(57)【要約】【課題】本発明は、スライディングモード制御を用いた追従走行の制御の際に、急激な加減速を低減して目標の車間距離まで自車両を制御できる走行制御装置および該方法を提供する。【解決手段】本発明の走行制御装置ＣＴＳは、自車両の走行状態を測定する走行状態測定部１と、目標の走行状態を含む目標のスライディングモード面（ＳＭ面）を用いたスライディングモード制御で、先行車両に追従するように自車両の走行を制御する第１走行制御部２２と、自車両の走行状態を目標のＳＭ面に収束するまで、自車両の走行を制御する第２走行制御部２３とを備え、第２走行制御部２３は、前記測定された自車両の走行状態に基づいて仮のＳＭ面を設定する設定処理を行い、この仮のＳＭ面を用いたスライディングモード制御で自車両の走行を制御する補助走行制御を行い、前記仮のＳＭ面が前記目標のＳＭ面に収束するまで、設定処理および補助走行制御それぞれを繰り返す。【選択図】図１
2020077140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の走行状態を測定する走行状態測定部と、
目標の走行状態を含む目標のスライディングモード面を用いたスライディングモード制御で、前記自車両に先行する先行車両に追従するように前記自車両の走行を制御する第１走行制御部と、
前記自車両の走行状態を前記目標のスライディングモード面に収束するまで、前記自車両の走行を制御する第２走行制御部とを備え、
前記第２走行制御部は、
前記走行状態測定部で測定された自車両の走行状態に基づいて仮のスライディングモード面を設定する設定処理を行う設定部と、
前記設定部で設定された仮のスライディングモード面を用いたスライディングモード制御で、前記自車両の走行を制御する補助走行制御を行う補助走行制御部と、
前記設定部で設定された仮のスライディングモード面が前記目標のスライディングモード面に収束するまで、前記設定処理および前記補助走行制御それぞれを前記設定部および前記補助走行制御部それぞれに繰り返し行わせる繰返し部とを備える、
走行制御装置。
【請求項２】
前記設定部は、前記目標のスライディングモード面に平行であって、前記走行状態測定部で測定された自車両の走行状態を含む平行面と、前記目標のスライディングモード面との間に、前記目標のスライディングモード面に平行に、前記仮のスライディングモード面を設定する、
請求項１に記載の走行制御装置。
【請求項３】
前記設定部は、前記走行状態測定部で測定された自車両の走行状態に基づいて、前記自車両が前記先行車両に衝突するまでの時間である衝突余裕時間を求め、前記求めた衝突余裕時間に基づいて、前記仮のスライディングモード面を設定する、
請求項１または請求項２に記載の走行制御装置。
【請求項４】
前記求めた衝突余裕時間が短いほど前記目標のスライディングモード面により近くなるように、前記仮のスライディングモード面を設定する、
請求項３に記載の走行制御装置。
【請求項５】
前記走行状態は、前記先行車両との前記自車両の車間距離および相対速度であり、
前記目標のスライディングモード面は、前記車間距離および前記相対速度を座標軸とする座標空間に設定された、所定の目標の車間距離であって相対速度が０である点を通る所定の関数で表され、
前記設定部は、前記目標のスライディングモード面に平行であって、前記走行状態測定部で測定された車間距離、および、前記走行状態測定部で測定された相対速度より所定値だけ前記目標のスライディングモード面に近い相対速度の座標点を通る第２平行面を、前記仮のスライディングモード面として設定する、
請求項２ないし請求項４のいずれか１項に記載の走行制御装置。
【請求項６】
自車両の走行状態を測定する走行状態測定工程と、
目標の走行状態を含む目標のスライディングモード面を用いたスライディングモード制御で、前記自車両に先行する先行車両に追従するように前記自車両の走行を制御する第１走行制御工程と、
前記自車両の走行状態を前記目標のスライディングモード面に収束するまで、前記自車両の走行を制御する第２走行制御工程とを備え、
前記第２走行制御工程は、前記走行状態測定工程で測定された自車両の走行状態に基づいて仮のスライディングモード面を設定する設定工程と、前記設定工程で設定された仮のスライディングモード面を用いたスライディングモード制御で、前記自車両の走行を制御する補助走行制御工程とを、前記設定工程で設定された仮のスライディングモード面が前記目標のスライディングモード面に収束するまで、繰り返し行う、
走行制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自車両に先行する先行車両に追従するように前記自車両の走行を制御する走行制御装置および走行制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自車両に先行する先行車両との車間距離を適当な所定の距離に保ちながら前記先行車両に追従するように前記自車両の走行を制御する走行制御装置が知られている（例えば特許文献１等）。このような追従走行の制御をいわゆるＰＩＤ制御で実現すると、追従走行の制御中における車間距離は、通常、目標の車間距離に近づくと、前記目標の車間距離に対してオーバーシュートやアンダーシュートを繰り返しながら前記目標の車間距離に収束する。これらオーバーシュートやアンダーシュートの繰り返しの際に、車両は、加減速することになるので、搭乗者の乗り心地等を考慮すると、このような制御は、好ましくない。そこで、目標をオーバーシュートすることなく制御する制御方法としてスライディングモード制御が知られており、車両にも応用されている（例えば特許文献２等）。このスライディングモード制御は、良好なロバスト（頑強）性を有する非線形制御であり、大略、制御対象である複数の状態量を変数とする線形関数によりスライディングモード制御用のスライディングモード面（超平面）を設定し、前記状態量を前記スライディングモード面上に収束させ、さらに、前記状態量を前記スライディングモード面上に拘束しつつ前記スライディングモード面上の平衡点に前記状態量を収束させることにより前記状態量を目標の状態量に制御する手法である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１５５２４９号公報
