DE112010006082T5

DE112010006082T5 - Fahrzeugfahrunterstützungsvorrichtung, verfahren und fahrzeug

Info

Publication number: DE112010006082T5
Application number: DE112010006082T
Authority: DE
Inventors: Mitsuhisa Shida
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2010-12-22
Filing date: 2010-12-22
Publication date: 2013-11-28
Also published as: CN103269935B; US20130297196A1; CN103269935A; WO2012085611A1; WO2012085611A8

Abstract

Eine Fahrunterstützungsvorrichtung für ein Fahrzeug umfasst einen Beschaffungsabschnitt (11, 21), der eine Geschwindigkeit von jedem einer Vielzahl von Fahrzeugen bezieht, und einen Sollgeschwindigkeitsberechnungsabschnitt (51; 52; 53), der eine Sollgeschwindigkeit basierend auf einer Vielzahl von durch den Beschaffungsabschnitt (11, 21) bezogenen Geschwindigkeiten und entsprechenden Einflussgraden der Vielzahl von Geschwindigkeiten auf die Sollgeschwindigkeit berechnet. Der Sollgeschwindigkeitsberechnungsabschnitt (51; 52; 53) stellt den Einflussgrad einer niedrigeren Geschwindigkeit ein, um größer als der Einflussgrad einer höheren Geschwindigkeit zu sein.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Fahrunterstützungsvorrichtung und ein Verfahren für ein Fahrzeug, sowie ein Fahrzeug.
2. Beschreibung des Standes der Technik
In vergangenen Jahren wurde eine Vielzahl von Fahrunterstützungsvorrichtungen entwickelt, um die Last auf den Fahrer zu reduzieren. Eine von solchen Fahrunterstützungsvorrichtungen ist beispielsweise eine Vorrichtung, die die Geschwindigkeit des eigenen Fahrzeugs bzw. Ausgangsfahrzeugs auf eine Sollgeschwindigkeit regelt. Die in der japanischen Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. 2007-176355 ( JP-A-2007-176355 ) beschriebene Vorrichtung berechnet die Geschwindigkeit einer Gruppe von Fahrzeugen basierend auf den Geschwindigkeiten von nahen bzw. sich in der Nähe befindlichen Fahrzeugen, die über Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation empfangen werden, und steuert die Geschwindigkeit des Ausgangsfahrzeugs, um mit der Geschwindigkeit der Gruppe von Fahrzeugen übereinzustimmen. Im Übrigen ist die Geschwindigkeit der Gruppe von Fahrzeugen die Durchschnittsgeschwindigkeit der sich nahe befindlichen Fahrzeuge.
Jedoch weist ein Fahrzeug, das bei niedriger Geschwindigkeit innerhalb einer Gruppe von Fahrzeugen vorausfährt, einen größeren Einfluss auf den gegenwärtigen Verkehrsfluss auf, als das sich am nächsten befindliche Führungsfahrzeug oder der Fluss einer gesamten Gruppe von Fahrzeugen um das Ausgangsfahrzeug. Beispielsweise gilt, dass auch wenn das Ausgangsfahrzeug mit der Durchschnittsgeschwindigkeit der Gruppe von vorausfahrenden Fahrzeugen als die Sollgeschwindigkeit fährt, wenn ein langsames Fahrzeug bei einer niedrigeren Geschwindigkeit als die Durchschnittsgeschwindigkeit innerhalb dieser Gruppe von Fahrzeugen vorhanden ist, dieses langsame Fahrzeug die Fahrzeuge hinter diesem verlangsamen kann. In diesem Fall muss das Ausgangsfahrzeug ebenso auf eine Geschwindigkeit kleiner oder gleich der Geschwindigkeit des langsamen Fahrzeugs verlangsamen. Das heißt, dass das Ausgangsfahrzeug ein Verzögern auf eine Geschwindigkeit kleiner oder gleich der Geschwindigkeit des langsamen Fahrzeugs beendet, nachdem dieses auf die Sollgeschwindigkeit der Gruppe von Fahrzeugen beschleunigt hat, d. h., ein überflüssiges Beschleunigen und Verzögern, was ein sanftes Fahren erschwert.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Erfindung stellt daher eine Fahrzeugfahrunterstützungsvorrichtung und ein Verfahren bereit, die eine Sollgeschwindigkeit berechnen, die eine überflüssige Beschleunigung und Verzögerung unterdrücken, sowie ein Fahrzeug, in dem eine Fahrunterstützung basierend auf der Sollgeschwindigkeit durchgeführt wird.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Fahrunterstützungsvorrichtung für ein Fahrzeug, das einen Beschaffungsabschnitt, der eine Geschwindigkeit von jedem einer Vielzahl von Fahrzeugen bezieht, und einen Sollgeschwindigkeitsberechnungsabschnitt, der eine Sollgeschwindigkeit basierend auf einer Vielzahl von durch den Beschaffungsabschnitt bezogenen Geschwindigkeiten und entsprechenden Einflussgraden der Vielzahl von Geschwindigkeiten auf die Sollgeschwindigkeit berechnet, umfasst. Der Sollgeschwindigkeitsberechnungsabschnitt stellt den Einflussgrad einer niedrigen Geschwindigkeit ein, um größer als der Einflussgrad einer höheren Geschwindigkeit zu sein.
Mit der Fahrunterstützungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung wird die Sollgeschwindigkeit derart berechnet, dass der Einflussgrad bzw. das Einflussausmaß mit der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs, das den Verkehrsfluss mehr beeinträchtigt (d. h. ein langsameres Fahrzeug), größer wird. Daher ist es möglich, eine unnötige Beschleunigung und Verzögerung, wenn das Fahrzeug gefahren wird, basierend auf dieser Sollgeschwindigkeit zu unterdrücken. Als eine Folge ist ein Fahren möglich, das sicher und für den Verkehrsfluss geeignet ist.
In der vorstehend beschriebenen Fahrunterstützungsvorrichtung kann der Beschaffungsabschnitt Informationen bezüglich einer Fahrtendenz von jeder der Vielzahl von Fahrzeugen verknüpft mit der Geschwindigkeit beziehen, und der Sollgeschwindigkeitsberechnungsabschnitt kann das Einflussausmaß bzw. den Einflussgrad gemäß der Fahrtendenz ändern.
Gemäß dieser Fahrunterstützungsvorrichtung ist es möglich, die durch die Fahrzeuge verfolgte Angemessenheit der Sollgeschwindigkeit durch Berechnen der Sollgeschwindigkeit gemäß den Fahrtendenzen der Fahrzeuge widerzuspiegeln. Als eine Folge kann die Sicherheit erhöht werden und eine unnötige Beschleunigung und Verzögerung kann weiterhin unterdrückt werden.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrunterstützungsverfahren für ein Fahrzeug. Das Fahrunterstützungsverfahren umfasst Beziehen einer Geschwindigkeit von jedem einer Vielzahl von Fahrzeugen, und Berechnen einer Sollgeschwindigkeit basierend auf einer Vielzahl von Geschwindigkeiten und entsprechenden Einflussgraden der Vielzahl von Geschwindigkeiten auf die Sollgeschwindigkeit, wobei das Einflussausmaß einer niedrigeren Geschwindigkeit eingestellt ist, um größer als ein Einflussausmaß einer höheren Geschwindigkeit zu sein.
Ein dritter Aspekt der Erfindung betrifft ein Fahrzeug, in dem eine Fahrunterstützung basierend auf einer Sollgeschwindigkeit durchgeführt wird, die durch die Fahrunterstützungsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt berechnet wird.
Mit dem Fahrunterstützungsverfahren gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung und dem Fahrzeug gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung wird eine Sollgeschwindigkeit derart berechnet, dass der Einflussgrad mit einer Geschwindigkeit eines Fahrzeugs, das den Verkehrsfluss mehr beeinträchtigt (d. h. ein langsameres Fahrzeug), größer wird. Als eine Folge ist es möglich, dass eine unnötige Beschleunigung und Verzögerung, wenn das Fahrzeug basierend auf dieser Sollgeschwindigkeit gefahren wird, zu unterdrücken.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Merkmale, Vorteile sowie die technische und industrielle Signifikanz dieser Erfindung werden in der folgenden detaillierten Beschreibung von exemplarischen Ausführungsbeispielen der Erfindung mit Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, und in denen gilt:
1 ist ein Blockdiagramm eines ACC-Systems gemäß exemplarischen Ausführungsbeispielen der Erfindung;
2 ist ein Beispiel einer Fahrszene, in der ein Ausgangsfahrzeug einen Stau von hinten annähert;
3 ist ein Beispiel einer Fahrszene, in der der Fluss von Fahrzeugen um das Ausgangsfahrzeug gleichmäßig verläuft;
4 ist eine Ansicht von Gewichtungen, die Referenzfahrzeugen zugewiesen werden;
5 ist ein Flussdiagramm, das eine Verkehrsflussgeschwindigkeitsregelroutine einer Fahrzeugsteuer-ECU gemäß einem ersten exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht;
6 ist ein Referenzdiagramm von Gewichtungen basierend auf den Positionen der Referenzfahrzeuge;
7 ist ein Flussdiagramm, das eine Verkehrsflussgeschwindigkeitsregelroutine einer Fahrzeugsteuer-ECU gemäß einem zweiten exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht; und
8 ist eine Verkehrsflussgeschwindigkeitsregelroutine einer Fahrzeugsteuer-ECU gemäß einem dritten exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
Nachstehend werden exemplarische Ausführungsbeispiele der Fahrunterstützungsvorrichtung der Erfindung detailliert mit Bezugnahme auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben. Außerdem sind gleiche oder entsprechende Elemente in den Zeichnungen mit gleichen Bezugszeichen versehen, und redundanten Beschreibungen von diesen Elementen werden weggelassen.
In diesem exemplarischen Ausführungsbeispiel wird die Fahrunterstützungsvorrichtung der Erfindung bei einem Abstandsregeltempomat bzw. einem adaptiven Geschwindigkeitsregelsystem (ACC), das in einem Fahrzeug bereitgestellt ist und für eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation und eine Straßenrand-zu-Fahrzeug-Kommunikation geeignet ist, angewendet. Das Fahrzeug in diesem exemplarischen Ausführungsbeispiel bezieht Informationen über andere Fahrzeuge um das Ausgangsfahrzeug über eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation, und bezieht ebenso Informationen von einer Infrastrukturausstattung (wie etwa einem optischen Baken) über eine Straßenrand-zu-Fahrzeug-Kommunikation.
Das ACC-System dieses exemplarischen Ausführungsbeispiels erfasst ein Führungsfahrzeug vor dem Ausgangsfahrzeug über Radar. Wenn ein Führungsfahrzeug erfasst wird, führt das ACC-System eine Steuerung zum Nachfolgen des Führungsfahrzeugs durch, sodass die Zwischenfahrzeugzeit zu dem Führungsfahrzeug (d. h. die Distanz zwischen Fahrzeugen; die Zwischenfahrzeugdistanz) in Übereinstimmung mit einer Sollzwischenfahrzeugzeit kommt. Wenn andererseits ein Führungsfahrzeug nicht erfasst wird, führt das ACC-System eine Geschwindigkeitsregelung (d. h. normale Geschwindigkeitsregelung oder Verkehrsflussgeschwindigkeitsregelung) durch, sodass die Geschwindigkeit des Ausgangsfahrzeugs in Übereinstimmung mit einer Sollgeschwindigkeit gebracht wird. Nachstehend werden drei exemplarische Ausführungsbeispiele beschrieben, wobei jedes ein unterschiedliches Verfahren des Gewichtens aufweist, wenn die Sollgeschwindigkeit berechnet wird, während eine Verkehrsflussgeschwindigkeitsregelung durchgeführt wird.
Ein ACC-System 1 gemäß einem ersten exemplarischen Ausführungsbeispiel wird mit Bezugnahme auf die 1 bis 4 beschrieben. 1 ist ein Blockdiagramm des ACC-Systems gemäß diesem exemplarischen Ausführungsbeispiel. 2 ist ein Beispiel einer Fahrszene, in der das Ausgangsfahrzeug einen Stau von hinten annähert. 3 ist ein Beispiel einer Fahrszene, in der der Fluss von Fahrzeugen um das Ausgangsfahrzeug gleichmäßig ist, und 4 ist eine Ansicht von Gewichtungen, die Referenzfahrzeugen auferlegt bzw. zugewiesen werden.
Das ACC-System 1 führt normalerweise eine Geschwindigkeitsregelung basierend auf einer durch einen Fahrer eingestellten Sollgeschwindigkeit durch. Insbesondere, wenn Informationen über andere Fahrzeuge um das Ausgangsfahrzeug bezogen werden, berechnet das ACC-System 1 eine Sollgeschwindigkeit, die für den Verkehrsfluss (d. h. die Betriebsgeschwindigkeit) um das Ausgangsfahrzeug, der von den Informationen über die anderen Fahrzeuge bezogen wird, angemessen ist, und führt eine Geschwindigkeitsregelung basierend auf der durch das ACC-System 1 berechneten Sollgeschwindigkeit durch.
Vor dem detaillierten Beschreiben des ACC-Systems 1 wird die für den Verkehrsfluss um das Ausgangsfahrzeug angemessene Sollgeschwindigkeit mit Bezugnahme auf die 2 und 3 beschrieben. Das in 2 gezeigte Beispiel ist eines, in dem ein Stau vor dem Ausgangsfahrzeug vorliegt, und das in 3 gezeigte Beispiel ist eines, in dem der Fluss von Fahrzeugen um das Ausgangsfahrzeug gleichmäßig bzw. sanft ist.
