專利名稱：車組控制方法及車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)由多臺(tái)車構(gòu)成的車組的行駛進(jìn)行控制的車組控制方法以及具備這種車組控制單元的車輛。
背景技術(shù)：
以往，作為該領(lǐng)域的技術(shù)，公知有日本專利公開2001-344686號(hào)公報(bào)所公開的行駛控制裝置。該裝置在車組能夠行駛的規(guī)定服務(wù)區(qū)間內(nèi)，邊與前方車輛和/或后方車輛以及道路設(shè)備側(cè)的通信設(shè)備進(jìn)行通信，邊在將這些車輛和車組編組的狀態(tài)下使本車行駛。提出了該裝置在距上述服務(wù)區(qū)間的終止地點(diǎn)的距離變得比規(guī)定距離短時(shí)，將本車與在本車正前方行駛的前方車輛之間的目標(biāo)行車距離變更為大的數(shù)值，確保在服務(wù)區(qū)間的終止地點(diǎn)的順暢的交通。專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1日本專利公開2001-344686號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
這樣，在車組行駛時(shí)，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于車組能夠行駛的服務(wù)區(qū)間的終止、或車輛的合流、脫離等而改變構(gòu)成車組的車輛的行車距離的需求，但在上述專利文獻(xiàn)1的行駛控制裝置中，僅記載了控制車速以增大行車距離，未提及各車輛之間的相對(duì)速度和相對(duì)加速度，在行車距離變更的過程中的相對(duì)車速變化的順暢性和控制精度方面也存在問題。本發(fā)明的目的在于提供一種在車組行駛中，能夠保持順暢的相對(duì)車速的變化而精度良好地進(jìn)行行車距離變化的車組控制方法和車輛。本發(fā)明的車組控制方法是一種車組控制方法，對(duì)由η臺(tái)車(n = 2,3,…)構(gòu)成的車組的行駛進(jìn)行控制，其特征在于，在擴(kuò)大車組內(nèi)的從前方數(shù)第j_l臺(tái)車和第j臺(tái)車(j = 2,3,…，η)之間的行車距離時(shí)，以如行車距離變更過程中的第j臺(tái)車相對(duì)于第j_l臺(tái)車的相對(duì)速度在時(shí)間軸上具有極小值的坐標(biāo)圖所表示的方式，來改變?cè)撓鄬?duì)速度。根據(jù)該車組控制方法，由于在擴(kuò)大第j_l臺(tái)車和第j臺(tái)車之間的行車距離時(shí)，以如第j臺(tái)車相對(duì)于第j-Ι臺(tái)車的相對(duì)速度在時(shí)間軸上具有極小值的坐標(biāo)圖所表示的方式來使該相對(duì)速度順暢地變化，因此，能夠保持這種相對(duì)速度的順暢變化而高精度地進(jìn)行擴(kuò)大行車距離的變化。本發(fā)明的車組控制方法，對(duì)由η臺(tái)車(n = 2,3,…)構(gòu)成的車組的行駛進(jìn)行控制， 其特征在于，在縮小車組內(nèi)的從前方數(shù)第j_l臺(tái)車和第j臺(tái)車(j = 2,3,…，η)之間的行車距離時(shí)，以如行車距離變更過程中的第j臺(tái)車相對(duì)于第j_l臺(tái)車的相對(duì)速度在時(shí)間軸上具有極大值的坐標(biāo)圖所表示的方式，來改變?cè)撓鄬?duì)速度。根據(jù)該車組控制方法，由于在縮小第j-ι臺(tái)車和第j臺(tái)車之間的行車距離時(shí)，以如第j臺(tái)車相對(duì)于第j-Ι臺(tái)車的相對(duì)速度在時(shí)間軸上具有極大值的坐標(biāo)圖所表示的方式使該相對(duì)速度順暢地變化，因此，能夠保持這種相對(duì)速度的順暢變化而高精度地進(jìn)行縮小行車距離的變化。另外，本發(fā)明的車組控制方法在將車組內(nèi)的所有行車距離變更規(guī)定變化量時(shí)，基于車輛的臺(tái)數(shù)、規(guī)定變化量及車組的領(lǐng)頭車輛的車速來確定行車距離變更所需的時(shí)間。在變更車組內(nèi)的所有行車距離的情況下，特別是在接近車組兩端(車組的領(lǐng)頭或車組的末尾)的車輛中，存在要求較大速度變化的可能性。因此，也存在不優(yōu)選對(duì)于車組兩端的車輛的負(fù)擔(dān)增大的情況。對(duì)此，根據(jù)上述車組控制方法，由于基于車輛的臺(tái)數(shù)、規(guī)定變化量、車組的領(lǐng)頭車輛的車速來確定行車距離的變更所需時(shí)間，因此通過較長(zhǎng)地調(diào)整行車距離的變更所需時(shí)間，能夠抑制上述那樣的對(duì)于車輛的負(fù)擔(dān)。另外，本發(fā)明的車組控制方法，在擴(kuò)大車組內(nèi)的行車距離的情況下，對(duì)于位于規(guī)定基準(zhǔn)位置前方的車輛，以如該車輛在行車距離變更過程中的車速在時(shí)間軸上具有極大值的坐標(biāo)圖所表示的方式來改變?cè)撥囁伲渲?，所述?guī)定基準(zhǔn)位置處于車組的領(lǐng)頭車輛和末尾車輛之間，對(duì)于位于規(guī)定基準(zhǔn)位置后方的車輛，以如該車輛在行車距離變更過程中的車速在時(shí)間軸上具有極小值的坐標(biāo)圖所表示的方式來改變?cè)撥囁佟８鶕?jù)該車組控制方法，由于位于基準(zhǔn)位置前方的車輛的車速如在時(shí)間軸上具有極大值的坐標(biāo)圖所示，因此位于基準(zhǔn)位置前方的車輛以在該車組內(nèi)從該基準(zhǔn)位置向前方離開的方式移動(dòng)。另外，由于位于基準(zhǔn)位置后方的車輛的車速如在時(shí)間軸上具有極小值的坐標(biāo)圖所示，因此位于基準(zhǔn)位置后方的車輛以在該車組內(nèi)從該基準(zhǔn)位置向后方離開的方式移動(dòng)。而且，上述基準(zhǔn)位置存在于車組的領(lǐng)頭車輛和末尾車輛之間。因此，在車組內(nèi)，各車輛以從車組內(nèi)的基準(zhǔn)位置離開的方式移動(dòng)，車組內(nèi)的行車距離變大。因而，能夠減少靠近車組兩端的車輛的移動(dòng)，能夠在抑制靠近車組兩端的車輛的加減速負(fù)擔(dān)的同時(shí)縮短擴(kuò)大行車距離的時(shí)間。另外，根據(jù)本發(fā)明的車組控制方法，在縮小車組內(nèi)的行車距離的情況下，對(duì)于位于規(guī)定基準(zhǔn)位置前方的車輛，以如該車輛在行車距離變更過程中的車速在時(shí)間軸上具有極小值的坐標(biāo)圖所表示的方式來改變?cè)撥囁?，其中，所述?guī)定基準(zhǔn)位置處于車組的領(lǐng)頭車輛和末尾車輛之間，對(duì)于位于規(guī)定基準(zhǔn)位置后方的車輛，以如該車輛在行車距離變更過程中的車速在時(shí)間軸上具有極大值的坐標(biāo)圖所表示的方式來改變?cè)撥囁?。根?jù)該車組控制方法，位于基準(zhǔn)位置前方的車輛的車速如在時(shí)間軸上具有極小值的坐標(biāo)圖所示，因此位于基準(zhǔn)位置前方的車輛以在該車組內(nèi)接近該基準(zhǔn)位置的方式向后方移動(dòng)。另外，由于位于基準(zhǔn)位置后方的車輛的車速如在時(shí)間軸上具有極大值的坐標(biāo)圖所示， 因此位于基準(zhǔn)位置后方的車輛以在該車組內(nèi)接近該基準(zhǔn)位置的方式向前方移動(dòng)。而且，上述基準(zhǔn)位置存在于車組的領(lǐng)頭車輛和末尾車輛之間。因此，在車組內(nèi)，各車輛以向車組內(nèi)的基準(zhǔn)位置集中的方式移動(dòng)，車組內(nèi)的行車距離縮小。因此，能夠減少靠近車組兩端的車輛的移動(dòng)，能夠在抑制靠近車組兩端的車輛的加減速負(fù)擔(dān)的同時(shí)縮短擴(kuò)大行車距離的時(shí)間。另外，本發(fā)明的車組控制方法，在行車距離變更前的車組的車速為零的情況下，在行車距離開始變更后的規(guī)定時(shí)間內(nèi)，使車組的所有目標(biāo)行車距離固定，在行車距離變更后的車組的車速設(shè)定為零的情況下，在行車距離變更結(jié)束前的規(guī)定時(shí)間內(nèi)，使車組的所有目標(biāo)行車距離固定。在從車組的停止?fàn)顟B(tài)開始起動(dòng)車輛而擴(kuò)大行車距離的情況下，在距起動(dòng)后的規(guī)定時(shí)間內(nèi)高精度的加減速控制較難。另外，在從車組的行駛狀態(tài)開始縮小行車距離而使車輛停止的情況下，在距停止前的規(guī)定時(shí)間內(nèi)高精度的加減速控制較難。如果在這種加減速的控制困難的時(shí)間帶中實(shí)施復(fù)雜的行車距離控制，則存在各車輛的同時(shí)起動(dòng)、同時(shí)停止的時(shí)機(jī)混亂的情況。與此相對(duì)，根據(jù)上述車組控制方法，在高精度的加減速的控制困難的時(shí)間帶中使所有的目標(biāo)行車距離固定，因此行車距離的控制比較容易，能夠抑制同時(shí)起動(dòng)、同時(shí)停止的時(shí)機(jī)混亂。另外，本發(fā)明的車組控制方法，在車組的車速比規(guī)定值小的情況下，也可以使車組的所有目標(biāo)行車距離固定。由于在各車輛的性質(zhì)上在車速小的情況下高精度的加減速控制困難，因此如果進(jìn)行復(fù)雜的行車距離控制，則存在車組的行車距離混亂的情況。