车用行驶控制装置

文档序号:111206 发布日期:2021-10-19 浏览:24次 >En<

阅读说明:本技术 车用行驶控制装置 (Vehicle travel control device ) 是由 定村哲志 于 2021-03-24 设计创作,主要内容包括:提供了一种车用行驶控制装置,该行驶控制装置包括:被配置成获取车道信息的车道信息获取单元;转向控制单元,该转向控制单元被配置成通过执行车道行驶控制来控制车辆的转向以使车辆沿着车道行驶;以及车速控制单元,该车速控制单元被配置成通过执行定速行驶控制和/或自适应巡航控制来控制车速,在定速行驶控制中使车辆以设定车速行驶,在自适应巡航控制中使车辆以等于或低于设定车速的速度行驶来跟随前车。车速控制单元被配置成通过设定车速上限值在车辆转弯期间控制车速,该车速上限值根据是否正在执行车道行驶控制而被设定为不同的值。(Provided is a travel control device for a vehicle, including: a lane information acquisition unit configured to acquire lane information; a steering control unit configured to control steering of the vehicle to cause the vehicle to travel along the lane by performing lane travel control; and a vehicle speed control unit configured to control a vehicle speed by performing a constant speed running control in which the vehicle is caused to run at a set vehicle speed and/or an adaptive cruise control in which the vehicle is caused to run at a speed equal to or lower than the set vehicle speed to follow a preceding vehicle. The vehicle speed control unit is configured to control the vehicle speed during turning of the vehicle by setting a vehicle speed upper limit value, which is set to a different value depending on whether or not lane travel control is being performed.)

车用行驶控制装置

技术领域

本公开涉及对车辆的转向和车速进行控制的车用行驶控制装置。

背景技术

在执行自适应巡航控制以跟随前车的车辆控制装置中,可以将本车的侧向加速度控制为处于规定容许范围内以保证车辆的安全行驶。具体而言,当侧向加速度达到容许范围的上限时,执行控制以限制车速。因此,如果在随后的行驶期间执行限速,则可以将本车的速度控制为低于前车的速度,以使本车与前车之间的车距逐渐变大,而这可能会给驾驶员带来不适。为避免这种情况,已经提出了提供这样一种车辆控制装置,即,该车辆控制装置被配置成与车辆未跟随前车时相比,当车辆正在跟随前车行驶时允许在弯道上的侧向加速度有更大增加(参见JP2018-024360A)。

在JP2018-024360A中描述的车辆控制装置中,当车辆正在跟随前车行驶时,只要识别出前车,就允许在弯道的曲率增加路段增加侧向加速度。然而,当通过自适应巡航控制来控制车速以跟随前车时,存在以下两种情况:执行控制本车的轨迹(转向)的车道行驶控制(诸如车道保持辅助控制)使得车辆沿着车道行驶的情况;以及未执行车道行驶控制(即,仅控制车速)的情况。根据是否正在执行车道行驶控制,驾驶员从转弯期间的车辆行为可能具有不同的感受。因此,存在通过考虑在转弯期间是否正在执行车道行驶控制来改善车辆转弯期间的车速控制的空间。

发明内容

鉴于这样的背景,本发明的目的是,提供这样一种车用行驶控制装置,即,该行驶控制装置可以根据是否正在执行车道行驶控制来在车辆转弯期间执行适当的车速控制。

用于实现该任务的手段

为实现这种目的,本发明的一个实施方式提供了一种车用行驶控制装置1,该行驶控制装置包括:车道信息获取单元31,该车道信息获取单元被配置成获取作为车辆正行驶于的车道的信息的车道信息;转向控制单元32,该转向控制单元被配置成通过执行车道行驶控制LKAS、RDM来控制车辆的转向以使车辆沿着所述车道行驶;以及车速控制单元33,该车速控制单元被配置成通过执行定速行驶控制CC和/或自适应巡航控制ACC来控制车速V,在定速行驶控制中使车辆以设定车速Vs行驶,在自适应巡航控制中使车辆以等于或低于设定车速的速度行驶来跟随前车,其中,车速控制单元被配置成通过设定车速上限值Vm在车辆转弯期间控制车速,并且根据是否正在执行车道行驶控制将车速上限值设定为不同的值。

根据这种配置,根据是否执行车道行驶控制将车辆转弯期间的车速上限值设定为不同的值,并因此,可以根据是否正在执行车道行驶控制来在车辆转弯期间执行适当的车速控制。

优选地,当正在执行车道行驶控制LKAS、RDM时,车速控制单元33将车速上限值Vm设定得比未执行车道行驶控制时低。

根据这种配置,当转向控制单元正在执行车道行驶控制时,可以改善跟随(或保持)车道的能力。因此,可以抑制驾驶员在由车道行驶控制执行的转弯时可能感到的不安。当驾驶员执行转向操作时,可以抑制因车速限制而造成与前车的距离增加,即,可以增强由车速控制单元执行的车速控制所提供的跟随前车的能力,以使可以改善驾驶员的舒适度。

优选地,车道信息获取单元31被配置成获取车道的曲率,车速控制单元33被配置成基于规定侧向加速度限制值Gm1、Gm2来确定车速上限值Vm,并且随着车道的曲率变大而将该侧向加速度限制值设定为更大的值。

根据这种配置,基于随着由车道信息获取单元获取的车道的曲率变大而增加的侧向加速度限制值,来设定车速上限值。因此,当通过转向控制单元执行车道行驶控制时,可以在不过度降低车速的情况下使车辆转弯。因此,可以在乘员可忍受的范围内执行舒适且高度便利的车速控制。

优选地,当正在执行车道行驶控制LKAS、RDM时,车速控制单元33将侧向加速度限制值Gm1、Gm2设定得比未执行车道行驶控制时小。

根据这种配置,可以改善跟随车道的能力。因此,当车辆在车道行驶控制下转弯时,乘员可以感到很轻松。当驾驶员执行转向操作时,可以抑制因车速限制而造成与前车的距离增加,即,可以增强由车速控制单元执行的车速控制所提供的跟随前车的能力。

