JP6015329B2 - 隊列走行システム及び隊列走行装置 - Google Patents

Description

本発明は、隊列走行を行わせる隊列走行システム、及びその隊列走行システムに含まれる隊列走行装置に関するものである。

従来、車車間通信で先行車両から送信される情報を用いて、先行車両に追従走行する追従走行制御を行うことで、複数の車両が隊列を成して走行する隊列走行を行わせる技術が知られている。

また、特許文献１には、車両群が隊列走行を行いながら道路の合流地点を通過する際に隊列を前後に分割して合流車の合流する間隔を設け、設けた間隔に合流車両を合流させる車両群形成制御装置が開示されている。詳しくは、車両群形成制御装置は、車両群が隊列走行を行いながら道路の合流地点に接近する場合に、合流車から直接的若しくは間接的に送信されてくる位置情報から、合流地点への到達時間が合流車に最も近い車両を特定する。そして、車両群形成制御装置は、特定した車両以降の車両群の減速制御を行って、先行する車両群との間に、合流車が進入可能な間隔を空ける制御を行う。

特開平１１−３２８５８４号公報

しかしながら、特許文献１に開示の技術は、位置情報を送信する無線通信機を合流車が搭載している場合を前提にしているため、合流車が無線通信機を搭載していない場合には、合流地点での合流車の合流を妨げてしまうという問題点を有していた。

ここで、合流地点では常に隊列を前後に分割して間隔を設けることで、合流地点での合流車の合流を妨げないようにすることも考えられる。しかしながら、設けた間隔に合流車が合流しなかった場合には、前後に分割された後側の車両群の減速が無駄になるため、無駄な加減速が増加し、隊列内の複数車両の乗り心地に悪影響を与えるという問題点が生じる。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、合流車が無線通信機を搭載していない場合であっても合流地点での合流車の合流を妨げないようにしながら、隊列内の車両の無駄な加減速を抑えて乗り心地の悪化を抑えることを可能にする隊列走行システム及び隊列走行装置を提供することにある。

隊列走行システムに係る第１の発明は、複数の車両の各々に搭載されるとともに、自車両に先行する車両から通信を介して取得した情報を用いて、先行する車両に自車両を追従走行させる追従走行制御を行う追従走行制御手段（１）を備える隊列走行装置（１）を含み、隊列走行装置の追従走行制御手段が追従走行制御を行うことで、複数の車両が隊列を成して走行する隊列走行システム（１００）であって、隊列走行装置は、隊列の走行車線を特定する走行車線特定手段（１、Ｓ２０、Ｓ４０）と、片側複数車線の道路における合流地点へ隊列が接近したか否かを判定する合流地点接近判定手段（１）と、自動的に自車両のステアリング制御を行って自車両を車線変更する車線変更手段（１、Ｓ２５、Ｓ４６）と、隊列内の他車両から通信を介して取得した情報を用いて、自車両の隊列内での順番を特定する順番特定手段（１、Ｓ１３）とを備え、合流地点接近判定手段で合流地点へ隊列が接近したと判定した場合であって、走行車線特定手段で特定した隊列の走行車線が合流地点に隣接する車線であった場合に、順番特定手段で特定した順番をもとに、少なくとも先頭よりも後ろの所定の順番の車両以降の全車両を、車線変更手段は、合流地点が存在する側と反対側の車線に車線変更することを特徴としている。
隊列走行システムに係る第２の発明は、複数の車両の各々に搭載されるとともに、自車両に先行する車両から通信を介して取得した情報を用いて、先行する車両に自車両を追従走行させる追従走行制御を行う追従走行制御手段（１）を備える隊列走行装置（１）を含み、隊列走行装置の追従走行制御手段が追従走行制御を行うことで、複数の車両が隊列を成して走行する隊列走行システム（１００）であって、隊列走行装置は、隊列の走行車線を特定する走行車線特定手段（１、Ｓ２０、Ｓ４０）と、片側複数車線の道路における合流地点へ隊列が接近したか否かを判定する合流地点接近判定手段（１）と、自動的に自車両のステアリング制御を行って自車両を車線変更する車線変更手段（１、Ｓ２５、Ｓ４６）と、自車両に対して合流地点が存在する側と反対側の車線の自車両の斜め前方から側方にかけての領域に、自車両が車線変更できる空き領域があるか否かを判別する空き領域判別手段（１、Ｓ４２）と、合流地点接近判定手段で合流地点へ隊列が接近したと判定した場合であって、走行車線特定手段で特定した隊列の走行車線が合流地点に隣接する車線であった場合であって、且つ、空き領域判別手段で空き領域があると判別した場合に、通信を介して車線変更予定であることの通知を行う通知手段（１、Ｓ４５）とを備え、自車両から通知手段で車線変更予定であることの通知を行う前に、自車両の先行車両若しくは後続車両から通信を介して車線変更予定であることの通知を受けた場合には、自車両から通知手段で車線変更予定であることの通知を行わないとともに、車線変更手段は自車両を車線変更しない一方、自車両から通知手段で車線変更予定であることの通知を行う前に、自車両の先行車両若しくは後続車両から通信を介して車線変更予定であることの通知を受けていない場合には、自車両から通知手段で車線変更予定であることの通知を行うとともに、車線変更手段は、合流地点接近判定手段で合流地点へ隊列が接近したと判定した場合であって、走行車線特定手段で特定した隊列の走行車線が合流地点に隣接する車線であった場合に、隊列を成す車両のうちの一部の車両に限り、合流地点が存在する側と反対側の車線に車線変更することを特徴としている。
隊列走行システムに係る第３の発明は、複数の車両の各々に搭載されるとともに、自車両に先行する車両から通信を介して取得した情報を用いて、先行する車両に自車両を追従走行させる追従走行制御を行う追従走行制御手段（１）を備える隊列走行装置（１）を含み、隊列走行装置の追従走行制御手段が追従走行制御を行うことで、複数の車両が隊列を成して走行する隊列走行システム（１００）であって、隊列走行装置は、隊列の走行車線を特定する走行車線特定手段（１、Ｓ２０、Ｓ４０）と、片側複数車線の道路における合流地点へ隊列が接近したか否かを判定する合流地点接近判定手段（１）と、自動的に自車両のステアリング制御を行って自車両を車線変更する車線変更手段（１、Ｓ２５、Ｓ４６）とを備え、合流地点接近判定手段で合流地点へ隊列が接近したと判定した場合であって、走行車線特定手段で特定した隊列の走行車線が合流地点に隣接する車線であった場合に、隊列を成す車両のうちの一部の車両に限り、車線変更手段は、合流地点が存在する側と反対側の車線に車線変更し、追従走行制御手段は、車線変更手段で合流地点が存在する側と反対側の車線に自車両を車線変更した後、自車両が、車線変更前の先行車両とは別車線を走行することになった場合には、当該先行車両とは別車線を走行しながらも当該先行車両に追従走行する追従走行制御である第１別車線追従走行制御を行う一方、車線変更手段で合流地点が存在する側と反対側の車線に自車両を車線変更した後、車線変更前の先行車両も自車両と同一車線を走行することになった場合には、車線変更前からの当該先行車両への追従走行を維持することを特徴としている。
隊列走行システムに係る第４の発明は、複数の車両の各々に搭載されるとともに、自車両に先行する車両から通信を介して取得した情報を用いて、先行する車両に自車両を追従走行させる追従走行制御を行う追従走行制御手段（１）を備える隊列走行装置（１）を含み、隊列走行装置の追従走行制御手段が追従走行制御を行うことで、複数の車両が隊列を成して走行する隊列走行システム（１００）であって、隊列走行装置は、隊列の走行車線を特定する走行車線特定手段（１、Ｓ２０、Ｓ４０）と、片側複数車線の道路における合流地点へ隊列が接近したか否かを判定する合流地点接近判定手段（１）と、自動的に自車両のステアリング制御を行って自車両を車線変更する車線変更手段（１、Ｓ２５、Ｓ４６）とを備え、合流地点接近判定手段で合流地点へ隊列が接近したと判定した場合であって、走行車線特定手段で特定した隊列の走行車線が合流地点に隣接する車線であった場合に、隊列を成す車両のうちの一部の車両に限り、車線変更手段は、合流地点が存在する側と反対側の車線に車線変更し、隊列走行装置は、車線変更手段で合流地点が存在する側と反対側の車線に車線変更した後、自車両の側方の領域に車両が合流したか否かを判定する合流判定手段（１、Ｓ２７１）と、合流判定手段で車両が合流したと判定した場合であって、合流した車両が隊列に参加した場合には、自動的に自車両の加減速制御及びステアリング制御を行って、自車両を隊列の先頭の車両の前方及び最後尾の車両の後方のいずれかに移動させる挙動制御手段（１）とをさらに備えることを特徴としている。

