JP5650603B2 - 輸送手段の速度を調整するための方法及び輸送手段の速度制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、通信に関し、詳細には無線通信に関する。

ドイツのアウトバーンのような高速道路および自動車道路では、トラックが、順調で安全な交通の流れを妨げる。特に道路の２車線区間では、別の大型トラックをゆっくりと追い越す大型トラックは、より速く進んでいる輸送手段にとって重大な危険となりうる。ドイツでは、このような状況は、「Ｅｌｅｆａｎｔｅｎｒｅｎｎｅｎ」（象レース）として知られている。

本発明者は、輸送手段がゆっくりと追い越すという危険性を減らす、またはこれを回避するための方法を見出した。

本発明の一例は、次のステップを含む方法である。一方の輸送手段において、前方にある他方の輸送手段から、該他方の輸送手段の速度を示す無線を受信するステップ、自身の速度を検出するステップ、及び前記一方の輸送手段の速度と前記他方の輸送手段の速度の間の速度差としきい値との比較に基づいて、前記一方の輸送手段に追越し操作又は速度調整操作のどちらを推奨するかを決定するステップを備え、前記速度差が前記しきい値未満の場合には前記速度調整操作が推奨され、前記速度差が前記しきい値以上の場合には追越し操作が推奨される。

次に本発明の一実施形態を一例として、図面を参照して説明する。

本発明の一実施形態によるトラックを示す図である。 図１に示すようなもう１台のトラックを示す図である。 それぞれ図１に示すような２台のトラックが対話していることを実例として示す図である。 追越し操作を選択するか、速度調整操作を選択するかを決定する際の図３に示す２台のトラック間のメッセージングを示すメッセージのシーケンス図である。 追越し操作を示すメッセージのシーケンス図である。 速度調整操作を示すメッセージのシーケンス図である。

まず、トラックに搭載されている自動速度制御システムについて説明する。その後に、システムの初期設定について説明する。次に、別のトラックに遭遇したあるトラックが追い越すべきかまたは速度を調整すべきかの決定に至るシナリオについて説明する。その後、追越し操作について説明する。次に、他方の選択、すなわち速度調整について説明する。

搭載機器
図１に示すように、トラックＡと示すこともあるトラック２は、自動速度制御システム４を含んでいる。制御システム４は、トラック２の前部に装着された無線送受信装置８に接続されたプロセッサ６と、トラック２の後部に装着された対応する無線送受信装置１０とで構成される。送受信装置８、１０は、２．４ＧＨｚで動作するＢｌｕｅｔｏｏｔｈ無線プロトコルを使用して、他のトラック（図１には示していない）の他の送受信装置（図示せず）と通信することができる。この送受信装置のラジオレンジは、およそ１００メートルである。

また制御システム４は、全地球測位システム、ＧＰＳモジュールなど、高精度のトラック速度検出器１２を含む。これは、トラックの速度の測定値をプロセッサ６に定期的に供給する。

この制御システム４はまた、プロセッサ６への電子ヒューマン・インターフェース１４を含む。このインターフェース１４は、例えばトラック２のダッシュボード（図示せず）に装着された画像表示画面１６およびキーパッド１８を含む。インターフェース１４はまた、単一の押しボタン２０を含むことがあり、これは「承認」確認キーである。押しボタン２０は、運転者（図示せず）が運転中に容易に押すことができるように、ハンドル（図示せず）付近またはハンドル上に配置されている。インターフェース１４はまた、運転者の注意を引くために短い「ビープ」音を発する音響器（図示せず）を含むことができる。

制御システム４はまた、トラック２のプロセッサ６から走行制御システム（図示せず）へのインターフェース２２を含む。これにより、運転者の同意に従って、走行制御速度をプロセッサ制御で調整することができる。

また制御システム４は、トラック２の前部に装着された距離検出器２４を含む。距離検出器２４は、レーダーを使用して、前方の範囲内にある第１の輸送手段または他の大きな物体までの距離を測定する。距離検出器２４は、距離データをプロセッサ６に定期的に提供する。

同じく上述の機器を有し、トラックＢと示すこともある別のトラック２’を、図２に示している。次の説明では明確にするために、このもう１台のトラック２’、すなわちトラックＢに搭載されている機器の参照符号は、プライム（’）符号を付けて示す。

システムの初期設定
使用する前に、運転者がヒューマン・インターフェース１４を介して入力するデータにより、制御システム４を設定する。データは、例えば次のものである。
トラックの識別子、すなわちトラックの登録番号
優先速度範囲
法定最高速度
トラックの長さ（例えば短いまたは長い）
目的地までの距離
天候状態（雨／雪／良好）

