JP2015064773A - 隊列車両判定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両が隊列走行制御中であるかを判定するための技術を提供する。
【解決手段】２台の車両について速度の経時的変化の相関をとることで、これら２台の車両が同隊列で隊列走行制御中であることの可能性を示す分散Ｖが算出される（Ｓ１０２）。そして、算出された分散Ｖに基づいて、２台の車両が同隊列で隊列走行制御中であるかが判定される（Ｓ１０３〜Ｓ１０４）。
【選択図】図３

Description

本発明は、複数の車両で隊列走行を実現するための車両制御の技術に関する。

先行車両の走行データを後方車両が無線通信により取得し、取得した走行データに基づいて後方車両が先行車両を追従する車両制御（隊列走行制御）を実行することにより、複数の車両で安定した隊列走行を実現する技術が知られている。このような隊列走行には、運転操作の負荷や空気抵抗を低減することができるといった利点がある。

こうした隊列走行の利点を継続的に得るためには、隊列走行制御を実行する車両の変化（増減）を速やかに特定し、当該変化に応じて隊列を適切な状態に再構築することが好ましい。そこで、自車両及び他車両の横方向運動に基づいて、隊列から離脱する車両を特定する技術が提案されている（特許文献１参照）。

特開２０１１−２３３０１０号公報

ところで、隊列走行制御を実行していた車両が、隊列から離脱せずに隊列走行制御を停止するケースも考えられる。しかしながら、前述した特許文献１に記載の技術では、このようなケースで隊列走行制御を停止した車両を特定することができず、隊列走行の利点が十分に得られなくなってしまう。

本発明は、車両が隊列走行制御中であるかを判定するための技術を提供することを目的としている。

本発明の一側面は、隊列車両判定装置（１０，２０，４０）であって、取得手段（１１〜１３）と、算出手段（１４，Ｓ１０２，Ｓ３０２，Ｓ４０２）と、判定手段（１４，Ｓ１０３〜Ｓ１０４，Ｓ３０３〜Ｓ３０４，Ｓ４０３〜Ｓ４０４）と、を備える。取得手段は、車両（１）の速度の経時的変化を取得する。算出手段は、取得手段により速度の経時的変化が取得された２台の車両について速度の経時的変化の相関をとることで、２台の車両が同隊列で隊列走行制御中であることの可能性を示す指標値を算出する。判定手段は、算出手段により算出された指標値に基づいて、２台の車両が同隊列で隊列走行制御中であるかを判定する。

このような構成によれば、２台の車両が同隊列で隊列走行制御中であるかを判定することができるため、見かけ上は同じ隊列で走行する車両であって隊列走行制御を実行していない車両を特定することができる。

なお、この欄及び特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

第１実施形態の隊列車両判定装置の構成を示すブロック図である。 同隊列で隊列走行制御中であることを判定する自車両と検出車両とのペアを示す図である。 第１実施形態の隊列車両判定処理のフローチャートである。 （Ａ）は隊列制御車両の走行状態を示す図、（Ｂ）は隊列制御車両の速度の経時的変化の相関を示す図である。 （Ａ）は隊列制御車両の一部が非制御車両に切り替わった状態を示す図、（Ｂ）は隊列制御車両の隊列に非制御車両が割り込んだ状態を示す図、（Ｃ）は隊列制御車両及び非制御車両の速度の経時的変化の相関を示す図である。 相関指標値算出処理のフローチャートである。 第２実施形態の隊列車両判定装置の構成を示すブロック図である。 路側機の設置状態を示す図である。 第２実施形態の隊列車両判定処理のフローチャートである。 第３実施形態の概要を示す図である。 （Ａ）は複数の車両が隊列走行している状態を示す図、（Ｂ）は隊列外の車両が隊列について判定している状態を示す図、（Ｃ）は隊列外の車両が隊列の後方へ車線変更した状態を示す図である。 第４実施形態の隊列車両判定装置の構成を示すブロック図である。 第４実施形態の隊列車両判定処理のフローチャートである。 各車両の車両隊列番号の判定方法を示す図である。

以下、本発明が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
［１．第１実施形態］
［１−１．構成］
図１に示す第１実施形態の隊列車両判定装置１０は、車速センサ１７と、無線通信機１８と、周辺監視センサ１９と、を備える車両１に搭載されている。なお、当該車両１（以下の説明において主体となる車両１）と他の車両１とを説明の便宜上区別するため、当該車両１を「自車両１Ａ」といい、自車両１Ａ以外の車両１を「他車両１Ｂ」という。

車速センサ１７は、自車両１Ａの速度（走行速度）等を検出する。本実施形態では、自車両１Ａの車軸に取り付けられたパルス発生器から出力される単位時間当たりのパルス数から当該車軸の回転速度を検出し、検出した回転速度から走行速度を算出する周知のセンサが用いられる。なお、このようなセンサに代えて、又はこのようなセンサとともに、例えばＧＰＳ受信機等が用いられてもよい。

無線通信機１８は、自車両１Ａについての識別情報や速度等を表す情報（走行データ）を、自車両１Ａの周辺（本実施形態では、自車両１Ａを中心とする通信可能範囲内）に存在する他車両１Ｂへ送信する。送信される情報のうち、速度を表す情報は、車速センサ１７により検出された情報である。

また、無線通信機１８は、自車両１Ａの周辺に存在する他車両１Ｂにより送信された情報、具体的には、送信元の他車両１Ｂについての識別情報や速度等を表す情報（走行データ）を無線通信により受信する。なお、無線通信の通信形態は特に限定されず、例えば車車間通信、路車間通信、セルラ通信、可視光通信等を利用してもよい。

周辺監視センサ１９は、自車両１Ａの周辺に存在する物標についての、自車両１Ａに対する相対速度等を外部から計測する。本実施形態では、周辺監視センサ１９としてミリ波レーダが用いられ、自車両１Ａの前方に存在する他車両１Ｂが物標として検出される。なお、ミリ波レーダに代えて、又はミリ波レーダとともに、同様の機能を有する他の装置、例えばレーザレーダやカメラ等が用いられてもよい。

