JP2019162987A

JP2019162987A - 車両用制御装置

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Publication number: JP2019162987A
Application number: JP2018053100A
Authority: JP
Inventors: 俊幸水野; Toshiyuki Mizuno; 隆行岸; Takayuki Kishi; 慶明小西; Yoshiaki Konishi; 栗原　誠; Makoto Kurihara; 誠栗原
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2018-03-20
Filing date: 2018-03-20
Publication date: 2019-09-26
Anticipated expiration: 2038-03-20
Also published as: CN110304059A; JP7000214B2; US20190291577A1; US11110795B2

Abstract

【課題】自動追従する車両の巡航速度の自由度を向上すること。【解決手段】車両を先行車に自動追従させる制御を実行可能な車両用制御装置であって、先行車を自動追従中に、前記先行車の巡航速度の上昇を求めるか否かを、前記車両の内部情報に基づいて判定する判定手段と、前記判定手段が前記巡航速度の上昇を求めると判定した場合に、前記先行車の巡航速度の上昇要求を送信する要求送信手段と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は車両用制御装置に関する。

車車間通信又は路車間通信を利用して車両間で通信を行う技術が提案されている。例えば、特許文献１には先後の車両間で制御要求を送受信するシステムが提案されている。また、特許文献２には、先後の車両間で交通情報等を転送して伝搬させるシステムが開示されている。また、特許文献３には、ドライバの意思を伝達し、また、伝達されたことを確認するシステムが提案されている。こうした技術は車両の自動運転化に寄与し得る。

特開平１０−１０５８８０号公報特開２００４−１６４４３３号公報特開２０１４−１３４８９７号公報

ここで、先行車への自動追従機能は、ドライバの負担軽減、渋滞緩和等の点で利便性が高い。しかし、先行車の巡航速度に自車両の車速を合わせる必要があり、車速の制約を受ける。自車両がより好ましい走行を行う上で車速の上昇の必要がある場合、先行車との巡航速度差が僅かな場合であっても、自動追従を停止するか、先行車の巡航速度を自車両においても維持しなければならない。

本発明の目的は、自動追従する車両の巡航速度の自由度を向上することにある。

本発明によれば、
車両を先行車に自動追従させる制御を実行可能な車両用制御装置であって、
先行車を自動追従中に、前記先行車の巡航速度の上昇を求めるか否かを、前記車両の内部情報に基づいて判定する判定手段と、
前記判定手段が前記巡航速度の上昇を求めると判定した場合に、前記先行車の巡航速度の上昇要求を送信する要求送信手段と、を備える、
ことを特徴とする車両用制御装置が提供される。

本発明によれば、自動追従する車両の巡航速度の自由度を向上することができる。

実施形態に係る車両及び制御装置のブロック図。（Ａ）及び（Ｂ）は図１の車両用制御装置で実行される処理例を示すフローチャート。自動追従時に先行車に対して車速の上昇を求める処理例の説明図。（Ａ）は図１の車両用制御装置で実行される処理例を示すフローチャート、（Ｂ）は走行駆動部の作動状態の例を示す説明図。図１の車両用制御装置で実行される処理例を示すフローチャート。隊列走行時の処理例の説明図。隊列走行時の処理例の説明図。

図１は、本発明の一実施形態に係る車両Ｖ及びその制御装置１のブロック図である。図１において、車両Ｖはその概略が平面図と側面図とで示されている。車両Ｖは一例としてセダンタイプの四輪の乗用車である。

本実施形態の車両Ｖは、例えばパラレル方式のハイブリッド車両である。この場合、車両Ｖの駆動輪を回転させる駆動力を出力する走行駆動部であるパワープラント５０は、内燃機関、モータおよび自動変速機を含むことができる。モータは車両Ｖを加速させる駆動源として利用可能であると共に減速時等において発電機としても利用可能である（回生制動）。

＜制御装置＞
図１を参照して車両Ｖの車載装置である制御装置１の構成について説明する。制御装置１は、ＥＣＵ群（制御ユニット群）２を含む。ＥＣＵ群２は、互いに通信可能に構成された複数のＥＣＵ２０〜２８を含む。各ＥＣＵは、ＣＰＵに代表されるプロセッサ、半導体メモリ等の記憶デバイス、外部デバイスとのインタフェース等を含む。記憶デバイスにはプロセッサが実行するプログラムやプロセッサが処理に使用するデータ等が格納される。各ＥＣＵはプロセッサ、記憶デバイスおよびインタフェース等を複数備えていてもよい。なお、ＥＣＵの数や、担当する機能については適宜設計可能であり、本実施形態よりも細分化したり、あるいは、統合することが可能である。なお、図１においてはＥＣＵ２０〜２８の代表的な機能の名称を付している。例えば、ＥＣＵ２０には「運転制御ＥＣＵ」と記載している。

