説明

隊列走行システム

【課題】隊列の全体の消費エネルギーを小さくすることができるようにする。
【解決手段】自車情報を取得する自車情報取得処理手段と、周辺車両11についての周辺車両情報を取得する周辺車両情報取得処理手段と、自車情報及び周辺車両情報に基づいて、隊列走行に移行するかどうかを判断する隊列走行判定処理手段と、隊列走行に移行する場合に、自車情報及び周辺車両情報に基づいて、隊列の全体の消費エネルギーが小さくなるように隊列を編成する隊列編成処理手段と、編成された隊列で隊列走行を行う隊列走行処理手段と、隊列走行が開始された後に、隊列の全体の効率に基づいて隊列の編成を判定し、現在の編成を維持するべきかどうかを判断する編成判定処理手段とを有する。隊列の全体の効率に基づいて隊列の編成が判定されるので、隊列の全体の消費エネルギーを小さくすることができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、隊列走行システムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、高速道路等の自動車専用道路において、車車間通信を利用したり、ネットワーク通信システムを利用したりして、複数の車両が隊列を編成して走行する隊列走行システムが提供されている。
【0003】
例えば、ネットワーク通信システムを利用して複数の車両を走行させる場合、管理センタにネットワークサーバが配設され、該ネットワークサーバは、各車両の位置及び車速等の車両情報を取得し、各車両の位置及び車両情報に基づいて各車両の隊列を編成し、各車両が編成された隊列で隊列走行を行うようになっている(例えば、特許文献1参照。)。
【特許文献1】特開2006−338117号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、前記従来の隊列走行システムにおいては、隊列が編成されたときに、ホストになる車両が隊列走行の操作上の問題から先頭を走行するようになっていたり、各運転者の意図等によって隊列が編成されたりするので、各車両が受ける風圧の影響が大きくなり、隊列の全体の消費エネルギーが大きくなってしまう。
【0005】
本発明は、前記従来の隊列走行システムの問題点を解決して、隊列の全体の消費エネルギーを小さくすることができる隊列走行システム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】
【0006】
そのために、本発明の隊列走行システムにおいては、自車情報を取得する自車情報取得処理手段と、周辺車両についての周辺車両情報を取得する周辺車両情報取得処理手段と、前記自車情報及び周辺車両情報に基づいて、隊列走行に移行するかどうかを判断する隊列走行判定処理手段と、隊列走行に移行する場合に、前記自車情報及び周辺車両情報に基づいて隊列を編成する隊列編成処理手段と、編成された隊列で隊列走行を行う隊列走行処理手段と、隊列走行が開始された後に、隊列の全体の効率に基づいて隊列の編成を判定し、現在の編成を維持するべきかどうかを判断する編成判定処理手段とを有する。
【0007】
本発明の他の隊列走行システムにおいては、さらに、前記隊列走行判定処理手段は、隊列走行を行う意思があることを表す隊列編成許可信号を送信し、目的地及び走行スケジュールが適する周辺車両がある場合に、隊列走行への移行を決定する。
【0008】
本発明の更に他の隊列走行システムにおいては、さらに、前記隊列編成処理手段は、自車及び周辺車両から成る各車両の投影面積に基づいて隊列を編成する。
【0009】
本発明の更に他の隊列走行システムにおいては、さらに、前記隊列編成処理手段は、自車及び周辺車両から成る各車両が受ける風圧に基づいて隊列を編成する。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、隊列走行システムにおいては、自車情報を取得する自車情報取得処理手段と、周辺車両についての周辺車両情報を取得する周辺車両情報取得処理手段と、前記自車情報及び周辺車両情報に基づいて、隊列走行に移行するかどうかを判断する隊列走行判定処理手段と、隊列走行に移行する場合に、前記自車情報及び周辺車両情報に基づいて隊列を編成する隊列編成処理手段と、編成された隊列で隊列走行を行う隊列走行処理手段と、隊列走行が開始された後に、隊列の全体の効率に基づいて隊列の編成を判定し、現在の編成を維持するべきかどうかを判断する編成判定処理手段とを有する。
【0011】
この場合、隊列走行が開始された後に、隊列の全体の効率に基づいて隊列の編成が判定されるので、隊列の全体の消費エネルギーを小さくすることができる。
