以下、図1〜図6を参照して本発明の実施形態について説明する。本発明の実施形態に係る車両制御装置は、自動運転機能を有する車両(自動運転車両)と自動運転機能を有しない車両(手動運転車両)のいずれにも適用することができるが、以下では、特に自動運転車両に適用する例を説明する。図1は、本実施形態に係る車両制御装置が適用される自動運転車両200(単に車両または自車両と呼ぶこともある)の走行系の概略構成を示す図である。車両200は、ドライバによる運転操作が不要な自動運転モードでの走行だけでなく、ドライバの運転操作による手動運転モードでの走行も可能である。
図1に示すように、車両200は、エンジン1と、変速機2とを有する。エンジン1は、スロットルバルブ11を介して供給される吸入空気とインジェクタ12から噴射される燃料とを適宜な割合で混合し、点火プラグ等により点火して燃焼させ、これにより回転動力を発生する内燃機関(例えばガソリンエンジン)である。なお、ガソリンエンジンに代えてディーゼルエンジン等、各種エンジンを用いることもできる。吸入空気量はスロットルバルブ11により調節され、スロットルバルブ11の開度は、電気信号により作動するスロットル用アクチュエータ13の駆動によって変更される。スロットルバルブ11の開度およびインジェクタ12からの燃料の噴射量(噴射時期、噴射時間)はコントローラ40(図2)により制御される。
変速機2は、エンジン1と車輪(駆動輪)3との間の動力伝達径路に設けられ、エンジン1からの回転を変速し、かつエンジン1からのトルクを変換して出力する。変速機2で変速された回転は車輪3に伝達され、これにより車両200が走行する。なお、エンジン1の代わりに、あるいはエンジン1に加えて、駆動源としての走行用モータを設け、電気自動車やハイブリッド自動車として車両200を構成することもできる。
変速機2は、例えば複数の変速段(6段や8段等)に応じて変速比を段階的に変更可能な有段変速機である。なお、奇数変速段用および偶数変速段用の一対のクラッチを有するデュアルクラッチ変速機あるいはツインクラッチ変速機として、変速機2を構成することもできる。変速比を無段階に変更可能な無段変速機を、変速機2として用いることもできる。図示は省略するが、トルクコンバータを介してエンジン1からの動力を変速機2に入力してもよい。変速機2は、例えばドグクラッチや摩擦クラッチなどの係合要素21を備え、油圧制御装置22が油圧源から係合要素21への油の流れを制御することにより、変速機2の変速段を変更することができる。油圧制御装置22は、電気信号により作動するソレノイドバルブなどの変速機用のバルブ機構(便宜上、変速用アクチュエータ23と呼ぶ)を有し、変速用アクチュエータ23の作動に応じて係合要素21への圧油の流れを変更することで、適宜な変速段を設定できる。
自動運転車両200は、自動運転車両システムによって走行が制御される。図2は、本発明の実施形態に係る自動運転車両システム100の全体構成を概略的に示すブロック図である。図2に示すように、自動運転車両システム100は、コントローラ40と、コントローラ40にそれぞれ電気的に接続された外部センサ群31と、内部センサ群32と、入出力装置33と、GPS受信機34と、地図データベース35と、ナビゲーション装置36と、通信ユニット37と、走行用アクチュエータACとを主に有する。
外部センサ群31は、車両200の周辺情報である外部状況を検出する複数のセンサの総称である。例えば外部センサ群31には、車両200の全方位の照射光に対する散乱光を測定して車両200から周辺の障害物までの距離を測定するライダ、電磁波を照射し反射波を検出することで車両200の周辺の他車両や障害物等を検出するレーダ、車両200に搭載され、CCDやCMOS等の撮像素子を有して車両200の周辺(前方、後方および側方)を撮像するカメラなどが含まれる。車両200から前方車両までの車間距離は、ライダ、レーダおよび車載カメラのいずれによっても測定可能である。
内部センサ群32は、車両200の走行状態を検出する複数のセンサの総称である。例えば内部センサ群32には、車両200の車速を検出する車速センサ、車両200の前後方向の加速度および左右方向の加速度(横加速度)をそれぞれ検出する加速度センサ、エンジン1の回転数を検出するエンジン回転数センサ、車両200の重心の鉛直軸回りの回転角速度を検出するヨーレートセンサ、スロットルバルブ11の開度を検出するスロットル開度センサなどが含まれる。手動運転モードでのドライバの運転操作、例えばアクセルペダルの操作、ブレーキペダルの操作、ステアリングの操作等を検出するセンサも内部センサ群32に含まれる。