In dem in 2 gezeigten Beispiel nähert das Ausgangsfahrzeug MV einen Stau von hinten an, wobei eine Geschwindigkeitsregelung bei einer hohen Sollgeschwindigkeit auf einer Autobahn oder dergleichen durchgeführt wird. In diesem Fall fahren andere Fahrzeuge OV₁₀, OV₁₁... voraus in dem Stau bei niedriger Geschwindigkeit. Andererseits wird das Ausgangsfahrzeug MV normalerweise fortfahren, um eine Geschwindigkeitsregelung bei der hohen Sollgeschwindigkeit durchzuführen, und daher mit einer hohen Geschwindigkeit fahren, bis das andere Fahrzeug OV₁₀ voraus in den Radarerfassungsbereich RA eintritt. Daher gilt, dass wenn das Ausgangsfahrzeug MV das andere Fahrzeug OV₁₀ voraus durch Radar erfasst, die relative Geschwindigkeit zwischen dem Ausgangsfahrzeug MV und dem anderen Fahrzeug OV₁₀ voraus extrem groß ist, sodass die Geschwindigkeit des Ausgangsfahrzeugs MV nicht für den Verkehrsfluss voraus angemessen sein kann. In einem solchen Fall muss das Ausgangsfahrzeug MV die relative Geschwindigkeit zwischen dem Ausgangsfahrzeug MV und dem Verkehrsfluss voraus zuvor reduzieren.
In dem in 3 gezeigten Beispiel gilt, dass wenn das Ausgangsfahrzeug MV gemäß einer Geschwindigkeitsregelung bei einer relativ niedrigen Sollgeschwindigkeit fährt, die sich nahe befindlichen Fahrzeuge (insbesondere jene voraus) gleichmäßig fahren. Zu diesem Zeitpunkt fahren andere Fahrzeuge OV₂₀, OV₂₁..., die voraus auf der gleichen Spur als das Ausgangsfahrzeug fahren, bei einer ein wenig höheren Geschwindigkeit als die Sollgeschwindigkeit des Ausgangsfahrzeugs MV. Das heißt, dass das Ausgangsfahrzeug MV nicht an den umgebenden Verkehrsfluss (d. h. die Betriebsgeschwindigkeit) angepasst werden muss. Ebenso gilt, dass wenn die Soll-Geschwindigkeit des Ausgangsfahrzeugs MV zu niedrig ist, das Ausgangsfahrzeug MV tatsächlich die Fahrt der nachfolgenden Fahrzeuge OV₂₃ und OV₂₄ behindern kann. In diesem Fall muss das Ausgangsfahrzeug MV schnell an den umgebenden Verkehrsfluss angepasst werden (d. h. die Betriebsgeschwindigkeit).
Daher werden in diesem exemplarischen Ausführungsbeispiel Informationen über die Geschwindigkeit und dergleichen von anderen Fahrzeugen um das Ausgangsfahrzeug MV durch Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation bezogen, die einen größeren Kommunikationsbereich CA aufweist, als der Radarerfassungsbereich RA. Anschließend wird eine dem Verkehrsfluss angemessene Beschleunigung, die bewirkt, dass die Geschwindigkeit des Ausgangsfahrzeugs MV für den umgebenden Verkehrsfluss (insbesondere voraus) angemessen gemacht wird (d. h. die Betriebsgeschwindigkeit übereinstimmt), durch Verwenden der bezogenen Geschwindigkeiten der anderen Fahrzeuge bezogen, und die Sollgeschwindigkeit der Geschwindigkeitsregelung wird gemäß dieser dem Verkehrsfluss angemessenen Beschleunigung geändert. Auf diese Weise gilt, dass wenn Informationen von anderen Fahrzeugen durch Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation bezogen werden, das ACC-System 1 die Sollgeschwindigkeit gemäß dem Verkehrsfluss ändert und eine Geschwindigkeitsregelung durchführt, um die Sollgeschwindigkeit, die für den Verkehrsfluss angemessen ist, zu realisieren. In diesem exemplarischen Ausführungsbeispiel wird diese Art einer Steuerung als Verkehrsflussgeschwindigkeitsregelung bezeichnet.
Mit dieser Verkehrsflussgeschwindigkeitsregelung wird die nächste Sollgeschwindigkeit V_{tgt_next} gemäß Ausdruck (1) durch Verwenden der gegenwärtigen Sollgeschwindigkeit V_{tgt_now} und der dem Verkehrsfluss angemessenen Beschleunigung a_env berechnet. Δt in Ausdruck (1) ist der Steuerzyklus. Wenn die Geschwindigkeit des Ausgangsfahrzeugs V ist, und die Geschwindigkeiten der Fahrzeuge, von denen die Fahrzustände referenziert werden, wenn die dem Verkehrsfluss angemessene Beschleunigung bezogen wird, V₁, V₂... sind, kann die dem Verkehrsfluss angemessene Beschleunigung a_env gemäß Ausdruck (2) definiert werden. c₁, c₂, ... in Ausdruck (2) sind die Verstärkung. V_{tgt_next} = V_{tgt_now} + a_envΔt (1) aenv = c₁(V – V₁) + C₂(V – V₂) + ... (2)
Mit dem in 2 gezeigten Beispiel wird in Zone NC, die eine Zone ist, bevor das Ausgangsfahrzeug MV den Punkt P₁₀, erreicht, und in der keine anderen Fahrzeuge innerhalb des Kommunikationsbereichs CA (insbesondere vor dem Ausgangsfahrzeug) einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation vorhanden sind, eine normale Geschwindigkeitsregelung basierend auf einer festgelegten Sollgeschwindigkeit V_tgt durchgeführt, die durch den Fahrer eingestellt ist. In Zone TC, die eine Zone ist, von nachdem das Ausgangsfahrzeug MV den Punkt P₁₀ durchläuft bis das Ausgangsfahrzeug MV den Punkt P₁₂ erreicht, und in der andere Fahrzeuge innerhalb des Kommunikationsbereichs CA der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation vorhanden sind, wird eine Verkehrsflussgeschwindigkeitsregelung basierend auf der Sollgeschwindigkeit V_tgt durchgeführt, die durch das ACC-System 1 eingestellt wird. Insbesondere gilt von dem Zeitpunkt, bei dem das Ausgangsfahrzeug MV den Punkt P₁₀ durchläuft, dass Informationen, die von einem anderen Fahrzeug OV₁₃, das für eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation geeignet ist, übertragen werden, begonnen werden zu empfangen, und eine dem Verkehrsfluss angemessene Beschleunigung a_env10 wird basierend auf der Geschwindigkeit des anderen Fahrzeugs OV₁₃ bezogen. Die Sollgeschwindigkeit V_tgt wird anschließend gemäß dieser dem Verkehrsfluss angemessenen Beschleunigung a_env10 aktualisiert. Wenn ein Steuermodell angenommen wird, in dem das Ausgangsfahrzeug MV und das andere Fahrzeug OV₁₃ mit einem Dämpfer C₁₀ verbunden sind, wird eine Verkehrsflussgeschwindigkeitsregelung basierend auf der dem Verkehrsfluss angemessenen Beschleunigung a_env10 als Steuerung ausgedrückt, die das Ausgangsfahrzeug MV durch den Dämpfer C₁₀ gemäß der relativen Geschwindigkeit zwischen dem Ausgangsfahrzeug MV und dem anderen Fahrzeug OV₁₃ verzögert. Darüber hinaus werden von dem Zeitpunkt, bei dem das Ausgangsfahrzeug MV den Punkt P₁₁ durchläuft, Informationen, die von einem anderen Fahrzeug OV₁₁, das für eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation fähig ist, übertragen werden, ebenso begonnen zu empfangen, und eine dem Verkehrsfluss angemessene Beschleunigung a_env11 wird basierend auf der Geschwindigkeit des anderen Fahrzeugs OV₁₃ und der Geschwindigkeit des anderen Fahrzeugs OV₁₁ bezogen. Die Sollgeschwindigkeit V_tgt wird anschließend gemäß dieser dem Verkehrsfluss angemessenen Beschleunigung a_env11 aktualisiert. Bei Annahme eines Steuer- bzw. Regelmodells, in dem das Ausgangsfahrzeug MV und das andere Fahrzeug OV₁₃ durch den Dämpfer C₁₀ verbunden sind, und eines Steuer- bzw. Regelmodells, in dem das Ausgangsfahrzeug MV und das andere Fahrzeug OV₁₁ über einen Dämpfer C₁₁ verbunden sind, wird eine Verkehrsflussgeschwindigkeitsregelung basierend auf der dem Verkehrsfluss angemessenen Beschleunigung a_env11 als eine Steuerung ausgedrückt, die das Ausgangsfahrzeug MV durch den Dämpfer C₁₀ gemäß der relativen Geschwindigkeit zwischen dem Ausgangsfahrzeug MV und dem anderen Fahrzeug OV₁₃ verzögert, und das Ausgangsfahrzeug MV durch den Dämpfer C₁₁ gemäß der relativen Geschwindigkeit zwischen dem Ausgangsfahrzeug MV und dem anderen Fahrzeug OV₁₁ verzögert. Anschließend wird in Zone FC, die eine Zone ist, nachdem das Ausgangsfahrzeug MV den Punkt P₁₂ durchläuft, und in der sich kein anderes Fahrzeug OV₁₀ innerhalb des Radarerfassungsbereichs RA befindet, eine Führungsfahrzeugnachfolgesteuerung basierend auf der Sollzwischenfahrzeugzeit durchgeführt. Im Übrigen entsprechen Dämpfungskoeffizienten der Dämpfer C₁₀ und C₁₁ der Verstärkung in dem vorstehenden Ausdruck (2).
Ebenso gilt in dem in 3 gezeigten Beispiel, gleich dem in 2 gezeigten Beispiel, dass in Zone NC eine normale Geschwindigkeitsregelung durchgeführt wird, in Zone TC eine Verkehrsflussgeschwindigkeitsregelung durchgeführt wird, und in Zone FC eine Führungsfahrzeugnachfolgesteuerung durchgeführt wird. Insbesondere wird in Zone TC, von dem Zeitpunkt, bei dem das Ausgangsfahrzeug MV den Punkt P₂₀ durchläuft, damit begonnen, dass Informationen, die von einem anderen Fahrzeug OV₂₁, das für eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation geeignet ist, übertragen werden, zu empfangen, und eine dem Verkehrsfluss angemessene Beschleunigung a_env20 wird basierend auf der Geschwindigkeit des anderen Fahrzeugs OV₂₁ erhalten. Anschließend wird die Sollgeschwindigkeit V_tgt gemäß dieser dem Verkehrsfluss angemessenen Beschleunigung a_env20 aktualisiert. Unter Annahme eines Steuer- bzw. Regelmodells, in dem das Ausgangsfahrzeug MV und das andere Fahrzeug OV₂₁ über einen Dämpfer C₂₀ verbunden sind, wird eine Verkehrsflussgeschwindigkeitsregelung basierend auf der dem Verkehrsfluss angemessenen Beschleunigung a_env20 als Steuerung ausgedrückt, die das Ausgangsfahrzeug MV durch den Dämpfer C₂₀ gemäß der relativen Geschwindigkeit zwischen dem Ausgangsfahrzeug MV und dem anderen Fahrzeug OV₂₁ beschleunigt. Darüber hinaus wird von dem Zeitpunkt, bei dem das Ausgangsfahrzeug MV den Punkt P₂₁ durchläuft, damit begonnen, Informationen, die von einem anderen Fahrzeug OV₂₂, das für eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation geeignet ist, übertragen werden, zu empfangen, und eine dem Verkehrsfluss angemessene Beschleunigung a_env21 wird basierend auf der Geschwindigkeit des anderen Fahrzeugs OV₂₁ und der Geschwindigkeit des anderen Fahrzeugs OV₂₂ erhalten. Die Sollgeschwindigkeit V_tgt wird anschließend gemäß dieser dem Verkehrsfluss angemessenen Beschleunigung a_env21 aktualisiert. Unter Annahme eines Steuermodells, in dem das Ausgangsfahrzeug MV und das andere Fahrzeug OV₂₁ über den Dämpfer C₂₀ verbunden sind, und eines Steuermodells, in dem das Ausgangsfahrzeug MV und das andere Fahrzeug OV₂₂ über einen Dämpfer C₂₁ verbunden sind, wird eine Verkehrsflussgeschwindigkeitsregelung basierend auf der dem Verkehrsfluss angemessenen Beschleunigung a_env21 als Steuerung ausgedrückt, die das Ausgangsfahrzeug MV durch den Dämpfer C₂₀ gemäß der relativen Geschwindigkeit zwischen dem Ausgangsfahrzeug MV und dem anderen Fahrzeug OV₂₁ beschleunigt, und das Ausgangsfahrzeug MV durch den Dämpfer C₂₁ gemäß der relativen Geschwindigkeit zwischen dem Ausgangsfahrzeug MV und dem anderen Fahrzeug OV₂₂ beschleunigt. Im Übrigen entsprechen Dämpfungskoeffizienten der Dämpfer C₂₀ und C₂₁ der Verstärkung in dem vorstehenden Ausdruck (2).
