JP2023109355A - 車両運転支援装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】自車両の駆動装置の消費エネルギー量がより確実に少なくなるように追従制御を実行することができる車両運転支援装置を提供する。【解決手段】車両運転支援装置10は、第1追従制御を実行したときの消費エネルギー量を第1消費エネルギー量として予測するとともに、第2追従制御を実行したときの消費エネルギー量を第2消費エネルギー量として予測し、第2消費エネルギー量が第1消費エネルギー量よりも小さい場合、第2追従制御を実行し、第2消費エネルギー量が第1消費エネルギー量以上である場合には、第1追従制御を実行する。【選択図】 図8
Description
本発明は、車両運転支援装置に関する。
自車両と先行車との間の距離(車間距離)に応じて自車両の加減速を自動で制御して自車両を先行車に追従させて走行させる追従制御を実行する車両運転支援装置が知られている。又、こうした車両運転支援装置の1つとして、追従制御の実行時、燃費の向上を図るために、自車両の加速の要否を判断するための車間距離の閾値(最大車間距離)と自車両の減速の要否を判断するための車間距離の閾値(最小車間距離)とを自車両の走行速度(自車速)に応じて設定し、車間距離が最大車間距離まで大きくなった場合、自車両を加速し、車間距離が最小車間距離まで小さくなった場合、自車両を惰行走行させて減速するように構成された車両運転支援装置も知られている(例えば、特許文献1参照)。
上記車両運転支援装置によれば、惰行走行は、車間距離が最小車間距離まで小さくなってから最大車間距離に達するまで継続される。即ち、上記車両運転支援装置は、車間距離が比較的大きくなるまで、惰行走行による自車両の減速を許容することにより、燃費の向上を図ろうとしている。
ところが、車間距離が短くなると、自車両が受ける空気抵抗が小さくなることから、その分、燃費の向上を期待することができる。従って、上記車両運転支援装置のように、車間距離が比較的大きくなるまで惰行走行による自車両の減速を許容すれば、長い時間、惰行走行を実施することになるので、その分、燃費を向上させることができるが、車間距離が長い状態も長時間、続くので、その分、自車両が受ける空気抵抗が大きく、燃費が悪化してしまう可能性がある。このため、車間距離が比較的大きくなるまで惰行走行による自車両の減速を許容しても、トータルの燃費で見れば、必ずしも、燃費を向上させることができない可能性がある。
このように、自車両の走行状態によっては、車間距離が長くなるまで惰行走行による自車両の減速を許容するよりも、車間距離を一定に保って自車両を走行させたほうが、トータルの燃費が向上することがある。より一般的に言えば、自車両の走行状態によっては、車間距離が長くなるまで惰行走行による自車両の減速を許容するよりも、車間距離を一定に保って自車両を走行させたほうが、自車両の駆動装置の消費エネルギー量が少なくなることがある。
本発明の目的は、自車両の駆動装置の消費エネルギー量がより確実に少なくなるように追従制御を実行することができる車両運転支援装置を提供することにある。
本発明に係る車両運転支援装置は、自車両と先行車との間の車間距離が第1所定距離範囲内の距離に維持されるように前記自車両の加減速を自動で制御して前記自車両を前記先行車に追従させて走行させる第1追従制御と、前記自車両の走行速度である自車速が所定速度範囲内の速度に維持されるように或いは前記車間距離が前記第1所定距離範囲よりも広い第2所定距離範囲内の距離に維持されるように前記自車両を自動で加減速して前記自車両を前記先行車に追従させて走行させる第2追従制御と、を実行する制御装置を備えている。
前記制御装置は、前記第1追従制御を実行したときの前記自車両の駆動装置の消費エネルギー量を第1消費エネルギー量として予測するとともに、前記第2追従制御を実行したときの前記消費エネルギー量を第2消費エネルギー量として予測する。そして、前記制御装置は、前記第2消費エネルギー量が前記第1消費エネルギー量よりも小さい場合、前記第2追従制御を実行し、前記第2消費エネルギー量が前記第1消費エネルギー量以上である場合には、前記第1追従制御を実行するように構成されている。
自車両を先行車に追従させて走行させると、自車両が受ける空気抵抗が小さくなり、その分、自車両の駆動装置が消費するエネルギー量(駆動装置の消費エネルギー量)が少なくなる。従って、第1追従制御により自車両を走行させるよりも、第2追従制御により自車両を走行させるほうが、自車両が受ける空気抵抗を考慮しなければ、自車両の駆動装置の消費エネルギー量は少なくなるが、第2追従制御により自車両を走行させると、車間距離が増減し、その結果、自車両が受ける空気抵抗も増減するので、自車両が受ける空気抵抗を考慮すると、必ずしも、第1追従制御により自車両を走行させるよりも、第2追従制御により自車両を走行させるほうが、駆動装置の消費エネルギー量が少なくなるとは限らない。
本発明によれば、第2追従制御の実行が要求されたとき、第1追従制御を実行したときの駆動装置の消費エネルギー量(第1消費エネルギー量)と第2追従制御を実行したときの駆動装置の消費エネルギー量(第2消費エネルギー量)とを予測し、第2消費エネルギー量が第1消費エネルギー量よりも少ない場合に限り、第2追従制御を実行する。このため、駆動装置の消費エネルギー量を少なくすることができる。
尚、本発明に係る車両運転支援装置において、前記制御装置は、例えば、前記自車両の駆動装置の消費エネルギー量の低減が要求されたとの所定実行条件が成立した場合、前記第1追従制御を実行したときの前記車間距離及び前記自車速の変化を予測し、該予測したように変化したと仮定した場合の前記車間距離及び前記自車速に基づいて前記第1追従制御を実行したときの前記自車両の駆動装置の消費エネルギー量を前記第1消費エネルギー量として予測するとともに、前記第2追従制御を実行したときの前記車間距離及び自車速の変化を予測し、該予測したように変化したと仮定した場合の前記車間距離及び自車速に基づいて前記第2追従制御を実行したときの前記消費エネルギー量を前記第2消費エネルギー量として予測するように構成される。
本発明によれば、先に述べたように、第2追従制御の実行が要求されたとき、第1消費エネルギー量と第2消費エネルギー量とを予測し、第2消費エネルギー量が第1消費エネルギー量よりも少ない場合に限り、第2追従制御を実行する。このため、駆動装置の消費エネルギー量を少なくすることができる。
尚、本発明に係る車両運転支援装置において、前記第2追従制御は、例えば、前記自車速が上昇して前記所定速度範囲の上限値に達した場合、前記自車両を惰行走行させることにより前記自車両を減速させ、前記自車速が低下して前記所定速度範囲の下限値に達した場合、前記自車両を加速させ、或いは、前記車間距離が増大して前記所定距離範囲の上限値に達した場合、前記自車両を加速させ、前記車間距離が減少して前記所定距離範囲の下限値に達した場合、前記自車両を惰行走行させることにより前記自車両を減速させる制御である。
本発明によれば、第2追従制御の実行時、自車速が所定速度範囲の幅で増減することを許容して、或いは、車間距離が所定距離範囲の幅で増減することを許容して、自車両が加減速されるので、駆動装置の消費エネルギー量をより少なくすることができる。
又、本発明に係る車両運転支援装置において、前記第2追従制御は、例えば、前記自車両を加速するときには、前記駆動装置の消費エネルギー量が最小又は略最小となる動作点で前記駆動装置を作動させて前記自車両を加速する最適加速制御により前記自車両を加速し、前記自車両を減速させるときには、前記自車両を惰行走行させる惰行制御により前記自車両を減速させる制御である。
本発明によれば、自車両の加速時、消費エネルギー量が最小又は略最小となる動作点で駆動装置が作動され、又、自車両の減速時、自車両を惰行走行させるので、駆動装置の消費エネルギー量をより少なくすることができる。
又、本発明に係る車両運転支援装置において、前記制御装置は、前記自車両の走行環境に応じて許容される前記自車速の範囲を前記所定速度範囲として設定し、或いは、前記自車両の走行環境に応じて許容される前記車間距離の範囲を前記所定距離範囲として設定するように構成されてもよい。
第2追従制御の実行時、自車速が過剰に遅くなったり、車間距離が過剰に長くなったりすると、交通渋滞の原因になる等、好ましくない。又、第2追従制御の実行時、自車速が過剰に速くなったり、車間距離が過剰に短くなったりすると、自車両の走行安全性の観点から、好ましくない。そして、第2追従制御の実行時の自車速として許容される範囲や車間距離として許容される範囲は、自車両の走行環境に応じて変わる。本発明によれば、所定速度範囲又は所定距離範囲が自車両の走行環境に応じて設定されるので、より適切な形で第2追従制御により自車両を走行させることができる。
又、本発明に係る車両運転支援装置において、前記制御装置は、前記第1追従制御を実行したときの前記車間距離及び前記自車速を前記第1追従制御を実行したときの前記先行車の走行速度に基づいて予測するとともに、前記第2追従制御を実行したときの前記車間距離及び前記自車速を前記第2追従制御を実行したときの前記先行車の走行速度に基づいて予測するように構成されてもよい。
第1追従制御及び第2追従制御を実行した場合、車間距離及び自車速は、先行車の走行速度の影響を受けて変化する。本発明によれば、第1追従制御を実行したときの車間距離及び自車速が第1追従制御を実行したときの先行車の走行速度に基づいて予測され、第2追従制御を実行したときの車間距離及び自車速が第2追従制御を実行したときの先行車の走行速度に基づいて予測されるので、より正確に車間距離及び自車速を予測することができる。
又、本発明に係る車両運転支援装置において、前記制御装置は、前記第1消費エネルギー量及び前記第2消費エネルギー量の予測に前記先行車の大きさを考慮するように構成されてもよい。
自車両が受ける空気抵抗は、先行車の大きさによって変わる。本発明によれば、第1消費エネルギー量及び第2消費エネルギー量の予測に先行車の大きさが考慮されるので、より正確に第1消費エネルギー量及び第2消費エネルギー量を予測することができる。
又、本発明に係る車両運転支援装置において、前記制御装置は、前記先行車の加速及び減速に同期して又は略同期して前記自車両を加速し又は減速させることにより前記自車両を前記先行車に追従させて走行させる第3追従制御であって、前記自車両を加速するときには、前記自車両の駆動装置の消費エネルギー量が最小又は略最小となる動作点で前記駆動装置を作動させて前記自車両を加速する最適加速制御により前記自車両を加速し、前記自車両を減速させるときには、前記自車両を惰行走行させる惰行制御により前記自車両を減速させる第3追従制御を実行するように構成されてもよい。この場合、前記制御装置は、前記所定実行条件が成立したときに、前記先行車の駆動装置の動力出力特性が前記自車両の駆動装置の動力出力特性と同一又は略同一であり且つ前記先行車が前記第2追従制御又は前記第3追従制御と同じ制御により走行されているとの同期条件が成立している場合には、前記第3追従制御を実行するように構成される。一方、前記制御装置は、前記所定実行条件が成立したときに、前記同期条件が成立していない場合には、前記第1追従制御又は前記第2追従制御を実行するように構成される。
先行車の駆動装置の動力出力特性が自車両の駆動装置の動力出力特性と同一又は略同一であるときに先行車が第3追従制御と同じ制御により走行されている場合、第1追従制御又は第2追従制御により自車両を走行させるよりも、先行車の加減速に同期させて又は略同期させて自車両を加減速させる第3追従制御により自車両を走行させたほうが、駆動装置の消費エネルギー量が少なくなる。本発明によれば、先行車の駆動装置の動力出力特性が自車両の駆動装置の動力出力特性と同一又は略同一であるときに先行車が第3追従制御と同じ制御により走行されている場合、第3追従制御により自車両が走行されるので、駆動装置の消費エネルギー量をより少なくすることができる。
又、本発明に係る車両運転支援装置において、前記制御装置は、前記先行車の加速及び減速に同期して又は略同期して前記自車両を加速し又は減速させることにより前記自車両を前記先行車に追従させて走行させる第3追従制御であって、前記自車両を加速するときには、前記自車両の駆動装置の消費エネルギー量が最小又は略最小となる動作点で前記駆動装置を作動させて前記自車両を加速する最適加速制御により前記自車両を加速し、前記自車両を減速させるときには、前記自車両を惰行走行させる惰行制御により前記自車両を減速させる第3追従制御を実行するように構成されてもよい。この場合、前記制御装置は、前記自車両の駆動装置の動力出力特性と同一又は略同一である動力出力特性を有する駆動装置を備えた他車両を検出し且つ該他車両が前記第2追従制御又は前記第3追従制御と同じ制御により走行されている場合、前記自車両を前記他車両の後方に移動させて前記第3追従制御を実行するように構成される。
