JP6265191B2 - 車両の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、自車が先行車に追従走行するように自車の加速度（減速度を含む）を制御する車両の制御装置に関する。

特許文献１に、自車が先行車に追従走行するように自車の加速度を制御する車両の制御装置（以下、「従来装置」と称呼する。）が記載されている。この従来装置は、自車と先行車との間の距離（車間距離）及び自車の速度（自車速）を自車のセンサにより取得すると共に、先行車にて発生した先行車の要求加速度情報を無線通信にて先行車から取得する。

従来装置は、前記取得した車間距離を前記取得した自車速で除した値（車間時間）とその目標値（目標車間時間）との差分に基づき、車間時間を目標車間時間に一致させるために要求される自車の加速度をフィードバック要求加速度として算出する。更に、従来装置は、前記取得した先行車の要求加速度情報に基づき、自車を先行車に精度良く追従走行させるために要求される自車の加速度をフィードフォワード要求加速度として算出する。最終的に、従来装置は、フィードバック要求加速度とフィードフォワード要求加速度との合計値を自車の要求加速度として設定し、その要求加速度が達成されるように自車を加速又は減速させるようになっている。

特開２０１５−５１７１６号公報

ところで、先行車は、先行車の要求加速度情報として「アクセルペダル（アクセル操作子）の操作量及びブレーキペダル（ブレーキ操作子）の操作量に基づき算出される先行車の要求加速度」を自車に送信してくることがある。この場合、従来装置は、先行車から送信されてきた先行車の要求加速度に基づきフィードフォワード要求加速度を算出する。

一方、先行車のシフトレバーが「ニュートラルレンジ（Ｎレンジ）又はパーキングレンジ（Ｐレンジ）」に設定されている場合、先行車のアクセルペダルの操作量（以下、「アクセル操作量」と称呼する。）が増大しても、先行車は加速されない。他方、先行車のシフトレバーが「Ｎレンジ又はＰレンジ」に設定されている場合であっても、先行車は、アクセル操作量が増大すると、その増大したアクセル操作量に基づき算出された要求加速度を先行車の要求加速度として自車に送信してくる。

この場合、送信されてきた先行車の要求加速度に基づき算出されたフィードフォワード要求加速度を用いて自車の要求加速度が設定されてしまうと、先行車は加速されないにもかかわらず、自車が先行車の要求加速度に応じた加速度にて加速されて車間距離が短くなる事態が生じる。即ち、この場合、自車は先行車に精度良く追従走行できない。

更に、先行車のシフトレバーが「後進レンジ（Ｒレンジ）」に設定されている場合、先行車のアクセル操作量が増大すると、先行車は後進する。この場合においても、先行車は、その増大したアクセル操作量に基づき算出された要求加速度を先行車の要求加速度として自車に送信してくる。

この場合、先行車から自車に送信されてくる先行車の要求加速度は増大したアクセル操作量に基づき算出された値であるので、この要求加速度は正の値である。従って、その要求加速度に基づき算出されたフィードフォワード要求加速度を用いて自車の要求加速度が設定されてしまうと、先行車が後進するにもかかわらず、自車は先行車の要求加速度に応じた加速度にて前進方向へ加速されて車間距離が短くなる事態が生じる。この場合にも、自車は先行車に精度良く追従走行できない。

本発明は、上述した課題に対処するためになされたものである。即ち、本発明の目的の１つは、車間距離が必要以上に短くならないように自車を先行車に精度良く追従走行させることができる、車両の制御装置（以下、「本発明装置」と称呼する。）を提供することにある。

本発明装置は、
自車（１０）と先行車（１１）との間の車間距離（Ｄ）を検出する車間距離検出装置（６０、６１）、
前記先行車の要求加速度に関する要求加速度情報（Ｇｓ、Ａccp、Ｂrkp）を含む先行車情報を無線通信にて前記先行車から取得する無線装置（８０、８１）、及び、
前記自車の加速度が自車の要求加速度（Ｇｊ）になるように同自車の加速度又は減速度を制御する加減速制御装置（２０、３０、４０）、
を備える。

前記加減速制御装置は、第１乃至第３算出手段を含む。
前記第１算出手段は、前記車間距離（Ｄ）と目標車間距離（Ｄtgt）とに基づき同車間距離を同目標車間距離に維持するために「前記自車に要求される加速度」をフィードバック要求加速度（ＧＦＢ）として算出する（図２のステップ２８０及び図５のルーチンを参照。）。

前記第２算出手段は、前記要求加速度情報に基づき前記自車（１０）を前記先行車（１１）に追従走行させるために「前記自車に要求される加速度」をフィードフォワード要求加速度（ＧＦＦ）として算出する（図２のステップ２７０及び図４のルーチンを参照。）。

前記第３算出手段は、前記フィードバック要求加速度（ＧＦＢ）と前記フィードバック要求加速度（ＧＦＦ）とに基づき前記自車の要求加速度（Ｇｊ）を算出する（図２のステップ２８５を参照。）。

前記加減速制御装置は、前記自車の加速度が前記第３算出手段により算出される前記自車の要求加速度になるように同自車の加速度を制御することによって自車を先行車に追従走行させる追従走行制御を実行する。

この追従走行制御によれば、車間距離を所定の距離（目標車間距離）に維持するように、且つ、先行車の要求加速度を反映した加速度をもって、自車を先行車に追従走行させることができる。

更に、前記第３算出手段は、前記先行車情報に、前記先行車（１１）のシフトレバー（９２）の設定位置（ＳＬ）が前記先行車を前進させるためのシフト位置以外のシフト位置を示す情報が含まれており（図４のステップ４１５にて「Ｙｅｓ」の場合を参照。）、且つ、前記フィードフォワード要求加速度（ＧＦＦ）がゼロよりも大きい場合（ステップ４２０にて「Ｙｅｓ」の場合を参照。）、同フィードフォワード要求加速度（ＧＦＦ）をゼロ（「０」）に設定する（ステップ４２５を参照。）ように構成されている。

この場合において、前記先行車の要求加速度は、例えば、前記先行車のアクセル操作子及びブレーキ操作子の操作量（Ａccp、Ｂrkp）に基づき前記先行車にて算出される要求加速度（Ｇｓ）である。

更に、前記先行車の制御装置が前記先行車の直前を走行している車両である先々行車に前記先行車を追従走行させるために前記追従走行制御と同じ制御を前記先行車に対して実行している場合、前記先行車の要求加速度は、例えば、前記先行車の無線装置（８０、８１）が無線通信にて前記先々行車から取得した同先々行車の加速度に関する加速度情報（Ｇｓｓ、Ｇａｓｓ）に基づき算出した前記先行車の要求加速度（Ｇｓ）である。

本発明装置によれば、先行車のシフトレバーの設定位置が先行車を前進させるためのシフト位置以外のシフト位置であり且つフィードフォワード要求加速度がゼロよりも大きい場合、フィードフォワード要求加速度がゼロに設定される（フィードフォワード要求加速度がゼロ以下の値に制限される。）。このため、先行車のシフトレバーの設定位置が先行車を前進させるためのシフト位置以外のシフト位置であって、先行車が先行車の要求加速度に応じた加速度にて加速されない場合、フィードフォワード要求加速度はゼロ以下の値になる。従って、先行車が加速されないときに自車がフィードフォワード要求加速度に起因して加速されることはない。その結果、自車を先行車に精度良く追従走行させることができる。

ところで、先行車の実加速度が車輪速センサが検出する先行車の車輪速に基づき算出されるようになっている場合、例えば、先行車のシフトレバーが後進レンジに設定されて先行車が後進し始めたとき、先行車の実加速度は、正の値の実加速度として算出される。その実加速度に関する実加速度情報を用いて自車の要求加速度が算出された場合、その要求加速度が正の値の要求加速度として算出される可能性がある。この場合、自車は、前進方向に加速されて車間距離が短くなる事態が生じる。

そこで、前記無線装置（８０、８１）が前記先行車（１１）の車輪速センサ（４２ａ乃至４２ｄ）が検出する同先行車の車輪速（ωａ乃至ωｄ）に基づき同先行車にて算出される同先行車の実加速度（Ｇａｓ）に関する実加速度情報を同先行車から無線通信にて取得するように構成されている場合、前記第２算出手段は、前記要求加速度情報に加えて前記実加速度情報に基づき前記フィードフォワード要求加速度（ＧＦＦ）を算出するように構成され得る。

