CN102084403A

CN102084403A - 车辆群控制方法及车辆群控制装置

Info

Publication number: CN102084403A
Application number: CN2009801257388A
Authority: CN
Inventors: 佐藤国仁
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-01-28
Filing date: 2009-01-28
Publication date: 2011-06-01
Anticipated expiration: 2029-01-28
Also published as: WO2010086968A1; EP2383710B1; JPWO2010086968A1; CN102084403B; JP5071560B2; US8831820B2; EP2383710A1; US20110276220A1; EP2383710A4

Abstract

一种对由多个车辆构成的车辆群内的车辆的配置进行控制的车辆群控制装置(1)，具备对每个车辆分别把握构成车辆群的车辆的周边监视性能的周边监视性能把握部(11)和基于每个车辆的所述周边监视性能来决定车辆群内的车辆的配置的配置决定部(13)，从而能够对每个车辆分别把握车辆群内的车辆的周边监视性能，基于每个车辆的周边监视性能，决定车辆群内的车辆的配置，因此能够使车辆群整体的行驶高效。

Description

车辆群控制方法及车辆群控制装置

技术领域

本发明涉及控制车辆群的方法及其装置。

背景技术

以往，作为控制车辆群的配置的方法或装置，已知有通过车车间通信取得车辆群内的其它车辆的制动距离，制动距离越长的车辆在车辆群中的顺序越靠前的方法或装置(例如，参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开平10-293899号公报

然而，在现有的方法或装置中，由于配置在车辆群的前方的制动距离长的车辆的性能而车辆群整体的行驶功能受限制，因此有可能无法实现高效率的车辆群行驶。例如，难以较短地控制车间距离而进行车辆群行驶。

发明内容

因此，本发明为了解决此种技术课题而作出，其目的在于提供一种能够决定能够成为高效率的车辆群行驶的车辆的配置的车辆群控制方法及车辆群控制装置。

即，本发明的车辆群控制方法是对由多个车辆构成的车辆群内的所述车辆的配置进行控制，具备：周边监视性能把握步骤，对构成所述车辆群的所述车辆的周边监视性按每个所述车辆分别把握；以及配置决定步骤，基于每个所述车辆的所述周边监视性能来决定所述车辆群内的所述车辆的配置。

根据本发明的车辆群控制方法，能够对每个车辆分别把握车辆群内的车辆的周边监视性能，基于每个车辆的周边监视性能，决定车辆群内的车辆的配置。例如，在车辆群中越靠后方越能够利用多个先行车辆的行驶结果，因此通过根据车辆的周边监视性能来决定车辆群内的车辆的配置，能够高效地进行车辆群整体的行驶。

在此，优选的是，所述周边监视性能把握步骤基于所述车辆是否具有信息取得设备的信息、所述车辆具有的信息取得设备的性能、所述车辆能够取得的信息的精度或所述车辆能够取得的信息量来把握所述周边监视性能。通过如此构成，基于例如是否具有传感器等、或经由传感器等取得的信息或通过通信等取得的信息的精度、信息量，能够准确地把握车辆的周边监视性能。

另外，优选的是，所述配置决定步骤中，所述周边监视性能越高的车辆越配置在前方。如此，通过将周边监视性能高的车辆配置在前方，周边监视性能低的车辆能够利用通过前方的车辆得到的信息，因此能够高效地进行车辆群整体的行驶。

此外，车辆群控制方法具备运动性能把握步骤，对构成所述车辆群的所述车辆的运动性能按每个所述车辆分别取得，所述配置决定步骤基于每个所述车辆的所述周边监视性能及所述运动性能来决定所述车辆群内的所述车辆的配置。通过如此构成，能够基于利用信息得到的利益及车辆的运动性能，决定车辆群的配置，因此能够更高效率地进行车辆群整体的行驶。