與此相對(duì)，根據(jù)上述車組控制方法，在車組的車速比規(guī)定值小的情況下，使所有目標(biāo)行車距離固定，因此能夠抑制例如在剛起動(dòng)后、剛要停止前那樣的車速小的情況下的行車距離的混亂。另外，本發(fā)明的車組控制方法，在變更車組內(nèi)的所有行車距離的情況下，也可以在車組內(nèi)的從前數(shù)第k-1臺(tái)車和第k臺(tái)車之間的行車距離的變更結(jié)束后，車組內(nèi)的從前方數(shù)第k臺(tái)車和第k+Ι臺(tái)車(k = 2,3,…，Π-1)之間的行車距離的變更立即開始。根據(jù)該車組控制方法，在變更車組內(nèi)的行車距離的情況下，從車組的前方朝向后方按順序結(jié)束行車距離的變更。因此，在車組的構(gòu)成車輛的臺(tái)數(shù)多的情況下，針對(duì)接近車組末尾的車輛，也能避免要求大的加減速的情況，能夠減輕針對(duì)各車輛的加減速的負(fù)擔(dān)。另外，本發(fā)明的車組控制方法，在變更車組內(nèi)的行車距離的情況下，以越是靠近車組后方的車輛、相對(duì)速度達(dá)到峰值的時(shí)機(jī)越遲的方式改變各車輛的相對(duì)速度。根據(jù)該車組控制方法，在變更車組內(nèi)的行車距離的情況下，從車組前方的車輛開始按順序，相對(duì)于本車前方的車輛的相對(duì)速度達(dá)到峰值。因此，車組內(nèi)車輛以從車組前方朝向后方按順序改變行車距離的方式移動(dòng)。因此，在車組的構(gòu)成車輛的臺(tái)數(shù)多的情況下，針對(duì)接近車組末尾的車輛，也能避免要求大的加減速的情況，能夠減輕針對(duì)各車輛的加減速的負(fù)擔(dān)。另外，本發(fā)明的車組控制方法，在擴(kuò)大車組內(nèi)的所有行車距離的情況下，在使車組的除領(lǐng)頭車輛以外的所有后續(xù)車輛相對(duì)于領(lǐng)頭車輛同時(shí)開始減速后，使各個(gè)后續(xù)車輛在各自的切換時(shí)機(jī)切換為加速，并加速直至與領(lǐng)頭車輛的車速相等，越是靠近車組后方的車輛， 所述切換時(shí)機(jī)越遲。根據(jù)該車組控制方法，后續(xù)車輛相對(duì)于領(lǐng)頭車輛同時(shí)開始減速，各后續(xù)車輛從前方的后續(xù)車輛開始按順序加速并恢復(fù)到與領(lǐng)頭車輛相同的車速。由于最初后續(xù)車輛同時(shí)開始減速，因此能夠在某種程度同時(shí)進(jìn)行所有行車距離的變更，能夠進(jìn)行較快的行車距離變更。另外，越靠后方的車輛，相對(duì)于領(lǐng)頭車輛的相對(duì)移動(dòng)距離越大，但由于越靠后方的車輛上述切換時(shí)機(jī)越遲，因此移動(dòng)時(shí)間延長(zhǎng)，也避免了強(qiáng)迫后方車輛進(jìn)行大的加減速。另外，本發(fā)明的車組控制方法，在縮小車組內(nèi)的所有行車距離的情況下，在使車組的除領(lǐng)頭車輛以外的所有后續(xù)車輛相對(duì)于領(lǐng)頭車輛同時(shí)開始加速后，使各個(gè)后續(xù)車輛在各自的切換時(shí)機(jī)切換為減速，并減速直至與領(lǐng)頭車輛的車速相等，上述靠近車組后方的車輛， 所述切換時(shí)機(jī)越遲。根據(jù)該車組控制方法，后續(xù)車輛相對(duì)于領(lǐng)頭車輛同時(shí)開始加速，各后續(xù)車輛從前方的后續(xù)車輛開始按順序減速并恢復(fù)到與領(lǐng)頭車輛相同的車速。由于最初后續(xù)車輛同時(shí)開始加速，因此能夠在某種程度同時(shí)進(jìn)行所有行車距離的變更，能夠進(jìn)行較快的行車距離變更。另外，越靠后方的車輛相對(duì)于領(lǐng)頭車輛的相對(duì)移動(dòng)距離越大，但由于越靠后方的車輛上述切換時(shí)機(jī)越遲，因此移動(dòng)時(shí)間延長(zhǎng)，也避免了強(qiáng)迫后方車輛進(jìn)行大的加減速。另外，本發(fā)明的車輛，具備對(duì)由η臺(tái)車(n = 2,3,…)構(gòu)成的車組的行駛進(jìn)行控制的車組控制單元，其特征在于，車組控制單元，在擴(kuò)大車組內(nèi)的從前方數(shù)第j_l臺(tái)車和第j 臺(tái)車(j = 2,3,…，η)之間的行車距離時(shí)，以如行車距離變更過程中的第j臺(tái)車相對(duì)于第 j-Ι臺(tái)車的相對(duì)速度在時(shí)間軸上具有極小值的坐標(biāo)圖所表示的方式，來改變?cè)撓鄬?duì)速度。根據(jù)該車輛，由于在擴(kuò)大車組中的第j_l臺(tái)車和第j臺(tái)車之間的行車距離時(shí)，第j 臺(tái)車相對(duì)于第j-Ι臺(tái)車的相對(duì)速度以在時(shí)間軸上具有極小值的坐標(biāo)圖所表示的方式使該相對(duì)速度順暢地變化，因此，能夠保持這種相對(duì)速度的順暢變化而高精度地進(jìn)行擴(kuò)大行車距離的變化。另外，本發(fā)明的車輛，具備對(duì)由η臺(tái)車(n = 2,3,…)構(gòu)成的車組的行駛進(jìn)行控制的車組控制單元，其特征在于，所述車組控制單元，在縮小車組內(nèi)的從前方數(shù)第j-ι臺(tái)車和第j臺(tái)車(j = 2,3,…，η)之間的行車距離時(shí)，以如行車距離變更過程中的所述第j臺(tái)車相對(duì)于第j_l臺(tái)車的相對(duì)速度在時(shí)間軸上具有極大值的坐標(biāo)圖所表示的方式，來改變?cè)撓鄬?duì)速度。根據(jù)該車輛，由于在縮小車組的第j_l臺(tái)車和第j臺(tái)車之間的行車距離時(shí)，第j臺(tái)車相對(duì)于第j-ι臺(tái)車的相對(duì)速度以如在時(shí)間軸上具有極大值的坐標(biāo)圖所表示的方式使該相對(duì)速度順暢地變化，因此，能夠保持這種相對(duì)速度的順暢變化而高精度地進(jìn)行縮小行車距離的變化。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的車組控制方法和車輛，在車組行駛中，能夠保持順暢的相對(duì)車速的變化而精度良好地進(jìn)行行車距離變化。


圖1是表示本發(fā)明涉及的車輛具備的車組行駛控制系統(tǒng)的第一 第六實(shí)施方式的框圖。圖2是表示利用圖1的車組行駛控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的車組行駛的圖。圖3是表示變更車組行駛的行車距離的處理的流程圖。圖4(a)是表示第一實(shí)施方式中的相對(duì)加速度的目標(biāo)值變化圖形的坐標(biāo)圖，圖 4(b)是表示相對(duì)速度的目標(biāo)值變化圖形的坐標(biāo)圖，圖4(c)是表示前方行車距離的變化部分的目標(biāo)值變化圖形的坐標(biāo)圖。圖5是表示行車距離變更工序中的各車速V1 V4的變化的一例的坐標(biāo)圖。圖6(a)是表示第一實(shí)施方式中的相對(duì)加速度的目標(biāo)值變化圖形的坐標(biāo)圖，圖 6(b)是表示相對(duì)速度的目標(biāo)值變化圖形的坐標(biāo)圖，圖6(c)是表示前方行車距離的變化部分的目標(biāo)值變化圖形的坐標(biāo)圖。圖7(a)是表示行車距離變更工序中各車速V1 V4的變化的一例的坐標(biāo)圖，圖 7(b)是表示第二實(shí)施方式的行車距離變更工序中的各車速Vi V4的變化的一例的坐標(biāo)圖。圖8是表示設(shè)定在車輛C2的位置上的基準(zhǔn)位置Z的圖。
圖9是表示第三實(shí)施方式的行車距離變更工序中的各車速V1 V4的變化的一例的坐標(biāo)圖。圖10是表示第三實(shí)施方式的行車距離變更工序中的各車速V1 V4的變化的其他例的坐標(biāo)圖。圖11是表示第四實(shí)施方式的行車距離變更工序中的各車速V1 V4的變化的一例的坐標(biāo)圖。圖12是表示第四實(shí)施方式的行車距離變更工序中的各車速V1 V4的變化的其他例的坐標(biāo)圖。圖13(a) (d)是表示第五實(shí)施方式的行車距離變更工序中的各車速V1 V4的變化的一例的坐標(biāo)圖。圖14(a)是表示第五實(shí)施方式的相對(duì)速度的目標(biāo)值變化圖形的坐標(biāo)圖，圖14(b) 是表示前方行車距離的變化部分的目標(biāo)值變化圖形的坐標(biāo)圖。圖15是表示第六實(shí)施方式的行車距離變更工序中的各車速V1 V4的變化的其他例的坐標(biāo)圖。圖16(a)是表示第六實(shí)施方式的相對(duì)速度的目標(biāo)值變化圖形的坐標(biāo)圖，圖16(b) 是表示前方行車距離的變化部分的目標(biāo)值變化圖形的坐標(biāo)圖。標(biāo)號(hào)說明1車組行駛控制系統(tǒng)(車組控制單元)C1 C4 車輛C1領(lǐng)頭車輛C4末尾車輛L1 L3 行車距離V1 V4 車速Vr1 Vr3 相對(duì)速度Z基準(zhǔn)位置
