WO2025115337A1 - 車両制御装置、車両制御プログラム、及び車両制御方法 - Google Patents

車両制御装置、車両制御プログラム、及び車両制御方法 Download PDF

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WO2025115337A1
WO2025115337A1 PCT/JP2024/031514 JP2024031514W WO2025115337A1 WO 2025115337 A1 WO2025115337 A1 WO 2025115337A1 JP 2024031514 W JP2024031514 W JP 2024031514W WO 2025115337 A1 WO2025115337 A1 WO 2025115337A1
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vehicle distance
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優 窪田
茂 神尾
海博 劉
恵介 河合
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Denso Corp
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Denso Corp
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/14—Adaptive cruise control
    • B60W30/16—Control of distance between vehicles, e.g. keeping a distance to preceding vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/02—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to ambient conditions
    • B60W40/06—Road conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W40/00—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models
    • B60W40/12—Estimation or calculation of non-directly measurable driving parameters for road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub unit, e.g. by using mathematical models related to parameters of the vehicle itself, e.g. tyre models
    • B60W40/13—Load or weight

Definitions

  • This disclosure relates to a vehicle control device, a vehicle control program, and a vehicle control method.
  • Patent Document 1 calculates the rate of increase or decrease in air resistance based on a reference torque and an actual torque, and drives the vehicles in a convoy at a distance that satisfies a target value for the rate of increase or decrease in air resistance.
  • the conventional technology even if the rate of increase or decrease in air resistance meets the target value, the following vehicle is not necessarily traveling at a vehicle distance where the gain is at or near the maximum, i.e., where the running resistance is at or near the minimum. As such, the conventional technology has room for improvement in terms of reducing the running energy consumption of the following vehicle following the leading vehicle.
  • the present disclosure has been made in consideration of the above-mentioned problems, and aims to provide a vehicle control device, a vehicle control program, and a vehicle control method that reduce the traveling energy consumption of a following vehicle.
  • the vehicle control device of the present disclosure includes a target torque calculation unit that calculates a first target torque that changes the inter-vehicle distance from the leading vehicle to the following vehicle following the leading vehicle, a torque recording unit that records the actual torque generated based on the first target torque until the inter-vehicle distance reaches a specific inter-vehicle distance between the following vehicle and the leading vehicle, and a distance setting unit that sets the inter-vehicle distance to a corresponding inter-vehicle distance that corresponds to a value within a specific range including the minimum value of the recorded actual torque.
  • the vehicle control program disclosed herein causes at least one processor to execute a process including calculating a first target torque that changes the distance between a leading vehicle and a following vehicle following the leading vehicle, recording an actual torque generated based on the first target torque until the distance reaches a specific distance between the following vehicle and the leading vehicle, and setting the distance to a corresponding distance that corresponds to a value within a specific range including the minimum value of the recorded actual torque.
  • the vehicle control method disclosed herein executes a process in which at least one processor calculates a first target torque that changes the distance between the leading vehicle and the following vehicle following the leading vehicle, records the actual torque generated based on the first target torque until the distance reaches a specific distance between the following vehicle and the leading vehicle, and sets the corresponding distance to a value within a specific range including the minimum value of the recorded actual torque.
  • FIG. 1 is a diagram showing a vehicle equipped with a vehicle control device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a diagram showing a hardware configuration of a vehicle control device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating functional blocks of the vehicle control device according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the vehicle control device according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the vehicle control device according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the operation of the vehicle control device according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the vehicle control device according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a diagram showing a vehicle equipped with a vehicle control device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a diagram showing a hardware configuration of a vehicle control device according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the operation of the vehicle control device according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining the operation of the vehicle control device according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining the operation of the vehicle control device according to the embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 11A is a diagram for explaining a method of correcting the actual torque.
  • FIG. 11B is a diagram for explaining a method of correcting the actual torque.
  • FIG. 11C is a diagram for explaining a method of correcting the actual torque.
  • FIG. 12 is a flow chart for explaining the operation of the vehicle control device when correcting the amount of lateral deviation.
  • FIG. 13 is a diagram showing the following vehicle before and after the lateral deviation amount is corrected.
  • FIG. 13 is a diagram showing the following vehicle before and after the lateral deviation amount is corrected.
  • FIG. 14 is a flowchart for explaining the vehicle weight estimation method.
  • FIG. 15 is a flow chart for explaining the operation of the vehicle control device when a cutting-in vehicle is detected.
  • FIG. 16 is a diagram showing the following vehicles before and after the detection of the cutting-in vehicle.
  • the vehicle 100 may include a battery 101, an inverter 102, a motor 103, an EPS (Electric Power Steering) 104, a brake ECU (Electronic Control Unit) 105, a vehicle distance calculation unit 106, a sensor group 200, and a vehicle control device 300.
  • EPS Electrical Power Steering
  • brake ECU Electric Control Unit
  • the battery 101 may be interpreted as a power storage device including multiple cells.
  • the battery 101 may store power to drive the motor 103, and may store power regenerated from the motor 103.
  • Each of the multiple cells may be interpreted as a secondary battery such as a lithium ion battery, a nickel metal hydride battery, or a lithium iron phosphate battery.
  • the inverter 102 may be interpreted as a device that controls the rotation of the motor 103.
  • the inverter 102 may control the rotation of the motor 103 by converting the DC power supplied from the battery 101 into AC power according to the torque from the vehicle control device 300 and supplying the AC power to the motor 103.
  • One or more inverters 102 may be provided in the vehicle 100.
  • the motor 103 may be interpreted as a main motor that generates a driving force for running the vehicle 100.
  • the motor 103 may generate a rotational torque for running the vehicle 100 by AC power supplied from the inverter 102.
  • One or more motors 103 may be provided in the vehicle 100.
  • the rotational torque of the motor 103 is transmitted to a drive train 107.
  • the drive train 107 may include a driving force transmission system for the front wheels, tires for the front wheels, a driving force transmission system for the rear wheels, tires for the rear wheels, etc.
  • EPS 104 may be considered as a system that uses an electric motor to assist steering of the steering wheel.
  • Brake ECU 105 may brake each wheel of vehicle 100 by driving an actuator (not shown) according to the amount of braking.
  • the sensor group 200 may include a brake oil pressure sensor 201, a wheel speed sensor 202, a resolver 203, an acceleration sensor 204, a motor output current sensor 206, and an external sensor 207.
  • the brake oil pressure sensor 201 may be interpreted as a sensor that detects the oil pressure of the brake.
  • the wheel speed sensor 202 may be interpreted as a sensor that detects the wheel speed (vehicle speed) of the vehicle 100.
  • the resolver 203 may be interpreted as a sensor that detects the rotation angle of the rotor provided in the motor 103.
  • the acceleration sensor 204 may be interpreted as a sensor that detects the acceleration of the vehicle 100.
  • the motor output current sensor 206 may be interpreted as a sensor that detects the output current supplied to the motor 103.
  • the external sensor 207 may be interpreted as a sensor that detects the surrounding conditions of the vehicle 100.
  • the external sensor 207 may include a sensor (such as an on-board millimeter wave radar, a camera, an on-board sonar sensor, or LiDER (Light Detection and Ranging)) that detects the distance from the following vehicle to the leading vehicle and outputs the detected distance as distance information.
  • the distance calculation unit 106 may calculate the distance between the leading vehicle and the following vehicle based on the distance information from the external sensor 207.
  • the following vehicle may be interpreted as the vehicle 100 of the present disclosure.
  • the vehicle control device 300 may be interpreted as a device that controls the inverter 102.
  • the vehicle control device 300 may control the rotation speed, rotation direction, torque, etc. of the motor 103 by controlling the inverter 102.
  • the configuration of the vehicle control device 300 will be described in detail later.
  • FIG. 2 is a diagram showing the hardware configuration of the vehicle control device 300 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the vehicle control device 300 may include an input/output I/F (Interface) 1, a memory 2, and a processor 3. These may be communicatively connected via a bus 4.
  • I/F input/output
  • memory 2 a memory
  • processor 3 a processor
  • the input/output I/F 1 may be interpreted as an interface for communicating with the vehicle-mounted device shown in FIG. 1.
  • the vehicle-mounted device may include the sensor group 200, inverter 102, EPS 104, brake ECU 105, inter-vehicle distance calculation unit 106, etc. shown in FIG. 1.
  • the memory 2 may store a vehicle control program 2a for controlling the motor 103 and the like shown in FIG. 1.
  • the processor 3 may execute a specific process by expanding the vehicle control program 2a. The functions realized by the vehicle control program 2a will be described with reference to FIG. 3.
  • FIG. 3 is a diagram showing the functional blocks of the vehicle control device 300 according to an embodiment of the present disclosure.
  • the vehicle control device 300 may include an inter-vehicle distance output unit 301, a friction coefficient estimation unit 302, and a torque output unit 303.
  • the inter-vehicle distance output unit 301, the friction coefficient estimation unit 302, and the torque output unit 303 may be realized by the processor 3 shown in FIG. 2 executing the vehicle control program 2a.
  • the vehicle distance output unit 301 may estimate the vehicle distance at which the actual torque (running resistance) of the following vehicle following the leading vehicle is minimum or close to minimum based on vehicle information, and output information indicating the vehicle distance.
  • the vehicle information may include the following travel permission signal, vehicle distance, lateral deviation, steering angle, vehicle speed, gradient, actual torque, motor 103 rotation speed, brake torque, etc.
  • the vehicle control device 300 may calculate the gradient based on the value detected by the longitudinal acceleration sensor, the acceleration calculated from the wheel speed, etc.
  • the follow-up permission signal may be interpreted as a signal indicating that the following vehicle is permitted to follow the leading vehicle.
  • the follow-up permission signal may be output when the driver arbitrarily sets a certain distance between the leading vehicle and the following vehicle.
  • the lateral deviation amount may be interpreted as the relative deviation amount of the following vehicle in the lateral direction with respect to the leading vehicle.
  • the lateral deviation amount may be interpreted as the deviation amount of the following vehicle in the lateral direction from near the center of the leading vehicle in the lateral direction (vehicle width direction).
  • the actual torque may be interpreted as the torque generated by the motor 103. Since there is a certain correlation between the current flowing through the motor 103 and the torque generated by the motor 103, the actual torque may be calculated based on the current, the angular velocity of the motor 103, and the like.
  • the current may be large when the running resistance is large, and may be small when the running resistance is small.
  • the vehicle distance output unit 301 may include a torque recording unit 10, a distance setting unit 11, a lateral deviation correction unit 12, a vehicle weight estimation unit 13, a safe vehicle distance calculation unit 14, etc.
  • the torque recording unit 10 may record the actual torque generated based on the first target torque, for example, until the inter-vehicle distance reaches (is equal to) a specific inter-vehicle distance.
  • the first target torque may be interpreted as a target torque calculated by the target torque calculation unit 16.
  • the first target torque may also be interpreted as a target torque that changes the inter-vehicle distance, a target motor torque, etc.
  • the specific following distance may be interpreted as a distance arbitrarily set by the driver to maintain a certain distance between the leading vehicle and the following vehicle when the cruise control (CC) is set, for example.
  • the specific following distance may be interpreted as a safe following distance to be maintained between the following vehicle and the leading vehicle.
