專利名稱：隊(duì)列行駛控制系統(tǒng)及車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以使得多個(gè)車輛組成隊(duì)列進(jìn)行行駛的方式控制車輛間的相對(duì)關(guān)系的隊(duì)列行駛控制系統(tǒng)及具備這樣的系統(tǒng)的車輛。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，為了實(shí)現(xiàn)交通流改善，通過(guò)降低空氣阻力來(lái)實(shí)現(xiàn)燃油效率的提高，使多個(gè)車輛以短的車間距離以一個(gè)隊(duì)列進(jìn)行隊(duì)列行駛的技術(shù)被關(guān)注。以往，作為這樣的隊(duì)列行駛的技術(shù)，已知有隊(duì)列的各后續(xù)車輛分別控制與前車之間的車間距離的方式。該方式存在如下的問(wèn)題當(dāng)最前頭車輛受到道路坡度和風(fēng)等干擾時(shí)，車間距離的誤差被向后方車輛傳播下去。對(duì)于該問(wèn)題，提出了日本特開(kāi)平10-162觀2號(hào)公報(bào)的系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，通過(guò)隊(duì)列的各后續(xù)車輛的每一個(gè)控制與隊(duì)列的前頭車輛之間的車間距離，實(shí)現(xiàn)了多臺(tái)車輛的隊(duì)列行駛。根據(jù)該方式，認(rèn)為車間距離的誤差不向后方車輛傳播。專利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)平10_162觀2號(hào)公報(bào)如該控制系統(tǒng)那樣，以往也提出了理論上不產(chǎn)生車間距離誤差的傳播的控制方法，但實(shí)際上在進(jìn)行隊(duì)列行駛時(shí)，由于車車間通信的傳遞延遲時(shí)間、信號(hào)傳感的延遲、車輛的響應(yīng)延遲之類的主要原因，難以避免誤差傳播的產(chǎn)生。在實(shí)際上利用這種系統(tǒng)使多個(gè)車輛進(jìn)行隊(duì)列行駛時(shí)，由于誤差的傳播，越是后面的車輛其安全余量越下降，或越損害動(dòng)作的圓滑性等，有時(shí)也產(chǎn)生人工不能發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，所以在隊(duì)列行駛中，特別地是越在后面的車輛，越需要在確保車輛間的安全車間距離的同時(shí)來(lái)進(jìn)行隊(duì)列行駛。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，提供可以以安全的車間距離實(shí)現(xiàn)隊(duì)列行駛的隊(duì)列行駛控制系統(tǒng)及車輛。本發(fā)明的隊(duì)列行駛控制系統(tǒng)，以使得多個(gè)車輛組成隊(duì)列進(jìn)行行駛的方式控制上述車輛間的相對(duì)位置關(guān)系，其特征在于，基于在上述隊(duì)列行駛過(guò)程中向后方車輛傳播的車間距離的誤差的傳播比亦即車間誤差傳播比來(lái)決定在隊(duì)列中前后連續(xù)的車輛之間的車間距離的各目標(biāo)值。實(shí)際的隊(duì)列行駛中的車間誤差，有時(shí)由于各種原因被向隊(duì)列的后方傳播下去。根據(jù)上述隊(duì)列行駛控制系統(tǒng)，基于車間誤差傳播比來(lái)決定車間距離的各目標(biāo)值，所以可以決定考慮了車間誤差的傳播狀態(tài)的車間距離目標(biāo)值，從而以與車間誤差的傳播狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的安全的車間距離實(shí)現(xiàn)隊(duì)列行駛。另外，在這種情況下，當(dāng)將從上述隊(duì)列的前頭開(kāi)始第η個(gè)車輛和第η+1個(gè)車輛之間的目標(biāo)車間距離設(shè)為L(zhǎng)ntgt，將上述車間誤差傳播比的最大值設(shè)為Smax時(shí)，也可以以Lntgt = Sma廣1 · Ll tgt表示所決定的上述目標(biāo)車間距離Ln tgt。