(57)【要約】【課題】周囲の車両の位置や走行状態などを自車両において自動的に検知し、その結果に基づいて自車両を自動的に制御する自動運転制御装置の提供。【解決手段】周囲の車両の情報を受信する車車間通信部１１と、車車間通信部１１で受信した周囲の車両の情報に基づいて自車両の走行速度を演算するボイド演算部２３と、ボイド演算部２３で演算した走行速度に基づいて自車両の走行を制御する車両走行制御部２０とを備えることにより、周囲の車両の情報に基づいて自車両がどのような走行速度で走行するのが一番安全で効率的かを自動的に演算し、その結果に基づいて自車両の走行が制御されるため、自車両を周囲の車両の情報に合わせて自立的に適正に走行させることが可能になる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
周囲の車両の情報を受信する受信手段と、前記受信手段で受信した前記周囲の車両の情報に基づいて自車両の走行速度を演算する演算手段と、前記演算手段で演算した走行速度に基づいて前記自車両の走行を制御する走行制御手段とを備えた自動運転制御装置。
【請求項２】
周囲の車両の位置及び走行速度の情報を受信する受信手段と、前記受信手段で受信した前記周囲の車両の位置及び走行速度に基づいて、前記周囲の車両に対して走行すべき自車両の位置及び走行速度を演算する演算手段と、前記演算手段で演算した前記自車両の位置及び走行速度になるように前記自車両を走行制御する走行制御手段とを備えた自動運転制御装置。
【請求項３】
前記周囲の車両及び前記自車両が車両間で互いに情報のやり取りを行う車車間通信手段を備え、前記自車両の車車間通信手段は、前記周囲の車両の車車間通信手段から情報を受信し、前記受信した情報を更に他の前記周囲の車両に転送することを特徴とする請求項１又は２記載の自動運転制御装置。
【請求項４】
前記自車両の車車間通信手段は、前記受信した情報を前記他の周囲の車両に転送する場合、前記受信した情報に更に前記自車両での伝播遅延時間情報及び中継した車両の台数情報を追加して転送することを特徴とする請求項３記載の自動運転制御装置。
【請求項５】
前記演算手段が、前記周囲の車両の動きに合わせて同じ方向に走行するためのアライメントベクトルと、車群の中心にから遠く離れないようにするためのコヒージョンベクトルと、隣接する車両に衝突するのを回避するためのセパレーションベクトルとをそれぞれ演算するボイド演算手段からなることを特徴とする請求項１又は２記載の自動運転制御装置。
【請求項６】
前記演算手段が、前記自車両の走行速度を前記車群の走行速度に合わせる手段を備えたことを特徴とする請求項５記載の自動運転制御装置。
【請求項７】
前記演算手段が、前記自車両から前記車群の中心までの距離が閾値以上である場合に、前記自車両を前記車群の中心に接近する方向に走行制御し、前記自車両から前記車群の中心までの距離が前記閾値以下である場合に、前記車群の中心に向かう方向の走行制御を無視する手段を備えたことを特徴とする請求項５記載の自動運転制御装置。
【請求項８】
前記演算手段が、前記自車両と前又は後の車両との車間距離が閾値以下である場合に、前記車間距離が前記閾値以上になるように前記自車両を走行制御する手段を備えたことを特徴とする請求項５記載の自動運転制御装置。
【請求項９】
前記演算手段が、前記自車両と隣り合う車両間の間隔が閾値以下である場合に、前記自車両と隣り合う車両間の間隔が前記閾値以上になるように前記自車両を走行制御する手段を備えたことを特徴とする請求項５項記載の自動運転制御装置。
【請求項１０】
前記閾値が、前記車群又は前記自車両の走行速度の大きさに応じて変化するように設定されていることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項記載の自動運転制御装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０に記載された自動運転制御装置を搭載した車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車などの車両を運転手などの手を介さずに自動的に制御する自動運転制御装置、及びそれを搭載した車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＡＨＳ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｈｉｇｈｗａｙ  Ｓｙｓｔｅｍ）やＡＶＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｓａｆｅｔｙ  Ｖｅｈｉｃｌｅｓ）と呼ばれる自動運転システムが知られている。しかしながら、これらのものは、いずれも車両が走行する道路、或いは、その側路に、それぞれ大掛かりな設備を設置しなければならないものであり、車両が走行する全ての道路にくまなく採用することはコスト的にほとんど不可能なものである。
