JPWO2017183206A1 - 路側装置、車載装置および路車間通信システム - Google Patents

Abstract

車両に搭載された車載装置とともに路車間通信システムを構成する路側装置（２０）であって、本線上の合流位置で本線に合流することになる車両である合流車が、合流位置で本線に接続する道路である合流道路上で検出された場合、多数決による合意形成アルゴリズムで合流車を本線に受け入れる制御を行う対象となる車両であって、本線を走行中の車両である本線走行車を本線上で特定する領域を示す合意形成範囲の情報に基づいて、合意形成アルゴリズムの制御を行う対象の本線走行車の車両台数を推定する車両台数推定部（２３）と、車両台数推定部（２３）で推定された車両台数の情報、および合意形成範囲の情報を含む合意形成開始メッセージを本線走行車に送信する無線通信部（２１）と、を備える。

Description

本発明は、路側に設置された路側装置と車両に搭載された車載装置との間で通信を行う路車間通信システムにおける路側装置、車載装置および路車間通信システムに関する。

自動運転車両では、合流道路から本線に合流する合流車の合流制御を行う場合など、多くの場面で通信により複数の車両間で情報または結論を一意に決定する合意形成プロセスが必要となる。データベースの分野では、ネットワーク上で非同期に動作するノード同士が障害発生時にも安全に合意形成を実現するアルゴリズムとして、Paxosが知られている（非特許文献１、特許文献１）。Paxosは、多数決の概念を用いることで通信できないノードが複数存在する環境下においても、合意される値が１つであることを保証する。

通常、Paxosは、分散ストレージサーバの同期など、ノード数が既知であり、かつ有線通信環境下で使われることを想定している。そのため、Paxosを走行中の車両同士の合意形成に適用する場合、合意形成の対象となる車両が既知でない、また、合意形成の対象となる車両のいる範囲が無線通信の到達範囲と一致するとは限らない、また、車両数が既知でないため過半数を判定できない、といった課題がある。走行する車両の台数を推定する技術として、特許文献２には、周辺の車両台数の情報を必要とする通信機が、周辺の車両に搭載された車載器が送信する車両情報を受信および記録することで周辺の車両台数を推定する技術が開示されている。また、特許文献３には、通信スケジューリングを行うために路側センサにより通信エリア内の車両台数を推定する技術が開示されている。

国際公開第２０１５／０３３４５１号 特開２００９−０８１５６３号公報 特開平８−２２３０８１号公報

Leslie Lamport著 「Paxos Made Simple」 ACM SIGACT News32, Dec. 2001.

自動運転車両の合流制御においてPaxosを用いた合意形成を行う場合、合意形成の対象となる車両を決定し、合意形成の対象となる車両の台数の情報が必要となる。特許文献２に記載の技術では、無線通信のみで周辺の車両台数を把握できるが、実際に受信される無線信号は車両の位置関係、または受信機の性能など環境によって異なる。そのため、車両台数の推定値にばらつきが出る、という問題があった。また、特許文献３に記載の技術では、路側センサにより任意のエリア内の車両台数を推定して通知する場合、合意形成の対象となる車両を含むエリアと通信エリアとが一致していないと、車両側では自車が合意形成の対象かどうか判断できない、という問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、車載装置を搭載した車両において多数決を利用した合意形成アルゴリズムによる制御を可能とする情報を提供する路側装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、車両に搭載された車載装置とともに路車間通信システムを構成する路側装置である。路側装置は、本線上の合流位置で本線に合流することになる車両である合流車が、合流位置で本線に接続する道路である合流道路上で検出された場合、多数決による合意形成アルゴリズムで合流車を本線に受け入れる制御を行う対象となる車両であって、本線を走行中の車両である本線走行車を本線上で特定する領域を示す合意形成範囲の情報に基づいて、合意形成アルゴリズムの制御を行う対象の本線走行車の車両台数を推定する車両台数推定部を備える。また、路側装置は、車両台数推定部で推定された車両台数の情報、および合意形成範囲の情報を含む合意形成開始メッセージを本線走行車に送信する無線通信部を備えることを特徴とする。

本発明にかかる車載装置は、車載装置を搭載した車両において多数決を利用した合意形成アルゴリズムによる制御を可能とする情報を提供できる、という効果を奏する。

実施の形態１にかかる路車間通信システムの構成例を示す図 実施の形態１にかかる路側装置の接続関係を示す図 実施の形態１にかかる路側装置の構成例を示す図 実施の形態１にかかる路側装置を実現するハードウェア構成の例を示す図 実施の形態１にかかる路側装置を実現するハードウェア構成の他の例を示す図 実施の形態１にかかる路側装置が車載装置へ合意形成開始メッセージを送信する処理を示すフローチャート 実施の形態１にかかる路側装置が合意形成開始メッセージを送信するときの合流車および本線走行車の各車両の位置と時刻との関係を示す図 実施の形態１にかかる車載装置の構成例を示す図 実施の形態１にかかる車載装置が路側装置から合意形成開始メッセージを受信したときの処理を示すフローチャート 実施の形態１にかかる車載装置が他の車載装置から提案メッセージを受信したときの処理を示すフローチャート 実施の形態１において、提案メッセージを送信した車載装置が、他の車載装置から応答メッセージを受信したときの処理を示すフローチャート 実施の形態２にかかる路車間通信システムの構成例を示す図 実施の形態２にかかる路側装置の構成例を示す図 実施の形態２にかかる路側装置を実現するハードウェア構成の例を示す図 実施の形態２にかかる路側装置を実現するハードウェア構成の他の例を示す図 実施の形態３にかかる路側装置の構成例を示す図 実施の形態４にかかる車載装置の構成例を示す図 実施の形態４において、提案メッセージを送信した車載装置が、他の車載装置から応答メッセージを受信したときの処理を示すフローチャート 実施の形態５にかかる車載装置の構成例を示す図 実施の形態５において、提案メッセージを送信した車載装置が、他の車載装置から応答メッセージを受信したときの処理を示すフローチャート

以下に、本発明の実施の形態にかかる路側装置、車載装置および路車間通信システムを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる路車間通信システム１の構成例を示す図である。合流道路を走行する車両である合流車１０１、および本線を走行する車両である本線走行車１０２〜１０９は、路側装置２０と無線通信を行う通信装置である車載装置１０を搭載している。本線の路側には、車載装置１０と無線通信を行う通信装置である路側装置２０が設置されている。合流道路は、合流位置９０１で本線に接続している道路である。合流車１０１は、本線上の合流位置９０１で本線に合流することになる車両である。

本線の路側には、本線走行車の通過時刻、速度、および台数などを検出する本線車両検出部３０が設置されている。本線車両検出部３０は、本線走行車を検出すると、本線走行車の通過時刻、速度、および台数などの情報を含む車両情報である本線車両情報を路側装置２０へ送信する。路側装置２０は、本線車両検出部３０から本線車両情報を受信することで、本線において車両が検出された、すなわち本線走行車があると認識することができる。

合流道路の路側には、合流車の通過時刻、速度、および台数などを検出する合流車検出部４０が設置されている。合流車検出部４０は、合流車を検出すると、合流車の通過時刻、速度、および台数などの情報を含む車両情報である合流車情報を路側装置２０へ送信する。路側装置２０は、合流車検出部４０から合流車情報を受信することで、合流道路において車両が検出された、すなわち合流車があると認識することができる。

