JP2019191882A - Platoon travel controller - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、同一車線を走行する自車両を含む複数の車両で隊列を組んで走行する隊列走行を制御する隊列走行制御装置に関する。 The present invention relates to a convoy travel control device that controls convoy travel in which a plurality of vehicles including a host vehicle traveling in the same lane form a convoy.
従来、物資の輸送効率の向上等を目的として、複数の車両を隊列を組んで走行させる隊列走行を例えば高速道路上で行うことが検討されている。このような隊列走行では、隊列を構成する複数の車両の間に他車が割り込むと、その前後の車両間の距離が大きく離れ、隊列が分断されてしまうおそれがあるので、このような割り込みを防ぐことが望ましい。 Conventionally, for the purpose of improving the transportation efficiency of goods, etc., it has been studied to perform a platooning on a highway, for example, in which a plurality of vehicles travel in a platoon. In such a platooning, if another vehicle cuts in between the multiple vehicles that make up the platoon, the distance between the vehicles before and after it may be greatly separated and the platoon may be divided. It is desirable to prevent.
特許文献1に記載の車両走行制御装置は、隊列を構成する車両間の車間距離を安全を確保しつつ縮めて他車の割り込みを抑制するため、自車両の周囲に操舵による衝突回避スペースがあるか否かを検出し、操舵による衝突回避スペースが所定以上である場合に先行車両との車間距離を基準車間距離(先行車両が急制動した場合にも衝突を回避できる距離)よりも短くする。衝突回避スペースの有無は、自車両の側方や斜め後方に他車両が存在するか否かによって判定される。 In the vehicle travel control device described in Patent Document 1, there is a collision avoidance space by steering around the own vehicle in order to reduce the inter-vehicle distance between the vehicles constituting the platoon while suppressing safety and interrupting other vehicles. When the collision avoidance space by steering is greater than or equal to a predetermined distance, the inter-vehicle distance with the preceding vehicle is made shorter than the reference inter-vehicle distance (the distance that can avoid the collision even when the preceding vehicle suddenly brakes). The presence / absence of a collision avoidance space is determined by whether or not another vehicle is present on the side or diagonally behind the host vehicle.
特許文献1に記載のものでは、例えば隊列が高速道路の走行車線を走行している際、追越車線を比較的高速で走行する車両によって衝突回避スペースが随時変わるので、隊列を構成する車両間の車間距離を頻繁に変更することが必要になる場合がある。そして、車間距離の頻繁な変更は、燃料消費量の増大を招来するおそれもある。 In the one described in Patent Document 1, for example, when a platoon is traveling on a traveling lane on an expressway, the collision avoidance space varies depending on the vehicle traveling on the overtaking lane at a relatively high speed. It may be necessary to change the inter-vehicle distance frequently. Further, frequent changes in the inter-vehicle distance may lead to an increase in fuel consumption.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、隊列を構成する複数の車両の間に割り込んでくる割り込み車両を的確に認識し、この割り込み車両に対して隊列への割り込みを防ぐための防止措置を講じることが可能な隊列走行制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, in order to accurately recognize an interrupting vehicle that is interrupted between a plurality of vehicles constituting a platoon, and to prevent the interruption vehicle from being interrupted to the platoon. It is an object of the present invention to provide a platooning control device capable of taking the above preventive measures.
本発明は、上記の目的を達成するため、車両に搭載され、同一車線を走行する自車両を含む複数の車両で隊列を組んで走行する隊列走行を制御する隊列走行制御装置であって、前記隊列の進行方向に対する横方向から前記隊列に向かって車幅方向に接近してくる他車両を検出する検出手段と、前記他車両の動きが前記隊列への接近速度を示す指標値を条件値として含む所定の条件を満たすとき、当該他車両を前記隊列における自車両の前又は後に割り込んでくる割り込み車両として認識する認識手段と、前記割り込み車両が認識されたとき、当該割り込み車両が前記隊列に割り込むことを防ぐための防止措置を講じる割り込み防止手段と、を有する隊列走行制御装置を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention is a platooning control device for controlling platooning that travels in a fleet of vehicles including a host vehicle that is mounted on a vehicle and travels in the same lane, Detection means for detecting another vehicle approaching in the vehicle width direction from the lateral direction to the formation direction toward the formation, and an index value indicating the approach speed of the other vehicle to the formation as a condition value Recognition means for recognizing the other vehicle as an interrupting vehicle that interrupts before or after the own vehicle in the platoon when the predetermined condition is included, and when the interrupting vehicle is recognized, the interrupting vehicle interrupts the platoon There is provided a row running control device having interruption preventing means for taking preventive measures to prevent this.
