(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両間通信を用いて隊列走行を行う車両に搭載され、先頭の車両に搭載された場合は、前記隊列を構成する後続の車両に走行情報を送信し、前記後続の車両に搭載された場合は、前記先頭の車両からの走行情報に基づいて走行を制御する隊列走行管理装置であって、
前記隊列を構成する車両を特定する車両特定手段と、
前記特定した車両の加速抵抗を取得する加速抵抗取得手段と、
前記取得した加速抵抗の小さい順に前方から前記車両を配車して隊列を構成する隊列構成手段と、
前記隊列の前方に存在する走行の外乱要素を検知する検知手段と、
前記後続の車両に、分割指令を送信する分割指令送信手段と、
前記先頭の車両から分割指令を受信する分割指令受信手段と、
車線を変更する車線変更手段と、を備え、
前記先頭の車両に搭載された場合には、前記検知手段で前記外乱要素を検知し、現在走行している道路が複数車線である場合に、前記分割指令送信手段で分割指令を送信した後、前記車線変更手段で隣の車線に車線変更し、
前記後続の車両に搭載された場合には、前記分割指令受信手段で分割指令を受信し、先頭車両から奇数番目の車両である場合に、前記車線変更手段で隣の車線に車線変更する、
ことを特徴とする隊列走行管理装置。
【請求項２】
前方に車間距離をとる余裕があるか否かを判断する余裕判断手段と、を備え、
前記先頭の車両に搭載された前記分割指令送信手段は、前記検知手段で前記外乱要素を検知し、且つ前記余裕判断手段で車間距離をとる余裕がないと判断した場合に分割指令を送信する、
ことを特徴とする請求項１に記載の隊列走行管理装置。
【請求項３】
前記後続の車両の各々に車間距離の拡張指示を送信する拡張指示送信手段と、を備え、
前記先頭の車両に搭載された前記拡張指示送信手段は、前記検知手段で前記外乱要素を検知し、且つ前記余裕判断手段で車間距離をとる余裕があると判断した場合に拡張指示を送信する、
ことを特徴とする請求項２に記載の隊列走行管理装置。
【請求項４】
前記検知手段で前記外乱要素を検知した場合に、
前記後続の車両ごとに当該後続の車両の加速抵抗に応じた車間距離を決定する決定手段を具備し、
前記拡張指示送信手段は、前記拡張指示として前記決定した車間距離を前記後続の車両ごとに送信する、
ことを特徴とする請求項３に記載の隊列走行管理装置。
【請求項５】
前記検知手段で前記外乱要素を検知した場合に、
前記検知した外乱要素の内容に基づいて車間距離を決定する決定手段を具備し、
前記拡張指示送信手段は、前記拡張指示として前記決定した車間距離を送信する、
ことを特徴とする請求項３に記載の隊列走行管理装置。
【請求項６】
前記検知手段は、前記外乱要素の内容として、直前車両の速度変化、又は前方の道路状態のうちの少なくとも１つを検知する、
ことを特徴とする請求項５に記載の隊列走行管理装置。
【請求項７】
前記拡張指示送信手段は、前記送信する拡張指示によって、車間距離を指示するに際して、前記隊列の前方の車両から後方の車両の順に加速して前記車間距離を広げるか、又は、前記隊列の後方の車両から前方の車両の順に減速して前記車間距離を広げるか、の加減速の順番を更に指示する、
ことを特徴とする請求項３から請求項６までのうちの何れか１の請求項に記載の隊列走行管理装置。
【請求項８】
前記検知手段で前記外乱要素を検知した場合に、
前記拡張指示送信手段は、前記拡張指示として前記検知した外乱要素の内容を送信する、
ことを特徴とする請求項３に記載の隊列走行管理装置。
【請求項９】
前記先頭の車両から車間距離の拡張指示として車間距離を受信する拡張指示受信手段と、
直前車両との車間距離を当該車間距離に変更して走行する車間距離変更手段と、
を備え、
前記後続の車両に搭載された場合には、
前記拡張指示受信手段で前記車間距離を受信した場合に、前記車間距離変更手段で直前車両との車間距離を変更する、
ことを特徴とする請求項３に記載の隊列走行管理装置。
【請求項１０】
前記先頭の車両から車間距離の拡張指示として外乱要素の内容を受信する拡張指示受信手段と、
直前の車両との車間距離を当該外乱要素の内容に基づく車間距離に変更して走行する車間距離変更手段と、を備え、
前記後続の車両に搭載された場合には、
前記拡張指示受信手段で前記外乱要素を受信した場合に、前記車間距離変更手段で直前車両との車間距離を変更する、
ことを特徴とする請求項３に記載の隊列走行管理装置。
【請求項１１】
車両間通信を用いて隊列走行を行う車両に搭載され、先頭の車両に搭載された場合は、前記隊列を構成する後続の車両に走行情報を送信し、前記後続の車両に搭載された場合は、前記先頭の車両からの走行情報に基づいて走行を制御する隊列走行管理装置としてコンピュータを機能させるプログラムであって、
前記隊列を構成する車両を特定する車両特定機能と、
前記特定した車両の加速抵抗を取得する加速抵抗取得機能と、
前記取得した加速抵抗の小さい順に前方から前記車両を配車して隊列を構成する隊列構成機能と、
前記隊列の前方に存在する走行の外乱要素を検知する検知機能と、
前記後続の車両に、分割指令を送信する分割指令送信機能と、
前記先頭の車両から分割指令を受信する分割指令受信機能と、
車線を変更する車線変更機能と、
をコンピュータで実現させるための隊列走行管理プログラムであって、
前記先頭の車両に搭載された場合には、前記検知機能で前記外乱要素を検知し、現在走行している道路が複数車線である場合に、前記分割指令送信機能で分割指令を送信した後、前記車線変更機能で隣の車線に車線変更し、
前記後続の車両に搭載された場合には、前記分割指令受信機能で分割指令を受信し、先頭車両から奇数番目の車両である場合に、前記車線変更機能で隣の車線に車線変更する、
ことを特徴とする隊列走行管理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、隊列走行管理装置、及び隊列走行管理プログラムに関し、例えば、隊列走行を行う車両の隊列内での順序や車間距離を管理するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の車両が直前の車両に後続することにより隊列走行を行う技術が研究されている。
隊列走行によって、燃費の向上、渋滞の緩和、運行コストの低減など、各種の利点を得ることができる。
このような隊列走行を行う技術として、特許文献１の「隊列走行システム」がある。
このシステムは、Ｃｄ（Ｃｏｎｓｔａｎｔ  Ｄｒａｇ）値と呼ばれる空気抵抗の大きい車両の順に先頭から並べて隊列を形成するものである。
先頭側の車両のＣｄ値が大きいと、先頭側の車両が風よけとなって、後続する車両の空気抵抗を減らすことができる。
【０００３】