これによれば、フィードフォワード要求加速度が先行車の要求加速度情報及び実加速度情報に基づき算出される場合において、シフトレバー位置が先行車を前進させるためのシフト位置以外のシフト位置であるときフィードフォワード要求加速度がゼロ以下の値に制限される。このため、例えば、先行車のシフトレバーが後進レンジに設定されて先行車が後進し始めたときに自車が前進方向に加速されて車間距離が短くなることはない。その結果、自車を先行車に精度良く追従走行させることができる。

上記説明においては、発明の理解を助けるために、実施形態に対応する発明の構成に対して、実施形態で用いた名称及び／又は符号を括弧書きで添えているが、発明の各構成要素は、前記符号によって規定される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、以下の図面を参照しつつ記述される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。

図１は、本発明の実施形態に係る「車両の制御装置」を搭載した車両及び同制御装置の概略構成図である。 図２は、図１に示した車両制御ＥＣＵのＣＰＵ（以下、単に「ＣＰＵ」と称呼する。）が実行するルーチンを示したフローチャートである。 図３は、ＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。 図４は、ＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。 図５は、ＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。 図６の（Ａ）は、車間時間に基づき加速用の第２補正係数を取得するために用いられるルックアップテーブルを示した図であり、（Ｂ）は、車間時間に基づき減速用の第２補正係数を取得するために用いられるルックアップテーブルを示した図であり、（Ｃ）は、自車の車速に基づき加速用の第３補正係数を取得するために用いられるルックアップテーブルを示した図であり、（Ｄ）は、自車の車速に基づき減速用の第３補正係数を取得するために用いられるルックアップテーブルを示した図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る車両の制御装置（以下、「本制御装置」と称呼する。）について説明する。本明細書、図面及び特許請求の範囲等において、自車は「自己の車両（着目している車両）」であり、先行車は「自車の直前を走行している車両、即ち、自車が搭載している後述するセンサ（レーダセンサである自車センサ）が捕捉している車両（直前車両）であり、且つ、車車間通信（無線通信）によりその車両から取得された情報に基づき自車の走行制御を変更しても良い車両」である。

図１に示したように、本制御装置は車両（自車）１０に適用される。自車１０は、車両制御ＥＣＵ２０、エンジン制御ＥＣＵ３０、アクセル操作量センサ３１、シフトポジションセンサ３３、ブレーキ制御ＥＣＵ４０、ブレーキ操作量センサ４１、車輪速センサ４２ａ乃至４２ｄ、ステアリング制御ＥＣＵ５０、センサＥＣＵ６０、自車センサ６１、ＧＰＳ装置７０、無線制御ＥＣＵ８０及び無線アンテナ８１を塔載している。先行車１１も同様な構成を備える。

車両制御ＥＣＵ２０は、通信・センサ系ＣＡＮ（Controller Area Network）１０１を介して、エンジン制御ＥＣＵ３０、ブレーキ制御ＥＣＵ４０、ステアリング制御ＥＣＵ５０、センサＥＣＵ６０、ＧＰＳ装置７０及び無線制御ＥＣＵ８０とデータ交換可能（通信可能）となるように構成されている。ＥＣＵは、エレクトリックコントロールユニットの略称であり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びインターフェース等を含むマイクロコンピュータを主要構成部品として有する電子制御回路である。ＣＰＵは、メモリ（ＲＯＭ）に格納されたインストラクション（プログラム）を実行することにより後述する各種機能を実現する。

更に、車両制御ＥＣＵ２０は、協調追従走行制御要求スイッチ（オン・オフスイッチ）２１、及び、その他の各種のセンサ２２と接続されている。

協調追従走行制御要求スイッチ（以下、「ＣＡＣＣ要求スイッチ」と称呼する。）２１が自車１０の乗員（運転者）によりオン位置に設定されると、後述する協調追従走行制御（後述する車間距離制御を含む。）の開始が車両制御ＥＣＵ２０に要求される。

エンジン制御ＥＣＵ３０は、周知であり、種々の機関運転状態量を検出するセンサ（図示略）から検出信号を取得する。特に、エンジン制御ＥＣＵ３０は、アクセル操作量センサ３１及びシフトポジションセンサ３３と接続されている。

アクセル操作量センサ３１は、アクセル操作子としてのアクセルペダル９１の操作量（以下、「アクセル操作量」と称呼する。）Ａccpを検出し、そのアクセル操作量Ａccpを表す信号（検出信号）をエンジン制御ＥＣＵ３０に出力する。エンジン制御ＥＣＵ３０は、その検出信号に基づきアクセル操作量Ａccpを取得し、取得したアクセル操作量Ａccpに基づき要求加速度Ｇｊを算出（取得）し、算出した要求加速度ＧｊをそのＲＡＭに格納するようになっている。なお、エンジン制御ＥＣＵ３０は、後述するように取得される自車１０の車速（以下、「自車速」と称呼する。）ＳＰＤｊ及びエンジン回転速度ＮＥに基づき要求加速度Ｇｊを算出してもよい。

シフトレバー９２は、自車１０の運転者により操作され、下記のレンジの何れか１つに選択的に設定可能になっている。
・自車１０を前進させるときに設定されるべき第１の前進レンジ（Ｄレンジ）。
・自車１０を前進させるときに設定されるべき第２の前進レンジ（Ｂレンジ）。
・図示しない内燃機関のトルクを自車１０の駆動輪に伝達させないときに設定されるべきニュートラルレンジ（Ｎレンジ）。
・自車１０を後進させるときに設定されるべき後進レンジ（Ｒレンジ）。
・自車１０の停車状態を維持させるときに設定されるべきパーキングレンジ（Ｐレンジ）。

シフトポジションセンサ３３は、自車１０のシフトレバー９２が設定されているレンジ（シフトレバー９２の「設定位置又はシフト位置」）ＳＬを検出し、そのシフトレバー９２の設定位置ＳＬを表す信号（検出信号）をエンジン制御ＥＣＵ３０に出力する。エンジン制御ＥＣＵ３０は、その検出信号に基づきシフトレバー９２の設定位置ＳＬを取得し、取得した設定位置ＳＬを示す信号（以下、「シフトレバー設定位置信号」と称呼する。）Ｓを車両制御ＥＣＵ２０に送信するようになっている。

エンジン制御ＥＣＵ３０は、シフトレバー９２が第１の前進レンジ（Ｄレンジ）に設定されている場合、シフトレバー設定位置信号Ｓとして、信号Ｓｄを車両制御ＥＣＵ２０に送信する。シフトレバー９２が「第１の前進レンジの変速率とは変速率が異なるレンジ第２の前進レンジ（Ｂレンジ）」に設定されている場合、エンジン制御ＥＣＵ３０は、シフトレバー設定位置信号Ｓとして、信号Ｓｂを車両制御ＥＣＵ２０に送信する。

更に、シフトレバー９２がニュートラルレンジ（Ｎレンジ）に設定されている場合、エンジン制御ＥＣＵ３０は、シフトレバー設定位置信号Ｓとして、信号Ｓｎを車両制御ＥＣＵ２０に送信する。シフトレバー９２が後進レンジ（Ｒレンジ）に設定されている場合、エンジン制御ＥＣＵ３０は、シフトレバー設定位置信号Ｓとして、信号Ｓｒを車両制御ＥＣＵ２０に送信する。シフトレバー９２がパーキングレンジ（Ｐレンジ）に設定されている場合、エンジン制御ＥＣＵ３０は、シフトレバー設定位置信号Ｓとして、信号Ｓｐを車両制御ＥＣＵ２０に送信する。

なお、図示しないトランスミッションＥＣＵは、エンジン制御ＥＣＵ３０からシフトレバー設定位置信号Ｓを取得し、その信号Ｓが示すシフトレバー９２の設定位置ＳＬに応じて図示しない自動変速機の変速段（ニュートラル及びパーキングを含む）を制御するようになっている。

