JP2013189144A - 車両走行システム及び車両 - Google Patents

Abstract

【課題】特別な連結構造を必要とせず、内燃機関で走行する車両と電動モータで走行する車両との間等で走行中にエネルギの授受を可能にする。
【解決手段】ステップＳ２０６で車両の加速度と重量とを乗じてバンパ加重を算出し、ステップＳ２０７に移行して、バンパ加重が閾値以上か否かの判定をする。ステップＳ２０７の判定が「ＹＥＳ」となったら、車両のバンパが破損する可能性があると判断して、ステップＳ２０８に移行し、バンパが破損しない最低限の範囲内で、車両のブレーキを自動的に作動させる。
【選択図】図５

Description

本発明は、二つの車両の間で走行中にエネルギの授受を行えるようにした車両走行システムに関し、特に、特別な連結構造を備えなくても走行中にエネルギの授受を行えるようにした車両走行システムに関する。

二つの車両の間で走行中にエネルギの授受を可能とした従来の技術としては、エンジンを搭載した貨物自動車を先頭車両であって自走式の車両とし、ハイブリッド電気自動車又は電動式原動機搭載車両を後続車両であって非自走式の車両とし、そして、それら先頭車両と後続車両とをタンデムに連結することで、ハイブリッド電気自動車と同等の連結自動車を得るとともに、運動エネルギの一部を後続車両の回生ブレーキで電気エネルギに変換してバッテリに蓄えて有効活用するようにしたものが知られている（特許文献１）。

特開２００８−１２９３８号公報

しかしながら、特許文献１に記載された技術では、先頭車両と後続車両とを機械的に連結して走行させる構成であるため、それらの連結のためのジョイント部品等を各車両が備える必要があった。このため、車体の外観自体を作り替える必要があり、一般の車両には展開することが困難であるという課題があった。
本発明は、このような従来の技術が有する未解決の課題に着目してなされたものであって、特別な連結構造を必要とせず、先頭車両と後続車両とが連結して走行することを可能とする車両走行システム及び車両を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明に係る車両走行システムは、接触状態で押しながら走行する先行車両及び後続車両の接触部分に加わる加重を検出し、その加重が許容加重を越えないようにそれら後続車両及び先行車両の少なくとも一方の加減速度等の走行状態を制御するようにした。
また、上記目的を達成するために、本発明に係る車両は、他の車両との接触部分に加わる加重を検出する加重検出手段と、前記加重検出手段が検出した前記加重が許容加重を越えないように加速度又は減速度を制御する走行状態制御手段と、を備えた。

本発明によれば、後続車両が先行車両を後方から接触状態で押しながら各車両を走行させるときに、それら二つの車両間に加わる加重が許容加重を越えないように自動的に走行状態が制御されるため、車両のバンパ等が破損する可能性を低減でき、よって、特別な連結構造を設けることなく、接触状態での走行が行えるという効果がある。

本発明に係る車両走行システムを適用した車両の概略構成を示す平面図である。 第１実施形態で実行される全体処理を示すフローチャートである。 接触状態移行処理の内容を示すフローチャートである。 接触状態移行処理の内容を示すフローチャートである。 接触走行処理の内容を示すフローチャートである。 接触走行処理の内容を示すフローチャートである。 接触走行終了判断処理の内容を示すフローチャートである。 ブレーキペダル踏み込み量と目標駆動力との関係の一例を示すマップである。 車速と目標駆動力とアクセル開度との関係の一例を示すマップである。 ＳＯＣの変化と走行との関係の一例を示す波形図である。 燃料残量の変化と走行との関係の一例を示す波形図である。 モータトルク及びエンジントルクの制御例を示す図である。

以下、図を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（第１実施形態）
（構成）
図１は、本発明に係る車両走行システムの第１実施形態における車両の概念的な構成を示す平面図であり、この実施形態では、後続車両としのて車両Ａが、先行車両としての車両Ｂを後方から接触状態で押しながら走行するという構成となっている。
即ち、図１において、車両Ａ及び車両Ｂの進行方向は、左方から右方になっており、従って、図１に示す状態は、車両Ａのノーズ（先端部）が車両Ｂのテール（尾端部）を押す状態に移行する直前を示している。

車両Ａは、エンジン（内燃機関）１０を駆動源としガソリンをエネルギ源とした所謂ガソリン車であって、エンジン１０で発生した駆動力は、クラッチ１１及び変速機１２を介してディファレンシャルギア１３に伝達されるようになっている。ディファレンシャルギア１３にはドライブシャフト１３ａ、１３ａの内端側が連結され、そのドライブシャフト１３ａ，１３ａの外端部には、前輪としての駆動輪１４Ｆ、１４Ｆが固定されている。なお、図１中、１４Ｒ、１４Ｒは、後輪となる従動輪である。また、図１は模式図であるため、サスペンションや操舵機構については図示を省略している。

そして、車両Ａには、サスペンションのストローク量を検出するサスペンションストロークセンサ１５と、車体に発生する前後方向の加速度を加速度センサ１６と、ハンドルの操舵角を検出する操舵角センサ１７と、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルストロークセンサ１８と、ブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキストロークセンサ１９と、車速を検出する車速センサ２０とが設けられている。

さらに、車両Ａにはマイクロコンピュータや必要なメモリ、インタフェース回路等から構成されたコントローラ２１が搭載されていて、そのコントローラ２１には、各センサ１５〜２０から出力された各信号が供給されるようになっている。
即ち、サスペンションストロークセンサ１５が出力するサスペンションストローク検出信号ＳＳ１と、操舵角センサ１７が出力する操舵角検出信号θ１と、アクセルストロークセンサ１８が出力するアクセルストローク検出信号ＡＳ１と、ブレーキストロークセンサ１９が出力するブレーキストローク検出信号ＢＳ１と、車速センサ２０が出力する車速検出信号Ｖ１とが、コントローラ２１に供給されるようになっている。

