JPH07200991A

JPH07200991A - ２台以上の車両の連携運転システム

Info

Publication number: JPH07200991A
Application number: JP5299601A
Authority: JP
Inventors: Sconick Joseph; スコニックジョセフ
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-11-30
Filing date: 1993-11-30
Publication date: 1995-08-04

Abstract

(57)【要約】【目的】２台以上の車両の運転を連携して交通の緩和
を図る２台以上の車両の連携運転システムを提供する。【構成】機械的結合を用いないで連携運転を行なうシ
ステムは、２台以上の車両１、１ａそれぞれに同一のコ
ンピュータ８、８ａ、センサ４、４ａ、送信機６、６ａ
及び受信機５、５ａを有する。先導車両１の運転者によ
り追従車両１ａを運転する「牽引モード」を設ける。牽
引モードにおいては、追従車両１ａは先導車両１のすべ
ての動きを同様にする。センサ４、４ａ、送受信機５、
５ａ、６、６ａによって先導運転者の実際の運転操作、
各車両の走行特性、各車両の相対位置の情報を絶えず検
出・交換し、コンピュータ８、８ａが、追従車両１ａが
先導車両１の動きを安全に疑似できるよう各車両を制御
する。追従車両１ａの運転者は牽引されている間は運転
を行なわず、牽引モードが終わると運転を再開する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は交通を緩和するための新
たな連携運転システムに関する。より詳細には、自動車
を互いに連携して運転し、それによってラッシュ時の高
速道路や市街の道路における自動車の通行量を増加させ
る連携運転システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】米国のすべての主要都市においてラッシ
ュ時の交通渋滞は未解決の緊急課題である。例えば、カ
リフォルニア州のサンフランシスコの南方９０ｋｍにあ
るサンタクララの計画担当者は、地域の公共問題の第１
は交通渋滞であると言明している。１９５０年代から６
０年代にかけて計画し着手された高速道路システムの最
終段階は今や完成に近く、一方新たな大規模ハイウェイ
の建設は一般の支持がないため実現しそうにない。どの
道路やインタチェンジもゼロ成長の信奉者たちから攻撃
されている。公共の輸送システムは、例えばサンタクラ
ラのような人口密度の高くない地域ではわずかの価値を
残しているが、公共輸送システムの忠実な支持者でさ
え、個人の自動車を置き換えるとは考えていない。

【０００３】高速道路の大規模な拡張も公共輸送機関に
よる車の代替も不可能とみこまれる一方で、交通渋滞は
年々悪化している。このため、自動車を混雑下でもより
効率的に機能するようにし、既存の高速道や市街路でラ
ッシュ時の交通をより緩和する試みがこれまで種々なさ
れている。

【０００４】その一例は車両の運転を自動的に誘導する
ものである。多くの研究とアプローチがされてきており
「自動化ハイウェイ」に適した車を使用する試験走路を
実際に試作するに至っている。車両には典型的に次のも
のが搭載される。

【０００５】１）加速、速度維持、制動のための走行方
向（longitudinal）の制御手段２）操舵のための横方向（lateral ）の制御手段３）搭載センサまたは遠隔センサ（例えばレーダ）から
の衝突回避情報、遠隔の情報源（例えば、ガイドとして
道路中に埋設した導線）からの位置決め情報、遠隔コン
ピュータまたは遠隔操作者からの運転情報（例えば無線
操縦）を受信する、通信センサおよび論理手段通信センサおよび論理手段によって受信され判別される
情報は横方向および走行方向の制御手段と動作上結合さ
れ、それによって車両は道路を安全かつ効率的に移動す
る。つまり、車は受信したデータに基づいて発車、停止
および操舵を行なう。このような自動化ハイウェイシス
テムについては多くの論文が発表されており、また多種
多様に特許されている。

【０００６】自動化ハイウェイは有望で、また差し迫っ
て必要であるにもかかわらず、米国運輸省は１９８０年
に自動化ハイウェイの試行実験計画への予算を停止し
た。その複雑性と高コストに対する以上の展望がなく、
この分野における実験への投資を一般から望まれなくな
った。

【０００７】西ドイツや日本で現在重ねられている実験
は、それより野心的でなく、運転者が自車内で運転制御
を行なう「自動経路案内」に絞られている。自動経路案
内は車両の運転者が中央のコンピュータに要求し、地点
Ａから地点Ｂまでの最適経路に関するガイダンスを受け
る。コンピュータに道路および日々の交通パターンに関
する情報と、更に、おそらくは交通事故や道路工事に関
する実時間状況を把握させる。運転者は車内のディスプ
レイ端末で読み取り、コンピュータが推奨する経路に従
う。自動経路案内システムは運転者をより交通量の少な
い道路に導くので、地域全体でみた道路およびハイウェ
イ網がより有効に利用される。しかし、このようなシス
テムは地点Ａから地点Ｂまでにいくつかの経路がある地
域での利用に限られ、１つの道筋しかない場合にはもと
より迂回はできない。

【０００８】運転者が制御する交通緩和システムとして
はこのほか、信号機の自動制御を行なう方法があり、現
在ロサンゼルスで使われている。ロサンゼルスのシステ
ムでは中央のコンピュータが実際の交通パターンに応じ
て交差点の信号機を自動的に制御する。このシステムは
オリンピック開催中の交通渋滞の緩和に効果があった。
このシステムの利点は主として、ニューヨークで日常経
験するいわゆるグリッドロック（交差点において異常に
長い時間、すべての方向に動けない状態）が生ずるのを
防ぐことに限られる（即ち、交差点に出入りする車両の
流れの割合を予測することによってグリッドロックが防
止できる。交差点の信号機を適切に制御し、２方向の流
れの量を制御し渋滞が実質的に生じなくできる）。交通
信号の自動制御システムは、交差する通行の制御には実
際的な方法であるが、Ａ−Ｂ間の道路上にある車の台数
を増加させる問題の解決には役立たない。

