JP6458692B2 - 車両制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、自車の近傍を走行し且つ無線通信（車車間通信）により情報を自車に送信して来る他車の中から、自車の直前を走行し且つ自車がその無線通信により送信されてくる情報を利用しながら追従走行すべき通信追従対象車を特定し、自車をその通信追従対象車に追従走行させる車両制御装置に関する。

従来から知られるこの種の車両制御装置の一つ（以下、「従来装置」と称呼する。）は、無線通信により他車から取得した当該他車のＧＰＳ情報に含まれる当該他車の位置と、車のＧＰＳ情報に含まれる自車の位置及び自車の前方センサ（自車レーダセンサ）により取得した前方車両（先行車）の相対位置に基づいて推定される前方車両の位置と、が略一致する車両を、通信追従対象車の候補車として扱っている（例えば、特許文献１を参照。）。

特開２０１１−２２１６５３号公報

しかしながら、自車が低速走行を行っている場合、一般には、車両が密集し多くの他車が自車と並走することが多い。このような場合、多少の誤差が含まれるＧＰＳ情報の「自車位置及び他車位置」に基いて、多くの他車の中から通信追従対象車の候補車を選択すると、その選択が誤選択である可能性が高くなる。

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、本発明の目的の一つは、ＧＰＳ情報を用いながらも、通信追従対象車の候補車をより精度良く選択することが可能な車両制御装置を提供することにある。

本発明の車両制御装置（以下、「本発明装置」とも称呼する。）は、
自車の位置である自車位置を含むＧＰＳ情報を取得するＧＰＳ手段（７０）と、
前記自車の速度である自車速を検出する自車速検出手段（４１、４０）と、
前記自車の直前を走行している先行車の同自車に対する相対位置に関する情報を測定により取得する相対情報取得手段（６１、６０）と、
前記自車の周囲に存在する一以上の他車のそれぞれから、無線通信により、前記他車のそれぞれの位置である他車位置及び前記他車のそれぞれの加速度に関連する加速度関連値を含む他車通信情報を取得する無線手段（８１、８０）と、
前記自車位置、前記自車速、前記相対位置に関する情報及び前記他車通信情報を用いて、前記一以上の他車の中から前記自車が追従走行するべき通信追従対象車を特定する特定手段（２０、図２のルーチン及び図５のルーチン）と、
前記特定された通信追従対象車から前記無線通信により取得される前記加速度関連値に基づいて前記自車の加速度を制御することにより同自車を同通信追従対象車に追従走行させる走行制御手段（２０、３０、４０、図６のルーチン）と、
を備える。

更に、前記特定手段は、
前記自車速が閾値車速以上であるときに（ステップ２２０）、前記他車通信情報に含まれる前記他車位置が前記自車位置及び前記相対位置に関する情報に基づいて定まる前記先行車の位置を基準とした特定範囲内にあるか否かの判定を行ない、その判定に基づき前記他車位置が前記特定範囲内にある可能性が高いと判定した場合、当該他車通信情報を送信してきた他車を前記通信追従対象車の候補車として選択する位置ベース候補選択手段（ステップ２２５、ステップ２３５乃至ステップ２７５）を含み、

前記位置ベース候補選択手段により選択された候補車の中から前記通信追従対象車を特定するように構成されている（図５のルーチン）。
更に、前記位置ベース候補選択手段は、
前記相対位置に基づいて求められ且つ前記自車の進行方向を示す縦方向における前記先行車と前記自車との間の距離を示す縦距離（Ｄｘ）と、前記縦方向における前記他車位置と前記自車位置との間の距離を示す他車縦距離（ＤＲｘ）との差分（Δｄｘ）が第１所定範囲（Ｄ１ｘｔｈ＜Δｄ＜Ｄ２ｘｔｈ）内に含まれ、且つ、
前記相対位置に基づいて求められ且つ前記縦方向と直交する方向を示す横方向における前記先行車と前記自車位置との間の距離を示す横距離（Ｄｙ）と、前記横方向における前記他車位置と前記自車位置との間の距離を示す他車横距離（ＤＲｙ）との差分（Δｄｙ）が第２所定範囲（Δｄｙ＝｜Ｄｙ−Ｄｒｙ｜＜Ｄｙｔｈ）内に含まれる場合、
前記他車位置が前記特定範囲内にある可能性が高いと判定し、
前記第１所定範囲を前記自車速に比例して大きくなるように設定するように構成された、車両制御装置。

位置ベース候補選択手段によれば、他車通信情報に含まれる他車位置が「自車位置及び相対位置に基づいて定まる先行車の位置」を基準とした特定範囲内にある可能性が高いと判定された場合、当該他車通信情報を送信してきた他車が通信追従対象車の候補車として選択される。但し、位置ベース候補選択手段は、前記他車位置が前記特定範囲内にある可能性が高いか否かの判断を、自車速が閾値車速以上であるときに行ない、自車速が閾値車速未満であるときには行わない。この結果、多くの他車が密集して自車と並走する可能性が高い場合（例えば、渋滞路における低速走行時）には、本発明装置は、「ＧＰＳ情報による自車位置及びＧＰＳ情報による他車位置」に基づく通信追従対象車の候補車選択を行わない。その結果、本来は通信追従対象車の候補車でない他車を候補車として選択してしまう可能性を低減することができる。

