車両用走行制御装置
【課題】先行車に追従するように走行制御を実施する際に、より適切なタイミングで加減速を発生可能とする。
【解決手段】目標車間時間とするための第１目標加減速度指令値、または目標車間距離を達成するための第２目標加減速度指令値のいずれかの目標加減速度指令値を、自車の走行状態及び自車周囲の他車両の走行状態の少なくとも一方の走行状態に基づき選択する。そして、選択した目標加減速度指令値で自車の駆動装置及び制動装置の少なくとも一方を制御する。
【解決手段】目標車間時間とするための第１目標加減速度指令値、または目標車間距離を達成するための第２目標加減速度指令値のいずれかの目標加減速度指令値を、自車の走行状態及び自車周囲の他車両の走行状態の少なくとも一方の走行状態に基づき選択する。そして、選択した目標加減速度指令値で自車の駆動装置及び制動装置の少なくとも一方を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自車周囲に他車が存在している状態で走行する場面などにおける、先行車に追従する走行制御の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
追従走行を行う車両用走行制御装置としては、例えば特許文献１、２に記載の技術がある。この特許文献１、２に記載の技術では、隊列を構成する各車両にそれぞれ通信用ＩＤを搭載していることを前提とし、車両相互で車車間通信を行いながら小隊列を組んで走行する。この隊列走行では、例えば、車車間通信によって先行車から制御操作量、走行状態量、車両諸元などのデータを受信し、受信したデータと自車両の状況に基づいて、先行車に追従するように自車の制御操作量を演算する。また路車間通信を行いながら走行する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−４６８２０号公報
【特許文献２】特開平９−８１８９９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、車車間通信や路車間通信などの通信遅れや、アクチュエータの応答遅れなどの無駄時間が存在すると、制御による減速タイミングが遅くなってしまうことがある。そして、この遅れが発生すると、運転者に違和感を与える可能性がある。またこのとき、車群を形成する車間距離が短くなることに起因して、先行車の減速に対して後続車（自車）の運転者がブレーキ操作を行ってしまうことで、隊列走行が解除されて車群が維持できなくなる可能性がある。
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、先行車に追従するように走行制御を実施する際に、より適切なタイミングで加減速を発生可能とすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の一形態は、目標車間時間とするための第１目標加減速度指令値、または目標車間距離を達成するための第２目標加減速度指令値のいずれかの目標加減速度指令値を、自車の走行状態及び自車周囲の他車両の走行状態の少なくとも一方の走行状態に基づき選択する。そして、選択した目標加減速度指令値で自車の駆動装置及び制動装置の少なくとも一方を制御する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、自車の走行状態及び自車周囲の他車両の走行状態の少なくとも一方の走行状態に応じて、目標車間時間による制御と目標車間距離による制御との切り換えを実施する。これによって、先行車への追従の状態に応じた制御を選択可能となる。この結果、より適切なタイミングで加減速を発生可能とすることも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明に基づく実施形態に係る車両構成を示す図である。
【図２】本発明に基づく実施形態に係る制御構成を示す図である。
【図３】本発明に基づく実施形態に係る走行制御コントローラの構成を示す図である。
【図４】本発明に基づく第１実施形態に係る処理例を説明するフローチャート図である。
【図５】本発明に基づく第１実施形態に係る動作例を説明する図である。
【図６】本発明に基づく第１実施形態に係る別の動作例を説明する図である。
【図７】本発明に基づく第２実施形態に係る処理例を説明するフローチャート図である。
【図８】本発明に基づく第２実施形態に係る動作例を説明する図である。
【図９】本発明に基づく第２実施形態に係る別の動作例を説明する図である。
【図１０】本発明に基づく第２実施形態に係る別の動作例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
次に、本発明の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」
（構成）
車両は、制動力を発生する制動装置、及び駆動力（駆動トルク）を発生する駆動装置を備える。
制動装置は、図１に示すように、車輪１３に設けられるブレーキ装置１０と、その各ブレーキ装置１０に接続する配管を含む流体圧回路１１と、ブレーキコントローラ６Ａとを備える。ブレーキコントローラ６Ａは、上記流体圧回路１５を介して各ブレーキ装置１０で発生する制動力を、制動力指令値に応じた値に制御する。ブレーキ装置１０は、流体圧で制動力を付与する装置に限定されず、電動ブレーキ装置等であっても良い。
【０００９】
駆動装置は、図１に示すように、駆動源としてのエンジン１２と、エンジン１２で発生するトルク（駆動力）を制御するエンジンコントローラ６Ｂとを備える。駆動装置の駆動源は、エンジン１２に限定されず、電動モータであっても良いし、エンジン１２とモータを組み合わせたハイブリッド構成であっても良い。
上記ブレーキコントローラ６Ａとエンジンコントローラ６Ｂは、それぞれ上位コントローラである走行制御コントローラ５からの制動指令、駆動指令の各指令値（制駆動力制御量）を受け付ける構成とする。ブレーキコントローラ６Ａとエンジンコントローラ６Ｂは、加減速制御装置を構成する。
【００１０】
また車両は、図１及び図２に示すように、制御作動用スイッチ１、車輪速センサ２、外界認識装置３、通信装置４を備える。また、車両は、走行制御コントローラ５を備える。
制御作動用スイッチ１は、走行制御の作動の開始指示及び終了指示、または走行制御の設定車速の変更指示を行うための操作子である。制御作動用スイッチ１は、先行車に追従するための加減速制御を行うメインスイッチや、追従時の目標車間時間を切り替えるスイッチ、設定車速を変更するためのスイッチを備える。この制動作動用スイッチの状態は、走行制御コントローラ５に出力される。またこの制御作動用スイッチ１は、例えばステアリングホイールに設けられている。
【００１１】
車輪速センサ２は、車輪速を検出し、検出した車輪速情報を走行制御コントローラ５に出力する。車輪速センサ２は、例えば車輪速パルスを計測するロータリエンコーダなどのパルス発生器で構成する。
外界認識装置３は、自車前方に存在する先行車を認識し、その認識した先行車の状態として、当該先行車両の有無及び走行状態を検出を検出する。検出した先行車の状態に関する情報は、走行制御コントローラ５に出力される。外界認識装置３は、例えばレーザ距離計やカメラによって構成する。
【００１２】
通信装置４は、車車間通信若しくは路車間通信などの通信手段を用いて、自車両周囲の車両の走行状態を取得し、取得した走行状態を走行制御コントローラ５に出力する。
走行制御コントローラ５は、制御作動用スイッチ１がＯＮ（制御作動要求）であると判定した場合には、制御作動用スイッチ１の作動状態と、車輪速センサ２からの信号に基づく自車速と、外界認識装置３が検出した先行車の走行状態に関する情報と、通信装置４が取得した自車両周囲の車両の走行状態とに基づき、先行車に対する追従走行その他の走行制御を行う。本実施形態の走行制御コントローラ５は、予め設定した目標車間時間に基づく車間時間制御と目標車間距離に基づく車間距離維持制御との２つの制御状態を、自車の走行状態及び自車周囲の車両の走行状態に応じて選択して遷移させる。そして、走行制御コントローラ５は、制御の状態遷移に応じた制御指令値を加減速制御装置６へ出力する。上記目標車間距離維持制御は、通信装置４から得られる自車両周囲車両の走行状態を用いて、制御指令値を算出する。そして、加減速制御装置６を構成するブレーキコントローラ６Ａ及びエンジンコントローラは、受信した加減速制御量（制御指令値）となるように車両の加減速を制御する。
【００１３】
上記走行制御コントローラ５は、マイクロコンピュータおよびその周囲回路を備えるコントローラである。この走行制御コントローラ５は、本実施形態の走行制御を実現するために、図３に示すような処理ロジックを備える。すなわち、走行制御コントローラ５は、図３に示すように、制御状態設定部５Ａ、先行車検出状態判定部５Ｂ、先行車車速・減速度推定部５Ｃ、目標応答特性算出部５Ｄ、目標車速算出部５Ｅ、目標加減速度算出部５Ｆ、車速指令値算出部５Ｇ、車速サーボ演算部５Ｊ、トルク配分制御演算部５Ｋ、エンジントルク演算部５Ｌ、及びブレーキ液圧演算部５Ｍを備える。さらに、走行制御コントローラ５は、自車両周囲走行車両状態検出部５Ｎ、車間距離制御指令値算出部５Ｐ、車間距離制御作動判断部５Ｑ、及び制御状態遷移判断部５Ｉを備える。
【００１４】
制御状態設定部５Ａは、上記制御作動用スイッチ１の作動状態に基づき、制御を作動させるための各種スイッチ操作の有無判断を行う。運転者による制御作動用スイッチ１の操作状態を検出し、検出結果を、先行車検出状態判定部５Ｂ及び車速指令値算出部５Ｇに出力する。ここで、隊列走行を行うと判定した場合には、追従時の目標車間時間は固定とする構成であっても良い。なお、予め設定した車両前方に対し、先行車の存在を検出しない場合には、設定車速を車速指令値とする。
【００１５】
先行車検出状態判定部５Ｂは、追従制御対象となる先行車の検出状態を判断する。すなわち、先行車検出状態判定部５Ｂは、外界認識装置３から得られる自車前方を走行する先行車両と自車との間の車間相対値と、制御状態設定部５Ａから得られた運転者のスイッチ操作とに基づき、追従制御対象となる先行車の有無を判断する。そして、判断結果を先行車車速・減速度推定部５Ｃへ出力する。ここで、本実施形態の上記車間相対値は、車間距離及び相対速度である。
【００１６】
先行車車速・減速度推定部５Ｃは、先行車検出状態判定部５Ｂが追従制御対象が存在すると判定した場合に、当該追従制御対象となる先行車の車速及び加減速度の推定値を算出する。そして、算出した先行車車速推定値、及び先行車加減速度推定値を目標応答特性算出部５Ｄへ出力する。
目標応答特性算出部５Ｄは、先行車の加減速度に対して、どのような応答特性とするかを算出する。目標応答特性算出部５Ｄは、先行車車速・減速度推定部５Ｃが算出した先行車速度推定値と先行車加減速度推定値と、制御状態設定部５Ａから取得した追従時の目標車間時間設定値を基に、目標応答特性を算出する。ここで、追従時の目標車間時間は運転者のスイッチ操作により選択可能としているが、複数台での隊列走行を行うと判定した場合は、目標車間時間設定値を固定としても良い。
【００１７】
目標車速算出部５Ｅは、目標応答特性算出部５Ｄで算出された目標応答特性を満足する目標車速を算出する。目標車速算出部５Ｅは、算出した目標車速を目標加減速度算出部５Ｆへ出力する。
目標加減速度算出部５Ｆは、目標車速算出部５Ｅが算出した目標車速を基に、目標加減速度を算出し、算出した目標加減速度を車速指令値算出部５Ｇへ出力する。
【００１８】
車速指令値算出部５Ｇは、目標加減速度算出部５Ｆが算出した目標加減速度に対し加減速度の変化率リミッタを付加し、そのリミッタ処理をした目標加減速度から車速指令値を算出する。そして、車速指令値算出部５Ｇで算出された車速指令値は、車速サーボ演算部５Ｊで使用される。ここで、本実施形態では先行車に追従しているものとして記述する。自車前方の予め設定した先方距離内に先行車両が存在しないなど、先行車非追従時の場合は、運転者が設定した設定車速が車速指令値となる。
【００１９】
自車両周囲走行車両状態検出部５Ｎは、通信装置４から得られる自車両の周囲を走行する車両の有無を含む自車両周囲の車両の走行状態を検出し、検出した走行状態を車間距離制御指令値算出部５Ｐに出力する。
