专利名称：车辆控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及车辆控制装置，具体而言涉及根据行驶路径来计算行驶计划并基于计算的行驶计划来控制车辆的车辆控制装置。
背景技术：
以往，作为计算车辆的行驶计划的装置，已知有将行驶计划阶段化分成上位计划及下位计划而进行计算的装置(參照专利文献I)。在该专利文献I所记载的装置中，按照车辆的行驶方针来计算上位计划并根据周边环境的状况变化来计算下位计划。由此，在专利文献I所记载的装置中，实现满足车辆的行驶方针井能够灵活地应对周边环境的状况变化的行驶计划的计算。
在先技术文献专利文献专利文献I日本特开2008-129804号公报然而，在上述那样的装置中，即使计算行驶计划，在行驶中的车辆的周边环境较大变化的情况下，也需要进行行驶计划的再计算。然而，若行驶计划的再计算花费时间，则在此期间车辆移动而周边环境变化，因此存在难以将实际的周边环境适当地反映到行驶计划中的问题。因此，強烈地希望缩短行驶计划的计算时间。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供ー种车辆控制装置，其通过计算第一行驶计划和计算粒度比第一行驶计划粗的第二行驶计划作为行驶计划，而确保任意的区间的行驶计划的精度井能够缩短计算时间。本发明的车辆控制装置按照根据到车辆的目的地为止的行驶路径而计算出的行驶计划来控制车辆，其特征在干，具备设定到目的地为止的行驶路径的行驶路径设定单元；将行驶路径分成第一区间和第二区间的行驶路径分割単元；及计算与第一区间对应的第一行驶计划和与第二区间对应的第二行驶计划的行驶计划计算单元；所述行驶计划计算单元使第二行驶计划中的计算粒度比第一行驶计划中的计算粒度粗。需要说明的是，计算粒度是指计算处理的等级，该计算粒度越粗，行驶计划的精度越下降，但反而计算时间越短。根据本发明的车辆控制装置，通过计算第一行驶计划和比第一行驶计划的计算粒度粗而计算处理简单的第二行驶计划作为行驶计划，与以和第一行驶计划相同的计算粒度来计算行驶计划整体的情况相比，行驶计划的精度下降，但反而能够缩短计算时间。因此，根据该车辆控制装置，能够确保任意的第一区间中的第一行驶计划的精度，井能够缩短行驶计划整体的计算时间。而且，与以与第一行驶计划相同的计算粒度来计算行驶计划整体的情况相比，能够减少运算处理量。在本发明的车辆控制装置中，优选的是，行驶路径分割单元将行驶路径中距车辆的当前地在规定距离内的区间包含于第一区间中。根据该车辆控制装置，能够确保距车辆的当前地为规定距离内的区间的行驶计划的精度，井能够缩短行驶计划整体的计算时间。因此，在行驶计划的计算结束后，在确保了该行驶计划的精度的区间行驶的期间计算下ー个行驶计划，由此车辆能够在确保了行驶计划的精度的区间内继续行驶。因此，根据该车辆控制装置，能够在确保了行驶计划的精度的区间持续行驶直至到达目的地。在本发明的车辆控制装置中，优选的是，还具备将行驶路径中曲率在规定值以上的区间设定成弯路区间的弯路区间设定单元，行驶路径分割単元将弯路区间包含于第一区间中。根据该车辆控制装置，由于行驶路径中的比直线的区间要求更精密的车辆控制的弯路区间包含在第一区间中，因此能够在弯路区间中实现按照确保了精度的第一行驶计划 并能够提高弯路区间中的车辆的安全性及乘坐感觉的优良性。在本发明的车辆控制装置中，优选的是，还具备将行驶路径中斜度变化率在规定值以上的区间设定成斜度变化区间的斜度变化区间设定単元，行驶路径分割单元将斜度变化区间包含于第一区间中。根据该车辆控制装置，由于行驶路径中相比平坦区间而言车辆控制对燃料利用率造成的影响更大的斜度变化区间包含在第一区间中，因此能够在斜度变化区间中实现按照确保了精度的第一行驶计划的高可靠性的车辆控制。因此，根据该车辆控制装置，能够实现行驶计划整体的计算时间的缩短，井能够提高斜度变化区间中的车辆的安全性及燃料利用率。在本发明的车辆控制装置中，优选的是，还具备检测车辆周围的其他车辆的其他车辆检测单元；及算出其他车辆检测单元检测到的其他车辆与车辆的碰撞富余时间成为规定值以下的其他车辆接近地点的其他车辆接近地点算出単元；行驶路径分割单元将其他车辆接近地点包含于第一区间中。根据该车辆控制装置，由于其他车辆与车辆的碰撞富余时间成为规定值以下的其他车辆接近地点包含在第一区间中，因此在其他车辆接近时，能够实现按照确保了精度的第一行驶计划的高可靠性的车辆控制。因此，根据该车辆控制装置，能够缩短行驶计划整体的计算时间，井能够提高车辆相对于其他车辆的安全性。在本发明的车辆控制装置中，优选的是，行驶计划计算单元根据预先设定的车辆控制方针来变更第二行驶计划的计算条件。在该车辆控制装置中，根据驾驶员等预先设定的重视安全性、重视乘坐感觉、重视燃料利用率等车辆控制方针来变更第二行驶计划的计算条件，由此，第二行驶计划的计算粒度的粗细不会对车辆控制方针造成较大影响并同时能够缩短计算时间。