本発明によれば、自車両の駆動装置の動力出力特性と同一又は略同一である動力出力特性を有する駆動装置を備えた他車両を検出した場合、自車両がその他車両の後方に移動されて第3追従制御により走行されるので、自車両の駆動装置の消費エネルギー量をより少なくすることができる。
更に、本発明は、自車両と先行車との間の車間距離が所定距離に維持されるように前記自車両の加減速を自動で制御して前記自車両を前記先行車に追従させて走行させる第1追従制御、又は、前記自車両の走行速度である自車速が所定速度範囲内の速度に維持されるように或いは前記車間距離が所定距離範囲内の距離に維持されるように前記自車両を自動で加減速して前記自車両を前記先行車に追従させて走行させる第2追従制御により、前記自車両を走行させる車両運転支援方法を提供する。
本発明に係る車両運転支援方法においては、前記自車両の駆動装置の消費エネルギー量の低減が要求されたとの所定実行条件が成立した場合、前記第1追従制御を実行したときの前記車間距離及び前記自車速の変化を予測し、該予測したように変化したと仮定した場合の前記車間距離及び前記自車速に基づいて前記第1追従制御を実行したときの前記自車両の駆動装置の消費エネルギー量を第1消費エネルギー量として予測するとともに、前記第2追従制御を実行したときの前記車間距離及び自車速の変化を予測し、該予測したように変化したと仮定した場合の前記車間距離及び自車速に基づいて前記第2追従制御を実行したときの前記消費エネルギー量を第2消費エネルギー量として予測し、前記第2消費エネルギー量が前記第1消費エネルギー量よりも小さい場合、前記第2追従制御を実行し、前記第2消費エネルギー量が前記第1消費エネルギー量以上である場合には、前記第1追従制御を実行する。
本発明によれば、先に述べたように、駆動装置の消費エネルギー量を少なくすることができる。
更に本発明は、自車両と先行車との間の車間距離が所定距離に維持されるように前記自車両の加減速を自動で制御して前記自車両を前記先行車に追従させて走行させる第1追従制御、又は、前記自車両の走行速度である自車速が所定速度範囲内の速度に維持されるように或いは前記車間距離が所定距離範囲内の距離に維持されるように前記自車両を自動で加減速して前記自車両を前記先行車に追従させて走行させる第2追従制御により、前記自車両を走行させる車両運転支援プログラムを提供する。
本発明に係る車両運転支援プログラムは、前記自車両の駆動装置の消費エネルギー量の低減が要求されたとの所定実行条件が成立した場合、前記第1追従制御を実行したときの前記車間距離及び前記自車速の変化を予測し、該予測したように変化したと仮定した場合の前記車間距離及び前記自車速に基づいて前記第1追従制御を実行したときの前記自車両の駆動装置の消費エネルギー量を第1消費エネルギー量として予測するとともに、前記第2追従制御を実行したときの前記車間距離及び自車速の変化を予測し、該予測したように変化したと仮定した場合の前記車間距離及び自車速に基づいて前記第2追従制御を実行したときの前記消費エネルギー量を第2消費エネルギー量として予測し、前記第2消費エネルギー量が前記第1消費エネルギー量よりも小さい場合、前記第2追従制御を実行し、前記第2消費エネルギー量が前記第1消費エネルギー量以上である場合には、前記第1追従制御を実行する。
本発明によれば、先に述べたように、駆動装置の消費エネルギー量を少なくすることができる。
本発明の構成要素は、図面を参照しつつ後述する本発明の実施形態に限定されるものではない。本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る車両運転支援装置について説明する。図1に、本発明の実施形態に係る車両運転支援装置10が示されている。車両運転支援装置10は、自車両100に搭載される。
<ECU>
車両運転支援装置10は、制御装置としてのECU90を備えている。ECUは、エレクトロニックコントロールユニットの略称である。ECU90は、マイクロコンピュータを主要部として備える。マイクロコンピュータは、CPU、ROM、RAM、不揮発性メモリ及びインターフェース等を含む。CPUは、ROMに格納されたインストラクション又はプログラム又はルーチンを実行することにより、各種機能を実現するようになっている。特に、ROMには、後述する運転支援制御を実行する車両運転支援プログラムが格納されており、CPUは、その車両運転支援プログラムを実行することにより、後述する運転支援制御を実現する。
車両運転支援装置10は、制御装置としてのECU90を備えている。ECUは、エレクトロニックコントロールユニットの略称である。ECU90は、マイクロコンピュータを主要部として備える。マイクロコンピュータは、CPU、ROM、RAM、不揮発性メモリ及びインターフェース等を含む。CPUは、ROMに格納されたインストラクション又はプログラム又はルーチンを実行することにより、各種機能を実現するようになっている。特に、ROMには、後述する運転支援制御を実行する車両運転支援プログラムが格納されており、CPUは、その車両運転支援プログラムを実行することにより、後述する運転支援制御を実現する。
特に、ECU90は、後述する走行支援制御を実行するためのプログラムをROMに予め記憶しているが、そうしたプログラムを自車両100の外部の機器から受信装置を介して無線で取得して記憶したり、記憶したプログラムを自車両100の外部の機器から受信装置を介して無線で更新したりすることができるように構成されていてもよい。
<車両走行装置>
自車両100には、車両走行装置20が搭載されている。車両走行装置20は、自車両100の駆動、制動及び操舵を行う装置であり、本例においては、駆動装置21、制動装置22及び操舵装置23を備えている。
自車両100には、車両走行装置20が搭載されている。車両走行装置20は、自車両100の駆動、制動及び操舵を行う装置であり、本例においては、駆動装置21、制動装置22及び操舵装置23を備えている。
<駆動装置>
駆動装置21は、自車両100を走行させるために自車両100に与えられる駆動力(駆動トルク)を出力する装置であり、本例においては、異なる動力出力特性を有する2つの動力源(第1動力源211及び第2動力源212)からなる。例えば、第1動力源211及び第2動力源212は、それぞれ、内燃機関及びモータである。第1動力源211及び第2動力源212は、それぞれ、ECU90に電気的に接続されている。ECU90は、第1動力源211及び第2動力源212の作動をそれぞれ制御することにより第1動力源211及び第2動力源212からそれぞれ出力される駆動力(駆動トルク)を制御することができる。
駆動装置21は、自車両100を走行させるために自車両100に与えられる駆動力(駆動トルク)を出力する装置であり、本例においては、異なる動力出力特性を有する2つの動力源(第1動力源211及び第2動力源212)からなる。例えば、第1動力源211及び第2動力源212は、それぞれ、内燃機関及びモータである。第1動力源211及び第2動力源212は、それぞれ、ECU90に電気的に接続されている。ECU90は、第1動力源211及び第2動力源212の作動をそれぞれ制御することにより第1動力源211及び第2動力源212からそれぞれ出力される駆動力(駆動トルク)を制御することができる。
<制動装置>
制動装置22は、自車両100を制動するために自車両100に与えられる制動力(制動トルク)を出力する装置であり、例えば、油圧ブレーキ装置である。制動装置22は、ECU90に電気的に接続されている。ECU90は、制動装置22の作動を制御することにより制動装置22から出力される制動力(制動トルク)を制御することができる。
制動装置22は、自車両100を制動するために自車両100に与えられる制動力(制動トルク)を出力する装置であり、例えば、油圧ブレーキ装置である。制動装置22は、ECU90に電気的に接続されている。ECU90は、制動装置22の作動を制御することにより制動装置22から出力される制動力(制動トルク)を制御することができる。
<操舵装置>
操舵装置23は、自車両100を操舵するために自車両100に与えられる操舵力(操舵トルク)を出力する装置であり、例えば、パワーステアリング装置である。操舵装置23は、ECU90に電気的に接続されている。ECU90は、操舵装置23の作動を制御することにより操舵装置23から出力される操舵力(操舵トルク)を制御することができる。
操舵装置23は、自車両100を操舵するために自車両100に与えられる操舵力(操舵トルク)を出力する装置であり、例えば、パワーステアリング装置である。操舵装置23は、ECU90に電気的に接続されている。ECU90は、操舵装置23の作動を制御することにより操舵装置23から出力される操舵力(操舵トルク)を制御することができる。
<センサ等>
更に、自車両100には、アクセルペダル41、アクセルペダル操作量センサ42、ブレーキペダル43、ブレーキペダル操作量センサ44、ハンドル45、操舵角センサ46、操舵トルクセンサ47、車速検出装置48、走行支援操作器51、効率優先走行操作器52、周辺情報検出装置60及び送受信装置70が搭載されている。
更に、自車両100には、アクセルペダル41、アクセルペダル操作量センサ42、ブレーキペダル43、ブレーキペダル操作量センサ44、ハンドル45、操舵角センサ46、操舵トルクセンサ47、車速検出装置48、走行支援操作器51、効率優先走行操作器52、周辺情報検出装置60及び送受信装置70が搭載されている。
<アクセルペダル操作量センサ>
アクセルペダル操作量センサ42は、アクセルペダル41の操作量を検出するセンサである。アクセルペダル操作量センサ42は、ECU90に電気的に接続されている。アクセルペダル操作量センサ42は、検出した操作量の情報をECU90に送信する。ECU90は、アクセルペダル操作量センサ42から送信される情報に基づいてアクセルペダル41の操作量をアクセルペダル操作量APとして取得する。
アクセルペダル操作量センサ42は、アクセルペダル41の操作量を検出するセンサである。アクセルペダル操作量センサ42は、ECU90に電気的に接続されている。アクセルペダル操作量センサ42は、検出した操作量の情報をECU90に送信する。ECU90は、アクセルペダル操作量センサ42から送信される情報に基づいてアクセルペダル41の操作量をアクセルペダル操作量APとして取得する。
ECU90は、後述する走行支援制御を実行する場合を除き、アクセルペダル操作量AP及び自車両100の走行速度(自車速V1)に基づいて駆動装置21から出力させるべき駆動トルクを演算により取得してドライバー要求駆動トルクTQ1drv_reqとして設定する。ECU90は、そのドライバー要求駆動トルクTQ1drv_reqに相当する駆動トルクを駆動装置21から出力させる。又、ECU90は、後述する走行支援制御を実行する場合には、その走行支援制御により所望通りに自車両100を走行させるのに必要な駆動トルクをシステム要求制動トルクTQ2sys_reqとして設定し、そのシステム要求制動トルクTQ2sys_reqに相当する駆動トルクを駆動装置21から出力させる。
<ブレーキペダル操作量センサ>
ブレーキペダル操作量センサ44は、ブレーキペダル43の操作量を検出するセンサである。ブレーキペダル操作量センサ44は、ECU90に電気的に接続されている。ブレーキペダル操作量センサ44は、検出した操作量の情報をECU90に送信する。ECU90は、ブレーキペダル操作量センサ44から送信される情報に基づいてブレーキペダル43の操作量をブレーキペダル操作量BPとして取得する。
ブレーキペダル操作量センサ44は、ブレーキペダル43の操作量を検出するセンサである。ブレーキペダル操作量センサ44は、ECU90に電気的に接続されている。ブレーキペダル操作量センサ44は、検出した操作量の情報をECU90に送信する。ECU90は、ブレーキペダル操作量センサ44から送信される情報に基づいてブレーキペダル43の操作量をブレーキペダル操作量BPとして取得する。
ECU90は、後述する走行支援制御を実行する場合を除き、ブレーキペダル操作量BPに基づいて制動装置22により自車両100に加えるべき制動トルクを演算により取得してドライバー要求制動トルクTQ2drv_reqとして設定する。ECU90は、そのドライバー要求制動トルクTQ2drv_reqに相当する制動トルクを制動装置22により自車両100に加える。又、ECU90は、後述する走行支援制御を実行する場合には、その走行支援制御により所望通りに自車両100を走行させるのに必要な制動トルクをシステム要求制動トルクTQ2sys_reqとして設定し、そのシステム要求制動トルクTQ2sys_reqに相当する制動トルクを制動装置22により自車両100に加える。
<操舵角センサ>
操舵角センサ46は、ハンドル45の中立位置に対する回転角度を検出するセンサである。操舵角センサ46は、ECU90に電気的に接続されている。操舵角センサ46は、検出したハンドル45の回転角度の情報をECU90に送信する。ECU90は、その情報に基づいてハンドル45の回転角度を操舵角θとして取得する。
