(57)【要約】【課題】特別な連結構造を必要とせず、内燃機関で走行する車両と電動モータで走行する車両との間等で走行中にエネルギの授受を可能にする。【解決手段】ステップＳ２２０において、車両Ｂのタイヤ切れ角を基に、要求旋回量を検出する。そして、ステップＳ２２１に移行し、車両Ｂの要求旋回量が閾値以上であるか否かの判定を行う。閾値は、車両Ｂの車体すべり角が微小となるような値に設定し、例えば５度とする。ステップＳ２２１の判定は車速Ｖｂとタイヤ切れ角から車体のすべり角を算出し、車体すべり角がある閾値を越えないように判定することでも同様の効果を得ることができる。ステップＳ２２１の判定が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ２２３に移行して接触走行一時終了フラグを立て、ステップＳ２２４に移行して車両Ａのブレーキまたはアクセル制御指令値を解除する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
後続車両が先行車両を後方から接触状態で押しながら各車両を走行させる車両走行システムにおいて、
前記後続車両が前記先行車両を後方から接触状態で押しながら各車両が走行しているときに、前記先行車両の旋回状態を検出する旋回状態検出手段と、
前記旋回状態検出手段が検出した前記旋回状態に基づき前記先行車両の旋回量が大きいと判断できる場合には、前記接触状態で押しながら各車両が走行している状態を解除させる接触走行解除手段と、
を備えたことを特徴とする車両走行システム。
【請求項２】
前記旋回状態検出手段は、前記旋回状態として、前記先行車両の操向輪のタイヤ切れ角を検出する請求項１記載の車両走行システム。
【請求項３】
前記旋回状態検出手段は、前記先行車両の操舵角とステアリングギア比とに基づいて前記タイヤ切れ角を演算する請求項２記載の車両走行システム。
【請求項４】
前記旋回状態検出手段は、前記旋回状態として、車体のすべり角を検出する請求項１記載の車両走行システム。
【請求項５】
前記旋回状態検出手段は、前記先行車両の車速とタイヤ切れ角とに基づいて前記車体のすべり角を演算する請求項４記載の車両走行システム。
【請求項６】
前記接触走行解除手段は、前記旋回状態が所定の閾値以上であるときに前記先行車両の旋回量が大きいと判断する請求項２乃至５のいずれか１項に記載の車両走行システム。
【請求項７】
前記後続車両は、内燃機関を駆動源とした車両であり、前記先行車両は、電動モータで走行する機能を備えた電気自動車又はハイブリッド車両である請求項１乃至６のいずれか１項に記載の車両走行システム。
【請求項８】
前記接触状態での走行中に前記後続車両の残エネルギ量が閾値に達したことが検出された場合に、前記接触状態での走行を終了させる接触走行状態終了手段を備えた請求項１乃至７のいずれか１項に記載の車両走行システム。
【請求項９】
前記先行車両は、回生ブレーキシステムを備えた電気自動車又はハイブリッド車両であり、
前記接触状態での走行中に前記先行車両における蓄電余力が閾値に達したことが検出された場合に、前記接触状態での走行を終了させる接触走行状態終了手段を備えた請求項１乃至８のいずれか１項に記載の車両走行システム。
【請求項１０】
運転者の意志に応じて前記接触状態での走行を終了させる接触走行状態終了手段を備えた請求項１乃至９のいずれか１項に記載の車両走行システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二つの車両の間で走行中にエネルギの授受を行えるようにした車両走行システムに関し、特に、特別な連結構造を備えなくても走行中にエネルギの授受を行えるようにした車両走行システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
二つの車両の間で走行中にエネルギの授受を可能とした従来の技術としては、エンジンを搭載した貨物自動車を先頭車両であって自走式の車両とし、ハイブリッド電気自動車又は電動式原動機搭載車両を後続車両であって非自走式の車両とし、そして、それら先頭車両と後続車両とをタンデムに連結することで、ハイブリッド電気自動車と同等の連結自動車を得るとともに、運動エネルギの一部を後続車両の回生ブレーキで電気エネルギに変換してバッテリに蓄えて有効活用するようにしたものが知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１２９３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載された技術では、先頭車両と後続車両とを機械的に連結して走行させる構成であるため、それらの連結のためのジョイント部品等を各車両が備える必要があった。このため、車体の外観自体を作り替える必要があり、一般の車両には展開することが困難であるという課題があった。
さらに、単に連結のための部品を省略して車両同士が接触して走行するようにしたとしても、例えば交差点での右左折時などのように旋回量が大きい場面における走行制御について詳細に検討した従来の技術はない。
