车辆控制装置、车辆控制方法以及车辆控制系统

文档序号:143832 发布日期:2021-10-22 浏览:34次 >En<

阅读说明:本技术 车辆控制装置、车辆控制方法以及车辆控制系统 (Vehicle control device, vehicle control method, and vehicle control system ) 是由 高浜琢 于 2020-01-17 设计创作,主要内容包括:提供一种车辆控制装置,其能够减轻驾驶操作的负担,并且能够在广泛的状况下抑制乘员产生异常感。车辆控制装置构成为,能够独立于车辆的乘员的加减速操作,将车辆的速度调整为设定的目标车速,或将在车辆的前方行驶的前行车和车辆的车间调整为设定的目标车间。该车辆控制装置取得与车辆和前行车的车间相关的信息,取得与乘员进行的加减速操作相关的信息,基于取得的与车间相关的信息和与加减速操作相关的信息,更新目标车速以及目标车间的设定。然后,朝向车辆的制动驱动装置(制动器、发动机)输出调整为基于更新后的目标车速以及目标车间的行驶状态的制动驱动指令(驱动指令、制动指令)。(Provided is a vehicle control device which can reduce the burden of driving operation and can restrain the abnormal feeling of passengers in a wide range of conditions. The vehicle control device is configured to be capable of adjusting a speed of the vehicle to a set target vehicle speed or adjusting a preceding vehicle traveling ahead of the vehicle and a vehicle to a set target vehicle speed independently of an acceleration/deceleration operation of an occupant of the vehicle. The vehicle control device acquires information on a vehicle-to-vehicle relationship between the vehicle and the preceding vehicle, acquires information on acceleration/deceleration operations performed by the occupant, and updates the target vehicle speed and the target vehicle-to-vehicle relationship setting based on the acquired information on the vehicle-to-vehicle relationship and the acquired information on the acceleration/deceleration operations. Then, a brake driving command (driving command, braking command) adjusted based on the updated target vehicle speed and the traveling state of the target vehicle is output to a brake driving device (brake, engine) of the vehicle.)

车辆控制装置、车辆控制方法以及车辆控制系统

技术领域

本发明涉及辅助车辆的驾驶的车辆控制装置、车辆控制方法以及使用该车辆控制装置的车辆控制系统。

背景技术

以往,提出了各种辅助车辆的驾驶的车辆控制装置,作为其中之一,例如公知有专利文献1的技术。专利文献1所记载的行驶控制装置独立于车辆的乘员进行的油门踏板操作或制动踏板操作,根据目标上限速度以及目标车间距离来控制车辆的行驶状态。在该行驶控制中,根据乘员进行的规定的油门踏板操作或制动踏板操作,设定并变更目标上限速度以及目标车间距离,由此减轻驾驶操作的负担。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:(日本)特开2004-306690号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是,在上述专利文献1中,在有前行车的情况下,根据目标车间距离与当前的车间距离的比较来更新目标车间,在没有前行车的情况下,根据目标车速与当前的车速的比较来更新目标车速。但是,如果仅更新目标车间距离和目标车速中的一方来进行控制,则有时不能按照乘员的目标进行设定,成为产生乘员的异常感的原因。

本发明是鉴于上述那样的情况而完成的,其目的在于,提供一种车辆控制装置、车辆控制方法以及车辆控制系统,能够减轻驾驶操作的负担,并且能够在广泛的状况下抑制乘员产生异常感。

用于解决课题的技术方案

为了解决上述课题,本发明的车辆控制装置具备控制器,该控制器构成为,独立于车辆的乘员的加减速操作,进行用于将所述车辆的速度调整为设定的目标车速或将在所述车辆的前方行驶的前行车和所述车辆的车间调整为设定的目标车间的运算,所述控制器构成为,取得与车辆和前行车的车间相关的信息,取得与乘员进行的加减速操作相关的信息,基于取得的与所述车间相关的信息和与所述加减速操作相关的信息,进行所述目标车速以及所述目标车间的设定的更新,朝向所述车辆的制动驱动装置输出调整为基于更新后的所述目标车速以及所述目标车间的行驶状态的指令。

另外,本发明的车辆控制方法是独立于车辆的乘员的加减速操作,将所述车辆的速度调整为设定的目标车速或将在所述车辆的前方行驶的前行车和所述车辆的车间调整为设定的目标车间的车辆控制方法,该车辆控制方法包括:取得与所述车辆和所述前行车的车间相关的信息;取得与所述乘员进行的所述加减速操作相关的信息;基于取得的与所述车间相关的信息和与所述加减速操作相关的信息,进行所述目标车速以及所述目标车间的设定的更新;朝向所述车辆的制动驱动装置输出调整为基于更新后的所述目标车速以及所述目标车间的行驶状态的指令。

进一步地,本发明的车辆控制系统具备:前行车信息取得部,其取得与在车辆的前方行驶的前行车相关的信息;运动状态检测部,其检测所述车辆的运动状态;控制部,其构成为,独立于所述车辆的乘员的加减速操作,进行用于将所述车辆的速度调整为设定的目标车速或将所述前行车和所述车辆的车间调整为设定的目标车间的运算,所述控制部构成为,取得基于由所述前行车信息取得部取得的与所述前行车相关的信息和由所述运动状态检测部取得的所述车辆的运动状态而求出的、与所述车辆和所述前行车的车间相关的信息,取得与所述乘员进行的所述加减速操作相关的信息,基于取得的与所述车间相关的信息和与所述加减速操作相关的信息,进行所述目标车速以及所述目标车间的设定的更新,朝向所述车辆的制动驱动装置输出调整为基于更新后的所述目标车速以及所述目标车间的行驶状态的指令;所述车辆的制动驱动装置,其取得从所述控制部输出的所述指令。