  • the safe following distance may be interpreted as a distance that increases the possibility of avoiding a collision of the following vehicle with the leading vehicle.
  • the safe following distance may be interpreted as a braking distance that can avoid a collision of the following vehicle with the leading vehicle, a cutting-in vehicle, etc., or a distance that is the braking distance plus a free running distance.
  • the free running distance may be interpreted as the distance traveled from when the driver senses danger and applies the brakes until the brakes actually start to operate.
  • the braking distance may be interpreted as the distance traveled from when the brakes are applied until the following vehicle stops.
  • the specific range may be interpreted as a certain range from the vehicle distance corresponding to the minimum value of the actual torque. For example, if the vehicle distance is 30 m, the certain range may be interpreted as a distance equivalent to X% of 30 m (e.g., ⁇ 3 m). X% may include any value, for example, from a few percent to several tens of percent, taking into account errors in the detection accuracy of the external sensor 207, the detection accuracy of the actual torque, etc.
  • the actual torque within the specific range may include the minimum value of the actual torque, an actual torque that can be considered equivalent to this minimum value, etc.
  • the actual torque within the specific range may include the minimum actual torque, an actual torque that is next to the minimum actual torque, etc.
  • the torque recording unit 10 may record the actual torque generated based on the first target torque calculated so that the following vehicle approaches the leading vehicle in chronological order until the inter-vehicle distance reaches, for example, a safe inter-vehicle distance (specific inter-vehicle distance).
  • a safe inter-vehicle distance specific inter-vehicle distance.
  • the torque recording unit 10 may record the actual torque after correcting the actual torque based on at least one of the vehicle speed of the following vehicle, the gradient which is the inclination of the following vehicle, and the steering angle of the following vehicle.
  • the torque recording unit 10 may record the actual torque when the lateral deviation amount of the following vehicle is within a specific range. Specifically, the torque recording unit 10 may record the actual torque when it receives information indicating that the lateral deviation amount is within the specific range. The torque recording unit 10 may stop recording the actual torque when it does not receive the information.
  • the torque recording unit 10 may further record the actual torque generated based on the first target torque when the following vehicle approaches the leading vehicle up to a specific distance where the vehicle distance becomes shorter than the safe vehicle distance (specific vehicle distance).
  • the specific distance may be interpreted as the vehicle distance (e.g., 15 m) obtained by subtracting a distance equivalent to N% of 20 m (e.g., 5 m) from 20 m.
  • N% may include any value ranging from several percent to several tens of percent, taking into consideration errors in the detection accuracy of the external sensor 207, the detection accuracy of the actual torque, and the like.
  • the distance setting unit 11 may set an appropriate inter-vehicle distance corresponding to a value (such as a minimum value) within a specific range of the actual torque recorded as shown in, for example, Figures 6 to 9, as the inter-vehicle distance between the leading vehicle and the following vehicle.
  • the distance setting unit 11 may output information regarding the set appropriate inter-vehicle distance to the target torque calculation unit 16.
  • the corresponding inter-vehicle distance may be interpreted as the inter-vehicle distance corresponding to the smallest actual torque, or the inter-vehicle distance corresponding to the next smallest actual torque. If there are multiple minimum actual torques of the same value, the corresponding inter-vehicle distance may be interpreted as the inter-vehicle distance corresponding to any one of these actual torques. If there are multiple minimum actual torques of the same value, the corresponding inter-vehicle distance may be interpreted as the inter-vehicle distance corresponding to the value of these actual torques that corresponds to the position where the following vehicle is furthest from the leading vehicle.
  • the target torque calculation unit 16 can calculate the second target torque based on the corresponding inter-vehicle distance.
  • the second target torque may be interpreted as the target torque for maintaining the corresponding inter-vehicle distance, that is, the inter-vehicle distance at which the driving energy consumption of the following vehicle is reduced.
  • the configuration of the target torque calculation unit 16 will be described in detail later.
  • the distance setting unit 11 may set the corresponding inter-vehicle distance as a value within a specific range. This makes it possible to set an inter-vehicle distance that minimizes the consumption of the driving energy of the following vehicle.
  • the distance setting unit 11 may set the corresponding inter-vehicle distance as one of the multiple values within a specific range. This makes it possible to set an inter-vehicle distance that can minimize the consumption of the driving energy of the following vehicle while reducing the processing time for identifying the minimum value by sequentially comparing the magnitudes of the actual torques in chronological order.
  • the distance setting unit 11 may set the corresponding inter-vehicle distance as the lowest value (see FIG. 9 ) among the multiple values within the specific range. This makes it possible to set the inter-vehicle distance that can minimize the consumption of the driving energy of the following vehicle.
  • the distance setting unit 11 may set the corresponding inter-vehicle distance as the value within the specific range that corresponds to the position where the following vehicle is farthest from the leading vehicle. This makes it possible to set the inter-vehicle distance at a value that minimizes the consumption of the driving energy of the following vehicle while maintaining a safe inter-vehicle distance.
  • the distance setting unit 11 may compare the actual torque at a first point in time with the actual torque at a second point in time prior to the first point in time, and set the corresponding inter-vehicle distance as the actual torque that is smaller as a result of the comparison, within a specific range.
  • the distance setting unit 11 may, for example, compare the latest actual torque detected this time among the actual torques detected in chronological order with the minimum value of the actual torques detected up to the last time. The comparison may be performed, for example, until the following vehicle reaches a safe inter-vehicle distance (specific inter-vehicle distance), or until the following vehicle reaches the aforementioned specific distance (until they become equal).
  • the distance setting unit 11 may set the corresponding inter-vehicle distance corresponding to the actual torque detected this time as the inter-vehicle distance. In other words, the inter-vehicle distance may be updated. On the other hand, if the actual torque detected this time is greater than the minimum value among the actual torques detected up to the previous time, the corresponding inter-vehicle distance setting corresponding to the minimum value among the actual torques detected up to the previous time may be maintained.
  • the distance setting unit 11 may set the corresponding inter-vehicle distance to the smallest value (minimum value) of the actual torque within a specific range, thereby making it possible to maintain the inter-vehicle distance at which the consumption of the running energy of the following vehicle can be close to the minimum.
  • the distance setting unit 11 may set the safe inter-vehicle distance instead of the corresponding inter-vehicle distance as the inter-vehicle distance.
  • the distance setting unit 11 may set the corresponding inter-vehicle distance instead of the safe inter-vehicle distance as the inter-vehicle distance.
  • the distance setting unit 11 may set the corresponding inter-vehicle distance to the inter-vehicle distance during a period in which a specific function is being executed.
  • the specific function may include CC (cruise control), a convoy driving mode, an autonomous driving mode, an autonomous lane keeping driving mode, and the like.
  • the distance setting unit 11 may not set the corresponding inter-vehicle distance to the inter-vehicle distance.
  • the distance setting unit 11 may set the corresponding inter-vehicle distance to the inter-vehicle distance.
  • the lateral deviation amount correction unit 12 may correct the relative deviation amount (lateral deviation amount) of the following vehicle with respect to the preceding vehicle in the lateral width direction. Specifically, the lateral deviation amount may be kept within a specific range by adjusting the steering amount of the following vehicle based on image information including the preceding vehicle imaged by the imaging means.
  • the lateral deviation amount correction unit 12 may adjust the steering amount of the following vehicle until the lateral deviation amount becomes less than the specific amount. If the lateral deviation amount is less than the specific amount, the lateral deviation amount correction unit 12 may output information indicating that the lateral deviation amount is within the specific range.
  • the specific range may be interpreted as a certain range from a position near the center in the lateral direction (vehicle width direction) of the preceding vehicle.
  • the certain range may include any value, for example, from several percent to several tens of percent of the lateral width of the preceding vehicle, taking into consideration errors in the detection accuracy of the imaging means.
  • the vehicle weight estimation unit 13 may estimate the weight (vehicle weight) of the vehicle 100.
  • a vehicle weight estimation method will be specifically described with reference to Fig. 14 .
  • FIG. 14 is a flowchart for explaining the vehicle weight estimation method.
  • the vehicle weight estimation unit 13 may determine whether or not a start switch (e.g., an ignition switch) is turned ON. If the start switch is turned ON (step S30: YES), in step S31, the vehicle weight estimation unit 13 may determine whether or not the vehicle speed is less than 1 km/h.
  • a start switch e.g., an ignition switch
  • step S32 the vehicle weight estimation unit 13 may output an instruction to output creep torque.
  • step S33 the vehicle weight estimation unit 13 may determine whether the vehicle speed is less than 6 km/h.
  • step S34 the vehicle weight estimation unit 13 may estimate the vehicle weight based on the actual torque generated at low speeds, the wheel speed change ( ⁇ Vwheel), the reference acceleration at the reference weight, etc.
  • the friction coefficient estimation unit 302 may estimate the friction coefficient of the road surface on which the vehicle 100 travels and output information indicating the estimated friction coefficient. Specifically, the friction coefficient estimation unit 302 may calculate the friction coefficient ⁇ based on the actual torque (actual motor torque) and the brake torque. The friction coefficient estimation unit 302 may estimate the maximum ⁇ value of the road surface by predicting the position of the peak of the friction coefficient ( ⁇ peak) using a cubic function approximation based on the calculated friction coefficient ⁇ and slip ratio.
  • the safe inter-vehicle distance calculation unit 14 may calculate the safe inter-vehicle distance based on at least one of the vehicle speed, the vehicle weight, and the friction coefficient of the road surface on which the following vehicle is traveling.
  • the vehicle weight may be interpreted as the vehicle weight estimated by the vehicle weight estimation unit 13.
  • the friction coefficient may be interpreted as the maximum ⁇ value estimated by the friction coefficient estimation unit 302.
  • the torque output section 303 may include a required torque calculation section 15 and a target torque calculation section 16 .
  • the required torque calculation unit 15 may calculate a required torque according to the accelerator operation by the driver and output the calculated torque to the switching unit SW.
  • the target torque calculation unit 16 may calculate a first target torque for changing the inter-vehicle distance.
  • the target torque calculation unit 16 may also calculate a second target torque for maintaining the corresponding inter-vehicle distance described above, and output the second target torque instead of the first target torque to the switching unit SW.
  • the switching unit SW may output either the torque output from the required torque calculation unit 15 or the torque output from the target torque calculation unit 16 to the inverter 102 (see FIG. 1 ).
  • the target torque calculation unit 16 may detect that a specific vehicle (cutting in vehicle) has cut in between the leading vehicle and the following vehicle during a period in which the following vehicle is performing driving control to follow the leading vehicle while maintaining the aforementioned corresponding inter-vehicle distance.
  • the corresponding inter-vehicle distance may become shorter than the specific inter-vehicle distance.
  • the target torque calculation unit 16 may calculate a first target torque to make the corresponding inter-vehicle distance longer than the specific inter-vehicle distance.
  • the target torque calculation unit 16 may calculate a first target torque for widening the inter-vehicle distance to a distance equivalent to twice the safe inter-vehicle distance (corresponding inter-vehicle distance) before the cutting-in vehicle cuts in, for example, and output the first target torque to the switching unit SW.
  • the target torque calculation unit 16 may calculate a first target torque that changes the inter-vehicle distance so that the following vehicle approaches the leading vehicle, that is, a first target torque that closes the inter-vehicle distance.
