JP2019077409A

JP2019077409A - 隊列走行制御システム

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Publication number: JP2019077409A
Application number: JP2017207777A
Authority: JP
Inventors: 山本　恵一; Keiichi Yamamoto; 恵一山本
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2017-10-27
Filing date: 2017-10-27
Publication date: 2019-05-23
Anticipated expiration: 2037-10-27
Also published as: JP7187144B2

Abstract

【課題】隊列走行における車間距離を適正化する。【解決手段】隊列走行制御システムは、先行車１とこれに追従走行する後続車２との隊列走行を制御するものであって、検出部１２と取得部１０Ａ，２０Ａと設定部２０Ｃと制御部２０Ｂとを備えている。設定部２０Ｃは、取得部１０Ａ，２０Ａで取得された情報に基づき、後続車２の制動性能が先行車１の制動性能以上である場合に、車間距離Dの目標値Dtを、検出部２１で検出された後続車２の車速v2に応じて算出した最小値Dminに設定し、後続車２の制動性能が先行車１の制動性能よりも低い場合に、車間距離Dの目標値Dtを、先行車１及び後続車２の各制動性能に応じて算出した補正値Cと最小値Dminとの合算値に設定する。制御部２０Ｂは、車間距離Dが目標値Dtとなるように後続車２の走行状態を制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両の隊列走行における車間距離を制御する隊列走行制御システムに関する。

近年、複数の車両が一列に並んだ状態で走行する隊列走行を実現するためのシステムが開発されている。このようなシステムには、隊列走行中の車両の車間距離を適正に保持する機能が求められる。そこで、車間距離が外乱（坂道や風など）で乱されたとしても、隊列走行中の各車両が協調して動くように各車両の走行状態を制御することで、車間距離を安定（収束）させるようにした技術が提案されている（特許文献１参照）。

特許第5195929号公報

ところで、隊列走行における車間距離は、空気抵抗の低減による燃費向上及び他車両の割込防止という観点では短いことが好ましく、緊急停止時の安全性の確保という観点では長いことが好ましい。これらの観点から、隊列走行における車間距離の適正化が望まれている。

本件の隊列走行制御システムは、前述したような課題に鑑み創案されたものであり、隊列走行における車間距離を適正化することを目的の一つとする。

ここで開示する隊列走行制御システムは、先行車と前記先行車に追従走行する後続車との隊列走行を制御するものであって、前記先行車又は前記後続車の車速を検出する検出部と、前記先行車及び前記後続車の各制動性能を取得する取得部と、前記先行車と前記後続車との車間距離の目標値を設定する設定部と、前記車間距離が前記設定部で設定された前記目標値となるように前記先行車又は前記後続車の走行状態を制御する制御部と、を備えている。前記設定部は、前記検出部で検出された前記車速に応じて前記目標値の最小値を算出し、前記取得部で取得された情報に基づき、前記後続車の制動性能が前記先行車の制動性能以上である場合には前記目標値を前記最小値に設定し、前記後続車の制動性能が前記先行車の制動性能よりも低い場合には前記先行車及び前記後続車の各制動性能に応じた補正値を算出して前記目標値を前記最小値と前記補正値との合算値に設定する。

これにより、後続車の制動性能が先行車の制動性能以上である場合は、車間距離が後続車の車速に応じた最小値となるように後続車の走行状態が制御されるため、緊急停止時の安全性が確保されたうえで、燃費向上及び他車両の割込防止が実現されやすくなる。一方、後続車の制動性能が先行車の制動性能よりも低い場合は、車間距離が最小値と先行車及び後続車の各制動性能に応じた補正値との合算値となるように後続車の走行状態が制御されるため、燃費向上及び他車両の割込防止が図られつつ、緊急停止時の安全性が高められる。

開示の隊列走行制御システムによれば、隊列走行における車間距離を適正化することができる。

実施形態に係る隊列走行制御システムが適用される先行車及び後続車の構成を例示したブロック図である。隊列走行制御システムで制御される先行車と後続車との模式図であり、（Ａ）は後続車の制動性能が先行車の制動性能以上である場合を示し、（Ｂ）は後続車の制動性能が先行車の制動性能よりも低い場合を示している。隊列走行制御システムで制御される先行車と後続車との模式図であり、先行車の加速性能が後続車の加速性能よりも高い場合を示している。先行車で実施される制御の手順を例示したフローチャートである。後続車で実施される制御の手順を例示したフローチャートである。