【特許文献２】特開２０１２−００３４５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このようなスライディングモード制御では、状態量をスライディングモード面上に拘束しつつ前記スライディングモード面上の平衡点に前記状態量を収束させる際には、例えば先行車両に対する自車両の相対速度や車間距離等の前記状態量は、前記スライディングモード面上を遷移するので、急激な加減速を生じることなく目標の車間距離まで自車両を制御できる。しなしながら、前記スライディングモード制御を開始する際の前記自車両の前記状態量が前記スライディングモード面から比較的大きく乖離していると、前記自車両の前記状態量を前記スライディングモード面上に乗せようとして比較的急激な加減速が生じてしまう虞がある。
【０００５】
本発明は、上述の事情に鑑みて為された発明であり、その目的は、スライディングモード制御を用いた追従走行の制御の際に、急激な加減速を低減して、目標の車間距離まで自車両を制御できる走行制御装置および走行制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、種々検討した結果、上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。すなわち、本発明の一態様にかかる走行制御装置は、自車両の走行状態を測定する走行状態測定部と、目標の走行状態を含む目標のスライディングモード面を用いたスライディングモード制御で、前記自車両に先行する先行車両に追従するように前記自車両の走行を制御する第１走行制御部と、前記自車両の走行状態を前記目標のスライディングモード面に収束するまで、前記自車両の走行を制御する第２走行制御部とを備え、前記第２走行制御部は、前記走行状態測定部で測定された自車両の走行状態に基づいて仮のスライディングモード面を設定する設定処理を行う設定部と、前記設定部で設定された仮のスライディングモード面を用いたスライディングモード制御で、前記自車両の走行を制御する補助走行制御を行う補助走行制御部と、前記設定部で設定された仮のスライディングモード面が前記目標のスライディングモード面に収束するまで、前記設定処理および前記補助走行制御それぞれを前記設定部および前記補助走行制御部それぞれに繰り返し行わせる繰返し部とを備える。好ましくは、上述の走行制御装置において、前記走行状態は、前記先行車両との前記自車両の車間距離および相対速度である。好ましくは、上述の走行制御装置において、前記目標のスライディングモード面は、前記先行車両との前記自車両の車間距離および相対速度を座標軸とする座標空間に設定された、予め設定された所定の目標の車間距離であって相対速度が０である点を通る、予め設定された所定の関数で表される。
【０００７】
このような走行制御装置は、仮のスライディングモード面が目標のスライディングモード面に収束するまで、自車両の走行状態に基づいて前記仮のスライディングモード面を設定し、前記仮のスライディングモード面を用いたスライディングモード制御で、前記自車両の走行を制御するので、前記自車両の走行状態が前記目標のスライディングモード面に含まれるように前記自車両の走行を制御する場合に較べて、急激な加減速を低減できる。したがって、上記走行制御装置は、スライディングモード制御を用いた追従走行の制御の際に、急激な加減速を低減して、目標の車間距離まで自車両を制御できる。
【０００８】
他の一態様では、上述の走行制御装置において、前記設定部は、前記目標のスライディングモード面に平行であって、前記走行状態測定部で測定された自車両の走行状態を含む平行面と、前記目標のスライディングモード面との間に、前記目標のスライディングモード面に平行に、前記仮のスライディングモード面を設定する。
【０００９】
このような走行制御装置は、目標のスライディングモード面に平行に仮のスライディングモード面を設定するので、前記仮のスライディングモード面を用いたスライディングモード制御および前記目標のスライディングモード面を用いたスライディングモード制御の両方で、略同じ加速度で制御できる。このため、上記走行制御装置は、略一定の速度の減速で、あるいは、略一定の速度の増速で、自車両を目標の車間距離に制御できる。
【００１０】
他の一態様では、これら上述の走行制御装置において、前記設定部は、前記走行状態測定部で測定された自車両の走行状態に基づいて、前記自車両が前記先行車両に衝突するまでの時間である衝突余裕時間を求め、前記求めた衝突余裕時間に基づいて、前記仮のスライディングモード面を設定する。
【００１１】
このような走行制御装置は、衝突余裕時間に基づいて仮のスライディングモード面を設定するので、衝突余裕時間を考慮して前記仮のスライディングモード面が目標のスライディングモード面に収束するまでの時間を調整できる。
【００１２】
他の一態様では、上述の走行制御装置において、前記求めた衝突余裕時間が短いほど前記目標のスライディングモード面により近くなるように、前記仮のスライディングモード面を設定する。
