JP2009157790A - 隊列走行システム - Google Patents

Abstract

【課題】隊列の全体の消費エネルギーを小さくすることができるようにする。
【解決手段】自車情報を取得する自車情報取得処理手段と、周辺車両１１についての周辺車両情報を取得する周辺車両情報取得処理手段と、自車情報及び周辺車両情報における、自車１０及び周辺車両１１から成る各車両の投影面積を読み込み、投影面積に基づいて隊列を編成する隊列編成処理手段とを有する。自車１０及び周辺車両１１から成る各車両の投影面積に基づいて隊列が編成されるので、風の流れ方向における下流側の車両が、上流側の車両の陰に置かれ、自然風及び走行風によって各車両が受ける風圧を低くすることができる。隊列の全体からみた場合、各車両が受ける空気抵抗を最も小さくすることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、隊列走行システムに関するものである。

従来、高速道路等の自動車専用道路において、車車間通信を利用したり、ネットワーク通信システムを利用したりして、複数の車両が隊列を編成して走行する隊列走行システムが提供されている。

例えば、ネットワーク通信システムを利用して複数の車両を走行させる場合、管理センタにネットワークサーバが配設され、該ネットワークサーバは、各車両の位置及び車速等の車両情報を取得し、各車両の位置及び車両情報に基づいて各車両の隊列を編成し、各車両が編成された隊列で隊列走行を行うようになっている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００６−３３８１１７号公報

しかしながら、前記従来の隊列走行システムにおいては、隊列が編成されたときに、ホストになる車両が隊列走行の操作上の問題から先頭を走行するようになっていたり、各運転者の意図等によって隊列が編成されたりするので、各車両が受ける風圧の影響が大きくなり、隊列の全体の消費エネルギーが大きくなってしまう。

本発明は、前記従来の隊列走行システムの問題点を解決して、隊列の全体の消費エネルギーを小さくすることができる隊列走行システムを提供することを目的とする。

そのために、本発明の隊列走行システムにおいては、自車情報を取得する自車情報取得処理手段と、周辺車両についての周辺車両情報を取得する周辺車両情報取得処理手段と、前記自車情報及び周辺車両情報における、自車及び周辺車両から成る各車両の投影面積を読み込み、該投影面積に基づいて隊列を編成する隊列編成処理手段とを有する。

本発明の他の隊列走行システムにおいては、さらに、前記隊列編成処理手段は、前記自車情報及び周辺車両情報における、自車及び周辺車両から成る各車両が受ける風圧を読み込み、該風圧に基づいて隊列の全体が受ける総風圧量を算出し、該総風圧量に基づいて隊列を決定する。

本発明の更に他の隊列走行システムにおいては、さらに、前記隊列編成処理手段は、前記自車情報及び周辺車両情報における風向きに基づいて、隊列の基本形を設定する。

本発明によれば、隊列走行システムにおいては、自車情報を取得する自車情報取得処理手段と、周辺車両についての周辺車両情報を取得する周辺車両情報取得処理手段と、前記自車情報及び周辺車両情報における、自車及び周辺車両から成る各車両の投影面積を読み込み、該投影面積に基づいて隊列を編成する隊列編成処理手段とを有する。

この場合、自車及び周辺車両から成る各車両の投影面積に基づいて隊列が編成されるので、風の流れ方向における下流側の車両が、上流側の車両の陰に置かれ、自然風及び走行風によって各車両が受ける風圧を低くすることができる。したがって、隊列の全体からみた場合、各車両が受ける空気抵抗を最も小さくすることができ、隊列の全体の消費エネルギーを小さくすることができる。

また、他の隊列走行システムにおいては、前記隊列編成処理手段は、前記自車情報及び周辺車両情報における、自車及び周辺車両から成る各車両が受ける風圧を読み込み、該風圧に基づいて隊列の全体が受ける総風圧量を算出し、該総風圧量に基づいて隊列を決定する。

この場合、総風圧量に基づいて隊列が決定されるので、隊列の全体の消費エネルギーを一層小さくすることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は本発明の実施の形態における隊列走行システムの概念図である。

図において、１０は当該車両である自車、１１は該自車１０の周辺に存在し、隊列走行の対象となる車両、すなわち、周辺車両、１４は自車１０の全体の制御を行う制御部、５１はネットワーク通信システムの管理を行う管理センタ、６３はネットワークであり、前記自車１０、周辺車両１１、管理センタ５１、ネットワーク６３等によって隊列走行システムが構成される。

