JP2019159585A - 測長システム、車両連結システム、測長方法、およびプログラム - Google Patents

測長システム、車両連結システム、測長方法、およびプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】複数の車両を電子連結させ、適切に車線変更させること。【解決手段】測長システム１００は、複数の車両が電子連結されている電子連結車両群が走行する車線と隣接している車線において、電子連結車両群の先行車両よりも前方を走行する前方車両の位置と、電子連結車両群の後続車両よりも後方を走行する後方車両の位置とを検出する車両検出部１１０と、電子連結車両群を構成する複数の車両のうち、前方車両の位置と、後方車両の位置とを検出した車両とは異なる他車両が検出した前方車両の位置と、後方車両の位置とを受信する車車間通信部１３０と、検出した前方車両の位置および後方車両の位置と、他車両が検出した前方車両の位置および後方車両の位置とに基づいて、前方車両と、後方車両との間の距離を算出する制御部１５０と、を複数の車両のそれぞれが備える。【選択図】図１

Description

本発明は、測長システム、車両連結システム、測長方法、およびプログラムに関する。
運転者が運転する先行車両に、無人の複数の車両を追従して走行させる技術が提案されている。
例えば、特許文献１には、電子連結をして隊列走行を開始するまでの時間を短くすることのできる自動追従走行システムが記載されている。
特開２０００―３１１２９９号公報
特許文献１に記載されている自動追従走行システムは、トラックなどの貨物輸送車に適用することを想定している。特許文献１において、隣接車線の前方を走行する前方車両と、後方を走行する後方車両との間の距離の測長精度を向上させることによって、自動追従走行システムは、車線変更し易くなるため、より適切に走行することができる。
そこで、本発明は複数の車両を電子連結させ、適切に車線変更させることのできる測長システム、車両連結システム、測長方法、およびプログラムを提供することを課題とする。
本発明の第一の態様の測長システムは、複数の車両が電子連結されている電子連結車両群が走行する車線と隣接している車線において、前記電子連結車両群の先行車両よりも前方を走行する前方車両の位置と、前記電子連結車両群の後続車両よりも後方を走行する後方車両の位置とを検出する車両検出部と、前記電子連結車両群を構成する前記複数の車両のうち、前記前方車両の位置と、前記後方車両の位置とを検出した車両とは異なる他車両が検出した前記前方車両の位置と、前記後方車両の位置とを受信する車車間通信部と、検出した前記前方車両の位置および前記後方車両の位置と、前記他車両が検出した前記前方車両の位置および前記後方車両の位置とに基づいて、前記前方車両と、前記後方車両との間の距離を算出する制御部と、を前記複数の車両のそれぞれが備える。
本発明の第二の態様の車両連結システムは、本発明の第一の態様の測長システムを備えた複数の車両で構成される。
本発明の第三の態様の測長方法は、複数の車両が電子連結されている電子連結車両群が走行する車線と隣接している車線において、前記電子連結車両群の先行車両よりも前方を走行する前方車両の位置と、前記電子連結車両群の後続車両よりも後方を走行する後方車両の位置とを検出する車両検出ステップと、前記電子連結車両群を構成する前記複数の車両のうち、前記前方車両の位置と、前記後方車両の位置とを検出した車両とは異なる他車両が検出した前記前方車両の位置と、前記後方車両の位置とを受信する車車間通信ステップと、検出した前記前方車両の位置および前記後方車両の位置と、前記他車両が検出した前記前方車両の位置および前記後方車両の位置とに基づいて、前記前方車両と、前記後方車両との間の距離を算出する制御ステップと、を含む。
本発明の第四の態様のプログラムは、複数の車両が電子連結されている電子連結車両群が走行する車線と隣接している車線において、前記電子連結車両群の先行車両よりも前方を走行する前方車両の位置と、前記電子連結車両群の後続車両よりも後方を走行する後方車両の位置とを検出する車両検出ステップと、前記電子連結車両群を構成する前記複数の車両のうち、前記前方車両の位置と、前記後方車両の位置とを検出した車両とは異なる他車両が検出した前記前方車両の位置と、前記後方車両の位置とを受信する車車間通信ステップと、検出した前記前方車両の位置および前記後方車両の位置と、前記他車両が検出した前記前方車両の位置および前記後方車両の位置とに基づいて、前記前方車両と、前記後方車両との間の距離を算出する制御ステップと、を測長システムとして動作するコンピュータに実行させる。
本発明によれば、複数の車両を電子連結させ、適切に車線変更させることができる。
