JPH09245299A - 車群走行制御装置 - Google Patents
車群走行制御装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】先頭車両に複数台の後続車両が連なる車群の走
行制御装置において、複雑な通信を用いることなく、原
理的に車間距離の疎密波を発生しない車群走行を実現す
る。 【解決手段】車群を構成する車両毎に仮想枠を設定する
手段ｂ，ｉと、先頭車両の仮想枠先端位置の移動を誘導
する手段ｑ，ａと、自車の仮想枠先端位置と仮想枠の設
定長さとから自車の仮想枠後端位置をつぎの後続車両へ
通信する手段ｃ，ｈ，ｊと、車両毎に仮想枠内の基準位
置を設定する手段ｄ，ｋと、自車の仮想枠先端位置と基
準位置とから現在の目標位置を確定する手段ｅ，ｍと、
車両毎に実際の現在位置を検知する手段ｆ，ｎと、車両
毎に実際の現在位置を現在の目標位置に一致させるよう
に自車のアクセルおよびブレーキを制御する手段ｇ，ｐ
を設ける。
行制御装置において、複雑な通信を用いることなく、原
理的に車間距離の疎密波を発生しない車群走行を実現す
る。 【解決手段】車群を構成する車両毎に仮想枠を設定する
手段ｂ，ｉと、先頭車両の仮想枠先端位置の移動を誘導
する手段ｑ，ａと、自車の仮想枠先端位置と仮想枠の設
定長さとから自車の仮想枠後端位置をつぎの後続車両へ
通信する手段ｃ，ｈ，ｊと、車両毎に仮想枠内の基準位
置を設定する手段ｄ，ｋと、自車の仮想枠先端位置と基
準位置とから現在の目標位置を確定する手段ｅ，ｍと、
車両毎に実際の現在位置を検知する手段ｆ，ｎと、車両
毎に実際の現在位置を現在の目標位置に一致させるよう
に自車のアクセルおよびブレーキを制御する手段ｇ，ｐ
を設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は車群の走行制御装
置に関する。
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】道路利用効率の向上や運転者の負担軽減
などを図るため、先頭車両に複数の後続車両が１列に連
なる接近追走を行う車群の自動運転に関する制御技術と
して従来から、図２３のような４つの方式が知られてい
る（『スーパースマートビークルシステムの開発と関連
技術に関する調査研究報告書』 財団法人機械システム
振興協会 平成５年３月発行）。図２３（ａ）〜図２３
（ｄ）において、１は車群の先頭車両（プラトーンリー
ダと称する）、２は先頭車両に連なる後続車両を表す。
などを図るため、先頭車両に複数の後続車両が１列に連
なる接近追走を行う車群の自動運転に関する制御技術と
して従来から、図２３のような４つの方式が知られてい
る（『スーパースマートビークルシステムの開発と関連
技術に関する調査研究報告書』 財団法人機械システム
振興協会 平成５年３月発行）。図２３（ａ）〜図２３
（ｄ）において、１は車群の先頭車両（プラトーンリー
ダと称する）、２は先頭車両に連なる後続車両を表す。
【０００３】図２３（ａ）の方式では、各後続車両２は
直前の先行車両との車間距離を計測し、これら計測値に
基づいて、望ましい車間距離（目標値）を維持するよう
にアクセルおよびブレーキを制御する。図２３（ｂ）の
方式では、前後の車両間に車々通信が採用され、各後続
車両２は直前の先行車両との車間距離（計測値）と同じ
く先行車両からの走行情報とから、望ましい車間距離を
維持するようにアクセルおよびブレーキを制御する。
直前の先行車両との車間距離を計測し、これら計測値に
基づいて、望ましい車間距離（目標値）を維持するよう
にアクセルおよびブレーキを制御する。図２３（ｂ）の
方式では、前後の車両間に車々通信が採用され、各後続
車両２は直前の先行車両との車間距離（計測値）と同じ
く先行車両からの走行情報とから、望ましい車間距離を
維持するようにアクセルおよびブレーキを制御する。
【０００４】図２３（ｃ）の方式では、車群全体の車々
間通信により、各後続車両２は直前の先行車両の走行情
報に加えて先頭車両１からも走行情報が与えられ、これ
らを直前の先行車両との車間距離（計測値）に絡めて、
望ましい車間距離を維持するようにアクセルおよびブレ
ーキを制御する。図２３（ｄ）の方式では、車群の走行
状態を総合的に管理する集中司令室３が設けられ、各車
両は直前の先行車両と車々間通信で走行情報をやり取り
しながら、集中司令室３の誘導指令に従ってアクセルお
よびブレーキを制御する。
間通信により、各後続車両２は直前の先行車両の走行情
報に加えて先頭車両１からも走行情報が与えられ、これ
らを直前の先行車両との車間距離（計測値）に絡めて、
望ましい車間距離を維持するようにアクセルおよびブレ
ーキを制御する。図２３（ｄ）の方式では、車群の走行
状態を総合的に管理する集中司令室３が設けられ、各車
両は直前の先行車両と車々間通信で走行情報をやり取り
しながら、集中司令室３の誘導指令に従ってアクセルお
よびブレーキを制御する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、図２３
（ａ），図２３（ｂ）の方式では、先頭車両１に連なる
各後続車両２において、自車のアクセルおよびブレーキ
を制御する車間調整に先行車両の速度変動が影響するた
め、車群の車両台数が多くなると、これらの車間距離に
疎密波（例えば、制動時などのショックウエーブ）が大
きく発生する可能性があった。この疎密波は各車両の性
能や特性に差がある場合に大きく現れやすい。そのた
め、疎密波の分だけ車間距離の目標値を余計に設定せざ
るを得ないという不具合があった。
（ａ），図２３（ｂ）の方式では、先頭車両１に連なる
各後続車両２において、自車のアクセルおよびブレーキ
を制御する車間調整に先行車両の速度変動が影響するた
め、車群の車両台数が多くなると、これらの車間距離に
疎密波（例えば、制動時などのショックウエーブ）が大
きく発生する可能性があった。この疎密波は各車両の性
能や特性に差がある場合に大きく現れやすい。そのた
め、疎密波の分だけ車間距離の目標値を余計に設定せざ
るを得ないという不具合があった。
【０００６】図２３（ｃ），図２３（ｄ）の方式では、
先頭車両１の走行情報も含めて制御するので、車間距離
の疎密波はある程度小さく抑えられるが、複雑な通信を
要するという不具合があった。また、図２３（ｄ）の方
式では、車間調整を行いながら車群の走行状態を総合的
に管理しなければならず、これには各車両の特性や性能
を把握することも必要なため、集中指令室３を含む制御
系の設計が非常に難しいという不具合もあった。
先頭車両１の走行情報も含めて制御するので、車間距離
の疎密波はある程度小さく抑えられるが、複雑な通信を
要するという不具合があった。また、図２３（ｄ）の方
式では、車間調整を行いながら車群の走行状態を総合的
に管理しなければならず、これには各車両の特性や性能
を把握することも必要なため、集中指令室３を含む制御
系の設計が非常に難しいという不具合もあった。
【０００７】この発明はこのような問題点に着目してな
されたもので、複雑な通信を用いることなく、原理的に
車間距離の疎密波を発生しない車群走行制御装置の提供
を目的とする。
されたもので、複雑な通信を用いることなく、原理的に
車間距離の疎密波を発生しない車群走行制御装置の提供
を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】第１の発明では、図２４
のように先頭車両に複数台の後続車両が連なる車群の走
行制御装置において、先頭車両に仮想枠先端位置の誘導
信号を受信する手段ａと、自車の仮想枠を設定する手段
ｂと、仮想枠先端位置と仮想枠の設定長さとから自車の
仮想枠後端位置をつぎの後続車両へ送信する手段ｃと、
仮想枠内の基準位置を設定する手段ｄと、仮想枠先端位
置と仮想枠内の基準位置とから現在の目標位置を求める
手段ｅと、自車の実際の現在位置を検知する手段ｆと、
自車の実際の現在位置を現在の目標位置に一致させるよ
うにアクセルおよびブレーキを制御する手段ｇを設け、
各後続車両に直前の先行車両から送信されるその仮想枠
後端位置を受信する手段ｈと、自車の仮想枠を設定する
手段ｉと、直前の先行車両の仮想枠後端位置を自車の仮
想枠先端位置とみなしてこれに仮想枠の長さを加える自
車の仮想枠後端位置をつぎの後続車両へ送信する手段ｊ
と、仮想枠内の基準位置を設定する手段ｋと、自車の仮
