JP2010200441A

JP2010200441A - 車群制御方法

Info

Publication number: JP2010200441A
Application number: JP2009040875A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Shimizu; 毅清水
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-02-24
Filing date: 2009-02-24
Publication date: 2010-09-09

Abstract

【課題】車群における複数の車両間で燃費の向上効果を偏り無く得ることができる車群制御方法を提供する。
【解決手段】本実施形態の車群制御方法は、車群において車群走行車両それぞれの走行制御を協調して行うものであって、車群走行車両それぞれについての車群における位置に関する車群情報として、燃費向上効果情報を取得する（Ｓ３）。そして、取得した燃費向上効果情報に基づいて、車群走行車両の間で電力の授受を行う（Ｓ５，６）。
【選択図】図３

Description

本発明は、複数の車両により構成される車群において複数の車両の走行制御を協調して行う車群制御方法に関する。

従来の車群制御方法としては、例えば特許文献１に記載されているように、先頭車両を目標車両とし、後続車両のそれぞれが目標車両に対して車間距離制御を行うものが知られている。

特開平１０−１６２２８２号公報

しかし、上述したような車群制御方法においては、次のおそれがある。すなわち、後続車両では、先行車両の影響で空気抵抗が減少されるために燃費が向上されるものの、先頭車両では、空気抵抗の減少が少なく燃費が十分に向上されない場合があり、先頭車両と後続車両とで燃費の向上効果に偏りが生じるおそれがある。

そこで、本発明は、車群における複数の車両間で燃費の向上効果を偏り無く得ることができる車群制御方法を提供することを課題とする。

上記課題を達成するために、本発明に係る車群制御方法は、複数の車両により構成される車群において複数の車両の走行制御を協調して行う車群制御方法であって、複数の車両のそれぞれについての車群における位置に関する車群情報を取得する車両情報取得ステップと、取得した車群情報に基づいて複数の車両間でエネルギの授受を行うエネルギ授受ステップと、を含むことを特徴とする。

この車群制御方法では、車群における位置に関する車群情報に基づいて複数の車両間でエネルギの授受が行われる。そのため、例えば、空気抵抗の減少で燃費が十分に向上された後続車両から、かかる燃費の向上が少ない先頭車両へとエネルギの授受を行うことができ、よって、車群における複数の車両間で燃費の向上効果を偏り無く得ることが可能となる。

また、車群情報は、複数の車両のそれぞれについての空気抵抗低減による燃費向上量に関する情報である場合がある。この場合、エネルギ授受ステップにおいては、複数の車両間で燃費向上効果が均一となるようにエネルギの授受を行うことが好ましい。これにより、燃費の向上効果を複数の車両間で一層偏り無く得ることができる。

また、エネルギ授受ステップにおいては、非接触充放電システムによって、エネルギとしての電力の授受を行う場合がある。

本発明によれば、車群における複数の車両間で燃費の向上効果を偏り無く得ることが可能となる。

本実施形態に係る車群制御方法を実施するための車群制御システムを示す概略構成図である。車群を示す概略図である。本実施形態に係る車群制御方法を説明するためのフローチャートである。車群における燃費向上効果を示すグラフである。

以下、図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

図１は、本発明の一実施形態に係る車群制御方法を実施するための車群制御システムを示す概略構成図である。図１に示すように、本実施形態の車群制御システム１は、車両１１に搭載されるものであり、複数の車両１１により構成される車群においてこれら複数の車両１１の走行制御を協調して行う（つまり、車群走行制御を行う）ものである。

なお、本実施形態の説明では、図２に示すように、車群Ｇにおける複数の車両１１をまとめて車群走行車両１０と称すると共に、車群制御システム１が搭載された車群走行車両１０のうち一の車両１１を自車両１１ａとして説明する。また、ここでの車群Ｇは、道路Ｌの車線Ｌ１上に車群走行車両１０が縦列走行する走行形態とされており、自車両１１ａとしては、例えば、外部との電力授受が可能なプラグインハイブリット車両等が挙げられる。