根據(jù)該構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)越是后方則隊(duì)列的車輛間的車間距離越以指數(shù)函數(shù)變大那樣的隊(duì)列行駛。從而，即使當(dāng)越是隊(duì)列后方則車間距離的誤差越按指數(shù)函數(shù)被放大的情況下，也可以確保后方車輛的安全余量。即可以在隊(duì)列的車輛整體上將安全余量均等化。另外，也可以基于上述車間誤差傳播比的頻率特性來(lái)決定上述隊(duì)列中最前頭的車輛的加速度指令值。隊(duì)列行駛的車間誤差傳播比有依賴于最前頭車輛的加速度頻率的頻率特性。因?yàn)榭紤]這樣的頻率特性來(lái)決定最前頭車輛的加速度指令值，所以可以抑制使車間誤差傳播比增大那樣的最前頭車輛的加速，可以抑制越是隊(duì)列的后方則車間誤差越被放大之類的現(xiàn)象。另外，本發(fā)明的車輛，其特征在于，具備上述任意一項(xiàng)所述的隊(duì)列行駛控制系統(tǒng)。 該車輛具備上述任意一項(xiàng)的隊(duì)列行駛控制系統(tǒng)，所以可以實(shí)現(xiàn)以安全的車間距離進(jìn)行的隊(duì)列行駛。另外，在這種情況下，本發(fā)明的車輛也可以成為隊(duì)列的一個(gè)構(gòu)成車輛。根據(jù)本發(fā)明的隊(duì)列行駛控制系統(tǒng)及車輛，可以以安全的車間距離實(shí)現(xiàn)隊(duì)列行駛。


圖1是表示本發(fā)明的隊(duì)列行駛控制系統(tǒng)的第1及第2實(shí)施方式的方框圖。圖2是表示利用圖1所示的隊(duì)列行駛控制系統(tǒng)所實(shí)現(xiàn)的隊(duì)列行駛的圖。圖3是表示車輛的加速度頻率和車間誤差傳播比的關(guān)系的一例的圖。圖4是表示隊(duì)列的車間誤差的針對(duì)后續(xù)車輛的車間誤差過(guò)渡特性的一例的圖。圖5是表示隊(duì)列行駛控制系統(tǒng)的處理的流程圖。圖6是表示第2實(shí)施方式的隊(duì)列行駛控制系統(tǒng)具備的頻率截止濾波器的圖。符號(hào)的說(shuō)明1,201. · ·隊(duì)列行駛控制系統(tǒng)、51. · ·頻率截止濾波器、C1 C5...車輛、C1. · ·最前
頭車輛、C2 C5...后續(xù)車輛、Lhtgt L5_tgt...目標(biāo)車間距離。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的隊(duì)列行駛控制系統(tǒng)及車輛的優(yōu)選的實(shí)施方式詳細(xì)地進(jìn)行說(shuō)明。(第1實(shí)施方式)圖1所示的隊(duì)列行駛控制系統(tǒng)1是為了使多個(gè)車輛組成隊(duì)列進(jìn)行行駛而控制該多個(gè)車輛的各自的行駛狀態(tài)的系統(tǒng)。利用該隊(duì)列行駛控制系統(tǒng)1可實(shí)現(xiàn)多個(gè)車輛以比較狹窄的車間距離縱向排成一列行駛的隊(duì)列行駛。該隊(duì)列行駛控制系統(tǒng)1，可以實(shí)現(xiàn)由任意臺(tái)數(shù)的車輛所構(gòu)成的隊(duì)列行駛，但在此，如圖2所示那樣，以由5臺(tái)車輛C” C2、C3、C4、C5進(jìn)行隊(duì)列行駛的情況為例進(jìn)行說(shuō)明。此外，在以下的說(shuō)明中，在必要的情況下，如圖2所示那樣，用表示從隊(duì)列的最前頭開(kāi)始數(shù)第η個(gè)(η = 1，2，…，5)的車輛Cn的加速度，用“V/表示車輛Cn的速度，用 “un”表示車輛Cn的加速度指令值。另外，用“Ln_tgt”表示車輛Cn和車輛Cn+1的目標(biāo)車間距離，用"Ln”表示車輛Cn和車輛Cn+1的車間誤差。此外，所謂車間誤差是指目標(biāo)車間距離Llrtgt 和實(shí)際的車間距離之間的誤差。另外，把隊(duì)列的構(gòu)成車輛C1-C5之中在最前頭行駛的車輛 C1稱作“最前頭車輛”，與此相對(duì)，有時(shí)把車輛C2 C5總稱為“后續(xù)車輛”。構(gòu)成隊(duì)列的全部車輛C1-C5，分別搭載了一個(gè)以下進(jìn)行說(shuō)明的隊(duì)列行駛控制系統(tǒng) 1。
