JP2019179322A - 車両の隊列を制御する隊列制御装置、隊列制御方法および隊列制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】隊列を構成する各車両にとって効率的な隊列を編成すること。【解決手段】車両の隊列を制御する隊列制御装置１００が提供される。隊列制御装置１００は、一の隊列を構成する複数の各車両から走行状態に関する情報を取得する取得部１０３と、取得された走行状態に関する情報を用いて、一の隊列を構成する前記各車両の走行性能差を求め、求められた走行性能差に応じて一の隊列を再編成させる制御部１０１、Ｐ１１とを備える。【選択図】図２

Description

本開示は車両の隊列を制御するための技術に関する。

複数の車両で構成された隊列による隊列走行によって、車両が単独で走行する場合よりも効率的な走行や円滑な走行を目指す技術が提案されている（例えば、特許文献１）。

特開２００８−３６７５号公報

しかしながら、隊列を構成する各車両の走行性能にばらつきがある場合、隊列の走行状態が各車両にとって効率的でない場合がある。例えば、隊列の走行速度を、最も低い走行性能を備える車両に合わせる場合、走行性能がより高い車両にとっては時間的および燃費的に非効率な走行となり、最も高い走行性能を備える車両に合わせる場合、走行性能がより低い車両にとっては燃費的に非効率な走行となる。

したがって、隊列を構成する各車両にとって効率的な隊列を編成することが望まれている。

本開示は、以下の態様として実現することが可能である。

第１の態様は、車両の隊列を制御する隊列制御装置を提供する。第１の態様に係る隊列制御装置は、一の隊列を構成する複数の各車両から走行状態に関する情報を取得する取得部と、取得された前記走行状態に関する情報を用いて、前記一の隊列を構成する前記各車両の走行性能差を求め、求められた前記走行性能差に応じて前記一の隊列を再編成させる制御部と、を備える。

第１の態様係る隊列制御装置によれば、隊列を構成する各車両にとって効率的な隊列を編成することができる。

第２の態様は、車両の隊列制御方法を提供する。第２の態様に係る隊列制御方法によれば、一の隊列を構成する複数の各車両から走行状態に関する情報を取得し、取得した前記走行状態に関する情報を用いて、前記一の隊列を構成する前記各車両の走行性能差を求め、求められた前記走行性能差に応じて前記一の隊列を再編成させること、を備える。

第２の態様係る隊列制御方法によれば、隊列を構成する各車両にとって効率的な隊列を編成することができる。なお、本開示は、隊列制御プログラムまたは当該プログラムを記録するコンピュータ読み取り可能記録媒体としても実現可能である。

第１の実施形態に係る隊列制御システムを示す説明図。 第１の実施形態に係る隊列制御装置の機能的構成を示すブロック図。 第１の実施形態に係る走行制御装置の機能的構成を示すブロック図。 第１の実施形態に係る隊列制御処理の処理フローを示すフローチャート。 隊列再編成の第１の態様を示す説明図。 隊列再編成の第２の態様を示す説明図。 隊列再編成の第３の態様を示す説明図。

本開示に係る車両の隊列を制御する隊列制御装置、隊列制御システムおよび隊列制御方法について、いくつかの実施形態に基づいて以下説明する。

第１の実施形態：
図１に示すように、第１の実施形態に係る隊列制御システム４０は、第１の実施形態に係る隊列制御装置１００および走行制御装置２００を含む。第１の実施形態に係る隊列制御装置１００は、サーバ１０に備えられている。サーバ１０は、隊列制御装置１００に加えて通信装置１１０を備えている。なお、通信装置１１０は、隊列制御装置１００に含まれていても良い。さらに、隊列制御装置１００を備えるサーバ１０を隊列制御装置と呼んでも良い。

走行制御装置２００は、車両５０に搭載されている。車両５０は、乗用車、商用車、バス、トレーラおよびトラック等を含む大型車両を含む。車両５０は、検出装置５０１、車両状態センサ５０２、測位センサ５０３、運転支援装置５１０および通信装置５２０を備えている。走行制御装置２００は、検出装置５０１、車両状態センサ５０２、測位センサ５０３、運転支援装置５１０および通信装置５２０と信号線を介して接続されている。隊列制御装置１００と走行制御装置２００とは、それぞれ、通信装置１１０および通信装置５２０を介して無線通信によって相互に通信可能である。なお、通信装置１１０および通信装置５２０の間の通信は、図１においては図示されていない無線基地局や通信衛星を介して実行される。