想枠先端位置とその枠内の基準位置とから現在の目標位
置を求める手段ｍと、自車の実際の現在位置を検知する
手段ｎと、自車の実際の現在位置を現在の目標位置に一
致させるようにアクセルおよびブレーキを制御する手段
ｐを設け、車群の外部から先頭車両へその仮想枠先端位
置の誘導信号を送信する手段ｑを設ける。
のように先頭車両に複数台の後続車両が連なる車群の走
行制御装置において、先頭車両に仮想枠先端位置の誘導
信号を受信する手段ａと、自車の仮想枠を設定する手段
ｂと、仮想枠先端位置と仮想枠の設定長さとから自車の
仮想枠後端位置をつぎの後続車両へ送信する手段ｃと、
仮想枠内の基準位置を設定する手段ｄと、仮想枠先端位
置と仮想枠内の基準位置とから現在の目標位置を求める
手段ｅと、自車の実際の現在位置を検知する手段ｆと、
自車の実際の現在位置を現在の目標位置に一致させるよ
うにアクセルおよびブレーキを制御する手段ｇを設け、
各後続車両に直前の先行車両から送信されるその仮想枠
後端位置を受信する手段ｈと、自車の仮想枠を設定する
手段ｉと、直前の先行車両の仮想枠後端位置を自車の仮
想枠先端位置とみなしてこれに仮想枠の長さを加える自
車の仮想枠後端位置をつぎの後続車両へ送信する手段ｊ
と、仮想枠内の基準位置を設定する手段ｋと、自車の仮
想枠先端位置とその枠内の基準位置とから現在の目標位
置を求める手段ｍと、自車の実際の現在位置を検知する
手段ｎと、自車の実際の現在位置を現在の目標位置に一
致させるようにアクセルおよびブレーキを制御する手段
ｐを設け、車群の外部から先頭車両へその仮想枠先端位
置の誘導信号を送信する手段ｑを設ける。
【０００９】第２の発明では、第１の発明における各車
両の現在位置を検知する手段ｆ，ｎとして、車線に沿っ
て路面上を等間隔に配置される磁気ネイルと、磁気ネイ
ルから磁気パルスを検出する磁気センサと、磁気センサ
の検出パルスを積算するパルスカウンタを設ける。
両の現在位置を検知する手段ｆ，ｎとして、車線に沿っ
て路面上を等間隔に配置される磁気ネイルと、磁気ネイ
ルから磁気パルスを検出する磁気センサと、磁気センサ
の検出パルスを積算するパルスカウンタを設ける。
【００１０】第３の発明では、第１の発明における各車
両の現在位置を検知する手段ｆ，ｎとして、ＧＰＳ受信
装置を設ける。
両の現在位置を検知する手段ｆ，ｎとして、ＧＰＳ受信
装置を設ける。
【００１１】第４の発明では、第１の発明における先頭
車両の仮想枠先端位置の誘導信号を送信する手段ｑとし
て、仮想枠先端を経時的に位置指定する基地局と、その
指令を先頭車両に通信する送信装置を設ける。
車両の仮想枠先端位置の誘導信号を送信する手段ｑとし
て、仮想枠先端を経時的に位置指定する基地局と、その
指令を先頭車両に通信する送信装置を設ける。
【００１２】第５の発明では、第１の発明における各車
両の仮想枠を設定する手段ｂ，ｉは、制御精度として実
際の現在位置と現在の目標位置との標準偏差を求める手
段と、その偏差値に応じて仮想枠の長さを補正する手段
を備える。
両の仮想枠を設定する手段ｂ，ｉは、制御精度として実
際の現在位置と現在の目標位置との標準偏差を求める手
段と、その偏差値に応じて仮想枠の長さを補正する手段
を備える。
【００１３】第６の発明では、第１の発明における各車
両の仮想枠を設定する手段ｂ，ｉは、人為的に設定値を
変化させる手段を備える。
両の仮想枠を設定する手段ｂ，ｉは、人為的に設定値を
変化させる手段を備える。
【００１４】第７の発明では、第１の発明における各車
両の仮想枠を設定する手段ｂ，ｉは、車速を検出する車
速センサと、仮想枠の設定値を車速に応じた長さに補正
する手段を備える。
両の仮想枠を設定する手段ｂ，ｉは、車速を検出する車
速センサと、仮想枠の設定値を車速に応じた長さに補正
する手段を備える。
【００１５】第８の発明では、第１の発明における各車
両の仮想枠を設定する手段ｂ，ｉは、自車の総重量を検
出する荷重センサと、仮想枠の設定値を自車の総重量に
応じた長さに補正する手段を備える。
両の仮想枠を設定する手段ｂ，ｉは、自車の総重量を検
出する荷重センサと、仮想枠の設定値を自車の総重量に
応じた長さに補正する手段を備える。
【００１６】第９の発明では、第１の発明における各車
両の仮想枠を設定する手段ｂ，ｉは、自車のタイヤと路
面との摩擦係数を求める手段と、仮想枠の設定値を摩擦
係数に応じた長さに補正する手段を備える。
両の仮想枠を設定する手段ｂ，ｉは、自車のタイヤと路
面との摩擦係数を求める手段と、仮想枠の設定値を摩擦
係数に応じた長さに補正する手段を備える。
【００１７】第１０の発明では、第１の発明における各
車両の仮想枠を設定する手段ｂ，ｉは、路面の傾斜を検
出する勾配センサと、仮想枠の設定値を路面の勾配に応
じた長さに補正する手段を備える。
車両の仮想枠を設定する手段ｂ，ｉは、路面の傾斜を検
出する勾配センサと、仮想枠の設定値を路面の勾配に応
じた長さに補正する手段を備える。
【００１８】第１１の発明では、第１の発明における各
車両の仮想枠を設定する手段ｂ，ｉは、エンジンのアク
セル開度を検出するアクセル開度センサと、車速を検出
する車速センサと、これらの検出信号から下坂走行を判
定する手段と、その下坂判定時に仮想枠の設定値の長さ
を大きく補正する手段を備える。
車両の仮想枠を設定する手段ｂ，ｉは、エンジンのアク
セル開度を検出するアクセル開度センサと、車速を検出
する車速センサと、これらの検出信号から下坂走行を判
定する手段と、その下坂判定時に仮想枠の設定値の長さ
を大きく補正する手段を備える。
【００１９】第１２の発明では、第１の発明における各
車両の仮想枠を設定する手段ｂ，ｉは、雨滴を感知する
雨感知センサと、その検出信号に基づいて降雨状態を判
定すると仮想枠の設定値の長さを大きく補正する手段を
備える。
車両の仮想枠を設定する手段ｂ，ｉは、雨滴を感知する
雨感知センサと、その検出信号に基づいて降雨状態を判
定すると仮想枠の設定値の長さを大きく補正する手段を
備える。
【００２０】
【作用】第１の発明によれば、先頭車両は車群の外部か
ら仮想枠先端位置の誘導信号を受信すると、その仮想枠
先端位置に自車の設定仮想枠の長さを加える仮想枠後端
位置をつぎの後続車両へ送信する。これと同時に自車の
実際の現在位置を検知する一方で、自車の仮想枠先端位
置と設定基準位置とから現在の目標位置を求め、実際の
現在位置を現在の目標位置と一致させるようにアクセル
およびブレーキを介して自車の加減速を制御する。
ら仮想枠先端位置の誘導信号を受信すると、その仮想枠
先端位置に自車の設定仮想枠の長さを加える仮想枠後端
位置をつぎの後続車両へ送信する。これと同時に自車の
実際の現在位置を検知する一方で、自車の仮想枠先端位
置と設定基準位置とから現在の目標位置を求め、実際の
現在位置を現在の目標位置と一致させるようにアクセル
およびブレーキを介して自車の加減速を制御する。
【００２１】各後続車両は直前の先行車両から受信する
仮想枠後端位置を自車の仮想枠先端位置とみなして自車
の設定仮想枠の長さを加える自車の仮想枠後端位をつぎ
の後続車両へ送信する。これと同時に自車の実際の現在
位置を検知する一方で、自車の仮想枠先端位置と設定基
準位置とから現在の目標位置を求め、実際の現在位置を
現在の目標位置と一致させるようにアクセルおよびブレ
ーキを介して自車の加減速を制御する。
仮想枠後端位置を自車の仮想枠先端位置とみなして自車
の設定仮想枠の長さを加える自車の仮想枠後端位をつぎ
の後続車両へ送信する。これと同時に自車の実際の現在
位置を検知する一方で、自車の仮想枠先端位置と設定基
準位置とから現在の目標位置を求め、実際の現在位置を
現在の目標位置と一致させるようにアクセルおよびブレ
ーキを介して自車の加減速を制御する。
【００２２】したがって、各車両の仮想枠は１列に連結
され、車群の外部からの誘導信号により、先頭車両の仮
想枠先端位置が移動すると１列の連結状態を維持しなが
ら全体が一緒に移動する。各車両は自車の仮想枠内で目
標位置の移動に伴って走行制御され、先行車両の速度変
動に影響を受けないため、車群を構成する車両台数が多
くなっても、外部から先頭車両への誘導信号を受けて順
次後側へ簡単な車々間通信を行うのみで、車間距離の変
動（疎密）を小さく抑えられる。また、自車のみを対象
に車間調整の制御系を組めば良いので、その設計も容易
になる。
され、車群の外部からの誘導信号により、先頭車両の仮