  • the torque recording unit 10 may record the actual torque generated based on the first target torque until the inter-vehicle distance reaches a specific inter-vehicle distance.
  • the distance setting unit 11 may set the inter-vehicle distance to a corresponding inter-vehicle distance that corresponds to a value within a specific range including the minimum value of the recorded actual torque.
  • This configuration makes it possible to minimize the energy consumption of the following vehicle following the cutting-in vehicle.
  • Figure 4 is a flowchart for explaining the operation of the vehicle control device according to an embodiment of the present disclosure.
  • step S1 When CC is set (ON) in step S1, the vehicle control device 300 determines in step S2 whether the set vehicle speed exceeds a specific vehicle speed (e.g., 60 km/h).
  • a specific vehicle speed e.g. 60 km/h.
  • step S2 If the vehicle speed is less than a specific vehicle speed (e.g., 60 km/h) (step S2: NO), the process of step S2 is executed repeatedly. If the vehicle speed exceeds the specific vehicle speed (step S2: YES), the process of step S3 and subsequent steps is executed.
  • a specific vehicle speed e.g. 60 km/h
  • the vehicle control device 300 may set a target speed for performing low torque search driving in step S4.
  • Low torque search driving may be interpreted as a driving mode that searches for a vehicle distance at which the actual torque is at or near the minimum value.
  • Low torque search driving may be activated, for example, in conjunction with a CC or the like, or may be set (activated) manually by the driver.
  • step S4 will be described in detail with reference to FIG. 5.
  • the diagram on the left side of FIG. 5 shows the following vehicle when starting low-torque exploration driving.
  • step S5 the vehicle control device 300 may calculate a first target torque corresponding to the target speed of V+ ⁇ . As a result, the following vehicle travels so as to close the gap with the leading vehicle, and the distance between the following vehicle and the leading vehicle changes.
  • step S6 the vehicle control device 300 compares the vehicle distance with the safe vehicle distance, and if the vehicle distance is equal to or greater than the safe vehicle distance (step S6: YES), in step S7, the vehicle control device 300 may record the actual torque corresponding to the vehicle distance in chronological order.
  • the processes of steps S6 and S7 may be repeatedly executed until the vehicle distance falls below the safe vehicle distance. This allows the actual torque corresponding to the vehicle distance to be recorded until the vehicle distance falls below the safe vehicle distance.
  • step S6 the vehicle control device 300 executes the process of step S8.
  • step S8 the vehicle control device 300 determines whether there are multiple values at which the recorded actual torque changes from decreasing to increasing.
  • step S9 the vehicle control device 300 may set the corresponding inter-vehicle distance to a value within a specific range.
  • step S10 the vehicle control device 300 may set the corresponding inter-vehicle distance to one of these values as a value within a specific range.
  • the vehicle control device 300 may set the corresponding inter-vehicle distance to a value within a specific range among multiple actual torques. As shown in FIG. 10, when there are multiple values at which the actual torque changes from decreasing to increasing and these values are equal, the vehicle control device 300 may set the corresponding inter-vehicle distance to a value within a specific range among the multiple values, which corresponds to the position where the following vehicle is farthest from the leading vehicle.
  • the vehicle control device 300 may calculate a second target torque for maintaining the set corresponding inter-vehicle distance, and in step S12, output the second target torque instead of the first target torque.
  • This makes it possible to maintain a specific inter-vehicle distance (optimum inter-vehicle distance) at which the torque of the following vehicle while traveling is small (low torque), as shown in the diagram on the right side of FIG. 5. In other words, it is possible to maintain an inter-vehicle distance at which the traveling energy consumption of the following vehicle is minimum or close to minimum.
  • FIG. 11A shows a graph showing the relationship between running resistance and vehicle speed.
  • the horizontal axis of the graph shows vehicle speed, and the vertical axis shows running resistance.
  • Running resistance can be correlated with actual torque.
  • the solid line shows the actual torque when the following vehicle runs alone without following the leading vehicle.
  • the dashed line shows the actual torque recorded when the following vehicle runs at the first target torque. Both running resistances change exponentially with vehicle speed.
  • Figure 11B shows a graph showing the relationship between grade resistance and road gradient.
  • the horizontal axis of the graph shows gradient, and the vertical axis shows grade resistance (Rg).
  • Grade resistance (Rg) can be correlated with actual torque.
  • FIG. 11C shows a graph showing the relationship between steering resistance (Rsteer) and steering angle.
  • the horizontal axis of the graph shows steering angle, and the vertical axis shows steering resistance (Rsteer).
  • Steering resistance (Rsteer) can be correlated with actual torque.
  • the vehicle control device 300 may calculate a new actual torque for the following vehicle's speed, gradient, and steering angle by subtracting the gradient resistance change ( ⁇ Rg) and steering resistance change ( ⁇ Rsteer) from the running resistance (Rspd), i.e., actual torque, when the following vehicle's speed is 100 km/h, gradient 0%, and steering angle 0°, for example.
  • ⁇ Rg gradient resistance change
  • ⁇ Rsteer steering resistance change
  • RVspd running resistance
  • the value obtained by subtracting ⁇ Rg and ⁇ Rsteer from Rspd may be calculated as the new actual torque for setting the specific inter-vehicle distance.
  • the converted motor torque may be interpreted as the actual torque after it has been corrected.
  • the torque recording unit 10 may record the calculated Tspd as the actual torque shown in Figures 6 to 10. This can improve the accuracy of the specific inter-vehicle distance (optimum inter-vehicle distance) at which the driving energy consumption of the following vehicle is minimum or close to minimum.
  • Figure 12 is a flowchart for explaining the operation of the vehicle control device when correcting the lateral deviation amount.
  • Figure 13 is a diagram showing the following vehicle before and after the lateral deviation amount is corrected.
  • the flowchart shown in Figure 12 differs from the flowchart shown in Figure 4 in that the processes of steps S20 to S22 are added between steps S2 and S3.
  • step S20 the lateral deviation correction unit 12 determines whether the lateral deviation amount is less than a specific range (specific amount Y).
  • the lateral deviation amount correction unit 12 may adjust the steering amount of the following vehicle until the lateral deviation amount becomes less than the specific amount Y. Specifically, the lateral deviation amount correction unit 12 may calculate the steering angle correction amount in step S21, and instruct the EPS 104 on the operation amount based on the calculated steering angle correction amount in step S22.
  • the lateral deviation amount correction unit 12 may output information indicating that the lateral deviation amount is within a specific range.
  • the vehicle control device 300 may set a target speed for performing low torque exploration driving in step S4.
  • FIG. 15 is a flowchart for explaining the operation of the vehicle control device when a cutting-in vehicle is detected.
  • FIG. 16 is a diagram showing the following vehicles before and after detecting the cutting-in vehicle.
  • the flowchart shown in FIG. 15 differs from the flowchart shown in FIG. 4 in that the processes of steps S40 to S44 have been added, and the processes from step S4 onwards are executed again after step S43.
  • step S40 the vehicle control device 300 may determine whether the following vehicle is following the preceding vehicle. If the following vehicle is following the preceding vehicle (step S40: YES), in step S41, the vehicle control device 300 may determine whether a cutting-in vehicle has been detected.
  • step S41 If a cutting-in vehicle is detected (step S41: YES), in step S42, the vehicle control device 300 updates the vehicle to a leading vehicle, and in step S43, it may determine whether the distance between the cutting-in vehicle (the leading vehicle after the update) and the following vehicle exceeds a distance equivalent to, for example, twice the safe vehicle distance (corresponding vehicle distance).
  • the vehicle control device 300 may correct the first target torque in step S44. Specifically, the vehicle control device 300 may calculate the first target torque so as to move the following vehicle away from the cutting-in vehicle (the updated leading vehicle).
  • step S43 the vehicle control device 300 may execute the processing from step 4 onwards again. That is, the vehicle control device 300 may calculate a first target torque that changes the inter-vehicle distance so that the following vehicle approaches the leading vehicle, that is, a first target torque that closes the distance between the vehicles. At this time, the vehicle control device 300 may record the actual torque generated based on the first target torque until the inter-vehicle distance reaches a specific inter-vehicle distance. Then, the vehicle control device 300 may set the inter-vehicle distance to a corresponding inter-vehicle distance that corresponds to a value within a specific range including the minimum value of the recorded actual torque.
  • the vehicle control device 300 disclosed herein calculates a first target torque that changes the inter-vehicle distance from the leading vehicle to the following vehicle, records the actual torque generated based on the first target torque until the inter-vehicle distance reaches a specific inter-vehicle distance, and sets the inter-vehicle distance to a corresponding inter-vehicle distance that corresponds to a value within a specific range including the minimum value of the recorded actual torque.
  • the vehicle disclosed herein may also be equipped with an internal combustion engine in addition to the motor 103.
  • the vehicle control device 300 of the present disclosure may also record the actual torque when adjusting the amount of lateral deviation of the following vehicle, and set the corresponding inter-vehicle distance using, for example, the minimum value of the recorded actual torque. Specifically, for example, when a following vehicle is traveling at the same speed as the leading vehicle while maintaining a constant inter-vehicle distance from the leading vehicle, the vehicle control device 300 may adjust the steering amount so that the amount of lateral deviation of the following vehicle falls within the specific range described above. The vehicle control device 300 may record the actual torque detected at this time, and set the corresponding inter-vehicle distance using, for example, the minimum value recorded.
  • the vehicle control device 300 of the present disclosure records the actual torque when the following vehicle travels away from the preceding vehicle, and uses the minimum value of the recorded actual torque, etc.
  • a corresponding inter-vehicle distance may be set for the inter-vehicle distance.
  • the vehicle control device 300 may calculate a target torque such that the following vehicle approaches the leading vehicle up to a specific distance where the inter-vehicle distance is shorter than the safe inter-vehicle distance (specific inter-vehicle distance).
  • the vehicle control device 300 may calculate a first target torque such that the following vehicle gradually moves away (gets farther away) from the leading vehicle.
  • the vehicle control device 300 may record the actual torque generated based on the first target torque until the inter-vehicle distance reaches a distance equivalent to twice the safe inter-vehicle distance, for example. Then, the vehicle control device 300 may set the corresponding inter-vehicle distance for the inter-vehicle distance by using the minimum value of the recorded actual torque, or the like.
  • control unit and the method described in the present disclosure may be realized by a special-purpose computer having a processor programmed to execute one or more functions embodied in a computer program.
  • the device and the method described in the present disclosure may be realized by a special-purpose computer having a processor configured with dedicated hardware logic circuits.
  • the device and the method described in the present disclosure may be realized by one or more special-purpose computers configured by a combination of a processor that executes a computer program and one or more hardware logic circuits.
  • the computer program may be stored in a computer-readable non-transient tangible recording medium as instructions executed by the computer.
  • a vehicle control device comprising:
  • the distance setting unit is 2. The vehicle control device according to claim 1, wherein, if there is one value when the actual torque changes from decreasing to increasing, the corresponding inter-vehicle distance is set to that value as a value within the specific range.
  • the distance setting unit is 3.
  • the distance setting unit is The vehicle control device according to claim 3, wherein the corresponding inter-vehicle distance is set to a value within the specific range, the lowest value among the plurality of values.
