JP5924322B2 - 車両走行制御装置 - Google Patents

Description

本開示は、車両走行制御装置に関する。

従来から、先導車との車間距離偏差に基づくフィードバック制御系によるＰＩＤ制御と、車車間通信を介して取得する加減速調整情報に基づく先導車の加減速調整状態に応じたフィードフォワード制御系による制御とを併用して、後続車両の加減速制御を実行することが知られている（例えば、特許文献１参照）。加減速調整情報は、先導車におけるアクセル操作情報（アクセル開度）とブレーキ操作情報（ブレーキ開度）とからなる。先導車のアクセル開度とブレーキ開度に相当するフィードフォワード制御量を、車間距離偏差に基づいて求められたフィードバック制御量に加えて後続車両の加減速制御を制御している。

特開平11-013507号公報

ところで、実際の走行環境においては、追従対象の先行車以外の先行車が例えば隣接車線等において存在しうるので、追従対象の先行車以外の先行車に係る情報に基づいて制御が実行されている場合には、かかる制御が継続されるのを適切に防止する必要がある。例えば、上記の特許文献１において、車間距離偏差を算出した先導車と、加減速調整情報を供給した先導車とが同一の車両でない場合には、かかる状態を検出して、制御が継続されるのを適切に防止する必要がある。

そこで、本開示は、制御に用いる各情報に係る先行車の同一性を考慮して自車の加減速度を制御することができる車両走行制御装置の提供を目的とする。

本開示の一局面によれば、先行車の状態を表す先行車情報を取得するセンサと、
先行車で生成される先行車加減速度情報を該先行車との通信により取得する通信装置と、
前記先行車情報に基づいて自車の目標加減速度に関する第１目標値と、前記先行車加減速度情報に基づいて自車の目標加減速度に関する第２目標値とを生成し、生成した前記第１目標値と前記第２目標値とに基づいて、自車の加減速度を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記先行車情報に係る先行車と前記先行車加減速度情報に係る先行車との間の同一性を表す指標値に応じて前記先行車加減速度情報を補正して前記第２目標値を生成する、車両走行制御装置が提供される。

本開示によれば、制御に用いる各情報に係る先行車の同一性を考慮して自車の加減速度を制御することができる車両走行制御装置が得られる。

一実施例による車両走行制御装置１００の構成を示す図である。 車両制御ＥＣＵ１０による先行車の特定状態に応じたモード移行態様の一例を示す図である。 追従モード中における走行シーンの一例を示す図である。 車両制御ＥＣＵ１０による処理の一例を示すフローチャートである。 max_rate（同一性指標値の一例）に応じた補正係数Ｋｅの決定方法の一例を示す図である。 車両制御ＥＣＵ１０における演算ブロックの一例を示す図である。 誤差統計量の時系列と制御状態の遷移態様との関係の一例を示す図である。 図７に示したような制御状態の遷移時のシミュレーション結果を示すグラフである。

以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。

図１は、一実施例による車両走行制御装置１００の構成を示す図である。車両走行制御装置１００は、車両制御ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０を含む。車両制御ＥＣＵ１０は、ＣＰＵを含む処理装置により構成されてよい。車両制御ＥＣＵ１０の各種機能（以下で説明する機能を含む）は、任意のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア又はそれらの組み合わせにより実現されてもよい。例えば、車両制御ＥＣＵ１０の機能の任意の一部又は全部は、特定用途向けＡＳＩＣ（application-specific integrated circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＤＳＰ（digital signal processor）により実現されてもよい。また、車両制御ＥＣＵ１０は、複数の処理装置により実現されてもよい。

車両制御ＥＣＵ１０には、通信・センサ系ＣＡＮ（controller area network）１２などの適切なバスを介して、センサＥＣＵ１４及び無線制御ＥＣＵ１８が接続される。

センサＥＣＵ１４は、前方レーダセンサ１６が接続される。センサＥＣＵ１４は、前方レーダセンサ１６の動作を制御する。

前方レーダセンサ１６は、電波（例えばミリ波）、光波（例えばレーザー）又は超音波を検出波として用いて、車両前方における先行車の状態（先行車情報）を検出する。前方レーダセンサ１６は、先行車と自車との関係を示す情報、例えば自車を基準とした先行車の相対速度や相対距離、方位（横位置）を所定の周期で検出する。尚、前方レーダセンサ１６がミリ波レーダセンサの場合、ミリ波レーダセンサは、例えば電子スキャン型のミリ波レーダーであってよく、この場合、電波のドップラー周波数（周波数シフト）を用いて先行車の相対速度が検出され、反射波の遅れ時間を用いて先行車の相対距離が検出され、複数の受信アンテナ間での受信波の位相差に基づいて先行車の方位が検出される。このようにして得られた先行車情報は、車両制御ＥＣＵ１０に所定の周期で送信される。尚、前方レーダセンサ１６の機能（例えば、先行車の位置算出機能）はセンサＥＣＵ１４や車両制御ＥＣＵ１０により実現されてもよい。