路車間通信システム１は、車載装置１０および路側装置２０を備えるシステムである。路側装置２０は、通信エリア２０２内の車載装置１０との通信が可能である。路車間通信システム１では、本線走行車１０２〜１０９のうち領域情報２０１で示される合意形成範囲に含まれる本線走行車１０５〜１０８が、路側装置２０および他の本線走行車から受信したメッセージに基づいて、合流位置９０１で合流車１０１が本線に合流する際に、加速、減速、または車線変更といった合流制御を行う。本線走行車１０５〜１０８は、多数決による合意形成アルゴリズムで合流車１０１を本線に受け入れる制御を行う対象の本線走行車である。領域情報２０１で示される合意形成範囲は、多数決による合意形成アルゴリズムで合流車１０１を本線に受け入れる制御を行う対象の本線走行車を本線上で特定する領域を示すものである。

路側装置２０は、合流車検出部４０から合流車情報を受信すると、合流道路で合流車を検出したと判定する。路側装置２０は、合流車が検出されると、本線車両検出部３０から得られる個々の車両の本線車両情報を用いて、個々の車両が合流位置９０１に到達する時刻を推定する。路側装置２０は、合流車１０１の合流時刻に合流位置９０１を含む合成形成範囲に基づく領域を走行していると推定される本線走行車１０５〜１０８を推定し、合意形成アルゴリズムの制御を行う対象の本線走行車の車両台数を推定する。路側装置２０は、本線走行車１０５〜１０８が領域情報２０１で示される合意形成範囲にいる時刻に、合意形成の開始を表す合意形成開始メッセージを送信する。

合意形成開始メッセージには、合意形成アルゴリズムの制御を行う対象の本線走行車の車両台数の情報、および多数決による合意形成アルゴリズムの制御を行う対象となる本線走行車を本線上で特定する領域を示す合意形成範囲である領域情報２０１が含まれる。領域情報２０１としては、例えば、路側装置２０が設置されている緯度および経度といった座標から道路に沿って一定距離以内といった情報が用いられる。具体的に、合意形成開始メッセージに含まれる領域情報２０１は、路側装置２０の緯度および経度、車両の進行方向の距離２０８、および車両の進行方向とは逆向きの逆方向の距離２０９となる。進行方向の距離２０８および逆方向の距離２０９については、路側装置２０と同様、緯度および経度といった座標で表してもよい。以降の説明において、「合意形成アルゴリズムの制御を行う対象」を、「合意形成対象」と称することがある。

本線走行車１０５〜１０８は、路側装置２０から合意形成開始メッセージを受信すると、合意形成開始メッセージの受信をトリガとして、後述する合意形成アルゴリズムのプロセスを開始する。本線走行車１０５〜１０８において合意形成アルゴリズムの制御を行う内容としては、例えば、どの車両が車間距離を開けるために加減速するか、どの車両が右側車線に車線変更を行うか、などである。本線走行車１０５〜１０８が合意形成アルゴリズムのプロセスを経て何れかの車両が加減速または車線変更といった制御を行うことにより、合流車１０１は、合流位置９０１に到達したとき、円滑に本線に合流することができる。

図２は、実施の形態１にかかる路側装置２０の接続関係を示す図である。本線車両検出部３０は、例えば、カメラ、超音波センサまたは赤外線センサなどを用いて、本線上の検出エリア３０１を通過する本線走行車の通過時刻、速度および台数などを検出する。合流車検出部４０は、本線車両検出部３０と同様の構成である。合流車検出部４０は、合流道路上の検出エリア４０１を通過する合流車の通過時刻、速度および台数などを検出する。路側装置２０は、無線通信または有線通信により、本線車両検出部３０から本線車両情報を受信し、合流車検出部４０から合流車情報を受信する。

路側装置２０の構成について説明する。図３は、実施の形態１にかかる路側装置２０の構成例を示す図である。路側装置２０は、無線通信部２１と、合意形成範囲設定部２２と、車両台数推定部２３と、を備える。

無線通信部２１は、無線通信により車載装置１０との間でメッセージを送受信する。また、無線通信部２１は、本線車両検出部３０から本線車両情報を受信し、受信した本線車両情報を車両台数推定部２３へ出力する。また、無線通信部２１は、合流車検出部４０から合流車情報を受信し、受信した合流車情報を車両台数推定部２３へ出力する。なお、路側装置２０は、本線車両検出部３０および合流車検出部４０とは有線通信によって接続してもよい。この場合、路側装置２０は、さらに有線通信部を備えてもよいし、車両台数推定部２３と、本線車両検出部３０および合流車検出部４０とを直接接続してもよい。以降では、路側装置２０は、本線車両検出部３０および合流車検出部４０と無線通信によって接続している場合について説明する。

合意形成範囲設定部２２は、多数決による合意形成アルゴリズムの制御によって合流車を本線に受け入れる制御を行う対象となる本線走行車を本線上で特定する領域を示す合意形成範囲の情報を保持する。合意形成範囲設定部２２は、車両台数推定部２３に対して合意形成範囲を設定する。

車両台数推定部２３は、無線通信部２１から取得した本線車両情報および合流車情報、本線車両検出部３０から合流位置９０１までの距離の情報、および合流車検出部４０から合流位置９０１までの距離の情報に基づいて、合流車１０１が合流位置９０１で本線に合流する合流時刻を推定する。また、車両台数推定部２３は、合意形成範囲の情報を用いて、合流時刻において合意形成範囲に基づく領域であって合流位置９０１を含む第１の領域を走行する本線走行車を推定する。ここで、車両台数推定部２３は、合流時刻において第１の領域を走行する本線走行車の車両台数を推定する。また、車両台数推定部２３は、路側装置２０から合流位置９０１までの距離の情報に基づいて、合流時刻に第１の領域を走行する本線走行車が路側装置２０の設置位置に基づく路側装置設置位置を含む第２の領域である合意形成範囲に含まれる時刻を、合意形成開始メッセージの送信時刻として推定する。車両台数推定部２３は、送信時刻において、合意形成開始メッセージを無線通信部２１から送信する制御を行う。

図４は、実施の形態１にかかる路側装置２０を実現するハードウェア構成の例を示す図である。路側装置２０において、無線通信部２１は通信機９２により実現される。合意形成範囲設定部２２および車両台数推定部２３については、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ９０に格納される。プロセッサ９１がメモリ９０に格納されたプログラムを読み出して実行することにより、合意形成範囲設定部２２および車両台数推定部２３の機能が実現される。メモリ９０とは、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically ＥＰＲＯＭ）などの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、またはＤＶＤ（Digital Versatile Disc）などが該当する。また、プロセッサ９１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、またはＤＳＰ（Digital Signal Processor）などであってもよい。

図５は、実施の形態１にかかる路側装置２０を実現するハードウェア構成の他の例を示す図である。図４に示すメモリ９０およびプロセッサ９１を専用の処理回路９３で構成してもよい。処理回路９３は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。各機能を機能別に処理回路９３で実現してもよいし、各機能をまとめて処理回路９３で実現してもよい。

なお、路側装置２０の各機能について、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現し、一部を専用の処理回路で実現してもよい。このように、路側装置２０は、ソフトウェア、ファームウェア、専用の処理回路、またはこれらの組み合わせ、および通信機によって実現することができる。

つづいて、路側装置２０の動作について説明する。図６は、実施の形態１にかかる路側装置２０が車載装置１０へ合意形成開始メッセージを送信する処理を示すフローチャートである。また、図７は、実施の形態１にかかる路側装置２０が合意形成開始メッセージを送信するときの合流車５０１および本線走行車５０２〜５０４の各車両の位置と時刻との関係を示す図である。

