DE102020203440A1

DE102020203440A1 - Platooning-Steuerung und Verfahren dafür

Info

Publication number: DE102020203440A1
Application number: DE102020203440.0A
Authority: DE
Inventors: Kyung Joo BANG
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2019-10-11
Filing date: 2020-03-18
Publication date: 2021-04-15
Also published as: KR20210043800A; CN112644491A; US11417218B2; US20210110720A1

Abstract

Eine Platooning-Steuerung und ein Verfahren dafür umfassen einen Prozessor, der ausgebildet ist, um eine Platooning-Steuerung durchzuführen, und einen Kommunikator, der ausgebildet ist, um eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug (V2V)-Kommunikation in einer Kolonne durchzuführen. Der Prozessor berechnet eine Wartezeit für ein erwartetes Verlassen eines externen Fahrzeugs auf der Grundlage von Umgebungsinformationen, wenn sich das externe Fahrzeug während des Platooning in die Kolonne einfädelt. Der Prozessor bildet erneut eine Kolonne, wenn das externe Fahrzeug nach der Wartezeit die Kolonne nicht verlässt.

Description

Technischer Bereich
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Platooning-Steuerung sowie ein Verfahren dafür. Insbesondere betrifft die vorliegende Offenbarung Technologien einer Steuerung, um einem externen Fahrzeug, welches während eines Platooning in eine Kolonne einfädelt, auszuweichen und dieses zu umfahren.
Hintergrund
Platooning ist eine Technologie, bei der eine Mehrzahl von Fahrzeugen autonomes Fahren in einem Zustand durchführen, in dem die Mehrzahl von Fahrzeugen in einem bestimmten Abstand in einer Kolonne angeordnet sind. Während die Mehrzahl der Fahrzeuge in einer Kolonne angeordnet ist, kann ein führendes Fahrzeug, das sich in der vordersten Reihe einer Kolonne befindet, ein oder mehrere nachfolgende Fahrzeuge, die dem führenden Fahrzeug folgen, steuern. Das führende Fahrzeug kann den Abstand zwischen den mehreren Fahrzeugen, die sich in der Kolonne befinden, beibehalten. Das führende Fahrzeug kann weiterhin Informationen über das Verhalten und die Situationen der mehreren Fahrzeuge in der Kolonne unter Verwendung von Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation („V2V“: „vehicle-tovehicle“) austauschen. Ein Abstand zwischen den Fahrzeugen, die sich in einer Kolonne befinden, kann entsprechend einer Absicht eines Fahrers während der Fahrt angepasst werden.
Wenn ein externes Fahrzeug während des Platooning in eine Kolonne einfädelt, erhöhen die hinter dem externen Fahrzeug fahrenden Kolonnenfahrzeuge den Fahrabstand zwischen den Fahrzeugen. Die Kolonnenfahrzeuge warten von sich aus, bis das externe Fahrzeug von selbst die Kolonne verlässt. Wenn das externe Fahrzeug die Kolonne verlässt, beschleunigen die Kolonnenfahrzeuge hinter dem externen Fahrzeug wieder, um wieder eine Kolonne zu bilden.
Wenn jedoch das externe Fahrzeug, welches einfädelt, lange Zeit fährt, ohne die Kolonne zu verlassen, ist es unmöglich, wieder eine Kolonne zu bilden. Wenn mehrere externe Fahrzeuge einfädeln oder wenn eine führende Kolonne und eine nachfolgende Kolonne so weit voneinander entfernt sind, dass eine Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation (V2V) nicht mehr möglich ist, dann wird das Platooning (hierin auch als „Kolonne“ oder „Kolonnenfahrt“) aufgelöst.
Mit anderen Worten: Wenn bei der bestehenden Technologie ein Kolonnenfahrzeug vor einem externen Fahrzeug und ein nachfolgendes Fahrzeug hinter dem externen Fahrzeug voneinander entfernt sind, sollte ein Fahrer von sich aus, d.h. manuell wieder eine Kolonne bilden. Dies liegt daran, weil eine Geschwindigkeitsdifferenz zwischen den Fahrzeugen, ein Einfädeln eines weiteren externen Fahrzeugs oder ähnliches auftritt, und somit die Kolonne durch den Verlust der V2V-Kommunikation aufgelöst wird.
Zusammenfassung
Die vorliegende Offenbarung wurde gemacht, um die oben genannten im Stand der Technik auftretenden Probleme zu lösen, während die durch den Stand der Technik erzielten Vorteile erhalten bleiben.
Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung sieht eine Platooning-Steuerung vor, die es einer nachfolgenden Kolonne erlaubt, das externe Fahrzeug automatisch zu überholen und sich einer alten Kolonne anzuschließen, wenn das externe Fahrzeug die Kolonne nach einer Wartezeit, die auf der Grundlage von Informationen aus der Umgebung festgelegt wurde, nicht verlässt. Dadurch kann die Zeit für die Aufrechterhaltung der Kolonne verlängert werden. Die vorliegende Offenbarung sieht weiterhin ein Verfahren dafür vor.
Die technischen Probleme, die durch das vorliegende erfinderische Konzept gelöst werden sollen, sind nicht auf die oben genannten Probleme beschränkt. Alle anderen technischen Probleme, die hier nicht erwähnt sind, sind für den entsprechenden Fachmann verständlich.
Nach einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann eine Platooning-Steuerung Folgendes umfassen: einen Prozessor, der ausgebildet ist, um eine Platooning-Steuerung durchzuführen; und eine Kommunikationseinrichtung, die ausgebildet ist, um eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug (V2V)-Kommunikation in einer Kolonne durchzuführen. Der Prozessor kann eine Wartezeit für ein erwartetes Verlassen eines externen Fahrzeugs auf der Grundlage von Umgebungsinformationen berechnen, wenn das externe Fahrzeug während des Platooning in die Kolonne einfädelt. Der Prozessor kann weiterhin erneut eine Kolonne bilden, wenn das externe Fahrzeug nach der Wartezeit die Kolonne nicht verlässt.
In einer Ausführungsform kann der Prozessor bestimmen, ob das externe Fahrzeug anfänglich erkannt wird, wenn sich das externe Fahrzeug in der Mitte der Kolonne befindet.
In einer Ausführungsform kann der Prozessor eine Externes-Fahrzeug-Erfassungszeit von einem Zeitpunkt, zu dem das externe Fahrzeug anfänglich erkannt wird, bis zu einer momentanen Zeit berechnen.
In einer Ausführungsform kann der Prozessor die Wartezeit für das erneute Bilden einer Kolonne bestimmen, indem er den Verlauf einer Straße um ein Trägerfahrzeug herum verwendet.
In einer Ausführungsform kann der Prozessor vorhersagen, dass das externe Fahrzeug auf einer momentanen Fahrspur weiterfahren wird. Der Prozessor kann weiterhin die Wartezeit als die kürzeste Zeit bestimmen, wenn die aktuelle Fahrspur eine linke oder rechte Endspur ist und wenn keine Ein- und Ausfahrtrampe innerhalb eines Schellenwertabstands vor der momentanen Fahrspur vorhanden ist.
In einer Ausführungsform kann der Prozessor vorhersagen, dass das externe Fahrzeug über eine Ein- und Ausfahrtrampe abfährt. Der Prozessor kann weiterhin die Wartezeit als Zeit bestimmen, zu der ein Heck des externen Fahrzeugs an der Ein- und Ausfahrtrampe ankommt, wenn eine aktuelle Fahrspur eine linke oder rechte Endspur ist und wenn die Ein- und Ausfahrtrampe innerhalb eines Schellenwertabstands vor der momentanen Fahrspur vorhanden ist.
In einer Ausführungsform, wenn eine aktuelle Fahrspur keine linke oder rechte Endspur ist und wenn eine Ein- und Ausfahrtrampe innerhalb des Schellenwertabstands vor der momentanen Fahrspur vorhanden ist, kann der Prozessor vorhersagen, dass das externe Fahrzeug die aktuelle Fahrspur wechselt, um sich zur Ein- und Ausfahrtrampe zu bewegen. Der Prozessor kann weiterhin die Wartezeit als eine Zeit bestimmen, die kleiner oder gleich der Wartezeit ist, die bestimmt wird, wenn die aktuelle Fahrspur die linke oder rechte Endspur ist und wenn die Ein- und Ausfahrtrampe innerhalb des Schellenwertabstands vor der momentanen Fahrspur vorhanden ist.
In einer Ausführungsform kann der Prozessor eine aktuelle Situation bestimmen, in der es schwierig ist, einen Spurwechsel des externen Fahrzeugs vorherzusagen, und kann eine vorbestimmte Wartezeit verwenden, wenn eine aktuelle Fahrspur keine linke oder rechte Endspur ist und wenn keine Ein- oder Ausfahrtrampe innerhalb eines Schellenwertabstands vor der momentanen Fahrspur vorhanden ist.
