JP2011034206A - 車両制御装置、車両制御システムおよび車両制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 より効果的に渋滞を抑制できる車両制御装置、車両制御システムおよび車両制御方法を提供する。
【解決手段】
本発明に係る車両制御装置１は、ＥＣＵ２が、交通流量が所定の閾値を超えたか否かを判定する判定手段と、判定手段によって閾値を超えたと判定されたときに、交通流量が増加する車間および車速となる車間の目標値を決定する車間決定手段として機能し、車間決定手段は、通信可能な車両との間に存在する車両の種別割合に基づいて車間の目標値を決定する。このように、車両制御装置１は、通信可能な車両同士の間に存在する車両の種別割合に基づいて、通信可能な車両の車間の目標値を決定するものであるため、通信可能な車両同士の間に存在する車両の種別割合を考慮しない場合よりも交通の流れをスムーズにでき、サグ渋滞が効果的に抑制される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車両を制御する車両制御装置、車両制御システムおよび車両制御方法に関し、特に交通渋滞の回避に適用される車両制御装置、車両制御システムおよび車両制御方法に関するものである。

従来より、高速道路上のサグ部においては、交通渋滞が頻発することが知られている。そこで、車車間通信システムを搭載した車両により、交通渋滞を回避しようとする技術の開発が進められている。たとえば、特許文献１では、サグ手前まで車間距離制御を行い、サグ部分から車速制御に切り換えることにより、車速の変化を抑えてサグでの渋滞を抑制しようとする技術が開示されている。

特開２００２−１３７６５２号公報 特開２００６−３０９７３６号公報

このような車両制御技術において、サグ部より手前の位置において、車車間通信システムを搭載した車両同士によって車間制御情報（たとえば、車両位置や車速）をお互いに通信し合い減速制御を行うことで、サグ部における減速伝搬を抑制し、サグ渋滞の発生を防ぐことが考えられる。
しかしながら、車車間通信システムを搭載した車両の間に存在する車両の種別割合や交通流量によっては、その渋滞低減の効果が小さくなってしまう虞がある。具体的な例としては、上記システム搭載車両の間を走行する制御対象車両群が普通乗用車のみの場合は大きな渋滞抑制効果が望めるものの、一般的に加減速の反応が遅く減速伝播が生じやすいトラックなどの大型の重量車両が制御対象車両群に含まれる場合には、大きな渋滞抑制効果は期待できない。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、より効果的に渋滞を抑制できる車両制御装置、車両制御システムおよび車両制御方法を提供することを目的とする。

本発明に係る車両制御装置は、交通流量が所定の閾値を超えたか否かを判定する判定手段と、判定手段によって閾値を超えたと判定されたときに、交通流量が増加する車間および車速となる車間の目標値を決定する車間決定手段とを備え、車間決定手段は、通信可能な車両との間に存在する車両の種別割合に基づいて車間の目標値を決定する。

また、本発明に係る車両制御システムは、交通流量が所定の閾値を超えたときに、交通量が増加する車間および車速になるように、通信可能な複数の車両を制御する車両制御システムであって、通信可能な車両同士の間に存在する車両の種別割合に基づいて、通信可能な車両の車間の目標値を決定する。

また、本発明に係る車両制御方法は、交通流量が所定の閾値を超えたときに、交通量が増加する車間および車速になるように、通信可能な複数の車両を制御する車両制御方法であって、通信可能な車両同士の間に存在する車両の種別割合に基づいて、通信可能な車両の車間の目標値を決定する。

上記の車両制御装置、車両制御システムおよび車両制御方法においては、通信可能な車両同士の間に存在する車両の種別割合を考慮しない場合に比べ、交通の流れをより円滑にでき、より効果的に渋滞を抑制することができる。

本発明によれば、より効果的に渋滞を抑制できる車両制御装置、車両制御システムおよび車両制御方法が提供される。

図１は、本発明の実施形態に係る車両制御装置の概略構成を示した図である。 図２は、本発明の実施形態に係る車両制御方法を示したフローチャートである。 図３は、図２の車両制御方法において車間を決定する際に参照されるテーブルの例である。

以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、同一又は同等の要素については同一の符号を付し、説明が重複する場合にはその説明を省略する。

図１に本発明の実施形態に係る車両制御装置１の概略構成図を示す。車両に搭載された車両制御装置１は、ＥＣＵ（電子制御ユニット）２と、ＥＣＵ２との間でデータや信号の授受をおこなう通信部３、車間計測部４、車速検知部５、走行駆動部６、制動部７とを備えている。

ＥＣＵ２は、装置全体の制御をおこなうものであり、たとえば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含むコンピュータで構成されている。ＥＣＵ２は、後述する各種情報に基づき、交通流量が所定の閾値を超えたか否かを判定する判定手段として機能し、また、その判定された結果に基づいて車間の目標値を決定する車間決定手段として機能する。

通信部３は、自車の周囲を走行している周辺車両や走行する道路の路側に設けられたインフラ（ビーコン、道路埋め込み磁気コイル、交通監視システム等）との間で各種情報を送受信したり、交通情報センター（ＶＩＣＳセンター）から交通流量を含む渋滞情報を受信したりする部分である。また、通信部３は、車車間通信により周辺車両からその位置や速度に関する情報を互いに伝達する。さらに、通信部３は、上記道路埋め込み磁気コイルからのデータ受信（路車間通信）により、走行車両の車両種別を判別したりすることもできる。つまり、磁気コイルから車両長さを割り出し、その長さに基づいて、トラック等の大型車両や普通乗用車等の中・小型車といった種別を判別する。なお、車両種別は、道路に埋め込んだ磁気コイルを利用する他、道路に設置されたカメラ等を利用することもできる。