車間距離制御指令値算出部５Ｐは、自車両周囲走行車両状態検出部５Ｎが検出した自車両の周囲を走行している車両の走行状態から、追従走行を行うための車間距離維持制御のための指令値を算出する。また目標車間距離の設定を行う。
【００２０】
車間距離制御作動判断部５Ｑは、車間距離制御指令値算出部５Ｐが算出した車間距離制御指令値に対して、車間距離維持制御を作動させるか否かを判定する。そして、判断する。車間距離制御作動判断部５Ｑは、判定結果を制御状態遷移判断部５Ｉに出力する。
制御状態遷移判断部５Ｉは、車間距離制御作動判断部５Ｑの判定結果に基づき、車間時間制御と車間距離維持制御の間の制御の状態遷移を行う。すなわち、制御状態遷移判断部５Ｉは、車間時間制御と車間距離維持制御のいずれかの選択を行って、制御状態の遷移を行う。
【００２１】
車速サーボ演算部５Ｊは、制御状態遷移判断部５Ｉが車間時間制御を選択と判定した場合には、車速指令値演算部で演算された車速指令値となるように車両を制駆動制御する処理を行う。すなわち、車速サーボ演算部５Ｊは、選択された車速指令値を達成するための目標加減速度を演算し、演算した車速指令値に対し演算した目標加減速度をトルク分配制御演算部へ出力する。
【００２２】
トルク配分制御演算部５Ｋは、車速サーボ演算部５Ｊが演算した目標加減速度に応じたエンジントルク、ブレーキトルクのトルク配分を演算する。そして、分配されたトルクを、それぞれエンジントルク演算部５Ｌ及び、ブレーキ液圧演算部５Ｍへ出力する。
エンジントルク演算部５Ｌは、トルク配分制御演算部５Ｋで配分されたトルクを達成するためのエンジントルク指令値を算出する。エンジントルク指令値はスロットル開度等である。エンジントルク演算部５Ｌは、算出したエンジントルク指令値をエンジンコントローラ６Ｂに出力する。
ブレーキ液圧演算部５Ｍは、トルク配分制御演算部５Ｋで配分されたトルクを達成するためのブレーキ液圧指令値を算出し、算出したブレーキ液圧指令値をブレーキコントローラ６Ａに出力する。
【００２３】
次に、上記走行制御コントローラ５における追従走行の走行制御に関わる処理を、図４のフローチャートを参照して説明する。この処理は、予め設定した制御時間毎に実施される。
先ずステップＳ１０では、走行制御コントローラ５は、各センサ及び他のコントローラからの各種データを読み込む。具体的には、制御作動用スイッチ１の、各種スイッチ、外界認識装置３から先車両情報として車間距離ｖＤｉｓｔａｎｃｅ、相対速度ｖＶＲ、各輪の車輪速Ｖｗｉ（ｉ＝１〜４）を読み込む。
【００２４】
次に、ステップＳ２０では、自車速Ｖを算出する。本実施形態では、通常走行時には、例えば後輪駆動の車両の場合は、下記（１）式により前輪の車輪速Ｖｗ1，Ｖｗ2の平均値として自車速Ｖを算出する。Ｖｗ1，Ｖｗ2は、タイヤ径に基づき求めた車速換算値とする。
Ｖ＝（Ｖｗ1＋Ｖｗ2）／２ ・・・（１）
なお、ＡＢＳ制御などの車速を用いた他のシステムが作動している場合には、そのような他のシステムで使用している自車速（推定車速）を用いても良い。
【００２５】
ステップＳ３０では、設定された目標車間時間を達成するための目標車間距離Ｌｔを算出する。
例えば、車間時間をＴｇａｐ、先行車車速Ｖｔとすると、目標車間距離Ｌｔは、下記（２）式によって算出できる。
Ｌｔ＝Ｖｔ×Ｔｇａｐ ・・・（２）
【００２６】
ここで、先行車車速Ｖｔは相対速度ｖＶＲと自車速Ｖから算出する。車間時間Ｔｇａｐは、運転者のスイッチ操作に基づき選択する。ただし、交通効率を向上させるための複数台での隊列走行を行う際には、予め設定した固定値としても良い。また、隊列走行に設定する車間時間は、ＡＣＣ制御の車間時間よりも短い車間時間とすることで、より交通効率を向上させることが可能となる。
【００２７】
ステップＳ３３では、自車両周囲走行車両状態検出部５Ｎが、自車の周囲を走行する車両の走行状態を検出する。具体的には、車車間通信や、路車間通信を用いて自車の周囲を走行している車両の走行状態を検出する。すなわち、通信装置４を用いて、自車の周囲の車両の車速、加減速度など走行状態を送受信する。なお、自車の周囲は、自車から予め設定した範囲内の領域を指す。例えば自車両を中心に進行方向に長軸を向けた予め設定した大きさの楕円形形状の領域内を対象とする。
【００２８】
本実施形態では、ステップＳ３３において、先行車の走行状態として先行車の減速開始を検出する。例えば、ブレーキ操作を検出するブレーキスイッチがＯＮとなったことを、通信装置４を介して受信することで、先行車の減速を検出するとする。
ステップＳ３６では、ステップＳ３３の処理で先行車の減速開始を検出した場合には、そのときの車間距離を目標車間距離に設定する。また、車間距離用の制御指令値として、追従時の車間距離を維持するための予め設定した制駆動力指令値を車間距離制御指令値として算出する。本実施形態では、制駆動力指令値としてブレーキ液圧指令値を車間距離制御指令値として算出する。
ステップＳ３９では、車間距離制御作動判断部５Ｑが、ステップＳ３６にて制駆動力指令値を車間距離制御指令値として算出したと判定すると、車間距離維持制御作動フラグを「１」に設定する。
【００２９】
ステップＳ４０では、目標応答特性を算出する。ステップＳ４０では、ステップＳ３０で設定した目標車間距離Ｌｔを実現するための応答特性として、目標車速Ｖｔａｒｇｅｔを算出する。先ず、第１目標車速Ｖｒｅｆを、先行車と自車両との間の車間相対値と目標車間相対値との偏差に基づき算出する。本実施形態では、車間相対値として、先行車と自車両との間の車間距離及び相対速度を使用する場合とする。すなわち本実施形態では、下記（３）式のように、目標車間距離と車間距離とのと車間距離偏差、目標相対速度ｖＶＴと相対速度の相対速度偏差、及び先行車速のそれぞれに対して、それぞれにゲインＫ１、Ｋ２、Ｋ３をかけた値を変数とする関数から、第１目標速度Ｖｒｅｆ求める。目標相対速度ｖＶＴは、例えばゼロとする。
Ｖｒｅｆ ＝ ｆ（ Ｋ１×（ｖＶＲ−ｖＶＴ）、
Ｋ２×（Ｌｔ−ｖＤｉｓｔａｎｃｅ）、
Ｋ３×ｖＶＲ）・・・（３）
【００３０】
そして、上記第１目標車速Ｖｒｅｆに対して、下記（４）式に基づき、予め設定した伝達特性を持たせた目標車速Ｖｔａｒｇｅｔを算出する。ここで、上記（４）式では、伝達特性として１次遅れ系のフィルタを施す場合を例示している。
【００３１】
【数１】
【００３２】
次に、ステップＳ５０では、上記目標車速Ｖｔａｒｇｅｔに基づき目標加減速度を算出する。ステップＳ５０では、ステップＳ４０で算出した目標応答特性を実現するための目標加減速度Ｘｇｔを、下記（５）式に基づき算出する。ここでは、変数が自車速Ｖと目標車速Ｖｔａｒｇｅｔの関数を採用する。
Ｘｇｔ ＝ ｆ（Ｖ、Ｖｔａｒｇｅｔ）・・・（５）
（５）式の関数は、例えば、自車速と目標車速との車速偏差（Ｖ−Ｖｔａｒｇｅｔ）が予め設定した値より小さい場合は、前回の目標加減速度を小さくし、その車速偏差が予め設定した値より大きい場合は、前回の目標加減速度を大きくするような関数とする。
【００３３】
ステップＳ６０では、ステップＳ５０で算出した目標加減速度Ｘｇｔから目標車速指令値を算出する。具体的には、ステップＳ５０で算出した目標加減速度Ｘｇｔに対して、予め設定した範囲に変化量を抑える加減速度リミッタ処理を施して、リミッタ処理後の目標加減速度Ｘｇｔａｒｇｅｔを求め、そのリミッタ処理後の目標加減速度Ｘｇｔａｒｇｅｔに基づき、（６）式によって目標車速指令値Ｖｔａｒｇｅｔを算出する。加減速度リミッタ処理は、例えば前回値と今回値との差分を取り、その差分が予め設定した差分閾値以上の場合には、前回値に差分閾値を加えた値を今回の目標加減速度Ｘｇｔａｒｇｅｔとする。目標加減速度Ｘｇｔａｒｇｅｔは、第１目標加減速度指令値に相当する。
Ｖｔａｒｇｅｔ＝ｆ（Ｘｇｔａｒｇｅｔ）× Ｓｔｉｍｅ・・・（６）
ここで、ここで、Ｓｔｉｍｅは予め設定した時間をあらわす。
【００３４】
ステップＳ６５では、制御状態を遷移させるか否かを判断する。具体的には、先行車の走行状態に応じて、車間距離維持制御と車間時間制御のいずれの制御状態を選択する。そして、その選択によって制御状態が変更する場合には、制御状態を遷移させる。
本実施形態では、先行車に一定速度で追従走行していると判定した場合には、自車の制御状態として、予め設定された車間時間で追従する車間時間制御を選択する。
【００３５】
その車間時間制御を選択している状態で、先行車が加減速を行ったと判定した場合には、車間距離維持制御を選択して車間距離維持制御の制御状態に遷移すると判定する。
また、車間距離維持制御の制御状態が選択されている状態では、先行車と自車の走行状態に応じて車間時間制御を選択し、車間時間制御を選択した場合には再度車間時間制御モードへ遷移させる。
【００３６】
本実施形態のステップＳ６５では、ステップＳ３９にて車間距離維持制御作動フラグが「１」に設定されている場合には、制御状態を車間距離維持制御モードを選択し、現在の制御状態が車間時間制御モードの場合には、制御状態を車間距離維持制御モードへ遷移させる。また、車間距離維持制御作動フラグが「１」に設定されていない場合には、制御状態として車間時間制御モードを選択する。
【００３７】
また、ステップＳ６５では、車間距離維持制御モード中（車間距離維持制御作動フラグ＝「１」）に、「車間距離制御指令値≦車間時間制御指令値」となったと判定すると、車間距離維持制御作動フラグを「０」に設定して車間時間制御モードする。そして、制御状態を車間時間制御へ遷移させる。これによって、目標車間時間を達成させるための制御指令値が、各制御装置へ出力される。ここで、車間距離制御指令値は、ステップＳ３６で算出したブレーキ液圧指令値である。車間時間制御指令値は、ステップＳ７０で求めたブレーキ液圧指令値である。この車間距離制御指令値及び車間時間制御指令値は、例えば前回値を使用する。
【００３８】
ステップＳ７０では、トルク配分制御を算出する。具体的には、ステップＳ６０で算出した目標車速指令値Ｖｔａｒｇｅｔを実現するための、エンジントルク指令値と、ブレーキ液圧指令値に配分する。
例えば、加速度もしくは、車速からＡＴギア比などを含めたホイル端トルク指令値を求め、その後、ホイル端トルク指令値からエンジントルク指令値を求める。その後、ホイル端トルクから算出したエンジントルク指令値から、エンジンブレーキ＋走行抵抗分を差し引いた分をブレーキ液圧指令値とする。
【００３９】
ステップＳ８０では、エンジン制御作動判断を行う。具体的には、ステップＳ７０で算出されたエンジントルク指令値が予め設定した所定値以下となった場合に、エンジン制御作動フラグｆｅｎｇを「１」に設定して、エンジントルク指令値を出力する。
ステップＳ８５では、車間距離維持制御作動フラグが「１」と判定した場合には、ステップＳ３６で算出した第２目標加減速度指令であるブレーキ液圧指令値を、最終的なブレーキ液圧指令値として出力する。なお、この場合には、エンジントルク指令値を「０」に設定しても良い。
【００４０】
ステップＳ９０では、ブレーキ制御作動判断を行う。具体的には、ステップＳ７０で算出されたブレーキ液圧指令値が予め設定した所定値以上となった場合に、ブレーキ制御作動フラグｆｂｒを「１」に設定して、ブレーキ液圧指令値を出力する。なお、ステップＳ３６で算出したブレーキ液圧指令値は、予め設定した所定値以上の値である。
ステップＳ１００では、上記ステップＳ８０、Ｓ９で算出された各制御量を加減速制御装置に出力する。
【００４１】
（動作その他）
先行車が一定速度で走行し、自車も一定速度で追従走行している場合には、目標車間時間となる第１目標加減速度指令値に基づき自車の加減速度が制御されている。
この状態で、通信によって先行車の制動開始（第１走行状態変化）を検出すると、図５に示すように、車間距離維持制御モードとなって制動が早期に開始する。すなわち、図５に示すように、先行車が制動すると、車間距離が短くなるが、本実施形態では、先行車の制動開始に応じて自車も制動を開始することで、車間距離が維持される。
【００４２】
更に、車間距離維持制御モード中に、「車間距離制御指令値（第２目標加減速度指令値）≦車間時間制御指令値（第１目標加減速度指令値）」となった場合（第２走行状態変化を検出した場合）には、車間時間制御へ制御状態が遷移して、目標車間時間を達成させるための制御指令値が、各制御装置へ出力する。