想枠先端位置が移動すると１列の連結状態を維持しなが
ら全体が一緒に移動する。各車両は自車の仮想枠内で目
標位置の移動に伴って走行制御され、先行車両の速度変
動に影響を受けないため、車群を構成する車両台数が多
くなっても、外部から先頭車両への誘導信号を受けて順
次後側へ簡単な車々間通信を行うのみで、車間距離の変
動（疎密）を小さく抑えられる。また、自車のみを対象
に車間調整の制御系を組めば良いので、その設計も容易
になる。
【００２３】第２の発明によれば、各車両毎にその磁気
パルスを積算することにより、車群走行制御中の走行距
離に相当する自車の現在位置を検知できる。
パルスを積算することにより、車群走行制御中の走行距
離に相当する自車の現在位置を検知できる。
【００２４】第３の発明によれば、各車両毎にＧＰＳ受
信装置により自車の現在位置を検知できる。ＧＰＳ受信
装置として既存のカーナビゲーションの利用も可能にな
る。
信装置により自車の現在位置を検知できる。ＧＰＳ受信
装置として既存のカーナビゲーションの利用も可能にな
る。
【００２５】第４の発明によれば、送信装置が道路に沿
って基地局の誘導信号を通信するため、道路に沿う広い
誘導範囲を１つの基地局で賄うことが可能になる。
って基地局の誘導信号を通信するため、道路に沿う広い
誘導範囲を１つの基地局で賄うことが可能になる。
【００２６】第５の発明によれば、各車両毎に車群走行
制御の精度にバラツキを生じても、標準偏差に応じて仮
想枠の設定値が補正されるため、車間距離を詰めて走行
する車群の安全性を確保できる。
制御の精度にバラツキを生じても、標準偏差に応じて仮
想枠の設定値が補正されるため、車間距離を詰めて走行
する車群の安全性を確保できる。
【００２７】第６の発明によれば、積載量など車両の動
特性変化に対処して仮想枠の長さなど設定値を人為的に
調整できる。例えば、車両の積荷状態のときに仮想枠の
長さを大きく設定することにより、車間距離を空荷状態
のときよりも大きく取って安全に走行することが可能に
なる。
特性変化に対処して仮想枠の長さなど設定値を人為的に
調整できる。例えば、車両の積荷状態のときに仮想枠の
長さを大きく設定することにより、車間距離を空荷状態
のときよりも大きく取って安全に走行することが可能に
なる。
【００２８】第７の発明によれば、先頭車両の仮想枠先
端位置の誘導信号がその単位あたりの移動量（車速指
令）が変化しても、各車両毎に自車の仮想枠の設定値が
車速に応じた長さに補正されるため、安全な制動距離を
適切に確保できる。
端位置の誘導信号がその単位あたりの移動量（車速指
令）が変化しても、各車両毎に自車の仮想枠の設定値が
車速に応じた長さに補正されるため、安全な制動距離を
適切に確保できる。
【００２９】第８の発明によれば、積載量などから車両
の総重量が変化しても、各車両毎に仮想枠の長さが補正
されるため、安全な制動距離を適切に確保できる。
の総重量が変化しても、各車両毎に仮想枠の長さが補正
されるため、安全な制動距離を適切に確保できる。
【００３０】第９の発明によれば、天候などの要因でタ
イヤと路面との摩擦係数が変化しても、各車両毎に仮想
枠の設定値が摩擦係数に応じた長さに補正されるため、
安全な制動距離を適切に確保できる。
イヤと路面との摩擦係数が変化しても、各車両毎に仮想
枠の設定値が摩擦係数に応じた長さに補正されるため、
安全な制動距離を適切に確保できる。
【００３１】第１０の発明によれば、各車両毎に仮想枠
の設定値が路面の勾配に応じた長さに補正されるため、
登坂走行時に車間距離を縮め、下坂走行時に車間距離を
大きく取って走行することが可能になる。
の設定値が路面の勾配に応じた長さに補正されるため、
登坂走行時に車間距離を縮め、下坂走行時に車間距離を
大きく取って走行することが可能になる。
【００３２】第１１の発明によれば、下坂に際して各車
両毎に仮想枠の設定値の長さが大きく補正されるため、
安全な制動距離を適切に確保できる。
両毎に仮想枠の設定値の長さが大きく補正されるため、
安全な制動距離を適切に確保できる。
【００３３】第１２の発明によれば、路面摩擦力が低下
する雨天走行時に各車両毎に仮想枠の設定値が降雨状態
に応じた長さに大きく補正されるため、安全な制動距離
を適切に確保できる。
する雨天走行時に各車両毎に仮想枠の設定値が降雨状態
に応じた長さに大きく補正されるため、安全な制動距離
を適切に確保できる。
【００３４】
【発明の実施の形態】図１，図２において、３０は車群
の先頭車両（プラトーンリーダ）、３１は同じく複数の
後続車両で、これら車群の走行を誘導する道路施設とし
て位置指定局１（基地局）およびその誘導指令を道路に
沿って通信する送信装置２（漏洩波ケーブルなど）が設
置される。また、路面上を等間隔に多数の磁気ネイル５
が埋設される。各車両にはぞれぞれ自車の加減速を自動
的に制御するため、エンジンのアクセル開度および車両
のブレーキ状態を調整するアクチュエータ８，９が設け
られ、各車両毎に所定の仮想枠とその枠内の基準位置
（仮想枠先端位置からの離間距離で与える）が設定され
る。
の先頭車両（プラトーンリーダ）、３１は同じく複数の
後続車両で、これら車群の走行を誘導する道路施設とし
て位置指定局１（基地局）およびその誘導指令を道路に
沿って通信する送信装置２（漏洩波ケーブルなど）が設
置される。また、路面上を等間隔に多数の磁気ネイル５
が埋設される。各車両にはぞれぞれ自車の加減速を自動
的に制御するため、エンジンのアクセル開度および車両
のブレーキ状態を調整するアクチュエータ８，９が設け
られ、各車両毎に所定の仮想枠とその枠内の基準位置
（仮想枠先端位置からの離間距離で与える）が設定され
る。
【００３５】先頭車両３０は位置指定局１の送信装置２
から誘導指令として仮想枠先端位置Ｐ0の指定信号を受
信するための車載受信機３と、自車の仮想枠を格納する
仮想枠設定手段１１と、仮想枠先端位置Ｐ0と仮想枠の
設定長さＬ0とからＰ0＋Ｌ0を仮想枠後端位置としてつ
ぎの後続車両へ通信するための車載送信機１２と、仮想
枠内の基準位置を格納する基準位置設定手段１３と、仮
想枠先端位置Ｐ0と基準位置の設定値とから現在の目標
位置☆を求める目標位置確定手段４を備える。
から誘導指令として仮想枠先端位置Ｐ0の指定信号を受
信するための車載受信機３と、自車の仮想枠を格納する
仮想枠設定手段１１と、仮想枠先端位置Ｐ0と仮想枠の
設定長さＬ0とからＰ0＋Ｌ0を仮想枠後端位置としてつ
ぎの後続車両へ通信するための車載送信機１２と、仮想
枠内の基準位置を格納する基準位置設定手段１３と、仮
想枠先端位置Ｐ0と基準位置の設定値とから現在の目標
位置☆を求める目標位置確定手段４を備える。
【００３６】自車の実際の現在位置を検知する手段とし
て、路面上の磁気ネイル５から磁気パルスを検出する磁
気センサ６と、その検出パルスを積算するパルスカウン
タ７が設けられ、この積算値●（自車の実際の現在位
置）と現在の目標位置☆との偏差△0を求め、△0＝０に
なるように自車のアクセルアクチュエータ９およびブレ
ーキアクチュエータ８を制御するＰＩＤ制御器１０を備
える。
て、路面上の磁気ネイル５から磁気パルスを検出する磁
気センサ６と、その検出パルスを積算するパルスカウン
タ７が設けられ、この積算値●（自車の実際の現在位
置）と現在の目標位置☆との偏差△0を求め、△0＝０に
なるように自車のアクセルアクチュエータ９およびブレ
ーキアクチュエータ８を制御するＰＩＤ制御器１０を備
える。
【００３７】１台目の後続車両３１は先頭車両３０の仮
想枠後端位置Ｐ0＋Ｌ0を受信する車載受信機３と、自車
の仮想枠を格納する仮想枠設定手段１１と、先頭車両の
仮想枠後端位置Ｐ0＋Ｌ0を自車の仮想枠先端位置Ｐ1と
みなして仮想枠の設定長さＬ１を加える自車の仮想枠後
端位置Ｐ１＋Ｌ1を２台目の後続車両３１へ通信する車
載送信機１２と、仮想枠Ｌ1内の基準位置を格納する基
準位置設定手段１３と、仮想枠先端位置Ｐ1と基準位置
の設定値とから現在の目標位置☆を求める目標位置確定
手段４と、路面上の磁気ネイル５から磁気パルスを検出
する磁気センサ６と、その検出パルスを積算するパルス
カウンタ７と、この積算値●（車群走行制御中の走行距
離に相当する自車の実際の現在位置）と現在の目標位置
☆との偏差△1を求め、△1＝０になるように自車のアク
セルアクチュエータ９およびブレーキアクチュエータ８
