JP3818722B2 - 車両群形成制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の車両で群を形成し、隊列走行を行うための車両群形成制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、道路などを走行する車両同士でプラトーンとも呼ばれる隊列を組むように群を形成する考え方が提案されている。群を形成して走行すれば、各車両が単独で走行する場合よりも車間距離を縮めることができ、道路などの交通混雑の緩和などの効果が期待される。また多くの車両が隊列を組んで連動してまとまった走行を行うので、安全で効率的な交通を行うことが期待される。
【０００３】
車両群形成に関連する先行技術は、たとえば特開平５−１７０００８、特開平７−２００９９１および特開平８−３１４５４１などに開示されている。特開平５−１７０００８には、先行車から追従車に対して、車速や加速度などの走行状態を示す情報と、スロットル開度、操舵角、ブレーキ操作量などの操作量を示す情報と、車両重量、エンジン出力特性などの車両諸元を示す情報とを伝達し、後行車では伝達された情報を受信して、先行車の制御の結果である走行状態の変化を待たずに、先行車に与えられる操作と同様の操作を後行車に与えながら追従走行制御を可能にする考え方が開示されている。特開平７−２００９９１には、２台以上の車両のうち先導車両に対する実際の運転操作のみで、後続の車両は自動的に追従運転を行う連携運転システムが開示されている。特開平８−３１４５４１には、隊列を形成して走行する複数の車両間で、先頭車両が路面に設置され車両走行を誘導する案内標識を検知し、後続車両に制御データを伝達して、後続車両では案内標識の検知は行わないようにする構成が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述の先行技術には、車両群が形成された後で隊列走行を行う際に、安全かつ効率よく追従制御を行うための課題の解決を目指しているけれども、新たに群を形成する車両または車両群をどのようにして選択するかの課題については触れられていない。
【０００５】
本発明の目的は、新たに車両または車両群が群を形成する場合に、円滑な走行制御を行うことができるようにする車両群形成制御装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、車両に搭載され、複数の車両で群を形成し、群内の車両間で走行制御用情報を伝達し、隊列走行を行うための車両群形成制御装置であって、
他の車両または他の車両群から、走行目的地についての目的位置情報を含む車両情報を受信する情報受信手段と、
情報受信手段によって受信される車両情報を、自車の目的位置情報を含む車両情報と比較する情報比較手であって、自車の複数の車両情報に対して、受信した複数の各車両情報毎に差を算出し、その算出された差を予め設定される重み付け係数と乗算し、その乗算によって得られた値の積算値または累積値に基づく類似度比較を行う情報比較手段と、
前記類似度比較の結果から、所定の基準に従って群を形成する車両または車両群を選択する車両選択手段と、
車両選択手段による選択結果を示す情報を送信する情報送信手段とを含むことを特徴とする車両群形成制御装置である。
本発明に従えば、車両情報の比較の際には、自車の複数の車両情報に対して各車両情報毎に差を算出し、その算出された差を予め設定される重み付け係数と乗算し、その乗算によって得られた値の積算値または累積値に基づいて類似度比較を行う。したがって種々の要因に基づく車両情報の比較を総合的に行うことができ、円滑に群を形成することができる。
また本発明で、前記車両情報は、自車および他車の車速情報を含み、
前記情報比較手段は、他車の車両情報に基づいて自車の目標車速を算出し、該自車の目標車速と自車の車速とを比較し、
車両情報選択手段は、前記比較の結果から、目標車速と自車の車速が一致していないときは、群形成を行わず、一致しているときは、車速に関する一致結果に基づいて、群形成を行うこと特徴とする。
本発明に従えば、走行を行う目標車速を車両情報に含み、目標車速に基づいて、群の形成の有無を選択しているので、目標車速の近い車両または車両群で隊列走行を行うことができ、各車両の乗員が希望する車速で円滑に隊列走行できる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の一形態の全体的なシステム構成を示す。自動車専用道路などの道路１は、たとえば走行車線２と追越車線３を有し、路肩に沿って信号ケーブル４が配設されている。道路１に臨んでは、路車間通信装置５が設けられている。路車間通信装置５は、信号ケーブル４を介して管制センタ１０と通信可能に接続される。
【００３３】
道路１上を走行する複数の車両１１〜１４は、無線電波で路車間通信装置や車両間同士で通信が可能である。車両１３，１４同士の間では、車々間通信２０で通信が行われる。車両１１，１２と路車間通信装置５との間は、路車間通信２１，２２でそれぞれ通信が行われる。車々間通信２０は、車両１１〜１４が車両群を形成しているときには群内通信として、車両群に属しない車両または車両群との間の通信の場合は群外通信として行われる。ここで、車両１１，１２が路車間通信２１，２２によって群を形成し、車両１３，１４が車々間通信２０によって群を形成しようとしている場合を想定する。
【００３４】
図２は、図１の各車両１１〜１４に搭載される車両走行制御装置３０の概略的な電気的構成を示す。情報通信装置３１は、車両走行制御装置３０が搭載されている自車の車両情報を他の車両１１〜１４または路車間通信装置５に送信し、他の車両１１〜１４からの車両情報や路車間通信装置５からサービス情報などを受信する。路車間通信装置５および群を形成していない車両に対する情報送受信は、無線電波を介して行う。隊列走行を行っている群内の前後車両間で車両情報を伝達する情報送受信は、距離が短くなるのでたとえば赤外線通信装置４５による赤外線などを介して行うことができる。位置情報受信装置３２は、複数のＧＰＳ人工衛星からの電波を受信し、車両の現在位置を検出する。車間距離検出装置３３は、レーダセンサなどを用いて車両の走行方向の前方を走行している車両との間の車間距離を検出する。車速検出装置３４は、たとえば車軸の回転速度などから車両の走行速度を車速として検出する。車両加速度検出装置３５は、Ｇセンサなどを用いて、車両の加速度を検出する。ヨーレート検出装置３６は、ジャイロ装置などを用いて、車両の走行方向が水平面内で変化する角速度を検出する。車両情報入力装置３７には、自車についての車両情報が入力される。群形成制御装置３８は、後述するような処理によって、群形成に伴う制御を行う。メモリ３９には、各種情報を記憶する。
【００３５】
情報送受信装置３１に受信される他の車両についての車両情報、位置情報受信装置３２によって受信される車両の現在位置、車間距離検出装置３３によって検出される車間距離、車速検出装置３４によって検出される車速、車両加速度検出装置３５によって検出される車両加速度およびヨーレート検出装置３６によって検出されるヨーレートなどのデータは、制御量演算装置４０で制御量として演算の対象となり、群を形成して隊列走行を行うため演算処理が行われる。制御量演算装置４０による演算結果は、ステアリング制御装置４１、ブレーキ制御装置４２、エンジン制御装置４３およびトランスミッション制御装置４４に与えられ、車両１１〜１４の走行状態の制御が行われる。ステアリング制御装置４１は、車両１１〜１４の走行方向を変化させる。ブレーキ制御装置４２は、車両１１〜１４の走行速度を低下させるように制動を行う。エンジン制御装置４３は、車両１１〜１４を加速したりエンジンブレーキによって減速したりする制御を行う。トランスミッション制御装置４４は、車両１１〜１４のトランスミッションでの変速状態を適正に制御する。
【００３６】
図３は本発明の実施の第１形態として、図２の車両走行制御装置３０を車両１１〜１４に搭載するとき、群形成制御装置３８によって車両群を形成する車両を選択する処理を示す。ステップａ１から処理を開始し、ステップａ２では、情報受信手段としての情報送受信装置３１によって、周囲の車両１１〜１４からの車両情報を受信する。車両情報は、走行目的地についての目的地情報や走行する目標車速、あるいは普通乗用車、軽乗用車、トラック、バス等の車両１１〜１４の種類を示す種類情報、さらには各車両１１〜１４のエンジン出力、トルク特性、加速性能、ブレーキ特性等を含む車両の諸元情報である。ステップａ３では、自車についての車両情報を車両情報入力装置３７から検出する。情報比較手段として、ステップａ４では、周囲の車両と自車の車両情報とを比較し、車両選択手段として、ステップａ５では比較結果が予め設定されている基準を満たしている場合に、周囲車両を群を形成する相手として選択する。選択が行われるときには、情報送信手段として、ステップａ６で選択した車両に対し隊列走行を行う旨を送信する。ステップａ６の送信が終了したとき、またはステップａ５で選択を行わなかったときには、ステップａ７で群形成のための処理を終了して、元の処理に戻る。
【００３７】
