車両制御装置
【課題】先行車の車車間通信情報の取得状況に関わらず、適切な追従走行を維持することのできる車両制御装置を提供すること。
【解決手段】自車１の前方の先行車１００の車車間通信情報に基づいて、自車１が先行車１００に追従する追従走行制御中に、自車１が先行車１００の車車間通信情報を取得する際における取得状況に応じて、追従走行制御時のパラメータを決定する。これにより、車車間通信情報の取得状況に応じた追従走行制御を行うことができ、例えば、先行車１００の車車間通信情報を適切に取得できる場合には、取得した車車間通信情報を用いて理想的な追従走行制御を行い、先行車１００の車車間通信情報の取得が困難な場合には、車車間通信情報に対する依存性を低くして追従走行制御を行うことができる。この結果、先行車１００の車車間通信情報の取得状況に関わらず、適切な追従走行を維持することができる。
【解決手段】自車１の前方の先行車１００の車車間通信情報に基づいて、自車１が先行車１００に追従する追従走行制御中に、自車１が先行車１００の車車間通信情報を取得する際における取得状況に応じて、追従走行制御時のパラメータを決定する。これにより、車車間通信情報の取得状況に応じた追従走行制御を行うことができ、例えば、先行車１００の車車間通信情報を適切に取得できる場合には、取得した車車間通信情報を用いて理想的な追従走行制御を行い、先行車１００の車車間通信情報の取得が困難な場合には、車車間通信情報に対する依存性を低くして追従走行制御を行うことができる。この結果、先行車１００の車車間通信情報の取得状況に関わらず、適切な追従走行を維持することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の車両では、車両の走行時における運転の容易性の向上や、運転者による運転操作の負担の軽減、さらに、車両の走行時における安全性を向上させるために、車両の走行時における運転操作の支援を行う制御装置が開発されている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載された追突防止装置では、車両間で無線通信を行うことが可能に設けられており、先行車が、急制動が予想される状況を無線通信によって送信し、この先行車からの情報を受信した自車は、ブレーキステムをブレーキ作動待機状態に維持する。これにより、自車の運転者が制動操作をした場合には、自車は直ちに制動を開始するため、先行車が急制動した場合でも自車が先行車に追突することを防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１３２３３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、車両間で無線通信によって走行情報を送受信する場合、通信状態によっては、他の車両の走行情報を適切に取得することができない場合がある。このため、車両間で無線通信によって走行情報を送受信することを前提として車両の走行制御を行う場合、他の車両の走行情報を適切に取得できなくなった場合に、適切な走行制御を行うことが困難になる場合がある。例えば、先行車と間に車間時間を設定し、先行車との間で車車間通信によって先行車の走行情報を取得しながら走行する場合、通信途絶等によって先行車の走行情報を取得し難くなった場合、適切な追従走行を維持するのが困難なものとなっていた。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、先行車の車車間通信情報の取得状況に関わらず、適切な追従走行を維持することのできる車両制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る車両制御装置は、自車前方の先行車の車車間通信情報に基づいて、自車が前記先行車に追従する追従走行制御中に、前記自車が前記先行車の前記車車間通信情報を取得する際における取得状況に応じて、前記追従走行制御時のパラメータを決定することを特徴とする。
【０００８】
また、上記車両制御装置において、前記車車間通信情報を取得する際における前記取得状況は、前記自車が前記先行車の前記車車間通信情報を取得するはずのタイミングからの遅れ時間であることが好ましい。
【０００９】
また、上記車両制御装置において、前記車車間通信情報を取得する際における前記取得状況は、前記車車間通信の通信途絶判定時間であることが好ましい。
【００１０】
また、上記車両制御装置において、前記追従走行制御時のパラメータは、前記自車と前記先行車との車間時間または車間距離であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る車両制御装置は、先行車の車車間通信情報の取得状況に関わらず、適切な追従走行を維持することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る車両制御装置が設けられた車両の概略図である。
【図２】図２は、図１に示す車両制御装置の要部構成図である。
【図３】図３は、追従走行についての説明図である。
【図４】図４は、先行車の減速時における先行車と自車との加速度及び相対加速度を示す説明図である。
【図５】図５は、先行車の減速開始後に遅れて自車が減速をする場合における説明図である。
【図６】図６は、図５で説明する減速に対して小さい減速度で減速をする場合における説明図である。
【図７】図７は、図５で説明する減速に対して初速が遅い場合における説明図である。
【図８】図８は、減速時における自車と先行車との加速度、相対加速度、相対速度の関係を示す説明図である。
【図９】図９は、追従走行制御時における減速時の先行車と自車との加速度の説明図である。
【図１０】図１０は、等価反応時間についての説明図である。
【図１１】図１１は、通信途絶の発生時における制御の説明図である。
【図１２】図１２は、通信途絶判定時間と途絶発生率との関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明に係る車両制御装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
【００１４】
〔実施形態〕
図１は、本発明の実施形態に係る車両制御装置が設けられた車両の概略図である。実施形態に係る車両制御装置２を備える車両１は、内燃機関であるエンジン５が動力源として搭載され、エンジン５で発生する動力が自動変速機（図示省略）等の駆動装置を経由して車輪３に伝達されることにより、走行可能になっている。また、この車両１は、車輪３を制動することにより走行中の車両１の制動をする制動手段であるブレーキ装置（図示省略）が設けられており、ブレーキ装置を作動させる際における油圧を制御するブレーキ油圧制御装置８が設けられている。また、駆動装置には、エンジン５の動力を車輪３に伝達する際における回転速度を検出することを介して車速を検出する車速検出手段である車速センサ１０が設けられている。
【００１５】
また、車両１には、前方を走行する他の車両や走行方向に位置する障害物等を検出する前方状況検出手段であるレーダー１２と、他の車両との間で走行状態の情報等の通信が可能な車車間通信手段である車車間通信装置１５とが設けられている。このうち、レーダー１２は、検出波としてレーザーを用いるレーザーレーダーや、ミリ波を用いるミリ波レーダーなど、車両１に搭載可能なレーダーであれば、その形態は問わない。また、車車間通信装置１５には、電磁波の送受信を行うアンテナや、信号の送信装置、受信装置等、無線通信を行うのに必要な各装置が含まれる。
【００１６】
これらのエンジン５やブレーキ油圧制御装置８、車速センサ１０、レーダー１２、車車間通信装置１５は、車両１に搭載されると共に車両１の各部を制御するＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）に接続されている。このＥＣＵとしては、車両１の走行制御を行う走行制御ＥＣＵ２０と、他の車両と通信を行いながら、先行車に追従する走行を行う走行制御である通信追従走行制御を行う通信追従走行制御ＥＣＵ４０と、他の車両とは通信を行わず、自律して先行車に追従する走行を行う走行制御である自律追従走行制御を行う自律追従走行制御ＥＣＵ６０と、を有している。
【００１７】
図２は、図１に示す車両制御装置の要部構成図である。ＥＣＵに接続される各部のうち、エンジン５やブレーキ油圧制御装置８、車速センサ１０等の、車両１の走行に用いる装置は走行制御ＥＣＵ２０に接続されており、また、この走行制御ＥＣＵ２０には、車両１の減速時に運転者が操作をするブレーキペダル（図示省略）の操作量を検出するブレーキセンサ９が接続されている。走行制御ＥＣＵ２０は、車速センサ１０やブレーキセンサ９等の検出手段による検出結果に基づいてエンジン５やブレーキ油圧制御装置８等を作動させることにより、車両１の走行制御を行う。
【００１８】
また、他の車両との通信に用いる車車間通信装置１５は、通信追従走行制御ＥＣＵ４０に接続されており、通信追従走行制御ＥＣＵ４０は、車車間通信装置１５によって他の車両と走行状態の情報等の通信を行いつつ、走行制御ＥＣＵ２０に制御信号を送信して車両１の走行制御を行うことにより、通信追従走行制御を行う。また、前方を走行する他の車両等を検出することにより自律追従走行制御に用いることができるレーダー１２は、自律追従走行制御ＥＣＵ６０に接続されており、自律追従走行制御ＥＣＵ６０は、レーダー１２によって先行車を検出しつつ、走行制御ＥＣＵ２０に制御信号を送信して車両１の走行制御を行うことにより、自律追従走行制御を行う。
【００１９】
また、走行制御ＥＣＵ２０、通信追従走行制御ＥＣＵ４０、自律追従走行制御ＥＣＵ６０は、それぞれ互いに接続され、情報や信号のやり取りが可能になっている。これらの走行制御ＥＣＵ２０、通信追従走行制御ＥＣＵ４０、自律追従走行制御ＥＣＵ６０のハード構成は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等を有する処理部や、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶部等を備えた公知の構成であるため、説明は省略する。
【００２０】
これらのＥＣＵのうち、走行制御ＥＣＵ２０は、エンジン５の運転制御を行うエンジン制御部２１と、ブレーキ油圧制御装置８を制御することにより制動力の制御を行うブレーキ制御部２２と、車速センサ１０での検出結果より車速を取得する車速取得部２５と、ブレーキセンサ９での検出結果よりブレーキペダルの操作の状態を取得するブレーキ操作取得部２６と、車両１の走行時における走行モードを、通信追従走行制御と自律追従走行制御、及びこれらの追従走行制御を行わずに運転者の運転操作によって行う走行制御であるマニュアル走行制御との間で切り替える走行モード切替部２８と、レーダー１２での検出結果に基づいて先行車との車間時間を検出する車間時間検出手段である車間時間検出部３０と、先行車の減速度に基づいて自車の減速度を算出する減速度算出部３３と、レーダー１２での検出結果に基づいて先行車との相対速度を算出する相対速度算出部３４と、減速制御を行う際に用いる相対速度を算出する減速時相対速度算出部３５と、追従走行制御を行う際における先行車との車間時間を、先行車の走行情報の取得状況に応じて設定する車間時間設定部３８と、を有している。
【００２１】
また、通信追従走行制御ＥＣＵ４０は、通信追従走行制御時における車間距離を、通信追従走行制御時用に予め設定される車間時間に基づいて車間距離を設定する車間距離設定部４１と、車車間通信装置１５で行なう車車間通信により先行車の走行情報を取得する先行車走行情報取得部４５と、先行車の減速時における最大減速度を導出する先行車最大減速度導出部４６と、車車間通信の状況に応じて通信途絶判定時間を設定する通信途絶判定時間設定部５０と、車車間通信装置１５によって行う先行車との通信が途絶しているか否かを判定する通信途絶判定部５１と、を有している。
【００２２】
また、自律追従走行制御ＥＣＵ６０は、レーダー１２での検出結果より、車両１の前方の状態を取得する前方状態取得部６１と、自律追従走行制御時における車間距離を、自律追従走行制御時用に予め設定される車間時間と車速取得部２５で取得した車速とに基づいて車間距離を設定する車間距離設定部６２と、先行車の減速時における減速度を導出する先行車減速度導出部６３と、を有している。
【００２３】
この実施形態に係る車両制御装置２は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。車両１の通常の走行時は、運転者がアクセルペダル（図示省略）やブレーキペダルを操作することにより、エンジン５やブレーキ油圧制御装置８等の各アクチュエータが作動し、車両１は運転者の運転操作に応じて走行をする。例えば、エンジン５で発生する動力を調節する場合には、走行制御ＥＣＵ２０が有するエンジン制御部２１によってエンジン５を制御し、制動力を発生させる場合には、走行制御ＥＣＵ２０が有するブレーキ制御部２２でブレーキ油圧制御装置８を制御することにより、制動力を発生させる。
【００２４】
また、この車両１の走行時には、車両１の各部に設けられるセンサ類によって車両１の走行状態や運転者の運転操作が検出され、車両１の走行制御に用いられる。例えば、車速センサ１０で検出した検出結果は、走行制御ＥＣＵ２０が有する車速取得部２５で取得し、車速を用いて走行制御を行う際に使用される。同様に、ブレーキセンサ９で検出した検出結果は、運転者が行うブレーキ操作の操作量として走行制御ＥＣＵ２０が有するブレーキ操作取得部２６で取得し、取得した操作量に応じてブレーキ制御部２２でブレーキ油圧制御装置８を制御し、制動力を発生させる。
【００２５】
また、この車両１は、追従走行の操作スイッチ（図示省略）を操作する等、運転者の意思に基づいて必要に応じて、当該車両１の前方を走行する他の車両を追従する追従走行制御を行うことが可能に設けられている。つまり、運転者による運転操作を支援する走行制御として、追従走行制御を行うことが可能に設けられている。この追従走行制御は、車両１の走行時の状態に応じて、通信追従走行制御と自律追従走行制御とが使い分けられる。
【００２６】
図３は、追従走行についての説明図である。まず、自律追従走行制御について説明すると、自律追従走行制御を行う場合は、レーダー１２によって車両１の前方の状態を検出し、レーダー１２での検出結果に基づいて、自律追従走行制御ＥＣＵ６０が有する前方状態取得部６１によって車両１の前方の状態を取得する。この前方状態取得部６１では、車両１の前方を走行する他の車両である先行車１００の有無を検出し、先行車１００が存在する場合には、先行車１００との距離を、レーダー１２での検出結果に基づいて取得する。
【００２７】
また、自律追従走行制御時には、車間距離設定部６２によって、走行制御ＥＣＵ２０が有する車速取得部２５で取得した車速に応じた車間距離を設定する。この車間距離を設定する場合には、車間距離設定部６２は、自律追従走行を行う際に適した先行車１００との間の時間として予め設定されて記憶部に記憶されている自律追従走行用の車間時間と、走行制御ＥＣＵ２０が有する車速取得部２５で取得した車速とに基づいて設定する。
【００２８】
自律追従走行制御ＥＣＵ６０は、前方状態取得部６１で取得する先行車１００との車間距離が、車間距離設定部６２で設定した車間距離と同程度になるように車両１の速度を調節するように、走行制御ＥＣＵ２０に信号を送信する。この信号を受けた走行制御ＥＣＵ２０は、エンジン制御部２１やブレーキ制御部２２で駆動力や制動力を調節することにより、先行車１００との車間距離を車間距離設定部６２で設定した車間距離と同程度の距離に維持する。これにより、先行車１００に追従する追従走行を行う。
【００２９】
次に、通信追従走行制御について説明すると、通信追従走行制御は、周囲を走行する他の車両が、互いに走行情報の通信を行うことができる車両である通信車の場合に行う。即ち、先行車１００が通信車である場合に、通信追従走行制御を行うことができる。通信追従走行制御を行う場合には、車車間通信装置１５を介して先行車１００との間で車車間通信を行い、先行車１００の走行情報を取得する。
【００３０】
先行車１００の走行情報の取得は、車車間通信装置１５によって先行車１００との間で行った車車間通信により、先行車１００より送信された走行情報を、通信追従走行制御ＥＣＵ４０が有する先行車走行情報取得部４５で取得する。なお、この走行情報には、通信車の運動状態の情報や運転者の運転操作の情報、さらに、通信車の位置情報も含まれている。
【００３１】
先行車１００の走行情報を取得したら、車速取得部２５で取得した車速、及び先行車１００の車速や先行車１００の運転者の現在の運転操作に応じて、車間距離設定部４１で先行車１００との車間距離を設定する。通信追従走行制御時の車間距離を設定する場合は、自律追従走行制御時の車間距離を設定する場合と同様に、車間距離設定部４１は、通信追従走行を行う際に適した先行車１００との間の時間として予め設定されて記憶部に記憶されている通信追従走行用の車間時間と、車速取得部２５で取得した車速、及び先行車走行情報取得部４５で取得した先行車１００の走行情報とに基づいて設定する。なお、通信追従走行用の車間時間は、自律追従走行用の車間時間よりも短い時間で設定されている。このため、通信追従走行時の車間距離は、自律追従走行時の車間距離よりも短い距離で設定される。