図７において、実線の５０１は、合流車の位置と時刻との関係を示し、合流車５０１と表記する。また、破線の５０２〜５０４は、合流車５０１が合流位置５２４で本線に合流する合流時刻５１３において、合流位置５２４を含む合意形成範囲のサイズの領域５３１を走行すると推定される合意形成対象となる本線走行車両の位置と時刻との関係を示し、本線走行車５０２〜５０４と表記する。なお、本線走行車５０２〜５０４の破線とおおよそ並行の位置にある符号を付与していない点線は、合意形成対象とならない本線走行車両の位置と時刻との関係を示すものである。

また、図７中の符号において、５３１は、合流時刻５１３において、合流位置５２４を含む合意形成範囲のサイズの領域を走行する合意形成対象の本線走行車５０２〜５０４を判別するための領域を示し、領域５３１と表記する。また、５３２は、路側装置２０が合意形成開始メッセージを送信する送信時刻５１２において、合意形成対象となる本線走行車５０２〜５０４が走行している領域であって、路側装置２０の路側装置設置位置５２１を含む合意形成範囲のサイズの領域を示し、領域５３２と表記する。

また、図７において、路側装置設置位置５２１は、路側装置２０が設置されている位置である。本線車両検出位置５２２は、本線車両検出部３０が本線走行車５０２〜５０４などを検出する位置である。合流車検出位置５２３は、合流車検出部４０が合流車５０１を検出する位置である。合流位置５２４は、合流車５０１が合流道路から本線に合流する本線上の位置である。本線車両検出位置５２２は本線車両検出部３０の設置位置としてもよい。また、合流車検出位置５２３は合流車検出部４０の設置位置としてもよい。各位置は、路側装置２０、本線車両検出部３０、および合流車検出部４０が設置された段階で固定の位置関係にある。そのため、各位置の位置関係および各位置間の距離の情報、例えば、路側装置設置位置５２１から合流位置５２４までの距離、本線車両検出位置５２２から合流位置５２４までの距離、および合流車検出位置５２３から合流位置５２４までの距離などの情報は、ユーザなどによって予め路側装置２０の車両台数推定部２３に設定されているものとする。

また、図７において、現在時刻５１１は、合流車検出部４０が合流車５０１を検出した時刻である。他の送信時刻５１２および合流時刻５１３は、路側装置２０の車両台数推定部２３が推定する時刻である。

図６のフローチャートにおいて、路側装置２０では、無線通信部２１は、合流車検出部４０から合流車の合流車情報を受信すると、合流車検出部４０からの合流車情報を車両台数推定部２３へ出力する。車両台数推定部２３は、無線通信部２１から合流車検出部４０の合流車情報を取得することで、合流車が検出されたと判定する（ステップＳ１：Ｙｅｓ）。車両台数推定部２３は、無線通信部２１から合流車検出部４０の合流車情報を取得しないうちは合流車が検出されていないと判定し（ステップＳ１：Ｎｏ）、無線通信部２１から合流車検出部４０の合流車情報を取得するまで待機する。

車両台数推定部２３は、合流車情報を取得すると、合流車情報に含まれる合流車５０１の通過時刻および速度と、合流車検出位置５２３から合流位置５２４までの距離の情報とを用いて、合流時刻５１３を推定する（ステップＳ２）。車両台数推定部２３は、合流車検出位置５２３から合流位置５２４までの距離を合流車５０１の速度で除算することで、合流車検出位置５２３から合流位置５２４までにかかる移動時間を算出できる。車両台数推定部２３は、通過時刻に移動時間を加算することで合流時刻５１３を推定する。

車両台数推定部２３は、無線通信部２１を介して、本線車両検出部３０から本線車両情報を取得する（ステップＳ３）。

車両台数推定部２３は、ステップＳ２で計算した合流時刻５１３と、ステップＳ３で取得した本線車両情報と、合意形成範囲設定部２２から設定された合意形成範囲の情報とを用いて、合流時刻５１３において合意形成範囲のサイズの第１の領域である領域５３１を走行していると推定される本線走行車、すなわち合意形成対象となる本線走行車を特定する。そして、車両台数推定部２３は、合意形成対象の本線走行車の車両台数を推定する（ステップＳ４）。車両台数推定部２３は、図７に示すように、合流時刻５１３において領域５３１を走行していると推定される本線走行車、すなわち合意形成の対象となる本線走行車として、本線走行車５０２〜５０４を特定する。車両台数推定部２３は、合意形成対象の本線走行車の車両台数を３台と推定する。

車両台数推定部２３は、本線走行車５０２〜５０４が路側装置設置位置５２１を含む第２の領域である領域５３２に含まれる送信時刻５１２を推定する（ステップＳ５）。車両台数推定部２３は、路側装置設置位置５２１から合流位置５２４までの距離を本線車両情報に含まれる本線走行車の速度で除算することによって、路側装置設置位置５２１から合流位置５２４までの移動時間を算出できる。車両台数推定部２３は、合流時刻５１３から移動時間を減算することで送信時刻５１２を推定する。送信時刻５１２は、合流時刻５１３に第１の領域である領域５３１を走行する本線走行車５０２〜５０４が、路側装置２０の設置位置に基づく路側装置設置位置５２１を含む第２の領域である領域５３２すなわち合意形成範囲に含まれる時刻である。

車両台数推定部２３は、送信時刻５１２まで待機し（ステップＳ６：Ｎｏ）、送信時刻５１２になると（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、ステップＳ４で特定した合意形成アルゴリズムの制御を行う対象の本線走行車の車両台数、および領域５３２である合意形成範囲の情報を含む合意形成開始メッセージを生成し、無線通信部２１を介して送信する（ステップＳ７）。

これにより、路側装置２０は、本線車両検出部３０および合流車検出部４０から取得した車両情報に基づいて、合流車５０１が合流位置５２４で本線に合流する合流時刻５１３において領域５３１に含まれる本線走行車５０２〜５０４を特定することができる。また、路側装置２０が合意形成開始メッセージに領域５３２すなわち合意形成範囲の情報を含むことによって、合意形成対象の本線走行車５０２〜５０４以外の本線走行車は、合意形成開始メッセージを受信した場合でも、自車両が合意形成対象ではないと判定することができる。また、路側装置２０が合意形成開始メッセージに合意形成対象の本線走行車の車両台数の情報を含むことによって、合意形成対象の本線走行車５０２〜５０４は、合意形成対象の本線走行車の車両台数を把握でき、多数決を利用した合意形成アルゴリズムによる制御が可能となる。

つぎに、車載装置１０の構成について説明する。図８は、実施の形態１にかかる車載装置１０の構成例を示す図である。車載装置１０は、無線通信部１１と、メッセージ弁別部１２と、提案応答処理部１３と、車両台数記録部１４と、合意形成範囲判定部１５と、受信提案解析部１６と、を備える。また、車載装置１０は、車両座標検出部５０、提案生成部６０、および受信提案判定部７０と接続する。

無線通信部１１は、無線通信により路側装置２０または他の車載装置１０との間でメッセージを送受信する。無線通信部１１は、合意形成範囲判定部１５において合意形成アルゴリズムが開始されて、合意形成の対象となる情報が提案生成部６０において提案され、提案生成部６０から合意形成の対象となる情報が入力された場合、合意形成の対象となる情報である提案内容を含む提案メッセージを他の車載装置に送信する。

メッセージ弁別部１２は、受信したメッセージの内容を解析し、メッセージの種別によってメッセージに含まれていた情報の出力先を制御する。

提案応答処理部１３は、自車両から提案した提案メッセージに含まれる提案内容に対する応答を集計し、提案内容が合意されたか、または拒否されたかを判定する。

車両台数記録部１４は、路側装置２０から受信した合意形成開始メッセージに含まれる合意形成対象の本線走行車の車両台数の情報を記録する。

合意形成範囲判定部１５は、合意形成開始メッセージに含まれる合意形成範囲の情報を記憶し、合意形成範囲の情報、および車両座標検出部５０から取得した自車両の緯度および経度といった座標情報に基づいて、自車両が合意形成対象か否かを判定する。合意形成範囲判定部１５は、自車両の位置が合意形成範囲に含まれる場合、合意形成アルゴリズムを開始する制御を行う。