車間計測部４は、前方車両との間の車間を計測するための車載センサであり、たとえばミリ波レーダ、レーザレーダ、車載カメラ等が採用される。

車速検知部５は、自車の車速を計測するための車載センサであり、たとえば車輪速センサが採用される。

走行駆動部６は、車両の走行駆動をおこなう部分であり、たとえばエンジンＥＣＵ、スロットルモータ、インジェクタなどにより構成される。この走行駆動部６は、ＥＣＵ２から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。

制動部７は、車両の制動をおこなう部分であり、たとえばブレーキＥＣＵ、ブレーキ油圧を調整する電磁弁、ブレーキ油圧を生成するポンプモータにより構成される。この制動部７は、ＥＣＵ２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。

車両制御装置１は、以上で説明したとおりの構成であるため、ＥＣＵ２は、判定手段として、通信部３を介して受信した交通流量が所定の閾値を超えたか否かを判定することができる。また、ＥＣＵ２は、車間決定手段として、その閾値を超えたと判定したときに、通信部３、車間計測部４および車速検知部５を介して取得した情報に基づき、交通流量が増加する車間および車速となる車間の目標値を決定することができる。

車両制御装置１は、このような車間目標値を、同様の装置を有する車両との間でやり取りすることにより、渋滞の抑制を図ることができる。このとき、互いに通信し合う複数の車両制御装置１により、車両制御システムが構成される。

ここで、車両制御装置１のＥＣＵ２は、車間の目標値を決定する際、通信部３から取得した、通信可能な車両との間に存在する車両の種別割合に基づいて決定し、走行駆動部６および制動部７を用いて決定した車間に調整することで、その間を走行する制御対象車両群（交通流）の渋滞制御をおこなう。

以下、車両制御装置１を用いた車両制御方法について、図２のフローチャートを参照しつつ説明する。

本車両制御方法においては、まずＥＣＵ２は、ステップＳ１１として、ナビゲーション情報やＶＩＣＳセンター情報に基づいて、自車がサグ地点に近づいたかどうか（たとえば、３ｋｍ以内かどうか）の判定を繰り返す。その際、ナビゲーション情報としては、少なくとも自車位置および登録サグ地点が必要となる。

このステップＳ１１において、ＥＣＵ２は、サグ地点に近づいたと判定された場合には、ステップＳ１２として、通信部３を介して、制御対象車両群の車両数や車両位置、車両種別に関する情報を取得する。

こうして取得した情報を基に、ＥＣＵ２は、ステップＳ１３において、サグ地点までの交通量が多いかどうか（たとえば、閾値（１２台／分の通過台数）を超えているか）を判定し、多いと判定されなかった場合はサグ渋滞を解消するための渋滞制御はおこなわず、多いと判定された場合に渋滞制御を開始する。

具体的には、続くステップＳ１４により、ＥＣＵ２は、ステップＳ１２において取得した情報から、所定の時間の通過車両（たとえば、過去１分間の通過車両）における車両種別の割合を求め、その割合に応じた目標車間距離を設定する。このとき、図３に示すようなテーブルを参照することができる。図３に示したテーブルでは、大型車の割合ごとに車間値が設定されている。この車間値（設定車間値）は、大型車割合が増えるほど長く設定されている。なお、必要に応じて、所定時間の代わりに所定区間における車両種別の割合を求めてもよい。

その後、ＥＣＵ２は、車間計測部４および車速検知部５を用いて、ステップＳ１５における同一車線の先行車検出およびステップＳ１６における車速および車間のセンシングをおこなう。さらに、ステップＳ１７で、自車がサグ制御開始位置に到達したか否かを判定し、到達していなければ待機し、到達すれば設定した目標車間値となるように制御をおこなう（ステップＳ１８）。

上述したとおり、目標車間値は、車両種別の割合によって決まり、大型車割合が増えるほど長くなっている。そのため、一般的に加減速の反応が遅く減速伝播が生じやすいトラックなどの大型の重量車両が、通信可能車両の間を走行する場合であっても、適切な車間値が設定されて、渋滞抑制を実現することができる。

以上で説明したとおり、上述した車両制御装置１、車両制御システムおよび車両制御方法は、通信可能な車両同士の間に存在する車両の種別割合に基づいて、通信可能な車両の車間の目標値を決定するものであるため、通信可能な車両同士の間に存在する車両の種別割合を考慮しない場合よりも交通の流れをスムーズにでき、サグ渋滞が効果的に抑制される。

以上においては、渋滞制御のパラメータとしては、車間距離を用いる場合を示したが、車両の加減速Ｇなどのパラメータを制御する場合もあり得る。

１…車両制御装置、２…ＥＣＵ、３…通信部、４…車間計測部、５…車速検知部、６…走行駆動部、７…制動部、Ｓ１１〜１８…ステップ。

Claims (3)

1. 交通流量が所定の閾値を超えたか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段によって前記閾値を超えたと判定されたときに、交通流量が増加する車間および車速となる車間の目標値を決定する車間決定手段と
   を備え、
   前記車間決定手段は、通信可能な車両との間に存在する車両の種別割合に基づいて前記車間の目標値を決定する、
   車両制御装置。
2. 交通流量が所定の閾値を超えたときに、交通量が増加する車間および車速になるように、通信可能な複数の車両を制御する車両制御システムであって、
   前記通信可能な車両同士の間に存在する車両の種別割合に基づいて、前記通信可能な車両の車間の目標値を決定する、
   車両制御システム。
3. 交通流量が所定の閾値を超えたときに、交通量が増加する車間および車速になるように、通信可能な複数の車両を制御する車両制御方法であって、
   前記通信可能な車両同士の間に存在する車両の種別割合に基づいて、前記通信可能な車両の車間の目標値を決定する、
   車両制御方法。

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