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CN102473346B - 车辆控制装置、车辆控制方法以及车辆控制系统 - Google Patents

车辆控制装置、车辆控制方法以及车辆控制系统 Download PDF

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CN102473346B
CN102473346B CN200980160615.8A CN200980160615A CN102473346B CN 102473346 B CN102473346 B CN 102473346B CN 200980160615 A CN200980160615 A CN 200980160615A CN 102473346 B CN102473346 B CN 102473346B
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Abstract

本发明提供车辆控制装置、车辆控制方法以及车辆控制系统。车辆控制装置(10)的ECU(20)选定在系统搭载车(100A)的前方行驶的系统搭载车(100b)作为协作的车辆，对所选定的系统搭载车(100b)与系统搭载车(100A)的车间距离(L1)等进行控制，由此控制系统搭载车(100A、100b)周围道路的交通量，所以与系统搭载车(100A)单独进行行驶控制的情况相比能够有效地抑制拥堵。另外，ECU(20)无论选定为协作的车辆的系统搭载车(100b)是否在与系统搭载车(100A)相同的车道上行驶与否，都基于系统搭载车(100b)与系统搭载车(A)的相对速度，确定是否选定系统搭载车(100b)作为协作的车辆，所以不受识别系统搭载车行驶的车道的精度影响，能够选定协作的系统搭载车。

Description

车辆控制装置、车辆控制方法以及车辆控制系统
技术领域
本发明涉及车辆控制装置、车辆控制方法以及车辆控制系统，特别是涉及用于改善道路交通量的车辆控制装置、车辆控制方法以及车辆控制系统。
背景技术
以往，进行了通过对各台车辆的行驶进行控制来改善道路的交通量、从而缓和拥堵的尝试。例如，在专利文献1中公开了以下前行车追随装置，即，检测行驶道路前方的坡度的变化，在凹形路段(道路中的从下坡向上坡的变化点)附近等，若在行驶道路前方检测到坡度的变化，则从车间距离控制切换到车速控制。在专利文献1的前行车追随装置中，在凹形路段附近，通过从车间距离控制向车速控制切换，对前行车追随控制中的车速变动加以抑制。特别是，作为专利文献1的前行车追随装置，在多台接连行驶时，即使在凹形路段有坡度变化，也可防止前行车的车速变动被放大传播给后方车辆的现象。
专利文献
专利文献1：日本特开2002-137652号公报
发明内容
然而，在上述的技术中，即使在凹形路段的部分切换到车速控制，也无法避免前行车的减速传播给后方车辆的减速传播，当车辆连续行驶时，越是后方的车辆其减速就会变得越大。另外，在上述的技术中，即使在凹形路段的近前切换成车速控制，但当发生减速传播时，也存在为了防止车间距离过于接近而返回到车间距离控制的危险。并且，在上述的技术中，在发生了减速传播的时刻使车速控制回到车间距离控制，因而会成为低速的车辆多台相连地行驶的拥堵状态，无法有效地抑制拥堵。
于是，为了进一步有效地抑制拥堵，考虑不只是一台，而是通过在行驶于相同车道的搭载了相同系统的多台车辆彼此之间相互进行协作地进行行驶，从而抑制拥堵。在该方法中，需要检测相同车道上的搭载有同样系统的其他车辆作为协作车辆。
然而，作为用于识别车辆所行驶的车道的方法，主流的是通过由车载相机对道路的白线进行拍摄来进行识别的手法。这样由相机进行的白线识别主要取决于天气、时刻、道路状态，检测率变低。例如，在雨天、夜间以及白线断损的情况等下，白线的识别率降低。另外，作为由相机进行的白线识别，在交叉点内、合流地点等的白线状态与通常的直线道路不同的场所，无法识别白线。因此，对于由相机进行的白线识别，其对相同车道上的搭载了同样系统的其他车辆进行识别的精度低。
另外，也考虑由雷达等对相同车道上的搭载了同样系统的其他车辆进行检测的方法。但是，在现实情况中，在搭载有系统的车辆彼此之间，大多会存在多台未搭载系统的其他车辆。在该情况下，无法将雷达波直接照射到搭载有系统的车辆，因而，难以由雷达对相同车道上的搭载有同样系统的车辆进行检测。
另外，也考虑以下方法，即，通过GPS(Global Positioning System：全球定位系统)检测车辆的绝对位置，在该车辆彼此间由车车间通信相互对应地发送绝对位置，检测相同车道上的搭载有同样系统的车辆。但是，GPS存在单独的测位误差大到30～100m的情况，有时无法实现识别车辆行驶的车道所需的测位误差5m以内的范围。如上所述，对于现有的手法，在具有二条以上车道的道路中，难以检测相同车道上的搭载有同样系统的车辆。
本发明是鉴于上述情况而做出的，其目的在于提供不受识别车辆所行驶的车道的精度影响就能够有效地抑制拥堵的车辆控制装置、车辆控制方法以及车辆控制系统。