本発明は、このような従来の技術が有する未解決の課題に着目してなされたものであって、特別な連結構造を必要とせず、先頭車両と後続車両とが連結して走行することを可能とする車両走行システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明に係る車両走行システムは、後続車両が先行車両を後方から接触状態で押しながら各車両が走行しているときに、先行車両の旋回状態を検出し、その検出された旋回状態に基づき先行車両の旋回量が大きいと判断できる場合には、接触状態で押しながら各車両が走行している状態を解除させるようにした。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、後続車両が先行車両を後方から接触状態で押しながら各車両が走行している状況であっても、先行車両の旋回量が大きい場合にはその接触状態での走行状態が解除されるため、例えば交差点での右左折時などのように旋回量が大きい場面では自動的に接触状態での走行状態が解除されるから、車両同士がオフセットして車両挙動が乱れてしまう可能性を低減することができるという効果があり、従って、特別な連結構造を必要とせず先頭車両と後続車両とを連結して走行することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明に係る車両走行システムを適用した車両の概略構成を示す平面図である。
【図２】第１実施形態で実行される全体処理を示すフローチャートである。
【図３】接触状態移行処理の内容を示すフローチャートである。
【図４】接触状態移行処理の内容を示すフローチャートである。
【図５】接触走行処理の内容を示すフローチャートである。
【図６】接触解除判断処理の内容を示すフローチャートである。
【図７】接触走行終了判断処理の内容を示すフローチャートである。
【図８】ブレーキペダル踏み込み量と目標駆動力との関係の一例を示すマップである。
【図９】車速と目標駆動力とアクセル開度との関係の一例を示すマップである。
【図１０】ＳＯＣの変化と走行との関係の一例を示す波形図である。
【図１１】燃料残量の変化と走行との関係の一例を示す波形図である。
【図１２】モータトルク及びエンジントルクの制御例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を説明する。
（第１実施形態）
（構成）
図１は、本発明に係る車両走行システムの第１実施形態における車両の概念的な構成を示す平面図であり、この実施形態では、後続車両としての車両Ａが、先行車両としての車両Ｂを後方から接触状態で押しながら走行するという構成となっている。
即ち、図１において、車両Ａ及び車両Ｂの進行方向は、左方から右方になっており、従って、図１に示す状態は、車両Ａのノーズ（先端部）が車両Ｂのテール（尾端部）を押す状態に移行する直前を示している。
【０００９】
車両Ａは、エンジン（内燃機関）１０を駆動源としガソリンをエネルギ源とした所謂ガソリン車であって、エンジン１０で発生した駆動力は、クラッチ１１及び変速機１２を介してディファレンシャルギア１３に伝達されるようになっている。ディファレンシャルギア１３にはドライブシャフト１３ａ、１３ａの内端側が連結され、そのドライブシャフト１３ａ，１３ａの外端部には、前輪としての駆動輪１４Ｆ、１４Ｆが固定されている。なお、図１中、１４Ｒ、１４Ｒは、後輪となる従動輪である。また、図１は模式図であるため、サスペンションや操舵機構については図示を省略している。
【００１０】
そして、車両Ａには、サスペンションのストローク量を検出するサスペンションストロークセンサ１５と、車体に発生する前後方向の加速度を検出する加速度センサ１６と、ハンドルの操舵角を検出する操舵角センサ１７と、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルストロークセンサ１８と、ブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキストロークセンサ１９と、車速を検出する車速センサ２０とが設けられている。
【００１１】
さらに、車両Ａにはマイクロコンピュータや必要なメモリ、インタフェース回路等から構成されたコントローラ２１が搭載されていて、そのコントローラ２１には、各センサ１５〜２０から出力された各信号が供給されるようになっている。
即ち、サスペンションストロークセンサ１５が出力するサスペンションストローク検出信号ＳＳ１と、操舵角センサ１７が出力する操舵角検出信号θ１と、アクセルストロークセンサ１８が出力するアクセルストローク検出信号ＡＳ１と、ブレーキストロークセンサ１９が出力するブレーキストローク検出信号ＢＳ１と、車速センサ２０が出力する車速検出信号Ｖ１とが、コントローラ２１に供給されるようになっている。
【００１２】
さらに、車両Ａには、車体の前端部と後端部とにカメラ２２Ｆ、２２Ｒが設けられている。前端部のカメラ２２Ｆは、進行方向前方に存在する他の車両や障害物などを撮影するためのカメラであり、後端部の２２Ｒは、進行方向の後方に存在する他の車両などを撮影するものである。そして、それらカメラ２２Ｆ、２２Ｒが撮影した画像情報はコントローラ２１に供給されるようになっている。コントローラ２１は、供給された画像情報に基づいて、前方車両又は後方車両との間の車間距離等を検出するようになっている。
【００１３】
また、車両Ａには、送受信装置２３が設けられている。送受信装置２３は、車車間通信により、或いは、外部の情報センタを介した通信により種々の情報の遣り取りを行うために設けられたものである。本実施形態では、特に、送受信装置２３は、車両Ｂの走行状態に関する情報を取得するため、及び、車両Ａの走行状態に関する情報を車両Ｂに送信するために、コントローラ２１によって制御されるようになっている。
【００１４】
そして、コントローラ２１は、各センサ１５〜２０から供給される各検出信号、カメラ２２Ｆ、２２Ｒから供給される画像情報、送受信装置２３から供給される通信情報に基づき、後述する演算処理を実行する。特に、本実施形態では、車両Ａは、所謂ブレーキバイワイヤ、アクセルバイワイヤと称されるシステムが搭載されていて、コントローラ２１がそれらバイワイヤシステムを制御することで、運転者の操作とは別に、車両Ａの走行状態としての加減速度を制御できるようになっている。
【００１５】