このように、先行車のブレーキスイッチを検出するなど先行車の制動開始（第１走行状態変化）を検出すると、予め設定した減速度を発生させることで、先行車が減速を開始する直前の車間距離を維持させることが可能となる。
【００４３】
またこの車間維持制御は、車間時間制御と比較して制御作動タイミングが早くなるので、先行車減速に対する制御応答性を向上させることが出来る。この結果、車間が詰まることに起因下、自車の運転者がブレーキを踏むことを減らすことに繋がる。このことは、車群を維持する状態をより長くすることに繋がる。
また、より減速度変化が少なくなるため、車群の安定性も向上させることができる。
【００４４】
また、車間時間制御だけの走行制御では、無駄時間や、推定誤差などが要因となり、作動タイミングが遅くなるシーンがあり、先行車は緩減速しているのに対して、急減速となる可能性があった。このことは、隊列走行において、後続車へのショックウェーブを伝播させる傾向を生じる原因となっていた。これに対し、本実施形態では、制動の作動タイミングを早めることが出来るので、制御量を小さく抑えることが可能となる。この結果、目標値への追従性が向上すると共に、後続車へのショックウェーブの伝播を低減させることが可能となる。
【００４５】
ここで、上記実施形態では、車間距離維持制御モード中に、「車間距離制御指令値≦車間時間制御指令値」となった場合には、車間時間制御へ制御状態が遷移するとしている。車間時間制御モード中に、車間距離維持制御作動フラグが「１」に設定されても、「車間距離制御指令値≦車間時間制御指令値」の場合には、車間距離維持制御モードへの遷移（車間距離維持制御の選択）を行うことなく、車間距離維持制御作動フラグを「０」に再設定しても良い。
【００４６】
（変形例）
上記ステップＳ３６では、先行車の減速開始を検出した場合には予め設定した制駆動力指令値を車間距離制御指令値として算出（設定）している。その予め設定した制駆動力指令値を車間距離制御指令値として算出した後には、先行車の減速度に応じた値に、ブレーキ液圧指令値を算出しても良い。例えば、先行車減速度に予め設定したゲインを掛けたものをブレーキ液圧指令値とする。
【００４７】
次に、この場合の動作その他を説明する。
ここでは、図６に示すように、一定速度で先行車に追従中に先行車が減速した場合を想定する。このとき、先行車のブレーキ操作（ブレーキスイッチ）を検出すると、追従時の車間距離を維持させるため、予め設定した減速度となるブレーキ液圧指令値を出力する。
その後、先行車の減速度に応じてブレーキ液圧指令値を補正若しくは更新する。
その後、車間距離維持指令値 ≦ 車間時間制御指令値となった場合に、車間時間制御へ遷移させる。
【００４８】
この場合には、先行車の減速度に応じて、制御量を補正することで、先行車が急減速を行ったときに、後続車の追突する可能性を低減させることが可能となる。
また、先行車の減速度を用いているので、車間距離の維持が容易となる。
ここで、車輪速センサ２は走行状態検出部を構成する。外界認識装置３は先行車検出部を構成する。ステップＳ３０は目標車間時間設定部を構成する。ステップＳ４０〜ステップＳ７０は第１目標加減速度算出部を構成する。ステップＳ３６は目標車間距離設定部を構成する。ステップＳ３６は第２目標加減速度算出部、ステップＳ６５、ステップＳ８５は制御状態選択部を構成する。エンジンコントローラ及びブレーキコントローラは制駆動制御部を構成する。通信装置４は自車周囲車両走行状態検出部を構成する。
【００４９】
（本実施形態の効果）
次に、本実施形態の効果を説明する。
（１）走行制御コントローラ５は、先行車と自車との間の相対値である車間相対値を検出する。走行制御コントローラ５は、目標車間時間を設定する。走行制御コントローラ５は、自車の走行状態及び上記車間相対値に基づき、上記目標車間時間とするための第１目標加減速度指令値を算出する。走行制御コントローラ５は、目標車間距離を設定する。走行制御コントローラ５は、上記設定した目標車間距離を達成するための第２目標加減速度指令値を算出する。走行制御コントローラ５は、先行車及び自車の少なくとも一方の走行状態に基づき第１目標加減速度指令値若しくは第２目標加減速度指令値を選択する。走行制御コントローラ５は、上記選択された目標加減速度指令値で自車の駆動装置及び制動装置の少なくとも一方を制御する。
【００５０】
この構成によって、自車の走行状態及び自車周囲の他車両の走行状態の少なくとも一方の走行状態に応じて、目標車間時間による制御と目標車間距離による制御との切り換えを実施する。これによって、先行車への追従の状態に応じた制御を選択可能となる。この結果、より適切なタイミングで加減速を発生可能とすることも可能となる。
【００５１】
ここで、目標車間距離維持制御は、目標車間時間制御と比較し、制御作動タイミングが早くなる。このことから、例えば制御作動タイミングを早めたい状態と判定したときに、目標車間距離維持制御を実施するように選択する。これによると、短い車間での隊列走行を実現する場合でも、先行車の減速に対する運転者への違和感が減少するとともに、運転者のブレーキキャンセルが減り、車群の維持が可能となる。さらに減速度の変化を小さくすることができるので、目標車速に対するオーバーシュート量が低減し、目標値を維持することが可能となる。
【００５２】
（２）通信装置４によって自車両周囲の他車両の走行状態を検出する。走行制御コントローラ５は、通信装置４が検出した自車両周囲の他車両の車両走行状態に基づき、第２目標加減速度指令値を算出する。通信装置４が検出した自車両周囲の他車両の車両走行状態は、例えば先行車の走行状態とする。
この構成によれば、自車両周囲の他車両の走行状態に応じた、第２目標加減速度指令値で車間距離維持制御が可能となる。
【００５３】
（３）通信装置４によって自車両周囲の他車両の走行状態を検出する。走行制御コントローラ５は、自車の走行状態、先行車の走行状態、及び通信装置４が検出する他車両の走行状態の少なくとも一つの走行状態に基づき、目標加減速度指令値の選択を実施する。
この構成によれば、自車の走行状態、先行車の走行状態、及び通信装置４が検出する他車両の走行状態の少なくとも一つの走行状態に合わせて、車間時間制御と車間距離維持制御との選択が可能となる。
【００５４】
（４）走行制御コントローラ５は、先行車に対して自車両の速度が一定速度で追従していると判定すると第１目標加減速度指令値を選択し、その第１目標加減速度指令値を選択している状態で、先行車の走行状態が予め設定した第１走行状態変化に変化したことを検出すると、第１目標加減速度指令値から第２目標加減速度指令値に選択を遷移させる。
この構成によれば、安定して先行車に追従している場合には、車間時間制御を採用し、走行状態の変化に応じて適宜車間距離維持制御に移行することが可能となる。
【００５５】
（５）走行制御コントローラ５は、第１目標加減速度指令値から第２目標加減速度指令値に選択を遷移させた後に、更に先行車の走行状態が予め設定した第２走行検出状態に変化したことを検出すると、その走行状態の変化に応じて、第２目標加減速度指令値から第１目標加減速度指令値に選択を遷移させる。
この構成によれば、一旦車間距離維持制御に繊維しても、車間時間制御に復帰することが可能となる。
（６）走行制御コントローラ５は、先行車追従時の自車の車速に応じて、目標加減速度指令値の遷移を判断する。
この構成によれば、追従状態を示す自車速に応じて制御状態の遷移を行うことが出来る。
【００５６】
（７）走行制御コントローラ５は、予め設定した１以上の車速閾値と上記先行車追従時の自車の車速との関係に基づき、上記目標加減速度指令値の遷移を判断する。
この構成によれば、追従状態を示す自車速に応じて段階的に制御状態の遷移を行うことが出来る。
（８）走行制御コントローラ５は、先行車の制動開始を第１走行状態変化として検出する。
この構成によれば、先行車の制動開始によって車間距離が小さくなると判定されると車間距離維持制御に移行して、早いタイミングで制御を開始することが可能となる。
【００５７】
（９）走行制御コントローラ５は、先行車の制動開始を検出した場合に、予め設定した減速度を発生可能な制動指令値を第２目標加減速度指令値とする。
これによって、目標車間距離を達成するための制御指令値を発生可能となる。先行車の制動によって車間距離が短くなるため、制御指令値が制動を指令する指令値となっている。
（１０）走行制御コントローラ５は、上記制動指令値を、先行車の減速度に応じて変更する。
これによって、先行車の状態に応じた、より適切な制御指令値を発生可能となる。
【００５８】
（１１）走行制御コントローラ５は、第２目標加減速度指令値を選択している状態で、第２目標加減速度指令値よりも第１目標加減速度指令値の方が大きくなったと判定すると、第２目標加減速度指令値から第１目標加減速度指令値に遷移する。
この構成によって、車間時間制御による加減速度と車間距離維持制御による加減速度が同等な状態で車間時間制御に復帰することが可能となる。
（１２）走行制御コントローラ５は、第１目標加減速度指令値から第２目標加減速度指令値に目標加減速度指令値が遷移する際の実車間距離を目標車間距離に設定する。
これによって、車間時間制御から車間距離維持制御に遷移したときの車間距離を維持可能となる。
【００５９】
（１３）走行制御コントローラ５は、先行車に追従するために、予め設定した目標車間時間とするための第１目標加減速度指令値を算出し、第１目標加減速度指令値を目標加減速度指令値で自車の駆動装置及び制動装置の少なくとも一方を制御する。また走行制御コントローラ５は、目標車間距離を設定する。走行制御コントローラ５は、先行車の減速開始を検出すると、上記目標加減速度指令値として、第１目標加減速度指令値から、上記目標車間距離を達成するための第２目標加減速度指令値に遷移させる。
この構成によれば、先行車が船側を開始する際には、制御開始タイミングが相対的に早い車間距離維持制御に遷移する。この結果、より適切なタイミングで制御を開始することが出来る。
【００６０】
「第２実施形態」
次に、第２実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお上記第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。
本実施形態の基本的構成は、上記第１実施形態と同様である。
本実施形態の走行制御コントローラの処理は、図７に示すように、基本的に上記第１実施形態の処理（図４）と同様である。但し、ステップＳ３６，ステップＳ６５の処理が異なる。またステップＳ８５の処理が無い。
【００６１】
次に、本実施形態における、ステップＳ３６、ステップＳ６５の処理について説明する。
ステップＳ３６では、車間距離を維持させるための制御指令値を算出する。すなわち、ステップＳ３６では、車間距離維持制御モードの選択（遷移）を検出するトリガとなる、先行車の減速開始を検出したら、予め設定されている車間距離を目標車間距離として設定する。そして、上記設定した車間距離を維持するための制御指令値を算出する。本実施形態では、例えば、制御指令値として目標車速指令値を算出する。目標車間距離の設定は、自車速に応じた値としても良い。例えば自車速が大きいほど目標車間距離を大きく設定する。
【００６２】
ここで、制御指令値となる、目標車速指令値は、例えば、自車速、車間距離偏差と、相対速度偏差に、それぞれフィードバックゲインをかけたものをとする。例えばステップＳ４０の処理と同様な処理によって、車間維持制御の制御指令値としての目標車速指令値を求める。
ステップＳ６５では、ステップＳ３９にて車間距離維持制御作動フラグが「１」に設定されている場合には、制御状態を車間距離維持制御モードを選択し、現在の制御状態が車間時間制御モードの場合には、制御状態を車間距離維持制御モードへ遷移させる。また、車間距離維持制御作動フラグが「１」に設定されていない場合には、制御状態として車間時間制御モードを選択する。
【００６３】
また、ステップＳ６５では、実際の車間時間が目標車間時間を越えたと判定（第２走行状態変化を検出）すると、車間距離維持制御作動フラグを「０」に設定して車間時間制御モードする。そして、制御状態を車間時間制御へ遷移させる。
