JP2008162564A - 車両用走行制御装置および車両用走行制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】先行車ロスト時に、追従用目標車速からカーブ通過用目標車速に自動的に切り替わってしまう。
【解決手段】車両コントローラ１０は、先行車と自車両との相対的な位置関係に基づいて第１の目標車速を算出するとともに、自車両がカーブ路を走行する際の第２の目標車速を予め算出する。また、車間距離検出装置１によって先行車が検出されているときは、第２の目標車速よりも第１の目標車速を優先して自車両の車速を制御するとともに、カーブ路で先行車が検出されなくなると、検出できなくなる直前の先行車のカーブ路に対する位置、および第２の目標車速に基づいて、自車両の車速を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、目標車速に基づいて、車両の走行を制御する装置および方法に関する。

従来、先行車に追従して走行する場合の第１の目標車速と、自車両前方の道路形状に応じた第２の目標車速とを演算し、低い方の目標車速に基づいて、車両速度を制御する装置が知られている（特許文献１参照）。この装置では、第１の目標車速に基づいて車両速度の制御を行っている際に、カーブ路で先行車を見失うと、目標車速を第１の目標車速から第２の目標車速に切り換える。

特開２００２−１２３８９８号公報

しかしながら、従来の技術では、先行車を見失った際に、先行車が通過したカーブ路の形状に関係なく目標車速を切り換えるので、目標車速が低下して、先行車においていかれるような違和感をドライバが感じる可能性があった。

本発明による車両用走行制御装置は、先行車と自車両との相対的な位置関係に応じた第１の目標車速を算出するとともに、自車両がカーブ路を走行する際の第２の目標車速を予め算出し、カーブ路を走行する際に、先行車を検出しているときは、第２の目標車速よりも第１の目標車速を優先して自車両の車速を制御するとともに、先行車を検出できなくなったときは、検出できなくなる直前の先行車のカーブ路に対する位置および第２の目標車速に基づいて、自車両の車速を制御することを特徴とする。

本発明による車両用走行制御装置によれば、カーブ路で先行車を見失った際に、見失う直前の先行車のカーブ路に対する位置および第２の目標車速に基づいて車速制御を行うので、見失った後に先行車がカーブ路をどのように走行するのか推定することができ、先行車においていかれるような違和感をドライバが感じるのを抑制することができる。

−第１の実施の形態−
図１は、第１の実施の形態における車両用走行制御装置の構成を示す図である。第１の実施の形態における車両用走行制御装置は、車間距離検出装置１と、車速センサ２と、ナビゲーション装置３と、エンジンコントローラ４と、ブレーキアクチュエータ５と、車両コントローラ１０とを備える。

車間距離検出装置１は、例えば、レーザレーダを備えており、自車両前方にレーザ光を送出し、反射光を受光することによって、先行車両を検出するとともに、先行車両までの車間距離を検出する。車速センサ２は、自車両の速度を検出する。

ナビゲーション装置３は、ＧＰＳユニット３１および地図データベース３２を少なくとも備え、目的地までの推奨ルートの演算や、車両の現在地付近の地図表示など、カーナビゲーション装置の一般的な処理を行う。ＧＰＳユニット３１は、図示しないＧＰＳ衛星から発信されるＧＰＳ信号を受信して、自車両の現在位置を検出する。地図データベース３２には、複数のスケール（縮尺率）の地図データが格納されている。地図データには、道路地図をノードおよびリンクで表現した道路データが含まれている。道路データでは、交差点にノードが対応し、各ノード間を結ぶ線分、すなわち道路区間がリンクに対応する。

エンジンコントローラ４は、車両コントローラ１０からの指示に基づいて、図示しないスロットルバルブのスロットル開度等を制御することにより、エンジンの出力を制御する。ブレーキアクチュエータ５は、車両コントローラ１０からの指示に基づいて、ブレーキを制御する。

図２は、車両コントローラ１０の内部構成を示すブロック図である。車両コントローラ１０は、マイクロコンピュータおよびその周辺部品により構成され、マイクロコンピュータのソフトウェア形態により構成される先行車検知判定部１１と、追従用目標車速演算部１２と、カーブ通過目標車速演算部１３と、カーブ通過目標車速補正部１４と、目標車速切替部１５と、車速制御部１６と、駆動軸トルク制御部１７とを備える。

先行車検知判定部１１は、車間距離検出装置１からの出力信号に基づいて、自車両の前方を走行している先行車を検出しているか否かを示す信号をカーブ通過目標車速補正部１４および目標車速切替部１５に出力する。追従用目標車速演算部１２は、先行車と自車両との相対的な位置関係に応じた目標車速、すなわち、先行車に追従して走行するための目標車速（第１の目標車速）を演算する。

カーブ通過目標車速演算部１３は、自車両前方のカーブ路の形状に基づいて、カーブ路を通過する際の目標車速（第２の目標車速）を演算する。カーブ通過目標車速補正部１４は、カーブ通過目標車速演算部１３によって演算される目標車速に基づいて、カーブ路で先行車をロストした場合の目標車速（第３の目標車速）を演算する。目標車速切替部１５は、追従用目標車速演算部１２によって演算される目標車速、および、カーブ通過目標車速補正部１４によって演算された目標車速のうち、一方の目標車速を選択して、車速制御部１６に出力する。

車速制御部１６は、車速センサ２によって検出される車速を、目標車速切替部１５によって選択された目標車速と一致させるための駆動軸トルク指令値を演算する。駆動軸トルク制御部１７は、車速制御部１６で演算される駆動軸トルク指令値に基づいて、エンジントルク指令値およびブレーキ液圧指令値を演算する。演算されたエンジントルク指令値は、エンジンコントローラ４に出力され、ブレーキ液圧指令値は、ブレーキアクチュエータ５に出力される。

図３は、第１の実施の形態における車両用走行制御装置によって行われる制御内容を示すフローチャートである。車両が起動すると、車両コントローラ１０は、ステップＳ１０の処理を開始する。ステップＳ１０からステップＳ４０までの処理は、カーブ通過目標車速演算部１３によって行われる。

ステップＳ１０では、自車走行路において、自車位置前方に存在するカーブ路のカーブ半径を算出する。始めに、カーブ通過目標車速演算部１３は、ＧＰＳユニット３１によって検出された車両位置を基準として、自車位置前方の所定範囲内の道路データを地図データベース３２から読み出す。図４は、地図データベース１２から読み出した道路データの一例を示す図である。地図データベース３２から読み出す道路データには、道路データに含まれる各ノードの緯度・経度、道路種別、道路幅、および、制限速度等のデータが含まれる。

次に、自車両が走行すると考えられる推定経路を特定する。例えば、ユーザがナビゲーション装置３に対して目的地を設定して、目的地までの推奨経路を演算している場合には、演算した推奨経路を推定経路とする。ユーザが目的地を設定していない場合には、道路種別や道路幅等のデータに基づいて、車両が進むと考えられる経路の優先順位を推定し、その中で最も優先順位の高い経路を推定経路として設定する。なお、この推定経路には、自車位置前方に、ｎ個（ｎは整数）のノードが含まれているものとする。

カーブ半径は、推定経路上の各ノードＮ_k（ｋ＝１，２，…，ｎ）を対象として算出する。例えば、ノードＮ_kの位置におけるカーブ半径は、ノードＮ_kと、その両隣のノードＮ_k-1およびＮ_k+1の位置座標に基づいて算出する。図５は、ノードＮ_k-1，Ｎ_k，Ｎ_k+1の３点を通る円の半径Ｒ_kを示す図である。ノードＮ_k-1，Ｎ_k，Ｎ_k+1の位置座標をそれぞれ、（Ｘ_k-1，Ｙ_k-1）、（Ｘ_k，Ｙ_k）、（Ｘ_k+1，Ｙ_k+1）とすると、半径Ｒ_kは、次式（１）により算出される。
Ｒ_k＝√（Ｘr²＋Ｙr²） （１）
ただし、
Ｘr＝（ＣaＹb−ＣbＹa）／（ＸaＹb−ＸbYa） （２）
Ｙr＝（ＣｂＸa−ＣaＸb）／（ＸaＹb−ＸbYa） （３）
Ｃa＝（Ｘa²−Ｙa²）／２ （４）
Ｃb＝（Ｘb²−Ｙb²）／２ （５）
Ｘa＝Ｘ_k-1−Ｘ_k （６）
Ｙa＝Ｙ_k-1−Ｙ_k （７）
Ｘb＝Ｘ_k+1−Ｘ_k （８）
Ｙb＝Ｙ_k+1−Ｙ_k （９）