操舵角センサ46は、ハンドル45の中立位置に対する回転角度を検出するセンサである。操舵角センサ46は、ECU90に電気的に接続されている。操舵角センサ46は、検出したハンドル45の回転角度の情報をECU90に送信する。ECU90は、その情報に基づいてハンドル45の回転角度を操舵角θとして取得する。
<操舵トルクセンサ>
操舵トルクセンサ47は、自車両100の運転者(自車運転者)がハンドル45を介してステアリングシャフトに入力したトルクを検出するセンサである。操舵トルクセンサ47は、ECU90に電気的に接続されている。操舵トルクセンサ47は、検出したトルクに関する情報をECU90に送信する。ECU90は、その情報に基づいて自車運転者がハンドル45を介してステアリングシャフトに入力したトルクをドライバー入力操舵トルクTQ3drvとして取得する。
操舵トルクセンサ47は、自車両100の運転者(自車運転者)がハンドル45を介してステアリングシャフトに入力したトルクを検出するセンサである。操舵トルクセンサ47は、ECU90に電気的に接続されている。操舵トルクセンサ47は、検出したトルクに関する情報をECU90に送信する。ECU90は、その情報に基づいて自車運転者がハンドル45を介してステアリングシャフトに入力したトルクをドライバー入力操舵トルクTQ3drvとして取得する。
<車速検出装置>
車速検出装置48は、自車両100の走行速度を検出する装置であり、例えば、車輪速センサである。車速検出装置48は、ECU90に電気的に接続されている。車速検出装置48は、検出した自車両100の走行速度の情報をECU90に送信する。ECU90は、その情報に基づいて自車両100の走行速度を自車速V1として取得する。
車速検出装置48は、自車両100の走行速度を検出する装置であり、例えば、車輪速センサである。車速検出装置48は、ECU90に電気的に接続されている。車速検出装置48は、検出した自車両100の走行速度の情報をECU90に送信する。ECU90は、その情報に基づいて自車両100の走行速度を自車速V1として取得する。
ECU90は、操舵角θ、ドライバー入力操舵トルクTQ3drv及び自車速V1に基づいて操舵装置23から出力させるべき操舵トルクを演算により取得して要求操舵トルクTQ3reqとして設定し、その要求操舵トルクTQ3reqに相当する操舵トルクを操舵装置23から出力させる。
<走行支援操作器>
走行支援操作器51は、自車運転者により操作される装置であり、例えば、スイッチやボタン等からなる装置である。これらスイッチやボタン等は、例えば、ハンドル45のステアリングホイールに設けられ、或いは、自車両100のステアリングコラムに取り付けられたレバーに設けられる。
走行支援操作器51は、自車運転者により操作される装置であり、例えば、スイッチやボタン等からなる装置である。これらスイッチやボタン等は、例えば、ハンドル45のステアリングホイールに設けられ、或いは、自車両100のステアリングコラムに取り付けられたレバーに設けられる。
本例において、走行支援操作器51は、走行支援選択スイッチ、車速設定スイッチ、車速増加ボタン、車速減少ボタン及び車間距離設定ボタンを含んでいる。走行支援操作器51は、ECU90に電気的に接続されている。
後述する走行支援制御が実行されていないときに走行支援選択スイッチが操作されると、走行支援操作器51からECU90に信号が送信される。ECU90は、その信号を受信した場合、走行支援制御の実行が要求されたと判定する。
一方、走行支援制御が実行されているときに走行支援選択スイッチが操作されると、走行支援操作器51からECU90に信号が送信される。ECU90は、その信号を受信した場合、走行支援制御の実行が要求されなくなったと判定する。言い換えれば、ECU90は、走行支援制御の終了が要求されたと判定する。
又、走行支援制御が実行されているときに車速設定スイッチが操作されると、走行支援操作器51からECU90に信号が送信される。ECU90は、その信号を受信した場合、その時点の自車速V1を走行支援制御における設定速度Vsetとして設定する。
又、走行支援制御が実行されているときに車速増加ボタンが操作されると、走行支援操作器51からECU90に信号が送信される。ECU90は、その信号を受信した場合、設定速度Vsetを大きくする。一方、走行支援制御が実行されているときに車速減少ボタンが操作されると、走行支援操作器51からECU90に信号が送信される。ECU90は、その信号を受信した場合、設定速度Vsetを小さくする。
又、走行支援制御が実行されているときに車間距離設定ボタンが操作されると、走行支援操作器51からECU90に信号が送信される。この信号は、自車運転者が車間距離設定ボタンを操作することにより、後述する通常追従制御における自車両100と先行車200Fとの間の距離(車間距離D)として要求している距離(要求車間距離Dreq)を表す信号(要求車間距離信号)である。
車間距離Dは、図2に示したように、自車両100と先行車200Fとの間の距離であり、後述する周辺検出情報ISに基づいて取得される。又、本例において、先行車200Fは、自車線LN(自車両100が走行している車線)を自車両100の前方で走行する車両であって、車間距離Dが所定の距離(先行車判定距離Dth)以下となっている車両である。自車線LNは、周辺検出情報ISに基づいて取得される自車両100の左側の区画線LML及び右側の区画線LMRに係る情報に基づいて認識される。又、本例において、自車運転者が車間距離設定ボタンを操作することにより選択可能な要求車間距離Dreqは、長めの距離Dlong、中程度の距離Dmiddle及び短めの距離Dshortの3種類である。
ECU90は、要求車間距離信号を受信した場合、その時点の自車速V1とは無関係に要求車間距離Dreqに基づいて設定車間距離Dsetを設定してもよいが、本例においては、その時点の自車速V1及び要求車間距離Dreqに基づいて設定車間距離Dsetを設定する。
具体的には、ECU90は、その時点の自車速V1で除して得られる時間(予測到達時間TTC)が所定の時間(所定予測到達時間TTCref)となる車間距離Dを設定車間距離Dsetとして設定する。即ち、ECU90は、その時点の自車速V1と所定予測到達時間TTCrefと車間距離Dとの関係が下式1の関係となる車間距離Dを設定車間距離Dsetとして設定する。
TTCref=D/V1 …(1)
所定予測到達時間TTCrefは、要求車間距離Dreqが長めの距離Dlongである場合、長めの時間に設定され、要求車間距離Dreqが中程度の距離Dmiddleである場合、中程度の時間に設定され、要求車間距離Dreqが短めの距離Dshortである場合、短めの時間に設定される。尚、先行車判定距離Dthは、設定車間距離Dsetよりも長い距離となるように定められている。
<効率優先走行操作器>
効率優先走行操作器52は、自車運転者により操作される装置であり、例えば、スイッチやボタン等からなる装置である。これらスイッチやボタン等は、例えば、自車両100のステアリングホイールに設けられ、或いは、自車両100のステアリングコラムに取り付けられたレバーに設けられる。
効率優先走行操作器52は、自車運転者により操作される装置であり、例えば、スイッチやボタン等からなる装置である。これらスイッチやボタン等は、例えば、自車両100のステアリングホイールに設けられ、或いは、自車両100のステアリングコラムに取り付けられたレバーに設けられる。
効率優先走行操作器52は、それがオフ位置に操作された状態にあるときに操作されるとオン位置となる。効率優先走行操作器52は、オン位置に操作されると、ECU90に信号を送信する。ECU90は、その信号を受信すると、後述する効率優先支援制御の実行が要求されたと判定する。
一方、効率優先走行操作器52は、それがオン位置に操作されている状態にあるときに操作されるとオフ位置となる。効率優先走行操作器52は、オフ位置に操作されると、ECU90に信号を送信する。ECU90は、その信号を受信した場合、効率優先支援制御の実行が要求されなくなったと判定する。
<周辺情報検出装置>
周辺情報検出装置60は、自車両100の周辺の情報を検出する装置であり、本例においては、電波センサ61及び画像センサ62を備えている。
周辺情報検出装置60は、自車両100の周辺の情報を検出する装置であり、本例においては、電波センサ61及び画像センサ62を備えている。
<電波センサ>
電波センサ61は、電波を用いて自車両100の周辺に存在する物体に関する情報を検出するセンサであり、例えば、レーダセンサ(ミリ波レーダ等)、超音波センサ(クリアランスソナー)等の音波センサ及びレーザーレーダ(LiDAR)等の光センサの少なくとも1つである。電波センサ61は、ECU90に電気的に接続されている。電波センサ61は、電波を発信するとともに、物体で反射した電波(反射波)を受信する。電波センサ61は、発信した電波及び受信した電波(反射波)に係る情報をECU90に送信する。別の言い方をすると、電波センサ61は、自車両100の周辺に存在する物体を検知し、その検知した物体に係る情報をECU90に送信する。ECU90は、その情報(電波情報又は電波データ)に基づいて自車両100の周辺に存在する物体に係る情報を周辺検出情報ISとして取得することができる。電波センサ61を用いて検出される物体は、例えば、車両、壁、自転車及び人等である。
電波センサ61は、電波を用いて自車両100の周辺に存在する物体に関する情報を検出するセンサであり、例えば、レーダセンサ(ミリ波レーダ等)、超音波センサ(クリアランスソナー)等の音波センサ及びレーザーレーダ(LiDAR)等の光センサの少なくとも1つである。電波センサ61は、ECU90に電気的に接続されている。電波センサ61は、電波を発信するとともに、物体で反射した電波(反射波)を受信する。電波センサ61は、発信した電波及び受信した電波(反射波)に係る情報をECU90に送信する。別の言い方をすると、電波センサ61は、自車両100の周辺に存在する物体を検知し、その検知した物体に係る情報をECU90に送信する。ECU90は、その情報(電波情報又は電波データ)に基づいて自車両100の周辺に存在する物体に係る情報を周辺検出情報ISとして取得することができる。電波センサ61を用いて検出される物体は、例えば、車両、壁、自転車及び人等である。
<画像センサ>
画像センサ62は、自車両100の周辺を撮像するセンサであり、例えば、カメラである。画像センサ62は、ECU90に電気的に接続されている。画像センサ62は、自車両100の周辺を撮像し、撮像した画像に係る情報をECU90に送信する。ECU90は、その情報(画像情報又は画像データ)に基づいて自車両100の周辺の情報を周辺検出情報ISとして取得することができる。
画像センサ62は、自車両100の周辺を撮像するセンサであり、例えば、カメラである。画像センサ62は、ECU90に電気的に接続されている。画像センサ62は、自車両100の周辺を撮像し、撮像した画像に係る情報をECU90に送信する。ECU90は、その情報(画像情報又は画像データ)に基づいて自車両100の周辺の情報を周辺検出情報ISとして取得することができる。
ECU90は、周辺検出情報ISから先行車200Fと自車両100との間の距離(車間距離D)及び先行車200Fの車速(先行車速V2)等を取得する。
<送受信装置>
送受信装置70は、図3に示したように自車両100の周辺に存在する車両(周辺車200S)から発信される無線信号を受信し、又、自車両100から外部に無線信号を発信する装置であり、ECU90に電気的に接続されている。ECU90は、送受信装置70を介して周辺車200Sから発信される無線信号を取得することができ、又、送受信装置70を介して自車両100から外部に無線信号を発信することができる。ECU90は、周辺車200Sから発信される無線信号に基づいて周辺車200Sに係る情報を車車間通信情報IVとして取得する。
送受信装置70は、図3に示したように自車両100の周辺に存在する車両(周辺車200S)から発信される無線信号を受信し、又、自車両100から外部に無線信号を発信する装置であり、ECU90に電気的に接続されている。ECU90は、送受信装置70を介して周辺車200Sから発信される無線信号を取得することができ、又、送受信装置70を介して自車両100から外部に無線信号を発信することができる。ECU90は、周辺車200Sから発信される無線信号に基づいて周辺車200Sに係る情報を車車間通信情報IVとして取得する。
<車両運転支援装置の作動>
次に、車両運転支援装置10の作動について説明する。車両運転支援装置10は、自車運転者によるアクセルペダル41の操作やブレーキペダル43の操作が行われなくても、自車両100を自動で加減速して走行させる走行支援制御を実行可能に構成されている。本例において、走行支援制御は、2種類の制御、即ち、通常支援制御及び効率優先支援制御を含んでいる。
次に、車両運転支援装置10の作動について説明する。車両運転支援装置10は、自車運転者によるアクセルペダル41の操作やブレーキペダル43の操作が行われなくても、自車両100を自動で加減速して走行させる走行支援制御を実行可能に構成されている。本例において、走行支援制御は、2種類の制御、即ち、通常支援制御及び効率優先支援制御を含んでいる。
