车辆的控制装置的制作方法

本发明涉及控制本车的加速度(包括减速度)以使本车跟随前车行驶的车辆的控制装置。

背景技术：

专利文献1中记载了一种控制本车的加速度以使本车跟随前车行驶的车辆的控制装置(以下称为“以往装置“)。该以往装置通过本车的传感器来取得本车与前行车之间的距离(车间距离)以及本车的速度(本车速)，并且通过无线通信从前行车取得在前行车中产生的前行车的要求加速度信息。

以往装置基于将上述取得的车间距离除以上述取得的本车速后的值(车间时间)与其目标值(目标车间时间)的差值，计算为了使车间时间与目标车间时间一致所被要求的本车的加速度作为反馈要求加速度。并且，以往装置基于上述取得的前行车的要求加速度信息，计算为了使本车高精度地跟随前行车行驶所被要求的本车的加速度作为前馈要求加速度。最终，以往装置将反馈要求加速度与前馈要求加速度的合计值设定为本车的要求加速度，使本车进行加速或者减速以便实现该要求加速度。

专利文献1：日本特开2015﹣51716号公报

不过，前行车有时将“基于加速踏板(加速操作部件)的操作量以及制动踏板(制动操作部件)的操作量而计算的前行车的要求加速度”作为前行车的要求加速度信息发送给本车。该情况下，以往装置基于从前行车发送来的前行车的要求加速度来计算前馈要求加速度。

另一方面，在前行车的换挡杆被设定为“空档(n档位)或者驻车档位(p档位)”的情况下，即使前行车的加速踏板的操作量(以下，称作“加速器操作量”。)增大，前行车也不被加速。另一方面，即便在前行车的换挡杆被设定为“n档位或者p档位”的情况下，如果加速器操作量增大，则前行车也将基于该增大后的加速器操作量而计算出的要求加速度作为前行车的要求加速度发送给本车。

该情况下，如果使用基于发送来的前行车的要求加速度而计算的前馈要求加速度来设定本车的要求加速度，则尽管前行车未被加速，却产生本车按照与前行车的要求加速度相应的加速度被加速而致使车间距离变短的情况。即，该情况下，本车无法高精度地跟随前行车行驶。

并且，在前行车的换挡杆被设定为“后退档(r档位)”的情况下，如果前行车的加速器操作量增大，则前行车后退。该情况下，前行车也将基于该增大后的加速器操作量而计算的要求加速度作为前行车的要求加速度发送给本车。

该情况下，由于从前行车发送至本车的前行车的要求加速度是基于增大后的加速器操作量而计算出的值，所以该要求加速度为正值。因此，如果使用基于该要求加速度而计算出的前馈要求加速度来设定本车的要求加速度，则尽管前行车后退，也产生本车以与前行车的要求加速度相应的加速度向前进方向加速而致使车间距离变短的事态。该情况下，本车也无法高精度地跟随前行车行驶。

技术实现要素：

本发明是为了解决上述的课题而形成的。即，本发明的目的之一在于，提供一种能够使本车高精度地跟随前行车行驶以便不车间距离不过度缩短的车辆的控制装置(以下，称为“本发明装置”。)。

本发明装置具备：检测本车(10)与前行车(11)之间的车间距离(d)的车间距离检测装置(60、61)、通过无线通信从上述前行车取得包含与上述前行车的要求加速度相关的要求加速度信息(gs、accp、brkp)的前行车信息的无线装置(80、81)、以及控制上述本车的加速度或者减速度以使上述本车的加速度成为本车的要求加速度(gj)的加减速控制装置(20、30、40)。

上述加减速控制装置包括第1～第3计算单元。上述第1计算单元基于上述车间距离(d)与目标车间距离(dtgt)来计算为了将上述车间距离维持为上述目标车间距离而“对上述本车要求的加速度”作为反馈要求加速度(gfb)(参照图2的步骤280以及图5的程序。)。

上述第2计算单元基于上述要求加速度信息计算为了使上述本车(10)跟随上述前行车(11)行驶而“对上述本车要求的加速度”作为前馈要求加速度(gff)(参照图2的步骤270以及图4的程序。)。

上述第3计算单元基于上述反馈要求加速度(gfb)与上述反馈要求加速度(gff)来计算上述本车的要求加速度(gj)(参照图2的步骤285。)。

上述加减速控制装置执行通过控制上述本车的加速度以使上述本车的加速度成为由上述第3计算单元计算的上述本车的要求加速度从而使本车跟随前行车行驶的跟随行驶控制。

根据该跟随行驶控制，能够使本车以将车间距离维持为规定的距离(目标车间距离)并且反映了前行车的要求加速度的加速度来跟随前行车行驶。

并且，上述第3计算单元构成为当在上述前行车信息中含有上述前行车(11)的换挡杆(92)的设定位置(sl)表示用于使上述前行车前进的档位以外的档位的信息(参照在图4的步骤415中为“是”的情况。)并且上述前馈要求加速度(gff)比零大的情况(参照在步骤420中为“是”的情况。)下，将该前馈要求加速度(gff)设定为零(“0”)(参照步骤425。)。

该情况下，上述前行车的要求加速度例如是基于上述前行车的加速操作单元以及制动操作单元的操作量(accp、brkp)由上述前行车计算的要求加速度(gs)。

并且，当上述前行车的控制装置为了使上述前行车跟随在上述前行车的紧前行驶的车辆即前前行车行驶而针对上述前行车正执行与上述跟随行驶控制相同的控制的情况下，上述前行车的要求加速度例如是基于由上述前行车的无线装置(80、81)通过无线通信从上述前前行车取得的与上述前前行车的加速度相关的加速度信息(gss、gass)而计算出的上述前行车的要求加速度(gs)。

