WO2010086968A1 - 車群制御方法及び車群制御装置 - Google Patents

車群制御方法及び車群制御装置 Download PDF

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佐藤　国仁
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トヨタ自動車株式会社
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    • G—PHYSICS
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    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
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    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/22—Platooning, i.e. convoy of communicating vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a method and an apparatus for controlling a vehicle group.
  • the present invention has been made to solve such a technical problem, and a vehicle group control method and a vehicle group control device that can determine the arrangement of vehicles that enable efficient vehicle group traveling.
  • the purpose is to provide.
  • the vehicle group control method is a vehicle group arrangement control method for controlling the arrangement of the vehicle in a vehicle group consisting of a plurality of vehicles, wherein the surrounding monitoring performance of the vehicle that constitutes the vehicle group is determined as described above.
  • the vehicle group control method of the present invention it is possible to grasp the vehicle periphery monitoring performance of each vehicle in the vehicle group for each vehicle, and to determine the arrangement of the vehicle in the vehicle group based on the vehicle periphery monitoring performance for each vehicle. it can. For example, since the traveling results of a plurality of preceding vehicles can be used as the vehicle is rearward in the vehicle group, the entire vehicle group travels by determining the arrangement of the vehicles in the vehicle group according to the vehicle periphery monitoring performance. Can be made more efficient.
  • the perimeter monitoring performance grasping step includes information on whether or not the vehicle has an information acquisition device, the performance of the information acquisition device that the vehicle has, the accuracy of information that the vehicle can acquire, or the vehicle acquires It is preferable to grasp the periphery monitoring performance based on a possible amount of information. By configuring in this way, for example, whether the vehicle has a sensor or the like, or the information obtained through the sensor or the like, the accuracy of the information obtained through communication, etc. It can be grasped appropriately.
  • the vehicle with higher perimeter monitoring performance is arranged ahead.
  • a vehicle with low perimeter monitoring performance can use the information obtained by the destination vehicle, so that traveling of the entire vehicle group is made efficient. It becomes possible.
  • the vehicle group control method includes an exercise performance grasping step for acquiring the exercise performance of the vehicles constituting the vehicle group for each of the vehicles, and the arrangement determining step includes the surrounding monitoring performance for each of the vehicles and the It is preferable that the arrangement of the vehicles in the vehicle group is determined based on athletic performance. With this configuration, it is possible to determine the arrangement of the vehicle group based on the profit obtained by using the information and the vehicle performance, so that the traveling of the entire vehicle group can be made more efficient. It becomes.
  • the vehicle group control device is a vehicle group control device that controls the arrangement of the vehicle in a vehicle group consisting of a plurality of vehicles, and the vehicle surroundings monitoring performance of the vehicle that constitutes the vehicle group is determined as described above.
  • a perimeter monitoring performance grasping unit that grasps each vehicle, and a placement determining unit that determines the placement of the vehicle in the vehicle group based on the perimeter monitoring performance for each vehicle.
  • the periphery monitoring performance grasping unit determines whether or not the vehicle has an information acquisition device, the performance of the information acquisition device that the vehicle has, the accuracy of information that the vehicle can acquire, or the vehicle can acquire It is preferable to grasp the perimeter monitoring performance based on the amount of information.
  • the arrangement determining unit arranges the vehicle with higher surrounding monitoring performance ahead. Furthermore, it comprises a movement performance grasping unit for grasping the movement performance of the vehicles constituting the vehicle group for each vehicle, and the placement determination unit is based on the surrounding monitoring performance and the movement performance for each vehicle. It is preferable to determine the arrangement of the vehicles in the vehicle group.
  • the vehicle group control apparatus according to the present invention has the same effect as the vehicle control method described above.
  • Vehicle group control unit vehicle group control device
  • Vehicle 10 ECU DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Perimeter monitoring performance grasping part 12 Movement performance grasping part 13 Arrangement determining part 14
  • Vehicle control part 20 Communication apparatus
  • a vehicle group control method and a vehicle group control device (vehicle group control unit) according to the present embodiment are devices that determine an arrangement position of each vehicle when traveling in a vehicle group or a formation formed by a plurality of vehicles.
  • the present invention is suitably employed in a vehicle equipped with a driving support system that performs autonomous automatic driving.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a vehicle including a vehicle group control unit 1 according to the present embodiment.
  • a vehicle 2 shown in FIG. 1 includes a communication device 20 and an ECU 10.
  • the communication device 20 has a function of communicating with a communication device outside the vehicle.
  • it is configured to be able to communicate with a communication device mounted on another vehicle, and has a function of receiving information acquired by the other vehicle, equipment information of the other vehicle, exercise performance information, and the like.
  • the information acquired by the other vehicle includes acceleration / deceleration information and steering information acquired by sensors provided in the other vehicle, terrain information acquired by road-to-vehicle communication from an information center for traffic management, and the like.
  • the equipment information is information indicating the presence / absence of a vehicle environment detection sensor provided in the vehicle, the type of the vehicle environment detection sensor, the type of service available for the navigation system, and the like, and is acquired from, for example, specification information of another vehicle.
  • the vehicle environment detection sensor includes, for example, a laser sensor that detects an inter-vehicle distance from surrounding vehicles, a millimeter wave sensor, an image sensor that acquires surrounding image information, and the like.
  • the types of services that can be used for the navigation system include, for example, an information providing service for non-members and an information providing service for members with more accuracy and abundant information.
  • the exercise performance information is information indicating braking performance, acceleration performance, steering performance, and the like, and information indicating the presence / absence of the driving support system, and is acquired from, for example, specification information, actual measurement data, and the like.
  • the driving support system is a support system related to vehicle motion, for example, VDIM (Vehicle Dynamics Integrated Management), VSC (Vehicle Stability Control), ABS (Anti-lock Braking System), TRC (Traction Control), brake assist system, etc. It is. Further, the communication device 20 has a function of outputting the acquired information to the ECU 10.
