車両走行制御装置
【課題】先行車両の状況に応じた適正な追従制御を実行することができる車両走行制御装置を提供することを目的とする。
【解決手段】少なくとも自車両２１の走行方向の前方を走行する先行車両２２と当該先行車両２２の走行方向の前方を走行する先々行車両２３とを含む先行車両群２５の平均の速度Ｖａｖと、自車両２１と先行車両２２との車間距離Ｄｒとに基づいて、自車両２１を先行車両２２に追従させる追従制御を実行することを特徴とする。したがって、先行車両２２の状況に応じた適正な追従制御を実行することができる車両走行制御装置を提供することができる。
【解決手段】少なくとも自車両２１の走行方向の前方を走行する先行車両２２と当該先行車両２２の走行方向の前方を走行する先々行車両２３とを含む先行車両群２５の平均の速度Ｖａｖと、自車両２１と先行車両２２との車間距離Ｄｒとに基づいて、自車両２１を先行車両２２に追従させる追従制御を実行することを特徴とする。したがって、先行車両２２の状況に応じた適正な追従制御を実行することができる車両走行制御装置を提供することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両走行制御装置に関し、特に自車両を先行車両に追従させる追従制御を実行する車両走行制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に適用され車両の走行安全性の向上や運転者による運転操作の負担を軽減するために車両の走行を制御する車両走行制御装置が知られている。このような従来の車両走行制御装置として、例えば、特許文献１には、車群の走行状態と車群の進行方向の走行環境とに基づいて車群速度の推移を予測し、予測した車群速度の推移に基づいて自車速度を制御する車両用運転支援装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２６９３５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述のような特許文献１に記載されている車両用運転支援装置では、例えば、交差点やインターの有無などの走行環境から車群速度を予測し、この予測に応じて自車速度を制御することで自車両を先行車両に追従させることができる。これにより、この車両用運転支援装置は、車群後方を走行する車両の無駄な加速減速を防止することが可能であるが、例えば、さらなる無駄な加減速の抑制を図るなど、先行車両の状況に応じたさらなる適正な追従制御が望まれていた。
【０００５】
そこで本発明は、先行車両の状況に応じた適正な追従制御を実行することができる車両走行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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明による車両走行制御装置は、少なくとも自車両の走行方向の前方を走行する先行車両と当該先行車両の走行方向の前方を走行する先々行車両とを含む先行車両群の平均の速度と、前記自車両と前記先行車両との車間距離とに基づいて、前記自車両を前記先行車両に追従させる追従制御を実行することを特徴とする。
【０００７】
また、上記車両走行制御装置は、前記自車両に対する加減速要求操作にかかわらず前記自車両の加減速を調節することで前記追従制御を実行してもよい。
【０００８】
また、上記車両走行制御装置は、前記自車両に対する加減速要求操作の操作量と実際に前記自車両に作用させる加減速度との関係を変更し前記自車両の加減速を調節することで前記追従制御を実行してもよい。
【０００９】
また、上記車両走行制御装置は、前記自車両の加減速度の変化周期と前記自車両の速度とに基づいて先読み距離を設定し、前記自車両の現在地点から走行方向の前方へ前記先読み距離先の地点までの範囲の車両を含む前記先行車両群の平均の速度を算出し当該先行車両群の平均の速度と前記車間距離とに基づいて前記追従制御を実行してもよい。
【００１０】
また、上記車両走行制御装置は、前記車間距離が増加しかつ前記自車両の速度が前記先行車両群の平均の速度より小さい場合に前記自車両を加速する前記追従制御を実行し、前記車間距離が増加しかつ前記自車両の速度が前記先行車両群の平均の速度より大きい場合に少なくとも前記車間距離が増加しかつ前記自車両の速度が前記先行車両群の平均の速度より小さい場合と比較して前記自車両の加速を抑制する前記追従制御を実行し、前記車間距離が減少しかつ前記自車両の速度が前記先行車両群の平均の速度より大きい場合に前記自車両を減速する前記追従制御を実行し、前記車間距離が減少しかつ前記自車両の速度が前記先行車両群の平均の速度より小さい場合に少なくとも前記車間距離が減少しかつ前記自車両の速度が前記先行車両群の平均の速度より大きい場合と比較して前記自車両の減速を抑制する前記追従制御を実行してもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る車両走行制御装置によれば、先行車両の状況に応じた適正な追従制御を実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施形態１に係る車両走行制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、実施形態１に係る車両走行制御装置における先行車両群の平均速度と先行車両との車間距離を説明する模式図である。
【図３】図３は、実施形態１に係る車両走行制御装置における追従制御の一例を説明するフローチャートである。
【図４】図４は、実施形態２に係る車両走行制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、実施形態２に係る車両走行制御装置における追従制御の一例を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明に係る車両走行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１］
図１は、実施形態１に係る車両走行制御装置の概略構成を示すブロック図、図２は、実施形態１に係る車両走行制御装置における先行車両群の平均速度と先行車両との車間距離を説明する模式図、図３は、実施形態１に係る車両走行制御装置における追従制御の一例を説明するフローチャートである。
【００１５】
本実施形態に係る車両走行制御装置１は、図１、図２に示すように、車両２に適用され車両２の走行安全性の向上や運転者による運転操作の負担の軽減のために車両２の走行を制御するものである。この車両走行制御装置１は、自車両２１と先行車両２２との車間距離Ｄｒに基づいて自車両２１を先行車両２２に追従させる追従制御を実行する。
【００１６】
そして、本実施形態の車両走行制御装置１は、上記車間距離Ｄｒを監視すると共に、さらに自車両２１の前方の先行車両群２５の平均の速度である平均速度Ｖａｖをも監視しながら自車両２１の加減速を調節することで、自車両２１を先行車両２２に追従させ自車両２１と先行車両２２との間の車間距離Ｄｒを所定の距離に維持する追従制御を実行する。これにより、車両走行制御装置１は、例えば、自車両２１の加減速の判断の精度を向上して無駄な加減速を抑制し、先行車両２２の状況に応じた適正な追従制御を実行している。
【００１７】
例えば、車両走行制御装置１は、自車両２１と先行車両２２との車間距離Ｄｒが大きくなった場合であっても先行車両群２５の平均速度Ｖａｖなどに基づいて先行車両２２がその後に減速すると予測される場合には車間距離Ｄｒを縮めるための加速を抑制する判断をして、これに応じて追従制御を実行することで自車両２１の無駄な加速を抑制する。また例えば、車両走行制御装置１は、自車両２１と先行車両２２との車間距離Ｄｒが小さくなった場合であっても先行車両群２５の平均速度Ｖａｖなどに基づいて先行車両２２がその後に加速すると予測される場合には、車間距離Ｄｒを拡げるための減速を行わない判断をし、これに応じて追従制御を実行することで自車両２１の無駄な減速を抑制する。
【００１８】
ここで、図２に示すように、自車両２１は、車両走行制御装置１が適用される車両２であり、車両走行制御装置１による追従制御の制御対象となる車両である。先行車両２２は、自車両２１の走行方向のすぐ前方を走行する車両である。先行車両群２５は、少なくとも先行車両２２とこの先行車両２２の走行方向の前方を走行する先々行車両２３とを含む車両の群れである。典型的には、先行車両群２５は、自車両２１の現在地点から走行方向の前方へ後述する先読み距離Ｌ先の地点までの範囲の車両を含む車両の群れ（図２の例では自車両２１の走行方向の前方の先行車両２２から車両２４までの車両の群れ）である。
【００１９】
本実施形態の車両走行制御装置１は、具体的には、図１に示すように、制御装置本体３と、車間距離検出装置４と、自車位置検出装置５と、速度取得装置６と、走行状態検出装置７と、加減速度調節アクチュエータ８とを備える。
【００２０】
制御装置本体３は、自車両２１としての車両２に搭載される。制御装置本体３は、マイクロコンピュータを中心として構成され、処理部３ａ、記憶部３ｂ及び入出力部３ｃを有し、これらは互いに接続され、互いに信号の受け渡しが可能になっている。入出力部３ｃには車両走行制御装置１の車間距離検出装置４、自車位置検出装置５、速度取得装置６、走行状態検出装置７、加減速度調節アクチュエータ８などが接続されており、この入出力部３ｃは、これらの車間距離検出装置４、自車位置検出装置５、速度取得装置６、走行状態検出装置７、加減速度調節アクチュエータ８等との間で信号の入出力を行なう。また、記憶部３ｂには、各部を制御するコンピュータプログラムが格納されている。この記憶部３ｂは、ハードディスク装置や光磁気ディスク装置、またはフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ（ＣＤ−ＲＯＭ等のような読み出しのみが可能な記憶媒体）や、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）のような揮発性のメモリ、あるいはこれらの組み合わせにより構成することができる。処理部３ａは、不図示のメモリ及びＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）により構成されている。制御装置本体３による各種制御は、種々の検出結果などに基づいて、処理部３ａが前記コンピュータプログラムを当該処理部３ａに組み込まれたメモリに読み込んで演算し、演算の結果に応じて制御信号を送ることにより実行される。その際に、処理部３ａは、適宜記憶部３ｂへ演算途中の数値を格納し、また格納した数値を取り出して演算を実行する。なお、この車両走行制御装置１の各部を制御する場合には、前記コンピュータプログラムの代わりに、制御装置本体３とは異なる専用のハードウェアによって制御してもよい。
【００２１】
本実施形態の制御装置本体３は、機能概念的に処理部３ａに、取得・判定・予測部３１と、変化周期設定部３２と、先読み距離算出部３３と、平均速度算出部３４と、加減速度制御部３５とが設けられる。
【００２２】
車間距離検出装置４は、自車両２１と先行車両２２との車間距離Ｄｒを検出するものである。車間距離検出装置４は、自車両２１と先行車両２２との間の実際の相対距離である車間距離Ｄｒを検出し、検出した車間距離Ｄｒを制御装置本体３に出力する。制御装置本体３が取得したこの車間距離Ｄｒは、例えば、取得・判定・予測部３１において自車両２１の加減速の判定に用いられる。
【００２３】
車間距離検出装置４は、種々の公知の手法により車間距離Ｄｒを検出するものであればよく、例えば、ミリ波を用いた検出手法により自車両２１と先行車両２２との相対関係を示す相対物理量である車間距離Ｄｒを検出するミリ波レーダを用いることができる。車間距離検出装置４として適用されるミリ波レーダは、ミリ波を自車両２１の前面から進行方向の所定の範囲で出射し、自車両２１の走行方向前方に存在する先行車両２２にて反射したミリ波を受信し、この出射から受信までの時間を計測することによって車間距離Ｄｒを検出し、制御装置本体３に出力する。なお、車間距離検出装置４は、例えばレーザや赤外線などを用いたレーダ、ＣＣＤカメラなどの撮像装置により自車両２１の走行方向前方を撮像した画像データを解析することで車間距離Ｄｒを算出する画像認識装置などであってもよい。また、車車間通信で得られた各車両の速度、位置情報等から車間距離Ｄｒを算出してもよい。
【００２４】
自車位置検出装置５は、自車両２１としての車両２の現在位置を検出するものである。自車位置検出装置５は、検出した自車両２１の現在位置（自車位置）を制御装置本体３に出力する。制御装置本体３が取得したこの自車両２１の現在位置は、例えば、変化周期設定部３２において変化周期Ａの設定に用いられる。また、路上に設けられた検出器からの先行車両の速度情報等を路車間通信で入手してもよい。
【００２５】
