JP5924280B2 - 車間距離演算装置 - Google Patents

Description

本発明は、車間距離演算装置に関する。

従来、先行車両が、自車両の走行に関する情報を後続車両へ送信し、後続車両が、受信した情報に基づいて先行車両を追従する車両制御を行う技術が知られている。例えば特許文献１には、先行車両が、今後の自車両の走行制御値を示す走行計画を決定し、決定した走行計画を、車群を形成する後続車両へ無線送信する構成について記載されている。この構成において、後続車両は、ミリ波レーダなどの自律センサを用いて先行車両との車間距離を測定し、測定した車間距離及び先行車両からの走行計画に基づいて車両制御を行う。

特開２０１１−１８６９５３号公報

ところで、ナビゲーション装置の普及などにより、人工衛星からの測位信号を受信する受信機が車両において利用される機会が多くなってきている。しかしながら、こうした受信機を用いて特定される現在位置の精度は状況に応じて変動しやすいという問題があった。

本発明は、こうした問題にかんがみてなされたものであり、人工衛星からの測位信号を受信する受信機を、先行車両との車間距離を測定するための装置として利用するための技術を提供することを目的としている。

本発明の車間距離演算装置（４）は、車両に搭載されて用いられ、第１の取得手段（Ｓ１０１，４４）と、第２の取得手段（Ｓ１０１，４４）と、第３の取得手段（Ｓ１０２，４４）と、受信手段（Ｓ３０１，４４）と、演算手段（Ｓ４０４〜Ｓ４０７，Ｓ５０４〜Ｓ５０９，Ｓ６０４〜Ｓ６１０，４５）と、を備える。

第１の取得手段は、人工衛星（６１，６２）からの測位信号を受信する受信機（１）を用いて特定される、当該車間距離演算装置が搭載された車両である自車両の現在位置を表す第１の位置情報を取得する。第２の取得手段は、測位信号の測位状態を表す第１の状態情報を取得する。第３の取得手段は、自車両に搭載された車速センサ（２）を用いて特定される、自車両の走行速度を表す第１の速度情報を取得する。

受信手段は、自車両の前方を走行する先行車両から、当該先行車両に搭載された受信機を用いて特定される当該先行車両の現在位置を表す第２の位置情報と、当該先行車両での測位信号の測位状態を表す第２の状態情報と、当該先行車両に搭載された車速センサを用いて特定される当該先行車両の走行速度を表す第２の速度情報と、を受信する。

演算手段は、先行車両との車間距離を演算する。具体的には、演算手段は、第１の状態情報が表す測位信号の測位状態と、第２の状態情報が表す測位信号の測位状態と、が共に良好であることを意味する所定の判定条件が満たされる第１の状態においては、第１の位置情報及び第２の位置情報に基づいて車間距離の演算を行う。一方、演算手段は、当該判定条件が満たされない第２の状態においては、第１の速度情報及び第２の速度情報に基づいて、過去の第１の状態において演算済みの車間距離を補正する演算を行う。

このような構成によれば、第１の位置情報及び第２の位置情報に基づいて演算される車間距離の信頼性を高くする（誤差を小さくする）ことができる。したがって、人工衛星からの測位信号を受信する受信機を、先行車両との車間距離を測定するための装置として利用することができる。

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。

また、本発明は、前述した車間距離演算装置の他、当該車間距離演算装置を構成要素とする車両制御装置（システム）、当該車間距離演算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、車間距離演算方法など、種々の形態で実現することができる。

車両制御システムの構成を示すブロック図である。 第１実施形態で行われる車車間通信を説明するための図である。 測位状態の時間変化を示すグラフである。 自車情報取得処理のフローチャートである。 送信処理のフローチャートである。 受信処理のフローチャートである。 第１実施形態の距離演算処理のフローチャートである。 第２実施形態で行われる車車間通信を説明するための図である。 第２実施形態の距離演算処理のフローチャートである。 第３実施形態の距離演算処理のフローチャートである。

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．全体構成］
図１に示す車両制御システムは、車両に搭載されたシステムであって、ＧＰＳ／ＱＺＳＳ受信機１と、車速センサ２と、車車間通信機３と、制御用コンピュータ４と、車両制御ＥＣＵ５と、を備える。この車両制御システムにおいて、制御用コンピュータ４は、ＧＰＳ／ＱＺＳＳ受信機１、車速センサ２、車車間通信機３及び車両制御ＥＣＵ５のそれぞれと通信可能に接続されている。

ＧＰＳ／ＱＺＳＳ受信機１は、ＧＰＳ（Global Positioning System）用の人工衛星６１及び準天頂衛星システム（ＱＺＳＳ：Quasi-Zenith Satellite System）用の人工衛星６２からの測位信号を受信する。ＧＰＳ／ＱＺＳＳ受信機１は、受信した測位信号に基づいて、当該車両制御システムが搭載された車両（自車両）の現在位置（緯度及び経度）を検出する。また、ＧＰＳ／ＱＺＳＳ受信機１は、測位信号の測位状態を表す情報として、ＤＯＰ（Dilution of Precision）値を検出する。ＤＯＰ値は、衛星測位の精度劣化の指標値であり、値が小さいほど測位精度が高いことを意味する。