ＥＣＵ２０は、車両Ｖの自動運転を含む走行支援に関わる制御を実行する。自動運転においては車両Ｖの駆動（パワープラント５０による車両Ｖの加速等）、操舵および制動を、運転者の操作を要せずに自動的に行う。また、ＥＣＵ２０は、手動運転において、例えば、衝突軽減ブレーキ、車線逸脱抑制等の走行支援制御を実行可能である。衝突軽減ブレーキは、前方の障害物との衝突可能性が高まった場合にブレーキ装置５１の作動を指示して衝突回避を支援する。車線逸脱抑制は、車両Ｖが走行車線を逸脱する可能性が高まった場合に、電動パワーステアリング装置４１の作動を指示して車線逸脱回避を支援する。また、ＥＣＵ２０は自動運転、手動運転のいずれにおいても車両Ｖを先行車に自動追従させる自動追従制御を実行可能である。自動運転の場合、車両Ｖの加速、減速及び操舵の全てを自動で行ってもよい。手動運転の場合、車両Ｖの加速と減速を自動で行ってもよい。

ＥＣＵ２１は、車両Ｖの周囲状況を検知する検知ユニット３１Ａ、３１Ｂ、３２Ａ、３２Ｂの検知結果に基づいて、車両Ｖの走行環境を認識する環境認識ユニットである。本実施形態の場合、検知ユニット３１Ａ、３１Ｂは、車両Ｖの前方を撮影するカメラであり（以下、カメラ３１Ａ、カメラ３１Ｂと表記する場合がある。）、車両Ｖのルーフ前部に設けられている。カメラ３１Ａ、カメラ３１Ｂが撮影した画像の解析により、物標の輪郭抽出や、道路上の車線の区画線（白線等）を抽出可能である。

本実施形態の場合、検知ユニット３２Ａは、ライダ（Light Detection and Ranging）であり（以下、ライダ３２Ａと表記する場合がある）、車両Ｖの周囲の物標を検知したり、物標との距離を測距する。本実施形態の場合、ライダ３２Ａは５つ設けられており、車両Ｖの前部の各隅部に１つずつ、後部中央に１つ、後部各側方に１つずつ設けられている。検知ユニット３２Ｂは、ミリ波レーダであり（以下、レーダ３２Ｂと表記する場合がある）、車両Ｖの周囲の物標を検知したり、物標との距離を測距する。本実施形態の場合、レーダ３２Ｂは５つ設けられており、車両Ｖの前部中央に１つ、前部各隅部に１つずつ、後部各隅部に一つずつ設けられている。

ＥＣＵ２２は、電動パワーステアリング装置４１を制御する操舵制御ユニットである。電動パワーステアリング装置４１は、ステアリングホイールＳＴに対する運転者の運転操作（操舵操作）に応じて前輪を操舵する機構を含む。電動パワーステアリング装置４１は、操舵操作のアシストあるいは前輪を自動操舵するための駆動力（操舵アシストトルクと呼ぶ場合がある。）を発揮するモータを含む駆動ユニット４１ａ、操舵角センサ４１ｂ、運転者が負担する操舵トルク（操舵負担トルクと呼び、操舵アシストトルクと区別する。）を検知するトルクセンサ４１ｃ等を含む。ＥＣＵ２２は、また、運転者がステアリングハンドルＳＴを把持しているか否かを検知するセンサ３６の検知結果を取得可能であり、運転者の把持状態を監視することができる。

ＥＣＵ２３は、油圧装置４２を制御する制動制御ユニットである。ブレーキペダルＢＰに対する運転者の制動操作はブレーキマスタシリンダＢＭにおいて液圧に変換されて油圧装置４２に伝達される。油圧装置４２は、ブレーキマスタシリンダＢＭから伝達された液圧に基づいて、四輪にそれぞれ設けられたブレーキ装置（例えばディスクブレーキ装置）５１に供給する作動油の液圧を制御可能なアクチュエータであり、ＥＣＵ２３は油圧装置４２が備える電磁弁等の駆動制御を行う。また、制動時にＥＣＵ２３Ｂはブレーキランプ４３Ｂを点灯可能である。これにより後続車に対して車両Ｖへの注意力を高めることができる。

ＥＣＵ２３および油圧装置２３は電動サーボブレーキを構成することができる。ＥＣＵ２３は、例えば、４つのブレーキ装置５１による制動力と、パワープラント５０が備えるモータの回生制動による制動力との配分を制御することができる。ＥＣＵ２３は、また、四輪それぞれに設けられた車輪速センサ３８、ヨーレートセンサ（不図示）、ブレーキマスタシリンダＢＭ内の圧力を検知する圧力センサ３５の検知結果に基づき、ＡＢＳ機能、トラクションコントロールおよび車両Ｖの姿勢制御機能を実現することも可能である。

