(57)【要約】【課題】隊列走行を構成する車両の走行可能距離を延ばすことができる車両制御装置、車両制御方法、およびプログラムを提供すること。【解決手段】他車両と通信する通信部と、前記通信部による通信結果に基づいて、予め決められた条件を満たす複数の車両を隊列走行車両に決定する隊列走行車両決定部と、前記通信部を用いて受信した他車両のエネルギーに関する情報に基づく前記他車両のエネルギー余裕量と、自車両のエネルギーに関する情報に基づく前記自車両のエネルギー余裕量とに基づいて、前記隊列走行車両決定部により決定された前記隊列走行車両の走行順序を決定する順序決定部と、を備える車両制御装置である。【選択図】図２
2019061342.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
他車両と通信する通信部と、
前記通信部による通信結果に基づいて、予め決められた条件を満たす複数の車両を隊列走行車両に決定する隊列走行車両決定部と、
前記通信部を用いて受信した他車両のエネルギーに関する情報に基づく前記他車両のエネルギー余裕量と、自車両のエネルギーに関する情報に基づく前記自車両のエネルギー余裕量とに基づいて、前記隊列走行車両決定部により決定された前記隊列走行車両の走行順序を決定する順序決定部と、
を備える車両制御装置。
【請求項２】
前記順序決定部は、
前記エネルギー余裕量が最も大きい車両を、先頭車両に決定する
請求項１に記載の車両制御装置。
【請求項３】
前記順序決定部は、
前記エネルギー余裕量が閾値以上である車両のうち、任意に選択した車両を、先頭車両に決定する
請求項１または２に記載の車両制御装置。
【請求項４】
前記順序決定部は、
隊列走行において、後方を走行する車両の前記エネルギー余裕量よりも、前方を走行する車両の前記エネルギー余裕量の方が多くなるように、前記隊列走行車両の走行順序を決定する、
請求項１から３のうちいずれか一項に記載の車両制御装置。
【請求項５】
前記順序決定部は、
隊列走行開始後、先頭車両の状態に基づいて、前記隊列走行車両の走行順序の入れ替えが必要か否かを判定する、
請求項１から４のうちいずれか一項に記載の車両制御装置。
【請求項６】
前記順序決定部は、
前記隊列走行車両の走行順序の入れ替えをする際に、規則を満たす範囲内で、最も入れ替え量が少ない走行順序を決定する、
請求項１から５のうちいずれか一項に記載の車両制御装置。
【請求項７】
前記順序決定部により決定された走行順序に基づいて、前記隊列走行車両に含まれる車両の走行位置の変更を決定し、決定した変更内容を、前記通信部を用いて他車両に通知する変更通知部と、
をさらに備える請求項１から６のうちいずれか一項に記載の車両制御装置。
【請求項８】
前記変更通知部は、
前記順序決定部により決定された走行順序と、その時点の走行順序とを比較し、走行順序の変更が必要な車両を抽出して、抽出した車両に、前記変更内容を通知する、
請求項７に記載の車両制御装置。
【請求項９】
前記順序決定部は、
前記隊列走行車両に含まれる車両ごとに、前記他車両および前記自車両が目的地まで走行した場合に予測される各車両のエネルギー消費量を導出し、導出された前記エネルギー消費量と現在のエネルギー残量とに基づいて、各車両の前記エネルギー余裕量を導出する
請求項１から８のうちいずれか一項に記載の車両制御装置。
【請求項１０】
前記順序決定部は、
前記隊列走行車両に含まれる車両ごとに、隊列走行の先頭で目的地まで走行した場合に予測される各車両のエネルギー損失量を導出し、導出された前記エネルギー損失量に基づいて、各車両の前記エネルギー余裕量を導出する、
請求項１から９のうちいずれか一項に記載の車両制御装置。
【請求項１１】
前記車両制御装置は、
隊列走行車両のうち前記自車両のエネルギー余裕量が最大である場合、あるいは、前記自車両が前記隊列走行車両の先頭を走行している場合、隊列走行中において隊列走行の走行順序の変更を決定するマスター車両の車両制御装置として動作する
請求項１から１０のうちいずれか一項に記載の車両制御装置。
【請求項１２】
コンピュータが、
他車両と通信し、
通信結果に基づいて、予め決められた条件を満たす複数の車両を隊列走行車両に決定し、
前記他車両から受信した、他車両のエネルギーに関する情報に基づく前記他車両のエネルギー余裕量と、自車両のエネルギーに関する情報に基づく前記自車両のエネルギー余裕量とに基づいて、決定された前記隊列走行車両の走行順序を決定する
車両制御方法。
【請求項１３】
コンピュータに、
他車両と通信させ、
通信結果に基づいて、予め決められた条件を満たす複数の車両を隊列走行車両に決定させ、
前記他車両から受信した、他車両のエネルギーに関する情報に基づく前記他車両のエネルギー余裕量と、自車両のエネルギーに関する情報に基づく前記自車両のエネルギー余裕量とに基づいて、決定された前記隊列走行車両の走行順序を決定させる
プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両制御装置、車両制御方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の車両が同一車線を連なって走行する隊列走行に関する研究が進められている。これに関連し、有人運転の先導車両の後ろを、無人運転の複数の自動運転車両が隊列走行する場合に、後続の自動運転車両のバッテリ残容量が低下すると先導車両の速度を低下させる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】特開２０００−１１３４００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、隊列走行の走行順序が固定的であるため、より柔軟な制御ができなかった。
【０００５】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、隊列走行を構成する車両の走行可能距離を延ばすことができる車両制御装置、車両制御方法、およびプログラムを提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）：他車両と通信する通信部（２０）と、前記通信部による通信結果に基づいて、予め決められた条件を満たす複数の車両を隊列走行車両に決定する隊列走行車両決定部（９１）と、前記通信部を用いて受信した他車両のエネルギーに関する情報に基づく前記他車両のエネルギー余裕量と、自車両のエネルギーに関する情報に基づく前記自車両のエネルギー余裕量とに基づいて、前記隊列走行車両決定部により決定された前記隊列走行車両の走行順序を決定する順序決定部（９２）と、を備える車両制御装置。
【０００７】
（２）：（１）において、前記順序決定部は、前記エネルギー余裕量が最も大きい車両を、先頭車両に決定するもの。
【０００８】
（３）：（１）または（２）において、前記順序決定部は、前記エネルギー余裕量が閾値以上である車両のうち、任意に選択した車両を、先頭車両に決定するもの。
【０００９】
（４）：（１）から（３）のいずれかにおいて、前記順序決定部は、隊列走行において、後方を走行する車両の前記エネルギー余裕量よりも、前方を走行する車両の前記エネルギー余裕量の方が多くなるように、前記隊列走行車両の走行順序を決定するもの。
【００１０】
（５）：（１）から（４）のいずれかにおいて、前記順序決定部は、隊列走行開始後、先頭車両の状態に基づいて、前記隊列走行車両の走行順序の入れ替えが必要か否かを判定するもの。
【００１１】
（６）：（１）から（５）のいずれかにおいて、前記順序決定部は、前記隊列走行車両の走行順序の入れ替えをする際に、規則を満たす範囲内で、最も入れ替え量が少ない走行順序を決定するもの。
【００１２】
（７）：（１）から（６）のいずれかにおいて、前記順序決定部により決定された走行順序に基づいて、前記隊列走行車両に含まれる車両の走行位置の変更を決定し、決定した変更内容を、前記通信部を用いて他車両に通知する変更通知部（９３）と、をさらに備えるもの。
【００１３】
（８）：（７）において、前記順序決定部により決定された走行順序と、その時点の走行順序とを比較し、走行順序の変更が必要な車両を抽出して、抽出した車両に、前記変更内容を通知するもの。
【００１４】
（９）：（１）から（８）のいずれかにおいて、前記順序決定部は、前記隊列走行車両に含まれる車両ごとに、前記他車両および前記自車両が目的地まで走行した場合に予測される各車両のエネルギー消費量を導出し、導出された前記エネルギー消費量と現在のエネルギー残量とに基づいて、各車両の前記エネルギー余裕量を導出するもの。
【００１５】
（１０）：（１）から（９）のいずれかにおいて、前記順序決定部は、前記隊列走行車両に含まれる車両ごとに、隊列走行の先頭で目的地まで走行した場合に予測される各車両のエネルギー損失量を導出し、導出された前記エネルギー損失量に基づいて、各車両の前記エネルギー余裕量を導出するもの。
【００１６】