図４は本発明の実施の第２形態として群形成制御装置３８によって車両群を形成する車両を選択する処理を示す。ステップｂ１から処理を開始し、ステップｂ２では周囲車両からの車両情報と識別情報である車両ＩＤとを受信する。ステップｂ３では自車の車両情報を車両情報入力装置３７から検出する。ステップｂ４では周囲車両と自車との間で車両情報を比較する。類似度判定手段として、ステップｂ５では、車両情報の比較の結果、類似度が所定値以上であるか否かを判定する。類似の判定は、次の３つの考え方で行うことができる。
▲１▼│自車の車両情報（車両諸元、車速等）−他車の車両情報│≦既定値であれば類似する。
▲２▼Σ（不一致情報×重み付け係数）≦既定値であれば類似する。
▲３▼不一致項目毎に−１、一致項目毎に＋１し、その累計が既定値以下であれば類似する。
【００３８】
ステップｂ５で類似度が所定値以上と判断されるときにはその車両情報を送信した車両を選択し、選択車両を車両ＩＤによって特定し、隊列走行する旨を送信する。ステップｂ６の送信が終了したとき、またはステップｂ５で類似度が所定値以上の車両の選択を行うことができなかったときは、ステップｂ７で車両選択の処理を終了し、元の処理に戻る。
【００３９】
図５は、本発明の実施の第３形態として車両群を形成する車両を選択するための比較対象とするか否かの処理を示す。ステップｃ１から処理を開始し、ステップｃ２では周囲車両からの車両情報と位置情報とを受信する。ステップｃ３では自車の車両情報を車両情報入力装置３７から検出し、自車の位置情報を位置検出手段としての位置情報受信装置３２から検出する。ステップｃ４では、他車と自車の位置比較を行い、ステップｃ５で所定距離内であるか否かを判断する。所定距離内であると判断されるときには、ステップｃ６で比較対象とし、車両情報の比較による群を形成するか否かの判断を行う。ステップｃ６が終了したとき、またはステップｃ５で所定距離内ではないと判断されるときには、ステップｃ７で処理を終了し、元の処理に戻る。
【００４０】
図６は、本発明の実施の第４形態として車両群を形成する車両を選択するための比較対照となるか否かの処理を示す。ステップｄ１から処理を開始し、ステップｄ２では周囲車両からの車両情報と位置情報とを受信する。ステップｄ３で群形成制御装置３８がメモリ３９に受信した情報を記憶する。ステップｄ４では群形成制御装置３８が車両情報入力装置３７から自車の車両情報を検出し、位置情報受信装置３２から自車の位置情報を検出する。ステップｄ５では、メモリ３９に記憶している他車の位置情報が、自車の位置に対して所定台数以内の前後の車両または車両群であるか否かを判断する。所定台数以内と判断されるときには、ステップｄ６で類似度判定の比較対象とし、ステップｄ５で所定台数以外ではないと判断されるときにはそのまま、ステップｄ７で処理を終了して元の処理に戻る。
【００４１】
図７は、本発明の実施の第５形態として他の車両側で車両群を形成する車両を選択する場合の処理を示す。ステップｅ１から処理を開始し、ステップｅ２で車両情報入力装置３７から得られる自車の車両情報を、情報送信手段としての情報送受信装置３１から送信する。ステップｅ３では他車から群を形成する相手として自車を選択する旨の返信があったか否かを判断する。返信があったときには、ステップｅ４で選択した車両に隊列走行する旨を送信する。ステップｅ４が終了したとき、またはステップｅ３で返信がなかったときには、ステップｅ５で処理を終了し、元の処理に戻る。
【００４２】
図８は、本発明の実施の第６形態として他の車両側で車両群を形成する車両を選択する場合の処理を示す。ステップｆ１から処理を開始し、ステップｆ２では周囲車両から車両情報、車両ＩＤ、位置情報等の送信要求を情報受信手段としての情報送受信装置３１で受信する。ステップｆ３では、位置情報受信装置３２によって、自車の位置情報を検出する。ステップｆ４では、他車の位置と自車位置とを比較する。ステップｆ５では、比較結果が所定距離内であるか否かを判断する。所定距離内であれば、ステップｆ６で、他車から要求されている車両情報、車両ＩＤ、位置情報等の情報送信手段としての情報送受信装置３１から送信する。ステップｆ６の終了後、またはステップｆ５で所定距離内ではないと判断されるときには、ステップｆ７で処理を終了し、元の処理に戻る。
【００４３】
図９は、本発明の実施の第７形態として自車の車両情報等を一定周期で周囲の車両に送信する処理を示す。ステップｇ１から処理を開始し、ステップｇ２では位置情報受信装置３２によって自車位置の検出を行う。ステップｇ３では、所定周期、たとえば数１０秒に達しているか否かを判断する。所定周期に達していれば、ステップｇ４で自車位置と、車両情報入力装置３７に入力されている車両情報とを情報送信手段である情報送受信装置３１から送信する。ステップｇ４が終了したとき、またはステップｇ３で所定周期に達していないと判断されるときには、処理を終了し、ステップｇ５で元の処理に戻る。
【００４４】
図１０〜図１３は自車をＡ車とし、他車であるＢ車が隊列走行の相手となるか否かを所定の車両情報に基づいて判断する処理を示す。図１０では、ステップｈ１から処理を開始し、ステップｈ２で隊列走行相手となるＢ車の任意の情報、車両ＩＤを情報受信手段としての情報送受信装置３１で受信する。ステップｈ３では、Ｂ車の車速情報を受信する。ステップｈ４では、車速情報に基づいて目標車速を算出する。ステップｈ５では車速検出装置３４によって自車の車速を検出する。ステップｈ６では自車の車速と目標車速とが一致しているか否かを判断する。一致していないときには、ステップｈ７で群形成は行わず、自車の走行制御のみを行う。ステップｈ６で目標車速が一致していると判断されるときはその判断結果を保持した後、あるいはステップｈ７が終了したとき、ステップｈ８で処理を終了し、元の処理に戻る。
【００４５】
図１１は、本発明の実施の第９形態の処理を示す。ステップｉ１から処理を開始し、ステップｉ２では隊列走行相手車両となるＢ車の任意情報および車両ＩＤを受信する。ステップｉ３で、Ｂ車の目的位置に関する情報を受信し、ステップｉ４で目的位置に関する情報から目的位置を検出する。ステップｉ５では、車両情報入力装置３７に入力されている自車であるＡ車の位置情報から、目的地を読出す。ステップｉ６では、自車とＢ車との目的地が一致しているか否かを判断する。一致していないと判断されるときには、ステップｉ７で自車の走行制御のみを行う。ステップｉ６で目的地が一致していると判断されるときには、判断結果を保持した後、あるいはステップｉ７の処理が終了したときには、ステップｉ８で処理を終了し、元の処理に戻る。
【００４６】
図１２は、本発明の実施の第１０形態の処理を示す。ステップｊ１から処理を開始し、ステップｊ２では、隊列走行相手車両となるＢ車の任意情報や車両ＩＤを受信する。ステップｊ３ではＢ車の車両種類情報を受信する。車両種類情報は、たとえばＢ車が普通乗車であるか、軽自動車であるか、トラックであるかバスであるかなどの車両の種類を示す情報である。ステップｊ４では受信された車両種類情報から車両の種類を検出する。車両の種類は、たとえば予めコード化しておくことができる。ステップｊ５では、車両情報入力装置３７に入力されている自車についての車両種類を検出する。ステップｊ６では、自車とＢ車とが車両種類で一致しているか否かを判断する。一致していないと判断されるときには、ステップｊ７で自車の走行制御のみを行う。ステップｊ６で車両種類が一致していると判断されるときには、その判断結果を保持した後、あるいはステップｊ７の処理が終了したとき、ステップｊ８で処理を終了し、元の処理に戻る。
【００４７】
図１３は、本発明の実施の第１１形態の処理を示す。ステップｋ１から処理を開始し、ステップｋ２では隊列走行相手となるＢ車の任意情報や車両ＩＤを受信する。ステップｋ３では、Ｂ車の車両情報のうちの車両諸元情報の受信を行う。ステップｋ４では、受信された車両諸元情報からＢ車の車両諸元を検出する。ステップｋ５では車両情報入力装置３７に入力されている自車の車両諸元を検出する。ステップｋ６では自車とＢ車とで車両諸元が一致しているか否かを判断する。一致していないと判断されるときには、ステップｋ７で自車の走行制御のみを行う。ステップｋ６で車両諸元が一致していると判断されるときには、その判断結果を保持した後、あるいはステップｋ７の処理が終了したときには、ステップｋ８で処理を終了し、元の処理に戻る。
【００４８】
図１４は本発明の実施の第１２形態としての処理を示す。ステップｌ１から処理を開始し、ステップｌ２では周囲からの車両情報および位置情報の受信を、情報受信手段としての情報送受信装置３１によって行う。ステップｌ３では、車両情報入力装置３７および位置情報受信装置３２によって、自車の車両情報および位置情報をそれぞれ検出する。ステップｌ４では周囲車両と自車との位置の比較を行う。ステップｌ５で周囲車両が自車と車両群を形成している車両のうち自車の前後に位置する車両であるか否かを判断する。車両群形成範囲内であると判断されるときには、ステップｌ６で群内前後車両間通信手段である赤外線通信装置４５を使用し、群内車両制御情報の送受信を開始する。ステップｌ５で車両群形成内ではないと判断されるとき、またはステップｌ６が終了すると、ステップｌ７で周囲車両が自車と車両群を形成している車両のうち自車の前後に位置する車両以外であるか否かを判断する。前後車両以外の車両であると判断されるときには、ステップｌ８で情報送受信装置３１を介して車両情報の送受信を行う。ステップｌ７で車両群形成外ではないと判断されるとき、またはステップｌ８の処理が終了すると、ステップｌ９で処理を終了し、元の処理に戻る。