Insbesondere gilt, dass bei dem gegenwärtigen Fluss oder Verkehr der Einfluss, den ein Fahrzeug auf den Fluss einer Gruppe von hintereinander fahrenden Fahrzeugen hat, ansteigt, wenn das Fahrzeug bei einer niedrigen Geschwindigkeit fährt. Beispielsweise gilt bei Annahme eines Falls, in dem die Betriebsgeschwindigkeit eine Gruppe von vorausfahrenden Fahrzeugen als die Durchschnittsgeschwindigkeit der Fahrzeuge erhalten wird, für die es möglich ist, Informationen über eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation zu erhalten, eine dem Verkehrsfluss angemessene Beschleunigung, sodass die Geschwindigkeit des Ausgangsfahrzeugs in Übereinstimmung mit der Betriebsgeschwindigkeit gebracht wird, und eine Verkehrsflussfahrsteuerung wird durchgeführt, das Ausgangsfahrzeug beschleunigt oder verzögert, um mit der Betriebsgeschwindigkeit (d. h. der Durchschnittsgeschwindigkeit) der vorausfahrenden Gruppe von Fahrzeugen übereinzustimmen. Wenn jedoch ein langsames Fahrzeug vorliegt, das bei einer niedrigeren Geschwindigkeit als die Betriebsgeschwindigkeit innerhalb der vorausfahrenden Gruppe von Fahrzeugen fährt, wird dieses langsame Fahrzeug die Fahrzeuge hinter diesem verlangsamen, sodass das Ausgangsfahrzeug ebenso verlangsamt wird. Als eine Folge muss das Ausgangsfahrzeug verzögern. Wenn daher die dem Verkehrsfluss angemessene Beschleunigung erhalten wird (und daher die Sollgeschwindigkeit für eine Verkehrsflussgeschwindigkeitsregelung), muss eine höhere Gewichtung Fahrzeugen gegeben werden, die bei niedriger Geschwindigkeit fahren (d. h. langsame Fahrzeuge) unter den anderen Fahrzeugen, die zum Erhalten von Informationen über eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation fähig sind. Dies liegt daran, weil ein langsames Fahrzeug unter den zum Erhalten von Informationen über eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation fähigen anderen Fahrzeugen den Verkehrsfluss stärker beeinflusst.
Bei dem in 4 gezeigten Beispiel sind von den anderen Fahrzeugen OV₃₀, ..., OV₃₆ vor dem Ausgangsfahrzeug MV drei andere Fahrzeuge OV₃₁, OV₃₃ und OV₃₆ Fahrzeuge, die zu einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation fähig sind, sodass es möglich ist, die Geschwindigkeiten dieser Fahrzeuge durch das Ausgangsfahrzeug MV über eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation zu erhalten. Wenn beispielsweise die Geschwindigkeit des anderen Fahrzeugs OV₃₁ 100 km/h beträgt, die Geschwindigkeit des anderen Fahrzeugs OV₃₃ 50 km/h beträgt, und die Geschwindigkeit des anderen Fahrzeugs OV₃₆ 70 km/h beträgt, wird das andere Fahrzeug OV₃₁, das mit 100 km/h fährt, voraussichtlich das andere Fahrzeug OV₃₃, das mit 50 km/h fährt, erreichen und verlangsamen. Daher wird das Ausgangsfahrzeug MV, das dem anderen Fahrzeug OV₃₁ hinterherfährt, ebenso mehr durch das andere Fahrzeug OV₃₃ als durch die anderen Fahrzeuge OV₃₁ und OV₃₆ beeinflusst. Daher muss die dem Verkehrsfluss angemessene Beschleunigung durch Platzieren der größten Gewichtung auf die Geschwindigkeit des anderen Fahrzeugs OV₃₃ erhalten werden.
Der Ausdruck (2) kann in den Ausdruck (3) geändert werden, durch Verwenden der Geschwindigkeit V des Ausgangsfahrzeugs und der Referenzgeschwindigkeit V_ref (die der Betriebsgeschwindigkeit entspricht) der Gruppe von Fahrzeugen bestehend aus Referenzfahrzeugen, auf deren Fahrzustände Bezug genommen wird, wenn die dem Verkehrsfluss angemessene Beschleunigung bezogen wird. c in Ausdruck (3) ist die Verstärkung, und ist ein Wert, der zuvor durch Tests oder dergleichen bestimmt wird. Diese Differenzgeschwindigkeit V_ref kann gemäß Ausdruck (4) durch Verwenden der Geschwindigkeiten V₁, V₂...V_n der Referenzfahrzeuge berechnet werden. m₁, m₂...m_n in Ausdruck (4) sind Gewichtungen (d. h. Einflussgrade), die entsprechenden Referenzfahrzeugen gegeben werden, und sind bei stärker gewichteten Fahrzeugen auf größere Werte eingestellt, wenn die Verkehrfluss angemessene Beschleunigung bezogen wird. Wie in Ausdruck (5) gezeigt ist, sind die Gewichtungen m₁, m₂...m_n vorgegebene Werte zwischen 0 und 1, sodass die Summe von allen Gewichtungen 1 beträgt. a_env = c₁(V – V₁) + C₂(V – V₂) + ... = c(V – V_ref) (3) V_ref = m₁V₁ + m₂V₂ + ... + m_nV_n (4) m₁ + m₂ + ... + m_n = 1 (5)
Nun wird jeder Teil des ACC-Systems 1 detailliert beschrieben. Das ACC-System 1 umfasst einen vorderen Zwischenfahrzeugdistanzsensor 10, eine Funkantenne 11, einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 12, einen Beschleunigungssensor 13, einen Tempomathebel 14, eine elektronische Steuereinheit (ECU) des Frontsensors 20, eine Funksteuer-ECU 21, eine Fahrzeuggeschwindigkeitssensor-ECU 22, eine Beschleunigungssensor-ECU 23, eine Maschinensteuer-ECU 30, die mit einem Fahrpedalsensor 15 und einem Drosselaktuator 40 verbunden ist, eine Bremssteuer-ECU 31, die mit einem Bremspedalsensor und einem Bremsaktuator 41 verbunden ist, und eine Fahrzeugssteuer-ECU 51. Eine Kommunikation zwischen der Frontsensor-ECU 20, der Funksteuer-ECU 21, der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor-ECU 22, der Beschleunigungssensor-ECU 23, des Tempomathebels 14 und der Fahrzeugsteuer-ECU 51 wird durch ein kommunikations- und sensorbasiertes Steuergebietnetzwerk (CAN) 60 durchgeführt, und eine Kommunikation zwischen der Maschinensteuer-ECU 30 der Bremssteuer-ECU 31 und der Fahrzeugsteuer-ECU 51 wird über einen steuerungsbasierten CAN 61 durchgeführt.
Im Übrigen dienen in dem ersten Beispiel aus dem Ausführungsbeispiel die Funkantenne 11 und die Funksteuer-ECU 21 als der Beschaffungsabschnitt der Erfindung, und die Fahrzeugsteuer-ECU 51 dient als der Sollgeschwindigkeitsberechnungsabschnitt der Erfindung.
Der vordere Zwischenfahrzeugdistanzsensor 16 ist ein Radarsensor, der ein Fahrzeug voraus durch Verwenden von Millimeterwellen oder dergleichen erfasst. Der vordere Zwischenfahrzeugdistanzsensor 10 ist an einer Position bei einer vorbestimmten Höhe in dem Zentrum eines vorderen Endabschnitts des Ausgangsfahrzeugs angebracht (d. h. an einer Position bei einer Höhe, bei der es möglich ist, dass ein Fahrzeug zuverlässig erfasst wird). Der vordere Zwischenfahrzeugdistanzsensor 10 sendet einen Radarstrahl vor der Ausgangsfahrzeug aus, während links und rechts abgetastet wird und empfängt den reflektierten Radarstrahl. Der vordere Zwischenfahrzeugdistanzsensor 10 gibt Radarinformationen (wie etwa der links-rechts Abtastwinkel, den Sendezeitpunkt, den Empfangszeitpunkt, die Empfangsstärke, und dergleichen) über jeden reflektierten Punkt (d. h. Erfassungspunkt) an die Frontsensor-ECU 20 aus. Im Übrigen ist der vordere Zwischenfahrzeugdistanzsensor 10 nicht darauf beschränkt, ein Radarsensor zu sein, sondern kann anstatt dessen ein anderer Sensor sein, der dazu fähig ist, Informationen bezüglich des Gebiets vor dem Fahrzeug zu erfassen. Beispiele solcher Sensoren umfassen einen Lasersensor und eine Kamera.
Die Frontsensor-ECU 20 bestimmt anschließend, ob sich ein Fahrzeug vor dem Ausgangsfahrzeug auf der Spur, auf der das Ausgangsfahrzeug fährt, innerhalb des Erfassungsbereichs des vorderen Zwischenfahrzeugdistanzsensor 10 befindet, basierend auf den von dem vorderen Zwischenfahrzeugdistanzsensor 10 ausgegebenen Radarinformationen. Wenn bestimmt wird, dass ein Fahrzeug (d. h. ein vorausfahrendes Fahrzeug) vorliegt, verarbeitet die Frontsensor-ECU 20 anschließend die Radarinformationen und gibt die Distanz vom Ausgangsfahrzeug zu dem vorausfahrenden Fahrzeug (d. h. die Zwischenfahrzeugdistanz) und dergleichen durch einen digitalen Wert aus. Anschließend gibt die Frontsensor-ECU 20 die Informationen darüber aus, ob ein vorausfahrendes Fahrzeug bzw. Führungsfahrzeug vorliegt, und wenn dies zutrifft, die Distanz und dergleichen, als ein Front-Zwischenfahrzeugdistanzsignal an die Fahrzeugsteuer-ECU 51 aus.
Die Funkantenne 11 ist eine Funkantenne, die sowohl Signale sendet als auch empfängt. Ebenso ist die Funkantenne 11 eine gewöhnliche Antenne, die sowohl für eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation und eine Straßenrand-zu-Fahrzeug-Kommunikation verwendet wird. Wenn zwischen Fahrzeugen kommuniziert wird (d. h. Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation), empfängt die Funkantenne 11 Signale von Fahrzeugen, die für eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation fähig sind, die sich innerhalb des Kommunikationsbereichs befinden, und sendet Signale an Fahrzeuge innerhalb des Kommunikationsbereichs. Wenn ein Signal gesendet wird, wird ein Fahrzeug-zu-Fahrzeugsendesignal von der Funksteuer-ECU 21 an die Funkantenne 11 ausgegeben. Wenn ein Signal empfangen wurde, wird ein Fahrzeug-Zu-Fahrzeugempfangssignal von der Funkantenne 11 an die Radiosteuer-ECU 21 ausgegeben. Wenn mit einer Infrastruktur am Straßenrand kommuniziert wird (d. h. Straßenrand-zu-Fahrzeug-Kommunikation), empfängt die Funkantenne 11 Signale von der Infrastrukturausstattung (wie etwa eine optische Bake), und sendet Signale an die Infrastrukturausstattung. Wenn ein Signal gesendet wird, wird ein Straßenrand-zu-Fahrzeugübersendesignal von der Funksteuer-ECU 21 an die Funkantenne 11 ausgegeben. Wenn ein Signal empfangen wurde, wird ein Straßenrand-zu-Fahrzeugübersendesignal von der Funkantenne 11 an die Funksteuer-ECU 21 ausgegeben.
Die Funksteuer-ECU 21 steuert verschiedene Signale, die drahtlos gesendet und empfangen werden. Bei der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation wendet die Funksteuer-ECU 21 verschiedene Konvertierungsprozesse an den Fahrzeug-Zu-Fahrzeugsendeinformationen von der Fahrzeugsteuer-ECU 51 an, und erzeugt ein Fahrzeug-zu-Fahrzeugsendesignal, das dieses anschließend an die Funkantenne 11 ausgibt. Ebenso wendet die Funksteuer-ECU 21 verschiedene Konvertierungsprozesse an einem durch die Funkantenne 11 empfangenen Fahrzeug-zu-Fahrzeugsempfangssignal an, und extrahiert die Informationen, die diese anschließend an die Fahrzeugsteuer-ECU 51 als ein empfangenes Fahrzeug-zu-Fahrzeuginformationssignal ausgibt. Beispiele von über Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation gesendete und empfangene Informationen umfassen eine Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Position, eine Beschleunigung, eine Fahrspur, eine Straßenart (wie etwa eine Autobahn, eine gewöhnliche Straße, und der gleichen), und Fahrzeugidentifikationsinformationen (Informationen zum Spezifizieren oder Identifizieren des Ausgangsfahrzeugs, wie etwa die Fahrzeug-ID). Bei der Straßenrand-zu-Fahrzeug-Kommunikation wendet die Funksteuer-ECU 21 verschiedene Konvertierungsprozesse an den Straßenrand-zu-Fahrzeugsendeinformationen von der Fahrzeugsteuer-ECU 51 an, und erzeugt ein Straßenrandzu-Fahrzeugsendesignal, das diese anschließend an die Funkantenne 11 ausgibt. Ebenso wendet die Funksteuer-ECU 21 verschiedene Konvertierungsprozesse an dem durch die Funkantenne 11 empfangenen Straßenrand-zu-Fahrzeugempfangssignal an, und extrahiert die Informationen, welche diese anschließend an die Fahrzeugsteuer-ECU 51 als ein empfangenes Straßenrand-zu-Fahrzeuginformationssignal ausgibt. Ein Beispiel von über Straßenrand-zu-Fahrzeug-Kommunikation gesendete Informationen sind Fahrzeugidentifikationsinformationen, und Beispiele von über Straßenrand-zu-Fahrzeug-Kommunikation empfangene Informationen umfassen Verkehrinformationen (wie etwa Stauinformationen, Verkehrs- (und Straßen-)-Respektionsinformationen, und Fahrgeschwindigkeiten und dergleichen) und sowie Straßeninfrastrukturinformationen. Verkehrinformationen können Informationen umfassen, die über das Fahrzeuginformationskommunikationssystem (VICS) (in Japan registrierte Marke) bereitgestellt werden, das in Japan verwendet wird, oder ein ähnliches System oder Technologie. Ebenso können Straßeninfrastrukturinformationen Informationen bezüglich der Zeit oder des Zeitpunkts, wann sich Verkehrsleuchtzeichen ändern, umfassen. Informationen über die Fahrspuren der Fahrzeuge können ebenso über die Straßenrand-zu-Fahrzeug-Kommunikation empfangen werden.
