JP2012238169A

JP2012238169A - 隊列走行制御装置

Info

Publication number: JP2012238169A
Application number: JP2011106616A
Authority: JP
Inventors: Shohei Ogawa; 昇平小河
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2011-05-11
Filing date: 2011-05-11
Publication date: 2012-12-06

Abstract

【課題】隊列が分断される事態を低減することができる隊列走行制御装置を提供する。
【解決手段】隊列走行制御装置１００は、制御部１０１、通信部１０２、取得部１０３、記憶部１０４、隊列判定部１０５、情報生成部１０６、走行経路選択部１０７、及び走行案内部１０８などを備える。通信部１０２は、外部装置信号灯器の信号情報を受信する。取得部１０３は、隊列内の車両の速度及び位置、隊列の長さなどを取得する。隊列判定部１０５は、受信した信号情報並びに取得した隊列の長さ、隊列内の車両の速度及び位置に基づいて、隊列が交差点で分断されるか否かを判定する。情報生成部１０６は、隊列判定部１０５で隊列が分断されると判定した場合、隊列が分断されないように走行を制御するための制御情報を生成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数の車両を隊列走行させるための隊列走行制御装置に関する。

従来から高速道路などを走行する複数の車両は、一つの車両群として隊列を形成して走行する方が、安全性あるいは交通の円滑化などの観点から好ましい場合がある。隊列走行を行うには、例えば、先頭車両から後続車両へ走行制御のための信号を車車間通信により送受信している。

このような隊列走行の例としては、例えば、前方車両が隊列を離脱することで前方車両からのデータを受信することができない場合、後続の車両が先頭車両となって迅速に隊列を再形成することができる隊列走行制御装置が開示されている（特許文献１参照）。

特許第３３５８４０３号公報

しかし、特許文献１の隊列走行制御装置にあっては、前方車両の隊列からの離脱によって自車の隊列内位置が変化した場合でも、隊列を再形成することはできるものの、元々の隊列走行を維持した状態で走行を続けるための方法は開示されていない。高速道路に限らず一般道路で隊列走行を行う場合には、隊列が分断される要因が多く、このような要因が発生しても隊列走行を維持することができる技術が望まれていた。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、隊列が分断される事態を低減することができる隊列走行制御装置を提供することを目的とする。

第１発明に係る隊列走行制御装置は、複数の車両を隊列走行させるための隊列走行制御装置において、前記車両の走行が規制される地点の通過の可否を示す信号情報を外部装置から受信する受信手段と、隊列の長さを取得する隊列長取得手段と、前記車両の速度を取得する速度取得手段と、前記車両の位置を取得する位置取得手段と、受信した信号情報、並びに取得した隊列の長さ、車両の速度及び位置に基づいて、前記隊列が前記地点で分断されるか否かを判定する判定手段と、該判定手段で分断されると判定した場合、前記隊列が分断されないように走行を制御するための制御情報を生成する生成手段とを備えることを特徴とする。

第２発明に係る隊列走行制御装置は、第１発明において、前記判定手段は、受信した信号情報により前記隊列の先頭車両が前記地点を通過することができ、該先頭車両以外の車両が該地点を通過することができない場合、前記隊列が分断されると判定するようにしてあり、前記生成手段は、前記先頭車両を前記地点で停止させるか、あるいは前記隊列の最後尾の車両を前記地点を通過させるべく制御情報を生成するように構成してあることを特徴とする。

第３発明に係る隊列走行制御装置は、第１発明又は第２発明において、右折地点又は左折地点を含む道路情報及び所定の優先順位に基づいて、複数の走行経路の中から一の走行経路を選択する選択手段と、該選択手段で選択した走行経路を前記隊列が走行するように案内する案内手段とを備え、前記選択手段は、前記右折地点又は左折地点で区分される道路区間の長さが前記隊列の長さより短い走行経路の優先順位を下げて前記一の走行経路を選択するように構成してあることを特徴とする。

第４発明に係る隊列走行制御装置は、第３発明において、前記選択手段は、前記隊列が複数個所で右折又は左折をする走行経路を排除して前記一の走行経路を選択するように構成してあることを特徴とする。

