JP2001236538A - 車両交通システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、車両交通システムに関し、駆動走
行した車両が車両群を走行させるために多くのエネルギ
を消費した場合に、牽引された車両に相当の対価を負担
させることを目的とする。 【解決手段】 単独で走行し得る車両が複数台機械的に
連結された車両隊列を構成する。車両隊列内の先頭車両
を駆動させることにより車両隊列を走行させる。この
際、各車両間における荷重を検出することにより、牽引
された車両が先頭車両に消費させたエネルギを算出す
る。そして、算出されたエネルギに相当する電気エネル
ギが牽引された車両のバッテリ２０から先頭車両のバッ
テリ２０へ供給されるように、各車両を制御する。ま
た、その算出されたエネルギに相当する電気エネルギが
牽引された車両のバッテリ２０に蓄えられていない場合
は、インフラ側にそのエネルギに関する情報を送信し、
インフラ側が有する各車両の口座を利用してそのエネル
ギに相当する金銭の授受を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両交通システム
に係り、特に、単独で走行し得る車両が複数台機械的に
連結された車両群を走行させる車両交通システムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、陸上を移動する手段として、各
人が各々運転する自家用車や、多数の乗客が一度に移動
できるバス・電車等が知られている。自家用車は、乗員
が自己の意思で運転できるため、移動手段として機動性
に優れている。また、バスや電車は、多数の乗客が一度
に移動できるため、高いエネルギ効率を確保することが
できる。

【０００３】しかしながら、電車やバスなどの交通機関
では、その乗降位置が予め定められているため、移動手
段として各人が不便さを感じざるを得ない場合があり、
高い機動性を確保することができない。また、自家用車
では、同一方向に移動する車両が多数存在する場合にも
各人が単独で走行させる必要があるため、運転者の負担
が過大であると共に、高いエネルギ効率を確保すること
ができないという問題がある。

【０００４】そこで、上記の不都合を解決するために、
単独で走行できる車両を複数台機械的に連結した車両群
を構成することが考えられる。この車両群は、そのうち
の少なくとも１台の車両が駆動走行することにより走行
する。すなわち、駆動走行する車両以外の車両は牽引さ
れる。以下、駆動走行する車両を牽引車両と、牽引され
る車両を被牽引車両と、それぞれ称す。また、車両群内
の各車両は、運転者の意思によりその車両隊列から離脱
できる。このような車両群によれば、バスや電車の如く
多数の人を一度に移動させることができると共に、単独
の車両の如く各人の意思で車両を離脱させることができ
る。従って、かかる構成によれば、高いエネルギ効率と
高い機動性とを共に実現することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、車両群内の
車両のうち牽引車両は、自己の車両を走行させるための
エネルギだけでなく、被牽引車両を走行させるためのエ
ネルギも消費している。このため、牽引車両が被牽引車
両を走行させるために余分に消費したエネルギに応じた
対価が、被牽引車両側から牽引車両側へ付与されなけれ
ば、牽引車両と被牽引車両との間に不公平が生じてしま
う。

【０００６】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、牽引車両が車両群を走行させるために多くのエ
ネルギを消費した場合に、被牽引車両に相当の対価を負
担させることが可能な車両交通システムおよび車載装置
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、請求項１
に記載する如く、単独で走行し得る車両が複数台機械的
に連結された車両群の中の少なくとも１台の車両が駆動
走行することにより、該車両群を走行させる車両交通シ
ステムであって、駆動走行した車両が牽引された車両を
走行させるために消費したエネルギに応じた対価を、該
牽引された車両から徴収することを特徴とする車両交通
システムにより達成される。

【０００８】請求項１記載の発明において、単独で走行
し得る車両が複数台機械的に連結された車両群は、その
中の１台の車両が駆動走行することにより走行する。こ
の場合には、駆動走行した車両が、牽引された車両を走
行させるべく余分に消費したエネルギに応じた対価が、
牽引された車両から徴収される。従って、本発明によれ
ば、駆動走行した車両が車両群を走行させるために多く
のエネルギを消費した場合に、牽引された車両に相当の
対価を負担させることができる。このため、本発明によ
れば、車両が複数台機械的に連結された車両群を走行さ
せる際、エネルギ消費についての各車両間の公平性を確
保することができる。

【０００９】尚、本発明において、「牽引された車両」
とは、駆動走行する車両の駆動力を用いて走行した車両
のことであり、その「牽引された車両」には、駆動走行
する車両の後方で連結する車両、および、前方で連結す
る車両の双方が含まれる。

【００１０】上記の目的は、請求項２に記載する如く、
単独で走行し得る車両が複数台機械的に連結された車両
群の中の少なくとも１台の車両が駆動走行することによ
り、該車両群を走行させる車両交通システムであって、
牽引された車両が走行するために駆動走行した車両に消
費させたエネルギに応じた対価を、該牽引された車両か
ら該駆動走行した車両へ付与することを特徴とする車両
交通システムにより達成される。

【００１１】請求項２記載の発明において、牽引された
車両が走行のために、駆動走行した車両に消費させたエ
ネルギに応じた対価が、牽引された車両から駆動走行し
た車両へ付与される。従って、本発明によれば、牽引さ
れた車両が駆動走行した車両に走行のためにエネルギを
消費させた場合に、そのエネルギに応じた対価を牽引さ
れた車両に負担させることができる。このため、本発明
によれば、車両が複数台機械的に連結された車両群を走
行させる際、エネルギ消費についての各車両間の公平性
を確保することができる。