図１は、本発明の実施形態１に係る測長システムの構成を示すブロック図である。 図２は、本発明の実施形態１に係る車両連結システムの動作の一例を説明するための図である。 図３は、本発明の実施形態１に係る測長システムの構成の一例を示す図である。 図４は、本発明の実施形態１に係る測長システムが記憶している車両情報の一例を示す図である。 図５は、本発明の実施形態１に係る車両連結システムを構成するまでの動作の流れの一例を示すフローチャートである。 図６は、本発明の実施形態１に係る車両連結システムが車線変更を行う場合の動作の流れの一例を示すフローチャートである。 図７は、本発明の実施形態２に係る車両連結システムが車線変更を行う場合の動作の流れの一例を示すフローチャートである。 図８は、本発明の実施形態３に係る車両連結システムが車線変更を行う場合の動作の流れの一例を示すフローチャートである。 図９は、本発明の実施形態４に係る車両連結システムの動作の一例を説明するための図である。 図１０は、本発明の実施形態４に係る車両連結システムが車線変更を行う場合の動作の流れの一例を示すフローチャートである。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、各図において同一または相当する部分には同一の符号を付して適宜説明は省略する。
[実施形態１]
図１と、図２と、図３とを用いて、本発明の実施形態１に係る測長システムについて説明する。図１は、本発明の実施形態１に係る測長システムの構成を示すブロック図である。図２は、連結車両システムの動作の一例を説明するための図である。図３は、本発明の実施形態１に係る測長システムの構成例の一例を示す図である。
図１に示すように、測長システム１００は、車両検出部１１０と、車間距離取得部１２０と、車車間通信部１３０と、記憶部１４０と、制御部１５０と、を備える。本実施形態では、測長システム１００は、例えば、自家用車に搭載される。測長システム１００を搭載した自家用車は、隣接車線の車両を適切に検出しつつ、電子連結を行って隊列走行する。
車両検出部１１０は、隣接車線の前方および後方を走行する車両を検出する。車両検出部１１０は、例えば、隣接車線の車両を常に検出してもよいし、隣接車線の車両を検出したい場合にのみ隣接車線の車両を検出してもよい。車両検出部１１０は、例えば、画像を撮像するカメラである。この場合、車両検出部１１０は、隣接車線の前方および後方を走行する車両を撮像する。具体的には、車両検出部１１０は、隣接車線の前方および後方を走行する車両に取り付けられているナンバープレートなどを撮像することで車両の位置を検出する。
図２では、先行車両１１と、後続車両１２との２台の車両が電子連結されている場合を示している。ここで、電子連結された車両は、車両の進行方向に沿って連なるように電子的に連結されており、例えば、車線変更時、右左折時などを除く通常走行時は、同一車線を所定の車間距離を保ちつつ一列で走行する。電子連結では、後続車両１２の前方に搭載したレーダ及び車車間通信部１３０によって先行車両１１の加速度情報を共有することで、より精密な車間距離の制御を行う。具体的には、後続車両１２は、先行車両１１との車間距離ｄ１を一定に保ちつつ、先行車両１１を自動で追従走行する。これにより、先行車両１１と、後続車両１２とで車両連結システム２００が構成される。この場合、先行車両１１の車両検出部１１０は、隣接車線において先行車両１１よりも前方を走行する前方車両２１の位置と、後続車両１２よりも後方を走行する後方車両２２の位置とを検出する。同様に、後続車両１２の車両検出部１１０は、前方車両２１の位置と、後続車両１２の位置とを検出する。すなわち、先行車両１１と、後続車両１２とは、前方車両２１と、後方車両２２との間の距離Ｌを測長する。なお、先行車両１１は、人が運転していてもよいし、自動運転であってもよい。
図３に示すように、車両検出部１１０は、先行車両１１の車外の前方および後方に設けられる。車両検出部１１０は、例えば、先行車両１１のナンバープレートの近傍に設けるようにすればよい。車両検出部１１０は、先行車両１１の車内に設けてもよい。車両検出部１１０は、複数設けられていてもよい。例えば、車両検出部１１０は、先行車両１１に対して、中央前、右前、左前、中央後、右後、左後、右側方、左側方に設けられていてもよい。後続車両１２についても車両検出部１１０を設ける位置は同じなので、説明は省略する。
車間距離取得部１２０は、電子連結されている先行車両との間の距離を取得する。車間距離取得部１２０は、電子連結されている各車両間の距離を一定に保つために先行車両との間の距離を取得する。図２では、先行車両１１と、後続車両１２との間の距離をｄ１に保つために、後続車両１２の車間距離取得部１２０が、先行車両１１と、後続車両１２との間の距離を取得する。車間距離取得部１２０は、先行車両１１の後方に設けられ、後続車両１２との車間距離を取得してもよい。車間距離取得部１２０は、例えば、ミリ波レーダで実現することができる。
車車間通信部１３０は、他の車両との間で、車車間通信を行う。車車間通信部１３０は、他の車両との間で速度情報や、位置情報、車両情報などを送受信することで電子連結を行う。車車間通信部１３０は、電子連結された車両間で、手動で運転しているか、自動で運転しているかに関する情報を電子連結された他の車両に送信する。車車間通信部１３０は、例えば、車両検出部１１０が検出した情報を、電子連結された他の車両に送信する。車車間通信部１３０は、例えば、ＤＣＭ（Data Communication Module）で実現することができる。