図２に示すように、隊列制御装置１００は、中央処理装置（ＣＰＵ）１０１、メモリ１０２、取得部としての入出力インタフェース１０３およびバス１０４を備えている。ＣＰＵ１０１、メモリ１０２および入出力インタフェース１０３はバス１０４を介して双方向通信可能に接続されている。メモリ１０２は、データを不揮発的且つ読み出し専用に格納するメモリ、例えばＲＯＭと、ＣＰＵ１０１によるデータの読み書きが可能なメモリ、例えばＲＡＭとを含んでいる。本実施形態において、ＲＯＭには、隊列の編成設定・変更を含む隊列走行を制御するための隊列制御プログラムＰ１１が格納され、ＲＡＭには各車両の走行性能に関する情報である車両特性情報ＶＩが格納されている。ＣＰＵ１０１はメモリ１０２に格納されている隊列制御プログラムＰ１１を読み書き可能なメモリに展開して実行することによって制御部として機能する。なお、ＣＰＵ１０１は、単体のＣＰＵであっても良く、各プログラムを実行する複数のＣＰＵであっても良く、あるいは、複数のプログラムを同時実行可能なマルチタスクタイプのＣＰＵであっても良い。

入出力インタフェース１０３は、通信装置１１０と双方向通信可能に接続されている。通信装置１１０は、適当な通信プロトコル処理を実行して、隊列制御装置１００と外部の装置との間の通信を実現する。通信装置１１０には、道路交通情報を格納する外部サーバである道路交通情報サーバ３０が接続されている。通信装置１１０は、図示しない、無線基地局、例えば、移動体基地局、道路に設置されている路車間通信装置を介して車両５０、すなわち、走行制御装置２００と双方向通信する。

図３に示すように、走行制御装置２００は、中央処理装置（ＣＰＵ）２０１、メモリ２０２、取得部としての入出力インタフェース２０３およびバス２０４を備えている。ＣＰＵ２０１、メモリ２０２および入出力インタフェース２０３はバス２０４を介して双方向通信可能に接続されている。メモリ２０２は、データを不揮発的且つ読み出し専用に格納するメモリ、例えばＲＯＭと、ＣＰＵ２０１によるデータの読み書きが可能なメモリ、例えばＲＡＭとを含んでいる。本実施形態において、ＲＯＭには、車両側において隊列走行を実現するための隊列走行プログラムＰ２１が格納されている。ＣＰＵ２０１はメモリ２０２に格納されている隊列走行プログラムＰ２１を読み書き可能なメモリに展開して実行することによって制御部として機能する。なお、ＣＰＵ２０１は、単体のＣＰＵであっても良く、各プログラムを実行する複数のＣＰＵであっても良く、あるいは、複数のプログラムを同時実行可能なマルチタスクタイプのＣＰＵであっても良い。

入出力インタフェース２０３には、検出装置５０１、車両状態センサ５０２、測位センサ５０３、運転支援装置５１０および通信装置５２０がそれぞれ制御信号線を介して接続されている。検出装置５０１、車両状態センサ５０２および測位センサ５０３からは、検出信号が入力され、運転支援装置５１０には、車両の速度、車両の制動レベル、車両の操舵角を指示する制御信号が出力される。通信装置５２０は、適当な通信プロトコル処理を実行して走行制御装置２００と外部の装置との間の通信を実現する。通信装置５２０は、図示しない、無線基地局、例えば、移動体基地局、道路に設置されている路車間通信装置を介してサーバ１０、すなわち、隊列制御装置１００と双方向通信する。通信装置５２０は、さらに、周囲の他の車両との間でアドホックモードまたはインフラストラクチャーモードにより無線通信を実行する。通信装置５２０はさらに、路車間通信装置からのビーコン信号を受信してサーバ１０と通信し、あるいは、周囲の交通環境を取得する。

検出装置５０１は、走行環境を検出する。走行環境とは、自車両の周囲、すなわち外界の状態や条件を意味し、例えば、自車両の前後左右における物標の位置、速度、形状および状態といった情報が含まれる。物標としては、例えば、他車両、道路、道路標示および道路標識が含まれる。検出装置５０１には、例えば、ミリ波レーダ、カメラ、ライダー（ＬＩＤＡＲ：レーザレーダ）が含まれる。

車両状態センサ５０２は、自車両の走行状態を検出する。走行状態には、例えば、車両５０の速度、向き、回転角速度、並びに駆動用二次電池の充電状態（ＳＯＣ）といった内界の状態が含まれる。車両状態センサ５０２には、例えば、ヨーレートセンサ、車輪速度センサ、回転角センサ、電圧センサ、電流センサが含まれる。

測位センサ５０３は、衛星測位によって車両５０の位置（緯度、経度）を測位するために航法衛星からの電波を受信するためのセンサ、すなわち、受信機である。なお、車両５０の現在位置は、衛星測位に代えて、あるいは、衛星測位と共に、移動体基地局との間の通信を用いて測位されても良い。