を制御するＰＩＤ制御器１０を備える。
想枠後端位置Ｐ0＋Ｌ0を受信する車載受信機３と、自車
の仮想枠を格納する仮想枠設定手段１１と、先頭車両の
仮想枠後端位置Ｐ0＋Ｌ0を自車の仮想枠先端位置Ｐ1と
みなして仮想枠の設定長さＬ１を加える自車の仮想枠後
端位置Ｐ１＋Ｌ1を２台目の後続車両３１へ通信する車
載送信機１２と、仮想枠Ｌ1内の基準位置を格納する基
準位置設定手段１３と、仮想枠先端位置Ｐ1と基準位置
の設定値とから現在の目標位置☆を求める目標位置確定
手段４と、路面上の磁気ネイル５から磁気パルスを検出
する磁気センサ６と、その検出パルスを積算するパルス
カウンタ７と、この積算値●（車群走行制御中の走行距
離に相当する自車の実際の現在位置）と現在の目標位置
☆との偏差△1を求め、△1＝０になるように自車のアク
セルアクチュエータ９およびブレーキアクチュエータ８
を制御するＰＩＤ制御器１０を備える。
【００３８】２台目の後続車両３１は１台目の後続車両
の仮想枠後端位置Ｐ1＋Ｌ1を受信する車載受信機３と、
自車の仮想枠を格納する仮想枠設定手段１１と、先頭車
両の仮想枠後端位置Ｐ1＋Ｌ1を自車の仮想枠先端位置Ｐ
2とみなして仮想枠の設定長さＬ2を加える自車の仮想枠
後端位置Ｐ2＋Ｌ2を３台目の後続車両（図示せず）へ通
信する車載送信機１２と、仮想枠Ｌ2内の基準位置を格
納する基準位置設定手段１３と、仮想枠先端位置Ｐ2と
基準位置の設定値とから現在の目標位置☆を求める目標
位置確定手段４と、路面上の磁気ネイル５から磁気パル
スを検出する磁気センサ６と、その検出パルスを積算す
るパルスカウンタ７と、この積算値●（自車の実際の現
在位置）と現在の目標位置☆との偏差△2を求め、△2＝
０になるように自車のアクセルアクチュエータ９および
ブレーキアクチュエータ８を制御するＰＩＤ制御器１０
を備える。
の仮想枠後端位置Ｐ1＋Ｌ1を受信する車載受信機３と、
自車の仮想枠を格納する仮想枠設定手段１１と、先頭車
両の仮想枠後端位置Ｐ1＋Ｌ1を自車の仮想枠先端位置Ｐ
2とみなして仮想枠の設定長さＬ2を加える自車の仮想枠
後端位置Ｐ2＋Ｌ2を３台目の後続車両（図示せず）へ通
信する車載送信機１２と、仮想枠Ｌ2内の基準位置を格
納する基準位置設定手段１３と、仮想枠先端位置Ｐ2と
基準位置の設定値とから現在の目標位置☆を求める目標
位置確定手段４と、路面上の磁気ネイル５から磁気パル
スを検出する磁気センサ６と、その検出パルスを積算す
るパルスカウンタ７と、この積算値●（自車の実際の現
在位置）と現在の目標位置☆との偏差△2を求め、△2＝
０になるように自車のアクセルアクチュエータ９および
ブレーキアクチュエータ８を制御するＰＩＤ制御器１０
を備える。
【００３９】３台目以降の後続車両も１台目および２段
目と同様に構成され、直前の先行車両から受信する仮想
枠後端位置Ｐi-1＋Ｌi-1（ｉは先頭車両を０とする車群
の車両番号を表す）を自車の仮想枠先端位置Ｐiとみな
して自車の仮想枠の設定長さＬi を加える自車の仮想枠
後端位置Ｐi＋Ｌiをつぎの後続車両へ通信する。また、
自車の仮想枠先端位置Ｐiと仮想枠内の基準位置とから
現在の目標位置☆を求める一方、路面上の磁気ネイルか
ら磁気パルスを検出し、その検出パルスを積算すること
により、車両の実際の現在位置●を確定し、現在の目標
位置☆と実際の現在位置●との偏差△iを求め、△i＝０
になるように自車のアクセルおよびブレーキを制御す
る。
目と同様に構成され、直前の先行車両から受信する仮想
枠後端位置Ｐi-1＋Ｌi-1（ｉは先頭車両を０とする車群
の車両番号を表す）を自車の仮想枠先端位置Ｐiとみな
して自車の仮想枠の設定長さＬi を加える自車の仮想枠
後端位置Ｐi＋Ｌiをつぎの後続車両へ通信する。また、
自車の仮想枠先端位置Ｐiと仮想枠内の基準位置とから
現在の目標位置☆を求める一方、路面上の磁気ネイルか
ら磁気パルスを検出し、その検出パルスを積算すること
により、車両の実際の現在位置●を確定し、現在の目標
位置☆と実際の現在位置●との偏差△iを求め、△i＝０
になるように自車のアクセルおよびブレーキを制御す
る。
【００４０】なお、図２は制御系の構成要素を先頭車両
の場合と各後続車両の場合とに分けずに重ねて一緒に表
すもので、両者の共通要素に同じ符号を付ける。磁気ネ
イル５を備えない道路においては、自車の実際の現在位
置を検知するため、磁気センサ６やパルスカウンタ７に
代わる手段として、ＧＰＳ受信装置を搭載すると良い。
また、ＧＰＳ受信装置として車両に搭載のカーナビゲー
ションシステムの位置情報を利用しても良い。
の場合と各後続車両の場合とに分けずに重ねて一緒に表
すもので、両者の共通要素に同じ符号を付ける。磁気ネ
イル５を備えない道路においては、自車の実際の現在位
置を検知するため、磁気センサ６やパルスカウンタ７に
代わる手段として、ＧＰＳ受信装置を搭載すると良い。
また、ＧＰＳ受信装置として車両に搭載のカーナビゲー
ションシステムの位置情報を利用しても良い。
【００４１】図３は先頭車両３０の制御内容を説明する
フローチャート、図４は後続車両３１の制御内容を説明
するフローチャートである。図３において、位置指定局
１から車群の誘導指令として経時的に変化する先頭車両
の仮想枠先端位置Ｐ0を送信装置２を介して通信する
（ステップ１）。先頭車両３０はその仮想枠先端位置Ｐ
0を受信すると、この仮想枠先端位置Ｐ0と基準位置の設
定値とから現在の目標位置☆を求める一方、磁気ネイル
５から検出する磁気パルスを積算することにより、自車
の実際の現在位置●を把握する（ステップ２〜ステップ
４）。そして、現在の目標位置との偏差△0を求め、△0
＝０になるように自車のアクセル開度およびブレーキ状
態を制御する（ステップ５〜ステップ７）。これと同時
に仮想枠先端位置Ｐ0と仮想枠の設定長さＬ0とから１台
目の後続車両３１へその仮想枠先端位置Ｐ1の誘導信号
としてＰ0＋Ｌ0を通信する（ステップ８〜ステップ１
０）。
フローチャート、図４は後続車両３１の制御内容を説明
するフローチャートである。図３において、位置指定局
１から車群の誘導指令として経時的に変化する先頭車両
の仮想枠先端位置Ｐ0を送信装置２を介して通信する
（ステップ１）。先頭車両３０はその仮想枠先端位置Ｐ
0を受信すると、この仮想枠先端位置Ｐ0と基準位置の設
定値とから現在の目標位置☆を求める一方、磁気ネイル
５から検出する磁気パルスを積算することにより、自車
の実際の現在位置●を把握する（ステップ２〜ステップ
４）。そして、現在の目標位置との偏差△0を求め、△0
＝０になるように自車のアクセル開度およびブレーキ状
態を制御する（ステップ５〜ステップ７）。これと同時
に仮想枠先端位置Ｐ0と仮想枠の設定長さＬ0とから１台
目の後続車両３１へその仮想枠先端位置Ｐ1の誘導信号
としてＰ0＋Ｌ0を通信する（ステップ８〜ステップ１
０）。
【００４２】図４において、各後続車両３１は直前の先
行車両から自車の仮想枠先端位置Ｐi＝Ｐi-1＋Ｌi-1を
受信すると、自車の仮想枠先端位置Ｐiと仮想枠内の基
準位置とから現在の目標位置☆を求める一方、磁気ネイ
ル５から検出する磁気パルスを積算することにより、車
両の実際の現在位置●を確定し、現在の目標位置☆と実
際の現在位置●との偏差を求め、△i＝０になるように
自車のアクセル開度およびブレーキ状態を制御する（ス
テップ１１〜ステップ１６）。これと同時に仮想枠先端
位置Ｐiと仮想枠の設定長さＬiとからつぎの後続車両へ
その仮想枠先端位置Ｐi+1の誘導信号としてＰi＋Ｌiを
通信する（ステップ１７〜ステップ１９）。
行車両から自車の仮想枠先端位置Ｐi＝Ｐi-1＋Ｌi-1を
受信すると、自車の仮想枠先端位置Ｐiと仮想枠内の基
準位置とから現在の目標位置☆を求める一方、磁気ネイ
ル５から検出する磁気パルスを積算することにより、車
両の実際の現在位置●を確定し、現在の目標位置☆と実
際の現在位置●との偏差を求め、△i＝０になるように
自車のアクセル開度およびブレーキ状態を制御する（ス
テップ１１〜ステップ１６）。これと同時に仮想枠先端
位置Ｐiと仮想枠の設定長さＬiとからつぎの後続車両へ
その仮想枠先端位置Ｐi+1の誘導信号としてＰi＋Ｌiを
通信する（ステップ１７〜ステップ１９）。
【００４３】このようにして、各車両を仮想枠で車群に
組み、各車両は自車の仮想枠内で実際の現在位置●が現
在の目標位置☆に一致するように速度（加減速）を制御