更に、エンジン制御ＥＣＵ３０には、図示しないスロットル弁アクチュエータ等のエンジンアクチュエータ３２が接続されている。エンジン制御ＥＣＵ３０は、自車１０の要求加速度Ｇｊが正の値であるとき（即ち、加速度が要求されるとき）、自車１０の加速度が要求加速度Ｇｊに近づくように、エンジンアクチュエータ３２を駆動して自車１０の図示しない内燃機関の発生するトルクを変更するようになっている。

ブレーキ制御ＥＣＵ４０は、周知であり、種々の車両運転状態量を検出するセンサ（図示略）から検出信号を取得する。特に、ブレーキ制御ＥＣＵ４０は、ブレーキ操作量センサ４１及び車輪速センサ４２ａ乃至４２ｄと接続されている。

ブレーキ操作量センサ４１は、ブレーキ操作子としてのブレーキペダル９３の操作量（以下、「ブレーキ操作量」と称呼する。）Ｂrkpを検出し、そのブレーキ操作量Ｂrkpを表す信号（検出信号）をブレーキ制御ＥＣＵ４０に出力する。ブレーキ制御ＥＣＵ４０は、その検出信号に基づきブレーキ操作量Ｂrkpを取得し、取得したブレーキ操作量Ｂrkpに基づき要求加速度（要求減速度）Ｇｊを算出（取得）し、算出した要求減速度ＧｊをそのＲＡＭに格納するようになっている。なお、ブレーキ制御ＥＣＵ４０は、後述するように取得される自車速ＳＰＤｊにも基づき要求加速度Ｇｊを算出してもよい。

車輪速センサ４２ａ乃至４２ｄは、自車１０の各車輪にそれぞれ設けられている。車輪速センサ４２ａ乃至４２ｄは、それぞれ、各車輪の車輪速ωａ乃至ωｄを検出し、その車輪速ωａ乃至ωｄを表す信号（検出信号）をブレーキ制御ＥＣＵ４０に出力する。

ブレーキ制御ＥＣＵ４０は、その検出信号に基づき各車輪の車輪速ωａ乃至ωｄを取得し、取得した車輪速ωａ乃至ωｄをそのＲＡＭに格納するようになっている。

更に、ブレーキ制御ＥＣＵ４０は、前記取得した車輪速ωａ〜ωｄに基づき平均値（以下、「平均車輪速」と称呼する。）ωave（＝（ωａ＋ωｂ＋ωｃ＋ωｄ）／４）を算出（取得）し、算出した平均車輪速ωaveを自車１０の速度（車速）ＳＰＤｊとしてそのＲＡＭに格納するようになっている。

なお、ブレーキ制御ＥＣＵ４０は、平均車輪速ωaveを自車速ＳＰＤｊとして取得するのに代えて、自車１０のプロペラシャフトの回転速度を検出するセンサ（図示略）から出力される信号（検出信号）に基づき自車速ＳＰＤｊを取得してもよい。

更に、ブレーキ制御ＥＣＵ４０は、前記取得した自車速ＳＰＤｊの微小単位時間あたりの変化量（自車速ＳＰＤｊの時間微分値ｄＳＰＤｊ／ｄｔ）を実加速度Ｇａｊとして算出し、算出した実加速度ＧａｊをそのＲＡＭに格納するようになっている。

更に、ブレーキ制御ＥＣＵ４０には、図示しない摩擦制動装置等のブレーキアクチュエータ４３が接続されている。ブレーキ制御ＥＣＵ４０は、自車１０の要求加速度Ｇｊが負の値であるとき（即ち、減速度が要求されるとき）、自車１０の減速度が要求加速度（要求減速度）Ｇｊに近づくように、ブレーキアクチュエータ４３を駆動して自車１０の各車輪において摩擦制動力を発生させるようになっている。

ステアリング制御ＥＣＵ５０は、周知であり、種々の車両運転状態量を検出するセンサ（図示略）から検出信号を取得する。更に、ステアリング制御ＥＣＵ５０には、図示しない電動式パワーステアリング装置のモータ等の操舵アクチュエータ５３が接続されている。

センサＥＣＵ６０は、自車センサ６１と接続されている。自車センサ６１は、周知のミリ波レーダセンサである。自車センサ６１は、自車１０の前方にミリ波を送信する。そのミリ波は、先行車１１により反射される。自車センサ６１は、この反射波を受信する。

センサＥＣＵ６０は、自車センサ６１が受信した反射波に基づき自車１０の直前を走行する車両である直前車両（先行車）１１を検知する。更に、センサＥＣＵ６０は、「自車センサ６１から送信されたミリ波と受信した反射波との位相差」、「反射波の減衰レベル」及び「反射波の検出時間」等に基づき、「自車１０の速度ＳＰＤｊと直前車両１１の速度ＳＰＤｓとの差（相対速度）ΔＳＰＤ（＝ＳＰＤｓ−ＳＰＤｊ）」、「自車１０と直前車両１１とｎ間の距離（車間距離）Ｄ」及び「自車１０の位置を基準にした直前車両１１の相対方位」等を所定の時間の経過毎に時系列的に取得し、「取得した相対速度ΔＳＰＤ、車間距離Ｄ及び相対方位等」をそのＲＡＭに格納するようになっている。

従って、センサＥＣＵ６０は、自車センサ６１が検出した反射波に基づき直前車両を検知（捕捉）すると共に、自車センサ６１が検出した反射波に基づき自車と直前車両との間の車間距離を取得する自車センサ装置を構成している。

ＧＰＳ装置７０は、周知であり、人工衛星から送信されたＧＰＳ信号に基づき自車１０が走行している地点の「緯度及び経度」を取得し、取得した「緯度及び経度」を自車１０の位置としてそのＲＡＭに格納するようになっている。

無線制御ＥＣＵ８０は、車車間通信（無線通信）を行うための無線アンテナ８１と接続されている。無線制御ＥＣＵ８０は、「自車１０とは異なる車両（他車）であって無線通信を行う機能を備えた車両である複数の通信車」から送信されてくるその通信車の運転状態量を表すデータを含む通信情報（通信車情報）を、その通信車を識別するデータと共に所定時間が経過する毎に無線アンテナ８１を介して受信し、受信したデータをそのＲＡＭに格納するようになっている。

無線制御ＥＣＵ８０が受信する通信車の運転状態量を表すデータ（無線により車車間通信されるデータ）は、通信車の「車両制御ＥＣＵ２０、エンジン制御ＥＣＵ３０及びブレーキ制御ＥＣＵ４０等が取得している各種センサの検出信号に基づくデータ」並びに「これらのＥＣＵが駆動信号を送出しているアクチュエータの状態のデータ等」を含む。

特に、これらの通信されるデータとして通信車から送信されてくるデータは、以下のデータ（Ａ）乃至（Ｇ）を含む。
（Ａ）通信車のブレーキ制御ＥＣＵ４０が取得した当該通信車の車速（以下、「通信車速度」と称呼する。）ＳＰＤｓ。
（Ｂ）通信車のＧＰＳ装置７０が取得した当該通信車の位置。
（Ｃ）通信車において「後述する協調追従走行制御（ＣＡＣＣ：Cooperative Adaptive Cruise Control、単に「追従走行制御」とも称呼される。）及び車間距離制御（ＡＣＣ：Adaptive Cruise Control）」の何れも実行されていない場合に当該通信車のエンジン制御ＥＣＵ３０が当該通信車のアクセル操作量Ａccpに基づき算出した当該通信車の要求加速度Ｇｓ。
（Ｄ）当該通信車において「協調追従走行制御及び車間距離制御」の何れも実行されていない場合に当該通信車のブレーキ制御ＥＣＵ４０が当該通信車のブレーキ操作量Ｂrkpに基づき算出した当該通信車の要求加速度（要求減速度）Ｇｓ。
（Ｅ）当該通信車において「協調追従走行制御及び車間距離制御」の何れかが実行されている場合に当該通信車の車両制御ＥＣＵ２０が当該通信車を、その先行車（当該通信車の直前を走行している車両）に追従走行させるために当該先行車の要求加速度Ｇｓｓに基づき算出した当該通信車の要求加速度Ｇｓ。
（Ｆ）当該通信車のブレーキ制御ＥＣＵ４０が当該通信車の平均車輪速ωaveに基づき取得した当該通信車の実加速度Ｇａｓ。
（Ｇ）先行車１１のシフトレバー９２の設定位置ＳＬを示すシフトレバー設定位置信号Ｓ。