【００１２】上記の目的は、請求項３に記載する如く、
請求項１または２記載の車両交通システムにおいて、前
記駆動走行した車両と前記牽引された車両との間で各車
両の保有する電気エネルギが授受されることにより、前
記対価の授受が実現されることを特徴とする車両交通シ
ステムにより達成される。

【００１３】請求項３記載の発明において、駆動走行し
た車両が牽引された車両を走行させるために消費したエ
ネルギに応じた対価、または、牽引された車両が走行す
るために駆動走行した車両に消費させたエネルギに応じ
た対価の授受は、各車両の保有する電気エネルギが車両
間で授受されることにより実現される。従って、本発明
によれば、駆動走行した車両が車両群を走行させるため
に多くのエネルギを消費した場合に、牽引された車両か
ら駆動走行した車両へ相当の電気エネルギを付与するこ
とができる。このため、本発明によれば、車両が複数台
機械的に連結された車両群を走行させる際、エネルギ消
費についての各車両間の公平性を確保することができ
る。

【００１４】上記の目的は、請求項４に記載する如く、
請求項１または２記載の車両交通システムにおいて、各
車両が、それぞれ、所定の外部インフラに開設された自
己の口座を有すると共に、前記駆動走行した車両の口座
と前記牽引された車両の口座とを利用して、前記対価の
授受が実現されることを特徴とする車両交通システムに
より達成される。

【００１５】請求項４記載の発明において、各車両は、
それぞれ、所定の外部インフラに開設された自己の口座
を有している。駆動走行した車両が牽引された車両を走
行させるために消費したエネルギに応じた対価、また
は、牽引された車両が走行するために駆動走行した車両
に消費させたエネルギに応じた対価の授受は、駆動走行
した車両の口座と牽引された車両の口座とを利用するこ
とにより実現される。従って、本発明によれば、駆動走
行した車両が車両群を走行させるために多くのエネルギ
を消費した場合に、牽引された車両側から駆動走行した
車両側へ、各車両の口座を利用して相当の対価を支払う
ことができる。このため、本発明によれば、車両が複数
台機械的に連結された車両群を走行させる際、エネルギ
消費についての各車両間の公平性を確保することができ
る。

【００１６】上記の目的は、請求項５に記載する如く、
請求項１または２記載の車両交通システムにおいて、各
車両が、それぞれ、連結する車両との間に作用する荷重
を検出する荷重検出手段と、前記荷重検出手段により検
出された荷重に基づいて該車両のエネルギ収支を算出す
るエネルギ収支算出手段と、を備え、前記駆動走行した
車両と前記牽引された車両との間で、前記エネルギ収支
算出手段により算出されたエネルギ収支に応じた対価の
授受を行うことを特徴とする車両交通システムにより達
成される。

【００１７】請求項５記載の発明において、各車両は、
それぞれ、連結する車両との間に作用する荷重を検出す
る。車体前部において該車両が前方へ引っ張られる方向
に荷重が作用する場合は、車両が前部で連結する車両
（以下、前部連結車両と称す）に牽引されていると判断
できる。一方、車両が前部連結車両を前方へ押圧する方
向に荷重が作用する場合は、車両が前部連結車両を牽引
しつつ駆動走行していると判断できる。また、車体後部
において該車両が前方へ押圧される方向に荷重が作用す
る場合は、車両が後部で連結する車両（以下、後部連結
車両と称す）に牽引されていると判断できる。一方、該
車両が後部連結車両を前方へ引っ張る方向に荷重が作用
する場合は、車両が後部連結車両を牽引しつつ駆動走行
していると判断できる。

【００１８】車両は、他の車両に牽引されている場合、
自己の車両を走行させるためにその他の車両にエネルギ
を消費させている。一方、車両は、他の車両を牽引しつ
つ駆動走行している場合、その他の車両を走行させるた
めにエネルギを消費している。本発明において、車体前
後に作用する荷重に基づいて、自己が消費したエネルギ
と自己が他の車両に消費させたエネルギとのエネルギ収
支が算出される。車両において消費したエネルギが、車
両が単独で駆動走行する場合に消費するエネルギに比し
て多い場合は、他の車両を牽引するために自己の有する
エネルギが使用されたと判断できる。一方、消費したエ
ネルギが、車両が単独で駆動走行する場合に消費するエ
ネルギに比して少ない場合は、車両が自己を走行させる
ために他の車両にエネルギを消費させたと判断できる。
また、消費したエネルギが、車両が単独で走行する場合
に消費するエネルギと同一である場合は、車両が走行中
に通常時と同一のエネルギを消費したと判断できる。

【００１９】本発明において、車両群内の各車両間でエ
ネルギ収支に応じた対価の授受が行われる。すなわち、
消費したエネルギが通常時に比して多い車両は、消費し
たエネルギが通常時に比して少ない車両から相当の対価
を受け取る。従って、駆動走行した車両が車両群を走行
させるために多くのエネルギを消費した場合に、牽引さ
れた車両に相当の対価を負担させることができる。この
ため、本発明によれば、車両が複数台機械的に連結され
た車両群を走行させる際、エネルギ消費についての各車
両間の公平性を確保することができる。

【００２０】上記の目的は、請求項６に記載する如く、
請求項５記載の車両交通システムにおいて、各車両が、
それぞれ、前記エネルギ収支算出手段により算出された
エネルギ収支に応じた信号を、各車両の口座が開設され
た所定の外部インフラへ向けて送信するエネルギ収支送
信手段を備え、前記エネルギ収支に応じた対価の授受
を、前記所定の外部インフラ内の口座を利用して行うこ
とを特徴とする車両交通システムにより達成される。

