JP2010117771A - Vehicle platooning control system - Google Patents
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Abstract
【課題】車両を個別に識別するための情報が無くても隊列内での走行順を推定することができる隊列走行制御システムを提供することを課題とする。
【解決手段】複数の車両が隊列で走行するための隊列走行制御装置1であって、各車両に、前方車両との車間距離を検出する前方車間距離検出手段10,20と、後方車両との車間距離を検出する後方車間距離検出手段11,21と、通信手段12,22とを備え、各車両から前方車両との車間距離及び後方車両との車間距離を受信し、各車両で検出した前方車両との車間距離及び後方車両との車間距離に基づいて隊列の走行順を推定することを特徴とする。
【選択図】図1It is an object of the present invention to provide a convoy travel control system that can estimate the traveling order within a convoy without information for individually identifying vehicles.
A platooning control apparatus for traveling a plurality of vehicles in a platoon, wherein each vehicle includes front inter-vehicle distance detection means 10 and 20 for detecting an inter-vehicle distance from a front vehicle, and a rear vehicle. It is provided with rear inter-vehicle distance detection means 11, 21 for detecting the inter-vehicle distance, and communication means 12, 22, and receives the inter-vehicle distance with the front vehicle and the inter-vehicle distance with the rear vehicle from each vehicle, and detects the front detected by each vehicle. The running order of the platoon is estimated based on the inter-vehicle distance from the vehicle and the inter-vehicle distance from the rear vehicle.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、複数の車両が隊列で走行するための隊列走行制御システムに関する。 The present invention relates to a row running control system for running a plurality of vehicles in a row.
複数の車両を隊列で走行させるためのシステムが各種開発されている。各種運転支援や自動運転によって隊列で車両を走行させる場合、隊列内での走行順が重要であり、走行順を正確に認識しておく必要がある。特許文献1に記載の装置では、各車両では車両IDを含む情報を他車両に送信し、車両IDに基づいて隊列内での走行順を確定する。
車両IDを利用して隊列の走行順を確定する場合、隊列走行する全車両に対して異なるIDをそれぞれ付与し、各車両を個別に識別するための情報が必要である。そのため、IDが付与されていない車両が存在する場合、隊列の走行順を確定することができない。 When the running order of the platoon is determined using the vehicle ID, different IDs are assigned to all the vehicles traveling in the platoon, and information for individually identifying each vehicle is necessary. Therefore, when there is a vehicle to which no ID is assigned, the running order of the formation cannot be determined.
そこで、本発明は、車両を個別に識別するための情報が無くても隊列内での走行順を推定することができる隊列走行制御システムを提供することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a row running control system that can estimate the running order in the row even if there is no information for individually identifying vehicles.
本発明に係る隊列走行制御システムは、複数の車両が隊列で走行するための隊列走行制御システムであって、各車両に、前方車両との車間距離を検出する前方車間距離検出手段と、後方車両との車間距離を検出する後方車間距離検出手段と、通信手段とを備え、各車両から前方車両との車間距離及び後方車両との車間距離を受信し、各車両で検出した前方車両との車間距離及び後方車両との車間距離に基づいて隊列の走行順を推定することを特徴とする。 A convoy travel control system according to the present invention is a convoy travel control system for a plurality of vehicles traveling in a convoy, each vehicle including a front inter-vehicle distance detecting means for detecting an inter-vehicle distance from a front vehicle, and a rear vehicle. The vehicle distance detection means for detecting the distance between the vehicle and the communication means, and the distance between the vehicle ahead and the distance between the vehicle behind the vehicle and the distance between the vehicle behind the vehicle is received from each vehicle, The running order of the platoon is estimated based on the distance and the inter-vehicle distance from the rear vehicle.
この隊列走行制御システムでは、各車両において前方車間距離検出手段により前方車両との車間距離を検出するとともに、後方車間距離検出手段により後方車両との車間距離を検出する。また、隊列走行制御システムでは、各車両において通信手段により検出した前後の車間距離情報を送信する。例えば、隊列内で車両Aの前方に車両Bが走行しており、車両Bの前方に車両Cが走行している場合、車両Aで検出した前方車両との車間距離と車両Bで検出した後方車両との車間距離とは略同じ距離であるが、車両Aで検出した前方車両との車間距離と車両Cで検出した後方車両との車間距離とは明らかに異なる距離である。したがって、各車両でそれぞれ検出した前後の車間距離を利用することによって、前後で走行している車両を判別することができる。そこで、隊列走行制御システムでは、各車両から車間距離情報を通信で取得し、各車両で検出した前方車両との車間距離及び後方車両との車間距離に基づいて隊列の走行順を推定する。このように、隊列走行制御システムは、各車両で検出した前後の車間距離を利用することにより、車両IDなどの車両を個別に識別するための情報が無くても、簡単な方法で隊列の走行順を推定することができる。 In this row running control system, in each vehicle, the front inter-vehicle distance detection means detects the inter-vehicle distance from the front vehicle, and the rear inter-vehicle distance detection means detects the inter-vehicle distance from the rear vehicle. In the platooning control system, the distance information before and after the vehicle detected by the communication means in each vehicle is transmitted. For example, when the vehicle B is traveling in front of the vehicle A in the formation and the vehicle C is traveling in front of the vehicle B, the distance between the vehicle detected by the vehicle A and the rear detected by the vehicle B The inter-vehicle distance from the vehicle is substantially the same distance, but the inter-vehicle distance detected by the vehicle A and the inter-vehicle distance detected by the vehicle C and the inter-vehicle distance detected by the vehicle C are clearly different distances. Therefore, by using the distance between the front and back detected by each vehicle, it is possible to determine the vehicle traveling in the front and back. Therefore, the convoy travel control system acquires inter-vehicle distance information from each vehicle by communication, and estimates the convoy travel order based on the inter-vehicle distance with the front vehicle and the inter-vehicle distance with the rear vehicle detected by each vehicle. In this way, the convoy travel control system uses the distance between the front and back detected by each vehicle, so that even if there is no information for individually identifying the vehicle such as a vehicle ID, The order can be estimated.