发明效果

根据本发明,由于不需要专用的开关等就能够调整目标车间和目标车速的设定变更,因此不习惯控制车辆的行驶状态的系统的驾驶员也容易理解,能够减轻驾驶操作的负担。另外,由于基于与前行车的车间(车间时间或车间距离)进行基于车辆的加减速操作的目标车间和目标车速的设定变更,因此能够在广泛的状况下抑制乘员产生异常感。

附图说明

图1是本发明的实施方式的车辆控制系统的概略结构图。

图2是提取并示出图1中的车辆控制系统的主要部分的框图。

图3是用于说明与本车和前行车的车间对应的目标设定的图表。

图4是示出本发明的第一实施方式的车辆控制方法的流程图。

图5是示出接着图4的车辆控制方法的流程图。

图6是用于说明图4以及图5的车辆控制方法中的目标设定例的图表。

图7A是用于说明本车追随前行车而以一定速度行驶的情况的示意图。

图7B是用于说明本车追随前行车而以一定速度行驶的情况的车速和车间的目标值和测定值的关系的图表。

图8A是用于说明本车追随前行车而以一定速度行驶的初始状态的示意图。

图8B是用于说明追随前行车而以一定速度行驶的初始状态的车速和车间的目标值和测定值的关系的图表。

图9A是用于说明从图8A以及图8B的初始状态发生了驾驶员进行的覆盖控制的情况的示意图。

图9B是用于说明从图8A以及图8B的初始状态发生了驾驶员进行的覆盖控制的情况的车速和车间的目标值和测定值的关系的图表。

图10A是用于说明追随前行车而以一定速度行驶的初始状态的示意图。

图10B是用于说明追随前行车而以一定速度行驶的初始状态的车速和车间的目标值和测定值的关系的图表。

图11A是用于说明从图10A以及图10B的初始状态发生了驾驶员进行的覆盖控制的情况的示意图。

图11B是用于说明从图10A以及图10B的初始状态发生了驾驶员进行的覆盖控制的情况的车速和车间的目标值和测定值的关系的图表。

图12A是用于说明从图11A以及图11B的覆盖控制状态继续驾驶员进行的覆盖控制的情况的示意图。

图12B是用于说明从图11A以及图11B的覆盖控制状态继续驾驶员进行的覆盖控制的情况的车速和车距的目标值和测定值的关系的图表。

图13A是用于说明通过驾驶员进行的覆盖控制的继续而使本车与前行车的车间极近的情况的示意图。

图13B是用于说明通过驾驶员进行的覆盖控制的继续而使本车和前行车的车间极近的情况的车速和车间的目标值和测定值的关系的图表。

图14A是用于说明前行车从图13A以及图13B的极近状态变更车道的情况的示意图。

图14B是用于说明前行车从图13A以及图13B的极近状态变更车道的情况的车速和车间的目标值和测定值的关系的图表。

图15A是用于说明本车与在右车道上行驶的周围车并排行驶的情况的示意图。

图15B是用于说明本车与在右车道上行驶的周围车并排行驶的情况的车速和车间的目标值和测定值的关系的图表。

图16A是用于说明在右车道上行驶的周围车从图15A以及图15B的并排行驶状态突然侵入本车道的情况的车速和车间的目标值和测定值的关系的示意图。

图16B是用于说明在右车道上行驶的周围车从图15A以及图15B的并排行驶状态突然侵入本车道的情况的车速和车间的目标值和测定值的关系的图表。

图17A是用于说明在右车道上行驶的周围车突然侵入本车道时踩下了制动器的情况的示意图。

图17B是用于说明在右车道上行驶的周围车突然侵入本车道时踩下了制动器的情况的车速和车间的目标值和测定值的关系的图表。

图18是示出本发明的第二实施方式的车辆控制方法的流程图。

图19是示出接着图18的车辆控制方法的流程图。

图20是用于说明图18以及图19的车辆控制方法中的目标设定例的图表。

图21示出目标设定变更和踏板操作期间的关系,是在第一实施方式中不存在前行车的情况的时序图。

图22示出目标设定变更和踏板操作期间的关系,是在第二实施方式中不存在前行车的情况的时序图。

图23A是用于说明在操作了方向指示器时不减弱控制功能的情况的本车和前行车的运动的示意图。

图23B是用于说明在操作了方向指示器时不减弱控制功能的情况的本车和前行车的运动的示意图。

图24A是用于说明在操作了方向指示器时不减弱控制功能的情况的车间的动作时序图。

图24B是用于说明在操作了方向指示器时不减弱控制功能的情况的车速的动作时序图。

图24C是用于说明在操作了方向指示器时不减弱控制功能的情况的目标G的动作时序图。

图25A是用于说明在操作了方向指示器时减弱控制功能的情况的本车和前行车的运动的示意图。

图25B是用于说明在操作了方向指示器时减弱控制功能的情况的本车和前行车的运动的示意图。

图26A是用于说明在操作了方向指示器时减弱控制功能的情况的车间的图。

图26B是用于说明在操作了方向指示器时减弱控制功能的情况的车速的动作时序图。

图26C是用于说明在操作了方向指示器时减弱控制功能的情况的目标G的动作时序图。

具体实施方式

以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。

图1示出本发明的实施方式的车辆控制系统的概略结构。该车辆控制系统具备系统开关1、车速传感器2、方向指示器3、外界识别装置4、发动机控制器5、制动控制器6、油门踏板传感器7、制动踏板传感器8以及车辆控制装置9等。