受信提案解析部１６は、他の車両から受信した提案メッセージに含まれる提案内容に対して、合意または拒否の判定を行わせるか否かを制御する。受信提案解析部１６は、他の車両から提案された提案内容が自車両で合意の判定がされた場合、合意の判定結果を記録する。受信提案解析部１６は、合意の判定結果とともに、合意された他の車載装置１０から受信した提案内容を記録してもよい。受信提案解析部１６は、合意の判定結果を記録している場合、他の車載装置１０から異なる提案内容の提案メッセージを受信したときは、受信提案判定部７０に異なる提案内容を通知しなくてもよい。受信提案解析部１６は、受信提案判定部７０に異なる提案内容を判定させない制御を行うことで、受信提案判定部７０の負荷を軽減することができる。

車両座標検出部５０は、ＧＰＳ（Global Positioning System）、またはＧＰＳに加速度および車速パルスから求まる距離情報を組み合わせた装置であり、自車両の座標情報を緯度および経度として車載装置１０に出力する。

提案生成部６０は、例えば、自動運転車を制御する装置であり、周囲の状況を判断して合流車がある場合に自車両が車間距離を開けるために減速するかどうかなどを判断する。提案生成部６０は、判断の結果、自車両が車間距離を開けるために減速するなど、主体的に動作を行う場合であって、周囲の車両に何らかの合意を取る必要があるとき、車載装置１０に対して提案内容１２３を送信する。合意形成アルゴリズムの制御で合意形成の対象となる情報である提案内容１２３には、加速して後方の車間距離を開ける制御を行う本線走行車の識別子、減速して前方の車間距離を開ける制御を行う本線走行車の識別子、または、車線を変更する本線走行車の識別子、などを用いる。

受信提案判定部７０は、例えば、自動運転車を制御する装置であり、周囲の車両の状況と自車両の状況とを考慮して、他の車両から提案された提案内容に合意するか否かを判定する。なお、図８では図示していないが、自動運転車を制御する装置には、提案生成部６０、受信提案判定部７０、および提案結果の通知先の構成が含まれる。

車載装置１０のハードウェア構成は、図４および図５に示す路側装置２０の場合と同様である。車載装置１０において、無線通信部１１は通信機９２により実現される。メッセージ弁別部１２、提案応答処理部１３、車両台数記録部１４、合意形成範囲判定部１５、および受信提案解析部１６については、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ９０に格納される。プロセッサ９１がメモリ９０に格納されたプログラムを読み出して実行することにより、メッセージ弁別部１２、提案応答処理部１３、車両台数記録部１４、合意形成範囲判定部１５、および受信提案解析部１６の機能が実現される。または、メッセージ弁別部１２、提案応答処理部１３、車両台数記録部１４、合意形成範囲判定部１５、および受信提案解析部１６の機能は、専用の処理回路９３によって実現される。

つづいて、車載装置１０の動作について説明する。図９は、実施の形態１にかかる車載装置１０が路側装置２０から合意形成開始メッセージを受信したときの処理を示すフローチャートである。

車載装置１０において、無線通信部１１は、路側装置２０から合意形成開始メッセージを受信する（ステップＳ１１）。無線通信部１１は、合意形成開始メッセージからヘッダなどを取り除いて情報部分を抽出し、抽出した情報部分であるメッセージ１２０をメッセージ弁別部１２へ出力する。

メッセージ弁別部１２は、無線通信部１１から取得したメッセージ１２０を解析する（ステップＳ１２）。メッセージ弁別部１１２は、メッセージ１２０が合意形成開始メッセージであると判断すると、メッセージ１２０に記載されている合意形成対象の車両台数の情報、および自車両が合意形成対象か否かを判断するための合意形成範囲の情報を抽出し、抽出情報１２１を車両台数記録部１４および合意形成範囲判定部１１５へ出力する。なお、メッセージ弁別部１２は、図８では抽出情報１２１を車両台数記録部１４および合意形成範囲判定部１１５へ出力しているが、個別に、車両台数の情報を車両台数記録部１４へ出力し、合意形成範囲の情報を合意形成範囲判定部１１５へ出力してもよい。

車両台数記録部１４は、メッセージ弁別部１２から取得した合意形成対象の車両台数の情報を記録する（ステップＳ１３）。

合意形成範囲判定部１５は、メッセージ弁別部１２から取得した合意形成範囲の情報を記録する。合意形成範囲判定部１５は、車両座標検出部５０から自車両の座標の情報を取得し、自車両の座標が合意形成範囲の情報で示される領域に含まれるか、すなわち、自車両が合意形成対象か否かを判定する（ステップＳ１４）。合意形成範囲判定部１５は、自車両が合意形成範囲の情報で示される領域に含まれない場合、自車両は合意形成対象ではないと判定し（ステップＳ１４：Ｎｏ）、処理を終了する。合意形成範囲判定部１５は、自車両が合意形成範囲の情報で示される領域に含まれる場合、自車両は合意形成対象と判定し（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、合意形成開始要求１２２を提案生成部６０へ通知する（ステップＳ１５）。

合意形成開始要求１２２を受けた提案生成部６０で提案内容１２３が創出された場合（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）、無線通信部１１は、提案生成部６０で創出された提案内容１２３、および合意形成範囲判定部１５が保持している合意形成範囲の情報１２７を含む提案メッセージを生成し、提案メッセージを他の車載装置１０へ送信する（ステップＳ１７）。提案生成部６０で提案内容１２３が創出されなかった場合（ステップＳ１６：Ｎｏ）、車載装置１０は処理を終了する。

ここで、提案生成部６０が創出する提案内容は、合意形成アルゴリズムの制御で合意形成の対象となる情報であり、例えば、加速して後方の車間距離を開ける制御を行う、減速して前方の車間距離を開ける制御を行う、または、車線を変更するなどである。提案生成部６０は、提案内容に自車両を識別するための識別子を付与する。これにより、他の車両では、提案内容を確認したときに、どの車両が実際に合流車の受け入れ制御を行うか把握することができる。

他の車載装置１０が送信した提案メッセージを受信したときの車載装置１０の動作について説明する。図１０は、実施の形態１にかかる車載装置１０が他の車載装置１０から提案メッセージを受信したときの処理を示すフローチャートである。

車載装置１０において、無線通信部１１は、他の車載装置１０から提案メッセージを受信する（ステップＳ２１）。無線通信部１１は、合意形成開始メッセージを受信しているか否かに関わらず、提案メッセージからヘッダなどを取り除いてメッセージ部分を抽出し、抽出したメッセージ部分であるメッセージ１２０をメッセージ弁別部１２に出力する。

メッセージ弁別部１２は、無線通信部１１から取得したメッセージ１２０を解析する（ステップＳ２２）。メッセージ弁別部１１２は、メッセージ１２０が提案メッセージであると判断すると、メッセージ１２０に記載されている提案内容を抽出し、提案内容１２４を受信提案解析部１６に出力する。