一方、車両Ｂは、モータ４０を駆動源としバッテリ４１Ａに蓄えられた電力をエネルギ源とした所謂電気自動車であって、モータ４０で発生した駆動力は、変速機４２を介してディファレンシャルギア４３に伝達されるようになっている。また、モータ４０は、三相同期電動機や三相誘導電動機等の力行程及び回生運動の両方が可能になっている交流モータであって、且つ、バッテリ４１Ａとしては、ニッケル水素電池或いはリチウムイオン電池が用いられる。そして、モータ４０が発電機として動作する場合には、そのモータ４０で発電された交流電流はインバータ４１Ｂによって直流電流に変換されてバッテリ４１Ａに充電されるようになっている。
【００１６】
そして、ディファレンシャルギア４３にはドライブシャフト４３ａ、４３ａの内端側が連結され、そのドライブシャフト４３ａ，４３ａの外端部には、前輪としての駆動輪４４Ｆ、４４Ｆが固定されている。なお、図１中、４４Ｒ、４４Ｒは、後輪となる従動輪である。また、図１は模式図であるため、車両Ｂについても、サスペンションや操舵機構については図示を省略している。
【００１７】
そして、車両Ｂには、サスペンションのストローク量を検出するサスペンションストロークセンサ４５と、車体に発生する前後方向の加速度を加速度センサ４６と、ハンドルの操舵角を検出する操舵角センサ４７と、アクセルペダルの踏み込み量を検出するアクセルストロークセンサ４８と、ブレーキペダルの踏み込み量を検出するブレーキストロークセンサ４９と、車速を検出する車速センサ５０とが設けられている。
【００１８】
さらに、車両Ｂにはマイクロコンピュータや必要なメモリ、インタフェース回路等から構成されたコントローラ５１が搭載されていて、そのコントローラ５１には、各センサ４５〜５０から出力された各信号が供給されるようになっている。
即ち、サスペンションストロークセンサ４５が出力するサスペンションストローク検出信号ＳＳ２と、操舵角センサ４７が出力する操舵角検出信号θ２と、アクセルストロークセンサ４８が出力するアクセルストローク検出信号ＡＳ２と、ブレーキストロークセンサ４９が出力するブレーキストローク検出信号ＢＳ２と、車速センサ５０が出力する車速検出信号Ｖ２とが、コントローラ５１に供給されるようになっている。
【００１９】
さらに、車両Ｂには、車体の前端部と後端部とにカメラ５２Ｆ、５２Ｒが設けられている。前端部のカメラ５２Ｆは、進行方向前方に存在する他の車両や障害物などを撮影するためのカメラであり、後端部の５２Ｒは、進行方向の後方に存在する他の車両などを撮影するものである。そして、それらカメラ５２Ｆ、５２Ｒが撮影した画像情報はコントローラ５１に供給されるようになっている。コントローラ５１は、供給された画像情報に基づいて、前方車両又は後方車両との間の車間距離等を検出するようになっている。
【００２０】
また、車両Ｂには、送受信装置５３が設けられている。送受信装置５３は、車車間通信により、或いは、外部の情報センタを介した通信により種々の情報の遣り取りを行うために設けられたものである。本実施形態では、特に、送受信装置５３は、車両Ａの走行状態に関する情報を取得するため、及び、車両Ｂの走行状態に関する情報を車両Ａに送信するために、コントローラ５１によって制御されるようになっている。
【００２１】
そして、コントローラ５１は、各センサ４５〜５０から供給される各検出信号、カメラ５２Ｆ、５２Ｒから供給される画像情報、送受信装置５３から供給される通信情報に基づき、後述する演算処理を実行する。特に、本実施形態では、車両Ｂは、所謂ブレーキバイワイヤ、アクセルバイワイヤと称されるシステムが搭載されていて、コントローラ５１がそれらバイワイヤシステムを制御することで、運転者の操作とは別に、車両Ｂの走行状態としての加減速度を制御できるようになっている。
【００２２】
（制御内容）
次に、本実施形態における制御内容について説明する。
図２乃至図７は、車両Ａのコントローラ２１、車両Ｂのコントローラ５１内で実行される処理の概要を示すフローチャートであり、これら各処理が実行されることで、ドライバのアクセルペダル操作やブレーキペダル操作とは別に、エンジン１０、モータ４０への駆動力（加速度）制御や、ブレーキ装置への制動力（減速度）制御が行われることで、車両Ａが後方から車両Ｂを接触状態で押しながら各車両Ａ及び車両Ｂが走行するようになっている。なお、コントローラ２１、５１内で実行される各演算処理は、例えば１サンプリング１０ｍｓのように一定時間毎の割り込み処理として繰り返し実行される。
【００２３】
そして、図２は、コントローラ２１、５１内で実行される処理の全体を示すフローチャートである。先ず、前提として、車両Ａのドライバと車両Ｂのドライバとの間で、接触状態で押しながら走行することについて同意がなされているとする。そして、ステップＳ１００において、車両Ａ及び車両Ｂがそれぞれ独立に走行している独立走行状態から、車両Ａが車両Ｂを後方から押す接触状態に移行する「接触状態移行処理」が実行される。そして、ステップＳ１００で独立走行状態から接触状態に移行した後に、ステップＳ２００に移行して、接触状態での走行を適切に行うための「接触走行処理」が実行される。さらに、ステップＳ３００において、接触状態での走行を終了させる条件となったか否かを各種情報に基づいて判断する「接触走行終了判断処理」が実行され、このステップＳ３００の処理で接触走行を継続させるという判断が行われた場合にはステップＳ２００に戻り、ステップＳ３００で接触走行を終了させるという判断が行われた場合には今回の処理全体が終了することになる。
【００２４】
そして、ステップＳ１００の接触状態移行走行処理の具体的な内容は、図３及び図４に示すようになっている。
即ち、接触状態移行処理が開始されると、先ず、図３のステップＳ１０１において、送受信装置２３、５３を利用して、車両Ａ及び車両Ｂ間で車車間通信を開始し、その通信状態を継続する。