前記自車１０は、自車１０の現在地を自車位置として、自車１０の方位を自車方位として検出する現在地検出部としてのＧＰＳセンサ１５、操作者である運転者が操作することによって所定の入力を行うための入力部としての操作部３４、図示されない画面に表示された画像によって各種の表示を行い、運転者に通知する出力部としての表示部３５、通信端末として機能する送受信部としての通信部３８、自車１０の車両の状態、走行状態等を表す車両情報を検出する車両情報検出部４７、自車１０が置かれた環境を表す環境情報、自車１０の周辺の状態を表す周辺情報等を検出する周辺情報検出部４８、前記表示部３５に地図画面を形成して周辺の地図を表示したり、目的地が設定されたときに、自車位置から目的地までの経路を探索し、探索された経路を表す探索経路を表示部３５に表示したりするナビゲーション装置１７等を備え、前記ＧＰＳセンサ１５、操作部３４、表示部３５、通信部３８、車両情報検出部４７、周辺情報検出部４８、ナビゲーション装置１７等が制御部１４に接続される。なお、前記周辺車両１１も、自車１０と同様に、制御部１４、ＧＰＳセンサ１５、操作部３４、表示部３５、通信部３８、車両情報検出部４７、周辺情報検出部４８、ナビゲーション装置１７等を備える。前記ＧＰＳセンサ１５は、自車位置及び自車方位のほかに時刻を検出する。なお、ＧＰＳセンサ１５とは独立して方位センサを配設することによって自車方位を検出することができる。また、車両情報検出部４７にＧＰＳセンサ１５の機能を含めることができる。

前記車両情報検出部４７は、車速を検出する車速検出部としての図示されない車速センサ、自車１０の重量（総重量）を検出する重量検出部としての図示されない重量センサ、瞬間燃費、平均燃費等の燃費を検出する燃費検出部としての図示されない燃費センサ、燃料タンク内の燃料残を検出する燃料検出部としての図示されない燃料計、航続が可能な距離を表す航続距離を検出（ガソリン等の残量、バッテリ残量等によって検出することができる。）する航続距離検出部としての図示されない航続距離センサ等を備える。前記車速、重量、燃費、燃料残、航続距離等によって車両情報が構成される。なお、車両情報検出部４７にＧＰＳセンサ１５が含まれる場合には、自車位置、自車方位等も車両情報を構成する。

また、前記周辺情報検出部４８は、自車１０の周辺の風向き（風を受ける方向）を検出する風向き検出部としての図示されない風向きセンサ、自車１０の周辺の風速を検出する風速検出部としての図示されない風速センサ、自車１０の周辺の風圧を検出する風圧検出部としての図示されない風圧センサ、自車１０が走行している道路の形状を検出する道路形状検出部としての図示されない道路形状センサ、路面の状態を検出する路面状態検出部としての図示されないミューセンサ、スリップセンサ等の路面状態検出センサ、自車１０の周辺の被検出物、例えば、前記周辺車両１１を検出するとともに、周辺車両１１までの距離、例えば、前方を走行している周辺車両１１と自車１０との車間距離を検出し、算出するレーザレーダ、ミリ波レーダ等の図示されないレーダ、超音波センサ等を備える。さらに、前記周辺情報検出部４８は、自車１０の周辺の被撮影物を撮影する撮像装置としての図示されないカメラを備える。前記風速、風圧、風向き、道路の形状、路面の状態、被検出物、車間距離、被撮影物等によって周辺情報が構成される。

また、前記制御部１４は、自車１０の全体の制御を行う制御装置としての、かつ、演算装置としてのＣＰＵ３１、該ＣＰＵ３１が各種の演算処理を行うに当たってワーキングメモリとして使用される第１の記録装置としてのＲＡＭ３２、制御用のプログラムのほか、各種のデータが記録された第２の記録装置としてのＲＯＭ３３等を備える。

前記操作部３４は、運転者が操作することによって、制御部１４において各種の機能を実現させるためのものであり、制御部１４とは独立させて配設されたリモコン、キーボード、マウス等のほかに、制御部１４のパネル、筐（きょう）体等に形成されたボタン、キー、スイッチ、ダイヤル等の各種の操作要素から成る。また、前記表示部３５としてはディスプレイが使用される。なお、操作部３４及び表示部３５として、操作部の機能を併せて有するタッチパネルを使用することができ、該タッチパネルにおいては、画面にキー、スイッチ、ボタン等の操作要素が画像で表示され、運転者が操作要素をタッチすることによって、所定の入力操作が行われる。

