JP7465142B2 - 車両 - Google Patents

Description

本発明は、他車両と通信可能な車両および走行システムに関する。

例えば、複数の車両同士で情報を送受信可能な車車間通信技術がある（例えば、特許文献１）。

特開２０１９－１４２２５４号公報

ところで、路面では、例えば、凍結により滑り易くなっている部分などの異常部が生じることがある。車両の走行時には、このような異常部に適切に対処することが望まれる。

そこで、本発明は、路面の異常部に適切に対処することが可能な車両および走行システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の車両は、他車両と通信を確立する通信部と、走行路に沿って走行する際の基準となる操舵角であって、走行路の曲率半径に基づいて導出される第１操舵角に基づいて、操舵角の所定範囲を導出し、実際の走行により操舵角センサで検出された第２操舵角が所定範囲外である場合、路面に異常部があると判断する路面異常判断部と、異常部があると判断された場合、異常部を、自車両に後続する他車両である後続車両が回避可能であるか否かを推定し、回避可能であると推定すると、通信部を通じて後続車両に異常部を回避させる回避指示を送信する走行制御部と、を備える。

また、走行制御部は、異常部を回避可能ではないと推定すると、後続車両に減速指示を送信してもよい。
また、走行制御部は、異常部があると判断された場合、自車両の車輪の回転速度および操舵方向に基づいて、異常部が自車両に対して左右のどちら側にあるかを推定し、自車両に対して異常部があると推定された側とは反対側に、後続車両が異常部を回避可能なスペースである回避スペースがあるかを判断し、回避スペースがあると判断した場合、後続車両が異常部を回避可能であると推定するとしてもよい。

上記課題を解決するために、本発明の走行システムは、先行車両と、先行車両に後続する後続車両と、が走行する走行システムであって、先行車両は、後続車両と通信を確立する第１通信部と、走行路に沿って走行する際の基準となる操舵角であって、走行路の曲率半径に基づいて導出される第１操舵角に基づいて、操舵角の所定範囲を導出し、実際の走行により操舵角センサで検出された第２操舵角が所定範囲外である場合、路面に異常部があるか否かを判断する路面異常判断部と、異常部があると判断された場合、異常部を、後続車両が回避可能であるか否かを推定し、回避可能であると推定すると、第１通信部を通じて後続車両に異常部を回避させる回避指示を送信する第１走行制御部と、を備え、後続車両は、先行車両と通信を確立する第２通信部と、左右の車輪の各々を互いに異なる駆動力で駆動可能な駆動部と、先行車両から送信される回避指示の第２通信部を通じた受信に応じ、左右の車輪間で駆動力の差を発生させて異常部を回避する第２走行制御部と、を備える。

本発明によれば、路面の異常部に適切に対処することが可能となる。

第１実施形態にかかる走行システムの概要を説明する図である。 先行車両の構成の一例を示すブロック図である。 後続車両の構成の一例を示すブロック図である。 先行車両の路面異常判断部４０の動作の流れを説明するフローチャートである。 第１走行制御部が行う回避可否推定処理の流れを説明するフローチャートである。 後続車両の第２走行制御部の動作を説明するフローチャートである。 第２実施形態にかかる走行システムの概要を説明する図である。 先行車両よりも先行する車両における路面異常判断部の動作の流れを説明するフローチャートである。 先行車両における路面異常判断部の動作の流れの一例を説明するフローチャートである。 先行車両における路面異常判断部の動作の流れの他の例を説明するフローチャートである。 第３実施形態の第１走行制御部における回避可否推定処理の流れを説明するフローチャートである。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態にかかる走行システム１の概要を説明する図である。走行システム１は、複数の車両１０が共通の走行路１２を間隔を空けて縦列状に走行する場合に適用される。図１の例において、複数の車両１０のうち、相対的に先行して走行する車両１０を先行車両１０Ａと呼ぶ場合がある。また、先行車両１０Ａに後続して走行する車両１０を後続車両１０Ｂと呼ぶ場合がある。また、先行車両１０Ａおよび後続車両１０Ｂを総称して、車両１０と呼ぶ場合がある。また、先行車両１０Ａ自身または後続車両１０Ｂ自身のことを自車両と呼ぶ場合がある。また、先行車両１０Ａから見て後続車両１０Ｂのことを他車両呼ぶ場合があり、後続車両１０Ｂから見て先行車両１０Ａのことを他車両と呼ぶ場合がある。また、走行路１２は、左右の白線１４間の領域を示す。

図１の例において、例えば、走行路１２の路面の一部に異常部１６が生じたとする。異常部１６は、例えば、凍結によって滑り易くなった氷面であるとする。例えば、先行車両１０Ａは、走行中に氷面となった路面に乗り上げ、先行車両１０Ａの右後輪がスリップしたとする。このような場合、図１の破線の矢印Ａ１０で示すように、後続車両１０Ｂは、先行車両１０Ａと同じ走行経路を走行すると、先行車両１０Ａと同じように、異常部１６でスリップする可能性が高くなってしまう。

そこで、走行システム１では、先行車両１０Ａにおいて、路面に異常部１６があるか否かの判断（路面異常判断）が行われる。異常部１６があると判断されると、先行車両１０Ａは、後に詳述するが、後続車両１０Ｂが異常部１６を回避可能であるか否かを推定する。例えば、図１の両矢印Ａ１２で示すように、先行車両１０Ａと走行路１２の一方の白線１４（例えば、左側の白線１４）との間に、回避スペースがあれば、後続車両１０Ｂが異常部１６を回避可能であると推定する。

