JP3602959B2 - 車両群走行制御システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高速道路などを車両群を形成して走行する車両群走行制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
高速道路や自動車専用道路などでは、自動車の運転を自動化し、さらには複数の車両でプラトーンと呼ばれる隊列を形成して車両群が一体として走行することが考えられている。運転を自動化し、さらには車両群を形成して隊列走行することによって、省力化や交通緩和などを図ることが期待されている。
【０００３】
車両群を形成してプラトーン走行を行うことについての先行技術として、たとえば特開平８−３１４５４１や特開平７−３３４７９０などが存在する。特開平８−３１４５４１に開示された走行制御システムでは、隊列走行中に車両群が合流地点を通過する際に合流車両が検出されれば車間距離を増大させて、隊列への合流が容易なように制御する。また、特開平７−３３４７９０に開示された走行制御システムでは、独立して走行している後続車両が先行車両の挙動を監視し、合流地点で合流車両が存在することが予定される場合に車間距離が大きくなるように制御し、合流車両が円滑に先行車との間に進入しやすく制御している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
車両群がたとえば走行車線を隊列走行し、合流地点で多数の車両がこの車両群に合流すると、走行車線の車両群の隊列の長さが長くなる。このようなとき、追越車線の交通量が少ないと、道路全体の交通の流れが緩慢となり、車両の効率的な走行ができない。したがって、効率的な走行を行うためには、車両群の隊列の長さがある程度長くなると、これらを１つの車両群として取扱い、たとえば走行車線から追越車線に車線変更させて走行するようにするのが望まれる。
【０００５】
しかし、上記先行技術は、いずれも、合流地点で合流する車両が車両群に容易に合流できるようにするものであって、一つの車両群を形成して効率的な走行を行うものではなく、このような走行を行うための走行制御システムの実現が望まれていた。
【０００６】
本発明の目的は、適度なグループの車両群を形成して車両の効率的な走行を行うことができる車両群走行制御システムを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数台の車両により車両群が形成され、形成された車両群の車両間で走行制御情報が伝送され、これにより前記車両群が所定の隊列走行を行う車両群走行制御システムであって、
所定の車両台数または所定の群長さが形成されたか否かを判断するための群形成判断手段と、車両群の車線変更を行うための車線変更手段とを備え、
前記群形成判断手段および前記車線変更手段は、前記車両群の少なくとも先頭車両に装備され、
車両群が車両台数または所定の群長さになると、前記群形成判断手段は群形成信号を生成し、前記車線変更手段は前記群形成信号に基づいて車線変更信号を生成し、前記車線変更信号に基づいて前記先頭車両は特定車線から前記特定車線と異なる他の車線に車線変更を行うことを特徴とする車両群走行制御システムである。
【０００８】
本発明に従えば、車両群の車両が所定台数に、またはその群長さが所定長さになると、車線変更手段が車線変更信号を生成し、これによって車両群の先頭車両は特定車線から他の車線に車線変更し、この先頭車両に続いて後続車も車線変更を行う。したがって、車両群の長さが所定範囲を超えて長くなることがなく、このような車両群が一つのグループとして走行し、かくして交通の流れがスムースとなり、車両の効率的な走行が可能となる。
【０００９】
また本発明は、複数台の車両により車両群が形成され、形成された車両群の車両間で走行制御情報が伝送され、これにより前記車両群が所定の隊列走行を行う車両群走行制御システムであって、
所定の車両台数または所定の群長さが形成されたか否かを判断するための群形成判断手段と、道路の分流地点および合流地点のいずれか一方または双方である分合流地点を判断するための分合流地点判断手段と、車両群の車線変更を行うための車線変更手段とを備え、
前記群形成判断手段、前記分合流地点判断手段および前記車線変更手段は、前記車両群の少なくとも先頭車両に装備され、
車両群が車両台数または所定の群長さになると、前記群形成判断手段は群形成信号を生成し、また、車両群が前記分合流地点に近づくと、前記分合流地点判断手段は分合流地点信号を生成し、前記車線変更手段は前記群形成信号および前記分合流地点信号に基づいて車線変更信号を生成し、前記車線変更信号に基づいて前記先頭車両は特定車線から前記特定車線と異なる他の車線に車線変更を行うことを特徴とする車両群走行制御システムである。
【００１０】
本発明に従えば、車両群の車両が所定台数に、またはその群長さが所定長さになると、分合流地点にて車線変更手段が車線変更信号を生成し、これによって車両群の先頭車両は特定車線から他の車線に車線変更し、この先頭車両に続いて後続車も車線変更を行う。したがって、分合流地点において車両群の長さが調整され、このような車両群が一つのグループとして走行し、かくして交通の流れがスムースとなり、車両の効率的な走行が可能となる。
【００１１】
また本発明は、前記分合流地点判断手段は、車両に搭載されるナビゲーション装置が有する地図データからの分合流地図情報に基づいて前記分合流地点信号を生成することを特徴とする。
【００１２】
本発明に従えば、分合流地点に関する情報としてナビゲーション装置における地図データを利用することができる。
【００１３】
また本発明は、前記分合流地点判断手段は、路上に沿って設けられる路上装置からの道路情報信号に基づいて前記分合流地点信号を生成することを特徴とする。
【００１４】
本発明に従えば、文合流地点に関する情報として路上装置からの道路情報信号を利用することができる。
【００１５】
また本発明は、車両群の各車両は送信手段および受信手段を備え、前記先頭車両の前記車線変更手段が前記車線変更信号を生成すると、前記先頭車両が車線変更を行うに先だって、前記先頭車両にて生成された前記車線変更信号がその送信手段から後続の車両の受信手段に向けて送信されることを特徴とする。
【００１６】
本発明に従えば、車両群の先頭車両が車線変更を行う前に、車線変更手段にて生成された車両変更信号が後続の車両に送信されるので、先頭車両の車線変更に伴う後続車の車線変更をスムースに行うことができる。
【００１７】
また本発明は、所定距離範囲に前記分合流地点が複数存在するか否かを判断する複数分合流地点判断手段と、車線を選択する車線選択手段とをさらに備え、前記複数分合流地点判断手段およびおよび前記車線選択手段は少なくとも前記先頭車両に装備され、前記車線選択手段は前記複数分合流地点判断手段の判断結果に基づき車線を選択し、前記先頭車両は前記車線選択手段により選択された車線に車線変更を行うとことを特徴とする。
【００１８】
本発明に従えば、複数分合流地点判断手段は所定距離範囲内に複数の分合流地点が存在するか否かを判断し、車線選択手段はこの複数分合流地点判断手段の判断結果に基づいて車線を選択するので、存在する分合流地点を考慮して車線が選択されるので、車両群の快適な走行を行うことができる。
【００１９】
また本発明は、前記複数分合流地点判断手段は前記所定距離範囲内における各車線に接続される前記分合流地点の数を求め、前記車線選択手段は、前記分合流地点の少ない車線を選択することを特徴とする。
【００２０】
本発明に従えば、車線選択手段は複数分合流地点判断手段により求めた分合流地点の少ない車線を選択するので、走行中の車両群の車線変更が少なく、これにより車両群の快適な走行を行うことができる。
【００２１】
また本発明は、複数台の車両により車両群が形成され、形成された車両群の車両間で走行制御情報が伝送され、これにより前記車両群が所定の隊列走行を行う車両群走行制御システムであって、
道路の分流地点を判断するための分流地点判断手段と、車両群内に特定分流地点で分流する車両が存在するか否かを判断する分流車有無判断手段と、車線を選択する車線選択手段とを備え、
前記分流地点判断手段、前記分流車有無判断手段および前記車線選択手段は、前記車両群の少なくとも先頭車両に装備され、
前記車両群が前記分流地点に近づくと、前記分流地点判断手段は分流地点信号を生成し、前記分流車有無判断手段は車両群に分流車両が存在すると分流車有信号を生成し、車線選択手段は前記分流地点信号および前記分流車有信号に基づいて前記特定分流地点が存在する車線を選択することを特徴とする車両群走行制御システムである。
【００２２】
本発明に従えば、車両群に特定分流地点にて分流する車両が含まれていると、この車両群が特定分流地点に近づくと、車線選択手段は特定分流地点が存在する車線を選択する。したがって、車両群はこの車線に車線変更し、分流する車両は特定分流地点にて分流路にスムースに分流することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明に従う車両群走行制御システムの第１の実施形態について説明する。図１は、本発明に従う車両群走行制御システムの第１の実施形態の要部を簡略的に示すブロック図である。
【００２８】
図１を参照して、図示の車両群走行制御システムは、参照番号２で示す走行制御装置を備え、この実施形態では、このような走行制御装置２が各車両４（図３参照）に搭載される。各走行制御装置２は、隊列を構成する車両群６（図３参照）内における車両４間で走行制御情報など情報信号を伝送するための通信制御ユニット８（以下「通信制御ＥＣＵ］という）、走行制御装置２を搭載する車両４の走行装置１０を制御するための車両制御ユニット１２（以下「車両制御ＥＣＵ」という）および車両群の車線変更を制御するための走行制御ユニット１４（以下「走行制御ＥＣＵ」という）を備えており、これら通信制御ＥＣＵ８、車両制御ＥＣＵ１２および走行制御ＥＣＵ１４は、たとえば、それら専用のマイクロプロセッサから構成される。
【００２９】
通信制御ＥＣＵ８に関連して、光信号を送受信するための光通信機１６が設けられ、この光通信機１６には、光信号を送信するための発光器１８と、光信号を受信するための受信器２０とが接続されている。発光器１８は前方の車両４に向けて所定の光信号、この実施形態では車両台数信号および車両長さ信号を送信するとともに、後方の車両４に向けて所定の信号、この実施形態では後述する車線変更信号を送信する。また、受光器２０は後方の車両４からの上記光信号（車両台数信号および車両長さ信号）を受信するととともに、前方の車両４からの車線変更信号を受信する。
【００３０】
通信制御ＥＣＵ８に関連して、さらに、送信機２２および受信機２４が設けられている。送信機２２および受信機２４は、道路２８（図３参照）に沿って設けられるビーコンなどのインフラ設備との間で所定信号の送信、受信を行うためのものである。送信機２２から送信される電波信号は、アンテナ３０から電波として送信され、インフラ設備から送信された電波信号は、アンテナ３０を介して受信機２４に受信される。
【００３１】