車速センサ２は、自車両の走行速度を検出するセンサである。車速センサ２は、例えば、自車両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自車両の走行速度を算出する。

車車間通信機３は、自車両に関する情報である車両情報が格納された車車間通信パケット（図２参照）を、自車両以外の車両（他車両）であって自車両の周辺（電波の届く通信エリア内）に存在する不特定多数の他車両へ、周期的に発信（ブロードキャスト）する。本実施形態では、自車両に搭載された車両制御システムと同様の車両制御システムが他車両にも搭載されていることが前提とされており、車車間通信機３は、他車両によって周期的に発信される車車間通信パケット（当該他車両に関する車両情報）を受信する。

制御用コンピュータ４は、各種処理を実行する構成要素として、ＧＰＳ受信部４１と、車速受信部４２と、無線送受信部４３と、データ処理部４４と、距離演算部４５と、追従制御部４６と、を備える。本実施形態において、これらの構成要素（機能）は、ソフトウェアと、当該ソフトウェアを実行する共通のハードウェア（処理装置）と、により実現される。すなわち、本実施形態では、制御用コンピュータ４は、ソフトウェアを実行可能な処理装置（例えばマイクロコンピュータ）を備え、当該処理装置が、前述した構成要素としての各種処理を実行する（前述した各構成要素として機能する）。また、制御用コンピュータ４は、各種データを記憶する構成要素として、自車情報データベース４７と、先行車情報データベース４８と、を備える。これらの構成要素は、ハードウェア（記憶装置）により実現される。

ＧＰＳ受信部４１は、ＧＰＳ／ＱＺＳＳ受信機１からの情報（緯度、経度及び測位状態）を、データ処理部４４へ受け渡す処理を行う。
車速受信部４２は、車速センサ２からの情報（走行速度）を、データ処理部４４へ受け渡す処理を行う。

無線送受信部４３は、車車間通信機３からの情報（他車両に関する車両情報）を、データ処理部４４へ受け渡す処理を行う。また、無線送受信部４３は、データ処理部４４からの情報（自車両に関する車両情報）を、車車間通信機３へ受け渡す処理を行う。

データ処理部４４は、自車情報データベース４７及び先行車情報データベース４８に対する情報の書込処理（格納処理）及び読出処理を行う。
距離演算部４５は、自車両の前方を走行する他車両（先行車両）との車間距離（自車両に対する先行車両の相対距離）を演算する処理を行う。

追従制御部４６は、距離演算部４５で演算された車間距離に基づいて、先行車両を追従する車両制御に必要な情報（例えば目標速度や目標加速度等）を演算し、車両制御ＥＣＵ５へ受け渡す処理を行う。

自車情報データベース４７は、自車両に関する情報（自車情報）を記憶する。自車情報には、緯度、経度、測位状態（ＤＯＰ値）及び走行速度が含まれる。このうち、緯度、経度及び測位状態は、ＧＰＳ／ＱＺＳＳ受信機１を用いて特定される情報であり、走行速度は、車速センサ２を用いて特定される情報である。

先行車情報データベース４８は、先行車両に関する情報（先行車情報）を記憶する。先行車情報には、緯度、経度、測位状態（ＤＯＰ値）、走行速度及び車間距離が含まれる。このうち、緯度、経度、測位状態及び走行速度は、車車間通信で得られる情報であり、車間距離は、演算して得られる情報である（演算処理については後述する）。

車両制御ＥＣＵ５は、制御用コンピュータ４（追従制御部４６）からの情報に従い、先行車両を追従する車両制御（例えばＡＣＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｃｒｕｉｓｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ））を実行する電子制御装置である。

［１−２．車両制御の概要］
次に、本実施形態の車両制御システムにより実現される車両制御の概要について説明する。

図２に示すように、各車両は、緯度、経度、測位状態及び走行速度などの車両情報が格納された車車間通信パケットを、車車間通信で送受信することにより、車両情報を共有する。

各車両は、自車両での測位状態及び先行車両での測位状態が共に良好である状態（測位誤差が小さい状態）においては、自車両及び先行車両それぞれの緯度及び経度に基づいて、先行車両との車間距離の演算を行う。一方、各車両は、自車両での測位状態及び先行車両での測位状態のうち少なくとも一方が良好でない状態においては、自車両及び先行車両それぞれの走行速度に基づいて、過去の良好な状態において演算済みの車間距離を補正する演算を行う。

第１実施形態では、図３に示すように、自車両及び先行車両それぞれでのＤＯＰ値が共にしきい値以下であるという条件が満たされる場合に、双方での測位状態が共に良好であると判定する。つまり、いずれか一方のＤＯＰ値がしきい値を上回っている間は、双方の相対速度に基づき演算される距離変動の差分に応じて、過去に演算された車間距離が補正される。そして、双方のＤＯＰ値がしきい値以下となった場合に、緯度及び経度に基づく車間距離の演算（補正により蓄積されたずれを解消するためのキャリブレーション）が行われる。