本发明是一种车辆控制装置，其具备协作车辆选定单元和交通量控制单元，该协作车辆选定单元将在本车辆的前方以及后方中的任意一方行驶的其他车辆选定为进行协作的协作车辆，该交通量控制单元通过对协作车辆选定单元所选定的协作车辆与本车辆的距离、协作车辆与本车辆的相对速度、以及协作车辆和本车辆的速度中的至少任意一方进行控制，来控制协作车辆以及本车辆周围的道路的交通量，协作车辆选定单元基于其他车辆与本车辆的相对速度确定是否将其他车辆选定作为协作车辆。
根据该构成，由于协作车辆选定单元将在本车辆的前方以及后方中的任意一方行驶的其他车辆选定为进行协作的协作车辆，交通量控制单元通过控制协作车辆选定单元所选定的协作车辆与本车辆的距离等，对协作车辆以及本车辆周围的道路的交通量进行控制，因而，相比本车辆单独进行行驶控制的情况，能够有效地抑制拥堵。另外，协作车辆选定单元无论选定作为协作车辆的其他车辆是否与本车辆在相同车道行驶，都基于其他车辆与本车辆的相对速度来确定是否将其他车辆选定作为协作车辆，因而，不受识别其他车辆所行驶的车道的精度影响，就能够选定进行协作的协作车辆。
在该情况下，优选的是，协作车辆选定单元在其他车辆与本车辆的相对速度为规定阈值以下时将其他车辆选定为协作车辆。
根据该构成，由于协作车辆选定单元在其他车辆与本车辆的相对速度为规定阈值以下时将其他车辆选定为协作车辆，因而，能够将相对速度小、通过形成相同车组而容易相互进行协作的其他车辆选定为协作车辆。
另外，优选的是，协作车辆选定单元将在本车辆的前方或后方行驶的其他车辆中、距离本车辆最近的其他车辆选定为协作车辆。
根据该构成，由于协作车辆选定单元将在本车辆的前方或后方行驶的其他车辆中、距离本车辆最近的其他车辆选定为协作车辆，所以，能够将距离本车辆近且容易通过形成相同车组而相互进行协作的其他车辆选定为协作车辆。
另外，优选的是，协作车辆选定单元将在本车辆的前方以及后方行驶的各个其他车辆选定为协作车辆，交通量控制单元通过对协作车辆选定单元所选定的各个协作车辆与本车辆的距离、各个协作车辆与本车辆的相对速度、以及各个协作车辆和本车辆的速度中的至少任意一方进行控制，来控制各个协作车辆以及本车辆周围的道路的交通量。
根据该构成，由于协作车辆选定单元将在本车辆的前方以及后方行驶的各个其他车辆选定为协作车辆，交通量控制单元通过对协作车辆选定单元所选定的各个协作车辆与本车辆的距离、各个协作车辆与本车辆的相对速度、以及各个协作车辆和本车辆的速度中的至少任意一方进行控制，来控制各个协作车辆以及本车辆周围的道路的交通量，所以，例如，即使本车辆与在本车辆的前方以及后方行驶的其他车辆不在相同车道上行驶，在本车辆的前方以及后方行驶的其他车辆彼此也有可能在相同车道上行驶，在该情况下，在本车辆的前方以及后方行驶的其他车辆彼此间接地被控制车间距离等，因而，可不受本车辆以及其他车辆所行驶的车道影响，能够有效地抑制拥堵。
在该情况下，优选的是，协作车辆选定单元所选定的各个协作车辆，是相对于本车辆所行驶的道路的车道数量n在行驶于前方或者后方的车辆彼此间依次进行协作的n台以上的其他车辆中的任意一台，对于进行协作的n台以上其他车辆，通过对其他车辆彼此之间的距离、其他车辆彼此的相对速度以及其他车辆彼此的速度中的至少任意一方进行控制，来控制其他车辆周围的道路的交通量。
根据该构成，由于协作车辆选定单元所选定的各个协作车辆是相对于本车辆所行驶的道路的车道数量n在行驶于前方或者后方的车辆彼此间依次进行协作的n台以上的其他车辆中的任意一台，对于进行协作的n台以上其他车辆，通过对其他车辆彼此之间的距离等进行控制，来控制其他车辆周围的道路的交通量，所以，在车道数量n的道路上，包括本车辆在内有n+1台进行协作的车辆行驶。因而，在至少一条车道中，在相同车道有两台车辆进行协作而使得车间距离等受到控制，所以，可不受本车辆以及其他车辆所行驶的车道影响，能够进一步有效地抑制拥堵。
另外，优选的是，协作车辆选定单元基于其他车辆的加减速的履历以及其他车辆的车道变更的履历中的至少任意一方确定是否选定其他车辆作为协作车辆。
根据该构成，由于协作车辆选定单元基于其他车辆的加减速履历以及其他车辆的换道履历中的至少任意一方确定是否选定其他车辆作为协作车辆，所以，假如是能够进行协作的其他车辆，则能够将由驾驶员的驾驶操作产生的加减速的倾向或换道的倾向适于进行协作的其他车辆选定为协作车辆。
在该情况下，优选的是，协作车辆选定单元在其他车辆的一定时间内的加减速次数以及其他车辆的一定时间内的换道次数中的至少任意一方为规定阈值以上时不将其他车辆选定为协作车辆。
根据该构成，由于协作车辆选定单元在其他车辆的一定时间内的加减速次数以及其他车辆的一定时间内的换道次数中的至少任意一方为规定阈值以上时不将其他车辆选定为协作车辆，所以，排除了加减速次数或换道次数多而有可能因驾驶员的不必要驾驶操作成为协作妨碍因素的其他车辆，可选定能够更为可靠地进行协作的其他车辆作为协作车辆。