<通常支援制御>
通常支援制御は、2種類の制御、即ち、通常追従制御(第1追従制御)及び通常定速制御を含んでいる。本例において、通常追従制御は、車間距離Dが設定車間距離Dset(所定距離)に維持されるように自車両100を自動で加減速する制御であるが、設定車間距離Dsetよりも所定の値だけ大きい値を上限値とし、設定車間距離Dsetよりも所定の値だけ小さい値を下限値とした所定の範囲(第1所定距離範囲)内の距離に維持されるように自車両100を自動で加減速する制御であってもよい。一方、通常定速制御は、自車速V1が設定速度Vsetに維持されるように自車両100を自動で加減速する制御である。
通常支援制御は、2種類の制御、即ち、通常追従制御(第1追従制御)及び通常定速制御を含んでいる。本例において、通常追従制御は、車間距離Dが設定車間距離Dset(所定距離)に維持されるように自車両100を自動で加減速する制御であるが、設定車間距離Dsetよりも所定の値だけ大きい値を上限値とし、設定車間距離Dsetよりも所定の値だけ小さい値を下限値とした所定の範囲(第1所定距離範囲)内の距離に維持されるように自車両100を自動で加減速する制御であってもよい。一方、通常定速制御は、自車速V1が設定速度Vsetに維持されるように自車両100を自動で加減速する制御である。
<効率優先支援制御>
又、効率優先支援制御は、自車両100を加速するときには、最適加速制御により自車両100を自動で加速し、自車両100を減速させるときには、惰行制御により自車両100を自動で減速させる制御である。本例において、効率優先支援制御は、3種類の制御、即ち、同期動作点切替追従制御(同期切替追従制御、第3追従制御)、非同期動作点切替追従制御(非同期切替追従制御、第2追従制御)及び動作点切替定速制御(切替定速制御)を含んでいる。
又、効率優先支援制御は、自車両100を加速するときには、最適加速制御により自車両100を自動で加速し、自車両100を減速させるときには、惰行制御により自車両100を自動で減速させる制御である。本例において、効率優先支援制御は、3種類の制御、即ち、同期動作点切替追従制御(同期切替追従制御、第3追従制御)、非同期動作点切替追従制御(非同期切替追従制御、第2追従制御)及び動作点切替定速制御(切替定速制御)を含んでいる。
<最適加速制御>
最適加速制御は、そのときの自車速を考慮したときに駆動装置21のエネルギー効率が最大又は略最大となる駆動トルク(最適駆動トルク)、言い方を換えると、駆動装置21の消費エネルギー量が最小又は略最小となる駆動トルク(最適駆動トルク)を演算により取得してシステム要求制動トルクTQ2sys_reqとして設定し、そのシステム要求制動トルクTQ2sys_reqに相当する駆動トルクを駆動装置21から出力させて自車両100を自動で加速させる制御である。
最適加速制御は、そのときの自車速を考慮したときに駆動装置21のエネルギー効率が最大又は略最大となる駆動トルク(最適駆動トルク)、言い方を換えると、駆動装置21の消費エネルギー量が最小又は略最小となる駆動トルク(最適駆動トルク)を演算により取得してシステム要求制動トルクTQ2sys_reqとして設定し、そのシステム要求制動トルクTQ2sys_reqに相当する駆動トルクを駆動装置21から出力させて自車両100を自動で加速させる制御である。
即ち、本例において、駆動装置21は、第1動力源211及び第2動力源212からなる。ここで、第1動力源211及び第2動力源212は、それぞれ異なる動力出力特性(駆動力を出力するときのエネルギー効率の特性)を有している。本例において、第1動力源211及び第2動力源212は、図4に示した動力出力特性を有している。即ち、第1動力源211のエネルギー効率Eは、線Lengで示したように、第1動力源211が出力する駆動トルクTQ1が或る値TQ1_Aであるときに最も高くなり、第2動力源212のエネルギー効率Eは、線Lmtで示したように、第2動力源212が出力する駆動トルクTQ1が上記値TQ1_Aよりも小さい値TQ1_Bであるときに最も高くなる。
尚、第1動力源211が内燃機関である場合、第1動力源211のエネルギー効率は、いわゆる燃費に対応するものであり、燃費が大きくなるほど大きくなる。一方、第2動力源212がモータである場合、第2動力源212のエネルギー効率は、いわゆる電費に対応するものであり、電費が小さくなるほど大きくなる。
このように、駆動装置21のエネルギー効率には、駆動装置21が出力する駆動トルクが特定の値(最適駆動トルク)であるときにピークとなる(最も大きく)特性があり、そのピークは、複数(本例においては、2つ)である。従って、最適駆動トルクを駆動装置21から出力させて自車両100を加速すれば、駆動装置21のエネルギー効率が大きくなる。即ち、駆動装置21の消費エネルギー量が小さくなる。
このように、最適加速制御は、最適駆動トルクに相当する駆動トルクを駆動装置21から出力させて自車両100を自動で加速する制御である。言い方を換えると、最適加速制御は、最小の消費エネルギー量で駆動装置21を作動させて自車両100を自動で加速する制御である。
尚、最適加速制御は、最適駆動トルクよりも僅かばかり大きい或いは小さい駆動トルクを演算により取得してシステム要求制動トルクTQ2sys_reqとして設定し、そのシステム要求制動トルクTQ2sys_reqに相当する駆動トルクを駆動装置21から出力させて自車両100を自動で加速する制御であってもよい。即ち、最適加速制御は、「最小消費エネルギー量及びそれよりも僅かばかり大きい消費エネルギー量」を含む最適消費エネルギー量で駆動装置21を作動させて自車両100を自動で加速する制御であってもよい。即ち、最適加速制御は、駆動装置21の消費エネルギー量が所定量以下となるように駆動装置21を作動させて自車両100を自動で加速する制御であってもよい。
<惰行制御>
一方、惰行制御は、自車両100を加速も減速もさせない値の駆動トルクを駆動装置21から出力させて自車両100を惰行走行させる制御である。本例においては、惰行制御は、第1動力源211(例えば、内燃機関)の作動を停止させるとともに、第2動力源212(例えば、モータ)のエネルギー効率が最大となるように第2動力源212から駆動トルクを出力させることにより自車両100を惰行走行させる制御である。これによれば、自車両100は、主に、その走行抵抗により減速する。
一方、惰行制御は、自車両100を加速も減速もさせない値の駆動トルクを駆動装置21から出力させて自車両100を惰行走行させる制御である。本例においては、惰行制御は、第1動力源211(例えば、内燃機関)の作動を停止させるとともに、第2動力源212(例えば、モータ)のエネルギー効率が最大となるように第2動力源212から駆動トルクを出力させることにより自車両100を惰行走行させる制御である。これによれば、自車両100は、主に、その走行抵抗により減速する。
<同期切替追従制御(第3追従制御)>
同期切替追従制御は、同期対象車200Eである先行車200Fであって本例における効率優先支援制御と同じ効率優先支援制御(即ち、最適加速制御及び惰行制御により車両を加減速させる制御)により走行されている先行車200Fに追従するように先行車200Fの加減速に同期させて(又は略同期させて)自車両100を最適加速制御及び惰行制御により自動で加減速する制御である。
同期切替追従制御は、同期対象車200Eである先行車200Fであって本例における効率優先支援制御と同じ効率優先支援制御(即ち、最適加速制御及び惰行制御により車両を加減速させる制御)により走行されている先行車200Fに追従するように先行車200Fの加減速に同期させて(又は略同期させて)自車両100を最適加速制御及び惰行制御により自動で加減速する制御である。
同期対象車200Eは、自車両100周辺の車両(周辺車200S)であって、自車両100の駆動装置21の動力出力特性と同一又は略同一の動力出力特性を有する駆動装置を備える車両である。
尚、本例においては、周辺車200Sの駆動装置に対して実行されている制御に係る情報が車車間通信情報IVに含まれており、従って、車両運転支援装置10は、車車間通信情報IVに基づいて周辺車200Sが効率優先支援制御により走行されているか否かを判定する。
又、本例においては、周辺車200Sの駆動装置の動力出力特性に係る情報も車車間通信情報IVに含まれており、従って、車両運転支援装置10は、車車間通信情報IVに基づいて周辺車200Sの駆動装置の最適駆動トルクと自車両100の駆動装置21の最適駆動トルクとの差が所定値以下であるか否か(本例においては、当該周辺車200Sの駆動装置の動力出力特性が自車両100の駆動装置21の動力出力特性と同一又は略同一であるか否か)を判定する。
尚、周辺車200Sの駆動装置に対して実行されている制御に係る情報が車車間通信情報IVに含まれていないこともある。この場合、車両運転支援装置10は、当該周辺車200Sの駆動装置から出力されている駆動トルク(当該周辺車200Sの駆動トルク)を周辺検出情報ISに基づいて取得し、その駆動トルクに基づいて当該周辺車200Sが効率優先支援制御により走行されているか否かを判定する。
より具体的には、車両運転支援装置10は、周辺検出情報ISに基づいて周辺車200Sの加速度のピーク値(周辺車200Sのピーク加速度)を取得し、そのピーク加速度が特定の2つの値に集約される場合、効率優先支援制御により当該周辺車200Sが走行されていると判定する。
又、周辺車200Sの駆動装置の動力出力特性に係る情報が車車間通信情報IVに含まれていないこともある。この場合、車両運転支援装置10は、周辺検出情報ISに基づいて当該周辺車200Sの駆動トルクを取得し、その駆動トルクに基づいて周辺車200Sの最適駆動トルクと自車両100の最適駆動トルクとの差が所定値以下であるか否か(即ち、当該周辺車200Sの駆動装置の動力出力特性が自車両100の駆動装置21の動力出力特性と同一又は略同一であるか否か)を判定する。
より具体的には、車両運転支援装置10は、周辺検出情報ISに基づいて周辺車200Sのピーク加速度を取得し、そのピーク加速度と駆動装置21による自車両100の加速度のピーク値(自車両100のピーク加速度)との差が所定値以下である場合、当該周辺車200Sの駆動装置の最適駆動トルクと自車両100の駆動装置21の最適駆動トルクとの差が所定値以下である(即ち、当該周辺車200Sの駆動装置の動力出力特性が自車両100の駆動装置21の動力出力特性と同一又は略同一である)と判定する。
本例においては、車両運転支援装置10は、周辺検出情報ISに基づいて周辺車200Sのピーク加速度を取得し、そのピーク加速度と自車両100のピーク加速度との差がゼロである場合、当該周辺車200Sの駆動装置の動力出力特性が自車両100の駆動装置21の動力出力特性と同一であると判定し、周辺車200Sのピーク加速度と自車両100のピーク加速度との差がゼロよりも大きいが所定値以下である場合、当該周辺車200Sの駆動装置の動力出力特性が自車両100の駆動装置21の動力出力特性と略同一であると判定する。
<非同期切替追従制御(第2追従制御)>
非同期切替追従制御は、同期対象車200Eではない先行車200F又は同期対象車200Eではあるが効率優先支援制御により走行されていない先行車200Fに追従するように所定のタイミングで自車両100を最適加速制御及び惰行制御により自動で加減速する制御である。
非同期切替追従制御は、同期対象車200Eではない先行車200F又は同期対象車200Eではあるが効率優先支援制御により走行されていない先行車200Fに追従するように所定のタイミングで自車両100を最適加速制御及び惰行制御により自動で加減速する制御である。
<切替定速制御>
又、切替定速制御は、自車速が所定の範囲内の速度に維持されるように所定のタイミングで自車両100を最適加速制御及び惰行制御により自動で加減速する制御である。
又、切替定速制御は、自車速が所定の範囲内の速度に維持されるように所定のタイミングで自車両100を最適加速制御及び惰行制御により自動で加減速する制御である。
<車両運転支援装置の具体的な作動>
以下、車両運転支援装置10が実行する通常支援制御及び効率優先支援制御等を含む各種制御について、図5乃至図14に示したルーチンを参照しつつ、より詳しく説明する。
以下、車両運転支援装置10が実行する通常支援制御及び効率優先支援制御等を含む各種制御について、図5乃至図14に示したルーチンを参照しつつ、より詳しく説明する。
車両運転支援装置10は、図5に示したルーチンを所定演算周期で実行するようになっている。従って、所定のタイミングになると、車両運転支援装置10は、図5に示したルーチンのステップ500から処理を開始し、その処理をステップ505に進める。
車両運転支援装置10は、走行支援要求条件C1が成立している場合、走行支援制御を実行し、走行支援要求条件C1が成立していない場合、通常走行制御を実行する。そこで、車両運転支援装置10は、処理をステップ505に進めると、走行支援要求条件C1が成立しているか否かを判定する。