（１１）：（１）から（１０）のいずれかにおいて、前記車両制御装置は、隊列走行車両のうち前記自車両のエネルギー余裕量が最大である場合、あるいは、前記自車両が前記隊列走行車両の先頭を走行している場合、隊列走行中において隊列走行の走行順序の変更を決定するマスター車両の車両制御装置として動作するもの。
【００１７】
（１２）：コンピュータが、他車両と通信し、通信結果に基づいて、予め決められた条件を満たす複数の車両を隊列走行車両に決定し、前記他車両から受信した、他車両のエネルギーに関する情報に基づく前記他車両のエネルギー余裕量と、自車両のエネルギーに関する情報に基づく前記自車両のエネルギー余裕量とに基づいて、決定された前記隊列走行車両の走行順序を決定する車両制御方法。
【００１８】
（１３）：コンピュータに、他車両と通信させ、通信結果に基づいて、予め決められた条件を満たす複数の車両を隊列走行車両に決定させ、前記他車両から受信した、他車両のエネルギーに関する情報に基づく前記他車両のエネルギー余裕量と、自車両のエネルギーに関する情報に基づく前記自車両のエネルギー余裕量とに基づいて、決定された前記隊列走行車両の走行順序を決定させるプログラム。
【発明の効果】
【００１９】
（１）〜（１３）によれば、隊列走行を構成する車両の走行可能距離を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施形態に係る車両制御装置を利用した車両システム１の構成図である。
【図２】車両システム１が搭載される車両のハイブリッド車両としての構成の一例を示す図である。
【図３】走行順序の一例について説明するための図である。
【図４】隊列走行車両決定部９１による処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】順序決定部９２による順序決定処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】順序決定部９２によるマスター決定処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】隊列制御部９０によるマスター処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】車両Ｃ０とその周辺の車両Ｃ１〜Ｃ４について説明するための図である。
【図９】隊列走行車両の走行順序の変更の一例について説明するための図である。
【図１０】隊列走行車両の走行順序の変更の他の例について説明するための図である。
【図１１】自動運転機能を備える車両に隊列制御部９０Ａを利用した車両システム１Ａの構成図である。
【図１２】第１制御部１２０および第２制御部１６０の機能構成図である。
【図１３】推奨車線に基づいて目標軌道が生成される様子を示す図である。
【図１４】運転支援機能を備える車両に隊列制御部９０Ｂを利用した車両システム１Ｂの構成図である。
【図１５】車両システム１等が搭載される車両のハイブリッド車両としての構成の他の例を示す図である。
【図１６】実施形態の車両制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
＜第１実施形態＞
以下、図面を参照し、本発明の車両制御装置、車両制御方法、およびプログラムの実施形態について説明する。
【００２２】
［全体構成］
図１は、実施形態に係る車両制御装置を利用した車両システム１の構成図である。車両システム１が搭載される車両は、例えば、二輪や三輪、四輪等の車両であり、その駆動源は、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンなどの内燃機関、電動機、或いはこれらの組み合わせである。電動機を備える場合、電動機は、内燃機関に連結された発電機による発電電力、或いは二次電池や燃料電池の放電電力を使用して動作する。以下の説明では、シリーズ方式を採用したハイブリッド車両を例に説明する。シリーズ方式とは、エンジンと駆動輪が機械的に連結されておらず、エンジンの動力は専ら発電機による発電に用いられ、発電電力が走行用の電動機に供給される方式である。また、この車両は、バッテリをプラグイン充電可能な車両であってよい。
【００２３】
車両システム１は、例えば、通信装置２０と、ＨＭＩ（Human Machine Interface）３０と、ナビゲーション装置５０と、ハイブリッド制御部７０と、エンジン制御部７１と、モータ制御部７２と、ブレーキ制御部７３と、バッテリ制御部７４と、車両センサ７５と、タンク残量計７６と、運転操作子８０と、隊列制御部９０と、走行駆動力出力装置２００と、ブレーキ装置２１０と、ステアリング装置２２０と、バッテリ２３０とを備える。これらの装置や機器は、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信線等の多重通信線やシリアル通信線、無線通信網等によって互いに接続される。なお、図１に示す構成はあくまで一例であり、構成の一部が省略されてもよいし、更に別の構成が追加されてもよい。
【００２４】
ハイブリッド制御部７０、エンジン制御部７１、モータ制御部７２、ブレーキ制御部７３、バッテリ制御部７４、および隊列制御部９０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのハードウェアプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。また、これらの構成要素のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などのハードウェア（回路部；circuitryを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。
【００２５】
通信装置２０は、例えば、セルラー網やＷｉ−Ｆｉ網、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）などを利用して、自車両Ｍの周辺に存在する他車両ｍと通信し、或いは無線基地局を介して各種サーバ装置と通信する。
【００２６】
ＨＭＩ３０は、自車両Ｍの乗員に対して各種情報を提示すると共に、乗員による入力操作を受け付ける。ＨＭＩ３０は、各種表示装置、スピーカ、ブザー、タッチパネル、スイッチ、キーなどを含む。
【００２７】
ナビゲーション装置５０は、例えば、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機５１と、ナビＨＭＩ５２と、経路決定部５３とを備え、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリなどの記憶装置に第１地図情報５４を保持している。ＧＮＳＳ受信機５１は、ＧＮＳＳ衛星から受信した信号に基づいて、自車両Ｍの位置を特定する。自車両Ｍの位置は、車両センサ７５の出力を利用したＩＮＳ（Inertial Navigation System）によって特定または補完されてもよい。ナビＨＭＩ５２は、表示装置、スピーカ、タッチパネル、キーなどを含む。ナビＨＭＩ５２は、前述したＨＭＩ３０と一部または全部が共通化されてもよい。経路決定部５３は、例えば、ＧＮＳＳ受信機５１により特定された自車両Ｍの位置（或いは入力された任意の位置）から、ナビＨＭＩ５２を用いて乗員により入力された目的地までの経路（以下、地図上経路）を、第１地図情報５４を参照して決定する。経路決定部５３により決定された地図上経路には、最終目的地だけでなく、途中の経由地等も含まれ、また、目的地や経由地の到着予測時刻等が含まれていてもよい。また、地図上経路には、高速道路や市街地等の道路種別を示す情報が含まれていてもよい。第１地図情報５４は、例えば、道路を示すリンクと、リンクによって接続されたノードとによって道路形状が表現された情報である。第１地図情報５４は、道路の曲率やＰＯＩ（Point Of Interest）情報などを含んでもよい。
【００２８】
経路決定部５３により決定された地図上経路は、隊列制御部９０に出力される。また、ナビゲーション装置５０は、経路決定部５３により決定された地図上経路に基づいて、ナビＨＭＩ５２を用いた経路案内を行ってもよい。なお、ナビゲーション装置５０は、例えば、乗員の保有するスマートフォンやタブレット端末等の端末装置の機能によって実現されてもよい。また、ナビゲーション装置５０は、通信装置２０を介してナビゲーションサーバに現在位置と目的地を送信し、ナビゲーションサーバから返信された地図上経路を取得してもよい。
【００２９】
ハイブリッド制御部７０は、エンジン制御部７１、モータ制御部７２、ブレーキ制御部７３、およびバッテリ制御部７４に指示を出力する。ハイブリッド制御部７０による指示については、後述する。
【００３０】
エンジン制御部７１は、ハイブリッド制御部７０からの指示に応じて、走行駆動力出力装置２００に含まれるエンジン２０１（図２参照）の点火制御、スロットル開度制御、燃料噴射制御、燃料カット制御などを行う。また、エンジン制御部７１は、クランクシャフトに取り付けられたクランク角センサの出力に基づいて、エンジン回転数を算出し、ハイブリッド制御部７０に出力してもよい。
