(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、複数の車両で群を形成し、該群内の車両間で制御情報を伝送して隊列走行を行うための車両群形成制御装置において、
該群が走行中の道路の進路前方で、他の合流道路が合流する合流地点を検出する合流検出手段と、
該合流検出手段によって検出される合流地点から予め定める範囲に、該群が接近したか否かを判断する接近判断手段と、
該接近判断手段によって該群が該合流地点に接近したと判断されるとき、該合流道路を走行する車両が該合流地点に到達する時間に関する到達時間情報を受信する情報受信手段と、
該情報受信手段によって受信される到達時間情報に応じて、前記隊列中で車両間を分割する位置を決定する位置決定手段と、
前記位置決定手段によって決定された位置に応じて、該群が形成している隊列を分割する制御を行う分割制御手段とを含むことを特徴とする車両群形成制御装置。
【請求項２】
前記分割制御手段は、
前記隊列中の車両の前記合流地点への到達時間と、前記合流道路を走行する車両の該合流地点への到達時間とを比較する時間比較手段と、
該時間比較手段の比較結果に基づき、該隊列を分割するか否かを判断し、分割すると判断されるときに、隊列を分割する旨を示す信号を発信する分割発信手段とを含むことを特徴とする請求項１記載の車両群形成制御装置。
【請求項３】
前記分割制御手段は、
前記隊列の長さまたは前記群を形成する車両の台数を隊列の規模として検出する規模検出手段と、
該規模検出手段によって検出される隊列の規模が、予め定める基準値未満のときに、前記隊列の分割を禁止する分割禁止手段とを備えることを特徴とする請求項１または２記載の車両群形成制御装置。
【請求項４】
車両に搭載され、複数の車両で群を形成し、該群内の車両間で制御情報を伝送して隊列走行を行うための車両群形成制御装置において、
該群が走行中の道路の進路前方で、他の合流道路が合流する合流地点を検出する合流検出手段と、
該合流検出手段によって検出される合流地点から予め定める範囲に該群が接近したか否かを判断する接近判断手段と、
該接近判断手段によって該群が該合流地点に接近したと判断されるとき、該群が該合流地点に到達する時間を演算する時間演算手段と、
該合流道路を走行する車両が該合流地点に到達する時間に関する到達時間情報を受信する情報受信手段と、
該時間演算手段の演算結果である該群の到達時間と、該情報受信手段の受信する到達時間情報とを比較する時間比較手段と、
該時間比較手段の比較結果に基づいて、該隊列を該合流地点が設けられる車線から他の車線に移動させる車線変更が可能か否かを判断する判断手段と、
該判断手段が車線変更可能と判断した場合、該群が走行する車線を、該合流地点が設けられる車線から他の車線に移動させるように制御する車線変更手段と、
該判断手段が車線変更できないと判断した場合、該情報受信手段によって受信される到達時間情報に応じて、前記隊列中で車両間を分割する位置を決定するとともに、該隊列を分割するときに分割する旨を示す信号を発信する分割発信手段とを含むことを特徴とする車両群形成制御装置。
【請求項５】
車両に搭載され、複数の車両で群を形成し、該群内の車両間で制御情報を伝送して隊列走行を行うための車両群形成制御装置において、
該群が走行中の道路の進路前方で、他の合流道路が合流する合流地点を検出する合流検出手段と、
該合流検出手段によって検出される合流地点から予め定める範囲に、該群が接近したか否かを判断する接近判断手段と、
該接近判断手段によって該群が該合流地点に接近したと判断されるとき、該合流道路の予め定める区間を他の車両が走行中であるか否かに関する他車情報を受信する情報受信手段と、
該情報受信手段が受信する他車情報に基づいて、該隊列を該合流地点が設けられる車線から他の車線に移動させる車線変更が可能か否かを判断する判断手段と、
該判断手段が車線変更可能と判断した場合、該群が走行する車線を、該合流地点が設けられる車線から他の車線に移動させるように制御する車線変更手段と、
該判断手段が車線変更できないと判断した場合、該情報受信手段によって受信される到達時間情報に応じて、前記隊列中で車両間を分割する位置を決定するとともに、該隊列を分割するときに分割する旨を示す信号を発信する分割発信手段とを含むことを特徴とする車両群形成制御装置。
【請求項６】
前記情報受信手段は、前記合流道路を走行する車両から送信される前記他車情報を受信することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の車両群形成制御装置。
【請求項７】
前記情報受信手段は、前記群が走行中の道路の近傍に設けられる路上装置から送信される前記他車情報を受信することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の車両群形成制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、道路を走行する複数の車両が群を形成して隊列走行するための車両群形成制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