各ノードＮ_k（ｋ＝１，２，…，ｎ）を対象としてカーブ半径Ｒ_kを算出すると、自車位置から各ノードＮ_kまでの距離Ｌ_kのデータとともに、（Ｎ₁，Ｌ₁，Ｒ₁）、（Ｎ₂，Ｌ₂，Ｒ₂）、…、（Ｎ_n，Ｌ_n，Ｒ_n）という形でメモリ（不図示）に記憶させておく。

ステップＳ１０に続くステップＳ２０では、自車両前方のカーブを、予め設定された横加速度α_y（例えば、α_y＝3.0ｍ／ｓ²）以下で走行するための通過可能車速Ｖ_ckを算出する。ノードＮ_kにおける通過可能車速Ｖ_ckは、次式（１０）により求められる。
Ｖ_ck＝√（α_y・Ｒ_k） （１０）
ただし、Ｒ_kは、ノードＮ_kの位置におけるカーブ半径である。

ステップＳ２０に続くステップＳ３０では、ステップＳ２０で算出した通過可能車速Ｖ_ck、および、図示しないメモリに格納されている、自車位置からノードＮ_kまでの距離Ｌ_kに基づいて、車両の現在地における制限車速Ｖ_cckを算出する。制限車速Ｖ_cckは、自車位置から、所定の減速度α_x（例えば、α_x＝1.0ｍ／ｓ²）で減速した時に、ノードＮ_kにおける車速が通過可能車速Ｖ_ckとなるような車速であり、次式（１１）により求められる。
Ｖ_cck＝√（Ｖ_ck ²＋２・α_x・Ｌ_k） （１１）

ステップＳ３０に続くステップＳ４０では、目標車速パターンを演算する。まず、推定経路上の各ノードを対象としてステップＳ３０で算出された制限車速Ｖ_cckのうち、最小値となるノードを特定する。ここでは、特定したノードをＮ_k ^*とし、ノードＮ_k ^*の通過可能車速をＶ_ck ^*、自車位置からノードＮ_k ^*までの距離をＬ_k ^*とする。

自車位置からノードＮ_k ^*までの目標減速度は、所定値α_xとし、ノードＮ_k ^*までの間で、自車位置からの距離Ｌの位置における目標車速は、次式（１２）で表せる。
Ｖ_ok ^*＝√｛２・α_x・（Ｌ₀ ^*−Ｌ）｝ （１２）
ただし、Ｌ₀ ^*は、次式（１３）で表される値である。
Ｌ₀ ^*＝（Ｖ_ck ^*2＋２・α_x・Ｌ_k ^*）／（２・α_x） （１３）

また、ノードＮ_k ^*以降の位置における目標車速は、次式（１４）により求める。式（１４）は、ノードＮ_kとノードＮ_k+1との間において、自車位置からの距離がＬの位置における目標車速である。また、式（１６）で表されるα_KK+1は、ノードＮ_kとノードＮ_k+1との間の目標減速度である。
Ｖ_KK+1＝√｛２α_KK+1（Ｌ₀−Ｌ）｝ （１４）
ただし、
Ｌ₀＝（Ｌ_K+1・Ｖ_ck ²−Ｌ_k・Ｖ_ck+1 ²）／（Ｖ_ck ²−Ｖ_ck+1 ²） （１５）
α_KK+1＝0.5・（Ｖ_ck ²−Ｖ_ck+1 ²）／（Ｌ_K+1−Ｌ_K） （１６）

上式（１２）および（１４）より、現在検知しているノードの範囲内で、自車位置からの距離Ｌに応じたカーブ通過目標車速を求めることができる。ここでは、カーブ通過目標車速をＶ_tcと表記する。

ステップＳ４０に続くステップＳ５０の処理は、追従用目標車速演算部１２によって行われる。ステップＳ５０では、先行車両に追従して走行するための目標車速Ｖ_tfを求める。この目標車速Ｖ_tfは、車間距離検出装置１によって検出される先行車までの車間距離Ｌを目標車間距離Ｌ_tに一致させるための目標車速である。目標車間距離Ｌ_tは、先行車の車速をＶ_p、確保したい車間時間をＴｈとすると、次式（１７）で表される。
Ｌ_t＝Ｖ_p×Ｔｈ （１７）
ただし、先行車の車速Ｖ_pは、自車両に対する先行車の相対速度Ｖ_Rおよび車速センサ２によって検出される自車両の速度Ｖ_hに基づいて求めることができる。相対速度Ｖ_Rは、先行車までの車間距離Ｌを時間微分することにより求めることができる。

目標車速Ｖ_tfに基づいて、実車速Ｖ_hを出力する車速制御系は、カットオフ周波数ω_Vの一次遅れ系にマッチングされているものとする。図６は、追従用目標車速演算部１２内部の制御ブロック構成を示す図である。目標車速Ｖ_tfは、次式（１８）により求めることができる。
Ｖ_tf＝Ｖ_R・ＫＶ−（Ｌ_t−Ｌ）・ＫＬ＋Ｖ_h （１８）
ただし、ＫＶおよびＫＬは、所定の制御ゲインである。

このとき、先行車の車速Ｖ_pから実車間距離Ｌまでの伝達特性ＧＬ（ｓ）は、次式（１９）で表される。
ＧＬ（ｓ）＝ＢＬ（ｓ）／ＡＬ（ｓ） （１９）
ただし、
ＢＬ（ｓ）＝ｓ＋Ｔｈ・ＫＬ・ω_V （２０）
ＡＬ（ｓ）＝ｓ²＋ＫＶ・ω_V・ｓ＋ＫＬ・ω_V （２１）
ただし、ｓはラプラス演算子である。

上式（１９）〜（２１）より、制御ゲインＫＶおよびＫＬを適当な値に設定することで、伝達特性ＧＬ（ｓ）を変更することができるので、先行車追従制御における車間距離応答特性を所望の応答特性に設定することができる。

ステップＳ５０に続くステップＳ６０の処理は、カーブ通過目標車速補正部１４および目標車速切替部１５によって行われる。ステップＳ６０では、車速制御部１６に出力する目標車速ＶＣＭＤを求める。ステップＳ６０で行う目標車速算出処理の詳細な内容を、図７に示すフローチャートを用いて説明する。

ステップＳ１００において、目標車速切替部１５は、先行車検知判定部１１から入力される信号に基づいて、先行車をロストしたか（見失ったか）否かを判定する。先行車をロストしたと判定すると、ステップＳ１１０に進み、ロストしていないと判定すると、ステップＳ１６０に進む。ステップＳ１６０において、目標車速切替部１５は、追従用目標車速演算部１２がステップＳ５０で算出した目標車速Ｖ_tfを車速指令値ＶＣＭＤに設定して、車速制御部１６に出力する。

一方、先行車をロストした場合、目標車速切替部１５は、カーブ通過目標車速補正部１４によって演算される目標車速を車速指令値ＶＣＭＤに設定して、車速制御部１６に出力する。ステップＳ１１０〜ステップＳ１５０の処理は、先行車ロスト時に、カーブ通過目標車速補正部１４が目標車速を算出する処理である。