運転支援装置５１０は、車両５０の運転を支援するための装置である。運転の支援には、検出装置５０１および車両状態センサ５０２による検出結果を用いて運転者の操作を伴うことなく車両５０の走行状態を制御すること、運転者の運転操作を補助するために車両５０の走行状態を制御することが含まれる。運転支援装置５１０には、動力源による車両の駆動を支援する駆動支援装置、制動を支援する制動支援装置、操舵を支援する操舵支援装置が含まれる。動力源としては、内燃機関および電動機の少なくともいずれか一方が用いられ得る。

第１の実施形態に係る隊列制御装置１００により実行される隊列制御処理について説明する。図４に示す処理ルーチンのうち、サーバ側の処理ルーチンは、例えば、一の隊列を構成する車両５０から送信される走行性能に関する情報の受信をトリガに実行される。図４における車両側における処理ルーチンは、例えば、隊列を構成中の各車両５０によって所定の時間間隔、例えば、分単位にて繰り返して実行される。サーバ側の処理ルーチンは、隊列制御装置１００のＣＰＵ１０１が隊列制御プログラムＰ１１を実行することにより実行され、車両側の処理ルーチンは、車両５０の走行制御装置２００のＣＰＵ２０１が隊列走行プログラムＰ２１を実行することによって実行される。以下では説明を容易にするため、各処理ステップの処理主体としてＣＰＵ１０１および隊列制御装置１００に代えてサーバ１０を、ＣＰＵ２０１および走行制御装置２００に代えて車両５０を用いて説明する。なお、各隊列の速度は、先頭車両の走行速度によって決定されても良く、あるいは、隊列を構成する車両の走行性能や道路交通情報サーバ３０から取得された交通事情を考慮してサーバ１０によって決定された速度であっても良い。

車両５０は、自車両の現時点での走行性能データをサーバ１０に送信する（ステップＳ１００）。走行性能データには、動的な走行性能に関する情報の他に、各車両を唯一に識別するための車両識別情報、構成中の隊列を唯一に識別するための隊列識別情報、並びに各車両の位置情報が含まれ得る。走行性能は、例えば、現時点における最高速度、最大加速度および最適巡航速度を含む。走行性能は、車両５０の内燃機関や電動機といった駆動力源の仕様上の出力値で一義的に決定される性能ではなく、車両５０の走行状態に依存する。例えば、車両５０が電動機を駆動力源として備える場合には、電力源である電池の充電状態（ＳＯＣ）の低下や、環境温度が低温であることに起因する電池の充放電能力の低下によって最高速度、最大加速度および最適巡航速度が低下する。この他にも、電動機や補機類が高温である場合には、出力制限が実行され最高速度、最大加速度および最適巡航速度が低下する。また、内燃機関においても高負荷状態が連続し、冷却液温度が高くなる場合には出力制限が実行され最高速度、最大加速度および最適巡航速度が低下する。車両５０は、自車両の走行を制御するために、例えば、ｍｓｅｃ単位で走行状態に応じた走行性能を有しており、当該走行性能を示す走行性能データがサーバ１０に送信される。

サーバ１０は、車両５０が送信した走行性能データを正しく受信できたか否か、すなわち、通信エラーが発生していないか判定する（ステップＳ２００）。通信エラーの有無は、例えば、パリティーチェック、ＣＲＣチェック、あるいは、通信に用いている電波や回線の信号強度によって判定することができる。サーバ１０は、通信エラーが発生していると判定した場合には（ステップＳ２００：Ｙｅｓ）、本処理ルーチンを終了する。サーバ１０は、隊列を構成する車両のいずれか一台からの通信にエラーが発生した場合には、適当な隊列再編の要否を判定できないので、残りの車両からの通信にエラーが発生していない場合であっても本処理ルーチンを終了する。サーバ１０は、通信環境、すなわち、通信エラーとして、通信感度の低下を判定した場合には、対象車両を問わず、適当な隊列再編の要否を判定できない可能性が高いので、本処理ルーチンを終了する。

サーバ１０は、通信エラーが発生していないと判定した場合には（ステップＳ２００：Ｎｏ）、一の隊列を構成している全ての車両について走行性能データを取得し（ステップＳ２１０）、一の隊列を構成している車両間における走行性能差を算出する（ステップＳ２２０）。サーバ１０は、車両５０の静的な走行性能については、メモリ１０２に格納されている車両特性情報ＶＩを用いることもできる。サーバ１０は、一の隊列を構成している全車両についての走行性能データを順次、メモリ１０２のバッファ領域に格納し、全車両についての走行性能データを取得し終えた時点で、バッファ領域から全車両についての走行性能データを取り出す。サーバ１０は、全車両についての走行性能データに対して統計処理を行うことによって走行性能差を求める。例えば、走行性能データが最高速度や巡航速度である場合には、全車両の最高速度や巡航速度の平均値からの差分、全車両の最高速度や巡航速度の標準偏差、または分散が求められる。

