(57)【要約】  車両などの移動体の加減速抑制制御を効果的に行うことで、車両の燃費を向上させる。  車両１００の運動を制御する運動制御装置１であって、車両１００が、停車状態となってから、次に停車状態となるまでの車両１００の走行距離を取得する走行距離取得部１１と、当該走行距離を記憶する走行距離記憶部１２と、走行距離記憶部１２に記憶された走行距離に基づいて、当該走行距離だけ移動した後の車両１００が、停車状態になってから、次に停車状態となるまでの車両１００の次回走行距離を予測する次回走行距離予測部１３と、車両１００の移動方向の加減速を抑制する制御を行うか否かを判定する制御判定部１４と、を有し、制御判定部１４は、次回移動距離と、車両１００に先行する先行車の位置に基づいて、車両１００の移動方向の加減速を抑制する制御を行うか否かを判定する構成とした。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体の運動を制御する運動制御装置であって、
前記移動体が、第１の運動状態となってから、次に前記第１の運動状態となるまでの前記移動体の第１の移動距離を取得する移動距離取得部と、
前記第１の移動距離を記憶する移動距離記憶部と、
前記移動距離記憶部に記憶された前記第１の移動距離に基づいて、前記第１の移動距離だけ移動した後の前記移動体が、前記第１の運動状態になってから、次に前記第１の運動状態となるまでの前記移動体の第２の移動距離を予測する移動距離予測部と、
前記移動体の移動方向の加減速を抑制する制御を行うか否かを判定する制御判定部と、
前記移動体の加減速の制御を行う加減速制御部と、を有し、
前記加減速制御部は、
前記制御判定部による前記移動体の加減速を抑制するか否かの判定結果と、前記移動距離予測部で予測された前記第２の移動距離とに基づいて、前記移動体の移動方向の加減速の制御を行う移動体の運動制御装置。
【請求項２】
前記第１の運動状態は、前記移動体が停止状態または時速２０ｋｍ未満の低速移動状態である請求項１に記載の移動体の運動制御装置。
【請求項３】
前記移動体と、当該移動体に先行する前記先行移動体との相対距離を取得する先行車情報取得部と、
前記移動体の現在の位置を取得する移動体位置取得部と、を有し、
前記制御判定部は、
前記移動体の現在の位置と、前記移動距離予測部で予測された前記第２の相対距離から得られた位置との相対距離よりも、前記移動体と前記先行移動体との相対距離が大きくなった場合、前記移動体の加減速を抑制する制御を禁止する請求項２に記載の移動体の運動制御装置。
【請求項４】
前記加減速制御部は、
前記移動距離予測部で予測された前記第２の移動距離に基づき、前記移動体を移動させる動力へのエネルギの供給を停止して、前記移動体の減速を開始する位置を制御する請求項３に記載の移動体の運動制御装置。
【請求項５】
前記加減速制御部は、
前記移動距離予測部で予測された前記第２の移動距離が小さいほど、前記移動体を加速させる際の上限加速度を小さくする請求項４に記載の移動体の運動制御装置。
【請求項６】
前記加減速制御部は、
前記移動距離予測部で予測された前記第２の移動距離が小さいほど、前記移動体の上限移動速度を小さくする請求項５に記載の移動体の運動制御装置。
【請求項７】
移動体の運動を制御する運動制御装置であって、
前記移動体が、第１の運動状態となってから、次に前記第１の運動状態となるまでの前記移動体の第１の移動距離を取得する移動距離取得部と、
前記第１の移動距離を記憶する移動距離記憶部と、
前記移動距離記憶部に記憶された前記第１の移動距離に基づいて、前記第１の移動距離移動した後の前記移動体が、前記第１の運動状態になってから、次に前記第１の運動状態となるまでの前記移動体の第２の移動距離を予測する移動距離予測部と、
前記移動体の移動方向の加減速を抑制する報知するか否かを判定する報知判定部と、
前記報知判定部による前記移動体の加減速を抑制する報知を行うか否かの判定結果と、前記移動距離予測部で予測された前記第２の移動距離とに基づいて、前記移動体の移動方向の加減速の抑制を報知する運転支援機能部と、を有する移動体の運動制御装置。
【請求項８】
前記移動体の周囲の他の移動体、前記移動体の移動経路に設置された経路情報装置、経路情報を含む情報を有するデータセンタと通信可能な通信装置と、
前記移動体の現在位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記移動経路における前記移動体の移動方向で先行する他の移動体の移動速度と位置を取得する移動体情報取得部と、を有し、
前記移動距離記憶部は、
最も新しい前記第１の移動距離と、前記移動体の移動方向において、当該移動体の現在の位置から最も近い他の移動体の情報を優先的に記憶する請求項１に記載の移動体の運動制御装置。
【請求項９】
前記移動体の周囲の他の移動体、前記移動体の移動経路に設置された経路情報装置、経路情報を含む情報を有するデータセンタと通信可能な通信装置と、
前記移動体の現在位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記移動経路における前記移動体の移動方向で先行する他の移動体の移動速度と位置を取得する移動体情報取得部と、を有し、
前記移動距離予測部は、
前記移動体が、前記第２の移動距離に基づいて算出された位置に到達する前に、前記移動体の移動方向で先行する先行移動体が、前記第１の運動状態になってから、次に前記第１の運動状態となるまでの前記先行移動体の第３の移動距離を取得した場合、前記第１の移動距離を前記第３の移動距離に変更する請求項１に記載の移動体の運動制御装置。
【請求項１０】
前記移動体の周囲の他の移動体、前記移動体の移動経路に設置された経路情報装置、経路情報を含む情報を有するデータセンタと通信可能な通信装置と、
前記移動体の現在位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記移動経路における前記移動体の移動方向で先行する他の移動体の移動速度と位置を取得する移動体情報取得部と、
前記移動体の現在位置周囲における他の先行する先行移動体の通行量を取得する通行量取得装置と、
前記通行量の変化位置を算出する通行量変化位置算出部と、を有し、
前記移動距離記憶部は、
前記位置情報取得部で取得された前記移動体の現在位置から前記通行量変化位置算出部で算出された通行量変化位置までの間に存在する他の先行移動体の走行距離を優先して記憶する請求項１に記載の移動体の運動制御装置。
【請求項１１】
前記移動体の周囲の他の移動体、前記移動体の移動経路に設置された経路情報装置、経路情報を含む情報を有するデータセンタと通信可能な通信装置と、
前記移動体の現在位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記移動経路における前記移動体の移動方向で先行する他の移動体の移動速度と位置を取得する移動体情報取得部と、
前記移動体の現在位置周囲における他の先行する先行移動体の通行量を取得する通行量取得装置と、
前記通行量の変化位置を算出する通行量変化位置算出部と、を有し、
前記制御判定部は、
前記位置情報取得部で取得された前記移動体の現在位置と、移動距離予測部で予測された前記第２の移動距離に基づいて算出された位置との差よりも、前記移動体の現在位置と、前記通行量変化位置算出部で算出された前記通行量の変化位置との差の方が大きい場合、前記移動体の加減速を抑制する制御を許可する請求項１に記載の移動体の運動制御装置。
【請求項１２】
前記通行量変化位置算出部は、
前記通行量取得装置により取得された前記移動体が現在移動している第１の経路の通行量と、当該第１の経路に隣接する第２の経路の通行量との差分を算出し、当該差分が所定値以上である場合、前記第１の経路と前記第２の経路とが交差する位置を通行量変化位置とする請求項１１に記載の移動体の運動制御装置。