そして、先行車両１０Ａは、後続車両１０Ｂが異常部１６を回避可能であると推定すると、後続車両１０Ｂに異常部１６を回避させる回避指示を送信する。後続車両１０Ｂは、その回避指示を受信すると、図１の一点鎖線の矢印Ａ１４で示すように、回避スペース（両矢印Ａ１２）に向けた走行を行う。この際、後続車両１０Ｂは、左右の車輪間で駆動力の差を発生させることで、走行経路が回避スペースに向けた走行経路（矢印Ａ１４）となるように規制する。

このように、走行システム１では、先行車両１０Ａが異常部１６を回避できなかったとしても、後続車両１０Ｂにおいて異常部１６を適切に回避させることができる。その結果、交通量の多い走行路１２などでの事故を未然に防止することができる。以下、走行システム１に適用される車両１０について詳細に説明する。

図２は、先行車両１０Ａの構成の一例を示すブロック図である。また、図３は、後続車両１０Ｂの構成の一例を示すブロック図である。図２および図３では、先行車両１０Ａと後続車両１０Ｂとで異なる構成を太枠で示している。まず、図２を参照して先行車両１０Ａについて説明し、後に図３を参照して後続車両１０Ｂについて説明する。

先行車両１０Ａは、駆動部２０、車輪２２、制動機構２４、操舵機構２６、操舵角センサ２８、車輪速センサ３０、第１通信部３２ａ、車外環境認識装置３４、ナビゲーション装置３６および車両制御部３８を含む。

駆動部２０は、例えば、モータであり、車輪２２ごとに設けられる。各駆動部２０は、対応する車輪２２に駆動力を発生させる。このため、各駆動部２０は、左右の車輪２２の各々を互いに異なる駆動力で駆動可能である。

なお、先行車両１０Ａでは、駆動部２０が車輪２２ごとに設けられる態様に限らず、各車輪２２の駆動力を共通の駆動部２０で駆動させてもよい。また、先行車両１０Ａでは、駆動部２０はモータに限らない。つまり、先行車両１０Ａは、モータを駆動源とする電気自動車に限らず、エンジンを駆動源とするエンジン自動車であってもよいし、駆動源としてエンジンとモータとが並設されたハイブリッド電気自動車であってもよい。

制動機構２４は、車輪２２を制動させる。操舵機構２６は、ステアリングホイールを含み、車輪２２の向きを変化させて自車両を旋回させる。

操舵角センサ２８は、操舵機構２６の操舵角を検出する。車輪速センサ３０は、車輪２２ごとに設けられる。車輪速センサ３０は、設けられた位置における車輪２２の回転速度（車輪速）を検出する。

第１通信部３２ａは、自車両の外部と通信することができる。具体的には、第１通信部３２ａは、他車両（後続車両１０Ｂ）と無線通信を確立して車車間通信を行うことができる。また、第１通信部３２ａは、例えば、インターネットなどの通信網を通じた通信を行うこともできる。また、第１通信部３２ａは、インターネットなどの通信網を通じて間接的に他車両（後続車両１０Ｂ）と通信してもよい。

車外環境認識装置３４は、自車両の外部（車外）の環境を認識することができる。車外環境認識装置３４は、例えば、自車両の進行方向の車外環境を撮像する撮像装置で撮像された画像を用いて進行方向の環境を認識する。車外環境認識装置３４は、例えば、走行路１２の左右の白線１４などを認識することができる。

ナビゲーション装置３６は、第１通信部３２を通じて、地図を示す地図情報または交通規制などを示す交通情報を取得できる。ナビゲーション装置３６は、例えば、タッチパネルディスプレイなどの入出力機能を有する。ナビゲーション装置３６は、自車両の搭乗者の入力操作を受け付ける。ナビゲーション装置３６は、地図情報または交通情報などの各種の情報を表示することができる。また、ナビゲーション装置３６は、ＧＰＳ（全地球測位システム）により自車両の現在地を取得することができる。また、ナビゲーション装置３６は、地図情報、交通情報、現在地などにより、走行路１２を認識できる。

車両制御部３８は、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含む半導体集積回路から構成される。車両制御部３８は、詳細な説明は省略するが、駆動部２０、制動機構２４および操舵機構２６など自車両の全体を制御する。

また、車両制御部３８は、プログラムを実行することで、路面異常判断部４０および第１走行制御部４２として機能する。

路面異常判断部４０は、走行路１２に沿って走行する際の基準となる第１走行情報（例えば、第１操舵角）と、実際の走行により検出された第２走行情報（例えば、第２操舵角）との比較に基づいて、路面に異常部１６があるか否かを判断する。第１走行情報は、路面に異常部１６があるか否かの判断の基準に相当する。第１走行情報の一例である第１操舵角は、例えば、地図情報と現在地とから取得される現在の走行路１２の曲率半径に基づいて導出される操舵角である。第２走行情報の一例である第２操舵角は、例えば、操舵角センサ２８で検出される操舵角である。路面異常判断部４０の具体的な処理については、後に詳述する。

第１走行制御部４２は、路面異常判断部４０で異常部１６があると判断された場合、異常部１６を後続車両１０Ｂが回避可能であるか否かを推定し、回避可能であると推定すると、後続車両１０Ｂに異常部を回避させる回避指示を行う。また、第１走行制御部４２は、異常部１６を後続車両１０Ｂが回避可能ではないと推定すると、後続車両１０Ｂに減速指示を行う。第１走行制御部４２の具体的な処理については、後に詳述する。