自車位置検出装置５は、種々の公知の手法により自車両２１の現在位置を検出するものであればよく、例えば、ＧＰＳ（ＧＰＳ：Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ、全地球測位システム）などを用いることができる。自車位置検出装置５として適用されるＧＰＳは、例えば、ＧＰＳアンテナを介してＧＰＳ衛星が出力するＧＰＳ信号を受信し、受信したＧＰＳ信号に基づいて自車位置を測位・演算する。自車位置検出装置５として適用されるＧＰＳは、測位・演算した自車位置を制御装置本体３に出力する。
【００２６】
速度取得装置６は、他の車両、ここでは自車両２１の走行方向の前方を走行する車両（図２の例では自車両２１の走行方向の前方の先行車両２２から車両２４までの車両）の速度を取得するものである。速度取得装置６は、取得した速度を制御装置本体３に出力する。制御装置本体３が取得したこの自車両２１の走行方向の前方を走行する車両の速度は、例えば、平均速度算出部３４において、先行車両群２５の平均速度Ｖａｖの算出に用いられる。
【００２７】
速度取得装置６は、種々の公知の手法により自車両２１の走行方向前方を走行する車両の速度を取得するものであればよく、例えば、車車間通信機などを用いることができる。速度取得装置６として適用される車車間通信機は、自車両２１と他車両との間の車車間通信を制御するものである。速度取得装置６として適用される車車間通信機は、例えば、光ビーコンやＤＳＲＣ（ＤＳＲＣ：Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｓｈｏｒｔ Ｒａｎｇｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）や無線ＬＡＮ（ＬＡＮ：Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などを利用したものを用いることができ、これらを利用して自車両２１の走行方向前方を走行する車両の速度を取得する。
【００２８】
走行状態検出装置７は、自車両２１としての車両２の走行状態を検出するためのものである。走行状態検出装置７は、検出した自車両２１の種々の走行状態に関する情報を制御装置本体３に出力する。制御装置本体３が取得したこの自車両２１の走行状態は、例えば、変化周期設定部３２において変化周期Ａの設定に用いられ、例えば、先読み距離算出部３３において先読み距離Ｌの算出に用いられ、例えば、取得・判定・予測部３１において車両２の加減速の判定に用いられる。走行状態検出装置７は、例えば、自車両２１の速度Ｖｎを検出する速度センサ、自車両２１のアクセル開度（操作部材としてのアクセルペダルの踏み込み量に相当）を検出するアクセル開度センサ、変化周期Ａを設定するための操作スイッチ等を含んで構成される。つまり、走行状態検出装置７が検出する自車両２１の種々の走行状態としては、速度Ｖｎ、アクセル開度、運転者の任意の変化周期Ａを設定するための操作スイッチの選択信号などが含まれる。
【００２９】
加減速度調節アクチュエータ８は、自車両２１としての車両２に搭載されており、制御装置本体３からの命令にしたがって実際に自車両２１に作用する制駆動力（制駆動トルク）を調節し、自車両２１の加減速度を調節するものである。本実施形態の加減速度調節アクチュエータ８は、自車両２１の走行用動力源としてガソリンエンジンを含む場合を例として、例えば、ブレーキアクチュエータ８１と、スロットルアクチュエータ８２とを含んで構成される。
【００３０】
ブレーキアクチュエータ８１は、自車両２１としての車両２が搭載するブレーキ装置に設けられるホイールシリンダへの制御油圧調整するものである。ブレーキアクチュエータ８１は、制御装置本体３に電気的に接続されており、制御装置本体３は、ブレーキ制御信号に応じてブレーキアクチュエータ８１を作動し、ホイールシリンダのブレーキ油圧を調整する。言い換えれば、ブレーキアクチュエータ８１は、ブレーキによる制動力を自動制御するための装置であり、例えば、制御装置本体３が出力するブレーキ制御信号を受信してソレノイドやモータなどを駆動させることでブレーキ油圧を制御し所望とする制動力を発生させ、これにより、自車両２１に作用する減速度を調節することができる。
【００３１】
スロットルアクチュエータ８２は、自車両２１としての車両２が搭載するガソリンエンジンの電子スロットル装置におけるスロットル弁を開閉すると共に、このスロットル開度を調整するものである。スロットルアクチュエータ８２は、制御装置本体３に電気的に接続されており、制御装置本体３は、エンジン制御信号に応じてスロットルアクチュエータ８２を作動し、スロットル弁の開度を調整する。言い換えれば、スロットルアクチュエータ８２は、スロットル開度を自動制御するための装置であり、例えば、制御装置本体３が出力するエンジン制御信号を受信してソレノイドやモータを駆動させることでスロットル開度を制御し所望とするエンジン駆動力を発生させ、これにより、自車両２１に作用する加速度を調節することができる。
【００３２】
なお、加減速度調節アクチュエータ８は、ブレーキアクチュエータ８１、スロットルアクチュエータ８２を含んで構成されるものとして説明するが、制御装置本体３からの命令にしたがって実際に自車両２１としての車両２の加減速度を調節するものであればこれに限らない。例えば、加減速度調節アクチュエータ８は、自車両２１が走行用動力源としてエンジンを搭載している場合にはエンジンブレーキの作用を調節する手段によって自車両２１の加減速度（ここでは減速度）を調節する構成を実現してもよいし、自車両２１が走行用動力源として力行機能と回生機能とを兼ね備えた回転電機を搭載している場合にはこの回転電機によって自車両２１の加減速度を調節する構成を実現してもよく、また、必要に応じてこれらの幾つかを組み合わせて実現してもよい。エンジンブレーキの作用を調節する手段は、例えば、自車両２１が搭載する自動変速機（または、無段変速機）の変速操作を実行する変速機アクチュエータ、エンジンの吸気弁、排気弁の開弁時期、エンジン吸気弁・排気弁アクチュエータ、あるいは、エンジンの排気圧を調節する排気圧調節アクチュエータなどにより構成することができる。回転電機は、電力の供給により駆動し電気エネルギを機械エネルギに変換して出力する電動機としての機能（力行機能）と機械エネルギを電気エネルギに変換する発電機としての機能（回生機能）とを兼ね備えたものである。
【００３３】
そして、制御装置本体３は、上述したように、先行車両群２５の平均速度Ｖａｖと、自車両２１と先行車両２２との車間距離Ｄｒとに基づいて、自車両２１を先行車両２２に追従させる追従制御を実行する。
【００３４】
具体的には、取得・判定・予測部３１は、追従制御で用いられる種々の情報を取得したり、種々の判定を行ったり、加減速の予測を行ったりするものである。取得・判定・予測部３１は、車間距離検出装置４、自車位置検出装置５、速度取得装置６、走行状態検出装置７などが検出した車間距離Ｄｒ、車両２の現在位置、自車両２１の走行方向の前方を走行する車両の速度、自車両２１の速度Ｖｎ、自車両２１のアクセル開度、自車両２１の操作スイッチの選択信号などを取得する。そして、取得・判定・予測部３１は、これら取得した情報に基づいて種々の判定、種々の予測などを行う。
【００３５】
変化周期設定部３２は、変化周期Ａを設定するものである。ここで、変化周期Ａは、自車両２１の運転者に不快感を与えない程度の加減速度の変化の周期として設定される。変化周期Ａは、予め実験等に基づいて固定値として設定しておいてもよいが、ここでは、変化周期設定部３２によって状況に応じて可変設定される。
【００３６】
変化周期設定部３２は、例えば、運転者の任意の変化周期Ａを設定するための操作スイッチ（走行状態検出装置７）の選択信号、いわゆるクルーズコントロールなどにおいて運転者の任意に設定される追従車間距離の設定値、自車両２１の現在位置（自車位置）、あるいはこれらの組み合わせなどに基づいて、変化周期Ａを設定する。変化周期設定部３２は、取得・判定・予測部３１が取得したこれらの情報に基づいて変化周期Ａを設定する。
【００３７】
変化周期設定部３２は、例えば、走行状態検出装置７をなす操作スイッチに対して運転者により変化周期Ａを相対的に長い周期に設定する操作がなされた場合には変化周期Ａを相対的に長い周期に設定し、変化周期Ａを相対的に短い周期に設定する操作がなされた場合には変化周期Ａを相対的に短い周期に設定する。変化周期設定部３２は、例えば、クルーズコントロールなどにおいて運転者の任意に設定される追従車間距離の設定値が相対的に長い距離に設定された場合には変化周期Ａを相対的に長い周期に設定し、追従車間距離の設定値が相対的に短い距離に設定された場合には変化周期Ａを相対的に短い周期に設定する。
【００３８】
また、変化周期設定部３２は、例えば、自車両２１の現在位置（自車位置）に基づいて自車両２１が現在走行している道路の種別が高速道路であると判定される場合には変化周期Ａを相対的に長い周期に設定し、自車両２１が現在走行している道路の種別が一般道路であると判定される場合には変化周期Ａを相対的に短い周期に設定する。この場合、例えば、取得・判定・予測部３１は、取得した自車両２１の現在位置（自車位置）を記憶部３ｂに格納されている情報（地図、直線路、カーブ、登降坂、高速道路、道路状況等）に照会することで自車両２１が現在走行している道路の種別を判定し、変化周期設定部３２は、取得・判定・予測部３１が判定した道路の種別に応じて変化周期Ａを設定すればよい。
【００３９】
先読み距離算出部３３は、先読み距離Ｌを算出するものである。ここで、先読み距離Ｌは、自車両２１の前方を走行する先行車両群２５の平均速度Ｖａｖを算出するにあたり、速度を取得する先行車両群２５の範囲（区間）を定めるものである。先読み距離Ｌは、ここでは変化周期Ａと同様に、先読み距離算出部３３により変化周期Ａに応じて可変設定されるものとして説明するが予め実験等に基づいて固定値として設定しておいてもよい。
【００４０】
先読み距離算出部３３は、自車両２１の加減速度の変化周期Ａと、自車両２１の速度Ｖｎとに基づいて先読み距離Ｌを算出する。先読み距離算出部３３は、変化周期設定部３２が設定した変化周期Ａと、取得・判定・予測部３１が取得した自車両２１の速度Ｖｎとに基づいて先読み距離Ｌを算出する。先読み距離算出部３３は、自車両２１が現在の速度Ｖｎで変化周期Ａに相当する期間走行した際に自車両２１が進む距離として先読み距離Ｌを算出する。
【００４１】
平均速度算出部３４は、先行車両群２５の平均速度Ｖａｖを算出するものである。平均速度算出部３４は、自車両２１の現在地点から走行方向の前方へ先読み距離Ｌ先の地点までの範囲の車両を含む先行車両群２５の平均速度Ｖａｖを算出する。先読み距離算出部３３は、取得・判定・予測部３１が取得した自車両２１の現在地点から走行方向の前方へ先読み距離Ｌ先の地点までの範囲の各車両の速度に基づいて先行車両群２５の平均速度Ｖａｖを算出する。つまり、平均速度算出部３４は、自車両２１が現在の速度Ｖｎで変化周期Ａに相当する期間走行した際に自車両２１が進む距離の範囲（区間）内の先行車両群２５の平均速度Ｖａｖを算出することとなる。
【００４２】
そして、取得・判定・予測部３１は、先行車両群２５の平均速度Ｖａｖと、自車両２１と先行車両２２との車間距離Ｄｒとに基づいて、先行車両２２の挙動の予測、さらに言えば先行車両２２の加減速の予測、ひいては自車両２１の加減速の有無の判定を行う。取得・判定・予測部３１は、平均速度算出部３４が算出した先行車両群２５の平均速度Ｖａｖと、車間距離検出装置４から取得した車間距離Ｄｒとに基づいて加減速の予測を行う。
【００４３】
加減速度制御部３５は、加減速度調節アクチュエータ８の駆動を制御するものである。さらに具体的に言えば、加減速度調節アクチュエータ８をなすブレーキアクチュエータ８１、スロットルアクチュエータ８２に制御信号を送信しこれらの駆動を制御し、自車両２１の走行速度を自動制御する。加減速度制御部３５は、取得・判定・予測部３１による加減速の予測に応じてブレーキアクチュエータ８１、スロットルアクチュエータ８２の駆動を制御し、自車両２１を先行車両２２に追従させる追従制御を実行する。
【００４４】
本実施形態の加減速度制御部３５は、自車両２１に対する加減速要求操作、例えば、アクセルペダルの踏み込み操作（さらに言い換えればアクセル開度）にかかわらず自車両２１に作用する制駆動力（制駆動トルク）を制御し自車両２１の加減速を調節することで追従制御を実行する。つまり、加減速度制御部３５は、この追従制御においては、スロットルアクチュエータ８２を制御して、一般的な制御ではアクセル開度に応じて定まるスロットル開度を運転者によるアクセルペダルの操作とは独立して増減することで自車両２１の加速度を調節する。また、加減速度制御部３５は、この追従制御においては、ブレーキアクチュエータ８１を制御して、一般的な制御ではブレーキペダルの操作量に応じて定まるブレーキ油圧を運転者によるブレーキペダルの操作とは独立して増減することで自車両２１の減速度を調節する。これにより、本実施形態の車両走行制御装置１は、自車両２１に対する運転者の加減速要求操作にかかわらず、自動的に自車両２１と先行車両２２との間の車間距離Ｄｒを所定の距離に維持する追従制御を実行することができる。
【００４５】