しかし、一般に、Ｃｄ値の大きい車両は、大型車両であって加速抵抗が大きい。先頭の車両は、前方の道路形状、直前の先行車両の有無や速度変化の影響を受けやすく、このような加速抵抗の大きい車両を先頭に配置してこれらの外乱要素にさらすと、隊列車群全体としての燃費が悪くなるという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−２１１７１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、隊列走行群の燃費効率を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１）請求項１に記載の発明では、車両間通信を用いて隊列走行を行う車両に搭載され、先頭の車両に搭載された場合は、前記隊列を構成する後続の車両に走行情報を送信し、前記後続の車両に搭載された場合は、前記先頭の車両からの走行情報に基づいて走行を制御する隊列走行管理装置であって、前記隊列を構成する車両を特定する車両特定手段と、前記特定した車両の加速抵抗を取得する加速抵抗取得手段と、前記取得した加速抵抗の小さい順に前方から前記車両を配車して隊列を構成する隊列構成手段と、前記隊列の前方に存在する走行の外乱要素を検知する検知手段と、前記後続の車両に、分割指令を送信する分割指令送信手段と、前記先頭の車両から分割指令を受信する分割指令受信手段と、車線を変更する車線変更手段と、を備え、前記先頭の車両に搭載された場合には、前記検知手段で前記外乱要素を検知し、現在走行している道路が複数車線である場合に、前記分割指令送信手段で分割指令を送信した後、前記車線変更手段で隣の車線に車線変更し、前記後続の車両に搭載された場合には、前記分割指令受信手段で分割指令を受信し、先頭車両から奇数番目の車両である場合に、前記車線変更手段で隣の車線に車線変更する、ことを特徴とする隊列走行管理装置を提供する。
（２）請求項２に記載の発明では、前方に車間距離をとる余裕があるか否かを判断する余裕判断手段と、を備え、前記先頭の車両に搭載された前記分割指令送信手段は、前記検知手段で前記外乱要素を検知し、且つ前記余裕判断手段で車間距離をとる余裕がないと判断した場合に分割指令を送信する、ことを特徴とする請求項１に記載の隊列走行管理装置を提供する。
（３）請求項３に記載の発明では、前記後続の車両の各々に車間距離の拡張指示を送信する拡張指示送信手段と、を備え、前記先頭の車両に搭載された前記拡張指示送信手段は、前記検知手段で前記外乱要素を検知し、且つ前記余裕判断手段で車間距離をとる余裕があると判断した場合に拡張指示を送信する、ことを特徴とする請求項２に記載の隊列走行管理装置を提供する。
（４）請求項４に記載の発明では、前記検知手段で前記外乱要素を検知した場合に、前記後続の車両ごとに当該後続の車両の加速抵抗に応じた車間距離を決定する決定手段を具備し、前記拡張指示送信手段は、前記拡張指示として前記決定した車間距離を前記後続の車両ごとに送信する、ことを特徴とする請求項３に記載の隊列走行管理装置を提供する。
（５）請求項５に記載の発明では、前記検知手段で前記外乱要素を検知した場合に、前記検知した外乱要素の内容に基づいて車間距離を決定する決定手段を具備し、前記拡張指示送信手段は、前記拡張指示として前記決定した車間距離を送信する、ことを特徴とする請求項３に記載の隊列走行管理装置を提供する。
（６）請求項６に記載の発明では、前記検知手段は、前記外乱要素の内容として、直前車両の速度変化、又は前方の道路状態のうちの少なくとも１つを検知する、ことを特徴とする請求項５に記載の隊列走行管理装置を提供する。
（７）請求項７に記載の発明では、前記拡張指示送信手段は、前記送信する拡張指示によって、車間距離を指示するに際して、前記隊列の前方の車両から後方の車両の順に加速して前記車間距離を広げるか、又は、前記隊列の後方の車両から前方の車両の順に減速して前記車間距離を広げるか、の加減速の順番を更に指示する、ことを特徴とする請求項３から請求項６までのうちの何れか１の請求項に記載の隊列走行管理装置を提供する。
（８）請求項８に記載の発明では、前記検知手段で前記外乱要素を検知した場合に、前記拡張指示送信手段は、前記拡張指示として前記検知した外乱要素の内容を送信する、ことを特徴とする請求項３に記載の隊列走行管理装置を提供する。
（９）請求項９に記載の発明では、前記先頭の車両から車間距離の拡張指示として車間距離を受信する拡張指示受信手段と、直前車両との車間距離を当該車間距離に変更して走行する車間距離変更手段と、を備え、前記後続の車両に搭載された場合には、前記拡張指示受信手段で前記車間距離を受信した場合に、前記車間距離変更手段で直前車両との車間距離を変更する、ことを特徴とする請求項３に記載の隊列走行管理装置を提供する。
（１０）請求項１０に記載の発明では、前記先頭の車両から車間距離の拡張指示として外乱要素の内容を受信する拡張指示受信手段と、直前の車両との車間距離を当該外乱要素の内容に基づく車間距離に変更して走行する車間距離変更手段と、を備え、前記後続の車両に搭載された場合には、前記拡張指示受信手段で前記外乱要素を受信した場合に、前記車間距離変更手段で直前車両との車間距離を変更する、ことを特徴とする請求項３に記載の隊列走行管理装置を提供する。
（１１）請求項１１に記載の発明では、車両間通信を用いて隊列走行を行う車両に搭載され、先頭の車両に搭載された場合は、前記隊列を構成する後続の車両に走行情報を送信し、前記後続の車両に搭載された場合は、前記先頭の車両からの走行情報に基づいて走行を制御する隊列走行管理装置としてコンピュータを機能させるプログラムであって、前記隊列を構成する車両を特定する車両特定機能と、前記特定した車両の加速抵抗を取得する加速抵抗取得機能と、前記取得した加速抵抗の小さい順に前方から前記車両を配車して隊列を構成する隊列構成機能と、前記隊列の前方に存在する走行の外乱要素を検知する検知機能と、前記後続の車両に、分割指令を送信する分割指令送信機能と、前記先頭の車両から分割指令を受信する分割指令受信機能と、車線を変更する車線変更機能と、をコンピュータで実現させるための隊列走行管理プログラムであって、前記先頭の車両に搭載された場合には、前記検知機能で前記外乱要素を検知し、現在走行している道路が複数車線である場合に、前記分割指令送信機能で分割指令を送信した後、前記車線変更機能で隣の車線に車線変更し、前記後続の車両に搭載された場合には、前記分割指令受信機能で分割指令を受信し、先頭車両から奇数番目の車両である場合に、前記車線変更機能で隣の車線に車線変更する、ことを特徴とする隊列走行管理プログラムを提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、加速抵抗の小さい順に先頭から配車するため、隊列走行群の燃費効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】車両制御装置の構成を示した図である。
【図２】隊列の構成と隊列内での車間距離を説明するための図である。
【図３】車間距離の拡張方式を説明するための図である。