道路を走行する複数の車両が、車両間で制御情報を伝送して隊列走行を行う車両群を形成すれば、車間距離を短縮することができ、道路の混雑緩和などに有効であると考えられている。車両群形成についての典型的な先行技術は、たとえば特開平９−８１８９９などに開示されている。車両群内では、前方車から車速、加速度、減速度、スロットル開度、ブレーキ踏込み量、操舵角、変速機のシフトポジションなどの制御情報が後方車に伝送される。後方車は、前方車の制御状態の変化を、伝送される制御情報から直接知ることができるので、制御の変化が前方車の走行状態の変化として認識されてから対応する制御を行う場合のような時間遅れがなく、前方車に追従する走行制御を行うことができる。たとえば、前方車が急制動をかけても、後方車もただちに同様に急制動をかけることができるので、車両の制動特性が同等であれば、車間距離をかなり短くしても、追突の恐れなく追従走行を行うことができる。
【０００３】
車両が走行する道路は、他の道路と交差したり、他の道路が合流したり、あるいは他の道路に分岐したりしてネットワークを構成する。隊列走行中の車両群が道路の交差部分や合流部分を走行する際には、他の車両によって隊列走行を妨げられたり、長い隊列によって他の車両の走行を妨げたりする可能性がある。特開平８−１０６５９６や特開平８−２２１６９０には、交差点などを走行する車両群が円滑に通行することができるように交通信号を制御する先行技術が開示されている。特開平８−２６３７９３には、道路の合流部を通行する車両が、合流地点での合流車両の到達時間差に応じて、車速調整や車線変更の指示や制御を行う先行技術が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
特開平８−１０６５９６や特開平８−２２１６９０の先行技術では、交差点を通行する連続した車両列を車両群として取扱っているけれども、この車両群は、特開平９−８１８９９の先行技術で対象とするような、プラトーンを形成して隊列走行を行う車両群とは異なる。プラトーンを形成して隊列走行を行う車両群では、前述のように車間距離が短く、高速道路など交通信号が設けられていない道路を走行することを前提として形成される。したがって、プラトーンを形成して隊列走行を行う車両群で、他の道路を走行する車両の間で調整を行う必要性は、他の道路と合流する合流地点で生じる。
【０００５】
特開平８−２６３７９３の先行技術には、単独の車両が合流地点を走行する際の車速制御や車線変更について開示されているけれども、隊列走行中の車両群が合流地点を通行する際の制御にそのまま適用することはできない。すなわち、車両群はかなりの長さを有し、先頭車両が合流地点を通過してから最後尾の車両が合流地点を通過するまでに、かなりの時間がかかるからである。車両群の隊列が合流地点を通過しているときには、合流地点で合流する他の道路から進入する車両の進路を塞ぎ、合流する道路を走行している車両が合流地点に進入することができなくなる可能性がある。また、合流する車両がプラトーンを形成して隊列走行する車両群の円滑な走行を妨げる可能性もある。合流地点での車両群と合流車両との間の調整が円滑に行われないと、交通の流れが緩慢になり、効率的な道路の利用を行うことができなくなってしまう。
【０００６】
本発明の目的は、車両群が合流地点を円滑に走行することができるように、合流地点で他の道路から合流する車両との間の調整を行うことができる車両群形成制御装置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、車両に搭載され、複数の車両で群を形成し、該群内の車両間で制御情報を伝送して隊列走行を行うための車両群形成制御装置において、
該群が走行中の道路の進路前方で、他の合流道路が合流する合流地点を検出する合流検出手段と、
該合流検出手段によって検出される合流地点から予め定める範囲に、該群が接近したか否かを判断する接近判断手段と、
該接近判断手段によって該群が該合流地点に接近したと判断されるとき、該合流道路を走行する車両が該合流地点に到達する時間に関する到達時間情報を受信する情報受信手段と、
該情報受信手段によって受信される到達時間情報に応じて、前記隊列中で車両間を分割する位置を決定する位置決定手段と、
前記位置決定手段によって決定された位置に応じて、該群が形成している隊列を分割する制御を行う分割制御手段とを含むことを特徴とする車両群形成制御装置である。
【０００８】
