JP6487212B2 - 車両のクルーズコントロールの改善 - Google Patents

Description

本発明は、車両が勾配とは無関係に選択された速度を維持するように命令されるクルーズコントロール(巡航制御)に関する。本発明の態様は、方法、制御ユニットおよび車両を提供する。

クルーズコントロールは、一般的にはハイウェイ走行用に設けられている。また、クルーズコントロールは、典型的には車両が所望の速度で走行しているときにドライバがボタンを押すことで設定可能である。クルーズコントロールが設定されているときに、漸進的に速度を増減させるためにプラスボタンとマイナスボタンが設けられている。一般的に、クルーズコントロールは、都市環境のような非ハイウェイ走行での使用を避けるため、所定速度（例えば３０ｋｐｈ）未満では作動させることができない。

車両の中には、ハイウェイ以外での使用に適したものがある。こうした車両では、凹凸のある地形上での走行を維持できるように、低速のクルーズコントロールを設けることが望ましいであろう。ハイウェイ以外の状況では、クルーズコントロールにより、ドライバ（特に未熟なドライバ）がハンドル操作などの活動に集中できる。

実際には、ハイウェイ以外の路面状態は相当に変化するので、好適な最大走行速度を可能にするための最善の適応可能な方法でクルーズコントロールを実施することが望ましい。

本発明は、この背景技術に対して着想されたものである。本発明の実施形態は、上記課題に取り組む装置、方法または車両を提供することができる。本発明の他の目的と利点は、明細書、特許請求の範囲および図面から明らかになるであろう。

本発明の一態様によれば、ドライバが選択可能な非ハイウェイ走行状況(off-highway condition)を有する車両のための速度制御方法が提供される。
この方法は、車両の非ハイウェイ走行状況を検出するステップ、検出した非ハイウェイ走行状況に適した最大制御速度を自動的に設定するステップを含む。

非ハイウェイ走行状況は、ドライバの手動選択に応じて検出してもよく、あるいは車両の制御システムによる自動選択に応じて検出してもよい。

こうした構成により、速度制御が作動したときに、速度制御用の所定の非ハイウェイ最高速度が自動的に設定される。最高速度の設定は、ドライバからの入力を必要とせず、速度制御が選択されるまで、または選択されない限りは明らかでない。上記所定の最高速度より低速では速度制御が許容されるが、上記所定の最高速度より高速での速度制御は、当該高速がドライバの要求である場合であっても禁止される。

非ハイウェイ走行状況またはオンハイウェイ状況での速度制御を、速度制御システムにより実行してもよい。幾つかの実施形態で、車両は、オンハイウェイ状況で速度制御を実行するためのオンハイウェイクルーズコントロールシステムと、オフハイウェイ速度制御システムとを有してもよい。ここで、非ハイウェイ走行状況での速度制御は、この非ハイウェイ速度制御システムにより実行される。

速度制御システムは、ユーザが設定速度（ユーザが走行しようとする速度である）を設定できるように動作可能であってもよい。ユーザ（例えばドライバ）は、任意の好適な制御装置を用いる従来の方法で（例えば所定の最高速度の範囲内で増減（「＋」、「−」）ボタンを用いることにより）、上記設定速度を上昇または低下させることができる。

上記所定の最高速度は、地形の種類に応じて変化させてもよい。また、この所定の最高速度は、ドライバによる地形の種類の選択、または、車両による地形の種類の自動検知のいずれかにより選択される。地形の種類を選択または自動認識するシステムは、本発明の一部を構成しないが、通常は、車両が走行する地形に当該車両システムをよりよく適合させるため、岩、泥、砂および雪のような表面の区別を可能にする。

また、上記所定の最高速度は、車両について検出した、少なくとも１つの他の状況またはパラメータに応じて、あるいは、地形の種類の選択と結びつけて、または別の方法として変化させてもよい。他の実施形態で、上記所定の最高速度は、少なくとも１つのパラメータまたは状況（選択した非ハイウェイ走行状況に応じて検出されたものである）に応じて変化させてもよい。

一実施形態では、表面もしくは道路の粗さまたは車両の励振(excitation)により、例えばサスペンションの動きのインジケータが検知する粗さのレベルに応じて、または、１つまたはそれ以上の車両の加速器を基に、最大制御速度を制限できる。粗さのレベルは、車両のサスペンションの動きの周波数と振幅の関数として、または、ばねのついていないコンポーネント（例えば車輪や車軸）に対する車体の動作についての同等の測定値の関数として定義してもよい。

車体の動きの測定としては、好適な加速度計によるピッチ、ヒーブ(heave)およびロールの検知などが挙げられる。また、こうした測定を組み合わせて、車両が走行する地形の粗さを示すことができる。

幾つかの実施形態で、この方法は、非ハイウェイ走行状況で速度制御が機能するときに、速度上昇の最大許容率を設定するステップを含んでもよい。この最大許容率は、車輪と車両が走行する表面との間の摩擦係数の値に応じて設定してもよい。択一的または追加的に、上記最大許容率は、検出した非ハイウェイ走行状況に応じて設定してもよい。例えば、非ハイウェイ走行状況は、選択された走行モードに応じて決定してもよい。例えば幾つかの実施形態で、非ハイウェイ走行状況は、選択された走行モードが、草地、泥、砂、その他任意の地形の上での走行に最適化された走行モードであるか否かに応じて決定してもよい。実施形態では、草地、砂利および雪の上を走行するように１つのモードが最適化されてもよい。