  • the ECU 10 includes a periphery monitoring performance grasping unit 11, an exercise performance grasping unit 12, an arrangement determining unit 13, and a vehicle control unit 14.
  • a control unit 1 is configured.
  • the perimeter monitoring performance grasping unit 11 has a function of grasping the perimeter monitoring performance of the host vehicle and other vehicles.
  • the periphery monitoring performance grasping unit 11 has a function of grasping the surrounding monitoring performance of the own vehicle and other vehicles based on the equipment information of the own vehicle and other vehicles.
  • the periphery monitoring performance grasping unit 11 includes a table in which points are assigned for each piece of equipment, and the other vehicle is associated with the equipment indicated in the equipment information of the other vehicle acquired by the communication device 20. It has the function of evaluating the surroundings monitoring performance of other vehicles by digitizing the equipment it has. This point may be weighted according to the function of the equipment. For example, since the millimeter wave sensor has higher detection accuracy than the laser sensor, the point is set larger.
  • weighting may be performed according to the number of sensors.
  • it has the function to refer to the specification information of the own vehicle and evaluate the periphery monitoring performance of the own vehicle as in the case of other vehicles.
  • the periphery monitoring performance grasping unit 11 has a function of outputting the grasped surrounding monitoring performance of the own vehicle and other vehicles to the arrangement determining unit 13.
  • the athletic performance grasping unit 12 has a function of grasping the driving performance of the host vehicle and other vehicles.
  • the athletic performance grasping unit 12 has a function of grasping the athletic performance of the own vehicle and the other vehicle based on the athletic performance information of the own vehicle and the other vehicle.
  • the athletic performance grasping unit 12 includes a table in which points are allocated for each performance and equipment, and is associated with the performance and equipment indicated in the athletic performance information of the other vehicle acquired by the communication device 20. It has a function to evaluate the motion performance of other vehicles by digitizing the performance and equipment of the vehicle. Further, it has a function of referring to the specification information and actual measurement data of the own vehicle and evaluating the motion performance of the own vehicle, as in the case of other vehicles. Further, the athletic performance grasping unit 12 has a function of outputting the grasped athletic performances of the own vehicle and the other vehicle to the arrangement determining unit 13.
  • the arrangement determining unit 13 has a function of determining the arrangement in the vehicle group based on the surrounding monitoring performance and the motion performance of the vehicles constituting the vehicle group. For example, the arrangement determination unit 13 grasps the arrangement point of the vehicle based on the perimeter monitoring performance and the movement performance for each vehicle in the vehicle county, and arranges the vehicle in the vehicle group so that a vehicle with a higher arrangement point is arranged forward. It has a function to determine.
  • the arrangement point is a numerical value used for determining the arrangement in the vehicle group, and is calculated in consideration of not only the exercise performance but also the surrounding monitoring performance, the traveling environment, and the like. For example, the arrangement point is calculated by adding the movement performance and the surrounding monitoring performance multiplied by a constant determined by the traveling environment.
  • the arrangement determining unit 13 has a function of outputting the determined arrangement in the vehicle group to the vehicle control unit 14.
  • the vehicle control unit 14 has a function of performing travel control of the vehicle 2 based on the arrangement position output by the arrangement determination unit 13. For example, when the arrangement position in the vehicle group is changed, the vehicle 2 has a function of performing steering control, braking, accelerator control, and the like, and controlling the traveling of the vehicle 2 so as to have the changed arrangement. Moreover, the vehicle control part 14 has the function to input the information which another vehicle acquired via the communication apparatus 20, and to reflect in the driving plan of the own vehicle, and to control a vehicle.
  • FIG. 2 is a flowchart showing the operation of the vehicle group control unit 1 according to the present embodiment.
  • the control process shown in FIG. 2 is repeatedly executed at predetermined intervals after, for example, the ignition is turned on or the execution button provided on the vehicle 2 is turned on.
  • the vehicle group control unit 1 starts from the information acquisition process (S10).
  • the process of S10 is a process that is executed by the periphery monitoring performance grasping unit 11 and the exercise performance grasping unit 12 and acquires equipment information and exercise performance information of the vehicles constituting the vehicle group.
  • the surroundings monitoring performance grasping unit 11 and the athletic performance grasping unit 12 acquire the equipment information and the athletic performance information on the surrounding vehicles output from the communication device 20.
  • the peripheral monitoring performance grasping unit 11 and the athletic performance grasping unit 12 acquire equipment information and athletic performance information of the own vehicle based on the specification information or actual measurement data of the own vehicle.
  • the inter-vehicle distance sensor For example, it is acquired as equipment information whether or not the inter-vehicle distance sensor is equipped. And when it has an inter-vehicle distance sensor, types, such as a laser sensor and a millimeter wave sensor, are acquired. Furthermore, information indicating whether or not the user is a member of the information distribution service is acquired. In addition, as exercise performance information, for example, information indicating braking performance such as braking distance and maximum deceleration, information indicating acceleration performance such as maximum acceleration and responsiveness, information indicating turning performance such as turning radius, driving support system Enter the information indicating presence / absence. When the process of S10 ends, the process proceeds to each performance grasp process (S12).
  • S12 performance grasp process
  • the process of S12 is a process executed by the periphery monitoring performance grasping unit 11 and the movement performance grasping unit 12 to grasp the surrounding monitoring performance and the movement performance of the vehicles constituting the vehicle group.
  • the perimeter monitoring performance grasping unit 11 grasps the perimeter monitoring performance of the vehicle using a table in which points are allocated to each equipment in advance.
  • the surrounding monitoring performance grasping unit 11 associates the equipment information of the own vehicle and other vehicles with the table, and evaluates the surrounding monitoring performance of the own vehicle and other vehicles as a point.
  • the athletic performance grasping unit 12 grasps the athletic performance of the vehicle using a table in which points are assigned to each performance and equipment in advance.