第１発明にあっては、車両の走行が規制される地点（例えば、交差点、踏切など）の通過の可否を示す信号情報を外部装置から受信し、隊列の長さ、隊列を構成する車両の速度及び位置を取得する。信号情報は、例えば、信号灯色の表示時間、信号灯色の切り替わり時刻などである。車両の位置は、例えば、当該地点からの距離でもよく、当該地点の位置が予め分かっている場合には、車両の走行地点の位置でもよい。判定手段は、受信した信号情報並びに取得した隊列の長さ、車両の速度及び位置に基づいて、隊列が当該地点で分断されるか否かを判定し、生成手段は、隊列が分断されると判定された場合、隊列が分断されないように走行を制御するための制御情報を生成する。

例えば、ある速度で交差点へ向かって走行した場合に、隊列の途中で信号灯色が青色から赤色（黄色）に切り替わるときには、隊列の先頭車両が交差点の手前で停止できるように減速のための制御情報を生成し、あるいは隊列の最後尾車両が交差点を通過できるように許容範囲内の加速度で加速のための制御情報を生成する。信号情報を受信することにより、交差点などの信号灯色の切り替わりにより隊列が分断される事態を未然に防止することができる。

第２発明にあっては、判定手段は、受信した信号情報により隊列の先頭車両が当該地点を通過することができ、先頭車両以外の車両が当該地点を通過することができない場合、すなわち、隊列を構成する車両のうち、先頭車両の除く後続車両のいずれかが当該地点を通過することができない場合、隊列が分断されると判定する。そして、先頭車両を当該地点で停止させるべく減速のための制御情報を生成するか、あるいは隊列の最後尾の車両を、当該地点を通過させるべく加速のための制御情報を生成する。これにより、交差点などの信号灯色の切り替わりにより隊列が分断される事態を未然に防止することができる。

第３発明にあっては、選択手段は、右折地点又は左折地点を含む道路情報及び所定の優先順位に基づいて、複数の走行経路の中から一の走行経路を選択する。すなわち、隊列の出発地点と目的地点とを予め取得し、複数の経路の中から、優先順位として、例えば、目的地までの距離が最短となる経路、あるいは目的地までの時間が最短となる経路などを選択する。案内手段は、選択された走行経路を隊列が走行するように案内する。そして、選択手段は、右折地点又は左折地点で区分される道路区間の長さが隊列の長さより短い走行経路の優先順位を下げて一の走行経路を選択する。例えば、隣接する右折地点又は左折地点間の道路区間の長さが隊列の長さより短い場合には、当該道路区間の優先順位を下げて当該道路区間が走行経路として選択されにくくする。

隊列の長さより短い道路区間を含む走行経路を選択した場合には、短い道路区間の上流側又は下流側で、隊列が右折又は左折したような場合に前方車両の運転者は、後続車両が追従して走行しているかを目視で確認することができなくなり、運転者に不安感を与えることになる。また、隊列の長さより短い道路区間の上流側及び下流側で、隊列が右折又は左折したような場合には、先頭車両と後続車両とで走行軌跡が大きくずれる可能性があり、例えば、隊列の途中に他の車両が割り込んでくることにより、隊列走行に乱れが生じ、結果として隊列走行を維持することができなくなる。隊列の長さより短い道路区間を含む走行経路を選択しにくくすることにより、隊列走行を維持させることができ、隊列が分断される事態を低減することができる。また、運転者へは安心感を与えることがきる。

第４発明にあっては、選択手段は、隊列が複数個所で右折又は左折をする走行経路を排除して一の走行経路を選択する。例えば、隊列の長さより短い道路区間の上流側及び下流側それぞれで隊列が右折又は左折した場合、隊列が複数個所で右折又は左折をすることになる。このような道路区間を含む走行経路を選択しないようにすることで、隊列走行を維持させることができ、隊列が分断される事態を低減することができる。また、運転者へは安心感を与えることがきる。

本発明によれば、隊列が分断される事態を未然に防止することができる。

隊列走行の一例を示す模式図である。本実施の形態の隊列走行制御装置の構成の一例を示すブロック図である。本実施の形態の隊列走行制御装置による走行制御の一例を示す説明図である。本実施の形態の隊列走行制御装置による走行制御の他の例を示す説明図である。本実施の形態の隊列走行制御装置による隊列の走行経路を選択する一例を示す説明図である。本実施の形態の隊列走行制御装置による排除される走行経路の一例を示す説明図である。