ＥＣＵ２４Ｂは、後輪に設けられている電動パーキングブレーキ装置（例えばドラムブレーキ）５２を制御する停止維持制御ユニットである。電動パーキングブレーキ装置５２は後輪をロックする機構を備える。ＥＣＵ２４は電動パーキングブレーキ装置５２による後輪のロックおよびロック解除を制御可能である。

ＥＣＵ２５は、車内に情報を報知する情報出力装置４３Ａを制御する車内報知制御ユニットである。情報出力装置４３Ａは例えばヘッドアップディスプレイやインストルメントパネルに設けられる表示装置、或いは、音声出力装置を含む。更に、振動装置を含んでもよい。ＥＣＵ２５は、例えば、車速や外気温等の各種情報や、経路案内等の情報、車両Ｖの状態に関する情報を情報出力装置４３Ａに出力させる。

ＥＣＵ２６は、車車間通信用の通信装置２６ａを備える。通信装置２６ａは、周辺の他車両と無線通信を行い、車両間での情報交換を行う。

ＥＣＵ２７は、パワープラント５０を制御する駆動制御ユニットである。本実施形態では、パワープラント５０にＥＣＵ２７を一つ割り当てているが、内燃機関、モータおよび自動変速機のそれぞれにＥＣＵを一つずつ割り当ててもよい。ＥＣＵ２７は、例えば、アクセルペダルＡＰに設けた操作検知センサ３４ａやブレーキペダルＢＰに設けた操作検知センサ３４ｂにより検知した運転者の運転操作や車速等に対応して、内燃機関やモータの出力を制御したり、自動変速機の変速段を切り替える。なお、自動変速機には車両Ｖの走行状態を検知するセンサとして、自動変速機の出力軸の回転数を検知する回転数センサ３９が設けられている。車両Ｖの車速は、回転数センサ３９の検知結果から演算可能である。

ＥＣＵ２８は、車両Ｖの現在位置や進路を認識する位置認識ユニットである。ＥＣＵ２８は、ジャイロセンサ３３、ＧＰＳセンサ２８ｂ、通信装置２８ｃの制御、および、検知結果あるいは通信結果の情報処理を行う。ジャイロセンサ３３は車両Ｖの回転運動を検知する。ジャイロセンサ３３の検知結果等により車両Ｖの進路を判定することができる。ＧＰＳセンサ２８ｂは、車両Ｖの現在位置を検知する。通信装置２８ｃは、地図情報や交通情報を提供するサーバと無線通信を行い、これらの情報を取得する。データベース２８ａには、高精度の地図情報を格納することができ、ＥＣＵ２８はこの地図情報等に基づいて、車線上の車両Ｖの位置をより高精度に特定可能である。

入力装置４５は運転者が操作可能に車内に配置され、運転者からの指示や情報の入力を受け付ける。

＜制御例＞
制御装置１の制御例について説明する。図２（Ａ）はＥＣＵ２０が実行する運転制御のモード選択処理を示すフローチャートである。

Ｓ１では運転者からモードの選択操作があったか否かを判定する。運転者は例えば入力装置４５に対する操作により、自動運転モードと手動運転モードとの切り替え指示が可能である。選択操作があった場合はＳ２へ進み、そうでない場合は処理を終了する。

Ｓ２では選択操作が自動運転を指示するものであるか否かを判定し、自動運転を指示するものである場合はＳ３へ進み、手動運転を指示するものである場合はＳ４へ進む。Ｓ３では自動運転モードが設定され、自動運転制御が開始される。Ｓ４では手動運転モードが設定され、手動運転制御が開始される。運転制御のモードに関する現在の設定はＥＣＵ２０から各ＥＣＵ２１〜２９へ通知され、認識される。

自動運転制御では、ＥＣＵ２０がＥＣＵ２２、ＥＣＵ２３、ＥＣＵ２７に制御指令を出力し車両Ｖの操舵、制動、駆動を制御し、運転者の運転操作によらずに自動的に車両Ｖを走行させる。ＥＣＵ２０は、車両Ｖの走行経路を設定し、ＥＣＵ２８の位置認識結果や、物標の認識結果を参照して、設定した走行経路に沿って車両Ｖを走行させる。物標は、検知ユニット３１Ａ、３１Ｂ、３２Ａ、３２Ｂの検知結果に基づき認識される。高速道路等を走行中に先行車を追従可能になった場合、自動追従制御を実行可能であり、自動追従制御においては先行車を自動的に追従する。

手動運転制御では、運転者の運転操作にしたがって、車両Ｖの駆動、操舵、制動を行い、ＥＣＵ２０は、適宜、走行支援制御を実行する。手動運転制御中も走行支援制御の一つとして自動追従制御を実行可能である。図２（Ｂ）は手動運転制御中に、自動追従制御を実行する場合のＥＣＵ２０の処理例を示している。