次に、後続車両１０Ｂについて、先行車両１０Ａと異なる点を説明し、共通の構成については、説明を省略する。後続車両１０Ｂは、駆動部２０、車輪２２、制動機構２４、操舵機構２６、車輪速センサ３０、第２通信部３２ｂ、ナビゲーション装置３６、車両制御部３８および報知部４４を含む。駆動部２０、車輪２２、制動機構２４、操舵機構２６、車輪速センサ３０およびナビゲーション装置３６については、先行車両１０Ａと同様である。

第２通信部３２ｂは、基本的には先行車両１０Ａの第１通信部３２ａと同様の構成となっており、自車両の外部（例えば、他車両である先行車両１０Ａなど）と通信を確立することができる。以後、先行車両１０Ａの第１通信部３２ａと後続車両１０Ｂの第２通信部３２ｂとを総称して、通信部３２と呼ぶ場合がある。

なお、後続車両１０Ｂの駆動部２０は、左右の車輪２２の各々を互いに異なる駆動力で駆動可能な構成とする必要がある。

後続車両１０Ｂの車両制御部３８は、プログラムを実行することで、第２走行制御部４６として機能する。

第２走行制御部４６は、先行車両１０Ａから送信される回避指示の受信に応じて、左右の車輪２２間で駆動力の差を発生させて異常部１６を回避させる。つまり、後続車両１０Ｂは、左右の車輪２２間でトルク配分比を制御することが可能なトルクベクタリング機能を有する。また、第２走行制御部４６は、先行車両１０Ａから送信される減速指示の受信に応じて、制動機構２４を自動制御して自車両を減速させる。第２走行制御部４６の具体的な処理については、後に詳述する。

なお、後続車両１０Ｂには、先行車両１０Ａと同様に、操舵角センサ２８、車外環境認識装置３４および第１通信部３２ａが設けられてもよい。また、後続車両１０Ｂは、車両制御部３８を第２走行制御部４６として機能させるだけでなく、路面異常判断部４０および第１走行制御部４２として機能させることができるようになっていてもよい。また、先行車両１０Ａは、後続車両１０Ｂと同様に、報知部４４および第２通信部３２ｂが設けられてもよい。また、先行車両１０Ａは、車両制御部３８を路面異常判断部４０および第１走行制御部４２として機能させるだけでなく、第２走行制御部４６として機能させることができるようになっていてもよい。

報知部４４は、例えば、警告ランプまたはスピーカなどである。報知部４４は、回避指示に応じた異常部１６を回避する回避動作、または、減速指示に応じた減速動作が行われる場合、その旨を報知する。報知部４４は、警告ランプの点灯または点滅により報知してもよいし、スピーカの音により報知してもよい。

図４は、先行車両１０Ａの路面異常判断部４０の動作の流れを説明するフローチャートである。路面異常判断部４０は、所定制御周期で訪れる割り込みタイミングごとに、図４の一連の処理を繰り返す。

まず、路面異常判断部４０は、第１操舵角を導出する（Ｓ１００）。具体的には、路面異常判断部４０は、ナビゲーション装置３６から地図情報および現在地を取得する。路面異常判断部４０は、地図情報および現在地から、現在地における路面の曲率半径を取得する。路面異常判断部４０は、取得された曲率半径の路面を走行（旋回）する際の標準的な操舵角を第１操舵角として導出する。

次に、路面異常判断部４０は、第１操舵角を用いて操舵角の所定範囲を導出する（Ｓ１１０）。例えば、路面異常判断部４０は、第１操舵角を正規分布の平均（μ）とし、分散（σ^２）が予め所定値に設定された正規分布を設定する。路面異常判断部４０は、設定された正規分布において、平均±２σの範囲（換言すると、第１操舵角±２σの範囲）を操舵角の所定範囲とする（第１操舵角－２σ≦所定範囲<第１操舵角＋２σ）。なお、σは、標準偏差を示す。

次に、路面異常判断部４０は、操舵角センサ２８から第２操舵角を取得する（Ｓ１２０）。

次に、路面異常判断部４０は、第２操舵角が所定範囲外か否かを判断する（Ｓ１３０）。具体的には、路面異常判断部４０は、（第２操舵角<第１操舵角－２σ）、または、（第２操舵角≧第１操舵角＋２σ）の場合、第２操舵角が所定範囲外であると判断する。

第２操舵角が所定範囲内の場合（Ｓ１３０におけるＮＯ）、路面異常判断部４０は、一連の処理を終了する。一方、第２操舵角が所定範囲外である場合（Ｓ１３０におけるＹＥＳ）、路面異常判断部４０は、路面に異常部１６があるとみなし、後続車両１０Ｂが異常部１６を回避可能であるか否かを推定する回避可否推定処理に進み（Ｓ１４０）、一連の処理を終了する。

つまり、実際の操舵角（第２操舵角）が基準（第１操舵角）に比べて大きく変化している場合、運転者が異常部１６を回避しようとしてステアリングホイールを大きく回転させたと推定することができる。このため、第２操舵角が所定範囲外の場合、異常部１６があるものとみなし、回避可否推定処理に進むようにしている。

図５は、第１走行制御部４２が行う回避可否推定処理（Ｓ１４０）の流れを説明するフローチャートである。なお、第１走行制御部４２は、路面異常判断部４０による異常部１６の判断結果に拘わらず、常に、車輪速センサ３０から各車輪２２の車輪速を取得してレジスタなどに記憶しているとする。