隊列車両判定装置１０は、速度情報蓄積部１１と、通信情報蓄積部１２と、監視情報蓄積部１３と、隊列車両判定部１４と、を備える。
速度情報蓄積部１１は、車速センサ１７から取得した情報を記憶して時系列に管理する。具体的には、速度情報蓄積部１１は、自車両１Ａの速度を表す情報を、一定周期ごとに車速センサ１７から取得する。そして、速度情報蓄積部１１は、Ｔ回分（Ｔ周期分）の情報（自車両１Ａの速度）、換言すればＴ−１回前からの情報を蓄積する。つまり、速度情報蓄積部１１は、自車両１Ａの速度を検出した検出結果を定期的に取得することにより、自車両１Ａの速度の経時的変化を取得する。なお、本実施形態において、値Ｔは固定値である。

通信情報蓄積部１２は、無線通信機１８から取得した情報を記憶して時系列に管理する。具体的には、通信情報蓄積部１２は、他車両１Ｂの車両番号と、車両ごとの速度を表す情報と、を一定周期ごとに無線通信機１８から取得する。車両番号とは、無線通信機１８又は周辺監視センサ１９により速度が検出された他車両１Ｂごとに割り当てられた識別情報である。そして、通信情報蓄積部１２は、車両番号ごとに、Ｔ回分の情報（他車両１Ｂの速度）、換言すればＴ−１回前からの情報を蓄積する。つまり、通信情報蓄積部１２は、他車両１Ｂにより送信された当該他車両１Ｂの速度を表す情報を定期的に取得することにより、他車両１Ｂの速度の経時的変化を取得する。

監視情報蓄積部１３は、周辺監視センサ１９から取得した情報を記憶して時系列に管理する。具体的には、監視情報蓄積部１３は、他車両１Ｂの車両番号と、車両ごとの相対速度を表す情報と、を一定周期ごとに周辺監視センサ１９から取得する。そして、監視情報蓄積部１３は、車両番号ごとに、Ｔ回分の情報（他車両１Ｂの相対速度）、換言すればＴ−１回前からの情報を蓄積する。つまり、監視情報蓄積部１３は、他車両１Ｂの速度を外部から計測した計測結果を定期的に取得することにより、他車両１Ｂの速度の経時的変化を取得する。

隊列車両判定部１４は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたマイコンを用いて構成され、マイコンがＲＯＭ等の記録媒体に記録されているプログラムに従った処理を実行することで各種処理を実行する。具体的には、隊列車両判定部１４は、無線通信機１８又は周辺監視センサ１９により速度等が検出された他車両１Ｂ（以下「検出車両」という。）と、自車両１Ａと、が同隊列（同じグループ）で隊列走行制御中であるかを判定する。

すなわち、本実施形態では、複数の車両１（自車両１Ａ及び１台以上の他車両１Ｂ）が、無線通信により取得した走行データに基づいて加減速を制御するＣＡＣＣ（Cooperative Adaptive Cruise Control）機能を実現するための隊列走行制御を実行する。具体的には、隊列の先頭車両１以外の各車両（追従車両）１が、自己の前方で隊列走行制御を実行する先行車両１から速度等の走行データを無線通信により取得し、取得した走行データに基づいて先行車両を追従する。このような隊列走行制御が実行されることにより、隊列走行制御中の車両間で速度の経時的変化の相関が高くなる。なお、ここで説明した隊列走行制御は一例であり、隊列走行制御の具体的な手法（例えば、走行データの内容、走行データの送信元及び送信先、車両制御の内容等）は、特に限定されない。

図２に示すように、自車両１Ａにおいて、隊列車両判定部１４は、検出車両のうちの１台と自車両１Ａとで作られるペアごとに、検出車両と自車両１Ａとが同隊列で隊列走行制御中であることの可能性を示す指標値を算出する。そして、隊列車両判定部１４は、算出した指標値に基づいて、検出車両ごとに、当該検出車両が自車両１Ａと同隊列で隊列走行制御中であるかを判定する。検出車両数をｉmaxとした場合（車両番号ｉ＝１〜ｉmax）、ｉmaxとおりのペアを作ることが可能であり、各ペアについて判定が行われる。

本実施形態では、図１に示すように、自車両１Ａと隊列走行制御を実行可能な他車両（通信機搭載車両）１Ｂには、少なくとも自車両１Ａと同様の車速センサ１７及び無線通信機１８が搭載されている。一方、自車両１Ａと隊列走行制御を実行しない他車両（一般車両）１Ｂについては、こうした装置が搭載されていなくてもよい。なお、隊列走行制御を実行可能な他車両１Ｂが自車両１Ａと同様の構成（隊列車両判定装置１０、車速センサ１７、無線通信機１８及び周辺監視センサ１９）を備えていることを前提としてもよい。また、すべての他車両１Ｂが自車両１Ａと同様の構成を備えていることを前提としてもよい。

［１−２．処理］
次に、第１実施形態の隊列車両判定部１４が実行する隊列車両判定処理（隊列車両判定方法）について、図３のフローチャートを用いて説明する。なお、図３の隊列車両判定処理は、周期的に（前述した一定周期ごとに）実行される。

まず、隊列車両判定部１４は、車両番号ｉ＝１〜ｉmaxの検出車両のうち、処理対象の検出車両を表す変数ｉの値を１に設定する（Ｓ１０１）。
続いて、隊列車両判定部１４は、車両番号ｉの検出車両（以下「検出車両ｉ」という。）と自車両１Ａとが同隊列で隊列走行制御中であることの可能性を示す指標値として、後述する分散Ｖを算出する相関指標値算出処理を行う（Ｓ１０２）。分散Ｖは、検出車両ｉ及び自車両１Ａの速度の経時的変化に基づいて算出される。検出車両ｉの速度とは、無線通信機１８により受信された情報の表す速度又は周辺監視センサ１９により検出された速度である。自車両１Ａの速度とは、車速センサ１７により検出された速度である。相関指標値算出処理の詳細については後述するが（図６）、検出車両ｉと自車両１Ａとが同隊列で隊列走行制御中であることの可能性が高いほど、分散Ｖの値が低く算出される。

