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CN115023378A - 车辆控制装置、车辆控制方法以及车辆跟随行驶系统 - Google Patents

车辆控制装置、车辆控制方法以及车辆跟随行驶系统 Download PDF

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CN115023378A CN202180010679.0A CN202180010679A CN115023378A CN 115023378 A CN115023378 A CN 115023378A CN 202180010679 A CN202180010679 A CN 202180010679A CN 115023378 A CN115023378 A CN 115023378A
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伊庭达哉
上野健太
伊藤博志
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Hitachi Astemo Ltd
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Abstract

将后续车辆(2)非机械性地依次连结到领头车辆(1)，并使各后续车辆跟随在前行驶的紧跟前的车辆而行驶的车辆跟随行驶系统的领头车辆(1)，基于满足后续车辆(2)的转弯行驶性能的后续车辆(2)的容许最大车速(V2max)，求取用于限制领头车辆(1)的速度的限制车速(V1max)，控制制动装置以及驱动装置以使领头车辆(1)的速度不超过限制车速(V1max)。

Description

车辆控制装置、车辆控制方法以及车辆跟随行驶系统
技术领域
本发明涉及车辆控制装置、车辆控制方法以及车辆跟随行驶系统，涉及将后续车辆非机械性地依次连结到领头车辆，使各后续车辆跟随在前行驶的紧跟前的车辆而行驶的跟随行驶控制。
背景技术
从前，已知进行本车辆的制动驱动力控制，以使本车辆按照设定速度跟随在同一车道行驶的先行车辆的跟随行驶控制(例如参考专利文献1)。在有关的控制中，若判定为本车辆是行驶在队列领头的领头行驶状态，则将本车辆的设定速度变更为第1上限值，若判定为本车辆不是领头行驶状态，则将本车辆的设定速度变更为比第1上限值更大值的第2上限值。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2015-020502号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而，在先行车辆在直线道路行驶，被控制为跟随该先行车辆的后续车辆在曲线道路行驶的状况下，若先行车辆加速，则在后续车辆中有与车辆的行进方向成直角而发生的加速度即横向加速度变得过大的可能性。根据从前的跟随行驶控制，为了提高后续车辆对先行车辆的跟随性而限制先行车辆的速度，但并未考虑到发生于后续车辆的横向加速度。因此，在后续车辆中，有发生乘坐舒适度的降低、打滑、载物散落等的担忧。
因此，本发明鉴于以上这样的问题点，目的为提供一种车辆控制装置、车辆控制方法以及车辆跟随行驶系统，抑制由于跟随行驶控制而在曲线道路中可能发生于后续车辆的过大的横向加速度。
用于解决课题的手段
因此，本发明所涉及的车辆控制装置，搭载于将后续车辆非机械性地依次连结到领头车辆，使各后续车辆跟随在前行驶的紧跟前的车辆而行驶的车辆跟随行驶系统的领头车辆上，具备控制部，该控制部将基于输入的信息而运算的结果作为控制指令输出到制动装置或驱动装置，该控制部基于满足后续车辆的转弯行驶性能的后续车辆的容许最大车速，求取用于限制领头车辆的速度的限制车速，向制动装置以及驱动装置输出控制指令，以使领头车辆的速度不超过限制车速。
此外，本发明所涉及的车辆控制方法为：将后续车辆非机械性地依次连结到领头车辆，使各后续车辆跟随在前行驶的紧跟前的车辆而行驶的车辆跟随行驶系统的领头车辆基于满足后续车辆的转弯行驶性能的后续车辆的容许最大车速，求取用于限制领头车辆的速度的限制车速，并控制制动装置以及驱动装置以使领头车辆的速度不超过限制车速。
进一步地，本发明所涉及的车辆跟随行驶系统为：将后续车辆非机械性地依次连结到领头车辆，使各后续车辆跟随在前行驶的紧跟前的车辆而行驶的系统，领头车辆具备控制部、制动装置以及驱动装置。控制部基于满足后续车辆的转弯行驶性能的后续车辆的容许最大车速，求取用于限制领头车辆的速度的限制车速，并输出用于控制领头车辆的加减速度的控制指令，以使领头车辆的速度不超过限制车速。制动装置基于控制指令控制制动力，驱动装置基于控制指令控制驱动力。
发明效果
根据本发明所涉及的车辆控制装置、车辆控制方法以及车辆跟随行驶系统，能够抑制由于跟随行驶控制而在曲线道路中可能发生于后续车辆的过大的横向加速度。
附图说明
图1是表示基于第1实施方式所涉及的车辆跟随行驶系统的队列的示意图。
图2是表示后续车辆为1台时的队列的行驶状态的一例的示意图。
图3是表示后续车辆为多台时的队列的行驶状态的一例的示意图。
图4是表示后续车辆的车辆跟随行驶系统的一例的功能框图。
图5是说明后续车辆的车辆跟随行驶系统的其它例的示意图。
图6是表示领头车辆的车辆跟随行驶系统的一例的功能框图。
图7是表示后续车辆中的控制处理的主要部分的一例的流程图。
图8是表示领头车辆中的控制处理的主要部分的一例的流程图。
图9是表示强制减速指令的适合与否判断的子流程的一例的流程图。
图10是表示第2实施方式所涉及的车辆跟随行驶系统的概要的示意图。
图11是表示后续车辆的车辆跟随行驶系统的一例的功能框图。
图12是表示领头车辆的车辆跟随行驶系统的一例的功能框图。
图13是表示后续车辆中的控制处理的主要部分的一例的流程图。
图14是表示领头车辆中的控制处理的主要部分的一例的流程图。
具体实施方式
以下，参考附图，详细阐述用于实施本发明的实施方式。
〔第1实施方式〕
(车辆跟随行驶系统的概要)
参考图1～图3，对第1实施方式所涉及的车辆跟随行驶系统的概要进行说明。车辆跟随行驶系统，是用于通过将1台以上的后续车辆非机械性地依次连结到领头车辆，而使得各后续车辆跟随在前行驶的、紧跟前的车辆(紧跟前车辆)而行驶的系统。另外，本说明书中的车辆为在道路上行驶的汽车。
图1表示通过车辆跟随行驶系统以多台的车辆组成的队列。图1中的队列包含在队列领头行驶的领头车辆1和领头车辆1后续的多台后续车辆2。多台后续车辆2分别一边保持本车辆和紧跟前车辆之间的车间距离一定一边跟随紧跟前车辆而行驶。
图2表示基于车辆跟随行驶系统的后续车辆为1台的队列的行驶状态的一例。在图2中，领头车辆1在通过曲线道路后的直线道路上行驶中，后续车辆2在曲线道路上行驶中。
