JP6748213B2 - Platooning management system - Google Patents
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Description
本発明は、隊列走行を行う車両の隊列における順序を管理する隊列走行管理システムに関する。 The present invention relates to a platooning management system that manages the order of vehicles in platooning.
近年では、交通流の円滑化、省エネルギー等を目的として、複数の車両が隊列を編成して走行する隊列走行を実現するシステムの開発が行われている。隊列を編成する車両は、短い間隔で互いに通信を行いながら所定の車間距離を保つように走行する。例えば、物流の分野では、運転者により運転される先頭のトラックと、無人のトラックとを電子的に連結するシステムが検討されている。このようなシステムが商用として実用化された場合には、車種だけでなく、車体の大きさや、駆動源、ブレーキシステムの構成等の仕様が異なる車両により隊列が編成されることが想定される。 In recent years, for the purpose of smoothing traffic flow, saving energy, etc., a system for realizing platooning in which a plurality of vehicles form a platoon and travels has been developed. Vehicles forming a platoon travel so as to maintain a predetermined inter-vehicle distance while communicating with each other at short intervals. For example, in the field of physical distribution, a system for electronically connecting a leading truck driven by a driver and an unmanned truck is under consideration. When such a system is put to practical use as a commercial vehicle, it is assumed that a platoon is formed not only by vehicle type but also by vehicles having different specifications such as the size of the vehicle body, the drive source, and the configuration of the brake system.
また、隊列走行では、車間距離を短くすることによって各車両の空気抵抗が低減し、燃費が向上することが知られている。車種が同じ車両により隊列を編成する場合は、各車両の空気抵抗が同じとなるため車両順序は隊列全体の燃費に影響を及ぼさない。しかしながら、車体の大きさ等の仕様が互いに異なる車両により隊列を編成する場合には、隊列走行での車両順序が隊列全体の燃費に影響を及ぼす。このため、仕様が異なる車両から隊列を編成する場合であっても、燃費向上効果を大きくできるような編成について検討がなされている。 Further, in platooning, it is known that shortening the inter-vehicle distance reduces the air resistance of each vehicle and improves fuel efficiency. When forming a platoon with vehicles of the same vehicle type, the vehicle order does not affect the fuel economy of the entire platoon because the air resistance of each vehicle is the same. However, when a platoon is formed by vehicles having different specifications such as the size of the vehicle body, the vehicle order in platooning affects the fuel consumption of the entire platoon. Therefore, even in the case of forming a platoon from vehicles having different specifications, studies are being made on a formation that can enhance the fuel consumption improving effect.
例えば、特許文献1では、投影面積が大きい車両からなる車群と、投影面積が小さい車両からなる車群とから隊列を形成するシステムが提案されている。投影面積は、車幅と全高との乗算値に対応する。投影面積が大きい車両を先頭車群に含め、投影面積が小さい車両を後尾車群に含めることで、後尾車群の空気抵抗を低減し、隊列全体の消費エネルギーの低減を図っている。 For example, Patent Document 1 proposes a system for forming a formation from a vehicle group including vehicles having a large projected area and a vehicle group including vehicles having a small projected area. The projected area corresponds to the product of the vehicle width and the total height. By including vehicles with a large projected area in the front vehicle group and vehicles with a small projected area in the rear vehicle group, the air resistance of the rear vehicle group is reduced and the energy consumption of the entire platoon is reduced.
一方、隊列走行において想定されている車間距離は、数メートルから10メートル程度と短いため、先頭車両が急ブレーキをかけた場合等にも、それに後続する各車両が安全に減速又は停止することが求められている。しかし、上記特許文献に記載されたシステムにおいては、急ブレーキ作動時にも車両が安全に減速することまでは考慮されていない。また、急ブレーキ作動時に後続する各車両が安全に減速又は停止するためには、例えば、隊列において先頭から後尾に向かうに伴い制動距離が長い順に車両を配置することが考えられる。しかしながら、この場合には、燃費向上効果が低減される可能性がある。このように、仕様が異なる車両で隊列を編成するときの隊列編成方法についてはさらなる検討が必要であるのが現状である。 On the other hand, the inter-vehicle distance assumed in platooning is as short as several meters to 10 meters, so that even if the leading vehicle suddenly brakes, each vehicle following it can decelerate or stop safely. It has been demanded. However, the system described in the above-mentioned patent documents does not take into consideration that the vehicle safely decelerates even during sudden braking. Further, in order to safely decelerate or stop the following vehicles during the sudden braking operation, for example, it is conceivable to arrange the vehicles in order of increasing braking distance from the head to the tail in the formation. However, in this case, the fuel efficiency improving effect may be reduced. As described above, it is the current situation that further consideration is required regarding the formation method of a formation when forming a formation with vehicles having different specifications.
本発明の目的は、仕様が異なる車両により隊列を編成する場合にも、隊列走行時に予測される状態に合わせた車両順序で隊列を編成することのできる隊列走行管理システムを提供することにある。 It is an object of the present invention to provide a platooning management system capable of forming a platoon in a vehicle order according to a state predicted during platooning even when a platoon is formed by vehicles having different specifications.