图I是表示第一实施方式的车辆控制装置的框图。图2是表示沿着行驶路径的车辆的行驶距离与行驶计划中的车速控制目标值的关系的坐标图。
图3是表示车辆到达图2所示的再计算开始地点R时的行驶路径的分割的坐标图。图4是用于说明在车速的实测值与车速控制目标值之间产生差的情况的坐标图。图5是表示沿着行驶路径的车辆的行驶距离与车速控制目标值的关系的坐标图。是表示第一实施方式的车辆控制装置的动作的流程图。图6是表示第二实施方式的车辆控制装置的框图。图7是表示弯路区间的简要俯视图。图8是表示第二实施方式的车辆控制装置的动作的流程图。图9是表示第三实施方式的车辆控制装置的框图。
图10是表示斜度变化区间的简要侧视图。图11是表示第三实施方式的车辆控制装置的动作的流程图。图12是表示第四实施方式的车辆控制装置的框图。图13是表示第四实施方式的车辆控制装置的动作的流程图。
具体实施例方式以下，參照附图，详细说明本发明的车辆控制装置的优选的实施方式。需要说明的是，对同一部分标注同一标号，省略重复说明。[第一实施方式]第一实施方式的车辆控制装置I进行与从车辆的当前地到目的地为止的行驶路径对应的行驶计划的计算，并按照该行驶计划来控制车辆。如图I所示，车辆控制装置I具备对装置进行统一控制的ECU[Electric Control Unit]2。EQJ2是由进行运算处理的CPU [Central Processing Unit]、作为存储部的ROM [Read Only Memory]及 RAM [Random Access Memory]、输入信号电路、输出信号电路、电源电路等构成的电子控制单元。EQJ2与GPS[Global Positioning System]接收部3、车辆传感器4、用户接ロ 5、地图数据库6及车辆控制部7电连接。GPS接收部3通过接收来自多个GPS卫星的电波来检测车辆的当前地G。GPS接收部3将检测到的当前地G作为当前地信号向E⑶2发送。车辆传感器4是检测车辆的车速、加速度、偏摆率、转向角等车辆的行驶状态的实测值的设备。车辆传感器具体而言由车速传感器、加速度传感器等各种传感器构成。车辆传感器4将检测到的车辆的行驶状态的实测值作为车辆实测信号而向ECU2发送。用户接ロ 5是用于在装置与驾驶员之间进行信息的输入输出的设备。用户接ロ 5例如是触摸面板式显示器。用户接ロ 5将从驾驶员输入的与车辆的目的地P相关的信息作为目的地信号向E⑶2发送。而且，用户接ロ 5根据从E⑶2发送的信号将车辆的行驶路径等各种信息向驾驶员传递。地图数据库6是存储道路的形状、斜度变化等地图信息的数据库。地图数据库6根据从E⑶2发送的地图信息要求信号而将地图信息向E⑶2发送。车辆控制部7根据从E⑶2发送的车辆控制信号来控制车辆。车辆控制部7通过控制车辆的发动机、转向执行器及制动系统等来实现车辆控制。ECU2具有行驶路径设定部(行驶路径设定单元)11、行驶路径分割部(行驶路径分割単元)12、行驶计划计算部(行驶计划计算单元)13及再计算条件判定部14。行驶路径设定部11设定从当前地G到目的地P为止的行驶路径。具体而言，行驶路径设定部11在从用户接ロ 5发送了目的地信号时，为了取得车辆周边的地图信息，基于GPS接收部3的当前地信号而 向地图数据库6发送地图信息要求信号。行驶路径设定部11基于从地图数据库6发送的地图信号、从GPS接收部3发送的当前地信号及从用户接ロ 5发送的目的地信号，设定从当前地G到目的地P为止的行驶路径。行驶路径分割部12将行驶路径设定部11设定的行驶路径分成第一区间A和第二区间B (參照图2及图3)。图2是表示沿着行驶路径的车辆的行驶距离与行驶计划中的车速控制目标值的关系的坐标图。图2表示车辆的当前地G及目的地P。图2中的实线表示车辆传感器4检测到的车速的实测值，单点划线表示行驶计划的车速控制目标。而且，图3表示车辆到达图2所示的再计算开始地点R时的坐标图。关于再计算开始地点R，在后面叙述。如图2及图3所示，行驶路径分割部12将行驶路径中的距车辆的当前地为规定距离内的区间作为第一区间A，将行驶路径中的第一区间A以外的区间作为第二区间B，如此进行划分。行驶计划计算部13计算与行驶路径对应的车辆的行驶计划。行驶计划是为了使车辆沿着行驶路径行驶而预先决定与各规定时间的车辆行驶状态(车速、加速度、转向角、偏摆率、车辆位置等)相关的车辆控制目标值。換言之，行驶计划由各种车辆控制目标值的时序数据组构成。