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明涉及的車輛和車組控制方法的優(yōu)選實(shí)施方式。而且，在以下的各個(gè)實(shí)施方式中，對(duì)相互相同或相等的結(jié)構(gòu)省略重復(fù)的說明。(第一實(shí)施方式)圖1所示車組行駛控制系統(tǒng)1是為了將多臺(tái)車組成車組并使其行駛，而對(duì)上述多臺(tái)車的各自行駛狀態(tài)進(jìn)行控制的系統(tǒng)。利用該車組行駛控制系統(tǒng)1，能夠?qū)崿F(xiàn)如圖2所示那樣的多臺(tái)車以比較窄小的行車距離排成一縱列行駛的車組行駛。而且，在以下的說明中，用“η”表示構(gòu)成車組的車輛的臺(tái)數(shù)。在圖2所示例中，η = 4。另外，如圖2所示，用“a/’表示從車輛的領(lǐng)頭數(shù)第j(j = 1，2，…，η)臺(tái)車C^的加速度， 用“V/’表示車輛q的速度，用“u/’表示車輛 .的加速度指令值。另外，用“L/’表示車輛Cj 和車輛CV1的行車距離。另外，用“Vr/’表示車輛Cp1相對(duì)于車輛&的相對(duì)速度Vp1-Vj，用 “ar/，表示車輛Cp1相對(duì)于車輛Cj的相對(duì)加速度 +1_ 。而且，對(duì)于速度Vj、相對(duì)速度Vrj、 加速度…、相對(duì)加速度設(shè)車組的行駛方向(箭頭Y方向)為正的符號(hào)。另外，車組的構(gòu)成車輛C1 Cn中，有時(shí)將行駛在領(lǐng)頭的車輛C1稱作“領(lǐng)頭車輛”，與此相對(duì)，將車輛C2 Cn 通稱為“后續(xù)車輛”。另外，有時(shí)將車輛Cn稱作“末尾車輛”。雖然通過該車組行駛控制系統(tǒng)1能夠?qū)崿F(xiàn)由任意臺(tái)數(shù)的車輛構(gòu)成的車組行駛，但在此如圖2所示，以由4臺(tái)車C” C2、C3、C4進(jìn)行車組行駛的情況(n = 4的情況)為例進(jìn)行說明。構(gòu)成車組的所有車輛C1 C4均搭載了以下說明的車組行駛控制系統(tǒng)1。如圖1所示，車組行駛控制系統(tǒng)1具備車輛控制ECU (Electronic Control Unit 電子控制單元)10。車輛控制ECUlO是對(duì)車組行駛控制系統(tǒng)1的整體進(jìn)行控制的電子控制單元，例如以包含CPU、ROM、RAM的計(jì)算機(jī)為主體而構(gòu)成。車輛控制ECUlO具有能夠臨時(shí)或長(zhǎng)期保存信息的信息存儲(chǔ)部10a。表示本車的各種特性的車輛參數(shù)信息保存在信息存儲(chǔ)部 IOa內(nèi)。而且，該車輛控制E⑶10作為通過后述規(guī)定的運(yùn)算來計(jì)算車輛C1 C4的各加速度指令值U1 U4的運(yùn)算單元而發(fā)揮功能。此外，車組行駛控制系統(tǒng)1具備用于檢測(cè)本車的行駛狀態(tài)的傳感器類。該傳感器類包含前方行車距離傳感器21a、后方行車距離傳感器22a、車速傳感器23a、加速度傳感器 24a。前方行車距離傳感器21a能夠檢測(cè)本車與行駛在本車正前方的車輛之間的行車距離。同樣，后方行車距離傳感器2 能夠檢測(cè)本車與行駛在本車正后方的車輛之間的行車距離。作為這種前方行車距離傳感器21a和后方行車距離傳感器22a，采用例如分別設(shè)置在車輛前部和后部的毫米波雷達(dá)。由前方行車距離傳感器21a獲得的信號(hào)被前方傳感器ECU21處理，并作為前方行車距離信息發(fā)送給車輛控制ECU10。同樣，由后方行車距離傳感器2 獲得的信號(hào)被后方傳感器ECU22處理，并作為后方行車距離信息發(fā)送給車輛控制 ECUlO。車速傳感器23a能夠檢測(cè)本車的速度。作為車速傳感器23a，例如使用檢測(cè)車輪速度的磁性讀出傳感器。由車速傳感器23a所獲得的信號(hào)被車速傳感器ECU23處理，并作為車速信息被發(fā)送給車輛控制ECUlO。作為加速度傳感器Ma，例如采用氣體速率傳感器或陀螺儀傳感器。由加速度傳感器2 所獲得的信號(hào)被加速度傳感器ECUM處理，并作為加速度信息被發(fā)送給車輛控制ECUlO。而且，前方傳感器E⑶21、后方傳感器E⑶22、車速傳感器E⑶23、加速度傳感器 EOTM通過作為車輛內(nèi)網(wǎng)絡(luò)而構(gòu)筑的通信/傳感器系統(tǒng)CAN20與車輛控制E⑶10相連接。如上所述，在車組行駛控制系統(tǒng)1中，利用上述的傳感器類來獲得關(guān)于本車的前方行車距離信息、后方行車距離信息、車速信息、加速度信息。而且，在以下說明中，存在將前方行車距離信息、后方行車距離信息、車速信息和加速度信息統(tǒng)稱為“行駛狀態(tài)信息”的情況。此外，系統(tǒng)1為了進(jìn)行本車的加減速、轉(zhuǎn)向等操作，具備發(fā)動(dòng)機(jī)控制ECU31、制動(dòng)控制ECU32、轉(zhuǎn)向控制ECU33。發(fā)動(dòng)機(jī)控制ECU31接收從車輛控制ECUlO發(fā)送的加速度指令值信息，并以對(duì)應(yīng)于該加速度指令值的操作量來操作節(jié)氣門促動(dòng)器31a等。另外，制動(dòng)控制 ECU32接收上述加速度指令值信息，并以對(duì)應(yīng)于該加速度指令值的操作量來操作制動(dòng)促動(dòng)器3 等。另外，轉(zhuǎn)向控制ECU33接收從車輛控制ECUlO發(fā)送的轉(zhuǎn)向指令值信息，并以對(duì)應(yīng)于該轉(zhuǎn)向指令值的的操作量來操作轉(zhuǎn)向促動(dòng)器33a等。發(fā)動(dòng)機(jī)控制ECU31、制動(dòng)控制ECU32、轉(zhuǎn)向控制E⑶33通過作為車輛內(nèi)網(wǎng)絡(luò)而構(gòu)筑的控制系統(tǒng)CAN30與車輛控制E⑶10相連接。另外，車組行駛控制系統(tǒng)1為了在與車組其他構(gòu)成車輛之間相互交換行駛狀態(tài)信息等，具備無線天線26a和無線控制EOT^。車組內(nèi)的各車輛C1 C4通過該無線天線26a 和無線控制EC似6相互進(jìn)行車車間通信，來獲取所有其他構(gòu)成車輛的車輛參數(shù)信息、行駛狀態(tài)信息以及加速度指令值信息，并將本車的車輛參數(shù)信息、行駛狀態(tài)信息以及加速度指令值信息發(fā)送給其他車輛。通過這種車車間通信，在所有車輛C1 C4的車輛控制E⑶10中， 能夠共用所有車輛C1 C4的車輛參數(shù)信息、行駛狀態(tài)信息以及加速度指令值信息。另外， 并不局限于行駛狀態(tài)信息等，車輛C1 C4通過車車間通信也能共用其他各種信息。而且， 無線控制EOT^通過上述通信/傳感器系統(tǒng)CAN20與車輛控制E⑶10相連。車組行駛控制系統(tǒng)1基于由上位應(yīng)用或駕駛員給予的設(shè)定行車距離L，來控制各車輛C1 C4的行駛狀態(tài)，以將車組內(nèi)的彼此的行車距離L1 L3全部相等地維持在設(shè)定行車距離L。領(lǐng)頭車輛C1的車組行駛控制系統(tǒng)1基于由上位應(yīng)用或駕駛員給予的前饋加速度指令值Uff，來控制本車C1的加減速。后續(xù)車輛Cm(m = 2，3，4)的各自的車組行駛控制系統(tǒng) 1以設(shè)定行車距離L作為目標(biāo)行車距離來控制本車Cm的加減速，以將本車Cm的前方行車距離Lnri維持為目標(biāo)行車距離L。在該加減速控制中，本車Cm的前方行車距離Lnri、與前方車輛Cnri的相對(duì)速度Vivi、與前方車輛Clrt的相對(duì)加速度aiVi被反饋。被反饋的前方行車距離Lnrl從前方行車距離傳感器21a獲得。相對(duì)速度Vrnrl通過對(duì)由車速傳感器23a獲得的車速Vm和由車車間通信獲得的前方車輛Cnrl的車速Vnrl進(jìn)行差分計(jì)算而獲取。相對(duì)加速度ai^通過對(duì)由加速度傳感器2 獲得的加速度和由車車間通信獲得的前方車輛Cnrl的加速度^v1進(jìn)行差分計(jì)算而獲取。這樣一來，為了使各車輛 C2 C4維持前方的行車距離而各自進(jìn)行行駛狀態(tài)控制，其結(jié)果是，實(shí)現(xiàn)了 4臺(tái)車C1 C4以設(shè)定行車距離L的等間距排成一列而行駛的車組行駛。而且，設(shè)定行車距離L的值例如臨時(shí)存儲(chǔ)在車輛控制ECUlO的信息存儲(chǔ)部IOa內(nèi)。隨后，對(duì)在上述那樣的車組行駛中，設(shè)定行車距離L被變更情況下的車組行駛控制系統(tǒng)1的處理進(jìn)行說明。以下有時(shí)將對(duì)應(yīng)于設(shè)定行車距離L的變更而改變行車距離L1 L3的工序稱作“行車距離變更工序”。(擴(kuò)大行車距離的處理)在此，伴隨著設(shè)定行車距離L的變更，由上位應(yīng)用或駕駛員給予應(yīng)該變化的行車距離L1 L3的變化量Ls、行車距離L1 L3的變化應(yīng)花費(fèi)的變化時(shí)間ts。被給予的變化量 Ls和變化時(shí)間ts通過車車間通信而被車組內(nèi)的所有車輛C1 C4共用。而且，各車輛C1 C4的車組行駛控制系統(tǒng)1取得行車距離變更工序的開始時(shí)的同步，并分別獨(dú)立地開始與前方行車距離的變更相關(guān)的本車的控制。以下，說明從車組的領(lǐng)頭數(shù)第m(m = 2,3,4)臺(tái)車Cm的車組行駛控制系統(tǒng)1進(jìn)行的處理。車輛Cm的車組行駛控制系統(tǒng)1需要識(shí)別車組內(nèi)的本車的次序(m的值本車在車組內(nèi)以何次序行駛)，但例如對(duì)通過車車間通信而共有的各車輛C1 C4的當(dāng)前位置進(jìn)行比較，能夠?qū)С霰拒嚨拇涡?。此時(shí)，為了獲得本車的當(dāng)前位置，各車輛C1 C4也可以具備GPS 裝置等本車位置檢測(cè)單元。在此，考慮從上位應(yīng)用等發(fā)出擴(kuò)大行車距離的指示的情況。即，被給予的上述變化量Ls為正值。