本実施形態の取得・判定・予測部３１は、実際には、加減速の予測に相当する判定として、車間距離Ｄｒの増減判定と、自車両２１の速度Ｖｎと先行車両群２５の平均速度Ｖａｖと大小関係の判定を行うことで、結果として加減速の予測を行うようにしている。そして、加減速度制御部３５は、加減速の予測に相当する判定として、取得・判定・予測部３１による車間距離Ｄｒの増減判定と自車両２１の速度Ｖｎと先行車両群２５の平均速度Ｖａｖと大小関係の判定の判定結果に応じて、ブレーキアクチュエータ８１、スロットルアクチュエータ８２の駆動を制御し、自車両２１の加減速を調節することで、自車両２１を先行車両２２に追従させ自車両２１と先行車両２２との間の車間距離Ｄｒを所定の距離に維持する追従制御を実行する。
【００４６】
具体的には、取得・判定・予測部３１は、車間距離Ｄｒが増加しかつ自車両２１の速度Ｖｎが先行車両群２５の平均速度Ｖａｖより小さいと判定した場合、先行車両２２が加速すると予測できることから、自車両２１の加速が必要であると判定する。そして、加減速度制御部３５は、加減速度調節アクチュエータ８を制御し、車間距離Ｄｒを小さくするために自車両２１を加速する追従制御、すなわち、追従加速制御を実行する。これにより、車両走行制御装置１は、車間距離Ｄｒを適正な距離で維持することができる。
【００４７】
取得・判定・予測部３１は、車間距離Ｄｒが増加しかつ自車両２１の速度Ｖｎが先行車両群２５の平均速度Ｖａｖより大きいと判定した場合、先行車両２２が再減速すると予測できることから、自車両２１の大きな加速は必要ないと判定する。そして、加減速度制御部３５は、加減速度調節アクチュエータ８を制御し、車間距離Ｄｒが小さくならないように、自車両２１の加速を抑制する追従制御、すなわち、追従加速抑制制御を実行する。加減速度制御部３５は、この追従加速抑制制御においては、少なくとも車間距離Ｄｒが増加しかつ自車両２１の速度Ｖｎが先行車両群２５の平均速度Ｖａｖより小さい場合の追従加速制御と比較して自車両２１の加速を抑制する。ここでは、加減速度制御部３５は、加減速度をほぼ０とし、自車両２１の速度を現状で維持し車間距離Ｄｒを現状で維持する。これにより、車両走行制御装置１は、車間距離Ｄｒが大きくなった場合であっても先行車両２２がその後に減速すると予測される場合に自車両２１の無駄な加速を抑制することができる。
【００４８】
取得・判定・予測部３１は、車間距離Ｄｒが減少しかつ自車両２１の速度Ｖｎが先行車両群２５の平均速度Ｖａｖより大きいと判定した場合、先行車両２２が減速すると予測できることから、自車両２１の減速が必要であると判定する。そして、加減速度制御部３５は、加減速度調節アクチュエータ８を制御し、車間距離Ｄｒを大きくするために自車両２１を減速する追従制御、すなわち、追従減速制御を実行する。これにより、車両走行制御装置１は、車間距離Ｄｒを適正な距離で維持することができる。
【００４９】
取得・判定・予測部３１は、車間距離Ｄｒが減少しかつ自車両２１の速度Ｖｎが先行車両群２５の平均速度Ｖａｖより小さいと判定した場合、先行車両２２が再加速すると予測できることから、自車両２１の大きな減速は必要ないと判定する。そして、加減速度制御部３５は、加減速度調節アクチュエータ８を制御し、車間距離Ｄｒが大きくならないように、自車両２１の減速を抑制する追従制御、すなわち、追従減速抑制制御を実行する。加減速度制御部３５は、この追従減速抑制制御においては、少なくとも車間距離Ｄｒが減少しかつ自車両２１の速度Ｖｎが先行車両群２５の平均速度Ｖａｖより大きい場合の追従減速制御と比較して自車両２１の減速を抑制する。ここでは、加減速度制御部３５は、加減速度をほぼ０とし、自車両２１の速度を現状で維持し車間距離Ｄｒを現状で維持する。これにより、車両走行制御装置１は、車間距離Ｄｒが小さくなった場合であっても先行車両２２がその後に加速すると予測される場合に自車両２１の無駄な減速を抑制することができる。
【００５０】
次に、図３のフローチャートを参照して、本実施形態に係る車両走行制御装置１の追従制御の一例を説明する。なお、これらの制御ルーチンは、数ｍｓないし数十ｍｓ毎の制御周期で繰り返し実行される。
【００５１】
まず、取得・判定・予測部３１は、走行状態検出装置７が検出した自車両２１の速度Ｖｎを取得する（Ｓ１００）。
【００５２】
次に、取得・判定・予測部３１は、走行状態検出装置７から変化周期Ａを設定するための操作スイッチの選択信号、クルーズコントロールなどにおいて運転者の任意に設定される追従車間距離の設定値、自車位置検出装置５から自車両２１の現在位置（自車位置）などを取得し、変化周期設定部３２は、これらに応じて変化周期Ａを設定する（Ｓ１０２）。
【００５３】
次に、先読み距離算出部３３は、Ｓ１００にて取得・判定・予測部３１が取得した自車両２１の速度Ｖｎと、Ｓ１０２にて変化周期設定部３２が設定した変化周期Ａとに基づいて先読み距離Ｌを算出する（Ｓ１０４）。
【００５４】
次に、取得・判定・予測部３１は、Ｓ１０４にて算出された先読み距離Ｌに基づいて、速度情報を取得する前方の車両を決定し（Ｓ１０６）、自車両２１の現在地点から走行方向の前方へ先読み距離Ｌ先の地点までの範囲の各車両の速度情報を速度取得装置６から取得する（Ｓ１０８）。
【００５５】
次に、平均速度算出部３４は、Ｓ１０８にて取得・判定・予測部３１が取得した自車両２１の現在地点から走行方向の前方へ先読み距離Ｌ先の地点までの範囲の各車両の速度情報に基づいて先行車両群２５の平均速度Ｖａｖを算出する（Ｓ１１０）。
【００５６】
次に、取得・判定・予測部３１は、車間距離検出装置４が検出した自車両２１と先行車両２２との車間距離Ｄｒを取得する（Ｓ１１２）。
【００５７】
次に、取得・判定・予測部３１は、Ｓ１１２で取得した車間距離Ｄｒが前回の制御周期で取得した車間距離Ｄｒより増加したか否かを判定する（Ｓ１１４）。
【００５８】
取得・判定・予測部３１は、車間距離Ｄｒが前回の制御周期で取得した車間距離Ｄｒより増加していないと判定した場合（Ｓ１１４：Ｎｏ）、Ｓ１１２で取得した車間距離Ｄｒが前回の制御周期で取得した車間距離Ｄｒより減少したか否かを判定する（Ｓ１１６）。
【００５９】
取得・判定・予測部３１は、車間距離Ｄｒが前回の制御周期で取得した車間距離Ｄｒより減少していないと判定した場合（Ｓ１１６：Ｎｏ）、現在の制御周期を終了し次の制御周期に移行する。
【００６０】
取得・判定・予測部３１は、Ｓ１１６にて車間距離Ｄｒが前回の制御周期で取得した車間距離Ｄｒより減少していると判定した場合（Ｓ１１６：Ｙｅｓ）、Ｓ１００で取得した自車両２１の速度ＶｎがＳ１１０で算出された平均速度Ｖａｖ以下であるか否かを判定する（Ｓ１１８）。
【００６１】
取得・判定・予測部３１は、自車両２１の速度Ｖｎが平均速度Ｖａｖより大きいと判定した場合（Ｓ１１８：Ｎｏ）、自車両２１の減速が必要であると判定する。そして、加減速度制御部３５は、加減速度調節アクチュエータ８を制御し、車間距離Ｄｒを大きくするために自車両２１を減速する追従減速制御を実行して（Ｓ１２０）、現在の制御周期を終了し次の制御周期に移行する。
【００６２】
取得・判定・予測部３１は、Ｓ１１８にて自車両２１の速度Ｖｎが平均速度Ｖａｖ以下であると判定した場合（Ｓ１１８：Ｙｅｓ）、自車両２１の大きな減速は必要ないと判定する。そして、加減速度制御部３５は、加減速度調節アクチュエータ８を制御し、自車両２１の減速を抑制する追従減速抑制制御、ここでは、何もせずに現在の自車両２１の運転状態をそのまま維持する制御を実行して、現在の制御周期を終了し次の制御周期に移行する。
【００６３】
取得・判定・予測部３１は、Ｓ１１４にて車間距離Ｄｒが前回の制御周期で取得した車間距離Ｄｒより増加したと判定した場合（Ｓ１１４：Ｙｅｓ）、Ｓ１００で取得した自車両２１の速度ＶｎがＳ１１０で算出された平均速度Ｖａｖ以上であるか否かを判定する（Ｓ１２２）。
【００６４】
取得・判定・予測部３１は、自車両２１の速度Ｖｎが平均速度Ｖａｖより小さいと判定した場合（Ｓ１２２：Ｎｏ）、自車両２１の加速が必要であると判定する。そして、加減速度制御部３５は、加減速度調節アクチュエータ８を制御し、車間距離Ｄｒを小さくするために自車両２１を加速する追従加速制御を実行して（Ｓ１２４）、現在の制御周期を終了し次の制御周期に移行する。
【００６５】
取得・判定・予測部３１は、Ｓ１２２にて自車両２１の速度Ｖｎが平均速度Ｖａｖ以上であると判定した場合（Ｓ１２２：Ｙｅｓ）、自車両２１の大きな加速は必要ないと判定する。そして、加減速度制御部３５は、加減速度調節アクチュエータ８を制御し、自車両２１の加速を抑制する追従加速抑制制御、ここでは、何もせずに現在の自車両２１の運転状態をそのまま維持する制御を実行して、現在の制御周期を終了し次の制御周期に移行する。
【００６６】
上記のように構成される車両走行制御装置１は、先行車両２２が急な加減速を行って車間距離Ｄｒが変動した場合であっても、その後の先行車両２２の加減速を予測することができ、これに応じて自車両２１の加減速の有無を判断することができるので、自車両２１の無駄な加減速を抑制し自車両２１の燃費を向上させることができる。
【００６７】
このとき、本実施形態の車両走行制御装置１は、自車両２１の加減速度の変化周期Ａと自車両２１の速度Ｖｎとに基づいて先読み距離Ｌを設定し、自車両２１の現在地点から走行方向の前方へ先読み距離Ｌ先の地点までの範囲の車両を含む先行車両群２５の平均速度Ｖａｖを算出しこの先行車両群２５の平均速度Ｖａｖと車間距離Ｄｒとに基づいて追従制御を実行する。このため、車両走行制御装置１は、先行車両群２５の平均速度Ｖａｖを算出するための速度情報を先読み距離Ｌに応じた範囲（区間）内の先行車両群２５の各車両の速度情報に絞ることができることから、必要な速度情報、ひいては演算量が多くなりすぎることを防止することができると共に、自車両２１の現在地点から離れすぎた地点の車両の速度情報の影響を受けることを抑制することができ、自車両２１の加減速の頻度が抑制されすぎることを防止することができ、より精度の高い追従制御を実現することができる。
【００６８】
ここで例えば、自車両２１と先行車両２２との間の車間距離及び自車両２１と先行車両２２のさらに前を走行している先々行車両２３との間の車間距離に基づいて自車両２１の加減速度を調節し、自車両２１と先行車両２２との車間距離を設定距離範囲に維持する追従制御を実行する車両走行制御装置（以下、特に断りのない限り「比較例に係る車両走行制御装置」という。）を仮定する。この比較例に係る車両走行制御装置は、例えば、自車両２１と先行車両２２との車間距離が大きくなった場合でも、先行車両２２と先々行車両２３との車間距離が小さく先行車両２２が減速すると予測される場合は、自車両２１を加速せず安定した速度で走行させる。また、この比較例に係る車両走行制御装置は、例えば、自車両２１と先行車両２２との車間距離が小さくなった場合でも、先行車両２２と先々行車両２３との車間距離が大きく先行車両２２が加速すると予測される場合は、自車両２１を減速せず安定した速度で走行させる。
【００６９】
そして、自車両２１の後方を走行する後方車両もこの比較例に係る車両走行制御装置が適用され同様の追従制御を実行していたと仮定すると、例えば、自車両２１と先行車両２２との車間距離が拡大、自車両２１と後方車両との車間距離が縮小しても、後方車両は減速を開始しないおそれがある。そして例えば、自車両２１が先々行車両２３の車間距離情報の影響で加速しないでいると、自車両２１と後方車両とが接近し、後方車両は大きな減速が必要になり、この結果、乗員が加減速により不快感を受けるおそれがある共に燃費も悪化するおそれがある。
【００７０】
これは自車両２１に適用された比較例に係る車両走行制御装置は、自車両２１と先行車両２２との車間距離情報及び先行車両２２と先々行車両２３との車間距離情報をもとに加減速の判断をしているのに対して、後方車両に適用された比較例に係る車両走行制御装置は、結果的には自車両２１が加減速するかの予測を先行車両２２と自車両２１との車間距離情報だけで行うこととなることから、自車両２１が現在の状態から加減速するか否かの判断に食い違いが生じるおそれがあるためである。これにより、後方車両に適用された比較例に係る車両走行制御装置において、誤った加減速判断を行ってしまうおそれがある。そして、通常、このような比較例に係る車両走行制御装置では、車間距離が予め設定された余裕距離より小さくなれば、減速制御を行うようにしているが、判断を誤り車間距離が小さくなった分だけ、大きな減速度が必要になり走行速度が安定しなくなるおそれがある。後方車両に適用された比較例に係る車両走行制御装置が上記の手法により正確な判断を行うためには、実際には後方車両の先々々行車両と先々行車両との車間距離情報が必要となり、さらに後方の車両は、順に必要な車間距離情報が増加してしまう。つまり、比較例に係る車両走行制御装置では、車間距離情報の増加に伴って加減速判断のロジックが複雑になり、演算負荷増加による演算遅れや演算性能向上のための製造コストの増加を招くおそれがある。
【００７１】
しかしながら、本実施形態の車両走行制御装置１は、車間距離情報だけでなく、先行車両群２５の平均速度Ｖａｖと車間距離Ｄｒとに基づいて自車両２１の加減速の有無の判断をしていることから、自車両２１の後方車両が同様の追従制御を行っていた場合であっても、後方車両における加減速の有無の誤った判断を抑制することができ、後方車両の無駄な加減速も抑制することができ、さらに、加減速を判断するロジックを複雑化することなく後方車両の無駄な加減速も抑制することができることから、演算負荷増加による演算遅れや製造コストの増加も防止することができる。
