(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自車両に搭載され、自車両を制御する車両制御装置（１）であって、
自車両から自車両に先行して自車両の直前を走行する第１先行車両までの車間距離を取得する先行車両車間距離取得手段（Ｓ１１０、Ｓ１２０）と、
前記第１先行車両の加速度、および前記第１先行車両に先行して走行する第２先行車両の加速度の差分を表す加速度差分を取得する加速度差分取得手段（Ｓ１３０）と、
前記加速度差分に応じて、自車両の速度または加速度が変化しにくくなるように、自車両と前記第１先行車両との車間距離の目標値を表す目標車間距離を設定する目標車間距離設定手段（Ｓ１４０）と、
自車両と前記第１先行車両との車間距離が前記目標車間距離となるよう自車両を制御させるための出力を行う車両制御手段（Ｓ１４０、Ｓ１５０）と、
を備え、
前記目標車間距離設定手段は、前記加速度差分が予め設定された差分閾値以上である場合に、前記加速度差分が前記差分閾値未満である場合とは異なる値に前記目標車間距離を設定すること
を特徴とする車両制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両制御装置において、
前記目標車間距離設定手段は、前記目標車間距離として目標車間距離の許容範囲を設定し、
前記車両制御手段は、前記車間距離が前記許容範囲内に収まるように自車両を制御すること
を特徴とする車両制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の車両制御装置において、
前記車両制御手段は、現在の前記第１先行車両までの車間距離を表す現在車間距離が前記許容範囲外である際に、前記車間距離が前記許容範囲に含まれる値のうちの前記現在車間距離から最も近い値になるように、自車両を加減速させること
を特徴とする車両制御装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の車両制御装置において、
前記車両制御手段は、現在の前記第１先行車両までの車間距離を表す現在車間距離が前記許容範囲内である際に、前記自車両を現在の車速または加速度で走行させること
を特徴とする車両制御装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の車両制御装置において、
前記車両制御手段は、前記第２先行車両の加速度が前記第１先行車両の加速度よりも小さい場合に、前記目標車間距離に拘わらず、前記自車両を現在の車速以下または現在の加速度以下で走行させること
を特徴とする車両制御装置。
【請求項６】
コンピュータを、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の車両制御装置を構成する各手段として機能させるための車両制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自車両に搭載され、自車両を制御する車両制御装置、および車両制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
上記の車両制御装置として、自車両に先行して走行する先行車両と、この先行車両にさらに先行して走行する先先行車両との速度差に応じて自車両の速度を制御するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−０６７３６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記車両制御装置では、先行車両または先先行車両の加減速に追従するよう自車両を制御することになるため、加速直後に減速の必要があったり、減速の直後に加速したりというように、無駄な加減速が生じやすいという問題点があった。
【０００５】
そこで、このような問題点を鑑み、自車両を制御する車両制御装置において、無駄な加減速を抑制できるようにすることを本発明の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の車両制御装置において、先行車両車間距離取得手段は自車両から自車両に先行して自車両の直前を走行する第１先行車両までの車間距離を取得し、加速度差分取得手段は第１先行車両の加速度、および第１先行車両に先行して走行する第２先行車両の加速度の差分を表す加速度差分を取得する。そして、目標車間距離設定手段は、加速度差分に応じて、自車両の速度が変化しにくくなるように、自車両と第１先行車両との車間距離の目標値を表す目標車間距離を設定し、車両制御手段は自車両と第１先行車両との車間距離が目標車間距離となるよう自車両を制御させるための出力を行う。
