JPS6398706A - 自動車用の間隔制御装置 - Google Patents

自動車用の間隔制御装置

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JPS6398706A
JPS6398706A JP62252625A JP25262587A JPS6398706A JP S6398706 A JPS6398706 A JP S6398706A JP 62252625 A JP62252625 A JP 62252625A JP 25262587 A JP25262587 A JP 25262587A JP S6398706 A JPS6398706 A JP S6398706A
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JP
Japan
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vehicle
control device
dvs
preset
distance
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Application number
JP62252625A
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English (en)
Inventor
デイーター・マルクス
ノルベルト・シユテルター
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Dr Ing HCF Porsche AG
Original Assignee
Dr Ing HCF Porsche AG
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Filing date
Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K31/00—Vehicle fittings, acting on a single sub-unit only, for automatically controlling vehicle speed, i.e. preventing speed from exceeding an arbitrarily established velocity or maintaining speed at a particular velocity, as selected by the vehicle operator
    • B60K31/0058—Vehicle fittings, acting on a single sub-unit only, for automatically controlling vehicle speed, i.e. preventing speed from exceeding an arbitrarily established velocity or maintaining speed at a particular velocity, as selected by the vehicle operator responsive to externally generated signalling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L15/00—Indicators provided on the vehicle or vehicle train for signalling purposes ; On-board control or communication systems
    • B61L15/0018—Communication with or on the vehicle or vehicle train
    • B61L15/0036—Conductor-based, e.g. using CAN-Bus, train-line or optical fibres
    • B61L15/0058—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L23/00—Control, warning, or like safety means along the route or between vehicles or vehicle trains