【００２１】請求項６記載の発明において、各車両で算
出されたエネルギ収支に応じた信号が、各車両の口座が
開設されている外部インフラへ向けて送信される。外部
インフラは、各車両のエネルギ収支に従ってそのエネル
ギ収支に応じた対価の授受を各車両の口座間で行う。従
って、本発明によれば、駆動走行した車両が車両群を走
行させるために多くのエネルギを消費した場合に、牽引
された車両に相当の対価を負担させることができる。

【００２２】また、上記の目的は、請求項７に記載する
如く、請求項１または２記載の車両交通システムにおい
て、前記対価の授受が行われる際、該対価以外に車両間
で付与すべき所定対価の授受も行うことを特徴とする車
両交通システムにより達成される。

【００２３】請求項７記載の発明において、例えば、駆
動走行する車両には、牽引される車両に比して、多くの
機械的な負荷が作用する。また、車両群がその中の特定
の車両の運転操作に従って走行する場合は、当該車両の
運転者に多大な労力が必要となる。本発明において、車
両群の走行のために要したエネルギに応じた対価の授受
が行われる際、その対価以外に車両間で付与すべき所定
対価の授受も行われる。従って、本発明によれば、車両
群の走行のためのエネルギに応じた対価とは別に、駆動
走行する車両に作用する機械的な負荷や運転操作による
負荷に応じた対価を、車両間で付与することが可能とな
る。このため、本発明によれば、車両間の公平性を向上
させることができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の一実施例である
車両交通システムに適用される車両の車載装置のシステ
ム構成図を示す。本実施例において、車両は、通常の車
両と同様に、一般道や高速道路等を走行すると共に、一
台で走行することも他の車両と複数台で隊列を組んで走
行することもできる。以下、車両が複数台で隊列を組ん
で走行する際の隊列を車両隊列と称す。図１に示す如
く、本実施例において、車載装置は、電子制御ユニット
（以下、ＥＣＵと称す）１０を備えており、ＥＣＵによ
り制御される。

【００２５】車両は、車輪ＦＬとＦＲとを連結する車軸
１２を備えている。車軸１２には、モータ１４が連結さ
れている。モータ１４には、切り替えスイッチ１６が電
気的に接続されている。切り替えスイッチ１６には、イ
ンバータ１８を介してバッテリ２０が電気的に接続され
ていると共に、電力線２２が接続されている。電力線２
２は、車体を前後方向に貫通するように配設されてお
り、車両外部へ向けて電力を伝送するための電線であ
る。切り替えスイッチ１６は、ＥＣＵ１０に接続されて
おり、ＥＣＵ１０からの指令信号によりモータ１４、イ
ンバータ１８、および電力線２２の導通状態を切り替え
る。

【００２６】モータ１４は、該モータ１４とインバータ
１８とが導通している状況下でバッテリ２０からインバ
ータ１８を介して電力が供給されることにより車輪Ｆ
Ｌ，ＦＲを駆動させる駆動トルクを発生する。また、モ
ータ１４は、車輪側からトルクが入力された場合に、そ
のトルクを電気エネルギに変換して電力を発生する発電
機として機能する。モータ１４で発生した回生電力は、
モータ１４とインバータ１８とが導通している場合はバ
ッテリ２０に回収され、一方、モータ１４と電力線２２
とが導通している場合は車両外部に伝送される。

【００２７】また、車両外部から電力線２２に電力が伝
送されると、その電力は、電力線２２がモータ１４およ
びインバータ１８のいずれにも導通していない場合は該
車両に供給されず、一方、電力線２２がモータ１４に導
通している場合はモータ１４へ供給され、インバータ１
８に導通している場合はバッテリ２０に回収されること
となる。モータ１４は、発電機として機能する際、車輪
ＦＬ，ＦＲの回転を制動させる回生制動トルクを発生す
る。

【００２８】ＥＣＵ１０には、アクセルペダル（図示せ
ず）の近傍に配設されたアクセル開度センサ２４および
アクセル全閉スイッチ２６が接続されている。アクセル
開度センサ２４は、アクセルペダルの開度（以下、アク
セル開度と称す）に応じた信号を出力する。また、アク
セル全閉スイッチ２６は、アクセルペダルが全閉状態に
なり場合にオフ状態を維持し、全閉状態にある場合にオ
ン信号を出力する。ＥＣＵ１０は、アクセル開度センサ
２４の出力信号に基づいてアクセル開度を検出し、車両
に要求されている駆動トルクを検出すると共に、アクセ
ル全閉スイッチ２６の出力信号に基づいてアクセルペダ
ルが全閉状態にあるか否かを判別する。

【００２９】インバータ１８は、ＥＣＵ１０に接続され
ており、ＥＣＵ１０により制御される。ＥＣＵ１０は、
車両において駆動トルクの発生が要求されている場合
は、要求されている駆動トルクに応じた電力がモータ１
４に供給されるようにインバータ１８を制御する。モー
タ１４は、インバータ１８から電力が供給されると、そ
の電力に応じた駆動トルクを発生する。