【図４】車間距離拡張方式決定処理の手順を説明するためのフローチャートである。
【図５】車間距離を拡張する手順を説明するためのフローチャートである。
【図６】隊列形成手順の一例を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（１）実施形態の概要
隊列１０は（図２）、先頭から加速抵抗の小さい順に先頭車両２ａ、後続車両２ｂ、２ｃと配車されて構成されている。
先頭車両２ａは、例えば、道路形状や先行車両４の速度変化など、隊列１０に速度変化をもたらすような外乱要素が前方に存在するか監視しており、外乱要素が存在する場合は、後続車両２ｂ、２ｃに車間距離を拡張するように指示する。
【００１０】
隊列１０は、このようにして外乱要素との遭遇に際して隊列内で車間距離を広げるため、先頭車両２ａで外乱要素による急激な速度の変化が生じても、その速度変化は隊列１０の後方に行くに従って緩やかになる。
そして、隊列１０では、速度変化が急激な前方の走行位置に加速抵抗の小さい車両２を配車し、速度変化の緩やかな後方の走行位置に加速抵抗の大きな車両２を配車しているため、隊列１０全体としての燃費効率を向上させることができる。
このように、隊列１０では、車両２を加速抵抗の小さい順に配列するだけでも、隊列後方に伝播する速度変化の度合いを緩和することができるが、車間距離を広げることにより、更に効果を高めている。
【００１１】
（２）実施形態の詳細
図１は、本実施の形態に係る車両制御装置の構成を示した図である。
車両制御装置１は、隊列走行を行う各車両に搭載されており、制御部１１０、記憶部１２０、自動車情報検出部１３０、表示部１４０、入力部１５０、通信部１６０、周辺情報収集部１７０、アクチュエータ制御部１８０などがバスラインで通信可能に接続されて構成されている。
【００１２】
制御部１１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１１１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１１２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１１３などから構成されている。
ＣＰＵ１１１は、記憶部１２０などに記憶されたプログラムに従って、各種の情報処理や制御を行う。
【００１３】
本実施形態では、ナビゲーション装置として、現在位置から目的地までの経路探索、及び経路案内といった通常のナビゲーション処理を行うほか、隊列走行管理装置として、隊列を編成する他の車両と車両間通信（車車間通信）を行って隊列走行の管理（制御）も行う。
【００１４】
また、車両制御装置１は、ナビゲーション装置として機能する場合、自動運転機能も有し、後述の記憶部１２０の地図情報１２１、自動車情報検出部１３０での検出値、及び周辺情報収集部１７０での収集内容などから自車両、周辺、前方などの各情報を総合的に把握し、自動運転の開始・中断・中断継続の判断や、自動車運転内容を決定してアクチュエータ制御部１８０の各種操作系（アクチュエータ）を制御する。
なお、ドライバが手動で運転をしたり、ドライバの補助を受けながら半自動で走行するように構成してもよい。
【００１５】
ＲＯＭ１１２は、読み取り専用メモリであって、車両制御装置１が動作するための基本的なプログラムやパラメータなどを記憶している。
ＲＡＭ１１３は、読み書きが可能なメモリであって、ＣＰＵ１１１が動作する際のワーキングメモリを提供する。
本実施の形態では、ＲＡＭ１１３は、例えば、目的地までの経路情報（現在地から目的地に到達するまでの道順を規定する走行経路）、走行経路上に存在する外乱要素としての道路形状とその位置、他車情報などを記憶し、ＣＰＵ１１１の情報処理を支援する。
【００１６】
ここで、他車情報は、自車両と共に隊列を編成する他車両に関する情報を車両間通信によって取得したものであって、例えば、他車両を識別するための車両ＩＤ（識別コード）、車長（車両の全長）、加速抵抗、目的地など、他車両に設定された情報や、他車両の現在の走行情報（現在位置、速度、加速度、走行車線、ステアリング量、ブレーキ量、スロットル量など）である。走行情報は、他車両から継続的に受信して刻々と更新される。
車両制御装置１は、他車両の他車情報を受信するだけでなく、自己のこれらの情報も他車情報として他車両に提供している。
【００１７】
本実施の形態では、一例として、制御部１１０によって全ての情報処理や制御を行っているが、複数のＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）を組み合わせて構成してもよい。
【００１８】
記憶部１２０は、例えば、ハードディスクやＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）などの記憶媒体を用いて構成されており、地図情報１２１、高精度道路地図情報１２２、自車情報１２３、ナビゲーションプログラム１２４、隊列走行プログラム１２５などのデータやプログラムを記憶している。
【００１９】
地図情報１２１は、道路網を規定するノード、リンクや、例えば、高速道路、一般道、一方通行路といった道路の属性などに関する情報であり、車両制御装置１は、これらを用いて現在位置から目的地までの経路探索を行ったり、車両を経路案内したりする。
【００２０】
高精度道路地図情報１２２は、例えば、勾配、カーブ、トンネルの出入り口といった外乱地点の位置と、これらの程度（勾配角度、カーブの曲率など）のより詳細な情報であって、車両制御装置１は、これらの情報を用いることにより、道路形状による外乱地点の接近を検知したり、これに応じて拡張された車間距離を設定したりすることができる。
自車情報１２３は、車両ＩＤ、加速抵抗、車長、車幅、走行キロ数、排気量、重量といった自車両に関する物理的なデータや目的地などに関する情報である。これらの情報は、車両間通信により隊列を構成する他の車両に送信され、他車両情報として記憶される。これら他車情報のうち、加速抵抗は、隊列を加速抵抗の小さい順に編成する際に利用される。
【００２１】
ナビゲーションプログラム１２４は、ＣＰＵ１１１に上記のナビゲーション機能を発揮させるプログラムである。
隊列走行プログラム１２５は、ＣＰＵ１１１に上記の隊列走行管理機能を発揮させるためのプログラムである。この機能については後ほど詳細に説明する。
【００２２】
自動車情報検出部１３０は、自車両の各種制御値を検出する機能部であり、現在位置検出部１３１、車速センサ１３２、加速度センサ１３３、ステアリングセンサ１３４、ブレーキセンサ１３５、スロットルセンサ１３６などを備えている。
【００２３】
現在位置検出部１３１は、例えば、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）を用いて自車両の現在位置を検出する。現在走行している道路が複数車線の場合、走行している車線も検出することができる。