    • B61L23/34—Control, warnings or like safety means indicating the distance between vehicles or vehicle trains by the transmission of signals therebetween
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2556/00—Input parameters relating to data
    • B60W2556/45—External transmission of data to or from the vehicle
    • B60W2556/65—Data transmitted between vehicles

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、少なくとも２つの前後して走行する自動車の
ための間隔制御装置であって、自動車が能動的な送信並
びに受信装置を備えていて、この送信並びに受信装置を
介して情報を特に電磁式又は音響式の伝ばによって自動
車相互に伝達可能であり、各自動車が自動車の駆動出力
並びに減速出力を制御もしくは調整すると共に自動車固
有の速度並びに先行自動車との間隔を検出する制御機構
を備えている形式のものに関する。
自動車による個人交通、換言すれば自家用自動車交通が
数年来急激な発達をみせており、その結果交通路の著し
い負荷および個人交通の全燃料消費量の増大を招いてい
る。交通路の一層の拡大をこのような発達と歩調を合わ
せることは既に環境保護並びに比較的密な人口密度や建
物の理由からも困難である。
従って、−面においてあたえられた交通路を十分に活用
して個人交通が適宜な形式で良好に分配されることが必
要である。他面においては自動車を運転する場合に運転
者に負わされる負担や課題を少なくとも部分的に軽減す
ることが必要である。また、個人交通の全燃料消費量を
減少させることも必要といえる。
このような問題に対処する研究プロジェクト（「プロメ
チウス」）、すなわちヨーロッパの自動車産業によって
支えられてヨーロッパ共同体によって推進されている研
究プロジェクトの範囲で、そのつど多くの自動車を１つ
の自動車列の単位に集合させて、比較的わずかな相互間
隔で同一交通路上を相前後して走行させることが提案さ
れている。
この提案によれば、−面においては多くの自動車が走行
区間上で比較的わずかなスペースを必要とするにとどま
ることになり、他面においては少なくとも自動車相互間
の間隔制御によって自動車運転者の負担が軽減されるこ
とになる。また、比較的わずかな車両間隔、換言すれば
自動車が常に先行する自動車の「風下」に位置するよう
なわずかな車両間隔により、消費燃料の明らかな節減が
生ずる。というのは、自動車列の全効率が単独で走行す
る自動車に比較して空気抵抗の減少によって改善される
からである。
自動車間の間隔制御を目的として、それぞれ先行する自
動車との間隔を測定し、自動車の駆動並びに減速出力を
制御して１つの目標間隔をきめる方法および装置も開発
されている。西独特許出願公開第３５０１０３２号明細
書によれば、間隔の測定が道路上に配置されたマークを
光学的に検出することによってなされ、この測定値に関
する情報はそのつど２つの自動車間で送信並びに受信装
置を介して交換可能である。
間隔の測定および調整はしかし測定値検出並びに伝達お
よび調整のために一定の遅れ時間を必要とする。という
のは、このような制御系の動特性をたとえ一層良好な制
御とはいえ無視できないからである。その結果比較的大
きな自動車列の場合には自動車間の間隔が避け″がたい
変動が生じ、この変動は定位置の観察者にはいわゆる　
「アコーディオン効果」を呈して最悪の場合増幅するこ
とになる。
発明が解決しようとする課題 本発明の課題は、自動車用の間隔制御装置において、前
述の難点を回避し、比較的大きな自動車列内の自動車字
体が自動車列を先導する自動車に相互間隔の明らかな変
動なしに従うことができるようにすることである。
課題を解決するために手段 このような課題を本発明は次のようにして解決した。す
なわち自動車列の１つの自動車おいて自動車固有の速度
の時間的変化のプリセット（目標加速度）が行なわれ、
このプリセットが別の自動車へ伝達され、自動車列の各
自動車の制御機構は自動車固有の速度の時間的変化（実
際加速度）を決定すると共に駆動並びに減速出力を調整
して、自動車固有の速度の変化を目標加速度に最小差も
しくは所定の動特性で追従させるようにしたのである。
このような構成の本発明の利点は特に次の点にある。す
なわち、走行速度の時間的変化のプリセット　（目標加