如圖3的流程圖所示，首先，車組行駛控制系統(tǒng)1的車輛控制ECUlO獲取由上位應(yīng)用等給予的前方行車距離Lnri的變化量Ls和變化時(shí)間ts (SlOl)，并設(shè)此時(shí)的時(shí)刻t為t = 0 (S103)。隨后，車輛控制ECUlO基于根據(jù)變化量Ls和變化時(shí)間ts而確定的目標(biāo)值變化圖形，計(jì)算與當(dāng)前時(shí)刻t對(duì)應(yīng)的目標(biāo)值ar (t)、Vr (t)、Lr (t) (S105)。上述目標(biāo)值變化圖形表示車輛Cm的加減速控制中所使用的前方行車距離Lnrl的變化部分的目標(biāo)值、相對(duì)速度Vivi的目標(biāo)值、相對(duì)加速度aiVi的目標(biāo)值在時(shí)刻t = 0 ts 中的時(shí)效變化的圖形。目標(biāo)值變化圖形基于變化量Ls和變化時(shí)間ts而設(shè)定。在此，采用 Ls/2 = 1/2 -ar · (ts/2)2的關(guān)系，在時(shí)刻t的前方行車距離Llrt的變化部分的目標(biāo)值Lr⑴ 由圖4(c)所示那樣的曲線的坐標(biāo)圖來表示。而且，在該坐標(biāo)圖中用正符號(hào)表示前方行車距離Lnri變長(zhǎng)那樣的變化部分，用負(fù)符號(hào)表示前方行車距離Lnri變短那樣的變化部分。另外， 在時(shí)刻t的相對(duì)速度Viv1的目標(biāo)值Vr(t)是對(duì)目標(biāo)值Lr(t)進(jìn)行時(shí)間微分后的結(jié)果。如圖4(b)所示，用由兩條直線構(gòu)成且向下凸的V字形坐標(biāo)圖表示。該目標(biāo)值Vr(t)的坐標(biāo)圖在t = ts/2處具有極小值。S卩，該目標(biāo)值Vr (t)由下述公式表示。Vr (t) = -(4Ls/ts2) · t (0 < t 彡 ts/2)…(1. 1)Vr (t) = -(4Ls/ts2) · (ts_t) (ts/2 < t 彡 ts)... (1. 2)另夕卜，在時(shí)刻t的相對(duì)加速度虹㈣的目標(biāo)值ar(t)是對(duì)目標(biāo)值Vr(t)進(jìn)行時(shí)間微分后的結(jié)果，如圖4(a)所示，在行車距離變更工序的前半段(0<t<ts/2)，負(fù)值恒定，在后半段(ts/2 < t彡ts)，正值恒定。車輛Cm通過后述的加減速控制，在時(shí)刻t = 0 ts期間，使前方行車距離Lnrl、相對(duì)速度Viv”和相對(duì)加速度aiVi沿圖4 (a)、(b)、(c)所示那樣的上述目標(biāo)值變化圖形變化。 在該目標(biāo)值變化圖形的情況下，在行車距離變更工序的前半段(0 < t < ts/2)，車輛Cm相對(duì)于前方車輛Clrt等減速度地相對(duì)減速，在行車距離變更工序的后半段(ts/2 <t^ts), 車輛Cm相對(duì)于前方車輛Cnrl等加速度地相對(duì)加速。而且，在該車組行駛控制系統(tǒng)1中，所有車輛C1-C4中共用圖4(a)、(b)、(c)所示的目標(biāo)值變化圖形。隨后，車輛控制ECUlO分別將L+Lr (t)、Vr (t)、ar (t)作為目標(biāo)前方行車距離Lnri tgt、目標(biāo)相對(duì)速度ViV1 tgt、目標(biāo)相對(duì)加速度aiVi tgt，計(jì)算在時(shí)刻t的反饋加速度指令值Ufb m(S107)。具體而言，反饋加速度指令值Ufb m由下述公式(1.3)計(jì)算。Ufbjl = k · (Lm-Lh tgt)+c · (Vrnri-Viv1 tgt)+f · (aiVfarw tgt)…(1· 3)其中，公式(1. 3)中的k、c、f是預(yù)定的增益，例如預(yù)先存儲(chǔ)在車輛控制ECUlO的信息存儲(chǔ)部IOa中。而且，在公式(1. 3)中，即使設(shè)定c = 0、f = 0，仍能進(jìn)行前方行車距離 Lnrl的反饋控制，但在此，設(shè)定c興0、f興0，相對(duì)速度Vivi和相對(duì)加速度arM也沿著各目標(biāo)值Vr(t)、ar(t)變化。接著，車輛控制ECUlO以領(lǐng)頭車輛C1的前饋加速度指令值Uff為前饋，計(jì)算本車Cm 的加速度指令值um。具體而言，加速度指令值um通過下述公式(1.4)計(jì)算。um = Uf^Ufbjl-Br (t) · (m_l)…(1. 4)然后，車輛控制ECUlO將計(jì)算出的加速度指令值Um發(fā)送到作為加速度實(shí)現(xiàn)部的發(fā)動(dòng)機(jī)控制ECU31和制動(dòng)控制ECU32 (S109)。此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)控制ECU31基于接收到的加速度指令值Um來操縱節(jié)氣門促動(dòng)器31a，制動(dòng)控制ECU32基于接收到的加速度指令值Um來操縱制動(dòng)促動(dòng)器32a，由此來實(shí)現(xiàn)車輛Cm的加減速。而且在此，也可以替代上述公式(1.4)，使用下述公式(1. 5)。um = Uff，+ufb m_ar (t)... (1. 5)公式(1. 5)中的Uff’是本車的正前方車輛Cnrl的前饋加速度指令值。通過反復(fù)實(shí)施上述處理S105 S109直至t > ts (Slll)，在時(shí)刻t = 0 ts期間，車輛Cm的前方行車距離Lnrl增加距離Ls。然后將設(shè)定行車距離L更新為新的距離 L+Ls(S113)。通過由車輛C2 C4分別實(shí)施上述處理SlOl S113，車組的所有行車距離 L1 L3花費(fèi)時(shí)間ts在同一時(shí)機(jī)均增加了距離Ls。在此，例如在上述行車距離變更工序中，如果設(shè)領(lǐng)頭車輛C1基于加速度指令值Uff 以等加速度行駛，則時(shí)刻t = 0 ts期間的各車輛C1 C4的車速V1 V4的變化如圖5所
7J\ ο根據(jù)具備上述說明的車組行駛控制系統(tǒng)1的車輛C1 C4以及車組行駛控制方法， 在行車距離L1 L3變更時(shí)，通過目標(biāo)值變化圖形，對(duì)前方行車距離、相對(duì)速度、相對(duì)加速度分別給予行車距離變化時(shí)間t = 0 ts中的目標(biāo)值變化圖形，保持沿著該目標(biāo)值變化圖形的時(shí)效變化，來改變前車行車距離L1 L3、相對(duì)速度Vr1 Vr3、相對(duì)加速度M1 ar3。另外，如圖4(b)所示，各車輛Cm的相對(duì)于前方車輛Cnri的相對(duì)速度的目標(biāo)值Vr (t)由向下變凸的V字形坐標(biāo)圖(參照?qǐng)D4(b))那樣的具有極小值的坐標(biāo)圖表示，因此車輛Cm按照下述方式順暢地改變各行車距離Lnri 在行車距離變更工序剛開始后(t = 0附近)，相對(duì)于前方車輛Cnri緩緩離開地移動(dòng)，在行車距離變更工序中途(t = ts/2附近)，相對(duì)于前方車輛Cnrl 快速離開地移動(dòng)，另外，在行車距離變更工序剛要結(jié)束之前(t = ts附近)相對(duì)于前方車輛 Cnrl緩緩地停止。這樣，根據(jù)上述車輛C1 C4以及車組行駛控制方法，能夠保持車輛C1 C4相互間的順暢的相對(duì)車速變化而高精度地進(jìn)行行車距離變化。而且，在此，設(shè)相對(duì)速度的目標(biāo)值Vr (t)的坐標(biāo)圖為V字形的坐標(biāo)圖，但并不局限于此。目標(biāo)值Vr(t)的坐標(biāo)圖只要是在t軸上具有極小值的坐標(biāo)圖即可，坐標(biāo)圖也不一定由直線構(gòu)成。S卩，在t = 0和t = ts時(shí)Vr(t)均為零、且在t = 0 ts期間Vr(t)彡0即可。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于相對(duì)速度的目標(biāo)值Vr (t)在t = 0 ts期間始終為零以下的值，因此各行車距離Lnri在t = 0 ts期間始終連續(xù)增大，抑制了行車距離Lnri的無用的伸縮的產(chǎn)生。(縮小行車距離的處理)隨后，考慮從上位應(yīng)用等發(fā)出將行車距離縮小Ls的指示的情況。此時(shí)，設(shè)上述說明中的行車距離的變化量為-Ls即可，由于使上述說明中的變化量Ls的符號(hào)反轉(zhuǎn)即可，因此，各目標(biāo)值變化圖形是使圖4(a) (c)的坐標(biāo)圖相對(duì)于時(shí)間軸上下反轉(zhuǎn)的圖形。即，在時(shí)刻t的前方行車距離Llrt的變化部分的目標(biāo)值Lr(t)由如圖6(c) 所示那樣將圖4(c)的坐標(biāo)圖上下反轉(zhuǎn)后的曲線的坐標(biāo)圖表示。另外，在時(shí)刻t的相對(duì)速度 ViV1的目標(biāo)值Vr(t)是如圖6(b)所示那樣將圖4(b)的坐標(biāo)圖上下反轉(zhuǎn)后的數(shù)值，通過由兩條直線構(gòu)成且向上凸的山形坐標(biāo)圖表示。該目標(biāo)值Vr(t)的坐標(biāo)圖在t = ts/2處具有極大值。SP，該目標(biāo)值Vr (t)由下述公式表示。Vr (t) = (4Ls/ts2) · t (0 < t 彡 ts/2)…(1. 6)