なお、隊列の走行順を推定するのは、各車両で行ってもよいし、隊列内のメインとなる一台(例えば、先頭車両)で行ってもよいし、あるいは、隊列内の車両以外の基地局などで行ってもよい。 It is possible to estimate the running order of the platoon with each vehicle, with the main vehicle (for example, the leading vehicle) in the platoon, or with a vehicle other than the vehicle in the platoon. It may be performed at a base station or the like.
本発明の上記隊列走行制御システムでは、異なる車間における車間距離の差が閾値以上となるように車間距離を変更し、変更した後の車間距離に基づいて隊列の走行順を推定すると好適である。 In the platooning control system of the present invention, it is preferable to change the inter-vehicle distance so that the difference in inter-vehicle distance between different vehicles is equal to or greater than a threshold, and to estimate the cruising order based on the inter-vehicle distance after the change.
車間距離を利用して走行順で推定する場合、異なる車間での各車間距離が同程度の距離であると、車間距離でその異なる車間を判別できないために、走行順位を確定できない虞がある。そこで、この隊列走行制御システムでは、異なる車間における車間距離の差が閾値以上となるように車間距離を変更する。そして、隊列走行制御システムでは、変更後の車間距離に基づいて隊列の走行順を推定する。このように、隊列走行制御システムでは、異なる車間での各車間距離に明らかな差を設けることにより、隊列の走行順をより高精度に推定することができる。 When estimating in order of travel using the inter-vehicle distance, if the inter-vehicle distances between different vehicles are the same distance, the inter-vehicle distances cannot distinguish the different inter-vehicle distances, and thus the travel order may not be determined. Thus, in this row running control system, the inter-vehicle distance is changed so that the difference in inter-vehicle distance between different vehicles is equal to or greater than a threshold value. In the platooning control system, the platooning order is estimated based on the changed inter-vehicle distance. In this way, in the platooning control system, the platooning order can be estimated with higher accuracy by providing a clear difference in the inter-vehicle distance between different vehicles.
本発明の上記隊列走行制御システムでは、閾値は、車間距離検出手段の検出誤差に基づいて設定されると好適である。 In the row running control system of the present invention, it is preferable that the threshold value is set based on a detection error of the inter-vehicle distance detection means.
車間距離検出手段の検出誤差を考えると、異なる車間における車間距離の差がその検出誤差の範囲内の場合、走行順を確定できない。そこで、この隊列走行制御システムでは、閾値を車間距離検出手段の検出誤差に基づいて設定し、異なる車間における車間距離の差が検出誤差範囲を超えるように車間距離を変更する。 Considering the detection error of the inter-vehicle distance detection means, the traveling order cannot be determined when the difference in inter-vehicle distance between different vehicles is within the range of the detection error. Therefore, in this row running control system, the threshold is set based on the detection error of the inter-vehicle distance detection means, and the inter-vehicle distance is changed so that the difference in inter-vehicle distance between different vehicles exceeds the detection error range.
本発明は、各車両で検出した前後の車間距離を利用することにより、車両IDなどの車両を個別に識別するための情報が無くても、簡単な方法で隊列の走行順を推定することができる。 The present invention makes it possible to estimate the running order of a platoon by a simple method even when there is no information for individually identifying a vehicle such as a vehicle ID by using the distance between the vehicles detected before and after each vehicle. it can.
以下、図面を参照して、本発明に係る隊列走行制御システムの実施の形態を説明する。 Hereinafter, an embodiment of a row running control system according to the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施の形態では、隊列内の先頭車両がクルーズ制御(定速制御)又は運転者による操作で走行し、先頭車両以外の車両がそれぞれ一定の車間距離を維持する車間距離制御で走行し、車間距離を維持しながら一体で走行する隊列走行に適用する。本実施の形態では、本発明に係る隊列走行制御システムを、隊列の各車両に搭載される隊列走行制御装置で構成される隊列走行制御システムに適用する。特に、本実施の形態では、隊列の先頭車両に搭載される隊列走行制御装置について詳細に説明する。この先頭車両に搭載される隊列走行制御装置では、隊列内の全ての車両についての走行順位を推定し、その走行順位情報を隊列内の各車両に提供する。 In the present embodiment, the leading vehicle in the platoon travels by cruise control (constant speed control) or a driver's operation, and vehicles other than the leading vehicle travel by inter-vehicle distance control that maintains a certain inter-vehicle distance, Applies to platooning that travels in unison while maintaining distance. In the present embodiment, the convoy travel control system according to the present invention is applied to a convoy travel control system configured by a convoy travel control device mounted on each vehicle in the convoy. In particular, in the present embodiment, the row running control device mounted on the leading vehicle in the row will be described in detail. The platooning travel control device mounted on the leading vehicle estimates the traveling ranks for all the vehicles in the platoon and provides the traveling rank information to each vehicle in the platoon.
