(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一人の運転者によって複数の車両により隊列を形成して走行可能な隊列走行装置において、前進走行時における走行軌跡を記憶し、後進走行の際には、前進走行時における走行軌跡に追従して走行を行うことを特徴とする隊列走行装置。
【請求項２】
運転者により手動で前進走行する先頭車に、少なくとも１台の追従車が自動運転により無人追従走行可能な隊列走行装置であって、各車両間で車両情報を通知する通信手段と、自車の前進走行における軌跡情報を記憶する軌跡記憶手段と、前進走行から後進走行への切り替えを判定する走行切替判定手段とを備え、走行切替判定手段により先頭車が後進走行に移行したと判定された場合に、各車両が軌跡記憶手段に記憶された軌跡情報に基づいてステアリングを制御しながら後進走行をすることを特徴とする隊列走行装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、隊列走行装置に係り、特に、後進隊列走行が可能な隊列走行装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、環境問題が大きくクローズアップされる中で、交通渋滞の問題を改善するために電動車両を特定の地域において共用して使用する技術が提案されてきている。このような共用車両を用いた技術では、共用車両を貸し出す、あるいは返却するために共用車両のポート（駐車場）が必要となり、これらのポートには、利用者の利便性を考えてある程度の台数の車両を配置しておく必要がある。
【０００３】
ところで、このように共用車両を駐車しておくためのポートは、利用者が集中する場所、例えば駅周辺等に設けられることが予想されるが、利用者の利用時間や利用頻度が各ポートにおいて均一ならば問題ないが、偏りがあると特定のポートにおいて共用車両が集中してしまう場合がある。これを解決するために、有人運転車両を先頭にしこれに追従して走行する複数の無人運転車両を隊列を組んでポート間を前進で走行させ、必要なポートに移動し貸出可能な共用車両をできるだけ均一に配置する技術が提案されている（特開平５−１７０００８号公報参照）。
【０００４】
具体的には、隊列走行を行うにあたり先頭車を追従車が追従する際には、先頭車の軌跡を追従車が追従する方式を用いており、先頭車が車々間通信で得られた車速、舵角、車両位置座標、方位、要求トルク値及びブレーキ圧等を追従車に送り、追従車はレーダから得られた先行車位置、方位情報の補正をかけながら先頭車に追従して走行するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術にあっては、先頭車に対して追従車が前進走行で追従する軌跡自動追従システムであるため、例えば先頭車が進入した場所が工事中や袋小路であったり、進入場所に障害物があった場合に、一旦は進入したもののそれ以上は前進できない場合には対処することができないという問題がある。したがって、このような場合は、ほんの少し後退すれば済むときであっても隊列を解除して一台一台を運転者が運転して進入場所から退避するほかはなく交通渋滞の原因となってしまうという問題がある。
そこで、この発明は、スムーズに後進走行を行うことができる隊列走行装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載した発明は、一人の運転者によって複数の車両（例えば、実施形態における先頭車Ｃ１、追従車Ｃ２〜Ｃ６）により隊列を形成して走行可能な隊列走行装置において、前進走行時における走行軌跡を記憶し、後進走行の際には、前進走行時における走行軌跡に追従して走行を行うことを特徴とする。
このように構成することで、各車両が前進走行時において記憶した走行軌跡に追従して後進走行が可能となる。
【０００７】