本発明に従えば、複数の車両間で制御情報を伝送して隊列走行を行う車両群が走行中の道路の進路前方に、他の合流道路が合流する合流地点が合流検出手段によって検出されると、接近判断手段によって合流地点から予め定める範囲に接近したか否かが判断される。接近判断手段によって合流地点に接近したと判断されるときには、情報受信手段は合流道路を走行する車両が合流地点に到達する時間に関する到達時間情報を受信する。分割制御手段は、受信される到達時間情報に応じて、群が形成している隊列を分割する制御を行うので、分割された前方の車両群と後方の車両群との間に合流道路からの車両を進入されることができる。合流地点で、合流道路から進入する車両が車両群間に進入する余地が確保されるので、全体として安全でかつ円滑な道路の走行を図ることができる。
また合流道路から合流地点に到達する車両の到達時間情報に応じて、隊列中で車両間を分割する位置を位置決定手段が決定するので、隊列中に合流道路から進入する車両を受入れるための分割位置を適切に決定して合流車両を分割された隊列間に進入させることができる。
【０００９】
また本発明で前記分割制御手段は、
前記隊列中の車両の前記合流地点への到達時間と、前記合流道路を走行する車両の該合流地点への到達時間とを比較する時間比較手段と、
該時間比較手段の比較結果に基づき、該隊列を分割するか否かを判断し、分割すると判断されるときに、隊列を分割する旨を示す信号を発信する分割発信手段とを含むことを特徴とする。
【００１０】
本発明に従えば、時間比較手段によって隊列中の車両が合流地点へ到達する時間と、合流道路を走行する車両が合流地点へ到達する時間とを比較し、比較結果に基づいて隊列を分割すると判断されるときには、分割発信手段によって分割する旨を示す信号が発信される。車両群中で、合流地点に到達する時間が合流道路を走行する車両に近い車両が発信された信号を受信すれば、隊列が分割されるように速度制御を行って車間距離をあけ、分割された隊列間に円滑に合流道路からの車両を進入させることができる。
【００１３】
また本発明で前記分割制御手段は、
前記隊列の長さまたは前記群を形成する車両の台数を隊列の規模として検出する規模検出手段と、
該規模検出手段によって検出される隊列の規模が、予め定める基準値未満のときに、前記隊列の分割を禁止する分割禁止手段とを備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明に従えば、状態検出手段が隊列の長さまたは群を形成する車両の台数を隊列の規模として検出し、分割禁止手段は隊列の規模が予め定める基準値未満のときに隊列の分割を禁止する。隊列の規模が小さいときには、隊列を分割してさらに小さな規模の隊列の状態に分割するよりも、隊列全体として速度調整などを行って、隊列の前か後かに合流道路を走行する車両を進入させた方が全体として円滑な走行を行うことができる。
【００１９】
さらに本発明は、車両に搭載され、複数の車両で群を形成し、該群内の車両間で制御情報を伝送して隊列走行を行うための車両群形成制御装置において、
該群が走行中の道路の進路前方で、他の合流道路が合流する合流地点を検出する合流検出手段と、
該合流検出手段によって検出される合流地点から予め定める範囲に該群が接近したか否かを判断する接近判断手段と、
該接近判断手段によって該群が該合流地点に接近したと判断されるとき、該群が該合流地点に到達する時間を演算する時間演算手段と、
該合流道路を走行する車両が該合流地点に到達する時間に関する到達時間情報を受信する情報受信手段と、
該時間演算手段の演算結果である該群の到達時間と、該情報受信手段の受信する到達時間情報とを比較する時間比較手段と、
該時間比較手段の比較結果に基づいて、該隊列を該合流地点が設けられる車線から他の車線に移動させる車線変更が可能か否かを判断する判断手段と、
該判断手段が車線変更可能と判断した場合、該群が走行する車線を、該合流地点が設けられる車線から他の車線に移動させるように制御する車線変更手段と、
該判断手段が車線変更できないと判断した場合、該情報受信手段によって受信される到達時間情報に応じて、前記隊列中で車両間を分割する位置を決定するとともに、該隊列を分割するときに分割する旨を示す信号を発信する分割発信手段とである。
【００２０】
本発明に従えば、合流検出手段によって車両群が走行中の道路の進路前方に他の合流道路が合流する合流地点が検出され、接近判断手段によって合流地点から予め定める範囲に群が接近したと判断されると、時間演算手段によって群が合流地点に到達する時間が演算される。合流道路を走行する車両が合流地点に到達する時間に関する到達時間情報は、情報受信手段によって受信される。時間比較手段は、時間演算手段の演算結果を情報受信手段の受信する到達時間情報と比較し、判断手段は比較結果に基づいて隊列を合流地点が設けられる車線から他の車線に移動させる車線変更が可能か否かを判断する。判断手段が車線変更できないと判断した場合、分割発信手段が該情報受信手段によって受信される到達時間情報に応じて、前記隊列中で車両間を分割する位置を決定するとともに、分割する旨を示す信号を発信し、隊列を車線変更可能と判断した場合、車線変更手段が群に対して車線変更のための制御を行う。合流地点で車両群と合流道路を走行中の車両とがかち合う状態となるときにも、隊列の分割と車線変更とで円滑に合流道路を走行中の車両を道路に進入させることができる。