尚、前方レーダセンサ１６に代えて又はそれに加えて、画像センサが使用されてもよい。画像センサは、ＣＣＤ（charge-coupled device）やＣＭＯＳ（complementary metal oxide semiconductor）等の撮像素子を含むカメラ及び画像処理装置を含み、先行車の状態を画像認識する。画像センサのカメラは、ステレオカメラであってもよい。画像センサは、画像認識結果に基づいて、先行車と自車との関係を示す情報、例えば自車を基準とした先行車の速度や位置情報を所定の周期で検出する。先行車の位置情報は、自車前後方向における先行車の位置（距離）に関する情報、及び、横方向（幅方向）における先行車の横位置に関する情報を含んでよい。先行車の横位置は、先行車の係る画素集合の横方向の中心位置に基づいて算出されてもよいし、左端の横位置と右端の横位置との間の範囲として算出されてもよい。このようにして画像センサにより取得された先行車情報は、例えば所定のフレーム周期で車両制御ＥＣＵ１０に送信されてよい。なお、画像処理装置の画像処理機能（例えば、先行車の位置算出機能）は車両制御ＥＣＵ１０により実現されてもよい。

無線制御ＥＣＵ１８は、無線アンテナ２０を介して先行車と車車間通信を行う。無線制御ＥＣＵ１８は、車車間通信を介して先行車から先行車加減速度情報を取得する。先行車加減速度情報は、初期的には先行車において生成（取得）される情報であり、先行車の加減速に関する任意の情報であってよい。例えば、先行車加減速度情報は、先行車の加減速の目標値（要求加減速度）であってもよいし、先行車の実際の加減速度（センサ検出値）であってよいし、それらの組み合わせ（フィルタリングした値）であってもよい。また、先行車加減速度情報は、必ずしも加速度の次元（物理量）である必要はなく、目標駆動力（又は目標制動力）や目標駆動トルク（又は目標制動トルク）、先行車の位置情報、速度情報のような、先行車の加減速に関する任意の情報であってよい。例えば、先行車の位置情報は、２回微分することで先行車の加速度を表すこととなる。以下では、一例として、先行車加減速度情報は、先行車の加減速の目標値（以下、「先行車要求Ｇ」という）であるとする。このようにして取得された先行車加減速度情報は、車両制御ＥＣＵ１０に所定の周期で送信される。先行車加減速度情報は、無線制御ＥＣＵ１８にて前処理等を受けた後に、車両制御ＥＣＵ１０に供給されてもよい。尚、無線制御ＥＣＵ１８の機能は車両制御ＥＣＵ１０により実現されてもよい。

尚、無線制御ＥＣＵ１８は、車車間通信を介して先行車から先行車加減速度情報以外の情報を取得してもよい。無線制御ＥＣＵ１８は、車車間通信を介して先行車の速度情報（先行車速度情報）を取得してもよい。この場合、先行車速度情報は、先行車加減速度情報と共に取得されてもよいし、先行車加減速度情報とは別に取得されてもよい。尚、前者の場合、無線制御ＥＣＵ１８は、車車間通信を介して先行車加減速度情報及び先行車速度情報を含む信号を受信することになる。

車両制御ＥＣＵ１０には、制御系ＣＡＮ１３などの適切なバスを介して、自車の加減速を制御するＥＣＵ、即ちエンジン制御ＥＣＵ２０及びブレーキ制御ＥＣＵ２２が接続される。尚、ハイブリッド車や電気自動車の場合は、モータ（インバータ）を制御するＥＣＵが車両制御ＥＣＵ１０に接続されてもよい。また、トランスミッションがエンジン制御ＥＣＵ２０以外のＥＣＵ（トランスミッションＥＣＵ）で制御される場合は、トランスミッションＥＣＵが車両制御ＥＣＵ１０に接続されてもよい。

車両制御ＥＣＵ１０は、ユーザにより操作される自動運転スイッチ（図示せず）がオンされている間、前方レーダセンサ１６からの先行車情報に基づいて、自動運転のための目標加減速度である自車要求加速度（以下、「自車要求Ｇ」という）を決定する。この際、車両制御ＥＣＵ１０は、前方レーダセンサ１６からの先行車情報に基づいて、フィードバック制御用の目標加減速度（以下、「ＦＢ要求Ｇ」という）を算出すると共に、車車間通信を介して得た先行車加減速度情報に基づいて、フィードフォワード制御用の目標加減速度（以下、「ＦＦ要求Ｇ」という）を算出する。車両制御ＥＣＵ１０は、ＦＢ要求ＧとＦＦ要求Ｇとに基づいて、自車要求Ｇを決定する。尚、以下では、便宜上、自車要求Ｇ、ＦＢ要求Ｇ、ＦＦ要求Ｇ及び先行車要求Ｇ等は、正が"加速"を加速を表し、負が"減速"を表す。