另外，本发明的车辆群控制装置是对由多个车辆构成的车辆群内的所述车辆的配置进行控制，具备：周边监视性能把握部，对构成所述车辆群的所述车辆的周边监视性按每个所述车辆分别把握；以及配置决定部，基于每个所述车辆的所述周边监视性能来决定所述车辆群内的所述车辆的配置。在此，优选的是，所述周边监视性能把握部基于所述车辆是否具有信息取得设备、所述车辆具有的信息取得设备的性能、所述车辆能够取得的信息的精度或所述车辆能够取得的信息量来把握所述周边监视性能。而且，优选所述周边监视性能越高的车辆越被所述配置决定部配置在前方。此外，具备运动性能把握部，对构成所述车辆群的所述车辆的运动性能按每个所述车辆分别把握，所述配置决定部基于每个所述车辆的所述周边监视性能及所述运动性能来决定所述车辆群内的所述车辆的配置。

本发明的车辆群控制装置起到与上述的车辆控制方法同样的效果。

发明效果

根据本发明，能够决定能够进行高效率的车辆群行驶的车辆的配置。

附图说明

图1是示出具备本实施方式的车辆群控制部的车辆的简要结构的框图。

图2是示出图1的车辆群控制部的动作的流程图。

图3是说明图1的车辆群控制部的动作的简图。

图4是说明图1的车辆群控制部的动作的简图。

图5是示出图1的车辆的动作的流程图。

符号说明：

1 车辆群控制部(车辆群控制装置)

2 车辆

10 ECU

11 周边监视性能把握部

12 运动性能把握部

13 配置决定部

14 车辆控制部

20 通信装置

具体实施方式

以下，参照附图，说明本发明的实施方式。此外，在各图中对相同或相当部分附加相同的符号，省略重复的说明。

本实施方式的车辆群控制方法及车辆群控制装置(车辆群控制部)是在通过多个车辆形成车辆群或队列而进行行驶时决定各车辆的配置位置的装置，例如，优选在搭载有进行自律型的自动驾驶的驾驶支援***等的车辆中采用。

首先，从具备本实施方式的车辆群控制部的车辆的概要进行说明。图1是具备本实施方式的车辆群控制部1的车辆的简图。图1所示的车辆2具备通信装置20及ECU10。

通信装置20具有与车外的通信装置通信的功能。例如，构成为能够与搭载于其它车辆的通信装置进行车车通信，具有接收其它车辆取得的信息、其它车辆的配备信息或运动性能信息等的功能。

其它车辆取得的信息包含通过该其它车辆具备的传感器取得的加减速信息或转向信息、从进行交通管理的信息中心通过路车间通信取得的地形信息等。而且，配备信息是示出车辆是否具备车辆环境检测传感器或车辆环境检测传感器的种类、导航***的能够利用服务的种类等的信息，例如从其它车辆的各种信息取得。车辆环境检测传感器例如包含检测与周边车辆的车间距离的激光传感器、毫米波传感器、取得周围的图像信息的图像传感器等。而且，作为导航***的能够利用服务的种类，例如有面向非会员的信息提供服务或精度更高的信息量丰富的面向会员的信息提供服务等。而且，运动性能信息是示出制动性能、加速性能、转向性能等的信息或示出是否存在驾驶支援***的信息，例如从各种信息或实测数据等取得。驾驶支援***是与车辆运动相关的支援***，例如，是VDIM(Vehicle Dynamics Integrated Management车辆动态综合管理***)、VSC(Vehicle Stability Control 车辆稳定控制***)、ABS(Anti-lock Brake System制动防抱死***)、TRC(Traction Control牵引力控制***)、制动辅助***等。而且，通信装置20具有将取得的信息向ECU10输出的功能。

ECU10具备周边监视性能把握部11、运动性能把握部12、配置决定部13及车辆控制部14，通过周边监视性能把握部11、运动性能把握部12及配置决定部13构成车辆群控制部1。

