(57)【要約】【課題】走行エネルギの低減と高いドライバビリティの確保とを両立させる。【解決手段】先行車両に自車両を追従させる目標制駆動力を演算する目標制駆動力演算部１４を備える。目標制駆動力は、自車両と先行車両との間の車間距離と目標車間時間に自車両の車速を乗じた目標車間距離との差分に車間距離ゲインを乗じた成分と、自車両と先行車両との間の相対速度に相対速度ゲインを乗じた成分と、に基づいて求められる。目標制駆動力演算部１４は、目標車間時間が基準目標車間時間よりも短い場合に、車間距離ゲインを基準車間距離ゲインよりも小さく設定するとともに、相対速度ゲインを基準相対速度ゲインよりも大きく設定する。【選択図】図１
2018058416.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両の車速を取得する自車速取得部と、
前記自車両と先行車両との間の車間距離及び相対速度を取得する先行車両情報取得部と、
目標車間時間を設定する目標車間時間設定部と、
前記先行車両に前記自車両を追従させる目標制駆動力を演算する目標制駆動力演算部と、
前記自車両に前記目標制駆動力が発生するように前記自車両に発生させる制駆動力を制御する制駆動制御部と、を備え、
前記目標制駆動力は、前記車間距離と前記目標車間時間に前記車速を乗じた目標車間距離との差分に車間距離ゲインを乗じた成分と、前記相対速度に相対速度ゲインを乗じた成分と、に基づいて求められ、
前記目標制駆動力演算部は、前記目標車間時間が基準目標車間時間よりも短い場合に、前記車間距離ゲインを前記基準目標車間時間における車間距離ゲインである基準車間距離ゲインよりも小さく設定するとともに、前記相対速度ゲインを前記基準目標車間時間における相対速度ゲインである基準相対速度ゲインよりも大きく設定する、
運転支援装置。
【請求項２】
前記目標制駆動力演算部は、前記目標車間時間が前記基準目標車間時間よりも長い場合に、前記車間距離ゲインを前記基準車間距離ゲインよりも大きく設定するとともに、前記相対速度ゲインを前記基準相対速度ゲインよりも小さく設定する、
請求項１に記載の運転支援装置。
【請求項３】
前記目標制駆動力演算部は、前記目標車間時間が短くなるほど、前記車間距離ゲインを小さく設定するとともに、前記相対速度ゲインを大きく設定する、
請求項１又は２に記載の運転支援装置。
【請求項４】
前記自車両は、エンジン及びモータを駆動源とするハイブリッド車両であり、
前記制駆動制御部は、目標制駆動力が制動力である場合、前記制動力の一部又は全部を前記モータの回生トルクにより発生させる、
請求項１〜３の何れか一項に記載の運転支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の運転支援装置に関する技術として、例えば特許文献１には、前方車両に追従して車両を走行させる際、車両の速度がエンジン停止設定速度以下のときにエンジンを停止してモータで走行させるハイブリッド車両の運行制御システムが記載されている。特許文献１に記載された運行制御システムでは、前方車両の車速が、エンジン停止設定速度より速く且つエンジン停止設定速度に所定の余裕速度を加えた速度より遅い場合、車両の追従速度をエンジン停止設定速度に設定し、燃費向上を優先する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１８６０６９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、上述したような運転支援装置では、車両の加速度を制限することにより、車両の走行エネルギ（単位距離当たりの走行に必要なエネルギ）の低減を図る場合がある。この場合、ドライバの加速の意図を走行に十分に反映できず、ドライバビリティが悪化する可能性がある。
【０００５】
