JP2019046034A - 隊列走行管理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】隊列編成の可否を高精度で行うことができる隊列走行管理装置を提供すること。【解決手段】隊列を編成する複数の車両が走行制御用情報を伝達して隊列走行を行うための隊列走行管理装置であって、隊列走行前に隊列走行の編成を希望する車両の性能、走行経路及び前記走行経路の登坂情報を受信して前記走行経路における個々の車両の走行能力を比較して、比較結果から予め設定する基準に基づき前記走行経路を前記隊列走行可能な組み合わせを前記隊列走行の編成を希望する車両の中から抽出すること。【選択図】図２

Description

本発明は、複数の車両で隊列走行を行うための隊列編成を行う技術に関する。

近年においては、車両の自動運転に関する技術の研究及び開発が注目されている。従来から、このような車両の自動運転技術を前提として、道路等を走行する車両同士で隊列を編成して走行する考え方が提案されている。例えば、特許文献１には、車両同士の車両自体の基本情報を比較して、かかる比較結果から車両の隊列を編成し、また、走行目的地に近い車両同士で隊列を編成することが開示されている。

特開平１０−２６１１９５号公報

しかしながら、トラックやトラクタのように、積荷が満載の時と空荷の時では、登坂走行時の速度に差が発生することが考えられる。このような速度差が生じる車両同士によって隊列走行を行う場合に、車両同士の車両自体の基本情報を比較するだけでは、前方の車両に対して後方の車両が追従することができなくなり、隊列に乱れが生じるおそれがある。また、隊列の乱れを防止しようとして、速度の遅い車両に合わせて隊列走行が行われると、渋滞の原因になるおそれがある。

一方、車両同士の車両自体の基本情報を比較した際に、隊列走行が不可能と判断する場合であっても、各車両の積荷の状況及び走行経路によっては、比較された車両同士の性能差が縮まり、本来であれば隊列走行ができる可能性もある。

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、その目的とするところは、隊列編成の可否を高精度で行うことができる隊列走行管理装置を提供することにある。

本適用例に係る隊列走行管理装置は、隊列を編成する複数の車両が走行制御用情報を伝達して隊列走行を行うための隊列走行管理装置であって、隊列走行前に隊列走行の編成を希望する車両の性能、走行経路及び前記走行経路の登坂情報を受信して前記走行経路における個々の車両の走行能力を比較して、比較結果から予め設定する基準に基づき前記走行経路を前記隊列走行可能な組み合わせを前記隊列走行の編成を希望する車両の中から抽出することを特徴とする。

このような隊列走行管理装置においては、隊列走行の編成を組むにあたり、車両の性能、走行経路及び前記走行経路の登坂情報を考慮することから、走行経路の状況に応じた車両の走行能力差を正確に把握することが可能となる。このため、種々の走行経路を取る場合においても、隊列編成の可否を高精度で行うことができる。特に、車両性能が劣る車両であっても、隊列走行の編成を組む他の車両を追従可能な程度の走行経路の登坂を走行する場合に、同じ隊列走行の編成を組むことが可能となる。

また、上述した隊列走行管理装置においては、前記隊列走行管理装置は、隊列走行前に隊列走行の編成を希望する車両の積載重量の情報をさらに受信して前記走行経路における個々の車両の走行能力を比較して、比較結果から予め設定する基準に基づき前記走行経路を前記隊列走行可能な組み合わせを前記隊列走行の編成を希望する車両の中から抽出することを特徴とする。

このような隊列走行管理装置においては、隊列走行の編成を組むにあたり、車両の積載重量をさらに考慮することから、走行経路の状況と車両の積載重量との関係に応じた車両の走行能力差を正確に把握することが可能となる。このため、種々の走行経路を取る場合においても、隊列編成の可否をより高精度で行うことができる。

本発明の一実施形態に係る隊列走行管理装置を備える車両間における停車時の情報送受信を示す概念図である。 本発明の一実施形態に係る隊列走行管理装置による停車時の隊列編成処理フローである。 本発明の一実施形態に係る隊列走行管理装置を備える車両間おける走行時の情報送受信を示す概念図である。 本発明の一実施形態に係る隊列走行管理装置による走行時の隊列編成処理フローである。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づき説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る隊列走行管理装置を備える車両間における停車時の情報送受信を示す概念図である。また、図２は、本発明の一実施形態に係る隊列走行管理装置による停車時の隊列編成処理フローである。更に、図３は、本発明の一実施形態に係る隊列走行管理装置を備える車両間おける走行時の情報送受信を示す概念図である。また、図４は、本発明の一実施形態に係る隊列走行管理装置による走行時の隊列編成処理フローである。

