(57)【要約】  同期走行支援装置は、第１の車両の加速度による第１加速度パワースペクトルを取得する第１加速度パワースペクトル取得手段と；第２の車両の加速度による第２加速度パワースペクトルを取得する第２加速度パワースペクトル取得手段と；前記第１加速度パワースペクトルおよび前記第２加速度パワースペクトルを用いて前記第１の車両および前記第２の車両間のクロスパワースペクトルを算出するクロスパワースペクトル算出手段と；前記クロスパワースペクトルからコヒーレンスを算出するコヒーレンス算出手段と；前記コヒーレンスに基づいて前記第１の車両および前記第２の車両の同期走行における相関性を評価する相関性評価手段と；を備える。
2013105620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の車両の加速度による第１加速度パワースペクトルを取得する第１加速度パワースペクトル取得手段と；
第２の車両の加速度による第２加速度パワースペクトルを取得する第２加速度パワースペクトル取得手段と；
前記第１加速度パワースペクトルおよび前記第２加速度パワースペクトルを用いて前記第１の車両および前記第２の車両間のクロスパワースペクトルを算出するクロスパワースペクトル算出手段と；
前記クロスパワースペクトルからコヒーレンスを算出するコヒーレンス算出手段と；
前記コヒーレンスに基づいて前記第１の車両および前記第２の車両の同期走行における相関性を評価する相関性評価手段と；
を備えることを特徴とする同期走行支援装置。
【請求項２】
前記相関性評価手段は、前記コヒーレンスが第１所定値よりも高い場合に前記同期走行における相関性が高いと評価し、前記コヒーレンスが第２所定値よりも低い場合に前記同期走行における相関性が低いと評価することを特徴とする請求項１に記載の同期走行支援装置。
【請求項３】
前記相関性評価手段によって前記同期走行における相関性が高いと評価された場合に、現在の運転操作を維持するための走行制御信号または運転者への報知を行なう報知信号を出力し、
前記相関性評価手段によって前記同期走行における相関性が低いと評価された場合に、現在の運転操作を変化させるための走行制御信号または運転者への報知を行なう報知信号を出力する制御手段
をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の同期走行支援装置。
【請求項４】
前記第１の車両および前記第２の車両間の車間距離を取得する車間距離取得手段をさらに備え、
前記制御手段は、
前記相関性評価手段によって前記同期走行における相関性が低いと評価された場合に、前記第１の車両および前記第２の車両間の車間距離に応じて、現在の運転操作を変化させるための走行制御信号または運転者への報知を行なう報知信号を出力することを特徴とする請求項３に記載の同期走行支援装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記走行制御信号として自動走行を制御する自動走行制御信号を出力することを特徴とする請求項３または請求項４に記載の同期走行支援装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記自動走行制御信号として、実際の車速を目標車速に一致させることを指示する制御信号または前記第１の車両および前記第２の車両間の実際の車間距離を目標車間距離に一致させることを指示する制御信号を出力することを特徴とする請求項５に記載の同期走行支援装置。
【請求項７】
少なくとも前記第１加速度パワースペクトルまたは前記第２加速度パワースペクトルを取得するために外部との通信を行なう通信手段と、運転者への報知を行なう報知手段と、前記同期走行に係る演算処理を行なう演算処理手段とのうち、少なくとも何れか１つを具備する携帯電子機器をさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項６の何れか１つに記載の同期走行支援装置。
【請求項８】
前記携帯電子機器は、前記通信手段によって前記第１の車両および前記第２の車両のそれぞれと外部との間の前記同期走行に係る全ての通信を行ない、前記報知手段によって前記第１の車両および前記第２の車両のそれぞれの運転者への前記同期走行に係る全ての報知を行なうことを特徴とする請求項７に記載の同期走行支援装置。
【請求項９】
前記携帯電子機器の前記演算処理手段は、前記相関性評価手段の評価結果に応じて前記同期走行に係る自動走行の実行を指示する自動走行指示信号を出力する走行制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の同期走行支援装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９の何れか１つに記載の同期走行支援装置を搭載した前記第１の車両および前記第２の車両を備えることを特徴とする同期走行支援システム。
【請求項１１】
請求項１から請求項９の何れか１つに記載の同期走行支援装置を具備し、前記第１の車両および前記第２の車両を含む複数の車両と通信可能なサーバ装置を備えることを特徴とする同期走行支援システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同期走行支援装置および同期走行支援システムに関する。
本願は、２０１２年１月１２日に出願された日本国特許出願２０１２−００４１７６号、及び２０１２年４月１０日に出願された日本国特許出願２０１２−０８９３６４号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば先行車両のスロットル開度の情報に応じて後続車両の出力を制御し、先行車両と後続車両との間において出力変化タイミングを同期させることによって、車間距離を一定に保つ制御システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】日本国特開２００８−１５５７４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来技術に係る制御システムによれば、後続車両のスロットル開度は先行車両のスロットル開度に同期して変化することから、例えば先行車両において不適切なアクセル操作が実行された場合であっても、この不適切なアクセル操作に応じて後続車両の走行状態が変化することになり、不適切な走行状態が複数の車両間に伝播してしまうことで、渋滞が発生する可能性がある。【０００５】