これによれば、合流地点へ隊列が接近したと判定した場合に、隊列を成す車両のうちの一部の車両に限り、合流地点が存在する側と反対側の車線に車線変更させるので、合流車両から送信される情報がなくても、合流車が合流するためのスペース（以下、合流スペース）を空けることができる。よって、合流車が無線通信機を搭載していない場合であっても合流地点での合流車の合流を妨げないようにすることが可能になる。

また、隊列を成す車両のうちの一部の車両に限って車線変更させることで合流スペースを空けるので、隊列を成す車両のうちの一部の車両を減速や加速させることで隊列を前後に分割して合流スペースを空けるのに比べて、加減速の無駄を抑えることが可能になる。詳しくは、合流スペースを空けるのに必要となる減速や加速に比べ、車線変更には加減速があまり必要とならないため、加減速の無駄を抑えることが可能になる。従って、合流スペースに合流車が合流しなかった場合にも、無駄となる加減速を抑えることができ、車両の乗り心地の悪化を抑えることが可能になる。

隊列走行システム１００の概略的な構成を示す図である。 隊列走行装置１の概略的な構成を示すブロック図である。 隊列走行装置１での車両情報送信処理のフローの一例を示すフローチャートである。 隊列走行装置１での前後関係決定処理のフローの一例を示すフローチャートである。 実施形態１の隊列走行装置１での合流地点接近時処理のフローの一例を示すフローチャートである。 （ａ）〜（ｄ）は、車線変更処理及び車線変更後追従処理が行われた後の隊列の状態の一例を示す模式図である。 第１合流判定関連処理のフローの一例を示すフローチャートである。 （ａ）〜（ｄ）は、第１連結解除処理に至るまでの隊列の状態の遷移について説明するための模式図である。 （ａ）及び（ｂ）は、変形例４を説明するための模式図である。 （ａ）〜（ｃ）は、第１隊列不参加時処理の一例を説明するための模式図である。 （ａ）〜（ｃ）は、第１隊列不参加時処理の一例を説明するための模式図である。 （ａ）〜（ｄ）は、復帰処理に至るまでの隊列の状態の遷移について説明するための模式図である。 第２合流判定関連処理のフローの一例を示すフローチャートである。 変形例５における隊列の状態の遷移についての説明するための模式図である。 実施形態２の隊列走行装置１での合流地点接近時処理のフローの一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。

（実施形態１）
図１は、本発明が適用された隊列走行システム１００の概略的な構成を示すブロック図である。図１に示す隊列走行システム１００は、複数の車両（車両Ａ〜Ｅ）の各々に１つずつ搭載された５つの隊列走行装置１を含んでいる。

なお、図１では、隊列走行システム１００に５つの隊列走行装置１を含む構成を示したが、必ずしもこれに限らない。隊列走行システム１００に各車両に搭載された５つ以外の数の隊列走行装置１が含まれる構成としてもよい。しかしながら、以降では便宜上、隊列走行システム１００には、車両Ａ〜Ｅの各々に１つずつ搭載された５つの隊列走行装置１が含まれるものとして説明を続ける。

次に、図２を用いて隊列走行装置１についての説明を行う。図２に示すように、隊列走行装置１は、無線通信装置２、レーダ３、位置検出器４、地図データ入力器５、舵角センサ６、ＶＳＣ_ＥＣＵ７、ＥＮＧ_ＥＣＵ８、ＥＰＳ_ＥＣＵ９、操作スイッチ１０と電子情報のやり取り可能に接続されている。例えば、隊列走行装置１、無線通信装置２、位置検出器４、地図データ入力器５、舵角センサ６、ＶＳＣ_ＥＣＵ７、ＥＮＧ_ＥＣＵ８、ＥＰＳ_ＥＣＵ９は、ＣＡＮ（controller areanetwork）などの通信プロトコルに準拠した車内ＬＡＮで各々接続されている構成とすればよい。

無線通信装置２は、例えば７００ＭＨｚ帯、５．８ＧＨｚ帯などの周波数帯を用いて近距離無線通信を行う公知の車車間通信装置である。この無線通信装置２は、相手車両を特定しないブロードキャスト方式での車車間通信を行う。

レーダ３は、自車両前方の所定範囲に向けて電磁波を放射し、その反射波を検出する。電磁波の放射制御は隊列走行装置１によって行われ、また、反射波を検出したことを示す信号は隊列走行装置１へ供給される。このレーダ３としては、たとえば、ミリ波レーダやレーザレーダを用いることができる。このレーダ３により、自車両前方の所定範囲に存在する車両までの距離及びその車両の自車両に対する相対速度を取得できる。

位置検出器４は、地磁気を検出する地磁気センサ、自車両の鉛直方向周りの角速度を検出するジャイロスコープ、自車両の移動距離を検出する距離センサ、および衛星からの電波に基づいて自車両の現在位置を検出するＧＰＳ（global positioning system）のためのＧＰＳ受信機といった各センサから得られる情報をもとに、自車両の現在位置の検出を逐次行う。

また、位置検出器４は、地磁気センサやジャイロスコープによって自車両の進行方向を逐次検出する。自車両の進行方向については、隊列走行装置１が、位置検出器４で逐次検出する自車両の現在位置の最新の数点の位置座標から最小二乗法を用いて直線を引き、この直線の向きを自車両の進行方向と決定する構成としてもよい。本実施形態では、位置検出器４の地磁気センサやジャイロスコープによって自車両の進行方向を逐次検出する場合を例に挙げて以降の説明を行う。

なお、各センサの精度によっては位置検出器４を上述した内の一部で構成してもよいし、上述した以外のセンサを用いる構成としてもよい。例えば、現在位置は、緯度・経度で表すものとし、進行方向は北を基準とした方位角で表すものとする。

地図データ入力器５は、記憶媒体（図示せず）が装着され、その記憶媒体に格納されている地図データを入力するための装置である。地図データには、道路を示すリンクデータとノードデータとが含まれる。リンクデータには、道路種別や道路幅員や車線数や速度規制値のデータも含まれるものとする。ノードデータは、地図上の各道路が交差、合流、分岐するノード毎に固有の番号を付したノードＩＤ、ノード座標、ノード名称、ノードに接続するリンクのリンクＩＤが記述される接続リンクＩＤ、及び交差点種類等の各データから構成される。

舵角センサ６は、自車両のステアリングの操舵角を検出するセンサである。ＶＳＣ_ＥＣＵ７は、車両に制動力を印加するブレーキアクチュエータ（図示せず）を制御するもので、車両の横滑りを抑制するＶＳＣ（Vehicle Stability Control、登録商標）の制御機能を備える。このＶＳＣ_ＥＣＵ７は、車内ＬＡＮから要求減速度の情報を受信し、この要求減速度が車両に発生するように、ブレーキアクチュエータを制御する。また、ＶＳＣ_ＥＣＵ７は、車速及びブレーキ圧力を車内ＬＡＮに送信する。

ＥＮＧ_ＥＣＵ８は、車内ＬＡＮから要求加速度の情報を受信し、車両が要求加速度を発生するように、図示しないスロットルアクチュエータを制御する。また、要求減速度の情報を受信した場合にも、スロットルアクチュエータを制御してエンジンブレーキを発生させる。ＥＰＳ_ＥＣＵ９は、ＥＰＳアクチュエータを動作させることで、ステアリング切り角を制御する。操作ＳＷ１０は、自車両のドライバが操作するスイッチ群であり、スイッチ群の操作情報は隊列走行装置１へ出力される。

隊列走行装置１は、主にマイクロコンピュータとして構成され、何れも周知のＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｏ、及びこれらを接続するバスによって構成される。隊列走行装置１は、無線通信装置２、レーダ３、位置検出器４、地図データ入力器５、舵角センサ６、ＶＳＣ_ＥＣＵ７、ＥＮＧ_ＥＣＵ８、ＥＰＳ_ＥＣＵ９から入力された各種情報に基づき、各種の処理を実行する。

隊列走行装置１は、車両情報送信処理を行う。ここで、図３のフローチャートを用いて、車両情報送信処理のフローの一例についての説明を行う。車両情報送信処理は、例えば１００ｍｓｅｃごとなどの所定周期で繰り返し実行するものとする。

まず、ステップＳ１では、自車両の現在位置を決定し、ステップＳ２に移る。この現在位置の決定は、位置検出器４から自車両の現在位置を取得することで行う。なお、位置検出器４の検出信号を取得し、この検出信号に基づいて隊列走行装置１で自車両の現在位置の検出を行う構成としてもよい。

ステップＳ２では、位置関連情報を作成し、ステップＳ３に移る。位置関連情報には、ステップＳ１で決定した現在位置が含まれる。また、隊列内で自車両が何番目かを示す隊列内順序が決定されている場合には、それらも含ませる。隊列内順序には、隊列の先頭を基準とした順序と、隊列の最後尾を基準とした順序とがある。

