JP2013073360A - 隊列走行装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両IＤを送信しないで、隊列走行を可能にする隊列走行装置を提供する。
【解決手段】各車両は、周囲へ逐次送信する隊列走行情報に、最新のＧＰＳ測位座標だけでなく、最新のものから所定回数分の連続したＧＰＳ測位座標を含ませる（ＳＤ６）。他車両から隊列走行情報を受信した場合には、それに含まれている複数回分のＧＰＳ測位座標から作成した走行軌跡と、既に受信している隊列走行情報から作成した走行軌跡との比較から、今回の隊列走行情報を送信した送信元車両を特定する（ＳＤ８）。このようにして、隊列走行情報の送信元車両を車両ＩＤを用いることなく特定できる。そして、特定した送信元車両に基づいて、自車両が従うべき先行車両からの隊列走行情報を決定して隊列走行を行う（ＳＤ９）。
【選択図】図７

Description

本発明は、隊列走行装置に関し、特に、車両ＩＤを用いないで隊列走行を行う技術に関する。

隊列走行においては、隊列の２番目以降の車両は、自車よりも隊列内において前方の先行車両に対して追従走行を行う。また、隊列走行中は、隊列内の他車両が、自車両の挙動変化に迅速に対応することができるようにする必要がある。そのため、隊列内のすべての車両は、自車両の現在位置など、隊列内の他車両にとって必要な自車両の情報（以下、隊列走行情報）を短周期で周期的に送信している。また、隊列を形成する前の段階でも、今後、他の車両と隊列を形成することができるようにするため、隊列走行情報を周期的に送信することがある。

隊列走行情報には、その情報を送信した車両の現在位置が含まれるが、隊列走行が行われる状況では、狭い範囲に複数の車両が存在し、また、現在位置の測定精度には誤差がある。したがって、現在位置だけでは、隊列走行情報を送信した送信元車両を確実に特定することが困難な状況も想定される。そこで、隊列走行情報に、その情報を送信した車両を示す送信元車両ＩＤを含ませる技術が知られている（たとえば特許文献１）。

特開２００９−２３９５８５号公報

しかしながら、車両ＩＤを送信してしまうと、車両位置だけではなく、誰の車両か、あるいはどんな車両かなど、車両の固有情報を特定できることにつながるおそれがあり、セキュリティの観点から好ましくない。

本発明は、この事情に基づいて成されたものであり、その目的とするところは、車両IＤを送信しないで、隊列走行を可能にする隊列走行装置を提供することにある。

その目的を達成するための請求項１記載の発明は、自車両の衛星測位座標を逐次測定する自車位置測定手段を備えた車両に搭載される隊列走行装置である。この隊列走行装置は、無線通信機を備えており、この無線通信機により、自車両の隊列走行情報を逐次送信するとともに、車両から逐次送信される、その他車両の隊列走行情報を逐次受信する。この隊列走行情報は、走行軌跡情報と、自車両の最新の衛星測位座標とを少なくとも含む情報であり、走行軌跡情報とは、自車位置測定手段で測定した最新のものから所定回数分の自車両の衛星測位座標、または、最新のものから所定回数分の自車両の衛星測位座標から決定される走行軌跡である。また、隊列走行装置は、無線通信機で受信した他車両の隊列走行情報に基づいて、自車両の隊列走行制御を行う隊列走行制御手段を備え、また、送信元車両特定手段も備える。この送信元車両特定手段は、他車両から受信した今回の隊列走行情報に含まれる走行軌跡情報と、既に受信している走行軌跡情報との比較に基づいて、今回の隊列走行情報を送信した送信元車両を特定するものである。そして、隊列走行制御手段は、その送信元車両特定手段で特定した送信元車両に基づいて、自車両が従うべき先行車両からの隊列走行情報を決定し、決定した隊列走行情報に基づいて隊列走行制御を行う。

このように、本発明では、周囲へ逐次送信する隊列走行情報に、今回の衛星測位座標だけでなく走行軌跡情報を含ませており、この隊列走行情報を受信した車両は、隊列走行情報に含まれている走行軌跡情報と、既に受信している走行軌跡情報との比較から、今回の隊列走行情報を送信した送信元車両を特定している。すなわち、隊列走行情報の送信元車両を車両ＩＤを用いることなく特定している。そして、このようにして特定した送信元車両に基づいて、自車両が従うべき先行車両からの隊列走行情報が複数の他車両から受信した隊列走行情報のうちのどれであるかを決定し、決定した隊列走行情報に基づいて隊列走行制御を行う。よって、車両ＩＤを送信しなくても隊列走行制御が可能になる。

送信元車両を特定するための走行軌跡情報の具体的な比較方法としては、たとえば、請求項２に記載のように、走行軌跡と走行軌跡とを比較する方法がある。その請求項２記載の発明は、送信元車両特定手段は、他車両から受信した今回の隊列走行情報に含まれる走行軌跡情報から定まる今回の走行軌跡と、既に受信している走行軌跡情報から定まる走行軌跡とを比較することで、走行軌跡情報の比較を行うものである。

また、これ以外に、走行軌跡情報が、最新のものから所定回数分の衛星測位座標である場合には、今回受信した所定回数分の衛星測位座標と、既に受信している所定回数分の衛星測位座標を、直接、座標のまま比較してもよい。