如圖1所示那樣，隊(duì)列行駛控制系統(tǒng)1具備車輛控制ECU (Electronic Control Unit) IO0車輛控制ECUlO是進(jìn)行隊(duì)列行駛控制系統(tǒng)1的整體控制的電子控制單元，例如把包含CPU、R0M、RAM的計(jì)算機(jī)作為主體而構(gòu)成。車輛控制ECUlO具有能夠臨時(shí)或長(zhǎng)期保存信息的信息存儲(chǔ)部10a。此外，隊(duì)列行駛控制系統(tǒng)1具備用于檢測(cè)出本車輛的行駛狀態(tài)的傳感器類。該傳感器類中包含前方車間距離傳感器21a、后方車間距離傳感器22a、車速傳感器23a和加速度傳感器Ma。前方車間距離傳感器21a可以檢測(cè)出與在本車輛的正前方行駛的車輛之間的車間距離。同樣地，后方車間距離傳感器2 可以檢測(cè)出與在本車輛的正后方行駛的車輛之間的車間距離。作為這樣的前方車間距離傳感器21a及后方車間距離傳感器22a，例如，可采用分別設(shè)置于每個(gè)車輛的前部及后部的毫米波雷達(dá)。由前方車間距離傳感器21a所得到的信號(hào)，由前方傳感器E⑶21來(lái)處理，被作為前方車間距離信息向車輛控制E⑶10發(fā)送。同樣地，由后方車間距離傳感器2 所得到的信號(hào)，由后方傳感器ECU22來(lái)處理，被作為后方車間距離信息向車輛控制E⑶10發(fā)送。車速傳感器23a可以檢測(cè)出本車輛的速度。作為車速傳感器23a，例如，可使用檢測(cè)出車輪速度的電磁耦合傳感器。利用車速傳感器23a所得到的信號(hào)由車速傳感器ECU23 來(lái)處理，并被作為車速信息向車輛控制ECUlO發(fā)送。作為加速度傳感器Ma，例如，可使用氣體流率傳感器或陀螺儀傳感器。利用加速度傳感器2 所得到的信號(hào)由加速度傳感器 EOTM來(lái)處理，并被作為加速度信息向車輛控制E⑶10發(fā)送。此外，前方傳感器E⑶21、后方傳感器E⑶22、車速傳感器E⑶23和加速度傳感器 E⑶對(duì)，借助于作為車輛內(nèi)網(wǎng)絡(luò)所構(gòu)建的通信/傳感器系統(tǒng)CAN20與車輛控制E⑶10連接。如以上那樣，在隊(duì)列行駛控制系統(tǒng)1中，利用上述的傳感器類，得到針對(duì)本車輛的前方車間距離信息、后方車間距離信息、車速信息和加速度信息。此外，在以下的說(shuō)明中，有時(shí)綜合前方車間距離信息、后方車間距離信息、車速信息和加速度信息而叫做“行駛狀態(tài)信肩、ο此外，系統(tǒng)1為了進(jìn)行本車輛的加減速/轉(zhuǎn)向等操作而具備發(fā)動(dòng)機(jī)控制ECU31、制動(dòng)器控制ECU32和轉(zhuǎn)向器控制ECU33。發(fā)動(dòng)機(jī)控制ECU31接收由車輛控制ECUlO發(fā)送的加速度指令值信息，以與該加速度指令值相對(duì)應(yīng)的操作量來(lái)操作節(jié)氣門(mén)致動(dòng)器31a等。另外， 制動(dòng)器控制ECU32接收上述加速度指令值信息，以與該加速度指令值相對(duì)應(yīng)的操作量操作制動(dòng)器致動(dòng)器32a等。另外，轉(zhuǎn)向器控制ECU33接收由車輛控制ECUlO發(fā)送的轉(zhuǎn)向指令值信息，以與該轉(zhuǎn)向指令值相對(duì)應(yīng)的操作量來(lái)操作轉(zhuǎn)向器致動(dòng)器33a等。另外，隊(duì)列行駛控制系統(tǒng)1，為了與隊(duì)列的其他構(gòu)成車輛之間交換相互的行駛狀態(tài)信息等，具備無(wú)線天線26a及無(wú)線控制EC似6。