车辆控制装置9是控制对车辆11进行制动驱动的制动驱动装置的车辆控制装置。制动驱动装置是指制动装置(制动器13a~13d或马达再生等)和驱动装置(发动机12或马达等)那样的、组合了制动功能和驱动功能的制动驱动装置。即,车辆控制装置9将制动驱动指令SD(驱动指令SDa、制动指令SDb)分别输出到控制发动机12的发动机控制器5和控制制动器13a~13d的制动控制器6,辅助驾驶员进行的车辆11的驾驶。

系统开关1生成请求来自驾驶员(不限于驾驶员,也可以是车辆的乘员,在此作为驾驶员操作的情况进行说明)的驾驶的辅助的辅助请求信号SS,并输出到车辆控制装置9。该系统开关1决定所谓的“自动驾驶等级2”的功能的接通/断开。通过系统开关1的接通操作生成辅助请求信号SS,系统开关1的断开操作作为辅助中止信号发挥作用。对于该系统开关1,只要是各种操作用开关、检测某种动作的检测用开关、语音输入麦克风等生成请求车辆11的转向和制动驱动双方的辅助的信号的开关即可,可以应用各种开关。

车速传感器2检测车辆11的车速,并将车速信号SP输出到车辆控制装置9。方向指示器3是用于在车辆11的左右转弯时进行显示的方向指示器,将操作状况信号SY输出到车辆控制装置9。另外,外界识别装置4具备立体摄像机或雷达等外界识别传感器,检测前行车(或前驶车,在本实施方式中称为前行车)。而且,识别车辆11的外界的状况,将表示前行车的检测结果的信号SE以及表示限制速度的检测结果的信号SF输出到车辆控制装置9。

油门踏板传感器7是检测油门踏板开度(踩下了多少油门踏板)的油门踏板传感器,将检测信号SA输出到发动机控制器5。制动踏板传感器8是检测制动踏板踏度(踩下了多少制动踏板)的制动踏板传感器,将检测信号SB输出到制动控制器6。检测信号SA经由发动机控制器5输入到车辆控制装置9,检测信号SB经由制动控制器6输入到车辆控制装置9。

图2是提取并示出图1中的车辆控制系统的主要部分的框图。车辆控制装置9由ADAS(高级驾驶员辅助系统(Advanced Driver Assistance Systems))控制器21和VMC(车辆运动控制(Vehicle Motion Control))22构成。ADAS控制器21(控制器)是进行ACC(自适应巡航控制(Adaptive Cruise Control))或车道控制那样的行驶控制的上游的部分的控制运算的控制器,具备目标设定部23和车速控制·车间控制部24。

对ADAS控制器21分别从系统开关1输入辅助请求信号SS、从车速传感器2输入车速信号SP、从方向指示器3输入表示方向指示的操作状况的操作状况信号SY、从油门踏板传感器7经由发动机控制器5输入油门踏板开度检测信号SA、从制动踏板传感器8经由制动控制器6输入制动踏板踏度检测信号SB、以及从外界识别装置4的外界识别传感器输入表示前行车的检测结果的信号SE和表示限制速度的检测结果的信号SF。

ADAS控制器21基于从这些传感器输入的信息,进行车间或车速的目标设定。即,计算车辆11应该加速多少,或者应该减速多少。

在目标设定部23中,基于从各种传感器输入的信息,进行目标车速和目标车间(目标车间时间或目标车间距离)的运算。计算出的目标车速和目标车间输出到车速控制·车间控制部24。在车速控制·车间控制部24中,根据目标车速和目标车间生成加减速度指令并输出到VMC22。

在VMC22中,基于输入的加减速度指令,计算为了实现目标车速和目标车间所需的发动机12的输出,并且计算制动器13a~13d的液压,分别进行实际的节流阀开度的决定以及制动器液压的分配(四轮)的决定。然后,从VMC24将目标发动机扭矩输出到发动机控制器5,将目标制动液压输出到制动控制器6。

需要说明的是,在图2的例子中,ADAS控制器21和使车辆11的致动器动作的VMC22分离,但也可以是一体化的结构。

图3是用于说明与本车和前行车的车间对应的目标设定的图,示出对于踏板操作的目标设定。在本发明中,基于与车间(车间距离或车间时间)对应的踏板操作(油门踏板和制动器踏板的操作),设定目标车速和目标车间。

在车间非常长或不存在前行车(比第一阈值大)的情况下,变更目标车速的设定,不变更目标车间的设定。关于目标车速的设定的变更,将行驶车速与驾驶员进行的油门踏板操作最后阶段的车速进行比较,选择较高的一方(高速侧)进行变更。或者,将行驶车速与驾驶员进行的制动踏板操作最后阶段的车速进行比较,选择较低的一方(低速侧)进行变更。

在车间为规定间隔D1(与较长间隔相关的第一阈值)和规定间隔D2(与较短间隔相关的第二阈值)之间的情况下,变更目标车速的设定,并且变更目标车间的设定。关于目标车速的设定的变更,将行驶车速与驾驶员进行的油门踏板操作最后阶段的车速进行比较,选择较高的一方,在该车速上加上规定值α而进行变更。

在此,α是用于吸收速度的波动(变动)的速度,通过观察10km左右的余量,即使前行车的车速上升也能够追随,不需要驾驶员进行油门操作而频繁地提高车速。或者,将行驶车速与驾驶员进行的制动踏板操作最后阶段的车速进行比较,选择较低的一方进行变更。

另一方面,关于目标车间的设定的变更,将车间距离与驾驶员进行的油门踏板操作最后阶段的车间进行比较,选择较短的一方。或者,将车间距离与驾驶员进行的制动踏板操作最后阶段的车间进行比较,选择较长的一方。