さらに、車両Ａには、車体の前端部と後端部とにカメラ２２Ｆ、２２Ｒが設けられている。前端部のカメラ２２Ｆは、進行方向前方に存在する他の車両や障害物などを撮影するたえのカメラであり、後端部の２２Ｒは、進行方向の後方に存在する他の車両屋などを撮影するものである。そして、それらカメラ２２Ｆ、２２Ｒが撮影した画像情報はコントローラ２１に供給されるようになっている。コントローラ２１は、供給された画像情報に基づいて、前方車両又は後方車両との間の車間距離等を検出するようになっている。

また、車両Ａには、送受信装置２３が設けられている。送受信装置２３は、車車間通信により、或いは、外部の情報センタを介した通信により種々の情報の遣り取りを行うために設けられたものである。本実施形態では、特に、送受信装置２３は、車両Ｂの走行状態に関する情報を取得するため、及び、車両Ａの走行状態に関する情報を車両Ｂに送信するために、コントローラ２１によって制御されるようになっている。

そして、コントローラ２１は、各センサ１５〜２０から供給される各検出信号、カメラ２２Ｆ、２２Ｒから供給される画像情報、送受信装置２３から供給される通信情報に基づき、後述する演算処理を実行する。特に、本実施形態では、車両Ａは、所謂ブレーキバイワイヤ、アクセルバイワイヤと称されるシステムが搭載されていて、コントローラ２１がそれらバイワイヤシステムを制御することで、運転者の操作とは別に、車両Ａの走行状態としての加減速度を制御できるようになっている。

一方、車両Ｂは、モータ４０を駆動源としバッテリ４１Ａに蓄えられた電力をエネルギ源とした所謂電気自動車であって、モータ４０で発生した駆動力は、変速機４２を介してディファレンシャルギア４３に伝達されるようになっている。また、モータ４０は、三相同期電動機や三相誘導電動機等の力行程及び回生運動の両方が可能になっている交流モータであって、且つ、バッテリ４１Ａとしては、ニッケル水素電池或いはリチウムイオン電池が用いられる。そして、モータ４０が発電機として動作する場合には、そのモータ４０で発電された交流電流はインバータ４１Ｂによって直流電流に変換されてバッテリ４１Ａに充電されるようになっている。

そして、ディファレンシャルギア４３にはドライブシャフト４３ａ、４３ａの内端側が連結され、そのドライブシャフト４３ａ，４３ａの外端部には、前輪としての駆動輪４４Ｆ、４４Ｆが固定されている。なお、図１中、４４Ｒ、４４Ｒは、後輪となる従動輪である。また、図１は模式図であるため、車両Ｂについても、サスペンションや操舵機構については図示を省略している。

そして、車両Ｂには、サスペンションのストローク量を検出するサスペンションストロークセンサ４５と、車体に発生する前後方向の加速度を加速度センサ４６と、ハンドルの操舵角を検出する操舵角センサ４７と、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルストロークセンサ４８と、ブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキストロークセンサ４９と、車速を検出する車速センサ５０とが設けられている。

さらに、車両Ｂにはマイクロコンピュータや必要なメモリ、インタフェース回路等から構成されたコントローラ５１が搭載されていて、そのコントローラ５１には、各センサ４５〜５０から出力された各信号が供給されるようになっている。
即ち、サスペンションストロークセンサ４５が出力するサスペンションストローク検出信号ＳＳ２と、操舵角センサ４７が出力する操舵角検出信号θ２と、アクセルストロークセンサ４８が出力するアクセルストローク検出信号ＡＳ２と、ブレーキストロークセンサ４９が出力するブレーキストローク検出信号ＢＳ２と、車速センサ５０が出力する車速検出信号Ｖ２とが、コントローラ５１に供給されるようになっている。

さらに、車両Ｂには、車体の前端部と後端部とにカメラ５２Ｆ、５２Ｒが設けられている。前端部のカメラ５２Ｆは、進行方向前方に存在する他の車両や障害物などを撮影するたえのカメラであり、後端部の５２Ｒは、進行方向の後方に存在する他の車両屋などを撮影するものである。そして、それらカメラ５２Ｆ、５２Ｒが撮影した画像情報はコントローラ５１に供給されるようになっている。コントローラ５１は、供給された画像情報に基づいて、前方車両又は後方車両との間の車間距離等を検出するようになっている。

また、車両Ｂには、送受信装置５３が設けられている。送受信装置５３は、車車間通信により、或いは、外部の情報センタを介した通信により種々の情報の遣り取りを行うために設けられたものである。本実施形態では、特に、送受信装置５３は、車両Ａの走行状態に関する情報を取得するため、及び、車両Ｂの走行状態に関する情報を車両Ａに送信するために、コントローラ５１によって制御されるようになっている。

そして、コントローラ５１は、各センサ４５〜５０から供給される各検出信号、カメラ５２Ｆ、５２Ｒから供給される画像情報、送受信装置５３から供給される通信情報に基づき、後述する演算処理を実行する。特に、本実施形態では、車両Ｂは、所謂ブレーキバイワイヤ、アクセルバイワイヤと称されるシステムが搭載されていて、コントローラ５１がそれらバイワイヤシステムを制御することで、運転者の操作とは別に、車両Ｂの走行状態としての加減速度を制御できるようになっている。