このデータを、以下では設定データと呼ぶ。

トラックの接近
それぞれ上述した２台のトラック２、２’が、互いに接近しているという、図３に示すシナリオについて考える。

２台のトラックのそれぞれの制御システム４、４’は、上述のようにその運転者からの適切なデータで初期設定されている。両方のトラックは、それぞれの制御システム４、４’がアクティブになる６０キロメートル／時（ｋｍ／ｈ）を上回って移動中である。各トラックでは、速度検出器１２、１２’が定期的に速度情報をプロセッサ６、６’に伝える。

各トラック２、２’では、レーダー距離検出器２４、２４’が、１００メートル未満離れている前方の第１の障害物までの距離を定期的に測定するように動作する。例えば、次の輸送手段が前方１００メートル未満にあるとき、これは、前方のこの輸送手段までの距離である可能性がある。レーダー距離検出器２４、２４’は、距離情報をプロセッサ６、６’に定期的に伝える。

図４に示すように、「トラックＡ」と示す後方のトラック２は、「コンピュータＡ」と示すプロセッサ６と、「前部ｔｘ／ｒｘ Ａ」と示す前部に装着された送受信装置８と、「後部ｔｘ／ｒｘ Ａ」と示す後部に装着された送受信装置１０と、このトラックの運転者と対話するための、「運転者Ａ」と示すヒューマン・インターフェース１４とを含んでいる。同様に、「トラックＢ」と示す前方のトラック２’は、「コンピュータＢ」と示すプロセッサ６’と、「前部ｔｘ／ｒｘ Ｂ」と示す前部に装着された送受信装置８’と、「後部ｔｘ／ｒｘ Ｂ」と示す後部に装着された送受信装置１０’と、このトラックの運転者と対話するための、「運転者Ｂ」と示すヒューマン・インターフェース１４’とを含んでいる。

図４に示すように、後方のトラック２が、前方のトラック２’に接近する（ステップａ）。後方のトラック２のプロセッサは、その前部送受信装置８にポーリング・メッセージを定期的に送信し（ステップｂ）、この前部送受信装置８は、無線通信の既知のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ標準を使用して前方へポーリング・メッセージを送信する（ステップｃ）。前方のトラック２’が、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ範囲に十分に接近すると、このようなポーリング・メッセージが前方のトラック２’の後部送受信装置１０’によって受信され（ステップｄ）、前方のトラック２’のその後部送受信装置１０’からプロセッサ６’へ転送される（ステップｅ）。

このプロセスは、前方のトラック２’ではプロセッサ６’によって続けられ、ヒューマン・インターフェース１４’によって可聴ビープ音を出し（ステップｆ）、続いてヒューマン・インターフェース１４’の画面１６’に「後方にトラック」の情報メッセージを表示する。次に前方のトラック２’のプロセッサ６’が、後方のトラック２へのデータ・メッセージの送信を命令する（ステップｇ）。このデータ・メッセージは、前方のトラック２’に関するデータであり、上述したように前方のトラックの設定データ、および前方のトラックの速度を含んでいる。またこのデータ・メッセージは、前方のトラック２’の前方のＢｌｕｅｔｏｏｔｈ範囲に、したがってこの前方のトラック２’によって前方にあると判断されるさらなるトラック（図示せず）があるかどうかの表示を含んでいる。

このデータ・メッセージは、後方のトラック２の前部送受信装置８によって受信され、後方のトラック２のプロセッサ６へ転送される（ステップｈ）。その結果、後方のトラック２のプロセッサ６は、後方のトラック２のヒューマン・インターフェース１４によって可聴「ビープ」音を出す（ステップｉ）。また、後方のトラックのヒューマン・インターフェース１４の画面１６に、「前方にトラック、識別番号は（登録番号）−確認してください」などの形態のメッセージを表示する（ステップｊ）。

後方のトラック２の運転者は、前方のトラック２’の登録番号プレートを調べ（ステップｋ）、次に前方のトラックが正しく識別されることを確認するために押しボタン２０を押す（ステップｋ’）。

次に後方トラック２のプロセッサ６が、前方のトラック２’へのデータ・メッセージの送信（ステップｌ）を命令する。このデータ・メッセージは、後方のトラック２に関するデータであり、上述したように後方のトラックの設定データ、および後方のトラックの速度を含んでいる。またこのデータは、前方のトラック２’までの検出された距離を含んでいる。このデータは、前方のトラック２’の後部送受信装置８’によって受信され、前方のトラック２’のプロセッサ６’へ転送される（ステップｍ）。次に前方のトラック２’のプロセッサ６’は、前方のトラックのヒューマン・インターフェース１４’を制御して、「速度＝…、速度差＝…」などの形態のメッセージを表示する（ステップｎ）。