【００４９】
図１５および図１６は、図１の路車間通信装置５および各車両１１〜１４との間で全体的なシステムとして群形成制御を行う処理を示す。各図で（ａ）は路車間通信装置５側で群を形成する制御を示し、（ｂ）は群形成のために各車両から車両情報を送信する処理を示す。（ｃ）は、群形成のために路車間通信装置５から送信される情報を各車両で受信し、群形成のための走行制御を行う処理を示す。説明の便宜上車両としてはＡ，Ｂ，Ｃを対象とする。
【００５０】
図１５は、本発明の実施の第１３形態の処理を示す。図１０（ａ）の路車間通信装置５側での処理は、ステップｍａ１から開始し、ステップｍａ２，ｍａ３，ｍａ４では、車両Ａ，Ｂ，ＣからＩＤと車両情報とをそれぞれ受信する。ステップｍａ１０では、受信された車両情報の比較を行う。類似度が所定値以上であると判断されるときには、ステップｍａ１２で群形成を選択する。ここではＡ車とＣ車とが選択される場合を想定する。ステップｍａ１３では、Ａ車へ群形成の相手となる車両Ｃ車のＩＤと車両情報を送信する。ステップｍａ１４では、Ｂ車に対し群形成車両無しを示す情報を送信する。ステップｍａ１５では、Ｃ車へ群形成の相手となる車両Ａ車についてのＩＤと車両情報を送信する。ステップｍａ１５の処理が終了したとき、またはステップｍａ１１で類似度が所定値以上の車両がないと判断されるときには、ステップｍａ１６で処理を終了し、元の処理に戻る。
【００５１】
図１５（ｂ）の各車両での情報送信の処理は、ステップｍｂ１から開始し、ステップｍｂ２で自車のＩＤと車両情報を送信し、ステップｍｂ３で処理を終了して元の処理に戻る。ステップｍｂ２で送信した情報は、前述のステップｍａ２〜ステップｍａ４で受信される。図１５（ｃ）は、前述のステップｍａ１３〜ｍａ１５によって送信された情報の各車両における受信処理を示す。ステップｍｃ１から受信処理を開始し、ステップｍｃ２では路上に設けられる路車間通信装置５からの情報を受信する。ステップｍｃ３で、群形成車両があるか否かを判断する。あると判断される場合には、ステップｍｃ４で群形成のための自車の走行制御を行う。ステップｍｃ４が終了したとき、またはステップｍｃ３でステップｍａ１４のように群形成車両無しを示す情報が送信されているときには、ステップｍｃ５で処理を終了し、元の処理に戻る。
【００５２】
図１６は、本発明の実施の第１４形態としての処理を示す。（ａ）に示す路車間通信装置５の処理は、ステップｎａ１から開始し、ステップｎａ２，ｎａ３，ｎａ４で車両Ａ，Ｂ，ＣのＩＤと車両情報と位置情報とをそれぞれ受信する。ステップｎａ１０では車両情報を比較し、ステップｎａ１１では位置情報を比較する。ステップｎａ１２では、比較した情報の類似度が所定値以上であるか否かを判断する。距離が所定距離内であることも含めて類似度が所定値以上であると判断されるときには、ステップｎａ１３で群形成車両を選択する。ここではＡ車とＢ車とが群を形成する車両として選択させる場合を想定する。ステップｎａ１４では、Ａ車へ群形成車両ＩＤ、車両情報および位置情報を送信する。ステップｎａ１５では、Ｂ車へ群形成車両無しを示す情報を送信する。ステップｎａ１６では、Ｃ車へ群形成車両Ａ車のＩＤ、車両情報および位置情報を送信する。ステップｎａ１６の処理が終了したとき、またはステップｎａ１２で類似度が所定値以上となる車両の組合せがないと判断されるときには、ステップｎａ１７で処理を終了し、元の処理に戻る。
【００５３】
図１６（ｂ）は、（ａ）のステップｎａ２〜ｎａ４で受信する車両のＩＤ、車両情報および位置情報を各車両で送信処理を示す。ステップｎｂ１から処理を開始し、ステップｎｂ２で送信を行い、ステップｎｂ３で処理を終了して元の処理に戻る。図１６（ｃ）では、（ａ）のステップｎａ１４〜ｎａ１６で送信される情報を各車両で受信し、群を形成する走行制御を行う処理を示す。ステップｎｃ１から処理を開始し、ステップｎｃ２では路上に設けられる路車間通信装置５からの情報を受信する。ステップｎｃ３で群形成車両がある旨の情報が受信されているか否かを判断する。群形成車両があるときには、ステップｎｃ４で群形成のために自車の走行制御を行う。ステップｎｃ４の処理が終了したとき、またはステップｎｃ３で群形成車両がないと判断されるときには、ステップｎｃ５で処理を終了し、元の処理に戻る。
【００５４】
図１７は、本発明の実施の第１５形態として、複数の車両情報を総合して類似度を判定する処理を示す。このような判定処理は、車両に搭載される車両走行制御装置３０の群形成制御装置３８でも、あるいは路上に設置される路車間通信装置５でも同様に行うことができる。ステップｏ１から処理を開始し、ステップｏ２では類似度の計算を行う。類似度の計算は、たとえば次の第１式または第２式に従って行う。第１式は複数の車両情報についての類似度を、重み付け係数でそれぞれ積算し、全体としての累積値で類似度を判定する。第２式では、それぞれの車両情報についての類似度を重み付け係数で積算し、それぞれ累計して総合的に判定する。なおＸは相手車両目標車速、Ａ１はＡ車（自車）目標車速、Ｋ１は目標車速類似度係数、αは目標車速類似度判定値である。またＹは相手車両諸元、Ａ２はＡ車（自車）車両諸元、Ｋ２は車両諸元類似度係数、βは車両諸元類似度判定値である。さらにＫ３は車種違い係数であり、Ｚが総類似度判定値である。
【００５５】
【数１】
【００５６】
図１８は、本発明の実施の第１６形態として、図１７で類似度を判定した後、さらに距離を比較して群形成車両を選択する処理を示す。ステップｐ１から処理を開始し、ステップｐ２で類似度が所定値以上であるか否かを判断する。類似度が所定値以上であると判断するときは、ステップｐ３で類似車両が複数あるか否かを判断する。複数あると判断されるときには、ステップｐ４で類似車両の距離情報を比較し、距離が最も近い車両または車両群を群形成車両として選択する。ステップｐ４が終了したとき、またはステップｐ２で類似度が所定値以上の車両がないと判断されるとき、またはステップｐ３で類似車両が複数ではないと判断されるとき、ステップｐ５で処理を終了し、元の処理に戻る。
【００５７】
図１９は、本発明の実施の第１７形態として、実施の第３、第６あるいは第１４形態における所定距離を、車両の速度に応じて変更する処理を示す。ステップｑ１から処理を開始し、ステップｑ２では車速による所定距離の算出を行う。車速が大きいときには、距離が大きくても短時間で群形成を行うことができるので、所定距離を大きくし、車速が小さいときには小さくする。ステップｑ３では所定距離内の車両を選択し、ステップｑ４で選択された車両について類似度が所定値以上であるか否かを判定し、それぞれの判定結果を保持して、ステップｑ５またはステップｑ６で元の処理に戻る。
【００５８】
図２０は、本発明の実施の第１８形態として、新たな群形成のための走行制御についての処理を示す。ステップｒ１から処理を開始し、ステップｒ２では新たな群を形成する相手方の車両があるか否かを判断する。群形成する相手方の車両有りと判断されるときには、ステップｒ３で群を形成する相手方の車両または車両群に対して、自車または自車を含む車両群の位置が前方であるか否かを判断する。前方であると判断されるときには、ステップｒ４で群形成車両に対して減速制御を行い、相手方の車両または車両群の接近を待つ。群形成車両の前方ではないと判断されるときには、ステップｒ５で群形成車両への加速制御を行う。ステップｒ４およびステップｒ５の制御によって、相手方の車両または車両群を自車または自車を含む車両群の直前あるいは直後にそれぞれ位置させることができる。ステップｒ４またはステップｒ５の処理が終了したとき、あるいはステップｒ２で群形成車両がないと判断されるときには、ステップｒ６で処理を終了し、元の処理に戻る。
【００５９】
図２１は、本発明の実施の第１９形態として、新たな車両群を形成する場合に後方側の車両または車両群が群形成するための走行制御を行うこととしたときの処理を示す。ステップｓ１から処理を開始し、ステップｓ２では群形成を行う相手方の車両または車両群があるか否かを判断する。車両があるときには、ステップｓ３で自車または自車を含む車両群が群を形成する車両のうちの後方の車両であるか否かを判断する。後方の車両のときには、ステップｓ４で群形成を行う相手方の車両への加速制御を行うように自車または自車を含む車両群の走行を制御する。ステップｓ４の処理が終了したとき、またはステップｓ２で群形成車両なしと判断されるとき、ステップｓ３で群形成車両が後方ではないと判断されるとき、ステップｓ５で処理を終了し元の処理に戻る。
【００６０】
図２２は、本発明の実施の第２０形態の処理を示す。本実施形態では、群を形態する車両として、前方に位置する車両または車両群側から後方に位置する車両または車両群側を相手車両として選択する場合に、前方車両または車両群から後方車両または車両群に対して群形成のための走行制御を要求する。ステップｔ１から処理を開始し、ステップｔ２では群形成車両が有るか否かを判断する。有ると判断されるときには、ステップｔ３で群形成する相手方の車両が前方であるか否かを判断する。前方であると判断されたときには、ステップｔ４でその群形成車両から形成要求があるか否かを判断する。形成要求があるときには、ステップｔ５で群形成車両への群形成のための走行制御を行う。ステップｔ３で群形成車両が前方でないと判断されるときには、ステップｔ６で後方車両への群形成要求送信を行う。ステップｔ６が終了したとき、またはステップｔ２で群形成車両がないと判断されるとき、またはステップｔ４で群形成車両からの形成要求が無いときには、ステップｔ７で現状走行を維持する。ステップｔ５またはステップｔ７の処理が終了すると、ステップｔ８で処理を終了し、元の処理に戻る。