ステップＳ３では、車両情報を作成し、ステップＳ４に移る。この車両情報には、ステップＳ２で作成した位置関連情報の他に、自車両を特定するための識別情報、自車両の車速、自車両の進行方向が少なくとも含まれる。

自車両の車速についてはＶＳＣ_ＥＣＵ７から得るものとし、自車両の進行方向については、位置検出器４から得るものとすればよい。識別情報としては、例えば車両ＩＤや無線通信装置２の機器ＩＤなどを用いることができる。本実施形態では、機器ＩＤを用いる場合を例に挙げて説明を行う。なお、機器ＩＤは、無線通信装置２のＲＯＭ等のメモリに格納されているものを取得して用いる構成とすればよい。

また、自車両の車長、レーダ３によって計測した前方所定範囲に存在する車両との車間距離（以下、レーダ車間距離）、自車両の走行車線、自車両の操舵角、アクセルスイッチやブレーキスイッチの信号、自車両に先行する直近の車両（以下、先行車両）に対する連結要求信号や、この連結要求に対する応答である許諾信号を車両情報に含ませてもよい。

自車両の位置する車線については、例えば以下のようにして取得する構成とすればよい。例えば高精度の衛星測位システムの受信機を位置検出器４が利用できる場合には、位置検出器４から得られる自車両の位置情報と、地図データ入力器５から入力されるリンクデータとをもとに、隊列走行装置１で自車両の位置する車線を特定することで得るものとすればよい。

他にも、自車両の前方を撮像する図示しない撮像装置（例えば広角カメラ）によって撮像された道路画像を画像解析することで自車の走行中の車線を隊列走行装置１で推定できる場合には、この推定結果から得る構成とすればよい。また、この推定結果と、位置検出器４から得られる自車両の位置情報や進行方向と、地図データ入力器５から入力されるリンクデータとから、隊列走行装置１で自車両の位置する車線を特定することで得るものとしてもよい。

さらに、無線通信装置２として、路上に設けられたビーコンなどの路上機から路車間通信で情報を取得する通信装置も備えている場合には、この路上機から送信される自車両が位置する車線の情報を無線通信装置２で取得する構成としてもよい。

車両情報を送信する場合には、例えばその車両情報を検出した時刻を示すタイムスタンプを付与して送信する構成とすればよい。ここで言うところの時刻としては、衛星測位システムにおける衛星の原子時計の時刻に同期した時刻（例えばＧＰＳ時刻）を用いればよい。

ステップＳ４では、ステップＳ３で作成した車両情報を無線通信装置２からブロードキャスト方式で送信し、フローを終了する。

隊列走行装置１は、他車両に搭載された隊列走行装置１において図３の処理が実行されることにより他車両の無線通信装置２から送信される他車両の車両情報を、自車両の無線通信装置２を介して取得する。隊列走行装置１は、他車両から取得した車両情報をＲＡＭ等のメモリに格納するものとすればよい。

隊列走行装置１は、取得してから一定時間以上経過した車両情報については消去する一方、新たに取得した車両情報のうち、既に格納済みの車両情報に付与されている機器ＩＤと同じ機器ＩＤが付与されているものについては、古い車両情報に上書きする。また、新たに取得した車両情報のうち、既に格納済みの車両情報に付与されている機器ＩＤと異なる機器ＩＤが付与されているものについてはメモリに格納するものとする。

ここで言うところの一定時間とは、任意に設定可能な値であって、例えば数秒に設定する構成とすればよい。これにより、定期的に車車間通信を行うことができている周辺車両の最新の車両情報のみがメモリに格納されることになる。

また、隊列走行装置１は、車内ＬＡＮ等により接続される各種機器を利用して追従走行制御を行う。よって、隊列走行装置１が請求項の追従走行制御手段に相当する。本実施形態では、例えば操作ＳＷ１０としてのクルーズコントロールスイッチのメインスイッチをオンした状態において、クルーズコントロールスイッチの制御開始スイッチをオンにすることで追従走行制御を開始し、制御終了スイッチをオンにすることで追従走行制御を終了する場合を例に挙げて説明を行う。

追従走行制御は、自車にとっての追従対象にできる、車車間通信が可能な先行車両の特定（以下、先行車特定処理）が行われた上で開始されるものとする。ここで、先行車特定処理について説明を行う。

先行車特定処理では、レーダ３の信号をもとに検出した先行車両と、車車間通信で受信した車両情報の送信元の車両とが、自車に対する速度及び距離や相対位置に関して近似しているか否かに応じて行われる。

車車間通信で受信した車両情報の送信元の車両との車間距離については、自車両の現在位置の座標と、車両情報の送信元の車両の現在位置の座標とに基づいて算出すればよい。より詳しくは、両座標の座標間距離を算出し、この座標間距離から、車両における位置検出器４の設置位置から車両端部までの距離を減算することで、車両情報の送信元との車間距離を算出する。位置検出器４の設置位置が車両の中央であるものとした場合には、両座標の座標間距離−（自車両の車長＋車両情報の送信元の車両の車長）／２の式から車両情報の送信元との車間距離を算出する構成とすればよい。

追従走行制御については、先行車両との車間距離を目標車間距離に合わせる周知の追従走行制御を行う構成とすればよい。隊列走行システム１００では、各車両Ａ〜Ｅに搭載される隊列走行装置１で上述の追従走行制御を行うことで、先行車両のない先頭車両（車両Ａ）を除いて先行車両への追従走行が行われる。その結果、車両Ａ〜Ｅの車両群が隊列を成して走行する隊列走行が行われることになる。

また、隊列走行装置１は、前後関係決定処理を行う。ここで、図４のフローチャートを用いて、前後関係決定処理のフローの一例についての説明を行う。この前後関係決定処理も所定周期で繰り返し実行する。

まず、ステップＳ１０では、前述の先行車特定処理を行って、ステップＳ１１に移る。ステップＳ１１では、直近情報を無線通信装置２からブロードキャスト方式で送信する。この直近情報は、追従対象特定処理で特定した先行車両の機器ＩＤ、自車両の機器ＩＤ、及び、両車両の前後関係を含む情報である。なお、この直近情報は、車両情報送信処理で送信する車両情報に含ませて送信する構成とすればよい。

ステップＳ１２では、他車両から直近情報を受信したか否かを判断する。そして、他車両から直近情報を受信していると判断した場合（ステップＳ１２でＹＥＳ）には、ステップＳ１３に移る。一方、他車両から直近情報を受信していないと判断した場合（ステップＳ１２でＮＯ）には、フローを終了する。

ステップＳ１３では、受信した直近情報、及びこれまでに他車両から受信済みの直近情報を用いて、自車両の走行車線上での車両前後関係を決定する。よって、直近情報が請求項の順番特定情報、隊列走行装置１が請求項の順番取得手段、このステップＳ１３の処理が請求項の順番特定手段に相当する。これまでに他車両から受信済みの直近情報は、車両情報として前述のメモリに格納されているものを読み出して用いるものとする。また、既に、車両前後関係を決定している場合には、その車両前後関係を更新する。

例えば、ある車両が２つの直近情報を受信したとする。一方の直近情報は、その直近情報の送信元の車両の機器ＩＤ「＃１２４」とその車両の先行車両の機器ＩＤが「＃３１」であることを示す。他方の直近情報は、その直近情報の送信元の車両の機器ＩＤ「＃９１」とその車両の先行車の機器ＩＤが「＃１２４」であることを示す。

２つの直近情報において、機器ＩＤ「＃１２４」が重複しているので、２つの直近情報を連結することができ、その結果、「＃９１」→「＃１２４」→「＃３１」という車両の前後関係を決定できる。ここでは、２つの直近情報を連結する例を示したが、もちろん、他の直近情報も機器ＩＤの重複を判断して連結し、多数の車両の一次元方向の前後関係を決定する構成としてもよい。

前述したように車両前後関係を決定することにより、先行車両と自車両に後続する直近の車両（以下、後続車両）とを特定することができる。さらに、前述したように車両前後関係を決定することにより、先行車両及び後続車両からの情報を、自車両の隊列走行装置１において先行車両及び後続車両の機器ＩＤをもとに判別できるようになる。決定した車両前後関係の情報を車車間通信で隊列内の各車両が直接的若しくは間接的に伝達することで、例えば各車両の隊列走行装置１が自隊列に含まれる車両の台数を把握する構成とすればよい。

また、隊列走行装置１は、合流地点接近時処理を行う。ここで、図５のフローチャートを用いて、実施形態１における合流地点接近時処理のフローの一例についての説明を行う。例えば合流地点接近時処理は、自車両が隊列走行中であって、且つ、片側複数車線の道路の合流地点に自隊列が接近していると判定したときに開始する。なお、合流地点は、高速道路等の有料道路上の合流地点に限定する構成としてもよい。

自車両が隊列走行中であることは、例えば追従走行制御を行っていることをもとに判断すればよい。また、片側複数車線の道路の合流地点に自隊列が接近しているか否かの判定は、地図データ入力器５から入力される地図データと、位置検出器４で検出した自車両の位置及び進行方向データとをもとに行う構成とすればよい。

