(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車群の走行を制御する車群走行制御装置であって、
運転者の運転状態を検出し、前記運転者の運転状態が運転するに不適正であるか否かを判定する運転適正判定手段と、
前記運転適正判定手段により前記運転者の運転状態が運転するに不適正であると判定した場合には、当該運転者により運転される対象車両を外して新たな車群を再形成する車群形成手段と、
を備えることを特徴とする車群走行制御装置。
【請求項２】
前記運転適正判定手段は、前記車群を構成する車両の一つのうち、後続車両が存在する車両の運転者の運転状態を検出対象とし、
前記車群形成手段は、前記運転適正判定手段により前記運転者の運転状態が運転するに不適正であると判定した場合には、前記対象車両の後続車両を前記対象車両の前方に配置させて新たな車群を再形成する請求項１に記載の車群走行制御装置。
【請求項３】
前記運転適正判定手段は、前記車群の先頭車両における運転者の運転状態を検出対象とする請求項１又は２に記載の車群走行制御装置。
【請求項４】
前記車群形成手段は、前記対象車両の後続車両を一台ずつ前記車群の先頭に配置させて新たな車群を再形成する請求項１〜３の何れか一項に記載の車群走行制御装置。
【請求項５】
前記車群形成手段は、前記対象車両の後続車両が複数存在する場合には、前記対象車両との距離が最も短い前記後続車両から配置を変更させて新たな車群を再形成する請求項１〜４の何れか一項に記載の車群走行制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車群走行を制御する車群走行制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、車群走行を制御する装置として、状況に応じて車群の先頭車両を変更して車群走行させるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の装置は、車群における減速の伝搬の速さが大きい場合には、自車両からより遠方に存在する車両を車群の先頭車両として選択して車群走行させるものである。
【特許文献１】特開２００７−１０２５６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の車群走行制御装置にあっては、車速の応答性のみに基づいて先頭車両の選択を行うため、先頭車両あるいは前方車両の運転者の運転状態を考慮することができない。例えば、先頭車両あるいは前方車両の運転者が居眠り等をしている場合には、走行指示に従った車両操作を十分行うことが困難であったり、自動運転中において緊急回避の手動操作が遅れたりするおそれがある。このような先頭車両あるいは前方車両に適切に追従することは困難な場合があり、結果、車群走行の安全性が害されるおそれがある。
【０００４】
そこで、本発明はこのような技術課題を解決するためになされたものであって、安全な車群走行に寄与することができる車群走行制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
すなわち本発明に係る車群走行制御装置は、車群の走行を制御する車群走行制御装置であって、運転者の運転状態を検出し、前記運転者の運転状態が運転するに不適正であるか否かを判定する運転適正判定手段と、前記運転適正判定手段により前記運転者の運転状態が運転するに不適正であると判定した場合には、当該運転者により運転される対象車両を外して新たな車群を再形成する車群形成手段とを備えて構成される。
【０００６】
この発明よれば、運転するに不適正な状態の運転者を検知した場合、当該運転者が運転する対象車両を外して車群を再形成することができるので、車群から対象車両を離脱させて車群走行させることが可能となる。このため、対象車両が不安全な走行をした場合であっても、その走行が他の車両の走行に影響を与えることを回避することができる。よって、安全な車群走行に寄与することができる。
【０００７】
ここで、運転適正判定手段は、車群を構成する車両の一つのうち、後続車両が存在する車両の運転者の運転状態を検出対象とし、車群形成手段は、運転適正判定手段により運転者の運転状態が運転するに不適正であると判定した場合には、対象車両の後続車両を対象車両の前方に配置させて新たな車群を再形成することが好適である。
【０００８】