优选地,针对车道的曲率大于规定曲率的情况,车速控制单元33将正在执行车道行驶控制LKAS、RDM时的侧向加速度限制值Gm2设定为比未执行车道行驶控制时的侧向加速度限制值Gm1小的值。

根据这种配置,针对车道的曲率大于规定曲率的情况,将正在执行车道行驶控制时的侧向加速度限制值设定得较小,由此,可以抑制乘员可能感到的不安。

优选地,车速控制单元33将正在执行车道行驶控制LKAS、RDM时的侧向加速度限制值Gm2设定为小于或等于3m/s2的值。

根据这种配置,执行车道行驶控制期间(在此期间,乘员对转向操作的注意力相对较低)的侧向加速度被维持到不超过3m/s2,由此,确保了可以抑制因侧向加速度而造成的乘员的不安。

优选地,针对车道的曲率小于或等于规定曲率的情况,车速控制单元33将正在执行车道行驶控制LKAS、RDM时的侧向加速度限制值Gm2设定为与未执行车道行驶控制时的侧向加速度限制值Gm1相同的值。

根据这种配置,针对所述曲率小于或等于规定曲率的情况,可以防止车速过度降低,而车速过度降低将劣化车速控制的便利性和舒适度。

优选地,车道信息获取单元31被配置成获取从车道上车辆的当前位置到该车辆将来行驶的将来位置的车道的曲率,并且车速控制单元33被配置成基于将来位置处的车道的曲率来限制车速上限值Vm的波动。

根据这种配置,通过基于将来位置处的曲率来限制车速上限值的波动,可以抑制车速上限值的频繁波动。由此,可以抑制乘员可能感到的不适,这改善了配备有行驶控制装置的车辆的可销售性。

优选地,针对已经执行的车道行驶控制LKAS、RDM被停止,而车辆正在车道的将来位置处的曲率大于当前位置处的曲率的曲率增加路段行驶的情况,车速控制单元33限制了因车道行驶控制的停止而造成的车速上限值Vm的增加。

根据这种配置,由于车速控制单元在上面的情形下限制车速上限值的增加(并因此限制车速的增加),因此,防止减速之前车辆的不希望的加速,从而可以改善车辆的可销售性。

优选地,针对已经停止的车道行驶控制LKAS、RDM被开启,而车辆正在车道的将来位置处的曲率小于当前位置处的曲率的曲率减小路段行驶的情况,车速控制单元33限制了因车道行驶控制的开启而造成的车速上限值Vm的减小。

根据这种配置,由于车速控制单元在上面的情形下限制车速上限值的减小(并因此限制车速的减小),因此,防止加速之前车辆的不希望的减速,从而可以改善车辆的可销售性。

优选地,当正在执行车道行驶控制LKAS、RDM时,车速控制单元33将车速上限值Vm设定得比未执行车道行驶控制时高。

根据这种配置,当正在执行车道行驶控制时,可以改善跟随前车的能力。而且,当驾驶员执行转向操作时,与正在通过转向控制单元执行车道行驶控制时相比,按照更低的车速上限值来限制车速,从而减轻了驾驶员执行转向操作的负担。

因此,根据本发明,可以提供这样一种车用行驶控制装置,即,该行驶控制装置可以根据是否正在执行车道行驶控制来在车辆转弯期间执行适当的车速控制。

附图说明

图1是安装有根据本发明的实施方式的行驶控制装置的车辆的功能配置图;

图2是由根据实施方式的行驶控制装置执行的车速控制的流程图;

图3是图2所示的车速控制的第一弯道车速控制的流程图;

图4是图2所示的车速控制的第二弯道车速控制的流程图;

图5是示出车道的曲率半径与侧向加速度限制值之间的关系的图形;

图6是根据实施方式的车速控制的操作说明图;

图7是根据实施方式的车速控制的操作说明图;

图8是根据实施方式的车速控制的操作说明图;

图9是根据实施方式的车速控制的操作说明图;

图10是根据实施方式的车速控制的操作说明图;

图11是根据实施方式的车速控制的操作说明图;以及

图12是根据实施方式的车速控制的操作说明图。

具体实施方式

下面,参照附图,对根据本发明的行驶控制装置1的实施方式进行描述。

如图1所示,行驶控制装置1被安装在由四轮汽车构成的车辆中,并且构成了车辆系统2的一部分。车辆系统2包括:动力总成3、制动器装置4、转向装置5、外部环境检测装置6、车辆传感器7、通信装置8、导航装置9(地图装置)、驾驶操作装置10、通知装置11、ACC开关12、LKAS开关13以及控制装置15。将车辆系统2的上述组件彼此连接,以使可以经由诸如控制器区域网(CAN)的通信装置在它们之间发送信号。在本实施方式中,控制装置15具体实施行驶控制装置1。

动力总成3是被配置成向车辆施加驱动力的装置。动力总成3例如包括动力源和传动装置。动力源包括诸如汽油机和柴油机的内燃机以及电动机中的至少一种。制动器装置4是被配置成向车辆施加制动力的装置。例如,制动器装置4包括:被配置成使制动片(brakepad)抵压制动转子(brake rotor)的制动钳;以及被配置成向制动钳供应油压力的电动缸。转向装置5是改变车轮的转向角的装置。例如,转向装置5包括:被配置成使车轮转向(转弯)的齿条小齿轮机构;以及被配置成驱动齿条小齿轮机构的电动机。动力总成3、制动器装置4以及转向装置5是通过控制装置15来控制的。

外部环境检测装置6是对车辆外部的物体等进行检测的装置。外部环境检测装置6包括传感器,该传感器对来自车辆周围环境的诸如可见光的电磁波进行检测,以检测车辆外部的物体等。这样的传感器例如可以包括:一个或更多个雷达17、一个或更多个激光雷达(lidar)18以及一个或更多个外部摄像头19。此外,外部环境检测装置6可以包括被配置成从车辆外部接收信号并且基于所接收到的信号来检测车辆外部的物体的装置。外部环境检测装置6将检测结果输出至控制装置15。