【００３０】また、車両は、該車両を制動させるために
操作されるブレーキペダル（図示せず）、および、車輪
ＦＬ，ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに制動力を発生させるブレーキ
アクチュエータ２８を備えている。ブレーキペダルに
は、ブレーキストロークセンサ３０が配設されている。
ブレーキストロークセンサ３０は、ブレーキペダルの操
作量に応じた電気信号を出力する。ブレーキストローク
センサ３０の出力信号は、ＥＣＵ１０に供給されてい
る。ＥＣＵ１０は、ブレーキストロークセンサ３０の出
力信号に基づいてブレーキペダルの操作量を検出する。
ブレーキアクチュエータ２８は、ＥＣＵ１０に接続され
ており、ブレーキペダルの操作量に応じた駆動信号をＥ
ＣＵ１０から供給されることにより駆動し、車輪ＦＬ，
ＦＲ，ＲＬ，ＲＲに制動力を発生させる。

【００３１】ＥＣＵ１０には、車速センサ３２が接続さ
れている。車速センサ３２は、車軸１２の回転速度に応
じた周期で、すなわち、モータ１４の回転速度に応じた
周期でパルス信号を出力する。ＥＣＵ１０は、車速セン
サ３２の出力信号に基づいてモータ１４の回転速度Ｖを
検出する。

【００３２】ＥＣＵ１０には、バッテリ電圧センサ３４
が接続されている。バッテリ電圧センサ３４は、バッテ
リ２０の端子間電圧（以下、バッテリ電圧と称す）ＶＢ
ＡＴに応じた電気信号を出力する。ＥＣＵ１０は、バッ
テリ電圧センサ３４の出力信号に基づいてバッテリ電圧
ＶＢＡＴを検出する。

【００３３】ＥＣＵ１０には、バッテリ電流センサ３６
が接続されている。バッテリ電流センサ３６は、バッテ
リ２０に流入する電流（以下、バッテリ電流と称す）Ｉ
ＢＡＴに応じた電気信号を出力する。ＥＣＵ１０は、バ
ッテリ電流センサ３６の出力信号に基づいてバッテリ電
流ＩＢＡＴを検出する。

【００３４】ＥＣＵ１０には、バッテリ温度センサ３８
が接続されている。バッテリ温度センサ３８は、バッテ
リ２０の温度（以下、バッテリ温度と称す）ＴＢＡＴに
応じた電気信号を出力する。ＥＣＵ１０は、バッテリ温
度センサ３８の出力信号に基づいてバッテリ温度ＴＢＡ
Ｔを検出する。ＥＣＵ１０は、バッテリ電圧ＶＢＡＴ、
バッテリ電流ＩＢＡＴ、およびバッテリ温度ＴＢＡＴに
基づいてバッテリ２０の充電状態、すなわち、残存容量
を検出する。

【００３５】また、ＥＣＵ１０には、信号線４０が接続
されている。信号線４０は、電力線２２と同様に、車体
を前後方向に貫通するように配設されており、車両外部
へ向けて情報を伝送するための電線である。

【００３６】また、ＥＣＵ１０には、路車間通信機４２
が接続されている。路車間通信機４２は、インフラ側と
通信を行うための装置である。ＥＣＵ１０は、路車間通
信機４２を介してインフラ側へ後述する所定の情報を送
信する。

【００３７】車体の前部中央および後部中央には、それ
ぞれ、該車両と他の車両とを連結するための連結部５
０，５２が配設されている。尚、連結部５０，５２の構
成は、後に詳細に説明する。以下、車体前部の連結部５
０を前部連結部５０と、車体後部の連結部５２を後部連
結部５２と、それぞれ称し、また、前部連結部５０およ
び後部連結部５２を総称する場合は単に連結部５０，５
２と称す。電力線２２および信号線４０は、共に、前部
連結部５０と後部連結部５２とを結ぶように設けられて
いる。

【００３８】自車両が前部で他の車両と連結する際は、
前部連結部５０が、該他の車両の後部連結部５２と連結
する。また、自車両が後部で他の車両と連結する際は、
後部連結部５２が、該他の車両の前部連結部５０と連結
する。以下、前部連結部５０で連結する車両を前方車両
と、後部連結部５２で連結する車両を後方車両と、それ
ぞれ称す。車両間で前部連結部５０と後部連結部５２と
が連結した場合は、互いの電力線２２と電力線２２とが
接続されると共に、互いの信号線４０と信号線４０とが
接続される。

【００３９】連結部５０，５２には、それぞれ、ロード
セル５４が配設されている。ロードセル５４は、ブリッ
ジ回路により接続された４つの歪ゲージにより構成され
ており、連結部５０，５２に生じる歪に応じた電気信号
を出力する。ロードセル５４の出力信号は、ＥＣＵ１０
に供給されている。ＥＣＵ１０は、ロードセル５４の出
力信号に基づいて連結部５０，５２に生じる歪をそれぞ
れ検出し、該車両に作用する荷重を検出する。

【００４０】上記の構成において、車体前部において車
両が前方へ引っ張られる方向に荷重が作用する場合は、
該車両が前部で連結する車両（以下、前部連結車両と称
す）に牽引されていると判断でき、一方、車体前部にお
いて車両が前部連結車両を前方へ押圧する方向に荷重が
作用する場合は、該車両が前部連結車両を牽引しつつ駆
動走行していると判断できる。また、車体後部において
車両が前方へ押圧される方向に荷重が作用する場合は、
該車両が後部で連結する車両（以下、後部連結車両と称
す）に牽引されていると判断でき、一方、車体後部にお
いて車両が後部連結車両を前方へ引っ張る方向に荷重が
作用する場合は、該車両が後部連結車両を牽引しつつ駆
動走行していると判断できる。