【００１３】
このような走行制御装置は、衝突余裕時間が短いほど目標のスライディングモード面により近くなるように、仮のスライディングモード面を設定するので、前記衝突余裕時間が比較的短い場合には衝突の虞を回避しつつ比較的短い時間で前記仮のスライディングモード面を前記目標のスライディングモード面に収束でき、一方、前記衝突余裕時間が比較的長い場合には比較的長い時間で徐々に前記仮のスライディングモード面を前記目標のスライディングモード面に収束できる。
【００１４】
他の一態様では、これら上述の走行制御装置において、前記走行状態は、前記先行車両との前記自車両の車間距離および相対速度であり、前記目標のスライディングモード面は、前記車間距離および前記相対速度を座標軸とする座標空間に設定された、所定の目標の車間距離であって相対速度が０である点を通る所定の関数で表され、前記設定部は、前記目標のスライディングモード面に平行であって、前記走行状態測定部で測定された車間距離、および、前記走行状態測定部で測定された相対速度より所定値だけ前記目標のスライディングモード面に近い相対速度の座標点を通る第２平行面を、前記仮のスライディングモード面として設定する。
【００１５】
これによれば、所定値だけ目標のスライディングモード面に近づけた仮のスライディングモード面を設定できる走行制御装置が提供できる。
【００１６】
本発明の他の一態様にかかる走行制御方法は、自車両の走行状態を測定する走行状態測定工程と、目標の走行状態を含む目標のスライディングモード面を用いたスライディングモード制御で、前記自車両に先行する先行車両に追従するように前記自車両の走行を制御する第１走行制御工程と、前記自車両の走行状態を前記目標のスライディングモード面に収束するまで、前記自車両の走行を制御する第２走行制御工程とを備え、前記第２走行制御工程は、前記走行状態測定工程で測定された自車両の走行状態に基づいて仮のスライディングモード面を設定する設定工程と、前記設定工程で設定された仮のスライディングモード面を用いたスライディングモード制御で、前記自車両の走行を制御する補助走行制御工程とを、前記設定工程で設定された仮のスライディングモード面が前記目標のスライディングモード面に収束するまで、繰り返し行う。
【００１７】
このような走行制御方法は、仮のスライディングモード面が目標のスライディングモード面に収束するまで、自車両の走行状態に基づいて前記仮のスライディングモード面を設定し、前記仮のスライディングモード面を用いたスライディングモード制御で、前記自車両の走行を制御するので、前記自車両の走行状態が前記目標のスライディングモード面に含まれるように前記自車両の走行を制御する場合に較べて、急激な加減速を低減できる。したがって、上記走行制御方法は、スライディングモード制御を用いた追従走行の制御の際に、急激な加減速を低減して、目標の車間距離まで自車両を制御できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明にかかる走行制御装置および走行制御方法は、スライディングモード制御を用いた追従走行の制御の際に、急激な加減速を低減して、目標の車間距離まで自車両を制御できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態における走行制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】前記走行制御装置において、先行車両との衝突が予想されない場合に、目標のスライディングモード面上に自車両の走行状態を載せる手法を説明するための図である。
【図３】前記走行制御装置において、先行車両との衝突が予想される場合に、目標のスライディングモード面上に自車両の走行状態を載せる手法を説明するための図である。
【図４】前記走行制御装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明の１または複数の実施形態が説明される。しかしながら、発明の範囲は、開示された実施形態に限定されない。なお、各図において同一の符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、適宜、その説明を省略する。本明細書において、総称する場合には添え字を省略した参照符号で示し、個別の構成を指す場合には添え字を付した参照符号で示す。
【００２１】
実施形態における走行制御装置は、自車両の走行状態を測定する走行状態測定部と、目標の走行状態を含む目標のスライディングモード面を用いたスライディングモード制御で、前記自車両に先行する先行車両に追従するように前記自車両の走行を制御する第１走行制御部と、前記自車両の走行状態を前記目標のスライディングモード面に収束するまで、前記自車両の走行を制御する第２走行制御部とを備える。そして、本実施形態では、前記第２走行制御部は、前記走行状態測定部で測定された自車両の走行状態に基づいて仮のスライディングモード面を設定する設定処理を行う設定部と、前記設定部で設定された仮のスライディングモード面を用いたスライディングモード制御で、前記自車両の走行を制御する補助走行制御を行う補助走行制御部と、前記設定部で設定された仮のスライディングモード面が前記目標のスライディングモード面に収束するまで、前記設定処理および前記補助走行制御それぞれを前記設定部および前記補助走行制御部それぞれに繰り返し行わせる繰返し部とを備える。以下、このような走行制御装置について、より具体的に説明する。
【００２２】