In einer Ausführungsform kann der Prozessor die Externes-Fahrzeug-Erfassungszeit mit der Wartezeit vergleichen, um festzustellen, ob es notwendig ist, die Kolonne erneut zu bilden.
In einer Ausführungsform kann der Prozessor bestimmen, ob ein Geschwindigkeitsdifferenzwert zwischen einem ersten Kolonnenfahrzeug, das vor dem externen Fahrzeug fährt, und einem zweiten Kolonnenfahrzeug, das hinter dem externen Fahrzeug fährt, größer als eine vorgegebene Schwellenwertgeschwindigkeit ist. Der Prozessor kann weiterhin die Kolonne erneut bilden, wenn der Geschwindigkeitsdifferenzwert zwischen dem ersten Kolonnenfahrzeug, das vor dem externen Fahrzeug fährt, und dem zweiten Kolonnenfahrzeug, das hinter dem externen Fahrzeug fährt, größer als die vorbestimmte Schwellenwertgeschwindigkeit ist.
In einer Ausführungsform kann der Prozessor bestimmen, ob ein Abstandswert zwischen dem ersten Kolonnenfahrzeug, das vor dem externen Fahrzeug fährt, und dem zweiten Kolonnenfahrzeug, das hinter dem externen Fahrzeug fährt, größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist. Der Prozessor kann die Kolonne erneut bilden, wenn der Abstandswert zwischen dem ersten Kolonnenfahrzeug, das vor dem externen Fahrzeug fährt, und dem zweiten Kolonnenfahrzeug, das hinter dem externen Fahrzeug fährt, größer als der vorgegebene Schwellenwert ist.
In einer Ausführungsform kann der Prozessor den Abstand zwischen den Fahrzeugen vom externen Fahrzeug erhöhen: wenn eine Externes-Fahrzeug-Erfassungszeit kleiner oder gleich der Wartezeit ist; wenn ein Geschwindigkeitsdifferenzwert zwischen einem ersten Kolonnenfahrzeug, das vor dem externen Fahrzeug fährt, und einem zweiten Kolonnenfahrzeug, das hinter dem externen Fahrzeug fährt, kleiner oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwertgeschwindigkeitswert ist; und wenn ein Abstandswert zwischen dem ersten Kolonnenfahrzeug, das vor dem externen Fahrzeug fährt, und dem zweiten Kolonnenfahrzeug, das hinter dem externen Fahrzeug fährt, kleiner oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwertabstand ist.
In einer Ausführungsform kann der Prozessor die Fahrspur eines führenden Fahrzeugs wechseln. Der Prozessor kann das führende Fahrzeug weiter verlangsamen und kann das führende Fahrzeug so steuern, dass es sich hinter einem vorderen Fahrzeug unter den Kolonnenfahrzeugen, das hinter dem externen Fahrzeug fährt, einreiht.
In einer Ausführungsform kann der Prozessor Kolonnenfahrzeuge, die hinter dem vorderen Fahrzeug zwischen den Kolonnenfahrzeugen fahren, hinter dem externen Fahrzeug abbremsen, so dass das führende Fahrzeug hinter dem vorderen Fahrzeug dazukommt.
In einer Ausführungsform kann der Prozessor eine Kolonne, einschließlich einer kleinen Anzahl von Fahrzeugen zwischen einer vorderen und einer folgenden Kolonne, so steuern, dass sie sich einer anderen oder zweiten Kolonne, einschließlich einer großen Anzahl von Fahrzeugen, anschließt. Die Steuerung kann durchgeführt werden, wenn die Kolonne in die vordere Kolonne, die vor dem externen Fahrzeug fährt, und die nachfolgende Kolonne, die hinter dem externen Fahrzeug in Bezug auf das externe Fahrzeug fährt, unterteilt ist.
In einer Ausführungsform kann der Prozessor die zweite Kolonne, einschließlich der großen Anzahl von Fahrzeugen, so steuern, dass sie mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Kolonne fährt, einschließlich der kleinen Anzahl von Fahrzeugen. Der Prozessor kann weiterhin ein Abschluss-Fahrzeug in der zweiten Kolonne, einschließlich der großen Anzahl von Fahrzeugen, so steuern, dass es mit einer geringeren Geschwindigkeit als die Kolonne, einschließlich der kleinen Anzahl von Fahrzeugen, fährt. Die Steuerung kann durchgeführt werden, wenn die Kolonne, einschließlich der geringen Anzahl von Fahrzeugen, ihre Spur wechselt und wenn sich das Abschluss-Fahrzeug in der zweiten Kolonne, einschließlich der großen Anzahl von Fahrzeugen, an der gleichen Stelle befindet wie ein vorderes Fahrzeug in der ersten Kolonne, einschließlich der geringen Anzahl von Fahrzeugen.
In einer Ausführungsform kann die Platooning-Steuerung weiterhin eine Sensoreinrichtung umfassen, die erkennt, ob sich das externe Fahrzeug in der Mitte der Kolonne befindet.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung kann ein Platooning-Verfahren die Erfassung der Anwesenheit eines externen Fahrzeugs in einer Kolonne während des Platooning umfassen. Die Platooning-Steuerverfahren kann weiterhin die Berechnung einer Wartezeit für ein erwartetes Verlassen des externen Fahrzeugs auf der Grundlage von Umgebungsinformationen umfassen, wenn das externe Fahrzeug anwesend ist. Das Platooning-Steuerverfahren kann weiterhin das erneute Bilden einer Kolonne umfassen, wenn das externe Fahrzeug nach der Wartezeit nicht aus der Kolonne ausfädelt.
In einer Ausführungsform kann das Platooning-Verfahren weiterhin die Berechnung einer Externes-Fahrzeug-Erfassungszeit von einem Zeitpunkt, an dem das externe Fahrzeug anfänglich erkannt wird, bis zu einem momentanen Zeitpunkt umfassen.
In einer Ausführungsform kann das Bilden der Kolonne wiederum den Vergleich der Externes-Fahrzeug-Erfassungszeit mit der Wartezeit umfassen. Das erneute Bilden der Kolonne kann weiterhin die Bestimmung einschließen, ob ein Geschwindigkeitsdifferenzwert zwischen einem ersten Kolonnenfahrzeug, das vor dem externen Fahrzeug fährt, und einem zweiten Kolonnenfahrzeug, das hinter dem externen Fahrzeug fährt, größer als eine vorbestimmte Schwellenwertgeschwindigkeit ist. Das erneute Bilden der Kolonne kann weiterhin die Bestimmung umfassen, ob ein Abstandswert zwischen dem ersten Kolonnenfahrzeug, das vor dem externen Fahrzeug fährt, und dem zweiten Kolonnenfahrzeug, das hinter dem externen Fahrzeug fährt, größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist.
Figurenliste
Die oben genannten und weitere Gegenstände, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung sind durch die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen verständlicher, wobei:

1 ein Blockdiagramm ist, das eine Konfiguration eines Fahrzeugsystems mit einer Platooning-Steuerung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
2 eine beispielhafte Darstellung ist, wo ein externes Fahrzeug während des Platooning in eine Kolonne einfädelt, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
3 eine Darstellung ist, die einen Vorgang der Erfassung eines externen Fahrzeugs in einer Kolonne während des Platooning gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht;
4 eine Darstellung ist, die einen Vorgang des erneuten Bildens einer Kolonne in einem Zustand veranschaulicht, in dem ein externes Fahrzeug während des Platooning in eine Kolonne einfädelt, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
5 eine Darstellung ist, die den Vorgang der Bewegung eines oder mehrerer nachfolgender Fahrzeuge hinter einem externen Fahrzeug und das erneute Bilden einer Kolonne in einem Zustand illustriert, in dem das externe Fahrzeug während des Platooning in eine Kolonne einfädelt, gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
6 ein Flussdiagramm ist, das eine Platooning-Steuerung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht; und
7 ein Blockdiagramm ist, das ein Computersystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.

Detaillierte Beschreibung
Im Folgenden sind einige Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die Figuren ausführlich beschrieben. Bei der Hinzufügung der Bezugszeichen zu den Komponenten jeder Zeichnung ist zu beachten, dass eine identische oder gleichwertige Komponente durch ein identisches Bezugszeichen gekennzeichnet ist, auch wenn sie in anderen Figuren verwendet sind. Weiterhin wurde bei der Beschreibung einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung eine detaillierte Beschreibung bekannter Merkmale oder Funktionen weggelassen, um den Kern der vorliegenden Offenbarung nicht unnötig zu verdecken.