そこで、本発明は、走行エネルギの低減と高いドライバビリティの確保との両立が可能な運転支援装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る運転支援装置は、自車両の車速を取得する自車速取得部と、自車両と先行車両との間の車間距離及び相対速度を取得する先行車両情報取得部と、目標車間時間を設定する目標車間時間設定部と、先行車両に自車両を追従させる目標制駆動力を演算する目標制駆動力演算部と、自車両に目標制駆動力が発生するように自車両に発生させる制駆動力を制御する制駆動制御部と、を備え、目標制駆動力は、車間距離と目標車間時間に車速を乗じた目標車間距離との差分に車間距離ゲインを乗じた成分と、相対速度に相対速度ゲインを乗じた成分と、に基づいて求められ、目標制駆動力演算部は、目標車間時間が基準目標車間時間よりも短い場合に、車間距離ゲインを基準目標車間時間における車間距離ゲインである基準車間距離ゲインよりも小さく設定するとともに、相対速度ゲインを基準目標車間時間における相対速度ゲインである基準相対速度ゲインよりも大きく設定する。
【０００７】
本発明に係る運転支援装置では、車間距離と目標車間距離との差分に車間距離ゲインを乗じた成分と、相対速度に相対速度ゲインを乗じた成分と、に基づいて目標制駆動力が求められる。ここで、相対速度に敏感な運転は、波状運転になり難いのに対し、車間距離に敏感な運転は、波状運転を誘発して燃費が悪化する傾向がある。そして、ドライバは、目標車間時間が短くなるほど、相対速度よりも車間距離に敏感な運転になりやすい傾向がある。そこで、目標車間時間が基準目標車間時間よりも短い場合に、目標制駆動力演算部が車間距離ゲインを基準車間距離ゲインよりも小さく設定することで、波状運転を抑制して走行エネルギの低減を図ることが可能となる。一方、目標制駆動力演算部が相対速度ゲインを基準相対速度ゲインよりも大きく設定することで、ドライバビリティを確保することが可能となる。
【０００８】
上記の運転支援装置において、目標制駆動力演算部は、目標車間時間が基準目標車間時間よりも長い場合に、車間距離ゲインを基準車間距離ゲインよりも大きく設定するとともに、相対速度ゲインを基準相対速度ゲインよりも小さく設定してもよい。目標車間時間が長くなるほど、波状運転が発生しにくくなり走行エネルギを低減できる。そこで、この運転支援装置では、目標車間時間が基準目標車間時間よりも長い場合に、目標制駆動力演算部が相対速度ゲインを基準相対速度ゲインよりも小さく設定することで、不要な制御介入を抑制することが可能となる。一方、目標制駆動力演算部が車間距離ゲインを基準車間距離ゲインよりも大きく設定することで、先行車への追従性が向上し、ドライバビリティを確保することが可能となる。
【０００９】
上記の運転支援装置において、目標制駆動力演算部は、目標車間時間が短くなるほど、車間距離ゲインを小さく設定するとともに、相対速度ゲインを大きく設定してもよい。この運転支援装置では、目標制駆動力演算部が、目標車間時間が短くなるほど、車間距離ゲインを小さく設定するとともに、相対速度ゲインを大きく設定することで、目標車間時間に応じたより円滑な運転支援を行うことができる。
【００１０】
上記の運転支援装置において、自車両は、エンジン及びモータを駆動源とするハイブリッド車両であり、制駆動制御部は、目標制駆動力が制動力である場合、制動力の一部又は全部をモータの回生トルクにより発生させてもよい。この運転支援装置では、制動力の一部又は全部をモータの回生トルクにより発生させるため、サービスブレーキ及びリターダの使用頻度を低減することができる。車両運動エネルギは、サービスブレーキ及びリターダにより大気に放出されずに、ハイブリッドバッテリに電気として蓄えられるため、燃費向上にも寄与する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、走行エネルギの低減と高いドライバビリティの確保との両立が可能な運転支援装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態に係る運転支援装置の構成を示す図である。
【図２】自車両と先行車両との関係を示す図である。