本実施の形態においては、前記ＲＡＭ３２に、隊列走行用の情報として目的地が記録されるほかに、自車１０が走行する経路、及び該経路上の各地点を通過する時刻等が走行スケジュールとして記録される。なお、前記目的地及び走行スケジュールによって走行経路情報が構成される。

また、ＲＯＭ３３には、自車１０特有のデータである車両属性情報が記録される。該車両属性情報には、隊列走行を行う意思があることを表す隊列編成許可信号、自車１０の投影面の情報（車高、車幅、全長、面積等。）、使用される燃料の種類を表す燃料種別、一定時間当たりの燃料消費量を表す燃料消費率、駆動装置の種類（ガソリン機関、ディーゼル機関、モータ駆動装置、ハイブリッド駆動装置等）等が記録される。

なお、自車位置、自車方位、自車１０の走行経路情報、自車１０の車両情報、自車１０の周辺情報、自車１０の車両属性情報等によって自車情報が構成される。

前記通信部３８は、前記管理センタ５１から送信された、周辺車両１１の現在地を表す他車位置、周辺車両１１の方位を表す他車方位、周辺車両１１の走行経路情報、周辺車両１１の車両情報、周辺車両１１の周辺情報、周辺車両１１の車両属性情報等の周辺車両情報のほかに、現況の交通情報、一般情報等の各種の情報を受信する。また、前記通信部３８は、周辺車両１１から周辺車両情報を車車間通信で直接受信することができる。

そのために、前記通信部３８は、道路に沿って配設された電波ビーコン装置、光ビーコン装置等から電波ビーコン、光ビーコン等を受信するための図示されないビーコンレシーバ、ＦＭ放送局からＦＭ多重放送を受信するための図示されないＦＭ受信機等を備える。なお、前記交通情報には、渋滞情報、規制情報、駐車場情報、交通事故情報、サービスエリアの混雑状況情報等が含まれ、一般情報には、ニュース、天気状況、天気予報等が含まれる。

そして、前記ＣＰＵ３１の図示されない通信処理手段は、通信処理を行い、周辺車両情報を所定のタイミングごとに取得する。また、ＣＰＵ３１の図示されない情報記録処理手段は、情報記録処理を行い、取得された周辺車両情報を、自車情報と共に履歴データとしてＲＡＭ３２に記録する。

また、前記管理センタ５１は、ネットワークサーバ５３、該ネットワークサーバ５３に接続された図示されない通信部、情報記録部としての図示されないデータベース等を備え、前記ネットワークサーバ５３の図示されない通信処理手段は、通信処理を行い、ネットワーク６３を介して、自車情報及び各周辺車両１１の周辺車両情報を取得し、自車１０及び各周辺車両１１に送信する。また、前記ネットワークサーバ５３の図示されない情報記録処理手段は、情報記録処理を行い、取得された自車情報及び周辺車両情報を、取得したタイミングと共にデータベースに履歴データとして記録する。

なお、前記隊列走行システム、制御部１４、ＣＰＵ３１、ネットワークサーバ５３等は、単独で、又は二つ以上組み合わせることによってコンピュータとして機能し、各種のプログラム、データ等に基づいて演算処理を行う。また、ＲＡＭ３２、ＲＯＭ３３等によって記録媒体が構成される。そして、演算装置として、ＣＰＵ３１に代えてＭＰＵ等を使用することもできる。

ところで、前記構成の自車１０及び周辺車両１１においては、車車間通信を利用したり、ネットワーク通信システムを利用したりして、隊列を編成して走行することができるようになっている。

この場合、自車１０及び周辺車両１１によって隊列が編成されたときに、ホストになる車両が隊列走行の操作上の問題から先頭を走行するようになっていたり、各運転者の意図によって隊列が編成されたりすると、自車１０及び周辺車両１１の各車両が受ける風圧の影響が大きくなり、隊列の全体の消費エネルギーが大きくなってしまう。

そこで、本実施の形態においては、隊列の全体の消費エネルギーが小さくなるように、隊列を編成するようにしている。この場合、車車間通信を利用して隊列走行を行う場合について説明する。