図面を参照して、実施形態としての隊列走行制御システムについて説明する。以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。

［１．全体構成］
（隊列走行制御システム）
本実施形態に係る隊列走行制御システムは、図１に示す先行車１と、これに追従して走行する後続車２との隊列走行を制御するものである。この隊列走行制御システムは、先行車１及び後続車２の双方あるいは一方に装備され、基本的に装備された車両（先行車１又は後続車２）を制御する。本実施形態では、隊列走行制御システムにより、先行車１と後続車２との二台が所定の車間距離Dを保ちながら走行する場合を例示する。

以下、先行車１と後続車２とをまとめて車両１，２ともいう。車両１，２のうちの少なくとも一方は、加速及び制動がドライバの手動運転操作によらない自動運転制御により実施可能とされる。本実施形態では、車両１，２が何れも加速，制動及び操舵を自動運転制御により実施可能である場合を例示する。なお、車両１，２の種類は特に限定されないが、本実施形態では車両１，２が何れもトラックであるものとする。

（先行車）
先行車１には、先行車１に関する情報を検出するセンサ類１１〜１５と、後続車２に関する情報を取得する通信装置（取得部）１７と、先行車１を作動（加速，制動，操舵）させる作動ユニット１８と、この作動ユニット１８を制御する制御装置１０とが設けられる。

車速センサ１１は、先行車１の車速v1を検出するものであり、加速度センサ１２は、先行車１の前後方向の加速度a1を検出するものである。本実施形態の加速度センサ１２は、先行車１の前方に向かう加速度a1を正の値として検出し、先行車１の後方に向かう加速度a1を負の値として検出する。以下、負の値の加速度の絶対値を「減速度」という。また、アクセルセンサ１３は、先行車１のアクセルペダルの踏込量（アクセル開度）を検出するものであり、ブレーキセンサ１４は、先行車１のブレーキペダルの踏込量（ブレーキ操作量）を検出するものである。

隊列スイッチ１５は、隊列走行を実施するか否かを先行車１の乗員が選択するための操作手段であって、オンとオフとの何れか一方が選択されるトグルスイッチで構成され、自身のオン，オフ状態を検出する。隊列スイッチ１５がオン状態である場合、先行車１は他車両との隊列走行を実施する隊列走行モードとなる。一方、隊列スイッチ１５がオフ状態である場合、先行車１の隊列走行モードが解除される。これらのセンサ類１１〜１５で検出，取得された情報は、制御装置１０に伝達される。

通信装置１７は、後続車２と無線ネットワークを介して通信（車車間通信）することで情報の送受信を行う電子制御装置である。通信装置１７は、制御装置１０から伝達される情報を後続車２に送信するとともに、後続車２から受信した情報を制御装置１０に伝達する。

作動ユニット１８は、具体的には、先行車１の駆動源（エンジンや電動モータ）やトランスミッション機構などである駆動装置１８Ａと、先行車１に制動力を与えるブレーキ装置や回生ブレーキシステムなどである制動装置１８Ｂと、先行車１のドライバによる操舵操作をアシストするパワーステアリング装置などである操舵装置１８Ｃとで構成される。各装置１８Ａ，１８Ｂ，１８Ｃの作動状態は、手動運転操作で変更可能であるとともに、制御装置１０によって制御可能である。

制御装置１０は、先行車１に搭載される各種装置を統合制御する電子制御装置であって、例えばマイクロプロセッサやROM，RAM等を集積したLSIデバイスや組み込み電子デバイスとして構成され、車載ネットワーク網の通信ラインに接続される。本実施形態の制御装置１０は、センサ類１１〜１５で検出された情報と、通信装置１７で受信された情報とに基づいて、作動ユニット１８を制御する。

