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间隔距离。
【背景技术】
[0002]已知一种车辆控制设备，其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)与在前车辆之间的车辆间距离进行控制。这样的车辆控制设备可以使用雷达装置来计算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，并且计算距目标的距离以及目标的相对速度和横向位置以生成关于目标的目标信息。
[0003]车辆控制设备被配置成基于目标信息来识别多个目标中距本车辆最近的目标作为在前车辆，并且控制本车辆的行驶以使得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。
[0004]在距在前车辆的减小了的距离处，雷达装置可能未能检测到与在前车辆的后端对应的目标。例如，当在前车辆是后端处于升高了的位置处的大型车辆时，在车辆前面的雷达装置的一些安装条件下本车辆与在前车辆的接近可能造成“下钻(underriding) ”等，这指的是雷达波在在前车辆的底盘等下面传播的事件。在这种情况下，可能不正确地将在前车辆的前部而非后端识别为在前车辆的最靠近本车辆的目标。对这样不正确地识别的目标后方的本车辆执行车辆间距离控制会导致发生下述事件:与目标车辆间距离相比，在前车辆的后端与本车辆之间的车辆间距离迅速地减小。
[0005]为了防止这种故障，在日本公开特许公报N0.2004-330890中公开的已知技术被配置成对在前车辆与本车辆之间的车辆间距离进行校正。这样的技术被配置成当车辆间距离的先前值与当前值之间的差增大成高于预定值时，确定发生了下钻，存储车辆间距离的先前值与当前值之间的差作为偏移，并且从车辆间距离的当前值减去该偏移，由此使得即使当未能将在前车辆的后端检测为目标时仍能够在在前车辆的后端的后方执行车辆间距离控制。
[0006]然而，在日本公开特许公报N0.2004-330890中公开的技术未考虑在前车辆与本车辆变得彼此远离的情况。因此，在车辆间距离控制方面尚有改进的空间以使得在这样的情况下仍可以控制在前车辆的后端与本车辆之间的车辆间距离以达到预设目标车辆间距离。
[0007]考虑到上述内容，本公开内容的示例实施方式旨在提供一种车辆控制设备，其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】
[0008]根据本发明的示例实施方式，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所述目标被反射的雷达波。所述设备包括:目标信息获取器，被配置成获取根据反射波计算的关于目标的目标信息，所述目标信息包括从本车辆至目标的检测距离以及本车辆与在前车辆的目标之间的相对速度；距离估计器，被配置成:基于所述相对速度计算在前车辆的后端与本车辆之间的车辆间距离的每预定时间段的变化，并且基于所计算的在前车辆的后端与本车辆之间的车辆间距离的变化来计算估计距离作为车辆间距离；目标确定器，被配置成确定在前车辆的目标是否相对于在前车辆的后端向前移位；以及控制器，被配置成:当目标存在于在前车辆的后端时，基于作为车辆间距离的从本车辆至目标的检测距离来执行车辆间距离控制，并且当目标确定器确定在前车辆的目标相对于在前车辆的后端向前移位时，基于由距离估计器计算的作为车辆间距离的估计距离来执行车辆间距离控制。
[0009]当在前车辆的目标相对于在前车辆的后端向前移位时，根据检测距离确定的车辆间距离可能由于目标的向前移位而突然减小。相比之下，即使反映了目标的向前移位，基于相对速度计算的估计距离不太会突然减小。因此，在基于检测距离的车辆间距离控制与基于估计距离的车辆间距离控制之间适当切换可以防止对车辆间距离的不正确理解，由此使得能够适当地执行车辆间距离控制。
【附图说明】
[0010]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；
[0011 ]图2A是ACC ECU的功能框图；
[0012]图2B是目标移位确定器的功能框图；
[0013]图3A和图3B是对在前车辆的后端进行检测的示例；
[0014]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；
[0015]图5是在ACC E⑶中进行的目标配对距离确定处理的示例；
[0016]图6是在ACC E⑶中进行的自适应巡航控制处理的流程图；
[0017]图7是在ACC E⑶中进彳丁的目标移位确定处理的流程图；
[0018]图8是在ACC E⑶中进行的目标配对距离确定处理的流程图；
[0019]图9是在ACC E⑶中进行的目标配对距离确定处理的示例；
[0020]图10是偏移更新处理的流程图；
[0021]图11是在ACC E⑶中进行的许可/禁止确定处理的流程图；
[0022]图12是在ACC E⑶中进行的自适应巡航控制处理的示例；以及
[0023]图13是在ACC E⑶中进行的自适应巡航控制处理的另一示例。
【具体实施方式】
[0024]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。
[0025]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。
[0026]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。
[0027]雷达装置11和E⑶12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E⑶13。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E⑶。
[0028]雷达装置11和E⑶12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E⑶12至14等传送数据或者从其接收数据。应当理解，下文描述的对这些E⑶12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E⑶12至14之间的功能划分。
[0029]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 E⑶12。
[0030]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。
[0031]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Ila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Ila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。
[0032]距离计算器Ilb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:
[0033]fr = (fbl+fb2)/2,以及
[0034]fd = (fb2_fbl)/2。
[0035]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Ilb可以基于fbl和fb2来计算距目标的距离。
[0036]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Ilc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。
[0037]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。
[0038]相对速度计算器Ilc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。
[0039]方向计算器Ild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I Ia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