第１走行制御部４２は、記憶された車輪速を用いて各車輪２２の偏差を導出する（Ｓ２００）。第１走行制御部４２は、現時点の（最新の）車輪速についての偏差と、現時点から所定時間前（具体的には、異常部１６があるとみなされる前）に取得された車輪速についての偏差とを導出する。

具体的には、第１走行制御部４２は、現時点の前後左右の車輪２２の（４輪の）車輪速の平均値を導出する。第１走行制御部４２は、現時点の個々の車輪速を現時点の車輪速の平均値で除算することで、車輪２２ごとに現時点の車輪速の偏差を導出する（個々の車輪速の偏差＝個々の車輪速／平均値）。なお、所定時間前における車輪速の偏差も、上記の現時点における車輪速の偏差の導出方法と同様の方法で導出される。

次に、第１走行制御部４２は、偏差の単位時間当たりの変化量を車輪２２ごと導出する（Ｓ２１０）。具体的には、第１走行制御部４２は、所定時間前における車輪速の偏差と、現時点における車輪速の偏差との差分を、偏差の単位時間あたりの変化量として車輪２２ごとに導出する。

次に、第１走行制御部４２は、いずれかの車輪２２において、偏差の単位時間当たりの変化量が所定値以上となったか否かを判断する（Ｓ２２０）。つまり、ステップＳ２２０では、個々の車輪２２の回転速度が急激に上昇したか否かを判断している。例えば、滑り易い異常部１６上を自車両が走行した場合、異常部１６上を通る車輪２２の回転速度は急激に上昇する。このことから、偏差の単位時間当たりの変化量が所定値以上となる車輪２２がある場合、その車輪２２が、滑り易い異常部１６上を通ったとみなすことができる。

すべての車輪２２において、偏差の単位時間当たりの変化量が所定値未満である場合（Ｓ２２０におけるＮＯ）、第１走行制御部４２は、自車両が異常部１６を走行していないとみなし、一連の処理を終了する。

少なくとも１個以上の車輪２２において、偏差の単位時間当たりの変化量が所定値以上となった場合（Ｓ２２０におけるＹＥＳ）、第１走行制御部４２は、自車両が異常部１６上を走行したとみなし、ステップＳ２３０以降の処理を行う。

ステップＳ２３０において、第１走行制御部４２は、ナビゲーション装置３６を通じて自車両の現在の位置（現在地）を取得する（Ｓ２３０）。先行車両１０Ａが異常部１６を走行するタイミングでは、先行車両１０Ａの位置と異常部１６の少なくとも一部の位置とが重なる。また、異常部１６上を走行したタイミングから、異常部１６があると判断されて先行車両１０Ａの現在の位置が取得されるまでは、処理時間が短く、各々の相対位置の変化が少ない。このため、ステップＳ２３０で取得される現在の位置は、大凡、異常部１６の位置に対応する。

次に、第１走行制御部４２は、上記のステップＳ２２０の条件を満たした（偏差の単位時間当たりの変化量が所定値以上となった）車輪２２の数が２輪以下であるか否かを判断する（Ｓ２４０）。このステップＳ２４０では、異常部１６がどれだけ広いかを確認していることに相当する。例えば、車輪２２の数が３個または４個である場合、異常部１６は、自車両の左右の車輪２２間に亘って広がっているとみなすことができる。これに対し、車輪２２の数が１個または２個である場合、異常部１６が自車両の右側のみ、または、自車両の左側のみに広がっているとみなすことができる。なお、例えば、左右の前輪が上記条件を満たした場合、左右の後輪も上記条件を満たす可能性が高いため、上記条件を満たす車輪２２が２個の場合には、異常部１６が左右の車輪２２間に亘って広がる可能性が低い。

上記のステップＳ２２０の条件を満たした車輪２２の数が２輪以下の場合（Ｓ２４０におけるＹＥＳ）、第１走行制御部４２は、第２操舵角の方向（第２操舵方向）と、上記のステップＳ２２０の条件を満たした車輪２２（速度上昇輪）が位置する方向とが逆であるか否かを判断する（Ｓ２５０）。

このステップＳ２５０では、異常部１６が自車両に対して左右のどちら側にあるかを推定している。例えば、自車両の右側に異常部１６が位置しているとすると、運転者が異常部１６を回避する際、左方向に操舵することが自然である。つまり、ステップＳ２５０の条件を満たした場合、先行車両１０Ａで回避動作が試みられており回避スペースがある可能がある。これに対し、自車両の右側に異常部１６が位置しているとして、右方向に操舵された場合、運転者が異常部１６の回避動作を適正に行っていないと想定される。つまり、ステップＳ２５０の条件を満たさない場合、先行車両１０Ａで回避動作が試みられておらず、回避スペースがない可能性が高い。

第２操舵角の方向と、上記のステップＳ２２０の条件を満たした車輪２２が位置する方向が逆である場合（Ｓ２５０におけるＹＥＳ）、第１走行制御部４２は、回避スペースがあるか否かを判断する（Ｓ２６０）。例えば、第２操舵角の方向が左方向であれば、左の白線１４と、自車両の左側面との間が離れていれば、回避スペースがあると判断する。また、第２操舵角の方向が右方向であれば、右の白線１４と、自車両の右側面との間が離れていれば、回避スペースがあると判断する。つまり、走行路１２の幅、走行路１２の幅方向における自車両の位置、および、自車両の車幅を用いることで回避スペースの有無を判断することができる。

