车辆控制设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本公开内容涉及车辆控制设备，该车辆控制设备用于对载有该设备的车辆进行控制以使该车辆与在前车辆之间的车辆间距离达到预设目标车辆间距离。
【背景技术】
[0002]如在日本公开特许公报N0.2002-127784中所公开的，一种已知的车辆控制设备被配置成用于对载有该设备的车辆(在下文中被称为本车辆)进行控制以使本车辆与在前车辆之间的车辆间距离达到预设目标车辆间距离。这样的车辆控制设备可以使用雷达装置来检测距在前车辆的距离以及在前车辆的相对速度。该雷达装置被配置成向本车辆的前方发射雷达波并且接收来自存在于本车辆前方的目标的反射波，并且计算本车辆与在前车辆之间的车辆间距离。
[0003]在恶劣天气行驶环境等中，雷达装置可能未能将在前车辆的后端检测为目标。在这种情况下，可能不能对在前车辆的后端后方的本车辆适当地执行车辆间距离控制。
[0004]考虑到上述情况，本公开内容的示例性实施方式旨在提供一种车辆控制设备，所述车辆控制设备能够对在前车辆后方的载有所述设备的车辆适当地执行车辆间距离控制。
【发明内容】
[0005]根据本发明的示例性实施方式，提供了一种车辆控制设备，用于基于来自目标的反射波对在前车辆后方的载有所述设备的车辆执行车辆间距离控制，所述目标是在前车辆的反射部，载有所述设备的车辆被称为本车辆，反射波是向着本车辆的前方被发射然后从目标被反射的雷达波。所述设备包括:目标信息获取器，被配置成根据反射波获取关于目标的目标信息，目标信息包括从本车辆至在前车辆的目标的检测距离；控制器，被配置成基于根据所述检测距离而获得的在前车辆的后端与本车辆之间的车辆间距离来执行车辆间距离控制；以及控制切换器，被配置成:当用于识别在前车辆的后端的目标信息在车辆间距离控制的执行期间变得不能被获得时，中止车辆间距离控制并且切换成由驾驶员直接操作。
[0006]当用于识别在前车辆的后端的目标信息在车辆间距离控制的执行期间变得不能被获得时，中止车辆间距离控制并且切换成由驾驶员直接操作。这使得能够在难以执行车辆间距离控制的情况下自动地切换成由驾驶员直接操作。
【附图说明】
[0007]图1是根据本公开内容的一种实施方式的车辆控制系统的框图；
[0008]图2是ACC ECU的功能框图；
[0009]图3A和图3B是对在前车辆的后端进行检测的示例；
[0010]图4A至图4C是在ACC EQJ中进彳丁的目标移位确定处理的不例；
[0011 ] 图5是在ACC EOT中进行的目标配对距离确定处理的示例；
[0012]图6是在ACC EOT中进行的自适应巡航控制处理的流程图；
[0013]图7是在ACC E⑶中进彳丁的目标移位确定处理的流程图；
[0014]图8是在ACC EOT中进行的目标配对距离确定处理的流程图；
[0015]图9是在ACC EOT中进行的目标配对距离确定处理的示例；
[0016]图10是偏移更新处理的流程图；
[0017]图11是在ACC EOT中进行的许可/禁止确定处理的流程图；
[0018]图12是在ACC EOT中进行的自适应巡航控制处理的示例；以及
[0019]图13是在ACC EOT中进行的自适应巡航控制处理的另一示例。
【具体实施方式】
[0020]现在参照附图来描述本公开内容的实施方式。根据本公开内容的一种实施方式的车辆控制设备被配置成执行自适应巡航控制，即在跟随行驶期间根据在前车辆的速度将通过雷达等检测到的载有所述设备的车辆(在下文中被称为本车辆)距在前车辆的距离控制成目标距离(称为目标车辆间距离)。当在前车辆停止时，本车辆停在距在前车辆适当距离处。当在前车辆重新开始行驶时，本车辆重新开始跟随行驶同时根据在前车辆的速度来保持距在前车辆的距离。当不再检测到在前车辆时，本车辆中止跟随行驶并且转换为按照由本车辆的驾驶员设置的车速进行巡航的稳定状态。
[0021]本实施方式的车辆控制设备配备有全速范围自适应巡航控制(ACC)功能。全速范围指的是从零或非常低的速度至预定高速(例如，合法的速度或由驾驶员设置的上限速度等)的范围。在全速范围内启用自适应巡航控制(尤其在低速范围内)可以在交通阻塞期间减小由于频繁起动/停止操作引起的驾驶负担。尽管车辆间距离控制、跟随驾驶和自适应巡航控制的含义并不相同，但是在本实施方式中可以互换地使用。
[0022]参照图1，自适应巡航控制(ACC)设备100包括雷达装置11、自适应巡航控制(ACC)电子控制单元(ECU) 12 (作为车辆控制设备)、引擎ECU 13和制动ECU 14。ACC ECU12被配置成结合雷达装置11和其他ECU来执行自适应巡航控制。