根据本发明装置，当前行车的换挡杆的设定位置是用于使前行车前进的档位以外的档位并且前馈要求加速度比零大的情况下，前馈要求加速度被设定为零(前馈要求加速度被限制为零以下的值。)。因此，当前行车的换挡杆的设定位置是用于使前行车前进的档位以外的档位、且前行车未以与前行车的要求加速度相应的加速度被加速的情况下，前馈要求加速度为零以下的值。从而，当前行车未被加速时，本车不会因前馈要求加速度而被加速。结果，能够使本车高精度地跟随前行车行驶。

另外，在前行车的实际加速度基于由车轮速传感器检测的前行车的车轮速而算出的情况下，例如当前行车的换挡杆被设定在后退档而前行车开始后退时，前行车的实际加速度被计算为正值的实际加速度。在使用与该实际加速度相关的实际加速度信息计算出本车的要求加速度的情况下，存在该要求加速度被计算为正值的要求加速度的可能性。该情况下，会产生本车向前进方向加速而致使车间距离变短的情况。

鉴于此，在上述无线装置(80、81)构成为从上述前行车通过无线通信取得基于上述前行车(11)的车轮速传感器(42a～42d)所检测的该前行车的车轮速(ωa～ωd)由上述前行车计算的与上述前行车的实际加速度(gas)相关的实际加速度信息的情况下，上述第2计算单元构成为除了基于上述要求加速度信息之外还基于上述实际加速度信息来计算上述前馈要求加速度(gff)。

由此，在基于前行车的要求加速度信息以及实际加速度信息来计算前馈要求加速度的情况下，当换挡杆位置是用于使前行车前进的档位以外的档位时，前馈要求加速度被限制为零以下的值。因此，例如当前行车的换挡杆被设定为后退档而前行车开始后退时，本车不会向前进方向加速而使车间距离变短。结果，能够使本车高精度地跟随前行车行驶。

在上述说明中，为了帮助对发明的理解，对于与实施方式对应的发明的结构标注了在实施方式中使用的名称以及/或者符号并辅以括号，不过发明的各结构要素并不局限于由上述符号规定的实施方式。本发明的其他目的、其他特征以及附带的优点可通过参照以下的附图叙述的本发明的实施方式的说明而容易理解。

附图说明

图1是搭载有本发明的实施方式涉及的“车辆的控制装置”的车辆以及该控制装置的概略结构图。

图2是表示图1所示的车辆控制ecu的cpu(以下，简称为“cpu”。)执行的程序的流程图。

图3是表示cpu执行的程序的流程图。

图4是表示cpu执行的程序的流程图。

图5是表示cpu执行的程序的流程图。

图6(a)是表示为了基于车间时间来取得加速用的第2修正系数所使用的查询表的图，(b)是表示为了基于车间时间来取得减速用的第2修正系数所使用的查询表的图，(c)是表示为了基于本车的车速来取得加速用的第3修正系数所使用的查询表的图，(d)是表示为了基于本车的车速来取得减速用的第3修正系数所使用的查询表的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式涉及的车辆的控制装置(以下，称为“本控制装置”。)进行说明。在本说明书、附图以及权利要求书等中，本车是“自己的车辆(关注的车辆)”，前行车是“在本车的紧前行驶的车辆、即本车所搭载的后述的传感器(作为雷达传感器的本车传感器)捕捉到的车辆(紧前车辆)，并且是可以基于通过车车间通信(无线通信)从该车辆取得的信息来变更本车的行驶控制的车辆”。

如图1所示，本控制装置被应用于车辆(本车)10。本车10搭载有车辆控制ecu20、发动机控制ecu30、加速器操作量传感器31、档位传感器33、制动控制ecu40、制动操作量传感器41、车轮速传感器42a～42d、转向控制ecu50、传感器ecu60、本车传感器61、gps装置70、无线控制ecu80以及无线天线81。前行车11也具备相同的结构。

车辆控制ecu20构成为经由通信/传感器系统can(controllerareanetwork)101能够与发动机控制ecu30、制动控制ecu40、转向控制ecu50、传感器ecu60、gps装置70以及无线控制ecu80交换数据(能够通信)。ecu是电子控制单元的简称，是具有包括cpu、rom、ram以及接口等的微机作为主要结构部件的电子控制电路。cpu通过执行在存储器(rom)中存储的指令(程序)来实现后述的各种功能。

并且，车辆控制ecu20与协同跟随行驶控制要求开关(通断开关)21以及其他的各种传感器22连接。

如果协同跟随行驶控制要求开关(以下，称为“cacc要求开关”。)21被本车10的乘员(驾驶员)设定为接通位置，则对车辆控制ecu20要求后述的协同跟随行驶控制(包括后述的车间距离控制。)的开始。

发动机控制ecu30为公知的，从各种检测内燃机运转状态量的传感器(省略图示)取得检测信号。特别是，发动机控制ecu30与加速器操作量传感器31以及档位传感器33连接。

加速器操作量传感器31检测作为加速器操作单元的加速踏板91的操作量(以下，称为“加速器操作量”。)accp，将表示该加速器操作量accp的信号(检测信号)向发动机控制ecu30输出。发动机控制ecu30基于该检测信号取得加速器操作量accp，并基于取得的加速器操作量accp来计算(取得)要求加速度gj，将计算出的要求加速度gj存储于其ram。此外，发动机控制ecu30也可以基于如后述那样取得的本车10的车速(以下，称为“本车速”。)spdj以及发动机旋转速度ne计算要求加速度gj。

换挡杆92被本车10的驾驶员操作，能够选择性地设定为下述的档位的任意一个。

·在使本车10前进时应该设定的第1前进档(d档位)。

·在使本车10前进时应该设定的第2前进档(b档位)。

·在不使未图示的内燃机的扭矩向本车10的驱动轮传递时应该设定的空档(n档位)。

·在使本车10后退时应该设定的后退档(r档位)。

·在维持本车10的停车状态时应该设定的驻车档位(p档位)。

档位传感器33检测本车10的换挡杆92被设定的档位(换挡杆92的“设定位置或者档位”)sl，并将表示该换挡杆92的设定位置sl的信号(检测信号)向发动机控制ecu30输出。发动机控制ecu30基于该检测信号来取得换挡杆92的设定位置sl，并将表示所取得的设定位置sl的信号(以下，称为“换挡杆设定位置信号”。)s向车辆控制ecu20发送。

