特表 2024-521301 アダプティブクルーズコントロールによる原動機付き車両の自動化された発進のための原動機付き車両の目標加速度の決定及び出力

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-05-31

(54)【発明の名称】アダプティブクルーズコントロールによる原動機付き車両の自動化された発進のための原動機付き車両の目標加速度の決定及び出力

(51)【国際特許分類】

   B60W 30/16 20200101AFI20240524BHJP

【ＦＩ】

B60W30/16

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023571353

(86)(22)【出願日】2022-05-02

(85)【翻訳文提出日】2023-11-16

(86)【国際出願番号】 EP2022061691

(87)【国際公開番号】W WO2022258260

(87)【国際公開日】2022-12-15

(31)【優先権主張番号】102021114529.5

(32)【優先日】2021-06-07

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】398037767

【氏名又は名称】バイエリシエ・モトーレンウエルケ・アクチエンゲゼルシヤフト

(74)【代理人】

【識別番号】100069556

【弁理士】

【氏名又は名称】江崎 光史

(74)【代理人】

【識別番号】100111486

【弁理士】

【氏名又は名称】鍛冶澤 實

(74)【代理人】

【識別番号】100191835

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 真介

(74)【代理人】

【識別番号】100221981

【弁理士】

【氏名又は名称】石田 大成

(74)【代理人】

【識別番号】100191938

【弁理士】

【氏名又は名称】高原 昭典

(72)【発明者】

【氏名】フェルテン・トーマス

(72)【発明者】

【氏名】ライヒェルツァー・ベンヤミン

【テーマコード（参考）】

3D241

【Ｆターム（参考）】

3D241BA02

3D241BB05

3D241BC01

3D241CA06

3D241CA08

3D241CC01

(57)【要約】

【課題】従来技術の欠点を克服するのにそれぞれ適した装置及び方法を提供する。
【解決手段】原動機付き車両の目標加速度を決定し、アダプティブクルーズコントロールによって原動機付き車両の自動化された発進のために決定された目標加速度を出力する方法において、
－目標加速度ａ＿Ｓを第１の値から第２の値へ増大させること、
－目標加速度ａ＿Ｓを第２の値に維持すること、及び
－目標加速度ａ＿Ｓを第２の値から目的加速度値へ増大させること
を行う。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

原動機付き車両の目標加速度を決定し、アダプティブクルーズコントロールによって原動機付き車両の自動化された発進のために決定された目標加速度を出力する方法において、
－目標加速度（ａ＿Ｓ）を第１の値から第２の値へ増大させること（Ｐ１）、
－目標加速度（ａ＿Ｓ）を第２の値に維持すること（Ｐ２）、及び
－目標加速度（ａ＿Ｓ）を第２の値から目的加速度値へ増大させること（Ｐ３）
を行うことを特徴とする方法。

【請求項2】

第１の値から第２の値への目標加速度（ａ＿Ｓ）の増大（Ｐ１）の間及び第２の値での目標加速度（ａ＿Ｓ）の維持（Ｐ２）の間、原動機付き車両が停止していることを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項3】

第２の値での目標加速度（ａ＿Ｓ）の維持（Ｐ２）の間に、原動機付き車両の内燃エンジンの回転数の上昇が行われることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。

【請求項4】

第２の値での目標加速度（ａ＿Ｓ）の維持（Ｐ２）の後、及び第２の値から目的加速度値への目標加速度（ａ＿Ｓ）の増大（Ｐ３）の間、原動機付き車両が発進することを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の方法。

【請求項5】

第１の値から第２の値への目標加速度（ａ＿Ｓ）の増大（Ｐ１）の間の目標加速度（ａ＿Ｓ）の上昇度合いが、第２の値から目的加速度値への目標加速度（ａ＿Ｓ）の増大（Ｐ３）の間の目標加速度（ａ＿Ｓ）の上昇度合いよりも大きいことを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の方法。

【請求項6】

第２の値から目的加速度値への目標加速度（ａ＿Ｓ）の増大（Ｐ３）の間、目標加速度（ａ＿Ｓ）の上昇度合いが、増大の経過において目的加速度値へ向けて低下することを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の方法。

【請求項7】

制御器（１）であって、請求項１～６のいずれか１項に記載の方法を実行するように構成されていることを特徴とする制御器（１）。

【請求項8】

原動機付き車両であって、該原動機付き車両が、請求項７に記載の制御器（１）と、該制御器（１）に接続されたモーメント変換ユニット（２）とを備えており、モーメント変換ユニット（２）が、制御器（１）から出力される目標加速度（ａ＿Ｓ）を受信し、受信した目標加速度（ａ＿Ｓ）に基づき、目標駆動モーメント（ＭＳＡ）及び／又は目標ブレーキモーメント（ＭＳＢ）を、決定し原動機付き車両へ出力するように構成されていることを特徴とする原動機付き車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、原動機付き車両の目標加速度を決定し、アダプティブクルーズコントロールによって原動機付き車両の自動化された発進のために決定された目標加速度を出力する方法と、当該方法を実行するように構成された制御器と、当該制御器を有する原動機付き車両とに関するものである。

