JP2024033749A - 車両制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】非制御車両を隊列に割り込ませる際の安全性の向上を図る。【解決手段】隊列を組んで走行するように複数の車両を制御する車両制御システムであって、複数の車両とは異なる非制御車両が隊列を追い越そうとしており、且つ、非制御車両の前方に障害物があるときには、非制御車両が隊列に割り込めるように複数の車両間の車間距離を調整する。これにより、非制御車両を隊列に容易に且つ迅速に割り込ませることが可能となり、非制御車両を隊列に割り込ませる際の安全性の向上を図ることができる。【選択図】図１

Description

本発明は、車両制御システムに関する。

従来、この種の車両制御システムとしては、隊列を組んで走行するように複数の車両を制御する隊列走行制御を実行するシステムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このシステムでは、合流車線を走行している隊列走行制御の対象ではない非制御車両が走行車線を走行する複数の車両の隊列へ割り込もうとしていることを検出したときには、非制御車両の走行状態に応じて、隊列の複数の車両の車間距離を調整する。これにより、非制御車両の隊列への割り込みに適正に対処できるとしている。

特開２０１９－１８９０３２号公報

しかし、上述の車両制御システムでは、非制御車両が隊列に追い越しをかけており、且つ、非制御車両の前方に道路工事や対向車などの障害物があるときに、隊列を組む複数の車両をどのように制御するかが開示されていない。非制御車両が隊列に追い越しをかけており、且つ、非制御車両の前方に障害物があるときには、非制御車両は、障害物を避けるために隊列に割り込もうとすると考えられる。この場合、非制御車両をより安全に隊列に割り込ませることが望まれている。

本発明の車両制御システムは、非制御車両を隊列に割り込ませる際の安全性の向上を図ることを主目的とする。

本発明の車両制御システムは、
隊列を組んで走行するように複数の車両を制御する隊列走行制御を実行する車両制御システムであって、
前記隊列走行制御の対象ではない非制御車両が前記隊列を追い越そうとしており、且つ、前記非制御車両の前方に障害物があるときには、前記非制御車両が前記隊列に割り込めるように複数の前記車両間の車間距離を調整する
ことを要旨とする。

こうした本発明の車両制御システムでは、複数の車両とは異なる異車両が隊列を追い越そうとしており、且つ、非制御車両の前方に障害物があるときには、非制御車両が隊列に割り込めるように複数の車両間の車間距離を調整する。この結果、非制御車両を隊列に割り込ませる際の安全性の向上を図ることができる。

この本発明の車両制御システムにおいて、前記非制御車両が前記隊列に割り込んだ後に前記非制御車両が前記隊列から離れるために対向車線側に移動しようとしているときには、前記隊列を前記対向車線から離れる方向に移動させてもよい。こうすれば、非制御車両の前方への視界を確保でき、非制御車両が隊列から離れる際の安全性の向上を図ることができる。

車両制御システム１０の構成の概略を示す構成図である。 片側一車線の道路を複数の車両２０、４０や非制御車両３０が走行している様子の一例を示す説明図である。 車間距離調整ルーチンの一例を示すフローチャートである。

次に、本発明を実施するための形態を実施例を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施例としての車両制御システム１０の構成の概略を示す構成図である。車両制御システム１０は、複数の車両２０を制御する制御装置として構成されている。各車両２０は、駆動装置２００と、ナビゲーション装置２１０と、車車間通信装置２２０と、電子制御ユニット（以下、「ＥＣＵ」という）２３０と、を備える。車両２０は、この他に、図示はしないが、制動力を付与するブレーキなどの制動装置、操舵を行なう操舵装置などを備えている。

駆動装置２００は、走行用の動力を出力する動力源や変速機などを備えており、車軸に連結された駆動軸（車軸、駆動軸は図示せず）に動力を出力する。

ナビゲーション装置２１０は、記憶されている地図情報とＧＰＳアンテナからの自車両の現在地とユーザが設定した目的地とに基づいて自車両（車両２０）の現在地から目的地までの走行予定ルートを設定し、設定した走行予定ルートを図示しないディスプレイに表示してルート案内を行なう。

