JP2019067058A - 隊列走行装置 - Google Patents

Abstract

【課題】先行車両を追い越し終えた時に、隊列走行の車列に他車を割りこませずに隊列順番を崩さないようすることができる隊列走行装置を提供する。【解決手段】隊列走行を制御する走行制御部は、隊列走行にて走行中の車群Ａが、車群Ａの設定車速よりも規定速度以上遅い速度で走行する先行する他車Ｂに追いついたときには、車群Ａの最後尾の車両Ａ５から順次他車Ｂを追い抜き、且つ他車Ｂを追い抜き後に、先に追い抜いた車両の前を走行する。【選択図】図２

Description

本発明は、複数の車両で隊列走行を行わせる隊列走行装置に関する。

従来、車車間通信などを用いて車両の制御情報を交換することで、前方車両との間の車間距離を短く保つことができる隊列走行により、走行車両の流れの改善と空気抵抗の低減に起因する燃費向上とが見込まれている。

自車両を予め設定した車速（セット車速）で定速走行させるクルーズコントロールにおいて、先行車との車間距離が短くなった時等に、先行車を追い越す追越制御を行う車両用運転支援装置が知られている（特許文献１参照）。

特開２０１６−２８９４号公報

しかしながら、特許文献１記載の技術は単独車両における追越制御に関するものである。隊列走行時にも先行車両に追いつき追い越しをせざるを得ない状況が考えられるが、先行車両を追い越し終えた時に、隊列走行の車列に他車が割りこまずに隊列順番を崩さないようするためには工夫が必要である。

本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、先行車両を追い越し終えた時に、隊列走行の車列に他車を割りこませずに隊列順番を崩さないようすることができる隊列走行装置を提供することにある。

上記した目的を達成するために、本発明に係る隊列走行装置では、自車両の状態を取得する車両状態取得手段と、他の車両との間で車両状態を交換する車車間通信手段と、自車両および他車両の車両状態に基づいて、他車両と隊列走行を行うように車両を制御する車両走行制御手段とを備え、前記車両走行制御手段は、隊列走行にて走行中の車群が、前記車群の設定車速よりも規定速度以上遅い速度で走行する先行車に追いついたときには、前記車群の最後尾の車両から順次先行車を追い抜き、且つ前記先行車を追い抜き後に、先に追い抜いた車両の前を走行することを特徴とする。

つまり、隊列走行をする車群が、速度が遅い先行車を追い越すときに車群の最後尾の車両から順次、先行車を追い越し、追い越し後は順番に先に追い越した車両の前に戻ることで、隊列走行の順番を崩さずに、追い越しをかける車両の加速度、追い越しにかかる距離をほぼ均等にできる。

これにより、先行車両を追い越し終えた時に、隊列走行の車列に他車を割りこませずに隊列順番を崩さないようすることができる。

本発明の一実施形態に係る隊列走行装置の構成を示すブロック図である。 隊列走行中の車群が先行車を追い抜く流れ（ａ）〜（ｆ）を示す説明図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。

図１に本発明に係る隊列走行装置の概略構成図が示されている。

図１に示す隊列走行装置１は車両の走行制御を行うものであり、車両に搭載されている。隊列走行装置１は、ナビゲーション装置２、レーダ装置３、車両状態取得部４（車両状態取得手段）と、通信装置５（車車間通信手段）、走行制御部６（車両走行制御手段）を備えている。

ナビゲーション装置２は、自車両の位置を検出する機能を有するものであり、例えばＧＰＳデータを取得可能であったり、道路情報を含む地図データベースを有していたりする。

レーダ装置３は、自車両の周囲にある他車両等の物体を検知するものであり、例えばミリ波レーダやレーザレーダを用いた装置である。具体的には、レーダ装置３により、自車両と先行車及び後行車との車間距離を検出したり、自車両の側方を走行する車両を検出したりすることが可能である。

車両状態取得部４は、自車両の性能、走行能力、自重、積載重量、走行経路、現在の車速等の車両情報（車両状態）を取得可能である。より具体的には、自車両の性能とは、例えば、加速、出力、最高速度、及び減速性能等の動力性能が該当する。

また、走行能力とは、例えば、走行経路の登坂情報及び渋滞情報を考慮して決定されるものであり、当該走行経路において自車両が走行する場合にどのような速度、加速、及び減速となるかを示す指標である。すなわち、走行能力は、走行経路の状況や環境に応じて変動する。

通信装置５は、いわゆる車車間通信により自車両周辺に存在する他車両の車両状態等を取得したり、自車両の情報を発信したりする部分である。当該通信装置５により発信可能な自車両の情報は上記車両状態取得部４にて取得可能な車両情報であり、取得可能な他車両の車両状態も同じである。なお、通信装置５が可能な通信は、車車間通信だけでなく、通信により周辺車両の車両状態を取得できるものであればよく、例えば路車間通信でもよい。

これら、ナビゲーション装置２、レーダ装置３、車両状態取得部４、通信装置５はそれぞれ走行制御部６と電気的に接続されている。また、走行制御部６は、車両の駆動部７、制動部８、操舵部９とも電気的に接続されており、これら各部を制御して車両の挙動を制御する。

駆動部７は、車両の走行駆動を行う部分であり、例えば、エンジン、電気モータ、又はハイブリット車両の場合はその両方である。

制動部８は、車両の制動を行う部分であり、例えば摩擦により制動力を発生する機械式のブレーキや、摩擦以外で制動力を発生する排気ブレーキ、リターダ、回生ブレーキ等も含まれる。