記憶部１４０は、測長システム１００を構成する各部を制御するための制御プログラムを記憶している。記憶部１４０は、例えば、電子連結された各車両の全長、車幅、車高などの車両情報を記憶している。記憶部１４０は、例えば、各車両に搭載されている車両検出部１１０の性能を記憶している。車両検出部１１０の性能とは、車両検出部１１０がカメラである場合には、焦点距離、解像度、周波数応答特性、ノイズ、階調特性、ダイナミックレンジ、色再現、一様性、幾何学歪、モアレ、色収差、ブルーミング、スミア、フレア、ゴースト、圧縮歪などの性能である。記憶部１４０は、電子連結車両群における、各車両の車両検出部１１０の位置を記憶している。記憶部１４０は、測長システム１００におけるデータの一時記憶などにも利用してよい。記憶部１４０は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ（Flash Memory）などの半導体メモリ素子、または、ハードディスク、ソリッドステートドライブ、光ディスクなどの記憶装置である。また、記憶部１４０は、図示しない通信部によって無線または有線で接続される外部記憶装置などであってもよい。
図４を用いて、記憶部１４０が記憶している各車両の車両情報の一例について説明する。図４は、記憶部１４０が記憶している各車両の車両情報の一例を示す図である。
図４に示す、車両情報３００には、電子連結されている各車両の車両情報が含まれている。例えば、先行車両１１は、全長が「Ｌ１」、車幅が「Ｗ１」、車高が「Ｈ１」、車両検出部の位置が「Ｐ１」、車両検出部の性能が「Ｑ１」であることが示されている。具体的には後述するが、制御部１５０は、車両情報に基づいて、電子連結を行う際の各車両の隊列を決定する。
制御部１５０は、測長システム１００を構成する各部を制御する。具体的には、制御部１５０は、記憶部１４０に記憶されているプログラムを展開して実行することによって、測長システム１００を構成する各部を制御する。制御部１５０は、先行車両１１の車両検出部１１０が検出した前方車両２１の位置および後方車両２２の位置と、後続車両１２が検出した前方車両２１の位置および後方車両２２の位置とに基づいて、前方車両２１と、後方車両２２との間の距離を算出する。制御部１５０は、例えば、車両連結システム２００の全長と、前方車両２１と、後方車両２２との間の距離に基づいて、車両連結システム２００を車線変更させるか否かを判断する。制御部１５０は、例えば、車両連結システム２００の全長と、前方車両２１と、後方車両２２との間の距離とに基づいて、車両連結システム２００の車間距離を調整する。制御部１５０は、例えば、先行車両１１と、後続車両１２と、前方車両２１と、後方車両２２との位置関係に基づいて車両連結システム２００の速度を制御する。制御部１５０は、例えば、車両情報に基づいて車両連結システム２００の隊列を決定する。制御部１５０は、車両検出部１１０の性能に応じて車両連結システム２００の隊列を決定する。制御部１５０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を含む電子的な回路などで実現することができる。制御部１５０は、隊列決定部１５１と、車間距離制御部１５２と、速度制御部１５３と、車線変更判断部１５４と、運転制御部１５５とを有する。
隊列決定部１５１は、電子連結する際の各車両の隊列を決定する。具体的には、隊列決定部１５１は、記憶部１４０が記憶している車両情報３００に基づいて、各車両の車両連結システム２００における位置と、車両連結システム２００の車間距離ｄ１とを決定する。この際、隊列決定部１５１は、車両情報３００に基づいて、各車両の車幅のうち、最も車幅の広い車両の車幅を車両連結システム２００の車幅として決定する。隊列決定部１５１は、車両情報３００に基づいて、各車両の車高のうち、最も車高の高い車両の車高を車両連結システム２００の車高として決定する。隊列決定部１５１は、車両情報と、車間距離とに基づいて、車両連結システム２００の全長を算出する。例えば、図２に示す例でいうと、隊列決定部１５１は、先行車両１１の全長と、後続車両１２の全長と、車間距離ｄ１とに基づいて、車両連結システム２００の全長Ｄ１を算出する。隊列決定部１５１は、各車両の車両検出部１１０の位置を算出する。隊列決定部１５１は、車両情報３００に基づいて、最も車両検出部１１０の性能がよい車両を先頭に配置することが好ましい。隊列決定部１５１は、車両検出部１１０がカメラである場合には、カメラの焦点距離に基づいて、隊列を決定することが特に好ましい。例えば、車両が５台以上の隊列で、４台の車両の車両検出部１１０の性能が同じである場合、隊列決定部１５１は、その４台の車両で前後の測長をするように、４台のうち２台を前、残りの２台を後に配置するように隊列を決定してもよい。すなわち、隊列決定部１５１は、電子連結された車両の数が多くなる場合には、各車両のうち同程度の性能の車両検出部１１０を利用して、前方車両２１と、後方車両２２との間の距離を測長するように、隊列を決定してもよい。