【００３２】
通信追従走行制御ＥＣＵ４０は、先行車走行情報取得部４５で取得した先行車１００の位置情報に基づいて、先行車１００との車間距離が、車間距離設定部４１で設定した車間距離と同程度になるように車両１の速度を調節するように、走行制御ＥＣＵ２０に信号を送信する。このように、信号が送信された走行制御ＥＣＵ２０で信号に従って駆動力や制動力を調節し、先行車１００との車間距離を車間距離設定部４１で設定した車間距離と同程度の距離に維持することにより、先行車１００に追従する追従走行を行う。
【００３３】
これらの追従走行制御は、通信追従走行制御と自律追従走行制御とのうち、通信追従走行制御を優先して使用し、通信追従走行制御での先行車１００との通信状態によって使い分ける。具体的には、追従走行制御を行う場合には、車車間通信装置１５によって行う先行車１００との通信が、途絶しているか否かを、通信追従走行制御ＥＣＵ４０が有する通信途絶判定部５１で判定し、通信追従走行制御ＥＣＵ４０は走行制御ＥＣＵ２０に対して判定結果を送信する。判定結果が伝達された走行制御ＥＣＵ２０は、判定結果に応じて走行モード切替部２８で走行モードの切り替えを行う。
【００３４】
この走行モード切替部２８は、通信追従走行制御と、自律追従走行制御と、さらに、追従走行制御を行わずに運転者が運転操作を行うことにより全ての運転指示を運転者が行うマニュアルモードと、を走行モードとして切り替えることができるように設けられており、走行モードの切り替えを行う場合には、通信途絶判定部５１での判定も用いて切り替える。
【００３５】
走行モード切替部２８では、これらのように走行モードを切り替えるが、追従走行を行うことを運転者が指示している状態で、先行車１００と通信を行っているとの判定が伝達された場合には、走行モードを通信追従走行制御に切り替える。また、追従走行を行うことを運転者が指示している状態で、先行車１００と通信が途絶しているとの判定が伝達された場合には、走行モードを自律追従走行制御に切り替える。つまり、追従走行を行うことを運転者が指示している場合には、先行車１００との間で通信が可能な場合には通信追従走行制御を行い、先行車１００と通信が途絶したら自律追従走行制御に切り替える。また、追従走行を行うことを運転者が指示していない場合には、先行車１００と通信を行っているか否かの判定を行わずに、走行モードをマニュアルモードに切り替える。
【００３６】
追従走行を行う場合には、これらのように先行車１００との通信の状況によって通信追従走行制御と自律追従走行制御とを切り替え、先行車１００の走行状態に合わせて走行制御を行う。また、通信追従走行制御と自律追従走行制御を行っている場合における先行車１００の減速時は、いずれの追従走行制御時においても、先行車１００に対する車間時間が経過するまでに、先行車１００の減速度と同じ大きさの減速度を、自らの車両１、即ち自車１に発生させる。
【００３７】
追従走行制御時には、このように先行車１００の減速度に応じて自車１を減速させるが、ここで、先行車１００が減速する場合における自車１と先行車１００との双方の車両の加速度の変化について説明する。
【００３８】
図４は、先行車の減速時における先行車と自車との加速度及び相対加速度を示す説明図である。自車１と先行車１００とが同じ速度で走行し、双方の車両の相対加速度が０の状態で先行車１００の後方を自車１が走行している場合に、先行車１００が減速した場合、減速方向の加速度が大きくなるため、先行車１００の加速度である先行車加速度１１０が大きくなる。このように、自車１の速度が変化しない状態で先行車１００が減速し、先行車加速度１１０が大きくなった場合、先行車１００と自車１との間に加速度の差が発生する。これにより、自車１と先行車１００との相対加速度１１５は大きくなる。
【００３９】
通常、車両が減速をする場合には、減速度は減速度が０の状態から、そのときの運転状況に応じた最大減速度など所定の減速度まで時間が経過するに従って大きくなり、所定の減速度になったら、車両はその減速度で減速を続ける。このため、先行車１００は、先行車加速度１１０が最大減速度ａ１＿ｍａｘで一定の状態になり、この最大減速度ａ１＿ｍａｘで減速を続ける。また、このように先行車加速度１１０が最大減速度ａ１＿ｍａｘで一定になった場合には、相対加速度１１５も一定になる。
【００４０】
その後、自車１が減速を開始すると、自車１の加速度である自車加速度１１１が大きくなる。このように、先行車加速度１１０が一定の状態で自車加速度１１１が大きくなると、自車１と先行車１００との加速度の差は小さくなり始めるので、一定の状態になっていた相対加速度１１５は小さくなり始める。さらに自車加速度１１１が大きくなり、自車加速度１１１が先行車加速度１１０と同じ大きさになったら、相対加速度１１５は０になる。
【００４１】
先行車１００の減速時には、自車１と先行車１００との加速度はこのように変化するが、この加速度の変化に基づいて、先行車１００の減速時における車間距離について説明すると、先行車１００が減速をした場合には、自車１は先行車１００の減速に対して、上述したように減速遅れが発生して減速をする。このため、相対加速度１１５が大きくなるが、相対加速度１１５が大きくなった場合には、相対速度も変化する。つまり、自車１が減速を開始していない状態の場合には、車速が一定の自車１の速度に対して、先行車１００の速度は低下するため、相対速度が大きくなる方向に変化する。これにより、自車１と先行車１００との車間距離は、時間が経過するに従って小さくなる。
【００４２】
相対速度が大きくなる方向への変化は、自車１が減速を開始しても、自車１の減速度が先行車１００の減速度と同じ大きさになるまで続く。このため、先行車１００の減速後、自車１の減速度が先行車１００の減速度と同じ大きさになるまでは相対速度が大きくなり続け、自車１の減速度が先行車１００の減速度と同じ大きさになったら、相対速度は一定になる。自車１と先行車１００との減速度が同じ大きさになった場合、このように相対速度は一定になるが、速度差は存在し続けるので、減速度が同じ大きさになった場合でも双方の車間距離は小さくなり続ける。
【００４３】
次に、先行車１００と自車１との減速時における車間距離の変化について説明する。図５は、先行車の減速開始後に遅れて自車が減速をする場合における説明図である。なお、この図５は、減速前の車速Ｖ０＝１００ｋｍ／ｈ、減速度ａ１＝０．８Ｇ、先行車１００の減速に対する自車１の応答遅れｄｔ＝１ｓの場合についての説明図になっている。自車１が先行車１００の後方を、所定の車間距離をあけてほぼ同じ車速で走行をしている場合に、先行車１００が減速を開始して先行車加速度１１０が減速方向に大きくなると、自車１に対する先行車１００の相対加速度１１５は、自車１に対して減速する方向に大きくなる。また、この例では、減速度が０．８Ｇの場合について説明するので、先行車加速度１１０は０．８Ｇまで大きくなったら、その後は、先行車１００は０．８Ｇの減速度で減速を続ける。このため、相対加速度１１５は、先行車加速度１１０が０．８Ｇに到達した以降は、所定の期間は一定になる。
【００４４】
また、このように先行車１００が減速を開始して減速度を発生させている場合には、時間が経過するに従って先行車速度１１７が低下するが、自車１が減速していない場合には、自車１と先行車１００との相対速度１２０は、先行車１００の速度が自車１の速度に対して減速する方向に大きくなる。これらにより、自車１と先行車１００との車間距離１２５は、時間が経過するに従って小さくなる。
【００４５】
このように先行車１００が減速することにより、先行車１００と自車１との車間距離１２５は小さくなるが、自車１が応答遅れ時間ｄｔの経過後に減速を開始すると、自車加速度１１１も先行車加速度１１０と同様に減速方向に大きくなる。これにより、先行車加速度１１０と自車加速度１１１との差が小さくなるので、自車１に対して減速する方向に大きくなっている先行車１００の相対加速度１１５は小さくなる。また、この例では、自車加速度１１１も先行車加速度１１０と同様に０．８Ｇまで大きくなったら、その後は、自車１は０．８Ｇの減速度で減速を続けるので、自車加速度１１１が０．８Ｇに到達したら、自車加速度１１１は０．８Ｇで一定になる。この場合、自車加速度１１１と先行車加速度１１０とは差が無くなるので、相対加速度１１５は０になる。
【００４６】
また、自車１が減速を開始すると、自車速度１１８が低下するため相対速度１２０の変化が緩やかになり、自車加速度１１１が一定になった場合には、相対速度１２０も一定の大きさになる。先行車加速度１１０と自車加速度１１１とが共に０．８Ｇで同じ大きさになり、相対加速度１１５が０になった場合でも、先行車１００の減速に対する自車１の減速の応答遅れにより、先行車速度１１７と自車速度１１８とは共に低下しつつ、相対速度１２０は一定の大きさで維持される。このため、車間距離１２５は、時間が経過するに従って小さくなる。
【００４７】
この状態で先行車１００と自車１とが共に同じ大きさの減速度で減速し続けると、先に減速を開始した先行車１００が先に停止をし、その後に自車１が停止をする。このように、減速前の車速Ｖ０＝１００ｋｍ／ｈで、減速度ａ１＝０．８Ｇ、先行車１００の減速に対する自車１の応答遅れｄｔ＝１ｓの場合に、先行車１００と自車１とが共に停止をするまで減速し続けた場合、詰まる車間距離１２５は、約２７．７ｍになる。この距離は、減速前の車速Ｖ０＝１００ｋｍ／ｈに、応答遅れｄｔ＝１ｓを乗算した値になっている。
【００４８】
図６は、図５で説明する減速に対して小さい減速度で減速をする場合における説明図である。この図６は、図５を用いて説明した減速時と同様に、減速前の車速Ｖ０＝１００ｋｍ／ｈで、先行車１００の減速に対する自車１の応答遅れｄｔ＝１ｓだが、減速度ａ１＝０．４Ｇで減速をする場合についての説明図になっている。このように、減速度が０．４Ｇで減速をする場合も、先行車１００が減速をすると、先行車１００は、先行車加速度１１０が０．４Ｇになるまで減速度が大きくなり、先行車加速度１１０が０．４Ｇになったら、先行車１００は０．４Ｇの減速度で減速を続ける。また、先行車１００が減速し、自車１が減速前の状態の場合には、相対加速度１１５は先行車加速度１１０が大きくなるに従って大きくなり、先行車加速度１１０が０．４Ｇに到達したら、減速度が０．８Ｇの場合よりも小さい大きさで所定の期間維持される。
【００４９】
また、このように０．４Ｇの減速度で先行車１００が減速する場合には、先行車速度１１７は、減速度が０．８Ｇの場合よりも緩やかな傾きで低下する。このため、自車１が減速していない場合には、自車１と先行車１００との相対速度１２０は、減速度が０．８Ｇの場合よりも緩やかな傾きで大きくなる。これらにより、自車１と先行車１００との車間距離１２５は、時間が経過するに従って、減速度が０．８Ｇの場合よりも緩やかな傾きで小さくなる。
【００５０】
このように先行車１００が減速を開始した後、自車１が応答遅れ時間ｄｔの経過後に減速を開始すると、自車加速度１１１も先行車加速度１１０と同様に０．４Ｇまで大きくなり、自車加速度１１１が０．４Ｇに到達したら、自車加速度１１１は０．４Ｇで一定になる。これにより、相対加速度１１５は０になる。
【００５１】
また、自車１が減速を開始し、自車加速度１１１が一定になった場合には、減速度が０．８Ｇの場合と同様に相対速度１２０も一定の大きさになる。また、このように０．４Ｇの減速度で減速する場合も０．８Ｇの減速度で減速をする場合と同様に、相対加速度１１５が０になっても先行車１００の減速に対する自車１の減速の応答遅れにより、相対速度１２０は一定の大きさで維持され、車間距離１２５は、時間が経過するに従って小さくなる。
【００５２】
この状態で、先行車１００と自車１とが共に停止をするまで減速を続けると、詰まる車間距離１２５は、減速度が０．８Ｇの場合と同様に約２７．７ｍになる。つまり、先行車１００と自車１との初速が同じ車速で、減速時における減速度が同じ大きさの場合には、減速度の大きさに関わらず、詰まる車間距離１２５は応答遅れに応じた距離になる。
【００５３】
減速時における車間距離１２５は、先行車１００と自車１との初速と減速度とが同じ大きさであれば、このように減速度の大きさに関わらず詰まる距離は同じ距離になるが、先行車１００と自車１の初速は、減速時に詰まる車間距離１２５に影響をする。次に、異なる初速の場合について説明する。
【００５４】
図７は、図５で説明する減速に対して初速が遅い場合における説明図である。この図７は、図５を用いて説明した減速時と同様に、減速時における減速度ａ１＝０．８Ｇで、先行車１００の減速に対する自車１の応答遅れｄｔ＝１ｓだが、減速前の車速Ｖ０＝５０ｋｍ／ｈである場合についての説明図になっている。
【００５５】
このように、減速前の車速が遅い場合でも、０．８Ｇの減速度で減速をする場合には、減速前の車速が１００ｋｍ／ｈの場合と同様の傾きで先行車加速度１１０や自車加速度１１１は変化し、相対加速度１１５も減速前の車速が１００ｋｍ／ｈの場合と同様な変化をする。これにより、先行車速度１１７や自車速度１１８が、減速前の車速が１００ｋｍ／ｈの場合と同様な変化をするため、相対速度１２０や車間距離１２５も、減速前の車速が１００ｋｍ／ｈの場合と同様な変化をする。
【００５６】
しかし、減速前の速度が５０ｋｍ／ｈの場合は、減速を開始してから停止をするまでの距離が短くなるため、詰まる車間距離１２５は短くなる。つまり、先行車１００の減速の開始後、応答遅れを有して自車１が減速をする場合、車間距離１２５の変化の度合いは、減速前の速度が１００ｋｍ／ｈの場合と変わらないが、減速前の速度が５０ｋｍ／ｈの場合は初速が遅いため、減速を開始してから車両が停止するまでの時間が短くなっている。このため、減速時に詰まる車間距離１２５は短くなっており、具体的には、詰まる車間距離１２５は、減速前の車速Ｖ０＝５０ｋｍ／ｈに応答遅れｄｔ＝１ｓを乗算した約１３．９ｍになる。
【００５７】
これらのように、先行車１００と同じ減速度で自車１が減速をする場合に詰まる車間距離１２５は、減速時における減速度に関わらず、応答遅れ時間×初速になる。このため、減速度に関わらず、応答遅れ時間が短くなるに従って詰まる車間距離１２５は小さくなり、応答遅れ時間が０ｓ、即ち、先行車１００と全く同じ減速ができれば、減速後の車間距離１２５は、減速前の車間時間と同じ車間時間で示される距離になる。
【００５８】
先行車１００の後方を自車１が走行している場合に、先行車１００が減速することにより自車１も減速をする場合に詰まる車間距離１２５は、このように応答遅れ時間の影響が大きいが、次に、先行車１００と自車１とが減速する際に、追突が発生する可能性を低減できる減速状態について説明する。
【００５９】
図８は、減速時における自車と先行車との加速度、相対加速度、相対速度の関係を示す説明図である。減速時における複雑な事象をシンプルに抽象化して説明すると、先行車１００と自車１とが減速する場合には、自車１は、先行車１００の減速後に車間時間と同じ反応時間で反応して、先行車１００の減速度以上の減速度で減速をすることにより、追突が発生する可能性を低減できる。例えば、車間時間が０．８ｓの場合は、先行車１００の減速開始後、０．８ｓで反応して減速を開始し、先行車１００の減速度以上の減速度で減速をすることにより、自車１は先行車１００への追突が発生する可能性を低減できる。
【００６０】
つまり、経過時間に対する減速度の変化の度合いであるジャークが、先行車１００と自車１とで同じ場合には、先行車１００の制動に対する自車１の応答遅れ時間である反応時間ｔｄｅｌａｙと、設定車間時間τとの関係が（ｔｄｅｌａｙ≦τ）を満たすことができれば、追突が発生する可能性を低減できる。即ち、応答遅れにより発生する相対速度を、ある値以下にすることにより、追突が発生する可能性を低減できる。
【００６１】
減速時の追突発生の可能性低減を相対速度の観点で考慮する場合について説明すると、まず、自車１と先行車１００とで減速度のジャークが同じ場合には、先行車１００の減速時における減速度を示す先行車加速度１１０と、自車１の減速時における減速度を示す自車加速度１１１とは、経過時間に対して同じ傾きになる。
【００６２】
このため、先行車加速度１１０と自車加速度１１１とが同じジャークで、自車加速度１１１の最大値が先行車加速度１１０の最大値である先行車最大減速度ａ１＿ｍａｘよりも大きい場合に、自車加速度１１１が先行車加速度１１０に対して反応時間ｔｄｅｌａｙの分遅れて発生する場合における、応答遅れ時間に起因する加速度の差の総量は、先行車加速度１１０と自車加速度１１１との傾き部分と、先行車最大減速度ａ１＿ｍａｘ及び減速度の最小値（０）で囲まれる平行四辺形の面積Ｓａによって示すことができる。