入出力装置33は、ドライバから指令が入力されたり、ドライバに対し情報が出力されたりする装置の総称である。例えば入出力装置33には、操作部材の操作によりドライバが各種指令を入力する各種スイッチ、ドライバが音声で指令を入力するマイク、ドライバに表示画像を介して情報を提供する表示部、ドライバに音声で情報を提供するスピーカなどが含まれる。各種スイッチには、自動運転モードおよび手動運転モードのいずれかを指令する手動自動切換スイッチが含まれる。
手動自動切換スイッチは、例えばドライバが手動操作可能なスイッチとして構成され、スイッチ操作に応じて、自動運転機能を有効化した自動運転モードまたは自動運転機能を無効化した手動運転モードへの切換指令を出力する。手動自動切換スイッチの操作によらず、所定の走行条件が成立したときに、手動運転モードから自動運転モードへの切換、あるいは自動運転モードから手動運転モードへの切換が指令されるようにしてもよい。すなわち、手動自動切換スイッチが自動的に切り換わることで、モード切換が手動ではなく自動で行われるようにしてもよい。
GPS受信機34は、複数のGPS衛星からの測位信号を受信し、これにより自車両の絶対位置(緯度、経度など)を測定する。
地図データベース35は、ナビゲーション装置36に用いられる一般的な地図情報を記憶する装置であり、例えばハードディスクにより構成される。地図情報には、道路の位置情報、道路形状(曲率など)の情報、交差点や分岐点の位置情報が含まれる。なお、地図データベース35に記憶される地図情報は、コントローラ40の記憶部42に記憶される高精度な地図情報とは異なる。
ナビゲーション装置36は、ドライバにより入力された目的地までの道路上の目標経路を探索するとともに、目標経路に沿った案内を行う装置である。目的地の入力および目標経路に沿った案内は、入出力装置33を介して行われる。目標経路は、GPS受信機34により測定された車両200の現在位置と、地図データベース35に記憶された地図情報とに基づいて演算される。
通信ユニット37は、インターネット回線などの無線通信網を含むネットワークを介して図示しない各種サーバと通信し、地図情報および交通情報などを定期的に、あるいは任意のタイミングでサーバから取得する。取得した地図情報は、地図データベース35や記憶部42に出力され、地図情報が更新される。取得した交通情報には、渋滞情報や、信号が赤から青に変わるまでの残り時間等の信号情報が含まれる。
アクチュエータACは、車両200の走行動作に関する各種機器を作動するためのものである。アクチュエータACには、図1に示すエンジン1のスロットルバルブ11の開度(スロットル開度)を調整するスロットル用アクチュエータ13、係合要素21への油の流れを制御して変速機2の変速段を変更する変速用アクチュエータ23の他、制動装置を作動するブレーキ用アクチュエータ、およびステアリング装置を駆動する操舵用アクチュエータなどが含まれる。
コントローラ40は、電子制御ユニット(ECU)により構成される。なお、エンジン制御用ECU、変速機制御用ECU等、機能の異なる複数のECUを別々に設けることができるが、図2では、便宜上、これらECUの集合としてコントローラ40が示される。コントローラ40は、CPU等の演算部41と、ROM,RAM,ハードディスク等の記憶部42と、図示しないその他の周辺回路とを有するコンピュータを含んで構成される。
記憶部42には、車線の中央位置の情報や車線位置の境界の情報等を含む高精度の詳細な地図情報が記憶される。より具体的には、地図情報として、道路情報、交通規制情報、住所情報、施設情報、電話番号情報等が記憶される。道路情報には、高速道路、有料道路、国道などの道路の種別を表す情報、道路の車線数、各車線の幅員、道路の勾配、道路の3次元座標位置、車線のカーブの曲率、車線の合流ポイントおよび分岐ポイントの位置、道路標識等の情報が含まれる。交通規制情報には、工事等により車線の走行が制限または通行止めとされている情報などが含まれる。記憶部42には、各種制御のプログラム、プログラムで用いられる閾値等の情報も記憶される。
