车辆控制设备和设置有该车辆控制设备的车辆的制作方法

车辆控制设备和设置有该车辆控制设备的车辆的制作方法
【专利摘要】一种车辆控制设备包括：直进巡航确定单元，确定车辆是否是处于直进巡航状态；检测单元，当车辆被确定为处于直进巡航状态时，该检测单元在车辆前方的物体当中检测满足预定条件的目标物体，该预定条件同与车辆的当前位置关系或者将来预测位置关系中的至少任一个相关；操作控制单元，使车辆执行与所检测到的目标物体相关的预定操作；以及条件设置单元，基于车辆的巡航车道来将要向相对于车辆的中心线的左侧施加的条件设置为不同于要向右侧施加的条件。
【专利说明】车辆控制设备和设置有该车辆控制设备的车辆

【技术领域】
[0001] 本发明涉及车辆控制设备以及设置有该车辆控制设备的车辆。

【背景技术】
[0002] 目前，众所周知，在使用毫米波雷达等检测到在车辆前方的物体（例如，前面的车 辆、迎面而来的车辆或护栏）并且确定所检测到的物体与车辆之间碰撞的可能性高时，防 碰撞安全（在下文中被称为"PCS"（注册商标））使得车辆能够执行操作。所执行的操作 是例如避免碰撞的操作（诸如，警告或自动制动）以及减小由碰撞造成的影响的操作（诸 如，自动制动或自动座位安全带缩回）。PCS控制需要确定地对与其碰撞的可能性高的物体 施加控制的能力（下文称为"开启（ON)能力"）。同时，PCS控制也需要抑制对与其碰撞的 可能性低的物体的控制的不必要施加的能力（下文称为"关断（OFF)能力"）。以这样的方 式，在PCS控制中需要以高水平实现具有矛盾关系的两种能力（开启能力和关断能力）。
[0003] 为了改进PCS控制的能力，JP-A-2004-136788描述了执行下述操作，以使得与位 于车辆车道区域内的物体相比，不太可能对位于车辆正在其中行驶的车辆车道区域之外的 物体施加 PCS控制。即，根据物体的位置是在车辆车道区域之内还是在车辆车道区域之外 来不同地设置PCS控制的施加条件。替选地，基于从车辆车道区域的边界线至物体的距离 来确定关于位于车辆车道区域之外的物体的、PCS控制的施加条件。
[0004] 通常，即使当车辆的驾驶员打算进行直进巡航（straight-ahead cruising)时，车 辆也很少处于严格直进巡航状态（车辆在直线上行使的状态）。通常来说，车辆处于以下状 态：车辆在以车辆看起来直进行使的程度（表观直进巡航状态）轻微地向左和向右偏移的 同时行驶。为车辆的偏移的巡航轨迹可能影响在车辆前方的每个物体与车辆之间碰撞的可 能性。在上述的常规技术中，没有考虑车辆的这样的巡航轨迹。因此，即使当车辆处于表观 直进巡航状态时，PCS控制的施加条件也保持不变。因此，上述的常规技术具有关于PCS控 制的改进能力的改进空间。
[0005] 上述问题不限于PCS控制。更确切地，该问题是从车辆的前方检测到满足预定条 件的物体并且使得车辆执行与所检测到的物体相关的预定操作的车辆控制当中的常见问 题。这样的车辆控制除了 PCS之外还包括自适应巡航控制（在下文被称为"ACC"）、车道保 持辅助（在下文被称为"LKA"）、车道偏离警告（在下文被称为"LDW"）等。