図1〜図3を参照して、先頭車両に搭載される隊列走行制御装置1について説明する。図1は、本実施の形態に係る隊列走行制御装置の構成図である。図2は、隊列走行の一例である。図3は、車間距離検出センサで検出された車間距離とその検出値の確からしさとの関係を示すグラフである。 With reference to FIGS. 1 to 3, the row running control device 1 mounted on the leading vehicle will be described. FIG. 1 is a configuration diagram of a convoy travel control apparatus according to the present embodiment. FIG. 2 is an example of platooning. FIG. 3 is a graph showing the relationship between the inter-vehicle distance detected by the inter-vehicle distance detection sensor and the probability of the detected value.
隊列走行制御装置1は、隊列内の各車両から前後の車間距離情報を収集し、その前後の車間距離を相互比較して隊列の走行順位を確定する。さらに、隊列走行制御装置1は、確実に走行順位を確定できるように、異なる車間において同程度の車間距離の場合にはその車間距離を変更する。 The convoy travel control device 1 collects front and rear inter-vehicle distance information from each vehicle in the convoy, and compares the front and rear inter-vehicle distances to determine the convoy travel order. Further, the platooning control device 1 changes the inter-vehicle distance when the inter-vehicle distance is the same between different vehicles so that the traveling order can be determined reliably.
隊列走行制御装置1は、前方車間距離センサ10、後方車間距離センサ11、無線アンテナ12、前方車間距離センサECU[Electronic Control Unit]20、後方車間距離センサECU21、無線制御ECU22、エンジン制御ECU30、ブレーキ制御ECU31及び隊列走行制御ECU40を備えている。前方車間距離センサECU20、後方車間距離センサECU21、無線制御ECU22と隊列走行制御ECU40との間では通信・センサ系のCAN[Controller Area Network]50で通信を行っており、エンジン制御ECU30、ブレーキ制御ECU31と隊列走行制御ECU40との間では制御系のCAN51で通信を行っている。
The convoy travel control device 1 includes a front inter-vehicle
なお、本実施の形態では、前方車間距離センサ10及び前方車間距離センサECU20が特許請求の範囲に記載する前方車間距離検出手段に相当し、後方車間距離センサ11及び後方車間距離センサECU21が特許請求の範囲に記載する後方車間距離検出手段に相当し、無線アンテナ12及び無線制御ECU22が特許請求の範囲に記載する通信手段に相当する。
In this embodiment, the front
隊列走行制御装置1の各部について具体的に説明する前に、隊列内の走行順位を確定する方法について説明する。説明を簡単にするために、図2に示すように、3台の車両VA,VB,VCでの隊列走行で説明する。各車両VA,VB,VCでは、前後の車間距離をそれぞれ検出しており、その検出した前後の車間距離情報を他車両に無線で送信している。例えば、車両VAで検出した車間距離は、前方が無限大であり、後方がLArrである。車両VBで検出した車間距離は、前方がLBfrであり、後方がLBrrである。車両VCで検出した車間距離は、前方がLCfrであり、後方が無限大である。 Before specifically describing each part of the convoy travel control device 1, a method for determining the traveling order in the convoy will be described. In order to simplify the description, as shown in FIG. 2, the description will be made on a row running with three vehicles VA, VB, and VC. Each vehicle VA, VB, VC detects the front-rear distance, and transmits the detected front-rear distance information wirelessly to other vehicles. For example, the inter-vehicle distance detected by the vehicle VA is infinite on the front side and L Arr on the rear side. Inter-vehicle distance detected by the vehicle VB is forward is L Bfr, rear is L Brr. The front-to-back distance detected by the vehicle VC is L Cfr and the rear is infinite.
車間距離検出センサの検出誤差を考慮すると、その誤差範囲ε内で車間距離LArr=車間距離LBfr(|LBfr|<|LArr|+ε)が成立した場合には、車両VBの前方には車両VAが存在すると推定できる。また、誤差範囲ε内で車間距離LBrr=車間距離LCfr(|LCfr|<|LBrr|+ε)が成立した場合、車両VCの前方には車両VBが存在すると推定できる。その結果、車両VA、車両VB、車両VCの走行順位を確定できる。 Considering the detection error of the inter-vehicle distance detection sensor, if the inter-vehicle distance L Arr = the inter-vehicle distance L Bfr (| L Bfr | <| L Arr | + ε) is established within the error range ε, the front of the vehicle VB. Can be estimated that the vehicle VA exists. Further, when the inter-vehicle distance L Brr = the inter-vehicle distance L Cfr (| L Cfr | <| L Brr | + ε) is established within the error range ε, it can be estimated that the vehicle VB exists in front of the vehicle VC. As a result, the traveling order of the vehicle VA, the vehicle VB, and the vehicle VC can be determined.