【００４１】車両は、他の車両に牽引される場合、自己
の車両を走行させるために、当該他の車両にエネルギを
消費させている。また、車両は、他の車両を牽引しつつ
駆動走行する場合、当該他の車両を走行させるために当
該他の車両に代わってエネルギを消費している。このよ
うに、車両群が走行する場合、車両が車両群内において
駆動走行する車両であるのか、あるいは、牽引される車
両であるのかに応じて、エネルギの消費量が変動する。
かかる場合に牽引された車両から駆動走行した車両へ、
自己が消費すべきであったエネルギに応じた対価が付与
されなければ、両者の間に不公平が生じてしまう。

【００４２】そこで、本実施例のシステムは、車両が複
数台機械的に連結された車両隊列を走行させるべく駆動
走行した車両が多くのエネルギを消費した場合に、牽引
された車両に相当の対価を負担させることにより、駆動
走行した車両と牽引された車両との間に不公平が生じる
のを回避することとしている。以下、図２乃至図４を参
照して、本実施例の特徴部について説明する。

【００４３】図２は、単独で走行し得る車両が４台機械
的に連結された車両隊列を模式的に表した図を示す。ま
た、図３は、本実施例の車両交通システムの、車両隊列
が走行する際の動作を説明するための図を示す。尚、以
下では、車両隊列が４台の車両により構成された場合に
ついて説明する。この際、車両隊列内の車両を、先頭の
車両から順に第１車両１００、第２車両１１０、第３車
両１２０、第４車両１３０とする。

【００４４】車両隊列が実現される場合、車両隊列内に
おいて、各車両のＥＣＵ１０が信号線４０を介して互い
に接続されると共に、各車両のバッテリ２０およびモー
タ１４が電力線２２を介して互いに並列に接続される。
この場合、車両隊列内において、各ＥＣＵ１０間で指令
信号を授受することが可能となると共に、バッテリ２０
の電力やモータ１４による回生電力を授受することが可
能となる。

【００４５】また、車両隊列が実現された後、イニシャ
ルチェック時に、各車両において、車両隊列内の車両台
数、および、自己の車両の車両隊列内での位置が記憶さ
れる。そして、各車両において、車両隊列内で先頭の車
両（第１車両１００）であるのか、最後尾の車両（第４
車両１３０）であるのか、あるいは、第１車両１００お
よび第４車両１３０のいずれでもない車両（第２車両１
１０または第３車両１２０）であるのかが把握される。

【００４６】また、車両隊列が実現された直後は、各車
両のＥＣＵ１０は、インバータ１８、モータ１４、およ
び電力線２２がいずれにも導通しないように切り替えス
イッチ１６を制御すると共に、バッテリ２０から電力が
出力しないようにインバータ１８を制御する。そして、
その後は、各センサ等の信号に従って切り替えスイッチ
１６およびインバータ１８を制御する。

【００４７】本実施例において、車両隊列は、第１車両
１００を運転する運転者のアクセル操作、ブレーキ操
作、ステアリング操作に従って走行する。すなわち、車
両隊列は、第２車両１１０〜第４車両１３０の運転者が
何らの操作を行うことなく走行する。

【００４８】第１車両１００においてアクセル操作が行
われた場合には、そのアクセル操作に応じた駆動トルク
が車両隊列に発生するように、第１車両１００のモータ
１４が駆動される。具体的には、第１車両１００のＥＣ
Ｕ１０は、要求される駆動トルクと車両隊列内の車両台
数との関係から定まる電力がバッテリ２０からモータ１
４へ供給されるように、インバータ１８および切り替え
スイッチ１６を制御する。かかる制御が行われると、第
１車両１００は自己のバッテリ２０を用いて駆動走行す
ると共に、第２〜第４車両１１０〜１３０は自己のバッ
テリ２０を用いることなく第１車両１００に牽引されて
走行することとなる。

【００４９】この際、第１車両１００の後部連結部５２
には第２〜第４車両１１０〜１３０による荷重Ｆ１が作
用し、第２車両１１０の前部連結部５０には荷重Ｆ１の
反力が作用する。また、第２車両１１０の後部連結部５
２には第３および第４車両１２０，１３０による荷重Ｆ
２が作用し、第３車両１２０の前部連結部５０には荷重
Ｆ２の反力が作用する。更に、第３車両１２０の後部連
結部５２には第４車両１３０による荷重Ｆ３が作用し、
第４車両１３０の前部連結部５０には荷重Ｆ３の反力が
作用する。尚、本実施例においては、牽引される車両に
作用する荷重の向きを正の方向とし、駆動走行する車両
に作用する荷重の向きを負の方向とする。

【００５０】従って、第１車両１００が第２〜第４車両
１１０〜１３０を牽引する際、第２〜第４車両１１０〜
１３０は、それぞれ、以下の式（１）〜（３）に示すエ
ネルギＥを第１車両１００に消費させている。

【００５１】

【数１】

【００５２】

【数２】

【００５３】

【数３】 駆動走行した第１車両１００のＥＣＵ１０は、後部連結
部５２の荷重に基づいて、第２〜第４車両１１０〜１３
０を牽引するのに消費したエネルギを算出する。また、
牽引された第２〜第４車両１１０〜１３０のＥＣＵ１０
は、前部連結部５０および後部連結部５２の荷重に基づ
いて、自己の車両が第１車両１００に消費させたエネル
ギを算出する。そして、第２〜第４車両１１０〜１３０
のＥＣＵ１０は、第１車両１００に消費させたエネルギ
と等価の電力が自己の車両のバッテリ２０から第１車両
１００のバッテリ２０に供給されるように、インバータ
１８および切り替えスイッチ１６を制御する。