（制御内容）
次に、本実施形態における制御内容について説明する。
図２乃至図７は、車両Ａのコントローラ２１、車両Ｂのコントローラ５１内で実行される処理の概要を示すフローチャートであり、これら各処理が実行されることで、ドライバのアクセルペダル操作やブレーキペダル操作とは別に、エンジン１０、モータ４０への駆動力（加速度）制御や、ブレーキ装置への制動力（減速度）制御が行われることで、車両Ａが後方から車両Ｂを接触状態で押しながら各車両Ａ及び車両Ｂが走行するようになっている。なお、コントローラ２１、５１内で実行される各演算処理は、例えば１サンプリング１０ｍｓのように一定時間毎の割り込み処理として繰り返し実行される。

そして、図２には、コントローラ２１、５１内で実行される処理の全体を示すフローチャートである。先ず、前提として、車両Ａのドライバと車両Ｂのドライバとの間で、接触状態で押しながら走行することについて同意がなされているとする。そして、ステップＳ１００において、車両Ａ及び車両Ｂがそれぞれ独立に走行している独立走行状態から、車両Ａが車両Ｂを後方から押す接触状態に移行する「接触状態移行処理」が実行される。そして、ステップＳ１００で独立走行状態から接触状態に移行した後に、ステップＳ２００に移行して、接触状態での走行を適切に行うための「接触走行処理」が実行される。さらに、ステップＳ３００において、接触状態での走行を終了させる条件となったか否かを各種情報に基づいて判断する「接触走行終了判断処理」が実行され、このステップＳ３００の処理で接触走行を継続させるという判断が行われた場合にはステップＳ２００に戻り、ステップＳ３００で接触走行を終了させるという判断が行われた場合には今回の処理全体が終了することになる。

そして、ステップＳ１００の接触状態移行走行処理の具体的な内容は、図３及び図４に示すようになっている。
即ち、接触状態移行処理が開始されると、先ず、図３のステップＳ１０１において、送受信装置２３、５３を利用して、車両Ａ及び車両Ｂ間で車車間通信を開始し、その通信状態を継続する。
ついで、ステップＳ１０２に移行し、車両Ａ及び車両Ｂ間に、障害物が存在しているか否かを判定する。障害物としては、例えば、二輪自動車等の他の車両が考えられる。ステップＳ１０２における判定は、カメラ２２Ｆ、カメラ５２Ｒの撮像情報に基づく画像認識処理により行うことができる。なお、カメラ２２Ｆ、５２Ｒ以外に超音波センタやレーザーレーダーを搭載している車両の場合には、それらの検出信号を利用することもできる。

ステップＳ１０２において車両Ａ及び車両Ｂ間に障害物が存在していると判定された場合には、その障害物の存在により接触走行状態への移行はできないと判断し、判定が「ＹＥＳ」となるまでステップＳ１０２において待機状態となる。
一方、ステップＳ１０２の判定が「ＹＥＳ」となったら、具体的な接触状態移行処理を実行するために、ステップＳ１０３に移行する。
ステップＳ１０３では、車両Ａ及び車両Ｂの車速検出信号Ｖ１、Ｖ２に基づき、それぞれの車速Ｖａ、Ｖｂを検出する。
ついで、ステップＳ１０４に移行し、車両Ａ及び車両Ｂ間の車間距離を検出する。この車間距離は、カメラ２２Ｆ、カメラ５２Ｒの撮像情報に基づく画像認識処理により求めることができる。

そして、ステップＳ１０５に移行し、ステップＳ１０３で算出した車両Ａの車速Ｖａと及び車両Ｂの車速Ｖｂに基づいて、現時点において車両Ａ及び車両Ｂが急制動を行った場合のそれぞれの制動距離を算出する。なお、この制動距離は、例えば、実際の制動距離を実測したものをコントローラ２１、５１に保存しておき、それら過去の制動距離情報を利用することで算出することができる。
ついで、ステップＳ１０６に移行し、ステップＳ１０４で検出された車両Ａ及び車両Ｂ間の車間距離と、ステップＳ１０５で算出した車両Ａの制動距離及び車両Ｂの制動距離の差（制動距離差）とを比較し、車間距離が制動距離差よりも大きいか否かを判定する。

このステップＳ１０６における判定が「ＮＯ」の場合には、何かしらの理由で車両Ｂが急制動を行って停止しようとすると、仮にそれと同時に車両Ａが急制動を行っても追突を回避するためには例えば急ハンドルを切ることが必要になってしまう。そこで、ステップＳ１０７に移行して、車両Ａのドライバに減速するように警告する。警告の具体的な方法としては、例えば、車両Ａに搭載されたナビゲーションやオーディオシステムから言葉や所定の音を発するという出すということが考えられる。ステップＳ１０７の処理を行ったら、ステップＳ１０２に戻り、上述した処理を繰り返し実行する。

一方、ステップＳ１０６の判定が「ＹＥＳ」となったら、ステップＳ１０８に移行し、車両Ａの状態を自動パイロットモードにする。ここで、自動パイロットモードとは、車両Ａに備えられたバイワイヤ機能等を用いて、加速、減速、操舵を自動で制御するモードのことである。
ついで、ステップＳ１０９に移行し、ステップＳ１０２と同様の手法で、車両Ａ及び車両Ｂ間に障害物が存在しているか否かを判断し、障害物が存在している場合（判定が「ＹＥＳ」の場合）には、ステップＳ１１０に移行する。ステップＳ１１０では、車両Ａと障害物との間の距離が安全車間距離と等しくなるまで車両Ａを自動減速させ、安全車間距離と等しくなったら自動パイロットモードを解除しステップＳ１０２の演算に戻る。ここで安全車間距離とは、前方の車両が急停止しても後続車が安全に停止できる車間距離のことであり、車両速度が高いほど安全車間距離は長くなるように設定された距離である。車両速度と安全車間距離の関係は予め行った実験データを基に設定しておき、そして、車両Ａの実際の車速Ｖａを用いて安全車間距離を算出する。