また、車両制御ＥＣＵ１２に関連して、ミリ波レーダ３２およびＣＣＤカメラ３４が設けられている。ミリ波レーダ３２は、前方車両４との車間距離を測定するためのものであり、前方に向けて高周波信号を発信しするとともに前方車両４からの反射信号を受信し、これによって前方車両４との車間距離を測定する。また、ＣＣＤカメラ３４は前方車両４に追従走行するためのものであり、この前方車両４を認識する。
【００３２】
車両制御ＥＣＵ１２に関連して、さらに、ナビゲーション装置３６および車速センサ３８が設けられている。ナビゲーション装置３６には地図データが記憶され、この地図データを表示手段（図示せず）に表示することができる。この実施形態では、ナビゲーション装置３６の地図データが車両制御ＥＣＵ１２に送給され、この地図データを利用して走行装置１０の制御が行われる。また、車速センサ３８は車両４の走行速度を検出し、この検出信号が車両制御ＥＣＵ１２に送給される。
【００３３】
車両制御ＥＣＵ１２は、車両の実際の走行状態を制御するために走行装置１０を作動制御する。、走行装置１０は、たとえば、車両のエンジン、ブレーキ、ステアリングなどを含み、これらが車両制御ＥＣＵ１２によって制御される。
【００３４】
図２をも参照して、走行制御ＥＣＵ１４は、車両台数カウンタ４０、車両台数記憶手段４２、車両群長さ演算手段４４および群長さ記憶手段４６を含んでいる。車両台数カウンタ４０は、隊列を形成して走行する車両群６（図３参照）を構成する車両４の台数をカウントする。群台数記憶手段４２には、隊列を構成する車両４の台数、たとえば５台が記憶され、この群台数記憶手段４２に記憶された台数を基準に車両群の一つのグループが形成される。また、車両群長さ演算手段４４は、隊列を形成して走行する車両群６の長さを演算する。群長さ記憶手段４６には、隊列を構成する車両群６の長さ、たとえば２５ｍが記憶され、この群長さ記憶手段４６に記憶された群長さを基準に車両群の一グループが形成される。
【００３５】
走行制御ＥＣＵ１４は、さらに、車両情報記憶手段４８、群形成判断手段５０および車線変更手段５２を含んでいる。車両情報記憶手段４８には車両に関する情報、たとえば車両の全長さなどが記憶されている。また、群形成判断手段５０は、隊列を形成する車両群６を形成すべきか否かを判断する。この実施形態では、車両台数カウンタ４０によってカウントされた車両台数と群台数記憶手段４２に記憶された群台数とを比較し、車両台数カウンタ４０の車両台数が群台数になると、群形成判断手段５０は群形成信号を生成する。また、車両群長さ演算手段４４によって演算された群長さと群長さ記憶手段４６に記憶された群長さとを比較し、車両群長さ演算手段４４による演算群長さが記憶群長さになる、またはこの記憶群長さを超えると、群形成判断手段５０は群形成信号を生成する。
【００３６】
次に、図１および図２とともに図３および図４を参照して、上述した車両群走行制御システムにおける車両群の車線変更動作について説明する。
【００３７】
図３に示すように、車両４は、通常、たとえば特定車線である走行車線５４を走行し、車両の台数が増えると車両群６を構成して隊列を形成して走行する。この走行中、隊列を形成する車両群６が所定台数であるか否かが判断される。そして、隊列を形成する車両群６が所定台数（車両台数カウンタ４０によってカウントされた台数）、この実施形態では５台になると、ステップＳ−１からステップＳ−２に進み、群形成判断手段５０は群形成信号を生成する。
【００３８】
一方、ステップＳ−１において隊列を形成する車両群６の台数が所定台数より少ないと、ステップＳ−３に進み、次に隊列を形成する車両群６の群長さ（車両群長さ演算手段４４により演算された群長さ）が所定群長さ、またはこの所定群長さを超えているか否かが判断される。そして、演算された車両群６の長さが記憶群長さ以上になると、ステップＳ−２に移り、上述したと同様に、群形成判断手段５０は群形成信号を形成する。なお、ステップＳ−３において、車両群６の長さが所定群長さよりも短いと、ステップＳ−４に進み、車両群６を構成する車両４は走行車線５４を継続して走行する。
【００３９】
この実施形態では、隊列を形成する車両群６の先頭車両４における走行制御ＥＣＵ１４では、車両台数カウンタ４０、群台数記憶手段４２、車両群長さ演算手段４４、群長さ記憶手段４６、車両情報記憶手段４８、群形成判断手段５０および車両変更手段５２の全てが機能し、追越車線５６への車線変更が必要なときに先頭車両４は後述する如く車線変更する。これに対して、先頭車両４に続く後続車両４における走行制御ＥＣＵ１４では、車両台数カウンタ４０、車両群長さ演算手段４４および車両情報記憶手段４８が機能し、群台数記憶手段４２、群長さ記憶手段４６、群形成判断手段５０および車線変更手段５２は実質上機能せず、後続車両４は、先頭車両４に追従して走行する。このように、車線変更に関する制御は車両群６の先頭車両４において行われる。そして、隊列を形成する車両群６では、最後尾の車両４の場合、この車両４は最後尾であるので、車両カウンタ４０は自車に対する群台数として１台をカウントするとともに、車両群長さ演算手段４４は車両情報記憶手段４８に記憶された車両の全長を自車に対する演算群長さとして演算する。最後尾の車両４の群台数情報および群長さ情報は、この車両４における通信制御ＥＣＵ８および光通信機１６を介して発光器１８からこの車両の前方車両４に向けて送信され、前方車両４は受光器２０を介して最後尾の車両４からの送信情報を受信する。このように受信すると、最後尾から２番目の車両４の場合、最後尾車両４からの群台数情報を受信するので、この車両４における車両カウンタ４０は自車に対する群台数として２台をカウントするとともに、最後尾の車両４からの群長さ情報を受信するので、この車両４の車両群長さ演算手段４４は、上記群長さ情報に車両情報記憶手段４８に記憶された車両の全長および車間距離を加えて自車に対する演算群長さとして演算する。このようにして、先頭車両４の車両カウンタ４０は車両群６を構成する車両４の台数をカウントし、またその車両群長さ演算手段４４は車両群６の群長さを演算する。なお、車両群６の最後尾の車両４の後方にさらに車両４が付くと、新たに付いた車両４が最後尾の車両となって車両群６の車両台数のカウントおよび車両群長さの演算がおこなわれてこれらの数値が更新される。
【００４０】
車両群６の先頭車両４における走行制御ＥＣＵ１４の群形成判断手段５０にて群形成信号が生成されると、ステップＳ−５に進み、先頭車両４の車線変更手段５２は上記群形成信号に基づいて車線変更信号を生成する。かくすると、この車線変更信号が車両制御ＥＣＵ１２に送給され、車両制御ＥＣＵ１２は車線変更信号に基づいて車両のステアリング（図示せず）を自動的に操作し、先頭車両４は走行車線５４から矢印５８（図３）で示すとおりに追越車線５６に車線変更し（ステップＳ−６）、これによって後続車両４も追従して追越車線５６に車線変更する（ステップＳ−７）。
【００４１】
かくして、形成される隊列が短い車両群６は走行車線５４を走行し、この隊列が所定台数または所定群長さになると、車両群６は一つのグループを構成して追越車線５６に車線変更するので、車両の走行がスムースになるとともに、効率のよい走行が可能となる。
【００４２】
上述した第１の実施形態では、隊列を形成する車両群６が所定台数または所定群長さになると、その時点で車両群６を形成して車線変更するように構成しているが、これに代えて、車両群６が所定台数または所定長さになった状態において分流路および／または合流路に近づいたときに車両群６を形成して車線変更を行うようにすることもできる。
【００４３】
図５は、本発明に従う車両群走行制御システムの第２の実施形態を簡略的に示すブロック図である。なお、第２の実施形態において、上記第１の実施形態と実質上同一の部材には同一の参照番号を付してその説明を省略する。
【００４４】
図５において、この第２の実施形態では、ナビゲーション装置３６からの地図データが車両制御ＥＣＵ１２に送給され、この地図データが車両制御ＥＣＵ１２からさらに走行制御ＥＣＵ１４に送給されるように構成されている。そして、ナビゲーション装置３６の地図データからの分合流地図情報に基づいて車両群６の車線変更が行われ、このことに関連して、走行制御ＥＣＵ１４は分合流地点判断手段（図示せず）をさらに含む。この第２の実施形態におけるその他の構成は、上記第１の実施形態と実質上同一である。
【００４５】
次に、図５ともに図６および図７を参照して、第２の実施形態の車両群走行制御システムにおける車両群の車線変更動作について説明する。
【００４６】
図６に示すように、車両４は、通常、たとえば特定車線である走行車線５４を走行し、車両４の台数が増えると車両群６を構成して隊列を形成して走行する。この走行中、隊列を形成する車両群６が所定台数であるか否かが判断される。そして、隊列を形成する車両群６が所定台数になると、ステップＳ−１１からステップＳ−１２に進み、群形成判断手段５０は群形成信号を生成する。一方、ステップＳ−１１において隊列を形成する車両群６の台数が所定台数より少ないと、ステップＳ−１３に進み、次に隊列を形成する車両群６の群長さが所定群長さ、またはこの所定群長さを超えているか否かが判断される。そして、演算された車両群６の長さが記憶群長さ以上になると、ステップＳ−１２に移り、上述したと同様に、群形成判断手段５０は群形成信号を生成する。車両群６の車両台数のカウントおよび車両群長さの演算は第１の実施形態と同様に行われる。なお、ステップＳ−１３において、車両群６の長さが所定群長さよりも短いと、ステップＳ−１４に進み、車両群６を構成する車両４は走行車線５４を継続して走行する。
【００４７】
ステップＳ−１２にて群形成信号が生成されると、ステップＳ−１５に進み、車両群６が分合流地点に近づいたか否かが判断される。この実施形態では、分合流地点に関する地点情報は、車両４に搭載されたナビゲーション装置３６からの地図データが利用される。ナビゲーション装置３６には、道路情報に関する種々の情報が記憶されており、この記憶された情報が車両制御ＥＣＵ１２に送給され、そしてかかる情報のうち分合流地図情報、すなわち分流地点および合流地点に関する位置情報が走行制御ＥＣＵ１４に送給される。たとえば、ナビゲーション装置３６の分合流地図情報により車両群６が、図６に示すように、たとえば合流地点７２に近づく、たとえば分合流地点の手前５００ｍになると、走行制御ＥＣＵ１４の分合流地点判断手段（図示せず）は、ナビゲーション装置３６からの分合流地図情報に基づいて分合流信号を生成する。このように群形成信号および分合流地点信号が生成されると、走行制御ＥＣＵ１４の車線変更手段５２はこれらの信号に基づいて車線変更信号を生成する（ステップＳ−１６）。そして、車両群６の先頭車両４の車線変更に先だって、車両群６の後続車４へ生成された車線変更信号の送信が行われる。この車線変更信号の送信は、先頭車両４の通信制御ＥＣＵ１６および光通信機１６の作用によって発光器１８から行われ、この先頭車両４に続く後続車４は、上記発光器１８からの車線変更信号を受光器２０によって受光し、受信した車線変更信号が通信制御ＥＣＵ８を介して走行制御ＥＣＵ１２に送給されるとともに、さらに通信制御ＥＣＵ８および光通信機１６の作用によって発光器１８からさらに後続車に送信され、このようにして車両群６の後続車４に車線変更信号が送信され、車両群６の各車両４は先頭車両４からの車線変更信号を受信する（ステップＳー１８）。