【００２５】
ついで、ステップＳ１０２に移行し、車両Ａ及び車両Ｂ間に、障害物が存在しているか否かを判定する。障害物としては、例えば、二輪自動車等の他の車両が考えられる。ステップＳ１０２における判定は、カメラ２２Ｆ、カメラ５２Ｒの撮像情報に基づく画像認識処理により行うことができる。なお、カメラ２２Ｆ、５２Ｒ以外に超音波センタやレーザーレーダーを搭載している車両の場合には、それらの検出信号を利用することもできる。
【００２６】
ステップＳ１０２において車両Ａ及び車両Ｂ間に障害物が存在していると判定された場合には、その障害物の存在により接触走行状態への移行はできないと判断し、判定が「ＹＥＳ」となるまでステップＳ１０２において待機状態となる。
一方、ステップＳ１０２の判定が「ＹＥＳ」となったら、具体的な接触状態移行処理を実行するために、ステップＳ１０３に移行する。
ステップＳ１０３では、車両Ａ及び車両Ｂの車速検出信号Ｖ１、Ｖ２に基づき、それぞれの車速Ｖａ、Ｖｂを検出する。
【００２７】
ついで、ステップＳ１０４に移行し、車両Ａ及び車両Ｂ間の車間距離を検出する。この車間距離は、カメラ２２Ｆ、カメラ５２Ｒの撮像情報に基づく画像認識処理により求めることができる。
そして、ステップＳ１０５に移行し、ステップＳ１０３で算出した車両Ａの車速Ｖａ及び車両Ｂの車速Ｖｂに基づいて、現時点において車両Ａ及び車両Ｂが急制動を行った場合のそれぞれの制動距離を算出する。なお、この制動距離は、例えば、実際の制動距離を実測したものをコントローラ２１、５１に保存しておき、それら過去の制動距離情報を利用することで算出することができる。
【００２８】
ついで、ステップＳ１０６に移行し、ステップＳ１０４で検出された車両Ａ及び車両Ｂ間の車間距離と、ステップＳ１０５で算出した車両Ａの制動距離及び車両Ｂの制動距離の差（制動距離差）とを比較し、車間距離が制動距離差よりも大きいか否かを判定する。
このステップＳ１０６における判定が「ＮＯ」の場合には、何かしらの理由で車両Ｂが急制動を行って停止しようとすると、仮にそれと同時に車両Ａが急制動を行っても追突を回避するためには例えば急ハンドルを切ることが必要になってしまう。そこで、ステップＳ１０７に移行して、車両Ａのドライバに減速するように警告する。警告の具体的な方法としては、例えば、車両Ａに搭載されたナビゲーションやオーディオシステムから言葉や所定の音を発するということが考えられる。ステップＳ１０７の処理を行ったら、ステップＳ１０２に戻り、上述した処理を繰り返し実行する。
【００２９】
一方、ステップＳ１０６の判定が「ＹＥＳ」となったら、ステップＳ１０８に移行し、車両Ａの状態を自動パイロットモードにする。ここで、自動パイロットモードとは、車両Ａに備えられたバイワイヤ機能等を用いて、加速、減速、操舵を自動で制御するモードのことである。
【００３０】
ついで、ステップＳ１０９に移行し、ステップＳ１０２と同様の手法で、車両Ａ及び車両Ｂ間に障害物が存在しているか否かを判断し、障害物が存在している場合（判定が「ＹＥＳ」の場合）には、ステップＳ１１０に移行する。ステップＳ１１０では、車両Ａと障害物との間の距離が安全車間距離と等しくなるまで車両Ａを自動減速させ、安全車間距離と等しくなったら自動パイロットモードを解除しステップＳ１０２の演算に戻る。ここで安全車間距離とは、前方の車両が急停止しても後続車が安全に停止できる車間距離のことであり、車両速度が高いほど安全車間距離は長くなるように設定された距離である。車両速度と安全車間距離の関係は予め行った実験データを基に設定しておき、そして、車両Ａの実際の車速Ｖａを用いて安全車間距離を算出する。
【００３１】
ステップＳ１０９で障害物が存在していない（判定が「ＮＯ」となった）場合には、図４のステップＳ１１１に移行する。
そして、ステップＳ１１１では、車両Ａの制動性能が車両Ｂの制動性能よりも高いまたは等しいか否かの判断をする。ここで制動性能とは、車両Ａ、車両Ｂが同じ車速で走行している状態から急停止した場合の制動距離の長さを示しており、制動距離が短い方が、制動性能が高いとしている。なお、制動性能の算出にはステップＳ１０５と同様、各車両Ａ、Ｂに搭載したコントローラ２１、５１に蓄積されたこれまでの走行データを基に算出することができる。
【００３２】
ステップＳ１１１で、車両Ａの制動性能が車両Ｂの制動性能よりも低いと判定された場合、車両Ｂが急制動を行うと車両Ａが急ハンドルによる回避動作を行うことになってしまうため、ステップＳ１１２に移行する。
そして、ステップＳ１１２では、車両Ｂの制動性能を車両Ａの制動性能に変更する。つまり、制動性能を走行中に上げることは不可能なので、車両Ｂの制動性能を低い側に変更することで、両車両Ａ、Ｂの性能制動を一致させるものである。
【００３３】
ステップＳ１１１の判定が「ＹＥＳ」の場合及びステップＳ１１２の処理を終えた場合には、ステップＳ１１３に移行し、車両Ａの車速Ｖａが車両Ｂの車速Ｖｂよりも速いか否かを判定する。ステップＳ１１３で、車両Ａの車速Ｖａが車両Ｂの車速Ｖｂよりも遅いと判定された場合には、ステップＳ１１４に移行する。そして、ステップＳ１１４では、車両Ｂを減速させる。本実施形態では、減速の目安として、車速を１秒で１ｋｍ／ｈで減速させる程度の加速度変化（具体的には、０．３ｍ／ｓ２）となるよう、コントローラ５１は車両Ｂのモータ４０のトルク指令値を演算する。
【００３４】
車両Ｂが減速を始めたら、ステップＳ１１５に移行し、再び車両Ａ及び車両Ｂ間に障害物が存在しているか否かの判定をし、障害物が存在する場合にはステップＳ１１０に戻って上記処理を繰り返し実行する。ステップＳ１１５で障害物が存在しないと判定された場合には、ステップＳ１１３に戻り、再度、車両Ａの車速Ｖａが車両Ｂの車速Ｖｂよりも速いか否かを判定する。