することにより、位置指定局１からの誘導指令を受けて
先頭車両３０の仮想枠先端位置Ｐ0が移動すると、各後
続車両３１も先行車両の仮想枠後端位置Ｐi-1＋Ｌi-1を
自車の仮想枠先端位置Ｐiとみなして仮想枠と一緒に追
走する。したがって、車群を構成する車両台数が多くな
っても、先頭車両３０への基地局通信と簡単な車々間通
信のみで、車間距離の変動（疎密）を小さく抑えられ
る。また、各車両の加減速を制御する車間調整は、自車
のみを対象にすれば良く、先行車両などの速度変動を考
慮しなくて済むため、制御系の設計も容易になる。
組み、各車両は自車の仮想枠内で実際の現在位置●が現
在の目標位置☆に一致するように速度（加減速）を制御
することにより、位置指定局１からの誘導指令を受けて
先頭車両３０の仮想枠先端位置Ｐ0が移動すると、各後
続車両３１も先行車両の仮想枠後端位置Ｐi-1＋Ｌi-1を
自車の仮想枠先端位置Ｐiとみなして仮想枠と一緒に追
走する。したがって、車群を構成する車両台数が多くな
っても、先頭車両３０への基地局通信と簡単な車々間通
信のみで、車間距離の変動（疎密）を小さく抑えられ
る。また、各車両の加減速を制御する車間調整は、自車
のみを対象にすれば良く、先行車両などの速度変動を考
慮しなくて済むため、制御系の設計も容易になる。
【００４４】各車両の仮想枠はそれぞれ車体の全長や車
両性能などから適正に設定されるが、車両の動特性変化
に応じて制動距離は変化する。制動距離については、制
動距離をＳ［ｍ］，空走時間をｔ0［ｓ］，制動初期速
度をｖ0［ｍ／ｓ］，減速度をα［ｍ／ｓ2 ］とする
と、Ｓ＝ｔ0・ｖ0＋（ｖ0 2 ／２α）になる。ここで、
減速度αは、ブレーキ力をＦb［Ｎ］，車両総重量をＷ
［ｋｇ］，重力加速度をｇ［ｍ／ｓ2 ］，路面の傾きを
θ［ｒａｄ］とすると、α＝（Ｆb ／Ｗ）−ｇ・sinθ
で表される。また、ブレーキ力Ｆbは、各車輪の荷重を
ｗi［ｋｇ］，タイヤと路面との摩擦係数をμbとする
と、Ｆb＝μb・ｗiで表される。これらの関係式から制
動距離の式を書き直すと、Ｓ＝ｔ0・ｖ0＋１／２・［ｖ
0 2 ・Ｗ／（μb・ｗi−Ｗ・ｇ・sinθ）］になる。
両性能などから適正に設定されるが、車両の動特性変化
に応じて制動距離は変化する。制動距離については、制
動距離をＳ［ｍ］，空走時間をｔ0［ｓ］，制動初期速
度をｖ0［ｍ／ｓ］，減速度をα［ｍ／ｓ2 ］とする
と、Ｓ＝ｔ0・ｖ0＋（ｖ0 2 ／２α）になる。ここで、
減速度αは、ブレーキ力をＦb［Ｎ］，車両総重量をＷ
［ｋｇ］，重力加速度をｇ［ｍ／ｓ2 ］，路面の傾きを
θ［ｒａｄ］とすると、α＝（Ｆb ／Ｗ）−ｇ・sinθ
で表される。また、ブレーキ力Ｆbは、各車輪の荷重を
ｗi［ｋｇ］，タイヤと路面との摩擦係数をμbとする
と、Ｆb＝μb・ｗiで表される。これらの関係式から制
動距離の式を書き直すと、Ｓ＝ｔ0・ｖ0＋１／２・［ｖ
0 2 ・Ｗ／（μb・ｗi−Ｗ・ｇ・sinθ）］になる。
【００４５】そのため、図５においては、各車両に自車
の車速を検出する車速センサ１４が設けられ、仮想枠設
定手段１１は自車の設定値を車速センサ１４の検出値に
応じた長さＬ0，Ｌiに変更する補正機能が付加される。
そして、先頭車両３０が位置指定局１からの誘導指令を
受信すると、図６，図７のように各車両毎に仮想枠の設
定値を車速に応じた長さＬ0，Ｌiに変更する処理（ステ
ップ８，ステップ９、ステップ１８，ステップ１９）を
行い、これに基づき図３，図４と同じく車々間通信と自
車の加減速を制御する。位置指定局１の誘導指令は道路
状況（高速道路と一般道路との差など）に応じて先頭車
両３０への仮想枠先端位置Ｐ0の単位時間あたりの移動
量（つまり、車速）を変化させることが考えられるが、
そのような場合にも各車両は仮想枠の設定値が車速に応
じた長さＬ0，Ｌiに調整されるため、いつも安全な車間
距離を適切に維持することが可能になる。
の車速を検出する車速センサ１４が設けられ、仮想枠設
定手段１１は自車の設定値を車速センサ１４の検出値に
応じた長さＬ0，Ｌiに変更する補正機能が付加される。
そして、先頭車両３０が位置指定局１からの誘導指令を
受信すると、図６，図７のように各車両毎に仮想枠の設
定値を車速に応じた長さＬ0，Ｌiに変更する処理（ステ
ップ８，ステップ９、ステップ１８，ステップ１９）を
行い、これに基づき図３，図４と同じく車々間通信と自
車の加減速を制御する。位置指定局１の誘導指令は道路
状況（高速道路と一般道路との差など）に応じて先頭車
両３０への仮想枠先端位置Ｐ0の単位時間あたりの移動
量（つまり、車速）を変化させることが考えられるが、
そのような場合にも各車両は仮想枠の設定値が車速に応
じた長さＬ0，Ｌiに調整されるため、いつも安全な車間
距離を適切に維持することが可能になる。
【００４６】図８においては、各車両に自車の総重量を
検出する荷重センサ１５が設けられ、仮想枠設定手段１
１は自車の設定値を荷重センサ１５の検出値に応じた長
さＬ0，Ｌiに変更する補正機能が付加される。そして、
先頭車両３０が位置指定局１からの誘導指令を受信する
と、図９，図１０のように各車両毎に仮想枠の設定値を
自車の総重量に応じた長さＬ0，Ｌiに変更する処理（ス
テップ８，ステップ９、ステップ１８，ステップ１９）
を行い、これに基づいて図３，図４と同じく車々間通信
と自車の加減速を制御する。トラックなど商用車では、
積荷状態と空荷状態で車両の総重量が大きく変化する
が、このように仮想枠の長さＬ0，Ｌiを補正することに
より、いつも安全な車間距離（積荷時に大きく、空荷時
に小さく）を維持できる。
検出する荷重センサ１５が設けられ、仮想枠設定手段１
１は自車の設定値を荷重センサ１５の検出値に応じた長
さＬ0，Ｌiに変更する補正機能が付加される。そして、
先頭車両３０が位置指定局１からの誘導指令を受信する
と、図９，図１０のように各車両毎に仮想枠の設定値を
自車の総重量に応じた長さＬ0，Ｌiに変更する処理（ス
テップ８，ステップ９、ステップ１８，ステップ１９）
を行い、これに基づいて図３，図４と同じく車々間通信
と自車の加減速を制御する。トラックなど商用車では、
積荷状態と空荷状態で車両の総重量が大きく変化する
が、このように仮想枠の長さＬ0，Ｌiを補正することに
より、いつも安全な車間距離（積荷時に大きく、空荷時
に小さく）を維持できる。
【００４７】図１１においては、各車両にタイヤと路面
との摩擦係数を把握する摩擦係数推定手段１６が設けら
れ、仮想枠設定手段１１は自車の設定値を摩擦係数に応
じた長さＬ0，Ｌiに変更する補正機能が付加される。そ
して、先頭車両３０が位置指定局１からの誘導指令を受
信すると、図１２，図１３のように各車両毎に仮想枠の
設定値を摩擦係数に応じた長さＬ0，Ｌiに変更する処理
（ステップ８，ステップ９、ステップ１８，ステップ１
９）を行い、これに基づいて図３，図４と同じく車々間
通信と自車の加減速を制御する。摩擦係数の推定手段１
６としては、摩擦係数の推定法（三菱自動車 テクニカ
ルレビュー１９９３ ＮＯ．５ 『環境認識技術とシャ
シ制御への応用』参照）に拠るか、路面摩擦力を測定す
るμセンサ（社団法人自動車技術会 学術講演会前刷集
９５３ １９９５ー５ 『路面摩擦力によるＡＢＳ制御
方式Ｍ−ＡＢＳ装着車の性能について』参照）を採用す
る。
との摩擦係数を把握する摩擦係数推定手段１６が設けら
れ、仮想枠設定手段１１は自車の設定値を摩擦係数に応
じた長さＬ0，Ｌiに変更する補正機能が付加される。そ
して、先頭車両３０が位置指定局１からの誘導指令を受
信すると、図１２，図１３のように各車両毎に仮想枠の
設定値を摩擦係数に応じた長さＬ0，Ｌiに変更する処理
（ステップ８，ステップ９、ステップ１８，ステップ１
９）を行い、これに基づいて図３，図４と同じく車々間
通信と自車の加減速を制御する。摩擦係数の推定手段１
６としては、摩擦係数の推定法（三菱自動車 テクニカ
ルレビュー１９９３ ＮＯ．５ 『環境認識技術とシャ
シ制御への応用』参照）に拠るか、路面摩擦力を測定す
るμセンサ（社団法人自動車技術会 学術講演会前刷集
９５３ １９９５ー５ 『路面摩擦力によるＡＢＳ制御
方式Ｍ−ＡＢＳ装着車の性能について』参照）を採用す
る。
【００４８】図１４においては、タイヤと路面との摩擦
係数を把握する推定手段に代えて、雨滴を感知する雨感
知センサ２０が設けられ、仮想枠設定手段１１は雨感知
センサ２０で降雨状態を判定すると、自車の仮想枠の設
