CN105517871A - 用于避免自适应巡航控制模式中的不舒服驾驶感的车辆行驶控制设备 - Google Patents

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Abstract

一种车辆行驶控制设备包括：传感器，获得表示在前车辆的状态的在前车辆信息；通信设备，经由与在前车辆的通信，获得在前车辆中生成的在前车辆加速度/减速度信息；以及控制器，基于在前车辆信息而生成与主车辆的目标加速度/减速度值有关的第一目标值，以及基于在前车辆加速度/减速度信息而生成与主车辆的目标加速度/减速度值有关的第二目标值，并且基于所生成的第一和第二目标值而控制主车辆的加速度/减速度，其中，控制器根据行驶场景而对在前车辆加速度/减速度信息进行校正，以生成第二目标值。

Description

用于避免自适应巡航控制模式中的不舒服驾驶感的车辆行驶控制设备
技术领域
本公开涉及一种车辆行驶控制设备。
背景技术
已知通过同时使用反馈控制系统基于相对于在前车辆的车辆间距离差的PID控制和前馈系统基于经由车辆间通信获得的加速/减速调整信息、根据在前车辆的加速/减速调整状态的控制来控制在后车辆的加速/减速(例如，参见专利文献1)。加速/减速调整信息是加速器踏板操作信息(加速器位置)和制动操作信息(制动位置)。通过将与在前车辆的加速器位置和制动位置对应的前馈控制量与基于车辆间距离差确定的反馈控制量相加来控制在后车辆的加速/减速。
[专利文献1]日本特开专利公布第11-013507号
发明内容
本发明要解决的问题
然而，根据上述专利文献1中公开的配置，在前车辆的加速/减速调整信息(即，与在前车辆的加速器位置和制动位置对应的控制量)按原样用作前馈控制量，驾驶者可能具有某事不对的奇怪感。例如，在车辆间距离长的情形下，如果在前车辆的控制量按原样用作前馈控制量，则可能存在响应过于敏感的感觉(以及由此的奇怪感)。此外，如果在低速范围中在前车辆的控制量按原样用作前馈控制量，则可使得主车辆在过长的车辆间距离的情况下停止，这使得驾驶者具有奇怪感。
因此，本公开的目的是提供一种可以控制主车辆的加速度/减速度以减少驾驶者的奇怪感的车辆行驶控制设备。
解决问题的手段
根据本公开的一方面，提供了一种车辆行驶控制设备，其包括：
传感器，获得表示在前车辆的状态的在前车辆信息；
通信设备，经由与在前车辆的通信，获得在在前车辆中生成的在前车辆加速度/减速度信息；以及
控制器，基于在前车辆信息而生成与主车辆的目标加速度/减速度值有关的第一目标值，以及基于在前车辆加速度/减速度信息而生成与主车辆的目标加速度/减速度值有关的第二目标值，并且基于所生成的第一目标值和第二目标值而控制主车辆的加速度/减速度，其中，
所述控制器根据行驶场景对在前车辆加速度/减速度信息进行校正，以生成第二目标值。
本发明的优点
根据本公开，获得了可以控制主车辆的加速度/减速度以减少驾驶者的奇怪感的车辆行驶控制设备。
附图说明
图1是用于示意性地示出根据实施例的车辆行驶控制设备100的配置的图。
图2是示出确定用于第二和第三FF需求G计算方式的系数Ktau的方式的示例的图。
图3是用于示出确定用于第四和第五FF需求G的计算的系数Kv的方式的示例的图。
图4是车辆控制ECU10可执行的处理的流程图的示例。
图5是用于示出图4所示的处理的变型的流程图。
图6是利用仿真确认图5中的处理效果时获得的曲线图。
附图标记的描述
10车辆控制ECU
16前方雷达传感器
18无线控制ECU
19无线通信天线
100车辆行驶控制设备
具体实施方式
在下文中，参照附图详细描述实施例。
图1是用于示意性地示出根据实施例的车辆行驶控制设备100的配置的图。车辆行驶控制设备100包括车辆控制ECU(电子控制单元)10。车辆控制ECU10可由包括CPU的处理器来形成。车辆控制ECU10的功能(包括下文中描述的功能)可由任何硬件、任何软件、任何固件或其任何组合来实现。例如，车辆控制ECU10的任何部分功能或全部功能可由ASIC(专用集成电路)、FPGA(现场可编程门阵列)或DSP(数字信号处理器)来实现。此外，车辆控制ECU10可由多个处理器来实现。
车辆控制ECU10经由任何适当的总线(诸如通信/传感器系统CAN(控制器局域网)12等)而连接到传感器ECU14和无线控制ECU18。
传感器ECU14连接到前方雷达传感器16。传感器ECU14控制前方雷达传感器16的操作。
前方雷达传感器16使用电波(例如，毫米波)、光波(例如，激光)或超声波作为检测波来检测主车辆前方的在前车辆的状态(在前车辆信息)。前方雷达传感器16例如以预定周期检测表示在前车辆与主车辆之间的关系的信息，诸如，相对于主车辆的相对速度、相对距离和方向(横向位置)。注意，如果前方雷达传感器16是毫米波雷达传感器，则毫米波雷达传感器可以是例如电子控制扫描类型。在该情况下，使用电波的多普勒频率(频移)来检测在前车辆的相对速度，使用反射波的延迟时间来检测在前车辆的相对距离，并且基于多个接收天线之间的接收波的偏移差来检测在前车辆的方向。如此获得的在前车辆信息以预定周期被传送到车辆控制ECU10。注意，前方雷达传感器16的任何功能(例如，计算在前车辆的位置的功能)可由传感器ECU14和车辆控制ECU10来实现。
