JP2013136381A - 車両制御装置、車両制御方法及び車両制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】より効果的に渋滞を抑制することが可能な車両制御装置、車両制御方法及び車両制御システムを提供する。
【解決手段】道路の交通量は、車間距離及び車速の両方に大きな影響を受ける。そこで、交通量がある閾値を超えて多くなったときに、ＥＣＵ２０及びＡＣＣ３０が、交通量が閾値以上の所定量となる車間距離及び車速に制御する。これにより、より効果的に渋滞を抑制することが可能となる。
【選択図】図３

Description

本発明は車両制御装置、車両制御方法及び車両制御システムに関し、特に、道路の交通量を改善するための車両制御装置、車両制御方法及び車両制御システムに関するものである。

従来、個々の車両の走行を制御することにより、道路の交通量を改善し、渋滞を緩和する試みがなされている。例えば、特許文献１では、走行道路前方の勾配の変化を検出し、サグ（路における下り坂から上り坂への変化点）付近等で、走行道路前方に勾配の変化が検出されたら、車間距離制御から車速制御へ切り換える先行車追従装置が開示されている。特許文献１の先行車追従装置では、サグ付近で、車間距離制御から車速制御へ切り換えることにより、先行車追従制御中の車速変動を抑制する。特に、特許文献１の先行車追従装置は、複数台が連なって走行しているときにサグで勾配が変化しても、先行車の車速変動が後方車両に増幅されて伝播する現象を防止する。

特開２００２−１３７６５２号公報

しかしながら、上記の技術では、サグ部分で車速制御に切換えたとしても、先行車の減速が後方車両に伝播する減速伝播は避けられず、車両が連続して走行すると後方の車両ほど減速が大きくなってしまう。また、上記の技術では、サグの手前で車速制御に切換えたとしても、減速伝播が生じると、車間距離が接近し過ぎるのを防ぐために、車間距離制御に戻ってしまう恐れがある。そして、上記の技術では、減速伝播が生じた時点で車速制御を車間距離制御に戻すため、低速となった車両が複数台連なって走行する渋滞の状態となり、効果的に渋滞を抑制することができない。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、より効果的に渋滞を抑制することが可能な車両制御装置、車両制御方法及び車両制御システムを提供することにある。

本発明は、自車両が走行する道路の交通量に関する情報を取得する情報取得手段と、情報取得手段が取得した情報に係る交通量が第１閾値を超えたときに、道路を走行する他車両と自車両との車間距離、及び自車両の車速を、交通量が第２閾値以上となる車間距離及び車速に制御する走行制御手段とを備えた車両制御装置である。

道路の交通量は、車間距離及び車速の両方に大きな影響を受ける。そこで、この構成によれば、交通量が第１閾値を超えて多くなったときに、走行制御手段が、交通量が第２閾値以上の所定量となる車間距離及び車速に制御することにより、より効果的に渋滞を抑制することが可能となる。

この場合、走行制御手段は、交通量が第２閾値以上となる車間距離及び車速を、自車両と通信可能な他車両の台数に応じて変更することが好適である。

この構成によれば、自車両と通信可能であり、自車両からの車間距離及び車速の制御の自由度が高い車両の台数に応じて、走行制御手段は、交通量が第２閾値以上となる車間距離及び車速を変更するため、より実際の状況に応じて、渋滞を抑制することが可能となる。

また、情報取得手段は、自車両と通信可能な他車両と自車両との間に存在する自車両と通信不可能な他車両の台数に関する情報を取得し、走行制御手段は、交通量が第２閾値以上となる車間距離を、情報取得手段が取得した情報に係る自車両と通信可能な他車両と自車両との間に存在する自車両と通信不可能な他車両の台数に応じて変更することが好適である。

この構成によれば、自車両と通信不可能であり、自車両からの車間距離及び車速の制御の自由度が低い車両の台数に応じて、走行制御手段は、交通量が第２閾値以上となる車間距離を変更するため、より実際の交通状況及び交通流を考慮した車両制御を行なうことができる。

また、走行制御手段は、第１閾値を、道路が属する地域に応じて変更することが好適である。

この構成によれば、車間距離及び車速の制御を開始するための第１閾値を道路が属する地域に応じて変更するため、例えば、道路がサグ等の渋滞が頻発する地域にあるときは、第１閾値をこれに応じて変更することにより、より効果的に渋滞を抑制することが可能となる。

一方、走行制御手段が、交通量が第２閾値以上となる車間距離及び車速を、自車両と通信可能な他車両の台数に応じて変更するときは、情報取得手段は、道路の各車線における交通量に関する情報を取得し、走行制御手段は、車間距離及び車速の少なくともいずれか一方を、情報手段が取得した情報に係る道路の各車線における交通量に応じて制御することが好適である。

道路の交通量は、各車線における交通量の偏りに大きな影響を受ける。そこで、この構成では、走行制御手段は、車間距離及び車速の少なくともいずれか一方を、情報手段が取得した情報に係る道路の各車線における交通量に応じて制御することにより、各車線における交通量の偏りに応じて、より効果的に渋滞を抑制することが可能となる。

また、本発明は、自車両が走行する道路の交通量に関する情報を取得する工程と、取得した情報に係る交通量が第１閾値を超えたときに、道路を走行する他車両と自車両との車間距離、及び自車両の車速を、交通量が第２閾値以上となる車間距離及び車速に制御する工程とを含む車両制御方法である。

この場合、交通量が第２閾値以上となる車間距離及び車速に制御する工程では、交通量が第２閾値以上となる車間距離及び車速を、自車両と通信可能な他車両の台数に応じて変更することが好適である。

また、自車両が走行する道路の交通量に関する情報を取得する工程では、自車両と通信可能な他車両と自車両との間に存在する自車両と通信不可能な他車両の台数に関する情報を取得し、交通量が第２閾値以上となる車間距離及び車速に制御する工程では、交通量が第２閾値以上となる車間距離を、取得した情報に係る自車両と通信可能な他車両と自車両との間に存在する自車両と通信不可能な他車両の台数に応じて変更することが好適である。

また、交通量が第２閾値以上となる車間距離及び車速に制御する工程では、第１閾値を、道路が属する地域に応じて変更することが好適である。

さらに、自車両が走行する道路の交通量に関する情報を取得する工程では、道路の各車線における交通量に関する情報を取得し、交通量が第２閾値以上となる車間距離及び車速に制御する工程では、車間距離及び車速の少なくともいずれか一方を、情報手段が取得した情報に係る道路の各車線における交通量に応じて制御することが好適である。

一方、本発明は、複数の車両が走行する道路の交通量に関する情報を取得する情報取得手段と、情報取得手段が取得した情報に係る交通量が第１閾値を超えたときに、道路を走行する車両それぞれの少なくとも２台の車間距離、及び車両の少なくとも一台の車速を、交通量が第２閾値以上となる車間距離及び車速に制御する走行制御手段とを備えた車両制御システムである。

この場合、走行制御手段は、交通量が第２閾値以上となる車間距離及び車速を、互いに通信可能な車両の台数に応じて変更することが好適である。

また、情報取得手段は、互いに通信可能な車両同士の間に存在する互いに通信不可能な車両の台数に関する情報を取得し、走行制御手段は、交通量が第２閾値以上となる車間距離を、情報取得手段が取得した情報に係る互いに通信可能な車両同士の間に存在する互いに通信不可能な車両の台数に応じて変更することが好適である。

また、走行制御手段は、第１閾値を、道路が属する地域に応じて変更することが好適である。

さらに、情報取得手段は、道路の各車線における交通量に関する情報を取得し、走行制御手段は、車間距離及び車速の少なくともいずれか一方を、情報手段が取得した情報に係る道路の各車線における交通量に応じて制御することが好適である。

本発明の車両制御装置、車両制御方法及び車両制御システムによれば、より効果的に渋滞を抑制することが可能となる。

第１実施形態に係る車両制御装置の構成を示すブロック図である。 渋滞前後の交通量と車速と車間距離との関係を示すグラフ図である。 車間距離と車速との関係において、渋滞領域と渋滞しない領域とを示すグラフ図である。 第１実施形態の車両制御装置が適用される状況の例を示す平面図である。 車速及び車間距離を誘導する動作を示すフロー図である。 車速及び車間距離を誘導する動作の詳細を示すフロー図である。 車速及び車間距離を誘導する動作の詳細を示すフロー図である。 誘導車速・車間を維持する動作を示すフロー図である。 誘導車速・車間を維持する動作の詳細を示すフロー図である。 誘導車速・車間を維持する動作の詳細を示すフロー図である。 サグ区間を抜けたため、通常の車速・車間に戻す動作を示すフロー図である。 サグ区間を抜けたため、通常の車速・車間に戻す動作の詳細を示すフロー図である。 各レーン１台目の通信車に対する制御動作を示すフロー図である。 先行車に追いついた場合の動作を示すフロー図である。 誘導車速を維持する動作を示すフロー図である。 第２実施形態に係る車両制御装置の構成を示すブロック図である。 第３実施形態に係る車両制御装置の構成を示すブロック図である。 第３実施形態の車両制御装置が適用される状況の例を示す平面図である。 ドライバー操作時の速度と交通量との関係を示すグラフ図である。 第３実施形態の車両制御装置の動作を示すフロー図である。 交通量と車速との関係を示すグラフ図である。 走行車線における車速と追越車線における車速との変化を示すグラフ図である。 第３実施形態の車両制御装置の動作を示す平面図である。 第４実施形態の車両制御装置の動作を示すフロー図である。 第４実施形態の車両制御装置の動作を示す平面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る車両制御装置を説明する。本実施形態の車両制御装置は、車両に搭載され、道路の交通量を改善するための車両制御を行なうためのものである。図１に示すように、本実施形態の車両制御装置１０ａは、車車間通信機１２、路車間通信機１４、ナビゲーションシステム１６、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）２０及びＡＣＣ（Adaptive Cruise Control）３０を備えている。