自車両が隊列走行中の場合、あるいは、隊列に接近してこれから隊列に加わる状態では、複数の他車両から隊列走行情報を受信することになるが、このような状態でも、前述の送信元車両特定手段による送信元車両の特定結果を用いれば、自車両が直接追従する先行車両が送信した隊列走行情報を特定することができる。請求項３はこのことを用いた発明であり、請求項３記載の発明では、隊列走行制御手段は、送信元車両特定手段における送信元車両の特定結果に基づいて、自車両が直接追従する先行車両が送信した隊列走行情報を特定する。そして、その特定した隊列走行情報に基づいて追従走行制御を行う。

請求項４記載の発明では、隊列走行制御手段は、先行車両に対する追従走行制御を開始したら、追従走行を開始したことを示す追従通知を含ませた隊列走行情報を、無線通信機から送信させる。このようにすれば、追従通知を受信した車両は、新たに隊列に車両が加わったことを知ることができる。

請求項５記載の発明では、自車両が隊列に入っていない状態で、追従通知を含んだ隊列走行情報を受信した場合、隊列の先頭になったと判断して、生成毎に異なるＩＤとなる変動隊列ＩＤを生成し、隊列の先頭となっている間中、逐次送信する隊列走行情報に前記変動隊列ＩＤを含ませる。

このように、隊列ＩＤを、生成毎に異なるＩＤとなる変動隊列ＩＤとすれば、隊列ＩＤもセキュリティ上好ましいものとなる。

請求項６記載の発明では、自車両が隊列の先頭である場合、無線通信機から送信する隊列走行情報に、自車両の隊列に収容できる最大収容台数と、自車両の隊列の現在収容台数とを含ませる。一方、隊列走行制御手段は、自車両が隊列に入っていない状態で、最大収容台数および現在収容台数を含む隊列走行情報を受信した場合、その最大収容台数および現在収容台数から、隊列に加わることができるかどうかを判断する。このようにすれば、隊列に入っていない車両は、隊列に加わることができるかどうかを容易に判断することができる。

請求項７記載の発明では、隊列走行制御手段は、隊列に加わることができると判断した後、送信元車両特定手段における送信元車両の特定結果に基づいて、それまで隊列の最後尾であった車両からの隊列走行情報を特定する。そして、その特定した隊列走行情報に基づいて、それまで隊列の最後尾であった車両を追従走行の対象とした追従走行制御を行う。また、隊列走行情報に追従通知を含ませて送信する。一方、自車両が隊列の先頭である場合、無線通信機により受信した隊列走行情報に追従通知が含まれていれば、現在収容台数を１増やす。

このように、隊列に加わる毎に、隊列に加わった車両が追従通知を送信するようにし、先頭車両は、その追従通知を受信したことにより現在収容台数を１増やすようにすれば、隊列走行情報に含ませる現在収容台数を、現在の正しい車両収容台数とすることができる。

本発明が適用された隊列走行装置１０を含む車載隊列走行システム１の概略的な構成を示すブロック図である。 実施形態における隊列走行制御の基本的な考え方を示す図である。 初期状態（StateA）において制御部１２が実行する処理を示すフローチャートである。 走行軌跡の具体的な比較方法を説明する図である。 隊列走行準備状態（StateB）において制御部１２が実行する処理を示すフローチャートである。 隊列走行可能状態（StateC）において制御部１２が実行する処理を示すフローチャートである。 隊列走行中状態（StateD）において制御部１２が実行する処理を示すフローチャートである。 状態遷移の一例を示す図であって、２台の車両が隊列を形成するまでを説明する図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明が適用された隊列走行装置１０を含む車載隊列走行システム１の概略的な構成を示すブロック図である。この車載隊列走行システム１は、多くの車両にそれぞれ搭載され、この車載隊列走行システム１を搭載した複数の車両により隊列走行が行われる。

車載隊列走行システム１は、図１に示すように、隊列走行装置１０の他に、レーザレーダ２０、位置検出器３０、ブレーキＥＣＵ４０、エンジンＥＣＵ５０、ＥＰＳ＿ＥＣＵ６０を備えている。これらは、ＣＡＮ（controller area network）などの通信プロトコルに準拠した車内ＬＡＮ７０で互いに接続されている。

隊列走行装置１０は、無線通信機１１と制御部１２とを備えている。無線通信機１１は、送受信アンテナ（図示せず）を備え、例えば自車両の周囲数百メートルを通信範囲として、無線通信によって車々間通信を行なう。この無線通信機１１が使用する電波は、例えば７００ＭＨｚ帯であるが、５．９ＧＨｚなど、他の周波数帯の電波でもよい。また、自車両の情報の送信は、同報送信（単方向通信）により行なう。

制御部１２は、内部に周知のＣＰＵ、ＲＯＭ・ＲＡＭ・ＥＥＰＲＯＭなどのメモリ、Ｉ／Ｏ、及びこれらの構成を接続するバスライン（いずれも図示せず）などが備えられている。制御部１２は、無線通信機１１を介して他車両から取得する情報、および、車内ＬＡＮ７０を介してレーザレーダ２０、位置検出器３０、ブレーキＥＣＵ４０、エンジンＥＣＵ５０、ＥＰＳ＿ＥＣＵ６０から取得する情報に基づいて、ブレーキＥＣＵ４０、エンジンＥＣＵ５０、ＥＰＳ＿ＥＣＵ６０を制御することで隊列走行制御を行なう。制御部１２が行なうこの隊列走行制御は、特許請求の範囲の隊列走行制御手段に相当している。

また、制御部１２は、無線通信機１１の送受信を制御する通信制御手段としても機能しており、無線通信機１１から、隊列の他車両が隊列走行制御に利用するための自車両の情報である隊列走行情報を送信する。さらに、制御部１２は、特許請求の範囲の送信元車両特定手段としても機能しており、無線通信機１１が受信した隊列走行情報を送信した送信元車両を特定する。なお、制御部１２の処理の詳細は後述する。