サーバ１０は、算出した走行性能差を用いて隊列の編成を変更、すなわち、再編成すべきか否かを判定し（ステップＳ２３０）、隊列の変更を要しないと判定する場合には（ステップＳ２３０：Ｎｏ）、本処理ルーチンを終了する。隊列の編成を変更すべきか否かは、隊列を構成する車両の走行性能のばらつきを用いて判定され、ばらつきが小さくなるように隊列の編成が変更される。例えば、最高速度の平均値に対しては、差分判定値が用いられ、サーバ１０は、平均値との差分の絶対値が予め定められた差分判定値を超える場合には、隊列の変更を要すると判定する。また、最高速度の標準偏差に対しては、偏差判定値や±１σの判定値が用いられ、サーバ１０は、標準偏差が予め定められた偏差判定値を超える場合、あるいは、標準偏差が±１σの範囲に入らない場合に、隊列の変更を要すると判定する。サーバ１０は、隊列の変更を要すると判定する場合には（ステップＳ２３０：Ｙｅｓ）、隊列の変更を決定し対象車両における隊列の変更を制御するための再編成制御情報を生成する（ステップＳ２４０）。再編成制御情報には、例えば、再編成の対象となる車両および隊列を識別するための車両識別情報および隊列識別情報、再編成の対象となる車両に対する、追随制御の終了指令、隊列に合流するために追随の目標とすべき目標座標、目標速度が含まれる。目標座標は、衛星測位航法を利用可能である場合には緯度経度の座標、すなわち、絶対座標あるいはワールド座標を用いることが可能であり、または、目標隊列における目標車両の後部幅方向中心と対象車両の前部幅方向中心との横ずれ量を求め、横ずれ量が０となり、目標車両と対象車両との車間距離が予め定められた距離となるように、道路に平行な水平面内におけるｘ座標（幅方向）、ｙ座標（進行方向）が用いられても良い。この場合には、対象車両に対する目標車両の相対位置座標、すなわち、ローカル座標が用いられる。

サーバ１０は、生成した再編成制御情報を車両に対して送信して（ステップＳ２５０）、本処理ルーチンを終了する。再編成制御情報の送信は、対象となる車両に対してのみ送信されても良く、あるいは、一の隊列を構成する全ての車両に対して送信されても良い。対象となる車両のみに対する送信は、例えば、車両識別情報として対象車両が備える通信装置５２０に割り当てられている通信用識別番号を用いることによって実現される。全ての車両に対して送信される場合には、各車両は再編成制御情報に含まれている車両識別情報を用いて自車両に対して送信された再編成制御情報であるかを判定することができる。

車両５０は、ステップＳ１００における走行性能データがサーバ１０によって受信されなかったか否か、すなわち通信エラーが発生しているか否かを判定する（ステップＳ１１０）。ステップＳ１１０のける通信エラーの判定は、瞬時的な判定ではなく通信エラーの有無は、例えば、サーバ１０から受信を受けて送信される受信確認信号の受信の有無、あるいは、電波や回線の信号強度の強弱によって判定される。車両５０は、受信確認信号を受信していない、あるいは、信号強度が判定しきい値を下回る、すなわち、通信エラーが発生していると判定すると（ステップＳ１１０：Ｙｅｓ）、現隊列走行の維持、すなわち、現編成の維持を決定し（ステップ１４０）、本処理ルーチンを終了する。通信エラーが発生している場合には、再編成制御情報に基づいた適切な車両走行制御を実行できないからである。なお、現隊列走行の維持に代えて、隊列走行の解除が実行されても良い。現時点において隊列に適した再編成制御情報を取得できない可能性が高い場合、あるいは、所得できない場合には、隊列走行を維持する場合よりも、単独走行の方が効率的な場合があるからである。

車両５０は、通信エラーは発生していないと判定すると（ステップＳ１１０：Ｎｏ）、再編成制御情報に基づく車両走行制御を実行して隊列の変更を実行し（ステップＳ１３０）、本処理ルーチンを終了する。なお、隊列の変更に際して、車両挙動の変更に伴う不安感や不快感を低減するために、対象車両の乗員に対して隊列を変更する旨の報知が行われても良い。車両走行制御は、ＣＰＵ２０１によって、検出装置５０１および運転支援装置５１０を用いて以下のようにして実行される。先ず、隊列走行の実行は、例えば、アダプティブクルーズコントロール（ＡＣＣ）の機能を用いることによって実現される。一度、隊列が編成されると、先頭車両を除く他の追随車両が自車の前方車両に対してＡＣＣによる追随制御を実行することにより、隊列走行は維持される。先頭車両においても、自車において設定された走行速度を維持するクルーズコントロール（ＣＣ）の機能を用いることによって一定速度での走行が可能となる。隊列走行においてはさらに、操舵支援によってレーンキーピングアシスト（ＬＫＡ）またはレーンキーピング制御が実行されても良く、この場合には、運転者による操舵操作の軽減あるいは運転者に寄らない操舵操作が実現される。ＡＣＣ、ＣＣおよびＬＫＡはいずれも検出装置５０１および運転支援装置５１０によって実現され得る。