【０００９】また、交通緩和に向けて完備されたロボッ
トにより車両を案内させる実験が行なわれてきている。
しかし、これまでのところ、展望はほとんど得られてい
ない。この方法では、車両にＴＶカメラを搭載し、道路
上をゆっくり運転しつつ道路の前方の至近距離を「監
視」する。ある場合にはロボット車が路傍の樹木に追随
しようとしたことがあった。技術者は後にその原因を木
の影が予期以上に鋭角であったためであるとし、翌年の
モデルには影の知識をさらに付与するとプログラム設計
者の説明であった。ロボットが運転者として使えるよう
になるにはさらに数十年かかると思われる。

【００１０】交通緩和の問題を扱う他の従来技術として
は、２台の車の車間距離を自動的に一定の短い距離に保
ち、これによって道路の輸送能力をあげる方法が提案さ
れている。例えば、アヨット（Ayotte）による米国特許
第４，１１９，１６６号では、先導する車両と牽引され
る車両とを力のかからない機械的な接続リンクと信号線
とで結ぶ車両２台の運転システム（dual vehicle opera
ting system ）が開示されている。接続リンクに設けた
機械的変換器と先導車両に設けたペダル変換器によって
先導車両のステアリング、制動、加速を信号線を通じて
牽引される車両（以下、追従車両とよぶ）の電子回路に
伝え、追従車両のスロットル、ブレーキ、ステアリング
を制御する。こうして追従車両は先導車両の動きを疑似
する。

【００１１】しかし、このようなシステムには物理的な
接続を要するという明らかな欠点がある。接続が必要な
ため、交通緩和の問題を扱うシステムの有用性を損なっ
ている。接続のため車に必要な準備と実際に機械接続を
おこなう物理的作業に要する時間・処理が余計にかかる
ことは、この従来技術によるシステムを一般の利用に供
するには克服し難い障壁となる。駐車場の問題と同様、
この種のシステムはもはや関心を持たれていない。

【００１２】また、リード（Reid）による米国特許第
３，０１１，５８０号は、道路上の車両間隔を短くする
のと同様の結果を得ようとする自動車両制御システム
（automatic vehicle control system）が開示されてい
る。リードの方法はアヨットの方法とは異なり、物理的
な接続手段を用いることなく、先導車両によって追従車
両の操舵、制動、加速を制御し、２台の車両間隔をあら
かじめ定められた距離に保つようにするものである。リ
ードはこの目的の達成のため、先導車両の２つの尾灯か
らの赤外放射を検知するピックアップ・アセンブリを追
従車両に設けている。２つの尾灯と追従車両の前部中央
に位置するピックアップ・アセンブリによって三角形の
頂点を形成する。２つの尾灯を結ぶ辺に対する角は２台
の車両間の距離に比例する。２台の車両間の距離を固定
に維持するために、対辺に対する夾角を一定に保つよう
追従車両を制御する。

【００１３】この形式のシステムにおける１つの大きな
欠点は、２台の車両の性能の違いに対する補償が不可能
なことである。極端な例をあげるとセミトレーラー車が
高性能なスポーツ車によって先導される場合には作動不
能となり危険である。その場合、スポーツ車が急速に加
速や急旋回をすると、セミトレーラー車はその乏しい加
速性能、回転能力のためスポーツ車に追随できず、敢え
てそれを行なうと横転する恐れがある。

【００１４】この形式のシステムの他の大きな欠点は、
実際の道路走行中にはそれを使う方法が提供できないこ
とである。車両の操作者が道路上でこの形式の自動車両
制御システムを自発的に起動する方法がなく、両車を集
めて事前に準備する必要がある。またこの機能を任意に
解除する機能がなく、追従車両の操作者の運転の自由が
阻害され、幅広い利用が制約される。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記各
従来のシステムにおいては、上述したようにそれぞれの
課題を有している。

【００１６】本発明の目的は、２ないしそれ以上の車両
を連携して運転し、従来技術の不利益を最小とする新シ
ステムの提供にある。この目的の達成にあたり本発明は
いくつかの用途と利点を有する。１つは交通の緩和への
利用である。高速道や信号機で制御される交差点の一定
地点を通過する時間あたりの車両の台数は、個々の運転
者の反応時間によるところが大きいことはよく知られて
いる。もしすべての車両を連携する２台ずつの組にでき
れば、それぞれの反応の回数は半減する（追従側の車両
には反応する運転者が実質的にいないことによる）。し
たがって、時間あたりの台数が増加し、より多くの交通
量を運ぶことができる。具体的には、車両間隔を２フィ
ート（約６０ｃｍ）にできれば現在の交通密度を６０％
改善されると推定される。

【００１７】本発明の第２の用途としては車両の配送が
考えられる。２台の車両が連携する組にすると、追従車
両には運転者が必要なくなる。したがって、車両２台を
１人の運転者によって目的地まで運ぶことができ、新車
やレンタカーの配送や、利用後の回送において経済的な
利益をもたらす。１人の運転者で２台の車を配送すれ
ば、各車に運転者が必要な場合より費用がかからないこ
とは明らかである。

【００１８】

【課題を解決するための手段および作用】提案する新シ
ステムは既存の車両の後部に搭載される（retrofitted
）装置のみを必要とするものである。現在の街路ある
いは高速道路で作動させることができ、公共の設備の構
築・運用は必要ない。本発明の装置を搭載した車両は通
常の自動車のように人手による運転も可能であるが、運
転者の指示によって「牽引モード（Tow Mode）」に切り
替えることができる。

【００１９】牽引モードに必要な車載装置は、走行方向
（longitudinal）の制御用（例えば加速、速度維持、制
動）と、横方向（lateral ）の制御用（例えば操舵、通
信、位置の検知および論理コンピュータ装置の機構）を
含む。先導車両および追従車両には同一の装置を搭載
し、いずれの車両も先導車両または追従車両となること
ができる。