  • the athletic performance grasping unit 12 associates the athletic performance information of the own vehicle and other vehicles with the table, and evaluates the surrounding monitoring performance of the own vehicle and other vehicles as a point.
  • FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the performance of each vehicle constituting the vehicle group.
  • the table included in the periphery monitoring performance grasping unit 11 has the following will be described.
  • a vehicle not equipped with an inter-vehicle distance sensor is 0 points
  • a vehicle equipped with a laser sensor is 1 point
  • a vehicle equipped with a millimeter wave sensor is 2 points
  • a vehicle not equipped with an image sensor is 0 points
  • an image sensor 1 point for vehicles equipped only with front or rear 2 points for vehicles equipped with image sensors on the front and rear
  • 0 points for vehicles that cannot obtain information from the information center general information from the information center
  • the table possessed by the driving performance grasping unit 12 is as follows will be described. For example, 1 point when braking performance evaluated by braking distance, maximum deceleration, etc. is low, 2 points when moderate, 3 points when high, acceleration performance evaluated by maximum acceleration, response, etc. is low 1 point in case, 2 points in case of medium, 3 points in case of high, 1 point in case of turning performance evaluated by turning radius etc., 2 points in case of medium, 3 points in case of high.
  • a table in which one point is assigned for each system such as points and ABS, and points are allocated in advance.
  • the vehicle C 1 includes a millimeter wave sensor and an ABS as equipment, and the braking performance and acceleration performance are medium, and the turning performance is low.
  • the vehicle C 1 when in correspondence with the configuration table and the vehicle C 1 and calculates the peripheral monitoring performance A 1 of the vehicle C 1, the two points of the millimeter wave sensor.
  • the maneuverability B 1 vehicle C 1 is a table and configured or measured data of the vehicle C 1 in association, 2 points braking performance, 2 points acceleration performance, one point of turning performance, one point of ABS The total is 6 points.
  • the peripheral monitoring performance and the motion performance are also calculated for the vehicles C 2 and C 3 .
  • peripheral monitoring performance A 2 5 points of the vehicle C 2, maneuverability B 2 to 7 points, peripheral monitoring performance A 3 1 point of the vehicle C 3, maneuverability B 3 is 2 points.
  • the process of S14 is a process which the arrangement
  • the arrangement determination unit 13 calculates an arrangement point in consideration of the surrounding monitoring performance and the exercise performance calculated in the process of S14 and the traveling environment, and determines the arrangement of the vehicle.
  • the arrangement points gamma n for example, the vehicle C n: an environment monitoring performance A n of (n an integer), the coefficient related to the peripheral monitoring performance A n K A, maneuverability B n, the coefficients relating to exercise performance K Assuming B , it can be expressed by the following formula 1.
  • ⁇ n A n ⁇ K A + B n ⁇ K B (1)
  • the coefficients K A and K B are appropriately set according to the traveling environment.
  • the placement determination unit 13 calculates the placement point ⁇ n of each vehicle using Equation 1, and determines the placement of the vehicle group so that the vehicle with the higher placement point ⁇ n is at the head.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing the arrangement in the vehicle group.
  • FIGS. 3 and arranged point gamma 1 is 8 points of the vehicle C 1 by the equation 1
  • the arrangement points gamma 2 is 12 points of the vehicle C 2
  • the arrangement points gamma 3 of the vehicle C 3 is three points. Therefore, the arrangement determining unit 13 sets the vehicle C 2 having the highest arrangement point among the vehicles C 1 to C 3 as the arrangement 1 that is the head of the vehicle group, and the second highest arrangement point among the vehicles C 1 to C 3.
  • a vehicle having a higher placement point ⁇ n that is, a higher information monitoring performance or a higher movement performance, the front side of the vehicle group. Placed in.
  • the rear vehicle C 3 can perform vehicle control using information acquired by the preceding vehicles C 1 and C 2 with high peripheral monitoring performance.
  • the rear vehicle C 3 can perform vehicle control using the results of actual traveling of the vehicles C 1 and C 2 with high motion performance. Therefore, it is possible to configure a vehicle group having a high information benefit rate.
  • the information benefit rate refers to the magnitude of profit obtained from information, and is calculated, for example, as 1 when a single vehicle is running.
  • arrangement determining portion 13 the vehicle C 3 highest placement points in the vehicle C 1 ⁇ C 3 and placed 1 as the vehicle group the top high located points, the second largest of the vehicle C 1 ⁇ C 3 In the vehicle group so that the vehicle C 2 at the rear of the arrangement 1 is the arrangement 2 at the rear of the arrangement 1 and the vehicle C 1 at the third highest arrangement point among the vehicles C 1 to C 3 is the arrangement 3 at the rear of the arrangement 2.
  • Determine placement when the traveling road surface of low friction coefficient, by operating the coefficient K B relating to exercise performance, the arrangement points gamma n high vehicle, that is, as has high information monitoring performance, or low kinetic The higher the performance, the closer to the front of the vehicle group.
  • the rear vehicle C 3 can control the vehicle using information acquired by the preceding vehicles C 1 and C 2 with high surrounding monitoring performance, and therefore has a high information benefit rate from the preceding vehicle. Can be configured. Also, the rear of the vehicle C 3 is because it is highly dynamic performance vehicle, the preceding vehicle is possible to avoid even if slippage. For this reason, the vehicle group which exhibited the exercise
  • FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of the vehicle 2 including the vehicle group control unit according to this embodiment.
  • the control process shown in FIG. 5 is repeatedly executed at predetermined intervals after, for example, the ignition is turned on or the execution button provided on the vehicle 2 is turned on.
  • the vehicle control unit 14 starts from the travel plan generation process (S20).
  • the process of S20 is a process of generating a travel plan for the vehicle 2.
  • the vehicle control unit 14 generates a travel plan from a current point to a predetermined distance (for example, several hundred meters) ahead. For example, the vehicle is planned to have the vehicle arrangement determined in the control process shown in FIG. Further, the vehicle control unit 14 acquires the vehicle state quantity of each preceding vehicle via the communication device 20.
