JP7241641B2 - 隊列走行システム及び隊列走行方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数の車両を隊列走行させるための隊列走行システム及び隊列走行方法に関する。

運転者による車両の運転が困難になった場合に、その車両を他の周辺に存在する車両に追従走行させ、所定の目的地まで移動させる車両制御方法が公知である（例えば、特許文献１）。特許文献１に係る車両制御方法では、運転者が緊急スイッチを押したとき、又はカメラによって撮像された運転者の画像から運転者が運転不能状態であると車両の制御装置が判定したときに、車両の制御装置は周辺の車両に緊急事態情報を送信する。そして、緊急事態情報を受信した周辺の車両は、運転が困難な車両を先導するために合流地点に自動運転で走行する。

特許６０４２７９４号明細書

ある車両を他の先導車に追従走行させる場合、先導車との合流に要する時間や、先導車に対して追従走行が可能な距離、目的地等を考慮して適切な先導車を選択することが好ましい。

本発明は、以上の背景を鑑み、隊列走行システムおいて、追従走行を要求する車両に適切な先導車を設定することができる隊列走行システム及び隊列走行方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために本発明の一態様は、複数の車両を隊列走行させるための隊列走行システム（１）であって、管理サーバ（４）と、前記管理サーバと通信可能な車両制御ユニット（３）を備えた複数の車両（２）とを有し、前記車両制御ユニットのそれぞれは、ユーザに対する入出力装置（１１）と、自車両の現在位置、及び予定経路を前記管理サーバに送信する通信装置（１５）と、先行する車両に対して前記自車両を追従走行させる追従走行制御を実行する走行制御装置（１７Ａ）とを有し、前記管理サーバは、所定の時間間隔毎に、前記車両のそれぞれの現在位置と、予定経路とに基づいて前記車両のそれぞれが追従走行すべき推奨先導車を決定し、前記推奨先導車に関する情報を前記車両制御ユニットのそれぞれに送信する。

この態様によれば、管理サーバが各車両の現在位置及び予定経路に基づいて各車両が追従すべき推奨先導車を決定するため、各車両が先導車に合流し易くなると共に、各車両が追従走行する距離を長くすることができる。管理サーバは、所定の時間間隔毎に各車両に適した推奨先導車を決定するため、各車両に適した先導車を推奨することができる。

また、上記の態様において、前記管理サーバは、前記車両が走行する各道路の渋滞度を取得し、前記渋滞度が高いほど、前記車両の現在位置と前記推奨先導車と現在位置との距離が短くなるように前記推奨先導車を設定するとよい。

この態様によれば、道路が混雑し、車両の走行が制限されるような状況においても、追従走行したい車両と先導車とを合流し易くすることができる。

また、上記の態様において、前記管理サーバは、前記渋滞度が所定の渋滞閾値以上である場合に、前記車両の前走車を前記推奨先導車に設定するとよい。

この態様によれば、道路が混雑し、車両の走行が制限されるような状況において、各車両に確実に合流することができる先導車を設定することができる。

また、上記の態様において、前記走行制御装置は、前記管理サーバから受信した前記推奨先導車に関する情報に基づいて前記推奨先導車を特定し、前記推奨先導車が自車両に対して所定の範囲内に入ったときに前記推奨先導車に対して前記追従走行制御を開始するとよい。

この態様によれば、運転者は車両を推奨先導車に対して所定の範囲に進入することによって、車両を推奨先導車に対して追従走行を開始させることができる。

また、上記の態様において、前記車両制御ユニットは、自車両が追従走行する先導車の走行動作を取得する先導車情報取得装置を有し、前記走行制御装置は、前記先導車の走行動作が自車両の予定経路から逸脱しようとする逸脱動作に一致するか否かを監視し、前記先導車の走行動作が前記逸脱動作に一致するときに前記入出力装置に前記逸脱動作を検出したことを報知させるとよい。

この態様によれば、先導車が追従車の予定経路から逸脱しようとするときには、走行制御装置が入出力装置によって運転者に報知を行なうため、運転者は先導車に対する追従走行を終了させるべく車両を操作することができる。

また、上記の態様において、前記走行制御装置は、前記先導車の走行動作が前記逸脱動作に一致するときに前記追従走行制御を終了するとよい。

この態様によれば、先導車が追従車の予定経路から逸脱しようとするときには、走行制御装置が先導車に対する追従走行を終了するため、車両が先導車に追従して予定経路から逸脱することを防止することができる。