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制御装置（通信追従対象車特定装置）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、自車及び他車との位置関係を示した概略図である。 図４は、自車及び他車との位置関係を示した概略図である。 図５は、図１に示した車両制御ＥＣＵの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は、図１に示した車両制御ＥＣＵの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７の（Ａ）及び（Ｂ）は、自車及び他車が並走する様子を示した図である。

以下、本発明の実施形態に係る車両制御装置について図面を参照しながら説明する。先ず、本明細書、図面及び特許請求の範囲等において使用される主たる用語について説明する。

・自車：自己の車両（着目している車両）
・他車：自車以外の車両
・先行車：自車が備えるセンサ（自車レーダセンサ、相対情報取得手段）により捕捉している自車の直前を走行している他車
・他車通信情報：自車が無線通信（車車間通信）を介して他車から取得する当該他車に関する情報
・通信車：他車通信情報を送信してくる他車
・通信追従対象車：自車が無線通信を介して取得する他車通信情報に基づいて当該自車の加速度を制御し、以て、当該自車が追従走行すべき先行車
・候補車：通信追従対象車の候補である（通信追従対象車である可能性がある）他車

なお、後述するように、本発明の実施形態に係る車両制御装置は、一以上の他車の中から通信追従対象車を特定する装置（即ち、通信追従対象車特定装置）を含むと言うことができる。更に、他車は「自車が搭載している車両制御装置」と同様な車両制御装置を備えているとして説明する。

（構成）
図１に示したように、本発明の実施形態に係る車両制御装置ＶＣは自車１０に搭載されている。

車両制御装置ＶＣは、車両制御ＥＣＵ２０、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を備える。これらのＥＣＵは、通信・センサ系ＣＡＮ（Controller Area Network）１０１を介してデータ交換可能（通信可能）となっている。なお、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を実行することにより後述する各種機能を実現する。

車両制御ＥＣＵ２０は、後述するセンサ以外の「複数の車両制御用センサ２１」、及び、ＣＡＣＣスイッチ２２、と接続され、これらのセンサ２１及びスイッチ２２からの信号を受け取るようになっている。

ＣＡＣＣスイッチ２２は、自車１０の乗員によって操作されるＯＮ−ＯＦＦスイッチである。ＣＡＣＣスイッチ２２は、その位置がオン位置に設定されると、ＣＡＣＣ要求信号を出力するようになっている。なお、ＣＡＣＣは、協調追従走行制御（Cooperative Adaptive Cruise Control）を意味する。

エンジン制御ＥＣＵ３０は、アクセル操作量センサ３１、及び、その他の複数のエンジン制御用センサ（図示略）と接続され、これらのセンサの検出信号を受け取るようになっている。

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。）ＡＰを検出し、そのアクセル操作量ＡＰを表す信号を出力する。

エンジン制御ＥＣＵ３０は、スロットル弁アクチュエータ及び燃料噴射弁等のエンジンアクチュエータ３２と接続されている。エンジン制御ＥＣＵ３０は、エンジンアクチュエータ３２を駆動することによって、図示しないエンジンが発生するトルクを変更し、自車１０の加速度を調整するようになっている。

ブレーキ制御ＥＣＵ４０は、ブレーキ操作量センサ４１、車速センサ４２、及び、その他の複数の制動制御用センサ（図示略）と接続され、これらのセンサの検出信号を受け取るようになっている。

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。）ＢＰを検出し、そのブレーキ操作量ＢＰを表す信号を出力する。
車速センサ４２は、自車の速度（自車速）Ｖｊを検出し、その自車速Ｖｊを表す信号を出力する。

ブレーキ制御ＥＣＵ４０は、油圧制御装置を含むブレーキアクチュエータ４３と接続されている。ブレーキアクチュエータ４３は、ブレーキペダル９３の踏力によって作動油を加圧するマスタシリンダと、各車輪に設けられる周知のホイールシリンダを含む摩擦ブレーキ装置と、の間の油圧回路（何れも、図示略）に配設される。ブレーキアクチュエータ４３はホイールシリンダに供給する油圧を調整する。ブレーキ制御ＥＣＵ４０は、ブレーキアクチュエータ４３を駆動することにより各車輪に制動力を発生させ、自車１０の加速度（負の加速度、即ち、減速度）を調整するようになっている。

ステアリング制御ＥＣＵ５０は、自車１０の操舵輪の操舵角αを検出する操舵角センサ５１、及び、その他の複数のステアリング制御用センサ（図示略）と接続され、これらのセンサの検出信号を受け取るようになっている。

ステアリング制御ＥＣＵ５０は、図示しない電動式パワーステアリング装置のモータである操舵アクチュエータ５２と接続され、その操舵アクチュエータ５２を駆動するようになっている。

センサＥＣＵ６０は自車レーダセンサ６１と接続されている。自車レーダセンサ６１は、周知のミリ波レーダセンサである。自車レーダセンサ６１は、センサＥＣＵ６０の指示に従って自車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。自車レーダセンサ６１は、この反射波を受信する。

