(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦列させた複数の車両のうち、先頭に位置する先導車に対して、該先導車の後方に位置する後続車を、自動追従させる構成となっており、
かつ、前記各車両は、
自車の走行情報を検出するための走行情報検出手段を備え、
前記先導車は、検出された自車の走行情報を他車に送信するための送信手段を備え、
前記後続車は、前記先導車から送信された前記先導車の走行情報を受信するための受信手段と、
該受信手段により受信した前記先導車の走行情報と、自車において検出された前記後続車自身の走行情報とを用いて、自車の前記先導車に対する相対位置および相対速度のうちの少なくとも一方を演算する相対位置・速度演算手段と、
演算された自車と前記先導車との前記相対位置および相対速度のうちの少なくとも一方に基づいて、前記先導車の走行軌跡を自車が追跡するために前記後続車自身が採用すべき操作量を演算する操作量演算手段と、
演算された前記操作量に基づいて前記後続車自身の走行を制御するための走行制御手段とを備えた構成とされた自動追従走行システムにおいて、
前記後続車は、自車と前記先導車との通信遅れ時間を算出する通信遅れ時間算出手段と、
前方に位置する車両までの距離および方位を検出するレーダとを備え、
なおかつ、該後続車の前記相対位置・速度演算手段は、前記演算を行うにあたって、前記先導車の走行情報または前記後続車自身の走行情報のうちの少なくとも一方を、前記通信遅れ時間に基づいて補正するとともに、この補正結果と後続車により検出された前方に位置する車両までの距離および方位とに基づいて、先導車の座標に対する自車座標のずれ量を検出し、前記補正結果と自車座標のずれ量から前記相対位置または相対速度の演算を行う構成とされていることを特徴とする自動追従走行システム。
【請求項２】
請求項１記載の自動追従走行システムであって、前記先導車の送信手段は、前記送信を行う際に、前記検出された自車の速度、加速度、および、現在位置に関する情報に加えて、これら情報の送信時刻を前記後続車に対して送信する構成とされ、前記後続車の受信手段は、前記受信を行う際に、前記情報の受信時刻を検出する構成とされ、前記通信時間遅れ時間算出手段は、前記受信時刻および前記送信時刻の時間差を演算するとともに、この演算結果を前記通信遅れ時間として設定することを特徴とする自動追従走行システム。
【請求項３】
請求項２記載の自動追従走行システムであって、前記先導車および前記後続車は、ＧＰＳレシーバを備えた構成とされ、前記送信手段および前記受信手段は、前記送信時刻および前記受信時刻を、ＧＰＳ信号に含まれるＧＰＳ時刻に基づいて設定することを特徴とする自動追従走行システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、縦列させた複数の車両のうち、先頭に位置する先導車に対して、先導車の後方に位置する後続車を自動追従させるための自動追従走行システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の自動追従システムとしては、例えば、特開平９−１８３３２０に開示された、図９から図１１に示す自動走行車Ａに係るものが知られている。
この自動走行車Ａは、図９に示すように、道路の中央の走行経路Ｂ上に、例えば１m 間隔で磁気情報源Ｃが埋め込まれた自動走行用道路上を、磁気情報源Ｃを検出しながら自動走行を行うものである。そして、自車Ａの前方に前走車（図９では図示せず）が在る場合（すなわち、自車Ａが追従車である場合）には、その前走車との間に所要の車間距離を維持しつつ追従自動走行を行う。
この場合、路側には漏洩同軸ケーブルＤが設置され、この漏洩同軸ケーブルＤと自動走行車Ａとの間で自動走行に必要な情報が送受信されるようになっている。また、前走車と追従車との間で自車の走行状態を示す情報が相互に送受信（車々間通信）されるようになっている。
【０００３】
この自動走行車Ａは、図１０に示すように、通信信号処理装置１０１と、制御計画処理装置１０２と、車両の横方向（操舵方向）制御装置１０３と、車速制御装置１０４とがそれぞれに信号処理装置（ＣＰＵ）を具備したモジュールとして各車両に搭載された構成となっている。また、各車両には、車両の横方向（操舵方向）の角速度を検出するヨーレートセンサー１０５と、磁気情報源Ｃを検出する磁気センサ１０６と、車輪の一回転毎に（車輪の一回転に相当する走行距離毎に）パルスを出力する車輪パルスセンサ１０８と、車両の前後方向の加速度を検出する前後加速度センサ１０９と、前走車や前方障害物の検出すると共にそれらの物体までの距離を検出するレーザレーダ１１０とが備えられ、それらの検出データが適宜、前記装置１０１〜１０４に与えられる。
【０００４】
通信信号処理装置１０１は、前記漏洩同軸ケーブル（ＬＣＸケーブル）Ｄとの間での通信及び車々間通信を行う通信手段としての機能を有するものであり、それぞれの通信を車両に備えたアンテナや送受信器から成る通信機器１０７，１１１を介して行う。
【０００５】
一方、車々間通信では、前走車と追従車との間で、各車両において後述のように把握される走行経路Ｂ上の車両の時々刻々の走行位置（走行距離）、速度（車速）、前後加速度及び後述の速度計画等を示すデータが相互に送受信される。そして、それらのデータは、各車両において、通信信号処理装置１０１から制御計画処理装置１０２に与えられる。従って、追従車側では、この通信信号処理装置１０１によって、前走車の速度や加速度等の走行状態を把握する手段が構成されている。
【０００６】
また、通信信号処理装置１０１は、走行経路Ｂ上における自車の走行位置を認識する走行位置認識手段としての機能も有している。すなわち、通信信号処理装置１０１は、走行経路Ｂ上での走行を開始してから前記磁気センサ１０６により検出される磁気情報源Ｃの検出回数をカウントし、その検出回数に磁気情報源Ｃの間隔（一定）を乗算してなる距離を走行経路Ｂ上における車両の走行距離として把握する。
【０００７】
次に、自動走行車における車速制御を図１１のブロック線図を参照しつつ説明する。ここでは、まず、通信信号処理装置１０１により求められた自車位置Xi(0) １２１と、この自車位置Xi(0) から制御計画処理装置２により求められた自車速度Vi(0) （位置の一階微分値）１２２と、自車加速度Ai(0) （位置の二階微分値）１２３とが制御計画処理装置１０２において、自車のＴ秒後の状態を予想する処理部１２４へ出力される。
【０００８】
この処理部１２４は、Ｔ秒後の到達予想位置Xi(T) 、及びＴ秒後の予想速度Vi(T) をそれぞれ次式（１），（２）により求める。
Vi(T)＝Vi(0) ＋Ai(0) ×Ｔ                      ……（１）
Xi(T)＝Xi(0) ＋Vi(O) ×Ｔ＋１／２×Ai(0) ×Ｔ2 ……（２）
【０００９】
一方、制御計画処理装置１０２の制御計画処理部１２５は、漏洩同軸ケーブルＤからの速度指令等に基づき、走行経路Ｂに沿った速度計画を作成して、Ｔ秒後の到達予定位置Xi'(T)及び予定速度Vi'(T)を求める。
【００１０】