そして、車間距離維持制御作動フラグが「１」の場合には、ステップＳ３６で算出した制御指令値としての目標車速指令値を選択する。一方、車間距離維持制御作動フラグが「１」で無い場合には、ステップＳ６０で算出した目標車速指令値を選択する。
そして、ステップＳ６５で選択した目標車速指令値を、ステップＳ７０で使用する。
【００６４】
（動作その他）
例えば、図８に示すように、先行車のブレーキスイッチを検出した場合に、目標車間維持制御モードのための制御状態遷移用の目標車間時間を設定する。ここではブレーキスイッチを検出している例を示しているが、先行車の減速開始を検出できれば良い。
具体的には、ある所定の目標車間時間とする。車速などに応じて設定値は可変にしても良い。
【００６５】
そして、車間距離維持制御中には、設定された目標車間距離を維持するように制御される。更に、この車間距離維持制御中に、実車間時間が上記設定した目標車間時間を超えた場合には、車間時間制御へ制御状態を遷移させる。
このように、目標車間時間によって車間距離維持制御から車間時間制御への遷移が実施される。この結果、車間距離維持制御から、車間時間制御へ制御状態が遷移するときの制御指令値の変動を小さく抑えることができる。このため、車群の安定性を向上させることができる。
【００６６】
（変形例）
ここで、上記各実施形態では、車間距離維持制御モードから車間時間制御モードへの遷移（選択の切り替わり）の判定を、次のように判定している。
すなわち、第１実施形態では、車間時間制御の制御指令値が車間距離維持制御の制御指令値を越えた場合に、車間時間制御モードへ遷移すると判定している。また、第２実施形態では、実車間時間が目標車間時間を超えた場合に、車間時間制御モードへ遷移すると判定している。
車間時間制御モードへの遷移判定は、これらに限定されない。
次のようにして、車間時間制御モードへの遷移判定を実施しても良い。
【００６７】
（変形例１）
車間距離離維持制御へ制御状態が遷移すると時間の計測を開始し、計測時間が予め設定した経過時間以上となった場合に、車間時間制御モードへ遷移すると判定しても良い。
この場合のタイムチャート例を図９に示す。
図９の例では、車間距離維持制御に遷移した後、車間距離維持制御での液圧指令値が、車間時間制御での液圧指令値より大きくても、予め設定した経過時間だけ、車間時間制御状態が継続すると、車間時間制御へ制御状態が遷移する。
【００６８】
（変形例２）
自車両が自立的に求める、つまり先行車車速・減速度推定部で算出する加減速度推定値と、通信によって得られる先行車の加減速度を比較する。そして、図１０に示すように、加減速度推定値に基づき減速度が、通信で取得する減速度より大きくなった場合に、車間時間制御モードへの遷移と判定しても良い。
【００６９】
（変形例３）
先行車に追従するときの自車の走行状態である自車速によって、車間時間制御モードへの遷移を判定しても良い。例えば、自車速が予め設定した車速以下と判定すると、車間時間制御モードへの遷移と判定する。又は先行車が予め設定した車速以下と判定すると、車間時間制御モードへの遷移と判定する。
ここで、一定速度で走行している先行車に追従する際は、予め設定された車間時間となる車間距離で追従することになる。この状態から、先行車が減速した場合を想定すると、減速中は車間距離を維持するための車間距離維持制御とし、その後先行車が一定速となった時に、予め設定した車速以下まで減速していると判断したときは、その車速帯で設定された車間時間となる車間距離となるように、車間時間制御へ遷移する。但し、先行車が予め設定した車速まで減速しなかった場合は、車間距離維持制御のまま継続させる。
【００７０】
（変形例４）
先行車の加減速度に応じて、車間距離維持制御モードと車間時間制御モードの切り換えを行っても良い。
例えば、先行車の減速度が予め設定した減速度閾値よりも高い場合は、車間距離維持制御とし、先行車の減速度が予め設定した減速度閾値よりも低い場合は、車間時間制御とする。
ここで、上述の説明では、自車の走行状態及び先行車の走行状態の少なくとも一方の走行状態に応じて、車間距離維持制御と車間時間制御のいずれかを選択して遷移することで説明している。先行車以外の自車両周囲の他車両の走行状態に応じて、車間距離維持制御と車間時間制御との選択を判定しても良い。
【００７１】
また上述の説明では、制御指令のうち、主として減速度制御指令値を、車間距離維持制御と車間時間制御で変更することを説明しているが。加速度制御指令値を主として変更するように設定しても良い。
また、走行制御コントローラ５は、第１実施形態の構成と第２実施形態の構成を適宜組み合わせて制御しても良い。
【００７２】
ここで、車輪速センサ２は走行状態検出部を構成する。外界認識装置３は先行車検出部を構成する。ステップＳ３０は目標車間時間設定部を構成する。ステップＳ４０〜ステップＳ７０は第１目標加減速度算出部を構成する。ステップＳ３６は目標車間距離設定部を構成する。ステップＳ３６は第２目標加減速度算出部を構成する。ステップＳ６５、ステップＳ８５は制御状態選択部を構成する。エンジンコントローラ及びブレーキコントローラは制駆動制御部を構成する。通信装置４は自車周囲車両走行状態検出部を構成する。
【００７３】
（本実施形態の効果）
本実施形態は、第１実施形態での効果の他、次の効果を奏する。
（１）通信装置４は、自車両周囲の他車両の走行状態を検出する。走行制御コントローラ５は、自車の走行状態、先行車の走行状態、及び通信装置４が検出する他車両の走行状態の少なくとも一つの走行状態に基づき、目標加減速度指令値の選択を実施する。
この構成によれば、自車の走行状態、先行車の走行状態、及び通信装置４が検出する他車両の走行状態の少なくとも一つの走行状態に応じて、車間時間制御と車間距離維持制御の間の制御状態の遷移が可能となる。
【００７４】
（２）走行制御コントローラ５は、第２目標加減速度指令値を選択している状態で、実車間時間が目標車間時間よりも大きくなると、第２目標加減速度指令値から第１目標加減速度指令値に遷移する。
この構成によれば、車間時間制御の目標車間時間となったとき車間時間制御に遷移する。この結果、制御状態の遷移による制動制御指令値の変動を小さくすることが出来る。
【符号の説明】
【００７５】
１ 制御作動用スイッチ
２ 車輪速センサ
３ 外界認識装置
４ 通信装置
５ 走行制御コントローラ
５Ａ 制御状態設定部
５Ｂ 先行車検出状態判定部
５Ｃ 先行車車速・減速度推定部
５Ｄ 目標応答特性算出部
５Ｅ 目標車速算出部
５Ｆ 目標加減速度算出部
５Ｇ 車速指令値算出部
５Ｉ 制御状態遷移判断部
５Ｊ 車速サーボ演算部
５Ｋ トルク配分制御演算部
５Ｌ エンジントルク演算部
５Ｍ ブレーキ液圧演算部
５Ｎ 自車両周囲走行車両状態検出部
５Ｐ 車間距離制御指令値算出部
５Ｑ 車間距離制御作動判断部
６ 加減速制御装置
６Ａ ブレーキコントローラ
６Ｂ エンジンコントローラ
１０ ブレーキ装置
１２ エンジン
１３ 車輪
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自車周囲に他車が存在している状態で走行する場面などにおける、先行車に追従する走行制御の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
追従走行を行う車両用走行制御装置としては、例えば特許文献１、２に記載の技術がある。この特許文献１、２に記載の技術では、隊列を構成する各車両にそれぞれ通信用ＩＤを搭載していることを前提とし、車両相互で車車間通信を行いながら小隊列を組んで走行する。この隊列走行では、例えば、車車間通信によって先行車から制御操作量、走行状態量、車両諸元などのデータを受信し、受信したデータと自車両の状況に基づいて、先行車に追従するように自車の制御操作量を演算する。また路車間通信を行いながら走行する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−４６８２０号公報
【特許文献２】特開平９−８１８９９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、車車間通信や路車間通信などの通信遅れや、アクチュエータの応答遅れなどの無駄時間が存在すると、制御による減速タイミングが遅くなってしまうことがある。そして、この遅れが発生すると、運転者に違和感を与える可能性がある。またこのとき、車群を形成する車間距離が短くなることに起因して、先行車の減速に対して後続車（自車）の運転者がブレーキ操作を行ってしまうことで、隊列走行が解除されて車群が維持できなくなる可能性がある。
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、先行車に追従するように走行制御を実施する際に、より適切なタイミングで加減速を発生可能とすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の一形態は、目標車間時間とするための第１目標加減速度指令値、または目標車間距離を達成するための第２目標加減速度指令値のいずれかの目標加減速度指令値を、自車の走行状態及び自車周囲の他車両の走行状態の少なくとも一方の走行状態に基づき選択する。そして、選択した目標加減速度指令値で自車の駆動装置及び制動装置の少なくとも一方を制御する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、自車の走行状態及び自車周囲の他車両の走行状態の少なくとも一方の走行状態に応じて、目標車間時間による制御と目標車間距離による制御との切り換えを実施する。これによって、先行車への追従の状態に応じた制御を選択可能となる。この結果、より適切なタイミングで加減速を発生可能とすることも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明に基づく実施形態に係る車両構成を示す図である。
【図２】本発明に基づく実施形態に係る制御構成を示す図である。
【図３】本発明に基づく実施形態に係る走行制御コントローラの構成を示す図である。
【図４】本発明に基づく第１実施形態に係る処理例を説明するフローチャート図である。
【図５】本発明に基づく第１実施形態に係る動作例を説明する図である。
【図６】本発明に基づく第１実施形態に係る別の動作例を説明する図である。
【図７】本発明に基づく第２実施形態に係る処理例を説明するフローチャート図である。
【図８】本発明に基づく第２実施形態に係る動作例を説明する図である。
【図９】本発明に基づく第２実施形態に係る別の動作例を説明する図である。
【図１０】本発明に基づく第２実施形態に係る別の動作例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
次に、本発明の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」
（構成）
車両は、制動力を発生する制動装置、及び駆動力（駆動トルク）を発生する駆動装置を備える。
制動装置は、図１に示すように、車輪１３に設けられるブレーキ装置１０と、その各ブレーキ装置１０に接続する配管を含む流体圧回路１１と、ブレーキコントローラ６Ａとを備える。ブレーキコントローラ６Ａは、上記流体圧回路１５を介して各ブレーキ装置１０で発生する制動力を、制動力指令値に応じた値に制御する。ブレーキ装置１０は、流体圧で制動力を付与する装置に限定されず、電動ブレーキ装置等であっても良い。
【０００９】
駆動装置は、図１に示すように、駆動源としてのエンジン１２と、エンジン１２で発生するトルク（駆動力）を制御するエンジンコントローラ６Ｂとを備える。駆動装置の駆動源は、エンジン１２に限定されず、電動モータであっても良いし、エンジン１２とモータを組み合わせたハイブリッド構成であっても良い。
上記ブレーキコントローラ６Ａとエンジンコントローラ６Ｂは、それぞれ上位コントローラである走行制御コントローラ５からの制動指令、駆動指令の各指令値（制駆動力制御量）を受け付ける構成とする。ブレーキコントローラ６Ａとエンジンコントローラ６Ｂは、加減速制御装置を構成する。
【００１０】
また車両は、図１及び図２に示すように、制御作動用スイッチ１、車輪速センサ２、外界認識装置３、通信装置４を備える。また、車両は、走行制御コントローラ５を備える。
