JP7500993B2

JP7500993B2 - 通信制御装置およびプログラム

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Publication number: JP7500993B2
Application number: JP2020030099A
Authority: JP
Inventors: 貴大矢野; 昭一中林; 典恭菊池
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 2020-02-26
Filing date: 2020-02-26
Publication date: 2024-06-18
Anticipated expiration: 2040-02-26
Also published as: JP2021135633A

Description

本発明は、通信制御装置およびプログラムに関する。

従来、複数の道路が合流する合流地点における車両の衝突を抑制するための技術が研究されている。例えば、支線道路を走行する合流車両が本線道路を走行する被合流車両（本線車両）の速度および位置を広域無線通信または車車間通信を利用して取得し、本線車両の速度および位置に基づいて合流のための走行計画を算出する技術が知られている。

また、特許文献１～特許文献４にも車両の合流を支援するための技術が開示されている。例えば、特許文献１には、合流車両がどの本線車両の前方で本線車両に合流するかを容易に判断可能とするための技術が開示されている。また、特許文献２には、サーバを介して合流車両と被合流車両が通信する技術であって、サーバ側で被合流車両の動きを把握して合流車両がどのように合流するかを決定する技術が開示されている。また、特許文献３には、他の車両同士が通信を行っている時は、車両が自車情報を送信する頻度を下げる技術が開示されている。また、特許文献４には、合流地点で、自車が通信可能な車両のうち、条件に合致した車両をリスト化して通信を行う技術が開示されている。

特開２０１７－２０７８１２号公報特開２０１７－１１７１８６号公報特開２０１７－１４６０８９号公報特開２０１７－１９６６５１号公報

しかし、各車両がパケットを送信する場合、車両の走行密度に比例して通信トラフィックが増大する。通信トラフィックが増大すると、通信品質の劣化、およびパケット損失などが発生してしまう。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、車両の走行支援のための通信トラフィックを抑制することが可能な、新規かつ改良された通信制御装置およびプログラムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、車両に搭載される通信制御装置であって、前記車両と前方車両との距離である前方車間距離、および前記車両と後方車両との距離である後方車間距離の双方を検出する距離検出部と、前記車両と異なる走行路を走行する他の車両から応答要求パケットを受信する受信部と、前記距離検出部により検出された距離が閾値以下であるか否かに基づき、前記応答要求パケットに応答するか否かを判定する応答制御部と、を備え、前記応答制御部は、前記前方車間距離および前記後方車間距離の双方が前記閾値以下であることに基づき前記応答要求パケットに応答すると判定し、前記前方車間距離または前記後方車間距離の少なくとも一方が前記閾値を上回ることに基づき前記応答要求パケットに応答しないと判定する、通信制御装置が提供される。また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、車両に搭載される通信制御装置であって、前記車両と前方車両との距離、または前記車両と後方車両との距離を検出する距離検出部と、前記車両と異なる走行路を走行する他の車両から応答要求エリアを示すエリア情報を含む応答要求パケットを受信する受信部と、前記応答要求パケットに応答するか否かを判定する応答制御部と、を備え、前記応答制御部は、前記車両が前記応答要求エリアにおける最後尾車両に該当する場合に前記応答要求パケットに応答すると判定する、通信制御装置が提供される。前記応答制御部は、前記車両が前記応答要求エリアにおける先頭車両に該当する場合にも、前記応答要求パケットに応答すると判定してもよい。前記応答制御部は、前記車両が前記応答要求エリアにおける先頭車両または最後尾車両のいずれにも該当しない場合に、前記距離検出部により検出された距離が閾値以下であるか否かに基づき、前記応答要求パケットに応答するか否かを判定してもよい。

前記応答制御部は、前記応答要求パケットに応答すると判定した場合に、前記車両の位置情報を含む応答パケットを生成してもよい。

前記応答パケットは、さらに、前記車両の速度情報、および前記距離検出部により検出された距離を示す距離情報を含んでもよい。

前記距離検出部は、前記車両と前記前方車両との距離である前方車間距離、および前記車両と前記後方車両との距離である後方車間距離の双方を検出し、前記応答制御部は、前記前方車間距離および前記後方車間距離の双方が前記閾値以下であることに基づき前記応答要求パケットに応答すると判定し、前記前方車間距離または前記後方車間距離の少なくとも一方が前記閾値を上回ることに基づき前記応答要求パケットに応答しないと判定してもよい。

前記応答要求パケットは、応答要求エリアを示すエリア情報を含み、前記応答制御部が前記応答要求パケットに応答すると判定する条件は、前記車両が前記応答要求エリアに含まれていることを含んでもよい。

前記応答制御部は、前記車両が前記応答要求エリアにおける先頭車両または最後尾車両に該当する可能性がある場合には、前記距離検出部により検出された距離が閾値以下であるか否かによらず、前記応答要求パケットに応答すると判定してもよい。

前記車両は第１の走行路を走行しており、前記他の車両は前記第１の走行路と合流する第２の走行路を走行しており、前記応答要求エリアは、前記他の車両が前記第１の走行路と前記第２の走行路との合流地点に近づくにつれて狭くなってもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、コンピュータを、車両に搭載される通信制御装置であって、前記車両と前方車両との距離である前方車間距離、および前記車両と後方車両との距離である後方車間距離の双方を検出する距離検出部と、前記車両と異なる走行路を走行する他の車両から応答要求パケットを受信する受信部と、前記距離検出部により検出された距離が閾値以下であるか否かに基づき、前記応答要求パケットに応答するか否かを判定する応答制御部と、を備え、前記応答制御部は、前記前方車間距離および前記後方車間距離の双方が前記閾値以下であることに基づき前記応答要求パケットに応答すると判定し、前記前方車間距離または前記後方車間距離の少なくとも一方が前記閾値を上回ることに基づき前記応答要求パケットに応答しないと判定する、通信制御装置として機能させるための、プログラムが提供される。