このように処理部１２４で求められた到達予想位置Xi(T) 及び予想速度Vi(T)と、制御計画処理部１２５で求められた到達予定位置Xi'(T)及び予定速度Vi'(T)は、偏差演算部１５０に出力される。この偏差演算部１５０は、到達予定位置Xi'(T)及び予定速度Vi'(T)からそれぞれ到達予想位置Xi(T)及び予想速度Vi(T) を減算することにより、Ｔ秒後の距離偏差及び速度偏差を算出し、それらを変換部１２６に出力する。
【００１１】
変換部１２６は、前記距離偏差及び速度偏差にそれぞれ所定のゲインＫx，Ｋuを乗算してなる値を互いに加算することにより加減速度修正データを生成し、それらを車速制御装置１０４の比較部１２７へ出力する。
【００１２】
以上の処理は、前走車及び追従車のいずれにおいても同様に行われるが、追従車においては、これに加えて、前走車との車々間通信によって得られた前走車の現在の走行位置Xi-1(0) １２８、速度Vi-1(0) １２９及び加速度Ai-1(0) １３０が、前走車のＴ秒後の状態を予想する処理部１３１へ出力される。
【００１３】
この処理部１３１は、前走車のＴ秒後の到達予想位置Xi-1(T) 、及びＴ秒後の予想速度Vi-1(T) をそれぞれ前記式（１），（２）と同じ形の演算式（図１１参照）により求める。
【００１４】
処理部１３１で求められた前走車の到達予想位置Xi-1(T) 及び予想速度Vi-1(T) は、前記処理部１２４で求められた自車（追従車）の到達予想位置Xi(T) 及び予想速度Vi(T) と共に、車間演算部１４０に出力される。車間演算部１４０は、前走車のＴ秒後の到達予想位置Xi-1(T) 及び予想速度Vi-1(T)から、それぞれ自車（追従車）のＴ秒後の到達予想位置Xi(T) 及び予想速度Vi(T) を減算することにより、Ｔ秒後の予想車間距離及び車間速度差を算出する。
【００１５】
さらに、制御計画処理装置１０２には、追従車の自車速度Vi(0) １２２と前走車の前走車速度Vi-1(0) １２９との速度差（｜Vi(0) −Vi-1(0) ｜）の大小に基づき、前走車と追従車との車間距離の指示データ（目標車間距離を示すデータ）を作成する目標車間距離調整手段１３２も設けられている。
【００１６】
この目標車間距離調整手段１３２により作成された車間距離の指示データ（目標間距離データ）は、車間演算部１４０に与えられ、車間演算部１４０において、該車間距離の指示データと前記予想車間距離との偏差が求められる。
【００１７】
車間演算部１４０によって算出された車間距離データ（予想車間距離と目標車間距離との偏差）と車間速度差のデータとは、変換部１３３に出力される。変換部１３３は、上記車間距離データと、車間速度差データとに、それぞれ所定のゲインＫx1，Ｋu1を乗算してなる値を互いに加算することにより、加減速度修正データを生成し、それを車速制御装置１０４の比較部１２７へ出力する。
【００１８】
車速制御装置１０４において、比較部１２７は、自車のＴ秒後の予想偏差に基づく加減速度修正データ（変換部１２６の出力）と、Ｔ秒後の前走車との予想車間距離及び車間速度差に基づく加減速度修正データ（変換部１３３の出力）とを比較し、追従車が前走車に接近し過ぎないように、車両の前進側の加速度が小さなものとなる加減速度修正データを択一的に選択し、スロットル側積分器１４１、ブレーキ側積分器１４２に出力する。
【００１９】
このように加減速度修正データが入力された積分器１４１，１４２は該加減速度修正データを積分し、その積分値（これは目標車速に相当するものとなる）をそれぞれスロットル制御量換算部１３４及びブレーキ制御量換算部１３５に出力する。
【００２０】
スロットル制御量換算部１３４では、積分器１４１の出力に加えて、車両の現在の車速や、図示しないエンジンの回転数、変速機のギヤ段数等のデータが与えられ、これらのデータからあらかじめ定められたマップ等を用いてスロットルの指示開度が決定される。そして、このスロットル指示開度に基づき、スロットル制御部１３６によって、前記スロットル用のアクチュエータ１１５の操作量を規定する指示デューティが該アクチュエータ１１５に与えられ、それによりアクチュエータ１１５が制御される。
【００２１】
また、ブレーキ制御量換算部１３５では、積分器１４２の出力に加えて、車両の現在の車速データが与えられ、それらのデータからマップ等を用いてブレーキの指示圧が決定される。そして、このブレーキ指示圧に基づき、ブレーキ制御部１３７によって、前記ブレーキ用のアクチュエータ１１６の操作量を規定する指示デューティが該アクチュエータ１１６に与えられ、それにより該アクチュエータ１１６が制御される。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したようなシステムにおいては、車車間通信により前走車と追従車との間において走行位置、速度、加速度等のデータを伝送する際に、前走車におけるデータの発信時刻と追従車におけるデータの受信時刻との間に時間差（伝送遅れ時間）が発生することが避けられない。
【００２３】
一方、走行位置、速度、加速度等のデータは、時刻とともに変化しているため、上記の伝送遅れ時間がΔｔ秒であるとすると、追従車が、これら走行位置、速度、加速度等のデータを受信して自車の制御に使用しようとする際には、受信したデータは、既にΔｔ秒前のデータとなっている。
【００２４】
例えば、図１２のように、車両２００，２０１，…が隊列走行を行っているとすると、（ａ）に示すように、時刻ｔにおいて、先頭車２００が自己の走行位置ｘ１（ｔ）を検出し、これを追従車２０１に対して伝送したとしても、追従車２０１がこのデータを受信する時刻は、伝送遅れ時間Δｔにより、時刻ｔ＋Δｔとなる。したがって、前走車２００は、実際には、（ｂ）に示すように位置ｘ１（ｔ＋Δｔ）にまで進んでいるにもかかわらず、追従車２０１からは、（ｃ）において点線で示す位置（位置ｘ１（ｔ））にあると認識されてしまう。
【００２５】
具体的には、これら車両２００，２０１，…が、時速１００ｋｍ／ｈで走行していると仮定し、さらに、車車間通信による伝送遅れΔｔを１００ｍｓとすると、上記の走行位置ｘ１（ｔ）とｘ１（ｔ＋Δｔ）との差は、約２．７ｍに達する。このため、追従車２０１は、前走車２００の走行位置を実際より２．７ｍ後方にあると認識し、このように認識した前走車２００の走行位置と、自車（追従車２０１）の走行位置との比較を行い、その偏差値に基づき、追従車２０１の現在の運動情報に対する目標加速度を演算し、この演算結果に基づいて、自車（追従車２０１）のスロットルおよびブレーキを制御する。
これにより、車間距離を１０ｍに設定しようとしても、実際には、２．７ｍ長い１２．７ｍの車間距離が実現されてしまう。
【００２６】
また、この場合、伝送遅れ時間Δｔが時間とともに変化するような場合においては、それに伴い、追従車２０１の認識する車間距離も時間とともに変化することとなり、これにより、追従車５１が一定の車間距離を保ったまま前走車に追従走行することが困難となってしまう。
【００２７】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、車車間通信における伝送遅れ時間の影響を受けることなく、先導車に対して後続車を所定の車間距離を正確に保ったまま自動追従走行させることができるような自動追従走行システムを提供することを課題とする。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明においては以下の手段を採用した。