そして、ステップＳ１１３において、車両Ａの車速Ｖａが車両Ｂの車速Ｖｂよりも速いと判定された場合には、ステップＳ１１６に移行して、車両Ａの減速度を算出する。
【００３５】
車両Ａの減速度は、現在の車両Ａの車速Ｖａ、現在の車両Ｂの車速Ｖｂ、ステップＳ１０５で算出した車両Ａ及び車両Ｂの制動距離差、および現在の車両Ａ及び車両Ｂの車間距離に基づき、先ず車両Ａの車速Ｖａを１ｋｍ／ｈで減速するために車間距離をどれくらい短くするかという観点で車間距離減少分ΔＬを算出し、その車間距離減少分ΔＬを１ｋｍ／ｈで除することで、変化時間Δｔを算出する。さらに１ｋｍ／ｈを変化時間Δｔで除することで、車両Ａの減速度を算出する。
【００３６】
ついで、ステップＳ１１７に移行し、ステップＳ１１６で算出した車両Ａの減速度が０か否かを判断し、その減速度が０でない場合は、ステップＳ１１８に移行して、ステップＳ１１６で算出した車両Ａの減速度で車両Ａを自動減速させ、再びステップＳ１０２の演算に戻る。
一方、ステップＳ１１７において車両Ａの減速度が０であると判断された場合、車両Ａ及び車両Ｂは接触に成功したと判定し、今回の接触状態移行処理を終了する。
【００３７】
図４の処理を終えたら、図１のステップＳ２００に示す接触走行処理が開始される。
図５は、接触走行処理の具体的な内容を示すフローチャートであり、先ず、既に接触状態に移行している車両Ａ、Ｂの接触状態を解除する必要があるかどうかを判断する接触解除判断処理を実行する。接触解除判断処理の具体的内容については、後述する。
【００３８】
ついで、ステップＳ２０２に移行し、ブレーキストローク検出信号ＢＳ２に基づき、車両Ｂのブレーキペダル踏み込み量を検出し、踏み込み量が検出された場合には、車両Ｂは減速をしていると判断し、ステップＳ２０３の処理に移行する。ステップＳ２０２で車両Ｂのブレーキペダルが踏み込まれていないと判断された場合には、ステップＳ２０７に移行する。
ステップＳ２０３では、車両Ｂのブレーキペダル踏み込み量から、車両Ｂの目標駆動力を算出し、目標駆動力を実現するトルク指令値を演算する。ブレーキペダル踏み込み量から車両Ｂの目標駆動力を算出する手段の一例としては、図８に示す駆動力マップを用いて算出することが可能である。
【００３９】
そして、ステップＳ２０４に移行し、車両Ａの加速度を加速度検出信号Ｇ１に基づいて検出し、ついでステップＳ２０５に移行して、ステップＳ２０４で検出した車両Ａの加速度が０か否かの判定をする。ステップＳ２０５の判定が「ＹＥＳ」の場合には、車両Ａが一定速度で走行していると判断し、ステップＳ２０７に移行する。ステップＳ２０５の判定が「ＮＯ」の場合には、車両Ａは一定速度で走行していないと判断し、ステップＳ２０６に移行する。
【００４０】
ステップＳ２０６では、ステップＳ２０３で算出した車両Ｂの目標駆動力以下の駆動力で車両Ａを減速させる。この場合、車両Ｂは減速しているから、車両Ａを、車両Ｂの制動力以下の制動力で減速させることになる。すると、減速しつつあっても、車両Ａが車両Ｂを後ろから押していることになるから、車両Ａの運動エネルギも車両Ｂにおいて回生することができ、しかも車両Ｂの制動距離が過大になることも防止できる。
このステップＳ２０６の処理を終えたら、ステップＳ２１０に戻って上述の処理を再び実行する。
【００４１】
そして、ステップＳ２０５の判定が「ＹＥＳ」となった場合、並びに、ステップＳ２０２の判定が「ＮＯ」となった場合には、ステップＳ２０７に移行して、アクセルストローク検出信号ＡＳ２に基づいて、車両Ｂのアクセルペダル踏み込み量を検出し、踏み込み量が検出された場合は、車両Ｂは加速をしていると判断するが、ステップＳ２０７の判定が「ＮＯ」の場合には、上記ステップＳ２０２に戻って上述した処理を繰り返し実行する。
【００４２】
ここで、ステップＳ２０７の判定が「ＹＥＳ」となった場合には、車両Ｂが加速を行っているときであるから、車両Ａが車両Ｂに後方から接触して押しながら走行する状態を維持するために、ステップＳ２０８に移行し、ステップＳ２０７で検出した車両Ｂのアクセルペダル踏み込み量（アクセル開度ＡＰ）と車両Ｂの車速Ｖｂとに基づき、例えば図９に示す駆動力マップから算出した目標駆動力を、送受信装置２３から受信し、その目標駆動力を実現するよう、車両Ａに自動でアクセルを作動させる。自動アクセル作動は、車両Ａに備えられたバイワイヤ機能等を用いた自動加速装置を用いる。
【００４３】
ステップＳ２０８の処理を終えたら、ステップＳ２０９に移行し、ステップＳ２０１と同様の接触解除判断処理を実行する。
これで、今回の接触走行処理を終了し、図２のステップＳ３００に移行する。
一方、図５のステップＳ２０１及びＳ２０９で実行される接触解除判断処理の具体的内容は、図６に示すようになっている。
【００４４】
即ち、接触解除判断処理が開始されると、ステップＳ２２０において、車両Ｂのタイヤ切れ角を基に、要求旋回量を検出する。タイヤ切れ角の検出は、前輪４４Ｆに舵角センサが備えらえている場合には、その舵角センサの信号を用いて直接検出することも可能である。なお、本実施形態のように、舵角センサが備えらえていない場合には、操舵角センサ４７の出力である操舵角検出信号θ２から求められるハンドルの操舵角を、ステアリングギア比で除して算出することになる。
【００４５】
そして、ステップＳ２２１に移行し、車両Ｂの要求旋回量が、閾値以上であるか否かの判定を行う。ここでの閾値は、車両Ｂの旋回量が大きいと判断できる値であり、より具体的には、車両Ａが車両Ｂを後方から押すことにより車両Ｂのヨー方向の姿勢が変化してしまう可能性が高くなるか否かの境界に設定される。これは車両重量等の諸元やバンパの形状に基づいて予め実験などから求めることができる。即ち、閾値は、車両Ｂの車体すべり角が微小となるような値に設定し、例えば５度とする。また、ステップＳ２２１の判定は車速Ｖｂとタイヤ切れ角から車体のすべり角を算出し、車体すべり角がある閾値を越えないように判定することでも同様の効果を得ることができる。