図１は、実施形態における走行制御装置の構成を示すブロック図である。図２は、前記走行制御装置において、先行車両との衝突が予想されない場合に、目標のスライディングモード面上に自車両の走行状態を載せる手法を説明するための図である。図３は、前記走行制御装置において、先行車両との衝突が予想される場合に、目標のスライディングモード面上に自車両の走行状態を載せる手法を説明するための図である。図２および図３は、先行車両から自車両までの車間距離および前記先行車両に対する自車両の相対速度（相対車速）を座標軸とし、前記先行車両の後端位置を前記車間距離の原点０とする座標空間が示されている。
【００２３】
実施形態における走行制御装置ＣＴＳは、例えば、図１に示すように、走行状態測定部１と、制御処理部２と、記憶部３とを備え、さらに、本実施形態では、スライディングモード制御で先行車両に追従するように走行する自車両の走行動作を実現するために、動力部４と、制動部５とを備える。
【００２４】
走行状態測定部１は、制御処理部２に接続され、制御処理部２の制御に従って自車両の走行状態を測定する装置である。走行状態測定部１は、その測定した自車両の走行状態を制御処理部２へ出力する。前記走行状態は、スライディングモード制御で先行車両に追従する追従走行の制御を行う上で必要であれば任意の物釣量であって良く、走行状態測定部は、前記物理量を測定可能な装置であれば、任意の装置であって良い。一例では、本実施形態では、前記走行状態は、先行車両との自車両の車間距離および相対速度（先行車両から自車両までの車間距離および前記先行車両に対する自車両の相対速度（相対車速））である。このため、走行状態測定部１は、前記車間距離および前記相対速度を測定できる装置、例えば、１台で前記車間距離および前記相対速度を測定可能であることから、レーダ装置を備えて構成される。
【００２５】
前記レーダ装置は、所定の送信波を送信し、対象物で反射した送信波の反射波を受信することにより、前記対象物を検出し、前記対象物の方向と前記対象物までの距離を測定する装置である。そして、前記レーダ装置は、送信波に対する反射波のドップラーシフトに基づき、自車両に対する前記対象物の相対速度も求めている。前記レーダ装置は、例えば、本実施形態では、車両の前端部に設けられ、車両の前方を所定の対象範囲（レンジ）で対象物を測定する。一例では、例えば、前記レーダ装置は、ミリ波帯の送信波を対象範囲で走査しながら送信する送信部と、前記送信波が対象物で反射した反射波を受信する受信部と、前記送信波と前記反射波とに基づいて前記対象物の方向と前記対象物までの距離とを求めることで、前記対象物の位置を求める信号処理部とを備える。前記信号処理部は、対象範囲の走査における前記送信波の送信方向から前記対象物の方向を求め、前記送信波の送信タイミングと前記反射波の受信タイミングとの時間差に基づいて、前記対象物までの距離を求める（ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ−Ｏｆ−Ｆｌｉｇｈｔ）方式）。
【００２６】
なお、前記レーダ装置は、このような構成に限らず、適宜な種類のレーダ装置であって良い。例えば、前記レーダ装置は、ミリ波帯ではなく、レーザ光を利用したレーザレーダ装置であって良く、また、前記レーダ装置は、複数の受信アンテナを備え、前記複数の受信アンテナが受信した反射波の位相差から前記対象物の方向を求める装置であっても良い。
【００２７】
また、前記車間距離および前記相対速度を測定する走行状態測定部１は、レーダ装置に限らず他の種類の測定装置であって良い。例えば、走行状態測定部１は、距離画像センサを備えて構成され、距離画像から前記車間距離を求め、その時間変化から前記相対速度を求めて良い。あるいは、例えば、走行状態測定部１は、いわゆるステレオカメラを備えて構成され、ステレオカメラで生成された１対の画像から視差を求めて前記車間距離を求め、その時間変化から前記相対速度を求めて良い。また、走行状態測定部１は、前記車間距離を測定する第１測定装置と、前記相対速度を測定する第２測定装置との２個の装置を備えて構成されても良い。例えば、走行状態測定部１は、前記車間距離を測定する距離画像センサ（またはステレオカメラ）と、前記相対速度を測定するドップラセンサとを備えて構成されても良い。
【００２８】
動力部４は、制御処理部２に接続され、制御処理部２の制御に従って車両を駆動（移動）する動力を生成する装置である。動力部４が生成した動力は、動力を伝達する動力伝達機構を介して駆動輪に伝達され、駆動輪を回転させる。動力部４は、例えば、エンジン、モータおよびこれらのハイブリッド装置等の原動機およびその付属機器を備えて構成される。
【００２９】
制動部５は、制御処理部２に接続され、制御処理部２の制御に従って車両に制動力を与え、車両を減速する装置である。制動部５は、車両を減速した結果、停止させることもでき、車両の停止中に制動力を与え続けた結果、車両の停止を維持することもできる。制動部５は、例えば、ディスクブレーキおよび回生ブレーキ等のブレーキ装置およびその付属機器を備えて構成される。
【００３０】
動力部４および制動部５それぞれを制御することで、車両の加速度が調整され、車両の速度（車速）が調整され、先行車両との相対速度が調整され、先行車両との車間距離が調整される。
【００３１】