  • the distance setting unit is A vehicle control device as described in Appendix 3, in which, when multiple values are equal, the value among the multiple values corresponding to the position where the following vehicle is farthest from the leading vehicle is set as a value within the specific range, and the corresponding inter-vehicle distance is set.
  • the distance setting unit is A vehicle control device as described in any one of appendices 1 to 5, which compares the actual torque at a first point in time with the actual torque at a second point in time prior to the first point in time, and sets the corresponding inter-vehicle distance by setting the actual torque whose value is smaller as a result of the comparison to a value within the specific range.
  • the target torque calculation unit Calculating a second target torque for maintaining the corresponding inter-vehicle distance; 7. The vehicle control device according to claim 1, wherein the second target torque is output instead of the first target torque.
  • the distance setting unit is 8. The vehicle control device according to claim 1, further comprising: setting the corresponding inter-vehicle distance to correspond to the minimum value.
  • the torque recording unit is 9.
  • a vehicle control device as described in any one of appendix 1 to 8, which records an actual torque after correcting the actual torque based on at least one of a vehicle speed of the following vehicle, a gradient which is an inclination of the following vehicle, and a steering angle of the following vehicle.
  • a lateral deviation amount correction unit is provided that adjusts a steering amount of the following vehicle based on image information including the preceding vehicle imaged by an image pickup means, thereby keeping a relative deviation amount of the following vehicle in a lateral width direction with respect to the preceding vehicle within a specific range,
  • the distance setting unit is 10.
  • the vehicle control device according to claim 1, wherein, when the deviation amount falls within the specific range, the corresponding inter-vehicle distance is set as the inter-vehicle distance.
  • the distance setting unit is the specific inter-vehicle distance is a safe inter-vehicle distance that increases the possibility of avoiding a collision of the following vehicle with the leading vehicle, When the corresponding inter-vehicle distance is shorter than the safe inter-vehicle distance, the safe inter-vehicle distance is set in place of the corresponding inter-vehicle distance; 11.
  • the vehicle control device according to any one of appendices 1 to 10, wherein when the corresponding inter-vehicle distance is longer than the safe inter-vehicle distance, the corresponding inter-vehicle distance is set instead of the safe inter-vehicle distance.
  • the torque recording unit is The vehicle control device of claim 11, further recording an actual torque generated based on the first target torque when the following vehicle approaches the leading vehicle until the following vehicle approaches a specific distance where the following distance is shorter than the safe following distance.
  • the vehicle control device further comprising a safe vehicle distance calculation unit that calculates the safe vehicle distance based on at least one of the vehicle speed of the following vehicle, the vehicle weight estimated at the time of starting of the following vehicle, and the friction coefficient of the road surface on which the following vehicle is traveling.
  • the target torque calculation unit when it is detected that a specific vehicle has cut in between the leading vehicle and the following vehicle during a period in which the following vehicle is performing driving control to follow the leading vehicle while maintaining the corresponding inter-vehicle distance, and the corresponding inter-vehicle distance becomes shorter than the specific inter-vehicle distance, the first target torque is calculated to make the corresponding inter-vehicle distance longer than the specific inter-vehicle distance;
  • the torque recording unit is an actual torque generated based on the first target torque is recorded until the vehicle-to-vehicle distance reaches the specific vehicle-to-vehicle distance between the following vehicle and the specific vehicle;
  • the distance setting unit is 14.
  • the vehicle control device according to any one of appendixes 1 to 13, wherein the corresponding inter-vehicle distance is set to a value within a specific range including a minimum value of the recorded actual torque.
  • the distance setting unit is 2. The vehicle control device according to claim 1, wherein the corresponding inter-vehicle distance is set during a period in which a specific function is being executed.
  • At least one processor Calculating a first target torque for changing a vehicle-to-vehicle distance from the preceding vehicle to a following vehicle following the preceding vehicle; An actual torque generated based on the first target torque is recorded until the inter-vehicle distance reaches a specific inter-vehicle distance between the following vehicle and the preceding vehicle; A corresponding inter-vehicle distance is set to a value within a specific range including a minimum value of the recorded actual torque.
  • a vehicle control program that causes a vehicle to execute a process including the above.
  • At least one processor Calculating a first target torque for changing a vehicle-to-vehicle distance from the preceding vehicle to a following vehicle following the preceding vehicle; An actual torque generated based on the first target torque is recorded until the inter-vehicle distance reaches a specific inter-vehicle distance between the following vehicle and the preceding vehicle; A corresponding inter-vehicle distance is set to a value within a specific range including a minimum value of the recorded actual torque.