Im Übrigen sind die Funkantenne und die Funksteuer-ECU nicht darauf beschränkt, um durch die Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation und Straßenrand-zu-Kommunikation geteilt zu werden. Das heißt, dass eine separate Funkantenne und Funksteuer-ECU für eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation verwendet werden kann, als die für eine Straßenrand-zu-Fahrzeug-Kommunikation verwendet wird. Ebenso kann die Straßenrand-zu-Fahrzeug-Kommunikation derart ausgestaltet sein, dass Informationen nur empfangen werden, anstatt sowohl gesendet als auch empfangen zu werden.
Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 12 ist ein Sensor zum Erfassen der Geschwindigkeit des Ausgangsfahrzeugs. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 12 erfasst Informationen bezüglich der Geschwindigkeit des Ausgangsfahrzeugs, und gibt die erfassten Informationen an die Fahrzeuggeschwindigkeitssensor-ECU 22 zu regulären Zeitintervallen aus.
Die Fahrzeuggeschwindigkeitssensor-ECU verarbeitet anschließend die von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 12 ausgegebenen Informationen, und gibt die Geschwindigkeit des Ausgangsfahrzeugs, die ein digitaler Wert ist, aus. Die Fahrzeuggeschwindigkeitssensor-ECU 22 gibt diese Geschwindigkeit des Ausgangsfahrzeugs and die Fahrzeugsteuer-ECU 51 als ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal aus.
Der Beschleunigungssensor 13 ist ein Sensor zum Erfassen einer Beschleunigung des Ausgangsfahrzeugs. Der Beschleunigungssensor 13 erfasst Informationen bezüglich einer Beschleunigung des Ausgangsfahrzeugs und gibt diese erfassten Informationen an die Beschleunigungssensor-ECU 23 zu regulären Zeitintervallen aus.
Die Beschleunigungssensor-ECU 23 verarbeitet die von dem Beschleunigersensor 13 ausgegebenen Informationen, und gibt die Beschleunigung des Ausgangsfahrzeugs, die ein digitaler Wert ist, aus. Die Beschleunigungssensor-ECU 23 gibt diese Beschleunigung des Ausgangsfahrzeugs an die Fahrzeugsteuer-ECU 51 als ein Beschleunigungssignal aus.
Der Tempomathebel 14 ist ein Hebel zum Durchführen verschiedener Operationen, wie etwa Einschalten des ACC-Systems 1 (Starten) und Ausschalten von diesem (Stop), und Einstellen der Sollgeschwindigkeit (d. h. eine nach oben Betätigung zum erhöhen der Geschwindigkeit um eine vorbestimmte Geschwindigkeit, und eine nach unten Betätigung, um die Geschwindigkeit um eine vorbestimmte Geschwindigkeit zu erniedrigen, sind möglich). Der Tempomathebel 14 gibt Informationen bezüglich einer durch den Fahrer durchgeführten Information an die Fahrzeugsteuer-ECU 51 als ein Tempomathebelsignal aus. Im Übrigen kann ein Hebel oder ein Schalter ebenso separat von dem Tempomathebel 14 bereitgestellt sein, oder in dem Tempomathebel 14 eingebaut sein, um die Sollzwischenfahrzeugszeit (d. h. die Sollfahrzeug-zu-Fahrzeugdistanz) einzustellen (beispielsweise auf lang, mittel oder kurz), wenn eine Führungsfahrzeugnachfolgesteuerung durchgeführt wird. Der Fahrpedalsensor 15 ist ein Sensor, der den Herabdrückumfang (den Fahrpedalbetätigungsumfang) eines nicht gezeigten Fahrpedals erfasst. Der Fahrpedalsensor 15 erfasst den Herabdrückumfang des Fahrpedals, und gibt den erfassten Herabdrückumfang an die Maschinensteuer-ECU 30 als ein Fahrpedalsignal zu regulären Zeitintervallen aus.
Die Maschinensteuer-ECU 30 ist eine Steuereinheit, die die Maschine steuert. Die Maschinensteuer-ECU 30 stellt normalerweise eine Sollbeschleunigung gemäß dem Herabdrückumfang des Fahrpedals durch den Fahrer basierend auf dem Fahrpedalsignal von dem Fahrpedalsensor 15 zu regulären Zeitintervallen ein. Anschließend stellt die Maschinensteuer-ECU 30 einen Sollöffnungsgrad eines Drosselventils ein, der notwendig ist, um die Sollbeschleunigung zu realisieren, und gibt den Sollöffnungsgrad and den Drosselaktuator 40 als ein Solldrosselöffnungsgradsignal aus.
Der Drosselaktuator 40 ist ein Stellglied, das den Öffnungsgrad des Drosselventils anpasst. Nach Empfangen des Solldrosselöffnungsgradsignals von der Maschinensteuer-ECU 30 arbeitet der Drosselaktuator 40 gemäß dem Sollöffnungsgrad und passt den Öffnungsgrad des Drosselventils an.
Der Bremspedalsensor 16 ist ein Sensor, der den Herabdrückumfang eines nicht gezeigten Bremspedals erfasst. Der Bremspedalsensor 16 erfasst den Herabdrückumfang des Bremspedals und gibt den erfassten Herabdrückumfang an die Bremssteuer-ECU 31 als ein Bremspedalsignal zu regulären Zeitintervallen aus.
Die Bremssteuer-ECU 31 ist eine Steuereinheit, die das Bremsen der Räder steuert. Die Bremssteuer-ECU 31 stellt normalerweise eine Sollverzögerung gemäß dem Herabdrückumfang des Bremspedals durch den Fahrer basierend auf dem Bremspedalsignal von dem Bremspedalsensor 16 zu regulären Zeitintervallen ein. Anschließend stellt die Bremssteuer-ECU 31 einen Sollbremsdruck von nicht gezeigten Radzylindern der Räder ein, der notwendig ist, um die Sollverzögerung zu realisieren, und gibt den Sollbremsdruck an den Bremsaktuator 41 als ein Solldrucksignal aus.
Der Bremsaktuator 41 ist ein Stellglied, der den Bremsdruck der Radzylinder der Räder reguliert. Nach Empfangen des Solldrucksignals von der Bremssteuer-ECU 31 arbeitet der Bremsaktuator 41 gemäß dem Sollbremsdruck und reguliert den Bremsdruck in den Radzylindern.
Die Fahrzeugsteuer-ECU 51 ist eine elektronische Steuereinheit, die aus einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU), einem Lesespeicher (ROM) und einem Schreib-Lese-Speicher (RAM) und dergleichen gebildet ist, und ist verantwortlich zum Steuern des ACC-Systems 1. Wenn diese gemäß einer EIN-Operationsinformation, die durch ein Tempomathebelsignal von dem Tempomathebel 14 angegeben wird, aktiviert wird, führt die Fahrzeugsteuer-ECU 51 eine Führungsfahrzeugnachfolgesteuerung, normale Geschwindigkeitsregelsteuerung, Verkehrflussgeschwindigkeitssteuerung, Auswahl einer Steuerung zum Durchführen und dergleichen durch Laden eines in dem ROM gespeicherten Anwendungsprogramm in den RAM und Ausführen des Programms mit der CPU durch. Zu regulären Steuerzyklen Δt bestimmt die Fahrzeugsteuer-ECU 51, welche Steuerung aus der Führungsfahrzeugnachsteuerung, der normalen Geschwindigkeitsregelsteuerung und der Verkehrsflussgeschwindigkeitssteuerung durchzuführen ist (d. h. die Auswahl einer durchzuführenden Steuerung) und führt die ausgewählte Steuerung durch. Ebenso multipliziert die Fahrzeugsteuer-ECU 51 jedes mal wenn ein nach oben Betätigungsbetrag oder ein nach unten Betätigungsbetrag, der durch das Tempomathebelsignal von dem Tempomathebel 14 angegeben wird, erhalten wird, diesen Betätigungsbetrag mit einer Verstärkung, und berechnet eine neue Sollgeschwindigkeit, die gleich der gegenwärtig eingestellten Sollgeschwindigkeit plus der Geschwindigkeit des nach oben Betätigungsumfang oder des nach unten Betätigungsumfangs ist. Diese Sollgeschwindigkeit, die durch den Fahrer eingestellt ist, wird angezeigt, um für den Fahrer sichtbar zu sein.
Nun wird die Auswahl einer Steuerung beschrieben. Die Fahrzeugsteuer-ECU 51 bestimmt, ob sich ein Führungsfahrzeug bzw. vorausfahrendes Fahrzeug vor dem Ausgangsfahrzeug befindet, basierend auf dem Front-Zwischenfahrzeugdistanzsignal von der Frontsensor-ECU 20. Wenn bestimmt wird, dass ein Führungsfahrzeug vorliegt, führt die Fahrzeugsteuer-ECU 51 eine Führungsfahrzeugnachfolgesteuerung durch. Wenn andererseits bestimmt wird, dass kein Führungsfahrzeug vorliegt, bestimmt die Fahrzeugsteuer-ECU 51, ob sich andere Fahrzeuge um das Ausgangsfahrzeug (insbesondere davor) befinden, die zu einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation fähig sind, basierend auf einem empfangen Fahrzeug-zu-Fahrzeuginformationssignal von der Funksteuer-ECU 21. Wenn bestimmt wird, dass kein anderes Fahrzeug um das Ausgangsfahrzeug vorliegt, das zu einer Fahrzeugkommunikation fähig ist, führt die Fahrzeugsteuer-ECU 51 eine normale Geschwindigkeitsregelung durch. Wenn andererseits bestimmt wird, dass ein anderes Fahrzeug um das Ausgangsfahrzeug vorhanden ist, das zu einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation fähig ist, führt die Fahrzeugsteuer-ECU 51 eine Verkehrsflussgeschwindigkeitssteuerung durch.
Als Nächstes wird eine Führungsfahrzeugnachfolgesteuerung beschrieben. Die Fahrzeugsteuer-ECU 51 berechnet die Zwischenfahrzeugzeit (= Zwischenfahrzeugdistanz/Ausgangsfahrzeuggeschwindigkeit) zu dem Führungsfahrzeug durch Verwenden der Zwischenfahrzeugdistanz zu dem Führungsfahrzeug, die durch das Front-Zwischenfahrzeugdistanzsignal von der Frontsensor-ECU 20 angegeben ist, und der Geschwindigkeit des Ausgangsfahrzeugs, die durch das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal von der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor-ECU 22 angegeben ist. Anschließend berechnet die Fahrzeugsteuer-ECU 51 einen Sollgeschwindigkeitsänderungsbetrag, der notwendig ist, dass die Zwischenfahrzeugzeit zu dem Führungsfahrzeug mit der Sollzwischenfahrzeugzeit in Übereinstimmung gebracht wird, basierend auf der Differenz zwischen der Zwischenfahrzeugzeit und der Sollzwischenfahrzeugzeit. Wenn der Sollgeschwindigkeitsänderungsbetrag ein positiver Wert ist (d. h. wenn eine Beschleunigungssteuerung notwenig ist) stellt die Fahrzeugsteuer-ECU 51 eine Sollbeschleunigung ein, und gibt diese Sollbeschleunigung an die Maschinensteuer-ECU 30 als ein Maschinensteuersignal aus. Wenn der Sollgeschwindigkeitsänderungsbetrag ein negativer Wert (d. h. wenn eine Verzögerungssteuerung notwendig ist, stellt die Fahrzeugsteuer-ECU 51 eine Sollverzögerung ein, und gibt diese Sollverzögerung an die Bremssteuer-ECU 31 als ein Bremssteuersignal aus. Im Übrigen ist die Sollzwischenfahrzeugzeit, die in der Führungsfahrzeugnachfolgesteuerung verwendet wird, eine Sollzwischenfahrzeugzeit, die durch den Fahrer durch Verwenden des Hebels oder dergleichen eingestellt ist (der Ausgangswert ist beispielsweise eine ”lange” Sollzwischenfahrzeugzeit).
Als Nächstes wird eine normale Geschwindigkeitsregelung beschrieben. Die Fahrzeugsteuer-ECU 51 berechnet einen Sollgeschwindigkeitsänderungsbetrag, der notwendig ist, dass die Geschwindigkeit des Ausgangsfahrzeugs mit der Sollgeschwindigkeit in Übereinstimmung gebracht wird, basierend auf der Differenz zwischen der Geschwindigkeit des Ausgangsfahrzeugs, die durch das Fahrzeuggeschwindigkeitssignal von der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor-ECU 22 angegeben wird, und der Sollgeschwindigkeit. Wenn der Sollgeschwindigkeitsänderungsbetrag ein positiver Wert ist, stellt die Fahrzeugsteuer-ECU 51 eine Sollbeschleunigung ein, und gibt diese Sollbeschleunigung an die Maschinensteuer-ECU 30 als ein Maschinensteuersignal aus. Wenn der Sollgeschwindigkeitsänderungsbetrag ein negativer Wert ist, stellt die Fahrzeugsteuer-ECU 51 eine Sollverzögerung ein, und gibt diese Sollverzögerung an die Bremssteuer-ECU 31 als ein Bremssteuersignal aus. Im Übrigen ist die Sollzwischenfahrzeugzeit, die bei der normalen Geschwindigkeitsregelung verwendet wird, eine Sollgeschwindigkeit, die durch den Fahrer durch Verwenden des Tempomathebels 14 eingestellt wird.