また合流道路から合流地点に到達する車両の到達時間情報に応じて、隊列中で車両間を分割する位置を位置決定手段が決定するので、隊列中に合流道路から進入する車両を受入れるための分割位置を適切に決定して合流車両を分割された隊列間に進入させることができる。
【００２３】
さらに本発明は、車両に搭載され、複数の車両で群を形成し、該群内の車両間で制御情報を伝送して隊列走行を行うための車両群形成制御装置において、
該群が走行中の道路の進路前方で、他の合流道路が合流する合流地点を検出する合流検出手段と、
該合流検出手段によって検出される合流地点から予め定める範囲に、該群が接近したか否かを判断する接近判断手段と、
該接近判断手段によって該群が該合流地点に接近したと判断されるとき、該合流道路の予め定める区間を他の車両が走行中であるか否かに関する他車情報を受信する情報受信手段と、
該情報受信手段が受信する他車情報に基づいて、該隊列を該合流地点が設けられる車線から他の車線に移動させる車線変更が可能か否かを判断する判断手段と、
該判断手段が車線変更可能と判断した場合、該群が走行する車線を、該合流地点が設けられる車線から他の車線に移動させるように制御する車線変更手段と、
該判断手段が車線変更できないと判断した場合、該情報受信手段によって受信される到達時間情報に応じて、前記隊列中で車両間を分割する位置を決定するとともに、該隊列を分割するときに分割する旨を示す信号を発信する分割発信手段とを含むことを特徴とする車両群形成制御装置である。
【００２４】
本発明に従えば、複数の車両で車両群を形成して隊列走行中に、走行中の道路の進路前方に合流地点が検出されるとき、合流地点に予め定める範囲に接近すると、情報受信手段が他の車両が合流道路の予め定める区間を走行中であるか否かに関する他車情報を受信する。判断手段は受信される他車情報に基づいて、隊列を合流地点が設けられる車線から他の車線に移動させる車線変更が可能か否かを分割判断手段によって判断し、車線変更できないと判断した場合、分割発信手段によって、該情報受信手段によって受信される到達時間情報に応じて、前記隊列中で車両間を分割する位置を決定するとともに、分割する旨を示す信号を発信する。判断手段が車線変更可能と判断した場合、車線変更手段によって群が走行する車線を、合流地点が設けられる車線から他の車線に移動させる。隊列を分割する場合にはその旨を示す信号が発信されるので、進入する車両や路上装置などで受信して隊列の分割を知ることができ、車両郡内で分割位置となっている車両が前方車との間隔をあける速度制御を行い、分割された隊列間に合流道路を走行していた車両を円滑に進入させることができる。
また合流道路から合流地点に到達する車両の到達時間情報に応じて、隊列中で車両間を分割する位置を位置決定手段が決定するので、隊列中に合流道路から進入する車両を受入れるための分割位置を適切に決定して合流車両を分割された隊列間に進入させることができる。
【００２５】
また本発明で前記情報受信手段は、前記合流道路を走行する車両から送信される前記他車情報を受信することを特徴とする。
【００２６】
本発明に従えば、合流道路を走行中の車両が予め定める区間を走行中であるか否かは、その車両から送信される他車情報を受信して判断するので、車両間の通信を利用して適切な判断を行うことができる。
【００２７】
また本発明で前記情報受信手段は、前記群が走行中の道路の近傍に設けられる路上装置から送信される前記他車情報を受信することを特徴とする。
【００２８】
本発明に従えば、車両群が走行中の道路の近傍に設けられる路上装置から、合流地点で合流する合流道路を走行中の車両が予め定める区間に存在することを他車情報として受信するので合流地点での他車情報を確実に得ることができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の第１形態として、車両に搭載される車両群形成制御装置の概略的なシステム構成を示す。ＣＣＤカメラ１は、車両の走行方向前方などの画像を撮像し、得られる画像から路面の白線などの認識を行う。白線を認識すれば、白線に沿って自動走行を行うことができる。また、白線認識によって、現在走行している車線がどの車線かを知ることもできる。また、ＣＣＤカメラ１は、前方車両の動きを監視し、追従走行時の安全確保などのためにも用いることができる。
【００３０】
磁気センサ２は、路面に埋込まれている磁気ネイルなどの磁気マーカを検出する。磁気センサによって磁気ネイルを検出しながら自動走行を行う先行技術は、たとえば前述の特開平９−８１８９９などに開示されている。車両が自動運転を行うために、ステアリングアクチュエータ３、ブレーキアクチュエータ４およびスロットルアクチュエータ５が設けられる。ステアリングアクチュエータ３は、車両の自動操舵のために用いられる。ブレーキアクチュエータ４は、車両の制動のために設けられる。スロットルアクチュエータ５は、車両のエンジンに対する燃料供給量の制御のために設けられる。ブレーキアクチュエータ４およびスロットルアクチュエータ５を制御して、車両の速度や車間距離の自動的な制御が行われる。