【００３１】
モータ制御部７２は、ハイブリッド制御部７０からの指示に応じて、走行駆動力出力装置２００に含まれる第１変換器２０７（図２参照）および／または第２変換器２０９（図２参照）のスイッチング制御を行う。
【００３２】
ブレーキ制御部７３は、ハイブリッド制御部７０からの指示に応じて、ブレーキ装置２１０を制御する。
【００３３】
バッテリ制御部７４は、バッテリ２３０に取り付けられたバッテリセンサ２３２（図２参照）の出力に基づいて、バッテリ２３０のＳＯＣ（State Of Charge；充電率）を算出し、ハイブリッド制御部７０に出力する。
【００３４】
車両センサ７５は、例えば、アクセル開度センサ、車速センサ、ブレーキ踏量センサ等を含む。アクセル開度センサは、運転者による加速指示を受け付ける操作子の一例であるアクセルペダルに取り付けられ、アクセルペダルの操作量を検出し、アクセル開度としてハイブリッド制御部７０に出力する。車速センサは、例えば、各車輪に取り付けられた車輪速センサと速度計算機とを備え、車輪速センサにより検出された車輪速を統合して車両の速度（車速）を導出し、ハイブリッド制御部７０に出力する。ブレーキ踏量センサは、運転者による減速または停止指示を受け付ける操作子の一例であるブレーキペダルに取り付けられ、ブレーキペダルの操作量を検出し、ブレーキ踏量としてハイブリッド制御部７０に出力する。
【００３５】
タンク残量計７６は、タンクに貯蔵されている燃料の残量を計測し、計測結果をＨＭＩ３０やエンジン制御部７１等に出力する。
【００３６】
運転操作子８０は、例えば、アクセルペダル、ブレーキペダル、シフトレバー、ステアリングホイール、異形ステア、ジョイスティックその他の操作子を含む。運転操作子８０には、操作量あるいは操作の有無を検出するセンサが取り付けられており、その検出結果は、ハイブリッド制御部７０、もしくは、走行駆動力出力装置２００、ブレーキ装置２１０、およびステアリング装置２２０のうち少なくとも一つまたは全部に出力される。
【００３７】
隊列制御部９０は、隊列走行車両決定部９１と、順序決定部９２と、変更通知部９３と、順序決定履歴情報９４と備える。隊列制御部９０の各構成については、後述する。
【００３８】
走行駆動力出力装置２００は、車両が走行するための走行駆動力（トルク）を駆動輪に出力する。走行駆動力出力装置２００は、例えば、内燃機関、電動機、および変速機などの組み合わせと、これらを制御するＥＣＵとを備える。ＥＣＵは、ハイブリッド制御部７０から入力される情報、或いは運転操作子８０から入力される情報に従って、上記の構成を制御する。詳しくは、図２を用いて説明する。
【００３９】
ブレーキ装置２１０は、例えば、ブレーキキャリパーと、ブレーキキャリパーに油圧を伝達するシリンダと、シリンダに油圧を発生させる電動モータと、ブレーキＥＣＵとを備える。ブレーキＥＣＵは、ハイブリッド制御部７０から入力される情報、或いは運転操作子８０から入力される情報に従って電動モータを制御し、制動操作に応じたブレーキトルクが各車輪に出力されるようにする。ブレーキ装置２１０は、運転操作子８０に含まれるブレーキペダルの操作によって発生させた油圧を、マスターシリンダを介してシリンダに伝達する機構をバックアップとして備えてよい。なお、ブレーキ装置２１０は、上記説明した構成に限らず、ハイブリッド制御部７０から入力される情報に従ってアクチュエータを制御して、マスターシリンダの油圧をシリンダに伝達する電子制御式油圧ブレーキ装置であってもよい。
【００４０】
ステアリング装置２２０は、例えば、ステアリングＥＣＵと、電動モータとを備える。電動モータは、例えば、ラックアンドピニオン機構に力を作用させて転舵輪の向きを変更する。ステアリングＥＣＵは、ハイブリッド制御部７０から入力される情報、或いは運転操作子８０から入力される情報に従って、電動モータを駆動し、転舵輪の向きを変更させる。
【００４１】
［ハイブリッド車両］
次に、図２を参照して、図１に示す車両システム１が搭載される車両のハイブリッド車両としての構成について説明する。図２は、車両システム１が搭載される車両のハイブリッド車両としての構成の一例を示す図である。図２に示すように、車両には、例えば、エンジン２０１と、第１モータ（発電機）２０３と、第２モータ（電動機）２０５と、第１変換器２０７と、第２変換器２０９と、ブレーキ装置２１０と、バッテリ２３０と、電圧センサ、電流センサ、温度センサなどのバッテリセンサ２３２と、駆動輪２４０とが搭載される。なお、図１に示した構成において同一の構成については、同一の符号が付されている。また、図１との関係において、エンジン２０１、第１モータ２０３、第２モータ２０５、第１変換器２０７、および第２変換器２０９は、図１に示す走行駆動力出力装置２００に含まれる構成である。
【００４２】
エンジン２０１は、ガソリンなどの燃料を燃焼させることで動力を出力する内燃機関である。エンジン２０１は、例えば、シリンダとピストン、吸気バルブ、排気バルブ、燃料噴射装置、点火プラグ、コンロッド、クランクシャフトなどを備えるレシプロエンジンである。また、エンジン２０１は、ロータリーエンジンであってもよい。
【００４３】
第１モータ２０３は、例えば、三相交流発電機である。第１モータ２０３は、エンジン２０１の出力軸（例えばクランクシャフト）にロータが連結され、エンジン２０１により出力される動力を用いて発電する。
【００４４】
第２モータ２０５は、例えば、三相交流電動機である。第２モータ２０５のロータは、駆動輪２４０に連結される。第２モータ２０５は、供給される電力を用いて動力を駆動輪２４０に出力する。また、第２モータ２０５は、車両の減速時に車両の運動エネルギーを用いて発電する。以下、第２モータ２０５による発電動作を回生と称する場合がある。
【００４５】
ブレーキ装置２１０は、例えば、ブレーキキャリパーと、ブレーキキャリパーに油圧を伝達するシリンダと、シリンダに油圧を発生させる電動モータとを備える。ブレーキ装置２１０は、ブレーキペダルの操作によって発生した油圧を、マスターシリンダを介してシリンダに伝達する機構をバックアップとして備えてよい。なお、ブレーキ装置２１０は、上記説明した構成に限らず、マスターシリンダの油圧をシリンダに伝達する電子制御式油圧ブレーキ装置であってもよい。
【００４６】
第１変換器２０７および第２変換器２０９は、例えば、ＡＣ−ＤＣ変換器である。第１変換器２０７および第２変換器２０９の直流側端子は、直流リンクＤＬに接続されている。直流リンクＤＬには、バッテリ２３０が接続されている。第１変換器２０７は、第１モータ２０３により発電された交流を直流に変換して直流リンクＤＬに出力したり、直流リンクＤＬを介して供給される直流を交流に変換して第１モータ２０３に供給したりする。同様に、第２変換器２０９は、第２モータ２０５により発電された交流を直流に変換して直流リンクＤＬに出力したり、直流リンクＤＬを介して供給される直流を交流に変換して第２モータ２０５に供給したりする。
【００４７】
バッテリ２３０は、例えば、リチウムイオン電池などの二次電池である。
【００４８】
ここで、ハイブリッド制御部７０による制御について説明する。ハイブリッド制御部７０は、まず、アクセル開度と車速に基づいて、駆動軸要求トルクＴｄを導出し、第２モータ２０５の出力する駆動軸要求パワーＰｄを決定する。また、ハイブリッド制御部７０は、決定した駆動軸要求パワーＰｄと、補機の消費電力やバッテリ２３０のＳＯＣなどとに基づいて、エンジン２０１の出力すべきエンジンパワーＰｅを決定する。なお、駆動軸要求パワーＰｄとエンジンパワーＰｅとの間には、Ｐｅ（エンジンパワー）＝Ｐｄ（駆動軸パワー）＋Ｐｉ（補機の消費電力）＋Ｐｊ（バッテリ２３０の充放電電力）という関係が成立する。ハイブリッド制御部７０は、決定したエンジンパワーＰｅに応じて、エンジンパワーＰｅに釣り合うように第１モータ２０３の反力トルクを決定する。また、ハイブリッド制御部７０は、駆動軸要求トルクＴｄに基づいて、第２モータ２０５の出力トルクを決定する。ハイブリッド制御部７０は、決定した情報を、エンジン制御部７１およびモータ制御部７２に出力する。運転操作子８０に含まれるブレーキが操作された場合、ハイブリッド制御部７０は、第２モータ２０５の回生で出力可能なブレーキトルクと、ブレーキ装置２１０が出力すべきブレーキトルクとの配分を決定し、モータ制御部７２とブレーキ制御部７３に出力する。
【００４９】
［隊列制御部９０の各構成について］
次に、隊列制御部９０の各構成について説明する。隊列制御部９０は、例えば、車両システム１と同様のシステムを備える他車両ｍと車車間通信を行いながら、以下の処理を実行する。
【００５０】