一態様では、隊列走行管理システムは、隊列走行の隊列における複数の車両の順序を管理する隊列走行管理システムであって、隊列走行時の時間及び環境の少なくとも一方を予測した予測情報を取得する予測情報取得部と、隊列を編成する各車両の制動距離と当該車両の車体情報とを含む車両情報を取得する車両情報取得部と、前記取得した予測情報に合わせて、前記車両の順序を、前記隊列において先頭から後尾に向かって前記制動距離が長い順に車両を配置する第1の車両順序、又は前記車体情報に基づき前記複数の車両のうち空気抵抗が最大である車両を前記隊列において先頭に配置する第2の車両順序に設定する隊列編成部と、を備える。 In one aspect, the platooning management system is a platooning management system that manages the order of a plurality of vehicles in a platooning platoon, and a prediction that acquires prediction information that predicts at least one of time and environment during platooning An information acquisition unit, a vehicle information acquisition unit that acquires vehicle information including braking distances of vehicles forming a formation and vehicle body information of the vehicle, and the order of the vehicles in accordance with the acquired prediction information, A first vehicle order in which vehicles are arranged in order of increasing braking distance from the head to the tail in the row, or a vehicle having the largest air resistance among the plurality of vehicles based on the vehicle body information is placed at the head in the row. And a platoon formation unit set in the second vehicle order.
上記構成によれば、隊列編成部は、隊列走行での車両順序を、制動距離が長い順に隊列に車両を配置する第1の車両順序、又は後続車両の空気抵抗の低減により燃費向上を図る第2の車両順序に設定する。第1の車両順序の場合、例えば先頭車両が急ブレーキを作動させたときに、後尾の車両から順に停止することによって車両同士の衝突を回避することができる。第2の車両順序の場合には、先頭車両によって後続車両の空気抵抗が低減されるため、隊列全体の燃費を向上することができる。従って、隊列走行時に予測される状態に応じて車両順序を決定することによって、車体の大きさやブレーキシステムの構成等の仕様が異なる車両で隊列を編成する場合にも、その時々の状態でメリットが高い車両順序により隊列走行を行うことができる。 According to the above configuration, the platoon formation unit sets the vehicle order in the platoon traveling to the first vehicle order in which the vehicles are arranged in the platoon in order of increasing braking distance, or the first vehicle order to improve fuel efficiency by reducing air resistance of the following vehicles. Set to 2 vehicle order. In the case of the first vehicle order, for example, when the leading vehicle actuates the sudden braking, the vehicles can be prevented from colliding with each other by stopping in order from the vehicle at the tail. In the case of the second vehicle order, the air resistance of the following vehicle is reduced by the leading vehicle, so that the fuel efficiency of the entire formation can be improved. Therefore, by deciding the vehicle order according to the state predicted during platooning, even when forming a platoon with vehicles with different specifications such as the size of the vehicle body and the configuration of the brake system, there are advantages in each state. It is possible to perform platooning by high vehicle order.
一実施形態では、前記車両は、車両総重量と前記制動距離とを関連付けて学習し、前記隊列編成部は、前記車両の車両総重量に関連付けられた制動距離に基づき前記車両の順序を決定してもよい。 In one embodiment, the vehicle learns by associating the gross vehicle weight with the braking distance, and the formation forming unit determines the order of the vehicles based on the braking distance associated with the gross vehicle weight of the vehicle. May be.
制動距離は、車両総重量が大きくなるに伴い長くなる傾向にある。上記構成によれば、車両側で、積荷の荷重に応じて変化する車両総重量と関連付けて制動距離が学習され、隊列編成部は、その制動距離を用いて車両順序を決定する。したがって、車両側で予測する制動距離を、実際の制動距離に近付けることができるため、車両同士の衝突をより確実に回避することができる。 The braking distance tends to increase as the total vehicle weight increases. According to the above configuration, the braking distance is learned on the vehicle side in association with the gross vehicle weight that changes according to the load of the load, and the formation formation unit determines the vehicle order using the braking distance. Therefore, the braking distance predicted on the vehicle side can be made closer to the actual braking distance, so that a collision between vehicles can be more reliably avoided.
一実施形態では、前記隊列編成部は、前記車両の順序を前記第2の車両順序に設定する際、前記車体情報に基づき空気抵抗が最大である車両を先頭に配置し、他の車両を先頭から後尾に向かって前記制動距離が長い順に配置する順序に設定してもよい。 In one embodiment, when setting the order of the vehicles to the second vehicle order, the platoon formation unit arranges the vehicle having the highest air resistance based on the vehicle body information at the head and the other vehicles at the head. It is also possible to set the order in which the braking distance is arranged in the descending order from the rear to the rear.
上記構成によれば、第2の車両順序の場合に、先頭車両以外の車両は制動距離が長い順に隊列に配置されるため、隊列全体の燃費を向上しつつ、急ブレーキ発生時の車両同士の衝突を回避することができる。 According to the above configuration, in the case of the second vehicle order, the vehicles other than the leading vehicle are arranged in the platoon in descending order of the braking distance. Collisions can be avoided.
一実施形態では、前記隊列編成部は、前記車両の順序を前記第2の車両順序に設定する際、先頭から後尾に向かって前記車両を空気抵抗が大きい順に配置する順序に設定してもよい。 In one embodiment, when setting the order of the vehicles to the second vehicle order, the formation formation unit may set the vehicles to an order of arranging the vehicles in descending order of air resistance from the head to the tail. ..
