JP2019137228A - 自動運転車両、及び車両制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】自動運転で走行する車両を停車位置に停車させる際に、到着遅れ許容時間を考慮して燃費向上が可能な減速制御を行うこと。【解決手段】自動運転により走行可能な自動運転車両は、自車両が停車する停車位置の情報を取得する取得部と、停車位置へ向けて自車両の減速制御を行う制御部と、を備える。制御部は、自動運転による走行制御状態でクルーズ走行をしたのちブレーキを制御した第１の減速制御により停車位置に到達するまでの第１の時間とクルーズ走行の代わりにコースティングによる緩減速をしたのち燃料カットを伴うブレーキ減速による第２の減速制御により停車位置に到達するまでの第２の時間との差分時間と、予め設定した到着遅れ許容時間と、の比較に基づいて、第１の減速制御または第２の減速制御を行う。【選択図】図４

Description

本発明は、自動運転車両、及び車両制御方法に関するものである。

特許文献１には、自動運転における減速制御に関し、所定の走行条件で走行可能な目標車速に車両を加減速制御する構成が開示されている。

特開２０１０−３０５４４号公報

しかしながら、赤信号や一時停止や渋滞などにより、前方において減速や停車が見込まれる場合であっても、自動運転走行で先行車両に追従したり、目標とする車間距離に制御するために加速を行うと燃費性能が低減し得る。

本発明は、上記の課題に鑑み、自動運転で走行する車両を停車位置に停車させる際に、到着遅れ許容時間を考慮して燃費向上が可能な減速制御を行うことが可能な自動運転車両の提供を目的とする。

本発明の一態様に係る車両制御装置は、自動運転により走行可能な自動運転車両であって、
自車両が停車する停車位置の情報を取得する取得手段と、
前記停車位置へ向けて前記自車両の減速制御を行う制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記自動運転による走行制御状態でクルーズ走行をしたのちブレーキを制御した第１の減速制御により前記停車位置に到達するまでの第１の時間と前記クルーズ走行の代わりにコースティングによる緩減速をしたのち燃料カットを伴うブレーキ減速による第２の減速制御により前記停車位置に到達するまでの第２の時間との差分時間と、予め設定した到着遅れ許容時間と、の比較に基づいて、前記第１の減速制御または第２の減速制御を行うことを特徴とする。

本発明によれば、自動運転で走行する車両を停車位置に停車させる際に、到着遅れ許容時間を考慮して燃費向上が可能な減速制御を行うことが可能になる。

車両制御装置の基本構成を示すブロック図。 （Ａ）は先行車両の加減速判定を行うブロック図、（Ｂ）はコースティングダウンによる減速度を推定するためのブロック図。 車両を制御するための制御ブロック図の構成例を示す図。 減速制御の処理の流れを説明する図。 減速制御の実施形態１を説明する図。 コースティングダウン開始残距離の演算方法を説明する図。 減速制御の実施形態２を説明する図。 減速制御の実施形態３を説明する図。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。この実施形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、以下の実施形態によって限定されるわけではない。

（車両制御装置の構成）
本実施形態の車両は自動運転により走行可能な車両であり、図１は、車両の自動運転制御を行う車両制御装置１００の基本構成を例示する図である。車両制御装置１００は、センサＳ、カメラＣＡＭ、コンピュータＣＯＭを有する。センサＳは、例えば、レーダＳ１、ライダＳ２（Light Detection and Ranging（LIDAR：ライダ））、ジャイロセンサＳ３、ＧＰＳセンサＳ４、車速センサＳ５、加速度センサＳ６等を有する。センサＳおよびカメラＣＡＭは、車両の各種情報を取得し、コンピュータＣＯＭに入力する。

また、コンピュータＣＯＭは、車両の自動運転制御に関する処理を司るＣＰＵ（Ｃ１）、メモリＣ２、通信ユニットＣ３を有する。通信ユニットＣ３は、ネットワークＮＴと接続して、道路交通情報を提供するネットワーク上のサーバＳＶや、通信機能を有するインフラ装置ＩＴと通信可能に構成されている。通信ユニットＣ３は、例えば、光ビーコンから提供される信号情報を取得し、ＣＰＵ（Ｃ１）は、通信ユニットＣ３が取得した信号情報に基づいて前方が赤信号かを判定することが可能である。

通信ユニットＣ３は、外部から地図情報を取得することが可能であり、ＣＰＵ（Ｃ１）は、通信ユニットＣ３が取得した地図情報に基づいて、自車両が走行する道路の前方が一時停止かを判定することができる。また、通信ユニットＣ３は、道路交通情報通信システム（ＶＩＣＳ（登録商標））から提供される渋滞情報を取得することが可能であり、ＣＰＵ（Ｃ１）は、通信ユニットＣ３により取得された渋滞情報に基づいて、自車両が走行する道路の前方が渋滞しているかを判定することができる。本実施形態において、通信ユニットＣ３は、自車両が停車する停車位置の情報を取得する取得部として機能する。また、コンピュータＣＯＭのＣＰＵ（Ｃ１）は、通信ユニットＣ３が取得した情報に基づいて、停車位置へ向けて自車両の減速制御を行う制御部として機能する。