ステップＳ１１０において、カーブ通過目標車速補正部１４は、先行車ロスト時の先行車の位置におけるカーブ半径Ｒ１を検出し、検出したカーブ半径Ｒ１が所定値より小さいか否かを判定する。図３に示すフローチャートのステップＳ１０では、自車両前方に存在するノードＮ_kの位置におけるカーブ半径Ｒ_kのデータを、ノードＮ_kまでの距離Ｌ_kのデータとともに、メモリに記憶させている。ここでは、先行車をロストした直前に車間距離検出装置１によって検出されていた車間距離Ｌに基づいて、メモリに記憶されている上記データを参照することにより、先行車ロスト時の先行車の位置におけるカーブ半径Ｒ１を求める。

続いて、求めたカーブ半径Ｒ１が所定値より小さいか否かを判定する。この所定値は、先行車ロスト時に先行車が走行していた道路がカーブと見なせるか否かを判定するためのしきい値であり、例えば、５００ｍである。先行車ロスト位置におけるカーブ半径Ｒ１が所定値より小さいと判定するとステップＳ１２０に進み、所定値以上であると判定すると、ステップＳ１５０に進む。

ステップＳ１５０では、先行車ロスト時の先行車の位置におけるカーブ半径が大きく、先行車が直線とみなせるような道路を走行していたため、カーブ通過目標車速補正部１４は、以下の方法により、車速指令値ＶＣＭＤを演算する。まず、先行車をロストした直前の自車両の加速度が０以上の場合（加速度が正または零の場合）には、所定の加速度α₁を加速度指令値α_sに代入する。一方、先行車をロストした直前の自車両の加速度が０より小さい場合（加速度が負の場合）、すなわち、自車両が減速していた場合には、所定の加速度α₂（α₁＞α₂）を加速度指令値α_sに代入する。所定の加速度α₁およびα₂は、実験などを行うことによって、予め適切な値を設定しておく。また、自車両の加速度は、車速センサ２によって検出される車速を時間微分することにより求める。

続いて、次式（２２）より、車速指令値ＶＣＭＤを算出する。算出された車速指令値ＶＣＭＤは、目標車速切替部１５で選択されて、車速制御部１６に出力される。
ＶＣＭＤ＝ＶＣＭＤ１＋Δｔ・α_s （２２）
ただし、Δｔは、車両コントローラ１０内部の制御周期であり、ＶＣＭＤ１は、１制御周期前に演算された車速指令値ＶＣＭＤである。

ここで、先行車を検出していない場合、自車両の速度を所定速度Ｖｑに保つ制御が行われる。すなわち、先行車が直線とみなせるような道路を走行している場合には、自車速が所定速度Ｖｑに到達するまで、加速度指令値α_sで車両を加速させる制御が行われることになる。従って、カーブ通過目標車速補正部１４は、式（２２）より算出される車速指令値ＶＣＭＤが所定速度Ｖｑに到達すると、所定速度Ｖｑを車速指令値ＶＣＭＤに設定する。

一方、ステップＳ１２０では、先行車をロストした位置におけるカーブ半径Ｒ１が、先行車ロスト位置より前方の位置におけるカーブ半径Ｒ２より小さいか否かを判定する。先行車ロスト位置より前方の位置とは、例えば、先行車ロスト位置より所定距離前方の位置である。ステップＳ１２０の判定を肯定するとステップＳ１３０に進み、否定するとステップＳ１４０に進む。

ステップＳ１３０で行う処理を図８を用いて説明する。図８は、先行車をロストした位置におけるカーブ半径Ｒ１が、先行車ロスト位置より前方の位置におけるカーブ半径Ｒ２より小さい場合の状況を説明するための図である。図８において、横軸は、車両進行方向における距離であり、二点鎖線ｃ１は、カーブ半径を示す線である。また、実線ｃ２は、図３に示すフローチャートのステップＳ４０で算出される目標車速Ｖ_tcであり、点線ｃ３は、ステップＳ５０で算出される目標車速Ｖ_tfである。点線ｃ４は、後述する先行車ロスト後の目標車速である。

図８において、先行車ロスト時の自車位置をＬ１、先行車ロスト時の先行車の位置をＬ２、先行車ロスト位置Ｌ２より前方の位置をＬ３とする。この場合、先行車ロスト位置Ｌ２のカーブ半径Ｒ１よりも、その先の位置Ｌ３のカーブ半径Ｒ２の方が大きいので、自車両は、先行車追従制御によって半径Ｒ１のカーブを通過できる車速となっている。すなわち、ロストした先行車は、カーブ半径が最も小さい地点を既に通過しているため、ロストした先行車に追従して走行していた自車両も、十分な減速が行われている。従って、先行車ロスト後の目標車速を、先行車追従用の目標車速Ｖ_tfから、カーブ通過目標車速Ｖ_tcまで低下させる必要はない。

カーブ通過目標車速補正部１４は、先行車ロスト時に車速センサ２によって検出される車速Ｖ_hと、先行車ロスト時の自車位置Ｌ１におけるカーブ通過目標車速Ｖ_tcとの差ΔＶ１を求め、自車両前方の各位置を対象として、カーブ通過目標車速演算部１３が算出した目標車速Ｖ_tcにΔＶ１を加算した車速を、先行車ロスト後の車速指令値ＶＣＭＤとする（図８の点線ｃ４参照）。すなわち、先行車ロスト後の車速指令値ＶＣＭＤは、カーブ通過目標車速Ｖ_tcよりΔＶ１だけ高い値となっている。算出された車速指令値ＶＣＭＤは、目標車速切替部１５で選択されて、車速制御部１６に出力される。

なお、車速を車速指令値ＶＣＭＤに追従させる制御を行う際に、先行車ロスト位置Ｌ２の前方の位置Ｌ３におけるカーブの緩さ度合に応じて、車速を車速指令値ＶＣＭＤに追従させるための減速度を設定してもよい。すなわち、カーブの緩さ度合が大きければ、減速度を小さく（減速度合を弱く）し、カーブの緩さ度合が小さければ、減速度を大きく（減速度合を強く）する。カーブの緩さ度合は、例えば、先行車ロスト位置Ｌ２のカーブ半径Ｒ１と、位置Ｌ３のカーブ半径Ｒ２との比Ｒ２／Ｒ１に基づいて判断することができる。すなわち、Ｒ２／Ｒ１の値が大きいほど、先行車ロスト位置Ｌ２の前方の位置Ｌ３におけるカーブの緩さ度合は大きく、Ｒ２／Ｒ１の値が１に近いほど、カーブの緩さ度合が小さいと判定する。

ステップＳ１４０で行う処理を図９を用いて説明する。図９は、先行車をロストした位置におけるカーブ半径Ｒ１が、先行車ロスト位置より前方の位置におけるカーブ半径Ｒ２より大きい場合の状況を説明するための図である。図９において、横軸は、車両進行方向における距離であり、二点鎖線ｃ５は、カーブ半径を示す線である。また、実線ｃ６は、図３に示すフローチャートのステップＳ４０で算出される目標車速Ｖ_tcであり、点線ｃ７は、ステップＳ５０で算出される目標車速Ｖ_tfである。点線ｃ８は、先行車をロストした後の目標車速を示す線である。

図９において、先行車ロスト時の自車位置をＬ１、先行車ロスト時の先行車の位置をＬ２、先行車ロスト位置Ｌ２より前方の位置をＬ３とする。この場合、先行車ロスト位置Ｌ２のカーブ半径Ｒ１よりも、その先の位置Ｌ３のカーブ半径Ｒ２の方が小さいので、先行車はカーブ半径が最も小さい地点をまだ通過しておらず、先行車はその後、減速することが予想される。従って、この場合には、先行車ロスト時の自車速Ｖ０から、ステップＳ４０でカーブ通過目標車速演算部１３が算出した目標車速Ｖ_tcになるまで、所定の減速度α_sで車両を減速させる制御を行う。

所定の減速度α_sは、少なくとも先行車ロスト時の自車両の減速度と同じかそれより大きい（減速度合が強い）値に設定する。ここでは、先行車ロスト時の減速度に対応する所定の減速度α_sを実験等によって求めて、予めデータ化しておき、このデータと、先行車ロスト時の減速度とに基づいて、所定の減速度α_sを求める。