このように構成することで、運転するに不適正な状態の運転者を検知した場合、当該運転者により運転される対象車両の後方車両を、対象車両の前方に配置させて車群を再形成することができる。これにより、対象車両の挙動によって影響を受ける後続の車両数を少なくすることができるので、安全な車群走行に寄与することが可能となる。
【０００９】
また、運転適正判定手段は、車群の先頭車両における運転者の運転状態を検出対象とすることが好適である。このように構成することで、車群の走行に最も影響を与える先頭車両の運転者が運転するに不適正な状態となった場合には、先頭車両の変更を行うことができるので、安全な車群走行に寄与することが可能となる。
【００１０】
また、車群形成手段は、対象車両の後続車両を一台ずつ車群の先頭に配置させて新たな車群を再形成することが好適である。このように構成することで、対象車両の後続車両を対象車両の前方に配置して車群形成する際に、車群内の車両間に合流させる場合に比べて、簡単かつ安全に合流させることが可能となる。
【００１１】
また、車群形成手段は、対象車両の後続車両が複数存在する場合には、対象車両との距離が最も短い後続車両から配置を変更させて新たな車群を再形成することが好適である。このように構成することで、他の後続車両に比べて対象車両の前方に短時間で合流することができるので、対象車両が先頭車両又は前方車両となる時間を短くすることが可能となる。これにより、安全な車群走行に一層寄与することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、安全な車群走行に寄与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１４】
本実施形態に係る車群走行制御装置は、車群の走行を制御する装置であって、例えば、自律型の自動運転を行って車群を形成する運転支援システム等を搭載した車両に好適に採用されるものである。
【００１５】
最初に、本実施形態に係る車群走行制御装置（車群走行制御部）の構成を説明する。図１は本発明の実施形態に係る車群走行制御部１を備えた車両２の構成を示すブロック図である。
【００１６】
図１に示す車両２は、例えば、自動運転機能を有し車群走行可能に構成された車両である。そして、車両２は、自動運転機能により車群走行中であっても手動によるブレーキ操作、ハンドル操作等によって制御介入が可能に構成されている。この車両２は、通信装置２０、運転状態モニター２１及びＥＣＵ（Electronic Control Unit）１０を備えている。ここで、ＥＣＵとは、電子制御する自動車デバイスのコンピュータであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random AccessMemory）、及び入出力インターフェイスなどを備えて構成されている。
【００１７】
通信装置２０は、車車間あるいは路車間通信により、車群を形成する他車両の情報を取得する機能を有している。他車両の情報は、例えば車群内の車両の配置位置、車速、車長等の諸元情報等である。また、通信装置２０は、他車両の運転者が運転不適正状態であるか否かを受信する機能、自車両の運転者が運転不適正状態であるか否かを他車両や路側支援装置等へ送信する機能を有している。この運転不適正状態については後述する。また、通信装置２０は、受信した他車両の情報、及び他車両の運転者における運転不適正状態の判定結果をＥＣＵ１０へ出力する機能を有している。
【００１８】
運転状態モニター２１は、運転者の運転状態を検出するモニターであって、例えば運転者の表情や瞼の動き、姿勢等をモニタリングする車内カメラや、運転者の脳波信号、心電信号、呼吸信号、血圧信号、筋電信号等の生体信号をモニタリングするセンサ等により構成されている。運転状態モニター２１は、車内カメラや各種センサから入力した値に基づいて、例えば眠気や疲労等の運転状態を数値化して検出する機能を有している。運転状態モニター２１は、取得した運転状態をＥＣＵ１０へ出力する機能を有している。
【００１９】
ＥＣＵ１０は、車群走行制御部１及び車両制御部１３を有しており、車群走行制御部１は、適正判定部（運転適正判定手段）１１及び配置決定部（車群形成手段）１２を備えている。
【００２０】
適正判定部１１は、運転状態モニター２１が出力した運転状態を取得し、運転者が運転するに不適正な状態であるかを判定する機能を有している。例えば、運転者の眠気の強さや疲労の大きさ等が、予め設定した基準値よりも大きいと判定した場合には、運転者は運転するに不適正な状態（運転不適正状態）であると判定する機能を有している。あるいは、適正判定部１１は、例えば、予め運転者の通常運転状態のデータを取得して基準データとし、基準データと比較することによって運転者の運転状態が居眠り状態、医薬摂取状態、体調不良状態等の運転不適正状態であると判定する機能を有している。さらに、適正判定部１１は、運転不適正状態の判定結果を配置決定部１２及び通信装置２０へ出力する機能を有している。