回避スペースがあると判断された場合（Ｓ２６０におけるＹＥＳ）、第１走行制御部４２は、回避スペース幅を導出する（Ｓ２７０）。例えば、第２操舵角の方向が左方向であれば、左の白線１４と自車両の左側面との距離が回避スペース幅となる。また、第２操舵角の方向が右方向であれば、右の白線１４と自車両の右側面との距離が回避スペース幅となる。

回避スペース幅の導出後、第１走行制御部４２は、第１通信部３２ａを通じて後続車両１０Ｂに回避指示を送信し（Ｓ２８０）、一連の処理を終了する。回避指示には、回避を行う旨の情報に加え、先行車両１０Ａの位置（すなわち、異常部１６の位置）、回避スペース側の白線１４の位置および回避スペース幅の情報も含まれる。回避指示が送信されることで後続車両１０Ｂは、回避スペースに向けて回避動作が行われることとなる。このため、後続車両１０Ｂにおける異常部１６でのスリップを回避できる。

また、上記のステップＳ２２０の条件を満たした車輪２２の数が２輪より多い場合（Ｓ２４０におけるＮＯ）、第１走行制御部４２は、異常部１６が広い範囲に亘ってあるため異常部１６を回避することができないとみなし、第１通信部３２ａを通じて後続車両に減速指示を送信し（Ｓ２９０）、一連の処理を終了する。減速指示には、減速を行う旨の情報に加え、先行車両１０Ａの位置（すなわち、異常部１６の位置）の情報も含まれる。

また、第２操舵方向と、上記のステップＳ２２０の条件を満たした車輪２２が位置する方向が同じである場合（Ｓ２５０におけるＮＯ）、または、回避スペースがない場合（Ｓ２６０におけるＮＯ）についても、第１走行制御部４２は、後続車両１０Ｂに減速指示を行う（Ｓ２９０）。減速指示を受信した後続車両１０Ｂは、減速されるため、異常部１６を回避できないとしても低速度で異常部１６を通るようになる。このため、後続車両１０Ｂにおける異常部１６でのスリップを抑制できる。

図６は、後続車両１０Ｂの第２走行制御部４６の動作を説明するフローチャートである。第２走行制御部４６は、所定制御周期ごとに訪れる割り込みタイミングごとに図６の一連の処理を繰り返す。

まず、第２走行制御部４６は、第２通信部３２ｂを通じて回避指示を受信したか否かを判断する（Ｓ３００）。回避指示を受信していない場合（Ｓ３００におけるＮＯ）、第２走行制御部４６は、減速指示を受信したか否かを判断する（Ｓ３１０）。減速指示を受信していない場合（Ｓ３１０におけるＮＯ）、第２走行制御部４６は、一連の処理を終了して待機する。

減速指示を受信した場合（Ｓ３１０におけるＹＥＳ）、第２走行制御部４６は、異常部１６があることを報知部４４に報知させる（Ｓ３２０）。そして、第２走行制御部４６は、自車両（後続車両１０Ｂ）の制動機構２４を自動で動作させて減速を行い（Ｓ３３０）、一連の処理を終了する。

また、回避指示を受信した場合（Ｓ３００におけるＹＥＳ）、第２走行制御部４６は、自車両が実際に回避可能であるか否かを判断する（Ｓ３４０）。具体的には、第２走行制御部４６は、自車両の車幅が回避スペース幅以上であれば実際に回避可能であると判断し、自車両の車幅が回避スペース幅未満であれば実際には回避できないと判断する。

実際に回避可能ではない場合（Ｓ３４０におけるＮＯ）、第２走行制御部４６は、異常部１６があることを報知部４４に報知させ（Ｓ３２０）、減速を行い（Ｓ３３０）、一連の処理を終了する。

実際に回避可能である場合（Ｓ３４０におけるＹＥＳ）、第２走行制御部４６は、ナビゲーション装置３６を通じて自車両（後続車両１０Ｂ）の現在値を取得する（Ｓ３５０）。次に、第２走行制御部４６は、自車両の現在の距離、先行車両１０Ａの位置（異常部１６の位置）および地図情報から、走行路における異常部１６までの距離を導出する（Ｓ３６０）。

次に、第２走行制御部４６は、回避スペースの位置および回避スペース幅に基づいて、自車両を回避させるための横移動量（走行路の幅方向の移動量）を導出する（Ｓ３７０）。次に、第２走行制御部４６は、異常部１６までの距離および横移動量に基づいて、異常部１６を回避させるための操舵角の補正量を導出する（Ｓ３８０）。

次に、第２走行制御部４６は、操舵角の補正量分だけ自車両を旋回させるような、左右の車輪２２のトルク配分比を導出する（Ｓ３９０）。次に、第２走行制御部４６は、異常部１６があることを報知部４４に報知させる（Ｓ４００）。そして、第２走行制御部４６は、ステップＳ３９０で導出されたトルク配分比で左右の車輪２２を駆動させ（Ｓ４１０）、一連の処理を終了する。

これにより、後続車両１０Ｂは、トルク配分比に従った経路で進行し、異常部１６を回避することができる。例えば、図１の例のように、回避スペースが幅方向の左側にある場合には、右側の車輪のトルク（駆動力）を左側の車輪のトルク（駆動力）より大きくさせる。そうすることで、一点鎖線の矢印Ａ１４のように自車両を左側に多く旋回させることができる。

