DE69621535T2

DE69621535T2 - Regelungssystem für Fahrzeuge im Zugverband

Info

Publication number: DE69621535T2
Application number: DE69621535T
Authority: DE
Inventors: Masahiro Mio
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1995-09-11
Filing date: 1996-08-28
Publication date: 2003-01-16
Anticipated expiration: 2016-08-29
Also published as: EP0762364A2; JP3358403B2; US5680122B1; EP0762364B1; EP0762364A3; US5680122A; DE69621535D1; JPH0981899A

Description

Hintergrund der Erfindung

1. Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung betrifft ein Kolonnenfahrtsteuersystem und genauer gesagt ein System zum Steuern eines Fahrzeugs, das in einer Kolonne fährt, während seine Position innerhalb der Kolonne erkannt wird.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Wenn Fahrzeuge auf einer Schnellstraße fahren, ist es gelegentlich wünschenswert, dass ein Fahrzeug einem vorausfahrenden Fahrzeug in Hinblick auf das Vermindern des Fahraufwands folgt, und daher können mitunter eine Vielzahl an Fahrzeugen in einer Kolonne fahren (der Fahrzustand, bei dem eine Vielzahl an Fahrzeugen in einer Kolonne fährt, ist nachstehend als "Kolonnenfahrt" bezeichnet). Es ist vorgeschlagen worden, eine derartige Kolonnenfahrt bei einer automatischen Fahrt oder Selbstfahrt (auto-drive) von Fahrzeugen aktiv zu nutzen.
Beispielsweise offenbart die japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. Hei 5-170 008 ein System, das in einem Fahrzeug eingebaut ist und Steuerbetriebsdaten, Fahrzustandsdaten, Fahrzeugspezifikationen und dergleichen von einem vorausfahrenden Fahrzeug empfängt und einen Steuerbetrag für das Fahrzeug auf der Grundlage der empfangenen Daten und des Fahrzeug-Fahrzustandes berechnet, so dass das Fahrzeug dem vorausfahrenden Fahrzeug folgt. Dieses System ermöglicht, dass das Fahrzeug seinen Fahrzustand vorhersagt, bevor das tatsächliche Steuerergebnis des vorausfahrenden Fahrzeugs erhalten wird. Somit kann das Fahrzeug dem vorausfahrenden Fahrzeug ohne eine übermäßige Steuerverzögerung gleichmäßig folgen.
Jedoch ist der vorstehend beschriebene Stand der Technik gegenüber dem folgenden Problem anfällig. Es wird angenommen, dass drei oder mehr Fahrzeuge in einer Kolonne fahren und dass ein zweites Fahrzeug einfach einem ersten Fahrzeug auf der Grundlage von Daten von dem ersten Fahrzeug folgt und ein drittes Fahrzeug dem zweiten Fahrzeug auf der Grundlage von Daten des zweiten Fahrzeugs folgt usw.. In dieser Situation kann es schwierig sein, ein Fahrzeug geeignet zu steuern, wenn beispielsweise ein unmittelbar vor dem Fahrzeug fahrendes Fahrzeug die Kolonne verlässt. Wenn beispielsweise das erste Fahrzeug die Kolonne verlässt, hat das zweite Fahrzeug die Funktion als ein führendes Fahrzeug und muss seinen Betrieb von einem Folgemodus in einen Selbstfahrmodus umschalten. Andererseits kann, wenn das zweite Fahrzeug die Kolonne verlässt, das dritte Fahrzeug das Fahren im Folgemodus fortsetzen, da das erste Fahrzeug nun als ein Führungsfahrzeug dient. Somit kann, wenn es möglich ist, den Fahrzeugfahrmodus auf der Grundlage der Position des Fahrzeugs innerhalb einer Kolonne geeignet zu ändern, ein noch flexiblerer und angepasster Steuerbetrieb verwirklicht werden. Jedoch ist ein derartiges Merkmal im Stand der Technik nicht berücksichtigt worden.
Die Druckschriften EP-A-357 963 und US-A-5 295 551 offenbaren Kolonnenfahrsysteme.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung soll das vorstehend erwähnte Problem des Standes der Technik überwinden und schafft ein Kolonnenfahrsteuersystem, das eine Position eines Fahrzeugs innerhalb einer Kolonne wiedererkennt und das Fahrzeug in Übereinstimmung mit seiner Position geeignet steuert, selbst wenn eine Änderung in der Kolonne auftritt.