然而，在后续车辆2中，从抑制乘坐舒适度的降低、打滑的发生以及载物散落的发生的至少一个的观点出发，对后续车辆2已预先决定了固有的转弯行驶性能。后续车辆2的转弯行驶性能通过横向加速度的上限值(极限横向加速度)aylim、偏航率的上限值(极限偏航率)rlim而被决定。为了满足这样的转弯行驶性能，对后续车辆2的速度，基于其行驶的行驶道路而设定上限值(容许最大车速)V2max。容许最大车速V2max为在后续车辆2中，实际的横向加速度ay变成极限横向加速度aylim时的本车辆的速度(本车速)。或者，容许最大车速V2max为在后续车辆2中，实际的偏航率r变成极限偏航率rlim时的本车速。
后续车辆2行驶在曲率相对较大的行驶道路上时的实际的横向加速度以及实际的偏航率，若与行驶在曲率相对较小的行驶道路上时进行比较，则容易与车速上升相应地增大。因此，后续车辆2行驶在曲率相对较大的行驶道路上时的实际的横向加速度以及实际的偏航率，以较低车速达到极限横向加速度aylim以及极限偏航率rlim。从而，与行驶在曲率相对较小的行驶道路上(包含直线道路)时的后续车辆2的容许最大车速V2max相比，行驶在曲率相对较大的行驶道路上时的后续车辆2的容许最大车速V2max变小。
再次，在图2中，若领头车辆1在通过曲线道路后的直线道路上加速，则在曲线道路中对于领头车辆1保持一定车间距离而跟随行驶的后续车辆2的速度(转弯速度)也上升。然后，在后续车辆2的速度超过了曲线道路中的容许最大车速V2max的情况下，后续车辆2的实际的横向加速度、实际的偏航率会超过以转弯行驶性能决定的极限值aylim、rlim。由此，有乘坐舒适度降低、或发生打滑、载物散落的担忧。
因此，在后续车辆2中，在该行驶位置中求满足本车辆的转弯行驶性能的容许最大速度V2max(＝u1)，通过车车间通信将该信息发送给领头车辆1。然后，在领头车辆1中，将用于限制本车速的限制车速V1max设定为与容许最大速度V2max相同的值(＝u1)，进行车速控制以使本车速不超过限制车速V1max。由此，使后续车辆2的速度不超过容许最大车速V2max，将后续车辆2的实际的横向加速度、实际的偏航率抑制到以转弯行驶性能决定的极限值aylim、rlim以下。
图3表示基于车辆跟随行驶系统的后续车辆为3台的队列的行驶状态的一例。在图3中，领头车辆1以及跟随它的第1后续车辆2A在通过曲线道路后的直线道路上行驶中，跟随第1后续车辆2A的第2后续车辆2B在曲线道路上行驶中，跟随第2后续车辆2B的第3后续车辆2C在进入曲线道路前的直线道路上行驶中。
后续车辆2A～2C分别与后续车辆为1台的情况同样地，在各行驶位置中基于转弯行驶性能求取容许最大车速V2max，通过车车间通信将该信息发送给领头车辆1。具体而言，第1后续车辆2A求取行驶中的直线道路中的容许最大车速V2max(＝u1)，将该信息发送给领头车辆1。第2后续车辆2B求取行驶中的曲线道路中的容许最大车速V2max(＝u2)，将该信息发送给领头车辆1。第3后续车辆2C求取行驶中的直线道路中的容许最大车速V2max(＝u3)，将该信息发送给领头车辆1。
在领头车辆1中，将后续车辆2A～2C的容许最大车速V2max中最小的值设定为限制车速V1max。在后续车辆2A～2C的转弯行驶性能共同的情况下，在曲线道路上行驶中的第2后续车辆2B的容许最大车速V2max(＝u2)成为最小的值。从而，在领头车辆1中，将第2后续车辆2B的容许最大车速V2max(＝u2)设定为限制车速V1max，进行车速控制以使本车速不超过这样设定的限制车速V1max。由此，使后续车辆2A～2C的速度不超过各自的容许最大车速V2max，将后续车辆2A～2C各自的实际的横向加速度、实际的偏航率抑制到以转弯行驶性能决定的极限值aylim、rlim以下。另外，第1～第3后续车辆2A～2C的转弯行驶性能也可以为相互不同的值。
总而言之，在第1实施方式中，后续车辆2在各行驶位置中求满足本车辆的转弯行驶性能的容许最大车速V2max，领头车辆1进行车速控制以使本车速不超过基于后续车辆2的容许最大车速V2max而设定的本车辆的限制车速V1max。
(后续车辆的车辆跟随行驶系统)
图4表示搭载于后续车辆的车辆跟随行驶系统的一例。搭载于后续车辆2的车辆跟随行驶系统以包括作为控制部的微型计算机的车辆控制装置20为中心的结构，具备外界识别装置21、车辆状态取得装置22、接收装置23、第1发送装置24、第2发送装置25、驱动装置26以及制动装置27。
外界识别装置21为通过例如摄像机、雷达、声呐等来识别存在于本车辆的前方的物体的装置，具体而言，测量本车辆和紧跟前车辆的车间距离d并输出该信息。
车辆状态取得装置22为用于取得本车辆的车辆状态的装置，包含车速取得部221、前后加速度取得部222、偏航率取得部223、横向加速度取得部224以及转向角取得部225。
车速取得部221基于从车载的车速传感器输出的车速脉冲信号、ABS(Anti-lockBraking System，防抱死制动系统)所代表的车辆行为控制装置中的车速的估计结果等来取得本车速V2，输出与本车速V2有关的信息。前后加速度取得部222通过使用了车载的前后加速度传感器的测量来取得本车辆的前后加速度ax，输出与前后加速度ax有关的信息。另外，在前后加速度取得部222中，也可以基于通过车速取得部221取得的本车速V2的变化来计算前后加速度ax。
偏航率取得部223通过使用了例如车载的偏航率传感器的测量来取得本车辆的偏航率r，输出与偏航率r有关的信息。另外，在偏航率取得部223中，也可以不按照使用了偏航率传感器的测量，而使用本车速V2以及转向角δ等物理量的测量值，来计算偏航率r。横向加速度取得部224通过使用了例如车载的横向加速度传感器的测量来取得本车辆的横向加速度ay，输出与横向加速度ay有关的信息。另外，在横向加速度取得部224中，也可以不按照使用了横向加速度传感器的测量，而使用本车速V2以及转向角δ等物理量的测量值来计算横向加速度ay。转向角取得部225通过使用了例如车载的转向角传感器的测量来取得本车辆的转向角δ，输出与转向角δ有关的信息。
接收装置23是依据车辆控制装置20的指示，经由本车辆和紧跟前车辆之间的车车间通信从紧跟前车辆接收与紧跟前车辆的速度(紧跟前车速)Vf有关的信息的装置。第1发送装置24是在本车辆不是队列的最末尾车辆的情况下，依据车辆控制装置20的指示，经由本车辆和跟随其的紧后方的车辆(紧后方车辆)之间的车车间通信向紧后方车辆发送车速取得部221以及前后加速度取得部222的输出信息的装置。第2发送装置25是依据车辆控制装置20的指示，经由本车辆和领头车辆1之间的车车间通信向领头车辆1发送与通过车辆控制装置20计算的本车辆的容许最大车速V2max有关的信息的装置。