選択可能な走行モードを有する車両については、米国特許第７３４９７７６号において説明がなされているところ、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。米国特許第７３４９７７６号には、エンジン管理システム、変速機コントローラ、ステアリングコントローラ、ブレーキコントローラおよびサスペンションコントローラを含む複数のサブシステムコントローラを備えた車両制御システムが開示されている。複数のサブシステムコントローラは、それぞれ複数のサブシステム機能モードで動作可能である。上記サブシステムコントローラは、車両モードコントローラに接続される。この車両モードコントローラは、サブシステムコントローラを制御して、車両に幾つかの走行モードを与えるように、必要となる機能モードを担わせる。各走行モードは、特定の走行状況または走行状況の組に対応する。また、各モードで、各サブシステムは、それらの状況に最も適した機能モードに設定される。こうした状況は、車両が走行しうる地形（例えば草地／砂利／雪、泥・轍、ロッククロール(rock crawl)、砂）の種類、および「ｓｐｅｃｉａｌ ｐｒｏｇｒａｍｓ ｏｆｆ」（ＳＰＯ）と称されるハイウェイモードと結びつけられる。車両のモードコントローラを、地形応答（Terrain Response:ＴＲ）（ＲＴＭ）システムまたはコントローラと称してもよい。

他の実施形態では、表面勾配を決定するために車両姿勢を検知し、特に、最大制御速度を勾配の増大に応じて徐々に制限してもよい。下り坂を走行する際、車両はその重さによって加速されやすいので、下り坂の勾配を検知して行う制限を、上り坂を検知して行う制限より大きくしてもよい。また、交差する(crossing)勾配を検知することにより、勾配の大きさに応じて最大制御速度を制限してもよい。

実施形態で、この方法は、少なくとも部分的に表面の勾配に応じた非ハイウェイ走行状況で速度制御が機能しているときに、速度の最大許容上昇率を設定するステップを含んでもよい。一実施形態では、非ハイウェイ走行状況で速度制御が機能しているときに行う速度の最大許容上昇率を、少なくとも部分的に、表面勾配と、車輪と表面との間にはたらく表面の摩擦係数の値および／または検出した非ハイウェイ走行状況とを組み合わせたものに応じて設定してもよい。

例えば、一実施形態で、表面の摩擦係数が比較的低いことを示す走行モードで比較的急な勾配を車両が上がっている間に最高速度が２ｋｐｈから１０ｋｐｈまで上昇したと非ハイウェイ速度制御システムが決定した場合、当該速度制御システムは、車両の許容加速度の最大値を約１．５ｍｓ^−２から約１．２５ｍｓ^−２まで低下させてもよい。他の構成も有用である。

変形例では、車両姿勢変化を検知し、これに応じて最大制御速度を変化させてもよい。従って、頂点に到達した際、許容最大制御速度は、ドライバに車両前方の経路を見ることができる時間を与えるように自動的に低下し、これにより当該経路は、一時的に車両のボンネットを超えて視線の下にあってもよい。従って、低下した最大許容値を超える速度でユーザが勾配を下っていた場合、車速は、一時的に新たな最大許容値まで低下する。

この方法は、任意的に、頂点到達の後に車両姿勢が充分水平になったことを検出するステップと、最大制御速度の値を自動的に増加させるステップを含んでもよい。

さらに、この方法は、任意的に、車両が頂点到達していることを検出した後に、車両姿勢の変化率が規定値未満に減少したことを検出するステップと、その後、最大制御速度の値を自動的に増加させるステップとを含んでもよい。この特徴には、以下の利点がある。すなわち、車両が頂点の上を走行している間に、許容最大制御速度を低下させることができ、これにより、車両が頂点を明らかにした上で下降に入り、または、頂点を乗り越えた後に水平面上を走行することができる。

この方法は、頂点到達を検出したことにより最大制御速度を低下させた後に、姿勢の変化率（幾つかの実施形態では時間の関数として、また幾つかの実施形態では距離の関数として）が規定値未満に低下した場合に、最大制御速度の値を増加させるステップを含んでもよい。

幾つかの実施形態で、この方法は、下降の後に車両ピッチの増加を検出することにより、車両が勾配の底に到達したことを検出するステップを含む。この方法は、ドライバが勾配の変化を乗り越えることができるように、車両が勾配の底に到達したことを検出したときに最大設定速度の値を一時的に減少させるステップを含んでもよい。
この特徴には、車両の下面と地形との間の接触に起因して車両が損傷する危険性を低下させることができるという利点がある。他の構成も有用である。

この方法は、一時的に減少した最大設定速度の値よりもユーザの設定速度の値が大きくなった場合に、車両を自動的に制御して、ユーザの設定速度まで、または当該設定速度に向けて速度を上昇させるステップを含んでもよい。択一的に、この方法は、こうした速度の上昇がなされることを確認したドライバからの入力を待つステップを含んでもよい。