在车间为极近距离(比第二阈值小)的情况下,不变更目标车速的设定,而变更目标车间的设定。关于目标车间的设定的变更,将车间距离和驾驶员进行的油门踏板操作最后阶段的车间进行比较,选择较短的一方。或者,将车间距离与驾驶员进行的制动踏板操作最后阶段的车间进行比较,选择较长的一方。

这样,在对系统开关1进行接通操作之后,基于油门踏板和制动踏板的操作来判定驾驶员的加速意图和减速意图,根据车间距离来设定目标车速和目标车间,因此,不需要操作其他的开关等,仅利用踏板操作就能够按照驾驶员的目标进行设定。

而且,在本车与前行车的车间距离足够大,或者没有前行车间时,与车间相比,驾驶员会更意识到车速调整,因此,不变更目标车间而变更目标车速,从而能够降低异常感。另外,在前行车为附近和远方之间的中间距离的情况下,由于在本车的车速上加上规定值α而进行变更,因此能够应对前行车的加速和减速这两者,能够降低异常感。进一步地,在前行车为极近距离下,与车速相比,驾驶员会更意识到车间调整,因此通过不变更目标车速而变更目标车间,能够降低异常感。因此,驾驶员能够在广泛的状况下抑制异常感。

[第一实施方式]

接着,通过图4以及图5,对用于实现上述那样的动作的车辆控制方法进行说明。图4以及图5各自是示出本发明的第一实施方式的车辆控制方法的流程图。

该第一实施方式以一般的巡航控制系统中的车速控制部分和车间控制部分为基础,通过下述的步骤对这些控制部分进行目标值的设定。由此,是以不习惯控制车辆的行驶状态的系统的驾驶员也容易理解、能够减轻驾驶操作的负担、在广泛的状况下提高使用容易度和降低异常感为目标的行驶控制方法的一例。

首先,在步骤S101中,对ADAS控制器21进行车辆状态的读取。例如从车速传感器2读入本车的车速信号SP(行驶速度)、从油门踏板传感器7读入油门踏板开度的检测信号SA、从制动踏板传感器8读入制动踏板踏度(踩踏量)的检测信号SB等车辆信息。

在接下来的步骤S102中,通过外界识别装置4的外界识别传感器,读入前行车的位置和相对速度等信息。

在步骤S103中,根据在步骤S102中得到的信息判定是否存在前行车,在存在前行车的情况下进入步骤S104,否则进入步骤S105。

在步骤S104中,根据下式(1)求出以后使用的车间距离的值,进入步骤S106。

车间距离=前行车的检测距离……(1)

在步骤S105中,根据下式(2)求出以后使用的车间距离的值,进入步骤S106。

车间距离=1000[m]……(2)

在步骤S106中,判定车速是否比规定速度大,在满足的情况下进入步骤S107,否则进入步骤S108。该车速的判定根据是否满足以下的条件式(3)来执行。

车速>速度阈值……(3)

在此,对于速度阈值,例如设定3km/h等的极低速。

在步骤S107中,根据下式(4)计算车间时间,进入步骤S109。

车间时间=车间距离/车速……(4)

在步骤S108中,不更新车间时间,进入步骤S109。

在接下来的步骤S109中,判定是否没有驾驶员的踏板操作,在没有踏板操作的情况下进入步骤S111,在有踏板操作的情况下进入步骤S110。

在步骤S110中,如以下那样存储踏板操作中的行驶状态并进入步骤S124。

操作中车速[本次]=在步骤S101中读入的当前时刻的车速

操作中车间[本次]=在步骤S107或S108中读入的当前时刻的车间时间

需要说明的是,在该第一实施方式中,使用直观上容易处理的车间时间进行说明,但也可以使用车间距离。

在步骤S111中,在前次的处理周期中没有踏板操作的情况下进入步骤S112,在前次的处理周期中有踏板操作的情况下进入步骤S113。

在步骤S112中,根据下式,准备踏板操作而进行状态的初始化,并进入步骤S124。

操作中车速[过去10s(10秒)部分的所有存储内容]=在步骤S101中读入的当前时刻的车速

操作中车间[过去10s(10秒)部分的所有存储内容]=在步骤S107或步骤S108中读入的当前时刻的车间时间

在接下来的步骤S113中,在相当于驾驶员的踏板操作结束的该定时下,在满足“与前行车的车间时间>规定时间T1”的条件的情况下进入步骤S114,否则进入步骤S117。

在此,规定时间T1是指例如2.7s等的时间。

踏板操作之后,在车间时间比规定时间T1长(距离远或不存在前行车)的情况下,仅变更目标车速。在车间时间较长(前行车较远)的情况的操作中,驾驶员的意识倾向于朝向车速调整,因此具有能够降低异常感的效果。

在步骤S114中,判定之前的操作踏板是否是油门踏板,在是油门踏板的情况下进入步骤S115,在不是油门踏板(制动踏板)的情况下进入步骤S116。

在步骤S115中,根据下式(5)变更目标车速的设定值,进入步骤S124。

目标车速=从最近到经过规定期间的操作中车速的最高速度……(5)

在此,经过规定期间是指比3s等整体的存储期间短的值。在该第一实施方式中,为了便于理解而设为比整体短的期间,但实际上只要比踩踏踏板的期间短即可,因此也可以将整体的存储期间设为3s。

另外,在该目标车速的设定中不附加如步骤S122那样的“+规定目标速度。这是由于前行车过远,驾驶员不考虑作为调整车间距离的追随车,目标对准与驾驶员的踏板操作直接对应的速度。