コンピュータＣＯＭは、センサＳ（レーダＳ１、ライダＳ２）およびカメラＣＡＭから入力された情報に画像処理を行い、自車両の周囲に存在する物標（オブジェクト）を抽出することが可能である。コンピュータＣＯＭは、センサＳ（レーダＳ１、ライダＳ２）およびカメラＣＡＭにより取得された画像から、物標を抽出し、自車両の周囲にどのような物標が配置されているか、自車両と周囲の物標との相対的な位置関係を解析する。例えば、物標として、自車両の前方を走行する先行車両を抽出し、自車両と先行車両との間の車間距離（実車間距離）を取得することができる。

また、ジャイロセンサＳ３は自車両の回転運動や姿勢を検知し、コンピュータＣＯＭは、ジャイロセンサＳ３の検知結果や、車速センサＳ５により検出された車速等により自車両の進路を判定することができる。ＧＰＳセンサＳ４は、地図情報における自車両の現在位置（位置情報）を検知する。加速度センサＳ６は自車両の加速度を検出する。

コンピュータＣＯＭのＣＰＵ（Ｃ１）は、センサＳ（レーダＳ１、ライダＳ２）およびカメラＣＡＭにより取得された自車両と先行車両との間の車間距離（実車間距離）と、加速度センサＳ６により検出された自車両の加速度とを用いて、先行車両の加減速判定を行うことができる。

図２（Ａ）は、先行車両の加減速判定を行うブロック図であり、ＣＰＵ（Ｃ１）は、自車両と先行車両との間の車間距離（実車間距離）について微分演算を２回行うことにより先行車両の加速度を求める。ＣＰＵ（Ｃ１）は、先行車両の加速度と、自車両の加速度との加算演算の結果が正の場合、先行車両は加速と判定し、加算結果が負の場合、先行車両は減速と判定する。

また、コンピュータＣＯＭのＣＰＵ（Ｃ１）は、加速度センサＳ６により検出された自車両の加速度（実加速度）と、理論加速度、平坦走行抵抗（空気抵抗および転がり抵抗）、及び車重の情報に基づいて、コースティングダウンによる減速を行う際の減速度（以下、「コースティングダウン減速Ｇ」）を推定することが可能である。図２（Ｂ）は、コースティングによる緩減速（コースティングダウン）を行う際の減速Ｇ（減速度）を推定するためのブロック図であり、ＣＰＵ（Ｃ１）は、自車両の加速度（実加速度）、理論加速度、平坦走行抵抗（空気抵抗および転がり抵抗）、及び車重の情報をブロック図の入力として、コースティングダウンにより減速したときの減速度を推定することが可能である。

トランスミッション（ＴＭ）車のコースティングダウン状態では、トランスミッションをニュートラル状態としてエンジンとタイヤを切り離した状態にした惰性走行の状態となる。フリクション要素を切り離すことで減速Ｇは抑えられ航続距離は拡大される。

電動車のコースティングダウン状態では、駆動時にバッテリーから電力を持ち出し、回生時に吸収すると効率が悪化する。また、モータゼロトルクとしても逆起電力相殺のための電力を要するので、駆動モータのゲートをオフにして、充放電なしとすることで減速Ｇは抑えられ航続距離は拡大される。

車両制御装置１００は、センサＳおよびカメラＣＡＭの情報、通信ユニットＣ３が通信により取得した情報、ＣＰＵ（Ｃ１）が演算した情報を用いて車両の走行を自動運転機能に基づいて制御することが可能である。

図１に示す車両制御装置１００を自動運転車両に搭載する場合、コンピュータＣＯＭを、例えば、センサＳやカメラＣＡＭの情報を処理する認識処理系のＥＣＵや画像処理系のＥＣＵ内に配置してもよいし、通信ユニットや入出力装置を制御するＥＣＵ内に配置してもよいし、車両の駆動制御を行う制御ユニット内のＥＣＵや、ブレーキ装置の制御を行うＥＣＵや、自動運転用のＥＣＵ内に配置してもよい。

図３は、自車両（以下、「車両１」ともいう）を制御するための車両制御装置１００の制御ブロック図の構成例を示す図である。図３において、車両１はその概略が平面図と側面図とで示されている。車両１は一例としてセダンタイプの四輪の乗用車である。例えば、以下に説明する図３のように、センサＳ用のＥＣＵ、カメラ用のＥＣＵ、及び自動運転用のＥＣＵ等、車両制御装置１００を構成する複数のＥＣＵに機能を分散させてもよい。

図３の制御ユニット２は、車両１の各部を制御する。制御ユニット２は車内ネットワークにより通信可能に接続された複数のＥＣＵ２０〜２９を含む。各ＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）に代表されるプロセッサ、半導体メモリ等の記憶デバイス、外部デバイスとのインタフェース等を含む。記憶デバイスにはプロセッサが実行するプログラムやプロセッサが処理に使用するデータ等が格納される。各ＥＣＵはプロセッサ、記憶デバイスおよびインタフェース等を複数備えていてもよい。

以下、各ＥＣＵ２０〜２９が担当する機能等について説明する。なお、ＥＣＵの数や、担当する機能については、車両１の適宜設計可能であり、本実施形態よりも細分化したり、あるいは、統合することが可能である。