以下、本発明に係る隊列走行制御装置の実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図１は隊列走行の一例を示す模式図であり、図２は本実施の形態の隊列走行制御装置１００の構成の一例を示すブロック図である。図１の例では、隊列走行が規制される可能性のある（規制される）地点として、交差点Ｓを一例として挙げている。交差点Ｓには、信号灯器２００、交通信号制御機２０１が設置され、隊列を構成する車両３０１〜３０５が交差点Ｓに向かって走行しているとする。

本実施の形態の隊列走行制御装置１００は、例えば、隊列内の車両（例えば、先頭車両３０１）に搭載した車載機として構成してある。なお、隊列走行制御装置１００は、車載用に限定されるものではなく、交通管制などを行うサーバとして構成してもよく、あるいは、路上に設置された路上装置（例えば、光ビーコンなど）として構成することもできる。以下では、隊列走行制御装置１００が車載機として構成されたものとして説明する。

交通信号制御機２０１は、送信機能を備え、例えば、信号灯器２００の信号情報（各灯色の表示時間、灯色の切り替わり時刻など）を隊列走行制御装置１００へ送信する。なお、信号灯器２００の信号情報の送信は、交通信号制御機２０１からの送信に限定されるものではなく、他のサーバ又は中央装置などから送信するようにしてもよい。

図２に示すように、隊列走行制御装置１００は、装置全体を制御する制御部１０１、通信部１０２、取得部１０３、記憶部１０４、隊列判定部１０５、情報生成部１０６、走行経路選択部１０７、及び走行案内部１０８などを備える。

通信部１０２は、外部装置（例えば、交通信号制御機２０１、不図示のサーバ又は中央装置など）から交差点Ｓに向かって走行する隊列に対する信号灯器２００の信号情報を受信する。信号情報は、例えば、青信号（左折青矢、右折青矢を含む）、黄信号、赤信号などの表示時間、切り替わり時刻などの情報を含み、隊列が交差点Ｓを通過できるか否かを示すものである。

取得部１０３は、隊列内の車両（例えば、先頭の車両３０１）の速度及び位置、隊列の長さなどを取得する。車両の速度は、車両の速度計などから取得することができる。隊列走行を行っている場合、隊列を構成する他の車両も同程度の速度で走行しているので、隊列内の１つの車両の速度を取得すればよい。なお、隊列内の各車両から車車間通信により速度を取得し、平均化してもよい。また、車両の位置は、車両にＧＰＳ受信機、道路情報などを備えておき、所定の周期で位置を計測した結果を取得することができる。隊列の長さは、予め隊列を構成する車両の台数が決まっている場合には、車長、平均車間距離及び台数から求めることができる。

記憶部１０４は、ナビゲーションのための道路情報を記憶している。道路情報の中には、交差点の位置、隣接する交差点間にある道路区間の位置情報及び道路区間の距離、交差点での信号灯器の有無、交差点に設置された信号灯器の識別情報などの情報も含む。

隊列判定部１０５は、隊列が交差点などの地点（隊列の走行が規制される地点）で分断されるか否かを判定する判定手段としての機能を有する。隊列判定部１０５は、受信した信号情報並びに取得した隊列の長さ、隊列内の車両の速度及び位置に基づいて、隊列が交差点で分断されるか否かを判定する。なお、隊列が分断されるとは、先頭車両３０１と後続車両とが分断される場合、隊列の途中の車両間で分断される場合などを意味する。

情報生成部１０６は、隊列の走行を制御するための制御情報を生成する生成手段としての機能を有する。情報生成部１０６は、隊列判定部１０５で隊列が分断されると判定した場合、隊列が分断されないように走行を制御するための制御情報を生成する。

例えば、隊列を構成する各車両が、ある速度で交差点Ｓへ向かって走行した場合に、隊列の途中で信号灯色が青色から赤色（黄色）に切り替わるときには、隊列の先頭車両３０１が交差点Ｓの手前で停止できるように減速のための制御情報を生成し、あるいは隊列の最後尾車両３０５が交差点Ｓを通過できるように許容範囲内の加速度で加速のための制御情報を生成する。

隊列走行制御装置１００を搭載した車両（例えば、先頭車両）は、情報生成部１０６で生成された制御情報に基づいて、加減速機構（アクセル又はブレーキ）を制御して、自動的に減速又は加速する。また、隊列走行制御装置１００を搭載した車両は、例えば、車車間通信を用いて、情報生成部１０６で生成された制御情報を隊列内の他の車両へ送信する。これにより、先頭車両３０１が加速又は減速した場合、後続の車両も先頭車両３０１に追従して加速又は減速することができる。なお、自動で加速又は減速する代わりに、運転者へ加速又は減速の指示を通知するようにしてもよい。