上述目标变更可以基于驾驶者的踏板操作期间的后半部分以后(踏板操作最后阶段)的行驶状态来设定。在踏板操作较长的情况下,即使忘记以前的状态,也不会考虑过去,因此具有能够降低异常感的效果。另外,由于在不考虑踏板的踩踏量的情况下设定目标,因此还具有能够降低异常感的效果。

在接下来的步骤S116中,通过下式(6)变更目标车速的设定值,进入步骤S124。

目标车速=从最近到经过规定期间的操作中车速的最低速度……(6)

在步骤S117中,在满足“与前行车的车间时间<规定时间T2”的条件的情况下进入步骤S118,否则进入步骤S121。

在此,规定时间T2具有“规定时间T1>规定时间T2”的关系,例如是0.7s等的时间。

这样,踏板操作之后,在车间比规定时间T2短(附近)的情况下,可以仅变更目标车间。在车间较近的情况的操作中,驾驶员的意识倾向于朝向车间调整,因此具有能够降低异常感的效果。

在步骤S118中,判定之前的操作踏板是否是油门踏板,在是油门踏板的情况下进入步骤S119,在不是油门踏板(制动踏板)的情况下进入步骤S120。

在步骤S119中,根据下式(7)、(8)变更目标车间的设定值,进入步骤S124。

IF(车速>速度阈值)THEN{目标车间=从最近到经过规定期间的操作中车间的最短车间}……(7)

ELSE{目标车间=规定时间T2+(车间距离-3m)/10}……(8)

在此,IF(条件)THEN{式1}ELSE{式2}是在满足条件的情况下实施“式1”否则实施“式2”的函数。

在步骤S120中,根据下式(9)、(10)变更目标车间的设定值,进入步骤S124。

IF(车速>速度阈值)THEN{目标车间=从最近到经过规定期间的操作中车间的最长车间}……(9)

ELSE{目标车间=规定时间T2+(车间距离-3m)/10}……(10)

在步骤S121中,判定之前的操作踏板是否是油门踏板,在是油门踏板的情况下进入步骤S122,在不是油门踏板(制动踏板)的情况下进入步骤S123。

在踏板操作之后,在车间为规定时间T1和规定时间T2之间的情况下,设定目标车间和目标车速这两者,目标车速可以设定为比行驶速度高出规定值。通过这样设定,在对前行车进行追随控制时,本车也能够追随前行车的稍微加速,因此具有提高便利性的效果。

在步骤S122中,根据下式(11)、(12)变更目标车间的设定值,进入步骤S124。

目标车速=从最近到经过规定期间的操作中车速的最高速度+规定目标速度……(11)

目标车间=从最近到经过规定期间的操作中车间的最短车间……(12)

在此,规定目标速度是例如10km/h这样的较小的值。由此,由于能够以“本车速+10km/h”设定前行车追随中的目标速度,因此具有即使前行车稍微加速等也能够继续追随行驶的效果。

在步骤S123中,根据下式(13)、(14)变更目标车间的设定值,进入步骤S124。

目标车速=从最近到经过规定期间的操作中车速的最低速度……(13)目标车间=从最近到经过规定期间的操作中车间的最长车间……(14)

需要说明的是,在该目标车速的设定中不附加如步骤S122那样的“+规定目标速度”。由此,在减速侧能够将目标对准与驾驶员的踏板操作直接对应的速度。

在步骤S124中,更新并结束过去值。例如,将之前的操作踏板的内容设为在本次的步骤S101中读入的踏板的踩踏量,或者将操作中车速、操作中车间的存储内容更新一个处理步骤的量。

图6是用于说明上述的第一实施方式的车辆控制方法的目标设定例的图。在本车与前行车的车间时间比规定时间T1长的情况下,变更目标车速的设定,不变更目标车间的设定。关于目标车速的设定的变更,将行驶车速与驾驶员进行的油门踏板操作最后阶段3s的车速进行比较,选择较高的一方进行变更。或者,将行驶车速与驾驶员进行的制动踏板操作最后阶段3s的车速进行比较,选择较低的一方进行变更。

另外,在本车与前行车的车间时间比规定时间T2短的情况下,不变更目标车速的设定,变更目标车间的设定。关于目标车间的设定的变更,在极低速以外的情况下,将车间时间和驾驶者进行的油门踏板操作最后阶段3s的车间时间进行比较,选择较短的一方。或者,将车间时间与驾驶员进行的制动踏板操作最后阶段3s的车间时间进行比较,选择较长的一方。另一方面,在极低速下,根据车间距离设定目标车间时间。

在本车与前行车的车间时间为上述以外(规定时间T2<车间时间<规定时间T1)且正在适当地追随前行车的情况下,变更目标车速的设定,且变更目标车间的设定。关于目标车速的设定的变更,将行驶车速与驾驶员进行的油门踏板操作最后阶段的车速进行比较,选择较高的一方,并且在该车速上加上规定值α(+10km)而进行变更。或者,将行驶车速与驾驶员进行的制动踏板操作最后阶段3s的车速进行比较,选择较低的一方进行变更。另一方面,关于目标车间的设定的变更,将车间时间与驾驶员进行的油门踏板操作最后阶段3s的车间进行比较,选择较短的一方。或者,将车间时间与驾驶员进行的制动踏板操作最后阶段3s的车间时间进行比较,选择较长的一方。

