DE10015948B4

DE10015948B4 - Automatisches Folgefahrsystem

Info

Publication number: DE10015948B4
Application number: DE10015948A
Authority: DE
Inventors: Kazuya Wako Tamura
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1999-03-30
Filing date: 2000-03-30
Publication date: 2007-09-27
Anticipated expiration: 2020-03-31
Also published as: JP3501973B2; US6282468B1; JP2000285398A; DE10015948A1

Abstract

Ein automatisches Folgefahrsystem, in dem unter einer Vielzahl aufgereihter Fahrzeuge (3) ein führendes Fahrzeug (3'), an der Spitze positioniert, von einem Bediener gefahren wird und folgende Fahrzeuge (3''), hinter dem führenden Fahrzeug (3') positioniert, dem führenden Fahrzeug (3') automatisch folgen und geeignet sind, in Reihe zu fahren;
wobei jedes Fahrzeug (3) eine Fahrzeugpositionsbeibehaltungsvorrichtung (22) zur Beibehaltung einer gleichbleibenden Position während des Anhaltens, ein Kommunikationsmittel (5) zum Kommunizieren mit anderen Fahrzeugen (3) und eine Regel/Steuereinrichtung (6) zur Regelung/Steuerung von Vorgängen der Fahrzeugpositionsbeibehaltungsvorrichtung (22) und des Kommunikationsmittels (5) und zur Regelung/Steuerung des Fahrens der Fahrzeuge (3) aufweist;
wobei die Regel/Steuereinrichtung (6') des führenden Fahrzeugs (3') während der Einleitung des Fahrens in Reihe eine Anweisung an die folgenden Fahrzeuge (3'') über die Kommunikationsmittel (5) sendet, die anzeigt, dass das Fahren in Reihe durchzuführen ist;
wobei die Regel/Steuereinrichtungen (6'') der folgenden Fahrzeuge (3'') eine Bestimmung hinsichtlich der Fahrmöglichkeit ihres eigenen Fahrzeugs...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein automatisches Folgefahrsystem, in welchem sich unter einer Vielzahl von aufgereihten Fahrzeugen ein führendes Fahrzeug an der Spitze befindet, welches von einem Bediener bedient wird und nachfolgende Fahrzeuge hinter dem führenden Fahrzeug angeordnet sind, welche dem führenden Fahrzeug automatisch folgen, so als würden sie in einer Gruppe, insbesondere Reihe, fahrend geführt.

Wie allgemein bekannt, wurden bisher Systeme vorgeschlagen, in denen kleine Elektrofahrzeuge gemeinsam von einer Vielzahl von Nutzern in einem definierten Bereich benutzt werden, um dadurch eine effiziente Nutzung der Fahrzeuge zu erreichen. Auf diese Weise werden Probleme wie Stau und unzureichender Platz zumindest gemildert, Betriebsmittel und Energie werden eingespart und die Umweltverschmutzung wird reduziert.

Das zugewiesene Parken an bezeichneten Stationen wurde an einer Reihe von Plätzen innerhalb eines begrenzten Bereichs eingeführt und die Nutzer können Fahrzeuge von diesen Stationen frei entleihen und nach der Benutzung der Fahrzeuge diese wieder zurück zu den Stationen fahren. Auf diese Weise brauchen die Nutzer die Fahrzeuge nur dann einzusetzen, wenn sie tatsächlich benötigt werden. Wenn es überdies eine große Anzahl von Stationen gibt, ist es nicht notwendig, Parkplätze zu suchen oder an der Fahrbahnseite entlang zu parken, wodurch Staus vermieden werden können.

Jedoch gibt es bei solch einem System, insbesondere aufgrund der Lokalisierung der Stationen, Bedenken, dass Fahrzeuge möglicherweise an einigen Stationen konzentriert werden, während an anderen Stationen Fahrzeuge nur ungenügend verfügbar sind.

Bisher wurden Methoden vorgeschlagen, um eine Vielzahl von Fahrzeugen effizient zwischen Stationen so zu bewegen, dass dieses Ungleichgewicht von Fahrzeugen, welches zwischen den Stationen existiert, leichter beseitigt werden kann (z. B. in der japanischen Patentanmeldung, erste Veröffentlichung, Nr. Hei 5-170008). Bei dieser Methode wird unter einer Vielzahl von aufgereihten Fahrzeugen nur das führende Fahrzeug, welches sich an der Spitze befindet, manuell von einem Bediener bedient. Die Bedienung der folgenden Fahrzeuge wird automatisch basierend auf vom führenden Fahrzeug übermittelte Daten geregelt/gesteuert, welche sich auf die Anzahl der Fahrvorgänge des führenden Fahrzeugs beziehen. Auf diese Weise wird das Fahren so geregelt/gesteuert, dass die nachfolgenden Fahrzeuge der Spur des führenden Fahrzeugs folgen, wodurch eine Stellung erreicht wird, bei der eine Anzahl von Fahrzeugen eine Reihe mit dem führenden Fahrzeug an der Spitze bilden (Fahren in Reihe). Zu diesem Zeitpunkt, da die Bedienung der folgenden Fahrzeuge automatisch gesteuert wird, ist eine unbemannte Bedienung möglich, wobei sich die Anzahl der beteiligten Menschen reduziert.

Um das Fahren in Reihe wie oben beschrieben zu realisieren, ist es notwendig, eine Anzahl von Fahrzeugen als eine Gruppe von Fahrzeugen zu identifizieren und entweder die automatische Betriebsregelung/Steuerung in Bezug auf die als Mitglieder der Gruppe von Fahrzeugen identifizierten Fahrzeuge durchzuführen, mit Hilfe der Daten, die sich auf die Anzahl der Fahrvorgänge beziehen, die denen des führenden Fahrzeugs ähnlich sind oder eine Positionsregelung durchzuführen zur Beibehaltung eines konstanten Abstandes zwischen den Fahrzeugen.