隊列走行車両決定部９１は、通信装置２０を用いて、周辺の他車両ｍに隊列走行を呼びかける。隊列走行車両決定部９１は、隊列走行を呼びかけた一以上の他車両ｍのうち、隊列走行の呼びかけに合意した他車両ｍから、他車両ｍの経路に関する情報や、車両を特定する情報を取得する。また、隊列走行車両決定部９１は、ナビゲーション装置５０から、自車両Ｍの経路に関する情報を取得する。経路に関する情報には、目的地、目的地までの経路、経路に含まれる道路種別ごとの区間距離等が含まれる。経路に関する情報は、例えば、経路決定部５３により決定された地図上経路であってもよい。道路種別には、高速道路、市街地、山道などが含まれる。車両を特定する情報には、車両のナンバー、車両の色、車両のタイプ、車種、車両ＩＤ、車両の位置情報等が含まれる。ナビゲーション装置５０から取得した情報は、他車両ｍに送信されてもよい。
【００５１】
隊列走行車両決定部９１は、通信装置２０を用いて他車両ｍから取得した情報と、自車両Ｍから取得した情報とに基づいて、予め決められた条件を満たす複数の車両を隊列走行車両に決定する。予め決められた条件には、例えば、目的地が同じまたは途中まで同じであること、隊列走行に同意していること、および、同一の区間を走行する長さが所定値以上であることなどが含まれる。なお、エネルギー余裕量が所定値以上であることも条件に含まれてよい。
【００５２】
隊列走行車両決定部９１は、隊列走行車両に含まれる車両に関する情報を、隊列制御部９０が備える記憶部（図示せず）に格納する。隊列走行車両決定部９１は、通信装置２０を用いて、定期的に車両に関する情報を取得し、記憶部に格納された情報を更新してもよい。
【００５３】
順序決定部９２は、隊列走行車両決定部９１により隊列走行車両が決定されると、決定された各車両のエネルギー余裕量に基づいて、各車両の走行順序を決定する。これ以降の処理は、全ての隊列走行車両から選択された一つのマスター車両において実行される。隊列走行車両のそれぞれにおいて、独自に走行順序が決定された場合、決定された走行順序が一致しないこともある。マスター車両を決定し、マスター車両に搭載される順序決定部９２が、以降の処理を実行することより、一つの走行順序が決定される。それ以外の車両（スレーブ車両）は、マスター車両により決定された走行順序で走行すればよい。
【００５４】
順序決定部９２は、決定した隊列走行車両の走行順序を、順序決定履歴情報９４に格納するとともに、変更通知部９３に出力する。ハイブリッド車両のエネルギー余裕量は、例えば、目的地まで走行した場合に予測される燃料残量とバッテリ２３０のＳＯＣとを同じエネルギー尺度に換算した値の和である。これに限らず、エネルギー余裕量は、燃料残量のみで計算されてもよい。
【００５５】
順序決定部９２は、上記の処理のために、自車両Ｍの経路に関する情報と、自車両Ｍのエネルギーに関する情報とに基づいて、自車両Ｍのエネルギー余裕量を導出する。エネルギーに関する情報には、例えば、燃料残量およびバッテリ２３０のＳＯＣ等が含まれる。燃料残量は、タンク残量計７６により計測され、例えば、ＨＭＩ３０のメーター（不図示）を介して順序決定部９２に入力される。なお、燃料残量は、タンク残量計７６により計測され、走行駆動力出力装置２００、エンジン制御部７１、およびハイブリッド制御部７０を介して順序決定部９２に入力されてもよい。バッテリ２３０のＳＯＣを示す情報は、例えば、バッテリ制御部７４により算出され、ハイブリッド制御部７０を介して順序決定部９２に入力される。
【００５６】
エネルギー余裕量を導出する際に、順序決定部９２は、例えば、自車両Ｍが目的地まで走行した場合に予測される自車両Ｍのエネルギー消費量を導出する。この際に、順序決定部９２は、ある程度の割合において、隊列走行の二番目以降で走行する仮定で計算を行ってよい。また、順序決定部９２は、道路種別に応じた自車両Ｍの燃費を記憶部に用意しておき、走路種別ごとの燃費を参照して、地図上経路に含まれる各道路種別の区間に応じたエネルギー消費量を導出し、導出された区間ごとのエネルギー消費量を合算することにより、自車両Ｍのエネルギー消費量を導出してもよい。そして、順序決定部９２は、導出されたエネルギー消費量と自車両Ｍの現在のエネルギー残量との差分に基づいて、自車両Ｍのエネルギー余裕量を導出する。なお、道路種別に応じた燃費は、車種ごとに用意され、記憶部に保存されていてもよい。
【００５７】
また、順序決定部９２は、隊列走行の先頭で目的地まで走行した場合に予測される各車両のエネルギー損失量を導出し、導出した損失量をエネルギー余裕量に加味してもよい。この際、順序決定部９２は、ある程度の割合において、隊列走行の先頭で走行する仮定で計算を行ってよい。例えば、順序決定部９２は、自車両Ｍのエネルギーに関する情報と、自車両Ｍの経路に関する情報とに基づいて、予測される各車両のエネルギー損失量を導出する。なお、順序決定部９２は、エネルギー消費量を導出したときと同様に、道路種別に応じた自車両Ｍの燃費を参照して、隊列走行の経路に含まれる各道路種別の区間に応じたエネルギー損失量を導出し、導出された区間ごとのエネルギー損失量を合算することにより、自車両Ｍのエネルギー損失量を導出してもよい。
【００５８】
他車両ｍのエネルギー余裕量に関して、順序決定部９２は、他車両ｍから取得したエネルギーに関する情報や他車両ｍの経路に関する情報に基づいて同様にエネルギー余裕量を導出してもよく、他車両ｍにおいて導出されたエネルギー余裕量を他車両ｍから通信により取得してもよい。順序決定部９２は、エネルギーに関する情報やエネルギー余裕量を、例えば、他車両ｍから定期的に取得し、取得した情報を車両に関する情報と対応付けて、隊列制御部９０が備える記憶部に格納してもよい。
【００５９】
順序決定部９２は、隊列走行車両決定部９１により隊列走行車両が決定された後、最初の走行順序を決定する。最初の順序決定において、順序決定部９２は、例えば、予め決められた規則に従って、隊列走行に含まれる全ての車両の順序を決定する。
【００６０】
ここで、予め定められた規則の一例について説明する。順序決定部９２は、例えば、エネルギー余裕量が最も大きい車両を先頭にするという規則に従って、隊列走行車両の走行順序を決定する。これに代えて、順序決定部９２は、エネルギー余裕量が閾値以上の（エネルギー余裕量が十分にある）車両の中から任意に選択した車両を先頭にするという規則に従って、隊列走行車両の走行順序を決定してもよい。こうすれば、空気抵抗の影響によって先頭車両ほど多くエネルギー余裕量が低下するので、結果的にエネルギー余裕量の残量を平準化することができる。この結果、全体的な走行可能距離を延ばすことができる。
【００６１】
また、順序決定部９２は、原則として大きい順に並べるという規則に従って、全ての隊列走行車両の走行順序を決定してもよい。つまり、この規則は、後方を走行する車両のエネルギー余裕量よりも、前方を走行する車両のエネルギー余裕量の方が多くなるように、隊列走行車両の走行順序を決定する規則とも言える。この場合、順序決定部９２は、隊列走行車両の車両数が多い場合、隊列走行車両のうちの一部の車両の順序についてだけ、この規定に従って決定してもよい。こうすれば、全体的な走行可能距離を延ばすとともに、その後の入れ替えをスムーズにすることができる。
【００６２】
また、順序決定部９２は、エネルギー余裕量が十分大きい車両同士であれば、エネルギー余裕量の順序に従って配置しなくてもよい。例えば、エネルギー余裕量が所定の閾値以上である車両を先頭から順序に配置し、この先頭車両群の後ろに、エネルギー余裕量が所定の閾値未満である車両を配置してもよい。
【００６３】
最初の走行順序が決定された後、隊列走行が開始されると、順序決定部９２は、例えば、前回の順序決定から所定時間が経過する度に、走行順序を見直し、新たな走行順序を決定する。この際に、順序決定部９２は、先頭車両の走行順序だけを見直してもよく、後続車両の走行順序も見直してもよい。後続車両とは、隊列走行車両に含まれる先頭車両以外の車両である。
【００６４】
ここで、図３を参照して、規則に従って決定される走行順序の一例について説明する。図３は、走行順序の一例について説明するための図である。図３に、隊列走行をする四台の車両Ｃ１〜Ｃ４を示す。最初の走行順において、車両Ｃ１〜Ｃ４は、図３（ａ）に示す通り、先頭からこの順序で走行しているとする。各車両Ｃ１〜Ｃ４のエネルギー余裕量を大きい方から順に並べると、一位が車両Ｃ１、二位が車両Ｃ４、三位が車両Ｃ２、四位が車両Ｃ３である。その後、図３（ｂ）に示す通り、エネルギー余裕量の順位が変化し、一位が車両Ｃ４、二位が車両Ｃ２、三位が車両Ｃ１、四位が車両Ｃ３になったとする。この場合、順序決定部９２は、図３（ｃ）に示す通り、エネルギー余裕量が最も大きい車両である車両Ｃ４を先頭とする走行順序を決定する。なお、車両Ｃ２のエネルギー余裕量が閾値以上である場合、順序決定部９２は、図３（ｄ）に示す通り、車両Ｃ２を先頭とする配置を決定してもよい。この場合、車両Ｃ２の方が先頭までの移動距離が、車両Ｃ１を先頭に移動するより短くなるため、入れ替えがスムーズな場合がある。また、順序決定部９２は、図３（ｄ）に示す通り、先頭から後方に向かってエネルギー余裕量が大きい順に並ぶような走行順序を決定してもよい。
【００６５】
