステップＳ４では、特殊道路地形に応じて、エネルギー効率を向上するための最適な車速を算出する。たとえばサグ部において、下り坂を走行中は、目標車速を増加する方向へ補正し、その後の上り坂を走行中の場合は、目標車速を減少する方向へ補正する。このような補正は、下り坂で目標車速を増加させて、その惰性によって上り坂を効率よく走行するためである。上り坂では実車速が減少するので、下り坂の目標車速のままであると、すぐに駆動部を駆動させる必要がある。しかし、上り坂で目標車速を減少させることで、惰性を有効に使ったあとに、駆動部を駆動させることができ、エネルギー効率を向上することができる。またステップＳ４の補正では、前述のように許容値の範囲内にて補正する。

【0054】

ステップＳ５では、曲率補正、およびカント補正を実施し、補正後の設定車速を出力し、本フローを終了する。ステップＳ５では、ステップＳ４におけるエネルギー効率に優れた最適な車速に対して、曲率およびカントに基づいて、安全に走行可能な車速に補正する。たとえばステップＳ４にて算出された車速で走行すると、横滑りが発生する場合には、横滑り防止するための車速に補正される。ステップＳ５の補正では、前述のように許容値の範囲内にて補正する。

【0055】

このように速度制御部４３は、前方に特殊道路地形があり、かつ先行車両１０１がない場合には、エネルギー効率区間において、エネルギー効率が向上するように自車両１００の速度を設定車速に対して増加または減少するように速度制御する。

【0056】

次に、先行車両１０１がある場合の速度制御に関して説明する。図３に示すように、先行車両１０１が存在する場合、車間調整領域において先行車両１０１と適切な車間距離を保つための目標速度算出を行う。

【0057】

ここで、車間時間をｈ、最低車間距離をδｍｉｎ、先行車両１０１の速度をＶｐ、先行車両１０１の位置をＸｐ、自車両１００の速度をＶｈ、自車両１００の位置をＸｈとすると、車間距離δは、次式（１）で示される。
δ＝Ｘｐ－Ｘｈ …（１）
また目標車間距離δｒｅｆは、次式（２）で示される。
δｒｅｆ＝ｈ・Ｖｈ＋δｍｉｎ …（２）
車間調整領域は、図３に示すように、δ≦δｒｅｆの区間である。また、今後勾配変化など省燃費制御に合致する特殊道路地形の通過が見込まれる場合は、加減速制御の余地を確保するため、事前に先行車両１０１との車間距離を調整して省燃費制御への備えを行う。

【0058】

次に、図４のフローチャートを用いて先行車両１０１の有無に応じた速度制御に関して説明する。図４に示す処理は、自動運転部２６によって短時間に繰り返し実行される。図４に示す処理は、設定車速に対して、必要に応じて、出力する車速を補正するための処理である。

【0059】

ステップＳ１１では、先行車両情報を取得し、ステップＳ１３に移る。先行車両情報は、センシング情報取得部２２が取得した情報であり、先行車両１０１と自車両１００との車間距離、および先行車両１０１の車速などを含む情報である。

【0060】

ステップＳ１２では、先行車両情報に基づいて、先行車両１０１の有無を判断し、先行車両１０１がある場合は、ステップＳ１３に移り、先行車両１０１がない場合は、ステップＳ１９に移る。ステップＳ１９では、前述の図２に示すフローチャートを実施し、本フローを終了する。

【0061】

ステップＳ１３では、先行車両１０１があるので、自車両１００の位置情報を取得し、ステップＳ１３に移る。ステップＳ１４では、前方の道路情報を取得し、ステップＳ１５に移る。