Wenn demnach das Fahren in Reihe beendet ist und die Identifizierung einer Anzahl von Fahrzeugen als Fahrzeuge innerhalb einer einzelnen Gruppe aufgehoben ist, dann ist gleichzeitig auch die automatische Betriebsregelung/Steuerung und die Positionsregelung/Steuerung der folgenden Fahrzeuge aufgehoben. Insbesondere in den Fällen, in denen das Fahren in Reihe auf einer geneigten Fahrbahn endet, wird es unmöglich, einen gleichbleibenden Abstand der folgenden Fahrzeuge beizubehalten.

Des Weiteren sind in einer solchen automatischen Betriebsregelung/Steuerung, wie der oben beschriebenen, die Vorgänge identisch denen im führenden Fahrzeug vorherbestimmten Vorgängen. Diese Vorgänge werden von den folgenden Fahrzeugen dann ausgeführt, wenn diese eine Position durchfahren, an welcher die vorbestimmten Vorgänge im führenden Fahrzeug ausgeführt wurden. Das ist erforderlich, damit die folgenden Fahrzeuge fehlerfrei in der Lage sind, der Spur des führenden Fahrzeugs während der Fahrt in Reihe zu folgen. Wenn jedoch diese Art der Regelung/Steuerung auf Vorgänge angewandt wird, wie dem Betätigen der Feststellbremse, dann sind bei der Aufstellung der in Reihe Fahrenden, dann, wenn das führende Fahrzeug seine Feststellbremse zum Anfahren löst, die folgenden Fahrzeuge solange nicht im Stande, ihre Feststellbremse zu lösen, bis sie die Position des führenden Fahrzeugs erreicht haben. Die folgenden Fahrzeuge können sich daher nicht in Bewegung setzen. Zur Lösung dieses Problems wird einfach ein Regelungs/Steuerungsvorgang hinzugefügt, gemäß welchem die folgenden Fahrzeuge ihre Feststellbremse zum selben Zeitpunkt, wie auch das führende Fahrzeug lösen. Wenn dann das Fahren in Reihe auf einer geneigten Fahrbahn eingeleitet werden soll, bei dem die Feststellbremse des führenden Fahrzeugs vor Beginn der Regelung/Steuerung gelöst wird, welche einen gleichbleibenden Abstand zum folgenden Fahrzeug beibehält, dann kann eine unveränderte Position der folgenden Fahrzeuge nicht aufrechterhalten werden.

Aus der JP 10-162282 ist ein Folgefahrsystem bekannt, bei welchem einem führenden Fahrzeug mehrere folgende Fahrzeuge automatisch folgen. Das bekannte Folgefahrsystem umfasst Mittel zur Beibehaltung eines gleichmäßigen Abstands zwischen den Fahrzeugen sowie Mittel zur Kommunikation zwischen dem führenden Fahrzeug und den folgenden Fahrzeugen. Damit können während des Fahrens der Fahrzeuge in Reihe Fahrinformationen vom führenden Fahrzeug auf die folgenden Fahrzeuge übertragen werden, welche dann aufgrund dieser Fahranweisungen so gesteuert werden, dass sie dem führenden Fahrzeug folgen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein automatisches Folgefahrsystem zur Verfügung zu stellen, welches in der Lage ist, ein Anfahren und Anhalten während des Beginns und der Beendigung eines Fahrens in Reihe zu gewährleisten, wobei ein fester Abstand zwischen den Fahrzeugen beibehalten wird, insbesondere an einer geneigten Fahrbahn.

Diese Aufgabe wird durch ein automatisches Folgefahrsystem nach Anspruch 1 gelöst.

Ein erster Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist, dass in dem automatischen Folgefahrsystem (z. B. das automatische Folgefahrsystem 1 des Ausführungsbeispiels) unter einer Vielzahl von aufgereihten Fahrzeugen (die Fahrzeuge 3) ein führendes Fahrzeug (das führende Fahrzeug 3'), welches von einem Bediener gefahren wird, an der Spitze positioniert ist und hinter dem führenden Fahrzeug folgende Fahrzeuge (die folgenden Fahrzeuge 3'') positioniert sind, die dem führenden Fahrzeug automatisch folgen, um so in einer Reihe zu fahren.

Jedes Fahrzeug hat eine Fahrzeugpositionsbeibehaltungsvorrichtung (der elektrisch betätigte Parkvorgangsteil 22) zur Beibehaltung einer gleichbleibenden Position während des Anhaltens, einen Kommunikator (die Kommunikationseinheit 5), um mit anderen Fahrzeugen zu Kommunizieren und eine Regel/Steuereinrichtung (die Fahr-ECU [electronic control unit – elektronische Steuereinheit] 6) zur Regelung/Steuerung der Vorgänge der Fahrzeugpositionsbeibehaltungsvorrichtung und des Kommunikators sowie zur Regelung/Steuerung der Fahrt des Fahrzeugs.

Während der Einleitung des Fahrens in Reihe sendet die Regel/Steuereinrichtung des führenden Fahrzeugs (die Fahr-ECU 6') über die Kommunikationseinrichtung eine Anweisung an die folgenden Fahrzeuge, das Fahren in Reihe durchzuführen (Schritt Sa5).

Die Regel/Steuereinrichtungen der folgenden Fahrzeuge (die Fahr-ECUs 6'') führen eine Bestimmung bezüglich der Fahrmöglichkeit ihrer eigenen Fahrzeuge basierend auf der Anweisung vom führenden Fahrzeug (Schritt Sb3) durch und regeln/steuern die Vorgänge ihrer eigenen Fahrzeuge so, dass ein nahezu gleichbleibender Abstand zwischen ihrem Fahrzeug und einem anderen davor positionierten Fahrzeug aufrecht erhalten wird (Regelung/Steuerung mit Hilfe des Zwischenfahrzeug-Abstandbeibehaltungsteils 21 in Schritt Sb4) und teilen die Ergebnisse dieser Bestimmung dem führenden Fahrzeug mit (Schritt Sb5).