除了前方雷达传感器16之外或者取代前方雷达传感器16，可使用图像传感器。图像传感器包括摄像装置和用于识别在前车辆的状态的图像处理器，该摄像装置包括诸如CCD(电荷耦合器件)、CMOS(互补金属氧化物半导体)等的成像元件。图像传感器的摄像装置可以是立体类型。图像传感器例如以预定周期基于图像识别结果而检测表示在前车辆与主车辆之间的关系的信息，诸如相对于主车辆的在前车辆的相对速度、位置信息。在前车辆的位置信息包括与主车辆的前后方向上的在前车辆的位置(距离)有关的信息以及与横向方向(宽度方向)上的在前车辆的横向位置有关的信息。可基于与横向方向上的在前车辆有关的像素组的中心位置来计算在前车辆的横向位置。替选地，在前车辆的横向位置可被计算为左端横向位置与右端横向位置之间的范围。如此利用图像传感器获得的在前车辆信息可以以预定周期被传送到车辆控制ECU10。注意，图像处理器的图像处理功能(例如，计算在前车辆的位置的功能)可由车辆控制ECU10来实现。
无线控制ECU18经由无线通信天线19而执行与在前车辆的车辆间通信。无线控制ECU18经由车辆间通信而从在前车辆获得在前车辆加速度/减速度信息。在前车辆加速度/减速度信息初始地在在前车辆中生成(获得)。在前车辆加速度/减速度信息可以是任意的，只要其与在前车辆的加速/减速有关即可。例如，在前车辆加速度/减速度信息可以是在前车辆的加速度/减速度的目标值、在前车辆的实际加速度/减速度值(传感器值)或者其组合(滤波值)。此外，在前车辆加速度/减速度信息不一定具有加速度的量纲(物理量)，并且可以是与在前车辆的加速/减速有关的任意信息，诸如，目标驱动力(或目标制动力)、目标驱动扭矩(或目标制动扭矩)、在前车辆的位置信息、在前车辆的速度信息等。例如，在前车辆的位置信息可以通过2次微分来表示在前车辆的加速度。在下文中，作为示例，假设在前车辆加速度/减速度信息是在前车辆的加速/减速的目标值(下文中称为“在前车辆需求G”)。如此获得的在前车辆加速度/减速度信息以预定周期被传送到车辆控制ECU10。在前车辆加速度/减速度信息可在无线控制ECU18处经受了预处理等之后被提供到车辆控制ECU10。注意，无线控制ECU18的功能可由车辆控制ECU10来实现。
注意，无线控制ECU18可经由车辆间通信从在前车辆获得除在前车辆加速度/减速度信息之外的信息。无线控制ECU18可经由车辆间通信而获得在前车辆的速度信息(在前车辆速度信息)。在该情况下，在前车辆速度信息可与在前车辆加速度/减速度信息同时获得或者与在前车辆加速度/减速度信息分开获得。注意，在前一情况下，无线控制ECU18经由车辆间通信而接收包括在前车辆速度信息和在前车辆加速度/减速度信息的信号。
车辆控制ECU10经由适当的总线(诸如控制器系统CAN13等)连接到控制主车辆的加速/减速的ECU，也就是说，连接到引擎控制ECU20和制动控制ECU22。注意，在混合动力车辆和电动车辆的情况下，车辆控制ECU10可连接到控制电动机的ECU(即，逆变器)。此外，如果由除引擎控制ECU20之外的ECU(变速器(transmission)ECU)来控制变速器，则变速器ECU可连接到车辆控制ECU10。
在用户操作的自动驾驶开关(未示出)处于其接通状态期间，车辆控制ECU10基于来自前方雷达传感器16的在前车辆信息而确定作为用于自动驾驶的目标加速度/减速度的主车辆需求加速度(下文中称为“主车辆需求G”)。此时，车辆控制ECU10基于来自前方雷达传感器16的在前车辆信息而计算用于反馈控制的目标加速/减速度(下文中称为“FB需求G”)，并且基于经由车辆间通信获得的在前车辆加速度/减速度信息而计算用于前馈控制的目标加速度/减速度(下文中称为“FF需求G”)。车辆控制ECU10基于FB需求G和FF需求G而确定主车辆需求G。注意，在下文中，为了方便，对于主车辆需求G、FB需求G、FF需求G、在前车辆需求G等，正值表示“加速”，并且负值表示“减速”。
车辆控制ECU10将基于诸如上述确定的主车辆需求G的控制目标值输出到引擎控制ECU20和制动控制ECU22。例如，车辆控制ECU10将基于需求加速/减速G的目标驱动力输出到引擎控制ECU20，或者将基于需求加速/减速G的目标制动力输出到制动控制ECU22。引擎控制ECU20和制动控制ECU22控制引擎和制动设备以实现这样的控制目标值。例如，引擎控制ECU20控制引擎的燃料注入量和/或节气门位置以实现目标驱动力，并且控制各个轮的轮缸压力以实现目标制动力。注意，在混合动力车辆的情况下，除了引擎的输出之外或者取代引擎的输出，可控制电动机的输出。此外，在电动车辆的情况下，取代引擎的输出，可控制电动机的输出。