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Vr (t) = (4Ls/ts2) · (ts_t) (ts/2 < t 彡 ts)... (1. 7)另外，在時(shí)刻t的相對(duì)加速度虹㈣的目標(biāo)值ar(t)是如圖6(a)所示那樣將圖4(a) 的坐標(biāo)圖上下反轉(zhuǎn)后的數(shù)值，且在行車距離變更工序的前半段為恒定的正值，在后半段為恒定的負(fù)值。S卩，在該圖形的情況下，在行車距離變更工序的前半段(0 < t < ts/2)，車輛Cm相對(duì)于前方車輛Clrt等加速度地相對(duì)加速，在行車距離變更工序的后半段(ts/2 <t^ts), 車輛Cm相對(duì)于前方車輛Cnri等減速度地相對(duì)減速。這樣，由于各車輛Cm的相對(duì)于前方車輛Cnri的相對(duì)速度的目標(biāo)值Vr (t)由向上凸的山形坐標(biāo)圖(參照?qǐng)D6(b))那樣的具有極大值的坐標(biāo)圖來表示，因此，車輛Cm按照下述方式順暢地改變各行車距離Lnri 在行車距離變更工序剛開始后(t = 0附近)相對(duì)于前方車輛Cnrl緩緩接近地移動(dòng)，在行車距離變更工序的中途(t = ts/2附近)相對(duì)于前方車輛Cnrl 快速接近地移動(dòng)，在行車距離變更工序剛要結(jié)束之前(t = ts附近)相對(duì)于前方車輛Cnri緩緩地停止。這樣，根據(jù)上述車組行駛控制系統(tǒng)1和車組行駛控制方法，即使在縮小行車距離的情況下，也能保持車輛C1 C4相互之間的順暢的相對(duì)車速變化而高精度地進(jìn)行行車距離變化。而且，在此，設(shè)相對(duì)速度的目標(biāo)值Vr (t)的坐標(biāo)圖為山形坐標(biāo)圖，但并不局限于此。目標(biāo)值Vr(t)的坐標(biāo)圖只要是在t軸上具有極大值的坐標(biāo)圖即可，坐標(biāo)圖也不一定由直線構(gòu)成。即，在t = 0和t = ts時(shí)Vr(t)均為零、且在t = 0 ts期間Vr(t)彡0即可。 根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于相對(duì)速度的目標(biāo)值Vr (t)在t = 0 ts期間始終為零以上的值，因此各行車距離Lnrl在t = 0 ts期間始終連續(xù)縮短，抑制了行車距離Llrt的無用的伸縮的產(chǎn)生。(第二實(shí)施方式)隨后，說明本發(fā)明涉及的車輛和車組控制方法的第二實(shí)施方式。搭載在本實(shí)施方式的車輛C1 C4上的車組行駛控制系統(tǒng)201的物理構(gòu)成如圖1所示與車組行駛控制系統(tǒng) 1相同，因此省略了重復(fù)的說明。在上述車組行駛控制系統(tǒng)1和車組行駛控制方法中，在行車距離變更工序中，像根據(jù)上述公式(1.4)也能理解的那樣，越處于車組后方的車輛所要求的速度變化越大。因此，若設(shè)領(lǐng)頭車輛C1基于加速度指令值Uff以恒定速度行駛，則也存在時(shí)刻t = 0 ts期間的各車輛C1 C4的車速V1 V4的變化像圖7 (a)所示那樣的情況。在圖7 (a)的例子的情況下，車輛C4的車速V4在時(shí)刻t = ts/2附近變?yōu)樨?fù)值。此時(shí)，在增大行車距離的工序的時(shí)刻t = ts/2附近，對(duì)車輛C4要求后退的動(dòng)作，不優(yōu)選。另外，如圖7(a)所示，越處于車組后方的車輛，越要求大的加減速度，因此后方車輛的加減速的負(fù)擔(dān)也增大。另外，在該情況下，后方車輛在時(shí)刻t = ts/2時(shí)的從減速向加速的切換變得急劇，可能在乘坐舒適性方面也產(chǎn)生問題。這樣，根據(jù)由上位應(yīng)用等給予的變化量Ls和變化時(shí)間ts，強(qiáng)迫車組末尾附近的車輛承擔(dān)很大的負(fù)擔(dān)，不優(yōu)選。因此，在車組行駛控制系統(tǒng)201中，在設(shè)定按照給予的變化量Ls和變化時(shí)間ts的情況下，對(duì)車組的末尾車輛Cn產(chǎn)生很大負(fù)擔(dān)的情況下，替代所給予的變化時(shí)間ts，應(yīng)用更長(zhǎng)的變化時(shí)間ts’而實(shí)施以后的處理。具體的處理如下所述。而且在此，在行車距離變更工序中，設(shè)領(lǐng)頭車輛C1基于加速度指令值Uff以恒定速度行駛。首先，若車組行駛控制系統(tǒng)201的車輛控制ECUlO被給予變化量Ls和變化時(shí)間ts,則計(jì)算行車距離變更工序中所要求的末尾車倆Cn的車速Vn的最小值。而且η是構(gòu)成車組的車輛的臺(tái)數(shù)。具體而言，由于車速Vn在時(shí)刻t = ts/2處取得最小值，因此，車速Vn的最小值由下述公式(2. 1)表示。Vn(最小值)=V1-(Ii-I) · 4Ls/ts2 ...(2.1)而且，如圖7(b)所示，如果以該車速Vn的最小值比規(guī)定的允許速度c大作為允許條件，則如下。V「(n_l) · 4Ls/ts2 > c ... (2. 2)另外，車輛控制ECUlO計(jì)算在行車距離變更工序中所要求的末尾車輛Cn的加減速度％。加減速度％由下述公式(2. 3)表示。an = I (n-1) · 4Ls/ts2 ... (2. 3)而且，如果以該加減速度知比規(guī)定的加減速度 小作為允許條件，則如下。I (n-1) · 4Ls/ts2 < ath ... (2. 4)車輛控制ECUlO基于車組的構(gòu)成車輛的臺(tái)數(shù)η、給予的變化量Ls、領(lǐng)頭車輛C1的車速V1，計(jì)算同時(shí)滿足上述公式0.2)、(2.4)的最小的變化時(shí)間ts’。然后，車輛控制ECUlO 在算出的變化時(shí)間ts’比由上位應(yīng)用等給予的變化時(shí)間ts長(zhǎng)的情況下，采用變化時(shí)間ts’ 替代變化時(shí)間ts來實(shí)施以后的處理。由于以后的處理與車組行駛控制系統(tǒng)1中的處理 S103 S113(參照?qǐng)D3)相同，因此省略了重復(fù)的說明。原本在根據(jù)來自上位應(yīng)用等的指示要求圖7(a)所示那樣的負(fù)擔(dān)大的各車輛C1 C4的車速V1 V4時(shí)，通過替代為圖7(b)所示那樣的車速V1 V4，特別是減輕了車組的末尾附近的車輛的負(fù)擔(dān)。根據(jù)具備以上說明的車組行駛控制系統(tǒng)201的車輛以及車組行駛控制方法，在行車距離變更工序中，末尾車輛Cn無需減速至允許速度c以下的較低車速。另外，車輛Cn也無需進(jìn)行允許加減速度ath以上的較大的加減速。另外，車輛(；也避免了在時(shí)刻t = ts’/2 附近的加減速的切換變得急劇。其結(jié)果是，在行車距離變更工序中，能夠減輕末尾車輛(；和末尾附近的車輛的負(fù)擔(dān)。而且，在此，雖然以同時(shí)滿足條件式0.2)、(2.4)的方式來確定變化時(shí)間ts’，但并不局限于此，也可以以滿足條件式0.2)、(2.4)中任一個(gè)的方式來確定變化時(shí)間ts’。(第三實(shí)施方式)隨后，說明本發(fā)明涉及的車輛和車組控制方法的第三實(shí)施方式。搭載在本實(shí)施方式的車輛C1 C4上的車組行駛控制系統(tǒng)301的物理構(gòu)成如圖1所示，與車組行駛控制系統(tǒng) 1相同，因此省略了重復(fù)的說明。如上所述，在車組行駛控制系統(tǒng)1中，在行車距離變更工序中，越處于車組后方的車輛，則負(fù)擔(dān)越容易增大。因此，在車組行駛控制系統(tǒng)301中，在行車距離變更工序中，接近領(lǐng)頭車輛C1的車輛和接近末尾車輛Cn的車輛向相反方向進(jìn)行加減速。[增大行車距離的處理]例如，在增大行車距離的工序中，如圖8所示，如果將基準(zhǔn)位置Z設(shè)定在車輛C2的位置，則如圖9所示，位于基準(zhǔn)位置Z前方的車輛C1的車速V1通過由兩條直線構(gòu)成的向上凸的山形坐標(biāo)圖表示。該車速V1的坐標(biāo)圖在t = ts/2處具有極大值。另外，位于基準(zhǔn)位置 Z后方的車輛C3、C4的車速V3、V4通過由兩條直線構(gòu)成的向下凸的V字形坐標(biāo)圖表示。該車速V3、V4的坐標(biāo)圖均在t = ts/2處具有極小值。另外，此時(shí)，車輛C2在行車距離變更工序