发动机控制ecu30在换挡杆92被设定为第1前进档(d档位)的情况下，将信号sd作为换挡杆设定位置信号s向车辆控制ecu20发送。在换挡杆92被设定为“变速率与第1前进档的变速率不同的档位的第2前进档(b档位)”的情况下，发动机控制ecu30将信号sb作为换挡杆设定位置信号s向车辆控制ecu20发送。

并且，在换挡杆92被设定为空档(n档位)的情况下，作为换挡杆设定位置信号s，发动机控制ecu30将信号sn向车辆控制ecu20发送。在换挡杆92被设定为后退档(r档位)的情况下，作为换挡杆设定位置信号s，发动机控制ecu30将信号sr向车辆控制ecu20发送。在换挡杆92被设定为驻车档位(p档位)的情况下，作为换挡杆设定位置信号s，发动机控制ecu30将信号sp向车辆控制ecu20发送。

其中，未图示的变速器ecu从发动机控制ecu30取得换挡杆设定位置信号s，并根据与该信号s所示的换挡杆92的设定位置sl对未图示的自动变速器的变速档(包括空档以及驻车)进行控制。

并且，在发动机控制ecu30上连接有未图示的节气门促动器等的发动机促动器32。发动机控制ecu30在本车10的要求加速度gj为正值时(即，被要求加速度时)，以本车10的加速度接近要求加速度gj的方式，驱动发动机促动器32来变更本车10的未图示的内燃机所产生的扭矩。

制动控制ecu40是公知的，从各种检测车辆运转状态量的传感器(省略图示)中取得检测信号。特别是，制动控制ecu40与制动操作量传感器41以及车轮速传感器42a～42d连接。

制动操作量传感器41检测作为制动操作单元的制动踏板93的操作量(以下，称作“制动操作量”。)brkp，并将表示该制动操作量brkp的信号(检测信号)向制动控制ecu40输出。制动控制ecu40基于该检测信号来取得制动操作量brkp，并基于所取得的制动操作量brkp计算(取得)要求加速度(要求减速度)gj，将计算出的要求减速度gj存储于其ram。此外，制动控制ecu40也可以还基于如后述那样取得的本车速spdj来计算要求加速度gj。

车轮速传感器42a～42d分别设置于本车10的各车轮。车轮速传感器42a～42d分别检测各车轮的车轮速ωa～ωd，并将表示该车轮速ωa～ωd的信号(检测信号)向制动控制ecu40输出。

制动控制ecu40基于该检测信号来取得各车轮的车轮速ωa～ωd，并将所取得的车轮速ωa～ωd存储于其ram。

并且，制动控制ecu40基于上述取得的车轮速ωa～ωd来计算(取得)平均值(以下，称作“平均车轮速”。)ωave(＝(ωa+ωb+ωc+ωd)/4)，并将计算出的平均车轮速ωave作为本车10的速度(车速)spdj存储于其ram中。

此外，制动控制ecu40也可以代替取得平均车轮速ωave作为本车速spdj，而基于从检测本车10的传动轴的旋转速度的传感器(省略图示)输出的信号(检测信号)来取得本车速spdj。

并且，制动控制ecu40计算上述取得的本车速spdj的每个微小单位时间的变化量(本车速spdj的时间微分值dspdj/dt)作为实际加速度gaj，并将计算出的实际加速度gaj存储于其ram中。

并且，在制动控制ecu40上连接有未图示的摩擦制动装置等的制动促动器43。制动控制ecu40在本车10的要求加速度gj为负值时(即，被要求减速度时)，以本车10的减速度接近要求加速度(要求减速度)gj的方式驱动制动促动器43而使本车10的各车轮产生摩擦制动力。

转向控制ecu50是公知的，从各种检测车辆运转状态量的传感器(省略图示)取得检测信号。并且，在转向控制ecu50上连接有未图示的电动式动力转向装置的马达等的转向操纵促动器53。

传感器ecu60与本车传感器61连接。本车传感器61为公知的毫米波雷达传感器。本车传感器61向本车10的前方发送毫米波。该毫米波被前行车11反射。本车传感器61接收该反射波。

传感器ecu60基于本车传感器61接收到的反射波来检测在本车10的紧前行驶的车辆即紧前车辆(前行车)11。并且，传感器ecu60基于“从本车传感器61发送来的毫米波与接收到的反射波的相位差”、“反射波的衰减等级”以及“反射波的检测时间”等，每经过规定的时间便按照时间序列取得“本车10的速度spdj与紧前车辆11的速度spds之差(相对速度)δspd(＝spds﹣spdj)”、“本车10与紧前车辆11之间的距离(车间距离)d”以及“以本车10的位置为基准的紧前车辆11的相对方位”等，并将“取得的相对速度δspd、车间距离d以及相对方位等”存储于其ram中。

因此，传感器ecu60构成了基于本车传感器61检测到的反射波来检测(捕捉)紧前车辆，并且基于本车传感器61检测到的反射波来取得本车与紧前车辆之间的车间距离的本车传感器装置。

gps装置70是公知的，基于从人造卫星发送来的gps信号来取得本车10正行驶的地点的“纬度以及经度”，并将取得的“纬度以及经度”作为本车10的位置存储于其ram中。

无线控制ecu80与用于进行车车间通信(无线通信)的无线天线81连接。无线控制ecu80每经过规定时间便经由无线天线81将包括从“与本车10不同的车辆(他车)且是具备进行无线通信的功能的车辆的多个通信车”发送来的表示该通信车的运转状态量的数据的通信信息(通信车信息)和识别该通信车的数据一起接收，并将该接收到的数据存储于其ram。