自車両に宛てられた再編成制御情報が、隊列走行からの分離、すなわち、離脱を指示する情報である場合には、対象車両のＣＰＵ２０１は、例えば、クルーズコントロール機能を含めてアダプティブクルーズコントロール機能をオフする。この結果、対象車両は減速して属していた隊列から離間し、分離される。なお、クルーズコントロールにおける車速を属していた隊列の車速よりも遅い車速に設定することを行っても良い。この場合には、対象車両は、隊列からの分離後も設定された車速で定速走行が可能となり、乗員が感じる不安感や不快感を軽減することができる。

自車両に宛てられた再編成制御情報が、一の隊列の近傍に存在する他の隊列走行への合流を指示する情報である場合には、対象車両のＣＰＵ２０１は、例えば、上述の分離に伴う走行制御を実行し、続いて、他の隊列において追随すべき目標車両に対する追随走行を行うための走行制御を実行する。例えば、ＣＰＵ２０１は、再編成制御情報に含まれている目標座標に向かって自車両が進行するように、検出装置５０１および運転支援装置５１０を用いて、車速、操舵角を制御する。運転支援装置５１０を制御するパラメータとしては、車速ｖと回転角速度ωとが用いられ得る。目標座標として、緯度経度が設定されている場合には、ＣＰＵ２０１は、測位センサ５０３を介して取得される自車両の経度緯度座標を目標座標に一致させるように運転支援装置５１０を制御する。ＣＰＵ２０１は、対象車両が目標とする他の隊列の目標車両の後方に位置すると、アダプティブクルーズコントロール機能をオンする。この結果、対象車両は属していた一の隊列から離間し、他の隊列に合流し、隊列走行を継続する。同様にして、他の隊列に属する一の車両に対して、他の隊列の近傍に存在する一の隊列走行への合流を指示する再編成制御情報が送信され得る。この場合、一の隊列と他の隊列との間で車両の入れ替えが実行される。なお、一の隊列と他の隊列との間における車両が属する隊列の切り替えは、一の隊列に属する一の車両の走行性能が一の隊列よりも他の隊列に近似し、または、他の隊列に属する一の車両の走行性能が他の隊列よりも一の隊列に近似する場合に実行されることによって効率的な隊列走行が実現される。

再編成制御情報は、対象車両を隊列から分離、隊列へ合流させるための制御情報であり、隊列を構成する車両の走行性能差の標準偏差を予め定められた偏差判定値以下にすることを目的として隊列を再編成させるために生成される制御情報である。また、再編成制御情報は、一の隊列を構成する車両数を適正化することを目的としても生成され得る。一の隊列を構成する車両数が少なすぎる場合や多すぎる場合には、隊列走行による効率的な走行の利点を得ることができなかったり、隊列走行の維持に無理が生じ易い、すなわち、車両間における走行性能が大きくなり易いからである。

隊列を再編するいくつかの例について以下説明する。なお、図５〜図７において、縦軸は、各隊列を構成する車両の走行性能を示し、左側の隊列は再編前、右側の隊列は再編後を示している。一の隊列から一の対象車両が離脱する態様について図５を用いて説明する。一の隊列Ｃ１は４台の車両Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４によって構成されている。図５の例では、車両Ｍ１〜Ｍ４の内、車両Ｍ４の走行性能と、他の車両Ｍ１〜Ｍ３の走行性能との差が大きく、一の隊列Ｃ１における走行性能のばらつきも大きくなっている。この態様は、車両Ｍ４におけるＳＯＣの低下や、冷却液温度の上昇を理由として車両Ｍ４の出力が制限され最高速度や巡航が低下した場合、上り坂等の道路事情や渋滞等の交通事情により、大型車両としての車両Ｍ４の最高車速や巡航速度が低下した場合や相対的に低下した場合が含まれる。そこで、車両Ｍ４が対象車両とされ、隊列Ｃ１から離脱するようにサーバ１０から車両Ｍ４に対して再編成制御情報が送信される。再編成制御情報を受信した車両Ｍ４は、隊列Ｃ１から離脱する。より具体的には、車両Ｍ４に対してはＭ３を対象とするＡＣＣをオフし、隊列Ｃ１の速度よりも低い速度でのＣＣの実行を指示する再編成制御情報が送信される。この結果、隊列Ｃ１は、車両Ｍ１〜Ｍ３によって構成され、隊列Ｃ１における走行性能の差が予め定められた差分判定値内または偏差判定値内に収まる。離脱した車両Ｍ４はＣＣによる速度制御の下、あるいは、ＣＣによる速度制御なく、単独走行により走行を継続する。