  • the vehicle control method includes the steps of:

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Abstract

車両制御装置は、先行車両から先行車両に続く後続車両までの車間距離を変化させる第１目標トルクを算出する目標トルク算出部と、第１目標トルクに基づき発生する実トルクを、車間距離が後続車両と先行車両との間に空ける特定車間距離に到達するまで記録するトルク記録部と、車間距離に、記録した実トルクの内、最小値を含む特定範囲内の値に対応する対応車間距離を設定する距離設定部と、を備える。

Description

車両制御装置、車両制御プログラム、及び車両制御方法 関連出願の相互参照
　本出願は、２０２３年１１月３０日に出願された特許出願番号２０２３－２０３１８２号に基づくものであって、その優先権の利益を主張するものであり、その特許出願のすべての内容が、参照により本明細書に組み入れられる。
　本開示は、車両制御装置、車両制御プログラム、及び車両制御方法に関する。
　特許文献１に開示される従来技術は、基準トルクと実トルクに基づき空気抵抗増減率を算出し、空気抵抗増減率が目標値を満たす車間距離で隊列走行させる。
特開２０２１－０５９１３１号公報
　発明者の詳細な検討の結果、従来技術では、空気抵抗増減率が目標値を満たしているとしても、利得が最大又は最大に近い値になり得る車間距離、つまり走行抵抗が最小又は最小に近い値となり得る車間距離で後続車両が走行しているとは限らないという課題が見いだされた。このように従来技術は、先行車両に続く後続車両の走行エネルギーの消費を抑制する上で、改善の余地がある。
　本開示は、上記課題に鑑みてなされたものであって、後続車両の走行エネルギーの消費を抑制する車両制御装置、車両制御プログラム、及び車両制御方法を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために、本開示の車両制御装置は、先行車両から前記先行車両に続く後続車両までの車間距離を変化させる第１目標トルクを算出する目標トルク算出部と、前記第１目標トルクに基づき発生する実トルクを、前記車間距離が前記後続車両と前記先行車両との間に空ける特定車間距離に到達するまで記録するトルク記録部と、前記車間距離に、記録した前記実トルクの内、最小値を含む特定範囲内の値に対応する対応車間距離を設定する距離設定部と、を備える。
　本開示の車両制御プログラムは、少なくとも１つのプロセッサに、先行車両から前記先行車両に続く後続車両までの車間距離を変化させる第１目標トルクを算出し、前記第１目標トルクに基づき発生する実トルクを、前記車間距離が前記後続車両と前記先行車両との間に空ける特定車間距離に到達するまで記録し、前記車間距離に、記録した前記実トルクの内、最小値を含む特定範囲内の値に対応する対応車間距離を設定する、ことを含む処理を実行させる。
　本開示の車両制御方法は、少なくとも１つのプロセッサが、先行車両から前記先行車両に続く後続車両までの車間距離を変化させる第１目標トルクを算出し、前記第１目標トルクに基づき発生する実トルクを、前記車間距離が前記後続車両と前記先行車両との間に空ける特定車間距離に到達するまで記録し、前記車間距離に、記録した前記実トルクの内、最小値を含む特定範囲内の値に対応する対応車間距離を設定する、ことを含む処理を実行する。
　本開示によれば、後続車両の走行エネルギーの消費を抑制することができる。
図１は本開示の実施形態にかかる車両制御装置を備えた車両を示す図である。 図２は本開示の実施形態にかかる車両制御装置のハードウエア構成を示す図である。 図３は本開示の実施形態にかかる車両制御装置の機能ブロックを示す図である。 図４は本開示の実施形態にかかる車両制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。 図５は本開示の実施形態にかかる車両制御装置の動作を説明するための図である。 図６は本開示の実施形態にかかる車両制御装置の動作を説明するための図である。 図７は本開示の実施形態にかかる車両制御装置の動作を説明するための図である。 図８は本開示の実施形態にかかる車両制御装置の動作を説明するための図である。 図９は本開示の実施形態にかかる車両制御装置の動作を説明するための図である。 図１０は本開示の実施形態にかかる車両制御装置の動作を説明するための図である。 図１１Ａは実トルクの補正方法を説明するための図である。 図１１Ｂは実トルクの補正方法を説明するための図である。 図１１Ｃは実トルクの補正方法を説明するための図である。 図１２は横ずれ量を修正する場合の車両制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。 図１３は横ずれ量が修正される前後の後続車両を示す図である。 図１４は車両重量推定方法を説明するためのフローチャートである。 図１５は割り込み車両を検出した場合の車両制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。 図１６は割り込み車両を検出する前後の後続車両を示す図である。
　以下、本開示の一実施形態について説明する。
（実施形態）
　図１は本開示の実施形態にかかる車両制御装置を備えた車両を示す図である。車両１００は、バッテリ１０１、インバータ１０２、モータ１０３、ＥＰＳ（Electric Power Steering）１０４、ブレーキＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０５、車間距離算出部１０６、センサ群２００、及び車両制御装置３００を備えてよい。
　バッテリ１０１は、複数のセルを含む蓄電装置と解釈してよい。バッテリ１０１は、モータ１０３を駆動する電力を蓄電し、モータ１０３から回生された電力を蓄電してよい。複数のセルのそれぞれは、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、リン酸鉄リチウムイオン電池などの二次電池と解釈してよい。
　インバータ１０２は、モータ１０３の回転を制御する装置と解釈してよい。インバータ１０２は、車両制御装置３００からのトルクに従って、バッテリ１０１から供給される直流電力を交流電力に変換し、交流電力をモータ１０３に供給することで、モータ１０３の回転を制御してよい。インバータ１０２は、車両１００に１つ又は複数設けてよい。
　モータ１０３は、車両１００を走行させる駆動力を発生する主電動機と解釈してよい。モータ１０３は、インバータ１０２から供給される交流電力により、車両１００を走行さ
せる回転トルクを発生してよい。モータ１０３は、車両１００に１つ又は複数設けてよい。モータ１０３の回転トルクはドライブトレイン１０７に伝達される。ドライブトレイン１０７は、前輪用の駆動力伝達系、前輪用のタイヤ、後輪用の駆動力伝達系、後輪用のタイヤなどを含んでよい。
　ＥＰＳ１０４は、電動モータでハンドルの操舵をアシストするシステムと解釈してよい。ブレーキＥＣＵ１０５は、制動量に応じて不図示のアクチュエータを駆動することで車両１００の各車輪を制動させてよい。
　センサ群２００は、ブレーキ油圧センサ２０１、車輪速センサ２０２、レゾルバ２０３、加速度センサ２０４、モータ出力電流センサ２０６、及び外部センサ２０７を含んでよい。
　ブレーキ油圧センサ２０１は、ブレーキの油圧を検出するセンサと解釈してよい。車輪速センサ２０２は、車両１００の車輪速（車速）を検出するセンサと解釈してよい。レゾルバ２０３は、モータ１０３が備えるロータの回転角を検出するセンサと解釈してよい。加速度センサ２０４は、車両１００の加速度を検出するセンサと解釈してよい。モータ出力電流センサ２０６は、モータ１０３に供給される出力電流を検出するセンサと解釈してよい。
　外部センサ２０７は、車両１００の周囲状況を検出するセンサと解釈してよい。外部センサ２０７は、後続車両から先行車両までの車間距離を検出し、検出した車間距離を車間距離情報として出力するセンサ（車載のミリ波レーダ、カメラ、車載ソナーセンサ、ＬｉＤＥＲ（Light Detection and Ranging）など）を含んでよい。車間距離算出部１０６は
、外部センサ２０７からの車間距離情報に基づき先行車両と後続車両との車間距離を算出してよい。後続車両は本開示の車両１００と解釈してよい。
　車両制御装置３００は、インバータ１０２を制御する装置と解釈してよい。車両制御装置３００は、インバータ１０２を制御することで、モータ１０３の回転数、回転方向、トルクなどを制御してよい。車両制御装置３００の構成の詳細は後述する。
　次に図２を参照して、車両制御装置３００のハードウエア構成を説明する。図２は本開示の実施形態にかかる車両制御装置３００のハードウエア構成を示す図である。
　車両制御装置３００は、入出力Ｉ／Ｆ（Inter Face）１、メモリ２、及びプロセッサ３を備えてよい。これらはバス４により通信可能に接続されてよい。
　入出力Ｉ／Ｆ１は、図１に示す車載器と通信するためのインタフェースと解釈してよい。車載器は、図１に示すセンサ群２００、インバータ１０２、ＥＰＳ１０４、ブレーキＥＣＵ１０５、車間距離算出部１０６などを含んでよい。
　メモリ２は、図１に示すモータ１０３などを制御するための車両制御プログラム２ａを格納してよい。プロセッサ３は、車両制御プログラム２ａを展開することで、特定処理を実行してよい。車両制御プログラム２ａにより実現される機能を、図３を参照して説明する。
　次に図３を参照して、車両制御装置の機能構成について説明する。図３は本開示の実施形態にかかる車両制御装置３００の機能ブロックを示す図である。
　車両制御装置３００は、車間距離出力部３０１、摩擦係数推定部３０２、及びトルク出
力部３０３を備えてよい。車間距離出力部３０１、摩擦係数推定部３０２、及びトルク出力部３０３は、図２に示すプロセッサ３が、車両制御プログラム２ａを実行することにより実現されてよい。
（車間距離出力部３０１）
　車間距離出力部３０１は、車両情報に基づき、先行車両に続く後続車両の走行時の実トルク（走行抵抗）が最小又は最小に近い値となる車間距離を推定し、当該車間距離に示す情報を出力してよい。
　車両情報は、追従走行許可信号、車間距離、横ずれ量、操蛇角、車両速度、勾配、実トルク、モータ１０３の回転数、ブレーキトルクなどを含み得る。車両制御装置３００は、前後加速度センサで検出された値、車輪速から求めた加速度などに基づき、勾配を計算してよい。
　追従走行許可信号は、後続車両が先行車両に追従して走行することを許可することを示す信号と解釈してよい。例えば、先行車両と後続車両との間に一定の間隔を保つために運転手が任意に設定した場合に追従走行許可信号が出力されてよい。横ずれ量は、先行車両に対する後続車両の相対的な横幅方向のずれ量と解釈してよい。横ずれ量は、先行車両の横幅方向（車幅方向）における中央付近からの横幅方向への後続車両のずれ量と解釈してもよい。
　実トルクは、モータ１０３が発生するトルクと解釈してよい。モータ１０３に流れる電流とモータ１０３が発生するトルクとの間に一定の相関性があるため、実トルクは、当該電流、モータ１０３の角速度などに基づいて算出してよい。当該電流は、走行抵抗が大きいと大きくなり、走行抵抗が小さいと小さくなり得る。
　車間距離出力部３０１は、トルク記録部１０、距離設定部１１、横ずれ量修正部１２、車両重量推定部１３、安全車間距離算出部１４などを含んでよい。
（トルク記録部１０）
　トルク記録部１０は、第１目標トルクに基づき発生する実トルクを、例えば、車間距離が特定車間距離に到達するまで（等しくなるまで）記録してよい。
　第１目標トルクは、目標トルク算出部１６により算出される目標トルクと解釈してよい。第１目標トルクは、車間距離を変化させる目標トルク、目標モータトルクなどと解釈してもよい。
　特定車間距離は、例えばクルーズコントロール（Cruise Control：CC）の設定時に先行車両と後続車両との間に一定の間隔を保つために運転手が任意に設定した車間距離と解釈してよい。特定車間距離は、後続車両と先行車両との間に空ける安全車間距離と解釈してよい。安全車間距離は、先行車両への後続車両の衝突を回避する可能性を高める距離と解釈してよい。具体的には、安全車間距離は、先行車両、割り込み車両などへの後続車両の衝突を回避し得る制動距離、制動距離に空走距離を加えた距離などと解釈してよい。空走距離は、運転手が危険を感じてからブレーキを踏み、ブレーキが実際に作動し始めるまでの間に走る距離と解釈してよい。制動距離は、ブレーキが作動してから後続車両が停止するまでに走行する距離と解釈してよい。