図１においては、１つの配送業者の敷地内において、３台の配送用の車両１１，１２，１３が待機しており、これから高速道路を利用してそれぞれの配送先へ向かう前の状況が想定されている。ここで、車両１１，１２，１３のそれぞれは、車車間通信を可能とするための通信装置１１ａ，１２ａ，１３ａを備えておいる。また、車両１１，１２，１３のそれぞれは、車両ＥＣＵ１１ｂ，１２ｂ，１３ｂによる制御によって、走行及び補機の駆動等の各種の動作が行われる。

車両１１，１２，１３は、例えば、荷物を積載することが前提となるトラック又はトラクタである。但し、このような車種に限定されることなく、一般の乗用自動車、バス等の各種の車両であってもよい。

本実施形態においては、車両ＥＣＵ１１ｂ，１２ｂ，１３ｂが通信装置１１ａ，１２ａ，１３ａを制御し、車車間通信がなされている。特に、本実施形態においては、当該車車間通信により、隊列編成を決定するために用いられる走行制御用情報の送受信がなされている。具体的には、車両１１から車両１２，１３に対して、車両１１の走行制御用情報Ａが送信される。同様に、車両１２から車両１１，１３に対して、車両１２の走行制御用情報Ｂが送信され、車両１３から車両１１，１２に対して、車両１３の走行制御用情報Ｂが送信される。

走行制御用情報には、各車両の性能、各車両の走行能力、各車両の積載重量、走行経路、及び許容範囲に関する情報が含まれている。より具体的に、各車両の性能とは、例えば、車両自体の重量、並びに加速、出力、最高速度、及び減速性能等の動力性能が該当する。

また、各車両の走行能力とは、例えば、各車両の性能、走行経路の登坂情報及び渋滞情報を考慮して決定されるものであり、当該走行経路を各車両が走行する場合にどのような速度、加速、及び減速となるかを示す指標である。すなわち、各車両の走行能力とは、走行経路の状況に応じて変動することから、車両の性能が異なる場合であっても一致及び類似する場合がある。

更に、許容範囲とは、隊列編成をするにあたり、車両の性能及び車両の走行能力の相違をどの程度まで許容するかを示す指標である。すなわち、許容範囲とは、車両のドライバが予め設定する基準となる。例えば、各車両の走行能力に含まれることになる所定の走行経路における設定車速に対する車速低下許容幅が、−１０ｋｍ／ｈであっても隊列編成をしてもよいと、ドライバは事前に設定することができる。

本実施形態において、車両ＥＣＵ１１ｂ，１２ｂ，１３ｂは、自車両の走行制御用情報と、他車両から得られる走行制御用情報とを比較して、隊列編成を行えるか否かの判断を行う。そして、車両ＥＣＵ１１ｂ，１２ｂ，１３ｂは、判断の結果に基づき、隊列走行の編成を希望する車両の中から隊列走行可能な組み合わせを抽出する。これらのことを換言すると、車両ＥＣＵ１１ｂ，１２ｂ，１３ｂは、隊列走行前に隊列走行の編成を希望する車両の性能、走行経路、車両の積載重量、及び登坂情報を受信し、走行経路における個々の車両の走行能力を比較し、更には当該比較結果から予め設定する基準（許容範囲）に基づき隊列走行可能な組み合わせを、隊列走行の編成を希望する車両の中から抽出する。従って、本実施形態においては、車両ＥＣＵ１１ｂ，１２ｂ，１３ｂが隊列走行管理装置として機能することになる。

次に、図１及び図２を参照しつつ、停車時の隊列編成処理について詳細に説明する。

先ず、車両１１，１２，１３のドライバは、目的地である配送先を選択し、走行経路の設定を行う（ステップＳ１）。具体的には、各ドライバは、各車両をキーオン状態にし、カーナビゲーション装置を利用して目的地を入力し、抽出される複数の走行経路から一つの走行経路を選択することになる。