車車間通信機１２は、車車間通信により自車両以外のシステム搭載車両の位置、速度あるいは渋滞を防止する車両制御をＯＮあるいはＯＦＦにしているか否かといった情報を相互に送受信するためのものである。

路車間通信機１４は、光ビーコン通信機等の路側施設から道路の交通量や道路を走行する車両の車速等の情報を受信するためのものである。本実施形態においては、路車間通信機１４は必ずしも必須の構成ではない。

ナビゲーションシステム１６は、複数のＧＰＳ（Global Positioning System）衛生からの信号をＧＰＳ受信機で受信し、各々の信号の相違から自車両の位置を測位するＧＰＳと、自車両内の地図情報を記憶させた地図情報ＤＢ（Data Base）とから構成されている。ナビゲーションシステム１６は、自車両の経路案内を行う他、自車両前方のサグ等の車速の低下が誘発されている地点に関する情報を取得するためのものである。例えば、ナビゲーションシステム１６は、自車両のサグに対する相対位置を検出して、ＥＣＵ２０に出力する。

ＥＣＵ２０は、ナビゲーションシステム１６からの自車両のサグに対する相対位置に関する情報、及びＡＣＣ３０のレーダ３２からの自車両周辺の他車両の相対位置と相対速度とに関する情報を入力される。また、ＥＣＵは、ナビゲーションシステム１６及びＡＣＣ３０から入力された情報に基づいて、ＡＣＣ３０に対し、目標車速、加減速Ｇ及び目標車間距離といった走行制御指令値を出力する。

ＡＣＣ３０は、自車両周辺の他車両の相対位置と相対速度とを検出するレーダ３２を有する。また、ＡＣＣ３０は、ＥＣＵ２０からの走行制御指令値に基づいて、自車両が目標車速、加減速Ｇ及び目標車間距離となるように走行制御を行なう。

以下、本実施形態の車両制御装置１０ａの動作について説明する。まず、前提として、本実施形態の車両制御装置１０ａの渋滞を低減する原理について説明する。図２及び図３に示すように、交通量と車速との関係において、渋滞直前の車速６０ｋｍ／ｈ、車間距離４０ｍ付近が、最も交通量を稼げる領域Ｂとなる。しかし、実際には、この最も交通量を稼げる領域Ｂを維持して走行するのは困難であり、次第に車間距離が詰まり過ぎることになり、先行車両の減速度が後続車両へと順次伝播していく減速伝播やそれによる減速度の増幅に対応して、車速を回復しきれなくなり、渋滞が発生する（Ｎ２）。

車間距離が詰り過ぎていく原因は、以下の通りである。すなわち、
（１）次第に車速が低下し（Ｎ１）、先を急ぐ車両のドライバーが車間を詰めていく。
（２）サグなど局所的に車速が落ちる場所なので、車両の滞留が生じて交通量が部分的に増える。

このような渋滞を防止する方法としては、路側のインフラストラクチャーにより、道路に設置されたセンサ情報を基に交通状態の把握及び渋滞の予測を行ない、以下の方法で渋滞防止を図ることが考えられる。
（Ａ）ルート分散指示によって、流入量を減らす方法
（Ｂ）停止、発進許可等によって、渋滞区間への流入を制限する方法
（Ｃ）インフラストラクチャー側より車速、車線変更等の指示を出す方法

あるいは、インフラストラクチャー側で、プローブカーからの情報を基に交通状態を把握及び渋滞の予測を行ない、以下の方法で渋滞防止を図ることが考えられる。
（Ｄ）プローブカーを制御して交通流を制御する方法

しかしながら、上記（Ａ）〜（Ｄ）の方法は、全てインフラストラクチャーを設置することが前提となっており、以下のような渋滞では効果が無い。
（ａ）事故、落下物、故障車及び工事による渋滞等、どこで起きるか判らない場所の渋滞
（ｂ）渋滞が発生することが判っていても、インフラストラクチャーが設置されていない場所での渋滞

特に上記（Ａ）の方法は、迂回（複数）ルートの存在が前提で、大都市中心部以外では使える場所がない。また、すでに生じている渋滞の迂回指示ではなく、渋滞の未然防止の迂回指示にドライバーが従うか疑問である。また、どの車両に迂回指示を与えるかによって不公平感（通過時間、走行距離等に差）を各ドライバーが感じる可能性があり、現実的ではない。

上記（Ｂ）の方法は、流入制限部に渋滞が発生するだけで、渋滞を防止する効果が無い。上記（Ｃ）の方法は、車速及び走行車線を指示しても、車間が詰まっていれば渋滞になるため、車間の大小によって効果が無いことがある。また、多量に流入してくる車両に走行車線を指示しても、車線偏在を解消しようとする意図通りの動きは期待できない。さらに、車線変更して欲しい台数、割合等の制御したい事項は、路側の表示ではドライバーに伝わらない。上記（Ｄ）の方法は、その場所に特化し、且つ中央集権型の手法であるため、規格化が必要な大規模な方法であり、現実性に乏しい。

そこで、本実施形態では、渋滞が発生する前に、図２及び図３に示すような最も交通量を稼げる領域Ｂに車両の車間距離及び車速を誘導する（Ｓ１）。すなわち、渋滞が発生しにくい状態になるように車両制御を行う。具体的には、本実施形態では、以下の手法で車両制御を行う。
（１）道路を走行する全車両が通信機能及び車速制御（ＡＣＣ／ＣＣ（定速走行制御：Cruse Control）等）のシステムを搭載している場合は、各車両が上記車間距離及び車速となるように制御する。すなわち、システム搭載車両は、車速に応じて交通量が最大となる車速・車間距離に制御又は誘導する。
（２）上記システムを搭載していない一般車両が道路上に混在する場合は、システム搭載車両がシステム搭載車両間に存在する一般車両の台数を予測し、その合計車間距離を上限として車間距離を空ける車両制御を行う。
（３）サグ等の交通量が部分的に増加した場所に侵入してから車間距離制御をより長くすると減速が生じて渋滞のきっかけとなる。これを避けるために、システム搭載車両は、サグ等の手前の場所で、当該車速が最低となる場所（渋滞発生場所付近）での車間時間（目標車間時間）を予測し、当該車間時間以下になる前に車速・車間距離制御を開始する。すなわち、システム搭載車両は、交通量に応じて制御開始位置を変化させる。

以下、本実施形態の車両制御装置１０ａの具体的な動作について説明する。図４に示すように、道路５００を本実施形態の車両制御装置１０ａを搭載したシステム搭載車両１００ａ〜１００ｂ及び車両制御装置１０ａを搭載していない一般車両２００が混在して走行している状況を想定する。各車線において１台目の先行するシステム搭載車両１００ａに、システム搭載車両１００ｂが後続する。システム搭載車両１００ａとシステム搭載車両１００ｂとの間には、数台の一般車両２００が走行する。後続するシステム搭載車両１００ｂの車両制御装置１０ａは、直前を走行する一般車両２００ｐとの距離関係に応じて、車間制御を行いつつ走行するＡＣＣ１並びにＡＣＣ２の区間、及び定速走行制御を行いつつ走行するＣＣ１並びにＣＣ２の区間を設定している。

まず、図４に示す一定の区間において、各車線の２台目以降のシステム搭載車両１００ｂの動作について説明する（Ｓ１１）。なお、この一定の区間の長さは、システム搭載車両１００ａ，１００ｂ同士の通信可能距離に応じて定められる。各車線の１台目のシステム搭載車両１００ａの車速Ｖ_Ｐ、各車線の２台目以降のシステム搭載車両１００ｂの制御開始相対車速Ｖ_ｔｈに対して、各車線の２台目以降のシステム以降のシステム搭載車両１００ｂの車速Ｖが、Ｖ_Ｐ−Ｖ≦Ｖ_ｔｈと相対速度差が小さいときは（Ｓ１２）、システム搭載車両１００ｂの車両制御装置１０ａは、車速・車間距離を誘導する走行制御を行なう（Ｓ１３）。この走行制御を開始する条件としては、例えば、交通量が２車線で４０〜８０台／分に達した時点としても良い。あるいは、当該交通量となる車速及び車間距離のときを、走行制御の開始時としても良い。