【００２４】
車速センサ１３２は、現在の車速（走行速度）を検出し、加速度センサ１３３は、現在の加速度を検出する。
ステアリングセンサ１３４、ブレーキセンサ１３５、スロットルセンサ１３６は、それぞれ、ステアリングの操作量、ブレーキの操作量、スロットルの操作量を検出する。
これらの情報は、車両制御装置１が後述の先頭モードで動作する際に、走行情報として後続の車両に送信される。
【００２５】
表示部１４０は、例えば、液晶画面などの表示装置を備えており、ナビゲーション操作画面や隊列走行管理画面などの各種情報が表示される。
ナビゲーション操作画面では、目的地の設定や経路の設定を行うことができ、隊列走行管理画面では、隊列の編成や解除に必要な設定を行う設定画面や、隊列走行を編成している他の車両に関する情報などが表示される。
【００２６】
入力部１５０は、例えば、表示部１４０の表面に設置されタッチパネルや、ボタン装置、マイクロフォンなどによって構成されており、表示部１４０に表示されたボタンにタッチしたり、ボタン装置を押下したり、指示や選択を音声入力したりすることにより車両制御装置１に情報を入力してナビゲーション機能や隊列走行管理機能を設定することができる。
【００２７】
通信部１６０は、隊列を編成する他の車両と車両間通信を行ったり、ネットワークを介してサーバと通信したりする。
車両間通信は、無線装置を用いて直接行ってもよいし、ネットワークを介してサーバ経由で行ってもよい。
車両制御装置１は、通信部１６０によりサーバと通信してＧＰＳ機能の補正を行ったり、交通情報を受信したりする。
【００２８】
周辺情報収集部１７０は、自車両の周辺の情報を収集する機能部であり、距離センサ１７１、カメラ１７２などを備えている。
距離センサ１７１は、自車両の前方と後方に設置されており、例えば、レーザやミリ波などを用いて前方車両と後続車両までの距離を計測する。この距離は、車間距離を保つ場合や拡張する場合などに用いられる。
【００２９】
また、車両制御装置１が先頭車両に搭載されている場合、車両制御装置１は、距離センサ１７１で直前を走行している先行車両との車間距離を計測することにより、先行車両の車速の変化を測定する。
なお、先行車両との車間距離は、同じ車線を走行している先行車両のみならず、隣接する車線など、他の車線を走行している先行車両も前方に割り込んでくる可能性があるため、これとの車間距離も計測する。
これにより、車両制御装置１は、現在走行している車線の先行車両や隣の車線の先行車両が加減速する場合を検出する。
【００３０】
カメラ１７２は、自車両の前方と後方に設置されており、前方と後方の画像を撮影する。この画像は、例えば、前方車両や後続車両を画像認識したり、登坂車線、降坂車線、カーブ、トンネル出入り口などの道路形状を画像認識したり、走行している道路の車線を画像認識したりするのに用いられる。ＣＰＵ１１１は、距離センサ１７１やＧＰＳ信号のほか、車線の画像認識も利用して道路形状、現在走行している車線や隣接している車線や車両などを認識する。
【００３１】
周辺情報収集部１７０では、この他に、風向きセンサ、風速センサ、風圧センサ、路面状態検出装置（ミューセンサ、スリップセンサ）などを備えており、これらの検出値を後に計算する隊列の長さを補正するのに用いることもできる。
更に、周辺情報収集部１７０は、道路に設置されたビーコンから情報を取得することもできる。
【００３２】
アクチュエータ制御部１８０は、車両に搭載された各アクチュエータを制御する機能部であり、ステアリングアクチュエータ１８１、ブレーキアクチュエータ１８２、スロットルアクチュエータ１８３などを備えている。
これらアクチュエータは、それぞれステアリング、ブレーキ、スロットルを動作させる。
車両制御装置１が自動運転する場合は、これらの動作タイミングや動作量は、ＣＰＵ１１１が制御し、ドライバが運転する場合は、ドライバが操作する。
【００３３】
ここで、以上のように構成された車両制御装置１において、ＣＰＵ１１１で隊列走行プログラム１２５を実行し、隊列走行管理装置として機能する場合の動作について説明する。
車両制御装置１が隊列走行管理装置として機能する場合、自車両が隊列の先頭車両となって、隊列を構成する後続車両に走行情報を送信して隊列走行させる先頭モードと、自車両が先頭車両から走行情報を受信して後続車両として隊列走行する後続モードがある。
【００３４】
このように、車両制御装置１は、車両間通信を用いて隊列走行を行う車両に搭載され、先頭車両に搭載された場合は、前記隊列を構成する後続車両に走行情報を送信し、後続車両に搭載された場合は、前記先頭車両からの走行情報に基づいて走行を制御する隊列走行管理装置として機能する。
【００３５】
以下では、先頭車両に搭載され、先頭モードで機能している車両制御装置１の動作を先頭車両の動作として記し、後続車両に搭載され、後続モードで機能している車両制御装置１の動作を後続車両の動作として記載することにより、記載を簡略化することにする。
例えば、「先頭車両は分割指令を発した」とは、先頭車両に搭載され、先頭モードで機能している車両制御装置１が分割指令を発したことを意味する。
【００３６】
先頭車両は、隊列を構成する後続車両の他車情報（後続車両の車両ＩＤ、隊列での位置、加速抵抗など）を車両間通信で取得して認識すると共に、自車両の走行情報をこれら後続車両に送信する。
走行情報は、上に述べたように、現在位置、車速、加速度、ステアリングの操作量、ブレーキの操作量、スロットルの操作量など、自動車情報検出部１３０で検出した値など、先頭車両の走行を規定する情報である。
【００３７】
先頭車両は（即ち、車両制御装置１が先頭車両に搭載されている場合は）、走行情報を送信するほか、前方の外乱要素を検知して、後続車両に外乱要素に応じた車間距離を指示する。
このように、車両制御装置１は、隊列の前方に存在する走行の外乱要素を検知する検知手段と、後続の車両の各々に車間距離の拡張指示を送信する送信手段と、を備え、先頭の車両に搭載された場合には、外乱要素を検知した場合に、車間距離の拡張指示を送信する。
また、後述するように、車両制御装置１は、外乱要素の内容として、直前車両（先行車両）の速度変化、又は前方の道路状態のうちの少なくとも１つを検知する。
【００３８】
詳細は、後述するが、先頭車両は、外的な要因によって車速を加減速する必要のある外乱要素を監視している。
外乱要素には、道路形状によるものと、自車両の前を走行している先行車両によるものがある。
先頭車両は、外乱要素を検知すると、その内容に応じて車間距離を広げるように後続車両に車間距離の拡張指示を送信したり、拡張した車間距離を元に戻す拡張解除指示を送信する。
また、隊列を分割して車間距離を調節する場合もあり、その場合、先頭車両は、後続車両に対して分割指示も行う。
【００３９】
