CN110356375A - 车辆控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆控制装置，即便在减速对象存在多个的情况下也能够进行适当的减速辅助。车辆控制装置(100)具备：运算单元(13)，在本车辆(1)的行进方向前方存在多个减速对象的情况下，与多个减速对象分别对应地运算用于使本车辆减速的多个控制量；输出单元(14)，选择多个控制量中的一个控制量并输出；以及控制单元(15)，基于一个控制量进行减速辅助控制。在正基于作为一个控制量的第一控制量进行减速辅助控制时，输出单元以多个控制量中的与第一控制量不同的第二控制量大于切换控制量为条件来代替第一控制量而将第二控制量作为一个控制量进行输出。

Description

车辆控制装置

技术领域

本发明涉及车辆控制装置，特别涉及进行减速辅助控制的车辆控制装置的技术领域。

背景技术

作为这种装置，例如提出了一种能够执行多种驾驶辅助且在规定时间内基于多种辅助要素而执行至少两个驾驶辅助时，对该至少两个驾驶辅助进行调停来抑制在该规定时间内执行2个以上驾驶辅助的装置(参照专利文献1)。除此之外，作为相关的技术，存在专利文献2所记载的技术。

专利文献1：国际公开第2014/076759号

专利文献2：日本特开2007-076472号公报

考虑在针对一个对象执行减速辅助时，需要减速辅助的其他对象正向本车辆接近来的状况。在该状况下，若像上述的专利文献1所记载的技术那样根据时间来调停两个驾驶辅助，则存在当减速辅助的对象从一个对象切换为其他对象时，针对其他对象减速不足的可能性。

发明内容

本发明是鉴于上述问题点而完成的，其课题在于，提供一种即便在减速辅助的对象存在多个的情况下也能够进行适当的减速辅助的车辆控制装置。

本发明的一个方式所涉及的车辆控制装置以在本车辆的行进方向前方存在上述本车辆应该进行减速的对象亦即减速对象为条件来进行使上述本车辆减速的减速辅助控制，所述车辆控制装置具备：运算单元，在上述本车辆的行进方向前方存在多个上述减速对象的情况下，与上述多个减速对象分别对应地运算用于使上述本车辆减速的多个控制量；输出单元，选择上述多个控制量中的一个控制量并进行输出；以及控制单元，基于上述一个控制量来进行上述减速辅助控制，在正基于作为上述一个控制量的第一控制量进行上述减速辅助控制时，上述输出单元以上述多个控制量中的与上述第一控制量不同的第二控制量大于比上述第一控制量大第一规定值的值亦即切换控制量为条件，来代替上述第一控制量而将上述第二控制量作为上述一个控制量进行输出。

附图说明

图1是表示实施方式所涉及的车辆控制装置的结构的框图。

图2是表示实施方式所涉及的减速辅助处理的流程图。

图3是表示实施方式所涉及的时间变化阈值设定处理的流程图。

图4是表示实施方式所涉及的减速辅助控制的一个例子的时间图。

附图标记说明：

1…车辆；11…车辆信息取得部；12…外界信息取得部；13…辅助量运算部；14…辅助调停部；15…车辆控制部；21…车速传感器；22…横摆率传感器；23…加速传感器；24…制动传感器；25…转向传感器；26…照相机；27…毫米波雷达；100…车辆控制装置。

具体实施方式

参照图1～图4，对车辆控制装置所涉及的实施方式进行说明。

(结构)

参照图1，对实施方式所涉及的车辆控制装置的结构进行说明。图1是表示实施方式所涉及的车辆控制装置的结构的框图。

在图1中，车辆控制装置100被搭载于车辆1。车辆控制装置100构成为特别是在车辆1的行进方向前方存在例如灯色为红的信号灯、速度比车辆1慢的前行车等需要车辆1减速的对象(以后，适当地称为“减速对象”)的情况下，能够执行使车辆1自动地减速的减速辅助控制。车辆控制装置100构成为具备车辆信息取得部11、外界信息取得部12、辅助量运算部13、辅助调停部14以及车辆控制部15。