【図３】走行エネルギ低減運転モデルの概略図である。
【図４】運転支援装置の運転支援制御を示すブロック線図である。
【図５】先行車両の走行パターンを示す図である。
【図６】車速に対する周波数特性を示す図である。
【図７】実施例１〜３の条件を示す図である。
【図８】実施例１及び比較例１における車速に対する周波数特性を示す図である。
【図９】実施例２及び比較例２における車速に対する周波数特性を示す図である。
【図１０】実施例３及び比較例３における車速に対する周波数特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１４】
図１は、実施形態に係る運転支援装置の構成を示す図である。図２は、自車両と先行車両との関係を示す図である。図１及び図２に示すように、運転支援装置１００は、自車両５０に搭載されている。自車両５０としては、特に限定されず、例えば大型車両や中型車両、普通乗用車、小型車両又は軽車両等の何れであってもよい。また、自車両５０は、ハイブリッド車両、エンジン車両、電気自動車又は燃料電池車等の何れであってもよい。
【００１５】
運転支援装置１００は、自車両５０の前方を実際に走行している先行車両６０に追従するように自車両５０の運転を支援する。運転支援装置１００は、車速センサ１、周辺監視センサ２、制駆動力発生装置４、及びＥＣＵ［Electronic Control Unit］１０、を備えている。なお、以下においては、Ｖｆを自車両５０の車速、Ｘｄｉｓｔを先行車両６０との車間距離、Ｖｐを先行車両６０の車速として説明する。
【００１６】
車速センサ１は、自車両５０の車速Ｖｆを検出する検出器である。車速センサ１としては、例えば、自車両５０の車輪又は車輪と一体に回転するドライブシャフト等に対して設けられ、車輪の回転速度を検出する車輪速センサが用いられる。車速センサ１は、検出した車速情報をＥＣＵ１０に送信する。
【００１７】
周辺監視センサ２は、自車両５０の周辺情報を検出する検出機器である。周辺監視センサ２は、カメラ、レーダー、及びレーザレーダのうち少なくとも一つを含む。カメラは、自車両５０の周辺情報を撮像する撮像機器である。カメラは、例えば、自車両５０のフロントガラスの裏側に設けられている。カメラは、撮像情報を周辺情報としてＥＣＵ１０へ送信する。カメラは、単眼カメラであってもよく、ステレオカメラであってもよい。レーダーは、電波（例えばミリ波）を利用して自車両５０の外部の障害物を検出する。レーダーは、電波を自車両５０の周囲に発信し、障害物で反射された電波を受信することで障害物を検出する。レーダーは、検出した障害物情報を周辺情報としてＥＣＵ１０へ送信する。レーザレーダは、光を利用して自車両５０の外部の障害物を検出する。レーザレーダは、光を自車両５０の周囲に出射し、障害物で反射された光を受光することで反射点までの距離を計測し、障害物を検出する。レーザレーダは、検出した障害物情報を周辺情報としてＥＣＵ１０へ送信する。なお、周辺監視センサ２としてのカメラ、ライダー及びレーダーは、必ずしも重複して備える必要はない。
【００１８】
制駆動力発生装置４は、自車両５０に駆動力又は制動力を発生させる装置である。制駆動力発生装置４は、ドライバがアクセルペダルを操作することにより、自車両５０に駆動力を発生させる。また、制駆動力発生装置４は、ドライバがアクセルペダルを解除又はドライバがブレーキペダルを操作することにより、自車両５０に制動力を発生させる。
【００１９】
自車両５０がエンジンのみを駆動源とする車両である場合、駆動力を発生させる制駆動力発生装置４としては、例えば、ディーゼルエンジン又はガソリンエンジン等のエンジンが挙げられる。自車両５０がエンジン及びモータを駆動源とするハイブリッド車両である場合、駆動力を発生させる制駆動力発生装置４としては、例えば、ディーゼルエンジン又はガソリンエンジン等のエンジンと、電動発電機として機能するモータと、が挙げられる。これらの場合、ドライバがアクセルペダルを操作することで、エンジン及び／又はモータが駆動して、自車両５０に駆動力が発生する。