另一方面，本发明是一种车辆控制方法，其包括协作车辆选定工序和交通量控制工序，该协作车辆选定工序将在本车辆的前方以及后方中的任意一方行驶的其他车辆选定为进行协作的协作车辆，该交通量控制工序通过对协作车辆选定单元所选定的协作车辆与本车辆的距离、协作车辆与本车辆的相对速度、以及协作车辆和本车辆的速度中的至少任意一方进行控制，来控制协作车辆以及本车辆周围的道路的交通量；协作车辆选定工序基于其他车辆与本车辆的相对速度确定是否将其他车辆选定为协作车辆。
在该情况下，优选的是，协作车辆选定工序在其他车辆与本车辆的相对速度为规定阈值以下时将其他车辆选定为协作车辆。
另外，优选的是，协作车辆选定工序将在本车辆的前方或后方行驶的其他车辆中、距离本车辆最近的其他车辆选定为协作车辆。
另外，优选的是，协作车辆选定工序将在本车辆的前方以及后方行驶的各个其他车辆选定为协作车辆，交通量控制工序通过对由协作车辆选定单元所选定的各个协作车辆与本车辆的距离、各个协作车辆与本车辆的相对速度、以及各个协作车辆以及本车辆的速度中的至少任意一方进行控制，来控制各个协作车辆以及本车辆周围的道路的交通量。
在该情况下，优选的是，由协作车辆选定工序所选定的各个协作车辆，是相对于本车辆所行驶的道路的车道数量n在行驶于前方或者后方的车辆彼此间依次进行协作的n台以上的其他车辆中的任意一台，对于进行协作的n台以上其他车辆，通过对其他车辆彼此之间的距离、其他车辆彼此的相对速度以及其他车辆彼此的速度中的至少任意一方进行控制，来控制其他车辆周围的道路的交通量。
另外，优选的是，协作车辆选定工序基于其他车辆的加减速的履历以及其他车辆的换道的履历中的至少任意一方确定是否选定其他车辆作为协作车辆。
在该情况下，优选的是，协作车辆选定工序在其他车辆的一定时间内的加减速次数以及其他车辆的一定时间内的换道次数中的至少任意一方为规定阈值以上时不将其他车辆选定为协作车辆。
另一方面，本发明是一种车辆控制系统，其具备协作车辆选定单元和交通量控制单元，该协作车辆选定单元选定在一台车辆的前方以及后方中的任意一方行驶的其他车辆作为进行协作的协作车辆，该交通量控制单元通过对协作车辆选定单元所选定的协作车辆与一台车辆的距离、协作车辆与一台车辆的相对速度、以及协作车辆以及一台车辆的速度中的至少任意一方进行控制，来控制协作车辆以及一台车辆周围的道路的交通量，协作车辆选定单元基于其他车辆和一台车辆的相对速度确定是否选定其他车辆作为协作车辆。
在该情况下，优选的是，协作车辆选定单元在其他车辆与一台车辆的相对速度为规定阈值以下时将其他车辆选定为协作车辆。
另外，优选的是，协作车辆选定单元将在一台车辆的前方或后方行驶的其他车辆中、距离上述一台车辆最近的其他车辆选定为协作车辆。
另外，优选的是，协作车辆选定单元将在一台车辆的前方以及后方行驶的各个其他车辆选定为协作车辆，交通量控制单元通过对协作车辆选定单元所选定的各个典型车辆与一台车辆的距离、各个协作车辆与一台车辆的相对速度、以及各个协作车辆以及位置的车辆的速度中的至少任意一方进行控制，来控制各个协作车辆以及位置周围的道路的交通量。
在该情况下，优选的是，协作车辆选定单元所选定的各个协作车辆是相对于一台车辆行驶的道路的车道数量n在行驶于前方或者后方的车辆彼此间依次进行协作的n台以上的其他车辆中的任意一台，对于进行协作的n台以上的其他车辆，交通量控制单元通过对其他车辆彼此之间的距离、其他车辆彼此的相对速度以及其他车辆彼此的速度中的至少任意一方进行控制，来控制其他车辆周围的道路的交通量。
另外，优选的是，协作车辆选定单元基于其他车辆的加减速的履历以及其他车辆的换道的履历中的至少任意一方确定是否将其他车辆选定为协作车辆。
该情况下，优选的是，协作车辆选定单元在其他车辆的一定时间内的加减速次数以及其他车辆的一定时间内的换道次数中的至少任意一方为规定阈值以上时不将其他车辆选定为协作车辆。
发明效果
根据本发明的车辆控制装置、车辆控制方法以及车辆控制系统，不会受到识别车辆所行驶的车道的精度影响，能够有效地抑制拥堵。
附图说明
图1是表示第一实施方式所涉及的车辆控制装置的构成的方框图。
图2是表示适用第一实施方式的车辆控制装置的基本状况的例子的侧视图。
图3是表示第一实施方式的车辆控制装置的基本动作的流程图。
图4是表示交通流率与平均速度的关系的曲线图。
图5是表示速度与车头距离的关系的曲线图。
图6是表示适用第一实施方式的车辆控制装置的一般状况的例子的俯视图。
图7是表示第一实施方式的车辆控制装置的一般动作的流程图。
图8是表示在图6所示的状况下进行的控制的俯视图。
图9是表示在图6所示的状况下的现有型的装置的问题点的俯视图。
图10是表示第二实施方式的车辆控制装置的一般动作的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图来说明本发明的实施方式所涉及的车辆控制装置。本实施方式的车辆控制装置搭载于车辆，进行用于改善道路的交通量的车辆控制。如图1所示那样，本实施方式的车辆控制装置10具备车车间通信机12、路车间通信机14、导航系统16、ECU(Electronic ControlUnit：电控单元)20以及ACC(Adaptive Cruise Control：自适应巡航控制)30。
车车间通信机12用于通过车车间通信，相互发送及接收本车辆以外的系统搭载车辆的位置、速度或是是否搭载有防止拥堵的本实施方式的车载控制装置的信息。