［１−３．処理］
次に、第１実施形態の車両制御システムの制御用コンピュータ４により実行される処理について説明する。

まず、制御用コンピュータ４がデータ処理部４４として実行する自車情報取得処理について、図４のフローチャートを用いて説明する。
まずＳ１０１で、データ処理部４４は、ＧＰＳ受信部４１から緯度、経度及び測位状態を取得する。

続いて、Ｓ１０２で、データ処理部４４は、車速受信部４２から走行速度を取得する。
続いて、Ｓ１０３で、データ処理部４４は、ＧＰＳ受信部４１及び車速受信部４２から取得した情報（緯度、経度、測位状態及び走行速度）を、自車情報として自車情報データベース４７に格納（既に情報が記憶されている場合には更新）する。

図４に示す自車情報取得処理では、これらＳ１０１〜Ｓ１０３の処理が繰り返し実行される。
次に、制御用コンピュータ４がデータ処理部４４として実行する送信処理について、図５のフローチャートを用いて説明する。

データ処理部４４は、まずＳ２０１で、自車情報データベース４７から自車情報（緯度、経度、測位状態及び走行速度）を取得する。
続いて、Ｓ２０２で、データ処理部４４は、自車情報データベース４７から取得した自車情報を、無線送受信部４３へ送信する。これにより、自車両に関する車両情報が格納された車車間通信パケットが、自車両の周辺に存在する不特定多数の他車両へ発信される。

図５に示す送信処理では、これらＳ２０１〜Ｓ２０２の処理が繰り返し実行される。
次に、制御用コンピュータ４がデータ処理部４４として実行する受信処理について、図６のフローチャートを用いて説明する。

データ処理部４４は、まずＳ３０１で、先行車両に関する車両情報（緯度、経度、測位状態及び走行速度）を無線送受信部４３から取得する。
続いて、Ｓ３０２で、データ処理部４４は、無線送受信部４３から取得した車両情報を、先行車情報として先行車情報データベース４８に格納（既に情報が記憶されている場合には更新）する。本実施形態では、車両情報が不特定多数の車両へ発信されるため、先行車両以外の他車両からの車両情報も受信され得るが、自車両が必要とするのは先行車両に関する車両情報である。このため、データ処理部４４は、例えば、先行車両以外の他車両に関する車両情報については、先行車情報データベース４８へ格納しないようにしてもよい。また、データ処理部４４は、例えば、先行車両に関する車両情報を先行車情報として先行車情報データベース４８へ格納し、先行車両以外の他車両に関する車両情報を先行車情報と区別可能な状態で先行車情報データベース４８へ格納するようにしてもよい。他車両が先行車両であるか否かは、例えば、自車両に対する相対位置や、車車間通信パケットに含まれる発信元ＩＤなどに基づいて判定することが可能である。また、データ処理部４４は、先行車両が存在しない（存在しなくなった）場合には、先行車情報データベース４８に格納されている先行車情報を消去する。

図６に示す受信処理では、これらＳ３０１〜Ｓ３０２の処理が繰り返し実行される。
次に、制御用コンピュータ４が距離演算部４５として実行する距離演算処理について、図７のフローチャートを用いて説明する。

距離演算部４５は、まずＳ４０１で、先行車両が存在するか否かを判定し、先行車両が存在すると判定した場合に処理をＳ４０２へ移行させる。具体的には、距離演算部４５は、先行車情報データベース４８に先行車情報が格納されている場合に、先行車両が存在すると判定する。

Ｓ４０２で、距離演算部４５は、先行車情報データベース４８から先行車情報（緯度、経度、測位状態、走行速度及び車間距離）を取得する。なお、車間距離は、後述するように、特定の条件が満たされた場合に演算して得られる情報であり、先行車情報データベース４８に格納されていない場合もあり得る。

続いて、Ｓ４０３で、距離演算部４５は、自車情報データベース４７から自車情報（緯度、経度、測位状態及び走行速度）を取得する。
続いて、Ｓ４０４で、距離演算部４５は、自車両及び先行車両それぞれでの測位状態を表すＤＯＰ値が、共にしきい値以下であるか否かを判定する。

距離演算部４５は、Ｓ４０４で双方でのＤＯＰ値が共にしきい値以下であると判定すると、処理をＳ４０５へ移行させる。そして、Ｓ４０５で、距離演算部４５は、自車両及び先行車両それぞれの緯度及び経度に基づいて、先行車両との車間距離の演算を行った後、処理をＳ４０８へ移行させる。

一方、距離演算部４５は、Ｓ４０４で双方のＤＯＰ値のうち少なくとも一方がしきい値以下でないと判定すると、処理をＳ４０６へ移行させる。そして、Ｓ４０６で、距離演算部４５は、先行車情報データベース４８に車間距離が格納されているか否かを判定する。