【請求項１３】
前記移動距離予測部は、
前記移動体が一時的に停止した場合、当該一時的な停止時間と、前記移動体の走行周期とに基づいて、前記第２の移動距離を補正する請求項１に記載の移動体の運動制御装置。
【請求項１４】
前記移動体の前記走行周期は、前記移動体の移動開始、前記移動体の一時停止及び前記移動体の再度の移動開始までの時間を１周期とする請求項１３に記載の移動体の運動制御装置。
【請求項１５】
前記移動体の一時停止の時間は、前記通行量変化位置と異なる位置で、前記移動体が一時停止していた時間とする請求項１４に記載の移動体の運動制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体の運動制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、カメラなどにより先行車を認識し、当該先行車との距離を一定に維持するように車両の加減速を自動で制御する自動運転技術が開示されている。【０００３】
この種の自動運転技術において、車両の燃費を向上させるために、車両の停車位置を検知した場合に、無駄な加速を抑制し、いわゆるエンジンブレーキにより減速する惰性減速（以下、加減速抑制制御と言うことがある）を行うことで、車両の燃費を向上させる技術が開示されている（特許文献１）。【０００４】
また、車両の走行経路に設定された制限速度や分岐点（交差点）、先行車との相対位置などに基づいて、予め設定された車速にするための惰性減速の開始タイミングをドライバに報知する技術が開されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１４６３７７号公報
【特許文献２】特開２０１６−２０３６６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示されたものは、例えば、地図情報などから予め決められた停止線の位置情報（静的な情報）を取得し、この停止線の位置情報に基づいて車両の加減速抑制制御を行うものである。【０００７】
しかしながら、図１に示すように、自車と停止線との間に複数台の先行車（Ａ〜Ｅ）が停車している場合、自車の停車位置（図１の点線）が停止線付近になるとは限らない。このため、車両の加減速抑制制御を効果的に実施できず、車両の燃費を向上させることができない。【０００８】
また、特許文献２に開示されたものは、車両の走行経路の制限速度と、先行車との相対位置の情報とに基づいて加減速抑制制御を実施している。しかしながら、車両の走行経路の制限速度と、先行車との相対位置とに基づいて車速を決定しているため、減速（停車）位置は先行車の車速変動に大きく影響を受ける。特に、道路の混雑度が大きい状況では，停止線などの位置ではないところで、自車を減速又は停車してしまう可能性がある。このため、車両の加減速抑制制御が効果的に実施できず、車両の燃費を向上させることができない。【０００９】
したがって本発明は、上記の課題に着目してなされたもので、車両などの移動体の加減速抑制制御を効果的に行うことで、車両の燃費を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、移動体の運動を制御する運動制御装置であって、移動体が、第１の運動状態となってから、次に前記第１の運動状態となるまでの移動体の第１の移動距離を取得する移動距離取得部と、第１の移動距離を記憶する移動距離記憶部と、移動距離記憶部に記憶された第１の移動距離に基づいて、第１の移動距離だけ移動した後の移動体が、第１の運動状態になってから、次に第１の運動状態となるまでの移動体の第２の移動距離を予測する移動距離予測部と、移動体の移動方向の加減速を抑制する制御を行うか否かを判定する制御判定部と、移動体の加減速の制御を行う加減速制御部と、を有し、加減速制御部は、制御判定部による移動体の加減速を抑制するか否かの判定結果と、移動距離予測部で予測された第２の移動距離とに基づいて、移動体の移動方向の加減速の制御を行う構成とした。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、車両などの移動体の加減速抑制制御を効果的に行うことで、車両の燃費を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】従来の加減速抑制制御を説明する図である。
【図２】第１の実施の形態にかかる運動制御装置を搭載した車両を説明するブロック図である。
【図３】運動制御装置の機能ブロック図である。
【図４】制御判定部による車両の加減速抑制制御の禁止判定又は許可判定の一例を説明する図である。
【図５】加減速制御部の機能ブロック図である。
【図６】車間距離維持制御部による車間距離制御の一例を説明する図である。
【図７】車両の減速時の加減速抑制制御の一例を説明する図である。
【図８】車両の加速時の加減速抑制制御の一例を説明する図である。
【図９】車両の定常運転時の加減速抑制制御の一例を説明する図である。
【図１０】車両のエンジンの出力および効率特性を表す図である。
【図１１】目標エンジン出力と最適燃費エンジン回転数との関係を表す図である。
【図１２】エンジン回転数とエンジンフリクショントルクとの関係を表す図である。
【図１３】車両の運転支援機能を説明する図である。
【図１４】第２の実施の形態にかかる運動制御装置を搭載した車両を説明するブロック図である。
【図１５】第２の実施の形態にかかる運動制御装置の機能ブロック図である。
【図１６】走行距離の予測値の算出方法を説明する図である。
【図１７】第３の実施の形態にかかる運動制御装置を搭載した車両を説明するブロック図である。
【図１８】第３の実施の形態にかかる運動制御装置の機能ブロック図である。
【図１９】交通量変化位置判定処理のフローチャートである。
【図２０】交通量変化位置の判定を説明する模式図である。
【図２１】第３の実施の形態にかかる制御判定部による車両の加減速抑制制御の禁止判定又は許可判定の一例を説明する図である。
【図２２】第４の実施の形態にかかる運動制御装置の機能ブロック図である。
【図２３】運動制御装置における次回走行距離予測部の具体的な処理方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態にかかる移動体の運動制御装置を説明する。
以下の説明において、移動体の運動制御装置を、車両の運動制御装置１に用いた場合を例示して説明する。
図２は、第１の実施の形態にかかる運動制御装置１を搭載した車両１００を説明するブロック図である。
以下の説明では、車両１００を自車と言うこともある。
【００１４】
［第１の実施の形態にかかる車両の全体構成］
車両１００は、動力源であるエンジン１１０と、車両１００を制動するブレーキ１１１と、エンジン１１０により発生させた駆動力を適切な速度へ変速する変速機１１２と、変速機１１２と車輪１１３との間で駆動力を伝達するクラッチ１１３と、エンジン１１０が所望の駆動力を発生させるスロットルボディ（図示せず）及び燃料噴射装置や点火装置を制御するエンジン制御装置１２０と、ブレーキ１１１の油圧を制御することでブレーキ１１１による車両１００の制動力を調整するブレーキ制御装置１２１と、変速機１１２の変速比を調整すると共にクラッチ１１３の動力伝達を制御する変速制御装置１２２と、車両１００の前方の物体を検出する前方認識センサ１３４と、車両１００の車速を検出する車速センサ１３１と、エンジン制御装置１２０及びブレーキ制御装置１２１並びに変速制御装置１２２へ動作を指令する運動制御装置１とを備えている。
【００１５】