本発明の態様は上記事情に鑑みてなされたもので、同期走行を適正に支援することが可能な同期走行支援装置および同期走行支援システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の態様に係る同期走行支援装置および同期走行支援システムは、以下の構成を採用した。
（１）本発明の一態様に係る同期走行支援装置は、第１の車両の加速度による第１加速度パワースペクトルを取得する第１加速度パワースペクトル取得手段と；第２の車両の加速度による第２加速度パワースペクトルを取得する第２加速度パワースペクトル取得手段と；前記第１加速度パワースペクトルおよび前記第２加速度パワースペクトルを用いて前記第１の車両および前記第２の車両間のクロスパワースペクトルを算出するクロスパワースペクトル算出手段と；前記クロスパワースペクトルからコヒーレンスを算出するコヒーレンス算出手段と；前記コヒーレンスに基づいて前記第１の車両および前記第２の車両の同期走行における相関性を評価する相関性評価手段と；を備える。【０００７】
（２）上記（１）の態様では、前記相関性評価手段は、前記コヒーレンスが第１所定値よりも高い場合に前記同期走行における相関性が高いと評価し、前記コヒーレンスが第２所定値よりも低い場合に前記同期走行における相関性が低いと評価してもよい。【０００８】
（３）上記（２）の態様では、同期走行支援装置は、前記相関性評価手段によって前記同期走行における相関性が高いと評価された場合に、現在の運転操作を維持するための走行制御信号または運転者への報知を行なう報知信号を出力し、前記相関性評価手段によって前記同期走行における相関性が低いと評価された場合に、現在の運転操作を変化させるための走行制御信号または運転者への報知を行なう報知信号を出力する制御手段をさらに備えてもよい。【０００９】
（４）上記（３）の態様では、同期走行支援装置は、前記第１の車両および前記第２の車両間の車間距離を取得する車間距離取得手段をさらに備え、前記制御手段は、前記相関性評価手段によって前記同期走行における相関性が低いと評価された場合に、前記第１の車両および前記第２の車両間の車間距離に応じて、現在の運転操作を変化させるための走行制御信号または運転者への報知を行なう報知信号を出力してもよい。【００１０】
（５）上記（３）または（４）の態様では、前記制御手段は、前記走行制御信号として自動走行を制御する自動走行制御信号を出力してもよい。【００１１】
（６）上記（５）の態様では、前記制御手段は、前記自動走行制御信号として、実際の車速を目標車速に一致させることを指示する制御信号または前記第１の車両および前記第２の車両間の実際の車間距離を目標車間距離に一致させることを指示する制御信号を出力してもよい。【００１２】
（７）上記（１）から（６）のいずれか一項の態様では、同期走行支援装置は、少なくとも前記第１加速度パワースペクトルまたは前記第２加速度パワースペクトルを取得するために外部との通信を行なう通信手段と、運転者への報知を行なう報知手段と、前記同期走行に係る演算処理を行なう演算処理手段とのうち、少なくとも何れか１つを具備する携帯電子機器をさらに備えてもよい。【００１３】
（８）上記（７）の態様では、前記携帯電子機器は、前記通信手段によって前記第１の車両および前記第２の車両のそれぞれと外部との間の前記同期走行に係る全ての通信を行ない、前記報知手段によって前記第１の車両および前記第２の車両のそれぞれの運転者への前記同期走行に係る全ての報知を行なってもよい。【００１４】
（９）上記（７）または（８）の態様では、前記携帯電子機器の前記演算処理手段は、前記相関性評価手段の評価結果に応じて前記同期走行に係る自動走行の実行を指示する自動走行指示信号を出力する走行制御手段をさらに備えてもよい。【００１５】
（１０）本発明の他の態様に係る同期走行支援システムは、上記（１）から（９）の何れか１つに記載の同期走行支援装置を搭載した前記第１の車両および前記第２の車両を備える。【００１６】
（１１）本発明の他の態様に係る同期走行支援システムは、上記（１）から（９）の何れか１つに記載の同期走行支援装置を具備し、前記第１の車両および前記第２の車両を含む複数の車両と通信可能なサーバ装置を備える。
【発明の効果】
【００１７】
上記（１）の態様によれば、リアルタイムかつ容易に取得可能な各車両の加速度のパワースペクトルからクロスパワースペクトルおよびコヒーレンスを算出して、コヒーレンスに基づいて同期走行における相関性を評価する。
このことから、例えば各車両の外界を検知する外界センサなどの付加的な構成を必要とせず、装置構成に要する費用が増大することを防止することができる。さらに、演算負荷の増大を防止しつつ、同期走行における相関性を精度良く、かつ信頼性高く評価することができる。
そして、この評価結果に基づいて、同期走行を適正に支援することができ、運転操作の負荷を軽減したり、各車両の走行状態の制御タイミングを最適化し、渋滞発生を抑制あるいは発生した渋滞を解消することができる。【００１８】
また、コヒーレンスに基づく同期走行の相関性の評価結果により、例えば、渋滞を発生させる要因が自車両に無いにもかかわらずに、他車両からの影響によって自車両が渋滞に巻き込まれる可能性があるような場合であっても、実際に自車両が渋滞に巻き込まれることを防止することができる。【００１９】
上記（２）の態様によれば、コヒーレンスに基づいて同期走行における相関性をリアルタイムかつ容易に評価することができる。【００２０】
上記（３）の態様によれば、同期走行における相関性の評価の結果に応じて、運転者による現在の運転操作の維持または変化を促すことにより、同期走行の支援が運転者に違和感を与えることを防止し、各車両の走行状態に運転者の意思を適切に反映させることができる。【００２１】
