クルーズコントロール

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クルーズコントロール(Cruise Control)とは、自動車の付加機能もしくはその装置の名称である。オートクルーズとも称する。アクセルペダルを踏み続けることなくセットした一定速度を維持する機能であり、運転者の疲労軽減並びに同乗者の快適性向上に寄与する。なお、この項には、車間制御機能を合わせ持つアダプティブクルーズコントロール (Adaptive Cruise Control) に関する記述を含む。

在来のクルーズコントロールはスロットルを制御するが、ブレーキまでは制御しない。一方、アダプティブクルーズコントロールではブレーキ制御も実施する。

なお、鉄道車両でも定速制御というほぼ同じ目的のシステムを持ったものが存在する。

使用法[編集]

速度設定[編集]

通常、ステアリング付近の位置にエルゴノミクスに基づいたボタンあるいはレバーを備えており、速度設定、増速、減速、解除を行なう。不用意にこれらのボタンやレバーに触れてしまい意図しない巡航運転が開始されることを防ぐために、マスタースイッチを持つ車種もある。速度設定と減速のための動作は、共通することがある。

クルーズコントロールには、設定可能速度範囲(例えば、40 - 110km/h)が存在する。この速度範囲において通常走行中に、ドライバーが速度設定指示をすれば、その速度が記憶され、定速走行が始まる。なお、作動速度範囲の上限を越える速度で通常走行中に速度設定指示がなされた際には、定速走行に移行しないか、あるいは設定上限の速度までゆるやかに減速した後に定速走行が始まる。

クルーズコントロール中の加速[編集]

クルーズコントロールの下で定速走行中、ドライバーがアクセルペダルを踏めば増速する。この場合、速度の設定は上書きされない。したがってアクセルが離されれば以前記憶した速度までゆるやかに減速した後に定速走行が始まる。同様の走行中、増速指示を出し続ければ、ゆるやかに増速する。この場合は増速指示を止めた時点の速度が設定される。ただし、この際の速度がクルーズコントロールの作動速度範囲を超えている場合には、その上限の速度が設定される。定速走行中にドライバーが増速ボタンを短時間押せば、設定速度がある単位(例えばひと押しあたり1.5km/hなど)増加するものもある。

クルーズコントロール中の減速および解除[編集]

一般にクルーズコントロールは、ドライバーがブレーキペダルクラッチペダルを踏むことや、解除ボタンを押すことによって解除される。追突事故を防止する目的で、先行車との距離などに応じて設定速度を自動調節するタイプのクルーズコントロールも存在する。定速走行中にドライバーが減速ボタンを短時間押せば、設定速度がある単位(例えばひと押しあたり1.5km/hなど)減少するものもある。

速度再設定[編集]

クルーズコントロールの下で定速走行中に速度セットをブレーキペダルクラッチペダルを踏んで一旦解除した後、ドライバーがリジューム(復帰)スイッチを押せば、「以前記憶した車速」までゆるやかに加速あるいは減速された後に定速走行が始まる。ただし「以前記憶した車速」は、あるイベント(例えば車速が30km/h以下に落ちるなど)によってクリアされる。

歴史[編集]

1958年クライスラー社が、クライスラー社のインペリアルに初めて採用した。日本車としては1964年に登場したトヨタ・クラウンエイトが、「オートドライブ」の名称でオプション装備として初採用した。

その後もごく一部の車種しか採用されなかったが、1981年に登場したホンダ・アコード以降、多くの車種に普及し、アフターマーケットのキットも販売されるようになった。近年、プリクラッシュセフティーシステム搭載の乗用車の場合は後述するアダプティッククルーズコントロールを採用している場合がある。

1990年代になると、トラックにも大型車の機械式オートマチックトランスミッション車を中心にクルーズコントロールが設定されるようになる。トラックは積載時と空車時で総重量や走行抵抗が異なるため、アクセル開閉の“むら”を減らし省燃費運転を行うことを目的に装備される。シフトチェンジだけでなく排気ブレーキリターダなどの補助ブレーキや車間距離警報装置と連動可能な車種も存在する。