すなわち、請求項１記載の自動追従走行システムは、縦列させた複数の車両のうち、先頭に位置する先導車に対して、該先導車の後方に位置する後続車を、前記先導車に対し自動追従させる構成となっており、
かつ、前記各車両は、
自車の走行情報を検出するための走行情報検出手段（例えば、実施の形態における速度センサ１１、加速度センサ１２、および、通信用ＥＣＵ１）を備え、
前記先導車は、検出された自車の走行情報を他車に送信するための送信手段（例えば、実施の形態における車車間用通信機７および通信用ＥＣＵ１）を備え、
前記後続車は、前記先導車から送信された前記先導車の走行情報を受信するための受信手段（例えば、実施の形態における車車間用通信機７および通信用ＥＣＵ１）と、
該受信手段により受信した前記先導車の走行情報と、自車において検出された前記後続車自身の走行情報とを用いて、自車の前記先導車に対する相対位置および相対速度のうちの少なくとも一方を演算する相対位置・速度演算手段（例えば、実施の形態での制御計画用ＥＣＵ２におけるステップＳ４からＳ６までの処理）と、
演算された自車と前記先導車との前記相対位置および相対速度のうちの少なくとも一方に基づいて、前記先導車の走行軌跡を自車が追跡するために前記後続車自身が採用すべき操作量を演算する操作量演算手段（例えば、実施の形態での制御計画用ＥＣＵ２におけるステップＳ７の処理）と、
演算された前記操作量に基づいて前記後続車自身の走行を制御するための走行制御手段（例えば、実施の形態での制御計画用ＥＣＵ２におけるステップＳ７の処理）とを備えた構成された自動追従走行システムにおいて、
前記後続車は、自車と前記先導車との通信遅れ時間（例えば、実施の形態における通信遅れ時間：Δｔ）を算出する通信遅れ時間算出手段（例えば、実施の形態での制御計画用ＥＣＵ２におけるステップＳ３の処理）と、
前方に位置する車両までの距離および方位を検出するレーダとを備え、
なおかつ、該後続車の前記相対位置・速度演算手段は、前記演算を行うにあたって、前記先導車の走行情報または前記後続車自身の走行情報のうちの少なくとも一方を、前記通信遅れ時間に基づいて補正するとともに、この補正結果と後続車により検出された前方に位置する車両までの距離および方位とに基づいて、先導車の座標に対する自車座標のずれ量を検出し、前記補正結果と自車座標のずれ量から前記相対位置または相対速度の演算を行う構成とされていることを特徴としている。
【００２９】
このような構成とされるために、この自動追従走行システムにおいては、例えば、後続車が、先導車の走行情報（例えば、速度、走行位置）を、設定された通信遅れ時間後の走行情報に補正することができる。これにより、後続車が先導車の走行情報を受信した際に、受信した走行情報が通信送れ時間により既に通信遅れ時間分過去のデータとなっていたとしても、その影響を排除することができ、先導車および後続車間の相対位置または相対速度を正確に把握することができる。また、この場合、後続車が、自車の走行情報として、通信遅れ時間分だけ過去のデータを用い、これと先導車から得られた走行情報との比較により、先導車および後続車間の相対位置または相対速度を演算するようにしても、同様に、通信遅れ時間の影響を排除することができる。
【００３０】
請求項２記載の自動追従走行システムは、請求項１記載の自動追従走行システムであって、
前記先導車の送信手段は、前記送信を行う際に、前記検出された自車の速度、加速度、および、現在位置に関する情報に加えて、これら情報の送信時刻（例えば、実施の形態における送信時刻：ＧＰＳ１（０））を前記後続車に対して送信する構成とされ、
前記後続車の受信手段は、前記受信を行う際に、前記情報の受信時刻（例えば、実施の形態における受信時刻：ＧＰＳｉ（０））を検出する構成とされ、
前記通信遅れ時間設定手段は、前記受信時刻および前記送信時刻の時間差を演算するとともに、この演算結果を前記通信遅れ時間として設定することを特徴としている。
【００３１】
このような構成により、この自動追従走行システムにおいては、通信遅れ時間が時刻とともに変化する場合において、補正演算に必要な通信遅れ時間を、その都度、正確に把握することができる。
【００３２】
請求項３記載の自動追従走行システムは、請求項２記載の自動追従走行システムであって、
前記先導車および前記後続車は、ＧＰＳレシーバ（例えば、実施の形態におけるＧＰＳレシーバ１４）を備えた構成とされ、前記送信手段および前記受信手段は、前記送信時刻および前記受信時刻を、ＧＰＳ信号に含まれるＧＰＳ時刻に基づいて設定することを特徴としている。
【００３３】
このような構成により、この自動追従走行システムにおいては、先導車および後続車が具備するタイマ等に時刻のずれがあった場合においても、この時刻のずれに影響を受けることなく、通信遅れ時間を把握することができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。なお、ここで説明する実施の形態において、先に示した従来技術と共通する構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００３５】
図１に示すものは、本実施の形態における自動追従走行システムを構成する自動走行車Ａのブロック図である。なお、ここでは一つの車両の制御構成しか示していないが、この車両を複数縦列させるとともに、その先頭に位置する車両（以下、先導車という）に対し、後方に位置する後続車を自動追従させることにより、隊列走行を行うことができる。この場合、図１に示す構成は、先導車としてもまた後続車としても利用できるものであり、いわば先導車と後続車の共通車両となっている。
【００３６】
図１に示すように、本実施形態の車両は、通信用ＥＣＵ（electronic controlunit）１と、制御計画用ＥＣＵ２と、車両の横方向（操舵方向）制御用ＥＣＵ３と、車速制御用ＥＣＵ４とが、それぞれに信号処理装置（ＣＰＵ）を具備したモジュールとして各車両に搭載されている。また、車両には、漏洩同軸ケーブルＤとの間で情報を送受信するためのＬＣＸ用通信機６、自動追従走行を行う際に先導車と後続車との間で情報を相互に送受信するための車車間用通信機７、車体前部に設けられて前記磁気情報源Ｃを検出する前部磁気センサ８、車体後部に設けられて前記磁気情報源Ｃを検出する後部磁気センサ９、車両の横方向（操舵方向）の角速度を検出するジャイロスコープ１０、車両の速度を検出する車速センサ１１、車両の前後方向の加速度を検出する前後加速度センサ１２、前方に位置する車両までの距離及び方位を検出するレーザレーダ１３がそれぞれ備えられている。さらに、車両には、ＧＰＳ衛星からの信号を検出するＧＰＳレシーバ１４が設けられている。
【００３７】
ＬＣＸ用通信機６、車車間用通信機７、および、ＧＰＳレシーバ１４は前記通信用ＥＣＵ１に接続され、前記各センサ８〜１２、レーザレーダ１３、および、ＧＰＳレシーバ１４からの検出データは、適宜、前記ＥＣＵ１〜４に与えられるようになっている。そして、前記各ＥＣＵ１〜４は次のような機能を有する。
【００３８】
通信用ＥＣＵ１は、前記漏洩同軸ケーブル（ＬＣＸケーブル）Ｄとの間での通信及び車々間通信を行う通信手段としての機能を有するものであり、それぞれの通信を車両に備えたアンテナや送受信器から成る通信機６、７を介して行う。