计算FB需求G的方式是任意的。例如，可使用在ACC(自适应巡航控制)等中使用的计算方式。例如，FB需求G可被确定为使得在前车辆与主车辆之间的车辆间时间(＝车辆间距离/车速)变为预定目标车辆间时间。在该情况下，可基于车速(主车辆的车速)来设置目标车辆间时间。此外，目标车辆间时间可在用户设置的预定范围内变化。
注意，在仅基于FB需求G来控制主车辆的加速/减速的情况下(即，在通常ACC的情况下)，响应于由于在前车辆的加速/减速导致的车辆间时间的实际增加或减小而实现主车辆的加速/减速。因此，主车辆的加速/减速对在前车辆的加速/减速的响应不是非常好。另一方面，在使用FF需求G来控制主车辆的加速/减速的情况下，响应于在前车辆中的加速/减速需求的生成而实现主车辆的加速/减速。因此，响应相对较好。以此方式，通过使用FF需求G控制主车辆的加速/减速，改进了主车辆的加速/减速对在前车辆的加速/减速的响应。
在前车辆加速度/减速度信息(在前车辆需求G)没有按原样用作FF需求G。考虑行驶场景(情形)来确定FF需求G。行驶场景与在前车辆、主车辆或者在前车辆与主车辆之间的关系有关。行驶场景与例如在前车辆的加速/减速状态、相对于在前车辆的车辆间距离或车辆间时间、主车辆的车速等有关。换言之，通过根据行驶场景对在前车辆需求G进行校正来获得FF需求G。根据行驶场景来计算FF需求G的方式是多样的并且是任意的。根据行驶场景计算FF需求G的方式可以是例如下文中描述的各种方式之一或者其任意组合。
根据第一FF需求G计算方式，FF需求G被确定为使得与在前车辆的加速/减速状态是减速状态(即，在前车辆需求G小于或等于0)的情况下相比，在在前车辆的加速/减速状态是加速状态(即，在前车辆需求G大于0)的情况下，FF需求G与在前车辆需求G之间的差变得更大。差越大，则主车辆的加速/减速对在前车辆的加速/减速的响应变得越差。这是由于与在前车辆相同的加速容易使得驾驶者具有奇怪感，而与在前车辆相同的减速使得驾驶者放松。例如，假设FF需求G被计算为FF需求G＝在前车辆需求G×K1。在该情况下，在在前车辆的加速/减速状态是加速状态的情况下，系数K1可被设置为比1小的值(例如，0.6)，而在在前车辆的加速/减速状态是减速状态的情况下，系数K1可被设置为1。利用该布置，在在前车辆的加速事件时，主车辆以一定延迟加速以跟随在前车辆，这减少了奇怪感，并且在在前车辆的减速事件时，主车辆以良好响应减速，这增加了放松感。注意，系数K1不一定是固定值，因此可在在前车辆的加速/减速状态是加速状态的情况和在前车辆的加速/减速状态是减速状态的情况中的任一情况下变化。例如，在在前车辆的加速/减速状态是减速状态的情况下，系数K1可变化以使得随着在前车辆需求G的幅值增加，系数K1更接近1。
注意，主车辆的加速/减速对在前车辆的加速/减速的响应变得更差的方式与如上所述的FF需求G相对于在前车辆需求G的差变得更大的方式相对应。因此，如果在在前车辆和主车辆以稳定行驶状态(加速度基本是0)行驶的情形下在前车辆开始加速，则主车辆开始以幅值小于在前车辆的加速度幅值的加速度而加速。此外，类似地，如果在在前车辆和主车辆以稳定行驶状态(加速度基本是0)行驶的情形下在前车辆开始减速，则主车辆开始以幅值(绝对值)小于在前车辆的减速度幅值的减速度而减速。
根据第二FF需求G计算方式，当在前车辆的加速/减速状态是加速状态时，FF需求G被确定为使得与车辆间距离或车辆间时间是第一值与第二值之间的第三值的情况下相比，在车辆间距离或车辆间时间是第一值的情况下或者车辆间距离或车辆间时间是第二值的情况下，FF需求G与在前车辆需求G之间的差变得更大(即，主车辆的加速/减速对在前车辆的加速/减速的响应变得更差)。这是由于在短的车辆间距离或车辆间时间时与在前车辆相同的加速度容易使得驾驶者具有奇怪感，并且同样在长的车辆间距离或车辆间时间时与在前车辆相同的加速度容易使得驾驶者具有奇怪感。例如，假设FF需求G被计算为FF需求G＝在前车辆需求G×Ktau。在该情况下，在车辆间距离或车辆间时间是第一值的情况下或者车辆间距离或车辆间时间是第二值的情况下，系数Ktau可被设置为小于1的值，而在车辆间距离或车辆间时间是第三值的情况下，系数Ktau可被设置为1。
图2(A)示出了确定了用于第二FF需求G计算方式的系数Ktau的方式的示例、以及车辆间时间与系数Ktau之间的关系的示例。注意，图2(A)所示的车辆间时间与系数Ktau之间的关系可以以查找表的形式存储在预定存储装置中。
在图2(A)所示的示例中，当车辆间距离或车辆间时间小于或等于预定时间T1时，系数Ktau是0。当车辆间时间超过T1时，系数Ktau开始逐渐增加以在车辆间时间变为T2时增加到1。系数Ktau保持在值1直到车辆间时间变为T3为止。当车辆间时间超过T3时，系数Ktau开始逐渐减小。当车辆间时间变得大于或等于T4时，系数Ktau变为0。利用该布置，当车辆间时间相对短以在T2与T3之间时，可以实现对在前车辆的加速/减速的响应非常好的主车辆的这种加速/减速。此外，当车辆间时间非常短以短于T1时，考虑到安全性，可以实现敢于减小响应的这种规范。