レーザレーダ２０は、車両前端部に設置されて、車両前方の比較的狭い所定角度範囲でレーザ光を走査しつつ、そのレーザ光の反射光を受光して前方物体を検出する。前方物体の検出においては、反射光強度が所定強度以上であることに基づいて前方物体が存在することを検出する。また、レーザ光の送出方向から前方物体の相対方位を検出するとともに、レーザ光の送光から受光までの時間に基づいて前方物体までの距離を測定する。また、レーザレーダ２０は、前方物体が自車両の直前方を走行する先行車両であるか否かの判断も行なう。よって、レーザレーダ２０は、先行車両との車間距離を逐次測定することができる。なお、レーザレーダ２０に代えてミリ波レーダを用いてもよい。また、前方物体が先行車両であるか否かの判断は制御部１２が行ってもよい。

位置検出器３０は、ＧＰＳ（global positioning system）の人工衛星からの電波を受信するＧＰＳ受信機を備え、そのＧＰＳ受信機が受信した電波に基づいて、自車両の現在位置を示す座標（以下、ＧＰＳ測位座標）を逐次検出する。この位置検出器３０は特許請求の範囲の自車位置測定手段に相当し、上記ＧＰＳ測位座標が、特許請求の範囲の衛星測位座標に相当する。

ブレーキＥＣＵ４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ等よりなるマイクロコンピュータを主体として構成され、例えば車速センサ、加速度センサから車速、前後加速度、横加速度を示す信号を取得し、それらの信号を制御部１２へ供給する。また、制御部１２からの指示に基づき、ブレーキアクチュエータを制御して、車両を減速させる。

エンジンＥＣＵ５０は、制御部１２からの指示に基づき、車両を加減速させるために、エンジン（図示せず）に発生させるエンジントルクを制御する。ＥＰＳ_ＥＣＵ６０は、トルクセンサ、舵角センサから操舵トルク、ステアリング舵角を示す信号を取得し、それらの信号を制御部１２へ供給する。また、制御部１２からの指示に基づき、ステアリング軸を回転させるモータの制御を行なう。

次に、制御部１２が行なう隊列走行制御について詳しく説明していく。はじめに、本実施形態における隊列走行制御の基本的な考え方を図２を用いて説明する。本実施形態における隊列走行制御は、自車両が、図２に示す４つの状態のいずれであるかに応じた制御を行なうようになっている。４つの状態は、具体的には、初期状態（StateA）、隊列走行準備状態（StateB）、隊列走行可能状態（StateC）、隊列走行中状態（StateD）の４つであり、制御部１２は、自車両がこの４つのいずれの状態であるかを示す状態パラメータを有している。

以下、初期状態（StateA）から順番に、各状態における処理を説明する。初期状態（StateA）は、その名の通り最初の状態であり、どの車両も最初はこの初期状態（StateA）である。また、最初だけでなく、図２に示されているように、隊列走行準備状態（StateB）、隊列走行可能状態（StateC）、隊列走行中状態（StateD）から初期状態（StateA）へ移行することもある。

自車両が初期状態（StateA）であれば図３に示す処理を実行する。図３では、まず、ステップＳＡ１において、自車両の隊列走行情報を無線通信機１１から同報送信する。この隊列走行情報には、最新のものから所定回数分（たとえば最新のものを含め全部で４回分）の連続したＧＰＳ測位座標と、車速と、方位を含んでいる。なお、最新のものから所定回数分の連続したＧＰＳ測位座標が、特許請求の範囲の走行軌跡情報に相当する。また、隊列走行情報には、制動情報が含まれることもある。また、この初期状態（StateA）では、隊列走行情報に含まれないが、後述するように、隊列走行中状態（StateD）では、隊列ＩＤ、現在収容台数、最大収容台数が含まれることもある。上記ＧＰＳ測位座標は位置検出器３０から逐次取得し、車速は、ブレーキＥＣＵ４０を介して車速センサから取得する。方位は、ＧＰＳ測位座標の軌跡から算出してもよいし、地磁気センサが車両に搭載されている場合、その地磁気センサから方位を得るようにしてもよい。

続くステップＳＡ２では、他車両から、上記隊列走行情報を受信したか否かを判断する。自車両の周囲に車載隊列走行システム１を搭載した他車両が存在していれば、その他車両も隊列走行情報を送信するので、その他車両から隊列走行情報を受信することができる。ステップＳＡ２の判断が否定判断であれば、ステップＳＡ１へ戻る。一方、肯定判断であればステップＳＡ３に進む。

ステップＳＡ３では、まず、他車両から受信した隊列走行情報に含まれている複数回分のＧＰＳ測位座標から、その他車両の走行軌跡を作成する。そして、作成した走行軌跡と、今回受信した隊列走行情報よりも前に受信してメモリに記憶してある隊列走行情報から作成される過去の走行軌跡とを比較する。そして、走行軌跡の一致度から、今回受信した隊列走行情報の送信元車両を特定する。

なお、隊列走行を行なう状況においては、複数の車両からそれぞれ隊列走行情報を逐次受信することになるが、ここで比較に用いる過去の走行軌跡は、今回の走行軌跡と、ＧＰＳ測位座標の測定時間が重複しているもののみである。より好ましくは、１回の測定時点以外は測定時点が略一致している走行軌跡のみを比較に用いる。