【００３１】
複数の車両がプラトーンを形成して隊列走行を行うためには、前方の車両から後方の車両に制御情報を伝送する必要がある。制御情報には、車両の速度、加速度、減速度、スロットル開度、ブレーキ踏込み量、操舵角あるいは変速機のシフトポジション等が含まれる。本実施形態では、車両の前方に光受信機６を設け、車両の後方に光送信機７を設ける。光受信機６は、前方の車両の光送信機７から赤外線などの光データとして送信される追従走行制御に関する制御情報を受信する。光送信機７は、後方の車両の光受信機６に、走行制御に関する制御情報を、赤外線などの光データとして送信する。
【００３２】
隊列走行中の車両の制御は、マイクロコンピュータなどを含んで構成され、予め定めるプログラムに従って動作する車両制御手段８によって行われる。車両制御手段８には、ＣＣＤカメラ１および磁気センサ２からの出力と、光受信機６の受信する制御情報とが入力される。車両制御手段８は、入力された出力や制御情報に従って、ステアリングアクチュエータ３、ブレーキアクチュエータ４およびスロットルアクチュエータ５に対する制御を行い、また後続の車両に光送信機７を介して制御情報の伝送を行う。車両が道路を走行している際には、周囲の車両との間の無線電波による通信や、道路に沿って設けられるビーコンとの間の無線電波や赤外線による通信を、情報通信手段９によって行う。後述するように、情報通信手段９を通じて、隊列走行中の車両が隊列を分割する旨を示す信号も、隊列中で分割位置となる車両や、周囲の車両、特に合流地点に進入する車両に対して発信される。
【００３３】
車両が合流地点に接近することの判断は、車両の現在位置に基づいて行われる。車両の現在位置は、距離・方位センサ１０、ＧＰＳ受信機１１あるいは地図データ記憶手段１２などを用いて、ナビゲーション制御手段１３によって検出される。距離・方位センサ１０は、車速パルスから距離を、振動ジャイロから方位をそれぞれ検出する。車両の現在位置は、基準地点からの相対的な位置として、距離・方位センサ１０の出力値に基づく推測航法で算出することができる。また、ＧＰＳ受信機１１は、所定の軌道に打上げられた複数のＧＰＳ（Global
Positioning System）人工衛星からの電波を受信して絶対的な現在位置を検出することができる。地図データ記憶手段１２には、道路地図データが記憶されたＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤなどの大容量記録媒体が着脱可能に収納され、現在位置から現在走行中の道路を特定して、走行中の車線や合流地点などについての情報を読取ることができる。また、現在位置として検出する地点が道路上にあるようにマップマッチングによる補正も行うことができる。
【００３４】
ナビゲーション制御手段１３は、距離・方位センサ１０、ＧＰＳ受信機１１および地図データ記憶手段１２などを用いて、現在位置についての検出を行うとともに、車両が隊列走行を行う経路などの設定を行うこともできる。隊列走行を行う経路に沿う車両の制御は、ナビゲーション制御手段１３から車両制御手段８に与えられる情報に従って行われる。ナビゲーション制御手段１３は、車両を運転者が手動で運転する際に、経路案内など、運転者の支援を行う。このため、地図を表示したり音声案内を行うインタフェースとして、表示／音声出力手段１４が設けられている。
【００３５】
図２は、図１に示す車両群形成制御装置を搭載する車両で構成する車両群が道路２０を通行する際に、合流車に合わせて隊列分割を行う制御状態を示す。道路２０は、たとえば走行車線である合流側車線２１および追越車線２２を有し、合流側車線２１には合流地点２３が設けられる。道路２０に対し、合流地点２３で合流道路２４が合流する。合流道路２４上を、合流車２５が走行している。道路２０の合流側車線２１を走行する車両群３０は、複数の車両３１，３２，３３，３４，３５，３６，３７，３８，３９から構成され、各車両３１〜３９は図１に示す車両群形成制御装置をそれぞれ搭載している。車両群３０は、合流車２５が合流地点２３に到達する時間に基づいて、合流地点２３の手前で隊列を分割する。分割される車両群間の隙間が合流地点２３を通過する地点で合流車２５が合流地点２３に進入すれば、合流車２５が合流側車線２１に円滑に進入することができる。
【００３６】