本発明によれば、隊列を構成する複数の車両の間に割り込んでくる割り込み車両を的確に認識し、その割り込みを抑止することができるので、安定した隊列走行を行うことが可能となる。 According to the present invention, it is possible to accurately recognize an interrupting vehicle that interrupts between a plurality of vehicles constituting a convoy, and to suppress the interruption, so that stable convoy travel can be performed.
[実施の形態]
本発明の実施の形態について、図1乃至図4を参照して説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する上での好適な具体例として示すものであり、技術的に好ましい種々の技術的事項を具体的に例示している部分もあるが、本発明の技術的範囲は、この具体的態様に限定されるものではない。
[Embodiment]
Embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, although embodiment described below is shown as a suitable specific example in implementing this invention, although there are some parts which have illustrated various technical matters that are technically preferable. The technical scope of the present invention is not limited to this specific embodiment.
図1は、本発明の実施の形態に係る隊列走行制御装置が搭載された車両の制御系の構成例を示すブロック図である。図2は、自車両ならびに自車両の直前及び直後を走行する先行車両及び後続車両を含む複数の車両が高速道路の同一車線(走行車線)を隊列を組んで走行する状態を示す説明図である。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a control system of a vehicle equipped with a convoy travel control apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram showing a state in which a plurality of vehicles including the host vehicle and a preceding vehicle and a following vehicle traveling immediately before and after the host vehicle travel in the same lane (running lane) of the highway. .
図1は、自車両10に搭載された制御系2の構成例を示している。この制御系2は、車両全体の制御を統括する統括ECU(Electronic Control Unit)20と、統括ECU20からの指令信号やアクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルセンサ210の検出信号等に基づいて駆動源やトランスミッションの制御を行う駆動ECU21と、統括ECU20からの指令信号やブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキセンサ220の検出信号等に基づいて各車輪に対応して設けられたブレーキの制御を行う制動ECU22とを有している。本実施の形態では、隊列走行制御装置が統括ECU20によって実現されている。
FIG. 1 shows a configuration example of the control system 2 mounted on the
統括ECU20は、隊列走行時において自車両10の直前を走行する先行車両11との車間距離を検出する前方車間距離センサ201の検出信号、及び隊列走行時において自車両10の直後を走行する後続車両12との車間距離を検出する後方車間距離センサ202の検出信号を取得可能である。前方車間距離センサ201及び後方車間距離センサ202は、ミリ波レーダやレーザレーダを用いて先行車両11及び後続車両12との車間距離を検出する。
The
また、統括ECU20は、自車両10の左右側方を撮像する左側方撮像カメラ203及び右側方撮像カメラ204で撮像した画像データ、及び車両間の通信を行う車車間通信装置205によって得られた隊列を構成する他の車両の走行状態等に関する情報を取得可能である。車車間通信装置205は、先行車両11及び後続車両12の他、隊列の先頭車両13との通信が可能である。先頭車両13には運転者が乗車しており、自車両10を含む隊列を構成する他の車両は運転者が乗車していない無人の状態で自動走行する。
The
なお、図1の図示例では、隊列を構成する各車両がトラックである場合について図示しているが、隊列を構成する車両としては、例えばバスであってもよく、また大型自動車に限らず中型自動車や普通自動車であってもよい。 In the illustrated example of FIG. 1, the case where each vehicle constituting the platoon is a truck is illustrated. However, the vehicle constituting the platoon may be, for example, a bus, and is not limited to a large automobile. It may be a car or a normal car.