【００４６】
そして、ステップＳ２２１の判定が「ＮＯ」の場合には、車両Ａが車両Ｂを押しながら走行する現在の接触走行の状態に特に不都合はないと判断し、ステップＳ２２２に移行して、車両Ａの操舵角を車両Ｂの操舵角に整合させるように制御し、接触走行を一時的に終了することなく接触走行を継続する。なお、ここでの車両Ａの操舵量制御は、ステップＳ２２０で検出した車両Ｂの要求旋回量を、送受信装置２３を介して受信し、その要求旋回量を実現するよう自動で車両Ａの操舵を切るということになる。車両Ａの自動操舵は、車両Ａに備えられたバイワイヤ機能等を用いた自動操舵装置を用いることになる。
一方、ステップＳ２２１の判定が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ２２３に移行し、接触走行一時終了フラグを立てる。
【００４７】
そして、ステップＳ２２４に移行して、車両Ａのブレーキまたはアクセル制御指令値を解除する。ここで解除する車両Ａのブレーキまたはアクセル制御指令値は、ステップＳ２０６、およびステップＳ２０８で演算した指令値である。より具体的には、車両Ａが減速中の場合は、解除後の車両Ａのブレーキ量が、ステップＳ２０６で算出した目標駆動力よりも小さい駆動力を実現するよう、新たに車両Ａに自動でブレーキをかける。逆に、車両Ａが加速中の場合は、解除後の車両Ａのアクセル量がステップＳ２０８で算出した車両Ｂの目標駆動力よりも小さい駆動力を実現するよう、新たに車両Ａに自動でアクセルを作動させる。また解除後の車両Ｂのモータトルク指令値は、ステップＳ２０３およびステップＳ２０８で算出した車両Ｂの目標駆動力を実現するモータトルクを新たなモータトルク指令値とする。
【００４８】
以上により車両Ａ、Ｂの接触走行状態を一時的に解除し、各車両Ａ、Ｂのそれぞれを、独立して走行する状態に戻す。ステップＳ２２４の処理を終えたら、再びステップＳ１００の接触状態移行手段に戻り、車両Ａ、Ｂを接触させるための処理を再度実行する。
また、図７は、ステップＳ３００の接触走行終了判断処理の具体的な内容を示すフローチャートである。
【００４９】
即ち、図７の処理が開始されると、先ず、ステップＳ３０１において、車両Ａのドライバ及び車両Ｂのドライバに、接触走行状態を継続する意志があるか否かを判断する。具体的には、いずれかのドライバから継続意志がないということが示された場合には、ステップＳ３０１の判定は「ＹＥＳ」となる。意志の示し方は、特に限定されないが、ハンドルなどに設けられた専用のスイッチを操作することでもよいし、ナビゲーション装置が音声認識装置を備えている場合にはドライバからの音声入力で意志を示すようにしてもよい。
【００５０】
そして、ステップＳ３０１の処理を備えていれば、例えば、車両Ａ又は車両Ｂが目的地に近づいた場合や、車両Ａ及び車両Ｂの向かう方向が途中から違っているような場合に、ドライバの意志で直ちに接触走行を終了して車両Ａ及び車両Ｂがそれぞれ独自に走行する状態に戻れることができる。
そこで、ステップＳ３０１の判定が「ＹＥＳ」の場合には、直ちにステップＳ３０４に移行する。
【００５１】
ステップＳ３０１の判定が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ３０２に移行し、車両Ｂのバッテリ蓄電量（ＳＯＣ）を検出する。そして、ステップＳ３０３に移行して、そのＳＯＣが閾値以上であれば、車両Ｂにおけるこれ以上の回生動作は不可能であると判断して、ステップＳ３０４に移行する。
即ち、図１０は、横軸は走行時間、縦軸はＳＯＣを示していて、区間０〜ａは本実施形態における接触状態移行処理を行っている時間、ａ〜ｂは平坦路において接触走行している区間、ｂ〜ｃは上り坂において接触走行している区間、ｃ〜ｄは下り坂において接触走行している区間、ｄ〜ｅは再び平坦路において接触走行して区間を示している。
【００５２】
そして、ＳＯＣが閾値Ｘを越えると、バッテリ４１Ａに性能劣化が生じてしまうため、図１０に実線で示すように、ＳＯＣの劣化を防ぐよう閾値Ｘを越える前に接触走行を強制的に終了させるために、ステップＳ３０４に移行する。なお、閾値Ｘは、例えば８０％とする。
また、ステップＳ３０３の判定が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ３０５に移行し、今度は、車両Ａの燃料残量を検出する。そして、ステップＳ３０６に移行し、ステップＳ３０５で検出した燃料残量が閾値以下であれば、ステップＳ３０４に移行する。
【００５３】
即ち、図１１は、横軸には走行時間、縦軸は車両Ａの燃料残量を示している。横軸の各区間０〜ｅの意味は、図１０の場合と同様である。
そして、燃料残量が閾値Ｙを下回ると燃料不足によって車両Ａが走行不可能になる恐れがあるため、図１１の実線で示すように、閾値Ｙを越えたら燃料消費量が車両Ａの走行に必要分のみになるよう、接触走行を強制的に終了させるために、ステップＳ３０４に移行する。なお、閾値Ｙは、例えば１５リットルとする。
【００５４】
ここで、図１２は、図１０、１１に示した各区間において車両Ａのエンジントルクおよび車両Ｂのモータトルクの出力を示した表である。モータトルクの＋は力行、−は回生を示しており、エンジントルクの−はブレーキによる制動を示している。
そして、ステップＳ３０４では、接触走行不可能フラグをオン状態とする。一方、ステップＳ３０６の判定が「ＮＯ」の場合には、接触走行状態の継続が可能であると判断し、ステップＳ３０４の処理は実行せずに今回の図７の処理を終了する。
