(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-09-08
(54)【発明の名称】複数の車両の車線変更の方法
(51)【国際特許分類】
G08G 1/00 20060101AFI20220901BHJP
G08G 1/09 20060101ALI20220901BHJP
B60W 30/10 20060101ALI20220901BHJP
【ＦＩ】
G08G1/00 X
G08G1/09 H
B60W30/10
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021564383
(86)(22)【出願日】2019-04-29
(85)【翻訳文提出日】2021-12-17
(86)【国際出願番号】 EP2019060935
(87)【国際公開番号】W WO2020221420
(87)【国際公開日】2020-11-05
(81)【指定国・地域】
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＺＩＧＢＥＥ
(71)【出願人】
【識別番号】512272672
【氏名又は名称】ボルボトラックコーポレーション
(74)【代理人】
【識別番号】100099623
【弁理士】
【氏名又は名称】奥山 尚一
(74)【代理人】
【識別番号】100168642
【弁理士】
【氏名又は名称】関谷 充司
(74)【代理人】
【識別番号】100169018
【弁理士】
【氏名又は名称】網屋 美湖
(74)【代理人】
【識別番号】100217076
【弁理士】
【氏名又は名称】宅間 邦俊
(72)【発明者】
【氏名】サンフリドソン，マルティン
(72)【発明者】
【氏名】サンドブロム，フレードリク
【テーマコード（参考）】
3D241
5H181
【Ｆターム（参考）】
3D241BA01
3D241BA11
3D241BB16
3D241BB37
3D241CC01
3D241CC08
3D241CD26
3D241CE03
3D241CE05
3D241DC01Z
3D241DC21Z
5H181AA02
5H181AA07
5H181BB04
5H181CC03
5H181CC04
5H181CC12
5H181CC14
(57)【要約】
本発明は、複数車線道路上の複数の車両（１～３）の車線変更のための方法に関する。この方法は、第１の車両（１）が第２の車両（２）の前方にある状態で、第１の車線（Ｌ１）を一列で走行するように車両を制御することと、その後、第１の車線（Ｌ１）に隣接する第２の車線（Ｌ２）に車線を変更するように第１の車両（１）を制御することと、その後、第１の車両（１）を第２の車線（Ｌ２）の第１の位置（Ｐ１）に配置し、第２の車両（２）を第１の車線（Ｌ１）の第２の位置（Ｐ２）に配置することであって、第１の位置（Ｐ１）は第２の位置（Ｐ２）よりも進行方向（Ｍ）で進んでいないことと、その後、車線を第２の車線（Ｌ２）に変更し、それによって第１の車両（１）の前方に移動するように第２の車両（２）を制御することとを含む。
【選択図】図３ａ～図３ｆ
【選択図】図３ａ～図３ｆ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数車線道路上の複数の車両の車線変更のための方法であって、第１の車両（１）が第２の車両（２）の前方にある状態で、第１の車線（Ｌ１）を一列で走行するように前記車両を制御することと、
その後、車線を前記第１の車線（Ｌ１）に隣接する第２の車線（Ｌ２）に変更するように前記第１の車両（１）を制御することと、
その後、前記第１の車両（１）を前記第２の車線（Ｌ２）の第１の位置（Ｐ１）に配置し、前記第２の車両（２）を前記第１の車線（Ｌ１）の第２の位置（Ｐ２）に配置することであって、前記第１の位置（Ｐ１）は前記第２の位置（Ｐ２）よりも進行方向（Ｍ）で進んでいないことと、
その後、車線を前記第２の車線（Ｌ２）に変更し、それによって前記第１の車両（１）の前方に移動するように前記第２の車両（２）を制御することとを含む、方法。
【請求項2】
前記第１の車線を一列で走行するように前記車両を制御することは、車車間（Ｖ２Ｖ）通信ベースの制御を備えた隊列走行車両のストリングを形成するように前記車両を制御することを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記第１の車線（Ｌ１）を一列で走行するように前記車両を制御する前記ステップ中に、前記第２の車両（２）上の少なくとも１つのセンサによって、前記第１の車両（１）が車線を前記第２の車線（Ｌ２）に変更しても安全であるかどうかの第１の決定をすることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項4】
前記第２の車両（２）上の前記センサからの信号に基づくデータは、前記第２の車両から前記第１の車両（１）に送信され、前記データは前記第１の決定のために提供されるか、または前記第１の決定の結果を表すことを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項5】
車線を前記第２の車線（Ｌ２）に変更するように前記第１の車両（１）を制御する前記ステップが、前記第１の決定に依存して行われることを特徴とする、請求項３または４に記載の方法。
【請求項6】
前記第１の車両および前記第２の車両（１、２）がそれぞれ前記第１の位置および前記第２の位置（Ｐ１、Ｐ２）にある状態で、前記第１の車両（１）上の少なくとも１つのセンサによって、前記第２の車両（２）が車線を前記第２の車線（Ｌ２）に変更しても安全であるかどうかの第２の決定をすることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項7】