（後続車）
後続車２は、先行車１とほぼ同様に構成される。図１には、先行車１及び後続車２における隊列走行制御システムの機能構成を模式的に示している。言い換えると、図１は、本実施形態に係る隊列走行制御システムの機能構成が、先行車１と後続車２とで異なることを模式的に示したものである。ただし、隊列走行では、先行車１が後続車にもなり得るとともに、後続車２が先行車にもなり得ることから、先行車１及び後続車２が互いに等しく構成されてもよい。後続車２には、前述したセンサ類１１〜１５，通信装置１７，作動ユニット１８，制御装置１０にそれぞれ対応するセンサ類２１〜２５，通信装置（取得部）２７，作動ユニット２８，制御装置２０が設けられる。また、後続車２には、隊列走行において先行車１を認識するための前方センサ２６が設けられる。

車速センサ（検出部）２１は、後続車２の車速v2を検出するものであり、加速度センサ２２は、後続車２の加速度a2を検出するものである。本実施形態の加速度センサ２２は、後続車２の前方に向かう加速度a2を正の値として検出し、後続車２の後方に向かう加速度a2を負の値（すなわち、負の値にした減速度）として検出する。また、アクセルセンサ２３は、後続車２のアクセルペダルの踏込量（アクセル開度）を検出するものであり、ブレーキセンサ２４は、後続車２のブレーキペダルの踏込量（ブレーキ操作量）を検出するものである。

隊列スイッチ２５は、隊列走行を実施するか否かを後続車２の乗員が選択するための操作手段であって、オンとオフとの何れか一方が選択されるトグルスイッチで構成され、自身のオン，オフ状態を検出する。隊列スイッチ２５がオン状態である場合、後続車２は他車両との隊列走行を実施する隊列走行モードとなる。一方、隊列スイッチ２５がオフ状態である場合、後続車２の隊列走行モードが解除される。

前方センサ２６は、例えばカメラやレーダや超音波センサ等であって、後続車２の前方のあらゆる情報を取得するものである。前方センサ２６で取得された情報は、後続車２からその前方を走行する先行車１までの距離（車間距離D）の推測に用いられる。これらのセンサ類２１〜２６で検出，取得された情報は、制御装置２０に伝達される。

通信装置２７は、先行車１と無線ネットワークを介して通信（車車間通信）することで情報の送受信を行う電子制御装置である。通信装置２７は、制御装置２０から伝達される情報を先行車１に送信するとともに、先行車１から受信した情報を制御装置２０に伝達する。このように、先行車１と後続車２とは、互いの通信装置１７，２７により車車間通信をすることが可能とされている。

作動ユニット２８は、具体的には、後続車２の駆動源（エンジンや電動モータ）やトランスミッション機構などである駆動装置２８Ａと、後続車２に制動力を与えるブレーキ装置や回生ブレーキシステムなどである制動装置２８Ｂと、後続車２のドライバによる操舵操作をアシストするパワーステアリング装置などである操舵装置２８Ｃとで構成される。各装置２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃの作動状態は、手動運転操作で変更可能であるとともに、制御装置２０によって制御可能である。

制御装置２０は、後続車２に搭載される各種装置を統合制御する電子制御装置であって、例えばマイクロプロセッサやROM，RAM等を集積したLSIデバイスや組み込み電子デバイスとして構成され、車載ネットワーク網の通信ラインに接続される。本実施形態の制御装置２０は、センサ類２１〜２６で検出された情報と、通信装置２７で受信された情報とに基づいて、作動ユニット２８を制御する。

［２．システム構成］
本実施形態の隊列走行制御システムは、車両１，２が何れも隊列走行モードである場合に、後続車２が先行車１に追従走行するように制御装置１０，２０で各車両１，２を制御する。具体的には、後続車２の制御装置２０が、車間距離Dを目標値Dtに保持するために後続車２の走行状態を制御し、先行車１の制御装置１０が、車間距離Dの不要な増加を防止するために先行車１の加速度を規制する。これにより、隊列走行制御システムは、車両１，２の隊列走行における車間距離Dの適正化を図る。