また、上記の態様において、前記入出力装置のそれぞれは、前記自車両が追従走行すべき前記推奨先導車をユーザに報知するとよい。

この態様によれば、ユーザは追従走行すべき推奨先導車を認識することができる。

本発明の他の態様は、複数の車両を隊列走行させるための隊列走行方法であって、各車両に設けられた車両制御ユニットが、自車両の現在位置及び予定経路を管理サーバに送信するステップと、前記管理サーバが、所定の時間間隔毎に、前記車両のそれぞれの現在位置と、予定経路とに基づいて前記車両のそれぞれが追従走行すべき推奨先導車を決定し、前記推奨先導車に関する情報を前記車両制御ユニットのそれぞれに送信するステップと、各車両に設けられた入出力装置のそれぞれが、前記自車両が追従走行すべき前記推奨先導車をユーザに報知するステップとを有する。

以上の構成によれば、隊列走行システムおいて、追従走行を要求する車両に適切な先導車を設定することができる。

実施形態に係る隊列走行システムの構成図 管理サーバが実行する推奨先導車設定処理のフロー図 縦横変更処理における車両の移動の態様を説明するための説明図

以下、図面を参照して、本発明に係る隊列走行システム１の実施形態について説明する。図１に示すように、隊列走行システム１は、予め登録された複数の車両２と、複数の車両２のそれぞれに設けられた車両制御ユニット３と、管理サーバ４とを有する。管理サーバ４は、インターネット６を介した通信によって車両制御ユニット３と通信する。隊列走行システム１は、複数の車両２を隊列走行させるためのシステムである。

車両制御ユニット３は、ＨＭＩ１１（Human Machine Interface）と、車両センサ１２と、ナビゲーション装置１３と、外界認識装置１４と、通信装置１５と、信号情報受信機１６と、制御装置１７とを備えている。ＨＭＩ１１、車両センサ１２、ナビゲーション装置１３、外界認識装置１４、信号情報受信機１６、及び通信装置１５は、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の通信手段によって制御装置１７に接続されている。

ＨＭＩ１１は、ユーザに対する入出力装置である。ＨＭＩ１１は、車両２の車室内に設けられ、ユーザに対して表示や音声によって各種情報を報知するとともに、ユーザによる入力操作を受け付ける。ＨＭＩ１１は例えばタッチパネルディスプレイである。

ナビゲーション装置１３は、位置取得部１３Ａと、経路生成部１３Ｂとを有する。位置取得部１３Ａは、自車両２の現在位置（緯度、経度で表示される絶対座標値）を取得する装置であり、例えばＧＰＳ信号に基づいて自車両２の現在位置を取得する。経路生成部１３Ｂは、ユーザの操作によってＨＭＩ１１に入力された目的地情報と現在位置とに基づいて現在位置から目的地に到る予定経路を作成する。経路生成部１３Ｂは、公知のダイクストラ法等を用いて予定経路を作成するとよい。ナビゲーション装置１３は、取得した現在位置、及び作成した予定経路を制御装置１７に出力する。

外界認識装置１４は、自車両２の周辺に存在する物体を認識するための装置であり、例えばカメラや、レーダ、ライダ、ソナー等を含む。自車両２の周辺に存在する物体には、他の車両２が含まれる。また、外界認識装置１４に含まれるカメラは、他の車両２の外面に付された識別コードや車両登録番号（ナンバープレートに表示された番号）を認識する。

車両センサ１２は、自車両２の走行状態を検知するセンサである。車両センサ１２は、例えば自車両２の速度を検出する車速センサ、自車両２の加速度を検出する加速度センサ、自車両２の３軸の角速度を検出する角速度センサ、アクセルペダルセンサ、ブレーキペダルセンサ、操舵角センサを含む。

通信装置１５は、車々間通信装置１５Ａと、移動体通信装置１５Ｂとを含む。車々間通信装置１５Ａは異なる車両２間の制御装置１７を無線通信によって接続する。移動体通信装置１５Ｂは、移動体通信システムの基地局と無線通信し、インターネット６を介して制御装置１７を管理サーバ４に接続する。移動体通信装置１５Ｂは、例えば、第４又は第５世代移動通信システムに基づくものであるとよい。制御装置１７は、移動体通信装置１５Ｂによって、所定の時間間隔で位置取得部１３Ａによって取得された自車両２の現在位置と、経路生成部１３Ｂが作成した予定経路とを管理サーバ４に送信する。

信号情報受信機１６は、道路に設けられた信号情報通信装置から送信された信号を受信して、信号情報を取得する。信号情報受信機１６は、例えば光ビーコンの受信機であってよい。

制御装置１７は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等を含むコンピュータによって構成された電子制御装置（ＥＣＵ）である。制御装置１７は、走行制御部１７Ａと、追従要求生成部１７Ｂとを有する。

制御装置１７の走行制御部１７ＡはＣＰＵでプログラムに沿った演算処理を実行し、自車両２の操舵装置、エンジンやモータ等の駆動装置、及びディスクブレーキ等の制動装置を制御することによって、車両２の走行制御を実行する。詳細には、制御装置１７は、操舵装置を制御することによって車両２の舵角を調節し、駆動装置及び制動装置を制御することによって車両２の加速度及び減速度、速度を調節する。