一例としては、合流地点のノードに接続するリンクのうちの当該合流地点に向かう方向のリンクであって、且つ、片側複数車線の道路のリンク上に、自車両が位置する場合であって、当該合流地点と自車両の現在位置との座標から求められる距離が所定の閾値以下となった場合に、道路の合流地点に自隊列が接近していると判定する構成とすればよい。よって、隊列走行装置１が請求項の合流地点接近判定手段に相当する。

まず、ステップＳ２０では、自隊列の走行する車線を特定する走行車線特定処理を行う。走行車線特定処理では、前述したようにして自車両の位置する車線（つまり、走行車線）を特定する。走行車線特定処理では、自車両の走行車線を自隊列の走行車線とみなす。よって、このステップＳ２０が請求項の走行車線特定手段に相当する。

ステップＳ２１では、自隊列の走行車線が合流地点に隣接する車線（以下、合流地点隣接車線）か否かを判定する。例えば左側通行の道路であるとすれば、走行車線特定処理で特定した走行車線が一番左の車線である場合に、自隊列の走行車線が合流地点隣接車線と判定する一方、走行車線特定処理で特定した走行車線が一番左の車線以外である場合には、自隊列の走行車線が合流地点隣接車線でないと判定する。右側通行の道路の場合には、上述の「左」を「右」に置き換えることになる。

そして、自隊列の走行車線が合流地点隣接車線であると判定した場合（ステップＳ２１でＹＥＳ）には、ステップＳ２２に移る。一方、自隊列の走行車線が合流地点に隣接する車線でないと判定した場合（ステップＳ２１でＮＯ）には、ステップＳ３１に移る。

ステップＳ２２では、空き領域判別処理を行って、ステップＳ２３に移る。空き領域判別処理では、自隊列の各車両について、合流地点が存在する側と反対側の車線の該当車両の斜め前方から側方にかけての領域に、該当車両が車線変更できる空き領域があるか否かを判別する。

空き領域判別処理では、例えば、自隊列内の各車両のレーダ３での斜め左前方、斜め右前方の車両の検知結果をもとに、上記判別を行う構成とすればよい。この構成を実現する場合には、各車両のレーダ３での斜め左前方、斜め右前方の車両の検知結果は、前述の車両情報に含ませて送信する構成とすればよい。また、自隊列内の他の車両の上記検知結果を受信した隊列走行装置１は、自車両についての上記検知結果に加えて、当該他の車両から受信した上記検知結果も車両情報に含ませて送信することにより、隊列内の各車両が自隊列の全車両についての上記検知結果を取得できるようにする構成とすればよい。

なお、各車両において、レーダ３として自車両の左右の側方の所定範囲の車両を検知するレーダを備えている場合には、左右側方の車両の検知結果をもとに、上記判別を行う構成としてもよい。

ステップＳ２３では、車線変更対象決定処理を行って、ステップＳ２４に移る。車線変更対象決定処理では、所定の条件に従って、自隊列のうちの一部の車両を、車線変更を行う対象となる車両（以下、車線変更対象車両）と決定する。ここで言うところの所定の条件としては、例えば空き領域判別処理で空き領域があると判別された車両であることが挙げられる。よって、前述のステップＳ２２の処理が請求項の空き領域判別手段に相当する。

本実施形態では、自隊列の１台の車両のみを車線変更対象車両に決定する場合を例に挙げて説明を行う。所定の条件として、例えば隊列の先頭車両及び最後尾車両のいずれにも該当しないことも追加する構成が好ましい。他にも、隊列の真ん中以降の順番であることもさらに追加する構成が好ましい。

例えば車両Ａ〜Ｅの５台からなる隊列の場合には、真ん中の車両Ｃと、車両Ｃよりも後方の車両Ｄ、Ｅのうちの最後尾の車両Ｅを除く車両Ｄとが該当することになる。そして、車両Ｃ、Ｄのうちの一方にしか前述の空き領域がない場合には、空き領域がある車両が車線変更対象車両と決定される。また、さらなる条件として、上述した条件を満たすもののうち、最後尾に最も近い車両という条件を追加してもよい。なお、車両Ａ〜Ｄの４台からなる偶数台の隊列の場合には、真ん中以降の順番の車両Ｃ、Ｄのうちの最後尾の車両Ｄを除く車両Ｃが該当することになる。

なお、本実施形態では、自隊列の１台の車両のみを車線変更対象車両に決定する場合を例に挙げて説明を行ったが、必ずしもこれに限らない。自隊列の一部の車両に限る構成であれば、複数の車両を車線変更対象車両に決定する構成としてもよい。

例えば、連続する２台を車線変更対象車両に決定する構成（以下、変形例１）としてもよい。この場合、一例として、空き領域がある連続する２台の車両のうち、先頭車両及び最後尾車両を含まないとともに、最後尾車両に最も近い２台の車両を車線変更対象車両に決定すればよい。

また、先頭車両及び最後尾車両以外の所定の順番の車両以降の全車両を車線変更対象車両に決定する構成（以下、変形例２）としてもよい。この場合、所定の順番は、一例として、隊列の真ん中以降であって、隊列の真ん中に最も近い順番とする構成とすればよい。

他にも、隊列内の車両が互い違いになるように、２番目の車両から１台ずつ抜かした順番の車両を車線変更対象車両に決定したり、１番目の車両から１台ずつ抜かした順番の車両を車線変更対象車両に決定したりする構成（以下、変形例３）としてもよい。

ステップＳ２４では、車線変更対象決定処理で決定した車線変更対象に自車両が該当する場合（ステップＳ２４でＹＥＳ）には、ステップＳ２５に移る。一方、車線変更対象決定処理で決定した車線変更対象に自車両が該当しない場合（ステップＳ２４でＮＯ）には、ステップＳ２８に移る。

ステップＳ２５では、車線変更処理を行って、ステップＳ２６に移る。車線変更処理では、合流地点が存在する側と反対側の車線に自車両が車線変更するように、ＥＰＳ_ＥＣＵ９に指示を行って自車両のステアリング制御を行う。

一例としては、図示しないカメラ等で撮像した画像情報から隣接する車線の位置と、その車線に対する車両の横変位を隊列走行装置１で検出し、この横変位が目標とする横変位に一致するようにフィードバック制御しながらステアリング制御を行うことで、自車両を車線変更する構成とすればよい。

また、地図データ入力器５から入力されるリンクデータのうちの道路幅員の情報と位置検出器４で検出した自車両の位置とから求められる自車両の走行車線と隣接車線との道路幅員から、目標とする横変位を決定し、決定した横変位量だけ自車両を移動させる構成としてもよい。さらに、他の方法によって自車両を車線変更する構成としてもよい。

自車両を車線変更する場合には、ＶＳＣ_ＥＣＵ７やＥＮＧ_ＥＣＵ８に指示を行って、自車両の加減速度の変化が生じないようにさせるか、自車両の加減速度の変化をより小さく抑えるようにさせることが好ましい。

ステップＳ２６では、車線変更後追従処理を行って、ステップＳ２７に移る。車線変更後追従処理では、車線変更前の先行車両が自車両とは別車線に位置することになった場合には、当該先行車両とは別車線を走行しながらも当該先行車両に追従走行する追従走行制御（以下、別車線追従走行制御）に切り替える。ここでの別車線追従走行制御が請求項の第１別車線追従走行制御に相当する。別車線追従走行制御に切り替える前の追従走行制御については、便宜上、通常追従走行制御と呼ぶものとする。

別車線追従走行制御は、先行車両から車車間通信で受信した車両情報に含まれる先行車両の現在位置の座標を用いて行う。一例としては、以下のようにして行う。まず、自車両の現在位置の座標と先行車両の現在位置の座標とから両座標の座標間距離を算出し、この座標間距離から、前述の先行車特定処理の説明で述べたのと同様にして車間距離を算出する。続いて、三角関数を利用して、算出した車間距離を、先行車両と自車両との車幅方向のずれがなかった場合の車間距離に変換する。そして、自車両の走行車線を維持しながら、変換後の車間距離を通常追従走行制御時の目標車間距離に合わせるように車両の挙動を制御する。自車両の走行車線の維持については、公知のレーンキーピングアシストによって行う構成とすればよい。

また、車線変更後追従処理では、自車両だけでなく先行車両も車線変更処理によって車線変更した場合のように、車線変更前の先行車両が、車線変更後も自車両の先行車両となった場合には、当該先行車両への通常追従走行制御を維持するものとする。

ここで、車線変更処理及び車線変更後追従処理が行われた後の隊列の状態について図６（ａ）〜図６（ｄ）を用いて説明を行う。実施形態１で示したように、自隊列の１台の車両のみを車線変更対象車両とした場合には、図６（ａ）に示すように、１台の車両のみが別車線に車線変更をした状態で隊列が維持される。