周边监视性能把握部11具有把握本车辆及其它车辆的周边监视性能的功能。例如，周边监视性能把握部11具有基于本车辆及其它车辆的配备信息，把握本车辆及其它车辆的周边监视性能的功能。例如，周边监视性能把握部11具备按配备分配点数(点)的表，与通过通信装置20取得的其它车辆的配备信息所示的配备建立对应，通过将其它车辆具有的配备进行数值化，而评价其它车辆的周边监视性能的功能。此外，该点也可以根据配备的功能而加权。例如，毫米波传感器与激光传感器相比，检测精度高，因此点设定为更大。而且，例如，也可以根据具备传感器的个数进行加权。而且，参照本车辆的各种信息，与其它车辆的情况同样地，具有评价本车辆的周边监视性能的功能。而且，周边监视性能把握部11具有将把握的本车辆及其它车辆的周边监视性能向配置决定部13输出的功能。

运动性能把握部12具有把握本车辆及其它车辆的驾驶性能的功能。例如，运动性能把握部12具有基于本车辆及其它车辆的运动性能信息，把握本车辆及其它车辆的运动性能的功能。例如，运动性能把握部12具备按性能或配备分配点的表，与通过通信装置20取得的其它车辆的运动性能信息所示的性能或配备建立对应，通过将其它车辆具有的性能或配备进行数值化，而评价其它车辆的运动性能的功能。而且，参照本车辆的各种信息或实测数据，与其它车辆的情况同样地，具有评价本车辆的运动性能的功能。而且，运动性能把握部12具有将把握的本车辆及其它车辆的运动性能向配置决定部13输出的功能。

配置决定部13具有基于构成车辆群的车辆的周边监视性能及运动性能，决定车辆群内的配置的功能。例如，配置决定部13具有基于车辆群内的各车辆的周边监视性能及运动性能，把握该车辆的配置点，以将配置点越高的车辆越配置在前方的方式决定车辆群内的配置的功能。在此，配置点是为了决定车辆群内的配置而使用的数值，不仅考虑运动性能而且考虑周边监视性能或行驶环境等而算出。例如，配置点将分别在运动性能及周边监视性能上乘以由行驶环境决定的常数后的值分别加在一起而算出。而且，配置决定部13具有将决定的车辆群内的配置向车辆控制部14输出的功能。

车辆控制部14具有基于配置决定部13输出的配置位置而进行车辆2的行驶控制的功能。例如，具有变更车辆群内的配置位置时，进行转向控制、制动、油门控制等，以成为变更后的配置的方式控制车辆2的行驶的功能。而且，车辆控制部14具有通过通信装置20输入其它车辆取得的信息，反映本车辆的行驶计划而进行车辆控制的功能。

接下来，说明本实施方式的车辆群控制部1的动作。图2是示出本实施方式的车辆群控制部1的动作的流程图。图2所示的控制处理例如在点火接通后或车辆2具备的执行按钮被接通后以规定的间隔反复执行。

图2所示的控制处理开始时，车辆群控制部1从信息取得处理开始(S10)。S10的处理是周边监视性能把握部11及运动性能把握部12所执行，取得构成车辆群的车辆的配备信息及运动性能信息的处理。例如，周边监视性能把握部11及运动性能把握部12取得从通信装置20输出的周边车辆的配备信息及运动性能信息。而且，周边监视性能把握部11及运动性能把握部12基于本车辆的各种信息或实测数据等，取得本车辆的配备信息及运动性能信息。

例如，作为配备信息，取得是否配备车间距离传感器的情况。并且，在具备车间距离传感器时，取得激光传感器、毫米波传感器等的种类。此外，取得表示是否为信息配信服务的会员的信息。而且，作为运动性能信息，输入例如表示制动距离、最大减速度等的制动性能的信息、表示最大加速度、响应性等的加速性能的信息、表示回旋半径等的回旋性能的信息、表示是否存在驾驶支援***的信息。S10的处理结束时，向各性能把握处理转移(S12)。

S12的处理是周边监视性能把握部11及运动性能把握部12所执行的对构成车辆群的车辆的周边监视性能及运动性能进行把握的处理。周边监视性能把握部11使用预先向各配备等分配点的表，把握车辆的周边监视性能。周边监视性能把握部11使本车辆及其它车辆的配备信息与表建立对应，以本车辆及其它车辆的周边监视性能为点进行评价。而且，运动性能把握部12预先使用向各性能、配备等分配点的表，把握车辆的运动性能。运动性能把握部12使本车辆及其它车辆的运动性能信息与表建立对应，将本车辆及其它车辆的周边监视性能作为点进行评价。