【０００３】
一方、センサーなどを用いて周囲の車両の挙動を検知し、必要な制御情報を車車間通信装置などを用いて周囲の車両に送信し、周囲の車両を制御するようにしたものも知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０―１０５８８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されたものは、例えば、複数の車両が列をなして走行している状態で、後ろの車両が速度を上げて接近してきた場合には、後ろの車両に速度を下げるように指示し、前の車両が速度を下げ、前の車両との車間距離が予め定めた一定距離より小さくなった場合には、前の車両に速度を上げるように指示するといった具合に、周囲の車両に周囲の車両が正規に走行するよう互いに指示し合うというものである。
【０００５】
したがって、この場合には、周囲の車両からの指示を間違いなく確実に受信できることが条件になり、車車間通信装置を用いた場合、その信頼性が確実なものでなければならない。
【０００６】
特許文献１では、この点を考慮して車車間通信装置のほかに、車両間通信装置の信頼性を補うための路側装置を別に設けている。したがって、この場合も、車両が走行するあらゆる道路に適用できるかどうか疑問であり、必ずしも充分なものとは言えない。
【０００７】
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものであり、路側装置をなどを利用せずに、周囲の車両の位置や走行状態などを自車両において自動的に検知し、その結果に基づいて自車両を自動的に制御する自動運転制御装置、及びそれを搭載した車両を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の自動運転制御装置は、周囲の車両の情報を受信する受信手段と、受信手段で受信した周囲の車両の情報に基づいて自車両の走行速度を演算する演算手段と、演算手段で演算した走行速度に基づいて自車両の走行を制御する走行制御手段とを備えた構成を有する。
【０００９】
この構成により、受信手段で受信された周囲の車両の情報に基づいて自車両がどのような走行速度で走行するのが一番良いかを自動的に演算し、その走行速度で自車両が走行するように制御されるため、自車両を周囲の車両の情報に合わせて自立的に適正に走行させることが可能になる。
【００１０】
また、本発明の自動運転制御装置は、周囲の車両の位置及び走行速度の情報を受信する受信手段と、受信手段で受信した周囲の車両の位置及び走行速度に基づいて、周囲の車両に対して走行すべき自車両の位置及び走行速度を演算する演算手段と、演算手段で演算した自車両の位置及び走行速度になるように自車両を走行制御する走行制御手段とを備えた構成を有する。
【００１１】
この構成により、周囲の車両の位置及び走行速度に基づいて自車両がどの位置にありどの走行速度で走行するのが最も適正かを演算部において演算することができ、演算された位置及び走行速度になるように自車両が走行制御されるため、自車両の位置及び走行速度が常に適正なものになる。
【００１２】
また、本発明の自動運転制御装置は、周囲の車両及び自車両が車両間で互いに情報のやり取りを行う車車間通信手段を備え、自車両の車車間通信手段は、周囲の車両の車車間通信手段から情報を受信し、受信した情報を更に他の周囲の車両に転送する構成を有する。
【００１３】
この構成により、車車間通信装置において、周囲の車両の情報を受信し、それを更に周囲の他の車両に転送することが可能になり、車両間が遠く離れていても、その間に存在する車両を通して遠くの車両の情報を容易に入手することができ、それを基に自車両を効率的に主体的に走行制御することが可能になる。
【００１４】
また、本発明の自動運転制御装置は、受信した情報を他の周囲の車両に転送する場合、受信した情報に更に自車両での伝播遅延時間情報及び中継した車両の台数情報を追加して転送する構成を有する。