前記第２の決定が、前記第２の車両（２）上の少なくとも１つのセンサによっても行われることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項8】
前記第１の車両（１）上の前記センサからの信号に基づくデータは、前記第１の車両から前記第２の車両（２）に送信され、前記データは前記第２の決定のために提供されるか、または前記第２の決定の結果を表すことを特徴とする、請求項６または７に記載の方法。
【請求項9】
車線を前記第２の車線（Ｌ２）に変更するように前記第２の車両（２）を制御する前記ステップが、前記第２の決定に依存して行われることを特徴とする、請求項６から８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項10】
前記第１の車線（Ｌ１）を一列で走行するように前記車両を制御することは、前記第２の車両（２）の後方を走行するように第３の車両（３）を制御することを含み、前記方法は、車線を前記第２の車線（Ｌ２）に変更するように前記第２の車両（２）を制御した後、前記第１の車両（１）または前記第２の車両（２）を前記第２の車線（Ｌ２）の第１の位置に配置することと、前記第３の車両（３）を前記第１の車線（Ｌ１）の第２の位置に配置することであって、前記第１の位置は前記第２の位置よりも進行方向で進んでいないことと、その後、車線を前記第２の車線（Ｌ２）に変更するように前記第３の車両（３）を制御し、それにより、前記第１の車両と前記第２の車両（１、２）の間、または前記第２の車両（２）の前方に移動することとを含むことを特徴とする、請求項１から９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項11】
複数車線道路を走行する車両の車線変更方法であって、第１の車両（１）を第２の車線（Ｌ２）の第１の位置（Ｐ１）に配置し、第２の車両（２）を前記第２の車線（Ｌ２）に隣接する第１の車線（Ｌ１）の第２の位置（Ｐ２）に配置することであって、前記第１位置（Ｐ１）は前記第２の位置（Ｐ２）よりも進行方向で進んでいないことと、
前記第１の車両および前記第２の車両（１、２）がそれぞれ前記第１の位置および前記第２の位置（Ｐ１、Ｐ２）にある状態で、前記第１の車両（１）上の少なくとも１つのセンサによって、前記第２の車両（２）が車線を前記第２の車線（Ｌ２）に変更しても安全であるかどうかを決定することと、
前記決定に依存して、車線を前記第２の車線（Ｌ２）に変更し、それによって前記第１の車両（１）の前方に移動するように前記第２の車両（２）を制御することとを含む、方法。
【請求項12】
前記決定が、前記第２の車両（２）上の少なくとも１つのセンサによっても行われることを特徴とする、請求項１１に記載の方法。
【請求項13】
プログラムがコンピュータ上で実行されるときに、請求項１から１２のいずれか１項に記載のステップを実行するためのプログラムコード手段を含む、コンピュータプログラム。
【請求項14】
プログラム製品がコンピュータ上で実行されるときに、請求項１から１２のいずれか１項に記載のステップを実行するためのプログラムコード手段を含む、コンピュータプログラムを保持するコンピュータ可読媒体。
【請求項15】
請求項１から１２のいずれか１項に記載の方法のステップを実行するように構成された、制御ユニットまたは制御ユニットのグループ。
【請求項16】
請求項１５に記載の制御ユニットを含む車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数車線道路上の複数の車両の車線変更のための方法に関する。本発明はまた、コンピュータプログラム、コンピュータ可読媒体、制御ユニットまたは制御ユニットのグループ、および車両に関する。
【0002】
本発明は、トラックやバスなどの大型車両に適用することができる。本発明はトラックに関して説明されるが、本発明はこの特定の車両に限定されず、乗用車などの他の車両にも使用され得る。
【背景技術】
【0003】
隊列走行では、例えば協調型アダプティブクルーズコントロール（ＣＡＣＣ）を使用して、車両集団を車両間の距離を短くして走行させることができる。それにより、車両は、本明細書でストリング（string）と呼ばれるものを形成する。これを高い安全性で実現するために、各車両の制御ユニットは、車車間（Ｖ２Ｖ）通信と呼ばれる無線通信チャネルを介して周囲の車両から情報を受信する。例えば、そのような共有情報は、ブレーキ圧力、エンジントルク、エンジン回転数、アクセルペダル位置、エンジンマニホルド圧力、車速、レーダー／ライダーデータ、および／または車両能力（vehicle capacity）を含み得る。
【0004】
この情報は、各車両と直前の車両との間の望ましい距離を維持し、急ブレーキなどの事象を処理するために制御で使用される。Ｖ２Ｖ情報は、レーダーセンサ、レーザーセンサ、カメラなどの車載センサからのデータよりもはるかに高速で転送され、かつ正確であるため、Ｖ２Ｖ通信により安全に短距離を保つことができる。
【0005】
Ｖ２Ｖ通信は、ストリング内の別の車両から受信された信号に応じて、ストリング内の車両の速度および／または加速度を制御することを含み得ることが理解される。ストリングは、追従する車両の列で形成され得る。
【0006】
例えばＣＡＣＣによる隊列走行の利点には、車両間の距離が短いために空気抵抗が減少し、先行車両に関するより正確な情報による車両制御の改善による燃費性能の向上が含まれる。
【0007】