【００３９】
また、通信用ＥＣＵ１は、ＧＰＳレシーバ１４を介して送信されたＧＰＳ信号に基づき車両の現在位置を検出するとともに、ＧＰＳ信号に含まれる時間データ（ＧＰＳ時間）に基づき、時刻ｔを把握するようになっている。また、通信用ＥＣＵ１は、この時刻ｔを、制御計画用ＥＣＵ２および車速制御用ＥＣＵ４に出力するようになっている。
【００４０】
また、この場合、漏洩同軸ケーブルＤとの通信では、漏洩同軸ケーブルＤからは、車両の走行エリアにおける速度指令情報や、道路の曲率情報、渋滞情報、緊急メッセージ情報等が受信され、車両側からは自車のＩＤナンバーが送信される。このＩＤナンバーにより、漏洩同軸ケーブルＤ側では各車両の走行位置が把握される。そして、通信用ＥＣＵ１は、受信した速度指令情報等を制御計画用ＥＣＵ２に与える。
【００４１】
一方、車車間用通信機７では、先導車と後続車との間で、各車両において後述のように把握される走行経路Ｂ上の車両の時々刻々の走行位置（走行距離）、車速、前後加速度及び後述の速度計画等を示すデータが相互に送受信される。また、この場合、車車間用通信機７は、これらデータの送信時刻を、通信用ＥＣＵ１において、ＧＰＳ信号から求めた時刻ｔに基づき、送信データに併せて送信する。
また、通信用ＥＣＵ１は、それらのデータの受信時刻を、通信用ＥＣＵ１においてＧＰＳ信号から求めた時刻ｔに基づき、記録する。
また、このように受信したデータは、各車両において、通信用ＥＣＵ１から制御計画用ＥＣＵ２に与えられる。従って、後続車側では、この通信用ＥＣＵ１によって、先導車の速度や加速度等の走行状態を把握することができる。
【００４２】
また、通信用ＥＣＵ１は、走行経路Ｂ上における自車の走行位置を認識する走行位置認識手段としての機能も有する。
【００４３】
本実施の形態では、次のように走行位置を認識する。すなわち、本実施形態の自動走行車は基本的には磁気情報源Ｃが配列された走行経路Ｂ上を走行するので、該走行経路Ｂ上における車両の走行距離が該走行経路Ｂ上における車両の走行位置を示すものとなる。そこで、通信用ＥＣＵ１は、走行経路Ｂ上での走行を開始してから前記前部磁気センサ８により検出される磁気情報源Ｃの検出回数をカウントし、その検出回数に磁気情報源Ｃの間隔（一定）を乗算してなる距離を走行経路Ｂ上における車両の走行距離として把握する。但し、車両が走行経路Ｂから逸脱して、磁気情報源Ｃの検出を逃す場合もあり、このような場合には、前記車速センサ１１の出力値の積分に基づいて走行距離を把握する。そして、このように把握した走行距離により、車両が所持する走行経路Ｂの地図データ上で車両の走行位置を認識してそれを制御計画用ＥＣＵ２に与える。この場合、走行経路Ｂの地図データは、磁気情報源Ｃの点列データとして表され、これは、あらかじめ車両の記憶装置に記憶保持してもよいし、あるいは、前記漏洩同軸ケーブルＤ等との通信によって外部から所定の走行区域毎に受信するようにしてもよい。
【００４４】
尚、本実施形態では、走行経路Ｂ上の磁気情報源Ｃは、例えば所定間隔で磁気極性を反転してなるビット情報が設けられており、磁気センサ８によりこのビット情報の検出が行われる毎に、上記所定の間隔を基準として走行距離の修正が行われる（例えば、走行距離が所定の整数倍となるように修正する）。
【００４５】
制御計画用ＥＣＵ２には、自動走行スタートスイッチ１７が接続され、この自動走行スタートスイッチ１７のＯＮ操作に応じて自動走行のための情報の作成を開始する。
【００４６】
この制御計画用ＥＣＵ２は、走行経路Ｂ上における車両の走行位置と速度との関係を規定する速度計画を作成する速度計画作成手段としての機能を有し、漏洩同軸ケーブルＤから通信用ＥＣＵ１を介して与えられる車両の走行エリアに対応した速度指令情報に基づき、前記速度計画を作成する。この場合、漏洩同軸ケーブルＤから指示された速度に従うように速度計画を作成する。例えば、ある走行エリアで８０ｋｍ／ｈの速度指令が与えられたとき、今現在の車両の速度が７８ｋｍ／ｈであれば、車両の速度を８０ｋｍ／ｈまで所定の加速度（例えば２ｋｍ／ｈ／ｍｉｎ）で増速し、その後、８０ｋｍ／ｈの速度を維持するように速度計画を作成する。
【００４７】
また、速度計画作成手段としては、車両制御部の記憶部に、予め、当該車両が走行しようとする区間の全走行距離から実際の走行距離を差し引いた残走行距離と車速との関係を記憶しておき、走行時において、逐一走行位置における残走行距離を演算により求め、前記予め記憶して残走行距離と車速との関係から、目標車速を出力するものであってもよい。
【００４８】
また、制御計画用ＥＣＵ２は上記のように作成した速度計画に基づいて、現在の車両の走行位置からあらかじめ定められた所定時間Ｔ（本実施形態では例えば１．５秒）後に到達すべき到達目標走行位置と、その到達目標走行位置における車両の目標車速とを決定する機能を有する。この機能では、例えば、車両の現在位置からの速度計画が８０ｋｍ／ｈ（２２．２ｍ／秒）の速度を一定に維持するように作成されておれば、前記所定時間Ｔ（１．５秒）後の到達目標走行位置は走行経路Ｂ上を今現在の位置から３３．３ｍ進行した地点であり、また、その到達目標走行位置における目標車速は８０ｋｍ／ｈである。
【００４９】
さらに、制御計画用ＥＣＵ２は以下に説明する走行状態予想手段、偏差演算手段及び速度計画用加減速度データ算出手段、車速判断手段、データ切換手段、ゲイン可変手段としての機能を有し、さらに後続車側にあっては、以下に説明する後続車走行状態予想手段、相対位置演算手段、相対速度演算手段及び車間制御用加減速度データ算出手段としての機能も有する。
【００５０】
前記走行状態予想手段としての機能は、前記所定時間Ｔ後の自車の到達予想走行位置と予想車速とを求めるものである。到達予想走行位置は、前記通信用ＥＣＵ１から与えられる自車の現在の走行位置（走行距離）、現在の車速及び現在の加速度から後述の演算により求め、予想車速は自車の現在の車速と加速度とから後述の演算により求める。
【００５１】
この場合、本実施形態では、前記到達予想走行位置や予想車速を求めるための車両の車速は、速度センサ１１の検出データにより得られる。なお、車速は、通信用ＥＣＵ１から与えられる車両の時々刻々の走行位置の最新の一階微分値、すなわち単位時間当たりの走行位置の変化量により求めてもよい。なお、車両の加速度は、加速度センサ１２の検出データにより直接得られる。そして、このように得られる車両の車速と加速度とを用いて到達予想走行位置や予想車速を求める。
【００５２】
前記偏差演算手段としての機能は、速度計画作成手段に基づく所定時間Ｔ後の到達目標走行位置と前記走行状態予想手段による到達予想走行位置との走行位置偏差（位置誤差）を求めると共に、速度計画作成手段に基づく所定時間Ｔ後の目標車速と前記前記走行状態予想手段による予想車速との車速偏差（速度誤差）を求めるものであり、それらの算出は減算演算により行われる。
【００５３】
前記速度計画用加減速度データ算出手段としての機能は、上記走行位置偏差及び車速偏差に基づき、車両の速度計画用の加減速度修正データ（車両の加減速度を修正するための制御量）を作成するものであり、本実施形態では、上記走行位置偏差及び車速偏差にそれぞれ所定のゲイン係数を乗算してなる値を互いに加算することにより速度計画用の加減速度修正データを作成する。
【００５４】