【背景技術】

【0002】

自動化された、特に自律的な原動機付き車両の発進のための様々な同種の装置及び方法が従来技術から知られている。

【0003】

すなわち、例えば、特許文献１には、走行センサによって特定される状態に基づき原動機付き車両を自律的に発進させる方法及び装置が記載されている。ここで、現在の原動機付き車両位置の道路の種類が、ナビゲーション機器に基づき、又は周囲センサを介して検出される。所定の道路の種類においては、停止への事前の制動後にオートゴーモードが自動的に作動され、当該オートゴーモードでは、別の原動機付き車両の発進が発進検出ユニットを介して特定されると、発進ユニットを介して車両の自律的な発進が制御ユニットによって引き起こされる。

【0004】

さらに、アダプティブクルーズコントロール（車間距離制御クルーズコントロール）とも呼ばれる走行支援システムが従来技術から知られており、当該走行支援システムでは、速度制御設備が、目標加速度を決定する際に、運転者が所望する原動機付き車両の速度に加えて、先行車両に対する距離をフィードバック量及び制御量として考慮する。

【0005】

特許文献２～４には、それぞれ同種のアダプティブクルーズコントロールが記載されている。

【0006】

特許文献２には、自車両の運転者支援システム、特にＡＣＣシステムを動作させる方法が記載されており、当該方法では、自車両をガイドするために制御量が考慮に入れられ、制御量の目標値は、先行車両に対する自車両の相対的な走行ダイナミクス的な測定値に基づいて算出され、自車両と第１の先行車両の間のタイムギャップ制御と、自車両と第２の先行車両の間のタイプギャップ制御とが行われ、第１のタイムギャップ制御に基づいて第１の制御量要求が導出され、第２のタイムギャップ制御に基づいて第２の制御量要求が導出され、最終的な制御量要求は、第１及び第２の制御量要求の調停に基づいて導出される。

【0007】

特許文献３には、目標物検出ユニット及び追従制御ユニットを有する車両用の走行制御装置が記載されている。走行制御装置は、追従制御の実行中に、追従されるべき目標物が小型車両である小型車両切換状態が生じているか否かを決定するように構成された決定ユニットと、小型車両切換状態が生じていることを決定ユニットが決定する条件の下で決定ユニットによる小型車両切換状態の決定前に設定される上限値として目的加速度を記憶ユニットがメモリするように構成された、上限値用のメモリユニットと、追従されるべき目標物としての切り換えられた小型車両について実行される追従制御が終了するまで、メモリユニットにメモリされた上限値以下の値に目的加速度を設定するように構成された目的加速度設定ユニットとを含んでいる。

【0008】

特許文献４は、二輪の原動機付き車両の自動的な車間距離制御のための目標物を選択する方法に関するものであり、当該方法では、同一の走行車線において直前を先行する第２の二輪の原動機付き車両と、第２の二輪の車両の直前を走行する第３の二輪の原動機付き車両の存在が周囲センサを用いて検出され、二輪の原動機付き車両に対する第２の二輪の原動機付き車両と第３の二輪の原動機付き車両の側方のずれが検出され、側方のずれのうち少なくとも１つに依存して、車間距離制御する方法のための目標物が選択される。

【0009】

加えて、従来のアダプティブクルーズコントロールにおいては、多くの場合、加速度設定あるいは目標加速度の提供のための、及び原動機付き車両の駆動及び制動の方向におけるモーメント分布（トルク分布）のための別々のインタフェースが設けられている。

【0010】

加速度設定、特にインタフェースにおいて用いられる制御器を提供するインタフェースと、モーメント分布のためのインタフェースとは互いに無関係であり、インタフェース間にはわずかな情報交換しか存在せず、従来のシステムにおいては、アダプティブクルーズコントロールを用いた停止からの発進時に、揺動ひいては不快な発進につながることがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【特許文献1】独国特許出願公開第１０２０１１１２１４４２号明細書

【特許文献2】独国特許出願公開第１０２０１９２１４１２１号明細書

【特許文献3】米国特許出願公開第２０１９／３１５３５５号明細書

【特許文献4】独国特許出願公開第１０２０１９２００２０９号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

従来技術の背景において、本発明の課題は、従来技術の少なくとも上記欠点を克服するのにそれぞれ適した装置及び方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0013】