一の隊列と一の隊列の近傍を走行する他の隊列との間において車両を入れ替える態様について図６を用いて説明する。一の隊列Ｃ１は４台の車両Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４によって構成され、他の隊列Ｃ２は３台の車両Ｍ５、Ｍ６、Ｍ７によって構成されている。図６の例では、一の隊列Ｃ１における車両Ｍ１〜Ｍ４の内、車両Ｍ４の走行性能と、他の車両Ｍ１〜Ｍ３の走行性能との差が大きく、他の隊列Ｃ２における車両Ｍ５〜Ｍ７の内、車両Ｍ５の走行性能と、他の車両Ｍ６、Ｍ７の走行性能との差が大きい。この結果、一の隊列Ｃ１および他の隊列Ｃ２の双方において走行性能のばらつきが発生している。より具体的には、車両Ｍ４の走行性能は、他の車両Ｍ１〜Ｍ３よりも低く、車両Ｍ５の走行性能は、他の車両Ｍ７、Ｍ８よりも高い。また、車両Ｍ４の走行性能は、他の隊列Ｃ２の走行性能と近似し、車両Ｍ５の走行性能は、一の隊列Ｃ１の走行性能と近似する。そこで、一の隊列Ｃ１における車両Ｍ４および他の隊列Ｃ２における車両Ｍ５が、それぞれ近似する走行性能を有する隊列へと属する隊列を変更すべき対象車両とされる。車両Ｍ４に対しては、一の隊列Ｃ１からの離脱および他の隊列Ｃ２への合流を指示する再編成制御情報が送信され、車両Ｍ５に対しては、他の隊列Ｃ２から一の隊列Ｃ２への合流を指示する再編成制御情報が送信される。より具体的には、車両Ｍ４に対してはＡＣＣのオフ指示と共に車両Ｍ７の後部の中心を示す目標座標が送信される。車両Ｍ５に対しては車両Ｍ２の後部の中心を示す目標座標が送信される。車両Ｍ５の合流に伴い、車両Ｍ３はＡＣＣ機能によって減速し合流後のＭ５との車間を保って走行を継続する。さらに、車両Ｍ６に対してはＭ５を対象とするＡＣＣをオフし、ＣＣの実行を指示する再編成制御情報が送信されても良い。この結果、新たな隊列として、車両Ｍ１、Ｍ２、Ｍ５、Ｍ３によって構成される一の隊列Ｃ１、車両Ｍ６、Ｍ７、Ｍ４によって構成される隊列Ｃ２が再編成され、いずれの隊列Ｃ１、Ｃ２においても、走行性能の差が予め定められた差分判定値内または偏差判定値内に収まり、また、標準偏差を小さくすることができる。

一の隊列の車両数を適正化する態様について図７を参照して説明する。一の隊列Ｃ１は３台の車両Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３によって構成され、他の隊列Ｃ２は２台の車両Ｍ４、Ｍ５によって構成されている。図７の例では、一の隊列Ｃ１を構成する車両の走行性能、すなわち、一の隊列Ｃ１の走行性能と、他の隊列Ｃ２を構成する車両の走行性能、すなわち、他の隊列Ｃ２の走行性能とが近似している。そこで、一の隊列Ｃ１に他の隊列Ｃ２を構成する車両Ｍ４、Ｍ５を合流させて、一の隊列Ｃ１と他の隊列Ｃ２とを合体させ、車両Ｍ１〜Ｍ５によって構成される新たな隊列Ｃ３を編成する。より具体的には、既述の方法によって他の隊列Ｃ２を構成する車両Ｍ４を一の隊列Ｃ１を構成する車両Ｍ２に追随するように合流させる。車両Ｍ５については、操舵支援も含めて、車両Ｍ４を追随するように走行が制御される。この結果、隊列における走行性能のばらつきを小さくすることが可能なり、また、隊列を構成する車両数の適正化が図られる。すなわち、一の隊列Ｃ１の標準偏差と比較して、新たな隊列Ｃ３の標準偏差は小さくなり、隊列を構成する車両の走行性能のばらつき、すなわち、隊列の走行性能のばらつきが小さくなる。

以上説明した第１の実施形態に係る隊列制御装置１００および隊列制御システム４０によれば、隊列を構成する車両の走行性能、すなわち、走行性能差に応じて、隊列を再編成し、走行性能が近似する車両により隊列を編成させることができる。したがって、隊列における走行性能のばらつき、分散、標準偏差をより小さくすることが可能なる。この結果、隊列を構成する各車両にとって効率的な隊列を編成することが可能となる。すなわち、走行性能差が大きい場合、走行性能が低い車両は高負荷状態で走行を継続することとなり、燃費や車両の余裕度、すなわち、乗員が感じる快適度が低下する。一方、走行性能が高い車両はより高い速度で走行を継続することが可能であるにもかかわらず低い速度で走行することによって、燃費の低下や、移動時間の長時間化が起きる。第１の実施形態に係る隊列制御装置１００および隊列制御システム４０によれば、これらの問題点を低減または解決することができる。