【0012】
また、本発明の他の隊列走行システムにおいては、前記隊列走行判定処理手段は、隊列走行を行う意思があることを表す隊列編成許可信号を送信し、目的地及び走行スケジュールが適する周辺車両がある場合に、隊列走行への移行を決定する。
【0013】
この場合、目的地及び走行スケジュールが適する周辺車両と共に隊列走行を行うことができるので、長時間にわたり、隊列走行を行うことができる。
【0014】
本発明の更に他の隊列走行システムにおいては、さらに、前記隊列編成処理手段は、自車及び周辺車両から成る各車両の投影面積に基づいて隊列を編成する。
【0015】
この場合、自車及び周辺車両から成る各車両の投影面積に基づいて隊列が編成されるので、風の流れ方向における下流側の車両が、上流側の車両の陰に置かれ、自然風及び走行風によって各車両が受ける風圧を低くすることができる。したがって、隊列の全体からみた場合、各車両が受ける空気抵抗を最も小さくすることができ、隊列の全体の消費エネルギーを一層小さくすることができる。
【0016】
本発明の更に他の隊列走行システムにおいては、さらに、前記隊列編成処理手段は、自車及び周辺車両から成る各車両が受ける風圧に基づいて隊列を編成する。
【0017】
この場合、風圧に基づいて隊列が決定されるので、隊列の全体の消費エネルギーを一層小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0018】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【0019】
図1は本発明の実施の形態における隊列走行システムの概念図である。
【0020】
図において、10は当該車両である自車、11は該自車10の周辺に存在し、隊列走行の対象となる車両、すなわち、周辺車両、14は自車10の全体の制御を行う制御部、51はネットワーク通信システムの管理を行う管理センタ、63はネットワークであり、前記自車10、周辺車両11、管理センタ51、ネットワーク63等によって隊列走行システムが構成される。
【0021】
前記自車10は、自車10の現在地を自車位置として、自車10の方位を自車方位として検出する現在地検出部としてのGPSセンサ15、操作者である運転者が操作することによって所定の入力を行うための入力部としての操作部34、図示されない画面に表示された画像によって各種の表示を行い、運転者に通知する出力部としての表示部35、通信端末として機能する送受信部としての通信部38、自車10の車両の状態、走行状態等を表す車両情報を検出する車両情報検出部47、自車10が置かれた環境を表す環境情報、自車10の周辺の状態を表す周辺情報等を検出する周辺情報検出部48、前記表示部35に地図画面を形成して周辺の地図を表示したり、目的地が設定されたときに、自車位置から目的地までの経路を探索し、探索された経路を表す探索経路を表示部35に表示したりするナビゲーション装置17等を備え、前記GPSセンサ15、操作部34、表示部35、通信部38、車両情報検出部47、周辺情報検出部48、ナビゲーション装置17等が制御部14に接続される。なお、前記周辺車両11も、自車10と同様に、制御部14、GPSセンサ15、操作部34、表示部35、通信部38、車両情報検出部47、周辺情報検出部48、ナビゲーション装置17等を備える。前記GPSセンサ15は、自車位置及び自車方位のほかに時刻を検出する。なお、GPSセンサ15とは独立させて方位センサを配設することによって自車方位を検出することができる。また、車両情報検出部47にGPSセンサ15の機能を含めることができる。
【0022】
前記車両情報検出部47は、車速を検出する車速検出部としての図示されない車速センサ、自車10の重量(総重量)を検出する重量検出部としての図示されない重量センサ、瞬間燃費、平均燃費等の燃費を検出する燃費検出部としての図示されない燃費センサ、燃料タンク内の燃料残を検出する燃料検出部としての図示されない燃料計、航続が可能な距離を表す航続距離を検出(ガソリン等の残量、バッテリ残量等によって検出することができる。)する航続距離検出部としての図示されない航続距離センサ等を備える。前記車速、重量、燃費、燃料残、航続距離等によって車両情報が構成される。なお、車両情報検出部47にGPSセンサ15が含まれる場合には、自車位置、自車方位等も車両情報を構成する。
【0023】