また、後続車側における前走車走行状態予想手段としての機能は、前記所定時間Ｔ後の前走車の到達予想走行位置と予想車速とを求めるものである。前走車の到達予想走行位置は、前記車々間通信によって自車の通信用ＥＣＵ１を介して把握される前走車の現在の走行位置（走行距離）、現在の速度及び現在の加速度から自車の場合と同様の後述の演算によって求め、前走車の予想車速は、前走車の現在の速度及び加速度から自車の場合と同様の後述の演算によって求める。
【００５５】
後続車側における相対位置演算手段としての機能は、前記所定時間Ｔ後に予想される自車と先導車との車間距離を求めるものであり、上記のように求められる先導車の到達予想走行位置と自車において前述の如く求められる自車の到達予想走行位置との距離差を演算することにより、所定時間Ｔ後の予想車間距離を求める。
【００５６】
同様に、後続車側における相対速度演算手段としての機能は、前記所定時間Ｔ後に予想される後続車との速度差を求めるものであり、先導車の予想車速と自車の予想車速との差を演算することにより、所定時間Ｔ後の車間速度差を求める。
【００５７】
また、後続車側における車間制御用加減速度データ算出手段は、上記予想車間距離及び車間速度差に基づき、車両の車間制御用の加減速度修正データ（車両の加減速度を修正するための制御量）を作成するものである。本実施形態では、上記予想車間距離と自車又は先導車の速度に応じた目標車間距離との偏差に所定のゲインを乗算してなる値と、上記車間速度差に所定のゲインを乗算してなる値とを互いに加算することにより車間制御用の総合的な加減速度修正データを作成する。
【００５８】
これらの機能を有する制御計画用ＥＣＵ２は、さらに、車両の前後の二つの前記磁気センサ８、９の横方向の位置データに基づき、走行経路Ｂ（磁気情報源列）に対する車両の現在の横方向の位置偏差や方向偏差（車両と走行経路Ｂとのなす角度θ、図９参照）を求めるようにしている。また、制御計画用ＥＣＵ２は、車両の現在速度や操舵量、漏洩同軸ケーブルＤから与えられる道路の曲率情報等に基づき、前記所定時間Ｔ後の車両の走行経路Ｂに対する横方向の位置偏差や方向偏差を予測するようにしている。これらのデータは、車両を走行経路Ｂに沿って走行させるための操舵制御に使用される。
【００５９】
また、この制御計画用ＥＣＵ２は、自車が後続車の場合は自車速度、前走車速度、前走車までの車間距離、前方道路形状や車線形状等のデータを表示装置１５や音声出力装置１６に出力する。
【００６０】
そして、自車が先導車の場合は自車の速度、後続車の速度、後続車までの車間距離、前方道路形状や車線形状等のデータを表示装置１５、及び音声出力装置１６に出力する。
【００６１】
ここで、先導車及び後続車間の上記の車間距離は、前述の車々間通信もしくはレーザレーダ１３によって得られるものであり、前方道路形状や車線形状等のデータは漏洩同軸ケーブルＤとの通信によって得られるものである。
【００６２】
尚、本実施形態では、前記所定時間Ｔを１．５秒に設定しているが、１秒〜２秒の範囲で設定してもよい。
【００６３】
横方向制御用ＥＣＵ３は、制御計画用ＥＣＵ２の出力結果（前述の横方向の位置偏差や方向偏差等のデータ）に基づいて、車両を走行経路Ｂに沿わせるための操舵角の指示信号を生成し、その操舵角指示信号により車両のステアリング操作伝達系に設けられたパワーユニット１８を介してステアリングモータ１９を制御する。
【００６４】
ステアリングモータ１９の動作情報はセンサ２０を介して横方向制御用ＥＣＵ３に入力される。前記ステアリングモータ１９の制御により、ステアリングが自動制御され、走行経路Ｂ（磁気情報源列）に沿った車両走行が行われる。
【００６５】
車速制御用ＥＣＵ４は、制御計画用ＥＣＵ２により生成される加減速度修正データに基づき加速度指示信号を生成し、その加速度指示信号によりスロットル制御部２２を介してスロットルモータ２３や、ブレーキ制御部２４を介してバルブ２５を制御する。
【００６６】
これらスロットルモータ２３やバルブ２５の制御により、車両のスロットル装置２６やブレーキ装置２７が作動され、車両の加減速が行われる。なお、ブレーキ装置自体の動きはセンサ２８を介して車速制御用ＥＣＵ４に入力され、アクセルペダルの動作情報はペダルセンサ２９を介して車速制御用ＥＣＵ４に入力される。
【００６７】
尚、この車速制御用ＥＣＵ４には、ブレーキペダルの操作を検知するブレーキペダルスイッチ２７ａが接続されており、このスイッチ２７ａの信号によりブレーキペダルが踏まれたことが検出された場合には、車速制御を解除する。
【００６８】
また、車速制御用ＥＣＵ４は、自動追従走行前記レーザレーダ１３の出力に基づき、ブレーキ装置２７の制御を行う。
【００６９】
次に本実施形態での後続車の制御計画用ＥＣＵ２および車速制御用ＥＣＵ４における処理について、図２のフローチャートおよび図３のブロック図を参照しつつ説明する。
【００７０】
まず、車車間通信により、先導車において検出された先導車自身の走行情報、すなわち、走行位置ｘ１、速度ｖ１、加速度ａ１を参照する。また、この際、通信用ＥＣＵ１において検出された、先導車がこれらの情報を送信した際のＧＰＳ時間：ＧＰＳ１（０）を併せて参照する。（ステップＳ１）。
【００７１】
次に、自車（後続車）の走行情報、すなわち、通信用ＥＣＵ１により検出された自車の走行位置ｘｉ、速度センサ１１により検出された速度ｖｉ、および、加速度センサ１２により検出された加速度ａｉを参照する。また、この際、通信用ＥＣＵ１において検出された、自車（後続車）が、先導車からの走行情報を受信した際のＧＰＳ時間：ＧＰＳｉ（０）を参照する（ステップＳ２）。
【００７２】
続いて、制御計画用ＥＣＵ２は、その一部を構成する通信遅れ時間算出部３１（図３参照）により、自車（後続車）のＧＰＳ時間：ＧＰＳｉ（０）と先導車のＧＰＳ時間：ＧＰＳ１（０）とに基づいて、Δｔ＝ＧＰＳｉ（０）−ＧＰＳ１（０）を演算し、このΔｔを先導車と自車（後続車）間の通信遅れ時間として設定する（ステップＳ３）。
【００７３】
そして、制御計画用ＥＣＵ２は、その一部を構成する処理部３２（図３参照）により、先導車のＴ秒後の到達予想位置ｘ１（Ｔ）、およびＴ秒後の予想速度ｖ１（Ｔ） をそれぞれ次式（３），（４）により求める（ステップＳ４）。
【００７４】
ｖ１（Ｔ）＝ｖ１＋ａ１×（Ｔ＋Δｔ）                ……（３）
ｘ１（Ｔ）＝ｘ１＋ｖ１×（Ｔ＋Δｔ）＋１／２×ａ１×（Ｔ＋Δｔ）2                                                           ……（４）
【００７５】
ここで、式（３），（４）において、ａ１およびｖ１に（Ｔ＋Δｔ）またはその二乗の値を乗じるようにしたのは、後続車において、先導車の走行情報（走行位置ｘ１、速度ｖ１、加速度ａ１）を受信した際には、これら先導車のデータは、車車間通信における通信遅れ時間Δｔの影響により、既にΔｔ秒前のデータとなっており、したがって、後続車において求めるべきＴ秒後の先導車の位置ｘ１（Ｔ）および速度ｖ１（Ｔ）は、先導車においては、ｘ１およびｖ１が検出された時間からＴ＋Δｔ秒経過した際の位置および速度であると考えられるためである。これにより、式（３）および（４）においては、Ｔ秒後の先導車の位置及び速度を求めるにあたって、単純に時間Ｔを用いることなく、Ｔ＋Δｔを用いて、計算結果（先導車の位置および速度）を補正するようにしている。