隊(duì)列內(nèi)的各車輛C1 C5，利用該無(wú)線天線 26a及無(wú)線控制EC似6來(lái)相互進(jìn)行車車間通信，取得其他的構(gòu)成車輛全部的車輛規(guī)格信息、 行駛狀態(tài)信息及加速度指令值信息，并且把本車輛的車輛規(guī)格信息、行駛狀態(tài)信息及加速度指令值信息向其他車輛發(fā)送。利用這樣的車車間通信，在全部的車輛C1 C5的車輛控制 ECUlO中，可以共有全部的車輛C1 C5的車輛規(guī)格信息、行駛狀態(tài)信息、及加速度指令值信息。此外，無(wú)線控制EOT^，借助于上述的通信/傳感器系統(tǒng)CAN20而與車輛控制E⑶10連接。
繼而，對(duì)基于該隊(duì)列行駛控制系統(tǒng)1的隊(duì)列行駛控制進(jìn)行說(shuō)明。在此，最前頭車輛C1由駕駛員手動(dòng)駕駛，隊(duì)列行駛控制系統(tǒng)1，以跟隨駕駛員手動(dòng)駕駛的最前頭車輛C1的方式，控制4臺(tái)后續(xù)車輛C2 C5的行駛狀態(tài)。另外，在4臺(tái)后續(xù)車輛C2 C5中，進(jìn)行把通過(guò)車車間通信所交換的前方車輛Clri的實(shí)際加速度作為前饋， 利用PD控制反饋前方的車輛Clri和本車輛Cn之間的車間距離的類型的控制。在利用這樣的控制方法進(jìn)行實(shí)際的隊(duì)列行駛的情況下，認(rèn)為由于車車間通信的傳遞延遲時(shí)間、信號(hào)傳感的延遲、車輛的響應(yīng)延遲之類的主要原因，而產(chǎn)生車間誤差L1 L4向隊(duì)列的后方依次傳播的誤差傳播。而且，若將依次傳播到后方的車間距離中的車間誤差的傳播比即車間誤差Ln+1和車間誤差Ln的比Ln+1/Ln設(shè)為車間誤差傳播比(隊(duì)列穩(wěn)定性)S，則車間誤差傳播比S依賴于車輛的加速度頻率。例如，在車間誤差傳播比S和車輛的加速度頻率之間，有如圖3所示那樣的關(guān)系。在該圖3的例的情況下，車間誤差傳播比S在車輛的加速度頻率成為6 ·10_2Ηζ附近時(shí)最大，判斷為車間誤差傳播比的最大值Smax超過(guò)1，約為1.2。當(dāng)最前頭車C1以車間誤差傳播比S超過(guò)1那樣的頻率進(jìn)行了加減速的情況下，如圖4所示那樣，越是隊(duì)列的后方， 車間誤差越被放大并按指數(shù)函數(shù)變大。這樣，在實(shí)際上使多個(gè)車輛進(jìn)行隊(duì)列行駛的情況下，由于誤差的傳播，越是后面的車輛其安全余量越下降，或越損害動(dòng)作的圓滑性等，有時(shí)產(chǎn)生人工不能發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，所以， 對(duì)于隊(duì)列行駛，越是后面的車輛，越需要在確保車輛間的安全車間距離的同時(shí)而進(jìn)行隊(duì)列行駛。因此，在隊(duì)列行駛控制系統(tǒng)1中，以越是隊(duì)列的后方則車間距離越變大的方式進(jìn)行隊(duì)列控制。具體來(lái)說(shuō)，如果把隊(duì)列的構(gòu)成車輛設(shè)為車輛C1NClrt，則基于下式(1)來(lái)決定隊(duì)列行駛控制中的目標(biāo)車間距離Lhtgt Lm_tgt。
「00391 T = S · T=S 2 · =...= S 111-1 · …⑴如根據(jù)該式⑴所理解的那樣，如果將Smax設(shè)為1以上的值，則越是隊(duì)列的后方，目標(biāo)車間距離越按指數(shù)函數(shù)變大。從而，即使越是隊(duì)列的后方車間誤差越按指數(shù)函數(shù)被放大， 同樣地車間距離也按指數(shù)函數(shù)變大，所以即使對(duì)于后方車輛也可確保與前方的車輛同樣的安全余量。即隊(duì)列的各車輛C1-Clrt中的安全余量均等化。從而，根據(jù)隊(duì)列行駛控制系統(tǒng) 1，可以在隊(duì)列整體上以安全的車間距離實(shí)現(xiàn)隊(duì)列行駛。為了實(shí)現(xiàn)這樣的隊(duì)列行駛，后續(xù)車輛C2 C5的隊(duì)列行駛控制系統(tǒng)1各自獨(dú)立地控制本車輛的加減速。