また、前記周辺情報検出部48は、自車10の周辺の風向き(風を受ける方向)を検出する風向き検出部としての図示されない風向きセンサ、自車10の周辺の風速を検出する風速検出部としての図示されない風速センサ、自車10の周辺の風圧を検出する風圧検出部としての図示されない風圧センサ、自車10が走行している道路の形状を検出する道路形状検出部としての図示されない道路形状センサ、路面の状態を検出する路面状態検出部としての図示されないミューセンサ、スリップセンサ等の路面状態検出センサ、自車10の周辺の被検出物、例えば、前記周辺車両11を検出するとともに、周辺車両11までの距離、例えば、前方を走行している周辺車両11と自車10との車間距離を検出し、算出するレーザレーダ、ミリ波レーダ等の図示されないレーダ、超音波センサ等を備える。さらに、前記周辺情報検出部48は、自車10の周辺の被撮影物を撮影する撮像装置としての図示されないカメラを備える。前記風速、風圧、風向き、道路の形状、路面の状態、被検出物、車間距離、被撮影物等によって周辺情報が構成される。
【0024】
また、前記制御部14は、自車10の全体の制御を行う制御装置としての、かつ、演算装置としてのCPU31、該CPU31が各種の演算処理を行うに当たってワーキングメモリとして使用される第1の記録装置としてのRAM32、制御用のプログラムのほか、各種のデータが記録された第2の記録装置としてのROM33等を備える。
【0025】
前記操作部34は、運転者が操作することによって、制御部14において各種の機能を実現させるためのものであり、制御部14とは独立させて配設されたリモコン、キーボード、マウス等のほかに、制御部14のパネル、筐(きょう)体等に形成されたボタン、キー、スイッチ、ダイヤル等の各種の操作要素から成る。また、前記表示部35としてはディスプレイが使用される。なお、操作部34及び表示部35として、操作部の機能を併せて有するタッチパネルを使用することができ、該タッチパネルにおいては、画面にキー、スイッチ、ボタン等の操作要素が画像で表示され、運転者が操作要素をタッチすることによって、所定の入力操作が行われる。
【0026】
本実施の形態においては、前記RAM32に、隊列走行用の情報として目的地が記録されるほかに、自車10が走行する経路、及び該経路上の各地点を通過する時刻等が走行スケジュールとして記録される。なお、前記目的地及び走行スケジュールによって走行経路情報が構成される。
【0027】
また、ROM33には、自車10特有のデータである車両属性情報が記録される。該車両属性情報には、隊列走行を行う意思があることを表す隊列編成許可信号、自車10の投影面の情報(車高、車幅、全長、面積等。)、使用される燃料の種類を表す燃料種別、一定時間当たりの燃料消費量を表す燃料消費率、駆動装置の種類(ガソリン機関、ディーゼル機関、モータ駆動装置、ハイブリッド駆動装置等)等が記録される。
【0028】
なお、自車位置、自車方位、自車10の走行経路情報、自車10の車両情報、自車10の周辺情報、自車10の車両属性情報等によって自車情報が構成される。
【0029】
前記通信部38は、前記管理センタ51から送信された、周辺車両11の現在地を表す他車位置、周辺車両11の方位を表す他車方位、周辺車両11の走行経路情報、周辺車両11の車両情報、周辺車両11の周辺情報、周辺車両11の車両属性情報等の周辺車両情報のほかに、現況の交通情報、一般情報等の各種の情報を受信する。また、前記通信部38は、周辺車両11から周辺車両情報を車車間通信で直接受信することができる。
【0030】
そのために、前記通信部38は、道路に沿って配設された電波ビーコン装置、光ビーコン装置等から電波ビーコン、光ビーコン等を受信するための図示されないビーコンレシーバ、FM放送局からFM多重放送を受信するための図示されないFM受信機等を備える。なお、前記交通情報には、渋滞情報、規制情報、駐車場情報、交通事故情報、サービスエリアの混雑状況情報等が含まれ、一般情報には、ニュース、天気状況、天気予報等が含まれる。
【0031】
そして、前記CPU31の図示されない通信処理手段は、通信処理を行い、周辺車両情報を所定のタイミングごとに取得する。また、CPU31の図示されない情報記録処理手段は、情報記録処理を行い、取得された周辺車両情報を、自車情報と共に履歴データとしてRAM32に記録する。
【0032】
また、前記管理センタ51は、ネットワークサーバ53、該ネットワークサーバ53に接続された図示されない通信部、情報記録部としての図示されないデータベース等を備え、前記ネットワークサーバ53の図示されない通信処理手段は、通信処理を行い、ネットワーク63を介して、自車情報及び各周辺車両11の周辺車両情報を取得し、自車10及び各周辺車両11に送信する。また、前記ネットワークサーバ53の図示されない情報記録処理手段は、情報記録処理を行い、取得された自車情報及び周辺車両情報を、取得したタイミングと共にデータベースに履歴データとして記録する。