【００４８】
このようにして車線変更信号が後続車４に送信されると、ステップＳ−１９に進み、車両群６の先頭車両４が矢印７４（図６）で示すとおりに走行車線５４から追越車線５６への車線変更し（ステップＳ−１９）、これによって後続車両４も追従して追越車線５６に車線変更する（ステップＳ−２０）。このように、後続車両４が車線変更信号を受信した後先頭車両４が車線変更を行うようにすることによって、車両群６のスムースな車線変更が可能となる。
【００４９】
かくして、形成される隊列が短い車両群６は走行車線５４を走行し、この隊列が所定台数または所定群長さになると、車両群６は一つのグループを構成して追越車線５６に車線変更するので、上述した第１の実施形態と同様に、車両の走行がスムースになるとともに、効率のよい走行が可能となる。なお、車両群６の車両台数が多い（または車両群長さが長い）ときには、所定台数（または所定群長さ）の車両群６が一つのグループを構成して車線変更し、残りの車両群６において図７に示す制御動作が遂行される。そして、この残りの車両群６において車両群６の車両台数が所定台数（または所定群長さ）以上であると、所定台数（または所定群長さ）でもって一つの車両群６を構成して車線変更が行われ、このような動作が残りの車両群６に対して繰返し行われる。
【００５０】
第２の実施形態においては、車両４に搭載されるナビゲーション装置３６の地図データを利用して分合流地点に近づいたか否かを判断しているが、これに代えて、たとえば、道路２８に沿って設置される地上装置、たとえばビーコンなどのインフラ設備７８から送信される道路情報信号を利用することもできる。かかる場合、道路情報信号には分合流情報信号が含まれており、インフラ設備７８からの道路情報信号は、アンテナ３０を介して受信機２４にて受信され、受信された道路情報信号は、通信制御ＥＣＵ８を介して走行制御ＥＣＵ１４に送給され、分合流地点判断手段（図示せず）は、この道路情報信号に基づいて分合流地点に近づいたことを判断して分合流地点信号を生成する。このように構成しても、分合流地点に近づいたとき車両群６は所要のとおりに車線変更を行う。なお、ナビゲーション装置３６および地上のインフラ設備７８の双方の分合流地点に関する情報を利用するようにすることもできる。
【００５１】
また、第２の実施形態にはいては、走行車線５４と合流路８０との合流地点および走行車線５４と分流路（図示せず）との分流地点の双方において車線変更を行う構成であるが、合流地点および分流地点のいずれか一方において車線変更を行うようにしても同様の効果が達成される。
【００５２】
走行制御ＥＣＵは、たとえば図８に示すとおりに構成することができ、このように構成した場合、所定距離範囲に複数の分合流地点が存在していても車両のスムーズな走行が可能となる。図８は、走行制御ＥＣＵの第１の変形形態を簡略的に示すブロック図であり、図９は、走行状態を説明するための簡略図であり、図１０は、図８の走行制御ＥＣＵを用いたときの制御動作を示すフローチャートである。なお、上述した実施形態と実質上同一の部材には同一の参照番号を付してその説明を省略する。
【００５３】
図８において、第１の変形形態の走行制御ＥＣＵ１０２は、図２に示す各種手段４０〜５２に加えて、複数分合流地点判断手段１０４および車線選択手段１０６を有している。複数分合流地点判断手段１０４は、地上装置としてのインフラ設備７８からの道路情報信号を利用して所定距離範囲、たとえば４ｋｍの範囲に分合流地点が複数存在するか否かを判断し、複数存在すると判断した場合、各車線に存在する分流地点１１２（分流路１０８が接続される地点）および合流地点１１４（合流路１１０が接続される地点）の数を求める。また、車線選択手段１０６は、複数分合流地点判断手段１０４により求めた分合流数に基づいて車両群６が走行する車線を選択する。このような走行制御ＥＣＵ１０２は、第１の実施形態における走行制御ＥＣＵ１４に代えて用いられる。
【００５４】
次に、図８ともに図９および図１０を参照して、第１の変形形の走行制御ＥＣＵ１０２を用いた車両群走行制御システムにおける車両群の車線変更動作について説明する。
【００５５】
図９に示すように、車両４は、通常、たとえば特定車線である走行車線５４を走行し、車両４の台数が増えると車両群６を構成して隊列を形成して走行する。そして、車両群６が所定台数（または所定群長さ）以上になると、上述したようにして一つのグループとなって隊列を形成し、車両群６は追越車線５６に車線変更する。したがって、隊列を形成する車両群６が所定の車両群６を構成しているか否かが判断され、車両群６が所定の車両群６を構成している場合に追越車線５６を走行し、ステップＳ−３２に進む。一方、車両群６が所定の車両群６を構成しない場合、ステップＳ−３１からステップＳ−３３に進み、車両群６（１台の場合も含む）は走行車線５４を走行する。
【００５６】
車両群６が分流地点１１２または合流地点１１４に近づくと、車両群６の先頭車両４が、道路２８に沿って設けられた地上装置としてのインフラ設備７８から送信されている道路情報信号を受信し（ステップＳ−３２）、この道路情報信号が走行制御ＥＣＵ１０２に送給される。この道路情報信号には、分合流地点に関する情報が含まれ、またこの分合流地点よりも走行方向前方側の所定距離範囲Ｈ、たとえば４ｋｍの範囲に複数の分合流地点が存在する場合、複数分合流地点に関する情報が含まれている。この複数分合流地点に関する情報が走行制御ＥＣＵ１０２に送給されると、複数分合流地点判断手段１０４は、上述した情報に基づいて複数分合流地点が存在していると判断し、この所定距離範囲Ｈ内において各車線５４，５６に存在する分合流地点の数を求める（ステップＳ−３４）。たとえば、図９に示す道路２８では、複数分合流地点判断手段１０４によって、走行車線５４における分合流地点５４の数が３つ、また追越走行車線５６における分合流地点５６の数が１つと求められる。このように各車線５４，５６における分合流地点の数が求められると、車線選択手段１０６は、この複数分合流地点判断手段１０４によって求めた数に基づいて、車両群６が走行する車線を選択する。この実施形態では、車線選択手段１０６は、所定距離範囲Ｈ内において分合流地点の数が少ない車線、すなわち追越車線５６を選択する（ステップＳ−３５）。
【００５７】
このように走行する車線が選択されると、ステップＳ−３６において、車両群６が選択された車線を走行しているか否かが判断される。この実施形態では、車両群６が追越車線５６を走行していると、車線変更をする必要がないので、ステップＳー３７に進み、車両群６は追越車線５６を継続して走行する。なお、走行車線５４よりも追越車線５６の方が分合流地点が多い場合、車線選択手段１０６によって走行車線５４が選択され、この場合、車両群６は選択された車線、すなわち走行車線５４へ車線変更する（Ｓ−３８）。このように、所定距離範囲Ｈ内に複数の分合流地点が存在する場合、分合流地点が少ない車線が選択されるので、車両群６が頻繁に車線変更を行うことがなく、車両群６のスムースな走行が可能となる。また、分合流地点の少ない車線を走行するので、車両群６が分合流する車両４の妨げとなることも少なくなる。なお、ステップＳ−３４において複数の分合流地点が存在しないと判断された場合、ステップＳ−３７に進み、そのままの走行状態が維持される。
【００５８】
上述した形態では、路上装置としてのインフラ設備７８からの道路情報信号を利用して複数の分合流地点が存在するか否かを判断しているが、これに代えて、車両４に搭載されるナビゲーション装置３６の地図データにおける分合流地点情報を利用することもできる。
【００５９】
図８の走行制御ＥＣＵ１０２にさらに特定の分流地点を判断する特定分流地点判断手段（図示せず）および分流車有無判断手段（図示せず）を設けることによって、分流地点における分流車両４の分流路１０９への分流走行をスムースに行うことができる。この場合、図１１に示すフローチャートに沿って車線変更が行われる。
【００６０】
まず、ステップＳ−４１において、分流路１０８（図９参照）に分流走行する車両４が車両群６に含まれているか否かが判断される。このような分流車両４が車両群６に含まれている場合、分流車両４からの分流信号が車両群６の先頭車両４まで送信され、先頭車両４の走行制御ＥＣＵ１０２における分流車有無判断手段（図示せず）は、この車両群６中に特定分流地点において分流する車両４が含まれていることを判断し、ステップＳ−４２に進む。一方、車両群４に分流車両４が含まれていない場合、ステップＳー４３に進み、車両群６は追越車線５６を走行する。なお、上述したように、車両群６が所定台数（または所定群長さ）以上になると、上述したようにして一つのグループとなって隊列を形成し、車両群６は追越車線５６に車線変更する。したがって、車両群６が所定の車両群６を構成している場合には追越車線５６を走行し、車両群６が所定の車両群６を構成しない場合には、車両群６（１台の場合も含む）は走行車線５４を走行している。
【００６１】
ステップＳ−４２に進むと、車両群６が特定の分流地点、ずなわち分流車両４が分流する地点に近づいたか否かが判断される。そして、車両群６が特定分流地点、たとえば分流地点１１２（図９参照）に近づくと、車両群６の先頭車両４が、道路２８に沿って設けられた地上装置としてのインフラ設備７８から送信されている道路情報信号を受信し、この道路情報信号が走行制御ＥＣＵ１０２に送給される。特定分流地点に関する情報信号が走行制御ＥＣＵ１０２に送給されると、分流地点判断手段（図示せず）が特定分流地点に近づいたことを判断し、分流地点信号を生成する。かくすると、この分流地点信号が車線選択手段１０６に送給され、車線選択手段１０６はこの分流地点信号に基づいて、分流地点１１２（図９参照）が存在する車線、すなわち走行車線５４を選択する（ステップＳ−４４）。
【００６２】
このように走行する車線が選択されると、ステップＳ−４５において、車両群６が選択された車線を走行しているか否かが判断される。この実施形態では、車両群６が追越車線５６を走行していると、車線変更をする必要があるので、ステップＳー４６に進み、車両群６は追越車線５６から走行車線５４に車線変更する。なお、車両群６が走行車線５４を走行している場合、車線変更する必要がないので、車両群６は継続して走行車線５４を走行する。
【００６３】
このように、分流車両４を含む車両群６が特定分流地点に近づくと、この車両群６は、特定分流地点を含む車線に車線変更するので、車両群６に含まれた分流車両４は、特定分流地点から分流路１０８にスムースに分流走行することができる。
【００６４】
なお、上述した形態では、路上装置としてのインフラ設備７８からの道路情報信号を利用して特定分流地点複数の分合流地点が存在するか否かを判断しているが、これに代えて、車両４に搭載されるナビゲーション装置３６の地図データにおける分合流地点情報を利用することもできる。
【００６５】
以下、本発明の実施の形態に関連する形態について説明する。
図８の走行制御ＥＣＵ１０２にさらに車線減少地点を判断するための車線減少地点判断手段（図示せず）を設けることによって、車線減少地点における車線変更（減少しない車線への車線変更）を所要のとおりに行うことができる。この場合、図１２に示すフローチャートに沿って車線変更が行われる。
【００６６】