上述のように、信号情報を受信することにより、交差点などの信号灯色の切り替わりにより隊列が分断される事態を未然に防止することができる。

図３は本実施の形態の隊列走行制御装置１００による走行制御の一例を示す説明図である。図３において、横軸は時間を示すとともに、交差点Ｓの信号灯器２００の信号灯色の切り替わりを示し、縦軸は交差点Ｓとの距離を示す。図３中の実線は、走行制御を行う前の隊列の先頭車両３０１及び最後尾車両３０５の走行状態を表し、破線は、走行制御（加速）を行った後の隊列の先頭車両３０１及び最後尾車両３０５の走行状態を表す。

図３の実線で示すように、走行制御を行う前にあっては、先頭車両３０１は青信号で交差点Ｓに到達するので交差点Ｓを通過することができる。一方、最後尾車両３０５が交差点Ｓに到達した時点では、信号灯色は赤色になっているので、最後尾車両３０５を含む一部の後続車両は交差点Ｓを通過することができず、この結果、隊列は交差点Ｓで分断されることになる。

この場合、隊列判定部１０５は、受信した信号情報により隊列の先頭車両３０１が交差点Ｓを通過することができ、先頭車両３０１の後続車両が交差点Ｓを通過することができないので、隊列が分断されると判定する。

情報生成部１０６は、加速すべく制御情報を生成する。これにより、図３の破線で示すように、隊列の最後尾車両３０５を含む各車両は青信号が終了する時点（赤信号の切り替わる直前でもよい）で交差点Ｓを通過することができ、交差点Ｓで隊列が分断される事態を未然に防止することができる。

図４は本実施の形態の隊列走行制御装置１００による走行制御の他の例を示す説明図である。図４において、横軸は時間を示すとともに、交差点Ｓの信号灯器２００の信号灯色の切り替わりを示し、縦軸は交差点Ｓとの距離を示す。図４中の実線は、走行制御を行う前の隊列の先頭車両３０１及び最後尾車両３０５の走行状態を表し、破線は、走行制御（減速）を行った後の隊列の先頭車両３０１及び最後尾車両３０５の走行状態を表す。

図４の実線で示すように、走行制御を行う前にあっては、先頭車両３０１は青信号で交差点Ｓに到達するので交差点Ｓを通過することができる。一方、最後尾車両３０５が交差点Ｓに到達した時点では、信号灯色は赤色になっているので、最後尾車両３０５を含む一部の後続車両は交差点Ｓを通過することができず、この結果、隊列は交差点Ｓで分断されることになる。

情報生成部１０６は、減速すべく制御情報を生成する。これにより、図４の破線で示すように、隊列の先頭車両３０１から最後尾車両３０５まですべての車両を赤信号の開始時点において交差点Ｓで停止することができ、交差点Ｓで隊列が分断される事態を未然に防止することができる。

上述の例では、隊列の走行が規制される地点として交差点を挙げたが、隊列が分断される可能性がある地点は、交差点に限定されるものではなく、例えば、踏切などにおいても本実施の形態を適用することができる。この場合、列車又は電車などの運行計画に基づいて、対象とする踏切の警報機（信号）が警報音を発生する時刻などの信号情報を作成し、作成した信号情報を隊列走行制御装置１００へ送信すればよい。

次に、出発地点から目的地点までの走行経路を選択して隊列を目的地点まで案内（ナビゲーション）する場合について説明する。

図５は本実施の形態の隊列走行制御装置１００による隊列の走行経路を選択する一例を示す説明図である。走行経路選択部１０７は、右折地点又は左折地点を含む道路情報及び所定の優先順位に基づいて、複数の走行経路の中から一の走行経路を選択する選択手段としての機能を有する。

具体的には、走行経路選択部１０７は、隊列の出発地点と目的地点とを予め取得し、複数の経路の中から、優先順位として、例えば、目的地までの距離が最短となる経路、あるいは目的地までの時間が最短となる経路などを選択する。

走行案内部１０８は、走行経路選択部１０７が選択した走行経路を隊列が走行するように案内する案内手段としての機能を有する。例えば、走行案内部１０８は、ナビゲーションシステムの一部を構成し、運転者に対して文字又は図画による表示あるいは音声などにより、道路上の現在位置、走行方向、所定の地点までの到達時間、渋滞情報などを提供することができる。