14中以恒定速度行駛。為了實(shí)現(xiàn)這種車輛C1 C4的車速V1 V4,車輛Cm的車輛控制E⑶10在由上位應(yīng)用等給予了變化量Ls和變化時(shí)間ts后，將領(lǐng)頭車輛C1的加速度指令值Uff變更為下述公式(3. 1)的加速度指令值U1。U1 = Uff+k ‘ ar (t) ...(3.1)該公式(3. 1)中的ar(t)如圖6(a)所示，是表示與縮小行車距離的工序中的相對(duì)加速度的目標(biāo)值ar(t)相同的時(shí)效變化圖形的值。另外，公式(3.1)中的k適合地確定在 1 < k < n-1的范圍內(nèi)，以滿足上述公式(2. 2)。S卩，以車速V4的最小值超過允許速度c的方式確定k。以后的各車輛Cm的車組行駛控制系統(tǒng)301的處理與車組行駛控制系統(tǒng)1的處理 S103 S113(參照?qǐng)D3)相同，因此省略了重復(fù)的說明。具備上述說明的車組行駛控制系統(tǒng)301的車輛、以及車組行駛控制方法的作用效果如下。通過將上述公式(3. 1)那樣的加速度指令值U1給予領(lǐng)頭車輛C1，在擴(kuò)大行車距離的工序中，領(lǐng)頭車輛C1的車速V1通過由兩條直線構(gòu)成且成為向上凸的山形并具有極大值的坐標(biāo)圖表示(參照?qǐng)D9)。與此相伴，車速V2、V3> V4的坐標(biāo)圖與圖7(a)的坐標(biāo)圖相比也向上方移動(dòng)，其結(jié)果是，也能夠使車速V4的最小值較大，車輛C4的加減速度也被抑制為較小。 因此，在擴(kuò)大行車距離的工序中，不延長(zhǎng)由上位應(yīng)用等給予的變更時(shí)間ts，就能減輕末尾車輛Cn和末尾附近的車輛的負(fù)擔(dān)。即，該車組行駛控制系統(tǒng)301在避免延長(zhǎng)變更時(shí)間ts這一點(diǎn)比車組行駛控制系統(tǒng)201優(yōu)良。而且，在此，在確定公式(3. 1)中的k的值時(shí)，雖然以公式(2.2)為必要條件，但替代此，也可以以公式(2.4)為必要條件，也可以以公式(2. 2)和(2.4)這兩方為必要條件。 在此，雖然如圖8所示，以基準(zhǔn)位置Z為車輛C2的位置，但基準(zhǔn)位置Z只要處于車組的領(lǐng)頭車輛C1和末尾車輛Cn之間的位置，就可以設(shè)定在任意位置。例如雖然基準(zhǔn)位置Z可以與車輛C1 C4中任一臺(tái)車的位置一致，但不一定需要與車輛C1 C4中任一臺(tái)車的位置一致，也可以為車輛彼此之間的位置。所設(shè)定的基準(zhǔn)位置Z的位置可以根據(jù)公式(3. 1)中的k的值的大小而前后變化。[縮小行車距離的處理]在縮小行車距離的工序中，相對(duì)于上述擴(kuò)大行車距離的工序，只要將各車輛C1 C4的加速和減速反轉(zhuǎn)即可。此時(shí)，如圖10所示，位于基準(zhǔn)位置Z(參照?qǐng)D8)前方的車輛C1 的車速V1通過由兩條直線構(gòu)成的向下凸的V字形坐標(biāo)圖表示。該車速V1的坐標(biāo)圖在t = ts/2處具有極小值。另外，位于基準(zhǔn)位置Z后方的車輛C3、C4的車速V3、V4通過由兩條直線構(gòu)成的向上凸的山形坐標(biāo)圖表示。該車速V3、v4的坐標(biāo)圖均在t = ts/2處具有極大值。另外，此時(shí)，車輛C2在行車距離變更工序中以恒定速度行駛。這樣，在縮小行車距離的工序中，領(lǐng)頭車輛C1的車速V1通過由兩條直線構(gòu)成且成為向下凸的V字形并具有極小值的坐標(biāo)圖表示。與此相伴，車速V2、V3、V4的坐標(biāo)圖與圖7 (a) 的坐標(biāo)圖相比也向下方移動(dòng)，其結(jié)果是，也能夠使車速V4的最大值較小，車輛C4的加減速度被抑制為較小。因此，在縮小行車距離的工序中，不延長(zhǎng)由上位應(yīng)用等給予的變更時(shí)間ts， 就能減輕末尾車輛Cn和末尾附近車輛的負(fù)擔(dān)。(第四實(shí)施方式)
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隨后，說明本發(fā)明涉及的車輛和車組控制方法的第四實(shí)施方式。搭載在本實(shí)施方式的車輛C1 C4上的車組行駛控制系統(tǒng)401的物理構(gòu)成如圖1所示，與車組行駛控制系統(tǒng) 1相同，因此省略了重復(fù)的說明。在此，考慮車輛C1 C4以比較狹小的行車距離從停止的狀態(tài)(車速為零的狀態(tài)) 起動(dòng)并邊加速邊擴(kuò)大行車距離的情況、以及車組行駛中的車輛C1 C4邊減速邊縮小行車距離并以比較狹小的行車距離停止(車速為零的狀態(tài))的情況。從車輛性質(zhì)上來說，剛起動(dòng)后和剛要停止前，難以正確地進(jìn)行行車距離的控制。例如，由于車輛剛起動(dòng)后爬行行駛，因此高精度的加減速控制較困難。另外，車輛剛要停止前的微低速時(shí)，因各車輛的速度等的偏差，難以同時(shí)停止。如果在這種剛起動(dòng)后、剛停止前進(jìn)行復(fù)雜的行車距離的控制，則存在同時(shí)起動(dòng)、同時(shí)停止的時(shí)機(jī)混亂，或車組的行車距離混亂的情況。因此，在車組行駛控制系統(tǒng)401中，在剛起動(dòng)后的規(guī)定時(shí)間tl內(nèi)和剛要停止前的規(guī)定時(shí)間t2內(nèi)，固定各行車距離L1 L3。在此，時(shí)間tl、t2基于車輛C1 C4的正確的加減速控制較容易的時(shí)間帶而被預(yù)先設(shè)定，例如預(yù)先儲(chǔ)存在車輛控制ECUlO的信息存儲(chǔ)部IOa 中。例如，時(shí)間11、t2為數(shù)秒左右的值。[剛起動(dòng)后的處理]具體而言，車組起動(dòng)時(shí)，在由上位應(yīng)用等給予行車距離的變化量Ls和變化時(shí)間ts 時(shí)，車輛Cm的車輛控制ECUlO將變化時(shí)間ts變更為下述公式(4. 1)的ts’。ts，= ts-tl ... (4. 1)然后，在經(jīng)過時(shí)間tl之前的期間，進(jìn)行將本車的前方行車距離Lnrl維持為恒定的控制。即，車輛控制ECUlO在經(jīng)過時(shí)間tl之前的期間，將前方行車距離Llrt的目標(biāo)值固定為恒定。然后，在經(jīng)過時(shí)間tl的時(shí)刻設(shè)t = 0。由于以后的處理與車組行駛控制系統(tǒng)1中的處理S105 S113(參照?qǐng)D3)相同，因此省略了重復(fù)的說明。根據(jù)各車輛C1-C4執(zhí)行的上述處理，剛起動(dòng)后的各車輛C1 C4的車速V1 V4的變化如圖11所示。[剛要停止前的處理]另外，在車組停止前，在由上位應(yīng)用等給予行車距離的變化量Ls和變化時(shí)間ts 時(shí)，車輛Cm的車輛控制ECUlO將變化時(shí)間ts變更為下述公式(4. 2)的ts”。ts”=ts_t2 ...(4.2)然后，實(shí)施與車組行駛控制系統(tǒng)1中的處理S103 Slll (參照?qǐng)D3)相同的處理， 在成為t>ts”以后，邊進(jìn)行將本車的前方行車距離Lnrl維持為恒定的控制，邊使本車停止。 即，車輛控制ECUlO在時(shí)刻t”之后，將前方行車距離Lnrl的目標(biāo)值固定為恒定。根據(jù)各車輛C1 C4執(zhí)行的上述處理，剛要停止前的各車輛C1 C4的車速V1 V4的變化如圖12所
7J\ ο在此，雖然以時(shí)間tl、t2為基準(zhǔn)來確定固定行車距離的時(shí)間帶，但是也可以在車組的車速￥1 ％比規(guī)定值Va小的情況下固定行車距離。此時(shí)，車輛控制E⑶10基于起動(dòng)時(shí)由上位應(yīng)用等給予的加速度指令值Uff，計(jì)算出車速V1 V4達(dá)到上述規(guī)定值Va的時(shí)間ta。 另外，基于在停止時(shí)由上位應(yīng)用等給予的加速度指令值Uff，計(jì)算出車速V1 V4達(dá)到規(guī)定值 Va的時(shí)間tb。而且，將該時(shí)間ta、tb分別應(yīng)用于上述時(shí)間tl、t2，進(jìn)行與上述相同的處理。 而且，規(guī)定值Va預(yù)先設(shè)定作為車輛C1 C4的正確的加減速控制較容易的車速的下限值，例如預(yù)先存儲(chǔ)在車輛控制ECUlO的信息存儲(chǔ)部IOa中。根據(jù)具備以上說明的車組行駛控制系統(tǒng)401的車輛、以及車組行駛控制方法，在各車輛C1-C4的高精度的加減速困難的剛起動(dòng)后的時(shí)間帶中，由于實(shí)施將行車距離維持為恒定的比較容易的控制，因此，能夠抑制同時(shí)起動(dòng)、同時(shí)停止的時(shí)機(jī)混亂或車組的行車距離混亂的情況。(第五實(shí)施方式)隨后，說明本發(fā)明涉及的車輛和車組控制方法的第五實(shí)施方式。搭載在本實(shí)施方式的車輛C1 C4上的車組行駛控制系統(tǒng)501的物理構(gòu)成如圖1所示，與車組行駛控制系統(tǒng) 1相同，因此省略了重復(fù)的說明。如上所述，在車組行駛控制系統(tǒng)1中，在行車距離變更工序中，越位于車組后方的車輛，則負(fù)擔(dān)越容易增大。特別是構(gòu)成車組的車輛的臺(tái)數(shù)越多，則該問題越顯著。因此，在車組行駛控制系統(tǒng)501中，從前方開始按順序逐一變更行車距離L1 L3。S卩，在行車距離 L1的變更剛結(jié)束后，開始行車距離L2的變更，在行車距離L2的變更剛結(jié)束后，開始行車距離 L3的變更。具體而言，以擴(kuò)大行車距離的工序中的各車輛C1 C4的車速V1 V4分別實(shí)施如圖13(a)、(b)、(c)、(d)的坐標(biāo)圖所示那樣的變化的方式來確定各車輛的目標(biāo)值變化圖形。 根據(jù)這種車速V1 V4的變化，車輛C1在t = 0 3ts’期間以恒定速度行駛。而且在t = 0 ts’期間，通過車輛C2 C4相對(duì)于車輛C1維持行車距離L2、L3而后退，使行車距離L1 增大。然后，在行車距離L1的變更剛結(jié)束后的t = ts’ 2ts’期間，通過車輛C3、C4相對(duì)于車輛C” C2維持行車距離L3而后退，使行車距離L2增大。最后，在行車距離L2的變更剛結(jié)束后的t = 2ts’ 3ts’期間，通過車輛C4相對(duì)于車輛C1-C3后退，使行車距離Ljl 大。而且，上述時(shí)間ts’相對(duì)于由上位應(yīng)用等給予的變化時(shí)間ts，由ts = 3ts’表示。為了實(shí)現(xiàn)這種車速V1 V4的變化，t = 0 ts中的各車輛Cm的相對(duì)速度Vrm的目標(biāo)值Vrm(t)的變化圖形對(duì)各臺(tái)車來說彼此不同，如圖14(a)所示。圖14(a)的Vrm(t)的坐標(biāo)圖通過圖13中的Vm+1的坐標(biāo)圖和Vm的坐標(biāo)圖的差分導(dǎo)出。