【0033】
なお、前記隊列走行システム、制御部14、CPU31、ネットワークサーバ53等は、単独で、又は二つ以上組み合わせることによってコンピュータとして機能し、各種のプログラム、データ等に基づいて演算処理を行う。また、RAM32、ROM33等によって記録媒体が構成される。そして、演算装置として、CPU31に代えてMPU等を使用することもできる。
【0034】
ところで、前記構成の自車10及び周辺車両11においては、車車間通信を利用したり、ネットワーク通信システムを利用したりして、隊列を編成して走行することができるようになっている。
【0035】
この場合、自車10及び周辺車両11によって隊列が編成されたときに、ホストになる車両が隊列走行の操作上の問題から先頭を走行するようになっていたり、各運転者の意図によって隊列が編成されたりすると、自車10及び周辺車両11の各車両が受ける風圧の影響が大きくなり、隊列の全体の消費エネルギーが大きくなってしまう。
【0036】
そこで、本実施の形態においては、隊列の全体の消費エネルギーが小さくなるように、隊列を編成するようにしている。この場合、車車間通信を利用して隊列走行を行う場合について説明する。
【0037】
図2は本発明の実施の形態におけるCPUの動作を示すメインフローチャート、図3は本発明の実施の形態における隊列走行判定処理のサブルーチンを示す図、図4は本発明の実施の形態における有効隊列設定処理のサブルーチンを示す図、図5は本発明の実施の形態における編成評価処理サブルーチンを示す図、図6は本発明の実施の形態における再編成処理サブルーチンを示す図、図7は本発明の実施の形態における隊列の編成の例を示す第1の図、図8は本発明の実施の形態における隊列の編成の例を示す第2の図、図9は本発明の実施の形態における隊列を再編成する例を示す第1の図、図10は本発明の実施の形態における隊列を再編成する例を示す第2の図である。
【0038】
図7〜10において、ai(i=1、2、3、4)、bj(j=1、2、3、4)、ck(k=1、2、3)は、それぞれ隊列走行を行っている状態にある車両であり、各車両ai、bj、ckのうちのそれぞれ一つの車両は自車10であり、他の車両は周辺車両11である。例えば、図7の隊列における車両a2、図8の隊列における車両b3、及び図9の隊列における車両c1を自車10としたとき、図7の隊列における車両a1、a3、a4、図8の隊列における車両b1、b2、b4、及び図9の隊列における車両c 2、c3は周辺車両11になる。
【0039】
まず、CPU31の図示されない自車情報取得処理手段は、自車情報取得処理を行い、自車情報を取得する。次に、前記CPU31の図示されない周辺車両情報取得処理手段は、周辺車両情報取得処理を行い、通信部38を介して周辺車両11から周辺車両情報を取得する。
【0040】
そして、前記CPU31の図示されない隊列走行判定処理手段は、隊列走行判定処理を行い、前記自車情報及び周辺車両情報に基づいて、隊列走行に移行するかどうかを判断する。そのために、前記隊列走行判定処理手段の周辺車両判定処理手段は、周辺車両判定処理を行い、自車位置、自車方位、他車位置、他車方位等に基づいて、自車位置の周辺のあらかじめ設定された範囲(例えば、直線距離、経路上の距離等で表される範囲)内に、自車方位に対する他車方位の角度が所定の範囲に収まるどうかによって、各周辺車両11のうちの隊列を編成することができる周辺車両11があるかどうかを判断する。そして、隊列を編成することができる周辺車両11がある場合、前記周辺車両判定処理手段は、隊列を編成することができる周辺車両11のうちの隊列編成許可信号を送信している周辺車両11があるかどうかを判断する。
【0041】
続いて、隊列編成許可信号を送信している周辺車両11がある場合、前記周辺車両判定処理手段は、隊列編成許可信号を送信している周辺車両11の目的地及び走行スケジュールを読み込み、隊列走行を行うに当たり、目的地及び走行スケジュールが適する周辺車両11があるかどうかを判断する。
【0042】
そして、目的地及び走行スケジュールが適する周辺車両11がある場合、隊列走行判定処理手段の決定理手段は、決定処理を行い、隊列走行への移行を決定する。例えば、現在地からの距離が所定の値より長い目的地が設定されている周辺車両、オートクルーズにおいて車速が所定の値以下の値に設定さている周辺車両、可能なかぎり高速道路を利用しないように設定された探索経路に沿って走行している周辺車両等については、目的地及び走行スケジュールが適する周辺車両11とはしない。なお、周辺車両判定処理において、前記各周辺車両11のうちの隊列を編成することができる周辺車両11がない場合、隊列編成許可信号を送信している周辺車両11がない場合、及び目的地及び走行スケジュールが適する周辺車両11がない場合、前記決定処理手段は、単独走行の継続を決定する。