受信提案解析部１６は、メッセージ弁別部１２から取得した提案内容１２４を記録する。受信提案解析部１６は、車両座標検出部５０から自車両の座標の情報を取得し、自車両の座標が提案内容１２４に含まれる合意形成範囲の情報で示される領域に含まれるか、すなわち、自車両が合意形成対象か否かを判定する（ステップＳ２３）。受信提案解析部１６は、自車両が合意形成範囲の情報で示される領域に含まれない場合、自車両は合意形成対象ではないと判定し（ステップＳ２３：Ｎｏ）、処理を終了する。受信提案解析部１６は、自車両が合意形成範囲の情報で示される領域に含まれる場合、自車両は合意形成対象と判定し（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）、提案内容１２５を受信提案判定部７０へ通知する（ステップＳ２４）。

受信提案判定部７０は、提案内容１２５に合意するか否かの判定結果１２６，１３０を、無線通信部１１および受信提案解析部１６へ通知する。

受信提案解析部１６は、受信提案判定部７０から取得した判定結果１３０が提案合意の場合（ステップＳ２５：Ｙｅｓ）、合意された提案内容１２５を記録する（ステップＳ２６）。無線通信部１１は、提案内容１２５に合意することを示す応答メッセージである合意応答メッセージを生成して送信する（ステップＳ２７）。合意応答メッセージには、提案メッセージの送信元の車両の識別子を付与することとする。

無線通信部１１は、受信提案判定部７０から取得した判定結果１２６が提案拒否の場合（ステップＳ２５：Ｎｏ）、提案内容１２５に拒否することを示す応答メッセージである拒否応答メッセージを生成して送信する（ステップＳ２８）。拒否応答メッセージには、提案メッセージの送信元の車両の識別子を付与することとする。無線通信部１１は、既に受信提案解析部１６に合意された提案内容１２５が記録されている場合、合意された提案内容１２５を拒否応答メッセージに含めて送信する。無線通信部１１は、受信提案解析部１６が合意の判定結果１３０を記録しており、受信提案判定部７０に判定させない制御をした場合も同様に、提案内容１２５に拒否することを示す拒否応答メッセージを生成して送信する。

提案メッセージを送信した車載装置１０が、他の車載装置１０から合意応答メッセージまたは拒否応答メッセージの応答メッセージを受信したときの動作について説明する。図１１は、実施の形態１において、提案メッセージを送信した車載装置１０が、他の車載装置１０から応答メッセージを受信したときの処理を示すフローチャートである。

車載装置１０において、無線通信部１１は、他の車載装置１０から応答メッセージを受信する（ステップＳ３１）。無線通信部１１は、応答メッセージからヘッダなどを取り除いてメッセージ部分を抽出し、抽出したメッセージ部分であるメッセージ１２０をメッセージ弁別部１２に出力する。

メッセージ弁別部１２は、無線通信部１１から取得したメッセージ１２０を解析する（ステップＳ３２）。メッセージ弁別部１２は、メッセージ１２０に含まれる車両の識別子を確認し、メッセージ１２０が自車両から送信した提案メッセージに対する応答メッセージであると判断すると、メッセージ１２０から判定結果を抽出し、判定結果１３１を提案応答処理部１３に出力する。

提案応答処理部１３は、判定結果１３１の内容が合意応答、すなわち自車両で受信した応答メッセージが合意応答メッセージであった場合（ステップＳ３３：Ｙｅｓ）、合意応答メッセージの数をカウントする（ステップＳ３４）。提案応答処理部１３は、車両台数記録部１４から車両台数の情報１２８を読み出し、合意応答メッセージの数が車両台数の過半数を超えた場合（ステップＳ３５：Ｙｅｓ）、自車両で創出した提案内容が他の車両で合意されたと判断し、提案結果１２９として提案成功を外部装置に通知する（ステップＳ３６）。外部装置は、例えば、自動運転の制御を行うコンピュータなどが考えられる。

提案応答処理部１３は、合意応答メッセージの数が車両台数の過半数を超えない場合（ステップＳ３５：Ｎｏ）、メッセージ弁別部１２からつぎの判定結果１３１を取得するまで待機する。

提案応答処理部１３は、判定結果１３１の内容が拒否応答、すなわち自車両で受信した応答メッセージが拒否応答メッセージであった場合（ステップＳ３３：Ｎｏ）、自車両で創出した提案内容が他の車両で拒否されたと判断し、提案結果１２９として提案失敗を外部装置に通知する（ステップＳ３７）。提案応答処理部１３は、拒否応答メッセージから抽出された判定結果１３１に他の車両で合意された提案内容が含まれていた場合、含まれていた他の車両で合意された提案内容を外部装置に通知する。このように、提案応答処理部１３は、他の車載装置１０から拒否応答メッセージを受信せず、かつ、車両台数記録部１４に記録されている車両台数の過半数以上の合意応答メッセージを受信した場合、自車両から送信した提案メッセージに含まれる提案内容が合意されたと判定する。

以上説明したように、本実施の形態によれば、路側装置２０は、合流車を検出すると、合意形成開始メッセージに、合意形成アルゴリズムの制御を行う対象となる本線走行車の車両台数の情報、および合意形成開始メッセージ送信時における合意形成アルゴリズムの制御を行う対象となる本線走行車が含まれる合意形成範囲の情報を含めて送信する。車載装置１０は、合意形成開始メッセージに含まれる情報に基づいて、自車両が合意形成対象であるかどうかを判断し、合意形成対象の場合、提案メッセージおよび応答メッセージの送受信を行うこととした。これにより、路側装置２０は、車載装置１０を搭載した車両に対して多数決を利用した合意形成アルゴリズムによる制御を可能とする情報を提供できる。車載装置１０を搭載した複数の車両が本線を走行している場合において、提案メッセージを送信した車載装置１０では、提案内容に対して過半数からの合意が取れたか否かの判断が可能となり、非特許文献１に記載の多数決による合意形成アルゴリズムの適用が可能となる。

実施の形態２．
実施の形態１では、路側装置２０と本線車両検出部３０が異なる位置に設置された場合について説明した。実施の形態２では、路側装置が本線車両検出部を備える。実施の形態１と異なる部分について説明する。

図１２は、実施の形態２にかかる路車間通信システム１ａの構成例を示す図である。本線の路側には、車載装置１０と無線通信を行う路側装置２０ａが設置されている。路側装置２０ａは、本線上の検出エリア３０２を通過する本線走行車１０２〜１０９の通過時刻、速度、および台数などを検出する本線車両検出部を備えている。路側装置２０ａが備える本線車両検出部の構成は、実施の形態１の本線車両検出部３０の構成と同様である。

図１３は、実施の形態２にかかる路側装置２０ａの構成例を示す図である。路側装置２０ａは、無線通信部２１ａと、合意形成範囲設定部２２と、車両台数推定部２３ａと、本線車両検出部２４と、を備える。

本線車両検出部２４は、本線走行車を検出すると、本線走行車の通過時刻、速度、および台数などの情報を含む車両情報である本線車両情報を車両台数推定部２３ａへ出力する。本線車両検出部２４は、本線車両情報を出力する機能が無線通信で送信する本線車両検出部３０と異なるが、その他の機能は本線車両検出部３０と同様である。

無線通信部２１ａは、無線通信部２１と比較して、本線車両検出部３０から本線車両情報を受信する機能を削除したものである。無線通信部２１ａにおいて、その他の機能は無線通信部２１と同様である。