センサＥＣＵ６０は、自車レーダセンサ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ミリ波を送信してから反射波を受信するまでの時間等に基づいて、相対速度Ｖｒ、車間距離Ｄｒ、横距離Ｄｙ（図４を参照。）、及び相対方位θｐ等を所定時間の経過毎に取得する。センサＥＣＵ６０は、相対速度Ｖｒ、車間距離Ｄｒ、横距離Ｄｙ及び相対方位θｐ等をそのＲＡＭに時系列的に格納（記憶）する。なお、自車レーダセンサ６１及びセンサＥＣＵ６０によって取得される「相対速度Ｖｒ、車間距離Ｄｒ、横距離Ｄｙ及び相対方位θｐ等を含む情報（データ）」は「自車レーダセンサ情報」とも称呼される。更に、自車１０が備えている上述のセンサにより取得される情報と、自車レーダセンサ情報と、を合わせて「自車センサ情報」と呼する場合がある。更に、車間距離Ｄｒ及び横距離Ｄｙは、自車１０に対する先行車１１の相対位置に関する情報である。

相対速度Ｖｒは、自車１０の速度ＳＰＤｊと先行車１１の速度ＳＰＤｓとの差（＝ＳＰＤｓ−ＳＰＤｊ）である。
車間距離Ｄｒは、自車１０と先行車１１と間の距離である（図４を参照。）。
横距離Ｄｙは、自車１０の進行方向と直交する方向（自車進行直交方向）の先行車１１の車幅中心位置の変位距離（横ずれ距離）である（図４を参照。）。
相対方位θｐは、自車１０の進行方向に対する先行車１１の進行方向の角度（相対方位）である。

ＧＰＳ装置７０は、周知であり、ＧＰＳ衛星から送信されたＧＰＳ信号に基づいて「自車１０が走行している位置（自車位置）Ｐｊ、進行方向ＤＩＲｊ及びＧＰＳ信号の信頼度（即ち、位置精度の信頼度）Ｒｊ等を含む情報（ＧＰＳ情報）」を所定時間が経過する毎に取得し、取得したＧＰＳ情報に含まれるデータをそのＲＡＭに時系列的に格納するようになっている。自車１０の位置は経度Ｘ及び緯度Ｙにより特定され、進行方向ＤＩＲｊは北を基準とした方位角により特定される。他車がその他車のＧＰＳ装置によりＧＰＳ衛星から取得する「他車の位置（他車位置）Ｐｃ及び進行方向ＤＩＲｃ」も同様に特定される。

無線制御ＥＣＵ８０は、他車との無線通信（車車間通信）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、他車（図１においては他車１１〜１３）から送信されて来る他車に関する情報（即ち、他車通信情報）を、その他車通信情報を送信してきた他車を識別するＩＤ（他車ＩＤ）と共に所定時間が経過する毎に受信する。無線制御ＥＣＵ８０は、無線通信により受信した情報を、他車ＩＤ別に且つ時系列的にそのＲＡＭに格納するようになっている。

他車通信情報は、他車（即ち、通信車）の運転状態を表す下記の情報を含んでいる。
（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（通信車速度）Ｖｃ。
（Ｂ）通信車のＧＰＳ装置７０が取得した当該通信車の位置Ｐｃ。

（Ｃ）通信車の車両制御装置が、後述する「協調追従走行制御（ＣＡＣＣ）及び車間距離制御（ＡＣＣ：Adaptive Cruise Control）」の何れも実行していない場合において、当該通信車の車両制御ＥＣＵ２０が当該通信車の「アクセル操作量ＡＰ及びブレーキ操作量ＢＰ」に基づいて算出した当該通信車の要求加速度Ｇｃ。
（Ｄ）通信車の車両制御装置が「協調追従走行制御及び車間距離制御」の何れかの制御を実行している場合において、その制御を行うために算出している（当該通信車に要求している）加速度である要求加速度Ｇｃ。
（Ｅ）通信車の車速（他車速）Ｖｃを当該通信車の車両制御ＥＣＵ２０が時間微分することにより取得している当該通信車の実加速度Ｇａ（＝ｄＶｃ／ｄｔ）。

無線制御ＥＣＵ８０は、所定時間が経過する毎に、後続車（自車１０の後方を走行している車両）のために、自車１０についての上記他車通信情報を外部に送信（発信）するようになっている。

（作動）
車両制御ＥＣＵ２０のＣＰＵ（以下、「ＣＰＵ」と表記した場合、特に断りがない限り、車両制御ＥＣＵ２０のＣＰＵを指す。）は、ＣＡＣＣスイッチ２２がオン位置に設定されている場合、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。なお、ＣＡＣＣスイッチ２２がオフ位置に設定されているとき、エンジン制御ＥＣＵ３０は、アクセル操作量ＡＰ及びエンジン回転速度等に基づいて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ＢＰ及び自車速Ｖｊ（或いは、各車輪の車輪速）等に基づいてブレーキアクチュエータ４３を制御する。

ＣＡＣＣスイッチ２２がオン位置に設定されている場合、所定のタイミングになると、ＣＰＵは図２のステップ２００から処理を開始し、以下に述べるステップ２０５乃至ステップ２１５の処理を順に行い、ステップ２２０に進む。

