JP5163666B2 - 車群走行制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車群走行制御装置に関し、特に、車車間通信を用いて車群を制御する車群走行制御装置に関する。

従来、自律センサ以外に車車間通信の情報を用いて、より応答性よく車群制御する技術が知られている。たとえば、特許文献１に記載の隊列走行制御装置がそれである。この特許文献１の装置では、先行車から制御操作量、走行状態量等のデータを受信し、このデータと自車両の状況に基づいて先行車に追従走行するように自車両の制御操作量を演算する。このようにすると、先行車の制御の結果である走行状態の変化を待たずして自車両の制御ができるので、制御遅れの少ない滑らかな追従走行ができる。

また、特許文献１では、前方車の情報はその前方車の直後の車のみに伝わる狭域通信システムを採用しており、加えて、識別番号を所定の規則により先頭車から順に変化させて（たとえば「１」ずつ加算して）直後の車両に送信する。これにより、車群を形成する全ての車両が、車群の中で何番目かを認識できる。そのため、直前の車両が車群を離脱した場合に、自車両が車群の先頭となるのか、まだ先に先行車両があり、追従走行が可能なのかを判断することができる。

特開平９−８１８９９号公報

しかし、特許文献１の装置では、前方車の情報はその前方車の直後の車のみに伝わる狭域通信システムを採用している。すなわち、順次、次の車両へと情報を伝達していくことになるので、車群において後ろに位置する車両ほど積分的に遅延が発生することになる。

この積分的な遅延を防止するためには、狭域通信を用いるとしても、多数の車両へ同時に情報を送信する同報通信を行うことが考えられる。同報通信により、車群を形成している全部の車両に同時に自車両の加減速等の情報を送信すれば、前述の積分的な遅延を防止することができる。

ところが、同報通信を行う場合、車群の全ての車両に同時に同じ情報が送信されるため、特許文献１と同じように、識別番号を１ずつ加算して直後の車両のみに伝達することができない。すなわち、同報通信を行う場合には、特許文献１の方法では、自車両が車群の中で何番目かを認識することができないという問題がある。

本発明は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、同報通信により車群走行制御を行う車群走行制御装置において、自車両が車群の先頭から何番目かを決定できるようにすることにある。

その目的を達成するための請求項１記載の発明によれば、最後尾判断手段により、車群走行中、自律センサ情報に基づいて自車両が最後尾か否かを判断する。また、自車両情報送信手段により、車群走行中の各車両は、自車両の加減速情報と識別符号とを含む無線情報を逐次、無線機から同報送信する。これにより、車群を形成している車両は、車群中の他車両から無線情報（その他車両の加減速情報および識別符号）を逐次取得することになる。そして、直前車両加減速情報決定手段により、無線機が受信した車群走行中の複数の他車両の加減速情報と、自律センサ情報が示す直前車両の加減速情報とを比較して、無線情報に含まれている複数の加減速情報のうち、自律センサ情報が示す加減速情報と最も一致するものを直前車両の加減速情報に決定する。

最後尾始点台数情報決定手段は、自車両が最後尾であると最後尾判断手段が判断した場合には、直前車両の加減速情報とともに送信された識別符号の車両が車群最後尾から２台目であることを示す最後尾始点台数情報を決定し、第１最後尾始点台数情報送信手段は、その決定した最後尾始点台数情報を、無線機から同報送信する。最後尾から２台目の車両がこの最後尾始点台数情報を受信すれば、自車両が最後尾から２台目であることを認識できる。

また、自車両の識別符号に対する最後尾始点台数情報を受信した場合、直前車両台数情報決定手段は、直前車両加減速情報決定手段が決定した加減速情報とともに送信された識別符号の車両が、車群の最後尾から何台目であるかを示す最後尾始点台数情報を、自車両の識別符号に対する前記最後尾始点台数情報に基づいて決定する。そして、第２最後尾始点台数情報送信手段は、直前車両台数情報決定手段が決定した最後尾始点台数情報を無線機から同報送信する。よって、この直前車両台数情報決定手段および第２最後尾始点台数情報送信手段を備えることにより、最後尾から２台目の車両から先頭車両に向かって順々に、各車両についての最後尾始点台数情報が決定されて送信されることになる。

そして、先頭車判断手段により自車両が車群の先頭車両であると判断した場合であって、自車両の識別符号に対する最後尾始点台数情報を受信した場合には、車群車両台数決定手段は、自車両の識別符号に対する最後尾始点台数情報に基づいて車群を形成する車両台数を決定する。さらに、先頭車両は、先頭始点台数情報決定手段により、車群台数決定手段が決定した車群を形成する車両台数と、無線機が受信した各車両についての最後尾始点台数情報とに基づいて、各識別符号の車両が車群の先頭から何台目であるかを示す先頭始点台数情報を決定し、その決定した先頭始点台数情報を、先頭始点台数情報送信手段により、無線機から同報送信する。車群の先頭から２台目以降の車両は、先頭車が送信した先頭始点台数情報を受信して、自車両が車群の先頭から何台目であるかを決定する。