車両台数推定部２３ａは、車両台数推定部２３と比較して、本線車両情報を直接本線車両検出部２４から取得する点が異なる。また、車両台数推定部２３ａは、本線車両検出部２４から本線車両情報を取得すると、本線において車両台数推定部２３ａの検出エリア３０１を通過した単位時間当たりの本線走行車の通過台数Ｎ_v、および平均速度Ｖ_aを算出する。車両台数推定部２３ａは、合意形成範囲として区間長Ｌ_aが合意形成範囲設定部２２に設定されている場合、合意形成対象の車両台数の推定値Ｎ_eをＮ_v×Ｌ_a／Ｖ_a-なる計算により算出する。また、車両台数推定部２３ａは、車両台数推定部２３と同様の手法により合流時刻を推定する。車両台数推定部２３ａは、路側装置２０ａの設置位置から合流位置９０１までの距離をＬ_bとすると、合流車１０１が合流位置９０１で本線に合流する合流時刻において合流位置９０１を走行すると推定される本線走行車が路側装置２０ａ付近を通過する時刻Ｔ₂は、合流時刻Ｔ₀からＬ_b／Ｖ_a時間前と算出できる。

車両台数推定部２３ａは、合流車検出部４０により合流車が検出されると、前述の計算により、合意形成対象の車両台数Ｎ_e、および合意形成対象の車両が路側装置２０ａ付近を通過する時刻Ｔ₂を算出する。そして、車両台数推定部２３ａは、時刻Ｔ₂のタイミングを送信時刻として、車両台数Ｎ_eの情報、および合意形成範囲である区間長Ｌ_aの情報を含む合意形成開始メッセージを、無線通信部２１ａを介して送信する。合意形成開始メッセージに含まれる区間長Ｌ_aの情報については、例えば、区間長Ｌ_aの点および終端について、緯度および経度といった座標情報によって本線上で位置が特定されるものとする。

図１４は、実施の形態２にかかる路側装置２０ａを実現するハードウェア構成の例を示す図である。路側装置２０ａにおいて、無線通信部２１ａは通信機９２により実現される。本線車両検出部２４は、カメラ、超音波センサ、赤外線センサなどの計測器９４により実現される。合意形成範囲設定部２２および車両台数推定部２３ａについては、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ９０に格納される。プロセッサ９１がメモリ９０に格納されたプログラムを読み出して実行することにより、合意形成範囲設定部２２および車両台数推定部２３ａの機能が実現される。

図１５は、実施の形態２にかかる路側装置２０ａを実現するハードウェア構成の他の例を示す図である。実施の形態１の路側装置２０と同様、図１４に示すメモリ９０およびプロセッサ９１を専用の処理回路９３で構成してもよい。

路側装置２０ａにおいて、車両台数推定部２３ａの計算処理が車両台数推定部２３の計算処理と異なる部分はあるが、路側装置２０ａとしての処理の流れは、実施の形態１の路側装置２０と同様である。また、実施の形態２における車載装置１０の構成および動作は、実施の形態１と同様である。

以上説明したように、本実施の形態によれば、路側装置２０ａが、本線車両検出部２４を備える構成とした。この場合においても、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。また、本線車両検出部２４を路側装置２０ａから離れて設置する必要がないため、実施の形態１と比較して、設置コストを低減することができる。

実施の形態３．
実施の形態３では、合意形成範囲を本線走行車の交通状況によって動的に変化させる場合について説明する。実施の形態１と異なる部分について説明する。

図１６は、実施の形態３にかかる路側装置２０ｂの構成例を示す図である。路側装置２０ｂは、無線通信部２１ｂと、合意形成範囲設定部２２ｂと、車両台数推定部２３と、合意形成範囲テーブル２５と、を備える。

合意形成範囲テーブル２５は、本線車両検出部３０によって検出される車両の通過時刻、速度、および車両台数から算出される本線走行車の車両密度などの本線の交通状況によって、合意形成範囲設定２２ｂが異なるサイズの合意形成範囲を設定するため、異なるサイズの複数の合意形成範囲の情報が記載されたものである。合意形成範囲テーブル２５は、記憶部に記憶される形態であってもよい。

合意形成範囲設定部２２ｂは、本線車両情報に含まれる本線走行車の速度および台数から本線走行車の車両密度などの交通状況を推定し、交通状況に基づいて合意形成範囲テーブル２５から合意形成範囲を選択して車両台数設定部２３に設定する。すなわち、合意形成範囲設定部２２ｂは、交通状況によって、合意形成範囲のサイズを切り替える。合意形成範囲設定部２２ｂは、例えば、本線車両検出部３０の本線車両情報から算出された車両密度が高いほど、領域のサイズが広くなる合意形成範囲を合意形成範囲テーブル２５から選択する。また、合意形成範囲設定部２２ｂは、予め設定された車両密度閾値よりも算出した車両密度が高い場合、無線通信部２１ｂに対して、合意形成開始メッセージを複数回送信するよう指示してもよい。

無線通信部２１ｂは、本線車両検出部３０から受信した本線車両情報を合意形成範囲設定部２２ｂへ出力する。また、無線通信部２１ｂは、合意形成範囲設定部２２ｂから指示があった場合、合意形成開始メッセージを複数回送信する。

なお、本線車両情報から本線走行車の車両密度などの交通状況を推定する処理については、車両台数設定部２３で行ってもよい。車両台数設定部２３は、車両密度などの交通状況を推定した場合、推定した車両密度などの交通状況を合意形成範囲設定部２２ｂへ通知する。

路側装置２０ｂのハードウェア構成は、図４に示す実施の形態１の路側装置２０のハードウェア構成と同様である。路側装置２０ｂにおいて、無線通信部２１ｂは通信機９２により実現される。合意形成範囲テーブル２５はメモリ９０により実現される。合意形成範囲設定部２２ｂおよび車両台数推定部２３については、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ９０に格納される。プロセッサ９１がメモリ９０に格納されたプログラムを読み出して実行することにより、合意形成範囲設定部２２ｂおよび車両台数推定部２３の機能が実現される。

また、路側装置２０ｂのハードウェア構成については、実施の形態１の路側装置２０と同様、図４に示すメモリ９０およびプロセッサ９１を図５に示す専用の処理回路９３で構成してもよい。

路側装置２０ｂにおいて、合意形成範囲設定部２２ｂの処理が合意形成範囲設定部２２の処理と異なる部分はあるが、路側装置２０ｂとしての処理の流れは、実施の形態１の路側装置２０と同様である。また、実施の形態３における車載装置１０の構成および動作は、実施の形態１と同様である。

以上説明したように、本実施の形態によれば、路側装置２０ｂでは、本線走行車の交通状況によって、合意形成範囲のサイズを変化させることとした。これにより、合意形成に関与する車両台数を増加または減少させることができるため、合流制御に適用した場合の車両からの提案の自由度を向上させることができる。また、合流制御の機会の増加が期待できる。

実施の形態４．
実施の形態４では、提案メッセージを送信した車載装置が、他の車載装置から拒否応答メッセージを受信した場合、新たな提案内容の提案メッセージを送信する。実施の形態１と異なる部分について説明する。

図１７は、実施の形態４にかかる車載装置１０ｃの構成例を示す図である。車載装置１０ｃは、車載装置１０から提案応答処理部１３を削除し、提案応答処理部１３ｃを追加したものである。また、車載装置１０ｃは、車両座標検出部５０、提案生成部６０ｃ、および受信提案判定部７０と接続する。

提案応答処理部１３ｃは、提案応答処理部１３の機能に加え、他の車載装置１０ｃから拒否応答メッセージを受信したと判定し、受信した拒否応答メッセージに他の車載装置１０ｃを搭載した車両で合意された提案内容が含まれていた場合、提案生成部６０ｃに対して、拒否応答メッセージに含まれていた提案内容とともに、再提案の要求を通知する。すなわち、提案応答処理部１３ｃは、提案生成部６０ｃに対して、受信した拒否応答メッセージに含まれていた提案内容による新たな提案メッセージを送信させる制御を行う。