演算部41は、自動走行に関する機能的構成として、自車位置認識部43と、外界認識部44と、行動計画生成部45と、走行制御部46とを有する。
自車位置認識部43は、GPS受信機34で受信した車両200の位置情報および地図データベース35の地図情報に基づいて、地図上の車両200の位置(自車位置)を認識する。記憶部42に記憶された地図情報(建物の形状などの情報)と、外部センサ群31が検出した車両200の周辺情報とを用いて自車位置を認識してもよく、これにより自車位置を高精度に認識することができる。なお、道路上や道路脇の外部に設置されたセンサで自車位置を測定可能であるとき、そのセンサと通信ユニット37を介して通信することにより、自車位置を高精度に認識することもできる。
外界認識部44は、ライダ、レーダ、カメラ等の外部センサ群31からの信号に基づいて車両200の周囲の外部状況を認識する。例えば車両200の周辺を走行する周辺車両(前方車両や後続車両)の位置や速度や加速度、車両200の周囲に停車または駐車している周辺車両の位置、および他の物体の位置や状態などを認識する。他の物体には、標識、信号機、道路の境界線や停止線、建物、ガードレール、電柱、看板、歩行者、自転車等が含まれる。他の物体の状態には、信号機の色(赤、青、黄)、歩行者や自転車の移動速度や向きなどが含まれる。
行動計画生成部45は、例えばナビゲーション装置36で演算された目標経路と、自車位置認識部43で認識された自車位置と、外界認識部44で認識された外部状況とに基づいて、現時点から所定時間先までの車両200の走行軌道(目標軌道)を生成する。目標経路上に目標軌道の候補となる複数の軌道が存在するときには、行動計画生成部45は、その中から法令を順守し、かつ効率よく安全に走行する等の基準を満たす最適な軌道を選択し、選択した軌道を目標軌道とする。そして、行動計画生成部45は、生成した目標軌道に応じた行動計画を生成する。
行動計画には、現時点から所定時間T(例えば5秒)先までの間に単位時間Δt(例えば0.1秒)毎に設定される走行計画データ、すなわち単位時間Δt毎の時刻に対応付けて設定される走行計画データが含まれる。走行計画データは、単位時間Δt毎の車両200の位置データと車両状態のデータとを含む。位置データは、例えば道路上の2次元座標位置を示す目標点のデータであり、車両状態のデータは、車速を表す車速データと車両200の向きを表す方向データなどである。車両状態のデータは、単位時間Δt毎の位置データの変化から求めることができる。走行計画は単位時間Δt毎に更新される。
図3は、行動計画生成部45で生成された行動計画の一例を示す図である。図3では、車両200の前方および後方をそれぞれ前方車両201および後続車両202が走行している状態で、車両200が走行車線から追い越し車線に車線変更して追い越し車線を走行中の後続車両203の前方に移動するとともに、前方車両201を追い越すシーンの行動計画が示される。図3の各点Pは、現時点から所定時間T先までの単位時間Δt毎の位置データに対応し、これら各点Pを時刻順に接続することにより、目標軌道103が得られる。このとき、目標軌道103上の単位時間Δt毎の各目標点の車速(目標車速)に基づいて、単位時間Δt毎の加速度(目標加速度)を算出する。すなわち、行動計画生成部45は、目標車速と目標加速度とを算出する。なお、目標加速度を走行制御部46で算出するようにしてもよい。
行動計画生成部45では、追い越し走行以外に、走行車線を変更する車線変更走行、走行車線を逸脱しないように車線を維持するレーンキープ走行、減速走行または加速走行等に対応した種々の行動計画が生成される。行動計画生成部45は、目標軌道を生成する際に、まず走行態様を決定し、走行態様に基づいて目標軌道を生成する。例えばレーンキープ走行に対応した行動計画を作成する際には、まず定速走行、追従走行、減速走行、カーブ走行等の走行態様を決定する。
走行制御部46は、自動運転モードにおいて、行動計画生成部45で生成された目標軌道103に沿って車両200が走行するように各アクチュエータACを制御する。すなわち、単位時間Δt毎の目標点Pを車両200が通過するように、スロットル用アクチュエータ13、変速用アクチュエータ23、ブレーキ用アクチュエータ、および操舵用アクチュエータなどをそれぞれ制御する。