【００１５】
この構成により、車両の位置、走行速度のみならず、情報の伝播遅延時間、中継した車両の台数などの情報も同時に送信されることになり、これらの情報を基に遅延時間を加味して自車両の走行位置、走行速度をより適正に制御することが可能になる。
【００１６】
また、本発明の自動運転制御装置は、演算手段が、周囲の車両の動きに合わせて同じ方向に走行するためのアライメントベクトルと、車群の中心にから遠く離れないようにするためのコヒージョンベクトルと、隣接する車両に衝突するのを回避するためのセパレーションベクトルとをそれぞれ演算するボイド演算手段からなる構成を有する。
【００１７】
この構成により、自車両を周囲の車両と同じ速度で同じ方向に、しかも車間距離を適切に取って周囲の車両と衝突しないように効率的に走行制御することが可能になる。
【００１８】
また、本発明の自動運転制御装置は、演算手段が、自車両の走行速度を車群の走行速度に合わせる手段を備えた構成を有する。
【００１９】
この構成により、自車両を群走行している周囲の車両に合わせて同じ速度で走行させることが可能になる。
【００２０】
また、本発明の自動運転制御装置は、演算手段が、自車両から車群の中心までの距離が閾値以上である場合に、自車両を車群の中心に接近する方向に走行制御し、自車両から車群の中心までの距離が閾値以下である場合に、車群の中心に向かう方向の走行制御を無視する手段を備えた構成を有する。
【００２１】
この構成により、車群の中心までの距離が閾値以下である場合には、車群の中心に向かうことをせず、閾値以上である場合にのみ、車群の中心に向かう方向の走行制御を実施す
ることになり、自車両が車群の中心より遠く離れるのを阻止することになる。
【００２２】
また、本発明の自動運転制御装置は、演算手段が、自車両と前又は後の車両との車間距離が閾値以下である場合に、車間距離が閾値以上になるように自車両を走行制御する手段を備えた構成を有する。
【００２３】
この構成により、車間距離を常時閾値以上に保つことができ、前の車両に衝突するのを防止することが可能になる。
【００２４】
また、本発明の自動運転制御装置は、演算手段が、自車両と隣り合う車両間の間隔が閾値以下である場合に、隣り合う車両間の間隔が閾値以上になるように自車両を走行制御する手段を備えた構成を有する。
【００２５】
この構成により、隣り合う車両間の間隔を常時閾値以上に保つことが可能になり、隣り合う車両に衝突するのを防止することができる。
【００２６】
また、本発明の自動運転制御装置は、閾値が車群又は自車両の走行速度に応じて変化するように設定されている構成を有する。
【００２７】
この構成により、車群又は自車両の走行速度が早くなると、閾値も大きくなるため、例えば、車間距離や車両間間隔についても、走行速度が速くなれば大きくなることになり、より安全な走行が可能になる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の自動運転制御装置は、周囲の車両の情報を受信する受信手段と、受信手段で受信した周囲の車両の情報に基づいて自車両の走行速度を演算する演算手段と、演算手段で演算した走行速度に基づいて自車両の走行を制御する走行制御手段とを備えたものであり、受信手段で受信された周囲の車両の情報に基づいて自車両がどのような走行速度で走行するのが一番良いかを自動的に演算し、その走行速度で自車両が走行するように制御されるため、自車両を周囲の車両の情報に合わせて自立的に適正に走行させることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態における自動運転制御装置について、図面を用いて詳細に説明する。
【００３０】
図１は、本発明の実施の形態における自動運転制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【００３１】
本発明の実施の形態における自動運転制御装置は、図１に示すように、車両間で互いに情報のやり取りを行う車車間通信部１１と、自車両の現在位置を測位するＧＰＳ受信機や自立航法などによる測位装置などよりなる測位部１２と、自車両の走行速度を検出する速度検出部１３と、自車両の操舵方向を検出する方向検出部１４と、各種の情報、指令などを入力する操作部１５と、各種情報、地図などを表示する表示部１６と、自車両のハンドル１７、アクセル１８、ブレーキ１９などを操作し、自車両の走行を制御する車両走行制御部２０と、これらの各部を制御する制御部２１とを備えている。