車載装置１０ｃのハードウェア構成は、図４に示す路側装置２０の場合と同様である。車載装置１０ｃにおいて、無線通信部１１は通信機９２により実現される。メッセージ弁別部１２、提案応答処理部１３ｃ、車両台数記録部１４、合意形成範囲判定部１５、および受信提案解析部１６については、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ９０に格納される。プロセッサ９１がメモリ９０に格納されたプログラムを読み出して実行することにより、メッセージ弁別部１２、提案応答処理部１３ｃ、車両台数記録部１４、合意形成範囲判定部１５、および受信提案解析部１６の機能が実現される。

また、車載装置１０ｃのハードウェア構成については、実施の形態１の車載装置１０と同様、図４に示すメモリ９０およびプロセッサ９１を図５に示す専用の処理回路９３で構成してもよい。

つづいて、車載装置１０ｃの動作について説明する。なお、車載装置１０ｃが路側装置２０から合意形成開始メッセージを受信したときの処理、および車載装置１０ｃが他の車載装置１０ｃから提案メッセージを受信したときの処理は、実施の形態１の車載装置１０による図９および図１０に示すフローチャートの処理と同様である。

図１８は、実施の形態４において、提案メッセージを送信した車載装置１０ｃが、他の車載装置１０ｃから応答メッセージを受信したときの処理を示すフローチャートである。ステップＳ３１〜ステップＳ３７までの処理は、図１１のフローチャートに示す実施の形態１の車載装置１０の処理と同様である。

車載装置１０ｃにおいて、提案応答処理部１３ｃは、メッセージ弁別部１２から拒否応答の判定結果１３１を取得た場合、ステップＳ３７の処理後、さらに、提案生成部６０ｃに対して、新たな提案メッセージの送信要求を行う（ステップＳ４１）。このとき、提案応答処理部１３ｃは、判定結果１３１に他の車両で合意された提案内容が含まれていた場合、判定結果１３１に含まれていた提案内容を提案生成部６０ｃに通知する。

提案生成部６０ｃは、提案応答処理部１３ｃから新たな提案メッセージの送信要求を受けると、提案応答処理部１３ｃから他の車両の提案内容が通知された場合、他の車両の提案内容を新たな提案内容１２３として無線通信部１１に通知する。無線通信部１１は、提案生成部６０ｃによる新たな提案内容１２３、および合意形成範囲判定部１５が保持している合意形成範囲の情報１２７を含む提案メッセージを生成し、提案メッセージを他の車載装置１０ｃへ送信する。

以上説明したように、本実施の形態によれば、車載装置１０ｃは、自車両から送信した提案が拒否され、他の車両から受信した拒否応答メッセージに他の車両で合意された提案内容が含まれていた場合、他の車両の提案内容による新たな提案メッセージを生成して送信することとした。これにより、提案内容が拒否された車両が他の車両の提案内容に同調することで、複数の車両が異なる提案内容に合意することを抑制することができる。

実施の形態５．
実施の形態５では、車載装置は、新たな提案メッセージを送信する場合、一定時間待機してから提案メッセージを送信する、実施の形態４と異なる部分について説明する。

図１９は、実施の形態５にかかる車載装置１０ｄの構成例を示す図である。車載装置１０ｄは、車載装置１０ｃから提案応答処理部１３ｃを削除し、提案応答処理部１３ｄを追加したものである。また、車載装置１０ｄは、車両座標検出部５０、提案生成部６０ｃ、および受信提案判定部７０と接続する。

提案応答処理部１３ｄは、提案応答処理部１３ｃの機能に加え、他の車両から拒否応答メッセージを受信したと判定し、拒否応答メッセージに他の車両で合意された提案内容が含まれていた場合、規定された時間すなわち一定時間待機してから、提案生成部６０ｃに対して、拒否応答メッセージに含まれていた提案内容とともに再提案の要求を通知する。

車載装置１０ｄのハードウェア構成は、図４に示す路側装置２０の場合と同様である。車載装置１０ｄにおいて、無線通信部１１は通信機９２により実現される。メッセージ弁別部１２、提案応答処理部１３ｄ、車両台数記録部１４、合意形成範囲判定部１５、および受信提案解析部１６については、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ９０に格納される。プロセッサ９１がメモリ９０に格納されたプログラムを読み出して実行することにより、メッセージ弁別部１２、提案応答処理部１３ｄ、車両台数記録部１４、合意形成範囲判定部１５、および受信提案解析部１６の機能が実現される。

また、車載装置１０ｄのハードウェア構成については、実施の形態１の車載装置１０と同様、図４に示すメモリ９０およびプロセッサ９１を図５に示す専用の処理回路９３で構成してもよい。

つづいて、車載装置１０ｄの動作について説明する。なお、車載装置１０ｄが路側装置２０から合意形成開始メッセージを受信したときの処理、および車載装置１０ｄが他の車載装置１０ｄから提案メッセージを受信したときの処理は、実施の形態１の車載装置１０による図９および図１０に示すフローチャートの処理と同様である。

図２０は、実施の形態５において、提案メッセージを送信した車載装置１０ｄが、他の車載装置１０ｄから応答メッセージを受信したときの処理を示すフローチャートである。ステップＳ３１〜ステップＳ３７、およびステップＳ４１の処理は、図１８のフローチャートに示す実施の形態４の車載装置１０ｃの処理と同様である。

車載装置１０ｄにおいて、提案応答処理部１３ｄは、メッセージ弁別部１２から拒否応答の判定結果１３１を取得た場合、ステップＳ３７の処理後、一定時間待機してから（ステップＳ５１）、さらに、提案生成部６０ｃに対して、新たな提案メッセージの送信要求を行う（ステップＳ４１）。このとき、提案応答処理部１３ｄは、判定結果１３１に他の車両で合意された提案内容が含まれていた場合、判定結果１３１に含まれていた提案内容を提案生成部６０ｃに通知する。

以上説明したように、本実施の形態によれば、車載装置１０ｄは、自車両からの提案が拒否され、他の車両から受信した拒否応答メッセージに他の車両の提案内容が含まれていた場合、一定時間待機してから、他の車両の提案内容による提案メッセージを生成して送信することとした。これにより、他の車載装置１０ｄで進行中の合意形成シーケンスに対して、自車両から再送する提案メッセージが衝突する可能性を低減することができる。

実施の形態６．
実施の形態６では、車載装置は、新たに送信する提案メッセージのアクセスカテゴリを他のメッセージよりも下げて送信する。実施の形態４と異なる部分について説明する。

実施の形態６の車載装置１０ｃの構成は、図１７に示す実施の形態４の車載装置１０ｃと同様である。実施の形態６において、車載装置１０ｃの無線通信部１１は、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）８０２.１１ｐおよびＩＥＥＥ１６０９の規格に基づいて無線通信を行う場合、他の車載装置１０ｃから拒否応答メッセージを受信して新たな提案メッセージを送信するときは、新たな提案メッセージのアクセスカテゴリを他のメッセージ、すなわち新たな提案メッセージ以外のメッセージより低く設定して送信する。

以上説明したように、本実施の形態によれば、車載装置１０ｃは、新たに送信する提案メッセージのアクセスカテゴリを他のメッセージよりも下げて送信することとした。これにより、車載装置１０ｃから新たな提案メッセージ送信時のバックオフ時間が他のメッセージよりも長くなることから、実施の形態５と同様の効果を得ることができる。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１，１ａ 路車間通信システム、１０，１０ｃ，１０ｄ 車載装置、１１，２１，２１ａ，２１ｂ 無線通信部、１２ メッセージ弁別部、１３，１３ｃ，１３ｄ 提案応答処理部、１４ 車両台数記録部、１５ 合意形成範囲判定部、１６ 受信提案解析部、２０，２０ａ，２０ｂ 路側装置、２２，２２ｂ 合意形成範囲設定部、２３，２３ａ 車両台数推定部、２４，３０ 本線車両検出部、２５ 合意形成範囲テーブル、４０ 合流車検出部、５０ 車両座標検出部、６０，６０ｃ 提案生成部、７０ 受信提案判定部、１０１，５０１ 合流車、１０２〜１０９，５０２〜５０４ 本線走行車。