注意，图2(A)所示的示例仅是示例，并且可进行各种改变。例如，校正系数Ktau是0的区间可包括校正系数Ktau略大于0的区间。类似地，校正系数Ktau是1的区间可包括校正系数Ktau略小于1的区间。此外，在图2(A)所示的示例中，当车辆间时间超过T1时校正系数Ktau线性地增加；然而，校正系数Ktau可非线性地增加。类似地，在图2(A)所示的示例中，当车辆间时间超过T3时校正系数Ktau线性地减小；然而，校正系数Ktau可非线性地减小。
根据第三FF需求G计算方式，当在前车辆的加速/减速状态是减速状态时，FF需求G被确定为使得与车辆间距离或车辆间时间是第五值(小于第四值)的情况下相比，在车辆间距离或车辆间时间是第四值的情况下，FF需求G与在前车辆需求G之间的差变得更大(即，主车辆的加速/减速对在前车辆的加速/减速的响应变得更差)。这是由于在长的车辆间距离或车辆间时间时与在前车辆相同的减速容易使得驾驶者具有奇怪感，而在短的车辆间距离或车辆间时间时与在前车辆相同的减速使得驾驶者放松。例如，假设FF需求G被计算为FF需求G＝在前车辆需求G×Ktau。在该情况下，在车辆间距离或车辆间时间是第四值的情况下，系数Ktau可被设置为小于1的值，而在车辆间距离或车辆间时间是第五值的情况下，系数Ktau可被设置为1。
图2(B)示出了确定用于第三FF需求G计算方式的系数Ktau的方式的示例、以及车辆间时间与系数Ktau之间的关系的示例。注意，图2(B)所示的车辆间时间与系数Ktau之间的关系可以以查找表的形式存储在预定存储装置中。
在图2(B)所示的示例中，当车辆间距离或车辆间时间小于或等于预定时间T5时，系数Ktau是1。当车辆间时间超过T5时，系数Ktau开始逐渐减小。当车辆间时间变得大于或等于T6时，系数Ktau变为0。
注意，图2(B)所示的示例仅是示例，并且可进行各种改变。例如，校正系数Ktau是0的区间可包括校正系数Ktau略大于0的区间。类似地，校正系数Ktau是1的区间可包括校正系数Ktau略小于1的区间。此外，在图2(B)所示的示例中，当车辆间时间超过T5时，校正系数Ktau线性减小；然而，校正系数Ktau可非线性地减小。
根据第四FF需求G计算方式，当在前车辆的加速/减速状态是加速状态时，FF需求G被确定为使得与主车辆的车速在中速范围或低速范围内的情况下相比，在主车辆的车速在高速范围内的情况下，FF需求G与在前车辆需求G之间的差变得更大(即，主车辆的加速/减速对在前车辆的加速/减速的响应变得更差)。利用该布置，在高速范围中，响应被减小以实现利用FB需求G的加速/减速，这可以减少驾驶者的奇怪感。例如，假设FF需求G被计算为FF需求G＝在前车辆需求G×Kv。在该情况下，在主车辆的车速在高速范围内的情况下，系数Kv可被设置为小于1的值，而在主车辆的车速在中速范围或低速范围内的情况下，系数Kv可被设置为1。然而，在开始行驶时高的响应不是必须的，因此，当主车辆的车速在非常低速范围内时，系数Kv可被设置为非常小的值。
图3(A)示出了确定用于第四FF需求G计算方式的系数Kv的方式的示例、以及主车辆的车速与系数Kv之间的关系的示例。注意，图3(A)所示的主车辆的车速与系数Kv之间的关系可以以查找表的形式存储在预定存储装置中。
在图3(A)所示的示例中，当主车辆的车速是0时，系数Kv是0。当主车辆的车速变为V1时，系数Kv增加到1。V1可相对小。当主车辆的车速在V1与V2之间时，系数Kv保持在1。当主车辆的车速超过V2时，系数Kv逐渐减小。当主车辆的车速变为V3时，系数Kv变为0.5。当主车辆的车速在V3与V4之间时，系数Kv保持在0.5。当主车辆的车速超过V4时，系数Kv逐渐减小。当主车辆的车速变得大于或等于V5时，系数Kv变为0。
注意，图3(A)所示的示例仅为示例，并且可进行各种改变。例如，校正系数Kv是0的区间可包括校正系数Kv略大于0的区间。类似地，校正系数Kv是1的区间可包括校正系数Kv略小于1的区间。此外，在图3(A)所示的示例中，随着主车辆的车速从0到V1增加，校正系数Kv从0到1逐渐增加；然而，校正系数Kv可非线性地增加。此外，当主车辆的车速在V1与V4之间时，校正系数Kv可保持在1。替选地，当主车辆的车速变为V3时，校正系数Kv可减小到0。
根据第五需求G计算方式，当在前车辆的加速/减速状态是减速状态时，FF需求G被确定为使得与主车辆的车速是第二车速(高于第一车速)的情况下相比，在主车辆的车速是第一车速的情况下，FF需求G与在前车辆需求G之间的差变得更大(即，主车辆的加速/减速对在前车辆的加速/减速的响应变得更差)。例如，假设FF需求G被计算为FF需求G＝在前车辆需求G×Kv。在该情况下，在主车辆的车速在低速范围内的情况下，系数Kv可被设置为小于1的值，而在主车辆的车速在中速范围或高速范围的情况下，系数Kv可被设置为1。利用该布置，在低速范围中，响应被减小以实现利用FB需求G停止，这可以减少驾驶者的奇怪感。
图3(B)示出了确定用于第五FF需求G计算方式的系数Kv的方式的示例、以及主车辆的车速与系数Kv之间的关系的示例。注意，图3(B)所示的主车辆的车速与系数Kv之间的关系可以以查找表的形式存储在预定存储装置中。