カーブ通過目標車速補正部１４は、自車速がカーブ通過目標車速Ｖ_tcと一致するまでは、所定の減速度α₃に基づいて、上式（２２）より、車速指令値ＶＣＭＤを算出する。すなわち、先行車ロスト後は、先行車追従用の目標車速Ｖ_tfから、所定の減速度α_sで減速制御が行われて、自車速がカーブ通過目標車速Ｖ_tcまで低下すると、その後は、カーブ通過目標車速Ｖ_tcが車速指令値ＶＣＭＤに設定される。カーブ通過目標車速補正部１４によって算出された車速指令値ＶＣＭＤは、目標車速切替部１５で選択されて、車速制御部１６に出力される。

図７に示すフローチャートにおいて、ステップＳ１３０、Ｓ１４０、Ｓ１５０、または、Ｓ１６０の処理が行われると、図３に示すフローチャートのステップＳ７０に進む。

ステップＳ７０において、車速制御部１６は、ステップＳ６０で算出した車速指令値ＶＣＭＤに対応する駆動力指令値ＦＷＣＭＤを算出する。ここでは、駆動力制御系の伝達遅れは、無視できるものとする。

図１０は、車速制御部１６内部の制御ブロック構成を示す図である。車速制御系から見た制御対象は、次式で示すように、入力が駆動トルク指令値ＴＷＣＭＤ、出力が車速Ｖ_hであり、外乱が空気抵抗と転がり抵抗の和ＦＤと勾配抵抗ＦＧとなる。
Ｖ_sp（ｓ）＝ＧＰ（ｓ）・｛ＴＷＣＭＤ（ｓ）／ＲＷ＋ＦＧ（ｓ）＋ＦＤ（ｓ）｝ （２３）
ＧＰ（ｓ）＝１／（Ｍ・ｓ） （２４）
ただし、ＲＷはタイヤ半径、Ｍは車重である。

上式（２３）において、空気抵抗と転がり抵抗の和ＦＤは、次式（２５）に基づいて予め計算しておいて、駆動力指令値に加えることで、空気抵抗と転がり抵抗の影響を除去する。
ＦＤ＝μA・ＳＶ・Ｖ_sp ²＋μR・Ｍ・ｇ （２５）
ただし、μAは空気抵抗係数、ＳＶは車両の前面投影面積、μRは転がり抵抗係数、ｇは重力加速度である。

勾配抵抗ＦＧは、次式（２６）に基づいて算出される勾配抵抗の推定値ＦＧＨを用いる。
ＦＧＨ（ｓ）＝ＧＶＰ（ｓ）・Ｖ_h（ｓ）−ＧＶＨ（ｓ）・ＦＷＣＭＤ（ｓ） （２６）
ただし、
ＧＶＨ（ｓ）＝ＢＶＨ（ｓ）／ＡＶＨ（ｓ） （２７）
ＢＶＨ（ｓ）＝ω_VH （２８）
ＡＶＨ（ｓ）＝ｓ＋ω_VH （２９）
ＧＶＰ（ｓ）＝ＧＶＨ（ｓ）／ＧＰ（ｓ） （３０）

後述する駆動力指令値信号ＦＷＣＭＤ０に対して、次式（３１）のように駆動力指令値ＦＷＣＭＤを演算することにより、駆動力指令値信号ＦＷＣＭＤ０から車速Ｖ_hまでの伝達特性への勾配抵抗等の影響を排除する。
ＦＷＣＭＤ＝ＦＷＣＭＤ０−ＦＧＨ （３１）

駆動軸トルク指令値ＴＷＣＭＤは、次式（３２）にて表される。
ＴＷＣＭＤ＝ＲＷ・（ＦＷＣＭＤ＋ＦＤ） （３２）

以上の走行抵抗補償により、図１０に示す駆動力指令値信号ＦＷＣＭＤ０から車速Ｖ_hまでの伝達特性への外乱は除去されたと仮定すると、駆動力指令値信号ＦＷＣＭＤ０から車速Ｖ_hまでの伝達特性は、次式（３３）で表される。
Ｖ_h（ｓ）＝ＧＰ（ｓ）・ＦＷＣＭＤ０（ｓ） （３３）

上記システムに対して、駆動力指令値信号ＦＷＣＭＤ０を次式（３４）で表される値とすることにより、車速指令値ＶＣＭＤから実車速Ｖ_hまでの応答ＧＶ（ｓ）は、次式（３５）で表される。ただし、ＫＳＰは速度ゲインである。
ＦＷＣＭＤ０＝ＫＳＰ・（ＶＣＭＤ−Ｖ_h） （３４）
ＧＶ（ｓ）＝ＢＶ（ｓ）／ＡＶ（ｓ） （３５）
ただし、
ＢＶ（ｓ）＝ＫＳＰ／Ｍ （３６）
ＡＶ（ｓ）＝ｓ＋（ＫＳＰ／Ｍ） （３７）

式（３５）〜（３７）より、応答ＧＶ（ｓ）は、定常ゲインが１の一次遅れ系であり、車速Ｖ_hは車速指令値ＶＣＭＤに対して、定常偏差なく追従することが分かる。

図３に示すフローチャートのステップＳ７０に続くステップＳ８０において、駆動軸トルク制御部１７は、駆動軸トルク指令値ＴＷＣＭＤを実現するためのエンジントルク指令、および、ブレーキ液圧指令値を演算する。ただし、ドライバによるアクセル介入が発生している場合は、ブレーキ液圧指令値はゼロとし、エンジントルク指令値はドライバのアクセル操作が優先される。

トルクコンバータのトルク増幅率をＲＴ、変速ギヤ比をＲＡＴ、デファレンシャルギヤ比をＲＤＥＦ、エンジンイナーシャをＪＥ、エンジン回転数をＮＥとすると、駆動軸トルクＴＷ、エンジントルクＴＥ、および、ブレーキトルクＴＢＲの関係は、次式（３８）にて表される。
ＴＷ＝ＫＧＥＡＲ・｛ＴＥ−ＪＥ・（ｄＮＥ／ｄｔ）｝−ＴＢＲ （３８）
ＫＧＥＡＲ＝ＲＴ・ＲＡＴ・ＲＤＥＦ （３９）

ここで、先行車追従制御等で加速度が所定値内に制限されており、エンジン回転数の変化率が小さい場合は、エンジンイナーシャの影響は小さいと見なせるので、これをゼロとおくと、式（３８）は次式（４０）で表せる。
ＴＷ＝ＫＧＥＡＲ・ＴＥ−ＴＢＲ （４０）
上式（４０）より、駆動軸トルク指令値ＴＷＣＭＤに対して、エンジントルク指令値ＴＥＲを次式（４１）より求める。
ＴＥＲ＝ＴＷＣＭＤ／ＫＧＥＡＲ （４１）

上式（４１）によって算出されるエンジントルク指令値ＴＥＲがエンジンブレーキトルクＴＥ＿ＩＤＬＥ以上であるか否かを判定する。エンジンブレーキトルクＴＥ＿ＩＤＬＥは、概ねエンジン回転数に基づいて定まるため、予めエンジン回転数とエンジンブレーキトルクＴＥ＿ＩＤＬＥとの関係を定めたテーブルマップを用意しておいて、エンジン回転数に基づいて、エンジンブレーキトルクＴＥ＿ＩＤＬＥを求めることができる。

エンジントルク指令値ＴＥＲがエンジンブレーキトルクＴＥ＿ＩＤＬＥ以上である場合には、ブレーキを使わずにエンジントルクのみで駆動軸トルク指令値通りのトルクを実現することができる。一方、エンジントルク指令値ＴＥＲがエンジンブレーキトルクＴＥ＿ＩＤＬＥより小さい場合には、エンジンブレーキトルクによる制御トルクを考慮して、駆動軸トルクを指令値に一致させるためのブレーキ操作量を演算する。