各个雷达17向车辆周围环境发射诸如毫米波的无线电波,并且捕获由车辆周围的物体反射的无线电波,从而检测物体的位置(距离和方向)。各个雷达17可以安装在车辆上的任何合适的位置。所述一个或更多个雷达17包括至少一个前雷达,该前雷达被配置成沿车辆的向前方向上发射无线电波。各个激光雷达18向车辆周围环境发射诸如红外光的光,并且捕获由车辆周围的物体反射的光,从而检测物体的位置(距离和方向)。各个激光雷达18可以安装在车辆上的任何合适的位置。

所述一个或更多个外部摄像头19被设置成捕获车辆周围环境的图像,以检测车辆周围的物体,例如,附近的车辆和行人、护栏、路缘、墙壁、中间路带、以及路面上使用的传达各种信息(诸如车道边界和道路形状)的道路标记。各个外部摄像头19例如可以由使用诸如CCD或CMOS的固态成像部件的数字摄像头组成。各个外部摄像头19可以安装在车辆上的任何合适的位置。所述一个或更多个外部摄像头19至少包括捕获车辆前方图像的前摄像头。优选地,所述一个或更多个外部摄像头19还包括:被配置成捕获车辆后方图像的后摄像头;以及被配置成捕获车辆的左侧和右侧的图像的一对侧摄像头。各个外部摄像头19例如可以是立体摄像头。

车辆传感器7包括:被配置成检测车速的车速传感器20;被配置成检测车辆的侧向加速度G的侧向加速度传感器21;被配置成检测绕车辆的竖直轴线的角速度的偏航率传感器(未示出);以及被配置成检测车辆方向的方向传感器(未示出)。

通信装置8使得控制装置15能够与导航装置9、本车周围存在的车辆和/或外部服务器进行通信。控制装置15可以经由通信装置8与本车周围的车辆进行无线通信。此外,控制装置15可以经由通信装置8与提供地图信息、交通管制信息等的服务器进行通信。

导航装置9是被配置成获取车辆的当前位置并且当在地图上显示当前位置的同时提供到目的地等的路线引导的装置。导航装置9包括:GNSS接收单元、地图存储单元、导航界面、路线确定单元等。GNSS接收单元基于从人造卫星(定位卫星)接收到的信号来标识车辆的位置(纬度和经度)。地图存储单元由诸如闪速存储器或硬盘的已知存储装置组成,并且存储地图信息。

地图信息优选地包含:道路类型(诸如高速公路、收费公路、国道以及县道)、各个道路的车道数量、各个车道的中心位置(包括经度、纬度以及高度的三维坐标)、以及各个车道的车道形状信息(包括宽度、曲率(曲率半径R)等)。注意,地图存储单元可以配置为控制装置15的一部分,或者配置为可以经由通信装置8与该地图存储单元进行通信的服务器装置的一部分。而且,地图信息可以包含经由通信装置8获取的交通管制信息、交通拥挤信息等。在此,曲率表示弯曲的程度,并且例如,弯道的曲率半径越小,车道的曲率就越大。

驾驶操作装置10被配置成接收由驾驶员执行的控制车辆的输入操作。驾驶操作装置10例如包括:方向盘、加速器踏板以及制动器踏板。驾驶操作装置10还可以包括变速杆、驻车制动器杆等。驾驶操作装置10中包括的这些操作构件中的各个操作构件均设置有检测该操作构件的操作量的传感器。驾驶操作装置10将指示相应操作构件的操作量的信号输出至控制装置15。

通知装置11被配置成通过显示和/或语音将各种信息通知给车辆乘员(诸如驾驶员)。通知装置11包括例如触摸板显示器、扬声器等。在另一实施方式中,通知装置11可以配置为导航装置9的一部分。

ACC开关12是被配置成从乘员接收有关自动化驾驶的与车速V相关的指令的开关,并且包括主开关22、车速设定开关23以及车距设定开关24。主开关22被配置成从乘员接收启动或停止自适应巡航控制(ACC)的指令。在自适应巡航控制中,车辆(本车)被控制成以等于或低于设定车速Vs的速度行驶,以便跟随在同一车道中行驶于本车前方的前车。车速设定开关23被配置成接收来自乘员的设定车速Vs的输入。在自适应巡航控制期间,设定车速Vs用作车速V的上限值。车距设定开关24被配置成从乘员接收设定车距Ds的输入。设定车距Ds是在自适应巡航控制期间本车与前车之间的最小车距。

LKAS开关13是被配置成从乘员接收有关自动化驾驶的与车辆的转向相关的指令的开关,并且具体被配置成从乘员接收启用(启动)或停止车道保持辅助系统(LKAS)的指令。LKAS在被启用时执行车道行驶控制,以使车辆沿着车道行驶。

ACC开关12和LKAS开关13均可以由机械开关或者显示在触摸板上的图形用户界面(GUI)开关组成,并且设置在车辆驾驶室中的适当位置。ACC开关12可以配置为通知装置11的输入接口或导航接口的一部分。

控制装置15由电子控制单元(ECU)组成,该电子控制单元包括CPU、诸如ROM的非易失性存储器、诸如RAM的易失性存储器等。CPU根据程序执行操作处理,以使控制装置15执行各种类型的车辆控制。控制装置15可以由一个硬件组成,或者可以由包括多个硬件的单元组成。

控制装置15包括:外部环境识别单元31、转向控制单元32、车速控制单元33以及通知控制单元34。外部环境识别单元31包括车道识别单元35。外部环境识别单元31基于外部环境检测装置6的检测结果,来识别车辆周围的障碍物、道路形状、有无人行道、道路标记等。特别地,外部环境识别单元31的车道识别单元35从由外部摄像头19等捕获的图像中识别出车辆正行驶于的车道,并且获取指示所识别出的车道的形状的车道信息。转向控制单元32经由转向装置5控制车辆的转向,以执行车道保持辅助控制。车速控制单元33经由动力总成3和制动器装置4控制车速V,以执行自适应巡航控制。通知控制单元34控制通知装置11的通知操作。

控制装置15通过组合包括车道保持辅助控制和自适应巡航控制的各种车辆控制,来执行至少1级自动化驾驶控制(在下文中可以被简称为自动化驾驶)。自动化驾驶级别基于SAE J3016(商标)的定义,并且是相对于驾驶员对驾驶操作的介入程度以及车辆周围环境监测来定义的。