ステップＳ１０９で障害物が存在していない（判定が「ＮＯ」となった）場合には、図４のステップＳ１１１に移行する。
そして、ステップＳ１１１では、車両Ａの制動性能が車両Ｂの制動性能よりも高いまたは等しいか否かの判断をする。ここで制動性能とは、車両Ａ、車両Ｂが同じ車速で走行している状態から急停止した場合の制動距離の長さを示しており、制動距離が短い方が、制動性能が高いとしている。なお、制動性能の算出にはステップＳ１０５と同様、各車両Ａ、Ｂに搭載したコントローラ２１、５１に蓄積されたこれまでの走行データを基に算出することができる。

ステップＳ１１１で、車両Ａの制動性能が車両Ｂの制動性能よりも低いと判定された場合、車両Ｂが急制動を行うと車両Ａが急ハンドルによる回避動作を行うことになってしまうため、ステップＳ１１２に移行する。
そして、ステップＳ１１２では、車両Ｂの制動性能を車両Ａの制動性能に変更する。つまり、制動性能を走行中に上げることは不可能なので、車両Ｂの制動性能を低い側に変更することで、両車両Ａ、Ｂの性能制動を一致させるものである。

ステップＳ１１１の判定が「ＹＥＳ」の場合及びステップＳ１１２の処理を終えた場合には、ステップＳ１１３に移行し、車両Ａの車速Ｖａが車両Ｂの車速Ｖｂよりも速いか否かを判定する。ステップＳ１１３で、車両Ａの車速Ｖａが車両Ｂの車速Ｖｂよりも遅いと判定された場合には、ステップＳ１１４に移行する。そして、ステップＳ１１４では、車両Ｂを減速させる。本実施形態では、減速の目安として、車速を１秒で１ｋｍ／ｈで減速させる程度の加速度変化（具体的には、０．３ｍ／ｓ^２）となるよう、コントローラ５１は車両Ｂのモータ４０のトルク指令値を演算する。

車両Ｂが減速を始めたら、ステップＳ１１５に移行し、再び車両Ａ及び車両Ｂ間に障害物が存在しているか否かの判定をし、障害物が存在する場合にはステップＳ１１０に戻って上記処理を繰り返し実行する。ステップＳ１１５で障害物が存在しないと判定された場合には、ステップＳ１１３に戻り、再度、車両Ａの車速Ｖａが車両Ｂの車速Ｖｂよりも速いか否かを判定する。
そして、ステップＳ１１３において、車両Ａの車速Ｖａが車両Ｂの車速Ｖｂよりも速いと判定された場合には、ステップＳ１１６に移行して、車両Ａの減速度を算出する。

車両Ａの減速度は、現在の車両Ａの車速Ｖａ、現在の車両Ｂの車速Ｖｂ、ステップＳ１０５で算出した車両Ａ及び車両Ｂの制動距離差、および現在の車両Ａ及び車両Ｂの車間距離に基づき、先ず車両Ａの車速Ｖａを１ｋｍ／ｈで減速するために車間距離をどれくらい短くするかという観点で車間距離減少分ΔＬを算出し、その車間距離減少分ΔＬを１ｋｍ／ｈで除することで、変化時間Δｔを算出する。さらに１ｋｍ／ｈを変化時間Δｔで除することで、車両Ａの減速度を算出する。

ついで、ステップＳ１１７に移行し、ステップＳ１１６で算出した車両Ａの減速度が０か否かを判断し、その減速度が０でない場合は、ステップＳ１１８に移行して、ステップＳ１１６で算出した車両Ａの減速度で車両Ａを自動減速させ、再びステップＳ１０２の演算に戻る。
一方、ステップＳ１１７において車両Ａの減速度が０であると判断された場合、車両Ａ及び車両Ｂは接触に成功したと判定し、今回の接触状態移行処理を終了する。

図４の処理を終えたら、図１のステップＳ２００に示す接触走行処理が開始される。
図５は、接触走行処理の具体的な内容を示すフローチャートであり、先ず、ステップＳ２０２において、ブレーキストローク検出信号ＢＳ２に基づき、車両Ｂのブレーキペダル踏み込み量を検出し、踏み込み量が検出された場合には、車両Ｂは減速をしていると判断し、ステップＳ２０３の処理に移行する。ステップＳ２０２で車両Ｂのブレーキペダルが踏み込まれていないと判断された場合には、ステップＳ２０９に移行する。

ステップＳ２０３では、車両Ｂのブレーキペダル踏み込み量から、車両Ｂの目標駆動力を算出し、目標駆動力を実現するトルク指令値を演算する。ブレーキペダル踏み込み量から車両Ｂの目標駆動力を算出する手段の一例としては、図８に示す駆動力マップを用いて算出することが可能である。
そして、ステップＳ２０４に移行し、車両Ａの加速度を加速度検出信号Ｇ１に基づいて検出し、ついでステップＳ２０５に移行して、ステップＳ２０４で検出した車両Ａの加速度が０か否かの判定をする。ステップＳ２０５の判定が「ＹＥＳ」の場合には、車両Ａが一定速度で走行していると判断し、ステップＳ２０９に移行する。ステップＳ２０５の判定が「ＮＯ」の場合には、車両Ａは一定速度で走行していないと判断し、ステップＳ２０６に移行する。