図３は、図１の実施形態での車両制御手段８の制御手順を示す。ステップＳ１では、自車を含む隊列走行のための制御を行う。ステップＳ２で、ナビゲーション制御手段１３による現在位置の検出を各車両で行い、検出結果を車両制御手段８に入力する。現在位置検出は、ＧＰＳ受信機１１、距離・方位センサ１０あるいは情報通信手段９が受信するビーコンの情報などに基づいて行う。ステップＳ３では、隊列の規模の確認を行う。情報通信手段９を用いて、隊列中の各車両間で現在位置の情報を通信し、隊列の先頭車が各車両についての情報を収集したり、各車両で情報を共有したりして、隊列中の各車両の位置や隊列の台数あるいは隊列の長さに関する情報で隊列の規模を確認する。ステップＳ４では、自車が走行している車線の確認を行う。車線の確認は、ナビゲーション制御手段１３によって検出される現在位置と、地図データ記憶手段１２に記憶されている地図データに含まれる車線データとのマッチングで確認する方法や、ＣＣＤカメラ１が撮像する道路についての画像からの白線認識などに基づく方法によって行うことができる。ＣＣＤカメラ１を用いる車線の認識は、隊列の先頭車両が行う。ステップＳ５で、隊列の先頭車両は、ステップＳ４での走行中の車線の確認に基づき、合流側車線２１を走行中であるか否かを判断する。合流側車線２１を走行中でないと判断されるときには、ステップＳ２に戻る。
【００３７】
ステップＳ５で、合流側車線２１を走行中であると判断されるときには、ステップＳ６で合流地点２３の検出を行う。合流地点２３の検出は、ナビゲーション制御手段１３が地図データ記憶手段１２の地図データと現在位置とに基づき、先頭車両の現在位置付近に合流地点２３があるか否かを判断する。合流地点２３が先頭車両の現在位置付近にないと判断されるときには、ステップＳ２に戻る。ステップＳ６で合流地点２３が先頭車両の現在位置付近にあると判断されるときには、ステップＳ７で、隊列中の各車両が合流地点２３に到達する時間を演算する。ステップＳ３で、隊列中の先頭車両が各車両の現在位置情報を収集していれば、各現在位置と合流地点２３との距離や、走行速度から、隊列中の各車両が合流地点２３に到達する時間を演算することができる。また、隊列中の各車両が、合流地点２３までの到達時間を演算し、演算結果を情報通信手段９を介する車々間通信で先頭車両に伝送することもできる。
【００３８】
ステップＳ８では、合流道路２４を走行する合流車２５から、到達時間情報を受信しているか否かを判断する。受信していないときには、合流車２５が無いと判断し、ステップＳ２に戻る。ステップＳ８で、合流車２５からの到達時間情報を受信していると判断されるときには、ステップＳ９で隊列の分割が必要か否かを判断する。分割の判断は、合流車２５の到達時間が隊列走行に関係するか否かで行う。ステップＳ７で求められる各車両の到達時間と、合流車２５の到達時間とを比較し、分割が必要か否かが判断される。この判断は、先頭車両によって行われ、分割が必要でないと判断されるときにはステップＳ２に戻り、必要であると判断されるときにはステップＳ１０で隊列分割制御を行う。ステップＳ１０の隊列分割制御では、各車両が合流地点２３に到達する時間に基づき、分割する車両を特定する。隊列の先頭車両は、分割する車両を特定すると、分割する車両に向けて切離す旨の信号を発信する。情報の伝達は、情報通信手段９を介して直接行うこともでき、また光送信機７および光受信機６を経て順次伝達することもできる。情報通信手段９を介して信号の発信を行う場合は、車両群３０の周囲の車両、特に合流車２５にも分割する旨を知らせることができる。
【００３９】
図３に示す実施形態では、先頭車両がほとんどの処理を行っているけれども、隊列中の各車両が合流地点２３に到達する時間をそれぞれ求め、合流車２５の到達時間と比較し、到達時間が最も近い車両が分割のための制御を行うことも可能である。また、合流車２５も、合流地点２３への到達時間を演算する機能と、演算結果を車々通信で伝達する機能とを備えているものとする。
【００４０】
図４は、図３に示すような手順で先頭車両により分割を行うと決定された車両の位置関係を示す。車両群３０の隊列の前方の車両３１，３２，３３，３４は、合流車２５からの到達時間情報に基づいて、合流地点２３で合流車２５よりも前方を走行可能であると判断される。車両群３０の隊列の５番目の車両３５は、合流地点２３に到達する時間が合流車２５と最も近い。そこで、５番目の車両３５が先頭車となって新たな隊列を形成し、合流地点２３に到達するまで減速制御を行って、先行する車両群との間に間隔をあけ、この間隔に合流車２５を進入させる制御が行われる。
【００４１】
図５は、本発明の実施の第２形態として、車両群４０を形成する車両４１，４２の台数が２台であり、規模が小さい場合に、隊列の分割は行わない制御状態を示す。各車両４１，４２には、図２に示す車両群形成制御装置が搭載され、合流道路２４を走行する合流車２５が合流地点２３に到達する時間についての情報を受信し、速度調整によって車両群４０の隊列と合流車２５とが合流地点２３でかち合わないように制御する。
【００４２】