Als Nächstes wird eine Verkehrsflussgeschwindigkeitssteuerung beschrieben. Die Fahrzeugsteuer-ECU 51 bezieht empfangene Fahrzeug-zu-Fahrzeuginformationen, die in dem empfangen Fahrzeug-zu-Fahrzeuginformationssignal von der Funksteuer-ECU 21 enthalten sind. Die empfangenen Fahrzeug-zu-Fahrzeuginformationen sind Informationen beispielsweise über die Straßenart, die Fahrspur, die Position, die Beschleunigung, die Geschwindigkeit und die Fahrzeug-ID jedes anderen Fahrzeugs um das Ausgangsfahrzeug, das zu einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation fähig ist. Ebenso gilt, dass wenn es möglich ist, dass ein Signal von einer Infrastrukturausstattung empfangen werden kann, bezieht die Fahrzeugsteuer-ECU 51 empfangene Straßenrand-zu-Fahrzeuginformationen, die in dem empfangenen Straßenrand-zu-Fahrzeuginformationssignal von der Funksteuer-ECU 21 enthalten sind. Die empfangenden Straßenrand-zu-Fahrzeuginformationen sind Informationen beispielsweise über die Fahrspur jeder Fahrzeug-ID und dergleichen. Ebenso wählt die Fahrzeugsteuer-ECU 51 Referenzfahrzeuge aus, auf deren Fahrzustände Bezug genommen wird, wenn eine dem Verkehrsfluss angemessene Beschleunigung bezogen wird (und daher die Sollgeschwindigkeit für eine Verkehrflussgeschwindigkeitsregelung), aus anderen Fahrzeugen, die zu einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation fähig sind, basierend auf dem empfangenden Fahrzeug-zu-Fahrzeuginformationen und den empfangenden Straßenrand-zu-Fahrzeuginformationen (nur wenn es möglich ist, diese zu beziehen). Die Fahrzeugsteuer-ECU 51 wählt im Wesentlichen ein anderes Fahrzeug aus, das vor und in der gleichen Richtung sowie auf der gleichen Fahrspur wie das Ausgangsfahrzeug fährt, als ein Referenzfahrzeug aus. Jedoch kann in Abhängigkeit auf die Umstände die Fahrzeugsteuer-ECU 51 ebenso ein anderes Fahrzeug auswählen, das in der gleichen Richtung wie das Ausgangsfahrzeug und vor dem Ausgangsfahrzeug fährt, jedoch auf einer unterschiedlichen Fahrspur als das Ausgangsfahrzeug, oder ein anderes Fahrzeug, das in der gleichen Richtung wie das Ausgangsfahrzeug fährt, jedoch hinter dem Ausgangsfahrzeug, als ein Referenzfahrzeug. Wenn Informationen über die Fahrspur eines anderen Fahrzeugs nicht bezogen werden können, wird ein anderes Fahrzeug, das auf der gleichen Straßenart fährt, als ein Referenzfahrzeug ausgewählt.
Die Fahrzeugsteuer-ECU 51 stellt eine Gewichtung m_i für jedes Referenzfahrzeug ein, wobei die Gewichtung für Referenzfahrzeuge, die mit niedrigen Geschwindigkeiten fahren, größer ist, basierend auf den Geschwindigkeiten von allen den ausgewählten Referenzfahrzeugen ein. Als das Verfahren des Gewichtens wird eine größere Gewichtung für ein langsameres Referenzfahrzeug eingestellt, sodass der Gesamtwert von allen Gewichtungen 1 beträgt (siehe Ausdruck (5)), beispielsweise durch Verwenden eines Kennfelds, das eine größere Gewichtung mit einer langsameren Fahrzeuggeschwindigkeit korreliert. Dieses Kennfeld kann gemäß der Anzahl von Referenzfahrzeugen und dem Fahrszenario (wie etwa ein Szenario, in dem das Fahrzeug einen Stau voraus annähert, ein Szenario, in dem das Fahrzeug durch einen Stau fährt, ein Szenario, in dem das Fahrzeug bei niedriger Geschwindigkeit sanft fährt, oder ein Szenario, in dem das Fahrzeug bei hoher Geschwindigkeit sanft fährt oder dergleichen) angepasst werden. Im Übrigen gilt, dass wenn nur ein Referenzfahrzeug ausgewählt ist, die Gewichtung dieses Referenzfahrzeugs 1 beträgt.
Die Fahrzeugsteuer-ECU 51 berechnet eine Differenzgeschwindigkeit V_ref gemäß vorstehendem Ausdruck (4) durch Verwenden der Fahrzeuggeschwindigkeit V_i und der Gewichtung m_i von jedem Referenzfahrzeug. Weiterhin berechnet die Fahrzeugsteuer-ECU 51 eine Verkehrfluss angemessene Beschleunigung a_env gemäß vorstehendem Ausdruck (3) durch Verwenden der Referenzgeschwindigkeit V_ref und der Geschwindigkeit V des Ausgangsfahrzeugs. Anschließend berechnet die Fahrzeugsteuer-ECU 51 die nächste Sollgeschwindigkeit V_{tgt_next} gemäß vorstehendem Ausdruck (1) durch Verwenden des Verkehrfluss angemessenen Beschleunigung a_env und der gegenwärtigen Sollgeschwindigkeit V_{tgt_now}. Anschließend führt die Fahrzeugsteuer-ECU 51 eine Beschleunigung/Verzögerungssteuerung ähnlich der normalen Geschwindigkeitsregelung durch Verwenden dieser berechneten nächsten Sollgeschwindigkeit V_{tgt_next} als die Sollgeschwindigkeit durch.
Nun wird die Operation während einer Verkehrflussgeschwindigkeitssteuerung des ACC-Systems 1 mit Bezugnahme auf 1 beschrieben. Insbesondere wird eine Verkehrsflussgeschwindigkeitssteuerroutine der Fahrzeugsteuer-ECU 51 mit Bezugnahme auf das Flussdiagramm in 5 beschrieben. 5 ist ein Flussdiagramm, das die Verkehrflussgeschwindigkeitssteuerroutine der Fahrzeugsteuer-ECU 51 gemäß dem ersten exemplarischen Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Hier wird ein Fall beschrieben, in dem das ACC-System 1 als Antwort auf eine EIN-Betätigung des Tempomathebels 14 durch den Fahrer aktiviert wird, und Informationen von anderen Fahrzeugen um das Ausgangsfahrzeug, die für eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation fähig sind, über Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation bezogen werden, aber es nicht möglich ist, dass ein Führungsfahrzeug durch den Front-Zwischenfahrzeugdistanzsensor erfasst wird.
Der Front-Zwischenfahrzeugdistanzsensor 10 sendet einen Radarstrahl, während das Gebiet vor dem Ausgangsfahrzeug zu regulären Zeitintervallen abgetastet wird, und empfängt den reflektierten Radarstrahl, wenn der Radarstrahl reflektiert wird. Der Front-Zwischenfahrzeugdistanzsensor 10 gibt anschließend die Radarinformationen an die Frontsensor-ECU 20 aus. Die Frontsensor-ECU 20 empfängt diese Radarinformationen, bestimmt, ob ein Führungsfahrzeug vorhandne ist, basierend auf den Radarinformationen, und gibt ein Front-Zwischenfahrzeugdistanzsignal, das die Bestimmung angibt, an die Fahrzeugsteuer-ECU 51 aus.
Jedes Mal, wenn ein Signal von einem anderen Fahrzeug innerhalb des Kommunikationsbereichs gesendet wird, empfängt die Funkantenne 11 das gesendete Signal und gibt ein Fahrzeug-zu-Fahrzeugempfangssignal an die Funksteuer-ECU 21 aus. Nach Empfangen dieses Fahrzeug-zu-Fahrzeugempfangssignals extrahiert die Funksteuer-ECU 21 verschiedene Informationen über das andere Fahrzeug aus dem Fahrzeug-zu-Empfangssignal, und gibt ein empfangenes Fahrzeug-zu-Fahrzeuginformationssignal an die Fahrzeugsteuer-ECU 51 aus. Die Fahrzeugsteuer-ECU 51 empfängt dieses empfangene Fahrzeug-zu-Fahrzeuginformationssignal, und bezieht die Informationen über das andere Fahrzeug um das Ausgangsfahrzeug (S10).
Ebenso, wenn das Ausgangsfahrzeug einen Sendebereich einer Infrastrukturausstattung durchläuft, empfängt die Funkantenne 11 ein Signal, das von der Infrastrukturausstattung gesendet wird, und gibt ein Straßenrand-zu-Fahrzeugempfangssignal an die Funksteuer-ECU 21 aus. Nach Empfangen dieses Straßenrand-zu-Fahrzeugempfangssignals extrahiert die Funksteuer-ECU 21 Straßeninfrastrukturinformationen aus dem Straßenrand-zu-Fahrzeugempfangssignal, und gibt ein empfangenes Straßenrand-zu-Fahrzeuginformationssignal an die Fahrzeugsteuer-ECU 51 aus. Die Fahrzeugsteuer-ECU 51 empfängt anschließend dieses empfangene Straßenrand-zu-Fahrzeuginformationssignal, und bezieht die Straßeninfrastrukturinformationen (S11).
Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 12 erfasst Informationen bezüglich der Geschwindigkeit des Ausgangsfahrzeugs, und gibt diese Informationen zu regulären Zeitintervallen an die Fahrzeuggeschwindigkeitssensor-ECU 22 aus. Nach Empfangen dieser Informationen von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 12 führt die Fahrzeuggeschwindigkeitssensor-ECU 22 verschiedene Verarbeitungen durch, und gibt die Geschwindigkeit des Ausgangsfahrzeugs, die ein digitaler Wert ist, an die Fahrzeugsteuer-ECU 51 als ein Fahrzeuggeschwindigkeitssignal aus. Die Fahrzeugsteuer-ECU 51 empfängt dieses Fahrzeuggeschwindigkeitssignal und bezieht die Geschwindigkeit des Ausgangsfahrzeugs. Der Beschleunigungssensor 13 erfasst Informationen bezüglich einer Beschleunigung des Ausgangsfahrzeugs, und gibt diese Informationen an die Beschleunigungssensor-ECU 23 zu regulären Zeitintervallen aus. Nach Empfangen dieser Informationen von dem Beschleunigungssensor 13 führt die Beschleunigungssensor-ECU 23 verschiedene Verarbeitungen durch und gibt die Beschleunigung des Ausgangsfahrzeugs, die ein digitaler Wert ist, an die Fahrzeugsteuer-ECU 51 als ein Beschleunigungssignal aus. Die Fahrzeugsteuer-ECU 51 empfängt dieses Beschleunigungssignal und bezieht die Beschleunigung des Ausgangsfahrzeugs.
Der Fahrpedalsensor 15 erfasst den Herabdrückumfang des Fahrpedals, und gibt ein Fahrpedalsignal an die Maschinensteuer-ECU 30 zu regulären Zeitintervallen aus. Die Maschinensteuer-ECU 30 empfängt dieses Fahrpedalsignal und bezieht den Herabdrückumfang des Fahrpedals.
Der Bremspedalsensor 16 erfasst im Herabdrückumfang des Bremspedals, und gibt ein Bremspedalsignal an die Bremssteuer-ECU 31 zu regulären Zeitintervallen aus. Die Bremssteuer-ECU 31 empfängt dieses Bremspedalsignal und bezieht den Herabdrückumfang des Bremspedals.
Zu jedem Steuerzyklus Δt wählt die Fahrzeugsteuer-ECU 51 Referenzfahrzeuge aus, auf deren Fahrzustände Bezug genommen werden kann, wenn eine Verkehrflussangemessene Beschleunigung bezogen wird, aus den anderen Fahrzeugen um das Ausgangsfahrzeug die für eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation fähig sind, basierend auf Informationen von anderen Fahrzeugen um das Ausgangsfahrzeug die für alle Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation fähig sind und Straßeninfrastrukturinformationen (nur wenn es möglich ist, diese zu beziehen) (S12). Anschließend weist die Fahrzeug-ECU 51 eine Gewichtung jedem Referenzfahrzeug basierend auf der Geschwindigkeit V_i jedes ausgewählten Referenzfahrzeugs zu (S13).
Die Fahrzeugsteuer-ECU 51 berechnet eine Referenzgeschwindigkeit V_ref gemäß Ausdruck (4) basierend auf der Gewichtung m_i und der Geschwindigkeit V_i jedes Referenzfahrzeugs (S14). Anschließend berechnet die Fahrzeugsteuer-ECU 51 eine Verkehrflussangemessene Beschleunigung a_env gemäß Ausdruck (2) basierend auf der Referenzgeschwindigkeit V_ref und der Geschwindigkeit V des Ausgangsfahrzeugs (S15). Weiterhin berechnet die Fahrzeugsteuer-ECU 51 eine nächste Sollgeschwindigkeit V_{tgt_next} gemäß Ausdruck (1) basierend auf der dem Verkehrsfluss angemessenen Beschleunigung a_env und der gegenwärtigen Sollgeschwindigkeit V_{tgt_now} (S16).