【0043】
このようにして、周辺車両11が隊列走行に移行するかどうか判断されると、CPU31の図示されない隊列編成処理手段としての有効隊列設定処理手段は、隊列編成処理としての有効隊列設定処理を行い、自車10及び周辺車両11の各周辺情報を読み込み、該各周辺情報に基づいて、隊列の全体の消費エネルギーを小さくすることができる隊列を有効隊列として設定する。
【0044】
そのために、前記有効隊列設定処理手段は、まず、自車10の周辺情報から風向きを読み込み、風向きから隊列の基本形を決定する。
【0045】
なお、隊列の基本形は、複数、本実施の形態においては、2個あり、例えば、図7に示されるように、無風である場合、又は風向きα1が各車両aiに対して正面である場合、前記有効隊列設定処理手段は、隊列の基本形を縦列形に設定する。この場合、各車両aiは1列で走行させられる。
【0046】
また、図8に示されるように、風向きα2が各車両bjに対して所定の角度を成す場合、有効隊列設定処理手段は、隊列の基本形を並列形に設定する。この場合、各車両bjは複数の列、本実施の形態においては、2列で走行させられる。
【0047】
次に、前記有効隊列設定処理手段は、風向き及び投影面の情報を読み込み、風を受ける方向から見たときの、各車両ai、bjの投影面積Sai(i=1、2、3、4)、Sbj(j=1、2、3、4)、Sck(k=1、2、3)を算出する。そして、前記有効隊列設定処理手段は、隊列内の各車両ai、bj、ckを、投影面積Sai、Sbj、Sck(k=1、2、…)の大きい順に並べることによって、隊列の編成を仮決定する。
【0048】
例えば、図7に示される隊列においては、風を受ける方向から見たときの各車両aiの投影面積Saiは、車両a1、a2、a3、a4の順に大きい。そこで、前方から後方にかけて車両a1、a2、a3、a4を順に並べて隊列の編成を仮決定する。また、図8に示される隊列においては、風を受ける方向から見たときの各車両bjの投影面積Sbiは、車両b1、b2、b3、b4の順に大きい。そこで、風の流れの上流側の車線に車両b1を置き、風の流れの下流側の車線に車両b2、b3、b4を置くとともに、前方から後方にかけて車両b2、b3、b4を順に並べて隊列の編成を仮決定する。
【0049】
次に、前記有効隊列設定処理手段は、隊列における各車両ai、bj、ckが受ける風圧Pai(i=1、2、3、4)、Pbj(j=1、2、3、4)、Pck(k=1、2、3、4)を読み込み、読み込んだ風圧Pai、Pbj、Pckを加算することによって、各隊列ごとの風圧Pai、Pbj、Pckの総量、すなわち、総風圧量ΣPa、ΣPb、ΣPcを算出する。
【0050】
続いて、前記有効隊列設定処理手段は、隊列の編成を変更し、編成が変更された後の隊列の総風圧量ΣPa′、ΣPb′、ΣPck′を算出し、該各総風圧量ΣPa′、ΣPb′、ΣPck′に基づいて、仮決定された総風圧量ΣPa、ΣPb、ΣPcを小さくすることができるかどうかを判断する。そして、総風圧量ΣPa、ΣPb、ΣPcを小さくすることができる場合、前記有効隊列設定処理手段は、総風圧量ΣPa、ΣPb、ΣPcを最も小さくすることができる編成を、隊列の編成として決定する。また、総風圧量ΣPa、ΣPb、ΣPcを小さくすることができない場合、前記仮決定がされた編成を、隊列の編成として決定する。
【0051】
また、前記有効隊列設定処理手段は、総風圧量ΣPa、ΣPb、ΣPcとは関係なく、航続距離が短くなった車両を、他の車両より後方に置いたり、燃料使用量の少ないハイブリッド駆動装置を備えた車両を他の車両より前方に置いたりする。
【0052】
このようにして、隊列が編成されると、前記CPU31の図示されない隊列走行処理手段は、隊列走行処理を行い、隊列における各車両ai、bj、ckの順番を表す情報、すなわち、隊列編成情報を、車車間で送受信する。そして、前記隊列走行処理手段は、受信した隊列編成情報に基づいて、編成された隊列で隊列走行を行う。
【0053】
続いて、CPU31の図示されない編成判定処理手段は、編成判定処理を行い、隊列の全体の効率に基づいて編成を判定する。
【0054】
次に、前記編成判定処理について、図9及び10に基づいて説明する。この場合、図9は有効隊列設定処理において設定された有効隊列を示す。該有効隊列においては、風の流れ方向において車両c1、c2、c3の順に並べられる。