なお、１台の他車両１Ｂについて無線通信機１８及び周辺監視センサ１９の両方で速度が検出された場合には、いずれか一方（本実施形態では無線通信機１８により検出された速度）が用いられる。無線通信機１８により速度が検出された他車両１Ｂと、周辺監視センサ１９により速度が検出された他車両１Ｂと、が同一車両であるかを判定する手法は、特に限定されない。例えば、無線通信により速度とともに位置情報が送受信される構成を前提として、無線通信機１８により取得された位置情報と周辺監視センサ１９により検出された位置情報との比較に基づいて同一車両であるかが判定されるようにしてもよい。また例えば、周辺監視センサ１９としてカメラを備える構成を前提として、撮像画像から特定される識別情報（例えばナンバープレートの記載）と、無線通信により送受信される識別情報と、の比較に基づいて同一車両であるかが判定されるようにしてもよい。

続いて、隊列車両判定部１４は、Ｓ１０２で算出した分散Ｖが、しきい値Ｖ１未満であるか否かを判定する（Ｓ１０３）。隊列車両判定部１４は、分散Ｖがしきい値Ｖ１未満であると判定した場合には（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、検出車両ｉと自車両１Ａとが同隊列で隊列走行制御中であると判定し（Ｓ１０４）、処理をＳ１０５へ移行させる。つまり、しきい値Ｖ１は、検出車両ｉと自車両１Ａとが同隊列で隊列走行制御中であることの判定基準となる値であり、本実施形態では、分散Ｖがしきい値Ｖ１未満であれば同隊列で隊列走行制御中であるとみなされる。

一方、隊列車両判定部１４は、分散Ｖがしきい値Ｖ１未満でない（しきい値Ｖ１以上である）と判定した場合には（Ｓ１０３：ＮＯ）、Ｓ１０４をスキップして、処理をＳ１０５へ移行させる。この場合、検出車両ｉと自車両１Ａとは、同隊列で隊列走行制御中でないと判定される。

Ｓ１０５で、隊列車両判定部１４は、変数ｉの値が検出車両の最大数ｉmax以上であるか否かを判定する。つまり、Ｓ１０５では、すべての検出車両（ｉ＝１〜ｉmax）についてＳ１０２〜Ｓ１０４の処理を行ったか否かが判定される。

隊列車両判定部１４は、変数ｉの値が検出車両の最大数ｉmax以上でない（最大数ｉmax未満である）と判定した場合には（Ｓ１０５：ＮＯ）、変数ｉの値に１を加算し（Ｓ１０６）、処理をＳ１０２へ戻す。つまり、処理対象の検出車両を変更する。一方、隊列車両判定部１４は、変数ｉの値が検出車両の最大数ｉmax以上であると判定した場合には（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、図３の隊列車両判定処理を終了する。

次に、隊列車両判定処理（図３）のＳ１０２で行われる相関指標値算出処理の詳細について説明する。相関指標値算出処理では、検出車両の速度の経時的変化（速度挙動）と自車両１Ａの速度の経時的変化とに基づいて分散Ｖが算出される。

例えば図４（Ａ）に示すように、３台の車両１Ｌ〜１Ｎが同隊列で隊列走行制御を実行中の状態では、図４（Ｂ）に示すように、各車両（先行車両１Ｌ及び追従車両１Ｍ，１Ｎ）の速度の経時的変化には相関がある。これに対し、例えば図５（Ａ）に示すように、車両１Ｍが図４（Ａ）の状態から隊列走行制御を停止（オフ）した場合、車両１Ｍは先行車両１Ｌとは無関係に加減速を行うため、図５（Ｃ）に示すように、車両１Ｍの速度の経時的変化には相関が無くなる。つまり、隊列走行制御を実行中の車両である隊列制御車両（先行車両１Ｌ及び追従車両１Ｎ）の速度の経時的変化と、隊列走行制御を実行していない非制御車両１Ｍの速度の経時的変化と、の間に差が生じる。なお、例えば図５（Ｂ）に示すように、２台の車両１Ｌ，１Ｎが同隊列で隊列走行制御を実行している状態において、隊列走行制御を実行していない他の車両１Ｍが隊列に（車両１Ｌ，１Ｎ間に）割り込んできた場合にも、図５（Ａ）と同様の状況になる。

したがって、検出車両及び自車両１Ａについて、ある期間における速度の経時的変化との相関をとることで、検出車両と自車両１Ａとが同隊列で隊列走行制御中であることの可能性を示す指標値である分散Ｖを算出することができる。なお、速度の経時的変化の情報は、必要に応じて時間が同期される。例えば、周辺監視センサ１９により計測された速度は、処理速度の違いから、無線通信機１８により受信された速度の情報と比べて遅延を生じることがある。このような遅延を考慮して同期が行われることにより、速度の経時的変化の相関の有無がより正確に判定される。

次に、相関指標値算出処理の具体的処理手順について、図６のフローチャートを用いて説明する。
まず、隊列車両判定部１４は、変数ｎの値を０に設定する（Ｓ２０１）。そして、隊列車両判定部１４は、時刻ｔ−ｎにおける検出車両ｉの速度に対する自車両１Ａの速度の比である速度比Ｒⁱ（ｔ−ｎ）を、式（１）に従い算出する（Ｓ２０２）。なお、式（１）において、Ｖ_o（ｔ−ｎ）は、時刻ｔ−ｎにおける自車両１Ａの速度（絶対速度）であり、Ｖⁱ _p（ｔ−ｎ）は、時刻ｔ−ｎにおける検出車両の速度（絶対速度）である。また、時刻ｔ−ｎとは、ｎ回前（ｎ周期前）の時刻を意味する。