在此，在S12的处理中，使用图3说明详细情况。图3是说明构成车辆群的各车辆的性能的简图。此外，考虑到说明理解的容易性，说明周边监视性能把握部11具有的表为以下的情况。例如，将点分配成未具备车间距离传感器的车辆为0点，具备激光传感器的车辆为1点，具备毫米波传感器的车辆为2点，未具备图像传感器的车辆为0点，仅将图像传感器配备在前方或后方的车辆为1点，将图像传感器配备在前方及后方的车辆为2点，从信息中心无法取得信息的车辆为0点，从信息中心能够取得一般信息的车辆为1点，从信息中心能够取得会员信息的车辆为2点的表的情况。

另外，以下说明驾驶性能把握部12具有的表的情况。例如，是将点预先分配成通过制动距离或最大减速度等评价的制动性能低的情况为1点，中等程度的情况为2点，高的情况为3点，通过最大加速度或响应性等评价的加速性能低的情况为1点，中等程度的情况为2点，高的情况为3点，通过回旋半径等评价的回旋性能低的情况为1点，中等程度的情况为2点，高的情况为3点，每具有一个ABS等***时为1点的表的情况。

另外，车辆C₁具备毫米波传感器及ABS作为配备，制动性能及加速性能为中等程度，回旋性能低。这种情况下，使表和车辆C₁的结构建立对应，算出车辆C₁的周边监视性能A₁时，成为毫米波传感器的2点。而且，车辆C₁的运动性能B₁将表和车辆C₁的结构或实测数据建立对应，为制动性能的2点、加速性能的2点、回旋性能的1点、ABS的1点总计6点。同样地，关于车辆C₂、C₃，计算周边监视性能、运动性能。在此考虑到说明理解的容易性，以下，使车辆C₂的周边监视性能A₂为5点，运动性能B₂为7点，车辆C₃的周边监视性能A₃为1点，运动性能B₃为2点。S12的处理结束时，向配置决定处理转移(S14)。

S14的处理是配置决定部13所执行的决定车辆群内的车辆的配置的处理。配置决定部13考虑S14的处理中算出的周边监视性能及运动性能和行驶环境，算出配置点，决定车辆的配置。在此，例如，车辆C_n(n：整数)的周边监视性能为A_n，与周边监视性能A_n相关的系数为K_A，运动性能为B_n，与运动性能相关的系数为K_B时，配置点γ_n由以下的式1表示。

γ_n＝A_n·K_A+B_n·K_B …(1)

此外，系数K_A、K_B根据行驶环境适当设定。配置决定部13使用式1，算出各车辆的配置点γ_n，以使配置点γ_n越高的车辆越靠位于前头的方式决定车辆群的配置。

在此，例如，使用图3、4，说明行驶环境为通常的行驶环境，系数K_A、K_B为1的情况。图4是示出车辆群内的配置的简图。这种情况下，根据图3及式1，车辆C₁的配置点γ₁成为8点，车辆C₂的配置点γ₂成为12点，车辆C₃的配置点γ₃成为3点。由此，配置决定部13决定车辆群内的配置，将车辆C₁～C₃中的最高的配置点的车辆C₂置于车辆群前头的配置1，将车辆C₁～C₃中的第二高的配置点的车辆C₁置于配置1的后方的配置2，将车辆C₁～C₃中的第三高的配置点的车辆C₃置于配置2的后方的配置3。如此，在通常的行驶环境的情况下，配置点γ_n越高的车辆，即，越具有高的信息监视性能或越具有高的运动性能，就越配置在车辆群的前头侧。因此，后方的车辆C₃能够使用先行的周边监视性能高的车辆C₁、C₂取得的信息进行车辆控制。而且，后方的车辆C₃能够使用运动性能高的车辆C₁、C₂的实际行驶的结果进行车辆控制。由此，能够构成信息受益率高的车辆群。此外，信息受益率是指通过信息得到的利益的大小，例如将单车行驶时作为1算出。