図２は本発明の実施の形態におけるＣＰＵの動作を示すメインフローチャート、図３は本発明の実施の形態における隊列走行判定処理のサブルーチンを示す図、図４は本発明の実施の形態における有効隊列設定処理のサブルーチンを示す図、図５は本発明の実施の形態における編成評価処理のサブルーチンを示す図、図６は本発明の実施の形態における再編成処理のサブルーチンを示す図、図７は本発明の実施の形態における隊列の編成の例を示す第１の図、図８は本発明の実施の形態における隊列の編成の例を示す第２の図、図９は本発明の実施の形態における隊列を再編成する例を示す第１の図、図１０は本発明の実施の形態における隊列を再編成する例を示す第２の図である。

図７〜１０において、ａｉ（ｉ＝１、２、３、４）、ｂｊ（ｊ＝１、２、３、４）、ｃｋ（ｋ＝１、２、３）は、それぞれ隊列走行を行っている状態にある車両であり、各車両ａｉ、ｂｊ、ｃｋのうちのそれぞれ一つの車両は自車１０であり、他の車両は周辺車両１１である。例えば、図７の隊列における車両ａ２、図８の隊列における車両ｂ３、及び図９の隊列における車両ｃ１を自車１０としたとき、図７の隊列における車両ａ１、ａ３、ａ４、図８の隊列における車両ｂ１、ｂ２、ｂ４、及び図９の隊列における車両ｃ 2、ｃ３は周辺車両１１になる。

まず、ＣＰＵ３１の図示されない自車情報取得処理手段は、自車情報取得処理を行い、自車情報を取得する。次に、前記ＣＰＵ３１の図示されない周辺車両情報取得処理手段は、周辺車両情報取得処理を行い、通信部３８を介して周辺車両１１から周辺車両情報を取得する。

そして、前記ＣＰＵ３１の図示されない隊列走行判定処理手段は、隊列走行判定処理を行い、前記自車情報及び周辺車両情報に基づいて、隊列走行に移行するかどうかを判断する。そのために、前記隊列走行判定処理手段の周辺車両判定処理手段は、周辺車両判定処理を行い、自車位置、自車方位、他車位置、他車方位等に基づいて、自車位置の周辺のあらかじめ設定された範囲（例えば、直線距離、経路上の距離等で表される範囲）内に、自車方位に対する他車方位の角度が所定の範囲に収まるどうかによって、各周辺車両１１のうちの隊列を編成することができる周辺車両１１があるかどうかを判断する。そして、隊列を編成することができる周辺車両１１がある場合、前記周辺車両判定処理手段は、隊列を編成することができる周辺車両１１のうちの隊列編成許可信号を送信している周辺車両１１があるかどうかを判断する。

続いて、隊列編成許可信号を送信している周辺車両１１がある場合、前記周辺車両判定処理手段は、隊列編成許可信号を送信している周辺車両１１の目的地及び走行スケジュールを読み込み、隊列走行を行うに当たり、目的地及び走行スケジュールが適する周辺車両１１があるかどうかを判断する。

そして、目的地及び走行スケジュールが適する周辺車両１１がある場合、隊列走行判定処理手段の決定理手段は、決定処理を行い、隊列走行への移行を決定する。なお、周辺車両判定処理において、前記各周辺車両１１のうちの隊列を編成することができる周辺車両１１がない場合、隊列編成許可信号を送信している周辺車両１１がない場合、及び目的地及び走行スケジュールが適する周辺車両１１がない場合、前記決定処理手段は、単独走行の継続を決定する。

このようにして、周辺車両１１が隊列走行に移行するかどうか判断されると、ＣＰＵ３１の図示されない隊列編成処理手段としての有効隊列設定処理手段は、隊列編成処理としての有効隊列設定処理を行い、自車１０及び周辺車両１１の各周辺情報を読み込み、該各周辺情報に基づいて、隊列の全体の消費エネルギーを小さくすることができる隊列を有効隊列として設定する。

そのために、前記有効隊列設定処理手段は、まず、自車１０の周辺情報から風向きを読み込み、風向きから隊列の基本形を決定する。

なお、隊列の基本形は、複数、本実施の形態においては、２個あり、例えば、図７に示されるように、無風である場合、又は風向きα１が各車両ａｉに対して正面である場合、前記有効隊列設定処理手段は、隊列の基本形を縦列形に設定する。この場合、各車両ａｉは１列で走行させられる。

また、図８に示されるように、風向きα２が各車両ｂｊに対して所定の角度を成す場合、有効隊列設定処理手段は、隊列の基本形を並列形に設定する。この場合、各車両ｂｊは複数の列、本実施の形態においては、２列で走行させられる。