车辆信息取得部11例如从车速传感器21、横摆率传感器22、加速传感器23、制动传感器24以及转向传感器25各自的输出取得表示车辆1的状态的车辆信息。

外界信息取得部12例如从由照相机26拍摄到的图像以及毫米波雷达27的检测结果，取得表示车辆1的周围的状况的外界信息。外界信息例如包括存在于车辆1的周围的其他车辆、行人的位置以及速度、信号灯的位置以及状态信息(例如表示灯色的信息)、标志、路面标识的位置及种类、道路信息(例如形状等)等。外界信息取得部12还根据所取得的外界信息检测减速对象。

在检测到减速对象的情况下，辅助量运算部13例如以根据减速对象而设定的目标位置处的车辆1的速度接近目标速度的方式，基于车辆信息以及外界信息运算用于使车辆1减速的要求减速度。特别是在检测到多个减速对象的情况下，辅助量运算部13运算分别针对多个减速对象的多个要求减速度。

例如在减速对象为信号灯的情况下，“根据减速对象而设定的目标位置”被设定为与该信号灯对应的停止线的位置，在减速对象为前行车的情况下，“根据减速对象而设定的目标位置”被设定为距该前行车的后端为规定距离的位置等。其中，要求减速度(即辅助量)的运算方法并不限定于上述的方法，能够应用现有的各种方式。

在因检测到多个减速对象而通过辅助量运算部13运算了与多个减速对象分别对应的多个要求减速度的情况下，辅助调停部14进行多个要求减速度的调停(详细内容将后述)。辅助调停部14将调停后的要求减速度输出至车辆控制部15。此外，在由辅助量运算部13运算出的要求减速度为一个的情况下，辅助调停部14将该要求减速度直接输出至车辆控制部15。

车辆控制装置15基于从辅助调停部14输出的要求减速度来控制各种促动器(未图示)。具体而言，车辆控制装置15例如通过加速控制的抑制(即节气门促动器的控制)、制动控制(即制动促动器的控制)等来谋求要求减速度的实现。

(减速辅助处理)

接下来，对如上述那样构成的车辆控制装置100所执行的减速辅助处理进行说明。在本实施方式中，特别是在搭载了车辆控制装置100的车辆1行驶时，参照图2～图4对检测到多个减速对象的情况下的减速辅助处理进行说明。

在图2中，车辆信息取得部11取得车辆信息(步骤S101)。与步骤S101的处理并行，外界信息取得部12取得外界信息(步骤S102)。在步骤S102的处理中，外界信息取得部12还根据外界信息检测减速对象。这里，假设为检测到多个减速对象。

接下来，辅助量运算部13基于车辆信息以及外界信息来运算与多个减速对象分别对应的多个要求减速度(步骤S103)。辅助调停部14对是否正进行减速辅助控制(即是否正在通过车辆控制部15进行基于要求减速度的各种促动器的控制)进行判定(步骤S104)。

当在步骤S104的处理中判定为未进行减速辅助控制的情况下(步骤S104：否)，辅助调停部14选择多个减速对象中的要求减速度最大的减速对象(步骤S105)。其结果是，辅助调停部14将该选择出的减速对象所涉及的要求减速度输出至车辆控制部15。车辆控制部15基于从辅助调停部14输出的要求减速度来控制各种促动器，由此开始针对上述选择出的减速对象的减速辅助控制(参照后述的步骤S113)。

接下来，车辆控制装置100例如基于由外界信息取得部12对减速对象的检测结果来对是否不存在控制对象进行判定(步骤S111)。“不存在控制对象”是指减速对象消失(例如，因变道等使得作为减速对象的其他车辆从车辆1的行进方向前方消失，信号灯的灯色从红变为绿、信号灯变得不符合减速对象等)、或者例如因车辆1的速度达到目标速度等而成为不需要减速辅助控制的状况。

当在步骤S111的处理中判定为不存在控制对象的情况下(步骤S111：是)，结束图2所示的处理。另一方面，当在步骤S111的处理中判定为存在控制对象的情况下(步骤S111：否)，辅助调停部14将表示减速对象的信息与该减速对象所涉及的要求减速度输出至车辆控制部15。车辆控制部15基于表示减速对象的信息要求HMI(Human Machine Interface：未图示)显示当前的减速辅助控制的减速对象(步骤S112)，并且控制各种促动器以便实现要求减速度(即，向各种促动器要求实现减速度)(步骤S113)。然后，再次进行步骤S101的处理。