車両運転支援装置10は、走行支援操作器51が操作されて走行支援制御の実行が要求された場合、アクセルペダル41又はブレーキペダル43が操作されているか否かを問わず、走行支援要求条件C1が成立したと判定するように構成されてもよいが、本例においては、走行支援制御の実行が要求されたと判定したときにアクセルペダル41もブレーキペダル43も操作されていない場合、走行支援要求条件C1が成立したと判定する。
尚、車両運転支援装置10は、走行支援制御の実行中に走行支援操作器51が操作されて走行支援制御の終了が要求された場合、走行支援要求条件C1が成立しなくなった、即ち、走行支援制御を終了する条件(走行支援終了条件)が成立したと判定する。又、車両運転支援装置10は、走行支援制御の実行中にブレーキペダル43が操作された場合、即ち、ブレーキペダル操作量BPがゼロよりも大きくなった場合も、走行支援要求条件C1が成立しなくなった、即ち、走行支援終了条件が成立したと判定する。車両運転支援装置10は、走行支援要求条件C1が成立しなくなった場合、走行支援制御を終了し、後述する通常走行制御を実行する。
走行支援要求条件C1が成立していない場合、車両運転支援装置10は、ステップ505で「No」と判定して処理をステップ550に進め、通常走行制御を実行する。その後、車両運転支援装置10は、本ルーチンの処理を一旦終了する。
通常走行制御は、アクセルペダル操作量AP及び自車速V1に基づいて駆動装置21から出力させるべき駆動トルクを演算により取得してドライバー要求駆動トルクTQ1drv_reqとして設定し、そのドライバー要求駆動トルクTQ1drv_reqに相当する駆動トルクを駆動装置21から出力させ、ブレーキペダル操作量BPに基づいて制動装置22により自車両100に加えられるべき制動トルクを演算により取得してドライバー要求制動トルクTQ2drv_reqとして設定し、そのドライバー要求制動トルクTQ2drv_reqに相当する制動トルクを制動装置22により自車両100に加える制御である。
尚、車両運転支援装置10は、通常走行制御の実行時、ドライバー要求駆動トルクTQ1drv_reqがゼロよりも大きい値(作動切替閾値TQ1th)よりも大きい場合、第1動力源211及び第2動力源212の両方から駆動トルクを出力させることによりドライバー要求駆動トルクTQ1drv_reqに相当する駆動トルクを駆動装置21から出力させ、ドライバー要求駆動トルクTQ1drv_reqが作動切替閾値TQ1th以下である場合、第1動力源211の作動を停止して第2動力源212のみから駆動トルクを出力させることによりドライバー要求駆動トルクTQ1drv_reqに相当する駆動トルクを駆動装置21から出力させるように構成されている。
一方、走行支援要求条件C1が成立している場合、車両運転支援装置10は、ステップ505にて「Yes」と判定して処理をステップ510に進める。
車両運転支援装置10は、効率優先要求条件C2が成立している場合、効率優先支援制御を実行し、効率優先要求条件C2が成立していない場合、通常支援制御を実行する。そこで、車両運転支援装置10は、処理をステップ510に進めると、効率優先要求条件C2が成立しているか否かを判定する。車両運転支援装置10は、効率優先走行操作器52が操作されて効率優先支援制御の実行が要求された場合、効率優先要求条件C2が成立したと判定する。
効率優先要求条件C2が成立していない場合、車両運転支援装置10は、ステップ510にて「No」と判定して処理をステップ545に進め、図12に示したルーチンを実行することにより、通常支援制御を実行する。従って、車両運転支援装置10は、処理をステップ545に進めると、図12に示したルーチンのステップ1200から処理を開始し、その処理をステップ1205に進める。
車両運転支援装置10は、先行車200Fが存在する場合、通常支援制御として、通常追従制御を実行し、先行車200Fが存在しない場合、通常支援制御として、通常定速制御を実行する。そこで、車両運転支援装置10は、処理をステップ1205に進めると、先行車200Fが存在するか否かを判定する。
先行車200Fが存在する場合、車両運転支援装置10は、ステップ1205にて「Yes」と判定して処理をステップ1210に進め、図13に示したルーチンを実行することにより、通常追従制御を実行する。従って、車両運転支援装置10は、処理をステップ1210に進めると、図13に示したルーチンのステップ1300から処理を開始し、その処理をステップ1305に進める。
先に述べたように、通常追従制御は、車間距離Dが設定車間距離Dsetに維持されるように自車両100を自動で加減速する制御である。より具体的には、本例において、通常追従制御は、予測到達時間TTCが所定予測到達時間TTCrefに維持されるように自車両100を自動で加減速する制御である。従って、車両運転支援装置10は、予測到達時間TTCが所定予測到達時間TTCrefよりも長くなった場合(通常追従加速条件C3が成立した場合)、自車両100を加速し、予測到達時間TTCが所定予測到達時間TTCrefよりも短くなった場合(通常追従減速条件C4が成立した場合)、自車両100を減速させる。
そこで、車両運転支援装置10は、処理をステップ1305に進めると、通常追従加速条件C3が成立しているか否かを判定する。通常追従加速条件C3が成立している場合、車両運転支援装置10は、ステップ1305にて「Yes」と判定して処理をステップ1310に進め、通常追従加速制御を実行する。
通常追従加速制御は、予測到達時間TTCを所定予測到達時間TTCrefに収束させるために駆動装置21から出力させるべき駆動トルクを演算により取得してシステム要求制動トルクTQ2sys_reqとして設定し、そのシステム要求制動トルクTQ2sys_reqに相当する駆動トルクを駆動装置21から出力させる制御である。
車両運転支援装置10は、ステップ1310の処理を実行すると、本ルーチンの処理を一旦終了する。
一方、通常追従加速条件C3が成立していない場合、車両運転支援装置10は、ステップ1305にて「No」と判定して処理をステップ1315に進め、通常追従減速条件C4が成立しているか否かを判定する。通常追従減速条件C4が成立している場合、車両運転支援装置10は、ステップ1315にて「Yes」と判定して処理をステップ1320に進め、通常追従減速制御を実行する。
通常追従減速制御は、予測到達時間TTCを所定予測到達時間TTCrefに収束させるために駆動装置21から出力させるべき駆動トルクを演算により取得してシステム要求制動トルクTQ2sys_reqとして設定するとともに、制動装置22により自車両100に加えるべき制動トルクを演算により取得してシステム要求制動トルクTQ2sys_reqとして設定し、そのシステム要求制動トルクTQ2sys_reqに相当する駆動トルクを駆動装置21から出力させるとともに、そのシステム要求制動トルクTQ2sys_reqに相当する制動トルクを制動装置22により自車両100に加える制御である。
車両運転支援装置10は、ステップ1320の処理を実行すると、本ルーチンの処理を一旦終了する。
一方、通常追従減速条件C4が成立していない場合、車両運転支援装置10は、ステップ1315にて「No」と判定して処理をステップ1325に進め、定常走行制御を実行する。
定常走行制御は、その時点の自車速を維持するための駆動トルクを演算により取得してシステム要求制動トルクTQ2sys_reqとして設定し、そのシステム要求制動トルクTQ2sys_reqを駆動装置21から出力させる制御である。
車両運転支援装置10は、ステップ1325の処理を実行すると、本ルーチンの処理を一旦終了する。
尚、車両運転支援装置10は、通常追従制御の実行中にアクセルペダル41が踏み込まれてドライバー要求駆動トルクTQ1drv_reqがシステム要求制動トルクTQ2sys_reqよりも大きくなった場合、アクセルオーバーライド状態(ドライバーオーバーライド状態)が生じたと判断して通常追従制御を中断し、ドライバー要求駆動トルクTQ1drv_reqに相当する駆動トルクを駆動装置21から出力させる。即ち、車両運転支援装置10は、通常追従制御を中断し、通常走行制御を実行する。その後、アクセルペダル41の踏込みが解除される等してドライバー要求駆動トルクTQ1drv_reqがシステム要求制動トルクTQ2sys_req以下になった場合、車両運転支援装置10は、通常追従制御を再開する。
一方、車両運転支援装置10は、図12に示したルーチンのステップ1205の処理の実行時点で、先行車200Fが存在しない場合、ステップ1205にて「No」と判定して処理をステップ1215に進め、図14に示したルーチンを実行することにより、通常定速制御を実行する。従って、車両運転支援装置10は、処理をステップ1215に進めると、図14に示したルーチンのステップ1400から処理を開始し、その処理をステップ1405に進める。
先に述べたように、通常定速制御は、自車速V1が設定速度Vsetに維持されるように自車両100を自動で加減速する制御である。従って、車両運転支援装置10は、自車速V1が設定速度Vsetよりも低くなった場合(通常定速加速条件C5が成立した場合)、自車両100を加速し、自車速V1が設定速度Vsetよりも高くなった場合(通常定速減速条件C6が成立した場合)、自車両100を減速させる。
従って、車両運転支援装置10は、処理をステップ1405に進めると、通常定速加速条件C5が成立しているか否かを判定する。通常定速加速条件C5が成立している場合、車両運転支援装置10は、ステップ1405にて「Yes」と判定して処理をステップ1410に進め、通常定速加速制御を実行する。
通常定速加速制御は、自車速V1を設定速度Vsetに収束させるために駆動装置21から出力させるべき駆動トルクを演算により取得してシステム要求制動トルクTQ2sys_reqとして設定し、そのシステム要求制動トルクTQ2sys_reqに相当する駆動トルクを駆動装置21から出力させる制御である。
車両運転支援装置10は、ステップ1410の処理を実行すると、本ルーチンの処理を一旦終了する。
一方、通常定速加速条件C5が成立していない場合、車両運転支援装置10は、ステップ1405にて「No」と判定して処理をステップ1415に進め、通常定速減速条件C6が成立しているか否かを判定する。通常定速減速条件C6が成立している場合、車両運転支援装置10は、ステップ1415にて「Yes」と判定して処理をステップ1420に進め、通常定速減速制御を実行する。
通常定速減速制御は、自車速V1を設定速度Vsetに収束させるために駆動装置21から出力させるべき駆動トルクを演算により取得してシステム要求制動トルクTQ2sys_reqとして設定するとともに、制動装置22により自車両100に加えるべき制動トルクを演算により取得してシステム要求制動トルクTQ2sys_reqとして設定し、そのシステム要求制動トルクTQ2sys_reqに相当する駆動トルクを駆動装置21から出力させるとともに、そのシステム要求制動トルクTQ2sys_reqに相当する制動トルクを制動装置22により自車両100に加える制御である。
車両運転支援装置10は、ステップ1420の処理を実行すると、本ルーチンの処理を一旦終了する。
一方、通常定速減速条件C6が成立していない場合、車両運転支援装置10は、ステップ1415にて「No」と判定して処理をステップ1425に進め、定常走行制御を実行する。その後、車両運転支援装置10は、本ルーチンの処理を一旦終了する。
尚、車両運転支援装置10は、通常定速制御の実行中も、アクセルペダル41が踏み込まれてドライバー要求駆動トルクTQ1drv_reqがシステム要求制動トルクTQ2sys_reqよりも大きくなった場合、アクセルオーバーライド状態が生じたと判断して通常定速制御を中断し、ドライバー要求駆動トルクTQ1drv_reqに相当する駆動トルクを駆動装置21から出力させる。即ち、車両運転支援装置10は、通常定速制御を中断し、通常走行制御を実行する。その後、アクセルペダル41の踏込みが解除される等してドライバー要求駆動トルクTQ1drv_reqがシステム要求制動トルクTQ2sys_req以下になった場合、車両運転支援装置10は、通常定速制御を再開する。
一方、車両運転支援装置10は、図5に示したルーチンのステップ510の処理の実行時点で、効率優先要求条件C2が成立している場合、車両運転支援装置10は、ステップ510にて「Yes」と判定して処理をステップ515に進める。
車両運転支援装置10は、同期対象車200Eが存在し且つその同期対象車200Eが効率優先支援制御により走行されている場合(即ち、同期条件が成立している場合)、同期切替追従制御を実行し、同期対象車200Eが存在しない場合又は同期対象車200Eは存在するがその同期対象車200Eが効率優先支援制御により走行されていない場合、先行車200Fの有無に応じて非同期切替追従制御又は切替定速制御を実行する。従って、車両運転支援装置10は、処理をステップ515に進めると、同期対象車200Eが存在するか否かを判定する。