Um die vorstehend dargelegte Aufgabe der Erfindung zu lösen, wird ein Kolonnenfahrsteuersystem gemäß den in Anspruch 1 offenbarten Merkmalen geschaffen. Weiterentwicklungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Das System weist folgendes auf: einen Empfangsabschnitt zum Empfangen von Daten, die von einem vorausfahrenden Fahrzeug übertragen werden; einen Übertragungsabschnitt zum Übertragen von Daten zu einem nachfolgenden Fahrzeug; einen Identifikationscode-Einstellabschnitt, der einem Fahrzeug einen ein Führungsfahrzeug anzeigenden Identifikationscode zuweist, wenn der Empfangsabschnitt keine Daten empfangen hat, und einen Identifikationscode zuweist, der erhalten wird, indem der Identifikationscode des vorausfahrenden Fahrzeugs, der in den empfangenen Daten enthalten ist, in Übereinstimmung mit einer vorbestimmten Regel umgewandelt wird, wenn der Empfangsabschnitt die Daten empfangen hat; und einen Steuerabschnitt zum Steuern der Fahrt des Fahrzeugs auf der Grundlage des Identifikationscodes, der dem Fahrzeug durch den Identifikationscode-Einstellabschnitt zugewiesen wurde. Der Identifikationscode zeigt die Position dieses gesteuerten Fahrzeugs innerhalb der Kolonne an und wird verwendet, um das Fahrzeug in Abhängigkeit von seiner Position innerhalb der Kolonne geeignet zu steuern.
Obwohl der das Führungsfahrzeug anzeigende Identifikationscode auf eine beliebige Zahl eingestellt werden kann, ist die Zahl 1 insbesondere zu bevorzugen. Die vorbestimmte Regel kann wahlweise wie folgt eingestellt werden:
ID des Fahrzeugs = ID des vorausfahrenden Fahrzeugs + 1
Eine derartige Regel ist zu bevorzugen, da dadurch der ID des Führungsfahrzeugs zu 1, der ID des zweiten Fahrzeugs in der Kolonne zu 2, der ID des dritten Fahrzeugs zu 3 und dergleichen gestaltet wird. Als solche können die Identifikationscodes die jeweiligen Positionen der Fahrzeuge innerhalb der Kolonne anzeigen.
Wenn der ID des Fahrzeugs nicht der ID ist, der das Führungsfahrzeug anzeigt, steuert der Steuerabschnitt den Fahrbetrieb des Fahrzeugs auf der Grundlage der Fahrdaten von dem vorausfahrenden Fahrzeug, so dass die Kolonnenfahrt zuverlässig betrieben werden kann. In diesem Fall ist es nicht erforderlich, dass die Fahrzeugsteuerung lediglich von den Daten von dem vorausfahrenden Fahrzeug abhängig ist. Beispielsweise ist es möglich, zusätzliche Daten zu verwenden, wie beispielsweise sich auf die Straße beziehende Daten, die durch einen an dem Fahrzeug eingebauten Sensor erfasst werden.
Wenn andererseits der ID des Fahrzeugs der ID ist, der das führende Fahrzeug anzeigt, bedeutet dies in der Tat, dass das Fahrzeug als Kopf der Kolonne fährt. Jedoch kann das Fahrzeug den ID, der das führende Fahrzeug anzeigt, in den Fällen zugewiesen bekommen haben, bei denen das Fahrzeug das dritte Fahrzeug in der Kolonne war und das zweite Fahrzeug die Kolonne verlassen hat. Der Grund liegt darin, dass in dieser Situation das Fahrzeug keine Daten von dem vorausfahrenden Fahrzeug empfangen kann. Daher kann, selbst wenn das Fahrzeug die das führende Fahrzeug anzeigende ID hat, das Fahrzeug so gesteuert werden, dass es beschleunigt und zu einem gegenwärtig vorausfahrenden Fahrzeug aufschließt (sich nahe zu diesem bewegt), wenn der frühere ID des Fahrzeugs anzeigt, dass es das dritte Fahrzeug war. Des weiteren überträgt, wenn das Fahrzeug die Kolonne zu verlassen wünscht, es eine derartige Information zu dem nachfolgenden Fahrzeug, welches dann diese Information empfängt. Dieser Prozess stellt einen zuverlässigen Steuerbetrieb sicher. Genauer gesagt erkennt, wenn das Fahrzeug die Kolonnenverlass-Information von dem vorausfahrenden Fahrzeug empfängt, das Fahrzeug, dass es bald nicht in der Lage sein wird, Daten von dem vorausfahrenden Fahrzeug zu empfangen, und dann seine ID in eine ID ändert, die das führende Fahrzeug anzeigt. Die Bestimmung, ob das vorausfahrende Fahrzeug das führende Fahrzeug war oder nicht, kann auf der Grundlage des früheren ID des Fahrzeug gemacht werden. Wenn beispielsweise die frühere ID des Fahrzeugs anzeigt, dass es das dritte fahrende Fahrzeug in der Kolonne war, war das vorausfahrende Fahrzeug, das die Kolonne verlassen hat, nicht das führende Fahrzeug. In einem derartigen Fall hat das Fahrzeug noch ein weiteres vorausfahrendes Fahrzeug und es wird eine Beschleunigungsbesteuerung bewirkt, um zu dem vorausfahrenden Fahrzeug aufzuschließen.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Die vorliegende Erfindung geht aus der nachstehend detailliert aufgeführten Beschreibung eines gegenwärtig als bevorzugt erachteten Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen deutlich hervor.
Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht des Aufbaus eines Kolonnenfahrsteuersystems gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine Blockabbildung des Aufbaus des in Fig. 1 gezeigten Kolonnenfahrsteuersystems.
Fig. 3 zeigt ein Flussdiagramm von Vorgängen einer Fahrzeugsteuerung PCU und einer Kommunikationssteuerung ECU.
Fig. 4 zeigt eine Fortsetzung des in Fig. 3 gezeigten Flussdiagramms.

Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels

Unter Bezugnahme auf Fig. 1 hat ein Fahrzeug, bei dem die vorliegende Erfindung angewendet ist, an seinem vorderen Enden einen Magnetsensor 10 zum Erfassen einer Magnetkraft, die von an der Straßenoberfläche angeordneten Magnetmarkierern 100 erzeugt wird. Die durch den Magnetsensor 10 erfasste magnetische Intensität wird verwendet, um die Position des Fahrzeugs auf der Straße zu bestimmen, d. h. einen seitlichen Versatz des Fahrzeugs von der Mitte der Straße. Das Fahrzeug hat außerdem an seinem inneren oberen Abschnitt eine CCD-Kamera 12 zum Photographieren einer Szene vor dem Fahrzeug wie beispielsweise ein vorausfahrendes Fahrzeug oder dergleichen. Das gewonnene Bild wird dann verarbeitet und zum Steuern des Fahrzeugs verwendet, wenn es einem vorausfahrenden Fahrzeug folgt oder wenn es durch Selbstfahrbetrieb fährt. Ein Lichtempfänger 14 ist benachbart zu der CCD-Kamera 11 angeordnet und empfängt Lichtdaten (optische Daten), die von dem vorausfahrenden Fahrzeug übertragen werden. Der Datenempfang / die Datenübertragung ist nicht auf Licht beschränkt. Infrarotstrahlen, Ultraschallwellen, Millimeterwellen und Mikrowellen sind ebenfalls als erwünschte Datenübertragungseinrichtungen bevorzugt. Ein Erfassungssignal von dem Magnetsensor 10 und ein Bildsignal von der CCD-Kamera 12 werden zu einer Fahrzeugsteuer-ECU geliefert, die in der Mitte des Fahrzeugs sich befindet. Die Fahrzeugsteuer-ECU 16 besteht aus einem Mikrocomputer und steuert den Betrieb des Fahrzeugs gemäß einem Identifikationscode (ID), der nachstehend beschrieben ist. Genauer gesagt betätigt die Fahrzeugsteuer-ECU 16 ein Lenkbetätigungsglied 18 auf der Grundlage eines Erfassungssignals, das von dem Magnetsensor 10 geliefert wird, oder betätigt das Lenkbetätigungsglied 18, ein Bremsbetätigungsglied 20 oder ein Drosselbetätigungsglied 21 auf der Grundlage der Fahrdaten des vorausfahrenden Fahrzeugs, die durch den Lichtempfänger 14 empfangen werden. Die von dem Lichtempfänger 14 empfangenen Daten werden zu einer Kommunikationssteuer-ECU 22 geliefert. Des weiteren ist ein Lichtüberträger 24 an dem hinteren Abschnitt des Fahrzeugs so vorgesehen, dass er Daten zu einem folgenden Fahrzeug überträgt. Die Kommunikationssteuer-ECU 22 steuert die von dem Lichtüberträger 24 zu übertragenden Daten und die zeitliche Abstimmung einer derartigen Datenübertragung. Die Kommunikationssteuer-ECU 22, die auch aus einem Mikrocomputer besteht, überträgt und empfängt die Daten zu der Fahrzeugsteuer- ECU 16 bzw. von der Fahrzeugsteuer-ECU 16. Die Kommunikationssteuer-ECU 22 verarbeitet auch die Identifikationscodes auf der Grundlage der Daten, die das vorausfahrende Fahrzeug betreffen, die von dem Lichtempfänger 14 übertragen werden, wie dies nachstehend beschrieben ist. Genauer gesagt weist die Kommunikationssteuer-ECU 22 einen Identifikationscode ID dem Fahrzeug zu, während der Identifikationscode ID und eine Kolonnenverlassinformation dem nachfolgenden Fahrzeug übertragen wird.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist ein Kommunikationssystem zum Zeitpunkt der Kolonnenfahrt vorzugsweise ein Schmalband- Kommunikationssystem, bei dem Informationen von dem vorausfahrenden Fahrzeug lediglich zu dem gesteuerten Fahrzeug übertragen werden. Die Kommunikation kann auf lediglich eine Richtung beschränkt sein, d. h. von dem vorausfahrenden Fahrzeug zu dem nachfolgenden Fahrzeug. Die zu übertragende Information umfasst einen Identifikationscode ID des Fahrzeugs, eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs, eine Beschleunigung und Verzögerung, einen Lenkwinkel, ein Bremsbetätigungssignal/Bremsfreigabesignal und eine spezielle Nachricht für das folgende Fahrzeug. Der ID wird verwendet, damit jedes Fahrzeug in der Kolonne seine Position darin wiedererkennt. Die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Beschleunigung / Verzögerung, der Lenkwinkel und dergleichen sind beim Steuern der Fahrt des folgenden Fahrzeugs in der Kolonne wirkungsvoll. Die spezielle Nachricht ist beim Informieren des folgenden Fahrzeugs darüber wirkungsvoll, dass das gesteuerte Fahrzeug gerade dabei ist, die Kolonne zu verlassen, oder dabei ist, sich in die Kolonne einzufädeln.
Die Kolonnenfahrt von diesem Ausführungsbeispiel wird unter Verwendung des vorstehend beschriebenen Systemaufbaus ausgeführt. Der Basisalgorithmus von dieser Kolonnenfahrt ist wie folgt:
(1) Es wird angenommen, dass sämtliche Fahrzeuge im Selbstfahrbetrieb bei der Kolonnenfahrt teilnehmen, wenn vorbestimmte Bedingungen erfüllt sind.
(2) Zuallererst haben sämtliche Fahrzeuge bei der Selbstfahrt einen Identifikationscode ID = 1, der anzeigt, dass jedes Fahrzeug ein führendes Fahrzeug ist, und der ID wird nach hinten übertragen.
(3) Wenn ein Fahrzeug Daten von einem vorausfahrenden Fahrzeug empfängt, ändert das Fahrzeug seinen ID gemäß der folgenden Regel:
ID des Fahrzeugs = ID des vorausfahrenden Fahrzeugs +1.
Des weiteren wird eine Nachricht, die eine derartige ID-Änderung anzeigt, als eine spezielle Nachricht vorgesehen.
Beispielsweise überträgt, wenn das gesteuerte Fahrzeug sich in der Selbstfahrt befindet und sich innerhalb einer vorbestimmten Entfernung von dem vorausfahrenden Fahrzeug bewegt, das vorausfahrende Fahrzeug Daten ID = 1 zu dem gesteuerten Fahrzeug. Dann wird die ID des Fahrzeugs auf ID = 2 geändert. Die Kommunikations-Steuer-ECU 22 des Fahrzeugs überträgt die Daten ID = 2 zu dem nachfolgenden Fahrzeug. Die Fahrzeug-Steuer- ECU 16 des folgenden Fahrzeugs ändert seine ID auf ID = 3. In dieser Weise wird jedes Fahrzeug in der Kolonne mit einem jeweiligen ID versehen, der seine Position innerhalb der Kolonne anzeigt.
Unter Bezugnahme auf die Flussdiagramme der Fig. 3 und 4 sind die Betriebsabfolgen der Fahrzeug-Steuer-ECU 16 und der Kommunikations-Steuer-ECU 22 nachstehend detailliert beschrieben.
Zunächst bestimmt, wenn ein Anwender einen bestimmten Betriebsbefehl eingibt, die Fahrzeug-Steuer-ECU 16, ob der eingegebene Befehl sich auf das Starten des Selbstfahrbetriebs bezieht oder nicht (s. die Schritte S101, S102, S111). Wenn es sich um den Selbstfahrbetriebs-Startbetrieb handelt, stellt die Fahrzeug-Steuer-ECU 16 einen Selbstfahrmodus ein (s. Schritt S 112). Bei dem Selbstfahrmodus erfasst, wie dies vorstehend beschrieben ist, der Magnetsensor 10 die magnetischen Markierungen 100 und berechnet den seitlichen Versatz des Fahrzeugs. Das Lenkbetätigungsglied 18, das Bremsbetätigungsglied 20 und das Drosselbetätigungsglied 21 werden so gesteuert, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit geregelt wird. Alternativ können weiße Linien, die eine Straße definieren, entlang der das Fahrzeug fährt, von dem Bild erfasst werden, das durch die Kamera 12 gewonnen wurde, um den Lenkwinkel des Fahrzeugs entlang der weißen Linie zu steuern.
Nachdem der Selbstfahrmodus eingestellt ist, wird bestimmt, ob die Kommunikations-Steuer-ECU 22 Daten von der Fahrzeug-Steuer- ECU 16 empfangen hat oder nicht (s. Schritt S104). Wenn die Kommunikations-Steuer-ECU 22 derartige Daten empfangen hat, wird dann bestimmt, ob das Fahrzeug in einen Kolonnenverlassmodus versetzt wird oder nicht (s. Schritt S115) (um die Kolonne zu verlassen, setzt der Fahrer den Kolonnenverlassmodus. Danach verstellt die Fahrzeug-Steuer-ECU 16 den Fahrzeug-Steuermodus in den Kolonnenverlassmodus, wobei dieser Modus nachstehend detailliert beschrieben ist.) Wenn das Fahrzeug nicht in den Kolonnen-Verlassmodus versetzt ist, sondern in dem Selbstfahrmodus verbleibt, bestimmt die Kommunikations-Steuer- ECU 22, ob Daten von dem vorausfahrenden Fahrzeug empfangen worden sind oder nicht (s. Schritt S116). Die Daten von dem vorausfahrenden Fahrzeug werden zunächst durch den Lichtempfänger 14 empfangen und dann zu der Kommunikations- Steuer-ECU 22 übertragen. Das Fehlen von Daten von dem vorausfahrenden Fahrzeug zeigt an, dass das gesteuerte Fahrzeug allein fährt oder dass es das Führungsfahrzeug ist. In diesem Zustand wird der ID = 1, der ein führendes Fahrzeug anzeigt, dem Fahrzeug zugewiesen (s. Schritt S124). Es wird des weiteren bestimmt, ob eine ID-Zwangsänderungsmarke gesetzt worden ist oder nicht (s. Schritt S125). Die ID-Zwangsänderungsmarke wird dann gesetzt, wenn das vorausfahrende Fahrzeug darüber informiert, dass es die Kolonne verlassen wird, wobei dies nachstehend detaillierte beschrieben wird.
Andererseits bedeutet dies, wenn Daten von dem vorausfahrenden Fahrzeug bei Schritt S116 empfangen worden sind, dass das Fahrzeug dem vorausfahrenden Fahrzeug folgt. Dann empfängt das Fahrzeug eine neue ID, d. h. die ID des vorausfahrenden Fahrzeugs plus 1 (s. Schritt S117).