以上より、エンジントルク指令値ＴＥＲとブレーキトルク指令値ＴＢＲとの分配制御則は以下のようになる。
（ｉ）ＴＥＲ≧ＴＥ＿ＩＤＬＥ
ＴＢＲ＝０（ブレーキ液圧指令値ＰＢＲ＝０） （４２）
ＴＥＲ＝ＴＷＣＭＤ／ＫＧＥＡＲ （４３）
（ｉｉ）ＴＥＲ＜ＴＥ＿ＩＤＬＥ
スロットル開度がゼロ、または、スロットルがアイドルポジションの時のエンジントルクをＴＥ＿ＩＤＬＥとすると、駆動軸トルクは次式（４４）で表すことができる。
ＴＷ＝ＫＧＥＡＲ・ＴＥ＿ＩＤＬＥ−ＴＢＲ （４４）
従って、駆動軸トルク指令値ＴＷＣＭＤに対して、次式のブレーキトルクを発生させればよい。
ＴＢＲ＝ＫＧＥＡＲ・ＴＥ＿ＩＤＬＥ−ＴＷＣＭＤ （４５）
ブレーキシリンダ面積をＡｂ、ロータ有効半径をＲｂ、パッド摩擦係数をμbとすると、ブレーキトルク指令値ＴＢＲに対して、ブレーキ操作量であるブレーキ液圧指令値ＰＢＲは次式（４６）で表せる。
ＰＢＲ＝ＴＢＲ／ＫＢＲＫ （４６）
ＫＢＲＫ＝８・Ａｂ・Ｒｂ・μb （４７）

車両コントローラ１０は、演算したエンジントルク指令値ＴＥＲをエンジンコントローラ４に出力するとともに、演算したブレーキ液圧指令値ＰＢＲをブレーキアクチュエータ５に出力する。エンジンコントローラ４は、エンジントルクがエンジントルク指令値ＴＥＲに一致するように、エンジンを制御する。また、ブレーキアクチュエータ５は、ブレーキ液圧指令値ＰＢＲに基づいて、ブレーキ制御を行う。

第１の実施の形態における車両用走行制御装置によれば、先行車と自車両との位置関係に応じた第１の目標車速を算出するとともに、車両前方に存在するカーブ路の形状に基づいて、カーブ路を走行する際の第２の目標車速を算出し、先行車を検出している状態でカーブ路において先行車を検出できなくなると、検出できなくなる直前の先行車のカーブ路に対する位置および第２の目標車速に基づいて、自車両の車速を制御する。これにより、カーブ路において、先行車を見失った際に、先行車がカーブ路をどのように走行するのかを推定することができ、先行車においていかれるような違和感をドライバが感じるのを抑制することができる。また、先行車を検出できなくなる直前のカーブ路に対する先行車の位置および第２の目標車速に基づいて、第３の目標車速を算出するので、先行車ロスト時の目標車速を適切に算出することができる。

また、第１の実施の形態における車両用走行制御装置によれば、カーブ路において先行車を検出できなくなった時の先行車の位置がカーブ路の最小半径の位置を過ぎた位置であれば、先行車が検出されなくなった時の自車両の速度と第２の目標車速との車速差を求め、求めた車速差を、カーブ路の各位置における第２の目標車速に加算した車速を第３の目標車速として算出する。先行車がカーブ路の最小半径の位置を過ぎている場合には、自車両も十分に減速していると考えられるため、目標車速を第２の目標車速まで低下させる必要はない。すなわち、先行車が検出されなくなった時の自車両の速度と第２の目標車速との車速差に基づいて、先行車が検出されなくなった時の目標車速を適切に算出することができる。

また、第１の実施の形態における車両用走行制御装置によれば、カーブ路において先行車を検出できなくなった時の先行車の位置がカーブ路の最小半径の位置より手前の位置であれば、自車両の速度が第２の目標車速と一致するまで、所定の減速度α_sで車両を減速させる。これにより、先行車を見失った際に、目標車速が第１の目標車速から第２の目標車速に急に切り替わるのを防ぐことができる。特に、所定の減速度α_sを、先行車を見失った時の自車両の減速度以上の値に設定するので、より安全性を確保した状態で、車両を減速させることができる。

さらに、第１の実施の形態における車両用走行制御装置によれば、先行車を見失った時の先行車の位置のカーブ半径が所定値以上であれば、自車両の速度が先行車非検出時の所定車速に到達するまで、所定の加速度で加速させる。この時、先行車を見失った時に自車両が加速していた場合の加速度が自車両が減速していた場合の加速度より大きくなるように設定するので、先行車を見失った時の自車両の状態に応じて、適切な加速度を設定することができる。

−第２の実施の形態−
第２の実施の形態における車両用走行制御装置が第１の実施の形態における車両用走行制御装置と異なるのは、図３に示すフローチャートの処理のうち、ステップＳ６０で行う目標車速算出処理、特に、先行車ロスト時の目標車速算出処理である。第２の実施の形態における車両用走行制御装置が行う目標車速算出処理の詳細な内容を、図１１に示すフローチャートを用いて説明する。ただし、図７に示すフローチャートの処理と同一の処理を行うステップについては、同一の符号を付して詳しい説明は省略する。

図１１に示すフローチャートにおいて、ステップＳ１００〜Ｓ１２０、Ｓ１５０、および、Ｓ１６０の処理は、図７に示すフローチャートの処理と同じである。従って、以下では、ステップＳ１２０の判定を肯定した後に進むステップＳ２００、および、ステップＳ１２０の判定を否定した後に進むステップＳ２１０の処理について説明する。

ステップＳ２００で行う処理を図１２を用いて説明する。図１２は、先行車をロストした位置Ｌ２におけるカーブ半径Ｒ１が、先行車ロスト位置Ｌ２より前方の位置Ｌ３におけるカーブ半径Ｒ２より小さい場合の状況を説明するための図である。図１２に示す各線は、図８に示す各線と対応している。

カーブ通過目標車速補正部１４は、先行車をロストした直前の追従目標車速Ｖ_tfと、先行車ロスト時の自車位置Ｌ１におけるカーブ通過目標車速Ｖ_tcとの差ΔＶ２を求め、自車両前方の各位置を対象として、カーブ通過目標車速演算部１３が算出した目標車速Ｖ_tcにΔＶ２を加算した車速ＶＣＭＤ１を求める。そして、求めた車速ＶＣＭＤ１と、先行車ロスト時に車速センサ２で検出された車速とを比較して、値が大きい方の車速をＶＣＭＤ２とし、車速ＶＣＭＤ２を最終的な車速指令値ＶＣＭＤとする。算出された車速指令値ＶＣＭＤは、目標車速切替部１５で選択されて、車速制御部１６に出力される。

上述したように、先行車ロスト位置Ｌ２のカーブ半径Ｒ１よりも、その先の位置Ｌ３のカーブ半径Ｒ２の方が大きい場合、自車両は、先行車追従制御によって半径Ｒ１のカーブを通過できる車速となっているので、目標車速ＶＣＭＤを上述した方法で算出することにより、先行車に置いていかれるような違和感をさらに抑制することができる。

続いて、ステップＳ２１０の処理について説明する。図１３は、先行車をロストした位置におけるカーブ半径Ｒ１が、先行車ロスト位置より前方の位置におけるカーブ半径Ｒ２より大きい場合の状況を説明するための図である。図１３に示す各線は、図９に示す各線と対応している。ただし、点線ｃ８１およびｃ８２は、先行車をロストした後の目標車速を示す線である。

図１３に示すように、先行車ロスト位置Ｌ２のカーブ半径Ｒ１よりも、その先の位置Ｌ３のカーブ半径Ｒ２の方が小さい場合、ロストした先行車は減速することが予想される。従って、この場合には、先行車ロスト時の自車速Ｖ０から、ステップＳ４０でカーブ通過目標車速演算部１３が算出した目標車速Ｖ_tcになるまで、所定の減速度α_sで車両を減速させる制御を行う。