車両制御ＥＣＵ１０は、上述の如く決定した自車要求Ｇに基づく制御目標値をエンジン制御ＥＣＵ２０及びブレーキ制御ＥＣＵ２２に出力する。例えば、車両制御ＥＣＵ１０は、自車要求Ｇに基づく目標駆動力をエンジン制御ＥＣＵ２０に出力し、又は、自車要求Ｇに基づく目標制動力をブレーキ制御ＥＣＵ２２に出力する。エンジン制御ＥＣＵ２０及びブレーキ制御ＥＣＵ２２は、かかる制御目標値が実現されるようにエンジン及びブレーキ装置を制御する。例えば、エンジン制御ＥＣＵ２０は、目標制動力が実現されるようにエンジンの燃料噴射量及び／又はスロットル開度を制御し、ブレーキ制御ＥＣＵ２２は、目標制動力が実現されるように各輪のホイールシリンダ圧を制御する。尚、ハイブリッド車の場合は、エンジンの出力に代えて又はそれに加えて、モータの出力が制御されてよい。また、電気自動車の場合は、エンジンの出力に代えて、モータの出力が制御されてよい。

ＦＢ要求Ｇの算出方法は、任意であり、例えばＡＣＣ（アダプティブクルーズコントロール）又はその類で採用される算出方法が使用されてよい。例えば、ＦＢ要求Ｇは、先行車と自車との間の車間時間（＝車間距離／車速）が所定の目標車間時間となるように決定されてもよい。この場合、目標車間時間は、車速（自車の車速）毎に設定されてよい。また、目標車間時間は、ユーザの設定により所定の範囲内で可変されてもよい。

尚、ＦＢ要求Ｇのみで自車の加減速を制御する場合（即ち、一般的なＡＣＣの場合）は、先行車の加減速に伴って車間時間が現に増減したことに応答して、自車の加減速が実現されるので、先行車の加減速に対する自車の加減速の応答性は相対的に良好ではない。他方、ＦＦ要求Ｇを取り入れて自車の加減速を制御する場合は、先行車の加減速要求の発生時から、それに対応した自車の加減速が実現されるので、応答性は相対的に良好となる。このように、ＦＦ要求Ｇを取り入れて自車の加減速を制御することで、先行車の加減速に対する自車の加減速の応答性が向上する。

ＦＦ要求Ｇは、先行車加減速度情報（先行車要求Ｇ）等に基づいて算出される。ＦＦ要求Ｇの算出方法は、後に詳説する。

図２は、車両制御ＥＣＵ１０による先行車の特定状態に応じたモード移行態様の一例を示す図である。

車両制御ＥＣＵ１０は、先行車の特定状態に応じて、捕捉モード又は追従モードで動作する。

捕捉モードは、追従対象の先行車が捕捉されていない状態であり、車両制御ＥＣＵ１０は、先行車の特定のための処理を実行する。捕捉モードは、典型的には、ユーザにより操作される自動運転スイッチがオンされた直後に初期的に形成され、また、先行車と自車との間への他の車両の割り込みや先行車の隣接車線等への離脱が発生した場合等のような所定の場合に、追従モードから移行して形成される。

追従モードは、追従対象の先行車が捕捉されている状態であり、車両制御ＥＣＵ１０は、先行車に追従する態様で自車の加減速を制御する。追従モードは、ＦＢ要求Ｇのみに基づいて自車の加減速を制御するモード（以下、「ＡＣＣ車間制御モード」とも称する）と、ＦＢ要求ＧとＦＦ要求Ｇの双方に基づいて自車の加減速を制御するモード（以下、「協調ＡＣＣ車間制御モード」とも称する）とを含んでよい。

図３は、追従モード中における走行シーンの一例を示す図である。図３に示す例では、自車の前方に２台の先行車（先行車Ａ，先行車Ｂ）が走行しており、先行車Ａは、自車と同一車線上を走行し、先行車Bは、自車の走行車線に隣接する車線を走行している。

ここでは、車両制御ＥＣＵ１０は、先行車Ａを追従対象の先行車として協調ＡＣＣ車間制御モードで動作しているとする。即ち、車両制御ＥＣＵ１０は、前方レーダセンサ１６（図３にて、検知範囲をハッチングで模式的に図示）から得られる先行車Ａに係る先行車情報に基づいて、ＦＢ要求Ｇを算出すると共に、先行車Ａとの車車間通信を介して得た先行車加減速度情報に基づいて、ＦＦ要求Ｇを算出する。そして、車両制御ＥＣＵ１０は、ＦＢ要求ＧとＦＦ要求Ｇとに基づいて決定した自車要求Ｇに基づいて、自車の加減速を制御している。