走行制御部１７Ａは、先行する車両２に対して自車両２を追従走行させる追従走行制御を実行する。走行制御部１７Ａは、追従走行制御において、最初に先行する車両２を自車両２が追従すべき先導車として設定する。例えば、車両２に乗車したユーザが追従走行開始ボタン２１を操作したときに、制御装置１７は自車両２の前方の所定範囲内に存在する前走車を先導車に設定してもよい。また、制御装置１７は、管理サーバ４から受信した推奨先導車に関する情報に基づいて、位置情報や画像情報から推奨先導車を特定し、推奨先導車を先導車に設定してもよい。

制御装置１７は、追従走行制御において、先導車を特定すると、自車両２（追従車）が先導車に対して所定の相対位置を維持するように、操舵装置、駆動装置及び制動装置を制御する。先導車に対する追従車の相対位置は、追従車の外界認識装置１４によって取得されるとよい。また、追従車及び先導車が車両制御ユニット３を有し、互いに車々間通信が可能である場合には、追従車の制御装置１７は車々間通信によって先導車の制御装置１７から先導車の現在位置を取得し、追従車の現在位置と比較することによって先導車に対する追従車の相対位置を取得してもよい。また、追従車及び先導車が車両制御ユニット３を有し、車々間通信が可能である場合には、追従車の制御装置１７は車々間通信によって先導車の駆動装置、制動装置、及び操舵装置の制御量を取得し、これらの制御量に基づいて操舵装置、駆動装置及び制動装置を制御してもよい。

先導車に対して追従車が追従走行している状態を、各車両２が隊列走行しているという。ユーザが追従走行終了ボタン２２を操作したときに、走行制御部１７Ａは追従走行制御を終了するとよい。また、制御装置１７は、先導車が予定経路から逸脱する等の所定の条件が成立したときに追従走行制御を終了してもよい。

制御装置１７の追従要求生成部１７Ｂは、追従走行要求ボタン２３へのユーザの操作によって、追従要求信号を生成する。追従走行を希望するユーザが追従走行要求ボタン２３を操作すると、追従要求生成部１７Ｂは、追従要求信号を生成する。通信装置１５は、インターネット６を介して追従要求信号を管理サーバ４に送信する。

追従走行開始ボタン２１、追従走行終了ボタン２２、及び追従走行要求ボタン２３は、車両２のインストルメントパネルやハンドルに設けられた物理的なボタンや、ＨＭＩ１１に表示されたコマンドボタンであってよい。

管理サーバ４は、ＣＰＵ、メモリ、記憶装置、及び通信装置を含むコンピュータである。管理サーバ４は、追従要求受付信部３１、推奨先導車設定部３２、先導車情報作成部３３、渋滞度設定部３４、及びデータ記憶部３６を有する。

データ記憶部３６は、処理データテーブル、登録車両テーブル、及び渋滞度テーブルを記憶している。処理データテーブルには、各車両２に対して作成された処理データが記憶されている。処理データは、車両２の車両識別番号、現在位置、予定経路、追従走行要求の有無、渋滞度、推奨先導車に関する情報を含む。処理データの現在位置及び予定経路は、各車両２から所定の時間間隔で受信する現在位置及び予定経路に基づいて更新される。

登録車両テーブルは、各車両２に対して作成された車両データが記憶されている。車両データは、車両２の車両識別番号、自動車登録番号（ナンバープレートに表示された番号）、車名、及び車体色を少なくとも含む。車両データは、車両２の隊列走行システム１への登録時に作成される。

追従要求受付信部３１は、各車両２から追従要求信号を受信し、対応する処理データの追従走行の有無の欄を「有り」に書き換える。

渋滞度設定部３４は、インターネット６を介した通信や無線通信によって、例えばＶＩＣＳ（登録商標）等の道路交通情報を取得し、道路交通情報に基づいて各道路の渋滞度を設定する。渋滞度は、例えば、レベル１、２、３のように複数のレベルを含むとよい。レベルは数値が大きいほど、道路がより混雑していることを表す。渋滞度は、道路交通情報に含まれる渋滞情報をそのまま使用してもよく、現在の渋滞情報を過去の渋滞情報の実績に基づいて補正した値を使用してもよい。また、渋滞度は、現在の渋滞情報を日付や時間帯に基づいて補正した値を使用してもよい。また、渋滞度は、道路交通情報が各道路の車両密度に関する情報を含む場合には、車両密度を渋滞度として使用してもよい。渋滞度設定部３４は、各道路に対応させて設定した渋滞度を渋滞度テーブルに記憶する。渋滞度設定部３４は、所定時間毎に渋滞度を設定し、渋滞度テーブルを更新する。