Bei der Beschreibung der Komponenten der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Offenbarung können Begriffe wie erster, zweiter, „A“, „B“, (a), (b) und ähnliches verwendet sein. Diese Begriffe sollen lediglich dazu dienen, eine Komponente von einer anderen Komponente zu unterscheiden. Solche Begriffe schränken die Art, Reihenfolge oder Anordnung der Komponenten nicht ein. Sofern nicht anders definiert, haben alle hier verwendeten Begriffe, einschließlich technischer oder wissenschaftlicher Begriffe, die gleiche Bedeutung, wie sie im Allgemeinen vom entsprechenden Fachmann verstanden werden. Begriffe, wie sie in einem allgemein gebräuchlichen Wörterbuch definiert sind, sind so auszulegen, dass sie die gleiche Bedeutung haben wie die kontextuellen Bedeutungen auf dem betreffenden technischen Gebiet. Solche Begriffe sind nicht so auszulegen, dass sie ideale oder übermäßig formale Bedeutungen haben, es sei denn, sie sind in der vorliegenden Anmeldung klar als solche definiert.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt Technologien der Steuerung, um einem externen Fahrzeug, das während des Platooning in eine Kolonne einfädelt, auszuweichen und es zu umfahren. So kann die Auflösung der Kolonne verhindert und ein automatisches Platooning (Kolonnenbildung) durchgeführt werden, so dass ein Fahrer nicht wieder von sich aus, d.h. manuell eine Kolonne bildet.
Im Folgenden sind die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die 1 und 7 im Detail beschrieben.
Ein führendes Fahrzeug (LV) und ein nachfolgendes Fahrzeug (FV), die zu einer Platooning-Gruppe gehören, können auf der Straße eine Kolonne bilden. Das LV und das FV können unter Einhaltung eines bestimmten Abstands fahren. Während das LV und das FV unterwegs sind, können sie den Abstand zwischen dem LV und dem FV anpassen.
1 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Fahrzeugsystems einschließlich einer Platooning-Steuerung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
Unter Bezugnahme auf 1 kann eine Platooning-Steuerung 100 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung in einem Fahrzeug umgesetzt sein. In dieser Ausführungsform kann die Platooning-Steuerung 100 des Fahrzeugs mit Steuergeräten im Fahrzeug integriert sein. In einer weiteren Ausführungsform kann die Platooning-Steuerung 100 des Fahrzeugs als eine separate Einrichtung umgesetzt sein, die mit den Steuergeräten des Fahrzeugs durch ein separates Verbindungsmittel verbunden ist.
Wenn ein externes Fahrzeug während des Platooning in eine Kolonne einfädelt, kann die Platooning-Steuerung 100 eine Wartezeit für ein erwartetes Verlassen des externen Fahrzeugs auf der Grundlage von Umgebungsinformationen berechnen. Die Platooning-Steuerung 100 kann weiterhin wieder eine Kolonne bilden, wenn das externe Fahrzeug nach der Wartezeit nicht aus der Kolonne ausfädelt.
Zu diesem Zweck kann die Platooning-Steuerung 100 eine Kommunikationseinrichtung 110, eine Speichereinrichtung 120, eine Anzeigeeinrichtung 130, eine Sensoreinrichtung 140 und einen Prozessor 150 umfassen.
Die Kommunikationseinrichtung 110 kann eine Hardware-Einrichtung sein, die mit verschiedenen elektronischen Schaltungen zum Senden und Empfangen eines Signals über eine drahtlose oder drahtgebundene Verbindung implementiert ist. In einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann die Kommunikationseinrichtung 110 die Kommunikation zwischen Fahrzeugen über die Fahrzeugnetzwerkkommunikation (Fahrzeugvernetzung) durchführen. Bei der Fahrzeugnetzwerkkommunikation kann es sich z.B. um eine Controller Area Network (CAN)-Kommunikation, eine lokale Interconnect-Netzwerk (LIN)-Kommunikation, eine Flex-Ray-Kommunikation oder ähnliches handeln.
Die Kommunikationseinrichtung 110 kann drahtlos Informationen zur Aufrechterhaltung einer Kolonne oder Informationen über ein Fahrzeug, das an der Kolonnenbildung teilnimmt, zur erneuten Bildung einer Kolonne zwischen den Kolonnenfahrzeugen senden und empfangen. In dieser Ausführung kann die Kommunikationseinrichtung 110 eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation (V2V) unter Verwendung von drahtloser Internettechnologie oder Nahbereichskommunikationstechnologie durchführen.
Die drahtlose Internettechnologie kann dabei ein drahtloses lokales Netzwerk (WLAN), drahtloses Breitband (WiBro), drahtlose Übertragung (WiFi), weltweite Interoperabilität für den Mikrowellenzugang (WiMAX) oder ähnliches umfassen. Darüber hinaus kann die Nahbereichskommunikationstechnologie Bluetooth, ZigBee, Ultrabreitband (UWB), Radiofrequenz-Identifikation (RFID), Infrarot-Datenassoziation (IrDA) oder ähnliches umfassen.
Die Speichereinrichtung 120 kann ein Sensorergebnis der Sensoreinrichtung 140 und Daten und/oder Algorithmen speichern, die für den Betrieb des Prozessors 150 o.ä. erforderlich sind.
In einer Ausführungsform kann die Speichereinrichtung 120 eine Schwellenwertgeschwindigkeit speichern, die mit einem Geschwindigkeitsdifferenzwert zwischen einem Kolonnenfahrzeug vor einem externen Fahrzeug und einem Kolonnenfahrzeug hinter dem externen Fahrzeug verglichen wird. Die Speichereinrichtung 120 kann auch einen Schwellenwertabstand speichern, der mit einem Abstandswert zwischen dem Kolonnenfahrzeug vor dem externen Fahrzeug und dem Kolonnenfahrzeug hinter dem externen Fahrzeug oder ähnlichem zu vergleichen ist. Die Schwellenwertgeschwindigkeit, der Schwellenwertabstand oder ähnliches kann durch einen experimentellen Wert vorgegeben sein.
In einer Ausführungsform kann die Speichereinrichtung 120 eine Wartezeit für ein erwartetes Verlassen eines externen Fahrzeugs speichern, die durch die Aufmerksamkeit eines Fahrers oder einen Versuchswert vorgegeben wird. Darüber hinaus kann die Speichereinrichtung 120 einen Algorithmus zur Berechnung einer Externes-Fahrzeug-Erfassungszeit, einen Algorithmus zur Bestimmung, ob ein erwartetes Verlassen des externen Fahrzeugs vorliegt, oder ähnliches speichern.
Die Speichereinrichtung 120 kann wenigstens einen Typ von Speichermedium umfassen, wie z.B. einen Speicher vom Typ Flash-Speicher, einen Speicher vom Typ Festplatte, einen Speicher vom Typ Mikro, einen Speicher vom Typ Karte (z.B. eine safe digital (SD) Karte oder eine extreme digital (XD) Karte), einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), einen statischen RAM (SRAM), einen Nur-Lese-Speicher (ROM), einen programmierbaren ROM (PROM), einen elektrisch löschbaren PROM (EEPROM), einen magnetischen RAM (MRAM), eine Magnetplatte und eine optische Platte.
Die Anzeigeeinrichtung 130 kann eine Eingabeeinrichtung zum Empfangen eines Platooning-Steuerbefehls von einem Nutzer und eine Ausgabeeinrichtung zur Ausgabe eines Ergebnisses der Bestimmung, wieder eine Kolonne zu bilden, eines Zustands und eines Ergebnisses eines Platooning-Schrittes, wie z.B. eines Vorganges der erneuten Bildung einer Kolonne oder ähnlichem, umfassen.
Dabei kann das Eingabemittel eine Taste und darüber hinaus eine Maus, einen Joystick, ein Jog-Shuttle, einen Stylus-Pen oder ähnliches umfassen. Darüber hinaus können die Eingabemittel auch eine auf einem Bildschirm implementierte Softkey-Taste umfassen.
Die Ausgabeeinrichtung kann die Anzeigeeinrichtung und darüber hinaus eine Tonausgabeeinrichtung wie z.B. einen Lautsprecher umfassen. Wenn in dieser Ausführungsform ein Berührungssensor wie eine Berührungsschicht oder ein Touch-Pad in der Anzeigeeinrichtung vorhanden ist, kann die Anzeigeeinrichtung als Touch-Screen fungieren. Die Anzeigeeinrichtung kann in einer Form umgesetzt sein, in der die Eingabe- und Ausgabemittel miteinander integriert sind.
