CN109070883B - 驾驶辅助装置 - Google Patents

Abstract

驾驶辅助装置(30)具有：信息获得部(31)，获得先行车辆的相对速度及与先行车辆之间的车间距离；数据表(33)，预先存储有与相对速度及车间距离相应的紧急度；以及ACC控制部(32)，从数据表(33)中读出与由信息获得部(31)获得的相对速度及车间速度相应的紧急度(x)，求得具有基于所读出的紧急度(x)的斜率(y)的目标加减速度，并将所求得的目标加减速度作为用于控制制动器压力的控制信号输出。

Description

驾驶辅助装置

技术领域

本发明涉及对车辆的驾驶进行辅助的驾驶辅助装置。

背景技术

近年来，作为对车辆的驾驶进行辅助的技术之一，自适应巡航控制(AdaptiveCruise Control，以下标记为“ACC”)受到瞩目(例如参照专利文献1)。ACC是获得本车辆的车速、先行车辆相对于本车辆的相对速度、以及本车辆与先行车辆之间的车间距离等，并以将车速或与先行车辆的车间距离保持为一定的方式，控制本车辆的驱动系统及制动系统的技术。例如，在本车辆的速度较高情况下或车间距离较狭的情况下，ACC使制动器动作来使本车辆减速。

通过在牵引车等的能够与拖车连结的车辆中采用这样的技术，能够减轻这样的车辆的驾驶者的操作负担，提高行驶的舒适性。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平7-17295号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，在ACC中的制动器控制中，ACC控制部设定目标加减速度，并将该目标加减速度输出至发动机制动器系统、辅助制动器系统及主制动器系统。通常，在目标加减速度为第一阈值以下时，通过发动机制动器系统进行制动，在目标加减速度为第二阈值以下(第二阈值<第一阈值)时，通过辅助制动器进行制动，在目标加减速度为第三阈值以下(第三阈值<第二阈值)时，通过主制动器进行制动。这样，基于目标加减速度，进行阶段性的制动器控制。顺便说明，辅助制动器是指排气制动器或缓速器制动器，主制动器是指盘式制动器或鼓式制动器。

此处，主制动器在要求的减速度较大的情形下动作(也就是目标减速度较大的场景下动作)，因此对驾驶者等搭乘者的体感带来的影响较大。因此，要求一边达成目标的减速，一边进行不使搭乘者不快的细腻的控制。但是，为了进行细腻的控制，存在以下缺点：运算量和电路规模较大，整体上结构复杂。

本发明的目的在于，提供能够以简易的结构，一边确保安全性一边根据需要来进行细腻的主制动器控制的驾驶辅助装置。

解决问题的方案

本发明的驾驶辅助装置的一个形态是对车辆的驾驶进行辅助的驾驶辅助装置，其具备：

信息获得部，获得先行车辆相对于所述车辆的相对速度、以及所述车辆与所述先行车辆之间的车间距离；

数据表，预先存储有与所述相对速度及所述车间距离相应的紧急度；以及

控制部，从所述数据表中读出与由所述信息获得部获得的所述相对速度及所述车间距离相应的紧急度，求得具有基于所读出的紧急度的斜率的目标加减速度，并将所求得的目标加减速度作为用于控制制动器压力的控制信号输出。

发明效果

根据本发明能够实现一种驾驶辅助装置，该驾驶辅助装置通过查询数据表来获得紧急度并使用该紧急度求得目标加减速度的斜率y，由此能够以简易的结构，一边确保安全性一边根据需要来进行细腻的主制动器控制。

附图说明

图1是表示实施方式中的车辆的使用状态的一例的外观图。

图2是表示实施方式中的车辆的结构的一例的框图。

图3是表示实施方式的驾驶辅助装置的结构的一例的图。

图4是表示实施方式中的用于对主制动器的制动器压力进行控制的目标加减速度的一例的图。

图5是表示实施方式的驾驶辅助装置的动作的一例的流程图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的一实施方式进行详细说明。

<车辆的结构>

首先，对包含本发明的一实施方式的驾驶辅助装置的车辆的结构进行说明。

图1是表示包含本实施方式的驾驶辅助装置的车辆的使用状态的一例的外观图。另外，图2是表示上述车辆的结构的一例的框图。此外，此处，着眼于与驾驶辅助装置相关的部分，进行图示及说明。

如图1所示，车辆1是能够连结并牵引拖车2的牵引车(tractor head)。

车辆1例如搭载直列六缸的柴油发动机。车辆1具有：包括发动机及驱动轮等动力系统和驾驶座的车辆主体部3、用于对拖车2供给制动器动作用的空气的软管4及阀门5、和配置于与拖车2的连结部的扣锁开关6。扣锁开关6是对是否将拖车2连结于车辆1进行检测的装置。拖车2具有：装载货物的装载部7、和支撑这样的装载部7的拖车车轮8。