【００７２】
以上で説明した本発明の実施形態に係る車両走行制御装置１によれば、少なくとも自車両２１の走行方向の前方を走行する先行車両２２とこの先行車両２２の走行方向の前方を走行する先々行車両２３とを含む先行車両群２５の平均速度Ｖａｖと、自車両２１と先行車両２２との車間距離Ｄｒとに基づいて、自車両２１を先行車両２２に追従させる追従制御を実行する。
【００７３】
したがって、車両走行制御装置１は、先行車両群２５の平均速度Ｖａｖと車間距離Ｄｒとに基づいて、例えば、先行車両群２５の影響による先行車両２２の挙動を予測し、自車両２１の加減速の判断の精度を向上することができ、無駄な加減速を抑制して、先行車両２２の状況に応じた適正な追従制御を実行することができる。また、これにより、車両走行制御装置１は、自車両２１の燃費やドライバビリティを向上できる。
【００７４】
［実施形態２］
図４は、実施形態２に係る車両走行制御装置の概略構成を示すブロック図、図５は、実施形態２に係る車両走行制御装置における追従制御の一例を説明するフローチャートである。実施形態２に係る車両走行制御装置は、追従制御の実行態様が実施形態１に係る車両走行制御装置とは異なる。その他、上述した実施形態と共通する構成、作用、効果については、重複した説明はできるだけ省略するとともに、同一の符号を付す。
【００７５】
図４に示す本実施形態に係る車両走行制御装置２０１は、自車両２１に対する加減速要求操作の操作量と実際に自車両２１に作用させる加減速度との関係を変更し自車両２１の加減速を調節することで追従制御を実行する。
【００７６】
本実施形態の車両走行制御装置２０１の制御装置本体３は、機能概念的に処理部３ａに、さらにマップ切替部２３６が設けられる。また、本実施形態の車両走行制御装置２０１の加減速度調節アクチュエータ２０８は、ブレーキアクチュエータ８１、スロットルアクチュエータ８２にかえて、自車両２１が走行用動力源として搭載する回転電機２８３を含んで構成される。
【００７７】
回転電機２８３は、上述したように電力の供給により駆動し電気エネルギを機械エネルギに変換して出力する電動機としての機能（力行機能）と機械エネルギを電気エネルギに変換する発電機としての機能（回生機能）とを兼ね備えたものである。加減速度調節アクチュエータ２０８をなす回転電機２８３は、制御装置本体３の加減速度制御部３５によって力行駆動させられた際に自車両２１を加速させる装置（言い換えれば駆動力発生装置）として作動する一方、制御装置本体３によって回生駆動させられた際に自車両２１を減速させる装置（言い換えれば制動力発生装置）として作動する。回転電機２８３は、基本的には、自車両２１に対する加減速要求操作の操作量に相当するアクセル開度に応じてその出力の大きさが設定される。つまり、基本的には、加減速度制御部３５は、自車両２１に対する運転者からの加減速要求操作の操作量に相当するアクセル開度に応じて回転電機２８３が発生させる出力制駆動トルクを調節する。
【００７８】
そして、マップ切替部２３６は、自車両２１に対する加減速要求操作の操作量と実際に自車両２１に作用させる加減速度との関係を変更するものである。マップ切替部２３６は、例えば、自車両２１に対する加減速要求操作の操作量に相当するアクセル開度と回転電機２８３が発生させる出力制駆動トルクとの関係を記述した加減速マップを取得・判定・予測部３１による判定に応じて切り替えることで、自車両２１に対する加減速要求操作の操作量と実際に自車両２１に作用させる加減速度との関係を変更し自車両２１の加減速を調節し先行車両群２５の平均速度Ｖａｖと車間距離Ｄｒとに基づいた追従制御を実行する。アクセル開度と回転電機２８３が発生させる出力制駆動トルクとの関係を記述した加減速マップは、例えば、上述した追従加速制御、追従加速抑制制御、追従減速制御、追従減速抑制制御ごとに記憶部３ｂに格納されており、加減速度制御部３５が参照する加減速マップは、マップ切替部２３６により状況に応じて適宜切り替えられる。
【００７９】
次に、図５のフローチャートを参照して、本実施形態に係る車両走行制御装置２０１の追従制御の一例を説明する。なお、ここでも実施形態１の車両走行制御装置１と同様なステップについてはその説明をできるだけ省略する。
【００８０】
取得・判定・予測部３１は、Ｓ１１８にて、自車両２１の速度Ｖｎが平均速度Ｖａｖより大きいと判定した場合（Ｓ１１８：Ｎｏ）、自車両２１の減速が必要であると判定する。そして、マップ切替部２３６は、アクセル開度と回転電機２８３が発生させる出力制駆動トルクとの関係を記述した加減速マップをアクセルペダルのＯＦＦ時（アクセル開度が０の状態）の制動トルクが通常よりも大きく設定された追従減速制御用の加減速マップに設定する。加減速度制御部３５は、この追従減速制御用の加減速マップに基づいて加減速度調節アクチュエータ２０８をなす回転電機２８３を制御し、車間距離Ｄｒを大きくしやすくするためにアクセルペダルのＯＦＦ時の回生ブレーキ量を相対的に増加させることで、自車両２１を減速する追従減速制御を実行して（Ｓ２２０）、現在の制御周期を終了し次の制御周期に移行する。
【００８１】
取得・判定・予測部３１は、Ｓ１１８にて自車両２１の速度Ｖｎが平均速度Ｖａｖ以下であると判定した場合（Ｓ１１８：Ｙｅｓ）、自車両２１の大きな減速は必要ないと判定する。そして、マップ切替部２３６は、アクセル開度と回転電機２８３が発生させる出力制駆動トルクとの関係を記述した加減速マップをアクセルペダルのＯＦＦ時（アクセル開度が０の状態）の制動トルクが通常の大きさに設定された追従減速抑制制御用の加減速マップ、ここでは通常の加減速マップに設定する。加減速度制御部３５は、この追従減速抑制制御用の加減速マップに基づいて加減速度調節アクチュエータ２０８をなす回転電機２８３を制御し、自車両２１を過度に減速させず車間距離Ｄｒを大きくしにくくするためにアクセルペダルのＯＦＦ時の回生ブレーキ量を相対的に減少させ、ここでは通常の回生ブレーキ量を発生させることで、自車両２１の減速を抑制する追従減速抑制制御を実行して、現在の制御周期を終了し次の制御周期に移行する。
【００８２】
取得・判定・予測部３１は、Ｓ１２２にて自車両２１の速度Ｖｎが平均速度Ｖａｖ以上であると判定した場合（Ｓ１２２：Ｙｅｓ）、自車両２１の大きな加速は必要ないと判定する。そして、マップ切替部２３６は、アクセル開度と回転電機２８３が発生させる出力制駆動トルクとの関係を記述した加減速マップをアクセル開度に対する出力駆動トルクが通常よりも小さく設定された追従加速抑制制御用の加減速マップに設定する。加減速度制御部３５は、この追従加速抑制制御用の加減速マップに基づいて加減速度調節アクチュエータ２０８をなす回転電機２８３を制御し、過度に加速させず車間距離Ｄｒを小さくしにくくするためにアクセル開度に対する出力駆動トルクを相対的に減少させることで、自車両２１の加速を抑制する追従加速抑制制御を実行して（Ｓ２２４）、現在の制御周期を終了し次の制御周期に移行する。
【００８３】
取得・判定・予測部３１は、Ｓ１２２にて、自車両２１の速度Ｖｎが平均速度Ｖａｖより小さいと判定した場合（Ｓ１２２：Ｎｏ）、自車両２１の加速が必要であると判定する。マップ切替部２３６は、アクセル開度と回転電機２８３が発生させる出力制駆動トルクとの関係を記述した加減速マップをアクセル開度に対する出力駆動トルクが通常の大きさに設定された追従加速制御用の加減速マップ、ここでは追従減速抑制制御用の加減速マップと同じ通常の加減速マップに設定する。加減速度制御部３５は、この追従加速制御用の加減速マップに基づいて加減速度調節アクチュエータ２０８をなす回転電機２８３を制御し、車間距離Ｄｒを小さくしやすくするためにアクセル開度に対する出力駆動トルクを相対的に増加させ、ここでは通常の出力駆動トルクを発生させることで、自車両２１を加速する追従加速制御を実行して、現在の制御周期を終了し次の制御周期に移行する。
【００８４】
以上で説明した本発明の実施形態に係る車両走行制御装置２０１によれば、自車両２１に対する加減速要求操作の操作量としてのアクセル開度と実際に自車両２１に作用させる加減速度との関係を変更し自車両２１の加減速を調節することで追従制御を実行する。したがって、車両走行制御装置２０１は、自車両２１に対する運転者の加減速要求操作に対して、これと連動して自車両２１の加減速度を修正して自車両２１と先行車両２２との間の車間距離Ｄｒを所定の距離に維持する追従制御を実行することができる。
【００８５】
つまり、車両走行制御装置２０１では、運転者の自車両２１に対する加減速要求操作（アクセルペダルの踏み込み操作等）に応じて自車両２１が加減速するが、この加減速要求操作の操作量と出力制駆動トルクとの関係が先行車両２２の挙動（加減速予測）などに応じて適正な関係に調節される。これにより、車両走行制御装置２０１は、運転者の自車両２１に対する加減速要求に従いつつも、無駄な加減速を抑制して、先行車両２２の状況に応じた適正な追従制御を実行することができ、自車両２１の燃費やドライバビリティを向上できる。また、上記の車両走行制御装置２０１では、回生ブレーキも有効活用できる。
【００８６】
なお、上述した本発明の実施形態に係る車両走行制御装置は、上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。本発明の実施形態に係る車両走行制御装置は、以上で説明した実施形態を複数組み合わせることで構成してもよい。
【００８７】
以上の説明では、制御装置本体３は、自車両２１（車両２）に搭載された形態で処理を行う場合を例示して説明したが、これに限らず、例えば、制御装置本体３を自車両２１の外部に設けられる装置として構成し、自車両２１からのネットワーク経由の要求に応じて処理を行い、その処理結果を当該自車両２１に返却するように構成してもよい。 また、装置の分散・統合の具体的形態は図示するものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷等に応じた任意の単位で、機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
以上のように、本発明に係る車両走行制御装置は、先行車両の状況に応じた適正な追従制御を実行することができるものであり、自車両を先行車両に追従させる追従制御を実行する種々の車両走行制御装置に用いて好適である。
【符号の説明】
【００８９】
１、２０１ 車両走行制御装置
２ 車両
３ 制御装置本体
４ 車間距離検出装置
５ 自車位置検出装置
６ 速度取得装置
７ 走行状態検出装置
８、２０８ 加減速度調節アクチュエータ
２１ 自車両
２２ 先行車両
２３ 先々行車両
２５ 先行車両群
３１ 取得・判定・予測部
３２ 変化周期設定部
３３ 先読み距離算出部
３４ 平均速度算出部
３５ 加減速度制御部
２３６ マップ切替部
Ａ 変化周期
Ｄｒ 車間距離
Ｌ 先読み距離
Ｖａｖ 平均速度
Ｖｎ 速度
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両走行制御装置に関し、特に自車両を先行車両に追従させる追従制御を実行する車両走行制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に適用され車両の走行安全性の向上や運転者による運転操作の負担を軽減するために車両の走行を制御する車両走行制御装置が知られている。このような従来の車両走行制御装置として、例えば、特許文献１には、車群の走行状態と車群の進行方向の走行環境とに基づいて車群速度の推移を予測し、予測した車群速度の推移に基づいて自車速度を制御する車両用運転支援装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２６９３５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述のような特許文献１に記載されている車両用運転支援装置では、例えば、交差点やインターの有無などの走行環境から車群速度を予測し、この予測に応じて自車速度を制御することで自車両を先行車両に追従させることができる。これにより、この車両用運転支援装置は、車群後方を走行する車両の無駄な加速減速を防止することが可能であるが、例えば、さらなる無駄な加減速の抑制を図るなど、先行車両の状況に応じたさらなる適正な追従制御が望まれていた。
【０００５】
そこで本発明は、先行車両の状況に応じた適正な追従制御を実行することができる車両走行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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明による車両走行制御装置は、少なくとも自車両の走行方向の前方を走行する先行車両と当該先行車両の走行方向の前方を走行する先々行車両とを含む先行車両群の平均の速度と、前記自車両と前記先行車両との車間距離とに基づいて、前記自車両を前記先行車両に追従させる追従制御を実行することを特徴とする。
【０００７】