【0055】
まず、前記編成判定処理手段の編成評価処理手段は、編成評価処理を行い、隊列を編成する前、又は隊列を編成してから所定の時間が経過後の各車両ckの燃料残を逐次読み込み、該読み込まれた燃料残に基づいて、各車両ckの燃料消費量を算出する。また、前記編成評価処理手段は、前記燃料消費量を読み込むとともに、燃料種別を読み込み、燃料種別ごとの各車両ckの平均の燃料単価を算出する。なお、隊列の走行経路によって実質の燃料単価を高くする要因、例えば、燃料種別、排気ガスの量等に応じた環境税の課税がある場合は、燃料単価に1より大きい所定の係数が掛けられる。
【0056】
次に、前記編成評価処理手段は、前記算出された平均の燃料単価に基づいて、各車両ckごとの効率を表す車両効率指標としての燃料価格を算出し、該燃料価格に基づいて、隊列の全体の効率を表す隊列効率指標としての総燃料価格を算出する。
【0057】
続いて、前記編成評価処理手段は、総燃料価格が、隊列を編成する前、又は隊列を編成してから所定の時間が経過後に高くなったかどうかを判断する。総燃料価格が高くなっていない場合、前記編成判定処理手段の評価処理手段は、評価処理を行い、現在の編成を維持すべきであると判断し、総燃料価格が高くなった場合、前記編成判定処理手段の再編成処理手段は、再編成処理を行い、隊列を再編成する。
【0058】
そのために、前記再編成処理手段の特定車両抽出処理手段は、特定車両抽出処理を行い、車両ckごとの燃料価格が、隊列を編成する前、又は隊列を編成してから所定の時間が経過後に高くなった車両、例えば、図9における車両c1を特定車両として抽出する。続いて、前記再編成処理手段の風圧判定処理手段は、風圧判定処理を行い、抽出された特定車両が受けている風圧Pprを読み込む。そして、前記風圧判定処理手段は、前記読み込まれた風圧Pprと隊列を編成したときに検出された風圧Pstとを比較する。
【0059】
次に、前記風圧Pprと風圧Pstとが大きく異なるかどうかを判断する。なお、風圧Pstに対する風圧Pprの比γ
γ=Ppr/Pst
が閾(しきい)値より大きい場合に、風圧Pprと風圧Pstとが大きく異なると判断することができる。この場合、風速が変化したり、風向きが変化したり、燃料の消費に伴って車両の重量が変化して、隣接する車両に対する投影面積が変化したりしたときに、風圧は変化する。
【0060】
そして、前記再編成処理手段の評価処理手段は、評価処理を行い、風圧Pprと風圧Pstとが大きく異なる場合、他の隊列の編成の方が効率が高いと判断し、風圧Pprと風圧Pstとが大きく異ならない場合、現在の編成の効率が高く、現在の編成を維持すべきであると判断する。
【0061】
このように、前記編成判定処理手段による編成判定処理が行われ、編成判定処理の結果、他の隊列の編成の方が効率が高いと判断された場合、CPU31による一連の処理が最初から行われ、前記有効隊列設定処理において、他の編成の隊列が有効隊列として設定される。その結果、図10に示されるように、車両c1を車両c2、c3より後方に置くことができる。
【0062】
なお、本実施の形態においては、特定車両抽出処理において、車両ckごとの燃料価格が、隊列を編成する前、又は隊列を編成してから所定の時間が経過後に高くなった車両を特定車両として抽出するようになっているが、航続距離が短くなった車両を特定手車両として抽出することができる。この場合、有効隊列設定処理において再び有効隊列が設定されたときに、航続距離が短くなった車両を他の車両より方向に置くことができる。
【0063】
一方、現在の編成を維持すべきであると判断された場合、CPU31の図示されない合流・離脱判定処理手段は、合流・離脱判定処理を行い、隊列に合流又は離脱する車両が存在するかどうかを判断する。
【0064】
そして、隊列に合流又は離脱する車両が存在する場合、CPU31による一連の処理が最初から行われ、隊列に合流又は離脱する車両が存在しない場合、CPU31の図示されない隊列走行終了判定処理手段は、隊列走行終了判定処理を行い、隊列が目的地に到着したかどうかを判断する。そして、隊列が目的地に到着した場合、CPU31の図示されない隊列走行終了処理手段は、隊列走行終了処理を行い、隊列走行を終了する。
【0065】
このようにして、隊列走行が終了すると、CPU31の走行処理手段は、走行処理を行い、隊列を編成している車両が隊列から離脱し、目的地に到着したかどうかを判断し、目的地に到着した場合、処理を終了する。
【0066】