上記（４）の態様によれば、同期走行における相関性が低いと評価された場合に、車間距離に応じて、運転者による現在の運転操作の変化を促すことにより、より一層、適正に同期走行を支援することができる。【００２２】
上記（５）の態様によれば、同期走行の相関性を維持あるいは高めるような自動走行を制御することにより、精度良く同期走行を支援することができる。
さらに、加速度パワースペクトルに応じたコヒーレンスに基づく相関性は実時間性が高いことから、この応答速度に合わせて運転者が運転操作を切り替えることは難しい場合がある。このような場合であっても、自動的に走行を制御することによって、最適な同期走行を容易に実現することができる。【００２３】
上記（６）の態様によれば、同期走行の相関性を維持あるいは高めるような自動走行の目標車速または目標車間距離を指示することにより、最適な同期走行を容易に実現することができる。【００２４】
上記（７）の態様によれば、車両の運転者や乗員などが携帯する携帯電子機器によって、同期走行に係る通信と報知と演算処理とのうち少なくとも何れか１つを実行することによって、汎用性を向上させることができる。【００２５】
上記（８）の態様によれば、同期走行に係る通信および報知を担う機器を車両に予め搭載しておくことを不要とすることができる。【００２６】
上記（９）の態様によれば、同期走行の相関性を維持あるいは高めるような自動走行を指示する自動走行指示信号を携帯電子機器から出力することにより、利便性および汎用性を向上させることができる。【００２７】
上記（１０）の態様によれば、第１の車両および第２の車両間で同期走行を適正に支援することができ、運転操作の負荷を軽減したり、各車両の走行状態の制御タイミングを最適化し、渋滞発生を抑制あるいは発生した渋滞を解消することができる。
さらに、同期走行支援装置の少なくとも一部の機能を担う携帯電子機器を備える場合には、予め車両に搭載しておく必要がある車載機器の構成を簡略化することができる。【００２８】
上記（１１）の態様によれば、車両での同期走行に係る処理負荷を低減することができる。
さらに、広範な範囲内に存在する複数の車両同士の同期走行を容易かつ適正に支援することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態に係る同期走行支援装置を備える同期走行支援システムの構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る車両に搭載された同期走行支援装置の構成図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る車両の加速度スペクトルおよびクロスパワースペクトルおよびコヒーレンスの一例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る同期走行支援装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態の第１変形例に係る同期走行支援装置を備える同期走行支援システムの構成図である。
【図６】本発明の実施の形態の第２変形例に係る同期走行支援装置を備える同期走行支援システムの構成図である。
【図７】本発明の実施の形態の第３変形例に係る同期走行支援装置を備える同期走行支援システムの構成図である。
【図８】本発明の実施の形態の第３変形例に係る携帯電子機器の構成図である。
【図９】本発明の実施の形態の第４変形例に係る同期走行支援装置を備える同期走行支援システムの構成図である。
【図１０】本発明の実施の形態の第４変形例に係る携帯電子機器の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の同期走行支援装置の一実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
本実施の形態による同期走行支援装置１０は、例えば複数の車両２に搭載されて同期走行支援システム１を構成している。
【００３１】
車両２は、例えば、車車間通信などによって直接的に、あるいは、路側通信機や基地局などを備える無線通信ネットワークシステムを介した無線通信などによって間接的に、他の車両２に対して双方向通信可能とされている。
また、車両２は、例えば、路側通信機を介した路車間通信や、基地局などを備える無線通信ネットワークシステムを介した無線通信などによって、サーバ装置３に対して双方通信可能とされている。
【００３２】
車両２は、例えば、車両通信装置２１と、各種センサ２２と、スイッチ２３と、各種アクチュエータ２４と、表示器２５と、スピーカー２６と、車両処理装置２７とを備えて構成されている。
【００３３】
車両通信装置２１は、例えば、車車間通信などによって直接的に、あるいは、車両２との間でクライアントサーバー型の無線通信ネットワークシステムを構成するサーバ装置３を介した無線通信などによって間接的に、他の車両２の車両通信装置２１と通信可能であって、各種信号を送受信する。
なお、複数の車両２同士間の通信は、上記の通信形態に限定されず、例えば通信衛星を経由する通信などの他の通信が採用されてもよい。
【００３４】
各種センサ２２は、例えば、車両２の車輪速などに基づき速度を検出する車速センサと、車両２のヨーレートを検出するヨーレートセンサとなどであって、車両２の走行状態に係る検出結果の信号を車両処理装置２７に出力する。
【００３５】
スイッチ２３は、例えば車両２の走行制御に係る各種の信号を車両処理装置２７に出力する。
スイッチ２３から出力される各種の信号は、例えば、運転者によるブレーキペダルやアクセルペダルの操作状態（例えば、操作位置など）に係る信号と、運転者の入力操作に応じて自動的に車両２の走行状態を制御する自動走行制御に係る各種信号（例えば、制御開始や制御停止を指示する信号と、目標車速や先行車両に対する目標車間距離の増減を指示する信号となど）となどである。
【００３６】
各種アクチュエータ２４は、例えば、車両２の駆動力を制御するスロットルアクチュエータと、車両２の制動を制御するブレーキアクチュエータと、車両２の転舵を制御するステアリングアクチュエータとなどであって、車両処理装置２７から出力される制御信号によって駆動制御される。
【００３７】