ます、ステップＳ−５１において、車線減少地点に近づいたか否かが判断される。たとえば、走行車両が少ないために道路の車線が減少している地点、または道路工事などによって工事中の車線が一時的に減少している地点などにおいては、道路に地上装置としてのインフラ設備（図示せず）が設置されている。したがって、車両群６（図９参照）が車線減少地点に近づくと、車両群６の先頭車両４が、道路に設けられたインフラ設備から送信されている道路情報信号を受信し、この道路情報信号が走行制御ＥＣＵ１０２（図８参照）に送給される。車線減少地点に関する情報信号が走行制御ＥＣＵ１０２に送給されると、車線減少地点判断手段（図示せず）が車線減少地点に近づいたことを判断し、車線減少地点信号を生成する。かくすると、この車線減少地点信号が車線選択手段１０６に送給され、車線選択手段１０６はこの車線減少地点信号に基づいて、車線が減少していない車線、すなわち走行可能な車線を選択する（ステップＳ−５２）。
【００６７】
このように走行する車線が選択されると、ステップＳ−５３において、車両群６が選択された車線を走行しているか否かが判断される。そして、車両群６が車線が減少していない車線、すなわち選択された車線を走行していると、車線変更をする必要がないので、ステップＳー５４に進み、車両群６は継続してその車線を走行する。一方、車両群６が車線が減少している車線を走行していると、車線変更をする必要があるので、ステップＳ−５３からステップＳ−５５に進み、車両群６は、車線が減少していない車線へと車線変更が行われる。
【００６８】
なお、車両群６が車線減少地点に近づかない場合、ステップＳ−５１からステップＳ−５６に進み、車両群６は車線変更することなく、走行中の車線を継続して走行する。
【００６９】
このように、車線減少地点に近づくと、車両群６は車線が減少していない車線に自動的に車線変更するので、このような地点が存在していても安全走行することができる。
【００７０】
このような車両群走行制御システムにおいては、特定車線、たとえば追越車線の交通量が多い場合、走行車線から追越車線への車線変更を強制的に禁止するようにするのが望ましい。この場合、たとえば図８に示す走行制御ＥＣＵ１０２に、車線の所定範囲の交通量を判断するための交通量判断手段と、車線変更手段による車線変更を禁止する車線変更禁止手段とがさらに設けられる。この場合、図１３に示すフローチャートに沿って車線変更の禁止が行われる。
【００７１】
ます、ステップＳ−６１において、各車線の所定範囲における交通量が検出される。この交通量の検出は、道路に設けられる地上装置によって行うことができ、このように検出したときには、地上装置によって検出された交通量が車両群６の先頭車両４に送信される。交通量の検出は、周囲を走行中の車両からの相互通信によっても行うことができ、このように検出したときには、車両群の先頭車両において直接的に検出することができる。
【００７２】
上述した如くして交通量の検出が行われると、ステップＳ−６２に進み、各車線における交通量が所定量以上であるか否か、たとえば一例として所定範囲において最大限１００台の車両が走行可能な場合において９０台以上であるか否かが判断される。この形態では、交通量判断手段（図示せず）が特定車線における交通量が所定量以上であると判断するとステップＳ−６３に進み、車線変更禁止手段（図示せず）は、上述した判断に基づいて車線変更禁止信号を生成する。かくすると、車線変更手段５２における車線変更信号の生成が強制的に禁止され、特定車線以外の車線からこの特定車線への車両群の車線変更が強制的に禁止され、これによって特定車線を走行する走行車両の台数が増えることが防止でき、車両群６の効率的のよい走行が可能となる。
【００７３】
なお、交通量の検出は、たとえば上記車両台数に代えて、車両長さに基づいて検出することもでき、この場合、所定範囲の９０％以上に渡って車両群が形成されると交通量が所定量以上と判断するようにすることができる。
【００７４】
以上、本発明に従う車両群走行制御システムの実施形態およびその関連形態について説明したが、本発明はこれら実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形、修正が可能である。
【００７５】
たとえば、上述した実施形態では、隊列を形成する車両群の車両台数および車両群の群長さに基づいて車線変更を行うように構成しているが、これに代えて車両群の車両台数または群長さのいずれか一方に基づいて車線変更を行うように構成することによっても同様の効果が達成できる。
【００７６】
【発明の効果】
本発明の請求項１の車両群走行制御システムによれば、車両群の車両が所定台数に、またはその群長さが所定長さになると、車線変更手段が車線変更信号を生成し、これによって車両群の先頭車両は特定車線から他の車線に車線変更し、この先頭車両に続いて後続車も車線変更を行う。したがって、車両群の長さが所定範囲を超えて長くなることがなく、このような車両群が一つのグループとして走行し、かくして交通の流れがスムースとなり、車両の効率的な走行が可能となる。
【００７７】
また本発明の請求項２の車両群走行制御システムによれば、車両群の車両が所定台数に、またはその群長さが所定長さになると、分合流地点にて車線変更手段が車線変更信号を生成し、これによって車両群の先頭車両は特定車線から他の車線に車線変更し、この先頭車両に続いて後続車も車線変更を行う。したがって、分合流地点において車両群の長さが調整され、このような車両群が一つのグループとして走行し、かくして交通の流れがスムースとなり、車両の効率的な走行が可能となる。
【００７８】
また本発明の請求項３の車両群走行制御システムによれば、分合流地点に関する情報としてナビゲーション装置における地図データを利用することができる。
【００７９】
また本発明の請求項４の車両群走行制御システムによれば、分合流地点に関する情報として路上装置からの道路情報信号を利用することができる。
【００８０】
また本発明の請求項５の車両群走行制御システムによれば、車両群の先頭車両が車線変更を行う前に、車線変更手段にて生成された車両変更信号が後続の車両に送信されるので、先頭車両の車線変更に伴う後続車の車線変更をスムースに行うことができる。
【００８１】
また本発明の請求項６の車両群走行制御システムによれば、複数分合流地点判断手段は所定距離範囲内に複数の分合流地点が存在するか否かを判断し、車線選択手段はこの複数分合流地点判断手段の判断結果に基づいて車線を選択するので、存在する分合流地点を考慮して車線が選択されるので、車両群の快適な走行を行うことができる。
【００８２】
また本発明の請求項７の車両群走行制御システムによれば、車線選択手段は複数分合流地点判断手段により求めた分合流地点の少ない車線を選択するので、走行中の車両群の車線変更が少なく、これにより車両群の快適な走行を行うことができる。
【００８３】
また本発明の請求項８の車両群走行制御システムによれば、車両群に特定分流地点にて分流する車両が含まれていると、この車両群が特定分流地点に近づくと、車線選択手段は特定分流地点が存在する車線を選択する。したがって、車両群はこの車線に車線変更し、分流する車両は特定分流地点にて分流路にスムースに分流することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従う車両群走行制御システムの第１の実施形態を簡略的に示すブロック図である。
【図２】図１の車両群走行制御システムにおける走行制御ＥＣＵ１４を簡略的に示すブロック図である。
【図３】車両群の車線変更を説明するための簡略図である。
【図４】図１の車両群走行制御システムにおける車両変更動作を説明するフローチャートである。
【図５】本発明に従う車両群走行制御システムの第２の実施形態を簡略的に示すブロック図である。
【図６】図５の車両群走行制御システムによる車線変更を説明するための簡略図である。
【図７】図５の車両群走行制御システムにおける車両変更動作を説明するフローチャートである。
【図８】走行制御ＥＣＵの第１の変形形態を簡略的に示すブロック図である。
【図９】図８の走行制御ＥＣＵによる車両群の走行を説明するための簡略図である。
【図１０】図８の走行制御ＥＣＵを用いたときの車両群の走行を説明するフローチャートである。
【図１１】分流車両を含む車両群の走行を説明するフローチャートである。
【図１２】車線減少地点に近づいたときの車両群の走行を説明するフローチャートである。
【図１３】交通量が多いときの車両群の走行を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
２ 走行制御装置
４ 車両
６ 車両群
８ 通信制御ＥＣＵ
１２ 車両制御ＥＣＵ
１４，１０２ 走行制御ＥＣＵ
２８ 道路
３６ ナビゲーション装置
４０ 車両台数カウンタ
４４ 車両群長さ演算手段
５０ 群形成判断手段
５２ 車線変更手段
５４ 走行車線
５８ 追越車線
７２，１１４ 合流地点
７８ インフラ設備
８０，１１０ 合流路
１０４ 複数分合流地点判断手段
１０６ 車線選択手段
１０８ 分流路
１１２ 分流地点
【発明の属する技術分野】
本発明は、高速道路などを車両群を形成して走行する車両群走行制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
高速道路や自動車専用道路などでは、自動車の運転を自動化し、さらには複数の車両でプラトーンと呼ばれる隊列を形成して車両群が一体として走行することが考えられている。運転を自動化し、さらには車両群を形成して隊列走行することによって、省力化や交通緩和などを図ることが期待されている。
【０００３】
車両群を形成してプラトーン走行を行うことについての先行技術として、たとえば特開平８−３１４５４１や特開平７−３３４７９０などが存在する。特開平８−３１４５４１に開示された走行制御システムでは、隊列走行中に車両群が合流地点を通過する際に合流車両が検出されれば車間距離を増大させて、隊列への合流が容易なように制御する。また、特開平７−３３４７９０に開示された走行制御システムでは、独立して走行している後続車両が先行車両の挙動を監視し、合流地点で合流車両が存在することが予定される場合に車間距離が大きくなるように制御し、合流車両が円滑に先行車との間に進入しやすく制御している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
車両群がたとえば走行車線を隊列走行し、合流地点で多数の車両がこの車両群に合流すると、走行車線の車両群の隊列の長さが長くなる。このようなとき、追越車線の交通量が少ないと、道路全体の交通の流れが緩慢となり、車両の効率的な走行ができない。したがって、効率的な走行を行うためには、車両群の隊列の長さがある程度長くなると、これらを１つの車両群として取扱い、たとえば走行車線から追越車線に車線変更させて走行するようにするのが望まれる。
【０００５】
しかし、上記先行技術は、いずれも、合流地点で合流する車両が車両群に容易に合流できるようにするものであって、一つの車両群を形成して効率的な走行を行うものではなく、このような走行を行うための走行制御システムの実現が望まれていた。
【０００６】