Es wird dann bei Schritt S118 bestimmt, ob die gegenwärtige ID = 1 und die vorherige ID ≥ 3 zutrifft oder nicht. Wenn beispielsweise das Fahrzeug das zweite Fahrzeug innerhalb der Kolonne war, und das vorausfahrende Fahrzeug die Kolonne verlassen hat, wird die ID des Fahrzeugs von ID = 2 auf ID = 1 bei Schritt S 124 geändert, und die vorherige ID wird als weniger als 3 bestimmt. Andererseits wird, wenn das Fahrzeug das dritte Fahrzeug innerhalb der Kolonne war, und das vorausfahrende Fahrzeug die Kolonne verlassen hat, die ID des Fahrzeugs von ID = 3 auf ID = 1 bei Schritt S124 verändert und die vorherige ID wird als 3 oder größer erkannt. Wenn die vorherige ID des Fahrzeugs als 3 oder mehr wiedererkannt wurde, d. h., wenn das Fahrzeug in der dritten oder folgenden Position innerhalb der Kolonne war und das vorausfahrende Fahrzeug die Kolonne verlassen hat, bedeutet dies, dass das Fahrzeug nunmehr zumindest ein vorausfahrendes Fahrzeug hat. In diesem Fall wird ein Beschleunigungsbefehl zu der Fahrzeugsteuer-ECU 15 geliefert, die dann das Fahrzeug so steuert, dass es zu dem vorausfahrenden Fahrzeug aufschließt (siehe Schritt S119). Wenn im Gegensatz dazu die vorherige ID kleiner als 3 war, ist das Fahrzeug nunmehr ein führendes Fahrzeug, so dass der vorstehend erwähnte Steuervorgang nicht ausgeführt wird.
Die ID des Fahrzeugs nimmt zu, wenn ein Fahrzeug in der Kolonne teilnimmt und nunmehr dem vorausfahrenden Fahrzeug folgt. Im Gegensatz dazu nimmt die ID des Fahrzeugs ab, wenn das vorausfahrende Fahrzeug die Kolonne verlassen hat. In jedem Fall kann das nachfolgende Fahrzeug beeinflusst werden, d. h. die ID des nachfolgenden Fahrzeugs wird bald darauf geändert. Daher fügt, um das nachfolgende Fahrzeug darüber zu informieren, die Kommunikationssteuer-ECU 22 eine spezielle Nachricht, die eine ID-Änderungsnachricht und dergleichen umfasst, den Übertragungsdaten hinzu (siehe Schritt S120). Hierbei umfasst die spezielle Nachricht außerdem eine Kolonnenverlassinformation des gesteuerten Fahrzeugs und des vorausfahrenden Fahrzeugs. Es wird des weiteren bestimmt, ob die von dem vorausfahrenden Fahrzeug empfangenen Daten die spezielle Nachricht enthalten oder nicht (siehe Schritt S121). Wenn die Daten die spezielle Nachricht enthalten, wird die spezielle Nachricht kodiert und zu den Übertragungsdaten des Fahrzeugs hinzugefügt (siehe Schritt S122). Danach wird diese spezielle Nachricht zu dem nachfolgenden Fahrzeug zusammen mit den Fahrzeugfahrdaten übertragen (siehe Schritt S123). In dieser Weise wird, wenn das gesteuerte Fahrzeug die Kolonnenverlassinformation von dem vorausfahrenden Fahrzeug empfängt, die Information zu dem nachfolgenden Fahrzeug übertragen. Daher werden nicht nur die Fahrdaten des gesteuerten Fahrzeugs sondern auch Informationen über das vorausfahrende Fahrzeug zu dem nachfolgenden Fahrzeug übertragen. Somit kann das nachfolgende Fahrzeug den Kolonnenfahrzustand wiedererkennen und gleichmäßig die Kolonnenfahrt fortsetzen.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, wird, wenn das gesteuerte Fahrzeug das führende Fahrzeug ist, ID = 1 zugewiesen. Andererseits wird, wenn das Fahrzeug dem vorausfahrenden Fahrzeug innerhalb der Kolonne folgt, eine ID gemäß seiner Position innerhalb der Kolonne zugewiesen. Wenn dem Fahrzeug die ID zugewiesen worden ist und es Daten von dem vorausfahrenden Fahrzeug empfängt, werden die Daten zu der Fahrzeugsteuer-ECU übertragen, so dass die Kolonnenfahrt fortgesetzt wird (siehe Schritte S104, S105, S108). Genauer gesagt enthalten die Daten von dem vorausfahrenden Fahrzeug Fahrdaten, wie beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Beschleunigung/ die Verzögerung, den Lenkwinkel und die ID. Die Fahrzeugsteuer-ECU 16 berechnet einen Steuerbetrag auf der Grundlage der Fahrdaten und betätigt das Lenkbetätigungsglied 18, das Bremsbetätigungsglied 22 und dergleichen. Während der Kolonnenfahrt wird bevorzugt, den Abstand zwischen Fahrzeug zu Fahrzeug und die Fahrzeuggeschwindigkeit unter Verwendung von Daten von dem Magnetsensor 10 und der CCD-Kamera 12 und auch der Daten von dem vorausfahrenden Fahrzeug zu steuern. Beispielsweise wird bevorzugt, ein Verhältnis der Daten von dem vorausfahrenden Fahrzeug gegenüber den Straßendaten, die die Daten von dem Magnetsensor umfassen, auf 4 : 6 einzustellen.