Wenn die Ermittlung, dass das Fahren möglich ist, von allen folgenden Fahrzeugen übermittelt wurde, sendet die Regel/Steuereinrichtung des führenden Fahrzeugs eine Anweisung zur Aufhebung des Betriebs der Fahrzeugpositionsbeibehaltungsvorrichtung an alle folgenden Fahrzeuge (Schritt Sa7).

Die Regel/Steuereinrichtungen der folgenden Fahrzeuge heben den Betrieb der Fahrzeugpositionsbeibehaltungsvorrichtung basierend auf der Aufhebungsanweisung auf (Schritt Sb6) und leiten das Anfahren der folgenden Fahrzeuge als Antwort auf das Anfahren des führenden Fahrzeugs ein, wodurch das Fahren in Reihe durchgeführt wird.

Vermittels dieser Erfindung kann während der Einleitung des Fahrens in Reihe, wenn der Betrieb der Fahrzeugpositionsbeibehaltungsvorrichtung in den folgenden Fahrzeugen aufgehoben ist, die Regel/Steuereinrichtung ständig einen gleichbleibenden Abstand zwischen jedem Fahrzeug und dem Fahrzeug davor aufrecht erhalten. Selbst wenn die folgenden Fahrzeuge auf einer geneigten Fahrbahn sind, ist es möglich, einen Bereitschaftszustand für das Anfahren aufrecht zu erhalten, bei dem ein gleichbleibender Abstand vom führenden Fahrzeug ohne Abhängigkeit von der Fahrzeugpositionsbeibehaltungsvorrichtung beibehalten wird.

Ein zweiter Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist, dass die Regel/Steuereinrichtung des führenden Fahrzeugs in dem oben beschriebenen automatischen Folgefahrsystem, nachdem das Fahren in Reihe gestoppt ist, eine Anweisung an die folgenden Fahrzeuge sendet, welche angibt, die Fahrzeugpositionsbeibehaltungsvorrichtung in Betrieb zu setzen (Schritt Sa12). Die Regel/Steuereinrichtungen der folgenden Fahrzeuge betätigen die Fahrzeugpositionsbeibehaltungsvorrichtung aufgrund der Anweisung des führenden Fahrzeugs (Schritt Sb11) und beenden die Regelung/Steuerung, die einen gleichbleibenden Abstand zwischen ihrem eigenen Fahrzeug und einem anderen davor positionierten Fahrzeug aufrecht erhält (Schritt Sb14).

In Übereinstimmung mit dieser Erfindung werden die Fahrzeugpositionsbeibehaltungsvorrichtungen der folgenden Fahrzeuge während der Beendigung des Fahrens in Reihe, jedoch vor Beendigung der Regelung/Steuerung der Regelungs/Steuerungseinrichtungen der folgenden Fahrzeuge, welche einen gleichbleibenden Abstand zwischen den Fahrzeugen aufrecht erhalten, so geregelt/gesteuert, dass sogar an einer geneigten Fahrbahn jedes Fahrzeug unter Beibehaltung einer gleichbleibenden Position gestoppt werden kann.

Wie oben beschrieben, wird in dem ersteren automatischen Folgefahrsystem während der Einleitung des Fahrens in Reihe, nachdem der Betrieb der Fahrzeugpositionsbeibehaltungsvorrichtung in den folgenden Fahrzeugen aufgehoben wurde, ein gleichbleibender Abstand zwischen einem Fahrzeug und dem Fahrzeug davor durch die Regelung/Steuerung immer aufrecht erhalten. Es ist somit möglich, einen Bereitschaftszustand für die Einleitung des Fahrens in Reihe zu verwirklichen, in dem die folgenden Fahrzeuge einen gleichbleibenden Abstand zum führenden Fahrzeug beibehalten, selbst wenn der Betrieb der Fahrzeugpositionsbeibehaltungsvorrichtung auf einer geneigten Fahrbahn beendet wird.

Folglich ist es im Gegensatz zum Stand der Technik möglich, das Fahren in Reihe selbst auf einer geneigten Fahrbahn zufriedenstellend, einzuleiten und somit sind die Bedingungen der Fahrbahnoberfläche an der Position, an der das Fahren in Reihe eingeleitet wird, gegenüber ebenen Oberflächen nicht eingeschränkt und es kann ein System mit einer weiten Anwendbarkeit realisiert werden.

In dem letzteren automatischen Folgefahrsystem ist es während der Beendigung des Fahrens in Reihe möglich, die Fahrzeugpositionsbeibehaltungsvorrichtung in den folgenden Fahrzeugen vor der Beendigung des Betriebs der Regel/Steuereinrichtung der folgenden Fahrzeuge, zur Aufrechterhaltung eines gleichbleibenden Abstands zwischen den Fahrzeugen zu betätigen. Dadurch ist es selbst dort, wo versucht wird, das Fahren in Reihe an einer geneigten Fahrbahn zu beenden, möglich, jedes Fahrzeug auf eine solche Art und Weise anzuhalten, dass eine gleichbleibende Position beibehalten wird. Folglich ist es im Gegensatz zum Stand der Technik möglich, das Fahren in Reihe selbst auf einer geneigten Fahrbahn zufriedenstellend zu beenden und daher sind die Anforderungen an die Fahrbahnoberfläche an der Position, an welcher das Fahren in Reihe beendet wird, nicht auf flache Oberflächen eingeschränkt und so ist es möglich, ein System mit weiter Anwendbarkeit zu realisieren.