【发明内容】

[0006] 为了解决上述问题中的至少一些问题而实现了本发明。本发明可以被实施为下述 方面。
[0007] 根据本发明的一方面，提供了一种车辆控制设备。该车辆控制设备包括：直进巡航 确定单元，确定车辆是否处于直进巡航状态；检测单元，当车辆被确定为处于直进巡航状态 时，该检测单元在车辆前方的物体当中检测满足预定条件的目标物体，该预定条件同与车 辆的当前位置关系或者将来预测位置关系中的至少任一个相关；操作控制单元，使得车辆 执行与所检测到的目标物体相关的预定操作；以及条件设置单元，基于车辆的巡航轨迹来 将要向相对于车辆的中心线的左侧施加的条件设置为不同于要向右侧施加的条件。在根据 该方面的车辆控制设备中，即使当车辆处于表观直进巡航状态时，也可以设置要向左侧施 加的条件和要向右侧施加的条件以使得执行适当的车辆控制。可以改进车辆控制的能力。
[0008] 在上述车辆控制设备中，优选地，条件设置单元将条件设置成使得：当车辆的当前 位置不在与车辆的过去巡航轨迹近似的轨迹直线上时，与第一条件相比，第二条件更加宽 松，其中该第一条件是要向相对于车辆的中心线的、从轨迹直线朝向车辆的当前位置的方 向上的一侧施加的条件，该第二条件是要向相对于车辆的中心线的相对侧施加的条件。在 表观直进巡航状态下，认为以下可能性高：存在于与相对于车辆的中心线的、从轨迹直线朝 向车辆的当前位置的方向上的一侧相对的一侧的物体随后将位于车辆前面。在根据该方面 的车辆控制设备中，可以更加确定地对这样的物体施加控制。因此，可以进一步改进车辆控 制的能力。
[0009] 根据本发明的另一方面，提供了一种车辆控制设备，包括：直进巡航确定单元， 确定车辆是否处于直进巡航状态，该直进巡航状态包括所述车辆被认为进行直线巡航 (cruising straight)的状态；检测单元，在车辆前方的物体当中检测满足预定条件的目标 物体，该预定条件同与车辆的当前位置关系或者将来预测位置关系中的至少任一个相关； 操作控制单元，使得车辆执行与所检测到的目标物体相关的预定操作；以及条件设置单元， 设置条件，该条件在确定车辆处于直进巡航状态的状态与确定车辆不处于直进巡航状态的 状态之间不同。
[0010] 上述的本发明的每个方面中所包括的多个组成元件并非都是必需的。为了解决部 分或全部上述问题或者实现本说明书中所描述的部分或全部效果，可以改变、省略、以另一 新的组成元件替换多个组成元件当中的部分组成元件，并且适当地部分省略对其的限制细 节。另外，以上所述的本发明的一方面中所包括的部分或全部技术特征可以与以上所述的 本发明的其他方面中所包括的部分或全部技术特征结合，以构成本发明的独立方面。
[0011] 本发明还可以通过不同于车辆控制设备的各种方面来实施。例如，本发明可以通 过诸如车辆控制方法、车辆控制系统或包括车辆控制设备或车辆控制系统的车辆的各方面 来实施。

【专利附图】

【附图说明】
[0012] 在附图中：
[0013] 图1是示意性地示出了根据实施例的车辆的配置的说明图；
[0014] 图2是示意性地示出了根据实施例的车辆的配置的说明图；
[0015] 图3是PCS控制处理的流程的流程图；
[0016] 图4是车辆的横向移动量Λ W的说明图；
[0017] 图5是用于基于车辆的巡航轨迹设置目标区域AA的方法的说明图；
[0018] 图6是用于导出横向移动量Λ W的计算公式的方法的说明图；
[0019] 图7是用于导出横向移动量Λ W的计算公式的方法的说明图；
[0020] 图8是变型例中的用于基于巡航轨迹设置碰撞时间（time-to-collision)TTC的 阈值的方法的说明图；以及
[0021] 图9是变型例中的用于基于巡航轨迹设置目标区域BA的方法的说明图。