速度）が自動車列の１つの自動車内で行なわれ、自動車
列内の各自動車の駆動並びに減速出力が制御されて自動
車固有速度の変化（実際加速度）が最小差並びに所定の
動特性で目標加速度に追従するということである。これ
によって、自動車相互の間隔の変動は全く生じないこと
になる。というのは、すべての自動車が所定の目標値（
目標加速度）に事実上同時に、つまり遅れなしにか、あ
っても同じ遅れで従うからである。
実施例 次に図面に示した実施例に従って本発明を説明する： 図中符号ｌで多くの相前後して走行する自動車２．３．
４から成る自動車列を示している。自動車２．３．４は
路面５上を走行する。各自動車２．３．４はいずれも駆
動装置６およびブレーキ装置７を備えており、駆動装置
６は内燃機関および後続の特に牽引力しゃ断のない変速
段を有する自動変速機から成っている。自動車２，３゜
４はさらに制御機構８と、自動車固有の速度Ｖの測定機
構つと、送信装置１０と、受信装置１１とを備えている
。各自動車の制御機構８は送信装置１０および受信装置
１１を介して情報交換できる。情報の伝達は電磁式又は
音響式の伝は又は路面５内に配設された導電ケーブル１
２への誘導結合によって行なえる。各自動車２゜３．４
には運転者１３が居て、制御機構８を介して駆動装置６
およびブレーキ装置７を操作することができる。
駆動装置６の駆動出力およびブレーキ装置７の減速出力
の制御は制御機構８によって行なわれる。このため１つ
の自動車内に自動車固有の速度の時間的変化のプリセッ
トｄｖｓ／ｄｔ、つまり目標加速度があたえられる。「
目標加速度」とはこの場合たんに自動車固有の速度の正
の時間的変化だけでなく、負の時間的変化、つまり自動
車の減速度についてもいわれる。
目標加速度ｄｖｓ／ｄｔは送信装置１０を介して導電ケ
ーブル１２へ、次いで別の自動車の受信装ｆｉｌｌに伝
達される。すべての自動車２．３゜４の制御機構８は測
定機構９を介して自動車固有の速度Ｖを検出し、その時
間的変化（実際加速度）ｄｖｉ／ｄｔをきめる。制御機
構８は駆動並びに減速出力を調整して、制御機構８によ
って制御される自動車の自動車固有の速度の変化ｄｖｉ
／ｄｔを最小差並びに所定の動的特性で目標加速度ｄｖ
ｓ／ｄｔに追従させる。
目標加速度は、先導する自動車２の運転者およびオート
パイロットおよび交通管理システムの内の少なくとも１
つによって直接プリセットされるか、又はこの自動車２
の操作部材信号および運転もしくは走行パラメータの内
少なくともいずれかから検出されろか、又はこれらの併
用で得られる。他の自動車へ伝徨されて制御の基礎とな
る目標加速度を場合によって、たとえば自動車列ｌに属
する他の自動車３．４のい°ずれかがこの目標加速度に
追従し得ない場合、制御機構８によってその値を制限す
ることもできる。
このため自動車列内で走行するどの自動車も、自動車列
へ参加する際自動車列の先導自動車およびその他の自動
車へ、自動車固有の速度の最大限もしくは最小限にあた
え得４変化ｄｖｉ／ｄｔの限界値を伝達する。これによ
って先導自動車の制御機構８は目標加速度ｄｖｓ／ｄｔ
を常に最低の限界値の範囲内で変動するようにプリセッ
トする。
自動車列１内の１つの自動車３，４が例えば突然現れた
障害物によって急制動を行なわざるを得ない場合もある
。この場合所期の自動車列が解消され、その結果急制動
を行なう自動車が後続の自動車のための目標加速度ｄｖ
ｓ／ｄｔのプリセットを引き受ける。
また、自動車列の１つの自動車が減速時に例えば路面と
車輪との摩擦値が低下してプリセットに瞬間的に追従し
得ず、先行自動車との間隔が減少することもある。この
ような場合、当該自動車はあたえられた可能性の範囲内
で目標加速度ｄｖｓ／ｄｔのプリセットを少なくとも当
初のプリセットが再び得られるまでの間引き受ける。こ
の場合、複数の先行自動車が緩衝目的のために一時的に
それぞれ先行自動車との間隔を減少することも可能であ
る。
自動車列の１つの自動車が加速時に例えば駆動スリップ
又は駆動装置６における何らかの問題によってプリセッ
トに瞬間的に追従できない場合には、当該自動車が目標
加速度ｄｖｓ／ｄｔのプリセットを、少なくとも先導自
動車２によって当初のプリセットが再び達成されるまで
の間引き受ける。同様に、後続の自動車のための目標加
速度ｄｖｓ／ｄｔのプリセットを、少なくとも間隔の乱
れた自動車列が再び集結するまでの間引き受ける。すべ
ての自動車の駆動並びに減速出力の制御は同時に行なわ
れるように設定される。制御はこのため場合によって遅
れも伴う。
この遅れは、データ、つまり目標加速度ｄｖｓ／ｄｔを
後続自動車へ伝達するための時間も考慮している。音響