In dieser Ausführungsform kann die Anzeigeeinrichtung wenigstens eine Flüssigkristallanzeige (LCD), eine Dünnfilmtransistor-LCD (TFT-LCD), eine organische Leuchtdiodenanzeige (OLED), eine flexible Anzeige, eine Feldemissionsanzeige (FED) und/oder eine dreidimensionale (3D) Anzeige umfassen.
Die Sensoreinrichtung 140 kann einen oder mehrere Sensoren umfassen, die so ausgebildet sind, dass sie erkennen, dass ein externes Fahrzeug vor einem Trägerfahrzeug einfädelt, den Verlauf einer Straße um das Trägerfahrzeug herum erkennen, ein Fahrzeug erkennen, das sich in einer Kolonne befindet, oder ähnliches. Die Sensoreinrichtung 140 kann weiterhin einen Abstand vom externen Fahrzeug und/oder eine relative Geschwindigkeit zum externen Fahrzeug messen. Zu diesem Zweck kann die Sensoreinrichtung 140 einen Ultraschallsensor, ein Radar, eine Kamera, einen Laserscanner und/oder ein Kurvenradar, ein LiDAR (Light Detection and Ranging), einen Beschleunigungssensor, einen Gierratensensor, einen Drehmomentsensor und/oder einen Radgeschwindigkeitssensor, einen Lenkwinkelsensor oder ähnliches umfassen.
Der Prozessor 150 kann elektrisch mit der Kommunikationseinrichtung 110, der Speichereinrichtung 120, der Anzeigeeinrichtung 130, der Sensoreinrichtung 140 oder ähnlichem verbunden sein. Der Prozessor 150 kann weiterhin die jeweiligen Komponenten elektrisch steuern. Der Prozessor 150 kann eine elektrische Schaltung sein, die so ausgebildet ist, dass sie Anweisungen von Software ausführt und eine Mehrzahl von Datenverarbeitungen und Berechnungen durchführen kann, die im Folgenden beschrieben sind.
Wenn ein externes Fahrzeug während des Platooning in eine Kolonne einfädelt, kann der Prozessor 150 eine Wartezeit für ein erwartetes Verlassen des externen Fahrzeugs auf der Grundlage von Umgebungsinformationen berechnen. Der Prozessor 150 kann weiterhin wieder eine Kolonne bilden, wenn das externe Fahrzeug nach der Wartezeit die Kolonne nicht verlässt.
Wenn sich das externe Fahrzeug in der Mitte der Kolonne befindet, kann der Prozessor 150 feststellen, ob das externe Fahrzeug anfänglich erkannt wird. Wenn das externe Fahrzeug anfänglich erkannt wird, kann der Prozessor 150 eine Externes-Fahrzeug-Erfassungszeit von einem Zeitpunkt, an dem das externe Fahrzeug anfänglich erkannt wird, bis zu einem momentanen Zeitpunkt berechnen.
Der Prozessor 150 kann die Wartezeit für das erneute Bilden einer Kolonne bestimmen, indem er den Verlauf einer Straße um das Trägerfahrzeug herum verwendet.
Wenn beispielsweise eine aktuelle Fahrspur eine linke oder rechte Endspur ist und keine Ein- und Ausfahrtrampe innerhalb eines Schellenwertabstands vor der momentanen Fahrspur vorhanden ist, kann der Prozessor 150 vorhersagen, dass ein externes Fahrzeug auf der momentanen Fahrspur weiterfahren wird. Der Prozessor 150 kann weiterhin die Wartezeit als kürzeste Zeit bestimmen.
Wenn beispielsweise eine aktuelle Fahrspur eine linke oder rechte Endspur ist und wenn eine Ein- und Ausfahrtrampe innerhalb eines Schellenwertabstands vor der momentanen Fahrspur vorhanden ist, kann der Prozessor 150 vorhersagen, dass das externe Fahrzeug zur Ein- und Ausfahrtrampe abfährt. Der Prozessor 150 kann weiterhin die Wartezeit als Zeitpunkt bestimmen, zu dem ein Heck des externen Fahrzeugs an der Ein- und Ausfahrtrampe eintrifft.
Wenn z.B. eine aktuelle Fahrspur keine linke oder rechte Endspur ist und wenn eine Ein- und Ausfahrtrampe innerhalb eines Schellenwertabstands vor der momentanen Fahrspur vorhanden ist, kann der Prozessor 150 vorhersagen, dass das externe Fahrzeug einen Spurwechsel durchführt, um zur Ein- und Ausfahrtrampe zu fahren. Der Prozessor 150 kann weiterhin die Wartezeit als eine Zeit bestimmen, die kleiner oder gleich der Wartezeit ist, die bestimmt wird, wenn die aktuelle Fahrspur die linke oder rechte Endspur ist und wenn die Ein- und Ausfahrtrampe innerhalb des Schellenwertabstands vor der momentanen Fahrspur vorhanden ist.
Wenn beispielsweise eine aktuelle Fahrspur keine linke oder rechte Endspur ist und wenn keine Ein- und Ausfahrtrampe innerhalb eines Schellenwertabstands vor der momentanen Fahrspur vorhanden ist, kann der Prozessor 150 eine aktuelle Situation ermitteln, in der es schwierig ist, einen Fahrspurwechsel des externen Fahrzeugs vorherzusagen, und kann eine vorgegebene Wartezeit verwenden.
Der Prozessor 150 kann die Externes-Fahrzeug-Erfassungszeit mit der Wartezeit vergleichen, um festzustellen, ob es notwendig ist, wieder eine Kolonne zu bilden. Mit anderen Worten, wenn die Externes-Fahrzeug-Erfassungszeit größer als die Wartezeit ist, kann der Prozessor 150 bestimmen, dass es notwendig ist, wieder eine Kolonne zu bilden.
Der Prozessor 150 kann feststellen, ob ein Geschwindigkeitsdifferenzwert zwischen einem ersten Kolonnenfahrzeug, das vor dem externen Fahrzeug fährt, und einem zweiten Kolonnenfahrzeug, das hinter dem externen Fahrzeug fährt, größer als eine vorgegebene Schwellenwertgeschwindigkeit ist. Wenn der Geschwindigkeitsdifferenzwert zwischen dem ersten Kolonnenfahrzeug, das vor dem externen Fahrzeug fährt, und dem zweiten Kolonnenfahrzeug, das hinter dem externen Fahrzeug fährt, größer als die vorgegebene Schwellenwertgeschwindigkeit ist, kann der Prozessor 150 wieder eine Kolonne bilden.
Der Prozessor 150 kann feststellen, ob ein Abstandswert zwischen dem ersten Kolonnenfahrzeug, das vor dem externen Fahrzeug fährt, und dem zweiten Kolonnenfahrzeug, das hinter dem externen Fahrzeug fährt, größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist Wenn der Abstandswert zwischen dem ersten Kolonnenfahrzeug, das vor dem externen Fahrzeug fährt, und dem zweiten Kolonnenfahrzeug, das hinter dem externen Fahrzeug fährt, größer als der vorgegebene Schwellenwertabstand ist, kann der Prozessor 150 wieder eine Kolonne bilden.
Der Prozessor 150 kann das Trägerfahrzeug in einem Modus mit adaptiver Geschwindigkeitsregelung (ACC) steuern, um den Abstand zwischen den Fahrzeugen und dem externen Fahrzeug zu vergrößern. Der Prozessor 150 kann dies tun, wenn die Externes-Fahrzeug-Erfassungszeit kleiner oder gleich der Wartezeit ist; wenn der Geschwindigkeitsdifferenzwert zwischen dem ersten Kolonnenfahrzeug, das vor dem externen Fahrzeug fährt, und dem zweiten Kolonnenfahrzeug, das hinter dem externen Fahrzeug fährt, kleiner oder gleich der vorgegebenen Schwellenwertgeschwindigkeit ist; und wenn der Abstandswert zwischen dem ersten Kolonnenfahrzeug, das vor dem externen Fahrzeug fährt, und dem zweiten Kolonnenfahrzeug, das hinter dem externen Fahrzeug fährt, kleiner oder gleich dem vorgegebenen Schwellenwertabstand ist.
Wenn das erste Kolonnenfahrzeug, das vor dem externen Fahrzeug fährt, ein führendes Fahrzeug in Bezug auf das externe Fahrzeug ist, kann der Prozessor 150 einen Spurwechsel des führenden Fahrzeugs durchführen. Der Prozessor 150 kann das führende Fahrzeug weiter verlangsamen und kann das führende Fahrzeug so steuern, dass es sich hinter einem vorderen Fahrzeug von den Kolonnenfahrzeugen, die hinter dem externen Fahrzeug fahren, einreiht.