さらなる利点は、Ｖ２Ｖデータのわずかな遅延による交通流の改善である。例えば、車両間のいわゆるゴムバンド効果（rubber band effect）を低減または排除することにより、交通流を改善することができる。このような効果は、先行車両の車両減速による検出の遅延により現れ得、検出車両のより強い減速を引き起こし、その上で、後続車両によるより強い減速の検出の遅延が、後続車両のさらに強い減速などを引き起こす。ＣＡＣＣベースの制御では、遅延が減少し、検出車両が直前の先行車両の前方の車両からの信号を考慮に入れることができるため、ゴムバンド効果が大幅に減少する。
【0008】
ＣＡＣＣと隊列走行のさらに別の利点は、車載センサのみを使用するシステムと比較して、ＣＡＣＣにより積極性が低い車両制御が可能になるため、運転者の快適性が向上することである。
【0009】
上記の利点にもかかわらず、既知のＣＡＣＣおよびその他の隊列走行戦略の改善の余地はまだある。車線変更操作で隊列走行車両を制御するには、改善が必要である。
【0010】
米国特許出願公開第２０１７／０１１６３３号は、隊列走行車両の車線を変更するための車両制御システムについて説明している。制御システムは、隊列走行の最後尾の車両が最初に他の車線に入り、次に隊列走行車両が最後尾の車両の前方の他の車線に入るように隊列走行車両を制御する。しかし、問題は、それにより、隊列走行に参加していない車両が、車線変更前に最後尾の車両を追い越し、別の隊列走行車両の隣の別の車線に留まり、それによって他の隊列走行車両の車線変更を妨げる可能性があることである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
本発明の目的は、例えば隊列走行車両として、連続して走行する車両の車線変更操作を容易にすることである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
この目的は、請求項１に記載の方法によって達成される。したがって、本発明は、複数車線道路上の複数の車両の車線変更のための方法を提供し、この方法は、
第１の車両が第２の車両の前にある状態で、第１の車線を一列で走行するように車両を制御することと、
その後、車線を第１の車線に隣接する第２の車線に変更するように第１の車両を制御することと、
その後、第１の車両を第２の車線の第１の位置に配置し、第２の車両を第１の車線の第２の位置に配置することであって、第１の位置は第２の位置よりも進行方向に進んでいないことと、
その後、車線を第２の車線に変更し、それによって第１の車両の前方に移動するように第２の車両を制御することと、を含む。
第１の車両が第２の車両の前にある状態で、第１の車線を一列で走行するように車両を制御することと、
その後、車線を第１の車線に隣接する第２の車線に変更するように第１の車両を制御することと、
その後、第１の車両を第２の車線の第１の位置に配置し、第２の車両を第１の車線の第２の位置に配置することであって、第１の位置は第２の位置よりも進行方向に進んでいないことと、
その後、車線を第２の車線に変更し、それによって第１の車両の前方に移動するように第２の車両を制御することと、を含む。
【0013】
したがって、この方法は、一列で走行する車両に車線変更プロセスを提供する。車両は追従して一列で走行し得る。好ましくは、第１の車両および第２の車両が第１の車線を一列で走行するように制御される場合、これらの間には車両がない。車両は、本発明の車線変更プロセスに協働することができる。好ましくは、第１の車線を一列で走行するように車両を制御することは、車車間（Ｖ２Ｖ）通信ベースの制御を備えた隊列走行車両のストリングを形成するように車両を制御することを含む。それにより、この方法の実施形態は、複数車線道路上で隊列走行する複数の車両を含む車両隊列走行の車線変更を提供する。車両は、Ｖ２Ｖ通信によって隊列走行する複数の車両を含むストリングを形成することができる。ストリングは、２台、３台、またはそれ以上の車両を含み得る。したがって、いくつかの実施形態では、第１の車両は、第２の車両に加えて、１つまたは複数の車両の前方を走行することができる。
【0014】
しかしながら、この方法の代替の実施形態は、Ｖ２Ｖ通信ベースの制御なしに、第１の車線を一列で走行するように車両を制御することを含み得る。これにより、それにもかかわらず、車両は、本発明の車線変更プロセスのために協働することができる。
【0015】
第１および第２の車両は、好ましくは、自動的な横方向車両制御のための手段を含むことに留意されたい。そのような手段は、例えば、それぞれの車両の操舵機能を制御するために、第１および第２の車両のそれぞれの制御ユニットを適合させることを含み得る。そのような制御は、例えば、それぞれの車両上の１つまたは複数のカメラからの信号、および例えば、道路標示に基づいて横方向位置を決定する機能に基づくことができる。これにより、車線変更プロセスを自動で行うことができる。いくつかの実施形態では、車両は完全に自動走行であり得る。そのような自動走行車両は、車線変更プロセスに協働するように配置された制御ユニットを備えていてもよい。制御ユニットは、Ｖ２Ｖ通信によって通信するように配置され得る。しかしながら、他の実施形態では、車線変更プロセスは、車両の人間の運転者によって実行され得る。
【0016】