【００３２】
なお、制御部２１は、マイクロコンピュータなどで構成され、操作部１５によって目的地が入力され、目的地までの経路を探索するための指令が入力されたとき、目的地までの経路を探索する経路探索部２２と、車車間通信部１１によって受信された周囲の車両から
の情報に基づいて自車両の位置及び走行速度を自動的に最適になるように演算するボイド演算部２３とを備えている。
【００３３】
次に、本実施の形態における自動運転制御装置の動作について説明する。
【００３４】
図２は本実施の形態における自動運転制御装置の動作を示すフローチャートである。
【００３５】
本実施の形態における自動運転制御装置では、図２に示すように、車車間通信部１１が、常時、群走行している周囲の他の車両から他の車両の位置、走行速度などの情報を受信している（Ｓ２０１）。
【００３６】
さらに、群走行から離れて独自に走行をしなければならないかどうかも判断する（Ｓ２０２）。
【００３７】
独自走行の制御の必要が無い場合（Ｓ２０２のＮｏ）、車車間通信部１１が、他の車両の位置、走行速度などの情報を受信すると、ボイド演算部２３が、受信した他の車両の位置、走行速度などの情報を基に、自車両の位置、走行速度が如何にあるべきか、すなわち、周囲の他の車両に対して安全に効率よく走行すべき最適な自車両の位置及び走行速度などを演算する（Ｓ２０３）。
【００３８】
自車両の位置、走行速度が演算されると、その結果に基づいて、車両走行制御部２０が自車両のハンドル１７、アクセル１８、ブレーキ１９などを操作し、自車両を自動走行制御する（Ｓ２０４）。
【００３９】
目的地までの経路を探索していて、群走行を離れて、他の車両と異なる方向に走行しなければならなくなったときや、ハンドル１７、アクセル１８、ブレーキ１９などを自動でなく手動で操作することになったときなど、いわゆる独自の制御が必要となった場合（Ｓ２０２のＹｅｓ）には、それぞれ独自の走行制御が行われる（Ｓ２０５）。
【００４０】
そして、自動走行制御及び独自走行制御のいずれの場合も、自車両の情報に加え周囲の他の車両から受信した他の車両の情報をもそれぞれ車車間通信部１１を通して他の車両に送信する（Ｓ２０６）。
【００４１】
なお、自車両のあるべき位置や走行速度を演算する場合、次のように、自車両をボイドとして捉え、ボイド演算によって演算するようにしている。すなわち、ボイドのルールとして、次の３つのルールが知られており、これらをそれぞれの車両に適用するようにしている。
（１）近くのボイドの動きに合わせる：向きを近くのボイドに合わせる。
（２）群れの中心に向かう：群れから離れないようにする。
（３）衝突の回避：近くのボイドと衝突しないようにする。
【００４２】
例えば、図３に示すように、車両Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄがそれぞれ太い矢印の方向に走行している場合、車両Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄに搭載された本実施の形態における自動走行制御装置において、それぞれ次のベクトルを演算し、これらのベクトルを基にそれぞれの車両Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを走行制御するようにしている。
（１）Ｖ−ali：近くの車両の動きに合わせて同じ方向に走行するアライメントベクトル
（２）Ｖ−cof：車群の中心に向かうコヒージョンベクトル
（３）Ｖ−sep：衝突回避のためのセパレーションベクトル
このような３つのベクトルを演算して走行制御すると、それぞれの車両Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄにおいて、それぞれ近くの車両と同じ方向に、しかも、群れから離れず、かつ、衝突する
ことなく自立的に走行することが可能になる。
【００４３】
なお、図３において、Ｐは車両Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄからなる車群の中心、ＶＢaliは車両Ｂの車群の進行方向に向かうアライメントベクトル、ＶＢcofは車両Ｂの車群の中心Ｐに向かうコヒージョンベクトル、ＶＢsepＡは車両Ｂの車両Ａに対するセパレーションベクトル、ＶＢsepＣは車両Ｂの車両Ｃに対するセパレーションベクトル、ＶＢsepＤは車両Ｂの車両Ｄに対するセパレーションベクトルをそれぞれ示している。