以上のように、本発明によれば、自車両の加減速制御情報を同報通信により送信するものにおいても、各車両は車群の先頭から何番目かを決定することができる。

上記請求項１は、最後尾車両から順々に直前の車両を特定していくが、請求項２のようにすれば、先頭車両から順々に直後の車両を特定していくこともできる。

その請求項２記載の発明によれば、先頭判断手段により、車群走行中、自律センサ情報に基づいて自車両が車群の先頭か否かを判断する。また、自車両情報送信手段により、車群走行中の各車両は、自車両の加減速情報と識別符号とを含む無線情報を逐次、無線機から同報送信する。これにより、車群を形成している車両は、車群中の他車両から無線情報（その他車両の加減速情報および識別符号）を逐次取得することになる。そして、直後車両加減速情報決定手段により、無線機が受信した車群走行中の複数の他車両の加減速情報と、自律センサ情報が示す直後車両の加減速情報とを比較して、無線情報に含まれている複数の加減速情報のうち、自律センサ情報が示す加減速情報と最も一致するものを直後車両の加減速情報に決定する。

先頭始点台数情報決定手段は、自車両が先頭であると先頭判断手段が判断した場合には、直後車両の加減速情報とともに送信された識別符号の車両が車群先頭から２台目であることを示す先頭始点台数情報を決定し、第１先頭始点台数情報送信手段は、その決定した先頭始点台数情報を、無線機から同報送信する。先頭から２台目の車両がこの先頭始点台数情報を受信すれば、自車両が先頭から２台目であることを認識できる。

また、自車両の識別符号に対する先頭始点台数情報を受信した場合、直後車両台数情報決定手段は、直後車両加減速情報決定手段が決定した加減速情報とともに送信された識別符号の車両が、車群の先頭から何台目であるかを示す先頭始点台数情報を、自車両の識別符号に対する前記先頭始点台数情報に基づいて決定する。そして、第２先頭始点台数情報送信手段は、直後車両台数情報決定手段が決定した先頭始点台数情報を無線機から同報送信する。よって、この直後車両台数情報決定手段および第２先頭始点台数情報送信手段を備えることにより、先頭から２台目の車両から最後尾車両に向かって順々に、各車両についての先頭始点台数情報が決定されて送信されることになる。そして、自車両の識別符号についての先頭始点台数情報を受信した車両は、その先頭始点台数情報に基づいて自車両が先頭から何台目であるかを決定する。

以上のように、本発明によれば、自車両の加減速制御情報を同報通信により送信するものにおいても、各車両は車群の先頭から何番目かを決定することができる。

これら請求項１、２に係る発明は請求項３に係る発明に利用できる。その請求項３に係る発明によれば、先頭車両は、ビーコン情報取得手段により、前方の信号機までの距離を少なくとも含むビーコン情報を取得し、先頭車両走行計画決定手段により、信号機情報（ビーコン情報取得手段が取得した前方の信号機までの距離とその信号機の灯火色の変化時期とを含む情報）に基づいて信号機までの走行計画を決定する。しかしながら、ビーコン情報はビーコンの周囲の比較的狭い範囲でしか受信することができないので、ビーコン受信機がビーコン情報を必ず受信できるとは限らない。そこで、この発明では、追従車両は、追従車両情報送信手段により、直前車両までの車間距離と、自車両の車長情報と、自車両の識別符号とを含む追従車両情報を無線機から同報送信する。また、ビーコン情報を取得したことに基づいて、そのビーコン情報を追従車両情報に含ませて送信する。これにより、先頭車両は、後続車両からビーコン情報を受信することができるとともに、その後続車両と自車両との距離も算出することができる。よって、先頭車両のビーコン受信機がビーコン情報を受信できなかった場合でも、先頭車両走行計画決定手段は、追従車両から送信された追従車両情報に基づいて信号機までの走行計画を決定することができる。

なお、信号機情報のうち、信号機の灯火色の変化時期の情報は、ビーコン情報に含まれていてもよいし、信号機等のインフラから取得するようにしてもよい。

第１実施形態の車群走行制御装置１００を含む車載車群走行制御システム１０の概略構成を示すブロック図である。 車群走行中に各車両が取得する情報を示す図である。 先頭車両１および追従車両２の無線情報に含まれる各車両の加減速情報（検出値）７０、７１と、追従車両３が検出した直前車両の加減速情報８０とを示す図である。 車両位置決定部１１０が行う処理を説明するフローチャートである。 図４に続いて実行するフローチャートである。 車群の先頭から何台目であるかの情報の利用例を概念的に説明する図である。 図６の利用例の際に行う処理を示すフローチャートである。 第２実施形態において、図４、５のフローチャートに代えて実行するフローチャートである。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、第１実施形態の車群走行制御装置１００を含む車載車群走行制御システム１０の概略構成を示すブロック図である。

図１に示すように、車載車群走行制御システム１０は、車群走行制御装置１００の他に、自律センサ２０、無線機３０、挙動情報センサ４０、加減速部５０を備えている。

自律センサ２０は、本システム１０を搭載している車両（以下、自車両ということもある）の前後の他車両の存在およびその他車両との間の距離やその他車両の相対加減速情報を検出するセンサであり、前方用センサと後方用センサとを含んでいる。本第１実施形態では、前方用センサとして、前方ミリ波センサ２１および前方カメラ２３を備え、後方用センサとして、後方ミリ波２２、後方カメラ２４を備えている。このように、本第１実施形態では、前方用および後方用としてそれぞれ２種類のセンサを備えているが、1種類のみでもよく、また、レーザセンサ等、ミリ波、カメラ以外のものを備えてもよい。