図１に戻り、この車群制御システム１は、走行情報取得ユニット２、車車間通信機３、及び非接触充放電システム４を備えている。走行情報取得ユニット２は、自車両１１ａの車両走行に関する車両走行情報を取得するためのものである。車両走行情報としては、例えば自車両１１ａの車速、シフト段、スロットル開度、エンジン効率、エンジン回転数等の自車両情報と、例えば走行する道路の勾配、路面摩擦係数等の道路情報が挙げられる。走行情報取得ユニット２としては、種々のセンサや、カーナビゲーションシステムを利用したもの等が用いられている。

車車間通信機３は、そのアンテナ３ａを介して、他の車両１１との間で情報の送受信を行うものである。非接触充放電システム４は、バッテリー５に接続され、他の車両１１の非接触充放電システム４と間で電力（エネルギ）を非接触に（例えば無線エネルギとして）伝送させるためのものである。

また、車群制御システム１は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等から構成されたＥＣＵ６を備えている。ＥＣＵ６は、走行情報取得ユニット２及び車車間通信機３に接続された演算処理部６ａと、この演算処理部６ａ及び非接触充放電システム４に接続された充電制御処理部６ｂと、を含んで構成されている。

演算処理部６ａは、走行情報取得ユニット２及び車車間通信機３からの入力に基づいて、車群走行車両１０それぞれについての車群Ｇにおける位置に関する車群情報を取得する。充電制御処理部６ｂは、非接触充放電システム４を制御し、車群走行車両１０間で電力の授受を実行させる（詳しくは後述）。

次に、本実施形態の車群制御方法について、図３に示すフローチャートを参照しつつ説明する。

本実施形態の車群制御方法は、車群協調制御を行って車両１１の空気抵抗を低減し、燃費の向上効果（例えば、通常走行時の燃費を基準とした燃費向上の割合、以下、単に「燃費向上効果」という）を得るものである。ここで、車群協調制御を実行する場合、車群走行車両１０のそれぞれでは、車群Ｇにおける車両１１の位置、つまり、車両１１の走行順序や車間距離によって、空気抵抗低減による燃費向上効果が一様とならない場合がある。

図４（ａ）は車群Ｇにおける車両１１の走行順序に関する燃費向上効果の一例を示すグラフであり、図４（ｂ）は車群Ｇにおける車両１１の車間距離に関する燃費向上効果の一例を示すグラフである。図４に示すように、後続車両１１_２〜１１_５（図２参照）では、空気抵抗低減による燃費向上効果が高いものの、先頭車両１１_１（図２参照）では、空気抵抗低減による燃費向上効果が小さくなっている。また、空気抵抗低減による燃費向上効果は、車間距離が大きくなるに連れて少なくなっている。なお、図４（ａ）に示す例では、後続車両１１_２〜１１_５の存在で先頭車両１１_１にも若干の燃費向上効果が見られる。

従って、車群走行車両１０それぞれについての車群Ｇにおける位置に関する情報に基づき車群走行車両１０の間で電力を授受すれば、燃費向上効果を車群走行車両１０間で偏り無く得ることができるのが見出される。

そこで、本実施形態の車群制御方法では、まず、車群協調制御を実行して車群Ｇで走行する場合において、車車間通信機３により車群走行車両１０を把握する（Ｓ１）。そして、ＥＣＵ６にて、以下の処理が実行される。

すなわち、車群走行車両１０が電力授受可能な車両１１で構成されている（非接触充放電システム４を有する）か否かを判定する（Ｓ２）。車群走行車両１０が電力授受可能な車両１１で構成されていない場合、そのまま処理が終了される。

一方、車群走行車両１０が電力授受可能な車両１１で構成されている場合、車群Ｇにおける車両１１の位置に関する車群情報として、各車群走行車両１０における燃費向上効果の情報（以下、単に「燃費向上効果情報」という）を取得する（Ｓ３）。具体的には、走行情報取得ユニット２で取得した車両走行情報に基づき自車両１１ａの燃費を演算し、燃費向上効果を算出することで、自車両１１ａの燃費向上効果情報を取得する。これと共に、車車間通信機３を介して、他の車両１１から該他の車両１１にて取得された燃費向上効果情報を受信する。

続いて、車群走行車両１０それぞれにおいて燃費向上効果があるか否かを判定する（Ｓ４）。ここでは、各車群走行車両１０の燃費向上効果が所定以上であるか否かを判定する。燃費向上効果がある場合、非接触充放電システム４によって授受する電力（つまり、共有電力）を、各車群走行車両１０の間で燃費向上効果が均一になるよう算出する。そして、非接触充放電システム４を制御し、算出した共有電力を各車群走行車両１０間で授受する（電力共有制御：Ｓ５）。