システム搭載車両１００ｂの車速Ｖが、追越車線を走行していた場合のシステム搭載車両１００ｂの走行制御の開始時の初期車速Ｖ_ＯＲ、走行車線を走行していた場合のシステム搭載車両１００ｂの走行制御の開始時の初期車速Ｖ_ＯＬに対して、Ｖ＞Ｖ_ＯＲ又はＶ＞Ｖ_ＯＬと速い場合は（Ｓ１４）、システム搭載車両１００ｂの車両制御装置１０ａは、システム搭載車両１００ｂの車速ＶをＶ＝Ｖ_ＯＲ又はＶ＞Ｖ_ＯＬと初期車速になるように走行制御する（Ｓ１５）。

システム搭載車両１００ｂの目標車速Ｖ_Ｒｔ、システム搭載車両１００ｂの目標車速の追加上限値Ｖ_ｄに対して、システム搭載車両１００ｂの車速Ｖが、Ｖ≦Ｖ_Ｒｔ＋Ｖ_ｄと遅い場合は（Ｓ１６）、システム搭載車両１００ｂの車両制御装置１０ａは以降の工程を実行する。システム搭載車両１００ｂの車速Ｖが、Ｖ＞Ｖ_Ｒｔ＋Ｖ_ｄと速い場合は（Ｓ１６）、システム搭載車両１００ｂの車両制御装置１０ａは、工程Ｓ１３〜Ｓ１６を再度実行する。なお、この目標車速Ｖ_Ｒｔは、通信可能な距離内に存在する他のシステム搭載車両１００ａ、１００ｂの台数、一般車両２００の台数、及び道路５００が属している地域のサグ、曲路、トンネル及び勾配等の有無により適宜変更される。例えば、目標車速Ｖ_Ｒｔは、４０〜８０ｋｍ／ｈ、より好ましくは、６０〜７５ｋｍ／ｈの範囲で定めることができる。

以下、工程Ｓ１３の車速・車間距離を誘導する動作の詳細について説明する。図６及び図４の事例Ｃ１に示すように、システム搭載車両１００ｂの直前の一般車両２００ｐとの車頭距離（両車両の車頭間の距離）Ｌ_Ｒ、直前の一般車両２００ｐの車速Ｖ_ｐｒｅに対して、先頭のシステム搭載車両１００ａとシステム搭載車両１００ｂとの車頭距離Ｌ_Ｃ、先頭のシステム搭載車両１００ａとシステム搭載車両１００ｂの直前の車両との車頭距離予測値Ｌ_ＲＬに対して、Ｌ_Ｃ−Ｌ_Ｒ＜Ｌ_ＲＬと、システム搭載車両１００ｂの直前の一般車両２００ｐが予測した車頭距離Ｌ_ＲＬ内に収まっているときは（Ｓ１３ａ）、システム搭載車両１００ｂの車両制御装置１０ａは、工程Ｓ１３ｂを実行する。

ここで、先頭のシステム搭載車両１００ａとシステム搭載車両１００ｂの直前の一般車両２００ｐとの車頭距離予測値Ｌ_ＲＬは、先頭のシステム搭載車両１００ａとシステム搭載車両１００ｂの直前の一般車両２００ｐとの目標車頭時間Ｔ_ＲＬと、先頭のシステム搭載車両１００ａの目標車速Ｖ_Ｒｔとの積により、Ｌ_ＲＬ＝Ｔ_ＲＬ・Ｖ_Ｒｔで求められる。

先頭のシステム搭載車両１００ａとシステム搭載車両１００ｂとの間の一般車両２００の台数の推定値をＮとする。一般車両２００同士の追越車線走行時の車頭時間予測値Ｔ_ｐｒｅＲ、一般車両２００同士の走行車線走行時の車頭時間予測値Ｔ_ｐｒｅＬとすると、先頭のシステム搭載車両１００ａとシステム搭載車両１００ｂとの間の一般車両２００の台数の推定値Ｎは、Ｎ＝（Ｌ_Ｃ−Ｌ_Ｒ）／（Ｔ_ｐｒｅＲ・Ｖ_ｐ）又はＮ＝（Ｌ_Ｃ−Ｌ_Ｒ）／（Ｔ_ｐｒｅＬ・Ｖ_ｐ）で算出することができる。一般車両２００同士の車頭時間予測値Ｔ_ｐｒｅＲ、Ｔ_ｐｒｅＬあるいは、一般車両２００の台数の推定は、レーダ３２により隣接車線を走行する車両の車間距離を観察することによっても推定することができる。

一般車両２００同士の目標誘導車頭時間をｋ_ＴＬ、一般車両２００の車頭時間予測値の余裕をｋ_ＲＴ０とすると、上述した先頭のシステム搭載車両１００ａとシステム搭載車両１００ｂの直前の一般車両２００ｐとの目標車頭時間Ｔ_ＲＬは、Ｔ_ＲＬ＝ｆｕｎｃ（Ｎ）＝ｋ_ＴＬ・Ｎ＋ｋ_ＲＴ０で算出することができる。

また、システム搭載車両１００ｂの直前の一般車両２００ｐとの目標車頭距離Ｌ_Ｒｔは、システム搭載車両１００ｂの目標車速Ｖ_Ｒｔと、システム搭載車両１００ｂの直前の車両との目標車頭時間Ｔ_Ｒｔとの積により、Ｌ_Ｒｔ＝Ｖ_Ｒｔ・Ｔ_Ｒｔで求められる。

Ｌ_ＲＬ＋Ｌ_Ｒｔ＜Ｌ_Ｃ＜Ｌ_ＲＬ＋Ｌ_Ｒｔ＋Ｌ_ＲＣ０ではないとき（Ｓ１３ｂ）、すなわち、システム搭載車両１００ｂが直前の一般車両２００ｐとの距離関係において、図４のＣＣ１の区間にいない場合は、システム搭載車両１００ｂの車両制御装置１０ａは、工程Ｓ１３ｃ以降を実行する。

Ｌ_Ｃ≧Ｌ_ＲＬ＋Ｌ_Ｒｔ＋Ｌ_ＲＣ０ではないとき（Ｓ１３ｃ）、すなわち、システム搭載車両１００ｂが直前の一般車両２００ｐとの距離関係において、図４のＣＣ２の区間におらず、ＡＣＣ１の領域にいる場合は、システム搭載車両１００ｂの車両制御装置１０ａは、工程Ｓ１３ｄを実行する。この場合、システム搭載車両１００ｂの車両制御装置１０ａは、目標加速度演算中間値α_ｔｃを、α_ｔｃ＝ｋ_αＬ（（Ｌ_ＲＬ＋Ｌ_Ｒｔ）−Ｌ_Ｃ）と設定する（Ｓ１３ｄ）。ここで、ｋ_αＬは、ＡＣＣ走行時の加速度ゲインである。すなわち、車両制御装置１０ａは、システム搭載車両１００ｂをＡＣＣ１の区間からＣＣ１の区間に移動するように制御する。

上述の工程Ｓ１３ｄにおいて、Ｌ_ＲＬ＋Ｌ_Ｒｔ＜Ｌ_Ｃ＜Ｌ_ＲＬ＋Ｌ_Ｒｔ＋Ｌ_ＲＣ０であるとき、すなわち、システム搭載車両１００ｂが図４のＣＣ１の区間にいるときは、システム搭載車両１００ｂの車両制御装置１０ａは、目標加速度演算中間値α_ｔｃを、α_ｔｃ＝ｋ_αＶ（Ｖ_ｐ−Ｖ）と設定する（Ｓ１３ｆ）。ここで、ｋ_αＶは、ＣＣ時の加速度ゲインである。すなわち、車両制御装置１０ａは、システム搭載車両１００ｂをＣＣ１の区間内に留まるように制御する。

上述の工程Ｓ１３ｃにおいて、Ｌ_Ｃ≧Ｌ_ＲＬ＋Ｌ_Ｒｔ＋Ｌ_ＲＣ０であるとき、すなわち、システム搭載車両１００ｂが図４のＣＣ２の区間にいるときは、システム搭載車両１００ｂの車両制御装置１０ａは、目標加速度演算中間値α_ｔｃを、α_ｔｃ＝ｋ_αＶ（（Ｖ_ｐ＋Ｖ_ｄ）−Ｖ）と設定する（Ｓ１３ｇ）。すなわち、車両制御装置１０ａは、システム搭載車両１００ｂをＣＣ２の区間から直前の一般車両２００ｐとの車間距離を詰めてＣＣ１の区間に移動するように制御する。

上述したＳ１３ａにおいて、図４の事例Ｃ２に示すように、Ｌ_Ｃ−Ｌ_Ｒ＜Ｌ_ＲＬではなく、システム搭載車両１００ｂの直前の一般車両２００ｐが予測した車頭距離Ｌ_ＲＬ内に収まっていないときは（Ｓ１３ａ）、システム搭載車両１００ｂの車両制御装置１０ａは、工程Ｓ１３ｅを実行する。

図７に詳細を示すように、工程Ｓ１３ｅでは、Ｌ_Ｒ＜Ｌ_Ｒｔではなく（Ｓ１３ｅ−１）、事例Ｃ２におけるＡＣＣ２の相対車速を調整する区間の距離をＬ_ＲＣ１として、Ｌ_Ｒｔ≦Ｌ_Ｒ＜Ｌ_Ｒｔ＋Ｌ_ＲＣ１ではないとき（Ｓ１３ｅ−２）、すなわち、目標車頭距離よりも実際の車頭距離が長く、ＡＣＣ２の相対車速を調整する区間外にあるときは、システム搭載車両１００ｂの車両制御装置１０ａは、目標加速度演算中間値α_ｔｃを、α_ｔｃ＝ｋ_αＶ（（Ｖ_ｐ＋Ｖ_ｄ）−Ｖ）と設定する（Ｓ１３ｅ−３）。すなわち、車両制御装置１０ａは、システム搭載車両１００ｂを、図４の事例Ｃ２のＡＣＣ２の区間に移動するように制御する。