无线控制ecu80接收的表示通信车的运转状态量的数据(通过无线被进行车车间通信的数据)包括：通信车的“车辆控制ecu20、发动机控制ecu30以及制动控制ecu40等取得的基于各种传感器的检测信号的数据”以及“这些ecu送出驱动信号的促动器的状态的数据等”。

特别是作为这些被通信的数据而从通信车发送来的数据包括以下的数据(a)～(g)。

(a)通信车的制动控制ecu40取得的该通信车的车速(以下，称作“通信车速度”。)spds。

(b)通信车的gps装置70取得的该通信车的位置。

(c)当在通信车中“后述的协同跟随行驶控制(cacc：cooperativeadaptivecruisecontrol，简称为“跟随行驶”。)以及车间距离控制(acc：adaptivecruisecontrol)”均未被执行的情况下，该通信车的发动机控制ecu30基于该通信车的加速器操作量accp而计算出的该通信车的要求加速度gs。

(d)当在该通信车中“协同跟随行驶控制以及车间距离控制”均未被执行的情况下，该通信车的制动控制ecu40基于该通信车的制动操作量brkp而计算出的该通信车的要求加速度(要求减速度)gs。

(e)当在该通信车中“协同跟随行驶控制以及车间距离控制”的某个控制被执行的情况下，该通信车的车辆控制ecu20为了使该通信车跟随其前行车(在该通信车的紧前行驶的车辆)行驶而基于该前行车的要求加速度gss计算出的该通信车的要求加速度gs。

(f)该通信车的制动控制ecu40基于该通信车的平均车轮速ωave取得的该通信车的实际加速度gas。

(g)表示前行车11的换挡杆92的设定位置sl的换挡杆设定位置信号s。

并且，无线控制ecu80每当经过规定时间便将表示本车10的运转状态量的上述数据向本车10的外部发送(发信)。

其中，当在本车10以及前行车11中“协同跟随行驶控制以及车间距离控制”的某个控制正被执行的情况下，无线控制ecu80作为上述数据而向后车发送的“本车10的要求加速度gj”是基于前行车11的要求加速度gs而计算的本车10的要求加速度gj。

因此，当在前行车11以及前前行车(在前行车11的紧前行驶的车辆)中“后述的协同跟随行驶控制以及车间距离控制”的某个控制正被执行的情况下，本车10的无线控制ecu80作为上述数据而从前行车11通过无线通信接收的“前行车11的要求加速度gs”是基于前前行车的要求加速度gss由前行车11的车辆控制ecu20计算出的前行车11的要求加速度gs。

(协同跟随行驶控制的概要)

接下来，对于本控制装置的协同跟随行驶控制(cacc)的概要进行说明。本控制装置在cacc要求开关21被本车10的乘员设定为接通位置后，开始协同跟随行驶控制。其中，在cacc开关21被设定为断开位置时，发动机控制ecu20基于加速器操作量accp以及发动机旋转速度等来控制发动机促动器32，制动控制ecu40基于制动操作量brkp以及本车速spdj(或者各车轮的车轮速ωa～ωd)等对制动促动器43进行控制。

车辆控制ecu20在开始了协同跟随行驶控制后，开始基于“由传感器ecu60以及本车传感器61取得的数据”以及“由无线控制ecu80以及无线天线81取得的数据”，从通过无线通信发送来数据的多个通信车之中将由本车传感器61检测到的通信车(紧前车辆)确定为前行车11的处理。

例如，车辆控制ecu20基于由传感器ecu60取得的相对速度δspd与本车速spdj来推算“应该被确定为前行车11的通信车的候补即候补车”的车速。然后，当该“候补车的车速”与“从候补车通过无线通信发送来的候补车的车速”的类似度较高时，将该候补车确定为前行车11。其中，前行车11的确定方法例如可以使用日本专利第5522193号中公开的技术。

并且，在本例中，预先设定了将本车10与前行车11之间的距离(车间距离)d除以本车速spdj而得到的值t(＝d/spdj)的目标值(以下，称作“目标车间时间”。)ttgt。目标车间时间ttgt被设定为规定的恒定的值。不过，目标车间时间ttgt也可以通过由本车10的驾驶员操作的未图示的操作开关来可变地设定。

(反馈控制)

本控制装置在cacc要求开关21被本车10的乘员设定在接通位置时，控制本车10的加速度(包括减速度。)，以使将实际的车间距离d除以实际的本车速spdj而得到的值(以下，称作“车间时间”。)t与目标车间时间ttgt一致。

例如，当车间时间t与目标车间时间ttgt一致并且本车速spdj为恒定时，在前行车11加速了的情况下，车间距离d变大。结果，由于车间时间t比目标车间时间ttgt大，所以本控制装置使本车10加速以使车间时间t变小。

另一方面，当车间时间t与目标车间时间ttgt一致并且本车速spdj为恒定时，在前行车11减速了的情况下，车间距离d变小。结果，由于车间时间t比目标车间时间ttgt小，所以本控制装置使本车10减速以使车间时间t变大。

本控制装置在使本车10加速或者减速的情况下，按照如下的方式计算(设定)本车10的要求加速度gj，并以实现该要求加速度gj的方式(本车10的加速度与要求加速度gj一致的方式)通过发动机控制ecu30控制内燃机的发动机促动器32的工作或者通过制动控制ecu40控制制动装置的制动促动器43的工作。其中，要求加速度gj可为正值(加速侧的值)也可以为负值(减速侧的值)。因此，也可以将要求加速度gj称为要求加减速度gj。

本控制装置通过对目标车间时间ttgt乘以实际的本车速spdj，来计算(取得)目标车间距离dtgt(＝ttgt·spdj)。在本例中，由于目标车间时间ttgt被设定为恒定值，所以实际的本车速spdj越大，则目标车间距离dtgt被计算得越大。