一実施形態では、車両のタイヤ／地形の境界での摩擦のレベルを検出し、摩擦のレベルが低下した場合（例えば氷や雪の状況において）に最大制御速度を低下させてもよい。小さい摩擦は、従来の、車輪ステップを測定するシステム、または、車輪におけるトルク反作用(torque reaction)を測定するシステムにより検出できる。

最大制御速度は、周囲状況（例えば車両外部の低温の検出、または雨、雪などの検出）に応じて低下させてもよい。こうした低下は徐々に行われてもよく、また、例えば外部の温度センサもしくはワイパの動作により示されてもよい。

一実施形態では、走行の曲率半径に応じて最大制御速度を規制して、半径が小さいほど最大制御速度が低下するようにしてもよい。曲率半径は、例えばステアリング角センサ、加速度計またはその組み合わせにより示されてもよい。例えば０．３ｇの横方向加速度により、最大制御速度の規制が生じるようにしてもよい。

実施形態で、この方法は、車両の地理的な位置に関するデータを参照することにより車両の経路の曲率半径を監視するステップと、この曲率半径を、現時点のステアリング角について期待される値と比較するステップとを含んでもよい。現時点のステアリング角について期待される曲率半径が小さい場合、車両がアンダステア状態となることが推定される。この方法は、アンダステアの程度（アンダステアが生じたときの、実際の車両経路の曲率半径と、現在選択したステアリング角の値について期待される曲率半径との間の不整合である）に応じた速度制御システムの制御下に車両がある間に、最大許容速度を設定するステップを含んでもよい。不整合が大きいほど、最大許容速度は小さくなる。

最大制御速度は、検知した水の深さに適した速度で確実に車両を進行させるように、静水、特にウェイディング(wading)を検出したことに影響を受けるようにしてもよい。深さを検知する任意の好適な手段、例えば浸漬型センサ(immersion sensor)やレーダタイプデバイスなどが適当である。

車両の使用状況に応じて、上記例の一部または全部を独立してまたは組み合わせて使用できる。

さらに、上記例の一部または全部は、ドライバにより選択可能であってもよいし、車両システムの動作状況を検知する際に自動的に有効にしてもよい。特に、ドライバによる車両の動作モードの選択により、最大制御速度を規制する１つまたはそれ以上のシステムを自動的に作動させてもよい。

本発明の実施形態では、最大制御速度の低下を一時的とし、ドライバによる評価のための時間を与えてもよい。こうした一時的な低下は、例えばヒューマン・マシン・インターフェース（ＨＭＩ）上のメッセージにより、任意の好適な方法でドライバに示すことができる。

本発明の実施形態では、最大制御速度が、ドライバにより無効とされてもよい。

また、本発明の実施形態は、上記状況を示す入力を有する車両の速度制御モジュールと、
上記入力を評価するように構成された処理装置を提供する。この入力の評価は、上記モジュールのメモリに記憶された状況または当該処理装置で実行される好適なアルゴリズムを参照して行われる。従って、複数の連続的な制限値（各制限値は各入力に応じたものである）を適用できる。また、制限値は、入力の感度(severity)の増加に応じて、徐々に最大制御速度の低下を示しうる。こうした制限値は、好適なルックアップテーブルなどに保持できる。

本発明の更なる態様によれば、こうしたモジュールと、内燃機関や電気モータなどの動力源とを有する車両が提供される。

保護を求める本発明の一態様において、車両用のクルーズコントロールの方法が提供される。
この方法は、車両の非ハイウェイ走行状況を検出するステップ、検出した非ハイウェイ走行状況に適した最大クルーズコントロール速度を自動的に設定するステップ、非ハイウェイクルーズコントロールの選択を可能にするステップを含む。

この方法は、上記非ハイウェイ走行状況でクルーズコントロールが作動しているときに車両のクルーズコントロール速度の変化を許容するステップを含んでもよい。

この方法は、上記最大クルーズコントロール速度を無効にするステップを含んでもよい。

この方法は、車両の非ハイウェイ走行状況を選択するステップ、上記最大クルーズコントロール速度を自動的に設定するステップを含んでもよい。

この方法は、上記選択した非ハイウェイ走行状況に応じて、検出する複数のパラメータを選択するステップを含んでもよい。

上記非ハイウェイ走行状況は、車両のシステムにより自動的に選択してもよい。

この方法は、検出した１つまたはそれ以上の車両の状況に応じて、最大クルーズコントロール速度を繰り返し設定するステップを含んでもよい。

この方法では、１０Ｈｚより高い周波数で最大クルーズコントロール速度を繰り返し設定してもよい。

この方法は、上記最大クルーズコントロール速度を、上記複数の状況により個別に示される最低値に設定するステップを含んでもよい。

最大クルーズコントロール速度の低下は、一時的としてもよい。

保護を求める本発明の更なる態様において、車両の非ハイウェイ走行状況を検出し、かつ、上記状況に適した最大クルーズコントロール速度を設定するように構成された車両の電子制御ユニットが提供される。