如图2所示，车辆1具有：使车辆1行驶的驱动系统10、使车辆1减速的制动系统20、以及对由驾驶者进行的车辆1的驾驶进行辅助的驾驶辅助装置30等。

驱动系统10具有：发动机11、离合器12、变速器(transmission)13、推进轴(propeller shaft)14、差动装置(differential gear)15、驱动轴(drive shaft)16、车轮17、发动机用ECU18及动力传递用ECU19。

发动机用ECU18及动力传递用ECU19通过CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)等车载网络与驾驶辅助装置30连接，并能够相互发送接收必要的数据和控制信号。发动机用ECU18按照来自驾驶辅助装置30的驱动指令控制发动机11的输出。动力传递用ECU19按照来自驾驶辅助装置30的驱动指令，控制离合器12的分离接合及变速器13的变速。

发动机11的动力经由离合器12传递至变速器13。传递至变速器13的动力进一步通过推进轴14、差动装置15、以及驱动轴16传递至车轮17。这样，发动机11的动力传递至车轮17，从而使车辆1行驶。

制动系统20具有常用制动器21、辅助制动器22、23、驻车制动器(省略图示)及制动器用ECU24。

常用制动器21是一般称为主制动器、摩擦制动器、脚制动器、或者基础制动器等的制动器。常用制动器21例如是通过将制动衬片向与车轮17一起旋转的刹车鼓的内侧按压，来得到制动力的鼓式制动器。

辅助制动器22是通过对推进轴14的旋转直接施加负荷来得到制动力的缓速器(以下称作“缓速器22”)，例如是电磁式缓速器。辅助制动器23是利用发动机的旋转阻力来提高发动机制动器的效果的排气制动器(以下称作“排气制动器23”)。通过设置缓速器22及排气制动器23，能够增大制动力，并且由于常用制动器21的使用频度降低，因此能够抑制制动衬片等的消耗。

制动器用ECU24通过CAN等车载网络与驾驶辅助装置30连接，并能够相互发送接收必要的数据和控制信号。制动器用ECU24按照来自驾驶辅助装置30的制动指令，控制常用制动器21的制动力(车轮17的轮缸的制动器液压)。

常用制动器21的制动动作由驾驶辅助装置30及制动器用ECU24控制。由驾驶辅助装置30通过开/关控制缓速器22及排气制动器23的制动动作。缓速器22及排气制动器23的制动力大致固定，因此在想要准确地产生所希望的制动力的情况下，能够细致地调整制动力的常用制动器21是适合的。

此外，虽然未图示，但在制动系统中，还包括设置于拖车2的拖车车轮8中的常用制动器。即，制动器用ECU24通过经由上述的软管4供给空气，对拖车2的拖车车轮8也赋予基于摩擦力的制动力。

驾驶辅助装置30从车间距离检测部41、ACC用操作部42、加速器操作检测部43、制动器操作检测部44及车速传感器45获得各种信息，基于所获得的信息，控制驱动系统10及制动系统20的动作。

另外，驾驶辅助装置30从信息输出部50输出与行驶有关的各种信息。

另外，驾驶辅助装置30实现ACC(自适应巡航控制)。即，驾驶辅助装置30进行车辆1自动定速行驶控制及跟随行驶控制(以下总称为“自动行驶控制”)。

定速行驶控制是指，当在规定的范围内不存在先行车辆的情况下，以使车辆1的行驶速度(以下称作“车速”)接近规定的目标值(值、或者值的范围)的方式，使驱动系统10及制动系统20动作的控制。

另外，跟随行驶控制是指，当在规定的范围内存在先行车辆的情况下，以使车间距离收敛于规定的目标范围内、且使相对速度接近零的方式，使驱动系统10及制动系统20动作的控制。关于驾驶辅助装置30的细节，将在后面进行说明。

车间距离检测部41对车辆1与先行车辆之间的车间距离(以下，简称为“车间距离”)进行测量(检测)，并将测量结果输出至驾驶辅助装置30。在车间距离检测部41中，例如能够单独或组合地应用激光雷达、毫米波雷达、摄像装置等。上述的驾驶辅助装置30基于车间距离检测部41的检测结果，对定速行驶中及跟随行驶中的驱动系统10及制动系统20的动作进行控制。