次に、前記有効隊列設定処理手段は、風向き及び投影面の情報を読み込み、風を受ける方向から見たときの、各車両ａｉ、ｂｊの投影面積Ｓａｉ（ｉ＝１、２、３、４）、Ｓｂｊ（ｊ＝１、２、３、４）、Ｓｃｋ（ｋ＝１、２、３）を算出する。そして、前記有効隊列設定処理手段は、隊列内の各車両ａｉ、ｂｊ、ｃｋを、投影面積Ｓａｉ、Ｓｂｊ、Ｓｃｋ（ｋ＝１、２、…）の大きい順に並べることによって、隊列の編成を仮決定する。

例えば、図７に示される隊列においては、風を受ける方向から見たときの各車両ａｉの投影面積Ｓａｉは、車両ａ１、ａ２、ａ３、ａ４の順に大きい。そこで、前方から後方にかけて車両ａ１、ａ２、ａ３、ａ４を順に並べて隊列の編成を仮決定する。また、図８に示される隊列においては、風を受ける方向から見たときの各車両ｂｊの投影面積Ｓｂｉは、車両ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４の順に大きい。そこで、風の流れの上流側の車線に車両ｂ１を置き、風の流れの下流側の車線に車両ｂ２、ｂ３、ｂ４を置くとともに、前方から後方にかけて車両ｂ２、ｂ３、ｂ４を順に並べて隊列の編成を仮決定する。

次に、前記有効隊列設定処理手段は、隊列における各車両ａｉ、ｂｊ、ｃｋが受ける風圧Ｐａｉ（ｉ＝１、２、３、４）、Ｐｂｊ（ｊ＝１、２、３、４）、Ｐｃｋ（ｋ＝１、２、３、４）を読み込み、読み込んだ風圧Ｐａｉ、Ｐｂｊ、Ｐｃｋを加算することによって、各隊列ごとの風圧Ｐａｉ、Ｐｂｊ、Ｐｃｋの総量、すなわち、総風圧量ΣＰａ、ΣＰｂ、ΣＰｃを算出する。

続いて、前記有効隊列設定処理手段は、隊列の編成を変更し、編成が変更された後の隊列の総風圧量ΣＰａ′、ΣＰｂ′、ΣＰｃｋ′を算出し、該各総風圧量ΣＰａ′、ΣＰｂ′、ΣＰｃｋ′に基づいて、仮決定された総風圧量ΣＰａ、ΣＰｂ、ΣＰｃを小さくすることができるかどうかを判断する。そして、総風圧量ΣＰａ、ΣＰｂ、ΣＰｃを小さくすることができる場合、前記有効隊列設定処理手段は、総風圧量ΣＰａ、ΣＰｂ、ΣＰｃを最も小さくすることができる編成を、隊列の編成として決定する。また、総風圧量ΣＰａ、ΣＰｂ、ΣＰｃを小さくすることができない場合、前記仮決定がされた編成を、隊列の編成として決定する。

また、前記有効隊列設定処理手段は、総風圧量ΣＰａ、ΣＰｂ、ΣＰｃとは関係なく、航続距離が短くなった車両を、他の車両より後方に置いたり、燃料使用量の少ないハイブリッド駆動装置を備えた車両を他の車両より前方に置いたりする。

このようにして、隊列が編成されると、前記ＣＰＵ３１の図示されない隊列走行処理手段は、隊列走行処理を行い、隊列における各車両ａｉ、ｂｊ、ｃｋの順番を表す情報、すなわち、隊列編成情報を、車車間で送受信する。そして、前記隊列走行処理手段は、受信した隊列編成情報に基づいて、編成された隊列で隊列走行を行う。

続いて、ＣＰＵ３１の図示されない編成判定処理手段は、編成判定処理を行い、隊列の全体の効率に基づいて編成を判定する。

次に、前記編成判定処理について、図９及び１０に基づいて説明する。この場合、図９は有効隊列設定処理において設定された有効隊列を示す。該有効隊列においては、風の流れ方向において車両ｃ１、ｃ２、ｃ３の順に並べられる。

まず、前記編成判定処理手段の編成評価処理手段は、編成評価処理を行い、隊列を編成する前、又は隊列を編成してから所定の時間が経過後の各車両ｃｋの燃料残を逐次読み込み、該読み込まれた燃料残に基づいて、各車両ｃｋの燃料消費量を算出する。また、前記編成評価処理手段は、前記燃料消費量を読み込むとともに、燃料種別を読み込み、燃料種別ごとの各車両ｃｋの平均の燃料単価を算出する。なお、隊列の走行経路によって実質の燃料単価を高くする要因、例えば、燃料種別、排気ガスの量等に応じた環境税の課税がある場合は、燃料単価に１より大きい所定の係数が掛けられる。