表示器２５は、例えば、液晶表示画面などの表示画面を備える各種のディスプレイや、フロントウィンドウ上を表示画面とした投影により表示を行なうヘッドアップディスプレイや、各種の灯体などであり、車両処理装置２７から出力される制御信号に応じた表示や点灯または消灯をおこなう。
【００３８】
スピーカー２６は、車両処理装置２７から出力される制御信号に応じて、警報音や音声などを出力する。
なお、表示器２５およびスピーカー２６は、例えばナビゲーション装置などの各種の車載機器に具備されていてもよい。
【００３９】
車両処理装置２７は、例えば、演算処理部３１と、車両通信制御部（第２加速度パワースペクトル取得手段）３２と、走行制御部（制御手段）３３と、報知制御部（制御手段）３４とを備えて構成されている。
さらに、演算処理部３１は、例えば図２に示すように、現在位置検出部４１と、加速度算出部４２と、周波数分析部（第１加速度パワースペクトル取得手段）４３と、クロスパワースペクトル算出部（クロスパワースペクトル算出手段）４４と、コヒーレンス算出部（コヒーレンス算出手段）４５と、相関性評価部（相関性評価手段）４６と、他車両検知部４７と、車間距離算出部（車間距離取得手段）４８とを備えて構成されている。
【００４０】
現在位置検出部４１は、例えば人工衛星を利用して車両２の位置を測定するためのＧＰＳ（Global Positioning System）信号などの測位信号を受信するアンテナ３１ａにより受信された測位信号によって車両２の現在位置を検出する。
なお、現在位置検出部４１は、さらに、各種センサ２２から出力される車両２の速度およびヨーレートなどに基づく自律航法の演算処理を併用して、車両２の現在位置を検出してもよい。
【００４１】
加速度算出部４２は、例えば、各種センサ２２から出力された車両２の速度の情報または現在位置検出部４１により検出された現在位置の情報に基づき、速度の経時的な変化または現在位置の経時的な変化から車両２の加速度を算出する。
【００４２】
周波数分析部４３は、加速度算出部４２により算出された車両２の加速度に対して周波数分析を行ない、周波数に対応するパワースペクトルを算出する。
【００４３】
クロスパワースペクトル算出部４４は、周波数分析部４３により算出された車両２（自車両）のパワースペクトル（第１加速度パワースペクトル）と、車両通信装置２１を介して車両通信制御部３２により取得された他の車両２（他車両、例えば先行車両など）のパワースペクトル（第２加速度パワースペクトル）と、を用いて、例えば図３に示すように、自車両および他車両間のクロスパワースペクトルを算出する。
【００４４】
コヒーレンス算出部４５は、クロスパワースペクトル算出部４４により算出されたクロスパワースペクトルを正規化することによってコヒーレンスｃｏｈ（ν）を算出する。
なお、コヒーレンスｃｏｈ（ν）は、周波数νを変数として、０以上かつ１以下の適宜の値を有する。
【００４５】
相関性評価部４６は、コヒーレンス算出部４５により算出されたコヒーレンスｃｏｈ（ν）に基づいて自車両および他車両の同期走行における相関性を評価し、評価結果を走行制御部３３および報知制御部３４に出力する。
【００４６】
例えば、相関性評価部４６は、適宜の周波数ν（例えば、コヒーレンスｃｏｈ（ν）がピーク値（極大値）となる周波数νｍなど）でのコヒーレンスｃｏｈ（ν）が第１閾値（例えば、０．７など）よりも高い場合に同期走行における相関性が高いと評価する。
また、例えば、相関性評価部４６は、適宜の周波数ν（例えば、コヒーレンスｃｏｈ（ν）がピーク値（極大値）となる周波数νｍなど）でのコヒーレンスｃｏｈ（ν）が第２閾値（例えば、０．３など）よりも低い場合に同期走行における相関性が低いと評価する。
【００４７】
他車両検知部４７は、例えば、車両通信装置２１を介して車両通信制御部３２により取得された他の車両２（他車両）の現在位置の情報と、現在位置検出部４１により検出された自車両の現在位置の情報とに基づき、例えば自車両に対する先行車両または後続車両または並走車両などの自車両から所定範囲内に存在する他車両を検知する。
【００４８】
車間距離算出部４８は、他車両検知部４７により検知された他車両（例えば、先行車両や後続車両など）に対して現在位置の情報に基づき車間距離を算出し、算出結果を走行制御部３３および報知制御部３４に出力する。
【００４９】
車両通信制御部３２は、車両通信装置２１による各種の情報の送受信を制御する。
例えば、車両通信制御部３２は、周波数分析部４３により算出された自車両のパワースペクトル（第１加速度パワースペクトル）および現在位置検出部４１により検出された自車両の現在位置の各情報を他車両に送信する。
【００５０】
また、例えば、車両通信制御部３２は、他車両から送信されて車両通信装置１１により受信された他車両のパワースペクトル（第２加速度パワースペクトル）および他車両の現在位置の各情報を取得する。
そして、第２加速度パワースペクトルをクロスパワースペクトル算出部４４に出力し、他車両の現在位置を他車両検知部４７に出力する。
【００５１】
走行制御部３３は、相関性評価部４６により評価された評価結果および車間距離算出部４８から出力された他車両に対する車間距離と、スイッチ２３から出力される各種の信号と、各種センサ２２から出力される自車両の走行状態に係る検出結果の信号とに基づき、例えばスロットルアクチュエータとブレーキアクチュエータとステアリングアクチュエータとを駆動制御することによって、自車両の走行を制御する。
【００５２】
例えば、走行制御部３３は、スイッチ２３から出力される信号に応じて、自動走行制御の実行を開始または停止したり、自動走行制御での目標車速や目標車間距離の設定や変更を行なう。
【００５３】
また、例えば、走行制御部３３は、相関性評価部４６により評価された評価結果において、同期走行における相関性が高いと評価された場合には、自車両の現在の運転操作を維持するための走行制御信号を各種アクチュエータ２４に出力する。
一方、同期走行における相関性が低いと評価された場合には、例えば先行車両に対する車間距離および自車両の走行状態に係る検出結果などを参照して、相関性を高めるように現在の運転操作を変化させるための走行制御信号を各種アクチュエータ２４に出力する。
【００５４】
