(57)【要約】【課題】  車群で車線を走行する際の車両の走行支援を行うに際し、路面への轍の形成を効果的に抑制し、路面の磨耗を防止することができる走行支援装置を提供することにある。【解決手段】  走行支援装置１は、ＥＣＵ２と、車群に属する他の車両と情報の送受信を行う送受信器３と、車両が走行している車線の車線幅を検出する車線幅検出センサ４とを備えている。ＥＣＵ２は、送受信器３から送信された他の車両の車両情報と、ＲＯＭ等に記憶している自車両の車両情報と、車線幅検出センサ４により取得した車線幅情報とに基づいて、車群に属する各車両が路面に与える圧力の車線幅方向のばらつきが最小となるような車両の車線幅方向の走行位置を設定する。【選択図】  図１
2009059192.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車群で車線を走行する際の車両の走行支援を行う走行支援装置であって、
前記車群に属する車両が路面に与える圧力に関するパラメータを含む車両情報を取得する車両情報取得手段と、
前記車群で走行している前記車線の車線幅情報を取得する車線幅情報取得手段と、
前記車両情報と前記車線幅情報とに基づいて、前記車群に属する各車両が路面に与える圧力の車線幅方向のばらつきが最小となるような前記各車両の車線幅方向の走行位置を設定する車両位置設定手段と、
を備えることを特徴とする走行支援装置。
【請求項２】
前記車両が路面に与える圧力に関するパラメータは、前記車両のトレッド、重量及びタイヤ幅を含み、
前記車両位置設定手段は、前記車両のトレッド、重量及びタイヤ幅を含む車両情報と前記車線幅情報とに基づいて、前記車群に属する各車両が路面に与える圧力の車線幅方向のばらつきが最小となるように、前記各車両の車線幅方向の走行位置として前記車線の車線幅方向中心からの横オフセット量を設定すること
を特徴とする請求項１記載の走行支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車群で車線を走行する際の車両の走行支援を行う走行支援装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の走行支援装置としては、例えば特許文献１に記載されている車両走行位置制御装置が知られている。特許文献１に記載の車両走行位置制御装置は、車群を成している各車両の一の車両に管理局として設けられており、車群を成している各車両のタイヤの通過軌跡が互いに異なるように各車両の走行位置を設定し、設定した走行位置を各車両に送信する。これにより、自動で走行位置を制御したり、走行位置を運転者に与えるような走行システムにおいて、車両の走行ラインが揃ってしまうことにより轍が早期に形成されることを防止している。
【特許文献１】特開平１１−２８３１７６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、上記従来技術は、車両の通過位置のみを考慮したものである。轍が形成される直接的な原因は、車両の重量により発生する路面に対する圧力である。かかる圧力を考慮せずに車両の走行位置を制御すると、路面幅方向において局所的に路面に対する圧力が高い場所が発生する可能性がある。このため、路面に対する圧力が高い場所において路面が磨耗してしまうおそれがある。
【０００４】
そこで、本発明の課題は、路面への轍の形成を効果的に抑制し、路面の磨耗を防止することができる走行支援装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、車群で車線を走行する際の車両の走行支援を行う走行支援装置であって、車群に属する車両が路面に与える圧力に関するパラメータを含む車両情報を取得する車両情報取得手段と、車群で走行している車線の車線幅情報を取得する車線幅情報取得手段と、車両情報と車線幅情報とに基づいて、車群に属する各車両が路面に与える圧力の車線幅方向のばらつきが最小となるような各車両の車線幅方向の走行位置を設定する車両位置設定手段とを備えることを特徴とするものである。
【０００６】
本発明に係る走行支援装置においては、車群に属する車両が路面に与える圧力に関するパラメータを含む車両情報と車線の車線幅情報とに基づいて、車群に属する各車両が路面に与える圧力の車線幅方向のばらつきが最小となるような各車両の車線幅方向の走行位置を設定するので、車群全体で路面にかかる負荷を車線幅方向に分散させるように、各車両を走行させることができる。従って、路面に轍が形成されることが効果的に抑制されると共に、車線幅方向において局所的に路面に対する圧力が高い箇所が生じにくくなるため、路面の磨耗を防止することができる。
【０００７】