Wenn die Daten von dem vorausfahrenden Fahrzeug eine oder mehrere spezielle Nachrichten umfassen, werden diese in einem Speicher gespeichert (siehe Schritt S109). Wenn das Fahrzeug Daten zu dem nachfolgenden Fahrzeug überträgt, wird die gespeicherte spezielle Nachricht überprüft, wie dies vorstehend beschrieben ist (siehe Schritt S121), und dann wird diese zu dem nachfolgenden Fahrzeug übertragen.
Wenn das gesteuerte Fahrzeug, das den ID hat, keinerlei Daten von einem vorausfahrenden Fahrzeug empfängt, wird dies eine vorbestimmte Anzahl mal (beispielsweise fünfmal) überprüft, und es wird des weiteren bestimmt, ob das Fahrzeug eine spezielle Nachricht über ein Kolonnenverlassen von einem vorausfahrenden Fahrzeug empfangen hat oder nicht (siehe Schritt S106). Wenn eine derartige spezielle Nachricht über das Kolonnenverlassen in dem Speicher gespeichert ist, bedeutet dies, dass das Fahrzeug keine Daten empfangen kann, da das vorausfahrende Fahrzeug die Kolonne verlassen hat. Dann wird die ID-Zwangsänderungsmarke als eine Vorbereitung für das Ändern der ID des Fahrzeugs gesetzt (siehe Schritt S107). Wie dies bereits vorstehend beschrieben ist, wird, wenn diese Marke gesetzt ist, erkannt, dass die ID des Fahrzeugs auf ID = 1 sich aufgrund des Fehlens eines vorausfahrenden Fahrzeugs geändert hat (siehe Schritt S125). Dann geht der Steuerprozess zu Schritt S118 weiter. Genauer gesagt wird, wenn das Fahrzeug in der dritten oder folgenden Position in der Kolonne gefahren ist, bevor das vorausfahrende Fahrzeug die Kolonne verlassen hat, ein Befehl zu der Fahrzeugsteuer-ECU 22 dahingehend erteilt, dass das Fahrzeug beschleunigt und die Kolonnenfahrt fortsetzt. Andererseits wird, wenn das Fahrzeug das zweite Fahrzeug innerhalb der Kolonne war, das Fahrzeug so gesteuert, dass die Selbstfahrt beginnt.
Zusätzlich zu einem Fall, bei dem das vorausfahrende Fahrzeug die Kolonne während der Kolonnenfahrt verlässt, ist es ebenfalls denkbar, dass das gesteuerte Fahrzeug selbst die Kolonne verlässt. In diesem Fall gibt der Fahrer des Fahrzeugs den Kolonnenverlassmodus ein. Daher wird "NEIN" bei den Schritten S102 und S111 bestimmt und die Fahrzeugsteuer-ECU 16 ändert den Betriebsmodus in den Kolonnenverlassmodus (siehe die Schritte S113 und S114). Bei diesem Modus treibt die Fahrzeugsteuer-ECU 16 das Lenkbetätigungsglied 18 so an, dass das Fahrzeug in eine andere Straße fährt. Bevor das Kolonnenverlassen vollendet ist, fügt die Fahrzeugsteuer-ECU 16 einen Kolonnenverlasscode den Fahrzeugdaten als eine spezielle Nachricht hinzu und überträgt diese zu dem nachfolgenden Fahrzeug (siehe die Schritte S126, S127 und S123). Wenn das Kolonnenverlassen vollendet ist, wird die Datenübertragung beendet, da kein nachfolgendes Fahrzeug vorhanden ist (siehe Schritt S128). Die Vollendung des Kolonnenverlassens kann beispielsweise auf der Grundlage bestimmt werden, ob der Lenkwinkel des Fahrzeugs sich nicht um mehr als einen vorbestimmten Betrag ändert oder nicht. Des weiteren kann zum Verlassen der Kolonne anstelle eines automatischen Lenkvorgangs der Anwender manuell das Lenkrad betätigen.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist das Fahrzeug mit einer ID = 1 versehen, wenn es sich um das führende Fahrzeug innerhalb der Kolonne handelt. Das Fahrzeug ist mit einer ID versehen, die seine Position innerhalb der Kolonne anzeigt, wenn es einem vorausfahrenden Fahrzeug folgt. Es ist somit möglich, die Position des Fahrzeugs innerhalb der Kolonne eindeutig zu identifizieren. Daher kann, wenn das vorausfahrende Fahrzeug die Kolonne verlässt, das Fahrzeug auf der Grundlage der Änderung der ID bei dem Fahrzeug selbst bestimmen, ob die Kolonnenfahrt wieder aufgenommen wird oder nicht. In dieser Weise kann die Fahrt der Fahrzeuge in geeigneter Weise in Abhängigkeit von vorhandenen Situationen gesteuert werden. Des weiteren werden die nachfolgenden Fahrzeuge benachrichtigt, wenn das vorausfahrende Fahrzeug oder das gesteuerte Fahrzeug selbst die Kolonne verlässt. Somit können die Fahrzeuge in der Kolonne in vorteilhafter Weise schnell und geeignet auf eine Änderung bei der Kolonne ansprechen.