同期対象車200Eが存在する場合、車両運転支援装置10は、ステップ515にて「Yes」と判定して処理をステップ520に進め、同期対象車200Eが効率優先支援制御により走行されているか否かを判定する。同期対象車200Eが効率優先支援制御により走行されている場合、車両運転支援装置10は、ステップ520にて「Yes」と判定して処理をステップ525に進め、図6又は図7に示したルーチンを実行することにより、同期切替追従制御を実行する。
従って、車両運転支援装置10は、処理をステップ525に進めたときに図6に示したルーチンを実行するようになっている場合、処理をステップ525に進めると、図6に示したルーチンのステップ600から処理を開始し、その処理をステップ605に進める。
車両運転支援装置10は、効率優先支援制御により走行されている同期対象車200Eが先行車200Fである場合(制御実行条件C7が成立している場合)、最適加速制御及び惰行制御による自車両100の加減速を実行するが、制御実行条件C7が成立していない場合、自車両100を同期対象車200E(他車両)の後方に移動させたうえで、最適加速制御及び惰行制御による自車両100の加減速を実行する。
そこで、車両運転支援装置10は、処理をステップ605に進めると、制御実行条件C7が成立しているか否かを判定する。制御実行条件C7が成立していない場合、車両運転支援装置10は、ステップ605にて「No」と判定して処理をステップ630に進め、自車移動制御を実行する。自車移動制御は、自車両100を同期対象車200Eの後方に移動させる制御である。車両運転支援装置10は、ステップ630の処理の実行後、本ルーチンの処理を一旦終了する。
一方、制御実行条件C7が成立している場合、車両運転支援装置10は、ステップ605にて「Yes」と判定して処理をステップ610に進める。
尚、本例においては、車両運転支援装置10は、効率優先支援制御により走行されている同期対象車200Eが先行車200Fではない場合、自車移動制御により自車両100をその同期対象車200Eの後方に移動させるように構成されているが、それに代えて、効率優先支援制御により走行されている同期対象車200Eが存在することをディスプレイやスピーカー等を用いて自車運転者に通知したり、そうした同期対象車200Eを自車両100を追従させる対象とすることをディスプレイやスピーカー等を用いて自車運転者に提案したりするように構成されてもよい。
先に述べたように、同期切替追従制御は、同期対象車200Eである先行車200Fであって効率優先支援制御により走行されている先行車200Fに追従するように先行車200Fの加減速に同期させて(又は略同期させて)自車両100を最適加速制御及び惰行制御により自動で加減速する制御である。従って、車両運転支援装置10は、先行車200Fが最適加速制御により加速されている場合、最適加速制御により自車両100を加速し、先行車200Fが惰行制御の実行により減速している場合、惰行制御により自車両100を減速させる。
そこで、車両運転支援装置10は、処理をステップ610に進めると、車車間通信情報IVに基づいて先行車200Fが加速したとの情報があるか否かを判定する。先行車200Fが加速したとの情報がある場合、車両運転支援装置10は、ステップ610にて「Yes」と判定して処理をステップ615に進め、最適加速制御を実行する。その後、車両運転支援装置10は、本ルーチンの処理を一旦終了する。
一方、先行車200Fが加速したとの情報がない場合、車両運転支援装置10は、ステップ610にて「No」と判定して処理をステップ620に進め、車車間通信情報IVに基づいて先行車200Fが減速したとの情報があるか否かを判定する。先行車200Fが減速したとの情報がある場合、車両運転支援装置10は、ステップ620にて「Yes」と判定して処理をステップ625に進め、惰行制御を実行する。その後、車両運転支援装置10は、本ルーチンの処理を一旦終了する。
一方、先行車200Fが減速したとの情報がない場合、車両運転支援装置10は、ステップ620にて「No」と判定し、本ルーチンの処理を一旦終了する。この場合、車両運転支援装置10は、その時点で最適加速制御を実行していれば、最適加速制御を継続し、その時点で惰行制御を実行していれば、惰行制御を継続する。
或いは、車両運転支援装置10は、処理をステップ525に進めたときに図7に示したルーチンを実行するようになっている場合、処理をステップ525に進めると、図7に示したルーチンのステップ700から処理を開始し、その処理をステップ705に進め、制御実行条件C7が成立しているか否かを判定する。
制御実行条件C7が成立していない場合、車両運転支援装置10は、ステップ705にて「No」と判定して処理をステップ730に進め、自車移動制御を実行する。その後、車両運転支援装置10は、本ルーチンの処理を一旦終了する。
一方、制御実行条件C7が成立している場合、車両運転支援装置10は、ステップ705にて「Yes」と判定して処理をステップ710に進め、周辺検出情報ISに基づいて先行車200Fが加速したか否かを判定する。先行車200Fが加速した場合、車両運転支援装置10は、ステップ710にて「Yes」と判定して処理をステップ715に進め、最適加速制御を実行する。その後、車両運転支援装置10は、本ルーチンの処理を一旦終了する。
一方、先行車200Fが加速していない場合、車両運転支援装置10は、ステップ710にて「No」と判定して処理をステップ720に進め、周辺検出情報ISに基づいて先行車200Fが減速したか否かを判定する。先行車200Fが減速した場合、車両運転支援装置10は、ステップ720にて「Yes」と判定して処理をステップ725に進め、惰行制御を実行する。その後、車両運転支援装置10は、本ルーチンの処理を一旦終了する。
一方、先行車200Fが減速していない場合、車両運転支援装置10は、ステップ720にて「No」と判定し、本ルーチンの処理を一旦終了する。この場合、車両運転支援装置10は、その時点で最適加速制御を実行していれば、最適加速制御を継続し、その時点で惰行制御を実行していれば、惰行制御を継続する。
ところで、車両運転支援装置10は、先行車200Fは存在するが、その先行車200Fが同期対象車200Eではない場合、或いは、先行車200Fは同期対象車200Eではあるが、その先行車200Fが効率優先支援制御により走行されていない場合、車両運転支援装置10は、同期切替追従制御を実行しない。このとき、通常追従制御を実行するという選択肢もあるが、通常追従制御は、自車両100の加減速に最適加速制御及び惰行制御を用いるものではないので、最適加速制御及び惰行制御を用いて自車両100を加減速する場合に比べ、自車両100の加減速についての駆動装置21のエネルギー効率が小さくなる。
しかしながら、その一方で、最適加速制御及び惰行制御を用いて自車両100を加減速した場合、車間距離Dが増減するため、通常追従制御を実行した場合に比べ、自車両100の空気抵抗の低下による駆動装置21のエネルギー効率の向上効果(空気抵抗低下効果)が小さくなる可能性がある。
このように、通常追従制御により自車両100を走行させた場合と最適加速制御及び惰行制御を用いて自車両100を走行させた場合とを比較したとき、通常追従制御により自車両100を走行させた場合には、一定の空気抵抗低下効果が得られるが、自車両100の加減速についての駆動装置21のエネルギー効率が小さく、一方、最適加速制御及び惰行制御を用いて自車両100を走行させた場合には、自車両100の加減速についての駆動装置21のエネルギー効率が大きいが、空気抵抗低下効果が小さくなる可能性がある。
そこで、車両運転支援装置10は、同期対象車200Eが存在しない場合、或いは、同期対象車200Eは存在するが、その同期対象車200Eが効率優先支援制御により走行されていない場合、先行車200Fの有無に応じて非同期切替追従制御を実行するか或いは通常追従制御を実行するかを決定し、先行車200Fが存在しないときには、切替定速制御を実行する。
即ち、車両運転支援装置10は、図5に示したルーチンのステップ515の処理の実行時点で、同期対象車200Eが存在しない場合、そのステップ515にて「No」と判定して処理をステップ530に進め、先行車200Fが存在するか否かを判定する。
又、車両運転支援装置10は、図5に示したルーチンのステップ520の処理の実行時点で、同期対象車200Eが効率優先支援制御により走行されていない場合、そのステップ520にて「No」と判定して処理をステップ530に進め、先行車200Fが存在するか否かを判定する。
先行車200Fが存在しない場合、車両運転支援装置10は、ステップ530にて「No」と判定して処理をステップ540に進め、図11に示したルーチンを実行することにより、切替定速制御を実行する。従って、車両運転支援装置10は、処理をステップ540に進めると、図11に示したルーチンのステップ1100から処理を開始し、その処理をステップ1105に進める。
先に述べたように、切替定速制御は、自車速V1が所定の範囲内の速度に維持されるように所定のタイミングで自車両100を最適加速制御及び惰行制御により加減速する制御である。より具体的には、本例において、切替定速制御は、設定速度Vsetを中央値とした一定の範囲を設定速度範囲RVsetとして設定し、自車速V1がその設定速度範囲RVset内の速度に維持されるように自車両100を最適加速制御及び惰行制御により自動で加減速する制御である。従って、車両運転支援装置10は、自車速が設定速度範囲RVsetの下限値よりも遅くなった場合(切替定速加速条件C8が成立した場合)、最適加速制御により自車両100を加速し、自車速が設定速度範囲RVsetの上限値よりも速くなった場合(切替定速減速条件C9が成立した場合)、惰行制御により自車両100を減速させる。
従って、車両運転支援装置10は、処理をステップ1105に進めると、切替定速加速条件C8が成立しているか否かを判定する。切替定速加速条件C8が成立している場合、車両運転支援装置10は、ステップ1105にて「Yes」と判定して処理をステップ1110に進め、最適加速制御を実行する。その後、車両運転支援装置10は、本ルーチンの処理を一旦終了する。
一方、切替定速加速条件C8が成立していない場合、車両運転支援装置10は、ステップ1105にて「No」と判定して処理をステップ1115に進め、切替定速減速条件C9が成立しているか否かを判定する。切替定速減速条件C9が成立している場合、車両運転支援装置10は、ステップ1115にて「Yes」と判定して処理をステップ1120に進め、惰行制御を実行する。その後、車両運転支援装置10は、本ルーチンの処理を一旦終了する。
一方、切替定速減速条件C9が成立していない場合、車両運転支援装置10は、ステップ1115にて「No」と判定し、本ルーチンの処理を一旦終了する。この場合、車両運転支援装置10は、その時点で最適加速制御を実行していれば、最適加速制御を継続し、その時点で惰行制御を実行していれば、惰行制御を継続する。
一方、車両運転支援装置10は、図5に示したルーチンのステップ530の処理の実行時点で、先行車200Fが存在する場合、そのステップ530にて「Yes」と判定して処理をステップ535に進め、図8に示したルーチンを実行する。従って、車両運転支援装置10は、処理をステップ535に進めると、図8に示したルーチンのステップ800から処理を開始する。
車両運転支援装置10は、通常追従制御により自車両100を走行させるよりも、非同期切替追従制御により自車両100を走行させたほうが駆動装置21の消費エネルギー量が小さい場合、非同期切替追従制御を実行し、通常追従制御により自車両100を走行させるよりも、非同期切替追従制御により自車両100を走行させたほうが駆動装置21の消費エネルギー量が大きい場合、通常追従制御を実行する。
そこで、車両運転支援装置10は、以下のようにして、通常追従制御により自車両100を走行させたときの駆動装置21の消費エネルギー量(第1消費エネルギー量EN1)と、非同期切替追従制御により自車両100を走行させたときの駆動装置21の消費エネルギー量(第2消費エネルギー量EN2)と、を取得する。
即ち、先行車200Fに追従して自車両100が走行することによる自車両100の空気抵抗の低下により低減される駆動装置21の消費エネルギー量(追従走行低減量ΔENacc)は、先行車200Fの種別(特に、先行車200Fの車体の大きさ)によって変わる。一般には、先行車200Fの車体が大きいほど、自車両100の空気抵抗は小さくなる。そこで、車両運転支援装置10は、周辺検出情報IS及び/又は車車間通信情報IVに基づいて先行車200Fの種別を取得する。
又、追従走行低減量ΔENaccは、車間距離D及び自車速V1によっても変わる。一般には、車間距離Dが短いほど、自車両100の空気抵抗は小さくなり、自車速V1が低いほど、自車両100の空気抵抗は小さくなる。そこで、車両運転支援装置10は、周辺検出情報IS及び/又は車車間通信情報IVに基づいて取得して記憶しておいた先行車速V2の変化履歴に基づいて今後の先行車速V2を予測し、その予測した先行車速V2(予測先行車速V2pre)で走行する先行車200Fに通常追従制御により自車両100を追従させて走行させたときの車間距離D及び自車速V1を予測する。