Die Erfindung wird im Folgenden an bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
1 ist ein Blockdiagramm eines automatischen Folgefahrsystems, welches ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist ein Ablaufdiagramm, welches die Folge der Verfahrensschritte zeigt, durchgeführt von der Fahr-ECU des führenden Fahrzeugs und der folgenden Fahrzeuge während der Einleitung des Fahrens in Reihe innerhalb des automatischen Folgefahrsystems gemäß 1.
3 ist ein Ablaufdiagramm, welches die Folge der Verfahrensschritte zeigt, durchgeführt von der Fahr-ECU des führenden Fahrzeugs und der folgenden Fahrzeuge während der Beendigung des Fahrens in Reihe innerhalb des automatischen Folgefahrsystems gemäß 1.
Ein Ausführungsbeispiel soll anhand der Figuren erläutert werden. 1 ist ein Blockdiagramm, welches die Struktur eines automatischen Folgefahrsystems 1 in Übereinstimmung mit einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in der Figur gezeigt, umfasst das automatische Folgefahrsystem 1 allgemein eine Regelungs/Steuerungsüberwachungsvorrichtung 2 und eine Vielzahl von Fahrzeugen 3. Hier ist der Einfachheit halber nur ein Einzelfahrzeug 3 dargestellt.
Die Regelungs/Steuerungsüberwachungsvorrichtung 2 umfasst eine Zentralrecheneinheit (CPU) und eine Speichereinrichtung und ist im Stande, Signale mit der Fahr-ECU 6 des Fahrzeugs 3 über die Kommunikationseinheit 4 und die im Fahrzeug 3 eingebaute Kommunikationseinheit 5 auszutauschen.
Des Weiteren benennt die Regelungs/Steuerungsüberwachungsvorrichtung 2 eine Vielzahl von Fahrzeugen 3 als Fahrzeuge, welche in Reihe fahren sollen und führt die Führungskontrolle von diesen benannten Fahrzeugen 3 derart durch, dass diese Fahrzeuge in einer Reihenfolge in einem bestimmten Bereich innerhalb einer bezeichneten Station aufgerufen werden und in einer Fahrzeugschlange angeordnet werden.
Die Fahrzeuge 3 sind Elektrofahrzeuge mit einem Motor M und einer Batterie B. Der Motor M, welcher von der Batterie B mit Energie versorgt wird, führt die Fahrregelung/Steuerung mit Hilfe der Fahr-ECU 6 durch. Auf diese Art und Weise fährt das Fahrzeug.
Die Fahr-ECU 6 umfasst eine CPU, die die Regelung/Steuerung, wie im Folgenden weiter unten beschrieben, in Übereinstimmung mit einem im Speicherteil 7 gespeicherten Programm durchführt.
Mit anderen Worten stellt die Fahr-ECU 6 die Position und die Fahrtrichtung des Fahrzeugs zu festen Abständen (regelmäßig) fest und speichert dies im Speicherteil 7 in Form von Spurdaten, gestützt auf die Bestimmungsergebnisse einer NAVI-Einheit 9 (Navigationseinheit), welche die gegenwärtige Position des Fahrzeugs 3 mit Hilfe von Signalen ermittelt, die über die Kommunikationseinheit 5 zugeführt, von künstlichen Satelliten stammen sowie von einem Abstandssensor 10, welcher den Fahrabstand des Fahrzeugs 3 berechnet und von einem Richtungssensor 11, welcher die Fahrtrichtung des Fahrzeugs 3 erfasst.
Darüber hinaus werden die Position des Fahrzeugs und die Fahrtrichtung des Fahrzeugs, welche auf diese Art und Weise erfasst wurde, ständig an die Regelungs/Steuerungsüberwachungsvorrichtung 2 und an die anderen Fahrzeuge übertragen.
Wenn des Weiteren die Fahrzeuge 3 in Reihe fahren, wird von der Fahr-ECU 6, gestützt auf die Empfangsergebnisse eines am Vorderteil des Fahrzeugs 3 angebrachten Laserradars 13 (Radar- und/oder Lasergerät) der Abstand und die Richtung zu dem Fahrzeug 3 berechnet, das sich unmittelbar davor befindet.
Überdies ist die Fahr-ECU 6 umschaltbar, wenn eine IC-Karte (in der Figur nicht dargestellt) in eine im Fahrzeug 3 angebrachte IC-Karteneinheit 14 eingeschoben worden ist, führt sie ein Handbetriebsregelungs/Steuerungsprogramm aus, wenn es Anweisungen von anderen Fahrzeugen 3 über die Kommunikationseinheit 5 gibt, führt sie ein Automatik-Betriebsregelungs/Steuerungsprogramm aus.
Wenn das Handbetriebsregelungs/Steuerungsprogramm ausgeführt wird, stützt sich die Fahr-ECU 6 auf den Betriebswert des Gaspedals, welcher durch den am Gaspedal (in der Figur nicht dargestellt) angebrachten Beschleunigungssensor 16 erfasst wird, auf den Betriebswert des Bremspedals, welcher durch den am Bremspedal (in der Figur nicht dargestellt) angebrachten Bremssensor 17 erfasst wird und auf den Betriebswert der Lenkung, welcher durch den an der Lenkung (in der Figur nicht dargestellt) angebrachten Lenksensor 18 erfasst wird. Gestützt auf all das berechnet die Fahr-ECU 6 das Regelungs/Steuerungsdrehmoment T (Nm), welches entsprechend dem Öffnungsgrad der Beschleunigungsvorrichtung, dem Betriebswert des Motors M entspricht, ebenso wie den hydraulischen Bremsdruck P (N/m²) und den Lenkwinkel ω (deg). Dann regelt/steuert sie, gestützt auf die Ergebnisse dieser Berechnung den Betrieb des Motors M, der Bremse 19 und eines elektrischen bzw. elektrisch unterstützten Lenksystems (EPS – electrical power steering) 20.