距離演算部４５は、Ｓ４０６で先行車情報データベース４８に車間距離が格納されていると判定すると、処理をＳ４０７へ移行させる。そして、Ｓ４０７で、距離演算部４５は、自車両及び先行車両それぞれの走行速度（相対速度）に基づいて距離変動の差分を計算し、先行車情報データベース４８に格納されている過去の車間距離に加算する補正演算を行った後、処理をＳ４０８へ移行させる。

一方、距離演算部４５は、Ｓ４０４で先行車情報データベース４８に車間距離が格納されていないと判定すると、処理をＳ１０１へ戻す。この場合、車間距離が特定されないため、先行車両を追従する車両制御は行われない。

Ｓ４０８で、距離演算部４５は、Ｓ４０５又はＳ４０７で演算された車間距離を、先行車情報データベース４８へ格納（既に情報が記憶されている場合には更新）する。
図７に示す受信処理では、これらＳ４０１〜Ｓ４０８の処理が繰り返し実行される。

［１−４．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）制御用コンピュータ４は、自車両及び先行車両それぞれでのＤＯＰ値が共にしきい値以下であるという判定条件（双方での測位状態が共に良好であることを意味する判定条件）が満たされるか否かを判定する（Ｓ４０４）。そして、制御用コンピュータ４は、当該判定条件が満たされる第１の状態においては（Ｓ４０４：ＹＥＳ）、双方の緯度及び経度に基づいて、先行車両との車間距離の演算を行う（Ｓ４０５）。一方、制御用コンピュータ４は、当該判定条件が満たされない第２の状態においては（Ｓ４０４：ＮＯ）、双方の走行速度に基づいて、過去の第１の状態において演算済みの車間距離を補正する演算を行う（Ｓ４０７）。したがって、第１実施形態によれば、人工衛星６１，６２からの測位信号に基づいて特定される先行車両との車間距離の信頼性を高くする（誤差を小さくする）ことができる。その結果、例えば本実施形態のように、先行車両との車間距離を測定するための自律センサ（例えば、一般的に高価なミリ波レーダ等）を必要としない安価な構成を実現することができる。

（１Ｂ）制御用コンピュータ４は、双方でのＤＯＰ値が共にしきい値以下であることを、緯度及び経度に基づいて車間距離の演算を行うための必要条件としている。したがって、第１実施形態によれば、自車両及び先行車両それぞれでの測位状態が共に良好である状態を、比較的正確にかつ簡易的に判定することができる。

なお、第１実施形態では、制御用コンピュータ４が車間距離演算装置の一例に相当し、ＧＰＳ／ＱＺＳＳ受信機１が受信機の一例に相当する。また、Ｓ１０１が第１の取得手段及び第２の取得手段としての処理の一例に相当し、Ｓ１０２が第３の取得手段としての処理の一例に相当し、Ｓ２０２が送信手段としての処理の一例に相当し、Ｓ３０１が受信手段としての処理の一例に相当する。また、Ｓ４０４〜Ｓ４０７が演算手段としての処理の一例に相当する。また、緯度及び経度が第１の位置情報及び第２の位置情報の一例に相当し、ＤＯＰ値が第１の状態情報及び第２の状態情報の一例に相当し、走行速度が第１の速度情報及び第２の速度情報の一例に相当する。

［２．第２実施形態］
［２−１．第１実施形態との相違点］
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説明を省略し、相違点を中心に説明する。

前述した第１実施形態では、自車両及び先行車両それぞれでのＤＯＰ値が共にしきい値以下であるという条件が満たされている状態において、双方の緯度及び経度に基づいて、先行車両との車間距離の演算が行われる。これに対し、第２実施形態では、第１実施形態の条件に加え、準天頂衛星システム用の人工衛星６２からの情報が双方共に利用可能な状態にあるという条件が満たされている必要がある点で、第１実施形態と相違する。

具体的には、図８に示すように、各車両は、緯度、経度、測位状態及び走行速度に加え、ＱＺＳＳ受信フラグ及びＱＺＳＳ補強信号経過時間などの車両情報が格納された車車間通信パケットを、車車間通信で送受信することにより、車両情報を共有する。ＱＺＳＳ受信フラグ及びＱＺＳＳ補強信号経過時間は、ＧＰＳ／ＱＺＳＳ受信機１を用いて特定される。ＱＺＳＳ受信フラグとは、準天頂衛星システム用の人工衛星６２からの補強信号が受信されている状態であるか否かを表すフラグであり、また、ＱＺＳＳ補強信号経過時間とは、最新の補強信号が受信されてからの経過時間である。補強信号とは、準天頂衛星システム用の人工衛星６２から送信される信号であって、距離測定精度に影響する情報、例えば電離層（大気圏上層部）の状態を受信側へ知らせるための信号である。受信側では、補強信号に基づいて電離層の状態などに応じた補正を行うことにより、距離測定精度を向上させる（誤差を小さくする）ことができる。補強信号自体は、最新の情報でなくても利用することは可能であるが、電離層の状態などは時々刻々と変化するため、新しい補強信号を用いるほど、距離測定精度を向上させる効果が高いといえる。