在0级自动化驾驶中(即,手动驾驶),控制装置15不控制车辆,并且驾驶员执行所有驾驶操作。即,根据驾驶员对驾驶操作装置10的输入来操作动力总成3、制动器装置4、转向装置5等。而且应注意,在手动驾驶中,通过控制装置15来执行根据加速器踏板的踩踏量对动力总成3的驱动控制,以及根据方向盘的输入转矩(转向转矩)对转向装置5的驱动控制以生成转向辅助力。

在1级自动化驾驶中,控制装置15执行驾驶操作中的一部分驾驶操作,并且驾驶员执行剩余的驾驶操作。例如,1级自动化驾驶包括:定速行驶控制、自适应巡航控制(ACC)以及车道保持辅助控制(LKAS)。即,在1级自动化驾驶中,控制装置15执行车辆的转向、加速以及减速。

在本实施方式中,当经由ACC开关12接收到执行自适应巡航控制的指令时,车速控制单元33执行自适应巡航控制以控制车速V,使得车辆以等于或低于设定车速Vs的速度行驶,从而跟随前车。

在另一实施方式中,代替ACC开关12或者与该ACC开关一起,可以设置巡航控制(CC)开关,以使在接收到巡航控制执行指令时,车速控制单元33执行定速行驶控制以控制车速V,使得车辆以设定车速Vs行驶。自适应巡航控制和定速行驶控制均是根据车道信息自适应地控制车速V的车速控制。车速控制单元33可以具有任何配置,只要该配置可以执行这种自适应车速控制即可。

在此,车道信息包括有关车辆正行驶于的车道(这在下文中可以被称为本车道或行驶车道)的形状的信息,诸如车道是直的还是弯的,以及车辆前方车道上的多个点中的各个点处的车道曲率。笔直车道例如是曲率半径R大于或等于2000m的车道,而弯曲车道例如是曲率半径R小于2000m的车道。“车道上的各个点”是指车辆的当前位置、车辆将来(例如,规定的时间后)行驶的将来位置、以及当前位置与将来位置之间的多个位置中的各个位置。在本实施方式中,将来位置是车辆将在10秒钟后行驶的位置。在另一实施方式中,将来位置可能是车辆将在2秒钟后行驶的位置、本车前方规定距离(例如,前方200m)处的位置等。

在本实施方式中,当经由LKAS开关13接收到执行车道保持辅助控制的指令时,转向控制单元32执行车道保持控制,以经由转向装置5控制车辆的转向,使得车辆沿着由外部环境识别单元31识别出的车道(本车道)行驶。由外部环境识别单元31识别出的车道可以是由车道识别单元35从由外部摄像头19捕获的向前图像识别出的车道。另选地或者另外,外部环境识别单元31可以从导航装置9或者经由通信装置8从车辆外部获取本车道的信息。

在另一实施方式中,代替LKAS开关13或者与该LKAS开关一起,可以设置道路偏移抑制(RDM)开关,使得当经由RDM开关接收到RDM执行指令时,转向控制单元32执行道路偏移抑制控制,以经由转向装置5控制车辆的转向,使得防止车辆离开道路(或车道)。仅需要转向控制单元32执行均对车辆的转向进行控制的车道保持辅助控制或道路偏移抑制控制中的至少一项,来作为车道行驶控制。

接下来,将参照图2来描述由控制装置15的车速控制单元33所执行的车速控制的过程。当从ACC开关12接收到执行自适应巡航控制的指令时,车速控制单元33启动图2所示的车速控制。

首先,车速控制单元33开始获取ACC信息(步骤ST1)。ACC信息包括设定车速Vs和设定车距Ds。设定车速Vs例如可以是经由车速设定开关23设定或改变的值或者在从主开关22接收到执行自适应巡航控制的指令时的实际车速Va的值,这可以根据情形来加以选择。此外,车速控制单元33开始获取车道信息(步骤ST2)。车道信息包括前述的车辆前方的行驶车道的形状。不时连续地执行在步骤ST1和步骤ST2中的ACC信息和车道信息的获取。

接下来,车速控制单元33确定行驶车道是否笔直(步骤ST3)。基于当前位置处的曲率半径Rp和将来位置处的曲率半径Rf两者来确定行驶车道是否笔直。例如,如果当前位置处的曲率半径Rp和将来位置处的曲率半径Rf均大于或等于2000m,则确定车道是笔直的,否则就确定车道是弯曲的。

如果确定行驶车道是笔直的(ST3:是),则车速控制单元33将设定车速Vs设定为目标车速Vt(步骤ST4)。车速控制单元33在步骤ST5中确定是否关闭了ACC,即,是否从ACC开关12接收到停止自适应巡航控制的指令,并且如果未关闭ACC(ST5:否),则车速控制单元33重复从步骤ST3开始的处理。如果已关闭ACC(ST5:是),则车速控制单元33结束车速控制。

如果在步骤ST3中确定行驶车道不是笔直的(ST3:否),则车速控制单元33确定是否关闭了LKAS,即,车道行驶控制是否处于非执行状态(步骤ST6)。如果已关闭LKAS(ST6:是),则车速控制单元33执行第一弯道车速控制(步骤ST7),并且如果开启了LKAS(ST6:否),则车速控制单元33执行第二弯道车速控制(步骤ST8)。将参照图3和图4详细描述第一弯道车速控制和第二弯道车速控制。

在第一弯道车速控制中,车速控制单元33执行图3所示的处理。首先,车速控制单元33从第一表格中获取车速上限值Vm(步骤ST11)。应注意,在图4所示的第二弯道车速控制中,车速控制单元33首先从第二表格获取车速上限值Vm(步骤ST31)。基于在第一表格中设定的LKAS关闭侧向加速度限制值Gm1以及如下所述的LKAS开启侧向加速度限制值Gm2,分别确定在第一表格中设定的车速上限值Vm以及在第二表格中设定的车速上限值Vm。

图5示出了在第一表格中设定的LKAS关闭侧向加速度限制值Gm1以及在第二表格中设定的LKAS开启侧向加速度限制值Gm2。将这两个侧向加速度限制值Gm(Gm1、Gm2)设定成随着行驶车道的曲率半径R变小(即,随着车道的曲率变大)而增加。