第１の実施形態に係る隊列制御装置１００および隊列制御システム４０によれば、隊列を構成する車両の走行性能差のばらつきや標準偏差が小さくされるので、隊列を構成する車両のうち、隊列走行を継続するために効率の低い走行を強いられる車両数を低減することができる。この結果、隊列走行における効率を向上させることができる。

第１の実施形態に係る隊列制御装置１００および隊列制御システム４０において、先ずは、一の隊列Ｃ１内における構成車両の見直しを行い、近くに他の隊列Ｃ２が存在する場合に他の隊列Ｃ２への合流を含む隊列の再編成が実行されても良い。隊列間における車両の入れ替えを実行することによって、隊列における走行性能差のばらつきの低減をさらに図ることができる。

その他の実施形態：
（１）上記実施形態においては、隊列の再編を中心に説明したが、単独走行中の車両を一の隊列に合流させるようにしてもよい。例えば、一の隊列の近傍に単独車両が近づくと、単独車両からサーバ１０に対して走行性能が送信され、サーバ１０において一の隊列に追随すべきであると判定された場合に、単独車両に対して再編成制御情報が送信されても良い。この場合には、走行性能が近似する隊列に対して隊列を構成していない単独車両を合流させることにより、単独車両を効率的に走行させることができる。

（２）上記実施形態においては、隊列制御装置１００は、サーバ１０に備えられていたが、隊列を構成する一の車両５０または各車両５０に備えられていても良い。この場合には、隊列制御装置１００が搭載されている車両５０の走行環境や走行状態を用いて交通環境をより反映した隊列の再編成制御を実行することができる。隊列制御装置１００が一部の車両５０に備えられる場合には、一部の車両５０を核とする複数の隊列が構成されることによって、上述の隊列の再編成が実現され得る。

（３）上記実施形態においては、ＣＰＵ１０１が隊列制御プログラムＰ１１を実行することによってソフトウェア的に隊列制御が実現され、ＣＰＵ２０１が隊列走行プログラムＰ２１を実行することによってソフトウェア的に隊列走行制御が実現されているが、予めプログラムされた集積回路またはディスクリート回路によってハードウェア的に実現されても良い。

以上、実施形態、変形例に基づき本開示について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本開示の理解を容易にするためのものであり、本開示を限定するものではない。本開示は、その趣旨並びに特許請求の範囲を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本開示にはその等価物が含まれる。たとえば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。例えば、上記第１の態様に係る車両における隊列制御装置を適用例１とし、
適用例２：適用例１に記載の隊列制御装置において、前記再編成には、前記一の隊列からの車両の分離、前記一の隊列に対する車両の合流、および前記一の隊列とは異なる他の隊列と前記一の隊列との間における車両の入れ替えの少なくとも１つが含まれる、隊列制御装置。
適用例３：適用例２に記載の隊列制御装置において、前記制御部は、前記走行性能差の平均値を求め、前記平均値との差分の絶対値が予め定められた差分判定値を超える走行性能を有する車両を前記一の隊列から分離させる、隊列制御装置。
適用例４：適用例２に記載の隊列制御装置において、前記制御部は、前記走行性能差の標準偏差を求め、前記標準偏差が予め定められた偏差判定値を超える場合には、前記標準偏差が前記予め定められた偏差判定値以下にするように前記一の隊列を再編成させる、隊列制御装置。
適用例５：適用例２に記載の隊列制御装置において、前記制御部は、さらに、前記一の隊列の近傍に前記他の隊列が存在し、前記一の隊列を構成する一の車両の走行性能が前記一の隊列の走行性能よりも前記他の隊列の走行性能に近似する場合には、前記一の車両を前記他の隊列に合流させる、隊列制御装置。
適用例６：適用例５に記載の隊列制御装置において、前記制御部は、さらに、前記他の隊列を構成する一の車両の走行性能が前記他の隊列の走行性能よりも前記一の隊列の走行性能に近似する場合には、前記他の隊列を構成する前記一の車両を前記一の隊列に合流させる、隊列制御装置。
適用例７：適用例２に記載の隊列制御装置において、前記制御部は、前記一の隊列の近傍を走行中の単独車両の走行性能が前記一の隊列の走行性能と近似する場合には、前記単独車両を前記一の隊列に合流させる、隊列制御装置。
適用例８：適用例１から７のいずれか一項に記載の隊列制御装置において、前記制御部は、さらに、前記一の隊列を構成する車両数を適正化する、隊列制御装置。
適用例９：適用例１から８のいずれか一項に記載の隊列制御装置において、前記制御部は、さらに、求められた前記走行性能差に応じて前記一の隊列を再編成させるための再編成制御情報を生成し、生成された前記再編成制御情報を前記一の隊列を構成する前記各車両または前記各車両のうち対象となる対象車両に対して送信する、隊列制御装置。
適用例１０：適用例１から９のいずれか一項に記載の隊列制御装置において、前記隊列制御装置は、前記一の隊列を構成する一の車両またはサーバに備えられている、隊列制御装置。
適用例１１：車両の隊列を制御する隊列制御システムであって、
適用例１から１０のいずれか一項に記載の隊列制御装置であって、前記一の隊列を再編成させるための再編成制御情報を送信する隊列制御装置（１００）と、
前記一の隊列を構成する各車両に備えられ、前記隊列制御装置からの前記再編成制御情報を受けて、前記各車両の走行状態を制御する走行制御装置（２００）と、
を備える隊列制御システム。
とすることができる。