車車間通信装置２２０は、自車両とは異なる他の車両２０との無線通信を行なう。

ＥＣＵ２３０は、図示しないが、ＣＰＵを中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵの他に、処理プログラムを記憶するＲＯＭやデータを一時的に記憶するＲＡＭ、入出力ポートを備える。ＥＣＵ２３０には、駆動装置２００や制動装置、操舵装置、車体の前方の左右および後方の左右に取りつけられた４つのハザードランプ（非常点滅表示灯）２４０、バックライトなどを制御するのに必要な各種センサからの信号が入力ポートを介して入力されている。ＥＣＵ２３０に入力される信号としては、車両２０の車速を検出する車速センサからの車速Ｖｆ、周辺認識装置２５０からの自車両やその周囲の情報（例えば、自車両の前方や後方の他車との車間距離Ｄ１，Ｄ２や車線上での自車両の走行位置、自車両の周囲の画像など）も挙げることができる。ここで、周辺認識装置２５０は、カメラやミリ波レーダー、準ミリ波レーダー、赤外線レーザーレーダー、ソナーなどにより構成される。ＥＣＵ２３０は、車車間通信装置２２０を介して他の車両２０のＥＣＵ２３０と無線通信によりデータをやり取りする。

こうして構成された各車両２０では、ＥＣＵ２３０により、運転者の操作によらずに車両２０を走行させる自動運転が行なわれる。自動運転では、基本的には、ナビゲーション装置２１０からの走行予定ルートや自車両の現在地、地図情報（例えば、法定速度）と、周辺認識装置２５０からの自車両の前方や後方の他車との車間距離Ｄ１，Ｄ２（自車両周辺に他車がいる場合）と、に基づいて目標車速Ｖ＊を設定し、車速Ｖが目標車速Ｖ＊となるように目標トルクＴｄ＊を設定し、目標トルクＴｄ＊で先行車両に追従するように駆動装置２００や図示しない操舵装置を制御する隊列走行制御を実行する。

次に、こうして構成された車両制御システム１０の動作、特に、隊列を組んで走行する複数の車両２０を、隊列走行制御の対象ではない非制御車両３０が追い越そうとしているときの動作について説明する。図２は、片側一車線の道路を複数の車両２０、車両４０や非制御車両３０が走行している様子の一例を示す説明図である。図中、車両４０は、複数の車両２０が走行している車線の隣の車線を走行する対向車であり、太線矢印は、走行方向を示している。

車両制御システム１０の動作の説明に先立って、非制御車両３０の構成について説明する。非制御車両３０は、エンジンやモータなどの駆動装置３００により走行する自動車として構成されており、駆動装置３００の他に、右左折や進路変更の際にその方向を周囲に示すために点灯するウィンカー（方向指示器）３１０などを備える。非制御車両３０は、各車両２０との通信は行なわず、隊列走行制御の対象とはならない。

次に、車両制御システム１０の動作について説明する。図３は、隊列を構成する複数の車両２０のうち非制御車両３０の横を走行している横車両２０ＡのＥＣＵ２３０により実行される車間距離調整ルーチンの一例を示すフローチャートである。本ルーチンは、横車両２０Ａの周辺認識装置２５０が、非制御車両３０のウィンカー３１０が隊列側への進路変更を示したことを検知すると共に、非制御車両３０の前方に道路工事や対向車など何らかの障害物があることを検知したときに、実行される。なお、図３の車間距離調整ルーチンは、複数の車両２０の横車両２０Ａとは別の車両で実行してもよい。

本ルーチンが実行されると、横車両２０ＡのＥＣＵ２３０は、自車の周辺認識装置２５０からの情報に基づいて、非制御車両３０の後方に車両が存在するか否かを判定する（ステップＳ１００）。非制御車両３０の後方に車両が存在しないときには、周辺認識装置２５０からの情報に基づいて、非制御車両３０と非制御車両３０の前方の障害物との距離Ｄ１ｏが所定距離Ｄ１ｏｒｅｆ以上であるか否か、即ち、非制御車両３０と非制御車両３０の前方の障害物との距離が確保できているか否かを判定する（ステップＳ１１０）。

ステップＳ１１０で非制御車両３０と前方の障害物との距離が確保できているときには、周辺認識装置２５０からの情報に基づいて、横車両２０Ａの前方または後方のうち非制御車両３０からの距離が短いほうを隊列の分割位置Ｐｄに設定し（ステップＳ１２０）、分割位置Ｐｄで隊列が分割するように隊列の各車両２０に車間距離を調整するための調整指示を送信する（ステップＳ１７０）。調整指示を受信した各車両２０のうち隊列の分割位置Ｐｄより後方の各車両２０は、目標車速Ｖ＊を低くして、減速しつつ隊列走行を行なう。これにより、分割位置Ｐｄのすぐ前の車両２０Ｂとすぐ後ろの車両２０Ｃとの車間距離を広げる。なお、調整指示を受信した各車両２０は、分割位置Ｐｄのすぐ前の車両２０Ｂとすぐ後ろの車両２０Ｃとの車間距離を広げると共に、隊列の分割位置Ｐｄより前方の車両２０同士で車間距離を短くすると共に、隊列の分割位置Ｐｄより後方の車両２０同士で車間距離を短くしてもよい。