無線機３０は、車車間通信機としての機能と路車間通信機としての機能の２つの機能を備えている。車車間通信機としては、DSRC（Dedicated ShortRange Communication、狭域通信とも呼ばれる）により、他車両との間で情報の送受信が可能であり、また、通信領域内の全ての車両に同じ情報を送信する同報通信と、相手を特定して送信する個別通信とが可能となっている。路車間通信機としては、種々の車両外通信機（たとえば、路上に設置されたビーコン、信号機に設置された送信機、通信衛星、携帯電話）からの情報を受信することができる。これらの機能を備えることにより、無線機３０は、たとえば、他車両情報（他車両から送信される加減速情報など）や、インフラ情報を受信することができる。なお、車車間通信機と路車間通機とを別々に設けてもよい。また、無線機３０は、ビーコンから情報を受信することができるので、請求項のビーコン受信機に相当する。

挙動情報センサ４０は、自車両の加減速に関する情報（たとえば、加速度、速度、加加速度など）の決定に必要な物理量を検出するセンサである。この挙動情報センサ４０としては、たとえば、加速度センサ、車速センサなどを用いる。

加減速部５０は、自車両を加減速させる部分であり、駆動部として、エンジン５１、モータ５２を備え、制動部としてモータ５２、ブレーキ５３を備えている。なお、駆動部として、エンジン５１、モータ５２のいずれか一方のみを備えていてもよく、また、制動部としてブレーキ５３のみを備えていてもよい。

車群走行制御装置１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたコンピュータであり、ＣＰＵが、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ、ＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することで、車両位置決定部１１０、制御量演算部１２０として機能する。なお、これら車両位置決定部１１０、制御量演算部１２０を別々のコンピュータとしてもよい。

車両位置決定部１１０は、自律センサ２０からの情報である自律センサ情報、挙動情報センサ４０からの情報、無線機３０を介して他車両から取得できる情報に基づいて、自車両が車群の先頭から何番目に位置しているかを決定する。この車両位置決定部１１０の処理は、フローチャートを用いて後に詳述する。

制御量演算部１２０は、車両位置決定部１１０が決定した自車両の位置（車群の先頭から何番目か）、無線機３０から受信する他車両の加減速制御量、インフラ情報、自律センサ情報が示す前後の車間距離、挙動情報センサ４０が検出した自車両の加減速に関する情報を用いて、加減速部５０に指示する制御量を演算する。

この制御量の演算においては、まず、自車両が車群の先頭車両であるか否かを判断する。先頭車両である場合には、無線機３０を介して取得できるインフラ情報等に基づいて走行計画を決定する。たとえば、路上に設置されたビーコンから信号機情報（前方の信号機までの距離、信号機の灯火色の変化時期を示す情報）を取得した場合には、その信号機を通過するか停止するかを決定して、その決定に基づいて走行計画を決定する。また、その走行計画を無線機３０から同報送信する。この走行計画は、加減速制御の目標値の時間変化を示すものであり、請求項の加減速制御情報に相当する。

一方、追従車である場合には、先頭車の走行計画を受信して、その走行計画を基準としつつ前後の車間距離を考慮して自車両（追従車両）の走行計画を決定する。そして、先頭車、追従車とも、このようにして決定した走行計画（加減速制御の目標値）に従って自車両が走行するように加減速部５０に対する制御量を決定する。なお、追従車は、先頭車の走行計画を受信できない場合でも、自律センサ２０の検出結果を用いた車間距離制御は行う。

次に図２を説明する。図２は、車群走行中に各車両が取得する情報を示している。この図において、曲線の矢印Ａ〜Ｆは同報通信による情報送信を示している。このように、車群中の各車両は、車群の他の全ての車両に無線機３０から情報を逐次送信している。以下、無線機３０から送信する情報を無線情報という。この無線情報には、自車両の走行計画、挙動情報センサ４０の検出値に基づく自車両の加減速情報、自車両の識別符号等が含まれている。また、図２において矢印Ｇ〜Ｌは、自律センサ２０によって前後車両を検出していることを示している。

先頭車両１は、矢印Ｇの検出結果により前方に車両が存在しないことが分かるので、先頭車両であると判断する。この先頭車両１は、ビーコン（図示せず）から、前方の信号機６０に関する信号機情報を受信して走行計画を決定するとともに、その走行計画を同報送信する。また、追従車両２、３は、矢印Ｉ、Ｋの検出結果から、先行車両が存在することが分かるので、追従車両であると判断する。これら追従車両２、３は、先頭車両の走行計画と、前後の車間距離とから走行計画を決定する。先頭車両１の直後の追従車両２だけでなく、追従車両３も先頭車両の走行計画に基づいて自車両の走行計画を決定するので、積分的な遅延が抑制される。

しかし、図２に示すように、各車両は、車群の他の全ての車両から無線情報を受信するため、その無線情報を送信した車両が車群のどこを走行している車両であるかを判断することができない。その結果、無線情報から、自車両が車群の先頭から何番目を走行しているかを判断することもできない。

そこで、本システム１０では、自車両の直前の車両から送信された無線情報を図３に示すようにして特定する。図３には、先頭車両１および追従車両２の無線情報に含まれる各車両の加減速情報（検出値）７０、７１を示している。また、追従車両３が自律センサ２０により検出した直前車両の加減速情報８０も示している。これら加減速情報は、横軸が時間であり、縦軸は、加速度、速度、加加速度など加減速に関する情報のから予め設定されている。

図３に示すように、追従車両３は、無線情報として、先頭車両１からの加減速情報７０と、追従車両２からの加減速情報７１とを取得する。しかし、上述のように、追従車両３は、無線情報のみからでは、いずれが先頭車両１のもので、いずれが追従車両２のものかを判断することができない。