在图3(B)所示的示例中，当主车辆的车速是0时，系数Kv是0。当主车辆的车速变为V6时，系数Kv逐渐增加。当主车辆的车速变为大于或等于V7时，系数Kv保持在1。V7可大于图3(A)所示的V1。
注意，图3(B)所示的示例仅是示例，并且可进行各种改变。例如，校正系数Kv是0的区间可包括校正系数Kv略大于0的区间。类似地，校正系数Kv是1的区间可包括校正系数Kv略小于1的区间。此外，在图3(B)所示的示例中，随着主车辆的车速从V6到V7增加，校正系数Kv从0到1逐渐增加；然而，校正系数Kv可非线性地增加。
图4是车辆控制ECU10可执行的处理的流程图的示例。图4所示的处理例程可在自动驾驶开关的接通状态期间每隔预定周期重复执行。
在步骤S400中，车辆控制ECU10从无线控制ECU18获得最近的在前车辆加速度/减速度信息(在前车辆需求G)。注意，无线控制ECU18中的车辆间通信的周期可以是任意的，但是优选地与图4所示的处理例程的预定周期的情况一样短。
在步骤S402中，车辆控制ECU10获得与相对于在前车辆的车辆间距离和主车辆的车速有关的最近信息，并且计算车辆间时间。与车辆间距离有关的信息可包括在来自前方雷达传感器16的在前车辆信息中，或者可包括在在前车辆的在前车辆需求G信息中(在该情况下，在在前车辆中测量的车辆间距离)。车速的信息可例如从制动控制ECU22获得。车速的信息可基于车速传感器的检测值。然而，车速的信息可基于GPS(全球定位系统)接收器测量的主车辆的位置来计算，或者可基于变速器的输出轴的每分钟转数的检测值来计算。车辆间时间可通过将车辆间距离除以主车辆的车速来计算。
在步骤S404中，车辆控制ECU10确定在步骤S400中获得的在前车辆需求G是否大于0，也就是说，在前车辆是否在加速状态。如果在前车辆需求G大于0，则处理例程进行到步骤S406，否则(即，在前车辆在减速状态或稳定行驶状态)，处理例程进行到步骤S412。
在步骤S406中，车辆控制ECU10将系数K1设置为加速校正系数。加速校正系数小于下文中描述的减速校正系数。
在步骤S408中，车辆控制ECU10使用加速查找表(例如，定义图2(A)所示的关系的查找表)，根据在步骤S402中算出的当前车辆间时间来确定系数Ktau。
在步骤S410中，车辆控制ECU10使用加速查找表(例如，定义图3(A)所示的关系的查找表)，根据主车辆的当前车速而确定系数Kv。
在步骤S412中，车辆控制ECU10将系数K1设置为减速校正系数。减速校正系数可以是例如1。
在步骤S414中，车辆控制ECU10使用减速查找表(定义例如图2(B)所示的关系的查找表)，根据在步骤S402中算出的当前车辆间时间而确定系数Ktau。
在步骤S416中，车辆控制ECU10使用减速查找表(定义例如图3(B)所示的关系的查找表)，根据主车辆的当前车速而确定系数Kv。
在步骤S418中，车辆控制ECU10使用例如以下公式，基于在步骤S400中获得的在前车辆需求G以及在步骤S406、S408和S410或S412、S414和S416中确定的系数K1、Ktau和Kv而计算FF需求G。
FF需求G＝在前车辆需求G×K1×Ktau×Kv
换言之，通过将在前车辆需求G乘以系数K1、Ktau和Kv来计算FF需求G。
在步骤S420中，车辆控制ECU10基于与相对于在前车辆的车辆间距离等有关的信息而计算FB需求G。如上所述，与车辆间距离有关的信息可包括在来自前方雷达传感器16的在前车辆信息中，或者可包括在在前车辆的在前车辆需求G信息中(在该情况下，在在前车辆中测量的车辆间距离等)。
在步骤S430中，车辆控制ECU10基于在步骤S418中算出的FF需求G和在步骤S420中算出的FB需求G而计算主车辆需求G。此时，可使用例如以下公式来计算主车辆需求G。
主车辆需求G＝FF需求G+FB需求G
换言之，通过对FF需求G与FB需求G进行求和来计算主车辆需求G。当如此计算了主车辆需求G时，主车辆的加速/减速被控制为使得实现主车辆需求G。当步骤S430的处理终止时，处理例程在下一处理周期从步骤S400的处理开始。
根据图4所示的处理，通过根据行驶场景将在前车辆需求G与系数K1、Ktau和Kv相乘来计算FF需求G，与在前车辆需求G按原样用作FF需求G的比较配置相比，这实现了根据行驶场景的具有高响应且不会引起奇怪感的加速/减速控制。
注意，根据图4所示的处理，使用三个系数K1、Ktau和Kv；然而，可使用这三个系数中的任一个或者其任意组合。此外，可添加根据与行驶场景有关的其它参数的其它系数。替选地，可添加与行驶场景无关的其它系数。例如，可通过例如添加用于考虑用户偏好的Kuser，利用以下公式来计算FF需求G。
FF需求G＝在前车辆需求G×K1×Ktau×Kv×Kuser
Kuser可基于可由用户设置的自动驾驶设置信息(例如，用于目标车辆间时间的设置信息)来确定。在该情况下，与用户设置的目标车辆间时间相对长的情况下相比，在用户设置的目标车辆间时间较短的情况下，系数Kuser可较大。这是由于设置短的目标车辆间时间的用户趋于更喜欢高响应。