ここで、何らかの原因で先行車Ｂとの車車間通信が発生して、先行車Ｂに係る先行車加減速度情報が先行車Ａに係る先行車加減速度情報に代えて取得された場合を想定する。この場合、車両制御ＥＣＵ１０は、先行車加減速度情報のみでは、当該先行車加減速度情報が先行車Ａに係る情報であるのかそれ以外の車両（本例では、先行車Ｂ）に係る情報であるのかを判断することができない。尚、このような状況は、追従モード中のみならず、捕捉モード中にも発生しうる。尚、以下では、このような状況（前方レーダセンサ１６からの先行車情報に係る先行車と、車車間通信で得た先行車速度情報に係る先行車とが同一でない状況）を、"先行車の同一性が損なわれている"状況とも称する。尚、このような先行車の同一性が損なわれている状況下で、協調ＡＣＣ車間制御モードを持続すると、運転者に違和感を与える虞がある。例えば、先行車Ａが減速したときに、先行車Ｂが加速するようなときは、加速方向のＦＦ要求Ｇが算出されるので、先行車Ａとの車間が一時的に狭くなり、運転者に違和感を与える虞がある。

そこで、本実施例では、車両制御ＥＣＵ１０は、前方レーダセンサ１６から得られる先行車情報に係る先行車と、先行車加減速度情報に係る先行車との同一性を表す指標値（以下、「同一性指標値」ともいう）に基づいて、先行車要求Ｇを補正してＦＦ要求Ｇを算出する。尚、同一性指標値は、大きいほど先行車の同一性が損なわれている可能性が高くなる指標値（後述の誤差統計量）であってもよいし、逆に、小さいほど先行車の同一性が損なわれている可能性が高くなる指標値であってもよい。同一性指標値の幾つかの例は後述する。

ここで、例えば、先行車の同一性が損なわれている可能性が高いほど低い値となる同一性指標値が使用された場合、以下のように先行車要求Ｇが補正されてもよい。例えば、ＦＦ要求Ｇは、同一性指標値が所定基準値よりも小さい場合には、同一性指標値が所定基準値よりも高い場合に比べて、先行車要求Ｇに対する差が大きくなる態様（先行車の加減速に対する自車の加減速の応答性が悪くなる態様）で決定される。例えば、ＦＦ要求Ｇ＝先行車要求Ｇ×Ｋｅで算出される場合、補正係数Ｋｅは、例えば同一性指標値が最大値のときは１に設定され、同一性指標値が最小値のときは０に設定されるといった具合に、同一性指標値が小さいほど小さくなる態様で設定されてもよい。これにより、同一性指標値が低い場合には、加減速の応答性を下げつつ（ＦＢ要求Ｇを主体に）自車の加減速度制御を維持することができる。このように、本実施例によれば、同一性指標値に応じて先行車要求Ｇを補正してＦＦ要求Ｇを算出することで、先行車加減速度情報等の信頼性に応じた適切な態様で自車の加減速度を制御することができる。従って、先行車の同一性が損なわれている状況下において運転者の違和感を低減することができる。

図４は、車両制御ＥＣＵ１０による処理の一例を示すフローチャートである。図４に示す処理ルーチンは、自動運転スイッチがオン状態である間、協調ＡＣＣ車間制御モードでの動作中に、所定周期毎に繰り返し実行されてよい。

ステップ４００では、無線制御ＥＣＵ１８から最新の先行車加減速度情報（先行車要求Ｇ）を取得する。尚、無線制御ＥＣＵ１８における車車間通信の周期は任意であるが、好ましくは、図４に示す処理ルーチンの所定周期と同様の短い周期であってよい。

ステップ４０２では、無線制御ＥＣＵ１８から最新の先行車速度情報を取得する。尚、先行車速度情報は、先行車加減速度情報と一体的に取得されてもよい（この場合、確実に先行車加減速度情報と同一の先行車から取得されることになる）。また、先行車速度情報の取得に代えて、先行車の車速は、先行車加減速度情報に基づいて算出されてもよい。この場合、所定時点の先行車の車速に、先行車加減速度情報に基づいて速度変化量を積算することで、現在の先行車の車速が算出されてもよい。所定時点の先行車の車速は、前方レーダセンサ１６からの先行車情報に基づくものであってもよいし、停止検出時の先行車の車速（０）であってもよい。

ステップ４０４では、前方レーダセンサ１６から最新の先行車情報を取得する。ステップ４０４の処理が終了すると、ステップ４０６〜ステップ４１０の処理と、ステップ４１２〜ステップ４１６の処理とが並列に実行される。

ステップ４０６では、第１誤差統計量ｅ１（同一性指標値の一例）を演算する。第１誤差統計量ｅ１は、例えば以下の式で演算されてもよい。

ここで、Ｖ_ｒｄは、前方レーダセンサ１６からの先行車情報に基づく先行車の車速を表し、Ｖ_ｃｏｍは、先行車速度情報に基づく先行車の車速（即ち車車間通信で得た情報に基づく先行車の車速）を表す。ｎは、サンプル数である。この場合、直近の所定時間内のｎ組の速度データ（Ｖ_ｒｄ、Ｖ_ｃｏｍ）に基づいて、第１誤差統計量ｅ１が算出される。尚、各組の速度データ（Ｖ_ｒｄ、Ｖ_ｃｏｍ）は、好ましくは、同一時点のデータである。この目的のため、好ましくは、前方レーダセンサ１６からの先行車情報のサンプリング周期と、車車間通信の周期は同期される。尚、Ｖ_ｒｄは、前方レーダセンサ１６からの先行車情報に基づく相対速度から自車の車速（例えば車輪速センサからの情報）を足すことで算出されてもよい。自車の車速は、車輪速センサからの情報に代えて若しくは加えて、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機で測位される自車位置に基づいて算出されてもよいし、トランスミッションのアウトプットシャフトの回転数の検出値に基づいて算出されてもよい。