より具体的には、走行制御部46は、自動運転モードにおいて道路勾配などにより定まる走行抵抗を考慮して、行動計画生成部45で算出された単位時間Δt毎の目標加速度を得るための要求駆動力(目標駆動力)を算出する。そして、例えば内部センサ群32により検出された実車速または実加速度が目標車速または目標加速度となるようにアクチュエータACをフィードバック制御する。すなわち、車両200が目標車速および目標加速度で走行するようにアクチュエータACを制御する。なお、手動運転モードでは、走行制御部46は、内部センサ群32により取得されたドライバからの走行指令(アクセル開度等)に応じて各アクチュエータACを制御する。
以上の自動運転車両システム100においては、車両200が走行中に、偶発的な事象によってエンジン1から車輪3に伝達する駆動力が目標駆動力よりも一時的に低下すること、すなわち、駆動力抜けが生じることがある。例えば、変速機2の変速段を変更するために係合要素21の係合動作(インギヤ)を開始したところ、その係合動作が失敗して係合動作をやり直す(インギヤリトライする)場合には、当該ギヤを介した動力伝達が一時的に不能となり、駆動力抜けが生じる。
また、変速用アクチュエータ23により駆動される変速用部品の目標位置と実際の位置とにずれが生じてコントローラ40がギヤ位置を確定できない場合、すなわちギヤインバリッドが生じた場合、ギヤ位置を把握するために変速用アクチュエータ23を所定の態様で駆動させるが(いわゆるリファレンスサーチ)、リファレンスサーチを実行中においても駆動力抜けが生じる。さらに、クラッチの信頼度が低下すると、クラッチ油圧を一旦大気解放し、その後、元に戻すような強制リフィルが実行されるが、強制リフィルの実行中においても駆動力抜けが生じる。
このような駆動力抜けは、自動運転車両システム100の故障によって生じる事象ではないため、車両200にとってそれほど問題とはらない。しかし、駆動力抜けが偶発的に生じると、車速が目標車速よりも低下し、車両200と後続車両202との間の車間距離ΔL(図3)が短くなる。すなわち、後続車両202のドライバは、車両200の減速を予期していないため、車両200の減速を直ちに認識できず、後続車両202が車両200に急接近するおそれがある。このような問題に対処するため、本実施形態では、以下のように車両制御装置を構成する。
図4は、本実施形態に係る車両制御装置50の要部構成を示すブロック図である。この車両制御装置50は、車両200の自動運転に関する構成を含む。したがって、図2の自動運転車両システム100と一部共通の構成を有するが、図4では、車両制御装置50として用いられる主たる構成のみを示す。
以下では、駆動力抜けが生じる例として、便宜上、変速用アクチュエータ23の駆動によりギヤ係合用のスリーブを移動させてインギヤを試みたにも拘らず、インギヤが失敗してインギヤリトライする場合を想定する。すなわち、所定の変速段を確立するためにインギヤ指令が出力され、そのインギヤ指令に対応するスリーブを移動させたが、スリーブが所定のインギヤ位置まで移動せずに、インギヤリトライを行う場合を想定する。なお、ギヤインバリッドや強制リフィルによる駆動力抜けが生じる場合にも、同様に構成できる。
図4に示すように、車両制御装置50は、コントローラ40と、それぞれコントローラ40に接続された位置センサ32aと、トルクセンサ32bと、車速センサ32cと、距離センサ31aと、手動自動切換スイッチ33aと、アクチュエータACと、ブレーキランプ51とを有する。
位置センサ32aは、変速機2に設けられたギヤ係合用のスリーブの位置を検出するセンサであり、図2の内部センサ群32の一例である。なお、スリーブが所定のインギヤ位置に移動したときにオンする接触スイッチにより位置センサ32aを構成することもできる。位置センサ32aにより、駆動力抜けを検出できる。トルクセンサ32bは、車輪3に接続された車軸に設けられ、車軸に作用する実トルク(走行駆動力)を検出するセンサであり、内部センサ群32の一例である。なお、エンジン1のトルクと、変速機2の変速段と、変速機2におけるトルクの伝達効率等を用いて実トルクを算出することもでき、これをトルクセンサ32bの代わりに用いることもできる。