另外，各車輛Cm的行車距離1^的目標(biāo)值Lrm(t)的變化圖形也是按各臺(tái)車不同，如圖14(b)所示。另外，各車輛(；的相對(duì)加速度目標(biāo)值arm(t)的變化圖形也是按各臺(tái)車不同，對(duì)各目標(biāo)值Vrm (t)進(jìn)行時(shí)間微分而獲得。各車輛Cm的車組行駛控制系統(tǒng)501采用這樣獲得的目標(biāo)值arm(t)、Vrm(t),Lrffl(t) 的變化圖形來替代圖4(a)、(b)、(c)的目標(biāo)值變化圖形，進(jìn)行與車組行駛控制系統(tǒng)1相同的擴(kuò)大前方行車距離Lnri的控制(圖4的SlOl S113)。而且，通過由各車輛C2 C4實(shí)施這種加減速控制，實(shí)現(xiàn)圖13所示的車速V1 V4的變化。而且，如圖14(a)所示，越處于車組后方的車輛，則相對(duì)速度Vr1 Vr3達(dá)到最小峰值的時(shí)機(jī)越遲。根據(jù)具備以上說明的車組行駛控制系統(tǒng)501的車輛、以及車組行駛控制方法，從車組的前方朝向后方按順序逐一完成行車距離L1 Ln的變更。因此，即使在車組的構(gòu)成車輛的臺(tái)數(shù)增多的情況下，如根據(jù)圖13理解的那樣，針對(duì)接近車組末尾的車輛也能避免要求大的加減速，能夠減輕針對(duì)各車輛的加減速負(fù)擔(dān)。而且，在此，雖然對(duì)擴(kuò)大行車距離的工序進(jìn)行了說明，但對(duì)于縮小行車距離的工序也相同，由于可以使車速Vm、變化量Ls等的符號(hào)相反，因此各目標(biāo)值arm(t)、Vrffl(t)、Lrffl(t)的變化圖形就是將圖14(a)、(b)的坐標(biāo)圖相對(duì)于時(shí)間軸上下反轉(zhuǎn)后的圖形。另外，各車輛的車速V1 V4的變化也成為將圖13(a) (d)的坐標(biāo)圖相對(duì)于時(shí)間軸上下反轉(zhuǎn)后的圖形。 另外在此情況下，越處于車組后方的車輛，則相對(duì)速度Vr1 Vr3達(dá)到最大峰值的時(shí)機(jī)越遲。 因此，在縮小行車距離的工序中，針對(duì)接近車組末尾的車輛也能避免要求大的加減速，能夠減輕針對(duì)各車輛的加減速負(fù)擔(dān)。(第六實(shí)施方式)隨后，說明本發(fā)明涉及的車輛和車組控制方法的第六實(shí)施方式。搭載在本實(shí)施方式的車輛C1 C4上的車組行駛控制系統(tǒng)601的物理構(gòu)成與圖1所示，與車組行駛控制系統(tǒng) 1相同，因此省略了重復(fù)的說明。在上述車組行駛控制系統(tǒng)501中，雖然能夠減輕行車距離變更工序中的車組后方的車輛的負(fù)擔(dān)，但仍殘存變化時(shí)間ts與行車距離的數(shù)值成比例地延長(zhǎng)的問題。另外，如圖 13(c)、(d)所示，后方車輛(3丄4多次重復(fù)交替進(jìn)行加速和減速，效率不佳。特別是，構(gòu)成車組的車輛的臺(tái)數(shù)越多，該問題就越顯著。因此，在車組行駛控制系統(tǒng)601中，同時(shí)開始后續(xù)車輛(2、(3、(；相對(duì)于領(lǐng)頭車輛(1 的相對(duì)移動(dòng)，以越靠后方的車輛則加減速的切換時(shí)機(jī)越遲的方式從前方按順序逐一開始后續(xù)車輛C2、c3、c4的加減速切換。具體而言，擴(kuò)大行車距離的工序中的各車輛C1 C4的車速 V1 V4分別實(shí)施如圖15的坐標(biāo)圖所示的變化的方式來確定各車輛的目標(biāo)值變化圖形。根據(jù)這種車速V1 V4的變化，領(lǐng)頭車輛C1在時(shí)刻t=0 S · ts，期間，以恒定速度行駛。而且，在時(shí)刻t = 0 ts’/2期間，后續(xù)車輛C2 C4以相同的減速度減速。然后，在時(shí)刻t = ts’ /2，車輛C2加速行駛，在時(shí)刻. ts，/;2，車輛C3加速行駛，在時(shí)刻 X=S · ts，/:2，車輛C4加速行駛。各后續(xù)車輛Q C4分別在達(dá)到領(lǐng)頭車輛C1的車速V1時(shí)結(jié)束加速。而且，上述時(shí)刻ts’相對(duì)于由上位應(yīng)用等給予的變化時(shí)間ts，由ts=VJ . ts，來表不。為了實(shí)現(xiàn)這種車速V1 V4的變化，t = 0 ts中的各車輛Cm的相對(duì)速度Vrm的目標(biāo)值Vrm(t)的變化圖形按各臺(tái)車而不同，如圖16(a)所示。圖16(a)的Vrm(t)的坐標(biāo)圖通過圖15中的Vm+1的坐標(biāo)圖和Vm的坐標(biāo)圖的差分而被導(dǎo)出。如圖16所示，目標(biāo)值Vr1U) 在時(shí)刻t = tsV2時(shí)達(dá)到最小峰值，目標(biāo)值Vr2 (t)在時(shí)刻，ts，/2時(shí)達(dá)到最小峰值，目標(biāo)值Vr3⑴在時(shí)刻. ts72時(shí)達(dá)到最小峰值。因此，根據(jù)上述車速V1 V4的變化，判定越靠車組后方的車輛，與前方車輛的相對(duì)速度達(dá)到最小峰值的時(shí)機(jī)越遲。而且，如圖15 所示，越靠后方的車輛，再次恢復(fù)到與領(lǐng)頭車輛C1相同的車速V1的時(shí)刻越遲。另外，各車輛Cm的行車距離Lm的目標(biāo)值Lrm(t)的變化圖形也是按各臺(tái)車而不同， 如圖16(b)所示。另外，各車輛Cm的相對(duì)加速度目標(biāo)值arm(t)的變化圖形也是按各臺(tái)車而不同，通過對(duì)各目標(biāo)值Vrm(t)進(jìn)行時(shí)間微分而獲得。各車輛Cm的車組行駛控制系統(tǒng)601采用這樣獲得的目標(biāo)值arm(t)、Vrm(t),Lrffl(t) 的變化圖形來替代圖4(a)、(b)、(c)的目標(biāo)值變化圖形，進(jìn)行與車組行駛控制系統(tǒng)1相同的擴(kuò)大前方行車距離Lnri的控制(圖4的SlOl S113)。而且，通過由各車輛C2 C4實(shí)施這種加減速控制，實(shí)現(xiàn)圖13所示的車速V1 V4的變化。
具體而言，車輛Cnrl和車輛Cm的行車距離的變化開始的時(shí)刻^由下述公式(6. 1) 表示，車輛Cnri和車輛Cm的相對(duì)速度的最大值Vrm由下述公式(6. 2)表示，相對(duì)速度Vrm的減少開始的時(shí)刻tlm由下述公式(6. 3)表示，行車距離Lm的變化結(jié)束的時(shí)刻t2m由下述公式 (6. 4)表示。[數(shù)學(xué)公式1]L=^ELxis' ...(6.1)Vrm '= 4——…(6.2)
Vm m-l lstim =Vm-IXte' ---(6.3)t2m =Vmxte' ...(6.4)根據(jù)具備以上說明的車組行駛控制系統(tǒng)501的車輛、以及車組行駛控制方法，后續(xù)車輛C2 C4相對(duì)于領(lǐng)頭車輛C1同時(shí)開始減速，從前方的后續(xù)車輛開始按順序加速行駛， 按順序恢復(fù)為與領(lǐng)頭車輛C1相等的車速義。此時(shí)，由于最初后續(xù)車輛C2 C4的減速同時(shí)開始，因此能夠以某種程度同時(shí)進(jìn)行所有行車距離L1 L3的變更，能夠比較快速地變更行車距離。另外，雖然越靠后方的車輛相對(duì)于領(lǐng)頭車輛C1的相對(duì)移動(dòng)距離越大，但由于越靠后方的車輛從減速向加速的切換時(shí)機(jī)越遲，因此移動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)，也避免了強(qiáng)迫后方車輛進(jìn)行大的加減速。另外，各后續(xù)車輛(2 (；僅進(jìn)行一次從減速向加速的切換即可，效率優(yōu)良。艮口， 該車組行駛控制系統(tǒng)601在能夠進(jìn)一步縮短變更時(shí)間ts、以及避免各后續(xù)車輛C2 C4的反復(fù)加減速方面比車組行駛控制系統(tǒng)501優(yōu)良。而且，在此，雖然說明了擴(kuò)大行車距離的工序，但由于對(duì)于縮小行車距離的工序也同樣，將車速Vm、變化量Ls等的符號(hào)反轉(zhuǎn)即可，因此各目標(biāo)值變化圖形就是將圖16(a)、(b) 的坐標(biāo)圖相對(duì)于時(shí)間軸上下反轉(zhuǎn)后的圖形。此時(shí)如果使圖16(a)的坐標(biāo)圖上下反轉(zhuǎn)則可知，越靠后方的車輛，其與前方車輛的相對(duì)速度達(dá)到最大峰值的時(shí)機(jī)越遲。另外，各車輛的車速V1 V4的變化也是將圖15的坐標(biāo)圖相對(duì)于時(shí)間軸上下反轉(zhuǎn)后的圖形。因此，后續(xù)車輛C2 C4相對(duì)于領(lǐng)頭車輛C1同時(shí)開始加速，從前方的后續(xù)車輛開始按順序減速行駛，按順序恢復(fù)為與領(lǐng)頭車輛C1相等的車速義。即，越靠后方的車輛，則再次恢復(fù)為與領(lǐng)頭車輛C1 相同的車速V1的時(shí)刻越遲。以上的結(jié)果是，在縮小行車距離的工序中，也與擴(kuò)大行車距離的工序相同，能夠比較快速地變更行車距離，能夠避免強(qiáng)迫后方的車輛進(jìn)行大的加減速。另外，各后續(xù)車輛C2 C4僅進(jìn)行一次從加速向減速的切換即可，效率優(yōu)良。而且，本發(fā)明并不局限于上述第一 第五實(shí)施方式。