JP6241297B2 - アクティブクルーズコントロール装置 - Google Patents

Description

本発明は、アクティブクルーズコントロール装置に関するものである。

車両、特に自動車においては、停車状態までつまり車速が０となるまで先行車両に追従走行するアクティブクルーズコントロール装置が実用化されている。このアクティブクルーズコントロール装置にあっては、ブレーキが自動制御され、またエンジン出力（エンジントルク）が自動制御されることになる。

一方、最近の車両では、停車時にエンジンを自動停止させるアイドルストップを行うものが多くなっている。また、停車状態でなくとも、車速が０よりも大きい所定車速以下になったときに、アイドルストップによりエンジンの自動停止を行う車両も実用化されている。

特許文献１には、アクティブクルーズコントロール装置搭載車両において、自車両の停車状態が保持されかつ所定のアイドルストップ条件が満足されたときに、エンジンを自動停止させることが開示されている。また、特許文献２には、アイドルストップによりエンジンを自動停止させたときに、パーキングブレーキを自動的に作動させるものが開示されている。

特開２０１２−２０６５９３号公報 特開２０１２−１１９６９号公報

ところで、アクティブクルーズコントロール装置によって車速が０になるまで先行車両に対して追従走行を行う場合に、アイドルストップを行う機会を増大させることが考えられる。例えば、車速が０よりも大きい所定車速（例えば１５ｋｍ／ｈ）以下となったときに、アイドルストップによりエンジンを自動停止させることが考えられる。なお、アクティブクルーズコントロール装置が作動されている状況では、運転者はアクセル操作やブレーキ操作を行わない状況となっているのが通常である。

しかしながら、アクティブクルーズコントロール装置による追従走行中に、車速が所定車速以下となったということでアイドルストップによってエンジンを自動停止させた場合、先行車両の急加速や急減速により、先行車両との車間距離が大きくなり過ぎたり、小さくなり過ぎたりする事態を生じやすいものとなる。このようなことから、現状では、アクティブクルーズコントロール装置を搭載した車両にあっては、停車が確認されない限り、アイドルストップによるエンジンの自動停止を行わないようになっている。

本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、アクティブクルーズコントロール装置を搭載した車両において、先行車両に対する追従性を満足させつつ、アイドルストップを行う機会を増大できるようにしたアクティブクルーズコントロール装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明にあっては次のような第１の解決手法を採択してある。すなわち、請求項１に記載のように、
車速が０になるまで先行車両に対して追従走行を行うアクティブクルーズコントロール装置であって、
先行車両が停車されていることを検出する停車検出手段と、
先行車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、
エンジンを停止させかつブレーキを作動させない状態で、惰性によって走行可能な距離となる慣性空走距離を推定する慣性空走距離推定手段と、
前記アクティブクルーズコントロール装置が作動して先行車両に対して追従走行しているときに前記停車検出手段によって先行車両の停車が検出され、かつ前記慣性空走距離推定手段で推定された慣性空走距離が、前記車間距離検出手段で検出される車間距離以下のときに、アイドルストップによってエンジンを自動停止させるアイドルストップ制御手段と、
を備えているようにしてある。

上記解決手法によれば、惰性で走行可能な慣性空走距離が先行車両との車間距離以下となったときに、アイドルストップによってエンジンが自動停止されることになる。これにより、自車両の停車が確認されたことを条件としてアイドルストップによるエンジンの自動停止を行う場合に比して、より早い時期からエンジンの自動停止を行うことができ、アイドルストップを行なう機会を増大させることができる。また、先行車両が停車状態であることを条件として、走行中であってもアイドルストップによるエンジンの自動停止を行うので、先行車両が発進しても余裕をもってエンジンを再始動して先行車両に追従することができる（車間距離が大きくなり過ぎるのを防止）。また、先行車両が停車状態であることから、先行車両の急減速ということが生じる余地がなくて車間距離が小さくなり過ぎることも防止されることになる。

上記第１の解決手法を前提とした好ましい態様は、特許請求の範囲における請求項２に記載のとおりである。すなわち、
前記アクティブクルーズコントロール装置が作動して先行車両に対して追従走行しているときに前記停車検出手段によって先行車両の停車が検出され、かつ 前記慣性空走距離推定手段で推定された慣性空走距離が、前記車間距離検出手段で検出される車間距離よりも大きいときに、ブレーキを自動作動させる、ようにしてある（請求項２対応）。この場合、自動ブレーキを効果的に利用して、アイドルストップによるエンジンの自動停止を行う機会を増大させることができる。