以上、本実施形態によれば、車群Ｇにおける位置に関する車群情報としての燃費向上効果情報に基づいて、車群走行車両１０間で電力の授受が行われている。よって、例えば、後続車両１１_２〜１１_５から先頭車両１１_１へと電力の授受が行われたり、車間距離が小さい車両１１から大きい車両１１へと電力の授受が行われたり等されることになる。よって、車群走行車両１０それぞれの間において、空気抵抗の低減による燃費の向上にばらつきが生じる場合でも、燃費向上効果を偏り無く得ることが可能となる。従って、車群Ｇ全体で燃費向上効果を期待することができる。

その結果、車群協調制御を実行する場合において、どの車両１１が何番目に走行するのかという問題が解決され、先頭車両１１_１の交代や走行順序のローテーションが不要となると共に、これらを実現するための手段の実装が不要となる。

すなわち、本実施形態にあっては、非接触充放電システム４を好適に利用することができ、車群走行を行う車群走行車両１０の間で互いに電力のやり取りをすることで、車群走行車両１０全体に対して均一的に燃費向上効果をもたらすことが可能なものといえる。さらに、車群Ｇにおける走行位置（走行場所）による燃費向上効果のむら（不平等感）を改善でき、車群走行にて困難とされていた「先頭車両１１_１のメリット（うれしさ）の創出」が可能なものともいえる。

また、本実施形態では、上述したように、車群走行車両１０間で燃費向上効果が均一となるように電力の授受を行うことから、燃費向上効果を車群走行車両１０間で一層偏り無く得ることができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明に係る車群制御方法は、実施形態に係る上記車群制御方法に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。

例えば、上記実施形態において、好適に電力の授受を行うため、車群走行車両１０を把握した後（上記Ｓ１の後）、電力の授受可能な車両１１が連なるよう車群Ｇを再構成してもよい。また、車群Ｇが電力を授受可能な車両１１で構成されていない場合（上記Ｓ２にてＮＯ）、電力の授受可能な車両１１を優先して車群Ｇを再構成してもよい。

また、共有電力の算出（上記Ｓ５）においては、車群走行車両１０全体に対しての車両１１における空気抵抗低減への寄与度や燃費向上効果の度合い（割合）によって、共有電力を算出してもよい。さらにまた、燃費向上効果を車群走行車両１０の間で一層偏り無く得るため、電力共有制御を行う（上記Ｓ６）のに加え、燃費向上効果が均一となるように車群Ｇにおける車両１１の走行位置をローテーションしてもよい。

また、上記実施形態では、電力をエネルギとして授受したが、例えば機械的に車群走行車両１０を連結し燃料等をエネルギとして授受してもよい。また、上記実施形態では、車群走行車両１０間で電力を非接触で授受したが、接触させて授受してもよい。

なお、車群情報は、車群走行車両１０それぞれについての車種に関するものであってもよい。以上において、上記Ｓ３が情報取得ステップを構成し、上記Ｓ５，６がエネルギ授受ステップを構成する。

４…非接触充放電システム、１０…車群走行車両（複数の車両）、１１…車両、１１ａ…自車両（車両）、Ｇ…車群。

Claims

複数の車両により構成される車群において前記複数の車両の走行制御を協調して行う車群制御方法であって、
前記複数の車両のそれぞれについての前記車群における位置に関する車群情報を取得する情報取得ステップと、
取得した前記車群情報に基づいて前記複数の車両間でエネルギの授受を行うエネルギ授受ステップと、を含むことを特徴とする車群制御方法。
前記車群情報は、前記複数の車両のそれぞれについての空気抵抗低減による燃費向上効果に関する情報であることを特徴とする請求項１記載の車群制御方法。
前記エネルギ授受ステップにおいては、前記複数の車両間で前記燃費向上効果が均一となるように前記エネルギの授受を行うことを特徴とする請求項２記載の車群制御方法。
前記エネルギ授受ステップにおいては、非接触充放電システムによって、前記エネルギとしての電力の授受を行うことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項記載の車群制御方法。