【００２０】牽引モードには少なくとも２台の車両が必
要であり、各車両にはそれぞれ運転者がいてよい。前方
の車両即ち先導車両は、牽引モード中において運転者に
よって運転される必要がある。後方の車両即ち追従車両
は先導車両によって制御され、先導車両のすべての動き
を疑似する。追従車両の運転者は牽引（tow ）されてい
る間は運転は行なわず、単に受動的に待機する。この運
転者は牽引モードが終結すると運転を再開する。

【００２１】牽引モードの起動は、追従車両からその通
信システムを通じて先導車両に問い合わせを行なうこと
による。通信システムは車両の識別コードを車両性能の
特性とともに自動的に交換する。次に論理コンピュータ
システムは、牽引モードで「牽引」される点からみた追
従車両の性能が、先導車両と適合しているか否かを判断
する。２台が適合する性能をもつと判断された場合、そ
れぞれの通信チャネルおよび車載センサが互いに「結合
（join）」され、それによって牽引モードが開始され
る。この時点から両車両は、先導車両の運転者による操
作によって運転される。車載センサは先導運転者の実際
の運転操作、両車両の実際の走行特性および２台の車両
の相対位置を絶えず検出し続ける。コンピュータシステ
ムはこの入力データを監視し、追従車両が先導車両の動
きを安全に疑似できるよう２台の車両を制御する。牽引
モードが終了すると両車両は切り離され、以後それぞれ
の運転者によって運転される。いかなる時点においても
両車両が物理的に結合されることはない。

【００２２】以上のように、本発明における新規事項
は、牽引モードにおいて先導車両の運転者により全車両
の性能特性を加味して複数車両を連携して運転するとい
う概念にある。また、牽引モードを安全かつ効果的に使
用するための論理、コンピュータ・ソフトウェアおよび
運転者用制御パネルも新規の発明である。さらに牽引モ
ードの起動、終結に必要なシーケンスも新規の発明であ
る。

【００２３】従って、本発明によれば、追従車両の燃料
が節約することができる。先導車両により風の抵抗が減
少する、いわゆるドラフト効果（drafting effect ）に
ついてはレーシング・ドライバによく知られている。も
し車間距離が小さくでき空気力学が十分考慮されると、
ドラフト効果によって２５％以上の燃費の節約をもたら
すと考えられる。

【００２４】

【実施例】以下、図面に基づいて、本発明の好適な実施
例を説明する。なお、この説明は限定のためではなく、
単に本発明の一般的原理を例示するものである。本発明
の範囲については請求項に記載の通りである。

【００２５】まず、図１に示すように、本発明は好まし
くは２台の車両の連携運転に使用される。しかし本発明
は同様に図１に示す通り、さらに別の車両１ｂを含むこ
とも可能である。

【００２６】本実施例によれば、車両１、１ａは図３の
（ａ）、（ｂ）に示すように、同一の装置を搭載し、い
ずれの車も先導側または追従側となることができる。例
えば、車１、１ａは通信手段を装備し、一般に受信機
５、５ａおよび送信機６、６ａを有する。

【００２７】更に、車１、１ａはそれぞれの操舵、制
動、加速を制御する制御手段を有する。一般にこの制御
手段は、コンピュータ８、８ａを含み、双方の車両１、
１ａからの性能および運転者データを評価する判断手段
として用いられる。後述のように、車両の性能および運
転者データは、データ獲得手段である各種のセンサによ
って集積し、通信手段により相手側の車両に送信するこ
とができる。

【００２８】コンピュータ８、８ａに送られる所定のデ
ータは、各車両の後部に位置するトランスポンダ２、２
ａおよび３、３ａにより集積される。これらのトランス
ポンダは、車両識別コード（ＩＤ）、２台の車間距離
（Ｄ）、および２台の間のオフセット角（offset angl
e；α）等の情報を供給する。上記の情報はトランスポ
ンダ２、３が問合せ装置（interrogator）９ａによって
問い合わせを受けたとき、車両１ａに与えられる。な
お、本実施例によれば車両１にも同様の問合せ装置９が
配置される。

【００２９】コンピュータ８、８ａに供給する他の情報
が各種のセンサによって集積される。例えば、センサ
４、４ａは運転者７、７ａによるアクセル・ペダルの押
圧力、ブレーキ・ペダルの押圧力およびハンドルの回転
を検知することにより運転者の運転状況を監視する。さ
らにセンサ４’、４ａ’は加速度、速度、制動（減速）
および回転に関する実際の車両の運動を監視する。この
車両運動データには機構システムの時間遅延、例えばア
クセルの押圧から実際の加速開始までに要する時間の遅
延も含む。この加速の遅延は実在し、燃料分配系、燃焼
室、クランク軸の慣性、およびトランスミッションによ
る遅延を加えたものである。センサ４’、４ａ’からの
運転データは次にコンピュータ８、８ａの記憶装置に蓄
積され、加速、制動、操舵能力などの車両の運動能力と
して最新の記録に更新される。

【００３０】好適な運転モードの面から説明することで
本実施例を最もよく理解できる。以下に説明するよう
に、本実施例には４つの顕著な動作フェーズがある。以
下、図２、図４、図５を同時に参照されると、理解がよ
り容易となろう。

【００３１】図４および図５は、動作の４フェーズを簡
潔に示すフローチャートである。また図２は、先導車両
の制御システム、および通信手段を経由して２台の車両
間で交換される各種の情報の形式を示す。ここで、先導
車両の制御システムへ入る矢印は追従車両から送信され
てくる情報を示し、また出ていく矢印は追従車両に送信
される情報を示す。出入両方の矢印は２台の間で交換さ
れる情報を示す。逆に、追従車両について同様な図を描
くことができるが、その場合は矢印の方向は逆となる。
なお、図に記していない他の実施態様も存在するのであ
って、これらの図が発明を限定するものと見なされるべ
きではない。