ステップ２０５：ＣＰＵは、通信車（ｎ）の他車通信情報の最新情報を無線制御ＥＣＵ８０から受け取る。通信車（ｎ）とは、車車間通信により送信されてくる他車通信情報を自車１０が受信している場合における当該車車間通信を行っている任意の他車（ｎ）を意味する。この他車通信情報には、少なくとも、以下の情報が含まれている。
・通信車（ｎ）の最新の位置Ｐｃ（ｎ）＝（Ｘｃ，Ｙｃ）＝（Ｘcnew，Ｙcnew）。
・通信車（ｎ）の車速（他車速）Ｖｃ
・通信車（ｎ）がＧＰＳ衛星から取得したＧＰＳ信号についての信頼度（位置精度の信頼度）Ｒｃ
・通信車（ｎ）がＧＰＳ衛星から取得した通信車（ｎ）の進行方向ＤＩＲｃ

ステップ２１０：ＣＰＵは、自車１０の位置及び進行方向を基準とした座標系に通信車（ｎ）の位置Ｐｃを変換する。より具体的に述べると、ＣＰＵは、自車１０の進行方向を、自車１０の最新の位置Ｐｊ（＝（Ｘjnew，Ｙjnew））と、一定時間前の自車１０の位置Ｐｊ（＝Ｘjold，Ｙjold））と、に基づいて決定する。或いは、ＣＰＵは、ＧＰＳ衛星から自車の進行方向を取得する。ＣＰＵは、図３に示したように、自車１０の進行方向を新たな座標軸ｘに設定し、自車１０の進行方向（即ち、ｘ軸方向）と直交する方向を新たな座標軸ｙに設定する。なお、ｘ軸は、自車１０の前進方向において「＋」の値となる軸であり、自車１０の後進方向において「−」の値となる軸である。ｙ軸は、自車１０の前進方向を基準にした場合の左方向において「＋」の値となる軸であり、自車１０の前進方向を基準にした場合の右方向において「−」の値となる軸である。この座標変換を行うことにより、自車１０の位置Ｐｊ及び通信車（ｎ）の位置Ｐｃは、以下のようになる。

自車位置Ｐｊ＝（ｘｊ,ｙｊ）
通信車（ｎ）の位置Ｐｃ＝（ｘｃ,ｙｃ）

ステップ２１０：ＣＰＵは、自車センサ情報（車間距離Ｄｒ、横距離Ｄｙ及び相対速度Ｖｒ等）の最新情報をセンサＥＣＵ６０から受け取る（図４を参照。）。

次に、ＣＰＵはステップ２２０にて、自車１０が低速走行中であるか否か（即ち、自車速Ｖｊが低速判定閾値（閾値車速）ＶｊＬｏ以下であるか否か）を判定する。自車１０が低速走行中である場合、ＣＰＵはステップ２２０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ２９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。

これに対し、自車１０が低速走行中でなければ、ＣＰＵはステップ２２０にて「Ｎｏ」と判定してステップ２２５に進み、先行車１１と通信車（ｎ）との相対位置が略一致しているか否かを判定する。即ち、図４から理解されるように、通信車（ｎ）の位置Ｐｃが、先行車ＲＶの位置Ｐｒを基準とした特定範囲Ａ内に存在しているか否かを判定する。

より具体的に述べると、ＣＰＵはステップ２２０にて以下に述べる条件１及び条件２の両方が満足されるか否かを判定する。

（条件１）図４に示した縦方向位置差分Δｄｘが、自車速Ｖｊが大きくなるほど絶対値が大きくなる第１縦閾値（前側閾値）ＤｘＦｔｈ（但し、ＤｘＦｔｈ＜０）よりも大きく、且つ、自車速Ｖｊが大きくなるほど大きくなる第２縦閾値（後側閾値）ＤｘＲｔｈ（但し、Ｄｘｒｔｈ＞０）よりも小さい。即ち、下記（１）式が成立することが条件１の成立条件である。（１）式中の各変数は（２）乃至（５）式により算出される。（４）式及び（５）式中の係数ｋ１ｆ、ｋ２ｆ、ｋ１ｒ及びｋ２ｒは所定の正の定数である。

上記（４）式及び上記（５）式から理解されるように、第１縦閾値（前側閾値）ＤｘＦｔｈの大きさ及び第２縦閾値（後側閾値）ＤｘＲｔｈの大きさは、何れも自車速Ｖｊに比例して大きくなるように設定される。この理由は、自車１０及び先行車１１が高速走行している場合、無線通信の通信遅延時間が通信車縦位置ＤＲｘに影響を及ぼすからである。この通信遅延時間による影響を任意の他車に対して精度良く補正することは実際には困難である。そこで、第１縦閾値ＤｘＦｔｈの大きさ及び第２縦閾値ＤｘＲｔｈの大きさを何れも自車速Ｖｊに比例させることにより、通信遅延時間による影響を補償している。

（条件２）図４に示した横方向位置差分Δｄｙが、所定の閾値Ｄｙｔｈ（一定値）以下である。即ち、下記（６）式が成立することが条件２の成立条件である。（６）式中の各変数は下記（７）式により算出される。

上記条件１及び上記条件２の両方が成立している場合、ＣＰＵはステップ２２５にて「Ｙｅｓ」と判定し（即ち、相対位置は略一致していると判定し）、ステップ２３０に進み、先行車１１と通信車（ｎ）との速度が略一致しているか否かを判定する。