　図６から図１０を参照してトルク記録部１０によって記録される実トルクの例を説明する。これらの図には、車間距離に応じて変化する実トルクなどが示されている。縦軸は実トルクを表し、横軸は車間距離を表す。これらの図には、実トルクの最小値、当該最小値
を含む特定範囲内の実トルクなどが示されている。
　特定範囲は、実トルクの最小値に対応する車間距離からの一定範囲と解釈してよい。例えば、当該車間距離が３０ｍの場合、一定範囲は、３０ｍのＸ％に相当する距離（例えば±３ｍ）と解釈してよい。Ｘ％は、外部センサ２０７の検出精度、実トルクの検出精度などの誤差を考慮し、例えば数％から数十％までの任意の値を含んでよい。
　特定範囲内の実トルクは、実トルクの最小値、この最小値と同等と見なせる実トルクなどを含んでよい。具体的には、特定範囲内の実トルクは、最小の実トルク、最小の実トルクの次に小さい実トルクなどを含んでよい。
　このように、トルク記録部１０、後続車両が先行車両に近づくように算出される第１目標トルクに基づき発生する実トルクを、車間距離が、例えば安全車間距離（特定車間距離）に到達するまで時系列順に記録してよい。これにより、先行車両に追随して走行する後続車両の空気抵抗、つまり走行抵抗が、最小又は最小に近い値となる車間距離を探索することができる。すなわち、後続車両の走行エネルギーの消費が小さくなる車間距離を探索することができる。
（トルク記録部１０の他の構成例１）
　トルク記録部１０は、後続車両の車速、後続車両の傾きである勾配、及び後続車両の操舵角の少なくとも１つに基づき、実トルクを補正した後の実トルクを記録してよい。
　このように、勾配、操蛇角などにより実トルクを補正することで、後続車両が走行する状況に沿った実トルクを記録できるため、後続車両の走行エネルギーの消費が小さくなる車間距離の精度を高めることができる。なお、実トルクの補正方法の詳細は後述する。
（トルク記録部１０の他の構成例２）
　トルク記録部１０は、後続車両の横ずれ量が特定の範囲内に収まっているとき、実トルクを記録してよい。具体的には、トルク記録部１０は、横ずれ量が特定の範囲内に収まっている状態であることを示す情報を受信しているとき、実トルクを記録してよい。トルク記録部１０は、当該情報を受信していないとき、実トルクの記録を中断してよい。
　これにより、先行車両の投影面積（投影領域）内に、後続車両の車体の大部分を位置させた状態で実トルクを記録できるため、より小さい実トルクを記録し得る。なお、横ずれ量を特定の範囲内に収める横ずれ修正動作の詳細については後述する。
（トルク記録部１０の他の構成例３）
　トルク記録部１０は、車間距離が安全車間距離（特定車間距離）よりも短くなる特定距離まで、後続車両が先行車両に近づくときの第１目標トルクに基づき発生する実トルクをさらに記録してよい。例えば、安全車間距離が２０ｍの場合、特定距離は、この２０ｍから、２０ｍのＮ％に相当する距離（例えば５ｍ）を減じた車間距離（例えば１５ｍ）と解釈してよい。Ｎ％は、外部センサ２０７の検出精度、実トルクの検出精度などの誤差を考慮し、例えば数％から数十％までの任意の値を含んでよい。
　特定距離まで、実トルクを記録することで、後続車両の走行エネルギーの消費がより小さくなり得る車間距離を探索することができる。
（距離設定部１１）
　距離設定部１１は、先行車両と後続車両との車間距離に、例えば図６から図９に示すように記録された実トルクの特定範囲内の値（最小値など）に対応する対応車間距離を設定
してよい。距離設定部１１は、設定した対応車間距離に関する情報を目標トルク算出部１６に出力してよい。
　対応車間距離は、最小の実トルクに対応する車間距離と解釈してよく、最小の実トルクの次に小さい実トルクに対応する車間距離と解釈してよい。同じ値の最小の実トルクが複数ある場合、対応車間距離は、これらの実トルクの内、何れか１つの実トルクに対応する車間距離と解釈してよい。同じ値の最小の実トルクが複数ある場合、対応車間距離は、これらの実トルクの内、後続車両が先行車両から最も離れた位置に対応する値に対応する車間距離と解釈してよい。
　このように車間距離に対応車間距離を設定することで、目標トルク算出部１６は、対応車間距離に基づき第２目標トルクを算出することができる。第２目標トルクは、対応車間距離、つまり後続車両の走行エネルギーの消費が小さくなる車間距離を維持するための目標トルクと解釈してよい。なお、目標トルク算出部１６の構成の詳細は後述する。
（距離設定部１１の他の構成例１）
　距離設定部１１は、実トルクが下降から上昇に転じたときの値が１つある場合（例えば図８に示す破線の実トルク）、当該値を特定範囲内の値として、車間距離に対応車間距離を設定してよい。これにより、後続車両の走行エネルギーの消費が最小となり得る車間距離の設定が可能となる。
（距離設定部１１の他の構成例２）
　距離設定部１１は、実トルクが下降から上昇に転じたときの値が複数ある場合（例えば図９、図１０に示す破線の２つの実トルク）、複数の値の内、何れかを特定範囲内の値として、車間距離に対応車間距離を設定してよい。これにより、時系列順に実トルクの大小を順次比較しながら最小値を特定する処理時間を削減しつつ、後続車両の走行エネルギーの消費が最小に近い値となり得る車間距離の設定が可能となる。
（距離設定部１１の他の構成例３）
　距離設定部１１は、実トルクが下降から上昇に転じたときの値が複数ある場合、複数の値の内、最も低い値（図９参照）を特定範囲内の値として、車間距離に対応車間距離を設定してよい。これにより、後続車両の走行エネルギーの消費が最小となり得る車間距離の設定が可能となる。
（距離設定部１１の他の構成例４）
　距離設定部１１は、実トルクが下降から上昇に転じたときの値が複数ある場合、複数の当該値が等しいとき（図１０参照）、複数の当該値の内、後続車両が先行車両から最も離れた位置に対応する値を、特定範囲内の値として、車間距離に対応車間距離を設定してよい。これにより、安全な車間距離を保ちつつ、後続車両の走行エネルギーの消費が最小に近い値となり得る車間距離の設定が可能となる。
（距離設定部１１の他の構成例５）
　距離設定部１１は、実トルクの内、第１時点での実トルクと、第１時点よりも前の第２時点における実トルクとを比較し、比較の結果、値が小さい実トルクを特定範囲内の値として、車間距離に、対応車間距離を設定してよい。
　具体的には、距離設定部１１は、例えば、時系列順に検出した実トルクの内、今回検出した最新の実トルクと、前回までに検出した実トルク中の最小値とを比較してよい。比較は、例えば、後続車両が安全車間距離（特定車間距離）に到達するまで行ってよく、後続車両が前述した特定距離に到達するまで（等しくなるまで）行ってよい。
　比較の結果、今回検出した実トルクが前回までに検出した実トルク中の最小値よりも小さい場合、距離設定部１１は、今回検出した実トルクに対応する対応車間距離を車間距離に設定してよい。つまり、車間距離を更新してよい。一方、今回検出した実トルクが前回までに検出した実トルク中の最小値よりも大きい場合、前回までに検出した実トルク中の最小値に対応した対応車間距離の設定を維持してよい。
　このように時系列順に実トルクの大小を比較することで、後続車両の走行エネルギーの消費が最小に近い値となり得る車間距離の設定を容易に行うことができる。
（距離設定部１１の他の構成例６）
　距離設定部１１は、車間距離に、特定範囲内の実トルクの中で最も小さい値（最小値）に対応する対応車間距離を設定してよい。これにより、後続車両の走行エネルギーの消費が最小に近い値となり得る車間距離を維持し得る。
（距離設定部１１の他の構成例７）
　距離設定部１１は、特定車間距離が安全車間距離である場合、対応車間距離が安全車間距離よりも短いとき、車間距離に、対応車間距離に代えて安全車間距離を設定してよい。一方、対応車間距離が安全車間距離よりも長いとき、距離設定部１１は、車間距離に、安全車間距離に代えて対応車間距離を設定してよい。
　これにより、車間距離が安全車間距離よりも短い場合、安全を優先した車間距離を維持しつつ後続車両の走行エネルギーの消費を低減し得る。また、車間距離が安全車間距離よりも長い場合、より安全な車間距離を維持しつつ後続車両の走行エネルギーの消費を低減し得る。
（距離設定部１１の他の構成例８）
　距離設定部１１は、特定の機能が実行されている期間に、車間距離に対応車間距離を設定してよい。特定の機能は、ＣＣ（クルーズコントロール）、隊列走行モード、自動運転モード、自律車線維持転モードなどを含んでよい。例えば、後続車両において特定の機能が実行されていない場合、距離設定部１１は、車間距離に対応車間距離を設定しなくてよい。後続車両において特定の機能が実行されている場合、距離設定部１１は、車間距離に対応車間距離を設定してよい。
　このように、特定の機能が実行されている期間のみ、車間距離に対応車間距離を設定することで、例えばマニュアル運転中のため特定の機能が実行されていない場合、運転手がアクセル操作に違和感を覚えることを抑制し得る。また、運転手の任意のタイミングで、後続車両の走行エネルギーの消費を低減する走行モードに移行させることができる。
（横ずれ量修正部１２）
　横ずれ量修正部１２は、先行車両に対する後続車両の相対的な横幅方向のずれ量（横ずれ量）を修正してよい。具体的には、撮像手段で撮像された先行車両を含む撮像情報に基づき、後続車両の操蛇量を調整することで、横ずれ量を特定の範囲内に収めてよい。
　横ずれ量修正部１２は、算出した横ずれ量が、特定の範囲（特定量）を超える場合、横ずれ量が特定量未満になるまで、後続車両の操蛇量を調整してよい。横ずれ量が特定量未満の場合、横ずれ量修正部１２は、横ずれ量が特定の範囲内に収まっている状態であることを示す情報を出力してよい。
　特定の範囲は、先行車両の横幅方向（車幅方向）における中央付近の位置から一定範囲
と解釈してよい。一定範囲は、撮像手段の検出精度などの誤差を考慮し、例えば先行車両の横幅の数％から数十％までの任意の値を含んでよい。
（車両重量推定部１３）
　車両重量推定部１３は、車両１００の重量（車両重量）を推定してよい。図１４を参照して車両重量推定方法を具体的に説明する。
　図１４は車両重量推定方法を説明するためのフローチャートである。ステップＳ３０において、車両重量推定部１３は、起動スイッチ（例えばイグニッションスイッチ）がＯＮされた否かを判定してよい。起動スイッチがＯＮされた場合（ステップＳ３０：ＹＥＳ）、ステップＳ３１において、車両重量推定部１３は、車速が１ｋｍ／ｈ未満であるか否かを判定してよい。
　車速が１ｋｍ／ｈ未満の場合（ステップＳ３１：ＹＥＳ）、ステップＳ３２において、車両重量推定部１３は、クリープトルクを出力するための指示を出力してよい。これにより、トルク出力部３０３がクリープトルクを出力すると、ステップＳ３３において、車両重量推定部１３は、車速が６ｋｍ／ｈ未満であるか否かを判定してよい。
　車速が６ｋｍ／ｈ未満の場合（ステップＳ３３：ＹＥＳ）、ステップＳ３４において、車両重量推定部１３は、低速状態で発生する実トルク、車輪速変化量（ΔVwheel）及び基準重量時の基準加速度などに基づき、車両重量を推定してよい。
（摩擦係数推定部３０２）
　図３に戻り、摩擦係数推定部３０２は、車両１００が走行する路面の摩擦係数を推定し、推定した摩擦係数を示す情報を出力してよい。具体的には、摩擦係数推定部３０２は、実トルク（モータ実トルク）及びブレーキトルクに基づき、摩擦係数μを算出してよい。摩擦係数推定部３０２は、算出した摩擦係数μ及びスリップ率に基づき、３次関数近似で摩擦係数のピーク（μピーク）の位置を予測することで、路面の最大μ値を推定してよい。
（安全車間距離算出部１４）
　安全車間距離算出部１４は、車速と、車両重量と、後続車両が走行する路面の摩擦係数との少なくとも一つに基づき、安全車間距離を算出してよい。車両重量は、車両重量推定部１３が推定した車両重量と解釈してよい。摩擦係数は、摩擦係数推定部３０２が推定した最大μ値と解釈してよい。
（トルク出力部３０３）
　トルク出力部３０３は、要求トルク算出部１５、及び目標トルク算出部１６を備えてよい。
（要求トルク算出部１５）
　要求トルク算出部１５は、運転手のアクセル操作に応じた要求トルクを算出して切替部ＳＷに出力してよい。
（目標トルク算出部１６）
　目標トルク算出部１６は、車間距離を変化させる第１目標トルクを算出してよい。また目標トルク算出部１６は、前述した対応車間距離を維持するための第２目標トルクを算出し、第１目標トルクに代えて第２目標トルクを切替部ＳＷに出力してよい。切替部ＳＷは、要求トルク算出部１５から出力されるトルクと目標トルク算出部１６から出力されるトルクの何れかをインバータ１０２（図１参照）に出力してよい。
（目標トルク算出部１６の他の構成例）
　目標トルク算出部１６は、前述した対応車間距離を保ちながら、後続車両が先行車両に追従する走行制御を行っている期間に、先行車両と後続車両との間に特定車両（割り込み車両）が割り込んだことを検出してよい。