【００３２】牽引モードの起動第１のフェーズである起動モードにおいては、車両１ａ
の運転者７ａは「牽引要求」信号を発出する。これは好
ましくはダッシュボード上のボタンの押下による。「牽
引要求」ボタンの押下により運転者７ａは問合せ装置９
ａを起動し車両１のトランスポンダ２、３に対し問い合
わせを行なう。次にトランスポンダ２、３は車両１ａの
コンピュータ８ａに対し、第２の動作フェーズである牽
引モードの設定が可能か否かを決定するための各種の情
報を送り返す。この情報には好ましくは２つの車両間の
距離Ｄ、および各オフセット角α等予め定められた適合
性の要素を含む。次に、コンピュータ８ａは、判定手段
としての機能を有しており、車両１および車両１ａが相
対的に牽引モードに適した位置にあるかどうかを確認し
判定する。もし適切な位置になければ、操作者７ａに車
両１ａを適切な位置にする必要があることを表示する。
更に、車両１から送信される情報には、車両１の車両識
別コード、例えば登録プレートナンバーを含むことが好
ましく、これを操作者７ａに表示し、正しい先導車両が
問い合わせを受けたかどうかの確認を操作者７ａができ
るようにする。更に、送信される情報には、車両１の現
在の性能特性、例えばその加速度、制動および操舵能力
を含むことが好ましい。連携運転起動手段でもあるコン
ピュータ８ａは、車両１の性能特性を車両１ａの性能特
性と比較し、２台の車両が牽引モードを設定するに適合
性があるか否かを判定する。このような能力の判定は、
好ましくはコンピュータ８、８ａのメモリに蓄積された
あらかじめ定められた安全係数に基づいて行なう。

【００３３】２台の車両が適合性なしと判定された場合
には、操作者にその旨表示され牽引モードの設定は拒否
される。２台の車両が適合性ありと判定された場合、適
合性のある信号が車両１に送信され、操作者７ａに「牽
引要求」として表示する。適合性の判定はコンピュータ
８または８ａのいずれかにより行なう。

【００３４】適合性の判定は、２台の車両がもつ性能特
性の同一性によらないことが好ましい。実際、まったく
同一の操舵、制動、加速特性を有する車というのは極め
て少ない。本実施例では、コンピュータ８または８ａ
は、修正手段としての機能を有しており、先導車両１の
操作者７に対し連携運転を安全に行なうべく２台の車両
の性能を調和させるために、自身の運転操作に対する自
車両の応答特性に必要な修正をするよう通知しうる。言
い換えると操作者７は、自車両の制動、加速、操舵の応
答特性を追従車両１ａのより劣る性能特性に適合するよ
う修正したことを通知される。このような潜在的修正に
ついては後述する「牽引モードにおける動作」において
説明する。

【００３５】操作者７は牽引要求の受け入れまたは拒否
の選択を行なえることが好ましい。操作者７が牽引要求
の拒否を選択した場合、拒否信号を発することができ、
この信号が操作者７ａに送出される。操作者７が牽引要
求を受け入れる場合は受入れ信号を発することができ、
この信号は同様に操作者７ａに送出される。

【００３６】以上、説明した本実施例の動作を図４のフ
ローチャートに示す。ただし、上記の説明および図示に
限定されるものではない。「牽引モード」を起動するそ
の他の方法も本発明の範囲内である。

【００３７】牽引モードの確立操作者７ａによって牽引要求が受け入れられた後、車両
１および１ａはそれらの間の通信手段により「結合（li
nk）された」状態となる。この結合が確立されると、操
作者７ａは車両１ａの制御を操作者７に委ねる。そし
て、操作者７ａは車両１ａのハンドルから手を、アクセ
ルから足を離す。つまり、車両１ａは操作者７ａの運転
操作に反応しなくなる。しかし、後述するように、車両
１ａのブレーキを踏み込むことによって、操作者７ａは
「牽引モード」の解除を行なうことができる。

【００３８】結合が確立された後、車両１のコンピュー
タ８は車両２台のうち１台を運転し、両方の車両をあら
かじめ定められた適切な牽引位置、好ましくは１車両長
以内に持ち込む。例えば、両車両の間隔を２フィート
（約６０ｃｍ）以内とし、オフセット角０度とすること
によって、交通密度を現在の６０％向上させうると推定
される。好ましくはコンピュータ８は追従車両１ａの加
速および操舵を行ない、所望の車両間隔およびオフセッ
ト角を得る。別の方法として、コンピュータ８は先導車
両１を減速し所望の車間距離を得るようにすることもで
きる。

【００３９】以上説明した本実施例の動作を図４のフロ
ーチャートに示す。ただし、上記の説明および図示に限
定されるものではなく、牽引モードを確立するその他の
方法も本発明の範囲内である。

【００４０】牽引モードにおける動作本実施例によれば、連携運転手段でもあるコンピュータ
８は、追従車両１ａを、先導車両１の後方の所定の適切
な位置に保つように制御する。この牽引動作の間、コン
ピュータ８にはセンサ４を通じて操作者７の運転操作に
関する情報が即時に与えられる。コンピュータ８は車両
１が操作者７の行動に反応する前にこの情報を受信す
る。コンピュータ８はまた、車両１ａとの間で確立され
た通信リンクを経由して、車両１ａの現在の性能特性に
関する情報を入手する。次に、コンピュータ８は車両１
ａが操作者７の所望する例えば制動、加速、操舵などの
運転操作を安全に疑似できるか否かを判断する。行動が
安全と判断されると、車両１は操作者７の運転操作の通
りに反応することが許される。もし、行動が安全でない
と判断される場合には、コンピュータ８は車両１の運転
応答を、両車両にとって安全な行動ができるように修正
する。例えば典型的な例として、先導車両１の制動特性
は追従車両１ａのもつ制動特性より優れているという状
況がありうる。先導の操作者が自分の車のブレーキを急
激に踏んだ場合、車両１ａは急に停止できないため、車
両１に追突する可能性がある。このため本実施態例で
は、コンピュータ８が先導車両１の制動反応を、追従車
両１ａが安全に制動できるように、即ち車両１の制動を
抑制するように修正する。前述のように、牽引モードの
開始時点で先導の操作者７に対し、自車の制動能力が抑
制されることを表示によって通告しておくことが好まし
い。