また、上記車両走行制御装置は、前記自車両に対する加減速要求操作にかかわらず前記自車両の加減速を調節することで前記追従制御を実行してもよい。
【０００８】
また、上記車両走行制御装置は、前記自車両に対する加減速要求操作の操作量と実際に前記自車両に作用させる加減速度との関係を変更し前記自車両の加減速を調節することで前記追従制御を実行してもよい。
【０００９】
また、上記車両走行制御装置は、前記自車両の加減速度の変化周期と前記自車両の速度とに基づいて先読み距離を設定し、前記自車両の現在地点から走行方向の前方へ前記先読み距離先の地点までの範囲の車両を含む前記先行車両群の平均の速度を算出し当該先行車両群の平均の速度と前記車間距離とに基づいて前記追従制御を実行してもよい。
【００１０】
また、上記車両走行制御装置は、前記車間距離が増加しかつ前記自車両の速度が前記先行車両群の平均の速度より小さい場合に前記自車両を加速する前記追従制御を実行し、前記車間距離が増加しかつ前記自車両の速度が前記先行車両群の平均の速度より大きい場合に少なくとも前記車間距離が増加しかつ前記自車両の速度が前記先行車両群の平均の速度より小さい場合と比較して前記自車両の加速を抑制する前記追従制御を実行し、前記車間距離が減少しかつ前記自車両の速度が前記先行車両群の平均の速度より大きい場合に前記自車両を減速する前記追従制御を実行し、前記車間距離が減少しかつ前記自車両の速度が前記先行車両群の平均の速度より小さい場合に少なくとも前記車間距離が減少しかつ前記自車両の速度が前記先行車両群の平均の速度より大きい場合と比較して前記自車両の減速を抑制する前記追従制御を実行してもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る車両走行制御装置によれば、先行車両の状況に応じた適正な追従制御を実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施形態１に係る車両走行制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、実施形態１に係る車両走行制御装置における先行車両群の平均速度と先行車両との車間距離を説明する模式図である。
【図３】図３は、実施形態１に係る車両走行制御装置における追従制御の一例を説明するフローチャートである。
【図４】図４は、実施形態２に係る車両走行制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図５】図５は、実施形態２に係る車両走行制御装置における追従制御の一例を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明に係る車両走行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１］
図１は、実施形態１に係る車両走行制御装置の概略構成を示すブロック図、図２は、実施形態１に係る車両走行制御装置における先行車両群の平均速度と先行車両との車間距離を説明する模式図、図３は、実施形態１に係る車両走行制御装置における追従制御の一例を説明するフローチャートである。
【００１５】
本実施形態に係る車両走行制御装置１は、図１、図２に示すように、車両２に適用され車両２の走行安全性の向上や運転者による運転操作の負担の軽減のために車両２の走行を制御するものである。この車両走行制御装置１は、自車両２１と先行車両２２との車間距離Ｄｒに基づいて自車両２１を先行車両２２に追従させる追従制御を実行する。
【００１６】
そして、本実施形態の車両走行制御装置１は、上記車間距離Ｄｒを監視すると共に、さらに自車両２１の前方の先行車両群２５の平均の速度である平均速度Ｖａｖをも監視しながら自車両２１の加減速を調節することで、自車両２１を先行車両２２に追従させ自車両２１と先行車両２２との間の車間距離Ｄｒを所定の距離に維持する追従制御を実行する。これにより、車両走行制御装置１は、例えば、自車両２１の加減速の判断の精度を向上して無駄な加減速を抑制し、先行車両２２の状況に応じた適正な追従制御を実行している。
【００１７】
例えば、車両走行制御装置１は、自車両２１と先行車両２２との車間距離Ｄｒが大きくなった場合であっても先行車両群２５の平均速度Ｖａｖなどに基づいて先行車両２２がその後に減速すると予測される場合には車間距離Ｄｒを縮めるための加速を抑制する判断をして、これに応じて追従制御を実行することで自車両２１の無駄な加速を抑制する。また例えば、車両走行制御装置１は、自車両２１と先行車両２２との車間距離Ｄｒが小さくなった場合であっても先行車両群２５の平均速度Ｖａｖなどに基づいて先行車両２２がその後に加速すると予測される場合には、車間距離Ｄｒを拡げるための減速を行わない判断をし、これに応じて追従制御を実行することで自車両２１の無駄な減速を抑制する。
【００１８】
ここで、図２に示すように、自車両２１は、車両走行制御装置１が適用される車両２であり、車両走行制御装置１による追従制御の制御対象となる車両である。先行車両２２は、自車両２１の走行方向のすぐ前方を走行する車両である。先行車両群２５は、少なくとも先行車両２２とこの先行車両２２の走行方向の前方を走行する先々行車両２３とを含む車両の群れである。典型的には、先行車両群２５は、自車両２１の現在地点から走行方向の前方へ後述する先読み距離Ｌ先の地点までの範囲の車両を含む車両の群れ（図２の例では自車両２１の走行方向の前方の先行車両２２から車両２４までの車両の群れ）である。
【００１９】
本実施形態の車両走行制御装置１は、具体的には、図１に示すように、制御装置本体３と、車間距離検出装置４と、自車位置検出装置５と、速度取得装置６と、走行状態検出装置７と、加減速度調節アクチュエータ８とを備える。
【００２０】
制御装置本体３は、自車両２１としての車両２に搭載される。制御装置本体３は、マイクロコンピュータを中心として構成され、処理部３ａ、記憶部３ｂ及び入出力部３ｃを有し、これらは互いに接続され、互いに信号の受け渡しが可能になっている。入出力部３ｃには車両走行制御装置１の車間距離検出装置４、自車位置検出装置５、速度取得装置６、走行状態検出装置７、加減速度調節アクチュエータ８などが接続されており、この入出力部３ｃは、これらの車間距離検出装置４、自車位置検出装置５、速度取得装置６、走行状態検出装置７、加減速度調節アクチュエータ８等との間で信号の入出力を行なう。また、記憶部３ｂには、各部を制御するコンピュータプログラムが格納されている。この記憶部３ｂは、ハードディスク装置や光磁気ディスク装置、またはフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ（ＣＤ−ＲＯＭ等のような読み出しのみが可能な記憶媒体）や、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）のような揮発性のメモリ、あるいはこれらの組み合わせにより構成することができる。処理部３ａは、不図示のメモリ及びＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）により構成されている。制御装置本体３による各種制御は、種々の検出結果などに基づいて、処理部３ａが前記コンピュータプログラムを当該処理部３ａに組み込まれたメモリに読み込んで演算し、演算の結果に応じて制御信号を送ることにより実行される。その際に、処理部３ａは、適宜記憶部３ｂへ演算途中の数値を格納し、また格納した数値を取り出して演算を実行する。なお、この車両走行制御装置１の各部を制御する場合には、前記コンピュータプログラムの代わりに、制御装置本体３とは異なる専用のハードウェアによって制御してもよい。
【００２１】
本実施形態の制御装置本体３は、機能概念的に処理部３ａに、取得・判定・予測部３１と、変化周期設定部３２と、先読み距離算出部３３と、平均速度算出部３４と、加減速度制御部３５とが設けられる。
【００２２】
車間距離検出装置４は、自車両２１と先行車両２２との車間距離Ｄｒを検出するものである。車間距離検出装置４は、自車両２１と先行車両２２との間の実際の相対距離である車間距離Ｄｒを検出し、検出した車間距離Ｄｒを制御装置本体３に出力する。制御装置本体３が取得したこの車間距離Ｄｒは、例えば、取得・判定・予測部３１において自車両２１の加減速の判定に用いられる。
【００２３】
車間距離検出装置４は、種々の公知の手法により車間距離Ｄｒを検出するものであればよく、例えば、ミリ波を用いた検出手法により自車両２１と先行車両２２との相対関係を示す相対物理量である車間距離Ｄｒを検出するミリ波レーダを用いることができる。車間距離検出装置４として適用されるミリ波レーダは、ミリ波を自車両２１の前面から進行方向の所定の範囲で出射し、自車両２１の走行方向前方に存在する先行車両２２にて反射したミリ波を受信し、この出射から受信までの時間を計測することによって車間距離Ｄｒを検出し、制御装置本体３に出力する。なお、車間距離検出装置４は、例えばレーザや赤外線などを用いたレーダ、ＣＣＤカメラなどの撮像装置により自車両２１の走行方向前方を撮像した画像データを解析することで車間距離Ｄｒを算出する画像認識装置などであってもよい。また、車車間通信で得られた各車両の速度、位置情報等から車間距離Ｄｒを算出してもよい。
【００２４】
自車位置検出装置５は、自車両２１としての車両２の現在位置を検出するものである。自車位置検出装置５は、検出した自車両２１の現在位置（自車位置）を制御装置本体３に出力する。制御装置本体３が取得したこの自車両２１の現在位置は、例えば、変化周期設定部３２において変化周期Ａの設定に用いられる。また、路上に設けられた検出器からの先行車両の速度情報等を路車間通信で入手してもよい。
【００２５】
自車位置検出装置５は、種々の公知の手法により自車両２１の現在位置を検出するものであればよく、例えば、ＧＰＳ（ＧＰＳ：Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ、全地球測位システム）などを用いることができる。自車位置検出装置５として適用されるＧＰＳは、例えば、ＧＰＳアンテナを介してＧＰＳ衛星が出力するＧＰＳ信号を受信し、受信したＧＰＳ信号に基づいて自車位置を測位・演算する。自車位置検出装置５として適用されるＧＰＳは、測位・演算した自車位置を制御装置本体３に出力する。
【００２６】
速度取得装置６は、他の車両、ここでは自車両２１の走行方向の前方を走行する車両（図２の例では自車両２１の走行方向の前方の先行車両２２から車両２４までの車両）の速度を取得するものである。速度取得装置６は、取得した速度を制御装置本体３に出力する。制御装置本体３が取得したこの自車両２１の走行方向の前方を走行する車両の速度は、例えば、平均速度算出部３４において、先行車両群２５の平均速度Ｖａｖの算出に用いられる。
【００２７】
速度取得装置６は、種々の公知の手法により自車両２１の走行方向前方を走行する車両の速度を取得するものであればよく、例えば、車車間通信機などを用いることができる。速度取得装置６として適用される車車間通信機は、自車両２１と他車両との間の車車間通信を制御するものである。速度取得装置６として適用される車車間通信機は、例えば、光ビーコンやＤＳＲＣ（ＤＳＲＣ：Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｓｈｏｒｔ Ｒａｎｇｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）や無線ＬＡＮ（ＬＡＮ：Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などを利用したものを用いることができ、これらを利用して自車両２１の走行方向前方を走行する車両の速度を取得する。
【００２８】
走行状態検出装置７は、自車両２１としての車両２の走行状態を検出するためのものである。走行状態検出装置７は、検出した自車両２１の種々の走行状態に関する情報を制御装置本体３に出力する。制御装置本体３が取得したこの自車両２１の走行状態は、例えば、変化周期設定部３２において変化周期Ａの設定に用いられ、例えば、先読み距離算出部３３において先読み距離Ｌの算出に用いられ、例えば、取得・判定・予測部３１において車両２の加減速の判定に用いられる。走行状態検出装置７は、例えば、自車両２１の速度Ｖｎを検出する速度センサ、自車両２１のアクセル開度（操作部材としてのアクセルペダルの踏み込み量に相当）を検出するアクセル開度センサ、変化周期Ａを設定するための操作スイッチ等を含んで構成される。つまり、走行状態検出装置７が検出する自車両２１の種々の走行状態としては、速度Ｖｎ、アクセル開度、運転者の任意の変化周期Ａを設定するための操作スイッチの選択信号などが含まれる。
【００２９】
加減速度調節アクチュエータ８は、自車両２１としての車両２に搭載されており、制御装置本体３からの命令にしたがって実際に自車両２１に作用する制駆動力（制駆動トルク）を調節し、自車両２１の加減速度を調節するものである。本実施形態の加減速度調節アクチュエータ８は、自車両２１の走行用動力源としてガソリンエンジンを含む場合を例として、例えば、ブレーキアクチュエータ８１と、スロットルアクチュエータ８２とを含んで構成される。
【００３０】