本発明は、第１の車両を第２の車線の第１の位置に配置し、第２の車両を第１の車線の第２の位置に配置することを含み、第１の位置は、第２の位置よりも進行方向に進んでいない。第１および第２の位置は相対位置であり得ることに留意されたい。好ましくは、第１および第２の位置において、第１の車両の前端は、進行方向において、第２の車両の後端の後方にある。第１の位置に到達するために、第１の車両は、車線を変更した後、第２の車両に対して後方に移動することができる。したがって、本発明は、第１の車両が最初に車線を変更し、次に第２の車両が第１の車両を追い越すことを可能にする。言い換えれば、車線変更プロセスは、まだ車線を変更していない残りの協働車両に対して、第１の車両を後方に押しやることを含み得る。これにより、第２の車両が車線変更を行うために必要な空領域を作成できる。言い換えれば、協働に参加していない車両が、第２の車両の隣の第２の車線にあり、それによって第２の車両の車線変更を妨げるリスクが低減される。これは、密集した交通で特に役立つ。
【0017】
さらに、車線変更は、協働車両の順序の変更を提供する。これは、例えば燃料節約の熱望に基づいて、先行車両を交代するという合意がある場合に有益である。
【0018】
本発明は、有利な車線変更支援および／または自動化を提供する。隊列走行車両の場合、車線変更プロセスは、隊列走行の自動車線変更プロセスを形成するための一連のステップとしてプログラムすることができる。
【0019】
好ましくは、この方法は、第１の車線を一列で走行するように車両を制御するステップ中に、第２の車両上の少なくとも１つのセンサによって、第１の車両が車線を第２の車線に変更しても安全であるかどうかの第１の決定をすることを含む。したがって、第２の車両上の１つまたは複数のセンサを使用して、第１の車両が車線を第２の車線に変更しても安全であるかどうかを決定することができる。これは、第２の車両が第１の車両よりも良好な「視界」を有し得るため、例えば、第２の車線で隊列走行を追い越す非協働車両の場合に有利である。
【0020】
好ましくは、第２の車両上のセンサからの信号に基づくデータは、第２の車両から第１の車両に送信され、データは、第１の決定のために提供されるか、または第１の決定の結果を表す。それにより、有利な情報共有が提供される。車両にはＶ２Ｖ通信機器が搭載され得、周囲の静的または動的な物体のセンサ情報に基づいてデータを共有できる。送信されたデータが第１の決定のために提供される場合、第１の車両は、データに基づいて第１の決定を行うことができる。第２の車両が、第２の車両センサからの信号に基づいて第１の決定を行う場合、第１の車両に送信されるデータは、第１の決定の結果を表すことができる。しかしながら、いくつかの実施形態では、第２の車両の運転者は、適切な手段によって、第１の決定の結果を示す信号を第１の車両の運転者に与えることができる。
【0021】
好ましくは、車線を第２の車線に変更するように第１の車両を制御するステップは、第１の決定に依存して行われる。これにより、第１の車両の車線変更を安全な方法で行うことができる。さらに、第１の車両に高価なセンサを構成する必要がなくなる可能性がある。例えば、従来技術では、後方から接近する非協働車両を見つけるために、長距離後方視センサが必要となる場合がある。トラックの場合、このような後方視センサをトレーラーまたはセミトレーラーに取り付ける必要がある場合がある。これは、このようなユニットが牽引車両と一緒に販売されていない場合に問題になる。第２の車両のセンサは、第１の車両が車線を変更するのに必要な領域に比較的高速で走行している非協働車両が到達することができる、第２の車線の領域をカバーし得る。
【0022】
好ましくは、この方法は、第１の車両および第２の車両がそれぞれ第１の位置および第２の位置にある状態で、第１の車両上の少なくとも１つのセンサによって、第２の車両が車線を第２の車線に変更しても安全であるかどうかの第２の決定をすることを含む。第２の決定は、第１の車両上の１つまたは複数のセンサによって行うことができる。それにより、既知の解決策の改善が提供され得、前方視センサであり得る第１の車両上のセンサは、第２の車両のセンサよりも第２の車線のより良い視界を有し得る。
【0023】
好ましくは、第２の決定はまた、第２の車両上の少なくとも１つのセンサによって行われる。それにより、第２の決定は、第２の車両上の１つまたは複数のセンサによって行うことができる。好ましくは、第１の車両上のセンサからの信号に基づくデータは、第１の車両から第２の車両に送信され、データは、第２の決定のために提供されるか、または第２の決定の結果を表す。好ましくは、車線を第２の車線に変更するように第２の車両を制御するステップは、第２の決定に依存して行われる。第１の車両のセンサは、前方視センサであり得る。これにより、冗長範囲（redundant coverage）が第１の車両のセンサと第２の車両のセンサによって提供される。これは、第２の車両の車線変更を安全に操作することに実質的に貢献する。
【0024】
この方法の実施形態は、第２の車両の車線変更のための第２の車線領域において、協働車両よりも低速で走行する、または第３の車線から領域に進入する非協働車両を確実に検出することを可能にし得る。
【0025】
本発明の実施形態は、３台以上の車両を含み得る。それにより、第１の車線を一列で走行するように車両を制御することは、第２の車両の後方を走行するように、第３の車両を制御することを含み得る。これにより、この方法は、車線を第２の車線に変更するように第２の車両を制御した後、第１の車両または第２の車両を第２の車線の第１の位置に配置し、第３の車両を第１の車線の第２の位置に配置することを含む。第１の位置は、第２の位置よりも進行方向に進んでいない。その後、第３の車両は、車線を第２の車線に変更するように制御され得、それにより、第１の車両と第２の車両の間、または第２の車両の前方に移動する。
【0026】