上述の工程Ｓ１３ｇ−１において、Ｌ_Ｒ＜Ｌ_Ｒｔであるとき（Ｓ１３ｅ−１）、すなわち、目標車頭距離よりも実際の車頭距離が短く、システム搭載車両１００ｂがＡＣＣ２の区間にあるときは、システム搭載車両１００ｂの車両制御装置１０ａは、目標加速度演算中間値α_ｔｃを、α_ｔｃ＝ｋ_αＬ（Ｌ_Ｒｔ−Ｌ_Ｒ）と設定する（Ｓ１３ｅ−３）。すなわち、車両制御装置１０ａは、システム搭載車両１００ｂを、直前の一般車両２００ｐとの車頭距離を目標車間距離であるＬ_Ｒｔを保ちつつ走行するように制御する。

上述の工程Ｓ１３ｇ−２において、Ｌ_Ｒｔ≦Ｌ_Ｒ＜Ｌ_Ｒｔ＋Ｌ_ＲＣ１であるとき（Ｓ１３ｅ−２）、すなわち、目標車頭距離よりも実際の車頭距離が長いが、ＡＣＣ２の相対車速を調整する区間内にあるときは、システム搭載車両１００ｂの車両制御装置１０ａは、目標加速度演算中間値α_ｔｃを、直前の一般車両２００ｐの車速Ｖ_ｐｒｅに対して、ＡＣＣの相対車速の調整区間における相対車速の目標値をＶ_ｋとして、α_ｔｃ＝ｋ_αＶ（（Ｖ_ｐｒｅ＋Ｖ_ｋ）−Ｖ）と設定する（Ｓ１３ｅ−５）。すなわち、車両制御装置１０ａは、システム搭載車両１００ｂを、直前の一般車両２００ｐとの相対車速が目標値であるＶ_ｋとなり、図４の事例Ｃ２のＡＣＣ２の区間に移動するように制御する。

図６に戻り、加速側の最大加速度α_ａ、減速側の最大加速度α_ｄに対して、α_ｔｃ＞α_ａ又はα_ｔｃ＜α_ｄであるとき（Ｓ１３ｈ）、すなわち、目標加速度演算中間値α_ｔｃが加速側又は減速側の最大加速度α_ａ、α_ｄを超えているときは、システム搭載車両１００ｂの車両制御装置１０ａは、システム搭載車両の目標加速度α_ｔをα_ｔ＝α_ａ、又はα_ｔ＝α_ｄとし、目標加速度α_ｔを当該最大加速度α_ａ、α_ｄに設定する（Ｓ１３ｉ）。また、α_ｔｃ＞α_ａ又はα_ｔｃ＜α_ｄでないとき（Ｓ１３ｈ）、すなわち、目標加速度演算中間値α_ｔｃが加速側又は減速側の最大加速度α_ａ、α_ｄを超えていないときは、システム搭載車両１００ｂの車両制御装置１０ａは、システム搭載車両の目標加速度α_ｔをα_ｔ＝α_ｔｃとし、目標加速度α_ｔを目標加速度演算中間値α_ｔｃに設定する（Ｓ１３ｊ）。

図５〜７を参照して説明したように、システム搭載車両１００ｂの車両制御装置１０ａが車速及び車間距離を誘導する制御を行なった後は、図８に示すように、システム搭載車両１００ｂの車両制御装置１０ａは、誘導した車速及び車間距離を維持する制御を行なう（Ｓ１７）。Ｖ＞Ｖ_Ｒｔ＋Ｖ_ｄであるとき、すなわち、システム搭載車両１００ｂの車速Ｖが目標車速Ｖ_Ｒｔと目標車速の追加上限値Ｖ_ｄとの和を超えて速いときは（Ｓ１８）、システム搭載車両１００ｂの車両制御装置１０ａは、Ｖ＝Ｖ_Ｒｔ＋Ｖ_ｄとし（Ｓ１９）、一度、Ｖ_Ｒｔ＋Ｖ_ｄまで減速したシステム搭載車両１００ｂは、以後、当該車速Ｖ＝Ｖ_Ｒｔ＋Ｖ_ｄを上限車速として走行するように制御する。

以下、工程Ｓ１７の誘導した車速・車間距離を維持する動作の詳細について説明する。図９及び図４の事例Ｃ１に示すように、Ｌ_Ｃ−Ｌ_Ｒ＜Ｌ_ＲＬと、システム搭載車両１００ｂの直前の一般車両２００ｐが予測した車頭距離Ｌ_ＲＬ内に収まっているときは（Ｓ１７ａ）、システム搭載車両１００ｂの車両制御装置１０ａは、工程Ｓ１７ｂを実行する。Ｌ_ＲＬ＋Ｌ_Ｒｔ＜Ｌ_Ｃ＜Ｌ_ＲＬ＋Ｌ_Ｒｔ＋Ｌ_ＲＣ０ではないとき（Ｓ１７ｂ）、すなわち、システム搭載車両１００ｂが直前の一般車両２００ｐとの距離関係において、図４のＣＣ１の区間にいない場合は、システム搭載車両１００ｂの車両制御装置１０ａは、工程Ｓ１７ｃを実行する。

Ｌ_Ｃ≧Ｌ_ＲＬ＋Ｌ_Ｒｔ＋Ｌ_ＲＣ０ではないとき（Ｓ１７ｃ）、すなわち、システム搭載車両１００ｂが直前の一般車両２００ｐとの距離関係において、図４のＣＣ２の区間におらず、ＡＣＣ１の領域にいる場合は、システム搭載車両１００ｂの車両制御装置１０ａは、工程Ｓ１７ｄを実行する。この場合、システム搭載車両１００ｂの車両制御装置１０ａは、目標加速度演算中間値α_ｔｃを、α_ｔｃ＝ｋ_αＬ（（Ｌ_ＲＬ＋Ｌ_Ｒｔ）−Ｌ_Ｃ）と設定する（Ｓ１７ｄ）。すなわち、車両制御装置１０ａは、システム搭載車両１００ｂをＡＣＣ１の区間からＣＣ１の区間に移動するように制御する。

上述の工程Ｓ１７ｂにおいて、Ｌ_ＲＬ＋Ｌ_Ｒｔ＜Ｌ_Ｃ＜Ｌ_ＲＬ＋Ｌ_Ｒｔ＋Ｌ_ＲＣ０であるとき、すなわち、システム搭載車両１００ｂが図４のＣＣ１の区間にいるときは、システム搭載車両１００ｂの車両制御装置１０ａは、目標加速度演算中間値α_ｔｃを、α_ｔｃ＝ｋ_αＶ（Ｖ_Ｒｔ−Ｖ）と設定する（Ｓ１７ｆ）。すなわち、車両制御装置１０ａは、システム搭載車両１００ｂをＣＣ１の区間内の留まるように制御する。

上述の工程Ｓ１７ｃにおいて、Ｌ_Ｃ≧Ｌ_ＲＬ＋Ｌ_Ｒｔ＋Ｌ_ＲＣ０であるとき、すなわち、システム搭載車両１００ｂが図４のＣＣ２の区間にいるときは、システム搭載車両１００ｂの車両制御装置１０ａは、目標加速度演算中間値α_ｔｃを、α_ｔｃ＝ｋ_αＶ（（Ｖ_Ｒｔ＋Ｖ_ｄ）−Ｖ）と設定する（Ｓ１７ｇ）。すなわち、車両制御装置１０ａは、システム搭載車両１００ｂをＣＣ２の区間から直前の一般車両２００ｐとの車間距離を詰めてＣＣ１の区間に移動するように制御する。

上述したＳ１７ａにおいて、図４の事例Ｃ２に示すように、Ｌ_Ｃ−Ｌ_Ｒ＜Ｌ_ＲＬではなく、システム搭載車両１００ｂの直前の一般車両２００ｐが予測した車頭距離Ｌ_ＲＬ内に収まっていないときは（Ｓ１７ａ）、システム搭載車両１００ｂの車両制御装置１０ａは、工程Ｓ１７ｅを実行する。

図１０に詳細を示すように、工程Ｓ１７ｅでは、Ｌ_Ｒ＜Ｌ_Ｒｔではなく（Ｓ１７ｅ−１）、事例Ｃ２におけるＡＣＣ２の相対車速を調整する区間の距離をＬ_ＲＣ１として、Ｌ_Ｒｔ≦Ｌ_Ｒ＜Ｌ_Ｒｔ＋Ｌ_ＲＣ１ではないとき（Ｓ１７ｅ−２）、すなわち、目標車頭距離よりも実際の車頭距離が長く、ＡＣＣ２の相対車速を調整する区間外にあるときは、システム搭載車両１００ｂの車両制御装置１０ａは、目標加速度演算中間値α_ｔｃを、α_ｔｃ＝ｋ_αＶ（（Ｖ_ｐ＋Ｖ_ｄ）−Ｖ）と設定する（Ｓ１７ｅ−３）。すなわち、車両制御装置１０ａは、システム搭載車両１００ｂを、図４の事例Ｃ２のＡＣＣ２の区間に移動するように制御する。