【００４１】以上説明した本発明の動作を図４のフロー
チャートに示す。ただし、上記の説明および図示に限定
されるものではなく、牽引モードにおけるその他の動作
も本発明の範囲内である。例えば、２台の車両の運転の
判断および制御を、先導車両１のコンピュータ８の代わ
りに追従車両１ａのコンピュータ８ａを用い、両車両の
性能特性および先導運転者の運転行動に基づいて行な
い、安全な連携運転を達成することも可能である。

【００４２】牽引モードの解除本実施例によれば、牽引モードは操作者７または７ａの
いずれかによって切り離し（牽引モードの解除）をしう
る。追従車両１ａの操作者７ａが切り離しを行ないたい
場合、その操作者７、７ａは「牽引モード」解除信号を
起動する。これによってコンピュータ８ａは車両１ａの
制御を再開する。コンピュータ８ａは追従車両１ａを減
速させることによって２台の車両を引き離す。この引き
離しの間、追従車両１ａは牽引モードの状態を持続する
のがよい。引き離しの間隔が安全な距離に達すると、コ
ンピュータ８ａは操作者７ａに対し、追従車両１ａの手
動制御を再開するよう通告する信号を発する。数秒間の
通告の後、コンピュータ８ａは追従車両１ａの制御を操
作者７ａに戻す。あるいは牽引モードの解除を、操作者
７ａが追従車両１ａのブレーキを踏み込むことによって
行なってもよい。その場合にも切り離し動作は上記の場
合と同様であることが好ましい。

【００４３】先導車両１の操作者７が切り離しを希望す
るときは、その操作者が操作者７ａに対し「牽引モー
ド」解除信号を起動する。好ましくは、操作者７ａが確
認のため「牽引モード」解除受入れ信号を起動した場合
にのみ、切り離しが行なわれる。この安全機能により、
操作者７が一方的に牽引モードを解除して操作者７ａが
不意打ちを受けることを防止する。切り離しは以上のよ
うに行なう。操作者７が一方的に牽引モードを解除した
い場合は、その操作者７はまず双方の車両を完全な停止
状態に持ち込むことを必要とするのが好ましい。

【００４４】以上説明した本発明の動作を図５のフロー
チャートに示す。ただし、上記の説明および図示に限定
されるものではなく、牽引モードを解除するその他の方
法も本発明の範囲内である。

【００４５】以上、本発明に係る好適な実施例を説明し
たが、これは本発明の特徴的な新機能を例示によって説
明することを企図したものである。しかし、特定の実施
例はあくまで説明のためであって、発明の限界を定める
ものではないことを明確に理解されたい。

【００４６】本発明の他に考えられる実施態様も、本発
明の範囲内である。例えば、先導車両１に後続する追従
車両がさらに付加されても、本発明の自然の延長上にあ
る。図１のようにさらに１台の付加車両１ｂがある場
合、その車両は、車両１ａに問い合わせを行なうことに
よって牽引モードを起動する。２台を対象とした場合と
同様に、車両１ａのトランスポンダ２ａ、３ａは車両１
ａの車間距離、オフセット角、車両識別番号についての
情報を付加車両１ｂに送信する。好ましくは、先導車両
１および追従車両１ａの性能特性を付加車両１ｂの性能
特性と比較し、全体としての適合性を判定する。全体と
して適合性がある場合は、「牽引要求」を先導車両１の
操作者７に表示し、これを先導車両１の操作者７が承諾
できるようにすることが好ましい。更に、「牽引要求」
は追従車両１ａの操作者７ａにも表示し、その操作者７
ａの承諾を得るようにしうる。牽引要求が受諾される
と、前述の２台における場合と同様に、牽引モードが確
立され運転される。以上の牽引モードの起動についての
説明に限るものではなく、例えば、付加車両１ｂの性能
特性は適合性の決定のため先導車両１の性能特性と比較
するようにすることもできる。

【００４７】３台ないしそれ以上からなる列における牽
引モードの解除は、２台における場合とある程度同様で
ある。もし、先導車両１が牽引モードを解除したい場合
は、２台の追従車両１ａ、１ｂの操作者はともに肯定の
応答をする必要がある。もし車両１ａが解除したい場合
は、肯定の応答は好ましくは車両１ｂからのみ必要とす
る。一方、車両１ｂは一方的に牽引モードを解除でき、
その場合好ましくは車両１および車両１ａは牽引モード
状態のままとする。このように、本発明に係る好適な実
施例において、解除を行なう車両はまず、それに追従す
るすべての車両から肯定の応答を受信することが必要で
あり、解除においてその車両より前方の車両は牽引モー
ドの状態を維持する。別の方法として、解除を行なう車
両が新たに先導の役割を行ない、それに追従する車両を
「牽引」する方法も可能である。牽引モードの実際の動
作は、先導車両の性能特性の変更が追加された場合に、
先導車両の操作者に対し追加の通告が表示されうる点を
除いては、前述の２台における場合とほとんど同様であ
る。

【００４８】上述した本発明に係る好適な実施例によれ
ば、３台ないしそれ以上の車両の列を、先導車両１の１
人の操作者７によって運転することができる。車両の列
を操作するための運転者の訓練だけが要求される。更
に、小型車が連携運転に加われば、列中の車両の台数は
増加しうる。その結果、このような列では輸送効率はよ
り向上し、車両の配送における経済性が２台の場合より
さらに増す。