以下，關(guān)于5臺(tái)的車輛C1 C5的隊(duì)列的第j臺(tái)的車輛Cj (j = 2,3,4, 5)，對(duì)隊(duì)列行駛控制系統(tǒng)1進(jìn)行的處理的詳細(xì)情況，參照附圖的流程圖進(jìn)行說(shuō)明。首先，隊(duì)列行駛控制系統(tǒng)1的車輛控制ECU10，進(jìn)行應(yīng)用了上式⑴的運(yùn)算 「0043 T = S · T =S 2 · =S 3 · 決定本車輛Cj的前方的目標(biāo)車間距離Lf1 tgt (SlOl)。在考慮了車車間通信的傳遞延遲時(shí)間、信號(hào)傳感的延遲、車輛的響應(yīng)延遲的主要原因后，由隊(duì)列行駛控制系統(tǒng)1的設(shè)計(jì)者預(yù)先決定車間誤差傳播比的最大值Smax的值，并預(yù)先存儲(chǔ)于車輛控制ECUlO的信息存儲(chǔ)部10a。例如，如果考慮一般的車車間通信的傳遞延遲時(shí)間、信號(hào)傳感的延遲、車輛的響應(yīng)延遲的主要原因，則假定Smax= 1.2左右的數(shù)值。另外，對(duì)于目標(biāo)車間距離L1,的值，也可以根據(jù)隊(duì)列行駛的諸條件自動(dòng)地求出，例如也可以利用車輛C1 C5的任意一個(gè)駕駛員的手動(dòng)輸入來(lái)決定。此外，未必需要每次進(jìn)行決定這樣的目標(biāo)車間距離Lf1 tgt的處理S101，也可
6以在決定隊(duì)列內(nèi)的本車輛 .的順序(本車輛是隊(duì)列的第幾臺(tái))的時(shí)間點(diǎn)只進(jìn)行1次。接著，車輛控制E⑶10，從前方車間距離傳感器21a取得本車輛Cj和前方的車輛 (V1之間的實(shí)際的車間距離以作為反饋。而且，通過(guò)計(jì)算實(shí)際的車間距離和目標(biāo)車間距離 Lf1 tgt之間的差而得到本車軸Cj的前方的車間誤差Lf1 (S103)。另外，車輛控制E⑶10，利用通過(guò)無(wú)線天線的車車間通信得到前方車輛CV1的實(shí)際加速度^1(SlOS)。此外，這時(shí)， 也同時(shí)進(jìn)行將利用加速度傳感器2 所得到的本車輛q的實(shí)際加速度…向后方車輛Cj+1 發(fā)送的處理。而且，將所得到的實(shí)際加速度a^作為前饋(S107)，利用使用了上述的車間誤差Lp1的PD控制而得到本車輛Cj的加速度指令值Uj(S109)。之后，車輛控制ECUlO將計(jì)算出的加速度指令值Uj向發(fā)動(dòng)機(jī)控制ECU31及制動(dòng)器控制ECU32發(fā)送(Slll)。而且，發(fā)動(dòng)機(jī)控制ECU31基于接收到的加速度指令值~來(lái)操作節(jié)氣門(mén)致動(dòng)器31a，制動(dòng)器控制ECU32基于接收到的加速度指令值 來(lái)操作制動(dòng)器致動(dòng)器 32a(S113)。在各后續(xù)車輛C2 C5中在隊(duì)列行駛中反復(fù)進(jìn)行以上那樣的圖5的SlOl S113 的處理。而且，利用這樣的處理，與最前頭車輛C1相對(duì)應(yīng)地控制4臺(tái)后續(xù)車輛C2 C5的加減速，實(shí)現(xiàn)越是后方則車間距離越按指數(shù)函數(shù)變大的隊(duì)列行駛。(第2實(shí)施方式)接著，對(duì)本發(fā)明的隊(duì)列行駛控制系統(tǒng)的第2實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施方式的隊(duì)列行駛控制系統(tǒng)201的物理構(gòu)成，如圖1所示那樣，與隊(duì)列行駛控制系統(tǒng)1相同，所以省略其重復(fù)的說(shuō)明。如上述那樣，在這種隊(duì)列行駛中，車間誤差傳播比S依賴于車輛的加速度頻率，存在使車間誤差傳播比S成為S > 1那樣的車輛的加速度頻率。例如，在圖3的例中，6 -IO-2Hz 附近的頻率與此符合。