另一方面，例如在摩擦系数小的行驶路面上行驶时，也可以预先将系数K_A设定为1，将K_B设定为-1。通过如此构成，根据图3及式1，车辆C₁的配置点γ₁为-4点，车辆C₂的配置点γ₂为-2点，车辆C₃的配置点γ₃为-1点。由此，配置决定部13决定车辆群内的配置，而将车辆C₁～C₃中的最高的配置点的车辆C₃置于车辆群前头的配置1，将车辆C₁～C₃中的第二高的配置点的车辆C₂置于配置1的后方的配置2，将车辆C₁～C₃中的第三高的配置点的车辆C₁置于配置2的后方的配置3。如此，在低摩擦系数的行驶路面的情况下，操作与运动性能相关的系数K_B，配置点γ_n越高的车辆，即，越具有高的信息监视性能或越具有低的运动性能，越配置在车辆群的前头侧。因此，后方的车辆C₃能够使用先行的周边监视性能高的车辆C₁、C₂取得的信息进行车辆控制，因此能够构成来自先行车辆的信息受益率高的车辆群。而且，后方的车辆C₃是运动性能高的车辆，因此即使先行车辆滑动等也能够回避。因此，能够构成充分发挥了各车辆的运动性能的车辆群。当S14的处理结束时，图2所示的控制处理结束。

以上，通过执行图2所示的控制处理，能够构成来自先行车辆的信息受益率高的车辆群，并且能够构成充分发挥了各车辆的运动性能的车辆群。因此，能够进行例如缩短车间距离等的高效的车辆群行驶。

接下来，说明具备本实施方式的车辆群控制部的车辆2的行驶控制。图5是说明具备本实施方式的车辆群控制部的车辆2的动作的流程图。图5所示的控制处理例如在点火接通后或车辆2具备的执行按钮被接通后以规定的间隔反复执行。

车辆控制部14从行驶计划生成处理开始(S20)。S20的处理是生成车辆2的行驶计划的处理。车辆控制部14生成从当前地点到规定距离(例如几百米)目的地的行驶计划。例如，以成为在图2所示的控制处理中决定的车辆配置的方式对行驶进行计划。而且，车辆控制部14经由通信装置20取得各先行车辆的车辆状态量。作为车辆状态量，有加减速度、转向量、横加速度、上下加速度等。车辆控制部14存储例如各先行车辆的车辆状态量共同变化的地点，反映给行驶计划。例如，先行车辆的转向在共同的地点发生时，预想到在该地点的路面中存在障害物或坑的情况。车辆控制部14在先行车辆的车辆状态量共同变化的地点，例如以进行与先行车辆同样的车辆控制的方式生成行驶计划。当S20的处理结束时，向车辆控制处理转移(S22)。

S22的处理是车辆控制部14所执行的基于S22的处理生成的行驶计划而对车辆2进行前馈控制的处理。当S22的处理结束时，图5所示的控制处理结束。

以上，通过执行图5所示的控制处理，能够从先行的车辆取得高精度的信息。因此，由于能够通过车辆群整体利用先行的车辆的高的信息监视性能，因此能够实施高增益的前馈控制。例如，由于能够预先取得必要的制动地点，因此后方车辆能够考虑本车辆的性能而了解必要的制动地点。因此，例如能够缩短车间距离而进行行驶，能够进行高效率的车辆群行驶。

如上所述，根据本实施方式的车辆群控制装置1及车辆群控制方法，能够按车辆分别把握车辆群内的车辆的周边监视性能，基于各车辆的周边监视性能，决定车辆群内的车辆的配置。因此，通过将信息监视性能低的车辆配置在车辆群后方，并从先行的车辆取得信息，而能够在车辆群整体利用先行的车辆的高信息监视性能。因此，能够高效地进行车辆群整体的行驶。