这是因为当车辆沿着具有较小曲率半径R的急弯行驶时,即使侧向加速度G增加至到相对较大的值,乘员也可以忍受侧向加速度G。换句话说,如果将车速V降低以减小侧向加速度G,则乘员很可能会感到不安,并且降低了车速控制的便利性。因此,进行设定使得与车辆沿着具有较大曲率半径R的缓弯行驶时相比,车辆沿着具有较小曲率半径R的急弯行驶时容许更大的侧向加速度G,从而增强了车速控制的便利性。

而且,在LKAS开启时,设定侧向加速度G的上限值(Gul)。将LKAS开启侧向加速度上限值Gul设定成具有恒定量值,而与曲率半径R的量值无关。对于曲率半径R小于规定值Rth,将LKAS开启侧向加速度上限值Gm2设定为LKAS开启侧向加速度上限值Gul,由此,LKAS开启侧向加速度限制值Gm2小于LKAS关闭侧向加速度限制值Gm1。

例如,可以将LKAS开启侧向加速度上限值Gul设定为3m/s2。由此,对于具有任意曲率半径R的任何弯道,将LKAS开启侧向加速度限制值Gm2设定为小于或等于3m/s2的值。对于曲率半径R大于或等于规定值Rth,将LKAS开启侧向加速度限制值Gm2设定为与LKAS关闭侧向加速度限制值Gm1相同的值。

基于如上所述设定的侧向加速度限制值Gm1、Gm2,分别在第一表格和第二表格中设定车速上限值Vm。第一表格和第二表格中的各个表格均采用根据曲率半径R的量值来设定车速上限值Vm的映射图的形式。

因此,根据行驶车道的曲率半径R在第一表格和第二表格中设定相互不同的侧向加速度限制值Gm(Gm1、Gm2),并且根据对应的侧向加速度限制值Gm(Gm1、Gm2)在第一表格和第二表格中的各个表格中设定车速上限值Vm。即,在第一表格和第二表格中将车速上限值Vm设定为相互不同的值,并且根据图2的步骤ST6中的确定,引用第一表格和第二表格中的一个表格,从而,根据是否正在执行车道行驶控制(LKAS)将车速上限值Vm设定为不同的值。具体地,与在未执行车道行驶控制时所引用的第一表格中相比,在正执行车道行驶控制时所引用的第二表格中,将车速上限值Vm设定得更低。

例如,车速上限值Vm是被用作在车辆进入弯道时使车辆减速的目标车速Vt的值。因此,当车辆进入弯道时,通过使用从当前位置到将来位置的曲率半径R中的最小值,即,将来位置处的曲率半径Rf,来设定车速上限值Vm,从而按车辆进入弯道的时间来实现足够的减速。而且,针对车辆从弯道前进至笔直车道的情况,如果将来位置处的曲率半径Rf用于设定车速上限值Vm,则可能会导致车辆在当前位置处超速行驶。因此,当车辆也沿着曲率减小路段行驶时,使用从当前位置到将来位置的曲率半径R中的最小值(在这种情况下,当前位置处的曲率半径Rp)。

再次参照图3,在步骤ST11中从第一表格获取车速上限值Vm之后,车速控制单元33确定设定车速Vs是否低于或等于车速上限值Vm(步骤ST12)。如果设定车速Vs低于或等于车速上限值Vm(步骤ST12:是),则车速控制单元33将设定车速Vs设定为目标车速Vt,并且执行车速控制(步骤ST13)。如果设定车速Vs高于车速上限值Vm(步骤ST12:否),则车速控制单元33将车速上限值Vm设定为目标车速Vt,并且执行车速控制(步骤ST14)。

随后,车速控制单元33在步骤ST15中确定LKAS是否关闭,即,是否继续不从LKAS开关13输入执行车道保持辅助控制的指令的状态。如果LKAS仍保持关闭(ST15:是),则车速控制单元33确定行驶车道是否笔直(步骤ST16)。如果行驶车道是笔直的(ST16:是),则车速控制单元33结束第一弯道车速控制并且进行至图2的步骤ST4。

如果从LKAS开关13接收到执行车道保持辅助控制的指令,并因此在步骤ST15中确定开启LKAS(ST15:否),则车速控制单元33确定将来位置处的曲率半径Rf是否小于规定值Rth(步骤ST17)。进行这种确定是为了确定行驶车道是否以较大曲率弯曲以致必需将LKAS开启侧向加速度限制值Gm2限制成小于LKAS关闭侧向加速度限制值Gm1的值,如图5所示。

如果将来位置处的曲率半径Rf大于或等于规定值Rth(ST17:否),则车速控制单元33进行至图2中的第二弯道车速控制(步骤ST8)。针对将来位置处的曲率半径Rf小规定值Rth的情况(ST17:是),车速控制单元33确定车辆是否正行驶于弯道的曲率减小路段(步骤ST18)。基于当前位置处的曲率半径Rp以及将来位置处的曲率半径Rf,来确定车辆是否正行驶于曲率减小路段。具体地,当将来位置处的曲率半径Rf大于当前位置处的曲率半径Rp时,确定车辆正行驶于曲率减小路段。相反地,当将来位置处的曲率半径Rf小于当前位置处的曲率半径Rp时,确定车辆正行驶于弯道的曲率增加路段。而且,当曲率半径为Rf、Rp相同时,确定车辆正行驶于弯道的曲率恒定路段。

如果在步骤ST18中确定车辆不是行驶于车道的曲率减小路段(ST18:否),则车速控制单元33进行至图2中的第二弯道车速控制(步骤ST8)。如果在步骤ST18中确定车辆正行驶于车道的曲率减小路段(ST18:是),则车速控制单元33维持目标车速Vt的值(步骤ST19)。然后,车速控制单元33从第二表格获取车速上限值Vm(步骤ST20),并且确定该车速上限值Vm是否与实际车速Va相匹配(步骤ST21)。车速控制单元33重复从步骤ST19开始的处理,直到步骤ST21中的确定结果为是。如果从第二表格获取的车速上限值Vm随行驶车道的曲率减小而增加到车速上限值Vm与实际车速Va相匹配的程度(ST21:是),则车速控制单元33进行至图2中的第二弯道车速控制(步骤ST8)。