上述の工程Ｓ１７ｅ−１において、Ｌ_Ｒ＜Ｌ_Ｒｔであるとき（Ｓ１７ｅ−１）、すなわち、目標車頭距離よりも実際の車頭距離が短く、システム搭載車両１００ｂがＡＣＣ２の区間にあるときは、システム搭載車両１００ｂの車両制御装置１０ａは、目標加速度演算中間値α_ｔｃを、α_ｔｃ＝ｋ_αＬ（Ｌ_Ｒｔ−Ｌ_Ｒ）と設定する（Ｓ１７ｅ−３）。すなわち、車両制御装置１０ａは、システム搭載車両１００ｂを、直前の一般車両２００ｐとの車頭距離を目標車間距離であるＬ_Ｒｔを保ちつつ走行するように制御する。

上述の工程Ｓ１７ｇ−２において、Ｌ_Ｒｔ≦Ｌ_Ｒ＜Ｌ_Ｒｔ＋Ｌ_ＲＣ１であるとき（Ｓ１７ｅ−２）、すなわち、目標車頭距離よりも実際の車頭距離が長いが、ＡＣＣ２の相対車速を調整する区間内にあるときは、システム搭載車両１００ｂの車両制御装置１０ａは、目標加速度演算中間値α_ｔｃを、ＡＣＣの相対車速の調整区間における相対車速の目標値をＶ_ｋとして、α_ｔｃ＝ｋ_αＶ（（Ｖ_ｐｒｅ＋Ｖ_ｋ）−Ｖ）と設定する（Ｓ１７ｅ−５）。すなわち、車両制御装置１０ａは、システム搭載車両１００ｂを、直前の一般車両２００ｐとの相対車速が目標値であるＶ_ｋとなり、図４の事例Ｃ２のＡＣＣ２の区間に移動するように制御する。

図９に戻り、α_ｔｃ＞α_ａ又はα_ｔｃ＜α_ｄであるとき（Ｓ１７ｈ）、すなわち、目標加速度演算中間値α_ｔｃが加速側又は減速側の最大加速度α_ａ、α_ｄを超えているときは、システム搭載車両１００ｂの車両制御装置１０ａは、システム搭載車両の目標加速度α_ｔをα_ｔ＝α_ａ又はα_ｔ＝α_ｄとし、目標加速度α_ｔを当該最大加速度α_ａ、α_ｄに設定する（Ｓ１７ｉ）。また、α_ｔｃ＞α_ａ又はα_ｔｃ＜α_ｄでないとき（Ｓ１７ｈ）、すなわち、目標加速度演算中間値α_ｔｃが加速側又は減速側の最大加速度α_ａ、α_ｄを超えていないときは、システム搭載車両１００ｂの車両制御装置１０ａは、システム搭載車両の目標加速度α_ｔをα_ｔ＝α_ｔｃとし、目標加速度α_ｔを目標加速度演算中間値α_ｔｃに設定する（Ｓ１７ｊ）。

図８〜１０を参照して説明したように、システム搭載車両１００ｂの車両制御装置１０ａが誘導した車速及び車間距離を維持する制御を行なった後は、図１１に示すように、システム搭載車両１００ｂの車両制御装置１０ａは、サグ区間を抜けたため、通常の車速及び車間距離に戻す制御を行なう（Ｓ２０）。

システム搭載車両１００ｂの車速Ｖが、Ｖ＞Ｖ_ＯＲ又はＶ＞Ｖ_ＯＬと初期車速Ｖ_ＯＲ、Ｖ_ＯＬに対して速い場合は（Ｓ２１）、システム搭載車両１００ｂの車両制御装置１０ａは、システム搭載車両１００ｂの車速ＶをＶ＝Ｖ_ＯＲ又はＶ＝Ｖ_ＯＬと初期車速になるように走行制御する（Ｓ２２）。システム搭載車両１００ｂの直前の一般車両２００ｐの位置Ｘ_ｐｒｅが制御可能区間の最終位置Ｘ_ｍａｘに達したときは（Ｓ２３）、システム搭載車両１００ｂの車両制御装置１０ａは、直前の一般車両２００ｐとの車間距離Ｌ_Ｒを固定値に設定し（Ｓ２４）、上記工程Ｓ２０〜Ｓ２３を繰り返す。

以下、工程Ｓ２０のサグ区間を抜けたため、通常の車速・車間距離に戻す動作の詳細について説明する。図１２に示すように、Ｌ_Ｒ＜Ｌ_Ｒｔではなく（Ｓ２０ａ）、サグ区間終了後のＡＣＣの相対車速を調整する区間の距離をＬ_ＲＣ２として、Ｌ_Ｒｔ≦Ｌ_Ｒ＜Ｌ_Ｒｔ＋Ｌ_ＲＣ２ではないとき（Ｓ２０ｂ）、すなわち、目標車頭距離よりも実際の車頭距離が長く、サグ区間終了後のＡＣＣの相対車速を調整する区間外にあるときは、システム搭載車両１００ｂの車両制御装置１０ａは、目標加速度演算中間値α_ｔｃを、α_ｔｃ＝ｋ_αＶ（Ｖ_ＯＲ−Ｖ）又はα_ｔｃ＝ｋ_αＶ（Ｖ_ＯＬ−Ｖ）と設定する（Ｓ２０ｃ）。すなわち、車両制御装置１０ａは、システム搭載車両１００ｂを各車線の車速初期値Ｖ_ＯＲ、Ｖ_ＯＬで走行するように制御する。

上述の工程Ｓ２０ａにおいて、Ｌ_Ｒ＜Ｌ_Ｒｔであるとき（Ｓ２０ａ）、すなわち、目標車頭距離よりも実際の車頭距離が短く、システム搭載車両１００ｂがＡＣＣの区間にあるときは、システム搭載車両１００ｂの車両制御装置１０ａは、目標加速度演算中間値α_ｔｃを、α_ｔｃ＝ｋ_αＬ（Ｌ_Ｒｔ−Ｌ_Ｒ）と設定する（Ｓ２０ｃ）。すなわち、車両制御装置１０ａは、システム搭載車両１００ｂを、直前の一般車両２００ｐとの車頭距離を目標車間距離であるＬ_Ｒｔを保ちつつ走行するように制御する。

上述の工程Ｓ２１ｄにおいて、Ｌ_Ｒｔ≦Ｌ_Ｒ＜Ｌ_Ｒｔ＋Ｌ_ＲＣ２であるとき（Ｓ２０ｂ）、すなわち、目標車頭距離よりも実際の車頭距離が長いが、サグ区間終了後のＡＣＣの相対車速を調整する区間内にあるときは、システム搭載車両１００ｂの車両制御装置１０ａは、目標加速度演算中間値α_ｔｃを、ＡＣＣの相対車速の調整区間における相対車速の目標値をＶ_ｋとして、α_ｔｃ＝ｋ_αＶ（（Ｖ_ｐｒｅ＋Ｖ_ｋ）−Ｖ）と設定する（Ｓ２０ｅ）。すなわち、車両制御装置１０ａは、システム搭載車両１００ｂを、直前の一般車両２００ｐとの相対車速が目標値であるＶ_ｋとなり、ＡＣＣの区間に移動するように制御する。

α_ｔｃ＞α_ａ又はα_ｔｃ＜α_ｄであるとき（Ｓ２０ｆ）、すなわち、目標加速度演算中間値α_ｔｃが加速側又は減速側の最大加速度α_ａ、α_ｄを超えているときは、システム搭載車両１００ｂの車両制御装置１０ａは、システム搭載車両の目標加速度α_ｔをα_ｔ＝α_ａ又はα_ｔ＝α_ｄとし、目標加速度α_ｔを当該最大加速度α_ａ、α_ｄに設定する（Ｓ２０ｇ）。また、α_ｔｃ＞α_ａ又はα_ｔｃ＜α_ｄでないとき（Ｓ２０ｆ）、すなわち、目標加速度演算中間値α_ｔｃが加速側又は減速側の最大加速度α_ａ、α_ｄを超えていないときは、システム搭載車両１００ｂの車両制御装置１０ａは、システム搭載車両の目標加速度α_ｔをα_ｔ＝α_ｔｃとし、目標加速度α_ｔを目標加速度演算中間値α_ｔｃに設定する（Ｓ２０ｈ）。

以下、図４に示す一定の区間において、各車線の１台目のシステム搭載車両１００ａの動作について説明する（Ｓ１１）。図１３に示すように、システム搭載車両１００ａの進行方向座標Ｘが、車速制御を開始する位置Ｘ_ｏｎに達したときであって（Ｓ２５）、システム搭載車両１００ａの車速ＶがＶ≦Ｖ_Ｒｔと目標車速Ｖ_Ｒｔを超えているときは（Ｓ２６）、システム搭載車両１００ａの車両制御装置１０ａは、先行車両に追いついた場合の処理を行なう（Ｓ２７）。