推奨先導車設定部３２は、所定の時間間隔毎に、追従要求信号を発生した車両２（処理データの追従走行要求が「有り」の車両２）のそれぞれに対して、図２に示す推奨先導車設定処理を実行する。所定の時間間隔は、例えば１～１０分等の数分間隔であるとよい。推奨先導車設定部３２は、対象となる車両２毎、すなわち処理データ毎に推奨先導車設定処理を実行する。

推奨先導車設定部３２は、推奨先導車設定処理において、最初に、処理データの現在位置と、現在位置に対応する道路の渋滞度とに基づいて、現在位置に対応する道路の渋滞度が所定の渋滞閾値未満であるか否かを判定する（Ｓ１）。渋滞閾値は、例えば、車両２の追い越しが困難になる渋滞度に対して設定されているとよい。例えば、渋滞度が１－１０の１０段階である場合、渋滞閾値は８～１０に設定されているとよい。

推奨先導車設定部３２は、渋滞度が渋滞閾値未満である場合（Ｓ１の判定結果がＹｅｓ）、現在位置に対応した道路の渋滞度に基づいて検索距離を設定する（Ｓ２）。検索距離は、推奨先導車の検索範囲を制限する値であり、対象となる車両２からの距離をいう。渋滞度が高いほど、検索距離は小さな値に設定される。すなわち、対象となる車両２の現在位置における道路が混雑するほど、検索距離が短く設定される。

次に、推奨先導車設定部３２は、処理データの各車両２の現在位置に基づいて対象となる車両２と他の車両２のそれぞれとの距離を現在地間距離として算出する（Ｓ３）。続いて、推奨先導車設定部３２は、現在地間距離が検索距離以下である他の車両２を候補車両として抽出する（Ｓ４）。すなわち、対象となる車両２から検索距離以内に存在する他の車両２を抽出する。

次に、推奨先導車設定部３２は、候補車両が１以上存在するか否かを判定する（Ｓ５）。候補車両が１以上存在する場合（Ｓ５の判定結果がＹｅｓ）、推奨先導車設定部３２は、処理データの予定経路に基づいて、各候補車両の予定経路と対象となる車両２の予定経路との重複距離を演算する（Ｓ６）。重複距離は、２つの予定経路の内で、互いに重なる範囲の長さをいう。重複距離が長いほど、候補車両は対象となる車両２の予定経路に沿って走行する距離が長くなる。

次に、推奨先導車設定部３２は、対象となる車両２と各候補車両との距離、及び各重複距離の少なくとも１つに基づいて候補車両の１つを推奨先導車として設定する（Ｓ７）。推奨先導車設定部３２は、重複距離が長く、かつ現在地間距離が短い候補車両を推奨先導車に設定することが好ましい。例えば、推奨先導車設定部３２は、各候補車両に対して、重複距離が長いほど値が大きくなる第１スコアを付し、現在地間距離が短いほど値が大きくなる第２スコアを付し、第１スコアと第２スコアとを加算又は乗算することによって第３スコアを算出し、第３スコアが最も大きい候補車両を推奨先導車にするとよい。推奨先導車設定部３２は、設定した推奨先導車に対応する車両識別番号を処理データの推奨先導車の欄に記憶する。

ステップＳ１において渋滞度が渋滞閾値以上の場合（Ｓ１の判定結果がＮｏ）、推奨先導車設定部３２は、対象となる車両２の前方を走行する不特定の前走車を推奨先導車に設定する（Ｓ８）。推奨先導車に設定される前走車は、隊列走行システム１に登録された車両２である必要はなく、車両制御ユニット３を有する必要もない。推奨先導車設定部３２は、不特定の前走車に対応して設定された所定の車両識別番号を処理データの推奨先導車の欄に記憶する。

また、ステップＳ５において候補車両が０である場合（Ｓ５の判定結果がＮｏ）、推奨先導車設定部３２は対象となる車両２の前方を走行する前走車を推奨先導車に設定する（Ｓ８）。

推奨先導車設定部３２は、推奨先導車設定処理を実行し、１つの車両２に対して推奨先導車を設定した後、他の車両２についても同様に推奨先導車設定処理を実行し、推奨先導車を設定する。このようにして、推奨先導車設定部３２は、追従要求信号を発生した全ての車両２に対して推奨先導車を設定する。

先導車情報作成部３３は、推奨先導車が設定された処理データ及び登録車両データに基づいて、各車両２に送信する推奨先導車データを作成する。推奨先導車データは、推奨先導車の車両識別番号、自動車登録番号、予定経路、車名、及び車体色を少なくとも含む。先導車情報作成部３３は、推奨先導車データを対応する車両２に送信する。また、先導車情報作成部３３は、推奨先導車の現在位置データを所定の間隔で対応する車両２に送信する。