しかし、車両VA,VB間の実際の車間距離L1と車両VB,VC間の実際の車間距離L2とが同程度の距離の場合、車間距離検出センサの検出誤差を考慮すると、走行順位を確定できない。図3には、横軸が車間距離検出センサで検出した車間距離、縦軸が車間距離検出センサの検出値の確からしさであり、センサで検出した各車間距離L1,L2の誤差分布の一例を示している。図3(a)に示すように、車間距離L1と車間距離L2が近い距離の場合、車間距離L1のセンサの誤差範囲と車間距離L2のセンサの誤差範囲とが重なり、異なる車間で検出した車間距離を同じ車間のものと判定する虞がある(例えば、車両VAの後方の車間距離LArr=車両VCの前方の車間距離LCfr)。 However, the vehicle VA, if the actual headway distance L 1 and the vehicle VB between VB, and the actual inter-vehicle distance L 2 between VC distance comparable, considering the detection error of the inter-vehicle distance detecting sensor, a travel order It cannot be confirmed. In FIG. 3, the horizontal axis indicates the inter-vehicle distance detected by the inter-vehicle distance detection sensor, the vertical axis indicates the probability of the detection value of the inter-vehicle distance detection sensor, and the error distribution of each inter-vehicle distance L 1 , L 2 detected by the sensor is shown. An example is shown. As shown in FIG. 3 (a), when the inter-vehicle distance L 1 and the inter-vehicle distance L 2 is a close distance, overlapping the error range of the error range and the headway distance L 2 sensors of the sensor of the inter-vehicle distance L 1, different vehicle There is a risk of determining the inter-vehicle distance detected in step 1 to be the same inter-vehicle distance (for example, the inter-vehicle distance L Arr at the rear of the vehicle VA = the inter-vehicle distance L Cfr at the front of the vehicle VC).
そこで、センサの誤差範囲(許容誤差範囲)が重ならないように、実際の車間距離を変更する。例えば、車両VBが加速して車間距離L1を短くするとともに車間距離L2を長くするか、車両VBが減速して車間距離L1を長くするとともに車間距離L2を短くする。あるいは、車両VAや車両VCが加速又は減速して車間距離を変更してもよい。これによって、図3(b)に示すように、車間距離L1’と車間距離L2’とが明らかに異なる距離となり、車間距離L1’のセンサの誤差範囲と車間距離L2’のセンサの誤差範囲とが重ならなくなる。このように、異なる車間での車間距離のセンサの許容誤差範囲が重ならないように車間距離を変更することにより、確実に走行順位を確定することができる。 Therefore, the actual inter-vehicle distance is changed so that the error ranges (allowable error ranges) of the sensors do not overlap. For example, to increase the inter-vehicle distance L 2 along with shortening the headway distance L 1 vehicle VB is accelerated to shorten the inter-vehicle distance L 2 with a longer inter-vehicle distance L 1 vehicle VB is decelerating. Alternatively, the inter-vehicle distance may be changed by acceleration or deceleration of the vehicle VA or the vehicle VC. As a result, as shown in FIG. 3B, the inter-vehicle distance L 1 ′ and the inter-vehicle distance L 2 ′ are clearly different distances, and the error range of the inter-vehicle distance L 1 ′ sensor and the inter-vehicle distance L 2 ′ sensor Error range does not overlap. In this way, by changing the inter-vehicle distance so that the permissible error ranges of the inter-vehicle distance sensors between different vehicles do not overlap, the traveling order can be determined reliably.
それでは、隊列走行制御装置1の各部について具体的に説明する。 Now, each part of the row running control device 1 will be specifically described.
前方車間距離センサ10は、ミリ波を利用して前方の車両を検出するレーダセンサである。前方車間距離センサ10は、自車両の前端部の中央の所定の高さ位置(検出対象の車両を確実に検出可能な高さ位置)に取り付けられる。前方車間距離センサ10では、ミリ波を左右方向に走査しながら自車両から前方に向けて送信し、反射してきたミリ波を受信する。そして、前方車間距離センサ10では、その反射ミリ波を受信できた各反射点(検出点)についてのミリ波情報(左右方向の走査方位角、送信時刻、受信時刻、反射強度など)を前方車間距離センサECU20に送信する。
The front
後方車間距離センサ11は、前方車間距離センサ10と同様のセンサであるが、後方の車両を検出する点だけが異なる。そのため、後方車間距離センサ11は、自車両の後端部の中央の所定の高さ位置に取り付けられ、ミリ波を左右方向に走査しながら自車両から後方に向けて送信する。
The rear