続いて、隊列の分割位置Ｐｄのすぐ前の車両２０Ｂに後方のハザードランプ２４０の点灯指示を送信して（ステップＳ１８０）、本ルーチンを終了する。後方のハザードランプ２４０の点灯指示を受信した車両２０Ｂは、後方の左右のハザードランプ２４０を点灯させる。これにより、車両２０Ｂは、非制御車両３０の運転者に、割り込み位置を示すことができる。割り込み位置を視認した非制御車両３０の運転者は、車両２０Ｂと車両２０Ｃとの間に割り込むように非制御車両３０を操作すると考えられる。車両２０Ｂと車両２０Ｃとの車間距離は大きくなっていから、非制御車両３０は隊列に容易に割り込むことができる。これにより、非制御車両３０を隊列に割り込ませる際の安全性の向上を図ることができる。

ステップＳ１１０で非制御車両３０と前方の車両との距離が確保できていないときには、横車両２０Ａの後方を隊列の分割位置Ｐｄに設定し（ステップＳ１３０）、分割位置Ｐｄで隊列が分割するように隊列の各車両２０に車間距離を調整するための調整指示を送信し（ステップＳ１７０）、隊列の分割位置Ｐｄのすぐ前の車両２０Ｂに後方のハザードランプ２４０の点灯指示を送信して（ステップＳ１８０）、本ルーチンを終了する。

横車両２０Ａの後方を隊列の分割位置Ｐｄに設定するから、横車両２０Ａと横車両２０Ａのすぐ後の車両２０Ｃとの間の車間距離が大きくなり、隊列の分割位置Ｐｄのすぐ前の車両、即ち、横車両２０Ａの後方の左右のハザードランプ２４０が点灯する。ハザードランプ２４０の点灯を視認した非制御車両３０の運転者は、ブレーキペダルや操舵装置などの操作により、非制御車両３０を減速させて横車両２０Ａのすぐ後ろに割り込むように非制御車両３０を走行させると考えられる。横車両２０Ａと車両２０Ｃとの間の車間距離が大きくなっていから、非制御車両３０は隊列に容易に割り込むことができる。これにより、非制御車両３０を隊列に割り込ませる際の安全性の向上を図ることができる。このとき、非制御車両３０は、減速するから、非制御車両３０の前方の障害物との間の距離が更に短くなることを抑制できる。

ステップＳ１００で非制御車両３０の後方に別の車両が存在するときには、ステップＳ１１０と同様の処理で、前方の車両との距離が確保できているか否かを判定する（ステップＳ１４０）。前方の距離が確保できているときには、周辺認識装置２５０により検出された非制御車両３０の後方の車両の車速Ｖ２ｏが非制御車両３０の車速Ｖｏより高いか否かを判定する（ステップＳ１５０）。後方の車両の車速Ｖ２ｏが非制御車両３０の車速Ｖｏより高いときには、隊列の分割位置Ｐｄを横車両２０Ａの前方に設定し（ステップＳ１６０）、分割位置Ｐｄで隊列が分割するように隊列の各車両２０に車間距離を調整するための調整指示を送信し（ステップＳ１７０）、隊列の分割位置Ｐｄのすぐ前の車両２０Ｂに後方のハザードランプ２４０の点灯指示を送信して（ステップＳ１８０）、本ルーチンを終了する。

横車両２０Ａの前方を隊列の分割位置Ｐｄに設定するから、横車両２０Ａとすぐ前の車両２０Ｂとの間の車間距離が大きくなり、横車両２０Ａのすぐ前の車両２０Ｂの後方の左右のハザードランプ２４０が点灯する。こうした表示を視認した非制御車両３０の運転者は、アクセルペダルや操舵装置などの操作により、非制御車両３０を加速させて横車両２０Ａのすぐ前に割り込むように非制御車両３０を走行させると考えられる。横車両２０Ａとすぐ前の車両２０Ｂとの間の車間距離が大きくなっていから、非制御車両３０は隊列に容易に割り込むことができる。これにより、非制御車両３０を隊列に割り込ませる際の安全性の向上を図る。このとき、非制御車両３０は、加速するから、非制御車両３０の後方の別の車両との間の車間距離が更に短くなることを抑制できる。