前記目的を達成するため、本発明にあっては次のような第２の解決手法を採択してある。すなわち、請求項３に記載のように、
車速が０になるまで先行車両に対して追従走行を行うアクティブクルーズコントロール装置であって、
先行車両が停車されていることを検出する停車検出手段と、
先行車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、
エンジンを停止させかつブレーキを作動させない状態で、惰性によって走行可能な距離となる慣性空走距離を推定する慣性空走距離推定手段と、
前記アクティブクルーズコントロール装置が作動して先行車両に対して追従走行しているときに前記停車検出手段によって先行車両の停車が検出され、かつ前記慣性空走距離推定手段で推定された慣性空走距離に対して所定の余裕距離を加算した加算距離が、前記車間距離検出手段で検出される車間距離以下のときに、アイドルストップによってエンジンを自動停止させるアイドルストップ制御手段と、
を備えているようにしてある。上記解決手法によれば、請求項１に対応した効果とほぼ同様の効果を得つつ、先行車両に対して、停車時として好ましい車間距離となる余裕距離を確実に確保した状態で、停車させることができる。

前記第１の解決手法および第２の解決手法を前提とした好ましい態様は、請求項４に記載のとおりである。すなわち、
路面状況を検出する路面状況検出手段をさらに備え、
前記慣性空走距離推定手段は、前記路面状況検出手段で検出される路面状況を加味して慣性空走距離を推定する、ようにしてある（請求項４対応）。この場合、慣性空走距離をより精度よく推定して、極力早い時期からアイドルストップによるエンジンの自動停止を行う等の上で好ましいものとなる。なお、路面状況としては、慣性空走距離に影響を与える種々のパラメータを含めることができ、例えば、路面勾配や路面μ、さらには舗装路のような良路と未舗装の悪路の区別等のパラメータを含めることができる。

本発明によれば、先行車両に対する追従性という要求を満足させつつ、アイドルストップによるエンジンの自動停止を行う機会を増大させることができる。

自車両が停車している先行車両に対して接近していく過程で、アイドルストップによるエンジン自動停止を開始する状態を示す簡略側面図。 本発明の制御系等例をブロック図的に示す図。 本発明の制御例を示すフローチャート。

図１において、Ｖは自車両、ＶＡが自車両Ｖに先行する先行車両である。自車両Ｖは、アクティブクルーズコントロール装置が搭載されて、先行車両ＶＡに対して追従走行するように、エンジン出力およびブレーキが自動制御されている。

図１では、先行車両ＶＡが停車しているときが示され、自車両Ｖと先行車両ＶＡとの車間距離がＬＶとして示される。自車両Ｖが、アイドルストップによりエンジンを自動停止しかつ自動ブレーキを作動させない状態において、惰性によって走行可能な距離となる慣性空走距離が符号ＬＫＫで示される。また、停車している先行車両ＶＡに追従して自車両Ｖが停車する際に、先行車両ＶＡに対して所定の余裕距離（例えば２〜５ｍ）分だけ手前で停車できるような設定とされている。

上述した慣性空走距離ＬＫＫと余裕距離との加算値ＬＸが、実際の車間距離ＬＶ以下となった時点で、自車両Ｖは、アイドルストップによりエンジンが自動停止されて、惰性で走行される。惰性の走行の際には、自動ブレーキは作動されないものとされる。この惰性走行により、自車両Ｖは、先行車両ＶＡに対して余裕距離分だけ手前で停車されることになる。このように、走行中からアイドルストップによるエンジン自動停止を行うことにより、アイドルストップを行う機会が増大されることになる。

図２は、自車両Ｖに構成されて、前述した走行中からのアイドルストップによるエンジンの自動停止を行うための制御系等例が示される。図中、Ｕは、マイクロコンピュータを利用して構成されたコントローラ（制御ユニット）である。このコントローラＵは、先行車両に対して追従走行させるアクティブクルーズコントロール制御およびアイドルストップによるエンジンの自動停止の制御を行うもので、各種センサや機器類Ｓ１〜Ｓ８が接続される。なお、アクティブクルーズコントロール制御は、実施形態では全車速域（車速０から最高車速の範囲）に渡って実行可能となっているが、最高車速よりも小さいある所定車速（例えば１２０ｋｍ／ｈ）から車速０までの限定された車速域においてのみ実行可能とすることもできる。