接着,通过图7A、图7B至图17A、图17B,对各种行驶场景中的车速和车间距离的目标值和测定值的关系进行说明。

图7A、7B示出追随前行车而以一定速度行驶的情况的车速和车间距离的目标值和测定值的关系。

在初始状态下,如图7A所示,假设本车以与前行车(前驶车)相同的速度(例如55km/h),保持中等的车间时间(例如1.5s),正在通过追随控制而行驶。此时,当前行车以一定速度行驶时,如图7B所示,目标车速为在测定车速55km/h上加上“α”(α=10km/h)的65km/h,测定车间时间和目标车间时间均为1.5s,控制稳定。

图8A、图8B以及图9A、图9B各自示出从追随前行车以一定速度行驶的初始状态发生了驾驶者进行的覆盖控制(override)的情况的车速和车间的目标值和测定值之间的关系的变化。

从图8A、图8B所示的初始状态开始,当驾驶员踩下油门踏板并经过规定时间时,车速从55km/h上升到图9B所示的60km/h。如果假定前行车保持一定速度行驶,则如图9A所示,由于本车的车速上升,与前行车的车间时间逐渐变短,从1.5s变化到1.0s。

由此,车间时间从“中等”变化为“较短”,因此目标设定如下。

目标车速=设定车速+α(踏板操作之后,即使前行车加速,例如加速到67km/h,也能够通过“α”以一定的车间时间追随)

这样,通过踩下油门踏板接近前行车,相对于以前的车间时间,假设车间时间变为1.0s的情况下,在此前的1.5s和变化成的1.0s中的、较短的一方1.0s成为目标车间时间。其结果,目标车间时间选择较短的1.0s,目标车间时间与测定车间相等。

图10A、图10B至图12A、图12B各自示出从驾驶者进行的覆盖控制进一步继续覆盖控制的情况的车速和车间时间的目标值和测定值的关系。如图10A、图10B所示,假定从本车追随前行车以一定速度行驶的初始状态开始,如图11A、图11B所示,在车间因驾驶者进行的覆盖控制而变短之后,如图12A、图12B所示,本车的驾驶者进一步继续踩踏油门踏板,车速从60km/h上升到62km/h。由于前行车以一定速度行驶,因此通过本车的车速上升,与前行车的车间时间缩短至“极近(例如1.0s以下)”即0.9s。

当车间时间为“极近”时,即使车速上升,目标车速也不变更,选择目标车间和测定车间中较短的一方,目标车间时间变为0.9s。

图13A、图13B以及图14A、图14B各自示出本车的驾驶员进一步继续踩踏油门踏板,与前行车的车间进一步变短,前行车不喜欢后续车的接近而变更车道的情况。由此,车速从62km/h上升到64km/h,前行车从本车的车道变为“不在”,车间距离变为无穷大。

在车间非常长或不存在前行车的情况下,仅变更目标车速而不变更目标车间的设定。在向速度恒定控制迁移时,目标车速与测定车速相等。之后,选择目标车速和测定车速中较高的一方来进行车速的控制。

此时,在车速的设定中不使用“+α”。这是因为,如果在没有前行车的状态下继续“+α”,则车速会过度上升。通过车速从62km/h上升到64km/h,目标车速成为当前的测定车速即64km/h。与此相对,车间时间不变更,因此目标车间时间的0.9s保持不变地继续。这样,目标值的设定逐渐迁移。

图15A、图15B至图17A、图17B各自示出从在右车道上行驶的周围车和本车并排行驶的状态,周围车突然侵入本车道,踩下刹车的情况的车速和车间时间的目标值和测定值的关系。在图15A、图15B所示的初始状态下,假设本车在不存在前行车的状态下,例如通过80km/h恒定的速度控制而行驶中。比本车高速(例如90km/h)的周围车在右车道上行驶。如图16A所示,当周围车向左变更车道,侵入到本车的前方时,会从没有前行车的状态出现前行车。

图16B示出在右车道上行驶的周围车突然侵入本车道时踩下了制动器的情况的车速和车间距离的目标值和测定值的关系。目标车速为80km,本车的车速(测定车速)以80km的恒定速度行驶。车间时间的设定在初始状态的设定中为1.5s。在此,假定由于在右车道上行驶的周围车突然进入本车道,因此不喜欢刚刚(车间=“极近”)进入的周围车,为了离开车距而踩下了制动踏板。由此,在车速下降的状态下,车间距离适用“极近”。

在车间为“极近”中,车速不变更,因此目标车速保持80km,仅变更车间时间。车间时间的变更选择测定的车间时间(0.9s)和目标车间时间(1.5s)中较长的一方。因此,目标车距保持为1.5s。

当本车踩下制动踏板时,如图17A所示,周围车逐渐离开本车,成为作为驾驶员能够容许的车间(车间=“长”和“短”的中间),因此从踩下制动踏板的状态放开制动踏板。

在车间时间为“长”和“短”的中间,如图17B所示,目标车速选择“行驶车速+10km/h(α)”85km和目标车速的80km中较低的一方,为80km/h。另外,目标车间时间选择测定车间时间1.2s和目标车间时间1.5s中较长的一方,为1.5s。

接着,考察相对于本车持续踩踏制动踏板,前行车以较快的速度在同一车道上驰骋的情况。本车通过持续踩踏制动,刚才的78km的车速下降到75km,0.9s的车间时间扩大到1.2s。

在该状态下,假设车间时间为1.0s以上,则进入车间距离从“长”到“短”的范围,因此目标车速保持为80km。车间时间为1.2s,与此相对,此前的目标车间时间为1.5s,因此选择较长的1.5s,目标车间时间也保持为1.5s。这样,由于目标车速和目标车间时间不变,因此不会产生异常感。

[第二实施方式]