式の伝ばを介して情報を伝達する場合には信号伝達時間
を無視できないので、この遅れを自動車列内での自動車
の位置および自動車相互の間隔に関連して選定すると効
果的である。この場合、直前を走行する自動車の制御は
信号伝達時間だけ遅れることになる。
Ｉっの自動車の自動車固有の速度の時間的変化ｄｖｉ／
ｄｔを目標加速度ｄｖｓ／ｄｔに追従させるのに加えて
、安全性の理由から、間隔および速度又はそのいずれか
の精密制御を重畳させることができる。この精密制御は
先行自動車との間隔が所定の許容範囲を上回るか又は下
回った時にはじめて有効に働く。有効に働いた場合当該
自動車は瞬間的に後続自動車のために目標加速度ｄｖｓ
／ｄｔのプリセットを行なう。
制御装置が無視し得る動特性で働く場合もしくは自動車
列を先導する自動車２に駆動スリップが生じた場合のた
めに、目標加速度ｄｖｓ／ｄｔを先導自動車２の実際加
速度ｄｖｉ／ｄｔと等しくすることができる。間隔を付
加的に速度に関連しても調整しようとする場合には、先
導自動車２の運転者１３および交通管理システム又はそ
のいずれかが１つの目標速度ＶＳをプリセットするか、
又はこの目標速度を操作部材への調節信号から検出する
と効果的である。先導自動車２の制御機構８はこのため
目標加速度ｄｖｓ／ｄｔと、この目標加速度がたどる時
間経過と、安全遅れｔｖｓとを検出する。安全遅れｔｖ
ｓは直前を走行する自動車に対する目標速度に関連した
安全間隔を生せしめる。なお、これらすべての値は後続
自動車へ伝達される。ｉつの自動車３．４の目標加速度
ｄｖｓ／ｄｔへの実際加速度ｄｖｉ／ｄｔの追従はそれ
ぞれ直前を走行する自動車２．３の追従に次いで安全遅
れｔＶＳをもって行なわれ、これによって自動車２．３
．４の所望の相互間隔が得られる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の一実施例の概念図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも２つの前後して走行する自動車のための
    間隔制御装置であって、自動車が能動的な送信並びに受
    信装置を備えていて、この送信並びに受信装置を介して
    情報を電磁式又は音響式の伝ぱによって自動車相互に伝
    達可能であり、各自動車が自動車の駆動並びに減速出力
    を制御もしくは調整すると共に自動車固有の速度並びに
    先行自動車との間隔を検出する制御機構を備えている形
    式のものにおいて、自動車列（１）の１つの自動車（２
    、３、４）において自動車固有の速度の時間的変化のプ
    リセット（ｄｖｓ／ｄｔ；目標加速度）が行なわれ、こ
    のプリセットが別の自動車（２、３、４）へ伝達され、
    自動車列（１）の各自動車（２、３、４）の制御機構（
    ８）は自動車固有の速度の時間的変化（ｄｖｉ／ｄｔ；
    実際加速度）を決定すると共に駆動並びに減速出力を調
    整して、自動車固有の速度の変化（ｄｖｉ／ｄｔ）を目
    標加速度（ｄｖｓ／ｄｔ）に最小差もしくは所定の動特
    性で追従させることを特徴とする、間隔制御装置。 ２、目標加速度（ｄｖｓ／ｄｔ）が、自動車列（１）を
    先導する自動車（２）の運転者（１３）および自動パイ
    ロットおよび交通管理システムの内の少なくとも１つに
    よって直接あたえられるか、又は１つの自動車の操作部
    材調節信号および運転もしくは走行パラメータの内少な
    くとも１つから検出されるか、又はこれら両様で得られ
    る、特許請求の範囲第１項記載の間隔制御装置。 ３、自動車列（１）をなす各自動車（２、３、４）が自
    動車列（１）へ加わる際に他の自動車（２、３、４）へ
    当該自動車固有の速度の最大限もしくは最小限にあたえ
    られる変化の限界値を伝達し、目標加速度（ｄｖｓ／ｄ
    ｔ）のプリセットが常にすべての自動車（２、３、４）
    の最低の限界値の範囲内で一変動する、特許請求の範囲
    第２項記載の間隔制御装置。 ４、自動車列（１）内の自動車（３、４）の急ブレーキ
    の際当該自動車がすべての後続の自動車（３、４）の自
    動車固有の速度の時間的変化のプリセットを引き受ける
    、特許請求の範囲第３項記載の間隔制御装置。 ５、自動車（２、３、４）の１つが減速時にプリセット
    に瞬間的に追従できない場合のために、当該自動車があ
    たえられた可能性の範囲内で自動車固有の速度の時間的
    変化のプリセット（ｄｖｓ／ｄｔ）を少なくとも当初の
    プリセット（ｄｖｓ／ｄｔ）が再び得られるまでの間引