一方、後続車両は、直前の車両との車間距離を距離センサ１７１で検出して車間距離を一定範囲に保ちながら、先頭車両から送信されてくる走行情報に基づいて、先頭車両の走行に倣って（なぞって）自車両を走行させる。
単に直前の車両に追従して隊列走行すると、後続車両の反応が遅れたり、車両のずれが後に行くほど蓄積するなどして隊列が乱れやすくなるが、このように各後続車両が先頭車両の走行情報に基づいて先頭車両の走行位置や速度を制御することにより、隊列を整えて安定的に隊列走行することができる。
【００４０】
後続車両は、直前の車両に後続して走行するほか、先頭車両から車間距離の拡張指示や縮小指示を受信し、これに応じて車間距離を拡張したり縮小したりする。
また、後続車両は、先頭車両から分割指示を受信した場合、当該指示に基づいて隊列を離脱し、新たな隊列を編成する。
【００４１】
本実施の形態は、既に隊列が形成されていることを前提としているが、隊列を形成する手順の一例は、次の通りである。
なお、以下で隊列を編成する車両は、何れも車両制御装置１を搭載しているものとする。
隊列を編成しようとする車両の車両制御装置１（以下、隊列編成車両と記す）は、隊列を編成する候補となる車両に搭載されている車両制御装置１（以下、候補車両と記す）を車両間通信により、又は管理センタのサーバに問い合わせて探索し、探索された候補車両の車両情報を取得する。
【００４２】
ここで、候補車両の車両情報は、当該候補車両の、車両情報（車両ＩＤ、加速抵抗など）、現在位置、隊列編成車両に対する方位、走行経路情報、周辺情報、車両属性情報などである。
このように、車両制御装置１は、隊列を構成する車両を特定する車両特定手段と、特定した車両の加速抵抗を取得する加速抵抗取得手段を備えている。
【００４３】
次に、隊列編成車両は、自車位置、自車方位、及び候補車両の位置、方位に基づいて、自車位置の周辺の予め設定された範囲（例えば、直線距離、経路上の距離などで表される範囲）内に、自車方位に対する候補車両の方位の角度が所定の範囲に収まるかどうかによって、各候補車両のうちの隊列を編成することができる車両があるかどうかを判断する。
【００４４】
次に、隊列を編成できる候補車両があった場合、隊列編成車両は、これらの候補車両のうち、隊列編成許可信号を送信しているものがあるか否かを判断する。
そして、隊列編成許可信号を送信している候補車両があった場合、隊列編成車両は、当該候補車両の目的地及び走行スケジュールを読み込み、隊列走行を行うにあたり、目的地及び走行スケジュールが適するか否かを判断する。
【００４５】
目的地及び走行スケジュールが適合する候補車両があった場合、隊列編成車両は、候補車両から取得した加速抵抗、及び自己の加速抵抗の大小関係を比較し、加速抵抗の小さい順に先頭から候補車両、及び自車両を配車して隊列の編成を決定する。
このように、車両制御装置１は、加速抵抗の小さい順に前方から車両を配車して隊列を構成する隊列構成手段を備えている。
【００４６】
隊列編成車両は、編成を決定すると、先頭車両となる車両に先頭モードで動作するように指示すると共に、後続車両の車両ＩＤを通知する。隊列編成車両が先頭車両の場合は、自己が先頭モードとなる。
一方、後続車両に対しては、後続モードで動作するように指示すると共に、被後続車両の車両ＩＤと先頭車両の車両ＩＤを通知する。即ち、ｎ番目の候補車両には、ｎ−１番目の車両の車両ＩＤを被後続車両の車両ＩＤとして通知する。
【００４７】
以上のようにして、隊列編成車両は、候補車両に隊列の編成に必要な情報を与えると、これらに隊列の形成を指示する。
当該指示を受けると、各後続車両に割り当てられた車両は、自己の直前の車両の車両ＩＤを有する車両の直後に後続するように移動し、これによって車両が先頭から加速抵抗順に並んだ隊列が形成される。
【００４８】
隊列の形成後、先頭の車両は、自己の車両制御装置１を先頭モードに設定して先頭車両となり、後続の車両は、自己の車両制御装置１を後続モードに設定して後続車両になる。
そして、先頭車両は、自己の走行情報を各後続車両に送信しながら走行し、各後続車両は、直前の車両との車両間隔が所定間隔となるように車間距離を調節しながら先頭車両から送信されてきた走行情報に基づいて走行する。
以上の手順により、先頭モードで走行する先頭車両と後続モードで走行する後続車両による隊列が形成される。
【００４９】
なお、隊列形成後は、隊列を構成する全車両が、それぞれ他の車両の車両ＩＤ、加速抵抗、隊列での順序に関する情報を共有し、隊列が分割した場合に、速やかに分割後の隊列を形成できるようにする。
なお、上記の隊列形成方法は、一例であって、各種の変形が可能である。
例えば、上記の例では、隊列編成車両が、候補車両の加速抵抗を収集し、隊列の編成を決定したが、隊列を構成する車両群が、それぞれ他の車両の加速抵抗を有しており、各自が自己の隊列での順序を判断して、自主的に動いて隊列を形成するように構成することもできる。
【００５０】
図２の各図は、隊列の構成と隊列内での車間距離を説明するための図である。
図２（ａ）に示したように、隊列１０は、車両２ａ〜２ｃによって構成されている。
車両２ａは、先頭車両で、これに車両２ｂ、２ｃがこの順序で後続している。
以下では、車両２ａ〜２ｃを特に区別しない場合は、車両２と記して英小文字による区別は行わない。他の構成要素も同様とする。
また、車両２ａが先頭車両の場合は、先頭車両２ａと記し、後続車両の場合は、後続車両２ａと記し、先頭、後続なる接頭語を必要に応じて付属させる。
【００５１】
先頭車両２ａは、後続車両２ｂ〜２ｃのＩＤと隊列での走行順序を記憶すると共に後続車両２ｂ〜２ｃに自車両の走行情報を送信する。
一方、後続車両２ｂ〜２ｃは、直前の車両２との車間距離を管理しながら先頭車両２ａから送信されてきた走行情報に基づいて、先頭車両２ａの走行に倣って（即ち、先頭車両２の走行経路や加減速に倣って）走行する。
【００５２】
隊列１０の各車両２は、加速抵抗の小さい順に並んでおり、その大小関係は、車両２ｃ＞車両２ｂ＞車両２ａとなっている。
ちなみに、Ｃｄ値の大小関係は、車両２ｂ＞車両２ｃ＞車両２ａとなっている。車両２をＣｄ値の大きい順に配車すると、隊列１０（先頭車両２ｂ、後続車両２ｃ、後続車両２ａ）となるが、本実施の形態では、加速抵抗の小さい順であるため、隊列１０（先頭車両２ａ、後続車両２ｂ、後続車両２ｃ）となっている。
以下では、隊列を構成する車両２を必要に応じて上記のように括弧書きで記すことにする。
【００５３】
ここで、加速抵抗は、車両を直線加速する際に発生する、車体の直線加速に起因する慣性抵抗と、回転系の角加速度に起因する慣性抵抗の和であり、Ｒａ＝（ｍ＋Δｍ）×Ａと表される。
ここで、ｍは、車両の質量であり、Ａは、車両の加速度であり、そして、ｍ×Ａは、車体の直線加速による慣性抵抗である。
Δｍ×Ａは、エンジン、変速機、ドライブシャフト、タイヤなどの回転運動による慣性抵抗であり、Δｍは、回転運動において直線運動のｍに対応する量を質量に換算した量である。