続いて、隊列車両判定部１４は、変数ｎの値に１を加算し（Ｓ２０３）、変数ｎの値が期間Ｔの値以上であるか否かを判定する（Ｓ２０４）。期間Ｔとは、前述したＴ回分の（Ｔ−１回前からの）情報に対応する期間である。つまり、速度情報蓄積部１１、通信情報蓄積部１２及び監視情報蓄積部１３に蓄積されているＴ回分の情報すべてについて、Ｓ２０２の処理が行われたか否かを判定する。隊列車両判定部１４は、変数ｎの値が期間Ｔの値以上でない（期間Ｔの値未満である）と判定した場合には（Ｓ２０４：ＮＯ）、処理をＳ２０２へ戻す。

一方、隊列車両判定部１４は、変数ｎの値が期間Ｔの値以上であると判定した場合には（Ｓ２０４：ＹＥＳ）、処理をＳ２０５へ移行させる。Ｓ２０５で、隊列車両判定部１４は、期間Ｔにおける速度比Ｒの分散Ｖⁱ（ｔ）（検出車両ｉの速度と自車両１Ａの速度との速度比Ｒⁱ（ｔ）の期間Ｔにおけるばらつき）を算出する。期間Ｔにおける分散とは、現在時刻ｔを基準とする期間Ｔの過去情報（Ｔ−１回前からの情報）を用いて算出される分散であり、式（２）で表される。なお、式（２）において、Ｒⁱ _Aは、期間Ｔにおける速度比Ｒⁱ（ｔ）の平均値である。

検出車両ｉが自車両１Ａと同隊列で隊列走行制御中である場合、速度比Ｒⁱ（ｔ）は一定値に近い値を示す。したがって、速度比Ｒⁱ（ｔ）のばらつきである分散Ｖⁱ（ｔ）が小さいほど、検出車両ｉが自車両１Ａと同隊列で隊列走行制御中である可能性が高いといえる。なお、検出される速度と実際の速度との間にずれがある場合にも、同隊列で隊列走行制御中であれば、速度比Ｒのばらつきは一定値に近い値を示す。検出される速度と実際の速度との間にずれが発生する要因としては、例えば、タイヤの摩耗による外径変化が挙げられる。

続いて、隊列車両判定部１４は、期間Ｔの値が０よりも大きいか否かを判定する（Ｓ２０６）。隊列車両判定部１４は、期間Ｔの値が０よりも大きいと判定した場合には（Ｓ２０６：ＹＥＳ）、そのまま図６の相関指標値算出処理を終了する。一方、隊列車両判定部１４は、期間Ｔの値が０よりも大きくない（０以下である）と判定した場合には（Ｓ２０６：ＮＯ）、分散Ｖⁱ（ｔ）の値を無限大に設定した後（Ｓ２０７）、図６の相関指標値算出処理を終了する。

分散Ｖⁱ（ｔ）の値が無限大であることは、検出車両ｉと自車両１Ａとが同隊列で隊列走行制御中である可能性が最も低い（０である）ことを意味する。本実施形態では、期間Ｔが固定値であるため、基本的には期間Ｔが０以下となることはない。ただし、このような判定処理を行うことは、他の処理において期間Ｔを０に設定する処理を行うだけで、検出車両ｉと自車両１Ａとが同隊列で隊列走行制御中でないと判定されるようにすることができるという利点がある。例えば、検出車両ｉと自車両１Ａとが実際には同隊列で隊列走行制御中でないにもかかわらず同隊列で隊列走行制御中であると誤判定される可能性の高い状態で、一時的に期間Ｔを０に設定する処理が行われるようにしてもよい。また、Ｓ２０６〜Ｓ２０７の処理は、事前に（例えばＳ２０１よりも前に）行われるように（期間Ｔの値が０よりも大きくない場合にはＳ２０１〜Ｓ２０５の処理が行われないように）してもよい。また、Ｓ２０６〜Ｓ２０７の処理を行わないようにしてもよい。

［１−３．効果］
以上詳述した第１実施形態によれば、以下の効果が得られる。
［１Ａ］第１実施形態の隊列車両判定装置１０では、２台の車両１（自車両１Ａ及び他車両１Ｂ）について速度の経時的変化の相関をとることで、これら２台の車両１が同隊列で隊列走行制御中であることの可能性を示す分散Ｖが算出される（Ｓ１０２）。そして、算出された分散Ｖに基づいて、２台の車両１が同隊列で隊列走行制御中であるかが判定される（Ｓ１０３〜Ｓ１０４）。したがって、第１実施形態の隊列車両判定装置１０によれば、２台の車両１が同隊列で隊列走行制御中であるかを精度よく判定することができるため、見かけ上は同じ隊列で走行する車両１であって隊列走行制御を実行していない車両１を特定することができる。

［１Ｂ］相関指標値算出処理では、２台の車両１の速度比Ｒの期間Ｔにおけるばらつきに基づいて分散Ｖが算出される（Ｓ２０２）。したがって、第１実施形態の隊列車両判定装置１０によれば、２台の車両１についての速度の経時的変化の相関の度合いを比較的簡単に判定することができる。加えて、検出される速度と実際の速度との間にずれがある場合にも、比較的正確な判定結果を得ることができる。

［１Ｃ］第１実施形態の隊列車両判定装置１０では、分散Ｖの示す可能性（２台の車両１が同隊列で隊列走行制御中であることの可能性）が、しきい値Ｖ１が示す可能性よりも大きい場合に、同隊列で隊列走行制御中であると判定される（Ｓ１０３〜Ｓ１０４）。したがって、第１実施形態の隊列車両判定装置１０によれば、２台の車両１が同隊列で隊列走行制御中であるか否かの判定を簡易的な処理により実現することができる。

［１Ｄ］第１実施形態の隊列車両判定装置１０は、自車両１Ａに搭載され、他車両１Ｂごとに、当該他車両１Ｂが自車両１Ａと同隊列で隊列走行制御中であるかを判定する。したがって、第１実施形態の隊列車両判定装置１０によれば、他車両１Ｂ同士についても同隊列で隊列走行制御中であるかを判定する構成と比較して、処理負荷を低減することができる。