車間距離制御部１５２は、車両連結システム２００の車間距離を制御する。例えば、図２に示す例でいうと、車間距離制御部１５２は、先行車両１１と、後続車両１２との間の車間距離ｄ１を制御する。具体的には、車間距離制御部１５２は、人が運転している場合には、車間距離を短くしたり、長くしたりするような指示を、運転者に対して表示したり、音声で報知したりするための制御信号を車両が備えるモニタやスピーカに出力する。車間距離制御部１５２は、自動運転である場合には、車間距離を短くしたり、長くしたりするために、車両を加速または減速させるための制御信号を車両に出力する。車両は、制御信号に基づいて、所定の車間距離に制御する。車間距離制御部１５２は、例えば、車間距離を広げた方が、車両検出部１１０が精度よく隣接車線の車両を検出できる場合には、車間距離ｄ１を長くする。車間距離制御部１５２は、例えば、前方車両２１が存在し、後方車両２２が存在しない場合には、車間距離ｄ１を長くする。車間距離制御部１５２は、例えば、後方車両２２が存在し、前方車両２１が存在しない場合には、車間距離ｄ１を短くする。車間距離制御部１５２は、例えば、後続車両１２が前方車両２１の位置を検出しようとした場合、先行車両１１が陰となって前方車両２１の位置を検出できない場合には、車間距離ｄ１を長くする。車間距離制御部１５２は、例えば、先行車両１１が後方車両２２の位置を検出しようとした場合、後続車両１２が陰となって後方車両２２の位置を検出できない場合には、車間距離ｄ１を長くする。車間距離制御部１５２は、例えば、後方車両２２が後続車両１２に接近し、後続車両１２が後方車両の位置を検出できない場合には、車間距離ｄ１を短くする。車間距離制御部１５２は、例えば、車両連結システム２００の全長Ｄ１と、後述の車線変更判断部１５４によって算出される前方車両２１と、後方車両２２との間の距離Ｌとに基づいて、車間距離ｄ１を制御する。先行車両１１と、後続車両１２との間の車間距離ｄ１は、例えば、車間距離制御部１５２の制御によって、後続車両１２を先行車両１１に接近させたり、後続車両１２を先行車両１１から離したりすることで制御される。
速度制御部１５３は、車両の速度を制御する。具体的には、速度制御部１５３は、人が運転している場合には、速度をあげたり、下げたりするような指示を、運転者に対して表示したり、音声で報知したりする制御信号を車両が備えるモニタやスピーカに出力する。速度制御部１５３は、自動運転である場合には、速度を上げたり、下げたりするために、車両を加速または減速させるための制御信号を車両に出力する。車両は、制御信号に基づいて、所定の速度に制御する。速度制御部１５３は、例えば、前方車両２１と、後方車両２２との間の距離Ｌは十分に開いているが、後続車両１２と、後方車両２２とが接近している場合には車両の速度を上げる。速度制御部１５３は、例えば、前方車両２１と、後方車両２２との間の距離Ｌは十分に開いているが、先行車両１１と、前方車両２１とが接近している場合には、車両の速度を下げる。ここで、接近している場合とは、例えば、安全に車線を変更することができない程度に、距離が近いことを意味する。
車線変更判断部１５４は、車両連結システム２００が車線変更できるか否かを判断する。具体的には、車線変更判断部１５４は、先行車両１１と、後続車両１２とによって三角測量の方法で検出した前方車両２１の位置および後方車両２２の位置に基づいて、前方車両２１と、後方車両２２との間の距離Ｌを算出する。車線変更判断部１５４は、車両連結システム２００の全長Ｄ１と、前方車両２１と、後方車両２２との間の距離Ｌに基づいて、車両連結システム２００が車線変更できるか否かを判断する。車線変更判断部１５４は、車線変更できると判断し、かつ人が運転している場合には、その旨を運転者に対して表示したり、音声で報知したりする制御信号を車両が備えるモニタやスピーカに出力する。車線変更判断部１５４は、車間距離を制御したり、速度を制御したりすれば車線変更できると判断し、かつ人が運転している場合には、その旨を運転者に対して表示したり、音声で報知したりする制御信号を車両が備えるモニタやスピーカに出力する。車線変更判断部１５４は、車線変更できると判断し、かつ自動運転である場合には、車線変更させるための制御信号を運転制御部１５５に出力する。車線変更判断部１５４は、車間距離を制御したり、速度を制御したりすれば車線変更できると判断し、かつ自動で運転している場合には、車間距離制御部１５２が車間距離を制御するための制御信号を車両に出力し、速度制御部１５３が速度を制御するための制御信号を車両に出力した後、車線変更させるための制御信号を運転制御部１５５に出力する。
運転制御部１５５は、車両を自動運転する。具体的には、運転制御部１５５は、先行車両１１を追従するように後続車両１２の運転を制御する。運転制御部１５５は、車線変更判断部１５４からの制御信号に従って、車両を車線変更させる。運転制御部１５５は、例えば、走行中は後続車両１２を自動運転し、駐車場に停車する場合などは自動運転を解除する。