【００６１】
図２３は、本発明の実施の第２１形態として、群形成のための走行制御を行う際に、群を形成する車両または車両群の少なくとも一方から周囲の他の車両に対して群形成する車両の車両ＩＤまたは車両位置、および群形成する旨の情報を送信する処理を示す。ステップｕ１から処理を開始し、ステップｕ２では群形成する車両の有無を判断する。群形成車両があると判断されるときには、ステップｕ３で自車または自車を含む車両群の位置が群形成車両（相手方）の後方であるか否かを判断する。後方であると判断されるときには、ステップｕ４で群形成する相手方の車両に対し加速制御を行う。ステップｕ４で群形成車両の後方でないと判断されるときには、ステップｕ５で群形成する相手方の車両に対し減速制御を行う。ステップｕ４で群形成車両への加速制御またはステップｕ５で群形成する相手方の車両に対し減速制御を開始した後、ステップｕ６で周囲の他の車両に対して群形成する車両の車両ＩＤまたは車両位置、および群形成する旨の情報等の群形成情報を送信し、周囲の車両に対して群形成のための走行制御に対する協力を要請する。ステップｕ２で群形成車両がないと判断されるとき、またはステップｕ５またはステップｕ６の処理が終了したとき、ステップｕ７で元の処理に戻る。
【００６２】
図２４は、本発明の実施の第２２形態として、後方側の車両または車両群に対して群を形成する相手の車両または車両群の車両ＩＤを送信する処理を示す。ステップｖ１から処理を開始し、ステップｖ２では群形成車両の選択を行う。ステップｖ３では後方車両へ群形成車両ＩＤや車両情報を送信し、ステップｖ４で元の処理に戻る。このような情報の送信は、図１の路車間通信装置５が第１３実施形態のように車両群を形成する選択制御を行うとき、群を形成する後方側の車両に対して行われる。
【００６３】
図２５は、本発明の実施の第２３形態として、路車間通信装置５が車両群を形成する選択制御を行った場合に路車間通信装置５が周囲の他の車両に対して群を形成する車両ＩＤまたは車両位置、および群を形成する旨の情報を送信する処理を示す。ステップｗ１から処理を開始し、ステップｗ２では群形成車両の選択を行い、ステップｗ３で群形成車両への群形成車両ＩＤや車両情報の送信を行う。ステップｗ２およびステップｗ３によって群形成車両は相手の車両ＩＤや車両情報を得ることができ、群形成のための走行制御を行う。ステップｗ４では群形成車両以外への群形成車両ＩＤおよび車両情報の送信を行う。これによって群を形成しない車両でも、群が形成されることを知ることができ、群形成のために追越しを行ったり加減速を行う制御に対して協力し、円滑な群形成を迅速に行わせることができる。ステップｗ４の後、ステップｗ５で元の処理に戻る。
【００６４】
図２６は、本発明の実施の第２４形態として、自車が車両情報の類似度が所定値以上の複数の車両で群を形成している場合に、自車が群内の特定車両として、車両情報または車両ＩＤの送信または受信を行う処理を示す。ステップｘ１から処理を開始し、ステップｘ２では群を形成中であるか否かを判断する。形成中であるときには、ステップｘ３で自車が群内の特定車両、たとえば先頭位置の車両であるか否かを判断する。特定車両であるときには、ステップｘ４で、群外車両への車両ＩＤ、車両情報および群情報を送信する。ステップｘ５では、群外車両からの車両ＩＤ、車両情報、群情報を受信する。ステップｘ３で自車が群内の特定車両でないと判断されるとき、またはステップｘ５の処理が終了したとき、ステップｘ６で隊列走行のための群内車両への車両ＩＤ、車両情報、群情報の送信を行い、また同様にステップｘ７で群内車両からの車両ＩＤ、車両情報、群情報を受信する。ステップｘ７の処理が終了したとき、またはステップｘ２で群を形成中でないと判断されるときには、ステップｘ８で元の処理に戻る。本実施形態では、群を形成しているとき、先頭車両など特定車両のみが群外への情報の送受信を行うので、群を形成している特定車両を除く他の車両は群外への情報の送受信を行う必要がなく、効率的な情報の送受信を行うことができる。
【００７２】
【発明の効果】
本発明によれば、車両情報の比較の際には、自車の複数の車両情報に対して各車両情報毎に差を算出し、その算出された差を予め設定される重み付け係数と乗算し、その乗算によって得られた値の積算値または累積値に基づいて類似度比較を行う。したがって種々の要因に基づく車両情報の比較を総合的に行うことができ、円滑に群を形成することができる。
また本発明によれば、走行を行う目標車速を車両情報に含み、目標車速に基づいて、群の形成の有無を選択しているので、目標車速の近い車両で群を形成するので、円滑に隊列走行を開始することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の全体となるシステム構成を簡略化して示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態の概略的構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の第１形態の処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の第２形態の処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の第３形態の処理を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の第４形態の処理を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の第５形態の処理を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の第６形態の処理を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施の第７形態の処理を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の第８形態の処理を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の第９形態の処理を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施の第１０形態の処理を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施の第１１形態の処理を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の実施の第１２形態の処理を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の実施の第１３形態の処理を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の実施の第１４形態の処理を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の実施の第１５形態の処理を示すフローチャートである。
【図１８】本発明の実施の第１６形態の処理を示すフローチャートである。
【図１９】本発明の実施の第１７形態の処理を示すフローチャートである。
【図２０】本発明の実施の第１８形態の処理を示すフローチャートである。
【図２１】本発明の実施の第１９形態の処理を示すフローチャートである。
【図２２】本発明の実施の第２０形態の処理を示すフローチャートである。
【図２３】本発明の実施の第２１形態の処理を示すフローチャートである。
【図２４】本発明の実施の第２２形態の処理を示すフローチャートである。
【図２５】本発明の実施の第２３形態の処理を示すフローチャートである。
【図２６】本発明の実施の第２４形態の処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 道路
４ 信号ケーブル
５ 路車間通信装置
９ 管制センタ
１１〜１４ 車両
２０ 車々間通信
２１，２２ 路車間通信
３０ 車両走行制御装置
３１ 情報送受信装置
３２ 位置情報受信装置
３４ 車速検出装置
３７ 車両情報入力装置
３８ 群形成制御装置
３９ メモリ
４０ 制御量演算装置
４５ 赤外線通信装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の車両で群を形成し、隊列走行を行うための車両群形成制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、道路などを走行する車両同士でプラトーンとも呼ばれる隊列を組むように群を形成する考え方が提案されている。群を形成して走行すれば、各車両が単独で走行する場合よりも車間距離を縮めることができ、道路などの交通混雑の緩和などの効果が期待される。また多くの車両が隊列を組んで連動してまとまった走行を行うので、安全で効率的な交通を行うことが期待される。