  • the vehicle state quantity includes acceleration / deceleration, steering amount, lateral acceleration, vertical acceleration, and the like.
  • the vehicle control unit 14 stores, for example, a point where the vehicle state quantity of each preceding vehicle changes in common and reflects it in the travel plan.
  • the vehicle control unit 14 when steering of the preceding vehicle occurs at a common point, it is expected that an obstacle or a hole exists on the road surface at the point.
  • the vehicle control unit 14 generates a travel plan so that, for example, vehicle control similar to that of the preceding vehicle is performed at a point where the vehicle state quantity of the preceding vehicle changes in common.
  • the process of S20 ends, the process proceeds to a vehicle control process (S22).
  • the process of S22 is a process that is executed by the vehicle control unit 14 and feed-forward-controls the vehicle 2 based on the travel plan generated by the process of S22.
  • the control process shown in FIG. 5 ends.
  • the perimeter monitoring performance of the vehicles in the vehicle group is grasped for each vehicle, and the perimeter monitoring performance for each vehicle is determined.
  • the arrangement of vehicles in the vehicle group can be determined. For this reason, by arranging a vehicle with low information monitoring performance behind the vehicle group and acquiring information from the preceding vehicle, the high information monitoring performance of the preceding vehicle can be used in the entire vehicle group. For this reason, it becomes possible to make traveling of the whole vehicle group efficient.
  • the vehicle group control apparatus 1 and the vehicle group control method according to the present embodiment for example, whether or not the sensor has a sensor or the like, or the accuracy of information acquired through communication or the like acquired through the sensor or the like. Based on the amount of information, it is possible to appropriately grasp the vehicle periphery monitoring performance.
  • the arrangement of the vehicle group can be determined based on the profit obtained by using the information and the motion performance of the vehicle. It becomes possible to further improve the efficiency of traveling of the entire vehicle group. In addition, since it is possible to determine how the exercise performance influences the vehicle arrangement according to the traveling environment situation and the like, it becomes possible to further improve the efficiency of traveling of the entire vehicle group.
  • the embodiment described above shows an example of a vehicle group control device and a vehicle group control method according to the present invention.
  • the vehicle group control device and the vehicle group control method according to the present invention are not limited to the vehicle group control device and the vehicle group control method according to the embodiment, and the embodiment is within a range not changing the gist described in each claim.