【００２１】
配置決定部１２は、受信した他車両の運転者の運転不適正状態に基づいて、当該運転者が運転する車両（不適正車両）を除く車両で車群を再形成する機能を有している。また、配置決定部１２は、運転不適正状態となった運転者が車群内の車両を運転している場合には、当該不適正車両の後続車両を、不適正車両の前方に配置するように配置位置を決定する機能を有している。また、配置決定部１２は、配置順序として、不適正車両に近い位置の後続車両から順に配置位置を決定する機能を有している。また、配置決定部１２は、後続車両を不適正車両の前方へ配置変更する場合には、変更位置を車群の先頭位置とする機能を有している。さらに、配置決定部１２は、決定した配置位置を車両制御部１３へ出力する機能を有している。
【００２２】
車両制御部１３は、配置決定部１２が出力した配置位置に基づいて、車両２の走行制御を行う機能を有している。例えば、配置位置及び配置順序に従い車両２の操舵制御、ブレーキ制御、アクセル制御等を行い、決定した配置となるように車両２の走行を制御する機能を有している。
【００２３】
次に、本実施形態に係る車群走行制御部１を備えた車両２の動作について説明する。図２は、本実施形態に係る車群走行制御部１を備えた車両２の動作を示すフローチャートである。図２に示す制御処理は、例えばイグニッションオンされてから、あるいは車両２に備わる実行ボタンがＯＮされてから所定のタイミングで繰り返し実行される。
【００２４】
図２に示す制御処理は、運転者監視処理から開始される（Ｓ１０）。Ｓ１０の処理は、運転状態モニター２１が実行し、運転者の運転状態を監視する処理である。例えば、運転状態モニター２１は、所定時間内において運転者の表情、瞼、姿勢、生体信号等を運転状態に関する情報として取得する。Ｓ１０の処理が終了すると、判定処理へ移行する（Ｓ１２）。
【００２５】
Ｓ１２の処理は、適正判定部１１が実行し、運転者の状態が運転するに不適正な状態であるか否かを判定する処理である。適正判定部１１は、例えば、Ｓ１０の処理で取得した運転者の運転状態に関する情報と、過去又は基準となる運転者の運転状態データとを比較して、車両２の運転者が居眠り状態、医薬摂取状態、体調不良状態等の運転不適正状態であるか否かを判定する。Ｓ１２の処理において、適正判定部１１が運転者の状態を運転不適正状態でないと判定した場合には、図２に示す制御処理を終了する。一方、Ｓ１２の処理において、適正判定部１１が運転者の状態を運転不適正状態であると判定した場合には、通知処理へ移行する（Ｓ１４）。
【００２６】
Ｓ１４の処理は、通信装置２０が実行し、車群を形成する他車両に対して、運転者の状態が運転不適正状態である旨（運転不適正通知）を車車間通信等により送信する処理である。Ｓ１４の処理が終了すると、図２に示す制御処理を終了する。
【００２７】
図２に示す制御処理を実行することにより、車群内の運転者の運転状態は各車両に備わる運転状態モニター２１によりモニタリングされ、ある車両において運転者の運転状態が運転不適正状態となった場合には、当該車両から他の車両へその旨が通知される。このため、車群内の他の車両は、運転不適正状態となった運転者の存在を知ることができる。
【００２８】
次に、本実施形態に係る車群走行制御部１の動作について図３、図４を用いて説明する。図３は、本実施形態に係る車群走行制御部１の動作を示すフローチャート、図４は本実施形態に係る車群走行制御部１の動作を説明する概要図であり、車群走行状態を（ａ）〜（ｅ）の順に時系列で示している。なお、以下では、説明理解の容易性を考慮して、処理開始時刻が図４（ａ）の状態、すなわち、車両Ａ１〜Ａ４が車群Ｂ１を形成して車群走行している場合を説明する。また、先頭車両である車両Ａ１を運転する運転者のみを監視対象の運転者とした場合を説明する。
【００２９】
図３に示す制御処理は、例えばイグニッションオンされてから、あるいは車両２に備わる実行ボタンがＯＮされてから所定のタイミングで繰り返し実行される。処理を開始すると、車群走行制御部１は判定処理から開始する（Ｓ２０）。
【００３０】