驱动装置26具备产生本车辆的车轮的驱动力的驱动源(引擎、电动机或它们的组合)，以及基于来自车辆控制装置20的加速指令来控制驱动力的驱动控制器。
制动装置27具备向本车辆的车轮赋予制动力的制动机构(摩擦刹车、鼓式刹车等)，以及基于来自车辆控制装置20的减速指令来控制制动力的制动控制器。
车辆控制装置20的微型计算机具备CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)等处理器、ROM(Read Only Memory，只读存储器)等非易失性存储器、RAM(RandomAccess Memory，随机访问存储器)等易失性存储器以及输入输出端口，它们由总线连接而构成。在后述的各种微型计算机中也同样。
车辆控制装置20的微型计算机将从外界识别装置21、车辆状态取得装置22以及接收装置23输出的各种信息输入，并将基于各种信息而运算出的结果输出到第2发送装置25、驱动装置26以及制动装置27。作为主要功能，车辆控制装置20具有一边使本车辆和紧跟前车辆的车间距离保持为目标值一边跟随紧跟前车辆行驶的车间控制部201，以及在各行驶位置中求取满足本车辆的转弯行驶性能的容许最大车速V2max的容许最大车速计算部202这2个功能。
另外，车辆控制装置20的各功能，设为通过在微型计算机中处理器将控制程序从非易失性存储器读取至易失性存储器并实行而实现。然而，不排除车辆控制装置20的功能的一部分或全部通过硬件的结构而实现。在后述的各种车辆控制装置中也同样。
车间控制部201は、为了将本车辆和紧跟前车辆的车间距离保持为队列行驶中的目标值，输出加速度指令值Acom作为发往本车辆的驱动装置26的加速指令，输出减速度指令值Dcom作为发往制动装置27的减速指令。在此，车间距离的目标值不仅可以是固定值，也可以是可变值。即，例如可以将基于车速的上升而将车间距离的目标值增大等、伴随行驶状态的变化而可变的距离作为车间距离的目标值来使用。车间控制部201依据例如下述的数学式(1)来求取加速度指令值Acom。
Acom＝axf+Kx×Δx+Kv×Δv…(1)
在数学式(1)中，Δx是基于外界识别装置21的输出信息而取得的车间距离d与其目标值d*的差(Δx＝d-d*)。Δx在车间距离d比目标值d*更长时被计算为正值，而在车间距离d比目标值d*更短时被计算为负值。此外，Δv是基于接收装置23的输出信息而取得的紧跟前车速Vf和基于车速取得部221的输出信息而取得的本车速V2的差(Δv＝Vf-V2)。Δv在紧跟前车速Vf比本车速V2更快时被计算为正值，在紧跟前车速Vf比本车速V2更慢时被计算为负值。
在数学式(1)中，axf是基于接收装置23的输出信息而取得的紧跟前车辆的前后加速度，在紧跟前车速Vf增加的加速时作为正值被赋予，在紧跟前车速Vf降低的减速时作为负值被赋予。此外，Kx、Kv是正的常量增益，被存储在微型计算机的非易失性存储器中的控制常量。
车间控制部201在依据数学式(1)计算的加速度指令值Acom为正时，将加速度指令值Acom的加速指令输出给驱动装置26。另一方面，车间控制部201在依据数学式(1)计算的加速度指令值Acom为负时，将减速度指令值Dcom求取为Dcom＝|Acom|，将求取到的减速度指令值Dcom的减速指令输出至制动装置27。
另外，车间控制部201中的加速度指令值Acom的计算式并不限定为数学式(1)。例如，车间控制部201能够根据控制要求而适当采用包含微分项或积分项的数学式、将紧跟前车辆的前后加速度axf或紧跟前车速Vf的信息进行加工而使用，或者不使用这些的数学式等。
容许最大车速计算部202基于被决定为后续车辆2的转弯行驶性能的极限横向加速度aylim或极限偏航率rlim以及后续车辆2所行驶的行驶道路的曲率κ2来计算容许最大车速V2max。
极限横向加速度aylim以及极限偏航率rlim能够作为固定值而被存储在微型计算机的非易失性存储器中，此外，能够被设置为可以基于车辆使用者的切换操作等而指定任意的值的结构。例如，在以抑制打滑的发生为目的而规定极限横向加速度aylim或极限偏航率rlim的情况下，可以使极限横向加速度aylim或极限偏航率rlim基于行驶道路的路面状况而能可变设定。此外，在以抑制载物散落的发生为目的而规定极限横向加速度aylim或极限偏航率rlim的情况下，可以使极限横向加速度aylim或极限偏航率rlim基于装载量、装载高度而能可变设定。
容许最大车速V2max依据下述的数学式(2)被计算为将极限横向加速度aylim除以曲率κ2后的值的平方根值，或依据下述的数学式(3)被计算为将极限偏航率rlim除以曲率κ2后的值。
V2max＝(aylim/κ2)1/2…(2)
V2max＝rlim/κ2…(3)
后续车辆2所行驶的行驶道路的曲率κ2是在表示车辆的基本的运动特性的各种关系式中适当代入本车速V2、横向加速度ay、偏航率r以及转向角δ这些表示后续车辆2的实际的行驶位置中的车辆状态的物理量而计算的。例如，在取得后续车辆2的行驶位置中的本车速V2以及横向加速度ay的情况下，曲率κ2能够被计算为将横向加速度ay除以本车速V2的平方值所得的值(κ2＝ay/V22)。此外，在取得后续车辆2的行驶位置中的本车速V2以及偏航率r的情况下，曲率κ2能够被计算为将偏航率r除以本车速V2所得的值(κ2＝r/V2)。进一步地，在取得后续车辆2的行驶位置中的本车速V2以及转向角δ，而后续车辆2中固有的常量的稳定因子A和轴距L为已知的情况下，曲率κ2能够使用关系式(κ2＝δ/(1+A×V22)×L)来计算。
取代使用后续车辆2所行驶的行驶道路的曲率κ2，容许最大车速计算部202能够使用在后续车辆2的行驶位置中取得的偏航率r或横向加速度ay来计算容许最大车速V2max。具体而言，容许最大车速V2max能够依据下述的数学式(4)被计算为将极限横向加速度aylim除以偏航率r后的值，或依据下述的数学式(5)被计算为将横向加速度ay除以极限偏航率rlim后的值。
V2max＝aylim/r…(4)
V2max＝ay/rlim…(5)
后续车辆2的车辆控制装置20中的容许最大车速V2max的计算方法可以基于后续车辆2的车辆状态取得装置22的具体结构而适当选择。与由容许最大车速计算部202计算的容许最大车速V2max有关的信息在从车辆控制装置20被输出到第2发送装置25后，从第2发送装置25发送给领头车辆1。
(后续车辆的车辆跟随行驶系统的其它例)