【０００７】
このような車両制御装置によれば、第１先行車両の加速度と第２先行車両の加速度との差分（加速度差分）に応じて自車両の速度が変化しにくいように目標車間距離を設定するので、自車両の無駄な加減速を抑制することができる。
【０００８】
なお、各請求項の記載は、可能な限りにおいて任意に組み合わせることができる。この際、一部構成を除外してもよい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明が適用された車両制御装置１の概略構成を示すブロック図である。
【図２】先行車両および先先行車両から取得する情報を示す平面図である。
【図３】自車両、先行車両、および先先行車両の走行速度、並びに車間距離の変化の一例を示すグラフである。
【図４】処理部１０のＣＰＵ１１が実行する運転支援処理を示すフローチャートである。
【図５】実施形態において、運転支援処理のうちの目標値設定処理を示すフローチャートである。
【図６】変形例において、運転支援処理のうちの目標値設定処理を示すフローチャートである。
【図７】自車両、先行車両、および先先行車両の走行速度、または加速度のパターン一覧を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に本発明にかかる実施の形態を図面と共に説明する。
［本実施形態の構成］
本発明が適用された車両制御装置１は、例えば乗用車等の車両（自車両）に搭載されている。この車両制御装置１は、自車両の直前において自車両に先行して自車両と同じ車線を走行する先行車両の速度が変化することを予測し、この速度の変化に応じて自車両に対する運転支援を行う機能を備えている。
【００１１】
車両制御装置１は、図１に示すように、処理部１０と、ナビゲーション装置２１と、他車両情報取得部２２と、車間距離検出部２３と、挙動制御部２６と、報知部２７とを備えている。ナビゲーション装置２１は、地図情報と現在地検出機能とを備え、地図情報に基づいて自車両を目的地まで案内する機能を実行する。
【００１２】
他車両情報取得部２２は、自車両の周囲に位置する他車両から車車間通信等によって得られる情報を取得する。本実施形態において、他車両には、先行車両に先行して走行する先先行車両についての情報を含む。
【００１３】
他車両から得られる情報としては、この情報を送信する他車両の位置、走行速度、加速度等の情報等が挙げられる。他車両情報取得部２２は、他車両から得られた情報を処理部１０に送る。
【００１４】
車間距離検出部２３は、自車両の直前に位置する先行車両と自車両との車間距離、先行車両との相対速度測定する機能を有する。車間距離検出部２３は、例えば、ステレオカメラによる撮像画像を画像処理する構成やレーダ等として構成されていればよい。車間距離検出部２３は、先行車両との車間距離の情報を処理部１０に送る。
【００１５】
挙動制御部２６は、例えば、自車両のスロットル開度および制動を制御するアクチュエータとして構成されている。挙動制御部２６は、処理部１０からの指令に応じてスロットル開度および制動を適宜変更することによって、処理部１０からの指令通りに自車両の走行速度や車間距離を制御する。なお、挙動制御部２６は、処理部１０からの指令に応じて自車両の操舵角を制御するアクチュエータを備えていてもよい。
【００１６】
報知部２７は、処理部１０からの指令に応じて自車両のドライバに報知を行うスピーカやディスプレイとして構成されている。なお、報知部２７による報知の態様は任意の形態を取り得る。
【００１７】
処理部１０は、ＣＰＵ１１とＲＯＭ，ＲＡＭ等のメモリ１２とを備えたコンピュータとして構成されている。ＣＰＵ１１はメモリ１２に格納されたプログラム（運転支援プログラムを含む）に基づいて、各種処理を実施する。なお、本実施形態において処理部１０は、先行車両の位置や相対速度等に基づいて、他車両（先行車両、先先行車両）の加速度を演算する。
【００１８】
また、処理部１０は、先行車両との車間距離が設定された目標車間距離以上に維持されるようにしつつ、可能な限り目標車速で自車両を走行させるＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）を実施する。なお、ＡＣＣに加えて操舵も自動で行う自動操縦としてもよいが、本実施形態ではＡＣＣの作動例について以下に説明する。
【００１９】
［本実施形態の処理］
