队列行驶控制系统及车辆技术方案

队列行驶控制系统是通过最优控制（ＬＱ控制）来控制各车辆的行驶状态以使例如５台车辆组成队列行驶的系统。该５台车辆中的后续４台车辆的加速度指令值被决定为使规定的评价函数最小的值，评价函数基于各车辆彼此的车间距离的误差、各车辆彼此的车辆间相对速度、各车辆的加速度指令值而算出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及为了使多个车辆组成队列行驶而对构成队列的各构成车辆的行驶状态进行控制的队列行驶控制系统、及具备这样的系统的车辆。
技术介绍
近年，为了实现交通流量改善、实现基于空气阻力的降低的燃耗改善，使多个车辆以短的车间距离排成一列进行队列行驶的技术受到关注。以往，作为这样的队列行驶的技术，公知有队列的各后续车辆控制与各前车的车间距离的方式。在该方式中，排头车辆受到道路坡度、风等的干扰时，存在车间距离的误差传递到后方车辆的问题。对于该问题，提出了日本特开平10-162观2号公报的系统。在该系统中，队列的各后续车辆分别通过控制与队列的排头车辆间的车间距离，实现基于多台车辆的队列行驶。该公报显示，根据该方式， 对于队列的排头车辆受到的干扰，各后续车辆迅速响应，因此不存在车间距离的误差的传递等，队列的行驶状况不易混乱。专利文献1 日本特开平10_162观2号公报
技术实现思路
然而，在上述专利文献的系统中，在排头车辆以外的任何一个后续车辆受到干扰时，几乎不能应对该干扰，因此队列的行驶状况容易混乱而变得不稳定。另外，由于没有控制后续车辆彼此的车间距离，因此即使在后续车辆彼此接近至必要以上的情况下，要将其复原的作用不能发挥，不稳定。这样，基于上述专利文献记载的系统的队列行驶存在抗干扰较弱的问题。因此，本专利技术的目的在于提供一种能够实现抗干扰强的队列行驶的队列行驶控制系统及车辆。本专利技术的队列行驶控制系统，为了使各车辆组成队列行驶而控制多个车辆的行驶状态，其特征在于，将构成队列的构成车辆中的至少一部分构成车辆的行驶控制量决定为使规定的评价值为最小的行驶控制量，所述规定的评价值基于与各构成车辆间的相对关系相关的值和与构成车辆中的至少1台构成车辆的行驶控制量相关的值而算出。根据该队列行驶控制系统，考虑队列的构成车辆的车辆间的相对关系和构成车辆的行驶控制量而控制队列行驶，因此可实现抗干扰也强的队列行驶，该干扰为扰乱各构成车辆的车辆间的相对关系的干扰。另外，上述规定的评价值也可以为分别对与各构成车辆间的相对关系相关的值和与构成车辆中的至少1台构成车辆的行驶控制量相关的值进行加权而算出的值。该情况下，能够对于与各构成车辆间的相对关系相关的值和与构成车辆中的至少 1台构成车辆的行驶控制量相关值分别对队列行驶的控制带来的影响进行加权。另外，与所述构成车辆间的相对关系相关的值也可以包含各构成车辆的与前一构成车辆之间的各车间距离的误差、或各构成车辆的与前一构成车辆之间的各相对速度中的至少一方。该情况下，考虑了构成车辆彼此的车间距离或相对速度，因此能够实现抗干扰强且车间稳定性高的队列行驶，该干扰为扰乱各构成车辆彼此的车间距离或相对速度的干扰。另外，也可以在上述至少一部分构成车辆中包含队列的排头车辆。根据该构成，排头车辆的行驶状态也被控制，也能够根据排头车辆的移动而吸收干扰。另外，该情况下，也可以是，与所述至少1台构成车辆的行驶控制量相关的值为分别对排头车辆的行驶控制量和排头车辆以外的后续车辆的行驶控制量进行加权而算出的值，该加权的权重基于排头车辆与存在于该排头车辆前方的障碍物之间的位置关系而决定。本专利技术人认为，在排头车辆的行驶状态被控制的情况下，越是在排头车辆和障碍物之间的位置关系不良好的情况下(例如，排头车辆和障碍物接近的情况)，排头车辆的安全性越低，因此着眼于应使在排头车辆中介入控制的程度少。鉴于该见解，根据队列行驶控制系统的上述构成，在评价值中，基于排头车辆和障碍物的位置关系决定加权的权重，利用该加权分配向排头车辆的控制介入的程度和向后续车辆的控制介入的程度的平衡，从而能够以与排头车辆的安全性对应的平衡在排头车辆中介入控制。其结果是，例如排头车辆和障碍物之间的距离靠近时，避免对排头车辆要求大的运动的情况。