【０００３】
車両群形成に関連する先行技術は、たとえば特開平５−１７０００８、特開平７−２００９９１および特開平８−３１４５４１などに開示されている。特開平５−１７０００８には、先行車から追従車に対して、車速や加速度などの走行状態を示す情報と、スロットル開度、操舵角、ブレーキ操作量などの操作量を示す情報と、車両重量、エンジン出力特性などの車両諸元を示す情報とを伝達し、後行車では伝達された情報を受信して、先行車の制御の結果である走行状態の変化を待たずに、先行車に与えられる操作と同様の操作を後行車に与えながら追従走行制御を可能にする考え方が開示されている。特開平７−２００９９１には、２台以上の車両のうち先導車両に対する実際の運転操作のみで、後続の車両は自動的に追従運転を行う連携運転システムが開示されている。特開平８−３１４５４１には、隊列を形成して走行する複数の車両間で、先頭車両が路面に設置され車両走行を誘導する案内標識を検知し、後続車両に制御データを伝達して、後続車両では案内標識の検知は行わないようにする構成が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述の先行技術には、車両群が形成された後で隊列走行を行う際に、安全かつ効率よく追従制御を行うための課題の解決を目指しているけれども、新たに群を形成する車両または車両群をどのようにして選択するかの課題については触れられていない。
【０００５】
本発明の目的は、新たに車両または車両群が群を形成する場合に、円滑な走行制御を行うことができるようにする車両群形成制御装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、車両に搭載され、複数の車両で群を形成し、群内の車両間で走行制御用情報を伝達し、隊列走行を行うための車両群形成制御装置であって、
他の車両または他の車両群から、走行目的地についての目的位置情報を含む車両情報を受信する情報受信手段と、
情報受信手段によって受信される車両情報を、自車の目的位置情報を含む車両情報と比較する情報比較手であって、自車の複数の車両情報に対して、受信した複数の各車両情報毎に差を算出し、その算出された差を予め設定される重み付け係数と乗算し、その乗算によって得られた値の積算値または累積値に基づく類似度比較を行う情報比較手段と、
前記類似度比較の結果から、所定の基準に従って群を形成する車両または車両群を選択する車両選択手段と、
車両選択手段による選択結果を示す情報を送信する情報送信手段とを含むことを特徴とする車両群形成制御装置である。
本発明に従えば、車両情報の比較の際には、自車の複数の車両情報に対して各車両情報毎に差を算出し、その算出された差を予め設定される重み付け係数と乗算し、その乗算によって得られた値の積算値または累積値に基づいて類似度比較を行う。したがって種々の要因に基づく車両情報の比較を総合的に行うことができ、円滑に群を形成することができる。
また本発明で、前記車両情報は、自車および他車の車速情報を含み、
前記情報比較手段は、他車の車両情報に基づいて自車の目標車速を算出し、該自車の目標車速と自車の車速とを比較し、
車両情報選択手段は、前記比較の結果から、目標車速と自車の車速が一致していないときは、群形成を行わず、一致しているときは、車速に関する一致結果に基づいて、群形成を行うこと特徴とする。
本発明に従えば、走行を行う目標車速を車両情報に含み、目標車速に基づいて、群の形成の有無を選択しているので、目標車速の近い車両または車両群で隊列走行を行うことができ、各車両の乗員が希望する車速で円滑に隊列走行できる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の一形態の全体的なシステム構成を示す。自動車専用道路などの道路１は、たとえば走行車線２と追越車線３を有し、路肩に沿って信号ケーブル４が配設されている。道路１に臨んでは、路車間通信装置５が設けられている。路車間通信装置５は、信号ケーブル４を介して管制センタ１０と通信可能に接続される。
【００３３】
道路１上を走行する複数の車両１１〜１４は、無線電波で路車間通信装置や車両間同士で通信が可能である。車両１３，１４同士の間では、車々間通信２０で通信が行われる。車両１１，１２と路車間通信装置５との間は、路車間通信２１，２２でそれぞれ通信が行われる。車々間通信２０は、車両１１〜１４が車両群を形成しているときには群内通信として、車両群に属しない車両または車両群との間の通信の場合は群外通信として行われる。ここで、車両１１，１２が路車間通信２１，２２によって群を形成し、車両１３，１４が車々間通信２０によって群を形成しようとしている場合を想定する。
【００３４】
図２は、図１の各車両１１〜１４に搭載される車両走行制御装置３０の概略的な電気的構成を示す。情報通信装置３１は、車両走行制御装置３０が搭載されている自車の車両情報を他の車両１１〜１４または路車間通信装置５に送信し、他の車両１１〜１４からの車両情報や路車間通信装置５からサービス情報などを受信する。路車間通信装置５および群を形成していない車両に対する情報送受信は、無線電波を介して行う。隊列走行を行っている群内の前後車両間で車両情報を伝達する情報送受信は、距離が短くなるのでたとえば赤外線通信装置４５による赤外線などを介して行うことができる。位置情報受信装置３２は、複数のＧＰＳ人工衛星からの電波を受信し、車両の現在位置を検出する。車間距離検出装置３３は、レーダセンサなどを用いて車両の走行方向の前方を走行している車両との間の車間距離を検出する。車速検出装置３４は、たとえば車軸の回転速度などから車両の走行速度を車速として検出する。車両加速度検出装置３５は、Ｇセンサなどを用いて、車両の加速度を検出する。ヨーレート検出装置３６は、ジャイロ装置などを用いて、車両の走行方向が水平面内で変化する角速度を検出する。車両情報入力装置３７には、自車についての車両情報が入力される。群形成制御装置３８は、後述するような処理によって、群形成に伴う制御を行う。メモリ３９には、各種情報を記憶する。
【００３５】
情報送受信装置３１に受信される他の車両についての車両情報、位置情報受信装置３２によって受信される車両の現在位置、車間距離検出装置３３によって検出される車間距離、車速検出装置３４によって検出される車速、車両加速度検出装置３５によって検出される車両加速度およびヨーレート検出装置３６によって検出されるヨーレートなどのデータは、制御量演算装置４０で制御量として演算の対象となり、群を形成して隊列走行を行うため演算処理が行われる。制御量演算装置４０による演算結果は、ステアリング制御装置４１、ブレーキ制御装置４２、エンジン制御装置４３およびトランスミッション制御装置４４に与えられ、車両１１〜１４の走行状態の制御が行われる。ステアリング制御装置４１は、車両１１〜１４の走行方向を変化させる。ブレーキ制御装置４２は、車両１１〜１４の走行速度を低下させるように制動を行う。エンジン制御装置４３は、車両１１〜１４を加速したりエンジンブレーキによって減速したりする制御を行う。トランスミッション制御装置４４は、車両１１〜１４のトランスミッションでの変速状態を適正に制御する。
【００３６】
図３は本発明の実施の第１形態として、図２の車両走行制御装置３０を車両１１〜１４に搭載するとき、群形成制御装置３８によって車両群を形成する車両を選択する処理を示す。ステップａ１から処理を開始し、ステップａ２では、情報受信手段としての情報送受信装置３１によって、周囲の車両１１〜１４からの車両情報を受信する。車両情報は、走行目的地についての目的地情報や走行する目標車速、あるいは普通乗用車、軽乗用車、トラック、バス等の車両１１〜１４の種類を示す種類情報、さらには各車両１１〜１４のエンジン出力、トルク特性、加速性能、ブレーキ特性等を含む車両の諸元情報である。ステップａ３では、自車についての車両情報を車両情報入力装置３７から検出する。情報比較手段として、ステップａ４では、周囲の車両と自車の車両情報とを比較し、車両選択手段として、ステップａ５では比較結果が予め設定されている基準を満たしている場合に、周囲車両を群を形成する相手として選択する。選択が行われるときには、情報送信手段として、ステップａ６で選択した車両に対し隊列走行を行う旨を送信する。ステップａ６の送信が終了したとき、またはステップａ５で選択を行わなかったときには、ステップａ７で群形成のための処理を終了して、元の処理に戻る。
【００３７】
図４は本発明の実施の第２形態として群形成制御装置３８によって車両群を形成する車両を選択する処理を示す。ステップｂ１から処理を開始し、ステップｂ２では周囲車両からの車両情報と識別情報である車両ＩＤとを受信する。ステップｂ３では自車の車両情報を車両情報入力装置３７から検出する。ステップｂ４では周囲車両と自車との間で車両情報を比較する。類似度判定手段として、ステップｂ５では、車両情報の比較の結果、類似度が所定値以上であるか否かを判定する。類似の判定は、次の３つの考え方で行うことができる。
▲１▼│自車の車両情報（車両諸元、車速等）−他車の車両情報│≦既定値であれば類似する。
▲２▼Σ（不一致情報×重み付け係数）≦既定値であれば類似する。
▲３▼不一致項目毎に−１、一致項目毎に＋１し、その累計が既定値以下であれば類似する。
【００３８】