更に、無線制御ＥＣＵ８０は、所定時間が経過する毎に自車１０の運転状態量を表す上記データを自車１０の外部に送信（発信）するようになっている。

なお、自車１０及び先行車１１において「協調追従走行制御及び車間距離制御」の何れかが実行されている場合に無線制御ＥＣＵ８０が上記データとして後続車に送信する「自車１０の要求加速度Ｇｊ」は、先行車１１の要求加速度Ｇｓに基づき算出される自車１０の要求加速度Ｇｊである。

従って、先行車１１及び先々行車（先行車１１の直前を走行している車両）において「後述する協調追従走行制御及び車間距離制御」の何れかが実行されている場合に自車１０の無線制御ＥＣＵ８０が上記データとして先行車１１から無線通信にて受信する「先行車１１の要求加速度Ｇｓ」は、先々行車の要求加速度Ｇｓｓに基づき先行車１１の車両制御ＥＣＵ２０が算出した先行車１１の要求加速度Ｇｓである。

（協調追従走行制御の概要）
次に、本制御装置の協調追従走行制御（ＣＡＣＣ）の概要について説明する。本制御装置は、ＣＡＣＣ要求スイッチ２１が自車１０の乗員によりオン位置に設定されると、協調追従走行制御を開始する。なお、ＣＡＣＣスイッチ２１がオフ位置に設定されているとき、エンジン制御ＥＣＵ２０は、アクセル操作量Ａccp及びエンジン回転速度等に基づきエンジンアクチュエータ３２を制御し、ブレーキ制御ＥＣＵ４０は、ブレーキ操作量Ｂrkp及び自車速ＳＰＤｊ（或いは、各車輪の車輪速ωａ乃至ωｄ）等に基づきブレーキアクチュエータ４３を制御する。

車両制御ＥＣＵ２０は、協調追従走行制御を開始すると、「センサＥＣＵ６０及び自車センサ６１により取得したデータ」及び「無線制御ＥＣＵ８０及び無線アンテナ８１により取得したデータ」に基づき、無線通信にてデータを送信してきている複数の通信車の中から、自車センサ６１にて検知している通信車（直前車両）を先行車１１として特定する処理を開始する。

例えば、車両制御ＥＣＵ２０は、センサＥＣＵ６０により取得された相対速度ΔＳＰＤと自車速ＳＰＤｊとに基づき「先行車１１として特定されるべき通信車の候補である候補車」の車速を推定する。そして、その「候補車の車速」と「候補車から無線通信により送信されてきた候補車の車速」との類似度が高いとき、その候補車を先行車１１として特定する。なお、先行車１１の特定方法については、例えば、特許第５５２２１９３号に開示された技術を用いることができる。

更に、本例においては、自車１０と先行車１１との間の距離（車間距離）Ｄを自車速ＳＰＤｊで除した値Ｔ（＝Ｄ／ＳＰＤｊ）の目標値（以下、「目標車間時間」と称呼する。）Ｔtgtが予め設定されている。目標車間時間Ｔtgtは、所定の一定の値に設定されている。但し、目標車間時間Ｔtgtは、自車１０の運転者により操作される図示しない操作スイッチにより可変設定されるようになっていてもよい。

（フィードバック制御）
本制御装置は、ＣＡＣＣ要求スイッチ２１が自車１０の乗員によりオン位置に設定されているとき、実際の車間距離Ｄを実際の自車速ＳＰＤｊで除した値（以下、「車間時間」と称呼する。）Ｔが目標車間時間Ｔtgtに一致するように、自車１０の加速度（減速度を含む。）を制御する。

例えば、車間時間Ｔが目標車間時間Ｔtgtに一致しており且つ自車速ＳＰＤｊが一定であるときに、先行車１１が加速した場合、車間距離Ｄが大きくなる。その結果、車間時間Ｔが目標車間時間Ｔtgtよりも大きくなるので、本制御装置は、車間時間Ｔが小さくなるように自車１０を加速させる。

一方、車間時間Ｔが目標車間時間Ｔtgtに一致しており且つ自車速ＳＰＤｊが一定であるときに、先行車１１が減速した場合、車間距離Ｄが小さくなる。その結果、車間時間Ｔが目標車間時間Ｔtgtよりも小さくなるので、本制御装置は、車間時間Ｔが大きくなるように自車１０を減速させる。

本制御装置は、自車１０を加速又は減速させる場合、以下のようにして自車１０の要求加速度Ｇｊを算出（設定）し、その要求加速度Ｇｊが達成されるように（自車１０の加速度が要求加速度Ｇｊに一致するように）エンジン制御ＥＣＵ３０によって内燃機関のエンジンアクチュエータ３２の作動を制御し或いはブレーキ制御ＥＣＵ４０によって制動装置のブレーキアクチュエータ４３の作動を制御する。なお、要求加速度Ｇｊは正の値（加速側の値）にも負の値（減速側の値）にもなり得る。よって、要求加速度Ｇｊは、要求加減速度Ｇｊと呼ぶこともできる。

本制御装置は、目標車間時間Ｔtgtに実際の自車速ＳＰＤｊを乗じることにより、目標車間距離Ｄtgt（＝Ｔtgt・ＳＰＤｊ）を算出（取得）する。本例において、目標車間時間Ｔtgtは一定値に設定されているので、目標車間距離Ｄtgtは、実際の自車速ＳＰＤｊが大きいほど大きい値として算出される。

更に、本制御装置は、実際の車間距離Ｄに対する目標車間距離Ｄtgtの偏差（以下、「車間距離偏差」と称呼する。）ΔＤ（＝Ｄ−Ｄtgt）を算出（取得）する。車間距離偏差ΔＤは、実際の車間距離Ｄが目標車間距離Ｄtgtよりも大きい場合、正の値として算出される。

加えて、本制御装置は、自車センサ６１により検出される相対速度ΔＳＰＤを取得する。相対速度ΔＳＰＤは、先行車１１の車速（以下、「先行車速」と称呼する。）ＳＰＤｓが自車速ＳＰＤｊよりも大きい場合、正の値として取得される。

そして、本制御装置は、「車間距離偏差ΔＤに補正係数ＫＦＢ１を乗じた値」と「相対速度ΔＳＰＤに補正係数ＫＦＢ２を乗じた値」との合計値を判定用演算値Ｐ（＝ΔＤ・ＫＦＢ１＋ΔＳＰＤ・ＫＦＢ２）として算出（取得）する。補正係数ＫＦＢ１及びＫＦＢ２は、それぞれ、「０」よりも大きい正の一定値に設定されている。

判定用演算値Ｐが正の値である場合、車間時間Ｔを目標車間時間Ｔtgtに維持（制御）するため（別の言い方をすると、車間距離Ｄを目標車間距離Ｄtgtに維持するため）には、自車１０を加速させる必要があると判断することができる。

この場合、判定用演算値Ｐに補正係数ＫＦＢ３を乗じた値を「フィードバック要求加速度ＧＦＢ（＝（ΔＤ・ＫＦＢ１＋ΔＳＰＤ・ＫＦＢ２）・ＫＦＢ３）」として算出（取得）する。補正係数ＫＦＢ３は、「０」よりも大きく且つ「１」以下の正の値であって、自車速ＳＰＤｊが大きくなるほど小さくなるように設定される。従って、自車１０を加速させる必要がある場合、フィードバック要求加速度（以下、「ＦＢ要求加速度」と称呼する。）ＧＦＢは、正の値として算出される。

一方、判定用演算値Ｐが負の値である場合、車間時間Ｔを目標車間時間Ｔtgtに維持（制御）するため（別の言い方をすると、車間距離Ｄを目標車間距離Ｄtgtに維持するため）には、自車１０を減速させる必要があると判断することができる。この場合、判定用演算値Ｐを「ＦＢ要求加速度ＧＦＢ（＝ΔＤ・ＫＦＢ１＋ΔＳＰＤ・ＫＦＢ２）」として取得する。従って、自車１０を減速させる必要がある場合、ＦＢ要求加速度ＧＦＢは、負の値として取得される。