【００６３】
この加速度（減速度）の差の総量を、相対加速度で示すと、先行車１００が減速を開始し、応答遅れによって自車１が減速を開始していない場合には、相対加速度の最大値は先行車最大減速度ａ１＿ｍａｘになる。また、先行車１００の減速時に自車１の応答遅れ時間が発生する場合には、相対加速度としてこの先行車最大減速度ａ１＿ｍａｘが応答遅れ時間の間、即ち、反応時間ｔｄｅｌａｙの間発生することになる。このため、応答遅れ時間に起因する相対加速度の総量は、先行車最大減速度ａ１＿ｍａｘに反応時間ｔｄｅｌａｙを乗算した値になり、先行車最大減速度ａ１＿ｍａｘと反応時間ｔｄｅｌａｙとで囲まれる部分の面積Ｓｒによって示すことができる。
【００６４】
これらのように、応答遅れが発生する場合における加速度や相対加速度の総量は、加速度の平行四辺形の面積Ｓａや相対加速度の面積Ｓｒによって示すことができ、これらの面積は、先行車最大減速度ａ１＿ｍａｘと反応時間ｔｄｅｌａｙとを乗算することによって算出することができる。また、先行車１００の減速開始後に自車１が減速をする場合に追突が発生する可能性を低減するためには、反応時間ｔｄｅｌａｙと、設定車間時間τとの関係が（ｔｄｅｌａｙ≦τ）を満たすことができればよいので、これらを整理すると、下記の式（１）で示すことができる。
Ｓｒ（相対加速度面積）＝Ｓａ（平行四辺形の面積）≦τ（設定車間時間）・ａ１＿ｍａｘ（先行車最大減速度）・・・（１）
【００６５】
また、この相対加速度面積Ｓｒは、反応時間ｔｄｅｌａｙの間の加速度の総量であるため、換言すると、反応時間ｔｄｅｌａｙの経過後の自車１と先行車１００との相対速度Ｖｒを表すことになる。また、先行車１００と自車１との減速度のジャークが同じ場合には、追突が発生する可能性を低減するには｛ｔｄｅｌａｙ（反応時間）≦τ（設定車間時間）｝の関係が満たされていればよいため、先行車１００と自車１の減速終了時に、自車１が先行車１００に追突する直前の距離になる相対速度の最大値をＶｒ＿ｍａｘとすると、この相対速度の最大値Ｖｒ＿ｍａｘは、設定車間時間τと先行車最大減速度ａ１＿ｍａｘとを乗じた値になる。このため、自車１の応答遅れにより発生する相対速度Ｖｒを、下記の式（２）に示すように相対速度の最大値Ｖｒ＿ｍａｘ以下にすることにより、追突が発生する可能性を低減できる。
Ｖｒ（相対速度）≦Ｖｒ＿ｍａｘ＝τ（設定車間時間）・ａ１＿ｍａｘ（先行車最大減速度）・・・（２）
【００６６】
この式（２）では、制動の立ち上がりのみでなく、制動定常領域も含めた追突発生の可能性低減の条件となっている。このため、先行車１００が減速した際に、自車１の制動の立ち上がりが遅れた場合でも、最終的に式（２）を満たす制動を行うことにより、先行車１００への追突が発生する可能性を低減できる。つまり、制動の立ち上がり以降も、レーダー１２を用いて先行車１００との相対速度を検出するなどの適切なフィードバック制御を行い、最終的に式（２）を満たす制動を行うことにより、追突発生の可能性を低減する制御を行うための時間を確保することができる。
【００６７】
図９は、追従走行制御時における減速時の先行車と自車との加速度の説明図である。先行車１００の減速開始後に自車１を減速させる場合には、上述したように自車１の応答遅れが大きく関わってくるため、先行車１００の後方を走行する際に追突が発生する可能性を低減する場合には、自車１の応答遅れを考慮して走行する必要がある。例えば、０．８ｓの車間時間での追従走行制御時に、先行車１００が急制動を行った場合には、通信追従走行制御では応答遅れは通信遅れ（０．１ｓ）程度なので、先行車１００の減速とほぼ同じタイミングで減速をすることができる。このため、通信追従走行制御では、０．８ｓの車間時間で追従走行を行っている場合に十分な早さで制動を開始することができる。
【００６８】
また、通信追従走行時に通信途絶によって自律追従走行制御を行う場合には、設定車間時間である０．８ｓ以内に先行車１００の減速度以上の減速度で減速をすれば、先行車１００への追突が発生する可能性を低減できる。自律追従走行制御時には、レーダー１２での検出結果に基づいて先行車１００の減速度を推定し、０．８ｓ以内に推定した減速度を発生させることにより、追突が発生する可能性を低減できる。
【００６９】
また、定常速度での追従走行時には、初期相対速度は０になるが、追いつきや割り込みなどの場合には、初期相対速度が発生する。例えば、先行車１００が減速を開始した時点での先行車１００の車速が８０ｋｍ／ｈで、その時点での自車１の車速が１００ｋｍ／ｈの場合には、初期相対速度は２０ｋｍ／ｈになる。このように初期相対速度がある場合に、先行車１００が急減速した場合でも追突発生の可能性を低減できる制御について説明すると、車両間で発生する応答遅れによる相対速度と初期相対速度との和が、車両間で持っている相対速度マージンと同じになる等価反応時間を定義する。自車１を減速させる際には、この等価反応時間が設定車間時間を越えないように減速度を制御する。
【００７０】
図１０は、等価反応時間についての説明図である。この等価反応時間について説明すると、等価反応時間は、初期相対速度Ｖｒ０に対応する値を加えた際に相対加速度面積Ｓｒ（図８参照）と同じ面積になり、且つ、高さが先行車最大減速度ａ１＿ｍａｘになる平行四辺形の底辺の大きさが、等価反応時間ｘになる。相対加速度面積Ｓｒは、先行車最大減速度ａ１＿ｍａｘと設定車間時間τとを乗算した値になっているため、これらを式で表すと、下記の式（３）になる。
ａ１＿ｍａｘ・ｘ＋Ｖｒ０＝ａ１＿ｍａｘ・τ・・・（３）
【００７１】
この式（３）を、等価反応時間ｘを求める式に変形すると、下記の式（４）になる。
ｘ＝τ−（Ｖｒ０／ａ１＿ｍａｘ）・・・（４）
【００７２】
この式（４）で明らかなように、設定車間時間τから初期相対速度Ｖｒ０対応分を引いた時間内に、先行車１００と同じ減速度以上の減速度を自車１に発生させることにより、先行車１００の減速時に初期相対速度Ｖｒ０が発生している場合でも、先行車１００への追突が発生する可能性を低減できる。
【００７３】
また、この等価反応時間ｘは、設定車間時間τと比較することにより自車１と先行車１００との追突発生の可能性を低減する制御を行うことができる時間となっているため、初期相対速度Ｖｒ０が発生していない場合の反応時間ｔｄｅｌａｙと同様に扱うことができる。即ち、初期相対速度Ｖｒ０が発生している場合でも、等価反応時間ｘに換算することにより、初期相対速度Ｖｒ０が発生していない場合と同様に、等価反応時間ｘ＝ｔｄｅｌａｙとして扱い、｛ｔｄｅｌａｙ（等価反応時間）≦τ（設定車間時間）｝を満たす等価反応時間を導出することにより、追突発生の可能性を低減できる制動制御を行うことができる。
【００７４】
先行車１００の減速に合わせて自車１を減速させる場合には、これらのように先行車１００の減速度と車間時間とを用いて、上述した各式を満たすことができる自車１の減速度を導出して自車１を減速させることにより、先行車１００への追突が発生する可能性を低減できる。次に、追従走行制御時に、先行車１００の減速時に上述した条件を用いて先行車１００への追突発生の可能性を低減できる制御について、通信追従走行制御と自律追従走行制御とに分けて具体的に説明する。まず、通信追従走行制御では、車車間通信によって取得する先行車１００の走行情報である車車間通信情報を取得して追従走行制御を行うため、先行車１００が減速をする際には、その情報も取得する。例えば、先行車１００の運転者がブレーキペダルに対して制動操作を行うことによって減速をする場合には、制動操作の情報を先行車走行情報取得部４５で取得する。また、先行車１００が、さらにその前方の車両に対して追従走行制御を行っている場合など、運転者の運転支援制御を行っている場合には、運転支援制御によって先行車１００を減速させる際の減速制御の情報を先行車走行情報取得部４５で取得する。
【００７５】
先行車１００の減速時における車車間通信情報を先行車走行情報取得部４５で取得した通信追従走行制御ＥＣＵ４０は、先行車走行情報取得部４５で取得した減速時の情報に基づいて、先行車最大減速度導出部４６で先行車１００の最大減速度を導出する。先行車最大減速度導出部４６で先行車１００の最大減速度を導出する場合には、例えば、先行車１００の減速時の情報として制動操作の情報を用いる場合には、運転者がブレーキペダルを操作する際における操作量や操作速度に基づいて、この運転者の制動操作によって発生する減速度を導出し、さらに、この制動操作を行った場合における最大減速度を、先行車最大減速度導出部４６で導出する。
【００７６】
また、先行車１００の減速時の情報として運転支援制御によって先行車１００を減速させる際の減速制御の情報を用いる場合には、運転支援制御によって指示する減速度の指示に基づいて先行車１００の減速度を取得し、さらに、この減速指示を行った場合における最大減速度を、先行車最大減速度導出部４６で導出する。通信追従走行制御ＥＣＵ４０の先行車最大減速度導出部４６で導出した先行車１００の最大減速度である先行車最大減速度は、走行制御ＥＣＵ２０に伝達され、この先行車最大減速度に基づいて、走行制御ＥＣＵ２０の減速度算出部３３で自車１の減速度を算出する。
【００７７】
減速度算出部３３で自車１の減速度を算出する場合には、減速前の自車１の車速に基づいて設定される車間時間に基づいて算出し、この車間時間が経過する時点で、自車１の減速度が先行車１００の減速度と同じ大きさになるように、減速度の変位量、即ち、経過時間に対する減速度の変化の度合いを算出する。この減速度の変化の度合いを算出する場合には、減速度の立ち上がり以降の減速度も含めて制御可能な値として算出する。具体的には、通信追従走行用に予め設定されている設定車間時間τと、先行車最大減速度導出部４６で導出した先行車１００の最大減速度である先行車最大減速度ａ１＿ｍａｘとを用いて、上記式（２）である（Ｖｒ＿ｍａｘ＝τ・ａ１＿ｍａｘ）を減速時相対速度算出部３５で演算して、相対速度の最大値Ｖｒ＿ｍａｘを算出する。これにより、減速度の立ち上がり以降も含めて自車１の減速度を制御可能な値を算出する。つまり、相対速度の最大値Ｖｒ＿ｍａｘは、自車１を減速させる際における減速度を、現在の車速から車間時間が経過する時点で先行車１００の減速度と同じ大きさの減速度にするのに必要な減速度の変化量を実現できる値になっている。
【００７８】
これに対し、自律追従走行制御を行う場合には、自律追従走行制御ＥＣＵ６０は、前方状態取得部６１で取得する先行車１００との車間距離に基づいて、先行車１００の減速度を導出する。つまり、前方状態取得部６１で取得する自車１と先行車１００との車間距離の変化の度合いに基づいて、先行車１００の減速時における減速度を先行車減速度導出部６３で導出する。
【００７９】
また、この先行車減速度導出部６３では、導出した先行車１００の減速度の変化の度合いや車速、そのときの走行環境等に基づいて、先行車１００の最大減速度である先行車最大減速度を導出する。自律追従走行制御ＥＣＵ６０の先行車減速度導出部６３で導出した先行車最大減速度は、先行車１００の走行情報として走行制御ＥＣＵ２０に伝達され、この先行車最大減速度に基づいて、走行制御ＥＣＵ２０の減速度算出部３３で自車１の減速度を算出する。
【００８０】
自律追従走行制御時に減速度算出部３３で自車１の減速度を算出する場合には、通信追従走行制御時と同様に、減速前の自車１の車速に基づいて設定される車間時間に基づいて算出する。つまり、自律追従走行用に予め設定されている設定車間時間τと、先行車減速度導出部６３で導出した先行車１００の最大減速度である先行車最大減速度ａ１＿ｍａｘとを用いて、上記式（２）である（Ｖｒ＿ｍａｘ＝τ・ａ１＿ｍａｘ）を減速時相対速度算出部３５で演算して、相対速度の最大値Ｖｒ＿ｍａｘを算出する。これにより、自車１を減速させる際における減速度を、減速度の立ち上がり以降も含めて制御可能にし、現在の車速から車間時間が経過する時点で先行車１００の減速度と同じ大きさの減速度にするのに必要な減速度の変化量を実現できる値である相対速度の最大値Ｖｒ＿ｍａｘを算出する。
【００８１】
なお、通信追従走行制御では、車車間通信によって取得する先行車１００の走行情報である車車間通信情報を取得するため、先行車１００の減速度や減速開始のタイミングを、より正確に認識することができるが、自律追従走行制御では、自車１と先行車１００との車間距離に基づいて先行車１００の減速度を導出する。このため、自律追従走行制御で導出する先行車１００の減速度は、通信追従走行制御で導出する先行車１００の減速度よりも精度が低くなっている。これにより、自律追従走行制御では、実際の先行車１００と自車１との相対的な走行状態に最適な自車１の減速制御を、通信追従走行制御と比較して行い難くなっているが、この自律追従走行制御でも、通信追従走行制御時と同様に、極力車間時間が経過する時点を目標として自車１の減速度を算出するのが好ましい。
【００８２】
通信追従走行制御や自律追従走行制御で、これらのように先行車１００の減速度に基づいて自車１の減速度を導出したら、ブレーキ制御部２２では、この導出した減速度を自車１に発生させるために、導出した減速度に応じてブレーキ油圧制御装置８を制御する。その際に、通信追従走行制御と自律追従走行制御とのいずれの場合でも、レーダー１２での検出結果の変化の度合いより相対速度算出部３４で先行車１００との相対速度Ｖｒを算出し、この相対速度Ｖｒが、減速時相対速度算出部３５で算出した相対速度の最大値Ｖｒ＿ｍａｘ以下になるように減速度を制御する。このため、実際に制動力を調節して自車１に減速度を発生させる場合には、減速度の立ち上がり以降の制御も含めて減速度の制御を行い、減速度のフィードバック制御を行う。これにより、算出した減速度を適切に自車１に発生させる。
【００８３】
また、通信追従走行制御中は、通信途絶の判定を行いながら制御をするが、通信途絶時の先行車１００への追突が発生する可能性をより確実に低減するために、通信途絶が発生し始めたら、通信途絶判定が確定する前に、通信途絶中にブレーキ制御の準備を開始する。図１１は、通信途絶の発生時における制御の説明図である。例えば、０．８ｓの車間時間で通信追従走行制御を行う場合について説明すると、車間時間が０．８ｓの場合には、先行車１００の減速度と同じ大きさの減速度を自車１で発生させることができる場合には、先行車１００の減速開始後、０．８ｓ以内に自車１の減速を開始することにより、先行車１００への追突発生の可能性を低減する。つまり、先行車加速度１１０の立ち上がり後、自車加速度１１１は、０．８ｓ以内に立ち上げるが、通信追従走行制御に用いる車車間通信では、０．１ｓ程度の通信遅れが発生する。このため、通信追従走行制御時に車車間通信によって自車１で検出することができる先行車加速度１１０である通信検出先行車加速度１３０は、先行車加速度１１０の０．１ｓ後に自車１で検出する。
【００８４】
また、先行車１００の減速は、レーダー１２によっても検出することができ、通信追従走行制御時における通信途絶時には、先行車１００の減速はレーダー１２で検出するが、先行車１００の減速をレーダー１２で検出する場合、０．３ｓ程度のレーダー認識遅れが発生する。このため、レーダー１２によって自車１で検出することができる先行車加速度１１０であるレーダー検出先行車加速度１３１は、先行車加速度１１０の０．３ｓ後に自車１で検出する。
【００８５】
また、ブレーキ油圧制御装置８に制御信号を送信し、ホイールシリンダ等のアクチュエータで実際に制動力を発生させる場合には、０．３ｓ程度の応答遅れが発生する。このため、先行車１００の減速開始後の自車１の反応時間が、自車１と先行車１００との間に車間時間を設定される設定車間時間以下になるように減速度の制御を行う場合には、遅くとも設定車間時間よりも０．３ｓ前には、自車１に自車加速度１１１を発生させる自車要求加速度１３５で減速指示を行う。このため、通信追従走行制御時に先行車１００が減速を開始したことを先行車走行情報取得部４５で取得した後に、通信が途絶した場合には、設定車間時間の０．３ｓ前、つまり、先行車１００の減速開始後０．５ｓまでは通信の途絶判定を待つ。
【００８６】
詳しくは、先行車１００の減速開始後に通信が途絶した場合には、レーダー１２で先行車１００の走行状態を検出できる０．３ｓが経過するまでは、通信が途絶してもレーダー１２での検出結果を用いて自車１の減速制御を行うことができるので、０．３ｓが経過するまでは通信が復帰するのを待つ。先行車１００の減速開始後、０．３ｓが経過したら、レーダー１２での検出結果を用いて自車１の減速制御を行うことができなくなるので、ブレーキ油圧制御装置８で発生させる油圧立ち上げを準備した状態で、通信の途絶判定を待つ。
【００８７】
この状態で、先行車１００の減速開始後０．５ｓまでに通信が復帰しなかったら、通信途絶判定部５１で通信途絶を判定し、ブレーキ制御部２２からブレーキ油圧制御装置８に対して制御信号を送信し、自車要求加速度１３５で減速指示を行う。これにより、アクチュエータの応答遅れの経過後、即ち０．３ｓ後に、自車加速度１１１が発生する。
【００８８】