【００２０】
自車両５０がエンジンのみを駆動源とする車両である場合、制動力を発生させる制駆動力発生装置４としては、例えば、サービスブレーキ、リターダ、エンジンブレーキ等が挙げられる。自車両５０がエンジン及びモータを駆動源とするハイブリッド車両である場合、制動力を発生させる制駆動力発生装置４としては、例えば、サービスブレーキ、リターダ、エンジンブレーキ、電動発電機として機能するモータ等が挙げられる。この場合、ドライバがアクセルペダルを解除することで、エンジンブレーキが発生して、自車両５０に制動力が発生する。また、ドライバがブレーキペダルを操作することで、サービスブレーキ及び／又はリターダが作動して、自車両５０に制動力が発生する。また、ドライバがブレーキペダルを操作することで、モータに回生トルクが発生して、自車両５０に制動力が発生する。
【００２１】
ＥＣＵ１０は、ＣＰＵ[Central Processing Unit]、ＲＯＭ[Read Only Memory]、ＲＡＭ[Random AccessMemory]等を有する電子制御ユニットである。ＥＣＵ１０では、ＲＯＭに記憶されているプログラムをＲＡＭにロードし、ＣＰＵで実行することで、各種の制御を実行する。ＥＣＵ１０は、複数の電子制御ユニットから構成されていてもよい。
【００２２】
ＥＣＵ１０は、自車速取得部１１、先行車両情報取得部１２、目標車間時間設定部１３、目標制駆動力演算部１４、及び制駆動制御部１５を有する。
【００２３】
自車速取得部１１は、車速センサ１から送信された車速情報から、自車両５０の車速Ｖｆを取得する。
【００２４】
先行車両情報取得部１２は、周辺監視センサ２から送信された周辺情報から、自車両５０と先行車両６０との間の車間距離Ｘｄｉｓｔ及び相対速度（Ｖｐ−Ｖｆ）を取得する。先行車両情報取得部１２は、まず、周辺監視センサ２の周辺情報に基づいて先行車両６０を認識する。そして、先行車両情報取得部１２は、先行車両６０を認識すると、周辺監視センサ２の周辺情報に基づいて、先行車両６０との車間距離Ｘｄｉｓｔを取得する。また、先行車両情報取得部１２は、車間距離Ｘｄｉｓｔの微分値を先行車両６０との相対速度（Ｖｐ−Ｖｆ）として取得する。なお、先行車両情報取得部１２は、他の手法により、自車両５０と先行車両６０との間の車間距離Ｘｄｉｓｔ及び相対速度（Ｖｐ−Ｖｆ）を取得してもよい。例えば、先行車両情報取得部１２は、周辺監視センサ２から先行車両６０の車速Ｖｐを取得し、先行車両６０の車速Ｖｐから自車両５０の車速Ｖｆを引くことで、相対速度（Ｖｐ−Ｖｆ）を取得してもよい。
【００２５】
目標車間時間設定部１３は、目標車間時間Ｔｈｗを設定する。目標車間時間Ｔｈｗは、自車両５０が先行車両６０の現在位置に到達するまでの目標となる時間であって、任意に設定される時間である。目標車間時間Ｔｈｗは、ドライバによる手動操作により設定されてもよく、目標車間時間設定部１３により自動的に設定されてもよい。
【００２６】
目標制駆動力演算部１４は、先行車両６０に自車両５０を追従させる目標制駆動力Ｔｏｐｔ＿ｒｅｆを演算する。目標制駆動力Ｔｏｐｔ＿ｒｅｆは、走行エネルギ低減運転を実現するように、先行車両６０に自車両５０を追従させる目標駆動力（トルク）又は目標制動力（トルク）である。
【００２７】
走行エネルギ低減運転は、単位距離当たりの走行に必要なエネルギ［Ｗｈ／ｋｍ］を低減させる運転である。走行エネルギ低減運転は、省燃費運転とも称される。走行エネルギ低減運転は、加速度を制御量とするのではなく、車速を制御量としており、極力、減速させない運転操作（つまり、投入したエネルギを捨てない運転操作）の実現を図るものである。
【００２８】
図３は、走行エネルギ低減運転モデルの概略図である。図３に示すように、先行車両６０を追従する走行エネルギ低減運転は、先行車両６０との間にバネ６ａ及びダンパ６ｂを有するバネ減衰系モデル６を用いて表すことができる。このような走行エネルギ低減運転は、目標車間距離よりも先行車両６０に近づくほど相対速度が小さくなるように減速させる特性を有する。換言すると、本実施形態の走行エネルギ低減運転は、バネ６ａ及びダンパ６ｂの作用によって、車速変化が鈍感となって先行車両６０に近づき難く、且つ、近づくほど遠ざけるような特性を有する。