したがって、第２の車両は、第２の車線の第１の位置に配置され得、第３の車両は、第１の車線の第２の位置に配置され得、第１の位置は、第２の位置よりも進行方向に進んでいない。その後、第３の車両は、車線を第２の車線に変更するように制御され、それにより、第２の車両の前方に移動することができる。あるいは、第１の車両は、第２の車線の第１の位置に配置され得、第３の車両は、第１の車線の第２の位置に配置され得、第１の位置は、第２の位置よりも進行方向に進んでいない。その後、第３の車両は、車線を第２の車線に変更するように制御され得、それにより、第１の車両と第２の車両との間に移動する。このために、第１および第２の車両は、第１および第２の車両の間に距離があり、第３の車両が第１の車両と第２の車両の間に進入することができるように制御され得る。
【0027】
そのような実施形態は、３台以上の協働車両のための効果的で安全な車線変更を提供し得る。
【0028】
本発明の一態様は、複数車線道路を走行する車両の車線変更のための方法を提供し、この方法は、
第１の車両を第２の車線の第１の位置に配置し、第２の車両を第２の車線に隣接する第１の車線の第２の位置に配置することであって、第１の位置は第２の位置よりも進行方向に進んでいないことと、
第１の車両および第２の車両がそれぞれ第１の位置および第２の位置にある状態で、第１の車両上の少なくとも１つのセンサによって、第２の車両が車線を第２の車線に変更しても安全であるかどうかを決定することと、
決定に依存して、車線を第２の車線に変更し、それによって第１の車両の前方に移動するように第２の車両を制御することと、を含む。
第１の車両を第２の車線の第１の位置に配置し、第２の車両を第２の車線に隣接する第１の車線の第２の位置に配置することであって、第１の位置は第２の位置よりも進行方向に進んでいないことと、
第１の車両および第２の車両がそれぞれ第１の位置および第２の位置にある状態で、第１の車両上の少なくとも１つのセンサによって、第２の車両が車線を第２の車線に変更しても安全であるかどうかを決定することと、
決定に依存して、車線を第２の車線に変更し、それによって第１の車両の前方に移動するように第２の車両を制御することと、を含む。
【0029】
これにより、第１の車両のセンサは、第２の車両のセンサと比較して、第２の車線をよりよく見ることができるので、第２の車両の車線変更を支援する。このような態様では、第１の車両は、第１の車線から車線変更して第２の車線に到達する必要がある。第１の車両が、第１の車線から変更して第２の車線に到達した場合でも、第１の車線で第１の車両が第２の車両より進んでいる必要はない。第１の車両は、第２の車線に変更する前に、第１の車線の第２の車両の後方にあり得る。
【0030】
好ましくは、決定は、第２の車両上の少なくとも１つのセンサによっても行われる。これにより、第１および第２の車両がそれぞれ第１および第２の位置にある状態で、第１および第２の車両上のセンサによって決定が行われ、それによってセンサの冗長性が提供される。
【0031】
上記目的はまた、請求項１３に記載のコンピュータプログラム、請求項１４に記載のコンピュータ可読媒体、請求項１５に記載の制御ユニットもしくは制御ユニットのグループ、または請求項１６に記載の車両によって達成される。
【0032】
本発明のさらなる利点および有利な特徴は、以下の説明および従属請求項に開示されている。
【0033】
添付の図面を参照して、以下に、例として引用された本発明の実施形態をより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【0034】
【図1】隊列走行車両のストリングにおける車両の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0035】
図１は、本明細書で第１の車両１、第２の車両２、および第３の車両３と呼ばれるものを示す。この例では、車両１、２、３はセミトレーラー付きのトラックである。しかしながら、本発明は、乗用車やバスなどの他のタイプの車両にも同様に適用可能である。
【0036】
車両１、２、３のそれぞれは、隊列走行用、より具体的には協調型アダプティブクルーズコントロール（ＣＡＣＣ）用の機器１０１、２０１、３０１を備えている。ＣＡＣＣ機器には、いわゆる車車間（Ｖ２Ｖ）通信用の機器が含まれている。Ｖ２Ｖ通信機器は、Ｖ２Ｖ通信用の無線送信機および無線受信機との無線通信のための手段と、それぞれの車両制御システムの制御ユニット１０２、２０２、３０３と通信するように配置されたデータ通信処理装置とを含む。無線通信は、ＷｉＦｉ、無線モデム、Ｚｉｇｂｅｅなどの任意の他の適切な業界標準フォーマットに基づくことができる。あるいは、この無線通信は、業界標準ではないフォーマットに基づくこともできる。
【0037】
ＣＡＣＣ用のこの機器によって、車両１、２、３のそれぞれは、それぞれの車両の寸法、速度、および加速度を表す信号を、ＣＡＣＣ用の機器を含む他の車両に送信するように適合されている。さらに、車両１、２、３のそれぞれは、ＣＡＣＣ用の機器を含む他の車両の寸法、速度および加速度を表す信号を受信し、受信した信号に基づいてそれぞれの車両の速度および加速度を制御するように適合されている。
【0038】
車両１、２、３は、Ｖ２Ｖ通信によって隊列走行する複数の車両を含むストリングの一部を形成する。ストリングの先頭の車両を除く各車両、この例では第１の車両１を除く各車両は、それぞれの受信車両の直前の送信車両から比較的短い距離にあるように制御される受信車両である。
【0039】
本発明は、３台未満または３台を超える車両で構成されるストリングにも適用可能であることに留意されたい。本発明は、２台の車両で構成されるストリングにも等しく適用可能である。