以上説明した本発明によれば、車両の走行支援のための通信トラフィックを抑制することが可能である。

互いに合流する道路における車両の走行状態を示す説明図である。本発明の一実施形態による合流支援通信装置２００の構成を示す説明図である。第１の時点における車両２０の走行状態を示す説明図である。第２の時点における車両２０の走行状態を示す説明図である。本線車両に搭載された合流支援通信装置２００の動作を示すフローチャートである。条件１の応答判定を示すフローチャートである。条件２の応答判定を示すフローチャートである。第１の変形例による条件２の応答判定を示すフローチャートである。第２の変形例による条件２の応答判定を示すフローチャートである。車両２０の走行状態を示す説明図である。第５の変形例による合流支援通信装置２０２の構成を示す説明図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

また、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素を、同一の符号の後に異なるアルファベットを付して区別する場合もある。例えば、実質的に同一の機能構成または論理的意義を有する複数の構成を、必要に応じて車両２０Ａ、２０Ｂおよび２０Ｃのように区別する。ただし、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素の各々を特に区別する必要がない場合、複数の構成要素の各々に同一符号のみを付する。例えば、車両２０Ａ、２０Ｂおよび２０Ｃを特に区別する必要が無い場合には、各車両を単に車両２０と称する。

＜１．合流支援システムの概要＞
本発明の一実施形態は、車両の運転を支援するためのシステムであって、特に、複数の道路が合流する合流地点における車両の衝突を抑制するための合流支援システムに関する。以下、図１を参照して、本発明の一実施形態による合流支援システムの概要を説明する。

図１は、互いに合流する道路における車両の走行状態を示す説明図である。図１に示した例では、第１の走行路である支線道路１２が、第２の走行路である本線道路１４に合流している。また、支線道路１２を車両２０Ａが走行しており、本線道路１４を車両２０Ｂ～２０Ｉが走行している。車両２０Ａは、図１に示した状態の後も支線道路１２で走行を続け、合流地点において本線道路１４に入ることにより、本線道路１４を走行する車両２０に合流する。なお、本明細書では、支線道路１２を走行する車両を合流車両と称し、本線道路１４を走行する車両を本線車両２と称する場合もある。

本発明の一実施形態による各車両２０は、通信制御装置の一例として、合流支援通信装置２００を搭載している。合流支援通信装置２００は、他の車両２０に搭載された他の合流支援通信装置２００と広域無線通信または車車間通信などの無線通信によりパケットを送受信することが可能である。なお、合流支援通信装置２００が行うパケットの送受信を、説明の便宜上、本明細書では車両２０によるパケットの送受信として説明する場合がある。

例えば、合流車両が合流地点に接近した場合、当該合流車両に搭載された合流支援通信装置２００は、本線車両に応答を要求する応答要求パケットを送信する。そして、合流支援通信装置２００は、応答要求パケットに応答する応答パケットを本線車両から受信し、当該応答パケットから本線車両の位置および速度などの情報を取得することにより、合流のための計画を算出する。

ここで、応答要求パケットは応答要求エリアを示すエリア情報を含む。図１に示した例では、合流支援通信装置２００Ａが応答要求エリアＰを示すエリア情報を含む応答要求パケットを送信する。この場合、応答要求エリアＰに位置する車両２０Ｅ～２０Ｉが応答パケットを送信する候補となる。

しかし、応答要求エリアＰに位置する車両２０が応答パケットを送信する構成では、車両２０の走行密度に比例して通信トラフィックが増大する。通信トラフィックが増大すると、通信品質の劣化、およびパケット損失などが発生してしまう。結果、合流支援通信装置２００が応答パケットを十分に取得できず、合流計画を適切に算出することが困難になりかねない。

そこで、本件発明者は上記事情を一着眼点にして本発明の一実施形態を創作するに至った。本発明の一実施形態によれば、応答パケットの送信による通信トラフィックの増大を抑制することが可能である。以下、このような本発明の一実施形態による合流支援通信装置２００の構成および動作を順次詳細に説明する。

＜２．合流支援通信装置の構成＞
図２は、本発明の一実施形態による合流支援通信装置２００の構成を示す説明図である。図２に示したように、本発明の一実施形態による合流支援通信装置２００は、無線通信部２１０、自車両情報検出部２２０、周辺車両情報検出部２３０、要求制御部２４０、応答制御部２５０および車両制御部２６０を備える。

（無線通信部）
無線通信部２１０は、他の車両２０と車車間通信を行う構成である。無線通信部２１０は、パケットの送信のための信号処理、およびパケットの受信のための信号処理を行う機能を有する。例えば、合流車両に搭載された合流支援通信装置２００の無線通信部２１０は、要求制御部２４０により生成された応答要求パケットをブロードキャストにより送信する送信部、および、本線車両から送信された応答パケットを受信する受信部として機能する。無線通信部２１０は、応答パケットを受信すると、応答パケットに含まれる情報を要求制御部２４０に出力する。また、本線車両に搭載された合流支援通信装置２００の無線通信部２１０は、合流車両から送信された応答要求パケットを受信する受信部、および、応答パケットを合流車両に送信する送信部として機能する。無線通信部２１０は、応求要求パケットを受信すると、応答要求パケットに含まれる情報を応答制御部２５０に出力する。