次に、前記編成評価処理手段は、前記算出された平均の燃料単価に基づいて、各車両ｃｋごとの効率を表す車両効率指標としての燃料価格を算出し、該燃料価格に基づいて、隊列の全体の効率を表す隊列効率指標としての総燃料価格を算出する。

続いて、前記編成評価処理手段は、総燃料価格が、隊列を編成する前、又は隊列を編成してから所定の時間が経過後に高くなったかどうかを判断する。総燃料価格が高くなっていない場合、前記編成判定処理手段の評価処理手段は、評価処理を行い、現在の編成を維持すべきであると判断し、総燃料価格が高くなった場合、前記編成判定処理手段の再編成処理手段は、再編成処理を行い、隊列を再編成する。

そのために、前記再編成処理手段の特定車両抽出処理手段は、特定車両抽出処理を行い、車両ｃｋごとの燃料価格が、隊列を編成する前、又は隊列を編成してから所定の時間が経過後に高くなった車両、例えば、図９における車両ｃ１を特定車両として抽出する。続いて、前記再編成処理手段の風圧判定処理手段は、風圧判定処理を行い、抽出された特定車両が受けている風圧Ｐｐｒを読み込む。そして、前記風圧判定処理手段は、前記読み込まれた風圧Ｐｐｒと隊列を編成したときに検出された風圧Ｐｓｔとを比較する。

次に、前記風圧Ｐｐｒと風圧Ｐｓｔとが大きく異なるかどうかを判断する。なお、風圧Ｐｓｔに対する風圧Ｐｐｒの比γ
γ＝Ｐｐｒ／Ｐｓｔ
が閾（しきい）値より大きい場合に、風圧Ｐｐｒと風圧Ｐｓｔとが大きく異なると判断することができる。この場合、風速が変化したり、風向きが変化したり、燃料の消費に伴って車両の重量が変化して、隣接する車両に対する投影面積が変化したりしたときに、風圧は変化する。

そして、前記再編成処理手段の評価処理手段は、評価処理を行い、風圧Ｐｐｒと風圧Ｐｓｔとが大きく異なる場合、他の隊列の編成の方が効率が高いと判断し、風圧Ｐｐｒと風圧Ｐｓｔとが大きく異ならない場合、現在の編成の効率が高く、現在の編成を維持すべきであると判断する。

このように、前記編成判定処理手段による編成判定処理が行われ、編成判定処理の結果、他の隊列の編成の方が効率が高いと判断された場合、ＣＰＵ３１による一連の処理が最初から行われ、前記有効隊列設定処理において、他の編成の隊列が有効隊列として設定される。その結果、図１０に示されるように、車両ｃ１を車両ｃ２、ｃ３より後方に置くことができる。

なお、本実施の形態においては、特定車両抽出処理において、車両ｃｋごとの燃料価格が、隊列を編成する前、又は隊列を編成してから所定の時間が経過後に高くなった車両を特定車両として抽出するようになっているが、航続距離が短くなった車両を特定手車両として抽出することができる。この場合、有効隊列設定処理において再び有効隊列が設定されたときに、航続距離が短くなった車両を他の車両より方向に置くことができる。

一方、現在の編成を維持すべきであると判断された場合、ＣＰＵ３１の図示されない合流・離脱判定処理手段は、合流・離脱判定処理を行い、隊列に合流又は離脱する車両が存在するかどうかを判断する。

そして、隊列に合流又は離脱する車両が存在する場合、ＣＰＵ３１による一連の処理が最初から行われ、隊列に合流又は離脱する車両が存在しない場合、ＣＰＵ３１の図示されない隊列走行終了判定処理手段は、隊列走行終了判定処理を行い、隊列が目的地に到着したかどうかを判断する。そして、隊列が目的地に到着した場合、ＣＰＵ３１の図示されない隊列走行終了処理手段は、隊列走行終了処理を行い、隊列走行を終了する。

このようにして、隊列走行が終了すると、ＣＰＵ３１の走行処理手段は、走行処理を行い、隊列を編成している車両が隊列から離脱し、目的地に到着したかどうかを判断し、目的地に到着した場合、処理を終了する。