各車両制御ユニット３の制御装置１７は、受信した推奨先導車データ及び推奨先導車の現在位置データに基づいて、ＨＭＩ１１に推奨先導車に関する情報を報知させる。ＨＭＩ１１は、例えば、推奨先導車に関する情報として、自動車登録番号、車名、車体色、現在位置、予定経路を表示するとよい。また、ＨＭＩ１１は、例えばナビゲーションの地図画像上に推奨先導車の現在位置及び予定経路を表示するとよい。また、ＨＭＩ１１は、推奨先導車に関する情報を音声によってユーザに報知してもよい。

ＨＭＩ１１から推奨先導車に関する情報を取得したユーザは、自車両２を推奨先導車に追従走行させるか否か判断する。ユーザが自車両２を推奨先導車に追従走行させると判断した場合には、ユーザは自車両２を自ら運転し、推奨先導車の後方に移動させる。そして、ユーザが追従走行開始ボタン２１を操作すると、自車両２の走行制御装置は推奨先導車を先導車に設定して、追従走行を開始する。他の実施形態では、外界認識装置１４によって取得した画像データに基づいて自車両２の走行制御装置が推奨先導車を特定し、自車両２が推奨先導車の後方の所定の範囲に進入したときに追従走行を開始してもよい。また、自車両２の車々間通信装置１５Ａが推奨先導車の車々間通信装置１５Ａと通信することによって推奨先導車を特定し、自車両２が推奨先導車の後方の所定の範囲に進入したときに追従走行を開始してもよい。

ある車両２（追従車）が他の車両２（先導車）に対して所定の相対位置を維持して隊列走行（追従走行）する状態を、互いに電子連結された状態という。隊列走行する車両２群を隊列走行グループという。隊列走行グループは、１つの先導車と、少なくとも１つの追従車とを含む。隊列走行グループは、例えば各車両２が縦方向（車線方向）に一列に並んだ縦編隊（図３（Ａ）参照）や、縦方向と直交する横方向に広がった横編隊（図３（Ｄ）参照）等の隊形を取り得る。

走行制御部１７Ａは、追従走行制御を実行中に、追従走行終了ボタン２２が操作されると追従走行制御を終了する。走行制御部１７Ａは、追従走行制御を終了するときに、先導車との車間距離が所定の距離になるまで駆動装置及び制動装置を制御して減速してもよい。

走行制御部１７Ａは、先導車の走行動作が自車両２の予定経路から逸脱しようとする逸脱動作に一致するか否かを監視し、先導車の走行動作が逸脱動作に一致するときにＨＭＩ１１に逸脱動作を検出したことを報知させる。ＨＭＩ１１は、警告画像や警告文を表示することによって、或は音声や警告音を発生することによって、逸脱動作を検出したことを報知するとよい。

外界認識装置１４は、先導車の走行動作を取得する先導車情報取得装置として機能する。外界認識装置１４は、先導車の後部の画像を取得し、取得した画像を解析することによって先導車の方向指示器の作動を検出する。走行制御部１７Ａは、外界認識装置１４が検出した方向指示器の作動と予定経路とに基づいて、先導車の方向指示器の作動が逸脱動作に該当するか否かを判定する。例えば、交差点の手前において方向指示器の動作を検出し、かつ予定経路が交差点を直進する経路を示す場合、先導車の走行動作が逸脱動作に一致するとして、ＨＭＩ１１に逸脱動作を検出したことを報知させる。また、走行制御部１７Ａは、外界認識装置１４に代えて車々間通信装置１５Ａによって、先導車の方向指示器の作動状態を取得してもよい。この態様では、先導車は、方向指示器の動作状態を車々間通信によって追従車に送信するとよい。

追従車の走行制御部１７Ａは、追従車の現在位置又は先導車の現在位置と、地図情報とに基づいて追従車又は先導車が存在する車線を検出し、検出した車線が予定経路に沿って走行するために走行すべき車線と一致しない場合に先導車の走行動作が逸脱動作に一致すると判定してもよい。例えば、予定経路が交差点を直進する経路を示し、かつ追従車又は先導車が右折レーン又は左折レーンに存在するときに、先導車の走行動作が逸脱動作に一致すると判定するとよい。追従車の走行制御部１７Ａは、車々間通信装置１５Ａによって、先導車から先導車の現在位置を取得してもよい。また、追従車の走行制御部１７Ａは、外界認識装置１４と地図情報とに基づいて、先導車が存在する車線を検出してもよい。