無線アンテナ12は、送受信兼用の無線アンテナであり、周辺の他車両と各種信号を送受信する。また、無線アンテナ12は、無指向性のアンテナであり、全方向からの信号を受信するとともに全方向に信号を送信する。送信する場合、送信信号が無線制御ECU22から無線アンテナ12に送られる。受信する場合、受信信号が無線アンテナ12から無線制御ECU22に送られる。
The
前方車間距離センサECU20では、前方車間距離センサ10から送信されたミリ波情報を利用し、ミリ波の送信から受信までの時間に基づいて前方車両までの相対距離を算出する。そして、前方車間距離センサECU20では、この前方車両についての車間距離情報を前方車間距離信号として隊列走行制御ECU40に送信する。
The front inter-vehicle
後方車間距離センサECU21では、後方車間距離センサ11から送信されたミリ波情報を利用し、ミリ波の送信から受信までの時間に基づいて後方車両までの相対距離を算出する。そして、後方車間距離センサECU21では、この後方車両についての車間距離情報を後方車間距離信号として隊列走行制御ECU40に送信する。
The rear inter-vehicle
無線制御ECU22は、無線で送受信される各種信号を制御する。無線制御ECU22では、隊列走行制御ECU40からの送信データ信号に各種変換処理を施して送信信号を生成し、その送信信号を無線アンテナ12に送る。また、無線制御ECU22では、無線アンテナ12で受信した受信信号に各種変換処理を施してデータを取り出し、そのデータを受信データ信号として隊列走行制御ECU40に送信する。なお、無線制御ECU22では、隊列走行制御ECU40でのデータの他にも、他のECUでのデータについても送受信制御を行う。また、送信データには、どの車両から送られたデータかを判別するための情報(例えば、ナンバプレートに記載される自動車登録番号)が付加される。
The
エンジン制御ECU30は、エンジンを制御する制御装置である。エンジン制御ECU30では、運転者によるアクセルペダル操作に基づいて目標加速度を設定する。そして、エンジン制御ECU30では、その目標加速度になるために必要なスロットルバルブの目標開度を設定し、その目標開度を目標スロットル開度信号としてスロットルアクチュエータ(図示せず)に送信する。特に、エンジン制御ECU30では、隊列走行制御ECU40からエンジン制御信号を受信すると、エンジン制御信号に示される目標加速度となるための目標スロットル開度信号をスロットルアクチュエータに送信する。スロットルアクチュエータは、スロットルバルブ(図示せず)の開度を調整するアクチュエータである。スロットルアクチュエータでは、エンジン制御ECU30からの目標スロットル開度信号に応じて作動し、スロットルバルブの開度を調整する。
The
ブレーキ制御ECU31は、各輪のブレーキを制御する制御装置である。ブレーキ制御ECU31では、運転者によるブレーキペダル操作に基づいて目標減速度を設定する。そして、ブレーキ制御ECU31では、その目標減速度になるために必要な各輪のホイールシリンダ(図示せず)のブレーキ油圧を設定し、そのブレーキ油圧を目標油圧信号としてブレーキアクチュエータ(図示せず)に送信する。特に、ブレーキ制御ECU31では、隊列走行制御ECU40からブレーキ制御信号を受信すると、ブレーキ制御信号に示される目標減速度となるための目標油圧信号をブレーキアクチュエータに送信する。ブレーキアクチュエータは、各輪のホイールシリンダのブレーキ油圧を調整するアクチュエータである。ブレーキアクチュエータでは、ブレーキ制御ECU31からの目標油圧信号に応じて作動し、ホイールシリンダのブレーキ油圧を調整する。
Brake control ECU31 is a control apparatus which controls the brake of each wheel. The
隊列走行制御ECU40は、CPU[Central ProcessingUnit]、ROM[Read Only Memory]、RAM[Random Access Memory]などからなる電子制御ユニットであり、隊列走行制御装置1を統括制御する。隊列走行制御ECU40では、ROMに格納されているアプリケーションプログラムをRAMにロードしてCPUで実行することにより、データ受信処理、データ送信処理、隊列内走行順位確定処理や隊列走行制御処理などを行う。
The convoy
データ受信処理について説明する。隊列走行制御ECU40では、無線制御ECU22からの受信データ信号に基づいて、周辺の各車両からの情報(各車両で検出された前後の車間距離情報)を取得する。
Data reception processing will be described. The convoy
データ送信処理について説明する、隊列走行制御ECU40では、前方車間距離センサECU20からの前方車間距離信号に示される前方の車間距離情報及び後方車間距離センサECU21からの後方車間距離信号に示される後方の車間距離情報(つまり、自車両で検出した前後の車間距離)を送信データ信号として無線制御ECU22に送信する。また、隊列走行制御ECU40では、隊列内走行順位確定処理で確定された隊列の走行順位及び各車間での車間距離の情報を送信データ信号として無線制御ECU22に送信する。また、隊列走行制御ECU40では、隊列内走行順位確定処理で行った車間距離変更指令を送信データ信号として無線制御ECU22に送信する。
In the
隊列内走行順位確定処理について説明する。隊列走行制御ECU40では、自車両で検出した前後の車間距離情報及び無線通信で取得した周辺の各車両(隊列内の各車両)で検出された前後の車間距離情報を相互比較し、車間距離センサの誤差範囲内で同じ距離とみなすことができる車間距離の組み合わせを探索する。ここでは、ある任意の車両で検出された前方の車間距離とそれ以外の車両で検出された後方の車間距離とをそれぞれ比較し、同じ距離とみなすことができる前方の車間距離と後方の車間距離との組み合わせを探索する。なお、センサの誤差範囲としては、全ての同じ範囲を用いてよいし、あるいは、各車両で用いているセンサの検出誤差を考慮して各車両のセンサに応じた範囲をそれぞれ用いてもよい。このように各車両のセンサに応じた誤差範囲を用いる場合、各車両ではセンサの誤差範囲も無線通信する。
The in-convoy travel rank determination process will be described. The convoy
隊列走行制御ECU40では、誤差範囲内で同じ距離とみなされた車間距離の組み合わせ毎に、その組み合わせとなった前方の車間距離と後方の車間距離の平均値(実際の車間距離に相当するもの)を算出する。なお、平均値以外でも、前後の車間距離をそれぞれ検出した各センサの検出精度の高い方のセンサで検出された車間距離を採用するなどの他の方法でもよい。
In the
隊列走行制御ECU40では、全ての組み合わせについての車間距離の平均値を用いて、異なる組み合わせについての車間距離の平均値の差を算出し(つまり、ある任意の組み合わせについての車間距離の平均値とそれ以外の組み合わせについての車間距離の平均値との差をそれぞれ算出する)、その差が車間距離センサの誤差範囲を超えているか否かを判定する。ここでは、。
The