（自車両情報検出部）
自車両情報検出部２２０は、合流支援通信装置２００を搭載する車両２０（すなわち、自車両）の情報を検出する。例えば、自車両情報検出部２２０は、自車両の位置、速度および合流地点までの距離を取得する。このような自車両情報検出部２２０は、汎用的に車両に搭載されている車速パルス発生器や慣性センサ（加速度センサ、ジャイロスコープ）、カーナビゲーションで利用される地図情報、またはＧＮＳＳ（ＧｌｏｂａｌＮａｖｉｇａｔｉｏｎＳａｔｅｌｌｉｔｅＳｙｓｔｅｍ）などを有してもよい。

（周辺車両情報検出部）
周辺車両情報検出部２３０は、自車両の周辺を走行する他の車両２０の情報を検出する。例えば、周辺車両情報検出部２３０は、自車両の前方を走行する前方車両との車間距離、および自車両の後方を走行する後方車両との車間距離を検出する距離検出部として機能する。このような周辺車両情報検出部２３０は、例えば、運転支援または自動運転を実現するために利用されることがある自律センサ（カメラ、レーダ、ＬＩＤＡＲ（ＬｉｇｈｔＤｅｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＲａｎｇｉｎｇ）等）を有してもよい。

（要求制御部）
要求制御部２４０は、主に、無線通信部２１０および自車両情報検出部２２０などから得られた情報に基づき、応答要求パケットの送信を制御する機能を有する。具体的には、要求制御部２４０は、図２に示したように、応答要求エリア算出部２４２、応答要求パケット生成部２４４、応答パケット記憶部２４６および計画算出部２４８の機能を有する。これら要求制御部２４０の機能は、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）、ＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）およびＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）などのハードウェアとソフトウェアとの協働により実現され得る。なお、要求制御部２４０は、主に自車両が合流車両である場合に動作する。

応答要求エリア算出部２４２は、合流車両である自車両が合流地点に接近した場合に、応答要求エリアを算出し、応答要求エリアを示すエリア情報を応答要求パケット生成部２４４に出力する。応答要求エリア算出部２４２は、例えば合流地点までの道路上での距離が閾値未満になった場合に応答要求エリアを算出してもよい。応答要求エリアは、自車両と同時または近い時刻に合流地点に到達し得る本線車両を含むエリアである。応答要求エリア算出部２４２が算出する応答要求エリアは、合流車両である車両２０が合流地点に近づくにつれて狭くなる。以下、このような応答要求エリア算出部２４２による応答要求エリアの算出例を説明する。以下では、簡単のために、合流車両が応答要求パケットの送信時の速度を維持すると仮定する。

現時刻の合流車両の速度をv_s、合流地点までの距離をx_join、とすれば、合流地点までの到達予定時間t_joinは、式（１）として示すことができる。

t_join＝x_join／v_s （１）

次に、本線車両の走行速度をv_mainとすれば、合流車両と同時に合流地点に到達する本線車両がある場合、当該本線車両の現時刻における合流地点からの距離x_mainは、式（２）として示すことができる。なお、本線車両の走行速度v_mainは、応答パケット記憶部２４６に記憶されている１または２以上の本線車両から受信された応答パケットに含まれる速度情報が示す速度の平均値であってもよい。

x_main＝v_main×t_join （２）

合流車両が適切な合流地点を選択できるよう、本線車両の位置、速度の誤差等があることを想定し、応答要求エリア算出部２４２は、x_mainを基準に上流および下流に任意の幅を持たせた範囲を応答要求エリアとして算出する。具体的には、応答要求エリアの上流端x_up、下流端x_downは、幅Δx_mainを用いて、以下の式（３）および（４）のように表現される。

x_up＝x_main＋Δx_main （３）
x_down＝x_main－Δx_main （４）

ここで、合流車両が合流地点に近づくにつれて距離x_mainの誤差が小さくなることが期待されるので、合流車両が合流地点に近づくにつれて応答要求エリアが狭くなるよう、式（５）に示すように、幅Δx_mainには例えばt_joinに比例する一次関数が適用される。

Δx_main＝ａ×t_join＋ｂ（５）

式（５）におけるａおよびｂは、本線車両の位置、速度の誤差を考慮して設計されてもよいし、本説明では考慮していない合流車両の速度調整を反映して設計されてもよい。

応答要求エリア算出部２４２は、合流車両が合流地点に接近してから合流が完了するまで、上述した方法によりx_upおよびx_downを周期的に算出する。そして、応答要求エリア算出部２４２は、算出されたx_upおよびx_downを、本線車両が認識できる形式（例えば、緯度経度形式）に都度変換し、変換により得られたエリア情報を応答要求パケット生成部２４４に出力する。

なお、エリア情報を含む応答要求パケットが初めて送信される場合、または本線車両が存在せずに応答パケットが返ってこない場合、応答パケット記憶部２４６に本線車両の情報が記憶されていないので、応答要求エリア算出部２４２は本線車両の走行速度v_mainとして事前に設計された値を用いてもよい。

応答要求パケット生成部２４４は、応答要求エリア算出部２４２から入力されたエリア情報を格納した応答要求パケットを生成し、当該応答要求パケットのブロードキャストを無線通信部２１０に指示する。