以上のように、第１実施形態の先行車両１０Ａの第１走行制御部４２は、路面に異常部があると判断された場合、異常部を、後続車両が回避可能であるか否かを推定し、回避可能であると推定すると、後続車両に異常部を回避させる回避指示を行う。また、第１走行制御部４２は、異常部１６を後続車両１０Ｂが回避できないと推定すると、後続車両１０Ｂに減速指示を行う。

したがって、第１実施形態の先行車両１０Ａによれば、後続車両１０Ｂが異常部１６を回避する、または、減速して異常部１６を通るため、路面の異常部１６に適切に対処することが可能となる。

（第２実施形態）
第１実施形態の路面異常判断部４０は、地図情報に基づいて導出される第１操舵角と、操舵角センサ２８で検出された第２操舵角との比較に基づいて、路面に異常部１６があるか否かを判断していた。しかし、第１操舵角が地図情報に基づいているため、地図情報と実際の走行路１２とで差異があると、異常部１６の有無を正確に判断できない場合がある。そこで、第２実施形態では、異常部１６の有無についての他の判断方法を示す。

図７は、第２実施形態にかかる走行システム１００の概要を説明する図である。図２では、図１の先行車両１０Ａよりもさらに先方に先行車両１０Ｃ、１０Ｄが走行路１２を走行しているとする。なお、先行車両１０Ａ、１０Ｃ、１０Ｄを総称して、車両１０と呼ぶ場合がある。以後、便宜のため、先行車両１０Ａよりもさらに先方に２台の先行車両１０Ｃ、１０Ｄが走行する例を挙げて説明するが、先行車両１０Ａよりもさらに先方の車両１０は、２台に限らず、３台以上であってもよい。

各々の車両１０は、走行路１２を走行中に、自車両の現在地に関連付けられた現在の走行経路情報を導出する。走行経路情報は、走行路１２において幅方向のどの位置を走行したかを示す。

図７において、破線の矢印Ｂ１０は、先行車両１０Ａの１台前の先行車両１０Ｃの走行経路情報の履歴を示している。また、二点鎖線の矢印Ｂ１２は、先行車両１０Ｃの１台前の先行車両１０Ｄの走行経路情報の履歴を示している。これらの走行経路情報は、自車両に対して後続する車両１０に逐次送信される。例えば、先行車両１０Ａは、自車両に対して先行する先行車両１０Ｃ、１０Ｄの各々の走行経路情報を受信して記憶することができる。

図７において、一点鎖線の矢印Ｂ１４は、先行車両１０Ｃの走行経路情報と先行車両１０Ｄの走行経路情報とを、走行路１２の進行方向の位置が大凡共通する位置ごとに平均した走行経路情報の推移を示す。なお、便宜のため、２個の走行経路情報を平均する例を示すが、走行路１２の交通量に従った数の走行経路情報を平均してもよい。このようにして導出される走行経路情報の平均値は、走行路１２の状態が現実的に反映されている。

図７の実線の矢印Ｂ１６は、異常部１６の判断を行う先行車両１０Ａの走行経路情報の履歴を示す。先行車両１０Ａは、上述の走行経路情報の平均値と、自車両の走行経路情報との比較に基づいて、路面に異常部１６があるか否かを判断する。例えば、図７の両矢印Ｂ１８で例示するように、走行経路情報の平均値に対して自車両の走行経路情報が大きくずれると、先行車両１０Ａにおいて異常部１６を回避する動作が行われた可能性がある。

図８は、先行車両１０Ａよりも先行する車両（例えば、先行車両１０Ｃ）における路面異常判断部４０の動作の流れを説明するフローチャートである。先行車両１０Ｃの路面異常判断部４０は、所定制御周期で訪れる所定の割り込みタイミングごとに図８の一連の処理を繰り返す。

まず、先行車両１０Ｃの路面異常判断部４０は、ナビゲーション装置３６を通じて自車両の現在地を取得する（Ｓ５００）。

次に、先行車両１０Ｃの路面異常判断部４０は、例えば、車外環境認識装置３４で認識される走行路１２の左右の白線１４に基づいて、走行路１２の幅方向の位置を示す自車両の走行経路情報を導出する（Ｓ５１０）。そして、先行車両１０Ｃの路面異常判断部４０は、導出された自車両の走行経路情報を、現在地に関連付けて、自車両に対する後続車両（例えば、先行車両１０Ａ）に送信し（Ｓ５２０）、一連の処理を終了する。なお、先行車両１０Ｃに限らず、先行車両１０Ｄなども同様の処理を行う。

図９は、先行車両１０Ａにおける路面異常判断部４０の動作の流れの一例を説明するフローチャートである。先行車両１０Ａの路面異常判断部４０は、自車両よりも先行する車両１０（例えば、先行車両１０Ｃ）から走行経路情報を受信すると（Ｓ６００におけるＹＥＳ）、受信した走行経路情報をレジスタなどに記憶する（Ｓ６１０）。なお、先行車両１０Ａは、自車両から所定台数前までの複数台の走行経路情報を記憶する。また、先行車両１０Ａは、自車両の現在地を現時点から所定時間前までの間に通過した複数台の走行路情報を記憶してもよい。

図１０は、先行車両１０Ａにおける路面異常判断部４０の動作の流れの他の例を説明するフローチャートである。図１０では、図４と異なる処理を太枠で示す。先行車両１０Ａにおける路面異常判断部４０は、所定制御周期ごとに訪れる所定の割り込みタイミングごとに図１０の一連の処理を繰り返す。