    き受ける、特許請求の範囲第４項記載の間隔制御装置。 ６、自動車の１つが減速時にプリセット（ｄｖｓ／ｄｔ
    ）に瞬間的に追従できない場合のために、先行自動車（
    ２、３、４）間の間隔（ａ）が緩衝目的のために一時的
    に減少される、特許請求の範囲第５項記載の間隔制御装
    置。 ７、自動車（２、３、４）の１つが加速時にプリセット
    （ｄｖｓ／ｄｔ）に瞬間的に追従できない場合のために
    、当該自動車が自動車固有の速度の時間的変化のプリセ
    ット（ｄｖｓ／ｄｔ）を少なくとも当初のプリセット（
    ｄｖｓ／ｄｔ）が再び得られるまでの間引き受ける、特
    許請求の範囲第５項又は第６項記載の間隔制御装置。 ８、自動車（２、３、４）の１つが加速時にプリセット
    （ｄｖｓ／ｄｔ）に瞬間的に追従できない場合のために
    、当該自動車が後続自動車（３、４）のために自動車固
    有の速度の時間的変化のプリセットを少なくとも間隔の
    乱れた自動車列（１）が再び集結するまでの間引き受け
    る、特許請求の範囲第５項又は第６項記載の間隔制御装
    置。 ９、自動車列のすべての自動車（２、３、４）の駆動並
    びに減速出力の制御が同時に行なわれる、特許請求の範
    囲第７項又は第８項記載の間隔制御装置。 １０、それぞれの自動車（２、３、４）の駆動並びに減
    速出力の制御が１つの遅れ時間（ｔｖ）をもってなされ
    、この遅れ時間は自動車列（１）内における他の自動車
    に対する相対的な位置と、信号並びにデータ伝達速度と
    、駆動並びに減速出力を決定するための処理時間とから
    生ずる、特許請求の範囲第９項記載の間隔制御装置。 １１、各自動車（２、３、４）の目標加速度（ｄｖｓ／
    ｄｔ）への自動車固有速度の時間的変化（ｄｖｉ／ｄｔ
    ）の追従に加えて、間隔および速度又はそのいずれかの
    精密制御が重畳され、間隔の精密制御は先行自動車との
    間隔が所定の公差範囲を上回るか下回る時にのみ有効に
    働く、特許請求の範囲第１０項記載の間隔制御装置。 １２、間隔および速度又はそのいずれかの精密制御が有
    効に働く際、当該自動車が後続自動車のために目標加速
    度のプリセット（ｄｖｓ／ｄｔ）を引き受ける、特許請
    求の範囲第１１項記載の間隔制御装置。 １３、目標加速度（ｄｖｓ／ｄｔ）が先導自動車（２）
    の実際加速度（ｄｖｉ／ｄｔ）と等しい、特許請求の範
    囲第１２項記載の間隔制御装置。 １４、情報の伝達が、道路（５）の内部又は横に配設さ
    れた導電ケーブル（１２）への各自動車（２、３、４）
    の誘導結合を介してなされる、特許請求の範囲第１３項
    記載の間隔制御装置。 １５、１つの目標速度（ｖｓ）が、先導自動車（２）の
    運転者およびオートパイロットおよび交通管理システム
    の内少なくとも１つによってあたえられるか、又は操作
    部材調節信号から検出されるか、又はこれら両様で得ら
    れ、この目標速度（ｖｓ）から、先導自動車（２）の制
    御機構が、目標加速度（ｄｖｓ／ｄｔ）およびモの時間
    的経過と、目標速度（ｖｓ）に関連した安全間隔ａ（ｖ
    ）を導出する安全用時間遅れ（ｔｖｓ）、すなわち１つ
    の自動車（３、４）の目標加速度（ｄｖｓ／ｄｔ）への
    実際加速度（ｄｖｉ／ｄｔ）の追従を、直前に先行する
    自動車の同様の追従に次いで行なわせる安全用時間遅れ
    （ｔｖｓ）を決定しかつプリセットする、特許請求の範
    囲第１項、第３項から第１４項までのいずれか１項記載
    の間隔制御装置。
JP62252625A 1986-10-08 1987-10-08 自動車用の間隔制御装置 Pending JPS6398706A (ja)

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DE3634302.1 1986-10-08
DE19863634302 DE3634302A1 (de) 1986-10-08 1986-10-08 Abstandsregelungssystem fuer kraftfahrzeuge

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JP (1) JPS6398706A (ja)
DE (2) DE3634302A1 (ja)

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