　この場合、対応車間距離が特定車間距離よりも短くなり得る。このように対応車間距離が特定車間距離よりも短くなった場合、目標トルク算出部１６は、対応車間距離を特定車間距離よりも長くするため第１目標トルクを算出してよい。具体的には、目標トルク算出部１６は、対応車間距離を維持するための第２目標トルクに代えて、例えば車間距離を、割り込み車両が割り込む前の安全車間距離（対応車間距離）の２倍に相当する距離まで広げるための第１目標トルクを算出し、第１目標トルクを切替部ＳＷに出力してよい。
　また、目標トルク算出部１６は、車間距離が安全車間距離（対応車間距離）の２倍に相当する距離を超えた場合、後続車両が先行車両に近づくように車間距離を変化させる第１目標トルク、つまり車間をつめる第１目標トルクを算出してよい。このとき、トルク記録部１０は、第１目標トルクに基づき発生する実トルクを、車間距離が特定車間距離に到達するまで記録してよい。そして、距離設定部１１は、車間距離に、記録した当該実トルクの内、最小値を含む特定範囲内の値に対応する対応車間距離を設定してよい。
　この構成により、割り込み車両に続く後続車両の走行エネルギーの消費を最小に近い値にすることが可能となる。
　次に図４から図１６を参照して、車両制御装置３００の動作を説明する。図４は本開示の実施形態にかかる車両制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。
　ステップＳ１において、ＣＣがセット（ＯＮ）されると、車両制御装置３００は、ステップＳ２において、セットされた車速が特定の車速（例えば６０ｋｍ／ｈ）を超えているか否かを判定する。
　車速が特定の車速（例えば６０ｋｍ／ｈ）未満の場合（ステップＳ２：ＮＯ）、ステップＳ２の処理が繰り返し実行される。車速が特定の車速を超える場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、ステップＳ３以降の処理が実行される。
　ステップＳ３において、低トルク探索走行が許可されると、車両制御装置３００は、ステップＳ４において、低トルク探索走行を行うための目標速度を設定してよい。低トルク探索走行は、実トルクが最小値又は最小付近の値となる車間距離を探索する走行モードと解釈してよい。低トルク探索走行は、例えば、ＣＣなどと連動して起動してよく、運転手が手動で設定（起動）してもよい。
　図５を参照してステップＳ４の処理を具体的に説明する。図５の左側の図は、低トルク探索走行を開始するときの後続車両を表す。後続車両は、例えば目標速度Ｖ（＝７０ｋｍ／ｈ）で先行車両に追随して走行している。
　低トルク探索走行が許可されると、図５の中央の図に示すように、後続車両の目標速度Ｖ（＝７０ｋｍ／ｈ）は、例えば目標速度Ｖ＋α（α＝１ｋｍ／ｈ）に更新される。
　そして、ステップＳ５において、車両制御装置３００は、Ｖ＋αの目標速度に対応する第１目標トルクを算出してよい。これにより後続車両は先行車両との車間をつめるように走行するため、後続車両から先行車両までの車間距離が変化する。
　ステップＳ６において、車両制御装置３００は、車間距離と安全車間距離を比較し、車間距離が安全車間距離以上の場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）、ステップＳ７において、車間距離に対応する実トルクを時系列順に記録してよい。車間距離が安全車間距離未満になるまで、ステップＳ６及びステップＳ７の処理が繰り返し実行されてよい。これにより、車間距離が安全車間距離未満になるまで車間距離に対応する実トルクが記録され得る。
　車間距離が安全車間距離未満になった場合（ステップＳ６：ＮＯ）、車両制御装置３００は、ステップＳ８の処理を実行する。ステップＳ８において、車両制御装置３００は、記録した実トルクが下降から上昇に転じたときの値が複数あるか否かを判定する。
　例えば図８に示すように、実トルクが下降から上昇に転じた値が１つの場合（ステップＳ８：ＮＯ）、ステップＳ９において、車両制御装置３００は、当該値を特定範囲内の値として、車間距離に対応車間距離を設定してよい。
　例えば図９及び図１０に示すように、実トルクが下降から上昇に転じた値が複数の場合（ステップＳ８：ＹＥＳ）、ステップＳ１０において、車両制御装置３００は、これらの値の何れかを特定範囲内の値として、車間距離に対応車間距離を設定してよい。
　具体的には、車両制御装置３００は、図９に示すように、複数の実トルクの内、最も低い値を特定範囲内の値として、車間距離に対応車間距離を設定してよい。図１０に示すように、実トルクが下降から上昇に転じた値が複数あり、これらの値が等しい場合、車両制御装置３００は、複数の当該値の内、後続車両が先行車両から最も離れた位置に対応する値を、特定範囲内の値として、車間距離に対応車間距離を設定してよい。
　ステップＳ１１において、車両制御装置３００は、設定した対応車間距離を維持するための第２目標トルクを算出し、ステップＳ１２において、第１目標トルクに代えて第２目標トルクを出力してよい。これにより、図５の右側の図に示すように、後続車両の走行時のトルクが小さい値（低トルク）となる特定車間距離（最適車間距離）を維持し得る。つまり後続車両の走行エネルギーの消費が最小又は最小に近い値となる車間距離を維持し得る。
（実トルクの補正方法）
　図１１Ａから図１１Ｃを参照して、前述した実トルクの補正方法について具体的に説明する。図１１Ａから図１１Ｃは実トルクの補正方法を説明するための図である。
　図１１Ａには、走行抵抗と車速の関係を表すグラフが示されている。当該図の横軸は車速を表し、縦軸は走行抵抗を表す。走行抵抗は実トルクと相関し得る。実線は後続車両が先行車両に追随することなく単独走行するときの実トルクを表す。破線は第１目標トルクで後続車両が走行するときに記録される実トルクを表す。何れの走行抵抗も車速に対して指数関数的に変化する。
　図１１Ｂには、勾配抵抗と路面の勾配の関係を表すグラフが示されている。当該図の横軸は勾配を表し、縦軸は勾配抵抗（Rg）を表す。勾配抵抗（Rg）は実トルクと相関し得る。
　図１１Ｃには、操蛇抵抗（Rsteer）と操蛇角の関係を表すグラフが示されている。当該図の横軸は操蛇角を表し、縦軸は操蛇抵抗（Rsteer）を表す。操蛇抵抗（Rsteer）は実トルクと相関し得る。
　車両制御装置３００は、後続車両の車速、勾配、及び操蛇角について、例えば後続車両の車速１００ｋｍ／ｈ、勾配０％、及び操蛇角０°を基準にしたときの走行抵抗（Rspd）つまり実トルクから、勾配抵抗変化量（ΔRg）、操蛇抵抗変化量（ΔRsteer）を減じることで、新たな実トルクを算出してよい。
　具体的には、下記（１）式に示すように、RspdからΔRg及びΔRsteerを減じた値（換算後モータトルク：Tspd）を、特定車間距離を設定するための新たな実トルクとして算出してよい。換算後モータトルクは、実トルクを補正した後の実トルクと解釈してよい。
　換算後モータトルク（Tspd）＝Rspd－ΔRg－ΔRsteer・・・（１）
　トルク記録部１０は、算出したTspdを、図６から図１０に示す実トルクとして記録してよい。これにより、後続車両の走行エネルギーの消費が最小又は最小に近い値となる特定車間距離（最適車間距離）の精度が向上し得る。
（他の動作例１）
　次に図１２及び図１３を参照して、後続車両の横ずれ量を修正する場合の動作について説明する。図１２は横ずれ量を修正する場合の車両制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。図１３は横ずれ量が修正される前後の後続車両を示す図である。図１２に示すフローチャートにおいて、図４に示すフローチャートとの相違点は、ステップＳ２とステップＳ３の間にステップＳ２０～ステップＳ２２の処理が追加されていることである。
　車速が特定の車速を超える場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、ステップＳ２０において、横ずれ量修正部１２は、横ずれ量が特定の範囲（特定量Ｙ）未満であるか否かを判定する。
　図１３の左側の図に示すように、横ずれ量が特定量Ｙを超えている場合（ステップＳ２０：ＮＯ）、横ずれ量修正部１２は、横ずれ量が特定量Ｙ未満になるまで、後続車両の操蛇量を調整してよい。具体的には、横ずれ量修正部１２は、ステップＳ２１において舵角補正量を算出し、ステップＳ２２において、算出した舵角補正量に基づく操作量をＥＰＳ１０４に指示してよい。
　図１３の右側の図に示すように、横ずれ量が特定量Ｙ未満になった場合（ステップＳ２０：ＹＥＳ）、横ずれ量修正部１２は、横ずれ量が特定の範囲内に収まっている状態であることを示す情報を出力してよい。当該情報が出力された状態で、ステップ３の低トルク探索走行が許可されると、車両制御装置３００は、ステップＳ４において、低トルク探索走行を行うための目標速度を設定してよい。
（他の動作例２）
　次に図１５及び図１６を参照して、前述した対応車間距離を保ちながら、後続車両が先行車両に追従する走行制御を行っている期間に特定車両（割り込み車両）を検出した場合の動作について説明する。
　図１５は割り込み車両を検出した場合の車両制御装置の動作を説明するためのフローチャートである。図１６は割り込み車両を検出する前後の後続車両を示す図である。図１５に示すフローチャートにおいて、図４に示すフローチャートとの相違点は、ステップＳ４０～ステップＳ４４の処理が追加され、ステップＳ４３の後にステップＳ４以降の処理が再び実行されることである。
　ステップＳ４０において、車両制御装置３００は、後続車両が先行車両に追従する走行中であるか否かを判定してよい。先行車両に追従する走行中の場合（ステップＳ４０：ＹＥＳ）、ステップＳ４１において、車両制御装置３００は、割り込み車両を検出したか否かを判定してよい。
　割り込み車両を検出した場合（ステップＳ４１：ＹＥＳ）、ステップＳ４２において、車両制御装置３００は、先行車両に更新し、ステップＳ４３において、割り込み車両（更新後の先行車両）から後続車両までの車間距離が、安全車間距離（対応車間距離）の例えば２倍に相当する距離を超えたか否かを判定してよい。
　車間距離が安全車間距離（対応車間距離）の２倍に相当する距離未満の場合（ステップＳ４３：ＮＯ）、車両制御装置３００は、ステップＳ４４において、第１目標トルクを補正してよい。具体的には、車両制御装置３００は、後続車両を割り込み車両（更新後の先行車両）から遠ざかるように第１目標トルクを算出してよい。
　車間距離が安全車間距離（対応車間距離）の２倍に相当する距離を超えた場合（ステップＳ４３：ＹＥＳ）、車両制御装置３００は、再びステップ４以降の処理を実行してよい。つまり、車両制御装置３００は、後続車両が先行車両に近づくように車間距離を変化させる第１目標トルク、つまり車間をつめる第１目標トルクを算出してよい。このとき、車両制御装置３００は、第１目標トルクに基づき発生する実トルクを、車間距離が特定車間距離に到達するまで記録してよい。そして、車両制御装置３００は、車間距離に、記録した当該実トルクの内、最小値を含む特定範囲内の値に対応する対応車間距離を設定してよい。
　これにより、割り込み車両に続く後続車両の走行エネルギーの消費を最小に近い値にすることが可能となる。
　（作用、効果）
　本開示の車両制御装置３００は、先行車両から後続車両までの車間距離を変化させる第１目標トルクを算出し、第１目標トルクに基づき発生する実トルクを、車間距離が特定車間距離に到達するまで記録し、車間距離に、記録した実トルクの内、最小値を含む特定範囲内の値に対応する対応車間距離を設定する。
　これにより、後続車両の走行時のトルクが小さい値となる車間距離（特定車間距離）を維持し得る。従って、走行時に生じる空気抵抗が最小又は最小に近い値となる車間距離で後続車両を走行させることができるため、後続車両の走行エネルギーの消費を抑制することができる。
　なお、本開示の車両は、モータ１０３に加え内燃機関を搭載した車両でもよい。
　また、本開示の車両制御装置３００は、後続車両の横ずれ量を調整しているときに実トルクを記録し、記録した実トルクの最小値などを利用して、車間距離に対応車間距離を設定してもよい。具体的には、車両制御装置３００は、例えば後続車両が先行車両と一定の車間距離を保ちながら、先行車両と同じ速度で走行しているとき、後続車両の横ずれ量が前述した特定の範囲内に収まるように操蛇量を調整してよい。車両制御装置３００は、このとき検出される実トルクを記録し、記録した最小値などを利用して、車間距離に対応車間距離を設定してもよい。
　また、本開示の車両制御装置３００は、後続車両が先行車両から遠ざかるように（遠のくように）走行するとき実トルクを記録し、記録した実トルクの最小値などを利用して、
車間距離に対応車間距離を設定してもよい。具体的には、車両制御装置３００は、車間距離が安全車間距離（特定車間距離）よりも短くなる特定距離まで、後続車両が先行車両に近づくような目標トルクを算出してよい。後続車両がこの特定距離に到達した場合、車両制御装置３００は、後続車両が先行車両から徐々に遠ざかるように（遠のくように）第１目標トルクを算出してよい。車両制御装置３００は、第１目標トルクに基づき発生する実トルクを、例えば、車間距離が安全車間距離の２倍に相当する距離に達するまで記録してよい。そして、車両制御装置３００は、記録した実トルクの最小値などを利用して、車間距離に対応車間距離を設定してよい。