上記最大クルーズコントロール速度は、非ハイウェイ走行状況の検出時に自動的に有効とされてもよい。

上記最大クルーズコントロール速度は、上記選択された非ハイウェイ走行状況に応じたものであってもよい。

保護を求める本発明の一態様において、先の態様に係る電子制御ユニットを内蔵した車両が提供される。

この車両は、複数の非ハイウェイ走行状況のうちの１つを自動検出する地形センサ(terrain sensor)を有していてもよい。

保護を求める本発明の態様において、最大制御速度が低下する使用状況を検知するように構成された車両が提供される。上記使用状況は、車両のセンサにより示されてもよく、または、車両が走行する地形の種類に応じて選択されてもよい。地形の種類の選択は、手動で行われても自動で行われてもよく、地形の種類に適したセンサの選択を有効にしてもよい。ドライバは、許容最大値よりも小さい制御速度を選択してもよい。

この出願の範囲内では、以下のことを明確に意図している。すなわち、先の段落、特許請求の範囲および／または以下の説明と図面、特にその個々の特徴に記載された種々の態様、実施形態、例および変形例を、独立してまたは任意の組み合わせによって採用できる。例えば、一実施形態と関連して開示した特徴は、矛盾しない限りすべての実施形態に適用可能である。

添付の図面を参照しつつ、単に例によって本発明を説明することになる。

本発明の実施形態に係る車両の概略図である。 本発明の実施形態に係る車両のハンドルの概略図である。 複数の車両パラメータの値に応じた制御速度の最大許容値を決定する関数の概略図である。 種々の勾配について、地形の粗さの関数として、制御速度の最大許容値を示す。 制御速度の最大許容値が低下したことを示す状況インジケータを示す。

図１は、本発明の実施形態に係る車両１０の概略図である。
車両１０は、原動機すなわち内燃エンジンの形態を有するモータ（動力装置）１１を有する。エンジン１１は、連結器１３により変速機１２に連結されている。連結器１３は、車両１０が静止状態から加速するときに、変速機１２が車速をモータ速度に対応した速度に徐々に到達させるように構成されている。典型的に、連結器１３は摩擦クラッチ、トルクコンバータなどである。変速機１２は、１組の後輪１０ＲＷ、さらに任意的には１組の操舵可能な前輪１０ＦＷを駆動するように構成されている。アクセルペダル１により、ドライバは、パワートレインコントローラ１７の制御の下でモータ１１により生じたトルク量を制御できる。一方、ブレーキペダル２により、ドライバは、ブレーキコントローラ１６の制御の下でブレーキシステムを適用できる。

オンロード走行モード、または、複数のオフロード走行モード（草地／砂利／雪（ＧＧＳ）走行モード、砂（Ｓ）走行モードおよび泥・轍（ＭＲ）走行モードなど）の１つをドライバが選択できるようにするドライブモードセレクタ１９が設けられる。幾つかの実施形態では、このセレクタにより車両１０が最適な走行モードを常時自動で決定する「自動応答モード」を選択できる。

車両１０は、車速制御機能を実行するように動作可能なビークル制御ユニット（ＶＣＵ）を有する。ＶＣＵ１５は、速度制御システムを実行するものということができる。速度制御機能は、車両１０のハンドル（ステアリング・ホイール）１７１に取り付けられた入力制御部を用いてユーザが制御する。図２に、ハンドル１７１をより詳細に示している。

入力制御部は「設定速度」制御部１７３を含む。設定速度制御部１７３が作動すると、ドライバ設定速度値パラメータ（パラメータdriver_set_speedの値）が、現時点での車速にほぼ等しい値に設定される。「＋」ボタン１７４を押すと設定速度が上昇し、「−」ボタン１７５を押すと設定速度が低下する。幾つかの実施形態では、速度制御機能が作動していない場合に「＋」ボタンを押すと、速度制御機能が作動する。

また、ハンドル１７１は、１組の車間距離制御ボタン１７８，１７９を有する。このボタンは、ドライバが車両１００について先行車両(lead vehicle)の後方で保とうとする距離である車間距離値パラメータ（パラメータdistance_ followingの値）を設定するためのボタンである。同様に、ＶＣＵ１５は、車両１０を制御して先行車両の後方の距離を車間距離値パラメータにほぼ等しい距離に維持するように動作可能である。第１のボタン１７８は、車間距離値パラメータの値を増加させるように動作可能であり、第２のボタン１７９により車間距離値パラメータの値を減少させるように動作可能である。

車両１０の前部には、レーダモジュール５が取り付けられている。このレーダモジュール５は、車両１０の前方にレーダビームを投射するように構成されている。レーダモジュール５は、先行車両により反射される放射線を検出すると共に、車両１０（「ホスト」車両）から先行車両までの距離を決定するように構成されている。モジュール５には、ホスト車両１０の現時点の速度を示す信号が与えられる。この信号と、ホスト車両１０から先行車両までの距離の時間変化に関するデータとから、モジュール５は先行車両の速度を計算できる。先行車両からの距離と先行車両の速度を決定するための他の構成も有用である。

速度制御機能を有効にした場合、ＶＣＵ１５は、ドライバ設定速度（driver_set_speed）にほぼ等しくなるように車両１０の速度を制御する。ドライバは、車両１０の走行中に「設定速度」制御部１７３を押すことで、ドライバ設定速度パラメータ値を設定できる。「設定速度」制御部１７３が押されたことをＶＣＵ１５が検出した場合、ＶＣＵ１５は車両１０の現時点の速度を取得すると共に現時点の速度に一致するようにドライバ設定速度パラメータ値を設定する。