此外，根据图4所示的处理，独立地计算三个系数K1、Ktau和Kv；然而，系数K1可包括在例如系数Ktau或Kv中。换言之，系数Ktau或Kv可被计算为使得系数K1影响系数Ktau或Kv。类似地，取代独立地计算Ktau或Kv，可使用二维查找表来确定系数，该二维查找表中定义了系数、车速与车辆间时间之间的关系。
图5是用于示出图4所示的处理的变型的流程图。图4中的步骤S420之后的处理可由图5所示的步骤S422、S424和S426中的处理取代。
在步骤S422中，车辆控制ECU10确定在步骤S418中算出的FF需求G是否大于0，也就是说，FF需求G是否表示加速。如果FF需求G大于0，则处理例程进行到步骤S424，否则(即，FF需求G表示减速或稳定行驶)，处理例程进行到步骤S426。
在步骤S424中，车辆控制ECU10利用以下公式对FF需求G进行校正。
FF需求G＝med(G1,FF需求G,0)
“med”表示括号内的三个值当中的中间值。G1如下。
G1＝在前车辆需求G-FB需求G+Ep
Ep是裕量并且可以是固定值。替选地，Ep可以是根据在前车辆需求G或FF需求G的幅值设置的变量。此外，Ep可以是0。
在步骤S426中，车辆控制ECU10利用以下公式对FF需求G进行校正。
FF需求G＝med(0,FF需求G,G2)
G2如下。
G2＝在前车辆需求G-FB需求G-Es
Es是裕量并且可以是固定值。替选地，Es可以是根据在前车辆需求G或FF需求G的幅值设置的变量。此外，Es可以是0。
在步骤S430中，车辆控制ECU10基于在步骤S424或S426中算出的FF需求G和在步骤S420中算出的FB需求G而计算主车辆需求G。此时，可使用例如以下公式来计算主车辆需求G。
主车辆需求G＝FF需求G+FB需求G
换言之，通过对FF需求G与FB需求G进行求和来计算主车辆需求G。当如此计算了主车辆需求G时，主车辆的加速/减速被控制为使得实现主车辆需求G。
根据图5所示的处理，除了通过图4所示的处理获得的效果之外，可以获得以下效果。如上所述，FF需求G经受步骤S424或步骤S426中的校正，这实现了在前车辆的加速/减速时的平滑控制。
具体地，在步骤S424中，如上所述，FF需求G大于0。因此，在满足“在前车辆需求G-FB需求G+Ep>FF需求G”的关系的情况下，关系“FF需求G＝FF需求G”成立(即，FF需求G按原样被使用而没有校正)。另一方面，当满足关系“FF需求G>在前车辆需求G-FB需求G+Ep”时，如果满足关系“在前车辆需求G-FB需求G+Ep>0”，则“FF需求G＝FF需求G-FB需求G+Ep”成立(即，FF需求G被校正为“在前车辆需求G-FB需求G+Ep”)。如上所述，在步骤S430中，通过对FF需求G与FB需求G进行求和来获得主车辆需求G。因此，如果当满足关系“FF需求G>在前车辆需求G-FB需求G+Ep”时不对FF需求G进行校正，则关系“主车辆需求G>在前车辆需求G+Ep”成立，因此在加速时，由于FF需求G，主车辆需求G可显著大于在前车辆需求G(大出多于裕量Ep)。相比之，如果在步骤S424中对FF需求G进行校正，诸如“FF需求G＝在前车辆需求G-FB需求G+Ep”，则关系“主车辆需求G＝在前车辆需求G+Ep”成立。因此，在加速时，防止了主车辆需求G可能由于FF需求G而显著大于在前车辆需求G。
此外，在步骤S424中，当满足关系“FF需求G>在前车辆需求G-FB需求G+Ep”时，如果满足关系“在前车辆需求G-FB需求G+Ep≤0”，则FF需求G等于0(即，FF需求G被校正为0)。因此，在该情况下，在随后步骤S430中，主车辆需求G等于FB需求G，这表示允许由于FB需求G导致的加速。因此，根据FB需求G的幅值，可允许例如使得主车辆需求G显著大于在前车辆需求G(大出多于裕量Ep)的这种加速。
类似地，在步骤S426中，如上所述，FF需求G小于或等于0。因此，在满足关系“在前车辆需求G-FB需求G-Es≤FF需求G”时，关系“FF需求G＝FF需求G”成立(即，FF需求G按原样被使用而没有校正)。另一方面，当满足关系“FF需求G<在前车辆需求G-FB需求G-Es”时，如果满足关系“在前车辆需求G-FB需求G-Es<0”，则“FF需求G＝FF需求G-FB需求G-Es”成立(即，FF需求G被校正为“在前车辆需求G-FB需求G-Es”)。如上所述，在步骤S430中，通过对FF需求G与FB需求G进行求和来获得主车辆需求G。因此，如果当满足关系“FF需求G<在前车辆需求G-FB需求G-Es”时不对FF需求G进行校正，则关系“主车辆需求G<在前车辆需求G-Es”成立，因此，在减速时，由于FF需求G，主车辆需求G的幅值(绝对值)可显著大于在前车辆需求G的幅值(大出多于裕量Es)。相比之，如果在步骤S426中对FF需求G进行校正，诸如“FF需求G＝在前车辆需求G-FB需求G-Es”，则关系“主车辆需求G＝在前车辆需求G-Es”成立。因此，在减速时，防止主车辆需求G的幅值可能由于FF需求G而显著大于在前车辆需求G的幅值。