制御作動用スイッチ１は、走行制御の作動の開始指示及び終了指示、または走行制御の設定車速の変更指示を行うための操作子である。制御作動用スイッチ１は、先行車に追従するための加減速制御を行うメインスイッチや、追従時の目標車間時間を切り替えるスイッチ、設定車速を変更するためのスイッチを備える。この制動作動用スイッチの状態は、走行制御コントローラ５に出力される。またこの制御作動用スイッチ１は、例えばステアリングホイールに設けられている。
【００１１】
車輪速センサ２は、車輪速を検出し、検出した車輪速情報を走行制御コントローラ５に出力する。車輪速センサ２は、例えば車輪速パルスを計測するロータリエンコーダなどのパルス発生器で構成する。
外界認識装置３は、自車前方に存在する先行車を認識し、その認識した先行車の状態として、当該先行車両の有無及び走行状態を検出を検出する。検出した先行車の状態に関する情報は、走行制御コントローラ５に出力される。外界認識装置３は、例えばレーザ距離計やカメラによって構成する。
【００１２】
通信装置４は、車車間通信若しくは路車間通信などの通信手段を用いて、自車両周囲の車両の走行状態を取得し、取得した走行状態を走行制御コントローラ５に出力する。
走行制御コントローラ５は、制御作動用スイッチ１がＯＮ（制御作動要求）であると判定した場合には、制御作動用スイッチ１の作動状態と、車輪速センサ２からの信号に基づく自車速と、外界認識装置３が検出した先行車の走行状態に関する情報と、通信装置４が取得した自車両周囲の車両の走行状態とに基づき、先行車に対する追従走行その他の走行制御を行う。本実施形態の走行制御コントローラ５は、予め設定した目標車間時間に基づく車間時間制御と目標車間距離に基づく車間距離維持制御との２つの制御状態を、自車の走行状態及び自車周囲の車両の走行状態に応じて選択して遷移させる。そして、走行制御コントローラ５は、制御の状態遷移に応じた制御指令値を加減速制御装置６へ出力する。上記目標車間距離維持制御は、通信装置４から得られる自車両周囲車両の走行状態を用いて、制御指令値を算出する。そして、加減速制御装置６を構成するブレーキコントローラ６Ａ及びエンジンコントローラは、受信した加減速制御量（制御指令値）となるように車両の加減速を制御する。
【００１３】
上記走行制御コントローラ５は、マイクロコンピュータおよびその周囲回路を備えるコントローラである。この走行制御コントローラ５は、本実施形態の走行制御を実現するために、図３に示すような処理ロジックを備える。すなわち、走行制御コントローラ５は、図３に示すように、制御状態設定部５Ａ、先行車検出状態判定部５Ｂ、先行車車速・減速度推定部５Ｃ、目標応答特性算出部５Ｄ、目標車速算出部５Ｅ、目標加減速度算出部５Ｆ、車速指令値算出部５Ｇ、車速サーボ演算部５Ｊ、トルク配分制御演算部５Ｋ、エンジントルク演算部５Ｌ、及びブレーキ液圧演算部５Ｍを備える。さらに、走行制御コントローラ５は、自車両周囲走行車両状態検出部５Ｎ、車間距離制御指令値算出部５Ｐ、車間距離制御作動判断部５Ｑ、及び制御状態遷移判断部５Ｉを備える。
【００１４】
制御状態設定部５Ａは、上記制御作動用スイッチ１の作動状態に基づき、制御を作動させるための各種スイッチ操作の有無判断を行う。運転者による制御作動用スイッチ１の操作状態を検出し、検出結果を、先行車検出状態判定部５Ｂ及び車速指令値算出部５Ｇに出力する。ここで、隊列走行を行うと判定した場合には、追従時の目標車間時間は固定とする構成であっても良い。なお、予め設定した車両前方に対し、先行車の存在を検出しない場合には、設定車速を車速指令値とする。
【００１５】
先行車検出状態判定部５Ｂは、追従制御対象となる先行車の検出状態を判断する。すなわち、先行車検出状態判定部５Ｂは、外界認識装置３から得られる自車前方を走行する先行車両と自車との間の車間相対値と、制御状態設定部５Ａから得られた運転者のスイッチ操作とに基づき、追従制御対象となる先行車の有無を判断する。そして、判断結果を先行車車速・減速度推定部５Ｃへ出力する。ここで、本実施形態の上記車間相対値は、車間距離及び相対速度である。
【００１６】
先行車車速・減速度推定部５Ｃは、先行車検出状態判定部５Ｂが追従制御対象が存在すると判定した場合に、当該追従制御対象となる先行車の車速及び加減速度の推定値を算出する。そして、算出した先行車車速推定値、及び先行車加減速度推定値を目標応答特性算出部５Ｄへ出力する。
目標応答特性算出部５Ｄは、先行車の加減速度に対して、どのような応答特性とするかを算出する。目標応答特性算出部５Ｄは、先行車車速・減速度推定部５Ｃが算出した先行車速度推定値と先行車加減速度推定値と、制御状態設定部５Ａから取得した追従時の目標車間時間設定値を基に、目標応答特性を算出する。ここで、追従時の目標車間時間は運転者のスイッチ操作により選択可能としているが、複数台での隊列走行を行うと判定した場合は、目標車間時間設定値を固定としても良い。
【００１７】
目標車速算出部５Ｅは、目標応答特性算出部５Ｄで算出された目標応答特性を満足する目標車速を算出する。目標車速算出部５Ｅは、算出した目標車速を目標加減速度算出部５Ｆへ出力する。
目標加減速度算出部５Ｆは、目標車速算出部５Ｅが算出した目標車速を基に、目標加減速度を算出し、算出した目標加減速度を車速指令値算出部５Ｇへ出力する。
【００１８】
車速指令値算出部５Ｇは、目標加減速度算出部５Ｆが算出した目標加減速度に対し加減速度の変化率リミッタを付加し、そのリミッタ処理をした目標加減速度から車速指令値を算出する。そして、車速指令値算出部５Ｇで算出された車速指令値は、車速サーボ演算部５Ｊで使用される。ここで、本実施形態では先行車に追従しているものとして記述する。自車前方の予め設定した先方距離内に先行車両が存在しないなど、先行車非追従時の場合は、運転者が設定した設定車速が車速指令値となる。
【００１９】
自車両周囲走行車両状態検出部５Ｎは、通信装置４から得られる自車両の周囲を走行する車両の有無を含む自車両周囲の車両の走行状態を検出し、検出した走行状態を車間距離制御指令値算出部５Ｐに出力する。
車間距離制御指令値算出部５Ｐは、自車両周囲走行車両状態検出部５Ｎが検出した自車両の周囲を走行している車両の走行状態から、追従走行を行うための車間距離維持制御のための指令値を算出する。また目標車間距離の設定を行う。
【００２０】
車間距離制御作動判断部５Ｑは、車間距離制御指令値算出部５Ｐが算出した車間距離制御指令値に対して、車間距離維持制御を作動させるか否かを判定する。そして、判断する。車間距離制御作動判断部５Ｑは、判定結果を制御状態遷移判断部５Ｉに出力する。
制御状態遷移判断部５Ｉは、車間距離制御作動判断部５Ｑの判定結果に基づき、車間時間制御と車間距離維持制御の間の制御の状態遷移を行う。すなわち、制御状態遷移判断部５Ｉは、車間時間制御と車間距離維持制御のいずれかの選択を行って、制御状態の遷移を行う。
【００２１】
車速サーボ演算部５Ｊは、制御状態遷移判断部５Ｉが車間時間制御を選択と判定した場合には、車速指令値演算部で演算された車速指令値となるように車両を制駆動制御する処理を行う。すなわち、車速サーボ演算部５Ｊは、選択された車速指令値を達成するための目標加減速度を演算し、演算した車速指令値に対し演算した目標加減速度をトルク分配制御演算部へ出力する。
【００２２】
トルク配分制御演算部５Ｋは、車速サーボ演算部５Ｊが演算した目標加減速度に応じたエンジントルク、ブレーキトルクのトルク配分を演算する。そして、分配されたトルクを、それぞれエンジントルク演算部５Ｌ及び、ブレーキ液圧演算部５Ｍへ出力する。
エンジントルク演算部５Ｌは、トルク配分制御演算部５Ｋで配分されたトルクを達成するためのエンジントルク指令値を算出する。エンジントルク指令値はスロットル開度等である。エンジントルク演算部５Ｌは、算出したエンジントルク指令値をエンジンコントローラ６Ｂに出力する。
ブレーキ液圧演算部５Ｍは、トルク配分制御演算部５Ｋで配分されたトルクを達成するためのブレーキ液圧指令値を算出し、算出したブレーキ液圧指令値をブレーキコントローラ６Ａに出力する。
【００２３】
次に、上記走行制御コントローラ５における追従走行の走行制御に関わる処理を、図４のフローチャートを参照して説明する。この処理は、予め設定した制御時間毎に実施される。
先ずステップＳ１０では、走行制御コントローラ５は、各センサ及び他のコントローラからの各種データを読み込む。具体的には、制御作動用スイッチ１の、各種スイッチ、外界認識装置３から先車両情報として車間距離ｖＤｉｓｔａｎｃｅ、相対速度ｖＶＲ、各輪の車輪速Ｖｗｉ（ｉ＝１〜４）を読み込む。
【００２４】
次に、ステップＳ２０では、自車速Ｖを算出する。本実施形態では、通常走行時には、例えば後輪駆動の車両の場合は、下記（１）式により前輪の車輪速Ｖｗ1，Ｖｗ2の平均値として自車速Ｖを算出する。Ｖｗ1，Ｖｗ2は、タイヤ径に基づき求めた車速換算値とする。
Ｖ＝（Ｖｗ1＋Ｖｗ2）／２ ・・・（１）
なお、ＡＢＳ制御などの車速を用いた他のシステムが作動している場合には、そのような他のシステムで使用している自車速（推定車速）を用いても良い。
【００２５】
ステップＳ３０では、設定された目標車間時間を達成するための目標車間距離Ｌｔを算出する。
例えば、車間時間をＴｇａｐ、先行車車速Ｖｔとすると、目標車間距離Ｌｔは、下記（２）式によって算出できる。
Ｌｔ＝Ｖｔ×Ｔｇａｐ ・・・（２）
【００２６】
ここで、先行車車速Ｖｔは相対速度ｖＶＲと自車速Ｖから算出する。車間時間Ｔｇａｐは、運転者のスイッチ操作に基づき選択する。ただし、交通効率を向上させるための複数台での隊列走行を行う際には、予め設定した固定値としても良い。また、隊列走行に設定する車間時間は、ＡＣＣ制御の車間時間よりも短い車間時間とすることで、より交通効率を向上させることが可能となる。
【００２７】
ステップＳ３３では、自車両周囲走行車両状態検出部５Ｎが、自車の周囲を走行する車両の走行状態を検出する。具体的には、車車間通信や、路車間通信を用いて自車の周囲を走行している車両の走行状態を検出する。すなわち、通信装置４を用いて、自車の周囲の車両の車速、加減速度など走行状態を送受信する。なお、自車の周囲は、自車から予め設定した範囲内の領域を指す。例えば自車両を中心に進行方向に長軸を向けた予め設定した大きさの楕円形形状の領域内を対象とする。
【００２８】
本実施形態では、ステップＳ３３において、先行車の走行状態として先行車の減速開始を検出する。例えば、ブレーキ操作を検出するブレーキスイッチがＯＮとなったことを、通信装置４を介して受信することで、先行車の減速を検出するとする。
ステップＳ３６では、ステップＳ３３の処理で先行車の減速開始を検出した場合には、そのときの車間距離を目標車間距離に設定する。また、車間距離用の制御指令値として、追従時の車間距離を維持するための予め設定した制駆動力指令値を車間距離制御指令値として算出する。本実施形態では、制駆動力指令値としてブレーキ液圧指令値を車間距離制御指令値として算出する。
ステップＳ３９では、車間距離制御作動判断部５Ｑが、ステップＳ３６にて制駆動力指令値を車間距離制御指令値として算出したと判定すると、車間距離維持制御作動フラグを「１」に設定する。
【００２９】
ステップＳ４０では、目標応答特性を算出する。ステップＳ４０では、ステップＳ３０で設定した目標車間距離Ｌｔを実現するための応答特性として、目標車速Ｖｔａｒｇｅｔを算出する。先ず、第１目標車速Ｖｒｅｆを、先行車と自車両との間の車間相対値と目標車間相対値との偏差に基づき算出する。本実施形態では、車間相対値として、先行車と自車両との間の車間距離及び相対速度を使用する場合とする。すなわち本実施形態では、下記（３）式のように、目標車間距離と車間距離とのと車間距離偏差、目標相対速度ｖＶＴと相対速度の相対速度偏差、及び先行車速のそれぞれに対して、それぞれにゲインＫ１、Ｋ２、Ｋ３をかけた値を変数とする関数から、第１目標速度Ｖｒｅｆ求める。目標相対速度ｖＶＴは、例えばゼロとする。
Ｖｒｅｆ ＝ ｆ（ Ｋ１×（ｖＶＲ−ｖＶＴ）、
Ｋ２×（Ｌｔ−ｖＤｉｓｔａｎｃｅ）、
Ｋ３×ｖＶＲ）・・・（３）
【００３０】
そして、上記第１目標車速Ｖｒｅｆに対して、下記（４）式に基づき、予め設定した伝達特性を持たせた目標車速Ｖｔａｒｇｅｔを算出する。ここで、上記（４）式では、伝達特性として１次遅れ系のフィルタを施す場合を例示している。