本制御装置は、ＦＢ要求加速度ＧＦＢが達成されるように自車１０を加速又は減速させることにより、車間時間Ｔを目標車間時間Ｔtgtに制御することができる。しかしながら、センサＥＣＵ６０が取得する車間距離Ｄ及び相対速度ΔＳＰＤは、例えば、先行車１１が実際に加速又は減速を開始した後に変化する。従って、ＦＢ要求加速度ＧＦＢのみに従って自車１０の加速又は減速を制御した場合、自車１０の加速又は減速の開始が先行車１１の加速又は減速の開始に対して若干遅れる。

（フィードフォワード制御）
そこで、本制御装置は、無線制御ＥＣＵ８０により取得される先行車１１の加速度に関する情報（先行車加速度情報）に基づき先行車１１が加速又は減速を開始することを予測し、その予測にも基づき自車１０の加速度を制御する。

より具体的に述べると、本制御装置は、無線制御ＥＣＵ８０により先行車１１の要求加速度Ｇｓ及び実加速度Ｇａｓが取得されている場合、先行車１１の要求加速度Ｇｓをハイパスフィルタによりフィルタリングすることによって得られる値ｆｈ（Ｇｓ）と、先行車１１の実加速度Ｇａｓをローパスフィルタによりフィルタリングすることによって得られる値ｈｌ（Ｇａｓ）と、に基づき先行車１１の加速度（以下、「推定加速度」と称呼する。）Ｇｅｓを算出（推定、取得）する。

或いは、本制御装置は、無線制御ＥＣＵ８０により先行車１１の実加速度Ｇａｓのみが取得されている場合、先行車１１の実加速度Ｇａｓをそのまま先行車１１の推定加速度Ｇｅｓとして取得（推定）する。

先行車１１の加速が予測される場合、推定加速度Ｇｅｓは、正の値として算出（取得）される。一方、先行車１１の減速が予測される場合、推定加速度Ｇｅｓは、負の値として取得される。

本制御装置は、前記算出（取得）された推定加速度Ｇｅｓに「１」以下の係数を乗じて得られる値を「フィードフォワード要求加速度（以下、「ＦＦ要求加速度」と称呼する。）ＧＦＦ」として算出（取得）する。先行車１１の加速が予測される場合、ＦＦ要求加速度ＧＦＦは、正の値として算出される。一方、先行車１１の減速が予測される場合、ＦＦ要求加速度ＧＦＦは、負の値として算出される。

本制御装置は、ＦＦ要求加速度ＧＦＦをＦＢ要求加速度ＧＦＢに加えることにより、自車１０の最終的な要求加速度Ｇｊ（＝ＧＦＦ＋ＧＦＢ）を算出（取得）し、この算出された要求加速度Ｇｊが達成されるように内燃機関のエンジンアクチュエータ３２の作動又は制動装置のブレーキアクチュエータ４３の作動を制御する。自車１０を加速させるべきとき、要求加速度Ｇｊは、正の値として算出される。一方、自車１０を減速させるべきときには、要求加速度Ｇｊは、負の値として算出される。

なお、ＦＦ要求加速度ＧＦＦをＦＢ要求加速度ＧＦＢに加えた加速度である自車１０の最終的な要求加速度Ｇｊは、ＣＡＣＣ要求Ｇと表記されることもある。更に、ＣＡＣＣ要求Ｇに自車１０の加速度を一致させる制御がＣＡＣＣ（協調追従走行制御）である。ＦＦ要求加速度ＧＦＦを用いることなくＦＢ要求加速度ＧＦＢを自車１０の最終的な要求加速度Ｇｊとしてその要求加速度Ｇｊに自車１０の加速度を一致させる制御がＡＣＣ（車間距離制御）である。

この協調追従走行制御により、先行車１１の加速又は減速を予測しながら自車１０を加速又は減速させることができる。従って、車間時間Ｔを目標車間時間Ｔtgtに高い追従性をもって制御することができる。即ち、自車１０を先行車１１に精度良く追従走行させることができる。

（先行車のシフトレバー設定位置への対応）
ところで、先行車１１のシフトレバー９２が「Ｎレンジ又はＰレンジ」に設定されている場合において、先行車１１のアクセル操作量Ａccpが増大することがある。この場合、先行車１１は、この増大したアクセル操作量Ａccpに基づき算出される要求加速度Ｇｓを自車１０に送信してくる。しかしながら、先行車１１のシフトレバー９２が「Ｎレンジ又はＰレンジ」に設定されている場合、先行車１１のアクセル操作量Ａccpが増大しても、先行車１１は加速されない。

従って、先行車１１から送信されてきた要求加速度Ｇｓに基づき設定されたＦＦ要求加速度ＧＦＦを用いて自車１０の要求加速度Ｇｊが設定されてしまうと、先行車１１は加速されないにもかかわらず、自車１０が先行車１１の要求加速度Ｇｓに応じた加速度にて加速されて車間距離Ｄが短くなる事態が生じ得る。

更に、先行車１１のシフトレバー９２がＲレンジに設定されている場合、先行車１１のアクセル操作量Ａccpが増大すると、先行車１１は後進する。この場合においても、先行車１１は、この増大したアクセル操作量Ａccpに基づき算出される要求加速度Ｇｓを自車１０に送信してくる。

この場合、先行車１１から自車１０に送信されてくる先行車１１の要求加速度Ｇｓは増大したアクセル操作量Ａccpに基づき算出された値であるので、この要求加速度Ｇｓは正の値である。従って、その要求加速度Ｇｓに基づき算出されたＦＦ要求加速度ＧＦＦを用いて自車１０の要求加速度Ｇｊが設定されてしまうと、先行車１１は後進するにもかかわらず、自車１０は先行車１１の要求加速度Ｇｓに応じた加速度にて前進方向に加速されて車間距離Ｄが短くなる事態が生じ得る。このような事態は、例えば、自車１０及び先行車１１が渋滞路を走行している場合に発生し得る。

そこで、本制御装置は、先行車１１のシフトレバー９２が「Ｎレンジ又はＰレンジ又はＲレンジ」に設定されている場合、即ち、先行車１１のシフトレバー９２の設定位置が先行車１１を前進させるためのシフト位置以外のシフト位置にある場合に上述したように算出されたＦＦ要求加速度ＧＦＦが「０」よりも大きいときＦＦ要求加速度ＧＦＦを「０」に設定する。換言すれば、この場合、本制御装置は、ＦＦ要求加速度ＧＦＦの上限値を「０」に設定する。即ち、この場合、本制御装置は、ＦＦ要求加速度ＧＦＦを「０」以下の値に制限する。

これにより、先行車１１のシフトレバー９２の設定位置が先行車１１を前進させるためのシフト位置以外のシフト位置にあって先行車１１が前進方向に加速されない場合、自車１０がＦＦ要求加速度ＧＦＦに起因して加速されることはない。その結果、車間距離Ｄが必要以上に短くならないので、自車１０を先行車１１に精度良く追従走行させることができる。

なお、先行車１１のシフトレバー９２が「Ｎレンジ又はＰレンジ又はＲレンジ」に設定されている場合において、算出されたＦＦ要求加速度ＧＦＦが「０」よりも小さいときには、算出されたＦＦ要求加速度ＧＦＦをそのまま用いて自車１０の要求加速度Ｇｊが設定（取得）される。この場合、車間距離Ｄが長くなる方向に自車１０が減速されるので、自車１０の乗員に不安感を与えることはない。

（実際の作動）
次に、本制御装置の協調追従走行制御（ＣＡＣＣ）についてより具体的に説明する。車両制御ＥＣＵ２０のＣＰＵ（以下、単に「ＣＰＵ」と表記する。）は、所定時間が経過する毎に図２にフローチャートにより示したルーチンを実行するようになっている。従って、ＣＰＵは、所定のタイミングになると、ステップ２００から処理を開始してステップ２０５に進み、ＣＡＣＣ要求スイッチ２１がオン位置に設定されているか否かを判定する。

ＣＰＵがステップ２０５の処理を実行する時点においてＣＡＣＣ要求スイッチ２１がオン位置に設定されている場合、ＣＰＵは、そのステップ２０５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ２０７に進み、図３にフローチャートにより示したルーチンを実行して先行車１１を特定する。即ち、ＣＰＵは、ステップ２０７に進むと、図３のステップ３００から処理を開始し、以下に述べるステップ３０５及びステップ３１０の処理を順に行う。その後、ＣＰＵは、ステップ３９５を経由して図２のステップ２０９に進む。

