車両の走行状態制御装置、および車両の走行状態制御方法
【課題】制御時における演算量の増大を抑制すること。
【解決手段】まず、自車両に設定した基準部分を通って車幅方向に延びる直線よりも自車両前方側の並走エリアに存在する他車両を並走対象として選択する。続いて、自車両が、並走対象として選択した他車両と並走するように自車両の走行状態を制御する。そのため、並走対象として選択した他車両の走行状態、つまり、限られた他車両の走行状態をもとに、自車両の走行状態を制御する。それゆえ、例えば、自車両の周囲に他車両が複数台ある場合にも、それら複数台の他車両のうちの限られた他車両の走行状態を演算処理すれば済む。その結果、演算量の増大を抑制できる。
【解決手段】まず、自車両に設定した基準部分を通って車幅方向に延びる直線よりも自車両前方側の並走エリアに存在する他車両を並走対象として選択する。続いて、自車両が、並走対象として選択した他車両と並走するように自車両の走行状態を制御する。そのため、並走対象として選択した他車両の走行状態、つまり、限られた他車両の走行状態をもとに、自車両の走行状態を制御する。それゆえ、例えば、自車両の周囲に他車両が複数台ある場合にも、それら複数台の他車両のうちの限られた他車両の走行状態を演算処理すれば済む。その結果、演算量の増大を抑制できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自車両の走行状態を制御する車両の走行状態制御装置、および車両の走行状態制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術としては、例えば、特許文献１に記載の技術がある。
特許文献１に記載の技術では、まず、無線通信で、他車両から当該他車両の情報を受信する。続いて、受信した他車両の情報に基づいて、アライメントベクトル、コヒージョンベクトル、およびセパレーションベクトルを算出する。アライメントベクトルとは、近くの他車両の動きに合わせて自車両を同じ方向に走行させるベクトルである。コヒージョンベクトルとは、車群の中心に自車両を向かわせるベクトルである。セパレーションベクトルとは、自車両が他車両に干渉するのを回避させるベクトルである。続いて、算出したこれらのベクトルに基づいて、自車両がどのような走行速度で走行するのが一番適切で効率的かを演算する。続いて、その演算結果に基づいて自車両の走行速度を制御する。これにより、自車両に、他車両と車群を形成させるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１７６３５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、車群を形成する他車両の数が増大すると、ベクトルの演算量が増大し、自車両を適切に制御することが困難であった。
本発明は、上記のような点に着目し、制御時における演算量の増大を抑制することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明では、まず、自車両に設定した基準位置を通って車幅方向に延びる直線よりも自車両前方側に設定した並走エリア内に存在する他車両を並走対象として選択する。続いて、並走対象として選択した他車両の走行状態に基づいて、自車両が当該他車両と並走するように自車両の走行状態を制御する。
【発明の効果】
【０００６】
この構成によれば、並走対象として選択した他車両の走行状態、つまり、限られた他車両の走行状態をもとに、自車両の走行状態を制御する。そのため、例えば、自車両の周囲に他車両が複数台ある場合にも、それら複数台の他車両のうちの限られた他車両の走行状態を演算処理すれば済む。その結果、演算量の増大を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】走行状態制御装置を装備した車両の装置構成の概念図である。
【図２】コントローラ９の構成を表すブロック図である。
【図３】並走エリアおよび接近エリアの設定方法を説明する説明図である。
【図４】並走エリアおよび接近エリアの設定方法の変形例を説明する説明図である。
【図５】対象車両の選択方法を説明する説明図である。
【図６】コントローラ９が実行する処理を表すフローチャートである。
【図７】自車両Ａに対する他車両の相対情報の算出方法を説明する説明図である。
【図８】第１実施形態の走行状態制御装置の動作を説明するための説明図である。
【図９】第１実施形態の走行状態制御装置の動作を説明するための説明図である。
【図１０】第１実施形態の走行状態制御装置の動作を説明するための説明図である。
【図１１】第２実施形態のコントローラ９の構成を表すブロック図である。
【図１２】収束エリアの設定方法を説明する説明図である。
【図１３】自車両Ａの走行状態の制御方法を説明する説明図である。
【図１４】コントローラ９が実行する処理を表すフローチャートである。
【図１５】第２実施形態の走行状態制御装置の動作を説明するための説明図である。
【図１６】第２実施形態の走行状態制御装置の動作を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
次に、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
本実施形態の走行状態制御装置は、無線通信で他車両から情報を取得し、取得した情報に基づいて並走対象とする他車両を選択し、選択した他車両と自車両が並走するように自車両Ａの走行状態を制御して、自車両Ａに他車両と車群を形成させるものである。なお、他車両としては、自車両Ａと同様の走行状態制御装置を装備しているものを想定する。
【０００９】
（構成）
図１は、第１実施形態の走行状態制御装置を装備した車両の装置構成の概念図である。
図１に示すように、自車両Ａは、操舵角センサ１、車速センサ２、および位置検出装置３等のセンサ類を備える。これらセンサ類は、検出結果をコントローラ９に出力する。
操舵角センサ１は、運転者によるステアリングホイールの操舵角を検出する。操舵角センサ１としては、例えば、ステアリングコラムに取り付けたロータリエンコーダ等が利用可能である。
【００１０】
車速センサ２は、車輪４ＦＬ〜４ＲＲの回転数を検出する。そして、検出した車輪４ＦＬ〜４ＲＲの回転数に基づいて走行速度νを検出する。車速センサ２としては、例えば、車輪４ＦＬ〜４ＲＲに取り付けたロータリエンコーダ等が利用可能である。
位置検出装置３は、自車両Ａの位置を検出する。自車両Ａの位置は、自車両Ａに設定した基準位置ＰのＸＹ座標系の座標値（Ｘ、Ｙ）で表す。基準位置Ｐとしては、例えば、自車両Ａの重心位置、および無線通信の電波を送受信するアンテナの設置位置等を利用可能である。ＸＹ座標系とは、路面に設定し互いに直交したＸ軸およびＹ軸を有する座標系である。位置検出装置３としては、例えば、人工衛星の発する電波をもとに位置を測定するＧＰＳ（Global Positioning System）、およびジャイロセンサ等が利用可能である。
【００１１】
また、自車両Ａは、無線通信装置５を備える。
無線通信装置５は、他車両の無線通信装置５に要求信号を送信するとともに、当該要求信号を受信した他車両の無線通信装置５が送信する返信信号を受信する。要求信号とは、他車両の無線通信装置５に当該他車両の車両情報の送信を要求する信号である。車両情報とは、車両の位置（つまり、基準位置Ｐ）の情報、車両の走行速度の情報、および車両のヨーレートの情報である。返信信号とは、要求信号を受信した車両の車両情報を含む信号である。無線通信装置５では、要求信号および返信信号の送信および受信は無線通信で行う。また、無線通信の電波を送受信するアンテナは、自車両Ａの基準位置Ｐに設置する。
【００１２】
また、無線通信装置５は、他車両の無線通信装置５が送信した要求信号を受信すると、自車両Ａの車両情報を含む返信信号を当該他車両の無線通信装置５に送信する。
また、自車両Ａは、エンジン出力制御装置６、および制動力制御装置７を備える。
エンジン出力制御装置６は、コントローラ９からの指令に従って、スロットルアクチュエータを開閉する。これにより、エンジンの出力を制御する。
【００１３】
制動力制御装置７は、コントローラ９からの指令に従って、各車輪４ＦＬ〜４ＲＲのホイールシリンダ８にマスタシリンダが昇圧した制動流体を個別に供給する。これにより、各車輪４ＦＬ〜４ＲＲの制動力を個別に制御する。
さらに、自車両Ａは、コントローラ９を備える。
コントローラ９は、マイクロプロセッサからなる。マイクロプロセッサは、Ａ／Ｄ変換回路、Ｄ／Ａ変換回路、中央演算処理装置、メモリ等から構成した集積回路を備える。そして、メモリに格納したプログラムに従って、センサ類が出力する検出結果に基づき、エンジンの出力を制御する指令をエンジン出力制御装置６に出力するとともに、各車輪４ＦＬ〜４ＲＲの制動力を制御する指令を制動力制御装置７に出力する。
図２は、コントローラ９の構成を表すブロック図である。
【００１４】
次に、コントローラ９について説明する。
コントローラ９は、車両情報取得部１０、無線通信部１１、相対情報算出部１２、エリア設定部１３、対象車両選択部１４、および挙動決定部１５を備える。
車両情報取得部１０は、まず、操舵角センサ１、車速センサ２、および位置検出装置３それぞれから検出結果を取得する。続いて、取得した検出結果が表す操舵角、および自車両Ａの走行速度に基づいて自車両Ａのヨーレートを算出する。続いて、取得した検出結果が表す自車両Ａの基準位置Ｐの情報、自車両Ａの走行速度の情報、および算出した自車両Ａのヨーレートの情報に基づいてそれら情報を含む自車両Ａの車両情報を生成する。続いて、生成した自車両Ａの車両情報を相対情報算出部１２に出力する。
【００１５】
無線通信部１１は、まず、要求信号を送信させる指令を無線通信装置５に出力する。ここで、他車両が、自車両Ａと同様の走行状態制御装置を装備していたとする。すると、他車両の無線通信装置５が、自車両Ａの無線通信装置５が送信した要求信号を受信し、当該他車両の車両情報を含む返信信号を自車両Ａの無線通信装置５に送信する。そのため、続いて、無線通信部１１は、当該要求信号を受信した他車両が送信する返信信号を無線通信装置５が受信すると、要求信号を送信してから返信信号を受信するまでに要した時間に基づいて、自車両Ａと当該他車両との間の距離を算出する。続いて、算出した距離の情報、および返信信号の内容（つまり、他車両の車両情報）を相対情報算出部１２に出力する。
【００１６】
これにより、例えば、自車両の基準位置Ｐの情報および他車両の基準位置Ｐの情報に基づいて自車両と他車両との間の距離を算出する方法と異なり、それらを取得できない場合にも、当該距離の情報を取得できる。また、取得する当該距離の精度を向上できる。
なお、無線通信装置５の電波が届く範囲に複数の他車両が存在する場合には、複数の他車両それぞれが要求信号を受信する。そのため、複数の他車両それぞれが返信信号を送信する。それゆえ、無線通信部１１は、複数の他車両それぞれの車両情報を取得する。
【００１７】
相対情報算出部１２は、まず、車両情報取得部１０が出力する自車両Ａの車両情報、および無線通信部１１が出力する他車両の車両情報に基づいて、自車両Ａに対する他車両の相対情報を算出する。他車両の相対情報とは、相対距離ｄｒの情報、および相対角度ｄθの情報を含む情報である。相対距離ｄｒとは、自車両の基準位置Ｐと他車両の基準位置Ｐとの間の距離である。相対角度ｄθとは、自車両の基準位置Ｐと他車両の基準位置Ｐとを通る直線がＸＹ座標系のＸ軸となす角である。続いて、相対情報算出部１２は、算出した他車両の相対情報を対象車両選択部１４に出力する。
なお、無線通信部１１で複数の他車両の車両情報を取得した場合には、相対情報算出部１２は、各他車両毎に、他車両の相対情報を算出する。
【００１８】
図３は、並走エリアおよび接近エリアを説明する説明図である。
エリア設定部１３は、まず、図３に示すように、並走エリアおよび接近エリアを設定する。並走エリアとは、自車両Ａの基準位置Ｐを通って車幅方向に延びる直線よりも自車両前方側の領域のうち自車両Ａに近い領域である。並走エリアの形状は、自車両Ａの基準位置Ｐを弧の中心点とし、自車両Ａの自車両前方に弧の中点を配し、中心角が１８０度よりわずかに小さい扇形とする。これにより、並走エリアの外形の弧の両端を通る２つの半径は、基準位置Ｐよりも自車両前方側に位置する。接近エリアとは、自車両Ａの基準位置Ｐを通って車幅方向に延びる直線よりも自車両前方側の領域のうち並走エリアより自車両から遠い領域である。接近エリアは、並走エリアの外径の弧と、当該弧の両端と自車両Ａの基準点Ｐを通る２直線とで囲んだ領域とする。続いて、エリア設定部１３は、設定結果を挙動決定部１５に出力する。並走エリアおよび接近エリアの領域は、ＸＹ座標系で表す。
【００１９】
図４は、並走エリアおよび接近エリアの変形例を説明する説明図である。
なお、本実施形態では、並走エリアの形状を扇形とする例を示したが、他の構成を採用することもできる。例えば、図４に示すように、扇形の弧の両端を通る２つの半径部分の形状を保ちつつ、弧の部分を自車両前方に突き出た形状としてもよい。
また、並走エリアの大きさは、自車両Ａの並走対象となる他車両と当該自車両Ａとの車間距離を考慮して設定する。具体的には、車間距離を大きくする場合には、並走エリアを大きくする。また、車間距離を小さくする場合には、並走エリアを小さくする。
【００２０】
また、並走エリアの大きさは、自車両Ａと他車両とで車群を形成して走行したときに、並走エリア内に存在する他車両が当該走行時に想定可能な範囲内の加速を行っても、当該他車両が並走エリア内から外れることがないような大きさとする。
なお、並走エリアの大きさを設定する方法としては、並走エリアの各部の物理的な大きさを直接的に設定する方法や、当該各部の物理的な大きさを、設定した時間幅に自車両Ａと他車両との速度差を乗算した乗算結果で設定する方法が利用可能である。並走エリアの各部の物理的な大きさを当該乗算結果で設定する方法によれば、自車両Ａと他車両との速度差が大きい場合にも、当該他車両が並走エリア内から外れることを防止できる。
【００２１】
図５は、対象車両の選択方法を説明する説明図である。
対象車両選択部１４は、図５に示すように、まず、相対情報算出部１２が出力する他車両の相対情報、およびエリア設定部１３が設定した並走エリアおよび接近エリアに基づいて、自車両Ａの周辺を走行する他車両を選択する。続いて、選択した他車両を、自車両Ａを並走させる車両または自車両Ａを接近させる車両（以下、「対象車両」と呼ぶ）に設定する。続いて、設定結果を挙動決定部１５に出力する。
【００２２】
挙動決定部１５は、無線通信部１１が出力する他車両の車両情報のうち、対象車両選択部１４が選択した対象車両の車両情報に基づいて、対象車両の基準位置Ｐが、エリア設定部１３が設定した並走エリアおよび接近エリアのいずれに存在するのかを判定する。続いて、対象車両の基準位置Ｐが並走エリア内にあると判定した場合には、対象車両の車両情報に基づき、自車両Ａが対象車両と並走するように自車両Ａの車両走行状態を制御する。一方、対象車両の基準位置Ｐが接近エリア内にあると判定した場合には、対象車両の車両情報に基づき、自車両Ａが対象車両に近づくように自車両Ａの車両走行状態を制御する。自車両Ａの走行状態の制御では、まず、当該走行状態を実現する目標走行速度および目標ヨーレートを設定する。続いて、設定した目標走行速度および目標ヨーレートに実際の走行速度およびヨーレートが一致するように、エンジンの出力を制御させる指令および各車輪４ＦＬ〜４ＲＲの制動力を制御させる指令をエンジン出力制御装置６および制動力制御装置７に出力する。自車両Ａのヨーレートの制御は、左右の車輪に制動力差を生じさせ、制動力差によるヨーレートによって行う。自車両Ａの走行速度の制御は、エンジンの出力の増減や、すべての車輪４ＦＬ〜４ＲＲへの制動力の増減によって行う。
【００２３】
車両情報取得部１０、無線通信部１１、相対情報算出部１２、対象車両選択部１４、エリア設定部１３、および挙動決定部１５のそれぞれは、以上の動作を定期的に繰り返す。
このように、本実施形態のコントローラ９は、設定した時間が経過するたびに、自車両Ａの基準位置Ｐを通って車幅方向に延びる直線よりも自車両前方側に存在し、かつ自車両Ａの周辺を走行する他車両を選択する。続いて、選択した他車両を、自車両Ａを並走させる対象車両に設定する。続いて、対象車両の基準位置Ｐが並走エリア内および接近エリア内のいずれにあるかを判定し、判定結果に応じて、自車両Ａを対象車両と並走させる自車両Ａの走行状態の制御と、自車両Ａを対象車両に近づける自車両Ａの走行状態の制御とを切り替える。これによって、自車両Ａが周辺の他車両と車群を形成して群走行を行う。
【００２４】