このように構成された車両制御装置１において、処理部１０は、運転支援処理を実施する。運転支援処理は、ＡＣＣの作動中において、図２に示すように、先行車両の速度や先行車両までの車間距離を車間距離検出部２３を用いて取得し、これらの情報に基づいて、自車両が極力加減速することなく先行車両に追従して走行できるよう自車両を制御する処理である。
【００２０】
例えば、図３に示すように、自車両の速度を先行車両の速度に追従させると、自車両の速度は先行車両と同様の速度変化（太破線）となるが、本実施形態では、太実線にて示すように、先行車両および先先行車両の加速度の差分に基づいて自車両と先行車両との車間距離や自車両の加速度を設定することで、自車両の速度変化を抑制する。この際、車間距離に許容範囲の幅を持たせることで、自車両の速度や加速度の変化がより小さくなるようにする。
【００２１】
具体的には、処理部１０は、図４に示す運転支援処理を実施する。運転支援処理は、例えば、ＡＣＣの作動中において、車間距離検出部２３により先行車両が検出されると開始される処理であり、その後、先行車両が検出されている限り繰り返し実施される処理である。
【００２２】
運転支援処理では、図４に示すように、まず、自車両情報を取得する（Ｓ１１０）。この処理では、車速センサ（図示省略）にて得られる自車両の走行速度の情報や加速度等の情報を取得する。
【００２３】
続いて、他車両情報を取得する（Ｓ１２０）。この処理では、車間距離検出部２３にて得られた自車両から先行車両まで車間距離を取得したり、他車両情報取得部２２にて得られた先行車両や先先行車両の走行位置や速度を取得したりする。そして、他車両の位置や速度の情報を用いて、これらの他車両（先行車両および先先行車両を含む各車両）の加速度を演算する（Ｓ１３０）。
【００２４】
続いて、目標値設定処理を実施する（Ｓ１４０）。目標値設定処理は、自車両と先行車両との間の目標車間距離、および目標車間距離と実際の車間距離とに基づく目標加速度を設定する処理である。
【００２５】
目標値設定処理では、図５に示すように、まず、先行車両の加速度Ａｐおよび先先行車両の加速度Ａｃの差分（絶対値）と、予め設定された加速度閾値Ｋとを比較する（Ｓ２１０）。各加速度の差分が加速度閾値Ｋよりも大きければ（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、目標車間距離の最小値ＤｍｉｎをＫｄ１に設定するとともに、目標車間距離の最大値ＤｍａｘをＫｄ２に設定する（Ｓ２２０）。
【００２６】
また、各加速度の差分が加速度閾値Ｋ以下であれば（Ｓ２１０：ＮＯ）、目標車間距離の最小値ＤｍｉｎをＫｄ３に設定するとともに、目標車間距離の最大値ＤｍａｘをＫｄ４に設定する（Ｓ２３０）。ここで、目標車間距離として設定される各値については、Ｋｄ１＜Ｋｄ２、Ｋｄ１＜Ｋｄ３、Ｋｄ２＜Ｋｄ４、Ｋｄ３＜Ｋｄ４となるよう設定されている。
【００２７】
つまり、先行車両の加速度Ａｐおよび先先行車両の加速度Ａｃの差分が閾値に対して大きい場合には、相対的に目標車間距離の許容範囲を広くし、先行車両に追従して加減速させるよりは自車両の速度をなるべく一定に保ち、先行車両の速度変化の影響を受けにくくする。また、加速度の差分が閾値に対して小さい場合には、先行車両が加減速を繰り返す可能性が低いと考えられるため、相対的に目標車間距離の許容範囲を狭くすることによって、先行車両の挙動に合わせて自車両を走行させることになる。
【００２８】
続いて、自車両と先行車両との現在の車間距離Ｄ’と目標車間距離の最大値Ｄｍａｘとを比較するとともに、車間距離Ｄ’と目標車間距離の最小値Ｄｍｉｎとを比較する（Ｓ２６０）。車間距離Ｄ’が目標車間距離の許容範囲内（Ｄｍａｘ＞Ｄ’＞Ｄｍｉｎ）であれば（Ｓ２６０：ＹＥＳ）、自車両の目標加速度Ａを現在の自車両の加速度Ａ’に設定し（Ｓ２７０）、目標値設定処理を終了する。
【００２９】
つまり、Ｓ２７０の処理が実施される場合には、加速度が変更されないよう自車両を制御することになる。また、車間距離Ｄ’が目標車間距離の許容範囲内（Ｄｍａｘ＞Ｄ’＞Ｄｍｉｎ）でなければ（Ｓ２６０：ＮＯ）、車間距離Ｄ’と目標車間距離の最大値Ｄｍａｘとを比較する（Ｓ２８０）。
【００３０】
車間距離Ｄ’が目標車間距離の最大値Ｄｍａｘよりも大きければ（Ｓ２８０：ＹＥＳ）、現在の自車両の加速度Ａ’に車間距離Ｄ’と目標車間距離の最大値Ｄｍａｘとの差の大きさに応じて設定された所定加速度Ｋａ１（＞０）を加算した値を自車両の目標加速度Ａに設定し（Ｓ２９０）、目標値設定処理を終了する。
【００３１】