好ましくは、車両が路面に与える圧力に関するパラメータは、車両のトレッド、重量及びタイヤ幅を含み、車両位置設定手段は、車両のトレッド、重量及びタイヤ幅を含む車両情報と車線幅情報とに基づいて、車群に属する各車両が路面に与える圧力の車線幅方向のばらつきが最小となるように、各車両の車線幅方向の走行位置として車線の車線幅方向中心からの横オフセット量を設定することを特徴とする。これにより、車群に属する各車両が路面に与える圧力の車線幅方向のばらつきが最小になるような各車両の車線幅方向の走行位置を正確に決めることができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、路面への轍の形成を効果的に抑制し、路面の磨耗を防止することができる。これにより、路面の維持にかかる手間や費用を十分軽減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明に係る走行支援装置の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、全図中、同一又は相当部分には同一符号を付すこととする。
【００１０】
図１は、本発明に係る走行支援装置の一実施形態を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態の走行支援装置１は、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）２、送受信器３、車線幅検出センサ４、操舵機構５及び表示・報知器６により構成されている。また、走行支援装置１は、車両に搭載されている。
【００１１】
ＥＣＵ２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭおよび入出力インターフェース等により構成されている。また、ＥＣＵ２は、送受信器３から送出された車群に属する各車両の車両情報、予めＲＯＭ等に記憶している当該走行支援装置１を搭載している車両の車両情報及び車線幅検出センサ４から送出された車線幅情報に基づいて、車群に属する各車両の車線幅方向の走行位置を設定する。かかる走行位置の設定については、後述する。ここで、車両情報は、車群に属する各車両が路面に与える圧力を得るためのパラメータを含んでいる。かかるパラメータとしては、例えば、各車両のトレッド、重量及びタイヤ幅が挙げられる。さらに、ＥＣＵ２は、設定した車線幅方向の走行位置に沿って車両を走行させるために操舵機構５を制御したり、設定した車線幅方向の走行位置に関する情報を含む表示情報若しくは報知情報を表示・報知器６に送出する。
【００１２】
送受信器３は、車群に属する他の車両に関する車両情報を受信し、受信した車両情報をＥＣＵ２に送出する。また、送受信器３は、ＥＣＵ２が設定した車群に属する各車両の車線幅方向の走行位置に関する情報を各車両に送信する。
【００１３】
車線幅検出センサ４は、車両が走行している車線の車線幅情報を検出し、検出した車線幅情報をＥＣＵ２に送出する。例えば、車線幅検出センサ４は、車線両端に埋設された磁気マーカーとの位置関係及び距離を検出する磁気センサや、車線両端に敷設された目標物までの距離を検出する距離センサにより構成することができる。
【００１４】
操舵機構５は、ＥＣＵ２が設定した車線幅方向の走行位置に沿って車両を走行させるように、車両の舵角を自動制御する。
【００１５】
表示・報知器６は、ＥＣＵ２が送出した車線幅方向の走行位置に関する情報を含む表示情報若しくは報知情報に基づいて、車両の運転者に対して、車線幅方向の走行位置に自車両を走行させるための情報の表示若しくは報知を行う。
【００１６】
図２は、走行支援装置１が車群に属する各車両の車線幅方向の走行位置を設定する処理手順を示したフローチャートである。なお、本実施形態は、車群に属する複数の車両の中で一の車両が搭載する走行支援装置１が、車群に属する全ての車両の車両情報を集約し、車群に属する全ての車両の車線幅方向の走行位置を設定する態様とする。ここでは、車群には３台の車両が属しており（図３参照）、１台目の車両（以下、「主車両」という）が搭載する走行支援装置１が、主車両と２、３台目の車両（以下、「従車両」という）の車線幅方向の走行位置を設定する。
【００１７】
ステップＳ２５において、従車両のＥＣＵ２は、送受信器３を介して、車両情報を主車両の送受信器３に送信する。
【００１８】
ステップＳ２１において、主車両のＥＣＵ２は、送受信器３が受信した従車両の車両情報と、主車両のＥＣＵ２のＲＯＭ等に予め記憶されていた主車両の車両情報とを取得する。ここで取得する車両情報は、車両のトレッド、重量及びタイヤ幅を含む。また、主車両のＥＣＵ２は、主車両の車線幅検出センサ４が検出した走行中の車線の車線幅情報を取得する。
【００１９】
ここで、車両情報及び車線幅情報について、図３を用いて説明する。車両情報は、車両のトレッドＴｉ、重量Ｍｉ、タイヤ幅Ｗｉとして定義されている。また、車線幅情報は、車線の車線幅方向中心から車線の端までの長さをＬ０と定義し、車線の全幅を２Ｌ０としている。
【００２０】
ステップＳ２２において、主車両のＥＣＵ２は、車群に属する各車両の車線幅方向の走行位置を設定する。車両の車線幅方向の走行位置は、轍の形成を抑制するために、車群全体で路面に与える負荷を車線幅方向に分散させるように設定する。以下に、車両の車線幅方向の走行位置の設定について、詳細に説明する。