一方、ブレーキ油圧制御装置８で発生させる油圧立ち上げを準備した状態で、先行車１００の減速開始後０．５ｓまでに通信が復帰した場合には、油圧を０にして、通常の通信追従走行制御に戻る。つまり、先行車１００が減速を開始し、レーダー認識遅れ後にレーダー１２で先行車１００の検出が可能になる時間であるｔ１と、自車要求加速度１３５で減速指示を行う時間であるｔ２とが（ｔ１≦ｔ２）の関係を満たさない場合において、通信途絶が発生した場合に、通信途絶判定前のブレーキアクチュエータへの要求を開始する。換言すると、通信追従走行制御を行う場合には、先行車１００の減速制御の開始時点ｔ０から、先行車１００の減速制御の開始を走行情報に基づいて自車１が検出するまでの検出遅れ時間であるレーダー認識遅れτｓｅｎｓｏｒと、自車１が減速制御信号を送信した時点から自車１が実際に減速制御を開始するまでの制御応答遅れ時間であるアクチュエータ応答遅れτａｃｔと、先行車１００と自車１との車間時間である設定車間時間τｓｅｔと、の関係が（τｓｅｎｓｏｒ＋τａｃｔ≦τｓｅｔ）を満たすことが要件となる。レーダー認識遅れτｓｅｎｓｏｒと、アクチュエータ応答遅れτａｃｔと、設定車間時間τｓｅｔとが、この要件を満たさない場合に、上記通信途絶時の制御を行う。
【００８９】
また、通信途絶判定時間要件は、通信途絶判定時間τｃｏｍと、アクチュエータ応答遅れτａｃｔと、設定車間時間τｓｅｔとの関係が（τｃｏｍ＋τａｃｔ≦τｓｅｔ）になる通信途絶判定時間τｃｏｍとなっている。このため、設定車間時間τｓｅｔのアクチュエータ応答遅れτａｃｔ分前には、減速度指令を開始する。つまり、通信途絶の判定を我慢できるのは、設定車間時間τｓｅｔのアクチュエータ応答遅れτａｃｔ分前までになる。
【００９０】
また、通信追従走行制御時における先行車１００の減速時に通信途絶判定がされた場合には、先行車１００との通信が途絶されている旨を運転者に伝達する。例えば、通信途絶判定時間τｃｏｍが経過した時点で警報音を発することにより、通信が途絶している旨を運転者に伝達する。運転者は、この警報を聞いてから所定時間経過後に、ブレーキ操作を行う。つまり、運転者は警報を聞いてから運転者自身の反応遅れにより、通信の途絶が判定されてから運転者ブレーキ操作遅れτｄｒｉｖｅｒの経過後にブレーキ操作をする。
【００９１】
これらのように、通信追従走行制御中に通信が途絶した場合でも、自車１の減速度が立ち上がるまでの領域Ａでは、等価反応時間ｔｄｅｌａｙと設定車間時間τとが（ｔｄｅｌａｙ≦τ）の関係を満たすように、設定車間時間τｓｅｔからアクチュエータ応答遅れτａｃｔ分早く、先行車１００以上の減速度を指令開始する。また、自車１の減速度が立ち上がった後の領域Ｂでは、相対速度Ｖｒと、設定車間時間τと、先行車最大減速度ａ１＿ｍａｘとが（Ｖｒ≦Ｖｒ＿ｍａｘ＝τ・ａ１＿ｍａｘ）の関係を満たすように、自車１の減速度の立ち上がり以降もレーダー１２での検出結果に基づいて、適切なフィードバック制御を行う。
【００９２】
また、通信追従走行制御中、または自律追従走行制御中に、先行車１００と自車１との間に他の車両が割り込んだ場合には、この車両と自車１との車間時間は、通信追従走行制御や自律追従走行制御で設定されている車間時間とは異なる車間時間になる。この場合は、レーダー１２で、この車両を検出し、検出結果に基づいて車間時間を設定する。
【００９３】
つまり、通信追従走行制御中と自律追従走行制御中とのいずれの場合においても、追従走行制御中はレーダー１２で自車１の前方の状態を検出し、検出結果を自律追従走行制御ＥＣＵ６０が有する前方状態取得部６１で取得しながら追従走行制御を行っているが、追従走行制御中に先行車１００と自車１との車間距離よりも近い位置に、自車１との相対速度があまり大きくない障害物が現れた場合には、この障害物を他の車両として判断する。この場合、この車両を先行車１００として判断し、レーダー１２での検出結果に基づいて前方状態取得部６１で、この新たな先行車１００との車間距離を取得し、前方状態取得部６１で取得した車間距離と車速取得部２５で取得した現在の車速とに基づいて、車間時間検出部３０で車間時間を検出する。
【００９４】
通信追従走行制御中や自律追従走行制御中に、自車１の前方に他の車両が割り込むことにより新たな先行車１００が現れた場合には、このように車間時間検出部３０で検出した車間時間に基づいて追従走行制御を行う。このため、この新たな先行車１００が減速した場合には、車間時間検出部３０で検出した車間時間が経過するまでに、先行車１００との減速度と同じ大きさの減速度を自車１に発生させる。
【００９５】
また、通信追従走行制御は、先行車１００と車車間通信によって取得する先行車１００の走行情報である車車間通信情報を取得しながら行うが、車車間通信情報の取得状況は、走行時の状況によって変化する場合があるため、この取得状況に応じて、追従走行制御時のパラメータを決定してもよい。例えば、車車間通信は、渋滞時など自車１の周囲に車車間通信を行うことができる通信車の台数が増えると、通信の干渉が増え、パケット到達率が低下する。このように通信が混雑した場合には、混雑状況によって通信が途絶する場合があるが、通信追従走行制御時に車車間通信が途絶した場合、先行車１００の走行情報を適切に取得することが困難になり、適切な追従走行制御を行うのが困難になる。このため、通信追従走行制御を行う場合には、通信状況に応じて追従走行制御時のパラメータを決定してもよい。
【００９６】
つまり、通信追従走行制御を行う場合に、車車間通信の途絶の頻度が許容範囲となるように、通信途絶判定時間を決定し、その判定時間に応じて、追従走行制御時のパラメータである設定車間時間を決定する。具体的には、車車間通信を行う際における通信の混雑状況や、通信のパケット到達率に応じて、通信途絶の発生頻度がいつも同じなり、通信時の途絶率が極力常に許容途絶率になるように、通信途絶判定時間を変える。また、このように通信途絶判定時間を変える場合には、通信途絶判定時間に応じて設定車間時間も合わせて変更する。
【００９７】
図１２は、通信途絶判定時間と途絶発生率との関係を示す説明図である。車車間通信の通信途絶判定時間について説明すると、所定の時間に対して、通信が途絶したと判定することができる割合である途絶発生率は、車車間通信によるパケットの到達率と、通信が途絶していると判定する時間である通信途絶判定時間とにより決定される。即ち、通信途絶発生率は、パケット到達率が大きくなるに従って小さくなり、反対にパケット到達率が小さくなるに従って大きくなる。また、通信途絶発生率と通信途絶判定時間とを比較すると、通信途絶判定時間が長くなるに従って通信途絶発生率は指数的に小さくなり、通信途絶判定時間が短くなるに従って通信途絶発生率は大きくなる。このため、車車間通信の途絶発生率を一定にし、許容通信途絶発生率以下にするには、パケット到達率に応じて通信途絶判定時間を変更する。
【００９８】
具体的には、通信追従走行制御ＥＣＵ４０が有する通信途絶判定時間設定部５０で、車車間通信の現在のパケット到達率に応じて、通信途絶判定時間を設定する。例えば、許容通信途絶発生率を１０−２［１／ｈ］以下とし、車車間通信による現在のパケット到達率が９９％の場合と９５％の場合とで比較すると、パケット到達率が９９％到達率ＴＦ９９の場合は、９５％到達率ＴＦ９５の場合よりも、許容通信途絶発生率を満たす通信途絶判定時間が短くなる。このため、９５％到達率ＴＦ９５では、例えば通信途絶判定時間を０．５ｓにし、９９％到達率ＴＦ９９では通信途絶判定時間を０．３ｓにする。
【００９９】
また、パケット到達率が８０％到達率ＴＦ８０の場合には、到達率が低過ぎるため、途絶発生率が許容通信途絶発生率以下になるようにするためには、通信途絶判定時間を、さらに長くする必要がある。このため、このようにパケット到達率が低い場合には、許容通信途絶発生率を満たすことができないとして通信途絶判定部５１で途絶判定をしてもよく、または、パケット到達率自体に下限値を設定し、パケット到達率が下限値以下の場合には通信が途絶していると判定してもよい。
【０１００】
これらのように、パケット到達率に応じて通信途絶判定時間を設定したら、設定した通信途絶判定時間に応じて車間時間を設定する。この設定は、走行制御ＥＣＵ２０が有する車間時間設定部３８で行う。車間時間設定部３８は、通信途絶判定時間設定部５０で設定した通信途絶判定時間が長くなるに従って車間時間を長く設定し、通信途絶判定時間が短くなるに従って車間時間も短く設定する。例えば、パケット到達率が９９％到達率ＴＦ９９の場合における通信途絶判定時間である０．３ｓの場合には、車間時間を０．６ｓに設定し、パケット到達率が９５％到達率ＴＦ９５の場合における通信途絶判定時間である０．５ｓの場合には、車間時間を０．８ｓに設定する。
【０１０１】
通信追従走行制御時には、このように車車間通信の状況に基づいて設定した車間時間に応じて車間距離設定部４１で車間距離を設定し、追従走行制御を行う。これらのように、車車間通信の途絶の発生が少なく、精度の高い先行車１００の走行情報を取得することができる場合には、車間時間を短くして理想に近い追従走行制御を行い、車車間通信の途絶が比較的多く発生し、先行車１００の走行情報の取得が困難になり易い場合には、車間時間を長くすることにより、走行情報の依存の度合いを低くして追従走行制御を行う。
【０１０２】
以上の車両制御装置２は、車車間通信情報に基づいて先行車１００に追従する追従走行制御時のパラメータを、車車間通信情報を取得する際における取得状況に応じて決定するので、車車間通信情報の取得状況に応じた追従走行制御を行うことができる。つまり、例えば、先行車１００の車車間通信情報を適切に取得できる場合には、取得した車車間通信情報を用いて理想的な追従走行制御を行い、先行車１００の車車間通信情報の取得が困難な場合には、車車間通信情報に対する依存性を低くして追従走行制御を行う。この結果、先行車１００の車車間通信情報の取得状況に関わらず、適切な追従走行を維持することができる。
【０１０３】
また、このように、先行車１００の車車間通信情報を取得する際における取得状況に応じて、追従走行制御時のパラメータを変化させることにより、適切な追従走行を維持するので、先行車１００との車間距離を詰めた走行を維持することができる。これにより、自車１の走行時における空気抵抗を減少させることができるため、燃費を向上させることができ、また、車間距離を短くすることにより、道路を走行する車両の数を増加させることができる。これらの結果、自車１の燃費の向上と、交通の効率化や渋滞の緩和とを、共に図ることができる。
【０１０４】
また、車車間通信情報を取得する際における取得状況として、車車間通信の通信途絶判定時間を使用し、追従走行制御時のパラメータを通信途絶判定時間に応じて決定するので、より適切な追従走行制御を行うことができる。例えば、通信途絶判定時間が比較的短い場合には、取得した車車間通信情報を用いて理想的な追従走行制御を行い、通信途絶判定時間が長い場合には、車車間通信情報に対する依存性が低くなるように追従走行制御時のパラメータを決定して、追従走行制御を行う。この結果、より確実に、先行車１００の車車間通信情報の取得状況に関わらず、適切な追従走行を維持することができる。
【０１０５】
また、車車間通信情報の取得状況に応じて決定する追従走行制御時のパラメータは、自車１と先行車１００との車間時間または車間距離であるため、取得状況に応じた追従走行制御を行うことができる。例えば、車車間通信情報を取得状況が良好で、先行車１００の走行情報を高い精度で適切に取得できる場合には、車間時間や車間距離を、追従走行制御における理想的な時間や距離にする。反対に、車車間通信情報の取得状況が悪く、先行車１００の走行情報の取得が困難になる状況の場合には、車間時間や車間距離を比較的大きくする。これにより、車車間通信情報の取得状況が変化しても、車間時間や車間距離を確保しながら、追従走行制御を行い続けることができる。この結果、より確実に、先行車１００の車車間通信情報の取得状況に関わらず、適切な追従走行を維持することができる。
【０１０６】
なお、追従走行制御のパラメータの決定に用いる先行車１００の車車間通信情報の取得状況は、通信途絶判定時間以外であってもよい。例えば、自車１が先行車１００の車車間通信情報を取得する場合には、車車間通信の途絶以外にも、先行車１００の走行情報を車車間通信装置１５のアンテナで受信してから通信追従走行制御ＥＣＵ４０に到達するまでの通信遅れ時間など、自車１内における処理の遅れが考えられる。このため、車車間通信情報を取得する際における取得状況として、自車１が先行車１００の車車間通信情報を取得するはずのタイミングからの遅れ時間を使用し、追従走行制御時のパラメータを、この遅れ時間に応じて決定してもよい。これにより、より確実に、車車間通信情報の取得状況に適したパラメータにすることができる。この結果、より確実に、先行車１００の車車間通信情報の取得状況に関わらず、適切な追従走行を維持することができる。
【０１０７】
また、上述した実施形態に係る車両制御装置２における各数値は、車両制御装置２、或いは追従走行制御時の一例を示したものであるため、車両制御装置２や追従走行制御時における各数値は、上述したものに限られない。
【０１０８】
また、上述した実施形態に係る車両制御装置２では、先行車１００への追従走行制御を行っている場合に、先行車１００の減速時における自車１の減速度が、車間時間が経過するまでに先行車１００の減速度と同じ大きさの減速度になるように制御を行うが、車両１には、他の装置を備えて減速制御を行なってもよい。車両１には、例えば、実施形態に係る車両制御装置２の他に、通常の走行時に先行車１００に追突しそうな場合に、運転者に対して警告したりブレーキをかけたりする装置であるプリクラッシュセーフティ（ＰＣＳ）装置が備えられていてもよい。この場合、通信追従走行制御ＥＣＵ４０や自律追従走行制御ＥＣＵ６０とは別に、ＰＣＳ制御を行うＰＣＳ制御部としてＰＣＳＥＣＵ（図示省略）を設け、レーダー１２での検出結果よりＰＣＳ制御を行うとＰＣＳＥＣＵで判断した場合には、ブレーキ油圧制御装置８を制御して減速度を自車１に発生させる。これにより、ＰＣＳ制御時でも、極力先行車１００への追突発生の可能性を低減することができる。
【０１０９】
つまり、実施形態に係る車両制御装置２では、先行車１００の走行情報を積極的に取得し、先行車１００の減速度に応じて自車１の減速度が大きくなり過ぎないように適切な減速を行うが、ＰＣＳ装置では、先行車１００への追突が発生する可能性がある場合に、この可能性を低減するように自車１を減速させる。このように、実施形態に係る車両制御装置２とＰＣＳ装置とを備えることにより、走行時の状況に応じて異なる減速制御を行うことができ、より適切に走行状況に応じた減速を行うことができる。また、このようにＰＣＳ装置を設けることにより、追従走行時のみでなく、追従走行を行わない通常の走行時でも、ＰＣＳ装置によって先行車１００への追突が発生する可能性を低減することができる。
【０１１０】
また、ＰＣＳ装置によるＰＣＳ制御は、追従走行制御と併用して行ってもよく、追従走行制御時における先行車１００の通常の減速時には車両制御装置２で減速制御を行い、先行車１００が急激な減速を行うことにより先行車１００に追突しそうになった場合には、ＰＣＳ装置で減速制御を行ってもよい。これにより、追従走行制御における先行車１００への追突が発生する可能性を、より確実に低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
以上のように、本発明に係る車両制御装置は、先行車への追従走行制御を行う車両に有用であり、特に、先行車との間で車車間通信を行なう場合に適している。
【符号の説明】
【０１１２】
１ 車両（自車）
２ 車両制御装置
１２ レーダー
１５ 車車間通信装置
２０ 走行制御ＥＣＵ
２２ ブレーキ制御部
２８ 走行モード切替部
３０ 車間時間検出部
３３ 減速度算出部
３４ 相対速度算出部
３５ 減速時相対速度算出部
３８ 車間時間設定部
４０ 通信追従走行制御ＥＣＵ
４１ 車間距離設定部
４５ 先行車走行情報取得部
４６ 先行車最大減速度導出部
５０ 通信途絶判定時間設定部
５１ 通信途絶判定部
６０ 自律追従走行制御ＥＣＵ
６１ 前方状態取得部
６２ 車間距離設定部
６３ 先行車減速度導出部
１００ 先行車