そこで、追従車両３は、自律センサ情報によって得た直前車両の加減速情報８０と、無線情報として取得した２つの加減速情報７０、７１とを比較する。これにより、加減速情報７１が直前車両の加減速情報であることが分かる。また、追従車両３は、矢印Ｌの検出結果から最後尾であることが分かる。また、上記加減速情報７１を含んでいる無線情報には、その加減速情報を送信した車両の識別符号も含まれている。そこで、追従車両３は、加減速情報７１を送信した車両が最後尾から２番目の車両であることを同報送信する。その後、最後尾から２番目の車両は、最後尾の車両と同様にして直前車両を特定する。本システム１０では、この処理を順々に行なっていく。次にこの処理をフローチャートを用いて詳しく説明する。

図４、５は、車両位置決定部１１０が行う処理を説明するフローチャートである。この処理は、車群走行中、所定周期で繰り返し実行する。なお、車群走行中かどうかは、先頭車両の場合、後続車両の挙動が自車両に追従しているか否かで判断する。追従車両の場合、先行車両を追従する制御を行っているか否かで判断する。先行車両を追従する処理を行なうか否かは、先行車両との距離が所定距離となったときに自動的にこの処理を行なうように設定してもよいし、その所定距離となったときに、運転者に問い合わせるようにしてもよい。また、運転者が追従走行を指示するスイッチを設け、このスイッチが押されたことで追従走行する処理を開始してもよい。

図４において、まず、ステップＳ１００では自律センサ情報を取得する。続くステップＳ１０２では、他車両の無線情報を受信する。この無線情報には、前述のように、その無線情報を送信した車両の、走行計画、加減速情報（検出値）、識別符号が含まれている。

続くステップＳ１０４は、自車両情報送信手段に相当する処理であり、自車両の無線情報を無線機３０から同報送信する。前述のように、この無線情報には、自車両の走行計画、挙動情報センサ４０の検出値に基づく自車両の加減速情報、自車両の識別符号が含まれている。なお、走行計画は、ステップＳ１０２で取得した無線情報に含まれている先頭車両の走行計画と、ステップＳ１００で取得した自律センサ情報とに基づいて作成する。

続くステップ１０６は最後尾判断手段に相当する処理であり、自車両が車群の最後尾か否かを判断する。この判断はステップＳ１００で取得した自律センサ情報に基づいて行い、自車両の後方所定距離以内に他車両が存在しない場合には最後尾であると判断する。最後尾であると判断した場合にはステップＳ１０８へ進み、最後尾でないと判断した場合にはステップＳ１１２へ進む。

ステップＳ１０８は請求項の直前車両加減速情報決定手段および最後尾始点台数情報決定手段に相当する。このステップＳ１０８では、ステップＳ１０２で取得した複数の車両からの無線情報に含まれているている複数の加減速情報と、ステップＳ１００で取得した自律センサ情報に基づいて定まる直前車両の加減速情報とを比較して、無線情報に含まれている加減速情報のうち、自律センサ情報に基づいて定まる加減速情報と最も一致するものを、最後尾から２台目の車両の加減速情報であると決定する。

続くステップＳ１１０は請求項の第１最後尾始点台数情報送信手段に相当するものであり、ステップＳ１０８で決定した加減速情報とともに送信された識別符号の車両が車群の最後尾から２台目であることを示す最後尾始点台数情報を同報送信する。このステップＳ１１０を実行後は、図５のステップＳ１２０へ進む。このステップＳ１２０の説明の前に、ステップＳ１０６が否定判断であった場合に実行するステップＳ１１２以下を説明する。

ステップＳ１１２では、自車両の識別符号に対する最後尾始点台数情報を受信したか否かを判断する。上述のステップＳ１１０が実行されることにより、最後尾から２台目の車両はこのステップＳ１１２が肯定判断となる。ただし、以下に説明するように、最後尾から２台目よりも前の車両も、このステップＳ１１２は順次肯定判断となる。このステップＳ１１２が否定判断である間は、ステップＳ１１２を繰り返し実行する。

ステップＳ１１２が肯定判断となった場合にはステップＳ１１４進む。このステップＳ１１４では、ステップＳ１０８と同様にして、直前車両の加減速情報を特定するとともに、その加減速情報を含む無線情報を特定する。このステップＳ１１４も直前車両加減速情報決定手段に相当する。

続くステップＳ１１６は直前車両台数情報決定手段に相当する処理であり、上記ステップ１１４で特定した無線情報に含まれている識別符号の車両が自車両の１台前の車両であることを示す最後尾始点台数情報を決定する。

続くステップＳ１１８は請求項の第２最後尾始点台数情報送信手段に相当する処理であり、ステップＳ１１６で決定した最後尾始点台数情報を無線機３０から同報送信する。このステップＳ１１８を実行した場合もステップＳ１２０へ進む。

ステップＳ１２０は請求項の先頭判断手段に相当する処理であり、自車両が先頭車両であるか否かを判断する。この判断は、ステップＳ１００で取得した自律センサ情報に基づいて行い、自車両の前方所定距離以内に他車両が存在しない場合には先頭車両であると判断する。このステップＳ１２０の判断が肯定判断の場合にはステップＳ１２２へ進み、否定判断の場合にはステップＳ１２８へ進む。まず、ステップ１２２を説明する。

ステップＳ１２２は請求項の車群車両台数決定手段に相当する処理であり、自車両の識別符号に対する最後尾始点台数情報に基づいて車群を形成している車両台数を決定する。たとえば、前述の図２、３に示すように、車群を形成している車両台数が３台の場合、先頭車両についての最後尾始点台数情報は３となる。加えて、先頭車両は自律センサ情報から自車両が先頭車両であることを知ることができる。よって、車群車両台数は３台であると決定することができる。