【００５４】また、第２〜第４車両１１０〜１３０のバ
ッテリ２０に、第１車両１００に消費させたエネルギと
等価の電力が蓄えられていない場合は、その車両のＥＣ
Ｕ１０は、路車間通信機４２を介してインフラ側へ、そ
の第１車両に消費させたエネルギに関する情報を送信す
る。インフラ側は、図３に示す如く、第１〜第４車両１
００〜１３０と金銭に関する取引を行うための口座Ｂ１
００〜Ｂ１３０を有している。インフラ側は、第２〜第
４車両１１０〜１３０から第１車両に消費させたエネル
ギに関する情報を受信した場合、その消費させたエネル
ギに応じた金銭を、当該車両の口座Ｂ１１０〜Ｂ１３０
から引き落とし、かつ、第１車両１００の指定口座Ｂ１
００に振り込む。すなわち、第２〜第４車両１１０〜１
３０の口座から第１車両１００の口座Ｂ１００へ相当の
金銭を支払う。

【００５５】かかる手法によれば、車両隊列を走行させ
るべくその中の車両が多くのエネルギを要して駆動走行
した場合に、その駆動走行した車両に牽引された車両に
相当の対価を負担させることができる。このため、本実
施例によれば、車両が複数台機械的に連結された車両隊
列を走行させる際、エネルギ消費に関しての、その車両
隊列内の各車両間の公平性を確保することができる。

【００５６】図４は、上記の機能を実現すべく、本実施
例においてＥＣＵ１０が実行する制御ルーチンの一例の
フローチャートを示す。図４に示すルーチンは、所定時
間ごとに繰り返し実行されるルーチンである。図４に示
すルーチンが起動されると、まずステップ２００の処理
が実行される。

【００５７】ステップ２００では、車両が車体前部また
は後部において他の車両と連結しているか否かが判別さ
れる。その結果、車両が他の車両と連結していないと判
別された場合は、以後、何ら処理が進められることな
く、今回のルーチンは終了される。一方、車両が他の車
両と連結していると判別された場合は、次にステップ２
０２の処理が実行される。

【００５８】ステップ２０２では、車体前部および後部
に配設されたロードセル５４の出力信号に基づいて、車
体前部および後部に作用する荷重が検出される。

【００５９】ステップ２０４では、車両が車両隊列内の
先頭の車両（以下、先頭車両と称す）であるか否かが判
別される。車両が先頭車両でない場合、その車両は駆動
走行することはなく牽引される。この場合、車両は、走
行のためのエネルギを駆動走行する車両に消費させる。
かかる判別がなされた場合は、次にステップ２０６の処
理が実行される。一方、車両が先頭車両である場合、そ
の車両は自己のバッテリ２０を用いて駆動走行する。こ
の場合、車両は、牽引される車両を走行させるためのエ
ネルギを消費している。かかる判別がなされる場合は、
次にステップ２０８の処理が実行される。

【００６０】ステップ２０６では、牽引された車両とし
て駆動走行した先頭車両に供給すべきエネルギＥを算出
する処理が実行される。具体的には、上記ステップ２０
２で検出された荷重に基づいて自己の車両が走行するた
めに先頭車両に消費させたエネルギを算出すると共に、
自己の車両のモータ１４を使用することなく先頭車両の
モータ１４の使用により自己の車両が走行できたこと、
および、自己の車両の運転者が運転操作を行うことなく
先頭車両の運転者の運転操作により自車両が走行できた
ことへのお礼として付与すべきエネルギβｔを算出する
処理が実行される。本ステップ２０６の処理が終了する
と、次にステップ２１０の処理が実行される。

【００６１】ステップ２０８では、駆動走行した車両と
して牽引された車両から受け取るべきエネルギＥを算出
する処理が実行される。具体的には、上記ステップ２０
２で検出された荷重に基づいて自己の車両が他の車両を
牽引するために消費したエネルギを算出する処理が実行
される。本ステップ２０８の処理が終了すると、次にス
テップ２１４の処理が実行される。

【００６２】尚、上記ステップ２０６において算出され
るエネルギＥには正の値が現れ、一方、ステップ２０８
において算出されるエネルギＥには負の値が現れる。エ
ネルギＥが正の値である場合は、自己の車両が他の車両
へ相当のエネルギを供給する必要があり、一方、エネル
ギＥが負の値である場合は、自己の車両が他の車両から
相当のエネルギを供給される必要がある。

【００６３】ステップ２１０では、本ステップ２１０の
処理時点でバッテリ２０に残存しているエネルギＥｒか
ら、上記ステップ２０６または２０８の処理により得ら
れたエネルギＥを減算した値が、しきい値Ｅ０に比して
大きいか否かが判別される。尚、しきい値Ｅ０は、車両
が単独で所定の距離を走行するのに要するエネルギであ
る。

【００６４】Ｅｒ−Ｅ＞Ｅ０が成立する場合は、その
後、車両が車両隊列から離脱した場合でも、その車両は
単独で所定の距離だけ走行することはできる。このた
め、エネルギＥをバッテリ２０の保有する電力から供給
することとしても、何ら不都合は生じない。従って、上
記の条件が成立すると判別された場合は、次にステップ
２１２の処理が実行される。

【００６５】一方、Ｅｒ−Ｅ＞Ｅ０が成立しない場合
は、その後、車両が車両隊列から離脱した場合に単独で
所定の距離を走行することはできないので、エネルギＥ
をバッテリ２０の保有する電力から供給することは適切
でない。従って、上記の条件が成立しないと判別された
場合は、次にステップ２１４の処理が実行される。