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の車両では、車両の走行時における運転の容易性の向上や、運転者による運転操作の負担の軽減、さらに、車両の走行時における安全性を向上させるために、車両の走行時における運転操作の支援を行う制御装置が開発されている。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載された追突防止装置では、車両間で無線通信を行うことが可能に設けられており、先行車が、急制動が予想される状況を無線通信によって送信し、この先行車からの情報を受信した自車は、ブレーキステムをブレーキ作動待機状態に維持する。これにより、自車の運転者が制動操作をした場合には、自車は直ちに制動を開始するため、先行車が急制動した場合でも自車が先行車に追突することを防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１３２３３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、車両間で無線通信によって走行情報を送受信する場合、通信状態によっては、他の車両の走行情報を適切に取得することができない場合がある。このため、車両間で無線通信によって走行情報を送受信することを前提として車両の走行制御を行う場合、他の車両の走行情報を適切に取得できなくなった場合に、適切な走行制御を行うことが困難になる場合がある。例えば、先行車と間に車間時間を設定し、先行車との間で車車間通信によって先行車の走行情報を取得しながら走行する場合、通信途絶等によって先行車の走行情報を取得し難くなった場合、適切な追従走行を維持するのが困難なものとなっていた。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、先行車の車車間通信情報の取得状況に関わらず、適切な追従走行を維持することのできる車両制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る車両制御装置は、自車前方の先行車の車車間通信情報に基づいて、自車が前記先行車に追従する追従走行制御中に、前記自車が前記先行車の前記車車間通信情報を取得する際における取得状況に応じて、前記追従走行制御時のパラメータを決定することを特徴とする。
【０００８】
また、上記車両制御装置において、前記車車間通信情報を取得する際における前記取得状況は、前記自車が前記先行車の前記車車間通信情報を取得するはずのタイミングからの遅れ時間であることが好ましい。
【０００９】
また、上記車両制御装置において、前記車車間通信情報を取得する際における前記取得状況は、前記車車間通信の通信途絶判定時間であることが好ましい。
【００１０】
また、上記車両制御装置において、前記追従走行制御時のパラメータは、前記自車と前記先行車との車間時間または車間距離であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る車両制御装置は、先行車の車車間通信情報の取得状況に関わらず、適切な追従走行を維持することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る車両制御装置が設けられた車両の概略図である。
【図２】図２は、図１に示す車両制御装置の要部構成図である。
【図３】図３は、追従走行についての説明図である。
【図４】図４は、先行車の減速時における先行車と自車との加速度及び相対加速度を示す説明図である。
【図５】図５は、先行車の減速開始後に遅れて自車が減速をする場合における説明図である。
【図６】図６は、図５で説明する減速に対して小さい減速度で減速をする場合における説明図である。
【図７】図７は、図５で説明する減速に対して初速が遅い場合における説明図である。
【図８】図８は、減速時における自車と先行車との加速度、相対加速度、相対速度の関係を示す説明図である。
【図９】図９は、追従走行制御時における減速時の先行車と自車との加速度の説明図である。
【図１０】図１０は、等価反応時間についての説明図である。
【図１１】図１１は、通信途絶の発生時における制御の説明図である。
【図１２】図１２は、通信途絶判定時間と途絶発生率との関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明に係る車両制御装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
【００１４】
〔実施形態〕
図１は、本発明の実施形態に係る車両制御装置が設けられた車両の概略図である。実施形態に係る車両制御装置２を備える車両１は、内燃機関であるエンジン５が動力源として搭載され、エンジン５で発生する動力が自動変速機（図示省略）等の駆動装置を経由して車輪３に伝達されることにより、走行可能になっている。また、この車両１は、車輪３を制動することにより走行中の車両１の制動をする制動手段であるブレーキ装置（図示省略）が設けられており、ブレーキ装置を作動させる際における油圧を制御するブレーキ油圧制御装置８が設けられている。また、駆動装置には、エンジン５の動力を車輪３に伝達する際における回転速度を検出することを介して車速を検出する車速検出手段である車速センサ１０が設けられている。
【００１５】
また、車両１には、前方を走行する他の車両や走行方向に位置する障害物等を検出する前方状況検出手段であるレーダー１２と、他の車両との間で走行状態の情報等の通信が可能な車車間通信手段である車車間通信装置１５とが設けられている。このうち、レーダー１２は、検出波としてレーザーを用いるレーザーレーダーや、ミリ波を用いるミリ波レーダーなど、車両１に搭載可能なレーダーであれば、その形態は問わない。また、車車間通信装置１５には、電磁波の送受信を行うアンテナや、信号の送信装置、受信装置等、無線通信を行うのに必要な各装置が含まれる。
【００１６】
これらのエンジン５やブレーキ油圧制御装置８、車速センサ１０、レーダー１２、車車間通信装置１５は、車両１に搭載されると共に車両１の各部を制御するＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）に接続されている。このＥＣＵとしては、車両１の走行制御を行う走行制御ＥＣＵ２０と、他の車両と通信を行いながら、先行車に追従する走行を行う走行制御である通信追従走行制御を行う通信追従走行制御ＥＣＵ４０と、他の車両とは通信を行わず、自律して先行車に追従する走行を行う走行制御である自律追従走行制御を行う自律追従走行制御ＥＣＵ６０と、を有している。
【００１７】
図２は、図１に示す車両制御装置の要部構成図である。ＥＣＵに接続される各部のうち、エンジン５やブレーキ油圧制御装置８、車速センサ１０等の、車両１の走行に用いる装置は走行制御ＥＣＵ２０に接続されており、また、この走行制御ＥＣＵ２０には、車両１の減速時に運転者が操作をするブレーキペダル（図示省略）の操作量を検出するブレーキセンサ９が接続されている。走行制御ＥＣＵ２０は、車速センサ１０やブレーキセンサ９等の検出手段による検出結果に基づいてエンジン５やブレーキ油圧制御装置８等を作動させることにより、車両１の走行制御を行う。
【００１８】
また、他の車両との通信に用いる車車間通信装置１５は、通信追従走行制御ＥＣＵ４０に接続されており、通信追従走行制御ＥＣＵ４０は、車車間通信装置１５によって他の車両と走行状態の情報等の通信を行いつつ、走行制御ＥＣＵ２０に制御信号を送信して車両１の走行制御を行うことにより、通信追従走行制御を行う。また、前方を走行する他の車両等を検出することにより自律追従走行制御に用いることができるレーダー１２は、自律追従走行制御ＥＣＵ６０に接続されており、自律追従走行制御ＥＣＵ６０は、レーダー１２によって先行車を検出しつつ、走行制御ＥＣＵ２０に制御信号を送信して車両１の走行制御を行うことにより、自律追従走行制御を行う。
【００１９】
また、走行制御ＥＣＵ２０、通信追従走行制御ＥＣＵ４０、自律追従走行制御ＥＣＵ６０は、それぞれ互いに接続され、情報や信号のやり取りが可能になっている。これらの走行制御ＥＣＵ２０、通信追従走行制御ＥＣＵ４０、自律追従走行制御ＥＣＵ６０のハード構成は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等を有する処理部や、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶部等を備えた公知の構成であるため、説明は省略する。
【００２０】
これらのＥＣＵのうち、走行制御ＥＣＵ２０は、エンジン５の運転制御を行うエンジン制御部２１と、ブレーキ油圧制御装置８を制御することにより制動力の制御を行うブレーキ制御部２２と、車速センサ１０での検出結果より車速を取得する車速取得部２５と、ブレーキセンサ９での検出結果よりブレーキペダルの操作の状態を取得するブレーキ操作取得部２６と、車両１の走行時における走行モードを、通信追従走行制御と自律追従走行制御、及びこれらの追従走行制御を行わずに運転者の運転操作によって行う走行制御であるマニュアル走行制御との間で切り替える走行モード切替部２８と、レーダー１２での検出結果に基づいて先行車との車間時間を検出する車間時間検出手段である車間時間検出部３０と、先行車の減速度に基づいて自車の減速度を算出する減速度算出部３３と、レーダー１２での検出結果に基づいて先行車との相対速度を算出する相対速度算出部３４と、減速制御を行う際に用いる相対速度を算出する減速時相対速度算出部３５と、追従走行制御を行う際における先行車との車間時間を、先行車の走行情報の取得状況に応じて設定する車間時間設定部３８と、を有している。
【００２１】
また、通信追従走行制御ＥＣＵ４０は、通信追従走行制御時における車間距離を、通信追従走行制御時用に予め設定される車間時間に基づいて車間距離を設定する車間距離設定部４１と、車車間通信装置１５で行なう車車間通信により先行車の走行情報を取得する先行車走行情報取得部４５と、先行車の減速時における最大減速度を導出する先行車最大減速度導出部４６と、車車間通信の状況に応じて通信途絶判定時間を設定する通信途絶判定時間設定部５０と、車車間通信装置１５によって行う先行車との通信が途絶しているか否かを判定する通信途絶判定部５１と、を有している。
【００２２】
また、自律追従走行制御ＥＣＵ６０は、レーダー１２での検出結果より、車両１の前方の状態を取得する前方状態取得部６１と、自律追従走行制御時における車間距離を、自律追従走行制御時用に予め設定される車間時間と車速取得部２５で取得した車速とに基づいて車間距離を設定する車間距離設定部６２と、先行車の減速時における減速度を導出する先行車減速度導出部６３と、を有している。
【００２３】
この実施形態に係る車両制御装置２は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。車両１の通常の走行時は、運転者がアクセルペダル（図示省略）やブレーキペダルを操作することにより、エンジン５やブレーキ油圧制御装置８等の各アクチュエータが作動し、車両１は運転者の運転操作に応じて走行をする。例えば、エンジン５で発生する動力を調節する場合には、走行制御ＥＣＵ２０が有するエンジン制御部２１によってエンジン５を制御し、制動力を発生させる場合には、走行制御ＥＣＵ２０が有するブレーキ制御部２２でブレーキ油圧制御装置８を制御することにより、制動力を発生させる。
【００２４】
また、この車両１の走行時には、車両１の各部に設けられるセンサ類によって車両１の走行状態や運転者の運転操作が検出され、車両１の走行制御に用いられる。例えば、車速センサ１０で検出した検出結果は、走行制御ＥＣＵ２０が有する車速取得部２５で取得し、車速を用いて走行制御を行う際に使用される。同様に、ブレーキセンサ９で検出した検出結果は、運転者が行うブレーキ操作の操作量として走行制御ＥＣＵ２０が有するブレーキ操作取得部２６で取得し、取得した操作量に応じてブレーキ制御部２２でブレーキ油圧制御装置８を制御し、制動力を発生させる。
【００２５】
また、この車両１は、追従走行の操作スイッチ（図示省略）を操作する等、運転者の意思に基づいて必要に応じて、当該車両１の前方を走行する他の車両を追従する追従走行制御を行うことが可能に設けられている。つまり、運転者による運転操作を支援する走行制御として、追従走行制御を行うことが可能に設けられている。この追従走行制御は、車両１の走行時の状態に応じて、通信追従走行制御と自律追従走行制御とが使い分けられる。
【００２６】
図３は、追従走行についての説明図である。まず、自律追従走行制御について説明すると、自律追従走行制御を行う場合は、レーダー１２によって車両１の前方の状態を検出し、レーダー１２での検出結果に基づいて、自律追従走行制御ＥＣＵ６０が有する前方状態取得部６１によって車両１の前方の状態を取得する。この前方状態取得部６１では、車両１の前方を走行する他の車両である先行車１００の有無を検出し、先行車１００が存在する場合には、先行車１００との距離を、レーダー１２での検出結果に基づいて取得する。
【００２７】
また、自律追従走行制御時には、車間距離設定部６２によって、走行制御ＥＣＵ２０が有する車速取得部２５で取得した車速に応じた車間距離を設定する。この車間距離を設定する場合には、車間距離設定部６２は、自律追従走行を行う際に適した先行車１００との間の時間として予め設定されて記憶部に記憶されている自律追従走行用の車間時間と、走行制御ＥＣＵ２０が有する車速取得部２５で取得した車速とに基づいて設定する。
【００２８】
自律追従走行制御ＥＣＵ６０は、前方状態取得部６１で取得する先行車１００との車間距離が、車間距離設定部６２で設定した車間距離と同程度になるように車両１の速度を調節するように、走行制御ＥＣＵ２０に信号を送信する。この信号を受けた走行制御ＥＣＵ２０は、エンジン制御部２１やブレーキ制御部２２で駆動力や制動力を調節することにより、先行車１００との車間距離を車間距離設定部６２で設定した車間距離と同程度の距離に維持する。これにより、先行車１００に追従する追従走行を行う。
【００２９】
次に、通信追従走行制御について説明すると、通信追従走行制御は、周囲を走行する他の車両が、互いに走行情報の通信を行うことができる車両である通信車の場合に行う。即ち、先行車１００が通信車である場合に、通信追従走行制御を行うことができる。通信追従走行制御を行う場合には、車車間通信装置１５を介して先行車１００との間で車車間通信を行い、先行車１００の走行情報を取得する。
【００３０】
先行車１００の走行情報の取得は、車車間通信装置１５によって先行車１００との間で行った車車間通信により、先行車１００より送信された走行情報を、通信追従走行制御ＥＣＵ４０が有する先行車走行情報取得部４５で取得する。なお、この走行情報には、通信車の運動状態の情報や運転者の運転操作の情報、さらに、通信車の位置情報も含まれている。
【００３１】
先行車１００の走行情報を取得したら、車速取得部２５で取得した車速、及び先行車１００の車速や先行車１００の運転者の現在の運転操作に応じて、車間距離設定部４１で先行車１００との車間距離を設定する。通信追従走行制御時の車間距離を設定する場合は、自律追従走行制御時の車間距離を設定する場合と同様に、車間距離設定部４１は、通信追従走行を行う際に適した先行車１００との間の時間として予め設定されて記憶部に記憶されている通信追従走行用の車間時間と、車速取得部２５で取得した車速、及び先行車走行情報取得部４５で取得した先行車１００の走行情報とに基づいて設定する。なお、通信追従走行用の車間時間は、自律追従走行用の車間時間よりも短い時間で設定されている。このため、通信追従走行時の車間距離は、自律追従走行時の車間距離よりも短い距離で設定される。
【００３２】
通信追従走行制御ＥＣＵ４０は、先行車走行情報取得部４５で取得した先行車１００の位置情報に基づいて、先行車１００との車間距離が、車間距離設定部４１で設定した車間距離と同程度になるように車両１の速度を調節するように、走行制御ＥＣＵ２０に信号を送信する。このように、信号が送信された走行制御ＥＣＵ２０で信号に従って駆動力や制動力を調節し、先行車１００との車間距離を車間距離設定部４１で設定した車間距離と同程度の距離に維持することにより、先行車１００に追従する追従走行を行う。
【００３３】
これらの追従走行制御は、通信追従走行制御と自律追従走行制御とのうち、通信追従走行制御を優先して使用し、通信追従走行制御での先行車１００との通信状態によって使い分ける。具体的には、追従走行制御を行う場合には、車車間通信装置１５によって行う先行車１００との通信が、途絶しているか否かを、通信追従走行制御ＥＣＵ４０が有する通信途絶判定部５１で判定し、通信追従走行制御ＥＣＵ４０は走行制御ＥＣＵ２０に対して判定結果を送信する。判定結果が伝達された走行制御ＥＣＵ２０は、判定結果に応じて走行モード切替部２８で走行モードの切り替えを行う。
【００３４】
この走行モード切替部２８は、通信追従走行制御と、自律追従走行制御と、さらに、追従走行制御を行わずに運転者が運転操作を行うことにより全ての運転指示を運転者が行うマニュアルモードと、を走行モードとして切り替えることができるように設けられており、走行モードの切り替えを行う場合には、通信途絶判定部５１での判定も用いて切り替える。
【００３５】
