(57)【要約】【課題】車両の隊列走行制御において、車両群の航続距離を延長すること。【解決手段】第１車両１、第２車両２、第３車両３、及び第４車両４による隊列走行を管理する隊列走行管理システムであって、各車両のそれぞれのエネルギー残量を取得するエネルギー残量取得部５１と、各車両のそれぞれの航続可能距離を算出する航続可能距離算出部５２と、航続可能距離に基づいて各車両の隊列走行における隊列順序を決定する隊列順序決定部５３と、を含み、隊列順序決定部５３は、各車両のうち、航続可能距離が最も長い車両が先頭車両となり、航続可能距離が二番目に長い車両が最後尾となるように隊列順序を決定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の車両による隊列走行を管理する隊列走行管理システムであって、
複数の前記車両のそれぞれのエネルギー残量を取得するエネルギー残量取得部と、
複数の前記車両のそれぞれの航続可能距離を算出する航続可能距離算出部と、
前記航続可能距離に基づいて複数の前記車両の隊列走行における隊列順序を決定する隊列順序決定部と、を含み、
前記隊列順序決定部は、複数の前記車両のうち、前記航続可能距離が最も長い前記車両が先頭車両となり、前記航続可能距離が二番目に長い前記車両が最後尾となるように前記隊列順序を決定する、隊列走行管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の隊列走行管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
トラック等の車両において、近年、消費エネルギー低減の観点、及びドライバー不足に対する対策の観点から、複数の車両が高速道路などを走行する場合、これらの車両を一つの車両群と見なして隊列を組みながら走行させる隊列走行制御が提案されている（例えば特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−０７０５１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような技術において、隊列走行制御を実施する場合、上記の通り高速道路等の比較的長距離間の貨物輸送に適用されることが想定される。従って、車両群でのトータルのエネルギー効率を向上させることにより、隊列走行する車両群全体の航続距離を延長したいとの要求がある。
【０００５】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車両の隊列走行制御において、車両群の航続距離を延長することができる隊列走行管理システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る隊列走行管理システムは、複数の車両による隊列走行を管理する隊列走行管理システムであって、複数の前記車両のそれぞれのエネルギー残量を取得するエネルギー残量取得部と、複数の前記車両のそれぞれの航続可能距離を算出する航続可能距離算出部と、前記航続可能距離に基づいて複数の前記車両の隊列走行における隊列順序を決定する隊列順序決定部と、を含み、前記隊列順序決定部は、複数の前記車両のうち、前記航続可能距離が最も長い前記車両が先頭車両となり、前記航続可能距離が二番目に長い前記車両が最後尾となるように前記隊列順序を決定する。
【０００７】
隊列走行管理システムは、隊列走行する車両群を構成する各車両のエネルギー残量に基づいて航続可能距離を算出すると共に、隊列においてエネルギー消費が比較的大きい位置に航続可能距離の長い車両を割り当てるように隊列順序を決定する。これにより隊列走行管理システムは、隊列走行する各車両の航続距離の偏りを抑制することができるため、車両群の全体の航続距離を延長することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る隊列走行管理システムが管理する車両群を表す模式図である。
【図２】本発明に係る隊列走行管理システムの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、本発明は以下に説明する内容に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲において任意に変更して実施することが可能である。また、実施の形態の説明に用いる図面は、いずれも構成部材を模式的に示すものであって、理解を深めるべく部分的な強調、拡大、縮小、または省略などを行っており、構成部材の縮尺や形状等を正確に表すものとはなっていない場合がある。
【００１０】