エンジン１１０は、ガソリンなどの燃料を燃焼させることにより燃料の化学エネルギから動力を得ている。エンジン１１０で発生した動力は，変速機１１２に伝達され、この変速機１１２内の巻かけ伝達機構により変速されたのちにクラッチ１１３並びに差動機構１１５を介して左右の車輪１１４を回転させる。車両１００は、車輪１１４の回転力により走行する。
【００１６】
車輪１１４の近傍には車両に制動力を作用させるブレーキ１１１が設けられる。ブレーキ１１１は、車輪１１３と共に回転するブレーキディスク（図示せず）を有しており、このブレーキディスクの摺動面に摩擦体（図示せず）を押し付けることでブレーキディスクの回転力を摩擦熱へ変換し運動エネルギを熱エネルギへ変換することで制動力を発生させる。ブレーキ１１１は、この作用により車両１００を制動させることができる。
【００１７】
エンジン制御装置１２０は，エンジン１１０を制御するために必要な各種のプログラムを実行する演算装置（図示せず）と、演算の過程や演算結果を保持する一次記憶装置（図示せず）と、プログラムそのものや各種制御定数を記憶する二次記憶装置（図示せず）と、を有している。エンジン制御装置１２０は、エンジン１１０に付属するスロットルボディ（図示せず）や燃料噴射弁（図示せず）や点火装置（図示せず）に、エンジン１１０を制御するための指令を送信する。
【００１８】
また、エンジン制御装置１２０は、運動制御装置１をはじめとした各種制御装置と通信可能なＩ／Ｏポート（図示せず）と、車速センサ１３１により計測した車速やエンジン１１０へ取り込む空気量を計量するエアフローメータ（図示せず）の計測値などを取り込むＡ／Ｄ変換器（図示せず）とを備える。
【００１９】
エンジン制御装置１２０は、プログラムを実行してエンジン１１０を所望の駆動力を発生させるために吸入空気量や燃料噴射量を変更する。エンジン１１０は、燃料の化学エネルギを燃焼によって熱エネルギへ変換すると共に、エンジン１１０に取り入れた空気を膨張させ、その圧力によりピストン（図示せず）を押し下げる力をクランク機構（図示せず）により回転力へ変換することで駆動力を得るため吸入空気量や燃料噴射量を変更することでエンジン１１０を所望の動力状態へ制御することができる。
【００２０】
変速制御装置１２２は、前述のエンジン制御装置１２０又はブレーキ制御装置１２１と同様に演算装置（図示せず）と、一次および二次の記憶装置（図示せず）と、Ｉ／Ｏポート（図示せず）と、Ａ／Ｄ変換器（図示せず）等を備える。
【００２１】
変速機１１２は、油圧を制御することで所望の減速比を得ることによりエンジン１１０の駆動力を適切な回転速度とトルクに変換し、差動機構１１５、ひいては車輪１１４へ伝達することでエンジン１１０の駆動力を車両１００の走行に供することができる。
【００２２】
ブレーキ制御装置１２１は、エンジン制御装置１２０同様に、演算装置（図示せず）と一次および二次の記憶装置（図示せず）、Ｉ／Ｏポート（図示せず）、Ａ／Ｄ変換器（図示せず）等を備える。
【００２３】
ブレーキ制御装置１２１は、ブレーキ１１１へ供給する油圧を制御することで、ブレーキディスク（図示せず）に対する摩擦体（図示せず）の押し付け具合を変化させる。これにより、ブレーキ制御装置１２１は、ブレーキ１１１で熱エネルギへ変換する運動エネルギ量を変化させることで所望の制動力を得ることができる。
【００２４】
［運動制御装置１］
運動制御装置１も前途のエンジン制御装置１２０等と同様に、演算装置（図示せず）と、一次および二次の記憶装置（図示せず）と、Ｉ／Ｏポート（図示せず）と、Ａ／Ｄ変換器（図示せず）等を備える。
【００２５】
運動制御装置１は，前方認識センサ１３４が検出した認識情報と，車速センサ１３１からの速度信号とに基づいて、エンジン制御装置１２０とブレーキ制御装置１２１と変速制御装置１２２とへ制駆動力を指令する。
【００２６】
運動制御装置１は、前方認識センサ１３４が検出した認識情報に基づいて、車両１００（自車）と先行車との車間距離が縮まったときには減速するように指令する。一方、運動制御装置１は、前方認識センサ１３０が検出した認識情報に基づいて、自車と先行車との車間距離が離れたときや、先行車を認識しない場合には所定速度まで加速を行うよう指令する。このようにすることで、自車が先行車に接近し過ぎること無く、周辺の車両の状況に合わせて自車を走行することが可能となる。
【００２７】
次に、運動制御装置１を説明する。
図３は、運動制御装置１の機能ブロック図を説明するである。
【００２８】
図３に示すように、運動制御装置１は、走行距離取得部１１と、走行距離記憶部１２と、次回走行距離予測部１３と、制御判定部１４と、加減速制御部１５と、をさらに有する。
【００２９】
走行距離取得部１１は、所定の設定車速状態から次に設定車速状態に至るまでの走行距離を計測する。ここで、実施の形態における設定車速状態は、停車状態（すなわち車速が０（ゼロ）、以下同じ）あるいは０（ゼロ）付近の低車速状態（クリープ相当の低車速（例えば、時速２０ｋｍ未満））を言う。
【００３０】
走行距離取得部１１は、設定車速状態を停車状態とした場合、所定の停車状態から次回停車状態までの走行距離を計測する。このようにすることで、走行距離取得部１１は、車両１００が現在走行している道路における交通状態をより高精度に把握することが可能となり、次回走行距離の予測精度を向上させることができる。
【００３１】
走行距離記憶部１２は、メモリ等の記憶装置であり、走行距離取得部１１で取得した所定の停車状態から次に停車状態に至るまでの走行距離を記憶する。
【００３２】
ここで、走行距離記憶部１２の記憶容量が多い場合、所定の停車状態から次に停車状態に至るまでの過去の走行距離をすべて記憶しておくことが望ましいが、記憶容量が少ない場合、直近の新しい走行距離の情報を優先的に記憶する構成としてもよい。
このように構成すると、走行距離記憶部１２の記憶容量を少なくすることができると共に、直近の新しい情報を優先的に活用することで、最新の交通状況を次回走行距離の予測に反映させることができる。よって、次回走行距離の予測精度を高くすることができる。
【００３３】
次回走行距離予測部１３は、走行距離記憶部１２に記憶された最も新しい情報（走行距離）に基づいて次回走行距離の予測値を演算する。そして、次回走行距離予測部１３は、演算した次回走行距離の予測値を、制御判定部１４及び加減速制御部１５に出力する。
【００３４】
なお、次回走行距離予測部１３で使用する情報（走行距離）は、最も新しい情報に限定されず、直近の複数個の情報を平均化した値（単純平均値又は加重平均値）としてもよい。このようにすると、例えば、道路工事などの影響で自車が予期せぬ一時停止を行い、直近の停車状態から次に停車状態に至るまでの走行距離が、直近の他の停車状態から次に停車状態に至るまでの走行距離と比較して極端に短くなってしまうような場合でも、次回走行距離予測部１３は、直近の複数個の情報を平均化した値に基づいて次回走行距離の予測値を演算することで、次回走行距離の予測値を精度よく算出することができる。
【００３５】
制御判定部１４は，次回走行距離の予測値と先行車情報とに基づいて、加減速抑制制御を実施するか否かを判定する。
【００３６】
制御判定部１４での具体的な判定方法について図４を用いて説明する。
図４は、制御判定部による車両の加減速抑制制御の禁止又は許可の一例を説明する図である。図４は、横軸に時間、縦軸に位置を表しており、時刻ｔ０のときに自車及び先行車共に停車状態となっている。
【００３７】
制御判定部１４は、所定の時刻ｔ１のときに、次回走行距離予測部１３で演算した次回走行距離の予測値（図４の実線矢印）に基づいて、自車の現在位置（時刻ｔ１における自車の位置）からの到達位置Ｘｔｈ（図４の一転鎖線）を演算する。
【００３８】