続くステップＳ１２４は請求項の先頭始点台数情報決定手段に相当する処理である。このステップＳ１２４では、ステップＳ１２２で決定した車群車両台数と、これまでに自車両の無線機３０が受信した各車両についての最後尾始点台数情報とに基づいて、各識別符号の車両が車群の先頭から何台目であるかを示す先頭始点台数情報を決定する。

続くステップＳ１２６は請求項の先頭始点台数情報送信手段に相当する処理であり、ステップＳ１２４で決定した各車両についての先頭始点台数情報を無線機３０から同報送信する。このステップＳ１２６を実行したら処理を終了する。しかし、このステップＳ１２６は先頭車両のみの処理であり、追従車両は、請求項の先頭始点位置決定手段に相当するステップＳ１２８、Ｓ１３０を実行することになる。

ステップＳ１２８では、先頭始点台数情報を受信したか否かを判断する。この判断が否定判断である場合には、このステップＳ１２８を繰り返す。一方、肯定判断の場合には、ステップＳ１３０へ進み、受信した先頭始点台数情報に基づいて、自車両が先頭から何台目であるかを決定する。以上のようにして、先頭車両から最後尾の車両まで、車群の先頭から何台目であるかを決定することができる。

次に、このようにして決定した車群の先頭から何台目であるかの情報の利用例を説明する。図６は、この利用例を概念的に説明する図である。

先に説明したように、先頭車両は、ビーコン９０から信号機情報を取得した場合には、その信号機を通過するか停止するかを決定して、その決定に基づいて走行計画を決定する。しかし、ビーコンから信号機情報を先頭車両が必ず受信できるとは限らない。そこで、ビーコンから信号機情報を受信できなかった場合に、先頭車両は、矢印Ｅで示す車車間通信により、追従車両がビーコンから受信した信号機情報を取得する。そして、追従車両から受信した信号機情報に基づいて、信号機までの走行計画を決定する。

図７は、上記図６の利用例の際に行う処理を示すフローチャートである。この図７に示す処理も所定周期で繰り返し実行する。最初に実行するステップＳ１４０は請求項のビーコン情報取得手段に相当する処理である。このステップＳ１４０では、ビーコンから信号機情報（前方の信号機までの距離、信号機の灯火色の変化時期を示す情報）を受信したか否か、すなわち、無線機３０がビーコンから信号機情報を受信し、それを無線機３０から取得したか否かを判断する。

ステップＳ１４０の判断が肯定判断である場合にはステップＳ１４２へ進み、否定判断である場合にはステップＳ１４８へ進む。ステップＳ１４２では、自車両が先頭車両であるか否かを自律センサ情報に基づいて判断する。この判断が肯定判断である場合にはステップＳ１４４へ進む。

ステップＳ１４４は請求項の先頭車両走行計画決定手段に相当する処理である。このステップＳ１４４では、自車両がビーコンから受信した信号機情報に基づいて、自車両の走行計画である先頭車両走行計画を決定する。この先頭車両走行計画は、信号機までの走行計画（信号機を通過するか、信号機で停止するか）を少なくとも含むものである。

続くステップＳ１４６は請求項の走行計画送信手段に相当する処理であり、ステップＳ１４４で決定した先頭車両走行計画を無線機３０から同報送信する。ステップＳ１４６を実行した場合には、一旦、図７の処理を終了し、ステップＳ１４４で決定した走行計画に従って自車両が走行するように加減速部５０に対する制御を行う。

次に、ステップＳ１４８を説明する。ステップＳ１４８は、ステップＳ１４２と同じ処理であり、自車両が先頭車両であるか否かを自律センサ情報に基づいて判断する。なお、ステップＳ１４２、Ｓ１４８は請求項の追従車両判断手段に相当する。

ステップＳ１４８が否定判断である場合にはステップＳ１５０へ進む。このステップＳ１５０では、前述のステップＳ１４６を先頭車両が実行することにより先頭車両から送信される先頭車両走行計画を受信したか否かを判断する。このステップＳ１５０も否定判断の場合には、処理を一旦終了する。

一方、ステップＳ１５０が肯定判断の場合、ステップＳ１５２へ進み、先頭車両から受信した先頭車両走行計画に基づいて、自車両の走行計画（追従車両走行計画）を決定する。

続くステップＳ１５４は請求項の車間距離決定手段に相当する処理であり、直前の車両との間の間の車間距離を、自律センサ情報に基づいて決定する。続くステップＳ１５６は請求項の追従車両情報送信手段に相当する処理である。このステップＳ１５６では、ステップＳ１５８で決定した車間距離と、自車両の車長情報（たとえば、全長あるいはホイールベース）と、自車両の識別符号とを含む追従車両情報を無線機３０から同報送信する。

上記ステップＳ１５６を実行後は図７の処理を一旦終了し、ステップＳ１５２で決定した追従車両走行計画に従って自車両が走行するように加減速部５０に対する制御を行う。

次に、ステップＳ１４２が否定判断である場合を説明する。ステップＳ１４２が否定判断である場合にはステップＳ１５８へ進み、先頭車両走行計画を受信したか否かを判断する。この判断が肯定判断の場合にはステップＳ１６０へ進む。