定値を降雨状態に応じた長さＬ0，Ｌiに大きく変更する
補正機能が付加される。そして、先頭車両３０が位置指
定局１からの誘導指令を受信すると、図１５，図１６の
ように各車両毎に雨感知センサ２０で降雨状態かどうか
判定し、仮想枠の設定値を降雨状態に応じた長さＬ0，
Ｌiに大きく変更する処理（ステップ８，ステップ９、
ステップ１８，ステップ１９）を行い、これに基づいて
図３，図４と同じく車々間通信と自車の加減速を制御す
る。
係数を把握する推定手段に代えて、雨滴を感知する雨感
知センサ２０が設けられ、仮想枠設定手段１１は雨感知
センサ２０で降雨状態を判定すると、自車の仮想枠の設
定値を降雨状態に応じた長さＬ0，Ｌiに大きく変更する
補正機能が付加される。そして、先頭車両３０が位置指
定局１からの誘導指令を受信すると、図１５，図１６の
ように各車両毎に雨感知センサ２０で降雨状態かどうか
判定し、仮想枠の設定値を降雨状態に応じた長さＬ0，
Ｌiに大きく変更する処理（ステップ８，ステップ９、
ステップ１８，ステップ１９）を行い、これに基づいて
図３，図４と同じく車々間通信と自車の加減速を制御す
る。
【００４９】図１７においては、各車両にエンジンのア
クセル開度を検出するアクセル開度センサ１７と、車速
を検出する車速センサ１４と、これらの検出値から下坂
走行を判定する手段１９が設けられ、仮想枠設定手段１
１は下坂判定時に自車の仮想枠の長さＬ0，Ｌiを大きく
変更する補正機能が付加される。そして、先頭車両３０
が位置指定局１からの誘導指令を受信すると、図１８，
図１９のように各車両毎にアクセル開度と車速とから下
坂走行を判定すると、仮想枠の設定値を下坂用の長さＬ
0，Ｌiに変更する処理（ステップ８〜ステップ１０、ス
テップ１９〜ステップ１２１）を行い、これに基づいて
図３，図４と同じく車々間通信と自車の加減速を制御す
る。
クセル開度を検出するアクセル開度センサ１７と、車速
を検出する車速センサ１４と、これらの検出値から下坂
走行を判定する手段１９が設けられ、仮想枠設定手段１
１は下坂判定時に自車の仮想枠の長さＬ0，Ｌiを大きく
変更する補正機能が付加される。そして、先頭車両３０
が位置指定局１からの誘導指令を受信すると、図１８，
図１９のように各車両毎にアクセル開度と車速とから下
坂走行を判定すると、仮想枠の設定値を下坂用の長さＬ
0，Ｌiに変更する処理（ステップ８〜ステップ１０、ス
テップ１９〜ステップ１２１）を行い、これに基づいて
図３，図４と同じく車々間通信と自車の加減速を制御す
る。
【００５０】図示しないが、各車両毎に路面の傾斜状態
を検出する勾配センサを設け、仮想枠設定手段は勾配セ
ンサの検出値に応じて仮想枠の長さを登坂時に縮め、下
坂走時に大きく変更できるようにしても良い。また、各
車両毎に仮想枠の設定値を人為的に変化させる調整部を
設け、仮想枠設定手段はその要求値に応じて仮想枠の長
さなどを変更できるようにしても良い。
を検出する勾配センサを設け、仮想枠設定手段は勾配セ
ンサの検出値に応じて仮想枠の長さを登坂時に縮め、下
坂走時に大きく変更できるようにしても良い。また、各
車両毎に仮想枠の設定値を人為的に変化させる調整部を
設け、仮想枠設定手段はその要求値に応じて仮想枠の長
さなどを変更できるようにしても良い。
【００５１】各車両において、既述のように実際の現在
位置●を現在の目標位置☆と一致させる制御が行われる
が、この制御精度はまた車両毎にバラツキを生じる可能
性がある。そのため、図２０においては、実際の現在位
置●と現在の目標位置☆との偏差△i から自車の制御精
度を検出する手段２１が設けられ、仮想枠設定手段１１
は自車の設定値を制御精度に応じた長さＬ0，Ｌiに変更
する補正機能が付加される。
位置●を現在の目標位置☆と一致させる制御が行われる
が、この制御精度はまた車両毎にバラツキを生じる可能
性がある。そのため、図２０においては、実際の現在位
置●と現在の目標位置☆との偏差△i から自車の制御精
度を検出する手段２１が設けられ、仮想枠設定手段１１
は自車の設定値を制御精度に応じた長さＬ0，Ｌiに変更
する補正機能が付加される。
【００５２】図２１，図２２はこれらの補正処理を含む
制御動作を説明するフローチャートを表す。図２１にお
いて、位置指定局１から車群の誘導指令として先頭車両
の仮想枠先端位置Ｐ0を送信装置２を介して通信する
（ステップ１）。先頭車両３０はその仮想枠先端位置Ｐ
0を受信すると、この仮想枠先端位置Ｐ0と基準位置の設
定値とから現在の目標位置☆を求める一方、磁気ネイル
５から検出する磁気パルスを積算することにより、自車
の実際の現在位置●を把握する（ステップ２〜ステップ
４）。そして、現在の目標位置との偏差△0を求め、△0
＝０になるように自車のアクセル開度およびブレーキ状
態を制御する（ステップ５〜ステップ７）。これと同時
に制御精度として標準偏差（偏差△1の単位時間あたり
の平均値）を計算し、仮想枠の設定値を標準偏差に応じ
た長さＬ0に変更する処理を行い、仮想枠先端位置Ｐ0と
そのときの仮想枠の長さＬ0とから１台目の後続車両３
１へその仮想枠先端位置Ｐ1の誘導信号としてＰ0＋Ｌ0
を通信する（ステップ８〜ステップ１１）。
制御動作を説明するフローチャートを表す。図２１にお
いて、位置指定局１から車群の誘導指令として先頭車両
の仮想枠先端位置Ｐ0を送信装置２を介して通信する
（ステップ１）。先頭車両３０はその仮想枠先端位置Ｐ
0を受信すると、この仮想枠先端位置Ｐ0と基準位置の設
定値とから現在の目標位置☆を求める一方、磁気ネイル
５から検出する磁気パルスを積算することにより、自車
の実際の現在位置●を把握する（ステップ２〜ステップ
４）。そして、現在の目標位置との偏差△0を求め、△0
＝０になるように自車のアクセル開度およびブレーキ状
態を制御する（ステップ５〜ステップ７）。これと同時
に制御精度として標準偏差（偏差△1の単位時間あたり
の平均値）を計算し、仮想枠の設定値を標準偏差に応じ
た長さＬ0に変更する処理を行い、仮想枠先端位置Ｐ0と
そのときの仮想枠の長さＬ0とから１台目の後続車両３
１へその仮想枠先端位置Ｐ1の誘導信号としてＰ0＋Ｌ0
を通信する（ステップ８〜ステップ１１）。
【００５３】図２２において、各後続車両３１は直前の
先行車両から自車の仮想枠先端位置Ｐi＝Ｐi-1＋Ｌi-1
を受信すると、自車の仮想枠先端位置Ｐiと仮想枠内の
基準位置とから現在の目標位置☆を求める一方、磁気ネ
イル５から検出する磁気パルスを積算することにより、
車両の実際の現在位置●を確定し、現在の目標位置☆と
実際の現在位置●との偏差を求める（ステップ１２〜ス
テップ１５）。そして、△i＝０になるように自車のア
クセル開度およびブレーキ状態を制御する（ステップ１
６，ステップ１７）と同時に、その制御精度として標準
偏差（偏差△iの単位時間あたりの平均値）を計算し、
仮想枠の設定値を標準偏差に応じた長さＬiに変更する
処理を行い、仮想枠先端位置Ｐiとそのときの仮想枠の
長さＬiとからつぎの後続車両へその仮想枠先端位置Ｐ
i+1の誘導信号としてＰi＋Ｌiを通信する（ステップ１
８〜ステップ２１）。
先行車両から自車の仮想枠先端位置Ｐi＝Ｐi-1＋Ｌi-1
を受信すると、自車の仮想枠先端位置Ｐiと仮想枠内の
基準位置とから現在の目標位置☆を求める一方、磁気ネ
イル５から検出する磁気パルスを積算することにより、
車両の実際の現在位置●を確定し、現在の目標位置☆と
実際の現在位置●との偏差を求める（ステップ１２〜ス
テップ１５）。そして、△i＝０になるように自車のア
クセル開度およびブレーキ状態を制御する（ステップ１
６，ステップ１７）と同時に、その制御精度として標準
偏差（偏差△iの単位時間あたりの平均値）を計算し、
仮想枠の設定値を標準偏差に応じた長さＬiに変更する
処理を行い、仮想枠先端位置Ｐiとそのときの仮想枠の
長さＬiとからつぎの後続車両へその仮想枠先端位置Ｐ
i+1の誘導信号としてＰi＋Ｌiを通信する（ステップ１
８〜ステップ２１）。
【００５４】なお、図５〜図１９の各実施形態はそれぞ
れ単独でも車群走行の安全性を高める効果を得られる
が、これらを統合する実施形態として、車両の制動距離
に関する既述の書き直し式Ｓ＝ｔ0・ｖ0＋１／２・［ｖ
0 2 ・Ｗ／（μb・ｗi−Ｗ・ｇ・sinθ）］から、各車両
毎に必要な制動距離を計算し、仮想枠の設定値をそれぞ
れ制動距離の変化量に応じた長さＬ0，Ｌiに変更するよ