上記課題は、独立請求項の特徴によって解決される。従属請求項は、本発明の好ましい発展形成を意図している。

【0014】

それによれば、上記課題は、原動機付き車両の目標加速度を決定し、アダプティブクルーズコントロールによって原動機付き車両の自動化された発進のために決定された目標加速度を出力する方法によって解決される。

【0015】

方法においては、原動機付き車両の目標加速度は、快適な発進を保証するように目的に即して制御される。このために、方法は、少なくとも、後述の３つのステップを有している。

【0016】

方法は、第１の値から第２の値へ目標加速度を増大させる第１のステップを有している。

【0017】

方法は、第２の値において目標加速度を維持する第２のステップを有している。

【0018】

方法は、第２の値から目的加速度値へ目標加速度を増大させる第３のステップを有している。

【0019】

増大とは、時間にわたって目標加速度を上昇あるいは増加させることと理解され得る。増大中に目標加速度を少なくとも部分的あるいは一時的に線形に上昇させることが考えられる。

【0020】

第１の値から第２の値への目標加速度の増大の間及び第２の値での目標加速度の維持の間、原動機付き車両は停止し得る。

【0021】

停止とは、ここでは、原動機付き車両の実際速度が本質的にゼロであると理解され得る。

【0022】

第２の値での目標加速度の維持の間に、原動機付き車両の内燃エンジンの回転数の上昇が行われることが考えられる。

【0023】

しかし、方法は、内燃エンジンでの用途に限定されていない。これに加えて、又はこれに代えて、電気モータにより発進が行われることも考えられる。

【0024】

したがって、原動機付き車両は、内燃エンジンのみを備えた原動機付き車両（いわゆる純粋な内燃機関）、電気モータを備えた原動機付き車両（いわゆる純粋な電動車両）又は内燃エンジンも、また電気モータも備えた原動機付き車両（いわゆるハイブリッド）であってよい。

【0025】

第２の値での目標加速度の維持の後、及び第２の値から目的加速度値への目標加速度の増大の間に、原動機付き車両は発進し得る。

【0026】

発進とは、ここでは、原動機付き車両の実際速度がゼロではないと理解され得る。発進中には、原動機付き車両の実際速度が増大する。

【0027】

第１の値から第２の値への目標加速度の増大の間の目標加速度の上昇度合いは、第２の値から目的加速度値への目標加速度の増大の間の目標加速度の上昇度合いよりも大きくてよい。

【0028】

より正確にいえば、第１の値から第２の値への目標加速度の増大の間の目標加速度推移の時間についての第１の微分（１階微分）は、第２の値から目的加速度値への目標加速度の増大の間の目標加速度の時間についての第１の微分（１階微分）よりも大きな値をとることがあり得る。

【0029】

換言すれば、増大は、第１の値から第２の値への目標加速度の上昇の間は第２の値から目的加速度値への目標加速度の上昇の間の増大よりも急峻であり得る。

【0030】

第２の値から目的加速度値への目標加速度の増大の間、目標加速度の上昇度合いが、増大の経過において目的加速度値へ向けて低下することが考えられる。

【0031】

より正確にいえば、第２の値から目的加速度値への目標加速度の増大の間の目標加速度の時間についての第１の微分（１階微分）が、時間の経過においてより小さい値をとることがあり得る。

【0032】

換言すれば、増大は、第２の値から目的加速度値への目標加速度の上昇の間に時間の経過とともにあるいは目的加速度値へ近づくのに伴いよりなだらかとなり得る。

【0033】

上記のことは、換言して以下に具体的に説明するようにまとめられることが可能である。

【0034】

上述の方法によれば、快適な発進を保証するために、目標加速度は、目的に合わせて制御されることが可能である。当該制御は、先行する適宜の制御推移に基づくことが可能である。

【0035】

方法の第１の段階では、目標加速度がある程度の停止状態から正の目標加速度値へ迅速に増大されるべきである。

【0036】

つづいて、方法の第２の段階の間、最小加速度要求を維持することで内燃エンジンの（回転数の）上昇を可能とすることができる。

【0037】

車両が発進した後、方法の第３の段階では、目標加速度の目的レベルへ向けて緩やかな増大を行うことが可能である。当該増大を、目標加速度が目的レベルへ近づけば近づくほど緩やかにすることが可能である。このことは、充足へのスムーズな移行となる。

【0038】

したがって、方法によって、再現可能な目標加速度推移を保証することができるため、アダプティブクルーズコントロールによる原動機付き車両の快適な、あるいはスムーズな自動化された発進を達成することが可能である。