後方のトラック２では、プロセッサ６が、速度差のしきい値Ｘを計算する（ステップｐ）。速度差のしきい値Ｘは、天候状態、トラックの長さ、最高法定速度、および優先速度範囲によって決定される。

速度差のしきい値Ｘは、プロセッサ６によって用いられて、一方では追越し動作を、他方では速度調整操作を推奨するかどうかを決定する。例えば、天候が「良好」、両方のトラックが「長い」、後方のトラック２の速度が法定最高速度未満、かつ２台のトラック２、２’の優先速度範囲の重複がないかまたは非常に小さい、さらに前方のトラック２の前方にさらなるトラックが検出されない場合、しきい値Ｘは、およそ５キロメートル／時（ｋｍ／ｈ）となるように選択することができる。しきい値Ｘは、２ｋｍ／ｈから１５ｋｍ／ｈの可能範囲内から選択される。

後方のトラック２のプロセッサ６が、２台のトラック２、２’の検出された速度のデータおよびしきい値Ｘを用いて、追越し動作を推奨するか、または速度調整操作を推奨するかを決定する（ステップｑ）。速度差がＸ未満である場合、速度調整を推奨する。速度差がＸ以上である場合、追越しを推奨する。

追越し操作
図５に示すように、決定が追越しを推奨することである場合（ステップｑ’）、後方のトラック２のプロセッサ６は、ヒューマン・インターフェースに可聴「ビープ」音を出すよう命令する（ステップｒ）。ビープ音が出され、後方のトラック２のヒューマン・インターフェース１４に「追越しを希望しますか？現在の速度差＝…」などの形態のメッセージが表示される（ステップｓ）。

運転者は、追越しを希望する決定をし、そこで後方のトラック２のヒューマン・インターフェース１４の押しボタン２０を押して（ステップｔ）プロセッサ６に確認信号を送信するようにする。その結果、プロセッサ６は、後方のトラック２のデータ、具体的にはその速度および速度差を含む追越し要求メッセージを形成して送信する（ステップｕ）。このメッセージは、後方のトラック２の前部送受信装置８および前方のトラック２’の後部送受信装置１０’を介して前方のトラック２’のプロセッサ６’へ送信される。

次に前方のトラックのプロセッサ６’が、前方のトラック２’の所望の減少速度、追越し操作の予想時間、および前方のトラック２’の追加行程時間を計算する（ステップｖ）ために、後方のトラックの速度および速度差を用いる。この情報は、前方のトラック２’のヒューマン・インターフェース１４’へ伝えられ、「ビープ」音の前触れ（ステップｗ）の後に、「追越しさせるために減速して運転しますか？３ｋｍ／ｈ減速：時間損失＝…秒。追越し時間＝…。」などの形態のメッセージとしてそこに表示される（ステップｘ）。

前方のトラック２’の運転者は、自身のトラック２’にある押しボタン２０’を押すことによって承諾し、確認信号が前方のトラック２’のプロセッサ６’に伝わるようにする（ステップｙ）。

このプロセッサ６’は、前方のトラック２’の後部送受信装置１０’および後方のトラック２の前部送受信装置８を介して後方のトラック２のプロセッサ６に承諾メッセージを送信する（ステップｚ）ことによって反応する。

後方のトラック２のプロセッサ６は、「要請受諾。車の流れが追越し可能になったら加速し、その後承認を押してください。」などのメッセージを表示する（ステップａａ）よう命令することによって反応する。

追越し車線が走行可能になると、後方のトラック２の運転者は、走行制御インターフェース２２を介して走行制御速度の調整を有効にすることにより、速度の増大量（例えば３ｋｍ／ｈ）を制御する（ステップｂｂ）。その結果、後方のトラック２は速度を上げ（ステップｃｃ）、次に後方のトラック２の運転者は、トラックが速度を上げて現在走行中であることを示すために、押しボタン２０を介してプロセッサに確認信号を送信する（ステップｄｄ）。

後方のトラック２のプロセッサ６は次に、後方のトラック２の前部送受信装置８および前方のトラック２’の後部送受信装置１０’を介して前方のトラック２’のプロセッサ６’に、減速運転のコマンド・メッセージを送信する（ステップｅｅ）。

次に前方のトラック２’のプロセッサ６’が、そのヒューマン・インターフェース１４’を制御して可聴「ビープ」音を出し（ステップｆｆ）、「追越し中、直ちに減速してください」、続いてさらに「ありがとうございます」などのメッセージを表示する（ステップｇｇ）。