車両１，２の隊列走行は、隊列スイッチ１５，２５が何れもオン状態である場合に実施される。本実施形態では、車両１，２の隊列走行を実施するための機能要素として、先行車１の制御装置１０に取得部１０Ａと制御部１０Ｂとが設けられ、後続車２の制御装置２０に取得部２０Ａと制御部２０Ｂと設定部２０Ｃとが設けられている。これらの取得部１０Ａ，２０Ａと制御部１０Ｂ，２０Ｂと設定部２０Ｃとは、ソフトウェアで実現されてもよいし、ハードウェア（電子回路）で実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアとが併用されて実現されてもよい。

取得部１０Ａ，２０Ａは、互いに同様の機能を持つ。これらの取得部１０Ａ，２０Ａは、車両１，２の加速性能及び制動性能を取得するものである。ここでいう「加速性能」とは、車両１，２が実現可能な最大加速度に対応し、「制動性能」とは、車両１，２が実現可能な最大減速度に対応する。なお、前述したように、「減速度」とは負の値の加速度の絶対値である。車両１，２は、加速性能が高いほど最大加速度が大きくなり、より短い時間で車速を高めることが可能となる。一方、車両１，２は、制動性能が高いほど最大減速度が大きくなり、より短い時間で車速を低下させることが可能となる。

本実施形態では、取得部１０Ａ，２０Ａが、加速性能として最大加速度を取得し、制動性能として最大減速度を取得する場合について説明する。車両１，２の最大加速度（加速性能）は、駆動装置１８Ａ，２８Ａの性能に依存するとともに、そのときの積載量や路面状況（勾配，湿潤状態など）に応じて変化する。例えば、車両１，２は、積載量が多いほど最大加速度が小さくなる。このため、本実施形態の取得部１０Ａ，２０Ａは、車両１，２の最大加速度として、駆動装置１８Ａ，２８Ａの性能に応じて予め設定された初期値を、車両１，２の現在の走行状態に応じて更新する。

また、車両１，２の最大減速度（制動性能）は、制動装置１８Ｂ，２８Ｂの性能に依存するとともに、そのときの積載量や路面状況（勾配，湿潤状態など）に応じて変化する。例えば、車両１，２は、積載量が多いほど最大減速度が小さくなる。このため、本実施形態の取得部１０Ａ，２０Ａは、車両１，２の最大減速度として、制動装置１８Ｂ，２８Ｂの性能に応じて予め設定された初期値を、車両１，２の現在の走行状態に応じて更新する。なお、最大加速度と最大減速度との各初期値は、例えば車両１，２の製造時に設定され、制御装置１０，２０内に記憶される。

本実施形態の取得部１０Ａ，２０Ａは、車両１，２の加速中に検出されたアクセル開度と加速度とに基づいて、その時点での車両１，２の最大加速度を推定（取得，更新）する。また、取得部１０Ａ，２０Ａは、車両１，２の減速中に検出されたブレーキ操作量と加速度とに基づいて、その時点での車両１，２の最大減速度を推定（取得，更新）する。

具体的には、先行車１の取得部１０Ａは、アクセルセンサ１３及び加速度センサ１２の検出結果に基づいて先行車１の最大加速度a1_maxを推定するとともに、ブレーキセンサ１４及び加速度センサ１２の検出結果に基づいて先行車１の最大減速度d1_maxを推定する。同様に、後続車２の取得部２０Ａは、アクセルセンサ２３及び加速度センサ２２の検出結果に基づいて後続車２の最大加速度a2_maxを推定するとともに、ブレーキセンサ２４及び加速度センサ２２の検出結果に基づいて後続車２の最大減速度d2_maxを推定する。

各取得部１０Ａ，２０Ａで取得された情報は、後続車２の制御装置２０の設定部２０Ｃに伝達される。また、取得部２０Ａで取得された後続車２の最大加速度a2_maxは、通信装置１７，２７を介して先行車１の制御装置１０にも伝達される。

設定部２０Ｃは、取得部１０Ａ，２０Ａで取得された最大減速度d1_max，d2_maxの大小関係に基づいて、車間距離Dの目標値Dtを設定するものである。目標値Dtの算出には、最小値D_minと補正値Cとが用いられる。本実施形態の最小値D_minは、下記の式（１）により算出される。
D_min＝v2×T＋M ・・・（１）