Der Prozessor 150 kann die Kolonnenfahrzeuge, die hinter dem vorderen Fahrzeug von den Kolonnenfahrzeugen fahren, hinter dem externen Fahrzeug verlangsamen. Somit schließt sich das führende Fahrzeug hinter dem vorderen Fahrzeug an.
Wenn eine Kolonne in eine vor dem externen Fahrzeug fahrende vordere Kolonne und eine hinter dem externen Fahrzeug fahrende nachfolgende Kolonne unterteilt ist, kann der Prozessor 150 eine erste Kolonne, einschließlich einer kleinen Anzahl von Fahrzeugen zwischen der vorderen und der nachfolgenden Kolonne, so steuern, dass sie sich einer zweiten Kolonne, einschließlich einer großen Anzahl von Fahrzeugen, anschließt.
Wenn die erste Kolonne, einschließlich der geringen Anzahl von Fahrzeugen, ihren Spurwechsel durchführt und wenn ein Fahrzeug der zweiten Kolonne, einschließlich der großen Anzahl von Fahrzeugen, sich an derselben Stelle befindet wie ein Fahrzeug der ersten Kolonne, einschließlich der geringen Anzahl von Fahrzeugen, kann der Prozessor 150 die zweite Kolonne, einschließlich der großen Anzahl von Fahrzeugen, so steuern, dass sie mit derselben Geschwindigkeit wie die erste Kolonne, einschließlich der geringen Anzahl von Fahrzeugen, fährt. Der Prozessor 150 kann weiterhin das Abschluss-Fahrzeug der zweiten Kolonne, einschließlich der großen Anzahl von Fahrzeugen, so steuern, dass es mit einer geringeren Geschwindigkeit als die erste Kolonne fährt, einschließlich der kleinen Anzahl von Fahrzeugen.
Daher kann eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung voraussagen, dass ein externes Fahrzeug demnächst aus einer Kolonne von selbst ausfädelt, wobei die Informationen der Umgebung zur Bestimmung der Wartezeit herangezogen werden. Die Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann weiterhin ein Verfahren zur erneuten Bildung einer Kolonne bereitstellen, wenn das externe Fahrzeug nicht von selbst aus der Kolonne ausfädelt. So kann die Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung die Zeit, in der das externe Fahrzeug eine Kolonne auflöst, minimieren und ein Fahrzeug automatisch kontrollieren. Somit bildet ein Fahrer nicht wieder von sich aus, d.h. „manuell“ eine Kolonne. Dementsprechend kann der Kraftstoffeinspareffekt erhöht werden, indem die Zeit, in der die Kolonne beibehalten wird, verlängert und somit der Komfort für den Fahrer durch die automatische Neubildung einer Kolonne erhöht wird.
2 ist eine beispielhafte Darstellung, bei dem ein externes Fahrzeug während des Platooning in eine Kolonne gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung einfädelt.
Unter Bezugnahme auf 2, wenn ein externes Fahrzeug OV einfädelt, um während des Platooning in eine Ein- und Ausfahrtrampe einzufahren, kann eine Platooning-Steuerung 100 eines nachfolgenden Fahrzeugs FV2, das hinter dem externen Fahrzeug OV fährt, voraussagen, dass das externe Fahrzeug OV bald über die Ausfahrtrampe abfahren wird.
Somit kann die Platooning-Steuerung 100 des folgenden Fahrzeugs FV2 in einen ACC-Modus übergehen, um den Abstand zwischen dem externen Fahrzeug OV und dem folgenden Fahrzeug FV2 zu vergrößern. Die Platooning-Steuerung 100 des nachfolgenden Fahrzeugs FV2 kann das nachfolgende Fahrzeug FV2 so steuern, dass es unter Beibehaltung des Abstands zwischen den Fahrzeugen fährt, bis das externe Fahrzeug OV aus der Kolonne ausfädelt.
3 ist eine Darstellung, die den Vorgang der Erfassung eines externen Fahrzeugs in einer Kolonne während des Platooning gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
Wenn ein externes Fahrzeug anfänglich in der Mitte einer Kolonne erfasst wird, kann eine Platooning-Steuerung 100 aus 1 anhand des Verlaufs der Straße um ein Trägerfahrzeug herum eine Wartezeit für das erneute Bilden einer Kolonne bestimmen und eine Zeit für die Erfassung eines externen Fahrzeugs berechnen.
Wenn das externe Fahrzeug in einem Zustand einfädelt, in dem eine aktuelle Fahrspur eine linke oder rechte Endspur ist und keine Ein- und Ausfahrtrampe innerhalb eines Schellenwertabstands vor der momentanen Fahrspur vorhanden ist, kann die Platooning-Steuerung 100 vorhersagen, dass das externe Fahrzeug auf der Fahrspur weiterfährt, und kann die Wartezeit als kürzeste Zeit t1 bestimmen. Dies liegt daran, dass das externe Fahrzeug einfädelt, wenn ein Spurwechsel nicht mehr möglich ist.
Ein weiteres Beispiel: Wenn eine aktuelle Fahrspur eine linke oder rechte Endspur ist und wenn eine Ein- und Ausfahrtrampe innerhalb eines Schellenwertabstands vor der momentanen Fahrspur vorhanden ist, kann die Platooning-Steuerung 100 vorhersagen, dass sich das externe Fahrzeug zur Ein- und Ausfahrtrampe bewegt, wenn das externe Fahrzeug an der Ein- und Ausfahrtrampe ankommt. Die Platooning-Steuerung 100 kann weiterhin die Wartezeit als Zeit t2 bestimmen, wenn ein Heck des externen Fahrzeugs an der Ein- und Ausfahrtrampe eintrifft.
Die Platooning-Steuerung 100 kann die Wartezeit t2 mit Hilfe der nachstehenden Gleichung 1 berechnen: $t 2 = (d_{Ausfahrt} - d_{Abstand}) {/V}_{OV}$
Mit Bezug auf 3 wird in einer Ausführungsform die Wartezeit t2 berechnet, wenn das externe Fahrzeug OV in die Kolonne einfädelt. In der obigen Gleichung 1 bezieht sich d_Ausfahrt auf den Abstand zwischen einem vorderen Fahrzeug FV21 der folgenden Kolonne zwischen den geteilten Kolonnen und einer Ein- und Ausfahrtrampe. d_Abstand bezieht sich auf den Abstand zwischen dem vorderen Fahrzeug FV21 der folgenden Kolonne zwischen den geteilten Kolonnen und einem hinteren Ende des externen Fahrzeugs OV. V_OV bezieht sich auf eine aktuelle Geschwindigkeit des externen Fahrzeugs OV.
Wenn eine aktuelle Fahrspur keine linke oder rechte Endspur ist und wenn eine Ein- und Ausfahrtrampe innerhalb eines Schellenwertabstands vor der momentanen Fahrspur vorhanden ist, kann die Platooning-Steuerung 100 beispielsweise vorhersagen, dass das externe Fahrzeug schnell die nächste Spur wechselt, um zur Ein- und Ausfahrtrampe zu gelangen, und von einer Kolonne abfährt. Die Platooning-Steuerung 100 kann weiterhin die Wartezeit als eine Zeit größer als t1 und kleiner oder gleich t2 bestimmen.
Ein weiteres Beispiel: Wenn eine aktuelle Fahrspur keine linke oder rechte Endspur ist und wenn keine Ein- und Ausfahrtrampe innerhalb eines Schellenwertabstands vor der momentanen Fahrspur vorhanden ist, kann die Platooning-Steuerung 100 eine Zeit t4 bestimmen, indem sie die Aufmerksamkeit eines Fahrers als Wartezeit berücksichtigt. Dies liegt daran, dass es schwierig ist, einen Fahrspurwechsel des externen Fahrzeugs vorherzusagen.
4 ist eine Darstellung, die den Vorgang des erneuten Bildens einer Kolonne in einem Zustand veranschaulicht, in dem sich ein externes Fahrzeug während des Platooning in eine Kolonne gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung einfädelt.
Unter Bezugnahme auf Bezugszeichen 401 von 4, wenn sich nur ein führendes Fahrzeug LV vor einem externen Fahrzeug OV zwischen geteilten Kolonnen befindet, bei Bezugszeichen 402, kann ein vorderes Fahrzeug FV21 unter folgenden Fahrzeugen in einer folgenden Kolonne zwischen den geteilten Kolonnen zu einem neuen führenden Fahrzeug LVneu werden. Bei Bezugszeichen 403, kann das alte führende Fahrzeug LValt seine Fahrspur zum Abbremsen wechseln und sich hinter dem neuen führenden Fahrzeug LVneu einreihen. Wenn in dieser Ausführung die folgende Kolonne zwischen den geteilten Kolonnen mit zwei oder mehr Fahrzeugen ausgebildet ist, kann ein Abschluss-Fahrzeug der folgenden Kolonne verlangsamt werden. Das alte Führungsfahrzeug LValt schließt sich also vor dem Abschluss-Fahrzeug an.