上記構成によれば、第2の車両順序の場合に、全ての車両が空気抵抗の大きい順に隊列に配置されるため、隊列全体の燃費向上効果を高めることができる。
一実施形態では、前記隊列編成部は、前記車両の順序を、前記第1の車両順序又は前記第2の車両順序に設定した上で、前記隊列の先頭の車両から後尾の車両に向かうに伴い最大減速度が大きくなるように各車両に指示してもよい。According to the above configuration, in the case of the second vehicle order, all the vehicles are arranged in the platoon in descending order of air resistance, so that the fuel efficiency improvement effect of the entire platoon can be enhanced.
In one embodiment, the platoon formation unit sets the order of the vehicles to the first vehicle order or the second vehicle order, and then proceeds from the head vehicle of the platoon to the rear vehicle. Each vehicle may be instructed to increase the maximum deceleration.
上記構成によれば、第1の車両順序の場合には、車両が、先頭の車両から後尾の車両に向かうに伴い制動距離が長い順に隊列に並ぶこと、及び車両側で最大減速度が大きくなるように調整されることの両方によって、急ブレーキ発生時の車両同士の衝突を回避することができる。また、第2の車両順序の場合には、空気抵抗が最大の車両を隊列の先頭に配置することによって隊列全体の燃費を向上するとともに、先頭の車両から後尾の車両に向かうに伴い最大減速度が大きくなるように調整がなされることによって急ブレーキ発生時の車両同士の衝突を回避することができる。従って、急ブレーキ発生時の安全性を高めながら、その時々の状態でメリットが高い車両順序により隊列走行を行うことができる。 According to the above-mentioned configuration, in the case of the first vehicle order, the vehicles are arranged in the formation in order of increasing braking distance from the leading vehicle to the trailing vehicle, and the maximum deceleration increases on the vehicle side. Thus, the collision between vehicles at the time of sudden braking can be avoided. Further, in the case of the second vehicle order, the vehicle having the highest air resistance is arranged at the head of the row to improve the fuel efficiency of the entire row, and the maximum deceleration is made as the vehicle heads toward the rear vehicle. By making the adjustment so that it becomes larger, it is possible to avoid collision between vehicles when sudden braking occurs. Therefore, it is possible to perform platooning in a vehicle order having a high merit in each state while improving safety when a sudden braking occurs.
本発明によれば、仕様が異なる車両により隊列を編成する場合にも、隊列走行時に予測される状態に合わせた車両順序で隊列を編成することができる。 According to the present invention, even when a formation is formed by vehicles having different specifications, the formation can be formed in a vehicle order according to a state predicted during traveling of the formation.
以下、隊列走行管理システムの一実施形態を説明する。
図1を参照して、隊列走行の概略について説明する。ここでは隊列を編成する車両100は、トラックである。車両100には目的地が設定されており、車両100は出発地と目的地との間の所定区間で隊列を編成して走行する。Hereinafter, an embodiment of a platooning management system will be described.
An outline of platooning will be described with reference to FIG. Here, the
車両100は、目的地に到着する前に隊列を編成するためのハブ拠点101、すなわち、隊列走行の開始地点であるハブ拠点101を経由する。ハブ拠点101は、例えば高速道路等の隊列走行が可能な道路の出入口付近や、高速道路のサービスエリアに設けられている。各車両100は、出発地からハブ拠点101までは運転者により運転される。
The
ハブ拠点101に到着した車両100は、隊列管理装置11と通信を行う。隊列管理装置11は、ハブ拠点101の車両100等と通信可能であればよく、ハブ拠点101に設けられていてもよいし、ハブ拠点101以外の場所に設けられていてもよい。また、隊列管理装置11は、ハブ拠点101毎に設けられていてもよいし、1つの隊列管理装置11が複数のハブ拠点101に対応させて設けられていてもよい。例えば、車両100は隊列走行を行うための認証コードを有しており、隊列管理装置11は、車両100に対して認証を行う。
The