記憶部３は、制御処理部２に接続され、制御処理部２の制御に従って各種の所定のプログラムおよび各種の所定のデータを記憶する回路である。前記各種の所定のプログラムには、例えば、走行制御装置ＣＴＳの各部１、３〜５を当該各部の機能に応じてそれぞれ制御する制御プログラムや、目標の走行状態を含む目標のスライディングモード面を用いたスライディングモード制御で、自車両に先行する先行車両に追従するように前記自車両の走行を制御する第１走行制御プログラムや、前記自車両の走行状態を前記目標のスライディングモード面に収束するまで、前記自車両の走行を制御する第２走行制御プログラム等の制御処理プログラムが含まれる。前記第２走行制御プログラムには、走行状態測定部１で測定された自車両の走行状態に基づいて仮のスライディングモード面を設定する設定処理を行う設定プログラムや、前記設定プログラムで設定された仮のスライディングモード面を用いたスライディングモード制御で、前記自車両の走行を制御する補助走行制御を行う補助走行制御プログラムや、前記設定プログラムで設定された仮のスライディングモード面が前記目標のスライディングモード面に収束するまで、前記設定処理および前記補助走行制御それぞれを前記設定プログラムおよび前記補助走行制御プログラムそれぞれに繰り返し行わせる繰返しプログラム等が含まれる。前記各種の所定のデータには、目標のスライディングモード面を表す情報、目標の車間距離、目標の相対速度（通常、０（零））および各種判定の閾値等の、各プログラムを実行する上で必要なデータ等が含まれる。記憶部３は、例えば不揮発性の記憶素子であるＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）や書き換え可能な不揮発性の記憶素子であるＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等を備える。そして、記憶部３は、前記所定のプログラムの実行中に生じるデータ等を記憶するいわゆる制御処理部２のワーキングメモリとなるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等を含む。
【００３２】
制御処理部２は、走行制御装置ＣＴＳの各部１、３〜５を当該各部の機能に応じてそれぞれ制御し、スライディングモード制御で、自車両に先行する先行車両に追従するように前記自車両の走行を制御するための回路である。制御処理部２は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）およびその周辺回路を備えて構成される。制御処理部２は、前記制御処理プログラムが実行されることによって、制御部２１、第１走行制御部２２および第２走行制御部２３を機能的に備える。
【００３３】
制御部２１は、走行制御装置ＣＴＳの各部１、３〜５を当該各部の機能に応じてそれぞれ制御し、走行制御装置ＣＴＳの全体制御を司るものである。
【００３４】
第１走行制御部２２は、予め設定された目標の走行状態を含む、予め設定された目標のスライディングモード面を用いたスライディングモード制御で、前記自車両に先行する先行車両に追従するように前記自車両の走行を制御するものである。第１走行制御部２２は、車間距離および相対速度を目標のスライディングモード面上に拘束しつつ、目標の車間距離であって相対速度が０である平衡点に、前記車間距離および相対速度を収束させるように、動力部４および制動部５それぞれを制御する。より具体的には、第１走行制御部２２は、走行状態測定部１で測定された自車両の走行状態（本実施形態では車間距離および相対速度）と目標のスライディングモード面との差（偏差、本実施形態では車間距離偏差および相対速度偏差）を求め、この求めた差が０となるように動力部４および制動部５のうちの両方またはいずれか一方を制御する。
【００３５】
第２走行制御部２３は、走行状態測定部１で測定された自車両の走行状態に基づいて、前記自車両の走行状態を前記目標のスライディングモード面に収束するまで、前記自車両の走行を制御するものである。このために、例えば、第２走行制御部２３は、設定部２３１、補助走行制御部２３２および繰返し部２３３を機能的に備える。
【００３６】
設定部２３１は、走行状態測定部１で測定された自車両の走行状態に基づいて仮のスライディングモード面を設定する設定処理を行うものである。より具体的には、設定部２３１は、目標のスライディングモード面に平行であって、走行状態測定部１で測定された自車両の走行状態を含む平行面と、前記目標のスライディングモード面との間に、前記目標のスライディングモード面に平行に仮のスライディングモード面を設定する。より詳しくは、設定部２３１は、目標のスライディングモード面に平行であって、走行状態測定部１で測定された車間距離、および、走行状態測定部１で測定された相対速度より予め設定された所定値（第１所定値）だけ前記目標のスライディングモード面に近い相対速度の座標点を通る第２平行面を、仮のスライディングモード面として設定する。
【００３７】
例えば、図２に示すように、先行車両ＶＣｐの後端（走行状態測定部１の一例としての前記レーダ装置から照射された送信波を反射した先行車両ＶＣｐの部分）の位置Ｐｐを座標原点Ｐｐ（０、０）とし、先行車両ＶＣｐとの自車両ＣＶｓの車間距離Ｘおよび相対速度Ｙを座標軸とするＸＹ直交座標系を設定した場合、前記目標のスライディングモード面は、予め設定された所定の目標の車間距離Ｌｘであって相対速度が０（零）である目標の走行状態を表す点（目標点）Ｐｔを通る、予め設定された所定の関数で表される。この図２に示す例では、目標のスライディングモード面ＳＰｔは、例えば乗り心地等を考慮して適宜に設定された傾き（車間距離の変化量に対する相対速度の変化量、（相対速度の変化量／車間距離の変化量）αを持ち、目標点Ｐｔ（Ｌｘ、０）を通る直線である。