図５を用いて、本実施形態に係る車両連結システム２００を構成する動作について説明する。図５は、本実施形態に係る車両連結システム２００を構成するまでの動作の流れの一例を示すフローチャートである。
制御部１５０は、先行車両１１に合わせ、後続車両１２の速度を一定に制御する（ステップＳ１０１）。そして、制御部１５０は、ステップＳ１０２に進む。
制御部１５０は、先行車両１１と、後続車両１２との車間距離ｄ１を一定に制御する(ステップＳ１０２)。そして、制御部１５０は、ステップＳ１０３に進む。
制御部１５０は、車両情報３００と、車間距離ｄ１とに基づいて、車両連結システム２００の全長Ｄ１を算出する(ステップＳ１０３)。そして、制御部１５０は、ステップＳ１０４に進む。
制御部１５０は、車両情報３００と、車両連結システム２００の全長Ｄ１とに基づいて、先行車両１１の車両検出部１１０と、後続車両１２の車両検出部１１０との車両連結システム２００における位置を算出する(ステップＳ１０４)。そして、制御部１５０は、ステップＳ１０５に進む。
制御部１５０は、車両情報３００に基づいて、先行車両１１と、後続車両１２とのうち、車幅の広い方の車両の車幅を車両連結システム２００の車幅とする(ステップＳ１０５)。そして、制御部１５０は、ステップＳ１０６に進む。
制御部１５０は、車両情報３００に基づいて、先行車両１１と、後続車両１２とのうち、車高の高い方の車両の車高を車両連結システム２００の車高とする(ステップＳ１０６)。そして、制御部１５０は、図５に図示の処理を終了する。
図６を用いて、車両連結システム２００が車線変更する動作について説明する。図６は、車両連結システム２００が車線変更をする場合の動作の一例を示すフローチャートである。
まず、車両連結システム２００は、先行車両１１によって、隣接車線の前方車両２１の位置を検出する(ステップＳ２０１)。具体的には、車両連結システム２００は、先行車両１１の車両検出部１１０によって、前方車両２１の位置を検出する。そして、車両連結システム２００は、ステップＳ２０２に進む。
車両連結システム２００は、後続車両１２によって、隣接車線の前方車両２１の位置を検出する(ステップＳ２０２)。具体的には、車両連結システム２００は、後続車両１２の車両検出部１１０によって、前方車両２１の位置を検出する。車両連結システム２００は、例えば、先行車両１１によって撮像した画像と、後続車両１２によって撮像した画像とに基づいて、三角測量の方法で前方車両２１の位置を算出する。そのため、前方車両２１の位置を正確に算出するという観点からは、先行車両１１と、後続車両１２との距離は離れている方が好ましい。そして、車両連結システム２００は、ステップＳ２０３に進む。
車両連結システム２００は、先行車両１１が検出した前方車両２１の位置と、後続車両１２が検出した前方車両２１の位置とに基づいて、前方車両２１の位置を算出する(ステップＳ２０３)。具体的には、車両連結システム２００は、先行車両１１と、後続車両１２とのうちいずれかの制御部１５０によって、三角測量の方法で、前方車両２１の位置を算出する。そして、車両連結システム２００は、ステップＳ２０４に進む。
車両連結システム２００は、後続車両１２によって、隣接車線の後方車両２２の位置を検出する(ステップＳ２０４)。具体的には、車両連結システム２００は、後方車両２２の車両検出部１１０によって、後方車両２２の位置を検出する。そして、車両連結システム２００は、ステップＳ２０５に進む。
車両連結システム２００は、先行車両１１によって、隣接車線の後方車両２２の位置を検出する(ステップＳ２０５)。具体的には、車両連結システム２００は、先行車両１１の車両検出部１１０によって、後方車両２２の位置を検出する。そして、車両連結システム２００は、ステップＳ２０６に進む。
車両連結システム２００は、先行車両１１が検出した後方車両２２の位置と、後続車両１２が検出した後方車両２２の位置とに基づいて、後方車両２２の位置を算出する(ステップＳ２０６)。具体的には、車両連結システム２００は、先行車両１１と、後続車両１２とのうちいずれかの制御部１５０によって、三角測量の方法で、後方車両２２の位置を算出する。そして、車両連結システム２００は、ステップＳ２０７に進む。
車両連結システム２００は、ステップＳ２０３で算出された前方車両２１の位置と、ステップＳ２０６で算出された後方車両２２の位置とに基づいて、前方車両２１と、後方車両２２との間の距離Ｌを算出する(ステップＳ２０７)。具体的には、車両連結システム２００は、先行車両１１と、後続車両１２とのうちいずれかの制御部１５０によって、前方車両２１と、後方車両２２との間の距離Ｌを算出する。そして、車両連結システム２００は、ステップＳ２０８に進む。
車両連結システム２００は、隣接車線に車線変更できるか否かを判定する(ステップＳ２０８)。具体的には、車両連結システム２００は、先行車両１１と、後続車両１２とのうちいずれかの制御部１５０によって、車両連結システム２００の全長Ｄ１と、前方車両２１と、後方車両２２との間の距離Ｌとに基づいて、電子連結車両群が車線変更できるか否かを判定する。そして、車両連結システム２００は、ステップＳ２０９に進む。
