JP2009250637A

JP2009250637A - 車群走行制御装置

Info

Publication number: JP2009250637A
Application number: JP2008095320A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Matsumura; 健松村; Yuki Yamada; 友希山田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-04-01
Filing date: 2008-04-01
Publication date: 2009-10-29
Anticipated expiration: 2028-04-01
Also published as: JP5239461B2

Abstract

【課題】車群の分断を防止すると共に、安定的かつ効率的に車群を走行させることのできる車群走行制御装置を提供する。
【解決手段】車群が分断される可能性のある分断地点に関する情報を取得するナビゲーション装置２及び通信機３と、分断地点に関する情報に基づいて車群の走行経路を設定するＥＣＵ２とを備えることによって、分断地点に関する情報、例えば、一時停止、信号又は踏切などの位置情報、信号や踏切の切り替わりのタイミングに関する情報、及び合流地点や交差点における交通情報などに基づいて走行経路を設定する。これによって、走行中の車群分断を避けるような走行経路を設定して車群を誘導する。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の車両によって形成される車群の走行を制御する車群走行制御装置に関する。

従来の車群走行制御装置として、複数の車両でグループ走行する場合に、グループ内で単一の識別情報を用い、サーバに蓄えた誘導データをグループ内の他車両が利用することができるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このような車群走行制御装置によれば、複数の車両を一つの車群として目的地に誘導することができる。
特開２００３−２５４７７２号公報

しかし、上述の車群走行制御装置にあっては、例えば、一時停止や信号などにおいて、車群内の車両の進行が妨げられて車間距離が拡大することにより車群が分断されてしまったり、合流地点や交差点などにおいて、車群内に他車両が進入することにより車群が分断されてしまう可能性があった。これによって、車両間の通信が途絶してしまう場合や、車間距離短縮による燃費向上などの車群走行での利点を享受できなくなってしまう場合があった。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、車群の分断を防止すると共に、安定的かつ効率的に車群を走行させることのできる車群走行制御装置を提供することを目的とする。

本発明に係る車群走行制御装置は、複数の車両によって形成される車群の走行を制御する車群走行制御装置であって、車群が分断される可能性のある分断地点に関する情報を取得する分断地点情報取得手段と、分断地点に関する情報に基づいて車群の走行経路を設定する走行経路設定手段とを備えることを特徴とする。

この車群走行制御装置によれば、分断地点に関する情報、例えば、一時停止、信号又は踏切などの位置情報、信号や踏切の切り替わりのタイミングに関する情報、及び合流地点や交差点における交通情報などに基づいて走行経路を設定することができる。従って、走行中の車群分断を避けるような走行経路を設定して車群を誘導することができ、これによって、車群の分断を防止すると共に、安定的かつ効率的に車群を走行させることができる。

また、本発明に係る車群走行制御装置は、走行経路設定手段が、分断地点に関する情報に基づいて、車群を分断させずに分断地点を通過可能であるか否かを判定し、車群を分断させずに分断地点を通過可能ではないと判定した場合に、分断地点を回避するように走行経路を設定することが好ましい。このような構成によれば、例えば、信号や踏切などの分断地点が存在する場合であっても、それらの切り替わりのタイミングと車群の走行速度との関係を考慮して、車群を分断させずに通過することができると判定した場合は、当該分断地点を回避することなく走行経路を設定することができる。これによって、車群を分断させずに分断地点を通過可能であれば、遠回りさせることなく効率よく車群を走行させることができる。

また、本発明に係る車群走行制御装置は、走行経路設定手段が、分断地点に関する情報に基づいて、分断地点における車群の分断内容が許容できるものであるか否かを判定し、分断地点における車群の分断内容が許容できないものであると判定した場合に、分断地点を回避するように走行経路を設定することが好ましい。このような構成によれば、車群の分断内容、例えば、車群内の車間距離が拡大することによって車群が分断されるのか、あるいは車群内に他車両が進入することにより車群が分断されるのかという内容に基づき分断地点を回避するか否かを判断することができる。例えば、他車両進入による車群分断のみ防止し、車間距離拡大による車群分断は許容するような設定にした場合、合流地点や交差点などの分断地点は回避するが、合流地点や交差点ではない信号、一時停止及び踏切などの分断地点は通過するように走行経路を設定することができる。これによって、分断地点における車群の分断内容が許容できるものであれば、遠回りさせることなく効率よく車群を走行させることができる。