追従車の走行制御部１７Ａは、追従走行制御の実行中において先導車の走行動作が逸脱動作に一致するときに、追従走行制御を終了してもよい。追従車の走行制御部１７Ａは、ＨＭＩ１１による逸脱動作を検出したことの報知と同時、或はＨＭＩ１１による報知から所定期間経過した後に追従走行制御を終了するとよい。

以上のように構成した隊列走行システム１の作用について説明する。隊列走行システム１に登録された各車両２の車両制御ユニット３は、所定の時間間隔で自車両２の現在位置及び予定経路を管理サーバ４に送信する。管理サーバ４は、各車両２から送信されるデータに基づいて、処理データテーブルに記憶された各車両２の現在位置及び予定経路を所定の時間間隔で更新する。

各車両２の車両制御ユニット３は、追従走行要求ボタン２３がユーザによって操作されたときに、追従要求信号を管理サーバ４に送信する。追従走行要求ボタン２３は、車両２の走行中又は停車中のいずれにおいて操作されてもよい。管理サーバ４は、追従要求信号を受けたときに、対応する処理データの追従走行要求の欄を「有り」に書き換える。

管理サーバ４は、所定の時間間隔毎に、推奨先導車設定処理を実行し、追従走行要求が「有り」の処理データのそれぞれに対して推奨先導車を設定する。管理サーバ４は、車両２のそれぞれの現在位置と、予定経路とに基づいて推奨先導車を決定する。管理サーバ４は、対象となる車両２からの距離が近く、かつ予定経路の重なりが大きい車両２を推奨先導車に決定する。また、管理サーバ４は、各車両２が走行する各道路の渋滞度を取得し、渋滞度が高いほど、車両２の現在位置と推奨先導車と現在位置との距離が短くなるように推奨先導車を設定する。また、管理サーバ４は、渋滞度が渋滞閾値以上である場合に、車両２の前走車を推奨先導車に設定する。管理サーバ４は、決定した推奨先導車に関する情報を対応する車両２の車両制御ユニット３のそれぞれに送信する。

各車両２の車両制御ユニット３は管理サーバ４から推奨先導車に関する情報を受信したときに、ＨＭＩ１１に推奨先導車に関する情報を表示や音声によりユーザに報知させる。ユーザは、ＨＭＩ１１から推奨先導車に関する情報を取得し、自車両２を推奨先導車に追従走行させるか否かを判断する。ユーザが推奨先導車に自車両２を追従走行させるか否かは任意である。ユーザが自車両２を推奨先導車に追従走行させると判断したときには、ユーザは自車両２を推奨先導車の後方に移動させる。

自車両２が他の車両２の後方の所定の範囲にあるときに、ユーザによって追従走行開始ボタン２１が操作されると、走行制御部１７Ａは追従走行制御を実行し、前方を走行する他の車両２に自車両２を追従走行させる。他の実施形態では、走行制御装置が、管理サーバ４から受信した推奨先導車に関する情報に基づいて推奨先導車を特定し、推奨先導車が自車両２に対して所定の範囲内に入ったときに推奨先導車に対して追従走行制御を開始してもよい。この態様によれば、ユーザが追従走行開始ボタン２１を操作することなく、追従走行を開始することができる。

管理サーバ４は所定の時間間隔毎に推奨先導車設定処理を実行し、推奨先導車を各車両２に送信する。そのため、各車両２は、既に他の車両２に追従走行している場合にも推奨先導車情報を受信する。これにより、既に先導車に追従走行しているときに、目的地への追従走行に適した先導車が存在する場合、ユーザの判断により先導車を変更することができる。管理サーバ４は、例えば、既に追従走行している先導車よりも重複距離が長い車両２を推奨先導車として推奨する。

自車両２の先導車に対する追従走行制御は、ユーザの追従走行終了ボタン２２の操作によって終了する。また、自車両２の走行制御部１７Ａは、先導車の走行動作が自車両２の予定経路から逸脱しようとする逸脱動作に一致するか否かを監視し、先導車の走行動作が前記逸脱動作に一致するときにＨＭＩ１１に逸脱動作を検出したことを報知させる。報知を受けたユーザは、追従走行終了ボタン２２を操作することによって先導車に対する自車両２の追従走行制御を終了させることができる。また、走行制御部１７Ａは、先導車の走行動作が逸脱動作に一致するときに追従走行制御を終了してもよい。これにより、車両２が先導車に追従して予定経路から逸脱することを防止することができる。

以上の実施形態によれば、管理サーバ４が各車両２の現在位置及び予定経路に基づいて各車両２が追従すべき推奨先導車を決定するため、各車両２が先導車に合流し易くなると共に、各車両２が追従走行する距離を長くすることができる。管理サーバ４は、所定の時間間隔毎に各車両２に適した推奨先導車を決定するため、各車両２に適した先導車を推奨することができる。