異なる組み合わせについての車間距離の平均値の差が車間距離センサの誤差範囲を超えていないものがある場合(つまり、異なる車間での各車間距離についての車間距離センサの誤差範囲が重なる場合)、隊列走行制御ECU40では、その少なくとも一方の車間の車間距離を変更するために、その車間距離を有する前方又は後方の車両に対して車間距離を変更するための指令を行う。ここでは、その異なる車間での各実車間距離の差が誤差範囲が超えるように、車間距離を長くするための指令あるいは車間距離を短くするための指令を行う。例えば、ある車両の前方の車間距離を長くする場合には目標減速度を設定した減速指令であり、車間距離を短くする場合には目標加速度を設定した加速指令である。なお、自車両の後方の車間距離を変更する必要がある場合、隊列走行制御ECU40では、車間距離を長くするための(すなわち、目標加速度を設定した加速制御の)エンジン制御信号をエンジン制御ECU30に送信するか、あるいは、車間距離を短くするための(すなわち、目標減速度を設定した減速制御の)ブレーキ制御信号をブレーキ制御ECU31に送信する。
If the difference in the average value of the inter-vehicle distance for different combinations does not exceed the error range of the inter-vehicle distance sensor (that is, the error range of the inter-vehicle distance sensor for each inter-vehicle distance between different vehicles) In order to change the inter-vehicle distance between the at least one vehicle, the
全ての異なる組み合わせについての車間距離の平均値の差が車間距離センサの誤差範囲を超えている場合、隊列走行制御ECU40では、誤差範囲内で同じ距離とみなされた車間距離の組み合わせ毎に、その組み合わせにおける前方の車間距離を検出した車両と後方の車間距離を検出した車両からその車両間の前後関係を認識する。そして、隊列走行制御ECU40では、全ての組み合わせについての車両間の前後関係に基づいて、隊列内の全ての走行順位を確定する。さらに、隊列走行制御ECU40では、隊列内の各車両に情報を提供するために、その隊列内の走行順位に各車間での車間距離を付加した情報を生成する。
When the difference between the average values of the inter-vehicle distances for all the different combinations exceeds the error range of the inter-vehicle distance sensor, the platooning
隊列走行制御処理について説明する。隊列走行制御ECU40では、確定した隊列内での走行順位(自車両の場合には先頭車両)に従って隊列走行するために、目標車速を維持するための定速制御(自車速が目標車速より低い場合の加速制御あるいは自車速が目標車速より高い場合の減速制御)により、目標加速度を設定したエンジン制御信号をエンジン制御ECU30に送信するか、あるいは、目標減速度を設定したブレーキ制御信号をブレーキ制御ECU31に送信する。
The convoy travel control process will be described. In the convoy
なお、隊列内の先頭車両以外の各車両の隊列走行制御装置は、隊列走行制御装置1と同様に前方車間距離センサ、後方車間距離センサ、無線アンテナ、前方車間距離センサECU、後方車間距離センサECU、無線制御ECU、エンジン制御ECU、ブレーキ制御ECU及び隊列走行制御ECUを備えている。そして、各車両の隊列走行制御装置では、前後の車間距離を検出し、その検出した情報を無線通信で周辺の各車両(特に、先頭車両)に送信する。また、各車両の隊列走行制御装置では、無線通信で先頭車両から隊列の走行順位及び各車間の車間距離の情報を受信すると、その走行順位の情報に基づいて一定の車間距離を維持する車間距離制御(前方の車間距離が目標車間距離より長い場合の加速制御あるいは前方の車間距離が目標車間距離より短い場合の減速制御)を行う。また、各車両の隊列走行制御システムでは、無線通信で先頭車両から車間距離の変更の指令を受信すると、その指令に基づいて加速又は減速して車間距離を変更する。 The platooning control device for each vehicle other than the leading vehicle in the platoon is the same as the platooning control device 1, the front inter-vehicle distance sensor, the rear inter-vehicle distance sensor, the wireless antenna, the front inter-vehicle distance sensor ECU, and the rear inter-vehicle distance sensor ECU. A radio control ECU, an engine control ECU, a brake control ECU, and a platooning control ECU. Then, the platooning control device for each vehicle detects the distance between the front and rear vehicles, and transmits the detected information to each surrounding vehicle (particularly, the leading vehicle) by wireless communication. In addition, the platooning control device for each vehicle receives information on the rank of the platoon and the distance between the vehicles from the leading vehicle via wireless communication, and maintains a certain distance between the vehicles based on the information on the rank. Control (acceleration control when the front inter-vehicle distance is longer than the target inter-vehicle distance or deceleration control when the front inter-vehicle distance is shorter than the target inter-vehicle distance) is performed. Further, in the row running control system of each vehicle, when a command for changing the inter-vehicle distance is received from the leading vehicle by wireless communication, the inter-vehicle distance is changed by accelerating or decelerating based on the command.