這樣，以下把使車間誤差傳播比S成為S > 1那樣的車輛的加速度頻率叫做“不適當(dāng)頻率”。如上述那樣，若最前頭車輛C1以不適當(dāng)頻率進(jìn)行加減速，則越是隊(duì)列的后方車間誤差越按指數(shù)函數(shù)變大，安全上不優(yōu)選。因此，本實(shí)施方式的隊(duì)列行駛控制系統(tǒng)201中，除了上述隊(duì)列行駛控制系統(tǒng)1的控制以外，還在本車輛成為最前頭車輛C1的情況下，控制本車輛以使得不以不適當(dāng)頻率進(jìn)行加減速。即，在本車輛成為最前頭車輛C1的情況下，采用在不適當(dāng)頻率處降低增益來(lái)抑制本車輛C1的加速度那樣的頻率截止濾波器。具體來(lái)說(shuō)，如圖6所示那樣，例如基于駕駛員的踏板操作而產(chǎn)生的加速度指令值U1,通過(guò)頻率截止濾波器51被變換為加速度指令值U1 filtCT， 并將該加速度指令值U1 filtCT向發(fā)動(dòng)機(jī)控制E⑶31及制動(dòng)器控制E⑶32發(fā)送。而且，發(fā)動(dòng)機(jī)控制E⑶31基于接收到的加速度指令值U1 filtCT來(lái)操作節(jié)氣門(mén)致動(dòng)器 31a,制動(dòng)器控制ECU32基于接收到的加速度指令值U1 filtCT來(lái)操作制動(dòng)器致動(dòng)器32a。其結(jié)果是，本車輛C1以施加了濾波的加速度A filte進(jìn)行加速。這樣，通過(guò)借助于頻率截止濾波器51，本車輛C1F以不適當(dāng)頻率進(jìn)行加減速。從而，可避免越是隊(duì)列的后方則車間誤差越放大之類的情況，更能夠確保安全性。這樣的頻率截止濾波器51，實(shí)際上，作為在隊(duì)列行駛控制程序中所使用的運(yùn)算式的一部分而存在，通過(guò)由車輛控制ECUlO執(zhí)行隊(duì)列行駛控制程序，實(shí)現(xiàn)頻率截止濾波器51 的功能。與頻率截止濾波器51相對(duì)應(yīng)的運(yùn)算式，基于車間誤差傳播比S的頻率特性，由隊(duì)列行駛控制系統(tǒng)201的設(shè)計(jì)者預(yù)先決定，并預(yù)先存儲(chǔ)于車輛控制ECUlO的信息存儲(chǔ)部10a。 此外，作為在不適當(dāng)頻率處降低增益那樣的頻率截止濾波器51，也如圖6所示那樣，優(yōu)選是以傳遞函數(shù)1/(1+TS)表示的一次延遲濾波器。繼而，在后續(xù)車輛C2 C5中，考慮進(jìn)行把在車車間通信中所交換的前方的車輛Clri 的加速度指令值Ulri作為前饋并利用PD控制來(lái)反饋前方的車輛Clri和本車輛Cn之間的車間距離的類型的控制的情況。在這種情況下，最前頭車輛C1需要通過(guò)車車間通信發(fā)送用于后續(xù)車輛C2 C5的前饋的加速度指令值，但是，將最前頭車輛向后續(xù)車輛C2 C5發(fā)送的加速度指令值，設(shè)為利用頻率截止濾波器51變換后的加速度指令值U1 filtCT。這樣，最前頭車輛C1,也可以對(duì)通過(guò)車車間通信向后續(xù)車輛C2 C5發(fā)送的加速度指令值進(jìn)行濾波。利用這樣的濾波，也能夠避免越是隊(duì)列的后方則車間誤差越放大的情況， 從而同樣地確保安全性。此外，在這時(shí)的最前頭車輛C1中，向發(fā)動(dòng)機(jī)控制ECU31及制動(dòng)器控制ECU32所發(fā)送的加速度指令值，也可以是未被濾波的加速度指令值U1，還可以是濾波后的加速度指令值U1_filter°此外，本發(fā)明不限定于上述的第1及第2實(shí)施方式。例如，在實(shí)施方式中，最前頭車輛C1由駕駛員手動(dòng)駕駛，后續(xù)車輛C2 C5的行駛狀態(tài)由隊(duì)列行駛控制系統(tǒng)來(lái)控制，但本發(fā)明也能夠應(yīng)用于包含最前頭車輛C1控制隊(duì)列的全部車輛的類型的隊(duì)列行駛控制系統(tǒng)。