ステップＳ２０６では、車両Ａの加速度と、サスペンションストローク検出信号ＳＳ１から算出可能な車両Ａの重量とを乗じて、車両Ａのバンパ加重を算出する。
そして、ステップＳ２０７に移行し、ステップＳ２０６で算出した車両Ａのバンパ加重が、閾値以上か否かの判定をする。ステップＳ２０７で用いる閾値は、ステップＳ２０６で算出したバンパ加重が、車両Ａまたは車両Ｂのバンパを破損しない許容加重に基づいて設定された値であり、許容加重の上限値よりも若干低い値に設定される。設定の方法としては、例えば車両重量や車種ごとに応じた閾値マップを用いることで算出することができる。なお、車種ごとに算出する場合、例えば、カメラ２２Ｆ等から供給される画像情報から車両の画像を検出し画像マッチング処理を実施すること車種を判別することも可能であるし、車車間通信により車種に関する情報を取得することも可能である。

ステップＳ２０７の判定が「ＮＯ」の場合には、現在の接触走行を続けても車両Ａ、車両Ｂのバンパを破損する可能性が小さいと判断し、ステップＳ２０２に戻り、上述した処理を繰り返し実行する。
これに対し、ステップＳ２０７の判定が「ＹＥＳ」となったら、車両Ａのバンパ加重が閾値に達した場合であるから、このままでは車両Ａ又は車両Ｂのバンパが破損する可能性があると判断して、ステップＳ２０８に移行する。

そして、ステップＳ２０８では、車両Ａ及び車両Ｂのバンパが破損しない最低限の範囲内で、車両Ａのブレーキを作動させる。具体的には、車両Ａのブレーキ量はステップＳ２０３で算出した車両Ｂの目標駆動力を送受信装置２３から取得し、さらにステップＳ２０６で算出した車両Ａのバンパ加重から、その差分を実現するよう車両Ａに自動でブレーキをかける。自動ブレーキは、車両Ａに備えられたバイワイヤ機能等を用いた自動減速装置を用いる。

ステップＳ２０８の処理を行ったら、ステップＳ２０６に戻り、ステップＳ２０７の判定が「ＮＯ」となるまで上記処理を繰り返し実行する。
そして、ステップＳ２０５の判定が「ＹＥＳ」となった場合、並びに、ステップＳ２０２の判定が「ＮＯ」となった場合には、ステップＳ２０９に移行して、アクセルストローク検出信号ＡＳ２に基づいて、車両Ｂのアクセルペダル踏み込み量を検出し、踏み込み量が検出された場合は、車両Ｂは加速をしていると判断し、図６の加速処理に移行するが、ステップＳ２０９の判定が「ＮＯ」の場合には、上記ステップＳ２０２に戻って上述した処理を繰り返し実行する。

ここで、ステップＳ２０９の判定が「ＹＥＳ」となった場合には、車両Ｂが加速を行っているときであるから、車両Ａが車両Ｂに後方から接触して押しながら走行する状態を維持するために、車両Ａの加速をさせる。
即ち、図６の加速処理が実行されると、先ずは、ステップＳ２１１において、ステップＳ２０９で検出した車両Ｂのアクセルペダル踏み込み量（アクセル開度ＡＰ）と車両Ｂの車速Ｖｂとに基づき、例えば図９に示す駆動力マップから算出した目標駆動力を、送受信装置２３から受信し、その目標駆動力を実現するよう、車両Ａに自動でアクセルを作動させる。自動アクセル作動は、車両Ａに備えられたバイワイヤ機能等を用いた自動加速装置を用いる。

そして、ステップＳ２１２に移行し、加速度検出信号Ｇ１に基づいて車両Ａの加速度を検出し、ついでステップＳ２１３に移行し、ステップＳ２１２で検出した車両Ａの加速度が０か否かの判定をする。
そして、ステップＳ２１３の判定が「ＹＥＳ」の場合には、車両Ａは一定の車速Ｖａで走行していると判断し、ステップＳ２１７に移行して、車両Ｂのモータトルク指令値を０にする。

これに対し、ステップＳ２１３の判定が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ２１４に移行し、車両Ａの加速度とサスペンションストローク検出信号ＳＳ１から算出される車両Ａの重量とを乗じて、車両Ａのバンパ加重を算出する。そして、ステップＳ２１５に移行し、ステップＳ２０７と同様の判定を行い、その判定が「ＹＥＳ」の場合にはステップＳ２１６に移行する。

ステップＳ２１６では、今度は制御対象を車両Ｂのモータトルクとし、車両Ａ及び車両Ｂのバンパが破損しない最低限の範囲内で、車両Ｂのモータトルク指令値を制御する。具体的には、モータトルク指令値は、ステップＳ２１１で算出した車両Ｂの要求駆動力と、送受信装置５３を介して受信した車両Ａのバンパ加重から、その差分を実現するように演算する。
そして、ステップＳ２１７の処理を終えた時点で、とりあえず、今回の加速処理及び接触走行処理を終了し、図２のステップＳ３００に移行する。

図７は、ステップＳ３００の接触走行終了判断処理の具体的な内容を示すフローチャートである。
即ち、図７の処理が開始されると、先ず、ステップＳ３０１において、車両Ａのドライバ及び車両Ｂのドライバに、接触走行状態を継続する意志があるか否かを判断する。具体的には、いずれかのドライバから継続意志がないということが示された場合には、ステップＳ３０１の判定は「ＹＥＳ」となる。意志の示し方は、特に限定されないが、ハンドルなどに設けられた専用のスイッチを操作することでもよいし、ナビゲーション装置が音声認識装置を備えている場合にはドライバからの音声入力で意志を示すようにしてもよい。

そして、ステップＳ３０１の処理を備えていれば、例えば、車両Ａ又は車両Ｂが目的地に近づいた場合や、車両Ａ及び車両Ｂの向かう方向が途中から違っているような場合に、ドライバの意志で直ちに接触走行を終了して車両Ａ及び車両Ｂがそれぞれ独自に走行する状態に戻れることができる。
そこで、ステップＳ３０１の判定が「ＹＥＳ」の場合には、直ちにステップＳ３０４に移行する。