【００２１】
図３（ａ）に示すように車群に３台の車両が属している。３台の車両が、図３（ａ）に示すように車線の車線幅方向中心からの横オフセット量ｙｏｉとする走行位置を走行している場合には、各車両が路面に与える路面幅方向の圧力ρｉは、下記式により表され、図３（ｂ）のようになる。
【数１】
2009059192.tif 000003
【００２２】
そうすると車群全体で路面に与える圧力ρｔｏｔａｌは、各車両が路面に与える圧力の積算値として下記式のように表される。
【数２】
2009059192.tif 000004
【００２３】
かかる積算値が、図３（ｃ）のように表されるとすると、車群全体で路面に与える負荷を車線幅方向に分散させるようにするためには、図３（ｃ）の点線部分が示す積算値は、車線幅全体（−Ｌ０〜Ｌ０）に渡って、車線幅方向にできるだけ均等にさせる必要がある。ここで、車線幅全体に渡って、各車両が路面に与える圧力の積算値が理想的に均等である場合には、その理想的な平均圧力ρｔｇｔは下記式により表される。
【数３】
2009059192.tif 000005
【００２４】
よって、車群全体で路面に与える負荷を車線幅方向に分散させるためには、車群全体で路面に与える圧力ρｔｏｔａｌは、車線幅全体（−Ｌ０〜Ｌ０）に渡って、ばらつきがなく、平均圧力ρｔｇｔに近い値であることが望ましい。かかるばらつきを表す評価関数Ｊは、下記式のように表すことができる。
【数４】
2009059192.tif 000006
【００２５】
従って、評価関数Ｊの値を最小にするように各車両の横オフセット量ｙｏｉを決定することで、車群全体で路面に与える圧力を、車線幅全体に渡って均等に近づけることができる。
【００２６】
以上のように、主車両のＥＣＵ２は、取得した車両情報及び車線幅情報に基づいて、上記（４）式に示す評価関数Ｊの値が最小になるように、車群に属する３台の車両の横オフセット量ｙｏｉ（ｉ＝１〜３）を設定する。
【００２７】
ステップＳ２３においては、主車両のＥＣＵ２は、ステップＳ２２において設定した従車両の横オフセット量を主車両の送受信器３に送出する。そして、主車両の送受信器３は、ＥＣＵ２から送出された従車両の横オフセット量を、従車両に送信する。
【００２８】
ステップＳ２６において、従車両の送受信器３は、主車両から送信された従車両の横オフセット量を受信し、受信した横オフセット量を従車両のＥＣＵ２に送出する。
【００２９】
ステップＳ２４においては、主車両のＥＣＵ２は、設定した横オフセット量に基づき、主車両の操舵機構５を制御したり、設定した横オフセット量に関する情報を含む表示情報若しくは報知情報を主車両の表示・報知器６に表示若しくは報知させる。
【００３０】
ステップＳ２７においては、従車両のＥＣＵ２は、取得した横オフセット量に基づき、従車両の操舵機構５を制御したり、設定した横オフセット量に関する情報を含む表示情報若しくは報知情報を従車両の表示・報知器６に表示若しくは報知させる。
【００３１】
以上において、ＥＣＵ２のステップＳ２１、Ｓ２５及び送受信器３は、車群に属する車両が路面に与える圧力に関するパラメータを含む車両情報を取得する車両情報取得手段を構成する。ＥＣＵ２のステップＳ２１及び車線幅検出センサ４は、車群で走行している車線の車線幅情報を取得する車線幅情報取得手段を構成する。また、ＥＣＵ２のステップＳ２２は、車両情報と車線幅情報とに基づいて、車群に属する各車両が路面に与える圧力の車線幅方向のばらつきが最小となるような各車両の車線幅方向の走行位置を設定する車両位置設定手段を構成する。
【００３２】
以上のように本実施形態にあっては、車群に属する全車両のトレッド、重量及びタイヤ幅といった車両情報に基づいて、車群に属する各車両が路面に与える圧力の車線幅方向のばらつきが最小となるような各車両の横オフセット量を設定するので、車群全体で路面に与える負荷を車線幅方向に分散させるように、各車両を走行させることができる。これにより、路面への轍の形成を効果的に抑制し、路面の磨耗を防止することができる。従って、路面の維持にかかる手間や費用を十分軽減することが可能となる。
【００３３】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態では、車群に属する複数の車両の中の１台の車両が搭載する走行支援装置１が、車群に属する他の車両及び自車両の車両情報に基づいて、各車両の車線幅方向の走行位置を設定するようにしたが、特にその方式には限定されない。例えば、車群に属する各車両が搭載する走行支援装置１が、それぞれに車群に属する他の車両の車両情報、自車両の車両情報及び車線幅情報を取得し、自車両の車線幅方向の走行位置を設定するようにしてもよい。また、センターの基地局が、車群に属する各車両の車両情報及び車群が走行している車線の車線幅情報を取得し、これらの取得情報に基づいて、各車両の車線幅方向の走行位置を設定するようにしてもよい。
【００３４】
次に、走行支援装置の他の実施形態について説明する。本実施形態は、車群を構成して走行する複数の車両の走行軌跡の重なりが少なくなるように制御することにより、路面の局所的な磨耗を防止し、轍の形成を効果的に抑制するものである。