まず、路面異常判断部４０は、ナビゲーション装置３６を通じて現在地を取得する（Ｓ７００）。次に、路面異常判断部４０は、自車両より先行する先行車両１０Ｃ、１０Ｄから取得されて記憶された走行経路情報のうち、ステップＳ７００で取得された現在地に対応する走行経路情報を読み出す（Ｓ７１０）。

次に、路面異常判断部４０は、読み出された走行経路情報の平均値を導出する（Ｓ７２０）。次に、路面異常判断部４０は、走行経路情報の所定範囲を導出する（Ｓ７３０）。例えば、路面異常判断部４０は、ステップＳ７２０で導出された平均値を正規分布の平均とし、分散が予め所定値に設定された正規分布を設定する。路面異常判断部４０は、設定された正規分布において、平均値±２σの範囲を走行経路情報の所定範囲とする（平均値－２σ≦所定範囲<平均値＋２σ）。

次に、路面異常判断部４０は、車外環境認識装置３４で認識される走行路１２の左右の白線１４に基づいて、走行路１２の幅方向の位置を示す自車両の走行経路情報を導出する（Ｓ７４０）。

次に、路面異常判断部４０は、自車両の走行経路情報が所定範囲外か否かを判断する（Ｓ７５０）。具体的には、路面異常判断部４０は、（自車両の走行経路情報<平均値－２σ）、または、（自車両の走行経路情報≧平均値＋２σ）の場合、自車両の走行経路情報が所定範囲外であると判断する。

そして、路面異常判断部４０は、自車両の走行経路情報が所定範囲内である場合（Ｓ７５０におけるＮＯ）、一連の処理を終了し、自車両の走行経路情報が所定範囲外である場合（Ｓ７５０におけるＹＥＳ）、回避可否推定処理に進み（Ｓ１４０）、一連の処理を終了する。

このように、第２実施形態の先行車両１０Ａの路面異常判断部４０は、走行路１２を車両１０が実際に走行して得られた走行経路情報の平均値を、基準となる第１走行情報とし、自車両が実際に走行して得られた走行経路情報を、検出された第２走行情報としている。そして、路面異常判断部４０は、この第１走行情報と第２走行情報とを比較することで、路面の異常部１６の有無を判断している。

したがって、第２実施形態の先行車両１０Ａによれば、地図情報と実際の走行路１２とで差異があったとしても、実際の走行路１２に従って、路面の異常部１６の有無を、より正確に判断することが可能となる。その結果、第２実施形態では、より正確なタイミングで回避可否推定処理を行うことができ、後続車両１０Ｂへの回避指示または減速指示を適切なタイミングで行うことが可能となる。

（第３実施形態）
第１実施形態の回避可否推定処理では、後続車両１０Ｂが異常部１６を回避できると推定される場合には後続車両１０Ｂに回避指示を送信し、回避できないと推定される場合には後続車両１０Ｂに減速指示を送信していた。減速指示が送信される場合では、減速された状態で後続車両１０Ｂが異常部１６上を走行することになるため、後続車両１０Ｂが異常部１６上を走行してもスリップが生じる可能性が低い。

しかし、異常部１６上を走行する際に操舵角が高くなると、場合によっては、スリップが生じるおそれがある。そこで、第３実施形態では、後続車両１０Ｂが異常部１６上を走行する際のスリップを、より抑制させるようにする。

図１１は、第３実施形態の第１走行制御部４２における回避可否推定処理（Ｓ１４０）の流れを説明するフローチャートである。図１１では、図５と異なる処理を太枠で示す。少なくとも１個以上の車輪２２において、偏差の単位時間当たりの変化量が所定値以上となった場合（Ｓ２２０におけるＹＥＳ）、すなわち、先行車両１０Ａが異常部１６を走行した場合、第１走行制御部４２は、路面の摩擦係数（μ）を導出する（Ｓ８００）。導出される摩擦係数は、先行車両１０Ａの車輪２２がスリップした異常部１６の路面の摩擦係数に相当する。

次に、第１走行制御部４２は、通信部３２を通じて後続車両１０Ｂと通信し、後続車両１０Ｂのタイヤ情報を取得する（Ｓ８１０）。タイヤ情報は、タイヤの種類（型式）およびタイヤの劣化情報を含む。

タイヤの劣化情報は、大凡比例関係にあるスリップ率と駆動力との関係における傾きに相当する。タイヤが劣化するほど、スリップ率と駆動力との関係における傾きが小さくなる。例えば、後続車両１０Ｂは、駆動力に対するスリップ率を定期的に導出し、自車両のタイヤの劣化情報を記憶しておく。これにより、第１走行制御部４２は、後続車両１０Ｂから現在のタイヤの劣化情報を取得することができる。

次に、第１走行制御部４２は、取得された種類のタイヤの基準情報を、通信部３２を通じてタイヤメーカなどから取得する（Ｓ８２０）。タイヤの基準情報は、劣化していない状態におけるスリップ率と駆動力との関係の傾きに相当する。

なお、後続車両１０Ｂのタイヤ情報およびタイヤの基準情報の取得タイミングについては、ステップＳ８００、Ｓ８１０に限らない。第１走行制御部４２は、後続車両１０Ｂのタイヤ情報およびタイヤの基準情報を、異常部１６があると判断される前に定期的に取得してもよい。

次に、第１走行制御部４２は、タイヤの基準情報と劣化情報との差分（タイヤの劣化度）、および、路面の摩擦係数（μ）に基づいて、摩擦係数（μ）の路面を走行してもスリップしない駆動力および操舵角を導出し、導出された駆動力から車速を導出する（Ｓ８３０）。