隊列管理装置11は、ハブ拠点101に到着した車両100に対して認証を行うと、車両100等から、車両100に関する情報や経路に関する情報を収集する。隊列管理装置11は、出発地から目的地までの経路の情報などの経路情報等に基づき、隊列を編成する車両100を選択する。隊列管理装置11は、目的地等に応じて隊列を編成する車両100を選択するため、選択される車両の車種、積載量、車幅や全長等の車体情報、車両総重量、駆動源の構成、ブレーキシステムの構成等は必ずしも同じではなく、互いに異なっている場合が多い。また、隊列管理装置11は、隊列における車両の順序を決定する。隊列を編成する各車両100、及び車両順序を決定すると、隊列管理装置11は、隊列を編成する車両100の識別子を含めた情報と、車両順序とを各車両100に送信する。車両100は、これらの情報を受信すると、受信した情報に基づき隊列を編成して、高速道路等の隊列走行が可能な道路を走行する。
When the
隊列走行では、隊列の先頭となる先頭の車両100は、運転者によって運転されるか又は監視者によって監視され、先頭車両を除く車両100は無人運転(自動運転)で走行する。なお、先頭車両も無人運転で走行してもよい。隊列を編成する車両100(前方車両)は、後続車両に対し、速度や加減速度の情報を例えば数ミリ秒〜数十ミリ秒毎に送信する。後続車両は、受信した速度や加減速度に基づき、前方車両と速度が同じとなるように加速又は減速することによって、前方車両との車間距離が所定の距離となるようにする。例えば、隊列における目標車間距離は数メートルから十数メートル(例えば1m〜15m)であり、隊列走行で維持される目標速度は、例えば、時速60〜80km等である。
In platooning, the leading
隊列を編成する車両100は、終了地点であるハブ拠点101に到着すると、運転者により運転されて、目的地にそれぞれ向かう。なお、隊列を編成する車両100は、ハブ拠点101よりも手前に目的地がある場合等に、ハブ拠点101よりも手前で隊列を離脱するようにしてもよい。
When the
次に図2を参照して、隊列走行管理システム10の構成について説明する。隊列走行管理システム10は、隊列管理装置11及び車両100に搭載された隊列走行用の制御システムを有する。車両100の制御システムは、隊列走行制御装置20、車両情報記憶部21、及び通信部22を備え、これらは車載ネットワーク29を介して互いに接続されている。隊列走行制御装置20は、演算部、演算領域としての揮発性記憶部、不揮発性記憶部を有している。演算部は、不揮発性記憶部に格納されたプログラムに従って、隊列走行のための各種演算を行う。隊列走行制御装置20は、通信部22を介して、路車間通信、車車間通信等を行う。
Next, the configuration of the platooning traveling
また、隊列走行制御装置20には、車速センサ23から速度信号が入力される。隊列走行制御装置20は、速度信号に基づき車両100の速度及び加減速度を算出し、速度及び加減速度を含む情報を、通信部22を介して隊列を編成する他の車両100に送信する。
A speed signal is input to the platooning
さらに車両100は、自車位置検出部24及び経路案内部25を備えている。自車位置検出部24は、例えば、GPSセンサ等であって、例えば、緯度や経度等の自車位置を検出する。経路案内部25は、出発地から目的地までの経路を探索して経路情報を生成する。経路案内部25は、自車位置及び経路情報に基づき、探索された経路に沿って車両100が走行するように案内する。
Further, the
車両情報記憶部21には、車幅、全高等の車体に関する情報と、制動距離とを含む車両情報が記録されている。制動距離は、車両100のブレーキシステムを制御するブレーキECU26によって学習された情報である。制動距離は、車両100が停止したとき等の所定のタイミングで学習され、車両総重量と関連付けられた状態で記録されている。制動距離は、ブレーキが作動して車両100が減速を開始してから車両100が停止するまでの車両100の移動距離である。車両総重量は、例えば、積荷のない状態の車両重量に、積載重量を加算することによって算出されている。積荷のない状態の車両重量は固定値であり、積載重量は、例えば、荷重検出センサ、又はエアサスペンションシステムの空気回路内の圧力を検知すること等により求めることができる。なお、制動距離は、車両総重量のほかに、車両100が減速を開始したときの速度、及びブレーキ圧力の少なくとも一つと関連付けられて学習されていてもよい。速度又はブレーキ圧力と、車両総重量とに基づいて制動距離を学習することによって、速度又はブレーキ圧力と制動距離との関係を把握できるため、最大減速度での制動距離を精度よく算出することができる。さらに、制動距離は、路面の状態(カーブの曲率半径、傾斜角度、路面摩擦係数、路面温度等)、車両の状態(タイヤ空気圧、タイヤ温度、ブレーキシュー温度等)の少なくとも一つと関連付けられて学習されていてもよい。路面の状態は、経路案内部25に格納された道路地図データ、車両100に設けられた赤外線カメラや可視光カメラ等の撮像データの解析結果、路側の通信機から受信した情報から取得することができる。また、車両100の状態は、車輪に設けられた圧力センサや温度センサから取得することができる。
The vehicle
隊列走行制御装置20は、隊列走行の開始地点であるハブ拠点101の到着時等、所定のタイミングで、車両100の識別子、制動距離、車両総重量を含む車両情報を、通信部22を介して隊列管理装置11に送信する。また、隊列走行制御装置20は、経路案内部25から取得した目的地や経路情報と、経路上のハブ拠点101等の所定地点を通過する走行予定時間とを、通信部22を介して隊列管理装置11に送信する。
The platooning
車両情報及び経路情報は、隊列管理装置11にネットワーク30を介して接続された配送管理端末31により提供されてもよい。配送管理端末31は、各車両100の走行経路、走行予定時間、運転者等を管理する端末であり、車両100の配送計画に関する情報を有している。配送管理端末31は、例えば車両100がハブ拠点101に到着する日よりも前に車両情報、経路情報を隊列管理装置11に送信することが可能である。この場合には、隊列管理装置11は、隊列走行を行う日よりも前に隊列の編成を計画することができる。
The vehicle information and the route information may be provided by the