当在步骤S104的处理中判定为正进行减速辅助控制的情况下(步骤S104：是)，辅助调停部14取得执行中的要求减速度(即，当前的减速辅助控制的减速对象所涉及的要求减速度)(步骤S106)。接着，辅助调停部14通过对执行中的要求减速度加上规定的减速度来设定辅助对象切换阈值(步骤S107)。

上述“规定的减速度”可以是预先决定的固定值，也可以是与某些物理量或参数对应的可变值。在“规定的减速度”为固定值的情况下，例如只要根据与要求减速度的运算相关的各种传感器的识别精度的偏差、加速器断开时以及/或制动器断开时车辆1产生的减速度等来设定“规定的减速度”即可。

在“规定的减速度”为可变值的情况下，例如只要根据执行中的要求减速度设定“规定的减速度”即可。或者，在“规定的减速度”为可变值的情况下，例如只要根据车辆1与减速对象的关系(例如从车辆1至减速对象为止的距离、车辆1与减速对象的相对速度、TTC(Time To Collition：碰撞时间)等)、由车辆1的驾驶员进行的制动操作的有无来设定“规定的减速度”即可。

在“规定的减速度”是与执行中的要求减速度对应的可变值的情况下，“规定的减速度”只要被设定为在执行中的要求减速度比较小的情况下比执行中的要求减速度比较大的情况大即可。在“规定的减速度”是与从车辆1至减速对象为止的距离对应的可变值的情况下，只要将“规定的减速度”设定为在该距离比较长的情况下比该距离比较短的情况大即可。在“规定的减速度”是与车辆1和减速对象的相对速度对应的可变值的情况下，只要将“规定的减速度”设定为在相对速度比较小的情况下比相对速度比较大的情况大即可。在“规定的减速度”是与TTC对应的可变值的情况下，只要将“规定的减速度”设定为在TTC比较大的情况下比TTC比较小的情况大即可。在“规定的减速度”是与驾驶员的制动操作的有无对应的可变值的情况下，只要将“规定的减速度”设定为在存在制动操作的情况下比不存在制动操作的情况大即可。

接下来，辅助调停部14对多个减速对象中的当前的减速辅助控制的减速对象以外的减速对象所涉及的要求减速度与辅助对象切换阈值进行比较(步骤S108)。当在步骤S108的处理中当前的减速辅助控制的减速对象以外的减速对象所涉及的要求减速度全部小于辅助对象切换阈值的情况下(步骤S108：全部小于阈值)，辅助调停部14维持当前的减速辅助控制的减速对象(步骤S109)。

另一方面，当在步骤S108的处理中存在要求减速度为辅助对象切换阈值以上的减速对象的情况下(步骤S108：存在阈值以上的对象)，辅助调停部14选择要求减速度为辅助对象切换阈值以上的减速对象中的要求减速度最大的减速对象(步骤S110)。其结果是，减速辅助控制的减速对象被切换。

此时，为了抑制因减速辅助控制引起的车辆1的举动的骤变，辅助调停部14对要求减速度的每单位时间的变化量(即加加速度)进行限制。具体而言，作为要求减速度的每单位时间的变化量的限制值，辅助调停部14设置控制量时间变化阈值。在输出至车辆控制部15的要求减速度的每单位时间的变化量超过控制量时间变化阈值的情况下，辅助调停部14调整要求减速度以使每单位时间的变化量成为控制量时间变化阈值以下。

这里，参照图3的流程图对控制量时间变化阈值的设定方法的一个例子进行说明。此外，图3所示的处理与图2所示的处理并行进行。

在图3中，辅助调停部14取得在上述步骤S107的处理中设定的辅助对象切换阈值(步骤S201)。接下来，辅助调停部14对辅助对象切换阈值是否为规定值以上进行判定(步骤S202)。