具体的には、分断地点は、車群内の車両の進行を妨げる可能性のある地点を含む。このような分断地点としては、例えば一時停止、信号又は踏切などが挙げられる。かかる分断地点においては、車群内の車両の走行が妨げられて車間距離が拡大することにより車群が分断されてしまう可能性があるが、当該分断地点に関する情報に基づいて車群の走行経路を設定することにより、そのような不具合を防止することができる。

また、具体的には、分断地点は、車群内に他車両が進入する可能性のある地点を含む。このような分断地点としては、例えば合流地点や交差点などが挙げられる。かかる分断地点においては、車群内に他車両が進入することにより車群が分断されてしまう可能性があるが、当該分断地点に関する情報に基づいて車群の走行経路を設定することにより、そのような不具合を防止することができる。

本発明に係る車群走行制御装置によれば、車群の分断を防止すると共に、安定的かつ効率的に車群を走行させることができる。

以下、本発明に係る車群走行制御装置の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る車群走行制御装置のブロック構成図を示す。車群走行制御装置１は複数の車両によって形成される車群の走行を制御する装置である。図１に示すように、車群走行制御装置１は、ナビゲーション装置２、通信機３、ＥＣＵ４、表示部６、制動部７及び走行駆動部８を含んで構成されている。

ナビゲーション装置２は、ＧＰＳ（全地球測位システム）を利用して自車両の現在位置（走行位置）や道路の交通情報を取得し、車内に搭載されたモニタなどの表示部６に表示する装置である。ナビゲーション装置２は、ＨＤなどのメモリに地図情報を記憶しており、この地図情報には、車群が分断される可能性のある分断地点の位置情報が緯度・経度の絶対座標として記録されている。ナビゲーション装置２は、分断地点の位置情報や分断地点における交通情報をＥＣＵ４に送信する。

ここで、分断地点としては、具体的には、車群内の車両の進行を妨げる可能性のある地点及び車群内に他車両が進入する可能性のある地点が挙げられる。車群内の車群の進行を妨げる可能性のある地点としては、例えば一時停止、信号又は踏切などが挙げられ、かかる分断地点においては、図２に示すように、車群Ｇ内の車両の走行が妨げられて車間距離が拡大することにより車群Ｇが分断されてしまう可能性がある。特に、車群が通過している途中で信号が赤になった場合や踏切が閉まった場合は、車間距離が大きく開いた状態で車群が分断されてしまう。また、車群内に他車両が進入する可能性のある地点としては、例えば合流地点や交差点などが挙げられ、かかる分断地点においては、図３に示すように、車群Ｇ内に他車両Ｍが進入することにより車群Ｇが分断されてしまう可能性がある。なお、信号や一時停止がある交差点においては、車間距離が大きく開くと共に他車両が進入してしまう可能性がある。

図１に戻り、通信機３は、送信機及び受信機から構成され、車群内の車両間で、又は車群以外の他車両との間で情報の送受信を行い、また、信号や踏切などの分断地点に設置されているカメラ、レーダなどのインフラストラクチャから、信号や踏切の切り替わりのタイミングに関する情報を受信するものである。通信機３は、信号や踏切の切り替わりのタイミング情報をＥＣＵ４に送信する。

ＥＣＵ４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＰＡＭ等からなるマイクロコンピュータを主要構成部品とするものであり、分断地点の位置情報、分断地点における交通情報及び分断地点における信号や踏切などの切り替わりのタイミング情報など、ナビゲーション装置２及び通信機３から取得した分断地点に関する情報に基づいて車群の走行経路を設定する機能を有する。ＥＣＵ４は、設定した走行経路情報を表示部６へ送信する。また、ＥＣＵ４は、制動部７へ制動指令信号を出力すると共に走行駆動部８へ走行駆動信号を出力することによって、設定した走行経路に従って走行するように車両の運転制御を行い、分断地点に関する情報に基づいて分断地点で車群が分断されることを回避するように速度制御を行う。

制動部７は、例えばブレーキ油圧を調整する電磁弁やブレーキ油圧を生成するポンプモータにより構成され、車両の制動を行うものである。この制動部７は、ＥＣＵ４の制動指令信号を受けて作動し、その制動指令信号に応じた車両制動を実行する。