以下、工程Ｓ２７の先行車両に追いついた場合の処理の詳細について説明する。図１４に示すように、Ｌ_Ｒ＜Ｌ_Ｒｔではなく（Ｓ２７ａ）、１台目のシステム搭載車両１００ａの誘導時のＡＣＣの相対車速を調整する区間の距離をＬ_ＲＣ４として、Ｌ_Ｒｔ≦Ｌ_Ｒ＜Ｌ_Ｒｔ＋Ｌ_ＲＣ４且つＶ＞Ｖ_ｐｒｅではないとき（Ｓ２７ｂ）、すなわち、目標車頭距離よりも実際の車頭距離が長く、１台目のシステム搭載車両１００ａの誘導時のＡＣＣの相対車速を調整する区間外にあるか、車速Ｖが直前の一般車両２００ｐの車速Ｖ_ｐｒｅ以下であるときは、システム搭載車両２００ａの車両制御装置１０ａは、目標加速度演算中間値α_ｔｂを、α_ｔｂ＝（Ｖ_Ｒｔ ^２−Ｖ_Ｘｏｎ ^２）／２Ｘ_ｄと設定する（Ｓ２７ｃ）。

ここで、Ｖ_Ｘｏｎは、各車線１台目のシステム搭載車両１００ａの位置Ｘ_ｏｎの通過時の車速であり、Ｘ_ｄは、１台目のシステム搭載車両１００ａが初期減速する区間の距離である。すなわち、車両制御装置１０ａは、最初の距離Ｘ_ｄの区間だけ、車速がＶ_Ｒｔとなるようにシステム搭載車両１００ａの走行を制御する。

上述の工程Ｓ２７ａにおいて、Ｌ_Ｒ＜Ｌ_Ｒｔであるとき（Ｓ２７ａ）、すなわち、目標車頭距離よりも実際の車頭距離が短く、システム搭載車両１００ａがＡＣＣの区間にあるときは、システム搭載車両１００ａの車両制御装置１０ａは、目標加速度演算中間値α_ｔｃを、α_ｔｃ＝ｋ_αＬ（Ｌ_Ｒｔ−Ｌ_Ｒ）と設定する（Ｓ２７ｃ）。すなわち、車両制御装置１０ａは、システム搭載車両１００ａを、直前の一般車両２００ｐとの車頭距離を目標車間距離であるＬ_Ｒｔを保ちつつ走行するように制御する。

上述の工程Ｓ２７ｂにおいて、Ｌ_Ｒｔ≦Ｌ_Ｒ＜Ｌ_Ｒｔ＋Ｌ_ＲＣ４且つＶ＞Ｖ_ｐｒｅであるとき（Ｓ２７ｂ）、すなわち、目標車頭距離よりも実際の車頭距離が長く、１台目のシステム搭載車両１００ａの誘導時のＡＣＣの相対車速を調整する区間外にあり、車速Ｖが直前の一般車両２００ｐの車速Ｖ_ｐｒｅを超えているときは、システム搭載車両１００ａの車両制御装置１０ａは、目標加速度演算中間値α_ｔｃを、ＡＣＣの相対車速の調整区間における相対車速の目標値をＶ_ｋとして、α_ｔｃ＝ｋ_αＶ（（Ｖ_ｐｒｅ＋Ｖ_ｋ）−Ｖ）と設定する（Ｓ２７ｅ）。すなわち、車両制御装置１０ａは、システム搭載車両１００ａを、直前の一般車両２００ｐとの相対車速が目標値であるＶ_ｋとなり、ＡＣＣの区間に移動するように制御する。

上述の工程Ｓ２７ｄ及びＳ２７ｅにおいて、α_ｔｃ＞α_ａ又はα_ｔｃ＜α_ｄであるとき（Ｓ２７ｆ）、すなわち、目標加速度演算中間値α_ｔｃが加速側又は減速側の最大加速度α_ａ、α_ｄを超えているときは、システム搭載車両１００ａの車両制御装置１０ａは、システム搭載車両の目標加速度α_ｔをα_ｔ＝α_ａ又はα_ｔ＝α_ｄとし、目標加速度α_ｔを当該最大加速度α_ａ、α_ｄに設定する（Ｓ２７ｇ）。

上述の工程Ｓ２７ｃ、Ｓ２７ｆ又はＳ２７ｇにおいて、α_ｔｂ≦α_ｔｃであるときは（Ｓ２７ｈ）、システム搭載車両１００ａの車両制御装置１０ａは、目標加速度α_ｔをα_ｔ＝α_ｔｂとする（Ｓ２７ｉ）。上述の工程Ｓ２７ｃ、Ｓ２７ｆ又はＳ２７ｇにおいて、α_ｔｂ＞α_ｔｃであるときは（Ｓ２７ｈ）、システム搭載車両１００ａの車両制御装置１０ａは、目標加速度α_ｔをα_ｔ＝α_ｔｃとする（Ｓ２７ｊ）。

図１３に戻り、上述の工程Ｓ２６において、システム搭載車両１００ａの車速ＶがＶ≦Ｖ_Ｒｔと目標車速Ｖ_Ｒｔ以下であるときは（Ｓ２６）、システム搭載車両１００ａの車両制御装置１０ａは、誘導車速を維持する制御を行なう（Ｓ２８）。

以下、工程Ｓ２８の誘導車速を維持する制御の詳細について説明する。図１５に示すように、Ｌ_Ｒ＜Ｌ_Ｒｔではなく（Ｓ２８ａ）、１台目のシステム搭載車両１００ａの車速維持時のＡＣＣの相対車速を調整する区間の距離をＬ_ＲＣ３として、Ｌ_Ｒｔ≦Ｌ_Ｒ＜Ｌ_Ｒｔ＋Ｌ_ＲＣ３ではないとき（Ｓ２８ｂ）、すなわち、目標車頭距離よりも実際の車頭距離が長く、車速維持時のＡＣＣの相対車速を調整する区間外にあるときは、システム搭載車両１００ａの車両制御装置１０ａは、目標加速度演算中間値α_ｔｃを、α_ｔｃ＝ｋ_αＶ（Ｖ_Ｒｔ−Ｖ）と設定する（Ｓ２８ｃ）。すなわち、車両制御装置１０ａは、システム搭載車両１００ａを目標車速Ｖ_Ｒｔで走行するように制御する。

上述の工程Ｓ２９ａにおいて、Ｌ_Ｒ＜Ｌ_Ｒｔであるとき（Ｓ２８ａ）、すなわち、目標車頭距離よりも実際の車頭距離が短く、システム搭載車両１００ａがＡＣＣの区間にあるときは、システム搭載車両１００ａの車両制御装置１０ａは、目標加速度演算中間値α_ｔｃを、α_ｔｃ＝ｋ_αＬ（Ｌ_Ｒｔ−Ｌ_Ｒ）と設定する（Ｓ２８ｄ）。すなわち、車両制御装置１０ａは、システム搭載車両１００ａを、直前の一般車両２００ｐとの車頭距離を目標車間距離であるＬ_Ｒｔを保ちつつ走行するように制御する。

上述の工程Ｓ２８ｂにおいて、Ｌ_Ｒｔ≦Ｌ_Ｒ＜Ｌ_Ｒｔ＋Ｌ_ＲＣ３であるとき（Ｓ２８ｂ）、すなわち、目標車頭距離よりも実際の車頭距離が長いが、車速維持時のＡＣＣの相対車速を調整する区間内にあるときは、システム搭載車両１００ａの車両制御装置１０ａは、目標加速度演算中間値α_ｔｃを、ＡＣＣの相対車速の調整区間における相対車速の目標値をＶ_ｋとして、α_ｔｃ＝ｋ_αＶ（（Ｖ_ｐｒｅ＋Ｖ_ｋ）−Ｖ）と設定する（Ｓ２８ｅ）。すなわち、車両制御装置１０ａは、システム搭載車両１００ａを、直前の一般車両２００ｐとの相対車速が目標値であるＶ_ｋとなり、ＡＣＣの区間に移動するように制御する。

α_ｔｃ＞α_ａ又はα_ｔｃ＜α_ｄであるとき（Ｓ２８ｆ）、すなわち、目標加速度演算中間値α_ｔｃが加速側又は減速側の最大加速度α_ａ、α_ｄを超えているときは、システム搭載車両１００ａの車両制御装置１０ａは、システム搭載車両の目標加速度α_ｔをα_ｔ＝α_ａ又はα_ｔ＝α_ｄとし、目標加速度α_ｔを当該最大加速度α_ａ、α_ｄに設定する（Ｓ２８ｇ）。また、α_ｔｃ＞α_ａ又はα_ｔｃ＜α_ｄでないとき（Ｓ２８ｆ）、すなわち、目標加速度演算中間値α_ｔｃが加速側又は減速側の最大加速度α_ａ、α_ｄを超えていないときは、システム搭載車両１００ａの車両制御装置１０ａは、システム搭載車両の目標加速度α_ｔをα_ｔ＝α_ｔｃとし、目標加速度α_ｔを目標加速度演算中間値α_ｔｃに設定する（Ｓ２８ｈ）。