并且，本控制装置计算(取得)目标车间距离dtgt相对于实际的车间距离d的偏差(以下，称作“车间距离偏差”。)δd(＝d﹣dtgt)。车间距离偏差δd在实际的车间距离d比目标车间距离dtg大的情况下，被计算为正值。

进而，本控制装置取得由本车传感器61检测的相对速度δspd。相对速度δspd在前行车11的车速(以下，称作“前行车速”。)spds比本车速spdj大的情况下，被取得为正值。

然后，本控制装置计算(取得)“对车间距离偏差δd乘以修正系数kfb1后的值”与“对相对速度δspd乘以修正系数kfb2后的值”的合计值作为判定用运算值p(＝δd·kfb1+δspd·kfb2)。修正系数kfb1以及kfb2分别被设定为比“0”大的正的恒定值。

在判定用运算值p为正值的情况下，可以判断为为了将车间时间t维持(控制)为目标车间时间ttgt(换言之，为了将车间距离d维持为目标车间距离dtgt)，需要使本车10加速。

该情况下，计算(取得)对判定用运算值p乘以修正系数kfb3后的值作为“反馈要求加速度gfb(＝(δd·kfb1+δspd·kfb2)·kfb3)”。修正系数kfb3被设定为比“0”大并且为“1”以下的正值，且随着本车速spdj变大而变小。因此，当需要使本车10加速的情况下，反馈要求加速度(以下，称作“fb要求加速度”。)gfb被计算作为正值。

另一方面，当判定用运算值p为负值的情况下，可以判断为为了将车间时间t维持(控制)为目标车间时间ttgt(换言之，为了将车间距离d维持为目标车间距离dtgt)而需要使本车10减速。该情况下，取得判定用运算值p作为“fb要求加速度gfb(＝δd·kfb1+δspd·kfb2)”。因此，当需要使本车10减速的情况下，fb要求加速度gfb被取得为负值。

本控制装置fb通过以实现要求加速度gfb的方式使本车10加速或者减速，能够将车间时间t控制为目标车间时间ttgt。然而，传感器ecu60取得的车间距离d以及相对速度δspd例如在前行车11实际开始加速或者减速之后变化。因此，当仅根据fb要求加速度gfb控制了本车10的加速或者减速的情况下，本车10的加速或者减速的开始相对于前行车11的加速或者减速的开始略慢。

(前馈控制)

鉴于此，本控制装置基于与由无线控制ecu80取得的前行车11的加速度相关的信息(前行车加速度信息)来预测前行车11开始加速或者减速，并基于该预测对本车10的加速度进行控制。

若更具体叙述，则本控制装置在由无线控制ecu80取得前行车11的要求加速度gs以及实际加速度gas的情况下，基于由高通滤波器对前行车11的要求加速度gs进行滤波而取得的值fh(gs)、和由低通滤波器对前行车11的实际加速度gas进行滤波而取得的值hl(gas)来计算(推定、取得)前行车11的加速度(以下，称作“推定加速度”。)ges。

或者，本控制装置在由无线控制ecu80仅取得前行车11的实际加速度gas的情况下，将前行车11的实际加速度gas直接取得(推定)为前行车11的推定加速度ges。

在预测出前行车11加速的情况下，推定加速度ges被计算(取得)为正值。另一方面，在预测前行车11减速的情况下，推定加速度ges被取得作为负值。

本控制装置计算(取得)对上述计算(取得)的推定加速度ges乘以“1”以下的系数而得出的值作为“前馈要求加速度(以下，称作“ff要求加速度”。)gff”。在预测为前行车11加速的情况下，ff要求加速度gff被计算为正值。另一方面，在预测为前行车11减速的情况下，ff要求加速度gff被计算为负值。

本控制装置通过将ff要求加速度gff与fb要求加速度gfb相加，计算(取得)本车10的最终的要求加速度gj(＝gff+gfb)，并以实现该计算出的要求加速度gj的方式对内燃机的发动机促动器32的工作或者制动装置的制动促动器43的工作进行控制。当应该使本车10加速时，要求加速度gj被计算为正值。另一方面，当应该使本车10减速时，要求加速度gj被计算为负值。

其中，将ff要求加速度gff与fb要求加速度gfb相加而得到的加速度即本车10的最终的要求加速度gj也可以记作cacc要求g。并且，使本车10的加速度与cacc要求g一致的控制是cacc(协同跟随行驶控制)。不使用ff要求加速度gff而将fb要求加速度gfb作为本车10的最终的要求加速度gj并使本车10的加速度与该要求加速度gj一致的控制是acc(车间距离控制)。

通过该协同跟随行驶控制，能够在预测前行车11的加速或者减速的同时使本车10进行加速或者减速。因此，能够相对于目标车间时间ttgt具有较高的追随性地控制车间时间t。即，能够高精度地使本车10跟随前行车11行驶。

(对于前行车的换挡杆设定位置的应对)

另外，在前行车11的换挡杆92被设定为“n档位或者p档位”的情况下，存在前行车11的加速器操作量accp增大的情况。该情况下，前行车11将基于该增大后的加速器操作量accp计算的要求加速度gs发送至本车10。然而，在前行车11的换挡杆92被设定在“n档位或者p档位”的情况下，即使前行车11的加速器操作量accp增大，前行车11也不会被加速。

因此，如果使用基于从前行车11发送来的要求加速度gs而设定的ff要求加速度gff来设定本车10的要求加速度gj，则会产生尽管前行车11未被加速，但本车10却以与前行车11的要求加速度gs相应的加速度被加速而使车间距离d变短的情况。

并且，当前行车11的换挡杆92被设定为r档位的情况下，如果前行车11的加速器操作量accp增大，则前行车11后退。该情况下，前行车11也将基于该增大后的加速器操作量accp而计算的要求加速度gs发送给本车10。