5 ist eine Darstellung, die einen Vorgang veranschaulicht, bei dem ein oder mehrere nachfolgende Fahrzeuge hinter ein externes Fahrzeug bewegt werden und wieder eine Kolonne bilden, und zwar in einem Zustand, in dem sich das externe Fahrzeug während des Platooning in eine Kolonne gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung einfädelt.
Unter Bezugnahme auf Bezugszeichen 501 in 5, wenn sich mehrere Kolonnenfahrzeuge LV, FV11 und FV12 vor einem externen Fahrzeug OV zwischen geteilten Kolonnen befinden, kann eine Kolonne, die eine geringe Anzahl von Fahrzeugen zwischen einer vorderen und einer folgenden Kolonne umfasst, an eine Nachbar-Kolonne in Bezug auf das externe Fahrzeug OV anschließen. Die vordere Kolonne umfasst die Kolonnenfahrzeuge LV, FV11 und FV12. Die folgende Kolonne umfasst die Kolonnenfahrzeuge FV21 und FV22.
Bei Bezugszeichen 502, wenn die Anzahl der Fahrzeuge FV21 und FV22 in der folgenden Kolonne geringer ist als die Anzahl der Fahrzeuge LV, FV11 und FV12 in der vorderen Kolonne und wenn die folgende Kolonne zum Fahren ihre Fahrspur wechselt, kann die vordere Kolonne langsamer werden.
Bei Bezugszeichen 503, wenn sich ein Abschluss-Fahrzeug FV12 in der vorderen Kolonne an der gleichen Stelle befindet wie ein Führungs-Fahrzeug FV21 in der folgenden Kolonne, kann die vordere Kolonne mit der gleichen Geschwindigkeit wie die folgende Kolonne fahren. Das Abschluss-Fahrzeug FV12 in der vorderen Kolonne kann mit einer geringeren Geschwindigkeit als die folgende Kolonne fahren. Die nachfolgende Kolonne schließt sich also hinter der vorderen Kolonne an.
Im Folgenden ist eine detaillierte Beschreibung eines Platooning-Verfahrens gemäß einer Ausführungsform dieser Offenbarung unter Bezugnahme auf 6 gegeben. 6 ist ein Flussdiagramm, das ein Platooning-Steuerverfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
Im Folgenden wird angenommen, dass eine Platooning-Steuerung 100 aus 1 einen Vorgang nach 6 durchführt. Darüber hinaus kann in der Beschreibung zu 6 ein Vorgang, der als von einer Einrichtung ausgeführt beschrieben wird, so verstanden werden, dass er von einem Prozessor 150 die Platooning-Steuerung 100 gesteuert wird.
In S101 kann die Einrichtung feststellen, ob sich ein externes Fahrzeug in der Mitte einer Kolonne befindet. In dieser Ausführungsform kann die Einrichtung mit Hilfe eines Vorwärtssensors feststellen, ob sich ein externes Fahrzeug in der Mitte einer Kolonne befindet.
Wenn sich kein externes Fahrzeug in der Mitte der Kolonne befindet, kann die Einrichtung in S102 eine Wartezeit für das erneute Bilden einer Kolonne, eine Externes-Fahrzeug-Erfassungszeit und ein Verfahren zur erneuten Bildung einer Kolonne initialisieren. Mit anderen Worten, wenn sich kein externes Fahrzeug in der Mitte der Kolonne befindet, kann, weil die Notwendigkeit besteht, wieder eine Kolonne zu bilden, die Einrichtung die Wartezeit für das erneute Bilden einer Kolonne, die Zeit für die Erfassung des externen Fahrzeugs und das Verfahren für das erneute Bilden der Kolonne initialisieren. Die Einrichtung kann eine allgemeine Platooning-Steuerung durchführen.
Wenn sich das externe Fahrzeug in der Mitte der Kolonne befindet, kann die Einrichtung in S103 bestimmen, ob das externe Fahrzeug anfänglich erkannt worden ist.
Wenn sich das externe Fahrzeug anfänglich nicht in der Mitte der Kolonne befindet, kann die Einrichtung in S104 eine Zeit für die Erfassung des externen Fahrzeugs von einem Zeitpunkt, an dem das externe Fahrzeug erkannt wird, bis zu einer momentanen Zeit berechnen.
Wenn das externe Fahrzeug anfänglich in der Mitte der Kolonne erfasst wird, kann die Einrichtung in S105 eine Wartezeit für das erneute Bilden einer Kolonne unter Verwendung des Verlaufs der Straße um ein Trägerfahrzeug herum bestimmen. Bei Schritt 104 kann die Einrichtung eine Zeit für die Erfassung des externen Fahrzeugs berechnen.
In S106 kann die Einrichtung bestimmen, ob die berechnete Externes-Fahrzeug-Erfassungszeit größer als eine vorgegebene Wartezeit oder die in S105 berechnete Wartezeit ist.
Wenn die Externes-Fahrzeug-Erfassungszeit kleiner oder gleich der Wartezeit ist, kann die Einrichtung in S107 bestimmen, ob eine Geschwindigkeitsdifferenz zwischen einem ersten Kolonnenfahrzeug, das vor dem externen Fahrzeug fährt, und einem zweiten Kolonnenfahrzeug, das hinter dem externen Fahrzeug fährt, größer als eine vorbestimmte Schwellenwertgeschwindigkeit ist. Wenn die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem ersten Kolonnenfahrzeug, das vor dem externen Fahrzeug fährt, und dem zweiten Kolonnenfahrzeug, das hinter dem externen Fahrzeug fährt, auf einen konstanten Wert oder mehr ansteigt, kann die Einrichtung zu Schritt S109 übergehen, um wieder eine Kolonne zu bilden, unabhängig davon, ob die Externes-Fahrzeug-Erfassungszeit größer als die Wartezeit ist. Der Grund dafür ist, dass die Auflösung der Kolonne aufgrund des Verlustes der V2V-Kommunikation unmittelbar bevorsteht.
Wenn die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem ersten Kolonnenfahrzeug, das vor dem externen Fahrzeug fährt, und dem zweiten Kolonnenfahrzeug, das hinter dem externen Fahrzeug fährt, kleiner oder gleich der vorgegebenen Schwellenwertgeschwindigkeit ist, kann die Einrichtung in S108 feststellen, ob eine Abstandsdifferenz zwischen dem ersten Kolonnenfahrzeug, das vor dem externen Fahrzeug fährt, und dem zweiten Kolonnenfahrzeug, das hinter dem externen Fahrzeug fährt, größer als ein vorgegebener Schwellenwertabstand ist. Die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem ersten Kolonnenfahrzeug, das vor dem externen Fahrzeug fährt, und dem zweiten Kolonnenfahrzeug, das hinter dem externen Fahrzeug fährt, ist kleiner oder gleich der vorgegebenen Schwellenwertgeschwindigkeit. Wenn jedoch die Abstandsdifferenz zwischen dem ersten Kolonnenfahrzeug, das vor dem externen Fahrzeug fährt, und dem zweiten Kolonnenfahrzeug, das hinter dem externen Fahrzeug fährt, auf einen konstanten Wert oder mehr ansteigt, kann die Einrichtung zu Schritt S109 übergehen, um wieder eine Kolonne zu bilden, unabhängig davon, ob die Externes-Fahrzeug-Erfassungszeit größer als die Wartezeit ist. Der Grund dafür ist, dass die Auflösung der Kolonne aufgrund des Verlustes der V2V-Kommunikation unmittelbar bevorsteht.
Wenn der Abstandsunterschied zwischen dem ersten Kolonnenfahrzeug, das vor dem externen Fahrzeug fährt, und dem zweiten Kolonnenfahrzeug, das hinter dem externen Fahrzeug fährt, kleiner oder gleich dem vorgegebenen Schwellenwertabstand ist, kann die Einrichtung in S112 das Trägerfahrzeug in einem ACC-Modus fahren lassen, um den Abstand zwischen den Fahrzeugen vom externen Fahrzeug zu vergrößern.
In S109 kann die Einrichtung feststellen, ob es ein bestimmtes Verfahren zur erneuten Bildung einer Kolonne gibt. Dieser Schritt kann durchgeführt werden, wenn die Externes-Fahrzeug-Erfassungszeit größer als die vorgegebene Wartezeit ist. In einer weiteren Ausführungsform kann dieser Schritt durchgeführt werden, wenn der Geschwindigkeitsunterschied zwischen dem ersten Kolonnenfahrzeug, das vor dem externen Fahrzeug fährt, und dem zweiten Kolonnenfahrzeug, das hinter dem externen Fahrzeug fährt, größer als die vorbestimmte Schwellenwertgeschwindigkeit ist. In einer weiteren Ausführungsform kann dieser Schritt durchgeführt werden, wenn die Abstandsdifferenz zwischen dem ersten Kolonnenfahrzeug, das vor dem externen Fahrzeug fährt, und dem zweiten Kolonnenfahrzeug, das hinter dem externen Fahrzeug fährt, größer ist als der vorgegebene Schwellenwertabstand.