ステップｂ５で類似度が所定値以上と判断されるときにはその車両情報を送信した車両を選択し、選択車両を車両ＩＤによって特定し、隊列走行する旨を送信する。ステップｂ６の送信が終了したとき、またはステップｂ５で類似度が所定値以上の車両の選択を行うことができなかったときは、ステップｂ７で車両選択の処理を終了し、元の処理に戻る。
【００３９】
図５は、本発明の実施の第３形態として車両群を形成する車両を選択するための比較対象とするか否かの処理を示す。ステップｃ１から処理を開始し、ステップｃ２では周囲車両からの車両情報と位置情報とを受信する。ステップｃ３では自車の車両情報を車両情報入力装置３７から検出し、自車の位置情報を位置検出手段としての位置情報受信装置３２から検出する。ステップｃ４では、他車と自車の位置比較を行い、ステップｃ５で所定距離内であるか否かを判断する。所定距離内であると判断されるときには、ステップｃ６で比較対象とし、車両情報の比較による群を形成するか否かの判断を行う。ステップｃ６が終了したとき、またはステップｃ５で所定距離内ではないと判断されるときには、ステップｃ７で処理を終了し、元の処理に戻る。
【００４０】
図６は、本発明の実施の第４形態として車両群を形成する車両を選択するための比較対照となるか否かの処理を示す。ステップｄ１から処理を開始し、ステップｄ２では周囲車両からの車両情報と位置情報とを受信する。ステップｄ３で群形成制御装置３８がメモリ３９に受信した情報を記憶する。ステップｄ４では群形成制御装置３８が車両情報入力装置３７から自車の車両情報を検出し、位置情報受信装置３２から自車の位置情報を検出する。ステップｄ５では、メモリ３９に記憶している他車の位置情報が、自車の位置に対して所定台数以内の前後の車両または車両群であるか否かを判断する。所定台数以内と判断されるときには、ステップｄ６で類似度判定の比較対象とし、ステップｄ５で所定台数以外ではないと判断されるときにはそのまま、ステップｄ７で処理を終了して元の処理に戻る。
【００４１】
図７は、本発明の実施の第５形態として他の車両側で車両群を形成する車両を選択する場合の処理を示す。ステップｅ１から処理を開始し、ステップｅ２で車両情報入力装置３７から得られる自車の車両情報を、情報送信手段としての情報送受信装置３１から送信する。ステップｅ３では他車から群を形成する相手として自車を選択する旨の返信があったか否かを判断する。返信があったときには、ステップｅ４で選択した車両に隊列走行する旨を送信する。ステップｅ４が終了したとき、またはステップｅ３で返信がなかったときには、ステップｅ５で処理を終了し、元の処理に戻る。
【００４２】
図８は、本発明の実施の第６形態として他の車両側で車両群を形成する車両を選択する場合の処理を示す。ステップｆ１から処理を開始し、ステップｆ２では周囲車両から車両情報、車両ＩＤ、位置情報等の送信要求を情報受信手段としての情報送受信装置３１で受信する。ステップｆ３では、位置情報受信装置３２によって、自車の位置情報を検出する。ステップｆ４では、他車の位置と自車位置とを比較する。ステップｆ５では、比較結果が所定距離内であるか否かを判断する。所定距離内であれば、ステップｆ６で、他車から要求されている車両情報、車両ＩＤ、位置情報等の情報送信手段としての情報送受信装置３１から送信する。ステップｆ６の終了後、またはステップｆ５で所定距離内ではないと判断されるときには、ステップｆ７で処理を終了し、元の処理に戻る。
【００４３】
図９は、本発明の実施の第７形態として自車の車両情報等を一定周期で周囲の車両に送信する処理を示す。ステップｇ１から処理を開始し、ステップｇ２では位置情報受信装置３２によって自車位置の検出を行う。ステップｇ３では、所定周期、たとえば数１０秒に達しているか否かを判断する。所定周期に達していれば、ステップｇ４で自車位置と、車両情報入力装置３７に入力されている車両情報とを情報送信手段である情報送受信装置３１から送信する。ステップｇ４が終了したとき、またはステップｇ３で所定周期に達していないと判断されるときには、処理を終了し、ステップｇ５で元の処理に戻る。
【００４４】
図１０〜図１３は自車をＡ車とし、他車であるＢ車が隊列走行の相手となるか否かを所定の車両情報に基づいて判断する処理を示す。図１０では、ステップｈ１から処理を開始し、ステップｈ２で隊列走行相手となるＢ車の任意の情報、車両ＩＤを情報受信手段としての情報送受信装置３１で受信する。ステップｈ３では、Ｂ車の車速情報を受信する。ステップｈ４では、車速情報に基づいて目標車速を算出する。ステップｈ５では車速検出装置３４によって自車の車速を検出する。ステップｈ６では自車の車速と目標車速とが一致しているか否かを判断する。一致していないときには、ステップｈ７で群形成は行わず、自車の走行制御のみを行う。ステップｈ６で目標車速が一致していると判断されるときはその判断結果を保持した後、あるいはステップｈ７が終了したとき、ステップｈ８で処理を終了し、元の処理に戻る。
【００４５】
図１１は、本発明の実施の第９形態の処理を示す。ステップｉ１から処理を開始し、ステップｉ２では隊列走行相手車両となるＢ車の任意情報および車両ＩＤを受信する。ステップｉ３で、Ｂ車の目的位置に関する情報を受信し、ステップｉ４で目的位置に関する情報から目的位置を検出する。ステップｉ５では、車両情報入力装置３７に入力されている自車であるＡ車の位置情報から、目的地を読出す。ステップｉ６では、自車とＢ車との目的地が一致しているか否かを判断する。一致していないと判断されるときには、ステップｉ７で自車の走行制御のみを行う。ステップｉ６で目的地が一致していると判断されるときには、判断結果を保持した後、あるいはステップｉ７の処理が終了したときには、ステップｉ８で処理を終了し、元の処理に戻る。
【００４６】
図１２は、本発明の実施の第１０形態の処理を示す。ステップｊ１から処理を開始し、ステップｊ２では、隊列走行相手車両となるＢ車の任意情報や車両ＩＤを受信する。ステップｊ３ではＢ車の車両種類情報を受信する。車両種類情報は、たとえばＢ車が普通乗車であるか、軽自動車であるか、トラックであるかバスであるかなどの車両の種類を示す情報である。ステップｊ４では受信された車両種類情報から車両の種類を検出する。車両の種類は、たとえば予めコード化しておくことができる。ステップｊ５では、車両情報入力装置３７に入力されている自車についての車両種類を検出する。ステップｊ６では、自車とＢ車とが車両種類で一致しているか否かを判断する。一致していないと判断されるときには、ステップｊ７で自車の走行制御のみを行う。ステップｊ６で車両種類が一致していると判断されるときには、その判断結果を保持した後、あるいはステップｊ７の処理が終了したとき、ステップｊ８で処理を終了し、元の処理に戻る。
【００４７】
図１３は、本発明の実施の第１１形態の処理を示す。ステップｋ１から処理を開始し、ステップｋ２では隊列走行相手となるＢ車の任意情報や車両ＩＤを受信する。ステップｋ３では、Ｂ車の車両情報のうちの車両諸元情報の受信を行う。ステップｋ４では、受信された車両諸元情報からＢ車の車両諸元を検出する。ステップｋ５では車両情報入力装置３７に入力されている自車の車両諸元を検出する。ステップｋ６では自車とＢ車とで車両諸元が一致しているか否かを判断する。一致していないと判断されるときには、ステップｋ７で自車の走行制御のみを行う。ステップｋ６で車両諸元が一致していると判断されるときには、その判断結果を保持した後、あるいはステップｋ７の処理が終了したときには、ステップｋ８で処理を終了し、元の処理に戻る。
【００４８】
図１４は本発明の実施の第１２形態としての処理を示す。ステップｌ１から処理を開始し、ステップｌ２では周囲からの車両情報および位置情報の受信を、情報受信手段としての情報送受信装置３１によって行う。ステップｌ３では、車両情報入力装置３７および位置情報受信装置３２によって、自車の車両情報および位置情報をそれぞれ検出する。ステップｌ４では周囲車両と自車との位置の比較を行う。ステップｌ５で周囲車両が自車と車両群を形成している車両のうち自車の前後に位置する車両であるか否かを判断する。車両群形成範囲内であると判断されるときには、ステップｌ６で群内前後車両間通信手段である赤外線通信装置４５を使用し、群内車両制御情報の送受信を開始する。ステップｌ５で車両群形成内ではないと判断されるとき、またはステップｌ６が終了すると、ステップｌ７で周囲車両が自車と車両群を形成している車両のうち自車の前後に位置する車両以外であるか否かを判断する。前後車両以外の車両であると判断されるときには、ステップｌ８で情報送受信装置３１を介して車両情報の送受信を行う。ステップｌ７で車両群形成外ではないと判断されるとき、またはステップｌ８の処理が終了すると、ステップｌ９で処理を終了し、元の処理に戻る。
【００４９】
図１５および図１６は、図１の路車間通信装置５および各車両１１〜１４との間で全体的なシステムとして群形成制御を行う処理を示す。各図で（ａ）は路車間通信装置５側で群を形成する制御を示し、（ｂ）は群形成のために各車両から車両情報を送信する処理を示す。（ｃ）は、群形成のために路車間通信装置５から送信される情報を各車両で受信し、群形成のための走行制御を行う処理を示す。説明の便宜上車両としてはＡ，Ｂ，Ｃを対象とする。
【００５０】