より具体的に述べると、ＣＰＵはステップ２３０にて以下に述べる条件３が満足されるか否かを判定する。

（条件３）自車１０の進行方向における通信車（ｎ）の速度Ｖｃ１と先行車の速度Ｖｆｒとの差の絶対値（｜Ｖｃ１−Ｖｆｒ｜が速度閾値Ｖｔｈ以内である。なお、速度Ｖｆｒは「自車センサベース先行車速度Ｖｆｒ」とも称呼される。ＣＰＵは、自車速Ｖｊと相対速度Ｖｒとの和を先行車速度Ｖｆｒとして算出する（Ｖｆｒ＝Ｖｊ＋Ｖｒ）。更に、ＣＰＵは、自車１０がＧＰＳ衛星から取得した自車１０の進行方向ＤＩＲｊと、通信車（ｎ）から受信した通信車（ｎ）の「進行方向ＤＩＲｃ及び車速Ｖｃ」と、に基づいて自車１０の進行方向における通信車（ｎ）の速度Ｖｃ１を算出する。

上記条件３が成立している場合、ＣＰＵはステップ２３０にて「Ｙｅｓ」と判定し（即ち、速度が略一致していると判定し）、ステップ２３５に進んで以下の処理を行う。
・ＣＰＵは、今回の判定（ステップ２２５及びステップ２３０の処理）において、速度及び位置は一致（略一致）していると判定する。
・ＣＰＵは、今回の判定を含む直近Ｎ回の判定のうち、速度及び位置が一致していると判定した回数Ｍを取得する。
その後、ＣＰＵはステップ２４５に進む。

これに対し、ＣＰＵは、ステップ２２５及びステップ２３０の何れかにおいて「Ｎｏ」と判定した場合、ステップ２４０に進んで以下の処理を行う。
・ＣＰＵは、今回の判定（ステップ２２５及びステップ２３０の処理）において、速度及び位置は不一致である判定する。
・ＣＰＵは、今回の判定を含む直近Ｎ回の判定のうち、速度及び位置が一致していると判定した回数Ｍを取得する。
その後、ＣＰＵはステップ２４５に進む。

続いて、ＣＰＵは以下に述べるステップ２４５乃至ステップ２５５の処理を順に行い、ステップ２６０に進む。

ステップ２４５：ＣＰＵは、値Ｍを値Ｎにより除することによって、一致判定割合ＨＷ（＝Ｍ／Ｎ）を算出する。

ステップ２５０：ＣＰＵは、通信車（ｎ）がＧＰＳ衛星から取得したＧＰＳ信号についての信頼度（位置精度の信頼度）Ｒｃと、自車１０がＧＰＳ衛星から取得したＧＰＳ信号についての信頼度（位置精度の信頼度）Ｒｊと、のうち、小さい方（ｍｉｎ（Ｒｃ，Ｒｊ））を相対位置信頼度Ｒｒとして取得する。

ステップ２５５：ＣＰＵは、判定割合閾値ＨＷｔｈを相対位置信頼度Ｒｒに基づいて取得する。より具体的に述べると、ＣＰＵは、図２のブロックＢ１内に示したルックアップテーブルＭａｐＨＷｔｈ（Ｒｒ）に「ステップ２５０にて取得した相対位置信頼度Ｒｒ」を適用することにより、判定割合閾値ＨＷｔｈを決定する。このテーブルＭａｐＨＷｔｈ（Ｒｒ）によれば、判定割合閾値ＨＷｔｈは、相対位置信頼度Ｒｒが第１の値になるまでは「１」よりも大きい一定値となり、相対位置信頼度Ｒｒが第１の値を超えて第２の値になるまでは次第に減少し、相対位置信頼度Ｒｒが第２の値以上であるとき「１」よりも小さい一定値となるように求められる。なお、ブロックＢ１内の一点鎖線により示したように、判定割合閾値ＨＷｔｈは第２の値になるまでは「１」よりも大きい一定値となり、相対位置信頼度Ｒｒが第２の値以上であるとき「１」よりも小さい一定値となるように求められてもよい。

次に、ＣＰＵはステップ２６０に進み、一致判定割合ＨＷが判定割合閾値ＨＷｔｈ以上であるか否かを判定する。一致判定割合ＨＷが判定割合閾値ＨＷｔｈ以上である場合、ＣＰＵはステップ２６０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ２６５に進み、速度時系列データを用いた比較に基づいて、通信車（ｎ）が通信追従対象車の候補車（以下、単に「候補車」とも称呼する。）である可能性があるか否かを判定する。換言すると、ＣＰＵはステップ２６５にて、通信車（ｎ）が候補車である可能性が中程度以上であるか否かを判定する。

より具体的に述べると、ＣＰＵはステップ２６５にて以下の条件４及び条件５の両方が成立しているか否か判定する。

（条件４）下記（８）式に従って別途計算されている第１速度類似度指標値ｅ１の直近ｎ個の平均値ａｖｅ（ｅ１）が、第１類似度閾値ｅ１ｔｈよりも小さい。

第１速度類似度指標値ｅ１は、自車センサベース先行車速度Ｖｆｒと通信車速度Ｖｃとの平均２乗誤差である。よって、第１速度類似度指標値ｅ１は、自車センサベース先行車速度Ｖｆｒと通信車速度Ｖｃとが、過去の時点（所定時間前の時点）から現時点までの期間において近しい値を取り続けているほど小さくなる。即ち、第１速度類似度指標値ｅ１の平均値ａｖｅ（ｅ１）は、自車センサベース先行車速度Ｖｆｒと通信車速度Ｖｃとが類似している程度を表す指標値（誤差統計量の一つ）である。