【００７６】
次に、制御計画用ＥＣＵ２は、その一部を構成する処理部３３により、自車（後続車）のＴ秒後の到達予想位置ｘｉ（Ｔ）、およびＴ秒後の予想速度ｖｉ（Ｔ）を、それぞれ次式（５），（６）により求める（ステップＳ５）。
【００７７】
ｖｉ（Ｔ）＝ｖｉ＋ａｉ×Ｔ                                ……（５）
ｘｉ（Ｔ）＝ｘｉ＋ｖｉ×Ｔ＋１／２×ａｉ×Ｔ2             ……（６）
【００７８】
そして、制御計画用ＥＣＵ２は、先導車のＴ秒後の到達予想位置ｘ１（Ｔ）、Ｔ秒後の予想速度ｖ１（Ｔ）、および、自車（後続車）のＴ秒後の到達予想位置ｘｉ（Ｔ）、Ｔ秒後の予想速度ｖｉ（Ｔ）に基づいて、先導車および後続車間のＴ秒後の距離および速度の偏差（車間距離Ｌｉ１（Ｔ）および車間速度Ｖｉ１（Ｔ））を求め、この偏差から自車（後続車）のＴ秒後の目標加速度ａｔ（Ｔ）を算出する（ステップＳ６）。
【００７９】
この場合の具体的な処理は以下のようになる。すなわち、図３に示すように、制御計画用ＥＣＵ２は、その一部を構成する速度計画作成処理部３５により、後続車のＴ秒後の到達予想位置ｘｉ（Ｔ）’および予想速度ｖｉ（Ｔ）’を求める。
【００８０】
さらに、制御計画用ＥＣＵ２は、その一部を構成する偏差演算部３６（図３参照）により、速度計画作成処理部３５で求めた到達予想位置ｘｉ（Ｔ）’および予想速度ｖｉ（Ｔ）’から、ステップＳ５で求めた後続車のＴ秒後の到達予想位置ｘｉ（Ｔ）および予想速度ｖｉ（Ｔ）を減算することにより、Ｔ秒後の距離偏差および速度偏差を算出し、それらを車速制御用ＥＣＵ４の一部を構成する変換部３７（図３参照）に出力する。
【００８１】
変換部３７では、これら距離偏差及び速度偏差にそれぞれ所定のゲインＫx，Ｋuを乗算してなる値を互いに加算してなる加減速度修正データが生成され、それが比較部３８に出力される。
【００８２】
また、制御計画用ＥＣＵ２においては、その一部を構成する車間距離演算部３９（図３参照）が、ステップＳ４で求めた先導車のＴ秒後の到達予想位置ｘ１（Ｔ）および予想速度ｖ１（Ｔ）から、ステップＳ５で求めた後続車のＴ秒後の到達予測位置ｘｉ（Ｔ）および予想速度ｖｉ（Ｔ）を減算することにより、
先導車および後続車間のＴ秒後の距離および速度の偏差（車間距離Ｌｉ１（Ｔ）および車間速度Ｖｉ１（Ｔ））を求める。
【００８３】
さらに、制御計画用ＥＣＵ２においては、その一部を構成する変換部４０（図３参照）が、上記車間距離Ｌｉ１（Ｔ）および車間速度Ｖｉ１（Ｔ）に所定のゲインＫx1，Ｋu1を乗算してなる値を互いに加算してなる加減速度修正データを作成し、これを比較部３８に出力する。
【００８４】
比較部３８は、前述の速度計画に対する自車のＴ秒後の予想偏差に基づく加減速度修正データ（変換部３７の出力）と、前述のＴ秒後の前走車との予想車間距離および車間速度差に基づく加減速度修正データ（変換部４０の出力）とを比較し、後続車が先導車に追従しすぎないように、後続車の前進側の加速度が小さなものとなる加減速度修正データを択一的に選択し、スロットル側積分器４２およびブレーキ側積分器４３に出力する。この出力結果が、自車（後続車）のＴ秒後の目標加速度ａｔ（Ｔ）に相当するものとなる。
【００８５】
さらに、この後、車速制御用ＥＣＵ４が、上述のようにして算出された目標加速度ａｔ（Ｔ）に基づいて、スロットル装置２６およびブレーキ装置２７の制御を行う（ステップＳ７）。この場合の具体的な手順は以下のようになる。すなわち、比較部３８から加減速度修正データが入力された積分器４２，４３は該加減速度修正データを積分し、その積分値（これは目標車速に相当するものとなる）をそれぞれスロットル制御量換算部４４及びブレーキ制御量換算部４５に出力する。
【００８６】
スロットル制御量換算部４４では、積分器４２の出力に加えて、車両の現在の車速や、図示しないエンジンの回転数、変速機のギヤ段数等のデータが与えられ、これらのデータからあらかじめ定められマップ等を用いてスロットルの指示開度が決定される。そして、このスロットル指示開度に基づき、スロットル装置２６のスロットル制御部２２によって、前記スロットルモータ２３の操作量を規定する指示デューティが該モータ２３に与えられ、それにより該スロットルモータ２３が制御される。
【００８７】
また、ブレーキ制御量換算部４５では、積分器４３の出力に加えて、車両の現在の車速データが与えられ、それらのデータからマップ等を用いてブレーキの指示圧が決定される。そして、このブレーキ指示圧に基づき、ブレーキ装置２７のブレーキ制御部２４によって、前記ブレーキ装置のバルブ２５の操作量を規定する指示デューティが該バルブ２５に与えられ、それにより該バルブ２５が制御される。
【００８８】
以上のような制御によって、後続車にあっては、Ｔ秒後の先導車との予想車間距離Ｌｉ１（Ｔ）及び車間速度差Ｖｉ１（Ｔ）等に基づく加減速度修正データによって、所定の車間距離が保たれるように車速制御が行われる。
【００８９】
尚、本実施形態における横方向（操舵方向）の位置制御においては、車両の前後の磁気センサ８、９の出力に基づき得られる車両の現在位置における走行経路Ｂに対する横方向の位置偏差及び方向偏差（角度偏差）や、漏洩同軸ケーブルＤから得られる車両前方の道路の曲率情報等に基づき、所定時間後の車両の予想到達位置と、走行経路Ｂ上の目標到達位置との位置偏差や方向偏差が求められ、それらの位置偏差や方向偏差に基づき、車両が走行経路Ｂに沿うように操舵量が求められる。
【００９０】
以上述べた自動追従走行システムにおいては、後続車の制御計画用ＥＣＵ２および車速制御用ＥＣＵ４が、自車と先導車との間のＴ秒後の車間距離Ｌｉ１（Ｔ）および車間速度差ｖｉ１（Ｔ）を求め、これに基づき、スロットル装置２６およびブレーキ装置２７の制御を行うにあたって、あらかじめ、先導車と自車（後続車）間の通信遅れ時間Δｔを算出しておき、このΔｔに基づいて、先導車のＴ秒後の位置ｘ１（Ｔ）および速度ｖ１（Ｔ）を演算するとともに、このように演算した値を利用して、車間距離Ｌｉ（Ｔ）および車間速度差ｖｉ１（Ｔ）を演算するようにしたため、後続車が先導車の位置ｘ１、速度ｖ１、加速度ａ１を受信した際に、既に、これらｘ１，ｖ１，ａ１が、通信遅れ時間の分だけ過去のデータとなっていたとしても、設定した通信遅れ時間Δｔに応じて、先導車の位置ｘ１（Ｔ）および速度ｖ１（Ｔ）をΔｔ秒後の値に補正することができる。これにより、先導車および後続車間の車間距離および車間速度差を、車車間通信の通信遅れ時間によらず、正確に把握することができる。したがって、従来に比較して、先導車および後続車間の車間距離を良好に一定に保つことが可能である。
【００９１】
また、上述の自動追従走行システムにおいては、先導車の通信用ＥＣＵ１および車車間用通信機７が、先導車の走行情報の送信を行う際に、先導車において検出された走行情報（速度ｖ１、加速度ａ１、走行位置ｘ１）に加えて、これら情報の送信時刻：ＧＰＳ１（０）を後続車に対して送信する構成とされるとともに、後続車の車車間用通信機７および通信用ＥＣＵ１が、先導車の走行情報を受信する際に、その受信時刻：ＧＰＳｉ（０）を検出する構成とされており、なおかつ、通信遅れ時間：Δｔが、これら送信時刻：ＧＰＳ１（０）および受信時刻：ＧＰＳｉ（０）の時間差から設定された構成となっている。このため、通信遅れ時間Δｔが時刻とともに変化するような場合に、先導車のＴ秒後の位置ｘ１（Ｔ）および速度ｖ１（Ｔ）の補正演算に必要な通信遅れ時間Δｔを、その都度、正確に把握することができる。したがって、通信遅れ時間Δｔの変化にかかわらず、車間距離を一定に保持する制御の正確性を保つことができる。