図１５は、本発明の実施の第１３形態の処理を示す。図１０（ａ）の路車間通信装置５側での処理は、ステップｍａ１から開始し、ステップｍａ２，ｍａ３，ｍａ４では、車両Ａ，Ｂ，ＣからＩＤと車両情報とをそれぞれ受信する。ステップｍａ１０では、受信された車両情報の比較を行う。類似度が所定値以上であると判断されるときには、ステップｍａ１２で群形成を選択する。ここではＡ車とＣ車とが選択される場合を想定する。ステップｍａ１３では、Ａ車へ群形成の相手となる車両Ｃ車のＩＤと車両情報を送信する。ステップｍａ１４では、Ｂ車に対し群形成車両無しを示す情報を送信する。ステップｍａ１５では、Ｃ車へ群形成の相手となる車両Ａ車についてのＩＤと車両情報を送信する。ステップｍａ１５の処理が終了したとき、またはステップｍａ１１で類似度が所定値以上の車両がないと判断されるときには、ステップｍａ１６で処理を終了し、元の処理に戻る。
【００５１】
図１５（ｂ）の各車両での情報送信の処理は、ステップｍｂ１から開始し、ステップｍｂ２で自車のＩＤと車両情報を送信し、ステップｍｂ３で処理を終了して元の処理に戻る。ステップｍｂ２で送信した情報は、前述のステップｍａ２〜ステップｍａ４で受信される。図１５（ｃ）は、前述のステップｍａ１３〜ｍａ１５によって送信された情報の各車両における受信処理を示す。ステップｍｃ１から受信処理を開始し、ステップｍｃ２では路上に設けられる路車間通信装置５からの情報を受信する。ステップｍｃ３で、群形成車両があるか否かを判断する。あると判断される場合には、ステップｍｃ４で群形成のための自車の走行制御を行う。ステップｍｃ４が終了したとき、またはステップｍｃ３でステップｍａ１４のように群形成車両無しを示す情報が送信されているときには、ステップｍｃ５で処理を終了し、元の処理に戻る。
【００５２】
図１６は、本発明の実施の第１４形態としての処理を示す。（ａ）に示す路車間通信装置５の処理は、ステップｎａ１から開始し、ステップｎａ２，ｎａ３，ｎａ４で車両Ａ，Ｂ，ＣのＩＤと車両情報と位置情報とをそれぞれ受信する。ステップｎａ１０では車両情報を比較し、ステップｎａ１１では位置情報を比較する。ステップｎａ１２では、比較した情報の類似度が所定値以上であるか否かを判断する。距離が所定距離内であることも含めて類似度が所定値以上であると判断されるときには、ステップｎａ１３で群形成車両を選択する。ここではＡ車とＢ車とが群を形成する車両として選択させる場合を想定する。ステップｎａ１４では、Ａ車へ群形成車両ＩＤ、車両情報および位置情報を送信する。ステップｎａ１５では、Ｂ車へ群形成車両無しを示す情報を送信する。ステップｎａ１６では、Ｃ車へ群形成車両Ａ車のＩＤ、車両情報および位置情報を送信する。ステップｎａ１６の処理が終了したとき、またはステップｎａ１２で類似度が所定値以上となる車両の組合せがないと判断されるときには、ステップｎａ１７で処理を終了し、元の処理に戻る。
【００５３】
図１６（ｂ）は、（ａ）のステップｎａ２〜ｎａ４で受信する車両のＩＤ、車両情報および位置情報を各車両で送信処理を示す。ステップｎｂ１から処理を開始し、ステップｎｂ２で送信を行い、ステップｎｂ３で処理を終了して元の処理に戻る。図１６（ｃ）では、（ａ）のステップｎａ１４〜ｎａ１６で送信される情報を各車両で受信し、群を形成する走行制御を行う処理を示す。ステップｎｃ１から処理を開始し、ステップｎｃ２では路上に設けられる路車間通信装置５からの情報を受信する。ステップｎｃ３で群形成車両がある旨の情報が受信されているか否かを判断する。群形成車両があるときには、ステップｎｃ４で群形成のために自車の走行制御を行う。ステップｎｃ４の処理が終了したとき、またはステップｎｃ３で群形成車両がないと判断されるときには、ステップｎｃ５で処理を終了し、元の処理に戻る。
【００５４】
図１７は、本発明の実施の第１５形態として、複数の車両情報を総合して類似度を判定する処理を示す。このような判定処理は、車両に搭載される車両走行制御装置３０の群形成制御装置３８でも、あるいは路上に設置される路車間通信装置５でも同様に行うことができる。ステップｏ１から処理を開始し、ステップｏ２では類似度の計算を行う。類似度の計算は、たとえば次の第１式または第２式に従って行う。第１式は複数の車両情報についての類似度を、重み付け係数でそれぞれ積算し、全体としての累積値で類似度を判定する。第２式では、それぞれの車両情報についての類似度を重み付け係数で積算し、それぞれ累計して総合的に判定する。なおＸは相手車両目標車速、Ａ１はＡ車（自車）目標車速、Ｋ１は目標車速類似度係数、αは目標車速類似度判定値である。またＹは相手車両諸元、Ａ２はＡ車（自車）車両諸元、Ｋ２は車両諸元類似度係数、βは車両諸元類似度判定値である。さらにＫ３は車種違い係数であり、Ｚが総類似度判定値である。
【００５５】
【数１】
図１８は、本発明の実施の第１６形態として、図１７で類似度を判定した後、さらに距離を比較して群形成車両を選択する処理を示す。ステップｐ１から処理を開始し、ステップｐ２で類似度が所定値以上であるか否かを判断する。類似度が所定値以上であると判断するときは、ステップｐ３で類似車両が複数あるか否かを判断する。複数あると判断されるときには、ステップｐ４で類似車両の距離情報を比較し、距離が最も近い車両または車両群を群形成車両として選択する。ステップｐ４が終了したとき、またはステップｐ２で類似度が所定値以上の車両がないと判断されるとき、またはステップｐ３で類似車両が複数ではないと判断されるとき、ステップｐ５で処理を終了し、元の処理に戻る。
【００５７】
図１９は、本発明の実施の第１７形態として、実施の第３、第６あるいは第１４形態における所定距離を、車両の速度に応じて変更する処理を示す。ステップｑ１から処理を開始し、ステップｑ２では車速による所定距離の算出を行う。車速が大きいときには、距離が大きくても短時間で群形成を行うことができるので、所定距離を大きくし、車速が小さいときには小さくする。ステップｑ３では所定距離内の車両を選択し、ステップｑ４で選択された車両について類似度が所定値以上であるか否かを判定し、それぞれの判定結果を保持して、ステップｑ５またはステップｑ６で元の処理に戻る。
【００５８】
図２０は、本発明の実施の第１８形態として、新たな群形成のための走行制御についての処理を示す。ステップｒ１から処理を開始し、ステップｒ２では新たな群を形成する相手方の車両があるか否かを判断する。群形成する相手方の車両有りと判断されるときには、ステップｒ３で群を形成する相手方の車両または車両群に対して、自車または自車を含む車両群の位置が前方であるか否かを判断する。前方であると判断されるときには、ステップｒ４で群形成車両に対して減速制御を行い、相手方の車両または車両群の接近を待つ。群形成車両の前方ではないと判断されるときには、ステップｒ５で群形成車両への加速制御を行う。ステップｒ４およびステップｒ５の制御によって、相手方の車両または車両群を自車または自車を含む車両群の直前あるいは直後にそれぞれ位置させることができる。ステップｒ４またはステップｒ５の処理が終了したとき、あるいはステップｒ２で群形成車両がないと判断されるときには、ステップｒ６で処理を終了し、元の処理に戻る。
【００５９】
図２１は、本発明の実施の第１９形態として、新たな車両群を形成する場合に後方側の車両または車両群が群形成するための走行制御を行うこととしたときの処理を示す。ステップｓ１から処理を開始し、ステップｓ２では群形成を行う相手方の車両または車両群があるか否かを判断する。車両があるときには、ステップｓ３で自車または自車を含む車両群が群を形成する車両のうちの後方の車両であるか否かを判断する。後方の車両のときには、ステップｓ４で群形成を行う相手方の車両への加速制御を行うように自車または自車を含む車両群の走行を制御する。ステップｓ４の処理が終了したとき、またはステップｓ２で群形成車両なしと判断されるとき、ステップｓ３で群形成車両が後方ではないと判断されるとき、ステップｓ５で処理を終了し元の処理に戻る。
【００６０】
図２２は、本発明の実施の第２０形態の処理を示す。本実施形態では、群を形態する車両として、前方に位置する車両または車両群側から後方に位置する車両または車両群側を相手車両として選択する場合に、前方車両または車両群から後方車両または車両群に対して群形成のための走行制御を要求する。ステップｔ１から処理を開始し、ステップｔ２では群形成車両が有るか否かを判断する。有ると判断されるときには、ステップｔ３で群形成する相手方の車両が前方であるか否かを判断する。前方であると判断されたときには、ステップｔ４でその群形成車両から形成要求があるか否かを判断する。形成要求があるときには、ステップｔ５で群形成車両への群形成のための走行制御を行う。ステップｔ３で群形成車両が前方でないと判断されるときには、ステップｔ６で後方車両への群形成要求送信を行う。ステップｔ６が終了したとき、またはステップｔ２で群形成車両がないと判断されるとき、またはステップｔ４で群形成車両からの形成要求が無いときには、ステップｔ７で現状走行を維持する。ステップｔ５またはステップｔ７の処理が終了すると、ステップｔ８で処理を終了し、元の処理に戻る。
【００６１】