車線変更できると判定された場合(ステップＳ２０９の「Ｙｅｓ」)、車両連結システム２００は、ステップＳ２１０に進み、車線を変更する(ステップＳ２１０)。具体的には、車両連結システム２００は、後続車両１２の制御部１５０によって、先行車両１１に追従して車線変更するように、後続車両１２を制御する。車両連結システム２００は、先行車両１１の制御部１５０によって、後続車両１２に従属して車線変更するように、先行車両１１を制御してよい。そして、車両連結システム２００は、図６の処理を終了する。
一方、車線変更できないと判定された場合(ステップＳ２０９の「Ｎｏ」)、車両連結システム２００は、ステップＳ２１１に進み、現状の走行を継続する(ステップＳ２１１)。そして、車両連結システム２００は、図６の処理を終了する。
図６では、車線変更できないと判定された場合、車両連結システム２００は、現状の走行を継続している。しかしながら、車両連結システム２００は、車線変更できないと判定された場合、車線変更を行うための動作を実行してもよい。
[実施形態２]
図７を用いて、実施形態２に係る車両連結システム２００の動作について説明する。実施形態２に係る車両連結システム２００は、車線変更できないと判断された場合、車線変更を行うために、車間距離を制御する。図７は、車線変更できないと判断された場合、車両連結システム２００が車線変更を行うために車間距離を短くする動作の流れを示すフローチャートである。
まず、車両連結システム２００は、先行車両１１と、後続車両１２との車間距離を短くすれば車線変更できるか否かを判定する(ステップＳ３０１)。具体的には、車両連結システム２００は、先行車両１１と、後続車両１２とのうちいずれかの制御部１５０によって、車両連結システム２００の全長Ｄ１と、車間距離ｄ１と、前方車両２１と、後方車両２２との間の距離Ｌに基づいて、車間距離ｄ１を短くすれば車線変更できるか否かを判定する。そして、車両連結システム２００は、ステップＳ３０２に進む。
車線変更できると判定された場合(ステップＳ３０２の「Ｙｅｓ」)、車両連結システム２００は、ステップＳ３０３に進み、先行車両１１と、後続車両１２との間の車間距離ｄ１を短くする(ステップＳ３０３)。例えば、車両連結システム２００は、後続車両１２の制御部１５０によって、後続車両１２を先行車両１１に接近させることで、車間距離ｄ１を短くする。そして、車両連結システム２００は、ステップＳ３０５に進む。
一方、車線変更できないと判定された場合(ステップＳ３０２の「Ｎｏ」)、車両連結システム２００は、ステップＳ３０４に進み、現状の走行を継続する(ステップＳ３０４)。この場合、車両連結システム２００は、図７の処理を終了する。
車両連結システム２００は、先行車両１１と、後続車両１２との車間距離ｄ１を短くした後、車線を変更する(ステップＳ３０５)。そして、車両連結システム２００は、図７の動作を終了する。
[実施形態３]
図８を用いて、実施形態３に係る車両連結システム２００の動作について説明する。実施形態３に係る車両連結システム２００は、車線変更できないと判断された場合、車線変更を行うために、速度を制御する。図８は、車線変更できないと判断された場合、車両連結システム２００が車線変更を行うために速度を制御する動作の流れを示すフローチャートである。
まず、車両連結システム２００は、先行車両１１と、後続車両１２との速度を制御すれば車線変更できるか否かを判定する(ステップＳ４０１)。例えば、前方車両２１と、後方車両２２との間の距離Ｌは十分に開いているが、後続車両１２と、後方車両２２とが接近しているため車両連結システム２００が車線変更できない状況を考える。この場合、車両連結システム２００は、先行車両１１と、後続車両１２とのうちいずれかの制御部１５０によって、速度を上げれば車線変更できるか否かを判定する。例えば、前方車両２１と、後方車両２２との間の距離は十分に開いているが、先行車両１１と、前方車両２１とが接近しているため車両連結システム２００が車線変更できない状況を考える。この場合、車両連結システム２００は、先行車両１１と、後続車両１２とのうちいずれかの制御部１５０によって、速度を下げれば車線変更できるか否かを判定する。そして、車両連結システム２００は、ステップＳ４０２に進む。
車線変更できると判定された場合(ステップＳ４０２の「Ｙｅｓ」)、車両連結システム２００は、ステップＳ４０３に進み、先行車両１１と、後続車両１２との速度を制御する(ステップＳ４０３)。例えば、車両連結システム２００は、先行車両１１と、後続車両１２とのうちいずれかの制御部１５０によって、速度を調整する。そして、車両連結システム２００は、ステップＳ４０５に進む。
一方、車線変更できないと判定された場合(ステップＳ４０２の「Ｎｏ」)、車両連結システム２００は、ステップＳ４０４に進み、現状の走行を継続する(ステップＳ４０４)。この場合、車両連結システム２００は、図８の処理を終了する。