图5是用于说明后续车辆的车辆跟随行驶系统的其它例的示意图。在图5中，领头车辆1在通过曲线道路后的直线道路上行驶中，某后续车辆2在进入曲线道路前的直线道路上行驶。根据前述的车辆跟随行驶系统，后续车辆2计算了在实际行驶的直线道路中满足本车辆的转弯行驶性能的容许最大车速V2max。然而在本例中，如图5所示，后续车辆2计算在此后行驶的曲线道路中满足本车辆的转弯行驶性能的容许最大车速V2max。即，后续车辆2基于此后行驶的曲线道路的曲率(前方曲率)κ2est和本车辆的转弯行驶性能来计算容许最大车速V2max(＝u2)。并且领头车辆1在设定本车辆的限制车速V1max时使用该容许最大车速V2max(＝u2)。据此，能够在后续车辆2进入曲线道路前将领头车辆1的限制速度V1max设定得低，更可靠地抑制后续车辆2在此后行驶的曲线道路中发生的横向加速度。
具体而言，后续车辆2的车辆控制装置20在数学式(2)中，通过替换曲率κ2而代入前方曲率κ2est并代入极限横向加速度aylim来计算容许最大车速V2max。或者，在数学式(3)中，通过替换曲率κ2而代入前方曲率κ2est并代入极限偏航率rlim来计算容许最大车速V2max。然后，车辆控制装置20对基于前方曲率κ2est以及本车辆的转弯行驶性能计算得到的容许最大车速V2max与在本车辆实际行驶的行驶位置中满足本车辆的转弯行驶性能的容许最大车速V2max进行比较。然后，车辆控制装置20将与比较结果较小的容许最大车速V2max有关的信息发送给领头车辆1。领头车辆1在设定本车辆的限制车速V1max时，使用较小的容许最大车速V2max。
前方曲率κ2est能够基于通过外界识别装置21识别到的外界信息估计。例如，在外界识别装置21构成为通过对其摄像机图像进行图像处理而可能识别道路区划线(白线)的情况下，能够从识别到的道路区划线估计前方曲率κ2est。此外，在外界识别装置21通过其摄像机图像处理，除了本车辆和紧跟前车辆的车间距离d，还能够取得相对位置以及相对角度的情况下，能够基于作为紧跟前车辆的行驶轨迹而从这些取得数据被插值的曲线来估计前方曲率κ2est。例如，能够从取得数据在2维平面中确定对在本车辆的前后方向上延伸的直线和在紧跟前车辆的前后方向上延伸的直线，基于与这2个直线相接且将本车辆和紧跟前车辆之间不经由拐点而连起来的曲线来估计前方曲率κ2est。
此外，前方曲率κ2est能够通过从地图信息确定前方行驶道路的道路形状来估计。例如，在后续车辆2能够通过GPS(Global Positioning System，全球定位系统)、定位器等来取得本车辆位置的情况下，能够从地图信息数据库读取与取得的本车辆位置对应的地图信息并确定前方行驶道路的道路形状，估计前方曲率κ2est。
进一步地，前方曲率κ2est能够通过取得紧跟前车辆的车辆状态的历史来估计。例如，通过紧后方车辆的接收装置23来接收通过紧跟前车辆的车辆状态取得装置22取得的与车辆状态有关的物理量(前后加速度ax、横向加速度ay、偏航率r、车速V2等)，通过使用了这些物理量的积分值的航位推算可能估计紧跟前车辆的行驶轨迹。紧后方车辆能够基于估计的行驶轨迹来估计前方曲率κ2est。或者，紧跟前车辆构成为可能取得并发送本车辆位置的情况下，紧后方车辆能够通过紧跟前车辆的本车辆位置的历史来估计行驶轨迹，基于该估计的行驶轨迹来估计前方曲率κ2est。
(领头车辆的车辆跟随行驶系统)
图6表示搭载于领头车辆的车辆跟随行驶系统的一例。搭载于领头车辆1的车辆跟随行驶系统作为以包含作为控制部的微型计算机的车辆控制装置10为中心的结构，具备车辆状态取得装置11、接收装置12、油门操作部13、刹车操作部14、驱动装置15以及制动装置16。车辆状态取得装置11具有车速取得部111。另外，车速取得部111与后续车辆2的车速取得部221是同样的结构，因此省略其说明。
接收装置12是通过本车辆和后续车辆2之间的车车间通信，从各后续车辆2接收与容许最大车速V2max(1)，…，V2max(n)有关的信息并向车辆控制部输出的装置。这里，n是表示后续车辆2的标识号的1以上的整数(自然数)，例如，通过车车间通信，按后续于领头车辆1的顺序以升序进行分配。
油门操作部13是车辆使用者输入用于加速本车辆的加速操作量的机构(例如油门踏板)，为了检测加速操作量(例如油门开度)并输出该信息而具备省略图示的加速操作量传感器。加速操作量是随其增大而本车速提高的正值。
刹车操作部14是车辆使用者输入用于使本车辆减速的制动操作量的机构(例如刹车踏板)，为了检测制动操作量(例如刹车踏量)并输出该信息而具备省略图示的制动操作量传感器。制动操作量是随其增大而使本车速降低的正值。
驱动装置15具备产生本车辆的车轮的驱动力的驱动源(引擎、电动机或它们的组合)、以及基于从车辆控制装置10输出的控制指令来控制驱动力的驱动控制器。在从车辆控制装置10输出到驱动装置15的控制指令中，有通常加速指令和限制加速指令。
制动装置16具备对本车辆的车轮赋予制动力的制动机构(摩擦刹车、鼓式刹车等)、以及基于从车辆控制装置10输出的控制指令来控制制动力的制动控制器。在从车辆控制装置10输出到制动装置16的控制指令中，有通常减速指令和强制减速指令。
车辆控制装置10的微型计算机输入从车速取得部111、接收装置12、油门操作部13以及刹车操作部14输出的各种信息，将基于各种信息而运算出的结果作为控制指令输出到驱动装置15以及制动装置16。作为主要功能，车辆控制装置10具有限制车速设定部101以及车速控制部102这2个功能。
限制车速设定部101从接收装置12的输出信息取得后续车辆2的容许最大车速V2max(1)，…，V2max(n)(其中，n为自然数)，基于该容许最大车速V2max(1)，…，V2max(n)设定限制车速V1max。具体而言，在后续车辆2为1台的情况下，将容许最大车速V2max(1)设定为限制车速V1max。或者，在后续车辆2为多台的情况下，将容许最大车速V2max(1)，…，V2max(n)(其中，n为2以上的自然数)中的最小值设定为限制车速V1max。
车速控制部102从车速取得部111、油门操作部13以及刹车操作部14的输出信息取得本车速V1、加速操作量以及制动操作量，将基于加速操作量、本车速V1、限制车速V1max以及制动操作量而生成的控制指令输出到驱动装置15以及制动装置16。由此车速控制部102进行车速控制。
基本而言，车速控制部102将基于伴随车辆使用者的加速要求的加速操作量而生成的通常加速指令设为输出到驱动装置15的控制指令。然而，车速控制部102在本车速V1超过比限制车速V1max更低的规定车速V1d的情况下，为了限制本车辆的加速，基于降低加速操作量的修正后加速操作量来生成限制加速指令，并将该限制加速指令设为输出到驱动装置15的控制指令。具体而言，在本车速V1在限制车速V1max以下的范围中比规定车速V1d更高的情况下，车速控制部102在本车辆可能加速的范围中降低加速操作量。对于加速操作量的修正后加速操作量的降低幅度也可以被设定为随着限制车速V1max和本车速V1的偏差(＝V1max-V1)变小而增大。另一方面，在本车速V1超过限制车速V1max的情况下，车速控制部102降低加速操作量至本车辆并不实质性加速的值(例如零)为止。