走行モード切替部２８では、これらのように走行モードを切り替えるが、追従走行を行うことを運転者が指示している状態で、先行車１００と通信を行っているとの判定が伝達された場合には、走行モードを通信追従走行制御に切り替える。また、追従走行を行うことを運転者が指示している状態で、先行車１００と通信が途絶しているとの判定が伝達された場合には、走行モードを自律追従走行制御に切り替える。つまり、追従走行を行うことを運転者が指示している場合には、先行車１００との間で通信が可能な場合には通信追従走行制御を行い、先行車１００と通信が途絶したら自律追従走行制御に切り替える。また、追従走行を行うことを運転者が指示していない場合には、先行車１００と通信を行っているか否かの判定を行わずに、走行モードをマニュアルモードに切り替える。
【００３６】
追従走行を行う場合には、これらのように先行車１００との通信の状況によって通信追従走行制御と自律追従走行制御とを切り替え、先行車１００の走行状態に合わせて走行制御を行う。また、通信追従走行制御と自律追従走行制御を行っている場合における先行車１００の減速時は、いずれの追従走行制御時においても、先行車１００に対する車間時間が経過するまでに、先行車１００の減速度と同じ大きさの減速度を、自らの車両１、即ち自車１に発生させる。
【００３７】
追従走行制御時には、このように先行車１００の減速度に応じて自車１を減速させるが、ここで、先行車１００が減速する場合における自車１と先行車１００との双方の車両の加速度の変化について説明する。
【００３８】
図４は、先行車の減速時における先行車と自車との加速度及び相対加速度を示す説明図である。自車１と先行車１００とが同じ速度で走行し、双方の車両の相対加速度が０の状態で先行車１００の後方を自車１が走行している場合に、先行車１００が減速した場合、減速方向の加速度が大きくなるため、先行車１００の加速度である先行車加速度１１０が大きくなる。このように、自車１の速度が変化しない状態で先行車１００が減速し、先行車加速度１１０が大きくなった場合、先行車１００と自車１との間に加速度の差が発生する。これにより、自車１と先行車１００との相対加速度１１５は大きくなる。
【００３９】
通常、車両が減速をする場合には、減速度は減速度が０の状態から、そのときの運転状況に応じた最大減速度など所定の減速度まで時間が経過するに従って大きくなり、所定の減速度になったら、車両はその減速度で減速を続ける。このため、先行車１００は、先行車加速度１１０が最大減速度ａ１＿ｍａｘで一定の状態になり、この最大減速度ａ１＿ｍａｘで減速を続ける。また、このように先行車加速度１１０が最大減速度ａ１＿ｍａｘで一定になった場合には、相対加速度１１５も一定になる。
【００４０】
その後、自車１が減速を開始すると、自車１の加速度である自車加速度１１１が大きくなる。このように、先行車加速度１１０が一定の状態で自車加速度１１１が大きくなると、自車１と先行車１００との加速度の差は小さくなり始めるので、一定の状態になっていた相対加速度１１５は小さくなり始める。さらに自車加速度１１１が大きくなり、自車加速度１１１が先行車加速度１１０と同じ大きさになったら、相対加速度１１５は０になる。
【００４１】
先行車１００の減速時には、自車１と先行車１００との加速度はこのように変化するが、この加速度の変化に基づいて、先行車１００の減速時における車間距離について説明すると、先行車１００が減速をした場合には、自車１は先行車１００の減速に対して、上述したように減速遅れが発生して減速をする。このため、相対加速度１１５が大きくなるが、相対加速度１１５が大きくなった場合には、相対速度も変化する。つまり、自車１が減速を開始していない状態の場合には、車速が一定の自車１の速度に対して、先行車１００の速度は低下するため、相対速度が大きくなる方向に変化する。これにより、自車１と先行車１００との車間距離は、時間が経過するに従って小さくなる。
【００４２】
相対速度が大きくなる方向への変化は、自車１が減速を開始しても、自車１の減速度が先行車１００の減速度と同じ大きさになるまで続く。このため、先行車１００の減速後、自車１の減速度が先行車１００の減速度と同じ大きさになるまでは相対速度が大きくなり続け、自車１の減速度が先行車１００の減速度と同じ大きさになったら、相対速度は一定になる。自車１と先行車１００との減速度が同じ大きさになった場合、このように相対速度は一定になるが、速度差は存在し続けるので、減速度が同じ大きさになった場合でも双方の車間距離は小さくなり続ける。
【００４３】
次に、先行車１００と自車１との減速時における車間距離の変化について説明する。図５は、先行車の減速開始後に遅れて自車が減速をする場合における説明図である。なお、この図５は、減速前の車速Ｖ０＝１００ｋｍ／ｈ、減速度ａ１＝０．８Ｇ、先行車１００の減速に対する自車１の応答遅れｄｔ＝１ｓの場合についての説明図になっている。自車１が先行車１００の後方を、所定の車間距離をあけてほぼ同じ車速で走行をしている場合に、先行車１００が減速を開始して先行車加速度１１０が減速方向に大きくなると、自車１に対する先行車１００の相対加速度１１５は、自車１に対して減速する方向に大きくなる。また、この例では、減速度が０．８Ｇの場合について説明するので、先行車加速度１１０は０．８Ｇまで大きくなったら、その後は、先行車１００は０．８Ｇの減速度で減速を続ける。このため、相対加速度１１５は、先行車加速度１１０が０．８Ｇに到達した以降は、所定の期間は一定になる。
【００４４】
また、このように先行車１００が減速を開始して減速度を発生させている場合には、時間が経過するに従って先行車速度１１７が低下するが、自車１が減速していない場合には、自車１と先行車１００との相対速度１２０は、先行車１００の速度が自車１の速度に対して減速する方向に大きくなる。これらにより、自車１と先行車１００との車間距離１２５は、時間が経過するに従って小さくなる。
【００４５】
このように先行車１００が減速することにより、先行車１００と自車１との車間距離１２５は小さくなるが、自車１が応答遅れ時間ｄｔの経過後に減速を開始すると、自車加速度１１１も先行車加速度１１０と同様に減速方向に大きくなる。これにより、先行車加速度１１０と自車加速度１１１との差が小さくなるので、自車１に対して減速する方向に大きくなっている先行車１００の相対加速度１１５は小さくなる。また、この例では、自車加速度１１１も先行車加速度１１０と同様に０．８Ｇまで大きくなったら、その後は、自車１は０．８Ｇの減速度で減速を続けるので、自車加速度１１１が０．８Ｇに到達したら、自車加速度１１１は０．８Ｇで一定になる。この場合、自車加速度１１１と先行車加速度１１０とは差が無くなるので、相対加速度１１５は０になる。
【００４６】
また、自車１が減速を開始すると、自車速度１１８が低下するため相対速度１２０の変化が緩やかになり、自車加速度１１１が一定になった場合には、相対速度１２０も一定の大きさになる。先行車加速度１１０と自車加速度１１１とが共に０．８Ｇで同じ大きさになり、相対加速度１１５が０になった場合でも、先行車１００の減速に対する自車１の減速の応答遅れにより、先行車速度１１７と自車速度１１８とは共に低下しつつ、相対速度１２０は一定の大きさで維持される。このため、車間距離１２５は、時間が経過するに従って小さくなる。
【００４７】
この状態で先行車１００と自車１とが共に同じ大きさの減速度で減速し続けると、先に減速を開始した先行車１００が先に停止をし、その後に自車１が停止をする。このように、減速前の車速Ｖ０＝１００ｋｍ／ｈで、減速度ａ１＝０．８Ｇ、先行車１００の減速に対する自車１の応答遅れｄｔ＝１ｓの場合に、先行車１００と自車１とが共に停止をするまで減速し続けた場合、詰まる車間距離１２５は、約２７．７ｍになる。この距離は、減速前の車速Ｖ０＝１００ｋｍ／ｈに、応答遅れｄｔ＝１ｓを乗算した値になっている。
【００４８】
図６は、図５で説明する減速に対して小さい減速度で減速をする場合における説明図である。この図６は、図５を用いて説明した減速時と同様に、減速前の車速Ｖ０＝１００ｋｍ／ｈで、先行車１００の減速に対する自車１の応答遅れｄｔ＝１ｓだが、減速度ａ１＝０．４Ｇで減速をする場合についての説明図になっている。このように、減速度が０．４Ｇで減速をする場合も、先行車１００が減速をすると、先行車１００は、先行車加速度１１０が０．４Ｇになるまで減速度が大きくなり、先行車加速度１１０が０．４Ｇになったら、先行車１００は０．４Ｇの減速度で減速を続ける。また、先行車１００が減速し、自車１が減速前の状態の場合には、相対加速度１１５は先行車加速度１１０が大きくなるに従って大きくなり、先行車加速度１１０が０．４Ｇに到達したら、減速度が０．８Ｇの場合よりも小さい大きさで所定の期間維持される。
【００４９】
また、このように０．４Ｇの減速度で先行車１００が減速する場合には、先行車速度１１７は、減速度が０．８Ｇの場合よりも緩やかな傾きで低下する。このため、自車１が減速していない場合には、自車１と先行車１００との相対速度１２０は、減速度が０．８Ｇの場合よりも緩やかな傾きで大きくなる。これらにより、自車１と先行車１００との車間距離１２５は、時間が経過するに従って、減速度が０．８Ｇの場合よりも緩やかな傾きで小さくなる。
【００５０】
このように先行車１００が減速を開始した後、自車１が応答遅れ時間ｄｔの経過後に減速を開始すると、自車加速度１１１も先行車加速度１１０と同様に０．４Ｇまで大きくなり、自車加速度１１１が０．４Ｇに到達したら、自車加速度１１１は０．４Ｇで一定になる。これにより、相対加速度１１５は０になる。
【００５１】
また、自車１が減速を開始し、自車加速度１１１が一定になった場合には、減速度が０．８Ｇの場合と同様に相対速度１２０も一定の大きさになる。また、このように０．４Ｇの減速度で減速する場合も０．８Ｇの減速度で減速をする場合と同様に、相対加速度１１５が０になっても先行車１００の減速に対する自車１の減速の応答遅れにより、相対速度１２０は一定の大きさで維持され、車間距離１２５は、時間が経過するに従って小さくなる。
【００５２】
この状態で、先行車１００と自車１とが共に停止をするまで減速を続けると、詰まる車間距離１２５は、減速度が０．８Ｇの場合と同様に約２７．７ｍになる。つまり、先行車１００と自車１との初速が同じ車速で、減速時における減速度が同じ大きさの場合には、減速度の大きさに関わらず、詰まる車間距離１２５は応答遅れに応じた距離になる。
【００５３】
減速時における車間距離１２５は、先行車１００と自車１との初速と減速度とが同じ大きさであれば、このように減速度の大きさに関わらず詰まる距離は同じ距離になるが、先行車１００と自車１の初速は、減速時に詰まる車間距離１２５に影響をする。次に、異なる初速の場合について説明する。
【００５４】
図７は、図５で説明する減速に対して初速が遅い場合における説明図である。この図７は、図５を用いて説明した減速時と同様に、減速時における減速度ａ１＝０．８Ｇで、先行車１００の減速に対する自車１の応答遅れｄｔ＝１ｓだが、減速前の車速Ｖ０＝５０ｋｍ／ｈである場合についての説明図になっている。
【００５５】
このように、減速前の車速が遅い場合でも、０．８Ｇの減速度で減速をする場合には、減速前の車速が１００ｋｍ／ｈの場合と同様の傾きで先行車加速度１１０や自車加速度１１１は変化し、相対加速度１１５も減速前の車速が１００ｋｍ／ｈの場合と同様な変化をする。これにより、先行車速度１１７や自車速度１１８が、減速前の車速が１００ｋｍ／ｈの場合と同様な変化をするため、相対速度１２０や車間距離１２５も、減速前の車速が１００ｋｍ／ｈの場合と同様な変化をする。
【００５６】
しかし、減速前の速度が５０ｋｍ／ｈの場合は、減速を開始してから停止をするまでの距離が短くなるため、詰まる車間距離１２５は短くなる。つまり、先行車１００の減速の開始後、応答遅れを有して自車１が減速をする場合、車間距離１２５の変化の度合いは、減速前の速度が１００ｋｍ／ｈの場合と変わらないが、減速前の速度が５０ｋｍ／ｈの場合は初速が遅いため、減速を開始してから車両が停止するまでの時間が短くなっている。このため、減速時に詰まる車間距離１２５は短くなっており、具体的には、詰まる車間距離１２５は、減速前の車速Ｖ０＝５０ｋｍ／ｈに応答遅れｄｔ＝１ｓを乗算した約１３．９ｍになる。
【００５７】
これらのように、先行車１００と同じ減速度で自車１が減速をする場合に詰まる車間距離１２５は、減速時における減速度に関わらず、応答遅れ時間×初速になる。このため、減速度に関わらず、応答遅れ時間が短くなるに従って詰まる車間距離１２５は小さくなり、応答遅れ時間が０ｓ、即ち、先行車１００と全く同じ減速ができれば、減速後の車間距離１２５は、減速前の車間時間と同じ車間時間で示される距離になる。
【００５８】
先行車１００の後方を自車１が走行している場合に、先行車１００が減速することにより自車１も減速をする場合に詰まる車間距離１２５は、このように応答遅れ時間の影響が大きいが、次に、先行車１００と自車１とが減速する際に、追突が発生する可能性を低減できる減速状態について説明する。
【００５９】
図８は、減速時における自車と先行車との加速度、相対加速度、相対速度の関係を示す説明図である。減速時における複雑な事象をシンプルに抽象化して説明すると、先行車１００と自車１とが減速する場合には、自車１は、先行車１００の減速後に車間時間と同じ反応時間で反応して、先行車１００の減速度以上の減速度で減速をすることにより、追突が発生する可能性を低減できる。例えば、車間時間が０．８ｓの場合は、先行車１００の減速開始後、０．８ｓで反応して減速を開始し、先行車１００の減速度以上の減速度で減速をすることにより、自車１は先行車１００への追突が発生する可能性を低減できる。
【００６０】
つまり、経過時間に対する減速度の変化の度合いであるジャークが、先行車１００と自車１とで同じ場合には、先行車１００の制動に対する自車１の応答遅れ時間である反応時間ｔｄｅｌａｙと、設定車間時間τとの関係が（ｔｄｅｌａｙ≦τ）を満たすことができれば、追突が発生する可能性を低減できる。即ち、応答遅れにより発生する相対速度を、ある値以下にすることにより、追突が発生する可能性を低減できる。
【００６１】
減速時の追突発生の可能性低減を相対速度の観点で考慮する場合について説明すると、まず、自車１と先行車１００とで減速度のジャークが同じ場合には、先行車１００の減速時における減速度を示す先行車加速度１１０と、自車１の減速時における減速度を示す自車加速度１１１とは、経過時間に対して同じ傾きになる。
【００６２】
このため、先行車加速度１１０と自車加速度１１１とが同じジャークで、自車加速度１１１の最大値が先行車加速度１１０の最大値である先行車最大減速度ａ１＿ｍａｘよりも大きい場合に、自車加速度１１１が先行車加速度１１０に対して反応時間ｔｄｅｌａｙの分遅れて発生する場合における、応答遅れ時間に起因する加速度の差の総量は、先行車加速度１１０と自車加速度１１１との傾き部分と、先行車最大減速度ａ１＿ｍａｘ及び減速度の最小値（０）で囲まれる平行四辺形の面積Ｓａによって示すことができる。
【００６３】
この加速度（減速度）の差の総量を、相対加速度で示すと、先行車１００が減速を開始し、応答遅れによって自車１が減速を開始していない場合には、相対加速度の最大値は先行車最大減速度ａ１＿ｍａｘになる。また、先行車１００の減速時に自車１の応答遅れ時間が発生する場合には、相対加速度としてこの先行車最大減速度ａ１＿ｍａｘが応答遅れ時間の間、即ち、反応時間ｔｄｅｌａｙの間発生することになる。このため、応答遅れ時間に起因する相対加速度の総量は、先行車最大減速度ａ１＿ｍａｘに反応時間ｔｄｅｌａｙを乗算した値になり、先行車最大減速度ａ１＿ｍａｘと反応時間ｔｄｅｌａｙとで囲まれる部分の面積Ｓｒによって示すことができる。
【００６４】
これらのように、応答遅れが発生する場合における加速度や相対加速度の総量は、加速度の平行四辺形の面積Ｓａや相対加速度の面積Ｓｒによって示すことができ、これらの面積は、先行車最大減速度ａ１＿ｍａｘと反応時間ｔｄｅｌａｙとを乗算することによって算出することができる。また、先行車１００の減速開始後に自車１が減速をする場合に追突が発生する可能性を低減するためには、反応時間ｔｄｅｌａｙと、設定車間時間τとの関係が（ｔｄｅｌａｙ≦τ）を満たすことができればよいので、これらを整理すると、下記の式（１）で示すことができる。
Ｓｒ（相対加速度面積）＝Ｓａ（平行四辺形の面積）≦τ（設定車間時間）・ａ１＿ｍａｘ（先行車最大減速度）・・・（１）
【００６５】
また、この相対加速度面積Ｓｒは、反応時間ｔｄｅｌａｙの間の加速度の総量であるため、換言すると、反応時間ｔｄｅｌａｙの経過後の自車１と先行車１００との相対速度Ｖｒを表すことになる。また、先行車１００と自車１との減速度のジャークが同じ場合には、追突が発生する可能性を低減するには｛ｔｄｅｌａｙ（反応時間）≦τ（設定車間時間）｝の関係が満たされていればよいため、先行車１００と自車１の減速終了時に、自車１が先行車１００に追突する直前の距離になる相対速度の最大値をＶｒ＿ｍａｘとすると、この相対速度の最大値Ｖｒ＿ｍａｘは、設定車間時間τと先行車最大減速度ａ１＿ｍａｘとを乗じた値になる。このため、自車１の応答遅れにより発生する相対速度Ｖｒを、下記の式（２）に示すように相対速度の最大値Ｖｒ＿ｍａｘ以下にすることにより、追突が発生する可能性を低減できる。