Ｓ１１では運転者が自動追従制御の実行開始を指示する設定がなされているか否かを判定する。運転者は例えば入力装置４５から自動追従制御の実行開始を設定可能である。実行開始が設定されている場合はＳ１２へ進み、設定されてない場合は処理を終了する。Ｓ１２では自動追従制御を開始するための条件が成立しているか否かを判定する。例えば、追従の対象となる先行車が存在するか等の条件である。この条件には高速道路を走行中であること等、道路に関する条件が含まれていてもよい。条件が成立している場合はＳ１３へ進み、成立していない場合は処理を終了する。

Ｓ１３では自動追従制御を開始すると共に運転者に自動追従制御が開始されたことを報知する。報知は、例えば、情報出力装置４３Ａにより行うことができる。

＜巡航速度の変更要求と処理例＞
自動追従制御においては、先行車と一定の車間を維持しながら自車両が先行車を追従する。このため、自車両の巡航速度は先行車の車速に依存する。しかし、燃費の点、振動、騒音といった乗員環境の点、或いは、行動計画の点（目的地までの到達時刻を短縮する必要が生じた場合等）において、自車両の巡航速度を上昇させたい場合が生じ得る。このように自車両がより好ましい走行を行うために車速の上昇の必要がある場合、自動追従制御を解除して先行車を追い越すことも考えられる。しかし、ドライバの監視或いは操作の負担軽減、渋滞緩和等の点で自動追従が継続される方が有利である。

本実施形態の制御装置１は、自車両の巡航速度を上昇させたい場合、先行車に対して巡航速度の上昇をお願いする機能を有する。先行車がこれを承諾した場合、両者の巡航速度が上昇する。これにより、先行車に自動追従する車両の巡航速度の自由度を向上することができる。

図３はその一例を模式的に示す説明図である。状態ＳＴ１は、先行車である車両Ｖ１を車両Ｖ２が自動追従している状態を示している。車両Ｖ２が自車両としての車両Ｖに相当する。車両Ｖ１は例えば自動運転により制御上の巡航速度の目標値を７５ｋｍ／ｈとして巡航している。車両Ｖ２は有段の自動変速機を備えており、そのシフトマップによると７８ｋｍ／ｈによりシフトアップする。シフトアップすることで内燃機関の回転数が下がり、燃費等で有利である。

そこで、状態ＳＴ２において、車両Ｖ２から車両Ｖ１へ巡航速度の上昇要求を送信する。本実施形態の場合、車両間の通信は車車間通信である。しかし、路側の通信設備が介在した路車間通信により車両間の通信を行う構成も採用可能である
上昇要求を受信した車両Ｖ１の制御装置は車速アップが可能か否かを判定する。図３の例では状態ＳＴ３において、車両Ｖ１が承諾した旨を車両Ｖ２へ返信し、制御上の巡航速度の目標値を８０ｋｍ／ｈに上昇して加速をしている。車両Ｖ２はこれにより状態ＳＴ４において、加速とシフトアップ行い、燃費等が改善される。

＜要求を送信する場合の処理例＞
図４（Ａ）は図３に例示した上昇要求を送信するためのＥＣＵ２０の処理例（要求処理）を示している。Ｓ２１では自動追従制御を実行中か否かを判定する。実行中である場合はＳ２２へ進み、実行中でない場合は処理を終了する。Ｓ２２では車両Ｖの内部状態を確認する。内部状態としては、例えば、目的地までの行動計画やパワープラント５０の作動状態等を挙げることができる。目的地までの行動計画としては、例えば、制御上の目標車速の設定である。また、パワープラント５０の作動状態としては、内燃機関の回転数や自動変速機のギア比である。

Ｓ２３ではＳ２２で確認した内部情報に基づいて先行車に対して巡航速度の上昇を求めるか否かを判定する。例えば、Ｓ２２で確認した内部情報において、目的地までの行動計画上、目標車速が巡航速度よりも速い場合は、巡航速度の上昇を求めると判定する。

また、例えば、Ｓ２２で確認した内部情報において、パワープラント５０の作動状態として、巡航速度を上昇した方が、燃費、騒音、振動などの観点で有利である場合は、巡航速度の上昇を求めると判定する。作動状態が有利か否かは運転領域の比較情報をマップ化してＥＣＵ２０が備える記憶デバイスに格納しておき、参照することができる。図４（Ｂ）は運転領域の比較情報の例を模式的に示している。