ブレーキアクチュエータ８１は、自車両２１としての車両２が搭載するブレーキ装置に設けられるホイールシリンダへの制御油圧調整するものである。ブレーキアクチュエータ８１は、制御装置本体３に電気的に接続されており、制御装置本体３は、ブレーキ制御信号に応じてブレーキアクチュエータ８１を作動し、ホイールシリンダのブレーキ油圧を調整する。言い換えれば、ブレーキアクチュエータ８１は、ブレーキによる制動力を自動制御するための装置であり、例えば、制御装置本体３が出力するブレーキ制御信号を受信してソレノイドやモータなどを駆動させることでブレーキ油圧を制御し所望とする制動力を発生させ、これにより、自車両２１に作用する減速度を調節することができる。
【００３１】
スロットルアクチュエータ８２は、自車両２１としての車両２が搭載するガソリンエンジンの電子スロットル装置におけるスロットル弁を開閉すると共に、このスロットル開度を調整するものである。スロットルアクチュエータ８２は、制御装置本体３に電気的に接続されており、制御装置本体３は、エンジン制御信号に応じてスロットルアクチュエータ８２を作動し、スロットル弁の開度を調整する。言い換えれば、スロットルアクチュエータ８２は、スロットル開度を自動制御するための装置であり、例えば、制御装置本体３が出力するエンジン制御信号を受信してソレノイドやモータを駆動させることでスロットル開度を制御し所望とするエンジン駆動力を発生させ、これにより、自車両２１に作用する加速度を調節することができる。
【００３２】
なお、加減速度調節アクチュエータ８は、ブレーキアクチュエータ８１、スロットルアクチュエータ８２を含んで構成されるものとして説明するが、制御装置本体３からの命令にしたがって実際に自車両２１としての車両２の加減速度を調節するものであればこれに限らない。例えば、加減速度調節アクチュエータ８は、自車両２１が走行用動力源としてエンジンを搭載している場合にはエンジンブレーキの作用を調節する手段によって自車両２１の加減速度（ここでは減速度）を調節する構成を実現してもよいし、自車両２１が走行用動力源として力行機能と回生機能とを兼ね備えた回転電機を搭載している場合にはこの回転電機によって自車両２１の加減速度を調節する構成を実現してもよく、また、必要に応じてこれらの幾つかを組み合わせて実現してもよい。エンジンブレーキの作用を調節する手段は、例えば、自車両２１が搭載する自動変速機（または、無段変速機）の変速操作を実行する変速機アクチュエータ、エンジンの吸気弁、排気弁の開弁時期、エンジン吸気弁・排気弁アクチュエータ、あるいは、エンジンの排気圧を調節する排気圧調節アクチュエータなどにより構成することができる。回転電機は、電力の供給により駆動し電気エネルギを機械エネルギに変換して出力する電動機としての機能（力行機能）と機械エネルギを電気エネルギに変換する発電機としての機能（回生機能）とを兼ね備えたものである。
【００３３】
そして、制御装置本体３は、上述したように、先行車両群２５の平均速度Ｖａｖと、自車両２１と先行車両２２との車間距離Ｄｒとに基づいて、自車両２１を先行車両２２に追従させる追従制御を実行する。
【００３４】
具体的には、取得・判定・予測部３１は、追従制御で用いられる種々の情報を取得したり、種々の判定を行ったり、加減速の予測を行ったりするものである。取得・判定・予測部３１は、車間距離検出装置４、自車位置検出装置５、速度取得装置６、走行状態検出装置７などが検出した車間距離Ｄｒ、車両２の現在位置、自車両２１の走行方向の前方を走行する車両の速度、自車両２１の速度Ｖｎ、自車両２１のアクセル開度、自車両２１の操作スイッチの選択信号などを取得する。そして、取得・判定・予測部３１は、これら取得した情報に基づいて種々の判定、種々の予測などを行う。
【００３５】
変化周期設定部３２は、変化周期Ａを設定するものである。ここで、変化周期Ａは、自車両２１の運転者に不快感を与えない程度の加減速度の変化の周期として設定される。変化周期Ａは、予め実験等に基づいて固定値として設定しておいてもよいが、ここでは、変化周期設定部３２によって状況に応じて可変設定される。
【００３６】
変化周期設定部３２は、例えば、運転者の任意の変化周期Ａを設定するための操作スイッチ（走行状態検出装置７）の選択信号、いわゆるクルーズコントロールなどにおいて運転者の任意に設定される追従車間距離の設定値、自車両２１の現在位置（自車位置）、あるいはこれらの組み合わせなどに基づいて、変化周期Ａを設定する。変化周期設定部３２は、取得・判定・予測部３１が取得したこれらの情報に基づいて変化周期Ａを設定する。
【００３７】
変化周期設定部３２は、例えば、走行状態検出装置７をなす操作スイッチに対して運転者により変化周期Ａを相対的に長い周期に設定する操作がなされた場合には変化周期Ａを相対的に長い周期に設定し、変化周期Ａを相対的に短い周期に設定する操作がなされた場合には変化周期Ａを相対的に短い周期に設定する。変化周期設定部３２は、例えば、クルーズコントロールなどにおいて運転者の任意に設定される追従車間距離の設定値が相対的に長い距離に設定された場合には変化周期Ａを相対的に長い周期に設定し、追従車間距離の設定値が相対的に短い距離に設定された場合には変化周期Ａを相対的に短い周期に設定する。
【００３８】
また、変化周期設定部３２は、例えば、自車両２１の現在位置（自車位置）に基づいて自車両２１が現在走行している道路の種別が高速道路であると判定される場合には変化周期Ａを相対的に長い周期に設定し、自車両２１が現在走行している道路の種別が一般道路であると判定される場合には変化周期Ａを相対的に短い周期に設定する。この場合、例えば、取得・判定・予測部３１は、取得した自車両２１の現在位置（自車位置）を記憶部３ｂに格納されている情報（地図、直線路、カーブ、登降坂、高速道路、道路状況等）に照会することで自車両２１が現在走行している道路の種別を判定し、変化周期設定部３２は、取得・判定・予測部３１が判定した道路の種別に応じて変化周期Ａを設定すればよい。
【００３９】
先読み距離算出部３３は、先読み距離Ｌを算出するものである。ここで、先読み距離Ｌは、自車両２１の前方を走行する先行車両群２５の平均速度Ｖａｖを算出するにあたり、速度を取得する先行車両群２５の範囲（区間）を定めるものである。先読み距離Ｌは、ここでは変化周期Ａと同様に、先読み距離算出部３３により変化周期Ａに応じて可変設定されるものとして説明するが予め実験等に基づいて固定値として設定しておいてもよい。
【００４０】
先読み距離算出部３３は、自車両２１の加減速度の変化周期Ａと、自車両２１の速度Ｖｎとに基づいて先読み距離Ｌを算出する。先読み距離算出部３３は、変化周期設定部３２が設定した変化周期Ａと、取得・判定・予測部３１が取得した自車両２１の速度Ｖｎとに基づいて先読み距離Ｌを算出する。先読み距離算出部３３は、自車両２１が現在の速度Ｖｎで変化周期Ａに相当する期間走行した際に自車両２１が進む距離として先読み距離Ｌを算出する。
【００４１】
平均速度算出部３４は、先行車両群２５の平均速度Ｖａｖを算出するものである。平均速度算出部３４は、自車両２１の現在地点から走行方向の前方へ先読み距離Ｌ先の地点までの範囲の車両を含む先行車両群２５の平均速度Ｖａｖを算出する。先読み距離算出部３３は、取得・判定・予測部３１が取得した自車両２１の現在地点から走行方向の前方へ先読み距離Ｌ先の地点までの範囲の各車両の速度に基づいて先行車両群２５の平均速度Ｖａｖを算出する。つまり、平均速度算出部３４は、自車両２１が現在の速度Ｖｎで変化周期Ａに相当する期間走行した際に自車両２１が進む距離の範囲（区間）内の先行車両群２５の平均速度Ｖａｖを算出することとなる。
【００４２】
そして、取得・判定・予測部３１は、先行車両群２５の平均速度Ｖａｖと、自車両２１と先行車両２２との車間距離Ｄｒとに基づいて、先行車両２２の挙動の予測、さらに言えば先行車両２２の加減速の予測、ひいては自車両２１の加減速の有無の判定を行う。取得・判定・予測部３１は、平均速度算出部３４が算出した先行車両群２５の平均速度Ｖａｖと、車間距離検出装置４から取得した車間距離Ｄｒとに基づいて加減速の予測を行う。
【００４３】
加減速度制御部３５は、加減速度調節アクチュエータ８の駆動を制御するものである。さらに具体的に言えば、加減速度調節アクチュエータ８をなすブレーキアクチュエータ８１、スロットルアクチュエータ８２に制御信号を送信しこれらの駆動を制御し、自車両２１の走行速度を自動制御する。加減速度制御部３５は、取得・判定・予測部３１による加減速の予測に応じてブレーキアクチュエータ８１、スロットルアクチュエータ８２の駆動を制御し、自車両２１を先行車両２２に追従させる追従制御を実行する。
【００４４】
本実施形態の加減速度制御部３５は、自車両２１に対する加減速要求操作、例えば、アクセルペダルの踏み込み操作（さらに言い換えればアクセル開度）にかかわらず自車両２１に作用する制駆動力（制駆動トルク）を制御し自車両２１の加減速を調節することで追従制御を実行する。つまり、加減速度制御部３５は、この追従制御においては、スロットルアクチュエータ８２を制御して、一般的な制御ではアクセル開度に応じて定まるスロットル開度を運転者によるアクセルペダルの操作とは独立して増減することで自車両２１の加速度を調節する。また、加減速度制御部３５は、この追従制御においては、ブレーキアクチュエータ８１を制御して、一般的な制御ではブレーキペダルの操作量に応じて定まるブレーキ油圧を運転者によるブレーキペダルの操作とは独立して増減することで自車両２１の減速度を調節する。これにより、本実施形態の車両走行制御装置１は、自車両２１に対する運転者の加減速要求操作にかかわらず、自動的に自車両２１と先行車両２２との間の車間距離Ｄｒを所定の距離に維持する追従制御を実行することができる。
【００４５】
本実施形態の取得・判定・予測部３１は、実際には、加減速の予測に相当する判定として、車間距離Ｄｒの増減判定と、自車両２１の速度Ｖｎと先行車両群２５の平均速度Ｖａｖと大小関係の判定を行うことで、結果として加減速の予測を行うようにしている。そして、加減速度制御部３５は、加減速の予測に相当する判定として、取得・判定・予測部３１による車間距離Ｄｒの増減判定と自車両２１の速度Ｖｎと先行車両群２５の平均速度Ｖａｖと大小関係の判定の判定結果に応じて、ブレーキアクチュエータ８１、スロットルアクチュエータ８２の駆動を制御し、自車両２１の加減速を調節することで、自車両２１を先行車両２２に追従させ自車両２１と先行車両２２との間の車間距離Ｄｒを所定の距離に維持する追従制御を実行する。
【００４６】
具体的には、取得・判定・予測部３１は、車間距離Ｄｒが増加しかつ自車両２１の速度Ｖｎが先行車両群２５の平均速度Ｖａｖより小さいと判定した場合、先行車両２２が加速すると予測できることから、自車両２１の加速が必要であると判定する。そして、加減速度制御部３５は、加減速度調節アクチュエータ８を制御し、車間距離Ｄｒを小さくするために自車両２１を加速する追従制御、すなわち、追従加速制御を実行する。これにより、車両走行制御装置１は、車間距離Ｄｒを適正な距離で維持することができる。
【００４７】
取得・判定・予測部３１は、車間距離Ｄｒが増加しかつ自車両２１の速度Ｖｎが先行車両群２５の平均速度Ｖａｖより大きいと判定した場合、先行車両２２が再減速すると予測できることから、自車両２１の大きな加速は必要ないと判定する。そして、加減速度制御部３５は、加減速度調節アクチュエータ８を制御し、車間距離Ｄｒが小さくならないように、自車両２１の加速を抑制する追従制御、すなわち、追従加速抑制制御を実行する。加減速度制御部３５は、この追従加速抑制制御においては、少なくとも車間距離Ｄｒが増加しかつ自車両２１の速度Ｖｎが先行車両群２５の平均速度Ｖａｖより小さい場合の追従加速制御と比較して自車両２１の加速を抑制する。ここでは、加減速度制御部３５は、加減速度をほぼ０とし、自車両２１の速度を現状で維持し車間距離Ｄｒを現状で維持する。これにより、車両走行制御装置１は、車間距離Ｄｒが大きくなった場合であっても先行車両２２がその後に減速すると予測される場合に自車両２１の無駄な加速を抑制することができる。
【００４８】
取得・判定・予測部３１は、車間距離Ｄｒが減少しかつ自車両２１の速度Ｖｎが先行車両群２５の平均速度Ｖａｖより大きいと判定した場合、先行車両２２が減速すると予測できることから、自車両２１の減速が必要であると判定する。そして、加減速度制御部３５は、加減速度調節アクチュエータ８を制御し、車間距離Ｄｒを大きくするために自車両２１を減速する追従制御、すなわち、追従減速制御を実行する。これにより、車両走行制御装置１は、車間距離Ｄｒを適正な距離で維持することができる。
【００４９】
取得・判定・予測部３１は、車間距離Ｄｒが減少しかつ自車両２１の速度Ｖｎが先行車両群２５の平均速度Ｖａｖより小さいと判定した場合、先行車両２２が再加速すると予測できることから、自車両２１の大きな減速は必要ないと判定する。そして、加減速度制御部３５は、加減速度調節アクチュエータ８を制御し、車間距離Ｄｒが大きくならないように、自車両２１の減速を抑制する追従制御、すなわち、追従減速抑制制御を実行する。加減速度制御部３５は、この追従減速抑制制御においては、少なくとも車間距離Ｄｒが減少しかつ自車両２１の速度Ｖｎが先行車両群２５の平均速度Ｖａｖより大きい場合の追従減速制御と比較して自車両２１の減速を抑制する。ここでは、加減速度制御部３５は、加減速度をほぼ０とし、自車両２１の速度を現状で維持し車間距離Ｄｒを現状で維持する。これにより、車両走行制御装置１は、車間距離Ｄｒが小さくなった場合であっても先行車両２２がその後に加速すると予測される場合に自車両２１の無駄な減速を抑制することができる。