Wenn auf der anderen Seite das Automatik-Betriebsregelungs/Steuerungsprogramm ausgeführt wird, stützt sich die Fahr-ECU 6, wenn die Fahrzeuge 3 in Reihe fahren, auf die Betriebswerte des Gaspedals, des Bremspedals und der Lenkung eines an der Spitze positionierten Fahrzeugs 3, (im Folgenden wird weiter unten verwiesen auf das führende Fahrzeug 3'). Darüber hinaus stützt sich die Fahr-ECU 6 dabei auch (über die Kommunikationseinheit 5) auf die Fahrspur des führenden Fahrzeugs 3' und regelt/steuert die Betriebswerte des Motors M, der Bremse 19 und der EPS 20 ihres eigenen Fahrzeugs so, dass es zum Folgen der Spur des führenden Fahrzeugs 3' im Stande ist. (Aus diesem Grund ist es eine notwendige Voraussetzung, dass die Fahrzeuge 3 die Fahrzeuge 3 sind, welche hinter dem führenden Fahrzeug 3' (im Folgenden weiter unten verwiesen auf die folgenden Fahrzeuge 3'') in Reihe fahren, um das Automatik-Betriebsregelungs/Steuerungsprogramm in der Fahr-ECU 6 zu starten. Weiterhin wird die, die Startphase einleitende Anweisung des Automatik-Betriebsregelungs/Steuerungsprogramms vom führenden Fahrzeug 3' über die Kommunikationseinheit 5 weitergegeben.)
Darüber hinaus korrigiert die Fahr-ECU 6 die Betriebswerte des Motors M, der Bremse 19 und der EPS 20, wenn das Automatik-Betriebsregelungs/Steuerungsprogramm in dieser Weise, gestützt auf die Empfangsergebnisse der NAVI-Einheit 9, des Abstandssensors 10, des Richtungssensors 11 und des Laserradars 13, ausgeführt wird, unter Benutzung des Zwischenfahrzeug-Abstandsbeibehaltungsteils 21, welches einen Teil der Fahr-ECU 6 bildet, so dass ein fester Zwischenfahrzeugabstand (z. B. 4m) zwischen einem Fahrzeug 3 und dem davor positionierten Fahrzeug beibehalten wird. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Fahrzeug davor, welches auch das führende Fahrzeug sein kann, das Fahrzeug, welches unmittelbar vor dem Fahrzeug 3 positioniert ist.
Außerdem blockiert oder löst die Fahr-ECU 6 die Zahnräder des Getriebes 23 mit Hilfe eines elektrisch betätigten Parkvorgangsteils 22 und ist dadurch im Stande, die Parksperre zu schalten oder zu lösen, wenn das Automatik-Betriebsregelungs/Steuerungsprogramm ausgeführt wird.
Außerdem stützt sich die Fahr-ECU 6 auf die Bestimmungsergebnisse des Beschleunigungssensors 16, Bremssensors 17, Lenksensors 18 und des Batterierestladungssensors 24, welcher die Restbatterieladung der Batterie B erfasst und an der Batterie B angebracht ist, und führt eine Fehlerdiagnose ihres eigenen Fahrzeugs aus.
Überdies sind am Getriebe 23 ein Parksperrenbetriebserfassungssensor 25 und ein Schaltlagesensor 26 angebracht. Der Parksperrenbetriebserfassungssensor 25 erfasst, ob die Parksperre normal funktioniert oder ob nicht, und gibt das Ergebnis dieser Erfassung an die Fahr-ECU 6 aus. Des Weiteren erfasst der Schaltlagesensor 26 die Schaltlage des Getriebes 23 und gibt die Ergebnisse dieser Erfassung an die Fahr-ECU 6 aus.
Als Nächstes wird die Folge von Schritten erläutert, die ablaufen, wenn in diesem automatischen Folgefahrsystem 1 das Fahren von einer Vielzahl von Fahrzeugen 3 in Reihe eingeleitet wird.
Zuerst bestimmt die Regelungs/Steuerungsüberwachungsvorrichtung 2 eine Vielzahl von Fahrzeugen 3 (im Folgenden: eine Gruppe von Fahrzeugen), als Fahrzeuge, welche das Fahren in Reihe durchführen und regelt/steuert diese Fahrzeuge 3, um sie zu einem vorbestimmten Fahreinleitungspunkt (z. B. die zugewiesene Station der Fahrzeuge 3) zu führen und um sie zu veranlassen, in einer Fahrzeugschlange anzuhalten. Als nächstes erkennt die Regelungs/Steuerungsüberwachungsvorrichtung 2 unter den eingereihten Fahrzeugen 3 das Fahrzeug, welches an der Spitze positioniert ist, als das führende Fahrzeug 3' und die Fahrzeuge 3, welche hinter dem führenden Fahrzeug 3' positioniert sind, als folgende Fahrzeuge 3''.
Danach steigt ein Bediener in das unter den eingereihten Fahrzeugen 3 führende Fahrzeug 3' ein und durch manuelle Bedienung des führenden Fahrzeugs 3' wird das Fahren in Reihe eingeleitet. In diesem Fall jedoch arbeiten die Fahr-ECU 6 des führenden Fahrzeugs 3' (im Folgenden: Fahr-ECU 6') und die Fahr-ECUs 6 der folgenden Fahrzeuge 3'' (im Folgenden: Fahr-ECUs 6'') gemäß den in 2 dargestellten zeitlich aufeinander folgenden Schritten und folgen den im Speicherteil 7 gespeicherten Programmen.
Der Bediener, der in das führende Fahrzeug 3' eingestiegen ist, schiebt eine IC-Karte in die IC-Karteneinheit 14 (Schritt Sa1), worauf in der Fahr-ECU 6' das Handbetriebsprogramm gestartet (Schritt Sa2) wird.
Auf der anderen Seite eröffnet die Fahr-ECU 6' über die Kommunikationseinheit 5 einen Kommunikationskreis mit der Fahr-ECU 6'' der folgenden Fahrzeuge 3'' (Schritt Sa3). Des Weiteren eröffnen auf diese Weise auch in den folgenden Fahrzeugen 3'' die Fahr-ECUs 6'' Kommunikationskreise mit der Fahr-ECU 6' des führenden Fahrzeugs 3' (Schritt Sb1).
Die Fahr-ECU 6' eröffnet einen Kommunikationskreis mit den folgenden Fahrzeugen 3'' und führt dann eine Fehlerdiagnose ihres eigenen Fahrzeugs aus (Schritt Sa4). Dann sendet sie eine Fahren-In-Reihe-Anweisung an die folgenden Fahrzeuge 3'' (Schritt Sa5). Die Fahr-ECUs 6'' der folgenden Fahrzeuge 3'' empfangen die Anweisung vom führenden Fahrzeug 3', führen eine Fehlerdiagnose ihres eigenen Fahrzeugs (Schritt Sb2) aus und bestimmen gestützt darauf, ob ihre eigenen Fahrzeuge im Stande sind, zu fahren oder ob nicht (Schritt Sb3). Wenn zu diesem Zeitpunkt bestimmt wird, dass ihr eigenes Fahrzeug (folgendes Fahrzeug 3'') im Stande ist, zu fahren, dann starten sie ein Automatikbetriebsprogramm (Schritt Sb4). Auf diese Weise führt ein Zwischenfahrzeug-Abstandsbeibehaltungsteil 21 der Fahr-ECU 6'' am Anfang die Regelung/Steuerung (hier Regelung) so durch, dass versucht wird, einen gleichbleibenden Zwischenfahrzeugabstand (4 Meter) zwischen dem folgenden Fahrzeug 3'' und dem Fahrzeug 3, welches unmittelbar davor positioniert ist, beizubehalten bzw. einzustellen. Des Weiteren informieren die Fahr-ECUs 6'' der folgenden Fahrzeuge 3'' das führende Fahrzeug 3' über die Ergebnisse der Ermittlung bezüglich der Möglichkeit des Fahrens ihrer eigenen Fahrzeuge (Schritt Sb5).