当在步骤S202的处理中判定为辅助对象切换阈值为规定值以上的情况下(步骤S202：是)，辅助调停部14增大控制量时间变化阈值(步骤S203)。这里，“增大控制量时间变化阈值”例如可以指比控制量时间变化阈值的当前值(或者初始值)增大，也可以指在控制量时间变化阈值的候补存在两个的情况下选择该两个候补中的较大的候补。

另一方面，当在步骤S202的处理中判定为辅助对象切换阈值小于规定值的情况下(步骤S202：否)，辅助调停部14减小控制量时间变化阈值(步骤S204)。这里，“减小控制量时间变化阈值”例如可以指比控制量时间变化阈值的当前值(或初始值)变小，也可以指在控制量时间变化阈值的候补存在两个的情况下选择该两个候补中的较小的候补。

在进行上述步骤S110的处理的情况下、即在减速辅助控制的减速对象从一个减速对象切换为其他减速对象的情况下，由于其他减速对象所涉及的要求减速度为辅助对象切换阈值(即，对一个减速对象所涉及的要求减速度加上规定的减速度后的值)以上，所以推断为是比较大的减速度。即，在减速辅助控制的减速对象从一个减速对象切换为其他减速对象的情况下，推断为车辆1正比较接近其他减速对象。此时，若控制量时间变化阈值比较小，则通过减速辅助控制在车辆1产生的减速度也比较小。于是，车辆1与其他减速对象碰撞的可能性比较高，或者存在车辆1的驾驶员为了规避与其他减速对象的碰撞而进行制动操作的可能性。另一方面，若使控制量时间变化阈值为固定值，则在因一个减速对象所涉及的要求减速度比较小而辅助对象切换阈值比较小的情况下，当减速对象切换时，车辆1产生过大的减速度，存在破坏乘坐舒适性的担忧。

鉴于此，在本实施方式中，通过根据辅助对象切换阈值与规定值的比较结果，来变更控制量时间变化阈值，可兼顾车辆1与其他减速对象的碰撞的适当规避以及车辆1的乘坐舒适性。步骤S202的处理中的“规定值”是决定是否增大控制量时间变化阈值的值，被预先设定为固定值，或者设定为与某些物理量或参数对应的可变值。“规定值”只要通过实验或根据经验或者通过模拟，例如求出辅助对象切换阈值与车辆1和其他减速对象(即切换后的减速对象)的碰撞可能性(例如TTC)的关系并基于该关系设定为碰撞可能性成为允许范围的上限值的辅助对象切换阈值即可。

此外，控制量时间变化阈值也可以在减速对象的切换时以外的期间设定。

参照图4，对上述的减速辅助处理更具体地进行说明。这里，作为减速对象，假设存在对象A以及对象B。在图4的上部的图表中，“点线”表示由辅助量运算部13运算出的对象A所涉及的要求减速度的时间变化，“虚线”表示由辅助量运算部13运算出的对象B所涉及的要求减速度的时间变化，“单点划线”表示辅助对象切换阈值的时间变化，“实线”表示从辅助调停部14输出至车辆控制部15的要求减速度(相当于上述的“执行中的要求减速度”)。在图4的上部的图表中，“实线”与“单点划线”的差量相当于上述的“规定的减速度”。

在图4的上部的图表所示的例子中，在时刻t₄之前，对象A被选择为减速辅助控制的减速对象，在时刻t₄以后，对象B被选择为减速辅助控制的减速对象。即，在图4的上部的图表所示的例子中，在时刻t₄，减速辅助控制的减速对象从对象A切换为对象B。

如图4的上部的图表所示，由于在时刻t₁至时刻t₂的期间，对象B所涉及的要求减速度大于对象A所涉及的要求减速度，但小于辅助对象切换阈值，所以从上述的步骤S108的处理进入步骤S109的处理，对象A被维持为减速辅助控制的减速对象。另外，如图4的上部的图表所示，由于在时刻t₃以后时刻t₄前的期间，对象B所涉及的要求减速度大于对象A所涉及的要求减速度，但小于辅助对象切换阈值，所以从上述的步骤S108的处理进入步骤S109的处理，对象A被维持为减速辅助控制的减速对象。

如图4的上部的图表所示，由于在时刻t₄，对象B所涉及的要求减速度成为辅助对象切换阈值以上，所以从上述的步骤S108的处理进入步骤S110的处理，对象B被选择为减速辅助控制的减速对象。