【0062】

ステップＳ１５では、前方の道路情報に基づいて、特殊道路地形の有無を判断し、特殊道路地形がある場合は、ステップＳ１６に移り、特殊道路地形がない場合は、ステップＳ１１０に移る。車両の前方の経路上の所定距離内、たとえば１００ｍ以内に特殊道路地形がある場合には、前方に特殊道路地形有りと判断する。特殊道路地形の有無を判断する所定距離内は、たとえば特殊道路地形よりも手前において、許容値の範囲内で、許容可能な加速度で加減速制御した場合に、エネルギー効率の向上に寄与できる範囲である。したがって所定距離は、特殊道路地形の数メートルの直前ではエネルギー効率の向上への寄与度が小さく、同様に、特殊道路地形まで１ｋｍなど遠く離れていると、エネルギー効率の向上への寄与度が小さい。

【0063】

ステップＳ１６では、特殊道路地形があるので、車間時間ｈを補正し、ステップＳ１７に移る。車間時間ｈの補正は、設定車間距離δｓｅｔに対して許容値βの範囲内で、省燃費制御を優先した目標車間距離δｒｅｆとなるように補正される。

【0064】

ステップＳ１７では、現在、省燃費制御を実施中であるか、待機中であるか、実施していないかを判断し、実施中の場合はステップＳ１１１に移り、待機中の場合はステップＳ１１８に移り、実施していない場合はステップＳ１１０に移る。

【0065】

ステップＳ１１１では、省燃費制御を実施中であるので、車間時間ｈを補正し、ステップＳ１８に移る。ステップＳ１１０では、省燃費制御を実施していないので、車間時間を標準時間に設定し、ステップＳ１８に移る。ステップＳ１８では、後述する車間維持補正制御を実施し、本フローを終了する。

【0066】

ステップＳ１１０に示すように、速度制御部４３は、前方に特殊道路地形がなく、かつ先行車両１０１がある場合には、設定された設定車間距離以上を維持しつつ、設定車速となるように速度制御する。

【0067】

次に、車間維持補正制御に関して説明する。図５に示す処理は、図４のステップＳ１８に移ると開始される。ステップＳ２１では、省燃費制御が実施中か否かを判断し、実施中の場合は、ステップＳ２３に移り、実施中でない場合には、ステップＳ２２に移る。

【0068】

ステップＳ２２では、省燃費制御を実施中でなく、待機中であるか実施していないので、目標車間距離に向けた加減速に基づく車速補正を実施し、本フローを終了する。ステップＳ２３では、省燃費制御を実施中であるので、目標車間距離に向けた減速のみに基づく車速補正を実施し、本フローを終了する。

【0069】

このように、省燃費制御を実施中は、目標車間未満の場合にのみ、減速のみを行うものとし、目標車間以上の場合の加速は行わない。省燃費制御を優先するため、車間維持は衝突防止側の機能のみ有効としている。これによって省燃費制御を優先しつつ、安全な車間距離を維持することができる。また省燃費制御を実施中でない場合は、通常の目標車間距離と目標車速を維持するように加減速制御を行う。これによって先行車両１０１を追従しつつ、目標車速に近づけることができる。

【0070】

次に、タイミングチャートを用いて、具体的な車速制御に関して説明する。図６に示すように、車間距離に応じて、車間維持制御領域と、省燃費制御領域とが設定される。すなわち、車間距離が目標車間距離以下の場合は、車間維持制御領域であり、目標車間距離よりも大きい場合は、省燃費制御領域である。車間維持制御領域では、車間距離を維持するための加減速制御を実施する。省燃費制御領域では、省燃費を実現するための加減速制御を実施する。換言すると、車間距離が目標車間距離以下の場合には、安全のために車間維持制御を優先し、車間距離が目標車間距離より大きい場合は省燃費制御を優先する。

【0071】

図７に示すタイミングチャートでは、車両前方にサグ部の特殊道路地形があり、先行車もある場合を示す。位置Ｐ１では、地形変化判定において、省燃費制御に合致する特殊道路地形が検出されないため、設定値の設定車間時間ｈ_{ｄｅｆａｕｌｔ}を使用する。ここで図７の地形変化判定の矢印が、特殊道路地形の検出範囲に相当する。地形変化判定では、車両の前方の検出範囲内に特殊道路地形があるかを判定する。