順序決定部９２は、複数の規則のうち少なくとも一つまたは二つ以上を組み合わせて、隊列走行車両の走行順序を決定してもよい。この場合、順序決定部９２は、規則に従って複数の走行順序を決定し、決定した複数の走行順序の中から最適な走行順序を選択してもよい。最適な走行順序には、例えば、入れ替え量（回数、時間、距離等）が最小限で済むもの等が含まれる。こうすれば、選択の自由度が高い規則を採用した上で、最適な走行順序を決定することができる。なお、隊列走行車両が走行している道路が二車線以上の道路である場合には、複数回の入れ替えをしやすいため、最適な走行順序が、原則として大きい順に並べるという規則に従って決定された走行順序であってもよい。
【００６６】
但し、隊列走行車両に含まれる全ての車両のエネルギー余裕量が十分に高い場合、順序決定部９２は、走行順序を入れ替えないようにしてもよい。なお、事後的にエネルギーの余裕が無くなる場合もあるため、順序決定部９２は、走行している間、定期的にエネルギー余裕量の確認や走行順序の見直しを行ってもよい。
【００６７】
変更通知部９３は、順序決定部９２により決定された走行順序に基づいて、隊列走行車両に含まれる車両の走行位置の変更を通知する。本実施形態において、変更通知部９３は、ＨＭＩ３０を用いて、自車両Ｍの運転者に変更を通知してもよく、通信装置２０を用いて通知内容を送信することにより、他車両ｍの運転者に変更を通知してもよい。
【００６８】
変更通知部９３は、例えば、隊列走行車両に含まれる車両が現時点において走行している順序と、順序決定部９２により決定された走行順序とに基づいて、隊列の入れ替えが必要な車両（以下、入れ替え車両と記す）を抽出し、抽出した入れ替え車両に対して変更（入れ替え方法も含む）を通知する。隊列走行車両に含まれる車両が現時点において走行している順序は、順序決定部９２により直近に決定された走行順序であってもよく、実際に測定あるいは検知した順序であってもよい。前者は、その順序で走行しているという前提の下に立っている。後者の場合、変更通知部９３は、例えば、通信装置２０を用いて他車両ｍと通信することにより、自車両Ｍと他車両ｍとの距離や位置関係を取得し、取得した自車両Ｍと他車両ｍとの距離や位置関係に基づいて、実際の順序を導出する。
【００６９】
また、変更通知部９３は、入れ替え車両を決定する際に、入れ替え量が最小限となる車両を決定する。例えば、図３（ｃ）に示すような走行順序を決定した場合、車両Ｃ１〜Ｃ３を順次車両Ｃ４の後ろに繰り下げる方法も考えらえる。しかし、この場合、入れ替え回数が図３（ｃ）に示す方法よりも多くなるため、変更通知部９３は、入れ替え回数がより少ない方の方法を採用し、入れ替え車両を車両Ｃ４に決定する。
【００７０】
次に、図４〜７を参照して、隊列制御部９０による処理について説明する。なお、隊列制御部９０を搭載した他車両ｍの構成については、自車両Ｍと同様の符号を用いると共に、符号に「ｍ」を付して、自車両Ｍの構成と区別する。
【００７１】
初めに、図４を参照して、隊列走行車両決定部９１による処理の一例について説明する。図４は、隊列走行車両決定部９１による処理の一例を示すフローチャートである。まず、隊列走行車両決定部９１は、隊列走行の開始が要求されたか否かを判定する（ステップＳ１０１）。隊列走行の開始の要求は、ＨＭＩ３０を用いて自車両Ｍの運転者から入力されてもよく、通信装置２０を用いて受信した情報に基づいて、他車両ｍの運転者や、サーバから入力されてもよい。隊列走行が要求された場合、隊列走行車両決定部９１は、ナビゲーション装置５０から、自車両Ｍの経路に関する情報を取得する（ステップＳ１０２）。
【００７２】
次いで、隊列走行車両決定部９１は、周辺の他車両ｍに隊列走行を呼びかける（ステップＳ１０３）。例えば、隊列走行車両決定部９１は、通信装置２０を用いて、隊列走行への参加の有無の回答を要求する質問情報を送信する。他車両ｍに搭載されている隊列制御部９０ｍは、質問情報を受信した場合、以下に説明する処理を実行する。具体的にいうと、隊列走行車両決定部９１ｍは、通信装置２０ｍを用いて受信した質問情報をＨＭＩ３０ｍに出力し、一定時間内に他車両ｍの乗員から質問情報に対する回答を受け付けたか否かを判定する。一定時間内に回答を受け付け、且つ、回答が“隊列走行に参加する”であった場合、隊列走行車両決定部９１ｍは、所定の記憶部に記憶されている車両を特定する情報と、ナビゲーション装置５０ｍにより決定された経路に関する情報とを取得し、取得した情報を、通信装置２０ｍを用いて自車両Ｍに送信する。一方、一定時間内に回答を受け付け、且つ、回答が“隊列走行に参加しない”であった場合、および、一定時間内に回答を受け付けなかった場合、隊列走行車両決定部９１ｍは、隊列走行に参加しないことを示す回答情報を、通信装置２０ｍを用いて、自車両Ｍに送信する。
【００７３】
隊列走行車両決定部９１は、通信装置２０を用いて、“隊列走行に参加する”と回答した他車両ｍから車両を特定する情報と経路に関する情報とを取得する（ステップＳ１０４）。そして、隊列走行車両決定部９１は、自車両Ｍの経路に関する情報と、他車両ｍの経路に関する情報とに基づいて、隊列走行車両を決定する（ステップＳ１０５）。隊列走行車両決定部９１は、“隊列走行に参加する”と回答した他車両ｍのうち隊列走行車両に決定された車両に対して、その旨を示す情報を送信する（ステップＳ１０６）。そして、隊列走行車両決定部９１は、自車両Ｍをマスター車両に決定する（ステップＳ１０７）。
【００７４】
次に、図５を参照して、順序決定部９２による順序決定処理の一例について説明する。図５は、順序決定部９２による順序決定処理の一例を示すフローチャートである。この処理は、隊列走行車両決定部９１により隊列走行車両が決定された後、最初の走行順序を決定するときに行われる。以下、この処理を自車両Ｍの順序決定部９２が実行する例について説明するが、他車両の順序決定部９２により実行されてもよい。
【００７５】
順序決定部９２は、自車両Ｍのエネルギーに関する情報と、自車両Ｍの経路に関する情報とを取得する（ステップＳ２０１）。順序決定部９２は、取得した情報に基づいて、自車両Ｍのエネルギー余裕量を導出する（ステップＳ２０２）。次いで、順序決定部９２は、隊列走行車両決定部９１により隊列走行車両に決定された他車両ｍ（以下、他車両ｍと記載する場合もある）から、通信装置２０を用いて、他車両ｍのエネルギーに関する情報と、他車両ｍの経路に関する情報とを取得してもよい（ステップＳ２０３）。順序決定部９２は、取得した情報に基づいて、他車両ｍのエネルギー余裕量を導出する（ステップＳ２０４）。そして、順序決定部９２は、導出した複数のエネルギー余裕量に基づいて、隊列走行車両の走行順序を決定する（ステップＳ２０５）。順序決定部９２は、決定した隊列走行車両の走行順序を、順序決定履歴情報９４に格納する（ステップＳ２０６）。また、順序決定部９２は、決定した隊列走行車両の走行順序を、通信装置２０を用いて、他車両ｍに送信する（ステップＳ２０７）。
【００７６】
次に、図６を参照して、順序決定部９２によるマスター決定処理の一例について説明する。図６は、順序決定部９２によるマスター決定処理の一例を示すフローチャートである。マスター決定処理とは、マスター車両を決定する処理である。この処理は、例えば、定期的に実行される。
【００７７】
順序決定部９２は、順序決定履歴情報９４を参照して、最新の走行順序において、自車両Ｍが先頭であるか否かを判定する（ステップＳ３０１）。自車両Ｍが先頭であると判定した場合、隊列制御部９０は、マスター車両に搭載されている制御部としての動作を開始する（ステップＳ３０２）。つまり、隊列制御部９０は、マスター処理を実行する。一方、自車両Ｍが先頭でないと判定した場合、隊列制御部９０は、スレーブ車両に搭載されている制御部としての動作を開始する（ステップＳ３０３）。つまり、隊列制御部９０は、スレーブ処理を実行する。スレーブ処理を開始した場合、順序決定部９２は、隊列走行に関する情報を、通信装置２０を用いて他車両ｍに送信してもよい。隊列走行に関する情報には、隊列走行車両に含まれる全ての車両についての、車両を特定する情報、経路に関する情報、エネルギー余裕量等が含まれる。
【００７８】
また、他車両ｍに搭載される順序決定部９２ｍも、定期的に、マスター決定処理を実行している。この場合、ステップＳ３０１では、順序決定部９２ｍが、順序決定部９２ｍが搭載されている他車両ｍが先頭であるか否かを判定する。
【００７９】
次に、図７を参照して、隊列制御部９０によるマスター処理の一例について説明する。図７は、隊列制御部９０によるマスター処理の一例を示すフローチャートである。
【００８０】
順序決定部９２は、隊列走行車両の走行順序を見直すための見直しタイミングであるか否かを判定する（ステップＳ４０１）。見直しタイミングは、例えば、所定時間ごとに到来する。なお、順序決定部９２は、一定の条件を満たした後で、定期的に見直しタイミングが到来するか否かを判定してもよい。例えば、順序決定部９２は、隊列走行開始後のＳＯＣの予測値と実際のＳＯＣとの乖離に関して学習し、今後のエネルギー予測によって導出されるエネルギー余裕量の信頼度が高まったと判定した後、定期的に見直しタイミングが到来するか否かを判定する。また、一定の条件は、隊列走行車両への参加を希望する車両が新たに現れた場合や、マスター車両が隊列走行をキャンセルした場合、エネルギー余裕量が閾値を切った車両が出現した場合等であってもよい。