Ｓ１は、先行車両ＶＡとの車間距離ＬＶを検出する車間距離検出手段であり、例えばミリ波レーダによって構成される。Ｓ２は、先行車両ＶＡの状態を確認するための撮像手段としてのカメラであり、特に、先行車両ＶＡの停車を検出するものとなっている。Ｓ３は、車速を検出する車速センサである。Ｓ４は、アクティブクルーズコントロール装置のメインスイッチである。Ｓ５は、車間距離設定スイッチで、メインスイッチＳ４がＯＮされてアクティブクルーズコントロール装置が作動されたときに、先行車両ＶＡとの車間距離をマニュアル操作によって変更するためのものであり、実施形態では、設定される車間距離は、車頭時間として設定される。すなわち、車頭時間は、先行車両ＶＡがある位置を通過した時点から、自車両Ｖがある地点を通過するまでの時間であり、例えば車頭時間２．５秒と設定したときは、１００ｋｍ／ｈでの走行時において車間距離が約７０ｍとなる。そして、車頭時間が同じでも、自車両Ｖの車速が小さいほど、先行車両ＶＡに対して小さい車間距離でもって追従走行されることになる。なお、追従走行のときの車間距離は、マニュアル操作によっては変更不可として、常に自動設定することもできる。

Ｓ６は、ブレーキを自動的に作動させるためのブレーキ制御手段（自動ブレーキ手段）である。Ｓ７は、路面状況検出手段であり、特に慣性空走距離ＬＫＫに影響を与える路面状況を検出するもので、検出するパラメータとしては、例えば、路面μ、路面勾配あるいは路面の凹凸度合い（良路、悪路の区別）の任意の１つあるいは任意の複数の組み合わせが検出される。Ｓ８は、エンジン出力（エンジントルク）を自動制御する出力制御手段である。

図３は、コントローラＵによる制御例を示すものである。なお、以下の説明において、Ｑはステップを示し、またメインスイッチＳ４がＯＮされて、アクティブクルーズコントロール装置が作動している状態とされる。

まず、Ｑ１において、図２に示す各種センサ等からの信号が読み込まれる。次いで、Ｑ２において、先行車両ＶＡの状態、特に停車に関連した状態が確認される。

Ｑ３では、Ｑ２での確認結果に基づいて、先行車両ＶＡが停車しているか否かが判別される。このＱ３での判別は、例えば、撮像手段Ｓ２で撮像された画像において、先行車両ＶＡの周囲環境が変化していないときに先行車両ＶＡが停車していると判断することができる。また、車速センサＳ３で検出される自車両Ｖの車速と、先行車両ＶＡに対する車間距離の変化から求められる相対速度とが同一のときに、先行車両ＶＡが停車していると判断することができる。なお、先行車両ＶＡが停車していることの判定は、上記の他に適宜の手法でなし得る。

上記Ｑ３の判別でＮＯのときは、先行車両ＶＡが停車していないときである。このときは、Ｑ４において、先行車両ＶＡに追従走行するように、エンジン出力およびブレーキが自動制御される。追従走行のために、変速を自動制御することもできる。

前記Ｑ３の判別でＹＥＳのときは、Ｑ５において、先行車両ＶＡとの車間距離ＬＶが検出されて、記憶される（コントローラＵの記憶手段への記憶）。次いで、Ｑ６において、慣性空走距離ＬＫＫが推定されて、記憶される。この慣性空走距離ＬＫＫの推定に際しては、例えば車速に対応した慣性空走距離を基本値としてあらかじめ作成、記憶しておき、この基本値を、路面状況検出手段で検出された路面状況に応じ補正することにより行うことができる。例えば、登坂路では慣性空走距離が小さい（短い）値に補正され、降坂路では大きい値に補正され、凹凸の激しい悪路では小さい値に補正され、路面μが小さい路面のときは慣性空走距離が大きい値に補正される。なお、自車両Ｖの直近の走行状況から、路面の走行抵抗を推定して、推定された路面抵抗でもって基本値を補正することもできる。なお、上述した慣性空走距離の推定手法はあくまで例を示すもので、その他の推定手法を用いてもよいことは勿論のことである。