最低許容設定速度（set_speed_min）を超える速度で車両１０が道に沿って走行しているとき、ＶＣＵ１５は、ユーザが設定速度制御部１７３を押すことにより、ＶＣＵ１５に命令して現時点の車速を維持させることができるように動作可能である。車両１０の前方に他の車両が存在しない場合、ＶＣＵ１５は車両１０の速度を制御して設定速度を維持する。

車両１０の前方で先行車両の存在をＶＣＵ１５が（レーダモジュール５により）検出した場合、ＶＣＵ１５は、先行車両後方の距離を所定距離以上に維持するために、先行車両の速度に応じてホスト車両１０の速度を低下させるように動作可能である。ドライバは、「車間距離」制御ボタン１７８，１７９を用いて、当該所定距離を設定できる。

車両１０は、タッチスクリーン１８の形態を有するヒューマンマシンインタフェース（ＨＭＩ）を有し、これによりＶＣＵ１５とユーザとが通信可能となる。

ＶＣＵ１５は、車両が走行する地形に応じて設定速度の最大許容値を計算するように動作可能である。従って、ＶＣＵ１５は、最高速度を制限するように動作可能であり、車両１０をこの最高速度で制御して、地形に応じた動作を行わせることになる。本発明の実施形態によれば、非ハイウェイ走行状況で動作するに当たり、ドライバの介入を減らした上で車両安定性（コンポージャ）を改善できる。すなわち、ＶＣＵ１５は設定速度の最大許容値（max_set_speed）を決定し、これに応じて設定速度を制限するので、一般的な地形が要求するときに、ドライバが介入して車両の設定速度を低下させる必要がなく、一般的な地形が許容するときに設定速度を上昇させる必要もない。本実施形態で、ＶＣＵ１５は、車両１０のオフロード状況が選択された場合に設定速度最大許容パラメータ値（max_set_speed）を計算するように動作可能なだけである。すなわち、ドライバがオフロード状況に対応した地形応答走行モードを選択した場合、あるいは車両１０がこうした走行モードを自動的に選択した場合である。

図３は、ＶＣＵ１５が設定速度最大許容値（max_set_speed）を決定する方法を示す。
ＶＣＵ１５は、幾つかの車両パラメータに対応する入力を受けるように構成されている。パラメータは以下のものである。
（ａ）現時点の車両についての、表面の摩擦係数の基準値。これは、１つまたはそれ以上のパラメータの値（例えば、車輪に加わるトルク量であって、過度のトルク量は車輪スリップを誘導するもの）に基づいてＶＣＵ１５により計算される値である。
（ｂ）現在選択された車両の走行モードに対応する、表面の摩擦係数の期待値。これは、各走行モードについての規定値である。
（ｃ）現時点のステアリング角の値（操舵可能な路上車輪の角度すなわちハンドル位置に対応する）。
（ｄ）現時点の車両のヨーレート（加速度計の出力を参照して決定する）。
（ｅ）現時点の横方向加速度の測定値（同様に、加速度計の出力を参照して決定する）。
（ｆ）現時点の表面粗さの測定値（サスペンションの振動(articulation)を参照して決定する）。
（ｇ）現時点の車両の位置（全地球測位システム（ＧＰＳ）の出力を参照して決定する）。
（ｈ）カメラシステムにより得られる情報。カメラシステムにより得られるこの情報は、例えば、車両１０がオフロードレーンまたはオフロードトラックから逸脱する可能性があると決定した場合の警告を含んでもよい。

ＶＣＵ１５は、表面の摩擦係数の基準値と期待値とから、走行中の車両１０の最大許容横方向加速度（max_lat_acc）を決定するように構成されている。ＶＣＵ１５は、最大許容横方向加速度の値を利用して、車両がカーブを曲がるときにアンダステアを防止するように設定速度最大許容値を制限する。また、本実施形態で、ＶＣＵ１５は、ステアリング角に基づいて、地形上を走行する車両１００の経路の曲率半径を計算するように動作可能である。ＶＣＵ１５は、この曲率半径を、（ＧＰＳの位置データを参照して決定した）車両の走行経路を参照して決定した値と比較する。ＶＣＵ１５がアンダステアの可能性を検出した場合、ＶＣＵ１５はそれに従って設定速度最大許容値を低下させるように動作可能である。また、本実施形態では、アンダステアの可能性がある場合、その程度を決定する信頼性を向上させるために、ヨーレートと測定した横方向加速度とを用いている。幾つかの実施形態では、可能性のあるアンダステアの程度を決定する際に、ヨーレートと測定した横方向加速度とを用いない。他の構成も有用である。

また、ＶＣＵ１５は、車両１０が走行する地形の表面粗さの値に応じて設定速度最大許容値を決定する。設定速度最大許容値は、表面粗さが増加するほど低下する。

図４は、表面または地形の粗さによる設定速度最大許容値の変化の形態を示す。
トレース（軌跡）Ａは、車両がほぼ滑らかな（傾斜していない）地形の上を走行する場合に対応する。一般的に、車両１０が検知する粗さが大きいほど、最大クルーズコントロール速度（max_set_speed）は小さくなる。従って、充分に滑らかな状況では、最高速度を制限しないか、または他の車両システムにより制限してもよい。路面が充分に粗い状況では、車速を５ｋｍ／時以下に低下させてもよい。