ステップＳ１４０で非制御車両３０と前方の障害物との距離が確保されていないときや、ステップＳ１４０で前方の距離が確保されていてもステップＳ１５０で後方の車両の車速Ｖ２ｏが非制御車両３０の車速Ｖｏ以下のときには、ステップＳ１２０へ進み、横車両２０Ａの前方または後方のうち距離が短いほうを隊列の分割位置Ｐｄに設定し（ステップＳ１２０）、分割位置Ｐｄで隊列が分割するように隊列の各車両２０に車間距離を調整するための調整指示を送信し（ステップＳ１７０）、隊列の分割位置Ｐｄのすぐ前の車両２０Ｂに後方のハザードランプ２４０の点灯指示を送信して（ステップＳ１８０）、本ルーチンを終了する。これにより、非制御車両３０の運転者に、割り込み位置を示すことができる。割り込み位置を認識した非制御車両３０の運転者は、分割位置Ｐｄのすぐ前の車両２０Ｂとすぐ後ろの車両２０Ｃとの間に割り込むように非制御車両３０を操作すると考えられる。分割位置Ｐｄのすぐ前の車両２０Ｂとすぐ後ろの車両２０Ｃとの間の車間距離が大きくなっていから、非制御車両３０は隊列に容易に且つ迅速に割り込むことができる。これにより、非制御車両３０を隊列に割り込ませる際の安全性の向上を図る。

こうして非制御車両３０が複数の車両２０の隊列に割り込んだ後は、非制御車両３０は複数の車両２０の隊列と共に走行すると考えられる。こうした非制御車両３０が複数の車両２０走行しているときに、非制御車両３０の前方または後方の車両２０の周辺認識装置２５０が、非制御車両３０の方向指示器３２が対向車線側への進路変更を示していることを検出したときには、非制御車両３０が隊列から離れるために対向車線側に移動しようとしていると判定して、複数の車両２０が走行する車線からはみ出さない範囲内で対向車線から離れる方向に寄るように、他の各車両２０に指令信号を送信する。指令信号を受信した各車両２０および指令信号を送信した車両２０のＥＣＵ２３０は、対向車線から離れる方向に寄るように操舵装置を制御する。これにより、複数の車両２０の隊列全体が対向車線から離れる方向に移動するから、非制御車両３０の対向車線側の視界を確保でき、非制御車両３０が複数の車両２０の隊列から離れる際の安全性の向上を図ることができる。

以上説明した実施例の車両制御システム１０によれば、複数の車両２０とは異なる非制御車両３０が隊列に追い越しをかけており、且つ、非制御車両３０の前方に障害物があるときには、非制御車両３０を隊列に割り込めるように複数の車両２０の車間距離を調整することにより、非制御車両３０を隊列に割り込ませる際の安全性の向上を図ることができる。

更に、非制御車両３０が隊列に組み込まれた後に、非制御車両３０が隊列から離れるために対向車線側に移動しようとしているときには、隊列を対向車線から離れる方向に移動させることにより、非制御車両３０が隊列を離れる際の安全性の向上を図ることができる。

実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、各車両２０のＥＣＵ２３０が「車両制御システム」に相当する。

なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。

以上、本発明を実施するための形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。

本発明は、車両制御システムの製造産業などに利用可能である。

１０ 車両制御システム、２０、４０ 車両、３０ 非制御車両、２２０ 車車間通信装置、２３０ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）、２４０ ハザードランプ（非常点滅表示灯）、２５０ 周辺認識装置、３１０ ウィンカー（方向指示器）。

Claims (2)

1. 隊列を組んで走行するように複数の車両を制御する隊列走行制御を実行する車両制御システムであって、
   前記隊列走行制御の対象ではない非制御車両が前記隊列を追い越そうとしており、且つ、前記非制御車両の前方に障害物があるときには、前記非制御車両が前記隊列に割り込めるように複数の前記車両間の車間距離を調整する
   車両制御システム。
2. 請求項１記載の車両制御システムであって、
   前記非制御車両が前記隊列に割り込んだ後に前記非制御車両が前記隊列から離れるために対向車線側に移動しようとしているときには、前記隊列を前記対向車線から離れる方向に移動させる
   車両制御システム。

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