Ｓ２０の処理は、通信装置２０が実行し、先頭車両である車両Ａ１から運転不適正通知を受信したか否かを判定する処理である。Ｓ２０の処理において、通信装置２０が運転不適正通知を受け取っていない場合には、図３に示す制御処理を終了する。一方、運転不適正通知を受け取っている場合には、配置決定処理へ移行する（Ｓ２２）。
【００３１】
Ｓ２２の処理は、配置決定部１２が実行し、不適正車両Ａ１以外の車両Ａ２〜Ａ４について、所定時刻後の配置を決定する処理である。配置決定部１２は、例えば処理開始時刻において不適正車両Ａ１との距離が最も近い後方の車両Ａ２を選択し、所定時刻ｔ１における車両Ａ２の目標配置位置を車群Ｂ１の先頭に設定する。このように設定した場合、車両Ａ２は、図４（ａ）に示すように処理開始時刻から所定時刻ｔ１までの間に不適正車両Ａ１を追越して、図４（ｂ）に示すように車群Ｂ１の先頭車両となる。所定時刻ｔ１において、先頭車両を変更した場合であっても不適正車両Ａ１の後方には車両Ａ３、車両Ａ４が存在するため、次に所定時刻ｔ１から所定時間経過した所定時刻ｔ２における目標配置位置を設定する。
【００３２】
配置決定部１２は、処理開始時刻において不適正車両Ａ１との距離が２番目に近い後方の車両Ａ３（時刻ｔ１において不適正車両Ａ１との距離が最も近い後方の車両Ａ３）を選択し、所定時刻ｔ２における車両Ａ３の目標配置位置を車群Ｂ１の先頭に設定する。このように設定した場合、車両Ａ３は、図４（ｂ）に示すように所定時刻ｔ１から所定時刻ｔ２までの間に不適正車両Ａ１及び車両Ａ２を追越して、図４（ｃ）に示すように車群Ｂ１の先頭車両となる。所定時刻ｔ２において、先頭車両を変更した場合であっても不適正車両Ａ１の後方には車両Ａ４が存在するため、次に所定時刻ｔ２から所定時間経過した所定時刻ｔ３における目標配置位置を設定する。
【００３３】
配置決定部１２は、処理開始時刻において不適正車両Ａ１との距離が３番目に近い後方の車両Ａ４（時刻ｔ２において不適正車両Ａ１との距離が最も近い後方の車両Ａ４）を選択し、所定時刻ｔ３における車両Ａ４の目標配置位置を車群Ｂ１の先頭に設定する。このように設定した場合、後続車両Ａ４は、図４（ｃ）に示すように所定時刻ｔ２から所定時刻ｔ３までの間に不適正車両Ａ１、車両Ａ２及び車両Ａ３を追越して、図４（ｄ）に示すように車群Ｂ１の先頭車両となる。所定時刻ｔ３において、不適正車両Ａ１の後方には車両が存在しないため、処理開始時刻から所定時刻ｔ３までの車両Ａ２〜Ａ４の配置位置を確定する。図３のＳ２２の処理が終了すると、走行制御処理へ移行する（Ｓ２４）。
【００３４】
Ｓ２４の処理は、車両制御部１３が実行し、配置決定部１２が決定した所定時刻において目標配置位置となるように、実際に車両２の走行を制御する処理である。例えば、図４（ａ）、図４（ｂ）に示すように、車両Ａ２の車両制御部１３は、処理開始時刻から所定時刻ｔ１までの間に先頭車両になるように車両Ａ２の走行を制御する。また、例えば、図４（ｂ）、図４（ｃ）に示すように、車両Ａ３の車両制御部１３は、所定時刻ｔ１から所定時刻ｔ２までの間に先頭車両になるように車両Ａ３の走行を制御する。また、例えば、図４（ｃ）、図４（ｄ）に示すように、車両Ａ４の車両制御部１３は、所定時刻ｔ２から所定時刻ｔ３までの間に先頭車両になるように車両Ａ４の走行を制御する。そして、車両Ａ２〜Ａ４は、図４（ｄ）に示すように、新たに車群Ｂ２を形成し、車群走行を行う。Ｓ２４の処理が終了すると、図３に示す制御処理を終了する。
【００３５】
以上、本実施形態に係る車群走行制御部１によれば、車群走行時において先頭車両Ａ１を運転する運転者の運転状態を動的にモニタリングし、運転不適正状態であると判定した場合には、後続車両Ａ２〜Ａ４が不適正車両Ａ１を順次追い抜くように走行制御するため、図４（ｄ）に示すように不適正車両Ａ１を車群Ｂ１の最後尾に配置させることができる。これにより、例えば車両Ａ１の運転者が居眠り状態のため、飛び出し等の緊急事態回避の介入動作が遅れることがあっても、他の車両Ａ２〜Ａ４の走行に影響を与えることを回避することができる。また、図４（ｄ）に示すように不適正車両Ａ１を車群Ｂ１の最後尾に配置させることにより、他の車両Ａ２〜Ａ４が不適正車両Ａ１に追従して接近することを回避できる。このため、安全な車群走行に寄与することが可能となる。さらに、配置決定部１２が車両Ａ２〜Ａ４により車群Ｂ２を新たに形成させ、最終的には図４（ｅ）に示すように不適正車両Ａ１を車群から離脱させて車群走行させることができるので、安全な車群走行に一層寄与することが可能となる。
【００３６】