Die Fahrzeugsteuer-ECU 51 berechnet anschließend einen Sollgeschwindigkeitsänderungsbetrag, der notwendig ist, dass die Geschwindigkeit des Ausgangsfahrzeugs mit der Sollgeschwindigkeit in Übereinstimmung gebracht wird, basierend auf der Differenz zwischen der Geschwindigkeit V des Ausgangsfahrzeugs und der nächsten Sollgeschwindigkeit V_{tgt_next} (S17). Wenn der Sollgeschwindigkeitsänderungsbetrag ein positiver Wert ist, stellt die Fahrzeugsteuer-ECU 51 eine Sollbeschleunigung ein, und gibt ein Maschinensteuersignal an die Maschinensteuer-ECU 30 aus (S17). Nach Empfangen dieses Maschinensteuersignals stellt die Maschinensteuer-ECU 30 einen Sollöffnungsgrad des Drosselventils ein, der notwendig ist, um die durch das Maschinensteuersignal angegebene Sollbeschleunigung zu realisieren, und gibt ein Solldrosselöffnungsgradsignal an den Drosselaktuator 40 aus. Nach Empfangen dieses Solldrosselöffnungsgradsignals arbeitet der Drosselaktuator 40 gemäß dem durch das Solldrosselöffnungsgradsignal angegebene Drosselöffnungsgrad, und passt den Öffnungsgrad des Drosselventils an. Als eine Folge beschleunigt das Ausgangsfahrzeug auf die nächste Sollgeschwindigkeit V_{tgt_next} (und daher wird die Verkehrflussangemessene Beschleunigung a_env realisiert). Wenn die Sollbeschleunigung oder Verzögerung ein negativer Wert ist, stellt die Fahrzeugsteuer-ECU 51 eine Sollverzögerung ein, und gibt ein Bremssteuersignal an die Bremssteuer-ECU 31 aus (S17). Nach Empfangen dieses Bremssteuersignals stellt die Bremssteuer-ECU 31 einen Sollbremsdruck des Radzylinders für jedes Rad ein, der notwendig ist, um die durch das Bremssteuersignal angegebene Sollverzögerung zu realisieren, und gibt ein Solldrucksignal an den Bremsaktuator 41 aus. Nach Empfangen dieses Solldrucksignals arbeitet der Bremsaktuator 41 gemäß dem durch das Solldrucksignal angegebenen Sollbremsdruck, und passt den Bremsdruck der Radzylinder an. Als eine Folge verzögert sich das Ausgangsfahrzeug auf die nächste Sollgeschwindigkeit V_{tgt_next} (und daher wird die Verkehrflussangemessene Beschleunigung a_env realisiert).
Gemäß diesem ACC-System 1 ermöglicht das Einstellen einer größeren Gewichtung für ein langsameres Referenzfahrzeug, das den Verkehrfluss mehr beeinflusst, und Berechnen der dem Verkehrsfluss angemessenen Beschleunigung (und daher der Sollgeschwindigkeit), um eine unnötige Beschleunigung und Verzögerung während eines Fahrens basierend auf der berechneten Sollgeschwindigkeit zu unterdrücken, auch wenn ein anderes Fahrzeug vorhanden ist, von dem es für das Ausgangsfahrzeug nicht möglich ist, Informationen zu beziehen (d. h. ein anderes Fahrzeug, das nicht zu einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation fähig ist). Als eine Folge ist ein sanftes Fahren, das sicher und für den Verkehrsfluss angemessen ist, möglich. Beispielsweise gilt, dass wenn ein Stau voraus angenähert wird, es möglich ist, ein Verzögern zu starten, bevor ein Fahrzeug voraus durch Radar erfasst wird, und wenn der Fluss von nahen Fahrzeugen sanft verläuft, ist es schnell möglich, den Fluss anzupassen.
Durch Beziehen von Informationen über andere Fahrzeuge um das Ausgangsfahrzeug durch Verwenden einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation ist das ACC-System 1 dazu fähig, eine zuverlässigere Verkehrflussangemessene Beschleunigung zu erlangen, und daher kann eine angemessenere Geschwindigkeitssteuerung durchgeführt werden, wenn die Anzahl von anderen Fahrzeugen, die zu einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation fähig sind, die sich in dem Kommunikationsbereich der Fahrzeug-Zu-Fahrzeugsteuerung befinden, in der gleichen Richtung und vor dem Ausgangsfahrzeug fahren, ansteigt. Dabei ist es akzeptabel, dass die Genauigkeit der Positionen der anderen Fahrzeuge niedrig ist, solange es möglich ist, die Geschwindigkeiten und Fahrspuren der anderen Fahrzeuge genau zu beziehen. Ebenso müssen die anderen Fahrzeuge, mit denen eine Kommunikation stattfindet, nicht identifiziert werden. Daher ist es möglich, dass das ACC-System 1 einfach realisiert wird.
Als Nächstes wird ein ACC-System 2 gemäß einem zweiten Beispiel aus dem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Bezugnahme auf die 1 und 6 beschrieben. 6 ist ein Referenzdiagram von Gewichtungen basierend auf den Positionen der Referenzfahrzeuge.
Das ACC-System 2 unterscheidet sich von dem ACC-System 1 gemäß dem ersten Beispiel aus dem Ausführungsbeispiel dadurch, dass dieses die Sollgeschwindigkeit unter Berücksichtigung der Positionen sowie die Geschwindigkeiten der Referenzfahrzeuge um das Ausgangsfahrzeug während einer Verkehrsflussgeschwindigkeitsteuerung berechnet. Daher ist der einzige Aufbau des ACC-Systems 2, das sich von dem Aufbau des ACC-Systems 1 gemäß dem ersten exemplarischen Ausführungsbeispiel unterscheidet, eine Fahrzeugsteuer-ECU 52. Und zwar arbeitet in dem zweiten exemplarischen Ausführungsbeispiel die Fahrzeugsteuer-ECU 52 als der Sollfahrgeschwindigkeitberechnungsabschnitt der Erfindung.
Die Fahrzeugsteuer-ECU 52 unterscheidet sich nur von der Fahrzeugsteuer-ECU 51 des ersten exemplarischen Ausführungsbeispiels bezüglich der Verkehrsflussgeschwindigkeitsregelroutine. Daher wird nur die Verkehrflussgeschwindigkeitssteuerung der Fahrzeugsteuer-ECU 52 beschrieben.
Die Fahrzeugsteuer-ECU 52 wählt ein Referenzfahrzeug zum Beziehen einer Verkehrflussangemessenen Beschleunigung aus anderen Fahrzeugen, die zu einer Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation fähig sind, durch einen ähnlichen Prozess wie die Fahrzeugsteuer-ECU 51 in dem ersten exemplarischen Ausführungsbeispiel aus. Hier wählt die Fahrzeugsteuer-ECU 52 als Referenzfahrzeuge ein anderes Fahrzeug aus, das sich in einer Nicht-Ausgangsfahrzeug-Fahrspur (d. h. eine sich von der Spur, auf der das Ausgangsfahrzeug fährt, unterscheidende Spur) vor dem Ausgangsfahrzeug, in ein anderes Fahrzeug, das auf einer Ausgangsfahrzeugspur fährt (d. h. die Fahrspur, auf der das Ausgangsfahrzeug fährt) hinter dem Ausgangsfahrzeug, zusätzlich zu einem anderen Fahrzeug, das in der Ausgangsfahrzeugspur vor dem Ausgangsfahrzeug fährt, aus. Und zwar werden die Referenzfahrzeuge aus anderen Fahrzeugen ausgewählt, die in derselben Richtung wie das Ausgangsfahrzeug fahren.
Anschließend stellt die Fahrzeugsteuer-ECU 52 die Gewichtungen m_i jedes Referenzfahrzeugs basierend auf der Geschwindigkeit und Position (umfassend die Fahrspurinformation) jedes ausgewählten Referenzfahrzeugs ein. Bezüglich der Geschwindigkeit wird eine größere Gewichtung für ein langsameres Referenzfahrzeug gemäß einem Verfahren ähnlich dem in dem ersten exemplarischen Ausführungsbeispiel beschriebenen Verfahren eingestellt. Ebenso wird bezüglich der Position die Gewichtung eines Referenzfahrzeugs, das auf der Ausgangsfahrzeugfahrspur vor dem Ausgangsfahrzeug fährt, groß eingestellt, und die Gewichtung eines Referenzfahrzeugs, das auf der Nicht-Ausgangsfahrzeug-Fahrspur vor dem Ausgangsfahrzeug fährt, klein eingestellt (und kann sogar 0 sein), wie in 6 gezeigt ist. Ebenso wird bezüglich eines Referenzfahrzeugs, das auf der Ausgangsfahrzeugfahrspur hinter dem Ausgangsfahrzeug fährt, die Gewichtung eines Referenzfahrzeugs, das schnell als das Ausgangsfahrzeug fährt, klein eingestellt, und die Gewichtung eines Referenzfahrzeugs, das langsamer als das Ausgangsfahrzeug fährt, auf 0 eingestellt. Beispielsweise ist zunächst die Gewichtung für jedes Differenzfahrzeug gemäß der Geschwindigkeit eingestellt. Als Nächstes wird die gemäß der Geschwindigkeit eingestellte Gewichtung mit einem ersten Koeffizienten multipliziert, der größer als 1 ist, für ein Referenzfahrzeug, das auf der Ausgangsfahrzeugfahrspur vor dem Ausgangsfahrzeug fährt, die gemäß der Geschwindigkeit eingestellte Gewichtung mit einem zweiten Koeffizienten multipliziert (der 0 sein kann), der kleiner als 1 ist, für ein Referenzfahrzeug, das auf einer Nicht-Ausgangsfahrzeug-Fahrspur vor dem Ausgangsfahrzeug fährt, und die gemäß der Geschwindigkeit eingestellte Gewichtung mit einem dritten Koeffizienten multipliziert (der 0 sein kann), der kleiner als 1 ist, für ein Referenzfahrzeug, das auf der Ausgangsfahrzeugfahrspur hinter dem Ausgangsfahrzeug fährt, und schneller als das Ausgangsfahrzeug ist. Jeder dieser Koeffizienten kann angemessen angepasst werden, sodass der Gesamtwert von allen Gewichtungen 1 beträgt.
Die Geschwindigkeit des Ausgangsfahrzeugs wird im Wesentlichen durch die Geschwindigkeiten der voraus auf der Ausgangsfahrzeugfahrspur fahrenden Fahrzeuge beeinflusst. Wenn jedoch ein Stau oder dergleichen vorliegt, kann die Geschwindigkeit eines anderen voraus auf einer Nicht-Ausgangsfahrzeug-Fahrspur fahrenden Fahrzeugs ebenso in Betracht gezogen werden. Wenn daher die Geschwindigkeit eines anderen Fahrzeugs, das voraus auf einer Nicht-Ausgangsfahrzeug-Fahrspur fährt, in Betracht gezogen wird, wird eine Gewichtung, die kleiner als die Gewichtung des Referenzfahrzeugs, das voraus auf der Ausgangsfahrzeugfahrspur fährt, aber nicht 0 beträgt, für das Referenzfahrzeug, das voraus auf der Nicht-Ausgangsfahrzeug-Fahrspur fährt, eingestellt, sodass die Geschwindigkeit des anderen Fahrzeugs, das voraus auf der Nicht-Ausgangsfahrzeug-Fahrspur fährt, bei der Berechnung der dem Verkehrsfluss angemessenen Beschleunigung mitwirkt. Wenn jedoch die Geschwindigkeit eines anderen Fahrzeugs, das voraus auf einer Nicht-Ausgangsfahrzeug-Fahrspur fährt, nicht in Betracht gezogen wird, ist die Gewichtung eines Referenzfahrzeugs, das voraus auf einer Nicht-Ausgangsfahrzeug-Fahrspur fährt, auf 0 eingestellt, und trägt daher nicht bei der Berechnung der dem Verkehrsfluss angemessenen Beschleunigung bei.
Ebenso wird die Geschwindigkeit des Ausgangsfahrzeugs nicht durch ein anderes Fahrzeug, das dahinter auf einer Nicht-Ausgangsfahrzeug-Fahrspur fährt, beeinflusst. Wenn jedoch die Geschwindigkeit eines anderen Fahrzeugs auf der Ausgangsfahrzeug-Fahrspur hinter dem Ausgangsfahrzeug schneller als die Geschwindigkeit des Ausgangsfahrzeugs ist, wird dieses andere Fahrzeug, das dem Ausgangsfahrzeug nachfolgt, verlangsamt und aufgehalten. Daher kann die Geschwindigkeit des anderen Fahrzeugs, das dahinter auf der Ausgangsfahrzeug-Fahrspur fährt, ebenso in Betracht gezogen werden, um eine Stauung in der Umgebung um das Ausgangsfahrzeug zu verhindern. Daher gilt, dass nur wenn die Geschwindigkeit eines anderen Fahrzeugs, das dahinter auf der Ausgangsfahrzeug-Fahrspur fährt, schneller als die Geschwindigkeit des Ausgangsfahrzeugs ist, eine Gewichtung, die kleiner als die Gewichtung eines Referenzfahrzeugs ist, das voraus auf der Ausgangsfahrzeug-Fahrspur fährt aber die nicht 0 beträgt, für ein Referenzfahrzeug, das dahinter auf der Ausgangsfahrzeug-Fahrzeugspur fährt, eingestellt wird, sodass die Geschwindigkeit des anderen Fahrzeugs, das dahinter auf der Ausgangsfahrzeug-Fahrzeugspur fährt, ebenso zu der Berechnung der Verkehrflussangemessenen Beschleunigung beiträgt.