本発明の目的は、適度なグループの車両群を形成して車両の効率的な走行を行うことができる車両群走行制御システムを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数台の車両により車両群が形成され、形成された車両群の車両間で走行制御情報が伝送され、これにより前記車両群が所定の隊列走行を行う車両群走行制御システムであって、
所定の車両台数または所定の群長さが形成されたか否かを判断するための群形成判断手段と、車両群の車線変更を行うための車線変更手段とを備え、
前記群形成判断手段および前記車線変更手段は、前記車両群の少なくとも先頭車両に装備され、
車両群が車両台数または所定の群長さになると、前記群形成判断手段は群形成信号を生成し、前記車線変更手段は前記群形成信号に基づいて車線変更信号を生成し、前記車線変更信号に基づいて前記先頭車両は特定車線から前記特定車線と異なる他の車線に車線変更を行うことを特徴とする車両群走行制御システムである。
【０００８】
本発明に従えば、車両群の車両が所定台数に、またはその群長さが所定長さになると、車線変更手段が車線変更信号を生成し、これによって車両群の先頭車両は特定車線から他の車線に車線変更し、この先頭車両に続いて後続車も車線変更を行う。したがって、車両群の長さが所定範囲を超えて長くなることがなく、このような車両群が一つのグループとして走行し、かくして交通の流れがスムースとなり、車両の効率的な走行が可能となる。
【０００９】
また本発明は、複数台の車両により車両群が形成され、形成された車両群の車両間で走行制御情報が伝送され、これにより前記車両群が所定の隊列走行を行う車両群走行制御システムであって、
所定の車両台数または所定の群長さが形成されたか否かを判断するための群形成判断手段と、道路の分流地点および合流地点のいずれか一方または双方である分合流地点を判断するための分合流地点判断手段と、車両群の車線変更を行うための車線変更手段とを備え、
前記群形成判断手段、前記分合流地点判断手段および前記車線変更手段は、前記車両群の少なくとも先頭車両に装備され、
車両群が車両台数または所定の群長さになると、前記群形成判断手段は群形成信号を生成し、また、車両群が前記分合流地点に近づくと、前記分合流地点判断手段は分合流地点信号を生成し、前記車線変更手段は前記群形成信号および前記分合流地点信号に基づいて車線変更信号を生成し、前記車線変更信号に基づいて前記先頭車両は特定車線から前記特定車線と異なる他の車線に車線変更を行うことを特徴とする車両群走行制御システムである。
【００１０】
本発明に従えば、車両群の車両が所定台数に、またはその群長さが所定長さになると、分合流地点にて車線変更手段が車線変更信号を生成し、これによって車両群の先頭車両は特定車線から他の車線に車線変更し、この先頭車両に続いて後続車も車線変更を行う。したがって、分合流地点において車両群の長さが調整され、このような車両群が一つのグループとして走行し、かくして交通の流れがスムースとなり、車両の効率的な走行が可能となる。
【００１１】
また本発明は、前記分合流地点判断手段は、車両に搭載されるナビゲーション装置が有する地図データからの分合流地図情報に基づいて前記分合流地点信号を生成することを特徴とする。
【００１２】
本発明に従えば、分合流地点に関する情報としてナビゲーション装置における地図データを利用することができる。
【００１３】
また本発明は、前記分合流地点判断手段は、路上に沿って設けられる路上装置からの道路情報信号に基づいて前記分合流地点信号を生成することを特徴とする。
【００１４】
本発明に従えば、文合流地点に関する情報として路上装置からの道路情報信号を利用することができる。
【００１５】
また本発明は、車両群の各車両は送信手段および受信手段を備え、前記先頭車両の前記車線変更手段が前記車線変更信号を生成すると、前記先頭車両が車線変更を行うに先だって、前記先頭車両にて生成された前記車線変更信号がその送信手段から後続の車両の受信手段に向けて送信されることを特徴とする。
【００１６】
本発明に従えば、車両群の先頭車両が車線変更を行う前に、車線変更手段にて生成された車両変更信号が後続の車両に送信されるので、先頭車両の車線変更に伴う後続車の車線変更をスムースに行うことができる。
【００１７】
また本発明は、所定距離範囲に前記分合流地点が複数存在するか否かを判断する複数分合流地点判断手段と、車線を選択する車線選択手段とをさらに備え、前記複数分合流地点判断手段およびおよび前記車線選択手段は少なくとも前記先頭車両に装備され、前記車線選択手段は前記複数分合流地点判断手段の判断結果に基づき車線を選択し、前記先頭車両は前記車線選択手段により選択された車線に車線変更を行うとことを特徴とする。
【００１８】
本発明に従えば、複数分合流地点判断手段は所定距離範囲内に複数の分合流地点が存在するか否かを判断し、車線選択手段はこの複数分合流地点判断手段の判断結果に基づいて車線を選択するので、存在する分合流地点を考慮して車線が選択されるので、車両群の快適な走行を行うことができる。
【００１９】
また本発明は、前記複数分合流地点判断手段は前記所定距離範囲内における各車線に接続される前記分合流地点の数を求め、前記車線選択手段は、前記分合流地点の少ない車線を選択することを特徴とする。
【００２０】
本発明に従えば、車線選択手段は複数分合流地点判断手段により求めた分合流地点の少ない車線を選択するので、走行中の車両群の車線変更が少なく、これにより車両群の快適な走行を行うことができる。
【００２１】
また本発明は、複数台の車両により車両群が形成され、形成された車両群の車両間で走行制御情報が伝送され、これにより前記車両群が所定の隊列走行を行う車両群走行制御システムであって、
道路の分流地点を判断するための分流地点判断手段と、車両群内に特定分流地点で分流する車両が存在するか否かを判断する分流車有無判断手段と、車線を選択する車線選択手段とを備え、
前記分流地点判断手段、前記分流車有無判断手段および前記車線選択手段は、前記車両群の少なくとも先頭車両に装備され、
前記車両群が前記分流地点に近づくと、前記分流地点判断手段は分流地点信号を生成し、前記分流車有無判断手段は車両群に分流車両が存在すると分流車有信号を生成し、車線選択手段は前記分流地点信号および前記分流車有信号に基づいて前記特定分流地点が存在する車線を選択することを特徴とする車両群走行制御システムである。
【００２２】
本発明に従えば、車両群に特定分流地点にて分流する車両が含まれていると、この車両群が特定分流地点に近づくと、車線選択手段は特定分流地点が存在する車線を選択する。したがって、車両群はこの車線に車線変更し、分流する車両は特定分流地点にて分流路にスムースに分流することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明に従う車両群走行制御システムの第１の実施形態について説明する。図１は、本発明に従う車両群走行制御システムの第１の実施形態の要部を簡略的に示すブロック図である。
【００２８】
図１を参照して、図示の車両群走行制御システムは、参照番号２で示す走行制御装置を備え、この実施形態では、このような走行制御装置２が各車両４（図３参照）に搭載される。各走行制御装置２は、隊列を構成する車両群６（図３参照）内における車両４間で走行制御情報など情報信号を伝送するための通信制御ユニット８（以下「通信制御ＥＣＵ］という）、走行制御装置２を搭載する車両４の走行装置１０を制御するための車両制御ユニット１２（以下「車両制御ＥＣＵ」という）および車両群の車線変更を制御するための走行制御ユニット１４（以下「走行制御ＥＣＵ」という）を備えており、これら通信制御ＥＣＵ８、車両制御ＥＣＵ１２および走行制御ＥＣＵ１４は、たとえば、それら専用のマイクロプロセッサから構成される。
【００２９】
通信制御ＥＣＵ８に関連して、光信号を送受信するための光通信機１６が設けられ、この光通信機１６には、光信号を送信するための発光器１８と、光信号を受信するための受信器２０とが接続されている。発光器１８は前方の車両４に向けて所定の光信号、この実施形態では車両台数信号および車両長さ信号を送信するとともに、後方の車両４に向けて所定の信号、この実施形態では後述する車線変更信号を送信する。また、受光器２０は後方の車両４からの上記光信号（車両台数信号および車両長さ信号）を受信するととともに、前方の車両４からの車線変更信号を受信する。
【００３０】
通信制御ＥＣＵ８に関連して、さらに、送信機２２および受信機２４が設けられている。送信機２２および受信機２４は、道路２８（図３参照）に沿って設けられるビーコンなどのインフラ設備との間で所定信号の送信、受信を行うためのものである。送信機２２から送信される電波信号は、アンテナ３０から電波として送信され、インフラ設備から送信された電波信号は、アンテナ３０を介して受信機２４に受信される。
【００３１】
また、車両制御ＥＣＵ１２に関連して、ミリ波レーダ３２およびＣＣＤカメラ３４が設けられている。ミリ波レーダ３２は、前方車両４との車間距離を測定するためのものであり、前方に向けて高周波信号を発信しするとともに前方車両４からの反射信号を受信し、これによって前方車両４との車間距離を測定する。また、ＣＣＤカメラ３４は前方車両４に追従走行するためのものであり、この前方車両４を認識する。
【００３２】
車両制御ＥＣＵ１２に関連して、さらに、ナビゲーション装置３６および車速センサ３８が設けられている。ナビゲーション装置３６には地図データが記憶され、この地図データを表示手段（図示せず）に表示することができる。この実施形態では、ナビゲーション装置３６の地図データが車両制御ＥＣＵ１２に送給され、この地図データを利用して走行装置１０の制御が行われる。また、車速センサ３８は車両４の走行速度を検出し、この検出信号が車両制御ＥＣＵ１２に送給される。
【００３３】
車両制御ＥＣＵ１２は、車両の実際の走行状態を制御するために走行装置１０を作動制御する。、走行装置１０は、たとえば、車両のエンジン、ブレーキ、ステアリングなどを含み、これらが車両制御ＥＣＵ１２によって制御される。
【００３４】
図２をも参照して、走行制御ＥＣＵ１４は、車両台数カウンタ４０、車両台数記憶手段４２、車両群長さ演算手段４４および群長さ記憶手段４６を含んでいる。車両台数カウンタ４０は、隊列を形成して走行する車両群６（図３参照）を構成する車両４の台数をカウントする。群台数記憶手段４２には、隊列を構成する車両４の台数、たとえば５台が記憶され、この群台数記憶手段４２に記憶された台数を基準に車両群の一つのグループが形成される。また、車両群長さ演算手段４４は、隊列を形成して走行する車両群６の長さを演算する。群長さ記憶手段４６には、隊列を構成する車両群６の長さ、たとえば２５ｍが記憶され、この群長さ記憶手段４６に記憶された群長さを基準に車両群の一グループが形成される。
【００３５】
走行制御ＥＣＵ１４は、さらに、車両情報記憶手段４８、群形成判断手段５０および車線変更手段５２を含んでいる。車両情報記憶手段４８には車両に関する情報、たとえば車両の全長さなどが記憶されている。また、群形成判断手段５０は、隊列を形成する車両群６を形成すべきか否かを判断する。この実施形態では、車両台数カウンタ４０によってカウントされた車両台数と群台数記憶手段４２に記憶された群台数とを比較し、車両台数カウンタ４０の車両台数が群台数になると、群形成判断手段５０は群形成信号を生成する。また、車両群長さ演算手段４４によって演算された群長さと群長さ記憶手段４６に記憶された群長さとを比較し、車両群長さ演算手段４４による演算群長さが記憶群長さになる、またはこの記憶群長さを超えると、群形成判断手段５０は群形成信号を生成する。