ステップＳ３０１の判定が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ３０２に移行し、車両Ｂのバッテリ蓄電量（ＳＯＣ）を検出する。そして、ステップＳ３０３に移行して、そのＳＯＣが閾値以上であれば、車両Ｂにおけるこれ以上の回生動作は不可能であると判断して、ステップＳ３０４に移行する。
即ち、図１０は、横軸は走行時間、縦軸はＳＯＣを示していて、区間０〜ａは本実施形態における接触状態移行処理を行っている時間、ａ〜ｂは平坦路において接触走行している区間、ｂ〜ｃは上り坂において接触走行している区間、ｃ〜ｄは下り坂において接触走行している区間、ｄ〜ｅは再び平坦路において接触走行して区間を示している。

そして、ＳＯＣが閾値Ｘを越えると、バッテリ４１Ａに性能劣化が生じてしまうため、図１０に実線で示すように、ＳＯＣの劣化を防ぐよう閾値Ｘを越える前に接触走行を強制的に終了させるために、ステップＳ３０４に移行する。なお、閾値Ｘは、例えば８０％とする。
また、ステップＳ３０３の判定が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ３０５に移行し、今度は、車両Ａの燃料残量を検出する。そして、ステップＳ３０６に移行し、ステップＳ３０５で検出した燃料残量が閾値以下であれば、ステップＳ３０４に移行する。

即ち、図１１は、横軸には走行時間、縦軸は車両Ａの燃料残量を示している。横軸の各区間０〜ｅの意味は、図１０の場合と同様である。
そして、燃料残量が閾値Ｙを下回ると燃料不足によって車両Ａが走行不可能になる恐れがあるため、図１１の実線で示すように、閾値Ｙを越えたら燃料消費量が車両Ａの走行に必要分のみになるよう、接触走行を強制的に終了させるために、ステップＳ３０４に移行する。なお、閾値Ｙは、例えば１５リットルとする。

ここで、図１２は、図１０、１１に示した各区間において車両Ａのエンジントルクおよび車両Ｂのモータトルクの出力を示した表である。モータトルクの＋は力行、−は回生を示しており、エンジントルクの−はブレーキによる制動を示している。
そして、ステップＳ３０４では、接触走行不可能フラグをオン状態とする。一方、ステップＳ３０６の判定が「ＮＯ」の場合には、接触走行状態の継続が可能であると判断し、ステップＳ３０４の処理は実行せずに今回の図７の処理を終了する。

そして、図２のステップＳ３００判断は、図７のステップＳ３０４が実行された場合には「終了」となり、接触走行制御は終了し、車両Ａ及び車両Ｂは各々自走を行う状態に戻る。一方、図７のステップＳ３０４の処理が実行されなければ、ステップＳ３００の判断は「継続」となり、ステップＳ２００に戻り、接触走行処理が継続する。

（動作）
次に、本実施形態の具体的な動作を説明する。
即ち、別々の出発地から発進した車両Ａ及び車両Ｂが、目的地に到達する前の所定地点において出会ったとし、そのときに、車両Ｂのドライバから車両Ａのドライバに対し、接触走行の依頼が出されて、その依頼を車両Ａのドライバが了解したとする。車両Ｂのドライバとしては、車両Ｂのバッテリ残量が少なくなっていて、目的地に到達するまで電力が持たない可能性があるような場合に、接触走行の依頼を出すようなことが考えられる。

そして、車両Ａのドライバが接触走行を了解すると、図２の処理が開始され、先ずは、接触状態移行処理が実行される。
すると、図３及び図４に示した接触状態移行処理が実行されるが、本実施形態における接触状態移行処理においては、ステップＳ１０２、ステップＳ１０９、ステップＳ１１５の各処理が逐次行われるため、車両Ａ及び車両Ｂ間に障害物が存在しない状態にならない限り接触状態への移行は行われない。従って、車両Ａのドライバ等が接触状態に移行する最中にマニュアル操舵で障害物を回避するような面倒な操作を行う必要がない。

また、車両Ａの先端部が車両Ｂの後端部に接触する前に、ステップＳ１１１、ステップＳ１１２の処理が行われるため、接触状態移行処理中に車両Ｂが急制動を行っても、車両Ａのドライバが急ハンドルを切るような必要がない。
さらに、ステップＳ１１３、ステップＳ１１４の処理が実行されるため、あるところで車両Ａの車速Ｖａが車両Ｖｂの車速Ｖｂよりも速い状態が維持され、車両Ａは徐々に車両Ｂに近づいていくことになる。その後、ステップＳ１１７の判定が「ＮＯ」であれば、ステップＳ１１８の処理を経るため車両Ａも徐々に減速し、ついには、ステップＳ１１７の判定が「ＹＥＳ」となる。ステップＳ１１７の判定が「ＹＥＳ」となったということは、車両Ａの方が車両Ｂよりも速い車速で走行している状況において、車両Ａの減速度が０になったということであるから、車両Ａの先端部が車両Ｂの後端部に接触して押している状態になったと判断できる。

このように、本実施形態における接触状態移行処理によれば、走行中の車両Ａと車両Ｂとを安全に接触状態にすることができる。
このため、車両Ａと車両Ｂとを接触させるために両車両のバンパ等に特別な連結構造を作り込む必要がない。
そして、接触状態に移行した後は、図２のステップＳ２００に移行して接触走行処理が実行される。具体的には、図５及び図６に示した接触走行処理が実行される。