ここで、Tは、隊列走行制御システムで実行される様々な処理に起因する遅れ時間に対応する値である。Tは、例えば、取得部１０Ａ，２０Ａ及び設定部２０Ｃによる計算処理や、通信装置１７，２７による通信処理などにかかる時間に応じた固定値（例えば0.2[s]）に予め設定され、制御装置２０内に記憶されている。また、Mは、隊列走行中の車両１，２が停止した場合に車両１，２間に必要な最短の距離（マージン）に対応する値である。Mは、停止中の車両１，２間への他車両の割込が防止されるような距離（例えば3[m]）に予め設定され、制御装置２０内に記憶されている。

設定部２０Ｃは、車速センサ２１で検出された車速v2と、予め設定されたT，Mとを用いて最小値D_minを算出する。すなわち、最小値D_minは、後続車２の車速v2に応じて算出される値であって、後続車の車速v2が高いほど大きくなる。なお、隊列走行中の車両１，２の車速v1，v2は互いにほぼ等しくなるため、設定部２０Ｃは、車速センサ２１で検出された車速v2に代えて、車速センサ１１で検出された車速v1を用いて最小値D_minを算出してもよい。言い換えると、最小値D_minは、先行車１の車速v1又は後続車２の車速v2に応じて算出されればよい。

一方、補正値Cは、下記の式（２）により算出される。
C＝(v2)^２／(２・d2_max)−(v1)^２／(２・d1_max) ・・・（２）
設定部２０Ｃは、車速センサ１１，２１で検出された車速v1，v2と、取得部１０Ａ，２０Ａで取得された最大減速度d1_max，d2_maxとを用いて補正値Cを算出する。このように、補正値Cは、先行車１及び後続車２の各制動性能に応じて算出される値である。

設定部２０Ｃは、取得部１０Ａ，２０Ａで取得された最大減速度d1_max，d2_maxに基づいて、後続車２の最大減速度d2_maxが先行車１の最大減速度d1_max以上である（d1_max≦d2_maxである）場合に目標値Dtを最小値D_minに設定し、後続車２の最大減速度d2_maxが先行車１の最大減速度d1_maxよりも低い（d2_max＜d1_maxである）場合に目標値Dtを最小値D_minと補正値Cとの合算値（D_min＋C）に設定する。最大減速度d1_max，d2_maxの大小関係と設定部２０Ｃによる設定される目標値Dtとの対応を下記の表１に示す。

最小値D_minと補正値Cとは何れも正の値であるため、目標値Dtは、d1_max≦d2_maxである場合よりもd2_max＜d1_maxである場合に補正値Cの分だけ大きくなる。設定部２０Ｃは、設定した目標値Dtを制御部２０Ｂに伝達する。

後続車２の制御部２０Ｂは、車間距離Dが設定部２０Ｃで設定された目標値Dtとなるように、後続車２の走行状態を制御する。具体的には、制御部２０Ｂは、前方センサ２６で検出された情報から推測される車間距離Dが目標値Dtと一致するように、後続車２の駆動装置２８Ａ及び制動装置２８Ｂを制御して後続車２の車速v2及び加速度a2を調整する。

図２（Ａ）に示すように、取得部１０Ａ，２０Ａで取得された最大減速度d1_max，d2_maxの大小関係がd1_max≦d2_maxである場合は、目標値Dtが最小値D_minに設定されるため、車両１，２の車間距離Dは最小値D_minとなるように制御される。これにより、安全性が損なわれない程度に車間距離Dが短くなり、燃費向上及び他車両の割込防止が実現されやすくなる。

一方、図２（Ｂ）に示すように、取得部１０Ａ，２０Ａで取得された最大減速度d1_max，d2_maxの大小関係がd2_max＜d1_maxである場合は、目標値Dtが最小値D_minと補正値Cとの合算値に設定されるため、車両１，２の車間距離Dは最小値D_minよりも補正値Cの分だけ長くなるように制御される。これにより、たとえ先行車１が急ブレーキにより緊急停止したとしても、車間距離Dが確保されやすくなり、安全性が高められる。