応答パケット記憶部２４６は、無線通信部２１０により受信された応答パケットに含まれる情報を記憶する。無線通信部２１０は、複数の車両２０から複数回に亘って応答パケットを受信し得るので、応答パケット記憶部２４６は、複数の車両２０の各々について複数の応答パケットに含まれる情報を記憶できるように構成される。なお、応答パケットに含まれる情報としては、応答元の車両２０の位置情報、速度情報、前方車両との車間距離、および後方車両との車間距離などが挙げられる。

計画算出部２４８は、応答パケット記憶部２４６に記憶されている情報および自車両情報検出部２２０により検出された自車両の情報などに基づき、自車両が本線車両に合流するための走行計画を算出する。例えば、計画算出部２４８は、本線道路１４における本線車両の走行位置の分布に基づき、自車両が合流することが困難な範囲を特定する。そして、計画算出部２４８は、他の範囲である合流候補範囲内で本線車両に合流するための自車両の速度を算出する。以下、図３および図４を参照して、計画算出部２４８による走行計画の算出の具体例を、上述した応答要求エリアの算出の具体例と共に説明する。

図３は、第１の時点における車両２０の走行状態を示す説明図である。図４は、第１の時点よりも後の第２の時点における車両２０の走行状態を示す説明図である。

図３に示した走行状態においては、車両２０Ａに搭載された合流支援通信装置２００Ａは、応答要求エリアＰ１を示すエリア情報が格納された応答要求パケットを送信する。応答要求エリアＰ１には、車両２０Ｅ～車両２０Ｉが含まれる。これら車両２０Ｅ～車両２０Ｉのうちで、後述する条件１または条件２を満たす車両２０Ｅ、車両２０Ｈおよび車両２０Ｉが応答パケットを送信する。

合流支援通信装置２００Ａの計画算出部２４８は、受信された応答パケットから、自車両が合流することが困難な範囲として、車両２０Ｈおよび車両２０Ｉを含む範囲Ｓ１および車両２０Ｅを含む範囲Ｓ３を特定する。そして、計画算出部２４８は、合流候補範囲である範囲Ｓ２内で本線車両に合流するための車両２０Ａの速度を算出する。すなわち、計画算出部２４８は、範囲Ｓ２が合流地点に到達する時刻と車両２０Ａが合流地点に到達する時刻とが合うように車両２０Ａの速度を算出し、車両制御部２６０に当該速度に基づく速度調整を指示する。なお、応答パケットを送信したいずれかの車両２０の速度または複数の車両２０の平均速度などを範囲Ｓ２の移動速度として扱ってもよい。また、合流候補範囲が複数ある場合、計画算出部２４８は任意の規則に従って１つの範囲を選択してもよい。

その後、図４に示したように車両２０Ａが合流地点にさらに近づくと、合流支援通信装置２００Ａは、応答要求エリアＰ２を示すエリア情報が格納された応答要求パケットを送信する。応答要求エリアＰ２は、応答要求エリアＰ１よりも狭い。応答要求エリアＰ２には、車両２０Ｅおよび車両２０Ｆが含まれる。これら車両２０Ｅおよび車両２０Ｆは、共に後述する条件１を満たすので、応答パケットを送信する。

合流支援通信装置２００Ａの計画算出部２４８は、受信された応答パケットから、自車両が合流することが困難な範囲として、車両２０Ｅの周辺範囲および車両２０Ｆの周辺範囲を特定し、合流候補範囲である範囲Ｓ４内で本線車両に合流するための自車両の速度を算出する。すなわち、計画算出部２４８は、範囲Ｓ４が合流地点に到達する時刻と車両２０Ａが合流地点に到達する時刻とが合うように車両２０Ａの速度を算出し、車両制御部２６０に当該速度に基づく速度調整を指示する。このように、本発明の一実施形態による合流支援通信装置２００は、本線車両の情報の収集と、自車両の速度調整を周期的に実行することで、本線道路１４において空いている範囲に自車両が合流することを可能とする。

（応答制御部）
応答制御部２５０は、無線通信部２１０、自車両情報検出部２２０および周辺車両情報検出部２３０などから得られた情報に基づき、応答パケットに応答するか否かを判定する機能を有する。具体的には、応答制御部２５０は、図２に示したように、応答要求パケット記憶部２５２、応答判定部２５４および応答パケット生成部２５６の機能を有する。これら応答制御部２５０の機能は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどのハードウェアとソフトウェアとの協働により実現され得る。なお、応答制御部２５０は、主に自車両が本線車両である場合に動作する。

応答要求パケット記憶部２５２は、無線通信部２１０により受信された応答要求パケットに含まれる情報を記憶する。無線通信部２１０は、複数の車両２０から複数回に亘って応答要求パケットを受信し得るので、応答要求パケット記憶部２５２は、複数の車両２０の各々について複数の応答要求パケットに含まれる情報を記憶できるように構成される。

応答判定部２５４は、合流車両から応答要求パケットが受信された場合に、当該応答要求パケットに応答するか否かを判定する。応答判定部２５４は、応答要求パケットに応答すると判定した場合に、応答パケット生成部２５６に応答パケットの生成を指示する。

応答パケット生成部２５６は、応答判定部２５４から応答パケットの生成を指示されると、自車両情報検出部２２０により検出された自車両の位置情報および速度情報と、周辺車両情報検出部２３０により検出された前方車両との車間距離および後方車両との車間距離が格納された応答パケットを生成する。そして、応答パケット生成部２５６は、当該応答パケットの送信を無線通信部２１０に指示する。