图18以及图19各自是示出本发明的第二实施方式的车辆控制方法的流程图。该第二实施方式也与第一实施方式同样,以一般巡航控制系统中的车速控制部分和车间距离控制部分为基础。是通过下述步骤进行对这些控制部分的目标值的设定,以不习惯控制车辆的行驶状态的系统的驾驶员也容易理解、能够减轻驾驶操作的负担、在广泛的状况下提高使用容易度和降低异常感为目标的行驶控制方法的例子。

在步骤S201中,与第一实施方式的步骤S101同样,对ADAS控制器21进行车辆状态的读取。

步骤S202中通过外界识别装置4的外界识别传感器,读入前行车的位置信息或交通标识的限制速度信息。在检测出速度标识的情况下,将目标车速重新设定为标识识别的值。由此,由于能够根据检测出的速度标识重新设定该区域的限制速度,因此具有能够提高限制速度变化时的便利性这样的效果。

从步骤S203到步骤S208与从第一实施方式的步骤S103到步骤S108同样,因此省略详细的说明。

在随后的步骤S209中,判定前次的踏板操作的有无和本次的踏板操作的有无。在判定为前次的踏板操作为“有”、本次的踏板操作为“无”的情况下,进入步骤S210,否则进入步骤S213。

在步骤S210中,判定前次操作的踏板是否为油门踏板,在判定为是油门踏板的情况下进入步骤S211,在不是(制动踏板)的情况下进入步骤S212。

在步骤S211中,根据下式(15)设定计数器,进入步骤S218。

计数器=规定延迟次数1……(15)

在此,规定延迟次数1是指发动机的响应延迟时间除以处理周期后的处理计数,例如在延迟1s中处理周期为50ms时,规定延迟次数1=20。

在步骤S212中,根据下式(16)设定计数器,进入步骤S218。

计数器=规定延迟次数2……(16)

在此,规定延迟次数2是指制动器的响应延迟时间除以处理周期后的处理计数,例如在延迟0.5s中处理周期为50ms时,规定延迟次数2=10。

上述步骤S211、S212中的目标变更用于通过油门踏板和制动踏板来改变并设定考虑了踏板操作结束后的目标设定的期间。这样,通过考虑踏板操作结束后的车辆举动(余韵)来进行目标设定,具有能够降低异常感的效果。

在步骤S213中,根据下式(17)、(18)对计数器的值进行减法运算。

IF(计数器>0)THEN{计数器=计数器-1}……(17)

ELSE{计数器=0}……(18)

在此,IF(条件)THEN{式1}、ELSE{式2}是在满足条件的情况下实施“式1”否则实施“式2”的函数。

在步骤S214中,判定计数器的值是否等于“1”。然后,在计数器的值为“1”的情况下,进入步骤S215,否则进入步骤S218。

在步骤S215中,判定是否存在前行车,在存在前行车的情况下进入步骤S216,否则进入步骤S217。

需要说明的是,即使存在前行车,在存在于比规定时间T1更远处的情况下,也可以进入不存在(步骤S217)。

在步骤S216中,根据下式(19)、(20)设定目标车间,进入步骤S218。

目标车间=本次的处理周期中的步骤S206~S208中求出的车间时间……(19)

在步骤S217中,根据下式设定目标车速,进入步骤S218。

目标车速=本次的处理周期中的步骤S201中读入的本车速度……(20)

这样,存在前行车的情况的驾驶员的操作后的目标设定仅变更目标车间,不存在前行车的情况的驾驶员的操作后的目标设定仅变更目标车速。由此,驾驶员的踏板操作与变更的目标值为1对1,因此具有容易理解这样的效果。

在接下来的步骤S218中,判定道路种类的过去值是否不与本次值相等。然后,在前次的道路种类与本次的道路种类根据导航装置的输出等而不同的情况下,进入步骤S219,否则进入步骤S220。

另外,在道路种类(一般道路/干线道路/高速道路等的种类)变化的情况下,将目标车速重新设定为规定值。这样,由于能够根据各道路种类的一般交通流的速度重新设定目标车速,因此具有能够提高种类变化时的便利性这样的效果。

在步骤S219中,根据下式(21)~(25)重新设定目标车速,进入步骤S220。

IF(本次的道路种类=高速道路)THEN{目标车速=100km/h}……(21)

ELSE IF(本次的道路种类=汽车专用道路)THEN{目标车速

=80km/h}……(22)

ELSE IF(本次的道路种类=干线道路)THEN{目标车速=60km/h}……(23)

ELSE IF(本次的道路种类=主要国道)THEN{目标车速=60km/h}……(24)

ELSE{目标车速=40km/h}……(25)

在此,IF(条件1)THEN{式1}ELSE IF(条件2)THEN{式2}ELSE{式2}是在满足条件1的情况下实施“式1”,在满足条件2的情况下实施“式2”,均不满足的情况下实施“式3”的函数。

在步骤S220中,在本次的处理周期中的步骤S202中检测出限制速度的情况下进入步骤S221,否则进入步骤S222。

在步骤S221中,根据下式(26)设定目标车速。

目标车速=检测出的限制速度……(26)

在步骤S222中,在有方向指示器3的操作的情况下进入步骤S223,否则进入步骤S224。

在操作了方向指示器3的情况下,通过向减弱上述控制功能的方向变更,在交叉路口,前行车(前驶车)直行,本车左转等情况下,具有抑制本车也与前车相同地加速的效果。

在随后的步骤S223中,输出控制模式的抑制请求,进入步骤S225。在此,抑制请求是指例如向后级的控制系统请求将最大的加速度限制为0.03G。

在步骤S224中,输出控制模式的抑制解除请求,进入步骤S225。

然后,在步骤S225中,更新道路种类的前次值和踏板操作的前次值等并结束。

图20是用于说明上述的第二实施方式的车辆控制方法的目标设定例的图表。在有踏板操作的情况下,根据外界的状态、即前行车的有无,进行目标车速的设定和目标车间的设定。关于目标车速的设定,在前行车不存在时,将最后放开踏板后经过了致动器的响应延迟量的时间中的车速设定为目标车速。在前行车存在时不变更。