このように、本実施形態のコントローラ９は、まず、自車両の基準位置Ｐを通って車幅方向に延びる直線よりも自車両前方側に設定した並走エリアまたは接近エリアに存在し、かつ自車両Ａの周辺を走行する他車両を選択する。続いて、選択した他車両を対象車両とし、対象車両の車両情報に基づいて、自車両が対象車両と並走するように自車両の走行状態を制御する。そのため、他車両を１台選択し、選択した他車両の車両情報、つまり、１台分の他車両の車両情報をもとに、自車両の走行状態を制御する。そのため、例えば、自車両の周囲に他車両が複数台ある場合にも、それら複数台の他車両のうちの１台の車両情報を演算処理すれば済む。その結果、演算量の増大を抑制できる。
【００２５】
（コントローラ９の処理）
図６は、コントローラ９が実行する処理を表すフローチャートである。
次に、上記コントローラ９の処理について図６を参照して説明する。
なお、図６の処理は、一定時間（例えば、１０msec.）が経過するたびに実行する。
図６に示すように、ステップＳ１０１では、自車両Ａの車両情報を取得する。
具体的には、コントローラ９は、まず、操舵角センサ１、車速センサ２、および位置検出装置３それぞれから検出結果を取得する。続いて、取得した検出結果に基づいて、自車両Ａの基準位置Ｐの情報、自車両Ａの走行速度の情報、および自車両Ａのヨーレートの情報を含む自車両Ａの車両情報を生成する。
【００２６】
続いてステップＳ１０２に移行して、並走エリアおよび接近エリアを設定する。
続いてステップＳ１０３に移行して、無線通信で、他車両の車両情報を取得する。
具体的には、コントローラ９は、まず、要求信号を送信させる指令を無線通信装置５に出力する。続いて、当該要求信号を受信した他車両が送信する返信信号を無線通信装置５が受信すると、要求信号を送信してから返信信号を受信するまでに要した時間に基づいて、自車両Ａと当該他車両との間の距離を算出する。自車両Ａと当該他車両との間の距離の算出は、無線通信装置５が要求信号を送信してから返信信号を受信するまでに要した時間に３×１０8を乗算し、乗算結果を２で除算して得る。
【００２７】
なお、無線通信装置５の電波が届く範囲に複数の他車両が存在する場合には、複数の他車両それぞれが要求信号を受信する。そのため、複数の他車両それぞれが返信信号を送信する。それゆえ、自車両Ａは、複数の他車両それぞれの車両情報を取得する。
図７は、自車両Ａに対する他車両の相対情報の算出方法を説明する説明図である。
続いてステップＳ１０４に移行して、自車両Ａに対する他車両の相対情報を算出する。
【００２８】
具体的には、図７に示すように、コントローラ９は、まず、前記ステップＳ１０１で取得した自車両の車両情報、および前記ステップＳ１０３で取得した他車両の車両情報に基づき、下記（１）および（２）式に従って相対距離ｄｒおよび相対角度ｄθを算出する。
ｄｒ＝（（Ｘ2−Ｘ1）2＋（Ｙ2−Ｙ1）2）1/2 [m] ・・・（１）
ｄθ＝ｔａｎ-1（（Ｙ2−Ｙ1）/（Ｘ2−Ｘ1））[rad] ・・・（２）
ここで、（Ｘ1、Ｙ1）は自車両Ａの基準位置Ｐの座標であり、（Ｘ2、Ｙ2）は他車両の基準位置Ｐの座標である。
【００２９】
なお、前記ステップＳ１０３で複数の他車両の車両情報を取得した場合には、コントローラ９は、各他車両毎に、他車両の相対情報を算出する。
続いて、コントローラ９は、算出結果に基づき、相対距離ｄｒの情報、および相対角度ｄθの情報を含む他車両の相対情報を生成する。
続いてステップＳ１０５では、他車両の相対走行速度ｄνを算出する。他車両の相対走行速度ｄνとは、自車両Ａに対する他車両の走行速度の成分のうち、自車両Ａの基準位置Ｐから他車両の基準位置Ｐに伸ばした直線に沿った方向の成分である。
具体的には、コントローラ９は、前記ステップＳ１０１で取得した自車両Ａの車両情報、前記ステップＳ１０３で取得した他車両の車両情報、および前記ステップＳ１０４で生成した他車両の相対情報に基づき、下記（３）式に従って相対走行速度ｄνを算出する。
【００３０】
【数１】
【００３１】
ここで、ν1[m/s]は自車両Ａの走行速度であり、γ1[rad/s]は自車両Ａのヨーレートであり、φ1は自車両の姿勢角である。同様に、ν2[m/s]は他車両の走行速度であり、γ2[rad/s]は他車両のヨーレートであり、φ2は他車両の姿勢角である。
また、相対車体ヨー角ｄφの算出式では、積分範囲は、他車両が送信する当該他車両の車両情報が受信できるようになってから現在までの経過時間とする。
なお、前記ステップＳ１０３で複数の他車両の車両情報を取得した場合には、コントローラ９は、各他車両毎に、相対走行速度ｄνを算出する。
【００３２】
また、本実施形態では、他車両のヨーレートγ2と自車両Ａのヨーレートγ1との差を時間積分して相対車体ヨー角ｄφを算出する例を示したが、他の構成を採用することもできる。例えば、他車両の基準位置Ｐの時間履歴から他車両の走行方向を判定し、自車両Ａの基準位置Ｐの時間履歴から自車両Ａの走行方向を判定し、それらの判定結果をもとに、他車両の走行方向と自車両Ａの走行方向との差を相対車体ヨー角ｄφとしてもよい。
【００３３】
続いてステップＳ１０６に移行して、対象車両を設定する。
具体的には、コントローラ９は、まず、他車両が並走エリアおよび接近エリアのいずれかに存在するか否かを判定する。当該判定では、前記ステップＳ１０２で設定した並走エリアおよび接近エリア、および前記ステップＳ１０３で取得した他車両の車両情報に基づき、他車両の基準位置Ｐの座標（Ｘ2、Ｙ2）が並走エリア内にある場合には、他車両が並走エリア内に存在すると判定する。一方、他車両の基準位置Ｐの座標（Ｘ2、Ｙ2）が接近エリア内にある場合には、他車両が並走エリア内に存在すると判定する。
【００３４】
続いて、コントローラ９は、当該判定の結果、および前記ステップＳ１０４で生成した他車両の相対情報に基づき、下記（４）式に従って修正相対距離ｄｒ’を算出する。
ｄｒ’＝Ｋ・ｄｒ[m] ・・・（４）
ここで、Ｋは他車両が並走エリアおよび接近エリアのいずれかに存在すると判定した場合には「１」とし、他車両が並走エリアおよび接近エリアのいずれかにも存在しないと判定した場合には「∞（コントローラ９が取り得る最大値）」とする。
【００３５】
これにより、自車両Ａの基準位置Ｐを通って車幅方向に延びる直線よりも車両後方側に存在する他車両の修正相対距離ｄｒ’をコントローラ９の取り得る最大値とする。
なお、前記ステップＳ１０３で複数の他車両の車両情報を取得した場合には、コントローラ９は、各他車両毎に、上記判定および修正相対距離ｄｒ’を算出を行う。
続いて、コントローラ９は、算出結果に基づき、修正相対距離ｄｒ’が最小となる他車両を選択し、選択した他車両を対象車両に設定する。なお、修正相対距離ｄｒ’が「∞」である他車両しか存在しない場合には、対象車両を選択せずこの演算処理を終了する。
【００３６】
なお、本実施形態では、修正相対距離ｄｒ’が最小となる他車両を対象車両とする例を示したが、他の構成を採用することもできる。例えば、下記（５）式に従って、修正相対距離ｄｒ’を相対走行速度ｄνで除した除算結果、つまり、ＴＴＣ(Time To Collision)が最小となる他車両を対象車両としてもよい。
ＴＴＣ＝ｄｒ’/ｄν＝Ｋ・ｄｒ/ｄν[sec.] ・・・（５）
これにより、自車両Ａと他車両との速度差が大きい場合にも、自車両Ａの走行状態と他車両の挙動とを考慮し、運転者が体感的に自車両Ａに近いと感じる他車両を選択できる。そのため、より運転者の感覚に適した制御を実現できる。
【００３７】
また、例えば、自車両Ａと他車両との相対走行速度ｄνを用いることなく、並走エリアをより小さな領域として、並走エリア内に存在する他車両を検出し、その検出の結果をもとに、並走エリア内に存在する他車両を対象車両に設定してもよい。
なお、本実施形態では、対象車両の選択に、前記ステップＳ１０４で算出した相対距離ｄｒを用いる例を示したが、他の構成を採用することもできる。例えば、当該相対距離ｄｒに代えて、前記ステップＳ１０３で無線通信装置５が要求信号を送信してから返信信号を受信するまでに要する時間をもとに算出した相対距離ｄｒを用いてもよい。
【００３８】
続いてステップＳ１０７では、対象車両が並走エリア内に存在するか否かを判定する。
具体的には、コントローラ９は、まず、前記ステップＳ１０６で算出した修正相対距離ｄｒ’に基づき、下記（６）式に従って差Δｒを算出する。
Δｒ＝ＤＲ−ｄｒ’[m] ・・・（６）
ここで、ＤＲは並走エリアの外径の弧の半径である。
【００３９】
続いて、コントローラ９は、差Δｒが正値であるか否かを判定する。そして、差Δｒが正値であると判定した場合には、対象車両が並走エリア内に存在していると判定し、ステップＳ１０８に移行する。一方、差Δｒが正値ではないと判定した場合には、対象車両が接近エリア内に存在していると判定し、ステップＳ１０９に移行する。
なお、本実施形態では、並走エリアの外径の弧の半径と修正相対距離ｄｒ’との差に基づいて、対象車両が並走エリアおよび接近エリアのいずれに存在するのかを判定する例を示したが、他の構成を採用することもできる。例えば、図４に示すように、並走エリアの形状が扇形以外の形状をしている場合には、以下の判定手順を採用できる。
【００４０】
具体的には、コントローラ９は、まず、自車両Ａの基準位置Ｐおよび対象車両の基準位置Ｐを通る直線と、並走エリアの外縁との交点の位置を算出する。交点の位置は、自車両Ａの基準位置Ｐを原点とし、自車両Ａの自車両前方に延びているｘ軸、自車両Ａの車幅右方向に延びているｙ軸を有するｘｙ座標系の座標値（Ｐx、Ｐy）で表す。
続いて、コントローラ９は、前記ステップＳ１０３で取得した対象車両の車両情報に基づいてｘｙ座標系における対象車両の基準位置Ｐの座標（ｄx’、ｄｙ’）を算出する。
【００４１】
続いて、コントローラ９は、算出したｘｙ座標系における並走エリアの外縁の座標（Ｐx、Ｐy）、および算出したｘｙ座標系における対象車両の基準位置Ｐの座標（ｄx’、ｄｙ’）に基づき、下記（７）（８）式に従って差ΔｒxおよびΔｒyを算出する。
Δｒx＝｜Ｐx｜−｜ｄｘ’｜[m] ・・・（７）
Δｒy＝｜Ｐy｜−｜ｄｙ’｜[m] ・・・（８）
続いて、コントローラ９は、差ΔｒxおよびΔｒyが両方とも正値であるか否かを判定する。そして、差ΔｒxおよびΔｒyが正値であると判定した場合には、対象車両が並走エリア内に存在していると判定し、前記ステップＳ１０８に移行する。一方、差ΔｒxおよびΔｒyの少なくとも一方でも正値ではないと判定した場合には、対象車両が接近エリア内に存在していると判定し、前記ステップＳ１０９に移行する。
【００４２】
前記ステップＳ１０８では、自車両Ａが対象車両と並走するように、自車両Ａの走行状態を制御する。
具体的には、コントローラ９は、まず、対象車両の走行速度を自車両Ａの目標走行速度ν*に設定し、対象車両のヨーレートを自車両Ａの目標ヨーレートγ*に設定する。続いて、設定した目標走行速度ν*および目標ヨーレートγ*それぞれに実際の自車両Ａの走行速度ν1およびヨーレートγ1が一致するように、エンジンの出力を制御させる指令および各車輪４ＦＬ〜４ＲＲの制動力を個別に制御させる指令をエンジン出力制御装置６および制動力制御装置７に出力する。続いて、この演算処理を終了する。
【００４３】
これにより、自車両Ａに対象車両と同じ挙動を実現させる。そして、対象車両と同じ挙動をさせることで、自車両Ａを対象車両と並走させることができる。
前記ステップＳ１０９では、自車両Ａが対象車両に接近するように、自車両Ａの走行状態を制御する。
具体的には、コントローラ９は、まず、対象車両の走行速度およびヨーレートに基づき、下記（９）（１０）式に従って目標走行速度ν*および目標ヨーレートγ*を算出する。
ν*＝Ｋv・（（ｄｘ2＋ｄｙ2）1/2−ＤＲ）[m/sec.] ・・・（９）
γ*＝Ｋγ・（tan-1（（ｄｙ−ＤＲ・sinφ2）/（ｄｘ−ＤＲ・cosφ2））−φ1）[rad/sec.] ・・・（１０）
ここで、Ｋvは速度ゲインであり、Ｋγはヨーレートゲインである。
【００４４】
続いて、コントローラ９は、算出した目標走行速度ν*および目標ヨーレートγ*に実際の自車両Ａの走行速度ν1およびヨーレートγ1が一致するように、エンジンの出力を制御させる指令および各車輪４ＦＬ〜４ＲＲの制動力を個別に制御させる指令をエンジン出力制御装置６および制動力制御装置７に出力する。続いて、この演算処理を終了する。
これにより、自車両Ａに、自車両Ａの基準位置Ｐと対象車両の基準位置Ｐとの間の距離に応じた走行速度を実現させる。そして、当該走行速度とさせることで、自車両Ａを対象車両に接近できる。また、自車両Ａに、対象車両と姿勢角を揃えるヨーレートを実現させる。そして、当該ヨーレートとさせることで、対象車両への追従性を向上できる。
【００４５】
（動作）
図８〜図１０は本実施形態の走行状態制御装置の動作を説明するための説明図である。
次に、第１実施形態の走行状態制御装置を装備した自車両Ａの動作について、図８〜図１０を参照して説明する。
まず、設定した時間が経過するたびに、操舵角センサ１、車速センサ２、および位置検出装置３のそれぞれが検出結果を表す信号をコントローラ９に出力する。
また、図６に示すように、コントローラ９は、コントローラ９の演算処理において、操舵角センサ１、車速センサ２、および位置検出装置３それぞれから検出結果を表す信号を取得する。続いて、コントローラ９は、取得した信号に基づいて自車両Ａの車両情報を算出する（ステップＳ１０１）。続いて、コントローラ９は、並走エリアおよび接近エリアを設定する（ステップＳ１０２）。続いて、コントローラ９は、要求信号を送信させる指令を無線通信装置５に出力する（ステップＳ１０３）。
【００４６】
また、コントローラ９が当該信号を出力すると、無線通信装置５は、自車両Ａの周囲に存在する他車両に要求信号を送信する。ここで、図８に示すように、自車両Ａが走行している道路上に、当該道路を自車両Ａと同じ方向に向かう３台の他車両（以下、それぞれを「第１他車両Ｂ」「第２他車両Ｃ」「第３他車両Ｄ」と呼ぶ）が存在していたとする。また、第１他車両Ｂ、第２他車両Ｃおよび第３他車両Ｄのそれぞれは、自車両Ａと同様の走行状態制御装置を装備していたとする。すると、第１他車両Ｂ、第２他車両Ｃおよび第３他車両Ｄそれぞれの無線通信装置５が、要求信号を受信する。続いて、第１他車両Ｂ、第２他車両Ｃおよび第３他車両Ｄそれぞれの無線通信装置５は、当該無線通信装置５を備える車両の車両情報を含む返信信号を自車両Ａの無線通信装置５に送信する。
【００４７】
また、第１他車両Ｂ、第２他車両Ｃおよび第３他車両Ｄの無線通信装置５のそれぞれが返信信号を送信するたびに、自車両Ａの無線通信装置５は、当該返信信号を受信する。続いて、コントローラ９は、受信した返信信号、つまり、車両情報を含む信号を無線通信装置５から取得する（ステップＳ１０３）。これにより、コントローラ９は、第１他車両Ｂ、第２他車両Ｃおよび第３他車両Ｄそれぞれの車両情報を取得する。
【００４８】
続いて、コントローラ９は、自車両Ａの車両情報と、第１他車両Ｂ、第２他車両Ｃおよび第３他車両Ｄの車両情報とに基づいて、相対情報を算出する（ステップＳ１０４）。続いて、コントローラ９は、相対走行速度ｄνを算出する（ステップＳ１０５）。ここで、図８に示すように、第１他車両Ｂが接近エリア内に存在し、第２他車両Ｃが並走エリア内に存在し、第３他車両Ｄが自車両Ａの後方にあり、並走エリアおよび接近エリアのいずれにも存在しないとする。すると、コントローラ９は、設定した並走エリアおよび接近エリア、および取得した車両情報に基づき、第１他車両Ｂが接近エリア内に存在すると判定し、第２他車両Ｃが並走エリア内に存在すると判定する。同様に、第３他車両Ｄの位置が並走エリア内および接近エリア内のいずれにも存在しないと判定する。
【００４９】
続いて、コントローラ９は、当該判定の結果および相対情報に基づき、第１他車両Ｂ、第２他車両Ｃおよび第３他車両Ｄそれぞれの修正相対距離ｄｒ1’、ｄｒ2’およびｄｒ3’を算出する。修正相対距離ｄｒ1’、ｄｒ2’およびｄｒ3’の大小関係は、ｄｒ3’＞ｄｒ1’＞ｄｒ2’となる。続いて、コントローラ９は、算出結果に基づき、修正相対距離ｄｒ2’が最小となる第２他車両Ｃを選択し、選択した第２他車両Ｃを対象車両に設定する。
【００５０】
続いて、コントローラ９は、対象車両である第２他車両Ｃが並走エリア内に存在すると判定する（ステップＳ１０７、ＹＥＳ）。続いて、コントローラ９は、第２他車両Ｃの走行速度を自車両Ａの目標走行速度ν*に設定し、第２他車両Ｃのヨーレートを自車両Ａの目標ヨーレートγ*に設定する。続いて、コントローラ９は、設定した目標走行速度ν*および目標ヨーレートγ*に実際の自車両Ａの走行速度およびヨーレートが一致するエンジン出力制御装置６および制動力制御装置７に出力する（ステップＳ１０８）。
【００５１】
また、コントローラ９が指令を出力すると、エンジン出力制御装置６は、コントローラ９からの指令に従って、スロットルアクチュエータを開閉する。これにより、エンジンの出力を制御する。また、制動力制御装置７は、コントローラ９からの指令に従って、各車輪４ＦＬ〜４ＲＲのホイールシリンダ８にマスタシリンダが昇圧した制動流体を個別に供給する。これにより、各車輪４ＦＬ〜４ＲＲの制動力を個別に制御する。