また、管理サーバ４は、渋滞度が高いほど車両２の現在位置と推奨先導車と現在位置との距離が短くなるように推奨先導車を設定するため、道路が混雑し、車両２の走行が制限されるような状況においても、追従走行したい車両２と先導車とを合流し易くすることができる。

また、管理サーバ４は、渋滞度が渋滞閾値以上である場合に、自車両２の前走車を推奨先導車に設定するため、道路が混雑し、車両２の追い越しが困難な状況においても、各車両２に確実に合流することができる先導車を設定することができる。渋滞時に各車両２が追従走行することによって道路の車両密度を上昇させることができる。また、各車両２が追従走行することによって、車両どうしの接近に伴う車両２の減速が減少するため、車両密度が高い状態でも各車両２は円滑に走行することができる。すなわち、渋滞が緩和される。本実施形態に係る隊列走行システムは、渋滞時に追従走行を実行する車両２を増加させることができるため、渋滞を緩和することができる。

また、走行制御部１７Ａは、管理サーバ４から受信した推奨先導車に関する情報に基づいて推奨先導車を特定し、推奨先導車が自車両２に対して所定の範囲内に入ったときに推奨先導車に対して追従走行制御を開始する。そのため、追従車のユーザが追従走行開始ボタン２１を操作しなくても走行制御部１７Ａは追従走行制御を開始することができる。

追従車が先導車に追従走行することによって構成される隊形の態様には互いに全長の異なる２つ以上の形態が含まれる。隊形は、上述したように縦編隊及び横編隊を含む。先導車に設定された車両２のＨＭＩ１１には、隊形を変更するための隊列変更ボタンが表示される。隊列変更ボタンがユーザによって操作されると、先導車及び追従車の車両制御ユニット３は隊形変更処理を実行する。先導車の車両制御ユニット３は、先導車の外界認識装置１４や地図情報に基づいて取得される道路の車線数や、信号情報通信装置から受信した信号情報に基づいて隊列変更ボタンを表示するとよい。

本実施形態では、隊形変更処理は縦編隊から横編隊に変更する縦横変更処理を含む。図３には縦横変更処理において、隊列の態様が縦編隊から横編隊に変更されるときの追従車の移動態様が示されている。以下では、縦横変更処理において、縦編隊を隊列数Ｎの横編隊に変更すると仮定して説明を行う。

図３（Ａ）に示すように、縦横変更処理において、まず、先頭から２台目からＮ台目にまでに位置する追従車をそれぞれ先導車の走行車線とは異なり、且つ、互いに異なる車線に移動させる。その後、図３（Ｂ）に示すように、先頭からＮ＋１台目に位置する車両２を先頭から１台目に位置する車両２（先導車）の走行車線に移動させる。同時に、先頭からＮ＋２台目に位置する車両２を先頭から２台目に位置する追従車の走行車線に移動させる。このような移動を繰り返すことによって、図３（Ｃ）に示すように、隊列を構成する全ての車両２が列それぞれに可能な限り均等に割り振られる。その後、図３（Ｄ）に示すように追従車の車両制御ユニット３は前走車との車間距離を詰めるべく、自車両２の速度を上昇させる。

隊形変更処理は、隊列の態様を横編隊から縦編隊に変更する横縦変更処理を含む。本実施形態では、横縦変更処理では縦横変更処理の手順が逆の順番で行われる。これにより、隊列の変更によって縦編隊における車両２の順番が変更されることが防止できる。

縦編隊及び横編隊を含む各隊形において、先導車に対する追従車の相対位置が予め設定されている。追従車の車両制御ユニット３は、各編隊において予め設定された先導車に対する相対位置を維持するように走行軌道を作成し、自車両２がその走行軌道に沿って走行するように駆動装置、制動装置、及び操舵装置を制御する。

以下に、車両制御ユニット３が隊列変更ボタンを表示する場合の一例を示す。先導車が交差点の直前に到達すると、先導車の車両制御ユニット３は、隊列を構成する全車両２が交差点を通過可能であるかを判定する。このとき、先導車の車両制御ユニット３は、信号情報受信機１６からの信号と、車々間通信を介して取得した追従車の位置と、車両センサ１２によって取得された自車両２の車速とに基づいて、現在の隊形で最後尾の追従車が、信号が赤に変わる前に交差点を通過することができるか否かを判定する。そして、判定結果がＮｏの場合、変更可能な他の隊形に変更した場合に最後尾の追従車が、信号が赤に変わる前に交差点を通過することができるか否かを判定する。その結果、車両制御ユニット３は、他の隊列に変更することによって最後尾の追従車が、信号が赤に変わる前に交差点を通過することができると判定した場合に、先導車のＨＭＩ１１に隊列変更ボタンを表示するとよい。