制御判定部１４は、この到達位置Ｘｔｈを、加減速抑制制御を許可するか否かの判定基準（閾値）として設定する。制御判定部１４は、自車又は先行車の位置が、到達位置Ｘｔｈを超えた場合、自車の加減速抑制制御を禁止する判定をし、自車又は先行車の位置が、到達位置Ｘｔｈ以下である場合、自車の加減速抑制制御を許可する判定をする。
【００３９】
次回走行距離予測部１３で算出した次回走行距離の予測値（図４の実線矢印）が正確であれば、次の停止状態に至るまでの先行車の走行位置は、加減速抑制制御を許可する位置Ｘｔｈよりも所定値以上大きくなることはない。
そのため、制御判定部１４は、先行車の走行位置が加減速抑制制御を許可する位置Ｘｔｈよりも所定値以上大きくなったとき（時刻ｔ２）、次回走行距離の予測値が合わないと判断し、加減速抑制制御を禁止して通常の加減速制御による走行を行う。これにより、次回走行距離の予測が外れた場合でも素早く通常の先行車追従を開始することでドライバへの違和感を低減することができる。
【００４０】
ここで、加減速抑制制御を禁止する条件は、上述した条件に限定されない。例えば、制御判定部１４は、自車と先行車との相対距離（車間距離）が、あらかじめ設定した相対距離（車間距離）よりも離れた場合に加減速抑制制御を禁止するように制御してもよい。
【００４１】
また、車両１００の走行車線が複数車線ある場合、車線毎に当該車線を走行する車両数（先行車の数）も異なるため、過去の走行距離情報から次回走行距離を予測することが困難となる。そこで、制御判定部１４は、車両１００の車線変更を検知した場合、例えば、車両１００に設けられたウィンカー信号を検知した場合、あるいは車載カメラなどで車線情報を取得し、車線を変更したことを検知した場合、加減速抑制制御を禁止する判定をしてもよい。このようにすると、制御判定部１４による加減速抑制制御の不適切な許可又は禁止を抑制することができる。
【００４２】
次に、加減速制御部１５を説明する。
図５は、加減速制御部１５の機能ブロック図である。
図６は、車間距離維持制御部１５２による車間距離制御の一例を説明する図である。
【００４３】
加減速制御部１５は、車速維持制御部１５１と、車間距離維持制御部１５２と、加減速抑制制御部１５３と、目標加速度選択部１５４と、目標制駆動力演算部１５５とを有している。
【００４４】
車速維持制御部１５１は、ドライバが予め設定した車速（設定車速）や自車が走行している道路の制限速度の情報（車速信号）などに基づいて、自車の車速が設定された所定の車速となるように、必要な目標加速度αcを算出する。ここで、車速維持制御部１５１は、自車の先行車に対する車速追従性を考慮し、設定車速と現在の車速の差が大きいほど大きい加速度αｃを算出する。
【００４５】
車間距離維持制御部１５２は、前方認識センサ１３４が出力する先行車情報に基づいて、自車と先行車との車間距離が所定の車間距離を維持するための自車の目標加速度αdを算出する。具体的には、図６に示すように、車間距離維持制御部１５２は、自車の車速が高くなるほど、目標車間距離が大きくなるように設定し、目標車間距離と車間距離の差が小さくなるように目標加速度αdを設定する。
【００４６】
さらに、車間距離維持制御部１５２は、制御判定部１４により加減速抑制制御が許可されている場合、目標車間距離を加減速抑制制御が禁止されている場合よりも大きな値に設定する。
【００４７】
例えば、加減速抑制制御が許可されている場合、自車の停車状態から定常運転（巡行運転）に至るまでの加速段階、定常運転段階及び定常運転から停車に至るまでの減速段階の各段階において、自車の車速（加速度）が、先行車の車速（加速度）よりも低速（低加速）となることが多いからである。
そのため、自車と先行車との車間距離が離れることを許容した設定にしないと加減速抑制制御の効果が低減してしまうためである。
【００４８】
図５に戻って、加減速抑制制御部１５３は、次回走行距離の予測値と加減速抑制制御信号とに基づいて、加減速抑制制御の目標加速度αpを算出する。
加減速抑制制御の一例として、次回走行距離に基づいて、減速（惰性減速）時の燃料カットタイミングを制御する方法がある。先行車が減速する前に、自車を惰性減速させて燃料カットを開始することで、自車の燃費を低減することができる。
【００４９】
次に、加減速抑制制御部１５３による加減速抑制制御の一例を説明する。
図７は、車両１００の減速時の加減速抑制制御の一例を説明する図である。
図８は、車両１００の加速時の加減速抑制制御の一例を説明する図である。
図９は、車両１００の定常運転時の加減速抑制制御の一例を説明する図である。
【００５０】
図７に示すように、加減速抑制制御部１５３は、次回走行距離予測部１３により予測された次回走行距離に基づいて算出された到達位置Ｘｐ及び設定速度Ｖｐ（丸点線）に対して、自車の燃費の観点から推奨すべき加速度αを基に、以下の数式１によって、低燃費制御への切り替えの境界線Ｖ（実線）を算出する。
【００５１】
【数１】
2019039105.tif 000003
【００５２】
ここで、自車の燃費の観点から推奨すべき加速度αは、エンジン駆動エネルギが、運動エネルギの増加に寄与しない走行抵抗相当の加速度αs（以下の数式２）、あるいは燃料を消費しないエンジンブレーキ時の加速度αe（以下の数式３）のいずれかの加速度に基づいて算出する。
【００５３】
【数２】
2019039105.tif 000004
【数３】
2019039105.tif 000005
【００５４】
ここで、Ｍは車両重量、Ｃｄは空気抵抗係数、Ｓは車両の前面投影面積、Ｖは車両速度、μは転がり抵抗係数、ｇは重力加速度、θは路面勾配、Ｆｅｄはエンジンブレーキ時のエンジンフリクショントルク、Ｇｃは変速比のギア比、Ｇｆは最終減速ギア比、ｒは車輪（タイヤ）の半径を表している。
【００５５】
図７に示すように、自車の現在位置がｘ１で速度Ｖ１の場合、切り替え境界線Ｖに接していないため、減速時燃料カット制御が実施されない。自車の現在位置がＸ２で速度Ｖ２の場合、切り替え境界線Ｖに接するため、減速時燃料カット制御が実施される。
【００５６】
ここで、加減速抑制制御の目標加速度αpをエンジンブレーキ時の加速度αeよりも大きくなるように設定すると、エンジンブレーキよりも大きな制動力を必要としなくてよい。よって、車両１００では、ブレーキ１１１によるエネルギ損失（制動力）を発生させないようにすることができ、車両１００の燃費を向上させることができる。
【００５７】
そして、更なる燃費低減のために、次回走行距離の予測値に基づいて、自車の加速時の上限加速度を抑制してもよい。具体的には、図８に示すように、加減速抑制制御部１５３は、次回走行距離の予測値が所定値よりも小さいと判定した場合、加減速抑制制御により、自車の加速時の上限加速度を小さくする。これにより、自車の加速度抑制制御を許可（実線）した場合の方が、加速度抑制制御を禁止（点線）した場合よりも、切り替え境界線Ｖに到達した際の自車の車速（加速度）を下げることができる。この結果、車両１００では、切り換え境界線Ｖに到達するまでの速度（加速度）を小さくできる分、エンジン効率が良い状態で運転されるので、車両１００の燃費を向上させることができる。
【００５８】
また，次回走行距離を基に燃費を低減する手法として、前述したように加速度を抑制する方法に限定されない。例えば、図９に示すように、車両１００の定常運転時（巡航時）の上限速度を制限する手法を用いてもよい。
【００５９】
具体的には，加減速抑制制御部１５３は、次回走行距離が小さいほど、車両１００の上限速度を低く設定する。図９に示すように、その抑制した上限速度情報を、車速維持制御部１５１に入力することで、上限速度の抑制を許可した場合（実線）の方が、上限速度の抑制を禁止した場合（点線）よりも切り替え境界線Ｖに接する際の車速を下げることができる。この結果、車両１００の燃費を向上させつつ、車両１００が上限速度に到達するまでの加速度は変わらないため、ドライバに対する加速遅れの違和感を低減することができる。