行驶计划计算部13计算与行驶路径中的第一区间A对应的第一行驶计划和与第ニ区间B对应的第二行驶计划。行驶计划计算部13在第一及第ニ行驶计划的计算中，利用SCGRA[Sequential Conjugate Gradient Restoration Algorithm]法等收敛运算、各种计算模型(车辆模型、冲击计算的模型、摩擦圆计算的模型等)。行驶计划计算部13使第二行驶计划中的计算粒度比第一行驶计划中的计算粒度粗。计算粒度是指计算处理的等级。在此，说明主要影响计算粒度的粗细的三个要素。第ー个要素是构成行驶计划的时序数据组的时间间隔。构成行驶计划的时序数据组的时间轴上的间隔越宽，计算粒度越粗。第二个要素是收敛运算的结束条件(收敛条件)。该结束条件越松散，计算粒度越粗。第三个要素是在行驶计划的计算中使用的各种计算模型。作为该计算模型，使用越简化的模型，计算粒度越粗。如此，由于三个要素的影响，计算粒度越粗，行驶计划的计算处理越简化。并且，计算处理越简化，行驶计划的精度越下降，反而计算时间越短。因此，计算粒度粗的第二行驶计划相比第一行驶计划，精度低，反而计算时间缩短。另外，行驶计划计算部13在第一区间A内设定再计算开始地点R。再计算开始地点R是指因车辆到达而开始行驶计划的再计算的地点(參照图2及图3)。具体而言，行驶计划计算部13基于第一行驶计划来识别到车辆脱离第一区间A为止的时间Tl。接下来，行驶计划计算部13算出从识别的时间Tl中除去本次的第一及第ニ行驶计划的计算所花费的时间T2而得到的时间T3。行驶计划计算部13将在第一行驶计划中时间T3后车辆所处的地点设定为再计算开始地点R。行驶计划计算部13将与计算出的第一及第ニ行驶计划对应的车辆控制信号向车辆控制部7发送。另外，行驶计划计算部13基于从GPS接收部3发送的当前地信号，判定车辆是否到达了目的地P。行驶计划计算部13在判定为车辆到达了目的地P吋，结束车辆控制的处理。再计算条件判定部14判定是否满足进行行驶计划的再计算的再计算条件。具体而言，再计算条件判定部14基于从车辆传感器4发送的车辆实测信号，来识别车辆的车速、加速度、转向角、偏摆率等车辆的行驶状态的实测值。再计算条件判定部14判定识别的车辆的行驶状态的实测值与第一行驶计划的车辆控制目标值之差是否在规定的允许范围内。在此，图4是表示在车速的实测值与车速控制目标值之间产生差的情况的坐标图。在图4中，虚线表示在车辆的行驶开始前计算的行驶计划的车速控制目标。而单点划线表示在当前地G再计算的行驶计划的车速控制目标。实线表示车辆传感器4检测到的车速的实测值。图4将当前地G的车速的实测值(实线)与在行驶前计算的行驶计划的车速控制目标值(虚线)之差表示为H。再计算条件判定部14在判定为车辆的实测值与第一行驶计划的车辆控制目标值之差不在允许范围内时，判定为满足了再计算条件。另外，再计算条件判定部14基于从GPS接收部3发送的当前地信号，判定车辆是否到达了行驶计划计算部13设定的再计算开始地点R (參照图2及图3)。再计算条件判定部14在判定为车辆到达了再计算开始地点R时，判定为满足了再计算条件。当再计算条件判定部14判定为满足了再计算条件时，再次进行行驶路径分割部12的行驶路径的分割及行驶计划计算部13的行驶路径的计算。接下来，參照附图，说明上述的第一实施方式的车辆控制装置I的E⑶2执行的处理。如图5所示，E⑶2的行驶路径设定部11首先基于从用户接ロ 5发送的目的地信号，识别输入了驾驶员的目的地P (SI)。接下来，行驶路径设定部11基于从用户接ロ 5发送的目的地信号、从GPS接收部3发送的当前地信号及从地图数据库6发送的地图信号，设定从车辆的当前地G到目的地P的行驶路径(S2)。然后，ECU2的行驶路径分割部12将行驶路径设定部11设定的行驶路径分成距车辆的当前地G为规定距离内的第一区间A和行驶路径中的第一区间A以外的区间即第二区间B (S3)。ECU2的行驶计划计算部13计算与行驶路径中的第一区间A对应的第一行驶计划和与第二区间B对应的第二行驶计划(S4)。此时，行驶计划计算部13使第二行驶计划中的计算粒度比第一行驶计划中的计算粒度粗。接下来，行驶计划计算部13在第一区间A内设定再计算开始地点R(S5)。接下来，行驶计划计算部13开始将与计算的第一及第ニ行驶计划对应的车辆控制信号向车辆控制部7发送(S6)。车辆控制部7按照从行驶计划计算部13发送的车辆控制信号，驱动车辆的发动机、转向执行器及制动系统等，由此进行车辆控制。当行驶计划计算部13发送车辆控制信号吋，ECU2的再计算条件判定部14基于从车辆传感器4发送的车辆实测信号，来识别车辆的行驶状态的实测值。