統括ECU20は、隊列走行を行う際の自動走行に関する機能として、所定の車間距離を保持して先行車両11に追従走行する追従走行制御手段31と、隊列の進行方向に対する横方向から隊列に向かって車幅方向に接近してくる他車両14を検出する検出手段32と、他車両14の動きが所定の条件を満たすとき、その他車両14を割り込み車両として認識する認識手段33と、他車両14が割り込み車両と認識されたとき、その割り込み車両が隊列に割り込むことを防ぐための防止措置を講じる割り込み防止手段34とを有している。
The integrated
追従走行制御手段31、検出手段32、認識手段33、及び割り込み防止手段34は、例えば統括ECU20のCPU(中央演算処理装置)が予め記憶されたプログラムを実行することにより実現される。また、追従走行制御手段31、検出手段32、認識手段33、及び割り込み防止手段34の機能のうち全部又は一部を例えばASIC(特定用途向け集積回路)等のハードウェアで実現してもよい。
The follow-up
追従走行制御手段31は、隊列走行を行うための基本となる制御手段であり、車車間通信装置205によって得られた隊列を構成する他の車両の走行状態等に関する情報や前方車間距離センサ201の検出信号に基づき、先行車両11との車間距離が適切な距離となるように駆動ECU21及び制動ECU22を制御する。追従走行制御手段31によって保持される先行車両11との車間距離は、例えば先行車両11が急停止する場合でも安全に停止することが可能な距離であり、自車両10の車速に応じて変化する。
The follow-up running control means 31 is a basic control means for carrying out the platooning, and information on the traveling state of other vehicles constituting the platoon obtained by the
検出手段32は、左側方撮像カメラ203又は右側方撮像カメラ204によって撮像された画像データに基づいて他車両14を検出する。図1では、一例として、高速道路の合流車線から走行車線に合流してくる他車両14を示しており、この他車両14が左側方撮像カメラ203によって撮像される。なお、隊列の右側(図1に示す例では追い越し車線)から隊列に接近してくる他車両があれば、その他車両が右側方撮像カメラ204によって撮像され、検出手段32によって検出される。
The
認識手段33は、検出手段32によって検出された他車両14の動きを左側方撮像カメラ203又は右側方撮像カメラ204によって監視し、他車両14の動きが所定の条件を満たすとき、その他車両14を自車両10の前(自車両10と先行車両11との間)又は後(自車両10と後続車両12との間)に割り込んでくる割り込み車両として認識する。
The
この所定の条件は、他車両14の隊列への接近速度を示す指標値を条件値として含んでいる。認識手段33は、左側方撮像カメラ203又は右側方撮像カメラ204によって撮像された画像の解析によってこの指標値を演算により求めることができる。なお、左側方撮像カメラ203及び右側方撮像カメラ204に替えて、例えば左右のレーダ測距装置によって他車両14の接近速度を示す条指標値を演算してもよい。認識手段33が割り込み車両を認識するための所定の条件の詳細については後述する。
This predetermined condition includes an index value indicating the approach speed of the
割り込み防止手段34は、例えば隊列における先行車両11又は後続車両12との間の車間距離を追従走行制御手段31によって保持される車間距離よりも縮めることで、割り込み車両が隊列に割り込むことを抑止する。この場合、隊列の車間距離を縮めることが割り込むことを防ぐための割り込み防止措置となる。また、割り込み防止手段34は、割り込み車両に警告を発することで割り込みを抑止するようにしてもよい。この場合、割り込み車両に警告を発することが割り込み防止措置となる。この警告は、例えばヘッドランプを点灯させることやクラクションを鳴らすことにより行うことができる。また、隊列走行中であることを示す何らかの表示があれば、その表示を強調することで警告を発してもよい。
The
(割り込み車両と判定するための条件)
次に、認識手段33が他車両14を割り込み車両と認識するための所定の条件(割り込み判定条件)について説明する。統括ECU20のCPUは、認識手段33として、所定の演算周期(例えば100ms)でこの割り込み判定条件が満たされているか否かを判断する。
(Conditions for determining an interrupted vehicle)
Next, a predetermined condition (interrupt determination condition) for the recognition means 33 to recognize the
割り込み判定条件は、検出手段32で検出された他車両14の隊列への接近速度を示す指標値を条件値として、この条件値が閾値よりも大きい場合に満たされる第1の必要条件を含んでいる。この指標値としては、例えば前回の演算周期における他車両14の横方向の位置と今回の演算周期における他車両14の横方向の位置との差を用いてもよいが、本実施の形態では、隊列の進行方向に対する横方向における隊列と他車両14との距離に対する当該距離の時間当たりの変化量を指標値とし、この条件値としての指標値が閾値以上であることを第1の必要条件として他車両14を割り込み車両と認識する。すなわち、本実施の形態では、接近速度を示す指標値Iを下記式により求める。