図２３は、本発明の実施の第２１形態として、群形成のための走行制御を行う際に、群を形成する車両または車両群の少なくとも一方から周囲の他の車両に対して群形成する車両の車両ＩＤまたは車両位置、および群形成する旨の情報を送信する処理を示す。ステップｕ１から処理を開始し、ステップｕ２では群形成する車両の有無を判断する。群形成車両があると判断されるときには、ステップｕ３で自車または自車を含む車両群の位置が群形成車両（相手方）の後方であるか否かを判断する。後方であると判断されるときには、ステップｕ４で群形成する相手方の車両に対し加速制御を行う。ステップｕ４で群形成車両の後方でないと判断されるときには、ステップｕ５で群形成する相手方の車両に対し減速制御を行う。ステップｕ４で群形成車両への加速制御またはステップｕ５で群形成する相手方の車両に対し減速制御を開始した後、ステップｕ６で周囲の他の車両に対して群形成する車両の車両ＩＤまたは車両位置、および群形成する旨の情報等の群形成情報を送信し、周囲の車両に対して群形成のための走行制御に対する協力を要請する。ステップｕ２で群形成車両がないと判断されるとき、またはステップｕ５またはステップｕ６の処理が終了したとき、ステップｕ７で元の処理に戻る。
【００６２】
図２４は、本発明の実施の第２２形態として、後方側の車両または車両群に対して群を形成する相手の車両または車両群の車両ＩＤを送信する処理を示す。ステップｖ１から処理を開始し、ステップｖ２では群形成車両の選択を行う。ステップｖ３では後方車両へ群形成車両ＩＤや車両情報を送信し、ステップｖ４で元の処理に戻る。このような情報の送信は、図１の路車間通信装置５が第１３実施形態のように車両群を形成する選択制御を行うとき、群を形成する後方側の車両に対して行われる。
【００６３】
図２５は、本発明の実施の第２３形態として、路車間通信装置５が車両群を形成する選択制御を行った場合に路車間通信装置５が周囲の他の車両に対して群を形成する車両ＩＤまたは車両位置、および群を形成する旨の情報を送信する処理を示す。ステップｗ１から処理を開始し、ステップｗ２では群形成車両の選択を行い、ステップｗ３で群形成車両への群形成車両ＩＤや車両情報の送信を行う。ステップｗ２およびステップｗ３によって群形成車両は相手の車両ＩＤや車両情報を得ることができ、群形成のための走行制御を行う。ステップｗ４では群形成車両以外への群形成車両ＩＤおよび車両情報の送信を行う。これによって群を形成しない車両でも、群が形成されることを知ることができ、群形成のために追越しを行ったり加減速を行う制御に対して協力し、円滑な群形成を迅速に行わせることができる。ステップｗ４の後、ステップｗ５で元の処理に戻る。
【００６４】
図２６は、本発明の実施の第２４形態として、自車が車両情報の類似度が所定値以上の複数の車両で群を形成している場合に、自車が群内の特定車両として、車両情報または車両ＩＤの送信または受信を行う処理を示す。ステップｘ１から処理を開始し、ステップｘ２では群を形成中であるか否かを判断する。形成中であるときには、ステップｘ３で自車が群内の特定車両、たとえば先頭位置の車両であるか否かを判断する。特定車両であるときには、ステップｘ４で、群外車両への車両ＩＤ、車両情報および群情報を送信する。ステップｘ５では、群外車両からの車両ＩＤ、車両情報、群情報を受信する。ステップｘ３で自車が群内の特定車両でないと判断されるとき、またはステップｘ５の処理が終了したとき、ステップｘ６で隊列走行のための群内車両への車両ＩＤ、車両情報、群情報の送信を行い、また同様にステップｘ７で群内車両からの車両ＩＤ、車両情報、群情報を受信する。ステップｘ７の処理が終了したとき、またはステップｘ２で群を形成中でないと判断されるときには、ステップｘ８で元の処理に戻る。本実施形態では、群を形成しているとき、先頭車両など特定車両のみが群外への情報の送受信を行うので、群を形成している特定車両を除く他の車両は群外への情報の送受信を行う必要がなく、効率的な情報の送受信を行うことができる。
【００７２】
【発明の効果】
本発明によれば、車両情報の比較の際には、自車の複数の車両情報に対して各車両情報毎に差を算出し、その算出された差を予め設定される重み付け係数と乗算し、その乗算によって得られた値の積算値または累積値に基づいて類似度比較を行う。したがって種々の要因に基づく車両情報の比較を総合的に行うことができ、円滑に群を形成することができる。
また本発明によれば、走行を行う目標車速を車両情報に含み、目標車速に基づいて、群の形成の有無を選択しているので、目標車速の近い車両で群を形成するので、円滑に隊列走行を開始することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の全体となるシステム構成を簡略化して示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態の概略的構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の第１形態の処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の第２形態の処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施の第３形態の処理を示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施の第４形態の処理を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の第５形態の処理を示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施の第６形態の処理を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施の第７形態の処理を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の第８形態の処理を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の第９形態の処理を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施の第１０形態の処理を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施の第１１形態の処理を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の実施の第１２形態の処理を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の実施の第１３形態の処理を示すフローチャートである。
【図１６】本発明の実施の第１４形態の処理を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の実施の第１５形態の処理を示すフローチャートである。
【図１８】本発明の実施の第１６形態の処理を示すフローチャートである。
【図１９】本発明の実施の第１７形態の処理を示すフローチャートである。
【図２０】本発明の実施の第１８形態の処理を示すフローチャートである。
【図２１】本発明の実施の第１９形態の処理を示すフローチャートである。
【図２２】本発明の実施の第２０形態の処理を示すフローチャートである。
【図２３】本発明の実施の第２１形態の処理を示すフローチャートである。
【図２４】本発明の実施の第２２形態の処理を示すフローチャートである。
【図２５】本発明の実施の第２３形態の処理を示すフローチャートである。
【図２６】本発明の実施の第２４形態の処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 道路
４ 信号ケーブル
５ 路車間通信装置
９ 管制センタ
１１〜１４ 車両
２０ 車々間通信
２１，２２ 路車間通信
３０ 車両走行制御装置
３１ 情報送受信装置
３２ 位置情報受信装置
３４ 車速検出装置
３７ 車両情報入力装置
３８ 群形成制御装置
３９ メモリ
４０ 制御量演算装置
４５ 赤外線通信装置
Claims (2)
- 車両に搭載され、複数の車両で群を形成し、群内の車両間で走行制御用情報を伝達し、隊列走行を行うための車両群形成制御装置であって、
他の車両または他の車両群から、走行目的地についての目的位置情報を含む車両情報を受信する情報受信手段と、
情報受信手段によって受信される車両情報を、自車の目的位置情報を含む車両情報と比較する情報比較手であって、自車の複数の車両情報に対して、受信した複数の各車両情報毎に差を算出し、その算出された差を予め設定される重み付け係数と乗算し、その乗算によって得られた値の積算値または累積値に基づく類似度比較を行う情報比較手段と、
前記類似度比較の結果から、所定の基準に従って群を形成する車両または車両群を選択する車両選択手段と、
車両選択手段による選択結果を示す情報を送信する情報送信手段とを含むことを特徴とする車両群形成制御装置。 - 前記車両情報は、自車および他車の車速情報を含み、
前記情報比較手段は、他車の車両情報に基づいて自車の目標車速を算出し、該自車の目標車速と自車の車速とを比較し、
車両情報選択手段は、前記比較の結果から、目標車速と自車の車速が一致していないときは、群形成を行わず、一致しているときは、車速に関する一致結果に基づいて、群形成を行うこと特徴とする請求項１に記載の車両群形成制御装置。
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