Wenn bei diesem Ausführungsbeispiel die Daten von dem vorherigen Fahrzeug ein Kolonnenverlassinformation enthalten, setzt das gesteuerte Fahrzeug eine ID-Zwangsänderungsmarke und ändert seine ID auf 1. Genauer gesagt setzt, wenn das Fahrzeug keinerlei Daten mehr von dem vorausfahrenden Fahrzeug empfängt oder nachdem das vorausfahrende Fahrzeug mit dem Verlassen der Kolonne begonnen hat, das Fahrzeug die Zwangsmarke. Da jedoch das Empfangen der Kolonnenverlassinformation von dem vorausfahrenden Fahrzeug bedeutet, dass bald kein vorausfahrendes Fahrzeug vorhanden sein wird, kann das Fahrzeug bei einer feststehenden Geschwindigkeit fahren oder geringfügig verzögern und dann bei der verzögerten Geschwindigkeit fahren. Alternativ ist es ebenfalls möglich, nacheinander von dem Kolonnenfahrsteuermodus auf der Grundlage der Daten von dem vorausfahrenden Fahrzeug in den Selbstfahrtmodus zu schalten.
Beispielsweise beträgt bei dem Kolonnenfahrmodus das Verhältnis der Daten von dem vorausfahrenden Fahrzeug gegenüber den Daten von dem Magnetsensor und dergleichen 4. 6, wie dies vorstehend beschrieben ist. Wenn jedoch das Fahrzeug eine Kolonnenverlassinformation empfängt, muss ein derartiges Verhältnis auf 2. 8 geändert werden, um den Betriebsmodus auf die Selbstfahrt gleichmäßig zu schalten.
Der vorstehend erwähnte Kolonnenverlassbetrieb ist ebenfalls auf einen Fall anwendbar, bei dem ein anderes Fahrzeug in die Kolonne sich einfädelt. Das Fahrzeug, das sich eingefädelt hat, empfängt die Daten von dem vorausfahrenden Fahrzeug und ändert seine ID von ID = 1 in die neue ID, die seine Position innerhalb der Kolonne anzeigt, nach dem Einfädeln gemäß der Regel ID = ID des vorausfahrenden Fahrzeugs + 1. Das Fahrzeug, das sich eingefädelt hat, überträgt dann die ID und ebenfalls eine spezielle Nachricht, die sein Einfädeln anzeigt, zu dem nachfolgenden Fahrzeug. Das nachfolgende Fahrzeug empfängt diese spezielle Nachricht und überträgt sie zu dem nächsten folgenden Fahrzeug, wobei gleichzeitig 1 zu seiner eigenen ID hinzuaddiert wird. Alternativ kann der Lichtempfänger 14 eine Information von einem Straßensignalzeichen empfangen, die das Vorhandensein eines sich einfädelnden Fahrzeugs anzeigt, und die Fahrzeugsteuer-ECU 16 kann so gesteuert werden, dass der Abstand zwischen dem Fahrzeug und dem vorausfahrenden Fahrzeug vergrößert wird, so dass das sich einfädelnde Fahrzeug an der Kolonne in gleichmäßiger Weise teilnehmen kann.
Das Kolonnenfahrsteuersystem der vorliegenden Erfindung ermöglicht jedem Fahrzeug, das in einer Kolonne fährt, seine Position innerhalb der Kolonne zu erkennen, und es kann geeignet das Fahrzeug selbst dann gemäß den Fahrzeugfahrzuständen steuern, wenn eine Änderung bei der Kolonne geschieht. Es ist somit möglich, die Kolonne gleichmäßig und schnell selbst dann zu reformieren, wenn ein Fahrzeug die Kolonne verlassen hat und die Kolonne unterbrochen wird.
Während vorstehend gegenwärtig als bevorzugt erachtete Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben sind, sollte verständlich sein, dass verschiedene Abwandlungen möglich sind und dass die beigefügten Ansprüche sämtliche derartigen Abwandlungen umfassen sollen, die in den Umfang der durch die Ansprüche definierten Erfindung fallen.
Das Kolonnenfahrsteuersystem ist dazu in der Lage, die Position eines Fahrzeugs innerhalb einer Kolonne zu erkennen und geeignet auf eine Änderung beispielsweise dann anzusprechen, wenn ein anderes Fahrzeug die Kolonne verlässt. Wenn das Fahrzeug nicht im Kolonnenfahrmodus ist, weist eine Kommunikationssteuer-ECU eine ID = 1 dem Fahrzeug zu und eine Fahrzeugsteuer-ECU treibt das Fahrzeug in einem Selbstantriebsmodus auf der Grundlage von einem Signal an, das beispielsweise von einem Magnetsensor oder einer CCD-Kamera kommt. Während des Kolonnenfahrmodus empfängt ein Lichtempfänger die Daten, die eine ID-Information umfassen, von einem vorausfahrenden Fahrzeug, und es wird dem gesteuerten Fahrzeug eine ID in Übereinstimmung mit einer Regel zugewiesen, bei der die ID des Fahrzeugs genau so groß wie die ID des vorausfahrenden Fahrzeugs + 1 ist. Dann beginnt das Fahrzeug mit der Kolonnenfahrt unter Verwendung der Daten vom vorausfahrenden Fahrzeug. Wenn das System Informationen darüber empfangen hat, dass das vorausfahrenden Fahrzeug die Kolonne verlassen wird, werden Kolonnenverlassdaten zu dem Fahrzeug übertragen, das dann derartige Daten zu dem nachfolgenden Fahrzeug überträgt. Das Fahrzeug ändert sein ID auf 1, wenn es keinerlei Daten mehr von dem vorausfahrenden Fahrzeug empfängt. Bei einem Fall, bei dem seine ID sich von 3 oder mehr auf 1 geändert hat, beschleunigt das Fahrzeug, so dass sich die Kolonne reformiert.