走行駆動部８は、例えばスロットルモータやインジェクタなどにより構成され、車両の走行駆動を行うものである。この走行駆動部８は、ＥＣＵ４の走行駆動信号を受けて作動し、その走行駆動信号に応じた車両走行駆動を実行する。

次に、ＥＣＵ４による車群走行制御の処理内容について図４を用いて説明する。この処理は、例えば、同一の目的地が設定された複数の車両によって車群が形成された後に、各々の車両に搭載された車群走行制御装置１のＥＣＵ４により実行される。車群は、出発時に同一目的地を設定して同時に出発することによって形成されてもよく、又は走行中に同一目的地が設定されている他車両と出会った場合に順次形成されてもよい。なお、車群内の車両間で通信が行われることによって、車群内の全ての車両の状況を考慮しながら制御が行われる。

図４は、ＥＣＵ４による車群走行制御手順の詳細を示すフローチャートである。まず、自車両の属する車群の目的地情報に基づいて、車群の走行経路の候補となる候補経路を演算する（手順Ｓ１０）。

続いて、ナビゲーション装置２から取得した分断地点の位置情報に基づいて、手順Ｓ１０で取得した候補経路中に分断地点が存在するか否かを判定する（手順Ｓ１１）。候補経路中に分断地点が存在しないと判定した場合は、候補経路を走行経路として設定し（手順Ｓ１９）、本処理を終了する。

一方、候補経路中に分断地点が存在すると判定した場合は、ナビゲーション装置２から取得した当該分断地点における交通情報、又は通信機３から取得した当該分断地点における信号や踏切などの切り替わりのタイミング情報に基づいて、車群を分断させずに当該分断地点を通過可能であるか否かを判定する（手順Ｓ１２）。具体的には、交差点や合流地点付近において、他車両が全く存在しない場合、他車両が存在しても車群の走行速度を上げることによって他車両よりも早く通過できる場合、又は車群の走行速度を下げることによって他車両を先に行かせることができる場合などは、車群を分断させずに分断地点を通過可能であると判定する。また、信号や踏切などにおいて、停止されることなく通過できる場合、停止されたとしても車群内の車両が全て同時に停止される場合、又は車群の走行速度を制御することによって車群内の後側の車両だけが停止されるような状態を回避できる場合なども、車群を分断させずに分断地点を通過可能であると判定する。車群を分断させずに分断地点を通過可能であると判定した場合は、候補経路を走行経路として設定し（手順Ｓ１９）、本処理を終了する。このとき、必要に応じて、車群が分断されないように制動部７又は走行駆動部８を制御することによって、車群の走行速度の制御を同時に行う。

一方、車群を分断させずに分断地点を通過可能ではないと判定した場合は、当該分断地点における車群の分断内容が許容できるものであるか否かを判定する（手順Ｓ１３）。具体的には、車群内の車間距離が拡大することによって車群が分断されるのか、あるいは車群内に他車両が進入することにより車群が分断されるのかという内容に基づき分断地点を回避するか否かを判断する。例えば、初期設定において、他車両進入による車群分断のみ防止し、車間距離拡大による車群分断は許容するような設定にした場合は、合流地点や交差点などの分断地点の通過は許容しないが、合流地点や交差点ではない信号、一時停止及び踏切などの分断地点の通過は許容する。又は、車間距離が大きく拡大してしまうことを許容しないような設定にした場合、合流地点や交差点でない場所であっても、信号や踏切などの分断地点の通過は許可せず、一時停止のみ許可する。更に、少しの車間距離拡大も許容しないような設定にした場合、合流地点や交差点ではない一時停止の通過も許容しない。当該分断地点における車群の分断内容が許容できると判定した場合は、候補経路を走行経路として設定し（手順Ｓ１９）、本処理を終了する。

一方、分断地点における車群の分断内容が許容できないと判定した場合は、走行経路の候補となる他の候補経路を再演算する（手順Ｓ１４）。例えば、図５に示すように、車群Ｇの走行経路の候補として手順Ｓ１０で候補経路Ｒ１を取得した場合、候補経路Ｒ１中に許容できない分断地点Ｄ１が存在するときは、再演算によって他候補経路Ｒ２及び他候補経路Ｒ３を取得する。

続いて、手順Ｓ１４で取得した他候補経路の中に、分断地点を通過しないものがあるか否かを判定する（手順Ｓ１６）。いずれの他候補経路も分断地点を通過すると判定した場合は、元の候補経路を走行経路として設定し（手順Ｓ１９）、本処理を終了する。