【００９２】
さらに、上述の自動追従走行システムにおいては、車両にＧＰＳレシーバ１４が備えられ、先導車および後続車の通信用ＥＣＵ１が、先導車の走行情報の送信時刻：ＧＰＳ１（０）および受信時刻：ＧＰＳｉ（０）を、ＧＰＳ信号に含まれるＧＰＳ時刻に基づいて設定するようになっているため、先導車および後続車が個々に具備するタイマ等に時刻のずれがあった場合においても、この時刻のずれに影響を受けることなく、通信遅れ時間Δｔを正確に把握することが可能である。
【００９３】
以上において本発明の一実施の形態を説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で、必要に応じて他の構成を採用するようにしてもよい。
【００９４】
例えば、制御計画用ＥＣＵ２および車速制御用ＥＣＵ４による図２，３に示した制御は、車両が走行経路Ｂに沿って一次元的に走行する場合を想定したものであるが、これに代えて、車両が走行経路Ｂによらず二次元的に走行する場合を想定して、先導車と後続車との車間距離を考慮するのみならず、先導車の走行軌跡と交差する方向の先導車および後続車の相対位置および相対速度を把握するようにしてもよい。
【００９５】
このような場合、例えば、先導車が、図４に示したような円弧状の走行軌跡５０をなすように走行するとともに、後続車が先導車の走行位置に関するデータを車車間通信により受信して、このデータに基づき、走行軌跡５０に沿って走行しているとすると、車車間通信により、後続車が先導車の位置を受信した際には、この先導車の位置は、通信遅れ時間Δｔの影響により、既に、Δｔ秒前のデータとなっている。したがって、先導車は、実際には図４に示す位置にあるのにもかかわらず、後続車からは、図５に示すように、実際の位置より後方にあると認識されてしまう。
【００９６】
この際、後続車が、レーダーレーザー１３（図１参照）によって、先導車の自車（後続車）からの距離および方位を検出し、この検出値と、車車間通信により得られた先導車における走行位置の検出値との双方に基づいて、自車の位置ずれを修正していく制御を行っているとすると、以下のような問題が生じる。
【００９７】
すなわち、後続車が、車車間通信により受信した先導車の位置は、図６中二点鎖線で示す位置（実際の位置より後方の位置）であるのにもかかわらず、レーダレーザ１３に検出される自車（後続車）から見た先導車の距離および方位は、先導車の実際の位置（図６中実線で示す位置）に基づいて検出されることとなる。この際、後続車が、車車間通信により受信した先導車の位置と、レーダレーザ１３により検出された距離および方位とに基づき、自車位置を認識している場合には、後続車は、自車位置を図７中二点鎖線で示す位置にあると誤認識してしまう。
【００９８】
さらに、この場合、後続車が、上述のようにして認識した自車位置に基づいて、先導車の走行軌跡５０をトレースできるように自車の位置を修正する制御を行うとすると、図７中二点鎖線にて示した後続車の位置は、走行軌跡５０からみて左寄りの位置にあるため、後続車は右転舵をして自車位置を修正する制御を行うように動作する。その結果、後続車は、図８中に破線で示すように、先導車の軌跡から右方に外れて走行することとなってしまう。
【００９９】
そこで、このような問題を回避するために、車両に対して二次元的に隊列走行を行わせる場合には、以下のような制御を行うこととする。すなわち、後続車の横方向制御用ＥＣＵ３は、先導車のＴ秒後の予測位置および予測速度のうち先導車の走行軌跡と交差する方向（以下、横方向という。）の成分：ｙ１（Ｔ），ｗ１（Ｔ）を、通信遅れ時間：Δｔを用いて式（７）、（８）のように補正計算する。
【０１００】
ｗ１（Ｔ）＝ｗ１＋ａｙ１×（Ｔ＋Δｔ）                ……（７）
ｙ１（Ｔ）＝ｙ１＋ｗ１×（Ｔ＋Δｔ）＋１／２×ａｙ１×（Ｔ＋Δｔ）2                                                           ……（８）
ここに、ｙ１：先導車の走行位置の横方向座標
ｗ１：先導車の速度の横方向成分（先導車の速度センサ１１による検出値）
ａｙ１：先導車の加速度の横方向成分（先導車の加速度センサ１２による検出値）。
【０１０１】
また、後続車の横方向制御用ＥＣＵ３は、レーダレーザ１３によって検出された自車（後続車）から見た先導車の方位θｉおよび直線距離Ｄを、Ｔ秒後の方位θｉ’および直線距離Ｄ’に補正演算し直す。
【０１０２】
そして、後続車の横方向制御用ＥＣＵ３は、先に求めたＴ秒後の先導車の位置座標（ｘ１（Ｔ），ｙ１（Ｔ））から、自車（後続車）から見た先導車の方位および直線距離の補正値θｉ’およびＤ’を減ずることにより、先導車の走行位置に基づいた後続車のＴ秒後の位置座標（ｘｉ（Ｔ）’，ｙｉ（Ｔ）’）を算出し、この値を、車速制御用ＥＣＵ４において式（５）により求めたＴ秒後の自車（後続車）座標ｘｉ（Ｔ）および以下の式（９）により求めた自車のＴ秒後の横方向座標ｙｉ（Ｔ）と比較することにより、自車座標のずれ量（Δｘｉ１，Δｙｉ１）を検出するようにする。
【０１０３】
ｙｉ（Ｔ）＝ｙｉ＋ｗｉ×Ｔ＋１／２×ａｙｉ×Ｔ2       ……（９）
ここに、ｙｉ：自車（後続車）の走行位置の横方向座標
ｗｉ：自車（後続車）の速度の横方向成分（自車の速度センサ１１による検出値）
ａｙｉ：自車（後続車）の加速度の横方向成分（自車の加速度センサ１２による検出値）。
【０１０４】
その一方で、後続車の横方向制御用ＥＣＵ３は、式（７），（８）により求めた、先導車のＴ秒後の予測位置および予測速度のうちの横方向成分ｙ１（Ｔ），ｗ１（Ｔ）から、自車（後続車）のＴ秒後の予測位置および予測速度のうちの横方向成分：ｙｉ（Ｔ），ｗｉ（Ｔ）を減ずることにより、先導車と自車（後続車）との横方向の走行距離および走行速度の偏差（車間距離：Ｌｙｉ１（Ｔ）および車間速度差：Ｗｉ１（Ｔ））を算出する。
【０１０５】
そして、後続車の横方向制御用ＥＣＵ３は、上記実施の形態と同様の手順により求めた、先導車と後続車とのＴ秒後の車間距離および車間速度のうち、先導車の走行軌跡に沿った成分である車間距離：Ｌｉ１（Ｔ）および車間速度：Ｖｉ１（Ｔ）と、上述のようにして算出した自車座標のずれ量Δｘｉ１とから、自車の進行方向の目標加速度ａｉ（Ｔ）を算出し、これにより、スロットル装置２６およびブレーキ装置２７の制御を行う。
【０１０６】
また、その一方、後続車の横方向制御用ＥＣＵ３は、先導車と後続車とのＴ秒後の車間距離および車間速度の横方向成分：Ｌｙｉ１（Ｔ），Ｗｉ１（Ｔ）と、上述のようにして算出された自車座標系のずれ量のうちの横方向成分Δｙｉ１とから、自車の目標操舵角：ω（Ｔ）を算出し、これにより、ステアリングモータ１９を駆動するパワーユニット１８の制御を行う。
【０１０７】
以上のようにして、車両が、二次元的に隊列走行する際において、通信遅れ時間Δｔの影響を考慮しつつ、車間距離を一定に保つ制御およびステアリング操作角を適正なものとする制御の双方を実現することができる。