【００５４】
隊列１０の後続車両２は、前方に外乱要素がない通常走行を行う場合、例えば、車間距離Ｌ１を設けて直前の車両２に後続する。
ここでは、説明を簡単にするために車間距離を一律にＬ１としたが、各車両２は、加速抵抗などの走行特性がそれぞれ異なるため、後続車両２ごとに適した値に設定してもよい。
また、各後続車両２の車間距離は、先頭車両２ａが指定し、後続車両２にその車間距離を適用させてもよいし、あるいは、各後続車両２が独自に設定してもよい。
【００５５】
一方、車両２ａは、前方に自車両の走行に影響を与える外乱要素がないか監視しながら、目的地に向けて走行経路を走行する。
なお、外乱要素とは、隊列１０の一定速度による走行の維持を阻害する要素のことをいい、隊列に速度変化をもたらす要因となるものである。
先に説明したように、道路形状によるものと、先行車両４によるものがある。
【００５６】
先頭車両２ａは、距離センサ１７１によって先行車両４との車間距離の変化を検出し、これによって先行車両４の速度変化を監視している。
なお、先行車両４は、隊列１０が現在走行している車線を走行しているもののほかに、隣の車線など、他の車線を走行している先行車両４も割り込みの可能性があるため監視対象としている。
【００５７】
そして、先頭車両２ａは、先行車両４の速度変化が指定の閾値を超えると外乱要素であると判断し、図２（ｂ）に示したように、車両２ｂ、２ｃに車間距離の拡張指示を送信して、車間距離をＬ２（＞Ｌ１）に広げさせる。
【００５８】
また、先頭車両２ａは、ナビゲーション機能によって地図情報１２１や高精度道路地図情報１２２で走行経路を確認して、勾配などの外乱要素に該当する地点を予め記憶しておく。
そして、先頭車両２ａは、当該地点に接近すると、図２（ｃ）に示したように、車両２ｂ、２ｃに車間距離の拡張指示を送信し、車間距離をＬ３（＞Ｌ１）に広げさせる。
【００５９】
このように、車両制御装置１は、先頭車両に搭載された場合には、外乱要素を検知した場合に、後続の車両ごとに当該後続の車両の加速抵抗に応じた車間距離を外乱要素の内容に基づいて決定する決定手段を備えており、拡張指示として決定した車間距離を後続の車両ごとに送信している。
また、車両制御装置１は、先頭の車両から車間距離の拡張指示として車間距離を受信する受信手段と、車間距離を当該車間距離に変更して走行する車間距離変更手段と、を備え、後続車両に搭載された場合には、受信手段で車間距離を受信した場合に、車間距離変更手段で直前車両との車間距離を変更している。
【００６０】
このように、隊列１０で、加速抵抗の小さい車種から順番に隊列を組むとともに、ナビゲーション機能や距離センサ１７１などから前方の外乱を検知し、これによって隊列車間距離の長短を制御することにより、隊列１０の前方に配置されている加速抵抗の少ない車両２で車群速度をダンパーのように吸収することができ、隊列１０で後方側に配置されている加速抵抗の大きな車両２の速度変化が軽減され、車群全体の燃費効率が向上する。
【００６１】
即ち、隊列１０の前方側は、外乱要素に直面して車速が大きく変化するが、後方側は、車間距離を広げてあるため、後続端側（後路側）に行くほど速度変化の変化が緩やかになる。
隊列１０の前方側には、速度の変化に対応が容易な加速抵抗の小さい車両２が配車されており、後方側には、速度変化に対応が容易でない加速抵抗の大きい車両２が配車されている。
このため、加速抵抗の大きい車両２ほど車速の変化が小さくなるため、隊列１０の全体として燃費効率が向上する。
【００６２】
後続車両２ｂ、２ｃが車間距離を調節する方法は、各種のものが可能であるが、例えば、次のようなものが考えられる。
（１）先頭車両２ａが、後続車両２ｂ、２ｃに車間距離を送信する場合。
この場合、先頭車両２ａが、後続車両２ｂ、２ｃに、Ｌ２、Ｌ３などの外乱要素に応じた車間距離を送信し、車両２ｂ、２ｃは、それぞれ車間距離を指示された値に広げる。
また、先頭車両２ａは、車両２ｂ、２ｃの加速抵抗に基づく個別の車間距離を指示し、後続車両２ｂ、２ｃは、それぞれ、指示された値に個別の車間距離を広げるようにすることもできる。この場合、後続車両２ｃは、後続車両２ｂよりも加速抵抗が大きいため、後続車両２ｃの車間距離を後続車両２ｂの車間距離よりも長くする。
【００６３】
（２）後続車両２ｂ、２ｃが事前に持っている車間距離の複数の設定値を先頭車両２ａが指定して適用させる場合。
この場合、後続車両２ｂ、２ｃは、通常の車間距離Ｌ１、拡張時の車間距離Ｌ２、Ｌ３、・・・（Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３＜・・・）などと、複数の車間距離を事前に持っており、先頭車両２ａが何れの車間距離を適用するかを指定する。
これにより、先頭車両２ａは、後続車両２ｂ、２ｃに外乱要素に応じた車間距離をとらせることができる。
【００６４】
（３）先頭車両が、後続車両に外乱要素の内容を送信する場合。
後述するように、先頭車両２ａは、外乱要素の種類を判断し、当該種類ごとに後続車両２ｂ、２ｃの車間距離を設定する。
そのため、後続車両２ｂ、２ｃに外乱要素の種類と車間距離の対応を記憶させておき、車両２ａが検知した外乱要素の種類を後続車両２ｂ、２ｃに送信して、車間距離を拡張させることも可能である。
この場合、先頭車両に搭載された車両制御装置１は、外乱要素を検知すると、拡張指示として外乱要素の内容を送信し、後続車両に搭載された場合には、車間距離の拡張指示として外乱要素の内容を受信して、当該外乱要素の内容に基づく車間距離で走行する。
【００６５】
次に、外乱要素の種類について説明する。
外乱要素は、隊列１０に車速変化をもたらす外的影響であって、本実施の形態では、一例として、道路形状によるものと先行車両４によるものがある。
道路形状が外乱要素になる場合は、勾配の場合（登坂車線や降坂車線で車速が一時的に低下や増加し、その後、元の車速に戻る）、カーブの場合（カーブ進入時に車速が一時的に低下する）、トンネルの出入り口の場合（明暗が急激に変わるため、車速が一時的に低下する）がある。
【００６６】
また、先行車両４が外乱要素となる場合には、隊列１０と同じ車線や異なる車線を走行している先行車両４の車速が変化する場合がある。
なお、外乱要素が、これらのように隊列１０の速度に一時的に影響を及ぼすものである場合、車両制御装置１は、外乱要素がなくなった際に、車間距離の縮小指示を送信して後続車両２の車間距離を通常の車間距離に戻させる。
【００６７】
次に、拡張指示に係る車間距離の計算方法の一例について説明する。
道路形状が外乱要素となる場合は、車間距離を（先頭車両２の車速）×αで計算し、勾配の場合は、α＝α１、カーブの場合は、α＝α２、トンネルの出入り口の場合は、α＝α３となる。α１、α２、α３は、実験によって最適な値に設定される。
【００６８】