（条件５）下記（９）式に従って別途計算されている第２速度類似度指標値ｅ２の直近ｎ個の平均値ａｖｅ（ｅ２）が、第２類似度閾値ｅ２ｔｈよりも小さい。

上記（９）式においてｄＶｃは、通信車速度Ｖｃの最新値Ｖｃ（ｔ）と所定時間（Δｔ）前の通信車速度Ｖｃ（ｔ−Δｔ）との差（＝Ｖｃ（ｔ）−Ｖｃ（ｔ−Δｔ））である。
上記（９）式においてｄＶｆｒは、自車センサベース先行車速度Ｖｆｒの最新値Ｖｆｒ（ｔ）と所定時間（Δｔ）前の自車センサベース先行車速度Ｖｆｒ（ｔ−Δｔ）との差（＝Ｖｆｒ（ｔ）−Ｖｆｒ（ｔ−Δｔ））である。

第２速度類似度指標値ｅ２は、自車センサベース先行車速度Ｖｆｒの所定時間Δｔあたりの変化量と通信車速度Ｖｃの所定時間Δｔあたりの変化量との差の絶対値の正規化値である。よって、第２速度類似度指標値ｅ２は、自車センサベース先行車速度Ｖｆｒと通信車速度Ｖｃとが同じような変化をしている場合に小さくなる。即ち、第２速度類似度指標値ｅ２の平均値ａｖｅ（ｅ２）は、自車センサベース先行車速度Ｖｆｒと通信車速度Ｖｃとが類似している程度を表す指標値（誤差統計量の一つ）である。

上記条件４及び上記条件５のうちの少なくとも一方が成立している場合、ＣＰＵはステップ２６５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ２７０に進み、着目している通信車（ｎ）が「通信追従対象車の候補車」であるとしてＲＡＭにその旨を記憶する。即ち、ＣＰＵは、通信車（ｎ）のＩＤを候補車のＩＤとして認識し、そのＩＤを「候補車のＩＤを格納しているＲＡＭの所定領域」に格納する。

これに対し、ＣＰＵがステップ２６０及びステップ２６５の少なくとも一方にて「Ｎｏ」と判定する場合、ＣＰＵはステップ２７５に進み、着目している通信車（ｎ）は「通信追従対象車の候補車」ではないとして、通信車（ｎ）のＩＤを「候補車のＩＤを格納しているＲＡＭの所定領域」から削除する。

なお、ＣＰＵは、上記条件４及び上記条件５のうちの少なくとも一方が成立した場合にステップ２６５からステップ２７０に進み、上記条件４及び上記条件５の何れもが成立していないない場合にステップ２６５からステップ２７５に進んでもよい。

更に、ＣＰＵは、ＣＡＣＣスイッチ２２がオン位置に設定されている場合、所定時間が経過する毎に図５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、所定のタイミングになると、ＣＰＵは図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５１０乃至ステップ５６０の処理を順に行い、ステップ５７０に進む。

ステップ５１０：ＣＰＵは、候補車（ｎ）からの他車通信情報を無線制御ＥＣＵ８０から受け取る。
ステップ５２０：ＣＰＵはステップ５２０に進み、自車センサベース先行車速度Ｖｆｒの時系列データと、通信車速度Ｖｃ（この場合、車車間通信により取得される候補車の速度）の時系列データと、の間の相関係数（速度相関係数）coefを下記（１０）式に従って算出する。なお、相関係数の算出方法は周知である。速度相関係数coefは、自車センサベース先行車速度Ｖｆｒの時系列データと、通信車速度Ｖｃの時系列データと、の間に正の相関があり且つその相関が強いほど「１」に近づく。

ステップ５３０：ＣＰＵは、速度相関係数coefを０〜１までの確率Ｐcoefに変換する。より具体的に述べると、ＣＰＵは、予めの実験により定められたルックアップテーブルMapPcoef（coef)に速度相関係数coefを適用することによって確率Ｐcoefを求める。確率Ｐcoefは、速度相関係数coefにより表される「候補車（ｎ）が通信追従対象車である確率」である。ルックアップテーブルMapPcoef（coef)によれば、確率Ｐcoefは、速度相関係数coefが「１」に近づくほど「１」に近づく値として算出される。

ステップ５４０：ＣＰＵは、図２のステップ２６０にて算出している「候補車の第１速度類似度指標値ｅ１」を０〜１までの確率Ｐe1に変換する。より具体的に述べると、ＣＰＵは、予めの実験により定められたルックアップテーブルMapPe1（e1)に第１速度類似度指標値ｅ１を適用することによって確率Ｐe1を求める。確率Ｐe1は、第１速度類似度指標値ｅ１により表される「候補車（ｎ）が通信追従対象車である確率」である。ルックアップテーブルMapPe1（e1)によれば、確率Ｐe1は、第１速度類似度指標値ｅ１が小さくなるほど「１」に近づく値として算出される。

ステップ５５０：ＣＰＵは、他のパラメータにより確率Ｐotherを求める。確率Ｐotherは、他のパラメータにより表される「候補車（ｎ）が通信追従対象車である確率」である。確率Ｐotherについては、特許第５５２２１９３号に記載の確率α１〜α７のうちの一以上の任意の組み合わせの積であってもよく、「１」であってもよい。