配送管理端末31は、配送管理部32、車両情報記憶部33、経路情報記憶部34を備えている。配送管理部32は、ネットワーク30を介して各種情報を送受信する。車両情報記憶部33には、配送管理端末31の管理対象の各車両100の車両情報が記録されている。この車両情報は、車両100の車両情報記憶部21に記憶された情報と共通する情報である。また、経路情報記憶部34には、管理対象である各車両100の経路情報が記録されている。この経路情報は、車両100の車両情報記憶部21に記憶された情報と共通する情報である。なお、車両情報及び経路情報は、同一の記憶部に記憶されていてもよい。
The
次に、隊列管理装置11の構成について説明する。隊列管理装置11は、制御部12、通信部16、及び隊列情報記憶部17を備えている。制御部12は、演算部、揮発性記憶部、及び不揮発性記憶部を有し、不揮発性記憶部に記憶されたプログラムに従って、隊列の編成、及び隊列管理のための各種演算を行う。また、制御部12は、通信部16を介して、各車両100の通信部22や配送管理端末31と通信を行う。また、制御部12は、通信部16を介して、交通情報や天候情報等の各種情報を提供する外部サーバ等と通信を行う。
Next, the configuration of the
制御部12は、予測情報取得部13と、車両情報取得部14と、隊列編成部15とを含む。予測情報取得部13は、隊列走行の開始地点であるハブ拠点101から隊列走行の終了地点であるハブ拠点101までの隊列走行時における状態を予測した予測情報を、外部サーバや、制御部自身の記憶部等から取得する。予測情報としては、終了地点のハブ拠点101に到着する時刻に関する情報、ハブ拠点101間の走行環境に関する情報等がある。走行環境に関する情報としては、例えば道路形状の情報等といった変動のない静的情報、天候や交通情報等の動的情報等がある。具体的には、予測情報としては、昼間・夜間等の時間帯、晴天や雨天等の天候情報、凍結の有無等の路面状態、道路の縦勾配や曲率を示す道路情報、渋滞や混雑、道路規制等の有無に関する交通情報等がある。
The
また、車両情報取得部14は、ハブ拠点101に集合した各車両100や配送管理端末31から車両情報を収集し、収集した車両情報を隊列情報記憶部17に記録する。また、車両情報取得部14は、各車両100や配送管理端末31から、車両毎の目的地、経路情報、走行予定時間等を収集し、それらの情報を隊列情報記憶部17に記録する。
In addition, the vehicle information acquisition unit 14 collects vehicle information from each
隊列編成部15は、経路情報等に基づき隊列を編成する車両100を選択する。隊列編成部15は、一つのハブ拠点101を経由する車両のうち、車両100の選択を行う時点よりも、隊列走行を開始する予定時刻が遅い車両100を対象として選択を行う。隊列編成部15は、目的地、経路情報、走行予定時間等に基づき、隊列走行の開始地点を除く同一のハブ拠点101を通過すること、及びそのハブ拠点101を通過する予定時刻が同じ時間帯であること等を条件に車両100を選択する。隊列を編成する車両は、一定の台数であってもよいし、所定範囲内の台数であってもよい。このとき、隊列を編成する予定台数以上の候補が検出された場合には、隊列編成部15は、最大積載量が同じ範囲の車両100を選択するようにしてもよいし、ブレーキシステム等の仕様が類似する車両100、メーカーが同一の車両100を選択するようにしてもよい。また、隊列編成部15は、車両100の候補が予定台数より少ない場合に、隊列を編成しない旨の通知を、車両100や配送管理端末31へ送信してもよい。
The platoon formation unit 15 selects the
隊列を編成する車両100を選択すると、隊列編成部15は、予測情報取得部13が取得した予測情報に基づき、車両順序を決定する。
車両順序の決定基準(規定)は、複数設定されており、そのうちの一つは、隊列の先頭から後尾にかけて制動距離が長い順に車両100を配置するという基準である。例えば、急ブレーキが発生する可能性が高い状態が予測される場合には、隊列の車両順序を、制動距離が長い順序(第1の車両順序)に設定する。なお、このとき、制動距離の情報としては、最大減速度での制動距離を用いることが好ましい。隊列走行時は、車両間で車間距離、速度や加減速度を送受信するので、先頭車両が減速を開始すると、他の車両も先頭車両に追従して減速を開始する。先頭車両が減速を開始するタイミングと、後続車両が減速を開始するタイミングとの時間差は非常に短いため、速度調整のための通常の減速時は、車間距離の変動はあるものの、車両同士が衝突するまでには至らない。When the
A plurality of vehicle order determination standards (regulations) are set, and one of them is a standard in which the
一方、先頭車両が急ブレーキを作動させた場合には、車両同士の衝突を回避する制御を行う必要がある。この際、隊列を編成する各車両100が、隊列の最後尾の車両100から先頭の車両100に向かう順番で停止していくと、車両100がその前方の車両100に衝突することを防ぐことができる。このような順番で車両100が停止するための方法として、先頭車両から最後尾の車両に向かってブレーキ力が大きくなるように各車両のブレーキシステムの圧力を調整する方法がある。
On the other hand, when the leading vehicle activates the sudden braking, it is necessary to perform control to avoid collision between the vehicles. At this time, when each
しかし、ブレーキ力の調整だけでも安全性は高められるものの、車種等が互いに異なる車両100から隊列を編成する場合には、各車両100のブレーキシステムの仕様が相違し、ブレーキ力の調整が意図に沿わない可能性が考えられる。そのため、より安全性を高めるための仕組みが必要である。したがって、急ブレーキが発生する可能性が高いことが予測される状態では、ブレーキ力を調整した上で、隊列の車両順序を、制動距離が長い順に設定する。
However, although the safety can be improved only by adjusting the braking force, when a platoon is formed from