ここで、所定の減速度α_sは、先行車ロスト位置Ｌ２のカーブ半径Ｒ１とその先の位置Ｌ３のカーブ半径Ｒ２との差ΔＲに基づいて設定する。すなわち、カーブ半径の差ΔＲが大きいほど、減速度α_sを大きく（減速度合を強く）し、ΔＲが小さいほど、減速度α_sを小さく（減速度合を弱く）する。また、カーブ半径の差ΔＲが大きく、かつ、位置Ｌ２とＬ３との間の距離が短いほど、減速度α_sを大きく（減速度合を強く）するようにしてもよい。

図１３に示す点線ｃ８１は、カーブ半径の差ΔＲが大きい場合の目標車速を示し、点線ｃ８２は、カーブ半径の差ΔＲが小さい場合の目標車速を示している。前方のカーブ半径が小さいほど、減速度を大きく（減速度合を強く）することによって、より早く、自車速を目標車速Ｖ_tcに一致させることができる。これにより、道路形状に応じたスムーズな車両制御を行うことができる。

カーブ通過目標車速補正部１４は、カーブ半径の差ΔＲに応じた減速度α₃を設定すると、上式（２２）より、車速指令値ＶＣＭＤを算出する。算出された車速指令値ＶＣＭＤは、目標車速切替部１５で選択されて、車速制御部１６に出力される。

第２の実施の形態における車両用走行制御装置によれば、カーブ路で先行車を見失った時の先行車の位置がカーブ路の最小半径の位置を過ぎた位置であれば、先行車が検出されなくなった時の自車両の速度と先行車ロスト時の自車位置における第２の目標車速との車速差ΔＶ２を求め、求めた車速差ΔＶ２をカーブ路の各位置における第２の目標車速に加算した車速と、先行車を見失った時の自車両の速度とを比較して、大きい方の車速を第３の目標車速として算出する。これにより、カーブ路において、先行車を見失った際に、先行車においていかれるような違和感をドライバが感じるのを抑制することができる。

また、第２の実施の形態における車両用走行制御装置によれば、カーブ路において先行車を検出できなくなった時の先行車の位置がカーブ路の最小半径の位置より手前の位置であれば、自車両の速度が第２の目標車速と一致するまで、所定の減速度α_sで車両を減速させる。この時、先行車を検出できなくなった時の先行車の位置におけるカーブ半径Ｒ１に対して、先行車を見失った時の先行車の位置より前方の位置におけるカーブ半径Ｒ２が小さいほど、減速度α_sを大きくする。これにより、先行車を見失った時の先行車の位置に応じて、適切な車両制御を行うことができる。

−第３の実施の形態−
図１４は、第３の実施の形態における車両用走行制御装置に用いられる車両コントローラ１０Ａの内部構成を示すブロック図である。車両コントローラ１０Ａは、第１の実施の形態における車両コントローラ１０が備える目標車速切替部１５を備えておらず、また、カーブ通過時車間推定部２１と、車間距離切替部２２をさらに備えている。

カーブ通過時車間推定部２１は、先行車をロストした際に、自車両のカーブ通過目標車速を用いて先行車の車速を推定し、先行車ロスト時の車間距離と、推定した先行車の車速および自車速とに基づいて、ロストした先行車までの車間距離を推定する。車間距離切替部２２は、先行車を検出している間は、車間距離検出装置１によって検出される車間距離を選択し、先行車をロストした場合には、カーブ通過時車間推定部２１で推定される車間距離を選択して、追従用目標車速演算部１２に出力する。

図１５は、第３の実施の形態における車両用走行制御装置によって行われる処理内容を示すフローチャートである。図３に示すフローチャートの処理と異なるのは、ステップＳ２０とＳ３０の間に、ステップＳ４５の処理が追加されている点、および、ステップＳ６０の処理が削除されている点である。

ステップＳ４５で行う処理を図１６を用いて説明する。図１６において、Ｌ１は、先行車ロスト時の自車位置、Ｌ２は、先行車ロスト時の先行車の位置である。カーブ通過時車間推定部２１は、まず、先行車ロスト時の自車位置と、ロスト直前に車間距離検出装置１によって検出されていた車間距離とに基づいて、先行車ロスト時の先行車の位置Ｌ２を求める。

次に、位置Ｌ２における先行車の車速と、位置Ｌ２におけるカーブ通過目標車速Ｖ_tcとの差ΔＶ３を求める。位置Ｌ２における先行車の車速は、先行車ロスト時に車速センサ２によって検出された車速と、自車両に対する先行車の相対速度とに基づいて求める。そして、位置Ｌ２より先の位置におけるカーブ通過目標車速Ｖ_tcにΔＶ３を加算した値を、ロストした先行車の推定車速Ｖ_{p_set}とする。図１６において、点線ｃ１０は、ロストした先行車の推定車速Ｖ_{p_set}を表している。ここでは、推定車速Ｖ_{p_set}と位置Ｌ１からの距離との関係を求めて、例えば、テーブルマップ化しておく。

続いて、次式（４８）より、先行車ロスト時の自車位置Ｌ１からの距離Ｌを求める。
Ｌ＝Ｌ_1＋Δｔ・Ｖ_{p_set} （４８）
ただし、Ｌ_1は、位置Ｌ１と位置Ｌ２との間の距離、すなわち、先行車をロストした直前に車間距離検出装置１によって検出された車間距離である。また、Δｔは、車両コントローラ１０内部の制御周期である。

そして、求めた距離Ｌと、上述した推定車速Ｖ_{p_set}および位置Ｌ１からの距離の関係を定めたテーブルマップとに基づいて、サンプリング周期Δｔごとに、ロストした先行車の推定車速Ｖ_{p_set}を求める。

最後に、次式（４９）より、ロストした先行車までの推定車間距離ｄ０_estを求める。
ｄ０_est＝ｄ０_est1＋Δｔ・（Ｖ_{p_set}−Ｖ_h） （４９）
ただし、ｄ０_est1は、１制御周期前の推定車間距離であり、初期値は、先行車をロストした直前に車間距離検出装置１によって検出された車間距離Ｌ_1とする。

上述したように、車間距離切替部２２は、カーブ路で先行車をロストすると、カーブ通過時車間推定部２１によって推定される車間距離を選択して、追従用目標車速演算部１２に出力する。追従用目標車速演算部１２は、車間距離切替部２２から入力される推定車間距離ｄ０_estを車間距離Ｌに代入して、上式（１８）より、目標車速Ｖ_tfを求め、車速指令値ＶＣＭＤとして、車速制御部１６に出力する。

第３の実施の形態における車両用走行制御装置によれば、先行車と自車両との相対的な位置関係に応じた第１の目標車速を算出するとともに、自車両前方に存在するカーブ路の形状に基づいて、車両がカーブ路を走行する際の第２の目標車速を算出する。また、カーブ路で先行車を見失うと、先行車ロスト時の先行車の位置および先行車の車速と第２の目標車速とに基づいて、先行車の速度を推定するとともに、先行車ロスト時の車間距離と、推定した先行車の速度および自車両の速度とに基づいて、自車両と先行車両との間の車間距離を推定する。そして、カーブ路において、先行車検出時には、先行車までの車間距離の検出値に基づいて第１の目標車速を算出し、先行車非検出時には、推定した車間距離に基づいて、第１の目標車速を算出する。これにより、カーブ路で先行車を見失った場合でも、推定した車間距離基づいて、適切な目標車速を設定することができる。

本発明は、上述した各実施の形態に限定されることはない。例えば、先行車ロスト時の先行車の位置Ｌ２より前方の位置Ｌ３は、位置Ｌ２より所定距離前方の位置としたが、自車両の車速に応じて、所定距離を変更するようにしてもよい。例えば、自車両の車速が速いほど、所定距離を長くして、位置Ｌ３が位置Ｌ２より遠くなるように設定することができる。また、自車両の速度ではなく、先行車両の速度に応じて、所定距離を変更することもできる。