先行車１の制御部１０Ｂは、取得部１０Ａ，２０Ａで取得された最大加速度a1_max，a2_maxに基づいて、先行車１の最大加速度a1_maxが後続車２の最大加速度a2_maxよりも大きい場合に、先行車１の加速度a1を後続車２の最大加速度a2_max以下に制限する。具体的には、制御部１０Ｂは、先行車１の加速度a1が後続車２の最大加速度a2_maxを超えないように、先行車１の駆動装置２８Ａ及び制動装置２８Ｂを制御して先行車１の車速v1及び加速度a1を規制する。最大加速度a1_max，a2_maxの大小関係と先行車１の加速度a1との対応を下記の表２に示す。

図３に示すように、取得部１０Ａ，２０Ａで取得された最大加速度a1_max，a2_maxの大小関係がa2_max＜a1_maxである場合、先行車１の加速度a1が後続車２の最大加速度a2_max以下に制限される。これにより、先行車１の加速時に後続車２が先行車１に追いつけなくなる事態が回避されるため、車間距離Dが適正化されやすくなる。

［３．フローチャート］
図４及び図５は、隊列走行制御システムで実施される制御内容を説明するためのフローチャートである。図４のフローは、先行車１の制御装置１０で実施される制御の手順を例示したものであり、図５のフローは、後続車２の制御装置２０で実施される制御の手順を例示したものである。これらのフローは、隊列スイッチ１５，２５が何れもオン状態である場合に、所定の演算周期で繰り返し実施される。

図４に示すように、先行車１の制御装置１０では、まずセンサ類１１〜１５及び通信装置１７から各種情報が取得される（ステップＡ１）。ここで取得される情報には、後続車２から車車間通信により伝達される後続車２の最大加速度a2_maxが含まれる（図５のステップＢ４参照）。次に、加速度センサ１１で検出された加速度a1に基づき、先行車１が加速中（例えば0.1G＜a1，Gは重力加速度）であるか否かが判定され（ステップＡ２）、先行車１が加速中であれば車両１，２の最大加速度a1_max，a2_maxの比較が行われる（ステップＡ３）。ここでa2_max＜a1_maxであれば、制御部１０Ｂにより先行車１の加速度a1が後続車２の最大加速度a2_maxを超えないように規制され（ステップＡ４）、ステップＡ８に進む。

一方、ステップＡ３でa1_max≦a2_maxであれば、取得部１０Ａにより、その時点での先行車１の走行状態に基づき最大加速度a1_maxが推定（取得，更新）され（ステップＡ５）、ステップＡ８に進む。また、ステップＡ２で先行車１が加速中ではないと判定され、続くステップＡ６で先行車１が減速中（例えばa1＜−0.1G）であると判定されれば、取得部１０Ａによりその時点での先行車１の走行状態に基づき最大減速度d1_maxが推定（取得，更新）され（ステップＡ７）、ステップＡ８に進む。さらに、ステップＡ６で先行車１が減速中ではない（すなわち定速走行中，例えば−0.1G≦a1≦0.1Gである）と判定されれば、先行車１の最大加速度a1_max及び最大減速度d1_maxが更新されることなく、ステップＡ８に進む。

ステップＡ８では、ステップＡ１で取得された各種情報と、ステップＡ５，Ａ７で更新された最大加速度a1_max，最大減速度d1_maxとが、通信装置１７，２７を介して後続車２の制御装置２０へと送信され、このフローをリターンする。なお、今回の演算周期で最大加速度a1_max，最大減速度d1_maxが更新されなかった場合は、それらの初期値や前回値が代わりに送信される。