另外，车辆控制装置10可以基于加速操作量的大小可变地设定规定车速V1d，以使随着加速操作量增大(即依据前后加速度变大)而规定车速V1d远离限制车速V1max。此外，车辆控制装置10即使在本车速V1超过规定车速V1d的情况下，在加速操作量未被输入时，或加速操作量不是表示车辆使用者的加速要求的值时，也能够省略限制加速指令的输出。
此外，基本而言，车速控制部102将基于伴随车辆使用者的制动要求的制动操作量而生成的通常减速指令设为输出给制动装置16的控制指令。然而，车速控制部102在本车速V1超过了限制车速V1max的情况下，为了使本车速V1降低到限制车速V1max以下，将使本车辆强制性减速的强制减速指令设为输出到制动装置16的控制指令。输出强制减速指令时的制动操作量可以设为固定值，或者也可以基于本车速V1对于限制车速V1max的的超过量而可变地设定。
在这里，设想在输出强制减速指令期间，产生车辆使用者的制动要求，即在车辆控制装置10中从刹车操作部14的输出信息取得的制动操作量成为表示基于车辆使用者的制动要求的值的状况。在该状况中，车速控制部102在预测为与按照强制减速指令而进行了制动时相比，按照通常减速指令而进行了制动时本车辆的减速变化变得更大的情况下，将通常减速指令设为输出给制动装置16的控制指令。另一方面，车速控制部102在预测为与按照强制减速指令而进行了制动时相比，按照通常减速指令而进行了制动时本车辆的减速变化变得更小的情况下，继续将强制减速指令设为输出给制动装置16的控制指令。
按照强制减速指令而进行了制动时的减速变化与按照通常减速指令而进行了制动时的减速变化的大小预测能够如以下这样进行。例如，车速控制部102能够通过对输出强制减速指令时的制动操作量与从刹车操作部14的输出信息取得的制动操作量进行比较，来预测减速变化的大小。
另外，车速控制部102在判断为按照强制减速指令而进行了制动时的减速变化与按照通常减速指令而进行了制动时的减速变化相同的情况下，也可以将强制减速指令或通常减速指令的任一者设为控制指令。
(后续车辆中的控制处理的主要部分)
图7摘录表示在后续车辆的车辆控制装置中，以点火开关的开操作为契机而被反复执行的控制处理中的、实现容许最大车速计算部202的处理的一例。
在步骤S1001(在图中缩写为“S1001”。以下同样。)中，后续车辆2的车辆控制装置20计算满足本车辆的转弯行驶性能的容许最大车速V2max。关于容许最大车速V2max的具体计算方法，参考后续车辆2的车辆跟随行驶系统以及与该其它例有关的上述记载。
在步骤S1002中，后续车辆2的车辆控制装置20向第2发送装置25指示，将与计算出的容许最大车速V2max有关的信息从第2发送装置25向领头车辆1发送。
(领头车辆中的控制处理的主要部分)
图8摘录表示在领头车辆的车辆控制装置中，以点火开关的开操作为契机而被反复执行的控制处理中的、实现限制车速设定部101以及车速控制部102的处理的一例。
在步骤S2001中，领头车辆1的车辆控制装置10向接收装置12指示，使接收装置12接收与后续车辆2的容许最大车速V2max(1)，…，V2max(n)(其中，n是自然数)有关的信息。
在步骤S2002中，领头车辆1的车辆控制装置10基于从接收装置12的输出信息取得的后续车辆2的容许最大车速V2max(1)，…，V2max(n)(其中，n是自然数)来设定本车辆的限制车速V1max。
在步骤S2003中，领头车辆1的车辆控制装置10判定本车速V1是否大于限制车速V1max。然后，领头车辆1的车辆控制装置10在判定为本车速V1大于限制车速V1max的情况下(“是”)，使处理进至步骤S2004。另一方面，领头车辆1的车辆控制装置10在判定为本车速V1为限制车速V1max以下的情况下(“否”)，使处理进至步骤S2007。
在步骤S2004中，领头车辆1的车辆控制装置10向驱动装置15输出限制加速指令。限制加速指令如前述，基于使伴随车辆使用者的加速要求的加速操作量降低到本车辆并不实质性加速的值为止的修正后加速操作量而生成。
在步骤S2005中，领头车辆1的车辆控制装置10向制动装置16输出强制减速指令。在步骤S2006中，领头车辆1的车辆控制装置10判断强制减速指令的适合与否。关于强制减速指令适合与否的判断的具体处理内容将在后叙述。
在步骤S2007中，领头车辆1的车辆控制装置10判定本车速V1是否大于规定车速V1d。然后，领头车辆1的车辆控制装置10在判定为本车速V1大于规定车速V1d的情况下(“是”)，使处理进至步骤S2008。另一方面，在领头车辆1的车辆控制装置10判定为本车速V1在规定车速V1d以下的情况下(“否”)，不限制本车速而结束本控制处理。
在步骤S2008中，领头车辆1的车辆控制装置10向驱动装置15输出限制加速指令。在本步骤中输出的限制加速指令与步骤S2004中的限制加速指令不同，如前述，基于使伴随车辆使用者的加速要求的加速操作量在本车辆可能加速的范围内降低的修正后加速操作量而生成。
(强制减速指令的适合与否判断)
图9是表示在领头车辆的车辆控制装置中进行的图8的控制处理中的步骤S2006中的强制减速指令的适合与否判断的一例的子流程。
在步骤S3001中，领头车辆1的车辆控制装置10判定是否存在车辆使用者的制动要求。车辆使用者的制动要求的有无，如前述，能够基于从刹车操作部14的输出信息取得的制动操作量的值来判定。
在步骤S3002中，领头车辆1的车辆控制装置10判定与按照强制减速指令而进行了制动时相比，按照通常减速指令而进行了制动时本车辆的减速变化是否更大。领头车辆1的车辆控制装置10在判定为与按照强制减速指令而进行了制动时相比，按照通常减速指令而进行了制动时本车辆的减速变化更大的情况下(“是”)，判断为强制减速指令的输出为不适当。然后，使处理进至步骤S3003。另一方面，领头车辆1的车辆控制装置10在判定为按照强制减速指令而进行了制动时的本车辆的减速变化在按照通常减速指令而进行了制动时的本车辆的减速变化以上的情况下(“否”)，判断为强制减速指令的输出为适当。然后，省略步骤S3003并结束本子流程。
在步骤S3003中，领头车辆1的车辆控制装置10基于从刹车操作部14的输出信息取得的制动操作量来生成通常减速指令，取代强制减速指令，将通常减速指令作为控制指令向制动装置16输出。
这样，在第1实施方式的车辆跟随行驶系统中，在后续车辆2中，求取满足本车辆的转弯行驶性能的容许最大车速V2max，在领头车辆1中，基于从后续车辆2被发送的容许最大车速V2max来求取本车辆的限制车速V1max。然后，领头车辆1进行车速控制以使本车速V1不超过限制车速V1max。由此，在行驶在曲线道路的后续车辆2中，能够抑制可能发生乘坐舒适度的降低、打滑、载物散落的至少1个的过大的横向加速度。