そして、車両運転支援装置10は、先行車200Fの種別並びに予測した車間距離D及び自車速V1に基づいて通常追従制御により自車両100を走行させたときの駆動装置21の消費エネルギー量を演算により取得し、その消費エネルギー量を第1消費エネルギー量EN1とする。
尚、本例においては、車両運転支援装置10は、図15に示したように、車間距離D及び自車速V1から駆動装置21の消費エネルギー量を取得するためのマップ(ルックアップテーブル)を先行車200Fの種別毎に予め記憶しているので、通常追従制御により自車両100を走行させたときの駆動装置21の消費エネルギー量を取得する場合、先行車200Fの種別に対応するマップを選択し、そのマップに上述したように予測した車間距離D及び自車速V1を適用して取得した消費エネルギー量を積算することにより、通常追従制御により自車両100を走行させたときの駆動装置21の消費エネルギー量を取得する。
一方、非同期切替追従制御により自車両100を走行させた場合、通常追従制御により自車両100を走行させた場合に比べ、車間距離Dが大きく増減し、自車速V1が大きく増減するが、車間距離Dが過剰に大きくなったり、自車速V1が過剰に小さくなったりすると、交通渋滞等の原因となる可能性があり、好ましくない。従って、非同期切替追従制御により自車両100を走行させる場合、車間距離Dが許容される最大の距離(最大許容距離Dmax)よりも大きくならないように、又、自車速V1が許容される最小の速度(最小許容速度Vmin)よりも小さくならないように、非同期切替追従制御により自車両100を走行させることが好ましい。
更に、車間距離Dが過剰に小さくなったり、自車速V1が過剰に大きくなったりすることは、自車両100の走行安全性の確保の観点から、好ましくない。又、自車速V1は、交通法規上の規制速度を超えない範囲に制限されるべきである。従って、非同期切替追従制御により自車両100を走行させる場合、車間距離Dが許容される最小の距離(最小許容距離Dmin)よりも小さくならないように、又、自車速V1が許容される最大の速度(最大許容速度Vmax)よりも大きくならないように、非同期切替追従制御により自車両100を走行させることが好ましい。
以上のことから、車両運転支援装置10は、図16に示したように、最大許容距離Dmax及び最小許容距離Dminを設定し、それら最大許容距離Dmaxと最小許容距離Dminとの間の範囲を許容距離範囲RDpmt(第2所定距離範囲)として設定するとともに、最大許容速度Vmax及び最小許容速度Vminを設定し、それら最大許容速度Vmaxと最小許容速度Vminとの間の範囲を許容速度範囲RVpmt(所定速度範囲)として設定する。
尚、先に述べたように、通常追従制御が所定の範囲(第1所定距離範囲)内の距離に維持されるように自車両100を自動で加減速する制御である場合、許容距離範囲RDpmt(第2所定距離範囲)は、通常追従制御における所定の範囲(第1所定距離範囲)よりも広い範囲に設定される。
尚、最大許容距離Dmaxは、一般に、高速道路よりも一般道のほうが小さく、又、最小許容速度Vminは、高速道路よりも一般道のほうが小さい等、許容距離範囲RDpmtや許容速度範囲RVpmtは、自車両100が走行している道路の種類等の走行環境に応じて設定されることが好ましい。従って、本例においては、車両運転支援装置10は、自車両100の走行環境に応じて最大許容距離Dmax、最小許容距離Dmin、最大許容速度Vmax及び最小許容速度Vminを設定し、許容距離範囲RDpmt及び許容速度範囲RVpmtを設定する。尚、最大許容距離Dmaxは、自車両100の走行環境及び要求車間距離Dreqに応じて距離に設定されてもよい。この場合、要求車間距離Dreqが長いほど、最大許容距離Dmaxは、長い距離に設定される。
そして、車両運転支援装置10は、車間距離Dを許容距離範囲RDpmt内の距離に維持し且つ自車速V1を許容速度範囲RVpmt内の速度に維持するとの制約条件を満たすことを条件に、上述したように予測した先行車速V2(予測先行車速V2pre)で走行する先行車200Fに対して非同期切替追従制御により自車両100を走行させたときに駆動装置21の消費エネルギー量を最小化する加速開始速度Vacc(最適加速制御を開始する自車速V1の閾値)、加速開始距離Dacc(最適加速制御を開始する車間距離Dの閾値)、惰行開始速度Vcst(惰行制御を開始する自車速V1の閾値)及び惰行開始距離Dcst(惰行制御を開始する車間距離Dの閾値)を取得するとともに、そのときの消費エネルギー量を取得し、その消費エネルギー量を第2消費エネルギー量EN2とする。
尚、このとき、車両運転支援装置10は、非同期切替追従制御により自車両100を先行車200Fに追従させて走行させたときの車間距離D及び自車速V1を予測し、それら車間距離D及び自車速V1を先行車200Fの種別に対応するマップ(図15参照)に適用して消費エネルギー量を取得し、その消費エネルギー量を基本消費エネルギー量ENbaseとし(図17参照)、更に、追従走行制御により自車両100を加速したときの消費エネルギー量に対する最適加速制御により自車両100を加速したときの消費エネルギー量の差(最適加速低減量ΔENopt)を取得し、更に、惰行制御から最適加速制御に切り替えたときにエネルギーが消費される場合には、その消費エネルギー量(動作点切替増大量ΔENsw)を取得し、基本消費エネルギー量ENbaseから最適加速低減量ΔENoptを差し引き(図17参照)、更に、それに動作点切替増大量ΔENswを加えることにより(図17参照)、非同期切替追従制御により自車両100を走行させたときの駆動装置21の消費エネルギー量(即ち、第2消費エネルギー量EN2)を取得する(EN2=ENbase-ΔENopt+ΔENsw)。
又、取得された加速開始速度Vaccが最小許容速度Vminよりも大きい場合、その加速開始速度Vaccは、消費エネルギー量を低減するうえで最適な速度(最適加速開始速度Vacc_opt)であり、取得された惰行開始速度Vcstが最大許容速度Vmaxよりも小さい場合、その惰行開始速度Vcstは、消費エネルギー量を低減するうえで最適な速度(最適惰行開始速度Vcst_opt)である。同様に、取得された加速開始距離Daccが最大許容距離Dmaxよりも小さい場合、その加速開始距離Daccは、消費エネルギー量を低減するうえで最適な距離(最適加速開始距離Dacc_opt)であり、取得された惰行開始距離Dcstが最小許容距離Dminよりも大きい場合、その惰行開始距離Dcstは、消費エネルギー量を低減するうえで最適な距離(最適惰行開始距離Dcst_opt)である。
そして、車両運転支援装置10は、第2消費エネルギー量EN2と第1消費エネルギー量EN1とを比較し、第2消費エネルギー量EN2が第1消費エネルギー量EN1よりも小さい場合、非同期切替追従制御を実行し、第2消費エネルギー量EN2が第1消費エネルギー量EN1以上である場合、通常追従制御を実行する。
尚、車両運転支援装置10は、非同期切替追従制御を実行する場合において、最適切替許可条件C10が満たされる場合には、最適加速開始速度Vacc_opt、最適惰行開始速度Vcst_opt、最適加速開始距離Dacc_opt及び最適惰行開始距離Dcst_optを用いた非同期切替追従制御(最適切替追従制御)を実行する。本例において、最適切替許可条件C10は、(1)上述したように取得した加速開始距離Daccが最大許容距離Dmaxよりも小さく且つ(2)上述したように取得した惰行開始距離Dcstが最小許容距離Dminよりも大きく且つ(3)上述したように取得した加速開始速度Vaccが最小許容速度Vminよりも大きく且つ(4)上述したように取得した惰行開始速度Vcstが最大許容速度Vmaxよりも小さいとの条件である。
この場合、具体的には、車両運転支援装置10は、自車速V1が上昇して最適惰行開始速度Vcst_optに達すると、惰行制御を開始し、或いは、車間距離Dが減少して最適惰行開始距離Dcst_optに達すると、惰行制御を開始し、自車速V1が低下して最適加速開始速度Vacc_optに達すると、最適加速制御を開始し、車間距離Dが増大して最適加速開始距離Dacc_optに達すると、最適加速制御を開始する。即ち、車両運転支援装置10は、自車速V1が最適惰行開始速度Vcst_optと最適加速開始速度Vacc_optとにより定まる所定速度範囲内の速度に維持されるように、或いは、車間距離Dが最適惰行開始距離Dcst_optと最適加速開始距離Dacc_optとにより定まる所定距離範囲(第2所定距離範囲)内の距離に維持されるように自車両100を自動で加減速して自車両100を先行車200Fに追従させて走行させる。尚、最適惰行開始距離Dcst_optと最適加速開始距離Dacc_optとにより定まる所定距離範囲(第2所定距離範囲)は、通常追従制御における所定の範囲(第1所定距離範囲)よりも広い範囲に設定される。
一方、最適切替許可条件C10が満たされない場合には、車両運転支援装置10は、最小許容速度Vmin、最大許容距離Dmax、最大許容速度Vmax及び最小許容距離Dminを用いた非同期切替追従制御(制限切替追従制御)を実行する。
この場合、具体的には、車両運転支援装置10は、自車速V1が上昇して最大許容速度Vmaxに達すると、惰行制御を開始し、或いは、車間距離Dが減少して最小許容距離Dminに達すると、惰行制御を開始し、自車速V1が低下して最小許容速度Vminに達すると、最適加速制御を開始し、或いは、車間距離Dが増大して最大許容距離Dmaxに達すると、最適加速制御を開始する。即ち、車両運転支援装置10は、自車速V1が最大許容速度Vmaxと最小許容速度Vminとにより定まる所定速度範囲内の速度に維持されるように、或いは、車間距離Dが最小許容距離Dminと最大許容距離Dmaxとにより定まる所定距離範囲内の距離に維持されるように自車両100を自動で加減速して自車両100を先行車200Fに追従させて走行させる。
従って、車両運転支援装置10は、図8に示したルーチンのステップ800から処理を開始すると、その処理をステップ805に進め、先行車200Fの種別(特に、先行車200Fの大きさ)を取得するとともに、今後の先行車速V2を予測する。
次いで、車両運転支援装置10は、処理をステップ810に進め、取得した先行車200Fの種別に対応するマップ(ルックアップテーブル)を選択する。次いで、車両運転支援装置10は、処理をステップ815に進め、ステップ810にて選択したマップを用いて先に述べたようにして第1消費エネルギー量EN1を取得する。次いで、車両運転支援装置10は、処理をステップ820に進め、許容距離範囲RDpmt及び許容速度範囲RVpmtを設定する。
次いで、車両運転支援装置10は、処理をステップ825に進め、加速開始速度Vacc、惰行開始速度Vcst、加速開始距離Dacc及び惰行開始距離Dcstを取得する。次いで、車両運転支援装置10は、処理をステップ830に進め、ステップ810にて選択したマップを用いて先に述べたようにして第2消費エネルギー量EN2を取得する。
次いで、車両運転支援装置10は、処理をステップ835に進め、第2消費エネルギー量EN2が第1消費エネルギー量EN1よりも小さいか否かを判定する。第2消費エネルギー量EN2が第1消費エネルギー量EN1よりも小さい場合、車両運転支援装置10は、ステップ835にて「Yes」と判定して処理をステップ840に進め、最適切替許可条件C10が成立しているか否かを判定する。
最適切替許可条件C10が成立している場合、車両運転支援装置10は、ステップ840にて「Yes」と判定して処理をステップ845に進め、図9に示したルーチンを実行することにより、最適切替追従制御を実行する。
従って、車両運転支援装置10は、処理をステップ845に進めると、図9に示したルーチンのステップ900から処理を開始し、その処理をステップ905に進め、最適切替追従加速条件C11が成立しているか否かを判定する。本例においては、この判定として、車両運転支援装置10は、自車速V1が最適加速開始速度Vacc_optよりも小さくなっているか、或いは、車間距離Dが最適加速開始距離Dacc_optよりも大きくなっているか否かを判定する。
最適切替追従加速条件C11が成立している場合、車両運転支援装置10は、ステップ905にて「Yes」と判定して処理をステップ910に進め、最適加速制御を実行する。その後、車両運転支援装置10は、本ルーチンの処理を一旦終了する。
一方、最適切替追従加速条件C11が成立していない場合、車両運転支援装置10は、ステップ905にて「No」と判定して処理をステップ915に進め、最適切替追従減速条件C12が成立しているか否かを判定する。本例においては、この判定として、車両運転支援装置10は、自車速V1が最適惰行開始速度Vcst_optよりも大きくなっているか、或いは、車間距離Dが最適惰行開始距離Dcst_optよりも小さくなっているか否かを判定する。
最適切替追従減速条件C12が成立している場合、車両運転支援装置10は、ステップ915にて「Yes」と判定して処理をステップ920に進め、惰行制御を実行する。その後、車両運転支援装置10は、本ルーチンの処理を一旦終了する。