另外,目标车间的设定在前行车不存在时不变更。在前行车存在时,将最后放开踏板后经过了致动器的响应延迟量的时间中的车间设定为目标车间。

另一方面,在地图信息中的道路种类变化了的情况下,或者在检测到速度标识的情况下,与有无踏板操作无关地,进行目标车速的设定。当检测到道路种类的变化时,设定与道路种类对应的目标车速,当检测到速度标识时,基于该标识设定目标车速。此时,目标车间的设定不变更。

图21示出目标设定变更和踏板操作期间的关系,是在第一实施方式中不存在前行车的情况的时序图。另外,图22是在第二实施方式中不存在前行车的情况的时序图。

如图21所示,在时刻t0的定时踩踏油门踏板,在时刻t2的定时放开油门踏板。在此,为了简化说明,当油门踏板为一定的踩踏量时,车速如虚线BL1包围所示那样单调地增加。车速从单调增加的时刻t1-t2的期间(用虚线BL2包围表示)选择最高值,目标车速在时刻t2选择最高值(70km/h),将结果作为目标值。

当在接下来的时刻t3-t5的期间以一定的踩踏量踩踏制动踏板时,车速如虚线BL3包围所示那样单调减少。车速从时刻t4-t5的期间(用虚线BL4包围表示)选择最低值(50km),目标车速在时刻t5选择最低值,将结果作为目标值。

与此相对,在图22所示的第二实施方式中,在时刻t10-t11的期间踩踏油门踏板,将油门踏板设为一定的踩踏量时,车速单调地增加。目标车速在时刻t11放开油门踏板后,等待发动机的响应延迟时间后选择最高值,将结果作为目标值。发动机的响应延迟时间由延迟计数器设定,将延迟计数器的减法结束时刻的车速(73km)作为目标值。

当在接下来的时刻t13-t15的期间以一定的踩踏量踩踏制动踏板时,车速单调减少。目标车速在时刻t14放开制动踏板后,等待制动器的响应延迟时间后选择最低值,将结果作为目标值。制动器的响应延迟时间由延迟计数器设定,将延迟计数器的减法结束时刻的车速(48km)作为目标值。

图23A、图23B、图24A、图24B、图24C、图25A、图25B、图26A、图26B及图26C各自示出在操作了方向指示器3时不减弱控制功能的情况和减弱的情况的本车和前行车的运动、车间距离、车速以及目标G的关系。

如图23A所示,当在交叉路口停车中前行车起步并直行时,如图23B所示,即使在本车要左转的情况下,也进行先行车的追随控制。车间距离如图24B所示,在停止的状态下,因前行车的起步而从5m开始逐渐增大。通过本车起步进行追随控制,维持12~13m的距离后,因本车的左转而离开。

车速和目标G分别如图24B、图24C所示,为了通过追随控制追上前行车的起步加速,本车也猛烈地加速,有可能成为对转弯不适当的行驶速度(车速=30km左右)。如果驾驶员慌乱地进行制动操作,一边进行介入一边左转,则追随控制因该驾驶员的介入而停止。由此,本车的车速降低,并且目标G也成为“0”。

与此相对,如果在操作了方向指示器3时减弱控制功能,则能够抑制加速。即,如图25A所示,在本车用方向指示器指示了左转的状态下,当在交叉路口停车中前行车起步并直行时,如图25B所示,即使停止追随控制且前行车加速,本车的加速也被抑制。因此,如图26A所示,车间距离在停止状态下从5m急剧地增大。

此时的车速如图26B所示,相对于前行车的车速,本车通过由转弯引起的行驶阻力的增加,速度的上升变小。由于目标G在方向指示器工作中抑制追随控制,因此如图26C所示那样平稳地加速,当左转结束而方向指示器3关闭时,向目标车速进行控制,目标G暂时变大。

如上所述,根据本发明,由于不需要专用的开关等就能够调整基于车辆的加减速操作的目标车间和目标车速的设定变更,因此不习惯控制车辆的行驶状态的系统的驾驶员也容易理解,能够减轻驾驶操作的负担。另外,由于基于与前行车的车间时间或车间距离进行,因此能够在广泛的状况下抑制驾驶员(乘员)产生异常感。

需要说明的是,本发明并不限定于上述的各实施方式,能够进行各种变形来实施。例如,与前行车相关的信息的取得除了通过外界识别以外,也可以通过车车间通信来取得。

另外,“与车间相关的信息”除了是由车辆控制装置求出的信息以外,求出的信息也可以由车辆控制装置9取得。

进一步地,由驾驶员进行的加减速操作除了踏板以外,当然也可以是操纵杆等。

附图标记说明

1系统开关

2车速传感器

3方向指示器

4外界识别装置

5发动机控制器

6制动控制器

7油门踏板传感器

8制动踏板传感器

9车辆控制装置

11车辆

12发动机

13a~13d制动器

21ADAS控制器

22VMC

23目标设定部

24车速控制·车间控制部

SS辅助请求信号

SY操作状况信号

SE表示前行车的检测结果的信号

SF表示限制速度的检测结果的信号

SA油门踏板开度检测信号

SB制动踏板踏度检测信号

SD制动驱动指令

SDa制动指令

SDb驱动指令

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