走行軌跡の比較の方法について、測定回数が４回分であるとして図４を用いて具体的に説明する。過去の走行軌跡については、最も古いＧＰＳ測位座標を除いた３回分（図４のＰ２、Ｐ１、Ｐ０）により作成される走行軌跡を用いる。一方、今回の走行軌跡は、最新のものを除く３回分（図４のＱ３、Ｑ２、Ｑ１）のＧＰＳ測位座標から作成する。ＧＰＳ測位座標Ｐ０〜Ｐ３とＧＰＳ測位座標Ｑ０〜Ｑ３が同一車両から連続して送信された情報であれば、図４に両矢印で示すように、Ｐ０とＱ１、Ｐ１とＱ２、Ｐ２とＱ３はそれぞれ同じ時点での同じ車両のＧＰＳ測位座標である。従って、図４に破線の四角で示すように、走行軌跡Ｐ２−Ｐ１−Ｐ０と、走行軌跡Ｑ３−Ｑ２−Ｑ１は、これらのＧＰＳ測位座標Ｐ、Ｑが同一車両から連続して送信された情報である場合に略一致する一方、車両が異なる場合には走行軌跡の一致度は低くなる。

よって、走行軌跡の一致度から、今回受信した隊列走行情報を送信した送信元車両は、前回の送信時点ではどこにいた車両であるかを特定することができる。なお、この一致度は、走行軌跡の形状の一致および走行軌跡の位置の両方の一致の程度を示すものである。上記走行軌跡に基づく車両の特定を逐次行なうことにより、自車両の周囲の複数の他車両から受信した最新のＧＰＳ測位座標が、一時的に互いに非常に近い座標であったとしても、隊列走行情報を送信した送信元車両が過去にどの位置にいた車両であるかを正しく特定することができる。なお、いずれの過去の走行軌跡に対しても一致度がある基準値以下であれば、新たに自車両の通信圏内に入ってきた車両であると判断する。

続くステップＳＡ４では、ステップＳＡ３で特定した送信元車両が自車両と同一レーンを走行しているかどうかを、互いのＧＰＳ測位座標や自律センサ情報を用いて判断する。たとえば、互いのＧＰＳ測位座標から、送信元車両が自車両の前方の所定距離に存在すると判断でき、且つ、自律センサであるレーザレーダにより、自車両の直正面方向であって略上記距離に車両が検出できた場合に、自車両と送信元車両は同一レーンを走行していると判断する。

ステップＳＡ５は、ステップＳＡ４のレーン判断が、自車両と送信元車両が同一レーンを走行しているとの判断結果である場合には肯定判断する。そしてステップＳＡ６へ進む。一方、それ以外の場合にはステップＳＡ５を否定判断して、ステップＳＡ１へ戻る。

ステップＳＡ６では、ステップＳＡ２で受信したと判断した隊列走行情報のＲＳＳＩ（受信信号強度）、ＰＥＲ（パケットエラーレート）が、それぞれに対して設定してある基準を満たしているかどうかを判断するとともに、相対位置座標も基準を満たしているかどうかを判断する。ＲＳＳＩについては高い方が好ましいので、判定基準値を超えている場合に基準を満たしているとする。ＰＥＲは低い方が好ましいので、判定基準値以下であれば基準を満たしているとする。相対位置座標は、自車両と送信元車両の互いの最新のＧＰＳ測位座標の差であり、この差が示す距離が基準距離以下であれば基準を満たしているとする。そして、ＲＳＳＩ、ＰＥＲ、相対位置座標が全て基準を満たしていれば、ステップＳＡ６を肯定判断する。この場合、近くに隊列走行情報を送信している他車両が存在し、その他車両から良好な受信品質で隊列走行情報を受信できていることになる。ステップＳＡ６を肯定判断した場合にはステップＳＡ７へ進む。一方、ＲＳＳＩ、ＰＥＲ、相対位置座標のいずれか一つでも基準を満たしていないと判断した場合には、ステップＳＡ６を否定判断してステップＳＡ１へ戻る。

ステップＳＡ７では、状態パラメータを隊列走行準備状態（StateB）に変化させる。このステップＳＡ７を実行して隊列走行準備状態（StateB）となった場合、図５に示す処理を実行する。

次に、隊列走行準備状態（StateB）において実行する処理を、図５を用いて説明する。隊列走行準備状態（StateB）は、図２に示されるように、初期状態（StateA）からのみ移行する状態であり、初期状態（StateA）から隊列走行準備状態（StateB）へ移行する場合には、自車両はどの隊列に入っておらず、且つ、ある車両が送信元車両として特定されている。

相対的に前に位置する車両が送信元車両および自車両のいずれであっても、互いに隊列を形成できることに変わりはないので、初期状態（StateA）から隊列走行準備状態（StateB）へ移行するかどうかの判断においては、送信元車両および自車両のいずれが進行方向前側にいるかの判断は行っていない。しかし、実際に隊列を形成する場合には、後続車両であるか先頭車両であるかで処理が異なる。

そこで、まず、ステップＳＢ１では、自車両が、上記送信元車両の後続車両かどうかを判断する。この判断は、自車両の最新のＧＰＳ測位座標と、送信元車両から受信した隊列走行情報に含まれているＧＰＳ測位座標とを用いて行なう。

自車両のＧＰＳ測位座標のほうが、送信元車両のＧＰＳ測位座標よりも進行方向の後側である場合には、自車両は後続車両になると判断し、ステップＳＢ２へ進む。一方、自車両のＧＰＳ測位座標のほうが、送信元車両のＧＰＳ測位座標よりも進行方向の前側である場合には、自車両は先頭車両になると判断し、ステップＳＢ９へ進む。