本発明の幾つかの実施形態では、上記の通り、ドライバは速度増減(incremental speed)調節ボタン１７４，１７５を用いてさらに速度を低下させることができる。幾つかの実施形態で、ＶＣＵ１５は、ドライバから設定速度最大許容値を無効にする命令を受け取ったときには、そのように動作可能である。

本実施形態で、図４のトレースＡの特性は、ＶＣＵ１５（または他のクルーズコントロール用の電子制御モジュール）のメモリに保持され、表面粗さの入力信号と定期的に比較される。表面粗さの入力信号は、サスペンションの動きと振動周波数のインジケータを参照して決定してもよい。図４の特性の基礎となる値は、本発明の実施形態に係るシステムを適用可能な車両に関する当業者により実験的に決定できる。従って、クルーズコントロールがオフロードで使用されるように構成された車両は、通常、そのように構成されていない車両に比して、こうしたオフロード状況での最大クルーズ制御速度をより大きく維持することができることが想定される。

図４の特性は、車両の使用に関する他の要因によって変更できる。例えば、勾配が検出されたときに速度をさらに低下させてもよく、検出された勾配が上りならば軌跡Ｂの特性を適用する。所定の表面粗さの値において、軌跡Ｂの特性の設定速度最大許容値は、軌跡Ａの特性のものより小さい。検出された勾配が下りならば軌跡Ｃの特性を適用する。所定の表面粗さの値において、軌跡Ｃの特性の設定速度最大許容値は、軌跡Ｂの特性のものより小さい。他の構成も有用である。

図４は、比較的単純な例を示しており、勾配閾値により特性が規制される。しかし理解されるように、勾配の程度に応じて漸進的に変化する複数の特性のうちの１つの特性を適用することができる。

使用時、ＶＣＵ１５は１０Ｈｚ以上の更新レートで入力信号を再評価し、その結果として最大許容設定速度（max_set_speed）を変更する。ただし、車両１０は、ドライバが少しずつ増加させようとする（max_set_speedの値を超えて）、あるいは最大許容設定速度（max_set_speed）の値を超えることがない限り、その瞬間のクルーズコントロール速度（driver_set_speed）で走行し続ける。最大許容設定速度（max_set_speed）の値は、例えば、地形が変化した結果または勾配が変化した結果、超えることがある。本発明の実施形態による車速制限により、ドライバに警告を出すこともできる。

車両１０が地形上を走行しており、ドライバ設定速度（driver_set_speed）の値が最大許容設定速度（max_set_speed）より小さい場合、車両１０はドライバ設定速度で走行し続ける。ドライバは、上記方法でドライバ設定速度の値を増加または減少させることができる。しかし、一旦ドライバ設定速度の値が最大許容設定速度に等しくなると、ＶＣＵ１５はそれ以上車速を上昇させない。例えば地形の変化に起因して最大許容設定速度の値がドライバ設定速度より小さくなると、ＶＣＵ１５は車速を制御して最大許容設定速度まで低下させ、それ以降最大許容設定速度を超えないようにする。従って、最大許容設定速度の値は常時車速に上限を設定する。一方で、車速制御はＶＣＵ１５により影響を受ける。

続いて、最大許容設定速度の値が増加した場合、ＶＣＵ１５により、車速は最大許容設定速度を超えないという条件の下でドライバ設定速度まで上昇し、またはドライバ設定速度に向かって上昇する（このとき、ドライバ設定速度は最大許容設定速度より大きいとする）。

従って、動作状況により速度低下が好適であることが示された場合、ＶＣＵ１５によりクルーズコントロール速度は自動的に低下する。ただし、クルーズコントロール速度の上昇は、ドライバの要求によるものであって、より大きい速度を可能とする制御モジュールに左右される。

より大きい速度が許容される場合、ドライバに対して好適な視覚的または聴覚的な指示を与えてもよい。一実施形態では、より大きい速度が許容される場合、車両の速度は自動的により大きくなる。

図５は、オフロード状況（例えばオフロード走行モード）が選択された場合に、ウィンドスクリーンワイパ６の作動状態がどのように最大クルーズコントロール速度に影響を与えうるかを示す。ワイパ６の作動状態は、パラメータＷの値により与えられる。Ｗ＝０のときワイパ６はスイッチオフとされ、Ｗ＝１のときワイパ６は比較的小さい速度で動作する。Ｗ＝２のとき、ワイパ６は比較的大きい速度で動作する。ワイパの状態は、車両が走行する地形が濡れている（従って滑りやすい）こと、および／または、ドライバの視界が悪くなって低い最大許容設定速度の値が選択されること、を判断する上で有用な目安となると理解すべきである。比較的大きい速度でのワイパ６の動作は、表面がかなり濡れていること（従ってかなり滑りやすいこと）、および／または、ドライバの視界がより悪くなってさらに低い最大許容設定速度の値が選択されること、を判断する上で有用な目安となりうる。

図５から判るように、ワイパが作動していない（Ｗ＝０）ときには最大許容設定速度の比較的大きい値Ｖ３が、ワイパが比較的小さい速度で動作する（Ｗ＝１）ときにはより小さい速度Ｖ２が、ワイパが比較的大きい速度で動作する（Ｗ＝２）ときにはさらに小さい速度Ｖ１が設定される。