【0072】

その後、位置Ｐ２では、地形変化判定において、省燃費制御に合致する特殊道路地形を検出したので、今後の加速に向け車間時間を設定車間時間ｈ_{ｄｅｆａｕｌｔ}よりも大きい長車間時間ｈ_ｌｏｎｇに設定する。これによって車間距離を作為的に増大する。また特殊道路地形を検出したので、特殊道路地形を含む所定の道路区間を、エネルギー効率区間として設定する。またエネルギー効率区間の前後の道路区間を車間維持区間と設定する。

【0073】

その後、車間距離が増大し、位置Ｐ３では、エネルギー効率区間に入ったので、車間維持制御領域から省燃費制御領域に切り替え、衝突防止のための最低限の車間距離を維持する制御となる。省燃費制御領域では、車間時間を、設定車間時間ｈ_{ｄｅｆａｕｌｔ}よりも小さい短車間時間ｈ_{ｓｈｏｒｔ}に設定する。目標車間距離を衝突防止のための最低限の車間距離に設定し、省燃費制御領域を最大限確保するためである。換言すると、先行車両１０１の追従要求との干渉領域最小化するための速度制御である。これによって目標車速は、設定車速よりも増加した値となり、上り坂の手間において、下り坂を利用して加速可能となる。

【0074】

その後、位置Ｐ４では、エネルギー効率区間を走行中であり、省燃費制御を継続実施する。位置Ｐ４では、下り坂は終えているので、目標車速は下り坂よりも小さくしつつ、惰性によって走行する。惰性を利用するために、目標車速にするためのブレーキによる減速は行わない。換言すると、惰性を利用したエネルギー効率に優れる速度制御を実施する。その後、位置Ｐ５では、地形変化判定において、省燃費制御に合致する特殊道路地形を検出しておらず、エネルギー効率区間から車間維持区間に入ったので、省燃費制御領域から車間維持制御領域に切り替え、通常の車間維持のための制御となる。

【0075】

図８に示すタイミングチャートでは、車両前方に登坂路の特殊道路地形があり、先行車もある場合を示す。位置Ｐ１１では、地形変化判定において、省燃費制御に合致する特殊道路地形が検出されないため、設定値の設定車間時間ｈ_{ｄｅｆａｕｌｔ}を使用する。

【0076】

その後、位置Ｐ１２では、地形変化判定において、省燃費制御に合致する特殊道路地形を検出したので、今後の加速に向け車間時間を長車間時間ｈ_ｌｏｎｇに設定する。これによって車間距離を作為的に増大する。また特殊道路地形を検出したので、特殊道路地形を含む所定の道路区間を、エネルギー効率区間として設定する。またエネルギー効率区間よりも前後の道路区間を車間維持区間と設定する。

【0077】

その後、車間距離が増大し、位置Ｐ１３では、エネルギー効率区間に入ったので、車間維持制御領域から省燃費制御領域に切り替え、衝突防止のための最低限の車間距離を維持する制御となる。省燃費制御領域では、車間時間を、短車間時間ｈ_{ｓｈｏｒｔ}に設定する。目標車間距離を衝突防止のための最低限の車間距離に設定し、省燃費制御領域を最大限確保するためである。これによって目標車速は、設定車速よりも増加した値となり、登坂路に突入する手前において許容値内で加速可能となる。

【0078】

その後、位置Ｐ１４では、エネルギー効率区間を走行中であり、省燃費制御を継続実施する。したがって事前の加速による惰性によって上り坂を上っている状態であり、目標車速は設定車速か、または設定車速よりも減少するように設定される。惰性によってより、上り坂を走行するためである。その後、位置Ｐ１５では、地形変化判定において、省燃費制御に合致する特殊道路地形を検出しておらず、エネルギー効率区間から車間維持区間に入ったので、省燃費制御領域から車間維持制御領域に切り替え、通常の車間維持のための制御となる。