〔第2实施方式〕
(车辆跟随行驶系统的概要)
参考图10，对第2实施方式所涉及的车辆跟随行驶系统的概要进行说明。另外，在本实施方式中，由于是对与第1实施方式不同的点进行说明，因此对于与第1实施方式相同的结构附加同一标号，对其说明进行省略或简略。
图10表示基于车辆跟随行驶系统的后续车辆为3台的队列的行驶状态的一例。在图10中，在领头车辆1后非机械性地依次连结第1后续车辆2A、第2后续车辆2B以及第3后续车辆2C，后续车辆2A～2C各自跟随紧跟前车辆而行驶。根据前述的车辆跟随行驶系统，后续车辆2A～2C分别求取在本车辆实际行驶的行驶道路，或在本车辆此后要行驶的行驶道路中，满足本车辆的转弯行驶性能的容许最大车速V2max。然而，在本实施方式中，领头车辆1在已经行驶的行驶道路(已行驶道路)中的从领头车辆1到最末尾的第3后续车辆3C为止的队列区间的行驶道路中，对每个后续车辆求取满足后续车辆2A～2C各自的转弯行驶性能的容许最大车速V2max。
具体而言，领头车辆1计算行驶中的行驶道路的曲率并依次存储，决定已行驶道路中的队列区间的行驶道路中最大的曲率(最大曲率)κmax。此后，领头车辆1基于最大曲率κmax和后续车辆2A～2C的转弯行驶性能来对每个后续车辆求取容许最大车速V2max。然后，领头车辆1将求取的后续车辆2A～2C的容许最大车速V2max中最小的值设定为本车辆的限制车速V1max，进行车速控制以使本车速不超过限制车速V1max。另外，虽然省略了图示，但在单一后续车辆2A对领头车辆1跟随行驶的情况下，领头车辆1将基于最大曲率κmax和1台后续车辆2A的转弯行驶性能而求取的容许最大车速V2max设定为本车辆的限制车速V1max。
(后续车辆的车辆跟随行驶系统)
图11表示搭载于后续车辆的车辆跟随行驶系统的一例。搭载于后续车辆2的车辆跟随行驶系统以车辆控制装置20a为中心的结构，具备外界识别装置21、车辆状态取得装置22a、接收装置23、第1发送装置24、第2发送装置25、驱动装置26以及制动装置27。
车辆控制装置20a包含微型计算机作为控制部，作为主要功能，具有前述的车间控制部201，但不具有容许最大车速计算部202。此外，车辆控制装置20a向第2发送装置25指示，以使取代与容许最大车速V2max有关的信息而将从外界识别装置21输出的与车间距离d有关的信息向领头车辆1发送。
车辆状态取得装置22a具有对于车速控制来说必要的前后加速度取得部222以及车速取得部221，对于容许最大车速V2max的计算来说必要的偏航率取得部223、横向加速度取得部224以及转向角取得部225被省略。
(领头车辆的车辆跟随行驶系统)
图12表示搭载于领头车辆的车辆跟随行驶系统的一例。搭载于领头车辆1的车辆跟随行驶系统以包含作为控制部的微型计算机的车辆控制装置10a为中心的结构，具备车辆状态取得装置11a、接收装置12、油门操作部13、刹车操作部14、驱动装置15以及制动装置16。车辆状态取得装置11a除了车速取得部111以外，还具有偏航率取得部112、横向加速度取得部113以及转向角取得部114。
另外，偏航率取得部112、横向加速度取得部113以及转向角取得部114分别与第1实施方式所涉及的后续车辆2中的偏航率取得部223、横向加速度取得部224以及转向角取得部225是相同的结构，因此省略其说明。
车辆控制装置10a的微型计算机输入从车辆状态取得装置11a、接收装置12、油门操作部13以及刹车操作部14输出的各种信息，将基于各种信息而运算的结果作为控制指令向驱动装置15以及制动装置16输出。
作为主要功能，车辆控制装置10a除了前述的限制车速设定部101以及车速控制部102这2个功能以外，还具有用于取得设定限制车速V1max时必要的信息的功能。该功能由行驶距离取得部103、行驶道路信息取得部104、已行驶道路信息存储部105、队列长度长度估计部106以及容许最大车速计算部107这5个所构成。
行驶距离取得部103从车速取得部111的输出信息取得本车速V1，基于该本车速V1取得本车辆的行驶距离B。例如，领头车辆1的行驶距离B能够通过累积在车辆控制装置10a的微型计算机中的各控制周期中取得的本车速V1乘以控制周期时间后的相乘值而取得。
行驶道路信息取得部104从车辆状态取得装置11a的输出信息取得表示本车辆的实际的行驶位置中的车辆状态的物理量，基于该物理量取得与本车辆的实际的行驶位置中的行驶道路的形状有关的信息(行驶道路信息)。
作为行驶道路信息，举出本车辆的行驶位置中的行驶道路的曲率κ1。曲率κ1是将本车速V1、横向加速度ay、偏航率r以及转向角δ适当代入表示车辆的基本运动特性的各种关系式而计算的。对于表示车辆的基本运动特性的各种关系式，由于与在第1实施方式中计算后续车辆2所行驶的行驶道路的曲率κ2时使用的各种关系式是相同的，因此省略其说明。在领头车辆1中的曲率κ1的计算中使用的各种关系式，根据领头车辆1的车辆状态取得装置11a中包含何种取得部而适当选择即可。
另外，在例如后续车辆2为1台等队列区间比较短时、领头车辆1在队列区间的行驶道路中进行匀速行驶时，从最末尾的后续车辆2的位置到领头车辆1的位置为止领头车辆1的车速变化小，存在在该队列区间的行驶道路中领头车辆1的车速能够被视为固定的情况。这种情况下，在队列区间的行驶道路中取得的偏航率、横向加速度或转向角的各值可以说间接性地表示该队列区间的行驶道路中的曲率κ1的大小关系。从而，在队列区间的行驶道路中领头车辆1的车速能够被视为固定的情况下，也可以取代曲率κ1而原样取得通过车辆状态取得部11a取得的偏航率r或横向加速度ay作为行驶道路信息。
已行驶道路信息存储部105每当取得行驶距离B以及行驶道路信息时，将行驶距离B与行驶道路信息进行关联而作为已行驶道路信息存储于微型计算机的易失性存储器等中。已行驶道路信息为与领头车辆1已经行驶的行驶道路的形状有关的信息。
队列长度估计部106基于从接收装置12的输出信息取得的车间距离d(1)，…，d(n)(其中，n为自然数)，估计相当于队列区间的长度的队列长度C。这里n如前述，是表示后续车辆2的标识号的自然数。队列长度C，具体而言，是基于车间距离d(1)，…，d(n)(其中，n为自然数)的合计值而估计的，但后续车辆2的车辆长为已知的情况下，也可以与该车辆长相加。
容许最大车速计算部107基于通过行驶距离取得部103取得的行驶距离B、存储于已行驶道路信息存储部105的已行驶道路信息、通过队列长度估计部106估计的队列长度C，如下设定容许最大车速V2max。
首先，容许最大车速计算部107从本车辆的行驶距离B减去队列长度C，确定与队列的最末尾车辆的行驶位置对应的领头车辆1的行驶距离Bend。然后，容许最大车速计算部107参考已行驶道路信息，从行驶距离B到行驶距离Bend为止的曲率κ1中决定队列区间的行驶道路中的最大曲率κmax。另外，为了节约存储器资源，存储于易失性存储器等中的已行驶道路信息中小于行驶距离Bend的已行驶道路信息也可以被删除。