図７に示すフローチャートのステップＳ１５０では、先行車をロストした直前に自車両が加速していた場合の加速度α₁を、自車両が減速していた場合の加速度α₂より大きい値に設定したが、先行車ロスト時の先行車の位置におけるカーブ半径Ｒ１と、先行車ロスト時の先行車の位置より前方の位置におけるカーブ半径Ｒ２とに基づいて、加速度を設定することもできる。すなわち、カーブ半径Ｒ１に対するカーブ半径Ｒ２の比が所定値より大きい場合には、所定の加速度α_sを第１の加速度に設定し、カーブ半径Ｒ１に対するカーブ半径Ｒ２の比が所定値以下の場合には、所定の加速度α_sを第１の加速度より小さい第２の加速度に設定する。

第２の実施の形態では、先行車をロストした直前の追従目標車速Ｖ_tfと、カーブ通過目標車速演算部１３が算出した第２の目標車速Ｖ_tcとの差ΔＶ２を求め、自車両前方の各位置を対象として、第２の目標車速Ｖ_tcにΔＶ２を加算した車速ＶＣＭＤ１を求め、求めた車速ＶＣＭＤ１と、先行車ロスト時に車速センサ２で検出された車速とを比較して、値が大きい方の車速ＶＣＭＤ２を車速指令値ＶＣＭＤとした。しかし、先行車をロストした時に自車両が減速している場合には、第２の目標車速Ｖ_tcにΔＶ２を加算した車速ＶＣＭＤ１を車速指令値ＶＣＭＤに設定し、先行車をロストした時に自車両が加速している場合には、車速ＶＣＭＤ２を車速指令値ＶＣＭＤに設定するようにしてもよい。

また、第２の実施の形態において、先行車ロスト位置Ｌ２の前方の位置Ｌ３におけるカーブの緩さ度合に応じて、車速指令値ＶＣＭＤを設定しても良い。カーブの緩さ度合は、例えば、先行車ロスト位置Ｌ２のカーブ半径Ｒ１と、位置Ｌ３のカーブ半径Ｒ２との比Ｒ２／Ｒ１に基づいて判断することができる。例えば、Ｒ２／Ｒ１の値が所定のしきい値以下の場合には、第２の目標車速Ｖ_tcにΔＶ２を加算した車速ＶＣＭＤ１を車速指令値ＶＣＭＤに設定し、Ｒ２／Ｒ１の値が所定のしきい値より大きければ、車速ＶＣＭＤ２を車速指令値ＶＣＭＤに設定する。

第２の実施の形態では、先行車をロストした直前の追従目標車速Ｖ_tfと、カーブ通過目標車速演算部１３が算出した目標車速Ｖ_tcとに基づいて、車速差ΔＶ２を求めた。しかし、先行車追従制御を行っている間は、自車両の速度は、先行車をロストした直前の追従目標車速Ｖ_tfとほぼ等しいため、先行車をロストした直前の自車速と、先行車をロストした時の自車位置に対応する目標車速Ｖ_tcとに基づいて、車速差ΔＶ２を求めることもできる。

特許請求の範囲の構成要素と第１〜第３の実施の形態の構成要素との対応関係は次の通りである。すなわち、車速センサ２が車速検出手段を、ＧＰＳユニット３１が車両位置検出手段を、車間距離検出装置１が先行車検出手段を、車両コントローラ１０が第１の目標車速算出手段、第２の目標車速算出手段、第３の目標車速算出手段、直線判定手段、先行車速度推定手段、および、車間距離推定手段を、車両コントローラ１０、エンジンコントローラ４、および、ブレーキアクチュエータ５が車速制御手段をそれぞれ構成する。なお、以上の説明はあくまで一例であり、発明を解釈する上で、上記の実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係に何ら限定されるものではない。

第１の実施の形態における車両用走行制御装置の構成を示す図 車両コントローラの内部構成を示すブロック図 第１の実施の形態における車両用走行制御装置によって行われる制御内容を示すフローチャート 地図データベースから読み出した道路データの一例を示す図 ノードＮ_k-1，Ｎ_k，Ｎ_k+1の３点を通る円の半径を示す図 追従用目標車速演算部内部の制御ブロック構成を示す図 目標車速算出処理の詳細な内容を示すフローチャート 先行車をロストした位置におけるカーブ半径Ｒ１が、先行車ロスト位置より前方の位置におけるカーブ半径Ｒ２より小さい場合の状況を説明するための図 先行車をロストした位置におけるカーブ半径Ｒ１が、先行車ロスト位置より前方の位置におけるカーブ半径Ｒ２より大きい場合の状況を説明するための図 車速制御部内部の制御ブロック構成を示す図 第２の実施の形態における車両用走行制御装置が行う目標車速算出処理の詳細な内容を示すフローチャート 第２の実施の形態における車両用走行制御装置において、先行車をロストした位置におけるカーブ半径Ｒ１が、先行車ロスト位置より前方の位置におけるカーブ半径Ｒ２より小さい場合の状況を説明するための図 第２の実施の形態における車両用走行制御装置において、先行車をロストした位置におけるカーブ半径Ｒ１が、先行車ロスト位置より前方の位置におけるカーブ半径Ｒ２より大きい場合の状況を説明するための図 第３の実施の形態における車両用走行制御装置に用いられる車両コントローラの内部構成を示すブロック図 第３の実施の形態における車両用走行制御装置によって行われる処理内容を示すフローチャート 第３の実施の形態における車両用走行制御装置において、先行車ロスト時に目標車速を算出する方法を説明するための図

符号の説明

１…車間距離検出装置、２…車速センサ、３…ナビゲーション装置、４…エンジンコントローラ、５…ブレーキアクチュエータ、１０…車両コントローラ、１１…先行車検知判定部、１２…追従用目標車速演算部、１３…カーブ通過目標車速演算部、１４…カーブ通過目標車速補正部、１５…目標車速切替部、１６…車速制御部、１７…駆動軸トルク制御部、３１…ＰＧＳユニット、３２…地図データベース

Claims (17)