そして、走行状態測定部１で測定された先行車両ＶＣｐとの自車両ＶＣｓの車間距離Ｘがｘｓであって、その相対速度Ｙがｙｓであった場合、設定部２３１は、目標のスライディングモード面ＳＰｔに平行であって、走行状態測定部１で測定された自車両の走行状態を含む平行面（第１平行面、この図２に示す例では、走行状態測定部１で測定された車間距離ｘｓおよび相対速度ｙｓの点（自車点）Ｐｓ（ｘｓ、ｙｓ）を通る直線）ＳＰｓと、目標のスライディングモード面ＳＰｔとの間に、目標のスライディングモード面ＳＰｔに平行に仮のスライディングモード面ＳＰｉを設定する。より詳しくは、設定部２３１は、目標のスライディングモード面ＳＰｔに平行であって、走行状態測定部１で測定された車間距離ｘｓ、および、走行状態測定部１で測定された相対速度ｙｓより予め設定された第１所定値△ｙだけ目標のスライディングモード面ＳＰｔに近い相対速度ｙｓ−△ｙ＝ｙａの座標点Ｐｉ（ｘｓ、ｙａ）を通る第２平行面（補助平行面）ＳＰａを、仮のスライディングモード面ＳＰｉとして設定する（ＳＰａ→ＳＰｉ、Ｐａ→ｐｉ、ｙａ→ｙｉ）。前記第１所定値△ｙは、仮のスライディングモード面ＳＰｉが目標のスライディングモード面ＳＰｔに収束するまで繰り返し実行される制御サイクル（後述の追従走行制御の制御サイクル）における１回の制御サイクルで、仮のスライディングモード面ＳＰｉを目標のスライディングモード面ＳＰｔに近づける量であり、例えば、乗り心地等を考慮して適宜に設定される。前記収束中に先行車両ＶＣｐの車速が一定であるケースでは、各制御サイクルごとに第１所定値△ｙずつ、仮のスライディングモード面ＳＰｉが目標のスライディングモード面ＳＰｔに近づく。
【００３８】
ここで、図２に示す例のように、仮のスライディングモード面ＳＰｉ（補助平行面ＳＰａ→ＳＰｉ）から求められる車間距離（仮のスライディングモード面ＳＰｉを表す関数に相対速度０を代入することによって求められる）が０より大きな正の値である場合、この仮のスライディングモード面ＳＰｉを用いたスライディングモード制御で自車両ＶＣｓの走行が制御されても、この時点の状況では、自車両ＶＣｓが先行車両ＶＣｐに衝突する虞は無いと考えられる。しかしながら、図３に示すように、仮のスライディングモード面ＳＰｉから求められる車間距離が０以下の値（０または負の値）である場合、この仮のスライディングモード面ＳＰｉを用いたスライディングモード制御で自車両ＶＣｓの走行が制御されると、自車両ＶＣｓが先行車両ＶＣｐに衝突する虞があると考えられる。そこで、本実施形態では、設定部２３１は、第２平行面（補助平行面）ＳＰａから求められる車間距離が０以下である場合、目標のスライディングモード面ＳＰｔに平行であって、車間距離が０であって相対速度が０である点を通る第３平行面（衝突限界平行面）ＳＰｍより目標のスライディングモード面ＳＰｔ側に、仮のスライディングモード面ＳＰｉを設定する。より詳しくは、設定部２３１は、第２平行面（補助平行面）ＳＰａから求められる車間距離が０以下である場合、目標のスライディングモード面ＳＰｔに平行であって、車間距離が０であって相対速度が０である点を通る第３平行面（衝突限界平行面）ＳＰｍより予め設定された所定値（第２所定値）Ｌｅだけ目標のスライディングモード面ＳＰｔに近い第４平行面ＳＰｅを、仮のスライディングモード面ＳＰｉとして設定する（ＳＰｅ→ＳＰｉ）。図３に示す例では、前記第２所定値Ｌｅは、車間距離Ｘで設定されており、前記第４平行面ＳＰｅは、目標のスライディングモード面ＳＰｔに平行であって、車間距離が第２所定値Ｌｅであって相対速度が０である点（待避点）Ｐｅ（Ｌｅ、０）を通る面である。前記衝突限界平行面は、当該衝突限界平行面でスライディングモード制御した場合、相対速度が０となった時点でちょうど車間距離も０となって自車両ＶＣｓが先行車両ＶＣｐに衝突（接触）してしまう限界の、目標のスライディングモード面に平行なスライディングモード面である。なお、図３には、第２平行面（補助平行面）ＳＰａが第３平行面（衝突限界平行面）ＳＰｍと一致している場合が図示されている。もちろん、図示を省略するが、第２平行面（補助平行面）ＳＰａが第３平行面（衝突限界平行面）ＳＰｍと一致しない場合もある。
【００３９】
補助走行制御部２３２は、設定部２３１で設定された仮のスライディングモード面を用いたスライディングモード制御で、自車両の走行を制御する補助走行制御を行うものである。すなわち、補助走行制御部２３２は、第１走行制御部２２と同様に、車間距離および相対速度を仮のスライディングモード面上に拘束しつつ、前記仮のスライディングモード面での目標の車間距離（仮の車間距離）であって相対速度が０である平衡点に、前記車間距離および相対速度を収束させるように、動力部４および制動部５それぞれを制御する。
【００４０】
繰返し部２３３は、設定部２３１で設定された仮のスライディングモード面が目標のスライディングモード面に収束するまで、前記設定処理および前記補助走行制御それぞれを設定部２３１および補助走行制御部２３２それぞれに繰り返し行わせるものである。より具体的には、繰返し部２３３は、設定部２３１で設定された仮のスライディングモード面が目標のスライディングモード面に収束しているか否かを判定し、この判定の結果、仮のスライディングモード面が目標のスライディングモード面に収束していない場合には、前記設定処理および前記補助走行制御それぞれを設定部２３１および補助走行制御部２３２それぞれに繰り返し行わせ、一方、前記判定の結果、仮のスライディングモード面が目標のスライディングモード面に収束している場合には、この繰り返しを終了する。第１走行制御部２２は、目標のスライディングモード面を用いたスライディングモード制御を行う。前記収束の判定では、例えば、仮のスライディングモード面と目標のスライディングモード面との相関値が求められ、この相関値が予め設定された所定の閾値（第１閾値）以上であるか否かによって仮のスライディングモード面が目標のスライディングモード面に収束しているか否かが判定される。なお、相関値が大きいほど両者は、相関しているものとする。本実施形態では、仮のスライディングモード面が目標のスライディングモード面と平行であるので、仮のスライディングモード面と目標のスライディングモード面との差（ＸＹ直交座標系での仮のスライディングモード面と目標のスライディングモード面との間の距離）が求められ、この差が予め設定された所定の閾値（第２閾値）以下であるか否かによって仮のスライディングモード面が目標のスライディングモード面に収束しているか否かが判定される。