再计算条件判定部14判定识别的车辆的行驶状态的实测值与第一行驶计划的车辆控制目标值之差是否在允许范围内(S7)。再计算条件判定部14在判定为实测值与第一行驶计划的车辆控制目标值之差不在允许范围内时，判定为再计算条件满足而再次向S2的处理返回。另ー方面，再计算条件判定部14在判定为实测值与第一行驶计划的车辆控制目 标值之差处于允许范围内时，基于从GPS接收部3发送的当前地信号，判定车辆是否到达了行驶计划计算部13设定的再计算开始地点R。再计算条件判定部14在判定为车辆到达了再计算开始地点R时，判定为再计算条件满足而再次向S2的处理返回。另ー方面，在再计算条件判定部14判定为车辆未到达再计算开始地点R吋，行驶计划计算部13基于从GPS接收部3发送的当前地信号，判定车辆是否到达了目的地P(S9)。行驶计划计算部13在判定为车辆未到达目的地P时，再次向S7的处理返回。行驶计划计算部13在判定为车辆到达了目的地P吋，结束车辆控制的处理。根据以上说明的第一实施方式的车辆控制装置1，计算第一行驶计划和计算粒度比第一行驶计划粗而计算处理简单的第二行驶计划作为行驶计划，由此，与以与第一行驶计划相同的计算粒度来计算行驶计划整体的情况相比，行驶计划的精度下降，但反而能够缩短计算时间。因此，根据该车辆控制装置1，能够确保第一区间A中的第一行驶计划的精度，并缩短行驶计划整体的计算时间。另外，根据该车辆控制装置1，与以与第一行驶计划相同的计算粒度来计算行驶计划整体的情况相比，能够减少运算处理量。而且，通过形成为根据来自驾驶员的要求、周边 环境等各种条件来使第一区间A的长度动态地变化的方式，而能够平衡调整行驶计划的精度与计算时间。另外，在该车辆控制装置I中，设距车辆的当前地G为规定距离内的区间为第一区间A。并且，通过将开始行驶计划的再计算的再计算开始地点R设定在第一区间A内，而车辆在第一区间A内被按照第一行驶计划控制的期间，将距该当前地G为规定距离内的区间作为新的第一区间A而计算第一行驶计划，因此车辆能够在确保行驶计划的精度的区间内继续行驶。因此，根据该车辆控制装置1，能够在确保行驶计划的精度的区间内继续行驶直至到达目的地P，因此能够进行高可靠性的车辆控制。[第二实施方式]接下来，參照附图，说明第二实施方式的车辆控制装置21。与第一实施方式的车辆控制装置I相比，第二实施方式的车辆控制装置21的主要区别在于考虑弯路区间C而分割行驶路径这一点。如图6及图7所示，与第一实施方式的E⑶2相比，第二实施方式的车辆控制装置21的ECU22还具有弯路区间设定部(弯路区间设定単元)23。弯路区间设定部23将行驶路径设定部11设定的行驶路径中的曲率为规定值以上的区间设定为弯路区间C。ECU22的行驶路径分割部24将行驶路径中的距车辆的当前地G为规定距离内的区间作为第一区间A，将行驶路径中的第一区间A以外的区间作为第二区间B，如此进行划分。行驶路径分割部24判定第一区间A的終点Ae是否包含在弯路区间C内。行驶路径分割部24在判定为第一区间A的終点Ae包含在弯路区间C内吋，以第一区间A的終点成为弯路区间C的起点Cs的方式缩短第一区间A。行驶路径分割部24在缩短了第一区间A的情况下，以利用下一次的行驶路径的分割(即再计算条件满足之后的行驶路径的分割)而在第一区间A内包含弯路区间C的整体的方式进行设定处理。这种情况下，行驶路径分割部24在下一次的行驶路径的分割时以包含弯路区间C的整体的方式扩大第一区间A。需要说明的是，在距车辆的当前地G的规定距离内包含弯路区间C的整体的情况下，不扩大第一区间A。接下来，參照附图，说明上述的第二实施方式的车辆控制装置21的E⑶22执行的处理。
如图8所示，E⑶22的行驶路径设定部11首先基于从用户接ロ 5发送的目的地信号，识别输入了驾驶员的目的地P (SI I)。接下来，行驶路径设定部11基于从GPS接收部3发送的当前地信号、从用户接ロ 5发送的目的地信号及从地图数据库6发送的地图信号，设定从车辆的当前地G到目的地P的行驶路径(S12)。当行驶路径设定部11设定行驶路径时，弯路区间设定部23将行驶路径中的曲率为规定值以上的区间设定为弯路区间C (S13)。然后，行驶路径分割部24将行驶路径设定部11设定的行驶路径分成距车辆的当前地G为规定距离内的第一区间A和行驶路径中的第一区间A以外的区间即第二区间B (S14).接下来，行驶路径分割部24判定第一区间A的終点Ae是否包含在弯路区间C内
(515)。行驶路径分割部24在判定为第一区间A的終点Ae未包含在弯路区间C内的情况 下，向S18的处理转移。行驶路径分割部24在判定为第一区间A的終点Ae包含在弯路区间C内的情况下，以使第一区间A的終点成为弯路区间C的起点Cs的方式缩短第一区间A