这样,当开启LKAS时(ST15:否),如果将来位置处的曲率半径Rf大于当前位置处的曲率半径Rp(ST18:是),则车速控制单元33不立即使用从第二表格获取的车速上限值Vm(其值小于从第一表格获取的车速上限值Vm),而是限制目标车速Vt的减小(或者维持目标车速Vt),直到从第二表格获取的车速上限值Vm增加以使步骤ST21的确定结果变为是。

接下来,将参照图4描述第二弯道车速控制。如上提及,车速控制单元33首先从第二表格获取车速上限值Vm(步骤ST31)。此后,车速控制单元33确定设定车速Vs是否低于或等于车速上限值Vm(步骤ST32)。如果设定车速Vs低于或等于车速上限值Vm(步骤ST32:是),则车速控制单元33将设定车速Vs设定为目标车速Vt,并且执行车速控制(步骤ST33)。如果设定车速Vs高于车速上限值Vm(步骤ST32:否),则车速控制单元33将车速上限值Vm设定为目标车速Vt,并且执行车速控制(步骤ST34)。

随后,车速控制单元33在步骤ST35中确定LKAS是否开启,即,继续不从LKAS开关13输入停止车道保持辅助控制的指令的状态。如果LKAS仍保持开启(ST35:是),则车速控制单元33确定行驶车道是否笔直(步骤ST36)。如果行驶车道是笔直的(ST36:是),则车速控制单元33结束第二弯道车速控制并且进行至图2的步骤ST4。

如果从LKAS开关13接收到停止车道保持辅助控制的指令,并因此在步骤ST35中确定关闭LKAS(ST35:否),则车速控制单元33确定将来位置处的曲率半径Rf是否小于规定值Rth(步骤ST37)。进行这种确定是为了确定行驶车道是否以较大曲率弯曲以致必需将LKAS开启侧向加速度限制值Gm2限制成小于LKAS关闭侧向加速度限制值Gm1的值,如图5所示。

如果将来位置处的曲率半径Rf大于或等于规定值Rth(ST37:否),则车速控制单元33进行至图2中的第一弯道车速控制(步骤ST7)。针对将来位置处的曲率半径Rf小于规定值Rth的情况(ST37:是),车速控制单元33确定车辆是否正行驶于弯道的曲率增加路段(步骤ST38)。如上所述,基于当前位置处的曲率半径Rp以及将来位置处的曲率半径Rf,来确定车辆是否正行驶于曲率增加路段。

如果在步骤ST38中确定车辆不是行驶于车道的曲率增加路段(ST38:否),则车速控制单元33进行至图2中的第一弯道车速控制(步骤ST7)。如果在步骤ST38中确定车辆正行驶于车道的曲率增加路段(ST38:是),则车速控制单元33维持目标车速Vt的值(步骤ST39)。然后,车速控制单元33从第一表格获取车速上限值Vm(步骤ST40),并且确定该车速上限值Vm是否与实际车速Va相匹配(步骤ST41)。车速控制单元33重复从步骤ST39开始的处理,直到步骤ST41中的确定结果为是。如果从第二表格获取的车速上限值Vm随行驶车道的曲率增加而减小到车速上限值Vm与实际车速Va相匹配的程度(ST41:是),则车速控制单元33进行至图2中的第一弯道车速控制(步骤ST7)。

这样,关闭LKAS(ST35:否),如果将来位置处的曲率半径Rf小于当前位置处的曲率半径Rp(ST38:是),则车速控制单元33不立即使用从第一表格获取的车速上限值Vm(其值高于从第二表格获取的车速上限值Vm),而是限制目标车速Vt的增加,直到从第一表格获取的车速上限值Vm减小以使步骤ST41的确定结果变为是。

因此,通过执行图3的从步骤ST18到步骤ST21的处理以及图4的从步骤ST38到步骤ST41的处理,车速控制单元33基于将来位置处的曲率半径Rf来限制车速上限值Vm的波动。由此,可以抑制乘员可能因车速上限值Vm的频繁波动而感到的不适,并且可以改善配备有行驶控制装置1的车辆的可销售性。稍后将参照具体示例更详细地描述这一点。

车速控制单元33根据上述处理来执行车速控制。

接下来,将参照图6至图12描述在如上所述由车速控制单元33执行的车速控制下的车辆的行为。图6至图12示出了车辆的各种不同的行驶情形。

图6示出了在LKAS开启的情况下车辆进入了弯道的情形。在这种情形下,随着车辆的前进,从当前位置到将来位置(在该示例中,车辆将行驶10秒钟后的点)的最大曲率增加(曲率半径R减小)。因而,随着车辆的前进,根据从第二表格获取的LKAS开启侧向加速度限制值Gm2限制的目标侧向加速度Gt增加,而根据车速上限值Vm限制的目标车速Vt减小。实际侧向加速度Ga跟随目标侧向加速度Gt增加,而实际车速Va跟随目标车速Vt减小。目标侧向加速度Gt和目标车速Vt的变化在点P1处结束,该点P1位于从当前位置到将来位置的最大曲率恒定的曲率恒定路段的起点之前,此后,目标侧向加速度Gt和目标车速Vt具有恒定值。

图7示出了在LKAS关闭的情况下车辆进入了弯道的情形。在这种情形下,随着车辆的前进,从当前位置到将来位置的最大曲率增加(最小曲率半径R减小)。因而,根据从第一表格获取的LKAS关闭侧向加速度限制值Gm1限制的目标侧向加速度Gt增加得比图6的情形多,而根据车速上限值Vm限制的目标车速Vt以比图6的情形中小的减速度减小。如在图6的情况中,实际侧向加速度Ga跟随目标侧向加速度Gt增加,实际车速Va跟随目标车速Vt减小,并且目标侧向加速度Gt和目标车速Vt的变化在点P1处结束。