  • the vehicle group control device and the vehicle group control method according to the above may be modified or applied to others.
  • a vehicle that is automatic driving has been described as an example, but manual driving may also be used.
  • a notification unit such as a display or a speaker, it is possible to notify the arrangement that can realize the demands of the driver and the passenger to the maximum extent.
  • the vehicle control unit 14 shown in FIG. 1 need not be provided.
  • each vehicle autonomously determines the arrangement position by itself.
  • a predetermined vehicle in the vehicle group or a roadside support apparatus collects all the information of each vehicle.
  • the arrangement position of each vehicle may be determined, and the determined arrangement position may be notified to each vehicle.
  • weighting is not performed for each driving support system, but for each driving support system, for example, VDIM may be weighted with 3 points and VSC may be weighted with 2 points.
  • the example in which the vehicle group is configured by three vehicles has been described. However, if there are a plurality of vehicles, the effect of the present invention can be achieved.

Abstract

　複数の車両からなる車群内の車両の配置を制御する車群制御装置１であって、車群を構成する車両の周辺監視性能を車両ごとにそれぞれ把握する周辺監視性能把握部１１と、車両ごとの周辺監視性能に基づいて車群内の車両の配置を決定する配置決定部１３とを備えることで、車群内の車両の周辺監視性能を車両ごとにそれぞれ把握し、車両ごとの周辺監視性能に基づいて車群内の車両の配置を決定することができので、車群全体の走行を効率化することが可能となる。

Description

車群制御方法及び車群制御装置
　本発明は、車群を制御する方法及びその装置に関するものである。
　従来、車群の配置を制御する方法又は装置として、車車間通信により車群内の他車両の制動距離を取得し、制動距離が長い車両ほど車群における順序を前にする方法又は装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１０－２９３８９９号公報
　しかしながら、従来の方法又は装置にあっては、車群の前方に配置された制動距離の長い車両の性能によって車群全体の走行機能が制限されるため、効率的な車群走行を実現できないおそれがある。例えば、車間距離を短く制御して車群走行を行うことが困難である。
　そこで、本発明はこのような技術課題を解決するためになされたものであって、効率的な車群走行が可能となる車両の配置を決定することができる車群制御方法及び車群制御装置を提供することを目的とする。
　すなわち本発明に係る車群制御方法は、複数の車両からなる車群内の前記車両の配置を制御する車群配置制御方法であって、前記車群を構成する前記車両の周辺監視性能を前記車両ごとにそれぞれ把握する周辺監視性能把握ステップと、前記車両ごとの前記周辺監視性能に基づいて前記車群内の前記車両の配置を決定する配置決定ステップとを備えて構成される。
　本発明に係る車群制御方法によれば、車群内の車両の周辺監視性能を車両ごとにそれぞれ把握し、車両ごとの周辺監視性能に基づいて車群内の車両の配置を決定することができる。例えば、車群においては後方になるほど複数の先行車両の走行結果を利用することができるため、車両の周辺監視性能に応じて車群内の車両の配置を決定することにより、車群全体の走行を効率化することが可能となる。
　ここで、前記周辺監視性能把握ステップは、前記車両が情報取得機器を有するか否かの情報、前記車両が有する情報取得機器の性能、前記車両が取得可能な情報の精度、又は前記車両が取得可能な情報量に基づいて前記周辺監視性能を把握することが好適である。このように構成することで、例えばセンサ等を有しているか否か、又はセンサ等を介して取得する情報や通信等により取得した情報の精度、情報量に基づいて、車両の周辺監視性能を適切に把握することができる。
　また、前記配置決定ステップは、前記周辺監視性能の高い車両ほど前方に配置することが好適である。このように、周辺監視性能の高い車両を先方に配置することにより、周辺監視性能の低い車両が先方の車両により得られた情報を利用することができるので、車群全体の走行を効率化することが可能となる。
　さらに、車群制御方法は、前記車群を構成する前記車両の運動性能を前記車両ごとにそれぞれ取得する運動性能把握ステップを備え、前記配置決定ステップは、前記車両ごとの前記周辺監視性能及び前記運動性能に基づいて前記車群内の前記車両の配置を決定することが好適である。このように構成することで、情報を利用して得られる利益、及び車両の運動性能に基づいて車群の配置を決定することができるので、車群全体の走行を一層効率化することが可能となる。
　また、本発明に係る車群制御装置は、複数の車両からなる車群内の前記車両の配置を制御する車群制御装置であって、前記車群を構成する前記車両の周辺監視性能を前記車両ごとにそれぞれ把握する周辺監視性能把握部と、前記車両ごとの前記周辺監視性能に基づいて前記車群内の前記車両の配置を決定する配置決定部とを備えて構成される。ここで、前記周辺監視性能把握部は、前記車両が情報取得機器を有するか否か、前記車両が有する情報取得機器の性能、前記車両が取得可能な情報の精度、又は前記車両が取得可能な情報量に基づいて前記周辺監視性能を把握することが好適である。また、前記配置決定部は、前記周辺監視性能の高い車両ほど前方に配置することが好適である。さらに、前記車群を構成する前記車両の運動性能を前記車両ごとにそれぞれ把握する運動性能把握部を備え、前記配置決定部は、前記車両ごとの前記周辺監視性能及び前記運動性能に基づいて前記車群内の前記車両の配置を決定することが好適である。