後続車両であると判断した場合に実行するステップＳＢ２では、前の車両は隊列走行中かどうかを判断する。隊列走行中であれば、前の車両が送信する隊列走行情報には全体隊列ＩＤが含まれることから、全体隊列ＩＤが含まれているかどうかにより、このステップＳＢ２の判断を行なう。隊列走行中であると判断した場合にはステップＳＢ３へ進み、隊列走行中ではないと判断した場合にはステップＳＢ８へ進む。

ステップＳＢ３を実行する場合、前の車両は、隊列走行の最後尾の車両である。本実施形態では、隊列走行において、直近の先行車両の挙動のみならず、隊列の先頭車両が送信する情報も用いて隊列走行制御を行なう。そこで、ステップＳＢ３では、隊列の先頭車両からも隊列走行情報を受信できたかどうかを判断する。本実施形態では、後述するように、隊列の先頭車両と後続車両とでは隊列走行情報の内容が異なっており、先頭車両のみ、最大収容台数、現在収容台数が隊列走行情報に含まれる。そこで、隊列の先頭車両の隊列走行情報が受信できたかどうかは、たとえば、これら最大収容台数、現在収容台数が隊列走行情報に含まれているかどうかにより判断する。この判断が否定判断である場合には、ステップＳＢ４へ進む。

ステップＳＢ４では、隊列の後続車両からの隊列走行情報のＲＳＳＩ、ＰＥＲ、相対位置座標が、いずれも基準を満たしているかどうかを判断する。この判断は、まだ、この隊列走行準備状態（StateB）を維持すべきかどうかを判断するためである。ＲＳＳＩ、ＰＥＲ、相対位置座標がすべて基準を満たしている場合には、ステップＳＢ４を肯定判断してステップＳＢ５へ進む。ステップＳＢ５では、隊列走行準備状態（StateB）を維持すると決定する。この場合には、その後、再び、ステップＳＢ１以下を実行する。一方、ステップＳＢ４が否定判断であればステップＳＢ７へ進む。

ステップＳＢ３が肯定判断である場合にはステップＳＢ６へ進み、隊列の先頭車両からの隊列走行情報のＲＳＳＩ、ＰＥＲ、相対位置座標が、いずれも基準を満たしているかどうかを判断する。この判断も肯定判断であればステップＳＢ８へ進む。一方、否定判断であればステップＳＢ７へ進む。ステップＳＢ７では、状態パラメータを初期状態（StateA）に変化させる。この場合、前述の図３の処理を実行することになる。

ステップＳＢ８では、状態パラメータを隊列走行可能状態（StateC）に変化させる。つまり、後続車両である場合にのみ、隊列走行可能状態（StateC）となり、且つ、前の車両が隊列走行をしている場合には、隊列の先頭車両からも隊列走行情報を良好に受信できる場合にのみ隊列走行可能状態（StateC）となる。このステップＳＢ８を実行して隊列走行可能状態（StateC）となった場合、後述する図６に示す処理を実行する。

ステップＳＢ１において先頭車両と判断した場合、ステップＳＢ９において、隊列走行開始通知（特許請求の範囲の追従通知に相当）を後続車両から受信したか否かを判断する。この隊列走行開始通知は、後続車両が、後述する図６のステップＳＣ７において送信する通知であり、先行車両に追従し、隊列走行を開始したことを示す通知である。この隊列走行開始通知を受信したと判断した場合にはステップＳＢ１０へ進む。

ステップＳＢ１０では、状態パラメータを隊列走行中状態（StateD）に変化させる。つまり、先頭車両である場合には、後続車両からの隊列走行開始通知を受信することで隊列走行中状態（StateD）となる。

一方、ステップＳＢ１１では、図３のステップＳＡ６と同様に、送信元車両から受信した最新の隊列走行情報のＲＳＳＩ、ＰＥＲ、相対位置座標が、いずれも基準を満たしているかどうかを判断する。この判断は、まだ、この隊列走行準備状態（StateB）を維持できるかどうかを判断するためである。ＲＳＳＩ、ＰＥＲ、相対位置座標がすべて基準を満たしている場合には、ステップＳＢ１１を肯定判断してステップＳＢ９へ戻る。一方、いずれか一つでも基準を満たしていない場合には、ステップＳＢ１１を否定判断してステップＳＢ１２へ進む。

ステップＳＢ１２では、状態パラメータを初期状態（StateA）に変化させる。この場合、前述の図３の処理を実行することになる。

次に、隊列走行可能状態（StateC）において実行する処理を、図６を用いて説明する。前述したように、後続車両のみがこの隊列走行可能状態（StateC）へ移行できる。なお、この隊列走行可能状態（StateC）である間、隊列走行可能であることを示す報知が、常時、あるいは、周期的に、運転者に対して行われる。この報知の具体的態様としては、たとえば、運転者から視認可能な位置に設置された表示器に、隊列走行可能であることを表示する態様がある。

まず、ステップＳＣ１では、前方を走行する隊列の収容台数に余裕があるかどうかを判断する。隊列走行可能状態（StateC）へ移行するのは、図５のステップＳＢ２がＮＯ、あるいは、ステップＳＢ６がＹＥＳの場合であり、ＳＢ２がＮＯの場合には、単独走行中であることから、収容台数に余裕があると判断する。また、ＳＢ６がＹＥＳの場合には、隊列の先頭車両の情報が良好に受信できた場合である。その先頭車両が送信する隊列走行情報には、最大収容台数および現在収容台数が含まれている。そこで、受信できた隊列の先頭車両の隊列走行情報に含まれる最大収容台数と現在収容台数から、収容台数に余裕があるかどうかを判断する。ステップＳＣ１において、収容台数に余裕がないと判断した場合には、前方の隊列に加わることができないので、ステップＳＣ６へ進み、隊列走行可能状態（StateC）を終了し、初期状態（StateA）へ移行する。一方、収容台数に余裕があると判断した場合にはステップＳＣ２へ進む。