前方のトラック２’の運転者は、他方のトラック２が追い越す（ステップｉｉ）間、先に示した量（例えばこの例では３ｋｍ／ｈ）だけ減速することによって、その速度を制御する（ステップｈｈ）。

トラック２（トラックＡ）は、今や前方のトラックとなり、トラック２’（トラックＢ）は、今や後方のトラックとなっている。トラックＢのプロセッサ６’は、間の送受信装置を介してトラックＡにポーリング・メッセージを送信する（ステップｊｊ）。トラックＡのプロセッサ６がこのメッセージを受信し、返答のデータ・メッセージでその設定データおよび現在の速度を送信する（ステップｋｋ）。トラックＢのプロセッサ６’は、このデータ・メッセージを受信して、トラックＡを確認し（ステップｌｌ）、トラックＡが、トラックＡの前にさらなるトラックを検出しなかったことに注目する。その後２台のトラック間の距離は拡大し、そうして追い越されたトラック（トラックＢ、２’）は元の速度に戻る。この距離がおよそ１００メートルより大きくなると、追い越されたトラック、すなわちトラックＢは、もはやトラックＢの前方にトラックを検出せず、そこでこのプロセッサ６’は、「単独」運転状態と想定する（ステップｌｌ’）。

速度調整操作
図６に示すように、追越しではなく速度調整を推奨することを決定する場合は、後方のトラック２のプロセッサ６は、加速要求のメッセージが前方のトラック２’に送信されるように命令し（ステップｍｍ）、前方のトラック２’でこのメッセージが受信されて前方のトラック２’のプロセッサ６’に転送される。このメッセージは、速度増加値を含み、これをここではＶと示す。例えばＶは、２Ｋｍ／ｈを表す。後方のトラック２のプロセッサは、「調整中、お待ちください」などのメッセージを表示する（ステップｎｎ）ようヒューマン・インターフェース１４に命令する。

前方のトラック２’のプロセッサ６’は、そのヒューマン・インターフェース１４’に可聴「ビープ」音を出させ（ステップｏｏ）、「可能であればＶｋｍ／ｈ加速してください。その後承認を押してください。」などの形態のメッセージを表示する（ステップｐｐ）。前方のトラック２’の運転者の制御の下でこの速度増加量が増加されると（ステップｑｑ）、この運転者は、押しボタン２０’を押して、前方のトラック２’のヒューマン・インターフェース１４’からプロセッサ６’へ確認信号が送信されるようにする（ステップｒｒ）。その結果、前方のトラック２’のプロセッサ６’によって「受諾」メッセージが送信され（ステップｓｓ）、後方のトラック２のプロセッサ６に届く。次に前方のトラック２’の増加した速度のデータが後方のトラック２のプロセッサ６に報告されるように、同じ経路でデータ・メッセージが送信される（ステップｔｔ）。

前方のトラック２’のプロセッサ６’は、前方のトラック２’のヒューマン・インターフェース１４’に「ありがとうございます」などのメッセージを表示するよう命令する（ステップｕｕ）。

後方のトラック２のプロセッサ６は、次に（ステップｖｖ）速度値から後方のトラック２の速度差を計算し、また目的地までの残りの距離を考慮して減速による最大可能時間損失を計算し、後方のトラック２の運転者に対して「ビープ」音を出す（ステップｗｗ）ようヒューマン・インターフェース１４に命令する。後方のトラック２のプロセッサ６はまた、そのヒューマン・インターフェース１４に、「他のトラックと合わせるために＜値＞ｋｍ／ｈ減速してください。最大損失時間＝…」などの形態のメッセージを表示させる（ステップｘｘ）。前のメッセージでは、＜値＞ｋｍ／ｈは、例えば２ｋｍ／ｈである可能性がある。後方のトラック２の運転者は、その量だけ減速するようにその速度を制御し（ステップｙｙ）、次に押しボタン２０を押して後方のトラック２のプロセッサ６に確認信号が送信される（ステップｚｚ）ようにする。これに応えてヒューマン・インターフェース１４により「ありがとうございます」というメッセージが返されて、表示される（ステップａａ’）。

その後、後方のトラック２のプロセッサ６から適切な送受信装置８、１０’を介して前方のトラック２’のプロセッサ６’へデータ・メッセージが送信され（ステップｂｂ’）、後方のトラックの速度を知らせる。