操舵部９は、車両の操舵を行う部分であり、例えばステアリングである。

走行制御部６はＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌ Ｕｎｉｔ）により構成され、隊列走行装置１の全体の制御を行うものであり、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）を含むコンピュータを主体として構成されている。

走行制御部６は、通信装置５を介して、他の車両との隊列走行の希望の受け付け及び発信を行い、条件が適合する他の車両と隊列を組んだ走行（隊列走行）を実行する。隊列走行を条件としては、例えば目的地が同じで、設定車速が自車両の許容範囲内であり、自車両と車両状態にそれほど差異がない等がある。

そして、本実施形態の走行制御部６は、自車両を含む複数の車両が隊列走行を行っており、当該隊列走行の車群が高速道路等で走行中に他の車両を追い越す際に、車列順番を崩さずに追い越すための追越制御を行う。

ここで、図２には、本実施形態に係る隊列走行中の車群が先行車を追い抜く流れ（ａ）〜（ｆ）を示す説明図が示されており、以下、同図に基づき走行制御部６が実行する隊列走行の追越制御について説明する。

図２（ａ）では、５台の車両Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５（車両Ａ１〜Ａ５）が隊列走行している車群Ａが、高速道路の走行車線Ｒ１を走行しており、その前方には他車Ｂ（先行車）が走行している。車両Ａ１〜Ａ５には、それぞれ隊列走行装置１が搭載されており、様々な情報を車車間通信によって交換しながら隊列制御を行っている。

車群Ａのいずれかの車両が、レーダ装置３又は通信装置５により先行している他車Ｂを検出すると、他車Ｂとの車間距離や車速を算出する。そして、走行制御部６は車群Ａの設定車速と他車Ｂの車速とを比較して、他車Ｂの車速が車群Ａの設定車速よりも規定速度以上に遅く、先頭の車両Ａ１と他車Ｂとの車間距離が所定距離まで追いついた場合、各車両Ａ１〜Ａ５は他車Ｂを追い越す追越制御を開始する。

車群Ａの各車両Ａ１〜Ａ５の走行制御部６は、追越制御の実行のため、通信装置５を介して車群Ａ内の車両Ａ１〜Ａ５と他車Ｂと車車間通信を行い自他の車両状態及び他車Ｂの車速情報を共有した上で、以下の手順で他車Ｂを追い抜くように各車両Ａ１〜Ａ５を制御する。

そして、図２（ｂ）に示すように、まず、車群Ａの最後尾の車両Ａ５が、追越車線Ｒ２に車線変更し、他車Ｂの車速よりも速い車速にまで加速する。

続いて、図２（ｃ）に示すように、車群Ａの後側の車両Ａ４も同様に追越車線Ｒ２に車線変更し、車両Ａ５の後ろに続くように加速する。

以降、図２（ｄ）に示すように、車群Ａの後側の車両から前側の車両の順（Ａ３、Ａ２、Ａ１の順）に、それぞれ追越車線Ｒ２に車線変更して加速する。一方で、追越車線Ｒ２を走行している車両Ａ５は他車Ｂよりも前に出て、他車Ｂとの車間距離が十分に開いている等安全に車線変更ができることを確認した上で、走行車線Ｒ１へ戻るよう車線変更する。

続いて、図２（ｅ）に示すように車両Ａ５に後続する車両Ａ４〜Ａ１は、同様に前に出てきた順番（Ａ４、Ａ３、Ａ２、Ａ１の順）に走行車線Ｒ１へ車線変更する。

最終的には、図２（ｆ）に示すように、全ての車両Ａ１〜Ａ５が走行車線Ｒ１に車線変更すると、各車間距離を調整して車群Ａを再構成する。

このように、隊列走行装置１は、先行する他車Ｂの車速が自車を含む車群Ａの設定車速よりも規定速度以上に遅いと、車群Ａの最後尾の車両Ａ５から前側の車両Ａ４〜Ａ１の順に他車Ｂを追い抜くように追越制御を実行することで、隊列走行の順番を崩さずに、追い越しをかける車両の加速度、追い越しにかかる距離をほぼ均等にできる。

また、当該追越制御では、まず最後尾の車両Ａ５が他車Ｂを追い抜いて、当該他車Ｂの前に出ることで、他車Ｂが急に加速して隊列に割り込むのを防ぐことができる。

以上のことから本実施形態に係る隊列走行装置１によれば、先行車両を追い越し終えた時に、隊列走行の車列に他車を割りこませずに隊列順番を崩さないようすることができる。

以上で本発明の実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施形態では、車群Ａは５台の車両により構成されているが、隊列走行を構成する車両台数はこれに限られるものではない。

１ 隊列走行装置
２ ナビゲーション装置
３ レーダ装置
４ 車両状態取得部（車両状態取得手段）
５ 通信装置（車車間通信手段）
６ 走行制御部（車両走行制御手段）
７ 駆動部
８ 制御部
９ 操舵部
Ａ 車群
Ａ１〜Ａ５ 車両
Ｂ 他車
Ｒ１ 走行車線
Ｒ２ 追越車線

Claims (1)

1. 自車両の状態を取得する車両状態取得手段と、
   他の車両との間で車両状態を交換する車車間通信手段と、
   自車両および他車両の車両状態に基づいて、他車両と隊列走行を行うように車両を制御する車両走行制御手段とを備え、
   前記車両走行制御手段は、隊列走行にて走行中の車群が、前記車群の設定車速よりも規定速度以上遅い速度で走行する先行車に追いついたときには、前記車群の最後尾の車両から順次先行車を追い抜き、且つ前記先行車を追い抜き後に、先に追い抜いた車両の前を走行することを特徴とする隊列走行装置。
   

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