問題点[編集]

設定可能速度の制限
クルーズコントロールの設定可能速度は法的な規制がなく、欧米の車種は上限を設けないか利用者が自主的に設定するように設計されている。日本の自動車メーカーの乗用車の設定車種は1980年代ホンダ・プレリュード(マニュアル車も含めて全車装着した)を初めとして一時増加したが、1990年代に減少した原因の一つは、この設定可能速度の制限にある。
クルーズコントロールの自動解除
一般的には、危険防止のためブレーキを踏んだり変速すると自動解除される。しかし、手動変速してもクルーズコントロールを自動解除しない車(2003年 マツダ・RX-8 オートマチックトランスミッション車)もある。この場合、手動変速によるエンジンブレーキが無効化される。
運転者感覚とのズレ
速度設定値と実際の車速との間に時間的な遅れが発生することが避けられない。上り坂でかなり速度が落ちてから急にスロットルが開いたり、下り坂ではどんどん速度が増してから急にエンジンブレーキが掛かったりするなど運転者感覚とズレることがあり、ある種の「気持ち悪さ」を感じさせることもある。また、日本の道路状況では長時間一定速度で走行することはあまりなく、実際上、数分あるいは十数分ごとにクルーズコントロールを再設定することが多いので、かえって面倒と感じる者もいる。

アダプティブクルーズコントロール (Adaptive Cruise Control, ACC)[編集]

衝突被害軽減ブレーキには、先行車もしくは障害物との距離や接近率などを測定するための前方監視サブシステム、制動装置介入サブシステムが含まれているが、これらのサブシステムを利用することによって、従来のクルーズコントロールの機能に加え、先行車の動向に対応した車速制御をも行うものである。

在来のクルーズコントロールが、自車の速度を設定した速度に一定に保つことを目的としたシステムであるのと比べ、先行車との車間距離を一定に保つ機能を併せ持っているため、車速維持システムであると同時に、ある種の車両追随システムとしての側面も併せ持つ。

在来のクルーズコントロールでは周囲の交通状況の変化とは無関係に設定速度を維持する機能しかもたないため、先行車との車間距離が減少或いは拡大するなど、一定の車速では対応できない場合はその都度、運転者による操作が必要であり日本のような交通状況では使用できる場面が比較的限られていたが、アダプティブクルーズコントロールでは前方監視サブシステムの情報から車間距離を把握しているため、先行車の減速から運転者の希望する設定速度のまでの加速に関してはほぼ自動制御となる。この点が、(先行車が適切な速度にあるという前提ではあるが)アダプティブクルーズコントロールによる速度制御を適用できる範囲が広いゆえんでもある。

使用法[編集]

設定[編集]

運転者からのコマンド入力方法は在来のクルーズコントロールとほぼ同様であるが、前方監視サブシステムが機能出来ない状況ではアダプティブクルーズコントロールは作動させられないという制限があるため、自車の状況がアダプティブクルーズコントロールとしての作動要件を満たさない場合、運転者に対しその旨を通知して在来のクルーズコントロールとして作動するもの、警告を発したうえアダプティブクルーズコントロールとしても在来のクルーズコントロールとしても作動しないもの、設定時に運転者にアダプティブクルーズコントロールとして作動させるか在来のクルーズコントロールとして作動させるかの選択が可能なものなどがある。

先行車との車間距離は車速等によってシステムが決定するが、運転者の判断により設定値を変更可能(安全性確保の観点からシステムによる補正が行われるのが一般的)なものが一般的である。

アダプティブクルーズコントロールにも設定可能速度範囲(例えば、40 - 110km/h)が存在し、コマンド入力時の自車の速度と設定速度が異なる場合は在来のクルーズコントロールと同様の動作を行うが、先行車がある場合は車間距離を考慮した制御も行う。また、設定した車間距離になった時点で先行車の速度が自車の設定速度を下回っている場合は、設定速度ではなく、先行車の速度で追随することになる。