【００４４】
以下、自車両のあるべき位置、走行速度などを自動的に演算し、自車両の走行を制御する場合の動作について説明する。
【００４５】
図４、図５は、自車両のあるべき位置、走行速度などを演算し、自車両を自立的に走行制御する場合の動作を示すフローチャートである。
【００４６】
車車間通信部１１によって周囲の他の車両から他の車両の位置、走行速度などの情報を受信すると、これを基に、図４に示すように、周囲の他の車両の走行速度、或いは、これを平均化するなどして算出される車群の走行速度を検出する（Ｓ４０１）。そして、検出した走行速度に基づいて、自車両の走行速度を周囲の他の車両の走行速度、或いは、車群の走行速度に合わせるようにする（Ｓ４０２）。
【００４７】
次に、周囲の車両の位置情報を検出し、その位置情報を基に車群の中心Ｐを算出する（Ｓ４０３）。そして、車群の中心Ｐを算出すれば、次に自車両から車群の中心Ｐまでの距離を算出する（Ｓ４０４）。
【００４８】
算出した車群の中心Ｐまでの距離が予め定めた所定の距離（閾値）以下であるか否かを判断し（Ｓ４０５）、予め定めた所定の距離（閾値）以下の場合（Ｓ４０５のＹｅｓ）には、車群の中心に向かう制御を実施せず、予め定めた所定の距離（閾値）を超える場合（Ｓ４０５のＮｏ）にのみ、車群の中心Ｐに接近する方向に自車両を走行制御する（Ｓ４０６）。すなわち、車群の中心Ｐが自車両の走行方向の前方に位置する場合（Ｓ４０７のＹｅｓ）には、自車両の走行速度を上げる方向に制御し、後方に位置する場合（Ｓ４０７のＮｏ）には、自車両の走行速度を下げる方向に制御する。
【００４９】
そして、更に、図５に示すように、自車両の走行速度を検出し（Ｓ５０１）、走行速度に合った車間距離の閾値を設定する（Ｓ５０２）。ここで、走行速度に合った車間距離の閾値とは、例えば、走行速度ｈが４０ｋｍ／ｈである場合は５０ｍ、６０ｋｍ／ｈである場合は１００ｍと言うように、それぞれ走行速度が大きいほど大きくなる閾値である。
【００５０】
走行速度に合った閾値を設定すると、次に、自車両の直前を走行している他の車両との車間距離を計測し、その車間距離が先に設定した閾値以下であるかどうかを判断する（Ｓ５０３）。閾値以下である場合（Ｓ５０３のＹｅｓ）には、自車両の走行速度を下げ、車間距離が閾値以上になるように制御する（Ｓ５０４）。
【００５１】
更に、車車間通信部１１によって受信した周囲の車両の位置情報から、隣り合う車両の間隔を計測し、その間隔が予め定めた閾値以下になっていないかどうかを判断し（Ｓ５０５）、閾値以下になっている場合（Ｓ５０５のＹｅｓ）には、自車両の走行速度、方向をそれぞれ変更し、閾値以上になるように制御する（Ｓ５０６）。
【００５２】
なお、Ｓ５０３で車間距離が設定した閾値以下でない場合（Ｓ５０３のＮｏ）は、そのまま隣り合う車両の間隔を計測する（Ｓ５０５）。
【００５３】
また、Ｓ５０５で車両間隔が設定した閾値以下でない場合（Ｓ５０５のＮｏ）は、そのままの状態で車両間隔の制御を修了する。
【００５４】
以上のように制御すれば、自車両を周囲の車両に合わせて周囲の車両と同じ走行速度で、かつ、車群から離れず、他の車両に衝突することもなく、適正な位置を保ちながら安全に自立的に走行させることが可能になる。
【００５５】
そして、本実施の形態によれば、周囲の他の車両の走行速度、或いは、群走行している車群の走行速度を算出して自車両がその走行速度になるように制御しているため、自車両を周囲の他の車両、或いは、群走行している車群の走行速度に合わせた走行速度で走行させることが可能になり、更に、その上で、車群の中心より予め設定された閾値以上離れていた場合、車群の中心に接近するようにそれぞれ制御しているため、自車両を車群から閾値以上に離れさせることなく走行させることが可能になる。そして、更に、車間距離や車両間の間隔についても、それぞれ予め定めた閾値以下になれば、閾値以上になるようにそれぞれ制御するようにしており、予め定めた車間距離、車両間隔を保って走行することが可能になる。
【００５６】
次に、群走行している車両が具体的にどのようにボイド制御されるのか、図面を用いて詳細に説明する。
【００５７】
図６〜図１１は、群走行している車両の中に他の車両とは異なる方向に走行したい車両があった場合、それらの車両が具体的にどのようにボイド制御されるかを説明するための図である。
【００５８】