図６は、図５に示すような制御を行う手順を示す。ステップＳ８からステップＳ９までは、図３に示す各ステップと同一であるので、説明を省略する。ステップＳ９で、隊列分割が必要であると判断されるときには、ステップＳ２１で隊列の規模が基準値よりも小さいか否かを判断する。隊列の規模は、隊列を形成する先頭車から最後尾車までの長さや、車両群４０を構成している車両の台数で判断する。隊列の規模が大きいとき、たとえば台数が多く、たとえば１０台であるときには、速度調整を行っても合流地点２３を塞ぐ時間が長く、合流車２５の進入の妨げとなる可能性が高い。台数が基準値以下、たとえば２台のときには、車両群４０側の速度調整や、合流車２５側の速度調整などによって、合流地点２３でかち合わないようにすることが比較的容易であり、かつ車両群４０の隊列を分割してしまうと、車両群４０を形成する利点も失われてしまうので、車両群の分割を行わない。したがって、ステップＳ２１で、隊列の規模が小さいと判断されるときには、ステップＳ２２で隊列の分割を禁止し、走行速度制御で隊列の各車両４１，４２が合流地点２３に到達する時間を変更し、合流車２５を回避する。ステップＳ２１で隊列の規模が小さくないと判断されるときには、ステップＳ２３で隊列の分割を行う。隊列の分割の制御は、図３のステップＳ１０と同様に行う。
【００４３】
図７は、本発明の実施の第３形態としての車両群形成制御装置の制御状態を示す。本実施形態では、道路２０を走行する車両群５０が、車線変更を行うことができないときに隊列の分割を行う。車両群５０は、たとえば５台の車両５１，５２，５３，５４，５５から構成され、合流地点２３に到達する時間は、４台目の車両５４が最も近いと判断される。合流側車線２１とは異なる追越車線２２が空いていて車線変更を行うことができれば、隊列の分割を行わず、車線変更で合流車２５を合流地点２３に進入させる。追越車線２２を、たとえば他の車両７１，７２，７３，…が走行中で、車線変更に制約を受ける場合には、隊列の分割を行う。
【００４４】
図８は、図７の実施形態での制御手順を示す。ステップＳ９までは、図３の手順と同一であり、説明を省略する。ステップＳ９で、隊列の分割が必要であると判断されるときには、ステップＳ７１で、車線変更が可能であるか否かを判断する。自動的に判断するためには、図２の情報通信手段９を用いて、車線変更を希望する車線である追越車線２２を走行している他の車両７１，７２，７３，７４，…との間で車々間通信を行って現在位置や走行速度についての情報を収集し、車線変更の可能性を確認する。ステップＳ７１で、車線変更が可能であると判断されるときには、ステップＳ７２で車線変更のための制御を行う。ステップＳ７１で、車線変更が可能でないと判断されるときには、ステップＳ７３で隊列を分割する制御を行う。車線変更は、図１のステアリングアクチュエータ３を用いる自動操舵で行う。ステップＳ７３の隊列分割は、図３のＳ１０と同様に行う。
【００４５】
図９は、本発明の実施の第４形態としての車両群形成制御装置の制御状態を示す。本実施形態では道路２０の合流地点２３の手前の所定位置にビーコンなどの路上装置８０が設けられる。道路２０を走行する車両群３０が路上装置８０の位置に到達すると、合流道路２４の所定範囲８１内に合流車２５が存在しているか否かの検出が行われる。所定範囲８１は、合流道路２４を走行する合流車２５が、道路２０の合流側車線２１の路上装置８０が設けられている所定位置を走行する車両と、合流地点２３でかち合う可能性が大きい区間として設定される。
【００４６】
図１０は、図９の実施形態での制御手順を示す。ステップＳ８１からステップＳ８６までの各ステップは、図３のステップＳ１からステップＳ６までの各ステップとそれぞれ同等である。すなわち、ステップＳ８６の合流地点接近の判断では、前述のように路上装置８０からの通信を検出して判断するばかりではなく、車両群３０を構成している車両の現在位置と地図データとに基づいて判断することもできる。また、合流車２５は、現在は車々間通信で、現在位置などについての情報を送信することができるものとする。
【００４７】
ステップＳ８６で、合流地点２３に接近していると判断されるときには、ステップＳ８７で、合流車２５の現在位置についての情報を受信する。合流車２５の位置情報を受信しないときには、合流車２５が存在しないと判断して、ステップＳ８２に戻る。ステップＳ８７で、合流車２５からの位置情報を受信すると、ステップＳ８８で、隊列分割が必要であるか否かを判断する。この判断は、合流車２５が図９の所定範囲８１に存在するか否かで行う。隊列分割が必要でないと判断されるときには、ステップＳ８２に戻り、そのまま隊列走行を継続するか、必要に応じて速度調整を行う。ステップＳ８８で、隊列分割が必要であると判断されるときには、ステップＳ８９で隊列分割の制御を行う。隊列分割の制御は、図３のステップＳ１０と同様に行うことができる。
【００４８】
ステップＳ８９の隊列分割制御の際には、図７の実施形態と同様に、車線変更が可能であるか否かを判断し、車線変更が可能であれば車線変更を行い、車線変更が不可能なときに隊列分割を行うように制御することもできる。ステップＳ８７で、合流車が所定範囲８１を走行しているか否かの判断は、合流車２５から車々間通信で位置情報を受信して判断することができる。また、各実施形態で、合流道路２４の近傍に合流道路２４を走行する車両の位置や走行速度の検出を行い、その情報を送信する路上装置を設けておけば、合流車２５が情報通信手段９のような車々間通信機能を備えていなくても、合流地点での分割あるいは車線変更の判断を行うことができる。