ＥＣＵ２０は、本実施形態に係る車両１（自車両）の自動運転に関わる車両制御を実行する。自動運転においては、車両１の操舵と、加減速の少なくともいずれか一方を自動制御する。自動運転に関わる具体的な制御に関する処理については後に詳細に説明する。

車両の走行制御において、ＥＣＵ２０は、車両の周囲の状況を示す車両１（自車両）の位置、車両１に周辺に存在する他車両の相対的な位置、車両１が走行する道路の情報や地図情報等に基づいて、自動運転レベルを設定して車両の自動運転走行を制御する。

ここで、自動運転レベルとは、車両の加速、操舵、制動に関する操作に関して制御部（例えば、ＥＣＵ２０）が制御する度合と、車両を操作する運転者（ドライバー）における車両操作の関与度と、に応じて複数の段階に分類されている操作制御情報である。

ＥＣＵ２１は、電動パワーステアリング装置３を制御する。電動パワーステアリング装置３は、ステアリングホイール３１に対する運転者の運転操作（操舵操作）に応じて前輪を操舵する機構を含む。また、電動パワーステアリング装置３は操舵操作をアシストしたり、あるいは、前輪を自動操舵するための駆動力を発揮するモータや、操舵角を検知するセンサ等を含む。車両１の運転状態が自動運転の場合、ＥＣＵ２１は、ＥＣＵ２０からの指示に対応して電動パワーステアリング装置３を自動制御し、車両１の進行方向を制御する。

ＥＣＵ２２および２３は、車両の周囲状況を検知する検知ユニット４１〜４３の制御および検知結果の情報処理を行う。検知ユニット４１は、例えば、車両１の前方を撮影するカメラであり（以下、カメラ４１と表記する場合がある。）、本実施形態の場合、車両１のルーフ前部に２つ設けられている。カメラ４１が撮影した画像の解析（画像処理）により、物標の輪郭抽出や、道路上の車線の区分線（白線等）を抽出可能である。

検知ユニット４２（ライダ検出部）は、例えば、ライダ（レーザレーダ）であり（以下、ライダ４２と表記する場合がある）、光により車両１の周囲の物標を検知したり、物標との距離を測距する。本実施形態の場合、ライダ４２は車両の周囲に複数設けられている。図３に示す例では、ライダ４２は、例えば、５つ設けられており、車両１の前部の各隅部に１つずつ、後部中央に１つ、後部各側方に１つずつ設けられている。検知ユニット４３（レーダ検出部）は、例えば、ミリ波レーダであり（以下、レーダ４３と表記する場合がある）、電波により車両１の周囲の物標を検知したり、物標との距離を測距する。本実施形態の場合、レーダ４３は車両の周囲に複数設けられている。図３に示す例では、レーダ４３は、例えば、５つ設けられており、車両１の前部中央に１つ、前部各隅部に１つずつ、後部各隅部に一つずつ設けられている。

ＥＣＵ２２は、一方のカメラ４１と、各ライダ４２の制御および検知結果の情報処理を行う。ＥＣＵ２３は、他方のカメラ４１と、各レーダ４３の制御および検知結果の情報処理を行う。車両の周囲状況を検知する装置を二組備えたことで、検知結果の信頼性を向上でき、また、カメラ、ライダ、レーダといった種類の異なる検知ユニットを備えたことで、車両の周辺環境の解析を多面的に行うことができる。尚、ＥＣＵ２２およびＥＣＵ２３を一つのＥＣＵにまとめてもよい。

ＥＣＵ２４は、ジャイロセンサ５、ＧＰＳセンサ２４ｂ、通信ユニット２４ｃの制御および検知結果あるいは通信結果の情報処理を行う。ジャイロセンサ５は車両１の回転運動を検知する。ジャイロセンサ５の検知結果や、車輪速等により車両１の進路を判定することができる。ＧＰＳセンサ２４ｂは、車両１の現在位置を検知する。通信ユニット２４ｃは、地図情報や交通情報を提供するサーバと無線通信を行い、これらの情報を取得する。ＥＣＵ２４は、記憶デバイスに構築された地図情報のデータベース２４ａにアクセス可能であり、ＥＣＵ２４は現在地から目的地へのルート探索等を行う。データベース２４ａはネットワーク上に配置可能であり、通信ユニット２４ｃがネットワーク上のデータベース２４ａにアクセスして、情報を取得することが可能である。

ＥＣＵ２５は、車車間通信用の通信ユニット２５ａを備える。通信ユニット２５ａは、周辺の他車両と無線通信を行い、車両間での情報交換を行う。

ＥＣＵ２６は、パワープラント６を制御する。パワープラント６は車両１の駆動輪を回転させる駆動力を出力する機構であり、例えば、エンジンと変速機電動機（モータ）とを含む。ＥＣＵ２６は、例えば、アクセルペダル７Ａに設けた操作検知センサ７ａにより検知した運転者の運転操作（アクセル操作あるいは加速操作）に対応してエンジンの出力を制御したり、車速センサ７ｃが検知した車速等の情報に基づいて変速機の変速段を切り替える。車両１の運転状態が自動運転の場合、ＥＣＵ２６は、ＥＣＵ２０からの指示に対応してパワープラント６を自動制御し、車両１の加減速を制御する。