ここで、応答判定部２５４による応答判定を具体的に説明する。合流車両側は、図３および図４を参照して説明したように、合流が困難である範囲を特定し、合流地点に近づくにつれて他の合流候補範囲を徐々に絞り込めていければよい。このような観点から、以下の条件１または条件２が満たされる場合に、自車両の情報が合流車両にとって優先的に必要な情報であると考えられることから、応答判定部２５４は、以下の条件１または条件２が満たされる場合に応答要求パケットに応答すると判定する。

条件１：自車両が応答要求エリア内の先頭車両または最後尾車両に該当する可能性がある。
条件２：前方車両との車間距離、および後方車両との車間距離が共に閾値以下である。

図３に示した走行状態では、応答要求エリアＰ１内の先頭車両である車両２０Ｅの応答判定部２５４は、条件１が満たされることから、応答要求パケットに応答すると判定する。また、応答要求エリアＰ１内の最後尾車両である車両２０Ｉの応答判定部２５４は、条件１が満たされることから、応答要求パケットに応答すると判定する。また、前方車両および後方車両のいずれとも接近している車両Ｈの応答判定部２５４は、条件２が満たされることから、応答要求パケットに応答すると判定する。一方、車両２０Ｆおよび車両２０Ｇは応答要求エリアＰ１内に位置するものの、車両２０Ｆおよび車両２０Ｇについては条件１および条件２のいずれも満たされないので、車両２０Ｆおよび車両２０Ｇの応答判定部２５４は応答要求パケットに応答しないと判定する。結果、応答パケットの送信による通信トラフィックの増大を抑制することが可能である。

その後、図４に示した走行状態では、応答要求エリアＰ２内の先頭車両である車両２０Ｅの応答判定部２５４は、条件１が満たされることから、応答要求パケットに応答すると判定する。また、応答要求エリアＰ１内の最後尾車両である車両２０Ｆの応答判定部２５４は、条件１が満たされることから、応答要求パケットに応答すると判定する。

このように、図３に示した走行状態では車両２０Ｆは応答パケットを送信していなかったものの、図４に示したように車両２０Ａが合流地点に近づくにつれて応答要求エリアが狭くなった結果、車両２０Ｆが応答要求エリアの最後尾車両となる。そして、車両２０Ｆが応答パケットの送信を開始する。このように、合流車両が合流地点に近くなると、上記の条件１に基づき、応答要求エリア内で応答パケットを送信する本線車両の割合が増加する。これにより、合流車両は、合流地点に近づくにつれて合流候補範囲を絞り込めるので、本線車両に円滑に合流することが可能である。また、応答要求エリアにおいて応答パケットを送信する本線車両の割合が増加しても、応答要求エリアに含まれる本線車両は減少していることから、応答パケットを送信する車両数は増加しないと考えられるので、通信トラフィックの増大を回避することも可能である。

（車両制御部）
車両制御部２６０は、自車両の走行を自動制御するための構成である。特に、本発明の一実施形態による車両制御部２６０は、要求制御部２４０により算出された走行計画に従って自車両の速度調整を行う。

＜３．合流支援通信装置の動作＞
以上、本発明の一実施形態による合流支援通信装置２００の構成を説明した。続いて、図５～図７を参照して、本発明の一実施形態による合流支援通信装置２００の動作を整理する。

図５は、本線車両に搭載された合流支援通信装置２００の動作を示すフローチャートである。図５に示したように、合流支援通信装置２００の無線通信部２１０が合流車両から応答要求パケットを受信すると（Ｓ３１）、応答判定部２５４は、自車両情報検出部２２０から自車両の位置情報を取得する（Ｓ３２）。そして、応答判定部２５４は、自車両の位置情報および応答要求パケットに含まれるエリア情報に基づき、自車両の位置が応答要求エリア内であるか否かを判定する（Ｓ３３）。自車両の位置が応答要求エリア外である場合（Ｓ３３／Ｎｏ）、合流支援通信装置２００は応答パケットを送信せずに処理を終了する。

一方、自車両の位置が応答要求エリア内である場合（Ｓ３３／Ｙｅｓ）、応答判定部２５４は周辺車両情報検出部２３０から自車両の前方を走行する前方車両との車間距離、および自車両の後方を走行する後方車両との車間距離を取得する（Ｓ３４）。

そして、応答判定部２５４は、上述した条件１が満たされるか否かを判定する（Ｓ３５）。条件１が満たされる場合（Ｓ３６／Ｙｅｓ）、応答判定部２５４は応答パケット生成部２５６に応答パケットの生成を指示し、応答パケット生成部２５６により生成された応答パケットを無線通信部２１０が送信する（Ｓ３７）。一方、条件１が満たされない場合（Ｓ３６／Ｎｏ）、応答判定部２５４は上述した条件２が満たされるか否かを判定する（Ｓ３８）。条件２が満たされる場合（Ｓ３９／Ｙｅｓ）、応答判定部２５４は応答パケット生成部２５６に応答パケットの生成を指示し、応答パケット生成部２５６により生成された応答パケットを無線通信部２１０が送信する（Ｓ３７）。条件２が満たされない場合（Ｓ３９／Ｎｏ）、合流支援通信装置２００は応答パケットを送信せずに処理を終了する。