図1〜図3を参照して、隊列走行制御装置1における動作の流れについて説明する。特に、隊列走行制御ECU40での処理については図4のフローチャートに沿って説明する。図4は、図1の隊列走行制御ECUにおける処理の流れを示すフローチャートである。
With reference to FIGS. 1-3, the flow of operation | movement in the convoy travel control apparatus 1 is demonstrated. In particular, the processing in the convoy
前方車間距離センサ10では、一定時間毎に、ミリ波を左右方向に走査しながら自車両から前方に向けて送信するとともに反射してきたミリ波を受信し、その送受信データに基づくミリ波情報を前方車間距離センサECU20に送信する。前方車間距離センサECU20では、受信したミリ波情報に基づいて前方車両との車間距離を算出し、前方車間距離信号として隊列走行制御ECU40に送信する。隊列走行制御ECU40では、前方車間距離信号を受信し、前方の車間距離を取得する(S1)。
The front
後方車間距離センサ11では、一定時間毎に、ミリ波を左右方向に走査しながら自車両から後方に向けて送信するとともに反射してきたミリ波を受信し、その送受信データに基づくミリ波情報を後方車間距離センサECU21に送信する。後方車間距離センサECU21では、受信したミリ波情報に基づいて後方車両との車間距離を算出し、後方車間距離信号として隊列走行制御ECU40に送信する。隊列走行制御ECU40では、後方車間距離信号を受信し、後方の車間距離を取得する(S1)。
The rear
隊列走行制御ECU40では、取得した前方の車間距離及び後方の車間距離の情報を送信データ信号として無線制御ECU22に送信する(S2)。無線制御ECU22では、その送信データ信号に各種変換処理を施して送信信号を生成し、その送信信号を無線アンテナ12に送る。無線アンテナ12では、その送信信号を周辺の他車両に無線送信する。なお、先頭車両において隊列の全ての走行順位を確定するので、先頭車両から他車両に対して前後の車間距離情報を送信しなくてもよい。
The convoy
無線アンテナ12では、周辺の各車両から送信された信号を受信し、その受信信号を無線制御ECU22に送る。無線制御ECU22では、その受信信号に各種変換処理を施してデータを取り出し、そのデータを受信データ信号として隊列走行制御ECU40に送信する。隊列走行制御ECU40では、その受信データ信号から周辺の他車両で検出された前後の車間距離情報を取得する(S3)。
The
隊列走行制御ECU40では、自車両で検出した前後の車間距離及び隊列内の他車両で検出された前後の車間距離を相互比較し、車間距離センサの誤差範囲内の車間距離の組み合わせを探索する(S4)。そして、隊列走行制御ECU40では、誤差範囲内の車間距離の組み合わせ毎に、その組み合わせの2つの車間距離の平均値を算出する(S5)。
The convoy
隊列走行制御ECU40では、全ての組み合わせにおいて、異なる組み合わせについての車間距離の平均値の差が車間距離センサの誤差範囲を超えているか否かを判定する(S6)。
The
S6にて異なる組み合わせについての車間距離の平均値の差が誤差範囲を超えていないものがあると判定した場合、隊列走行制御ECU40では、その少なくとも一方の車間の車間距離を変更するために、その車間距離を有する車両に対して車間距離を変更するための加速指令又は減速指令を送信データ信号として無線制御ECU22に送信する(S7)。この際、送信データ信号には、その送信先の車両を特定するための情報が付加される。無線制御ECU22では、その送信データ信号に各種変換処理を施して送信信号を生成し、その送信信号を無線アンテナ12に送る。無線アンテナ12では、その送信信号を周辺の他車両に無線で送信する。その送信先の他車両では、無線でその送信信号を受信すると、送信信号に付加されている送信先の車両情報によって自身に対する指令であると認識し、指令に従って加速又は減速して車間距離を変更する。これによって、隊列内の全ての車間における車間距離の差が車間距離センサの誤差範囲を超え、全ての車間の車間距離がそれぞれ異なる距離になる。
If it is determined in S6 that there is a difference in the average value of the inter-vehicle distances for different combinations that does not exceed the error range, the platooning
S6にて全ての異なる組み合わせについての車間距離の平均値の差が誤差範囲を超えていると判定した場合、隊列走行制御ECU40では、前後の車間距離の全ての組み合わせに基づいて、隊列内の全ての走行順位を確定する(S8)。
When it is determined in S6 that the difference between the average values of the inter-vehicle distances for all the different combinations exceeds the error range, the convoy
そして、隊列走行制御ECU40では、その隊列内の走行順位と各車間の車間距離の情報を送信データ信号として無線制御ECU22に送信する(S9)。無線制御ECU22では、その送信データ信号に各種変換処理を施して送信信号を生成し、その送信信号を無線アンテナ12に送る。無線アンテナ12では、その送信信号を周辺の他車両に無線で送信する。周辺の各他車両では、その送信信号を受信すると、送信信号から隊列内の走行順位(特に、前方の車両)及び前方車両との車間距離を認識し、その車間距離を維持するように車間距離制御(隊列走行制御)を行う。
The convoy
隊列走行制御ECU40では、目標車速(隊列の車速となる)を維持するための定速制御(隊列走行制御)により、エンジン制御信号をエンジン制御ECU30に送信するか、あるいは、ブレーキ制御信号をブレーキ制御ECU31に送信する(S10)。エンジン制御ECU30では、そのエンジン制御信号を受信すると、そのエンジン制御信号に示される目標加速度となるための目標スロットル開度信号をスロットルアクチュエータに送信する。スロットルアクチュエータでは、その目標スロットル開度信号に応じて作動し、スロットルバルブの開度を調整する。あるいは、ブレーキ制御ECU31では、そのブレーキ制御信号を受信すると、ブレーキ制御信号に示される目標減速度となるための目標油圧信号をブレーキアクチュエータに送信する。ブレーキアクチュエータでは、その目標油圧信号に応じて作動し、各輪のホイールシリンダのブレーキ油圧を調整する。
The convoy
この隊列走行制御装置1によれば、隊列内の各車両で検出した前後の車間距離を相互比較する簡単な方法によって、隊列内の走行順位を精度良く推定することができる。この走行順位の推定には、車両IDなどの車両を個別に識別するための情報を必要としない。 According to this platoon traveling control device 1, it is possible to accurately estimate the traveling rank within the platoon by a simple method of comparing the distance between the front and rear detected by each vehicle in the platoon. The estimation of the travel order does not require information for individually identifying vehicles such as a vehicle ID.