【0040】
それぞれの受信車両の車両制御システムは、それぞれの送信車両から受信した無線信号に基づいて、受信車両のブレーキおよびドライブトレインを制御する。
【0041】
いくつかの実施形態では、それぞれの受信車両の車両制御システムは、それぞれの受信車両の直前の車両から受信された無線信号の代替として、またはそれに加えて、それぞれの受信車両の直前の車両の前方の車両、例えば、ストリングの先頭の車両から受信した無線信号に基づいて、受信車両のブレーキおよびドライブトレインを制御できることに留意されたい。
【0042】
車両１、２、３は、好ましくは、自動的な横方向車両制御のための手段を含む。そのような手段は、例えば、それぞれの車両の操舵機能を制御するために、各車両において、以下に例示される制御ユニットの適合を含み得る。そのような制御は、例えば、それぞれの車両１、２、３上の１つまたは複数のカメラからの信号、および例えば、道路標示に基づいて横方向位置を決定する機能に基づくことができる。
【0043】
各車両１、２、３は、レーダーセンサの形態の前方センサ１１１、２１１、３１１を備える。前方センサ１１１、２１１、３１１は、それぞれの車両１、２、３の前方にある物体を検出するように配置されている。前方センサ１１１、２１１、３１１によって、それぞれの車両の前方の車両までの距離、速度、および加速度を決定することができる。前方センサ１１１、２１１、３１１は、ＣＡＣＣ機器に加えて、他の車両に関連してそれぞれの車両を制御するための手段を提供する。
【0044】
各車両１、２、３はさらに２つの側方センサ１１２、２１２、３１２を含み、そのうちの１つだけが図１に示されている。側方センサ１１２、２１２、３１２は、レーダーセンサの形態で提供される。側方センサ１１２、２１２、３１２は、それぞれの車両の左側および右側のそれぞれの物体を検出するように配置されている。
【0045】
それぞれの制御ユニット１０２、２０２、３０３は、それぞれのセンサ１１１、１１２、２１１、２１２、３１１、３１２から信号を受信するように配置されている。代替の実施形態では、センサ１１１、１１２、２１１、２１２、３１１、３１２は、ＬＩＤＡＲセンサまたはカメラであり得る。さらなる代替案では、車両の周囲の物体を検出するための複数のセンサタイプがあり得る。例えば、どの車両にも２つ以上の前方センサを備えることができる。これにより、前方センサの１つはレーダーセンサであり、別の前方センサはカメラであり得る。さらなる例では、任意の車両に４つ以上の側方センサを備えることができる。これにより、車両の右側と左側のそれぞれについて、側方センサの１つをレーダーセンサにし、別の側方センサをカメラにすることができる。
【0046】
【0047】
この方法は、図３ａに示されるように、隊列走行車両１、２、３が第１の車線Ｌ１を走行するように制御すること（Ｓ１）を含む。車両の移動方向または進行方向は、矢印Ｍで示されている。これにより、第１の車両１は、第２の車両２の前方にある。
【0048】
第１の決定が行われる（Ｓ２）。第１の車両１が車線を第２の車線Ｌ２に変更しても安全であるかどうかが決定される。第２の車線Ｌ２は、第１の車線Ｌ１に隣接している。この例では、車両の進行方向から見て、第２の車線Ｌ２は第１の車線Ｌ１の左側にある。
【0049】
第１の決定は、車両１、２、３のそれぞれの側方センサ１１２、２１２、３１２のうちの１つによって行われる。さらに、第２の車両２の側方センサ２１２からの信号に基づくデータは、第２の車両から第１の車両１に送信される。また、第３の車両３の側方センサ３１２からの信号に基づくデータは、第３の車両から第１の車両１に送信される。データはＶ２Ｖ通信機器を介して送信される。送信されるデータはセンサ信号を表す。データは、第１の決定（Ｓ２）に提供される。
【0050】
第１の決定（Ｓ２）は、１つまたは複数の車両の後方センサなどのさらなるセンサからの信号に基づくことができることに留意されたい。
【0051】
例えばセンサよってカバーされる領域内の１つまたは複数の車両４の形で、センサからの信号が第２の車線に障害物がないことを示している場合、第１の車両が車線を変更しても安全であると決定される（Ｓ２）。図３ａに示されるように、この実施形態では、各車両の側方センサ１１２、２１２、３１２は、車両の長さに沿って延びる第２の車線Ｌ２の広がり（stretch）を含む領域Ａ１～Ａ３をカバーする。それにより、センサによってカバーされる総面積は、側方センサ１１２、２１２、３１２によってカバーされる、車両のストリングの全長に沿って延びる第２の車線の広がりを含む。
【0052】
第１の車両が車線を変更しても安全であると決定される場合（Ｓ２）、図３ｂに示すように、第１の車両１は、車線を第２の車線Ｌ２に変更するように制御される（Ｓ３）。したがって、この車線変更は、第１の決定に依存して行われる。第１の車両の車線変更は、それ自体が知られているように、道路標示などの相対位置を示すセンサ信号に基づいて、第１の車両の車輪操舵の自動制御によって実行することができ、ここでは詳細に説明しない。
【0053】
図３ｃおよび図３ｄに示すように、車線を変更した後、第１の車両１は、他の車両に対して後方に移動する。これにより、第１の車両１は、第２の車両２に対して第１の位置Ｐ１に配置されることになる（Ｓ４）。さらに、第２の車両２は、それにより、第１の車両１に対して第２の位置Ｐ２にある。第１の位置Ｐ１は、第２の位置Ｐ２よりも進行方向Ｍで進んでいない。好ましくは、第１の車両１は、第１の位置Ｐ１において、進行方向Ｍで第２の車両と重ならない。好ましくは、第１の車両は、第２の車両から比較的短い距離で第１の位置Ｐ１にある。例えば、第１および第２の車両の第１および第２の位置Ｐ１、Ｐ２には、それぞれ、進行方向Ｍにおいて、１．５秒未満、好ましくは１秒未満の第１および第２の車両１、２間の分離時間ギャップ（separation time gap）が存在する。しかしながら、いくつかの実施形態では、距離はより大きくなり得る。分離時間ギャップは、第２の車両２の後端が通過してから第１の車両１の前端が通過するまでの時間として理解される。これにより、第２の車線Ｌ２の広がりは、第２の車両が第２の車線Ｌ２に移動するために自由であることが確保され得る。