路车间通信机14用于从光信标通信机等的路侧设施，接收道路的交通量或在道路上行驶的车辆的位置、车速等的信息。另外，在本实施方式中，路车间通信机14不一定为必要构成。
导航系统16包括：由GPS受信机接收来自多个GPS卫星的信号并根据各个信号的差异来测定本车辆的位置的GPS18；存储了本车辆内的地图信息的未图示的地图信息DB(Data Base：数据库)；测量本车辆的速度的未图示的车轮速传感器。导航系统16除了进行本车辆的路径引导之外，还用于获取本车辆的绝对位置、本车辆的速度、本车辆前方的凹形路段等引发车速降低的地点的相关信息。例如，导航系统16检测本车辆的绝对位置、速度、相对于凹形路段的相对位置，输出给ECU20。
ECU20被输入来自导航系统16的本车辆的绝对位置或相对于凹形路段的相对位置的相关信息、来自车车间通信机12的本车辆周边的其他车辆的位置和速度的相关信息，或是来自ACC30的本车辆周边的其他车辆的位置和速度的相关信息、本车辆行驶的车道的相关信息。另外，ECU基于导航系统16以及车车间通信机12或是从ACC30输入的信息，对ACC30输出目标车速、加减速度G以及目标车间距离这样的行驶控制指令值。
ACC30具有检测本车辆周边的其他车辆的相对位置和相对速度的雷达32。另外，ACC30具有用于识别本车辆所行驶的车道的白线的相机34。另外，ACC30基于来自ECU20的行驶控制指令值进行行驶控制，使得本车辆成为目标车速、加减速度G以及目标车间距离。另外，在本实施方式中，雷达32或相机34不一定为必要构成。
以下，就本实施方式的车辆控制装置10的动作进行说明。首先，就进行协作的车辆彼此在相同车道上行驶的基本状况下的动作进行说明。如图2所示那样，设想在相同车道上有搭载了本实施方式的车辆控制装置10的两台系统搭载车100a、100b行驶于道路500的状况。在系统搭载车100a、100b各自的前方或者后方，有未搭载本实施方式的车辆控制装置10的多台一般车辆200行驶。在这样的状况下，在系统搭载车100a、100b以及一般车辆200到达上坡路520的情况下，速度降低，预想发生拥堵。
首先，搭载于系统搭载车100a、100b的车辆控制装置10的ECU20通过路车间通信机14，从路上的交通监控系统等获取道路500的交通量的相关信息(S101)。另外，ECU20通过路车间通信机14或者导航系统16，检测到上坡路520为止的距离(S101)。ECU20在交通量为规定阈值以下时(S102)，中止控制(S103)。
在交通量超过规定阈值时(S102)，系统搭载车100a、100b的ECU20通过导航系统16的GPS18等的测位传感器、车轮速传感器或ACC30的相机34，检测本车辆的位置、所行驶的车道以及速度(S104a)。
系统搭载车100a、100b各自通过车车间通信机12，相互发送及接收所检测到的本车辆的位置、所行驶的车道以及速度的相关信息(S104b)。在道路500的相同车道上行驶的系统搭载车100a、100b识别彼此作为进行协作的车辆(S104c)。
系统搭载车100a、100b中的任意一方的ECU20推定存在于系统搭载车100a与系统搭载车100b之间的一般车辆200的台数X、和该一般车辆200彼此的平均车间距离(车头距离)D1。对于台数X和平均车间距离D1，ECU20能够通过路车间通信机14接收由路上的监控系统直接测定的值。
或者，在台数X和平均车间距离D1的推定中，ECU20假定在当前的系统搭载车100a的车速V1下车间距离最短，根据如图5所示那样的速度与车间距离的关系的统计值，能够推定在该车速V1下最短的车间距离的值作为平均车间距离D1。ECU20通过将由路车间通信机14取得的系统搭载车100a与系统搭载车100b的车间距离(车头距离)L1除以平均车间距离D1，能够推定台数X。
ECU20求算目标速度V2、和系统搭载车100a与正前方的一般车辆200的车间距离(车头距离)R1。ECU20根据如图4所示那样的速度(km/h)与交通流率(台/小时)的关系的统计值，将交通流率最高的速度例如60km/h设为目标速度V2。ECU20求算系统搭载车100a与正前方的一般车辆200的目标车间距离(车头距离)R2。ECU20将正前方的一般车辆200的减速不传播至系统搭载车100a的车间距离设为目标车间距离R2。ECU20例如能够将作为在目标速度V2的60km/h下不传播前方车辆的减速的车间距离一般所需的60m设为目标车间距离R2。
ECU20根据L2＝X·D2+R2，能够求算上坡路520中的系统搭载车100a与系统搭载车100b的目标车间距离(车头距离)L2。系统搭载车辆100a、100b通过车车间通信机12，相互发送及接收上述那样计算出的各自的当前位置、速度V1、目标位置以及目标速度V2。各ECU20计算在上坡路520中能够实现目标速度V2和系统搭载车100a与系统搭载车100b的目标车间距离L2的减速度G以及减速开始位置(S105)。