図４（Ｂ）は有段の自動変速機（例えば前進６速〜１０速の有段変速機）において、車速に応じてシフトアップされるＮ−１段からＮ＋１段までの三段分の変速段における内燃機関の回転数（エンジン回転数）の変動を模式的に示している。同図において、運転領域Ｒ１は現在の自車両の運転領域を示している。変速段がＮ速であり、Ｎ速選択中の内燃機関の回転数としては、比較的高い回転数の運転領域である。シフトマップ上、車速がＤｋｍ／ｈだけ上昇すると、Ｎ＋１速にシフトアップされ内燃機関の回転数が下がる（運転領域Ｒ２）。運転領域Ｒ１と運転領域Ｒ２には、燃費、騒音、振動等の少なくともいずれかに関する評価値が対応づけられている。運転領域Ｒ１よりも運転領域Ｒ２の方が評価値が高い場合、巡航速度を上昇した方が有利であると判断できる。

図４（Ａ）に戻り、Ｓ２４ではＳ２３の判定の結果、巡航速度の上昇を要求するか否かを判定し、要求する場合はＳ２５へ進み、要求しない場合は処理を終了する。Ｓ２５ではＥＣＵ２６に車車間通信により先行車に対して巡航速度の上昇を求める上昇要求を送信するように指示し、ＥＣＵ２６が上昇要求を送信する。

先行車の特定は通信リンクを事前に確立しておき、お互いの車両の情報を交換することで行うことができる。交換する情報としては、車両の現在位置情報、車種の情報、車速の情報等を挙げることができる。こうした情報を交換することによって、自車両の前方を走行している先行車（その車載制御装置のＩＤ等）を特定することができる。通信リンクは自動追従制御を開始したときに確立するようにしてもよい。

以上により要求処理が終了する。Ｓ２５で上昇要求を送信した場合、これに応じるか否かは先行車次第である。先行車が上昇要求を承諾した場合、先行車が加速して巡航速度が速くなるので、自車両の要求が満たされることになる。

なお、Ｓ２５で送信する上昇要求には希望する巡航速度の情報を含めることができる。巡航速度の情報は時速であってもよいし、上昇分の情報（例えば、図４（Ｂ）の例では車速の差分Ｄ）であってもよい。これにより先行車の制御装置は巡航速度の目標値を定めやすくなり、また、上昇要求に承諾できるか否かの判定の判断材料とすることができる。

先行車に対して、巡航速度の大幅な上昇を求めると承諾される可能性が低くなると考えられる。そこで、Ｓ２３における判定においては、先行車の巡航速度と自車両である車両Ｖの目標車速（希望車速）との差（例えば、図４（Ｂ）の例では車速の差分Ｄ）が所定値以内であることを条件としてもよい。所定値としては例えば１０ｋｍ／ｈ、或いは、５ｋｍ／ｈとすることができる。

Ｓ２５で送信する上昇要求には、また、巡航速度の上昇を求める区間に関する情報を含めることができる。先行車に対して巡航速度の上昇を求める区間を限定することで、先行車の承諾を得やすくなる場合がある。区間は、地図上の区間（開始地点から終了地点の位置）で特定されてもよいし、距離（例えば現在位置からの距離）で特定されてもよいし、時間（例えば現在時刻からの時間）で特定されてもよい。

＜要求を受けた場合の処理＞
車両Ｖが先行車として巡航中に、後続車の制御装置から巡航速度の上昇要求を受信する場合もあり得る。図３の車両Ｖ１の立場の場合である。図５は車両Ｖが先行車であって、後続車から上昇要求を受信した場合の応答処理に関わるフローチャートであり、ＥＣＵ２０の処理例である。ここでは自車両Ｖが自動運転で巡航中である場合を想定する。

Ｓ３１では、後続車から上昇要求を受信したか否かをＥＣＵ２６からの通知により判定する。受信した場合はＳ３２へ進み、受信していない場合は処理を終了する。Ｓ３２は上昇要求に対応可能か否か、つまり、巡航速度を上昇可能か否かを判定する。対応可能と判定した場合はＳ３３へ進み、対応しないと判定した場合はＳ３５へ進む。

この判定は、実行中の行動計画や、パワープラント５０の作動状態といった内部情報に基づいて行うことができる。例えば、行動計画上、巡航速度を上げることが好ましくない場合や、巡航速度を上げるとパワープラント５０の運転領域上、燃費、騒音、振動が大きく悪化する場合は対応しないと判定することができる。これらに支障がない場合は対応すると判定することができる。パワープラント５０の運転領域の比較に際しては、図４（Ｂ）を参照して説明した比較情報を利用してもよい。

Ｓ３３では車車間通信により後続車に対して、上昇要求の承諾を返信するようにＥＣＵ２６に指示し、ＥＣＵ２６が承諾を後続車の制御装置に送信する。Ｓ３４ではＳ３１で受信した上昇要求に対応した加速制御の実行をＥＣＵ２７へ指示し、ＥＣＵ２７は車両Ｖを加速させて巡航速度を変更（上昇）する。これにより後続車は車速を上昇しつつ、自動追従を維持することができ、制御装置１は先行車の立場から、自動追従する車両の巡航速度の自由度を向上することができる。