変形例１で示したように、自隊列の連続する２台の車両を車線変更対象車両とした場合には、図６（ｂ）に示すように、連続する２台の車両が別車線に車線変更をした状態で隊列が維持される。変形例２で示したように、自隊列の所定の順番以降の車両を車線変更対象車両とした場合には、図６（ｃ）に示すように、所定の順番以降の車両が別車線に車線変更をした状態で隊列が維持される。変形例３で示したように、１台ずつ順番を抜かした車両を車線変更対象車両とした場合には、図６（ｃ）に示すように、隊列内の車両が互い違いになった状態で隊列が維持される。なお、車両Ａ〜Ｄを繋ぐ実線は、先行車両との追従走行が維持されていることを示している。

ステップＳ２７では、第１合流判定関連処理を行って、フローを終了する。ここで、図７のフローチャートを用いて、第１合流判定関連処理の概略について説明を行う。

まず、ステップＳ２７１では、第１合流判定処理を行って、ステップＳ２７２に移る。第１合流判定処理では、合流地点が存在する側の自車両の側方に合流車両が合流したか否かを判定する。よって、このステップＳ２７１の処理が請求項の合流判定手段に相当する。

一例としては、車線変更前に後続車両だった車両（以下、車線変更前後続車両）から受信する車両情報のうちのレーダ３での前方の車両の検知結果をもとに、車線変更前後続車両の前方に車両が検知された場合に合流車両が合流したと判定する構成とすればよい。第１合流判定処理は、自車の現在位置の座標が合流地点の座標を所定距離（例えば数百メートル）以上越えてから行う構成とすればよい。

ステップＳ２７２では、第１合流判定処理で合流車両の合流ありと判定した場合（ステップＳ２７２でＹＥＳ）には、ステップＳ２７３に移る。一方、第１合流判定処理で合流車両の合流なしと判定した場合（ステップＳ２７２でＮＯ）には、ステップＳ２７６に移る。

ステップＳ２７３では、合流車両が隊列に参加したか否かを判定する。一例としては、車線変更前に自車両の先行車両だった車両を先行車両とする前述の直近情報を、他車両（つまり、合流車両）から車車間通信で受信した場合に、合流車両が隊列に参加したと判定する。また、所定時間が経過するまで、上記直近情報を合流車両から受信していなかった場合に、合流車両が隊列に参加しなかったと判定する構成とすればよい。

そして、合流車両が隊列に参加したと判定した場合（ステップＳ２７３でＹＥＳ）には、ステップＳ２７４に移る。一方、合流車両が隊列に参加しなかったと判定した場合（ステップＳ２７３でＮＯ）には、ステップＳ２７５に移る。

ステップＳ２７４では、第１連結解除処理を行って、フローを終了する。第１連結解除処理では、通常追従走行制御を行っていた場合であっても、別車線追従走行制御を行っていた場合であっても、追従走行制御を終了して先行車両との連結を解除し、隊列から離脱する。

ここで、図８を用いて、第１連結解除処理に至るまでの隊列の状態の遷移についての説明を行う。ここでは、自車両は車両Ｃ、合流車両は車両Ｆであるものとして説明を行う。まず、合流地点接近時処理が開始されるまでは、隊列内の車両Ａ〜Ｄは同一車線を走行する（図８（ａ）参照）。合流地点接近時処理が開始されて車線変更処理が行われると、車両Ｃのみが別車線に車線変更した上で、車両Ｂへの追従走行を維持する（図８（ｂ）参照）。また、後述するが、別車線で走行しながらも車両Ｄは車両Ｃへの追従走行を維持する。続いて、合流車両Ｆが合流し（図８（ｃ）参照）、この合流車両Ｆが隊列に参加した場合には、第１連結解除処理が行われて車両Ｃが隊列から離脱する。

なお、本実施形態では、自車両の側方の合流車両Ｆが隊列に参加した場合に、自車両を隊列から離脱させる構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、自車両の側方の合流車両Ｆが隊列に参加した場合に、隊列走行装置１が自動的に自車両の加減速制御及びステアリング制御を行って、自車両を隊列の先頭車両の前方（図９（ａ）参照）若しくは最後尾車両の後方（図９（ｂ）参照）のいずれかに移動させる構成（以下、変形例４）としてもよい。よって、隊列走行装置１が請求項の挙動制御手段に相当する。

変形例４のようにする場合には、車線変更については前述の車線変更処理と同様にして行う構成とすればよいし、加減速制御については、ＶＳＣ_ＥＣＵ７やＥＮＧ_ＥＣＵ８に指示して行う構成とすればよい。隊列の先頭車両の前方若しくは最後尾車両の後方の位置については、車車間通信で受信する車両情報から特定する構成とすればよい。

図７に戻って、ステップＳ２７５では、第１隊列不参加時処理を行って、フローを終了する。第１隊列不参加時処理では、隊列に参加しなかった合流車両Ｆが、自車両の車線変更前の先行車両（以下、車線変更前先行車両）及び車線変更前後続車両のいずれに接近したかに応じて処理を行う。

接近したことは、通常追従走行制御における目標車間距離よりも、車線変更前先行車両や車線変更前後続車両と合流車両Ｆとの車間距離が小さくなったことから隊列走行装置１で判断する。車線変更前後続車両と合流車両Ｆとの車間距離としては、車線変更前後続車両から受信する前方の車両のレーダ車間距離を用いればよい。

また、車線変更前先行車両と合流車両Ｆとの車間距離は、一例として車線変更前後続車両から受信する前方の車両のレーダ車間距離及び車線変更前後続車両の現在位置の座標と、車線変更前先行車両から受信する車線変更前先行車両の現在位置の座標と、平均車長とから推算すればよい。具体的には、車線変更前先行車両と車線変更前後続車両との現在位置の座標間の距離から、上記レーダ車間距離と平均車長とを差し引けばよい、
第１隊列不参加時処理では、合流車両Ｆが車線変更前後続車両に接近した（図１０（ａ）参照）と判断した場合には、車線変更前先行車両に対する別車線追従走行制御を維持する（図１０（ｂ）参照）。そして、車線変更前先行車両と合流車両Ｆとの車間距離が、自車両が車線変更するのに十分な距離となった場合に、車線変更前の自車両の走行車線に車線変更する（図１０（ｃ）参照）。車線変更については前述の車線変更処理と同様にして行うものとする。

また、第１隊列不参加時処理では、合流車両Ｆが車線変更前先行車両に接近した（図１１（ａ）参照）と判断した場合には、車線変更前先行車両に対する別車線追従走行制御を終了する（図１１（ｂ）参照）。そして、車線変更前後続車両と合流車両Ｆとの車間距離が、自車両が車線変更するのに十分な距離となった場合に、車線変更前の自車両の走行車線に車線変更する（図１１（ｃ）参照）。車線変更については前述の車線変更処理と同様にして行うものとする。

図７に戻って、ステップＳ２７６では、復帰処理を行って、フローを終了する。復帰処理では、車線変更前の自車両の走行車線に、前述の車線変更処理と同様にして行うものとする。

ここで、図１２を用いて、復帰処理に至るまでの隊列の状態の遷移についての説明を行う。ここでは、自車両は車両Ｃであるものとして説明を行う。まず、合流地点接近時処理が開始されるまでは、隊列内の車両Ａ〜Ｄは同一車線を走行する（図１２（ａ）参照）。合流地点接近時処理が開始されて車線変更処理が行われると、車両Ｃのみが別車線に車線変更した上で、車両Ｂへの追従走行を維持する（図１２（ｂ）参照）。また、別車線で走行しながらも車両Ｄは車両Ｃへの追従走行を維持する。続いて、合流地点を過ぎても合流車両Ｆが合流しなかった場合（図１２（ｃ）参照）、復帰処理が行われて車両Ｃが車線変更前の走行車線に復帰し、隊列が合流地点接近時処理の開始前の状態に復帰する。

図５に戻って、ステップＳ２４で車線変更対象に自車両が該当しない場合のステップＳ２８では、先行車両が自車両とは別車線を走行することになったか否かを判定する。一例としては、自車両のレーダ３で前方の車両が検知できない場合に、先行車両が自車両とは別車線を走行することになったと判定する一方、検知できる場合には、先行車両が自車両と別車線を走行することになっていないと判定する構成とすればよい。

ここで言うところの先行車両とは、自隊列内の先行車両であって、隊列走行から外れたものではないものとする。自隊列内の先行車両であるか否かは、車車間通信で受信する車両情報のうちの前述の直近情報が、自隊列内の車両についての情報であるか否かによって判断する構成とすればよい。

そして、先行車両が自車両とは別車線を走行することになったと判定した場合（ステップＳ２８でＹＥＳ）には、ステップＳ２９に移る。一方、先行車両が自車両と別車線を走行することになっていないと判定した場合（ステップＳ２８でＮＯ）には、ステップＳ３１に移る。