【0054】
好ましくは、第１の車両１の第１の位置Ｐ１において、車両の進行方向Ｍでの第１の車両１と第３の車両３との間に少なくとも部分的な重なりがある。これにより、第３の車両３は、第１の車線Ｌ１において、任意のさらなる車両が第１の車両１を追い越し、次に第１の車両の前方の第２の車線Ｌ２に移動することを防止することができる。
【0055】
図３ｄに例示されているように、第１の位置Ｐ１において、第１の車両１の前方センサ１１１（図１）は、第２の車両２の隣にある第２の車線の広がりを含む領域Ａ１１をカバーする。第２の決定は、第１の車両の前方センサ１１１によって、第２の車両２が車線を第２の車線Ｌ２に変更しても安全であるかどうかについて行われる（Ｓ５）。第１の車両の前方センサ１１１からの信号に基づく、例えばそれを表すデータは、第１の車両１から第２の車両２に送信される。データはＶ２Ｖ通信機器を介して送信される。
【0056】
第２の決定Ｓ５は、第２の車両２の側方センサ２１２（図１）によっても行われる。第２の車両の側方センサ２１２は、第２の車両２の長さに沿って延びる第２の車線Ｌ２の広がりを含む領域Ａ２をカバーする。これにより、冗長範囲が、第１の車両の前方センサ１１１、および第２の車両の側方センサ２１２によって提供される。第１の車両の前方センサ１１１からの信号、および第２の車両の側方センサ２１２からの信号に基づくデータに基づいて、第２の車両は、第２の車両２が車線を第２の車線Ｌ２に変更しても安全であるかどうかの決定を行う（Ｓ５）。
【0057】
第２の車両２が車線を第２の車線Ｌ２に変更しても安全であると決定される場合（Ｓ５）、第２の車両２は、車線を第２の車線Ｌ２に変更するように制御され（Ｓ６）、それにより第１の車両１の前方に移動する。
【0058】
図３ｅに示されるように、上記と同様に、第２の車両２の車線変更後、第１および第２の車両１、２は、第３の車両３に対して後方に移動する。これにより、第２の車両２は、第３の車両３に対して第１の位置Ｐ１に配置されることになる。さらに、それにより、第３の車両３は、第２の車両２に対して第２の位置Ｐ２にある。第１の位置Ｐ１は、第２の位置Ｐ２よりも進行方向Ｍで進んでいない。これにより、第３の車両３が第２の車線Ｌ２に移動するために、第２の車線Ｌ２の広がりが自由であることが確保され得る。
【0059】
図３ｅに例示されているように、上記と同様に、第１の位置Ｐ１において、第２の車両２の前方センサ２１１（図１）は、第３の車両３の隣にある第２の車線Ｌ２の広がりを含む領域Ａ２１をカバーする。第２の車両の前方センサ２１１によって、第３の車両３が車線を第２の車線Ｌ２に変更しても安全であるかどうかの決定がなされる。決定は、第３の車両３の側方センサ３１２（図１）によっても行われる。第３の車両の側方センサ３１２は、第３の車両３の長さに沿って延びる第２の車線Ｌ２の広がりを含む領域Ａ３をカバーする。それにより、冗長範囲は、第２の車両の前方センサ２１１、および第３の車両の側方センサ３１２によって提供される。
【0060】
図３ｆに示されるように、第３の車両３が車線を第２の車線Ｌ２に変更しても安全であると決定される場合、第３の車両３は、車線を第２の車線Ｌ２に変更するように制御され、それにより第２の車両２の前方に移動する。
【0061】
これにより、すべての車両１～３が車線を変更した。車線変更前の最後尾の車両３が、車線変更後の第１の車両になる。
【0062】
図１～図３を参照して説明した上記のプロセスの代替案が可能であることに留意されたい。例えば、第２の車両３が車線を変更すると、第３の車両３は、第１および第２の車両１、２間に移動するように車線を変更することができる。これにより、第３の車両の車線変更について、第３の車両３が車線を第２の車線Ｌ２に変更しても安全であるかどうかの決定は、第１の車両の前方センサ１１１によって行うことができる。
【0063】
図４は、本発明のより一般的な実施形態におけるステップを示している。複数車線道路上の複数の車両の車線変更の方法では、以下のステップが実行される。第１の車両が第２の車両の前方にある状態で、第１の車線を一列で走行するように車両が制御される（Ｓ１）。その後、第１の車両は、第１の車線に隣接する第２の車線に車線を変更するように制御される（Ｓ３）。その後、第１の車両は、第２の車線の第１の位置に配置され（Ｓ４）、第２の車両は、第１の車線の第２の位置に配置され、第１の位置は、第２の位置よりも進行方向Ｍで進んでいない。その後、第２の車両は、車線を第２の車線に変更するように制御され（Ｓ６）、それにより、第１の車両の前方に移動する。
【0064】
本発明は、上記で説明され、図面に示されている実施形態に限定されないことを理解されたい。むしろ、当業者は、添付の特許請求の範囲内で多くの変更および修正が行われる可能性があることを認識するであろう。
【図1】
【図2】
【図3a】
【図3b】
【図3c】
【図3d】
【図3e】
【図3f】
【図4】
【手続補正書】
【提出日】2022-08-10