【００２９】
ところで、図２に示すように、ドライバは、先行車両６０に追従させるように自車両５０の運転操作を行う場合、先行車両６０との間の車間距離Ｘｄｉｓｔ及び相対速度（Ｖｐ−Ｖｆ）から、自車両５０の目標制駆動力Ｔｄｒｖ＿ｒｅｆを決定し、自車両５０の加減速操作を行っている。自車両５０の加減速操作としては、例えば、アクセルペダルの操作、アクセルペダルの解除、ブレーキペダルの操作等が挙げられる。ドライバが目標制駆動力Ｔｄｒｖ＿ｒｅｆを決定ための判断を定式化すると、次の式（１）となる。但し、制駆動力発生装置４の制約条件により、ドライバの目標制駆動力Ｔｄｒｖ＿ｒｅｆは次の式（２）とする。
【００３０】
Ｔｄｒｖ＿ｒｅｆ＝｛ＧＸ＿ｄｒｖ（Ｘｄｉｓｔ−Ｔｈｗ・Ｖｆ）＋ＧＶ＿ｄｒｖ（Ｖｐ−Ｖｆ）｝Ｈ（ｓ）…（１）
Ｔｒｅｆ＿ｍｉｎ＜Ｔｄｒｖ＿ｒｅｆ＜Ｔｒｅｆ＿ｍａｘ  …（２）
ＧＸ＿ｄｒｖは、先行車両６０との車間距離Ｘｄｉｓｔに対する車間距離ゲインであり、ドライバ運転特性を表している。ＧＶ＿ｄｒｖは、先行車両６０との相対速度（Ｖｐ−Ｖｆ）に対する相対速度ゲインであり、ドライバ運転特性を表している。Ｔｈｗ・Ｖｆは、目標車間時間Ｔｈｗに車速Ｖｆを乗じてなる目標車間距離である。換言すると、目標車間距離は、目標車間時間Ｔｈｗに車速Ｖｆを乗ずることにより算出される。Ｈ（ｓ）は、ドライバの反応遅れ、筋肉の反応時間等のヒステリシス特性である。Ｔｒｅｆ＿ｍａｘは、制駆動力発生装置４の加速性能に応じた駆動トルクであり、例えば、制駆動力発生装置４の駆動側の最大出力トルクに対応する。Ｔｒｅｆ＿ｍｉｎは制駆動力発生装置４の減速性能に応じた制動トルクであり、例えば、制駆動力発生装置４の制動側の最大出力トルクに対応する。
【００３１】
そこで、目標制駆動力演算部１４は、ドライバが目標制駆動力Ｔｄｒｖ＿ｒｅｆを決定ための判断に対応した制御に倣い、図４に示すように目標制駆動力Ｔｏｐｔ＿ｒｅｆを求める。図４は、運転支援装置の運転支援制御を示すブロック線図である。図４において、Ｄで囲まれたブロック線図は、上記の式（１）に対応したものであり、運転支援装置１００の運転支援制御ではなくドライバの判断をモデル化したものである。目標制駆動力演算部１４は、次の式（３）に示すように、車間距離Ｘｄｉｓｔと目標車間距離（Ｔｈｗ・ＶＦ）との差分に車間距離ゲインＧＸを乗じた成分と、相対速度（Ｖｐ−Ｖｆ）に相対速度ゲインＧＶを乗じた成分と、に基づいて、目標制駆動力Ｔｏｐｔ＿ｒｅｆを求める。但し、制駆動力発生装置４の制約条件により、目標制駆動力Ｔｏｐｔ＿ｒｅｆは次の式（４）とする。
【００３２】
Ｔｏｐｔ＿ｒｅｆ＝ＧＸ（Ｘｄｉｓｔ−Ｔｈｗ・Ｖｆ）＋ＧＶ（Ｖｐ−Ｖｆ）…（３）
Ｔｒｅｆ＿ｍｉｎ＜Ｔｏｐｔ＿ｒｅｆ＜Ｔｒｅｆ＿ｍａｘ  …（４）
ＧＸは、先行車両６０との車間距離Ｘｄｉｓｔに対する車間距離ゲインである。ＧＶは、先行車両６０との相対速度に対する相対速度ゲインである。
【００３３】
また、目標制駆動力演算部１４は、目標車間時間Ｔｈｗに応じて、車間距離ゲインＧＸ及び相対速度ゲインＧＶを設定する。
【００３４】
ここで、車間距離ゲインＧＸ及び相対速度ゲインＧＶの設定について詳しく説明する。
【００３５】
一般的に、相対速度に敏感な運転は、波状運転になり難いのに対し、車間距離に敏感な運転は、波状運転を誘発して燃費が悪化する傾向がある。そして、ドライバは、目標車間時間が短くなるほど、相対速度よりも車間距離に敏感な運転になりやすい傾向がある。なお、目標車間時間が長くなるほど、波状運転が発生しにくくなり走行エネルギを低減できる。
【００３６】
このような関係から、省燃費運転に特化して、車間距離ゲインＧＸを小さく設定するとともに、相対速度ゲインＧＶを大きく設定することが考えられる。しかしながら、このような設定では、ドライバの意図が走行に十分に反映されず、ドライバビリティが悪化する可能性がある。