請求項２に記載した発明は、運転者により手動で前進走行する先頭車（例えば、実施形態における先頭車Ｃ１）に、少なくとも１台の追従車（例えば、実施形態における追従車Ｃ２〜Ｃ６）が自動運転により無人追従走行可能な隊列走行装置であって、各車両間で車両情報を通知する通信手段（例えば、実施形態における車々間通信装置４）と、自車の前進走行における軌跡情報を記憶する軌跡記憶手段（例えば、実施形態における記憶装置３）と、前進走行から後進走行への切り替えを判定する走行切替判定手段（例えば、実施形態におけるステップＳ３、ステップＳ２２）とを備え、走行切替判定手段により先頭車が後進走行に移行したと判定された場合に、各車両が軌跡記憶手段に記憶された軌跡情報に基づいてステアリングを制御しながら後進走行をすることを特徴とする。
このように構成することで、走行切替判定手段により先頭車が後進走行に移行した場合に、軌跡記憶手段に記憶された前進走行時における軌跡情報に基づき各車両がこれに追従しながら後進走行が可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を図面と共に説明する。
図６（ａ）は前進隊列走行をしている状態、図６（ｂ）は後進隊列走行をしている状態を示している。先頭車Ｃ１は運転者により手動運転で前進走行するものである。この先頭車Ｃ１には自動運転により無人で走行可能な追従車Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ５，Ｃ６が隊列を形成して前進走行するようになっている。先頭車Ｃ１の車両情報である、走行座標、移動方向、走行距離、走行速度、加速度、後進ステータス（後述する）を追従車Ｃ２〜Ｃ６に車々間通信装置４（後述する図１に示す）にて通知する。この車両情報を受信した追従車Ｃ２〜Ｃ６は基本的に先頭車Ｃ１の軌跡に追従して、前記車両情報に基づいてステアリング、ブレーキ、走行装置により前進で追従走行する。このとき追従車Ｃ２〜Ｃ６は自車の車両情報を他車両に通信装置４により通知する。尚、上記各車両は電気自動車、ガソリン車、ハイブリッド車等のいずれの形式の車両であってもよい。
【０００９】
ここで、例えば、先頭車Ｃ１が進入した場所が工事中や袋小路であったり、進入場所に障害物があった場合に、一旦は進入したもののそれ以上は前進できないことがある。この場合には図６（ｂ）に示すように、後進スイッチが「ＯＮ」になると、先頭車Ｃ１はブレ−キ、スロットルは手動で操作し、ステアリングは前進走行時における走行軌跡に追従して自動で後進走行する。そして、追従車Ｃ２〜Ｃ６は前進走行時の自車の走行軌跡に追従して後進自動走行を行う。このとき車間距離は先頭車Ｃ１に追従する。
【００１０】
図１は全体構成を示すブロック図である。処理ＥＣＵ１には、車両の方位を示すＹＡＷセンサＳＥ１、走行距離を検出する距離センサＳＥ２、先行車両との車間距離・方向を検出するレーダーセンサＳＥ３、シフトレバーの後退ポジションを検出する後進スイッチＳＥ４、加速度センサＳＥ５からの検出信号が入力可能に構成されている。
また、処理ＥＣＵ１は、先頭車（ＩＤ＝１）の車両データを記録した記憶装置２と自車データを記憶した記憶装置３との間でデータの授受が可能に構成されている。ここで記憶装置２，３の記録内容は走行座標、移動距離、走行距離となっており、これらは前記各センサＳＥ１〜ＳＥ５等の検出信号に基づいて設定される。この記憶装置３は各車両が備えている。また、先頭車の後進スイッチＳＥ４が「ＯＮ」となると先頭車は（追従車も）後進に切り替わると共にステア自動制御になり、前進走行時の自車走行軌跡データを検索しながら後進走行し、追従車も自車走行軌跡データを検索して後進する。このとき、先頭車のステアリングの操作をステアリングクラッチを設けることで無効化することができる。
【００１１】
そして、処理ＥＣＵ１は車々間通信装置４と、走行ＥＣＵ５と、ステアＥＣＵ６、ブレーキＥＣＵ７に信号を送る。走行ＥＣＵ５は走行アクチュエータ（以下、「アクチュエータ」を「ＴＡＣ」と略称する）５Ａを、ステアＥＣＵ６はステアＡＴＣ６Ａを、ブレーキＥＣＵ７はブレーキＡＣＴ７Ａを各々駆動する。また、車々間通信装置４は他の車両との間で、走行座標、移動距離、走行距離、走行速度、加速度、車間距離・方向（レーダー）、後進ステータス、転舵量に関する通信を行う。ここで後進ステータスは先頭車の後進スイッチＳＥ４を「ＯＮ」状態にすると連動して「ＯＮ」となるものである。尚、後進走行時において先頭車のステアリング操作を無効にするステアクラッチを設ける場合には、処理ＥＣＵ１にステアクラッチとステアクラッチＡＣＴを接続することができる。
【００１２】