また、車間距離Ｄ’が目標車間距離の最大値Ｄｍａｘ以下であれば（Ｓ２８０：ＮＯ）、現在の自車両の加速度Ａ’に車間距離Ｄ’と目標車間距離の最大値Ｄｍｉｎとの差の大きさに応じて設定された所定加速度Ｋａ２（＞０）を減算した値を自車両の目標加速度Ａに設定し（Ｓ３００）、目標値設定処理を終了する。
【００３２】
このようにＫａ１またはＫａ２を加算または減算した目標加速度を設定する場合には、車間距離が許容範囲に含まれる値のうちの現在の車間距離から最も近い値になるように、自車両を加減速させることになる。
【００３３】
このような目標値設定処理が終了すると、目標値に応じた出力を挙動制御部２６に対して行う。具体的には、設定された目標加速度に従って自車両を加減速させるよう挙動制御部２６に指示を送る。このような処理が終了すると、運転支援処理を終了する。
【００３４】
［本実施形態による効果］
上記の車両制御装置１において、処理部１０は、自車両から自車両に先行して自車両の直前を走行する第１先行車両（先行車両）までの車間距離を取得し、第１先行車両の加速度、および第１先行車両に先行して走行する第２先行車両（先先行車両）の加速度の差分を表す加速度差分を取得する。そして、加速度差分に応じて、自車両の速度または加速度が変化しにくくなるように、自車両と第１先行車両との車間距離の目標値を表す目標車間距離を設定し、自車両と第１先行車両との車間距離が目標車間距離となるよう自車両を制御させるための出力を行う。
【００３５】
このような車両制御装置によれば、第１先行車両の加速度と第２先行車両の加速度との差分（加速度差分）に応じて自車両の速度が変化しにくいように目標車間距離を設定するので、自車両の無駄な加減速を抑制することができる。
【００３６】
また上記の車両制御装置１において処理部１０は、加速度差分が予め設定された差分閾値以上である場合に、加速度差分が差分閾値未満である場合とは異なる値に目標車間距離を設定する。
【００３７】
ここで、例えば自車両と先行車両との車間距離は、長すぎても短すぎてもドライバが不快感を覚える。すなわち、ドライバの運転フィーリング（快適さ）が悪化する。このため、上記実施形態では、車間距離を常に長くするのではなく、加速度差分が差分閾値以上である場合だけに異なる値（例えば大きな値）に目標車間距離を設定する。このようにすることで、ドライバの運転フィーリングが継続的に悪化することを抑制することができる。
【００３８】
具体的には、先先行車両が減速し、先行車両が定速走行中の場合は、将来先行車両も減速し、車間距離が短くなる可能性が高いため、自車両を予め減速させて車間距離を広げる。この場合、先行車両が減速を開始し、車間距離が短くなってから減速するよりも、より小さな減速度で自車両を減速させることができ、燃費が向上する。
【００３９】
ただし、このような制御では一時的に車間距離が広がるため、運転フィーリングは一時的に悪化する。しかし、加速度差分が差分閾値以上である状況は長続きしない傾向があり、長くない時間内に運転フィーリング上においても適切な車間距離へと推移することが可能となる。
【００４０】
なお、長い車間距離を常時許容する場合は、車間距離が常時長くなることがあり、この場合、運転フィーリングが継続的に悪化する。つまり、運転者に不快感を与える。
このため、本実施形態の構成では、先先行車両の加減速（加速度）と先行車両の加速度が異なる場合にだけ、車間距離の許容範囲を広く設定している。
【００４１】
また、先先行車両が加速し、先行車両が定速の場合は、逆に、先行車両が将来加速する可能性を見越して、自車両も加速させ、車間距離を通常時よりも短くする。よって、一時的に運転フィーリングは悪化する。
【００４２】
しかしやがて先行車両も加速して、長くない時間内に運転フィーリング上適切な車間距離へと推移することが可能となる。
このような車両制御装置１によれば、加速度差分が差分閾値以上である際に、自車両の速度が変化しにくくなるように目標車間距離を変更することができる。
【００４３】
また上記の車両制御装置１において処理部１０は、目標車間距離の許容範囲を設定し、車間距離が許容範囲内に収まるように自車両を制御する。
このような車両制御装置１によれば、目標車間距離に幅を持たせるので、より自車両の加減速を抑制することができる。
【００４４】
また上記の車両制御装置１において処理部１０は、現在の第１先行車両までの車間距離を表す現在車間距離が許容範囲外である際に、車間距離が許容範囲に含まれる値のうちの現在車間距離から最も近い値になるように、自車両を加減速させる。
【００４５】
このような車両制御装置１によれば、現在車間距離が許容範囲外である際に、車間距離が許容範囲に含まれる値のうちの現在車間距離から最も近い値になるように自車両を加減速させるので、自車両を極力加減速させることなく制御することができる。