なお、自車両の現在の運転操作を維持あるいは変化させるための走行制御信号は、例えば、自動走行を制御する自動走行制御信号であってもよい。
この自動走行制御信号は、例えば、必要とされる目標車速や目標車間距離を設定して、これらの目標車速や目標車間距離を維持するような自動走行制御（例えば、実際の車速を目標車速に一致させる定速走行制御や、他車両（例えば、先行車両や後続車両など）に対する実際の車間距離を目標車間距離に一致させる車間距離制御（例えば、追従走行制御など）など）の実行を制御する。
例えば、走行制御部３３は、渋滞の発生前などの所定のタイミングで自動走行制御信号を出力することによって、渋滞の発生を抑制することができる。
【００５５】
報知制御部３４は、相関性評価部４６により評価された評価結果および車間距離算出部４８から出力された他車両に対する車間距離と、各種センサ２２から出力される自車両の走行状態に係る検出結果の信号とに基づき、表示器２５とスピーカー２６とを制御することによって、各種の報知動作を制御する。
【００５６】
例えば、報知制御部３４は、相関性評価部４６により評価された評価結果において、同期走行における相関性が高いと評価された場合には、表示器２５の表示画面での所定の表示や灯体の所定の点灯または消灯などを制御して、また、スピーカー２６からの所定の音や音声などの出力を制御して、自車両の現在の運転操作を維持することを運転者に報知するための報知信号を出力する。
一方、同期走行における相関性が低いと評価された場合には、相関性を高めるように自車両の現在の運転操作を変化させることを運転者に報知するための報知信号を出力する。
【００５７】
なお、報知制御部３４は、例えば表示器２５の表示画面での表示やスピーカー２６から出力される音声などを制御する場合には、他車両に対する車間距離や自車両の走行状態に基づいて、必要とされる運転操作の指示（例えば、他車両に対する車間距離の増減や加減速動作の実行など）を報知してもよい。
【００５８】
サーバ装置３は、例えば、サーバ通信装置５１と、制御部（第１加速度パワースペクトル取得手段、第２加速度パワースペクトル取得手段）５２と、を備えて構成されている。
【００５９】
サーバ通信装置５１は、車両２の車両通信装置２１と通信可能であって、車両２の車両通信装置２１に対する直接的な無線通信接続または所定の通信網を介した通信接続によって、各種の情報を送受信する。
【００６０】
例えば、所定の通信網は、無線通信用の基地局と、無線通信用の基地局とサーバ装置３とを有線接続するインターネットなどの公衆通信網とを備え、サーバ通信装置５１から有線通信により発信される情報は、基地局により受信され、この基地局から無線通信により車両２へ転送される。
【００６１】
制御部５２は、サーバ通信装置５１による各種の情報の送受信を制御する。
例えば、制御部５２は、適宜の車両２の車両通信装置２１から送信されてサーバ通信装置５１により受信されたパワースペクトルおよび現在位置の各情報を、車両２の周辺の他の車両２の車両通信装置２１へと転送する。
【００６２】
本実施の形態による同期走行支援装置１０を備える同期走行支援システム１は上記構成を備えており、次に、この同期走行支援システム１の動作について説明する。
【００６３】
先ず、例えば図４に示すステップＳ０１においては、各種センサ２２の車速センサにより車両２の速度を検出し、現在位置検出部４１により車両２の現在位置を検出する。
次に、ステップＳ０２においては、車両２の速度または現在位置に基づき、速度の経時的な変化または現在位置の経時的な変化から、車両２の加速度を算出する。
【００６４】
次に、ステップＳ０３においては、車両２の加速度に対して周波数分析を行ない、周波数に対応するパワースペクトルを算出する。
次に、ステップＳ０４においては、算出したパワースペクトルを他の車両２へと送信を算出する。
次に、ステップＳ０５においては、他の車両２から送信されたパワースペクトルを受信する。
【００６５】
次に、ステップＳ０６においては、算出した車両２（自車両）のパワースペクトル（第１加速度パワースペクトル）と、取得した他の車両２（他車両）のパワースペクトル（第２加速度パワースペクトル）と、を用いて、自車両および他車両間のクロスパワースペクトルを算出する。
【００６６】
次に、ステップＳ０７においては、算出したクロスパワースペクトルを正規化することによってコヒーレンスｃｏｈ（ν）を算出する。
次に、ステップＳ０８においては、適宜の周波数ν（例えば、コヒーレンスｃｏｈ（ν）がピーク値（極大値）となる周波数νｍなど）でのコヒーレンスｃｏｈ（ν）が第１閾値（例えば、０．７など）よりも高いか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」である場合には、ステップＳ０９に進む。
一方、この判定結果が「ＮＯ」である場合には、後述するステップＳ１１に進む。
【００６７】
そして、ステップＳ０９においては、自車両と他車両との同期走行における相関性が高いと評価する。
そして、ステップＳ１０においては、自車両の現在の運転操作を維持することを促すための走行制御信号または運転者への報知（例えば、表示器２５の灯体での緑色点灯など）を行なう報知信号を出力し、エンドに進む。
【００６８】
また、ステップＳ１１においては、適宜の周波数ν（例えば、コヒーレンスｃｏｈ（ν）がピーク値（極大値）となる周波数νｍなど）でのコヒーレンスｃｏｈ（ν）が第２閾値（例えば、０．３など）よりも低いか否かを判定する。
この判定結果が「ＹＥＳ」である場合には、ステップＳ１２に進む。
一方、この判定結果が「ＮＯ」である場合には、エンドに進む。
【００６９】
そして、ステップＳ１２においては、自車両と他車両との同期走行における相関性が低いと評価する。
そして、ステップＳ１３においては、自車両の現在の運転操作を変化させることを促すための走行制御信号または運転者への報知（例えば、表示器２５の灯体での青色点灯など）を行なう報知信号を出力し、エンドに進む。
【００７０】