【００５２】
これによって、自車両Ａに第２他車両Ｃと同じ挙動を実現させる。そして、第２他車両Ｃと同じ挙動をさせることで、自車両Ａを第２他車両Ｃと並走させることができる。
このように、本実施形態の走行状態制御装置では、第１他車両Ｂ、第２他車両Ｃ、第３他車両Ｄのうちから、第２他車両Ｃを選択し、選択した第２他車両Ｃの車両情報、つまり、１台分の他車両の車両情報をもとに、自車両の走行状態を制御する。そのため、例えば、自車両の周囲に他車両が複数台ある場合にも、それら複数台の他車両のうちの１台の走行状態の情報を演算処理すれば済む。その結果、演算量の増大を抑制できる。
【００５３】
一方、第２他車両Ｃが存在せず、コントローラ９が、対象車両として第１他車両Ｂを選択したとする。すると、コントローラ９は、対象車両である第１他車両Ｂが接近エリア内に存在すると判定する（ステップＳ１０７、ＮＯ）。続いて、コントローラ９は、自車両Ａの基準位置Ｐと第１他車両Ｂの基準位置Ｐとの間の距離に基づいて目標走行速度ν*を設定する。また、自車両Ａの姿勢角と第１他車両Ｂの姿勢角とを一致させる目標ヨーレートγ*を設定する。続いて、コントローラ９は、設定した目標走行速度ν*および目標ヨーレートγ*に実際の自車両Ａの走行速度νおよびヨーレートγが一致するように、エンジンの出力を制御させる指令および各車輪４ＦＬ〜４ＲＲの制動力を個別に制御させる指令をエンジン出力制御装置６および制動力制御装置７に出力する（ステップＳ１０９）。
【００５４】
また、コントローラ９が指令を出力すると、エンジン出力制御装置６は、コントローラ９からの指令に従って、スロットルアクチュエータを開閉する。これにより、エンジンの出力を制御する。また、制動力制御装置７は、コントローラ９からの指令に従って、各車輪４ＦＬ〜４ＲＲのホイールシリンダ８にマスタシリンダが昇圧した制動流体を個別に供給する。これにより、各車輪４ＦＬ〜４ＲＲの制動力を個別に制御する。
これによって、図９に示すように、自車両Ａに、自車両Ａの基準位置Ｐと第１他車両Ｂの基準位置Ｐとの間の距離に応じた走行速度を実現させる。そして、当該走行速度とさせることで、自車両Ａを対象車両である第１他車両Ｂに接近させることができる。
【００５５】
コントローラ９は、以上の動作を定期的に繰り返す。
また、上記動作を繰り返すうちに、自車両Ａが第１他車両Ｂに接近し、第１他車両Ｂが並走エリアに入ったとする。すると、コントローラ９は、第１他車両Ｂが並走エリア内に存在すると判定する（ステップＳ１０７、ＹＥＳ）。続いて、コントローラ９は、第１他車両Ｂの走行速度を目標走行速度ν*に設定し、第１他車両Ｂのヨーレートを目標ヨーレートγ*に設定する。続いて、コントローラ９は、設定した目標走行速度ν*および目標ヨーレートγ*に実際の自車両Ａの走行速度およびヨーレートが一致するように、エンジンの出力を制御させる指令および各車輪４ＦＬ〜４ＲＲの制動力を個別に制御させる指令をエンジン出力制御装置６および制動力制御装置７に出力する（ステップＳ１０８）。
【００５６】
これにより、自車両Ａに第１他車両Ｂと同じ挙動を実現させる。そして、第１他車両Ｂと同じ挙動をさせることで、自車両Ａを第１他車両Ｂと並走させることができる。
また、自車両Ａが曲線路等、直線路以外の道路を走行している場合には、道路の曲率に応じて、自車両Ａと他車両との位置関係が変化する。そのため、図１０に示すように、自車両Ａと第１他車両Ｂとの位置関係の変化に応じて、対象車両の変更や、自車両Ａを第１他車両Ｂと並走させる制御と自車両Ａを第１他車両Ｂに接近させる制御の切り替えを行う。これによって、自車両Ａが周辺の他車両と車群を形成して群走行を行う。
【００５７】
ここで、本実施形態では、図１の無線通信装置５、および図２の無線通信部１１が受信手段および送信手段を構成する。以下同様に、図１の無線通信装置５、コントローラ９、図２の無線通信部１１、および図６のステップＳ１０３〜Ｓ１０５が取得手段を構成する。また、図１のコントローラ９、および図６のステップＳ１０６が選択手段を構成する。さらに、図１のエンジン出力制御装置６、制動力制御装置７、ホイールシリンダ８、コントローラ９、および図６のステップＳ１０８が制御手段を構成する。また、図１のコントローラ９、図２の相対情報算出部１２、図６のステップＳ１０５が相対速度取得手段を構成する。
【００５８】
（本実施形態の効果）
（１）本実施形態では、まず、選択手段が、自車両に設定した基準位置を通って車幅方向に延びる直線よりも自車両前方側に設定した並走エリアに存在する他車両を並走対象として選択する。続いて、制御手段が、並走対象として選択した他車両の走行状態に基づいて、自車両が当該他車両と並走するように自車両の走行状態を制御する。
この構成によれば、並走エリア内の他車両を並走対象として選択し、選択した他車両の走行状態、つまり、限られた他車両の走行状態をもとに、複雑なベクトル演算を行わずに自車両の走行状態を制御する。その結果、演算量の増大を抑制できる。
【００５９】
また、自車両に設定した基準部分を通って車幅方向に延びる直線よりも車両後方側に、自車両と同様の走行状態制御装置を備える他車両が存在し、当該他車両が、自車両に並走するように走行状態を制御している場合に、自車両が当該他車両を選択することがない。それゆえ、自車両が、当該他車両に並走するように自車両の走行状態を制御することを防止できる。そのため、自車両と他車両とが互いに並走相手に選択し、自車両と当該他車両とが互いを追いかけるローカル群を形成してしまうことを容易な制御で防止できる。
【００６０】
（２）まず、送信手段が、他車両に当該他車両の位置および走行状態の送信を要求する要求信号を送信する。続いて、取得手段が、要求信号を送信してから当該要求信号を受信した他車両が送信する当該他車両の位置および走行状態を受信するまでに要した時間に基づいて、自車両と当該他車両との間の距離を取得する。
この構成によれば、例えば、自車両の位置および他車両の位置に基づいて自車両と他車両との間の距離を算出する方法と異なり、それらを取得できない場合にも、当該距離を取得できる。また、自車両の位置および他車両の位置に基づいて自車両と他車両との間の距離を算出する方法に比べ、取得する当該距離の精度を向上できる。
【００６１】
（３）選択手段が、並走エリア内に存在し、かつ自車両と他車両との間の距離を自車両と当該他車両との相対速度で除した除算結果が最小となる他車両を選択する。
この構成によれば、他車両として、自車両の運転者が体感的に自車両に近いと感じる他車両を選択できる。そのため、より運転者の感覚に適した制御を実現できる。
【００６２】
（４）制御手段が、並走対象である他車両が並走エリア内に存在する場合には、自車両の走行速度およびヨーレートのそれぞれが当該他車両の走行速度およびヨーレートと一致するように自車両の走行状態を制御する。また、制御手段が、並走対象である他車両が接近エリア内に存在する場合には、当該他車両の位置およびヨーレートに基づいて、自車両が当該他車両に接近するように自車両の走行状態を制御する。
このような構成によれば、他車両が並走エリア内に存在する場合には、自車両の走行速度およびヨーレートそれぞれが当該他車両の走行速度およびヨーレートと等しくなる。それゆえ、自車両に、適切な速度で当該他車両と並走を行わせることができる。
また、他車両が接近エリア内に存在する場合には、自車両が当該他車両に接近するようになる。それゆえ、当該他車両を並走エリアに入れることができる。そのため、自車両に、当該他車両と車群を形成させて安定的に走行させることができる。
【００６３】
（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態について図面を参照して説明する。
本実施形態の走行状態制御装置は、自車両Ａに他車両と車群を形成させるときに、自車両Ａが他車両の側方に位置し自車両Ａと他車両とが並走する並列群を形成するように、自車両Ａの走行状態を制御する点が前記第１実施形態と異なる。
なお、前記第１実施形態と同様な構成については、同一の符号を付して説明する。
【００６４】
（構成）
図１１は、第２実施形態のコントローラ９の構成を表すブロック図である。
本実施形態のコントローラ９の基本構成は、前記第１実施形態と同様である。ただし、エリア設定部１３の構成および挙動決定部の１５の構成が異なる。
エリア設定部１３は、図１１に示すように、収束エリア設定部１６を備える。
図１２は、収束エリアの設定方法を説明する説明図である。
収束エリア設定部１６は、図１２に示すように、並走エリア内に３つの収束エリアを設定する。収束エリアとは、設定した半径を有する円形状の領域である。各収束エリアの位置は、それぞれ並走エリアのうちの、自車両右方側、自車両左方側、および自車両前方側に設定する。また、収束エリア設定部１６は、各収束エリアに優先度を設定する。優先度の高さは、自車両右方側の収束エリア、自車両左方側の収束エリアを最も高い優先度１とし、自車両前方側の収束エリアを次に高い優先度２とする。
【００６５】
図１３は、自車両Ａの走行状態の制御方法を説明する説明図である。
挙動決定部１５の基本構成は、前記第１実施形態と同様である。ただし、対象車両が３つの収束エリアのいずれかに対象車両が位置するように、自車両Ａの車両走行状態を制御する点が異なる。対象車両の配置は、３つの収束エリアのうち、優先度が高い収束エリアに優先的に行う。すなわち、自車両前方側の収束エリアよりも、自車両右方側の収束エリアおよび自車両左方側収束エリアに優先的に対象車両を配置する。
これにより、自車両左方側の収束エリアまたは自車両右方側の収束エリアに優先的に対象車両を配置できる。そのため、自車両Ａに他車両と車群を形成させるときに並列群を形成できる。それゆえ、道幅の広い道路で、車群が占める空間の利用効率を向上できる。
【００６６】
（コントローラ９の処理）
図１４は、コントローラ９が実行する処理を表すフローチャートである。
本実施形態のコントローラ９の処理は、前記第１実施形態と同様である。ただし、ステップＳ１０２の内容と、ステップＳ１０８に代えてステップＳ２０１〜Ｓ２０５を有する点と、ステップＳ１０９に代えてステップＳ２０６〜Ｓ２０８を有する点とが異なる。
前記ステップＳ１０２では、並走エリア、接近エリアおよび収束エリアを設定する。
また、前記ステップＳ２０１では、対象車両が、優先度が最も高い収束エリア内に存在するか否かを判定する。
【００６７】
具体的には、コントローラ９は、前記ステップＳ１０３で取得した対象車両の基準位置Ｐの座標（Ｘ2、Ｙ2）が優先度が最も高い収束エリア、つまり、優先度１の収束エリアのいずれかに存在するか否かを判定する。そして、当該座標（Ｘ2、Ｙ2）が優先度１の収束エリア内にあると判定した場合には、対象車両が優先度１の収束エリア内に存在すると判定し（ＹＥＳ）ステップＳ２０２に移行する。一方、当該座標（Ｘ2、Ｙ2）が優先度１の収束エリア内にないと判定した場合には、対象車両が優先度１の収束エリア内に存在しないと判定し（ＹＥＳ）ステップＳ２０３に移行する。
【００６８】
前記ステップＳ２０２では、自車両Ａが、対象車両が優先度が最も高い収束エリアから外れないように移動し、対象車両と並走するように自車両Ａの走行状態を制御する。
具体的には、コントローラ９は、まず、前記ステップＳ１０１で取得した自車両Ａの車両情報、および前記ステップＳ１０３で取得した対象車両の車両情報に基づいて、目標走行速度ν*および目標ヨーレートγ*を算出する。自車両Ａの車両情報としては、自車両の走行速度およびヨーレートを利用する。対象車両の車両情報としては、対象車両の走行速度およびヨーレートを利用する。目標走行速度ν*および目標ヨーレートγ*としては、自車両Ａと対象車両との位置関係を維持するように算出する。つまり、目標走行速度ν*および目標ヨーレートγ*は、ｘｙ座標系における対象車両の相対位置が変わらないように算出する。続いて、コントローラ９は、算出した目標走行速度ν*および目標ヨーレートγ*に実際の自車両Ａの走行速度ν1およびヨーレートγ1が一致するように、エンジンの出力を制御させる指令および各車輪４ＦＬ〜４ＲＲの制動力を個別に制御させる指令をエンジン出力制御装置６および制動力制御装置７に出力する。
【００６９】
なお、本実施形態では、自車両と対象車両との位置関係相対位置を維持するように目標走行速度ν*および目標ヨーレートγ*を算出し、その算出結果を実現する自車両Ａの車両走行状態を制御する例を示したが、他の構成を採用することもできる。例えば、対象車両が収束エリアから外れてから、対象車両が収束エリアに戻るように自車両Ａを移動させる目標走行速度ν*および目標ヨーレートγ*を算出してもよい。
【００７０】
一方、前記ステップＳ２０３では、優先度が最も高い収束エリアのいずれかに、対象車両以外の他車両が存在するか否かを判定する。
具体的には、コントローラ９は、前記ステップＳ１０３で取得した他車両の基準位置Ｐの座標（Ｘ2、Ｙ2）が優先度が最も高い収束エリア、つまり、優先度１の収束エリアのいずれかに存在するか否かを判定する。そして、当該座標（Ｘ２、Ｙ２）が優先度１の収束エリア内にあると判定した場合には、他車両が優先度１の収束エリアのいずれかに存在すると判定し（ＹＥＳ）ステップＳ２０４に移行する。一方、当該座標（Ｘ２、Ｙ２）が優先度１の収束エリア内にないと判定した場合には、他車両が優先度１の収束エリアのいずれにも存在しないと判定し（ＹＥＳ）ステップＳ２０５に移行する。
【００７１】
前記ステップＳ２０４では、他車両が存在しない収束エリアのうち、優先順位が最も高い収束エリアに対象車両が入るように、自車両Ａの走行状態を制御する。
具体的には、コントローラ９は、まず、前記ステップＳ１０１で取得した自車両Ａの車両情報、および前記ステップＳ１０３で取得した対象車両の車両情報に基づいて、目標走行速度ν*および目標ヨーレートγ*を算出する。自車両Ａの車両情報としては、自車両Ａの走行速度およびヨーレートを利用する。対象車両の車両情報としては、対象車両の走行速度およびヨーレートを利用する。目標走行速度ν*および目標ヨーレートγ*としては、他車両が存在しない収束エリアのうち、優先度が最も高い収束エリアに対象車両が入るものを算出する。続いて、コントローラ９は、算出した目標走行速度ν*および目標ヨーレートγ*に実際の自車両Ａの走行速度ν1およびヨーレートγ1が一致するように、エンジンの出力を制御させる指令および各車輪４ＦＬ〜４ＲＲの制動力を個別に制御させる指令をエンジン出力制御装置６および制動力制御装置７に出力する。
【００７２】
一方、前記ステップＳ２０５では、優先度が最も高い収束エリアに対象車両が入るように、自車両Ａの走行状態を制御する。
具体的には、コントローラ９は、まず、前記ステップＳ１０３で取得した対象車両の基準位置Ｐの座標（Ｘ２、Ｙ２）が並走エリアの自車両右方側に存在するか否かを判定する。そして、当該座標（Ｘ２、Ｙ２）が並走エリアの自車両右方側に存在すると判定した場合には、自車両右方側の収束エリアに対象車両が入るように自車両Ａを移動させる目標走行速度ν*および目標ヨーレートγ*を算出する。一方、当該座標（Ｘ２、Ｙ２）が並走エリアの自車両左方側に存在すると判定した場合には、自車両左方側方の収束エリアに対象車両が入るように自車両を移動させる目標走行速度ν*および目標ヨーレートγ*を算出する。続いて、コントローラ９は、算出した目標走行速度ν*および目標ヨーレートγ*に実際の自車両Ａの走行速度ν1およびヨーレートγ1が一致するように、エンジンの出力を制御させる指令および各車輪４ＦＬ〜４ＲＲの制動力を個別に制御させる指令をエンジン出力制御装置６および制動力制御装置７に出力する。
これにより、自車両左方側の収束エリアまたは自車両右方側の収束エリアに対象車両を配置できる。そのため、自車両に他車両と車群を形成させるときに並列群を形成できる。
【００７３】
一方、前記ステップＳ２０６では、対象車両が、接近エリアの自車両右方側に存在するか否かを判定する。
具体的には、コントローラ９は、まず、前記ステップＳ１０３で取得した対象車両の車両情報に基づいて、対象車両の基準位置Ｐの座標（ｘ２、ｙ２）のｘ成分が正値であるか否かを判定する。そして、当該座標（ｘ２、ｙ２）のｘ成分が正値であると判定した場合には、対象車両が自車両右方側に存在すると判定し（ＹＥＳ）ステップＳ２０７に移行する。一方、当該座標（ｘ２、ｙ２）のｘ成分が正値ではないと判定した場合には、対象車両が自車両左方側に存在すると判定し（ＮＯ）ステップＳ２０８に移行する。
【００７４】
前記ステップＳ２０７では、対象車両の左側方を目標地点とし、自車両Ａが対象車両に接近するように自車両Ａの走行状態を制御する。