【００８１】
見直しタイミングであると判定した場合、順序決定部９２は、現時点において取得された自車両Ｍのエネルギーに関する情報に基づいて、自車両Ｍのエネルギー余裕量を導出する（ステップＳ４０２）。そして、順序決定部９２は、自車両Ｍ（つまり、先頭車両）において、エネルギー量が目的地に到達した時点で不足する可能性が出現したか否かを判定する（ステップＳ４０３）。例えば、順序決定部９２は、導出した自車両Ｍのエネルギー余裕量が閾値を下回る場合、先頭車両において、エネルギー量が目的地に到達した時点で不足する可能性が出現したと判定する。
【００８２】
先頭車両において、エネルギー量が目的地に到達した時点で不足する可能性が出現しないと判定した場合、順序決定部９２は、走行順序の決定を行わず、ステップＳ４１２に移行する。一方、先頭車両において、エネルギー量が目的地に到達した時点で不足する可能性が出現したと判定した場合、順序決定部９２は、現時点において取得された他車両ｍのエネルギーに関する情報に基づいて、他車両ｍのエネルギー余裕量を導出する（ステップＳ４０５）。次いで、順序決定部９２は、先頭車両の後続を走行している他車両ｍが先頭を走行した場合に生じるエネルギー損失量を導出し、導出したエネルギー余裕量に加算する（ステップＳ４０６）。そして、順序決定部９２は、導出した複数のエネルギー余裕量に基づいて、隊列走行車両の走行順序を決定する（ステップＳ４０７）。順序決定部９２は、決定した隊列走行車両の走行順序を、順序決定履歴情報９４に格納する（ステップＳ４０８）。また、順序決定部９２は、決定した隊列走行車両の走行順序を、通信装置２０を用いて、他車両ｍに送信する（ステップＳ４０９）。
【００８３】
次いで、変更通知部９３は、順序決定部９２により決定された走行順序に基づいて、変更内容（入れ替え車両と入れ替え方法とを含む）を決定する（ステップＳ４１０）。変更通知部９３は、入れ替え車両に対して、変更内容を通知する（ステップＳ４１１）。そして、変更通知部９３は、隊列走行を解除するか否かを判定する（ステップＳ４１２）。隊列走行を解除する場合には、例えば、ＨＭＩ３０を用いて自車両Ｍの乗員から隊列走行のキャンセルが指示された場合、通信装置２０を用いて隊列走行車両に含まれる全ての他車両ｍから隊列走行のキャンセルを受信した場合、隊列走行車両に含まれる全ての車両において、エネルギー残量が目的地に到達した時点において不足する可能性が出現した場合等が含まれる。隊列走行を解除しない場合、ステップＳ４０１に戻って処理を繰り返す。
【００８４】
次に、図８，９を参照して、隊列制御部９０による処理の具体例について説明する。図８は、車両Ｃ１０とその周辺の車両Ｃ１１〜Ｃ１４について説明するための図である。図９は、隊列走行車両の走行順序の変更の一例について説明するための図である。
【００８５】
車両Ｃ１０の周辺には、複数の車両Ｃ１１〜Ｃ１４が存在する。なお、車両Ｃ１１〜Ｃ１４は、車両Ｃ１０の通信エリアＣＡ内に存在している。各車両Ｃ１０〜Ｃ１４の経路の関する情報とエネルギー余裕量は、以下の通りである。
【００８６】
車両Ｃ１０の経路に関する情報には、現在地Ｐ０からの経路として、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３をこの順序に走行する経路が含まれる。現在地Ｐ０における車両Ｃ１０のエネルギー余裕量は、Ｅ０（Ｐ０）である。
車両Ｃ１１の経路に関する情報には、現在地Ｐ０からの経路として、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ５をこの順序に走行する経路が含まれる。現在地Ｐ０における車両Ｃ１１のエネルギー余裕量は、Ｅ１（Ｐ０）である。
車両Ｃ１２の経路に関する情報には、現在地Ｐ０からの経路として、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３をこの順序に走行する経路が含まれる。現在地Ｐ０における車両Ｃ１２のエネルギー余裕量は、Ｅ２（Ｐ０）である。
車両Ｃ１３の経路に関する情報には、現在地Ｐ０からの経路として、Ｐ６，Ｐ７，Ｐ８をこの順序に走行する経路が含まれる。現在地Ｐ０における車両Ｃ１３のエネルギー余裕量は、Ｅ３（Ｐ０）である。
車両Ｃ１４の経路に関する情報には、現在地Ｐ０からの経路として、Ｐ９，Ｐ１０，Ｐ１１をこの順序に走行する経路が含まれる。現在地Ｐ０における車両Ｃ１４のエネルギー余裕量は、Ｅ４（Ｐ０）である。
【００８７】
この例において、車両Ｃ１０の隊列走行車両決定部９１が、周辺の車両Ｃ１１〜Ｃ１４に隊列走行を呼びかける。車両Ｃ１１，Ｃ１２の経路は、車両Ｃ１０の経路の少なくとも一部と同一である。しかし、車両Ｃ１３，Ｃ１４の経路は、現在位置から車両Ｃ１０とは異なる経路となっている。そのため、仮に全ての車両Ｃ１１〜Ｃ１４から“隊列走行に参加する”という回答を受信した場合であっても、車両Ｃ１０の隊列走行車両決定部９１は、車両Ｃ１０，Ｃ１１，Ｃ１２だけを、隊列走行車両に決定し、車両Ｃ１３，Ｃ１４を隊列走行車両には決定しない。
【００８８】
また、現在地Ｐ０において、各エネルギー余裕量は、「Ｅ０＞Ｅ１＞Ｅ２」という関係を有する。そのため、車両Ｃ１０の順序決定部９２は、先頭に車両Ｃ１０、二番目に車両Ｃ１１、三番目に車両Ｃ１２という走行順序を決定する。この状態を、図９（ａ）に示す。また、車両Ｃ１０が先頭であるため、車両Ｃ１０の隊列制御部９０は、マスター車両に搭載された制御装置として動作する。
【００８９】
現在地Ｐ０から所定時間が経過した後、各エネルギー余裕量が「Ｅ１＞Ｅ０＞Ｅ２」という関係に変化したとする。つまり、先頭の車両Ｃ１０のエネルギー余裕量が低減し、二番目の車両Ｃ１１のエネルギー余裕量が最大となったことを示している。この場合、車両Ｃ１０の順序決定部９２は、先頭に車両Ｃ１１、二番目に車両Ｃ１０、三番目に車両Ｃ１２という走行順序を決定する。よって、車両Ｃ１０の変更通知部９３は、通信装置２０を用いて、隊列走行の先頭への移動を依頼するリクエストを車両Ｃ１１に送信する。そして、車両Ｃ１１の運転者が、隊列走行の先頭への移動を依頼するリクエストに応じて、図９（ｂ）に示すように、車両Ｃ１１を移動させる。具体的には、車両Ｃ１１の運転者は、車両Ｃ１１（ｔ１）の位置から、隣の車線に車線変更をして車両Ｃ１１（ｔ２）の位置に移動する。車両Ｃ１１の運転者は、加速して車両Ｃ１１（ｔ３）の位置に移動した後、車両Ｃ１０よりも前の車両Ｃ１１（ｔ４）の位置に移動する。これにより、隊列走行車両の走行順序が、順序決定部９２により決定された順序に変更される。
【００９０】
このように、エネルギー余裕量が最大となった車両Ｃ１を隊列走行の先頭に移動させることにより、簡単に、エネルギー残量が低減した車両の走行位置を、二番目以降に変更させることができる。
【００９１】
上記方法に限られず、車両Ｃ１０の順序決定部９２は、各エネルギー余裕量が閾値未満であるか否かを判定し、判定結果に応じて、走行順序を決定してもよい。例えば、エネルギー余裕量Ｅ０が閾値未満、且つ、エネルギー余裕量Ｅ１，Ｅ２が閾値以上である場合、車両Ｃ１０の隊列走行車両決定部９１は、車両Ｃ１０の走行順序を最後尾としてもよい。そして、車両Ｃ１０の変更通知部９３は、ＨＭＩ３０から、最後尾に移動するよう走行順序の変更を通知する。この通知を受けて、隊列走行の最後尾への移動を依頼する通知に応じる場合、車両Ｃ０の運転者は、図１０（ｂ）に示すように、車両Ｃ１０を移動させる。具体的には、車両Ｃ１０の運転者は、車両Ｃ１０（ｔ１）の位置から、隣の車線に車線変更をして車両Ｃ１０（ｔ２）の位置に移動する。車両Ｃ１０の運転者は、速度を落として、車両Ｃ１０（ｔ３）の位置に移動した後、車両Ｃ１２の後ろの車両Ｃ１０（ｔ４）の位置に移動する。これにより、隊列走行車両の走行順序が、順序決定部９２により決定された順序に変更される。
【００９２】
なお、変更通知部９３は、図９に示す車両Ｃ１１や図１０に示す車両Ｃ１０のように、走行順序の変更のために移動する移動車両だけでなく、隊列走行車両のうち移動車両以外の車両に対しても、変更内容を通知してもよい。こうすれば、移動車両以外の車両も、移動車両の動きに応じた走行をすることができる。例えば、四台の車両が隊列走行しているとする。先頭車両の順序を、三番目の車両と四番目の車両の間に変更したい場合、変更通知部９３は、先頭車両以外の車両にも変更を通知する。同時に、変更通知部９３は、四番目の車両に対して、先頭車両であった車両が三番目の車両と四番目の車両との間に入るためのスペースを作るよう依頼するリクエストを通知してもよい。
【００９３】
上述した隊列制御部９０は、図１に示す車両システム１に限られず、自動運転機能を備える車両や、運転支援機能を備える車両に利用されていてもよい。
【００９４】
＜第２実施形態＞