　本発明に係る車群制御装置は、上述した車両制御方法と同様の効果を奏する。
　本発明によれば、効率的な車群走行が可能となる車両の配置を決定することができる。
本実施形態に係る車群制御部を備える車両の構成概要を示すブロック図である。 図１の車群制御部の動作を示すフローチャートである。 図１の車群制御部の動作を説明する概要図である。 図１の車群制御部の動作を説明する概要図である。 図１の車両の動作を示すフローチャートである。
符号の説明
　１　車群制御部（車群制御装置）
　２　車両
　１０　ＥＣＵ
　１１　周辺監視性能把握部
　１２　運動性能把握部
　１３　配置決定部
　１４　車両制御部
　２０　通信装置
　以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
　本実施形態に係る車群制御方法及び車群制御装置（車群制御部）は、複数の車両により車群や隊列を形成して走行する場合において各車両の配置位置を決定する装置であって、例えば、自律型の自動運転を行う運転支援システム等を搭載した車両に好適に採用されるものである。
　最初に、本実施形態に係る車群制御部を備える車両の概要から説明する。図１は、本実施形態に係る車群制御部１を備える車両の概要図である。図１に示す車両２は、通信装置２０及びＥＣＵ１０を備えている。
　通信装置２０は、車外の通信装置と通信する機能を有している。例えば、他車両に搭載された通信装置と車車通信可能に構成され、他車両が取得した情報、他車両の装備情報、又は運動性能情報等を受信する機能を有している。
　他車両が取得した情報は、当該他車両に備わるセンサにより取得した加減速情報や操舵情報、交通管理を行う情報センターから路車間通信により取得した地形情報等を含むものである。また、装備情報は、車両が備える車両環境検出センサの有無や車両環境検出センサの種類、ナビゲーションシステムの利用可能サービスの種類等を示す情報であり、例えば他車両の諸元情報から取得される。車両環境検出センサには、例えば、周辺車両との車間距離を検出するレーザセンサ、ミリ波センサ、周囲の画像情報を取得する画像センサ等が含まれる。また、ナビゲーションシステムの利用可能サービスの種類として、例えば、非会員向けの情報提供サービスや、より精度の高く情報量が豊富な会員向けの情報提供サービス等がある。また、運動性能情報は、制動性能、加速性能、操舵性能等を示す情報や、運転支援システムの有無を示す情報であり、例えば諸元情報や実測データ等から取得される。運転支援システムは、車両運動に関わる支援システムであり、例えば、ＶＤＩＭ（Vehicle Dynamics Integrated Management）、ＶＳＣ（Vehicle Stability Control）、ＡＢＳ（Anti-lock Brake System）、ＴＲＣ（Traction Control）、ブレーキアシストシステム等である。また、通信装置２０は、取得した情報をＥＣＵ１０へ出力する機能を有している。
　ＥＣＵ１０は、周辺監視性能把握部１１、運動性能把握部１２、配置決定部１３及び車両制御部１４を備えており、周辺監視性能把握部１１、運動性能把握部１２及び配置決定部１３により車群制御部１が構成されている。
　周辺監視性能把握部１１は、自車両及び他車両の周辺監視性能を把握する機能を有している。例えば、周辺監視性能把握部１１は、自車両及び他車両の装備情報に基づいて、自車両及び他車両の周辺監視性能を把握する機能を有している。例えば、周辺監視性能把握部１１は、装備ごとに点数（ポイント）を割り振ったテーブルを備えており、通信装置２０により取得した他車両の装備情報に示される装備と対応付けして、他車両が有する装備を数値化することにより、他車両の周辺監視性能を評価する機能を有している。なお、このポイントは、装備の機能によって重み付けされてもよい。例えば、ミリ波センサはレーザセンサに比べて検出精度が高いため、よりポイントが大きく設定される。また、例えば、センサを備える個数に応じて重み付けされてもよい。また、自車両の諸元情報を参照し、他車両の場合と同様に、自車両の周辺監視性能を評価する機能を有している。また、周辺監視性能把握部１１は、把握した自車両及び他車両の周辺監視性能を配置決定部１３へ出力する機能を有している。
　運動性能把握部１２は、自車両及び他車両の運転性能を把握する機能を有している。例えば、運動性能把握部１２は、自車両及び他車両の運動性能情報に基づいて、自車両及び他車両の運動性能を把握する機能を有している。例えば、運動性能把握部１２は、性能や装備ごとにポイントを割り振ったテーブルを備えており、通信装置２０により取得した他車両の運動性能情報に示される性能や装備と対応付けして、他車両が有する性能や装備を数値化することにより、他車両の運動性能を評価する機能を有している。また、自車両の諸元情報や実測データを参照し、他車両の場合と同様に、自車両の運動性能を評価する機能を有している。また、運動性能把握部１２は、把握した自車両及び他車両の運動性能を配置決定部１３へ出力する機能を有している。
　配置決定部１３は、車群を構成する車両の周辺監視性能及び運動性能に基づいて、車群内の配置を決定する機能を有している。例えば、配置決定部１３は、車郡内の車両ごとの周辺監視性能及び運動性能に基づいて当該車両の配置ポイントを把握し、配置ポイントの高い車両ほど前方に配置するように車群内の配置を決定する機能を有している。ここで、配置ポイントは、車群内の配置を決定するために用いられる数値であって、運動性能のみならず周辺監視性能や走行環境等を考慮して算出される。例えば、配置ポイントは、運動性能及び周辺監視性能のそれぞれに走行環境により定まる定数を掛けたものをそれぞれ足し合わせて算出される。また、配置決定部１３は、決定した車群内の配置を車両制御部１４へ出力する機能を有している。
　車両制御部１４は、配置決定部１３が出力した配置位置に基づいて車両２の走行制御を行う機能を有している。例えば、車群内の配置位置が変更された場合には、操舵制御、ブレーキ、アクセル制御等を行い、変更した配置となるように車両２の走行を制御する機能を有している。また、車両制御部１４は、通信装置２０を介して他車両が取得した情報を入力し、自車両の走行計画に反映して車両制御する機能を有している。
　次に、本実施形態に係る車群制御部１の動作について説明する。図２は、本実施形態に係る車群制御部１の動作を示すフローチャートである。図２に示す制御処理は、例えばイグニッションオンされてから、あるいは車両２に備わる実行ボタンがＯＮされてから所定の間隔で繰り返し実行される。
　図２に示す制御処理が開始されると、車群制御部１は情報取得処理から開始する（Ｓ１０）。Ｓ１０の処理は、周辺監視性能把握部１１及び運動性能把握部１２が実行し、車群を構成する車両の装備情報及び運動性能情報を取得する処理である。例えば、周辺監視性能把握部１１及び運動性能把握部１２は、通信装置２０が出力した周辺車両の装備情報及び運動性能情報を取得する。また、周辺監視性能把握部１１及び運動性能把握部１２は、自車両の諸元情報又は実測データ等に基づいて、自車両の装備情報及び運動性能情報を取得する。