［２−２．処理］
次に、第２実施形態の車両制御システムの制御用コンピュータ４により実行される処理について説明する。前述した第１実施形態では、制御用コンピュータ４が距離演算部４５として図７に示す距離演算処理を実行したが、第２実施形態では、図７に示す距離演算処理に代えて、図９に示す距離演算処理が実行される。なお、図９におけるＳ５０１〜Ｓ５０４，Ｓ５０６，Ｓ５０８〜Ｓ５１０の処理は、図７におけるＳ４０１〜Ｓ４０８の処理と同様であるため、説明を一部簡略化している。

距離演算部４５は、まずＳ５０１で、先行車両が存在するか否かを判定し、先行車両が存在すると判定した場合に処理をＳ５０２へ移行させる。
Ｓ５０２で、距離演算部４５は、先行車情報データベース４８から先行車情報（緯度、経度、測位状態、走行速度、ＱＺＳＳ受信フラグ、ＱＺＳＳ補強信号経過時間及び車間距離）を取得する。なお、ＱＺＳＳ受信フラグ及びＱＺＳＳ補強信号経過時間は、前述した受信処理（図６）のＳ３０１で取得した車両情報に含まれており、Ｓ３０２で先行車情報データベース４８に格納される。

続いて、Ｓ５０３で、距離演算部４５は、自車情報データベース４７から自車情報（緯度、経度、測位状態、走行速度、ＱＺＳＳ受信フラグ及びＱＺＳＳ補強信号経過時間）を取得する。なお、ＱＺＳＳ受信フラグ及びＱＺＳＳ補強信号経過時間は、前述した自車情報取得処理（図４）のＳ１０１で取得され、Ｓ１０３で自車情報データベース４７に格納される。

続いて、Ｓ５０４で、距離演算部４５は、自車両及び先行車両それぞれでのＤＯＰ値が共にしきい値以下であるか否かを判定する。
距離演算部４５は、Ｓ５０４で双方でのＤＯＰ値が共にしきい値以下であると判定すると、処理をＳ５０５へ移行させる。そして、Ｓ５０５で、距離演算部４５は、準天頂衛星システム用の人工衛星６２からの補強信号が自車両及び先行車両共に受信されている状態であるか否かを判定する。具体的には、距離演算部４５は、自車情報としてのＱＺＳＳ受信フラグ及び先行車情報としてのＱＺＳＳ受信フラグが共に受信中を表している場合に肯定判定し、少なくとも一方のＱＺＳＳ受信フラグが受信中を表していない場合に否定判定する。

距離演算部４５は、Ｓ５０５で人工衛星６２からの補強信号が双方共に受信されていると判定（肯定判定）すると、処理をＳ５０６へ移行させる。そして、Ｓ５０６で、距離演算部４５は、自車両及び先行車両それぞれの緯度及び経度に基づいて、先行車両との車間距離の演算を行った後、処理をＳ５１０へ移行させる。すなわち、準天頂衛星システム用の人工衛星６２からの補強信号が受信されている状態では、補強信号が受信されていない状態と比較して、緯度及び経度の検出精度が向上する（誤差が小さくなる）。つまり、自車両及び先行車両の緯度及び経度が精度よく検出されている状態において、車間距離の演算が行われる。

一方、距離演算部４５は、Ｓ５０５で人工衛星６２からの補強信号が自車両及び先行車両のうち少なくとも一方で受信されていないと判定（否定判定）すると、処理をＳ５０７へ移行させる。そして、Ｓ５０７で、距離演算部４５は、ＱＺＳＳ補強信号経過時間が自車両及び先行車両共に一定時間以内であるか否かを判定する。

距離演算部４５は、Ｓ５０７でＱＺＳＳ補強信号経過時間が自車両及び先行車両共に一定時間以内であると判定すると、処理をＳ５０６へ移行させ、前述した処理を行う。
一方、距離演算部４５は、Ｓ５０７で自車両及び先行車両のうち少なくとも一方でＱＺＳＳ補強信号経過時間が一定時間以内でないと判定すると、処理をＳ５０８へ移行させる。

また、距離演算部４５は、前述したＳ５０４で双方でのＤＯＰ値のうち少なくとも一方がしきい値以下でないと判定した場合にも、処理をＳ５０８へ移行させる。
Ｓ５０８で、距離演算部４５は、先行車情報データベース４８に車間距離が格納されているか否かを判定する。

距離演算部４５は、Ｓ５０８で先行車情報データベース４８に車間距離が格納されていると判定すると、処理をＳ５０９へ移行させる。そして、Ｓ５０９で、距離演算部４５は、自車両及び先行車両それぞれの走行速度に基づいて、先行車情報データベース４８に格納されている過去の車間距離に加算する補正演算を行った後、処理をＳ５１０へ移行させる。

一方、距離演算部４５は、Ｓ５０８で先行車情報データベース４８に車間距離が格納されていないと判定すると、処理をＳ５０１へ戻す。
Ｓ５１０で、距離演算部４５は、Ｓ５０６又はＳ５０９で演算された車間距離を、先行車情報データベース４８へ格納する。