ＥＣＵ２７は、方向指示器８を含む灯火器（ヘッドライト、テールライト等）を制御する。図３の例の場合、方向指示器８は車両１の前部、ドアミラーおよび後部に設けられている。

ＥＣＵ２８は、入出力装置９の制御を行う。入出力装置９は運転者に対する情報の出力と、運転者からの情報の入力の受け付けを行う。音声出力装置９１は運転者に対して音声により情報を報知する。表示装置９２は運転者に対して画像の表示により情報を報知する。表示装置９２は例えば運転席表面に配置され、インストルメントパネル等を構成する。なお、ここでは、音声と表示を例示したが振動や光により情報を報知してもよい。また、音声、表示、振動または光のうちの複数を組み合わせて情報を報知してもよい。更に、報知すべき情報のレベル（例えば緊急度）に応じて、組み合わせを異ならせたり、報知態様を異ならせてもよい。

入力装置９３は運転者が操作可能な位置に配置され、車両１に対する指示を行うスイッチ群であるが、音声入力装置も含まれてもよい。

ＥＣＵ２９は、ブレーキ装置１０やパーキングブレーキ（不図示）を制御する。ブレーキ装置１０は例えばディスクブレーキ装置であり、車両１の各車輪に設けられ、車輪の回転に抵抗を加えることで車両１を減速あるいは停止させる。ＥＣＵ２９は、例えば、ブレーキペダル７Ｂに設けた操作検知センサ７ｂにより検知した運転者の運転操作（ブレーキ操作）に対応してブレーキ装置１０の作動を制御する。

車両１の運転状態が自動運転の場合、ＥＣＵ２９は、ＥＣＵ２０からの指示に対応してブレーキ装置１０を自動制御し、車両１の減速および停止を制御する。ブレーキ装置１０やパーキングブレーキは車両１の停止状態を維持するために作動することもできる。また、パワープラント６の変速機がパーキングロック機構を備える場合、これを車両１の停止状態を維持するために作動することもできる。

パワープラント６を自動制御するＥＣＵ２６および、ブレーキ装置１０を自動制御して車両１の減速・停止を制御するＥＣＵ２９は、車両１（自車両）が停車する停車位置へ向けて車両１（自車両）の減速制御を行う制御部（以下、「制御部（２６、２９）」）として機能する。制御部（２６、２９）は、図１で説明したコンピュータＣＯＭのＣＰＵ（Ｃ１）の構成に対応する。制御部（２６、２９）は、自動運転による走行制御状態でブレーキを制御した第１の減速制御により停車位置に到達するまでの第１の時間とコースティングダウン及び燃料カットによる第２の減速制御により停車位置に到達するまでの第２の時間との差分時間と、予め設定した到着遅れ許容時間と、の比較に基づいて、減速制御を変更することが可能である。

図４は、制御部（２６、２９）の減速制御の処理の流れを説明する図である。まず、ステップＳ１０において、通信ユニットＣ３は、車両１（自車両）が停車する停車位置の情報を取得する。そして、ステップＳ２０において、制御部（２６、２９）は、停車位置へ向けて自車両の減速制御を行うため、停車位置に到達するまでの時間（第１の時間、第２の時間）を取得する。

ここで、第１の時間は、自動運転による走行制御状態において設定車速でクルーズ走行をしたのちブレーキ減速をして停車位置に到達するまでの時間である。クルーズ走行したのちブレーキを制御した減速制御を第１の減速制御とする。

また、第２の時間は、クルーズ走行の代わりにコースティングによる緩減速（コースティングダウン）をしたのち燃料カットを伴うブレーキ減速をして停車位置に到達するまでの時間である。コースティングによる緩減速（コースティングダウン）及び燃料カットを伴うブレーキを制御した減速制御を第２の減速制御とする。

ステップＳ３０で、制御部（２６、２９）は、第１の時間と第２の時間との差分時間を取得し、ステップＳ４０で、制御部（２６、２９）は、差分時間と予め設定した到着遅れ許容時間（以下、「許容時間」）との比較を行う。

許容時間は、自動運転走行における全体の運行時間に対する割合で決定される。自動運転走行を行う際に、目的地および走行ルートが決まれば、制御部（２６、２９）は、渋滞情報などの道路交通情報を考慮して全体の運行時間を予測することができる。ユーザーは、全体の運行時間に対する割合を予めメモリＣ２に設定しておくことが可能であり、制御部（２６、２９）は、予測した全体の運行時間と予め設定された割合に基づいて、許容時間を決定することができる。

ステップＳ４０の比較により、取得した差分時間が許容時間以内である場合（Ｓ４０−Ｙｅｓ）、ステップＳ５０において、制御部（２６、２９）は、コースティングによる緩減速（コースティングダウン）及び燃料カットを伴うブレーキを制御した減速制御（第２の減速制御）を行う。

一方、ステップＳ４０の比較処理で、取得した差分時間が許容時間を超える場合（Ｓ４０−Ｎｏ）、ステップＳ６０において、制御部（２６、２９）は、クルーズ走行をしたのちブレーキを制御した減速制御（第１の減速制御）を行う。