車両連結システム２００は、先行車両１１と、後続車両１２との速度を調整した後、車線を変更する(ステップＳ４０５)。そして、車両連結システム２００は、図８の動作を終了する。
上述では２台の車両を電子連結するものとして説明したが、これは例示であり、本発明を限定するものではない。本発明は、３台以上の車両を電子連結させてもよい。
[実施形態４]
図９を用いて、実施形態４に係る車両連結システム２００Ａが車間距離を測長する方法について説明する。実施形態４に係る車両連結システム２００Ａは、３台の車両を電子連結させて、車間距離を測長する。図９は、３台の車両を電子連結させた場合の車間距離を測長する方法を説明するための図である。なお、測長システム１００の具体的な動作については、２台の車両を電子連結させる場合と同様なので、適宜説明は省略する。
図９では、先行車両１１と、後続車両１２と、中間車両１３とが電子連結され、車両連結システム２００Ａを構成している。この場合、先行車両１１と、後続車両１２と、中間車両１３とのそれぞれに測長システム１００が搭載される。
車両連結システム２００Ａでは、中間車両１３は、先行車両１１との車間距離ｄ２を保ちつつ、先行車両１１に追従走行する。そして、後続車両１２は、中間車両１３との車間距離ｄ２を保ちつつ、中間車両１３に追従走行する。これにより、車両連結システム２００Ａの全長Ｄ２が保たれる。
図１０を用いて、車両連結システム２００Ａが車線変更する動作について説明する。図１０は、車両連結システム２００Ａが車線変更をする場合の動作の一例を示すフローチャートである。
車両連結システム２００Ａは、先行車両１１によって、隣接車線の前方車両２１の位置を検出する(ステップＳ５０１)。そして、車両連結システム２００Ａは、ステップＳ５０２に進む。そして、車両連結システム２００Ａは、ステップＳ５０２に進む。
車両連結システム２００Ａは、中間車両１３によって、隣接車線の前方車両２１の位置を検出する(ステップＳ５０２)。そして、車両連結システム２００Ａは、ステップＳ５０３に進む。そして、車両連結システム２００Ａは、ステップＳ５０３に進む。
車両連結システム２００Ａは、先行車両１１が検出した前方車両２１の位置と、中間車両１３が検出した前方車両２１の位置とに基づいて、前方車両２１の位置を算出する(ステップＳ５０３)。そして、車両連結システム２００Ａは、ステップＳ５０４に進む。
車両連結システム２００Ａは、後続車両１２によって、隣接車線の後方車両２２の位置を検出する(ステップＳ５０４)。そして、車両連結システム２００Ａは、ステップＳ５０５に進む。
車両連結システム２００Ａは、中間車両１３によって、隣接車線の後方車両２２の位置を検出する(ステップＳ５０５)。そして、車両連結システム２００Ａは、ステップＳ５０６に進む。
車両連結システム２００Ａは、後続車両１２が検出した後方車両２２の位置と、中間車両１３が検出した後方車両２２の位置とに基づいて、後方車両２２の位置を算出する(ステップＳ５０６)。そして、車両連結システム２００Ａは、ステップＳ５０７に進む。
車両連結システム２００Ａは、ステップＳ５０３で算出された前方車両２１の位置と、ステップＳ５０６で算出された後方車両２２の位置とに基づいて、前方車両２１と、後方車両２２との間の距離Ｌを算出する(ステップＳ５０７)。
車両連結システム２００Ａは、隣接車線に車線変更できるか否かを判定する(ステップＳ５０８)。
車線変更できると判定された場合(ステップＳ５０９の「Ｙｅｓ」)、車両連結システム２００は、ステップＳ５１０に進み、車線を変更する(ステップＳ５１０)。
一方、車線変更できないと判定された場合(ステップＳ５０９の「Ｎｏ」)、車両連結システム２００Ａは、ステップＳ５１１に進み、現状の走行を継続する(ステップＳ５１１)。そして、車両連結システム２００Ａは、図１０の処理を終了する。
先行車両１１と、後続車両１２と、中間車両１３との車幅がそれぞれ異なる場合、中間車両１３の車幅が最も広くなるように電子連結させることが好ましい。先行車両１１と、後続車両１２と、中間車両１３との車両検出部１１０の性能がそれぞれ異なる場合、性能に応じて、前方車両２１と、後方車両２２との間の距離Ｌを精度よく測長できるように隊列を変更してもよい。
上述のとおり、各実施形態では、位置が離れた２台の車両のカメラの撮影状態から、三角測量の方法で、隣接車線の前方車両と、後方車両の位置(座標)を高精度に算出し、車間距離を測長することができる。これに対して、１台で測定する場合、精度よく測長することが難しいことがある。１台で高精度に測定する場合、高精度で高価な装置が必要になる。
上述のとおり、各実施形態では、車両連結システムを構成する各車両に測長システムを搭載することによって、隣接車線を走行している前方車両と、後方車両との距離を測長し、測長した距離に応じて、車線変更するための制御を適切に実行することができる。これにより、複数の自家用車を電子連結させて、適切に走行させることができる。