图8示出了在LKAS关闭的情况下车辆进入了弯道并且LKAS在曲率增加路段开启的情形。在这种情形下,随着车辆的前进,从当前位置到将来位置的最大曲率增加(曲率半径R减小)。在LKAS开启的点P2处,目标侧向加速度Gt通过从根据LKAS关闭侧向加速度限制值Gm1限制的值切换成根据LKAS开启侧向加速度限制值Gm2限制的值而以阶梯状方式减小,并因此,目标车速Vt也以阶梯状方式降低。由此,此后的减速度变大,并且实际侧向加速度Ga和实际车速Va改变以接近相应的目标值。在从当前位置到将来位置的最大曲率变为恒定的点P1处,目标侧向加速度Gt和目标车速Vt的变化结束,此后,目标侧向加速度Gt和目标车速Vt具有恒定值。实际车速Va在点P1与目标车速Vt相匹配,此后不改变,但是由于此后车道的曲率增加,因此,实际侧向加速度Ga在作为曲率恒定路段的起点的点P3处增加以与目标侧向加速度Gt相匹配。

图9示出了当车辆正行驶于弯道的曲率恒定路段时LKAS从关闭状态开启的情形。在这种情形下,在LKAS开启的点P4处,目标侧向加速度Gt通过从根据LKAS关闭侧向加速度限制值Gm1限制的值切换成根据LKAS开启侧向加速度限制值Gm2限制的值而以阶梯状方式减小,并因此,目标车速Vt也以阶梯状方式降低。由此,减速度变大,并且实际侧向加速度Ga和实际车速Va改变以接近相应的目标值。通过自适应巡航控制的减速度持续到点P5,在该点P5,实际车速Va与目标车速Vt相匹配,此后,车速V变得恒定而没有加速或减速。

图10示出了当车辆正行驶于弯道的曲率恒定路段时LKAS从开启状态关闭的情形。在这种情形下,在LKAS关闭的点P6处,目标侧向加速度Gt通过从根据LKAS开启侧向加速度限制值Gm2限制的值切换成根据LKAS关闭侧向加速度限制值Gm1限制的值而以阶梯状方式增加,并因此,目标车速Vt也以阶梯状方式增加。由此,加速度变大,并且实际侧向加速度Ga和实际车速Va改变以接近相应的目标值。通过自适应巡航控制的加速度持续到点P7,在该点P7,实际车速Va与目标车速Vt相匹配,此后,车速V变得恒定而没有加速或减速。

图11示出了这样一种情形,即,车辆从笔直车道行驶到弯道,并且略微在车辆进入弯道之前LKAS从开启状态关闭,即,在车辆减速期间将LKAS关闭。在这种情形下,从车辆进入弯道之前开始,随着车辆的将来位置进入了弯道的曲率增加路段,根据从第二表格获取的LKAS开启侧向加速度限制值Gm2限制的目标侧向加速度Gt开始增加,并且根据从第二表格获取的车速上限值Vm限制的目标车速Vt开始减小,其中,车道的曲率半径R逐渐减小(即,确定车辆正行驶于弯道的曲率增加路段)。此后,在LKAS关闭的点P8处,目标侧向加速度Gt通过从根据LKAS开启侧向加速度限制值Gm2限制的值切换成根据LKAS关闭侧向加速度限制值Gm1限制的值而以阶梯状方式增加。此外,如果未提供图4中的从步骤ST39到步骤ST41的处理,则将从第二表格获取的车速上限值Vm切换成从第一表格获取的车速上限值Vm,从第一表格获取的车速上限值Vm大于从第二表格获取的车速上限值Vm,并因此,以阶梯状方式将目标车速Vt增加至高值。

然而,从点P8开始向前,从第一表格获取的车速上限值Vm(以及由此限制的目标车速Vt)随着车辆的行驶而逐渐减小,这是因为车辆的将来位置处于弯道的曲率增加路段。因此,针对在通过车速控制单元33使车辆减速的同时将LKAS从开启状态关闭的情况,如果不采取措施,则车速控制单元33将以阶梯状方式根据目标车速Vt的增加使车辆加速,然后根据目标车速Vt的逐渐减小而使车辆减速。将会导致车辆行为频繁变化的这种车速控制将降低车辆的可销售性。

在本实施方式中,由于提供了从步骤ST39到步骤ST41的处理,因此,当稍微在车辆进入弯道之前的点P8处关闭LKAS时(并因此,当车辆正通过车速控制单元33进行减速时),将目标车速Vt维持在从第二表格获取的车速上限值Vm的值,直到车辆到达从第一表格获取的车速上限值Vm与实际车速Va相匹配的点P9为止。即,因LKAS的停止而造成的车速上限值Vm的增加(图11中阴影所示的部分)受到限制。因此,在上述情形下,车速控制单元33限制车速上限值Vm的增加,以使防止在减速之前车辆的不希望的加速,从而可以改善车辆的可销售性。

图12示出了在LKAS关闭的情况下车辆正行驶于朝着笔直车道的弯道上并且在车辆在弯道的曲率减小路段加速期间将LKAS开启的情形。在这种情形下,根据从第一表格获取的LKAS关闭侧向加速度限制值Gm1限制的目标侧向加速度Gt从曲率减小路段开始的点P10开始减小,同时根据从第一表格获取的车速上限值Vm限制的目标车速Vt从点P10开始增加。此后,在LKAS开启的点P11处,目标侧向加速度Gt通过从根据LKAS关闭侧向加速度限制值Gm1限制的值切换成根据LKAS开启侧向加速度限制值Gm2限制的值而以阶梯状方式减小。此外,如果未提供图3中的从步骤ST19到步骤ST21的处理,则将从第一表格获取的车速上限值Vm切换成从第二表格获取的车速上限值Vm,从第二表格获取的车速上限值Vm低于从第一表格获取的车速上限值Vm,并因此,以阶梯状方式将目标车速Vt减小至低值。