一方、最適切替追従減速条件C12が成立していない場合、車両運転支援装置10は、ステップ915にて「No」と判定し、本ルーチンの処理を一旦終了する。この場合、車両運転支援装置10は、その時点で最適加速制御を実行していれば、最適加速制御を継続し、その時点で惰行制御を実行していれば、惰行制御を継続する。
又、車両運転支援装置10は、図8に示したルーチンのステップ840の処理の実行時点で、最適切替許可条件C10が成立していない場合、そのステップ840にて「No」と判定して処理をステップ850に進め、図10に示したルーチンを実行することにより、制限切替追従制御を実行する。
従って、車両運転支援装置10は、処理をステップ850に進めると、図10に示したルーチンのステップ1000から処理を開始し、その処理をステップ1005に進め、制限切替追従加速条件C13が成立しているか否かを判定する。本例においては、この判定として、車両運転支援装置10は、自車速V1が最小許容速度Vminよりも小さくなっているか、或いは、車間距離Dが最大許容距離Dmaxよりも大きくなっているか否かを判定する。
制限切替追従加速条件C13が成立している場合、車両運転支援装置10は、ステップ1005にて「Yes」と判定して処理をステップ1010に進め、最適加速制御を実行する。その後、車両運転支援装置10は、本ルーチンの処理を一旦終了する。
一方、制限切替追従加速条件C13が成立していない場合、車両運転支援装置10は、ステップ1005にて「No」と判定して処理をステップ1015に進め、制限切替追従減速条件C14が成立しているか否かを判定する。本例においては、この判定として、車両運転支援装置10は、自車速V1が最大許容速度Vmaxよりも大きくなっているか、或いは、車間距離Dが最小許容距離Dminよりも短くなっているか否かを判定する。
制限切替追従減速条件C14が成立している場合、車両運転支援装置10は、ステップ1015にて「Yes」と判定して処理をステップ1020に進め、惰行制御を実行する。その後、車両運転支援装置10は、本ルーチンの処理を一旦終了する。
一方、制限切替追従減速条件C14が成立していない場合、車両運転支援装置10は、ステップ1015にて「No」と判定し、本ルーチンの処理を一旦終了する。
又、車両運転支援装置10は、図8に示したルーチンのステップ835の処理を実行した時点で、第2消費エネルギー量EN2が第1消費エネルギー量EN1以上である場合、そのステップ835にて「No」と判定して処理をステップ855に進め、先に述べたように、図13に示したルーチンを実行することにより、通常追従制御を実行する。その後、車両運転支援装置10は、本ルーチンの処理を一旦終了する。
以上が車両運転支援装置10の作動である。車両運転支援装置10によれば、同期切替追従制御により自車両100を走行させることができないときでも、非同期切替追従制御により自車両100を走行させる場合があるので、駆動装置21のエネルギー効率を向上させることができる。
尚、本発明は、上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。
例えば、上述した車両運転支援装置10は、非同期切替追従制御を実行する条件(所定実行条件)として、走行支援要求条件C1及び効率優先要求条件C2が成立しているとの条件を採用しているが、効率優先要求条件C2が成立していることを省き、走行支援要求条件C1が成立しているとの条件のみを採用してもよい。
10…車両運転支援装置、20…車両走行装置、21…駆動装置、48…車速検出装置、51…走行支援操作器、52…効率優先走行操作器、60…周辺情報検出装置、70…送受信装置、90…ECU、100…自車両、200F…先行車、200S…周辺車
Claims (11)
- 自車両と先行車との間の車間距離が第1所定距離範囲内の距離に維持されるように前記自車両の加減速を自動で制御して前記自車両を前記先行車に追従させて走行させる第1追従制御と、前記自車両の走行速度である自車速が所定速度範囲内の速度に維持されるように或いは前記車間距離が前記第1所定距離範囲よりも広い第2所定距離範囲内の距離に維持されるように前記自車両を自動で加減速して前記自車両を前記先行車に追従させて走行させる第2追従制御と、を実行する制御装置を備えた車両運転支援装置において、
前記制御装置は、
前記第1追従制御を実行したときの前記自車両の駆動装置の消費エネルギー量を第1消費エネルギー量として予測するとともに、前記第2追従制御を実行したときの前記消費エネルギー量を第2消費エネルギー量として予測し、
前記第2消費エネルギー量が前記第1消費エネルギー量よりも小さい場合、前記第2追従制御を実行し、
前記第2消費エネルギー量が前記第1消費エネルギー量以上である場合には、前記第1追従制御を実行する、
ように構成されている、
車両運転支援装置。 - 請求項1に記載の車両運転支援装置において、
前記制御装置は、
前記自車両の駆動装置の消費エネルギー量の低減が要求されたとの所定実行条件が成立した場合、前記第1追従制御を実行したときの前記車間距離及び前記自車速の変化を予測し、該予測したように変化したと仮定した場合の前記車間距離及び前記自車速に基づいて前記第1追従制御を実行したときの前記自車両の駆動装置の消費エネルギー量を前記第1消費エネルギー量として予測するとともに、前記第2追従制御を実行したときの前記車間距離及び自車速の変化を予測し、該予測したように変化したと仮定した場合の前記車間距離及び自車速に基づいて前記第2追従制御を実行したときの前記消費エネルギー量を前記第2消費エネルギー量として予測するように構成されている、
車両運転支援装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の車両運転支援装置において、
前記第2追従制御は、前記自車速が上昇して前記所定速度範囲の上限値に達した場合、前記自車両を惰行走行させることにより前記自車両を減速させ、前記自車速が低下して前記所定速度範囲の下限値に達した場合、前記自車両を加速させ、或いは、前記車間距離が増大して前記所定距離範囲の上限値に達した場合、前記自車両を加速させ、前記車間距離が減少して前記所定距離範囲の下限値に達した場合、前記自車両を惰行走行させることにより前記自車両を減速させる制御である、
車両運転支援装置。 - 請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載の車両運転支援装置において、
前記第2追従制御は、前記自車両を加速するときには、前記駆動装置の消費エネルギー量が最小又は略最小となる動作点で前記駆動装置を作動させて前記自車両を加速する最適加速制御により前記自車両を加速し、前記自車両を減速させるときには、前記自車両を惰行走行させる惰行制御により前記自車両を減速させる制御である、
車両運転支援装置。 - 請求項1乃至請求項4の何れか一項に記載の車両運転支援装置において、
前記制御装置は、前記自車両の走行環境に応じて許容される前記自車速の範囲を前記所定速度範囲として設定し、或いは、前記自車両の走行環境に応じて許容される前記車間距離の範囲を前記所定距離範囲として設定するように構成されている、
車両運転支援装置。 - 請求項1乃至請求項5の何れか一項に記載の車両運転支援装置において、
前記制御装置は、前記第1追従制御を実行したときの前記車間距離及び前記自車速を前記第1追従制御を実行したときの前記先行車の走行速度に基づいて予測するとともに、前記第2追従制御を実行したときの前記車間距離及び前記自車速を前記第2追従制御を実行したときの前記先行車の走行速度に基づいて予測するように構成されている、
車両運転支援装置。 - 請求項1乃至請求項5の何れか一項に記載の車両運転支援装置において、
前記制御装置は、前記第1消費エネルギー量及び前記第2消費エネルギー量の予測に前記先行車の大きさを考慮するように構成されている、
車両運転支援装置。 - 請求項1乃至請求項7の何れか一項に記載の車両運転支援装置において、
前記制御装置は、前記先行車の加速及び減速に同期して又は略同期して前記自車両を加速し又は減速させることにより前記自車両を前記先行車に追従させて走行させる第3追従制御であって、前記自車両を加速するときには、前記自車両の駆動装置の消費エネルギー量が最小又は略最小となる動作点で前記駆動装置を作動させて前記自車両を加速する最適加速制御により前記自車両を加速し、前記自車両を減速させるときには、前記自車両を惰行走行させる惰行制御により前記自車両を減速させる第3追従制御を実行するように構成されており、
前記制御装置は、
前記所定実行条件が成立したときに、前記先行車の駆動装置の動力出力特性が前記自車両の駆動装置の動力出力特性と同一又は略同一であり且つ前記先行車が前記第2追従制御又は前記第3追従制御と同じ制御により走行されているとの同期条件が成立している場合には、前記第3追従制御を実行し、
前記所定実行条件が成立したときに、前記同期条件が成立していない場合には、前記第1追従制御又は前記第2追従制御を実行する、
ように構成されている、
車両運転支援装置。 - 請求項1乃至請求項7の何れか一項に記載の車両運転支援装置において、
前記制御装置は、前記先行車の加速及び減速に同期して又は略同期して前記自車両を加速し又は減速させることにより前記自車両を前記先行車に追従させて走行させる第3追従制御であって、前記自車両を加速するときには、前記自車両の駆動装置の消費エネルギー量が最小又は略最小となる動作点で前記駆動装置を作動させて前記自車両を加速する最適加速制御により前記自車両を加速し、前記自車両を減速させるときには、前記自車両を惰行走行させる惰行制御により前記自車両を減速させる第3追従制御を実行するように構成されており、
前記制御装置は、前記自車両の駆動装置の動力出力特性と同一又は略同一である動力出力特性を有する駆動装置を備えた他車両を検出し且つ該他車両が前記第2追従制御又は前記第3追従制御と同じ制御により走行されている場合、前記自車両を前記他車両の後方に移動させて前記第3追従制御を実行するように構成されている、
車両運転支援装置。 - 自車両と先行車との間の車間距離が所定距離に維持されるように前記自車両の加減速を自動で制御して前記自車両を前記先行車に追従させて走行させる第1追従制御、又は、前記自車両の走行速度である自車速が所定速度範囲内の速度に維持されるように或いは前記車間距離が所定距離範囲内の距離に維持されるように前記自車両を自動で加減速して前記自車両を前記先行車に追従させて走行させる第2追従制御により、前記自車両を走行させる車両運転支援方法であって、
前記自車両の駆動装置の消費エネルギー量の低減が要求されたとの所定実行条件が成立した場合、前記第1追従制御を実行したときの前記車間距離及び前記自車速の変化を予測し、該予測したように変化したと仮定した場合の前記車間距離及び前記自車速に基づいて前記第1追従制御を実行したときの前記自車両の駆動装置の消費エネルギー量を第1消費エネルギー量として予測するとともに、前記第2追従制御を実行したときの前記車間距離及び自車速の変化を予測し、該予測したように変化したと仮定した場合の前記車間距離及び自車速に基づいて前記第2追従制御を実行したときの前記消費エネルギー量を第2消費エネルギー量として予測し、
前記第2消費エネルギー量が前記第1消費エネルギー量よりも小さい場合、前記第2追従制御を実行し、
前記第2消費エネルギー量が前記第1消費エネルギー量以上である場合には、前記第1追従制御を実行する、
車両運転支援方法。 - 自車両と先行車との間の車間距離が所定距離に維持されるように前記自車両の加減速を自動で制御して前記自車両を前記先行車に追従させて走行させる第1追従制御、又は、前記自車両の走行速度である自車速が所定速度範囲内の速度に維持されるように或いは前記車間距離が所定距離範囲内の距離に維持されるように前記自車両を自動で加減速して前記自車両を前記先行車に追従させて走行させる第2追従制御により、前記自車両を走行させる車両運転支援プログラムであって、
前記自車両の駆動装置の消費エネルギー量の低減が要求されたとの所定実行条件が成立した場合、前記第1追従制御を実行したときの前記車間距離及び前記自車速の変化を予測し、該予測したように変化したと仮定した場合の前記車間距離及び前記自車速に基づいて前記第1追従制御を実行したときの前記自車両の駆動装置の消費エネルギー量を第1消費エネルギー量として予測するとともに、前記第2追従制御を実行したときの前記車間距離及び自車速の変化を予測し、該予測したように変化したと仮定した場合の前記車間距離及び自車速に基づいて前記第2追従制御を実行したときの前記消費エネルギー量を第2消費エネルギー量として予測し、
前記第2消費エネルギー量が前記第1消費エネルギー量よりも小さい場合、前記第2追従制御を実行し、
前記第2消費エネルギー量が前記第1消費エネルギー量以上である場合には、前記第1追従制御を実行する、
車両運転支援プログラム。
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