上述したように、本実施の形態による同期走行支援装置１０を備える同期走行支援システム１によれば、リアルタイムかつ容易に取得可能な車両２の加速度のパワースペクトルからクロスパワースペクトルおよびコヒーレンスを算出して、コヒーレンスに基づいて同期走行における相関性を評価することから、同期走行における相関性を精度良くかつ信頼性高く評価することができる。
【００７１】
そして、この評価結果に基づいて、同期走行を適正に支援することができ、運転操作の負荷を軽減したり、各車両２の走行状態の制御タイミングを最適化したり、渋滞発生を抑制あるいは発生した渋滞を解消することができる。
さらに、同期走行における相関性の評価の結果に応じて走行制御信号または報知信号を出力して、運転者による現在の運転操作の維持または変化を促すことにより、同期走行の支援が運転者に違和感を与えることを防止し、各車両２の走行状態に運転者の意思を適切に反映させることができる。
【００７２】
さらに、同期走行における相関性が低いと評価した場合に、車間距離に応じて、運転者による現在の運転操作の変化を促すことにより、より一層、適正に同期走行を支援することができる。
【００７３】
しかも、例えば各車両２の外界を検知する外界センサなどの付加的な構成を必要とせず、装置構成に要する費用が増大することを防止し、かつ、演算負荷の増大を防止しつつ、同期走行における相関性を評価することができる。
【００７４】
なお、上述した実施の形態においては、例えば図５に示す第１変形例のように、同期走行支援装置１０の機能の少なくとも一部を実現するためのものはサーバ装置３に備えられていてもよい。
この第１変形例に係る同期走行支援システム１において、例えば、サーバ装置３は、サーバ通信装置５１と、制御部５２と、クロスパワースペクトル算出部（クロスパワースペクトル算出手段）５３と、コヒーレンス算出部（コヒーレンス算出手段）５４と、相関性評価部（相関性評価手段）５５と、を備えて構成され、適宜の２台の車両２に対するクロスパワースペクトルはサーバ装置３において算出可能である。
また、この第１変形例において、車両２の演算処理部３１は、少なくとも現在位置検出部４１と、加速度算出部４２と、周波数分析部４３と、を備えていればよい。
【００７５】
サーバ通信装置５１は、適宜の２台の車両２のそれぞれの周波数分析部４３において算出され、各車両通信装置２１から送信された加速度のパワースペクトルおよび現在位置の各情報を受信する。
制御部５２は、適宜の２台の車両２の各車両通信装置２１から送信されてサーバ通信装置５１により受信されたパワースペクトルおよび現在位置の各情報を、クロスパワースペクトル算出部５３へと出力する。
また、制御部５２は、相関性評価部５５により評価された適宜の２台の車両２の同期走行における相関性の評価結果を、これらの車両２の各車両通信装置２１へと送信する。
【００７６】
クロスパワースペクトル算出部５３は、サーバ通信装置５１により受信された適宜の２台の車両２（例えば、先行車両および後続車両や並走する２台の車両など）のパワースペクトル（第１加速度パワースペクトルおよび第２加速度パワースペクトル）を用いて、これらの車両２間のクロスパワースペクトルを算出する。
【００７７】
コヒーレンス算出部５４は、クロスパワースペクトル算出部５３により算出されたクロスパワースペクトルを正規化することによってコヒーレンスｃｏｈ（ν）を算出する。
なお、コヒーレンスｃｏｈ（ν）は、周波数νを変数として、０以上かつ１以下の適宜の値を有する。
【００７８】
相関性評価部５５は、コヒーレンス算出部５４により算出されたコヒーレンスｃｏｈ（ν）に基づいて適宜の２台の車両２の同期走行における相関性を評価し、評価結果を制御部５２へと出力する。
【００７９】
この第１変形例において、サーバ装置３から自車両と他車両との同期走行における相関性の評価結果を受信した各車両２は、例えば、車間距離算出部４８から出力された他車両に対する車間距離と、スイッチ２３から出力される各種の信号と、各種センサ２２から出力される自車両の走行状態に係る検出結果の信号を参照して、走行制御信号および報知信号を走行制御部３３および報知制御部３４に出力する。
この第１変形例によれば、各車両２での同期走行に係る処理負荷を低減することができる。
さらに、広範な範囲内に存在する複数の車両２同士の同期走行をサーバ装置３によって容易かつ適正に支援することができる。
【００８０】
なお、上述した実施の形態の第１変形例においては、サーバ装置３は各車両２から送信されたパワースペクトルを受信するとしたが、これに限定されず、例えば各車両２から送信される加速度の検出結果の信号を受信し、各車両２の加速度に対して周波数分析を行ない、周波数に対応するパワースペクトルを算出してもよい。
【００８１】
なお、上述した実施の形態の第１変形例において、さらに、サーバ装置３の制御部５２は、相関性評価部５５による相関性の評価結果に基づいて、各車両２の走行を制御する走行制御信号および各車両２の運転者に報知を行う報知信号を出力してもよい。
そして、各車両２の現在の運転操作を維持あるいは変化させるための走行制御信号は、例えば、自動走行を制御する自動走行制御信号であってもよい。
【００８２】
この自動走行制御信号は、例えば、実際の車速を目標車速に一致させる定速走行制御、または、実際の車間距離を目標車間距離に一致させる車間距離制御の実行を制御するものである。
例えば、自動走行制御信号は、渋滞の発生前などの所定のタイミングで出力されることによって、渋滞の発生を的確に抑制することができる。
なお、目標車速または目標車間距離は、この自動走行制御信号に含まれてもよいし、この自動走行制御信号を受信した各車両２の車両処理装置２７によって設定されてもよい。
【００８３】
なお、上述した実施の形態において、各種センサ２２は車両２（自車両）の外界を検出するレーダ装置などの外界センサを備えてもよく、車間距離算出部４８は外界センサから出力された検出結果の信号に基づいて他車両に対する車間距離を算出してもよい。
なお、レーダ装置（図示略）は、例えば、車両２の外界に設定された検出対象領域を複数の角度領域に分割し、各角度領域を走査するようにして、赤外光レーザやミリ波などの電磁波の発信信号を発信する。
そして、各発信信号が車両２の外部の物体（例えば、他車両など）や歩行者などによって反射されることで生じた反射波の反射信号を受信する。そして、発信信号および反射信号に応じた信号を演算処理部３１に出力する。