系统搭载车辆100a、100b的各ECU20在当前的速度比目标速度V2低出规定阈值时(S106)，判断为不能减速，中止控制(S107)。在当前的速度未比目标速度V2低出规定阈值时(S106)，ECU20在系统搭载车100a、100b到达计算出的减速开始位置时(S108)，ECU20按计算出的减速度G使ACC30开始减速(S109)。ECU20在当前的速度成为目标速度V2，系统搭载车100a与系统搭载车100b的车间距离成为目标车间距离L2之后(S110)，结束处理。
另外，由于如上述那样计算出的系统搭载车100a的目标速度V2、目标车间距离L2、减速度G以及减速开始位置等的值，对于进而在后方行驶的未图示的系统搭载车的控制是必要的，所以，也由车车间通信机12对该系统搭载车发送信息。通过以上那样的处理，通过依次控制在相同车道上行驶的系统搭载车100a、100b等的车间状况，能够抑制拥堵发生。
接着，就协作的车辆彼此在不同的车道上行驶的一般状况下的动作进行说明。如图6所示那样，设想以下状况，即，搭载了本实施方式的车辆控制装置10的三台的系统搭载车100a～100c在具有左车道501L和右车道501R的道路500上行驶。在行驶于右车道501R的系统搭载车100a的前方，有行驶于左车道501L的系统搭载车100b在行驶。在系统搭载车100b的前方，有行驶于右车道501R的系统搭载车100c在行驶。在系统搭载车100a～100c各自的前方或者后方，有未搭载本实施方式的车辆控制装置10的多台一般车辆200在行驶。
系统搭载车100a～100c的各ECU20执行图3的S101～103的处理。如图7所示那样，系统搭载车100a～100c的ECU20通过导航系统16的GPS18等的测位传感器、车轮速传感器或ACC30的相机34，检测本车辆的位置、所行驶的车道以及速度(S104h)。在图6所示的状况中，最近的系统搭载车辆100a、100b以及系统搭载车100b、100c在不同的车道上行驶，而这些系统搭载车100a～100c的位置的精度可以是判断系统搭载车100a～100c的前后关系的程度，而不用进行各自所行驶的车道的判断。
系统搭载车100a～100c各自由车车间通信机12相互地发送和接收所检测到的本车辆的位置以及速度的相关信息(S104i)。系统搭载车100a～100c各自的ECU20根据所接收到的信息，检测本车与其他的系统搭载车辆的相对位置(车间距离)以及相对速度(S104j)。
系统搭载车100a～100c各自的ECU20判断出相对速度为阈值(例如，5km/h)以下的系统搭载车辆为存在于相同车组的系统搭载车辆，作为进行协作的候补(S104k、S1041)。也可以有该进行协作的候补的车辆被检测到多台的情况。例如，在图6的例子中，对于系统搭载车100a，系统搭载车100b、100c是进行协作的候补，对于系统搭载车100b，系统搭载车100a、100c是进行协作的候补，对于系统搭载车100c，系统搭载车100a、100b是进行协作的候补。当不存在相对速度为阈值以下的系统搭载车辆时(S1041)，各ECU20中止控制(S104m)。
当存在相对速度为阈值以下的系统搭载车辆时(S1041)，系统搭载车100a～100c各自的ECU20特别选定存在于本车辆前方最近位置的系统搭载车作为协作车辆(S104n)。例如，在图6的例子中，对于系统搭载车100a，系统搭载车100b为协作的车辆，对于系统搭载车100b，系统搭载车100c成为协作的车辆。
然后，如图3的S105～S110所示那样，通过减速控制来调整系统搭载车辆100a～100c彼此的车间距离，抑制在凹形路段或爬坡路上发生拥堵。
在本实施方式中，如图8所示那样，系统搭载车100a与系统搭载车100b之间的控制C1、以及系统搭载车100b与系统搭载车100c之间的控制C2是在相同车组内向前方或是后方依次连续地进行的。通过这样控制，即使最近的系统搭载车彼此在分开的车道上行驶，也可通过在多个系统搭载车之间进行多次控制，结果使得在相同车道上行驶的系统搭载车彼此的车间距离受到控制。
例如，在图8的例子中，系统搭载车100a、系统搭载车100b以及系统搭载车100b、系统搭载车100c在相互分开的车道上行驶，而通过进行两次控制C1、C2，实现了对系统搭载车100a、100c之间的车间距离的间接控制C3。其结果，系统搭载车100a～100c各自的车间距离得到控制，抑制了拥堵的发生。
另外，在图8的情况下，假设相同车组内的系统搭载车仅为系统搭载车100a～100c这三台，则与系统搭载车100b的前后的一般车辆200的车间距离并为受到控制。但是，在系统搭载车100b的前后不存在相对速度小的系统搭载车，是指在系统搭载车100b的前后不形成大的车组。也就是说，系统搭载车100b的前后在某种程度上具有扩大车间距离的富余。因此，可认为，对于系统搭载车100b，难以因来自凹形路段或上坡路上的前行车的减速传播而造成拥堵的发生，因而，在系统搭载车100b的前后进行控制的必要性并不高。
在图8的例子中，示出了车道为两条车道的道路中的例子，但即使是车道为三条车道以上的道路，相对于车道数量n，n台的系统搭载车、更优选的是n+1台以上的系统搭载车在前后进行协作，最为接近的系统搭载车彼此控制相互的车间距离以及速度等，也能够获得同样的效果。例如，在相对于车道数量n有n+1台以上的系统搭载车在前后进行协作的情况下，至少在一条车道以上有两台以上的系统搭载车彼此相互控制车间距离以及速度等，即使检测系统搭载车所行驶的车道的精度低，也具有防止拥堵的效果。另外，如果在相对于n条车道、能够进行协作的所有系统搭载车都在不同的车道上行驶的情况下，也与上述同样，由于不存在能够进行协作的相对速度小的系统搭载车是指在该系统搭载车的前后不形成大的车组，所以，可认为对于该系统搭载车进行用于防止拥堵的控制的必要性低。
在本实施方式中，车辆控制装置10的ECU20选定在系统搭载车100a的前方行驶的系统搭载车100b作为协作车辆，通过对所选定的系统搭载车100b与系统搭载车100a的车间距离L1等进行控制，控制系统搭载车100a、100b周围的道路的交通量，因而，相比系统搭载车100a单独进行行驶控制的情况，能够有效地抑制拥堵。另外，ECU20无论选定作为协作车辆的系统搭载车100b是否与系统搭载车100a在相同车道上行驶，都基于系统搭载车100b与系统搭载车A的相对速度，确定是否选定系统搭载车100b作为协作车辆，因而，不会受到识别系统搭载车所行驶的车道的精度影响，能够选定进行协作的系统搭载车。
另外，在本实施方式中，ECU20在系统搭载车100b与系统搭载车100a的相对速度为规定阈值以下时，选定系统搭载车100b作为协作车辆，因而，能够选定相对速度小且容易通过形成相同车组而相互进行协作的系统搭载车100b作为协作车辆。
另外，在本实施方式中，ECU20在行驶于系统搭载车100a的前方的系统搭载车100b、100c之内，选定与系统搭载车100a距离最近的系统搭载车100b作为协作车辆，因而，能够将与系统搭载车100a的距离近且容易通过形成相同车组而相互进行协作的系统搭载车100b作为协作车辆。
进而，在本实施方式中，ECU20选定在系统搭载车100b的前方以及后方行驶的各个系统搭载车100a、100c作为协作车辆，通过控制所选定的各个系统搭载车100a、100c与系统搭载车100b的距离等，对系统搭载车100a～100c周围的道路的交通量进行控制，因而，例如即使系统搭载车100b与在系统搭载车100b的前方以及后方行驶的系统搭载车100a、100c不在相同车道上行驶，在系统搭载车100b的前方以及后方行驶的系统搭载车100a、100c彼此也可能在相同车道上行驶，在该情况下，系统搭载车100a、100c彼此间接地受到车间距离等，因此，能够不受系统搭载车100a～100c所行驶的车道影响而有效地抑制拥堵。
即，在将现有的进行协作的系统搭载车限定为在相同车道上行驶的车辆的控制中，控制与否会受到识别系统搭载车所行驶的车道的精度的影响。如图9所示那样，虽然对于针对系统搭载车100a与在相同车道上行驶的系统搭载车100c的控制C1，可能抑制拥堵，但是对于针对在不同车道上行驶的系统搭载车100b的控制C2，却有可能无法抑制拥堵。另一方面，在本实施方式中，无论进行协作的其他车辆是否与本车辆在相同车道上行驶，都基于其他车辆与本车辆的相对速度来确定是否与在本车辆的前后行驶的其他车辆进行协作，进行与在本车辆的前后行驶的其他车辆的协作。在本实施方式中，由于这样的协作依次对多台车辆进行，所以，协作车辆是否在相同车道上行驶并不重要，控制与否并不受系统搭载车所行驶的车道的识别精度影响。
特别是在本实施方式中，相对于道路500的车道数量n，有n+1台以上的系统搭载车进行协作，从而在一条车道以上有两台以上的系统搭载车彼此相互控制车间距离以及速度等，即使检测系统搭载车所行驶的车道的精度低，也具有防止拥堵的效果。
以下，就本发明的第二实施方式进行说明。在上述第一实施方式中，由于扩大本车辆的前方的车间距离或是进行减速控制，所以，也可认为，根据系统搭载车的驾驶员的不同，会感到该动作不舒服，可能会进行欲缩小车间距离或是增速的驾驶操作。
于是，在本实施方式中，进行以下所说明的动作。在如图6所示那样的状况下，系统搭载车100a～100c的各ECU20执行图3的S101～103的处理。如图10所示那样，系统搭载车100a～100c的ECU20通过导航系统16的GPS18等的测位传感器、车轮速传感器或ACC30的相机34，检测本车辆的位置、所行驶的车道以及速度，而且，通过用于防止与障害物接触的雷达32等，检测与前方的系统搭载车的车间距离，进而按一定时间将这些数据存储到ECU20中的存储器内(S104p)。
各个系统搭载车100a～100c由车车间通信机12相互发送和接收所检测到的本车辆的位置、速度以及车间距离的相关信息(S104q)。各个系统搭载车100a～100c的ECU20根据所接收到信息，检测本车与其他的系统搭载车辆的相对位置(车间距离)以及相对速度(S104r)。
各个系统搭载车100a～100c的ECU20检测相对速度为阈值(例如，5km/h)以下的系统搭载车辆，设为协作车辆的候补(S104s)。各ECU20根据通过S104p记录的数据，统计相对速度为阈值以下的系统搭载车辆在一定时间内的加减速次数。各ECU20在相对速度为阈值以下的系统搭载车辆之中，将在一定时间内的加减速次数比其他车辆的平均值多出规定阈值以上的车辆，判断为驾驶员不想呆在车流中的车辆，从协作车辆的候补中除去(S104t)。