【００５０】
次に、図３のフローチャートを参照して、本実施形態に係る車両走行制御装置１の追従制御の一例を説明する。なお、これらの制御ルーチンは、数ｍｓないし数十ｍｓ毎の制御周期で繰り返し実行される。
【００５１】
まず、取得・判定・予測部３１は、走行状態検出装置７が検出した自車両２１の速度Ｖｎを取得する（Ｓ１００）。
【００５２】
次に、取得・判定・予測部３１は、走行状態検出装置７から変化周期Ａを設定するための操作スイッチの選択信号、クルーズコントロールなどにおいて運転者の任意に設定される追従車間距離の設定値、自車位置検出装置５から自車両２１の現在位置（自車位置）などを取得し、変化周期設定部３２は、これらに応じて変化周期Ａを設定する（Ｓ１０２）。
【００５３】
次に、先読み距離算出部３３は、Ｓ１００にて取得・判定・予測部３１が取得した自車両２１の速度Ｖｎと、Ｓ１０２にて変化周期設定部３２が設定した変化周期Ａとに基づいて先読み距離Ｌを算出する（Ｓ１０４）。
【００５４】
次に、取得・判定・予測部３１は、Ｓ１０４にて算出された先読み距離Ｌに基づいて、速度情報を取得する前方の車両を決定し（Ｓ１０６）、自車両２１の現在地点から走行方向の前方へ先読み距離Ｌ先の地点までの範囲の各車両の速度情報を速度取得装置６から取得する（Ｓ１０８）。
【００５５】
次に、平均速度算出部３４は、Ｓ１０８にて取得・判定・予測部３１が取得した自車両２１の現在地点から走行方向の前方へ先読み距離Ｌ先の地点までの範囲の各車両の速度情報に基づいて先行車両群２５の平均速度Ｖａｖを算出する（Ｓ１１０）。
【００５６】
次に、取得・判定・予測部３１は、車間距離検出装置４が検出した自車両２１と先行車両２２との車間距離Ｄｒを取得する（Ｓ１１２）。
【００５７】
次に、取得・判定・予測部３１は、Ｓ１１２で取得した車間距離Ｄｒが前回の制御周期で取得した車間距離Ｄｒより増加したか否かを判定する（Ｓ１１４）。
【００５８】
取得・判定・予測部３１は、車間距離Ｄｒが前回の制御周期で取得した車間距離Ｄｒより増加していないと判定した場合（Ｓ１１４：Ｎｏ）、Ｓ１１２で取得した車間距離Ｄｒが前回の制御周期で取得した車間距離Ｄｒより減少したか否かを判定する（Ｓ１１６）。
【００５９】
取得・判定・予測部３１は、車間距離Ｄｒが前回の制御周期で取得した車間距離Ｄｒより減少していないと判定した場合（Ｓ１１６：Ｎｏ）、現在の制御周期を終了し次の制御周期に移行する。
【００６０】
取得・判定・予測部３１は、Ｓ１１６にて車間距離Ｄｒが前回の制御周期で取得した車間距離Ｄｒより減少していると判定した場合（Ｓ１１６：Ｙｅｓ）、Ｓ１００で取得した自車両２１の速度ＶｎがＳ１１０で算出された平均速度Ｖａｖ以下であるか否かを判定する（Ｓ１１８）。
【００６１】
取得・判定・予測部３１は、自車両２１の速度Ｖｎが平均速度Ｖａｖより大きいと判定した場合（Ｓ１１８：Ｎｏ）、自車両２１の減速が必要であると判定する。そして、加減速度制御部３５は、加減速度調節アクチュエータ８を制御し、車間距離Ｄｒを大きくするために自車両２１を減速する追従減速制御を実行して（Ｓ１２０）、現在の制御周期を終了し次の制御周期に移行する。
【００６２】
取得・判定・予測部３１は、Ｓ１１８にて自車両２１の速度Ｖｎが平均速度Ｖａｖ以下であると判定した場合（Ｓ１１８：Ｙｅｓ）、自車両２１の大きな減速は必要ないと判定する。そして、加減速度制御部３５は、加減速度調節アクチュエータ８を制御し、自車両２１の減速を抑制する追従減速抑制制御、ここでは、何もせずに現在の自車両２１の運転状態をそのまま維持する制御を実行して、現在の制御周期を終了し次の制御周期に移行する。
【００６３】
取得・判定・予測部３１は、Ｓ１１４にて車間距離Ｄｒが前回の制御周期で取得した車間距離Ｄｒより増加したと判定した場合（Ｓ１１４：Ｙｅｓ）、Ｓ１００で取得した自車両２１の速度ＶｎがＳ１１０で算出された平均速度Ｖａｖ以上であるか否かを判定する（Ｓ１２２）。
【００６４】
取得・判定・予測部３１は、自車両２１の速度Ｖｎが平均速度Ｖａｖより小さいと判定した場合（Ｓ１２２：Ｎｏ）、自車両２１の加速が必要であると判定する。そして、加減速度制御部３５は、加減速度調節アクチュエータ８を制御し、車間距離Ｄｒを小さくするために自車両２１を加速する追従加速制御を実行して（Ｓ１２４）、現在の制御周期を終了し次の制御周期に移行する。
【００６５】
取得・判定・予測部３１は、Ｓ１２２にて自車両２１の速度Ｖｎが平均速度Ｖａｖ以上であると判定した場合（Ｓ１２２：Ｙｅｓ）、自車両２１の大きな加速は必要ないと判定する。そして、加減速度制御部３５は、加減速度調節アクチュエータ８を制御し、自車両２１の加速を抑制する追従加速抑制制御、ここでは、何もせずに現在の自車両２１の運転状態をそのまま維持する制御を実行して、現在の制御周期を終了し次の制御周期に移行する。
【００６６】
上記のように構成される車両走行制御装置１は、先行車両２２が急な加減速を行って車間距離Ｄｒが変動した場合であっても、その後の先行車両２２の加減速を予測することができ、これに応じて自車両２１の加減速の有無を判断することができるので、自車両２１の無駄な加減速を抑制し自車両２１の燃費を向上させることができる。
【００６７】
このとき、本実施形態の車両走行制御装置１は、自車両２１の加減速度の変化周期Ａと自車両２１の速度Ｖｎとに基づいて先読み距離Ｌを設定し、自車両２１の現在地点から走行方向の前方へ先読み距離Ｌ先の地点までの範囲の車両を含む先行車両群２５の平均速度Ｖａｖを算出しこの先行車両群２５の平均速度Ｖａｖと車間距離Ｄｒとに基づいて追従制御を実行する。このため、車両走行制御装置１は、先行車両群２５の平均速度Ｖａｖを算出するための速度情報を先読み距離Ｌに応じた範囲（区間）内の先行車両群２５の各車両の速度情報に絞ることができることから、必要な速度情報、ひいては演算量が多くなりすぎることを防止することができると共に、自車両２１の現在地点から離れすぎた地点の車両の速度情報の影響を受けることを抑制することができ、自車両２１の加減速の頻度が抑制されすぎることを防止することができ、より精度の高い追従制御を実現することができる。
【００６８】
ここで例えば、自車両２１と先行車両２２との間の車間距離及び自車両２１と先行車両２２のさらに前を走行している先々行車両２３との間の車間距離に基づいて自車両２１の加減速度を調節し、自車両２１と先行車両２２との車間距離を設定距離範囲に維持する追従制御を実行する車両走行制御装置（以下、特に断りのない限り「比較例に係る車両走行制御装置」という。）を仮定する。この比較例に係る車両走行制御装置は、例えば、自車両２１と先行車両２２との車間距離が大きくなった場合でも、先行車両２２と先々行車両２３との車間距離が小さく先行車両２２が減速すると予測される場合は、自車両２１を加速せず安定した速度で走行させる。また、この比較例に係る車両走行制御装置は、例えば、自車両２１と先行車両２２との車間距離が小さくなった場合でも、先行車両２２と先々行車両２３との車間距離が大きく先行車両２２が加速すると予測される場合は、自車両２１を減速せず安定した速度で走行させる。
【００６９】
そして、自車両２１の後方を走行する後方車両もこの比較例に係る車両走行制御装置が適用され同様の追従制御を実行していたと仮定すると、例えば、自車両２１と先行車両２２との車間距離が拡大、自車両２１と後方車両との車間距離が縮小しても、後方車両は減速を開始しないおそれがある。そして例えば、自車両２１が先々行車両２３の車間距離情報の影響で加速しないでいると、自車両２１と後方車両とが接近し、後方車両は大きな減速が必要になり、この結果、乗員が加減速により不快感を受けるおそれがある共に燃費も悪化するおそれがある。
【００７０】
これは自車両２１に適用された比較例に係る車両走行制御装置は、自車両２１と先行車両２２との車間距離情報及び先行車両２２と先々行車両２３との車間距離情報をもとに加減速の判断をしているのに対して、後方車両に適用された比較例に係る車両走行制御装置は、結果的には自車両２１が加減速するかの予測を先行車両２２と自車両２１との車間距離情報だけで行うこととなることから、自車両２１が現在の状態から加減速するか否かの判断に食い違いが生じるおそれがあるためである。これにより、後方車両に適用された比較例に係る車両走行制御装置において、誤った加減速判断を行ってしまうおそれがある。そして、通常、このような比較例に係る車両走行制御装置では、車間距離が予め設定された余裕距離より小さくなれば、減速制御を行うようにしているが、判断を誤り車間距離が小さくなった分だけ、大きな減速度が必要になり走行速度が安定しなくなるおそれがある。後方車両に適用された比較例に係る車両走行制御装置が上記の手法により正確な判断を行うためには、実際には後方車両の先々々行車両と先々行車両との車間距離情報が必要となり、さらに後方の車両は、順に必要な車間距離情報が増加してしまう。つまり、比較例に係る車両走行制御装置では、車間距離情報の増加に伴って加減速判断のロジックが複雑になり、演算負荷増加による演算遅れや演算性能向上のための製造コストの増加を招くおそれがある。
【００７１】
しかしながら、本実施形態の車両走行制御装置１は、車間距離情報だけでなく、先行車両群２５の平均速度Ｖａｖと車間距離Ｄｒとに基づいて自車両２１の加減速の有無の判断をしていることから、自車両２１の後方車両が同様の追従制御を行っていた場合であっても、後方車両における加減速の有無の誤った判断を抑制することができ、後方車両の無駄な加減速も抑制することができ、さらに、加減速を判断するロジックを複雑化することなく後方車両の無駄な加減速も抑制することができることから、演算負荷増加による演算遅れや製造コストの増加も防止することができる。
【００７２】
以上で説明した本発明の実施形態に係る車両走行制御装置１によれば、少なくとも自車両２１の走行方向の前方を走行する先行車両２２とこの先行車両２２の走行方向の前方を走行する先々行車両２３とを含む先行車両群２５の平均速度Ｖａｖと、自車両２１と先行車両２２との車間距離Ｄｒとに基づいて、自車両２１を先行車両２２に追従させる追従制御を実行する。
【００７３】
したがって、車両走行制御装置１は、先行車両群２５の平均速度Ｖａｖと車間距離Ｄｒとに基づいて、例えば、先行車両群２５の影響による先行車両２２の挙動を予測し、自車両２１の加減速の判断の精度を向上することができ、無駄な加減速を抑制して、先行車両２２の状況に応じた適正な追従制御を実行することができる。また、これにより、車両走行制御装置１は、自車両２１の燃費やドライバビリティを向上できる。
【００７４】
［実施形態２］
図４は、実施形態２に係る車両走行制御装置の概略構成を示すブロック図、図５は、実施形態２に係る車両走行制御装置における追従制御の一例を説明するフローチャートである。実施形態２に係る車両走行制御装置は、追従制御の実行態様が実施形態１に係る車両走行制御装置とは異なる。その他、上述した実施形態と共通する構成、作用、効果については、重複した説明はできるだけ省略するとともに、同一の符号を付す。
【００７５】
図４に示す本実施形態に係る車両走行制御装置２０１は、自車両２１に対する加減速要求操作の操作量と実際に自車両２１に作用させる加減速度との関係を変更し自車両２１の加減速を調節することで追従制御を実行する。
【００７６】
本実施形態の車両走行制御装置２０１の制御装置本体３は、機能概念的に処理部３ａに、さらにマップ切替部２３６が設けられる。また、本実施形態の車両走行制御装置２０１の加減速度調節アクチュエータ２０８は、ブレーキアクチュエータ８１、スロットルアクチュエータ８２にかえて、自車両２１が走行用動力源として搭載する回転電機２８３を含んで構成される。
【００７７】
回転電機２８３は、上述したように電力の供給により駆動し電気エネルギを機械エネルギに変換して出力する電動機としての機能（力行機能）と機械エネルギを電気エネルギに変換する発電機としての機能（回生機能）とを兼ね備えたものである。加減速度調節アクチュエータ２０８をなす回転電機２８３は、制御装置本体３の加減速度制御部３５によって力行駆動させられた際に自車両２１を加速させる装置（言い換えれば駆動力発生装置）として作動する一方、制御装置本体３によって回生駆動させられた際に自車両２１を減速させる装置（言い換えれば制動力発生装置）として作動する。回転電機２８３は、基本的には、自車両２１に対する加減速要求操作の操作量に相当するアクセル開度に応じてその出力の大きさが設定される。つまり、基本的には、加減速度制御部３５は、自車両２１に対する運転者からの加減速要求操作の操作量に相当するアクセル開度に応じて回転電機２８３が発生させる出力制駆動トルクを調節する。
【００７８】