［１Ｅ］速度情報蓄積部１１は、自車両１Ａの速度を検出した検出結果を定期的に取得することにより、自車両１Ａの速度の経時的変化を取得する。したがって、第１実施形態の隊列車両判定装置１０によれば、自車両１Ａの速度の経時的変化を簡易な構成で取得することができる。

［１Ｆ］通信情報蓄積部１２は、他車両１Ｂにより送信された当該他車両１Ｂの速度を表す情報を定期的に取得することにより、当該他車両１Ｂの速度の経時的変化を取得する。したがって、第１実施形態の隊列車両判定装置１０によれば、他車両１Ｂの速度の経時的変化を簡易な構成で取得することができる。

［１Ｇ］監視情報蓄積部１３は、他車両１Ｂの速度を外部から計測した計測結果を定期的に取得することにより、当該他車両１Ｂの速度の経時的変化を取得する。したがって、第１実施形態の隊列車両判定装置１０によれば、他車両１Ｂの速度の経時的変化を簡易な構成で取得することができる。

なお、第１実施形態では、速度情報蓄積部１１、通信情報蓄積部１２及び監視情報蓄積部１３が取得手段の一例に相当する。また、Ｓ１０２が算出手段としての処理の一例に相当し、Ｓ１０３〜Ｓ１０４が判定手段としての処理の一例に相当する。また、分散Ｖが指標値の一例に相当し、自車両１Ａが第１の車両の一例に相当し、他車両１Ｂが第２の車両の一例に相当する。

［２．第２実施形態］
第２実施形態は、基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、共通する構成については同一の符号を用いて説明を省略する。

［２−１．構成］
図７に示す第２実施形態の隊列車両判定装置２０は、無線通信機１８と、周辺監視センサ１９と、を備える路側機２に搭載されている。路側機２は、車両１の走行路に設置されている（図８参照）。路側機２は、走行路を走行する車両１からの無線通信による判定要求に応じて、第１実施形態と同様の隊列車両判定処理を実行し、判定結果を要求元の車両１へ送信する。なお、判定要求の要求元である車両１と他の車両１とを説明の便宜上区別するため、判定要求の要求元である車両１を「要求元車両１Ａ」といい、要求元車両１Ａ以外の車両１を「他車両１Ｂ」という。

無線通信機１８は、第１実施形態と同様の機能を有する。ただし、路側機２は、車両１と異なり走行しないため、路側機２の無線通信機１８は、走行データの送信を行わない。
周辺監視センサ１９は、第１実施形態と同様の機能を有する。ただし、路側機２は、車両１と異なり位置が固定されているため、走行路における所定エリアを通過する車両１が物標として検出されるように構成されている。

隊列車両判定装置２０は、通信情報蓄積部１２と、監視情報蓄積部１３と、隊列車両判定部１４と、を備える。つまり、隊列車両判定装置２０は、速度情報蓄積部１１を備えていない点で、第１実施形態の隊列車両判定装置１０と相違する。通信情報蓄積部１２及び監視情報蓄積部１３は、第１実施形態と同様の機能を有する。隊列車両判定部１４は、第１実施形態の隊列車両判定処理（図３）に代えて、後述する隊列車両判定処理（図９）を実行する。

本実施形態では、要求元車両１Ａと隊列走行制御を実行可能な他車両（通信機搭載車両）１Ｂには、少なくとも要求元車両１Ａと同様の車速センサ１７及び無線通信機１８が搭載されている。また、要求元車両１Ａには、路側機２から送信された判定結果を蓄積する隊列車両情報蓄積部１５が搭載されている。一方、要求元車両１Ａと隊列走行制御を実行しない他車両（一般車両）１Ｂについては、こうした装置が搭載されていなくてもよい。なお、すべての他車両１Ｂが要求元車両１Ａと同様の構成を備えていることを前提としてもよい。

［２−２．処理］
次に、第２実施形態の隊列車両判定部１４が実行する隊列車両判定処理（隊列車両判定方法）について、図９のフローチャートを用いて説明する。ただし、図９に示すＳ３０１〜Ｓ３０６の処理は、図３に示すＳ１０１〜Ｓ１０６の処理であって自車両を要求元車両と置き換えた処理と同様であるため、これらの処理については詳細な説明を省略する。図９の隊列車両判定処理は、要求元車両１Ａから判定要求が受信されたことを契機に実行される。

隊列車両判定部１４は、変数ｉの値を１に設定し（Ｓ３０１）、相関指標値算出処理を行った後（Ｓ３０２）、算出した分散Ｖがしきい値Ｖ１未満であるか否かを判定する（Ｓ３０３）。隊列車両判定部１４は、分散Ｖがしきい値Ｖ１未満であると判定した場合には（Ｓ３０３：ＹＥＳ）、検出車両ｉと要求元車両１Ａとが同隊列で隊列走行制御中であると判定し（Ｓ３０４）、処理をＳ３０５へ移行させる。一方、隊列車両判定部１４は、分散Ｖがしきい値Ｖ１未満でないと判定した場合には（Ｓ３０３：ＮＯ）、Ｓ３０４をスキップして処理をＳ３０５へ移行させる。

Ｓ３０５で、隊列車両判定部１４は、変数ｉの値が検出車両の最大数ｉmax以上であるか否かを判定し、最大数ｉmax以上でないと判定した場合には（Ｓ３０５：ＮＯ）、変数ｉの値に１を加算し（Ｓ３０６）、処理をＳ３０２へ戻す。

一方、隊列車両判定部１４は、変数ｉの値が検出車両の最大数ｉmax以上であると判定した場合には（Ｓ３０５：ＹＥＳ）、判定結果を要求元車両１Ａへ送信し（Ｓ３０７）、図９の隊列車両判定処理を終了する。