そして、図２のステップＳ３００判断は、図７のステップＳ３０４が実行された場合には「終了」となり、接触走行制御は終了し、車両Ａ及び車両Ｂは各々自走を行う状態に戻る。一方、図７のステップＳ３０４の処理が実行されなければ、ステップＳ３００の判断は「継続」となり、ステップＳ２００に戻り、接触走行処理が継続する。
【００５５】
（動作）
次に、本実施形態の具体的な動作を説明する。
即ち、別々の出発地から発進した車両Ａ及び車両Ｂが、目的地に到達する前の所定地点において出会ったとし、そのときに、車両Ｂのドライバから車両Ａのドライバに対し、接触走行の依頼が出されて、その依頼を車両Ａのドライバが了解したとする。車両Ｂのドライバとしては、車両Ｂのバッテリ残量が少なくなっていて、目的地に到達するまで電力が持たない可能性があるような場合に、接触走行の依頼を出すようなことが考えられる。
【００５６】
そして、車両Ａのドライバが接触走行を了解すると、図２の処理が開始され、先ずは、接触状態移行処理が実行される。
すると、図３及び図４に示した接触状態移行処理が実行されるが、本実施形態における接触状態移行処理においては、ステップＳ１０２、ステップＳ１０９、ステップＳ１１５の各処理が逐次行われるため、車両Ａ及び車両Ｂ間に障害物が存在しない状態にならない限り接触状態への移行は行われない。従って、車両Ａのドライバ等が接触状態に移行する最中にマニュアル操舵で障害物を回避するような面倒な操作を行う必要がない。
【００５７】
また、車両Ａの先端部が車両Ｂの後端部に接触する前に、ステップＳ１１１、ステップＳ１１２の処理が行われるため、接触状態移行処理中に車両Ｂが急制動を行っても、車両Ａのドライバが急ハンドルを切るような必要がない。
さらに、ステップＳ１１３、ステップＳ１１４の処理が実行されるため、あるところで車両Ａの車速Ｖａが車両Ｖｂの車速Ｖｂよりも速い状態が維持され、車両Ａは徐々に車両Ｂに近づいていくことになる。その後、ステップＳ１１７の判定が「ＮＯ」であれば、ステップＳ１１８の処理を経るため車両Ａも徐々に減速し、ついには、ステップＳ１１７の判定が「ＹＥＳ」となる。ステップＳ１１７の判定が「ＹＥＳ」となったということは、車両Ａの方が車両Ｂよりも速い車速で走行している状況において、車両Ａの減速度が０になったということであるから、車両Ａの先端部が車両Ｂの後端部に接触して押している状態になったと判断できる。
【００５８】
このように、本実施形態における接触状態移行処理によれば、走行中の車両Ａと車両Ｂとを安全に接触状態にすることができる。
このため、車両Ａと車両Ｂとを接触させるために両車両のバンパ等に特別な連結構造を作り込む必要がない。
そして、接触状態に移行した後は、図２のステップＳ２００に移行して接触走行処理が実行される。具体的には、図５に示した接触走行処理が実行される。
【００５９】
接触走行状態となると、車両Ａが車両Ｂを押すことになるため、車両Ａから車両Ｂにエネルギが送られたこととなり、車両Ｂの燃費向上が図られる。特に、車両Ｂのモータ４０が発電機として作動する状態で走行すれば回生エネルギによってバッテリ４１Ａへの充電も可能になる。
この場合、ステップＳ２０２〜Ｓ２０８の処理が実行されるため、接触状態を維持するために、車両Ａの駆動力が車両Ｂの駆動力よりも大きくなるように、又は、車両Ｂの制動力が車両Ａの制動力よりも大きくなるように、それら車両Ａ及び車両Ｂの少なくとも一方の加減速度が制御されるため、特別な連結構造を有しない車両であっても、接触走行状態を容易に維持することができる。
【００６０】
図２のステップＳ２００の処理が一通り行われたら、一旦、ステップＳ３００の処理が実行され、そのステップＳ３００において接触走行処理を終了させる条件が成立したと判断されたら、直ちに接触走行処理が終了する。このため、不用意に接触走行状態が継続するようなことを回避できる。
しかも、接触走行を行うために特別な連結構造を利用していないので、単に、車両Ａが減速して車両Ｂとの車間距離を広げるだけで接触走行処理を終了させることができる。従って、一旦停車する必要もなく、短時間で済む。
【００６１】
そして、ステップＳ３００の処理が実行されると、先ずは、図７のステップＳ３０１の処理が実行される。このため、車両Ａのドライバ及び車両Ｂのドライバの少なくとも一方が接触走行の継続意志がなくなった場合には、直ちに接触走行状態が終了する。
このため、車両Ａ又は車両Ｂが目的地又はその直ぐ近くに達したときや、車両Ａ及び車両Ｂの走行方向が違ったとき等に直ぐに独立走行に戻ることができる。
【００６２】
また、ステップＳ３０２、ステップＳ３０３の処理が実行されるため、車両Ｂのバッテリ４１ＡのＳＯＣが閾値を越えてまで接触走行状態が継続してしまうことを回避できる。従って、バッテリ４１Ａの劣化を急に促進させるようなこともない。
さらに、ステップＳ３０５、ステップＳ３０６の処理が実行されるため、車両Ａの燃料残量が極端に少なくなった状態であるのに接触走行状態が継続してしまうことを回避できる。従って、車両Ａが途中でガス欠になる可能性を低減することができる。
【００６３】
さらに、図５に示す接触走行処理においては、ステップＳ２０１及びＳ２０９において接触解除判断処理を実行するようになっている。そして、接触解除判断処理は、図６に示したように、車両Ｂの要求旋回量が大きいと判断できる状況になったときに車両Ａ、Ｂの接触走行状態を解除する構成としている。このため、交差点で左折や右折をする場合や、旋回半径の小さい曲線路を走行するような場合には、自動的に接触走行状態が解除されることになる。ここで、交差点を左折や右折する場合に接触走行状態を維持してしまうと、車両Ａが車両Ｂを押し続けることで、車両Ａ、Ｂ同士がオフセットして車両挙動に悪影響を与える可能性があるが、本実施形態の構成であれば、そのような状況を回避することができる。