该情况下，由于从前行车11向本车10发送来的前行车11的要求加速度gs是基于增大后的加速器操作量accp而计算的值，所以该要求加速度gs为正值。因此，如果使用基于该要求加速度gs而计算出的ff要求加速度gff来设定本车10的要求加速度gj，则产生尽管前行车11后退，本车10仍以与前行车11的要求加速度gs相应的加速度向前进方向加速而致使车间距离d变短的情况。这样的情况例如在本车10以及前行车11正在交通拥堵道路行驶的情况下产生。

鉴于此，本控制装置在前行车11的换挡杆92被设定为“n档位或者p档位或者r档位”的情况下、即前行车11的换挡杆92的设定位置处于用于使前行车11前进的档位以外的档位的情况下，当如上所述计算出的ff要求加速度gff比“0”大时将ff要求加速度gff设定为“0”。换言之，该情况下，本控制装置将ff要求加速度gff的上限值设定为“0”。即，该情况下，本控制装置将ff要求加速度gff限制为“0”以下的值。

由此，当前行车11的换挡杆92的设定位置处于用于使前行车11前进的档位以外的档位且前行车11未被向前进方向加速的情况下，本车10因ff要求加速度gff而不被加速。结果，由于车间距离d不会过度变短，所以能够使本车10高精度地跟随前行车11行驶。

此外，在前行车11的换挡杆92被设定为“n档位、p档位或者r档位”的情况下，当计算出的ff要求加速度gff比“0”小时，直接使用计算出的ff要求加速度gff来设定(取得)本车10的要求加速度gj。该情况下，由于本车10被向车间距离d变长的方向减速，所以不会给本车10的乘员带来不安感。

(实际的工作)

接下来，对本控制装置的协同跟随行驶控制(cacc)进行更具体的说明。车辆控制ecu20的cpu(以下，简记为“cpu”。)每当经过规定时间便执行在图2中用流程图示出的程序。因此，cpu在达到规定的时刻后，从步骤200起开始处理而前进至步骤205，判定cacc要求开关21是否被设定在接通位置。

当在cpu执行步骤205的处理的时刻cacc要求开关21被设定在接通位置的情况下，cpu在该步骤205中判定为“是”而前进至步骤207，执行图3中用流程图示出的程序来确定前行车11。即，cpu在前进至步骤207后，从图3的步骤300起开始处理，依次执行以下所述的步骤305以及步骤310的处理。随后，cpu经由步骤395前进至图2的步骤209。

步骤305：cpu从传感器ecu60取得包含紧前车辆的运转状态量的数据的紧前车辆信息，并且从无线控制ecu80取得包含多个通信车的运转状态量的数据的通信车信息。

步骤310：cpu基于在步骤305中取得的通信车信息所含的运转状态量、和在步骤305中取得的紧前车辆信息所含的紧前车辆的运转状态量，从多个通信车之中确定前行车11。例如，cpu基于由本车传感器61取得的相对速度δspd与本车速spdj计算(推定)紧前车辆的车速。然后，当“该计算出的紧前车辆的车速”与“从通信车通过无线通信发送来的通信车的车速”的类似度较高时，将该通信车确定为前行车11。

其中，在通过上述步骤310的处理的执行而暂时将特定的通信车确定为前行车11之后，将该通信车视为前行车11直至判定为该通信车与紧前车辆不一致为止。

cpu在前进至图2的步骤209之后，判定在步骤207中前行车11的确定是否完毕。在前行车11的确定完毕的情况下，cpu在步骤209中判定为“是”，依次执行以下所述的步骤220～步骤230的处理。

步骤220：当在“是通过步骤207(图3的步骤305)取得的通信车信息且与在步骤207中被确定为前行车11的通信车相关的通信车信息(以下，称作“前行车信息”。)”中含有要求加速度gs以及实际加速度gas的情况下，cpu计算(取得)对将该要求加速度gs通过高通滤波器滤波而得出的值fh(gs)乘以规定的正的系数kh(本例中为“1”)后的值和将该实际加速度gas通过低通滤波器滤波而得出的值fl(gas)的合计值作为推定加速度ges(＝fh(gs)+fl(gas))。

或者，在上述前行车信息中不含要求加速度gs而仅含有实际加速度gas的情况下，cpu将该实际加速度gas直接视为推定加速度ges。

步骤225：cpu从传感器ecu60取得车间距离d，并且从制动控制ecu40取得本车速spdj。传感器ecu60通过另外进行的程序基于本车传感器61的检测信号来取得车间距离d，并存储于其ram。制动控制ecu40通过另外进行的程序基于车轮速传感器42的检测信号来取得本车速spdj，并存储于其ram。

步骤230：cpu计算(取得)通过将在步骤225中取得的当前的车间距离d除以同样在步骤225中取得的当前的本车速spdj而得出的值作为当前的车间时间t(＝d/spdj)。该车间时间t是以当前的本车速spdj行驶当前的车间距离d所需的时间。

接下来，cpu前进至步骤235，判定在步骤220中计算(取得)的推定加速度ges是否比“0”大。在推定加速度ges比“0”大的情况下，cpu在该步骤235中判定为“是”，依次进行以下所述的步骤240～步骤250的处理，随后，前进至步骤270。

步骤240：cpu将加速用的第1修正系数k1ac设定为第1修正系数k1。加速用的第1修正系数k1ac是比“1”小的恒定的值。不过，加速用的第1修正系数k1ac也可以为“1”。

步骤245：cpu通过将当前的车间时间t应用于图6(a)所示的查询表mapk2(t)_ac来取得加速用的第2修正系数k2。根据表格mapk2(t)_ac，第2修正系数k2在车间时间t处于“0”～时间t1之间的情况下为“0”，在车间时间t处于时间t1～时间t2之间的情况下为随着车间时间t变大而逐渐变大的“1”以下的值，在车间时间t处于时间t2～时间t3之间的情况下为“1”，在车间时间t处于时间t3～时间t4之间的情况下为随着车间时间t变大而逐渐变小的“1”以下的值，在车间时间t比时间t4大的情况下为“0”。