ステップ３０５：ＣＰＵは、直前車両の運転状態量のデータを含む直前車両情報をセンサＥＣＵ６０から取得すると共に、複数の通信車の運転状態量のデータを含む通信車情報を無線制御ＥＣＵ８０から取得する。

ステップ３１０：ＣＰＵは、ステップ３０５で取得した通信車情報に含まれている運転状態量と、ステップ３０５で取得した直前車両情報に含まれている直前車両の運転状態量と、に基づいて、複数の通信車の中から先行車１１を特定する。例えば、ＣＰＵは、自車センサ６１により取得された相対速度ΔＳＰＤと自車速ＳＰＤｊとに基づいて直前車両の車速を算出（推定）する。そして、「その算出した直前車両の車速」と「通信車から無線通信により送信されてきた通信車の車速」との類似度が高いとき、その通信車を先行車１１として特定する。

なお、上記ステップ３１０の処理の実行により特定の通信車が先行車１１として一旦特定された後は、その通信車が直前車両と一致しないと判定されるまでは、その通信車が先行車１１とされる。

ＣＰＵは、図２のステップ２０９に進むと、ステップ２０７において先行車１１の特定が完了したか否かを判定する。先行車１１の特定が完了している場合、ＣＰＵは、そのステップ２０９にて「Ｙｅｓ」と判定し、以下に述べるステップ２２０乃至ステップ２３０の処理を順に行う。

ステップ２２０：ＣＰＵは、「ステップ２０７（図３のステップ３０５）で取得した通信車情報であってステップ２０７で先行車１１であると特定された通信車に関する通信車情報（以下、「先行車情報」と称呼する。）」に要求加速度Ｇｓ及び実加速度Ｇａｓが含まれている場合、その要求加速度Ｇｓをハイパスフィルタにてフィルタリングして得られる値ｆｈ（Ｇｓ）に所定の正の係数ｋｈ（本例においては「１」）を乗じた値と、その実加速度Ｇａｓをローパスフィルタにてフィルタリングして得られる値ｆｌ（Ｇａｓ）と、の合計値を推定加速度Ｇｅｓ（＝ｆｈ（Ｇｓ）＋ｆｌ（Ｇａｓ））として算出（取得）する。

或いは、前記先行車情報に要求加速度Ｇｓが含まれておらず。実加速度Ｇａｓのみが含まれていた場合、ＣＰＵは、その実加速度Ｇａｓをそのまま推定加速度Ｇｅｓとする。

ステップ２２５：ＣＰＵは、センサＥＣＵ６０から車間距離Ｄを取得すると共に、ブレーキ制御ＥＣＵ４０から自車速ＳＰＤｊを取得する。センサＥＣＵ６０は、別途行われるルーチンにより自車センサ６１の検出信号に基づき車間距離Ｄを取得し、そのＲＡＭに格納している。ブレーキ制御ＥＣＵ４０は、別途行われるルーチンにより車輪速センサ４２の検出信号に基づき自車速ＳＰＤｊを取得し、そのＲＡＭに格納している。

ステップ２３０：ＣＰＵは、ステップ２２５で取得した現在の車間距離Ｄを、同じくステップ２２５で取得した現在の自車速ＳＰＤｊによって除することにより得られる値を現在の車間時間Ｔ（＝Ｄ／ＳＰＤｊ）として算出（取得）する。この車間時間Ｔは、現在の自車速ＳＰＤｊで現在の車間距離Ｄだけ走行するのに要する時間である。

次に、ＣＰＵは、ステップ２３５に進み、ステップ２２０で算出（取得）した推定加速度Ｇｅｓが「０」よりも大きいか否かを判定する。推定加速度Ｇｅｓが「０」よりも大きい場合、ＣＰＵは、そのステップ２３５にて「Ｙｅｓ」と判定し、以下に述べるステップ２４０乃至ステップ２５０の処理を順に行い、その後、ステップ２７０に進む。

ステップ２４０：ＣＰＵは、加速用の第１補正係数Ｋ１ａｃを第１補正係数Ｋ１として設定する。加速用の第１補正係数Ｋ１ａｃは、「１」よりも小さい一定の値である。但し、加速用の第１補正係数Ｋ１ａｃは「１」でもよい。

ステップ２４５：ＣＰＵは、現在の車間時間Ｔを、図６の（Ａ）に示したルックアップテーブルMapK2(T)_acに適用することにより加速用の第２補正係数Ｋ２を取得する。テーブルMapK2(T)_acによれば、第２補正係数Ｋ２は、車間時間Ｔが「０」から時間Ｔ１の間にある場合、「０」であり、車間時間Ｔが時間Ｔ１から時間Ｔ２の間にある場合、車間時間Ｔが大きくなると徐々に大きくなる「１」以下の値であり、車間時間Ｔが時間Ｔ２から時間Ｔ３の間にある場合、「１」であり、車間時間Ｔが時間Ｔ３から時間Ｔ４の間にある場合、車間時間Ｔが大きくなると徐々に小さくなる「１」以下の値であり、車間時間Ｔが時間Ｔ４よりも大きい場合、「０」である。

ステップ２５０：ＣＰＵは、現在の自車速ＳＰＤｊを、図６の（Ｃ）に示したルックアップテーブルMapK3(SPDj)_acに適用することにより加速用の第３補正係数Ｋ３を取得する。テーブルMapK3(SPDj)_acによれば、第３補正係数Ｋ３は、車速ＳＰＤｊが「０」から車速ＳＰＤｊ１の間にある場合、「０」であり、車速ＳＰＤｊが車速ＳＰＤｊ１から車速ＳＰＤｊ２の間にある場合、車速ＳＰＤｊが大きくなると徐々に大きくなる「１」以下の値であり、車速ＳＰＤｊが車速ＳＰＤｊ２から車速ＳＰＤｊ３の間にある場合、「１」であり、車速ＳＰＤｊが車速ＳＰＤｊ３から車速ＳＰＤｊ４の間にある場合、車速ＳＰＤｊが大きくなると徐々に小さくなる「１」以下の値であり、車速ＳＰＤｊが車速ＳＰＤｊ４よりも大きい場合、「０」である。

これに対し、ＣＰＵがステップ２３５の処理を実行する時点において推定加速度Ｇｅｓが「０」以下である場合、ＣＰＵは、そのステップ２３５にて「Ｎｏ」と判定し、以下に述べるステップ２５５乃至ステップ２６５の処理を順に行う。その後、ＣＰＵは、ステップ２７０に進む。

ステップ２５５：ＣＰＵは、減速用の第１補正係数Ｋ１ｄｅを第１補正係数Ｋ１として設定する。減速用の第１補正係数Ｋ１ｄｅは、「１」よりも小さい一定の値であって、加速用の第１補正係数Ｋ１ａｃ以上の値である。但し、減速用の第１補正係数Ｋ１ｄｅは「１」でもよい。

ステップ２６０：ＣＰＵは、現在の車間時間Ｔを、図６の（Ｂ）に示したルックアップテーブルMapK2(T)_deに適用することにより減速用の第２補正係数Ｋ２を取得する。テーブルMapK2(T)_deによれば、第２補正係数Ｋ２は、車間時間Ｔが「０」から時間Ｔ５の間にある場合、「１」であり、車間時間Ｔが時間Ｔ５から時間Ｔ６の間にある場合、車間時間Ｔが大きくなると徐々に小さくなる「１」以下の値であり、車間時間Ｔが時間Ｔ６よりも大きい場合、「０」である。

ステップ２６５：ＣＰＵは、現在の自車速ＳＰＤｊを、図６の（Ｄ）に示したルックアップテーブルMapK3(SPDj)_deに適用することにより減速用の第３補正係数Ｋ３を取得する。テーブルMapK3(SPDj)_deによれば、第３補正係数Ｋ３は、車速ＳＰＤｊが「０」から車速ＳＰＤｊ５の間にある場合、「０」であり、車速ＳＰＤｊが車速ＳＰＤｊ５から車速ＳＰＤｊ６の間にある場合、車速ＳＰＤｊが大きくなると徐々に大きくなる「１」以下の値であり、車速ＳＰＤｊが車速ＳＰＤｊ６よりも大きい場合、「１」である。