【0039】

また、ここでは、上述の方法を少なくとも部分的に実行するように構成された制御器が提供される。

【0040】

当該制御器は、走行支援システム、特にアダプティブクルーズコントロールの一部であってよい。制御器を制御装置と呼ぶこともできる。

【0041】

方法について説明した上記事項は、制御器についても同様に当てはまり、またその逆も同様である。

【0042】

また、ここでは、上述の制御器と、制御器に接続されるモーメント変換ユニットとを備える原動機付き車両、特に自動車が提供される。モーメント変換ユニットは、制御器から出力される目標加速度を受信し、受信した目標加速度に基づき、目標駆動モーメント（トルク）及び／又は目標ブレーキモーメント（トルク）を、決定し、原動機付き車両へ出力するように構成されている。

【0043】

方法及び制御器について説明した上記事項は、原動機付き車両についても同様に当てはまり、またその逆も同様である。

【0044】

以下に、図１及び図２を参照して実施形態を説明する。

【図面の簡単な説明】

【0045】

【図1】実施形態による、モーメント変換ユニットに接続された原動機付き車両の制御器を概略的に示す図である。

【図2】原動機付き車両の目標加速度を決定し、決定された目標加速度を出力する方法を用いて、図１に基づく制御器によって、モーメント変換ユニットへ出力される目標加速度推移を有するグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0046】

図１から分かるように、制御器１が出力側でモーメント（トルク）変換ユニット２に接続されており、当該モーメント変換ユニットも出力側で（不図示の）原動機付き車両に接続されている。

【0047】

制御器１は、原動機付き車両の目標加速度ａ＿Ｓを決定し、つづいて出力するように構成されている。このとき、制御器１は、少なくとも部分的に原動機付き車両の自動化された発進を可能とするアダプティブクルーズコントロール（車間距離制御クルーズコントロール）の一部である。

【0048】

モーメント変換ユニット２は、制御器１から出力される目標加速度ａ＿Ｓを受信し、受信した目標加速度ａ＿Ｓに基づき、目標駆動モーメント（トルク）ＭＳＡ及び目標ブレーキモーメント（トルク）ＭＳＢを、決定し、原動機付き車両が発進するよう原動機付き車両へ出力するように構成されている。

【0049】

制御器１によって行われる、アダプティブクルーズコントロールによる原動機付き車両の自動化された発進のための原動機付き車両の目標加速度ａ＿Ｓを決定し出力する方法の個々の段階Ｐ１～Ｐ４を、図２を参照しつつ以下に詳述する。

【0050】

初期状態では、原動機付き車両は停止（静止）しており、すなわち移動せず、原動機付き車両の実際速度はゼロである。

【0051】

方法の第１のステップあるいは第１の段階Ｐ１では、第１の値からより大きな第２の値への目標加速度ａ＿Ｓの増大がなされる。

【0052】

当該第２の値に到達すると、方法の第２のステップあるいは第２の段階Ｐ２では、所定の期間の間目標加速度ａ＿Ｓが制御器１によって第２の値に維持される。第２の段階Ｐ２の間、原動機付き車両の内燃エンジンの（回転数の）上昇が行われる。

【0053】

原動機付き車両は、第１の値から第２の値への目標加速度の増大の間及び目標加速度を第２の値に維持している間には、すなわち方法の第１及び第２の段階Ｐ１，Ｐ２の間には停止している。

【0054】

所定の期間の経過後、あるいは方法の第２の段階Ｐ２の間の内燃エンジンの（回転数の）上昇後には、制御器１は、方法の第３のステップあるいは第３の段階Ｐ３において、目標加速度を第２の値から目的加速度値へ増大させる。

【0055】

第３の段階Ｐ３の開始時には、本当の意味での原動機付き車両の発進が開始され、すなわち、実際速度がゼロから正の値へ増大して原動機付き車両が走行し始める。

【0056】

図２から分かるように、第１の値から第２の値への目標加速度の増大の間、すなわち方法の第１の段階Ｐ１の間の目標加速度の上昇度合い（上昇勾配）は、第２の値から目的加速度値への目標加速度の増大の間、すなわち方法の第３の段階の間の目標加速度の上昇度合い（上昇勾配）よりも大きい。

【0057】

目的加速度値へのスムーズな移行を達成するために、目標加速度の上昇度合いは、第３の段階Ｐ３において、すなわち第２の値から目的加速度値への目標加速度の増大の間、増大の推移において目的加速度値へ向けて低下する。

【0058】

方法の第４の段階Ｐ４あるいは第４のステップでは、目的加速度値は、まずは維持され、そして、原動機付き車両の周囲に存在する別の原動機付き車両に対する目標間隔に基づき適合されることが可能である。

【符号の説明】

【0059】

１ 制御器
２ モーメント変換ユニット
ａ＿Ｓ 目標加速度
ＭＳＡ 目標駆動モーメント
ＭＳＢ 目標ブレーキモーメント
Ｐ１～Ｐ４ 方法の段階／ステップ
ｔ 時間

【図1】

【図2】

【国際調査報告】