［２−３．効果］
以上詳述した第２実施形態によれば、前述した第１実施形態の効果［１Ａ］〜［１Ｃ］，［１Ｆ］〜［１Ｇ］に加え、以下の効果が得られる。

［２Ａ］第２実施形態の隊列車両判定装置２０は、車両１の走行路に設置され、要求元車両１Ａからの判定要求に応じて、他車両１Ｂごとに、当該他車両１Ｂが要求元車両１Ａと同隊列で隊列走行制御中であるかを判定する。したがって、第２実施形態の隊列車両判定装置２０によれば、他車両１Ｂ同士についても同隊列で隊列走行制御中であるかを判定する構成と比較して、処理負荷を低減することができる。

［２Ｂ］第２実施形態の隊列車両判定装置２０は、要求元車両１Ａからの判定要求に応じた隊列車両判定処理による判定結果を、要求元車両１Ａへ送信する。したがって、第２実施形態の隊列車両判定装置２０によれば、隊列車両判定処理を行うための構成を備えていない車両１に対し、判定結果を提供することができる。換言すれば、隊列車両判定処理を行うための構成を車両１に搭載する必要がない分、車両１におけるシステムの軽量化や処理負荷の低減等を図ることができる。

なお、第２実施形態では、通信情報蓄積部１２及び監視情報蓄積部１３が取得手段の一例に相当する。また、Ｓ３０２が算出手段としての処理の一例に相当し、Ｓ３０３〜Ｓ３０４が判定手段としての処理の一例に相当し、Ｓ３０７が送信手段としての処理の一例に相当する。また、分散Ｖが指標値の一例に相当し、要求元車両１Ａが第１の車両の一例に相当し、他車両１Ｂが第２の車両の一例に相当する。

［３．第３実施形態］
第３実施形態は、基本的な構成は第２実施形態と同様であるため、共通する構成については同一の符号を用いて説明を省略する。

第２実施形態では、図８に示すように、路側機２に搭載された隊列車両判定装置２０が隊列車両判定処理を実行する。これに対し、第３実施形態では、図１０に示すように、第２実施形態と同様の隊列車両判定装置２０が車両１Ｐに搭載され、隊列車両判定装置２０が、車両１Ｐ以外の車両１（図１０でいう車両１Ｌ〜１Ｎ）を対象として隊列車両判定処理を実行する。つまり、第３実施形態は、図７に示す第２実施形態の構成において、路側機２を車両１（図１０でいう車両１Ｐ）と読み替えた構成である。その他、隊列車両判定処理の内容などは第２実施形態の隊列車両判定処理（図９）と基本的に同一である。このような第３実施形態によれば、前述した第２実施形態と同様の効果が得られる。

［４．第４実施形態］
第４実施形態は、基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、共通する構成については同一の符号を用いて説明を省略する。

［４−１．構成］
第１実施形態では、隊列走行制御中の車両１（自車両１Ａ）が、自車両１Ａ以外の他車両１Ｂごとに、当該他車両１Ｂが自車両１Ａと同隊列で隊列走行制御中であるかを判定する構成について説明した。また、第２実施形態では、路側機２が、隊列走行制御中の車両１（要求元車両１Ａ）からの判定要求に応じて、要求元車両１Ａ以外の他車両１Ｂごとに、当該他車両１Ｂが要求元車両１Ａと同隊列で隊列走行制御中であるかを判定する構成について説明した。また、第３実施形態では、隊列外の車両１が、隊列走行制御中の車両１（要求元車両１Ａ）からの判定要求に応じて、要求元車両１Ａ以外の他車両１Ｂごとに、当該他車両１Ｂが自車両１Ａと同隊列で隊列走行制御中であるかを判定する構成について説明した。つまり、これらの実施形態では、ある特定の車両１と、当該車両１以外の車両１と、が同隊列で隊列走行制御中であるかを判定した。

これに対し、第４実施形態では、複数の車両１（検出車両）における２台の車両１の組合せのすべてについて、当該２台の車両１が同隊列で隊列走行制御中であるかを判定する構成について説明する。

例えば、図１１（Ａ）に示すように、３台の車両１Ｌ〜１Ｎが、見かけ上、隊列走行をしており、隊列走行の隣（この例では右側）の車線を走行している車両１Ｑが、隊列走行の行われている車線へ車線変更しようとしている状態について考える。車両１Ｌ〜１Ｎが同隊列で隊列走行制御中である場合、隊列内（この例では車両１Ｌ，１Ｍ間又は車両１Ｍ，１Ｎ間）へ車線変更を行うことは好ましくない。そこで、第４実施形態では、図１１（Ｂ）に示すように、車両１Ｑが、車両１Ｌ〜１Ｎの速度の経時的変化を取得し、同隊列で隊列走行制御中である車両群を特定する。その結果、例えば車両１Ｌ〜１Ｎが同隊列で隊列走行制御中であることが特定された場合には、図１１（Ｃ）に示すように、車両１Ｑは、隊列の後方へ車線変更するといった対応をとることができる。

図１２に示す第４実施形態の隊列車両判定装置４０は、無線通信機１８と、周辺監視センサ１９と、を備える車両１に搭載されている。無線通信機１８及び周辺監視センサ１９は、第１実施形態と同様の機能を有する。なお、当該車両１（図１１（Ａ）でいう車両１Ｑ）と他の車両１（図１１（Ａ）でいう車両１Ｌ〜１Ｎ）とを説明の便宜上区別するため、当該車両１を「自車両１Ａ」といい、自車両１Ａ以外の車両１を「他車両１Ｂ」という。

隊列車両判定装置４０は、通信情報蓄積部１２と、監視情報蓄積部１３と、隊列車両判定部１４と、を備える。つまり、隊列車両判定装置４０は、速度情報蓄積部１１を備えていない点で、第１実施形態の隊列車両判定装置１０と相違する。通信情報蓄積部１２及び監視情報蓄積部１３は、第１実施形態と同様の機能を有する。隊列車両判定部１４は、第１実施形態の隊列車両判定処理（図３）に代えて、後述する隊列車両判定処理（図１３）を実行する。

本実施形態では、隊列走行制御を実行可能な他車両（通信機搭載車両）１Ｂには、少なくとも車速センサ１７及び無線通信機１８が搭載されている。一方、隊列走行制御を実行しない他車両（一般車両）１Ｂについては、こうした装置が搭載されていなくてもよい。なお、すべての他車両１Ｂが通信機搭載車両１Ｂと同様の構成を備えていることを前提としてもよい。