例如在第一 第六實(shí)施方式中，各車輛C1 C4各自具備的各車組行駛控制系統(tǒng)雖然分別獨(dú)立而并行進(jìn)行運(yùn)算處理，但也可以是車輛C1 C4中任一臺(tái)車的車組行駛控制系統(tǒng)進(jìn)行上述運(yùn)算處理并計(jì)算出加速度指令值U1 U4后，通過車車間通信將運(yùn)算結(jié)果發(fā)送到各其他車輛。但是，各車輛C1 C4具備的各車組行駛控制系統(tǒng)分別獨(dú)立而進(jìn)行運(yùn)算處理的方式在不產(chǎn)生車車間通信部分的延遲方面優(yōu)良。另外，各車輛C1 C4具備的各車組行駛控制系統(tǒng)也可以分別獨(dú)立而進(jìn)行運(yùn)算處理，并且通過車車間通信相互交換運(yùn)算結(jié)果，進(jìn)行運(yùn)算結(jié)果的交叉檢驗(yàn)。另外，在該第一 第六實(shí)施方式中，雖然以4臺(tái)車C1 C4進(jìn)行車組行駛的情況為例進(jìn)行說明，但不言而喻，如果仿效第一 第六實(shí)施方式中的車組行駛控制，則不局限于4臺(tái)，能夠?qū)崿F(xiàn)由任意臺(tái)數(shù)的車輛構(gòu)成的車組行駛。工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明涉及對(duì)由多臺(tái)車構(gòu)成的車組的行駛進(jìn)行控制的車組控制方法、以及具備這種車組控制單元的車輛，在車組行駛中，能夠保持順暢的相對(duì)車速的變化而精度良好地進(jìn)行行車距離變化。
權(quán)利要求
1.一種車組控制方法，對(duì)由η臺(tái)車(n = 2，3，...)構(gòu)成的車組的行駛進(jìn)行控制，其特征在于，在擴(kuò)大所述車組內(nèi)的從前方數(shù)第j_l臺(tái)車和第j臺(tái)車(j = 2,3,... ,η)之間的行車距離時(shí)，以如所述行車距離變更過程中的所述第j臺(tái)車相對(duì)于所述第j_l臺(tái)車的相對(duì)速度在時(shí)間軸上具有極小值的坐標(biāo)圖所表示的方式，來改變?cè)撓鄬?duì)速度。
2.一種車組控制方法，對(duì)由η臺(tái)車(n = 2，3，...)構(gòu)成的車組的行駛進(jìn)行控制，其特征在于，在縮小所述車組內(nèi)的從前方數(shù)第j_l臺(tái)車和第j臺(tái)車(j = 2,3,... ,η)之間的行車距離時(shí)，以如所述行車距離變更過程中的所述第j臺(tái)車相對(duì)于所述第j_l臺(tái)車的相對(duì)速度在時(shí)間軸上具有極大值的坐標(biāo)圖所表示的方式，來改變?cè)撓鄬?duì)速度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車組控制方法，其特征在于， 在將所述車組內(nèi)的所有行車距離變更規(guī)定變化量時(shí)，基于所述車輛的臺(tái)數(shù)、所述規(guī)定變化量及所述車組的領(lǐng)頭車輛的車速來確定所述行車距離變更所需的時(shí)間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車組控制方法，其特征在于， 在擴(kuò)大所述車組內(nèi)的行車距離的情況下，對(duì)于位于規(guī)定基準(zhǔn)位置前方的車輛，以如該車輛在所述行車距離變更過程中的車速在時(shí)間軸上具有極大值的坐標(biāo)圖所表示的方式來改變?cè)撥囁?，其中，所述?guī)定基準(zhǔn)位置處于所述車組的領(lǐng)頭車輛和末尾車輛之間，對(duì)于位于所述規(guī)定基準(zhǔn)位置后方的車輛，以如該車輛在所述行車距離變更過程中的車速在時(shí)間軸上具有極小值的坐標(biāo)圖所表示的方式來改變?cè)撥囁佟?br> 5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車組控制方法，其特征在于， 在縮小所述車組內(nèi)的行車距離的情況下，對(duì)于位于規(guī)定基準(zhǔn)位置前方的車輛，以如該車輛在所述行車距離變更過程中的車速在時(shí)間軸上具有極小值的坐標(biāo)圖所表示的方式來改變?cè)撥囁?，其中，所述?guī)定基準(zhǔn)位置處于所述車組的領(lǐng)頭車輛和末尾車輛之間，對(duì)于位于所述規(guī)定基準(zhǔn)位置后方的車輛，以如該車輛在所述行車距離變更過程中的車速在時(shí)間軸上具有極大值的坐標(biāo)圖所表示的方式來改變?cè)撥囁佟?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車組控制方法，其特征在于，在所述行車距離變更前的車組的車速為零的情況下，在行車距離開始變更后的規(guī)定時(shí)間內(nèi)，使所述車組的所有目標(biāo)行車距離固定，在將所述行車距離變更后的車組的車速設(shè)定為零的情況下，在行車距離變更結(jié)束前的規(guī)定時(shí)間內(nèi)，使所述車組的所有目標(biāo)行車距離固定。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車組控制方法，其特征在于，在所述車組的車速比規(guī)定值小的情況下，使所述車組的所有目標(biāo)行車距離固定。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車組控制方法，其特征在于， 在變更所述車組內(nèi)的所有行車距離的情況下，在所述車組內(nèi)的從前方數(shù)第k-Ι臺(tái)車和第k臺(tái)車之間的行車距離的變更結(jié)束后，所述車組內(nèi)的從前方數(shù)第k臺(tái)車和第k+Ι臺(tái)車(k = 2，3，. . .，n-1)之間的行車距離的變更立即開始。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車組控制方法，其特征在于，在變更所述車組內(nèi)的行車距離的情況下，以越是靠近車組后方的車輛、所述相對(duì)速度達(dá)到峰值的時(shí)機(jī)越遲的方式改變所述各車輛的所述相對(duì)速度。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車組控制方法，其特征在于，在擴(kuò)大所述車組內(nèi)的所有行車距離的情況下，在使車組的除領(lǐng)頭車輛以外的所有后續(xù)車輛相對(duì)于所述領(lǐng)頭車輛同時(shí)開始減速后，使各個(gè)所述后續(xù)車輛在各自的切換時(shí)機(jī)切換為加速，并加速直至與所述領(lǐng)頭車輛的車速相等，越是靠近車組后方的車輛，所述切換時(shí)機(jī)越遲。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車組控制方法，其特征在于，在縮小所述車組內(nèi)的所有行車距離的情況下，在使車組的除領(lǐng)頭車輛以外的所有后續(xù)車輛相對(duì)于所述領(lǐng)頭車輛同時(shí)開始加速后，使各個(gè)所述后續(xù)車輛在各自的切換時(shí)機(jī)切換為減速，并減速直至與所述領(lǐng)頭車輛的車速相等，越是靠近車組后方的車輛，所述切換時(shí)機(jī)越遲。
12.—種車輛，具備對(duì)由η臺(tái)車(n = 2，3，...)構(gòu)成的車組的行駛進(jìn)行控制的車組控制單元，其特征在于，所述車組控制單元，在擴(kuò)大所述車組內(nèi)的從前方數(shù)第j_l臺(tái)車和第j臺(tái)車(j = 2,3,... ,η)之間的行車距離時(shí)，以如所述行車距離變更過程中的所述第j臺(tái)車相對(duì)于所述第j_l臺(tái)車的相對(duì)速度在時(shí)間軸上具有極小值的坐標(biāo)圖所表示的方式，來改變?cè)撓鄬?duì)速度。
13.—種車輛，具備對(duì)由η臺(tái)車(n = 2，3，...)構(gòu)成的車組的行駛進(jìn)行控制的車組控制單元，其特征在于，所述車組控制單元，在縮小所述車組內(nèi)的從前方數(shù)第j_l臺(tái)車和第j臺(tái)車(j = 2,3,... ,η)之間的行車距離時(shí)，以如所述行車距離變更過程中的所述第j臺(tái)車相對(duì)于所述第j_l臺(tái)車的相對(duì)速度在時(shí)間軸上具有極大值的坐標(biāo)圖所表示的方式，來改變?cè)撓鄬?duì)速度。
全文摘要
本發(fā)明的車組控制方法是一種對(duì)由n臺(tái)車(n＝2，3，…)構(gòu)成的車組的行駛進(jìn)行控制的車組控制方法，其特征在于，在擴(kuò)大車組內(nèi)的從前方數(shù)第j-1臺(tái)車和第j臺(tái)車(j＝2，3，…，n)之間的行車距離時(shí)，以如行車距離變更過程中的第j臺(tái)車相對(duì)于第j-1臺(tái)車的相對(duì)速度在時(shí)間軸上具有極小值的坐標(biāo)圖所表示的方式，來改變?cè)撓鄬?duì)速度。
文檔編號(hào)G08G1/00GK102216965SQ20098013717
公開日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2009年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月11日
發(fā)明者志田充央, 根本雄介 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社