ステップ５６０：ＣＰＵは、確率Ｐe1、確率Ｐcoef及び確率Ｐotherの積を「候補車（ｎ）が通信追従対象車である最終的な確率Ｐｎ」として算出する。

ステップ５７０：ＣＰＵは、ＲＡＭに候補車として格納されている通信車(ｎ)の総てについて確率Ｐｎを算出したか否かを判定する。ＲＡＭに候補車として格納されている通信車(ｎ)の総てについて確率Ｐｎを算出していない場合、ＣＰＵはステップ５７０にて「Ｎｏ」と判定してステップ５１０に戻る。これに対し、ＲＡＭに候補車として格納されている通信車(ｎ)の総てについて確率Ｐｎを算出済みである場合、ＣＰＵはステップ５７０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ５８０に進み、確率Ｐｎが閾値Ｐｔｈ以上である候補車の中から最も高い確率Ｐｎを有する候補車を、通信追従対象車として特定する。なお、確率Ｐｎが閾値Ｐｔｈ以上である候補車が存在しない場合、ＣＰＵは通信追従対象車はないと判定する。

更に、ＣＰＵは、所定時間が経過する毎に図６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、所定のタイミングになると、ＣＰＵは図６のステップ６００から処理を開始してステップ６１０に進み、ＣＡＣＣスイッチ２２の位置がオン位置に設定されているか否かを判定する。ＣＡＣＣスイッチ２２の位置がオフ位置に設定されていると、ＣＰＵはステップ６１０からステップ６９５に直接進んで本ルーチンを一旦終了する。

ＣＡＣＣスイッチ２２の位置がオン位置に設定されていると、ＣＰＵはステップ６１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ６２０に進み、通信追従対象車が特定済みであるか否かを判定する。通信追従対象車が特定済みである場合、ＣＰＵは以下に述べるステップ６３０乃至ステップ６６０の処理を順に行い、ステップ６９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。

ステップ６３０：ＣＰＵは、通信追従対象車から車車間通信により送信されてくる要求加速度Ｇｃに所定のゲインＫｇを乗じた値をフィードフォワード要求加速度ＦＦＧとして算出する。ゲインＫｇは、本例において「１」であるが、特開２０１５−５１７１６号公報に記載している手法により自車１０の運転状態に応じて設定されてもよい。なお、ＣＰＵは、通信追従対象車から送信されてくる他車通信情報に通信追従対象車の実際の加速度Ｇａが含まれている場合、要求加速度Ｇｃにハイパスフィルタを施した値と、加速度Ｇａにローパスフィルタを施した値と、の和をフィードフォワード要求加速度ＦＦＧとして求めても良い。

ステップ６４０：ＣＰＵは、下記の（１１）式に従ってフィードバック要求加速度ＦＢＧを算出する。ΔＤは車間偏差、Ｄｔｇｔは目標車間距離、Ｖｒは前述した相対速度である。なお、目標車間時間Ｔｔｇｔは一定値であるが、運転者の図示しないスイッチの操作により変更されてもよい。

ステップ６５０：ＣＰＵは、フィードフォワード要求加速度ＦＦＧとフィードバック要求加速度ＦＢＧとの和を、最終的な自車１０の目標加速度Ｇｔｇｔとして算出する。なお、ＣＰＵは、フィードフォワード要求加速度ＦＦＧ及びフィードバック要求加速度ＦＢＧの加重平均値を目標加速度Ｇｔｇｔとして算出してもよい。

ステップ６６０：ＣＰＵは、自車１０の実際の加速度が目標加速度Ｇｔｇｔに一致するように、エンジン制御ＥＣＵ３０及びブレーキ制御ＥＣＵ４０に目標加速度Ｇｔｇｔを送信する。エンジン制御ＥＣＵ３０及びブレーキ制御ＥＣＵ４０は、目標加速度Ｇｔｇｔに応じて、エンジンアクチュエータ３２及びブレーキアクチュエータ４３をそれぞれ制御（駆動）する。この結果、自車１０の実際の加速度が目標加速度Ｇｔｇｔに一致させられる。以上の処理によりＣＡＣＣが実行される。

一方、ＣＰＵがステップ６２０の処理を行う際、通信追従対象車の特定が終了していない場合（通信追従対象車が存在しない場合、及び、通信追従対象車が存在しなくなった場合も含む。）、ＣＰＵはステップ６２０にて「Ｎｏ」と判定してステップ６７０に進み、フィードフォワード要求加速度ＦＦＧの値を「０」に設定し、その後、ステップ６４０以降に進む。この結果、ＡＣＣが実行される。なお、車間偏差ΔＤが閾値車間偏差以上になる場合、自車速Ｖｊが所定速度になるようにフィードバック要求加速度ＦＢＧが変更される。

以上、説明したように、ＣＰＵは図２に示したルーチンを実行することにより、相対位置が略一致し（ステップ２２５を参照。）、且つ、先行車の速度Ｖｆｒと速度が略一致している（ステップ２３０を参照。）通信車（ｎ）であって、それらの一致頻度（一致判定割合ＨＷ）が閾値ＨＷｔｈより高い通信車（ｎ）を候補車として選択している。従って、車両制御ＥＣＵ２０が総ての通信車（ｎ）に対して「通信追従対象車を特定する際に使用される種々の値（例えば、候補車（ｎ）が通信追従対象車である種々の確率）の計算」を行う場合に比べ、車両制御ＥＣＵ２０の計算負荷が軽減される。