然而,从点P11开始向前,从第二表格获取的车速上限值Vm(以及由此限制的目标车速Vt)随着车辆的行驶而逐渐增加,这是因为车辆处于弯道的曲率半径R逐渐增加的曲率减小路段。因此,针对在车辆进入曲率减小路段时不执行LKAS然后在车辆正行驶于曲率减小路段的同时(即,在车辆加速期间)开启LKAS的情况,如果未采取任何措施,则车速控制单元33将以阶梯状方式根据目标车速Vt的减小使车辆减速,然后根据目标车速Vt的逐渐增加而使车辆加速。将会导致车辆行为频繁变化的这种车速控制将降低车辆的可销售性。

在本实施方式中,由于提供了从步骤ST19到步骤ST21的处理,因此,当在车辆正行驶于弯道的曲率减小路段的同时在点P11处开启LKAS时(并因此,当车辆正通过车速控制单元33进行加速时),将目标车速Vt维持在从第一表格获取的车速上限值Vm的值,直到车辆到达从第二表格获取的车速上限值Vm与实际车速Va相匹配的点P12为止。即,因LKAS的开启而造成的车速上限值Vm的减小(图12中阴影所示的部分)受到限制。因此,在上述情形下,车速控制单元33限制车速上限值Vm的减小,以使防止在加速之前车辆的不希望的减速,从而可以改善车辆的可销售性。

注意,在从点P11到点P12的路段中,实际侧向加速度Ga大于目标侧向加速度Gt。这意味着在该路段中,由控制装置15执行的车辆控制的转向可能无法提供足够的转向动力,并且可能需要用户进行转向操作来介入。

接下来,将在下面描述由如上执行的车速控制所提供的效果。如上所述,根据是否执行LKAS将车速上限值Vm设定为不同的值。因此,根据是否执行LKAS将车辆转弯期间的车速上限值Vm设定为不同的值,从而,车速控制单元33可以根据是仅控制车速还是既控制车速又控制车辆的轨迹(转向),来执行适当的车速控制。

对于仅控制车速V的情况,驾驶员在获知行驶车道(道路)的形状的同时执行转向操作,并因此,即使将车速V维持在相对较高的速度,驾驶员感到不安的程度也较低。另一方面,对于既控制车速V又控制转向的情况,驾驶员对转向的注意力相对较低,并因此,驾驶员往往会在较大的侧向加速度G的情况下从车辆转弯感到不安。在本实施方式中,当正在执行LKAS时,车速控制单元33将车速上限值Vm设定得比未执行LKAS时低,如上所述。由此,当转向控制单元32正在执行LKAS时,与驾驶员执行转向操作时相比,根据更低的车速上限值Vm来限制目标车速Vt,以使改善跟随车道的能力。这也抑制了驾驶员在通过LKAS执行的转弯时可能会感到的不安。当驾驶员执行转向操作时,与转向控制单元32正在执行LKAS时相比,允许车速V更高,从而,可以抑制因车速限制而造成与前车的距离增加,即,可以增强由车速控制单元33执行的车速控制所提供的跟随前车的能力,以使可以改善驾驶员的舒适度。

在车速V较低时,与车速V较高时相比,即使侧向加速度G较高,乘员也不太可能感到不安,并且趋向于忍受更大的侧向加速度G。在本实施方式中,车速控制单元33基于规定侧向加速度限制值Gm(Gm1、Gm2)来确定车速上限值Vm,并且随着车道的曲率半径R变小而将侧向加速度限制值Gm(Gm1、Gm2)设定为更大的值,如图5所示。由此,基于随着由外部环境识别单元31获取的车道的曲率变大而变大的侧向加速度限制值Gm(Gm1、Gm2),来设定车速上限值Vm。因此,当转向控制单元32正在执行LKAS时,允许车辆在不过度降低车速V的情况下转弯。因此,可以在乘员可忍受的控制范围内执行舒适且高度便利的车速控制。

如图5所示,当正在执行LKAS时,车速控制单元33将侧向加速度限制值Gm设定得比未执行LKAS时小。由此,改善跟随车道的能力,并因此,当车辆在执行LKAS的情况下转弯时,乘员可以感到很轻松。当驾驶员执行转向操作时,与转向控制单元32正在执行LKAS时相比,允许侧向加速度G更大,从而,可以抑制因车速限制而造成与前车的距离增加,即,可以增强由车速控制单元33执行的车速控制所提供的跟随前车的能力,以使可以改善驾驶员的舒适度。

当车道的曲率半径R小于规定值Rth时,即,当车道的曲率大于规定曲率时,侧向加速度G趋向于增加到使乘员感到不安的程度。在本实施方式中,如图5所示,当车道的曲率半径R小于规定值Rth时,车速控制单元33将LKAS开启侧向加速度限制值Gm2设定得小于LKAS关闭侧向加速度限制值Gm1。由此,即使车道的曲率大于或等于规定曲率,也可以防止乘员感到不安。

如上所述,车速控制单元33将LKAS开启侧向加速度限制值Gm2设定为小于或等于3m/s2的值。由此,正在执行LKAS时(此时乘员对转向操作的注意力相对较低)的侧向加速度被维持到不超过3m/s2,由此,确保了可以抑制因侧向加速度G而造成的乘员的不安。

当曲率半径R大于或等于规定值Rth时,侧向加速度G不可能达到使乘员感到不安的程度。在本实施方式中,如图5所示,当车道的曲率半径R大于或等于规定值Rth时,车速控制单元33将LKAS开启侧向加速度限制值Gm2设定为与LKAS关闭侧向加速度限制值Gm1相同的值。因此,当所述曲率小于或等于规定曲率时,可以防止车速V过度降低,而车速过低将劣化车速控制的便利性和舒适度。

前面已经描述了具体实施方式,但是本发明不限于上述实施方式,并且可以以各种方式进行修改或改变。

例如,当正在执行LKAS时,车速控制单元33可以将车速上限值Vm设定得比未执行LKAS时高。由此,可以改善正在执行LKAS时跟随前车的能力。而且,当驾驶员执行转向操作时,根据比转向控制单元32正在执行LKAS时低的车速上限值Vm来限制目标车速Vt,从而减轻了驾驶员执行转向操作的负担。

此外,在本发明的范围内,可以适当地改变各个构件或部分的具体结构、布置、数量等,以及处理的具体内容和次序。而且,并非前述实施方式中示出的所有组件都是必不可少的,而是可以视情况选择性地采用这些组件。

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