距離センサ31aは、車両100から周辺物体(例えば後続車両202)までの距離ΔL(図3)を検出する。距離センサ31aは、図2の外部センサ群31の一例であり、レーダ、ライダ、カメラ等により構成される。手動自動切換スイッチ33aは、図2の入出力装置33の一例である。ブレーキランプ51は、車両100の後面に装着されることが法令で定められた車両用灯具であり、自動運転でブレーキが作動する場合や、ブレーキペダルの操作によりブレーキが作動する場合に点灯する。
コントローラ40は、主たる機能的構成として、行動計画生成部45と走行制御部46の他、接近抑制制御部47を有する。
接近抑制制御部47は、まず、位置センサ32aからの信号に基づいて、インギヤが失敗したことによる駆動力抜けが生じたか否かを判定する。具体的には、コントローラ40(走行制御部46)からのインギヤ指令に対し、スリーブが所定のインギヤ位置まで移動せずにスリーブの移動が停止したときに駆動力抜けが生じたと判定する。駆動力抜けが生じたと判定した場合には、接近抑制制御部47は、さらにトルクセンサ32bにより検出される実駆動力Gが所定値Ga以下に低下したか否かを判定する。この判定は、制動装置を作動させていないにも拘わらず車両100が通常走行の減速の範囲を超えて減速するか否かの判定であり、所定値Gaは、例えば0に設定される。検出された実駆動力Gが所定値Ga以下であるとき、接近抑制制御部47は、ブレーキランプ51に制御信号を出力し、制動装置が作動したときと同様、ブレーキランプ51を点灯させる。
このとき、行動計画生成部45により出力された目標車速と車速センサ32cにより検出された実車速Vとが乖離するため、走行制御部46によるフィードバック制御時の目標駆動力(要求駆動力)が増大する。接近抑制制御部47は、距離センサ31aにより検出された車間距離ΔLが所定値ΔLa以下であるか否かを判定し、所定値ΔLa以下のときは、走行制御部46により駆動力のフィードバック制御を行わせる一方、所定値ΔLaより大きいときはフィードバック制御を禁止する。
すなわち、車間距離ΔLが所定値ΔLa以下のときは、後続車両のドライバに悪影響を与えないよう車両200を急加速する必要があるため、フィードバック制御を許可する。これにより駆動力抜けが終了すると同時に、車両200が急加速されるため、後続車両202との間の十分な車間距離ΔLを速やかに確保できる。一方、車間距離ΔLが所定値ΔLaより大きいときは、急加速の必要がないためフィードバック制御を禁止する。この場合、走行制御部46は、例えば駆動力抜けが終了するまで目標駆動力を一定に維持し、駆動力抜けが終了すると、実駆動力が目標駆動力に向けて所定の割合で徐々に増加するようにアクチュエータACを制御する。これにより、駆動力抜けが終了したときの車両200の急加速を抑え、乗員に与えるショックを軽減することができる。
行動計画生成部45は、自動運転モードで走行中に、駆動力抜けが検出され、かつ、実駆動力Gが所定値Ga以下であるとき、生成する行動計画から追い越し走行を除外する。これにより走行制御部46は、追い越し走行するための追い越し車線への車線変更を禁止するようにアクチュエータACを制御する。
図5は、予め記憶されたプログラムに従い図4のコントローラ40のCPUで実行される処理の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、例えば手動自動切換スイッチ33aにより自動運転モードが選択されると開始され、所定周期で繰り返される。
図5に示すように、まず、ステップS1で、位置センサ32aからの信号に基づいて一時的な駆動力抜けが生じたか否かを判定する。ステップS1で肯定されるとステップS2に進み、トルクセンサ32bからの信号に基づいて実駆動力Gが所定値Ga以下か否かを判定する。ステップS1およびステップS2のいずれかで否定されるとステップS7に進み、実駆動力Gが目標駆動力と一致するように、換言すると実車速が目標車速となるようにアクチュエータACに制御信号を出力する。すなわち、アクチュエータACをフィードバック制御する。
一方、ステップS2で肯定されるとステップS3に進み、ブレーキランプ51に制御信号を出力し、ブレーキランプ51を点灯させる。次いで、ステップS4で、行動計画生成部45で生成される行動計画から追い越し走行を除外させ、追い越し走行を禁止する。次いで、ステップS5で、距離センサ31aからの信号に基づいて車間距離ΔLが所定値ΔLa以下か否かを判定する。ステップS5で肯定されるとステップS7に進み、否定されるとステップS6に進む。