具体的には、コントローラ９は、まず、前記ステップＳ１０１で取得した自車両Ａの車両情報、および前記ステップＳ１０３で取得した他車両の車両情報に基づき、下記（１１）（１２）式に従って目標走行速度ν*および目標ヨーレートγ*を算出する。
ν*＝Ｋv・（（ｄｘ−ＤＲ・cos（π/２−φ2））2＋（ｄｙ−ＤＲ・sin（π/２−φ2））2）1/2 ・・・（１１）
γ*＝Ｋγ・（tan-1（（ｄｙ−ＤＲ・sin（π/２−φ2））/（ｄｘ−ＤＲ・cos（π/２−φ2）））−φ1） ・・・（１２）
【００７５】
ここで、目標走行速度ν*および目標ヨーレートγ*としては、対象車両の左側方を目標地点とし、自車両Ａが目標地点に移動し、かつ自車両Ａが目標地点に到達したときに目標姿勢角をとるものを算出する。ここで、対象車両の左側方の位置は、（ｄｘ−ＤＲ・cos（π/２−φ2）、ｄｙ−ＤＲ・sin（π/２−φ2））とする。また、目標姿勢角は、tan-1（（ｄｙ−ＤＲ・sin（π/２−φ2））/（ｄｘ−ＤＲ・cos（π/２−φ2）））−φ1とする。
【００７６】
また、上記（１１）（１２）式で演算に用いる各変数ｄｘ、ｄｙ、φ1、φ2は、前記ステップＳ１０３で取得した対象車両の位置およびヨーレート等に基づいて算出する。
続いて、コントローラ９は、算出した目標走行速度ν*および目標ヨーレートγ*に実際の自車両Ａの走行速度ν1およびヨーレートγ1が一致するように、エンジンの出力を制御させる指令および各車輪４ＦＬ〜４ＲＲの制動力を個別に制御させる指令をエンジン出力制御装置６および制動力制御装置７に出力する。続いて、この演算処理を終了する。
【００７７】
これにより、自車両Ａに、対象車両の左側方への移動を実現させる。そして、対象車両の左側方に移動させることで、対象車両が並走エリアに入った場合に、自車両Ａが対象車両の左側方に位置し自車両Ａと対象車両とが並走する並列群を容易に形成できる。
具体的には、コントローラ９は、まず、前記ステップＳ１０１で取得した自車両Ａの車両情報、および前記ステップＳ１０３で取得した他車両の車両情報に基づき、上記（１１）（１２）式に従って目標走行速度ν*および目標ヨーレートγ*を算出する。
【００７８】
続いて、算出した目標走行速度ν*および目標ヨーレートγ*に実際の自車両Ａの走行速度ν1およびヨーレートγ1が一致するように、エンジンの出力を制御させる指令および各車輪４ＦＬ〜４ＲＲの制動力を個別に制御させる指令をエンジン出力制御装置６および制動力制御装置７に出力する。続いて、この演算処理を終了する。
これにより、自車両Ａに、対象車両の右側方への移動を実現させる。そして、対象車両の右側方に移動させることで、対象車両が並走エリアに入った場合に、自車両Ａが対象車両の右側方に位置し自車両Ａと対象車両とが並走する並列群を容易に形成できる。
【００７９】
（動作）
図１６は、本実施形態の走行状態制御装置の動作を説明するための説明図である。
次に、第２実施形態の走行状態制御装置を装備した自車両Ａの動作について、図１５および図１６を参照して説明する。
まず、設定した時間が経過するたびに、操舵角センサ１、車速センサ２、および位置検出装置３のそれぞれが検出結果を表す信号をコントローラ９に出力する。
また、図１４に示すように、コントローラ９は、コントローラ９の演算処理において、操舵角センサ１、車速センサ２、および位置検出装置３それぞれから検出結果を表す信号を取得する。続いて、コントローラ９は、取得した信号に基づいて自車両Ａの車両情報を算出する（ステップＳ１０１）。続いて、コントローラ９は、並走エリア、接近エリアおよび収束エリアを設定する（ステップＳ１０２）。続いて、コントローラ９は、要求信号を送信させる指令を無線通信装置５に出力する（ステップＳ１０３）。
【００８０】
また、コントローラ９が当該信号を出力すると、無線通信装置５は、自車両Ａの周囲に存在する他車両に要求信号を送信する。ここで、図１５に示すように、自車両Ａが走行している道路上に、当該道路を自車両Ａと同じ方向に向かう１台の他車両（以下、「第４他車両Ｅ」と呼ぶ））が存在していたとする。また、第４他車両Ｅは、自車両Ａと同様の走行状態制御装置を、つまり、無線通信装置５を装備していたとする。すると、第４他車両Ｅの無線通信装置５が、要求信号を受信する。続いて、第４他車両Ｅの無線通信装置５は、第４他車両Ｅの車両情報を含む返信信号を自車両Ａの無線通信装置５に送信する。
【００８１】
また、第４他車両Ｅの無線通信装置５が返信信号を送信すると、自車両Ａの無線通信装置５は、当該返信信号を受信する。続いて、コントローラ９は、受信した返信信号、つまり、車両情報を含む信号を無線通信装置５から取得する（ステップＳ１０３）。これにより、コントローラ９は、第４他車両Ｅの車両情報を取得する。
続いて、コントローラ９は、自車両Ａの車両情報と、第４他車両Ｅの車両情報とに基づいて、相対情報を算出する（ステップＳ１０４）。続いて、コントローラ９は、相対走行速度ｄνを算出する（ステップＳ１０５）。ここで、第４他車両Ｅが並走エリアに存在せず、接近エリア内に存在したとする。すると、コントローラ９は、設定した並走エリアおよび接近エリア、および取得した車両情報に基づき、第４他車両Ｅが接近エリア内にあると判定する。続いて、コントローラ９は、当該判定の結果および相対情報に基づき、第４他車両Ｅを選択し、選択した第４他車両Ｅを対象車両に設定する。
【００８２】
続いて、コントローラ９は、対象車両である第４他車両Ｅが接近エリア内に存在すると判定する（ステップＳ１０７、ＮＯ）。ここで、第４他車両Ｅが接近エリア内の自車両右方側に存在したとする。すると、コントローラ９は、対象車両が接近エリア内の自車両右方側に存在すると判定する（ステップＳ２０６、ＹＥＳ）。続いて、コントローラ９は、自車両の車両情報および対象車両の車両情報に基づき、対象車両の左側方を目標地点とし、その目標地点に自車両を移動させる目標走行速度ν*および目標ヨーレートγ*を算出する。続いて、コントローラ９は、算出した目標走行速度ν*および目標ヨーレートγ*に実際の自車両Ａの走行速度ν1およびヨーレートγ1が一致するように、エンジンの出力を制御させる指令および各車輪４ＦＬ〜４ＲＲの制動力を個別に制御させる指令をエンジン出力制御装置６および制動力制御装置７に出力する（ステップＳ２０７）。
【００８３】
コントローラ９は、以上の動作を定期的に繰り返す。
これにより、第４他車両Ｅを並走エリア内に入れることができる。それゆえ、自車両Ａに、第４他車両Ｅと車群を形成して安定的に走行させることができる。
また、第４他車両Ｅが並走エリアに入った場合に、自車両Ａが対象車両の左側方に位置し自車両Ａと対象車両とが並走する並列群を容易に形成できる。
【００８４】
一方、図１６（ａ）に示すように、自車両Ａが走行している道路上に、当該道路を自車両Ａと同じ方向に向かう２台の他車両（以下、「第５他車両Ｆ」「第６他車両Ｇ」と呼ぶ））が存在していたとする。また、第５他車両Ｆおよび第６他車両Ｇそれぞれは、自車両Ａと同様の走行状態制御装置を装備していたとする。さらに、第５他車両Ｆおよび第６他車両Ｇのそれぞれは、自車両Ａの並走エリア内に存在し、コントローラ９が、対象車両として第５他車両Ｆを選択したとする。すると、コントローラ９が、対象車両である第５他車両Ｆが並走エリア内に存在すると判定する（ステップＳ１０７、ＹＥＳ）。ここで、第５他車両Ｆが収束エリアから外れた、収束エリア外に存在したとする。また、第６他車両Ｆが、自車両左方側の収束エリアに存在したとする。すると、コントローラ９が、対象車両が、優先度が最も高い収束エリア内に存在しないと判定する（ステップＳ２０１、ＮＯ）。続いて、コントローラ９が、優先度が最も高い収束エリアに、対象車両以外の他車両が存在すると判定する（ステップＳ２０３、ＹＥＳ）。続いて、コントローラ９が、他車両が存在しない収束エリアのうち、優先度が最も高い自車両右方側の収束エリアに対象車両が入るように自車両の走行状態を制御する目標走行速度ν*および目標ヨーレートγ*を算出する。続いて、コントローラ９が、算出した目標走行速度ν*および目標ヨーレートγ*に実際の自車両Ａの走行速度ν1およびヨーレートγ1が一致するように、エンジンの出力を制御させる指令および各車輪４ＦＬ〜４ＲＲの制動力を個別に制御させる指令をエンジン出力制御装置６および制動力制御装置７に出力する（ステップＳ２０４）。
【００８５】
これにより、図１６（ｂ）に示すように、自車両右方側の収束エリアに第５他車両Ｆを配置できる。それゆえ、第５他車両Ｆの後側に自車両Ａを接近させる方法と異なり、自車両Ａが他車両の側方に位置し自車両Ａと他車両とが並走する並列群を形成しやすい。そのため、道路幅の広い道路で、車群が占める空間の利用効率を向上できる。
ここで、本実施形態では、図１のコントローラ９、図１４のステップＳ２０２、Ｓ２０４、Ｓ２０５が制御手段を構成する。同様に、図１のコントローラ９、および図１４のステップＳ１０３およびＳ１０５が目標選択手段を構成する。
【００８６】
（本実施形態の効果）
（１）このように、本実施形態の走行状態制御装置では、制御手段が、並走対象である他車両が複数の収束エリア外に存在する場合には、他車両の走行状態に基づいて、複数の収束エリアのいずれかに当該他車両が入るように自車両の走行状態を制御する。
このような構成によれば、他車両に対し、自車両を適切な位置に移動できる。そのため、自車両と他車両とで形成する車群が占める空間の利用効率を向上できる。
【００８７】
（２）制御手段が、自車両前方側の収束エリアに比べ、自車両側方側の収束エリアに優先的に他車両が入るように、自車両の走行状態を制御する。
このような構成によれば、自車両側方側の収束エリアに他車両を位置させることができる。それゆえ、自車両に、当該他車両と並列群を形成をさせることができる。そのため、自車両と他車両とで形成する車群が占める空間の利用効率をより向上できる。
また、自車両前方側、および自車両側方側に収束エリアを設けた。そのため、道路幅の減少等、走行環境の変化が生じた場合には、車群の形態を柔軟に変更できる。
【００８８】
（３）制御手段が、並走対象である他車両が自車両側方側の収束エリア内に存在する場合には、自車両と当該他車両との位置関係を維持するように自車両の走行状態を制御する。
このような構成によれば、自車両と他車両とで形成する車群の形状を維持できる。それゆえ、自車両に、当該他車両との車群を維持させて安定的に走行させることができる。
【００８９】
（４）制御手段が、並走対象である他車両が接近エリア内の自車両右方側に存在する場合には、自車両を当該他車両の左側方に接近するように自車両の走行状態を制御する。また、並走対象である他車両が接近エリア内の自車両左方側に存在する場合には、自車両が当該他車両の右方側に接近するように自車両の走行状態を制御する。
このような構成によれば、自車両を他車両の側方に移動できる。それゆえ、自車両側方側の収束エリアの近くに他車両を位置させることができる。そのため、並走エリアに当該他車両が入った場合に、自車両側方側の収束エリアに他車両を位置させることができる。その結果、自車両に、当該他車両と並列群を形成をさせることができる。
【符号の説明】
【００９０】
５は無線通信装置（受信手段、送信手段、取得手段）、６はエンジン出力制御装置（制御手段）、７は制動力制御装置（制御手段）、８はホイールシリンダ（制御手段）、９はコントローラ（取得手段、選択手段、制御手段、相対速度取得手段）、１１は無線通信部（受信手段、送信手段、取得手段）、１２は相対情報算出部（相対速度取得手段）、ステップＳ１０３およびＳ１０４（取得手段）、Ｓ１０５（相対速度取得手段）ステップＳ１０６（選択手段）、ステップＳ１０８（制御手段）、ステップＳ２０２、Ｓ２０４、Ｓ２０５（制御手段）、ステップＳ１０３およびＳ１０５（目標選択手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自車両の走行状態を制御する車両の走行状態制御装置、および車両の走行状態制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術としては、例えば、特許文献１に記載の技術がある。
特許文献１に記載の技術では、まず、無線通信で、他車両から当該他車両の情報を受信する。続いて、受信した他車両の情報に基づいて、アライメントベクトル、コヒージョンベクトル、およびセパレーションベクトルを算出する。アライメントベクトルとは、近くの他車両の動きに合わせて自車両を同じ方向に走行させるベクトルである。コヒージョンベクトルとは、車群の中心に自車両を向かわせるベクトルである。セパレーションベクトルとは、自車両が他車両に干渉するのを回避させるベクトルである。続いて、算出したこれらのベクトルに基づいて、自車両がどのような走行速度で走行するのが一番適切で効率的かを演算する。続いて、その演算結果に基づいて自車両の走行速度を制御する。これにより、自車両に、他車両と車群を形成させるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１７６３５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、車群を形成する他車両の数が増大すると、ベクトルの演算量が増大し、自車両を適切に制御することが困難であった。
本発明は、上記のような点に着目し、制御時における演算量の増大を抑制することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、本発明では、まず、自車両に設定した基準位置を通って車幅方向に延びる直線よりも自車両前方側に設定した並走エリア内に存在する他車両を並走対象として選択する。続いて、並走対象として選択した他車両の走行状態に基づいて、自車両が当該他車両と並走するように自車両の走行状態を制御する。
【発明の効果】
【０００６】
この構成によれば、並走対象として選択した他車両の走行状態、つまり、限られた他車両の走行状態をもとに、自車両の走行状態を制御する。そのため、例えば、自車両の周囲に他車両が複数台ある場合にも、それら複数台の他車両のうちの限られた他車両の走行状態を演算処理すれば済む。その結果、演算量の増大を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】走行状態制御装置を装備した車両の装置構成の概念図である。
【図２】コントローラ９の構成を表すブロック図である。
【図３】並走エリアおよび接近エリアの設定方法を説明する説明図である。
【図４】並走エリアおよび接近エリアの設定方法の変形例を説明する説明図である。
【図５】対象車両の選択方法を説明する説明図である。
【図６】コントローラ９が実行する処理を表すフローチャートである。
【図７】自車両Ａに対する他車両の相対情報の算出方法を説明する説明図である。
【図８】第１実施形態の走行状態制御装置の動作を説明するための説明図である。
【図９】第１実施形態の走行状態制御装置の動作を説明するための説明図である。
【図１０】第１実施形態の走行状態制御装置の動作を説明するための説明図である。
【図１１】第２実施形態のコントローラ９の構成を表すブロック図である。
【図１２】収束エリアの設定方法を説明する説明図である。
【図１３】自車両Ａの走行状態の制御方法を説明する説明図である。
【図１４】コントローラ９が実行する処理を表すフローチャートである。
【図１５】第２実施形態の走行状態制御装置の動作を説明するための説明図である。
【図１６】第２実施形態の走行状態制御装置の動作を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
次に、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
本実施形態の走行状態制御装置は、無線通信で他車両から情報を取得し、取得した情報に基づいて並走対象とする他車両を選択し、選択した他車両と自車両が並走するように自車両Ａの走行状態を制御して、自車両Ａに他車両と車群を形成させるものである。なお、他車両としては、自車両Ａと同様の走行状態制御装置を装備しているものを想定する。
【０００９】
（構成）
図１は、第１実施形態の走行状態制御装置を装備した車両の装置構成の概念図である。
図１に示すように、自車両Ａは、操舵角センサ１、車速センサ２、および位置検出装置３等のセンサ類を備える。これらセンサ類は、検出結果をコントローラ９に出力する。
操舵角センサ１は、運転者によるステアリングホイールの操舵角を検出する。操舵角センサ１としては、例えば、ステアリングコラムに取り付けたロータリエンコーダ等が利用可能である。
【００１０】
車速センサ２は、車輪４ＦＬ〜４ＲＲの回転数を検出する。そして、検出した車輪４ＦＬ〜４ＲＲの回転数に基づいて走行速度νを検出する。車速センサ２としては、例えば、車輪４ＦＬ〜４ＲＲに取り付けたロータリエンコーダ等が利用可能である。