ステップＳ１６０は、ステップＳ１５２と同様、請求項の追従走行計画決定手段に相当し、ステップＳ１５２と同様、先頭車両から受信した先頭車両走行計画に基づいて、自車両の走行計画（追従車両走行計画）を決定する。その後、ステップＳ１６２にて車間距離を決定し、ステップＳ１６４にて追従車両情報を無線機３０から同報送信する。これらステップＳ１６２、Ｓ１６４の処理は、それぞれ、ステップＳ１５４、Ｓ１５６と同じである。ステップＳ１６４を実行後は図７の処理を一旦終了し、ステップＳ１５２で決定した追従車両走行計画に従って自車両が走行するように加減速部５０に対する制御を行う。

ステップＳ１５８の判断が否定判断になった場合にはステップ１６６へ進む。ステップＳ１６６は、ステップＳ１５４、Ｓ１６２と同じ処理であり、直前の車両との間の間の車間距離を決定する。

続くステップＳ１６８は請求項の追従車両情報送信手段に相当する処理であり、追従車両情報を無線機３０から同報送信する。この追従車両情報は、ステップＳ１５６、Ｓ１６４の場合と同様に、車間距離、自車両の車長情報、自車両の識別符号を含んでいる。さらに、このステップＳ１６８を実行するのは、追従車両である自車両はビーコンから信号機情報を受信したにも係わらず、先頭車両走行計画を受信していない場合である。従って、先頭車両がビーコンから信号機情報を受信できなかった可能性がある。そこで、ステップＳ１６８では、追従車両情報に、自車両の無線機３０がビーコンから受信した信号機情報を含ませる。

次に、ステップＳ１７０を説明する。ステップＳ１７０は、先頭車両であるがビーコンから信号機情報を受信していない場合に実行する処理である。このステップＳ１７０では、追従車両から信号機情報を受信したか否かを判断する。この判断は、前述のステップＳ１６８を追従車両が実行した場合に肯定判断となる。この判断が否定判断の場合には処理を一旦終了する。一方、肯定判断の場合には、前述のステップＳ１４４へ進み、先頭車両走行計画を決定する。

ステップＳ１７０を経由してステップＳ１４４を実行する場合には、図４、５の処理の結果を利用して、信号機情報を送信した追従車両が車群先頭から何番目であるかを決定する。そして、先頭車両から信号機情報を送信した追従車両までの距離を、各追従車両から送信されてくる車間距離と車長情報に基づいて算出する。これにより、先頭車両は、信号機までの現在の距離を算出することができるとともに、現時点での信号機の灯火色の変化時期を知ることができる。これらに基づいて、先頭車両は、信号機までの走行計画を決定することができる。

以上、説明したように、第１実施形態では、同報通信により走行計画を送信しつつも、各車両は車群の先頭から何番目かを決定することができる。これにより、たとえば、先頭車両がビーコンから信号機情報を受信できなかった場合でも、追従車両から車車間通信により信号機情報を含む追従車両情報が送信され、この追従車両情報に基づいて信号機までの走行計画を決定することができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態を説明する。第２実施形態と前述の第１実施形態との違いは、第１実施形態では、最後尾車両から順々に直前の車両を特定していったが、第２実施形態では、先頭車両から順々に直後の車両を特定していく。第２実施形態は、この点が第１実施形態と相違するのみである。この相違により、第２実施形態では、図４、５に代えて図８に示す処理を実行する。

そこで図８を説明する。図８において、図４、５と異なるステップには「−１」を付してある。これら「−１」を付したステップは、第１実施形態における対応ステップと比較すると、「最後尾」が「先頭」に、「先頭」が「最後尾」に変わっており、また、「直前」が「直後」に、「直後」が「直前」に変わっているのみである。そのため、第１実施形態との違いを中心に簡単に説明する。

ステップＳ１００〜Ｓ１０４は第１実施形態と同じ処理である。ステップＳ１０６−１では、自車両が先頭車両か否かを判断する。この処理は請求項の先頭判断手段に相当する。この判断が肯定判断の場合にはステップＳ１０８−１へ進む。

ステップＳ１０８−１は請求項の直後車両加減速情報決定手段および先頭始点台数情報決定手段に相当する。このステップＳ１０８−１では、ステップＳ１０２で取得した複数の車両からの無線情報に含まれているている複数の加減速情報と、ステップＳ１００で取得した自律センサ情報に基づいて定まる直後車両の加減速情報とを比較して、無線情報に含まれている加減速情報のうち、自律センサ情報に基づいて定まる加減速情報と最も一致するものを、先頭から２台目の車両の加減速情報であると決定する。

続くステップＳ１１０−１は請求項の第１先頭始点台数情報送信手段に相当するものであり、ステップＳ１０８−１で決定した加減速情報とともに送信された識別符号の車両が車群の先頭から２台目であることを示す先頭始点台数情報を同報送信する。

自車両が先頭車両でない場合にはステップＳ１１２−１を実行する。このステップＳ１１２−１では、自車両の識別符号に対する先頭始点台数情報を受信したか否かを判断する。このステップＳ１１２−１が否定判断である間は、ステップＳ１１２−１を繰り返し実行する。

ステップＳ１１２−１が肯定判断となった場合には、ステップＳ１１２−２へ進む。このステップＳ１１２−２は請求項の先頭始点位置決定手段に相当するものであり、受信した自車両の先頭始点台数情報に基づいて、自車両が先頭から何台目であるかを決定する。

続くステップＳ１１２−３では、自車両が最後尾か否かを判断する。最後尾である場合にはステップＳ１１２−３を肯定判断して、図８の処理を終了する。一方、最後尾でない場合には、ステップＳ１１２−３を否定判断してステップＳ１１１４−１へ進む。