ＣＰＵは、ステップ２７０に進むと、図４にフローチャートにより示したフィードフォワード要求加速度算出ルーチンを実行して、ＦＦ要求加速度ＧＦＦを算出する。即ち、ＣＰＵは、ステップ２７０に進むと、図４のステップ４００から処理を開始し、以下に述べるステップ４０５の処理を行う。

ステップ４０５：ＣＰＵは、下記の（１）式に従ってＦＦ要求加速度ＧＦＦを算出（取得）する。
ＧＦＦ＝Ｇｅｓ・Ｋ１・Ｋ２・Ｋ３ …（１）

上記の（１）式において、「Ｇｅｓ」は図２のステップ２２０で算出（取得）された推定加速度であり、「Ｋ１」はステップ２４０又はステップ２５５で設定された第１補正係数であり、「Ｋ２」はステップ２４５又はステップ２６０で取得された第２補正係数であり、「Ｋ３」はステップ２５０又はステップ２６５で取得された第３補正係数である。

次に、ＣＰＵは、ステップ４１５に進み、「ステップ２０７（図３のステップ３０５）で取得した先行車情報に含まれているシフトレバー設定位置信号Ｓ」が先行車１１のシフトレバー９２がそれぞれ「Ｎレンジ、Ｐレンジ及びＲレンジ」に設定されていることを表す信号Ｓｎ、Ｓｐ及びＳｒの何れかであるか否かを判定する。

ＣＰＵがステップ４１５の処理を実行する時点においてシフトレバー設定位置信号Ｓが信号Ｓｎ、Ｓｐ及びＳｒの何れかである場合、ＣＰＵは、そのステップ４１５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ４２０に進み、ステップ４０５で算出したＦＦ要求加速度ＧＦＦが「０」よりも大きいか否かを判定する。

ＦＦ要求加速度ＧＦＦが「０」よりも大きい場合、ＣＰＵは、ステップ４２０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ４２５に進み、ＦＦ要求加速度ＧＦＦの値を「０」に設定する。その後、ＣＰＵは、ステップ４９５を経由して図２のステップ２８０に進む。これに対し、ＦＦ要求加速度ＧＦＦが「０」以下である場合、ＣＰＵは、ステップ４２０にて「Ｎｏ」と判定してステップ４９５を経由して図２のステップ２８０に進む。この結果、ＦＦ要求加速度ＧＦＦの値はゼロ以下の値に制限される。

一方、ＣＰＵがステップ４１５の処理を実行する時点においてシフトレバー設定位置信号Ｓが先行車１１のシフトレバー９２がそれぞれ「Ｎレンジ、Ｐレンジ及びＲレンジ」に設定されていることを表す信号Ｓｎ、Ｓｐ及びＳｒの何れでもない場合（即ち、信号Ｓｄ又はＳｂである場合）、ＣＰＵは、そのステップ４１５にて「Ｎｏ」と判定してステップ４９５を経由して図２のステップ２８０に進む。

ＣＰＵは、ステップ２８０に進むと、図５にフローチャートにより示したフィードバック要求加速度算出ルーチンを実行して、ＦＢ要求加速度ＧＦＢを算出する。即ち、ＣＰＵは、ステップ２８０に進むと、図５のステップ５００から処理を開始し、以下に述べるステップ５０５及びステップ５２０の処理を順に行う。

ステップ５０５：ＣＰＵは、センサＥＣＵ６０から現在の相対速度ΔＳＰＤを取得する。センサＥＣＵ６０は、自車センサ６１の検出信号に基づき相対速度ΔＳＰＤを取得し、取得した相対速度ΔＳＰＤをそのＲＡＭに格納している。

ステップ５１０：ＣＰＵは、目標車間時間Ｔtgtに図２のステップ２２５にて取得した現在の自車速ＳＰＤｊを乗じることにより、目標車間距離Ｄtgt（＝Ｔtgt・ＳＰＤｊ）を算出（取得）する。先に述べたように、目標車間時間Ｔtgtは、一定値に設定されている。

ステップ５１５：ＣＰＵは、図２のステップ２２５で取得した現在の車間距離Ｄからステップ５１０にて算出した目標車間距離Ｄtgtを減ずることにより、車間距離偏差ΔＤ（＝Ｄ−Ｄtgt）を算出（取得）する。

ステップ５２０：ＣＰＵは、下記の（２）式に従って判定用演算値Ｐを算出（取得）する。
Ｐ＝ΔＤ・ＫＦＢ１＋ΔＳＰＤ・ＫＦＢ２ …（２）

上記の（２）式において、「ΔＤ」はステップ５１５で算出された車間距離偏差であり、「ΔＳＰＤ」はステップ５０５で取得された相対速度であり、「ＫＦＢ１」及び「ＫＦＢ２」は、それぞれ、「０」よりも大きい正の一定値の補正係数である。

次に、ＣＰＵは、ステップ５２５に進み、ステップ５２０で算出した判定用演算値Ｐが「０」よりも大きいか否かを判定する。「０」よりも大きい判定用演算値Ｐは、自車１０に車間距離Ｄに起因する加速要求が発生していることを示しており、「０」以下の判定用演算値Ｐは、少なくとも、自車１０に車間距離Ｄに起因する加速要求は発生していないことを示している。

ＣＰＵがステップ５２５の処理を実行する時点において判定用演算値Ｐが「０」よりも大きい場合、ＣＰＵは、そのステップ５２５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ５３０に進み、下記の（３）式に従ってＦＢ要求加速度ＧＦＢを算出（取得）する。その後、ＣＰＵは、ステップ５９５を経由して図２のステップ２８５に進む。
ＧＦＢ＝（ΔＤ・ＫＦＢ１＋ΔＳＰＤ・ＫＦＢ２）・ＫＦＢ３ …（３）

上記の（３）式において、「ＫＦＢ３」は「０」よりも大きく且つ「１」よりも小さい正の値の補正係数であって、自車速ＳＰＤｊが大きくなるほど小さくなる補正係数である。

一方、ＣＰＵがステップ５２５の処理を実行する時点において判定用演算値Ｐが「０」以下である場合、ＣＰＵは、そのステップ５２５にて「Ｎｏ」と判定してステップ５３５に進み、下記の（４）式に従ってＦＢ要求加速度ＧＦＢを算出（取得）する。その後、ＣＰＵは、ステップ５９５を経由して図２のステップ２８５に進む。
ＧＦＢ＝ΔＤ・ＫＦＢ１＋ΔＳＰＤ・ＫＦＢ２ …（４）

ＣＰＵは、図２のステップ２８５に進むと、ステップ２７０で算出したＦＦ要求加速度ＧＦＦに、ステップ２８０で算出したＦＢ要求加速度ＧＦＢを加えることにより、自車１０の要求加速度Ｇｊ（＝ＧＦＦ＋ＧＦＢ）を算出（取得）する。

次に、ＣＰＵは、ステップ２９０に進み、ステップ２８５で算出した要求加速度Ｇｊが達成されるように（即ち、自車１０の加速度（加減速度）が要求加速度Ｇｊに一致するように）内燃機関のエンジンアクチュエータ３２又は制動装置のブレーキアクチュエータ４３を駆動させるための処理を行う。これにより、要求加速度Ｇｊが「０」よりも大きい場合、自車１０は加速される。一方、要求加速度Ｇｊが「０」よりも小さい場合、自車１０は減速される。その後、ＣＰＵは、ステップ２９５に進み、本ルーチンを一旦終了する。

なお、ＣＰＵがステップ２０５の処理を実行する時点においてＣＡＣＣ要求スイッチ２１がオフ位置に設定されている場合、ＣＰＵは、そのステップ２０５にて「Ｎｏ」と判定してステップ２９５に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。

更に、ＣＰＵがステップ２０９の処理を実行する時点において先行車１１の特定が完了していない場合、ＣＰＵは、そのステップ２０９にて「Ｎｏ」と判定してステップ２９５に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。