接触走行状態となると、車両Ａが車両Ｂを押すことになるため、車両Ａから車両Ｂにエネルギが送られたこととなり、車両Ｂの燃費向上が図られる。特に、車両Ｂのモータ４０が発電機として作動する状態で走行すれば回生エネルギによってバッテリ４１Ａへの充電も可能になる。
この場合、ステップＳ２０２〜Ｓ２０９、ステップＳ２１１〜Ｓ２１７の処理が実行されるため、接触状態を維持するために、車両Ａの駆動力が車両Ｂの駆動力よりも大きくなるように、又は、車両Ｂの制動力が車両Ａの制動力よりも大きくなるように、それら車両Ａ及び車両Ｂの少なくとも一方の加減速度が制御されるため、特別な連結構造を有しない車両であっても、接触走行状態を容易に維持することができる。

さらに、本実施形態では、ステップＳ２０６〜Ｓ２０８、ステップＳ２１４〜Ｓ２１６の処理が実行されるため、車両Ａや車両Ｂのバンパが破損するほどの大きな力で車両Ａが車両Ｂを押すことを自動的に回避することができる。
そして、ステップＳ２０６、ステップＳ２１４で車両Ａのバンパ加重を算出する際に、車両Ａの加速度と車両Ａの重量とを用いるようにしているため、一般的に大型になりやすい加重計を別途設ける必要がない。また、車両Ａの重量については、車両諸元から固定値を持ってくるのではなく、走行中に取得されるサスペンションストローク検出信号ＳＳ１を利用しているため、乗車人数等で変化する実際の重量に基づいてバンパ加重を算出することができる。しかも、サスペンションストロークセンサ１５であれば、一般的に小型の装置で済むため、加重計のように設置場所が問題となったりコスト高になったりすることを回避できる。

また、ステップＳ２０７、ステップＳ２１５の処理は、バンパ加重と閾値とを比較することでバンパの破損の可能性を判断しているから、処理が簡易で済み、その処理のために長い時間を要したり、高価な演算処理装置を搭載したりといった不都合なこともない。
図２のステップＳ２００の処理が一通り行われたら、一旦、ステップＳ３００の処理が実行され、そのステップＳ３００において接触走行処理を終了させる条件が成立したと判断されたら、直ちに接触走行処理が終了する。このため、不用意に接触走行状態が継続するようなことを回避できる。

しかも、接触走行を行うために特別な連結構造を利用していないので、単に、車両Ａが減速して車両Ｂとの車間距離を広げるだけで接触走行処理を終了させることができる。従って、一旦停車する必要もなく、短時間で済む。
そして、ステップＳ３００の処理が実行されると、先ずは、図７のステップＳ３０１の処理が実行される。このため、車両Ａのドライバ及び車両Ｂのドライバの少なくとも一方が接触走行の継続意志がなくなった場合には、直ちに接触走行状態が終了する。

このため、車両Ａ又は車両Ｂが目的地又はその直ぐ近くに達したときや、車両Ａ及び車両Ｂの走行方向が違ったとき等に直ぐに独立走行に戻ることができる。
また、ステップＳ３０２、ステップＳ３０３の処理が実行されるため、車両Ｂのバッテリ４１ＡのＳＯＣが閾値を越えてまで接触走行状態が継続してしまうことを回避できる。従って、バッテリ４１Ａの劣化を急に促進させるようなこともない。

さらに、ステップＳ３０５、ステップＳ３０６の処理が実行されるため、車両Ａの燃料残量が極端に少なくなった状態であるのに接触走行状態が継続してしまうことを回避できる。従って、車両Ａが途中でガス欠になる可能性を低減することができる。
ここで、本実施形態では、ステップＳ２０６、ステップＳ２１４の処理が加重検出手段に対応しステップＳ２０２〜Ｓ２０９、ステップＳ２１１〜Ｓ２１７の処理が走行状態制御手段に対応し、ステップＳ２０７、ステップＳ２１５の処理が加重判断手段に対応し、ステップＳ２０８、ステップＳ２１６の処理が加重調整手段に対応する。

（第１実施形態の効果）
（１）車両Ａ及び車両Ｂの接触部分である車両Ａのバンパの加重が許容加重を越えないように車両Ａ又は車両Ｂの走行状態を制御するため、車両Ａや車両Ｂのバンパが破損するほどの大きな力で車両Ａが車両Ｂを押すことを自動的に回避することができる。従って、特別な連結構造を備えなくても、接触走行が可能である。
（２）バンパ加重と閾値とを比較することでバンパの破損の可能性を判断しているから、処理が簡易で済み、その処理のために長い時間を要したり、高価な演算処理装置を搭載したりといった不都合なこともない。

（３）車両Ａ及び車両Ｂの接触状態を維持するために、車両Ａの駆動力が車両Ｂの駆動力よりも大きくなるように、又は、車両Ｂの制動力が車両Ａの制動力よりも大きくなるように、それら車両Ａ及び車両Ｂの少なくとも一方の加減速度が制御されるため、特別な連結構造を有しない車両であっても、接触走行状態を容易に維持することができる。
（４）車両Ａのバンパ加重を算出する際に、車両Ａの加速度と車両Ａの重量とを用いるようにしているため、一般的に大型になりやすい加重計を別途設ける必要がない。

（５）車両Ａの重量を、サスペンションストローク検出信号ＳＳ１に基づいて求めているため、乗車人数等で変化する実際の重量に基づいてバンパ加重を算出できる。
（６）後続車両をガソリン車である車両Ａとし、先行車両を電気自動車である車両Ｂとしているから、比較的給油が容易なガソリン車から、市中における充電設備が未だに少ない電気自動車に対して、エネルギ授受を行うことができる。
（７）車両Ａの燃料残量が極端に少なくなった状態であるのに接触走行状態が継続してしまうことを回避できるから、接触走行が原因で車両Ａが途中でガス欠になる可能性を低減することができる。