先行車両４が外乱要素となる場合は、車間距離を（先頭車両２の車速）×（先行車両４までの車間距離）×βで計算し、先行車両４が隊列１０と同じ車線を走行している場合は、β＝β１、異なる車線を走行している場合は、β＝β２となる。β１、β２は、実験によって最適な値に設定される。
【００６９】
図３は、車間距離の拡張方式を説明するための図である。なお、図では、先頭車両を太線で示してある。
図３（ａ）は、走行抵抗が小さい車両２から順に加速して車間距離を拡張する例である。上図は、拡張前を示しており、下図は、拡張後を示している。
この例では、基本的に走行抵抗の高い車両２の速度変化を抑えている。
【００７０】
図に示したように、この例では、加速抵抗が小さい順、即ち、先頭車両２ａから後続車両２ｆまで、前方から順に車両２を加速することにより車間距離を拡張する。
より詳細には、まず、先頭車両２ａの車速がｖ１からｖ２（ｖ１＜ｖ２）へ加速し、次いで、後続車両２ｂがｖ１からｖ２へ加速し、以下、後続車両２ｅまで順次加速する。
そして、所用の車間距離が得られた時点で、先頭車両２ａ〜後続車両２ｆの車速をｖ２からｖ１に戻す。
【００７１】
図３（ｂ）は、走行抵抗が小さい車両２から順に減速して車間距離を拡張する例である。上図は、拡張前を示しており、下図は、拡張後を示している。
この例でも、基本的に走行抵抗の高い車両２の速度変化を抑えている。
【００７２】
図に示したように、この例では、加速抵抗が大きい順、即ち、後続車両２ｆから後続車両２ｂまで、後方から順に車両２を減速することにより車間距離を拡張する。
より詳細には、まず、後続車両２ｆの車速がｖ１からｖ３（ｖ１＞ｖ３）へ減速し、次いで、後続車両２ｅがｖ１からｖ３へ減速し、以下、後続車両２ｂまで順次減速する。
そして、所用の車間距離が得られた時点で、後続車両２ｂ〜２ｆの車速をｖ３からｖ１に戻す。
【００７３】
図３（ｃ）は、隊列１０を２車線に分割して車間距離を拡張する例である。上図、中図、下図は、それぞれ、車間距離拡張前、拡張中、拡張後を示している。
上図に示したように、道路５は、本車線６と副車線７の２車線を有しており、隊列１０（先頭車両２ａ、後続車両２ｂ〜２ｆ）は、本車線６を走行している。
先頭車両２ａは、外乱要素の存在を検知すると、後続車両２に対して分割指令を送信する。
【００７４】
中図に示したように、先頭車両２ａは、分割指令を出した後、副車線７に車線変更する。先頭車両２ａは、加速抵抗が小さいため車線変更が容易である。
一方、後続車両２は、分割指令を受信すると、隊列１０で奇数番目の順序にある後続車両２も副車線７に車線移動する。
これにより本車線６には、後続車両２ｂ、２ｄ、２ｆが残り、先頭車両２ａ、２ｃ、２ｅは、副車線７に移動する。
このように隊列１０が複数車線に分離した後、各々の車線の先頭の車両２が先頭車両２となり、同じ車線で後方を走行している車両２を後続車両２に編入する。
【００７５】
これにより、下図に示したように、隊列１０ａ（先頭車両２ａ、後続車両２ｃ、２ｅ）と隊列１０ｂ（先頭車両２ｂ、後続車両２ｄ、２ｆ）が形成される。
その後、隊列１０ａ、１０ｂは、それぞれ、最後尾の車両２を除いて（即ち、最も加速抵抗の大きい車両２を除いて）前方の車両から順に車速をｖ１からｖ３に減速して車間距離を外乱要素に応じた値に設定し、その後、ｖ３からｖ１に戻す。
以上の手順により、外乱要素に応じた車間距離が設定された隊列１０ａ、１０ｂが形成される。
【００７６】
このように、この例では、隊列１０において前方側から（加速抵抗の小さい側から）１台置きに車両２を車線移動させて各車両２の前方に余剰な車間距離を形成する。
そして、前方側の車両を減速して（加速抵抗の小さい側の車両を減速して）余剰な車間距離を縮めて外乱要素に応じた適切な間隔とする。
これにより、加速抵抗の最も大きい最後尾の２台の車両２の車速を変化させずに車間距離を拡張することができる。
【００７７】
このように、車両制御装置１は、加減速の順番をも指定する拡張指示によって、隊列の前方の車両から後方の車両の順に加速したり、隊列の後方の車両から前方の車両の順に減速したりして車間距離を広げることができる。
【００７８】
図４は、車間距離拡張方式決定処理の手順を説明するためのフローチャートである。
先頭車両２ａは、上で説明した３通りの拡張方式のうち、何れかを次の手順によって選択する。
以下の処理は、車両制御装置１が先頭車両２に搭載されている場合にＣＰＵ１１１が隊列走行プログラム１２５に従って行うものである。
【００７９】
まず、先頭車両２は、前方に車間距離をとる余裕があるか否かを判断する（ステップ５）。
余裕がない場合（ステップ５；Ｎ）、先頭車両２は、現在走行している道路が複数車線か否かを判断する（ステップ１０）。
複数車線の場合（ステップ１０；Ｙ）、先頭車両２は、隊列１０を分割、及び減速して車間距離を拡張する方法を選択し（ステップ１５）、処理を終了する。
複数車線でない場合（ステップ１０；Ｎ）、先頭車両２は、加速抵抗が高い順に減速して車間距離を拡張する方法を選択し（ステップ２０）、処理を終了する。
【００８０】
一方、前方に車間距離をとる余裕がある場合（ステップ５；Ｙ）、先頭車両２は、隊列１０の現在の車速が制限速度に比べて余裕があるか否かを判断する（ステップ２５）。
余裕がない場合（ステップ２５；Ｎ）、先頭車両２は、加速抵抗が高い順に減速して車間距離を拡張する方法を選択し（ステップ２０）、処理を終了する。
余裕がある場合（ステップ２５；Ｙ）、先頭車両２は、加速抵抗が低い順に加速して車間距離を拡張する方法を選択し（ステップ３０）、処理を終了する。
【００８１】
図５は、隊列が外乱要素に応じて車間距離を拡張する手順を説明するためのフローチャートである。
以下の処理のうち先頭車両２の処理は、車両制御装置１が先頭車両２に搭載されている場合にＣＰＵ１１１が隊列走行プログラム１２５に従って行うものであり、後続車両２の処理は、車両制御装置１が後続車両２に搭載されている場合にＣＰＵ１１１が隊列走行プログラム１２５に従って行うものである。
【００８２】
先頭車両２は、地図情報１２１や高精度道路地図情報１２２を参照して、これから走行する走行経路の道路形状を現在位置から目的地点まで確認する（ステップ７０）。
次に、先頭車両２は、確認した道路形状のうち外乱要素となる地点を特定し、その位置と外乱要素の内容（登坂・降坂車線、カーブ、トンネルの出入り口）と共に外乱地点として記憶する（ステップ７５）。
【００８３】
次に、先頭車両２は、直前を走行する先行車両４の車速変化を取得する（ステップ８０）。この車速変化の取得は、隊列１０が走行している車線の先行車両４のみならず、隣接する車線の先行車両４についても行う。
【００８４】
次に、先頭車両２は、外乱要素があるか否かを判断する（ステップ８５）。
先頭車両２は、外乱要素が道路形状によるものである場合は、現在位置とステップ７５で記憶した外乱地点を比較し、直近の外乱地点が所定距離以内にある場合に外乱要素があると判断する。