また、制動距離は、車両総重量が大きくなるに伴い長くなる傾向にあることが知られている。この車両総重量は、積荷の有無や積荷の種別によって大きく異なるため、例えば積荷の無い状態で計測された車両100の制動距離は、積荷がある状態での車両100の制動距離と乖離してしまう。一方、車両総重量だけでは、車両100のブレーキ特性が反映されていないため、制動距離を適切に推測することができない。したがって、車両順序の決定には、車両総重量に関連付けられた制動距離を用いる。このように車両順序の決定に、車両総重量を反映した制動距離を用いることで、たとえ積荷のない車両100と積荷のある車両100とで隊列を編成する場合であっても、急ブレーキ時の車両同士の衝突を抑制することができる。なお、急ブレーキで停止することが予測される状態とは、例えば、天候情報が雨天、降雪、霧等であるとき、隊列走行を行う時間帯が夜間であるとき、路面が凍結しているとき、走行区間の道路の起伏が大きいとき、走行区間に急カーブが含まれているとき、道路規制等があるとき等であるが、これ以外であってもよい。
Further, it is known that the braking distance tends to increase as the total vehicle weight increases. Since the total vehicle weight greatly differs depending on the presence or absence of a load and the type of the load, for example, the braking distance of the
また、車両順序の決定基準として、隊列全体の燃費が向上するように隊列に車両100を配置するという基準がある。この基準においては、例えば、隊列を編成する車両のうち、空気抵抗が最大である車両を隊列において先頭に配置する(第2の車両順序)。空気抵抗は、車両の前面投影面積と、速度の2乗との積に比例する。前面投影面積は、車両100の前方から見たときの面積であり、車幅と全高との乗算値で概算することができる。さらに、隊列を編成する各車両のうち、先頭車両を除く各車両の順序を、制動距離の長い順に設定する。このような車両順序で隊列を編成することにより、先頭車両によって後方の各車両の空気抵抗が低減され、後方の各車両の燃費が向上される。その結果、隊列全体の燃費が向上される。また、先頭車両を除く各車両を制動距離が長い順に隊列に配置することにより、先頭車両が急ブレーキをかけた場合にも、先頭車両を除く各車両が隊列の後尾側の車両から順に停止するようにすることができる。
Further, as a criterion for determining the vehicle order, there is a criterion for arranging the
また、隊列全体で燃費が向上される他の車両順序として、例えば、隊列を編成する全ての車両100を、前面投影面積が大きい順に配置してもよい。隊列編成部15は、車両情報に含まれる車幅、全高を乗算して各車両100の前面投影面積を算出する。そして、車両順序を、前面投影面積が大きい順に設定する。なお、車両情報に前面投影面積や、車両100の空気抵抗の大きさを含めるようにしてもよい。車両情報に空気抵抗の大きさが含まれている場合には、車両順序を、空気抵抗の大きい順に設定してもよい。
Further, as another vehicle order in which the fuel economy is improved in the entire platoon, for example, all the
隊列管理装置11は、隊列を編成する車両100と、隊列におけるその順序とを決定すると、隊列を編成する車両100の識別子及びその順序を、ハブ拠点101を出発する予定時刻とともに、それらの車両100又はハブ拠点101の不特定多数の車両100に送信する。
When the
また、隊列管理装置11は、各車両100の最大減速度の調整を行う。隊列管理装置11は、決定した車両順序において、先頭の車両100から後尾の車両100にかけて大きくなるような最大減速度を車両100毎に設定し、設定した最大減速度を対応する車両100の識別子と関連付けて送信する。
Further, the
車両100のブレーキシステムは、例えば圧縮空気を用いてブレーキを作動させる空気圧ブレーキシステムであって、圧縮空気が流れる空気回路には、空気圧を調整する弁機構と圧力センサとが設けられている。車両100のブレーキECU26は、空気回路の圧力と減速度とを関連付けて記憶している。隊列走行時は、ブレーキECU26は、隊列を編成する他の車両100から受信した減速度を目標とし、減速度に関連付けられた圧力の情報を参照して、空気回路の圧力が目標減速度に関連付けられた圧力となるように、弁機構を制御する。例えば、他の車両100から最大減速度で減速する旨の指示を受信した場合には、隊列管理装置11から受信した最大減速度で減速を行う。
The brake system of the
次に図3を参照して、隊列管理装置11の隊列編成の手順について、その動作とともに説明する。例えば、隊列走行を行う車両100は、隊列走行を行うための認証コードを有している。隊列管理装置は、車両100がハブ拠点101に到着したときに車両100に対して認証を行う。
Next, with reference to FIG. 3, a procedure of formation of the formation of the
隊列管理装置11の車両情報取得部14は、車両情報を取得する(ステップS1)。例えば、隊列管理装置11は、ハブ拠点101に集合した車両100と通信することにより、車両情報を取得する。又は、隊列管理装置11は、ネットワーク30を介して配送管理端末31から車両情報を取得する。
The vehicle information acquisition unit 14 of the
また、隊列管理装置11の車両情報取得部14は、経路情報、目的地及び走行予定時間を取得する(ステップS2)。例えば、隊列管理装置11は、車両100に対して認証を行った後に、車両100から経路情報等を取得する。又は、隊列管理装置11は、ネットワーク30を介して配送管理端末31から経路情報等を取得する。
Further, the vehicle information acquisition unit 14 of the
さらに隊列管理装置11の予測情報取得部13は、外部サーバや自身の記憶部から、予測情報を取得する(ステップS3)。隊列管理装置11は、隊列走行の開始地点や終点地点となりうるハブ拠点101の間の全ての予測情報を取得する。又は、隊列管理装置11は、所定のハブ拠点間の予測情報を取得してもよい。
Furthermore, the prediction information acquisition unit 13 of the