次に、選択した走行経路における道路情報の取得を行う（ステップＳ２）。具体的には、車両ＥＣＵ１１ｂ，１２ｂ，１３ｂの制御に基づいて、カーナビゲーション装置に含まれるプログラムが起動し、通信装置１１ａ，１２ａ，１３ａ及び通信回線網を介してサーバ（図示せず）にアクセスして、所定の道路情報が取得されることになる。ここで、道路情報とは、登坂情報及び渋滞情報が含まれることになる。

次に、隊列走行の編成を希望するか否かを判定する（ステップＳ３）。具体的には、走行経路が高速道路を含むことによって隊列走行が可能な場合に、カーナビゲーション装置等をドライバが操作して、隊列走行の編成を希望する旨を入力することにより、車両ＥＣＵ１１ｂ，１２ｂ，１３ｂが隊列走行の編成希望があることを認識する。一方で、走行経路が高速道路を含まない場合や、走行経路が高速道路を含むもののドライバが意図的に隊列走行を希望しない場合には、隊列走行の編成を希望する旨が入力されず、本フローは終了することになる（ステップＳ３：Ｎｏ）。

隊列走行の編成希望があると（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、許容範囲の設定が行われ、更には走行用制御情報が送信される（ステップＳ４）。具体的には、ドライバがカーナビゲーション装置等を操作して、選択した走行経路における速度、加速度、減速度等の車両の走行能力に関する許容値を入力する。続いて、車両ＥＣＵ１１ｂ，１２ｂ，１３ｂは、車両の性能、車両の走行能力、車両の積載重量、走行経路、及び許容範囲に関する情報が含まれる走行制御用情報を作成する。その後、車両ＥＣＵ１１ｂ，１２ｂ，１３ｂは、通信装置１１ａ，１２ａ，１３ａを介した車車間通信により、作成した走行制御用情報を他車両に向けて送信する。

なお、図１から分かるように、本実施形態においては、車両１１，１２，１３のドライバのいずれもが隊列走行の編成を希望していることが想定されている。すなわち、図１に示すように、車両１１が車両１２，１３に向けて走行制御用情報Ａを送信し、車両１２が車両１１，１３に向けて走行制御用情報Ｂを送信し、車両１３が車両１１，１２に向けて走行制御用情報Ｃを送信している。

次に、他の車両が隊列走行の編成を希望しているかを確認する（ステップＳ５）。すなわち、上述したステップＳ１乃至Ｓ４を他の車両が行うことにより、自車両以外にも隊列走行の編成を希望している車両が存在することを把握することになる。具体的には、車両ＥＣＵ１１ｂ，１２ｂ，１３ｂが、通信装置１１ａ，１２ａ，１３ａを制御して車車間通信を行い、他車両からの走行制御用情報を受信する（ステップＳ５：Ｙｅｓ）。一方、他車両からの隊列走行の編成を希望する旨を受信しない場合には、隊列走行を編成できる車両が存在しないため、本フローは終了することになる（ステップＳ５：Ｎｏ）。

なお、図１から分かるように、本実施形態においては、車両１１，１２，１３のドライバのいずれもが隊列走行の編成を希望していることから、車両１１が車両１２，１３から走行制御用情報Ｂ，Ｃを受信し、車両１２が車両１１，１３から走行制御用情報Ａ，Ｃを受信し、車両１３が車両１１，１２から走行制御用情報Ａ，Ｂを受信する。

次に、車両ＥＣＵ１１ｂ，１２ｂ，１３ｂは、自車両の走行制御用情報と、他車両の走行制御用情報とを比較する（ステップＳ６）。具体的に、車両ＥＣＵ１１ｂ，１２ｂ，１３ｂは、走行経路に重複部分があるか否かを判定し、その後に、車両の性能及び車両の走行能力を比較することになる。車両の走行能力の比較においては、許容範囲が考慮されることになり、車両の走行能力に差があったとしても、許容範囲内であれば、隊列走行の編成が可能であると判断される。