図９に示す受信処理では、これらＳ５０１〜Ｓ５１０の処理が繰り返し実行される。
［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実施形態と同様の効果に加え、以下の効果が得られる。

（２Ａ）制御用コンピュータ４は、準天頂衛星システム用の人工衛星６２からの受信状態を表す情報として、ＱＺＳＳ受信フラグ及びＱＺＳＳ補強信号経過時間を取得する（Ｓ５０２，Ｓ５０３）。そして、制御用コンピュータ４は、人工衛星６２からの情報が自車両及び先行車両で共に利用可能な状態にあるか否かを判定する（Ｓ５０５，Ｓ５０７）。制御用コンピュータ４は、当該判定で肯定判定されることを、双方での測位状態が共に良好であることを意味する所定の判定条件が満たされるための必要条件とする。具体的には、制御用コンピュータ４は、ＤＯＰ値が双方共にしきい値以下であり（Ｓ５０４：ＹＥＳ）、かつ、人工衛星６２からの情報が双方共に利用可能な状態にあること（Ｓ５０５：ＹＥＳ又はＳ５０７：ＹＥＳ）を当該判定条件とする。そして、当該判定条件が満たされる第１の状態においては、双方の緯度及び経度に基づいて、先行車両との車間距離の演算を行う（Ｓ５０６）。一方、制御用コンピュータ４は、当該判定条件が満たされない第２の状態においては（Ｓ５０４：ＮＯ，Ｓ５０７：ＮＯ）、双方の走行速度に基づいて、過去の第１の状態において演算済みの車間距離を補正する演算を行う（Ｓ５０９）。したがって、第２実施形態によれば、人工衛星６１，６２からの測位信号に基づいて特定される先行車両との車間距離の信頼性を、第１実施形態よりも高くする（誤差をより小さくする）ことができる。

（２Ｂ）制御用コンピュータ４は、人工衛星６２からの補強信号が双方共に受信されていること（Ｓ５０５：ＹＥＳ）を、人工衛星６２からの情報が双方共に利用可能な状態にあること（Ｓ５０５：ＹＥＳ又はＳ５０７：ＹＥＳ）の十分条件としている。つまり、双方のＤＯＰ値が共にしきい値以下であって（Ｓ５０４：ＹＥＳ）、人工衛星６２からの補強信号が双方共に受信されている場合には（Ｓ５０５：ＹＥＳ）、双方の緯度及び経度に基づいて車間距離の演算が行われる（Ｓ５０６）。したがって、第２実施形態によれば、双方の緯度及び経度が精度よく得られやすい状態において車間距離の演算が行われやすくすることができる。

（２Ｃ）制御用コンピュータ４は、人工衛星６２から最新の補強信号が受信されてからの経過時間が双方共に一定時間以内であること（Ｓ５０７：ＹＥＳ）を、人工衛星６２からの情報が自車両及び先行車両で共に利用可能な状態にあることの十分条件としている。つまり、人工衛星６２からの測位信号が少なくとも一方で受信されていない場合にも（Ｓ５０５：ＮＯ）、最新の補強信号が受信されてからの経過時間が双方共に一定時間以内であれば（Ｓ５０７：ＹＥＳ）、双方の緯度及び経度に基づいて車間距離の演算が行われる（Ｓ５０６）。したがって、第２実施形態によれば、双方の緯度及び経度に基づいて車間距離の演算が行われる機会を増やすことができる。

なお、第２実施形態では、Ｓ５０４〜Ｓ５０９が演算手段としての処理の一例に相当し、ＤＯＰ値、ＱＺＳＳ受信フラグ及びＱＺＳＳ補強信号経過時間が第１の状態情報及び第２の状態情報の一例に相当する。

［３．第３実施形態］
［３−１．第１実施形態との相違点］
第３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説明を省略し、相違点を中心に説明する。

前述した第１実施形態では、自車両及び先行車両それぞれでのＤＯＰ値の少なくとも一方がしきい値を上回っている状態において、過去に演算済みの車間距離を補正する演算が、当該状態の経過時間に関係なく一律に行われる。これに対し、第３実施形態では、当該状態の経過時間に応じて演算結果が異なり得る点で、第１実施形態と相違する。

［３−２．処理］
第３実施形態の車両制御システムの制御用コンピュータ４により実行される処理について説明する。前述した第１実施形態では、制御用コンピュータ４が距離演算部４５として図７に示す距離演算処理を実行したが、第３実施形態では、図７に示す距離演算処理に代えて、図１０に示す距離演算処理が実行される。なお、図１０におけるＳ６０１〜Ｓ６０５，Ｓ６０７，Ｓ６０８，Ｓ６１１の処理は、図７におけるＳ４０１〜Ｓ４０８の処理と同様であるため、説明を一部簡略化している。

距離演算部４５は、まずＳ６０１で、先行車両が存在するか否かを判定し、先行車両が存在すると判定した場合に処理をＳ６０２へ移行させる。
Ｓ６０２で、距離演算部４５は、先行車情報データベース４８から先行車情報（緯度、経度、測位状態、走行速度、車間距離及び推定演算経過時間）を取得する。なお、推定演算経過時間は、後述するＳ６１０の処理で更新され、後述するＳ６０６の処理でリセットされる。