位置検出装置３は、自車両Ａの位置を検出する。自車両Ａの位置は、自車両Ａに設定した基準位置ＰのＸＹ座標系の座標値（Ｘ、Ｙ）で表す。基準位置Ｐとしては、例えば、自車両Ａの重心位置、および無線通信の電波を送受信するアンテナの設置位置等を利用可能である。ＸＹ座標系とは、路面に設定し互いに直交したＸ軸およびＹ軸を有する座標系である。位置検出装置３としては、例えば、人工衛星の発する電波をもとに位置を測定するＧＰＳ（Global Positioning System）、およびジャイロセンサ等が利用可能である。
【００１１】
また、自車両Ａは、無線通信装置５を備える。
無線通信装置５は、他車両の無線通信装置５に要求信号を送信するとともに、当該要求信号を受信した他車両の無線通信装置５が送信する返信信号を受信する。要求信号とは、他車両の無線通信装置５に当該他車両の車両情報の送信を要求する信号である。車両情報とは、車両の位置（つまり、基準位置Ｐ）の情報、車両の走行速度の情報、および車両のヨーレートの情報である。返信信号とは、要求信号を受信した車両の車両情報を含む信号である。無線通信装置５では、要求信号および返信信号の送信および受信は無線通信で行う。また、無線通信の電波を送受信するアンテナは、自車両Ａの基準位置Ｐに設置する。
【００１２】
また、無線通信装置５は、他車両の無線通信装置５が送信した要求信号を受信すると、自車両Ａの車両情報を含む返信信号を当該他車両の無線通信装置５に送信する。
また、自車両Ａは、エンジン出力制御装置６、および制動力制御装置７を備える。
エンジン出力制御装置６は、コントローラ９からの指令に従って、スロットルアクチュエータを開閉する。これにより、エンジンの出力を制御する。
【００１３】
制動力制御装置７は、コントローラ９からの指令に従って、各車輪４ＦＬ〜４ＲＲのホイールシリンダ８にマスタシリンダが昇圧した制動流体を個別に供給する。これにより、各車輪４ＦＬ〜４ＲＲの制動力を個別に制御する。
さらに、自車両Ａは、コントローラ９を備える。
コントローラ９は、マイクロプロセッサからなる。マイクロプロセッサは、Ａ／Ｄ変換回路、Ｄ／Ａ変換回路、中央演算処理装置、メモリ等から構成した集積回路を備える。そして、メモリに格納したプログラムに従って、センサ類が出力する検出結果に基づき、エンジンの出力を制御する指令をエンジン出力制御装置６に出力するとともに、各車輪４ＦＬ〜４ＲＲの制動力を制御する指令を制動力制御装置７に出力する。
図２は、コントローラ９の構成を表すブロック図である。
【００１４】
次に、コントローラ９について説明する。
コントローラ９は、車両情報取得部１０、無線通信部１１、相対情報算出部１２、エリア設定部１３、対象車両選択部１４、および挙動決定部１５を備える。
車両情報取得部１０は、まず、操舵角センサ１、車速センサ２、および位置検出装置３それぞれから検出結果を取得する。続いて、取得した検出結果が表す操舵角、および自車両Ａの走行速度に基づいて自車両Ａのヨーレートを算出する。続いて、取得した検出結果が表す自車両Ａの基準位置Ｐの情報、自車両Ａの走行速度の情報、および算出した自車両Ａのヨーレートの情報に基づいてそれら情報を含む自車両Ａの車両情報を生成する。続いて、生成した自車両Ａの車両情報を相対情報算出部１２に出力する。
【００１５】
無線通信部１１は、まず、要求信号を送信させる指令を無線通信装置５に出力する。ここで、他車両が、自車両Ａと同様の走行状態制御装置を装備していたとする。すると、他車両の無線通信装置５が、自車両Ａの無線通信装置５が送信した要求信号を受信し、当該他車両の車両情報を含む返信信号を自車両Ａの無線通信装置５に送信する。そのため、続いて、無線通信部１１は、当該要求信号を受信した他車両が送信する返信信号を無線通信装置５が受信すると、要求信号を送信してから返信信号を受信するまでに要した時間に基づいて、自車両Ａと当該他車両との間の距離を算出する。続いて、算出した距離の情報、および返信信号の内容（つまり、他車両の車両情報）を相対情報算出部１２に出力する。
【００１６】
これにより、例えば、自車両の基準位置Ｐの情報および他車両の基準位置Ｐの情報に基づいて自車両と他車両との間の距離を算出する方法と異なり、それらを取得できない場合にも、当該距離の情報を取得できる。また、取得する当該距離の精度を向上できる。
なお、無線通信装置５の電波が届く範囲に複数の他車両が存在する場合には、複数の他車両それぞれが要求信号を受信する。そのため、複数の他車両それぞれが返信信号を送信する。それゆえ、無線通信部１１は、複数の他車両それぞれの車両情報を取得する。
【００１７】
相対情報算出部１２は、まず、車両情報取得部１０が出力する自車両Ａの車両情報、および無線通信部１１が出力する他車両の車両情報に基づいて、自車両Ａに対する他車両の相対情報を算出する。他車両の相対情報とは、相対距離ｄｒの情報、および相対角度ｄθの情報を含む情報である。相対距離ｄｒとは、自車両の基準位置Ｐと他車両の基準位置Ｐとの間の距離である。相対角度ｄθとは、自車両の基準位置Ｐと他車両の基準位置Ｐとを通る直線がＸＹ座標系のＸ軸となす角である。続いて、相対情報算出部１２は、算出した他車両の相対情報を対象車両選択部１４に出力する。
なお、無線通信部１１で複数の他車両の車両情報を取得した場合には、相対情報算出部１２は、各他車両毎に、他車両の相対情報を算出する。
【００１８】
図３は、並走エリアおよび接近エリアを説明する説明図である。
エリア設定部１３は、まず、図３に示すように、並走エリアおよび接近エリアを設定する。並走エリアとは、自車両Ａの基準位置Ｐを通って車幅方向に延びる直線よりも自車両前方側の領域のうち自車両Ａに近い領域である。並走エリアの形状は、自車両Ａの基準位置Ｐを弧の中心点とし、自車両Ａの自車両前方に弧の中点を配し、中心角が１８０度よりわずかに小さい扇形とする。これにより、並走エリアの外形の弧の両端を通る２つの半径は、基準位置Ｐよりも自車両前方側に位置する。接近エリアとは、自車両Ａの基準位置Ｐを通って車幅方向に延びる直線よりも自車両前方側の領域のうち並走エリアより自車両から遠い領域である。接近エリアは、並走エリアの外径の弧と、当該弧の両端と自車両Ａの基準点Ｐを通る２直線とで囲んだ領域とする。続いて、エリア設定部１３は、設定結果を挙動決定部１５に出力する。並走エリアおよび接近エリアの領域は、ＸＹ座標系で表す。
【００１９】
図４は、並走エリアおよび接近エリアの変形例を説明する説明図である。
なお、本実施形態では、並走エリアの形状を扇形とする例を示したが、他の構成を採用することもできる。例えば、図４に示すように、扇形の弧の両端を通る２つの半径部分の形状を保ちつつ、弧の部分を自車両前方に突き出た形状としてもよい。
また、並走エリアの大きさは、自車両Ａの並走対象となる他車両と当該自車両Ａとの車間距離を考慮して設定する。具体的には、車間距離を大きくする場合には、並走エリアを大きくする。また、車間距離を小さくする場合には、並走エリアを小さくする。
【００２０】
また、並走エリアの大きさは、自車両Ａと他車両とで車群を形成して走行したときに、並走エリア内に存在する他車両が当該走行時に想定可能な範囲内の加速を行っても、当該他車両が並走エリア内から外れることがないような大きさとする。
なお、並走エリアの大きさを設定する方法としては、並走エリアの各部の物理的な大きさを直接的に設定する方法や、当該各部の物理的な大きさを、設定した時間幅に自車両Ａと他車両との速度差を乗算した乗算結果で設定する方法が利用可能である。並走エリアの各部の物理的な大きさを当該乗算結果で設定する方法によれば、自車両Ａと他車両との速度差が大きい場合にも、当該他車両が並走エリア内から外れることを防止できる。
【００２１】
図５は、対象車両の選択方法を説明する説明図である。
対象車両選択部１４は、図５に示すように、まず、相対情報算出部１２が出力する他車両の相対情報、およびエリア設定部１３が設定した並走エリアおよび接近エリアに基づいて、自車両Ａの周辺を走行する他車両を選択する。続いて、選択した他車両を、自車両Ａを並走させる車両または自車両Ａを接近させる車両（以下、「対象車両」と呼ぶ）に設定する。続いて、設定結果を挙動決定部１５に出力する。
【００２２】
挙動決定部１５は、無線通信部１１が出力する他車両の車両情報のうち、対象車両選択部１４が選択した対象車両の車両情報に基づいて、対象車両の基準位置Ｐが、エリア設定部１３が設定した並走エリアおよび接近エリアのいずれに存在するのかを判定する。続いて、対象車両の基準位置Ｐが並走エリア内にあると判定した場合には、対象車両の車両情報に基づき、自車両Ａが対象車両と並走するように自車両Ａの車両走行状態を制御する。一方、対象車両の基準位置Ｐが接近エリア内にあると判定した場合には、対象車両の車両情報に基づき、自車両Ａが対象車両に近づくように自車両Ａの車両走行状態を制御する。自車両Ａの走行状態の制御では、まず、当該走行状態を実現する目標走行速度および目標ヨーレートを設定する。続いて、設定した目標走行速度および目標ヨーレートに実際の走行速度およびヨーレートが一致するように、エンジンの出力を制御させる指令および各車輪４ＦＬ〜４ＲＲの制動力を制御させる指令をエンジン出力制御装置６および制動力制御装置７に出力する。自車両Ａのヨーレートの制御は、左右の車輪に制動力差を生じさせ、制動力差によるヨーレートによって行う。自車両Ａの走行速度の制御は、エンジンの出力の増減や、すべての車輪４ＦＬ〜４ＲＲへの制動力の増減によって行う。
【００２３】
車両情報取得部１０、無線通信部１１、相対情報算出部１２、対象車両選択部１４、エリア設定部１３、および挙動決定部１５のそれぞれは、以上の動作を定期的に繰り返す。
このように、本実施形態のコントローラ９は、設定した時間が経過するたびに、自車両Ａの基準位置Ｐを通って車幅方向に延びる直線よりも自車両前方側に存在し、かつ自車両Ａの周辺を走行する他車両を選択する。続いて、選択した他車両を、自車両Ａを並走させる対象車両に設定する。続いて、対象車両の基準位置Ｐが並走エリア内および接近エリア内のいずれにあるかを判定し、判定結果に応じて、自車両Ａを対象車両と並走させる自車両Ａの走行状態の制御と、自車両Ａを対象車両に近づける自車両Ａの走行状態の制御とを切り替える。これによって、自車両Ａが周辺の他車両と車群を形成して群走行を行う。
【００２４】
このように、本実施形態のコントローラ９は、まず、自車両の基準位置Ｐを通って車幅方向に延びる直線よりも自車両前方側に設定した並走エリアまたは接近エリアに存在し、かつ自車両Ａの周辺を走行する他車両を選択する。続いて、選択した他車両を対象車両とし、対象車両の車両情報に基づいて、自車両が対象車両と並走するように自車両の走行状態を制御する。そのため、他車両を１台選択し、選択した他車両の車両情報、つまり、１台分の他車両の車両情報をもとに、自車両の走行状態を制御する。そのため、例えば、自車両の周囲に他車両が複数台ある場合にも、それら複数台の他車両のうちの１台の車両情報を演算処理すれば済む。その結果、演算量の増大を抑制できる。
【００２５】
（コントローラ９の処理）
図６は、コントローラ９が実行する処理を表すフローチャートである。
次に、上記コントローラ９の処理について図６を参照して説明する。
なお、図６の処理は、一定時間（例えば、１０msec.）が経過するたびに実行する。
図６に示すように、ステップＳ１０１では、自車両Ａの車両情報を取得する。
具体的には、コントローラ９は、まず、操舵角センサ１、車速センサ２、および位置検出装置３それぞれから検出結果を取得する。続いて、取得した検出結果に基づいて、自車両Ａの基準位置Ｐの情報、自車両Ａの走行速度の情報、および自車両Ａのヨーレートの情報を含む自車両Ａの車両情報を生成する。
【００２６】
続いてステップＳ１０２に移行して、並走エリアおよび接近エリアを設定する。
続いてステップＳ１０３に移行して、無線通信で、他車両の車両情報を取得する。
具体的には、コントローラ９は、まず、要求信号を送信させる指令を無線通信装置５に出力する。続いて、当該要求信号を受信した他車両が送信する返信信号を無線通信装置５が受信すると、要求信号を送信してから返信信号を受信するまでに要した時間に基づいて、自車両Ａと当該他車両との間の距離を算出する。自車両Ａと当該他車両との間の距離の算出は、無線通信装置５が要求信号を送信してから返信信号を受信するまでに要した時間に３×１０8を乗算し、乗算結果を２で除算して得る。
【００２７】
なお、無線通信装置５の電波が届く範囲に複数の他車両が存在する場合には、複数の他車両それぞれが要求信号を受信する。そのため、複数の他車両それぞれが返信信号を送信する。それゆえ、自車両Ａは、複数の他車両それぞれの車両情報を取得する。
図７は、自車両Ａに対する他車両の相対情報の算出方法を説明する説明図である。
続いてステップＳ１０４に移行して、自車両Ａに対する他車両の相対情報を算出する。
【００２８】
具体的には、図７に示すように、コントローラ９は、まず、前記ステップＳ１０１で取得した自車両の車両情報、および前記ステップＳ１０３で取得した他車両の車両情報に基づき、下記（１）および（２）式に従って相対距離ｄｒおよび相対角度ｄθを算出する。
ｄｒ＝（（Ｘ2−Ｘ1）2＋（Ｙ2−Ｙ1）2）1/2 [m] ・・・（１）
ｄθ＝ｔａｎ-1（（Ｙ2−Ｙ1）/（Ｘ2−Ｘ1））[rad] ・・・（２）
ここで、（Ｘ1、Ｙ1）は自車両Ａの基準位置Ｐの座標であり、（Ｘ2、Ｙ2）は他車両の基準位置Ｐの座標である。
【００２９】
なお、前記ステップＳ１０３で複数の他車両の車両情報を取得した場合には、コントローラ９は、各他車両毎に、他車両の相対情報を算出する。
続いて、コントローラ９は、算出結果に基づき、相対距離ｄｒの情報、および相対角度ｄθの情報を含む他車両の相対情報を生成する。
続いてステップＳ１０５では、他車両の相対走行速度ｄνを算出する。他車両の相対走行速度ｄνとは、自車両Ａに対する他車両の走行速度の成分のうち、自車両Ａの基準位置Ｐから他車両の基準位置Ｐに伸ばした直線に沿った方向の成分である。
具体的には、コントローラ９は、前記ステップＳ１０１で取得した自車両Ａの車両情報、前記ステップＳ１０３で取得した他車両の車両情報、および前記ステップＳ１０４で生成した他車両の相対情報に基づき、下記（３）式に従って相対走行速度ｄνを算出する。
【００３０】
【数１】
【００３１】
ここで、ν1[m/s]は自車両Ａの走行速度であり、γ1[rad/s]は自車両Ａのヨーレートであり、φ1は自車両の姿勢角である。同様に、ν2[m/s]は他車両の走行速度であり、γ2[rad/s]は他車両のヨーレートであり、φ2は他車両の姿勢角である。
また、相対車体ヨー角ｄφの算出式では、積分範囲は、他車両が送信する当該他車両の車両情報が受信できるようになってから現在までの経過時間とする。
なお、前記ステップＳ１０３で複数の他車両の車両情報を取得した場合には、コントローラ９は、各他車両毎に、相対走行速度ｄνを算出する。
【００３２】
また、本実施形態では、他車両のヨーレートγ2と自車両Ａのヨーレートγ1との差を時間積分して相対車体ヨー角ｄφを算出する例を示したが、他の構成を採用することもできる。例えば、他車両の基準位置Ｐの時間履歴から他車両の走行方向を判定し、自車両Ａの基準位置Ｐの時間履歴から自車両Ａの走行方向を判定し、それらの判定結果をもとに、他車両の走行方向と自車両Ａの走行方向との差を相対車体ヨー角ｄφとしてもよい。
【００３３】
続いてステップＳ１０６に移行して、対象車両を設定する。
具体的には、コントローラ９は、まず、他車両が並走エリアおよび接近エリアのいずれかに存在するか否かを判定する。当該判定では、前記ステップＳ１０２で設定した並走エリアおよび接近エリア、および前記ステップＳ１０３で取得した他車両の車両情報に基づき、他車両の基準位置Ｐの座標（Ｘ2、Ｙ2）が並走エリア内にある場合には、他車両が並走エリア内に存在すると判定する。一方、他車両の基準位置Ｐの座標（Ｘ2、Ｙ2）が接近エリア内にある場合には、他車両が並走エリア内に存在すると判定する。
【００３４】
続いて、コントローラ９は、当該判定の結果、および前記ステップＳ１０４で生成した他車両の相対情報に基づき、下記（４）式に従って修正相対距離ｄｒ’を算出する。
ｄｒ’＝Ｋ・ｄｒ[m] ・・・（４）
ここで、Ｋは他車両が並走エリアおよび接近エリアのいずれかに存在すると判定した場合には「１」とし、他車両が並走エリアおよび接近エリアのいずれかにも存在しないと判定した場合には「∞（コントローラ９が取り得る最大値）」とする。
【００３５】
これにより、自車両Ａの基準位置Ｐを通って車幅方向に延びる直線よりも車両後方側に存在する他車両の修正相対距離ｄｒ’をコントローラ９の取り得る最大値とする。
なお、前記ステップＳ１０３で複数の他車両の車両情報を取得した場合には、コントローラ９は、各他車両毎に、上記判定および修正相対距離ｄｒ’を算出を行う。
続いて、コントローラ９は、算出結果に基づき、修正相対距離ｄｒ’が最小となる他車両を選択し、選択した他車両を対象車両に設定する。なお、修正相対距離ｄｒ’が「∞」である他車両しか存在しない場合には、対象車両を選択せずこの演算処理を終了する。