Claims (15)

1. 車両に搭載された車載装置とともに路車間通信システムを構成する路側装置であって、
   本線上の合流位置で本線に合流することになる車両である合流車が、前記合流位置で前記本線に接続する道路である合流道路上で検出された場合、多数決による合意形成アルゴリズムで前記合流車を前記本線に受け入れる制御を行う対象となる車両であって、前記本線を走行中の車両である本線走行車を前記本線上で特定する領域を示す合意形成範囲の情報に基づいて、前記合意形成アルゴリズムの制御を行う対象の前記本線走行車の車両台数を推定する車両台数推定部と、
   前記車両台数推定部で推定された前記車両台数の情報、および前記合意形成範囲の情報を含む合意形成開始メッセージを前記本線走行車に送信する無線通信部と、
   を備えることを特徴とする路側装置。
2. 前記車両台数推定部は、
   前記本線の路側に設置された本線車両検出部で検出された前記本線走行車の台数、通過時刻および速度の情報を含む本線車両情報と、前記合流道路の路側に設置された合流車検出部で検出された前記合流車の台数、通過時刻および速度の情報を含む合流車情報と、前記本線車両検出部から前記合流位置までの距離の情報と、前記合流車検出部から前記合流位置までの距離の情報とに基づいて、前記合流車が前記合流位置で前記本線に合流する時刻である合流時刻を推定し、前記合流時刻において前記合意形成範囲に基づく領域であって前記合流位置を含む第１の領域を走行する前記本線走行車の前記車両台数を推定し、前記合流時刻に前記第１の領域を走行する前記本線走行車が前記路側装置の設置位置に基づく路側装置設置位置を含む第２の領域である前記合意形成範囲に含まれる時刻を前記合意形成開始メッセージの送信時刻として推定し、
   前記送信時刻において、前記合意形成開始メッセージを前記無線通信部から送信する制御を行う、
   ことを特徴とする請求項１に記載の路側装置。
3. 前記車両台数推定部は、
   前記路側装置が備える本線車両検出部で検出された前記本線走行車の速度および台数の情報に基づいて、前記本線において前記車両台数推定部の検出エリアを通過する前記本線走行車の密度を示す単位時間当たりの通過台数および前記本線走行車の平均速度を算出し、
   前記単位時間当たりの通過台数および前記本線走行車の平均速度の情報を用いて、前記路側装置の設置位置を含む前記合意形成範囲を走行する前記本線走行車の車両台数を推定し、
   前記路側装置から前記合流位置までの距離の情報と、前記合流道路の路側に設置された合流車検出部で検出された前記合流車の速度の情報を含む合流車情報と、前記合流車検出部から前記合流位置までの距離の情報とに基づいて、前記合流車が前記合流位置で前記本線に合流する時刻である合流時刻を推定し、前記合流時刻に前記合流位置を走行すると推定される本線走行車が前記路側装置の設置位置を通過する時刻を前記合意形成開始メッセージの送信時刻として推定し、
   前記送信時刻において、前記合意形成開始メッセージを前記無線通信部から送信する制御を行う、
   ことを特徴とする請求項１に記載の路側装置。
4. 前記本線車両検出部で検出された前記本線走行車の速度および台数に基づいて、前記合意形成範囲のサイズを切り替える合意形成範囲設定部、
   を備えることを特徴とする請求項２または３に記載の路側装置。
5. 請求項１から４のいずれか１つに記載の路側装置とともに路車間通信システムを構成する車載装置であって、
   前記路側装置から合意形成開始メッセージを受信する無線通信部と、
   前記合意形成開始メッセージに含まれる、多数決による合意形成アルゴリズムで合流車を本線に受け入れる制御を行う対象となる本線を走行中の車両である本線走行車の車両台数の情報を記録する車両台数記録部と、
   前記合意形成開始メッセージに含まれる、前記合意形成アルゴリズムの制御を行う対象の前記本線走行車を本線上で特定する領域を示す合意形成範囲の情報を記憶し、自車両の位置が前記合意形成範囲に含まれる場合、前記合意形成アルゴリズムを開始する制御を行う合意形成範囲判定部と、
   を備えることを特徴とする車載装置。
6. 前記合意形成アルゴリズムの制御で合意形成の対象となる情報に、加速して後方の車間距離を開ける制御を行う本線走行車の識別子、または、減速して前方の車間距離を開ける制御を行う本線走行車の識別子、または、車線を変更する本線走行車の識別子を付与する、
   ことを特徴とする請求項５に記載の車載装置。
7. 前記無線通信部は、前記合意形成範囲判定部において前記合意形成アルゴリズムが開始され、前記合意形成の対象となる情報が提案された場合、提案された前記合意形成の対象となる情報である提案内容を含む提案メッセージを他の車載装置に送信する、
   ことを特徴とする請求項６に記載の車載装置。
8. 他の車載装置からの提案メッセージが受信され、前記他の車載装置からの提案メッセージに含まれる提案内容に対して合意の判定がされた場合、合意の判定結果を記録する受信提案解析部、
   を備え、
   前記無線通信部は、前記判定結果が合意の場合は合意の判定結果を含む合意応答メッセージを送信し、前記判定結果が拒否の場合は拒否の判定結果を含む拒否応答メッセージを送信する、
   ことを特徴とする請求項７に記載の車載装置。
9. 前記受信提案解析部は、合意の判定結果を記録している場合、他の車載装置から異なる提案内容の提案メッセージを受信したときは前記異なる提案内容を、自動運転車を制御する装置に判定させない制御を行い、
   前記無線通信部は、拒否の判定結果を含む拒否応答メッセージを送信する、
   ことを特徴とする請求項８に記載の車載装置。
10. 他の車載装置から拒否応答メッセージを受信せず、かつ、前記車両台数記録部に記録されている前記車両台数の過半数以上の合意応答メッセージを受信した場合、自車両から送信した提案メッセージに含まれる提案内容が合意されたと判定する提案応答処理部、
    を備えることを特徴とする請求項８または９に記載の車載装置。
11. 前記提案応答処理部は、他の車載装置から拒否応答メッセージを受信した場合、受信した拒否応答メッセージに他の車両で合意判定された提案内容が含まれていたときは、自動運転車を制御する装置に対して、受信した拒否応答メッセージに含まれていた提案内容による新たな提案メッセージを送信させる制御を行う、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の車載装置。
12. 前記提案応答処理部は、規定された時間待機して、前記新たな提案メッセージを送信させる制御を行う、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の車載装置。
13. 前記無線通信部は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｐおよびＩＥＥＥ１６０９の規格に基づいて無線通信を行う、
    ことを特徴とする請求項１１または１２に記載の車載装置。
14. 前記無線通信部は、前記新たな提案メッセージを送信する場合、前記新たな提案メッセージのアクセスカテゴリを、前記新たな提案メッセージ以外のメッセージより低く設定する、
    ことを特徴とする請求項１３に記載の車載装置。
15. 請求項１から４のいずれか１つに記載の路側装置と、
    請求項５から１４のいずれか１つに記載の車載装置と、
    を含むことを特徴とする路車間通信システム。

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