続いて、Ｓ６０３で、距離演算部４５は、自車情報データベース４７から自車情報（緯度、経度、測位状態及び走行速度）を取得する。
続いて、Ｓ６０４で、距離演算部４５は、自車両及び先行車両それぞれでのＤＯＰ値が共にしきい値以下であるか否かを判定する。

距離演算部４５は、Ｓ６０４で双方でのＤＯＰ値が共にしきい値以下であると判定すると、処理をＳ６０５へ移行させる。そして、Ｓ６０５で、距離演算部４５は、自車両及び先行車両それぞれの緯度及び経度に基づいて、先行車両との車間距離の演算を行う。

続いて、Ｓ６０６で、距離演算部４５は、先行車情報データベース４８に記憶されている推定演算経過時間を０にリセットする処理を行った後、処理をＳ６１１へ移行させる。
一方、距離演算部４５は、Ｓ６０４で双方でのＤＯＰ値のうち少なくとも一方がしきい値以下でないと判定した場合には、処理をＳ６０７へ移行させ、先行車情報データベース４８に車間距離が格納されているか否かを判定する。

距離演算部４５は、Ｓ６０７で先行車情報データベース４８に車間距離が格納されていると判定すると、処理をＳ６０８へ移行させる。そして、Ｓ６０８で、距離演算部４５は、自車両及び先行車両それぞれの走行速度に基づいて、先行車情報データベース４８に格納されている過去の車間距離に加算する補正演算を行う。

続いて、Ｓ６０９で、距離演算部４５は、推定演算経過時間が一定時間以上の場合には、現在の車間距離に安全率（例えば１よりも大きい係数）を乗ずることで、演算結果としての車間距離を長くする。

続いて、Ｓ６１０で、距離演算部４５は、推定演算経過時間を更新（カウントアップ）した後、処理をＳ６１１へ移行させる。
一方、距離演算部４５は、Ｓ６０７で先行車情報データベース４８に車間距離が格納されていないと判定すると、処理をＳ６０１へ戻す。

Ｓ６１１で、距離演算部４５は、Ｓ６０６又はＳ６１０で演算された車間距離を、先行車情報データベース４８へ格納する。
図１０に示す受信処理では、これらＳ６０１〜Ｓ６１１の処理が繰り返し実行される。

［３−３．効果］
以上詳述した第３実施形態によれば、前述した第１実施形態と同様の効果に加え、以下の効果が得られる。

（３Ａ）制御用コンピュータ４は、自車両及び先行車両それぞれでのＤＯＰ値の少なくとも一方がしきい値を上回っている状態が一定時間以上継続した場合に演算される車間距離が、当該状態が一定時間以上継続していない場合に演算される車間距離と比較して長くなるように、車間距離を演算する（Ｓ６０９）。したがって、第３実施形態によれば、緯度及び経度に基づく車間距離のキャリブレーションが長時間行われない状態においても、車両制御の安全性を高くすることができる。

なお、第３実施形態では、Ｓ６０４〜Ｓ６１０が演算手段としての処理の一例に相当する。
［４．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。

（１）上記第２実施形態では、人工衛星６２からの測位信号が自車両及び先行車両のうち少なくとも一方で受信されていない場合にも（Ｓ５０５：ＮＯ）、最新の補強信号が受信されてからの経過時間が双方共に一定時間以内であれば（Ｓ５０７：ＹＥＳ）、双方の緯度及び経度に基づいて車間距離の演算が行われるが（Ｓ５０６）、これに限定されるものではない。例えば、Ｓ５０７の処理を削除し、人工衛星６２からの測位信号が自車両及び先行車両のうち少なくとも一方で受信されていない場合には、緯度及び経度に基づく車間距離の演算が行われないようにしてもよい。

（２）上記第３実施形態では、推定演算経過時間が一定時間以上の場合に車間距離が長くなるように演算されるが（Ｓ６０９）、これに限定されるものではない。例えば、推定演算経過時間の度合いに応じて、車間距離が複数段階で長くなるように演算されるようにしてもよい。

（３）車両情報は、少なくとも自車両の後方を走行する後続車両へ送信されればよい。例えば上記各実施形態のように、不特定多数の他車両へ（後続車両以外の車両へも）送信されるようにしてもよく、また、後続車両を送信先として送信されるようにしてもよい。つまり、少なくとも後続車両が送信対象として含まれ得る送信形態であればよい。

（４）制御用コンピュータ４は、先行車両から受信した緯度、経度を一定時間保持することで、先行車両の走行軌跡を特定してもよい。この場合、制御用コンピュータ４は、当該走行軌跡から先行車両及び自車両の走路の曲率を計算し、当該曲率が加味された先行車両との道のりを車間距離として計算することが可能となる。このような構成によれば、カーブにおける車両制御の精度を向上させることができる。