此外，在步骤S426中，当满足关系“FF需求G<在前车辆需求G-FB需求G-Es”时，如果满足关系“在前车辆需求G-FB需求G-Es≥0”，则FF需求G等于0(即，FF需求G被校正为0)。因此，在该情况下，在随后的步骤S430中，主车辆需求G等于FB需求G，这表示允许由于FB需求G导致的减速。因此，根据FB需求G的幅值，可允许例如使得主车辆需求G显著大于在前车辆需求G(大出多于裕量Es)的这种减速。
图6是利用仿真确认图5中的处理的效果时获得的曲线图。在图6中，(A)示出了不执行FF需求G的校正的配置的情况(参见图4)，并且(B)示出了执行FF需求G的校正的配置的情况(参见图5)。在图6(A)和图6(B)中，在相应曲线图中示出了按时间序列的两个车辆(即，在前车辆和主车辆)的预定参数的波形。曲线图从上侧开始按顺序示出了在前车辆和主车辆的需求加速度u1和u2的波形，主车辆的FF需求G(u_ff)和FB需求G(u_fb)的波形，在前车辆和主车辆的实际加速度a1和a2的波形，在前车辆和主车辆的车速v1和v2的波形以及在前车辆与主车辆之间的车辆间距离(dist)的波形。
根据图6所示的仿真，在前车辆大约在时间t＝5时开始减速。换言之，在前车辆需求G突然改变为负值。相应地，根据不执行FF需求G的校正的配置(参见图4)，如图6(A)所示，FF需求G响应于在前车辆需求G的改变而改变。相比之，根据执行FF需求G的校正的配置(参见图5)，如图6(B)中的“X1”所示，FF需求G被校正(抑制)。结果，根据执行FF需求G的校正的配置(参见图5)，如图6(A)和图6(B)中的“X2”和“X3”所示，相对于不执行FF需求G的校正的配置(参见图4)，可以减少车速的减小。
这里所述的所有示例和条件语言旨在用于教育目的以辅助读者理解本发明和本发明人为推进技术而贡献的构思，并且应被解释为不限于这里具体阐述的示例和条件，说明书中的这样示例的组织也与示出本发明的优势和劣势无关。尽管详细描述了本发明的实施例，但是应理解，可以在不背离本发明的精神和范围的情况下进行各种改变、替换和变更。此外，可以对上述实施例的部件的全部或部分进行组合。
例如，在上述实施例中，通过将在前车辆需求G乘以系数K1、Ktau和Kv来计算FF需求G；然而，通过将校正量与在前车辆需求G相加或者从在前车辆需求G减去校正量来计算FF需求G。同样在该情况下，如对于系数K1、Ktau和Kv的情况一样，可使用相同的构思来设置校正量。此外，在上述实施例中，作为示例，通过直接对在前车辆需求G进行校正来计算FF需求G；然而，可通过间接对在前车辆需求G进行校正来计算FF需求G。例如，可通过根据在前车辆需求G计算用于前馈控制的控制值(中间值)以及对控制值进行校正来获得FF需求G。在任意情况下，结果，可以说，对在前车辆信息进行校正以获得FF需求G。
此外，在上述实施例中，作为示例，假设在前车辆加速度/减速度信息是在前车辆需求G的情况；然而，在前车辆加速度/减速度信息可以是与如上所述的在前车辆的加速/减速有关的任意信息。例如，在前车辆加速度/减速度信息可以是在前车辆的节气门位置和制动位置。在该情况下，在主车辆中，可根据节气门位置和制动位置来计算(估计)在前车辆需求G，并且可类似地使用所计算的在前车辆需求G。替选地，可根据行驶场景对节气门位置和制动位置进行校正，然后将其转换为在前车辆需求G。在该情况下，所获得的在前车辆需求G可按原样用作FF需求G(然而，所获得的在前车辆需求G可经受图5所示的校正处理)。此外，在前车辆加速度/减速度信息可以是如上所述的在前车辆的在前车辆需求G与实际加速度/减速度的组合(滤波值)。在该情况下，可在主车辆中(例如，由车辆控制ECU10)执行组合处理。
本申请基于在2013年9月6日提交的日本优先权申请第2013-185684号，其全部内容通过引用合并于此。

Claims (13)

1.一种车辆行驶控制设备，包括：
传感器，获得表示在前车辆的状态的在前车辆信息；
通信设备，经由与所述在前车辆的通信，获得在所述在前车辆中生成的在前车辆加速度/减速度信息；以及
控制器，基于所述在前车辆信息而生成与主车辆的目标加速度/减速度值有关的第一目标值，以及基于所述在前车辆加速度/减速度信息而生成与所述主车辆的目标加速度/减速度值有关的第二目标值，并且基于所生成的第一目标值和第二目标值而控制所述主车辆的加速度/减速度，其中，
所述控制器根据行驶场景对所述在前车辆加速度/减速度信息进行校正，以生成所述第二目标值。
2.根据权利要求1所述的车辆行驶控制设备，其中，所述控制器基于所述在前车辆的加速/减速状态、相对于所述在前车辆的车辆间距离或车辆间时间、以及所述主车辆的车速中的至少一个，对所述在前车辆加速度/减速度信息进行校正。
3.根据权利要求2所述的车辆行驶控制设备，其中，所述控制器基于所述在前车辆的加速/减速状态，以下述方式对所述在前车辆加速度/减速度信息进行校正：与所述在前车辆的加速/减速状态是减速状态的情况下相比，在所述在前车辆的加速/减速状态是加速状态的情况下，所述主车辆的加速/减速对所述在前车辆的加速/减速的响应变得更差。