次に、ステップＳ６の結果を利用して、隊列走行車両の抽出が行われる（ステップＳ７）。例えば、車両ＥＣＵ１１ｂ，１２ｂ，１３ｂは、隊列走行を編成できると判断される他車両をカーナビゲーション装置に表示する。その後に、ドライバが最終的に隊列走行の編成可否の決定を行うことにより、隊列走行車両の抽出が完了する。

次に、車両ＥＣＵ１１ｂ，１２ｂ，１３ｂは、通信装置１１ａ，１２ａ，１３ａを制御して車車間通信を行い、隊列走行の編成可否を他車両へ送信するとともに、他車両からの隊列走行の編成可否を受信する（ステップＳ８）。その後、車両ＥＣＵ１１ｂ，１２ｂ，１３ｂは、他車両へ送信した隊列走行の編成可否情報と、他車両から受信した隊列走行の編成可否情報とを組み合わせ、隊列走行の編成を確定する（ステップＳ９）。ここで、隊列走行の編成可否情報は、隊列走行を希望する車両間で行われるため、各車両ＥＣＵにおいて確定される隊列走行の編成は同一となる。

例えば、車両１１，１２，１３によって隊列走行の編成が確定すると、車両１１，１２，１３が走行経路内の高速道路の走行開始後に、車両ＥＣＵ１１ｂ，１２ｂ，１３ｂの制御に基づいて隊列がなされ、所定の場所まで隊列走行が行われることになる。

次に、図３及び図４を参照しつつ、車両が走行時している場合における隊列編成処理について説明する。図３においては、高速道路を走行中の車両１１及び車両１２によって車両群１５が形成されており、車両１３が車両群１５の隊列に対して参加するか否かの状況が想定されている。

先ず、車両１１及び車両１２は、図２の隊列編成処理フローを経て、隊列編成がなされて隊列走行を行っている。一方で、車両１３は、車両１１及び車両１２とは異なる配送業者の敷地内又はその他の停車場所にて、走行経路の設定から許容範囲の設定までの処理（ステップＳ２１〜Ｓ２４）が行われている。ここで、ステップＳ２１〜Ｓ２４は、図２のステップＳ１〜Ｓ４と同一であるため、その説明は省略する。但し、ステップＳ２４における走行用制御情報の送信については、例えば、車両１３が高速道路を走行する直前から開始されることになる。

次に、隊列走行中の車両群１５が隊列への追加を許容しているかを確認する（ステップＳ２５）。具体的には、隊列走行中の車両群１５の先頭車両である車両１１と車車間通信を行い、隊列走行中の車両群１５が隊列への追加を許容しているか否かを把握することになる。ここで、隊列走行中の車両群１５においては、隊列を編成する確定する際、又は隊列の編成後において、隊列への追加を許容するか否かが決定され、隊列への追加を許容する場合には、隊列走行中の車両群１５の先頭車両である車両１１が、高速道路を走行中の車両１３に対して、隊列への追加を許容する旨の信号（すなわち、走行制御用情報Ｄ）を車車間通信によって送信することになる。ここで、走行制御用情報Ｄとは、図１における走行制御用情報Ａ，Ｂを組み合わせた複合情報である。

なお、隊列への追加を許容するか否かは、隊列に参加する全ての車両のドライバによって決定されてもよいし、隊列走行の代表車両（例えば、先頭車両である車両１１）のドライバによって決定されてもよい。また、上述したステップＳ２５については、車両１３が車両群１５の全ての車両１１，１２と車車間通信を行い、各車両の走行制御用情報を受信することにより、隊列走行中の車両群１５が隊列への追加を許容しているか否かを、車両１３の車両ＥＣＵ１３ｂが判断してもよい。

隊列走行中の車両群１５が隊列への追加を許容していない場合には、車両１３が車両群１５から走行制御用情報Ｄを受信することがなくなり、本フローは終了することになる（ステップＳ２５：Ｎｏ）。一方、隊列走行中の車両群１５が隊列への追加を許容している場合（ステップＳ２５：Ｙｅｓ）には、車両１３が車両群１５の車両１１から走行制御用情報Ｄを受信することになり、次のステップに進むことになる。