【具体实施方式】
[0022] A.实施例
[0023] A-L车辆的配置
[0024] 如图1和图2所示，根据本发明的实施例的车辆100包括发动机42、制动器52、转 向单元62、座位安全带单元72和仪表盘（在下文被简称为"表盘"）82。发动机42产生车 辆100的驱动力。制动器52使车辆100减速（停止）。转向单元62使车辆100转向。座 位安全带单元72将乘客约束到座位上。表盘82指示各种类型的信息。
[0025] 另外，车辆100还包括毫米波雷达11、偏航率传感器31和车速传感器32。毫米波 雷达11使用毫米波段电磁波来检测物体（诸如，前面的车辆、迎面而来的车辆或护栏）是 否存在于车辆100前方。毫米波雷达11还检测（当存在物体时）物体和车辆100之间的 距离、从车辆100的视角看的物体的方位以及物体相对于车辆的相对速度。偏航率传感器 31检测车辆100的偏航率Y (转向角速度）。车速传感器32检测车辆100的速度V。在本 说明书中，"在车辆100前方"指的是在通过车辆100的前端点（或后端点）并且垂直于车 辆100的前方向/后方向的平面的前侧的区域。"在车辆100前方"不限于在前侧的区域内 车辆100在水平方向上的宽度（车辆100的左端点和右端点）以内的区域（诸如，处于图 5中的状态A的目标区域AA)。
[0026] 车辆100包括发动机电子控制单元（E⑶)41、制动器E⑶51、转向E⑶61、座位安 全带E⑶71、表盘E⑶81和驾驶辅助系统E⑶20。发动机E⑶41控制发动机42。制动器 ECU 51控制制动器52。转向ECU 61控制转向单元62。座位安全带ECU控制座位安全带单 元72。表盘E⑶81控制表盘82。每个E⑶均具有中央处理单元（CPU)和存储区。CPU运 行存储在存储区中的程序，从而由ECU实施控制。
[0027] 驾驶辅助系统ECU 20从每个传感器（毫米波雷达11、偏航率传感器31和车速传 感器32)获取信息。然后，驾驶辅助系统ECU 20基于所获取的信息来执行各种类型的控制 以辅助车辆100的驾驶。驾驶辅助系统ECU 20对应于权利要求中的车辆控制设备。
[0028] 驾驶辅助系统E⑶20包括PCS控制单元21。PCS控制单元21执行作为一种类型 的驾驶辅助控制的PCS控制。PCS控制通过各个ECU使得车辆100的单元当确定在车辆100 前方的物体与车辆100之间碰撞的可能性高时能够执行操作。这些单元执行的操作包括避 免碰撞的操作以及降低由碰撞造成的影响的操作。具体地，PCS控制单元21基于车辆100 与物体之间碰撞的可能性是高还是低来执行下述一种或多种类型的控制：
[0029] (1)进行控制以自动关闭发动机42的油门阀（与油门踏板43的状态无关）；
[0030] (2)进行控制以增加制动器52中的辅助液压并且提高制动器52对制动器踏板53 的操作的响应性；
[0031] (3)进行控制以通过自动地应用制动器52(与制动器踏板53的状态无关）来使车 辆100减速（停止）；
[0032] (4)进行控制以由转向单元62进行自动转向，使得车辆100的行驶方向改变为避 免与物体碰撞的方向；
[0033] (5)进行控制以振动转向单元62的转向盘以警告驾驶员；
[0034] (6)进行控制以通过自动地缩回座位安全带单元72的座位安全带来减少乘客在 碰撞期间的移动；以及
[0035] (7)进行控制以从表盘82发出光或声音来警告驾驶员。
[0036] PCS控制单元21包括直进巡航确定单元22、横向移动量计算单元23、条件设置单 元24、物体选择单元25和碰撞确定单元26作为用于执行上述PCS控制的功能单元。将基 于以下所述的PCS控制的流程来对每个单元的功能进行描述。
[0037] 驾驶辅助系统E⑶20还包括执行ACC控制的ACC控制单元27、执行LKA控制的 LKA控制单元28以及执行LDW控制的LDW控制单元29。在ACC控制中，在控制车辆100以 保持预设速度时，当存在由传感器检测的距前面的车辆的距离变得短于预设值的风险时使 车辆100减速。在LKA控制中，使用传感器来检测道路上的车道标志。在确定车辆100很 可能偏离车道时使得车辆100执行避免车道偏离的操作。在LDW控制中，在类似地确定车 辆100很可能偏离车道时，利用光、声音、振动向驾驶员发出警告。
[0038] A-2. PCS 控制处理
[0039] 驾驶辅助系统E⑶20的PCS控制单元21在点火装置（ignition)开启的时段期 间重复地执行如图3所示的PCS控制处理。首先，PCS控制单元21获取车速传感器32和 偏航率传感器31检测的车辆100的车速V和偏航率γ作为与车辆100的巡航相关的信息 (步骤 Sl 10)。
[0040] 接下来，PCS控制单元21的横向移动量计算单元32计算车辆100的横向移动量 Λ W和横向移动速度d Λ W/dt (步骤Sl20)。如图4所示，横向移动量Λ W指的是轨迹直线 ST与车辆100的（中心点的）当前位置之间的距离。轨迹直线ST是与车辆100在过去的 预定时段期间的巡航轨迹DT近似的直线。换句话说，横向移动量AW指的是在车辆100处 于直进巡航状态（严格直进巡航状态或表观直进巡航状态）时车辆100在向左方向或向右 方向上的偏移量。在偏航率Y的绝对值足够小的条件下，使用以下表达式（1)来计算横向 移动量Λ W。在表达式（1)中，b代表预定的采样周期。横向移动量计算单元23存储在过 去的固定时段期间的速度V和偏航率γ。然后，横向移动量计算单元23使用所存储的速度 V和偏航率Y来计算横向移动量Λ W。以下将描述用于计算横向移动量Λ W的表达式（1) 的推导。另外，横向移动速度d Λ W/dt是横向移动量Λ W的时间导数。