うにしても良い。
れ単独でも車群走行の安全性を高める効果を得られる
が、これらを統合する実施形態として、車両の制動距離
に関する既述の書き直し式Ｓ＝ｔ0・ｖ0＋１／２・［ｖ
0 2 ・Ｗ／（μb・ｗi−Ｗ・ｇ・sinθ）］から、各車両
毎に必要な制動距離を計算し、仮想枠の設定値をそれぞ
れ制動距離の変化量に応じた長さＬ0，Ｌiに変更するよ
うにしても良い。
【００５５】
【発明の効果】第１の発明によれば、先頭車両に複数台
の後続車両が連なる車群の走行制御装置において、先頭
車両に仮想枠先端位置の誘導信号を受信する手段と、自
車の仮想枠を設定する手段と、仮想枠先端位置と仮想枠
の設定長さとから自車の仮想枠後端位置をつぎの後続車
両へ送信する手段と、仮想枠内の基準位置を設定する手
段と、仮想枠先端位置と仮想枠内の基準位置とから現在
の目標位置を求める手段と、自車の実際の現在位置を検
知する手段と、自車の実際の現在位置を現在の目標位置
に一致させるようにアクセルおよびブレーキを制御する
手段を設け、各後続車両に直前の先行車両から送信され
るその仮想枠後端位置を受信する手段と、自車の仮想枠
を設定する手段と、直前の先行車両の仮想枠後端位置を
自車の仮想枠先端位置とみなしてこれに仮想枠の長さを
加える自車の仮想枠後端位置をつぎの後続車両へ送信す
る手段と、仮想枠内の基準位置を設定する手段と、自車
の仮想枠先端位置とその枠内の基準位置とから現在の目
標位置を求める手段と、自車の実際の現在位置を検知す
る手段と、自車の実際の現在位置を現在の目標位置に一
致させるようにアクセルおよびブレーキを制御する手段
を設け、車群の外部から先頭車両へその仮想枠先端位置
の誘導信号を送信する手段を設けたので、車群は車両位
置でなく各車両の仮想枠を基準に組まれるため、車両の
台数が多くなっても、外部から先頭車両への誘導信号を
受けて順次後側へ簡単な車々間通信を行うのみで、車間
距離の変動（疎密）を小さく抑えられる。また、自車の
みを対象に車間調整の制御系を組めば良いので、その設
計も容易になる。
の後続車両が連なる車群の走行制御装置において、先頭
車両に仮想枠先端位置の誘導信号を受信する手段と、自
車の仮想枠を設定する手段と、仮想枠先端位置と仮想枠
の設定長さとから自車の仮想枠後端位置をつぎの後続車
両へ送信する手段と、仮想枠内の基準位置を設定する手
段と、仮想枠先端位置と仮想枠内の基準位置とから現在
の目標位置を求める手段と、自車の実際の現在位置を検
知する手段と、自車の実際の現在位置を現在の目標位置
に一致させるようにアクセルおよびブレーキを制御する
手段を設け、各後続車両に直前の先行車両から送信され
るその仮想枠後端位置を受信する手段と、自車の仮想枠
を設定する手段と、直前の先行車両の仮想枠後端位置を
自車の仮想枠先端位置とみなしてこれに仮想枠の長さを
加える自車の仮想枠後端位置をつぎの後続車両へ送信す
る手段と、仮想枠内の基準位置を設定する手段と、自車
の仮想枠先端位置とその枠内の基準位置とから現在の目
標位置を求める手段と、自車の実際の現在位置を検知す
る手段と、自車の実際の現在位置を現在の目標位置に一
致させるようにアクセルおよびブレーキを制御する手段
を設け、車群の外部から先頭車両へその仮想枠先端位置
の誘導信号を送信する手段を設けたので、車群は車両位
置でなく各車両の仮想枠を基準に組まれるため、車両の
台数が多くなっても、外部から先頭車両への誘導信号を
受けて順次後側へ簡単な車々間通信を行うのみで、車間
距離の変動（疎密）を小さく抑えられる。また、自車の
みを対象に車間調整の制御系を組めば良いので、その設
計も容易になる。
【００５６】第２の発明によれば、第１の発明における
各車両の現在位置を検知する手段として、車線に沿って
路面上を等間隔に配置される磁気ネイルと、磁気ネイル
から磁気パルスを検出する磁気センサと、磁気センサの
検出パルスを積算するパルスカウンタを設けたので、各
車両毎にその磁気パルスを積算することにより、車群走
行制御中の走行距離に相当する自車の現在位置を検知で
きる。
各車両の現在位置を検知する手段として、車線に沿って
路面上を等間隔に配置される磁気ネイルと、磁気ネイル
から磁気パルスを検出する磁気センサと、磁気センサの
検出パルスを積算するパルスカウンタを設けたので、各
車両毎にその磁気パルスを積算することにより、車群走
行制御中の走行距離に相当する自車の現在位置を検知で
きる。
【００５７】第３の発明によれば、第１の発明における
各車両の現在位置を検知する手段としてＧＰＳ受信装置
を設けたので、各車両毎にＧＰＳ情報から自車の現在位
置を検知できる。
各車両の現在位置を検知する手段としてＧＰＳ受信装置
を設けたので、各車両毎にＧＰＳ情報から自車の現在位
置を検知できる。
【００５８】第４の発明によれば、第１の発明における
先頭車両の仮想枠先端位置の誘導信号を送信する手段と
して、仮想枠先端を経時的に位置指定する基地局と、そ
の指令を道路に沿って先頭車両に通信する送信装置を設
けたので、道路に沿う広い誘導範囲を１つの基地局で賄
うことが可能になる。
先頭車両の仮想枠先端位置の誘導信号を送信する手段と
して、仮想枠先端を経時的に位置指定する基地局と、そ
の指令を道路に沿って先頭車両に通信する送信装置を設
けたので、道路に沿う広い誘導範囲を１つの基地局で賄
うことが可能になる。
【００５９】第５の発明によれば、第１の発明における
各車両の仮想枠を設定する手段は、制御精度として実際
の現在位置と現在の目標位置との標準偏差を求める手段
と、その偏差値に応じて仮想枠の長さを補正する手段を
備えたので、各車両毎に車群走行制御の精度にバラツキ
を生じても、車間距離を詰めて走行する車群の安全性を
確保できる。
各車両の仮想枠を設定する手段は、制御精度として実際
の現在位置と現在の目標位置との標準偏差を求める手段
と、その偏差値に応じて仮想枠の長さを補正する手段を
備えたので、各車両毎に車群走行制御の精度にバラツキ
を生じても、車間距離を詰めて走行する車群の安全性を
確保できる。
【００６０】第６の発明によれば、第１の発明における
各車両の仮想枠を設定する手段は、人為的に設定値を変
化させる手段を備えたので、積載量など車両の動特性変
化に対処して仮想枠の長さなど設定値を人為的に調整で
きる。
各車両の仮想枠を設定する手段は、人為的に設定値を変
化させる手段を備えたので、積載量など車両の動特性変
化に対処して仮想枠の長さなど設定値を人為的に調整で
きる。
【００６１】第７の発明によれば、第１の発明における
各車両の仮想枠を設定する手段は、車速を検出する車速
センサと、仮想枠の設定値を車速に応じた長さに補正す
る手段を備えたので、先頭車両の仮想枠先端位置の誘導
信号がその単位あたりの移動量（車速指令）が変化して
も、安全な制動距離を適切に確保できる。
各車両の仮想枠を設定する手段は、車速を検出する車速
センサと、仮想枠の設定値を車速に応じた長さに補正す
る手段を備えたので、先頭車両の仮想枠先端位置の誘導
信号がその単位あたりの移動量（車速指令）が変化して
も、安全な制動距離を適切に確保できる。
【００６２】第８の発明によれば、第１の発明における
各車両の仮想枠を設定する手段は、自車の総重量を検出
する荷重センサと、仮想枠の設定値を自車の総重量に応
じた長さに補正する手段を備えたので、積載量などから
車両の総重量が変化しても、安全な制動距離を適切に確
保できる。
各車両の仮想枠を設定する手段は、自車の総重量を検出
する荷重センサと、仮想枠の設定値を自車の総重量に応
じた長さに補正する手段を備えたので、積載量などから
車両の総重量が変化しても、安全な制動距離を適切に確
保できる。
【００６３】第９の発明によれば、第１の発明における
各車両の仮想枠を設定する手段は、自車のタイヤと路面
との摩擦係数を求める手段と、仮想枠の設定値を摩擦係
数に応じた長さに補正する手段を備えたので、天候など
の要因でタイヤと路面との摩擦係数が変化しても、安全
な制動距離を適切に確保できる。
各車両の仮想枠を設定する手段は、自車のタイヤと路面
との摩擦係数を求める手段と、仮想枠の設定値を摩擦係
数に応じた長さに補正する手段を備えたので、天候など
の要因でタイヤと路面との摩擦係数が変化しても、安全
な制動距離を適切に確保できる。
【００６４】第１０の発明によれば、第１の発明におけ
る各車両の仮想枠を設定する手段は、路面の傾斜を検出