先ず、図６は、複数の車両Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄがそれぞれ矢印で示す方向に群走行している状態を示している。この状態では、それぞれの車両Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが互いに他の車両から他の車両の位置、走行速度などの情報を受信し、それに基づいてそれぞれ次のような速度ベクトルを演算している。そして、演算した速度ベクトルにしたがって他の車両と同じ速度で、所定の車間距離、所定の車両間隔を保ちながら衝突することなく安全に群走行するようにしている。
車両Ａ：Ｖ１Ａali、Ｖ１Ａcof、Ｖ１ＡsepＢ、Ｖ１ＡsepＣ、Ｖ１ＡsepＤ
車両Ｂ：Ｖ１Ｂali、Ｖ１Ｂcof、Ｖ１ＢsepＡ、Ｖ１ＢsepＣ、Ｖ１ＢsepＤ
車両Ｃ：Ｖ１Ｃali、Ｖ１Ｃcof、Ｖ１ＣsepＡ、Ｖ１ＣsepＢ、Ｖ１ＣsepＤ
車両Ｄ：Ｖ１Ｄali、Ｖ１Ｄcof、Ｖ１ＤsepＡ、Ｖ１ＤsepＢ、Ｖ１ＤsepＣ
なお、上記ベクトルにおいて、Ｖは、速度ベクトルを表し、次の数字１は、図６に示すこの状態を状態１としたとき、その状態の番号を表している。また、次のアルファベットＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、車両Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの速度ベクトルであることを表し、ali、cof、sepは、それぞれアライメントベクトル、コヒージョンベクトル、セパレーションベクトルであることを表している。そして、sepの後のアルファベットは、そのアルファベットの車両に対するセパレーションベクトルであることを表している。
【００５９】
例えば、車両Ａの場合、状態１のアライメントベクトルＶ１Ａaliと、状態１のコヒージョンベクトルＶ１Ａcofと、状態１の車両Ｂに対するセパレーションベクトルＶ１ＡsepＢと、状態１の車両Ｃに対するセパレーションベクトルＶ１ＡsepＣと、状態１の車両Ｄに対するセパレーションベクトルＶ１ＡsepＤとを備えていることを示している。
【００６０】
今、この状態１（図６）で、車両Ｃが近くの左側にある分岐路に入ることを予定しているものとする。この場合、車両Ｃは、目的地までの経路を案内するナビゲーションの動作、或いは、方向指示器などの操作によって独自の制御を行う。そのため、この情報が自車両の情報として他の車両Ａ、Ｂ、Ｄに送信される。他の車両Ａ、Ｂ、Ｄは、この情報を受信し、それに基づいて、それぞれ適切なボイド制御を実施する。
【００６１】
すなわち、車両Ｃが近くの左側にある分岐路に入るためには、まず、左側車線に入ることが必要であり、そのため、車両Ｄは、自己の車両が車両Ｃより後方にあり、車両Ｃを自己の車両の前に入れることが適当と判断し、自己の車両の走行速度を下げるように制御する。このようにすると、各車両Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの状態は、図７に示すようになり（状態２）、この状態で、それぞれ次のようなベクトルを備えている。
車両Ａ：Ｖ２Ａali、Ｖ２Ａcof、Ｖ２ＡsepＢ、Ｖ２ＡsepＣ、Ｖ２ＡsepＤ
車両Ｂ：Ｖ２Ｂali、Ｖ２Ｂcof、Ｖ２ＢsepＡ、Ｖ２ＢsepＣ、Ｖ２ＢsepＤ
車両Ｃ：Ｖ２Ｃali、Ｖ２Ｃcof、Ｖ２ＣsepＡ、Ｖ２ＣsepＢ、Ｖ２ＣsepＤ
車両Ｄ：Ｖ２Ｄali、Ｖ２Ｄcof、Ｖ２ＤsepＡ、Ｖ２ＤsepＢ、Ｖ２ＤsepＣ
そして、この状態２（図７）で各車両Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが走行を継続し、途中で車両Ｃが左側車線に入れば、図８に示すようになる（状態３）。なお、この場合、車両Ａは、車群の中心に近づくように走行速度を下げ、車両Ｂと車両Ｃ、或いは、車両Ｂと車両Ｄの中間位置に移行する。
【００６２】
次に、図９に示すように、車両Ｃが分岐路に近づくと、再び車両Ｃが目的地までの経路を案内するナビゲーションの動作、或いは、方向指示器などの操作によって独自制御を行う。したがって、この状態で、これらの独自情報がそれぞれ他の車両Ａ、Ｂ、Ｄに送信される。他の車両Ａ、Ｂ、Ｄは、これらの情報を受信し、例えば、車両Ｄは、車両Ｃとの車間距離を更に大きくするために、その走行速度を下げるように制御する（状態４）。
【００６３】