ステップ４０８では、第１誤差統計量ｅ１が所定の閾値Ｔｈ１を超えたか否かを判定する。所定の閾値Ｔｈ１は、例えば、前方レーダセンサ１６からの先行車情報に係る先行車と、車車間通信で得た先行車速度情報に係る先行車とが同一であるときに第１誤差統計量ｅ１の取りうる範囲の最大値又は最大値相当の値に対応し、試験結果等に基づいて適合されてよい。尚、前方レーダセンサ１６からの先行車情報に係る先行車と、車車間通信で得た先行車速度情報に係る先行車とが同一であるときは、２つの速度（Ｖ_ｒｄ、Ｖ_ｃｏｍ）の差は基本的には常に小さいはずであり、従って、第１誤差統計量ｅ１は小さくなるはずである。第１誤差統計量ｅ１が所定の閾値Ｔｈ１を超えた場合は、ステップ４１８に進み、それ以外の場合は、ステップ４１０に進む。

ステップ４１０では、第１誤差統計量ｅ１の所定の閾値Ｔｈ１に対する比e_rate1(=ｅ１／Ｔｈ１)を算出する。

ステップ４１２では、第２誤差統計量ｅ２を演算する。第２誤差統計量ｅ２は、例えば以下の式で演算されてもよい。

ここで、ΔＶ_ｒｄは、現時点のＶ_ｒｄと所定時間（例えば１秒程度）前のＶ_ｒｄとの差分を表し、ΔＶ_ｒｄは、現時点のＶ_ｃｏｍと同所定時間前のＶ_ｃｏｍとの差分を表す。

ステップ４１４では、第２誤差統計量ｅ２が所定の閾値Ｔｈ２を超えたか否かを判定する。所定の閾値Ｔｈ２は、例えば、前方レーダセンサ１６からの先行車情報に係る先行車と、車車間通信で得た先行車速度情報に係る先行車とが同一であるときに第２誤差統計量ｅ２の取りうる範囲の最大値又は最大値相当の値に対応し、試験結果等に基づいて適合されてよい。尚、前方レーダセンサ１６からの先行車情報に係る先行車と、車車間通信で得た先行車速度情報に係る先行車とが同一であるときは、２つの速度（Ｖ_ｒｄ、Ｖ_ｃｏｍ）の差は基本的には常に小さいはずであり、従って、第２誤差統計量ｅ２は小さくなるはずである。第２誤差統計量ｅ２が所定の閾値Ｔｈ２を超えた場合は、ステップ４１８に進み、それ以外の場合は、ステップ４１６に進む。

ステップ４１６では、第２誤差統計量ｅ２の所定の閾値Ｔｈ１に対する比e_rate2(=ｅ２／Ｔｈ２)を算出する。ステップ４１０及びステップ４１６の処理が終了すると、ステップ４２０に進む。

ステップ４１８では、協調ＡＣＣ車間制御モード（ＦＢ要求ＧとＦＦ要求Ｇの双方に基づいて自車の加減速を制御するモード）からＡＣＣ車間制御モード（ＦＢ要求Ｇのみに基づいて自車の加減速を制御するモード）にモードが変更される。この場合、図４に示す処理ルーチンは終了となり、その後、再び協調ＡＣＣ車間制御モードに移行すると、ステップ４００の処理から開始される。

ステップ４２０では、上記ステップ４１０で算出した比e_rate1と上記ステップ４１６で算出した比e_rate2の大きい方の比max_rate(＝ｍａｘ（e_rate1、e_rate2）)を選択する。

ステップ４２２では、上記ステップ４２０で選択したmax_rate（同一性指標値の一例）に応じた補正係数Ｋｅを算出する。この場合、補正係数Ｋｅは、例えばmax_rateが最小値のときは１に設定され、max_rateが最大値のときは０に設定されるといった具合に、max_rateが小さいほど１に近くなる態様で設定されてもよい（図５参照）。

ステップ４２４では、上記ステップ４００で取得した先行車要求Ｇと、上記ステップ４２２で決定した補正係数Ｋｅと基づいて、ＦＦ要求Ｇを例えば以下の式で演算する。
ＦＦ要求Ｇ＝先行車要求Ｇ×補正係数Ｋｅ
即ち、ＦＦ要求Ｇに補正係数Ｋｅを乗じることでＦＦ要求Ｇを算出する。

ステップ４２６では、先行車との車間距離等に関する情報に基づいて、ＦＢ要求Ｇを算出する。上述の如く、車間距離に関する情報は、前方レーダセンサ１６からの先行車情報に含まれる。