【０１０８】
なお、上述の制御において、Ｔ秒後の先導車の位置および速度を予測する際には、式（３），（４），（７），（８）のように、単純に、先導車において検出された加速度および速度に、時間（Ｔ＋Δｔ）、あるいは、その二乗を乗じることとしていたが、これに代えて、先導車において検出されたステアリング舵角に基づいて旋回半径を計算し、この旋回半径の軌跡上に所定時間後の先導車の位置等を推定してもよい。
【０１０９】
さらに、上記実施の形態および上述した二次元座標系内における車両の隊列走行に係る制御においては、先導車のＴ秒後の予想位置および速度を、時間（Ｔ＋Δｔ）を用いて演算することとしていたが、これに代えて、後続車のＴ秒後の予想位置および速度を、時間（Ｔ−Δｔ）を用いて補正演算するとともに、先導車のＴ秒後の予想位置および速度を、時間Ｔに基づき演算し、両者の差から車間距離等を求めるようにしてもよい。このようにすることによっても、通信遅れ時間Δｔの影響を排除することができ、これにより、正確な制御を実現することが可能である。
【０１１０】
また、これとは別に、上記実施の形態においては、通信遅れ時間Δｔを先導車において検出されたＧＰＳ時間：ＧＰＳ１（０）と後続車において検出されたＧＰＳ時間：ＧＰＳｉ（０）との時間差に基づいて設定していたが、ＧＰＳ衛星から受信した時刻データを用いなくても、各先導車、後続車のＥＣＵ１〜４等のもっている内部時計の相対時間差に基づき、通信遅れ時間Δｔを算出するようにしてもよい。（隊列走行開始から終了までの時間では、内部時計の精度は十分保たれているので、走行開始時に各内部時計をリセットするか、標準時刻と各内部時計との誤差をそれぞれ記憶しておけばよい。）そのようにすることで、ＧＰＳ情報が一時的に受信できなくなった場合（トンネル通過等）においても、通信遅れ時間を算出することができる。
【０１１１】
また、上記実施の形態のように通信遅れ時間Δｔを計算する手法の他に、あらかじめ通信遅れ時間が解っている場合（システム設定上の固定時間である場合）には、その固定値をΔｔに代入するようにしてもよい。
【０１１２】
また、この他にも、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で他の構成を採用するようにしてもよく、また、上述したような変形例を種々選択的に採用してもよいことはいうまでもない。
【０１１３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る自動追従走行システムにおいては、後続車が自車と先導車との相対位置または相対速度を把握する際に、先導車の走行情報（走行位置、速度）または後続車自身の走行情報（走行位置、速度）のいずれか一方を、算出された通信遅れ時間を用いて補正し、この補正結果に基づき、自車と先導車との相対位置または相対速度の演算を行うこととしているために、後続車が、先導車から走行情報を受信した際に、すでに、受信した先導車の走行情報が過去のものとなっていたとしても、その影響を排除することができる。これにより、先導車および後続車間の相対位置または相対速度を、車車間通信の通信遅れ時間によらず、正確に把握することができ、従来に比較して、後続車が先導車の走行軌跡を良好に追跡することが可能となる。
【０１１４】
請求項２に係る自動追従走行システムは、先導車の送信手段が、自車において検出された走行情報に加えて、これら情報の送信時刻を後続車に対して送信する構成とされるとともに、後続車の受信手段が、先導車からの走行情報を受信する際に、この走行情報の受信時刻検出する構成とされており、なおかつ、通信遅れ時間が、これら送信時刻および受信時刻の時間差に基づいて設定されているために、通信遅れ時間が時刻とともに変化するような場合においても、補正演算に必要な通信遅れ時間を、その都度、正確に把握することができる。これにより、制御の正確性を維持することが可能となる。
【０１１５】
請求項３に係る自動追従走行システムによれば、先導車および後続車がＧＰＳレシーバを備えた構成とされるとともに、先導車および後続車が、先導車の走行情報の送信時刻および受信時刻を、ＧＰＳ信号に含まれるＧＰＳ時刻に基づいて設定するようになっているため、先導車および後続車が個々に具備するタイマ等に時刻のずれがあった場合においても、この時刻のずれに影響を受けることなく、通信遅れ時間を正確に把握することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施の形態を模式的に示す自動追従走行システムのブロック図である。
【図２】  図１に示した車両（後続車）において、制御計画用ＥＣＵおよび車速制御用ＥＣＵが行う制御の内容を示すフローチャートである。
【図３】  同、ブロック線図である。
【図４】  先導車および後続車が二次元的に走行する場合におけるこれら先導車および後続車の位置関係の一例を示す平面図である。
【図５】  先導車および後続車が図４のような位置関係にある場合に、後続車が認識する先導車の位置を示す平面図である。
【図６】  先導車および後続車が図４のような位置関係にある場合に、後続車からレーダーレーザーにより認識された先導車の位置と、車車間通信により後続車が認識した先導車の位置との差異を示すための平面図である。
【図７】  先導車および後続車が図４のような位置関係にある場合に、後続車が認識する自車位置と、後続車の実際の位置との差異を示すための平面図である。
【図８】  後続車が、図７に示したように自車位置を認識することにより、後続車が行うこととなる制御の結果を示すための平面図である。
【図９】  本発明の従来の技術を示す図であって、自動走行車の磁気センシングを示す構成図である。
【図１０】  図９に示した自動走行車における追従システムの全体構成図である。
【図１１】  図９，１０に示した自動走行車の車速制御を示すブロック図である。
【図１２】  本発明の解決すべき課題を示すための図であって、（ａ）は、複数の車両が隊列走行を行っている際に先導車が走行情報を後続車に向けて送信した際の各車両の位置を示す模式図、（ｂ）は、（ａ）において送信された先導車の走行情報を後続車が受信した際の各車両の位置を示す模式図、（ｃ）は、（ｂ）で後続車が先導車の走行情報を受信した際に、受信した走行情報に基づいて後続車が認識する先導車の位置と、その際の実際の先導車の位置との関係を示す模式図である。
【符号の説明】
１  通信用ＥＣＵ（送信手段、受信手段、走行情報検出手段）
２  制御計画用ＥＣＵ
３  横方向制御用ＥＣＵ
４  車速制御用ＥＣＵ
７  車車間用通信機（送信手段、受信手段）
１１  速度センサ（走行情報検出手段）
１２  加速度センサ（走行情報検出手段）
ステップＳ３  通信遅れ時間設定手段
ステップＳ４〜Ｓ６  相対位置・速度演算手段
ステップＳ７  操作量演算手段・走行制御手段
Δｔ  通信遅れ時間
ＧＰＳ１（０）  送信時刻
ＧＰＳｉ（０）  受信時刻
【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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【図１２】
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