另外，与前方车辆的车间距离急剧变化的车辆被判断为实施了换道。各ECU20根据由S104p记录的数据，将在一定时间内与前方车辆的车间距离急剧变化的次数、即在一定时间内换道的次数多出规定阈值以上的车辆，判断为驾驶员不想呆在车流中的车辆，从协作车辆的候补中除去(S104u)。
当不存在以上那样进行协作的对象的系统搭载车辆时(S104v)，各ECU20中止控制(S104x)。
当存在进行协作的对象的系统搭载车辆时(S104v)，系统搭载车100a～100c各自的ECU20特别选定存在于本车辆前方最近位置的系统搭载车作为协作车辆(S104y)。然后，如图3的S105～S110所示那样，通过减速控制来调整系统搭载车辆100a～100c彼此的车间距离，抑制在凹形路段或上坡路中发生拥堵。
根据本实施方式，ECU20基于其他的系统搭载车的加减速以及换道的履历，确定是否选定其他的系统搭载车作为协作车辆，因而，假如是能够进行协作的系统搭载车，也能够选定由驾驶员的驾驶操作产生的加减速的倾向或换道的倾向适于协作的系统搭载车作为协作车辆。
特别是根据本实施方式，ECU20在其他的系统搭载车的一定时间内的加减速次数以及换道次数为规定阈值以上时，不将该其他的系统搭载车作为协作车辆，因而，排除了加减速次数或换道次数多而可能因驾驶员不必要的驾驶操作成为协作妨碍的系统搭载车，可选定能够更为可靠地进行协作的系统搭载车作为协作车辆。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式而能够进行各种变型。例如，在上述实施方式中，主要说明的是由搭载于各个系统搭载车辆的车辆控制装置进行用于防止拥堵的车辆控制的方式，但也可以例如将车辆控制装置仅配置于管理中心，通过通信将来自管理中心的指令发送给各个车辆，从而进行用于防止拥堵的车辆控制。
工业实用性
本发明的车辆控制装置、车辆控制方法以及车辆控制系统不会受识别车辆行驶的车道的精度所影响，能够有效地抑制拥堵。
附图标记说明
10车辆控制装置
12车车间通信机
14路车间通信机
16导航系统
18GPS
20ECU
30ACC
32雷达
34相机
100a～100c系统搭载车辆
200一般车辆
500道路
501L左车道
501R右车道
520上坡路

Claims (15)

1.一种车辆控制装置，其特征在于，具备：
协作车辆选定单元，该协作车辆选定单元将在本车辆的前方以及后方行驶的各个其他车辆选定为与上述本车辆进行协作而行驶的协作车辆；和
交通量控制单元，该交通量控制单元通过对上述协作车辆选定单元所选定的各个上述协作车辆与上述本车辆的距离、各个上述协作车辆与上述本车辆的相对速度、以及各个上述协作车辆和上述本车辆的速度中的至少任意一方进行控制，来控制上述协作车辆以及上述本车辆所行驶的道路的交通量；
上述协作车辆选定单元基于上述其他车辆与上述本车辆的相对速度确定是否将上述其他车辆选定为上述协作车辆；
上述协作车辆选定单元所选定的各个上述协作车辆，是对应上述本车辆所行驶的道路的车道数量n在行驶于前方或者后方的车辆彼此之间依次进行协作的n台以上其他车辆中的任意一台，对于上述进行协作的n台以上其他车辆，通过对上述其他车辆彼此之间的距离、上述其他车辆彼此之间的相对速度以及上述其他车辆彼此之间的速度中的至少任意一方进行控制，来控制上述其他车辆所行驶的道路的交通量。
2.一种车辆控制装置，其特征在于，具备：
协作车辆选定单元，该协作车辆选定单元将在本车辆的前方或后方行驶的其他车辆选定为与本车辆进行协作而行驶的协作车辆；和
交通量控制单元，该交通量控制单元通过对上述协作车辆选定单元所选定的上述协作车辆与上述本车辆的距离、上述协作车辆与上述本车辆的相对速度、以及上述协作车辆和上述本车辆的速度中的至少任意一方进行控制，来控制上述协作车辆以及上述本车辆所行驶的道路的交通量；
上述协作车辆选定单元基于上述其他车辆与上述本车辆的相对速度确定是否将上述其他车辆选定为上述协作车辆，基于上述其他车辆的加减速履历以及上述其他车辆的换道履历中的至少任意一方确定是否将上述其他车辆选定为上述协作车辆，并且，在上述其他车辆的一定时间内的加减速次数以及上述其他车辆的一定时间内的换道次数中的至少任意一方为规定阈值以上时不将上述其他车辆选定为上述协作车辆。
3.如权利要求1或2所述的车辆控制装置，其特征在于，上述协作车辆选定单元在上述其他车辆与上述本车辆的相对速度为规定阈值以下时将上述其他车辆选定为上述协作车辆。
4.如权利要求1或2所述的车辆控制装置，其特征在于，上述协作车辆选定单元将行驶于上述本车辆的前方或后方的上述其他车辆中、距离上述本车辆最近的上述其他车辆选定为上述协作车辆。
5.如权利要求3所述的车辆控制装置，其特征在于，上述协作车辆选定单元将行驶于上述本车辆的前方或后方的上述其他车辆中、距离上述本车辆最近的上述其他车辆选定为上述协作车辆。
6.一种车辆控制方法，其特征在于，包括：
协作车辆选定工序，该协作车辆选定工序将在本车辆的前方以及后方行驶的各个其他车辆选定为与上述本车辆进行协作而行驶的协作车辆；和