ただし、xt−1は、前回の演算周期における他車両14と自車両10との横方向の距離であり、Δxは、xt−1と今回の演算周期における他車両14と自車両10との横方向の距離(xt)との差である(Δx=xt−xt−1)。割り込み判定条件は、この指標値Iが閾値以上であることを第1の必要条件としている。なお、この閾値は0より大きく1よりも小さい値である。この演算式によれば、前回の演算周期における他車両14と自車両10との横方向の距離が分母であるので、この距離が短いほど、換言すれば他車両14が自車両10に近いほど、Δxが同じであっても指標値Iが大きくなる。
However, xt-1 is the lateral distance between the
また、割り込み判定条件は、隊列の進行方向に対する他車両14の位置が先行車両11よりも自車両10に近いか又は後続車両12よりも自車両10に近い場合に満たされる第2の必要条件を含んでいる。この第2の必要条件について、図3を参照して説明する。
The interrupt determination condition is a second necessary condition that is satisfied when the position of the
図3(a)〜(g)は、自車両10及び先行車両11と他車両14との位置関係を7つのパターンについて示した説明図である。図3(a)〜(g)では、自車両10及び先行車両11については左右前方の角部のうち左側(他車両14側)の角部C10,C11を基準位置とし、他車両14については左右前方の角部のうち右側(自車両10及び先行車両11側)の角部C14を基準位置として、角部C10と角部C14とを結ぶ線分ならびに角部C11と角部C14とを結ぶ線分が隊列の進行方向に対して垂直な横方向となす角をそれぞれ角度θ1,θ2で示している。角度θ1,θ2は、他車両14の角部C14が自車両10及び先行車両11の角部C10,C11よりも隊列の進行方向に対して後方にある場合に正値となり、他車両14の角部C14が自車両10及び先行車両11の角部C10,C11よりも隊列の進行方向に対して前方にある場合に負値となるものとする。
FIGS. 3A to 3G are explanatory diagrams showing the positional relationship between the
図3(a)は、角度θ1,θ2が共にゼロよりも大きい正値である状態を示している。この状態では、他車両14が自車両10よりも後方にある。図3(b)は、角度θ1がゼロよりも大きく、角度θ2がゼロである状態を示している。この状態では、他車両14の角部C14が自車両10の角部C10と横方向に並んでいる。
FIG. 3A shows a state where the angles θ 1 and θ 2 are both positive values larger than zero. In this state, the
図3(c)〜(e)は、角度θ1が正値で角度θ2が負値である状態を示している。この状態では、隊列の進行方向に対する他車両14の基準位置が自車両10の基準位置よりも前方でかつ先行車両11の基準位置よりも後方にある。図3(c)では、角度θ1の絶対値が角度θ2の絶対値よりも大きい状態を示し、図3(d)では、角度θ1の絶対値と角度θ2の絶対値とが等しい状態を示している。また、図3(e)では、角度θ1の絶対値が角度θ2の絶対値よりも小さい状態を示している。図3(c)〜(e)に示す状態では、隊列の進行方向における他車両14の位置が先行車両11の同方向における位置よりも自車両10に近い。以下、図3(c)〜(e)に示す状態を、自車両10に対する他車両14の前方並走状態という。
FIGS. 3C to 3E show a state in which the angle θ 1 is a positive value and the angle θ 2 is a negative value. In this state, the reference position of the
図3(f)は、角度θ1がゼロで角度θ2が負値である状態を示している。この状態では、他車両14が先行車両11と横方向に並んでいる。また、図3(g)は、角度θ1,θ2が共に負値である状態を示している。この状態では、他車両14が先行車両11よりも進行方向の前方にある。
FIG. 3F shows a state where the angle θ 1 is zero and the angle θ 2 is a negative value. In this state, the
本実施の形態では、図3(a)〜(g)に示す各状態のうち、図3(c)〜(e)に示す他車両14の前方並走状態において第2の必要条件が満たされる。なお、図3(c)〜(e)に示す状態に加え、図3(b)及び(f)に示す状態でも、第2の必要条件が満たされるようにしてもよい。
In the present embodiment, among the states shown in FIGS. 3A to 3G, the second necessary condition is satisfied in the forward parallel running state of the