【００３６】
次に、図１および図２とともに図３および図４を参照して、上述した車両群走行制御システムにおける車両群の車線変更動作について説明する。
【００３７】
図３に示すように、車両４は、通常、たとえば特定車線である走行車線５４を走行し、車両の台数が増えると車両群６を構成して隊列を形成して走行する。この走行中、隊列を形成する車両群６が所定台数であるか否かが判断される。そして、隊列を形成する車両群６が所定台数（車両台数カウンタ４０によってカウントされた台数）、この実施形態では５台になると、ステップＳ−１からステップＳ−２に進み、群形成判断手段５０は群形成信号を生成する。
【００３８】
一方、ステップＳ−１において隊列を形成する車両群６の台数が所定台数より少ないと、ステップＳ−３に進み、次に隊列を形成する車両群６の群長さ（車両群長さ演算手段４４により演算された群長さ）が所定群長さ、またはこの所定群長さを超えているか否かが判断される。そして、演算された車両群６の長さが記憶群長さ以上になると、ステップＳ−２に移り、上述したと同様に、群形成判断手段５０は群形成信号を形成する。なお、ステップＳ−３において、車両群６の長さが所定群長さよりも短いと、ステップＳ−４に進み、車両群６を構成する車両４は走行車線５４を継続して走行する。
【００３９】
この実施形態では、隊列を形成する車両群６の先頭車両４における走行制御ＥＣＵ１４では、車両台数カウンタ４０、群台数記憶手段４２、車両群長さ演算手段４４、群長さ記憶手段４６、車両情報記憶手段４８、群形成判断手段５０および車両変更手段５２の全てが機能し、追越車線５６への車線変更が必要なときに先頭車両４は後述する如く車線変更する。これに対して、先頭車両４に続く後続車両４における走行制御ＥＣＵ１４では、車両台数カウンタ４０、車両群長さ演算手段４４および車両情報記憶手段４８が機能し、群台数記憶手段４２、群長さ記憶手段４６、群形成判断手段５０および車線変更手段５２は実質上機能せず、後続車両４は、先頭車両４に追従して走行する。このように、車線変更に関する制御は車両群６の先頭車両４において行われる。そして、隊列を形成する車両群６では、最後尾の車両４の場合、この車両４は最後尾であるので、車両カウンタ４０は自車に対する群台数として１台をカウントするとともに、車両群長さ演算手段４４は車両情報記憶手段４８に記憶された車両の全長を自車に対する演算群長さとして演算する。最後尾の車両４の群台数情報および群長さ情報は、この車両４における通信制御ＥＣＵ８および光通信機１６を介して発光器１８からこの車両の前方車両４に向けて送信され、前方車両４は受光器２０を介して最後尾の車両４からの送信情報を受信する。このように受信すると、最後尾から２番目の車両４の場合、最後尾車両４からの群台数情報を受信するので、この車両４における車両カウンタ４０は自車に対する群台数として２台をカウントするとともに、最後尾の車両４からの群長さ情報を受信するので、この車両４の車両群長さ演算手段４４は、上記群長さ情報に車両情報記憶手段４８に記憶された車両の全長および車間距離を加えて自車に対する演算群長さとして演算する。このようにして、先頭車両４の車両カウンタ４０は車両群６を構成する車両４の台数をカウントし、またその車両群長さ演算手段４４は車両群６の群長さを演算する。なお、車両群６の最後尾の車両４の後方にさらに車両４が付くと、新たに付いた車両４が最後尾の車両となって車両群６の車両台数のカウントおよび車両群長さの演算がおこなわれてこれらの数値が更新される。
【００４０】
車両群６の先頭車両４における走行制御ＥＣＵ１４の群形成判断手段５０にて群形成信号が生成されると、ステップＳ−５に進み、先頭車両４の車線変更手段５２は上記群形成信号に基づいて車線変更信号を生成する。かくすると、この車線変更信号が車両制御ＥＣＵ１２に送給され、車両制御ＥＣＵ１２は車線変更信号に基づいて車両のステアリング（図示せず）を自動的に操作し、先頭車両４は走行車線５４から矢印５８（図３）で示すとおりに追越車線５６に車線変更し（ステップＳ−６）、これによって後続車両４も追従して追越車線５６に車線変更する（ステップＳ−７）。
【００４１】
かくして、形成される隊列が短い車両群６は走行車線５４を走行し、この隊列が所定台数または所定群長さになると、車両群６は一つのグループを構成して追越車線５６に車線変更するので、車両の走行がスムースになるとともに、効率のよい走行が可能となる。
【００４２】
上述した第１の実施形態では、隊列を形成する車両群６が所定台数または所定群長さになると、その時点で車両群６を形成して車線変更するように構成しているが、これに代えて、車両群６が所定台数または所定長さになった状態において分流路および／または合流路に近づいたときに車両群６を形成して車線変更を行うようにすることもできる。
【００４３】
図５は、本発明に従う車両群走行制御システムの第２の実施形態を簡略的に示すブロック図である。なお、第２の実施形態において、上記第１の実施形態と実質上同一の部材には同一の参照番号を付してその説明を省略する。
【００４４】
図５において、この第２の実施形態では、ナビゲーション装置３６からの地図データが車両制御ＥＣＵ１２に送給され、この地図データが車両制御ＥＣＵ１２からさらに走行制御ＥＣＵ１４に送給されるように構成されている。そして、ナビゲーション装置３６の地図データからの分合流地図情報に基づいて車両群６の車線変更が行われ、このことに関連して、走行制御ＥＣＵ１４は分合流地点判断手段（図示せず）をさらに含む。この第２の実施形態におけるその他の構成は、上記第１の実施形態と実質上同一である。
【００４５】
次に、図５ともに図６および図７を参照して、第２の実施形態の車両群走行制御システムにおける車両群の車線変更動作について説明する。
【００４６】
図６に示すように、車両４は、通常、たとえば特定車線である走行車線５４を走行し、車両４の台数が増えると車両群６を構成して隊列を形成して走行する。この走行中、隊列を形成する車両群６が所定台数であるか否かが判断される。そして、隊列を形成する車両群６が所定台数になると、ステップＳ−１１からステップＳ−１２に進み、群形成判断手段５０は群形成信号を生成する。一方、ステップＳ−１１において隊列を形成する車両群６の台数が所定台数より少ないと、ステップＳ−１３に進み、次に隊列を形成する車両群６の群長さが所定群長さ、またはこの所定群長さを超えているか否かが判断される。そして、演算された車両群６の長さが記憶群長さ以上になると、ステップＳ−１２に移り、上述したと同様に、群形成判断手段５０は群形成信号を生成する。車両群６の車両台数のカウントおよび車両群長さの演算は第１の実施形態と同様に行われる。なお、ステップＳ−１３において、車両群６の長さが所定群長さよりも短いと、ステップＳ−１４に進み、車両群６を構成する車両４は走行車線５４を継続して走行する。
【００４７】
ステップＳ−１２にて群形成信号が生成されると、ステップＳ−１５に進み、車両群６が分合流地点に近づいたか否かが判断される。この実施形態では、分合流地点に関する地点情報は、車両４に搭載されたナビゲーション装置３６からの地図データが利用される。ナビゲーション装置３６には、道路情報に関する種々の情報が記憶されており、この記憶された情報が車両制御ＥＣＵ１２に送給され、そしてかかる情報のうち分合流地図情報、すなわち分流地点および合流地点に関する位置情報が走行制御ＥＣＵ１４に送給される。たとえば、ナビゲーション装置３６の分合流地図情報により車両群６が、図６に示すように、たとえば合流地点７２に近づく、たとえば分合流地点の手前５００ｍになると、走行制御ＥＣＵ１４の分合流地点判断手段（図示せず）は、ナビゲーション装置３６からの分合流地図情報に基づいて分合流信号を生成する。このように群形成信号および分合流地点信号が生成されると、走行制御ＥＣＵ１４の車線変更手段５２はこれらの信号に基づいて車線変更信号を生成する（ステップＳ−１６）。そして、車両群６の先頭車両４の車線変更に先だって、車両群６の後続車４へ生成された車線変更信号の送信が行われる。この車線変更信号の送信は、先頭車両４の通信制御ＥＣＵ１６および光通信機１６の作用によって発光器１８から行われ、この先頭車両４に続く後続車４は、上記発光器１８からの車線変更信号を受光器２０によって受光し、受信した車線変更信号が通信制御ＥＣＵ８を介して走行制御ＥＣＵ１２に送給されるとともに、さらに通信制御ＥＣＵ８および光通信機１６の作用によって発光器１８からさらに後続車に送信され、このようにして車両群６の後続車４に車線変更信号が送信され、車両群６の各車両４は先頭車両４からの車線変更信号を受信する（ステップＳー１８）。
【００４８】
このようにして車線変更信号が後続車４に送信されると、ステップＳ−１９に進み、車両群６の先頭車両４が矢印７４（図６）で示すとおりに走行車線５４から追越車線５６への車線変更し（ステップＳ−１９）、これによって後続車両４も追従して追越車線５６に車線変更する（ステップＳ−２０）。このように、後続車両４が車線変更信号を受信した後先頭車両４が車線変更を行うようにすることによって、車両群６のスムースな車線変更が可能となる。
【００４９】
かくして、形成される隊列が短い車両群６は走行車線５４を走行し、この隊列が所定台数または所定群長さになると、車両群６は一つのグループを構成して追越車線５６に車線変更するので、上述した第１の実施形態と同様に、車両の走行がスムースになるとともに、効率のよい走行が可能となる。なお、車両群６の車両台数が多い（または車両群長さが長い）ときには、所定台数（または所定群長さ）の車両群６が一つのグループを構成して車線変更し、残りの車両群６において図７に示す制御動作が遂行される。そして、この残りの車両群６において車両群６の車両台数が所定台数（または所定群長さ）以上であると、所定台数（または所定群長さ）でもって一つの車両群６を構成して車線変更が行われ、このような動作が残りの車両群６に対して繰返し行われる。
【００５０】
第２の実施形態においては、車両４に搭載されるナビゲーション装置３６の地図データを利用して分合流地点に近づいたか否かを判断しているが、これに代えて、たとえば、道路２８に沿って設置される地上装置、たとえばビーコンなどのインフラ設備７８から送信される道路情報信号を利用することもできる。かかる場合、道路情報信号には分合流情報信号が含まれており、インフラ設備７８からの道路情報信号は、アンテナ３０を介して受信機２４にて受信され、受信された道路情報信号は、通信制御ＥＣＵ８を介して走行制御ＥＣＵ１４に送給され、分合流地点判断手段（図示せず）は、この道路情報信号に基づいて分合流地点に近づいたことを判断して分合流地点信号を生成する。このように構成しても、分合流地点に近づいたとき車両群６は所要のとおりに車線変更を行う。なお、ナビゲーション装置３６および地上のインフラ設備７８の双方の分合流地点に関する情報を利用するようにすることもできる。
【００５１】