ステップS6では、駆動力のフィードバック制御を禁止する。より具体的には、駆動力抜けが終了するまで目標駆動力を一定に維持し、駆動力抜けが終了すると、実車速が目標車速となるように目標駆動力を所定の割合で徐々に増加させる。なお、図示は省略するが、駆動力抜けが終了すると、ブレーキランプ51を消灯させるとともに、追い越し走行禁止の指令を解除する。
図6は、本実施形態に係る車両制御装置50の動作の一例を示すタイムチャートである。図中の点線の特性f1、f3、f5は、それぞれ目標車速、車間距離ΔLが所定値ΔLa以下のときの目標駆動力、および車間距離ΔLが所定値ΔLaより大きいときの目標駆動力の特性であり、実線の特性f2、f4、f6は、それぞれ実車速、ΔL≦ΔLaのときの実駆動力G、およびΔL>ΔLaのときの実駆動力Gの特性である。
時点t1で、変速機2のインギヤが失敗して変速機2が前進状態からニュートラル状態に移行すると、実駆動力Gが所定値Ga以下になって駆動力抜けが生じ、ブレーキランプ51が点灯(オン)する(ステップS3)。これにより後続車両202(図3)のドライバは、特性f2に示す車両200の減速状態を早期に認識することができ、車両200の減速に対し余裕をもって対処することができる。その後、時点t2で、変速機2のリトライによるインギヤが完了し、駆動力抜けが終了すると、ブレーキランプ51は消灯(オフ)する。
時点t1で、駆動力抜けが生じたときの車間距離ΔLが所定値ΔLa以下であれば、駆動力のフィードバック制御が実行される(ステップS7)。このとき、特性f1に示すように車速が目標車速から徐々に乖離するため、特性f3に示すように目標駆動力が徐々に増大する。したがって、時点t2で、駆動力抜けが終了すると、特性f4に示すように実駆動力Gが急激に立ち上がる。これにより車両200が急加速し、後続車両202との十分な車間距離ΔLを確保できる。また、この場合には追い越し走行が禁止されるため(ステップS4)、追い越し車線を走行中の後続車両203(図3)に対し悪影響を与えることを防止できる。
一方、時点t1で、車間距離ΔLが所定値ΔLaより大きければ、フィードバック制御が禁止される(ステップS6)。この場合には、特性f5に示すように、駆動力抜けが終了するまで目標駆動力が一定に維持され、時点t2で駆動力抜けが終了すると、目標駆動力が所定の割合で徐々に上昇する。したがって、ΔL≦ΔLaの場合よりも、時点t2における実駆動力Gと目標駆動力との乖離の程度が小さいため、特性f6に示すように、時点t2で実駆動力Gは緩やかに立ち上がる。これにより車両200の急加速が抑えられ、乗員が受けるショックを軽減できる。
本実施形態によれば以下のような作用効果を奏することができる。
(1)車両制御装置50は、走行用のアクチュエータACを制御する走行制御部46と、走行制御部46がアクチュエータACを制御しているとき、エンジン1から車輪3に伝達する駆動力が一時的に低下する駆動力抜けが生じたことを検出する位置センサ32aと、実駆動力Gを検出するトルクセンサ32bと、位置センサ32aにより駆動力抜けが検出され、かつ、トルクセンサ32bにより検出された実駆動力Gが所定値Ga以下に低下したことが検出されると、車両200への後続車両202の接近の程度を抑える接近抑制制御を実行する接近抑制制御部47と、を備える(図4)。これにより、偶発的要因で駆動力抜けが発生し、車両200が意図せずに一時的に減速した場合に、後続車両202が車両200に急接近することを防止できる。
(2)車両制御装置50は、後続車両に対し車両200の減速状態を報知するブレーキランプ51をさらに備える(図4)。接近抑制制御部47は、位置センサ32aにより駆動力抜けが検出され、かつ、トルクセンサ32bにより検出された実駆動力Gが所定値Ga以下に低下したことが検出されると、ブレーキランプ51を点灯させる(ステップS3)。これにより後続車両202のドライバは、駆動力抜けによる車両200の減速を直ちに認識することができ、車両200の減速時に余裕をもって対処することができる。