【００６０】
さらに、加減速抑制制御部１５３は、自車の運転席から見えない車両情報を基に減速を開始する場合がある。この場合、ドライバにとっては急に加速度が抑制される状態を感じるため、違和感を生じる可能性がある。そこで、車両１００では、ナビゲーションシステムやヘッドアップディスプレイなどドライバに、加減速抑制制御に関する情報を報知（通知）するシステムを備えておき、加減速抑制制御時には当該情報をドライバに提示するようにしてもよい。
【００６１】
目標加速度選択部１５４は、それぞれ算出した目標加速度（αc、αd、αp）の中で最も小さいものを選択し、当該選択した目標加速度に基づいて目標加速度αｔを算出する。
目標加速度選択部１５４は、目標加速度αtを目標制駆動力演算部１５５に出力する。ここで、目標加速度選択部１５４は、加減速抑制制御を許可する信号が入力されていない（加減速抑制制御が禁止されている）場合、加減速抑制制御部１５３で算出された目標加速度αpの要求を無効化すると共に、車速維持制御部１５１で算出された目標加速度αcと、車間距離維持制御部で算出された目標加速度αdとを比較して目標加速度αtを算出する。
【００６２】
目標制駆動力演算部１５５は、目標加速度選択部１５４で算出した目標加速度αtに基づいて目標変速比Ｇｔ、目標エンジントルクＴｅ、燃料カット要求、目標ブレーキトルクなどを算出する。
【００６３】
目標制駆動力演算部１５５は、以下の数式４を用いて、目標加速度αtから目標制駆動力Ｆｔを算出する．
【００６４】
【数４】
2019039105.tif 000006
【００６５】
次に、目標変速比を演算するためには目標エンジン回転数Ｒを演算する必要がある。そして、目標エンジン回転数Ｒを算出するためには、以下の数式５を用いて、目標駆動力Ｆｔと車速から目標エンジン出力Ｐｅを算出する。
【００６６】
【数５】
2019039105.tif 000007
【００６７】
次に、目標エンジン出力Ｐｅと、図１０に示すエンジンの効率特性とに基づいて目標エンジン回転数Ｒを算出する。
ここで、図１０は、車両１００のエンジンの出力および効率特性を表している。図１０において、横軸にエンジン回転数Ｒ、縦軸にエンジントルクＴを表している。
【００６８】
図１０に示すように、効率曲線（実線）が中央に近づく（Ｅ１＞Ｅ２＞Ｅ３）ほど、車両１００のエンジン効率は高いことを表している。また、ある出力における最も効率が良い回転数は出力曲線(点線)と、最適燃費曲線の交わる点となる。図１０の場合、各出力Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３に対し、最適燃費エンジン回転数はＲ１、Ｒ２、Ｒ３となる。
【００６９】
この関係を基に、目標エンジン出力に対する最適燃費エンジン回転数Ｒｔの関係は、図１１のようになる。この最適燃費エンジン回転数Ｒｔを目標エンジン回転数として出力することで効率のよいエンジン制御が可能となる。さらに、目標エンジン回転数Ｒｔと車速Ｖとを基に、目標変速比Ｇｔは、以下の数式６で算出することができる。ここで，ｒはタイヤ半径を表している。
【００７０】
【数６】
2019039105.tif 000008
【００７１】
次に，目標エンジントルクＴｅは、目標駆動力Ｆｔ及び目標変速比Ｇｔなどに基づいて、以下の数式７を用いて算出することができる。
【００７２】
【数７】
2019039105.tif 000009
【００７３】
ここで、ｒはタイヤの有効半径、Ｇｆは最終減速機のギア比、ＧｃはＣＶＴの変速比、ＧｔはＴｃのトルク増幅比を示す。
【００７４】
燃料カット要求は、以下の数式８に示すように、目標駆動力ＦｔとエンジンフリクショントルクＴｅｄとを比較した結果に基づいて燃料カット要求をＯＮすることにより、燃料カット状態、すなわちエンジンブレーキで減速することが可能となる。
【００７５】
【数８】
2019039105.tif 000010
【００７６】
ここで、図１２に示すように、エンジンフリクショントルクＴｅｄは、エンジン諸元などによりエンジン回転数とエンジンフリクショントルクＴｅｄとの関係に基づいて演算することができる。
図１２は、エンジン回転数とエンジンフリクショントルクＴｅｄとの関係を表す図である。
目標ブレーキトルクは，目標駆動力Ｆｔや目標変速比Ｇｔなどを用いて、以下の数式９を用いて算出することができる。
【００７７】
【数９】
2019039105.tif 000011
【００７８】
ここで、エンジンフリクショントルクＴｅｄは、エンジン燃料カット時のエンジンフリクショントルクを示す。また、車両１００の減速時に燃料カットせずにアイドリングしている場合は、クリープ相当のエンジントルクが車輪に伝達するため、エンジンフリクショントルクＴｅｄでなく、クリープ相当のエンジントルクで演算する。
【００７９】
図５に戻って、加減速制御部１５で算出された目標エンジントルクＴｅは、エンジン制御装置１２０に出力される。
エンジン制御装置１２０は、加減速制御部１５が出力する目標エンジントルクＴｅに基づいて、エンジン１１０への燃料・空気の供給量を指令する燃料・空気供給量信号を演算する。これによりエンジン１１０が発生するトルクを制御することができる。
【００８０】
また、図５に示すように、加減速制御部１５で算出された目標変速比Ｇｔは、変速制御装置１２２に出力される。
変速制御装置１２２は，加減速制御部１５が出力する目標変速比Ｇｔに基づいて、変速機１１２へ供給する油圧を指令する変速機油圧信号を演算する。これにより変速機１１２の変速比すなわちエンジン１１０の回転数を制御することができる。
【００８１】
さらに、図５に示すように、加減速制御部１５で演算された目標ブレーキトルクＦｂは、ブレーキ制御装置１２１に出力される。
ブレーキ制御装置１２１は、加減速制御部１５が出力する目標ブレーキトルクＦｂに基づいて、ブレーキ１１１へ供給する油圧を指令するブレーキ油圧信号を演算する。これによりブレーキ１１１が発生する制動力を制御することができる。
【００８２】
さらに、車両１００の次回走行距離の予測値を用いた加減速制御は、自動で車両１００の加減速を制御する場合（車両による自動運転の場合）に限定されるものではない。図１３に示すように、車両１００の次回走行距離の予測値を用いた加減速制御を、ドライバ（図示せず）が車両を運転する場合（ドライバによる手動運転の場合）の運転支援機能に適用してもよい。
図１３は、車両１００の運転支援機能を説明する図である。
【００８３】
ドライバの運転を支援する運転支援機能を有する運動制御装置１Ａは、走行距離取得部１１と、走行距離記憶部１２と、次回走行距離予測部１３と、報知判定部１６と、運転支援機能部１７とを有している。
走行距離取得部１１、走行距離記憶部１２及び次回走行距離予測部１３は、前述したものと同様であるので、同一の番号を付し、必要に応じて説明する。
【００８４】
運動制御装置１Ａでは、次回走行距離の予測値、先行車情報及びレーン（車線）情報が報知判定部１６に入力される。
報知判定部１６では、次回走行距離の予測値、先行車情報及びレーン情報などを用い、制御判定部１４と同様の判定方法でドライバに対して報知（通知）を行うか否かの判定を実施する。
【００８５】
運動制御装置１Ａでは、次回走行距離の予測値に基づき、前述したような方法で切り替えの境界線Ｖ（図７〜図９参照）を演算する。
そして、運動制御装置１Ａの運転支援機能部１７では、次回走行距離（予測値）と自車速度とにより表される点が、その境界線に接し、かつ、報知判定部１６による判定の結果、通知を許可する場合、ドライバに音やランプ、あるいはアクセルペダルの反力で報知（ドライバの低燃費運転を支援）する。これにより、自動運転での加減速抑制制御中だけでなく、ドライバ自身による運転時でも燃費を向上させることができる。