【００４６】
また上記の車両制御装置１において処理部１０は、現在の第１先行車両までの車間距離を表す現在車間距離が許容範囲内である際に、自車両を現在の車速または加速度で走行させる。
【００４７】
このような車両制御装置１によれば、現在車間距離が許容範囲内である際には、自車両を加減速させることなく制御することができる。
［その他の実施形態］
本発明は、上記の実施形態によって何ら限定して解釈されない。また、上記の実施形態の説明で用いる符号を特許請求の範囲にも適宜使用しているが、各請求項に係る発明の理解を容易にする目的で使用しており、各請求項に係る発明の技術的範囲を限定する意図ではない。上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合させたりしてもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、同様の機能を有する公知の構成に置き換えてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。
【００４８】
上述した車両制御装置１の他、当該車両制御装置１を構成要素とするシステム、当該車両制御装置１としてコンピュータを機能させるためのプログラム、このプログラムを記録した媒体、車両制御方法など、種々の形態で本発明を実現することもできる。
【００４９】
例えば、上記実施形態において処理部１０は、先先行車両の加速度が先行車両の加速度よりも小さい場合に、目標車間距離に拘わらず、自車両を現在の車速以下で走行させるようにしてもよい。つまり、先先行車両の加速度が先行車両の加速度よりも小さい場合には、先行車両の加速度が小さくなることが推定されるため、自車両を現在の速度または加速度以下で走行させるようにしてもよい。
【００５０】
このようにする場合、前述の実施形態における目標値設定処理に代えて、例えば図６に示す変形例における目標値設定処理を実施すればよい。すなわち、変形例における目標値設定処理では、図６に示すように、Ｓ２８０の処理にて肯定判定されると、先行車両の加速度（Ａｐ）から先先行車両の加速度（Ａｃ）を減算した加速度差と閾値Ｋ２（Ｋ２＞０）とを比較する（Ｓ４１０）。
【００５１】
この加速度差が閾値Ｋ２よりも大きければ（Ｓ４１０：ＹＥＳ）、自車両の目標加速度Ａを現在の自車両の加速度Ａ’に設定し（Ｓ４２０）、目標値設定処理を終了する。また、この加速度差が閾値Ｋ２以下であれば（Ｓ４１０：ＮＯ）、Ｓ２９０の処理に移行する。
【００５２】
このような変形例の車両制御装置によれば、先行車両が減速することが推定される際に、自車両の無駄な加速を抑制することができる。
なお、上記実施形態においては、先行車両と先先行車両との加速度の差分に応じて一律の車間距離および加速度を設定したが、上記の変形例に一例を示したように、自車両、先行車両、先先行車両の速度の大小関係、或いは加速度の大小関係に応じて異なる車間距離または加速度を設定してもよい。自車両、先行車両、先先行車両の速度や加速度の大小関係は、図７に示すように種々パターンが考えられる。これらのパターン毎に、先行車両に追突することなく、かつ自車両の走行速度が変化しにくいような車間距離や加速度を設定すればよい。
【００５３】
また、上記実施形態では、目標加速度を設定する構成について述べたが、目標加速度に換えて目標速度を設定してもよい。この場合、加速度に代えて速度を一定にする処理等を実施すればよい。
【００５４】
このようにしても、上記実施形態と概ね同様の効果を享受することができる。
［実施形態の構成と本発明の手段との対応関係］
上記実施形態において処理部１０が実行する処理のうちのＳ１１０、Ｓ１２０の処理は本発明でいう先行車両車間距離取得手段に相当し、上記実施形態におけるＳ１３０の処理は本発明でいう加速度差分取得手段に相当する。また、上記実施形態におけるＳ１４０の処理は本発明でいう目標車間距離設定手段に相当し、上記実施形態におけるＳ１４０、Ｓ１５０の処理は本発明でいう車両制御手段に相当する。
【符号の説明】
【００５５】
１…車両制御装置、１０…処理部、１１…ＣＰＵ、１２…メモリ、２１…ナビゲーション装置、２２…他車両情報取得部、２３…車間距離検出部、２６…挙動制御部、２７…報知部。
【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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