【００３１】
【数１】
【００３２】
次に、ステップＳ５０では、上記目標車速Ｖｔａｒｇｅｔに基づき目標加減速度を算出する。ステップＳ５０では、ステップＳ４０で算出した目標応答特性を実現するための目標加減速度Ｘｇｔを、下記（５）式に基づき算出する。ここでは、変数が自車速Ｖと目標車速Ｖｔａｒｇｅｔの関数を採用する。
Ｘｇｔ ＝ ｆ（Ｖ、Ｖｔａｒｇｅｔ）・・・（５）
（５）式の関数は、例えば、自車速と目標車速との車速偏差（Ｖ−Ｖｔａｒｇｅｔ）が予め設定した値より小さい場合は、前回の目標加減速度を小さくし、その車速偏差が予め設定した値より大きい場合は、前回の目標加減速度を大きくするような関数とする。
【００３３】
ステップＳ６０では、ステップＳ５０で算出した目標加減速度Ｘｇｔから目標車速指令値を算出する。具体的には、ステップＳ５０で算出した目標加減速度Ｘｇｔに対して、予め設定した範囲に変化量を抑える加減速度リミッタ処理を施して、リミッタ処理後の目標加減速度Ｘｇｔａｒｇｅｔを求め、そのリミッタ処理後の目標加減速度Ｘｇｔａｒｇｅｔに基づき、（６）式によって目標車速指令値Ｖｔａｒｇｅｔを算出する。加減速度リミッタ処理は、例えば前回値と今回値との差分を取り、その差分が予め設定した差分閾値以上の場合には、前回値に差分閾値を加えた値を今回の目標加減速度Ｘｇｔａｒｇｅｔとする。目標加減速度Ｘｇｔａｒｇｅｔは、第１目標加減速度指令値に相当する。
Ｖｔａｒｇｅｔ＝ｆ（Ｘｇｔａｒｇｅｔ）× Ｓｔｉｍｅ・・・（６）
ここで、ここで、Ｓｔｉｍｅは予め設定した時間をあらわす。
【００３４】
ステップＳ６５では、制御状態を遷移させるか否かを判断する。具体的には、先行車の走行状態に応じて、車間距離維持制御と車間時間制御のいずれの制御状態を選択する。そして、その選択によって制御状態が変更する場合には、制御状態を遷移させる。
本実施形態では、先行車に一定速度で追従走行していると判定した場合には、自車の制御状態として、予め設定された車間時間で追従する車間時間制御を選択する。
【００３５】
その車間時間制御を選択している状態で、先行車が加減速を行ったと判定した場合には、車間距離維持制御を選択して車間距離維持制御の制御状態に遷移すると判定する。
また、車間距離維持制御の制御状態が選択されている状態では、先行車と自車の走行状態に応じて車間時間制御を選択し、車間時間制御を選択した場合には再度車間時間制御モードへ遷移させる。
【００３６】
本実施形態のステップＳ６５では、ステップＳ３９にて車間距離維持制御作動フラグが「１」に設定されている場合には、制御状態を車間距離維持制御モードを選択し、現在の制御状態が車間時間制御モードの場合には、制御状態を車間距離維持制御モードへ遷移させる。また、車間距離維持制御作動フラグが「１」に設定されていない場合には、制御状態として車間時間制御モードを選択する。
【００３７】
また、ステップＳ６５では、車間距離維持制御モード中（車間距離維持制御作動フラグ＝「１」）に、「車間距離制御指令値≦車間時間制御指令値」となったと判定すると、車間距離維持制御作動フラグを「０」に設定して車間時間制御モードする。そして、制御状態を車間時間制御へ遷移させる。これによって、目標車間時間を達成させるための制御指令値が、各制御装置へ出力される。ここで、車間距離制御指令値は、ステップＳ３６で算出したブレーキ液圧指令値である。車間時間制御指令値は、ステップＳ７０で求めたブレーキ液圧指令値である。この車間距離制御指令値及び車間時間制御指令値は、例えば前回値を使用する。
【００３８】
ステップＳ７０では、トルク配分制御を算出する。具体的には、ステップＳ６０で算出した目標車速指令値Ｖｔａｒｇｅｔを実現するための、エンジントルク指令値と、ブレーキ液圧指令値に配分する。
例えば、加速度もしくは、車速からＡＴギア比などを含めたホイル端トルク指令値を求め、その後、ホイル端トルク指令値からエンジントルク指令値を求める。その後、ホイル端トルクから算出したエンジントルク指令値から、エンジンブレーキ＋走行抵抗分を差し引いた分をブレーキ液圧指令値とする。
【００３９】
ステップＳ８０では、エンジン制御作動判断を行う。具体的には、ステップＳ７０で算出されたエンジントルク指令値が予め設定した所定値以下となった場合に、エンジン制御作動フラグｆｅｎｇを「１」に設定して、エンジントルク指令値を出力する。
ステップＳ８５では、車間距離維持制御作動フラグが「１」と判定した場合には、ステップＳ３６で算出した第２目標加減速度指令であるブレーキ液圧指令値を、最終的なブレーキ液圧指令値として出力する。なお、この場合には、エンジントルク指令値を「０」に設定しても良い。
【００４０】
ステップＳ９０では、ブレーキ制御作動判断を行う。具体的には、ステップＳ７０で算出されたブレーキ液圧指令値が予め設定した所定値以上となった場合に、ブレーキ制御作動フラグｆｂｒを「１」に設定して、ブレーキ液圧指令値を出力する。なお、ステップＳ３６で算出したブレーキ液圧指令値は、予め設定した所定値以上の値である。
ステップＳ１００では、上記ステップＳ８０、Ｓ９で算出された各制御量を加減速制御装置に出力する。
【００４１】
（動作その他）
先行車が一定速度で走行し、自車も一定速度で追従走行している場合には、目標車間時間となる第１目標加減速度指令値に基づき自車の加減速度が制御されている。
この状態で、通信によって先行車の制動開始（第１走行状態変化）を検出すると、図５に示すように、車間距離維持制御モードとなって制動が早期に開始する。すなわち、図５に示すように、先行車が制動すると、車間距離が短くなるが、本実施形態では、先行車の制動開始に応じて自車も制動を開始することで、車間距離が維持される。
【００４２】
更に、車間距離維持制御モード中に、「車間距離制御指令値（第２目標加減速度指令値）≦車間時間制御指令値（第１目標加減速度指令値）」となった場合（第２走行状態変化を検出した場合）には、車間時間制御へ制御状態が遷移して、目標車間時間を達成させるための制御指令値が、各制御装置へ出力する。
このように、先行車のブレーキスイッチを検出するなど先行車の制動開始（第１走行状態変化）を検出すると、予め設定した減速度を発生させることで、先行車が減速を開始する直前の車間距離を維持させることが可能となる。
【００４３】
またこの車間維持制御は、車間時間制御と比較して制御作動タイミングが早くなるので、先行車減速に対する制御応答性を向上させることが出来る。この結果、車間が詰まることに起因下、自車の運転者がブレーキを踏むことを減らすことに繋がる。このことは、車群を維持する状態をより長くすることに繋がる。
また、より減速度変化が少なくなるため、車群の安定性も向上させることができる。
【００４４】
また、車間時間制御だけの走行制御では、無駄時間や、推定誤差などが要因となり、作動タイミングが遅くなるシーンがあり、先行車は緩減速しているのに対して、急減速となる可能性があった。このことは、隊列走行において、後続車へのショックウェーブを伝播させる傾向を生じる原因となっていた。これに対し、本実施形態では、制動の作動タイミングを早めることが出来るので、制御量を小さく抑えることが可能となる。この結果、目標値への追従性が向上すると共に、後続車へのショックウェーブの伝播を低減させることが可能となる。
【００４５】
ここで、上記実施形態では、車間距離維持制御モード中に、「車間距離制御指令値≦車間時間制御指令値」となった場合には、車間時間制御へ制御状態が遷移するとしている。車間時間制御モード中に、車間距離維持制御作動フラグが「１」に設定されても、「車間距離制御指令値≦車間時間制御指令値」の場合には、車間距離維持制御モードへの遷移（車間距離維持制御の選択）を行うことなく、車間距離維持制御作動フラグを「０」に再設定しても良い。
【００４６】
（変形例）
上記ステップＳ３６では、先行車の減速開始を検出した場合には予め設定した制駆動力指令値を車間距離制御指令値として算出（設定）している。その予め設定した制駆動力指令値を車間距離制御指令値として算出した後には、先行車の減速度に応じた値に、ブレーキ液圧指令値を算出しても良い。例えば、先行車減速度に予め設定したゲインを掛けたものをブレーキ液圧指令値とする。
【００４７】
次に、この場合の動作その他を説明する。
ここでは、図６に示すように、一定速度で先行車に追従中に先行車が減速した場合を想定する。このとき、先行車のブレーキ操作（ブレーキスイッチ）を検出すると、追従時の車間距離を維持させるため、予め設定した減速度となるブレーキ液圧指令値を出力する。
その後、先行車の減速度に応じてブレーキ液圧指令値を補正若しくは更新する。
その後、車間距離維持指令値 ≦ 車間時間制御指令値となった場合に、車間時間制御へ遷移させる。
【００４８】
この場合には、先行車の減速度に応じて、制御量を補正することで、先行車が急減速を行ったときに、後続車の追突する可能性を低減させることが可能となる。
また、先行車の減速度を用いているので、車間距離の維持が容易となる。
ここで、車輪速センサ２は走行状態検出部を構成する。外界認識装置３は先行車検出部を構成する。ステップＳ３０は目標車間時間設定部を構成する。ステップＳ４０〜ステップＳ７０は第１目標加減速度算出部を構成する。ステップＳ３６は目標車間距離設定部を構成する。ステップＳ３６は第２目標加減速度算出部、ステップＳ６５、ステップＳ８５は制御状態選択部を構成する。エンジンコントローラ及びブレーキコントローラは制駆動制御部を構成する。通信装置４は自車周囲車両走行状態検出部を構成する。
【００４９】
（本実施形態の効果）
次に、本実施形態の効果を説明する。
（１）走行制御コントローラ５は、先行車と自車との間の相対値である車間相対値を検出する。走行制御コントローラ５は、目標車間時間を設定する。走行制御コントローラ５は、自車の走行状態及び上記車間相対値に基づき、上記目標車間時間とするための第１目標加減速度指令値を算出する。走行制御コントローラ５は、目標車間距離を設定する。走行制御コントローラ５は、上記設定した目標車間距離を達成するための第２目標加減速度指令値を算出する。走行制御コントローラ５は、先行車及び自車の少なくとも一方の走行状態に基づき第１目標加減速度指令値若しくは第２目標加減速度指令値を選択する。走行制御コントローラ５は、上記選択された目標加減速度指令値で自車の駆動装置及び制動装置の少なくとも一方を制御する。
【００５０】
この構成によって、自車の走行状態及び自車周囲の他車両の走行状態の少なくとも一方の走行状態に応じて、目標車間時間による制御と目標車間距離による制御との切り換えを実施する。これによって、先行車への追従の状態に応じた制御を選択可能となる。この結果、より適切なタイミングで加減速を発生可能とすることも可能となる。
【００５１】
ここで、目標車間距離維持制御は、目標車間時間制御と比較し、制御作動タイミングが早くなる。このことから、例えば制御作動タイミングを早めたい状態と判定したときに、目標車間距離維持制御を実施するように選択する。これによると、短い車間での隊列走行を実現する場合でも、先行車の減速に対する運転者への違和感が減少するとともに、運転者のブレーキキャンセルが減り、車群の維持が可能となる。さらに減速度の変化を小さくすることができるので、目標車速に対するオーバーシュート量が低減し、目標値を維持することが可能となる。
【００５２】
（２）通信装置４によって自車両周囲の他車両の走行状態を検出する。走行制御コントローラ５は、通信装置４が検出した自車両周囲の他車両の車両走行状態に基づき、第２目標加減速度指令値を算出する。通信装置４が検出した自車両周囲の他車両の車両走行状態は、例えば先行車の走行状態とする。
この構成によれば、自車両周囲の他車両の走行状態に応じた、第２目標加減速度指令値で車間距離維持制御が可能となる。
【００５３】
（３）通信装置４によって自車両周囲の他車両の走行状態を検出する。走行制御コントローラ５は、自車の走行状態、先行車の走行状態、及び通信装置４が検出する他車両の走行状態の少なくとも一つの走行状態に基づき、目標加減速度指令値の選択を実施する。
この構成によれば、自車の走行状態、先行車の走行状態、及び通信装置４が検出する他車両の走行状態の少なくとも一つの走行状態に合わせて、車間時間制御と車間距離維持制御との選択が可能となる。
【００５４】