図１は、本発明に係る隊列走行管理システムが管理する車両群Ｇを表す模式図である。車両群Ｇは、隊列走行する複数の車両からなり、本実施形態においては、第１車両１、第２車両２、第３車両３、及び第４車両４の４台から構成されている。尚、車両群Ｇを構成する車両の数は、これに限定されるものではなく複数であればよい。また、車両群Ｇを構成するそれぞれの車両は、例えば貨物を輸送するトラックとして例示するが、車両の種類は問わず、また、エンジン車、電動車、又はハイブリッド車のいずれであってもよい。
【００１１】
第１車両１、第２車両２、第３車両３、及び第４車両４のそれぞれは、エネルギー貯蔵部１０、通信部２０、制御部３０、及び従来の車両が備える各種コンポーネント（図示せず）を備える。
【００１２】
エネルギー貯蔵部１０は、各車両の走行エネルギー源を貯蔵するための貯蔵部であり、例えばエンジン車の場合にはガソリンや軽油を貯蔵する燃料タンクであり、電動車の場合には走行用バッテリである。
【００１３】
通信部２０は、第１車両１、第２車両２、第３車両３、及び第４車両４のそれぞれが互いに車々間通信を行うための無線通信装置である。尚、各車両の通信部２０は、ネットワーク上に設けられた管制センターのサーバと個々に通信するものであってもよい。
【００１４】
制御部３０は、例えばエンジン車、又は電動車において統合的な制御を行う車両制御ユニット（Vehicle Control Unit）であり、図示しない入出力装置、制御プログラム等の記憶に供される記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭなど）、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタなどを備えることにより、搭載される車両を統合制御する。本実施形態における制御部は３０、詳細を後述するように、車両群Ｇの隊列走行を管理する機能を備えている。
【００１５】
図２は、本発明に係る隊列走行管理システムの構成を示すブロック図である。より具体的には、図２では、隊列走行管理システムを構成する各車両における制御部３０の内部構成をより詳細に表している。ただし、ここで説明する制御部３０の内部構成については各車両で共通であるため、第１車両１の制御部３０について説明することとし、他の車両については詳細な説明を省略する。また、図２では、各車両がネットワークＮを介して相互通信を行う様子を示している。
【００１６】
制御部３０は、自車両制御部４０及び隊列管理部５０を含む。ただし、隊列走行管理システムは、隊列走行中の車両群Ｇのうち、例えば先頭車両の制御部３０における隊列管理部５０だけが動作すればよく、この場合には他の車両の制御部３０における隊列管理部５０を休止させておくことができる。
【００１７】
自車両制御部４０は、ドライバーの運転制御に基づき自車両の走行駆動を制御すると共に、自車両のエネルギー貯蔵部１０に貯蔵されるエネルギー残量を把握してエネルギーを効率的に使用するためのエネルギー管理を行う。
【００１８】
隊列管理部５０は、車両群Ｇの全体のエネルギー効率を向上させるべく、車両群Ｇを構成する各車両のそれぞれの状態を把握して隊列走行を管理する。また、隊列管理部５０は、エネルギー残量取得部５１、航続可能距離算出部５２、及び隊列順序決定部５３を含む。
【００１９】
エネルギー残量取得部５１は、通信部２０を介して他車両と通信することにより、車両群Ｇを構成する各車両のそれぞれのエネルギー残量を取得する。
【００２０】
航続可能距離算出部５２は、エネルギー残量取得部５１が取得した各車両のエネルギー残量に基づいて、各車両がそれぞれのエネルギー残量で走行することができる航続可能距離を算出する。ここで、航続可能距離算出部５２は、各車両の航続可能距離の算出において、エネルギー残量のみならず、車両ごとの燃費（又は電費）、空気抵抗に代表される走行抵抗、貨物の積載量に依存する車両重量など、航続距離に影響する要因を加味することができ、これに必要な情報を他車両との通信により取得する。
【００２１】
隊列順序決定部５３は、航続可能距離算出部５２が算出した各車両の航続可能距離に基づいて、車両群Ｇの隊列順序を決定して各車両に当該隊列順序を指示する。より具体的には、車両群Ｇの各車両のうち、航続可能距離が最も長い車両を隊列の先頭車両とし、航続可能距離が二番目に長い車両を隊列の最後尾とするように隊列順序を決定する。すなわち、隊列順序決定部５３は、航続可能距離が最も長い車両を、最も空気抵抗を受けやすく、それによるエネルギー消費が大きい先頭車両に割り当て、航続可能距離が二番目に長い車両を、荷箱の後方の負圧で走行抵抗が増加して二番目にエネルギー消費が大きくなる最後尾に割り当てる。
【００２２】