なお、ＣＰＵがステップ２０９の処理を実行する時点において先行車１１の特定は完了していないが、センサＥＣＵ６０及び自車センサ６１により捕捉した車両（先行車１１）が存在する場合（即ち、相対速度ΔＳＰＤ、車間距離Ｄ及び相対方位等が取得できている場合）、ＣＰＵは、ＦＦ要求加速度ＧＦＦの値を「０」に設定してからステップ２８０以降に進んでもよい。この場合、フィードバック要求加速度ＧＦＢに基づくフィードバック制御（車間距離制御）が行われる。

以上が本制御装置の具体的な協調追従走行制御であり、これにより、先行車１１のシフトレバー９２が「Ｎレンジ又はＰレンジ又はＲレンジ」に設定されている場合、ＦＦ要求加速度ＧＦＦが「０」に設定されるので、先に述べたように、自車１０を先行車１１に精度良く追従走行させることができる。

なお、先行車１１のシフトレバー９２が「Ｎレンジ又はＰレンジ又はＲレンジ」に設定されているとしても、先行車１１のブレーキ操作量Ｂrkpが増大したとき、或いは、先行車１１の車輪速ωａ乃至ωｄの何れか１つが減少したとき等のように、ＦＦ要求加速度ＧＦＦが負の値であれば、そのＦＦ要求加速度ＧＦＦが「０」に設定されることなく、自車１０の要求加速度Ｇｊに反映される。従って、先行車１１が減速を開始する際には、その減速を予測して自車を減速させることができるので、車間距離Ｄを短くすることなく、自車１０を先行車１１に精度良く追従走行させることができる。

本発明は、前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、前記実施形態に係る制御装置は、推定加速度Ｇｅｓが「０」よりも大きい場合、単に、推定加速度Ｇｅｓに所定の正の値の補正係数Ｋ１１ａｃを乗じた値をＦＦ要求加速度ＧＦＦ（＝Ｇｅｓ・Ｋ１１ａｃ）として算出するように構成されてもよい。

更に、前記実施形態に係る制御装置は、推定加速度Ｇｅｓが「０」以下である場合、単に、推定加速度Ｇｅｓに所定の正の値の補正係数Ｋ１ｄｅを乗じた値をＦＦ要求加速度ＧＦＦ（＝Ｇｅｓ・Ｋ１ｄｅ）として算出するように構成されてもよい。

更に、ステップ２８５においては、ＦＢ要求加速度ＧＦＢとＦＦ要求加速度ＧＦＦとの合算値が自車１０の要求加速度Ｇｊとして算出されているが、例えば、ＦＢ要求加速度ＧＦＢとＦＦ要求加速度ＧＦＦとの加重平均値が自車１０の要求加速度Ｇｊとして算出されてもよい。即ち、下記の（５）式により自車の要求加速度Ｇｊが算出されてもよい。（５）式のα及びβは、正の定数である。α及びβは０より大きく１より小さい値であって、αは値（１−β）であってもよい。
Ｇｊ＝α・ＧＦＦ＋β・ＧＦＢ …（５）

更に、前記実施形態に係る制御装置は、単に、車間距離偏差ΔＤに所定の補正係数ＫＦＢを乗じた値をＦＢ要求加速度ＧＦＢ（＝ＫＦＢ・ΔＤ）として算出するように構成されてもよい。補正係数ＫＦＢは、「０」よりも大きい正の一定値である。

加えて、前記実施形態に係る制御装置は、無線通信により取得した先行車１１の要求加速度Ｇｓ及び実加速度Ｇａｓに基づきＦＦ要求加速度ＧＦＦを算出しているが、実加速度Ｇａｓを用いずに要求加速度Ｇｓのみに基づき、或いは、要求加速度Ｇｓを用いずに実加速度Ｇａｓのみに基づきＦＦ要求加速度ＧＦＦを算出してもよい。

更に、先行車１１から要求加速度Ｇｓの代わりにアクセル操作量Ａccp及びブレーキ操作量Ｂrkpが送信されてくる場合、前記実施形態に係る制御装置は、これらアクセル操作量Ａccp及びブレーキ操作量Ｂrkpを先行車１１の要求加速度Ｇｓに関する情報として取得し、これらアクセル操作量Ａccp及びブレーキ操作量Ｂrkpに基づき先行車１１の要求加速度Ｇｓを推定し、推定した要求加速度Ｇｓを用いてＦＦ要求加速度ＧＦＦを算出するように構成されていてもよい。

同様に、先行車１１から実加速度Ｇａｓの代わりに各車輪速ωａ乃至ωｄ又は平均車輪速ωaveが送信されてくる場合、前記実施形態に係る制御装置は、各車輪速ωａ乃至ωｄ又は平均車輪速ωaveを先行車１１の実加速度Ｇａｓに関する情報として取得し、各車輪速ωａ乃至ωｄ又は平均車輪速ωaveに基づき先行車１１の実加速度Ｇａｓを推定し、推定した実加速度Ｇａを用いてＦＦ要求加速度ＧＦＦを算出するように構成されていてもよい。

１０…自車、１１…先行車、２０…車両制御ＥＣＵ、３０…エンジンＥＣＵ、３１…アクセル操作量センサ、３３…シフトポジションセンサ、４０…ブレーキ制御ＥＣＵ、４１…ブレーキ操作量センサ、４２ａ乃至４２ｄ…車輪速センサ、５０…ステアリング制御ＥＣＵ、６０…センサＥＣＵ、６１…自車センサ、７０…ＧＰＳ装置、８０…無線制御ＥＣＵ、８１…無線アンテナ、９１…アクセルペダル、９２…シフトレバー、９３…ブレーキペダル

Claims (4)

1. 自車と先行車との間の車間距離を検出する車間距離検出装置、
   前記先行車の要求加速度に関する要求加速度情報を含む先行車情報を無線通信にて前記先行車から取得する無線装置、及び、
   前記自車の加速度が同自車の要求加速度になるように同自車の加速度を制御する加減速制御装置、
   を備え、
   前記加減速制御装置が、
   前記車間距離検出装置により検出された車間距離と目標車間距離とに基づき前記車間距離を前記目標車間距離に維持するために前記自車に要求される加速度をフィードバック要求加速度として算出する第１算出手段と、
   前記無線装置により取得された前記要求加速度情報に基づき前記自車を前記先行車に追従走行させるために前記自車に要求される加速度をフィードフォワード要求加速度として算出する第２算出手段と、
   前記フィードバック要求加速度と前記フィードフォワード要求加速度とに基づき前記自車の要求加速度を算出する第３算出手段と、
   を含み、
   前記自車の加速度が前記第３算出手段により算出される同自車の要求加速度になるように同自車の加速度を制御することによって同自車を前記先行車に追従走行させる追従走行制御を実行する、
   車両の制御装置において、
   前記第３算出手段は、前記先行車情報に、前記先行車のシフトレバーの設定位置が前記先行車を前進させるためのシフト位置以外のシフト位置を示す情報が含まれており、且つ、前記フィードフォワード要求加速度がゼロよりも大きい場合、同フィードフォワード要求加速度をゼロに設定するように構成されている、
   車両の制御装置。
2. 請求項１に記載の車両の制御装置において、
   前記先行車の制御装置が前記追従走行制御と同じ制御を前記先行車に対して実行していない場合、前記先行車の要求加速度は、前記先行車のアクセル操作子及びブレーキ操作子の操作量に基づき前記先行車にて算出される要求加速度である、
   車両の制御装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の車両の制御装置において、
   前記先行車の制御装置が前記先行車の直前を走行している車両である先々行車に前記先行車を追従走行させるために前記追従走行制御と同じ制御を前記先行車に対して実行している場合、前記先行車の要求加速度は、前記先行車の無線装置が無線通信にて前記先々行車から取得した同先々行車の加速度に関する加速度情報に基づき算出した前記先行車の要求加速度である、
   車両の制御装置。
4. 請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の車両の制御装置において、
   前記無線装置は、前記先行車の車輪速センサが検出する同先行車の車輪速に基づき同先行車にて算出される同先行車の実加速度に関する実加速度情報を同先行車から無線通信にて取得するように構成され、
   前記第２算出手段は、前記要求加速度情報に加えて前記実加速度情報に基づき前記フィードフォワード要求加速度を算出するように構成された、
   車両の制御装置。

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