(516).行驶路径分割部24在缩短了第一区间A的情况下，进行以利用下一次的行驶路径的分割而在第一区间A中包含弯路区间C的整体的方式进行设定的第一区间扩大设定处理
(517)。然后，向S18的处理转移。在S18中，行驶计划计算部13计算与行驶路径中的第一区间A对应的第一行驶计划和与第二区间B对应的第二行驶计划。此时，行驶计划计算部13使第二行驶计划中的计算粒度比第一行驶计划中的计算粒度粗。接下来，行驶计划计算部13在第一区间A内设定再计算开始地点R(S19)。然后，行驶计划计算部13开始将与计算的第一及第ニ行驶计划对应的车辆控制信号向车辆控制部7发送(S20)。车辆控制部7按照从行驶计划计算部13发送的车辆控制信号，驱动车辆的发动机、转向执行器及制动系统等，由此进行车辆控制。当行驶计划计算部13发送车辆控制信号吋，ECU2的再计算条件判定部14基于从车辆传感器4发送的车辆实测信号，判定车辆的行驶状态的实测值与第一行驶计划的车辆控制目标值之差是否在允许范围内(S21)。再计算条件判定部14在判定为实测值与第一行驶计划的车辆控制目标值之差不在允许范围内时，判定为再计算条件满足而再次向S14的处理返回。另ー方面，再计算条件判定部14在判定为实测值与第一行驶计划的车辆控制目标值之差在允许范围内的情况下，基于从GPS接收部3发送的当前地信号，判定车辆是否到达了行驶计划计算部13设定的再计算开始地点R (S22)。再计算条件判定部14在判定为车辆到达了再计算开始地点R的情况下，判定为再计算条件满足而再次向S14的处理返回。另ー方面，在再计算条件判定部14判定为车辆未到达再计算开始地点R的情况下，行驶计划计算部13基于从GPS接收部3发送的当前地信号，判定车辆是否到达了目的地P(S23)。行驶计划计算部13在判定为车辆未到达目的地P的情况下，再次返回S21的处理。行驶计划计算部13在判定为车辆到达了目的地P的情况下，结束车辆控制的处理。根据以上说明的第二实施方式的车辆控制装置21，能够得到与第一实施方式的车辆控制装置I同样的效果。而且，由于行驶路径中的比直线的区间要求更精密的车辆控制的弯路区间C包含在第一区间A中，因此能够实现按照确保了精度的第一行驶计划的高可靠性的车辆控制。因此，根据该车辆控制装置21，能够缩短行驶计划整体的计算时间并能够提高弯路区间C中的车辆的安全性及乘坐感觉。[第三实施方式]接下来，參照附图，说明第三实施方式的车辆控制装置31。与第一实施方式的车辆控制装置I相比，第三实施方式的车辆控制装置31的主要区别在于考虑斜度变化区间D而分割行驶路径这一点。如图9及图10所示，与第一实施方式的E⑶2相比，第三实施方式的车辆控制装置31的ECU32还具有斜度变化区间设定部(斜度变化区间设定単元)33。斜度变化区间设定部33将行驶路径设定部11设定的行驶路径中斜度变化为规定值以上的区间设定为斜度变化区间D。E⑶32的行驶路径分割部34将行驶路径中的距车辆的当前地G为规定距离内的区间作为第一区间A，将行驶路径中的第一区间A以外的区间作为第二区间B，如此进行划分。行驶路径分割部34判定第一区间A的終点Ae是否包含在斜度变化区间D内。行驶路径分 割部34在判定为第一区间A的終点Ae包含在斜度变化区间D内的情况下，以使第一区间A的終点成为斜度变化区间D的起点Ds的方式缩短第一区间A。行驶路径分割部34在缩短了第一区间A的情况下，以利用下一次的行驶路径的分割(即满足了再计算条件之后的行驶路径的分割)而在第一区间A中包含斜度变化区间D的整体的方式进行设定处理。这种情况下，行驶路径分割部34在下一次的行驶路径的分割时以包含斜度变化区间D的整体的方式扩大第一区间A。需要说明的是，在距车辆的当前地G的规定距离内包含斜度变化区间D的整体的情况下，不扩大第一区间A。接下来，參照附图，说明上述的第三实施方式的车辆控制装置31的E⑶32执行的处理。如图11所示，E⑶32的行驶路径设定部11首先基于从用户接ロ 5发送的目的地信号，来识别输入了驾驶员的目的地P(S31)。接下来，行驶路径设定部11基于从GPS接收部3发送的当前地信号、从用户接ロ 5发送的目的地信号及从地图数据库6发送的地图信号，设定从车辆的当前地G到目的地P的行驶路径(S32)。当行驶路径设定部11设定行驶路径吋，斜度变化区间设定部33将行驶路径中的斜度变化为规定值以上的区间设定为斜度变化区间D (S33)。然后，行驶路径分割部34将行驶路径设定部11设定的行驶路径分为距车辆的当前地G为规定距离内的第一区间A和行驶路径中的第一区间A以外的区间即第二区间B (S34)。接下来，行驶路径分割部34判定第一区间A的終点Ae是否包含在斜度变化区间D内(S35)。