また、第２の実施形態にはいては、走行車線５４と合流路８０との合流地点および走行車線５４と分流路（図示せず）との分流地点の双方において車線変更を行う構成であるが、合流地点および分流地点のいずれか一方において車線変更を行うようにしても同様の効果が達成される。
【００５２】
走行制御ＥＣＵは、たとえば図８に示すとおりに構成することができ、このように構成した場合、所定距離範囲に複数の分合流地点が存在していても車両のスムーズな走行が可能となる。図８は、走行制御ＥＣＵの第１の変形形態を簡略的に示すブロック図であり、図９は、走行状態を説明するための簡略図であり、図１０は、図８の走行制御ＥＣＵを用いたときの制御動作を示すフローチャートである。なお、上述した実施形態と実質上同一の部材には同一の参照番号を付してその説明を省略する。
【００５３】
図８において、第１の変形形態の走行制御ＥＣＵ１０２は、図２に示す各種手段４０〜５２に加えて、複数分合流地点判断手段１０４および車線選択手段１０６を有している。複数分合流地点判断手段１０４は、地上装置としてのインフラ設備７８からの道路情報信号を利用して所定距離範囲、たとえば４ｋｍの範囲に分合流地点が複数存在するか否かを判断し、複数存在すると判断した場合、各車線に存在する分流地点１１２（分流路１０８が接続される地点）および合流地点１１４（合流路１１０が接続される地点）の数を求める。また、車線選択手段１０６は、複数分合流地点判断手段１０４により求めた分合流数に基づいて車両群６が走行する車線を選択する。このような走行制御ＥＣＵ１０２は、第１の実施形態における走行制御ＥＣＵ１４に代えて用いられる。
【００５４】
次に、図８ともに図９および図１０を参照して、第１の変形形の走行制御ＥＣＵ１０２を用いた車両群走行制御システムにおける車両群の車線変更動作について説明する。
【００５５】
図９に示すように、車両４は、通常、たとえば特定車線である走行車線５４を走行し、車両４の台数が増えると車両群６を構成して隊列を形成して走行する。そして、車両群６が所定台数（または所定群長さ）以上になると、上述したようにして一つのグループとなって隊列を形成し、車両群６は追越車線５６に車線変更する。したがって、隊列を形成する車両群６が所定の車両群６を構成しているか否かが判断され、車両群６が所定の車両群６を構成している場合に追越車線５６を走行し、ステップＳ−３２に進む。一方、車両群６が所定の車両群６を構成しない場合、ステップＳ−３１からステップＳ−３３に進み、車両群６（１台の場合も含む）は走行車線５４を走行する。
【００５６】
車両群６が分流地点１１２または合流地点１１４に近づくと、車両群６の先頭車両４が、道路２８に沿って設けられた地上装置としてのインフラ設備７８から送信されている道路情報信号を受信し（ステップＳ−３２）、この道路情報信号が走行制御ＥＣＵ１０２に送給される。この道路情報信号には、分合流地点に関する情報が含まれ、またこの分合流地点よりも走行方向前方側の所定距離範囲Ｈ、たとえば４ｋｍの範囲に複数の分合流地点が存在する場合、複数分合流地点に関する情報が含まれている。この複数分合流地点に関する情報が走行制御ＥＣＵ１０２に送給されると、複数分合流地点判断手段１０４は、上述した情報に基づいて複数分合流地点が存在していると判断し、この所定距離範囲Ｈ内において各車線５４，５６に存在する分合流地点の数を求める（ステップＳ−３４）。たとえば、図９に示す道路２８では、複数分合流地点判断手段１０４によって、走行車線５４における分合流地点５４の数が３つ、また追越走行車線５６における分合流地点５６の数が１つと求められる。このように各車線５４，５６における分合流地点の数が求められると、車線選択手段１０６は、この複数分合流地点判断手段１０４によって求めた数に基づいて、車両群６が走行する車線を選択する。この実施形態では、車線選択手段１０６は、所定距離範囲Ｈ内において分合流地点の数が少ない車線、すなわち追越車線５６を選択する（ステップＳ−３５）。
【００５７】
このように走行する車線が選択されると、ステップＳ−３６において、車両群６が選択された車線を走行しているか否かが判断される。この実施形態では、車両群６が追越車線５６を走行していると、車線変更をする必要がないので、ステップＳー３７に進み、車両群６は追越車線５６を継続して走行する。なお、走行車線５４よりも追越車線５６の方が分合流地点が多い場合、車線選択手段１０６によって走行車線５４が選択され、この場合、車両群６は選択された車線、すなわち走行車線５４へ車線変更する（Ｓ−３８）。このように、所定距離範囲Ｈ内に複数の分合流地点が存在する場合、分合流地点が少ない車線が選択されるので、車両群６が頻繁に車線変更を行うことがなく、車両群６のスムースな走行が可能となる。また、分合流地点の少ない車線を走行するので、車両群６が分合流する車両４の妨げとなることも少なくなる。なお、ステップＳ−３４において複数の分合流地点が存在しないと判断された場合、ステップＳ−３７に進み、そのままの走行状態が維持される。
【００５８】
上述した形態では、路上装置としてのインフラ設備７８からの道路情報信号を利用して複数の分合流地点が存在するか否かを判断しているが、これに代えて、車両４に搭載されるナビゲーション装置３６の地図データにおける分合流地点情報を利用することもできる。
【００５９】
図８の走行制御ＥＣＵ１０２にさらに特定の分流地点を判断する特定分流地点判断手段（図示せず）および分流車有無判断手段（図示せず）を設けることによって、分流地点における分流車両４の分流路１０９への分流走行をスムースに行うことができる。この場合、図１１に示すフローチャートに沿って車線変更が行われる。
【００６０】
まず、ステップＳ−４１において、分流路１０８（図９参照）に分流走行する車両４が車両群６に含まれているか否かが判断される。このような分流車両４が車両群６に含まれている場合、分流車両４からの分流信号が車両群６の先頭車両４まで送信され、先頭車両４の走行制御ＥＣＵ１０２における分流車有無判断手段（図示せず）は、この車両群６中に特定分流地点において分流する車両４が含まれていることを判断し、ステップＳ−４２に進む。一方、車両群４に分流車両４が含まれていない場合、ステップＳー４３に進み、車両群６は追越車線５６を走行する。なお、上述したように、車両群６が所定台数（または所定群長さ）以上になると、上述したようにして一つのグループとなって隊列を形成し、車両群６は追越車線５６に車線変更する。したがって、車両群６が所定の車両群６を構成している場合には追越車線５６を走行し、車両群６が所定の車両群６を構成しない場合には、車両群６（１台の場合も含む）は走行車線５４を走行している。
【００６１】
ステップＳ−４２に進むと、車両群６が特定の分流地点、ずなわち分流車両４が分流する地点に近づいたか否かが判断される。そして、車両群６が特定分流地点、たとえば分流地点１１２（図９参照）に近づくと、車両群６の先頭車両４が、道路２８に沿って設けられた地上装置としてのインフラ設備７８から送信されている道路情報信号を受信し、この道路情報信号が走行制御ＥＣＵ１０２に送給される。特定分流地点に関する情報信号が走行制御ＥＣＵ１０２に送給されると、分流地点判断手段（図示せず）が特定分流地点に近づいたことを判断し、分流地点信号を生成する。かくすると、この分流地点信号が車線選択手段１０６に送給され、車線選択手段１０６はこの分流地点信号に基づいて、分流地点１１２（図９参照）が存在する車線、すなわち走行車線５４を選択する（ステップＳ−４４）。
【００６２】
このように走行する車線が選択されると、ステップＳ−４５において、車両群６が選択された車線を走行しているか否かが判断される。この実施形態では、車両群６が追越車線５６を走行していると、車線変更をする必要があるので、ステップＳー４６に進み、車両群６は追越車線５６から走行車線５４に車線変更する。なお、車両群６が走行車線５４を走行している場合、車線変更する必要がないので、車両群６は継続して走行車線５４を走行する。
【００６３】
このように、分流車両４を含む車両群６が特定分流地点に近づくと、この車両群６は、特定分流地点を含む車線に車線変更するので、車両群６に含まれた分流車両４は、特定分流地点から分流路１０８にスムースに分流走行することができる。
【００６４】
なお、上述した形態では、路上装置としてのインフラ設備７８からの道路情報信号を利用して特定分流地点複数の分合流地点が存在するか否かを判断しているが、これに代えて、車両４に搭載されるナビゲーション装置３６の地図データにおける分合流地点情報を利用することもできる。
【００６５】
以下、本発明の実施の形態に関連する形態について説明する。
図８の走行制御ＥＣＵ１０２にさらに車線減少地点を判断するための車線減少地点判断手段（図示せず）を設けることによって、車線減少地点における車線変更（減少しない車線への車線変更）を所要のとおりに行うことができる。この場合、図１２に示すフローチャートに沿って車線変更が行われる。
【００６６】
ます、ステップＳ−５１において、車線減少地点に近づいたか否かが判断される。たとえば、走行車両が少ないために道路の車線が減少している地点、または道路工事などによって工事中の車線が一時的に減少している地点などにおいては、道路に地上装置としてのインフラ設備（図示せず）が設置されている。したがって、車両群６（図９参照）が車線減少地点に近づくと、車両群６の先頭車両４が、道路に設けられたインフラ設備から送信されている道路情報信号を受信し、この道路情報信号が走行制御ＥＣＵ１０２（図８参照）に送給される。車線減少地点に関する情報信号が走行制御ＥＣＵ１０２に送給されると、車線減少地点判断手段（図示せず）が車線減少地点に近づいたことを判断し、車線減少地点信号を生成する。かくすると、この車線減少地点信号が車線選択手段１０６に送給され、車線選択手段１０６はこの車線減少地点信号に基づいて、車線が減少していない車線、すなわち走行可能な車線を選択する（ステップＳ−５２）。
【００６７】
このように走行する車線が選択されると、ステップＳ−５３において、車両群６が選択された車線を走行しているか否かが判断される。そして、車両群６が車線が減少していない車線、すなわち選択された車線を走行していると、車線変更をする必要がないので、ステップＳー５４に進み、車両群６は継続してその車線を走行する。一方、車両群６が車線が減少している車線を走行していると、車線変更をする必要があるので、ステップＳ−５３からステップＳ−５５に進み、車両群６は、車線が減少していない車線へと車線変更が行われる。
【００６８】
なお、車両群６が車線減少地点に近づかない場合、ステップＳ−５１からステップＳ−５６に進み、車両群６は車線変更することなく、走行中の車線を継続して走行する。
【００６９】
このように、車線減少地点に近づくと、車両群６は車線が減少していない車線に自動的に車線変更するので、このような地点が存在していても安全走行することができる。
【００７０】
このような車両群走行制御システムにおいては、特定車線、たとえば追越車線の交通量が多い場合、走行車線から追越車線への車線変更を強制的に禁止するようにするのが望ましい。この場合、たとえば図８に示す走行制御ＥＣＵ１０２に、車線の所定範囲の交通量を判断するための交通量判断手段と、車線変更手段による車線変更を禁止する車線変更禁止手段とがさらに設けられる。この場合、図１３に示すフローチャートに沿って車線変更の禁止が行われる。