このように、本実施の形態においては、隊列の各車両ai、bj、ckが投影面積Sai、Sbj、Sckの大きい順に並べられるので、風の流れ方向における下流側の車両が、上流側の車両の陰に置かれ、自然風及び走行風によって各車両が受ける風圧を低くすることができる。したがって、隊列の全体からみた場合、各車両ai、bj、ckが受ける空気抵抗を最も小さくすることができ、隊列の全体の消費エネルギーを小さくすることができる。
【0067】
また、隊列の各車両が受ける風圧Pai、Pbj、Pckを加算することによって、各隊列ごとの総風圧量ΣPa、ΣPb、ΣPcが算出され、該総風圧量ΣPa、ΣPb、ΣPcに基づいて隊列が決定されるので、隊列の全体の消費エネルギーを一層小さくすることができる。また、隊列走行が開始された後に、風速が変化したり、風向きが変化したり、燃料の消費に伴って車両の重量が変化して、隣接する車両に対する投影面積が変化したりすると、風圧Pai、Pbj、Pckが変化するが、総風圧量ΣPa、ΣPb、ΣPcに基づいて隊列が決定されるので、風圧Pai、Pbj、Pckの変化の影響を受けることがなくなる。
【0068】
また、目的地及び走行スケジュールが適する周辺車両11と共に隊列走行を行うことができるので、長時間にわたり、隊列走行を行うことができる。
【0069】
次に、フローチャートについて説明する。
ステップS1 自車情報を取得する。
ステップS2 周辺車両情報を取得する。
ステップS3 隊列走行判定処理を行う。
ステップS4 隊列走行に移行するかどうか判断する。隊列走行に移行する場合はステップS5に、移行しない場合はステップS11に進む。
ステップS5 有効隊列設定処理を行う。
ステップS6 隊列走行処理を行う。
ステップS7 編成判定処理を行う。
ステップS8 他の編隊の方が効率が高いかどうかを判断する。他の編隊の方が効率が高い場合はステップS1に戻り、他の編隊の方が効率が低い場合はステップS9に進む。
ステップS9 合流・離脱する車両が存在するかどうかを判断する。合流・離脱する車両が存在する場合はステップS1に戻り、存在しない場合はステップS10に進む。
ステップS10 目的地に到着したかどうかを判断する。目的地に到着した場合はステップS11に進み、到着していない場合はステップS1に戻る。
ステップS11 隊列から離脱する。
ステップS12 目的地に到着したかどうかを判断する。目的地に到着した場合は処理を終了し、到着していない場合はステップS1に戻る。
【0070】
次に、図3のフローチャートについて説明する。
ステップS3−1 隊列を編成することができる周辺車両11があるかどうかを判断する。隊列を編成することができる周辺車両11がある場合はステップS3−2に、ない場合はステップS3−5に進む。
ステップS3−2 隊列編成許可信号を送信している周辺車両11があるかどうかを判断する。隊列編成許可信号を送信している周辺車両11がある場合はステップS3−3に、ない場合はステップS3−5に進む。
ステップS3−3 目的地及び走行スケジュールが適する周辺車両11があるかどうかを判断する。目的地及び走行スケジュールが適する周辺車両11がある場合はステップS3−4に、ない場合はステップS3−5に進む。
ステップS3−4 隊列走行への移行を決定し、リターンする。
ステップS3−5 単独走行の継続を決定し、リターンする。
【0071】
次に、図4のフローチャートについて説明する。
ステップS5−1 風向きα1、α2から隊列の基本形を決定する。
ステップS5−2 編成を仮決定する。
ステップS5−3 総風圧量ΣPa、ΣPb、ΣPcを算出する。
ステップS5−4 隊列の編成を変更し、隊列ごとの総風圧量ΣPa′、ΣPb′、ΣPck′を算出する。
ステップS5−5 仮決定された総風圧量ΣPa、ΣPb、ΣPcを小さくすることができるかどうかを判断する。仮決定された総風圧量ΣPa、ΣPb、ΣPcを小さくすることができる場合はステップステップS5−6に、できない場合はステップS5−7に進む。
ステップS5−6 総風圧量ΣPa、ΣPb、ΣPcを最も小さくすることができる編成を決定し、リターンする。
ステップS5−7 仮決定された編成を決定し、リターンする。
【0072】
次に、図5のフローチャートについて説明する。
ステップS7−1 燃料消費量を算出する。
ステップS7−2 燃料種別ごとの平均の燃料単価を算出する。
ステップS7−3 隊列の全体の総燃料価格を算出する。
ステップS7−4 所定の時間が経過後に総燃料価格が高くなったかどうかを判断する。所定の時間が経過後に総燃料価格が高くなった場合はステップS7−5に、高くなっていない場合はステップS7−6に進む。
ステップS7−5 再編成処理を行い、リターンする。
ステップS7−6 現在の編成を維持すべきであると判断し、リターンする。
【0073】