步骤250：cpu通过将当前的本车速spdj应用于图6(c)所示的查询表mapk3(spdj)_ac来取得加速用的第3修正系数k3。根据表格mapk3(spdj)_ac，第3修正系数k3在车速spdj处于“0”～车速spdj1之间的情况下为“0”，在车速spdj处于车速spdj1～车速spdj2之间的情况下为随着车速spdj变大而逐渐变大的“1”以下的值，在车速spdj处于车速spdj2～车速spdj3之间的情况下为“1”，在车速spdj处于车速spdj3～车速spdj4之间的情况下为随着车速spdj变大而逐渐变小的“1”以下的值，在车速spdj比车速spdj4大的情况下为“0”。

与此相对，当在cpu执行步骤235的处理的时刻推定加速度ges为“0”以下的情况下，cpu在该步骤235中判定为“否”，并按顺序执行以下所述的步骤255～步骤265的处理。随后，cpu前进至步骤270。

步骤255：cpu将减速用的第1修正系数k1de设定为第1修正系数k1。减速用的第1修正系数k1de是比“1”小的恒定的值且是加速用的第1修正系数k1ac以上的值。不过，减速用的第1修正系数k1de也可以为“1”。

步骤260：cpu通过将当前的车间时间t应用于图6(b)所示的查询表mapk2(t)_de来取得减速用的第2修正系数k2。根据表格mapk2(t)_de，第2修正系数k2在车间时间t处于“0”～时间t5之间的情况下为“1”，在车间时间t处于时间t5～时间t6之间的情况下为随着车间时间t变大而逐渐变小的“1”以下的值，在车间时间t比时间t6大的情况下为“0”。

步骤265：cpu通过将当前的本车速spdj应用于图6(d)所示的查询表mapk3(spdj)_de来取得减速用的第3修正系数k3。根据表格mapk3(spdj)_de，第3修正系数k3在车速spdj处于“0”～车速spdj5之间的情况下为“0”，在车速spdj处于车速spdj5～车速spdj6之间的情况下为随着车速spdj变大而逐渐变大的“1”以下的值，在车速spdj比车速spdj6大的情况下为“1”。

cpu在前进至步骤270之后，执行图4中由流程图所示的前馈要求加速度计算程序，来计算ff要求加速度gff。即，cpu在前进至步骤270后，从图4的步骤400起开始处理，进行以下所述的步骤405的处理。

步骤405：cpu根据下式(1)计算(取得)ff要求加速度gff。

gff＝ges·k1·k2·k3…(1)

在上式(1)中，“ges”是在图2的步骤220中计算(取得)的推定加速度，“k1”是在步骤240或者步骤255中设定的第1修正系数，“k2”是在步骤245或者步骤260中取得的第2修正系数，“k3”是在步骤250或者步骤265中取得的第3修正系数。

接下来，cpu前进至步骤415，判定“在步骤207(图3的步骤305)中取得的前行车信息所含的换挡杆设定位置信号s”是否是表示前行车11的换挡杆92分别被设定为“n档位、p档位以及r档位”的信号sn、sp以及sr的任一个。

当在cpu执行步骤415的处理的时刻换挡杆设定位置信号s是信号sn、sp以及sr的任一个的情况下，cpu在该步骤415中判定为“是”并前进至步骤420，判定在步骤405中计算出的ff要求加速度gff是否比“0”大。

在ff要求加速度gff比“0”大的情况下，cpu在步骤420中判定为“是”并前进至步骤425，将ff要求加速度gff的值设定为“0”。随后，cpu经由步骤495前进至图2的步骤280。与此相对，当ff要求加速度gff为“0”以下的情况，cpu在步骤420中判定为“否”并经由步骤495前进至图2的步骤280。结果，ff要求加速度gff的值被限制为零以下的值。

另一方面，当在cpu执行步骤415的处理的时刻，换挡杆设定位置信号s不是表示前行车11的换挡杆92分别被设定在“n档位、p档位以及r档位”的信号sn、sp以及sr的任意信号的情况(即，为信号sd或者sb的情况)下，cpu在该步骤415中判定为“否”并经由步骤495前进至图2的步骤280。

cpu在前进至步骤280之后，执行图5中由流程图示出的反馈要求加速度计算程序，来计算fb要求加速度gfb。即，cpu在前进至步骤280后，从图5的步骤500起开始处理，依次执行以下所述的步骤505至步骤520的处理。

步骤505：cpu从传感器ecu60取得当前的相对速度δspd。传感器ecu60基于本车传感器61的检测信号取得相对速度δspd，并将取得的相对速度δspd存储于其ram中。

步骤510：cpu通过对目标车间时间ttgt乘以在图2的步骤225中取得的当前的本车速spdj来计算(取得)目标车间距离dtgt(＝ttgt·spdj)。如上所述，目标车间时间ttgt被设定为恒定值。

步骤515：cpu通过从在图2的步骤225中取得的当前的车间距离d减去在步骤510中计算出的目标车间距离dtgt，来计算(取得)车间距离偏差δd(＝d﹣dtgt)。

步骤520：cpu根据下式(2)来计算(取得)判定用运算值p。

p＝δd·kfb1+δspd·kfb2…(2)

在上式(2)中，“δd”是在步骤515中计算出的车间距离偏差，“δspd”是在步骤505中取得的相对速度，“kfb1”以及“kfb2”分别是比“0”大的正的恒定值的修正系数。

接下来，cpu前进至步骤525，判定在步骤520中计算出的判定用运算值p是否比“0”大。比“0”大的判定用运算值p表示在本车10中产生了由于车间距离d引起的加速要求，“0”以下的判定用运算值p至少表示在本车10中未产生由于车间距离d引起的加速要求。