（８）車両ＢのバッテリＳＯＣが閾値を越えてまで接触走行状態が継続してしまうことを回避できるから、接触走行が原因でバッテリの劣化を急に促進させるようなこともない。
（９）車両Ａのドライバ及び車両Ｂのドライバの少なくとも一方が接触走行の継続意志がなくなった場合には、直ちに接触走行状態を終了させるため、車両Ａ又は車両Ｂが目的地に達したとき等に直ぐに独立走行に戻ることができる。

（変形例）
第１実施形態では、後続車両としての車両Ａがガソリン車であり、先行車両としての車両Ｂが電気自動車である場合を例に、本願発明に係る車両走行システムを適用した場合について説明したが、車両Ａ、車両Ｂの組み合わせはこれに限定されるものではなく、後続車両である車両Ａが電気自動車やハイブリッド車であってもよいし、先行車両である車両Ｂがガソリン車やハイブリッド車であってもよい。
ただし、先行車両が回生ブレーキシステムを備えた車両であれば、後続車両から受け取ったエネルギを蓄電することが可能になるから、先行車両は電気自動車又はハイブリッド車であることが望ましい。

また、第１実施形態では、バンパ加重を、加速度と車両重量とに基づいて算出するようにしているが、これに限定されるものではなく、バンパ加重を実測するための加重計を設ける構成としてもよい。
そして、第１実施形態では、サスペンションストローク量に基づいて車両重量を求めるようにしているが、これに限定されるものではなく、車両諸元から考えられる最大重量を記憶しておき、その記憶した値を車両重量として用いるようにしてもよい。

Ａ：車両（後続車両）、Ｂ：車両（先行車両）、１０：エンジン、１１：クラッチ、１２：変速機、１３：ディファレンシャルギア、１３ａ：ドライブシャフト、１５：サスペンションストロークセンサ、１６：加速度センサ、１７：操舵角センサ、１８：アクセルストロークセンサ、１９：ブレーキストロークセンサ、２０：車速センサ、２１コントローラ、２２Ｆ，２３Ｒ：カメラ、２３：送受信装置、４０：モータ、４１Ａ：バッテリ、４１Ｂ：インバータ、４２：変速機、４３：ディファレンシャルギア、４３ａ：ドライブシャフト、４３ａ：ドライブシャフト、４５：サスペンションストロークセンサ、４６：加速度センサ、４７：操舵角センサ、４８：アクセルストロークセンサ、４９：ブレーキストロークセンサ、５０：車速センサ、５１：コントローラ、５２Ｆ，５２Ｒ：カメラ、５３：送受信装置

Claims (10)

1. 後続車両が先行車両を後方から接触状態で押しながら各車両を走行させる車両走行システムにおいて、
   前記先行車両及び後続車両の接触部分に加わる加重を検出する加重検出手段と、
   前記加重検出手段が検出した前記加重が許容加重を越えないように前記後続車両及び前記先行車両の少なくとも一方の走行状態を制御する走行状態制御手段と、
   を備えたことを特徴とする車両走行システム。
2. 前記走行状態制御手段は、
   前記加重検出手段によって検出された前記加重が、前記許容荷重に基づいて設定された閾値に達しているか否かを判断する加重判断手段と、
   前記加重判断手段によって前記加重が前記閾値に達していると判断されたときに、前記後続車両の減速度及び前記先行車両の加速度の少なくとも一方を調整して前記加重を減じる制御を実行する加重調整手段と、
   を備える請求項１記載の車両走行システム。
3. 前記走行状態制御手段は、さらに、前記後続車両の駆動力が前記先行車両の駆動力よりも大きくなるように、又は、前記先行車両の制動力が前記後続車両の制動力よりも大きくなるように、前記後続車両及び前記先行車両の少なくとも一方の走行状態を制御する請求項１又は２記載の車両走行システム。
4. 前記加重検出手段は、前記後続車両の前後方向加速度と、前記後続車両の重量とに基づいて、前記加重を検出する請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車両走行システム。
5. 前記加重検出手段は、前記後続車両のサスペンションストローク量に基づいて前記重量を求める請求項４記載の車両走行システム。
6. 前記後続車両は、内燃機関を駆動源とした車両であり、前記先行車両は、電動モータで走行する機能を備えた電気自動車又はハイブリッド車両である請求項１乃至５のいずれか１項に記載の車両走行システム。
7. 前記接触状態での走行中に前記後続車両の残エネルギ量が閾値に達したことが検出された場合に、前記接触状態での走行を終了させる接触走行状態終了手段を備えた請求項１乃至６のいずれか１項に記載の車両走行システム。
8. 前記先行車両は、回生ブレーキシステムを備えた電気自動車又はハイブリッド車両であり、
   前記接触状態での走行中に前記先行車両における蓄電余力が閾値に達したことが検出された場合に、前記接触状態での走行を終了させる接触走行状態終了手段を備えた請求項１乃至７のいずれか１項に記載の車両走行システム。
9. 運転者の意志に応じて前記接触状態での走行を終了させる接触走行状態終了手段を備えた請求項１乃至８のいずれか１項に記載の車両走行システム。
10. 請求項１乃至９のいずれか１項に記載された車両走行システムを構成する前記後続車両又は前記先行車両としての車両であって、
    他の車両との接触部分に加わる加重を検出する加重検出手段と、
    前記加重検出手段が検出した前記加重が許容加重を越えないように加速度又は減速度を制御する走行状態制御手段と、
    を備えたことを特徴とする車両。

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