Claims

1. Fahrregelsystem zum Regeln einer Kolonnenfahrt, das in einem Kraftfahrzeug eingebaut ist, wobei das System folgendes aufweist:

a. eine Empfangseinrichtung (12) zum Empfangen von Daten, die von einem vorausfahrenden Fahrzeug übertragen werden;

b. eine Übertragungseinrichtung (24) zum Übertragen von Daten zu einem nachfolgenden Fahrzeug;

c. eine Identifikationscodeeinstelleinrichtung (22), die zu einem Fahrzeug einen Identifikationscode (ID) zuordnet, wobei der Identifikationscode anzeigt, dass es sich um das führende Fahrzeug handelt, wenn die Empfangseinrichtung (12) keine Daten von dem vorausfahrenden Fahrzeug empfangen hat, und einen Identifikationscode zuordnet, der erhalten wird, indem der Identifikationscode des vorausfahrenden Fahrzeugs, der in den empfangenen Daten enthalten ist, gemäß einer vorbestimmten Regel umgewandelt wird, wenn die Empfangseinrichtung (12) die Daten empfangen hat, wobei der Identifikationscode die Position des Fahrzeugs innerhalb der Kolonne anzeigt; und

d. eine Regeleinrichtung (16), die die Fahrzeugfahrt auf der Grundlage des Identifikationscodes des Fahrzeugs regelt, der durch die Identifikationscodeeinstelleinrichtung (22) vorgesehen wird,

dadurch gekennzeichnet, dass

nachdem irgendeines der Fahrzeuge eine Information über das Verlassen der Kolonne von einem vorausfahrenden Fahrzeug empfangen hat, das gerade dabei ist, die Kolonne zu verlassen, die Regeleinrichtung (16) das Fahrzeug so regelt, dass es beschleunigt und zu einem neuen vorausfahrenden Fahrzeug aufschließt.

2. Fahrregelsystem gemäß Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass

der Identifikationscode, der das führende Fahrzeug anzeigt, 1 ist und die vorbestimmte Regel durch den folgenden Ausdruck ausgedrückt ist:

Identifikationscode des Fahrzeugs = Identifikationscode des vorausfahrenden Fahrzeugs + 1.

3. Fahrregelsystem gemäß Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Regeleinrichtung (16) das Fahrzeug auf der Grundlage der Daten von dem vorausfahrenden Fahrzeug regelt, die durch die Empfangseinrichtung (12) empfangen werden, wenn der Identifikationscode des Fahrzeugs nicht der Identifikationscode ist, der das führende Fahrzeug anzeigt.

4. Fahrregelsystem gemäß Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Regeleinrichtung (16) das Fahrzeug so regelt, dass es beschleunigt und zu einem gegenwärtig vorausfahrenden Fahrzeug aufschließt, wenn der gegenwärtige Identifikationscode des Fahrzeugs das führende Fahrzeug anzeigt und die vorherige Identifikation des Fahrzeugs anzeigt, dass es in der dritten oder späteren Position innerhalb der Kolonne gefahren ist.

5. Fahrregelsystem gemäß Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass

es des Weiteren folgendes aufweist:

e. eine Kommunikationsregeleinrichtung (22), um zu den zu dem nachfolgenden Fahrzeug zu übertragenden Daten eine Information über das Verlassen der Kolonne hinzuzufügen.

6. Fahrregelsystem gemäß Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Identifikationscodeeinstelleinrichtung (22) ebenfalls dem Fahrzeug den Identifikationscode zuweist, der das führende Fahrzeug anzeigt, wenn die Empfangseinrichtung (12) die Information über das Verlassen der Kolonne von dem vorausfahrenden Fahrzeug empfangen hat.

7. Fahrregelsystem gemäß Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Regeleinrichtung (16) auf der Grundlage des vorausfahrenden Identifikationscodes des Fahrzeugs bestimmt, ob das vorausfahrende Fahrzeug, das die Kolonne verlassen hat, das führende Fahrzeug war oder nicht, und das Fahrzeug so regelt, dass es beschleunigt und zu einem gegenwärtig vorausfahrenden Fahrzeug aufschließt, wenn das Fahrzeug, das die Kolonne verlassen hat, nicht das führende Fahrzeug war.