ステップ４２８では、上記ステップ４２４で算出したＦＦ要求Ｇと、上記ステップ４２６で算出したＦＢ要求Ｇとに基づいて、自車要求Ｇを算出する。この際、自車要求Ｇは、例えば以下の式で演算されてよい。
自車要求Ｇ＝ＦＦ要求Ｇ＋ＦＢ要求Ｇ
即ち、ＦＦ要求ＧとＦＢ要求Ｇとを加算することで自車要求Ｇを算出する。尚、このようにして自車要求Ｇが算出されると、上述の如く、自車要求Ｇが実現されるように自車の加減速制御が実行される。ステップ４２８の処理が終了すると、次の処理周期でステップ４００の処理から開始される。

図４に示す処理によれば、同一性指標値に応じた補正係数Ｋｅを先行車要求Ｇに乗じることでＦＦ要求Ｇが算出されるので、先行車加減速度情報等の信頼性に応じた適切な態様で自車の加減速度を制御することができる。

この点、先行車要求ＧをＦＦ要求Ｇとしてそのまま用いる比較構成では、先行車要求Ｇをそのまま用いることから、自車要求Ｇに対する先行車の加減速の影響が大きく、それ故に、先行車の同一性が損なわれている場合は、大きな違和感を生む。

これに対して、図４に示す処理によれば、max_rateが大きくなるほどＦＦ要求Ｇが０に近くなる態様でＦＦ要求Ｇが算出されるので、先行車の同一性が損なわれている場合における運転者の違和感を低減することができる。また、図４に示す処理によれば、先行車の同一性が損なわれている場合における運転者の違和感を低減することができるので、所定の閾値Ｔｈ１、Ｔｈ２を比較的大きめに設定することも可能となる。これにより、所定の閾値Ｔｈ１、Ｔｈ２を比較的小さめに設定した場合に生じうる不都合（実際は先行車の同一性が損なわれていない場合に、協調ＡＣＣ車間制御モードからＡＣＣ車間制御モードに移行したり、これらのモード間の頻繁な行き来が発生したりするような不都合）を低減することができる。

尚、図４に示す処理では、２つの誤差統計量ｅ１，ｅ２を使用しているが、このうちの任意の1つのみを用いてもよいし、他の誤差統計量を付加して３つ以上の誤差統計量を使用してもよい。また、誤差統計量ｅ１，ｅ２の一方に代えて、他の誤差統計量を使用してもよいし、誤差統計量ｅ１，ｅ２の双方に代えて、他の誤差統計量を使用してもよい。他の誤差統計量は、任意であるが、例えばＶ_ｒｄとＶ_ｃｏｍとの相関係数であってもよい。

図５は、max_rate（同一性指標値の一例）に応じた補正係数Ｋｅの決定方法の一例を示す図である。尚、図５に示すmax_rateと補正係数Ｋｅとの関係は、マップの形態で所定のメモリに保持されてよく、図４に示す処理のステップ４２２で使用されてよい。

図５に示す例では、max_rateが所定値α１以下であるとき、補正係数Ｋｅは１である。max_rateが所定値α１を越えると、補正係数Ｋｅは徐々に減少し、max_rateが所定値α２以上になると、補正係数Ｋｅは０となる。尚、図５に示す例は、あくまで一例であり、各種の変更がなされてもよい。例えば、補正係数Ｋｅが０である区間は、補正係数Ｋｅが０よりも僅かに大きい区間を含んでもよい。同様に、補正係数Ｋｅが１である区間は、補正係数Ｋｅが１よりも僅かに小さい区間を含んでもよい。また、図５に示す例では、max_rateが所定値α１を越えると、補正係数Ｋｅは線形的に減少しているが、非線形的に減少してもよい。

尚、図５に示すマップが図４に示すステップ４２２の処理で使用される場合、補正係数Ｋｅが０となると、自車要求Ｇ＝ＦＢ要求Ｇとなるので、自車要求Ｇ自体はＡＣＣ車間制御モード時と同一の状態となる。しかしながら、この場合も、モードとして協調ＡＣＣ車間制御モードが維持される。但し、図５に示す例において、所定値α２＝１と設定してもよい。

図６は、車両制御ＥＣＵ１０における演算ブロックの一例を示す図である。尚、図６に示す演算ブロックは、図４に示した処理と実質的に等価の機能を実現する構成の一例である。

図６に示す例では、第１誤差統計量演算部５０Ａと第２誤差統計量演算部５０Ｂのそれぞれには、前方レーダセンサ１６からの車速Ｖ_ｒｄと、車車間通信による車速Ｖ_ｃｏｍとが入力される。第１誤差統計量演算部５０Ａでは、図４のステップ４０６で説明したように、第１誤差統計量ｅ１が演算される。第２誤差統計量演算部５０Ｂでは、図４のステップ４１２で説明したように、第２誤差統計量ｅ２が演算される。