Wenn es kein Verfahren zur erneuten Bildung der Kolonne gibt, kann die Einrichtung in S110 ein Verfahren zur erneuten Bildung einer Kolonne bestimmen und speichern. Wenn es ein bestimmtes Verfahren zur erneuten Bildung der Kolonne gibt, kann die Einrichtung in S111 Fahrzeuge auf der Grundlage des bestimmten Verfahrens zur erneuten Bildung der Kolonne steuern, um die Kolonne erneut zu bilden. In dieser Ausführungsform kann die Einrichtung vor dem Versuch, wieder eine Kolonne zu bilden, das Trägerfahrzeug im ACC-Modus fahren, um den Abstand zwischen den Fahrzeugen und dem externen Fahrzeug zu vergrößern, so dass ein Fahrer eine kritische Situation bewältigen kann.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung kann vorhersagen, ob ein externes Fahrzeug von sich aus eine Kolonne verlässt, wobei Umgebungsinformationen (z.B. Straßeninformationen) zur Bestimmung einer Wartezeit verwendet werden. Die vorliegende Offenbarung kann weiterhin ein Verfahren zur erneuten Bildung einer Kolonne bestimmen und ausführen, wenn das externe Fahrzeug nach Ablauf der Wartezeit nicht von selbst die Kolonne verlässt.
In dieser Ausführungsform kann bei dem Verfahren zur erneuten Bildung der Kolonne ein erstes Kolonnenfahrzeug, das vor dem externen Fahrzeug fährt, seine Fahrspur zum Abbremsen wechseln und sich einer zweiten Kolonne anschließen, die hinter dem externen Fahrzeug fährt. In einer anderen Ausführungsform kann ein zweites Kolonnenfahrzeug, das hinter dem externen Fahrzeug fährt, seine Fahrspur wechseln, um zu beschleunigen, und sich einer ersten Kolonne anschließen, die vor dem externen Fahrzeug fährt.
So kann eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung die Zeit, in der eine Kolonne vom externen Fahrzeug aufgelöst wird, minimieren. Die vorliegende Offenbarung kann ein Fahrzeug automatisch so steuern, dass ein Fahrer nicht wieder von sich aus eine Kolonne bildet. So können der Kraftstoffeinspareffekt durch eine Verlängerung der Zeit, in der die Kolonne beibehalten wird, und der Komfort für den Fahrer durch die automatische Neubildung einer Kolonne erhöht werden.
7 ist ein Blockdiagramm, das ein Computersystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht.
Unter Bezugnahme auf 7 kann ein Computersystem 1000 wenigstens einen Prozessor 1100, einen Speicher 1300, eine Nutzerschnittstellen-Eingabeeinrichtung 1400, eine Nutzerschnittstellen-Ausgabeeinrichtung 1500, eine Speichereinrichtung 1600 und eine Netzwerkschnittstelle 1700 umfassen, die über einen Bus 1200 miteinander verbunden sind.
Der Prozessor 1100 kann eine Zentraleinheit (CPU) oder eine Halbleitereinrichtung sein, ausgebildet, um im Speicher 1300 und/oder in der Speichereinrichtung 1600 gespeicherte Befehle zu verarbeiten. Der Speicher 1300 und die Speichereinrichtung 1600 können verschiedene Arten von flüchtigen oder nichtflüchtigen Speichermedien umfassen. So kann der Speicher 1300 beispielsweise ein ROM (Read Only Memory) und ein RAM (Random Access Memory) umfassen.
Somit können die Schritte des Verfahren oder des Algorithmus, die in Verbindung mit den hier offenbarten Ausführungsformen beschrieben sind, direkt in Hardware oder in einem Softwaremodul, das vom Prozessor 1100 ausgeführt wird, oder in einer Kombination davon verkörpert sein. Das Softwaremodul kann sich auf einem Speichermedium (mit anderen Worten, dem Speicher 1300 und/oder der Speichereinrichtung 1600) befinden, wie z.B. einem RAM-Speicher, einem Flash-Speicher, einem ROM-Speicher, einem EPROM-Speicher, einem EEPROM-Speicher, einem Register, einer Festplatte, einer Wechselplatte und/oder einer CD-ROM.
Das Speichermedium kann mit dem Prozessor 1100 gekoppelt sein. Der Prozessor 1100 kann Informationen aus dem Speichermedium auslesen und Informationen auf dem Speichermedium aufzeichnen. In einer weiteren Ausführungsform kann das Speichermedium in den Prozessor 1100 integriert sein. Der Prozessor 1100 und das Speichermedium können sich in einem anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC) befinden. Der ASIC kann sich in einem Nutzerterminal befinden. In einer weiteren Ausführungsform können der Prozessor 1100 und das Speichermedium als getrennte Komponenten im Nutzerterminal untergebracht sein.
Wenn sich ein externes Fahrzeug zwischen die Kolonnenfahrzeugen einfädelt, kann es nach der derzeitigen Technologie möglich sein, dass eine nachfolgende Kolonne das externe Fahrzeug automatisch überholt und sich einer alten Kolonne anschließt, wenn das externe Fahrzeug nach einer auf der Grundlage von Umgebungsinformationen festgelegten Wartezeit nicht aus der Kolonne ausfädelt. Somit kann die Zeit, in der die Kolonne beibehalten wird, verlängert werden.
Darüber hinaus können verschiedene Wirkungen, die sich direkt oder indirekt aus der vorliegenden Offenbarung ergeben, bereitgestellt sein.
Obwohl die vorliegende Offenbarung unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen und die begleitenden Zeichnungen beschrieben wurde, ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt. Die vorliegende Offenbarung kann vom entsprechenden Fachmann in verschiedener Weise modifiziert und verändert werden, ohne dass vom Geist und Umfang der vorliegenden Erfindung, wie sie in den folgenden Ansprüchen beansprucht ist, abzuweichen.
Deshalb sind die spezifischen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung bereitgestellt, um den Geist und den Umfang der vorliegenden Offenbarung zu erklären, jedoch nicht, um sie einzuschränken. Somit sind Geist und Umfang der vorliegenden Offenbarung nicht durch die Ausführungsformen eingeschränkt. Der Umfang der vorliegenden Offenbarung sollte auf der Grundlage der begleitenden Ansprüche ausgelegt werden. Alle technischen Ideen, die äquivalent zu den Ansprüchen sind, sind vom Umfang der vorliegenden Offenbarung mit umfasst.
Bezugszeichenliste

100: Platooning-Steuerung
110: Kommunikationseinrichtung
120: Speichereinrichtung
130: Anzeigeeinrichtung
140: Sensoreinrichtung
150: Prozessor

Claims

Platooning-Steuerung, umfassend: einem Prozessor, der ausgebildet ist, um eine Platooning-Steuerung durchzuführen; und einen Kommunikator, der ausgebildet ist, um eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug (V2V)-Kommunikation in einer Kolonne durchzuführen, wobei der Prozessor eine Wartezeit für ein erwartetes Verlassen eines externen Fahrzeugs auf der Grundlage von Umgebungsinformationen berechnet, wenn das externe Fahrzeug während des Platooning in die Kolonne einfädelt, und wieder eine Kolonne bildet, wenn das externe Fahrzeug nach der Wartezeit nicht aus der Kolonne ausfädelt.
Platooning-Steuerung nach Anspruch 1, wobei der Prozessor bestimmt, ob das externe Fahrzeug anfänglich erkannt wird, wenn sich das externe Fahrzeug in der Mitte der Kolonne befindet.
Platooning-Steuerung nach Anspruch 1, wobei der Prozessor eine Zeit für die Erfassung des externen Fahrzeugs von einem Zeitpunkt, zu dem das externe Fahrzeug anfänglich erkannt wird, bis zu einem momentanen Zeitpunkt berechnet.
Platooning-Steuerung nach Anspruch 1, wobei der Prozessor die Wartezeit für das erneute Bilden einer Kolonne unter Verwendung eines Verlaufs einer Straße um ein Trägerfahrzeug herum bestimmt.