図１１〜１３を参照し、上述した隊列制御部９０と同様の機能と構成を有する隊列制御部９０Ａが、自動運転機能を備える車両に利用された例について、以下説明する。なお、隊列制御部９０Ａの説明において、隊列制御部９０と同様の機能と構成については説明を省略する。
【００９５】
図１１は、自動運転機能を備える車両に隊列制御部９０Ａを利用した車両システム１Ａの構成図である。なお、車両システム１と同様の機能と構成については説明を省略する。車両システム１Ａは、例えば、車両システム１が備える構成に加え、カメラ１０と、レーダ装置１２と、ファインダ１４と、物体認識装置１６と、ＭＰＵ（Map Positioning Unit）６０と、自動運転制御装置１００とを備える。これらの装置や機器も同様に、ＣＡＮ通信線等の多重通信線やシリアル通信線、無線通信網等によって互いに接続される。なお、図１１に示す構成はあくまで一例であり、構成の一部が省略されてもよいし、更に別の構成が追加されてもよい。
【００９６】
カメラ１０は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の固体撮像素子を利用したデジタルカメラである。カメラ１０は、車両システム１Ａが搭載される車両（ここでも自車両Ｍと称する）の任意の箇所に一つまたは複数が取り付けられる。前方を撮像する場合、カメラ１０は、フロントウインドシールド上部やルームミラー裏面等に取り付けられる。カメラ１０は、例えば、周期的に繰り返し自車両Ｍの周辺を撮像する。カメラ１０は、ステレオカメラであってもよい。
【００９７】
レーダ装置１２は、自車両Ｍの周辺にミリ波などの電波を放射すると共に、物体によって反射された電波（反射波）を検出して少なくとも物体の位置（距離および方位）を検出する。レーダ装置１２は、自車両Ｍの任意の箇所に一つまたは複数が取り付けられる。レーダ装置１２は、ＦＭ−ＣＷ（Frequency Modulated Continuous Wave）方式によって物体の位置および速度を検出してもよい。
【００９８】
ファインダ１４は、ＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging）である。ファインダ１４は、自車両Ｍの周辺に光を照射し、散乱光を測定する。ファインダ１４は、発光から受光までの時間に基づいて、対象までの距離を検出する。照射される光は、例えば、パルス状のレーザー光である。ファインダ１４は、自車両Ｍの任意の箇所に一つまたは複数が取り付けられる。
【００９９】
物体認識装置１６は、カメラ１０、レーダ装置１２、およびファインダ１４のうち一部または全部による検出結果に対してセンサフュージョン処理を行って、物体の位置、種類、速度などを認識する。物体認識装置１６は、認識結果を自動運転制御装置１００に出力する。また、物体認識装置１６は、必要に応じて、カメラ１０、レーダ装置１２、およびファインダ１４の検出結果をそのまま自動運転制御装置１００に出力してよい。
【０１００】
ＭＰＵ６０は、例えば、推奨車線決定部６１として機能し、ＨＤＤやフラッシュメモリなどの記憶装置に第２地図情報６２を保持している。推奨車線決定部６１は、ナビゲーション装置５０から提供された経路を複数のブロックに分割し（例えば、車両進行方向に関して１００［ｍ］毎に分割し）、第２地図情報６２を参照してブロックごとに推奨車線を決定する。推奨車線決定部６１は、左から何番目の車線を走行するといった決定を行う。推奨車線決定部６１は、経路において分岐箇所や合流箇所などが存在する場合、自車両Ｍが、分岐先に進行するための合理的な経路を走行できるように、推奨車線を決定する。
【０１０１】
第２地図情報６２は、第１地図情報５４よりも高精度な地図情報である。第２地図情報６２は、例えば、車線の中央の情報あるいは車線の境界の情報等を含んでいる。また、第２地図情報６２には、道路情報、交通規制情報、住所情報（住所・郵便番号）、施設情報、電話番号情報などが含まれてよい。第２地図情報６２は、通信装置２０を用いて他装置にアクセスすることにより、随時、アップデートされてよい。
【０１０２】
自動運転制御装置１００は、例えば、第１制御部１２０と、第２制御部１６０とを備える。第１制御部１２０と第２制御部１６０は、それぞれ、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのハードウェアプロセッサがプログラム（ソフトウェア）を実行することにより実現される。また、これらの構成要素のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などのハードウェア（回路部；circuitryを含む）によって実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。
【０１０３】
図１２は、第１制御部１２０および第２制御部１６０の機能構成図である。第１制御部１２０は、例えば、認識部１３０と、行動計画生成部１４０とを備える。認識部１３０は、カメラ１０、レーダ装置１２、およびファインダ１４から物体認識装置１６を介して入力される情報に基づいて、自車両Ｍの周辺にある物体の位置、および速度、加速度等の状態を認識する。行動計画生成部１４０は、原則的には推奨車線決定部６１により決定された推奨車線を走行し、更に、自車両Ｍの周辺状況に対応できるように、自動運転において順次実行されるイベントを決定する。行動計画生成部１４０は、起動したイベントに応じて、自車両Ｍが将来走行する目標軌道を生成する。
【０１０４】
図１３は、推奨車線に基づいて目標軌道が生成される様子を示す図である。図示するように、推奨車線は、目的地までの経路に沿って走行するのに都合が良いように設定される。行動計画生成部１４０は、推奨車線の切り替わり地点の所定距離（イベントの種類に応じて決定されてよい）手前に差し掛かると、通過イベント、車線変更イベント、分岐イベント、合流イベントなどを起動する。各イベントの実行中に、障害物を回避する必要が生じた場合には、図示するように回避軌道が生成される。
【０１０５】
第２制御部１６０は、行動計画生成部１４０によって生成された目標軌道を、予定の時刻通りに自車両Ｍが通過するように、走行駆動力出力装置２００、ブレーキ装置２１０、およびステアリング装置２２０を制御する。
【０１０６】
図１２に戻り、第２制御部１６０は、例えば、取得部１６２と、速度制御部１６４と、操舵制御部１６６とを備える。取得部１６２は、行動計画生成部１４０により生成された目標軌道（軌道点）の情報を取得し、メモリ（不図示）に記憶させる。速度制御部１６４は、メモリに記憶された目標軌道に付随する速度要素に基づいて、走行駆動力出力装置２００またはブレーキ装置２１０を制御する。操舵制御部１６６は、メモリに記憶された目標軌道の曲がり具合に応じて、ステアリング装置２２０を制御する。速度制御部１６４および操舵制御部１６６の処理は、例えば、フィードフォワード制御とフィードバック制御との組み合わせにより実現される。
【０１０７】
隊列制御部９０Ａは、隊列走行車両決定部９１と、順序決定部９２と、変更通知部９３Ａと、順序決定履歴情報９４と備える。
【０１０８】
変更通知部９３Ａは、順序決定部９２により決定された走行順序に基づいて、隊列走行車両に含まれる車両の走行位置の変更内容（入れ替え車両、入れ替え方法等を含む）を決定し、変更内容に応じて自車両Ｍあるいは他車両ｍの自動運転制御装置１００に通知する。変更内容が自車両Ｍについての変更である場合、変更通知部９３Ａは、自車両Ｍの自動運転制御装置１００に通知する。一方、変更内容が他車両ｍについての変更である場合、変更通知部９３Ａは、通信装置２０を用いて、変更内容を他車両ｍに送信する。
【０１０９】
変更が通知された自動運転制御装置１００は、変更内容に応じて自車両Ｍの運転を制御する。なお、他車両ｍにおいても同様な制御が実行される。例えば、図８（ｂ）に示したように車両Ｃ１１を先頭に移動させる場合、車両Ｃ１１に利用されている変更通知部９３Ａは、車両Ｃ１１を隣の車線に車線変更させて、加速した後、車両Ｃ１０の前に車線変更させるよう、自動運転制御装置１００に通知する。自動運転制御装置１００は、変更通知部９３Ａからの通知に基づいて、例えば以下のような処理を実行する。自動運転制御装置１００の行動計画生成部１４０は、通知された変更内容に従って、車両Ｃ１１を隣の車線に車線変更させるイベントと、加速走行させるイベントと、車両Ｃ１０の前に車線変更させるイベントとを決定し、目標軌道を生成する。そして、第２制御部１６０は、行動計画生成部１４０により生成された目標軌道を、予定の時刻通りに自車両Ｍが通過するように、走行駆動力出力装置２００、ブレーキ装置２１０、およびステアリング装置２２０を制御する。
【０１１０】
車両システム１Ａによれば、隊列制御部９０Ａにより決定された隊列走行車両が隊列走行するように自動的に各車両を運転することができる。また、車両システム１Ａによれば、走行順序を変更するときも、隊列制御部９０Ａにより決定された走行順序に自動的に変更することができる。よって、快適な隊列走行を実現することができる。