なお、前方監視サブシステムが機能していても先行車をロックオンしていない状況でエンゲージした場合は、在来のクルーズコントロールとほぼ同様の制御をするが、前方監視サブシステムからの情報評価は継続しているため、新たな先行車にロックオンした場合はアダプティブクルーズコントロール独自の制御方式に移行する。

アダプティブクルーズコントロール中の加速[編集]

前方監視サブシステムの情報から車間距離が増大する判断した場合は、自動的に加速し、設定された車間距離を保つように作動する。ただし、運転者が設定した速度以上には加速しないため、先行車の速度が設定速度を上回った場合は後落し車間距離は増大する。また先行車の加速度が自車の加速度を上回る場合も車間距離は増大する。

このまま車間距離が増大し続け、前方監視サブシステムがブレークロックした場合、設定可能速度範囲内であれば在来のクルーズコントロールと同様に設定速度を維持し、設定速度範囲より低い場合は車速制御を取りやめるのが一般的である。

運転者が積極的に介入したい場合のコマンド入力方法は車間距離の設定を除き、在来のクルーズコントロールとほぼ同様である。

アダプティブクルーズコントロール中の減速、停止および解除[編集]

前方監視サブシステムの情報から車間距離が減少すると判断した場合は、自動的に減速し、設定された車間距離を保つように作動する。エンジン制御による減速のみでは対応できないと判断した場合は、制動装置等に介入しての減速も実施する。従って、先行車が完全に停車し、自車との車間距離が規定値以下になると判断した場合には自車も自動的に停止する。なお、停止した後の挙動については停車を維持するものと、制動装置等への介入を取りやめるもの(従ってオートマチック車の場合はクリーピングに移行する。)がある。衝突被害軽減ブレーキ参照。

なお、衝突被害軽減ブレーキによる制動装置などへの介入は、衝突時のダメージ軽減を目的とし運転者の意志を尊重しているため、衝突被害軽減ブレーキが限界と判断した時点で初めて実施されるため急激な減速となるが、アダプティブクルーズコントロールによる制動装置等への介入は、車間距離維持を目的としているため、一般的には緩やかな減速となる。ただし、先行車が急停止するなど、急激に車間距離が減少する場合は、衝突被害軽減ブレーキの協調制御、あるいはオーバーライドによって可能な限り衝突を回避するように減速制御する。

運転者が積極的に介入したい場合のコマンド入力方法は車間距離の設定を除き、在来のクルーズコントロールとほぼ同様である。

速度再設定[編集]

前方監視サブシステムの情報から常時車間距離(先行車がない場合を含む)を把握しているため、リジュームコマンドによって加速が開始されても先行車に衝突するおそれがないという特性があるため、非常に低い速度(停止 - 数km/h)においても運転者がリジュームコマンドを与えることができる。そのため、運転者による積極的介入、あるいは車両諸元を超えるイベントが発生しなければ、自車の速度が設定速度を下回っても(一般的には停止しても)設定はクリアされないのが一般的である。

リジュームコマンドを与えた場合、先行車との車間距離を維持しながら復帰することになるため、先行車が自車の設定速度以下で定速走行に移行した場合はその速度を維持することになる(設定速度まで加速しない)。一方、先行車が自車の設定速度以上まで加速を続けた場合は自車の設定速度を上限として維持することになり、「アダプティブクルーズコントロール中の加速」に述べた状態と同様になる。

ただし、設定速度を下回った状態で前方監視サブシステムがブレークロックした場合は、運転者の操作によって設定速度範囲まで加速されないとリジュームコマンドをリジェクトするのが一般的である。

アダプティブクルーズコントロール独自の使用方法[編集]