当在cpu执行步骤525的处理的时刻判定用运算值p比“0”大的情况下，cpu在该步骤525中判定为“是”并前进至步骤530，根据下述(3)式计算(取得)fb要求加速度gfb。随后，cpu经由步骤595前进至图2的步骤285。

gfb＝(δd·kfb1+δspd·kfb2)·kfb3…(3)

在上式(3)中，“kfb3”是比“0”大且比“1”小的正值的修正系数，是本车速spdj越大则越小的修正系数。

另一方面，当在cpu执行步骤525的处理的时刻判定用运算值p为“0”以下的情况下，cpu在该步骤525中判定为“否”并前进至步骤535，根据下式(4)计算(取得)fb要求加速度gfb。随后，cpu经由步骤595前进至图2的步骤285。

gfb＝δd·kfb1+δspd·kfb2…(4)

cpu在前进至图2的步骤285后，通过将在步骤270中计算出的ff要求加速度gff与在步骤280中计算出的fb要求加速度gfb相加，从而计算(取得)本车10的要求加速度gj(＝gff+gfb)。

接下来，cpu前进至步骤290，进行用于驱动内燃机的发动机促动器32或者制动装置的制动促动器43的处理以便实现在步骤285中计算出的要求加速度gj(即，使本车10的加速度(加减速度)与要求加速度gj一致)。由此，在要求加速度gj比“0”大的情况下，本车10被加速。另一方面，在要求加速度gj比“0”小的情况下，本车10被减速。随后，cpu前进至步骤295，暂时结束本程序。

此外，当在cpu执行步骤205的处理的时刻cacc要求开关21被设定为断开位置的情况下，cpu在该步骤205中判定为“否”而直接前进至步骤295，暂时结束本程序。

并且，当在cpu执行步骤209的处理的时刻前行车11的确定未完毕的情况下，cpu在该步骤209中判定为“否”而直接前进至步骤295，暂时结束本程序。

此外，当虽然在cpu执行步骤209的处理的时刻前行车11的确定未完毕，但存在由传感器ecu60以及本车传感器61捕捉的车辆(前行车11)的情况(即，能够取得相对速度δspd、车间距离d以及相对方位等的情况)下，cpu可以在将ff要求加速度gff的值设定为“0”之后前进至步骤280以后。该情况下，进行基于反馈要求加速度gfb的反馈控制(车间距离控制)。

以上是本控制装置的具体的协同跟随行驶控制，由此，当前行车11的换挡杆92被设定在“n档位、p档位或者r档位”的情况下，由于ff要求加速度gff被设定为“0”，所以如上所述，能够使本车10高精度地跟随前行车11行驶。

此外，即使前行车11的换挡杆92被设定为“n档位、p档位或者r档位”，若如前行车11的制动操作量brkp增大时或者前行车11的车轮速ωa～ωd的任意一个减少时等那样ff要求加速度gff为负值，则该ff要求加速度gff不被设定为“0”地反映于本车10的要求加速度gj。因此，由于在前行车11开始减速时，能够预测该减速来使本车减速，所以能够不缩短车间距离d地使本车10高精度跟随前行车11行驶。

本发明并不局限于上述实施方式，可以在本发明的范围内采用各种变形例。

例如，上述实施方式涉及的控制装置也可以构成为在推定加速度ges比“0”大的情况下，简单地将对推定加速度ges乘以规定的正值的修正系数k11ac后的值计算为ff要求加速度gff(＝ges·k11ac)。

并且，上述实施方式涉及的控制装置可以构成为当推定加速度ges为“0”以下的情况下，简单地将对推定加速度ges乘以规定的正值的修正系数k1de后的值计算为ff要求加速度gff(＝ges·k1de)。

并且，在步骤285中，将fb要求加速度gfb与ff要求加速度gff的合计值计算作为本车10的要求加速度gj，不过例如也可以将fb要求加速度gfb与ff要求加速度gff的加权平均值计算作为本车10的要求加速度gj。即，可以通过下式(5)来计算本车的要求加速度gj。(5)式的α以及β为正的常量。α以及β是比0大且比1小的值，α也可以是值(1﹣β)。

gj＝α·gff+β·gfb…(5)

并且，上述实施方式涉及的控制装置也可以构成为简单地将车间距离偏差δd与规定的修正系数kfb相乘后的值计算作为fb要求加速度gfb(＝kfb·δd)。修正系数kfb为比“0”大的正的恒定值。

进而，上述实施方式涉及的控制装置基于通过无线通信而取得的前行车11的要求加速度gs以及实际加速度gas来计算出ff要求加速度gff，不过也可以不使用实际加速度gas而仅基于要求加速度gs，或者不使用要求加速度gs而仅基于实际加速度gas来计算ff要求加速度gff。

并且，在从前行车11代替要求加速度gs而发送来加速器操作量accp以及制动操作量brkp的情况下，上述实施方式涉及的控制装置可以构成为取得这些加速器操作量accp以及制动操作量brkp作为与前行车11的要求加速度gs相关的信息，并基于这些加速器操作量accp以及制动操作量brkp来推定前行车11的要求加速度gs，使用推定出的要求加速度gs计算ff要求加速度gff。

同样，在从前行车11代替实际加速度gas转而发送来各车轮速ωa～ωd或者平均车轮速ωave的情况下，上述实施方式涉及的控制装置可以构成为取得各车轮速ωa～ωd或者平均车轮速ωave作为与前行车11的实际加速度gas相关的信息，基于各车轮速ωa～ωd或者平均车轮速ωave来推定前行车11的实际加速度gas，使用推定出的实际加速度ga来计算ff要求加速度gff。

附图标记说明：

10…本车，11…前行车，20…车辆控制ecu，30…发动机ecu，31…加速器操作量传感器，33…档位传感器，40…制动控制ecu，41…制动操作量传感器，42a～42d…车轮速传感器，50…转向控制ecu，60…传感器ecu，61…本车传感器，70…gps装置，80…无线控制ecu，81…无线天线，91…加速踏板，92…换挡杆，93…制动踏板。