次に、図6のフローチャートについて説明する。
ステップS7−5−1 車両単位の燃料価格が高くなった車両ckを抽出する。
ステップS7−5−2 抽出された車両ckが受けている風圧Pprを検出する。
ステップS7−5−3 風圧Pprと隊列を編成したときに検出された風圧Pstとを比較する。
ステップS7−5−4 風圧Pprと風圧Pstとが大きく異なるかどうかを判断する。風圧Pprと風圧Pstとが大きく異なる場合はステップS7−5−5に、異ならない場合はステップS7−5−6に進む。
ステップS7−5−5 他の編成の方が効率が高いと判断し、リターンする。
ステップS7−5−6 現在の編成を維持すべきであると判断し、リターンする。
【0074】
本実施の形態においては、車車間通信を利用して隊列走行を行うようになっているが、ネットワーク通信システムを利用する場合、前記ネットワークサーバ53の図示されない周辺車両情報取得処理手段は、周辺車両情報取得処理を行い、ネットワーク63を介して、自車情報、周辺車両情報等を取得し、前記ネットワークサーバの図示されない隊列編成処理手段は、隊列編成処理を行い、前記自車情報、周辺車両情報等に基づいて隊列を編成し、隊列編成情報を形成し、自車10及び各周辺車両11に送信する。
【0075】
そして、前記CPU31は、通信部38及びネットワーク63を介して隊列編成情報を読み込み、該隊列編成情報に基づいて編成された隊列で隊列走行を行う。
【0076】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【図面の簡単な説明】
【0077】
【図1】本発明の実施の形態における隊列走行システムの概念図である。
【図2】本発明の実施の形態におけるCPUの動作を示すメインフローチャートである。
【図3】本発明の実施の形態における隊列走行判定処理のサブルーチンを示す図である。
【図4】本発明の実施の形態における有効隊列設定処理のサブルーチンを示す図である。
【図5】本発明の実施の形態における編成評価処理のサブルーチンを示す図である。
【図6】本発明の実施の形態における再編成処理のサブルーチンを示す図である。
【図7】本発明の実施の形態における隊列の編成の例を示す第1の図である。
【図8】本発明の実施の形態における隊列の編成の例を示す第2の図である。
【図9】本発明の実施の形態における隊列を再編成する例を示す第1の図である。
【図10】本発明の実施の形態における隊列を再編成する例を示す第2の図である。
【符号の説明】
【0078】
10 自車
11 周辺車両
51 管理センタ
63 ネットワーク
Pai、Pbj、Pck、Ppr 風圧
Sai、Sbj、Sck 投影面積

【特許請求の範囲】
【請求項1】
自車情報を取得する自車情報取得処理手段と、周辺車両についての周辺車両情報を取得する周辺車両情報取得処理手段と、前記自車情報及び周辺車両情報に基づいて、隊列走行に移行するかどうかを判断する隊列走行判定処理手段と、隊列走行に移行する場合に、前記自車情報及び周辺車両情報に基づいて隊列を編成する隊列編成処理手段と、編成された隊列で隊列走行を行う隊列走行処理手段と、隊列走行が開始された後に、隊列の全体の効率に基づいて隊列の編成を判定し、現在の編成を維持するべきかどうかを判断する編成判定処理手段とを有することを特徴とする隊列走行システム。
【請求項2】
前記隊列走行判定処理手段は、隊列走行を行う意思があることを表す隊列編成許可信号を送信し、目的地及び走行スケジュールが適する周辺車両がある場合に、隊列走行への移行を決定する請求項1に記載の隊列走行システム。
【請求項3】
前記隊列編成処理手段は、自車及び周辺車両から成る各車両の投影面積に基づいて隊列を編成する請求項1に記載の隊列走行システム。
【請求項4】
前記隊列編成処理手段は、自車及び周辺車両から成る各車両が受ける風圧に基づいて隊列を編成する請求項1に記載の隊列走行システム。

【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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【公開番号】特開2009−157794(P2009−157794A)
【公開日】平成21年7月16日(2009.7.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−337355(P2007−337355)
【出願日】平成19年12月27日(2007.12.27)
【出願人】(591261509)株式会社エクォス・リサーチ (1,360)
【Fターム(参考)】