【００３６】
なお、本実施形態では、修正相対距離ｄｒ’が最小となる他車両を対象車両とする例を示したが、他の構成を採用することもできる。例えば、下記（５）式に従って、修正相対距離ｄｒ’を相対走行速度ｄνで除した除算結果、つまり、ＴＴＣ(Time To Collision)が最小となる他車両を対象車両としてもよい。
ＴＴＣ＝ｄｒ’/ｄν＝Ｋ・ｄｒ/ｄν[sec.] ・・・（５）
これにより、自車両Ａと他車両との速度差が大きい場合にも、自車両Ａの走行状態と他車両の挙動とを考慮し、運転者が体感的に自車両Ａに近いと感じる他車両を選択できる。そのため、より運転者の感覚に適した制御を実現できる。
【００３７】
また、例えば、自車両Ａと他車両との相対走行速度ｄνを用いることなく、並走エリアをより小さな領域として、並走エリア内に存在する他車両を検出し、その検出の結果をもとに、並走エリア内に存在する他車両を対象車両に設定してもよい。
なお、本実施形態では、対象車両の選択に、前記ステップＳ１０４で算出した相対距離ｄｒを用いる例を示したが、他の構成を採用することもできる。例えば、当該相対距離ｄｒに代えて、前記ステップＳ１０３で無線通信装置５が要求信号を送信してから返信信号を受信するまでに要する時間をもとに算出した相対距離ｄｒを用いてもよい。
【００３８】
続いてステップＳ１０７では、対象車両が並走エリア内に存在するか否かを判定する。
具体的には、コントローラ９は、まず、前記ステップＳ１０６で算出した修正相対距離ｄｒ’に基づき、下記（６）式に従って差Δｒを算出する。
Δｒ＝ＤＲ−ｄｒ’[m] ・・・（６）
ここで、ＤＲは並走エリアの外径の弧の半径である。
【００３９】
続いて、コントローラ９は、差Δｒが正値であるか否かを判定する。そして、差Δｒが正値であると判定した場合には、対象車両が並走エリア内に存在していると判定し、ステップＳ１０８に移行する。一方、差Δｒが正値ではないと判定した場合には、対象車両が接近エリア内に存在していると判定し、ステップＳ１０９に移行する。
なお、本実施形態では、並走エリアの外径の弧の半径と修正相対距離ｄｒ’との差に基づいて、対象車両が並走エリアおよび接近エリアのいずれに存在するのかを判定する例を示したが、他の構成を採用することもできる。例えば、図４に示すように、並走エリアの形状が扇形以外の形状をしている場合には、以下の判定手順を採用できる。
【００４０】
具体的には、コントローラ９は、まず、自車両Ａの基準位置Ｐおよび対象車両の基準位置Ｐを通る直線と、並走エリアの外縁との交点の位置を算出する。交点の位置は、自車両Ａの基準位置Ｐを原点とし、自車両Ａの自車両前方に延びているｘ軸、自車両Ａの車幅右方向に延びているｙ軸を有するｘｙ座標系の座標値（Ｐx、Ｐy）で表す。
続いて、コントローラ９は、前記ステップＳ１０３で取得した対象車両の車両情報に基づいてｘｙ座標系における対象車両の基準位置Ｐの座標（ｄx’、ｄｙ’）を算出する。
【００４１】
続いて、コントローラ９は、算出したｘｙ座標系における並走エリアの外縁の座標（Ｐx、Ｐy）、および算出したｘｙ座標系における対象車両の基準位置Ｐの座標（ｄx’、ｄｙ’）に基づき、下記（７）（８）式に従って差ΔｒxおよびΔｒyを算出する。
Δｒx＝｜Ｐx｜−｜ｄｘ’｜[m] ・・・（７）
Δｒy＝｜Ｐy｜−｜ｄｙ’｜[m] ・・・（８）
続いて、コントローラ９は、差ΔｒxおよびΔｒyが両方とも正値であるか否かを判定する。そして、差ΔｒxおよびΔｒyが正値であると判定した場合には、対象車両が並走エリア内に存在していると判定し、前記ステップＳ１０８に移行する。一方、差ΔｒxおよびΔｒyの少なくとも一方でも正値ではないと判定した場合には、対象車両が接近エリア内に存在していると判定し、前記ステップＳ１０９に移行する。
【００４２】
前記ステップＳ１０８では、自車両Ａが対象車両と並走するように、自車両Ａの走行状態を制御する。
具体的には、コントローラ９は、まず、対象車両の走行速度を自車両Ａの目標走行速度ν*に設定し、対象車両のヨーレートを自車両Ａの目標ヨーレートγ*に設定する。続いて、設定した目標走行速度ν*および目標ヨーレートγ*それぞれに実際の自車両Ａの走行速度ν1およびヨーレートγ1が一致するように、エンジンの出力を制御させる指令および各車輪４ＦＬ〜４ＲＲの制動力を個別に制御させる指令をエンジン出力制御装置６および制動力制御装置７に出力する。続いて、この演算処理を終了する。
【００４３】
これにより、自車両Ａに対象車両と同じ挙動を実現させる。そして、対象車両と同じ挙動をさせることで、自車両Ａを対象車両と並走させることができる。
前記ステップＳ１０９では、自車両Ａが対象車両に接近するように、自車両Ａの走行状態を制御する。
具体的には、コントローラ９は、まず、対象車両の走行速度およびヨーレートに基づき、下記（９）（１０）式に従って目標走行速度ν*および目標ヨーレートγ*を算出する。
ν*＝Ｋv・（（ｄｘ2＋ｄｙ2）1/2−ＤＲ）[m/sec.] ・・・（９）
γ*＝Ｋγ・（tan-1（（ｄｙ−ＤＲ・sinφ2）/（ｄｘ−ＤＲ・cosφ2））−φ1）[rad/sec.] ・・・（１０）
ここで、Ｋvは速度ゲインであり、Ｋγはヨーレートゲインである。
【００４４】
続いて、コントローラ９は、算出した目標走行速度ν*および目標ヨーレートγ*に実際の自車両Ａの走行速度ν1およびヨーレートγ1が一致するように、エンジンの出力を制御させる指令および各車輪４ＦＬ〜４ＲＲの制動力を個別に制御させる指令をエンジン出力制御装置６および制動力制御装置７に出力する。続いて、この演算処理を終了する。
これにより、自車両Ａに、自車両Ａの基準位置Ｐと対象車両の基準位置Ｐとの間の距離に応じた走行速度を実現させる。そして、当該走行速度とさせることで、自車両Ａを対象車両に接近できる。また、自車両Ａに、対象車両と姿勢角を揃えるヨーレートを実現させる。そして、当該ヨーレートとさせることで、対象車両への追従性を向上できる。
【００４５】
（動作）
図８〜図１０は本実施形態の走行状態制御装置の動作を説明するための説明図である。
次に、第１実施形態の走行状態制御装置を装備した自車両Ａの動作について、図８〜図１０を参照して説明する。
まず、設定した時間が経過するたびに、操舵角センサ１、車速センサ２、および位置検出装置３のそれぞれが検出結果を表す信号をコントローラ９に出力する。
また、図６に示すように、コントローラ９は、コントローラ９の演算処理において、操舵角センサ１、車速センサ２、および位置検出装置３それぞれから検出結果を表す信号を取得する。続いて、コントローラ９は、取得した信号に基づいて自車両Ａの車両情報を算出する（ステップＳ１０１）。続いて、コントローラ９は、並走エリアおよび接近エリアを設定する（ステップＳ１０２）。続いて、コントローラ９は、要求信号を送信させる指令を無線通信装置５に出力する（ステップＳ１０３）。
【００４６】
また、コントローラ９が当該信号を出力すると、無線通信装置５は、自車両Ａの周囲に存在する他車両に要求信号を送信する。ここで、図８に示すように、自車両Ａが走行している道路上に、当該道路を自車両Ａと同じ方向に向かう３台の他車両（以下、それぞれを「第１他車両Ｂ」「第２他車両Ｃ」「第３他車両Ｄ」と呼ぶ）が存在していたとする。また、第１他車両Ｂ、第２他車両Ｃおよび第３他車両Ｄのそれぞれは、自車両Ａと同様の走行状態制御装置を装備していたとする。すると、第１他車両Ｂ、第２他車両Ｃおよび第３他車両Ｄそれぞれの無線通信装置５が、要求信号を受信する。続いて、第１他車両Ｂ、第２他車両Ｃおよび第３他車両Ｄそれぞれの無線通信装置５は、当該無線通信装置５を備える車両の車両情報を含む返信信号を自車両Ａの無線通信装置５に送信する。
【００４７】
また、第１他車両Ｂ、第２他車両Ｃおよび第３他車両Ｄの無線通信装置５のそれぞれが返信信号を送信するたびに、自車両Ａの無線通信装置５は、当該返信信号を受信する。続いて、コントローラ９は、受信した返信信号、つまり、車両情報を含む信号を無線通信装置５から取得する（ステップＳ１０３）。これにより、コントローラ９は、第１他車両Ｂ、第２他車両Ｃおよび第３他車両Ｄそれぞれの車両情報を取得する。
【００４８】
続いて、コントローラ９は、自車両Ａの車両情報と、第１他車両Ｂ、第２他車両Ｃおよび第３他車両Ｄの車両情報とに基づいて、相対情報を算出する（ステップＳ１０４）。続いて、コントローラ９は、相対走行速度ｄνを算出する（ステップＳ１０５）。ここで、図８に示すように、第１他車両Ｂが接近エリア内に存在し、第２他車両Ｃが並走エリア内に存在し、第３他車両Ｄが自車両Ａの後方にあり、並走エリアおよび接近エリアのいずれにも存在しないとする。すると、コントローラ９は、設定した並走エリアおよび接近エリア、および取得した車両情報に基づき、第１他車両Ｂが接近エリア内に存在すると判定し、第２他車両Ｃが並走エリア内に存在すると判定する。同様に、第３他車両Ｄの位置が並走エリア内および接近エリア内のいずれにも存在しないと判定する。
【００４９】
続いて、コントローラ９は、当該判定の結果および相対情報に基づき、第１他車両Ｂ、第２他車両Ｃおよび第３他車両Ｄそれぞれの修正相対距離ｄｒ1’、ｄｒ2’およびｄｒ3’を算出する。修正相対距離ｄｒ1’、ｄｒ2’およびｄｒ3’の大小関係は、ｄｒ3’＞ｄｒ1’＞ｄｒ2’となる。続いて、コントローラ９は、算出結果に基づき、修正相対距離ｄｒ2’が最小となる第２他車両Ｃを選択し、選択した第２他車両Ｃを対象車両に設定する。
【００５０】
続いて、コントローラ９は、対象車両である第２他車両Ｃが並走エリア内に存在すると判定する（ステップＳ１０７、ＹＥＳ）。続いて、コントローラ９は、第２他車両Ｃの走行速度を自車両Ａの目標走行速度ν*に設定し、第２他車両Ｃのヨーレートを自車両Ａの目標ヨーレートγ*に設定する。続いて、コントローラ９は、設定した目標走行速度ν*および目標ヨーレートγ*に実際の自車両Ａの走行速度およびヨーレートが一致するエンジン出力制御装置６および制動力制御装置７に出力する（ステップＳ１０８）。
【００５１】
また、コントローラ９が指令を出力すると、エンジン出力制御装置６は、コントローラ９からの指令に従って、スロットルアクチュエータを開閉する。これにより、エンジンの出力を制御する。また、制動力制御装置７は、コントローラ９からの指令に従って、各車輪４ＦＬ〜４ＲＲのホイールシリンダ８にマスタシリンダが昇圧した制動流体を個別に供給する。これにより、各車輪４ＦＬ〜４ＲＲの制動力を個別に制御する。
【００５２】
これによって、自車両Ａに第２他車両Ｃと同じ挙動を実現させる。そして、第２他車両Ｃと同じ挙動をさせることで、自車両Ａを第２他車両Ｃと並走させることができる。
このように、本実施形態の走行状態制御装置では、第１他車両Ｂ、第２他車両Ｃ、第３他車両Ｄのうちから、第２他車両Ｃを選択し、選択した第２他車両Ｃの車両情報、つまり、１台分の他車両の車両情報をもとに、自車両の走行状態を制御する。そのため、例えば、自車両の周囲に他車両が複数台ある場合にも、それら複数台の他車両のうちの１台の走行状態の情報を演算処理すれば済む。その結果、演算量の増大を抑制できる。
【００５３】
一方、第２他車両Ｃが存在せず、コントローラ９が、対象車両として第１他車両Ｂを選択したとする。すると、コントローラ９は、対象車両である第１他車両Ｂが接近エリア内に存在すると判定する（ステップＳ１０７、ＮＯ）。続いて、コントローラ９は、自車両Ａの基準位置Ｐと第１他車両Ｂの基準位置Ｐとの間の距離に基づいて目標走行速度ν*を設定する。また、自車両Ａの姿勢角と第１他車両Ｂの姿勢角とを一致させる目標ヨーレートγ*を設定する。続いて、コントローラ９は、設定した目標走行速度ν*および目標ヨーレートγ*に実際の自車両Ａの走行速度νおよびヨーレートγが一致するように、エンジンの出力を制御させる指令および各車輪４ＦＬ〜４ＲＲの制動力を個別に制御させる指令をエンジン出力制御装置６および制動力制御装置７に出力する（ステップＳ１０９）。
【００５４】
また、コントローラ９が指令を出力すると、エンジン出力制御装置６は、コントローラ９からの指令に従って、スロットルアクチュエータを開閉する。これにより、エンジンの出力を制御する。また、制動力制御装置７は、コントローラ９からの指令に従って、各車輪４ＦＬ〜４ＲＲのホイールシリンダ８にマスタシリンダが昇圧した制動流体を個別に供給する。これにより、各車輪４ＦＬ〜４ＲＲの制動力を個別に制御する。
これによって、図９に示すように、自車両Ａに、自車両Ａの基準位置Ｐと第１他車両Ｂの基準位置Ｐとの間の距離に応じた走行速度を実現させる。そして、当該走行速度とさせることで、自車両Ａを対象車両である第１他車両Ｂに接近させることができる。
【００５５】
コントローラ９は、以上の動作を定期的に繰り返す。
また、上記動作を繰り返すうちに、自車両Ａが第１他車両Ｂに接近し、第１他車両Ｂが並走エリアに入ったとする。すると、コントローラ９は、第１他車両Ｂが並走エリア内に存在すると判定する（ステップＳ１０７、ＹＥＳ）。続いて、コントローラ９は、第１他車両Ｂの走行速度を目標走行速度ν*に設定し、第１他車両Ｂのヨーレートを目標ヨーレートγ*に設定する。続いて、コントローラ９は、設定した目標走行速度ν*および目標ヨーレートγ*に実際の自車両Ａの走行速度およびヨーレートが一致するように、エンジンの出力を制御させる指令および各車輪４ＦＬ〜４ＲＲの制動力を個別に制御させる指令をエンジン出力制御装置６および制動力制御装置７に出力する（ステップＳ１０８）。
【００５６】
これにより、自車両Ａに第１他車両Ｂと同じ挙動を実現させる。そして、第１他車両Ｂと同じ挙動をさせることで、自車両Ａを第１他車両Ｂと並走させることができる。
また、自車両Ａが曲線路等、直線路以外の道路を走行している場合には、道路の曲率に応じて、自車両Ａと他車両との位置関係が変化する。そのため、図１０に示すように、自車両Ａと第１他車両Ｂとの位置関係の変化に応じて、対象車両の変更や、自車両Ａを第１他車両Ｂと並走させる制御と自車両Ａを第１他車両Ｂに接近させる制御の切り替えを行う。これによって、自車両Ａが周辺の他車両と車群を形成して群走行を行う。
【００５７】
ここで、本実施形態では、図１の無線通信装置５、および図２の無線通信部１１が受信手段および送信手段を構成する。以下同様に、図１の無線通信装置５、コントローラ９、図２の無線通信部１１、および図６のステップＳ１０３〜Ｓ１０５が取得手段を構成する。また、図１のコントローラ９、および図６のステップＳ１０６が選択手段を構成する。さらに、図１のエンジン出力制御装置６、制動力制御装置７、ホイールシリンダ８、コントローラ９、および図６のステップＳ１０８が制御手段を構成する。また、図１のコントローラ９、図２の相対情報算出部１２、図６のステップＳ１０５が相対速度取得手段を構成する。
【００５８】
（本実施形態の効果）
（１）本実施形態では、まず、選択手段が、自車両に設定した基準位置を通って車幅方向に延びる直線よりも自車両前方側に設定した並走エリアに存在する他車両を並走対象として選択する。続いて、制御手段が、並走対象として選択した他車両の走行状態に基づいて、自車両が当該他車両と並走するように自車両の走行状態を制御する。
この構成によれば、並走エリア内の他車両を並走対象として選択し、選択した他車両の走行状態、つまり、限られた他車両の走行状態をもとに、複雑なベクトル演算を行わずに自車両の走行状態を制御する。その結果、演算量の増大を抑制できる。
【００５９】
また、自車両に設定した基準部分を通って車幅方向に延びる直線よりも車両後方側に、自車両と同様の走行状態制御装置を備える他車両が存在し、当該他車両が、自車両に並走するように走行状態を制御している場合に、自車両が当該他車両を選択することがない。それゆえ、自車両が、当該他車両に並走するように自車両の走行状態を制御することを防止できる。そのため、自車両と他車両とが互いに並走相手に選択し、自車両と当該他車両とが互いを追いかけるローカル群を形成してしまうことを容易な制御で防止できる。
【００６０】
（２）まず、送信手段が、他車両に当該他車両の位置および走行状態の送信を要求する要求信号を送信する。続いて、取得手段が、要求信号を送信してから当該要求信号を受信した他車両が送信する当該他車両の位置および走行状態を受信するまでに要した時間に基づいて、自車両と当該他車両との間の距離を取得する。
この構成によれば、例えば、自車両の位置および他車両の位置に基づいて自車両と他車両との間の距離を算出する方法と異なり、それらを取得できない場合にも、当該距離を取得できる。また、自車両の位置および他車両の位置に基づいて自車両と他車両との間の距離を算出する方法に比べ、取得する当該距離の精度を向上できる。
【００６１】
（３）選択手段が、並走エリア内に存在し、かつ自車両と他車両との間の距離を自車両と当該他車両との相対速度で除した除算結果が最小となる他車両を選択する。