対応するデータ・メッセージが、前方のトラック２’のプロセッサ６’から適切な送受信装置１０’、８を介して後方のトラック２のプロセッサ６へ送信され（ステップｃｃ’）、前方のトラックの速度を知らせる。後方のトラックでは、速度が引き続き調整されていることを調べ（ステップｄｄ’）、調整されていない場合は、上記と同様のさらなる調整のステップ（図示せず）を始める。

総論
一部の実施形態では、制御システムを初期設定するために運転者によって与えられる追加情報は、例えば夏用または冬用など、タイヤの種類とすることが可能である。タイヤの種類は、天候状態によって最高速度に影響を与える可能性がある。一部の実施形態では、追加情報は、トラックの重量を含むことができる。重量は、緊急停止距離を、ゆえにトラックの最高安全速度を限定することがある。

一部の実施形態では、送受信装置は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈではなく、ＷＬＡＮまたはその他の無線プロトコルを使用する。

一部の実施形態では、走行制御システムへのインターフェースは、運転者自身である。このときは運転者が、手動で走行制御システムを制御する。

一部の実施形態では、独立したレーダー距離検出器がなく、むしろ、トラックの送受信装置間に送信される無線信号の無線送信時間を測定することによって、距離を計算することができる。

一部の実施形態では、ヒューマン・インターフェースの画面に加えて、またはその代わりに、ヒューマン・インターフェースが、運転者に情報を提供する、または運転者に質問をするスピーカーなどの音声出力を含む。

一部の実施形態では、トラックの制御システムのプロセッサと送受信装置間の接続は、ケーブルで接続することができる。一部の実施形態では、接続は無線接続である。

一部の実施形態では、プロセッサはまた、衛星ナビゲーション・システム、携帯情報端末、トラック課金システム「Ｔｏｌｌ Ｃｏｌｌｅｃｔ」搭載装置、もしくはその他を搭載したコンピュータの機能を果たす、またはそのものであることが可能である。

一部の実施形態では、ＧＰＳモジュールのトラック速度検出器は、通常、トラックの従来のスピードメーターよりも正確である、その他の既知の速度検出器に代替される。

一部の実施形態は、トラック以外の、またはトラックに加えて陸上の輸送手段に関する。他の実施形態は、海、空、および／または宇宙の輸送手段に関する。

本発明は、本質的な特徴を逸脱することなく、他の特定の形態で具現されることが可能である。記載した実施形態は、あらゆる点で例示にすぎず、限定ではないと考えられなければならない。したがって本発明の範囲は、前述の説明ではなく、添付の特許請求の範囲によって示される。特許請求の範囲の均等物の意味および範囲内で生じるあらゆる変更は、特許請求の範囲内に含まれなければならない。

Claims (4)

1. 一方の輸送手段において、前方にある他方の輸送手段から、該他方の輸送手段の速度及び長さを示す無線を受信するステップ、
   自身の速度を検出するステップ、及び
   前記一方の輸送手段の速度と前記他方の輸送手段の速度の間の速度差と閾値との比較に基づいて、前記一方の輸送手段に追越し操作又は速度調整操作のどちらを推奨するかを決定するステップを備え、
   前記速度差が前記閾値未満の場合には前記速度調整操作が推奨され、前記速度差が前記閾値以上の場合には追越し操作が推奨され、
   前記閾値が、前記一方及び他方の輸送手段の長さによって決定されることを特徴とする輸送手段の速度を調整するための方法。
2. 請求項１の方法において、
   前記閾値が、更に、天候状態、最高法定速度、及び優先速度範囲のうちの少なくとも１つによって決定される輸送手段の速度を調整するための方法。
3. 輸送手段の速度制御装置であって、
   前方にある他方の輸送手段から該他方の輸送手段の速度及び長さを示す無線を受信するための、一方の輸送手段の無線送受信機、
   自身の速度を検出するための、前記一方の輸送手段の速度検出器、及び
   前記一方の輸送手段の速度と前記他方の輸送手段の速度の間の速度差と閾値との比較に基づいて、前記一方の輸送手段に追越し操作又は速度調整操作のどちらを推奨するかを決定するための、前記一方の輸送手段のプロセッサを備え、
   前記速度差が前記閾値未満の場合には前記速度調整操作が推奨され、前記速度差が前記閾値以上の場合には追越し操作が推奨され、
   前記閾値が、前記一方及び他方の輸送手段の長さによって決定されることを特徴とする輸送手段の速度制御装置。
4. 請求項３の輸送手段の速度制御装置において、
   前記閾値が、更に、天候状態、最高法定速度、及び優先速度範囲のうちの少なくとも１つによって決定される、輸送手段の速度制御装置。

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