然后，容许最大车速计算部107基于最大曲率κmax和后续车辆2的转弯行驶性能对后续车辆2的每一个计算容许最大车速V2max。容许最大车速V2max能够将上述的数学式(2)或数学式(3)的曲率κ2替换为最大曲率κmax而计算。即，容许最大车速V2max或被计算为将极限横向加速度aylim除以最大曲率κmax的值的平方根值，或者，被计算为将极限偏航率rlim除以最大曲率κmax后的值。另外，在多台后续车辆2的转弯行驶性能相同的情况下，也可以不对多台后续车辆2的全部计算容许最大车速V2max，而对多台后续车辆2中的1台计算容许最大车速V2max。
另外，在由行驶道路信息取得部104原样取得偏航率r或横向加速度ay作为行驶道路信息的情况下，容许最大车速计算部107参考已行驶道路信息决定队列区间的行驶道路中的偏航率r或横向加速度ay的最大值。这是由于考虑到当队列区间的行驶道路中的偏航率r或横向加速度ay成为最大值时，队列区间的行驶道路中的曲率成为最大曲率κmax。然后，容许最大车速计算部107将偏航率r的最大值代入数学式(4)，或将横向加速度ay的最大值代入数学式(5)，对后续车辆2的每一个计算容许最大车速V2max。
限制车速设定部101基于通过容许最大车速计算部107计算出的后续车辆2的容许最大车速V2max(1)，…，V2max(n)(其中，n为自然数)来设定限制车速V1max。具体而言，限制车速设定部101若后续车辆2为1台则将容许最大车速V2max(1)设定为限制车速V1max，若后续车辆2为多台则将容许最大车速V2max(1)，…，V2max(n)(其中，n为2以上的自然数)中最小的值设定为限制车速V1max。
车速控制部102从车速取得部111、油门操作部13以及刹车操作部14的输出信息取得本车速V1、加速操作量以及制动操作量，将基于加速操作量、本车速V1、限制车速V1max以及制动操作量而生成的控制指令向驱动装置15以及制动装置16输出。由此车速控制部102进行车速控制。与其他车速控制部102有关的具体内容与第1实施方式是相同的，因此省略其说明。
(后续车辆中的控制处理的主要部分)
图13摘录表示在后续车辆的车辆控制装置中、以点火开关的开操作为契机而被反复执行的控制处理中的除了实现车间控制部201的处理外的主要部分的一例。
在步骤S4001中，后续车辆2的车辆控制装置20a从外界识别装置21的输出信息取得本车辆和紧跟前车辆的车间距离d。
在步骤S4002中，后续车辆2的车辆控制装置20a向第2发送装置25进行指示，使与车间距离d有关的信息从第2发送装置25发送给领头车辆1。
(领头车辆中的控制处理的主要部分)
图14摘录表示在后续车辆的车辆控制装置中、以点火开关的开操作为契机而被反复执行的控制处理中实现前述的主要功能的处理的一例。
在步骤S5001中，领头车辆1的车辆控制装置10a从车速取得部111的输出信息取得本车速V1，基于该本车速V1来计算本车辆的行驶距离B。
在步骤S5002中，领头车辆1的车辆控制装置10a从车辆状态取得装置11a的输出信息取得表示本车辆的实际的行驶位置中的车辆状态的物理量，基于该物理量取得行驶道路信息(例如曲率κ1)。另外，步骤S5001以及步骤S5002的执行顺序也可以互相替换。
在步骤S5003中，领头车辆1的车辆控制装置10a将在步骤S5001中取得的行驶距离B与在步骤S5002中取得的行驶道路信息进行关联并作为已行驶道路信息存储在微型计算机的易失性存储器等中。
在步骤S5004中，领头车辆1的车辆控制装置10a基于从接收装置12的输出信息取得的车间距离d(1)，…，d(n)(其中，n为自然数)估计队列长度C。另外，步骤S5004也可以比步骤S5003先执行。
在步骤S5005中，领头车辆1的车辆控制装置10a基于在步骤S5001中取得的行驶距离B、在步骤S5002中估计出的队列长度C、在步骤S5003中存储的已行驶道路信息来计算容许最大车速V2max。容许最大车速V2max的具体计算方法如关于上述的容许最大车速计算部107进行说明的那样，因此省略其说明。
在步骤S5006中，领头车辆1的车辆控制装置10a基于在步骤S5005中计算的后续车辆2的容许最大车速V2max(1)，…，V2max(n)(其中，n为自然数)来设定限制车速V1max。另外，在步骤S5007～步骤S5012中，执行与步骤S2003～步骤S2008相同的处理，因此省略其说明。
如上述，为了在领头车辆1中估计队列长度C，在后续车辆2中，测量本车辆和紧跟前车辆的车间距离d，但车间距离d的测量方式并不限于此。例如，在后续车辆2为1台的情况下，领头车辆1能够使用可识别存在于本车的后方的物体的后方识别装置，来测量本车辆和紧后方车辆的车间距离d。由此，后续车辆2不再需要向领头车辆1发送与车间距离d有关的信息。此外，在后续车辆2为多台的情况下，除了领头车辆1使用后方识别装置来测量本车辆和紧后方车辆的车间距离d以外，后续车辆2还能够使用与领头车辆1相同的后方识别装置来测量本车辆和紧后方车辆的车间距离d。由此，队列的最末尾车辆不再需要向领头车辆1发送与车间距离d有关的信息。
在后续车辆2的车间控制部中的车间距离的目标值为固定值，基于车间控制的实际的队列长度C的变化难以设想的情况下，在领头车辆1的车辆控制装置10a中能够省略队列长度估计部106。在这种情况下，领头车辆1的车辆控制装置10a在容许最大车速计算部107中将队列长度C作为预先存储于微型计算机的非易失性存储器等的已知的固定值来计算容许最大车速V2max。
这样，在第2实施方式的车辆跟随行驶系统中，领头车辆1基于已行驶道路中队列区间的行驶道路中的最大曲率κmax和后续车辆2的转弯行驶性能来求取容许最大车速V2max。然后，领头车辆1基于后续车辆2的容许最大车速V2max来设定本车辆的限制车速V1max，进行车速控制以使本车速不超过限制车速V1max。由此，在行驶在曲线道路上的后续车辆2中，不仅仅能够抑制可能发生乘坐舒适度的降低、打滑、载物散落的至少1个的过大的横向加速度的产生，还能达到以下这样显著的效果。即，由于在后续车辆2中不再需要容许最大车速V2max的运算，在队列长度的变化难以设想的情况下也不再需要与车间距离d有关的信息的发送，因此后续车辆2中的处理负担被减轻，能够将计算资源分配给车间控制等其他控制。
另外，如上述这样，在图12中在将由容许最大车速计算部107计算的后续车辆2的容许最大车速V2max输入到限制车速设定部101以后再计算限制车速V1max，但也可以基于存储于已行驶道路信息存储部105的已行驶道路信息来直接选择限制车速V1max。