【００８６】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態にかかる車両の運動制御装置２を説明する。
この運動制御装置２もまた、車両２００に搭載され、車両２００の運動の制御に用いられる。
図１４は、第２の実施の形態にかかる運動制御装置２を搭載した車両２００を説明するブロック図である。
【００８７】
［第２の実施の形態にかかる車両の全体構成］
第２の実施の形態にかかる運動制御装置２は、データセンタ９００との通信を行う通信装置１８と、ＧＰＳセンサ１９とを備えている構成が、前述した実施の形態と異なる。その他の構成及び機能は、前述した実施の形態の運動制御装置１と同じであるので、同一の符号を付し、必要に応じて説明する。
【００８８】
ＧＰＳセンサ１９は，車両１００（自車）の位置（緯度、経度）情報を取得することができ、通信装置１８はデータセンタ９００と通信を行う。ここで、通信装置１８の通信対象は、データセンタ９００だけでなく、道路上に設置された設備と路車間通信することや、通信端末を有した車両１００（自車）以外の周辺車両と車車間通信する機能も含んだ装置を指す。
【００８９】
図１５は、運動制御装置２の機能ブロック図である。
運動制御装置２は、走行距離取得部２１と、走行距離記憶部２２と、次回走行距離予測部２３と、制御判定部２４と、加減速制御部２５とを有しており、走行距離取得部２１に、自車の車速情報と前方車両情報とが入力される点が、前述した実施の形態にかかる運動制御装置１と異なる。その他の構成及び機能は、前述した実施の形態にかかる運動制御装置１の各構成１１、１２、１３、１４、１５と同じであるので、必要に応じて説明する。
【００９０】
走行距離取得部２１では、車両１００（自車）の停車状態から次に停車状態に至るまでの走行距離だけでなく、前方認識センサ１３４や通信装置１８から取得した情報に基づいて、先行車を含めた前方車両情報を取得する。
【００９１】
走行距離記憶部２２では、車両１００（自車）を含め、自車の前方車両の停車状態から次に停車状態に至るまでの走行距離を記憶する。ここで、走行距離記憶部１２の記憶容量は限られているため、直近の新しい情報を優先して記憶すると共に、自車の前方で自車により近い先行車の情報を優先的に記憶する。直近の新しい情報かつ近い先行車の情報を優先的に活用することで、次回走行距離予測部２３での次回走行距離の予測に、直近の情報を反映させることができる。よって、次回走行距離の予測精度を高くすることができる。
【００９２】
次回走行距離予測部２３では、記録された自車および自車前方の先行車の走行距離に基づいて、次回走行距離の予測値を演算する。具体的な処理について、図１６を用いて説明する。
【００９３】
図１６は、走行距離の予測値の算出方法を説明する図である。図１６の上図において、横軸は時間、縦軸は車両の位置を表しており、車両１００（自車）の前方に車両Ａ〜Ｄが存在する場合を例示している。図１６の下図において、横軸は時間、縦軸は走行距離予測値を表している。
【００９４】
図１６に示すように、時刻ｔ０のときは、運動制御装置２は、次回走行距離の予測値を自車の前回の走行距離に設定して、加減速抑制制御を実施する。時刻ｔ１のときに、運動制御装置２では、自車前方の車両Ｄの走行距離が確定した場合、自車の走行距離の予測値を車両Ｄの走行距離として設定して加減速抑制制御を実施する。
【００９５】
これは，前回の自車の走行距離（次回走行距離の予測値）よりも、より直近で自車前方の先行車の実際の停止状態から次に停止状態に至る走行距離の方が交通の流れをより正確に捉えることができるためである。運動制御装置２は、自車前方の先行車の走行距離が確定した場合、自車前方の車両の走行距離を走行距離の予測値として制御することで、走行距離の予測精度を向上させることができる。
【００９６】
［第３の実施の形態］
次に、第３の実施の形態にかかる運動制御装置３を説明する。
この運動制御装置３もまた、車両３００に搭載され、車両３００の運動の制御に用いられる。
図１７は、第３の実施の形態にかかる運動制御装置３を搭載した車両３００を説明するブロック図である。
【００９７】
［第３の実施の形態にかかる車両の全体構成］
第３の実施の形態にかかる運動制御装置３は、道路情報取得装置２０をさらに備えている構成が、前述した実施の形態と異なる。その他の構成は、前述した実施の形態の運動制御装置２と同じであるので、同一の符号を付し、必要に応じて説明する。
【００９８】
ここで、道路情報取得装置２０は、当該道路情報取得装置２０の記憶装置（図示せず）に取得した道路情報を記憶している。また、道路情報取得装置２０は、記憶装置（図示せず）に記憶した道路情報だけでなく、通信装置１８を介して、データセンタ９００や路上に設置された設備などからの情報を、道路情報に付加する機能も含んだ装置でもよい。
【００９９】
図１８は、運動制御装置３の機能ブロック図である。
図１８に示すように、運動制御装置３は、走行距離取得部３１と、走行距離記憶部３２と、次回走行距離予測部３３と、制御判定部３４と、加減速制御部３５と、交通量変化位置算出部３６とを有しており、交通量変化位置算出部３６が設けられている点が、前述した実施の形態にかかる運動制御装置２と異なる。その他の構成及び機能は、前述した実施の形態にかかる運動制御装置１の各構成１１、１２、１３、１４、１５と同じであるので、必要に応じて説明する。
【０１００】
交通量変化位置算出部３６は、道路情報取得装置２０や通信装置１８を介してデータセンタ９００から交通量が変化する位置を算出する。交通量変化位置算出部３６の具体的な処理方法について図１９及び図２０を用いて説明する。
図１９は、交通量変化位置判定処理のフローチャートである。
図２０は、交通量変化位置の判定を説明する模式図である。
【０１０１】
図１９に示すように、ステップＳ１０１において、運動制御装置３は、ＧＰＳセンサ１９から緯度及び経度の位置情報を取得すると共に、道路情報取得装置２０から自車が走行している道路情報を取得する。そして、運動制御装置３は、取得した位置情報及び道路情報に基づいて、車両３００（自車）が走行している道路位置を推定する。
【０１０２】
ステップＳ１０２において、運動制御装置３は、車両３００（自車）に設けられたナビゲーションシステム（図示せず）などによってドライバが設定した車両３００（自車）の走行予定経路を取得する。ここで、走行予定経路には、次に走行する予定の道路リンクの情報などを含む。
【０１０３】
次に、ステップＳ１０３において、運動制御装置３は、車両３００に設けられたナビゲーションシステム（図示せず）などによって、ドライバが設定した経路情報がある場合、自車走行予定経路ありと判断し（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０４に進む。一方、運動制御装置３は、ドライバが設定した経路情報がない場合、自車走行予定経路なしと判断し（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、ステップＳ１０５に進む。
【０１０４】
ここで実施の形態では、図２０に示すように、自車が現在走行している道路を道路リンクＬ１、分岐路（交差点：ノードと言うことがある）を挟んで、道路リンクＬ１に対して直進方向に隣接する道路を道路リンクＬ２、道路リンクＬ１と直交方向に隣接する道路をそれぞれ道路リンクＬ３、Ｌ４と定義する。
【０１０５】
図２０における道路では、自車が道路リンクＬ１を走行している場合、道路リンクＬ１には分岐路（交差点）がないため交通量の変化が少なく、自車は、所定時間に所定距離だけ走行することが予想される。
【０１０６】
一方、分岐路（交差点）を挟んだ道路リンクＬ２では、道路リンクＬ３、Ｌ４から道路リンクＬ２に他車両が入り込んでくることがあり、この場合、道路リンクＬ２では交通量の変化が多くなり、自車は、所定時間に所定距離だけ走行できないことが予想される。