（条件１の応答判定）
続いて、図６を参照し、図５のＳ３５に示した条件１の応答判定をより詳細に説明する。

図６は、条件１の応答判定を示すフローチャートである。まず、応答判定部２５４は、周辺車両情報検出部２３０により前方車両または後方車両が検出されたか否かを判定する（Ｓ４１）。前方車両および後方車両のいずれも検出されなかった場合（Ｓ４１／Ｎｏ）、応答判定部２５４は条件１が満たされると判定する（Ｓ４５）。

前方車両または後方車両が検出された場合、応答判定部２５４は、自車両が応答要求エリアにおける先頭車両であるか否かを判定する。具体的には、応答判定部２５４は、前方車両の検出可能範囲が応答要求エリアの下流端外に及んでおり、かつ、検出車両が前方車両を含むか否かを判定する（Ｓ４２）。前方車両の検出可能範囲が応答要求エリアの下流端外に及んでおり、かつ、検出車両が前方車両である場合（Ｓ４２／Ｙｅｓ）、応答判定部２５４は、検出車両が応答要求エリア外に位置することに基づき（Ｓ４４／Ｙｅｓ）、条件１が満たされると判定する（Ｓ４５）。一方、応答判定部２５４は、検出車両が応答要求エリア内に位置することに基づき（Ｓ４４／Ｎｏ）、条件１が満たされないと判定する（Ｓ４６）。

次に、応答判定部２５４は、自車両が応答要求エリアにおける最後尾車両であるか否かを判定する。具体的には、応答判定部２５４は、後方車両の検出可能範囲が応答要求エリアの上流端外に及んでおり、かつ、検出車両が後方車両を含むか否かを判定する（Ｓ４３）。後方車両の検出可能範囲が応答要求エリアの上流端外に及んでおり、かつ、検出車両が後方車両を含む場合（Ｓ４３／Ｙｅｓ）、応答判定部２５４は、検出車両が応答要求エリア外に位置することに基づき（Ｓ４４／Ｙｅｓ）、条件１が満たされると判定する（Ｓ４５）。一方、応答判定部２５４は、検出車両が応答要求エリア内に位置することに基づき（Ｓ４４／Ｎｏ）、条件１が満たされないと判定する（Ｓ４６）。

（条件２の応答判定）
続いて、図７を参照し、図５のＳ３８に示した条件２の応答判定をより詳細に説明する。

図７は、条件２の応答判定を示すフローチャートである。応答判定部２５４は、周辺車両情報検出部２３０から取得された前方車両との車間距離および後方車両との車間距離が共に閾値以下であるか否かを判定する（Ｓ６１）。応答判定部２５４は、前方車両との車間距離および後方車両との車間距離が共に閾値以下である場合（Ｓ６１／Ｙｅｓ）、条件２が満たされると判定する（Ｓ６２）。一方、前方車両との車間距離または後方車両との車間距離の少なくとも一方が閾値を上回る場合（Ｓ６１／Ｎｏ）、応答判定部２５４は条件２が満たされないと判定する（Ｓ６３）。

＜４．作用効果＞
以上説明した本発明の一実施形態による合流支援通信装置２００は多様な作用効果を発揮する。例えば、本発明の一実施形態による合流支援通信装置２００は、前方車両との車間距離および後方車両との車間距離に関する条件２が満たされる場合に応答パケットを送信する。このため、合流が困難な範囲を合流車両が特定するために有用な応答パケットを合流車両が受信できるので、通信トラフィックの増大を抑制しつつ、合流車両が適切に合流のための走行計画を算出することが可能である。

さらに、本線車両に搭載された合流支援通信装置２００が送信する応答パケットは、本線車両の位置情報、速度情報、前方車両との車間距離および後方車両との車間距離を示す距離情報を含む。このため、合流車両に搭載された合流支援通信装置２００は、距離情報が示す本線車両と前方車両との車間距離に応じて、本線車両および前方車両を含む範囲を合流が困難である範囲として特定することが可能である。なお、応答パケットは本線車両の速度情報を含まなくてもよく、この場合、合流車両に搭載された合流支援通信装置２００は、異なる時刻に送信された応答パケットにより示される本線車両の位置の変化から本線車両の速度を算出してもよい。

また、本線車両に搭載された合流支援通信装置２００が応答要求パケットに応答すると判定する条件は、自車両が応答要求エリアに含まれていることを含む。このため、合流支援通信装置２００が応答パケットを送信する機会が制限されるので、応答パケットの送信による通信トラフィックの増大を抑制することが可能である。

さらに、本線車両に搭載された合流支援通信装置２００は、自車両が応答要求エリアにおける先頭車両または最後尾車両に該当する可能性がある場合（条件１が満たされる場合）に応答要求パケットに応答すると判定する。ここで、応答要求エリアは合流車両が合流地点に近づくにつれて狭くなる。従って、合流車両が合流地点に近づくにつれて、応答要求エリア内で応答パケットを送信する本線車両の割合が増加するので、合流候補範囲を絞り込み、本線車両に円滑に合流することが可能である。

＜５．変形例＞
以上、本発明の一実施形態を説明した。以下では、上述した実施形態の幾つかの変形例を説明する。なお、以下に説明する各変形例は、単独で上述した実施形態に適用されてもよいし、組み合わせで上述した実施形態に適用されてもよい。また、各変形例は、上述した実施形態で説明した構成に代えて適用されてもよいし、上述した実施形態で説明した構成に対して追加的に適用されてもよい。