ステップＳ２９では、別車線追従処理を行って、ステップＳ３０に移る。別車線追従処理では、追従走行制御を、通常追従走行制御から前述の別車線追従走行制御に切り替える。ここでの別車線追従走行制御が請求項の第２別車線追従走行制御に相当する。

ステップＳ３０では、第２合流判定関連処理を行って、フローを終了する。ここで、図１３のフローチャートを用いて、第２合流判定関連処理の概略について説明を行う。

まず、ステップＳ３０１では、第２合流判定処理を行って、ステップＳ３０２に移る。第２合流判定処理では、自車両の前方に合流車両Ｆが合流したか否かを判定する。一例としては、自車両のレーダ３で前方の車両が検知された場合に、自車両の前方に合流車両Ｆが合流したと判定する一方、検知されなかった場合には、自車両の前方に合流車両Ｆが合流しなかったと判定する構成とすればよい。第２合流判定処理は、自車の現在位置の座標が合流地点の座標を所定距離（例えば数百メートル）以上越えてから行う構成とすればよい。

ステップＳ３０２では、第２合流判定処理で合流車両Ｆの合流ありと判定した場合（ステップＳ３０２でＹＥＳ）には、ステップＳ３０３に移る。一方、第２合流判定処理で合流車両Ｆの合流なしと判定した場合（ステップＳ３０２でＮＯ）には、ステップＳ３０６に移る。

ステップＳ３０３では、合流車両Ｆが隊列に参加したか否かを判定する。一例としては、自車両の２つ前の順番だった車両を先行車両とする前述の直近情報を、別車線追従走行制御によって追従中の車両以外の車両（つまり、合流車両Ｆ）から車車間通信で受信した場合に、合流車両Ｆが隊列に参加したと判定する。また、所定時間が経過するまで、上記直近情報を合流車両Ｆから受信していなかった場合に、合流車両Ｆが隊列に参加しなかったと判定する構成とすればよい。

そして、合流車両Ｆが隊列に参加したと判定した場合（ステップＳ３０３でＹＥＳ）には、ステップＳ３０４に移る。一方、合流車両Ｆが隊列に参加しなかったと判定した場合（ステップＳ３０３でＮＯ）には、ステップＳ３０５に移る。

ステップＳ３０４では、第２連結解除処理を行って、フローを終了する。第２連結解除処理では、別車線追従走行制御を終了して、別車線追従走行制御の対象としていた車両との連結を解除する。そして、合流車両Ｆに対する通常追従走行制御を開始する（図８（ｃ）及び図８（ｄ）参照）。なお、第２連結解除処理では、合流車両Ｆに対する通常追従走行制御を開始せずに隊列から離脱する構成としてもよい。

ステップＳ３０５では、第２隊列不参加時処理を行って、フローを終了する。第２隊列不参加時処理では、隊列に参加しなかった合流車両Ｆが、自車両に接近したか否かに応じて処理を行う。接近したことは、通常追従走行制御における目標車間距離よりも、前方の車両（つまり、合流車両Ｆ）のレーダ車間距離が所定値以上小さくなったか否かによって判断する構成とすればよい。

第２隊列不参加時処理では、合流車両Ｆが自車両に接近した（図１０（ａ）参照）と判断した場合には、別車線追従走行制御を終了し、別車線追従走行制御の対象としていた車両との連結を解除する（図１０（ｂ）参照）。

また、第２隊列不参加時処理では、合流車両Ｆが自車両に接近してこず（図１１（ａ）参照）、合流車両Ｆが自車両に接近したと判断しない場合には、別車線追従走行制御を維持する（図１１（ｂ）参照）。そして、別車線追従走行制御の対象としていた車両が自車両と同一車線に車線変更してきた場合に、通常追従走行制御に切り替えて追従走行を行う（図１１（ｃ）参照）。

ステップＳ３０３で合流車両Ｆが隊列に参加しなかったと判定した場合のステップＳ３０６では、別車線追従走行制御の対象としていた車両が自車両と同一車線に車線変更してきた場合に、通常追従走行制御に切り替えて追従走行を行う（図１２（ｃ）及び図１２（ｄ）参照）。

図５に戻って、ステップＳ３１では、自車両が合流地点を通過したか否かを判定する。一例としては、自車の現在位置の座標が合流地点の座標を所定距離（例えば数百メートル）以上越えた場合に、自車両が合流地点を通過したと判定する構成とすればよい。そして、自車両が合流地点を通過したと判定した場合（ステップＳ３１でＹＥＳ）には、フローを終了する。一方、自車両が合流地点を通過していないと判定した場合（ステップＳ３１でＮＯ）には、ステップＳ３１のフローを繰り返す。

実施形態１の構成によれば、合流地点へ隊列が接近したと判定した場合に、隊列のうちの１台の車両に限り、合流地点が存在する側と反対側の車線に車線変更するので、合流車両Ｆから送信される情報がなくても、合流車が合流するためのスペース（以下、合流スペース）を空けることができる。よって、合流車が無線通信機を搭載していない場合であっても合流地点での合流車の合流を妨げないようにすることが可能になる。

また、隊列を成す車両のうちの１台の車両に限って車線変更することで合流スペースを空けるので、隊列を成す車両のうちの複数台の車両を減速や加速させることで隊列を前後に分割して合流スペースを空けるのに比べて、加減速の無駄を抑えることが可能になる。詳しくは、合流スペースを空けるのに必要となる減速や加速に比べ、車線変更には加減速があまり必要とならないため、加減速の無駄を抑えることが可能になる。さらに、車線変更を行う車両は１台のみであるので、合流スペースに合流車が合流しなかった場合にも、加減速の無駄が生じる車両の数を最小限に止めることができ、隊列全体での無駄となる加減速をより抑えることができる。従って、車両の乗り心地の悪化をより抑えることが可能になる。

さらに、変形例４の構成によれば、合流車両Ｆが隊列に参加することで、車線変更した１台の車両が隊列から追い出される場合にも、この１台の車両を隊列に復帰させることができる。変形例４の構成によれば、隊列に復帰するために加減速を行うのは１台の車両のみであるので、隊列への復帰による加減速の無駄が生じる車両の数を最小限に止めることができる。

また、変形例１〜３のように、隊列の一部の複数の車両を車線変更する構成の場合であっても、隊列内の各車両において図５のフローチャートで示したのと同様の処理を行えばよい。

変形例１〜３の構成によっても、隊列を成す車両のうちの一部の車両に限って車線変更することで合流スペースを空けるので、同数の車両を減速や加速させることで隊列を前後に分割して合流スペースを空けるのに比べて、加減速の無駄を抑えることが可能になる。よって、隊列全体での無駄となる加減速を抑え、車両の乗り心地の悪化を抑えることが可能になる。

なお、変形例１や変形例２のように、連続する複数台の車両を車線変更する構成では、車線変更した車両の側方で合流車両Ｆが隊列参加しなかった場合に、車線変更前の走行車線に復帰しない構成（以下、変形例５）としてもよい。詳しくは、ステップＳ２７５の第１隊列不参加時処理において、車線変更後も車線変更前先行車両が自車両と同一車線上に位置している場合には、車線変更前先行車両への通常追従走行制御を維持する構成とすればよい。車線変更前先行車両が自車両と同一車線上に位置していることは、車線変更前先行車両から受信する車線変更前先行車両の走行車線と、自車両の走行車線とから隊列走行装置１が判断すればよい。

ここで、図１４を用いて、変形例５の構成における隊列に合流車両Ｆが参加した場合の隊列の状態の遷移についての説明を行う。ここでは、車両Ｃ、Ｄ、Ｅが車線変更を行い、車両Ｃの側方で合流車両Ｆが隊列参加するものとして説明を行う。まず、合流車両Ｆが合流すると（図１４（ａ）参照）、合流車両Ｆの側方の車両Ｃの隊列走行装置１において第１連結解除処理が行われて車両Ｃが隊列から離脱する。この際、車両Ｃと同様に車線変更を行っていた車両Ｄ、Ｅは、同一車線を走行中の車両Ｃ、Ｄへの追従走行を継続する。そして、車両Ｃ、Ｄ、Ｅの新たな隊列を形成する（図１４（ｂ）参照）。

なお、前述の実施形態では、隊列内の各車両の隊列走行装置１でステップＳ２１〜ステップＳ２３の処理を行う構成を示したが、必ずしもこれに限らない。例えば、隊列の先頭車両といった隊列内の特定の車両でのみ、ステップＳ２１〜ステップＳ２３の処理を行って車線変更対象車両を決定し、決定した車線変更対象車両に対して、直接的若しくは間接的に車車間通信によって車線変更の要求を送信して車線変更を行う構成（以下、変形例６）としてもよい。