そして、図１０に示すように、車両Ｃが分岐路に入り、車群から離れると、車両Ｂと車両Ｄとの間の車間距離が、車両Ｃがいなくなった分だけ大きくなる（状態５）。
【００６４】
ところが、車群を構成する各車両Ａ、Ｂ、Ｄがそれぞれボイド制御を実施するため、図１１に示すように、車両Ａ、Ｂ、Ｄが車群の中心に近接し、同じ走行速度で同じ方向に群走行することになる。すなわち、車両Ａは車両Ｂより後方に位置し、車両Ｂと車両Ｄとの車間距離も正常な状態になる（状態６）。なお、この状態では、各車両Ａ、Ｂ、Ｄがそれぞれ次のような速度ベクトルを備えている。
車両Ａ：Ｖ６Ａali、Ｖ６Ａcof、Ｖ６ＡsepＢ、Ｖ６ＡsepＣ、Ｖ６ＡsepＤ
車両Ｂ：Ｖ６Ｂali、Ｖ６Ｂcof、Ｖ６ＢsepＡ、Ｖ６ＢsepＣ、Ｖ６ＢsepＤ
車両Ｄ：Ｖ６Ｄali、Ｖ６Ｄcof、Ｖ６ＤsepＡ、Ｖ６ＤsepＢ、Ｖ６ＤsepＣ
このように、本実施の形態によれば、群走行している複数の車両の中に他の車両と異なる独自の操作、制御を行う車両があったとしても、これらの車両からの情報を受けて、独自の操作、制御を行う車両を独自に操作、制御しても支障がないように、それぞれ適切に制御することができ、例えば、独自に操作、制御される車両が、他の車両とは異なる方向に走行し、車群から離脱した場合でも、残りの車両で新たな車群を形成し走行することが可能になる。
【００６５】
なお、上記説明では、車両Ｃが独自の制御を行うとき、事前にその旨を自車両の情報として他の車両Ａ、Ｂ、Ｄに送信するようにしているが、他の車両Ａ、Ｂ、Ｄにこのような情報を事前に送信しなくても、他の車両Ａ、Ｂ、Ｄにおいて、それぞれ車両Ｃの位置を検出することにより、それを基に独自に正常な動作を行うことも可能である。
【００６６】
例えば、図６に示す状態で、車両Ｃが車両ＢとＤとの間に何の予告もなく割り込んだとする。この場合、車両Ｃ、Ｄにおいて、それぞれ車両Ｂ、Ｃとの間の車間距離が予め定めた閾値より小さくなる。そのため、車両Ｃ、Ｄは、独自にその車間距離を大きくするようにそれぞれ走行速度を下げ、結果として、事前予告なしでも、それぞれ図８に示すように正常な走行状態になる。
【００６７】
また、図８に示す状態から図９、図１０に示すように、車両Ｃが独自に分岐路に進入し、車群から離れた場合でも、車両Ｄは、車両Ｂとの車間距離を考慮し、図１１に示すように、車間距離が予め定めた閾値になるように自動的に走行制御される。
【００６８】
また、周囲の車両の位置、走行速度などの情報は、個々の車両から車車間通信部１１によって直接受信するようにしてもよいが、車車間通信部１１によって一旦受信した他の車両の情報を更に他の車両に送信し、他の車両を仲介して受信するようにしてもよい。
【００６９】
このようにした場合には、車両の情報（ボイド情報Ｉboid）として、次式に示すように、車両の位置、走行速度のみならず、転送時の伝播遅延時間、仲介した車両の台数などの情報を含めることが望ましい。
【００７０】
すなわち、今ここで、車両Ａの情報（ボイド情報ＩboidＡ）を式で表わすと、次のようになる。
ＩboidＡ＝｛Ｖtn，Ｘa，ΔＴa，ｍ｝
但し、Ｖtnは時刻ｔにおける車両ｎの速度ベクトル、Ｘaは車両Ａの位置情報、ΔＴaは自情報（車両Ａのボイド情報ＩboidＡ）の伝播遅延時間、ｍは自情報（車両Ａのボイド情報ＩboidＡ）が渡された車両台数、すなわち、車両Ａと車両Ａのボイド情報ＩboidＡを受け取った車両との間にある車両の台数を示す。
【００７１】
なお、ここで、複数の車両Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが図６に示すように群走行しており、この状態で、車両Ａのボイド情報ＩboidＡが車両Ｂを介して車両Ｃに転送され、更に車両Ｃを介して車両Ｄに転送されるとした場合には、車両Ａのボイド情報ＩboidＡにおける伝播遅延時間Ｔnは、車両Ｃでは、車両Ｂでの伝播遅延時間となり、車両Ｄでは、車両Ｂでの伝播遅延時間と車両Ｃでの伝播遅延時間の合計となる。
【００７２】
同様に、車両Ｂ、Ｃ、Ｄのボイド情報ＩboidＢ、ＩboidＣ、ＩboidＤについても、それぞれ転送時の伝播遅延時間、仲介した車両の台数などの情報を含んでおり、転送した車両での伝播遅延時間がそれぞれ加算されることになる。
【００７３】
そして、これらの情報（ボイド情報Ｉboid）を基に、それぞれの車両においてボイド演算を行うと、次のようになる。なお、ボイド演算を行う仲間（周囲の車両）の範囲ｎを減衰関数ｆとして、