Platooning-Steuerung nach Anspruch 4, wobei der Prozessor voraussagt, dass das externe Fahrzeug auf einer momentanen Fahrspur weiterfahren wird, und die Wartezeit als kürzeste Zeit bestimmt, wenn die aktuelle Fahrspur eine linke oder rechte Endspur ist und wenn keine Ein- und Ausfahrtrampe innerhalb eines Schellenwertabstands vor der momentanen Fahrspur vorhanden ist.
Platooning-Steuerung nach Anspruch 4, wobei der Prozessor voraussagt, dass das externe Fahrzeug über eine Ein- und Ausfahrtrampe abfahren wird, und die Wartezeit als eine Zeit bestimmt, in der ein Heck des externen Fahrzeugs an der Ein- und Ausfahrtrampe ankommt, wenn die aktuelle Fahrspur eine linke oder rechte Endspur ist, und wenn sich die Ein- und Ausfahrtrampe innerhalb eines Schellenwertabstands vor der momentanen Fahrspur befindet.
Platooning-Steuerung nach Anspruch 4, wobei, wenn eine aktuelle Fahrspur keine linke oder rechte Endspur ist und wenn eine Ein- und Ausfahrtrampe innerhalb eines Schellenwertabstands vor der momentanen Fahrspur vorhanden ist, der Prozessor vorhersagt, dass das externe Fahrzeug die aktuelle Fahrspur wechselt, um sich zur Ein- und Ausfahrtrampe zu bewegen, und die Wartezeit als eine Zeit bestimmt, die kleiner oder gleich der Wartezeit ist, die bestimmt wird, wenn die aktuelle Fahrspur die linke oder rechte Endspur ist und wenn sich die Ein- und Ausfahrtrampe innerhalb des Schellenwertabstands vor der momentanen Fahrspur befindet.
Platooning-Steuerung nach Anspruch 4, wobei der Prozessor eine aktuelle Situation bestimmt, wo es schwierig ist, einen Spurwechsel des externen Fahrzeugs vorherzusagen, und eine vorbestimmte Wartezeit verwendet, wenn eine aktuelle Fahrspur nicht die linke oder rechte Endspur ist und wenn keine Ein- oder Ausfahrtrampe innerhalb eines Schellenwertabstands vor der momentanen Fahrspur vorhanden ist.
Platooning-Steuerung nach Anspruch 3, wobei der Prozessor die Externes-Fahrzeug-Erfassungszeit mit der Wartezeit vergleicht, um festzustellen, ob es notwendig ist, die Kolonne erneut zu bilden.
Platooning-Steuerung nach Anspruch 9, wobei der Prozessor bestimmt, ob ein Geschwindigkeitsdifferenzwert zwischen einem ersten Kolonnenfahrzeug, das vor dem externen Fahrzeug fährt, und einem zweiten Kolonnenfahrzeug, das hinter dem externen Fahrzeug fährt, größer als eine vorbestimmte Schwellenwertgeschwindigkeit ist, und die Kolonne erneut bildet, wenn der Geschwindigkeitsdifferenzwert zwischen dem ersten Kolonnenfahrzeug, das vor dem externen Fahrzeug fährt, und dem zweiten Kolonnenfahrzeug, das hinter dem externen Fahrzeug fährt, größer als die vorbestimmte Schwellenwertgeschwindigkeit ist.
Platooning-Steuerung nach Anspruch 10, wobei der Prozessor bestimmt, ob ein Abstandswert zwischen dem ersten Kolonnenfahrzeug, das vor dem externen Fahrzeug fährt, und dem zweiten Kolonnenfahrzeug, das hinter dem externen Fahrzeug fährt, größer als ein vorbestimmter Schwellenwertabstand ist, und die Kolonne erneut bildet, wenn der Abstandswert zwischen dem ersten Kolonnenfahrzeug, das vor dem externen Fahrzeug fährt, und dem zweiten Kolonnenfahrzeug, das hinter dem externen Fahrzeug fährt, größer als der vorbestimmte Schwellenwertabstand ist.
Platooning-Steuerung nach Anspruch 5, wobei der Prozessor den Abstand zwischen den Fahrzeugen vom externen Fahrzeug erhöht: wenn eine Externes-Fahrzeug-Erfassungszeit kleiner oder gleich der Wartezeit ist; wenn ein Geschwindigkeitsdifferenzwert zwischen einem ersten Kolonnenfahrzeug, das vor dem externen Fahrzeug fährt, und einem zweiten Kolonnenfahrzeug, das hinter dem externen Fahrzeug fährt, kleiner oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwertgeschwindigkeitswert ist; und wenn ein Abstandswert zwischen dem ersten Kolonnenfahrzeug, das vor dem externen Fahrzeug fährt, und dem zweiten Kolonnenfahrzeug, das hinter dem externen Fahrzeug fährt, kleiner oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwertabstand ist.
Platooning-Steuerung nach Anspruch 1, wobei der Prozessor die Fahrspur eines führenden Fahrzeugs wechselt, das führende Fahrzeug abbremst und das führende Fahrzeug so steuert, dass es sich hinter einem vorderen Fahrzeug unter den hinter dem externen Fahrzeug fahrenden Kolonnenfahrzeugen einreiht.
Platooning-Steuerung nach Anspruch 13, wobei der Prozessor die hinter dem vorderen Fahrzeug unter den Kolonnenfahrzeugen fahrenden Kolonnenfahrzeuge, die hinter dem externen Fahrzeug fahren, abbremst, so dass sich das führende Fahrzeug hinter dem vorderen Fahrzeug einreiht.
Platooning-Steuerung nach Anspruch 1, wobei der Prozessor eine erste Kolonne, einschließlich einer kleinen Anzahl von Fahrzeugen zwischen einer vorderen Kolonne und einer folgenden Kolonne, steuert, um sich einer zweiten Fahrspur, einschließlich einer großen Anzahl von Fahrzeugen, anzuschließen, wenn die Kolonne in die vordere Kolonne, die vor dem externen Fahrzeug fährt, und die folgende Kolonne, die hinter dem externen Fahrzeug in Bezug auf das externe Fahrzeug fährt, unterteilt ist.
Platooning-Steuerung nach Anspruch 15, wobei der Prozessor die zweite Kolonne, einschließlich der großen Anzahl von Fahrzeugen, so steuert, dass sie mit der gleichen Geschwindigkeit wie die erste Kolonne fährt, einschließlich der kleinen Anzahl von Fahrzeugen, und ein Abschluss-Fahrzeug in der zweiten Kolonne, einschließlich der großen Anzahl von Fahrzeugen, so steuert, dass es mit einer geringeren Geschwindigkeit als die erste Kolonne fährt, einschließlich der geringen Anzahl von Fahrzeugen, wenn die erste Kolonne, einschließlich der geringen Anzahl von Fahrzeugen, ihre Fahrspur wechselt und wenn sich das Fahrzeug am Ende der zweiten Kolonne, einschließlich der großen Anzahl von Fahrzeugen, an der gleichen Stelle befindet wie ein Fahrzeug in der ersten Kolonne, einschließlich der geringen Anzahl von Fahrzeugen.
Platooning-Steuerung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend: eine Sensoreinrichtung, die so ausgebildet ist, um zu erkennen, ob sich das externe Fahrzeug in der Mitte der Kolonne befindet.
Platooning-Steuerverfahren, umfassend: Erkennen eines Vorhandenseins eines externen Fahrzeugs in einer Kolonne während eines Platooning; Berechnen einer Wartezeit für ein erwartetes Verlassen des externen Fahrzeugs auf der Grundlage von Umgebungsinformationen, wenn das externe Fahrzeug vorhanden ist; und Erneutes Bilden einer Kolonne, wenn das externe Fahrzeug nach der Wartezeit die Kolonne nicht verlässt.
Platooning-Steuerverfahren nach Anspruch 18, weiterhin umfassend: Berechnen einer Externes-Fahrzeug-Erfassungszeit von einem Zeitpunkt, zu dem das externe Fahrzeug anfänglich erfasst wurde, bis zu einem momentanen Zeitpunkt.
Platooning-Steuerverfahren nach Anspruch 19, wobei das Bilden der Kolonne weiterhin umfasst: Vergleichen der Externes-Fahrzeug-Erfassungszeit mit der Wartezeit; Bestimmen, ob ein Geschwindigkeitsdifferenzwert zwischen einem ersten Kolonnenfahrzeug, das vor dem externen Fahrzeug fährt, und einem zweiten Kolonnenfahrzeug, das hinter dem externen Fahrzeug fährt, größer als eine vorbestimmte Schwellenwertgeschwindigkeit ist; und Bestimmen, ob ein Abstandswert zwischen dem ersten Kolonnenfahrzeug, das vor dem externen Fahrzeug fährt, und dem zweiten Kolonnenfahrzeug, das hinter dem externen Fahrzeug fährt, größer als ein vorgegebener Schwellenwertabstand ist.