　本開示に記載の制御部及びその手法は、コンピュータプログラムにより具体化された一つ乃至は複数の機能を実行するようにプログラムされたプロセッサを構成する専用コンピュータにより、実現されてもよい。あるいは、本開示に記載の装置及びその手法は、専用ハードウエア論理回路によってプロセッサを構成する専用コンピュータにより、実現されてもよい。もしくは、本開示に記載の装置及びその手法は、コンピュータプログラムを実行するプロセッサと一つ以上のハードウエア論理回路との組み合わせにより構成された一つ以上の専用コンピュータにより、実現されてもよい。また、コンピュータプログラムは、コンピュータにより実行されるインストラクションとして、コンピュータ読み取り可能な非遷移有形記録媒体に記憶されていてもよい。
　＜付記＞
　本発明の特徴を以下の通り示す。
（付記１）
　先行車両から前記先行車両に続く後続車両までの車間距離を変化させる第１目標トルクを算出する目標トルク算出部と、
　前記第１目標トルクに基づき発生する実トルクを、前記車間距離が前記後続車両と前記先行車両との間に空ける特定車間距離に到達するまで記録するトルク記録部と、
　前記車間距離に、記録した前記実トルクの内、最小値を含む特定範囲内の値に対応する対応車間距離を設定する距離設定部と、
　を備える車両制御装置。
（付記２）
　前記距離設定部は、
　前記実トルクが下降から上昇に転じたときの値が１つある場合、当該値を、前記特定範囲内の値として、前記対応車間距離を設定する、付記１に記載の車両制御装置。
（付記３）
　前記距離設定部は、
　前記実トルクが下降から上昇に転じたときの値が複数ある場合、複数の前記値の内、何れかを、前記特定範囲内の値として、前記対応車間距離を設定する、付記１又は２に記載の車両制御装置。
（付記４）
　前記距離設定部は、
　複数の前記値の内、最も低い値を前記特定範囲内の値として、前記対応車間距離を設定する、付記３に記載の車両制御装置。
（付記５）
　前記距離設定部は、
　複数の前記値が等しい場合、複数の当該値の内、前記後続車両が前記先行車両から最も
離れた位置に対応する値を、前記特定範囲内の値として、前記対応車間距離を設定する、付記３に記載の車両制御装置。
（付記６）
　前記距離設定部は、
　前記実トルクの内、第１時点での実トルクと、前記第１時点よりも前の第２時点における実トルクとを比較し、比較の結果、値が小さい実トルクを前記特定範囲内の値として、前記対応車間距離を設定する、付記１から５の何れか１つに記載の車両制御装置。
（付記７）
　前記目標トルク算出部は、
　前記対応車間距離を維持するための第２目標トルクを算出し、
　前記第１目標トルクに代えて前記第２目標トルクを出力する、付記１から６の何れか１つに記載の車両制御装置。
（付記８）
　前記距離設定部は、
　前記最小値に対応する前記対応車間距離を設定する、付記１から７の何れか１つに記載の車両制御装置。
（付記９）
　前記トルク記録部は、
　前記後続車両の車速、前記後続車両の傾きである勾配、及び前記後続車両の操舵角の少なくとも１つに基づき、前記実トルクを補正した後の実トルクを記録する、付記１から８の何れか１つに記載の車両制御装置。
（付記１０）
　撮像手段で撮像された前記先行車両を含む撮像情報に基づき、前記後続車両の操蛇量を調整することで、前記先行車両に対する前記後続車両の相対的な横幅方向のずれ量を特定の範囲内に収める、横ずれ量修正部を備え、
　前記距離設定部は、
　前記ずれ量が前記特定の範囲内に収まっているとき、前記車間距離に、前記対応車間距離を設定する付記１から９の何れか１つに記載の車両制御装置。
（付記１１）
　前記距離設定部は、
　前記特定車間距離が、前記先行車両への前記後続車両の衝突を回避する可能性を高める安全車間距離である場合、
　前記対応車間距離が前記安全車間距離よりも短いとき、前記対応車間距離に代えて前記安全車間距離を設定し、
　前記対応車間距離が前記安全車間距離よりも長いとき、前記安全車間距離に代えて前記対応車間距離を設定する、付記１から１０の何れか１つに記載の車両制御装置。
（付記１２）
　前記トルク記録部は、
　前記車間距離が前記安全車間距離よりも短くなる特定距離まで、前記後続車両が前記先行車両に近づくときの前記第１目標トルクに基づき発生する実トルクをさらに記録する、付記１１に記載の車両制御装置。
（付記１３）
　前記後続車両の車速と、前記後続車両の発進時に推定した車両重量と、前記後続車両が走行する路面の摩擦係数との少なくとも一つに基づき前記安全車間距離を算出する、安全車間距離算出部を備える、付記１１に記載の車両制御装置。
（付記１４）
　前記目標トルク算出部は、
　前記対応車間距離を保ちながら、前記後続車両が前記先行車両に追従する走行制御を行っている期間に、前記先行車両と前記後続車両との間に特定車両が割り込んだことを検出したことで、前記対応車間距離が前記特定車間距離よりも短くなった場合、前記対応車間距離を前記特定車間距離よりも長くする前記第１目標トルクを算出し、
　前記トルク記録部は、
　当該第１目標トルクに基づき発生する実トルクを、前記車間距離が前記後続車両と前記特定車両との間に空ける前記特定車間距離に到達するまで記録し、
　前記距離設定部は、
　前記車間距離に、記録した当該実トルクの内、最小値を含む特定範囲内の値に対応する前記対応車間距離を設定する、付記１から１３の何れか１つに記載の車両制御装置。
（付記１５）
　前記距離設定部は、
　特定の機能が実行されている期間に、前記対応車間距離を設定する、付記１に記載の車両制御装置。
（付記１６）
　少なくとも１つのプロセッサに、
　先行車両から前記先行車両に続く後続車両までの車間距離を変化させる第１目標トルクを算出し、
　前記第１目標トルクに基づき発生する実トルクを、前記車間距離が前記後続車両と前記先行車両との間に空ける特定車間距離に到達するまで記録し、
　前記車間距離に、記録した前記実トルクの内、最小値を含む特定範囲内の値に対応する対応車間距離を設定する、
　ことを含む処理を実行させる車両制御プログラム。
（付記１７）
　少なくとも１つのプロセッサが、
　先行車両から前記先行車両に続く後続車両までの車間距離を変化させる第１目標トルクを算出し、
　前記第１目標トルクに基づき発生する実トルクを、前記車間距離が前記後続車両と前記先行車両との間に空ける特定車間距離に到達するまで記録し、
　前記車間距離に、記録した前記実トルクの内、最小値を含む特定範囲内の値に対応する対応車間距離を設定する、
　ことを含む処理を実行する車両制御方法。
　以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

Claims (17)

  1. 　先行車両から前記先行車両に続く後続車両までの車間距離を変化させる第１目標トルクを算出する目標トルク算出部（１６）と、
    　前記第１目標トルクに基づき発生する実トルクを、前記車間距離が前記後続車両と前記先行車両との間に空ける特定車間距離に到達するまで記録するトルク記録部（１０）と、
    　前記車間距離に、記録した前記実トルクの内、最小値を含む特定範囲内の値に対応する対応車間距離を設定する距離設定部（１１）と、
    　を備える車両制御装置（３００）。
  2. 　前記距離設定部は、
    　前記実トルクが下降から上昇に転じたときの値が１つある場合、当該値を、前記特定範囲内の値として、前記車間距離に、前記対応車間距離を設定する、請求項１に記載の車両制御装置。
  3. 　前記距離設定部は、
    　前記実トルクが下降から上昇に転じたときの値が複数ある場合、複数の前記値の内、何れかを、前記特定範囲内の値として、前記車間距離に、前記対応車間距離を設定する、請求項１に記載の車両制御装置。
  4. 　前記距離設定部は、
    　複数の前記値の内、最も低い値を前記特定範囲内の値として、前記車間距離に、前記対応車間距離を設定する、請求項３に記載の車両制御装置。
  5. 　前記距離設定部は、
    　複数の前記値が等しい場合、複数の当該値の内、前記後続車両が前記先行車両から最も離れた位置に対応する値を、前記特定範囲内の値として、前記車間距離に、前記対応車間距離を設定する、請求項３に記載の車両制御装置。
  6. 　前記距離設定部は、
    　前記実トルクの内、第１時点での実トルクと、前記第１時点よりも前の第２時点における実トルクとを比較し、比較の結果、値が小さい実トルクを前記特定範囲内の値として、前記車間距離に、前記対応車間距離を設定する、請求項１に記載の車両制御装置。
  7. 　前記目標トルク算出部は、
    　前記対応車間距離を維持するための第２目標トルクを算出し、
    　前記第１目標トルクに代えて前記第２目標トルクを出力する、請求項１に記載の車両制御装置。
  8. 　前記距離設定部は、
    　前記車間距離に、前記最小値に対応する前記対応車間距離を設定する、請求項１に記載の車両制御装置。
  9. 　前記トルク記録部は、
    　前記後続車両の車速、前記後続車両の傾きである勾配、及び前記後続車両の操舵角の少なくとも１つに基づき、前記実トルクを補正した後の実トルクを記録する、請求項１に記載の車両制御装置。
  10. 　撮像手段で撮像された前記先行車両を含む撮像情報に基づき、前記後続車両の操蛇量を調整することで、前記先行車両に対する前記後続車両の相対的な横幅方向のずれ量を特定
    の範囲内に収める、横ずれ量修正部（１２）を備え、
    　前記距離設定部は、
    　前記ずれ量が前記特定の範囲内に収まっているとき、前記車間距離に、前記対応車間距離を設定する請求項１に記載の車両制御装置。
  11. 　前記距離設定部は、
    　前記特定車間距離が、前記先行車両への前記後続車両の衝突を回避する可能性を高める安全車間距離である場合、
    　前記対応車間距離が前記安全車間距離よりも短いとき、前記車間距離に、前記対応車間距離に代えて前記安全車間距離を設定し、
    　前記対応車間距離が前記安全車間距離よりも長いとき、前記車間距離に、前記安全車間距離に代えて前記対応車間距離を設定する、請求項１に記載の車両制御装置。
  12. 　前記トルク記録部は、
    　前記車間距離が前記安全車間距離よりも短くなる特定距離まで、前記後続車両が前記先行車両に近づくときの前記第１目標トルクに基づき発生する実トルクをさらに記録する、請求項１１に記載の車両制御装置。
  13. 　前記後続車両の車速と、前記後続車両の発進時に推定した車両重量と、前記後続車両が走行する路面の摩擦係数との少なくとも一つに基づき前記安全車間距離を算出する、安全車間距離算出部（１４）を備える、請求項１１に記載の車両制御装置。
  14. 　前記目標トルク算出部は、
    　前記対応車間距離を保ちながら、前記後続車両が前記先行車両に追従する走行制御を行っている期間に、前記先行車両と前記後続車両との間に特定車両が割り込んだことを検出したことで、前記対応車間距離が前記特定車間距離よりも短くなった場合、前記対応車間距離を前記特定車間距離よりも長くする前記第１目標トルクを算出し、
    　前記トルク記録部は、
    　当該第１目標トルクに基づき発生する実トルクを、前記車間距離が前記後続車両と前記特定車両との間に空ける前記特定車間距離に到達するまで記録し、
    　前記距離設定部は、
    　前記車間距離に、記録した当該実トルクの内、最小値を含む特定範囲内の値に対応する前記対応車間距離を設定する、請求項１に記載の車両制御装置。
  15. 　前記距離設定部は、
    　特定の機能が実行されている期間に、前記車間距離に、前記対応車間距離を設定する、請求項１に記載の車両制御装置。
  16. 　少なくとも１つのプロセッサ（３）に、
    　先行車両から前記先行車両に続く後続車両までの車間距離を変化させる第１目標トルクを算出し、
    　前記第１目標トルクに基づき発生する実トルクを、前記車間距離が前記後続車両と前記先行車両との間に空ける特定車間距離に到達するまで記録し、
    　前記車間距離に、記録した前記実トルクの内、最小値を含む特定範囲内の値に対応する対応車間距離を設定する、
    　ことを含む処理を実行させる車両制御プログラム（２ａ）。
  17. 　少なくとも１つのプロセッサが、
    　先行車両から前記先行車両に続く後続車両までの車間距離を変化させる第１目標トルクを算出し、
    　前記第１目標トルクに基づき発生する実トルクを、前記車間距離が前記後続車両と前記先行車両との間に空ける特定車間距離に到達するまで記録し、
    　前記車間距離に、記録した前記実トルクの内、最小値を含む特定範囲内の値に対応する対応車間距離を設定する、
    　ことを含む処理を実行する車両制御方法。
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