する勾配センサと、仮想枠の設定値を路面の勾配に応じ
た長さに補正する手段を備えたので、登坂走行時に車間
距離を縮め、下坂走行時に車間距離を大きく取って走行
することが可能になる。
る各車両の仮想枠を設定する手段は、路面の傾斜を検出
する勾配センサと、仮想枠の設定値を路面の勾配に応じ
た長さに補正する手段を備えたので、登坂走行時に車間
距離を縮め、下坂走行時に車間距離を大きく取って走行
することが可能になる。
【００６５】第１１の発明によれば、第１の発明におけ
る各車両の仮想枠を設定する手段は、エンジンのアクセ
ル開度を検出するアクセル開度センサと、車速を検出す
る車速センサと、これらの検出信号から下坂走行を判定
する手段と、その下坂判定時に仮想枠の設定値の長さを
大きく補正する手段を備えたので、下坂走行時に安全な
制動距離を適切に確保できる。
る各車両の仮想枠を設定する手段は、エンジンのアクセ
ル開度を検出するアクセル開度センサと、車速を検出す
る車速センサと、これらの検出信号から下坂走行を判定
する手段と、その下坂判定時に仮想枠の設定値の長さを
大きく補正する手段を備えたので、下坂走行時に安全な
制動距離を適切に確保できる。
【００６６】第１２の発明によれば、第１の発明におけ
る各車両の仮想枠を設定する手段は、雨滴を感知する雨
感知センサと、その検出信号に基づいて降雨状態を判定
すると仮想枠の設定値の長さを大きく補正する手段を備
えたので、路面摩擦力が低下する雨天走行時に安全な制
動距離を適切に確保できる。
る各車両の仮想枠を設定する手段は、雨滴を感知する雨
感知センサと、その検出信号に基づいて降雨状態を判定
すると仮想枠の設定値の長さを大きく補正する手段を備
えたので、路面摩擦力が低下する雨天走行時に安全な制
動距離を適切に確保できる。
【図１】この発明の実施形態を説明する概要図である。
【図２】そのブロック構成図である。
【図３】同じく先頭車両の制御内容を説明するフローチ
ャートである。
ャートである。
【図４】同じく後続車両の制御内容を説明するフローチ
ャートである。
ャートである。
【図５】別の実施形態を表すブロック構成図である。
【図６】その先頭車両の制御内容を説明するフローチャ
ートである。
ートである。
【図７】同じく後続車両の制御内容を説明するフローチ
ャートである。
ャートである。
【図８】別の実施形態を表すブロック構成図である。
【図９】その先頭車両の制御内容を説明するフローチャ
ートである。
ートである。
【図１０】同じく後続車両の制御内容を説明するフロー
チャートである。
チャートである。
【図１１】別の実施形態を表すブロック構成図である。
【図１２】その先頭車両の制御内容を説明するフローチ
ャートである。
ャートである。
【図１３】同じく後続車両の制御内容を説明するフロー
チャートである。
チャートである。
【図１４】別の実施形態を表すブロック構成図である。
【図１５】その先頭車両の制御内容を説明するフローチ
ャートである。
ャートである。
【図１６】同じく後続車両の制御内容を説明するフロー
チャートである。
チャートである。
【図１７】別の実施形態を表すブロック構成図である。
【図１８】その先頭車両の制御内容を説明するフローチ
ャートである。
ャートである。
【図１９】同じく後続車両の制御内容を説明するフロー
チャートである。
チャートである。
【図２０】別の実施形態を表すブロック構成図である。
【図２１】その先頭車両の制御内容を説明するフローチ
ャートである。
ャートである。
【図２２】同じく後続車両の制御内容を説明するフロー
チャートである。
チャートである。
【図２３】従来技術の説明図である。
【図２４】この発明のクレーム対応図である。
１ 位置指定局 ２ 送信装置 ３ 各車両の受信機 ４ 目標位置決定手段 ５ 磁気ネイル ６ 磁気センサ ７ パルスカウンタ ８ ブレーキアクチュエータ ９ アクセルアクチュエータ １０ ＰＩＤ制御器 １１ 仮想枠設定手段 １２ 各車両の送信機 １３ 基準位置設定手段 １４ 車速センサ １５ 荷重センサ １６ 摩擦係数推定手段 １７ アクセル開度センサ ２０ 雨感知センサ ２１ 制御精度検出手段
Claims (12)
- 【請求項１】先頭車両に複数台の後続車両が連なる車群
の走行制御装置において、先頭車両に仮想枠先端位置の
誘導信号を受信する手段と、自車の仮想枠を設定する手
段と、仮想枠先端位置と仮想枠の設定長さとから自車の
仮想枠後端位置をつぎの後続車両へ送信する手段と、仮
想枠内の基準位置を設定する手段と、仮想枠先端位置と
仮想枠内の基準位置とから現在の目標位置を求める手段
と、自車の実際の現在位置を検知する手段と、自車の実
際の現在位置を現在の目標位置に一致させるようにアク
セルおよびブレーキを制御する手段を設け、各後続車両
に直前の先行車両から送信されるその仮想枠後端位置を
受信する手段と、自車の仮想枠を設定する手段と、直前
の先行車両の仮想枠後端位置を自車の仮想枠先端位置と
みなしてこれに仮想枠の長さを加える自車の仮想枠後端
位置をつぎの後続車両へ送信する手段と、仮想枠内の基
準位置を設定する手段と、自車の仮想枠先端位置とその
枠内の基準位置とから現在の目標位置を求める手段と、
自車の実際の現在位置を検知する手段と、自車の実際の
現在位置を現在の目標位置に一致させるようにアクセル
およびブレーキを制御する手段を設け、車群の外部から
先頭車両へその仮想枠先端位置の誘導信号を送信する手
段を設けたことを特徴とする車群走行制御装置。 - 【請求項２】各車両の現在位置を検知する手段として、
車線に沿って路面上を等間隔に配置される磁気ネイル
と、磁気ネイルから磁気パルスを検出する磁気センサ
と、磁気センサの検出パルスを積算するパルスカウンタ
を設けたことを特徴とする請求項１に記載の車群走行制
御装置。 - 【請求項３】各車両の現在位置を検知する手段として、
ＧＰＳ受信装置を設けたことを特徴とする請求項１に記
載の車群走行制御装置。 - 【請求項４】先頭車両の仮想枠先端位置の誘導信号を送
信する手段として、仮想枠先端を経時的に位置指定する
基地局と、その指令を先頭車両に通信する送信装置を設
けたことを特徴とする請求項１に記載の車群走行制御装
置。 - 【請求項５】各車両の仮想枠を設定する手段は、制御精
度として実際の現在位置と現在の目標位置との標準偏差
を求める手段と、その標準偏差に応じて仮想枠の長さを
補正する手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載
の車群走行制御装置。 - 【請求項６】各車両の仮想枠を設定する手段は、人為的
に設定値を変化させる手段を備えたことを特徴とする請
求項１に記載の車群走行制御装置。 - 【請求項７】各車両の仮想枠を設定する手段は、車速を
検出する車速センサと、仮想枠の設定値を車速に応じた
長さに補正する手段を設けたことを特徴とする請求項１
に記載の車群走行制御装置。 - 【請求項８】各車両の仮想枠を設定する手段は、自車の
総重量を検出する荷重センサと、仮想枠の設定値を自車
の総重量に応じた長さに補正する手段を設けたこと特徴
とする請求項１に記載の車群走行制御装置。 - 【請求項９】各車両の仮想枠を設定する手段は、自車の
タイヤと路面との摩擦係数を求める手段と、仮想枠の設
定値を摩擦係数に応じた長さに補正する手段を設けたこ
と特徴とする請求項１に記載の車群走行制御装置。 - 【請求項１０】各車両の仮想枠を設定する手段は、路面
の傾斜を検出する勾配センサと、仮想枠の設定値を路面
の勾配に応じた長さに補正する手段を備えたことを特徴
とする請求項１に記載の車群走行制御装置。 - 【請求項１１】各車両の仮想枠を設定する手段は、エン
ジンのアクセル開度を検出するアクセル開度センサと、
車速を検出する車速センサと、これらの検出信号から下
坂走行を判定する手段と、その下坂判定時に仮想枠の設
定値の長さを大きく補正する手段を設けたこと特徴とす
る請求項１に記載の車群走行制御装置。 - 【請求項１２】各車両の仮想枠を設定する手段は、雨滴
を感知する雨感知センサと、その検出信号に基づいて降
雨状態を判定すると仮想枠の設定値の長さを大きく補正
する手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の車
群走行制御装置。
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