ステップＳＣ２では、隊列走行の意思が、運転者から確認できたか否かを判断する。具体的な判断方法は、隊列走行の開始を指示する操作（たとえば、隊列走行開始ボタンが押されたこと）、あるいは、隊列走行の拒否を指示する操作が運転者によって行われたか否かを判断する。この判断が否定判断であれば、ステップＳＣ３へ進む。

ステップＳＣ３は、図５のステップＳＢ１１などと同様に、送信元車両から受信した最新の隊列走行情報のＲＳＳＩ、ＰＥＲ、相対位置座標が、いずれも基準を満たしているかどうかを判断する。この判断は、まだ、この隊列走行可能状態（StateC）を維持できるかどうかを判断するためである。ＲＳＳＩ、ＰＥＲ、相対位置座標がすべて基準を満たしている場合には、ステップＳＣ３を肯定判断してステップＳＣ２へ戻る。一方、いずれか一つでも基準を満たしていない場合には、ステップＳＣ３を否定判断してステップＳＣ４へ進む。

ステップＳＣ４では、状態パラメータを初期状態（StateA）に変化させる。この場合、前述の図３の処理を実行することになる。

ステップＳＣ２で隊列走行の意思が確認できた場合にはステップＳＣ５へ進む。ステップＳＣ５では、前述のステップＳＣ２で判断できた隊列走行に対する運転者の意思が、隊列走行開始の意思であるか否かを判断する。この判断が否定判断、つまり、運転者の隊列走行を拒否する意思であった場合には、ステップＳＣ６へ進む。ステップＳＣ６では、状態パラメータを初期状態（StateA）に変化させる。この場合、前述の図３の処理を実行することになる。

一方、ステップＳＣ５の判断が肯定判断であった場合には、ステップＳＣ７へ進む。ステップＳＣ７では、直近の先行車両を追従走行車両として決定する。なお、直近の先行車両がどの車両であるかはステップＳＡ３での特定結果を用いる。あるいは、このステップＳＣ７で再度、ステップＳＡ３と同様にして送信元車両を特定してもよい。そして、ステップＳＣ８では、隊列走行開始通知を含ませた隊列走行情報を送信する。追従走行車両（後続車両に追従走行される車両）は、隊列走行情報に含まれている所定回数分のＧＰＳ測位座標により、隊列走行開始通知を送信した車両が、直近の後続車両であることを特定できる。

ステップＳＣ８で隊列走行開始通知を送信した後は、ステップＳＣ９へ進み、状態パラメータを隊列走行中状態（StateD）に変化させる。

次に、隊列走行中状態（StateD）において実行する処理を、図７を用いて説明する。なお、後続車両は、図６のステップＳＣ９を実行することにより隊列走行中状態（StateD）となり、先行車両は、図５のステップＳＢ１０を実行することにより隊列走行中状態（StateD）となる。

まず、ステップＳＤ１では、自車両が先頭車両か否かを判断する。先頭車両である場合にはステップＳＤ２へ進み、後続車両であればステップＳＤ５へ進む。なお、後続車両とは、隊列中の先頭車両以外の車両である。

まず、先頭車両である場合の処理を説明する。ステップＳＤ２では、隊列ＩＤを決定する。隊列形成後の初回の実行時には、まだ隊列ＩＤが作成されていないので、隊列ＩＤを作成する。一方、隊列形成後、２度目以降のステップＳＤ２の実行であれば、既に隊列ＩＤは作成されているので、作成済みの隊列ＩＤを維持すると決定する。隊列ＩＤの生成には、セキュリティを考慮するとともに、他の隊列の隊列ＩＤと一致する可能性ができるだけ低くなるようにするため、生成毎に異なるＩＤとなり、且つ、所定長さ以上となるるように定められた生成規則を用いる。たとえば、隊列走行を開始したときの座標、隊列走行を開始したとき時間、単にランダムに生成される文字列、それらを組み合わせたものなどが考えられる。なお、この隊列ＩＤは特許請求の範囲の変動隊列ＩＤに相当する。

続くステップＳＤ３では、初期状態（つまり隊列走行前）と同じ項目からなる隊列走行情報に、隊列ＩＤ、現在収容台数、最大収容台数を追加する。隊列ＩＤは上記ステップＳＤ２で決定したものである。最大収容台数は、隊列に収容できる最大の車両台数を示しており、先頭車両となっている自車両の無線通信機１１の能力に応じて予め設定された値である。たとえば、自車両の無線通信機１１の能力が、自車両の後方の３台までの車両と通信できる能力である場合、最大収容台数は自車両を含めて４となる。現在収容台数は、新たに後続車両となった車両から、隊列走行開始通知を受信する毎に１ずつ増加させる値である。

続くステップＳＤ４では、ステップＳＤ３で隊列ＩＤ等を追加した隊列走行情報を無線通信機１１から同報送信する。その後は、後述するステップＳＤ１０を実行する。

次に、ステップＳＤ１の判断が否定判断、すなわち、後続車両である場合の処理を説明する。ステップＳＤ５では、初期状態（StateA）と同じ項目からなる隊列走行情報に隊列ＩＤを追加する。なお、後続車両は、先頭車両が前述のステップＳＤ４を実行することにより送信した隊列走行情報を受信することにより、隊列ＩＤを取得する。