図１３に戻り、Ｖ＞Ｖ_Ｒｔであるとき、すなわち、システム搭載車両１００ａの車速Ｖが目標車速Ｖ_Ｒｔを超えて速いときは（Ｓ２９）、システム搭載車両１００ａの車両制御装置１０ａは、Ｖ＝Ｖ_Ｒｔとし、システム搭載車両１００ａは、以後、当該車速Ｖ＝Ｖ_Ｒｔを上限車速として走行するように制御する。

道路の交通量は、車間距離及び車速の両方に大きな影響を受ける。そこで、本実施形態によれば、交通量がある閾値を超えて多くなったときに、ＥＣＵ２０及びＡＣＣ３０が、交通量が閾値以上の所定量となる車間距離及び車速に制御することにより、より効果的に渋滞を抑制することが可能となる。

また、本実施形態では、自車両であるシステム搭載車両１００ａあるいは１００ｂと通信可能であり、自車両からの車間距離及び車速の制御の自由度が高いシステム搭載車両１００ａあるいは１００ｂの台数に応じて、ＥＣＵ２０及びＡＣＣ３０は、交通量が閾値以上となる車間距離及び車速を変更するため、より実際の状況に応じて、渋滞を抑制することが可能となる。

さらに、本実施形態では、自車両であるシステム搭載車両１００ａあるいは１００ｂと通信不可能であり、自車両からの車間距離及び車速の制御の自由度が低いシステム搭載車両１００ａ、１００ｂの間に存在する一般車両２００の台数Ｎに応じて、ＥＣＵ２０及びＡＣＣ３０は、交通量が閾値以上となる車間距離を変更するため、より実際の交通状況及び交通流を考慮した車両制御を行なうことができる。

また、本実施形態では、ＥＣＵ２０及びＡＣＣ３０は、車間距離及び車速の制御を開始するための閾値を道路が属する地域に応じて変更するため、例えば、道路がサグ等の渋滞が頻発する地域にあるときは、閾値をこれに応じて変更することにより、より効果的に渋滞を抑制することが可能となる。

以下、本発明の第２実施形態について説明する。図１６に示すように、本実施形態の車両制御装置１０ｂでは、車車間通信機１２及び路車間通信機１４を備えておらず、ＭＭ（Multimedia）系通信機１８がナビゲーションシステム１６に接続されている点が上記第１実施形態と異なっている。ＭＭ系通信機１８は、所定の管理センター等から配信されたシステム搭載車両１００ａ、１００ｂの普及率に関する情報を受信するためのものである。

本実施形態では、通信機能は搭載していないが、ＡＣＣ３０等の車速・車間距離制御機能を搭載しているシステム搭載車両が、ＭＭ系通信機１８により受信したシステム搭載車両の普及率に関する情報からシステム搭載車両の割合を予測し、それを基にシステム搭載車両間に存在する一般車両の予測台数を予測し、その合計車間距離を上限として車間距離を空ける制御を上記第１実施形態と同様に行う。これにより、本実施形態では、通信機能を搭載しておらず、あるいは本来であれば通信可能範囲外の区間であっても、渋滞を防止するための車両制御を行なうことができる。

以下、本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態では、車線を走行する車両の偏在を改善する車両制御を行なうことにより、渋滞を防止する。図１７に示すように、本実施形態の車両制御装置１０ｃは車両に搭載され、入力部５０、演算部６０及び制御部７０を備えている。

入力部５０は、インフラ情報受信システム５１、車車間通信システム５２、前車速度検出システム５３及び走行車線認識システム５４を有する。インフラ情報受信システム５１は、管理センター等から配信される車線ごとの道路の平均速度、交通量（単位時間当たりの車両数）及び渋滞の可能性等の情報を路側施設の光ビーコン通信機等から受信するためのものである。車車間通信システム５２は、車車間通信により自車両以外のシステム搭載車両の位置、速度あるいは渋滞を防止する車両制御をONあるいはＯＦＦにしているか否かといった情報を相互に送受信するためのものである。前車速度検出システム５３は、具体的には前方車両との車間を計測する車間距離センサ等である。走行車線認識システム５４は、自車両が走行している車線をカメラ等の自律センサにより検出するためのものである。

演算部６０は、交通流改善制御システム６１を有する。交通流改善制御システム６１は、入力部５０が取得した各種情報に基づいて、道路の交通流を改善するための制御を行なう。制御部７０は、演算部６０からの指令信号に基づきエンジンを制御するエンジン制御ＥＣＵ７１、ブレーキを制御するブレーキ制御ＥＣＵ７２及びステアリングを制御するステアリング制御ＥＣＵ７３を有している。

以下、本実施形態の車両制御装置１０ｃの動作について説明する。まず、前提として本実施形態の車両制御装置１０ｃが適用される状況について説明する。図１８に示すように、道路５００が渋滞直前で交通量が増加している状況を想定する。この場合、図中破線部に示すように、先を急ごうとする一般車両２００が走行車線に集中する。このような状態で、サグ等により速度低下車両が存在すると渋滞が発生する。

図１９に示すように、道路の交通容量は、統計的なデータにより、走行可能な最大速度で走行するときよりも、さらに低速の速度域で走行するときの方がより効率的に大きくなることが判明している。そこで本実施形態では以下の手順で、渋滞を防止する。

図２０及び図２３に示すように、走行制御装置１０ｃを搭載したシステム搭載車両１００は、自車両が走行している車線を走行車線認識システム５４により認識する（Ｓ１０１）。路側のインフラストラクチャーが検出した各車線の単位時間当たりの車両数及び平均速度等の交通状況は光ビーコン通信機６００より送信され、システム搭載車両１００はインフラ情報受信システム５１により受信する（Ｓ１０２）。図２３の例では、図中左側の破線部に示すように、進行方向左側の走行車線に一般車両が左側に車線変更を行い、走行車線に車両が偏在している。

演算部６０の交通流改善制御システム６１は、入力部５０により取得した各車線の情報を、自車線の交通量σ＝ａｓ（ｎ）、他車線の交通量σ＝ａｒ（ｎ）、自車線の平均車速Ｖ＝ｖｓ（ｎ）、及び他車線の平均車速Ｖ＝ｖｒ（ｎ）を比較する（Ｓ１０３）。演算部６０の交通流改善制御システム６１は、図２１に示すマップにおいて、自車線の交通状況が領域Ｒ１及び領域Ｒ２のいずれかに属するのか、他車線の交通状況が領域Ｒ１及びＲ２のいずれかに属するのかを判断する（Ｓ１０４）。なお、この判断は、路側のインフラストラクチャーが判断して、システム搭載車両１００に送信しても良い。

ここで、他車線が領域Ｒ１で自車線が領域Ｒ２であるとき、すなわち自車線の交通量が他車線の交通量に対して多い場合（Ｓ１０５）、交通流改善制御システム６１は自車の速度を任意の設定車速まで低下させる制御を行なう（Ｓ１０６）。この場合、交通流改善制御システム６１は自車速をそのときの自車速に対して規定値Ｖ１だけ低下させる。また、交通流改善制御システム６１はこの場合の加速度−ａ１を十分に小さい加速度とする。あるいは、この場合、交通流改善制御システム６１は自車速を他車線平均車速ｖｒ（ｎ）に対してＶ２だけ低下させるようにしても良い。なお、自車線及び他車線ともに領域Ｒ２であるときは、自車線の側をより交通量が多いものとしても良い。

この場合、図２３の図中右側の破線部に示すように、自車線の速度の低下及び隣の他車線が自車線よりも交通量が少ないことから、隣の他車線への車線変更が誘導される。この場合、交通流改善制御システム６１は、自車線への車両の偏在が解消されない場合は、再度自車両の速度を低下させる。

ここで、他車線が領域Ｒ１で自車線が領域Ｒ２でないとき、すなわち自車線の交通量が他車線の交通量に対して多くなくなり、自車線への車両の偏在が解消された場合であって（Ｓ１０７）、速度低下の制御中である場合は（Ｓ１０８）、交通流改善制御システム６１は、前車速度検出システム５３により前方車両との車間距離を検出しつつ、徐々に車速を任意の設定車速まで回復させる（Ｓ１０９）。これは、各車線で交互に車速を落とし続けると車速が下がり過ぎてしまうからである。

この場合、交通流改善制御システム６１は、自車両の車速を速度低下の制御を行なう前の車速に戻す。また、交通流改善制御システム６１は、このときの加速度ａ２を十分に小さい加速度とする。また、交通流改善制御システム６１は、自車両の車速を他車線の平均車速ｖｒ（ｎ）に対してＶ２分上げるようにしても良い。あるいは、交通流改善制御システム６１は、自車両の車速を他車線の平均車速ｖｒ（ｎ）にしても良い。以上の制御により、図２２に示すように、走行車線と追越車線との車速が交互に上下し、車線への車両の偏在が解消される。

一方、路側のインフラストラクチャーから情報を得ることができない状況も考えられる。しかし、このような場合であっても、車両は平均速度が若干でも高い方の車線に偏在する傾向が高いため、システム搭載車両１００同士で車車間通信システム５２により走行している車線及び車速に関する情報を共有し、交互に車速を上下させることで、車線間の車両の偏在を少なくすることができる。