【００８４】
なお、上述した実施の形態において、車間距離算出部４８は省略されてもよい。
この場合、走行制御部３３は、相関性評価部４６により評価された評価結果と、スイッチ２３から出力される各種の信号と、各種センサ２２から出力される自車両の走行状態に係る検出結果の信号とに基づき、各種アクチュエータ２４を駆動制御することによって、自車両の走行を制御する。
また、報知制御部３４は、相関性評価部４６により評価された評価結果と、各種センサ２２から出力される自車両の走行状態に係る検出結果の信号とに基づき、表示器２５とスピーカー２６とを制御することによって、各種の報知動作を制御する。
【００８５】
なお、上述した実施の形態においては、例えば図６に示す第２変形例のように、同期走行支援装置１０は、例えば車両２の運転者や乗員などが携帯する携帯電子機器６０を、同期走行支援装置１０の機能の少なくとも一部を実現するためのものとして備えてもよい。
【００８６】
例えば、携帯電子機器６０は、車両２の外部との通信（例えば、他の車両２のパワースペクトルを外部から取得する通信など）を行なう通信器（図示略）と、表示や音出力によって運転者への報知を行なう表示器やスピーカー（図示略）と、同期走行に係る演算処理を行なう演算処理部（図示略）とのうち、少なくとも何れか１つを具備している。
【００８７】
例えば図６に示す車両２において、携帯電子機器６０の通信器は、他の車両２およびサーバ装置３との間において同期走行に係る全ての通信を行ない、携帯電子機器６０の表示器およびスピーカーは、同期走行に係る全ての報知を行なう。
【００８８】
さらに、上述した実施の形態の第２変形例においては、例えば図７に示す第３変形例のように、携帯電子機器６０は各種センサ２２の代わりに車両２の加速度および現在位置の検出に用いられる位置情報を出力してもよい。
また、例えば、携帯電子機器６０の演算処理部は、同期走行の相関性の評価結果に応じて同期走行に係る自動走行の実行を指示する自動走行指示信号を、車両２の走行制御部３３に出力してもよい。
【００８９】
この第３変形例の携帯電子機器６０は、例えば図８に示すように、通信器（通信手段）７１と、表示器（報知手段）７２およびスピーカー（報知手段）７３と、各種センサ７４と、演算処理部（演算処理手段、走行制御手段）７５と、を備えている。
さらに、演算処理部７５は、例えば、現在位置検出部８１と、加速度算出部８２と、周波数分析部８３と、クロスパワースペクトル算出部８４と、コヒーレンス算出部８５と、相関性評価部８６と、他車両検知部８７と、車間距離算出部８８と、報知制御部８９と、通信制御部９０と、を備えている。
【００９０】
通信器７１は、車両２の外部（例えば、他の車両２の車両通信装置２１やサーバ装置３のサーバ通信装置５１など）と通信可能であって、各種信号を送受信する。
表示器７２は、例えば、液晶表示画面などであり、演算処理部７５から出力される制御信号に応じた表示をおこなう。
スピーカー７３は、演算処理部７５から出力される制御信号に応じて、警報音や音声などを出力する。
各種センサ７４は、例えば、加速度センサおよび測位信号受信機などである。
【００９１】
現在位置検出部８１は、例えば、各種センサ７４の測位信号受信機によって受信されたＧＰＳ信号などの測位信号に基づいて携帯電子機器６０の現在位置を検出する。
加速度算出部８２は、例えば、各種センサ７４の加速度センサによって検出された携帯電子機器６０に作用した加速度に基づき、車両２の加速度を算出する。
【００９２】
周波数分析部８３は、加速度算出部８２により算出された車両２の加速度に対して周波数分析を行ない、周波数に対応するパワースペクトルを算出する。
クロスパワースペクトル算出部８４は、周波数分析部８３により算出された車両２（自車両）のパワースペクトル（第１加速度パワースペクトル）と、通信器７１を介して通信制御部９０により取得された他の車両２のパワースペクトル（第２加速度パワースペクトル）と、を用いて自車両および他車両間のクロスパワースペクトルを算出する。
【００９３】
コヒーレンス算出部８５は、クロスパワースペクトル算出部８４により算出されたクロスパワースペクトルを正規化することによってコヒーレンスｃｏｈ（ν）を算出する。
相関性評価部８６は、コヒーレンス算出部８５により算出されたコヒーレンスｃｏｈ（ν）に基づいて自車両および他車両の同期走行における相関性を評価し、評価結果を出力する。
【００９４】
他車両検知部８７は、例えば、通信器７１を介して通信制御部９０により取得された他の車両２（他車両）の現在位置の情報と、現在位置検出部８１により検出された携帯電子機器６０の現在位置（つまり自車両の現在位置）の情報とに基づき、自車両から所定範囲内に存在する他車両を検知する。
車間距離算出部８８は、他車両検知部８７により検知された他車両に対して現在位置の情報に基づき車間距離を算出し、算出結果を出力する。
【００９５】
報知制御部８９は、相関性評価部８６により評価された評価結果および車間距離算出部８８から出力された他車両に対する車間距離に基づき、表示器７２とスピーカー７３とを制御することによって、各種の報知動作を制御する。
例えば、同期走行における相関性が高いと評価された場合には、自車両の現在の運転操作を維持することを運転者に報知するための報知信号を出力する。
一方、同期走行における相関性が低いと評価された場合には、自車両の現在の運転操作を変化させることを運転者に報知するための報知信号を出力する。
【００９６】
通信制御部９０は、通信器７１による各種の情報の送受信を制御する。
例えば、通信制御部９０は、自車両のパワースペクトル（第１加速度パワースペクトル）および現在位置検出部８１により検出された自車両の現在位置の各情報を外部（他の車両２やサーバ装置３）に送信する。
また、例えば、通信制御部９０は、外部から送信されて通信器７１により受信された他車両のパワースペクトル（第２加速度パワースペクトル）および他車両の現在位置の各情報を取得する。
そして、第２加速度パワースペクトルをクロスパワースペクトル算出部８４に出力し、他車両の現在位置を他車両検知部８７に出力する。
【００９７】