また、各実施形態では、各車両の車両情報などに基づいて、車両連結システムを構成する車両の隊列を決定している。これにより、各実施形態は、全長、車幅、車高が異なる複数の車両で車両連結システムを構成した場合であっても、例えば、特定の車両が通過できないような道を選択することなく、適切に目的地まで走行することができる。
また、各実施形態では、カメラの性能が最もよい車両を先頭にして電子連結することで、高精度な運転ができる。
また、各実施形態では、電子連結された車両を適切に運転したり、高精度に測長したりできるので、例えば、複数の車両でツーリングに行く際に、目的地に着く時間に誤差が発生しないので、相手を待つ時間を解消することができる。また、各実施形態では、電子連結して通常に走行している時には、少なくとも後続車両は運転しなくともよいので、先頭車両を他の車両の運転手と交代で運転すればよく、休憩時間が取れ安全に運転することができる。
１１ 先行車両
１２ 後続車両
１３ 中間車両
２１ 前方車両
２２ 後方車両
１００ 測長システム
１１０ 車両検出部
１２０ 車間距離取得部
１３０ 車車間通信部
１４０ 記憶部
１５０ 制御部
１５１ 隊列決定部
１５２ 車間距離制御部
１５３ 速度制御部
１５４ 車線変更判断部
１５５ 運転制御部
２００，２００Ａ 車両連結システム
３００ 車両情報

Claims (9)

  1. 複数の車両が電子連結されている電子連結車両群が走行する車線と隣接している車線において、前記電子連結車両群の先行車両よりも前方を走行する前方車両の位置と、前記電子連結車両群の後続車両よりも後方を走行する後方車両の位置とを検出する車両検出部と、
    前記電子連結車両群を構成する前記複数の車両のうち、前記前方車両の位置と、前記後方車両の位置とを検出した車両とは異なる他車両が検出した前記前方車両の位置と、前記後方車両の位置とを受信する車車間通信部と、
    検出した前記前方車両の位置および前記後方車両の位置と、前記他車両が検出した前記前方車両の位置および前記後方車両の位置とに基づいて、前記前方車両と、前記後方車両との間の距離を算出する制御部と、を前記複数の車両のそれぞれが備えることを特徴とする測長システム。
  2. 請求項１に記載の測長システムを備えた複数の車両で構成される、車両連結システム。
  3. 前記制御部は、前記電子連結車両群の全長と、前記前方車両と、前記後方車両との間の距離とに基づいて、前記電子連結車両群を車線変更させるか否かを判定する、請求項２に記載の車両連結システム。
  4. 前記制御部は、前記電子連結車両群の全長と、前記前方車両と、前記後方車両との間の距離とに基づいて、前記電子連結車両群の車間距離を調整する、請求項２または３に記載の車両連結システム。
  5. 前記制御部は、前記先行車両と、前記後続車両と、前記前方車両と、前記後方車両との位置関係に基づいて前記電子連結車両群の速度を制御する、請求項２から４のいずれか一項に記載の車両連結システム。
  6. 前記制御部は、車両情報に基づいて前記電子連結車両群の隊列を決定する、請求項２から５のいずれか一項に記載の車両連結システム。
  7. 前記制御部は、前記電子連結車両群中の各車両が備える前記車両検出部の性能に応じて前記電子連結車両群の隊列を決定する、請求項２から６のいずれか一項に記載の車両連結システム。
  8. 複数の車両が電子連結されている電子連結車両群が走行する車線と隣接している車線において、前記電子連結車両群の先行車両よりも前方を走行する前方車両の位置と、前記電子連結車両群の後続車両よりも後方を走行する後方車両の位置とを検出する車両検出ステップと、
    前記電子連結車両群を構成する前記複数の車両のうち、前記前方車両の位置と、前記後方車両の位置とを検出した車両とは異なる他車両が検出した前記前方車両の位置と、前記後方車両の位置とを受信する車車間通信ステップと、
    検出した前記前方車両の位置および前記後方車両の位置と、前記他車両が検出した前記前方車両の位置および前記後方車両の位置とに基づいて、前記前方車両と、前記後方車両との間の距離を算出する制御ステップと、を含むことを特徴とする測長方法。
  9. 複数の車両が電子連結されている電子連結車両群が走行する車線と隣接している車線において、前記電子連結車両群の先行車両よりも前方を走行する前方車両の位置と、前記電子連結車両群の後続車両よりも後方を走行する後方車両の位置とを検出する車両検出ステップと、
    前記電子連結車両群を構成する前記複数の車両のうち、前記前方車両の位置と、前記後方車両の位置とを検出した車両とは異なる他車両が検出した前記前方車両の位置と、前記後方車両の位置とを受信する車車間通信ステップと、
    検出した前記前方車両の位置および前記後方車両の位置と、前記他車両が検出した前記前方車両の位置および前記後方車両の位置とに基づいて、前記前方車両と、前記後方車両との間の距離を算出する制御ステップと、を測長システムとして動作するコンピュータに実行させるためのプログラム。
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