この場合、図２４に示すように、走行制御装置１０ｃを搭載したシステム搭載車両１００は、自車両が走行している車線を走行車線認識システム５４により認識する（Ｓ２０１）。車車間通信システム５２により、システム搭載車両１００同士で車車間通信システム５２により走行している車線及び車速に関する情報を共有する（Ｓ２０２）。この場合、サグ等の渋滞発生箇所のデータをナビゲーションシステム等により取得し、サグのＸ_２ｋｍ手前から制御を開始、サグ通過後は当該制御を解除するものとできる。

演算部６０の交通流改善制御システム６１は、車車間通信システム５２により取得した各車線の情報に基づいて、自車両の前後Ｘ_１ｍに含まれる自車線の平均車速Ｖ＝ｖｓ（ｎ）、及び他車線の平均車速Ｖ＝ｖｒ（ｎ）を算出する（Ｓ２０３）。ｖｓ（ｎ）＞ｖｒ（ｎ）＋ΔＶ１であるとき、すなわち、自車線の平均車速が他車線の平均車速よりも所定の閾値ΔＶ１を超えて大きいときであって（Ｓ２０４）、当該状態が単位時間Ｔ１継続したときは（Ｓ２０５）、交通流改善制御システム６１は自車の速度を任意の設定車速まで低下させる制御を行なう（Ｓ２０６）。

一方、ｖｓ（ｎ）＞ｖｒ（ｎ）＋ΔＶ１でないとき、すなわち、自車線の平均車速が他車線の平均車速よりも所定の閾値ΔＶ１を超えて大きくないときであって（Ｓ２０４）、当該状態が単位時間Ｔ１継続したときは（Ｓ２０７）、交通流改善制御システム６１は自車の速度を任意の設定車速まで上げる制御を行なう（Ｓ２０８）。

このように本実施形態では、工程Ｓ２０４の条件が単位時間Ｔ１継続した場合に速度制御を開始する。これにより、速度を変更後にＴ１時間は当該車速が継続され、再度、各車線の車速の設定が変更されることになる。この場合の他車線の平均車速ｖｒの設定は、その際の加速度ａ１が十分に小さくなるようにして行われる。また、各車線の設定車速は、例えば、Ｖ３＝｜ｖｓ（ｎ）−ｖｒ（ｎ）｜＋Δｖ２とすることができる。

道路の交通量は、各車線における交通量の偏りに大きな影響を受ける。そこで、本実施形態によれば、演算部６０の交通流改善制御システム６１は、車間距離及び車速の少なくともいずれか一方を、入力部５０が取得した情報に係る道路の各車線における交通量に応じて制御することにより、各車線における交通量の偏りに応じて、より効果的に渋滞を抑制することが可能となる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、個々のシステム搭載車両に搭載された車両制御装置が渋滞を防止するための車両制御を行う態様を中心に説明したが、例えば、車両制御装置は管理センターにのみ配置され、管理センターからの指令を通信により個々の車両に送信することで、渋滞を防止するための車両制御を行なうことも可能である。

１０ａ，１０ｂ，１０ｃ…車両制御装置、１２…車車間通信機、１４…路車間通信機、１６…ナビゲーションシステム、１８…ＭＭ系通信機、２０…ＥＣＵ、３０…ＡＣＣ、３２…レーダ、５０…入力部、５１…インフラ情報受信システム、５２…車車間通信システム、５３…前車速度検出システム（車間距離センサ等）、５４…走行車線認識システム（カメラ等）、６０…演算部、６１…交通流改善制御システム、７０…制御部、７１…エンジン制御ＥＣＵ、７２…ブレーキ制御ＥＣＵ、７３…ステアリング制御ＥＣＵ、１００，１００ａ，１００ｂ…システム搭載車両、２００，２００ｐ…一般車両、５００…道路、６００…光ビーコン通信機。

Claims (6)

1. 他車両と通信するための車車間通信手段と、
   前記他車両を検出するための他車両検出手段と、
   前記車車間通信手段及び前記他車両検出手段から得られた情報に基づいて自車両の走行を制御する走行制御手段と、
   を備えた走行制御装置であって、
   前記走行制御手段は、
   道路の同じ車線に、前記走行制御装置を搭載した前記他車両であるシステム搭載車両と、前記システム搭載車両に後続する前記走行制御装置を搭載していない前記他車両である一般車両と、前記一般車両に後続する前記自車両とが走行しているときに、
   前記車車間通信手段により取得した前記システム搭載車両と前記自車両との車頭距離Ｌ _Ｃ 及び前記システム搭載車両の車速Ｖ _Ｐ と、前記他車両検出手段により取得した前記自車両の直前の前記一般車両と前記自車両との車頭距離Ｌ _Ｒ と、前記一般車両同士の予測される車頭時間予測値Ｔ _ｐｒｅ 及び前記他車両検出手段により検出される隣接する車線を走行する前記一般車両同士の車頭時間のいずれかとから、前記システム搭載車両と前記自車両との間の前記一般車両の台数Ｎを推定し、
   推定された前記台数Ｎに応じて、前記システム搭載車両と前記自車両の直前の前記一般車両との予測される車頭距離を車頭距離予測値Ｌ _ＲＬ として算出し、
   前記システム搭載車両と前記自車両の直前の前記一般車両との車頭距離を車頭距離予測値Ｌ _ＲＬ 未満になるように前記自車両の走行を制御する、走行制御装置。
2. 前記走行制御手段は、
   前記一般車両同士の目標とする車頭時間である目標誘導車頭時間Ｋ _ＴＬ と前記台数Ｎとの積に基づいて、前記システム搭載車両と前記自車両の直前の前記一般車両との目標とする車頭時間である目標車頭時間Ｔ _ＲＬ を算出し、
   前記車車間通信手段により取得した前記システム搭載車両の目標車速Ｖ _Ｒｔ と前記目標車頭時間Ｔ _ＲＬ との積に基づいて、前記車頭距離予測値Ｌ _ＲＬ を算出する、請求項１に記載の走行制御装置。
3. 前記走行制御手段は、
   所定の距離Ｌ _ＲＣ０ について、前記車頭距離予測値Ｌ _ＲＬ ＋前記目標車速Ｌ _Ｒｔ ＜前記車頭距離Ｌ _Ｃ ＜前記車頭距離予測値Ｌ _ＲＬ ＋前記目標車速Ｌ _Ｒｔ ＋前記距離Ｌ _ＲＣ０ となる区間を前記自車両が走行するように前記自車両の走行を制御する、請求項２に記載の走行制御装置。
4. 他車両と通信するための車車間通信手段と、
   前記他車両を検出するための他車両検出手段と、
   前記車車間通信手段及び前記他車両検出手段から得られた情報に基づいて自車両の走行を制御する走行制御手段と、
   を備えた走行制御装置を用いた走行制御方法であって、
   道路の同じ車線に、前記走行制御装置を搭載した前記他車両であるシステム搭載車両と、前記システム搭載車両に後続する前記走行制御装置を搭載していない前記他車両である一般車両と、前記一般車両に後続する前記自車両とが走行しているときに、
   前記車車間通信手段により取得した前記システム搭載車両と前記自車両との車頭距離Ｌ _Ｃ 及び前記システム搭載車両の車速Ｖ _Ｐ と、前記他車両検出手段により取得した前記自車両の直前の前記一般車両と前記自車両との車頭距離Ｌ _Ｒ と、前記一般車両同士の予測される車頭時間予測値Ｔ _ｐｒｅ 及び前記他車両検出手段により検出される隣接する車線を走行する前記一般車両同士の車頭時間のいずれかとから、前記システム搭載車両と前記自車両との間の前記一般車両の台数Ｎを推定する工程と、
   推定された前記台数Ｎに応じて、前記システム搭載車両と前記自車両の直前の前記一般車両との予測される車頭距離を車頭距離予測値Ｌ _ＲＬ として算出する工程と、
   前記システム搭載車両と前記自車両の直前の前記一般車両との車頭距離を車頭距離予測値Ｌ _ＲＬ 未満になるように前記自車両の走行を制御する工程と、
   を前記走行制御手段により実行する、走行制御方法。
5. 前記システム搭載車両と前記自車両の直前の前記一般車両との予測される車頭距離を車頭距離予測値Ｌ _ＲＬ として算出する工程では、
   前記一般車両同士の目標とする車頭時間である目標誘導車頭時間Ｋ _ＴＬ と前記台数Ｎとの積に基づいて、前記システム搭載車両と前記自車両の直前の前記一般車両との目標とする車頭時間である目標車頭時間Ｔ _ＲＬ を算出し、
   前記車車間通信手段により取得した前記システム搭載車両の目標車速Ｖ _Ｒｔ と前記目標車頭時間Ｔ _ＲＬ との積に基づいて、前記車頭距離予測値Ｌ _ＲＬ を算出する、請求項４に記載の走行制御方法。
6. 前記自車両の走行を制御する工程では、
   所定の距離Ｌ _ＲＣ０ について、前記車頭距離予測値Ｌ _ＲＬ ＋前記目標車速Ｌ _Ｒｔ ＜前記車頭距離Ｌ _Ｃ ＜前記車頭距離予測値Ｌ _ＲＬ ＋前記目標車速Ｌ _Ｒｔ ＋前記距離Ｌ _ＲＣ０ となる区間を前記自車両が走行するように前記自車両の走行を制御する、請求項５に記載の走行制御方法。

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