認識手段33は、第1の必要条件及び第2の必要条件が共に満たされたとき、他車両14が割り込み車両であると認識する。そして、割り込み防止手段34は、駆動ECU21を制御して先行車両11との車間距離を縮め、他車両14が自車両10と先行車両11との間に割り込むことを抑止する。
The recognition means 33 recognizes that the
なお、図示は省略しているが、自車両10と後続車両12との間への他車両14の割り込みも、上記と同様に後続車両12との車間距離を縮めることにより抑止することができる。つまり、隊列の進行方向における他車両14の位置が後続車両12の同方向における位置よりも自車両10に近いとき、すなわち後方並走状態であるときに第2の必要条件が満たされる。このときに第1の必要条件が満足されていれば、当該他車両14が割り込み車両であると認識される。この場合には、駆動ECU21や制動ECU22を制御して自車両10を減速させることで後続車両12との車間距離を縮め、他車両14が自車両10と後続車両12との間に割り込むことを抑止することができる。ただし、自車両10が隊列の最後尾である場合には、自車両10の後方へ合流する他車両14が存在する場合でも、その合流を妨げたり他車両14に警告を発する処理は行わない。
In addition, although illustration is abbreviate | omitted, interruption of the
図4は、統括ECU20のCPUが検出手段32、認識手段33、及び割り込み防止手段34として動作する場合の処理手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートでは、自車両10が隊列の最後尾ではなく、かつ車間距離を縮めることによって他車両14の割り込みを抑止する場合について説明する。
FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure when the CPU of the
このフローチャートに示す処理手順において、統括ECU20のCPUはまず、検出手段32として、横方向から隊列に接近してくる他車両14が存在するか否かを判定する(ステップS1)。この処理は、例えば左側方撮像カメラ203及び右側方撮像カメラ204によって撮像された画像の解析によって行うことができる。
In the processing procedure shown in this flowchart, the CPU of the
次に統括ECU20のCPUは、認識手段33として、検出された他車両14の隊列への接近速度を示す指標値が閾値以上であるか否か、すなわち第1の必要条件が満たされているか否かを判定する(ステップS2)。この判定の結果、第1の必要条件が満たされている場合(S2:Yes)、他車両14が前方並走状態であるか否かを判定し(ステップS3)、前方並走状態である場合には(S3:Yes)、先行車両11との車間距離を縮める処理を実行する(ステップS4)。
Next, the CPU of the
また、他車両14が前方並走状態でない場合には(S3:No)、他車両14が後方並走状態であるか否かを判定し(ステップS5)、この判定の結果、後方並走状態である場合には(S5:Yes)、後続車両12との車間距離を縮める処理を実行する(ステップS6)。ステップS3又はステップS5の判定の結果が是(Yes)である場合には、第2の必要条件が似たされたこととなる。なお、ステップS4及びS6の処理は、統括ECU20のCPUが割り込み防止手段34として実行する処理である。一方、ステップS1,S2,S5の何れかの判定の結果が否(No)である場合には、ステップS4,S6の処理を実行することなくこのフローチャートに示す一連の処理を終了する。
Further, when the
(実施の形態の作用及び効果)
以上説明した実施の形態によれば、自車両10の前後に割り込んでくる割り込み車両を的確に認識し、この割り込み車両に対しての割り込みを防ぐための防止措置を講じることができるので、他車両14の割り込みによって隊列が分断されてしまうことを防止し、安定した隊列走行を行うことが可能となる。
(Operation and effect of the embodiment)
According to the embodiment described above, it is possible to accurately recognize an interrupting vehicle that interrupts before and after the
(付記)
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、この実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。
(Appendix)
As mentioned above, although this invention was demonstrated based on embodiment, this embodiment does not limit the invention which concerns on a claim. In addition, it should be noted that not all the combinations of features described in the embodiments are essential to the means for solving the problems of the invention.