さらに、携帯電子機器６０が車両２の走行制御部３３と通信可能に接続されている場合には、携帯電子機器６０の演算処理部７５は、同期走行の相関性の評価結果に応じて同期走行に係る自動走行の実行を指示する自動走行指示信号を走行制御部３３に出力してもよい。
この自動走行指示信号は、例えば、実際の車速を目標車速に一致させる定速走行制御、または、実際の車間距離を目標車間距離に一致させる車間距離制御の実行を指示するものである。
【００９８】
これに伴い、携帯電子機器６０から自動走行指示信号を受信した走行制御部３３は、現在の運転操作を維持あるいは変化させるための自動走行制御信号を各種アクチュエータ２４に出力する。
なお、目標車速または目標車間距離は、携帯電子機器６０の演算処理部７５から出力される自動走行指示信号に含まれてもよいし、この自動走行指示信号を受信した車両２の走行制御部３３によって設定されてもよい。
【００９９】
さらに、上述した実施の形態の第３変形例においては、例えば図９に示す第４変形例のように、同期走行支援装置１０の機能の少なくとも一部を実現するためのものはサーバ装置３に備えられていてもよい。
【０１００】
この第４変形例において、サーバ装置３は、例えば、上述した第２変形例のサーバ通信装置５１と、制御部５２と、クロスパワースペクトル算出部５３と、コヒーレンス算出部５４と、相関性評価部５５と、加速度算出部９１と、周波数分析部９２と、他車両検知部９３と、車間距離算出部９４と、を備えている。
【０１０１】
また、この第４変形例において、車両２の携帯電子機器６０は、例えば図１０に示すように、少なくとも、通信器７１と、表示器７２と、スピーカー７３と、各種センサ７４と、演算処理部７５の現在位置検出部８１と、報知制御部８９と、通信制御部９０と、を備えていればよい。
また、携帯電子機器６０の各種センサ７４において加速度センサは省略されてもよい。
【０１０２】
加速度算出部９１は、例えば、各車両２の携帯電子機器６０から周期的に出力される現在位置の信号に基づき、各車両２の加速度を算出する。
周波数分析部９２は、加速度算出部９１により算出された各車両２の加速度に対して周波数分析を行ない、周波数に対応するパワースペクトルを算出し、この算出結果をクロスパワースペクトル算出部５３に出力する。
【０１０３】
また、他車両検知部９３は、例えば、各車両２の携帯電子機器６０から周期的に出力される現在位置の信号に基づき、適宜の車両２の周辺に存在する他の車両２を検知する。
車間距離算出部９４は、他車両検知部９３の検知結果に基づき、適宜の車両２と他の車両２との車間距離を算出し、算出結果を出力する。  
【０１０４】
各車両２の携帯電子機器６０の報知制御部８９は、サーバ装置３から取得した同期走行の相関性の評価結果および他車両に対する車間距離に基づき、上述したように、表示器７２とスピーカー７３とを制御することによって、各種の報知動作を制御する。
【０１０５】
さらに、携帯電子機器６０が車両２の走行制御部３３と通信可能に接続されている場合には、携帯電子機器６０の演算処理部７５は、サーバ装置３から取得した同期走行の相関性の評価結果に応じて同期走行に係る自動走行の実行を指示する自動走行指示信号を走行制御部３３に出力してもよい。
これに伴い、携帯電子機器６０から自動走行指示信号を受信した走行制御部３３は、現在の運転操作を維持あるいは変化させるための自動走行制御信号を各種アクチュエータ２４に出力する。
【０１０６】
この第４変形例においても、上述した第１変形例と同様に、サーバ装置３の制御部５２は、相関性評価部５５による相関性の評価結果に基づいて、各車両２の走行を制御する走行制御信号および各車両２の運転者に報知を行う報知信号を出力してもよい。
そして、各車両２の現在の運転操作を維持あるいは変化させるための走行制御信号は、例えば、自動走行を制御する自動走行制御信号であってもよい。
【０１０７】
これらの第２変形例から第４変形例によれば、車両２の運転者や乗員が携帯する携帯電子機器６０によって、同期走行に係る通信と報知と演算処理とのうち少なくとも何れか１つを実行することによって、汎用性および利便性を向上させることができる。
さらに、同期走行に係る通信や報知や演算処理を担う機器を車両２に予め常時搭載しておくことを不要とすることができる。
さらに、同期走行の相関性を維持あるいは高めるような自動走行を指示する自動走行制御信号を携帯電子機器６０から出力することにより、利便性および汎用性を向上させることができる。
【符号の説明】
【０１０８】
１  同期走行支援システム
２  車両
３  サーバ装置
１０  同期走行支援装置
３２  車両通信制御部（第２加速度パワースペクトル取得手段）
３３  走行制御部（制御手段）
３４  報知制御部（制御手段）
４２  加速度算出部
４３  周波数分析部（第１加速度パワースペクトル取得手段）
４４  クロスパワースペクトル算出部（クロスパワースペクトル算出手段）
４５  コヒーレンス算出部（コヒーレンス算出手段）
４６  相関性評価部（相関性評価手段）
４７  他車両検知部
４８  車間距離算出部（車間距離取得手段）
５２  制御部（第１加速度パワースペクトル取得手段、第２加速度パワースペクトル取得手段）
５３  クロスパワースペクトル算出部（クロスパワースペクトル算出手段）
５４  コヒーレンス算出部（コヒーレンス算出手段）
５５  相関性評価部（相関性評価手段）
６０  携帯電子機器
７１  通信器（通信手段）
７２  表示器（報知手段）
７３  スピーカー（報知手段）
７５  演算処理部（演算処理手段、走行制御手段）
【図１】
2013105620.tif 000003
【図２】
2013105620.tif 000004
【図３】
2013105620.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2013105620.tif 000010
【図９】
2013105620.tif 000011
【図１０】
2013105620.tif 000012
【国際調査報告】
2013105620.tif 000013
2013105620.tif 000014
2013105620.tif 000015
2013105620.tif 000016