(3)車両制御装置50は、自動運転時に要求駆動力を発生する行動計画生成部45と、車両200と後続車両202との間の車間距離ΔLを検出する距離センサ31aと、をさらに備える(図4)。接近抑制制御部47は、位置センサ32aにより駆動力抜けが検出され、かつ、トルクセンサ32bにより検出された実駆動力Gが所定値Ga以下に低下したことが検出されると、距離センサ31aにより検出された車間距離ΔLが所定値ΔLa以下であるときに、トルクセンサ32bにより検出された実駆動力Gが行動計画生成部45により発生された目標駆動力(要求駆動力)となるように走行制御部46により駆動力のフィードバック制御を行わせる一方(ステップS5→ステップS7)、距離センサ31aにより検出された車間距離ΔLが所定値ΔLaより大きいときには、走行制御部46による駆動力のフィードバック制御を禁止する(ステップS5→ステップS6)。これにより駆動力抜けにより車間距離ΔLが短くなったとき、駆動力抜けの終了と同時に直ちに車間距離ΔLを拡大することができ、後続車両202の急接近を防止できる。また、車間距離ΔLが所定値ΔLa以上で、例えば後続車両202がいないとき、車両200の急加速が制限され、車両200の乗員に与えるショックを軽減できる。
(4)車両200は自動運転機能を有する自動運転車両として構成される。走行制御部46は、自動運転走行中に、位置センサ32aにより駆動力抜けが検出され、かつ、トルクセンサ32bにより検出された実駆動力Gが所定値Ga以下に低下したことが検出されると、前方車両201(図3)を追い越し走行するための車線変更を禁止させる(ステップS4)。これにより、駆動力抜けが生じたときに自動での車線変更は行われず、追い越し車線を走行中の後続車両203が急減速する等、後続車両203に悪影響を与えることを防止できる。
上記実施形態は種々の形態に変更することができる。以下、変形例について説明する。上記実施形態では、位置センサ32aにより変速機2のインギヤ失敗を検出して駆動力抜けを検出するようにしたが、走行制御部46が走行用アクチュエータACを制御しているとき、駆動源から車輪に伝達する駆動力が一時的に低下する駆動力抜けが生じたことを検出するのであれば、駆動力抜け検出部の構成はいかなるものでもよい。駆動源としてエンジン1ではなくモータを用いる場合、モータ自体の一時的な駆動力の低下を検出するようにしてもよい。上記実施形態では、トルクセンサ32bにより実駆動力を検出するようにしたが、例えばエンジン1のトルクと、変速機2の変速段と、変速機2におけるトルクの伝達効率等を用いて実トルクを算出することもでき、これをトルクセンサ32bの代わりに用いることもできる。したがって、駆動力検出部の構成は上述したものに限らない。
上記実施形態では、駆動力抜けが検出され、かつ、実駆動力Gの所定値Ga以下への低下が検出されると、ブレーキランプ51を作動させて、車両200への後続車両202の接近の程度を抑えるようにした。また、駆動力抜けが検出され、かつ、実駆動力Gの所定値Ga以下への低下が検出され、かつ、車間距離ΔLが所定値ΔLa以下のときに、アクチュエータACをフィードバック制御して車両200への後続車両202の接近の程度を抑えるようにした。しかし、少なくとも駆動力抜けが検出され、かつ、実駆動力が所定値以下に低下したことが検出されると、自車両への後続車両の接近の程度を抑える接近抑制制御を実行するのであれば、接近抑制制御部の構成はいかなるものでもよい。
上記実施形態では、ブレーキランプ51により後続車両202に対し車両200の減速状態を報知するようにしたが、減速報知部の構成はこれに限らない。例えば車両200が通信ユニット37を介して減速状態を出力し、これを後続車両202が取得することで、減速状態を報知するようにしてもよい。上記実施形態では、距離センサ31aにより車両200と後続車両202との間の車間距離ΔLを検出するようにしたが、車間距離検出部の構成はこれに限らない。上記実施形態では、自動運転車両システム100の一部である行動計画生成部45により要求駆動力を発生するようにしたが、要求駆動力発生部の構成はこれに限らない。
上記実施形態は、自動運転車両に車両制御装置50を適用したが、本発明の車両制御装置は、自動運転機能を有しない手動運転車両にも同様に適用することができる。
以上の説明はあくまで一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、上述した実施形態および変形例により本発明が限定されるものではない。上記実施形態と変形例の1つまたは複数を任意に組み合わせることも可能であり、変形例同士を組み合わせることも可能である。