ステップＳ１１４−１では、ステップＳ１０８−１と同様にして、直後車両の加減速情報を特定するとともに、その加減速情報を含む無線情報を特定する。このステップＳ１１４−１も直後車両加減速情報決定手段に相当する。

続くステップＳ１１６−１は直後車両台数情報決定手段に相当する処理であり、上記ステップ１１４−１で特定した無線情報に含まれている識別符号の車両が自車両の１台後の車両であることを示す先頭始点台数情報を決定する。

続くステップＳ１１８−１は請求項の第２先頭始点台数情報送信手段に相当する処理であり、ステップＳ１１６−１で決定した先頭始点台数情報を無線機３０から同報送信する。これにより、直後の車両はステップＳ１１２−１が肯定判断となり、順次、後続の車両の先頭始点位置が決定されていくことになる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、次の実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

たとえば、図７では、先頭車両がビーコン９０から信号機情報を受信していない可能性が高い場合にのみ、追従車両情報に信号機情報を含ませていたが、追従車両は、信号機情報を受信した場合に、常に追従車両情報に信号機情報を含ませてもよい。

また、ビーコン９０の位置を地図情報から判断できる場合には、ビーコン９０の位置を通過したが信号機情報を受信していない場合に、ビーコンから信号機情報を取得できなかったと判断し、先頭車両が追従車両に信号機情報を要求するようにしてもよい。

また、前述の実施形態では、信号機情報（信号機６０までの距離と灯火色の変化時期）をビーコン９０から取得していたが、信号機６０までの距離のみビーコン９０から取得し、信号機６０の灯火色の変化時期の情報は、インフラ（信号機６０や通信衛星など）から取得してもよい。さらには、ビーコン９０からは信号機６０が存在するとの信号機存在情報のみを取得し、その信号機存在情報を取得したことをトリガー（通信条件）として、信号機６０等のインフラから、信号機６０までの距離と灯火色の変化時期を取得するようにしてもよい。

１０：車載車群走行制御システム、 ２０：自律センサ、 ２１：前方ミリ波センサ、 ２２：後方ミリ波センサ、 ２３：前方カメラ、 ２４：後方カメラ、 ３０：無線機（ビーコン受信機）、 ４０：挙動情報センサ、 ５０：加減速部、 ５１：エンジン、 ５２：モータ、 ５３：ブレーキ、 ６０：信号機、 ７０：加減速情報、 ７１：加減速情報、 ８０：加減速情報、 ９０：ビーコン、 １００：車群走行制御装置、 １１０：車両位置決定部、 １２０：制御量演算部
Ｓ１０４：自車両情報送信手段、 Ｓ１０６：最後尾判断手段、 Ｓ１０８：直前車両加減速情報決定手段、最後尾始点台数情報決定手段、 Ｓ１１０：第１最後尾始点台数情報送信手段、 Ｓ１１４：直前車両加減速情報決定手段、 Ｓ１１６：直前車両台数情報決定手段、 Ｓ１１８：第１最後尾始点台数情報送信手段、 Ｓ１２０：先頭判断手段、 Ｓ１２２：車群車両台数決定手段、 Ｓ１２４：先頭始点台数情報決定手段、 Ｓ１２６：先頭始点台数情報送信手段、 Ｓ１２８、Ｓ１３０：先頭始点位置決定手段、 Ｓ１４０：ビーコン情報取得手段、 Ｓ１４２、Ｓ１４８：追従車両判断手段、 Ｓ１４４：先頭車両走行計画決定手段、 Ｓ１４６：走行計画送信手段、 Ｓ１５２、Ｓ１６０：追従走行計画決定手段、 Ｓ１５４、Ｓ１６２、Ｓ１６６：車間距離決定手段、 Ｓ１５６、Ｓ１６４、Ｓ１６８：追従車両情報送信手段、 Ｓ１０６−１：先頭判断手段、 Ｓ１０８−１：直後車両加減速情報決定手段、先頭始点台数情報決定手段、 Ｓ１１０−１：第１先頭始点台数情報送信手段、 Ｓ１１２−２：先頭始点位置決定手段、 Ｓ１１４−１：直後車両加減速情報決定手段、 Ｓ１１６−１：直後車両台数情報決定手段

Claims (3)