これにより、隊列走行管理システムは、隊列順序に伴う空気抵抗に起因したエネルギー消費速度の差を各車両に分散することにより、各車両の航続可能距離の偏りを抑制することができ、隊列走行する車両群Ｇの全体の航続距離を延長することができる。
【００２３】
続いて、隊列走行中における隊列走行管理システムの動作について説明する。ここでは、車両群Ｇが図１の隊列順序で隊列走行し、第１車両１の隊列管理部５０がマスターとして車両群Ｇを管理しているものとする。
【００２４】
第１車両１の隊列管理部５０は、隊列走行中の適切なタイミングで隊列走行管理を実行する。隊列走行管理は、所定時間ごとに定期的に行なわれてもよく、サービスエリアなど運行経路上の所定の場所ごとに行われてもよい。また、第１車両１の隊列管理部５０が各車両のエネルギー残量を逐次取得し、エネルギー減少幅やエネルギー消費速度を基準として隊列走行管理を実行してもよい。
【００２５】
隊列走行管理が開始されると、第１車両１の隊列管理部５０は、各車両のエネルギー残量、及び必要に応じて航続可能距離に影響する上記の要因についての各種情報を取得する。また、第１車両１の隊列管理部５０は、取得した情報に基づいて各車両の航続可能距離を算出する。
【００２６】
このとき、例えば、図１における第２車両２の航続可能距離が最も長く、第３車両３の航続可能距離が二番目に長い場合には、第１車両１の隊列管理部５０は、第２車両２、第１車両１、第４車両４、及び第３車両３の順になるように車両群Ｇの隊列順序を決定し、各車両にそれぞれの隊列順序を通知する。これにより、車両群Ｇは、各車両の航続可能距離の偏りを抑制するように隊列順序を変更することができる。そして、新たに先頭車両となった第２車両２の隊列管理部５０が次の隊列走行管理のマスターとして車両群Ｇを管理する。尚、先頭及び最後尾を除くその他の隊列順序、すなわち本実施形態においては２番目及び３番目に配置される車両の互いの前後関係は、隊列順序の変更が最小限となるように決定してもよい。
【００２７】
以上のように、本発明に係る隊列走行管理システムによれば、隊列走行する車両群Ｇのそれぞれの車両に対して、エネルギー残量に基づく航続可能距離を算出し、隊列においてエネルギー消費が比較的大きい位置に航続可能距離の長い車両を割り当てるように隊列順序を決定することで、各車両の航続可能距離の偏りを抑制することができるため、車両群Ｇの全体の航続距離を延長することができる。
【００２８】
また、本発明に係る隊列走行管理システムによれば、車両群Ｇを構成する各車両の間に燃費（又は電費）、走行抵抗、車両重量、エネルギー貯蔵部１０の最大容量、及びエンジン車・電動車・ハイブリッド車の種別等の違いがある場合であっても、各車両の共通の指標としての航続可能距離に基づいて適切な隊列順序を決定することができる。
【００２９】
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明は上記した実施形態に限定されるものではない。例えば、上記の実施形態では、先頭車両の隊列管理部５０が隊列走行管理のマスターとして車両群Ｇを管理する形態を例示したが、隊列管理部５０は、所定の１つの車両だけに設けられてもよく、また、ネットワーク上に設けられた管制センターのサーバに設けられてもよい。
【００３０】
また、上記の実施形態では、車両群Ｇの各車両におけるドライバーの有無を問わなかったが、先頭車両のみにドライバーが乗り、他の車両が自動的に先頭車両を追従する場合には、例えばサービスエリア等で車両群Ｇを停車させたタイミングで隊列順序を決定し、新たに先頭車両となる車両にドライバーが乗り換えることで、上記の実施形態と同様の隊列走行管理を行うことができる。
【００３１】
更に、上記の実施形態では、隊列走行管理のマスターとなる車両の隊列管理部５０が、各車両のエネルギー残量、及び航続可能距離に影響する要因についての各種情報を取得して各車両の航続可能距離を算出する形態を例示したが、各車両において自車両の航続可能距離を算出してマスターの車両に送信してもよい。この場合には、各車両は、算出済みの航続可能距離だけを送信すればよく、また、マスターの車両の隊列管理部５０は、隊列順序の決定と通知だけを行えばよい。
【符号の説明】
【００３２】
１〜４  第１車両〜第４車両
１０  エネルギー貯蔵部
２０  通信部
３０  制御部
４０  自車両制御部
５０  隊列管理部
５１  エネルギー残量取得部
５２  航続可能距離算出部
５３  隊列順序決定部
【図１】
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【図２】
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