Ｑ６の後、Ｑ７において、Ｑ６で推定された慣性空走距離ＬＫＫに対して、前述した余裕距離が加算されて、加算値ＬＸとされる。

Ｑ７後、Ｑ８において、加算値ＬＸが実際の車間距離ＬＶ以下であるか否かが判別される。このＱ８の判別でＮＯのときは、惰性でそのまま走行しても先行車両ＶＡの停車位置では停車できないことから、Ｑ９において、ブレーキが自動的に作動される（減速）。

Ｑ９を経ることにより、やがて、Ｑ８の判別でＹＥＳとなり、このときは、Ｑ１０において、アイドルストップのためにエンジンが自動停止される。これにより、自車両Ｖは、先行車両ＶＡに対して余裕距離だけ後方に離れた位置でもって停止されることになる。

以上実施形態について説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載された範囲において適宜の変更が可能である。余裕距離の設定を行うことなく、推定された慣性空走距離が実際の車間距離以下となったときに、アイドルストップによるエンジンの自動停止を行うようにしてもよい。勿論、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。

本発明は、先行車両に対して追従走行しているときに、アイドルストップによるエンジンの自動停止を行う機会を増大させて、燃費向上等の上で好ましいものとなる。

Ｖ：自車両
ＶＡ：先行車両
ＬＶ：先行車両との車間距離
ＬＫＫ：慣性空走距離
ＬＸ：加算値（慣性空走距離＋余裕距離）
Ｕ：コントローラ
Ｓ１：車間距離検出手段
Ｓ２：撮像手段
Ｓ３：車速センサ
Ｓ４：メインスイッチ
Ｓ５：車間距離設定スイッチ
Ｓ６：ブレーキ制御手段
Ｓ７：路面状況検出手段
Ｓ８：エンジン出力制御手段

Claims (4)

1. 車速が０になるまで先行車両に対して追従走行を行うアクティブクルーズコントロール装置であって、
   先行車両が停車されていることを検出する停車検出手段と、
   先行車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、
   エンジンを停止させかつブレーキを作動させない状態で、惰性によって走行可能な距離となる慣性空走距離を推定する慣性空走距離推定手段と、
   前記アクティブクルーズコントロール装置が作動して先行車両に対して追従走行しているときに前記停車検出手段によって先行車両の停車が検出され、かつ前記慣性空走距離推定手段で推定された慣性空走距離が、前記車間距離検出手段で検出される車間距離以下のときに、アイドルストップによってエンジンを自動停止させるアイドルストップ制御手段と、
   を備えていることを特徴とするアクティブクルーズコントロール装置。
2. 請求項１において、
   前記アクティブクルーズコントロール装置が作動して先行車両に対して追従走行しているときに前記停車検出手段によって先行車両の停車が検出され、かつ 前記慣性空走距離推定手段で推定された慣性空走距離が、前記車間距離検出手段で検出される車間距離よりも大きいときに、ブレーキを自動作動させる、ことを特徴とするアクティブクルーズコントロール装置。
3. 車速が０になるまで先行車両に対して追従走行を行うアクティブクルーズコントロール装置であって、
   先行車両が停車されていることを検出する停車検出手段と、
   先行車両との車間距離を検出する車間距離検出手段と、
   エンジンを停止させかつブレーキを作動させない状態で、惰性によって走行可能な距離となる慣性空走距離を推定する慣性空走距離推定手段と、
   前記アクティブクルーズコントロール装置が作動して先行車両に対して追従走行しているときに前記停車検出手段によって先行車両の停車が検出され、かつ前記慣性空走距離推定手段で推定された慣性空走距離に対して所定の余裕距離を加算した加算距離が、前記車間距離検出手段で検出される車間距離以下のときに、アイドルストップによってエンジンを自動停止させるアイドルストップ制御手段と、
   を備えていることを特徴とするアクティブクルーズコントロール装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、
   路面状況を検出する路面状況検出手段をさらに備え、
   前記慣性空走距離推定手段は、前記路面状況検出手段で検出される路面状況を加味して慣性空走距離を推定する、ことを特徴とするアクティブクルーズコントロール装置。
   

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