交通量控制工序，该交通量控制工序通过对由上述协作车辆选定工序所选定的各个上述协作车辆与上述本车辆的距离、各个上述协作车辆与上述本车辆的相对速度、以及各个上述协作车辆和上述本车辆的速度中的至少任意一方进行控制，来控制各个上述协作车辆以及上述本车辆所行驶的道路的交通量；
上述协作车辆选定工序基于上述其他车辆与上述本车辆的相对速度确定是否将上述其他车辆选定为上述协作车辆；
由上述协作车辆选定工序所选定的各个上述协作车辆，是对应上述本车辆所行驶的道路的车道数量n在行驶于前方或者后方的车辆彼此之间依次进行协作的n台以上其他车辆中的任意一台，对于上述进行协作的n台以上其他车辆，通过对上述其他车辆彼此之间的距离、上述其他车辆彼此之间的相对速度以及上述其他车辆彼此之间的速度中的至少任意一方进行控制，来控制上述其他车辆所行驶的道路的交通量。
7.一种车辆控制方法，其特征在于，包括：
协作车辆选定工序，该协作车辆选定工序将在本车辆的前方或后方行驶的其他车辆选定为与上述本车辆进行协作而行驶的协作车辆；和
交通量控制工序，该交通量控制工序通过对由上述协作车辆选定工序所选定的上述协作车辆与上述本车辆的距离、上述协作车辆与上述本车辆的相对速度、以及上述协作车辆和上述本车辆的速度中的至少任意一方进行控制，来控制上述协作车辆以及上述本车辆所行驶的道路的交通量；
上述协作车辆选定工序基于上述其他车辆与上述本车辆的相对速度确定是否将上述其他车辆选定为上述协作车辆，基于上述其他车辆的加减速履历以及上述其他车辆的换道履历中的至少任意一方确定是否将上述其他车辆选定为上述协作车辆，并且，在上述其他车辆的一定时间内的加减速次数以及上述其他车辆的一定时间内的换道次数中的至少任意一方为规定阈值以上时不将上述其他车辆选定为上述协作车辆。
8.如权利要求6或7所述的车辆控制方法，其特征在于，上述协作车辆选定工序在上述其他车辆与上述本车辆的相对速度为规定阈值以下时将上述其他车辆选定为上述协作车辆。
9.如权利要求6或7所述的车辆控制方法，其特征在于，上述协作车辆选定工序将行驶于上述本车辆的前方或后方的上述其他车辆中、距离上述本车辆最近的上述其他车辆选定为上述协作车辆。
10.如权利要求8所述的车辆控制方法，其特征在于，上述协作车辆选定工序将行驶于上述本车辆的前方或后方的上述其他车辆中、距离上述本车辆最近的上述其他车辆选定为上述协作车辆。
11.一种车辆控制系统，其特征在于，具备：
协作车辆选定单元，该协作车辆选定单元将在一台车辆的前方以及后方行驶的各个其他车辆选定为与上述一台车辆进行协作而行驶的协作车辆；和
交通量控制单元，该交通量控制单元通过对上述协作车辆选定单元所选定的各个上述协作车辆与上述一台车辆的距离、各个上述协作车辆与上述一台车辆的相对速度、以及各个上述协作车辆和上述一台车辆的速度中的至少任意一方进行控制，来控制各个上述协作车辆以及上述一台车辆所行驶的道路的交通量；
上述协作车辆选定单元基于上述其他车辆和上述一台车辆的相对速度确定是否将上述其他车辆选定为上述协作车辆；
上述协作车辆选定单元所选定的各个上述协作车辆，是对应上述一台车辆行驶的道路的车道数量n在行驶于前方或者后方的车辆彼此之间依次进行协作的n台以上上述其他车辆中的任意一台，；
对于上述进行协作的n台以上其他车辆，上述交通量控制单元通过对上述其他车辆彼此之间的距离、上述其他车辆彼此之间的相对速度以及上述其他车辆彼此之间的速度中的至少任意一方进行控制，来控制上述其他车辆所行驶的道路的交通量。
12.一种车辆控制系统，其特征在于，具备：
协作车辆选定单元，该协作车辆选定单元将在一台车辆的前方或后方行驶的其他车辆选定为与上述一台车辆进行协作而行驶的协作车辆；和
交通量控制单元，该交通量控制单元通过对上述协作车辆选定单元所选定的上述协作车辆与上述一台车辆的距离、上述协作车辆与上述一台车辆的相对速度、以及上述协作车辆和上述一台车辆的速度中的至少任意一方进行控制，来控制上述协作车辆以及上述一台车辆所行驶的道路的交通量；
上述协作车辆选定单元基于上述其他车辆和上述一台车辆的相对速度确定是否将上述其他车辆选定为上述协作车辆，基于上述其他车辆的加减速履历以及上述其他车辆的换道履历中的至少任意一方确定是否将上述其他车辆选定为上述协作车辆，并且，在上述其他车辆的一定时间内的加减速次数以及上述其他车辆的一定时间内的换道次数中的至少任意一方为规定阈值以上时不将上述其他车辆选定为上述协作车辆。
13.如权利要求11或12所述的车辆控制系统，其特征在于，上述协作车辆选定单元在上述其他车辆与上述一台车辆的相对速度为规定阈值以下时将上述其他车辆选定为上述协作车辆。
14.如权利要求11或12所述的车辆控制系统，其特征在于，上述协作车辆选定单元将行驶于上述一台车辆的前方或后方的上述其他车辆中、距离上述一台车辆最近的上述其他车辆选定为上述协作车辆。
15.如权利要求13所述的车辆控制系统，其特征在于，上述协作车辆选定单元将行驶于上述一台车辆的前方或后方的上述其他车辆中、距离上述一台车辆最近的上述其他车辆选定为上述协作车辆。
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