【０１０７】
なお、道路リンクＬ１及びＬ２が基幹道路で、道路リンクＬ３、Ｌ４が路地裏の道路などの場合、道路リンクＬ３、Ｌ４から道路リンクＬ２に入り込んでくる他車両は少ないと考えられる。この場合には、道路リンクＬ２も交通量の変化が少ない道路と予想してもよい。
【０１０８】
ここで、交通量の変化が少ない道路の一例として、以下の（１）〜（３）が挙げられる。
（１）地図データから自車が走行している道路に割り込む道路や、交通渋滞となりうるショッピングセンターなどがなく、交通の流れが変わらない場合。
（２）ＶＩＣＳ（登録商標）や道路交通センサスからリアルタイムの交通情報を取得し、当該交通情報に基づいて交通の流れが変わらないと判断した場合。
（３）データセンタから送信された道路情報から、交通の流れが変わらないと判断した場合。
【０１０９】
ステップＳ１０４において、図２０の（ａ）に示すように、運動制御装置３は、現在、自車が走行している道路（道路リンクＬ１）に対して、隣接する自車走行予定道路（道路リンクＬ２）の交通情報を道路情報取得装置２０により取得する。
【０１１０】
運動制御装置３は、ＶＩＣＳ（登録商標）や光ビーコンなどの設備を介して道路（道路リンクＬ２）での車両の平均車速や、走行時間などを取得する。また、通信端末を備えた車両（例えば、プローブカー）などで取得した情報を、データセンタ９００を介して取得してもよい。
【０１１１】
これらの交通情報は、リアルタイムに測定できるので測定精度が高い。その結果、運動制御装置３は、これらの交通情報が得られる場合は、これらの交通情報を活用して交通量変化位置の判定を実施する。しかし，上記のような設備が設置されていない道路ではリアルタイムに交通情報を取得できない。そこで、運動制御装置３は、交通量調査などによって得られたオフラインの情報を取得する。
【０１１２】
交通量調査で得られる交通情報は、観測地点の時間単位毎の交通量が記録されている。
ただし、すべての交差点の交通量を観測することは困難なため、交通量の変化が大きい交差点などが中心となっている。その結果、交通量を観測していない道路リンクは、推定対象区間とされ、観測を行った道路情報などを基にして算出される。
【０１１３】
図２０（ｂ）に示すように、ステップＳ１０３で自車走行予定経路がないと判定された場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、ステップＳ１０５において、現在，自車が走行している道路リンクＬ１に対して隣接する道路リンクすべて(Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４)の交通情報を取得する。
【０１１４】
次に、ステップＳ１０６において、運動制御装置３は、現在自車が走行している道路リンクＬ１の交通量と、取得した隣接する道路リンクＬ２、Ｌ３、Ｌ４の交通量のいずれもリアルタイムな情報が取得できた場合、取得した交通量の比較を行う。
【０１１５】
ここで、図２０（ｂ）に示すように、自車走行予定経路がない場合であって、道路リンクＬ１と隣接する道路リンクＬ２、Ｌ３、Ｌ４が複数ある場合、運動制御装置３は、道路リンク毎(Ｌ１とＬ２、Ｌ１とＬ３、Ｌ１とＬ４)に交通量を比較する。
【０１１６】
このように、ステップＳ１０６において、運動制御装置３は、道路リンク毎に交通量を比較することで、例えば、道路リンクＬ１とＬ２には交通量変化がなく、道路リンクＬ１とＬ３には交通量変化がある場合、自車が道路リンクＬ１を走行中では、次の分岐路（交差点：ノード）で交通量の変化位置があると判断し、加減速抑制制御を行わない（禁止する）ようにする。
【０１１７】
そして、運動制御装置３は、自車が、実際に道路リンクＬ２を走行（予定走行経路が確定）したときに、道路リンクＬ１と道路リンクＬ２には交通量の変化がないという、前回までの走行距離の情報を活用できるようになり、加減速抑制制御を行う（許可する）ことで、加減速抑制制御の適用範囲を増やすことができる。
【０１１８】
交通量の変化が所定値以上の場合、運動制御装置３は、その道路リンクをつなぐ分岐点（交差点：ノード）を交通量の変化位置と判定し、現在の位置からそのノードの位置までの走行距離を交通量の変化位置までの走行距離として出力する。ここで、実施の形態において、道路リンク毎の交通量の変化率でなく、変化量を比較する理由としては、交通量は一般的に単位時間当たりの通過台数となっており、交通量の変化量と走行距離の変化量には比例関係が成立するためである。
【０１１９】
一方、現在、自車が走行している道路リンクの交通量と取得した隣接する道路リンクの交通量のいずれかあるいは両方とも交通量が得られない場合、交通量調査などによって得られたオフラインの情報を基に交通量の比較を行う。例えば，推定対象区間とされている場合、交通量の変化が小さいと判断し、交通量の変化位置でないと判定する。また、交通量の変化が所定値以上のときは，交通量の変化が所定値以上となる道路リンクをつなぐノードを交通量の変化位置と判定し、現在の位置からそのノードの位置までの走行距離を交通量変化位置までの走行距離として出力する。
【０１２０】
さらに、ステップＳ１０６において、運動制御装置３は、ＶＩＣＳ（登録商標）などのリアルタイムな交通情報および交通量調査などのオフラインの交通情報の何れも取得できない場合、基本的な道路情報（地図情報）を用いて交通量の変化位置を判定してもよい。
【０１２１】
具体的には、ステップＳ１０６において、合流や分岐路（交差点含む）、道路幅や車線数の増減、道路種別（例えば、幹線道路、市街道路、路地裏の道）の変化、右左折専用レーンの有無などによっても交通量が変化する可能性があるため、それらの情報からノード点を決定し、このノード点を交通量変化位置としてもよい。これにより、加減速抑制制御の適用範囲をより適正化することが可能となる。
【０１２２】
次に、運動制御装置３の走行距離取得部３１では、交通量変化位置算出部３６での算出結果に基づいて走行距離を取得する対象を選定する。
【０１２３】
前述した第２の実施の形態の運動制御装置２では、自車の設定車速状態（実施の形態では、停車状態）から次に設定車速状態（実施の形態では、停車状態）に至るまでの走行距離だけでなく、前方認識センサ１３４や通信装置１８の情報を基に先行車を含めた自車前方車両の走行距離についても同様に取得していた。
しかし、自車を含めた先行車の走行距離をすべて取得する場合、通信データが大きくなる結果、通信負荷が高くなり、リアルタイムで走行距離を取得できなくなる可能性がある。
【０１２４】
そこで、第３の実施の形態の運動制御装置３では、自車の現在位置から、交通量変化位置算出部３６で算出された交通量変化位置までの間に存在する前方車両の情報を取得する。これにより，通信データを削減することが可能となり，通信負荷を軽減することができる。
【０１２５】
走行距離記憶部３２は、交通量変化位置算出部３６での算出結果に基づいて、自車を含む自車前方の先行車の設定車速状態（実施の形態では、停車状態）から次に設定車速状態（実施の形態では、停車状態）に至るまでの走行距離を記憶する対象を選定する。
【０１２６】
第２の実施の形態では、走行距離記憶部２２は、直近の新しい情報を優先すると共に，自車の前方で自車により近い先行車の情報を優先的に記憶するようにした。このため、走行距離記憶部２２の記憶容量の空き状況によっては有効な車両情報を記憶できない可能性がある。そこで、第３の実施の形態では、走行距離記憶部３２では、自車の現在位置から交通量変化位置算出部３６で得られた交通量変化位置までの間に存在する前方車両の情報を優先的に記憶するようにした。このように、交通量変化位置より先の車両情報などを除外することで走行距離記憶部３２の記憶容量を削減しつつ、有効な車両情報を適切に記憶することができる。よって、走行距離の予測精度を向上させることができる。