図５に示すように、後続車２の制御装置２０では、まずセンサ類２１〜２６及び通信装置２７から各種情報が取得される（ステップＢ１）。ここで取得される情報には、図４のフローのステップＡ８で送信された各種情報が含まれる。次に、加速度センサ２１で検出された加速度a2に基づき、後続車２が加速中（例えば0.1G＜a2）であるか否かが判定され（ステップＢ２）、後続車２が加速中であれば、取得部２０Ａによりその時点での後続車２の走行状態に基づき最大加速度a2_maxが推定（取得，更新）される（ステップＢ３）。そして、推定された最大加速度a2_maxが通信装置１７，２７を介して先行車１の制御装置１０へ送信され（ステップＢ４）、ステップＢ７へ進む。

一方、ステップＢ２で後続車２が加速中ではないと判定され、続くステップＢ５で後続車２が減速中（例えばa2＜−0.1G）であると判定されれば、取得部２０Ａによりその時点での後続車２の走行状態に基づき最大減速度d2_maxが推定（取得，更新）され（ステップＢ６）、ステップＢ７に進む。また、ステップＢ６で後続車２が減速中ではない（すなわち定速走行中，例えば−0.1G≦a2≦0.1Gである）と判定されれば、後続車２の最大加速度a2_max及び最大減速度d2_maxが更新されることなく、ステップＢ７に進む。

ステップＢ７では、車両１，２の最大減速度d1_max，d2_maxの比較が行われる。ここでd1_max≦d2_maxであれば、設定部２０Ｃにより目標値Dtが最小値D_minに設定され（ステップＢ８）、d2_max＜d1_maxであれば、設定部２０Ｃにより目標値Dtが最小値D_minと補正値Cとの合算値に設定される（ステップＢ９）。そして、制御部２０Ｂにより、車間距離Dが目標値Dtとなるように後続車２の作動ユニット２８が制御され（ステップＢ１０）、このフローをリターンする。

［４．作用，効果］
（１）前述した隊列走行制御システムによれば、隊列走行における車間距離Dの目標値Dtが各車両１，２の制動性能を考慮して設定され、車間距離Dが目標値Dtとなるように後続車２の走行状態が制御される。具体的には、後続車２の制動性能が先行車１の制動性能以上である（d1_max≦d2_maxである）場合には、目標値Dtが後続車２の車速v2に応じた最小値D_minに設定される。このため、緊急停止時の安全性を確保したうえで、燃費向上及び他車両の割込防止を実現しやすくすることができる。

一方、後続車２の制動性能が先行車１の制動性能よりも低い（d2_max＜d1_maxである）場合には、目標値Dtが車両１，２の各制動性能に応じた補正値Cと最小値D_minとの合算値に設定される。このため、燃費向上及び他車両の割込防止を図りつつ、先行車１の緊急停止時にも車間距離Dを保つことができ、安全性を高めることができる。このように、隊列走行制御システムによれば、隊列走行における車間距離Dを車両１，２の各制動性能に応じて適正化することができ、燃費向上及び他車両の割込防止と緊急停止時の安全性の確保とをバランスよく実現することができる。

（２）前述した隊列走行制御システムによれば、先行車１の加速性能が後続車２の加速性能よりも高い（a2_max＜a1_maxである）場合に、先行車１の加速度a1が後続車２の最大加速度a2_max以下となるように制限される。このため、例えば上り坂で先行車１のアクセル開度が全開とされた場合に、後続車２が先行車１に追いつかなくなり車間距離Dが不要に長くなる事態を回避することができる。よって、車間距離Dを車両１，２の加速性能に応じてより適正化することができ、緊急停止時の安全性を確保しながら、燃費向上及び他車両の割込防止をより実現しやすくすることができる。

（３）前述した目標値Dtの最小値D_minは、式（１）に示されるように、定数であるマージン（M）にその時点での車速v2とシステム上の遅れ時間（T）との積を加算した値とされる。すなわち、最小値D_minは、その時点での車速v2が高いほど、またシステム上の遅れが大きいほど、大きい値となる。このため、車間距離Dを車速v2及びシステム性能に応じてより適正化することができ、燃費向上及び他車両の割込防止を図りながら、緊急停止時の安全性を更に高めることができる。

［５．変形例］
前述した実施形態に関わらず、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。本実施形態の各構成は、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせてもよい。