1. 自車両の速度を検出する車速検出手段と、
   自車両の進路前方のカーブ路に対する自車両の走行位置を検出する車両位置検出手段と、
   先行車と自車両との相対的な位置関係を検出する先行車検出手段と、
   自車両の車速を制御する制御手段とを有し、
   前記制御手段は、
   前記位置関係に応じた第１の目標車速を算出する第１の目標車速算出手段と、
   自車両が前記カーブ路を走行する際の第２の目標車速を予め算出する第２の目標車速算出手段とを有し、
   前記カーブ路を走行する際に、前記先行車検出手段が先行車を検出しているときは、前記第２の目標車速よりも前記第１の目標車速を優先して自車両の車速を制御するとともに、前記先行車検出手段が先行車を検出できなくなったときは、検出できなくなる直前の先行車の前記カーブ路に対する位置、および、前記第２の目標車速に基づいて、自車両の車速を制御することを特徴とする車両用走行制御装置。
2. 請求項１に記載の車両用走行制御装置において、
   前記制御手段は、前記先行車検出手段が先行車を検出できなくなる直前の先行車の前記カーブ路に対する位置、および、前記第２の目標車速に基づいて、第３の目標車速を算出する第３の目標車速算出手段をさらに有し、前記第３の目標車速に基づいて、自車両の車速を制御することを特徴とする車両用走行制御装置。
3. 請求項２に記載の車両用走行制御装置において、
   前記第３の目標車速算出手段は、カーブ路において前記先行車が検出されなくなった時の先行車の位置が前記カーブ路の最小半径の位置を過ぎた位置であれば、前記先行車が検出されなくなった時の自車両の速度と、前記先行車が検出されなくなった時の自車位置に対応する前記第２の目標車速との車速差を求め、カーブ路の各位置における前記第２の目標車速に前記車速差を加算した車速を前記第３の目標車速として算出することを特徴とする車両用走行制御装置。
4. 請求項３に記載の車両用走行制御装置において、
   前記制御手段は、前記先行車が検出されなくなった時の先行車の位置におけるカーブ半径と、前記先行車が検出されなくなった時の先行車の位置より前方の位置におけるカーブ半径とに基づいて、前記車速検出手段によって検出される車速を前記目標車速に追従させる際の減速度を変更することを特徴とする車両用走行制御装置。
5. 請求項４に記載の車両用走行制御装置において、
   前記制御手段は、前記先行車が検出されなくなった時の先行車の位置におけるカーブ半径に対して、前記先行車が検出されなくなった時の先行車の位置より前方の位置におけるカーブ半径が大きいほど、前記減速度を小さくすることを特徴とする車両用走行制御装置。
6. 請求項２に記載の車両用走行制御装置において、
   前記第３の目標車速算出手段は、カーブ路において前記先行車が検出されなくなった時の先行車の位置が前記カーブ路の最小半径の位置を過ぎた位置であれば、前記先行車が検出されなくなった時の自車両の速度と、前記先行車が検出されなくなった時の自車位置に対応する前記第２の目標車速との車速差を求め、カーブ路の各位置における前記第２の目標車速に前記車速差を加算した車速と、前記先行車が検出されなくなった時に前記車速検出手段によって検出された車速とを比較して、大きい方の車速を前記第３の目標車速として算出することを特徴とする車両用走行制御装置。
7. 請求項２に記載の車両用走行制御装置において、
   前記第３の目標車速算出手段は、カーブ路において前記先行車が検出されなくなった時の先行車の位置が前記カーブ路の最小半径の位置を過ぎた位置であれば、前記先行車が検出されなくなった時の自車両の速度と、前記先行車が検出されなくなった時の自車位置に対応する前記第２の目標車速との車速差を求め、カーブ路の各位置における前記第２の目標車速に前記車速差を加算した車速ＶＣＭＤ１と、前記先行車が検出されなくなった時に前記車速検出手段によって検出された車速とを比較して、大きい方の車速をＶＣＭＤ２とし、前記先行車が検出されなくなった時に自車両が減速している場合には、前記車速ＶＣＭＤ１を前記第３の目標車速として算出し、前記先行車が検出されなくなった時に自車両が加速している場合には、前記車速ＶＣＭＤ２を前記第３の目標車速として算出することを特徴とする車両用走行制御装置。
8. 請求項２に記載の車両用走行制御装置において、
   前記第３の目標車速算出手段は、カーブ路において前記先行車が検出されなくなった時の先行車の位置が前記カーブ路の最小半径の位置を過ぎた位置であれば、前記先行車が検出されなくなった時の自車両の速度と、前記先行車が検出されなくなった時の自車位置に対応する前記第２の目標車速との車速差を求め、カーブ路の各位置における前記第２の目標車速に前記車速差を加算した車速ＶＣＭＤ１と、前記先行車が検出されなくなった時に前記車速検出手段によって検出された車速とを比較して、大きい方の車速をＶＣＭＤ２とし、前記先行車が検出されなくなった時の先行車の位置におけるカーブ半径Ｒ１を基準として、前記先行車が検出されなくなった時の先行車の位置より前方の位置におけるカーブ半径Ｒ２の比が所定値以下の場合には、前記車速ＶＣＭＤ１を前記第３の目標車速として算出し、前記Ｒ１に対する前記Ｒ２の比が前記所定値より大きい場合には、前記車速ＶＣＭＤ２を前記第３の目標車速として算出することを特徴とする車両用走行制御装置。
9. 請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の車両用走行制御装置において、
   前記制御手段は、カーブ路において前記先行車が検出されなくなった時の先行車の位置が前記カーブ路の最小半径の位置より手前の位置であれば、前記車速検出手段によって検出される車速が前記第２の目標車速と一致するまで、所定の減速度で車両を減速させることを特徴とする車両用走行制御装置。
10. 請求項９に記載の車両用走行制御装置において、
    前記制御手段は、前記所定の減速度として、前記先行車が検出されなくなった時の自車両の減速度以上の値を設定することを特徴とする車両用走行制御装置。
11. 請求項９に記載の車両用走行制御装置において、
    前記制御手段は、前記先行車が検出されなくなった時の先行車の位置におけるカーブ半径Ｒ１と、前記先行車が検出されなくなった時の先行車の位置より前方の位置におけるカーブ半径Ｒ２との差が大きいほど、前記所定の減速度を大きくすることを特徴とする車両用走行制御装置。
12. 請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の車両用走行制御装置において、
    前記先行車が検出されなくなった時の先行車の位置のカーブ半径が所定値以上であるか否かを判定する直線判定手段をさらに備え、
    前記制御手段は、前記先行車検出手段によって先行車が検出されていなければ、前記車速検出手段によって検出される車速が所定車速となるように自車両の走行を制御するものであって、前記直線判定手段によって、カーブ路において前記先行車が検出されなくなった時の先行車の位置のカーブ半径が所定値以上であると判定されると、前記車速検出手段によって検出される車速が前記所定車速に到達するまで、所定の加速度で車両を加速させることを特徴とする車両用走行制御装置。
13. 請求項１２に記載の車両用走行制御装置において、
    前記制御手段は、前記直線判定手段によって、前記先行車が検出されなくなった時の先行車の位置のカーブ半径が所定値以上であると判定されると、前記先行車が検出されなくなった時の先行車の位置におけるカーブ半径Ｒ１と、前記先行車が検出されなくなった時の先行車の位置より前方の位置におけるカーブ半径Ｒ２とに基づいて、前記所定の加速度を設定することを特徴とする車両用走行制御装置。
14. 請求項１３に記載の車両用走行制御装置において、
    前記制御手段は、前記カーブ半径Ｒ１に対する前記カーブ半径Ｒ２の比が前記所定値より大きい場合には、前記所定の加速度を第１の加速度に設定し、前記カーブ半径Ｒ１に対する前記カーブ半径Ｒ２の比が前記所定値以下の場合には、前記所定の加速度を第１の加速度より小さい第２の加速度に設定することを特徴とする車両用走行制御装置。
15. 請求項１２に記載の車両用走行制御装置において、
    前記車速制御手段は、前記直線判定手段によって、前記先行車が検出されなくなった時の先行車の位置のカーブ半径が所定値以上であると判定されると、前記先行車が検出されなくなった時に自車両が加速していた場合には、前記所定の加速度を第１の加速度に設定し、前記先行車が検出されなくなった時に自車両が減速していた場合には、前記所定の加速度を前記第１の加速度より小さい第２の加速度に設定することを特徴とする車両用走行制御装置。
16. 請求項１に記載の車両用走行制御装置において、
    カーブ路で前記先行車が検出されなくなると、前記先行車が検出されなくなる直前の先行車の位置および前記先行車の車速と、前記第２の目標車速算出手段によって算出される第２の目標車速とに基づいて、前記カーブ路における前記先行車の速度を推定する先行車速度推定手段と、
    前記先行車が検出されなくなった時に前記車間距離検出手段によって検出された車間距離と、前記先行車速度推定手段によって推定される先行車の速度および前記車速検出手段によって検出される自車両の速度とに基づいて、自車両と前記先行車両との間の車間距離を推定する車間距離推定手段とをさらに備え、
    前記第１の目標車速算出手段は、カーブ路において、前記先行車検出時には、前記車間距離検出手段によって検出される車間距離に基づいて前記第１の目標車速を算出し、前記先行車非検出時には、前記車間距離推定手段によって推定される車間距離に基づいて、前記第１の目標車速を算出し、
    前記制御手段は、前記車速検出手段によって検出される車速が前記第１の目標車速算出手段によって算出される第１の目標車速と一致するように、自車両の走行を制御することを特徴とする車両用走行制御装置。
17. 自車両の速度を検出し、
    自車両の進路前方のカーブ路に対する自車両の走行位置を検出し、
    先行車と自車両との相対的な位置関係を検出し、
    前記位置関係に応じた第１の目標車速を算出し、
    自車両が前記カーブ路を走行する際の第２の目標車速を予め算出し、
    前記カーブ路を走行する際、先行車を検出しているときは、前記第２の目標車速よりも前記第１の目標車速を優先して自車両の車速を制御するとともに、先行車を検出できなくなったときは、検出できなくなる直前の先行車の前記カーブ路に対する位置、および、前記第２の目標車速に基づいて自車両の車速を制御することを特徴とする車両用走行制御方法。

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