【０１２７】
加減速制御部３５は、交通量変化位置算出部３６の算出結果、次回走行距離の予測値、先行車情報に基づいて加減速抑制制御を実施するか否かを判定する。
【０１２８】
具体的な判定方法について図２１を用いて説明する。
図２１は、第３の実施の形態にかかる制御判定部１４による車両３００の加減速抑制制御の禁止判定又は許可判定の一例を説明する図である。図２１では、横軸は時間、縦軸は位置を表している。
【０１２９】
図２１に示すように、時刻ｔ０では、自車、先行車共に停車状態となっている。時刻ｔ１では、算出した次回走行距離の予測値（図２１の矢印）と現在位置から、加減速抑制制御を許可する到達位置Ｘｔｈを設定する。
【０１３０】
第３の実施の形態の運動制御装置３では、交通量変化位置算出部３６で得られた交通量の変化位置Ｘｔｃが加減速抑制制御を許可する到達位置Ｘｔｈよりも現在位置に近い位置にあるとき、加減速抑制制御を禁止する処理を実施する。これにより、交通量が変化する可能性がある状況下での低燃費制御の誤動作を抑制することができ、ドライバへの違和感を低減することができる。
【０１３１】
ただし、交通量変化位置Ｘｔｃは、上述したように予定走行経路が確定したときに、交通量が変化する位置でなくなる（時刻ｔ２での先行車の位置が、加減速抑制制御を許可する到達位置Ｘｔｈを超えない）場合がある。そのため、自車が交通量変化位置Ｘｔｃを通過した際（時刻ｔ２）、交通量が変化しないと判定されると、そこの時刻から加減速抑制制御を許可する。これにより、自車が、交通量が変化する位置を通過するような状況でも、次回走行距離の予測値を活用した加減速抑制制御を実行でき、燃費を向上させることができる。
【０１３２】
［第４の実施の形態］
次に、第４の実施の形態にかかる運動制御装置４を説明する。
この運動制御装置４もまた、車両（図示せず）に搭載され、当該車両の運動の制御に用いられる。
図２２は、第４の実施の形態にかかる運動制御装置４の機能ブロック図である。
【０１３３】
図２２に示すように、運動制御装置４は、走行距離取得部４１と、走行距離記憶部４２と、次回走行距離予測部４３と、制御判定部４４と、加減速制御部４５と、交通量変化位置算出部４６と、走行周期取得部４７とを有しており、走行周期取得部４７で取得した走行周期にも基づいて次回走行距離予測部４３での予測結果を変更する点が、前述した実施の形態にかかる運動制御装置３と異なる。その他の構成及び機能は、前述した実施の形態にかかる運動制御装置３の各構成３１、３２、３３、３４、３５、３６と同じであるので、必要に応じて説明する。
【０１３４】
第４の実施の形態にかかる運動制御装置４における次回走行距離予測部４３の具体的な処理方法について、図２３を用いて説明する。
図２３は、運動制御装置４における次回走行距離予測部４３の具体的な処理方法を説明する図である。図２３の横軸は時刻、縦軸は位置を示している。
【０１３５】
図２３に示すように、時刻ｔ０のときに、自車が先行車に追従して走行を開始する。時刻ｔ１になったとき、自車が先行車に追従して停止する。次回走行距離予測部４３では、このときの走行距離が記録され、次回、自車が発進するとき（時刻ｔ２）、次回走行距離の予測値に設定する。
【０１３６】
さらに、走行周期取得部４７では、自車が走行を開始（時刻ｔ０）してから停車状態（時刻ｔ１）となり、次回、自車が再発進する（時刻ｔ２）までの時間(ｔ２−ｔ０）を、走行周期として記録する。この走行周期は交通量が変動しない場合、前回の走行周期と同じ周期となる。
【０１３７】
よって、次回走行距離予測部４３では、走行周期取得部４７で取得された走行周期（ｔ２−ｔ０）を用いることで不規則な停車が発生した場合の次回走行距離の補正を行うことができる。
【０１３８】
具体的には，先行車が発進した後、道路から離脱（例えば、店舗や駐車場へ入るための右左折）するため、すぐに停車すると不規則な停車時間(時刻ｔ３〜ｔ４)が発生する。特に、先行車が反対車線を有する対向道路を横断する場合は、この停車時間（ｔ３〜ｔ４）が長くなる。
【０１３９】
その後，先行車が道路から離脱したとき（時刻ｔ４）、不規則な停車時間(ｔ４−ｔ３)が走行周期(ｔ２−ｔ０）よりも小さいときは、次回走行距離は変わらない。一方、図２３に示すように、不規則な停車時間(ｔ４−ｔ３)が走行周期(ｔ２−ｔ０）よりも大きいときは、先先行車は、時刻ｔｐのときに、次の走行周期に移行して加速を始めてしまう。
この結果、自車と先先行車との車間距離が広がってしまうため、自車の加速度を大きくして、先先行車に迅速に追従する必要がある。
【０１４０】
そのため、次回走行距離の補正Ｘａが必要となる。ここで，次回走行距離の補正値は、以下の数式１０によって算出することができる。
【０１４１】
【数１０】
2019039105.tif 000012
【０１４２】
これにより、不規則な停車が発生した後も、次回走行距離を高精度に予測することができる。
【０１４３】
前述した実施の形態では、移動体が車両である場合を例示して説明したが、移動体は車両である場合に限定されるものではない。例えば、移動体は、手動又は自動で移動可能であるものであればよく、建設機械、ロボット、無人航空機やドローンなどでもよく、本発明に係る運動制御装置を適用できる。
また、これらの移動体は、有人又は無人の何れでもよく、動力源として電動又はエンジンなどの内燃機関を用いたものでもよい。
【０１４４】
また、本発明は、前述した第１の実施の形態乃至第４の実施の形態の何れかの構成を適宜組み合わせてもよく、又はすべての実施の形態の構成を組み合わせてもよい。
【０１４５】
また、本発明は、前述した実施の形態の全ての構成を備えているものに限定されるものではなく、前述した実施の形態の構成の一部を、他の実施の形態の構成に置き換えてもよく、また、前述した実施の形態の構成を、他の実施の形態の構成に置き換えてもよい。
【０１４６】
また、前述した実施の形態の一部の構成について、他の実施の形態の構成に追加、削除、置換をしてもよい。
【０１４７】
また、上記した実施の形態の構成、機能、処理、手段は、それの一部又は全部を、例えば、集積回路で設計する等により、ハードウェアで実現してもよい。また、前述した構成、機能は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムの実行により実現できるものであってもよい。
このプログラム等の情報は、メモリなどの記憶装置に記憶しておくことができる。
【符号の説明】
【０１４８】
１、２、３、４：運動制御装置
１１、２１、３１、４１：走行距離取得部
１２、２２、３２、４２：走行距離記憶部
１３、２３、３３、４３：次回走行距離予測部
１４、２４、３４、４４：制御判定部
１５、２５、３５、４５：加減速制御部
１５１：車速維持制御部
１５２：車間距離維持制御部
１５３：加減速抑制制御部
１５４：目標加速度選択部
１５５：目標制駆動力演算部
１６：報知判定部
１７：運転支援機能部
１８：通信装置
１９：ＧＰＳセンサ
２０：道路情報取得装置
３６、４６：交通量変化位置算出部
４７：走行周期取得部
１００、２００、３００、４００：車両
１１０：エンジン
１１１：ブレーキ
１１２：変速機
１１３：クラッチ
１１４：車輪
１１５：差動機構
１１６：発電機
１２０：変速機制御装置
１２１：ブレーキ制御装置
１２２：エンジン制御装置
１３１：車速センサ
１３４：前方認識センサ
９００：データセンタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【国際調査報告】
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