このように、本実施の形態においては、隊列の各車両ａｉ、ｂｊ、ｃｋが投影面積Ｓａｉ、Ｓｂｊ、Ｓｃｋの大きい順に並べられるので、風の流れ方向における下流側の車両が、上流側の車両の陰に置かれ、自然風及び走行風によって各車両が受ける風圧を低くすることができる。したがって、隊列の全体からみた場合、各車両ａｉ、ｂｊ、ｃｋが受ける空気抵抗を最も小さくすることができ、隊列の全体の消費エネルギーを小さくすることができる。

また、隊列の各車両が受ける風圧Ｐａｉ、Ｐｂｊ、Ｐｃｋを加算することによって、各隊列ごとの総風圧量ΣＰａ、ΣＰｂ、ΣＰｃが算出され、該総風圧量ΣＰａ、ΣＰｂ、ΣＰｃに基づいて隊列が決定されるので、隊列の全体の消費エネルギーを一層小さくすることができる。また、隊列走行が開始された後に、風速が変化したり、風向きが変化したり、燃料の消費に伴って車両の重量が変化して、隣接する車両に対する投影面積が変化したりすると、風圧Ｐａｉ、Ｐｂｊ、Ｐｃｋが変化するが、総風圧量ΣＰａ、ΣＰｂ、ΣＰｃに基づいて隊列が決定されるので、風圧Ｐａｉ、Ｐｂｊ、Ｐｃｋの変化の影響を受けることがなくなる。

次に、フローチャートについて説明する。
ステップＳ１ 自車情報を取得する。
ステップＳ２ 周辺車両情報を取得する。
ステップＳ３ 隊列走行判定処理を行う。
ステップＳ４ 隊列走行に移行するかどうか判断する。隊列走行に移行する場合はステップＳ５に、移行しない場合はステップＳ１１に進む。
ステップＳ５ 有効隊列設定処理を行う。
ステップＳ６ 隊列走行処理を行う。
ステップＳ７ 編成判定処理を行う。
ステップＳ８ 他の編隊の方が効率が高いかどうかを判断する。他の編隊の方が効率が高い場合はステップＳ１に戻り、他の編隊の方が効率が低い場合はステップＳ９に進む。
ステップＳ９ 合流・離脱する車両が存在するかどうかを判断する。合流・離脱する車両が存在する場合はステップＳ１に戻り、存在しない場合はステップＳ１０に進む。
ステップＳ１０ 目的地に到着したかどうかを判断する。目的地に到着した場合はステップＳ１１に進み、到着していない場合はステップＳ１に戻る。
ステップＳ１１ 隊列から離脱する。
ステップＳ１２ 目的地に到着したかどうかを判断する。目的地に到着した場合は処理を終了し、到着していない場合はステップＳ１に戻る。

次に、図３のフローチャートについて説明する。
ステップＳ３−１ 隊列を編成することができる周辺車両１１があるかどうかを判断する。隊列を編成することができる周辺車両１１がある場合はステップＳ３−２に、ない場合はステップＳ３−５に進む。
ステップＳ３−２ 隊列編成許可信号を送信している周辺車両１１があるかどうかを判断する。隊列編成許可信号を送信している周辺車両１１がある場合はステップＳ３−３に、ない場合はステップＳ３−５に進む。
ステップＳ３−３ 目的地及び走行スケジュールが適する周辺車両１１があるかどうかを判断する。目的地及び走行スケジュールが適する周辺車両１１がある場合はステップＳ３−４に、ない場合はステップＳ３−５に進む。
ステップＳ３−４ 隊列走行への移行を決定し、リターンする。
ステップＳ３−５ 単独走行の継続を決定し、リターンする。

次に、図４のフローチャートについて説明する。
ステップＳ５−１ 風向きα１、α２から隊列の基本形を決定する。
ステップＳ５−２ 編成を仮決定する。
ステップＳ５−３ 総風圧量ΣＰａ、ΣＰｂ、ΣＰｃを算出する。
ステップＳ５−４ 隊列の編成を変更し、隊列ごとの総風圧量ΣＰａ′、ΣＰｂ′、ΣＰｃｋ′を算出する。
ステップＳ５−５ 仮決定された総風圧量ΣＰａ、ΣＰｂ、ΣＰｃを小さくすることができるかどうかを判断する。仮決定された総風圧量ΣＰａ、ΣＰｂ、ΣＰｃを小さくすることができる場合はステップステップＳ５−６に、できない場合はステップＳ５−７に進む。
ステップＳ５−６ 総風圧量ΣＰａ、ΣＰｂ、ΣＰｃを最も小さくすることができる編成を決定し、リターンする。
ステップＳ５−７ 仮決定された編成を決定し、リターンする。