（４）走行制御コントローラ５は、先行車に対して自車両の速度が一定速度で追従していると判定すると第１目標加減速度指令値を選択し、その第１目標加減速度指令値を選択している状態で、先行車の走行状態が予め設定した第１走行状態変化に変化したことを検出すると、第１目標加減速度指令値から第２目標加減速度指令値に選択を遷移させる。
この構成によれば、安定して先行車に追従している場合には、車間時間制御を採用し、走行状態の変化に応じて適宜車間距離維持制御に移行することが可能となる。
【００５５】
（５）走行制御コントローラ５は、第１目標加減速度指令値から第２目標加減速度指令値に選択を遷移させた後に、更に先行車の走行状態が予め設定した第２走行検出状態に変化したことを検出すると、その走行状態の変化に応じて、第２目標加減速度指令値から第１目標加減速度指令値に選択を遷移させる。
この構成によれば、一旦車間距離維持制御に繊維しても、車間時間制御に復帰することが可能となる。
（６）走行制御コントローラ５は、先行車追従時の自車の車速に応じて、目標加減速度指令値の遷移を判断する。
この構成によれば、追従状態を示す自車速に応じて制御状態の遷移を行うことが出来る。
【００５６】
（７）走行制御コントローラ５は、予め設定した１以上の車速閾値と上記先行車追従時の自車の車速との関係に基づき、上記目標加減速度指令値の遷移を判断する。
この構成によれば、追従状態を示す自車速に応じて段階的に制御状態の遷移を行うことが出来る。
（８）走行制御コントローラ５は、先行車の制動開始を第１走行状態変化として検出する。
この構成によれば、先行車の制動開始によって車間距離が小さくなると判定されると車間距離維持制御に移行して、早いタイミングで制御を開始することが可能となる。
【００５７】
（９）走行制御コントローラ５は、先行車の制動開始を検出した場合に、予め設定した減速度を発生可能な制動指令値を第２目標加減速度指令値とする。
これによって、目標車間距離を達成するための制御指令値を発生可能となる。先行車の制動によって車間距離が短くなるため、制御指令値が制動を指令する指令値となっている。
（１０）走行制御コントローラ５は、上記制動指令値を、先行車の減速度に応じて変更する。
これによって、先行車の状態に応じた、より適切な制御指令値を発生可能となる。
【００５８】
（１１）走行制御コントローラ５は、第２目標加減速度指令値を選択している状態で、第２目標加減速度指令値よりも第１目標加減速度指令値の方が大きくなったと判定すると、第２目標加減速度指令値から第１目標加減速度指令値に遷移する。
この構成によって、車間時間制御による加減速度と車間距離維持制御による加減速度が同等な状態で車間時間制御に復帰することが可能となる。
（１２）走行制御コントローラ５は、第１目標加減速度指令値から第２目標加減速度指令値に目標加減速度指令値が遷移する際の実車間距離を目標車間距離に設定する。
これによって、車間時間制御から車間距離維持制御に遷移したときの車間距離を維持可能となる。
【００５９】
（１３）走行制御コントローラ５は、先行車に追従するために、予め設定した目標車間時間とするための第１目標加減速度指令値を算出し、第１目標加減速度指令値を目標加減速度指令値で自車の駆動装置及び制動装置の少なくとも一方を制御する。また走行制御コントローラ５は、目標車間距離を設定する。走行制御コントローラ５は、先行車の減速開始を検出すると、上記目標加減速度指令値として、第１目標加減速度指令値から、上記目標車間距離を達成するための第２目標加減速度指令値に遷移させる。
この構成によれば、先行車が船側を開始する際には、制御開始タイミングが相対的に早い車間距離維持制御に遷移する。この結果、より適切なタイミングで制御を開始することが出来る。
【００６０】
「第２実施形態」
次に、第２実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお上記第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。
本実施形態の基本的構成は、上記第１実施形態と同様である。
本実施形態の走行制御コントローラの処理は、図７に示すように、基本的に上記第１実施形態の処理（図４）と同様である。但し、ステップＳ３６，ステップＳ６５の処理が異なる。またステップＳ８５の処理が無い。
【００６１】
次に、本実施形態における、ステップＳ３６、ステップＳ６５の処理について説明する。
ステップＳ３６では、車間距離を維持させるための制御指令値を算出する。すなわち、ステップＳ３６では、車間距離維持制御モードの選択（遷移）を検出するトリガとなる、先行車の減速開始を検出したら、予め設定されている車間距離を目標車間距離として設定する。そして、上記設定した車間距離を維持するための制御指令値を算出する。本実施形態では、例えば、制御指令値として目標車速指令値を算出する。目標車間距離の設定は、自車速に応じた値としても良い。例えば自車速が大きいほど目標車間距離を大きく設定する。
【００６２】
ここで、制御指令値となる、目標車速指令値は、例えば、自車速、車間距離偏差と、相対速度偏差に、それぞれフィードバックゲインをかけたものをとする。例えばステップＳ４０の処理と同様な処理によって、車間維持制御の制御指令値としての目標車速指令値を求める。
ステップＳ６５では、ステップＳ３９にて車間距離維持制御作動フラグが「１」に設定されている場合には、制御状態を車間距離維持制御モードを選択し、現在の制御状態が車間時間制御モードの場合には、制御状態を車間距離維持制御モードへ遷移させる。また、車間距離維持制御作動フラグが「１」に設定されていない場合には、制御状態として車間時間制御モードを選択する。
【００６３】
また、ステップＳ６５では、実際の車間時間が目標車間時間を越えたと判定（第２走行状態変化を検出）すると、車間距離維持制御作動フラグを「０」に設定して車間時間制御モードする。そして、制御状態を車間時間制御へ遷移させる。
そして、車間距離維持制御作動フラグが「１」の場合には、ステップＳ３６で算出した制御指令値としての目標車速指令値を選択する。一方、車間距離維持制御作動フラグが「１」で無い場合には、ステップＳ６０で算出した目標車速指令値を選択する。
そして、ステップＳ６５で選択した目標車速指令値を、ステップＳ７０で使用する。
【００６４】
（動作その他）
例えば、図８に示すように、先行車のブレーキスイッチを検出した場合に、目標車間維持制御モードのための制御状態遷移用の目標車間時間を設定する。ここではブレーキスイッチを検出している例を示しているが、先行車の減速開始を検出できれば良い。
具体的には、ある所定の目標車間時間とする。車速などに応じて設定値は可変にしても良い。
【００６５】
そして、車間距離維持制御中には、設定された目標車間距離を維持するように制御される。更に、この車間距離維持制御中に、実車間時間が上記設定した目標車間時間を超えた場合には、車間時間制御へ制御状態を遷移させる。
このように、目標車間時間によって車間距離維持制御から車間時間制御への遷移が実施される。この結果、車間距離維持制御から、車間時間制御へ制御状態が遷移するときの制御指令値の変動を小さく抑えることができる。このため、車群の安定性を向上させることができる。
【００６６】
（変形例）
ここで、上記各実施形態では、車間距離維持制御モードから車間時間制御モードへの遷移（選択の切り替わり）の判定を、次のように判定している。
すなわち、第１実施形態では、車間時間制御の制御指令値が車間距離維持制御の制御指令値を越えた場合に、車間時間制御モードへ遷移すると判定している。また、第２実施形態では、実車間時間が目標車間時間を超えた場合に、車間時間制御モードへ遷移すると判定している。
車間時間制御モードへの遷移判定は、これらに限定されない。
次のようにして、車間時間制御モードへの遷移判定を実施しても良い。
【００６７】
（変形例１）
車間距離離維持制御へ制御状態が遷移すると時間の計測を開始し、計測時間が予め設定した経過時間以上となった場合に、車間時間制御モードへ遷移すると判定しても良い。
この場合のタイムチャート例を図９に示す。
図９の例では、車間距離維持制御に遷移した後、車間距離維持制御での液圧指令値が、車間時間制御での液圧指令値より大きくても、予め設定した経過時間だけ、車間時間制御状態が継続すると、車間時間制御へ制御状態が遷移する。
【００６８】
（変形例２）
自車両が自立的に求める、つまり先行車車速・減速度推定部で算出する加減速度推定値と、通信によって得られる先行車の加減速度を比較する。そして、図１０に示すように、加減速度推定値に基づき減速度が、通信で取得する減速度より大きくなった場合に、車間時間制御モードへの遷移と判定しても良い。
【００６９】
（変形例３）
先行車に追従するときの自車の走行状態である自車速によって、車間時間制御モードへの遷移を判定しても良い。例えば、自車速が予め設定した車速以下と判定すると、車間時間制御モードへの遷移と判定する。又は先行車が予め設定した車速以下と判定すると、車間時間制御モードへの遷移と判定する。
ここで、一定速度で走行している先行車に追従する際は、予め設定された車間時間となる車間距離で追従することになる。この状態から、先行車が減速した場合を想定すると、減速中は車間距離を維持するための車間距離維持制御とし、その後先行車が一定速となった時に、予め設定した車速以下まで減速していると判断したときは、その車速帯で設定された車間時間となる車間距離となるように、車間時間制御へ遷移する。但し、先行車が予め設定した車速まで減速しなかった場合は、車間距離維持制御のまま継続させる。
【００７０】
（変形例４）
先行車の加減速度に応じて、車間距離維持制御モードと車間時間制御モードの切り換えを行っても良い。
例えば、先行車の減速度が予め設定した減速度閾値よりも高い場合は、車間距離維持制御とし、先行車の減速度が予め設定した減速度閾値よりも低い場合は、車間時間制御とする。
ここで、上述の説明では、自車の走行状態及び先行車の走行状態の少なくとも一方の走行状態に応じて、車間距離維持制御と車間時間制御のいずれかを選択して遷移することで説明している。先行車以外の自車両周囲の他車両の走行状態に応じて、車間距離維持制御と車間時間制御との選択を判定しても良い。
【００７１】
また上述の説明では、制御指令のうち、主として減速度制御指令値を、車間距離維持制御と車間時間制御で変更することを説明しているが。加速度制御指令値を主として変更するように設定しても良い。
また、走行制御コントローラ５は、第１実施形態の構成と第２実施形態の構成を適宜組み合わせて制御しても良い。
【００７２】
ここで、車輪速センサ２は走行状態検出部を構成する。外界認識装置３は先行車検出部を構成する。ステップＳ３０は目標車間時間設定部を構成する。ステップＳ４０〜ステップＳ７０は第１目標加減速度算出部を構成する。ステップＳ３６は目標車間距離設定部を構成する。ステップＳ３６は第２目標加減速度算出部を構成する。ステップＳ６５、ステップＳ８５は制御状態選択部を構成する。エンジンコントローラ及びブレーキコントローラは制駆動制御部を構成する。通信装置４は自車周囲車両走行状態検出部を構成する。
【００７３】
（本実施形態の効果）
本実施形態は、第１実施形態での効果の他、次の効果を奏する。
（１）通信装置４は、自車両周囲の他車両の走行状態を検出する。走行制御コントローラ５は、自車の走行状態、先行車の走行状態、及び通信装置４が検出する他車両の走行状態の少なくとも一つの走行状態に基づき、目標加減速度指令値の選択を実施する。
この構成によれば、自車の走行状態、先行車の走行状態、及び通信装置４が検出する他車両の走行状態の少なくとも一つの走行状態に応じて、車間時間制御と車間距離維持制御の間の制御状態の遷移が可能となる。
【００７４】
（２）走行制御コントローラ５は、第２目標加減速度指令値を選択している状態で、実車間時間が目標車間時間よりも大きくなると、第２目標加減速度指令値から第１目標加減速度指令値に遷移する。
この構成によれば、車間時間制御の目標車間時間となったとき車間時間制御に遷移する。この結果、制御状態の遷移による制動制御指令値の変動を小さくすることが出来る。
【符号の説明】
【００７５】
１ 制御作動用スイッチ
２ 車輪速センサ
３ 外界認識装置
４ 通信装置
５ 走行制御コントローラ
５Ａ 制御状態設定部