Wenn die Gewichtungen m_i aller Referenzfahrzeuge eingestellt sind, berechnet die Fahrzeugsteuer-ECU 52 sequenziell die Referenzgeschwindigkeit V_ref, die dem Verkehrsfluss angemessene Beschleunigung a_env und die nächste Sollgeschwindigkeit V_{tgt_next} gemäß einem ähnlichen Prozess wie der durch die Fahrzeugsteuer-ECU 51 in dem ersten exemplarischen Ausführungsbeispiel durchgeführten Prozess, und führt eine Beschleunigungs/Verzögerungssteuerung basierend auf dieser nächsten Sollgeschwindigkeit V_{tgt_next} durch.
Nun wird die Operation während der Verkehrsflussgeschwindigkeitssteuerung des ACC-Systems 2 mit Bezugnahme auf die 1 und 6 beschrieben. Insbesondere wird eine Verkehrsflussgeschwindigkeitssteuerroutine der Fahrzeugsteuer-ECU 52 mit Bezugnahme auf das in 7 gezeigte Flussdiagramm beschrieben. 7 ist ein Flussdiagramm, das eine Verkehrflussgeschwindigkeitssteuerroutine der Fahrzeugsteuer-ECU 52 gemäß dem zweiten exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Hier unterscheidet sich die Operation des ACC-Systems 2 von der Operation des in dem ersten exemplarischen Ausführungsbeispiel beschriebene ACC-System 1 nur bezüglich der Routine der Fahrzeugsteuer-ECU 52, sodass nur die Routine der Fahrzeugsteuer-ECU 52 beschrieben wird.
Die durch die Fahrzeugsteuer-ECU 52 durchgeführten Schritte S20 bis S22 sind die gleichen wie die durch die Fahrzeugsteuer-ECU 51 in dem ersten exemplarischen Ausführungsbeispiel durchgeführten Schritte S10 bis S12. Wenn in Schritt S22 die Referenzfahrzeuge ausgewählt werden, weist die Fahrzeugsteuer-ECU 52 eine Gewichtung jedem Referenzfahrzeug basierend auf der Geschwindigkeit und Position jedes ausgewählten Referenzfahrzeugs zu (S23). Anschließend führt die Fahrzeugsteuer-ECU 52 die Schritte S24 bis S27 durch, welche die gleichen wie die durch die Fahrzeugsteuer-ECU 51 in dem ersten exemplarischen Ausführungsbeispiel durchgeführten Schritte S14 bis S17 sind.
Zusätzlich zu den Effekten des ACC-Systems 1 in dem ersten exemplarischen Ausführungsbeispiel weist dieses ACC-System 2 ebenso die nachstehend beschriebenen Effekte auf. Bei dem ACC-System 2 ist es möglich, eine angemessenere Gewichtung gemäß dem Einflussgrad, den die Referenzfahrzeuge auf das Ausgangsfahrzeug haben, durch in Betracht ziehen der Positionen sowie der Geschwindigkeiten, wenn die Gewichtungen der Referenzfahrzeuge eingestellt werden, einzustellen. Demzufolge kann eine zuverlässigere dem Verkehrsfluss angemessene Beschleunigung (und daher eine zuverlässigere Sollgeschwindigkeit) berechnet werden. Als eine Folge kann ein unnötiges Beschleunigen und Verzögern weiterhin unterdrückt werden, was ein noch sichereres und sanfteres Fahren ermöglicht.
Als Nächstes wird ein ACC-System 3 gemäß einem dritten exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung mit Bezugnahme auf 1 beschrieben.
Das ACC-System 3 unterscheidet sich von dem ACC-System 2 gemäß dem zweiten exemplarischen Ausführungsbeispiel dadurch, das dieses die Sollgeschwindigkeit ebenso unter Berücksichtigung der Fahrzeugzustände und Attribute (d. h. der Fahrtendenzen) zusätzlich zu den Geschwindigkeiten und Positionen der Referenzfahrzeuge um das Ausgangsfahrzeug während der Verkehrflussgeschwindigkeitssteuerung berechnet. Daher ist die einzige Struktur des ACC-Systems 3, die sich von der Struktur des ACC-Systems 1 des ersten exemplarischen Ausführungsbeispiels und des ACC-Systems 2 des zweiten exemplarischen Ausführungsbeispiels unterscheidet, eine Fahrzeugsteuer-ECU 53. Und zwar dienen in dem dritten exemplarischen Ausführungsbeispiel die Funkantenne 11 und die Funksteuer-ECU 21 als der Beschaffungsabschnitt der Erfindung, und die Fahrzeugsteuer-ECU 53 dient als der Sollfahrgeschwindigkeitberechnungsabschnitt der Erfindung.
Und zwar umfassen bei der Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation gemäß der Funkantenne 11 und der Funksteuer-ECU 21 die gesendeten und empfangenden Informationen zusätzliche zu den vorstehend beschriebenen Informationen Informationen über die Existenz eines Sicherheitssystems, wie etwa eines Antiblockiersystems (ABS), einer Fahrzeugstabilitätssteuerung (VSC) oder eines Unfallwarnsystems (PCS), und den Aktivierungszustand dieses Systems, d. h., ob das System aktiviert oder deaktiviert ist, Informationen über das Attribut des Fahrzeugs, wenn das Fahrzeug ein Rettungsfahrzeug, wie etwa eine Ambulanz, ist, und wenn ein Fahrzeug in einen Unfall involviert ist (nachstehend vereinfacht als ”Unfallfahrzeug” bezeichnet), Informationen, die dieses angeben. Ebenso umfassen bei der Straßenrand-zu-Fahrzeug-Kommunikation gemäß der Funkantenne 11 und der Funksteuer-ECU 21 die Informationen, die von der Infrastrukturausstattung empfangen werden, zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen Informationen Informationen über die Position und Fahrzeug-ID eines Unfallfahrzeugs, wenn ein Unfallfahrzeug vorliegt.
Die Fahrzeugsteuer-ECU 53 unterscheidet sich von der Fahrzeugsteuer-ECU 51 des ersten exemplarischen Ausführungsbeispiels und der Fahrzeugsteuer-ECU 52 des zweiten exemplarischen Ausführungsbeispiels nur bezüglich der Verkehrflussgeschwindigkeitssteuerroutine. Daher wird nur die Verkehrflussgeschwindigkeitssteuerung der Fahrzeugsteuer-ECU 53 beschrieben.
Die Fahrzeugsteuer-ECU 53 wählt Referenzfahrzeuge aus, um eine Verkehrfluss angemessene Beschleunigung zu erlangen, aus anderen Fahrzeugen, die für eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation fähig sind, durch den gleichen Prozess, der durch die Fahrzeugsteuer-ECU 51 des ersten exemplarischen Ausführungsbeispiels angewendet wird.
Anschließend stellt die Fahrzeugsteuer-ECU 53 die Gewichtung m_i jedes Referenzfahrzeugs basierend auf der Geschwindigkeit, der Position, des Fahrzustands und des Attributs jedes ausgewählten Referenzfahrzeugs ein. Bezüglich den Geschwindigkeiten und Positionen werden die Gewichtungen der Referenzfahrzeuge gemäß dem gleichen Verfahren wie die in dem ersten und zweiten exemplarischen Ausführungsbeispiel beschriebenen Verfahren eingestellt. Weiterhin gilt bezüglich des Fahrzustands, dass wenn ein Referenzfahrzeug voraus ein Unfallfahrzeug ist (d. h. gestoppt ist), die maximale Gewichtung (= 1) eingestellt wird (daher werden alle Gewichtungen von allen anderen Referenzfahrzeugen auf 0 eingestellt). Ebenso gilt, dass wenn ein Referenzfahrzeug voraus mit einem Sicherheitssystem ausgestattet ist, und das Sicherheitssystem aktiviert ist, die Gewichtung groß eingestellt wird (beispielsweise wird die gemäß der Geschwindigkeit und der Position eingestellte Gewichtung mit einem Koeffizienten größer als 1 multipliziert). Ebenso gilt, dass wenn ein Referenzfahrzeug ein ungewöhnliches Verhalten aufweist, die Gewichtung auf 0 eingestellt wird. Bezüglich des Attributs gilt, dass wenn das Fahrzeug ein Rettungsfahrzeug ist, wie etwa eine Ambulanz, die Gewichtung auf 0 eingestellt wird.
Wenn sich voraus ein Unfallfahrzeug befindet, muss das nachfolgende Ausgangsfahrzeug schnell stoppen, sodass diese Art eines Referenzfahrzeugs am meisten zu der Berechnung zu der Verkehrflussangemessenen Beschleunigung beiträgt.
Wenn voraus ein Referenzfahrzeug vorhanden ist, in dem ein Sicherheitssystem aktiviert ist, führt dieses Referenzfahrzeug eine Fahrzeugsteuerung durch, um das Fahrzeugverhalten zu stabilisieren und eine Kollision zu vermeiden. Diese Art eines Referenzfahrzeugs sagt einen instabilen Zustand voraus, und führt eine Fahrzeugsteuerung durch, um sichererer zu fahren. Daher trägt diese Art eines Referenzfahrzeugs viel bei der Berechnung der dem Verkehrsfluss angemessenen Beschleunigung bei, um die Sicherheit des Ausgangsfahrzeugs zu erhöhen.
Beispiele eines Fahrzeugs, die in ungewöhnliches Verhalten aufweisen, umfassen ein Fahrzeug, das mit einer extrem kurzen Zwischenfahrzeugdistanz fährt, ein Fahrzeug, das die Lichthupe gibt, und ein Fahrzeug, das unsicher überholt. Weil diese Art von Referenzfahrzeug wahrscheinlich plötzlich beschleunigt oder verzögert, und daher ein Faktor ist, der die Sicherheit des Ausgangsfahrzeugs reduziert, trägt die Geschwindigkeit dieser Art eines Referenzfahrzeugs nicht bei der Berechnung der dem Verkehrsfluss angemessenen Beschleunigung bei. Bei der Bestimmung, ob ein Fahrzeug ein ungewöhnliches Verhalten aufweist, werden die bezogene Geschwindigkeit und Position und dergleichen des anderen Fahrzeugs in chronologischer Reihenfolge gespeichert, und die Bestimmung wird basierend auf dieser Fahrhistorie durchgeführt, oder wenn eine Erfassungseinrichtung, wie etwa eine Kamera vorliegt, wird der Zustand des Fahrzeugs durch Verwenden der Erfassungseinrichtung überwacht, und die Bestimmung wird basierend auf dem Fahrzeugzustand getroffen.
Ein Rettungsfahrzeug zeigt ein ungewöhnliches Verhalten beispielsweise durch Fahren bei einer unterschiedlichen Geschwindigkeit als sich nahe befindliche Fahrzeuge auf, z. B. durch Durchfahren eines Rotlichts. Daher trägt die Geschwindigkeit eines Rettungsfahrzeugs nicht bei der Berechnung der dem Verkehrsfluss angemessenen Beschleunigung bei.
Wenn die Gewichtungen m_i von allen Referenzfahrzeugen eingestellt sind, berechnet die Fahrzeugsteuer-ECU 53 sequenziell die Referenzgeschwindigkeit V_ref, die dem Verkehrsfluss angemessene Beschleunigung a_env und die nächste Sollgeschwindigkeit V_{tgt_next} gemäß einem ähnlichen Prozess wie der durch die Fahrzeugsteuer-ECU 51 in dem ersten exemplarischen Ausführungsbeispiel durchgeführten Prozess, und führt eine Beschleunigungs/Verzögerungssteuerung basierend auf dieser nächsten Sollgeschwindigkeit V_{tgt_next} durch.
Nun wird die Operation während einer Verkehrsflussgeschwindigkeitssteuerung des ACC-Systems 3 mit Bezugnahme auf 1 beschrieben. Insbesondere wird eine Verkehrflussgeschwindigkeitssteuerroutine der Fahrzeugsteuer-ECU 53 mit Bezugnahme auf ein in 8 gezeigtes Flussdiagram beschrieben. 8 ist ein Flussdiagram, das eine Verkehrflussgeschwindigkeitssteuerroutine in der Fahrzeugsteuer-ECU 53 gemäß dem dritten exemplarischen Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht. Hier unterscheidet sich die Operation des ACC-Systems 3 von der Operation des ACC-Systems 1, das in dem ersten exemplarischen Ausführungsbeispiel beschrieben ist, hinsichtlich der Routine der Fahrzeugsteuer-ECU 53, sodass nur die Routine der Fahrzeugsteuer-ECU 53 beschrieben wird.
Schritte S30 bis S32, die durch die Fahrzeugsteuer-ECU 53 durchgeführt werden, sind die gleichen wie die durch die Fahrzeugsteuer-ECU 51 in dem ersten exemplarischen Ausführungsbeispiel durchgeführten Schritte S10 bis S12. Insbesondere gilt, dass wenn Informationen über die anderen Fahrzeuge um das Ausgangsfahrzeug in Schritt S30 bezogen werden, die Fahrzeugsteuer-ECU 53 die bezogenen Informationen (d. h. die Geschwindigkeit und Position und dergleichen) für jedes andere Fahrzeug in chronologischer Reihenfolge speichert. Wenn anschließend die Referenzfahrzeuge in Schritt S33 ausgewählt werden, weist die Fahrzeugsteuer-ECU 52 eine Gewichtung jedem Referenzfahrzeug basierend auf der Geschwindigkeit, der Position, dem Fahrzeugzustand (ebenso umfassend die Fahrhistorie) und in Attributen jedes ausgewählten Referenzfahrzeugs zu (S33). Die Fahrzeugsteuer-ECU 53 wird anschließend Schritte S34 bis S37 durch, welche die gleichen wie die durch die Fahrzeugsteuer-ECU 51 in dem ersten exemplarischen Ausführungsbeispiel durchgeführten Schritte S14 bis S17 sind.