次いで、隊列管理装置11の隊列編成部15は、隊列を編成する車両100を選択する(ステップS4)。隊列編成部15は、各車両100から送信された経路情報に基づき、開始地点のハブ拠点101および終了地点のハブ拠点101が経路情報に含まれる車両100を候補として選択する。例えば、選択された候補の台数が所定の台数範囲を超える場合には、車両情報等に基づき、隊列を編成する車両100をさらに絞り込んでもよい。例えば、同じメーカー、同じ仕様の車両から隊列を編成する。
Next, the platoon formation unit 15 of the
さらに、隊列編成部15は、隊列を編成する車両100を選択すると、予測情報等に基づき隊列内の車両の順序を決定する(ステップS5)。隊列走行区間の状態が、急ブレーキが発生しやすい状態であることが予測される場合には、車両情報に基づき、車両順序を制動距離が長い順に設定する。隊列走行区間の状態が、急ブレーキが発生しやすい状態ではないと予測される場合には、前面投影面積が最大の車両を隊列において先頭に配置し、先頭車両以外の車両を制動距離の長い順に配置するか、又は前面投影面積が大きい順に配置する。
Further, the platoon formation unit 15 determines the order of the vehicles in the platoon based on the prediction information and the like when selecting the
隊列編成部15は、車両順序を決定すると、隊列を編成する各車両100の識別子及び車両順序に関する情報を、開始地点であるハブ拠点101の出発予定時刻とともに送信する(ステップS6)。このとき、隊列管理装置11は、隊列を編成する各車両100の識別子及び車両順序に関する情報を、ハブ拠点101に到着し、隊列を編成する予定の各車両100に対して送信するようにしてもよいし、配送管理端末31に送信するようにしてもよい。隊列を編成する各車両100の識別子及び車両順序に関する情報が配送管理端末31に対して送信された場合には、配送管理端末31は、受信したそれらの情報を、隊列編成の対象となる各車両100に配信する。
When the vehicle order is determined, the platoon formation unit 15 transmits the identifier of each
隊列を編成する各車両100の識別子及び車両順序に関する情報を受信すると、隊列編成の対象である車両100は、隊列管理装置11から指定された車両順序で隊列を編成し、開始地点であるハブ拠点101を出発予定時刻に出発する。
Upon receiving the identifier of each
以上説明したように、上記実施形態によれば、以下に列挙する効果が得られるようになる。
(1)隊列管理装置11は、隊列走行での車両順序を、制動距離が長い順に隊列に車両100を配置する第1の車両順序、又は後続車両の空気抵抗の低減により燃費向上を図る第2の車両順序に設定する。第1の車両順序の場合、例えば先頭車両が急ブレーキを作動させたときに、後尾の車両100から順に停止することによって車両100同士の衝突を回避することができる。第2の車両順序の場合には、先頭車両によって後続車両の空気抵抗が低減されるため、隊列全体の燃費を向上することができる。従って、隊列走行時に予測される状態に応じて車両順序を決定することによって、車体の大きさやブレーキシステムの構成等の仕様が異なる車両100で隊列を編成する場合にも、その時々の状態でメリットが高い車両順序により隊列走行を行うことができる。As described above, according to the above embodiment, the effects listed below can be obtained.
(1) The
(2)車両側で積荷の荷重に応じて変化する車両総重量と関連付けて制動距離が学習され、隊列管理装置11は、その制動距離を用いて車両順序を決定する。したがって、車両100側で予測する制動距離を、実際の制動距離に近付けることができるため、車両100同士の衝突をより確実に回避することができる。
(2) The braking distance is learned on the vehicle side in association with the total vehicle weight that changes according to the load of the load, and the
(3)空気抵抗が最大である車両100を先頭に配置する第2の車両順序の場合に、先頭車両以外の車両100は制動距離が長い順又は空気抵抗が大きい順に隊列に配置される。制動距離が長い順に車両100を配置すると、隊列全体の燃費を向上しつつ、急ブレーキ発生時の車両100同士の衝突を回避することができる。空気抵抗が大きい順に車両100を配置すると、全ての車両100が空気抵抗の大きい順に隊列に配置されるので、隊列全体の燃費向上効果を高めることができる。
(3) In the case of the second vehicle order in which the
(4)制動距離が長い順に隊列に車両100を配置する第1の車両順序の場合には、車両100が、先頭の車両100から後尾の車両100に向かうに伴い制動距離が長い順に隊列に並ぶこと、及び車両100側で最大減速度が大きくなるように調整されることの両方によって、急ブレーキ発生時の車両100同士の衝突を回避することができる。また、第2の車両順序の場合には、空気抵抗が最大の車両100を隊列の先頭に配置することによって隊列全体の燃費を向上するとともに、先頭の車両100から後尾の車両100に向かうに伴い最大減速度が大きくなるように調整がなされることによって急ブレーキ発生時の車両100同士の衝突を回避することができる。従って、急ブレーキ発生時の安全性を高めながら、その時々の状態でメリットが高い車両順序により隊列走行を行うことができる。
(4) In the case of the first vehicle order in which the
(他の実施形態)
なお、上記実施形態は、以下のように適宜変更して実施することもできる。
・上記実施形態では、車両100は、制動距離を車両総重量に関連付けて学習した。これに代えて、車両100に積荷が無い状態(無積載状態)での制動距離と車両総重量とに基づき最大減速度での制動距離を算出するための演算式により、そのときの車両総重量に応じた制動距離を算出するようにしてもよい。このようにすると、制動距離を学習しなくても、最大減速度での制動距離を取得することができる。(Other embodiments)
In addition, the above-described embodiment can be implemented with appropriate modifications as follows.