また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態では、他車両14が後方並走状態である場合(S5:Yes)に後続車両12との車間距離を短縮する処理(ステップS6)を実行する場合について説明したが、他車両14が後方並走状態である場合には後続車両12が加速して自車両10との車間距離を縮めることが期待できるので、必ずしもこれらの処理を行わなくともよい。ただし、ステップS5及びS6の処理を行えば、後続車両12の加速と相俟ってより速やかに自車両10と後続車両12との車間距離を縮めることができるので、より確実に他車両14の割り込みを抑止することが可能となる。
Further, the present invention can be appropriately modified and implemented without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the case where the process (step S6) for shortening the inter-vehicle distance with the succeeding
10…自車両 14…他車両
20…統括ECU(隊列走行制御装置) 32…検出手段
33…認識手段 34…割り込み防止手段
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記隊列の進行方向に対する横方向から前記隊列に向かって車幅方向に接近してくる他車両を検出する検出手段と、
前記他車両の動きが前記隊列への接近速度を示す指標値を条件値として含む所定の条件を満たすとき、当該他車両を前記隊列における自車両の前又は後に割り込んでくる割り込み車両として認識する認識手段と、
前記割り込み車両が認識されたとき、当該割り込み車両が前記隊列に割り込むことを防ぐための防止措置を講じる割り込み防止手段と、
を有する隊列走行制御装置。 A convoy travel control device that controls convoy travel in which a plurality of vehicles including the own vehicle traveling in the same lane is mounted in a convoy to travel.
Detection means for detecting other vehicles approaching in the vehicle width direction from the lateral direction to the direction of travel of the row toward the row;
Recognizing the other vehicle as an interrupting vehicle that interrupts before or after the own vehicle in the platoon when the condition of the other vehicle satisfies a predetermined condition including an index value indicating the approach speed to the platoon as a condition value Means,
When the interrupting vehicle is recognized, an interrupt preventing means for taking preventive measures for preventing the interrupting vehicle from interrupting the platoon;
A convoy travel control device.
請求項1に記載の隊列走行制御装置。 The predetermined condition is satisfied when the index value is a change amount per hour of the distance with respect to the distance between the platoon and the other vehicle in the lateral direction and the index value is larger than a threshold value. Including conditions,
The row running control device according to claim 1.
請求項1又は2に記載の隊列走行制御装置。 The predetermined condition is that the position of the other vehicle in the traveling direction of the platoon is closer to the own vehicle than the position in the same direction of the vehicle immediately before the own vehicle in the platoon, or a vehicle immediately after the own vehicle in the platoon. Including a second requirement that is met when the vehicle is closer to the vehicle than a position in the same direction,
The row running control device according to claim 1 or 2.
請求項1乃至3の何れか1項に記載の隊列走行制御装置。 The interrupt prevention measure is to reduce the inter-vehicle distance of the convoy.
The row running control device according to any one of claims 1 to 3.
請求項1乃至3の何れか1項に記載の隊列走行制御装置。 The interruption prevention measure is to issue a warning to the interruption vehicle.
The row running control device according to any one of claims 1 to 3.
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