また、本実施形態に係る車群走行制御部１によれば、後続の車両Ａ２〜Ａ４を車群Ｂ１の先頭に配置するため、不適正車両Ａ１の後続車両Ａ２〜Ａ４を不適正車両Ａ１の前方に配置する際に、車群Ｂ１内の車両間に合流させる場合、例えば、所定時刻ｔ１〜所定時刻ｔ２において車両Ａ３を車両Ａ２と不適正車両Ａ１との間に合流させる場合等に比べて、簡単かつ安全に合流させることが可能となる。
【００３７】
また、本実施形態に係る車群走行制御部１によれば、不適正車両Ａ１との距離が最も近い後方の車両Ａ２から配置を変更させるため、他の後続車両Ａ３、Ａ４に比べて不適正車両Ａ１の前方に短時間で合流することができる。このため、不適正車両Ａ１が先頭車両となる時間を短くすることが可能となり、安全な車群走行に寄与することができる。
【００３８】
なお、上述した実施形態は本発明に係る車群走行制御装置の一例を示すものである。本発明に係る車群走行制御装置は、実施形態に係る車群走行制御装置１に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で、実施形態に係る車群走行制御装置１を変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。
【００３９】
例えば、上述した実施形態では、自動運転機能を有する車両に適用した例に説明したが、ディスプレイやスピーカ等の報知手段により報知された内容に応じて手動運転する車両に適用してもよい。この場合、走行制御部１３は備えなくてよい。
【００４０】
また、上述した実施形態では、自律的に各車両が各自で配置位置を決定して走行制御する例を説明したが、例えば、車群内の所定の車両、あるいは路側支援装置が各車両の運転不適正状態を取得して各車両の配置位置及び配置順序を決定し、決定した配置位置及び配置順序を各車両に報知する中央集権型の走行制御であってもよい。
【００４１】
また、上述した実施形態では、車群が４台の車両によって構成されている例を説明したが、この台数に限られることはなく、複数台であれば安全な車群走行に寄与することができる。
【００４２】
また、上述した実施形態では、先頭車両の運転者をモニタリングして先頭車両を変更する例を説明したが、本発明は、先頭車両の運転者に限定されることはなく、例えば、後続車両が存在する車両を運転する運転者が運転不適正状態となった場合でも、当該車両の前方に後続車両を配置させることができるので、安全な車群走行に寄与することが可能となる。
【００４３】
また、上述した実施形態では、不適正車両が車群の最後尾となるまで車群内の配置変更を繰り返す例を説明したが、不適正車両が車群の最後尾となるまで繰り返さない場合、例えば一台のみ追越しを実行させた場合あっても、不適正車両の後続の車両数を減少させることができるので、安全な車群走行に寄与することが可能となる。
【００４４】
さらに、上述した実施形態では、不適正車両を車群から外す例として、不適正車両を後続車両が順次追い抜いた後に不適正車両以外の車両で車群を再形成する例を説明したが、車群の再形成のタイミングや方法はこれに限られるものではない。例えば、不適正車両を除く車両で新たな車群を再形成した後に、不適正車両を新たな車群から離脱させるように速度調整する方法であってもよい。具体的には、先頭車両が不適正車両となった場合、当該車両以外の車両で車群を再形成し、新たな車群の走行速度を落とすことで不適正車両を新たな車群から離脱させることができる。このような場合、車郡内の配置を変更しなくてもよい。また、例えば、車群内の車両が不適正車両となった場合、新たな車群を構成する車両がレーンチェンジした後に車群を形成して不適正車両を車群から離脱させてもよい。このような場合、不適正車両の前方車両の配置は変更せず、不適正車両の後続車両の配置は繰り上げるとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本実施形態に係る車群走行制御部を備える車両の構成概要を示すブロック図である。
【図２】図１の車両の動作を示すフローチャートである。
【図３】図１の車群走行制御部の動作を示すフローチャートである。
【図４】図１の車群走行制御部の動作を説明する概要図である。
【符号の説明】
【００４６】
１…車群走行制御部（車群走行制御装置）、２…車両、１０…ＥＣＵ、１１…適正判定部（運転適正判定手段）、１２…配置決定部（車群形成手段）、１３…走行制御部、２０…通信装置、２１…運転状態モニター。
【図１】
0004900312.tif 000002
【図２】
0004900312.tif 000003
【図３】
0004900312.tif 000004
【図４】
0004900312.tif 000005