種々のパラメータを考慮して、最大クルーズコントロール速度（max_set_speed）を決定する場合、ＶＣＵ１５または制御モジュール内で、適当な決定マトリクスを適用してもよい。典型的には、種々のパラメータを用いたことにより、幾つかの最大値（極大値）が示された場合、または決定マトリクスが最大値の集合に依存する最大値が得られた場合、最も小さい最大クルーズコントロール速度を車両に適用することができる。他の構成も有用である。

一実施形態で、ＶＣＵ１５は、車両１０が勾配の頂上に到達して水平姿勢をとり始めたことを検出するように動作可能である。この状況を「頂点到達」(cresting)と称することができる。車両１０が頂点に到達したと決定したとき、ＶＣＵ１５は最大クルーズコントロール速度（max_set_speed）の値を一時的に減少させてもよい。
この特徴には、（必要であれば）ＶＣＵ１５が、勾配および／または車両１０のフロント部分のために見えていなかった可能性がある車両１０の前方の地形に慣れるための時間を与える速度まで車速を低下させるという利点がある。これにより、車両１０についてのドライバの楽しみと車両の安定性が向上する。

ＶＣＵ１５は、車両姿勢が充分に水平になったことを検出したときに、最大クルーズコントロール速度（max_set_speed）の値を自動的に増加させてもよい。ドライバ設定速度（driver_set_speed）の値が最大クルーズコントロール速度（max_set_speed）の一時的に低下した値より大きい場合、ＶＣＵ１５は、車両１０を制御してドライバ設定速度（driver_set_speed）まで、またはドライバ設定速度（driver_set_speed）に向けて車速を自動的に上昇させてもよい。択一的には、ＶＣＵ１５は、こうした速度の上昇がなされることを確認したドライバからの入力を待ってもよい。

ある実施形態で、ＶＣＵ１５は、車両１００が頂点に到達したことを検出した後、車両姿勢の変化率が規定値より小さくなったことを検出するように動作可能である。次に、ＶＣＵ１５により最大クルーズコントロール速度（max_set_speed）の値が増加し始める。
この特徴は、車両が波打つ地形（頂点に到達した後に勾配を下る）を走行する場合に好都合である。ＶＣＵ１５は、車両１００が下りの勾配に入ったと認められるまで、低下した最大クルーズコントロール速度（max_set_speed）の値を維持する。

幾つかの実施形態で、ＶＣＵ１５は、下り勾配の後に車両ピッチが増加するのを検出することにより、車両が勾配の底に到達したことを検出するように構成されている。ＶＣＵ１５は、ドライバが勾配の変化を乗り越える(negotiate)ための時間を与えるために、車両が勾配の底に到達したことを検出したときに最大クルーズコントロール速度（max_set_speed）の値を一時的に低下させるように構成してもよい。
この特徴には、車両の底面と地形との間の接触に起因する車両の損傷リスクを低下させることができるという利点がある。他の構成も有用である。

本発明の実施形態は、速度制御システムが動作可能な状況で車両が動作している際に、設定速度の最大許容値を自動的に低下させることにより、車両の安定性を向上させる上で有用である。それに従ってドライバの作業量は低下し、これによりドライバの疲労が低下する。また、車両の安定性を向上させる。

本発明の実施形態は、次のようにナンバリングした段落を参照して理解できる。

段落１．車両の非ハイウェイ走行状況を検出するステップ、
前記検出した非ハイウェイ走行状況に適した最大制御速度(maximum speed control speed)を自動的に設定するステップを含む
車両の速度制御方法。

段落２．非ハイウェイ速度制御の選択を可能にするステップを含む、
段落１に記載の方法。

段落３．非ハイウェイ走行状況が検出されたときに、非ハイウェイ速度制御の選択を可能にするステップを含む、
段落１に記載の方法。

段落４．設定速度に適合する車速を制御するステップ、
前記非ハイウェイ走行状況で速度制御が作動しているときに車両の設定速度の変化を許容するステップを含む、
段落１に記載の方法。

段落５．前記最大制御速度を無効にするステップを含む、
段落１に記載の方法。

段落６．車両の非ハイウェイ走行状況を選択するステップ、
前記最大制御速度を自動的に設定するステップを含む、
段落１に記載の方法。

段落７．検出する複数のパラメータを選択することにより前記最大制御速度を決定するステップ、ここで前記選択された複数のパラメータは、前記選択された非ハイウェイ走行状況に応じて特定され、および、
前記複数のパラメータの値に応じて前記最大設定速度を決定するステップを含む、
段落６に記載の方法。