（減速制御の実施形態１）
図５は、車両１（自車両）の前方を走行する先行車両が無い状態で、前方が一時停止の場合の減速制御を例示的に説明する図である。自動運転による走行制御状態でクルーズしたのちブレーキを制御した第１の減速制御では、制御部（２６、２９）は、自動運転で走行している自車両を、設定車速まで加速し（状態５０１）、規定減速が必要な距離までクルーズし（状態５０２）、その後、規定の減速度（規定減速Ｇ）で減速し、停止位置で停止する（状態５０３）。

図５において、波形５０４は走行している自車両の停止位置までの距離を示している。走行により目標とする停止位置までの距離は短くなり、波形５０４は右下がりの直線状に低下する。

ＣＳはコースティングによる緩減速の開始位置（コースティングダウン開始位置）を示しており、制御部（２６、２９）は自動運転走行中にコースティングダウン開始位置を求める演算処理を行う。図６はコースティングダウン開始残距離の演算方法を説明する図であり、設定車速で走行した距離と、コースティングダウンによって緩やかに低下している車速で走行して遅れ許容時間後に到達する距離が同じになる距離がコースティング開始残距離となる。制御部（２６、２９）は、コースティングによる緩減速の開始位置を基準として停止位置に停止するまでに要する第１の時間と第２の時間とを比較する。

Ｄをコースティングダウン開始残距離とし、Ｖ０を自動運転走行の設定車速とし、Ｖ１をコースティングダウンによる実車速平均値とする。設定車速Ｖ０で走行した時間をｔ０とすると、設定車速で走行した距離は、Ｖ０＊ｔ０となる。

また、コースティングダウンによって緩やかに低下している車速Ｖ１で走行して遅れ許容時間ｔ１後に到達する距離は、Ｖ１＊（ｔ０＋ｔ１）となる。

両者が等しい距離とする場合、コースティングダウン開始残距離Ｄは、以下の（１）式で示される。（１）式において、ｔ０を除いた形式でコースティングダウン開始残距離Ｄを示すと（２）式となる。

Ｄ＝Ｖ０＊ｔ０＝Ｖ１＊（ｔ０＋ｔ１） ・・・（１）
Ｄ＝（Ｖ０＊Ｖ１＊ｔ１）／（Ｖ０−Ｖ１）・・・（２）
コースティングダウン時の車速は自然減速で緩やかに減速していくので、自然減速Ｇをａとおくと、車速Ｖ１は、初期車速である設定車速Ｖ０にｔ０＋ｔ１で減速した車速の平均を足した（３）式となる。（３）式において、ｔ０を除いた形式で車速Ｖ１を求めると、（４）式の２次関数の解が車速Ｖ１となる。

Ｖ１＝Ｖ０＋ａ＊（ｔ０＋ｔ１）／２ ・・・（３）
-２*Ｖ１² +４＊Ｖ０*Ｖ１-Ｖ０＊(２*Ｖ０+ａ＊ｔ１)＝０・・・（４）
制御部（２６、２９）は、（４）式から求めた車速Ｖ１と、遅れ許容時間ｔ１、設定車速Ｖ０に基づいて、（２）式からコースティングダウン開始残距離Ｄを算出する。

図５において、波形５０４ａは、コースティングダウンによらず、自動運転による走行制御状態でクルーズ走行をしたのちブレーキを制御した減速（クルーズ及びブレーキ減速）により停止位置に到達するまでの距離の変化を示している。波形５０４ｂは、クルーズ走行の代わりにコースティングによる緩減速（コースティングダウン）をしたのち燃料カットを伴うブレーキを制御した減速（コースティングダウン及び減速フューエルカットを伴うブレーキ減速）により停車位置に到達するまでの距離の変化を示している。

自車両の車速の変化を示す車速波形５０５において、破線で示す波形５０５ａは、クルーズ走行をしたのちブレーキ減速による減速制御（第１の減速制御）を行う場合の車速変化を示す波形であり、実線で示す波形５０５ｂは、クルーズ走行の代わりにコースティングによる緩減速（コースティングダウン）をしたのち燃料カットを伴うブレーキ減速による減速制御（第２の減速制御）を行う場合の車速変化を示す波形である。

また、自車両の加速度の変化を示す加速度波形５０６において、破線で示す波形５０６ａは、クルーズ走行をしたのちブレーキ減速による減速制御（第１の減速制御）を行う場合の加速度の変化を示す波形であり、実線で示す波形５０６ｂは、クルーズ走行の代わりにコースティングによる緩減速（コースティングダウン）をしたのち燃料カットを伴うブレーキ減速による減速制御（第２の減速制御）を行う場合の加速度の変化を示す波形である。