【００４９】本発明の範囲には、交通の流れにある途上
で操作者モードから牽引モードに安全に移行する方法も
含まれる。牽引モードの開始あるいは終了の方法として
推奨しうるのは、運転者が牽引モードの開始あるいは終
了を手動で発動する方法である。他の可能な方法は、停
止場所において先行車両が適合性ありとみなされる場合
にはいつでも自動的に牽引を開始する、半自動の発動方
法である。追従車両が一定の速度例えば時速２５マイル
（約４０ｋｍ）に到達するまで、あるいは牽引から自動
的に解除となる交差点を通過するまで、追従車両は牽引
される。半自動モードは操作者の介入なしに開始され、
したがって市街路での通行において一連の交通信号や停
止表示を効率的に通過しあるいは交差点を曲がる際に有
用であろう。

【００５０】上記で推奨した方法に限らず、牽引モード
の開始および終了の他の方法あるいは本発明を利用する
他の方法も本発明の範囲内である。

【００５１】さらに、本発明に用いるハードウェアはま
た、外部の中央コンピュータによって制御される自動ハ
イウェイシステムにも容易に適用しうる。このような場
合、通信リンクは外部コンピュータと車両との間で設定
され、車両の位置情報および性能特性の入力に用いられ
る。先導車両に代わる外部コンピュータは、その運転制
御手段によって車両の運行を適切に制御する。

【００５２】自動ハイウェイシステムの概念はこれに限
られるものではなく、外部コンピュータが車両の行動を
制御する、他の方法も本発明の範囲内である。例えば、
外部のコンピュータが駐車ガレージにある車両の運転を
制御し、操作者なしで車両を自動的に駐車させる自動駐
車システムも、本発明の範囲に含まれる。

【００５３】

【発明の効果】本発明によれば、従来技術の欠点を除い
た、２ないしそれ以上の車両の運転を連携して行なう新
たなシステムの提供することができる。

【００５４】本発明によれば、個々の運転者の反応時間
に起因する車間距離を短くすることができ、高速道や市
街路において一定の地点を通過する時間あたりの車両の
台数を増加させることができるので、より多くの交通量
を運ぶことが可能となる。

【００５５】また、複数台の車両を１人の運転者によっ
て目的地まで運ぶことができるので、新車やレンタカー
の配送や回送が経済的に可能となる。

【００５６】更に、本発明の利用により、追従車両の燃
料が節約しうる効果が生じる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るシステムの実施例における３台の
車両の連携運転を説明するための図である。