（実施形態２）
本発明は前述の実施形態１に限定されるものではなく、次の実施形態２も本発明の技術的範囲に含まれる。以下では、この実施形態２について図１５を用いて説明を行う。なお、説明の便宜上、前述の実施形態の説明に用いた図に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。実施形態２の隊列走行装置１は、合流地点接近時処理の一部が異なる点を除けば、実施形態１の隊列走行装置１と同様である。

実施形態２の無線通信装置２は、他車両との双方向の一対一通信（ユニキャスト方式での車車間通信）と、ブロードキャスト方式での車車間通信とが可能であるものとする。

ここで、図１６のフローチャートを用いて、実施形態２の隊列走行装置１での並走時制御処理の一例について説明を行う。実施形態２における合流地点接近時処理は、実施形態１における合流地点接近時処理と一部を除いて同様であるため、同様の処理については説明を省略する。

まず、ステップＳ４０では、ステップＳ２０と同様に走行車線特定処理を行って、ステップＳ４１に移る。よって、このステップＳ４０も請求項の走行車線特定手段に相当する。

ステップＳ４１では、前述のステップＳ２１と同様にして、自隊列の走行車線が合流地点隣接車線か否かを判定する。そして、自隊列の走行車線が合流地点隣接車線であると判定した場合（ステップＳ４１でＹＥＳ）には、ステップＳ４２に移る。一方、自隊列の走行車線が合流地点に隣接する車線でないと判定した場合（ステップＳ４１でＮＯ）には、ステップＳ５２に移る。

ステップＳ４２では、空き領域判別処理を行って、ステップＳ４３に移る。空き領域判別処理では、合流地点が存在する側と反対側の車線の自車両の斜め前方から側方にかけての領域に、該当車両が車線変更できる空き領域があるか否かを判別する。よって、このステップＳ４２の処理も請求項の空き領域判別手段に相当する。

空き領域判別処理では、自車両及び後続車両のレーダ３での斜め左前方、斜め右前方の車両の検知結果をもとに、上記判別を行う構成とすればよい。後続車両のレーダ３での斜め左前方、斜め右前方の車両の検知結果は、車車間通信で受信する車両情報から得る構成とすればよい。

なお、各車両において、レーダ３として自車両の左右の側方の所定範囲の車両を検知するレーダを備えている場合には、自車両及び先行車両のレーダ３での左右側方の車両の検知結果をもとに、上記判別を行う構成としてもよい。

ステップＳ４３では、空き領域判別処理で空き領域があると判定した場合（ステップＳ４３でＹＥＳ）には、ステップＳ４４に移る。一方、空き領域判別処理で空き領域がないと判定した場合（ステップＳ４３でＮＯ）には、ステップＳ４９に移る。

ステップＳ４４では、自車両の先行車両及び後続車両のいずれかから、車線変更予定通知を車車間通信で既に受信していた場合（ステップＳ４４でＹＥＳ）には、ステップＳ４９に移る。一方、自車両の先行車両及び後続車両のいずれからも車線変更予定通知を受信していなかった場合（ステップＳ４４でＮＯ）には、ステップＳ４５に移る。車線変更予定通知については後に詳述する。

ステップＳ４５では、自車両の先行車両及び後続車両に向けて、車線変更予定通知を車車間通信で送信する。車線変更予定通知とは、自車両が車線変更予定であることを示す通知である。よって、このステップＳ４５の処理が請求項の通知手段に相当する。

なお、車線変更予定通知は、所定の条件を満たす車両の隊列走行装置１しか行わない構成としてもよい。所定の条件としては、例えば隊列の先頭車両及び最後尾車両のいずれにも該当しないことが好ましい。また、隊列の真ん中以降の順番であることもさらに条件に追加することが好ましい。

自車両の先行車両及び後続車両に向けての車線変更予定通知の送信は、前述の車両情報に含ませて行う構成としてもよいし、前述の車両情報とは別に、ユニキャスト方式での車車間通信で自車両の先行車両及び後続車両に向けて送信する構成としてもよい。

ステップＳ４６〜ステップＳ５２までの処理については、前述のステップＳ２５〜ステップＳ３１と同様であるものとする。よって、ステップＳ４６の車線変更処理も請求項の車線変更手段に相当する。

以上の構成によっても、合流地点への接近時に、隊列内の一部の車両に限って合流地点が存在する側と反対側の車線に車線変更するので、実施形態１と同様の効果を奏する。

なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１ 隊列走行装置（追従走行制御手段、合流地点接近判定手段）、１００ 隊列走行システム、Ｓ２０・Ｓ４０ 走行車線特定手段、Ｓ２５・Ｓ４６ 車線変更手段

Claims (16)