1. 自車両の直前および直後を走行する他車両の存在およびその他車両の加減速情報を検出する自律センサと、車車間通信を行う無線機から取得できる他車両の加減速制御情報とに基づいて、車群走行制御を行う車群走行制御装置であって、
   車群走行中、前記自律センサによって検出された情報を示す自律センサ情報に基づいて、自車両が車群の最後尾であるか否かを判断する最後尾判断手段と、
   車群走行中、自車両の加減速情報および自車両の識別符号を含む無線情報を前記無線機から、逐次、同報送信する自車両情報送信手段と、
   前記無線機が受信した車群中の複数の他車両の加減速情報と、前記自律センサ情報が示す直前車両の加減速情報とを比較して、無線情報に含まれている複数の他車両の加減速情報のうち、自律センサ情報が示す加減速情報と最も一致するものを直前車両の加減速情報に決定する直前車両加減速情報決定手段と、
   前記最後尾判断手段により自車両が車群の最後尾であると判断した場合、前記直前車両加減速情報決定手段が決定した加減速情報とともに送信された識別符号の車両が車群最後尾から２台目であることを示す最後尾始点台数情報を決定する最後尾始点台数情報決定手段と、
   その最後尾始点台数情報決定手段が決定した最後尾始点台数情報を、前記無線機から同報送信する第１最後尾始点台数情報送信手段と、
   自車両の識別符号に対する前記最後尾始点台数情報を受信した場合、前記直前車両加減速情報決定手段が決定した加減速情報とともに送信された識別符号の車両が、車群の最後尾から何台目であるかを示す最後尾始点台数情報を、自車両の識別符号に対する前記最後尾始点台数情報に基づいて決定する直前車両台数情報決定手段と、
   前記直前車両台数情報決定手段が決定した最後尾始点台数情報を、前記無線機から同報送信する第２最後尾始点台数情報送信手段と、
   車群走行中、前記自律センサ情報に基づいて、自車両が車群の先頭であるか否かを判断する先頭判断手段と、
   その先頭判断手段により自車両が車群の先頭であると判断した場合であって、自車両の識別符号に対する前記最後尾始点台数情報を受信した場合、自車両の識別符号に対する前記最後尾始点台数情報に基づいて、車群を形成する車両台数を決定する車群車両台数決定手段と、
   その車群車両台数決定手段により決定した車群を形成する車両台数と、前記無線機が受信した各車両についての最後尾始点台数情報とに基づいて、各識別符号の車両が車群の先頭から何台目であるかを示す先頭始点台数情報を決定する先頭始点台数情報決定手段と、
   その先頭始点台数情報決定手段が決定した先頭始点台数情報を、前記無線機から同報送信する先頭始点台数情報送信手段と、
   前記無線機が受信した自車両の識別符号に対する先頭始点台数情報に基づいて、自車両が先頭から何台目であるかを決定する先頭始点位置決定手段と
   を含むことを特徴とする車群走行制御装置。
2. 自車両の直前および直後を走行する他車両の存在およびその他車両の加減速情報を検出する自律センサと、車車間通信を行う無線機から取得できる他車両の加減速制御情報とに基づいて、車群走行制御を行う車群走行制御装置であって、
   車群走行中、前記自律センサによって検出された情報を示す自律センサ情報に基づいて、自車両が車群の先頭であるか否かを判断する先頭判断手段と、
   車群走行中、自車両の加減速情報および自車両の識別符号を含む無線情報を前記無線機から、逐次、同報送信する自車両情報送信手段と、
   前記無線機が受信した車群中の複数の他車両の加減速情報と、前記自律センサ情報が示す直後車両の加減速情報とを比較して、無線情報に含まれている複数の他車両の加減速情報のうち、自律センサ情報が示す加減速情報と最も一致するものを直後車両の加減速情報に決定する直後車両加減速情報決定手段と、
   前記先頭判断手段により自車両が車群の先頭であると判断した場合、前記直後車両加減速情報決定手段が決定した加減速情報とともに送信された識別符号の車両が車群先頭から２台目であることを示す先頭始点台数情報を決定する先頭始点台数情報決定手段と、
   その先頭始点台数情報決定手段が決定した先頭始点台数情報を、前記無線機から同報送信する第１先頭始点台数情報送信手段と、
   自車両の識別符号に対する前記先頭始点台数情報を受信した場合、前記直後車両加減速情報決定手段が決定した加減速情報とともに送信された識別符号の車両が、車群の先頭から何台目であるかを示す先頭始点台数情報を、自車両の識別符号に対する前記先頭始点台数情報に基づいて決定する直後車両台数情報決定手段と、
   前記直後車両台数情報決定手段が決定した先頭始点台数情報を、前記無線機から同報送信する第２先頭始点台数情報送信手段と、
   前記無線機が受信した自車両の識別符号に対する先頭始点台数情報に基づいて、自車両が先頭から何台目であるかを決定する先頭始点位置決定手段と
   を含むことを特徴とする車群走行制御装置。
3. 請求項１または２において、
   ビーコン受信機を介して、路上に設置されたビーコンから前方の信号機までの距離を少なくとも含むビーコン情報を取得するビーコン情報取得手段と、
   前記先頭判断手段により自車両が先頭車両であると判断した場合、前記ビーコン情報取得手段が取得した前方の信号機までの距離と、その信号機の灯火色の変化時期とを含む信号機情報に基づいて、信号機までの走行計画を少なくとも含む自車両の走行計画である先頭車両走行計画を決定する先頭車両走行計画決定手段と、
   その先頭車両走行計画を前記無線機から同報送信する走行計画送信手段と、
   前記自律センサ情報に基づいて自車両が車群において追従車両であるか否かを判断する追従車両判断手段と、
   自車両が追従車両であると判断した場合に、前記先頭車両走行計画に基づいて、先頭車両に追従する追従走行計画を決定する追従走行計画決定手段と、
   車群走行中、前記自律センサ情報に基づいて直前車両までの車間距離を決定する車間距離決定手段と、
   自車両が追従車両である場合、前記車間距離と、自車両の車長情報と、自車両の識別符号とを含む追従車両情報を前記無線機から同報送信する追従車両情報送信手段とをさらに備え、
   前記追従車両情報送信手段は、前記ビーコン情報を取得したことに基づいて、そのビーコン情報を前記追従車両情報に含ませて送信し、
   前記先頭車両走行計画決定手段は、自車両が先頭車両であると判断された場合であって、自車両のビーコン受信機を介して前記ビーコン情報を取得できなかった場合、追従車両から送信された追従車両情報に基づいて、信号機までの走行計画を決定することを特徴とする車群走行制御装置。

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