コースティングによる緩減速（コースティングダウン）を行う場合、制御部（２６、２９）は、変速機を制御して、オフギヤ状態（ギヤ段を非係合状態）にするとともにクラッチをオフにしてニュートラル状態として、エンジンとタイヤとを切り離した状態にする。そして、コースティングダウンの後、制御部（２６、２９）は、減速フューエルカット（Ｆ／Ｃ：燃料供給停止）を行う。制御部（２６、２９）は、変速機を制御して、インギヤ状態（ギヤ段を係合状態）にするとともにクラッチをオンにしてエンジンブレーキが作用した状態にする。コースティングダウン及び減速フューエルカットを伴うブレーキ減速による減速制御を行う場合は、許容される車速のダウン率（許容車速ダウン率）で減速し、停止位置の到達する時間に遅れが生じるが（到達遅れ許容時間）、例えば、波形５０５ａおよび波形５０５ｂの間で、ハッチングで示した領域分について燃費向上を図ることが可能になる。

（減速制御の実施形態２）
減速制御の実施形態２では、先行車両に対して目標とする車間距離以上離れて自車両が走行している状態で、規定値以内の減速でコースティングによる緩減速（コースティングダウン）が可能であり、かつ、差分時間が到着遅れ許容時間以内となる場合、制御部（２６、２９）は、コースティングによる緩減速（コースティングダウン）及び燃料カットを伴うブレーキ減速による減速制御（第２の減速制御）を行う構成を説明する。

図７は、前方の信号が赤信号であり、車両１（自車両）の前方を走行する先行車両との車間距離が目標車間距離より空いている場合の減速制御を例示的に説明する図である。目標とする車間距離に比べて実際の車間距離が大きい状態（状態７０１）で自動運転走行している場合、自動運転による走行制御状態でクルーズ走行をしたのちブレーキを制御した第１の減速制御では、制御部（２６、２９）は、車間距離を目標車間距離に合わせるために加速した後、規定減速Ｇで減速して停止位置で停止する（状態７０２）。

図７において、波形７０２は、目標車間距離７０１との間の実車間距離を示しており、破線で示す波形７０２ａは、クルーズ走行をしたのちブレーキ減速による減速制御（第１の減速制御）を行う場合の実車間距離の変化を示す波形であり、実線で示す波形７０２ｂは、コースティングダウン及び減速フューエルカットを伴うブレーキ減速による減速制御（第２の減速制御）を行う場合の実車間距離の変化を示す波形である。

波形７０３は先行車両の車速の変化を示す波形であり、波形７０４は自車両の車速の変化を示す波形である。先行車両と自車両との間の相対速度が一定以上ある場合、制御部（２６、２９）は、自動運転による加速とクルーズで車間距離を詰めるように制御を行い、更に勾配含めた実走行抵抗の減速が規定値内であればクルーズの代わりにコースティングダウンさせる。

実走行抵抗の減速が規定値を超える場合、コースティングダウンを行わず、波形７０４ａで示すように、制御部（２６、２９）は、自動運転による走行制御状態でクルーズ走行をしたのちブレーキを制御した減速（クルーズ及びブレーキ減速）により停止位置に停止するように減速制御（第１の減速制御）を行う。

実走行抵抗の減速が規定値内であれば、波形７０４ｂ、７０４ｃで示すように、制御部（２６、２９）は、コースティングによる緩減速（コースティングダウン）及び燃料カットを伴うブレーキを制御した減速（コースティングダウン及び減速フューエルカットを伴うブレーキ減速）により停車位置に停止するように減速制御を行う（第２の減速制御）。

波形７０５は先行車両の加速度の変化を示す波形であり、波形７０６は、自車両の加速度の変化を示す波形であり、このうち破線で示す波形７０６ａは、クルーズ走行をしたのちブレーキ減速による減速制御（第１の減速制御）を行う場合の加速度の変化を示す波形であり、実線で示す波形７０６ｂは、コースティングダウン及び減速フューエルカットを伴うブレーキ減速による減速制御（第２の減速制御）を行う場合の加速度の変化を示す波形である。

コースティングによる緩減速（コースティングダウン）を行う場合、制御部（２６、２９）は、変速機を制御して、オフギヤ状態（ギヤ段を非係合状態）にするとともにクラッチをオフにしてニュートラル状態として、エンジンとタイヤとを切り離した状態にする。そして、コースティングダウンの後、制御部（２６、２９）は、減速フューエルカットを行う（Ｆ／Ｃ：燃料供給停止）。制御部（２６、２９）は、変速機を制御して、インギヤ状態（ギヤ段を係合状態）にするとともにクラッチをオンにしてエンジンブレーキが作用した状態にする。コースティングによる緩減速（コースティングダウン）及び減速フューエルカットを伴うブレーキ減速による減速制御（第２の減速制御）を行う場合は、停止位置に到達する時間に遅れが生じるが、波形７０４ａおよび波形７０４ｂの間で、ハッチングで示した領域分について燃費向上を図ることが可能になる。

尚、通信ユニットＣ３が取得した信号機からの情報により、第１の減速制御および第２の減速制御のいずれの減速制御を行った場合でも、赤信号により停車が予測される場合、制御部（２６、２９）は、コースティングダウン及び燃料カットを伴うブレーキ減速による第２の減速制御を行うように制御することが可能である。

（減速制御の実施形態３）
減速制御の実施形態３では、先行車両に対して追従制御をしている状態で、差分時間が到着遅れ許容時間以内となる場合、制御部（２６、２９）は、第２の減速制御におけるコースティングによる緩減速（コースティングダウン）の間、追従制御を中止する構成を説明する。