ところで、図７の（Ａ）に示したように高速走行中においては車間距離が比較的大きくなり且つ自車１０に並走する他車が少ない。これに対し、図７の（Ｂ）に示したように低速走行中においては車間距離が小さくなり且つ自車１０に並走する他車が多くなる（車両が密集する）ので、候補車ではない通信車（ｎ）を候補車であると誤判定する可能性が高くなる。そこで、ＣＰＵは図２のステップ２２０の処理を行うことにより、自車１０が低速走行中である場合、候補車の選択を実行しないようになっている。この結果、上記誤判定が発生する可能性を低減することができる。

更に、ＣＰＵは図２のステップ２５５にて相対位置信頼度Ｒｒが低い場合、判定割合閾値ＨＷｔｈを「１」よりも大きい値に設定している。この結果、相対位置信頼度Ｒｒが低い場合、ＣＰＵがステップ２６０にて「Ｙｅｓ」と判定しなくなる。即ち、相対位置信頼度Ｒｒが低く、ステップ２２５での相対位置の一致判定の精度が良好でない場合にその一致判定の結果に基づいて通信車（ｎ）が候補車として選択されることがない。よって、候補車ではない通信車（ｎ）を候補車であると誤判定する可能性を低減することができる。

更に、ＣＰＵはステップ２６５において、速度時系列データを用いた比較を行っている。この結果、候補車ではない通信車（ｎ）を候補車であると誤判定する可能性を一層低減することができる。なお、ステップ２６５の速度時系列データを用いた比較において使用される速度類似度指標値は、上述の第１速度類似度指標値ｅ１及び第２速度類似度指標値ｅ２に限定されることはなく、例えば、図５のステップ５２０にて算出される速度相関係数coef等の一般的な誤差統計量を用いてもよい。

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、自車速Ｖｊは、図示しない各車輪に設けられた車輪速センサの検出信号に基づいて取得されてもよい。更に、自車レーダセンサ６１は、光波（例えばレーザー）又は超音波等を発信及び受信するセンサであってもよい。

更に、ステップ２３０の判定を省略してもよい。この場合、ＣＰＵはステップ２２５にて「Ｙｅｓ」と判定するとステップ２３５に進む。加えて、ステップ２６５の判定を省略してもよい。この場合、ＣＰＵはステップ２６０にて「Ｙｅｓ」と判定したとき、ステップ２７０に進む。

１０…自車、１１…先行車、２０…車両制御ＥＣＵ、３０…エンジン制御ＥＣＵ、３２…エンジンアクチュエータ、４０…ブレーキ制御ＥＣＵ、４２…車速センサ、４３…ブレーキアクチュエータ、６０…センサＥＣＵ、６１…自車レーダセンサ、７０…ＧＰＳ装置、８０…無線制御ＥＣＵ、８１…無線アンテナ。

Claims (1)

1. 自車の位置である自車位置を含むＧＰＳ情報を取得するＧＰＳ手段と、
   前記自車の速度である自車速を検出する自車速検出手段と、
   前記自車の直前を走行している先行車の同自車に対する相対位置に関する情報を測定により取得する相対情報取得手段と、
   前記自車の周囲に存在する一以上の他車のそれぞれから、無線通信により、前記他車のそれぞれの位置である他車位置及び前記他車のそれぞれの加速度に関連する加速度関連値を含む他車通信情報を取得する無線手段と、
   前記自車位置、前記自車速、前記相対位置に関する情報及び前記他車通信情報を用いて、前記一以上の他車の中から前記自車が追従走行するべき通信追従対象車を特定する特定手段と、
   前記特定された通信追従対象車から前記無線通信により取得される前記加速度関連値に基づいて前記自車の加速度を制御することにより同自車を同通信追従対象車に追従走行させる走行制御手段と、
   を備える車両制御装置において、
   前記特定手段は、
   前記自車速が閾値車速以上であるときに、前記他車通信情報に含まれる前記他車位置が前記自車位置及び前記相対位置に関する情報に基づいて定まる前記先行車の位置を基準とした特定範囲内にあるか否かの判定を行い、その判定に基づき前記他車位置が前記特定範囲内にある可能性が高いと判定した場合、当該他車通信情報を送信してきた他車を前記通信追従対象車の候補車として選択する位置ベース候補選択手段を含み、
   前記位置ベース候補選択手段により選択された候補車の中から前記通信追従対象車を特定するように構成され、
   前記位置ベース候補選択手段は、
   前記相対位置に基づいて求められ且つ前記自車の進行方向を示す縦方向における前記先行車と前記自車との間の距離を示す縦距離と、前記縦方向における前記他車位置と前記自車位置との間の距離を示す他車縦距離と、の差分が第１所定範囲内に含まれ、且つ、
   前記相対位置に基づいて求められ且つ前記縦方向と直交する方向を示す横方向における前記先行車と前記自車位置との間の距離を示す横距離と、前記横方向における前記他車位置と前記自車位置との間の距離を示す他車横距離と、の差分が第２所定範囲内に含まれる場合、
   前記他車位置が前記特定範囲内にある可能性が高いと判定し、
   前記第１所定範囲を前記自車速に比例して大きくなるように設定するように構成された、車両制御装置。

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