続くステップＳＤ６では、ステップＳＤ５で隊列ＩＤを追加した隊列走行情報を無線通信機１１から同報送信する。続くステップＳＤ７では、他車両が送信した隊列走行情報を受信する。このステップＳＤ７では、隊列内の複数の車両から隊列走行情報を受信することになる。さらには、隊列外の車両であっても、自車両の周囲に存在していれば、隊列外の車両からも隊列走行情報を受信する可能性がある。

そこで、続くステップＳＤ８では、各隊列走行情報に含まれている所定回数分のＧＰＳ測位座標から、それぞれ走行軌跡を作成する。そして、作成した各走行軌跡と、メモリに記憶してある隊列走行情報から作成される過去の走行軌跡との比較から、各隊列走行情報を送信した送信元車両が、隊列内あるいは隊列外において、どのような相対位置関係で存在しているのかを特定する。

続くステップＳＤ９では、ステップＳＤ８で送信元車両を特定した結果をもとにして、自車両の直前方の先行車両が送信した隊列走行情報がどれであるか、先頭車両が送信した隊列走行情報がどれであるかなどを特定して隊列走行制御を行なう。この隊列走行制御の具体的内容は、直近の先行車両に追従する追従走行制御を行いつつ、隊列の先頭車両の隊列走行情報や隊列の他の車両からの隊列走行情報も用いて、隊列を維持するための走行制御行なうものである。

このステップＳＤ９を実行したらステップＳＤ１０へ進む。ステップＳＤ１０では、隊列走行終了条件が成立したか否かを判断する。この隊列走行終了条件は、たとえば、運転者によりオーバーライド操作が行われたこと、他のレーンに移動したこと、隊列走行終了の意思を示す入力操作が行われたことなどである。なお、オーバーライド操作とは、追従走行制御により決定された車両の挙動と反する挙動を指示する運転者の操作である。たとえば、追従走行制御により決定された車両の挙動が加速である場合において、運転者がブレーキを踏む操作がオーバーライド操作である。

ステップＳＤ１０の判断が否定判断であればステップＳＤ１へ戻る。一方、肯定判断であればステップＳＤ１１へ進む。ステップＳＤ１１では、状態パラメータを初期状態（StateA）に変化させる。この場合、前述の図３の処理を実行することになる。

図８は、図３〜図７までを用いて説明した状態遷移の一例を示す図であり、２台の車両が隊列を形成するまでを説明する図である。図８（１）は、先行車両と後続車両は同じレーンを走行しているが、まだ、互いの距離が遠い状態である。この状態では、図３のステップＳＡ２の判断が否定されるので、２台の車両は、ともに初期状態（StateA）のままである。

その後、２台の車両の距離が接近していき、隊列走行情報を良好な通信品質で受信できるようになると、図３のステップＳＡ２、ＳＡ６が肯定判断となる状態となり、また、この例は、同じレーンを走行している例である。よって、図８（２）に示すように、２台の車両はともに、隊列走行準備状態（StateB）になる。

さらに、先行車両には後続車両がいない状態なので、後続車両は、図５のステップＳＢ２が否定判断となる。よって、図８（３）に示すように、後続車両は隊列走行可能状態（StateC）へ移行する。なお、後続車両が隊列走行可能状態（StateC）へ移行した時点では、先行車両は、まだ、隊列走行準備状態（StateB）のままである。

その後、後続車両において、隊列走行開始の意思が確認され、隊列走行開始通知が送信されると、図８（４）に示すように、後続車両が隊列走行中状態（StateD）になるとともに、先行車両も、隊列走行開始通知を受信することで、隊列走行中状態（StateD）になる。

以上、説明した本実施形態によれば、各車両は、周囲へ逐次送信する隊列走行情報に、最新のＧＰＳ測位座標だけでなく、最新のものから所定回数分の連続したＧＰＳ測位座標を含ませている。そして、他車両から隊列走行情報を受信した場合には、隊列走行情報に含まれている複数回分のＧＰＳ測位座標から作成した走行軌跡と、既に受信している隊列走行情報から作成した走行軌跡との比較から、今回の隊列走行情報を送信した送信元車両を特定している。つまり、隊列走行情報の送信元車両を車両ＩＤを用いることなく特定している。そして、このようにして特定した送信元車両に基づいて、自車両が従うべき先行車両からの隊列走行情報を決定できるので、複数の他車両から隊列走行情報を受信できる状況であっても、その隊列走行情報に車両ＩＤを含ませることなく、自車両が従うべき先行車両からの隊列走行情報を特定して隊列走行を行うことができる。

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

たとえば、前述の実施形態では、送信する隊列走行情報に、最新のものから所定回数分の連続したＧＰＳ測位座標を含ませており、受信側にて、ＧＰＳ測位座標から走行軌跡を作成していた。しかし、これに限らず、送信側にて走行軌跡を作成し、この走行軌跡と、最新のＧＰＳ測位座標を隊列走行情報に含ませて送信するようにしてもよい。

また、前述の実施形態のステップＳＡ６、ＳＢ４、６、１１、ＳＣ３では、ＲＳＳＩおよびＰＥＲを判定指標として含んでいたが、これらはいずれも通信品質を判断するものであることから、いずれか一方のみを通信品質を判定する判定指標としてもよい。