図８は、前方の信号が赤信号であるが、車両１（自車両）の前方を走行する先行車両はクルーズしている場合の減速制御を例示的に説明する図である。先行車両に対して自車両は目標車間で追従している状態（状態８０１）で自動運転走行している場合、制御部（２６、２９）は、停止位置近傍で追従制御を中止して、コースティングダウンしたときの相対加速度が規定範囲内の場合、コースティングによる緩減速（コースティングダウン）及び燃料カットを伴うブレーキを制御した減速（コースティングダウン及び減速フューエルカットを伴うブレーキ減速（第２の減速制御））により停車位置（先行車両に対して目標車間で追従した位置）に停止するように減速制御を行う（状態８０２）。

図８において、波形８０３は、先行車両に対する目標車間距離を示しており、破線で示す波形８０４は、先行車両に対する実際の車間距離（実車間距離）の変化を示す波形である。

波形８０５は先行車両の車速の変化を示す波形であり、波形８０６は自車両の車速の変化を示す波形である。また、波形８０７は先行車両の加速度の変化を示す波形であり、波形８０８は、自車両の加速度の変化を示す波形である。制御部（２６、２９）は、停止位置近傍で追従制御を中止して、コースティングダウンしたときの先行車両との間の相対加速度が規定範囲内の場合、コースティングによる緩減速（コースティングダウン）及び燃料カットを伴うブレーキを制御した減速（コースティングダウン及び減速フューエルカットを伴うブレーキ減速）により停車位置に停止するように減速制御（第２の減速制御）を行う。

コースティングによる緩減速（コースティングダウン）を行う場合、制御部（２６、２９）は、変速機を制御して、オフギヤ状態（ギヤ段を非係合状態）にするとともにクラッチをオフにしてニュートラル状態として、エンジンとタイヤとを切り離した状態にする。

そして、コースティングダウンの後、制御部（２６、２９）は、減速フューエルカットを行う（Ｆ／Ｃ：燃料供給停止）。制御部（２６、２９）は、変速機を制御して、インギヤ状態（ギヤ段を係合状態）にするとともにクラッチをオンにしてエンジンブレーキが作用した状態にする。コースティングダウン及び減速フューエルカットを伴うブレーキ減速による減速制御（第２の減速制御）を行う場合は、例えば、波形８０５および波形８０６の間で、ハッチングで示した領域分について燃費向上を図ることが可能になる。

また、各実施形態で説明された１以上の機能を実現するプログラムは、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給され、該システム又は装置のコンピュータにおける１以上のプロセッサは、このプログラムを読み出して実行することができる。このような態様によっても本発明は実現可能である。

＜実施形態のまとめ＞
構成１．上記実施形態の自動運転車両は、自動運転により走行可能な自動運転車両（例えば、１）であって、
自車両が停車する停車位置の情報を取得する取得手段（例えば、Ｃ３）と、
前記停車位置へ向けて前記自車両の減速制御を行う制御手段（例えば、２６、２９）と、を備え、
前記制御手段（２６、２９）は、
前記自動運転による走行制御状態でクルーズ走行をしたのちブレーキを制御した第１の減速制御により前記停車位置に到達するまでの第１の時間と前記クルーズ走行の代わりにコースティングによる緩減速をしたのち燃料カットを伴うブレーキ減速による第２の減速制御により前記停車位置に到達するまでの第２の時間との差分時間と、予め設定した到着遅れ許容時間と、の比較に基づいて、前記第１の減速制御または第２の減速制御を行うことを特徴とする。

構成２．上記実施形態の自動運転車両（例えば、１）であって、前記制御手段（２６、２９）は、前記差分時間が到着遅れ許容時間以内である場合、前記コースティングによる緩減速をしたのち燃料カットを伴うブレーキ減速による前記第２の減速制御を行うことを特徴とする。

構成３．上記実施形態の自動運転車両（例えば、１）であって、前記制御手段（２６、２９）は、前記差分時間が前記到着遅れ許容時間を超える場合、前記クルーズ走行をしたのちブレーキ減速による前記第１の減速制御を行うことを特徴とする。

構成４．上記実施形態の自動運転車両（例えば、１）であって、前記制御手段（２６、２９）は、自動運転走行における全体の運行時間に対する割合に基づいて、前記到着遅れ許容時間を決定することを特徴とする。

構成５．上記実施形態の自動運転車両（例えば、１）であって、先行車両に対して追従制御をしている状態で、前記差分時間が到着遅れ許容時間以内となる場合、前記制御手段（２６、２９）は、前記第２の減速制御におけるコースティングによる緩減速の間、前記追従制御を中止することを特徴とする。

構成６．上記実施形態の自動運転車両（例えば、１）であって、先行車両に対して目標とする車間距離以上離れて自車両が走行している状態で、規定値以内の減速でコースティングによる緩減速が可能であり、かつ、前記差分時間が到着遅れ許容時間以内となる場合、前記制御手段（２６、２９）は、前記コースティングによる緩減速をしたのち燃料カットを伴うブレーキ減速による前記第２の減速制御を行うことを特徴とする。