【図２】先導車両の制御システムに（から）入力（出
力）される各種データの形式を示す図である。

【図３】（ａ）は、本実施例のシステムにおける追従車
両の構成を、（ｂ）は、本実施例のシステムにおける先
導車両の構成をそれぞれ示す図である。

【図４】本実施例における牽引モードの起動、確立、作
動を行なう動作を示すフローチャートである。

【図５】本実施例における牽引モードの解除を行なう動
作を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１先導車両１ａ追従車両１ｂ付加車両２、２ａ、３、３ａトランスポンダ４、４ａセンサ５、５ａ受信機６、６ａ送信機７、７ａ操作者８、８ａコンピュータ９、９ａ問合せ装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】先導車両と非機械的に結合される１台以
上の追従車両とを連携して運転する連携運転システムに
おいて、前記各車両の性能特性を車両間で通信するための通信手
段と、運転者による先導車両の運転に応じて前記１台以上の追
従車両を自動的に運転する手段と、前記１台以上の追従車両の通信された性能特性に従って
前記先導車両の運転特性を修正する修正手段を有するこ
とを特徴とする２台以上の車両の連携運転システム。
【請求項２】請求項１に記載された連携運転システム
であって、前記修正手段は、前記各車両の通信された性能特性に従
って前記先導車両および追従車両の運転特性を修正する
ことを特徴とする２台以上の車両の連携運転システム。
【請求項３】請求項１に記載された連携運転システム
であって、前記修正手段は、前記各車両の通信された性能特性に従
って前記先導車両の運転特性を修正することを特徴とす
る２台以上の車両の連携運転システム。
【請求項４】請求項１に記載された連携運転システム
であって、前記修正手段は、前記各車両の通信された性能特性に従
って前記各追従車両の運転特性を修正することを特徴と
する２台以上の車両の連携運転システム。
【請求項５】請求項３に記載された連携運転システム
であって、前記先導車両の運転者に対し前記修正手段による運転特
性の修正を通告する手段を含むことを特徴とする２台以
上の車両の連携運転システム。
【請求項６】請求項１に記載された連携運転システム
であって、通信される前記性能特性には前記各車両の機械的遅延を
含むことを特徴とする２台以上の車両の連携運転システ
ム。
【請求項７】請求項１に記載された連携運転システム
であって、前記先導車両の性能特性と前記各追従車両の性能特性と
が連携運転のために適合性を有するか否かを判定する判
定手段を含むことを特徴とする２台以上の車両の連携運
転システム。
【請求項８】請求項７に記載された連携運転システム
であって、前記判定手段は、前記先導車両および追従車両の適合性
について、予め定められた適合性の要素に従って判定す
ることを特徴とする２台以上の車両の連携運転システ
ム。
【請求項９】請求項７に記載された連携運転システム
であって、前記判定手段によってなされた適合性の判定を表示する
ための表示手段を含むことを特徴とする２台以上の車両
の連携運転システム。
【請求項１０】請求項１に記載された連携運転システ
ムであって、前記各車両の性能特性を更新するための手段を含むこと
を特徴とする２台以上の車両の連携運転システム。
【請求項１１】請求項１に記載された連携運転システ
ムであって、前記通信手段は、さらに車両識別コードを通信すること
を特徴とする２台以上の車両の連携運転システム。
【請求項１２】先導車両と非機械的に結合される１台
以上の追従車両とを連携して運転する連携運転システム
であって、前記各車両の相対位置を確認するための相対位置確認手
段と、操作者の運転の応答を確認する応答確認手段と、前記先導車両および追従車両間の通信リンクを設定する
通信手段と、前記相対位置確認手段、前記応答確認手段および前記通
信手段の連携によって、前記追従車両を、相対位置情
報、先導車両の操作者情報および前記通信手段からの通
信情報に応じて自動的に運転し、それによって前記先導
車両と追従車両とを先導車両の運転者により効率的に運
転するための自動運転制御手段と、を有することを特徴
とする２台以上の車両の連携運転システム。
【請求項１３】請求項１２に記載された連携運転シス
テムであって、前記相対位置決定手段は、さらに、前記各車両が連携運
転を安全に行なえる位置にあるか否かを決定する判定手
段を含むことを特徴とする２台以上の車両の連携運転シ
ステム。
【請求項１４】請求項１２に記載された連携運転シス
テムであって、前記通信手段は前記各車両の性能特性を通信することを
特徴とする２台以上の車両の連携運転システム。
【請求項１５】請求項１２に記載された連携運転シス
テムであって、自動運転制御手段は、前記相対位置確認手段および前記
通信手段の連携により各追従車両を自動的に運転し、そ
れによって各追従車両をその直前にある車両に対し所定
の相対位置に位置させることを特徴とする２台以上の車
両の連携運転システム。
【請求項１６】請求項１５に記載された連携運転シス
テムであって、前記所定の相対位置は１車両長以内であることを特徴と
する２台以上の車両の連携運転システム。
【請求項１７】請求項１２に記載された連携運転シス
テムであって、前記自動運転制御手段の作動を停止する手段を有するこ
とを特徴とする２台以上の車両の連携運転システム。
【請求項１８】送信される信号を通じ、１台以上の追
従車両を先導車両の運転者によって連携して運転する連
携運転システムにおいて、前記連携運転を終了させるため、前記１台以上の追従車
両の各々に設ける牽引モード切り離し手段と、前記追従車両の任意の運転者によって起動される切り離
し手段とを有することを特徴とする２台以上の車両の連
携運転システム。
【請求項１９】請求項１８に記載された連携運転シス
テムであって、前記追従車両のうち１台の運転者によって起動される切
り離し手段は、切り離しを行なう運転者の車両をその前
方の車両から所定の距離に引き離すことを特徴とする２
台以上の車両の連携運転システム。
【請求項２０】請求項１８に記載された連携運転シス
テムであって、前記追従車両のうち１台の運転者によって起動される切
り離し手段は、前記運転者の車両に追従する各車両の切
り離し手段と連携し、前記各追従車両を当該車両に直接
先行する車両から所定の距離に引き離すことを特徴とす
る２台以上の車両の連携運転システム。
【請求項２１】請求項２０に記載された連携運転シス
テムであって、運転者によって起動される切り離し手段は、連携した切
り離しのため、切り離しを行なう運転者の車両に追従す
る車両の各運転者からの同意の応答を必要とすることを
特徴とする２台以上の車両の連携運転システム。
【請求項２２】請求項２１に記載された連携運転シス
テムであって、前記切り離し手段は、連携した切り離しのため車両が完
全に停止しているとき、前記任意の運転者によって起動
されうることを特徴とする２台以上の車両の連携運転シ
ステム。
【請求項２３】請求項１８に記載された連携運転シス
テムであって、前記追従車両のうち１台の運転者によって起動される前
記切り離し手段は、さらに、当該運転者の車両に追従す
る各車両の運転者に対し前記切り離し手段による切り離
し動作の通告を行なう通告手段を含むことを特徴とする
２台以上の車両の連携運転システム。
【請求項２４】請求項１８に記載された連携運転シス
テムであって、前記追従車両のうち１台の運転者によって起動される前
記切り離し手段は、当該運転者の車両およびそれに追従
する任意の車両に関して前記連携運転を終結させ、それ
によって前記追従車両および当該運転者の車両は前記先
導車両の運転者による連携運転を行なわなくすることを