車両１３が車両群１５の車両１１から走行制御用情報Ｄを受信後においては、車両ＥＣＵ１１ｂ，１３ｂは、自車両の走行制御用情報と、車両群１５の走行制御用情報Ｄ（すなわち、他車両の走行制御用情報Ａ，Ｂ）とを比較する（ステップＳ２６）。具体的に、車両ＥＣＵ１１ｂ，１３ｂは、走行経路に重複部分があるか否かを判定し、その後に、車両の性能及び車両の走行能力を比較することになる。車両の走行能力の比較においては、許容範囲が考慮されることになり、車両の走行能力に差があったとしても、許容範囲内であれば、隊列走行の編成が可能であると判断される。

次に、ステップＳ２６の結果を利用して、隊列走行車両の抽出が行われる（ステップＳ２７）。図３に示された状況においては、車両ＥＣＵ１３ｂは、隊列走行中の車両群１５への参加が可能であると判断すると、隊列走行を編成できる車両として車両群１５をカーナビゲーション装置に表示する。その後に、ドライバが最終的に隊列走行の編成可否の決定を行うことにより、隊列走行車両の抽出が完了する。一方、車両ＥＣＵ１１ｂは、隊列走行中の車両群１５へ車両１３の参加を可能と判断する場合には、隊列走行を編成できる車両として車両１３をカーナビゲーション装置に表示する。その後に、ドライバが最終的に隊列走行の編成可否の決定を行うことにより、隊列走行車両の抽出が完了する。

次に、車両ＥＣＵ１１ｂ，１３ｂは、通信装置１１ａ，１３ａを制御して車車間通信を行い、隊列走行の編成可否を他車両へ送信するとともに、他車両からの隊列走行の編成可否を受信する（ステップＳ２８）。その後、車両ＥＣＵ１１ｂ，１３ｂは、他車両へ送信した隊列走行の編成可否情報と、他車両から受信した隊列走行の編成可否情報とを組み合わせ、隊列走行の編成を確定する（ステップＳ２９）。

図３においては、車両群１５による隊列走行に車両１３の参加が認められると、車両ＥＣＵ１１ｂ，１２ｂ，１３ｂの制御に基づいて新たに隊列が編成され、所定の場所まで隊列走行が行われることになる。

なお、図３においては、高速道路において隊列走行中の車両群１５に、別の車両１３が当該隊列走行へ参加することが想定されていたが、高速道路において隊列走行をしていない２台以上の車両が隊列編成を行う場合にも、図４に係る隊列編成処理フローを適応することができる。

また、上述した実施形態においては、車両ＥＣＵが隊列走行管理装置として機能し、隊列可否等の処理を行っていたが、このような態様に限定されることはない。例えば、スマートフォンにインストールされているアプリケーションソフトを使用して、上述した隊列編成処理フローを行っても良い。すなわち、スマートフォンの演算処理部が隊列走行管理装置として機能することになる。更に、隊列編成処理フローを行う隊列走行管理装置は、車両に搭載又は配置される必要はなく、各車両と双方向通信が可能なサーバに設置されてもよい。

これらの場合には、車車間通信を行える範囲よりも広範囲な領域において、隊列を希望する車両同士の各情報の送受信が行われることになり、隊列編成の候補となる対象車両を増やすことができ、隊列編成のバリエーションを増加することができる。

１１、１２、１３ 車両
１１ａ、１２ａ、１３ａ 通信装置
１１ｂ、１２ｂ、１３ｂ 車両ＥＣＵ（隊列走行管理装置）
１５ 車両群

Claims (2)

1. 隊列を編成する複数の車両が走行制御用情報を伝達して隊列走行を行うための隊列走行管理装置であって、
   隊列走行前に隊列走行の編成を希望する車両の性能、走行経路及び前記走行経路の登坂情報を受信して前記走行経路における個々の車両の走行能力を比較して、比較結果から予め設定する基準に基づき前記走行経路を前記隊列走行可能な組み合わせを前記隊列走行の編成を希望する車両の中から抽出することを特徴とする隊列走行管理装置。
2. 前記隊列走行管理装置は、隊列走行前に隊列走行の編成を希望する車両の積載重量の情報をさらに受信して前記走行経路における個々の車両の走行能力を比較して、比較結果から予め設定する基準に基づき前記走行経路を前記隊列走行可能な組み合わせを前記隊列走行の編成を希望する車両の中から抽出することを特徴とする請求項1記載の隊列走行管理装置。
   
   

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