構成７．上記実施形態の自動運転車両（例えば、１）であって、前記取得手段（Ｃ３）が取得した信号機からの情報により、前記第１の減速制御および前記第２の減速制御のいずれの減速制御を行った場合でも、前記信号機が赤信号になり前記自車両の停車が予測される場合、前記制御手段（２６、２９）は、前記コースティングによる緩減速をしたのち燃料カットを伴うブレーキ減速による第２の減速制御を行うことを特徴とする。

構成８．上記実施形態の車両制御方法は、自動運転により走行可能な自動運転車両における車両制御方法であって、
自車両が停車する停車位置の情報を取得する取得工程（例えば、Ｓ１０）と、
前記停車位置へ向けて前記自車両の減速制御を行う制御工程（例えば、Ｓ２０〜Ｓ６０）と、を有し、
前記制御工程では、
前記自動運転による走行制御状態でクルーズ走行をしたのちブレーキを制御した第１の減速制御により前記停車位置に到達するまでの第１の時間と前記クルーズ走行の代わりにコースティングによる緩減速をしたのち燃料カットを伴うブレーキ減速による第２の減速制御により前記停車位置に到達するまでの第２の時間との差分時間（Ｓ２０、Ｓ３０）と、予め設定した到着遅れ許容時間と、の比較に基づいて（Ｓ４０）、前記第１の減速制御または第２の減速制御を行う（Ｓ５０、Ｓ６０）ことを特徴とする。

構成１から構成７の自動運転車両、および構成８の車両制御方法によれば、自動運転で走行する車両を停車位置に停車させる際に、到着遅れ許容時間を考慮して燃費向上が可能な減速制御を行うことが可能になる。

赤信号や一時停止や渋滞などにより、前方において減速や停車が見込まれる場合に、不要な加速を抑え、クルーズ走行の代わりにコースティングによる緩減速を活用することでドライバーの違和感を解消しつつ燃費の向上を図ることが可能になる。

１：車両（自車両）、２６、２９：ＥＣＵ、１００：車両制御装置、４２：ライダ、４３：レーダ、ＣＯＭ：コンピュータ、ＣＡＭ：カメラ、Ｓ：センサ

Claims (8)

1. 自動運転により走行可能な自動運転車両であって、
   自車両が停車する停車位置の情報を取得する取得手段と、
   前記停車位置へ向けて前記自車両の減速制御を行う制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、
   前記自動運転による走行制御状態でクルーズ走行をしたのちブレーキを制御した第１の減速制御により前記停車位置に到達するまでの第１の時間と前記クルーズ走行の代わりにコースティングによる緩減速をしたのち燃料カットを伴うブレーキ減速による第２の減速制御により前記停車位置に到達するまでの第２の時間との差分時間と、予め設定した到着遅れ許容時間と、の比較に基づいて、前記第１の減速制御または第２の減速制御を行う
   ことを特徴とする自動運転車両。
2. 前記制御手段は、前記差分時間が到着遅れ許容時間以内である場合、前記コースティングによる緩減速をしたのち燃料カットを伴うブレーキ減速による前記第２の減速制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の自動運転車両。
3. 前記制御手段は、前記差分時間が前記到着遅れ許容時間を超える場合、前記クルーズ走行をしたのちブレーキ減速による前記第１の減速制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の自動運転車両。
4. 前記制御手段は、自動運転走行における全体の運行時間に対する割合に基づいて、前記到着遅れ許容時間を決定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の自動運転車両。
5. 先行車両に対して追従制御をしている状態で、前記差分時間が到着遅れ許容時間以内となる場合、前記制御手段は、前記第２の減速制御におけるコースティングによる緩減速の間、前記追従制御を中止することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の自動運転車両。
6. 先行車両に対して目標とする車間距離以上離れて自車両が走行している状態で、規定値以内の減速でコースティングによる緩減速が可能であり、かつ、前記差分時間が到着遅れ許容時間以内となる場合、前記制御手段は、前記コースティングによる緩減速をしたのち燃料カットを伴うブレーキ減速による前記第２の減速制御を行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の自動運転車両。
7. 前記取得手段が取得した信号機からの情報により、前記第１の減速制御および前記第２の減速制御のいずれの減速制御を行った場合でも、前記信号機が赤信号になり前記自車両の停車が予測される場合、前記制御手段は、前記コースティングによる緩減速をしたのち燃料カットを伴うブレーキ減速による第２の減速制御を行うことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の自動運転車両。
8. 自動運転により走行可能な自動運転車両における車両制御方法であって、
   自車両が停車する停車位置の情報を取得する取得工程と、
   前記停車位置へ向けて前記自車両の減速制御を行う制御工程と、を有し、
   前記制御工程では、
   前記自動運転による走行制御状態でクルーズ走行をしたのちブレーキを制御した第１の減速制御により前記停車位置に到達するまでの第１の時間と前記クルーズ走行の代わりにコースティングによる緩減速をしたのち燃料カットを伴うブレーキ減速による第２の減速制御により前記停車位置に到達するまでの第２の時間との差分時間と、予め設定した到着遅れ許容時間と、の比較に基づいて、前記第１の減速制御または第２の減速制御を行う
   ことを特徴とする車両制御方法。