先行車が有る状況でアダプティブクルーズコントロールをエンゲージする際、先行車の速度が運転者の希望する速度より低い状態でもあっても、先行車への追随が始まった後に、運転者が操作スイッチによって設定速度を希望する速度に増速しておけば、システムはその速度を限度とした追随走行と認識するため、先行車が定速の間はその速度を維持し、加速を始めれば追随し加速することになる(もちろん先行車が減速した場合にも対応する。)。すなわち、(条件はあるが)先行車の速度のいかんにかかわらず運転者の希望する速度を設定しておくことが可能である。

問題点[編集]

前方監視サブシステム等の情報に大きく依存するため以下のような問題が発生する。

  • 前方監視サブシステムのレンジと人間のレンジは必ずしも一致しない。従って、運転者がアダプティブククルーズコントロールに制御を依存した状態で
    • カーブ、急坂、先行車あるいは自車が車線変更した場合等は、運転者のレンジには先行車が入っていても前方監視サブシステムはブレークロックする場合がある。設定速度がブレークロックした時点の速度より高い場合、運転者の意図しない加速をする場合がある。例えば、運転者が追い越しを実施した際、先行車からはブレークロックするため、追い越し完了後の速度が設定速度以下であれば加速を続けることになるが、これは運転者の意図と合致するとは限らない。また曲率の大きいカーブのような、定速もしくは減速が適切な地点においては、前方監視サブシステムのレンジ外となりブレークロックする場合が有り、その場合は追随走行が解除され、在来のクルーズコントロールの制御と同じく設定速度をに合致しようとするため、加速してしまう場合もある(そのため自動車メーカーは自動車専用道などにおいてのみの使用を強く推奨している。)。
    • 先行車なしで定速走行中、運転者のレンジには新たな先行車が入ってきても、前方監視サブシステムがサーチからロックオンに移行できるとは限らない。従って人間が制御していれば滑らかな減速で対応できるような状態でも、アダプティブクルーズコントロールは制御が遅れ、結果として急激な減速をする場合がある。
    • ロックオン状態での車間距離制御についてアダプティブクルーズコントロールは忠実に制御しようとするので、例えば隣接する車線から新たな車両が流入してきた場合、人間の場合は一時的に車間距離が短縮することを許容した上での制御も可能であるが、アダプティブクルーズコントロールは新たな先行車との車間距離を確保するために減速してしまう。
    • 先行車の車速変動が頻繁な場合、人間が制御している場合はある程度の予見を加味した滑らかな速度制御が可能であるが、アダプティブクルーズコントロールの場合は忠実に追随するための加減速を伴うことになる。これにシステムのヒステリシスが加味されるため、状況によっては自車の速度制御が非常にランブルになる。
  • 前述のとおり、自動車メーカーは自動車専用道などにおいてのみの使用を強く推奨しているが、一般のクルーズコントロールと比較した場合、一般道での使用も容易ではあるものの、交通状況の変化に対する対応力は人間に及ばず自車の速度挙動の制御は劣るため、周囲の交通状況、特に後続車に対して必要以上の制御を要求してしまうことにもなる。
  • 先行車にロックオンした場合、ブレークロックした場合における運転者に対する通知方法や、制御方法に関しては車種に依存する。先行車をロックオンしていない場合は制動装置への介入を行わないタイプもあるので、先行車がいる場合は(先行車が適切な速度制御を行っているという前提ではあるが)設定速度内で降下できる降坂を、先行車がいないと設定速度を超過してしまうものもある。
  • 前方監視サブシステムの方式や性能によって、サーチ、ロックオン、ブレークロックなどの条件が相違する。ある車種のアダプティブクルーズコントロールが運転者の意図した作動をしたとしても、同じ状況であっても他車種では意図しない作動をする場合もある。例えば、自転車や二輪車などに対してどの様な反応をするか、天候の変化によっての制御がどうなるかは車種に依存する。
  • 先行車がいない場合の速度維持に関する問題は在来型クルーズコントロールに準ずる。ただし、カーナビゲーションシステムと連携し、道路の地理的条件を考慮したより適切な速度制御を実施するものもある。

関連項目[編集]

外部リンク[編集]