（第１の変形例）
第１の変形例は、応答判定のための条件２の変形例に関する。第１の変形例による条件２は、以下の通りである。

第１の変形例による条件２：前方車両との車間距離、または後方車両との車間距離が共に閾値以下である。

図８は、第１の変形例による条件２の応答判定を示すフローチャートである。応答判定部２５４は、周辺車両情報検出部２３０から取得された前方車両との車間距離または後方車両との車間距離が閾値以下であるか否かを判定する（Ｓ７１）。前方車両との車間距離または後方車両との車間距離の少なくともいずれかが閾値以下である（Ｓ７１／Ｙｅｓ）、条件２が満たされると判定する（Ｓ７２）。一方、前方車両との車間距離または後方車両との車間距離の双方が閾値を上回る場合（Ｓ７１／Ｎｏ）、応答判定部２５４は条件２が満たされないと判定する（Ｓ７３）。

かかる構成によれば、前方車両または後方車両とのみ接近している本線車両も応答パケットを送信する。例えば、図３に示した走行状態においては、本線車両である車両２０Ｇも応答パケットを送信する。このような第１の変形例によれば、合流車両に搭載された合流支援通信装置２００は、合流が困難な範囲を早い段階からより正確に把握することが可能となる。

なお、当該変形例１においては、周辺車両情報検出部２３０は、前方車両との車間距離および後方車両との車間距離のうちで一方の車間距離のみを検出し、応答判定部２５４は、一方の車間距離が閾値以下であるか否かに基づいて条件２が満たされるか否かを判定してもよい。

（第２の変形例）
第２の変形例も、応答判定のための条件２の変形例に関する。第２の変形例による条件２は、以下の通りである。

第２の変形例による条件２：前方車両との車間距離、および後方車両との車間距離が共に閾値を上回る。

図９は、第２の変形例による条件２の応答判定を示すフローチャートである。応答判定部２５４は、周辺車両情報検出部２３０から取得された前方車両との車間距離および後方車両との車間距離が共に閾値を上回るか否かを判定する（Ｓ８１）。応答判定部２５４は、前方車両との車間距離および後方車両との車間距離が共に閾値を上回る場合（Ｓ８１／Ｙｅｓ）、条件２が満たされると判定する（Ｓ８２）。一方、前方車両との車間距離または後方車両との車間距離の少なくとも一方が閾値以下である場合（Ｓ８１／Ｎｏ）、応答判定部２５４は条件２が満たされないと判定する（Ｓ８３）。

当該第２の変形例では、自車両の周辺の範囲での合流が困難である本線車両でなく、自車両の周辺の範囲での合流が可能である本線車両が応答パケットを送信する。従って、合流車両に搭載された合流支援通信装置２００は、本線車両から受信される応答パケットに基づき、合流候補範囲を直接的に特定することが可能である。

例えば、図１０に示す走行状態においては、本線車両である車両２０Ｆが条件２を満たすことにより、車両２０Ｆが応答パケットを送信する。この場合、合流車両である車両２０Ａが搭載する合流支援通信装置２００Ａは、車両２０Ｆの後方の範囲Ｓ５および車両２０Ｆの前方の範囲Ｓ６を合流候補範囲として直接的に特定することが可能である。

（第３の変形例）
上記では、応答要求パケットが応答要求エリアを含むエリア情報を含む例を説明した。第３の変形例では、応答要求パケットはエリア情報を含まない。応答要求パケットがエリア情報を含まなくても、応答要求パケットは無線で送信されることから、応答要求パケットを受信できるエリアが制限されるので、結果、応答パケットを送信する候補となる本線車両も制限することが可能である。

（第４の変形例）
上記では、本発明の実施形態が互いに合流する道路における合流支援に適用される例を説明した。しかし、本発明の実施形態の適用先はこれに限られない。例えば、本発明の実施形態は車線変更の支援のために適用することも可能である。この場合、第１の車線（第１の走行路）を走行する第１の車両が、第２の車線（第２の走行路）に移動しようとする際に応答要求パケットを送信し、第２の車線を走行する条件２を満たす他の車両が応答パケットを送信することにより、第１の車両が第２の車線に円滑に移動することが可能となる。なお、車線変更地点が決まっている場合、上述した実施形態のように、第１の車両が車線変更地点に近づくにつれて応答要求エリアが狭くなるように応答要求エリアを算出することも可能である。

（第５の変形例）
上記では、合流車両が自動運転により走行する例を説明したが、第５の変形例では、合流車両が運転手の操作により走行する。以下、図１１を参照して第５の変形例による合流支援通信装置２０２の構成を説明する。

図１１は、第５の変形例による合流支援通信装置２０２の構成を示す説明図である。図１１に示したように、第５の変形例による合流支援通信装置２０２は、無線通信部２１０、自車両情報検出部２２０、周辺車両情報検出部２３０、要求制御部２４０、応答制御部２５０およびユーザＩ／Ｆ部２７０を備える。無線通信部２１０、自車両情報検出部２２０、周辺車両情報検出部２３０、要求制御部２４０および応答制御部２５０の機能は図２を参照して説明した通りであるので、ここでの詳細な説明を省略する。

ユーザＩ／Ｆ部２７０は、車両２０の運転手に対して情報を伝えるためのインタフェースである。例えば、ユーザＩ／Ｆ部２７０は、表示を出力するディスプレイまたは音声を出力するスピーカであってもよい。ユーザＩ／Ｆ部２７０は、計画算出部２４８により算出された走行計画を示す表示または音声を出力することにより、走行計画、すなわち、合流地点までの速度調整情報を運転手に伝える。