【００４１】
次に、本実施形態の動作について説明する。図４は、前記走行制御装置の動作を示すフローチャートである。
【００４２】
このような走行制御装置ＣＴＳは、自車両ＶＣｓが稼働を始め、図略の追従走行制御をオンオフするスイッチがオンされると、必要な各部の初期化を実行し、その稼働を始める。その制御処理プログラムの実行によって、制御処理部２には、制御部２１、第１走行制御部２２および第２走行制御部２３が機能的に構成され、第２走行制御部２３には、設定部２３１、補助走行制御部２３２および繰返し部２３３が機能的に構成される。そして、制御処理部２は、所定の時間間隔で繰り返し実行される追従走行制御の制御サイクルにおける１回の制御サイクルおいて、次のように動作することで、自車両ＶＣｓに先行する先行車両ＶＣｐに追従するように自車両ＶＣｓの走行を制御している。
【００４３】
図４において、まず、制御処理部２は、走行状態測定部１で自車両の走行状態を取得する（Ｓ１）。本実施形態では、制御処理部２は、その一例の前記レーダ装置で、先行車両との自車両の車間距離および相対速度を取得する。ここで、本実施形態では、制御処理部２は、前方の移動している物体（移動体）を先行車両として検出しているが、走行制御装置ＣＴＳは、さらに、前方の画像を生成する撮像装置（カメラ）をさらに備え、その画像に基づいて、前方の移動している物体が車両である否かを検証しても良い。
【００４４】
次に、制御処理部２は、走行状態測定部１で測定された自車両の走行状態に基づく目標のスライディングモード面に平行な仮のスライディングモード面を求めて良いが、本実施形態では衝突可能性の有無を判定するので、次に、制御処理部２は、第２走行制御部２３の設定部２３１によって、走行状態測定部１で測定された自車両の走行状態に基づく目標のスライディングモード面に平行な補助平行面を求める（Ｓ２）。より具体的には、図２および図３を用いて上述したように、目標のスライディングモード面ＳＰｔに平行であって、走行状態測定部１で測定された自車両の走行状態を含む第１平行面（図２および図３では直線）ＳＰｓと、目標のスライディングモード面ＳＰｔとの間に、目標のスライディングモード面ＳＰｔに平行な補助平行面ＳＰａが求められる。より詳しくは、目標のスライディングモード面ＳＰｔに平行であって、走行状態測定部１で測定された車間距離ｘｓ、および、走行状態測定部１で測定された相対速度ｙｓより予め設定された第１所定値△ｙだけ目標のスライディングモード面ＳＰｔに近い相対速度ｙａ（＝ｙｓ−△ｙ）の座標点Ｐａ（ｘｓ、ｙａ）を通る補助平行面ＳＰａが求められる。
【００４５】
次に、制御処理部２は、設定部２３１によって、この求めた補助平行面を仮のスライディングモード面とした場合に、自車両が先行車両に衝突する虞が有るか否かを判定する（Ｓ３）。より具体的には、設定部２３１は、補助平行面から求められる車間距離が０以下であるか否かを判定することによって、自車両が先行車両に衝突する虞が有るか否かを判定する。この判定の結果、補助平行面から求められる車間距離が０以下ではなく、自車両が先行車両に衝突する虞が無いと判定した場合（Ｎｏ）には、設定部２３１は、この補助平行面を仮のスライディングモード面として設定し（Ｓ４）、次に、処理Ｓ６を実行する。図２の例では、補助平行面ＳＰａが仮のスライディングモード面ＳＰｉとして設定される（ＳＰａ→ＳＰｉ）。一方、補助平行面から求められる車間距離が０以下であり、自車両が先行車両に衝突する虞が有ると判定した場合（Ｙｅｓ）には、設定部２３１は、目標のスライディングモード面に平行であって、車間距離が０であって相対速度が０である点を通る衝突限界平行面より目標のスライディングモード面側に、仮のスライディングモード面を設定し（Ｓ５）、次に、処理Ｓ６を実行する。より詳しくは、設定部２３１は、目標のスライディングモード面に平行であって、車間距離が０であって相対速度が０である点を通る衝突限界平行面より第２所定値だけ目標のスライディングモード面に近い第４平行面を、仮のスライディングモード面として設定する。図３の例では、衝突限界平行面ＳＰｍより第２所定値Ｌｅだけ目標のスライディングモード面ＳＰｔに近い第４平行面ＳＰｅが仮のスライディングモード面ＳＰｉとして設定される（ＳＰｅ→ＳＰｉ）。
【００４６】
前記処理Ｓ４の実行後に、または、前記処理Ｓ５の実行後に、実行される処理Ｓ６では、制御処理部２は、第２走行制御部２３の繰返し部２３３によって、仮のスライディングモード面が目標のスライディングモード面に収束しているか否かを判定する。この判定の結果、仮のスライディングモード面が目標のスライディングモード面に収束していない場合（Ｎｏ）には、制御処理部２は、第２走行制御部２３の補助走行制御部２３２によって、設定部２３１で設定された仮のスライディングモード面を用いたスライディングモード制御で、自車両の走行を制御する補助走行制御を行い（Ｓ７）、今般の制御サイクルでの本処理を終了する。一方、前記判定の結果、仮のスライディングモード面が目標のスライディングモード面に収束している場合（Ｙｅｓ）には、制御処理部２は、第１走行制御部２２によって、目標のスライディングモード面を用いたスライディングモード制御で、先行車両に追従するように自車両の走行を制御する走行制御を行い（Ｓ８）、今般の制御サイクルでの本処理を終了する。