また、外乱要素が先行車両４の速度変化によるものである場合は、先行車両４との車間距離の変化が所定の閾値以上である場合に外乱要素があると判断する。
【００８５】
外乱要素がないと判断した場合（ステップ８５；Ｎ）、先頭車両２は、ステップ１００に移行し、隊列走行を継続するか否かを判断する（ステップ１００）。
先頭車両２は、ドライバが隊列走行を解除するなどの隊列走行を終了する理由がない場合には、隊列走行を継続すると判断し（ステップ１００；Ｙ）、ステップ８０に戻って外乱要素の監視を継続する。
一方、隊列走行を終了すると判断した場合には（ステップ１００；Ｎ）、先頭車両２は、隊列走行の管理を終了する。
【００８６】
ステップ８５で外乱要素があると判断した場合（ステップ８５；Ｙ）、先頭車両２は、外乱要素の内容を特定する（ステップ９０）。
外乱要素の内容は、道路形状によるものの場合は、登坂・降坂車線、カーブ、トンネルの出入り口であり、先行車両４の速度変化によるものの場合は、同じ車線を走行している先行車両４の車速変化、異なる車線を走行している先行車両４の速度変化である。
そして、先頭車両２は、外乱要素の内容に応じた車間距離を計算することにより、車間距離を取得する（ステップ９３）。
【００８７】
次に、先頭車両２は、後続車両２の車間距離が、当該外乱要素の内容に応じたものであるか否かを判断する（ステップ９５）。
車間距離が当該外乱要素の内容に応じたものである場合（ステップ９５；Ｙ）、車間距離を拡張する必要はないため、先頭車両２は、ステップ１００に移行する。
車間距離が当該外乱要素の内容に応じたものでない場合（ステップ９５；Ｎ）、先頭車両２は、図４に示した車間距離拡張方式決定処理によって拡張方式を決定する（ステップ１０７）。
【００８８】
次に、先頭車両２は、各後続車両２に車間距離の拡張指令を送信し（ステップ１１０）、ステップ１００に移行する。
これに対して、各後続車両２は、拡張指令を受信する（ステップ１１５）。
拡張指令には、拡張方式と車間距離の指示が含まれており、各後続車両２は、当該拡張指令に基づいて前方の車両２との車間距離を拡張する（ステップ１２０）。
【００８９】
図６は、隊列形成手順の一例を説明するためのフローチャートである。
以下の処理のうち隊列編成車両の処理は、車両制御装置１が隊列編成車両に搭載されている場合にＣＰＵ１１１が隊列走行プログラム１２５に従って行うものであり、候補車両の処理は、車両制御装置１が候補車両に搭載されている場合にＣＰＵ１１１が隊列走行プログラム１２５に従って行うものである。
【００９０】
隊列編成車両は、隊列１０を構成するための候補車両の探索を開始する（ステップ２０５）。
候補車両が探索されると、隊列編成車両は、候補車両に自車情報１２３の送信を要求し（ステップ２１０）、これに対して候補車両は、自己の自車情報１２３を送信する（ステップ２１５）。自車情報には、当該候補車両の車両ＩＤや加速抵抗などが含まれている。
【００９１】
隊列編成車両は、候補車両から自車情報１２３を受信すると（ステップ２２０）、これをＲＡＭ１１３に他車情報として記憶する。
そして、隊列編成車両は、探索された候補車両のうち、まだ自車情報１２３（他車情報）を受信していないものがあるか否かを判断する（ステップ２２５）。
まだ自車情報１２３を受信していない候補車両がある場合は（ステップ２２５；Ｎ）、ステップ２１０に戻り、当該候補車両に自車情報１２３を要求する。
一方、全ての候補車両から自車情報１２３を受信した場合（ステップ２２５；Ｙ）、候補車両と自車両の加速抵抗を小さい順に並べて、これにより隊列１０内での自車両を含む各車両２の順序を決定する（ステップ２３０）。
【００９２】
次に、隊列編成車両は、後続車両２となる候補車両には、後続指示を送信し、先頭車両２となる候補車両には、先頭指示を送信する（ステップ２３５）。この送信に対し、後続車両２となる候補車両は後続指示を受信し、先頭車両２となる候補車両は先頭指示を受信する（ステップ２４５）。
次に、隊列編成車両は、全ての候補車両に指示を送信したか否かを判断する（ステップ２４０）。
【００９３】
まだ、指示していない候補車両がある場合（ステップ２４０；Ｎ）、隊列編成車両は、ステップ２３５に戻って引き続き指示を送信する。
一方、全ての候補車両に指示を送信した場合（ステップ２４０；Ｙ）、隊列編成車両は、各候補車両に隊列形成を指示し、隊列編成車両と候補車両は、加速抵抗の小さい順に並ぶように隊列を形成する（ステップ２５０）。
【００９４】
以上に説明した実施の形態により、次のような効果を得ることができる。
（１）加速抵抗の小さい順に先頭から車両２を配車して隊列１０を形成することにより、隊列１０の前方に存在する外乱要素に対して、前方の車両２をダンパーとして機能させて速度変化の伝播を後方に行くほど弱めることができ、これによって、加速抵抗の大きな車両２の車速変化の度合いを緩和することができる。
（２）外乱要素に対応して後続車両２の車間距離を広げることにより、ダンパーとしての機能を高めることができる。
（３）加速抵抗の大きな車両２の車速変化の度合いを緩和することができるため、隊列１０全体としての燃費効率を高めることができる。
【００９５】
以上に説明した実施の形態には、各種の変形が可能である。
例えば、図４の車間距離拡張方式決定処理では、加速抵抗の小さい順に加速したり、加速抵抗の大きい順に減速したりして車間距離を拡張したが、全走行抵抗の小さい順に加速したり、加速抵抗の大きい順に減速したりして車間距離を拡張するように構成することもできる。
ここで、全走行抵抗Ｒは、Ｒ＝Ｒｒ＋Ｒｌ＋Ｒｓ＋Ｒａで表される。ただし、Ｒｒは転がり抵抗、Ｒｌは空気抵抗、Ｒｓは登坂抵抗、Ｒａは加速抵抗である。
【符号の説明】
【００９６】
１  車両制御装置
２  車両
４  先行車両
５  道路
６  本車線
７  副車線
１０  隊列
１１０  制御部
１１１  ＣＰＵ
１１２  ＲＯＭ
１１３  ＲＡＭ
１２０  記憶部
１２１  地図情報
１２２  高精度道路地図情報
１２３  自車情報
１２４  ナビゲーションプログラム
１２５  隊列走行プログラム
１３０  自動車情報検出部
１３１  現在位置検出部
１３２  車速センサ
１３４  ステアリングセンサ
１３５  ブレーキセンサ
１３６  スロットルセンサ
１４０  表示部
１５０  入力部
１６０  通信部
１７０  周辺情報収集部
１７１  距離センサ
１７２  カメラ
１８０  アクチュエータ制御部
１８１  ステアリングアクチュエータ
１８２  ブレーキアクチュエータ
１８３  スロットルアクチュエータ
【図１】
0006478027.tif 000002
【図２】
0006478027.tif 000003
【図３】
0006478027.tif 000004
【図４】
0006478027.tif 000005
【図５】
0006478027.tif 000006
【図６】
0006478027.tif 000007