上昇要求に対応できない場合、その旨を後続車に返信して現在の巡航速度を維持してもよいが、本実施形態では後続車が加速しやすいように対応する。Ｓ３５では車線変更が可能か否かを判定する。可能と判定した場合はＳ３６へ進み、不可能と判定した場合はＳ３８へ進む。例えば、車両Ｖが複数車線のうちの一の車線を巡航中で、隣接車線が空いている場合に車線変更が可能と判定することができる。単車線を巡航中であったり、行動計画上、車線変更が不利な場合は車線変更が不可能と判定することができる。

Ｓ３６では車車間通信により後続車に対して、上昇要求には承諾できないが車線変更を行う旨を返信するようにＥＣＵ２６に指示し、ＥＣＵ２６がその旨を後続車の制御装置に送信する。Ｓ３７ではＥＣＵ２２、ＥＣＵ２７に車線変更の実行を指示し、ＥＣＵ２７が車速を調整しつつ、ＥＣＵ２２が電動パワーステアリング装置４１を制御することで車両Ｖの車線変更を行う。これにより、後続車は車速を上昇することができる。但し、後続車は自動追従制御を解除することになる。このため、Ｓ３６の車線変更の返信に対して、後続車の制御装置から同意の旨の返信があった場合にＳ３７で車線変更を実行するようにしてもよい。

車線変更での対応も不可能な場合、上昇要求に対応不能である旨を後続車に返信して現在の巡航速度を維持してもよいが、本実施形態では後続車が加速しやすいように更に対応する。Ｓ３８では自車両Ｖが、その行動計画上、この後に走路変更を予定しているか否かを判定する。予定している場合はＳ３９へ進み、予定していない場合はＳ４０へ進む。走路変更とは、例えば、右左折、車線変更である。判定の対象とする走路変更の地点は例えば現在位置から数ｋｍの範囲内である。

このような走路変更を予定している場合、後続車はしばらく現状の巡航速度を維持すれば、先行車が前方から居なくなって加速が可能となるので、後続車の制御装置によって有益な情報となる。そこで、Ｓ３９では車車間通信により後続車に対して、上昇要求には承諾できないが走路変更の予定がある旨を返信するようにＥＣＵ２６に指示し、ＥＣＵ２６がその旨を後続車の制御装置に送信する。

走路変更の予定も無い場合、上昇要求に対応不能である旨を後続車に返信して現在の巡航速度を維持してもよいが、本実施形態では後続車が加速しやすいように更に対応する。Ｓ４０では自車両Ｖが路肩に一時停止可能か否かを判定する。一時停止可能か否かは、行動計画や周囲の交通状況に基づいて判定することができる。可能な場合はＳ４１へ進み、不可能な場合はＳ４３へ進む。先行車である車両Ｖが路肩に一時停止することで、後続車は追い抜きが可能となる。

Ｓ４１では車車間通信により後続車に対して、上昇要求には承諾できないが路肩に一時停止する旨を返信するようにＥＣＵ２６に指示し、ＥＣＵ２６がその旨を後続車の制御装置に送信する。Ｓ４２ではＥＣＵ２２、ＥＣＵ２３、ＥＣＵ２７に一時停止の実行を指示し、ＥＣＵ２３及びＥＣＵ２７が車速を調整しつつ、ＥＣＵ２２が電動パワーステアリング装置４１を制御することで車両Ｖを路肩に寄せ、一時停止する。これにより、後続車は先行車である車両Ｖを追い越して車速を上昇することができる。但し、後続車は自動追従制御を解除することになる。

自車両Ｖを一時停止することは、自車両Ｖにとって多くの場合、不利である。したがって、Ｓ４０での判定の際には後続車が特に急いでいる場合等の条件を満たした場合に一時停止可能と判定してもよい。特に急いでいるか否かの判定は、上昇要求において緊急時であることが示されていることや、上昇要求において要望されている巡航速度が現在の巡航速度と大きく異なること（例えば数十ｋｍ／ｈ以上の差がある）を基準として、急いでいると判定してもよい。或いは、Ｓ４１の路肩停止予定の返信に対して、後続車の制御装置から同意の旨の返信があった場合にＳ４２で路肩への一時停止制御を実行するようにしてもよい。

路肩への一時停止も困難である場合、Ｓ４３で上昇要求には承諾できない旨を返信するようにＥＣＵ２６に指示し、ＥＣＵ２６がその旨を後続車の制御装置に送信する。以上により処理が終了する。

＜隊列走行の例＞
複数の車両が隊列走行により巡航している場合の処理例について図６及び図７を参照して説明する。図６の状態ＳＴ１１は５台の車両Ｖ１〜Ｖ５が隊列走行により巡航している状態を例示している。車両Ｖは、車両Ｖ１〜Ｖ５のどれにでもなり得る。状態ＳＴ１１は５台の車両Ｖ１〜Ｖ５において、破線で模式的に示す通信リンクが確立されている。各車両Ｖ１〜Ｖ５の制御装置は、互いの情報の交換により、隊列のどの位置に自車両が位置しているかを認識すると共に、他の車両が隊列のどの位置に位置しているかも認識している。