另外，在實(shí)施方式中，在后續(xù)車輛C2 C5中，進(jìn)行把前方的車輛Clri的實(shí)際加速度作為前饋，利用PD控制來(lái)反饋前方的車輛Clri和本車輛Cn之間的車間距離的類型的控制，但本發(fā)明也能夠應(yīng)用于以其他類型的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)隊(duì)列行駛的隊(duì)列行駛控制系統(tǒng)。例如，在基于包含車間誤差L1 Lm等的狀態(tài)量對(duì)隊(duì)列的全部車輛的加減速進(jìn)行最優(yōu)控制(LQ控制)的類型的隊(duì)列行駛控制系統(tǒng)中，在決定目標(biāo)車間距離L1 tgt Lm tgt時(shí)，也可以應(yīng)用本發(fā)明。另外，在實(shí)施方式中，以利用5臺(tái)車輛C1 C5進(jìn)行隊(duì)列行駛的情況為例進(jìn)行了說(shuō)明，但若仿效該實(shí)施方式中的隊(duì)列行駛控制，則顯然不限定于5臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)基于任意臺(tái)數(shù)的車輛的隊(duì)列行駛。產(chǎn)業(yè)上的利用可能性本發(fā)明涉及以使得多個(gè)車輛組成隊(duì)列進(jìn)行行駛的方式控制各車輛的行駛狀態(tài)的隊(duì)列行駛控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)安全的車間距離下的隊(duì)列行駛。
權(quán)利要求
1.一種隊(duì)列行駛控制系統(tǒng)，以使得多個(gè)車輛組成隊(duì)列進(jìn)行行駛的方式控制上述車輛間的相對(duì)位置關(guān)系，其特征在于，基于車間誤差傳播比來(lái)決定在隊(duì)列中前后連續(xù)的車輛之間的車間距離的各目標(biāo)值，且該車間誤差傳播比是在上述隊(duì)列行駛過(guò)程中向后方車輛傳播的車間距離的誤差的傳播比。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的隊(duì)列行駛控制系統(tǒng)，其特征在于，在將從上述隊(duì)列的前頭開(kāi)始第η個(gè)車輛和第η+1個(gè)車輛之間的目標(biāo)車間距離設(shè)為 Ln tgt，將上述車間誤差傳播比的最大值設(shè)為Smax時(shí)，以Ln tgt = Sfflax"-1 · Ll tgt表示所決定的上述目標(biāo)車間距離Ln tgt。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的隊(duì)列行駛控制系統(tǒng)，其特征在于，基于上述車間誤差傳播比的頻率特性來(lái)決定上述隊(duì)列中最前頭車輛的加速度指令值。
4.一種車輛，其特征在于，具備權(quán)利要求1 4的任意一項(xiàng)所述的隊(duì)列行駛控制系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明的隊(duì)列行駛控制系統(tǒng)是以使得多個(gè)車輛組成隊(duì)列進(jìn)行行駛的方式控制車輛間的相對(duì)關(guān)系的隊(duì)列行駛控制系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，基于在隊(duì)列行駛過(guò)程中向后方車輛傳播的上述相對(duì)關(guān)系的誤差的傳播比即相對(duì)關(guān)系誤差傳播比來(lái)決定在隊(duì)列中前后連續(xù)的車輛之間的各個(gè)相對(duì)關(guān)系的目標(biāo)值。
文檔編號(hào)G08G1/09GK102282598SQ200980154879
公開(kāi)日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2009年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月20日
發(fā)明者志田充央 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社