图4的下部的图表表示了控制量时间变化阈值的时间变化。在图4的下部的图表中，“点线”表示对象A或对象B所涉及的要求减速度的每单位时间的变化量，“双点划线”表示控制量时间变化阈值的时间变化，“实线”表示从辅助调停部14输出至车辆控制部15的要求减速度(与上述的“执行中的要求减速度”相当)的每单位时间的变化量。

这里，特别是在时刻t₄，当减速辅助控制的减速对象从对象A切换为对象B时，因从对象A所涉及的要求减速度向对象B所涉及的要求减速度的转移引起的每单位时间的变化量超过控制量时间变化阈值。因此，辅助调停部14基于由辅助量运算部13运算出的要求减速度(这里为对象A所涉及的要求减速度以及对象B所涉及的要求减速度的至少一个)对输出至车辆控制部15的要求减速度进行调整，以使输出至车辆控制部15的要求减速度的每单位时间的变化量成为控制量时间变化阈值以下。

在减速辅助控制的减速对象从对象A切换为对象B时以外，辅助调停部14也在要求减速度超过控制量时间变化阈值的情况下，基于由辅助量运算部13运算出的要求减速度(这里为对象A所涉及的要求减速度或对象B所涉及的要求减速度)对输出至车辆控制部15的要求减速度进行调整(参照图4的下部的图表的由点线圆c围起的期间)，以使输出至车辆控制部15的要求减速度的每单位时间的变化量成为控制量时间变化阈值以下。

(技术效果)

在该车辆控制装置100中，当一个减速对象为减速辅助控制的减速对象时，基于其他减速对象所涉及的要求减速度与对一个减速对象所涉及的要求减速度加上规定的减速度后的值亦即辅助对象切换阈值的比较结果，来对是否将减速辅助控制的减速对象从一个减速对象向其他减速对象切换进行判定。

如果不导入辅助对象切换阈值而基于一个减速对象所涉及的要求减速度与其他减速对象所涉及的要求减速度的大小关系来切换减速辅助控制的减速对象，则减速对象被比较频繁地切换，存在车辆举动发生波动的担忧。另外，若切换减速辅助控制的减速对象，则由于HMI的显示(参照上述的步骤S112)也发生变化，所以若减速对象比较频繁地切换，则存在驾驶员感觉不协调的担忧。

在图4的上部的图表所示的例子中，若假定为基于对象A所涉及的要求减速度与对象B所涉及的要求减速度的大小关系来切换减速辅助控制的减速对象，则在时刻t₁，从对象A切换为对象B，在时刻t₂，从对象B切换为对象A，在时刻t₃，从对象A切换为对象B。

若为了抑制减速辅助控制的减速对象的频繁切换而在切换了减速对象后将减速对象的再次切换禁止规定时间，则存在减速对象的切换比适当的时机变迟的可能性。减速对象的切换延迟的结果是，产生比较大的减速度，存在给驾驶员带来不安的担忧。

然而，在该车辆控制装置100中，如上所述，在一个减速对象为减速辅助控制的减速对象时，基于其他减速对象所涉及的要求减速度与辅助对象切换阈值的比较结果来对减速对象的切换进行判定。因此，能够抑制减速辅助控制的减速对象的频繁切换，并且能够抑制减速对象的切换比适当的时机延迟进行的情况。

以下，对从以上说明的实施方式导出的发明的各种方式进行说明。

发明的一个方式所涉及的车辆控制装置以在本车辆的行进方向前方存在上述本车辆应该进行减速的对象亦即减速对象为条件，来进行使上述本车辆减速的减速辅助控制，上述车辆控制装置具备：运算单元，在上述本车辆的行进方向前方存在多个上述减速对象的情况下，与上述多个减速对象分别对应地运算用于使上述本车辆减速的多个控制量；输出单元，选择上述多个控制量中的一个控制量进行输出；以及控制单元，基于上述一个控制量进行上述减速辅助控制，在正基于作为上述一个控制量的第一控制量进行上述减速辅助控制时，上述输出单元以上述多个控制量中的与上述第一控制量不同的第二控制量大于比上述第一控制量大第一规定值的值亦即切换控制量为条件，来代替上述第一控制量而将上述第二控制量作为上述一个控制量进行输出。