特徴とする２台以上の車両の連携運転システム。
【請求項２５】請求項２４に記載された連携運転シス
テムであって、前記切り離しを行なう運転者の車両はそれに追従する車
両に対する先導車両となり、追従車両は前記切り離しを
行なう運転者によって連携運転されることを特徴とする
２台以上の車両の連携運転システム。
【請求項２６】請求項１８に記載された連携運転シス
テムであって、前記追従車両のうち１台の運転者によって起動される前
記切り離し手段は、切り離しを行なう当該運転者の車両
に先行する車両に関しては連携運転の終結を行なわず、
それによって前記運転者の車両に先行する車両は先導の
運転者による効率的な運転を続行することを特徴とする
２台以上の車両の連携運転システム。
【請求項２７】請求項２６に記載された連携運転シス
テムであって、前記切り離し動作を先導の運転者に通告する通告手段を
有することを特徴とする２台以上の車両の連携運転シス
テム。
【請求項２８】先導車両と非機械的に結合される１台
以上の追従車両とを連携して運転する連携運転システム
であって、前記各車両の相対位置を自動的に確認するための自動相
対位置確認手段と、操作者の運転応答を自動的に確認する自動応答確認手段
と、前記先導車両と追従車両間の通信リンクを自動的に設定
する自動通信手段と、前記自動相対位置確認手段、前記自動応答確認手段およ
び前記自動通信手段の連携によって、相対位置情報、先
導車両の操作者情報および前記通信手段からの通信情報
に応じて前記追従車両を自動的に運転し、それによって
前記先導車両と追従車両を先導車両の運転者により効率
的に運転する自動運転制御手段と、を有することを特徴
とする２台以上の車両の連携運転システム。
【請求項２９】請求項２８に記載された連携運転シス
テムであって、前記自動運転制御手段を終結させる自動的終結手段を含
むことを特徴とする２台以上の車両の連携運転システ
ム。
【請求項３０】請求項２９に記載された連携運転シス
テムであって、前記自動的終結手段は、所定の速度において作動可能で
あることを特徴とする２台以上の車両の連携運転システ
ム。
【請求項３１】請求項２９に記載された連携運転シス
テムであって、前記自動的終結手段は、前記各車両の操作者に通告する
通告手段を有することを特徴とする２台以上の車両の連
携運転システム。
【請求項３２】交差点を横断する際に使用するための
請求項２９に記載された連携運転システムであって、前記自動運転制御手段は、当該交差点に進入するに先立
ち前記車両が停止している場合に作動可能とし、また前
記自動的終結手段は、前記車両が前記交差点を通過の
後、所定の速度に到達したとき作動可能とすることを特
徴とする２台以上の車両の連携運転システム。
【請求項３３】先導車両と追従車両とからなり、追従
車両は先導車両の後方にあってそれらの間に物理的な結
合を有さない２台の車両を連携運転させるための連携運
転システムであって、前記追従車両にあって、前記先導車両から動的な運転情
報を獲得するためのデータ獲得手段と、前記追従車両にあって、前記獲得情報に応じて前記追従
車両を運転するための連携運転手段とを含むことを特徴
とする２台以上の車両の連携運転システム。
【請求項３４】請求項３３に記載された連携運転シス
テムであって、前記先導車両および追従車両はそれぞれデータ獲得手段
と連携運転手段を同様に装備し、それによって各車両は
先導車両または追従車両のいずれとしても作動可能とす
ることを特徴とする２台以上の車両の連携運転システ
ム。
【請求項３５】請求項３３に記載された連携運転シス
テムであって、前記追従車両にあるデータ獲得手段は、有線の接続によ
ることなく前記先導車両から通信されるデータを獲得
し、更に、獲得された前記データは前記先導車両の性能
データを含み、前記連携運転手段は前記車両間の適合し
た連携運転のため、獲得された前記データにしたがって
前記先導車両および追従車両の少なくとも１台の性能を
調整することを特徴とする２台以上の車両の連携運転シ
ステム。
【請求項３６】先導車両と追従車両とからなり、追従
車両は先導車両の後方にあってそれらの間に物理的な結
合を有さない２台の車両を連携運転させるための連携運
転システムであって、前記追従車両にあって、前記先導車両から性能パラメー
タを獲得するためのデータ獲得手段と、前記追従車両にあって、前記獲得情報に応じて前記追従
車両を運転するための連携運転手段とを含むことを特徴
とする２台以上の車両の連携運転システム。
【請求項３７】請求項３６に記載された連携運転シス
テムであって、前記先導車両の前記性能パラメータを修正するための手
段を有し、それによって前記先導車両の前記性能パラメ
ータが前記追従車両の性能パラメータと適合性を有する
ようにすることを特徴とする２台以上の車両の連携運転
システム。
【請求項３８】請求項３６に記載された連携運転シス
テムであって、前記追従車両にあるデータ獲得手段は、有線の接続によ
ることなく前記先導車両から通信されるデータを獲得
し、さらに前記獲得データは前記先導車両の相対位置情
報を含み、前記連携運転手段は前記車両間の適合した連
携運転のため、前記獲得データにしたがって前記先導車
両および追従車両の少なくとも１台の性能を調整するこ
とを特徴とする２台以上の車両の連携運転システム。
【請求項３９】先導車両と追従車両との２台の車両を
連携運転させるための連携運転システムであって、前記追従車両にあって、前記先導車両に対し車両パラメ
ータ情報および結合の権利について問い合わせを行なう
牽引モード起動手段と、前記追従車両によって受信される前記先導車両からの結
合の権利の応答のみに感応する連携運転起動手段とを含
むことを特徴とする２台以上の車両の連携運転システ
ム。
【請求項４０】請求項３９に記載された連携運転シス
テムであって、前記連携運転起動手段は、前記先導車両および追従車両
の車両パラメータの間の適合性の決定を含むことを特徴
とする２台以上の車両の連携運転システム。
【請求項４１】請求項３９に記載された連携運転シス
テムであって、前記連携運転起動手段は、前記先導車両および追従車両
の１方または両方の性能パラメータを修正し、それによ
って連携運転の起動前に前記車両間の性能を適合させる
ことを特徴とする２台以上の車両の連携運転システム。
【請求項４２】少なくとも１台の追従車両が先導車両
から送信される信号によって連携運転される連携運転シ
ステムにおいて、前記先導車両内にあって、運転操作を検知する手段と、前記先導車両内にあって、前記追従車両の性能パラメー
タにしたがって前記先導車両の性能応答を前記運転者の
操作に合わせ、それによって前記先導車両の性能が前記
追従車両の性能を超えないよう修正する手段とを含むこ
とを特徴とする２台以上の車両の連携運転システム。
【請求項４３】請求項４２に記載された連携運転シス
テムであって、前記先導車両にあって、前記連携運転システムを自動ハ
イウェイシステムに使用するために適合させる手段を有
することを特徴とする２台以上の車両の連携運転システ
ム。
【請求項４４】請求項４２に記載された連携運転シス
テムであって、前記先導車両にあって、前記連携運転システムを自動駐
車システムに使用するために適合させる手段を有するこ
とを特徴とする２台以上の車両の連携運転システム。
【請求項４５】少なくとも１台の追従車両が先導車両
から送信される信号によって連携運転される連携運転シ
ステムにおいて、前記追従車両内にあって、前記先導車両の運転者の運転
操作を検知する手段と、前記追従車内両にあって、前記先導車両の性能パラメー
タにしたがって前記追従車両の性能応答を前記運転者の
操作に合わせ、それによって前記追従車両の性能が前記
先導車両の性能を超えないよう修正する手段とを含むこ
とを特徴とする２台以上の車両の連携運転システム。