一方、手順Ｓ１４で取得した他候補経路の中に、分断地点を通過しないものがあると判定した場合は、当該他候補経路と元の候補経路との走行距離の差が、予め設定された所定の閾値以下であるか否かを判定する（手順Ｓ１７）。例えば、図５においては、他候補経路Ｒ２には分断地点Ｄ２が存在するが、他候補経路Ｒ３には分断地点が存在しないため、この他候補経路Ｒ３と元の候補経路Ｒ１との走行距離の差について判定する。走行距離の差が閾値より大きいと判定した場合は、元の候補経路を走行経路として設定し（手順Ｓ１９）、本処理を終了する。

一方、他候補経路と元の候補経路との走行距離の差が閾値以下であると判定した場合は、当該他候補経路を走行経路として設定し（手順Ｓ１８）、本処理を終了する。

以上、ナビゲーション装置２及び通信機３は、車群が分断される可能性のある分断地点に関する情報を取得する分断地点情報取得手段を構成する。ＥＣＵ４による手順Ｓ１０〜Ｓ１９の処理は、分断地点に関する情報に基づいて車群の走行経路を設定する走行経路設定手段を構成する。

以上のように、本実施形態にあっては、分断地点に関する情報に基づいて走行経路を設定することができるため、走行中の車群分断を避けるような走行経路を設定して車群を誘導することができ、これによって、車群の分断を防止すると共に、安定的かつ効率的に車群を走行させることができる。

また、分断地点に関する情報に基づいて、車群を分断させずに分断地点を通過可能であるか否かを判定しているため、車群を分断させずに通過することができると判定した場合は、当該分断地点を回避することなく走行経路を設定することができる。この場合には、車群の分断を防止しつつ、遠回りさせることなく効率よく車群を走行させることができる。

また、分断地点として、車群内に他車両が進入する可能性のある地点を含んでいるため、車群内に他車両が進入することにより車群が分断されてしまうという不具合を防止することができる。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。

例えば、本実施形態では、ＥＣＵ４の制御によって車両が自動で走行するものについて述べたが、表示部６に表示される走行経路情報に従って運転者が手動で運転してもよい。

また、本実施形態では、車群を分断させずに通過するのが可能か否か、及び分断内容が許容できるか否かを判定しているが、これらを判定することなく候補経路中に分断地点が存在したと判断した時点で再演算を行ってもよい。

本発明の実施形態に係る車群走行制御装置のブロック構成図である。車群の分断地点の一例を示す図である。車群の分断地点の他の例を示す図である。図１に示すＥＣＵによる車群走行制御手順の詳細を示すフローチャートである。車群の走行経路となる候補経路を示す図である。

符号の説明

１…車群走行制御装置、２…ナビゲーション装置（分断地点情報取得手段）、３…通信機（分断地点情報取得手段）、４…ＥＣＵ（走行経路設定手段）、Ｄ１，Ｄ２…分断地点、Ｇ…車群。

Claims

複数の車両によって形成される車群の走行を制御する車群走行制御装置であって、
前記車群が分断される可能性のある分断地点に関する情報を取得する分断地点情報取得手段と、
前記分断地点に関する情報に基づいて前記車群の走行経路を設定する走行経路設定手段とを備えることを特徴とする車群走行制御装置。
前記走行経路設定手段は、前記分断地点に関する情報に基づいて、前記車群を分断させずに前記分断地点を通過可能であるか否かを判定し、前記車群を分断させずに前記分断地点を通過可能ではないと判定した場合に、前記分断地点を回避するように前記走行経路を設定することを特徴とする請求項１記載の車群走行制御装置。
前記走行経路設定手段は、前記分断地点に関する情報に基づいて、前記分断地点における車群の分断内容が許容できるものであるか否かを判定し、前記分断地点における車群の前記分断内容が許容できないものであると判定した場合に、前記分断地点を回避するように前記走行経路を設定することを特徴とする請求項１又は２記載の車群走行制御装置。
前記分断地点は、前記車群内の前記車両の進行を妨げる可能性のある地点を含むことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項記載の車群走行制御装置。
前記分断地点は、前記車群内に他車両が進入する可能性のある地点を含むことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項記載車群走行制御装置。