この構成によれば、他車両として、自車両の運転者が体感的に自車両に近いと感じる他車両を選択できる。そのため、より運転者の感覚に適した制御を実現できる。
【００６２】
（４）制御手段が、並走対象である他車両が並走エリア内に存在する場合には、自車両の走行速度およびヨーレートのそれぞれが当該他車両の走行速度およびヨーレートと一致するように自車両の走行状態を制御する。また、制御手段が、並走対象である他車両が接近エリア内に存在する場合には、当該他車両の位置およびヨーレートに基づいて、自車両が当該他車両に接近するように自車両の走行状態を制御する。
このような構成によれば、他車両が並走エリア内に存在する場合には、自車両の走行速度およびヨーレートそれぞれが当該他車両の走行速度およびヨーレートと等しくなる。それゆえ、自車両に、適切な速度で当該他車両と並走を行わせることができる。
また、他車両が接近エリア内に存在する場合には、自車両が当該他車両に接近するようになる。それゆえ、当該他車両を並走エリアに入れることができる。そのため、自車両に、当該他車両と車群を形成させて安定的に走行させることができる。
【００６３】
（第２実施形態）
次に、本発明に係る第２実施形態について図面を参照して説明する。
本実施形態の走行状態制御装置は、自車両Ａに他車両と車群を形成させるときに、自車両Ａが他車両の側方に位置し自車両Ａと他車両とが並走する並列群を形成するように、自車両Ａの走行状態を制御する点が前記第１実施形態と異なる。
なお、前記第１実施形態と同様な構成については、同一の符号を付して説明する。
【００６４】
（構成）
図１１は、第２実施形態のコントローラ９の構成を表すブロック図である。
本実施形態のコントローラ９の基本構成は、前記第１実施形態と同様である。ただし、エリア設定部１３の構成および挙動決定部の１５の構成が異なる。
エリア設定部１３は、図１１に示すように、収束エリア設定部１６を備える。
図１２は、収束エリアの設定方法を説明する説明図である。
収束エリア設定部１６は、図１２に示すように、並走エリア内に３つの収束エリアを設定する。収束エリアとは、設定した半径を有する円形状の領域である。各収束エリアの位置は、それぞれ並走エリアのうちの、自車両右方側、自車両左方側、および自車両前方側に設定する。また、収束エリア設定部１６は、各収束エリアに優先度を設定する。優先度の高さは、自車両右方側の収束エリア、自車両左方側の収束エリアを最も高い優先度１とし、自車両前方側の収束エリアを次に高い優先度２とする。
【００６５】
図１３は、自車両Ａの走行状態の制御方法を説明する説明図である。
挙動決定部１５の基本構成は、前記第１実施形態と同様である。ただし、対象車両が３つの収束エリアのいずれかに対象車両が位置するように、自車両Ａの車両走行状態を制御する点が異なる。対象車両の配置は、３つの収束エリアのうち、優先度が高い収束エリアに優先的に行う。すなわち、自車両前方側の収束エリアよりも、自車両右方側の収束エリアおよび自車両左方側収束エリアに優先的に対象車両を配置する。
これにより、自車両左方側の収束エリアまたは自車両右方側の収束エリアに優先的に対象車両を配置できる。そのため、自車両Ａに他車両と車群を形成させるときに並列群を形成できる。それゆえ、道幅の広い道路で、車群が占める空間の利用効率を向上できる。
【００６６】
（コントローラ９の処理）
図１４は、コントローラ９が実行する処理を表すフローチャートである。
本実施形態のコントローラ９の処理は、前記第１実施形態と同様である。ただし、ステップＳ１０２の内容と、ステップＳ１０８に代えてステップＳ２０１〜Ｓ２０５を有する点と、ステップＳ１０９に代えてステップＳ２０６〜Ｓ２０８を有する点とが異なる。
前記ステップＳ１０２では、並走エリア、接近エリアおよび収束エリアを設定する。
また、前記ステップＳ２０１では、対象車両が、優先度が最も高い収束エリア内に存在するか否かを判定する。
【００６７】
具体的には、コントローラ９は、前記ステップＳ１０３で取得した対象車両の基準位置Ｐの座標（Ｘ2、Ｙ2）が優先度が最も高い収束エリア、つまり、優先度１の収束エリアのいずれかに存在するか否かを判定する。そして、当該座標（Ｘ2、Ｙ2）が優先度１の収束エリア内にあると判定した場合には、対象車両が優先度１の収束エリア内に存在すると判定し（ＹＥＳ）ステップＳ２０２に移行する。一方、当該座標（Ｘ2、Ｙ2）が優先度１の収束エリア内にないと判定した場合には、対象車両が優先度１の収束エリア内に存在しないと判定し（ＹＥＳ）ステップＳ２０３に移行する。
【００６８】
前記ステップＳ２０２では、自車両Ａが、対象車両が優先度が最も高い収束エリアから外れないように移動し、対象車両と並走するように自車両Ａの走行状態を制御する。
具体的には、コントローラ９は、まず、前記ステップＳ１０１で取得した自車両Ａの車両情報、および前記ステップＳ１０３で取得した対象車両の車両情報に基づいて、目標走行速度ν*および目標ヨーレートγ*を算出する。自車両Ａの車両情報としては、自車両の走行速度およびヨーレートを利用する。対象車両の車両情報としては、対象車両の走行速度およびヨーレートを利用する。目標走行速度ν*および目標ヨーレートγ*としては、自車両Ａと対象車両との位置関係を維持するように算出する。つまり、目標走行速度ν*および目標ヨーレートγ*は、ｘｙ座標系における対象車両の相対位置が変わらないように算出する。続いて、コントローラ９は、算出した目標走行速度ν*および目標ヨーレートγ*に実際の自車両Ａの走行速度ν1およびヨーレートγ1が一致するように、エンジンの出力を制御させる指令および各車輪４ＦＬ〜４ＲＲの制動力を個別に制御させる指令をエンジン出力制御装置６および制動力制御装置７に出力する。
【００６９】
なお、本実施形態では、自車両と対象車両との位置関係相対位置を維持するように目標走行速度ν*および目標ヨーレートγ*を算出し、その算出結果を実現する自車両Ａの車両走行状態を制御する例を示したが、他の構成を採用することもできる。例えば、対象車両が収束エリアから外れてから、対象車両が収束エリアに戻るように自車両Ａを移動させる目標走行速度ν*および目標ヨーレートγ*を算出してもよい。
【００７０】
一方、前記ステップＳ２０３では、優先度が最も高い収束エリアのいずれかに、対象車両以外の他車両が存在するか否かを判定する。
具体的には、コントローラ９は、前記ステップＳ１０３で取得した他車両の基準位置Ｐの座標（Ｘ2、Ｙ2）が優先度が最も高い収束エリア、つまり、優先度１の収束エリアのいずれかに存在するか否かを判定する。そして、当該座標（Ｘ２、Ｙ２）が優先度１の収束エリア内にあると判定した場合には、他車両が優先度１の収束エリアのいずれかに存在すると判定し（ＹＥＳ）ステップＳ２０４に移行する。一方、当該座標（Ｘ２、Ｙ２）が優先度１の収束エリア内にないと判定した場合には、他車両が優先度１の収束エリアのいずれにも存在しないと判定し（ＹＥＳ）ステップＳ２０５に移行する。
【００７１】
前記ステップＳ２０４では、他車両が存在しない収束エリアのうち、優先順位が最も高い収束エリアに対象車両が入るように、自車両Ａの走行状態を制御する。
具体的には、コントローラ９は、まず、前記ステップＳ１０１で取得した自車両Ａの車両情報、および前記ステップＳ１０３で取得した対象車両の車両情報に基づいて、目標走行速度ν*および目標ヨーレートγ*を算出する。自車両Ａの車両情報としては、自車両Ａの走行速度およびヨーレートを利用する。対象車両の車両情報としては、対象車両の走行速度およびヨーレートを利用する。目標走行速度ν*および目標ヨーレートγ*としては、他車両が存在しない収束エリアのうち、優先度が最も高い収束エリアに対象車両が入るものを算出する。続いて、コントローラ９は、算出した目標走行速度ν*および目標ヨーレートγ*に実際の自車両Ａの走行速度ν1およびヨーレートγ1が一致するように、エンジンの出力を制御させる指令および各車輪４ＦＬ〜４ＲＲの制動力を個別に制御させる指令をエンジン出力制御装置６および制動力制御装置７に出力する。
【００７２】
一方、前記ステップＳ２０５では、優先度が最も高い収束エリアに対象車両が入るように、自車両Ａの走行状態を制御する。
具体的には、コントローラ９は、まず、前記ステップＳ１０３で取得した対象車両の基準位置Ｐの座標（Ｘ２、Ｙ２）が並走エリアの自車両右方側に存在するか否かを判定する。そして、当該座標（Ｘ２、Ｙ２）が並走エリアの自車両右方側に存在すると判定した場合には、自車両右方側の収束エリアに対象車両が入るように自車両Ａを移動させる目標走行速度ν*および目標ヨーレートγ*を算出する。一方、当該座標（Ｘ２、Ｙ２）が並走エリアの自車両左方側に存在すると判定した場合には、自車両左方側方の収束エリアに対象車両が入るように自車両を移動させる目標走行速度ν*および目標ヨーレートγ*を算出する。続いて、コントローラ９は、算出した目標走行速度ν*および目標ヨーレートγ*に実際の自車両Ａの走行速度ν1およびヨーレートγ1が一致するように、エンジンの出力を制御させる指令および各車輪４ＦＬ〜４ＲＲの制動力を個別に制御させる指令をエンジン出力制御装置６および制動力制御装置７に出力する。
これにより、自車両左方側の収束エリアまたは自車両右方側の収束エリアに対象車両を配置できる。そのため、自車両に他車両と車群を形成させるときに並列群を形成できる。
【００７３】
一方、前記ステップＳ２０６では、対象車両が、接近エリアの自車両右方側に存在するか否かを判定する。
具体的には、コントローラ９は、まず、前記ステップＳ１０３で取得した対象車両の車両情報に基づいて、対象車両の基準位置Ｐの座標（ｘ２、ｙ２）のｘ成分が正値であるか否かを判定する。そして、当該座標（ｘ２、ｙ２）のｘ成分が正値であると判定した場合には、対象車両が自車両右方側に存在すると判定し（ＹＥＳ）ステップＳ２０７に移行する。一方、当該座標（ｘ２、ｙ２）のｘ成分が正値ではないと判定した場合には、対象車両が自車両左方側に存在すると判定し（ＮＯ）ステップＳ２０８に移行する。
【００７４】
前記ステップＳ２０７では、対象車両の左側方を目標地点とし、自車両Ａが対象車両に接近するように自車両Ａの走行状態を制御する。
具体的には、コントローラ９は、まず、前記ステップＳ１０１で取得した自車両Ａの車両情報、および前記ステップＳ１０３で取得した他車両の車両情報に基づき、下記（１１）（１２）式に従って目標走行速度ν*および目標ヨーレートγ*を算出する。
ν*＝Ｋv・（（ｄｘ−ＤＲ・cos（π/２−φ2））2＋（ｄｙ−ＤＲ・sin（π/２−φ2））2）1/2 ・・・（１１）
γ*＝Ｋγ・（tan-1（（ｄｙ−ＤＲ・sin（π/２−φ2））/（ｄｘ−ＤＲ・cos（π/２−φ2）））−φ1） ・・・（１２）
【００７５】
ここで、目標走行速度ν*および目標ヨーレートγ*としては、対象車両の左側方を目標地点とし、自車両Ａが目標地点に移動し、かつ自車両Ａが目標地点に到達したときに目標姿勢角をとるものを算出する。ここで、対象車両の左側方の位置は、（ｄｘ−ＤＲ・cos（π/２−φ2）、ｄｙ−ＤＲ・sin（π/２−φ2））とする。また、目標姿勢角は、tan-1（（ｄｙ−ＤＲ・sin（π/２−φ2））/（ｄｘ−ＤＲ・cos（π/２−φ2）））−φ1とする。
【００７６】
また、上記（１１）（１２）式で演算に用いる各変数ｄｘ、ｄｙ、φ1、φ2は、前記ステップＳ１０３で取得した対象車両の位置およびヨーレート等に基づいて算出する。
続いて、コントローラ９は、算出した目標走行速度ν*および目標ヨーレートγ*に実際の自車両Ａの走行速度ν1およびヨーレートγ1が一致するように、エンジンの出力を制御させる指令および各車輪４ＦＬ〜４ＲＲの制動力を個別に制御させる指令をエンジン出力制御装置６および制動力制御装置７に出力する。続いて、この演算処理を終了する。
【００７７】
これにより、自車両Ａに、対象車両の左側方への移動を実現させる。そして、対象車両の左側方に移動させることで、対象車両が並走エリアに入った場合に、自車両Ａが対象車両の左側方に位置し自車両Ａと対象車両とが並走する並列群を容易に形成できる。
具体的には、コントローラ９は、まず、前記ステップＳ１０１で取得した自車両Ａの車両情報、および前記ステップＳ１０３で取得した他車両の車両情報に基づき、上記（１１）（１２）式に従って目標走行速度ν*および目標ヨーレートγ*を算出する。
【００７８】
続いて、算出した目標走行速度ν*および目標ヨーレートγ*に実際の自車両Ａの走行速度ν1およびヨーレートγ1が一致するように、エンジンの出力を制御させる指令および各車輪４ＦＬ〜４ＲＲの制動力を個別に制御させる指令をエンジン出力制御装置６および制動力制御装置７に出力する。続いて、この演算処理を終了する。
これにより、自車両Ａに、対象車両の右側方への移動を実現させる。そして、対象車両の右側方に移動させることで、対象車両が並走エリアに入った場合に、自車両Ａが対象車両の右側方に位置し自車両Ａと対象車両とが並走する並列群を容易に形成できる。
【００７９】
（動作）
図１６は、本実施形態の走行状態制御装置の動作を説明するための説明図である。
次に、第２実施形態の走行状態制御装置を装備した自車両Ａの動作について、図１５および図１６を参照して説明する。
まず、設定した時間が経過するたびに、操舵角センサ１、車速センサ２、および位置検出装置３のそれぞれが検出結果を表す信号をコントローラ９に出力する。
また、図１４に示すように、コントローラ９は、コントローラ９の演算処理において、操舵角センサ１、車速センサ２、および位置検出装置３それぞれから検出結果を表す信号を取得する。続いて、コントローラ９は、取得した信号に基づいて自車両Ａの車両情報を算出する（ステップＳ１０１）。続いて、コントローラ９は、並走エリア、接近エリアおよび収束エリアを設定する（ステップＳ１０２）。続いて、コントローラ９は、要求信号を送信させる指令を無線通信装置５に出力する（ステップＳ１０３）。
【００８０】
また、コントローラ９が当該信号を出力すると、無線通信装置５は、自車両Ａの周囲に存在する他車両に要求信号を送信する。ここで、図１５に示すように、自車両Ａが走行している道路上に、当該道路を自車両Ａと同じ方向に向かう１台の他車両（以下、「第４他車両Ｅ」と呼ぶ））が存在していたとする。また、第４他車両Ｅは、自車両Ａと同様の走行状態制御装置を、つまり、無線通信装置５を装備していたとする。すると、第４他車両Ｅの無線通信装置５が、要求信号を受信する。続いて、第４他車両Ｅの無線通信装置５は、第４他車両Ｅの車両情報を含む返信信号を自車両Ａの無線通信装置５に送信する。
【００８１】
また、第４他車両Ｅの無線通信装置５が返信信号を送信すると、自車両Ａの無線通信装置５は、当該返信信号を受信する。続いて、コントローラ９は、受信した返信信号、つまり、車両情報を含む信号を無線通信装置５から取得する（ステップＳ１０３）。これにより、コントローラ９は、第４他車両Ｅの車両情報を取得する。
続いて、コントローラ９は、自車両Ａの車両情報と、第４他車両Ｅの車両情報とに基づいて、相対情報を算出する（ステップＳ１０４）。続いて、コントローラ９は、相対走行速度ｄνを算出する（ステップＳ１０５）。ここで、第４他車両Ｅが並走エリアに存在せず、接近エリア内に存在したとする。すると、コントローラ９は、設定した並走エリアおよび接近エリア、および取得した車両情報に基づき、第４他車両Ｅが接近エリア内にあると判定する。続いて、コントローラ９は、当該判定の結果および相対情報に基づき、第４他車両Ｅを選択し、選択した第４他車両Ｅを対象車両に設定する。
【００８２】
続いて、コントローラ９は、対象車両である第４他車両Ｅが接近エリア内に存在すると判定する（ステップＳ１０７、ＮＯ）。ここで、第４他車両Ｅが接近エリア内の自車両右方側に存在したとする。すると、コントローラ９は、対象車両が接近エリア内の自車両右方側に存在すると判定する（ステップＳ２０６、ＹＥＳ）。続いて、コントローラ９は、自車両の車両情報および対象車両の車両情報に基づき、対象車両の左側方を目標地点とし、その目標地点に自車両を移動させる目標走行速度ν*および目標ヨーレートγ*を算出する。続いて、コントローラ９は、算出した目標走行速度ν*および目標ヨーレートγ*に実際の自車両Ａの走行速度ν1およびヨーレートγ1が一致するように、エンジンの出力を制御させる指令および各車輪４ＦＬ〜４ＲＲの制動力を個別に制御させる指令をエンジン出力制御装置６および制動力制御装置７に出力する（ステップＳ２０７）。
【００８３】
コントローラ９は、以上の動作を定期的に繰り返す。
これにより、第４他車両Ｅを並走エリア内に入れることができる。それゆえ、自車両Ａに、第４他車両Ｅと車群を形成して安定的に走行させることができる。
また、第４他車両Ｅが並走エリアに入った場合に、自車両Ａが対象車両の左側方に位置し自車両Ａと対象車両とが並走する並列群を容易に形成できる。
【００８４】