【0079】

図９に示すタイミングチャートでは、車両前方にカーブの特殊道路地形があり、先行車もある場合を示す。位置Ｐ２１では、地形変化判定において、省燃費制御に合致する特殊道路地形が検出されないため、設定値の設定車間時間ｈ_{ｄｅｆａｕｌｔ}を使用する。

【0080】

その後、位置Ｐ２２では、地形変化判定において、省燃費制御に合致する特殊道路地形を検出したので、今後のカーブ前の減速時に車間が広がりすぎないよう車間時間を短車間時間ｈ_{ｓｈｏｒｔ}に設定する。これによって車間距離を作為的に減少する。また特殊道路地形を検出したので、特殊道路地形を含む所定の道路区間を、エネルギー効率区間として設定する。またエネルギー効率区間の前後の道路区間を車間維持区間と設定する。

【0081】

その後、車間距離が減少し、位置Ｐ２３では、エネルギー効率区間に入ったので、車間維持制御領域から省燃費制御領域に切り替え、衝突防止のための最低限の車間距離を維持する制御となる。省燃費制御領域でも、車間時間を、引き続き短車間時間ｈ_{ｓｈｏｒｔ}に設定する。目標車間距離を衝突防止のための最低限の車間距離に設定し、省燃費制御領域を最大限確保するためである。

【0082】

その後、位置Ｐ２４では、エネルギー効率区間を走行中であり、省燃費制御を継続実施する。これによってカーブを走行時の減速は、燃料カットによるエンジンブレーキ機能によって、または走行エネルギーを回収するブレーキ機能によって、エネルギー効率の優れる減速制御を実施する。その後、位置Ｐ２５では、地形変化判定において、省燃費制御に合致する特殊道路地形を検出しておらず、エネルギー効率区間から車間維持区間に入ったので、省燃費制御領域から車間維持制御領域に切り替え、通常の車間維持のための制御となる。

【0083】

以上説明したように本実施形態の車両制御装置２１は、図４にて示したように、前方に特殊道路地形がなく、かつ先行車両１０１がある場合には、設定された設定車間距離以上を維持しつつ、設定車速となるように速度制御される。これによって先行車両１０１がある場合には、設定車間距離以上が維持されつつ、設定車速で走行することができる。

【0084】

また前方に特殊道路地形があり、かつ先行車両１０１がない場合には、図２にて示したように、エネルギー効率区間において、エネルギー効率が向上するように自車両１００の速度を設定車速に対して増加または減少するように速度制御される。これによって先行車両１０１がない場合には、エネルギー効率を向上するための車速で走行することができる。

【0085】

そして、前方に特殊道路地形があり、かつ先行車両１０１があり、かつエネルギー効率区間にて設定車速に対して増加させる制御を実施予定の場合には、図７にて示したように、車間維持区間において、車間距離が設定車間距離よりも大きくなるように速度制御される。エネルギー効率区間にて設定車速に対して増加させる場合には、先行車両１０１があるので、車間距離を大きくする必要がある。そこで事前の車間維持区間において、車間距離を設定車間距離よりも大きくするので、エネルギー効率区間にて、車速を増加させて先行車両１０１と近接することを防ぐことができる。これによって先行車両１０１の有無にかかわらず、車両前方の特殊道路地形に応じて、エネルギー効率に優れる速度制御を実施することができる。

【0086】

また、前方に特殊道路地形があり、かつ先行車両１０１があり、かつエネルギー効率区間にて設定車速に対して減少させる制御を実施予定の場合には、図９にて示したように、車間維持区間において、車間距離を設定車間距離よりも小さくなるように速度制御される。エネルギー効率区間にて設定車速に対して減少させる場合には、先行車両１０１があるので、先行車両１０１が減速時に車間距離が広がりすぎないようにする必要がある。そこで事前の車間維持区間において、車間距離が設定車間距離よりも小さくするので、エネルギー効率区間にて、車速を減少させて先行車両１０１と近接させつつ、省燃費制御を実施することができる。