【００６６】ステップ２１２では、バッテリ２０から駆
動走行した先頭車両へ、自己の車両を走行させるために
消費させたエネルギＥと等価の電力を電力線２２を介し
て供給する処理が実行される。本ステップ２１２の処理
が終了すると、今回のルーチンが終了される。

【００６７】ステップ２１４では、路車間通信機４２か
らインフラ側へ、自己の車両を走行させるために先頭車
両に消費させたエネルギＥに応じた信号を送信する処理
が実行される。本ステップ２１４の処理が実行される
と、以後、インフラ側では、その車両が先頭車両に消費
させたエネルギＥに応じた料金が、当該車両の口座Ｂ１
１０〜１３０から引き落とされ、先頭車両の口座Ｂ１０
０に振り込まれる。本ステップ２１４の処理が終了する
と、今回のルーチンが終了される。

【００６８】上記の処理によれば、車両が、駆動走行す
る先頭車両として車両隊列内の他の車両を走行させるた
めにエネルギを消費した場合は、そのエネルギに応じた
対価を受け取ることができる。また、車両が、牽引され
る車両として車両隊列内の先頭車両にエネルギを消費さ
せた場合は、そのエネルギに応じた対価を支払うことが
できる。

【００６９】すなわち、本実施例においては、車両隊列
内の駆動走行した車両と牽引された車両との間で、駆動
走行した車両が牽引された車両の走行のために消費した
エネルギ、すなわち、牽引された車両が走行のために駆
動走行した車両に消費させたエネルギに応じた対価が授
受される。このように、本実施例のシステムによれば、
駆動走行した車両が車両隊列を走行させるために多くの
エネルギを消費した場合でも、その消費エネルギに関し
て、牽引された車両に相当の対価を負担させることがで
きる。このため、本実施例のシステムによれば、複数の
車両が機械的に連結された車両隊列を走行させる際、エ
ネルギ消費についての各車両の公平性を確保することが
できる。

【００７０】ところで、駆動走行する車両には、牽引さ
れる車両に比して、モータ１４の作動による劣化や振動
等に起因して多くの機械的な負荷が作用する。また、本
実施例において、車両隊列は、第２〜第４車両１１０〜
１３０の運転者が運転操作を行うことなく、隊列内の先
頭車両である第１車両１００の運転者のアクセル操作、
ブレーキ操作、ステアリング操作に従って走行する。か
かる点を考慮すると、両者間に不公平を生じさせないた
めには、牽引された車両が駆動走行した車両に走行のた
めに消費させたエネルギに応じた対価とは別に、牽引さ
れた車両から駆動走行した車両へ、あるいは、先頭車両
でない車両から先頭車両へ、車両の機械的な負荷や運転
操作による負荷、その他駆動走行した車両に作用する負
荷に応じた対価を付与することが適切である。

【００７１】そこで、本実施例においては、牽引された
車両が駆動走行した車両に走行のために消費させたエネ
ルギに応じた対価だけでなく、第１車両１００のモータ
１４の使用により自己の車両が走行できたこと、およ
び、第１車両１００の運転者の運転操作により自己の車
両が走行できたことへのお礼として算出されたエネルギ
βｔに応じた対価が、牽引された車両側から駆動走行し
た車両側へ支払われる。このため、本実施例のシステム
によれば、車両隊列内で駆動走行する車両と牽引される
車両との間に不公平が生じるのを回避することができ
る。

【００７２】尚、上記の実施例においては、車両隊列が
特許請求の範囲に記載された「車両群」に、先頭車両の
モータ１４の使用により自己の車両が走行できたこと、
および、先頭車両の運転者の運転操作により自車両が走
行できたことへのお礼として算出されたエネルギβｔに
応じた対価が特許請求の範囲に記載された「所定対価」
に、それぞれ相当している。

【００７３】また、上記の実施例においては、ＥＣＵ１
０が、ロードセル５４の出力信号に基づいて車体前部お
よび後部に作用する荷重を検出することにより特許請求
の範囲に記載された「荷重検出手段」が、車体前後に作
用する荷重に基づいて自己の車両を走行させるために先
頭車両に消費させたエネルギＥを算出することにより特
許請求の範囲に記載された「エネルギ収支算出手段」
が、算出されたエネルギＥに応じた信号を路車間通信機
４２を介してインフラ側へ送信することにより特許請求
の範囲に記載された「エネルギ収支送信手段」が、それ
ぞれ実現されている。

【００７４】ところで、上記の実施例においては、車両
隊列内の先頭車両が駆動走行することにより車両隊列を
走行させることとしているが、先頭車両以外の車両が駆
動走行する場合にも適用することは可能である。

【００７５】また、上記の実施例においては、牽引され
た車両が駆動走行した車両に消費させたエネルギに応じ
た対価の授受が、まず、牽引された車両のバッテリ２０
から電力線２２を介して駆動走行した車両のバッテリ２
０へ適量の電力を供給することにより、また、牽引され
た車両のバッテリ２０に相当の電力が蓄えられていない
場合はインフラ側の口座を利用して金銭取引を行うこと
により実現されているが、常にインフラ側の口座を利用
して金銭取引を行うことにより実現されることとしても
よい。この場合は、本実施例の如く車両間で電力の授受
を行うことが可能な車両隊列だけでなく、車両間で電力
の授受を行うことが不能な車両隊列に適用することも可
能となる。