また、前述の実施形態では、運転者の隊列走行の意思が確認できなければ、隊列走行中状態（StateD）へ移行しないようになっていた（図６）。しかし、これに限らず、一定時間、隊列走行可能状態（StateC）が維持されていれば、自動的に隊列走行中状態（StateC）へ移行するようにしてもよい。

また、前述の実施形態では、隊列走行可能状態（StateC）へ移行する条件として、同一レーンという条件を設けていたが、この条件を削除してもよい。この場合、同一レーンでない車両との間でも隊列走行可能となる。従って、隊列走行を形成する対象となる車両が複数存在する可能性も生じる。隊列走行を形成する対象となる車両が複数存在する場合、予め決められた規則で自動的に隊列走行の対象となる車両を一台に特定してもよい。また、運転者に車両を選択させるようにしてもよい。隊列走行の対象となる車両を自動的に特定する態様としては、たとえば、同一レーンであることを第１条件とし、次に、距離を第２条件とする態様が考えられる。なお、当然、隊列の収容台数に余裕があることが前提条件となる。

また、図３の処理において、隊列走行準備状態（StateB）へ移行する条件として、ＳＡ２、ＳＡ５、ＳＡ６がいずれも肯定判断となることに加えて、ステップＳＡ３で特定した送信元車両と自車両との間に、他の車両が存在しないことをさらに条件としてもよい。送信元車両と自車両との間に他の車両が存在しないかどうかは、たとえば、送信元車両のＧＰＳを測位座標と自車両のＧＰＳ測位座標から計算できる距離と、レーザレーダにより測定できる先行車両までの距離とが略一致しているかどうかで判断する。

１：車載隊列走行システム、 １０：隊列走行装置、 １１：無線通信機、 １２：制御部（隊列走行制御手段、送信元車両特定手段）、 ２０：レーザレーダ、 ３０：位置検出器（自車位置測定手段）、 ４０：ブレーキＥＣＵ、 ５０：エンジンＥＣＵ、 ６０：ＥＰＳ＿ＥＣＵ、 ７０：車内ＬＡＮ

Claims (7)

1. 自車両の衛星測位座標を逐次測定する自車位置測定手段を備えた車両に搭載され、
   前記自車位置測定手段で測定した最新のものから所定回数分の自車両の衛星測位座標、または、最新のものから所定回数分の自車両の衛星測位座標から決定される走行軌跡である走行軌跡情報と、自車両の最新の衛星測位座標とを少なくとも含む隊列走行情報を逐次送信するとともに、他車両から逐次送信される、その他車両の隊列走行情報を逐次受信する無線通信機を備え、
   前記無線通信機で受信した他車両の隊列走行情報に基づいて、自車両の隊列走行制御を行う隊列走行制御手段とを備えた隊列走行装置であって、
   前記他車両から受信した今回の隊列走行情報に含まれる走行軌跡情報と、既に受信している走行軌跡情報との比較に基づいて、今回の隊列走行情報を送信した送信元車両を特定する送信元車両特定手段を備え、
   前記隊列走行制御手段は、その送信元車両特定手段で特定した送信元車両に基づいて、自車両が従うべき先行車両からの隊列走行情報を決定し、決定した隊列走行情報に基づいて前記隊列走行制御を行うことを特徴とする隊列走行装置。
2. 請求項１において、
   前記送信元車両特定手段は、前記他車両から受信した今回の隊列走行情報に含まれる走行軌跡情報から定まる今回の走行軌跡と、既に受信している走行軌跡情報から定まる走行軌跡とを比較することで、走行軌跡情報の比較を行うことを特徴とする隊列走行装置。
3. 請求項１または２において、
   前記隊列走行制御手段は、前記送信元車両特定手段における送信元車両の特定結果に基づいて、自車両が直接追従する先行車両が送信した隊列走行情報を特定し、その特定した隊列走行情報に基づいて追従走行制御を行うことを特徴とする隊列走行装置。
4. 請求項３において、
   前記隊列走行制御手段は、先行車両に対する追従走行制御を開始したら、追従走行を開始したことを示す追従通知を含ませた隊列走行情報を、前記無線通信機から送信させることを特徴とする隊列走行装置。
5. 請求項４において、
   自車両が隊列に入っていない状態で、前記追従通知を含んだ隊列走行情報を受信した場合、隊列の先頭になったと判断して、生成毎に異なるＩＤとなる変動隊列ＩＤを生成し、隊列の先頭となっている間中、逐次送信する隊列走行情報に前記変動隊列ＩＤを含ませることを特徴とする隊列走行装置。
6. 請求項１〜５のいずれかであって、
   自車両が隊列の先頭である場合、前記無線通信機から送信する前記隊列走行情報に、自車両の隊列に収容できる最大収容台数と、自車両の隊列の現在収容台数とを含ませ、
   前記隊列走行制御手段は、自車両が隊列に入っていない状態で、前記最大収容台数および現在収容台数を含む隊列走行情報を受信した場合、その最大収容台数および現在収容台数から、隊列に加わることができるかどうかを判断することを特徴とする隊列走行装置。
7. 請求項６において、
   前記隊列走行制御手段は、隊列に加わることができると判断した後、前記送信元車両特定手段における送信元車両の特定結果に基づいて、それまで隊列の最後尾であった車両からの隊列走行情報を特定し、その特定した隊列走行情報に基づいて、それまで隊列の最後尾であった車両を追従走行の対象とした追従走行制御を行い、且つ、前記隊列走行情報に追従通知を含ませて送信し、
   自車両が隊列の先頭である場合、前記無線通信機により受信した隊列走行情報に前記追従通知が含まれていれば、前記現在収容台数を１増やすことを特徴とする隊列走行装置。

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