［４−２．処理］
次に、第４実施形態の隊列車両判定部１４が実行する隊列車両判定処理（隊列車両判定方法）について、図１３のフローチャートを用いて説明する。なお、図１３の隊列車両判定処理は、運転者により所定の隊列判定操作が行われたことを契機に実行される。

まず、隊列車両判定部１４は、速度の経時的変化が取得された複数の検出車両のうち、２台の検出車両（第１の検出車両及び第２の検出車両）を処理対象として抽出するための変数ｉ，ｊの値を設定する。具体的には、隊列車両判定部１４は、車両番号ｉ＝１〜ｉmaxの第１の検出車両のうち、処理対象の第１の検出車両を表す変数ｉの値を１に設定する。同様に、隊列車両判定部１４は、車両番号ｊ＝１〜ｊmaxの第２の検出車両のうち、処理対象の第２の検出車両を表す変数ｊの値を２に設定する（Ｓ４０１）。第１の検出車両の最大数ｉmaxと第２の検出車両の最大数ｊmaxとは同数であり、検出車両の総数に等しい。また、変数ｉと変数ｊとは、同一値とならない（同一の検出車両が第１の検出車両及び第２の検出車両として同時に処理対象とされない）。

続いて、隊列車両判定部１４は、車両番号ｉの検出車両（検出車両ｉ）と、車両番号ｊの検出車両（以下「検出車両ｊ」という。）と、が同隊列で隊列走行制御中であることの可能性を示す分散Ｖを算出する相関指標値算出処理を行う（Ｓ４０２）。相関指標値算出処理は、第１実施形態で説明した処理（図６）であって自車両を検出車両ｊに置き換えた処理である。

続いて、隊列車両判定部１４は、Ｓ４０２で算出した分散Ｖが、しきい値Ｖ１未満であるか否かを判定する（Ｓ４０３）。隊列車両判定部１４は、分散Ｖがしきい値Ｖ１未満であると判定した場合には（Ｓ４０３：ＹＥＳ）、検出車両ｉと検出車両ｊとが同隊列で隊列走行制御中であると判定する（Ｓ４０４）。

続いて、隊列車両判定部１４は、車両隊列番号ＫⁱがＮｕｌｌ（無の値）であるか否かを判定する（Ｓ４０５）。なお、車両隊列番号Ｋⁱ，Ｋ^jの初期値（図１３の隊列車両判定処理が開始された時点での値）はＮｕｌｌである。

隊列車両判定部１４は、車両隊列番号ＫⁱがＮｕｌｌであると判定した場合には（Ｓ４０５：ＹＥＳ）、車両番号ｉ，ｊの車両隊列番号Ｋⁱ，Ｋ^jを変数ｉの値に更新し（Ｓ４０６）、処理をＳ４０８へ移行させる。一方、隊列車両判定部１４は、車両隊列番号ＫⁱがＮｕｌｌでないと判定した場合には（Ｓ４０５：ＮＯ）、車両番号ｊの車両隊列番号Ｋ^jを車両隊列番号Ｋⁱの値に更新し（Ｓ４０７）、処理をＳ４０８へ移行させる。つまり、同隊列で隊列走行制御を実行している検出車両に対して、同じ値の車両隊列番号が割り当てられる。その結果、図１４に示すように、複数の検出車両の中に異なる複数の隊列が存在する場合にも、各検出車両を複数の隊列に分類して特定することができる。なお、最終的な車両隊列番号がＮｕｌｌの車両は、非制御車両として特定される。

一方、前述したＳ４０３で、隊列車両判定部１４は、分散Ｖがしきい値Ｖ１未満でない（しきい値Ｖ１以上である）と判定した場合には（Ｓ４０３：ＮＯ）、Ｓ４０４〜Ｓ４０７をスキップして、処理をＳ４０８へ移行させる。

Ｓ４０８で、隊列車両判定部１４は、変数ｊの値が最大数ｊmax以上であるか否かを判定する。隊列車両判定部１４は、変数ｊの値が最大数ｊmax以上でない（最大数ｊmax未満である）と判定した場合には（Ｓ４０８：ＮＯ）、変数ｊの値に１を加算し（Ｓ４０９）、処理をＳ４０２へ戻す。つまり、処理対象の第２の検出車両を変更する。

一方、隊列車両判定部１４は、変数ｊの値が最大数ｊmax以上であると判定した場合には（Ｓ４０８：ＹＥＳ）、変数ｉの値が最大数ｉmaxから１を引いた値以上であるか否かを判定する（Ｓ４１０）。隊列車両判定部１４は、変数ｉの値が最大数ｉmaxから１を引いた値以上でない（最大数ｉmaxから１を引いた値未満である）と判定した場合には（Ｓ４１０：ＮＯ）、変数ｉの値に１を加算する（Ｓ４１１）。さらに、隊列車両判定部１４は、変数ｊの値を変数ｉに１を加えた値として（Ｓ４１２）、処理をＳ４０２へ戻す。つまり、処理対象の第１の検出車両及び第２の検出車両を変更する。一方、隊列車両判定部１４は、Ｓ４１０で変数ｉの値が検出車両の最大数ｉmax以上であると判定した場合には（Ｓ４１０：ＹＥＳ）、図１３の隊列車両判定処理を終了する。

［４−３．効果］
以上詳述した第４実施形態によれば、前述した第１実施形態の効果［１Ａ］〜［１Ｃ］，［１Ｆ］〜［１Ｇ］に加え、以下の効果が得られる。

［４Ａ］第４実施形態の隊列車両判定装置４０は、複数の検出車両における２台の車両の組合せのすべてについて、当該２台の車両が同隊列で隊列走行制御中であるかを判定する（Ｓ４０１〜Ｓ４１２）。したがって、第４実施形態の隊列車両判定装置４０によれば、複数の検出車両に異なる複数の隊列が含まれている場合にも、各車両を隊列ごとに分類して特定することができる。