ここで路面の摩擦係数（μ）と駆動力とは、大凡比例関係にある。そして、その比例関係の傾きが、タイヤの劣化度および操舵角が大きくなるほど小さくなる。そこで、現在の路面の摩擦係数と現在のタイヤの劣化度で、駆動力と操舵角との最適な組み合わせを決定することとなる。つまり、ここでは、異常部１６の路面の摩擦係数のときでも、後続車両１０Ｂが異常部１６でスリップしないような駆動力と操舵角との最適な組み合わせを決定している。

次に、第１走行制御部４２は、後続車両１０Ｂの現在地を取得し、後続車両１０Ｂを現在地から先行車両１０Ａの位置まで走行させるために、ステップＳ８３０で導出された操舵角に加算する操舵角の補正量を導出する（Ｓ８４０）。

次に、第１走行制御部４２は操舵角の補正量に対応する左右の車輪２２のトルク配分比を導出する（Ｓ８５０）。つまり、ステップＳ８３０で導出された操舵角では走行路１２を走行させるための操舵角が足りないおそれがあるため、足りない操舵角に相当する旋回量を左右の車輪２２のトルク配分で実現する。

次に、第１走行制御部４２は、導出された駆動力、操舵角、車速およびトルク配分比を後続車両１０Ｂに送信し（Ｓ８６０）、一連の処理を終了する。そして、後続車両１０Ｂは、先行車両１０Ａから送信された駆動力、操舵角、車速およびトルク配分比となるように車両１０を走行させる。

このように、第３実施形態では、後続車両１０Ｂが異常部１６を走行するとしても、駆動力、操舵角および車速の各々の値が、異常部１６の路面の摩擦係数に対応する値より小さいため、異常部１６の位置でのスリップが抑制される。また、後続車両１０Ｂにおいて、左右の車輪２２のトルク配分が行われるため、後続車両１０Ｂは、操舵角が小さくても、適切に旋回することができる。

なお、第３実施形態において、第１走行制御部４２は、後続車両１０Ｂが異常部１６を回避可能であるか否かの判断を併せて行ってもよい。この場合、後続車両１０Ｂが異常部１６を回避可能であると判断された場合、トルク配分比等の送信（Ｓ８６０）に代えて、回避指示を後続車両１０Ｂに送信してもよい。

以上、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、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、そ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、先行車両１０Ａにおける第１走行制御部４２の少なくとも一部の処理、または、後続車両１０Ｂにおける第２走行制御部４６の少なくとも一部の処理を、通信部３２に接続されるネットワーク上のサーバ装置で実行させてもよい。この際、サーバ装置は、各処理で要する各情報を、各車両１０などから適宜取得してもよい。

本発明は、他車両と通信可能な車両に利用できる。

１、１００ 走行システム
１０ 車両
１０Ａ、１０Ｃ、１０Ｄ 先行車両
１０Ｂ 後続車両
１２ 走行路
３２ 通信部
３２ａ 第１通信部
３２ｂ 第２通信部
４０ 路面異常判断部
４２ 第１走行制御部
４６ 第２走行制御部

Claims (4)

1. 他車両と通信を確立する通信部と、
   走行路に沿って走行する際の基準となる操舵角であって、走行路の曲率半径に基づいて導出される第１操舵角に基づいて、操舵角の所定範囲を導出し、実際の走行により操舵角センサで検出された第２操舵角が前記所定範囲外である場合、路面に異常部があると判断する路面異常判断部と、
   前記異常部があると判断された場合、前記異常部を、自車両に後続する前記他車両である後続車両が回避可能であるか否かを推定し、回避可能であると推定すると、前記通信部を通じて前記後続車両に前記異常部を回避させる回避指示を送信する走行制御部と、
   を備える車両。
2. 前記走行制御部は、前記異常部を回避可能ではないと推定すると、前記後続車両に減速指示を送信する請求項１に記載の車両。
3. 前記走行制御部は、
   前記異常部があると判断された場合、自車両の車輪の回転速度および操舵方向に基づいて、前記異常部が自車両に対して左右のどちら側にあるかを推定し、自車両に対して前記異常部があると推定された側とは反対側に、前記後続車両が前記異常部を回避可能なスペースである回避スペースがあるかを判断し、
   前記回避スペースがあると判断した場合、前記後続車両が前記異常部を回避可能であると推定する、請求項１または２に記載の車両。
4. 先行車両と、先行車両に後続する後続車両と、が走行する走行システムであって、
   前記先行車両は、
   前記後続車両と通信を確立する第１通信部と、
   走行路に沿って走行する際の基準となる操舵角であって、走行路の曲率半径に基づいて導出される第１操舵角に基づいて、操舵角の所定範囲を導出し、実際の走行により操舵角センサで検出された第２操舵角が前記所定範囲外である場合、路面に異常部があると判断する路面異常判断部と、
   前記異常部があると判断された場合、前記異常部を、前記後続車両が回避可能であるか否かを推定し、回避可能であると推定すると、前記第１通信部を通じて前記後続車両に前記異常部を回避させる回避指示を送信する第１走行制御部と、
   を備え、
   前記後続車両は、
   前記先行車両と通信を確立する第２通信部と、
   左右の車輪の各々を互いに異なる駆動力で駆動可能な駆動部と、
   前記先行車両から送信される回避指示の前記第２通信部を通じた受信に応じ、左右の前記車輪間で駆動力の差を発生させて前記異常部を回避する第２走行制御部と、
   を備える走行システム。

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