図２〜図５（図示都合上４つに分けて示す）はこの発明の実施形態のフローチャートを示している。
ステップＳ１において前記各センサからのセンサ入力（ＹＡＷ／距離／レーダー／後進スイッチ）があると、ステップＳ２においてＩＤ＝１か否かを判定する。ここでＩＤとは車両に割り当てられている番号であって、ＩＤ＝１の先頭車から追従車に順番に付されたものである。ステップＳ２における判定結果が「ＹＥＳ」、つまり先頭車であると判定された場合はステップＳ３において後進スイッチが「ＯＮ」か否かを判定し、後進スイッチが「ＯＦＦ」であると判定された場合はステップＳ４に進む。
【００１３】
ステップＳ４では後進ステータスに「０」をセットし、ステップＳ５で走行ＥＣＵ／ステアＥＣＵ／ブレーキＥＣＵにマニュアルモード切り替え信号を出力しステップＳ６に進む。ステップＳ６では、一定距離走行したか否かを判定し、一定距離走行したと判定された場合はステップＳ７においてＹＡＷセンサ入力と走行距離センサ入力により走行座標算出を行い、ステップＳ８で前回算出座標と今回座標により移動方向を算出しステップＳ９に進む。
【００１４】
そして、ステップＳ９において自車軌跡データ（走行軌跡データ）、具体的には走行座標、移動方向、走行距離を記録してステップＳ１０に進み、ここで車両情報を通信装置にて他車両に伝達し制御を終了する。ステップＳ６において一定距離走行していないと判定された場合はステップＳ１０に進み、制御を終了する。尚、ステップＳ１０における通信内容は、走行座標、移動方向、走行距離、走行速度、加速度、後進ステータスに関するものである。
【００１５】
ステップＳ３において後進スイッチが「ＯＮ」であると判定された場合はステップＳ１１に進み、後進ステータスに「１」をセットし、ステップＳ１２において、距離データ基準で自車軌跡データ（走行軌跡データ）を検索する。自車軌跡データの記録内容はステップＳ９で説明した内容と同様である。
次に、ステップＳ１３において、走行ＥＣＵ／ステアＥＣＵ／ブレーキＥＣＵに自動モード切り替え信号を出力しステップＳ１４に進む。ステップＳ１４では、ＹＡＷセンサ入力と走行距離センサ入力により走行座標算出を行い、ステップＳ１５で前回算出座標と今回座標により移動方向を算出しステップＳ１６に進む。ここで移動方位はａｔａｎ（前回Ｙ座標−今回Ｙ座標）／（前回Ｘ座標−今回Ｘ座標）で与えられる。
【００１６】
次に、ステップＳ１６において走行座標と読み込み座標の偏差を算出し、ステップＳ１７において移動方位と読み込み方位の偏差を算出する。そして、ステップＳ１８において座標の偏差と方位の偏差よりステア制御量を算出し、ステップＳ１９においてステアＥＣＵに制御量を出力してステップＳ１０に進む。
【００１７】
ステップＳ２における判定結果が「ＮＯ」、つまり追従車であると判定された場合はステップＳ２１に進む。ステップＳ２１では他車両の車両情報を通信装置にて受信する。ここで、通信内容はステップＳ１０と同様である。そして、ステップＳ２２に進み、後進ステータス＝１であるか否かを判定する。
【００１８】
ステップＳ２２における判定結果が「ＮＯ」、つまり後進ステータスが「０」であると判定された場合はステップＳ２３に進み、ＩＤ＝１の車両（先頭車）データ（車々間データ）を記録し、ステップＳ２４で距離データ基準でＩＤ＝１の車両（先頭車）のデータ（軌跡データ）を検索する。ここで、ステップＳ２３、ステップＳ２４における記録内容は走行座標、移動方向、走行距離である。
【００１９】
次に、ステップＳ２５において走行ＥＣＵ／ステアＥＣＵ／ブレーキＥＣＵに自動モード切り替え信号を出力し、ステップＳ２６においてＹＡＷセンサ入力と走行距離センサ入力により走行座標算出を行う。次に、ステップＳ２７において、前回算出座標と今回座標より移動方向を算出する。ここで移動方位はａｔａｎ（前回Ｙ座標−今回Ｙ座標）／（前回Ｘ座標−今回Ｘ座標）で与えられる。
【００２０】
そして、ステップＳ２８において走行座標と読み込み座標の偏差を算出し、ステップＳ２９において移動方位と読み込み方位の偏差を算出する。次に、ステップＳ３０において座標の偏差と方位の偏差よりステア制御量を算出し、ステップＳ３１においてステアＥＣＵに制御量を出力してステップＳ３２に進む。ステップＳ３２では自車軌跡データ（走行軌跡データ）を記録して、ステップＳ４１に進む。尚、記録内容はステップＳ２３と同様である。