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、推奨先導車設定処理のステップＳ７において、候補車両の内から１つの推奨先導車を設定する手法は、様々な手法を採用することができる。例えば、候補車両の内から１つの推奨先導車を設定する際に、各車両を運転するユーザの評価点を考慮してもよい。ユーザの評価点は、運転技能や、過去の交通違反の実績等に設定されるとよい。

また、実施形態では、各車両２が所定の時間間隔で現在位置及び予定経路を管理サーバ４に送信する構成としたが、予定経路はユーザが設定したとき、及び変更したときのみ管理サーバ４に送信する構成としてもよい。また、各車両２は、予定経路に代えて目的地を管理サーバ４に送信してもよい。この場合、管理サーバ４は受信した目的地と現在位置とに基づいて予定経路を作成するとよい。

１ ：隊列走行システム
２ ：車両
３ ：車両制御ユニット
４ ：管理サーバ
６ ：インターネット
１２ ：車両センサ
１３ ：ナビゲーション装置
１３Ａ ：位置取得部
１３Ｂ ：経路生成部
１４ ：外界認識装置
１５ ：通信装置
１５Ａ ：車々間通信装置
１５Ｂ ：移動体通信装置
１６ ：信号情報受信機
１７ ：制御装置
１７Ａ ：走行制御部
１７Ｂ ：追従要求生成部
２１ ：追従走行開始ボタン
２２ ：追従走行終了ボタン
２３ ：追従走行要求ボタン
３１ ：追従要求受付信部
３２ ：推奨先導車設定部
３３ ：先導車情報作成部
３４ ：渋滞度設定部
３６ ：データ記憶部

Claims (7)

1. 複数の車両を隊列走行させるための隊列走行システムであって、
   管理サーバと、
   前記管理サーバと通信可能な車両制御ユニットを備えた複数の車両とを有し、
   前記車両制御ユニットのそれぞれは、ユーザに対する入出力装置と、自車両の現在位置、及び予定経路を前記管理サーバに送信する通信装置と、先行する車両に対して前記自車両を追従走行させる追従走行制御を実行する走行制御装置とを有し、
   前記管理サーバは、所定の時間間隔毎に、前記車両のそれぞれの現在位置と、予定経路とに基づいて前記車両のそれぞれが追従走行すべき推奨先導車を決定し、前記推奨先導車に関する情報を前記車両制御ユニットのそれぞれに送信し、かつ前記車両が走行する各道路の渋滞度を取得し、前記渋滞度が高いほど、前記車両の現在位置と前記推奨先導車と現在位置との距離が短くなるように前記推奨先導車を設定する隊列走行システム。
2. 前記管理サーバは、前記渋滞度が所定の渋滞閾値以上である場合に、前記車両の前走車を前記推奨先導車に設定する請求項１に記載の隊列走行システム。
3. 前記走行制御装置は、前記管理サーバから受信した前記推奨先導車に関する情報に基づいて前記推奨先導車を特定し、前記推奨先導車が自車両に対して所定の範囲内に入ったときに前記推奨先導車に対して前記追従走行制御を開始する請求項１又は請求項２に記載の隊列走行システム。
4. 前記車両制御ユニットは、自車両が追従走行する先導車の走行動作を取得する先導車情報取得装置を有し、
   前記走行制御装置は、前記先導車の走行動作が自車両の予定経路から逸脱しようとする逸脱動作に一致するか否かを監視し、前記先導車の走行動作が前記逸脱動作に一致するときに前記入出力装置に前記逸脱動作を検出したことを報知させる請求項１～請求項３のいずれか１つの項に記載の隊列走行システム。
5. 前記走行制御装置は、前記先導車の走行動作が前記逸脱動作に一致するときに前記追従走行制御を終了する請求項４に記載の隊列走行システム。
6. 前記入出力装置のそれぞれは、前記自車両が追従走行すべき前記推奨先導車をユーザに報知する請求項１に記載の隊列走行システム。
7. 複数の車両を隊列走行させるための隊列走行方法であって、
   各車両に設けられた車両制御ユニットが、自車両の現在位置及び予定経路を管理サーバに送信するステップと、
   前記管理サーバが、所定の時間間隔毎に、前記車両のそれぞれの現在位置と、予定経路とに基づいて前記車両のそれぞれが追従走行すべき推奨先導車を決定し、前記推奨先導車に関する情報を前記車両制御ユニットのそれぞれに送信するステップと、
   各車両に設けられた入出力装置のそれぞれが、前記自車両が追従走行すべき前記推奨先導車をユーザに報知するステップと、
   前記車両が走行する各道路の渋滞度を取得し、前記渋滞度が高いほど、前記車両の現在位置と前記推奨先導車と現在位置との距離が短くなるように前記推奨先導車を設定するステップとを有する隊列走行方法。

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