　例えば、装備情報として、車間距離センサを装備しているか否かを取得する。そして、車間距離センサを備えている場合には、レーザセンサ、ミリ波センサ等の種類を取得する。さらに、情報配信サービスの会員であるか否かを示す情報を取得する。また、運動性能情報として、例えば、制動距離や最大減速度等の制動性能を示す情報、最大加速度や応答性等の加速性能を示す情報、旋回半径等の旋回性能を示す情報、運転支援システムの有無を示す情報を入力する。Ｓ１０の処理が終了すると、各性能把握処理へ移行する（Ｓ１２）。
　Ｓ１２の処理は、周辺監視性能把握部１１及び運動性能把握部１２が実行し、車群を構成する車両の周辺監視性能及び運動性能を把握する処理である。周辺監視性能把握部１１は、予め各装備等にポイントを割り振ったテーブルを用いて、車両の周辺監視性能を把握する。周辺監視性能把握部１１は、自車両及び他車両の装備情報とテーブルとを対応させて、自車両及び他車両の周辺監視性能をポイントとして評価する。また、運動性能把握部１２は、予め各性能や装備等にポイントを割り振ったテーブルを用いて、車両の運動性能を把握する。運動性能把握部１２は、自車両及び他車両の運動性能情報とテーブルとを対応させて、自車両及び他車両の周辺監視性能をポイントとして評価する。
　ここで、Ｓ１２の処理について、図３を用いて詳細を説明する。図３は、車群を構成する各車両の性能を説明する概要図である。なお、説明理解の容易性を考慮して、周辺監視性能把握部１１が有するテーブルが以下の場合を説明する。例えば、車間距離センサを備えていない車両は０ポイント、レーザセンサを備えている車両は１ポイント、ミリ波センサを備えている車両は２ポイント、画像センサを備えていない車両は０ポイント、画像センサをフロント又はリアのみに装備している車両は１ポイント、画像センサをフロント及びリアに装備している車両は２ポイント、情報センターから情報を取得できない車両は０ポイント、情報センターから一般情報を取得できる車両は１ポイント、情報センターから会員情報を取得できる車両は２ポイント、とポイントを割り振ったテーブルの場合である。
　また、運転性能把握部１２が有するテーブルが以下の場合を説明する。例えば、制動距離や最大減速度等により評価された制動性能が低い場合は１ポイント、中程度の場合は２ポイント、高い場合は３ポイント、最大加速度や応答性等により評価された加速性能が低い場合には１ポイント、中程度の場合には２ポイント、高い場合には３ポイント、旋回半径等により評価された旋回性能が低い場合は１ポイント、中程度の場合は２ポイント、高い場合は３ポイント、ＡＢＳ等のシステムを１つ有するごとに１ポイント、とポイントを予め割り振ったテーブルの場合である。
　また、車両Ｃ１は、装備としてミリ波センサ及びＡＢＳを備えており、制動性能及び加速性能が中程度、旋回性能が低いものとする。この場合、テーブルと車両Ｃ１の構成とを対応させて車両Ｃ１の周辺監視性能Ａ１を算出すると、ミリ波センサの２ポイントとなる。また、車両Ｃ１の運動性能Ｂ１は、テーブルと車両Ｃ１の構成又は実測データとを対応させて、制動性能の２ポイント、加速性能の２ポイント、旋回性能の１ポイント、ＡＢＳの１ポイントを合計した計６ポイントとなる。同様に、車両Ｃ２、Ｃ３についても周辺監視性能、運動性能を計算する。ここでは説明理解の容易性を考慮し、以下では、車両Ｃ２の周辺監視性能Ａ２を５ポイント、運動性能Ｂ２を７ポイント、車両Ｃ３の周辺監視性能Ａ３を１ポイント、運動性能Ｂ３を２ポイントとする。Ｓ１２の処理が終了すると、配置決定処理へ移行する（Ｓ１４）。
　Ｓ１４の処理は、配置決定部１３が実行し、車群内の車両の配置を決定する処理である。配置決定部１３は、Ｓ１４の処理で算出した周辺監視性能及び運動性能と、走行環境とを考慮して配置ポイントを算出し、車両の配置を決定する。ここで、配置ポイントγｎは、例えば、車両Ｃｎ（ｎ：整数）の周辺監視性能をＡｎ、周辺監視性能Ａｎに関する係数をＫＡ、運動性能をＢｎ、運動性能に関する係数をＫＢとすると、以下の式１で表すことができる。
　γｎ＝Ａｎ・ＫＡ＋Ｂｎ・ＫＢ　　　…（１）
　なお、係数ＫＡ、ＫＢは走行環境に応じて適宜設定される。配置決定部１３は、式１を用いて、各車両の配置ポイントγｎを算出し、配置ポイントγｎが高い車両ほど先頭となるように車群の配置を決定する。
　ここで、例えば、走行環境は通常の走行環境とし、係数ＫＡ、ＫＢを１とした場合を図３、４を用いて説明する。図４は、車群内の配置を示す概要図である。この場合、図３及び式１により車両Ｃ１の配置ポイントγ１は８ポイント、車両Ｃ２の配置ポイントγ２は１２ポイント、車両Ｃ３の配置ポイントγ３は３ポイントとなる。よって、配置決定部１３は、車両Ｃ１～Ｃ３の中で最も高い配置ポイントの車両Ｃ２を車群先頭となる配置１とし、車両Ｃ１～Ｃ３の中で２番目に高い配置ポイントの車両Ｃ１を配置１の後方の配置２とし、車両Ｃ１～Ｃ３の中で３番目に高い配置ポイントの車両Ｃ３を配置２の後方の配置３とするように、車群内の配置を決定する。このように、通常の走行環境の場合には、配置ポイントγｎが高い車両、すなわち、高い情報監視性能を有しているほど、又は、高い運動性能を有しているほど車群の先頭側に配置される。このため、後方の車両Ｃ３は、先行する周辺監視性能の高い車両Ｃ１、Ｃ２が取得した情報を用いて車両制御をすることができる。また、後方の車両Ｃ３は、運動性能の高い車両Ｃ１、Ｃ２の実走行の結果を用いて車両制御をすることができる。よって、情報受益率が高い車群を構成することが可能となる。なお、情報受益率とは、情報により得られる利益の大きさをいい、例えば単車走行時を１として算出される。
　一方、例えば摩擦係数が小さい走行路面を走行する場合には、予め係数ＫＡを１、ＫＢを－１に設定してもよい。このように構成することで、図３及び式１により車両Ｃ１の配置ポイントγ１は－４ポイント、車両Ｃ２の配置ポイントγ２は－２ポイント、車両Ｃ３の配置ポイントγ３は－１ポイントとなる。よって、配置決定部１３は、車両Ｃ１～Ｃ３の中で最も高い配置ポイントの車両Ｃ３を車群先頭となる配置１とし、車両Ｃ１～Ｃ３の中で２番目に高い配置ポイントの車両Ｃ２を配置１の後方の配置２とし、車両Ｃ１～Ｃ３の中で３番目に高い配置ポイントの車両Ｃ１を配置２の後方の配置３とするように、車群内の配置を決定する。このように、低摩擦係数の走行路面の場合には、運動性能に関する係数ＫＢを操作し、配置ポイントγｎが高い車両、すなわち、高い情報監視性能を有しているほど、又は、低い運動性能を有しているほど車群の先頭側に配置される。このため、後方の車両Ｃ３は、先行する周辺監視性能の高い車両Ｃ１、Ｃ２が取得した情報を用いて車両制御をすることができるため、先行車両からの情報受益率が高い車群を構成することが可能となる。また、後方の車両Ｃ３は、運動性能の高い車両であるので、先行車両がスリップ等しても回避することが可能となる。このため、各車両の運動性能を十分発揮した車群を構成することができる。Ｓ１４の処理が終了すると、図２に示す制御処理を終了する。
　以上、図２に示す制御処理を実行することにより、先行車両からの情報受益率が高い車群を構成することができるとともに、各車両の運動性能を十分発揮した車群を構成することが可能となる。このため、例えば車間距離を短くする等の効率的な車群走行を行うことができる。