１０…サーバ、１００…隊列制御装置、５０…車両、２００…走行制御装置、１０１…ＣＰＵ、１０２…メモリ、１０３…入出力インタフェース、１０４…バス、Ｐ１１…隊列制御プログラム、Ｐ２１…隊列走行プログラム。

Claims (12)

1. 車両（５０）の隊列を制御する隊列制御装置（１００）であって、
   一の隊列を構成する複数の各車両から走行状態に関する情報を取得する取得部（１０３）と、
   取得された前記走行状態に関する情報を用いて、前記一の隊列を構成する前記各車両の走行性能差を求め、求められた前記走行性能差に応じて前記一の隊列を再編成させる制御部（１０１、Ｐ１１）と、を備える、隊列制御装置。
2. 請求項１に記載の隊列制御装置において、前記再編成には、前記一の隊列からの車両の分離、前記一の隊列に対する車両の合流、および前記一の隊列とは異なる他の隊列と前記一の隊列との間における車両の入れ替えの少なくとも１つが含まれる、隊列制御装置。
3. 請求項２に記載の隊列制御装置において、前記制御部は、前記走行性能差の平均値を求め、前記平均値との差分の絶対値が予め定められた差分判定値を超える走行性能を有する車両を前記一の隊列から分離させる、隊列制御装置。
4. 請求項２に記載の隊列制御装置において、前記制御部は、前記走行性能差の標準偏差を求め、前記標準偏差が予め定められた偏差判定値を超える場合には、前記標準偏差が前記予め定められた偏差判定値以下にするように前記一の隊列を再編成させる、隊列制御装置。
5. 請求項２に記載の隊列制御装置において、前記制御部は、さらに、前記一の隊列の近傍に前記他の隊列が存在し、前記一の隊列を構成する一の車両の走行性能が前記一の隊列の走行性能よりも前記他の隊列の走行性能に近似する場合には、前記一の車両を前記他の隊列に合流させる、隊列制御装置。
6. 請求項５に記載の隊列制御装置において、前記制御部は、さらに、前記他の隊列を構成する一の車両の走行性能が前記他の隊列の走行性能よりも前記一の隊列の走行性能に近似する場合には、前記他の隊列を構成する前記一の車両を前記一の隊列に合流させる、隊列制御装置。
7. 請求項２に記載の隊列制御装置において、前記制御部は、前記一の隊列の近傍を走行中の単独車両の走行性能が前記一の隊列の走行性能と近似する場合には、前記単独車両を前記一の隊列に合流させる、隊列制御装置。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載の隊列制御装置において、前記制御部は、さらに、前記一の隊列を構成する車両数を適正化する、隊列制御装置。
9. 請求項１から８のいずれか一項に記載の隊列制御装置において、前記制御部は、さらに、求められた前記走行性能差に応じて前記一の隊列を再編成させるための再編成制御情報を生成し、生成された前記再編成制御情報を前記一の隊列を構成する前記各車両または前記各車両のうち対象となる対象車両に対して送信する、隊列制御装置。
10. 請求項１から９のいずれか一項に記載の隊列制御装置において、前記隊列制御装置は、前記一の隊列を構成する一の車両またはサーバに備えられている、隊列制御装置。
11. 車両の隊列を制御する隊列制御システム（４０）であって、
    請求項１から１０のいずれか一項に記載の隊列制御装置であって、前記一の隊列を再編成させるための再編成制御情報を送信する隊列制御装置（１００）と、
    前記一の隊列を構成する各車両に備えられ、前記隊列制御装置からの前記再編成制御情報を受けて、前記各車両の走行状態を制御する走行制御装置（２００）と、
    を備える隊列制御システム。
12. 車両の隊列制御方法であって、
    一の隊列を構成する複数の各車両から走行状態に関する情報を取得し（Ｓ２１０）、
    取得した前記走行状態に関する情報を用いて、前記一の隊列を構成する前記各車両の走行性能差を求め（Ｓ２２０）、
    求められた前記走行性能差に応じて前記一の隊列を再編成させること（Ｓ２５０）、
    を備える、車両の隊列制御方法。

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