Gestützt auf die Ergebnisse der Ermittlung hinsichtlich der Möglichkeit des Fahrens, welche von den folgenden Fahrzeugen 3'' übermittelt wurden und den Ergebnissen der Fehlerdiagnose ihres eigenen Fahrzeugs (führendes Fahrzeug 3'), führt die Fahr-ECU 6 des führenden Fahrzeugs 3' eine Ermittlung durch, ob alle Fahrzeuge 3 im Stande sind, in Reihe zu fahren, oder nicht (Schritt Sa6). Wenn ermittelt wurde, dass das Fahren in Reihe möglich ist, dann sendet die Fahr-ECU 6' eine Anweisung zum Lösen der Parksperre an die folgenden Fahrzeuge 3'' (Schritt Sa7).
Dies empfangend, lösen die Fahr-ECUs 6'' der folgenden Fahrzeuge 3'' mit Hilfe von elektrisch betätigten Parkvorgangseinheiten 22 die Sperre des Getriebes 23 und lösen die Parksperre (Schritt Sb6).
Darüber hinaus erkennen die Fahr-ECUs 6'' der folgenden Fahrzeuge 3'' anhand der Ausgabe des Parksperrenbetriebserfassungsteils 25, ob die Parksperre ihres eigenen Fahrzeugs gelöst wurde oder ob nicht (Schritt Sb7). Wenn das Lösen normal durchgeführt wurde, wird die Tatsache, dass der Parksperren-Lösevorgang abgeschlossen wurde, an das führende Fahrzeug 3' übermittelt (Schritt Sb8). Mit Hilfe dessen veranlasst die Fahr-ECU 6' des führenden Fahrzeugs 3' die Anzeige einer Erlaubnis, das Fahren in Reihe einzuleiten, auf einer in der Figur nicht dargestellten Kontrolltafel des führenden Fahrzeugs 3' (Schritt Sa8). Entsprechend der Fahrzeuge 3, welche in Reihe fahren, sind auf dieser Kontrolltafel eine Vielzahl von Lampen in Reihe angeordnet. Die Anzeige der Erlaubnis, das Fahren in Reihe einzuleiten, wird durch Aufleuchten aller Lampen in grün veranlasst.
Wenn jedoch in Schritt Sa3 festgestellt wird, dass ein Kommunikationskreis mit den folgenden Fahrzeugen 3'' nicht eröffnet ist und wenn in Schritt Sa6 festgestellt wird, dass das Fahren in Reihe nicht möglich ist, zeigt die Fahr-ECU 6' eine Verweigerung der Erlaubnis, das Fahren in Reihe einzuleiten, auf der in der Figur nicht dargestellten Kontrolltafel des führenden Fahrzeugs 3' an (Schritt Sa9). In diesem Fall wird die Anzeige der Verweigerung der Erlaubnis, das Fahren in Reihe einzuleiten, durch rotes Aufleuchten derjenigen Lampe der Lampenreihe auf der Kontrolltafel veranlasst, die demjenigen Fahrzeug 3'' zugeordnet ist, für das kein Kommunikationskreis eröffnet wurde, oder welches das Bestimmungsergebnis übertrug, dass das Fahren nicht möglich ist. Auf diese Weise kann der Bediener darauf aufmerksam gemacht werden, dass irgendein Problem in einem oder mehreren der folgenden Fahrzeuge 3'' aufgetreten ist.
Erkennt der in das führende Fahrzeug 3' eingestiegene Bediener, dass unter den Lampen der Kontrolltafel alle Lampen entsprechend den Fahrzeugen 3 grün leuchten, leitet er das Anfahren des führenden Fahrzeugs 3' ein. Zu diesem Zeitpunkt regelt/steuert das Zwischenfahrzeug-Abstandsbeibehaltungsteil 21 der Fahr-ECU 6'' des folgenden Fahrzeugs 3'', welches unmittelbar hinter dem führenden Fahrzeug 3 positioniert ist, die Fahrt des folgenden Fahrzeugs 3'' so, dass ein gleichbleibender Abstand zum führenden Fahrzeug 3' beibehalten wird. Das heißt im Ergebnis, dass als Reaktion auf die der Einleitung des Anfahrens durch das führende Fahrzeug 3', das folgende Fahrzeug 3'', unmmittelbar dahinter, auch das Anfahren einleitet. Was die folgenden Fahrzeuge 3'' betrifft, welche weiter entfernt hinter dem folgenden Fahrzeug 3'', das sich unmittelbar hinter dem führenden Fahrzeug 3' befindet, positioniert sind, so regelt/steuert das Zwischenfahrzeug-Abstandsbeibehaltungsteil 21 der Fahr-ECU 6'' jedes Fahrzeugs die Fahrt des eigenen Fahrzeugs in der gleichen Weise, um einen gleichbleibenden Abstand zwischen seinem eigenen Fahrzeug und dem Fahrzeug unmittelbar davor beizubehalten. Auf diese Weise wird das Fahren in Reihe eingeleitet.
Das Vorhergehende zeigt die konkrete Schrittreihenfolge während der Einleitung des Fahrens in Reihe auf. Im Folgenden wird die Schrittreihenfolge während der Beendigung des Fahrens in Reihe erläutert. 3 zeigt die zeitliche Reihenfolge der Arbeitsschritte der Fahr-ECUs 6' und 6'' im führenden Fahrzeug 3' und in den folgenden Fahrzeugen 3'' während der Beendigung des Fahrens in Reihe.
Wenn zu Beginn dieses Vorgangs die Fahrzeuge 3 den vorbestimmten Punkt erreichen, an welchem das Fahren in Reihe beendet ist, und der Bediener des führenden Fahrzeugs 3' den Gang auf Parkposition stellt, wird dies durch den Schaltlagesensor 26 erfasst und die Fahr-ECU 6' bestätigt, dass die Parksperre eingeschaltet wurde (Schritt Sa11).
Dies dient dann als Auslöser und die Fahr-ECU 6' sendet eine Anweisung an die folgenden Fahrzeuge 3'', die Parksperre zu betätigen (Schritt Sa12).