ここで、本実施形態では、ステップＳ２２０の処理が旋回状態検出手段に対応し、ステップＳ２２１、２２３、２２４の処理が接触走行解除手段に対応し、図７の処理が接触走行状態終了手段に対応する。
【００６４】
（第１実施形態の効果）
（１）、車両Ａが車両Ｂを後方から接触状態で押しながら車両Ａ、Ｂが走行している状況であっても、車両Ｂの旋回量が大きい場合には、その接触状態での走行状態が解除されるようにした。このため、例えば、交差点での右左折時などのように、車両Ａ、Ｂの旋回量が大きい場面では、自動的に接触状態での走行状態が解除されるようになる。よって、車両Ａ、Ｂ同士がオフセットしてそれらの車両挙動が乱れてしまう可能性を低減することができるから、結果として、特別な連結構造を必要とせず車両Ｂと車両Ａとを連結して走行することが可能となる。
【００６５】
（２）また、車両Ｂの旋回状態として操向輪のタイヤ切れ角を検出するようにしたため、車両Ｂの旋回量を簡易に求めることができる。
（３）特に、車両Ｂの操舵角検出信号θ２から求められるハンドルの操舵角と、車両Ｂの車両諸元から判るステアリングギア比とに基づいてタイヤ切れ角を演算するようにしているから、特別なセンサなどを設けなくても、車両Ｂの旋回量を求めることができる。しかも、ハンドルの操舵角に基づけば、実際に車両Ｂに旋回が発生する前の旋回要求量を求めることができるから、車両挙動が乱れる前に接触状態での走行状態を解除することができる。
【００６６】
（４）一方、車両Ｂの旋回状態として車体のすべり角を検出する構成とすれば、接触走行状態の解除を判断するのにより適した車両Ｂの旋回状態を把握することができる。
（５）車両Ｂの車速Ｖｂとタイヤ切れ角とに基づいて車体のすべり角を演算する構成であれば、特別なセンサなどを設けなくても、車両Ｂの旋回量を求めることができる。
この場合、上記（３）と同様に、車両Ｂの操舵角検出信号θ２から求められるハンドルの操舵角と、車両Ｂの車両諸元から判るステアリングギア比とに基づいてタイヤ切れ角を演算すれば、実際に車両Ｂに旋回が発生する前の旋回要求量を求めることができるから、車両挙動が乱れる前に接触状態での走行状態を解除することができる。
【００６７】
（６）そして、車両Ｂの旋回状態（タイヤ切れ角、車体のすべり角）が所定の閾値以上であるときに車両Ｂの旋回量が大きいと判断するため、演算負荷も小さく、早いタイミングで接触状態での走行状態を解除することにとって有利な構成である。
（７）後続車両をガソリン車である車両Ａとし、先行車両を電気自動車である車両Ｂとしているから、比較的給油が容易なガソリン車から、市中における充電設備が未だに少ない電気自動車に対して、エネルギ授受を行うことができる。
【００６８】
（８）車両Ａの燃料残量が極端に少なくなった状態であるのに接触走行状態が継続してしまうことを回避できるから、接触走行が原因で車両Ａが途中でガス欠になる可能性を低減することができる。
（９）車両ＢのバッテリＳＯＣが閾値を越えてまで接触走行状態が継続してしまうことを回避できるから、接触走行が原因でバッテリの劣化を急に促進させるようなこともない。
（１０）車両Ａのドライバ及び車両Ｂのドライバの少なくとも一方が接触走行の継続意志がなくなった場合には、直ちに接触走行状態を終了させるため、車両Ａ又は車両Ｂが目的地に達したとき等に直ぐに独立走行に戻ることができる。
【００６９】
（変形例）
第１実施形態では、後続車両としての車両Ａがガソリン車であり、先行車両としての車両Ｂが電気自動車である場合を例に、本願発明に係る車両走行システムを適用した場合について説明したが、車両Ａ、車両Ｂの組み合わせはこれに限定されるものではなく、後続車両である車両Ａが電気自動車やハイブリッド車であってもよいし、先行車両である車両Ｂがガソリン車やハイブリッド車であってもよい。
ただし、先行車両が回生ブレーキシステムを備えた車両であれば、後続車両から受け取ったエネルギを蓄電することが可能になるから、先行車両は電気自動車又はハイブリッド車であることが望ましい。
【符号の説明】
【００７０】
Ａ：車両（後続車両）、Ｂ：車両（先行車両）、１０：エンジン、１１：クラッチ、１２：変速機、１３：ディファレンシャルギア、１３ａ：ドライブシャフト、１５：サスペンションストロークセンサ、１６：加速度センサ、１７：操舵角センサ、１８：アクセルストロークセンサ、１９：ブレーキストロークセンサ、２０：車速センサ、２１コントローラ、２２Ｆ，２３Ｒ：カメラ、２３：送受信装置、４０：モータ、４１Ａ：バッテリ、４１Ｂ：インバータ、４２：変速機、４３：ディファレンシャルギア、４３ａ：ドライブシャフト、４３ａ：ドライブシャフト、４５：サスペンションストロークセンサ、４６：加速度センサ、４７：操舵角センサ、４８：アクセルストロークセンサ、４９：ブレーキストロークセンサ、５０：車速センサ、５１：コントローラ、５２Ｆ，５２Ｒ：カメラ、５３：送受信装置
【図１】
2014016954.tif 000003
【図２】
2014016954.tif 000004
【図３】
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【図４】
2014016954.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2014016954.tif 000009
【図８】
2014016954.tif 000010
【図９】
2014016954.tif 000011
【図１０】
2014016954.tif 000012
【図１１】
2014016954.tif 000013
【図１２】
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