4.根据权利要求2所述的车辆行驶控制设备，其中，所述控制器基于所述在前车辆的加速/减速状态以及相对于所述在前车辆的车辆间距离或车辆间时间，以下述方式对所述在前车辆加速度/减速度信息进行校正：当所述在前车辆的加速/减速状态是加速状态时，与所述车辆间距离或所述车辆间时间是在第一值与第二值之间的第三值的情况下相比，在所述车辆间距离或所述车辆间时间是所述第一值或所述第二值的情况下，所述主车辆的加速/减速对所述在前车辆的加速/减速的响应变得更差。
5.根据权利要求2所述的车辆行驶控制设备，其中，所述控制器基于所述在前车辆的加速/减速状态以及相对于所述在前车辆的车辆间距离或车辆间时间，以下述方式对所述在前车辆加速度/减速度信息进行校正：当所述在前车辆的加速/减速状态是减速状态时，与所述车辆间距离或所述车辆间时间是小于第四值的第五值的情况下相比，在所述车辆间距离或所述车辆间时间是所述第四值的情况下，所述主车辆的加速/减速对所述在前车辆的加速/减速的响应变得更差。
6.根据权利要求2所述的车辆行驶控制设备，其中，所述控制器基于所述在前车辆的加速/减速状态以及所述主车辆的车速，以下述方式对所述在前车辆加速度/减速度信息进行校正：当所述在前车辆的加速/减速状态是减速状态时，与所述主车辆的车速是高于第一车速的第二车速的情况下相比，在所述主车辆的车速是所述第一车速的情况下，所述主车辆的加速/减速对所述在前车辆的加速/减速的响应变得更差。
7.根据权利要求2所述的车辆行驶控制设备，其中，所述控制器基于所述在前车辆的加速/减速状态以及所述主车辆的车速，以下述方式对所述在前车辆加速度/减速度信息进行校正：当所述在前车辆的加速/减速状态是加速状态时，与所述主车辆的车速低于高速范围的情况下相比，在所述主车辆的车速在所述高速范围内的情况下，所述主车辆的加速/减速对所述在前车辆的加速/减速的响应变得更差，其中，所述高速范围高于预定车速。
8.根据权利要求3至6中任一项所述的车辆行驶控制设备，其中，所述在前车辆加速度/减速度信息包括所述在前车辆的目标加速度/减速度，
通过将所述在前车辆的目标加速度/减速度与预定系数相乘来生成所述第二目标值，以及
以所述主车辆的加速/减速对所述在前车辆的加速/减速的响应变得更差的方式对所述在前车辆加速度/减速度信息进行校正包括使得所述预定系数的值更小。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的车辆行驶控制设备，其中，所述在前车辆加速度/减速度信息包括所述在前车辆的目标加速度/减速度，
所述控制器基于与所述第一目标值与所述第二目标值的和对应的第三目标值，控制所述主车辆的加速度/减速度，以及
所述控制器以下述方式对所述第二目标值进行校正：与所述第三目标值对应的加速度/减速度的幅值相对于所述在前车辆的目标加速度/减速度的幅值不超过预定值。
10.根据权利要求9所述的车辆行驶控制设备，其中，当所述在前车辆的加速/减速状态是加速状态时，所述控制器将所述第二目标值校正为如下三个值当中的中间值，所述三个值包括：0；通过将所述预定值与所述在前车辆的目标加速度/减速度相加以及从相加值减去与所述第一目标值对应的加速度/减速度而获得的值；以及所述第二目标值。
11.根据权利要求9所述的车辆行驶控制设备，其中，当所述在前车辆的加速/减速状态是减速状态时，所述控制器将所述第二目标值校正为如下三个值当中的中间值，所述三个值包括：0；通过从所述在前车辆的目标加速度/减速度减去所述预定值以及进一步从相减值减去与所述第一目标值对应的加速度/减速度而获得的值；以及所述第二目标值。
12.根据权利要求3至7中任一项所述的车辆行驶控制设备，其中，使得所述主车辆的加速/减速对所述在前车辆的加速/减速的响应变得更差的方式对应于如下方式：其中，当在所述在前车辆和所述主车辆以稳定行驶状态行驶的情形下所述在前车辆加速时，所述主车辆开始以幅值小于所述在前车辆的加速度幅值的加速度而加速，以及还对应于如下方式：其中，当在所述在前车辆和所述主车辆以稳定行驶状态行驶的情形下所述在前车辆减速时，所述主车辆开始以幅值小于所述在前车辆的减速度幅值的减速度而减速。
13.一种车辆行驶控制设备，包括：
传感器，获得表示在前车辆的状态的在前车辆信息；
通信设备，经由与所述在前车辆的通信，获得在所述在前车辆中生成的在前车辆加速度/减速度信息；以及
控制器，基于所述在前车辆信息和所述在前车辆加速度/减速度信息，控制所述主车辆的加速度/减速度，其中，
当在所述在前车辆和所述主车辆以稳定行驶状态行驶的情形下所述在前车辆加速时，所述控制器根据行驶场景，使得所述主车辆以幅值小于所述在前车辆的加速度幅值的加速度而加速，以及当在所述在前车辆和所述主车辆以稳定行驶状态行驶的情形下所述在前车辆减速时，所述控制器根据行驶场景，使得所述主车辆以幅值小于所述在前车辆的减速度幅值的减速度而减速。
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