　次に、本実施形態に係る車群制御部を備える車両２の走行制御について説明する。図５は、本実施形態に係る車群制御部を備える車両２の動作を説明するフローチャートである。図５に示す制御処理は、例えばイグニッションオンされてから、あるいは車両２に備わる実行ボタンがＯＮされてから所定の間隔で繰り返し実行される。
　車両制御部１４は、走行計画生成処理から開始する（Ｓ２０）。Ｓ２０の処理は、車両２の走行計画を生成する処理である。車両制御部１４は、現在地点から所定距離（例えば数百メートル）先までの走行計画を生成する。例えば、図２に示す制御処理において決定した車両配置となるように走行を計画する。また、車両制御部１４は、各先行車両の車両状態量を、通信装置２０を介して取得する。車両状態量としては、加減速度、操舵量、横加速度、上下加速度等である。車両制御部１４は、例えば各先行車両の車両状態量が共通して変化する地点を記憶して、走行計画に反映する。例えば、先行車両の操舵が共通の地点で発生している場合には、当該地点の路面において障害物や穴が存在していることが予想される。車両制御部１４は、先行車両の車両状態量が共通して変化する地点において、例えば先行車両と同様の車両制御を行うように、走行計画を生成する。Ｓ２０の処理が終了すると、車両制御処理へ移行する（Ｓ２２）。
　Ｓ２２の処理は、車両制御部１４が実行し、Ｓ２２の処理で生成した走行計画に基づいて車両２をフィードフォワード制御する処理である。Ｓ２２の処理が終了すると、図５に示す制御処理を終了する。
　以上、図５に示す制御処理を実行することで、先行する車両から高精度な情報を取得することができる。このため、先行する車両の高い情報監視性能を車群全体で利用することが可能となるので、highゲインでのフィードフォワード制御を実施することができる。例えば、必要なブレーキ地点を予め取得できるので、後方車両は自車両の性能を考慮して必要なブレーキ地点を知ることができる。このため、例えば車間距離を短くして走行することが可能となり、効率的な車群走行を行うことができる。
　上述したように、本実施形態に係る車群制御装置１及び車群制御方法によれば、車群内の車両の周辺監視性能を車両ごとにそれぞれ把握し、車両ごとの周辺監視性能に基づいて車群内の車両の配置を決定することができる。このため、情報監視性能が低い車両を車群後方に配置させ、先行する車両から情報を取得することにより、先行する車両の高い情報監視性能を車群全体で利用することができる。このため、車群全体の走行を効率化することが可能となる。
　また、本実施形態に係る車群制御装置１及び車群制御方法によれば、例えばセンサ等を有しているか否か、又はセンサ等を介して取得する情報や通信等により取得した情報の精度、情報量に基づいて、車両の周辺監視性能を適切に把握することができる。
　さらに、本実施形態に係る車群制御装置１及び車群制御方法によれば、情報を利用して得られる利益、及び車両の運動性能に基づいて車群の配置を決定することができるので、車群全体の走行を一層効率化することが可能となる。また、走行環境状況等に応じて運動性能を車両配置にどのように影響させるかを決定することができるので、車群全体の走行を一層効率化することが可能となる。
　なお、上述した実施形態は本発明に係る車群制御装置及び車群制御方法の一例を示すものである。本発明に係る車群制御装置及び車群制御方法は、実施形態に係る車群制御装置及び車群制御方法に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で、実施形態に係る車群制御装置及び車群制御方法を変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。
　例えば、上述した実施形態では、自動運転である車両を例に説明したが、手動運転であってもよい。この場合、ディスプレイやスピーカ等の報知部を備えることにより、運転者や乗員等の要望を最大限に実現できる配置を報知することができる。なお、手動運転の場合には、図１に示す車両制御部１４は備えなくてよい。
　また、上述した実施形態では、自律的に各車両が各自で配置位置を決定する例を説明したが、例えば、車群内の所定の車両、あるいは路側支援装置が各車両の情報を全て集約して各車両の配置位置を決定し、決定した配置位置を各車両に報知する場合であってもよい。
　また、上述した実施形態では、運転支援システムごとに重み付けを行っていないが、運転支援システムごとに、例えばＶＤＩＭは３ポイント、ＶＳＣは２ポイントと重み付けをしてもよい。
　さらに、上述した実施形態では、車群が３台の車両によって構成されている例を説明したが、複数台であれば本発明の効果を奏することができる。

Claims (8)

  1. 　複数の車両からなる車群内の前記車両の配置を制御する車群配置制御方法であって、
    　前記車群を構成する前記車両の周辺監視性能を前記車両ごとにそれぞれ把握する周辺監視性能把握ステップと、
    　前記車両ごとの前記周辺監視性能に基づいて前記車群内の前記車両の配置を決定する配置決定ステップと、
    を備える車群制御方法。
  2. 　前記周辺監視性能把握ステップは、前記車両が情報取得機器を有するか否かの情報、前記車両が有する情報取得機器の性能、前記車両が取得可能な情報の精度、又は、前記車両が取得可能な情報量に基づいて前記周辺監視性能を把握する請求項１に記載の車群制御方法。
  3. 　前記配置決定ステップは、前記周辺監視性能の高い車両ほど前方に配置する請求項１又は２に記載の車群制御方法。
  4. 　前記車群を構成する前記車両の運動性能を前記車両ごとにそれぞれ取得する運動性能把握ステップを備え、
    　前記配置決定ステップは、前記車両ごとの前記周辺監視性能及び前記運動性能に基づいて前記車群内の前記車両の配置を決定する請求項１～３の何れか一項に記載の車群制御方法。
  5. 　複数の車両からなる車群内の前記車両の配置を制御する車群制御装置であって、
    　前記車群を構成する前記車両の周辺監視性能を前記車両ごとにそれぞれ把握する周辺監視性能把握部と、
    　前記車両ごとの前記周辺監視性能に基づいて前記車群内の前記車両の配置を決定する配置決定部と、
    を備える車群制御装置。
  6. 　前記周辺監視性能把握部は、前記車両が情報取得機器を有するか否か、前記車両が有する情報取得機器の性能、前記車両が取得可能な情報の精度、又は前記車両が取得可能な情報量に基づいて前記周辺監視性能を把握する請求項５に記載の車群制御装置。
  7. 　前記配置決定部は、前記周辺監視性能の高い車両ほど前方に配置する請求項５又は６に記載の車群制御装置。
  8. 　前記車群を構成する前記車両の運動性能を前記車両ごとにそれぞれ把握する運動性能把握部を備え、
    　前記配置決定部は、前記車両ごとの前記周辺監視性能及び前記運動性能に基づいて前記車群内の前記車両の配置を決定する請求項５～７の何れか一項に記載の車群制御装置。
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