そして、マップ切替部２３６は、自車両２１に対する加減速要求操作の操作量と実際に自車両２１に作用させる加減速度との関係を変更するものである。マップ切替部２３６は、例えば、自車両２１に対する加減速要求操作の操作量に相当するアクセル開度と回転電機２８３が発生させる出力制駆動トルクとの関係を記述した加減速マップを取得・判定・予測部３１による判定に応じて切り替えることで、自車両２１に対する加減速要求操作の操作量と実際に自車両２１に作用させる加減速度との関係を変更し自車両２１の加減速を調節し先行車両群２５の平均速度Ｖａｖと車間距離Ｄｒとに基づいた追従制御を実行する。アクセル開度と回転電機２８３が発生させる出力制駆動トルクとの関係を記述した加減速マップは、例えば、上述した追従加速制御、追従加速抑制制御、追従減速制御、追従減速抑制制御ごとに記憶部３ｂに格納されており、加減速度制御部３５が参照する加減速マップは、マップ切替部２３６により状況に応じて適宜切り替えられる。
【００７９】
次に、図５のフローチャートを参照して、本実施形態に係る車両走行制御装置２０１の追従制御の一例を説明する。なお、ここでも実施形態１の車両走行制御装置１と同様なステップについてはその説明をできるだけ省略する。
【００８０】
取得・判定・予測部３１は、Ｓ１１８にて、自車両２１の速度Ｖｎが平均速度Ｖａｖより大きいと判定した場合（Ｓ１１８：Ｎｏ）、自車両２１の減速が必要であると判定する。そして、マップ切替部２３６は、アクセル開度と回転電機２８３が発生させる出力制駆動トルクとの関係を記述した加減速マップをアクセルペダルのＯＦＦ時（アクセル開度が０の状態）の制動トルクが通常よりも大きく設定された追従減速制御用の加減速マップに設定する。加減速度制御部３５は、この追従減速制御用の加減速マップに基づいて加減速度調節アクチュエータ２０８をなす回転電機２８３を制御し、車間距離Ｄｒを大きくしやすくするためにアクセルペダルのＯＦＦ時の回生ブレーキ量を相対的に増加させることで、自車両２１を減速する追従減速制御を実行して（Ｓ２２０）、現在の制御周期を終了し次の制御周期に移行する。
【００８１】
取得・判定・予測部３１は、Ｓ１１８にて自車両２１の速度Ｖｎが平均速度Ｖａｖ以下であると判定した場合（Ｓ１１８：Ｙｅｓ）、自車両２１の大きな減速は必要ないと判定する。そして、マップ切替部２３６は、アクセル開度と回転電機２８３が発生させる出力制駆動トルクとの関係を記述した加減速マップをアクセルペダルのＯＦＦ時（アクセル開度が０の状態）の制動トルクが通常の大きさに設定された追従減速抑制制御用の加減速マップ、ここでは通常の加減速マップに設定する。加減速度制御部３５は、この追従減速抑制制御用の加減速マップに基づいて加減速度調節アクチュエータ２０８をなす回転電機２８３を制御し、自車両２１を過度に減速させず車間距離Ｄｒを大きくしにくくするためにアクセルペダルのＯＦＦ時の回生ブレーキ量を相対的に減少させ、ここでは通常の回生ブレーキ量を発生させることで、自車両２１の減速を抑制する追従減速抑制制御を実行して、現在の制御周期を終了し次の制御周期に移行する。
【００８２】
取得・判定・予測部３１は、Ｓ１２２にて自車両２１の速度Ｖｎが平均速度Ｖａｖ以上であると判定した場合（Ｓ１２２：Ｙｅｓ）、自車両２１の大きな加速は必要ないと判定する。そして、マップ切替部２３６は、アクセル開度と回転電機２８３が発生させる出力制駆動トルクとの関係を記述した加減速マップをアクセル開度に対する出力駆動トルクが通常よりも小さく設定された追従加速抑制制御用の加減速マップに設定する。加減速度制御部３５は、この追従加速抑制制御用の加減速マップに基づいて加減速度調節アクチュエータ２０８をなす回転電機２８３を制御し、過度に加速させず車間距離Ｄｒを小さくしにくくするためにアクセル開度に対する出力駆動トルクを相対的に減少させることで、自車両２１の加速を抑制する追従加速抑制制御を実行して（Ｓ２２４）、現在の制御周期を終了し次の制御周期に移行する。
【００８３】
取得・判定・予測部３１は、Ｓ１２２にて、自車両２１の速度Ｖｎが平均速度Ｖａｖより小さいと判定した場合（Ｓ１２２：Ｎｏ）、自車両２１の加速が必要であると判定する。マップ切替部２３６は、アクセル開度と回転電機２８３が発生させる出力制駆動トルクとの関係を記述した加減速マップをアクセル開度に対する出力駆動トルクが通常の大きさに設定された追従加速制御用の加減速マップ、ここでは追従減速抑制制御用の加減速マップと同じ通常の加減速マップに設定する。加減速度制御部３５は、この追従加速制御用の加減速マップに基づいて加減速度調節アクチュエータ２０８をなす回転電機２８３を制御し、車間距離Ｄｒを小さくしやすくするためにアクセル開度に対する出力駆動トルクを相対的に増加させ、ここでは通常の出力駆動トルクを発生させることで、自車両２１を加速する追従加速制御を実行して、現在の制御周期を終了し次の制御周期に移行する。
【００８４】
以上で説明した本発明の実施形態に係る車両走行制御装置２０１によれば、自車両２１に対する加減速要求操作の操作量としてのアクセル開度と実際に自車両２１に作用させる加減速度との関係を変更し自車両２１の加減速を調節することで追従制御を実行する。したがって、車両走行制御装置２０１は、自車両２１に対する運転者の加減速要求操作に対して、これと連動して自車両２１の加減速度を修正して自車両２１と先行車両２２との間の車間距離Ｄｒを所定の距離に維持する追従制御を実行することができる。
【００８５】
つまり、車両走行制御装置２０１では、運転者の自車両２１に対する加減速要求操作（アクセルペダルの踏み込み操作等）に応じて自車両２１が加減速するが、この加減速要求操作の操作量と出力制駆動トルクとの関係が先行車両２２の挙動（加減速予測）などに応じて適正な関係に調節される。これにより、車両走行制御装置２０１は、運転者の自車両２１に対する加減速要求に従いつつも、無駄な加減速を抑制して、先行車両２２の状況に応じた適正な追従制御を実行することができ、自車両２１の燃費やドライバビリティを向上できる。また、上記の車両走行制御装置２０１では、回生ブレーキも有効活用できる。
【００８６】
なお、上述した本発明の実施形態に係る車両走行制御装置は、上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。本発明の実施形態に係る車両走行制御装置は、以上で説明した実施形態を複数組み合わせることで構成してもよい。
【００８７】
以上の説明では、制御装置本体３は、自車両２１（車両２）に搭載された形態で処理を行う場合を例示して説明したが、これに限らず、例えば、制御装置本体３を自車両２１の外部に設けられる装置として構成し、自車両２１からのネットワーク経由の要求に応じて処理を行い、その処理結果を当該自車両２１に返却するように構成してもよい。 また、装置の分散・統合の具体的形態は図示するものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷等に応じた任意の単位で、機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
以上のように、本発明に係る車両走行制御装置は、先行車両の状況に応じた適正な追従制御を実行することができるものであり、自車両を先行車両に追従させる追従制御を実行する種々の車両走行制御装置に用いて好適である。
【符号の説明】
【００８９】
１、２０１ 車両走行制御装置
２ 車両
３ 制御装置本体
４ 車間距離検出装置
５ 自車位置検出装置
６ 速度取得装置
７ 走行状態検出装置
８、２０８ 加減速度調節アクチュエータ
２１ 自車両
２２ 先行車両
２３ 先々行車両
２５ 先行車両群
３１ 取得・判定・予測部
３２ 変化周期設定部
３３ 先読み距離算出部
３４ 平均速度算出部
３５ 加減速度制御部
２３６ マップ切替部
Ａ 変化周期
Ｄｒ 車間距離
Ｌ 先読み距離
Ｖａｖ 平均速度
Ｖｎ 速度
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも自車両の走行方向の前方を走行する先行車両と当該先行車両の走行方向の前方を走行する先々行車両とを含む先行車両群の平均の速度と、前記自車両と前記先行車両との車間距離とに基づいて、前記自車両を前記先行車両に追従させる追従制御を実行することを特徴とする、
車両走行制御装置。
【請求項２】
前記自車両に対する加減速要求操作にかかわらず前記自車両の加減速を調節することで前記追従制御を実行する、
請求項１に記載の車両走行制御装置。
【請求項３】
前記自車両に対する加減速要求操作の操作量と実際に前記自車両に作用させる加減速度との関係を変更し前記自車両の加減速を調節することで前記追従制御を実行する、
請求項１に記載の車両走行制御装置。
【請求項４】
前記自車両の加減速度の変化周期と前記自車両の速度とに基づいて先読み距離を設定し、前記自車両の現在地点から走行方向の前方へ前記先読み距離先の地点までの範囲の車両を含む前記先行車両群の平均の速度を算出し当該先行車両群の平均の速度と前記車間距離とに基づいて前記追従制御を実行する、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の車両走行制御装置。
【請求項５】
前記車間距離が増加しかつ前記自車両の速度が前記先行車両群の平均の速度より小さい場合に前記自車両を加速する前記追従制御を実行し、
前記車間距離が増加しかつ前記自車両の速度が前記先行車両群の平均の速度より大きい場合に少なくとも前記車間距離が増加しかつ前記自車両の速度が前記先行車両群の平均の速度より小さい場合と比較して前記自車両の加速を抑制する前記追従制御を実行し、
前記車間距離が減少しかつ前記自車両の速度が前記先行車両群の平均の速度より大きい場合に前記自車両を減速する前記追従制御を実行し、
前記車間距離が減少しかつ前記自車両の速度が前記先行車両群の平均の速度より小さい場合に少なくとも前記車間距離が減少しかつ前記自車両の速度が前記先行車両群の平均の速度より大きい場合と比較して前記自車両の減速を抑制する前記追従制御を実行する、
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の車両走行制御装置。
【請求項１】
少なくとも自車両の走行方向の前方を走行する先行車両と当該先行車両の走行方向の前方を走行する先々行車両とを含む先行車両群の平均の速度と、前記自車両と前記先行車両との車間距離とに基づいて、前記自車両を前記先行車両に追従させる追従制御を実行することを特徴とする、
車両走行制御装置。
【請求項２】
前記自車両に対する加減速要求操作にかかわらず前記自車両の加減速を調節することで前記追従制御を実行する、
請求項１に記載の車両走行制御装置。
【請求項３】
前記自車両に対する加減速要求操作の操作量と実際に前記自車両に作用させる加減速度との関係を変更し前記自車両の加減速を調節することで前記追従制御を実行する、
請求項１に記載の車両走行制御装置。
【請求項４】
前記自車両の加減速度の変化周期と前記自車両の速度とに基づいて先読み距離を設定し、前記自車両の現在地点から走行方向の前方へ前記先読み距離先の地点までの範囲の車両を含む前記先行車両群の平均の速度を算出し当該先行車両群の平均の速度と前記車間距離とに基づいて前記追従制御を実行する、
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の車両走行制御装置。
【請求項５】
前記車間距離が増加しかつ前記自車両の速度が前記先行車両群の平均の速度より小さい場合に前記自車両を加速する前記追従制御を実行し、
前記車間距離が増加しかつ前記自車両の速度が前記先行車両群の平均の速度より大きい場合に少なくとも前記車間距離が増加しかつ前記自車両の速度が前記先行車両群の平均の速度より小さい場合と比較して前記自車両の加速を抑制する前記追従制御を実行し、
前記車間距離が減少しかつ前記自車両の速度が前記先行車両群の平均の速度より大きい場合に前記自車両を減速する前記追従制御を実行し、
前記車間距離が減少しかつ前記自車両の速度が前記先行車両群の平均の速度より小さい場合に少なくとも前記車間距離が減少しかつ前記自車両の速度が前記先行車両群の平均の速度より大きい場合と比較して前記自車両の減速を抑制する前記追従制御を実行する、
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の車両走行制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−９８６０４（Ｐ２０１１−９８６０４Ａ）
【公開日】平成２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２５３３６３（Ｐ２００９−２５３３６３）
【出願日】平成２１年１１月４日（２００９．１１．４）
【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２３年５月１９日（２０１１．５．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月４日（２００９．１１．４）
【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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