【００３７】
そこで、目標制駆動力演算部１４は、目標車間時間Ｔｈｗが基準目標車間時間よりも短い場合、車間距離ゲインＧＸを基準車間距離ゲインよりも小さく設定するとともに、相対速度ゲインＧＶを基準相対速度ゲインよりも大きく設定する。また、目標制駆動力演算部１４は、目標車間時間Ｔｈｗが基準目標車間時間よりも長い場合、車間距離ゲインＧＸを基準車間距離ゲインよりも大きく設定するとともに、相対速度ゲインＧＶを基準相対速度ゲインよりも小さく設定する。基準目標車間時間は、実験等から任意に設定される時間である。基準車間距離ゲインは、目標車間時間が基準目標車間時間である場合の車間距離ゲインであり、実験等から任意に設定される。基準相対速度ゲインは、目標車間時間が基準目標車間時間である場合の相対速度ゲインであり、実験等から任意に設定される。
【００３８】
この場合、目標制駆動力演算部１４は、目標車間時間Ｔｈｗが短くなるほど、車間距離ゲインＧＸを小さく設定するとともに、相対速度ゲインＧＶを大きく設定してもよい。つまり、目標制駆動力演算部１４は、目標車間時間Ｔｈｗに応じて車間距離ゲインＧＸ及び相対速度ゲインＧＶを段階的に変化させてもよく、目標車間時間Ｔｈｗに応じて車間距離ゲインＧＸ及び相対速度ゲインＧＶをリニアに変化させてもよい。
【００３９】
なお、目標制駆動力演算部１４は、予め、目標車間時間Ｔｈｗと車間距離ゲインＧＸ及び相対速度ゲインＧＶとの対応関係を示したマップを記憶しておき、このマップを参照して、目標車間時間Ｔｈｗに応じた車間距離ゲインＧＸ及び相対速度ゲインＧＶを設定することが好ましい。
【００４０】
制駆動制御部１５は、自車両５０に目標制駆動力Ｔｏｐｔ＿ｒｅｆが発生するように、自車両５０に発生させる制駆動力を制御する。具体的には、制駆動制御部１５は、まず、ドライバによる加減速操作により発生する実制駆動力と目標制駆動力Ｔｏｐｔ＿ｒｅｆとを対比する。
【００４１】
そして、実制駆動力が目標制駆動力Ｔｏｐｔ＿ｒｅｆよりも大きい場合、制駆動制御部１５は、実制駆動力が目標制駆動力Ｔｏｐｔ＿ｒｅｆとなるように制駆動力発生装置４を制御して自車両５０に制動力を発生させる。例えば、制駆動制御部１５は、実制駆動力が目標制駆動力Ｔｏｐｔ＿ｒｅｆとなるように、ブレーキペダル操作量を補正（上書き）してサービスブレーキ及び／又はリターダを作動させる。また、制駆動制御部１５は、実制駆動力が目標制駆動力Ｔｏｐｔ＿ｒｅｆとなるように、アクセルペダル操作量を補正（上書き）してエンジンブレーキを発生させる。また、制駆動制御部１５は、実制駆動力が目標制駆動力Ｔｏｐｔ＿ｒｅｆとなるように、アクセルペダル操作量を補正（上書き）してモータに回生トルクを発生させる。
【００４２】
一方、実制駆動力が目標制駆動力Ｔｏｐｔ＿ｒｅｆよりも小さい場合、制駆動制御部１５は、実制駆動力が目標制駆動力Ｔｏｐｔ＿ｒｅｆとなるように制駆動力発生装置４を制御して、自車両５０に駆動力を発生させる。例えば、制駆動制御部１５は、実制駆動力が目標制駆動力Ｔｏｐｔ＿ｒｅｆとなるようにアクセルペダルの操作量を補正（上書き）してエンジン及び／又はモータを駆動させる。
【００４３】
ここで、目標車間時間Ｔｈｗに応じて車間距離ゲインＧＸ及び相対速度ゲインＧＶを上記のように設定することで、走行エネルギ低減運転を可能としつつドライバビリティを確保することが可能であることについて説明する。
【００４４】
まず、省燃費運転を行う複数の被験者に自車両５０を運転してもらい、図５に示す走行パターンで走行する先行車両６０に自車両５０を追従させる実験１を行った。図５は、先行車両の走行パターンを示す図であり、横軸に時間、縦軸に先行車両６０の車速Ｖｐを示している。図５に示す走行パターンは、平均速度Ｖａｖｅが４０ｋｍ／ｈ、車速の変動幅Ｖａｍｐが１０ｋｍ／ｈ（車速の平均速度±５ｋｍ／ｈ）、車速の周波数Ｆｉｎｐｕｔが０．０４Ｈｚ〜０．２Ｈｚの間で変動する走行パターンである。
【００４５】