行驶路径分割部34在判定为第一区间A的終点Ae不包含在斜度变化区间D内的情况下，向S38的处理转移。行驶路径分割部34在判定为第一区间A的終点Ae包含在斜度变化区间D内的情况下，以使第一区间A的終点成为斜度变化区间D的起点Cs的方式缩短第一区间A (S36)。行驶路径分割部34在缩短了第一区间A的情况下，进行以利用下一次的行驶路径的分割而在第一区间A内包含斜度变化区间D的整体的方式进行设定的第一区间扩大设定处理(S37)。然后，向S38的处理转移。在S38中，行驶计划计算部13计算与行驶路径中的第一区间A对应的第一行驶计划和与第二区间B对应的第二行驶计划。此时，行驶计划计算部13使第二行驶计划中的计算粒度比第一行驶计划中的计算粒度粗。
然后，行驶计划计算部13在第一区间A内设定再计算开始地点R(S39)。接下来，行驶计划计算部13开始将与计算出的第一及第ニ行驶计划对应的车辆控制信号向车辆控制部7发送(S40)。车辆控制部7根据从行驶计划计算部13发送的车辆控制信号，通过驱动车辆的发动机、转向执行器及制动系统等而进行车辆控制。当行驶计划计算部13发送车辆控制信号吋，ECU2的再计算条件判定部14基于从车辆传感器4发送的车辆实测信号，判定车辆的行驶状态的实测值与第一行驶计划的车辆控制目标值之差是否在允许范围内(S41)。再计算条件判定部14在判定为实测值与第一行驶计划的车辆控制目标值之差不在允许范围内的情况下，判定为再计算条件满足而再次向S14的处理返回。另ー方面，再计算条件判定部14在判定为实测值与第一行驶计划的车辆控制目标值之差在允许范围内的情况下，基于从GPS接收部3发送的当前地信号，判定车辆是否到达了行驶计划计算部13设定的再计算开始地点R (S42)。再计算条件判定部14在判定为车辆到达了再计算开始地点R的情况下，判定为再计算条件满足而再次向S34的处理返回。另ー方面，再计算条件判定部14在判定为车辆未到达再计算开始地点R的情况下，行驶计 划计算部13基于从GPS接收部3发送的当前地信号，判定车辆是否到达了目的地P(S43)。行驶计划计算部13在判定为车辆未到达目的地P的情况下，再次返回S41的处理。行驶计划计算部13在判定为车辆到达了目的地P的情况下，结束车辆控制的处理。根据以上说明的第三实施方式的车辆控制装置31，能够得到与第一实施方式的车辆控制装置I同样的效果。此外，由于行驶路径中的相比平坦的区间车辆控制对燃料利用率影响较大的斜度变化区间D包含于第一区间A，因此能够在斜度变化区间D中实现按照确保了精度的第一行驶计划的高可靠性的车辆控制。因此，根据该车辆控制装置31，能够缩短行驶计划整体的计算时间并提高车辆的安全性及燃料利用率。[第四实施方式]接下来，參照附图，说明第四实施方式的车辆控制装置41。与第一实施方式的车辆控制装置I相比，第四实施方式的车辆控制装置41的主要区别在于考虑其他车辆的接近而分割行驶路径这一点。如图12所示，与第一实施方式的E⑶2相比，第四实施方式的车辆控制装置41还具备其他车辆检测部(其他车辆检测单元)8。另外，车辆控制装置41的ECU42还具有其他车辆接近地点设定部(其他车辆接近地点设定单元)43。其他车辆检测部8检测车辆周围的其他车辆。其他车辆检测部8例如由毫米波雷达传感器、激光雷达传感器、图像传感器等构成。其他车辆检测部8将取得的与其他车辆相关的信息作为其他车辆信号向ECU42发送。ECU42的其他车辆接近地点设定部43基于从车辆传感器4发送的车辆实测信号和从其他车辆检测部8发送的其他车辆信号，算出车辆相对于其他车辆的碰撞富余时间TTC[Time To Collision]。其他车辆接近地点设定部43将行驶路径上碰撞富余时间TTC成为规定值以下的地点设定为其他车辆接近地点。其他车辆接近地点设定部43对于其他车辆检测部8检测到的其他车辆分别设定其他车辆接近地点。E⑶42的行驶路径分割部44将行驶路径中的距车辆的当前地G为规定距离内的区间作为第一区间A，将行驶路径中的第一区间A以外的区间作为第二区间B，如此进行划分。行驶路径分割部44判定其他车辆接近地点设定部43是否设定了其他车辆接近地点。行驶路径分割部44在判定为其他车辆接近地点设定部43设定了其他车辆接近地点的情况下，判定其他车辆接近地点是否全部处于第一区间A内。行驶路径分割部44在判定为其他车辆接近地点未全部处于第一区间A内的情况下，以包含全部的其他车辆接近地点的方式扩大第一区间A。需要说明的是，也可以对第一区间A的扩大设置极限。接下来，參照附图，说明上述的第四实施方式的车辆控制装置41的E⑶42执行的处理。如图13所示，E⑶42的行驶路径设定部11首先基于从用户接ロ 5发送的目的地信号，识别输入了驾驶员的目的地P(S51)。