另外，根据本实施方式的车辆群控制装置1及车辆群控制方法，例如基于是否具有传感器等或者经由传感器等取得的信息或通过通信等取得的信息的精度、信息量，能够适当地把握车辆的周边监视性能。

此外，根据本实施方式的车辆群控制装置1及车辆群控制方法，由于能够基于利用信息得到的利益及车辆的运动性能来决定车辆群的配置，因此能够使车辆群整体的行驶更高效。而且，由于能够根据行驶环境状况等决定运动性能如何影响车辆配置，因此能够使车辆群整体的行驶更高效。

此外，上述的实施方式示出本发明的车辆群控制装置及车辆群控制方法的一例。本发明的车辆群控制装置及车辆群控制方法并不局限于实施方式的车辆群控制装置及车辆群控制方法，而在不变更权利要求书所记载的主要内容的范围内，可以对实施方式的车辆群控制装置及车辆群控制方法进行变形，或适用于其它情况。

例如，在上述的实施方式中，以自动驾驶的车辆为例进行了说明，但也可以是手动驾驶。这种情况下，通过具备显示器或扬声器等通知部，能够通知能够最大限度地实现驾驶者或乘客等的愿望的配置。此外，在手动驾驶的情况下，也可以不具备图1所示的车辆控制部14。

另外，在上述的实施方式中，说明了各车辆各自自动地决定配置位置的例子，但也可以是例如车辆群内的规定的车辆或路侧支援装置全部收集各车辆的信息而决定各车辆的配置位置，并将决定的配置位置通知给各车辆的情况。

另外，在上述的实施方式中，未按驾驶支援***进行加权，但也可以按驾驶支援***加权成例如VDIM为3点，VSC为2点。

此外，在上述的实施方式中，说明了通过3台车辆构成车辆群的例子，但只要是多台车辆就能够发挥本发明的效果。

Claims

1.一种车辆群控制方法，对由多个车辆构成的车辆群内的所述车辆的配置进行控制，具备：

周边监视性能把握步骤，对构成所述车辆群的所述车辆的周边监视性能按每个所述车辆分别把握；以及

配置决定步骤，基于每个所述车辆的所述周边监视性能来决定所述车辆群内的所述车辆的配置。

2.根据权利要求1所述的车辆群控制方法，其中，

所述周边监视性能把握步骤基于所述车辆是否具有信息取得设备的信息、所述车辆具有的信息取得设备的性能、所述车辆能够取得的信息的精度或所述车辆能够取得的信息量来把握所述周边监视性能。

3.根据权利要求1或2所述的车辆群控制方法，其中，

所述配置决定步骤中，所述周边监视性能越高的车辆越配置在前方。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的车辆群控制方法，其中，

具备运动性能把握步骤，对构成所述车辆群的所述车辆的运动性能按每个所述车辆分别取得，

所述配置决定步骤基于每个所述车辆的所述周边监视性能及所述运动性能来决定所述车辆群内的所述车辆的配置。

5.一种车辆群控制装置，对由多个车辆构成的车辆群内的所述车辆的配置进行控制，具备：

周边监视性能把握部，对构成所述车辆群的所述车辆的周边监视性能按每个所述车辆分别把握；以及

配置决定部，基于每个所述车辆的所述周边监视性能来决定所述车辆群内的所述车辆的配置。

6.根据权利要求5所述的车辆群控制装置，其中，

所述周边监视性能把握部基于所述车辆是否具有信息取得设备、所述车辆具有的信息取得设备的性能、所述车辆能够取得的信息的精度或所述车辆能够取得的信息量来把握所述周边监视性能。

7.根据权利要求5或6所述的车辆群控制装置，其中，

所述周边监视性能越高的车辆越被所述配置决定部配置在前方。

8.根据权利要求5～7中任一项所述的车辆群控制装置，其中，

具备运动性能把握部，对构成所述车辆群的所述车辆的运动性能按每个所述车辆分别把握，

所述配置决定部基于每个所述车辆的所述周边监视性能及所述运动性能来决定所述车辆群内的所述车辆的配置。