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数車線道路上の複数の車両の車線変更のための方法であって、第１の車両（１）が第２の車両（２）の前方にある状態で、第１の車線（Ｌ１）を一列で走行するように前記車両を制御することと、
その後、車線を前記第１の車線（Ｌ１）に隣接する第２の車線（Ｌ２）に変更するように前記第１の車両（１）を制御することと、
その後、前記第１の車両（１）を前記第２の車線（Ｌ２）の第１の位置（Ｐ１）に配置し、前記第２の車両（２）を前記第１の車線（Ｌ１）の第２の位置（Ｐ２）に配置することであって、前記第１の位置（Ｐ１）は前記第２の位置（Ｐ２）よりも進行方向（Ｍ）で進んでいないことと、
その後、車線を前記第２の車線（Ｌ２）に変更し、それによって前記第１の車両（１）の前方に移動するように前記第２の車両（２）を制御することとを含み、
前記第１の車線を一列で走行するように前記車両を制御することは、車車間（Ｖ２Ｖ）通信ベースの制御を備えた隊列走行車両のストリングを形成するように前記車両を制御することを含み、
前記第１の車線（Ｌ１）を一列で走行するように前記車両を制御する前記ステップ中に、前記第２の車両（２）上の少なくとも１つのセンサによって、前記第１の車両（１）が車線を前記第２の車線（Ｌ２）に変更しても安全であるかどうかの第１の決定をし、
車線を前記第２の車線（Ｌ２）に変更するように前記第１の車両（１）を制御する前記ステップが、前記第１の決定に依存して行われることを特徴とする、方法。
【請求項2】
前記第２の車両（２）上の前記センサからの信号に基づくデータは、前記第２の車両から前記第１の車両（１）に送信され、前記データは前記第１の決定のために提供されるか、または前記第１の決定の結果を表すことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記第１の車両および前記第２の車両（１、２）がそれぞれ前記第１の位置および前記第２の位置（Ｐ１、Ｐ２）にある状態で、前記第１の車両（１）上の少なくとも１つのセンサによって、前記第２の車両（２）が車線を前記第２の車線（Ｌ２）に変更しても安全であるかどうかの第２の決定をすることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項4】
前記第２の決定が、前記第２の車両（２）上の少なくとも１つのセンサによっても行われることを特徴とする、請求項３に記載の方法。
【請求項5】
前記第１の車両（１）上の前記センサからの信号に基づくデータは、前記第１の車両から前記第２の車両（２）に送信され、前記データは前記第２の決定のために提供されるか、または前記第２の決定の結果を表すことを特徴とする、請求項３または４に記載の方法。
【請求項6】
車線を前記第２の車線（Ｌ２）に変更するように前記第２の車両（２）を制御する前記ステップが、前記第２の決定に依存して行われることを特徴とする、請求項３から５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項7】
前記第１の車線（Ｌ１）を一列で走行するように前記車両を制御することは、前記第２の車両（２）の後方を走行するように第３の車両（３）を制御することを含み、前記方法は、車線を前記第２の車線（Ｌ２）に変更するように前記第２の車両（２）を制御した後、前記第１の車両（１）または前記第２の車両（２）を前記第２の車線（Ｌ２）の第１の位置に配置することと、前記第３の車両（３）を前記第１の車線（Ｌ１）の第２の位置に配置することであって、前記第１の位置は前記第２の位置よりも進行方向で進んでいないことと、その後、車線を前記第２の車線（Ｌ２）に変更するように前記第３の車両（３）を制御し、それにより、前記第１の車両と前記第２の車両（１、２）の間、または前記第２の車両（２）の前方に移動することとを含むことを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項8】
複数車線道路を走行する車両の車線変更方法であって、第１の車両（１）を第２の車線（Ｌ２）の第１の位置（Ｐ１）に配置し、第２の車両（２）を前記第２の車線（Ｌ２）に隣接する第１の車線（Ｌ１）の第２の位置（Ｐ２）に配置することであって、前記第１位置（Ｐ１）は前記第２の位置（Ｐ２）よりも進行方向で進んでいないことと、
前記第１の車両および前記第２の車両（１、２）がそれぞれ前記第１の位置および前記第２の位置（Ｐ１、Ｐ２）にある状態で、前記第１の車両（１）上の少なくとも１つのセンサによって、前記第２の車両（２）が車線を前記第２の車線（Ｌ２）に変更しても安全であるかどうかを決定することと、
前記決定に依存して、車線を前記第２の車線（Ｌ２）に変更し、それによって前記第１の車両（１）の前方に移動するように前記第２の車両（２）を制御することとを含む、方法。
【請求項9】
前記決定が、前記第２の車両（２）上の少なくとも１つのセンサによっても行われることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
【請求項10】
プログラムがコンピュータ上で実行されるときに、請求項１から９のいずれか１項に記載のステップを実行するためのプログラムコード手段を含む、コンピュータプログラム。
【請求項11】
プログラム製品がコンピュータ上で実行されるときに、請求項１から９のいずれか１項に記載のステップを実行するためのプログラムコード手段を含む、コンピュータプログラムを保持するコンピュータ可読媒体。
【請求項12】
請求項１から９のいずれか１項に記載の方法のステップを実行するように構成された、制御ユニットまたは制御ユニットのグループ。
【請求項13】
請求項１２に記載の制御ユニットを含む車両。
【国際調査報告】