接下来，行驶路径设定部11基于从GPS接收部3发送的当前地信号、从用户接ロ 5发送的目的地信号及从地图数据库6发送的地图信号， 设定从车辆的当前地G到目的地P的行驶路径(S52)。在行驶路径设定部11设定了行驶路径的情况下，其他车辆接近地点设定部43基于从车辆传感器4发送的车辆实测信号和从其他车辆检测部8发送的其他车辆信号，算出车辆相对于其他车辆的碰撞富余时间TTC。其他车辆接近地点设定部43将行驶路径上碰撞富余时间TTC成为规定值以下的地点设定为其他车辆接近地点(S53)。此时，在其他车辆检测部8未检测出其他车辆的情况下及车辆相对于其他车辆的碰撞富余时间TTC成为规定值以下的地点不存在的情况下，不设定其他车辆接近地点。然后，行驶路径分割部44将行驶路径设定部11设定的行驶路径分为距车辆的当前地G为规定距离内的第一区间A和行驶路径中的第一区间A以外的区间即第二区间B(S54)。接下来，行驶路径分割部44判定其他车辆接近地点是否存在(S55)。行驶路径分割部44在判定为其他车辆接近地点不存在的情况下，向S58的处理转移。行驶路径分割部44在判定为其他车辆接近地点存在的情况下，判定全部的其他车辆接近地点是否存在于第一区间A内(S56)。行驶路径分割部44在判定为全部的其他车辆接近地点存在于第一区间A内的情况下，向S58的处理转移。行驶路径分割部44在判定为不是全部的其他车辆接近地点存在于第一区间A内的情况下，以包含全部的其他车辆接近地点的方式扩大第一区间A (S57)。然后，向S58的处理转移。在S58中，行驶计划计算部13计算与行驶路径中的第一区间A对应的第一行驶计划和与第二区间B对应的第二行驶计划。此时，行驶计划计算部13使第二行驶计划中的计算粒度比第一行驶计划中的计算粒度粗。然后，行驶计划计算部13在第一区间A内设定再计算开始地点R(S59)。接下来，行驶计划计算部13开始将与计算出的第一及第ニ行驶计划对应的车辆控制信号向车辆控制部7发送(S60)。车辆控制部7根据从行驶计划计算部13发送的车辆控制信号，驱动车辆的发动机、转向执行器及制动系统等，由此进行车辆控制。当行驶计划计算部13发送车辆控制信号吋，ECU2的再计算条件判定部14基于从车辆传感器4发送的车辆实测信号，判定车辆的行驶状态的实测值与第一行驶计划的车辆控制目标值之差是否处于允许范围内(S61)。再计算条件判定部14在判定为实测值与第一行驶计划的车辆控制目标值之差不在允许范围内的情况下，判定为再计算条件满足而再次向S53的处理返回。另ー方面，再计算条件判定部14在判定为实测值与第一行驶计划的车辆控制目标值之差在允许范围内的情况下，基于从GPS接收部3发送的当前地信号，判定车辆是否到达了行驶计划计算部13设定的再计算开始地点R (S62)。再计算条件判定部14在判定为车辆到达了再计算开始地点R的情况下，判定为再计算条件满足而再次向S53的处理返回。另ー方面，再计算条件判定部14判定为车辆未到达再计算开始地点R的情况下，行驶计划计算部13基于从GPS接收部3发送的当前地信号，判定车辆是否到达了目的地P (S63)。行驶计划计算部13在判定为车辆未到达目的地P的情况下，再次返回S61的处理。行驶计划计算部13在判定为车辆到达了目的地P的情况下，结束车辆控制的处理。根据以上说明的第四实施方式的车辆控制装置41，能够得到与第一实施方式的车辆控制装置I同样的效果。此外，根据该车辆控制装置41，由于其他车辆与车辆的碰撞富余时间TTC成为规定值以下的其他车辆接近地点包含于第一区间A，因此能够在其他车辆接近时实现按照确保了精度的第一行驶计划的高可靠性的车辆控制。因此，根据该车辆控制装置41，能够缩短行驶计划整体的计算时间并提高车辆相对于其他车辆的安全性。需要说明的是，在第四实施方式中，考虑其他车辆的接近而 进行了行驶路径的分割，但也可以考虑行人和建筑物等障碍物来进行行驶路径的分割。以上，说明了本发明的优选的实施方式，但本发明并未限定为上述实施方式。例如，可以将上述第一 第四实施方式适当组合使用，也可以同时具有全部的实施方式的结构。这种情况下，行驶计划计算部13也可以按照由驾驶员等预先设定的车辆控制方针来变更第二行驶计划的计算条件。即，驾驶员等将重视安全性、重视燃料利用率、重视乘坐感觉等车辆控制方针向用户接ロ 5输入，由此行驶计划计算部13以减少对驾驶员输入的车辆控制方针即重视项目的影响的方式变更第二行驶计划的计算条件。该计算条件包含第二行驶计划的计算中使用的计算模型、计算的前提条件等。更具体而言，驾驶员将重视安全性和重视乘坐感觉设定为车辆控制方针的情况下，通过形成为假定第二行驶计划中的车辆位置的控制目标值的时序数据即车辆的目标行驶路线与道路中心一致的计算条件，则不会对安全性或乘坐感觉造成较大影响而能够缩短计算时间。