一方、図１６（ａ）に示すように、自車両Ａが走行している道路上に、当該道路を自車両Ａと同じ方向に向かう２台の他車両（以下、「第５他車両Ｆ」「第６他車両Ｇ」と呼ぶ））が存在していたとする。また、第５他車両Ｆおよび第６他車両Ｇそれぞれは、自車両Ａと同様の走行状態制御装置を装備していたとする。さらに、第５他車両Ｆおよび第６他車両Ｇのそれぞれは、自車両Ａの並走エリア内に存在し、コントローラ９が、対象車両として第５他車両Ｆを選択したとする。すると、コントローラ９が、対象車両である第５他車両Ｆが並走エリア内に存在すると判定する（ステップＳ１０７、ＹＥＳ）。ここで、第５他車両Ｆが収束エリアから外れた、収束エリア外に存在したとする。また、第６他車両Ｆが、自車両左方側の収束エリアに存在したとする。すると、コントローラ９が、対象車両が、優先度が最も高い収束エリア内に存在しないと判定する（ステップＳ２０１、ＮＯ）。続いて、コントローラ９が、優先度が最も高い収束エリアに、対象車両以外の他車両が存在すると判定する（ステップＳ２０３、ＹＥＳ）。続いて、コントローラ９が、他車両が存在しない収束エリアのうち、優先度が最も高い自車両右方側の収束エリアに対象車両が入るように自車両の走行状態を制御する目標走行速度ν*および目標ヨーレートγ*を算出する。続いて、コントローラ９が、算出した目標走行速度ν*および目標ヨーレートγ*に実際の自車両Ａの走行速度ν1およびヨーレートγ1が一致するように、エンジンの出力を制御させる指令および各車輪４ＦＬ〜４ＲＲの制動力を個別に制御させる指令をエンジン出力制御装置６および制動力制御装置７に出力する（ステップＳ２０４）。
【００８５】
これにより、図１６（ｂ）に示すように、自車両右方側の収束エリアに第５他車両Ｆを配置できる。それゆえ、第５他車両Ｆの後側に自車両Ａを接近させる方法と異なり、自車両Ａが他車両の側方に位置し自車両Ａと他車両とが並走する並列群を形成しやすい。そのため、道路幅の広い道路で、車群が占める空間の利用効率を向上できる。
ここで、本実施形態では、図１のコントローラ９、図１４のステップＳ２０２、Ｓ２０４、Ｓ２０５が制御手段を構成する。同様に、図１のコントローラ９、および図１４のステップＳ１０３およびＳ１０５が目標選択手段を構成する。
【００８６】
（本実施形態の効果）
（１）このように、本実施形態の走行状態制御装置では、制御手段が、並走対象である他車両が複数の収束エリア外に存在する場合には、他車両の走行状態に基づいて、複数の収束エリアのいずれかに当該他車両が入るように自車両の走行状態を制御する。
このような構成によれば、他車両に対し、自車両を適切な位置に移動できる。そのため、自車両と他車両とで形成する車群が占める空間の利用効率を向上できる。
【００８７】
（２）制御手段が、自車両前方側の収束エリアに比べ、自車両側方側の収束エリアに優先的に他車両が入るように、自車両の走行状態を制御する。
このような構成によれば、自車両側方側の収束エリアに他車両を位置させることができる。それゆえ、自車両に、当該他車両と並列群を形成をさせることができる。そのため、自車両と他車両とで形成する車群が占める空間の利用効率をより向上できる。
また、自車両前方側、および自車両側方側に収束エリアを設けた。そのため、道路幅の減少等、走行環境の変化が生じた場合には、車群の形態を柔軟に変更できる。
【００８８】
（３）制御手段が、並走対象である他車両が自車両側方側の収束エリア内に存在する場合には、自車両と当該他車両との位置関係を維持するように自車両の走行状態を制御する。
このような構成によれば、自車両と他車両とで形成する車群の形状を維持できる。それゆえ、自車両に、当該他車両との車群を維持させて安定的に走行させることができる。
【００８９】
（４）制御手段が、並走対象である他車両が接近エリア内の自車両右方側に存在する場合には、自車両を当該他車両の左側方に接近するように自車両の走行状態を制御する。また、並走対象である他車両が接近エリア内の自車両左方側に存在する場合には、自車両が当該他車両の右方側に接近するように自車両の走行状態を制御する。
このような構成によれば、自車両を他車両の側方に移動できる。それゆえ、自車両側方側の収束エリアの近くに他車両を位置させることができる。そのため、並走エリアに当該他車両が入った場合に、自車両側方側の収束エリアに他車両を位置させることができる。その結果、自車両に、当該他車両と並列群を形成をさせることができる。
【符号の説明】
【００９０】
５は無線通信装置（受信手段、送信手段、取得手段）、６はエンジン出力制御装置（制御手段）、７は制動力制御装置（制御手段）、８はホイールシリンダ（制御手段）、９はコントローラ（取得手段、選択手段、制御手段、相対速度取得手段）、１１は無線通信部（受信手段、送信手段、取得手段）、１２は相対情報算出部（相対速度取得手段）、ステップＳ１０３およびＳ１０４（取得手段）、Ｓ１０５（相対速度取得手段）ステップＳ１０６（選択手段）、ステップＳ１０８（制御手段）、ステップＳ２０２、Ｓ２０４、Ｓ２０５（制御手段）、ステップＳ１０３およびＳ１０５（目標選択手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
他車両が送信する当該他車両の位置および走行状態を受信する受信手段と、
自車両と他車両との間の距離を取得する取得手段と、
前記受信手段が受信した位置および前記取得手段が取得した距離に基づいて、自車両に設定した基準位置を通って車幅方向に延びる直線よりも自車両前方側に設定した並走エリア内に存在する他車両を並走対象として選択する選択手段と、
前記選択手段が並走対象として選択した他車両の走行状態に基づいて、自車両が前記選択手段が並走対象として選択した他車両と並走するように自車両の走行状態を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする車両の走行状態制御装置。
【請求項２】
他車両に当該他車両の位置および走行状態の送信を要求する要求信号を送信する送信手段を備え、
前記取得手段は、前記送信手段が他車両に前記要求信号を送信してから前記受信手段が前記要求信号を受信した他車両が送信する当該他車両の位置および走行状態を受信するまでに要した時間に基づいて、自車両と当該他車両との間の距離を取得することを特徴とする請求項１に記載の車両の走行状態制御装置。
【請求項３】
自車両に対する他車両の相対速度を取得する相対速度取得手段を備え、
前記選択手段は、前記並走対象として、前記取得手段が取得した距離、および前記相対測道取得手段が取得した相対速度に基づき、自車両との間の距離を自車両に対する相対速度で除した除算結果が最小となる他車両を選択することを特徴とする請求項１または２に記載の車両の走行状態制御装置。
【請求項４】
前記受信手段は、前記他車両の走行状態として、他車両の走行速度およびヨーレートを受信し、
前記選択手段は、前記受信手段が受信した位置および前記取得手段が取得した距離に基づいて、前記直線よりも自車両前方側の領域のうちの前記並走エリアより自車両から遠い領域に設定した接近エリア内、または前記並走エリア内に存在する他車両を並走対象として選択し、
前記制御手段は、
前記選択手段が並走対象として選択した他車両が前記並走エリア内に存在する場合には、前記受信手段が受信した当該他車両の走行速度およびヨーレートに基づいて、自車両の走行速度および自車両のヨーレートのそれぞれが当該他車両の走行速度およびヨーレートと一致するように自車両の走行状態を制御し、
前記選択手段が並走対象として選択した他車両が前記接近エリア内に存在する場合には、前記受信手段が受信した当該他車両の位置およびヨーレートに基づいて、自車両が当該他車両に接近するように自車両の走行状態を制御することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の車両の走行状態制御装置。
【請求項５】
前記並走エリアは、前記選択手段が並走対象として選択した他車両の自車両に対する位置を収束させるための複数の収束エリアを有し、
前記制御手段は、前記選択手段が並走対象として選択した他車両が前記複数の収束エリア外に存在する場合には、前記受信手段が受信した他車両の走行状態に基づいて、前記複数の収束エリアのいずれかに当該他車両が入るように自車両の走行状態を制御することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の車両の走行状態制御装置。
【請求項６】
前記複数の収束エリアそれぞれは、前記並走エリア内の自車両前方側に設定した収束エリア、および前記並走エリア内の自車両側方側に設定した収束エリアを有し、
前記制御手段は、前記並走エリア内の自車両前方側に設定した収束エリアに比べ、前記並走エリア内の自車両側方側に設定した収束エリアに優先的に他車両が入るように自車両の走行状態を制御することを特徴とする請求項５に記載の車両の走行状態制御装置。
【請求項７】
前記受信手段は、前記他車両の走行状態として、他車両の走行速度およびヨーレートを受信し、
前記制御手段は、前記選択手段が並走対象として選択した他車両が前記並走エリア内の自車両側方側に設定した収束エリア内に存在する場合には、前記受信手段が受信した当該他車両の走行速度およびヨーレートに基づいて、自車両と当該他車両との位置関係を維持するように自車両の走行状態を制御することを特徴とする請求項６に記載の車両の走行状態制御装置。
【請求項８】
前記選択手段は、前記受信手段が受信した位置および前記取得手段が取得した距離に基づいて、前記直線よりも自車両前方側の領域のうちの前記並走エリアより自車両から遠い領域に設定した接近エリア内、または前記並走エリア内に存在する他車両を並走対象として選択し、
前記制御手段は、
前記選択手段が並走対象として選択した他車両が前記接近エリア内の自車両右方側に存在する場合には、自車両が当該他車両の左側方に接近するように自車両の走行状態を制御し、
前記選択手段が並走対象として選択した他車両が前記接近エリア内の自車両左方側に存在する場合には、自車両が当該他車両の右方側に接近するように自車両の走行状態を制御することを特徴とする請求項６または７に記載の車両の走行状態制御装置。
【請求項９】
他車両が送信する当該他車両の位置および走行状態を受信し、自車両と他車両との間の距離を取得し、受信した位置および取得した距離に基づいて、自車両に設定した基準位置を通って車幅方向に延びる直線よりも自車両前方側に設定した並走エリア内に存在する他車両を並走対象として選択し、前記並走対象として選択した他車両の走行状態に基づいて、自車両が前記選択した他車両と並走するように自車両の走行状態を制御することを特徴とする車両の走行状態制御方法。
【請求項１】
他車両が送信する当該他車両の位置および走行状態を受信する受信手段と、
自車両と他車両との間の距離を取得する取得手段と、
前記受信手段が受信した位置および前記取得手段が取得した距離に基づいて、自車両に設定した基準位置を通って車幅方向に延びる直線よりも自車両前方側に設定した並走エリア内に存在する他車両を並走対象として選択する選択手段と、
前記選択手段が並走対象として選択した他車両の走行状態に基づいて、自車両が前記選択手段が並走対象として選択した他車両と並走するように自車両の走行状態を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする車両の走行状態制御装置。
【請求項２】
他車両に当該他車両の位置および走行状態の送信を要求する要求信号を送信する送信手段を備え、
前記取得手段は、前記送信手段が他車両に前記要求信号を送信してから前記受信手段が前記要求信号を受信した他車両が送信する当該他車両の位置および走行状態を受信するまでに要した時間に基づいて、自車両と当該他車両との間の距離を取得することを特徴とする請求項１に記載の車両の走行状態制御装置。
【請求項３】
自車両に対する他車両の相対速度を取得する相対速度取得手段を備え、
前記選択手段は、前記並走対象として、前記取得手段が取得した距離、および前記相対測道取得手段が取得した相対速度に基づき、自車両との間の距離を自車両に対する相対速度で除した除算結果が最小となる他車両を選択することを特徴とする請求項１または２に記載の車両の走行状態制御装置。
【請求項４】
前記受信手段は、前記他車両の走行状態として、他車両の走行速度およびヨーレートを受信し、
前記選択手段は、前記受信手段が受信した位置および前記取得手段が取得した距離に基づいて、前記直線よりも自車両前方側の領域のうちの前記並走エリアより自車両から遠い領域に設定した接近エリア内、または前記並走エリア内に存在する他車両を並走対象として選択し、
前記制御手段は、
前記選択手段が並走対象として選択した他車両が前記並走エリア内に存在する場合には、前記受信手段が受信した当該他車両の走行速度およびヨーレートに基づいて、自車両の走行速度および自車両のヨーレートのそれぞれが当該他車両の走行速度およびヨーレートと一致するように自車両の走行状態を制御し、
前記選択手段が並走対象として選択した他車両が前記接近エリア内に存在する場合には、前記受信手段が受信した当該他車両の位置およびヨーレートに基づいて、自車両が当該他車両に接近するように自車両の走行状態を制御することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の車両の走行状態制御装置。
【請求項５】
前記並走エリアは、前記選択手段が並走対象として選択した他車両の自車両に対する位置を収束させるための複数の収束エリアを有し、
前記制御手段は、前記選択手段が並走対象として選択した他車両が前記複数の収束エリア外に存在する場合には、前記受信手段が受信した他車両の走行状態に基づいて、前記複数の収束エリアのいずれかに当該他車両が入るように自車両の走行状態を制御することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の車両の走行状態制御装置。
【請求項６】
前記複数の収束エリアそれぞれは、前記並走エリア内の自車両前方側に設定した収束エリア、および前記並走エリア内の自車両側方側に設定した収束エリアを有し、
前記制御手段は、前記並走エリア内の自車両前方側に設定した収束エリアに比べ、前記並走エリア内の自車両側方側に設定した収束エリアに優先的に他車両が入るように自車両の走行状態を制御することを特徴とする請求項５に記載の車両の走行状態制御装置。
【請求項７】
前記受信手段は、前記他車両の走行状態として、他車両の走行速度およびヨーレートを受信し、
前記制御手段は、前記選択手段が並走対象として選択した他車両が前記並走エリア内の自車両側方側に設定した収束エリア内に存在する場合には、前記受信手段が受信した当該他車両の走行速度およびヨーレートに基づいて、自車両と当該他車両との位置関係を維持するように自車両の走行状態を制御することを特徴とする請求項６に記載の車両の走行状態制御装置。
【請求項８】
前記選択手段は、前記受信手段が受信した位置および前記取得手段が取得した距離に基づいて、前記直線よりも自車両前方側の領域のうちの前記並走エリアより自車両から遠い領域に設定した接近エリア内、または前記並走エリア内に存在する他車両を並走対象として選択し、
前記制御手段は、
前記選択手段が並走対象として選択した他車両が前記接近エリア内の自車両右方側に存在する場合には、自車両が当該他車両の左側方に接近するように自車両の走行状態を制御し、
前記選択手段が並走対象として選択した他車両が前記接近エリア内の自車両左方側に存在する場合には、自車両が当該他車両の右方側に接近するように自車両の走行状態を制御することを特徴とする請求項６または７に記載の車両の走行状態制御装置。
【請求項９】
他車両が送信する当該他車両の位置および走行状態を受信し、自車両と他車両との間の距離を取得し、受信した位置および取得した距離に基づいて、自車両に設定した基準位置を通って車幅方向に延びる直線よりも自車両前方側に設定した並走エリア内に存在する他車両を並走対象として選択し、前記並走対象として選択した他車両の走行状態に基づいて、自車両が前記選択した他車両と並走するように自車両の走行状態を制御することを特徴とする車両の走行状態制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１１−６３１８９（Ｐ２０１１−６３１８９Ａ）
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１７４５８（Ｐ２００９−２１７４５８）
【出願日】平成２１年９月１８日（２００９．９．１８）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１８日（２００９．９．１８）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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