さらに、隊列走行制御装置1によれば、異なる車間における車間距離の差が車間距離センサの誤差範囲を超えるように車間距離を変更することにより、隊列内の走行順位をより高精度に推定することができる。 Furthermore, according to the convoy travel control device 1, the inter-vehicle distance is changed so that the difference in the inter-vehicle distance between different vehicles exceeds the error range of the inter-vehicle distance sensor, thereby estimating the traveling order in the convoy more accurately. Can do.
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく様々な形態で実施される。 As mentioned above, although embodiment which concerns on this invention was described, this invention is implemented in various forms, without being limited to the said embodiment.
例えば、本実施の形態では所定の車間距離を維持して走行する隊列走行に適用したが、自動運転などの様々な走行形態での隊列走行に適用できる。また、本実施の形態では加減速制御を行う隊列走行としたが、ステアリング制御も行うものでもよい。 For example, in the present embodiment, the present invention is applied to a platooning that travels while maintaining a predetermined inter-vehicle distance, but can be applied to a platooning in various traveling modes such as automatic driving. Further, in the present embodiment, the platooning for performing acceleration / deceleration control is used, but steering control may also be performed.
また、本実施の形態では先頭車両の一台で走行順を推定する構成としたが、隊列内の各車において前後の車両関係を推定し、その前後の車両関係情報を隊列内の他車両に提供し、その提供された情報に基づいて隊列内の走行順位を確定するようにしてもよいし、基地局などで隊列内の各車両から前後の車間距離情報を収集し、その提供された情報に基づいて隊列内の走行順位を確定し、隊列内の各車両にその走行順位情報を提供するようにしてもよい。
また、本実施の形態では車間距離検出手段としてミリ波を用いた車間距離センサを適用したが、レーザ光などを用いた他のレーダセンサでもよいし、あるいは、ステレオカメラなどを用いた他の検出手段でもよい。
Further, in this embodiment, the traveling order is estimated with one of the leading vehicles. However, the front-rear vehicle relationship is estimated for each vehicle in the platoon, and the vehicle-related information before and after that is transmitted to other vehicles in the platoon. You may make it possible to determine the order of travel within the platoon based on the provided information, or collect information on the distance between the front and rear vehicles from each vehicle in the platoon at a base station, etc. The driving rank in the platoon may be determined based on the information, and the driving rank information may be provided to each vehicle in the platoon.
In this embodiment, the inter-vehicle distance sensor using millimeter waves is applied as the inter-vehicle distance detecting means, but other radar sensors using laser light or the like, or other detection using a stereo camera or the like may be used. It may be a means.
また、本実施の形態では通信手段として無線通信を適用したが、光通信などの他の通信手段でもよい。 Further, in the present embodiment, wireless communication is applied as the communication means, but other communication means such as optical communication may be used.
また、本実施の形態では異なる車間での車間距離の差がセンサの誤差範囲を超えていない場合には車間距離を変更する構成としたが、このような処理を行わずに、走行順位を推定してもよい。 In the present embodiment, the inter-vehicle distance is changed when the difference between the inter-vehicle distances does not exceed the error range of the sensor. However, the driving order is estimated without performing such processing. May be.
1…隊列走行制御装置、10…前方車間距離センサ、11…後方車間距離センサ、12…無線アンテナ、20…前方車間距離センサECU、21…後方車間距離センサECU、22…無線制御ECU、30…エンジン制御ECU、31…ブレーキ制御ECU、40…隊列走行制御ECU、50,51…CAN DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Convoy travel control apparatus, 10 ... Front inter-vehicle distance sensor, 11 ... Back inter-vehicle distance sensor, 12 ... Wireless antenna, 20 ... Front inter-vehicle distance sensor ECU, 21 ... Rear inter-vehicle distance sensor ECU, 22 ... Radio control ECU, 30 ... Engine control ECU, 31 ... Brake control ECU, 40 ... Convoy travel control ECU, 50, 51 ... CAN
Claims (3)
各車両に、
前方車両との車間距離を検出する前方車間距離検出手段と、
後方車両との車間距離を検出する後方車間距離検出手段と、
通信手段と
を備え、
各車両から前方車両との車間距離及び後方車両との車間距離を受信し、各車両で検出した前方車両との車間距離及び後方車両との車間距離に基づいて隊列の走行順を推定することを特徴とする隊列走行制御システム。 A row running control system for running a plurality of vehicles in a row,
Each vehicle
Forward inter-vehicle distance detection means for detecting inter-vehicle distance from the preceding vehicle;
A rear inter-vehicle distance detecting means for detecting an inter-vehicle distance from the rear vehicle;
A communication means,
Receiving from each vehicle the inter-vehicle distance with the front vehicle and the inter-vehicle distance with the rear vehicle, and estimating the running order of the platoon based on the inter-vehicle distance with the front vehicle and the inter-vehicle distance with the rear vehicle detected by each vehicle. Characteristic platooning control system.
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