段落８．前記非ハイウェイ走行状況を、車両のシステムにより自動的に選択する、
段落６に記載の方法。

段落９．検出した１つまたはそれ以上の車両の状況に応じて、最大制御速度を繰り返し設定するステップを含む、
段落１に記載の方法。

段落１０．１０Ｈｚより高い周波数で最大制御速度を繰り返し設定する、
段落９に記載の方法。

段落１１．前記最大制御速度を、前記複数の状況により個別に示される最低値に設定するステップを含む、
段落９に記載の方法。

段落１２．前記最大制御速度を、車両が勾配の頂点に達しているか否かに基づいて設定する、
段落１に記載の方法。

段落１３．前記最大制御の低下を一時的とする、
段落１に記載の方法。

段落１４．車両の非ハイウェイ走行状況を検出し、かつ、前記状況に適した最大制御速度を設定するように構成された
車両の電子制御ユニット。

段落１５．非ハイウェイ速度制御の選択を可能にするように動作可能である、
段落１４に記載の制御ユニット。

段落１６．非ハイウェイ走行状況が検出されたときに、非ハイウェイ速度制御の選択を可能にするように動作可能である、
段落１４に記載の方法。

段落１７．前記最大制御速度は、非ハイウェイ走行状況の検出時に自動的に有効となる、
段落１４に記載の制御ユニット。

段落１８．前記最大制御速度は、選択された地形に応じたものである、
段落１４に記載の制御ユニット。

段落１９．段落１４に記載の電子制御ユニットを内蔵した車両。

段落２０．複数の非ハイウェイ走行状況のうちの１つを自動検出する地形センサを有する、
段落１９に記載の車両。

本明細書の発明の詳細な説明と特許請求の範囲を通して、「備える（comprise）」および「含む（contain）」の用語、およびこれらの用語から派生した「備えた（comprising）」および「備え（comprises）」の用語は、「これらに限定することなく有する」という意味であり、その他の部分、付随物、成分、整数、またはステップを排除することを意図したものではない。

本明細書の発明の詳細な説明及びクレームを通して、単数形は、文脈上要求されるものでなければ、複数形のものを含む。特に、不定冠詞を用いた場合には、文脈上要求されるものでなければ、単数形のみならず、複数形のものを含むと理解すべきである。

本発明の特定の態様、実施形態または例に関連して説明した特徴、整数、特性、化合物、化学モイエティ(chemical moiety)または化学基は、矛盾するものでなければ、本明細書で説明する他のいずれかの態様、実施形態または例に適用可能であると理解すべきである。

Claims (18)

1. 車両の速度を自動的に制御して、制御速度を維持する方法であって、
   車両のオフロード状況を検出するステップ、
   車両がオフロード状況にある場合、複数の車両パラメータを検出するステップ、
   前記検出した複数の車両パラメータのそれぞれに適した最大制御速度を決定するステップ、
   前記制御速度を、前記決定した最大制御速度の群から選択された最低値以下に自動的に維持するステップ、及び
   複数の運転モードのうち１つに対応する車両のオフロード状況を選択して、前記最大制御速度を自動的に設定するステップを含む
   方法。
2. オフロード速度制御の選択を可能にするステップを含む、
   請求項１に記載の方法。
3. オフロード状況が検出されたときに、オフロード速度制御の選択を可能にするステップを含む、
   請求項１に記載の方法。
4. 設定速度に適合する車速を制御するステップ、
   前記オフロード状況で速度制御が作動しているときに車両の設定速度の変化を許容するステップを含む、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
5. 前記最大制御速度を無効にするステップを含む、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
6. 検出する複数の車両パラメータを選択することにより前記最大制御速度を決定するステップ、ここで前記選択された複数の車両パラメータは、前記選択された運転モードに応じて特定され、および、
   前記複数のパラメータの値に応じて前記最大制御速度を決定するステップを含む、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
7. 前記運転モードを、車両のシステムにより自動的に選択する、
   請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
8. 検出した１つまたはそれ以上の車両パラメータに応じて、最大制御速度を繰り返し設定するステップを含む、
   請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
9. １０Ｈｚより高い周波数で最大制御速度を繰り返し設定する、
   請求項８に記載の方法。
10. 前記最大制御速度を、車両が勾配の頂上又は底に達しているか否かに基づいて設定する、
    請求項１から９のいずれか１項に記載の方法。
11. 前記最大制御速度の低下を一時的とする、
    請求項１から１０のいずれか１項に記載の方法。
12. 車両の速度を自動的に制御して、制御速度を維持するための電子制御ユニットであって、
    車両のオフロード状況を検出し、
    車両がオフロード状況にある場合、複数の車両パラメータを検出し、
    前記検出した複数の車両パラメータのそれぞれに適した最大制御速度を計算し、
    前記制御速度を、前記計算した最大制御速度の群から選択された最低値以下に自動的に維持するように構成され、
    前記電子制御ユニットは、複数の運転モードのうち１つに対応する車両のオフロード状況を選択して、前記最大制御速度を自動的に設定するように動作可能である
    電子制御ユニット。
13. オフロード制御の選択を可能にするように動作可能である、
    請求項１２に記載の電子制御ユニット。
14. オフロード状況が検出されたときに、オフロード制御の選択を可能にするように動作可能である、
    請求項１２に記載の電子制御ユニット。
15. 前記最大制御速度は、オフロード状況の検出時に自動的に有効となる、
    請求項１２から１４のいずれか１項に記載の電子制御ユニット。
16. 前記最大制御速度は、特定の地形タイプに対応する選択された運転モードに応じたものである、
    請求項１２から１５のいずれか１項に記載の電子制御ユニット。
17. 請求項１２から１６のいずれか１項に記載の電子制御ユニットを内蔵した車両。
18. 複数の地形タイプのうちの１つを自動検出し、運転モードを選択する地形センサを有する、
    請求項１７に記載の車両。

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