【权利要求】
1. 一种车辆控制设备（20)，包括： 直进巡航确定单元（22)，确定车辆（100)是否处于直进巡航状态； 检测单元（25, 26)，当所述车辆被确定为处于所述直进巡航状态时，所述检测单元在所 述车辆前方的物体当中检测满足预定条件的目标物体，所述预定条件同与所述车辆的当前 位置关系或者将来预测位置关系中的至少任一个相关； 操作控制单元（21，27,28,29)，使所述车辆执行与所检测到的目标物体相关的预定操 作；以及 条件设置单元（24)，基于所述车辆的巡航轨迹来将要向相对于所述车辆的中心线 (CL)的左侧施加的条件设置为不同于要向右侧施加的条件。
2. 根据权利要求1所述的车辆控制设备，其中： 所述条件设置单元将所述条件设置成使得：当所述车辆的当前位置不在与所述车辆的 过去巡航轨迹近似的巡航直线（ST)上时，与第一条件相比，第二条件更加宽松，其中所述 第一条件是要向相对于所述车辆的中心线的、从所述轨迹直线朝向所述车辆的当前位置的 方向上的一侧施加的条件，所述第二条件是要向相对于所述车辆的中心线的相对侧施加的 条件。
3. 根据权利要求2所述的车辆控制设备，其中： 所述第一条件与基本条件一致，所述基本条件被定义为在所述车辆的当前位置在所述 巡航直线（ST)上时给出的条件，以及 所述第二条件比所述基本条件更宽松。
4. 根据权利要求3所述的车辆控制设备，其中： 所述条件设置单元包括用于基于所述巡航直线与所述车辆的当前位置之间的距离来 决定所述第二条件相对于所述基本条件的宽松度的装置。
5. 根据权利要求2至4中任一项所述的车辆控制设备，其中： 所述条件设置单元包括用于存储指示所述车辆在过去的给定时间段期间的行驶的信 息的装置以及用于计算所述巡航直线的装置。
6. 根据权利要求1至5中任一项所述的车辆控制设备，其中： 所述条件包括表明在所述物体与所述车辆之间设置的所述当前位置关系和所述将来 预测位置关系中的至少一个是表明在所述物体与所述车辆之间碰撞的可能性更高的关系 的条件，以及 所述预定操作包括用于避免所述碰撞的操作和用于减小由于所述碰撞引起的影响的 操作中的至少一种。
7. -种车辆控制设备，包括： 直进巡航确定单元，确定车辆是否处于直进巡航状态，所述直进巡航状态包括所述车 辆被认为进行直线巡航的状态。 检测单元，在所述车辆前方的物体当中检测满足预定条件的目标物体，所述预定条件 同与所述车辆的当前位置关系或者将来预测位置关系中的至少任一个相关； 操作控制单元，使得所述车辆执行与所检测到的目标物体相关的预定操作；以及 条件设置单元，设置所述条件，所述条件在确定所述车辆处于所述直进巡航状态的状 态与确定所述车辆不处于所述直进巡航状态的状态之间不同。
8. -种车辆，设置有根据权利要求1至7中任一项所述的车辆控制设备中的任一个。
【文档编号】B60W40/105GK104417533SQ201410437896
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年8月29日 优先权日:2013年8月29日
【发明者】峯村明宪, 武田政义 申请人:株式会社电装