在上述实施方式中，“辅助量运算部13”相当于“运算单元”的一个例子，“辅助调停部14”相当于“输出单元”的一个例子，“车辆控制部15”相当于“控制单元”的一个例子。上述实施方式中的“辅助对象切换阈值”、“规定的减速度”、“对象A所涉及的要求减速度”以及“对象B所涉及的要求减速度”分别相当于“切换控制量”、“第一规定值”、“第一控制量”以及“第二控制量”的一个例子。

在该车辆控制装置中，第一控制量与第二控制量的切换不基于第一控制量与第二控制量的比较结果进行，而基于第二控制量与切换控制量的比较结果进行。因此，在该车辆控制装置中，能够抑制与第一控制量对应的减速对象和与第二控制量对应的减速对象被频繁切换。除此之外，与为了抑制减速对象的频繁切换而在切换了减速对象后将减速对象的再次切换禁止规定时间的比较例所涉及的装置相比，在该车辆控制装置中，能够抑制减速对象的切换时机从适当的时机延迟的情况。因此，根据该车辆控制装置，即便在减速对象存在多个的情况下，也能够进行适当的减速辅助控制。

在该车辆控制装置的一个方式中，当上述输出单元代替上述第一控制量而输出上述第二控制量作为上述一个控制量时，以上述一个控制量所涉及的每单位时间的变化量大于时间变化阈值为条件，基于上述第一控制量以及上述第二控制量的至少一个对上述一个控制量进行调整以使上述一个控制量所涉及的每单位时间的变化量成为上述时间变化阈值以下。根据该方式，能够抑制减速对象被切换时的车辆举动的急剧变动。上述实施方式中的“控制量时间变化阈值”相当于“时间变化阈值”的一个例子。

在该方式中，上述输出单元在上述切换控制量大于第二规定值的情况下与上述切换控制量小于上述第二规定值的情况相比增大上述时间变化阈值。若这样构成，则能够兼顾切换后的减速对象(即，与第二控制量对应的减速对象)与本车辆的碰撞的规避和本车辆的乘坐舒适性。上述实施方式中的“步骤S202的处理中的‘规定值’”相当于“第二规定值”的一个例子。

本发明并不局限于由驾驶员操作的车辆，也能够应用于自动驾驶车辆。

本发明并不局限于上述的实施方式，在不违背从技术方案以及说明书整体理解的发明要旨或思想的范围内能够适当地进行变更，伴随这样的变更的车辆控制装置也包括在本发明的技术范围内。

Claims (3)

1.一种车辆控制装置，以在本车辆的行进方向前方存在所述本车辆应该进行减速的对象亦即减速对象为条件来进行使所述本车辆减速的减速辅助控制，所述车辆控制装置的特征在于，具备：

运算单元，在所述本车辆的行进方向前方存在多个所述减速对象的情况下，与所述多个减速对象分别对应地运算用于使所述本车辆减速的多个控制量；

输出单元，选择所述多个控制量中的一个控制量并进行输出；以及

控制单元，基于所述一个控制量来进行所述减速辅助控制，

在正基于作为所述一个控制量的第一控制量进行所述减速辅助控制时，所述输出单元以所述多个控制量中的与所述第一控制量不同的第二控制量大于比所述第一控制量大第一规定值的值亦即切换控制量为条件，来代替所述第一控制量而将所述第二控制量作为所述一个控制量进行输出。

2.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，

在所述输出单元代替所述第一控制量而输出所述第二控制量作为所述一个控制量时，以所述一个控制量所涉及的每单位时间的变化量大于时间变化阈值为条件，所述输出单元基于所述第一控制量以及所述第二控制量的至少一个对所述一个控制量进行调整以使所述一个控制量所涉及的每单位时间的变化量成为所述时间变化阈值以下。

3.根据权利要求2所述的车辆控制装置，其特征在于，

在所述切换控制量大于第二规定值的情况下，与所述切换控制量小于所述第二规定值的情况相比，所述输出单元增大所述时间变化阈值。