Auf diese Weise wird in den folgenden Fahrzeugen 3'', gestützt auf die Anweisung vom führenden Fahrzeug 3', die Parksperre des eigenen Fahrzeugs (folgendes Fahrzeug 3'') vom elektrisch betätigten Parkvorgangsteil 22 der Fahr-ECUs 6'' betätigt (Schritt Sb11).
Anschließend erkennen die Fahr-ECUs 6'' in den folgenden Fahrzeugen 3'', gestützt auf die durch die Parksperren-Betriebserfassungssensoren 25 ausgegebenen Ergebnisse, ob die Parksperre normal funktioniert hat oder nicht (Schritt Sb12). Wenn die Parksperre normal funktioniert hat, senden sie ein Signal an das führende Fahrzeug 3', dass die Parksperren-Betätigung beendet wurde (Schritt Sb13). Danach beenden die Fahr-ECUs 6'' das Automatikbetriebsprogramm (Schritt Sb14). In diesem Fall wird die Regelung/Steuerung, welche einen gleichbleibenden Zwischenfahrzeugabstand, ausgeführt durch das Zwischenfahrzeug-Abstandsbeibehaltungsteil 21, beibehält, gleichzeitig beendet.
Auf der anderen Seite veranlasst die Fahr-ECU 6' des führenden Fahrzeugs 3', gestützt auf die Übertragungen von den folgenden Fahrzeugen 3'', eine Anzeige auf der in der Figur nicht dargestellten Kontrolltafel, dass das Fahren in Reihe beendet wurde und dass der Gruppenstatus der Fahrzeuge 3 aufgehoben wurde (Schritt Sa13).
In der Regelung/Steuerung des oben beschriebenen automatischen Folgefahrsystems 1 wird während der Einleitung des Fahrens in Reihe, wenn die Parksperre in den folgenden Fahrzeugen 3'' gelöst ist, ein gleichbleibender Zwischenfahrzeugabstand zwischen einem Fahrzeug und dem Fahrzeug unmittelbar davor zuverlässig durch das Zwischenfahrzeug-Abstandsbeibehaltungsteil 21 der Fahr-ECU 6'' beibehalten. Dadurch sind die folgenden Fahrzeuge 3'' im Stande, einen Bereitschaftszustand für die Einleitung des Fahrens in Reihe zu realisieren, wobei die Parksperren während der Aufrechterhaltung eines gleichbleibenden Abstands vom führenden Fahrzeug 3', selbst auf einer geneigten Fahrbahn, gelöst sind. Folglich ist es in Abgrenzung zum Stand der Technik möglich, das Fahren in Reihe selbst auf einer geneigten Fahrbahn zufriedenstellend einzuleiten. Die notwendigen Anforderungen an die Fahrbahnoberfläche an dem Punkt, an welchem das Fahren in Reihe eingeleitet wird, sind nicht beschränkt auf flache Oberflächen. Somit wurde ein System mit einem weiten Anwendungsbereich realisiert.
Des Weiteren ist es möglich, in der Regelung/Steuerung des oben beschriebenen automatischen Folgefahrsystems 1, während der Beendigung des Fahrens in Reihe, bevor die Beendigung der Regelung/Steuerung der Beibehaltung eines gleichbleibenden Zwischenfahrzeugabstands von der Fahr-ECU 6'' durchgeführt wird, die Parksperre der folgenden Fahrzeuge 3'' zu betätigen. Dadurch ist es möglich, selbst dort, wo versucht wird, das Fahren in Reihe auf einer geneigten Fahrbahn zu beenden, die Fahrzeuge 3 unter Beibehaltung einer gleichbleibenden Position anzuhalten. Folglich ist es im Gegensatz zum Stand der Technik möglich, das Fahren in Reihe selbst auf einer geneigten Fahrbahn zufriedenstellend zu beenden und daher sind die Fahrbahnoberflächenanforderungen für die Stelle, an welcher das Fahren in Reihe beendet wird, nicht beschränkt auf flache Oberflächen. Somit ist ein System mit einem weiten Anwendungsbereich realisierbar.
Das oben Genannte stellt ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. Die vorliegende Erfindung ist durchaus nicht beschränkt auf dieses Ausführungsbeispiel und es ist möglich, andere Strukturen in dem Umfang zu übernehmen, in dem diese nicht von den wesentlichen Ideen abweichen.
Des Weiteren wurde in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel eine Parksperre als Vorrichtung zum Festlegen der Position jedes Fahrzeugs 3 eingeführt. Es ist jedoch anstelle dessen möglich, eine Feststellbremse 30 (siehe 1) oder eine andere Vorrichtung einzuführen. In einem solchen Fall sollten die Fahr-ECUs 6'' in den folgenden Fahrzeugen 3'' eine Struktur haben, welche im Stande ist, das Einschalten und Lösen der Feststellbremse 30 oder anderer Vorrichtungen zu veranlassen.
Diese Erfindung hat zum Gegenstand, das Fahren in Reihe an einer geneigten Fahrbahn einzuleiten, wobei ein gleichbleibender Abstand zwischen den Fahrzeugen beibehalten wird. Während der Einleitung des Fahrens in Reihe sendet eine Fahr-ECU in einem führenden Fahrzeug eine Anweisung, welche anzeigt, dass das Fahren in Reihe durchzuführen ist, an die folgenden Fahrzeuge. Gestützt auf diese Anweisung vom führenden Fahrzeug machen die Fahr-ECUs der folgenden Fahrzeuge eine Bestimmung hinsichtlich der Fahrmöglichkeit ihrer eigenen Fahrzeuge und regeln/steuern die Bewegung ihrer Fahrzeuge so, dass ein nahezu gleichbleibender Abstand zwischen ihren Fahrzeugen und anderen davor positionierten Fahrzeugen und darüber hinaus beibehalten wird. Die Ergebnisse dieser Bestimmung der Bewegungsmöglichkeit werden an das führende Fahrzeug übertragen. Die Fahr-ECU des führenden Fahrzeugs sendet eine Anweisung, welche das Lösen der Parksperre anzeigt, an die folgenden Fahrzeuge, wenn die Bestimmungen, dass das Fahren möglich ist, von allen folgenden Fahrzeugen gesendet wurde. Gestützt auf die Anweisung vom führenden Fahrzeug lösen die Fahr-ECUs der folgenden Fahrzeuge die Parksperre und leiten das Anfahren der folgenden Fahrzeuge als Antwort auf das führende Fahrzeug ein.