另外，所述规定的评价值为分别对各构成车辆的与前一车辆之间的各车间距离的误差和构成车辆中的至少1台构成车辆的行驶控制量进行加权而算出的值，该加权的权重基于构成车辆行驶的速度而决定。本专利技术人注意到，为了在这种车辆的队列行驶中实现燃耗改善，在低速行驶时，由于空气阻力的影响小，因此相比队列的稳定性更重视构成车辆的加减速的降低，相反在高速行驶时由于空气阻力的影响较大，因此相比构成车辆的加减速的降低更应重视队列的稳定性。鉴于该见解，根据队列行驶控制系统的上述构成，在评价值中，基于构成车辆的行驶速度决定加权的权重，分配与队列的稳定性相关的队列的构成车辆的车辆间的相对关系和与构成车辆的加减速的抑制相关的构成车辆的行驶控制量的平衡。因此，根据该系统，能够进行利用基于队列的行驶速度的平衡将队列的稳定性和构成车辆的加减速的抑制考虑在内的队列行驶控制，能够高效地实现燃耗改善。本专利技术的车辆的特征在于具备上述任意一项的队列行驶控制系统。由于该车辆具备上述任意一项的队列行驶控制系统，因此能够实现抗干扰强的队列行驶。另外，在该情况下，本专利技术的车辆也能够为队列的一构成车辆。专利技术效果根据本专利技术的队列行驶控制系统及车辆，能够实现抗干扰强的队列行驶。 附图说明图1是表示本专利技术的队列行驶控制系统的第1、第2、第4、第5实施方式的框图。图2是表示通过图1所示的队列行驶控制系统实现的队列行驶的图。图3是表示第1实施方式的队列行驶控制系统在决定队列的构成车辆的时点进行的处理的流程图。图4是表示第1实施方式的队列行驶控制系统在队列行驶中进行的处理的流程图。图5(a)、(b)、(C)是分别表示对于基于第1现有控制的队列行驶施加未知坡度干扰的情况下的、各车辆C1 C5的车间距离误差、车辆间相对速度、及加速度的坐标图，图 5(d)是表示基于第1现有控制的队列行驶控制的模型的图。图6(a)、(b)、(c)是分别表示对于基于第1现有控制的队列行驶施加未知坡度干扰的情况下的、各车辆C1 C5的车间距离误差、车辆间相对速度、及加速度的坐标图，图 6(d)是表示基于第1现有控制的队列行驶控制的模型的图。图7 (a)、(b)、(c)是分别表示对于基于第1实施方式的队列行驶控制系统的队列行驶施加未知坡度干扰的情况下的、各车辆C1 C5的车间距离误差、车辆间相对速度、及加速度的坐标图。图8 (a)、(b)、(c)是分别表示对于基于第1现有控制的队列行驶施加脉冲状干扰的情况下的、各车辆C1 C5的车间距离误差、车辆间相对速度、及加速度的坐标图，图8 (d) 是表示基于第1现有控制的队列行驶控制的模型的图。图9 (a)、(b)、(c)是分别表示对于基于第1现有控制的队列行驶施加脉冲状干扰的情况下的、各车辆C1 C5的车间距离误差、车辆间相对速度、及加速度的坐标图，图9 (d) 是表示基于第1现有控制的队列行驶控制的模型的图。图10 (a)、(b)、(c)是分别表示对于基于第1实施方式的队列行驶控制系统的队列行驶施加脉冲状干扰的情况下的、各车辆C1 C5的车间距离误差、车辆间相对速度、及加速度的坐标图。图11是表示第2实施方式的队列行驶控制系统在队列行驶中进行的处理的流程图。图12 (a)、(b)、(c)是分别表示对于基于第2实施方式的队列行驶控制系统的队列行驶施加未知坡度干扰的情况下的、各车辆C1 C5的车间距离误差、车辆间相对速度、及加速度的坐标图。图13是表示本专利技术的队列行驶控制系统的第3实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种队列行驶控制系统，为了使多台车辆组成队列行驶而控制所述各车辆的行驶状态，其特征在于，将构成所述队列的构成车辆中的至少一部分构成车辆的行驶控制量决定为使规定的评价值为最小的行驶控制量，所述规定的评价值基于与所述各构成车辆间的相对关系相关的值和与所述构成车辆中的至少１台构成车辆的行驶控制量相关的值而算出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：志田充央，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP