车辆控制装置以及车辆控制方法与流程

文档序号:18836643发布日期:2019-10-09 05:40阅读:144来源:国知局
车辆控制装置以及车辆控制方法与流程

本发明涉及车辆控制装置以及车辆控制方法。



背景技术:

在专利文献1中,公开了如下构成:通过由车与车之间的通信以及路与车之间的通信的两个途径进行通信的移动体控制系统来控制多个车辆的行驶。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平10-105880号公报



技术实现要素:

发明要解决的问题

然而,即使变速比相同但每个车辆的最终减速挡的传动比不同,并且轮胎尺寸也不同,因此在专利文献1的构成中,在以一定的车间距离并以相同的变速比而在下坡路上进行减速行驶的情况下,有时会发生后续车辆过于接近或过于远离先行车辆的情况。例如,在后续车的行驶速度难以配合先行车辆的行驶速度的情况下,在当前设定的变速比之下会因加速过度而需要制动操作,或者在设定为低一个挡的变速比时会因减速度过强而需要加速操作,从而有时会发生在进行自动驾驶行驶的车辆之间难以执行减速度相配合的减速控制的情况。

本发明鉴于上述问题,其目的在于提供一种车辆控制技术,能够基于通过与其他车辆的通信而获取到的减速度信息,来设定与其他车辆的减速度配合的协调减速度,并基于协调减速度来进行减速控制。

用于解决问题的手段

本发明的一个方式所涉及的车辆控制装置,是对进行自动驾驶行驶的车辆进行控制的车辆控制装置,其特征在于,所述车辆控制装置具备:

通信单元,其通过与其他车辆之间的通信来获取所述其他车辆的减速度信息;

设定单元,其针对所述车辆的减速度而设定允许一定范围内的车速变化的允许减速度的范围;

判定单元,其对所述车辆的减速度和包含在所述减速度信息中的减速度进行比较,并判定在所述允许减速度的范围内是否能够进行使所述车辆的减速度和所述其他车辆的减速度相配合的减速控制;以及

控制单元,其基于所述判定单元的判定结果来进行所述车辆的减速控制,

所述控制单元将在所述车辆和所述其他车辆之间一致的减速度设定为协调减速度,并基于所述协调减速度来进行所述车辆的减速控制,

所述通信单元向所述其他车辆发送包含所述协调减速度的信息在内的信号。

本发明的其他方式所涉及的车辆控制方法,是对进行自动驾驶行驶的车辆进行控制的车辆控制方法,其特征在于,车辆控制方法所述具有:

通信步骤,在该步骤中,利用通信单元通过与其他车辆之间的通信来获取所述其他车辆的减速度信息;

设定步骤,在该步骤中,设定单元针对所述车辆的减速度而设定允许一定范围内的车速变化的允许减速度的范围;

判定步骤,在该步骤中,判定单元对所述车辆的减速度和包含在所述减速度信息中的减速度进行比较,并判定在所述允许减速度的范围内是否能够进行使所述车辆的减速度和所述其他车辆的减速度相配合的减速控制;以及

控制步骤,在该步骤中,控制单元基于所述判定单元的判定结果来进行所述车辆的减速控制,

在所述控制步骤中,将在所述车辆和所述其他车辆之间一致的减速度设定为协调减速度,并基于所述协调减速度进行所述车辆的减速控制,

在所述通信步骤中,向所述其他车辆发送包含所述协调减速度的信息在内的信号。

发明效果

根据本发明,能够基于通过与其他车辆的通信来获取到的减速度信息,来设定与其他车辆的减速度相配合的协调减速度,并基于协调减速度来进行减速控制。

附图说明

图1是举例示出车辆的基本构成的图。

图2是表示用于控制车辆的控制框图的构成例的图。

图3是对协调减速控制的处理的流程进行说明的图。

图4是示例性地说明在两台车辆之间进行的协调减速控制的图。

图5中的(a)是示例性地表示能够进行协调减速控制的情况的图,图5中的(b)是示例性地表示不能执行协调减速控制的情况的图。

图6是示例性地表示协调减速控制的变形例1的图。

图7是示例性地表示协调减速控制的变形例2的图。

图8是示例性地表示协调减速控制的变形例3的图。

图9是对以组进行车与车之间的通信而执行的协调减速控制进行说明的图。

图10是对存在多个协调减速度的候选的情况下的选择处理的流程进行说明的图。

图11中的(a)以及图11中的(b)是对存在多个协调减速度的候选的情况下的选择处理进行说明的图。

附图标记说明

1:车辆(本车辆);26、29:ecu;42:光学雷达;43:雷达;com:计算机;cam:摄像机;s:传感器;c11:设定部;c12:判定部;c13:控制部。

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。在本实施方式中记载的构成要素仅是示例,本发明并不限定于以下实施方式。

(车辆控制装置的构成)

本实施方式的车辆是能够通过自动驾驶进行行驶的车辆,图1是举例示出车辆1的基本构成的图。车辆1具有传感器s、摄像机cam以及计算机com(ecu)。传感器s例如具有雷达s1、光学雷达s2(lightdetectionandranging(lidar:光学雷达))、输入旋转传感器s3、动力装置旋转传感器s4、车速传感器s5、制动传感器s6以及油门开度传感器s7等。雷达s1、光学雷达s2以及摄像机cam获取车辆1(本车辆)的周边信息、先行车辆的信息,并输入至计算机com。

另外,计算机com具有负责与车辆1的自动驾驶控制有关的处理的cpu(c1)、存储器c2以及通信单元c3。计算机com的cpu(c1)能够基于从传感器s(雷达s1、光学雷达s2)以及摄像机cam输入的先行车辆的信息、车辆1的周边信息,来对车辆1(本车辆)的自动驾驶行驶进行控制。在车辆1作为变速器tm的构成而具有有级变速器的情况下,在存储器c2中存储有与变速器tm的各变速比对应的减速度的信息(减速度信息)。

通信单元c3能够进行车与车之间的通信,并能够在通过自动驾驶进行先行车辆追随行驶时,通过通信在车辆之间接收和发送减速度信息。在车辆1(本车辆)是先行车辆的情况下,通信单元c3通过与其他车辆之间的通信来获取其他车辆的减速度信息。另外,在车辆1(本车辆)是追随先行车辆(其他车辆)的后续车辆的情况下,作为对来自先行车辆的请求信号的响应,通信单元c3向先行车辆(其他车辆)发送存储器c2中的减速度信息。从而能够通过车与车之间的通信而在车辆间共享减速度信息。

另外,通信单元c3构成为与网络nt连接,并能够在提供道路交通信息的网络上的服务器sv、具有通信功能的基础设施装置it之间进行通信,从而能够经由网络nt而在行驶于车辆1的前方、后方的周边车辆之间通过通信来获取减速度信息。

计算机com对从传感器s(雷达s1、光学雷达s2)以及摄像机cam输入的信息进行图像处理,从而能够提取存在于本车辆的周围的目标(目标物)。计算机com从通过传感器s(雷达s1、光学雷达s2)以及摄像机cam获取的图像中提取目标,并对在本车辆的周围配置有怎样的目标、以及本车辆和周围的目标之间的相对位置关系进行分析。例如,可以作为目标而提取行驶于本车辆的前方的先行车辆,并获取本车辆和先行车辆之间的车间距离(实际车间距离)。计算机com在通过自动驾驶追随先行车辆而在下坡路上进行减速行驶的情况下,基于由通信单元c3通过车与车之间的通信而获取的减速度信息,来设定与其他车辆的减速度相配合的协调减速度,并基于协调减速度来进行减速控制。

输入旋转传感器s3是对从动力装置pt输入至变速器tm的输入轴的转速(旋转速度)进行检测的传感器,动力装置旋转传感器s4是对动力装置pt的旋转轴的转速(旋转速度)进行检测的传感器。另外,车速传感器s5是对车辆1的车速进行检测的传感器。输入旋转传感器s3、动力装置旋转传感器s4以及车速传感器s5的检测结果被输入至计算机com。

制动传感器s6对司机踩下制动踏板的踩下量、踩下操作的有无进行检测,并将检测到的信息输入至计算机com。油门开度传感器s7对司机踩下油门踏板的踩下量(油门开度)进行检测,并将检测到的信息输入至计算机(com)。

计算机(com)对用于驱动车辆1的动力单元pu进行控制。动力单元pu是输出使车辆1的驱动轮旋转的驱动力的机构,例如包括发动机等动力装置pt、变速器tm。另外,在动力单元pu中还可以进一步地包括马达、电池。

例如,动力单元pu的马达是兼具作为电动机的功能和作为发电机的功能的电动发电机(motorgenerator)。马达与电池电连接并通过计算机com来控制马达。马达的旋转轴经由变速器tm的规定的变速挡而与车辆1的驱动轮进行机械式连接。马达在作为电动机而发挥功能的情况下,消耗电池的电力并对驱动轮进行驱动。另一方面,在作为发电机而发挥功能的情况下,利用驱动轮的旋转来进行再生发电,在对驱动轮施加再生减速扭矩的同时对电池进行充电。

车辆1能够利用传感器s以及摄像机cam的信息、通信单元c3通过通信获取的信息、cpu(c1)运算的信息,来控制动力装置pt,并通过基于司机的操作的手动驾驶模式、或者基于车辆1所具有的自动驾驶功能的自动驾驶模式来进行行驶。

计算机com的cpu(c1)通过执行存储于存储器c2中的车辆控制程序,作为设定部c11、判定部c12以及控制部c13而发挥功能。

设定部c11针对车辆1的减速度设定允许一定范围内的车速变化的允许减速度的范围。判定部c12将车辆1的减速度、与其他车辆的包含在减速度信息中的减速度进行比较,并判定是否能够在允许减速度的范围内进行车辆1的减速度和其他车辆的减速度相配合的减速控制。判定部c12将包含在存储于存储器c2中的车辆1的减速度信息内的减速度、与包含在从其他车辆获取的减速度信息内的减速度进行比较,并判定是否能够在允许减速度的范围内进行车辆1的减速度和其他车辆的减速度相配合的减速控制。

控制部c13基于判定部c12的判定结果来进行车辆的减速控制。控制部c13将在车辆1和其他车辆之间一致的减速度设定为协调减速度,并基于协调减速度来进行车辆1的减速控制。另外,通信单元c3向其他车辆发送包含协调减速度在内的信号(执行许可信号)。其他车辆基于包含在执行许可信号中的协调减速度来进行减速控制。由此,能够在车辆之间进行与减速度相配合的减速控制。

在将图1所示的计算机com搭载于车辆1的情况下,例如可以将计算机com配置于对传感器s、摄像机cam的信息进行处理的识别处理系的ecu、图像处理系的ecu内,也可以配置于对通信单元、输入输出装置进行控制的ecu内,还可以配置于进行车辆的驱动控制的控制单元内的ecu、进行制动装置的控制的ecu、自动驾驶用的ecu内。

图2是表示用于控制车辆1(本车辆)的控制框图的构成例的图。在图2中,以俯视图和侧视图示出了车辆1的概要。作为一个例子,车辆1是轿车型的四轮的乘用车。例如,如在以下说明的图2那样,可以将功能分散在传感器s用的ecu、摄像机用的ecu以及自动驾驶用的ecu等构成车辆控制装置100的多个ecu中。

图2的控制单元2对车辆1的各部分进行控制。控制单元2包括通过车内网络连接为能够通信的多个ecu20~29。各ecu(electroniccontrolunit)包括以cpu(centralprocessingunit)为代表的处理器、半导体存储器等存储设备以及与外部设备之间的接口等。在存储设备中保存有处理器所执行的程序、处理器在处理中使用的数据等。各ecu可以具备多个处理器、存储设备以及接口等。

以下,对各ecu20~29所负责的功能等进行说明。此外,关于ecu的数量、负责的功能,可以对车辆1进行适当设计,也可以比本实施方式更细化或者整合。

ecu20执行与本实施方式所涉及的车辆1(本车辆)的自动驾驶有关的车辆控制。在自动驾驶中,对车辆1的转向、加速减速中的至少任一项进行自动控制。关于与自动驾驶所涉及的具体控制有关的处理将在下文进行详细说明。

在车辆的行驶控制中,ecu20基于表示车辆的周围的状况的车辆1(本车辆)的位置、存在于周边的其他车辆相对于车辆1的相对位置、车辆1所行驶的道路的信息、地图信息等,来设定自动驾驶的控制状态并控制车辆的自动驾驶行驶。

在此,自动驾驶的控制状态根据控制部(例如,ecu20)对与车辆的加速、转向、制动相关的操作进行控制的程度(自动驾驶的自动化率)、对车辆进行操作的驾驶员(司机)的车辆操作的参与度(对驾驶员的要求任务等级)而分类为多个阶段。

ecu21对电动动力转向装置3进行控制。电动动力转向装置3包括根据驾驶员对方向盘31的驾驶操作(转向操作)而使前轮转向的机构。另外,电动动力转向装置3包括发挥用于辅助转向操作或者使前轮自动转向的驱动力的马达、对转向角进行检测的传感器等。在车辆1的驾驶状态是自动驾驶的情况下,ecu21与来自ecu20的指示相对应地对电动动力转向装置3进行自动控制,并控制车辆1的行进方向。

ecu22以及ecu23进行检测车辆的周围状况的检测单元41~43的控制以及检测结果的信息处理。检测单元41例如是对车辆1的前方进行拍摄的摄像机(以下,有时表述为摄像机41。),在本实施方式的情况下,在车辆1的车顶前部设置有两个设置摄像机41。通过对摄像机41所拍摄到的图像进行分析(图像处理),能够提取目标的轮廓、道路上的车道的划分线(白线等)。

检测单元42(光学雷达检测部)例如是光学雷达(激光雷达)(以下,有时表述为光学雷达42),通过光对车辆1的周围的目标进行检测、对与目标之间的距离进行测距。在本实施方式的情况下,在车辆的周围设置有多个光学雷达42。在图2所示的例子中,例如,设置有五个光学雷达42,在车辆1的前部的各角部各设置有一个,在后部中央设置有一个,并且在后部各侧方各设置有一个。检测单元43(雷达检测部)例如是毫米波雷达(以下,有时表述为雷达43),通过电波对车辆1的周围的目标进行检测、对与目标之间的距离进行测距。在本实施方式的情况下,在车辆的周围设置有多个雷达43。在图2所示的例子中,例如设置有五个雷达43,在车辆1的前部中央设置有一个,在前部各角部各设置有一个,在后部各角部各设置有一个。

ecu22进行一方的摄像机41、各光学雷达42的控制以及检测结果的信息处理。ecu23进行另一方的摄像机41、各雷达43的控制以及检测结果的信息处理。通过具备两组对车辆的周围状况进行检测的装置,能够提高检测结果的可靠性,另外,通过具备摄像机、光学雷达、雷达这样的不同种类的检测单元,能够多方面地对车辆的周边环境进行分析。此外,也可以将ecu22以及ecu23整合至一个ecu中。

ecu24进行陀螺仪传感器5、gps传感器24b、通信单元24c的控制以及检测结果或者通信结果的信息处理。陀螺仪传感器5检测车辆1的旋转运动。能够根据陀螺仪传感器5的检测结果、车轮速等来对车辆1的行进路径进行判定。gps传感器24b检测车辆1的当前位置。通信单元24c与提供地图信息、交通信息的服务器进行无线通信,并获取上述信息。ecu24能够访问在存储设备中构建的地图信息的数据库24a,ecu24进行从当前位置至目的地的路径探索等。数据库24a可以配置于网络上,能够使通信单元24c访问网络上的数据库24a,并获取信息。

ecu25具备车与车之间通信用的通信单元25a。通信单元25a与周边的其他车辆进行无线通信,并进行车辆间的信息交换。

ecu26对动力单元6(pu)进行控制。动力单元6(pu)是输出使得车辆1的驱动轮旋转的驱动力的机构,动力单元6(pu)例如包括发动机等动力装置pt、变速器tm。另外,在动力单元6中也可以进一步地包括马达、电池。ecu26例如与由设置在油门踏板7a上操作检测传感器7a检测到的驾驶员的驾驶操作(油门操作或者加速操作)相对应地对动力单元6(pu)的输出进行控制,或者基于车速传感器7c(s5)所检测到的车速等信息来切换变速器tm的变速挡。在车辆1的驾驶状态是自动驾驶的情况下,ecu26与来自ecu20的指示相对应地对动力单元6(pu)进行自动控制,并控制车辆1的加速减速。

ecu27对包括方向指示器8的照明器件(前照灯、尾灯等)进行控制。在图2的例子的情况下,方向指示器8设置于车辆1的前部、车门后视镜以及后部。

ecu28进行输入输出装置9的控制。输入输出装置9进行对驾驶员的信息的输出、来自驾驶员的信息的输入的接受。语音输出装置91通过语音对驾驶员报告信息。显示装置92通过图像的显示对驾驶员报告信息。显示装置92例如配置于驾驶席正面,并构成仪表盘等。此外,在此举例示出了语音和显示,但是也可以通过振动、光来报告信息。另外,也可以组合语音、显示、振动或者光中的多个来报告信息。进一步地,还可以根据待报告的信息的等级(例如紧急度)而使组合不同或者使报告方式不同。

输入装置93是配置在驾驶员能够操作的位置而对车辆1进行指示的开关组,还可以包括语音输入装置。

ecu29对制动装置10、驻车制动器(未图示)进行控制。制动装置10例如是盘式制动装置,设置于车辆1的各车轮,通过对车轮的旋转施加阻力来使车辆1减速或者停止。ecu29例如与从ecu20输出的制动控制压力信息、由在制动踏板7b上设置的操作检测传感器7b检测到的驾驶员的驾驶操作(制动操作)相对应地对制动装置10的工作进行控制。在通信单元c3所接收的协调减速控制的执行许可信号中包含有制动控制压力信息的情况下,ecu29基于制动控制压力信息来控制制动装置10的工作。

在车辆1的驾驶状态是自动驾驶的情况下,ecu29与来自ecu20的指示相对应地对制动装置10进行自动控制,并控制车辆1的减速以及停止。制动装置10、驻车制动器还能够为了维持车辆1的停止状态而进行工作。另外,在动力单元6(pu)的变速器tm具备驻车锁止机构的情况下,还能够为了维持车辆1的停止状态而使其工作。

对动力单元6(pu)进行自动控制的ecu26以及对制动装置10进行自动控制从而对车辆1的减速进行控制的ecu29作为如下控制部(以下,称为“控制部(26、29)”)而发挥功能,该控制部在车辆1(本车辆)通过自动驾驶追随先行车辆而在下坡路上进行减速行驶的情况下,基于由通信单元c3通过车与车之间的通信获取的减速度信息,来设定与其他车辆的减速度相配合的协调减速度,并基于协调减速度来进行减速控制。控制部(26、29)对应于在图1中说明的计算机com的cpu(c1)的构成。

图3是对自动驾驶模式下的控制部(26、29)的协调减速控制的处理的流程进行说明的图,图4以及图5中的(a)、图5中的(b)是对在作为先行车辆的车辆a、作为后续车辆的车辆b的两台车辆之间进行的协调减速控制进行示例性说明的图。

首先,在步骤s30中,作为先行车辆的车辆a的通信单元c3,通过车与车之间的通信而从作为后续车辆的车辆b获取减速度信息。若车辆a的通信单元c3对车辆b发送减速度信息的请求信号,则车辆b的通信单元c3向车辆a发送减速度信息,从而车辆a的通信单元c3获取到从车辆b发送来的减速度信息。

在步骤s31中,车辆a的控制部(26、29)对车辆a(本车辆)的允许减速度进行设定。控制部(26、29)根据基于减速度变化的平衡车速的变化来设定允许减速度的范围。即,控制部(26、29)针对当前的减速度而设定允许一定范围内的车速变化的允许减速度的范围。

在步骤s32中,车辆a的控制部(26、29)对车辆a(本车辆)的减速度、与从车辆b(其他车辆)获取到的包含在减速度信息内的减速度进行比较。车辆a的控制部(26、29)判定在所设定的允许减速度的范围内在本车辆与其他车辆之间减速度是否一致、或者是否能够通过追加制动控制(追加规定的减速度)而在本车辆与其他车辆之间进行减速度相配合的减速控制(协调减速控制)。

在本步骤中,控制部(26、29)基于在所设定的允许减速度的范围内的减速度的比较结果(减速度是否一致)来判定是否能够进行协调减速控制。

另外,车辆a的通信单元c3通过车与车之间的通信来获取车辆b的制动控制压力的信息,控制部(26、29)根据是否能够通过以作为基准的阈值控制压力以下的制动控制压力来控制车辆b的制动控制压力而使减速度相配合来判定是否可以进行协调减速控制。在步骤s32的判定中判定为能够进行协调减速控制的情况下(s32-是),使处理进入步骤s33。

在步骤s33中,车辆a的通信单元c3向车辆b(其他车辆)发送执行许可信号。在执行许可信号中包含有在前面的步骤s32中设定的协调减速度的信息。

在步骤s34中,在车辆之间实施协调减速控制。车辆a的控制部(26、29)在所设定的允许减速度的范围内将在车辆a与车辆b之间一致的减速度设定为协调减速度,控制部(26、29)基于与车辆b(其他车辆)的减速度一致的减速度(协调减速度)来进行车辆a(本车辆)的减速控制。同样地在车辆b中,也基于包含在执行许可信号中的协调减速度来进行减速控制。

图5中的(a)是示例性地表示能够进行协调减速控制的情况的图。在该例中,举例示出作为先行车辆的车辆a是cvt车辆并且作为后续车辆的车辆b是5挡at车辆的情况。车辆a(cvt车辆)能够通过无级变速来控制减速度。另外,车辆b(5挡at车辆)具有与各变速比对应的减速度信息,并能够通过车与车之间的通信而向车辆a发送减速度信息。例如,通过从以5挡行驶中的状态向4挡或者3挡等进行变速控制,能够变更与各变速比对应的减速度。

车辆a以当前的减速度510进行行驶,并且在包括当前的减速度510在内的范围内设定有允许减速度的范围520(st501)。车辆b通过制动控制从5挡行驶状态减速至与车辆a的当前的减速度510同等的减速度(st502)。

在所设定的允许减速度的范围520内,在车辆a与车辆b之间减速度达到一致时的减速度是与车辆b的4挡对应的减速度,因此将该减速度设定为协调减速度530(st503)。在此,由于与车辆b的3挡对应的减速度没有包含在允许减速度的范围520内,因此将其从减速度信息的比较对象中排除。

作为车辆之间的协调减速控制,车辆a的控制部(26、29)进行减速控制以使当前的减速度510与协调减速度530相配合(st503)。

车辆a的通信单元c3向车辆b发送包含协调减速度530的信息在内的执行许可信号。然后,在车辆b中,基于从车辆a发送来的协调减速度530而将变速比切换为4挡来进行减速控制(st504)。

在st502中,在车辆b(5挡at车辆)中,为了与车辆a(cvt车辆)的当前的减速度510相配合,需要在5挡行驶中的状态下进行制动控制(制动开启/关闭),或者在4挡行驶中的状态下进行加速控制从而使减速度相配合。在该情况下,因制动操作的开启/关闭而使车辆举动变得不稳定,也会成为制动器发热/磨损的主要原因。

如st503、st504所示,通过利用车与车之间的通信来进行减速度信息的通信,由此能够在车辆a(cvt车辆)以及车辆b(5挡at车辆)之间进行变更变速比的协调减速控制以使减速度相配合。在该情况下,在车辆b中,能够减少用于使减速度相配合的制动控制、加速控制,能够稳定车辆举动,抑制制动器的发热/磨损。

另一方面,在步骤s32的判定中,在不能执行协调减速控制的情况下(s32-否),使处理进入步骤s35。

在步骤s35中,车辆a的通信单元c3向其他车辆发送执行不可信号。然后,在步骤s36中,各车辆继续目前为止的行驶,并结束本处理。

图5中的(b)是示例性地表示不能执行协调减速控制的情况的图。在该例中,作为先行车辆的车辆a是5挡at车辆,作为后续车辆的车辆b表示8挡at车辆。车辆a(5挡at车辆)具有与各变速比对应的减速度信息,例如,通过从以5挡行驶中的状态向4挡或者3挡等进行变速控制,能够变更与各变速比对应的减速度。另外,在车辆b(8挡at车辆)中,也具有与各变速比对应的减速度信息,并能够通过车与车之间的通信而向车辆a发送该减速度信息。例如,通过从以8挡行驶中的状态向7挡或者6挡等进行变速控制,能够变更与各变速比对应的减速度。

车辆a以当前的减速度540进行行驶,在包含当前的减速度540在内的范围内设定有允许减速度的范围550(st505)。车辆b通过制动控制从8挡行驶状态减速至与车辆a的当前的减速度540同等的减速度(st506)。

在所设定的允许减速度的范围550内,在车辆a和车辆b的车辆之间减速度不同,不存在一致的减速度(st507、st508)。另外,车辆b中的制动控制压力超过作为基准的阈值控制压力,即使在车辆b中追加少量制动控制(微小制动量),也不能在车辆a以及车辆b之间使得减速度相协调(st506、st508)。在该情况下,判定为车辆a的控制部(26、29)不能执行协调减速控制,从而车辆a的通信单元c3向其他车辆发送执行不可信号。各车辆继续目前为止的行驶,并结束本处理。

(变形例1)

图6是示例性地表示协调减速控制的变形例1的图。在该例中,举例示出了作为先行车辆的车辆a是10挡at车辆、并且作为后续车辆的车辆b是5挡at车辆的情况(st601)。车辆a(10挡at车辆)具有与各变速比对应的减速度信息,例如,通过从以7挡行驶中的状态向6挡或者5挡等进行变速控制,能够变更与各变速比对应的减速度。另外,车辆b(5挡at车辆)具有与各变速比对应的减速度信息,并能够通过车与车之间的通信而向车辆a发送减速度信息。例如,通过从以5挡行驶中的状态向4挡或者3挡等进行变速控制,能够变更与各变速比对应的减速度。

车辆a以与7挡对应的减速度(当前的减速度610)进行行驶,车辆b通过制动控制从5挡行驶状态减速至与车辆a的当前的减速度610同等的减速度(st602)。

在st602的状态下,在车辆b与在车辆a中设定的7挡的减速度相配合地进行减速控制的情况下,成为频繁使用制动的行驶,因制动操作的开启/关闭而使车辆举动变得不稳定,也会成为制动器发热/磨损的主要原因。

通过车与车之间的通信来进行包含制动控制压力的信息在内的减速度信息的通信,车辆a的控制部(26、29)对与车辆a(10挡at车辆)的各变速比对应的减速度和从车辆b(5挡at车辆)获取的包含在减速度信息中的减速度进行比较。车辆a的控制部(26、29)判定在所设定的允许减速度的范围内(例如,在7挡~6挡的范围内)在车辆a和车辆b之间减速度是否一致、或者是否能够通过追加制动控制(追加规定的减速度)而在本车辆和其他车辆之间进行减速度相配合的减速控制(协调减速控制)。

在图6的例子中,减速度虽然不一致,但是将车辆b的变速比设定为4挡并追加微小制动量(基于作为基准的阈值控制压力以下的制动控制压力的制动力)所产生的规定的减速度后的减速度(与4挡对应的减速度+微小制动量的减速度),与将车辆a的变速比设定为6挡后的减速度一致。在该情况下,车辆a的控制部(26、29)将与车辆a的6挡对应的减速度设定为协调减速度620,并进行减速控制以使与协调减速控制之前所设定的7挡对应的减速度(当前的减速度610)与协调减速度620相配合(st603)。

车辆a的通信单元c3向车辆b发送包含用于使微小制动量起作用的制动控制压力的信息以及协调减速度620的信息在内的执行许可信号,在车辆b中,基于从车辆a发送来的制动控制压力的信息以及协调减速度620而将变速比切换为4挡,并进行使微小制动量起作用的减速控制(st603)。

如st603所示,通过车与车之间的通信来进行包含制动控制压力的信息在内的减速度信息的通信,能够进行变更变速比的协调减速控制以使在车辆a(10挡at车辆)以及车辆b(5挡at车辆)之间使减速度相配合。在该情况下,在车辆b中,与st602的制动控制相比而减少用于使减速度相配合的微小制动量的控制,从而更进一步稳定车辆举动,并更进一步地抑制制动器的发热/磨损。

(变形例2)

图7是示例性地表示协调减速控制的变形例2的图。在该例中,举例示出了作为先行车辆的车辆a是10挡at车辆、并且作为后续车辆的车辆b是电动汽车(bev(batteryelectricvehicle)车辆)的情况(st701)。在车辆b(bev车辆)中,构成为利用充电至电池中的电力来驱动马达,并利用马达通过再生制动而产生的发电对电池进行充电。

车辆a(10挡at车辆)具有与各变速比对应的减速度信息,例如,通过从以7挡行驶中的状态向6挡或者5挡等进行变速控制,能够变更与各变速比对应的减速度。另外,车辆b(bev车辆)具有表示与再生制动控制对应的电池的充电状态的信息来作为减速度信息,并能够通过车与车之间的通信而向车辆a发送减速度信息。

车辆a以与6挡对应的减速度(当前的减速度710)进行行驶,车辆b通过再生制动控制减速至与车辆a的当前的减速度710同等的减速度(st702)。

在st702的状态下,当车辆b与在车辆a中设定的6挡所对应的减速度相配合地进行减速控制的情况下,成为频繁使用再生制动的行驶。但是,若电池处于接近充满电(max值)的状态则不需要再生,因此在上述那样的情况下为了减少再生量而需要进行减少再生制动的行驶。

通过车与车之间的通信来进行减速度信息的通信,车辆a的控制部(26、29)对与车辆a(10挡at车辆)的各变速比对应的减速度和从车辆b(bev车辆)获取到的包含在减速度信息中的减速度进行比较。车辆a的控制部(26、29)判定在所设定的允许减速度的范围内(例如,在7挡~6挡的范围内)是否能够使车辆a的减速度与减少了再生制动的车辆b的减速度相配合。

在图7的例子中,与电池的充电状态相配合地减少再生制动后的车辆b的减速度与将车辆a的变速比设定为7挡后的减速度一致。在该情况下,车辆a的控制部(26、29)将与车辆a的7挡对应的减速度设定为协调减速度720,并进行变速控制以使与协调减速控制之前所设定的6挡对应的减速度(当前的减速度710)与协调减速度720(与7挡对应的减速度)相配合(st703)。

车辆a的通信单元c3向车辆b发送包含用于使减少后的再生制动起作用的制动控制压力的信息在内的执行许可信号,在车辆b中,基于从车辆a发送来的制动控制压力的信息,来进行减少再生制动后的减速控制(st703)。

如st703所示,通过利用车与车之间的通信来进行减速度信息的通信,由此能够进行协调减速控制以使在车辆a(10挡at车辆)以及车辆b(bev车辆)之间使减速度相配合。在该情况下,通过在车辆a中设为将变速比提高一个挡的状态,能够减少车辆b中的再生量,能够抑制电池充电状态达到max值。

(变形例3)

图8是示例性地表示协调减速控制的变形例3的图。在该例中,举例示出了在由多个车辆a~车辆e构成的组中进行车与车之间的通信并进行协调减速控制的构成。

在该情况下,组中的最前方车辆(车辆a)进行协调减速控制的整体管理。例如,作为最前方车辆的车辆a是cvt车辆,作为后续车辆的车辆b是8挡at车辆,车辆c是cvt车辆,车辆d是6挡at车辆,车辆e是5挡at车辆。

车辆a(cvt车辆)能够通过无级变速来控制减速度。车辆b(8挡at车辆)、车辆d(6挡at车辆)以及车辆e(5挡at车辆)具有与各变速比对应的减速度信息,并能够通过车与车之间的通信而向车辆a发送减速度信息。另外,车辆c(cvt车辆)能够通过无级变速来控制减速度,车辆c能够将表示减速状态的信息作为减速度信息向车辆a发送。

图9是示例性地说明以组进行车与车之间的通信来执行的协调减速控制的图。车辆a(cvt车辆)以当前的减速度910进行行驶,在包含当前的减速度910在内的范围内设定有允许减速度的范围920。车辆b通过制动控制从7挡行驶状态减速至与车辆a的当前的减速度910同等的减速度。车辆c(cvt车辆)能够通过无级变速来控制减速度,车辆c减速至与车辆a的当前的减速度910同等的减速度。车辆d以及车辆e通过制动控制从5挡行驶状态减速至与车辆a的当前的减速度910同等的减速度。

车辆a的控制部(26、29)对车辆a(本车辆)的减速度和包含在从车辆b~车辆e获取到的减速度信息中的减速度进行比较。车辆a的控制部(26、29)判定在所设定的允许减速度的范围920内在车辆a(本车辆)与车辆b~车辆e(其他车辆)之间减速度是否一致、或者是否能够通过追加制动控制(追加规定的减速度)而在本车辆与其他车辆之间进行减速度相配合的减速控制(协调减速控制)。

在所设定的允许减速度的范围920内,在车辆a与车辆b之间减速度一致时的减速度是与车辆b的6挡对应的减速度。车辆a的控制部(26、29)能够将当前的减速度910变更为与车辆b的6挡对应的减速度,并能够将该减速度设定为协调减速度930。

另外,车辆c能够与协调减速度930相配合地控制减速度。虽然车辆d以及车辆e的减速度与协调减速度930不一致,但是将车辆d以及车辆e的变速比设定为4挡并追加微小制动量(作为基准的阈值控制压力以下的制动控制)所产生的规定的减速度后的减速度(与4挡对应的减速度+微小制动量的减速度)与协调减速度930一致。因此,在车辆a~车辆e中,能够基于协调减速度930而使各车辆的减速度相配合,从而由车辆a的控制部(26、29)确定协调减速度930。此外,当存在多个满足能够在组内的各车辆之间进行控制的减速度或者微小制动量的减速度的条件的协调减速度930的候选的情况下,控制部(26、29)选择全部车辆的制动控制量的合计(总制动量)为最小的减速度。

图10是对存在多个协调减速度的候选的情况下的选择处理的流程进行说明的图,图11中的(a)、图11中的(b)是对存在多个协调减速度930的候选的情况下的减速度的选择处理进行说明的图。

在步骤s100中,车辆a的控制部(26、29)获取车辆a的当前的减速度。然后,在步骤s101中,控制部(26、29)针对当前的减速度而设定允许一定范围内的车速变化的允许减速度的范围。

在步骤s102中,控制部(26、29)在允许减速度的范围内计算出使得各车辆的减速度分别达到当前的减速度以下的减速度。然后,在步骤s103中,控制部(26、29)针对车辆a的各减速度而获取各个车辆的必要制动量。车辆a的通信单元c3通过车与车之间的通信来获取各车辆的制动控制压力的信息,控制部(26、29)基于制动控制压力的信息,来获取在各车辆中为了与车辆a的各减速度相配合而进行减速所需的各其他车辆的必要制动量。

在步骤s104中,控制部(26、29)获取处于车辆a的各减速度下的全部车辆(在图11中的(a)、图11中的(b)的情况下,为车辆b、车辆d以及车辆e)的总制动量,在步骤s105中,控制部(26、29)将在各减速度下的全部车辆的总制动量中的、总制动量为最小的减速度选择为协调减速度。

图11中的(a)是举例示出处于各减速度下的各个车辆的必要制动量的分布的图。在此,车辆a是进行协调减速控制的整体管理的cvt车辆,另外,车辆c也是cvt车辆,能够通过无级变速来控制减速度。需要进行制动控制的是车辆b(8挡at车辆)、车辆d(6挡at车辆)以及车辆e(5挡at车辆),在图11中的(a)中,针对车辆b、车辆d以及车辆e来获取必要制动量。

在图11中的(a)中,示出了在当前的减速度1101下为了与车辆a的当前的减速度相配合而所需的各车辆的必要制动量。在计算出在允许减速度的范围1102内各车辆的减速度分别达到当前的减速度1101以下的减速度时,图11中的(a)中的减速度1103、1104这两个减速度符合条件。减速度1103、1104这两个减速度成为协调减速度的候选。

图11中的(b)是举例示出处于各减速度下的全部车辆(车辆b、车辆d以及车辆e)的总制动量的分布的图。在减速度1103、1104中,总制动量为最小的是减速度1103,将减速度1103设定为协调减速度。车辆a的通信单元c3将在减速度1103(协调减速度)下所需的各其他车辆的制动量的信息(为了获得所需的制动量的制动控制压力的信息)以及减速度1103(协调减速度)的信息与执行许可信号一起向各车辆发送。

车辆a的控制部(26、29)基于根据总制动量而选择的减速度1103(协调减速度)来进行减速控制以与协调减速度相配合。另外,在车辆b~车辆e中,基于从车辆a发送来的减速度1103(协调减速度)的信息来进行减速控制,并且在车辆b、车辆d以及车辆e中,基于为了获得在协调减速度下所需的制动量的制动控制压力而进行对制动装置的工作进行了控制的减速控制。

由此,在由多个车辆构成的组中通过车与车之间的通信来进行协调减速控制的情况下,能够在组中的全部车辆中以总制动量为最小的减速度进行协调减速控制。由此,即使在组中的全部车辆在协调减速控制中都需要制动器的减速度的情况下,也能够通过将制动量的比例设为最小限度而更进一步稳定车辆举动并更进一步地抑制制动器的发热/磨损。

另外,能够经由网络或者存储介质将实现在各实施方式中说明的一个以上的功能的程序供给至系统或者装置,并由该系统或者装置的计算机中的一个以上的处理器读出并执行该程序。通过上述那样的方式也可以实现本发明。

<实施方式的总结>

构成1.上述实施方式的车辆控制装置,是对进行自动驾驶行驶的车辆进行控制的车辆控制装置(例如,计算机com),其特征在于,所述车辆控制装置具备:

通信单元(例如,通信单元c3),其通过与其他车辆之间的通信来获取所述其他车辆的减速度信息;

设定单元(例如,设定部c11、ecu26、ecu29),其针对所述车辆的减速度而设定允许一定范围内的车速变化的允许减速度的范围;

判定单元(例如,判定部c12、ecu26、ecu29),其对所述车辆的减速度和包含在所述减速度信息中的减速度进行比较,并判定在所述允许减速度的范围内是否能够进行使所述车辆的减速度和所述其他车辆的减速度相配合的减速控制;以及

控制单元(例如,控制部c13、ecu26、ecu29),其基于所述判定单元(判定部c12、ecu26、ecu29)的判定结果来进行所述车辆的减速控制,

所述控制单元(控制部c13、ecu26、ecu29)将在所述车辆和所述其他车辆之间一致的减速度设定为协调减速度,并基于所述协调减速度来进行所述车辆的减速控制,

所述通信单元(通信单元c3)向所述其他车辆发送包含所述协调减速度的信息在内的信号。

构成2.在上述实施方式的车辆控制装置(com)中,其特征在于,所述通信单元(通信单元c3)通过与所述其他车辆之间的通信来获取所述其他车辆的制动控制压力的信息,

在所述车辆与所述其他车辆之间减速度不一致的情况下,所述判定单元(判定部c12、ecu26、ecu29)判定是否能够通过向所述其他车辆追加基于阈值控制压力以下的所述制动控制压力的制动装置的减速度而使所述车辆与所述其他车辆的减速度相配合。

构成3.在上述实施方式的车辆控制装置(com)中,其特征在于,在能够通过在所述其他车辆上追加所述制动装置的减速度而使所述车辆的减速度与所述其他车辆相配合的情况下,所述通信单元(通信单元c3)向所述其他车辆发送包含所述制动控制压力的信息以及所述协调减速度的信息在内的信号。

构成4.在上述实施方式的车辆控制装置(com)中,其特征在于,在所述其他车辆具有有级变速器的情况下,所述通信单元(通信单元c3)获取与所述有级变速器的各变速比对应的减速度作为所述减速度信息。

构成5.在上述实施方式的车辆控制装置(com)中,其特征在于,在所述其他车辆是构成为通过充电至电池的电力来驱动马达、并通过再生制动所产生的所述马达的发电来对所述电池进行充电的电动汽车的情况下,所述通信单元(通信单元c3)获取表示与再生制动控制对应的所述电池的充电状态的信息作为减速度信息。

构成6.在上述实施方式的车辆控制装置(com)中,其特征在于,所述判定单元(判定部c12、ecu26、ecu29)基于所述减速度信息来判定是否能够在所设定的所述允许减速度的范围内使得所述车辆的减速度与减少所述再生制动后的所述电动汽车的减速度相配合。

构成7.在上述实施方式的车辆控制装置(com)中,其特征在于,在作为所述车辆的后续车辆而包括多个其他车辆的情况下,所述通信单元(通信单元c3)通过与所述多个其他车辆之间的通信来获取制动控制压力的信息,

所述控制单元(控制部c13、ecu26、ecu29)基于所述制动控制压力的信息,针对所述车辆的每个减速度分别获取将为了与所述车辆的各减速度相配合地进行减速所需的各其他车辆的必要制动量进行合计而得到的总制动量,并将所述总制动量为最小的减速度选择为协调减速度。

构成8.在上述实施方式的车辆控制装置(com)中,其特征在于,所述控制单元(控制部c13、ecu26、ecu29)基于根据所述总制动量而选择的所述协调减速度来进行所述车辆的减速控制,

所述通信单元(通信单元c3)向所述其他车辆发送如下信号:该信号包含为了获得在所述协调减速度下所需的制动量的制动控制压力的信息以及所述协调减速度的信息。

构成9.在上述实施方式的车辆控制装置(com)中,特征在于,所述通信单元(通信单元c3)对作为所述车辆的后续车辆的其他车辆发送所述减速度信息的请求信号,并作为对所述请求信号的响应而获取从所述其他车辆发送来的所述减速度信息。

构成10.在上述实施方式的车辆控制装置(com)中,其特征在于,所述车辆控制装置还具备存储所述减速度信息的存储单元,

所述判定单元(判定部c12、ecu26、ecu29)对包含在所述存储单元的所述减速度信息中的减速度和包含在从所述其他车辆获取到的所述减速度信息中的减速度进行比较,并判定是否能够在所述允许减速度的范围内进行使所述车辆的减速度和所述其他车辆的减速度相配合的减速控制。

构成11.在上述实施方式的车辆控制装置(com)中,其特征在于,在所述通信单元(通信单元c3)接收到从所述其他车辆发送来的包含所述协调减速度的信息在内的信号的情况下,所述控制单元(控制部c13、ecu26、ecu29)基于通过所述通信单元(通信单元c3)接收到的所述协调减速度来进行所述车辆的减速控制。

构成12.在上述实施方式的车辆控制装置(com)中,其特征在于,在所述通信单元(通信单元c3)接收到从所述其他车辆发送来的包含所述制动控制压力的信息以及所述协调减速度的信息在内的信号的情况下,所述控制单元(控制部c13、ecu26、ecu29)基于通过所述通信单元接收到的所述制动控制压力来控制制动装置的工作,并基于所述协调减速度来进行所述车辆的减速控制。

构成13.上述实施方式的车辆控制方法,是对进行自动驾驶行驶的车辆进行控制的车辆控制方法,其特征在于,所述车辆控制方法具有:

通信步骤(例如,步骤s30),在该步骤中,利用通信单元通过与其他车辆之间的通信来获取所述其他车辆的减速度信息;

设定步骤(例如,步骤s31),在该步骤中,设定单元针对所述车辆的减速度而设定允许一定范围内的车速变化的允许减速度的范围;

判定步骤(例如,步骤s32),在该步骤中,判定单元对所述车辆的减速度和包含在所述减速度信息中的减速度进行比较,并判定在所述允许减速度的范围内是否能够进行使所述车辆的减速度和所述其他车辆的减速度相配合的减速控制;以及

控制步骤(例如,步骤s33、s34),在该步骤中,控制单元基于所述判定单元的判定结果来进行所述车辆的减速控制,

在所述控制步骤(步骤s33、s34)中,所述控制单元将在所述车辆和所述其他车辆之间一致的减速度设定为协调减速度,并基于所述协调减速度进行所述车辆的减速控制,通信单元向所述其他车辆发送包含所述协调减速度的信息在内的信号。

根据构成1至构成12的车辆控制装置以及构成13的车辆控制方法,能够基于通过与其他车辆之间的通信而获取到的减速度信息来设定与其他车辆的减速度相配合的协调减速度,并基于协调减速度来进行减速控制。

根据构成2、构成3、构成7以及构成8的车辆控制装置,能够减少为了使减速度相配合而进行的制动控制,能够稳定车辆举动并抑制制动器的发热/磨损。

根据构成5以及构成6的车辆控制装置,能够实现与电池的充电状态相配合地减少再生制动的减速控制。

根据构成9以及构成10的车辆控制装置,能够在本车辆成为先行车辆的情况下通过从作为后续车辆的其他车辆获取减速度信息,来进行协调减速控制的整体管理。

根据构成11以及构成12的车辆控制装置,能够在本车辆成为后续车辆的情况下通过基于从先行车辆发送来的信息进行减速控制而实现使本车辆的减速度与先行车辆的减速度相配合的协调减速控制。

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