[0023]雷达装置11和EOT 12至14经由如控制器局域网络(CAN)的车载网络彼此通信地连接。自适应巡航控制(ACC)切换器15经由如串行通信线路的专用线路连接至ACC ECU12。变速器16、油门电机17以及油门传感器18经由专用线路连接至引擎EOT 13。车速传感器19和制动执行器(制动ACT) 20经由专用线路连接至制动EOT。
[0024]雷达装置11和EOT 12至14中的每一个是包括微型计算机、电源、布线线束接口等的信息处理器。微型计算机具有包括CPU、ROM、RAM、输入/输出接口(I/O)和CAN通信装置的公知配置。CPU将存储在ROM中的程序加载至RAM中并且执行所述程序以经由输入/输出接口从传感器接收信号并且控制执行器等。CAN通信装置经由CAN向其他EOT 12至14等发送数据或者从其接收数据。应当理解，随后描述的对这些EOT 12至14之间的功能划分为示例性，而且还可以有其他的对这些EOT 12至14之间的功能划分。
[0025]雷达装置11是用于对本车辆距在前车辆的距离进行检测的装置的示例，雷达装置11被配置成:针对每个目标检测距目标的距离以及目标的相对速度和横向位置，并且将检测结果提供给ACC EOT 12。
[0026]雷达装置11被配置成用毫米波段发送射频信号作为发射波。在本实施方式中，可以根据发射的类型在雷达装置11中使用调频连续波(FMCW)方法和脉冲雷达方法及其他公知方法中之一。脉冲雷达被配置成在预定发射范围内改变发射波的发射方向的同时发射雷达波，并且在接收到来自目标的反射波时根据发射方向来确定目标的方向。现在简要地说明FMCW方法。
[0027]雷达装置11包括用于发射和接收雷达波的收发器11a。收发器11a被配置成在雷达的预定前方发射范围内发射雷达波，同时随时间以预定增大速率线性地增大频率然后随时间以预定减小速率线性地减小频率。从本车辆前方的目标反射的雷达波被多个天线接收。所接收的波与发射波混合从而生成差频信号。收发器11a附接至本车辆的位于预定高度位置处的前侧例如车辆前护栅、保险杠、车顶、柱等。
[0028]距离计算器lib被配置成基于差频信号来计算距目标的距离。即存在以下关系:
[0029]fr = (fbl+fb2)/2,以及
[0030]fd = (fb2-fbl)/2。
[0031]此处fbl是升频扫描间隔中的差频，fb2是降频扫描间隔中的差频，fr是零相对速度处的多普勒频率，以及fd是非零相对速度处的多普勒频率(频率的增大量或减小量)。因为增大速率和减小速率已知，所以fr与距目标的距离之间存在固定关系。因此，距离计算器lib可以基于fbl和fb2来计算距目标的距离。
[0032]由于多普勒效应而导致作为发射波与接收波之间的频率变化的多普勒频率。因此，相对速度与fd之间存在固定关系。相对速度计算器11c被配置成基于fbl和fb2来计算相对速度。相对速度通过本车辆的速度减去在前车辆的速度来限定。相对速度在上述距离减小时取正值。相对速度在距离增大时取负值。
[0033]为了从差频信号获得差频fbl、fb2，例如，在数字信号处理器(DSP)中对差频信号应用傅立叶变换来分析主要分量存在于哪个频带。在差频信号的频谱中的功率极点处出现峰值。从而，通过差频信号的峰值频率(即，出现等于或大于预定阈值的峰值处的频率)来确定差频。这样的峰值表示存在目标。
[0034]相对速度计算器11c被配置成根据升频扫描间隔中的峰值来确定差频fbl以及根据降频扫描间隔中的峰值来确定差频fb2。从而，可以检测到距目标的距离和目标的相对速度。如果在雷达发射范围内存在多个目标，则在升频扫描间隔和降频扫描间隔中的每个间隔中可以检测到多个峰值。
[0035]方向计算器lid被配置成计算目标相对于本车辆的前进方向的方向(或横向位置)。收发器11a具有多个接收天线。当目标存在于除本车辆前方以外的位置时，各个接收天线所接收的差频信号相位不同。因此，可以使用差频信号之间的相位差来计算目标的方向。可以通过傅立叶变换来计算差频处的相位。在单脉冲方法中，可以按照以下来计算目标的方向。当目标并非存在于本车辆的前进方向上时，两个天线所接收的反射波之间存在路径差。可以通过两个天线之间的间隔以及两个天线的方向来确定该路径差。通过使用接收天线之间的间隔、无线电波的波长以及相位差与路径差之间的固定关系，可以根据两个接收天线所接收到的差频信号之间的相位差来计算与路径