【００７１】
ます、ステップＳ−６１において、各車線の所定範囲における交通量が検出される。この交通量の検出は、道路に設けられる地上装置によって行うことができ、このように検出したときには、地上装置によって検出された交通量が車両群６の先頭車両４に送信される。交通量の検出は、周囲を走行中の車両からの相互通信によっても行うことができ、このように検出したときには、車両群の先頭車両において直接的に検出することができる。
【００７２】
上述した如くして交通量の検出が行われると、ステップＳ−６２に進み、各車線における交通量が所定量以上であるか否か、たとえば一例として所定範囲において最大限１００台の車両が走行可能な場合において９０台以上であるか否かが判断される。この形態では、交通量判断手段（図示せず）が特定車線における交通量が所定量以上であると判断するとステップＳ−６３に進み、車線変更禁止手段（図示せず）は、上述した判断に基づいて車線変更禁止信号を生成する。かくすると、車線変更手段５２における車線変更信号の生成が強制的に禁止され、特定車線以外の車線からこの特定車線への車両群の車線変更が強制的に禁止され、これによって特定車線を走行する走行車両の台数が増えることが防止でき、車両群６の効率的のよい走行が可能となる。
【００７３】
なお、交通量の検出は、たとえば上記車両台数に代えて、車両長さに基づいて検出することもでき、この場合、所定範囲の９０％以上に渡って車両群が形成されると交通量が所定量以上と判断するようにすることができる。
【００７４】
以上、本発明に従う車両群走行制御システムの実施形態およびその関連形態について説明したが、本発明はこれら実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形、修正が可能である。
【００７５】
たとえば、上述した実施形態では、隊列を形成する車両群の車両台数および車両群の群長さに基づいて車線変更を行うように構成しているが、これに代えて車両群の車両台数または群長さのいずれか一方に基づいて車線変更を行うように構成することによっても同様の効果が達成できる。
【００７６】
【発明の効果】
本発明の請求項１の車両群走行制御システムによれば、車両群の車両が所定台数に、またはその群長さが所定長さになると、車線変更手段が車線変更信号を生成し、これによって車両群の先頭車両は特定車線から他の車線に車線変更し、この先頭車両に続いて後続車も車線変更を行う。したがって、車両群の長さが所定範囲を超えて長くなることがなく、このような車両群が一つのグループとして走行し、かくして交通の流れがスムースとなり、車両の効率的な走行が可能となる。
【００７７】
また本発明の請求項２の車両群走行制御システムによれば、車両群の車両が所定台数に、またはその群長さが所定長さになると、分合流地点にて車線変更手段が車線変更信号を生成し、これによって車両群の先頭車両は特定車線から他の車線に車線変更し、この先頭車両に続いて後続車も車線変更を行う。したがって、分合流地点において車両群の長さが調整され、このような車両群が一つのグループとして走行し、かくして交通の流れがスムースとなり、車両の効率的な走行が可能となる。
【００７８】
また本発明の請求項３の車両群走行制御システムによれば、分合流地点に関する情報としてナビゲーション装置における地図データを利用することができる。
【００７９】
また本発明の請求項４の車両群走行制御システムによれば、分合流地点に関する情報として路上装置からの道路情報信号を利用することができる。
【００８０】
また本発明の請求項５の車両群走行制御システムによれば、車両群の先頭車両が車線変更を行う前に、車線変更手段にて生成された車両変更信号が後続の車両に送信されるので、先頭車両の車線変更に伴う後続車の車線変更をスムースに行うことができる。
【００８１】
また本発明の請求項６の車両群走行制御システムによれば、複数分合流地点判断手段は所定距離範囲内に複数の分合流地点が存在するか否かを判断し、車線選択手段はこの複数分合流地点判断手段の判断結果に基づいて車線を選択するので、存在する分合流地点を考慮して車線が選択されるので、車両群の快適な走行を行うことができる。
【００８２】
また本発明の請求項７の車両群走行制御システムによれば、車線選択手段は複数分合流地点判断手段により求めた分合流地点の少ない車線を選択するので、走行中の車両群の車線変更が少なく、これにより車両群の快適な走行を行うことができる。
【００８３】
また本発明の請求項８の車両群走行制御システムによれば、車両群に特定分流地点にて分流する車両が含まれていると、この車両群が特定分流地点に近づくと、車線選択手段は特定分流地点が存在する車線を選択する。したがって、車両群はこの車線に車線変更し、分流する車両は特定分流地点にて分流路にスムースに分流することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従う車両群走行制御システムの第１の実施形態を簡略的に示すブロック図である。
【図２】図１の車両群走行制御システムにおける走行制御ＥＣＵ１４を簡略的に示すブロック図である。
【図３】車両群の車線変更を説明するための簡略図である。
【図４】図１の車両群走行制御システムにおける車両変更動作を説明するフローチャートである。
【図５】本発明に従う車両群走行制御システムの第２の実施形態を簡略的に示すブロック図である。
【図６】図５の車両群走行制御システムによる車線変更を説明するための簡略図である。
【図７】図５の車両群走行制御システムにおける車両変更動作を説明するフローチャートである。
【図８】走行制御ＥＣＵの第１の変形形態を簡略的に示すブロック図である。
【図９】図８の走行制御ＥＣＵによる車両群の走行を説明するための簡略図である。
【図１０】図８の走行制御ＥＣＵを用いたときの車両群の走行を説明するフローチャートである。
【図１１】分流車両を含む車両群の走行を説明するフローチャートである。
【図１２】車線減少地点に近づいたときの車両群の走行を説明するフローチャートである。
【図１３】交通量が多いときの車両群の走行を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
２ 走行制御装置
４ 車両
６ 車両群
８ 通信制御ＥＣＵ
１２ 車両制御ＥＣＵ
１４，１０２ 走行制御ＥＣＵ
２８ 道路
３６ ナビゲーション装置
４０ 車両台数カウンタ
４４ 車両群長さ演算手段
５０ 群形成判断手段
５２ 車線変更手段
５４ 走行車線
５８ 追越車線
７２，１１４ 合流地点
７８ インフラ設備
８０，１１０ 合流路
１０４ 複数分合流地点判断手段
１０６ 車線選択手段
１０８ 分流路
１１２ 分流地点
Claims (8)
- 複数台の車両により車両群が形成され、形成された車両群の車両間で走行制御情報が伝送され、これにより前記車両群が所定の隊列走行を行う車両群走行制御システムであって、
所定の車両台数または所定の群長さが形成されたか否かを判断するための群形成判断手段と、車両群の車線変更を行うための車線変更手段とを備え、
前記群形成判断手段および前記車線変更手段は、前記車両群の少なくとも先頭車両に装備され、
車両群が車両台数または所定の群長さになると、前記群形成判断手段は群形成信号を生成し、前記車線変更手段は前記群形成信号に基づいて車線変更信号を生成し、前記車線変更信号に基づいて前記先頭車両は特定車線から前記特定車線と異なる他の車線に車線変更を行うことを特徴とする車両群走行制御システム。 - 複数台の車両により車両群が形成され、形成された車両群の車両間で走行制御情報が伝送され、これにより前記車両群が所定の隊列走行を行う車両群走行制御システムであって、
所定の車両台数または所定の群長さが形成されたか否かを判断するための群形成判断手段と、道路の分流地点および合流地点のいずれか一方または双方である分合流地点を判断するための分合流地点判断手段と、車両群の車線変更を行うための車線変更手段とを備え、
前記群形成判断手段、前記分合流地点判断手段および前記車線変更手段は、前記車両群の少なくとも先頭車両に装備され、
車両群が車両台数または所定の群長さになると、前記群形成判断手段は群形成信号を生成し、また、車両群が前記分合流地点に近づくと、前記分合流地点判断手段は分合流地点信号を生成し、前記車線変更手段は前記群形成信号および前記分合流地点信号に基づいて車線変更信号を生成し、前記車線変更信号に基づいて前記先頭車両は特定車線から前記特定車線と異なる他の車線に車線変更を行うことを特徴とする車両群走行制御システム。 - 前記分合流地点判断手段は、車両に搭載されるナビゲーション装置が有する地図データからの分合流地図情報に基づいて前記分合流地点信号を生成することを特徴とする請求項２記載の車両群走行制御システム。
- 前記分合流地点判断手段は、路上に沿って設けられる路上装置からの道路情報信号に基づいて前記分合流地点信号を生成することを特徴とする請求項２記載の車両群走行制御システム。
- 車両群の各車両は送信手段および受信手段を備え、前記先頭車両の前記車線変更手段が前記車線変更信号を生成すると、前記先頭車両が車線変更を行うに先だって、前記先頭車両にて生成された前記車線変更信号がその送信手段から後続の車両の受信手段に向けて送信されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の車両群走行制御システム。
- 所定距離範囲に前記分合流地点が複数存在するか否かを判断する複数分合流地点判断手段と、車線を選択する車線選択手段とをさらに備え、前記複数分合流地点判断手段およびおよび前記車線選択手段は少なくとも前記先頭車両に装備され、前記車線選択手段は前記複数分合流地点判断手段の判断結果に基づき車線を選択し、前記先頭車両は前記車線選択手段により選択された車線に車線変更を行うとことを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の車両群走行制御システム。
- 前記複数分合流地点判断手段は前記所定距離範囲内における各車線に接続される前記分合流地点の数を求め、前記車線選択手段は、前記分合流地点の少ない車線を選択することを特徴とする請求項６記載の車両群走行制御システム。
- 複数台の車両により車両群が形成され、形成された車両群の車両間で走行制御情報が伝送され、これにより前記車両群が所定の隊列走行を行う車両群走行制御システムであって、
道路の分流地点を判断するための分流地点判断手段と、車両群内に特定分流地点で分流する車両が存在するか否かを判断する分流車有無判断手段と、車線を選択する車線選択手段とを備え、
前記分流地点判断手段、前記分流車有無判断手段および前記車線選択手段は、前記車両群の少なくとも先頭車両に装備され、
前記車両群が前記分流地点に近づくと、前記分流地点判断手段は分流地点信号を生成し、前記分流車有無判断手段は車両群に分流車両が存在すると分流車有信号を生成し、前記車線選択手段は前記分流地点信号および前記分流車有信号に基づいて前記特定分流地点が存在する車線を選択することを特徴とする車両群走行制御システム。
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