第１補正係数演算部５２Ａでは、第１誤差統計量ｅ１に基づいて第１補正係数が演算される。第１補正係数は、図４のステップ４１０で説明した比e_rate1（=ｅ１／Ｔｈ１)に対応した補正係数であり、例えば図５のマップに基づいて算出されてよい。同様に、第２補正係数演算部５２Ｂでは、第２誤差統計量ｅ２に基づいて第２補正係数が演算される。第２補正係数は、図４のステップ４１６で説明した比e_rate2（=ｅ２／Ｔｈ２)に対応した補正係数であり、例えば図５のマップに基づいて算出されてよい。このようにして演算された第１補正係数及び第２補正係数のうちの小さい方がブロック（ミニマムセレクト）５３にて選択され、選択された方の補正係数が補正係数Ｋｅとして先行車要求Ｇにブロック（乗算器）５４にて乗算され、ＦＦ要求Ｇが得られる。

図７は、誤差統計量の時系列と制御状態の遷移態様との関係の一例を示す図であるここでは、一例として、第１誤差統計量ｅ１のみを使用した場合について説明する。図７には、上側には、誤差統計量（第１誤差統計量ｅ１）の時系列が示され、下側には、前方レーダセンサ１６からの車速Ｖ_ｒｄの時系列及び車車間通信による車速Ｖ_ｃｏｍの時系列が示されている。

図７に示す例では、時刻ｔ１までは車速Ｖ_ｒｄと車速Ｖ_ｃｏｍとが略同じであり、従って、誤差統計量も小さい。例えば、比e_rate1（=ｅ１／Ｔｈ１)が所定値α１（図５参照）よりも小さい。この場合、補正係数Ｋｅは"１"であり、先行車要求Ｇは実質的に補正されずにそのままＦＦ要求Ｇとして用いられる。その後、車速Ｖ_ｒｄと車速Ｖ_ｃｏｍとの差が徐々に大きくなり、従って、誤差統計量も徐々に増加する。時刻ｔ１になると、例えば、比e_rate1（=ｅ１／Ｔｈ１)が所定値α１（図５参照）よりも大きくなり、時刻ｔ１にて先行車要求Ｇの補正（ＦＦ要求Ｇの抑制）が開始される。その後、車速Ｖ_ｒｄと車速Ｖ_ｃｏｍとの差が更に増大し、従って、誤差統計量も増加する。時刻ｔ２になると、第１誤差統計量ｅ１が所定の閾値Ｔｈ１を超え、協調ＡＣＣ車間制御モード（ＦＢ要求ＧとＦＦ要求Ｇの双方に基づいて自車の加減速を制御するモード）からＡＣＣ車間制御モード（ＦＢ要求Ｇのみに基づいて自車の加減速を制御するモード）にモードが変更される。

図８は、図７に示したような制御状態の遷移時のシミュレーション結果を示すグラフであり、（Ａ）は先行車が減速するにも拘らず加速の先行車要求Ｇを与えたときの挙動を示し、（Ｂ）は先行車が定常走行（高速域）しているにも拘らず減速の先行車要求Ｇを与えたときの挙動を示す。（Ａ）及び（Ｂ）においては、先行車要求Ｇを本来の先行車の動き（先行車要求Ｇ）とは異なる値に変更することで、先行車の同一性が損なわれている状況が形成されている。（Ａ）及び（Ｂ）において、上から順に、加速度の波形（点線は先行車要求Ｇ、実線はＦＦ要求Ｇ）、速度の波形（点線は先行車速度、実線は自車速度）、及び、車間距離の波形が示されている。

図８（Ａ）に示す例では、時刻ｔ１付近から先行車要求Ｇが急に増加し、それに伴いＦＦ要求Ｇも増加する。しかしながら、時刻ｔ２付近にて誤差統計量が所定値を超えることで、先行車要求Ｇの補正（ＦＦ要求Ｇの増加の抑制）が開始される。その後、時刻ｔ３付近にて誤差統計量が閾値を超えることで、協調ＡＣＣ車間制御モードからＡＣＣ車間制御モードに移行する。図８（Ａ）に示す例では、このようにして誤差統計量の増加に伴い先行車要求Ｇが補正されてＦＦ要求Ｇが演算されるので、図８（Ａ）にてＰ１付近の波形で示されるように、協調ＡＣＣ車間制御モードからＡＣＣ車間制御モードへの移行時点付近での加速は微小に留まり、また、図８（Ａ）にてＰ２付近の波形で示されるように、車間の変動も微小となる。

図８（Ｂ）に示す例では、時刻ｔ１付近から先行車要求Ｇが急に減少し、それに伴いＦＦ要求Ｇも減少する。しかしながら、時刻ｔ２付近にて誤差統計量が所定値を超えることで、先行車要求Ｇの補正（ＦＦ要求Ｇの増加の抑制）が開始される。その後、時刻ｔ３にて誤差統計量が閾値を超えることで、協調ＡＣＣ車間制御モードからＡＣＣ車間制御モードに移行する。図８（Ｂ）に示す例では、このようにして誤差統計量の増加に伴い先行車要求Ｇが補正されてＦＦ要求Ｇが演算されるので、図８（Ｂ）にてＰ２付近の波形で示されるように、協調ＡＣＣ車間制御モードからＡＣＣ車間制御モードへの移行時点付近での減速は微小に留まり、また、図８（Ｂ）にてＰ３付近の波形で示されるように、車間の変動も微小となる。