前述した隊列走行制御システムによる制御は、三台以上の車両の隊列走行にも同様に適用可能である。この場合、任意の車両（先行車）とこのすぐ後方を追従走行する車両（後続車）との車間距離Dの目標値Dtは、これらの二台の車両の各制動性能を考慮して設定されればよい。また、この場合、先頭車（最も前方を走行する車両）の加速度は、隊列走行を実施する各車両の最大加速度（加速性能）のうち、最も小さい値（最も低い加速性能）を超えないように規制されればよい。

なお、隊列走行制御システムの各機能は、隊列走行を行う車両１，２の少なくとも一方に設けられていて、他方を制御してもよい。例えば、前述した先行車１の制御装置１０の各機能（取得部１０Ａ及び制御部１０Ｂ）を後続車２の制御装置２０に設けて、後続車２が車車間通信で先行車１を制御することにより、前述した制御を実施してもよい。反対に、前述した後続車２の制御装置２０の各機能（取得部２０Ａ，制御部２０Ｂ及び設定部２０Ｃ）を先行車１の制御装置１０に設けて、先行車１が車車間通信で後続車２を制御することにより、前述した制御を実施してもよい。この場合、後続車２の前方センサ２６に代えて、先行車１の後方のあらゆる情報を取得する後方センサを先行車１に設けて、この後方センサで取得される情報に基づいて車間距離Dを推測してもよい。

また、最大加速度a1_max，a2_max及び最大減速度d1_max，d2_maxを推定する手法は特に限定されない。例えば、前述したようなアクセル開度やブレーキ操作量を用いる手法に代えて（あるいは加えて）、センサ等により取得した路面状況に基づいて、最大加速度a1_max，a2_max及び最大減速度d1_max，d2_maxを推定してもよい。

また、取得部１０Ａ，２０Ａから最大加速度a1_max，a2_max及び最大減速度d1_max，d2_maxを推定，更新する機能を省略してもよい。この場合、取得部１０Ａ，２０Ａは、前述した最大加速度a1_max，a2_max及び最大減速度d1_max，d2_maxの比較や目標値Dtの算出に用いる値として、予め設定された初期値を取得してもよい。あるいは、乗員がそのときの積載量や自身の経験などに基づいて車両１，２の加速性能及び制動性能を入力可能な入力手段（ボタン，操作パネルなど）を設けて、取得部１０Ａ，２０Ａがこの入力手段に入力された内容に基づいて車両１，２の加速性能及び制動性能を取得してもよい。

なお、隊列走行制御システムには、車間距離Dが車両１，２の各制動性能に基づいて設定された目標値Dtとなるように車両１，２の少なくとも一方の走行状態を制御する機能が設けられればよく、先行車１の加速度a1を規制する機能は省略されてもよい。また、車両１，２の通信装置１７，２７は、前述した車車間通信に代えて、例えばクラウドサーバを介して相互に通信可能であってもよい。

１先行車
２後続車
１０Ａ取得部
１０Ｂ制御部
１１車速センサ（検出部）
２０Ａ取得部
２０Ｂ制御部
２０Ｃ設定部
２１車速センサ（検出部）
C 補正値
D 車間距離
d1_max，d2_max 最大減速度（制動性能）
D_min 最小値
Dt 目標値

Claims

先行車と前記先行車に追従走行する後続車との隊列走行を制御する隊列走行制御システムであって、
前記先行車又は前記後続車の車速を検出する検出部と、
前記先行車及び前記後続車の各制動性能を取得する取得部と、
前記先行車と前記後続車との車間距離の目標値を設定する設定部と、
前記車間距離が前記設定部で設定された前記目標値となるように前記先行車又は前記後続車の走行状態を制御する制御部と、を備え、
前記設定部は、
前記検出部で検出された前記車速に応じて前記目標値の最小値を算出し、
前記取得部で取得された情報に基づき、前記後続車の制動性能が前記先行車の制動性能以上である場合には前記目標値を前記最小値に設定し、前記後続車の制動性能が前記先行車の制動性能よりも低い場合には前記先行車及び前記後続車の各制動性能に応じた補正値を算出して前記目標値を前記最小値と前記補正値との合算値に設定する
ことを特徴とする隊列走行制御システム。