（５）上記各実施形態では、先行車両との車間距離を測定するためのミリ波レーダ等の自律センサを備えない構成を例示したが、これに限定されるものではなく、こうした自律センサを備える構成としてもよい。例えば、自律センサによる距離測定精度と車車間通信による距離測定精度とが比較され、状況に応じて精度の高い方が選択されるようにしてもよい。また例えば、いずれの精度も基準値を満たさない場合には、上記第３実施形態のように安全率を乗じた距離測定結果が用いられるようにしてもよい。

（６）本発明の各構成要素は概念的なものであり、上記実施形態に限定されない。例えば、１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分散させたり、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。

１…ＧＰＳ／ＱＺＳＳ受信機、２…車速センサ、３…車車間通信機、４…制御用コンピュータ、５…車両制御ＥＣＵ、４１…ＧＰＳ受信部、４２…車速受信部、４３…無線送受信部、４４…データ処理部、４５…距離演算部、４６…追従制御部、４７…自車情報データベース、４８…先行車情報データベース

Claims (5)

1. 車両に搭載されて用いられる車間距離演算装置（４）であって、
   人工衛星（６１，６２）からの測位信号を受信する受信機（１）を用いて特定される、当該車間距離演算装置が搭載された車両である自車両の現在位置を表す第１の位置情報を取得する第１の取得手段（Ｓ１０１，４４）と、
   前記測位信号の測位状態を表す第１の状態情報を取得する第２の取得手段（Ｓ１０１，４４）と、
   自車両に搭載された車速センサ（２）を用いて特定される、自車両の走行速度を表す第１の速度情報を取得する第３の取得手段（Ｓ１０２，４４）と、
   自車両の前方を走行する先行車両から、当該先行車両に搭載された前記受信機を用いて特定される当該先行車両の現在位置を表す第２の位置情報と、当該先行車両での前記測位信号の測位状態を表す第２の状態情報と、当該先行車両に搭載された前記車速センサを用いて特定される当該先行車両の走行速度を表す第２の速度情報と、を受信する受信手段（Ｓ３０１，４４）と、
   前記先行車両との車間距離を演算する演算手段（Ｓ４０４〜Ｓ４０７，Ｓ５０４〜Ｓ５０９，Ｓ６０４〜Ｓ６１０，４５）と、
   を備え、
   前記演算手段は、
   前記第１の状態情報が表す前記測位信号の測位状態と、前記第２の状態情報が表す前記測位信号の測位状態と、が共に良好であることを意味する所定の判定条件が満たされる第１の状態においては、前記第１の位置情報及び前記第２の位置情報に基づいて前記車間距離の演算を行い、
   前記判定条件が満たされない第２の状態においては、前記第１の速度情報及び前記第２の速度情報に基づいて、過去の第１の状態において演算済みの前記車間距離を補正する演算を行い、
   前記第１の状態情報及び前記第２の状態情報は、少なくとも準天頂衛星システム用の人工衛星（６２）からの受信状態を表し、
   前記演算手段は、前記第１の状態情報及び前記第２の状態情報に基づいて、自車両及び前記先行車両で共に準天頂衛星システム用の人工衛星からの情報が利用可能な状態にあるか否かを判定し、当該判定で肯定判定されることを、前記判定条件が満たされるための必要条件とし、
   前記第１の状態情報及び前記第２の状態情報は、少なくとも準天頂衛星システム用の人工衛星からの補強信号が受信されている状態であるか否かを表し、
   前記演算手段は、自車両及び前記先行車両で共に準天頂衛星システム用の人工衛星からの補強信号が受信されていることを、自車両及び前記先行車両で共に準天頂衛星システム用の人工衛星からの情報が利用可能な状態にあることの十分条件とする
   ことを特徴とする車間距離演算装置。
2. 請求項１に記載の車間距離演算装置であって、
   前記第１の状態情報及び前記第２の状態情報は、少なくとも準天頂衛星システム用の人工衛星からの最新の補強信号が受信されてからの経過時間を表し、
   前記演算手段は、自車両及び前記先行車両で共に準天頂衛星システム用の人工衛星から最新の補強信号が受信されてからの経過時間が一定時間以内であることを、自車両及び前記先行車両で共に準天頂衛星システム用の人工衛星からの情報が利用可能な状態にあることの十分条件とする
   ことを特徴とする車間距離演算装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の車間距離演算装置であって、
   前記第１の位置情報、前記第１の状態情報及び前記第１の速度情報を、少なくとも自車両の後方を走行する後続車両へ送信する送信手段（Ｓ２０２，４４）を備える
   ことを特徴とする車間距離演算装置。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の車間距離演算装置であって、
   前記演算手段は、前記第２の状態が一定時間以上継続した場合に演算される前記車間距離が、前記第２の状態が一定時間以上継続していない場合に演算される前記車間距離と比較して長くなるように、前記車間距離を演算する
   ことを特徴とする車間距離演算装置。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の車間距離演算装置であって、
   前記演算手段は、前記第１の状態情報としてのＤＯＰ値と、前記第２の状態情報としてのＤＯＰ値と、が共に所定のしきい値以下であることを、前記判定条件が満たされるための必要条件とする
   ことを特徴とする車間距離演算装置。

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