次に、図５のフローチャートについて説明する。
ステップＳ７−１ 燃料消費量を算出する。
ステップＳ７−２ 燃料種別ごとの平均の燃料単価を算出する。
ステップＳ７−３ 隊列の全体の総燃料価格を算出する。
ステップＳ７−４ 所定の時間が経過後に総燃料価格が高くなったかどうかを判断する。所定の時間が経過後に総燃料価格が高くなった場合はステップＳ７−５に、高くなっていない場合はステップＳ７−６に進む。
ステップＳ７−５ 再編成処理を行い、リターンする。
ステップＳ７−６ 現在の編成を維持すべきであると判断し、リターンする。

次に、図６のフローチャートについて説明する。
ステップＳ７−５−１ 車両単位の燃料価格が高くなった車両ｃｋを抽出する。
ステップＳ７−５−２ 抽出された車両ｃｋが受けている風圧Ｐｐｒを検出する。
ステップＳ７−５−３ 風圧Ｐｐｒと隊列を編成したときに検出された風圧Ｐｓｔとを比較する。
ステップＳ７−５−４ 風圧Ｐｐｒと風圧Ｐｓｔとが大きく異なるかどうかを判断する。風圧Ｐｐｒと風圧Ｐｓｔとが大きく異なる場合はステップＳ７−５−５に、異ならない場合はステップＳ７−５−６に進む。
ステップＳ７−５−５ 他の編成の方が効率が高いと判断し、リターンする。
ステップＳ７−５−６ 現在の編成を維持すべきであると判断し、リターンする。

本実施の形態においては、車車間通信を利用して隊列走行を行うようになっているが、ネットワーク通信システムを利用する場合、前記ネットワークサーバ５３の図示されない周辺車両情報取得処理手段は、周辺車両情報取得処理を行い、ネットワーク６３を介して、自車情報、周辺車両情報等を取得し、前記ネットワークサーバの図示されない隊列編成処理手段は、隊列編成処理を行い、前記自車情報、周辺車両情報等に基づいて隊列を編成し、隊列編成情報を形成し、自車１０及び各周辺車両１１に送信する。

そして、前記ＣＰＵ３１は、通信部３８及びネットワーク６３を介して隊列編成情報を読み込み、該隊列編成情報に基づいて編成された隊列で隊列走行を行う。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明の実施の形態における隊列走行システムの概念図である。 本発明の実施の形態におけるＣＰＵの動作を示すメインフローチャートである。 本発明の実施の形態における隊列走行判定処理のサブルーチンを示す図である。 本発明の実施の形態における有効隊列設定処理のサブルーチンを示す図である。 本発明の実施の形態における編成評価処理のサブルーチンを示す図である。 本発明の実施の形態における再編成処理のサブルーチンを示す図である。 本発明の実施の形態における隊列の編成の例を示す第１の図である。 本発明の実施の形態における隊列の編成の例を示す第２の図である。 本発明の実施の形態における隊列を再編成する例を示す第１の図である。 本発明の実施の形態における隊列を再編成する例を示す第２の図である。

符号の説明

１０ 自車
１１ 周辺車両
５１ 管理センタ
６３ ネットワーク
Ｐａｉ、Ｐｂｊ、Ｐｃｋ、Ｐｐｒ 風圧
Ｓａｉ、Ｓｂｊ、Ｓｃｋ 投影面積
α１、α２ 風向き
ΣＰａ、ΣＰｂ、ΣＰｃ 総風圧量

Claims (3)

1. 自車情報を取得する自車情報取得処理手段と、周辺車両についての周辺車両情報を取得する周辺車両情報取得処理手段と、前記自車情報及び周辺車両情報における、自車及び周辺車両から成る各車両の投影面積を読み込み、該投影面積に基づいて隊列を編成する隊列編成処理手段とを有することを特徴とする隊列走行システム。
2. 前記隊列編成処理手段は、前記自車情報及び周辺車両情報における、自車及び周辺車両から成る各車両が受ける風圧を読み込み、該風圧に基づいて隊列の全体が受ける総風圧量を算出し、該総風圧量に基づいて隊列を決定する請求項１に記載の隊列走行システム。
3. 前記隊列編成処理手段は、前記自車情報及び周辺車両情報における風向きに基づいて、隊列の基本形を設定する請求項１又は２に記載の隊列走行システム。

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