以上，参考优选实施方式具体说明了本发明的内容，但上述的第1以及第2实施方式中说明的各技术性思想，在不发生矛盾的范围内，能够适当组合使用。此外，基于本发明的基本技术思想以及启示，本领域技术人员能采用以下这样各种变形方式是不言而喻的。
在上述的第1以及第2实施方式中，领头车辆1基于后续车辆2的容许最大车速V2max来设定本车辆的限制车速V1max，进行车速控制以使本车速不超过限制车速V1max。作为替代，领头车辆1也可以在后续车辆2进入曲线道路时，仅进行车速控制以使本车辆不加速。例如，后续车辆2基于偏航率取得部223、横向加速度取得部224或转向角取得部225的输出信息来判断为本车辆进入曲线道路时，向领头车辆1发送要求限制车速的限制要求信号。然后，领头车辆1基于限制要求信号进行车速控制以使本车辆不加速。由此，在行驶在曲线道路上的后续车辆2中，能够减低发生乘坐舒适度的降低、打滑、载物散落的至少一个的可能性。
在上述的第1以及第2实施方式中，也可以取代由领头车辆1中的控制处理中的规定步骤来执行强制减速指令的适合与否判断的处理，而设为基于强制减速指令的输出中的车辆使用者的制动要求所执行的中断处理。
在上述的后续车辆2的车辆跟随行驶系统中，出于功能说明的方便，将进行车车间通信的功能细分化为了3个，但接收装置23、第1发送装置24以及第2发送装置25也可以构成为1个通信装置。
在上述的领头车辆1的车辆跟随行驶系统中，在车速控制部102中，进行了输出通常加速指令或限制加速指令的哪一者的选择，以及输出通常减速指令或强制减速指令的哪一者的选择。然而，也可以是通过驱动装置15的驱动控制器选择来自油门操作部13的通常加速指令、或来自车速控制部102的限制加速指令的任一个，通过制动装置16的制动控制器选择来自刹车操作部14的通常减速指令、或来自车速控制部102的强制减速指令的任一个。
附图标记说明
1…领头车辆、10，10a…车辆控制装置、12…接收装置、13…油门操作部、14…刹车操作部、15…驱动装置、16…制动装置、101…限制车速设定部、102…车速控制部、103…行驶距离取得部、104…行驶道路信息取得部、105…已行驶道路信息存储部、106…队列长度估计部、107…容许最大车速计算部、111…车速取得部、112…偏航率取得部、113…横向加速度取得部、114…转向角取得部、2，2A，2B，2C…后续车辆、20，20a…车辆控制装置、21…外界识别装置、25…第2发送装置、202…容许最大车速计算部、221…车速取得部、223…偏航率取得部、224…横向加速度取得部、225…转向角取得部、ay…横向加速度、aylim…极限横向加速度、r…偏航率、rlim…极限偏航率、V1…领头车辆的本车速、V1d…规定车速、V1max…限制车速、V2max…后续车辆的容许最大车速、κ1…领头车辆的行驶位置中的曲率、κmax…队列区间的行驶道路中的最大曲率、κ2…后续车辆的行驶位置中的曲率、κ2est…后续车辆的前方曲率

Claims (14)

1.一种车辆控制装置，搭载于车辆跟随行驶系统的领头车辆，所述车辆跟随行驶系统为将后续车辆非机械性地依次连结到所述领头车辆，使各后续车辆跟随在前行驶的紧跟前的车辆而行驶的车辆跟随行驶系统，所述车辆控制装置具备：控制部，将基于输入的信息而运算出的结果作为控制指令输出到制动装置或驱动装置，
所述控制部
基于满足所述后续车辆的转弯行驶性能的所述后续车辆的容许最大车速，求取用于限制所述领头车辆的速度的限制车速，
向所述制动装置以及所述驱动装置输出所述控制指令，以使所述领头车辆的速度不超过所述限制车速。
2.如权利要求1所述的车辆控制装置，
所述容许最大车速在所述后续车辆中被求取，
所述控制部从所述后续车辆取得所述容许最大车速。
3.如权利要求2所述的车辆控制装置，
所述控制部
在所述领头车辆的速度超过了低于所述限制车速的规定车速的情况下，将向所述驱动装置输出的所述控制指令设为限制所述领头车辆的加速的限制加速指令。
4.如权利要求2所述的车辆控制装置，
所述控制部
在所述领头车辆的速度高于所述限制车速的情况下，将向所述制动装置输出的所述控制指令设为使所述领头车辆强制减速的强制减速指令。
5.如权利要求4所述的车辆控制装置，
所述控制部
在输出所述强制减速指令期间被输入了伴随所述车辆使用者的制动要求的制动操作量时，在判断为与按照所述强制减速指令而进行了制动时相比，按照所述车辆使用者的制动要求而进行了制动时所述先行车辆的减速变化变大的情况下，将向所述制动装置输出的所述控制指令设为基于所述制动操作量而生成的减速指令。
6.如权利要求2所述的车辆控制装置，
所述后续车辆的转弯行驶性能为所述后续车辆中的横向加速度的容许上限值。
7.如权利要求2所述的车辆控制装置，
所述后续车辆的转弯行驶性能为所述后续车辆中的偏航率的容许上限值。
8.如权利要求2所述的车辆控制装置，
所述容许最大车速基于所述后续车辆的行驶道路的曲率而求取。
9.如权利要求2所述的车辆控制装置，
所述容许最大车速基于所述后续车辆的转弯行驶性能、以及表示所述后续车辆转弯行驶中的行驶道路的形状的物理量或表示所述第1后续车辆转弯行驶中的车辆状态的物理量而求取。
10.如权利要求2所述的车辆控制装置，
所述容许最大车速基于所述后续车辆的转弯行驶性能、以及表示被预测为所述后续车辆将行驶的行驶道路的形状的物理量而求取。
11.如权利要求1所述的车辆控制装置，
所述控制部
基于所述后续车辆的转弯行驶性能、以及与所述领头车辆已经行驶的行驶道路的形状有关的信息来设定所述限制车速。
12.如权利要求1所述的车辆控制装置，
所述后续车辆由多台所构成，
所述控制部
将对所述后续车辆的每一个求取到的所述容许最大车速中最小的值设定为所述限制车速。
13.一种车辆跟随行驶系统的领头车辆的车辆控制方法，所述车辆跟随行驶系统为将后续车辆非机械性地依次连结到所述领头车辆，使各后续车辆跟随在前行驶的紧跟前的车辆而行驶的车辆跟随行驶系统，所述方法包括：
基于满足所述后续车辆的转弯行驶性能的所述后续车辆的容许最大车速，求取用于限制所述领头车辆的速度的限制车速；以及
控制制动装置以及驱动装置，以使所述领头车辆的速度不超过所述限制车速。
14.一种车辆跟随行驶系统，将后续车辆非机械性地依次连结到领头车辆，使各后续车辆跟随在前行驶的紧跟前的车辆而行驶，
所述领头车辆具备：
控制部，所述控制部
基于满足所述后续车辆的转弯行驶性能的所述后续车辆的容许最大车速，求取用于限制所述领头车辆的速度的限制车速，并且
输出用于控制所述领头车辆的加减速度的控制指令，以使所述领头车辆的速度不超过所述限制车速；
制动装置，基于所述控制指令控制制动力；以及
驱动装置，基于所述控制指令控制驱动力。
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