ｆi（Ｘi，Ｘn，ΔＴn，ｍ）
で表すものとする。
【００７４】
すなわち、自車両の位置Ｘiと他の車両ｎ（ｎ＝ａ、ｂ、ｃ、ｄ）の位置Ｘnとの距離、及び、これらの車両の位置間にある車両の台数ｍを減衰計数として時刻ｔにおける速度ベクトルＶtnをそれぞれ減衰するものとする。
【００７５】
ここで、自車両が周囲の車両と同じ方向、同じ速度で走行しようとする速度成分であるアライメントベクトル（Ｖi-ali）を演算すると、次のようになる。
Ｖi-ali＝（１／ｎ）Σ（ｆi×Ｖtn）  （ｎ＝ａ、ｂ、ｃ、ｄ）
また、自車両が周囲の車両と群をなすように集まるための速度成分であるコヒージョンベクトル（Ｖi-cof）を演算すると、次のようになる。
Ｖi-cof＝（１／ΔＴq）｛Ｘi−（１／ｎ）Σ（ｆi×Ｘtn）｝  （ｎ＝ａ、ｂ、ｃ、ｄ）
更に、自車両が周囲の車両と衝突しないようにするための速度成分であるセパレーションベクトル（Ｖi-sep）は、｜Ｘi−Ｘtn｜＜ＭＩＮ-Ｄist（Ｖi）である場合に、次の式で与えられる。
Ｖi-sep＝（１／ΔＴp）｛MIN-Ｄist−｜（Ｘi−Ｘtn）｜｝  （ｎ＝ａ、ｂ、ｃ、ｄ）
但し、MIN-Ｄist（Ｖi）は、車両ｉの走行速度Ｖiの増加に伴い増加する閾値である。
【００７６】
これらより、車両ｉの時刻ｔにおける走行速度Ｖitは、上記ボイド演算によるそれぞれの速度成分を加えたものとなり、次式で求めることができる。
Ｖit＝Ｖi(t-1)＋｛（Ｖit-ali）＋（Ｖit-cof）＋（Ｖit-sep）｝
したがって、これらの演算結果に基づいてそれぞれ自車両を先に説明したように走行制御することにより、自車両を周囲の車両に合わせて周囲の車両と衝突しないように、安全で効率よく自立的に走行させることが可能になる。  
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明の自動運転制御装置は、周囲の車両の情報を受信する受信手段と、受信手段で受信した周囲の車両の情報に基づいて自車両の走行速度を自動的に演算する演算手段と、演算手段で演算した走行速度に基づいて自車両の走行を制御する走行制御手段とを備えたものであり、受信手段で受信された周囲の車両の情報に基づいて自車両がどのような走行速度で走行するのが一番良いかを自動的に演算し、その走行速度で自車両が走行するように制御されるため、自車両を周囲の車両の情報に合わせて自立的に適正に走行させることができ、有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の実施の形態における自動運転制御装置の概略構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態における自動運転制御装置の動作を示すフローチャート
【図３】本発明の実施の形態における自動運転制御装置において演算されるベクトルの状態を示す図
【図４】本発明の実施の形態における自動運転制御装置において、自車両を自立的に走行制御する場合の動作を示す第１のフローチャート
【図５】本発明の実施の形態における自動運転制御装置において、自車両を自立的に走行制御する場合の動作を示す第２のフローチャート
【図６】本発明の実施の形態における自動運転制御装置を搭載した車両の動きを示す第１の状態の図
【図７】本発明の実施の形態における自動運転制御装置を搭載した車両の動きを示す第２の状態の図
【図８】本発明の実施の形態における自動運転制御装置を搭載した車両の動きを示す第３の状態の図
【図９】本発明の実施の形態における自動運転制御装置を搭載した車両の動きを示す第４の状態の図
【図１０】本発明の実施の形態における自動運転制御装置を搭載した車両の動きを示す第５の状態の図
【図１１】本発明の実施の形態における自動運転制御装置を搭載した車両の動きを示す第６の状態の図
【符号の説明】
【００７９】
１１    車車間通信部
１２    測位部
１３    速度検出部
１４    方向検出部
１５    操作部
１６    表示部
１７    ハンドル
１８    アクセル
１９    ブレーキ
２０    車両走行制御部
２１    制御部
２２    経路探索部
２３    ボイド演算部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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