５Ｂ 先行車検出状態判定部
５Ｃ 先行車車速・減速度推定部
５Ｄ 目標応答特性算出部
５Ｅ 目標車速算出部
５Ｆ 目標加減速度算出部
５Ｇ 車速指令値算出部
５Ｉ 制御状態遷移判断部
５Ｊ 車速サーボ演算部
５Ｋ トルク配分制御演算部
５Ｌ エンジントルク演算部
５Ｍ ブレーキ液圧演算部
５Ｎ 自車両周囲走行車両状態検出部
５Ｐ 車間距離制御指令値算出部
５Ｑ 車間距離制御作動判断部
６ 加減速制御装置
６Ａ ブレーキコントローラ
６Ｂ エンジンコントローラ
１０ ブレーキ装置
１２ エンジン
１３ 車輪
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車の走行状態を検出する走行状態検出部と、
自車前方を走行する先行車を検出する先行車検出部と、
上記先行車検出部が検出した先行車と自車との間の相対値である車間相対値を検出する車間相対値検出部と、
目標車間時間を設定する目標車間時間設定部と、
上記走行状態検出部が検出した自車の走行状態及び上記車間相対値検出部が検出した車間相対値に基づき、上記目標車間時間とするための第１目標加減速度指令値を算出する第１目標加減速度算出部と、
目標車間距離を設定する目標車間距離設定部と、
上記目標車間距離設定部が設定した目標車間距離を達成するための第２目標加減速度指令値を算出する第２目標加減速度算出部と、
先行車及び自車の少なくとも一方の走行状態に基づき第１目標加減速度指令値若しくは第２目標加減速度指令値を選択する制御状態選択部と、
制御状態選択部で選択された目標加減速度指令値で自車の駆動装置及び制動装置の少なくとも一方を制御する制駆動制御部と、を備えることを特徴とする車両用走行制御装置。
【請求項２】
通信手段によって自車両周囲の他車両の走行状態を検出する自車周囲車両走行状態検出部を備え、
上記第２目標加減速度指令値部は、自車周囲車両走行状態検出部が検出した自車両周囲の他車両の車両走行状態に基づき、第２目標加減速度指令値を算出することを特徴とする請求項１に記載した車両用走行制御装置。
【請求項３】
通信手段によって自車両周囲の他車両の走行状態を検出する自車周囲車両走行状態検出部を備え、
上記制御状態選択部は、自車の走行状態、先行車の走行状態、及び自車周囲車両走行状態検出部が検出する他車両の走行状態の少なくとも一つの走行状態に基づき、目標加減速度指令値の選択を実施することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載した車両用走行制御装置。
【請求項４】
上記制御状態選択部は、先行車に対して自車両の速度が一定速度で追従していると判定すると第１目標加減速度指令値を選択し、その第１目標加減速度指令値を選択している状態で、先行車の走行状態が、予め設定した第１走行状態変化に変化したことを検出すると、第１目標加減速度指令値から第２目標加減速度指令値に選択を遷移させることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載した車両用走行制御装置。
【請求項５】
上記制御状態選択部は、第１目標加減速度指令値から第２目標加減速度指令値に選択を遷移させた後に、更に先行車の走行状態が、予め設定した第２走行状態変化に変化したことを検出すると、第２目標加減速度指令値から第１目標加減速度指令値に選択を遷移させることを特徴とする請求項４に記載した車両用走行制御装置。
【請求項６】
上記制御状態選択部は、先行車追従時の自車の車速に応じて、目標加減速度指令値の選択を判断することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載した車両用走行制御装置。
【請求項７】
上記制御状態選択部は、予め設定した１以上の車速閾値と上記先行車追従時の自車の車速との関係に基づき、上記目標加減速度指令値の遷移を判断することを特徴とする請求項６に記載した車両用走行制御装置。
【請求項８】
先行車の制動開始を上記走行状態変化とすることを特徴とする請求項４に記載した車両用走行制御装置。
【請求項９】
上記第２目標加減速度算出部は、先行車の制動開始を検出した場合に、予め設定した減速度を発生可能な制動指令値を第２目標加減速度指令値とすることを特徴とする請求項８に記載した車両用走行制御装置。
【請求項１０】
第２目標加減速度算出部は、上記制動指令値を、先行車の減速度に応じて変更することを特徴とする請求項９に記載した車両用走行制御装置。
【請求項１１】
上記制御状態選択部は、第２目標加減速度指令値を選択している状態で、第２目標加減速度指令値よりも第１目標加減速度指令値の方が大きくなったと判定すると、第２目標加減速度指令値から第１目標加減速度指令値に遷移することを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載した車両用走行制御装置。
【請求項１２】
上記制御状態選択部は、第２目標加減速度指令値を選択している状態で、実車間時間が目標車間時間よりも大きくなると、第２目標加減速度指令値から第１目標加減速度指令値に遷移することを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載した車両用走行制御装置。
【請求項１３】
上記目標車間距離設定部は、第１目標加減速度指令値から第２目標加減速度指令値に目標加減速度指令値が遷移する際の実車間距離を目標車間距離に設定することを特徴とする請求項１〜請求項１２に記載した車両用走行制御装置。
【請求項１４】
先行車に追従するために、予め設定した目標車間時間とするための第１目標加減速度指令値を算出し、第１目標加減速度指令値を目標加減速度指令値で自車の駆動装置及び制動装置の少なくとも一方を制御する車両用走行制御装置において、
目標車間距離を設定する目標車間距離設定部を備え、
他車両の減速開始を検出すると、上記目標加減速度指令値として、第１目標加減速度指令値から、上記目標車間距離を達成するための第２目標加減速度指令値に遷移させることを特徴とする車両用走行制御装置。
【請求項１】
自車の走行状態を検出する走行状態検出部と、
自車前方を走行する先行車を検出する先行車検出部と、
上記先行車検出部が検出した先行車と自車との間の相対値である車間相対値を検出する車間相対値検出部と、
目標車間時間を設定する目標車間時間設定部と、
上記走行状態検出部が検出した自車の走行状態及び上記車間相対値検出部が検出した車間相対値に基づき、上記目標車間時間とするための第１目標加減速度指令値を算出する第１目標加減速度算出部と、
目標車間距離を設定する目標車間距離設定部と、
上記目標車間距離設定部が設定した目標車間距離を達成するための第２目標加減速度指令値を算出する第２目標加減速度算出部と、
先行車及び自車の少なくとも一方の走行状態に基づき第１目標加減速度指令値若しくは第２目標加減速度指令値を選択する制御状態選択部と、
制御状態選択部で選択された目標加減速度指令値で自車の駆動装置及び制動装置の少なくとも一方を制御する制駆動制御部と、を備えることを特徴とする車両用走行制御装置。
【請求項２】
通信手段によって自車両周囲の他車両の走行状態を検出する自車周囲車両走行状態検出部を備え、
上記第２目標加減速度指令値部は、自車周囲車両走行状態検出部が検出した自車両周囲の他車両の車両走行状態に基づき、第２目標加減速度指令値を算出することを特徴とする請求項１に記載した車両用走行制御装置。
【請求項３】
通信手段によって自車両周囲の他車両の走行状態を検出する自車周囲車両走行状態検出部を備え、
上記制御状態選択部は、自車の走行状態、先行車の走行状態、及び自車周囲車両走行状態検出部が検出する他車両の走行状態の少なくとも一つの走行状態に基づき、目標加減速度指令値の選択を実施することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載した車両用走行制御装置。
【請求項４】
上記制御状態選択部は、先行車に対して自車両の速度が一定速度で追従していると判定すると第１目標加減速度指令値を選択し、その第１目標加減速度指令値を選択している状態で、先行車の走行状態が、予め設定した第１走行状態変化に変化したことを検出すると、第１目標加減速度指令値から第２目標加減速度指令値に選択を遷移させることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載した車両用走行制御装置。
【請求項５】
上記制御状態選択部は、第１目標加減速度指令値から第２目標加減速度指令値に選択を遷移させた後に、更に先行車の走行状態が、予め設定した第２走行状態変化に変化したことを検出すると、第２目標加減速度指令値から第１目標加減速度指令値に選択を遷移させることを特徴とする請求項４に記載した車両用走行制御装置。
【請求項６】
上記制御状態選択部は、先行車追従時の自車の車速に応じて、目標加減速度指令値の選択を判断することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載した車両用走行制御装置。
【請求項７】
上記制御状態選択部は、予め設定した１以上の車速閾値と上記先行車追従時の自車の車速との関係に基づき、上記目標加減速度指令値の遷移を判断することを特徴とする請求項６に記載した車両用走行制御装置。
【請求項８】
先行車の制動開始を上記走行状態変化とすることを特徴とする請求項４に記載した車両用走行制御装置。
【請求項９】
上記第２目標加減速度算出部は、先行車の制動開始を検出した場合に、予め設定した減速度を発生可能な制動指令値を第２目標加減速度指令値とすることを特徴とする請求項８に記載した車両用走行制御装置。
【請求項１０】
第２目標加減速度算出部は、上記制動指令値を、先行車の減速度に応じて変更することを特徴とする請求項９に記載した車両用走行制御装置。
【請求項１１】
上記制御状態選択部は、第２目標加減速度指令値を選択している状態で、第２目標加減速度指令値よりも第１目標加減速度指令値の方が大きくなったと判定すると、第２目標加減速度指令値から第１目標加減速度指令値に遷移することを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載した車両用走行制御装置。
【請求項１２】
上記制御状態選択部は、第２目標加減速度指令値を選択している状態で、実車間時間が目標車間時間よりも大きくなると、第２目標加減速度指令値から第１目標加減速度指令値に遷移することを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載した車両用走行制御装置。
【請求項１３】
上記目標車間距離設定部は、第１目標加減速度指令値から第２目標加減速度指令値に目標加減速度指令値が遷移する際の実車間距離を目標車間距離に設定することを特徴とする請求項１〜請求項１２に記載した車両用走行制御装置。
【請求項１４】
先行車に追従するために、予め設定した目標車間時間とするための第１目標加減速度指令値を算出し、第１目標加減速度指令値を目標加減速度指令値で自車の駆動装置及び制動装置の少なくとも一方を制御する車両用走行制御装置において、
目標車間距離を設定する目標車間距離設定部を備え、
他車両の減速開始を検出すると、上記目標加減速度指令値として、第１目標加減速度指令値から、上記目標車間距離を達成するための第２目標加減速度指令値に遷移させることを特徴とする車両用走行制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−２４０５３２（Ｐ２０１２−２４０５３２Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１１７４３（Ｐ２０１１−１１１７４３）
【出願日】平成２３年５月１８日（２０１１．５．１８）
【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２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１８日（２０１１．５．１８）
【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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