なお、第４実施形態では、通信情報蓄積部１２及び監視情報蓄積部１３が取得手段の一例に相当する。また、Ｓ４０２が算出手段としての処理の一例に相当し、Ｓ４０３〜Ｓ４０４が判定手段としての処理の一例に相当する。また、分散Ｖが指標値の一例に相当する。

［５．他の実施形態］
以上、本発明の実施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ことなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。

［５Ａ］上記第４実施形態では、隊列車両判定装置４０が搭載された車両１（自車両１Ａ）が、自車両１Ａの必要時に隊列車両判定処理を行うようにしているが、これに限定されるものではない。例えば、自車両１Ａが、隊列外の他車両１Ｂからの判定要求に応じて隊列車両判定処理を実行し、判定結果を要求元の他車両１Ｂへ送信してもよい。この場合、隊列車両判定装置４０は車両１に搭載されている必要はなく、上記第２実施形態のように路側機２に搭載されていてもよい。

［５Ｂ］上記実施形態では、期間Ｔを固定値としているが、これに限定されるものではなく、隊列の状況等に応じて変更される値としてもよい。例えば、隊列に変化が生じていない期間が長いほど、期間Ｔが長く設定されるようにしてもよい。

［５Ｃ］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したりしてもよい。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、課題を解決できる限りにおいて省略してもよい。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、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から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。

［５Ｄ］本発明は、前述した隊列車両判定装置の他、当該装置を構成要素とするシステム、当該装置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、隊列車両判定方法など、種々の形態で実現することができる。

１…車両、１０，２０，４０…隊列車両判定装置、１１…速度情報蓄積部、１２…通信情報蓄積部、１３…監視情報蓄積部、１４…隊列車両判定部、１７…車速センサ、１８…無線通信機、１９…周辺監視センサ。

Claims (11)

1. 車両（１）の速度の経時的変化を取得する取得手段（１１〜１３）と、
   前記取得手段により速度の経時的変化が取得された２台の車両について速度の経時的変化の相関をとることで、前記２台の車両が同隊列で隊列走行制御中であることの可能性を示す指標値を算出する算出手段（１４，Ｓ１０２，Ｓ３０２，Ｓ４０２）と、
   前記算出手段により算出された前記指標値に基づいて、前記２台の車両が同隊列で隊列走行制御中であるかを判定する判定手段（１４，Ｓ１０３〜Ｓ１０４，Ｓ３０３〜Ｓ３０４，Ｓ４０３〜Ｓ４０４）と、
   を備えることを特徴とする隊列車両判定装置（１０，２０，４０）。
2. 請求項１に記載の隊列車両判定装置であって、
   前記算出手段は、前記２台の車両の速度の比の所定の期間におけるばらつきに基づいて前記指標値を算出する
   ことを特徴とする隊列車両判定装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の隊列車両判定装置であって、
   前記判定手段は、前記指標値の示す前記２台の車両が同隊列で隊列走行制御中であることの可能性が、所定のしきい値が示す可能性よりも大きい場合に、前記２台の車両が同隊列で隊列走行制御中であると判定する
   ことを特徴とする隊列車両判定装置。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の隊列車両判定装置であって、
   前記判定手段（１４，Ｓ１０３〜Ｓ１０４，Ｓ３０３〜Ｓ３０４）は、特定の１台の車両を第１の車両とし、前記第１の車両以外の１台以上の車両を第２の車両として、前記第２の車両ごとに、当該第２の車両が前記第１の車両と同隊列で隊列走行制御中であるかを判定する
   ことを特徴とする隊列車両判定装置。
5. 請求項４に記載の隊列車両判定装置であって、
   当該隊列車両判定装置（１０，４０）は、車両に搭載され、
   前記判定手段（１４，Ｓ１０３〜Ｓ１０４）は、自車両を前記第１の車両とし、自車両以外の１台以上の他車両を前記第２の車両として、他車両ごとに、当該他車両が自車両と同隊列で隊列走行制御中であるかを判定する
   ことを特徴とする隊列車両判定装置。
6. 請求項５に記載の隊列車両判定装置であって、
   前記取得手段（１１）は、自車両の速度を検出した検出結果を定期的に取得することにより、自車両の速度の経時的変化を取得する
   ことを特徴とする隊列車両判定装置。
7. 請求項４に記載の隊列車両判定装置であって、
   当該隊列車両判定装置（２０）は、車両の走行路に設置され、
   車両からの判定要求に応じて、要求元の車両を前記第１の車両とした前記判定手段（１４，Ｓ２０３〜Ｓ２０４）による判定結果を、前記第１の車両へ送信する送信手段（１４，Ｓ３０７）を更に備える
   ことを特徴とする隊列車両判定装置。
8. 請求項４に記載の隊列車両判定装置であって、
   当該隊列車両判定装置（２０）は、車両に搭載され、
   車両からの判定要求に応じて、要求元の車両を前記第１の車両とし、前記第１の車両及び自車両以外の車両を前記第２の車両とした前記判定手段（１４，Ｓ２０３〜Ｓ２０４）による判定結果を、前記第１の車両へ送信する送信手段（１４，Ｓ３０７）を更に備える
   ことを特徴とする隊列車両判定装置。
9. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の隊列車両判定装置であって、
   前記判定手段（１４，Ｓ４０３〜Ｓ４０４）は、複数の車両における２台の車両の組合せのすべてについて、当該２台の車両が同隊列で隊列走行制御中であるかを判定する
   ことを特徴とする隊列車両判定装置。
10. 請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の隊列車両判定装置であって、
    前記取得手段（１２）は、車両により送信された当該車両の速度を表す情報を定期的に取得することにより、当該車両の速度を取得する
    ことを特徴とする隊列車両判定装置。
11. 請求項１から請求項１０までのいずれか１項に記載の隊列車両判定装置であって、
    前記取得手段（１３）は、車両の速度を外部から計測した計測結果を定期的に取得することにより、当該車両の速度の経時的変化を取得する
    ことを特徴とする隊列車両判定装置。