Ｖｒ（相対速度）≦Ｖｒ＿ｍａｘ＝τ（設定車間時間）・ａ１＿ｍａｘ（先行車最大減速度）・・・（２）
【００６６】
この式（２）では、制動の立ち上がりのみでなく、制動定常領域も含めた追突発生の可能性低減の条件となっている。このため、先行車１００が減速した際に、自車１の制動の立ち上がりが遅れた場合でも、最終的に式（２）を満たす制動を行うことにより、先行車１００への追突が発生する可能性を低減できる。つまり、制動の立ち上がり以降も、レーダー１２を用いて先行車１００との相対速度を検出するなどの適切なフィードバック制御を行い、最終的に式（２）を満たす制動を行うことにより、追突発生の可能性を低減する制御を行うための時間を確保することができる。
【００６７】
図９は、追従走行制御時における減速時の先行車と自車との加速度の説明図である。先行車１００の減速開始後に自車１を減速させる場合には、上述したように自車１の応答遅れが大きく関わってくるため、先行車１００の後方を走行する際に追突が発生する可能性を低減する場合には、自車１の応答遅れを考慮して走行する必要がある。例えば、０．８ｓの車間時間での追従走行制御時に、先行車１００が急制動を行った場合には、通信追従走行制御では応答遅れは通信遅れ（０．１ｓ）程度なので、先行車１００の減速とほぼ同じタイミングで減速をすることができる。このため、通信追従走行制御では、０．８ｓの車間時間で追従走行を行っている場合に十分な早さで制動を開始することができる。
【００６８】
また、通信追従走行時に通信途絶によって自律追従走行制御を行う場合には、設定車間時間である０．８ｓ以内に先行車１００の減速度以上の減速度で減速をすれば、先行車１００への追突が発生する可能性を低減できる。自律追従走行制御時には、レーダー１２での検出結果に基づいて先行車１００の減速度を推定し、０．８ｓ以内に推定した減速度を発生させることにより、追突が発生する可能性を低減できる。
【００６９】
また、定常速度での追従走行時には、初期相対速度は０になるが、追いつきや割り込みなどの場合には、初期相対速度が発生する。例えば、先行車１００が減速を開始した時点での先行車１００の車速が８０ｋｍ／ｈで、その時点での自車１の車速が１００ｋｍ／ｈの場合には、初期相対速度は２０ｋｍ／ｈになる。このように初期相対速度がある場合に、先行車１００が急減速した場合でも追突発生の可能性を低減できる制御について説明すると、車両間で発生する応答遅れによる相対速度と初期相対速度との和が、車両間で持っている相対速度マージンと同じになる等価反応時間を定義する。自車１を減速させる際には、この等価反応時間が設定車間時間を越えないように減速度を制御する。
【００７０】
図１０は、等価反応時間についての説明図である。この等価反応時間について説明すると、等価反応時間は、初期相対速度Ｖｒ０に対応する値を加えた際に相対加速度面積Ｓｒ（図８参照）と同じ面積になり、且つ、高さが先行車最大減速度ａ１＿ｍａｘになる平行四辺形の底辺の大きさが、等価反応時間ｘになる。相対加速度面積Ｓｒは、先行車最大減速度ａ１＿ｍａｘと設定車間時間τとを乗算した値になっているため、これらを式で表すと、下記の式（３）になる。
ａ１＿ｍａｘ・ｘ＋Ｖｒ０＝ａ１＿ｍａｘ・τ・・・（３）
【００７１】
この式（３）を、等価反応時間ｘを求める式に変形すると、下記の式（４）になる。
ｘ＝τ−（Ｖｒ０／ａ１＿ｍａｘ）・・・（４）
【００７２】
この式（４）で明らかなように、設定車間時間τから初期相対速度Ｖｒ０対応分を引いた時間内に、先行車１００と同じ減速度以上の減速度を自車１に発生させることにより、先行車１００の減速時に初期相対速度Ｖｒ０が発生している場合でも、先行車１００への追突が発生する可能性を低減できる。
【００７３】
また、この等価反応時間ｘは、設定車間時間τと比較することにより自車１と先行車１００との追突発生の可能性を低減する制御を行うことができる時間となっているため、初期相対速度Ｖｒ０が発生していない場合の反応時間ｔｄｅｌａｙと同様に扱うことができる。即ち、初期相対速度Ｖｒ０が発生している場合でも、等価反応時間ｘに換算することにより、初期相対速度Ｖｒ０が発生していない場合と同様に、等価反応時間ｘ＝ｔｄｅｌａｙとして扱い、｛ｔｄｅｌａｙ（等価反応時間）≦τ（設定車間時間）｝を満たす等価反応時間を導出することにより、追突発生の可能性を低減できる制動制御を行うことができる。
【００７４】
先行車１００の減速に合わせて自車１を減速させる場合には、これらのように先行車１００の減速度と車間時間とを用いて、上述した各式を満たすことができる自車１の減速度を導出して自車１を減速させることにより、先行車１００への追突が発生する可能性を低減できる。次に、追従走行制御時に、先行車１００の減速時に上述した条件を用いて先行車１００への追突発生の可能性を低減できる制御について、通信追従走行制御と自律追従走行制御とに分けて具体的に説明する。まず、通信追従走行制御では、車車間通信によって取得する先行車１００の走行情報である車車間通信情報を取得して追従走行制御を行うため、先行車１００が減速をする際には、その情報も取得する。例えば、先行車１００の運転者がブレーキペダルに対して制動操作を行うことによって減速をする場合には、制動操作の情報を先行車走行情報取得部４５で取得する。また、先行車１００が、さらにその前方の車両に対して追従走行制御を行っている場合など、運転者の運転支援制御を行っている場合には、運転支援制御によって先行車１００を減速させる際の減速制御の情報を先行車走行情報取得部４５で取得する。
【００７５】
先行車１００の減速時における車車間通信情報を先行車走行情報取得部４５で取得した通信追従走行制御ＥＣＵ４０は、先行車走行情報取得部４５で取得した減速時の情報に基づいて、先行車最大減速度導出部４６で先行車１００の最大減速度を導出する。先行車最大減速度導出部４６で先行車１００の最大減速度を導出する場合には、例えば、先行車１００の減速時の情報として制動操作の情報を用いる場合には、運転者がブレーキペダルを操作する際における操作量や操作速度に基づいて、この運転者の制動操作によって発生する減速度を導出し、さらに、この制動操作を行った場合における最大減速度を、先行車最大減速度導出部４６で導出する。
【００７６】
また、先行車１００の減速時の情報として運転支援制御によって先行車１００を減速させる際の減速制御の情報を用いる場合には、運転支援制御によって指示する減速度の指示に基づいて先行車１００の減速度を取得し、さらに、この減速指示を行った場合における最大減速度を、先行車最大減速度導出部４６で導出する。通信追従走行制御ＥＣＵ４０の先行車最大減速度導出部４６で導出した先行車１００の最大減速度である先行車最大減速度は、走行制御ＥＣＵ２０に伝達され、この先行車最大減速度に基づいて、走行制御ＥＣＵ２０の減速度算出部３３で自車１の減速度を算出する。
【００７７】
減速度算出部３３で自車１の減速度を算出する場合には、減速前の自車１の車速に基づいて設定される車間時間に基づいて算出し、この車間時間が経過する時点で、自車１の減速度が先行車１００の減速度と同じ大きさになるように、減速度の変位量、即ち、経過時間に対する減速度の変化の度合いを算出する。この減速度の変化の度合いを算出する場合には、減速度の立ち上がり以降の減速度も含めて制御可能な値として算出する。具体的には、通信追従走行用に予め設定されている設定車間時間τと、先行車最大減速度導出部４６で導出した先行車１００の最大減速度である先行車最大減速度ａ１＿ｍａｘとを用いて、上記式（２）である（Ｖｒ＿ｍａｘ＝τ・ａ１＿ｍａｘ）を減速時相対速度算出部３５で演算して、相対速度の最大値Ｖｒ＿ｍａｘを算出する。これにより、減速度の立ち上がり以降も含めて自車１の減速度を制御可能な値を算出する。つまり、相対速度の最大値Ｖｒ＿ｍａｘは、自車１を減速させる際における減速度を、現在の車速から車間時間が経過する時点で先行車１００の減速度と同じ大きさの減速度にするのに必要な減速度の変化量を実現できる値になっている。
【００７８】
これに対し、自律追従走行制御を行う場合には、自律追従走行制御ＥＣＵ６０は、前方状態取得部６１で取得する先行車１００との車間距離に基づいて、先行車１００の減速度を導出する。つまり、前方状態取得部６１で取得する自車１と先行車１００との車間距離の変化の度合いに基づいて、先行車１００の減速時における減速度を先行車減速度導出部６３で導出する。
【００７９】
また、この先行車減速度導出部６３では、導出した先行車１００の減速度の変化の度合いや車速、そのときの走行環境等に基づいて、先行車１００の最大減速度である先行車最大減速度を導出する。自律追従走行制御ＥＣＵ６０の先行車減速度導出部６３で導出した先行車最大減速度は、先行車１００の走行情報として走行制御ＥＣＵ２０に伝達され、この先行車最大減速度に基づいて、走行制御ＥＣＵ２０の減速度算出部３３で自車１の減速度を算出する。
【００８０】
自律追従走行制御時に減速度算出部３３で自車１の減速度を算出する場合には、通信追従走行制御時と同様に、減速前の自車１の車速に基づいて設定される車間時間に基づいて算出する。つまり、自律追従走行用に予め設定されている設定車間時間τと、先行車減速度導出部６３で導出した先行車１００の最大減速度である先行車最大減速度ａ１＿ｍａｘとを用いて、上記式（２）である（Ｖｒ＿ｍａｘ＝τ・ａ１＿ｍａｘ）を減速時相対速度算出部３５で演算して、相対速度の最大値Ｖｒ＿ｍａｘを算出する。これにより、自車１を減速させる際における減速度を、減速度の立ち上がり以降も含めて制御可能にし、現在の車速から車間時間が経過する時点で先行車１００の減速度と同じ大きさの減速度にするのに必要な減速度の変化量を実現できる値である相対速度の最大値Ｖｒ＿ｍａｘを算出する。
【００８１】
なお、通信追従走行制御では、車車間通信によって取得する先行車１００の走行情報である車車間通信情報を取得するため、先行車１００の減速度や減速開始のタイミングを、より正確に認識することができるが、自律追従走行制御では、自車１と先行車１００との車間距離に基づいて先行車１００の減速度を導出する。このため、自律追従走行制御で導出する先行車１００の減速度は、通信追従走行制御で導出する先行車１００の減速度よりも精度が低くなっている。これにより、自律追従走行制御では、実際の先行車１００と自車１との相対的な走行状態に最適な自車１の減速制御を、通信追従走行制御と比較して行い難くなっているが、この自律追従走行制御でも、通信追従走行制御時と同様に、極力車間時間が経過する時点を目標として自車１の減速度を算出するのが好ましい。
【００８２】
通信追従走行制御や自律追従走行制御で、これらのように先行車１００の減速度に基づいて自車１の減速度を導出したら、ブレーキ制御部２２では、この導出した減速度を自車１に発生させるために、導出した減速度に応じてブレーキ油圧制御装置８を制御する。その際に、通信追従走行制御と自律追従走行制御とのいずれの場合でも、レーダー１２での検出結果の変化の度合いより相対速度算出部３４で先行車１００との相対速度Ｖｒを算出し、この相対速度Ｖｒが、減速時相対速度算出部３５で算出した相対速度の最大値Ｖｒ＿ｍａｘ以下になるように減速度を制御する。このため、実際に制動力を調節して自車１に減速度を発生させる場合には、減速度の立ち上がり以降の制御も含めて減速度の制御を行い、減速度のフィードバック制御を行う。これにより、算出した減速度を適切に自車１に発生させる。
【００８３】
また、通信追従走行制御中は、通信途絶の判定を行いながら制御をするが、通信途絶時の先行車１００への追突が発生する可能性をより確実に低減するために、通信途絶が発生し始めたら、通信途絶判定が確定する前に、通信途絶中にブレーキ制御の準備を開始する。図１１は、通信途絶の発生時における制御の説明図である。例えば、０．８ｓの車間時間で通信追従走行制御を行う場合について説明すると、車間時間が０．８ｓの場合には、先行車１００の減速度と同じ大きさの減速度を自車１で発生させることができる場合には、先行車１００の減速開始後、０．８ｓ以内に自車１の減速を開始することにより、先行車１００への追突発生の可能性を低減する。つまり、先行車加速度１１０の立ち上がり後、自車加速度１１１は、０．８ｓ以内に立ち上げるが、通信追従走行制御に用いる車車間通信では、０．１ｓ程度の通信遅れが発生する。このため、通信追従走行制御時に車車間通信によって自車１で検出することができる先行車加速度１１０である通信検出先行車加速度１３０は、先行車加速度１１０の０．１ｓ後に自車１で検出する。
【００８４】
また、先行車１００の減速は、レーダー１２によっても検出することができ、通信追従走行制御時における通信途絶時には、先行車１００の減速はレーダー１２で検出するが、先行車１００の減速をレーダー１２で検出する場合、０．３ｓ程度のレーダー認識遅れが発生する。このため、レーダー１２によって自車１で検出することができる先行車加速度１１０であるレーダー検出先行車加速度１３１は、先行車加速度１１０の０．３ｓ後に自車１で検出する。
【００８５】
また、ブレーキ油圧制御装置８に制御信号を送信し、ホイールシリンダ等のアクチュエータで実際に制動力を発生させる場合には、０．３ｓ程度の応答遅れが発生する。このため、先行車１００の減速開始後の自車１の反応時間が、自車１と先行車１００との間に車間時間を設定される設定車間時間以下になるように減速度の制御を行う場合には、遅くとも設定車間時間よりも０．３ｓ前には、自車１に自車加速度１１１を発生させる自車要求加速度１３５で減速指示を行う。このため、通信追従走行制御時に先行車１００が減速を開始したことを先行車走行情報取得部４５で取得した後に、通信が途絶した場合には、設定車間時間の０．３ｓ前、つまり、先行車１００の減速開始後０．５ｓまでは通信の途絶判定を待つ。
【００８６】
詳しくは、先行車１００の減速開始後に通信が途絶した場合には、レーダー１２で先行車１００の走行状態を検出できる０．３ｓが経過するまでは、通信が途絶してもレーダー１２での検出結果を用いて自車１の減速制御を行うことができるので、０．３ｓが経過するまでは通信が復帰するのを待つ。先行車１００の減速開始後、０．３ｓが経過したら、レーダー１２での検出結果を用いて自車１の減速制御を行うことができなくなるので、ブレーキ油圧制御装置８で発生させる油圧立ち上げを準備した状態で、通信の途絶判定を待つ。
【００８７】
この状態で、先行車１００の減速開始後０．５ｓまでに通信が復帰しなかったら、通信途絶判定部５１で通信途絶を判定し、ブレーキ制御部２２からブレーキ油圧制御装置８に対して制御信号を送信し、自車要求加速度１３５で減速指示を行う。これにより、アクチュエータの応答遅れの経過後、即ち０．３ｓ後に、自車加速度１１１が発生する。
【００８８】
一方、ブレーキ油圧制御装置８で発生させる油圧立ち上げを準備した状態で、先行車１００の減速開始後０．５ｓまでに通信が復帰した場合には、油圧を０にして、通常の通信追従走行制御に戻る。つまり、先行車１００が減速を開始し、レーダー認識遅れ後にレーダー１２で先行車１００の検出が可能になる時間であるｔ１と、自車要求加速度１３５で減速指示を行う時間であるｔ２とが（ｔ１≦ｔ２）の関係を満たさない場合において、通信途絶が発生した場合に、通信途絶判定前のブレーキアクチュエータへの要求を開始する。換言すると、通信追従走行制御を行う場合には、先行車１００の減速制御の開始時点ｔ０から、先行車１００の減速制御の開始を走行情報に基づいて自車１が検出するまでの検出遅れ時間であるレーダー認識遅れτｓｅｎｓｏｒと、自車１が減速制御信号を送信した時点から自車１が実際に減速制御を開始するまでの制御応答遅れ時間であるアクチュエータ応答遅れτａｃｔと、先行車１００と自車１との車間時間である設定車間時間τｓｅｔと、の関係が（τｓｅｎｓｏｒ＋τａｃｔ≦τｓｅｔ）を満たすことが要件となる。レーダー認識遅れτｓｅｎｓｏｒと、アクチュエータ応答遅れτａｃｔと、設定車間時間τｓｅｔとが、この要件を満たさない場合に、上記通信途絶時の制御を行う。
【００８９】
また、通信途絶判定時間要件は、通信途絶判定時間τｃｏｍと、アクチュエータ応答遅れτａｃｔと、設定車間時間τｓｅｔとの関係が（τｃｏｍ＋τａｃｔ≦τｓｅｔ）になる通信途絶判定時間τｃｏｍとなっている。このため、設定車間時間τｓｅｔのアクチュエータ応答遅れτａｃｔ分前には、減速度指令を開始する。つまり、通信途絶の判定を我慢できるのは、設定車間時間τｓｅｔのアクチュエータ応答遅れτａｃｔ分前までになる。
【００９０】
また、通信追従走行制御時における先行車１００の減速時に通信途絶判定がされた場合には、先行車１００との通信が途絶されている旨を運転者に伝達する。例えば、通信途絶判定時間τｃｏｍが経過した時点で警報音を発することにより、通信が途絶している旨を運転者に伝達する。運転者は、この警報を聞いてから所定時間経過後に、ブレーキ操作を行う。つまり、運転者は警報を聞いてから運転者自身の反応遅れにより、通信の途絶が判定されてから運転者ブレーキ操作遅れτｄｒｉｖｅｒの経過後にブレーキ操作をする。
【００９１】