Zusätzlich zu den Effekten des ACC-Systems 1 in dem ersten exemplarischen Ausführungsbeispiel weist dieses ACC-System 3 ebenso die nachstehend beschriebenen Effekte auf. Beispiele der aus dem Fahrzustand und den Attributen bestimmten Fahrtendenzen umfassen das Ausmaß eines sicheren Fahrens und das Ausmaß einer plötzlichen Beschleunigung oder Verzögerung. Wenn gemäß einem Fahrzeug gefahren wird, bei dem das Ausmaß eines sicheren Fahrens hoch ist, kann ein Fahren sicherer sein. Wenn andererseits ein Fahren gemäß einem Fahrzeug, in dem das Ausmaß einer plötzlichen Beschleunigung oder Verzögerung hoch ist, kann ein Fahren viele plötzliche Beschleunigungen und plötzliche Verzögerungen enthalten. Mit dem ACC-System 3 ist es möglich, eine angemessenere Gewichtung gemäß den Referenzfahrzeugen, die das Fahren des Ausgangsfahrzeugs beeinflussen, durch Berücksichtigen der Fahrzustände und der Attribute sowie den Geschwindigkeiten und Positionen einzustellen, wenn die Gewichtungen der Referenzfahrzeuge eingestellt werden. Demzufolge kann eine zuverlässigere Verkehrflussangemessene Beschleunigung (und daher eine zuverlässigere Sollgeschwindigkeit) berechnet werden. Als eine Folge kann die Sicherheit weiterhin erhöht werden, und eine unnötige Beschleunigung und Verzögerung kann weiterhin unterdrückt werden.
Vorstehend wurden verschiedene beispielhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben, aber die Erfindung ist nicht auf die vorstehend exemplarischen Ausführungsbeispiele beschränkt. Das heißt, dass die Erfindung ebenso in anderen Moden ausgeführt werden kann.
Beispielsweise wird in den exemplarischen Ausführungsbeispielen die Erfindung bei einem ACC-System angewendet, das eine Führungsfahrzeugnachfolgesteuerung und Geschwindigkeitssteuerung durchführt. Jedoch kann die Erfindung alternativ ebenso bei anderen Vorrichtungen, wie etwa eine Vorrichtung, die nur eine Geschwindigkeitssteuerung bzw. -regelung (insbesondere eine Verkehrsflussgeschwindigkeitssteuerung) durchführt, oder eine Vorrichtung, die nur eine Sollgeschwindigkeit des Fahrzeugs gemäß dem Verkehrsfluss einstellt, angewendet werden.
Ebenso wird in dem exemplarischen Ausführungsbeispielen eine Sollgeschwindigkeit für eine Geschwindigkeitssteuerung bezogen, aber die Erfindung kann ebenso zum Beziehen einer Sollgeschwindigkeit, wenn gemäß einer Operation durch den Fahrer gefahren wird, angewendet werden. In diesem Fall können Informationen, die die bezogene Sollgeschwindigkeit angeben, dem Fahrer als eine vorgeschlagene Geschwindigkeit bereitgestellt werden.
Weiterhin werden in den exemplarischen Ausführungsbeispielen die Geschwindigkeiten und dergleichen der anderen Fahrzeuge über eine Funkkommunikation durch den Beschaffungsabschnitt bezogen, aber die Geschwindigkeiten und dergleichen der anderen Fahrzeuge können ebenso durch andere Einrichtungen bezogen werden.
Ebenso wird in den exemplarischen Ausführungsbeispielen die berechnete Sollgeschwindigkeit bei einer Fahrunterstützung des Ausgangsfahrzeugs verwendet, jedoch kann die berechnete Sollgeschwindigkeit ebenso an andere Fahrzeuge um das Ausgangsfahrzeug über eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation oder Straßenrand-zu-Fahrzeug-Kommunikation gesendet werden. In diesem Fall arbeiten die Funkantenne 11 und die Funksteuer-ECU 21 als der Sendeabschnitt der Erfindung.
Ebenso ist in den exemplarischen Ausführungsbeispielen die Fahrunterstützungsvorrichtung der Erfindung in einem Fahrzeug angebracht. Alternativ kann jedoch die Infrastruktur, wie etwa ein Center, mit einer Fahrunterstützungsvorrichtung ausgestattet sein. In diesem Fall kann die berechnete Sollgeschwindigkeit an das Fahrzeug über eine Straßenrand-zu-Fahrzeug-Kommunikation oder dergleichen gesendet werden.
In den vorstehenden Fällen kann das Fahrzeug, an das die Sollgeschwindigkeit zu übertragen ist, ausgewählt werden, und die Sollgeschwindigkeit kann an das ausgewählte Fahrzeug gesendet werden. Das Fahrzeug, an das die Sollgeschwindigkeit gesendet wird, kann beispielsweise ein Fahrzeug sein, das nahe eines langsamen Fahrzeugs fährt (wie etwa ein Fahrzeug, das sich innerhalb einer vorbestimmten Distanz eines Fahrzeugs befindet, das bei oder unter einer vorbestimmten Geschwindigkeit fährt), das gemäß der Position des Fahrzeugs ausgewählt wird. Ebenso kann das Fahrzeug, an das die Sollgeschwindigkeit gesendet wird, beispielweise ein in der Fahrtrichtung dahinter positioniertes Fahrzeug (wie etwa ein Fahrzeug, das mit einer Geschwindigkeit fährt, die kleiner als eine vorbestimmte Geschwindigkeit oder die Betriebsgeschwindigkeit einer Gruppe von Fahrzeugen ist), das gemäß der Fahrtrichtung des Fahrzeugs ausgewählt wird.
Ebenso werden in den exemplarischen Ausführungsbeispielen Gewichtungen in einer Reihenfolge, bei der die größte Gewichtung dem Referenzfahrzeug zugewiesen wird, das mit der niedrigsten Geschwindigkeit fährt, unter der Vielzahl von ausgewählter Referenzfahrzeugen eingestellt. Jedoch kann eine Gewichtung angemessen durchgeführt werden, solange eine große Gewichtung für ein Referenzfahrzeug eingestellt wird, das mit einer niedrigen Geschwindigkeit fährt. Beispielsweise kann die Gewichtung eines Referenzfahrzeugs, das mit der niedrigsten Geschwindigkeit fährt, auf 1 eingestellt sein, und die Gewichtungen der anderen Referenzfahrzeuge können auf 0 eingestellt sein (d. h. nur die Geschwindigkeit des Referenzfahrzeugs, das mit der niedrigsten Geschwindigkeit fährt, wird berücksichtigt). Alternativ können die Gewichtungen von mehreren langsamen Fahrzeugen (wie etwa zwei oder drei Fahrzeuge) in Reihenfolge beginnend von der niedrigsten Geschwindigkeit eingestellt sein, und die Gewichtungen der anderen Referenzfahrzeuge kann auf 0 eingestellt sein (d. h. nur die Geschwindigkeiten der mehreren langsamen Referenzfahrzeuge wird berücksichtig).
Weiterhin werden in den exemplarischen Ausführungsbeispielen Gewichtungen für die ausgewählten Referenzfahrzeuge eingestellt, und eine Referenzgeschwindigkeit wird basierend auf die Gewichtung und die Geschwindigkeit jedes Referenzfahrzeugs berechnet, eine Verkehrflussangemessene Beschleunigung wird basierend auf dieser Referenzgeschwindigkeit und der Geschwindigkeit des Ausgangsfahrzeugs berechnet, und die nächste Sollgeschwindigkeit wird basierend auf dieser Verkehrflussangemessenen Beschleunigung und der gegenwärtigen Sollgeschwindigkeit berechnet. Jedoch kann gemäß einem weiteren Verfahren die Sollgeschwindigkeit des Ausgangsfahrzeugs ebenso durch Verwenden von eingestellten Gewichtungen und der Geschwindigkeiten der Referenzfahrzeuge berechnet werden. Beispielweise kann die Sollgeschwindigkeit des Ausgangsfahrzeugs direkt aus der Gewichtung und der Geschwindigkeit jedes Referenzfahrzeugs anstatt eines Beziehens der Verkehrflussangemessenen Beschleunigung berechnet werden.
Ebenso wird in dem dritten exemplarischen Ausführungsbeispiel die Sollgeschwindigkeit unter Berücksichtigung der Fahrzeugzustände und Attribute zusätzlich zu den Geschwindigkeiten und Positionen der Referenzfahrzeuge während einer Verkehrflussgeschwindigkeitssteuerung bezogen. Alternativ kann jedoch die Sollgeschwindigkeit unter Berücksichtigung der Fahrzeugzustände und Attribute zusätzlich zu nur den Geschwindigkeiten der Referenzfahrzeuge bezogen werden, oder die Sollgeschwindigkeit kann durch Berücksichtigen nur einer des Fahrzeugzustands oder Attribute zusätzlich zu den Geschwindigkeiten und Positionen der Referenzfahrzeuge bezogen werden.
Ebenso sind in dem dritten exemplarischen Ausführungsbeispiel die Fahrzeugzustände und Attribute Beispiele von Fahrtendenzen der Referenzfahrzeuge. Alternativ können jedoch die Fahrtendenzen ebenso andere als die Fahrzeugzustände oder Attribute sein, welche die Betriebsgeschwindigkeit beeinflussen. Die Fahrzeugzustände und Attribute sind ebenso nicht auf die gegebenen Beispiele beschränkt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2007-176355 A [0002]

Claims

Fahrunterstützungsvorrichtung für ein Fahrzeug, mit: einem Beschaffungsabschnitt, der eine Geschwindigkeit von jedem einer Vielzahl von Fahrzeugen bezieht; und einem Sollgeschwindigkeitsberechnungsabschnitt, der eine Sollgeschwindigkeit basierend auf einer Vielzahl von durch den Beschaffungsabschnitt bezogenen Geschwindigkeiten und entsprechenden Einflussgraden der Vielzahl von Geschwindigkeiten auf die Sollgeschwindigkeit berechnet, wobei der Sollgeschwindigkeitsberechnungsabschnitt den Einflussgrad einer niedrigen Geschwindigkeit einstellt, um größer zu sein als der Einflussgrad einer höheren Geschwindigkeit.
Fahrunterstützungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, weiterhin mit: einem Sendeabschnitt, der die Sollgeschwindigkeit an ein Fahrzeug sendet.
Fahrunterstützungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Beschaffungsabschnitt Informationen bezüglich einer Position von jedem der Vielzahl von Fahrzeugen in Verknüpfung mit der Geschwindigkeit bezieht; und der Sollgeschwindigkeitsberechnungsabschnitt den Einflussgrad gemäß der Position ändert.
Fahrunterstützungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, weiterhin mit: einem Sendeabschnitt, der ein Fahrzeug auswählt, an das die Sollgeschwindigkeit zu übertragen ist, und die Sollgeschwindigkeit zu dem ausgewählten Fahrzeug sendet.
Fahrunterstützungsvorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei der Beschaffungsabschnitt Informationen bezüglich einer Position von jedem der Vielzahl von Fahrzeugen verknüpft mit der Geschwindigkeit bezieht; und der Sendeabschnitt das Fahrzeug, an das die Sollgeschwindigkeit zu senden ist, gemäß der Position auswählt.
Fahrunterstützungsvorrichtung gemäß Anspruch 4, wobei der Beschaffungsabschnitt Informationen bezüglich einer Fahrtrichtung von jedem der Vielzahl von Fahrzeugen verknüpft mit der Geschwindigkeit bezieht; und der Sendeabschnitt das Fahrzeug, an das die Sollgeschwindigkeit zu senden ist, gemäß der Fahrtrichtung auswählt.
Fahrunterstützungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Einflussgrad eine Gewichtung ist, die für jede Geschwindigkeit eingestellt wird, wenn der Sollgeschwindigkeitsberechnungsabschnitt die Sollgeschwindigkeit berechnet.
Fahrunterstützungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Beschaffungsabschnitt Informationen bezüglich einer Fahrtendenz von jedem der Vielzahl von Fahrzeugen verknüpft mit der Geschwindigkeit bezieht; und der Sollgeschwindigkeitsberechnungsabschnitt den Einflussgrad gemäß der Fahrtendenz ändert.
Fahrunterstützungsverfahren für ein Fahrzeug, mit: Beziehen einer Geschwindigkeit von jedem einer Vielzahl von Fahrzeugen; und Berechnen einer Sollgeschwindigkeit basierend auf einer Vielzahl von Geschwindigkeiten und entsprechenden Einflussgraden der Vielzahl von Geschwindigkeiten auf die Sollgeschwindigkeit, wobei der Einflussgrad einer niedrigeren Geschwindigkeit eingestellt ist, um größer als ein Einflussgrad einer höheren Geschwindigkeit zu sein.
Fahrzeug, in dem eine Fahrunterstützung basierend auf einer durch die Fahrunterstützungsvorrichtung gemäß Anspruch 1 berechneten Sollgeschwindigkeit durchgeführt wird.
Fahrzeug gemäß Anspruch 10, wobei eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs basierend auf der Sollgeschwindigkeit gesteuert wird.