【0087】

また本実施形態では、図５にて説明したように、エネルギー効率区間を走行中であり、かつ先行車両１０１がある場合には、車間距離を設定車間距離に維持する速度制御よりもエネルギー効率が向上する速度制御を優先する。これによってエネルギー効率区間では、省燃費制御を優先するので、エネルギー効率を向上することができる。

【0088】

さらに本実施形態では、図６にて説明したように、エネルギー効率区間を走行中であり、かつ先行車両１０１がある場合には、車間距離が設定車間距離よりも小さい最低車間距離未満となった場合には、エネルギー効率が向上する速度制御よりも最低車間距離以上に維持する速度制御を優先する。最低車間距離は、安全車間距離と同義である。これによって省燃費制御を実施しつつ、最低車間距離を確保することができる。

【0089】

また本実施形態では、エネルギー効率を向上するために車間距離を設定車間距離よりも増減する場合、またはエネルギー効率を向上するために車速を設定車速よりも増減する場合には、エネルギー効率を向上するための速度制御を実施予定または実施中であることを示す実施情報を他の装置、本実施形態では車両用表示装置３９に出力する。これによって運転者は、実施情報によって、速度制御の内容を把握することができる。したがって車間距離が通常よりも小さい理由、または実車速が設定車速よりも大きい理由を認識することができる。これによって運転者に安心感を与えることができる。

【0090】

本実施形態では、実施情報は車両用表示装置３９によって出力されるが、このような構成に限るものではない。実施情報は、たとえば音声によって出力してもよく、運転者が携帯する携帯情報端末によって出力されてもよく、車両に搭載される他の実施情報の出力が可能な装置によって出力してもよい。

【0091】

また本実施形態の車両制御装置２１は、車両の車速を制御する車両走行制御方法をプロセッサ４０が実行する。本実施形態の車両走行制御方法によれば、前述したように先行車両１０１の有無にかかわらず、車両前方の地形形状に応じて、エネルギー効率に優れる速度制御を実行することができる。

【0092】

（その他の実施形態）
以上、本開示の好ましい実施形態について説明したが、本開示は前述した実施形態に何ら制限されることなく、本開示の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。

【0093】

前述の実施形態の構造は、あくまで例示であって、本開示の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本開示の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。

【0094】

前述の第１実施形態では、設定車速は運転者によって設定されているが、このような設定に限るものではない。たとえば道路の法定速度によって自動で設定車速は設定されてもよい。

【0095】

前述の第１実施形態では、特殊道路地形は、サグ部、登坂路、カーブによって実現されているが、このような地形に限るものではない。エネルギー効率を向上できる区間であれば、たとえば路面環境の変化を考慮してもよく、法定速度の変化を考慮してもよく、前方の混雑度を用いてもよい。

【0096】

前述の第１実施形態において、車両制御装置２１によって実現されていた機能は、前述のものとは異なるハードウェアおよびソフトウェア、またはこれらの組み合わせによって実現してもよい。車両制御装置２１は、たとえば他の制御装置と通信し、他の制御装置が処理の一部または全部を実行してもよい。制御装置が電子回路によって実現される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、またはアナログ回路によって実現することができる。

【0097】

前述の第１実施形態では、車両制御装置２１は車両で用いられているが、車両に搭載された状態に限定されるものではなく、少なくとも一部が車両に搭載されていなくてもよい。

【符号の説明】

【0098】

１９…自車位置取得部 ２０…車両用システム ２１…車両制御装置
２２…センシング情報取得部 ２３…地図データ取得部 ２４…通信情報取得部
２５…走行環境取得部（情報取得部） ２６…自動運転部 ３０…運転切替部
３１…走行制御ＥＣＵ ３２…手動操作部 ３３…ロケータ
３４…地図データベース ３５…周辺監視センサ ３７…通信モジュール
３８…車両状態センサ ３９…車両用表示装置 ４０…プロセッサ ４１…メモリ
４２…判断部 ４３…速度制御部 １００…自車両 １０１…先行車両

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】