実験１の結果、省燃費運転を行う殆どの被験者は、車速の周波数が０．０７Ｈｚ付近よりも高周波になると、先行車両６０に追従するのを諦めて、自車両５０を走行させていた。この結果から、車速の周波数が０．０７Ｈｚ付近よりも高周波となる成分を抑制すれば、走行エネルギ低減運転が可能になることが導き出された。更に、車速Ｖｐに対する車速Ｖｆの周波数応答を分析した結果、走行エネルギ低減運転が可能な周波数応答は、図６に示す領域Ａになることが導き出された。図６は、車速に対する周波数特性を示す図であり、横軸は、先行車両６０の車速の周波数（Frequency）を示しており、縦軸は、車速Ｖｐに対する車速Ｖｆの振幅特性（Amplitude）を示している。
【００４６】
ところで、車速の周波数が低周波領域にある場合は、加減速が少なく波状運転になり難いが、車速の周波数が高周波領域にある場合は、加減速が増えて波状運転を誘発し易い。このため、高周波成分が抑制されるように運転支援を行えば、走行エネルギ低減運転が可能になると考えられる。一方で、低周波成分まで低減すると、ドライバの加速の意図を走行に十分に反映できず、ドライバビリティが悪化する可能性がある。このため、高周波成分を抑制するためのカットオフ周波数が０．０７Ｈｚ付近でよいのかを検証する必要がある。
【００４７】
そこで、次に、ドライバ運転特性の異なる複数の被験者に自車両５０を運転してもらい、図５に示す走行パターンで走行する先行車両６０に自車両５０を追従させる実験２を行った。実験２では、車速Ｖｆの周波数が０．０７Ｈｚ付近よりも高周波の成分が抑制されるように運転支援を行った。
【００４８】
実験２の結果、ドライバビリティに不満を持った被験者は殆どいなかった。この結果から、カットオフ周波数を０．０７Ｈｚ付近とした図６に示す領域Ａは、走行エネルギ低減運転を可能としつつドライバビリティを確保することが可能な領域であることが確かめられた。
【００４９】
次に、被験者に自車両５０を運転してもらい、図５に示す走行パターンで走行する先行車両６０に自車両５０を追従させる実施例１〜３及び比較例１〜３を行った。実施例１〜３では、本実施形態に係る運転支援装置１００の運転支援を行い、比較例１〜３では、本実施形態に係る運転支援装置１００の運転支援を行わなかった。
【００５０】
図７は、実施例１〜３の条件を示す図である。図７に示すように、実施例１では、目標車間時間Ｔｈｗを１．５秒とし、車間距離ゲインＧＸを５００とし、相対速度ゲインＧＶを２０００とした。実施例２では、目標車間時間Ｔｈｗを２．０秒とし、車間距離ゲインＧＸを１０００とし、相対速度ゲインＧＶを１０００とした。実施例３では、目標車間時間Ｔｈｗを３．０秒とし、車間距離ゲインＧＸを２０００とし、相対速度ゲインＧＶを５００とした。
【００５１】
つまり、基準目標車間時間を実施例２の２．０とし、基準車間距離ゲインを実施例２の１０００とし、基準相対速度ゲインを実施例２の１０００とした。そして、目標車間時間Ｔｈｗが基準目標車間時間よりも短い実施例１では、車間距離ゲインＧＸを基準車間距離ゲインよりも小さい５００とし、相対速度ゲインＧＶを基準相対速度ゲインよりも大きい２０００とした。また、目標車間時間Ｔｈｗが基準目標車間時間よりも長い実施例３では、車間距離ゲインＧＸを基準車間距離ゲインよりも大きい２０００とし、相対速度ゲインＧＶを基準相対速度ゲインよりも小さい５００とした。なお、これらの目標車間時間及び各ゲインは、相対的な関係に意味がある数値であり、数値自体に意味は無い。
【００５２】
一方、比較例１〜３では、運転支援装置１００の運転支援を行わなかったが、目標車間時間Ｔｈｗが実施例１〜３と同じとなるように、自車両５０を運転した。つまり、比較例１では、目標車間時間Ｔｈｗが実施例１と同じ１．５秒となるように、自車両５０を運転した。比較例２では、目標車間時間Ｔｈｗが実施例２と同じ２．０秒となるように、自車両５０を運転した。比較例３では、目標車間時間Ｔｈｗが実施例１と同じ３．０秒となるように、自車両５０を運転した。
【００５３】