需要说明的是，这种情况下，在第一区间A与第二区间B的边界存在产生目标行驶路线的偏移的可能性，因此同时进行目标行驶路线的补充处理。另外，在驾驶员将燃料利用率设定为车辆控制方针即重视项目的情况下，通过减弱第二行驶计划中的计算条件的冲击限制，能够不会较大地降低燃料利用率而缩短计算时间。如此，通过根据驾驶员设定的车辆控制方针来变更第二行驶计划的计算条件，第二行驶计划的计算粒度变粗这一情况不会对车辆控制方针带来较大影响并同时能够缩短计算时间。因此，当存在因第一区间A的扩大而计算时间超过规定时间的可能性时，如上所述，通过变更计算条件，能够以不会对车辆控制方针造成影响的方式使计算粒度变粗而缩短计算时间。需要说明的是，也可以是即便在未预先设定车辆控制方针的情况下，也根据车辆的行驶环境等自动地判定重视项目而变更第二行驶计划的计算条件的方式。另外，在上述第二及第三实施方式中，在第一区间A的終点Ae包含于弯路区间C、斜度变化区间D的情况下，也可以是如下方式不是扩大下一次行驶路径分割中的第一区间A，而是扩大当前的该第一区间A，以使其包含弯路区间C、斜度变化区间D的整体。另外，第一区间A并不局限于距车辆的当前地G为规定距离内的区间，可以选择行驶路径中的任意的区间。而且，第一区间A也可以不是连续的一体的区间，而是由夹着第二区间B的多个区间构成。例如，也可以是设定于行驶路径的弯路区间C、斜度变化区间D并未包含于车辆接近之后连续的第一区间A，而预先将行驶路径内的全部的弯路区间C、斜度变化区间D作为第一区间A进行计算的方式。エ业实用性本发明能够利用于按照行驶计划来控制车辆的车辆控制装置。标号说明1、21、31、41…车辆控制装置3…GPS接收部4…车辆传感器5…用户接ロ 6…地图数据库7…车辆控制部8…其他车辆检测部11…行驶路径设定部12、24、34、44…行驶路径分割部13…行驶计划计算部14…再计算条件判定部23…弯路区间设定部43…其他车辆接近地点设定部C…弯路区间G…当前地P…目的地R…再计算开始地点
权利要求
1.一种车辆控制装置，按照根据到车辆的目的地为止的行驶路径而计算出的行驶计划来控制所述车辆，其特征在于，具备 设定到所述目的地为止的行驶路径的行驶路径设定单元； 将所述行驶路径分成第一区间和第二区间的行驶路径分割单元；及 计算与所述第一区间对应的第一行驶计划和与所述第二区间对应的第二行驶计划的行驶计划计算单元； 所述行驶计划计算单元使所述第二行驶计划中的计算粒度比所述第一行驶计划中的计算粒度粗。
2.根据权利要求I所述的车辆控制装置，其特征在于， 所述行驶路径分割单元将所述行驶路径中距所述车辆的当前地在规定距离内的区间包含于所述第一区间中。
3.根据权利要求I或2所述的车辆控制装置，其特征在于， 还具备将所述行驶路径中曲率在规定值以上的区间设定成弯路区间的弯路区间设定单元， 所述行驶路径分割单元将所述弯路区间包含于所述第一区间中。
4.根据权利要求广3中任一项所述的车辆控制装置，其特征在于， 还具备将所述行驶路径中斜度变化率在规定值以上的区间设定成斜度变化区间的斜度变化区间设定单元， 所述行驶路径分割单元将所述斜度变化区间包含于所述第一区间中。
5.根据权利要求广4中任一项所述的车辆控制装置，其特征在于，还具备 检测所述车辆周围的其他车辆的其他车辆检测单元；及 算出所述其他车辆检测单元检测到的所述其他车辆与所述车辆的碰撞富余时间成为规定值以下的其他车辆接近地点的其他车辆接近地点算出单元； 所述行驶路径分割单元将所述其他车辆接近地点包含于所述第一区间中。
6.根据权利要求1飞中任一项所述的车辆控制装置，其特征在于， 所述行驶计划计算单元根据预先设定的车辆控制方针来变更所述第二行驶计划的计算条件。
全文摘要
本发明目的在于提供一种能够确保任意的区间的行驶计划的精度并能够缩短计算时间的车辆控制装置(1)，车辆控制装置(1)按照根据到车辆的目的地为止的行驶路径而计算出的行驶计划来控制车辆，其具备设定从车辆的当前地到目的地为止的行驶路径的行驶路径设定部(11)；将行驶路径分成第一区间和第二区间的行驶路径分割部(12)；计算与第一区间对应的第一行驶计划和与第二区间对应的第二行驶计划的行驶计划计算部(13)；行驶计划计算部(13)使第二行驶计划中的计算粒度比第一行驶计划中的计算粒度粗。
文档编号G08G1/00GK102713986SQ201080061478
公开日2012年10月3日 申请日期2010年1月15日 优先权日2010年1月15日
发明者田口康治, 铃木隆史 申请人:丰田自动车株式会社