以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組み合わせることも可能である。

例えば、上述した実施例では、速度同士の関係（車速Ｖ_ｒｄと車速Ｖ_ｃｏｍの関係）から同一性指標値（誤差統計量）を算出しているが、他のパラメータを使用してもよい。例えば、相対速度（例えば、前方レーダセンサ１６から得られる相対速度と、先行車速度情報から算出される相対速度）同士の関係から同一性指標値を算出してもよいし、加速度同士（例えば、自車の加速度センサから得られる加速度又は速度情報から算出される加速度と、先行車加減速度情報に基づく加速度）の関係から同一性指標値を算出してもよい。また、白線認識カメラから得られる自車進行方向前方の道路の曲率半径（または、ナビゲーション装置から得られる自車位置よりも車間距離前方の道路の曲率半径）と、先行車との通信で得られる先行車での舵角との関係から同一性指標値を算出してもよい。

また、上述した実施例では、上述した実施例では、先行車要求Ｇに補正係数Ｋｅを乗算してＦＦ要求Ｇを算出しているが、先行車要求Ｇに他の補正を行ってＦＦ要求Ｇを算出してもよい。例えば、先行車の加減速状態、先行車との車間距離又は車間時間、及び、自車の車速等に応じて、先行車要求Ｇを補正し、補正した先行車要求Ｇに補正係数Ｋｅを乗算してＦＦ要求Ｇを算出してもよい。また、同様の観点から、先行車要求Ｇからフィードフォワード用の制御値（中間値）を算出し、該制御値を補正係数Ｋｅで補正することでＦＦ要求Ｇを得ることとしてもよい。いずれの場合も、結果として、ＦＦ要求Ｇを得るために先行車加減速度情報を補正していることになる。

また、上述した実施例では、一例として、先行車加減速度情報が先行車要求Ｇである場合を説明したが、先行車加減速度情報は、上述の如く、先行車の加減速に関する任意の情報であってよい。例えば、先行車加減速度情報は、先行車のスロットル開度とブレーキ開度であってもよい。この場合、スロットル開度及びブレーキ開度から先行車要求Ｇを自車において算出（推定）し、算出した先行車要求Ｇを同様に使用してもよい。或いは、スロットル開度及びブレーキ開度自体を補正してから先行車要求Ｇに変換してもよい。この場合は、得られた先行車要求Ｇは、そのままＦＦ要求Ｇとして使用されてもよい。また、先行車加減速度情報は、上述の如く、先行車の要求加減速度Ｇと先行車の実際の加減速度との組み合わせ（フィルタリングした値）であってもよく、この場合、この組み合わせ処理は、先行車において実行されてもよいが、自車（例えば車両制御ＥＣＵ１０）において実行されてもよい。

１０ 無線制御ＥＣＵ
１６ 前方レーダセンサ
１８ 無線制御ＥＣＵ
２０ 無線アンテナ
１００ 車両走行制御装置

Claims (5)

1. 先行車の状態を表す先行車情報を取得するセンサと、
   先行車で生成される先行車加減速度情報を該先行車との通信により取得する通信装置と、
   前記先行車情報に基づいて自車の目標加減速度に関する第１目標値と、前記先行車加減速度情報に基づいて自車の目標加減速度に関する第２目標値とを生成し、生成した前記第１目標値と前記第２目標値とに基づいて、自車の加減速度を制御する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記先行車情報に係る先行車と前記先行車加減速度情報に係る先行車との間の同一性を表す指標値に応じて前記先行車加減速度情報を補正して前記第２目標値を生成する、車両走行制御装置。
2. 前記指標値は、前記通信装置により前記先行車から得られる情報と、自車で得られる情報との間の時系列の関係に基づいて算出される、請求項１に記載の車両走行制御装置。
3. 前記通信装置は、前記先行車加減速度情報を取得する先行車から、該先行車の車速に関する先行車速度情報についても通信により取得し、
   前記指標値は、前記先行車速度情報に係る先行車の車速と、前記先行車情報に係る先行車の車速との間の時系列の関係に基づいて算出される、請求項２に記載の車両走行制御装置。
4. 前記指標値は、前記先行車速度情報に係る先行車の車速と、前記先行車情報に係る先行車の車速との間の誤差統計量である、請求項３に記載の車両走行制御装置。
5. 前記制御装置は、前記誤差統計量が所定閾値を超えた場合には、前記第１目標値のみに基づいて、自車の加減速度を制御し、
   前記制御装置は、前記誤差統計量が所定閾値を超えない場合には、前記第１目標値と前記第２目標値とに基づいて、自車の加減速度を制御する、請求項４に記載の車両走行制御装置。

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