図６の状態ＳＴ１２は、車両Ｖ３の制御装置から巡航速度の上昇要求が送信された状態を示している。上昇要求は、他の４台の車両の全てに送信される。他の４台の車両は上昇要求を承諾するか否かを判定して返答する。返答は、本実施形態の場合、図６の状態ＳＴ１３に示すように最先行車Ｖ１の制御装置へ送信される。

最先行車Ｖ１の制御装置は、自身の判定結果と他の車両Ｖ２、Ｖ４、Ｖ５の返答を取りまとめて対応を判断する。最先行車Ｖ１の制御装置がとりまとめて対応を判断することで、判断処理が複雑になることを防止できる。そして、最先行車Ｖ１の制御装置は、対応の判断結果を各車両Ｖ２〜Ｖ５へ指示する。指示内容は例えば以下の通りである。

車両Ｖ１、Ｖ２、Ｖ４及びＶ５の全車両が巡航速度の上昇要求を承諾する場合、最先行車Ｖ１の制御装置は、巡航速度の上昇を各車両に通知し、自車両Ｖ１を加速する。

車両Ｖ１、Ｖ２、Ｖ４及びＶ５の中に巡航速度の上昇要求を承諾しない車両がある場合、承諾するグループと承諾しないグループとに分けて対応を指示する。図７の状態ＳＴ１４は、承諾するグループＧＲ１に上昇要求の送信元である車両Ｖ３と、承諾した車両Ｖ１、Ｖ２が含まれ、承諾しないグループＧＲ２に車両Ｖ４、Ｖ５が含まれている。この場合、最先行車Ｖ１の制御装置は、車両Ｖ２、Ｖ３の制御装置に対して、巡航速度の上昇を通知し、自車両Ｖ１を加速する。車両Ｖ４、Ｖ５の制御装置には、隊列からの分離を指示し、車両Ｖ４とＶ５とは２台で走行することになる。

状態ＳＴ１４のように５台の車両Ｖ１〜Ｖ５を前後に二分できる場合は簡単であるが、二分できない場合がある。状態ＳＴ１５の例では、承諾しないグループＧＲ１に車両Ｖ１、Ｖ２、Ｖ５が含まれ、承諾するグループＧＲ２に上昇要求の送信元である車両Ｖ３と、承諾した車両Ｖ４が含まれている。この例の場合、グループＧＲ１が車線変更をする、グループＧＲ１が路肩に一時停止する、グループＧＲ１が走路変更の予定があることをグループＧＲ２に通知する、グループＧＲ２が車線変更して隊列から分離する、現状を維持する、といった対応が考えられる。

グループ単位で車線変更等が可能か否かを最先行車Ｖ１の制御装置が判断するため、図６の状態ＳＴ１３に示した返答や図６の状態ＳＴ１２に示した上昇要求には、各車両がとり得る選択肢の情報を含めることができる。最先行車Ｖ１の制御装置は、各車両が示した選択肢の共通内容を特定して対応を判断することができる。

＜実施形態のまとめ＞
１．上記実施形態の車両用制御装置(例えば1)は、
車両を先行車に自動追従させる制御を実行可能な車両用制御装置であって、
前記先行車を自動追従中に、前記先行車の巡航速度の上昇を求めるか否かを、前記車両の内部情報に基づいて判定する判定手段(例えば20,S23)と、
前記判定手段が前記巡航速度の上昇を求めると判定した場合に、前記先行車の巡航速度の上昇要求を送信する要求送信手段(例えば20,26,26a,S25)と、を備える。

この実施形態によれば、自車両が先行車に対して巡航速度の上昇を求めることで、先行車がこれに応じることを期待でき、自動追従する車両の巡航速度の自由度を向上することができる。

２．上記実施形態では、
前記内部情報とは、前記車両の走行駆動部(例えば50)の作動状態の情報である。

この実施形態によれば、燃費、振動、騒音等に関して自車両にとって有利な巡航速度への上昇を先行車に要求することができる。

３．上記実施形態では、
前記走行駆動部は、内燃機関と自動変速機とを含む。

４．上記実施形態では、
前記自動変速機が有段変速機であり、
前記作動状態とは、前記内燃機関の回転数と、前記自動変速機の変速段とを含む(例えば図4(B))。

この実施形態によれば、自車両にとって有利な前記内燃機関の回転数や変速段を選択し易い巡航速度への上昇を要求することができる。

５．上記実施形態では、
前記判定手段は、前記車両の車速の上昇によって、前記自動変速機がシフトアップされ、前記内燃機関の回転数が下がる場合に、前記巡航速度の上昇を求めると判定する(例えばR1→R2)。