In the above embodiment, the
・上記実施形態では、第1の車両順序又は第2の車両順序で車両の順序を決定した上で、先頭から後尾に向かうに伴い最大減速度が大きくなるように調整した。これに代えて、制動距離が長い順に車両100を配置するのみで、最大減速度で停止したときに車両100の衝突が回避されるような車間距離が維持されているような場合等には、最大減速度の調整を行わなくてもよい。
In the above-described embodiment, the vehicle order is determined in the first vehicle order or the second vehicle order, and then the maximum deceleration is adjusted to increase from the head toward the tail. Instead of this, when the
・上記実施形態では、隊列管理装置11を車両100以外に設けるようにした。これに代えて、隊列管理装置11を、車両100に備えるようにしてもよい。この場合には、各車両100が、車々間通信を行って隊列を編成し、予測情報に基づいて車両順序を第1の車両順序に設定するか、第2の車両順序に設定するかを決定する。さらに、第1の車両順序を選択した場合には、車両100は、自車両の制動距離と他車両の制動距離とを比較して、自車両の制動距離が他車両の制動距離よりも短ければ、その他車両の後方に並ぶ。これを順次繰り返していくと、車両100は制動距離が長い順に並ぶようになる。また、第2の車両順序を選択した場合には、例えば、自車両の前面投影面積と他車両の前面投影面積とを比較して、自車両の前面投影面積が他車両の前面投影面積よりも小さければ、その他車両の後方に並ぶ。これを順次繰り返していくと、車両100は前面投影面積が大きい順に並ぶようになる。また、先頭車両以外の車両は、自車両の制動距離と他車両の制動距離とを比較して、自車両の制動距離が他車両の制動距離よりも小さければ、その他車両の後方に並ぶようにしてもよい。この場合には、各車両100は、単独走行中に隊列の編成を開始するようにしてもよい。
In the above embodiment, the
・上記実施形態では、車両100が開始地点であるハブ拠点101に集合し、開始地点であるハブ拠点101から終了地点であるハブ拠点101まで隊列走行を行うようにした。これに代えて、単独走行を行う車両100が、走行中に他の車両100や隊列管理装置11と通信を行って、経路が共通する車両と隊列を編成するようにしてもよい。又はハブ拠点101を経由する度に、新たに車両100が隊列に加わる、又は車両100が隊列から離脱するなど、所定のハブ拠点101間の隊列走行以外の態様で隊列走行を行うようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the
・上記実施形態では、隊列管理装置11が車両順序を決定した際、その車両順序を車両100に送信するようにした。これに代えて、決定した車両順序や、走行予定時間をディスプレイやプリンタ等の出力装置に出力し、その出力結果に基づき、運転者が車両100を運転して、指定された車両順序で車両100を並べるようにしてもよい。
In the above embodiment, when the
・上記実施形態では、車両100をトラックとして説明したが、車両100は、他の貨物車両や、乗用車であってもよい。
In the above embodiment, the
10…隊列走行管理システム、11…隊列管理装置、12…制御部、13…予測情報取得部、14…車両情報取得部、15…隊列編成部、16…通信部、17…隊列情報記憶部、20…隊列走行制御装置、21…車両情報記憶部、22…通信部、23…車速センサ、24…自車位置検出部、25…経路案内部、26…ブレーキECU、31…配送管理端末。 10... Platoon running management system, 11... Platoon management device, 12... Control unit, 13... Prediction information acquisition unit, 14... Vehicle information acquisition unit, 15... Platoon formation unit, 16... Communication unit, 17... Platoon information storage unit, 20... platooning control device, 21... vehicle information storage unit, 22... communication unit, 23... vehicle speed sensor, 24... own vehicle position detection unit, 25... route guidance unit, 26... brake ECU, 31... delivery management terminal.
Claims (3)
隊列を編成する各車両の制動距離と当該車両の車体情報とを含む車両情報を取得する車両情報取得部と、
前記車両の順序を、前記車体情報に基づき前記複数の車両のうち空気抵抗が最大である車両を前記隊列において先頭に配置し、他の車両を先頭から後尾に向かって前記制動距離が長い順に配置する隊列編成部と、を備える
隊列走行管理システム。 A platooning management system for managing the order of a plurality of vehicles in a platooning platoon,
A vehicle information acquisition unit that acquires vehicle information including a braking distance of each vehicle forming a platoon and body information of the vehicle,
Place an order of the vehicle, the vehicle air resistance is the maximum among the plurality of vehicles based on the vehicle information is arranged at the top in the convoy, the braking distance is long forward toward to the end of another vehicle from the head A platooning management system that includes a platoon formation unit.
前記隊列編成部は、前記車両の車両総重量に関連付けられた制動距離に基づき前記車両の順序を決定する
請求項1に記載の隊列走行管理システム。 The vehicle learns by associating the gross vehicle weight with the braking distance,
The platooning management system according to claim 1, wherein the platoon formation unit determines the order of the vehicles based on a braking distance associated with a total vehicle weight of the vehicles.
請求項1又は2に記載の隊列走行管理システム。 The platoon formation unit instructs each vehicle so that the maximum deceleration increases as the vehicle forming the platoon is arranged in the order and the vehicle from the head vehicle to the tail vehicle of the platoon increases. Or the platooning management system described in 2 .
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