図８は、実施例１及び比較例１における車速に対する周波数特性を示す図である。図９は、実施例２及び比較例２における車速に対する周波数特性を示す図である。図１０は、実施例３及び比較例３における車速に対する周波数特性を示す図である。なお、図８〜図１０における横軸および縦軸は、図６と同じである。図８〜図１０に示すように、比較例１〜３では、目標車間時間Ｔｈｗが短くなるほど、周波数応答は領域Ａから外れて行くが、実施例１〜３では、目標車間時間Ｔｈｗが短くなっても、周波数応答波は殆ど領域Ａに維持されている。この結果から、運転支援装置１００の運転支援を行うとともに、目標車間時間Ｔｈｗに応じて車間距離ゲインＧＸ及び相対速度ゲインＧＶを上記のように設定することで、走行エネルギ低減運転を可能としつつドライバビリティを確保することが可能であることが確認された。
【００５４】
このように、本実施形態に係る運転支援装置１００では、車間距離Ｘｄｉｓｔと目標車間距離との差分に車間距離ゲインＧＸを乗じた成分と、相対速度（Ｖｐ−Ｖｆ）に相対速度ゲインＧＶを乗じた成分と、に基づいて目標制駆動力Ｔｏｐｔ＿ｒｅｆが求められる。そして、目標車間時間Ｔｈｗが基準目標車間時間よりも短い場合に、目標制駆動力演算部１４が車間距離ゲインＧＸを基準車間距離ゲインよりも小さく設定することで、波状運転を抑制して走行エネルギの低減を図ることが可能となる。一方、目標制駆動力演算部１４が相対速度ゲインＧＶを基準相対速度ゲインよりも大きく設定することで、ドライバビリティを確保することが可能となる。
【００５５】
また、目標車間時間Ｔｈｗが基準目標車間時間よりも長い場合に、目標制駆動力演算部１４が相対速度ゲインＧＶを基準相対速度ゲインよりも小さく設定することで、不要な制御介入を抑制することが可能となる。一方、目標制駆動力演算部１４が車間距離ゲインＧＸを基準車間距離ゲインよりも大きく設定することで、先行車への追従性が向上し、ドライバビリティを確保することが可能となる。
【００５６】
また、目標制駆動力演算部１４が、目標車間時間Ｔｈｗが短くなるほど、車間距離ゲインＧＸを小さく設定するとともに、相対速度ゲインＧＶを大きく設定することで、目標車間時間Ｔｈｗに応じたより円滑な運転支援を行うことができる。
【００５７】
また、制動力の一部又は全部をモータの回生トルクにより発生させることで、サービスブレーキ及びリターダの使用頻度を低減することができ、車両運動エネルギは、サービスブレーキ及びリターダにより大気に放出されずに、ハイブリッドバッテリに電気として蓄えられるため、燃費向上にも寄与する。
【００５８】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他のものに適用してもよい。
【００５９】
例えば、上記実施形態では、式（１）を参照して、目標制駆動力は、車間距離と目標車間時間に車速を乗じた目標車間距離との差分に車間距離ゲインを乗じた成分と、相対速度に相対速度ゲインを乗じた成分と、の２成分に基づいて求められるものとして説明したが、更に他の成分にも基づいて求められるものとしてもよい。
【００６０】
また、上記実施形態では、目標車間時間が基準目標車間時間よりも長い場合に、車間距離ゲイン及び相対速度ゲインを基準車間距離ゲイン及び基準相対速度ゲインに対して変更するものとして説明したが、車間距離ゲイン及び相対速度ゲインを基準車間距離ゲイン及び基準相対速度ゲインと同じに設定してもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１…車速センサ、２…周辺監視センサ、４…制駆動力発生装置、６…バネ減衰系モデル、６ａ…バネ、６ｂ…ダンパ、１１…自車速取得部、１２…先行車両情報取得部、１３…目標車間時間設定部、１４…目標制駆動力演算部、１５…制駆動制御部、５０…自車両、６０…先行車両、１００…運転支援装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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