【００７６】また、牽引された車両が駆動走行した車両
に消費させたエネルギに応じた対価の授受が、牽引され
た車両のバッテリ２０から電力線２２を介して駆動走行
した車両のバッテリ２０へ適量の電力を供給することの
みにより実現される構成では、インフラ側に施設を設け
る必要がない。このため、かかる構成によれば、比較的
簡素な構成で車両隊列内の車両間の公平性を維持するこ
とが可能となる。

【００７７】更に、上記の実施例においては、各車両の
連結部５０，５２に配設されたロードセル５４の出力信
号に基づいて車両の前部および後部に作用する荷重を検
出し、その結果に基づいて実際に車両のエネルギ収支を
算出することとしているが、車両に搭乗する乗車人員や
積載量等に基づいて予め定められた所定のマップを参照
することにより車両のエネルギ収支を概算することとし
てもよい。

【００７８】

【発明の効果】上述の如く、請求項１、２、５、および
６記載の発明によれば、駆動走行した車両が車両群を走
行させるために多くのエネルギを消費した場合に、牽引
された車両に相当の対価を負担させることができる。こ
のため、本発明によれば、車両が複数台機械的に連結さ
れた車両群を走行させる際、エネルギ消費についての各
車両間の公平性を確保することができる。

【００７９】請求項３記載の発明によれば、駆動走行し
た車両が車両群を走行させるために多くのエネルギを消
費した場合に、牽引された車両から駆動走行した車両へ
相当の電気エネルギを付与することができる。

【００８０】請求項４記載の発明によれば、駆動走行し
た車両が車両群を走行させるために多くのエネルギを消
費した場合に、牽引された車両側から駆動走行した車両
側へ、各車両の口座を利用して相当の対価を支払うこと
ができる。

【００８１】また、請求項７記載の発明によれば、車両
群の走行のためのエネルギに応じた対価とは別に、駆動
走行する車両に作用する機械的な負荷や運転操作による
負荷に応じた対価を、車両間で付与することができる。
このため、本発明によれば、車両間の公平性を向上させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である車両交通システムに適
用される車両の車載装置のシステム構成図である。

【図２】単独で走行し得る車両が４台機械的に連結され
た車両隊列を模式的に表した図である。

【図３】本実施例の車両交通システムの、車両隊列が走
行する際の動作を説明するための図である。

【図４】本実施例の車両交通システムにおいて各車両が
実行する制御ルーチンの一例のフローチャートである。

【符号の説明】

１０ 電子制御ユニット（ＥＣＵ） １４ モータ ２０ バッテリ ５０ 連結部（前部） ５２ 連結部（後部） ５４ ロードセル

フロントページの続き (72)発明者 上原 康生 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 岩▲崎▼ 克彦 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 西山 景一 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 澤田 耕一 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3E038 AA07 BA20 CA03 CA07 CB04 EA02 3E044 AA20 CC08 CC09 CC10 DA03 5H180 AA01 AA27 FF13 LL01 LL04 LL09

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 単独で走行し得る車両が複数台機械的に
   連結された車両群の中の少なくとも１台の車両が駆動走
   行することにより、該車両群を走行させる車両交通シス
   テムであって、 駆動走行した車両が牽引された車両を走行させるために
   消費したエネルギに応じた対価を、該牽引された車両か
   ら徴収することを特徴とする車両交通システム。
2. 【請求項２】 単独で走行し得る車両が複数台機械的に
   連結された車両群の中の少なくとも１台の車両が駆動走
   行することにより、該車両群を走行させる車両交通シス
   テムであって、 牽引された車両が走行するために駆動走行した車両に消
   費させたエネルギに応じた対価を、該牽引された車両か
   ら該駆動走行した車両へ付与することを特徴とする車両
   交通システム。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の車両交通システ
   ムにおいて、 前記駆動走行した車両と前記牽引された車両との間で各
   車両の保有する電気エネルギが授受されることにより、
   前記対価の授受が実現されることを特徴とする車両交通
   システム。
4. 【請求項４】 請求項１または２記載の車両交通システ
   ムにおいて、 各車両が、それぞれ、所定の外部インフラに開設された
   自己の口座を有すると共に、 前記駆動走行した車両の口座と前記牽引された車両の口
   座とを利用して、前記対価の授受が実現されることを特
   徴とする車両交通システム。
5. 【請求項５】 請求項１または２記載の車両交通システ
   ムにおいて、 各車両が、それぞれ、連結する車両との間に作用する荷
   重を検出する荷重検出手段と、 前記荷重検出手段により検出された荷重に基づいて該車
   両のエネルギ収支を算出するエネルギ収支算出手段と、
   を備え、 前記駆動走行した車両と前記牽引された車両との間で、
   前記エネルギ収支算出手段により算出されたエネルギ収
   支に応じた対価の授受を行うことを特徴とする車両交通
   システム。
6. 【請求項６】 請求項５記載の車両交通システムにおい
   て、 各車両が、それぞれ、前記エネルギ収支算出手段により
   算出されたエネルギ収支に応じた信号を、各車両の口座
   が開設された所定の外部インフラへ向けて送信するエネ
   ルギ収支送信手段を備え、 前記エネルギ収支に応じた対価の授受を、前記所定の外
   部インフラ内の口座を利用して行うことを特徴とする車
   両交通システム。
7. 【請求項７】 請求項１または２記載の車両交通システ
   ムにおいて、 前記対価の授受が行われる際、該対価以外に車両間で付
   与すべき所定対価の授受も行うことを特徴とする車両交
   通システム。