走行経路選択部１０７は、右折地点又は左折地点で区分される道路区間の長さが隊列の長さより短い走行経路の優先順位を下げて一の走行経路を選択する。例えば、図５に示すように、隣接する右折地点又は左折地点間の道路区間Ｌの長さが隊列の長さより短い場合には、道路区間Ｌの優先順位を下げて道路区間Ｌが走行経路として選択されにくくする。

具体的には、図５に示すように、所定の優先順位である最短距離又は最短時間となる経路として、走行経路Ａ及び走行経路Ｂが選ばれたとすると、道路区間Ｌを含む走行経路Ａの優先順位を下げ、道路区間Ｌを経由する走行経路Ａに代えて、道路区間Ｌを経由せずに、隣接する右折地点又は左折地点間の道路区間の長さが隊列の長さよりも長くなる走行経路Ｂを選択するようにする。

図６は本実施の形態の隊列走行制御装置１００による排除される走行経路の一例を示す説明図である。図６に示すように、走行経路選択部１０７は、隊列が複数個所（図６の例では、三叉路Ｓ１、交差点Ｓ２）で右折又は左折をする走行経路を排除して一の走行経路を選択する。例えば、隊列の長さより短い道路区間の上流側及び下流側それぞれで隊列が右折又は左折した場合、隊列が複数個所で右折又は左折をすることになる。すなわち、図６に示すような道路区間を含む走行経路を選択しないようにすることで、隊列走行を維持させることができ、隊列が分断される事態を低減することができる。また、運転者へは安心感を与えることができる。

上述の実施の形態では、隊列を構成する車両が５台の例を挙げて説明したが、車両台数は５台に限定されるものではなく、隊列を構成する車両台数は、例えば、３〜６台程度、あるいは７台以上でもよい。隊列を構成する車両の台数が多いほど、様々な要因で隊列走行が分断される可能性が高くなるので、本実施の形態の隊列走行制御装置１００を用いることで隊列が分断される事態を低減することができる。

隊列走行制御装置１００を車両に搭載せずに、サーバ等として構成する場合には、情報生成部１０６で生成した走行情報を隊列の車両（例えば、先頭車両）へ送信すればよい。この場合、走行情報を受信した先頭車両は、当該走行情報に基づいて自車両の走行を制御するとともに、後続車両に対して追従して走行するための指示を車車間通信により行うことにより、隊列走行を維持することができる。

開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０１制御部
１０２通信部
１０３取得部
１０４記憶部
１０５隊列判定部
１０６情報生成部
１０７走行経路選択部
１０８走行案内部

Claims

複数の車両を隊列走行させるための隊列走行制御装置において、
前記車両の走行が規制される地点の通過の可否を示す信号情報を外部装置から受信する受信手段と、
隊列の長さを取得する隊列長取得手段と、
前記車両の速度を取得する速度取得手段と、
前記車両の位置を取得する位置取得手段と、
受信した信号情報、並びに取得した隊列の長さ、車両の速度及び位置に基づいて、前記隊列が前記地点で分断されるか否かを判定する判定手段と、
該判定手段で分断されると判定した場合、前記隊列が分断されないように走行を制御するための制御情報を生成する生成手段と
を備えることを特徴とする隊列走行制御装置。
前記判定手段は、
受信した信号情報により前記隊列の先頭車両が前記地点を通過することができ、該先頭車両以外の車両が該地点を通過することができない場合、前記隊列が分断されると判定するようにしてあり、
前記生成手段は、
前記先頭車両を前記地点で停止させるか、あるいは前記隊列の最後尾の車両を前記地点を通過させるべく制御情報を生成するように構成してあることを特徴とする請求項１に記載の隊列走行制御装置。
右折地点又は左折地点を含む道路情報及び所定の優先順位に基づいて、複数の走行経路の中から一の走行経路を選択する選択手段と、
該選択手段で選択した走行経路を前記隊列が走行するように案内する案内手段と
を備え、
前記選択手段は、
前記右折地点又は左折地点で区分される道路区間の長さが前記隊列の長さより短い走行経路の優先順位を下げて前記一の走行経路を選択するように構成してあることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の隊列走行制御装置。
前記選択手段は、
前記隊列が複数個所で右折又は左折をする走行経路を排除して前記一の走行経路を選択するように構成してあることを特徴とする請求項３に記載の隊列走行制御装置。