【００４９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、車両群が合流地点に接近すると、合流道路を走行中の車両が合流地点に到達する時間に関する到達時間情報が受信され、到達時間に応じて隊列の分割制御が行われる。隊列を分割すれば、分割された隊列間に合流道路を走行する車両を進入させることができ、道路を隊列走行中の車両が合流地点で他の合流道路から進入する車両の大きな妨げとならず、また合流する車両によって車両群の走行が妨げられずに、円滑な合流の調整を行うことができる。
【００５０】
また本発明によれば、合流地点で車両群の分割が行われるときには、その旨が発信されるので、合流道路から合流地点に合流しようとする車両と合流地点での到達時間が近い車両などが、車両群の分割についての情報を得ることができ、速度制御で車間距離をあけて、合流する車両を分割された車両群間に進入するような運転制御を円滑に行うことができる。
【００５１】
また本発明によれば、車両群の隊列を分割する際には、到達時間情報に基づいて車両間を分割する位置を決定するので、合流道路を走行中の車両を分割された車両群間に進入するのに適切な位置で分割を行うことができる。
【００５２】
また本発明によれば、車両群の隊列の長さあるいは車両の台数が基準値未満のときには、分割を禁止するので、分割によって車両群の規模が小さくなりすぎて車両群を形成する利点が失われるような事態を防ぐことができる。
【００５５】
さらに本発明によれば、車両群が合流地点に到達する時間と、合流道路を走行中の車両が合流地点に到達する時間とを比較して、隊列を分割するか車線変更を行うかの判断を行い、分割するときにはその旨を送信し、合流道路を走行する車両を分割された車両群間に進入されることができる。車線変更を行うときには、合流地点が設けられている車線から他の車線に移動させる制御を行うので、合流地点が設けられる車線に他の合流道路から合流する車両を円滑に進入させることができる。
【００５７】
さらに本発明によれば、他車情報の受信に基づいて、隊列を分割するか隊列の車線変更を行うかを判断し、隊列を分割するときにはその旨を示す信号を発信するので、他の合流道路から進入する車両を分割される車両群間に円滑に受入れることができる。車線変更を行うときには、合流地点が設けられる車線を空けることができるので、合流道路を走行中の車両は円滑に道路に進入して合流することができる。
【００５８】
また本発明によれば、他車情報は合流道路を走行中の車両から送信されるので、直接の車両間通信で正確な情報を得ることができる。
【００５９】
また本発明によれば、他車情報は路上に設けられる装置から送信されるので、合流道路を走行中の車両が車両間通信の機能を備えていなくても、安定な路車間通信で隊列の分割などの判断を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第１形態の車両群形成制御装置の概略的なシステム構成を示すブロック図である。
【図２】図１の実施形態で車両群３０の隊列を分割する状態を示す簡略化した平面図である。
【図３】図１の車両制御手段８による制御手順を示すフローチャートである。
【図４】図３の制御手順で車両群３０を分割する車両の位置を示す簡略化した平面図である。
【図５】本発明の実施の第２形態の車両群形成制御装置の制御状態を示す簡略化した平面図である。
【図６】図５の実施形態の制御手順を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の第３形態としての車両群形成制御装置の制御状態を示す簡略化した平面図である。
【図８】図７の実施形態の制御手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施の第４形態としての車両群形成制御装置の制御状態を示す簡略化した平面図である。
【図１０】図９の実施形態の制御手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  ＣＣＤカメラ
３  ステアリングアクチュエータ
４  ブレーキアクチュエータ
５  スロットルアクチュエータ
６  光受信機
７  光送信機
８  車両制御手段
９  情報通信手段
１０  距離・方位センサ
１１  ＧＰＳ受信機
１２  地図データ記憶手段
１３  ナビゲーション制御手段
２０  道路
２１  合流側車線
２２  追越車線
２３  合流地点
２４  合流道路
２５  合流車
３０，４０，５０  車両群
３１，３２，３３，３４，３５，３６，３７，３８，３９，４１，４２，５１，５２，５３，５４，５５，７１，７２，７３，…  車両
８０  路上装置
８１  所定範囲
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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