【０１１１】
＜第３実施形態＞
図１４を参照し、上述した隊列制御部９０と同様の機能と構成を有する隊列制御部９０Ｂが、運転支援機能を備える車両に利用された例について、以下説明する。なお、隊列制御部９０Ｂの説明において、隊列制御部９０と同様の機能と構成については説明を省略する。
【０１１２】
図１４は、運転支援機能を備える車両に隊列制御部９０Ｂを利用した車両システム１Ｂの構成図である。なお、車両システム１と同様の機能と構成については説明を省略する。車両システム１Ｂは、例えば、車両システム１が備える構成に加え、運転支援制御ユニット３００を備える。運転支援制御ユニット３００は、カメラ１０と、レーダ装置１２と、ファインダ１４と、物体認識装置１６と、運転支援制御部３１０とを備える。これらの装置や機器も同様に、ＣＡＮ通信線等の多重通信線やシリアル通信線、無線通信網等によって互いに接続される。なお、図１４に示す構成はあくまで一例であり、構成の一部が省略されてもよいし、更に別の構成が追加されてもよい。
【０１１３】
運転支援制御部３１０は、例えば、ＬＫＡＳ（Lane Keeping Assist system）、ＡＣＣ（Adaptive Cruise Control system）、ＡＬＣ（Auto Lane Change system）等の機能を備える。
【０１１４】
隊列制御部９０Ｂは、隊列走行車両決定部９１と、順序決定部９２と、変更通知部９３Ｂと、順序決定履歴情報９４と備える。
【０１１５】
変更通知部９３Ｂは、順序決定部９２により決定された走行順序に基づいて、隊列走行車両に含まれる車両の走行位置の変更内容（入れ替え車両、入れ替え方法等を含む）を決定し、変更内容に応じて自車両Ｍあるいは他車両ｍの運転支援制御部３１０に通知する。変更内容が自車両Ｍについての変更である場合、変更通知部９３Ｂは、自車両Ｍの運転支援制御部３１０に通知する。一方、変更内容が他車両ｍについての変更である場合、変更通知部９３Ｂは、通信装置２０を用いて、変更内容を他車両ｍに送信する。
【０１１６】
変更が通知された運転支援制御部３１０は、変更内容に応じて自車両Ｍの運転支援をする。なお、他車両ｍにおいても同様な制御が実行される。例えば、図８（ｂ）に示したように車両Ｃ１１を移動させる場合、車両Ｃ１１に利用されている変更通知部９３Ｂは、車両Ｃ１１を隣の車線に車線変更させて、加速した後、車両Ｃ１０の前に車線変更させる（ＡＬＣを行う）よう、運転支援制御部３１０に通知する。運転支援制御部３１０は、隊列に戻った後は、ＬＫＡＳやＡＣＣを実行する。
【０１１７】
車両システム１Ｂによれば、隊列制御部９０Ｂにより決定された隊列走行車両で隊列走行するような運転支援を実現することができる。また、車両システム１Ｂによれば、走行順序に変更するときも、車線変更の支援を実現することができる。よって、快適な隊列走行を実現することができる。
【０１１８】
＜ハイブリッド車両の他の態様＞
図１５を参照し、上述した車両システム１，１Ａ，１Ｂが搭載される車両のハイブリッド車両としての構成の他の例について説明する。ここで説明する車両は、シリーズ方式とパラレル方式とを切り換え可能なハイブリッド車両である。シリーズ方式については、上述した通りである。パラレル方式とは、エンジンと駆動輪を機械的に（或いはトルクコンバータなどの流体を介して）連結可能であり、エンジンの動力を駆動輪に伝えたり発電に用いたりすることが可能な方式である。
【０１１９】
図１５は、車両システム１等が搭載される車両のハイブリッド車両としての構成の他の例を示す図である。図１５に示す通り、車両には、図２に示す構成に加え、ロックアップクラッチ２０４が搭載される。ロックアップクラッチ２０４は、ハイブリッド制御部７０からの指示に応じて、エンジン２０１の出力軸および第１モータ２０３のロータを駆動輪２４０の側に接続した状態（以下、接続状態）と、駆動輪２４０の側とは切り離した状態（以下、分離状態）とを切り替える。図１５に示す構成の車両は、ロックアップクラッチ２０４を接続したり、切り離したりすることで、シリーズ方式とパラレル方式とを切り換えることができる。なお、これに限らず、車両システム１等は、パラレル方式のハイブリッド車両に搭載することもできる。
【０１２０】
以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。
【０１２１】
例えば、順序決定部９２は、先頭車両に、エネルギー余裕量が所定の閾値以上である車両、もしくはエネルギー余裕量が最大となる車両を配置すれば、後続車両において、上記で説明した順序と逆の順序を決定してもよい。例えば、後続車両の走行順序は、エネルギー余裕量が閾値以上である車両が最後尾から順に配置され、この最後尾車両群の前に、エネルギー余裕量が閾値未満の車両が配置されるものであってもよい。また、後続車両の走行順序は、最後尾にエネルギー余裕量が二番目に大きい車両が配置され、隊列走行車両の最後尾から先頭に向けての順序を、エネルギー余裕量が多い順としてもよい。こうすれば、先頭車両の配置を二番目以降に繰り下げる場合、最後尾の車両が先頭に移動することにより、簡単に走行順序を変更することができる。
【０１２２】
また、自車両Ｍと他車両ｍが車車間通信をする例について上述したが、これに限られず、基地局を介した通信であってもよい。この場合、隊列制御部９０は、経路に関する情報やエネルギーに関する情報等に時刻に関する情報を含める。
【０１２３】
また、本実施形態に係る車両制御装置がハイブリッド車両に利用される例について上述したがこれに限られず、ガソリン車に利用されてもよい。
【０１２４】
＜ハードウェア構成＞
上述した実施形態の車両制御装置は、例えば、図１６に示すようなハードウェアの構成により実現される。図１６は、実施形態の車両制御装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【０１２５】
車両制御装置は、通信コントローラ１００−１、ＣＰＵ１００−２、ＲＡＭ１００−３、ＲＯＭ１００−４、フラッシュメモリやＨＤＤなどの二次記憶装置１００−５、およびドライブ装置１００−６が、内部バスあるいは専用通信線によって相互に接続された構成となっている。ドライブ装置１００−６には、光ディスクなどの可搬型記憶媒体が装着される。二次記憶装置１００−５に格納されたプログラム１００−５ａがＤＭＡコントローラ（不図示）などによってＲＡＭ１００−３に展開され、ＣＰＵ１００−２によって実行されることで、車両制御装置が実現される。また、ＣＰＵ１００−２が参照するプログラムは、ドライブ装置１００−６に装着された可搬型記憶媒体に格納されていてもよいし、ネットワークＮＷを介して他の装置からダウンロードされてもよい。
【０１２６】
上記実施形態は、以下のように表現することができる。
他車両と通信する通信部と、
記憶装置と、
前記記憶装置に格納されたプログラムを実行するハードウェアプロセッサと、を備え、
前記ハードウェアプロセッサは、前記プログラムを実行することにより、
前記通信部による通信結果に基づいて、予め決められた条件を満たす複数の車両を隊列走行車両に決定する隊列走行車両決定部と、
前記通信部を用いて受信した他車両のエネルギーに関する情報に基づく前記他車両のエネルギー余裕量と、自車両のエネルギーに関する情報に基づく前記自車両のエネルギー余裕量とに基づいて、前記隊列走行車両決定部により決定された前記隊列走行車両の走行順序を決定する順序決定部と、
を実行するように構成されている、車両制御装置。
【符号の説明】
【０１２７】
１…車両システム、２０…通信装置、３０…ＨＭＩ、５０…ナビゲーション装置、７０…ハイブリッド制御部、７１…エンジン制御部、７２…モータ制御部、７３…ブレーキ制御部、７４…バッテリ制御部、７５…車両センサ、７６…タンク残量計、８０…運転操作子、９０…隊列制御部、９１…隊列走行車両決定部、９２…順序決定部、９３…変更通知部、９４…順序決定履歴情報、２００…走行駆動力出力装置、２１０…ブレーキ装置、２２０…ステアリング装置、２３０…バッテリ
【図１】
2019061342.tif 000003
【図２】
2019061342.tif 000004
【図３】
2019061342.tif 000005
【図４】
2019061342.tif 000006
【図５】
2019061342.tif 000007
【図６】
2019061342.tif 000008
【図７】
2019061342.tif 000009
【図８】
2019061342.tif 000010
【図９】
2019061342.tif 000011
【図１０】
2019061342.tif 000012
【図１１】
2019061342.tif 000013
【図１２】
2019061342.tif 000014
【図１３】
2019061342.tif 000015
【図１４】
2019061342.tif 000016
【図１５】
2019061342.tif 000017
【図１６】
2019061342.tif 000018