６．上記実施形態では、
前記判定手段は、前記先行車の巡航速度と前記車両の目標車速との差が所定値以内であることを条件として、前記巡航速度の上昇を求めると判定する。

この実施形態によれば、先行車が上昇要求を承諾し易くすることができる。

７．上記実施形態では、
前記要求送信手段は、車車間通信により、前記上昇要求を前記先行車に送信する。

この実施形態によれば、路側の通信中継装置を要せずに、自動追従する車両の巡航速度の自由度を向上することができる。

８．上記実施形態では、
前記車両に対して、その巡航速度の上昇を求める要求を受信する要求受信手段(例えば26,26a)と、
前記要求受信手段が受信した前記要求に対応可能な場合に、前記車両を加速させる走行制御手段(例えば20,27,S34)と、を更に備える。

この実施形態によれば、先行車の立場から、自動追従する車両の巡航速度の自由度を向上することができる。

９．上記実施形態では、
前記走行制御手段は、前記要求に対応困難な場合であって、前記車両の車線変更が可能な場合に、前記車両を車線変更させる(例えば20,22,27,S37)。

この実施形態によれば、巡航速度の上昇に応じれない場合に、後続車に追い抜きの機会を与えることができる。

１０．上記実施形態では、
前記要求に対応困難な場合であって、前記車両の行動計画によってその後に走路変更がある場合は、走路変更を予定していることを示す情報を前記要求に対して返信する返信手段(例えば20,26,26a,S39)を更に備える。

この実施形態によれば、後続車はしばらく現状の巡航速度を維持すれば、先行車が前方から居なくなって加速が可能となることを後続車に知らせることができる。

１１．上記実施形態では、
複数の車両による隊列走行中の場合、前記要求送信手段(例えば20,26,26a,S25)は、隊列を構成する各車両に前記上昇要求を送信する(例えばST12)。

この実施形態によれば、隊列を構成する各車両に巡航速度の上昇要求を知らせることができる。

Ｖ車両、１制御装置、２０ＥＣＵ、２６ａ通信装置

Claims

車両を先行車に自動追従させる制御を実行可能な車両用制御装置であって、
前記先行車を自動追従中に、前記先行車の巡航速度の上昇を求めるか否かを、前記車両の内部情報に基づいて判定する判定手段と、
前記判定手段が前記巡航速度の上昇を求めると判定した場合に、前記先行車の巡航速度の上昇要求を送信する要求送信手段と、を備える、
ことを特徴とする車両用制御装置。
請求項１に記載の車両用制御装置であって、
前記内部情報とは、前記車両の走行駆動部の作動状態の情報である、
ことを特徴とする車両用制御装置。
請求項２に記載の車両用制御装置であって、
前記走行駆動部は、内燃機関と自動変速機とを含む、
ことを特徴とする車両用制御装置。
請求項３に記載の車両用制御装置であって、
前記自動変速機が有段変速機であり、
前記作動状態とは、前記内燃機関の回転数と、前記自動変速機の変速段とを含む、
ことを特徴とする車両用制御装置。
請求項４に記載の車両用制御装置であって、
前記判定手段は、前記車両の車速の上昇によって、前記自動変速機がシフトアップされ、前記内燃機関の回転数が下がる場合に、前記巡航速度の上昇を求めると判定する、
ことを特徴とする車両用制御装置。
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の車両用制御装置であって、
前記判定手段は、前記先行車の巡航速度と前記車両の目標車速との差が所定値以内であることを条件として、前記巡航速度の上昇を求めると判定する、
ことを特徴とする車両用制御装置。
請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の車両用制御装置であって、
前記要求送信手段は、車車間通信により、前記上昇要求を前記先行車に送信する、
ことを特徴とする車両用制御装置。
請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の車両用制御装置であって、
前記車両に対して、その巡航速度の上昇を求める要求を受信する要求受信手段と、
前記要求受信手段が受信した前記要求に対応可能な場合に、前記車両を加速させる走行制御手段と、を更に備える、
ことを特徴とする車両用制御装置。
請求項８に記載の車両用制御装置であって、
前記走行制御手段は、前記要求に対応困難な場合であって、前記車両の車線変更が可能な場合に、前記車両を車線変更させる、
ことを特徴とする車両用制御装置。
請求項８に記載の車両用制御装置であって、
前記要求に対応困難な場合であって、前記車両の行動計画によってその後に走路変更がある場合は、走路変更を予定していることを示す情報を前記要求に対して返信する返信手段を更に備える、
ことを特徴とする車両用制御装置。
請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の車両用制御装置であって、
複数の車両による隊列走行中の場合、前記要求送信手段は、隊列を構成する各車両に前記上昇要求を送信する、
ことを特徴とする車両用制御装置。