Claims

Ein automatisches Folgefahrsystem, in dem unter einer Vielzahl aufgereihter Fahrzeuge (3) ein führendes Fahrzeug (3'), an der Spitze positioniert, von einem Bediener gefahren wird und folgende Fahrzeuge (3''), hinter dem führenden Fahrzeug (3') positioniert, dem führenden Fahrzeug (3') automatisch folgen und geeignet sind, in Reihe zu fahren; wobei jedes Fahrzeug (3) eine Fahrzeugpositionsbeibehaltungsvorrichtung (22) zur Beibehaltung einer gleichbleibenden Position während des Anhaltens, ein Kommunikationsmittel (5) zum Kommunizieren mit anderen Fahrzeugen (3) und eine Regel/Steuereinrichtung (6) zur Regelung/Steuerung von Vorgängen der Fahrzeugpositionsbeibehaltungsvorrichtung (22) und des Kommunikationsmittels (5) und zur Regelung/Steuerung des Fahrens der Fahrzeuge (3) aufweist; wobei die Regel/Steuereinrichtung (6') des führenden Fahrzeugs (3') während der Einleitung des Fahrens in Reihe eine Anweisung an die folgenden Fahrzeuge (3'') über die Kommunikationsmittel (5) sendet, die anzeigt, dass das Fahren in Reihe durchzuführen ist; wobei die Regel/Steuereinrichtungen (6'') der folgenden Fahrzeuge (3'') eine Bestimmung hinsichtlich der Fahrmöglichkeit ihres eigenen Fahrzeugs (3''), gestützt auf die Anweisung vom führenden Fahrzeug (3'), machen, die Vorgänge ihrer eigenen Fahrzeuge (3'') regeln/steuern, um einen nahezu gleichbleibenden Abstand zwischen ihrem Fahrzeug (3'') und einem anderen davor positionierten Fahrzeug aufrechtzuhalten, und die Ergebnisse der Bestimmung der Fahrmöglichkeit zu dem führenden Fahrzeug (3') übertragen; wobei die Regel/Steuereinrichtung (6') des führenden Fahrzeugs (3'), wenn eine Bestimmung, dass das Fahren möglich ist, von allen folgenden Fahrzeugen (3'') übertragen wurde, eine Anweisung, den Betrieb der Fahrzeugpositionsbeibehaltungsvorrichtung (22) aufzuheben, an alle folgenden Fahrzeuge (3'') sendet; und wobei die Regel/Steuereinrichtungen (6'') der folgenden Fahrzeuge (3'') den Betrieb der Fahrzeugpositionsbeibehaltungsvorrichtung (22), gestützt auf die Anweisung, den Betrieb aufzuheben, aufhebt und das Anfahren der folgenden Fahrzeuge (3'') als Antwort auf die Einleitung des Anfahrens des führenden Fahrzeugs (3') einleitet, so dass das Fahren in Reihe durchgeführt wird.
Ein automatisches Folgefahrsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Regel/Steuereinrichtung (6') des führenden Fahrzeugs (3'), wenn das Fahren in Reihe gestoppt wird, eine Anweisung sendet, welche den Betrieb der Fahrzeugpositionsbeibehaltungsvorrichtung (22) den folgenden Fahrzeugen (3'') anzeigt, und die Regel/Steuereinrichtungen (6'') der folgenden Fahrzeuge (3'') die Fahrzeugpositionsbeibehaltungsvorrichtungen (22), gestützt auf die Anweisung vom führenden Fahrzeug (3'), betätigen und die Regelung/Steuerung, welche einen gleichbleibenden Abstand zwischen ihrem eigenen Fahrzeug (3'') und einem anderen davor positionierten Fahrzeug beibehält, beenden.