これらのように、通信追従走行制御中に通信が途絶した場合でも、自車１の減速度が立ち上がるまでの領域Ａでは、等価反応時間ｔｄｅｌａｙと設定車間時間τとが（ｔｄｅｌａｙ≦τ）の関係を満たすように、設定車間時間τｓｅｔからアクチュエータ応答遅れτａｃｔ分早く、先行車１００以上の減速度を指令開始する。また、自車１の減速度が立ち上がった後の領域Ｂでは、相対速度Ｖｒと、設定車間時間τと、先行車最大減速度ａ１＿ｍａｘとが（Ｖｒ≦Ｖｒ＿ｍａｘ＝τ・ａ１＿ｍａｘ）の関係を満たすように、自車１の減速度の立ち上がり以降もレーダー１２での検出結果に基づいて、適切なフィードバック制御を行う。
【００９２】
また、通信追従走行制御中、または自律追従走行制御中に、先行車１００と自車１との間に他の車両が割り込んだ場合には、この車両と自車１との車間時間は、通信追従走行制御や自律追従走行制御で設定されている車間時間とは異なる車間時間になる。この場合は、レーダー１２で、この車両を検出し、検出結果に基づいて車間時間を設定する。
【００９３】
つまり、通信追従走行制御中と自律追従走行制御中とのいずれの場合においても、追従走行制御中はレーダー１２で自車１の前方の状態を検出し、検出結果を自律追従走行制御ＥＣＵ６０が有する前方状態取得部６１で取得しながら追従走行制御を行っているが、追従走行制御中に先行車１００と自車１との車間距離よりも近い位置に、自車１との相対速度があまり大きくない障害物が現れた場合には、この障害物を他の車両として判断する。この場合、この車両を先行車１００として判断し、レーダー１２での検出結果に基づいて前方状態取得部６１で、この新たな先行車１００との車間距離を取得し、前方状態取得部６１で取得した車間距離と車速取得部２５で取得した現在の車速とに基づいて、車間時間検出部３０で車間時間を検出する。
【００９４】
通信追従走行制御中や自律追従走行制御中に、自車１の前方に他の車両が割り込むことにより新たな先行車１００が現れた場合には、このように車間時間検出部３０で検出した車間時間に基づいて追従走行制御を行う。このため、この新たな先行車１００が減速した場合には、車間時間検出部３０で検出した車間時間が経過するまでに、先行車１００との減速度と同じ大きさの減速度を自車１に発生させる。
【００９５】
また、通信追従走行制御は、先行車１００と車車間通信によって取得する先行車１００の走行情報である車車間通信情報を取得しながら行うが、車車間通信情報の取得状況は、走行時の状況によって変化する場合があるため、この取得状況に応じて、追従走行制御時のパラメータを決定してもよい。例えば、車車間通信は、渋滞時など自車１の周囲に車車間通信を行うことができる通信車の台数が増えると、通信の干渉が増え、パケット到達率が低下する。このように通信が混雑した場合には、混雑状況によって通信が途絶する場合があるが、通信追従走行制御時に車車間通信が途絶した場合、先行車１００の走行情報を適切に取得することが困難になり、適切な追従走行制御を行うのが困難になる。このため、通信追従走行制御を行う場合には、通信状況に応じて追従走行制御時のパラメータを決定してもよい。
【００９６】
つまり、通信追従走行制御を行う場合に、車車間通信の途絶の頻度が許容範囲となるように、通信途絶判定時間を決定し、その判定時間に応じて、追従走行制御時のパラメータである設定車間時間を決定する。具体的には、車車間通信を行う際における通信の混雑状況や、通信のパケット到達率に応じて、通信途絶の発生頻度がいつも同じなり、通信時の途絶率が極力常に許容途絶率になるように、通信途絶判定時間を変える。また、このように通信途絶判定時間を変える場合には、通信途絶判定時間に応じて設定車間時間も合わせて変更する。
【００９７】
図１２は、通信途絶判定時間と途絶発生率との関係を示す説明図である。車車間通信の通信途絶判定時間について説明すると、所定の時間に対して、通信が途絶したと判定することができる割合である途絶発生率は、車車間通信によるパケットの到達率と、通信が途絶していると判定する時間である通信途絶判定時間とにより決定される。即ち、通信途絶発生率は、パケット到達率が大きくなるに従って小さくなり、反対にパケット到達率が小さくなるに従って大きくなる。また、通信途絶発生率と通信途絶判定時間とを比較すると、通信途絶判定時間が長くなるに従って通信途絶発生率は指数的に小さくなり、通信途絶判定時間が短くなるに従って通信途絶発生率は大きくなる。このため、車車間通信の途絶発生率を一定にし、許容通信途絶発生率以下にするには、パケット到達率に応じて通信途絶判定時間を変更する。
【００９８】
具体的には、通信追従走行制御ＥＣＵ４０が有する通信途絶判定時間設定部５０で、車車間通信の現在のパケット到達率に応じて、通信途絶判定時間を設定する。例えば、許容通信途絶発生率を１０−２［１／ｈ］以下とし、車車間通信による現在のパケット到達率が９９％の場合と９５％の場合とで比較すると、パケット到達率が９９％到達率ＴＦ９９の場合は、９５％到達率ＴＦ９５の場合よりも、許容通信途絶発生率を満たす通信途絶判定時間が短くなる。このため、９５％到達率ＴＦ９５では、例えば通信途絶判定時間を０．５ｓにし、９９％到達率ＴＦ９９では通信途絶判定時間を０．３ｓにする。
【００９９】
また、パケット到達率が８０％到達率ＴＦ８０の場合には、到達率が低過ぎるため、途絶発生率が許容通信途絶発生率以下になるようにするためには、通信途絶判定時間を、さらに長くする必要がある。このため、このようにパケット到達率が低い場合には、許容通信途絶発生率を満たすことができないとして通信途絶判定部５１で途絶判定をしてもよく、または、パケット到達率自体に下限値を設定し、パケット到達率が下限値以下の場合には通信が途絶していると判定してもよい。
【０１００】
これらのように、パケット到達率に応じて通信途絶判定時間を設定したら、設定した通信途絶判定時間に応じて車間時間を設定する。この設定は、走行制御ＥＣＵ２０が有する車間時間設定部３８で行う。車間時間設定部３８は、通信途絶判定時間設定部５０で設定した通信途絶判定時間が長くなるに従って車間時間を長く設定し、通信途絶判定時間が短くなるに従って車間時間も短く設定する。例えば、パケット到達率が９９％到達率ＴＦ９９の場合における通信途絶判定時間である０．３ｓの場合には、車間時間を０．６ｓに設定し、パケット到達率が９５％到達率ＴＦ９５の場合における通信途絶判定時間である０．５ｓの場合には、車間時間を０．８ｓに設定する。
【０１０１】
通信追従走行制御時には、このように車車間通信の状況に基づいて設定した車間時間に応じて車間距離設定部４１で車間距離を設定し、追従走行制御を行う。これらのように、車車間通信の途絶の発生が少なく、精度の高い先行車１００の走行情報を取得することができる場合には、車間時間を短くして理想に近い追従走行制御を行い、車車間通信の途絶が比較的多く発生し、先行車１００の走行情報の取得が困難になり易い場合には、車間時間を長くすることにより、走行情報の依存の度合いを低くして追従走行制御を行う。
【０１０２】
以上の車両制御装置２は、車車間通信情報に基づいて先行車１００に追従する追従走行制御時のパラメータを、車車間通信情報を取得する際における取得状況に応じて決定するので、車車間通信情報の取得状況に応じた追従走行制御を行うことができる。つまり、例えば、先行車１００の車車間通信情報を適切に取得できる場合には、取得した車車間通信情報を用いて理想的な追従走行制御を行い、先行車１００の車車間通信情報の取得が困難な場合には、車車間通信情報に対する依存性を低くして追従走行制御を行う。この結果、先行車１００の車車間通信情報の取得状況に関わらず、適切な追従走行を維持することができる。
【０１０３】
また、このように、先行車１００の車車間通信情報を取得する際における取得状況に応じて、追従走行制御時のパラメータを変化させることにより、適切な追従走行を維持するので、先行車１００との車間距離を詰めた走行を維持することができる。これにより、自車１の走行時における空気抵抗を減少させることができるため、燃費を向上させることができ、また、車間距離を短くすることにより、道路を走行する車両の数を増加させることができる。これらの結果、自車１の燃費の向上と、交通の効率化や渋滞の緩和とを、共に図ることができる。
【０１０４】
また、車車間通信情報を取得する際における取得状況として、車車間通信の通信途絶判定時間を使用し、追従走行制御時のパラメータを通信途絶判定時間に応じて決定するので、より適切な追従走行制御を行うことができる。例えば、通信途絶判定時間が比較的短い場合には、取得した車車間通信情報を用いて理想的な追従走行制御を行い、通信途絶判定時間が長い場合には、車車間通信情報に対する依存性が低くなるように追従走行制御時のパラメータを決定して、追従走行制御を行う。この結果、より確実に、先行車１００の車車間通信情報の取得状況に関わらず、適切な追従走行を維持することができる。
【０１０５】
また、車車間通信情報の取得状況に応じて決定する追従走行制御時のパラメータは、自車１と先行車１００との車間時間または車間距離であるため、取得状況に応じた追従走行制御を行うことができる。例えば、車車間通信情報を取得状況が良好で、先行車１００の走行情報を高い精度で適切に取得できる場合には、車間時間や車間距離を、追従走行制御における理想的な時間や距離にする。反対に、車車間通信情報の取得状況が悪く、先行車１００の走行情報の取得が困難になる状況の場合には、車間時間や車間距離を比較的大きくする。これにより、車車間通信情報の取得状況が変化しても、車間時間や車間距離を確保しながら、追従走行制御を行い続けることができる。この結果、より確実に、先行車１００の車車間通信情報の取得状況に関わらず、適切な追従走行を維持することができる。
【０１０６】
なお、追従走行制御のパラメータの決定に用いる先行車１００の車車間通信情報の取得状況は、通信途絶判定時間以外であってもよい。例えば、自車１が先行車１００の車車間通信情報を取得する場合には、車車間通信の途絶以外にも、先行車１００の走行情報を車車間通信装置１５のアンテナで受信してから通信追従走行制御ＥＣＵ４０に到達するまでの通信遅れ時間など、自車１内における処理の遅れが考えられる。このため、車車間通信情報を取得する際における取得状況として、自車１が先行車１００の車車間通信情報を取得するはずのタイミングからの遅れ時間を使用し、追従走行制御時のパラメータを、この遅れ時間に応じて決定してもよい。これにより、より確実に、車車間通信情報の取得状況に適したパラメータにすることができる。この結果、より確実に、先行車１００の車車間通信情報の取得状況に関わらず、適切な追従走行を維持することができる。
【０１０７】
また、上述した実施形態に係る車両制御装置２における各数値は、車両制御装置２、或いは追従走行制御時の一例を示したものであるため、車両制御装置２や追従走行制御時における各数値は、上述したものに限られない。
【０１０８】
また、上述した実施形態に係る車両制御装置２では、先行車１００への追従走行制御を行っている場合に、先行車１００の減速時における自車１の減速度が、車間時間が経過するまでに先行車１００の減速度と同じ大きさの減速度になるように制御を行うが、車両１には、他の装置を備えて減速制御を行なってもよい。車両１には、例えば、実施形態に係る車両制御装置２の他に、通常の走行時に先行車１００に追突しそうな場合に、運転者に対して警告したりブレーキをかけたりする装置であるプリクラッシュセーフティ（ＰＣＳ）装置が備えられていてもよい。この場合、通信追従走行制御ＥＣＵ４０や自律追従走行制御ＥＣＵ６０とは別に、ＰＣＳ制御を行うＰＣＳ制御部としてＰＣＳＥＣＵ（図示省略）を設け、レーダー１２での検出結果よりＰＣＳ制御を行うとＰＣＳＥＣＵで判断した場合には、ブレーキ油圧制御装置８を制御して減速度を自車１に発生させる。これにより、ＰＣＳ制御時でも、極力先行車１００への追突発生の可能性を低減することができる。
【０１０９】
つまり、実施形態に係る車両制御装置２では、先行車１００の走行情報を積極的に取得し、先行車１００の減速度に応じて自車１の減速度が大きくなり過ぎないように適切な減速を行うが、ＰＣＳ装置では、先行車１００への追突が発生する可能性がある場合に、この可能性を低減するように自車１を減速させる。このように、実施形態に係る車両制御装置２とＰＣＳ装置とを備えることにより、走行時の状況に応じて異なる減速制御を行うことができ、より適切に走行状況に応じた減速を行うことができる。また、このようにＰＣＳ装置を設けることにより、追従走行時のみでなく、追従走行を行わない通常の走行時でも、ＰＣＳ装置によって先行車１００への追突が発生する可能性を低減することができる。
【０１１０】
また、ＰＣＳ装置によるＰＣＳ制御は、追従走行制御と併用して行ってもよく、追従走行制御時における先行車１００の通常の減速時には車両制御装置２で減速制御を行い、先行車１００が急激な減速を行うことにより先行車１００に追突しそうになった場合には、ＰＣＳ装置で減速制御を行ってもよい。これにより、追従走行制御における先行車１００への追突が発生する可能性を、より確実に低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
以上のように、本発明に係る車両制御装置は、先行車への追従走行制御を行う車両に有用であり、特に、先行車との間で車車間通信を行なう場合に適している。
【符号の説明】
【０１１２】
１ 車両（自車）
２ 車両制御装置
１２ レーダー
１５ 車車間通信装置
２０ 走行制御ＥＣＵ
２２ ブレーキ制御部
２８ 走行モード切替部
３０ 車間時間検出部
３３ 減速度算出部
３４ 相対速度算出部
３５ 減速時相対速度算出部
３８ 車間時間設定部
４０ 通信追従走行制御ＥＣＵ
４１ 車間距離設定部
４５ 先行車走行情報取得部
４６ 先行車最大減速度導出部
５０ 通信途絶判定時間設定部
５１ 通信途絶判定部
６０ 自律追従走行制御ＥＣＵ
６１ 前方状態取得部
６２ 車間距離設定部
６３ 先行車減速度導出部
１００ 先行車
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車前方の先行車の車車間通信情報に基づいて、自車が前記先行車に追従する追従走行制御中に、前記自車が前記先行車の前記車車間通信情報を取得する際における取得状況に応じて、前記追従走行制御時のパラメータを決定することを特徴とする車両制御装置。
【請求項２】
前記車車間通信情報を取得する際における前記取得状況は、前記自車が前記先行車の前記車車間通信情報を取得するはずのタイミングからの遅れ時間であることを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記車車間通信情報を取得する際における前記取得状況は、前記車車間通信の通信途絶判定時間であることを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項４】
前記追従走行制御時のパラメータは、前記自車と前記先行車との車間時間または車間距離であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両制御装置。
【請求項１】
自車前方の先行車の車車間通信情報に基づいて、自車が前記先行車に追従する追従走行制御中に、前記自車が前記先行車の前記車車間通信情報を取得する際における取得状況に応じて、前記追従走行制御時のパラメータを決定することを特徴とする車両制御装置。
【請求項２】
前記車車間通信情報を取得する際における前記取得状況は、前記自車が前記先行車の前記車車間通信情報を取得するはずのタイミングからの遅れ時間であることを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記車車間通信情報を取得する際における前記取得状況は、前記車車間通信の通信途絶判定時間であることを特徴とする請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項４】
前記追従走行制御時のパラメータは、前記自車と前記先行車との車間時間または車間距離であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両制御装置。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−３５８１９（Ｐ２０１２−３５８１９Ａ）
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８０４５３（Ｐ２０１０−１８０４５３）
【出願日】平成２２年８月１１日（２０１０．８．１１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月１１日（２０１０．８．１１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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