【００４７】
以上説明したように、本実施形態における走行制御装置ＣＴＳおよびこれに実装された走行制御方法は、仮のスライディングモード面が目標のスライディングモード面に収束するまで、自車両の走行状態に基づいて前記仮のスライディングモード面を設定し、前記仮のスライディングモード面を用いたスライディングモード制御で、前記自車両の走行を制御するので、前記自車両の走行状態が前記目標のスライディングモード面に含まれるように前記自車両の走行を制御する場合に較べて、急激な加減速を低減できる。したがって、上記走行制御装置ＣＴＳおよび走行制御方法は、スライディングモード制御を用いた追従走行の制御の際に、急激な加減速を低減して、目標の車間距離まで自車両を制御できる。
【００４８】
上記走行制御装置ＣＴＳおよび走行制御方法は、目標のスライディングモード面に平行に仮のスライディングモード面を設定するので、前記仮のスライディングモード面を用いたスライディングモード制御および前記目標のスライディングモード面を用いたスライディングモード制御の両方で、略同じ加速度で制御できる。このため、上記走行制御装置は、略一定の速度の減速で、あるいは、略一定の速度の増速で、自車両を目標の車間距離に制御できる。
【００４９】
なお、上述の実施形態では、追従走行制御の制御サイクルにおける各制御サイクルで図４に示す動作が実施されるが、処理Ｓ６で仮のスライディングモード面が目標のスライディングモード面に収束したと判定された場合に、図４に示す動作が終了され、以降の各制御サイクルで、第１走行制御部２２によって、目標のスライディングモード面を用いたスライディングモード制御で、先行車両に追従するように自車両の走行を制御する走行制御が行われても良い。この場合では、先行車両の走行状態がモニタ（監視）され、先行車両の走行状態が前記収束を判定した際の走行状態から、予め設定された所定の範囲以上に逸脱した場合（例えば相対速度が前記収束を判定した際の相対速度から、予め設定された所定値（第３所定値）を越えて増減した場合）に、走行制御装置ＣＴＳは、図４に示す動作を再開する。
【００５０】
また、上述の実施形態において、設定部２３１は、走行状態測定部１で測定された自車両の走行状態に基づいて、前記自車両が先行車両に衝突するまでの時間である衝突余裕時間を求め、この求めた衝突余裕時間に基づいて、仮のスライディングモード面を設定しても良い。より具体的には、例えば、設定部２３１は、先行車両との自車両の車間距離および相対速度から衝突余裕時間（＝車間距離／相対速度）を求め、この求めた衝突余裕時間に基づいて前記第１所定値を設定し、この設定した前記第１所定値を用いて前記第２平行面（補助平行面）を設定し、この設定した前記補助平行面に基づいて上述のように仮のスライディングモード面を設定する。前記衝突余裕時間と前記第１所定値との対応関係は、予め適宜に設定され、前記各種の所定のデータの１つとして記憶部３に記憶される。この場合において、前記衝突余裕時間に対応する第１所定値が必ず衝突しないように設定されれば、上述の衝突判定に関わる処理Ｓ３および処理Ｓ５が省略でき、前記第２平行面（補助平行面）が仮のスライディングモード面として設定され（Ｓ４）、続いて処理Ｓ６が実行される。このような走行制御装置ＣＴＳは、衝突余裕時間に基づいて仮のスライディングモード面を設定するので、衝突余裕時間を考慮して前記仮のスライディングモード面が目標のスライディングモード面に収束するまでの時間を調整できる。
【００５１】
そして、このような場合において、設定部２３１は、前記求めた衝突余裕時間が短いほど目標のスライディングモード面により近くなるように、仮のスライディングモード面を設定しても良い。より具体的には、前記衝突余裕時間と前記第１所定値との対応関係が衝突余裕時間が短いほど第１所定値がより大きくなるように設定される。このような走行制御装置ＣＴＳは、衝突余裕時間が短いほど目標のスライディングモード面により近くなるように、仮のスライディングモード面を設定するので、前記衝突余裕時間が比較的短い場合には衝突の虞を回避しつつ比較的短い時間で前記仮のスライディングモード面を前記目標のスライディングモード面に収束でき、一方、前記衝突余裕時間が比較的長い場合には比較的長い時間で徐々に前記仮のスライディングモード面を前記目標のスライディングモード面に収束できる。
【００５２】
本発明を表現するために、上述において図面を参照しながら実施形態を通して本発明を適切且つ十分に説明したが、当業者であれば上述の実施形態を変更および／または改良することは容易に為し得ることであると認識すべきである。したがって、当業者が実施する変更形態または改良形態が、請求の範囲に記載された請求項の権利範囲を離脱するレベルのものでない限り、当該変更形態または当該改良形態は、当該請求項の権利範囲に包括されると解釈される。
【符号の説明】
【００５３】
ＣＴＳ  走行制御装置
１  走行状態測定部
２  制御処理部
３  記憶部
４  動力部
５  制動部
２１  制御部
２２  第１走行制御部
２３  第２走行制御部
２３１  設定部
２３２  補助走行制御部
２３３  繰返し部
【図１】
2020077140.tif 000003
【図２】
2020077140.tif 000004
【図３】
2020077140.tif 000005
【図４】
2020077140.tif 000006