【００２１】
ステップＳ２２における判定結果が「ＹＥＳ」、つまり後進ステータスが「１」であると判定された場合は、ステップＳ３３において距離データ基準で自車軌跡データ（走行軌跡データ）を検索する。ここで記録内容はステップＳ２４と同様である。
次に、ステップＳ３４において走行ＥＣＵ／ステアＥＣＵ／ブレーキＥＣＵに自動モード切り替え信号を出力し、ステップＳ３５においてＹＡＷセンサ入力と走行距離センサ入力により走行座標算出を行う。そして、ステップＳ３６において、前回算出座標と今回座標より移動方向を算出する。ここで移動方位はａｔａｎ（前回Ｙ座標−今回Ｙ座標）／（前回Ｘ座標−今回Ｘ座標）で与えられる。
【００２２】
次に、ステップＳ３７において走行座標と読み込み座標の偏差を算出し、ステップＳ３８において移動方位と読み込み方位の偏差を算出する。そして、ステップＳ３９において座標の偏差と方位の偏差よりステア制御量を算出し、ステップＳ４０においてステアＥＣＵに制御量を出力してステップＳ４１に進む。
ステップＳ４１では車々間通信にてＩＤ＝１の車両の車両情報を入力し、ステップＳ４２に進む。ここで、ステップＳ４１における車両情報は、走行距離、走行速度、加速度に関するものである。
【００２３】
そして、ステップＳ４２において自車と通信データの各偏差を算出する。ここで、ステップＳ４２における通信データも走行距離、走行速度、加速度に関するデータである。次に、ステップＳ４３において偏差より走行制御量を算出し、ステップＳ４４で走行ＥＣＵ／ブレーキＥＣＵに制御量を出力する。そして、ステップＳ４５において車両情報を通信装置にて他の車両に伝達して制御を終了する。このステップＳ４５における通信内容は走行座標、移動方向、走行距離、走行速度、加速度に関するものである。
【００２４】
したがって、上記実施形態によれば、各車両、つまり先頭車Ｃ１も追従車Ｃ２〜Ｃ６も、自車が前進走行時において記憶した走行軌跡に追従して後進走行が可能となるため、先頭車Ｃ１が前進走行できないような工事中や袋小路に進入した場合であっても、速やかに後進して退避することができる。したがって、交通渋滞の原因となることはなく、従来のように隊列を解除して運転者が１台１台退避させるというような煩雑な作業を行う必要もなくなる。また、各車両は自車の直前まで前進走行時してきた走行軌跡に追従して後進走行するため、安全に後進走行できる。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明してきたように、請求項１に記載した発明によれば、各車両が前進走行時において記憶した走行軌跡に追従して後進走行が可能となるため、先頭車が前進走行できないような工事中や袋小路に進入した場合であっても、速やかに後進して退避することができる効果がある。
【００２６】
請求項２に記載した発明によれば、走行切替判定手段により先頭車が後進走行に移行した場合に、軌跡記憶手段に記憶された前進走行時における軌跡情報に基づき各車両がこれに追従しながら後進走行が可能となるため、先頭車が前進走行できないような工事中や袋小路に進入した場合であっても、走行切替判定手段の判定結果により速やかに後進して退避することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態の全体構成図である。
【図２】この発明の実施形態のフローチャート図である。
【図３】この発明の実施形態のフローチャート図である。
【図４】この発明の実施形態のフローチャート図である。
【図５】この発明の実施形態のフローチャート図である。
【図６】この発明の実施形態の隊列走行状態を示し、（ａ）は前進隊列走行を示す説明図、（ｂ）は後進隊列走行を示す図である。
【符号の説明】
３  記憶装置（軌跡記憶手段）
４  車々間通信装置（通信手段）
Ｃ１  先頭車（車両）
Ｃ２〜Ｃ６  追従車（車両）
Ｓ３、Ｓ２２  走行切替判定手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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