かかる構成によれば、運転手がユーザＩ／Ｆ部２７０によって伝えられた走行計画に従って車両を操作することにより、上述した実施形態と同様に、通信トラフィックの増大を抑制しつつ、円滑な合流を実現することが可能である。

＜６．補足＞
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、合流支援通信装置２００の処理における各ステップは、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はない。例えば、合流支援通信装置２００の処理における各ステップは、フローチャートとして記載した順序と異なる順序で処理されても、並列的に処理されてもよい。

また、合流支援通信装置２００に内蔵されるＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどのハードウェアに、上述した合流支援通信装置２００の各構成と同等の機能を発揮させるためのコンピュータプログラムも作成可能である。また、該コンピュータプログラムを記憶させた記憶媒体も提供される。

２０車両
２００、２０２合流支援通信装置
２１０無線通信部
２２０自車両情報検出部
２３０周辺車両情報検出部
２４０要求制御部
２４２応答要求エリア算出部
２４４応答要求パケット生成部
２４６応答パケット記憶部
２４８計画算出部
２５０応答制御部
２５２応答要求パケット記憶部
２５４応答判定部
２５６応答パケット生成部
２６０車両制御部
２７０ユーザＩ／Ｆ部

Claims

車両に搭載される通信制御装置であって、
前記車両と前方車両との距離である前方車間距離、および前記車両と後方車両との距離である後方車間距離の双方を検出する距離検出部と、
前記車両と異なる走行路を走行する他の車両から応答要求パケットを受信する受信部と、
前記距離検出部により検出された距離が閾値以下であるか否かに基づき、前記応答要求パケットに応答するか否かを判定する応答制御部と、
を備え、
前記応答制御部は、
前記前方車間距離および前記後方車間距離の双方が前記閾値以下であることに基づき前記応答要求パケットに応答すると判定し、
前記前方車間距離または前記後方車間距離の少なくとも一方が前記閾値を上回ることに基づき前記応答要求パケットに応答しないと判定する、通信制御装置。
車両に搭載される通信制御装置であって、
前記車両と前方車両との距離、または前記車両と後方車両との距離を検出する距離検出部と、
前記車両と異なる走行路を走行する他の車両から応答要求エリアを示すエリア情報を含む応答要求パケットを受信する受信部と、
前記応答要求パケットに応答するか否かを判定する応答制御部と、
を備え、
前記応答制御部は、前記車両が前記応答要求エリアにおける最後尾車両に該当する場合、および、前記車両が前記応答要求エリアにおける先頭車両に該当する場合に前記応答要求パケットに応答すると判定し、
前記車両が前記応答要求エリアにおける先頭車両または最後尾車両のいずれにも該当しない場合に、前記距離検出部により検出された距離が閾値以下であるか否かに基づき、前記応答要求パケットに応答するか否かを判定する、通信制御装置。
前記応答制御部は、前記応答要求パケットに応答すると判定した場合に、前記車両の位置情報を含む応答パケットを生成する、請求項１または２に記載の通信制御装置。
前記応答パケットは、さらに、前記車両の速度情報、および前記距離検出部により検出された距離を示す距離情報を含む、請求項３に記載の通信制御装置。
前記距離検出部は、前記車両と前記前方車両との距離である前方車間距離、および前記車両と前記後方車両との距離である後方車間距離の双方を検出し、
前記応答制御部は、
前記前方車間距離および前記後方車間距離の双方が前記閾値以下であることに基づき前記応答要求パケットに応答すると判定し、
前記前方車間距離または前記後方車間距離の少なくとも一方が前記閾値を上回ることに基づき前記応答要求パケットに応答しないと判定する、請求項２に記載の通信制御装置。
前記応答要求パケットは、応答要求エリアを示すエリア情報を含み、
前記応答制御部が前記応答要求パケットに応答すると判定する条件は、前記車両が前記応答要求エリアに含まれていることを含む、請求項１に記載の通信制御装置。
前記応答制御部は、前記車両が前記応答要求エリアにおける先頭車両または最後尾車両に該当する可能性がある場合には、前記距離検出部により検出された距離が閾値以下であるか否かによらず、前記応答要求パケットに応答すると判定する、請求項６に記載の通信制御装置。
前記車両は第１の走行路を走行しており、前記他の車両は前記第１の走行路と合流する第２の走行路を走行しており、
前記応答要求エリアは、前記他の車両が前記第１の走行路と前記第２の走行路との合流地点に近づくにつれて狭くなる、請求項２、５、６または７のいずれか一項に記載の通信制御装置。
コンピュータを、
車両に搭載される通信制御装置であって、
前記車両と前方車両との距離である前方車間距離、および前記車両と後方車両との距離である後方車間距離の双方を検出する距離検出部と、
前記車両と異なる走行路を走行する他の車両から応答要求パケットを受信する受信部と、
前記距離検出部により検出された距離が閾値以下であるか否かに基づき、前記応答要求パケットに応答するか否かを判定する応答制御部と、
を備え、
前記応答制御部は、
前記前方車間距離および前記後方車間距離の双方が前記閾値以下であることに基づき前記応答要求パケットに応答すると判定し、
前記前方車間距離または前記後方車間距離の少なくとも一方が前記閾値を上回ることに基づき前記応答要求パケットに応答しないと判定する、通信制御装置として機能させるための、プログラム。