1. 複数の車両の各々に搭載されるとともに、自車両に先行する車両から通信を介して取得した情報を用いて、先行する車両に自車両を追従走行させる追従走行制御を行う追従走行制御手段（１）を備える隊列走行装置（１）を含み、
   前記隊列走行装置の前記追従走行制御手段が前記追従走行制御を行うことで、複数の車両が隊列を成して走行する隊列走行システム（１００）であって、
   前記隊列走行装置は、
   前記隊列の走行車線を特定する走行車線特定手段（１、Ｓ２０、Ｓ４０）と、
   片側複数車線の道路における合流地点へ前記隊列が接近したか否かを判定する合流地点接近判定手段（１）と、
   自動的に自車両のステアリング制御を行って自車両を車線変更する車線変更手段（１、Ｓ２５、Ｓ４６）と、
   前記隊列内の他車両から通信を介して取得した情報を用いて、自車両の前記隊列内での順番を特定する順番特定手段（１、Ｓ１３）とを備え、
   前記合流地点接近判定手段で合流地点へ前記隊列が接近したと判定した場合であって、前記走行車線特定手段で特定した前記隊列の走行車線が前記合流地点に隣接する車線であった場合に、前記順番特定手段で特定した順番をもとに、少なくとも先頭よりも後ろの所定の順番の車両以降の全車両を、前記車線変更手段は、前記合流地点が存在する側と反対側の車線に車線変更することを特徴とする隊列走行システム。
2. 複数の車両の各々に搭載されるとともに、自車両に先行する車両から通信を介して取得した情報を用いて、先行する車両に自車両を追従走行させる追従走行制御を行う追従走行制御手段（１）を備える隊列走行装置（１）を含み、
   前記隊列走行装置の前記追従走行制御手段が前記追従走行制御を行うことで、複数の車両が隊列を成して走行する隊列走行システム（１００）であって、
   前記隊列走行装置は、
   前記隊列の走行車線を特定する走行車線特定手段（１、Ｓ２０、Ｓ４０）と、
   片側複数車線の道路における合流地点へ前記隊列が接近したか否かを判定する合流地点接近判定手段（１）と、
   自動的に自車両のステアリング制御を行って自車両を車線変更する車線変更手段（１、Ｓ２５、Ｓ４６）と、
   自車両に対して前記合流地点が存在する側と反対側の車線の自車両の斜め前方から側方にかけての領域に、自車両が車線変更できる空き領域があるか否かを判別する空き領域判別手段（１、Ｓ４２）と、
   前記合流地点接近判定手段で前記合流地点へ前記隊列が接近したと判定した場合であって、前記走行車線特定手段で特定した前記隊列の走行車線が前記合流地点に隣接する車線であった場合であって、且つ、前記空き領域判別手段で前記空き領域があると判別した場合に、通信を介して車線変更予定であることの通知を行う通知手段（１、Ｓ４５）とを備え、
   自車両から前記通知手段で車線変更予定であることの通知を行う前に、自車両の先行車両若しくは後続車両から通信を介して車線変更予定であることの通知を受けた場合には、自車両から前記通知手段で車線変更予定であることの通知を行わないとともに、前記車線変更手段は自車両を車線変更しない一方、
   自車両から前記通知手段で車線変更予定であることの通知を行う前に、自車両の先行車両若しくは後続車両から通信を介して車線変更予定であることの通知を受けていない場合には、自車両から前記通知手段で車線変更予定であることの通知を行うとともに、前記車線変更手段は、前記合流地点接近判定手段で合流地点へ前記隊列が接近したと判定した場合であって、前記走行車線特定手段で特定した前記隊列の走行車線が前記合流地点に隣接する車線であった場合に、前記隊列を成す前記車両のうちの一部の車両に限り、前記合流地点が存在する側と反対側の車線に車線変更することを特徴とする隊列走行システム。
3. 複数の車両の各々に搭載されるとともに、自車両に先行する車両から通信を介して取得した情報を用いて、先行する車両に自車両を追従走行させる追従走行制御を行う追従走行制御手段（１）を備える隊列走行装置（１）を含み、
   前記隊列走行装置の前記追従走行制御手段が前記追従走行制御を行うことで、複数の車両が隊列を成して走行する隊列走行システム（１００）であって、
   前記隊列走行装置は、
   前記隊列の走行車線を特定する走行車線特定手段（１、Ｓ２０、Ｓ４０）と、
   片側複数車線の道路における合流地点へ前記隊列が接近したか否かを判定する合流地点接近判定手段（１）と、
   自動的に自車両のステアリング制御を行って自車両を車線変更する車線変更手段（１、Ｓ２５、Ｓ４６）とを備え、
   前記合流地点接近判定手段で合流地点へ前記隊列が接近したと判定した場合であって、前記走行車線特定手段で特定した前記隊列の走行車線が前記合流地点に隣接する車線であった場合に、前記隊列を成す前記車両のうちの一部の車両に限り、前記車線変更手段は、前記合流地点が存在する側と反対側の車線に車線変更し、
   前記追従走行制御手段は、
   前記車線変更手段で前記合流地点が存在する側と反対側の車線に自車両を車線変更した後、自車両が、車線変更前の先行車両とは別車線を走行することになった場合には、当該先行車両とは別車線を走行しながらも当該先行車両に追従走行する追従走行制御である第１別車線追従走行制御を行う一方、
   前記車線変更手段で前記合流地点が存在する側と反対側の車線に自車両を車線変更した後、車線変更前の先行車両も自車両と同一車線を走行することになった場合には、車線変更前からの当該先行車両への追従走行を維持することを特徴とする隊列走行システム。
4. 請求項３において、
   前記隊列走行装置は、
   前記車線変更手段で前記合流地点が存在する側と反対側の車線に車線変更した後、自車両の側方の領域に車両が合流したか否かを判定する合流判定手段（１、Ｓ２７１）を備え、
   前記車線変更手段は、前記合流判定手段で車両が合流しなかったと判定した場合に、自動的に自車両のステアリング制御を行って、前記車線変更前に自車両が走行していた車線に自車両を車線変更することを特徴とする隊列走行システム。
5. 請求項４において、
   前記隊列走行装置の前記追従走行制御手段は、前記合流判定手段で車両が合流したと判定した場合であって、合流した車両が前記隊列に参加した場合には、前記追従走行制御を終了することを特徴とする隊列走行システム。
6. 請求項３〜５のいずれか１項において、
   前記追従走行制御手段は、
   前記車線変更手段で自車両を車線変更していないにも関わらず、自車両の先行車両が自車両とは別車線を走行することになった場合には、当該先行車両とは別車線を走行しながらも当該先行車両に追従走行する第２別車線追従走行制御を行うことを特徴とする隊列走行システム。
7. 複数の車両の各々に搭載されるとともに、自車両に先行する車両から通信を介して取得した情報を用いて、先行する車両に自車両を追従走行させる追従走行制御を行う追従走行制御手段（１）を備える隊列走行装置（１）を含み、
   前記隊列走行装置の前記追従走行制御手段が前記追従走行制御を行うことで、複数の車両が隊列を成して走行する隊列走行システム（１００）であって、
   前記隊列走行装置は、
   前記隊列の走行車線を特定する走行車線特定手段（１、Ｓ２０、Ｓ４０）と、
   片側複数車線の道路における合流地点へ前記隊列が接近したか否かを判定する合流地点接近判定手段（１）と、
   自動的に自車両のステアリング制御を行って自車両を車線変更する車線変更手段（１、Ｓ２５、Ｓ４６）とを備え、
   前記合流地点接近判定手段で合流地点へ前記隊列が接近したと判定した場合であって、前記走行車線特定手段で特定した前記隊列の走行車線が前記合流地点に隣接する車線であった場合に、前記隊列を成す前記車両のうちの一部の車両に限り、前記車線変更手段は、前記合流地点が存在する側と反対側の車線に車線変更し、
   前記隊列走行装置は、
   前記車線変更手段で前記合流地点が存在する側と反対側の車線に車線変更した後、自車両の側方の領域に車両が合流したか否かを判定する合流判定手段（１、Ｓ２７１）と、
   前記合流判定手段で車両が合流したと判定した場合であって、合流した車両が前記隊列に参加した場合には、自動的に自車両の加減速制御及びステアリング制御を行って、自車両を前記隊列の先頭の車両の前方及び最後尾の車両の後方のいずれかに移動させる挙動制御手段（１）とをさらに備えることを特徴とする隊列走行システム。
8. 請求項３〜７のいずれか１項において、
   前記合流地点接近判定手段で合流地点へ前記隊列が接近したと判定した場合であって、前記走行車線特定手段で特定した前記隊列の走行車線が前記合流地点に隣接する車線であった場合に、前記隊列を成す前記車両のうちの１台の車両に限り、前記車線変更手段は、前記合流地点が存在する側と反対側の車線に車線変更することを特徴とする隊列走行システム。
9. 請求項８において、
   前記隊列走行装置は、
   前記隊列内の他車両から通信を介して取得した情報を用いて、自車両の前記隊列内での順番を特定する順番特定手段（１、Ｓ１３）を備え、
   前記合流地点接近判定手段で合流地点へ前記隊列が接近したと判定した場合であって、前記走行車線特定手段で特定した前記隊列の走行車線が前記合流地点に隣接する車線であった場合であって、且つ、前記順番特定手段で特定した自車両の前記隊列内の順番が所定の順番であった場合に、前記車線変更手段は、前記合流地点が存在する側と反対側の車線に自車両を車線変更することを特徴とする隊列走行システム。
10. 請求項９において、
    前記所定の順番とは、前記隊列の先頭及び最後尾以外の順番のうちのいずれかの順番であることを特徴とする隊列走行システム。
11. 請求項１０において、
    前記所定の順番とは、前記隊列の先頭及び最後尾以外の順番であって、且つ、前記隊列の真ん中以降の順番のうちのいずれかの順番であることを特徴とする隊列走行システム。
12. 請求項３〜７のいずれか１項において、
    前記隊列走行装置は、
    前記隊列内の他車両から通信を介して取得した情報を用いて、自車両の前記隊列内での順番を特定する順番特定手段（１、Ｓ１３）を備え、
    前記合流地点接近判定手段で合流地点へ前記隊列が接近したと判定した場合であって、前記走行車線特定手段で特定した前記隊列の走行車線が前記合流地点に隣接する車線であった場合であって、前記順番特定手段で特定した自車両の前記隊列内の順番が所定の複数の順番に該当する車両に限り、前記車線変更手段は、前記合流地点が存在する側と反対側の車線に車線変更することを特徴とする隊列走行システム。
13. 請求項３〜７のいずれか１項において、
    前記隊列走行装置は、
    前記隊列内の他車両から通信を介して取得した情報を用いて、自車両の前記隊列内での順番を特定する順番特定手段（１、Ｓ１３）を備え、
    前記合流地点接近判定手段で合流地点へ前記隊列が接近したと判定した場合であって、前記走行車線特定手段で特定した前記隊列の走行車線が前記合流地点に隣接する車線であった場合に、前記順番特定手段で特定した順番をもとに、少なくとも先頭よりも後ろの所定の順番の車両以降の全車両を、前記車線変更手段は、前記合流地点が存在する側と反対側の車線に車線変更することを特徴とする隊列走行システム。
14. 請求項３〜７のいずれか１項において、
    自車両に対して前記合流地点が存在する側と反対側の車線の自車両の斜め前方から側方にかけての領域に、自車両が車線変更できる空き領域があるか否かを判別する空き領域判別手段（１、Ｓ４２）と、
    前記合流地点接近判定手段で前記合流地点へ前記隊列が接近したと判定した場合であって、前記走行車線特定手段で特定した前記隊列の走行車線が前記合流地点に隣接する車線であった場合であって、且つ、前記空き領域判別手段で前記空き領域があると判別した場合に、通信を介して車線変更予定であることの通知を行う通知手段（１、Ｓ４５）を備え、
    自車両から前記通知手段で車線変更予定であることの通知を行う前に、自車両の先行車両若しくは後続車両から通信を介して車線変更予定であることの通知を受けた場合には、自車両から前記通知手段で車線変更予定であることの通知を行わないとともに、前記車線変更手段は自車両を車線変更しない一方、
    自車両から前記通知手段で車線変更予定であることの通知を行う前に、自車両の先行車両若しくは後続車両から通信を介して車線変更予定であることの通知を受けていない場合には、自車両から前記通知手段で車線変更予定であることの通知を行うとともに、前記車線変更手段は、前記合流地点が存在する側と反対側の車線に自車両を車線変更することを特徴とする隊列走行システム。
15. 請求項３〜１４のいずれか１項において、
    前記隊列走行装置は、
    自車両に対して前記合流地点が存在する側と反対側の車線の自車両の斜め前方から側方にかけての領域に、自車両が車線変更できる空き領域があるか否かを判別する空き領域判別手段（１、Ｓ２２、Ｓ４４）を備え、
    前記車線変更手段は、前記空き領域判別手段で前記空き領域がないと判別した場合には、自車両を車線変更しないことを特徴とする隊列走行装置。
16. 請求項１〜１５のいずれか１項に記載の隊列走行システム（１００）に用いられることを特徴とする隊列走行装置。

Images