【００３５】
車両の走行軌跡を制御する走行支援装置の従来技術としては、車線幅を振幅として、時間の経過に伴って周期的に変動する関数値によって、車両の走行軌跡を制御する走行支援装置がある。かかる関数値としては、例えば、正弦波状に変動する関数を用いることができる。このような従来技術を、複数台の車両により構成される車群に対して適用すると、時間の関数により制御していることに起因して、車群を構成する車両の走行軌跡が相互に重なり、轍が形成される可能性がある。
【００３６】
そこで、本実施形態では、車両の走行軌跡の重なりを防止すべく、ある地点からの距離を表す道のりに伴って周期的に変動する関数値によって、車群を構成する車両の走行軌跡を制御している。
【００３７】
ｎ台の車両で構成される車群のｉ台目の車両に与える車線幅方向の横オフセット量ｙｉは、下記式により表される。横オフセット量ｙｉは、振幅ａ、波長ｌ、車群の台数ｎ及び車群内の順位ｉを定数として、道のりｓに伴って周期的に変動する正弦関数により表される。
【数５】
2009059192.tif 000007
【００３８】
図４は、上記（５）式により表される横オフセット量ｙｉにより制御した車群を構成する各車両の走行軌跡を示している。図４に示すように、各車両の横オフセット量ｙｉは、ｌ／ｎずつ位相をずらした正弦波状に変動する。このため、各車両の走行軌跡が分散し、路面に轍が形成されにくくなる。
【００３９】
図５は、本実施形態に係る走行支援装置のブロック図である。図１に示すブロック図との差異は、車輪速センサ７を備えていることである。車輪速センサ７は、車輪の回転速度を検出し、検出した車輪の回転速度をＥＣＵ２に送出する。
【００４０】
ＥＣＵ２は、ＥＣＵ２のＲＯＭ等に記憶されている波長ｌ、車群の台数ｎ及び車群内の順位ｉ、車線幅検出センサ４が送出した車線幅情報及び車輪速センサ７が送出した車輪の回転速度に基づいて、上記（５）式を用いて、横オフセット量ｙｉを設定する。
【００４１】
道のりｓの値は、車輪速センサ７が送出した車輪の回転速度と車輪１回転あたりの走行距離とから求めることができる。
【００４２】
振幅ａの値は、車群が走行している車線幅の値により設定することができる。例えば、車線幅と車両の車幅との差を２で除した値を振幅ａとして設定することができる。また、車群を構成する車両の中の代表車両のＥＣＵ２が算出した振幅ａの値を、代表車両の送受信器３が車群を構成する他の車両に送信し、各車両は代表車両から受信した振幅ａの値を用いることとしてもよい。
【００４３】
波長ｌは、任意の値を設定することができるが、車両挙動の変化が車両の運転者に違和感を感じさせない程度の大きさの値を設定することが好ましい。
【００４４】
車群の台数ｎの値及び車群内の順位ｉの値については、車群を構成する車両の中の代表車両が、車群を構成する他の車両の情報を集約し、抽出及び設定した値を車群を構成する他の車両に送信することにより、車群を構成する各車両に取得させることができる。あるいは、センターの基地局が、代表車両と同様の処理を行うこととしてもよい。
【００４５】
各車両のＥＣＵ２は、設定した横オフセット量ｙｉに基づき、操舵機構５を制御したり、設定した横オフセット量に関する情報を含む表示情報若しくは報知情報を表示・報知器６に送出する。
【００４６】
以上のように本実施形態にあっては、各車両の横オフセット量ｙｉを、ｌ／ｎずつ位相をずらした道のりｓに伴って周期的に変動する正弦関数によって変動させるので、各車両の走行軌跡が分散し、路面に轍が形成されにくくなる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明に係る走行支援装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図２】図１に示した走行支援装置が実行する処理手順を示すフローチャートである。
【図３】車両が路面に与える圧力に関するパラメータ、各車両が路面に与える圧力及び各車両が路面に与える圧力の積算値を示した図である。
【図４】走行支援装置の他の実施形態において、車群を構成する各車両の横オフセット量の変動を示した図である。
【図５】走行支援装置の他の実施形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４８】
１…走行支援装置、２…ＥＣＵ（車両情報取得手段、車線幅情報取得手段、車両位置設定手段）、３…送受信器（車両情報取得手段）、４…車線幅検出センサ（車線幅情報取得手段）、５…操舵機構、６…表示・報知器、７…車輪速センサ
【図１】
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【図２】
2009059192.tif 000009
【図３】
2009059192.tif 000010
【図４】
2009059192.tif 000011
【図５】
2009059192.tif 000012