ACC用操作部42具有用于使ACC可执行的主开关、以及用于进行ACC的设定/解除的ACC设定开关。另外，ACC用操作部42包括用于设定车速的目标值的速度设定按钮、以及用于设定车间距离的车间距离设定按钮。此外，这些开关及按钮也可以是在带触摸面板的显示器中显示的用户接口。ACC用操作部42将表示在ACC用操作部42中所进行的操作的内容的操作信号输出至驾驶辅助装置30。上述的驾驶辅助装置30基于来自ACC用操作部42的操作信号(驾驶者通过ACC用操作部42进行的操作)，设定与自动行驶控制有关的信息。

加速器操作检测部43对用于使车辆加速的加速踏板是否被踩踏、以及加速踏板的踩踏量进行检测，并将检测结果输出至驾驶辅助装置30。驾驶辅助装置30基于加速踏板的踩踏量，向发动机用ECU18及动力传递用ECU19送出驱动指令。

制动器操作检测部44对用于使常用制动器21动作的制动器踏板是否被踩踏、以及制动器踏板的踩踏量进行检测。另外，制动器操作检测部44对使缓速器22或排气制动器23动作的辅助制动杆是否被操作进行检测。而且，制动器操作检测部44将与制动器踏板及辅助制动杆有关的检测结果输出至驾驶辅助装置30。上述的驾驶辅助装置30基于制动器踏板的踩踏量，向制动器用ECU24送出制动指令。另外，驾驶辅助装置30基于辅助制动杆的操作，对缓速器22或排气制动器23的开/关动作进行控制。

车速传感器45例如安装于推进轴14，检测车速，并将检测结果输出至驾驶辅助装置30。

信息输出部50例如包括扬声器、以及所谓的仪表板或者导航系统的显示器(省略图示)等显示部(显示器)。驾驶辅助装置30使用信息输出部50，例如进行车速里程表、转速表、燃油表、水温表、测距仪等各种计量器、以及与自动行驶控制有关的信息的显示、和警报声的输出等。

此外，对于发动机用ECU18、动力传递用ECU19、制动器用ECU24及驾驶辅助装置30，虽然未图示，但是例如分别具有：CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、保存控制程序的ROM(Read Only Memory，只读存储器)等存储介质、RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)等工作用存储器、以及通信电路。在该情况下，例如，通过CPU执行控制程序，来实现构成驾驶辅助装置30的后述的各部的功能。此外，发动机用ECU18、动力传递用ECU19、制动器用ECU24、以及驾驶辅助装置30的全部或一部分也可以构成为一体。

通过驾驶辅助装置30，具有这样的结构的车辆1不仅能够进行基于驾驶者的操作的通常的行驶，还能够进行基于车速或车间距离等的自动行驶控制的行驶。

<驾驶辅助装置的结构及动作>

接着，对本实施方式的驾驶辅助装置30的结构进行说明。

图3是表示驾驶辅助装置30的结构的一例的图。

如图3所示，驾驶辅助装置30具有信息获得部31、ACC控制部32及数据表33。

信息获得部31通过从车速距离检测部41输入信息，来获得先行车辆相对于本车辆的相对速度、以及本车辆与先行车辆之间的车间距离。信息获得部31将所获得的相对速度及车间距离输出至ACC控制部32。

ACC控制部32以相对速度及车间距离作为读出地址，从数据表33中读出紧急度(urgency)。

在数据表33中预先存储有与相对速度及车间距离相应的紧急度。具体而言，在数据表33中存储有紧急度与相对速度及车间速度相关联的三维映射表。紧急度例如为0～100％的值，数值越高则表示紧急度越高。例如相对速度越大则紧急度越高，车间距离越小则紧急度越高。

ACC控制部32使用从数据表33中读出的紧急度来求得目标加减速度的斜率。具体而言，ACC控制部32使用下式(1)来求得目标加减速度的斜率y。

y＝a×x+b………(1)

此处，a、b为预先决定的固定值，x为紧急度。

ACC控制部32使用通过式(1)得到的斜率y来求得目标加减速度，并将该目标加减速度作为用于控制主制动器的制动器压力的控制信号，输出至制动器用ECU24。由此，基于具有如图4所示的斜率y的目标加减速度，控制主制动器的制动器压力。

该斜率y反应了紧急度x，制动器压力以紧急度越低则越平缓地增加的方式受到控制，因此能够避免制动器压力不必要地急剧增加，不会对车辆的搭乘者带来不必要的不快感。例如，若在紧急度较低时却设定了图4的单点划线那样的目标减速度，则制动器压力会不必要地急剧上升，有可能对车辆的搭乘者带来不必要的不快感。在本实施方式中，能够有效地避免这种情况。

接着，对本实施方式的驾驶辅助装置30的动作进行说明。

在步骤ST11中，信息获得部31求得与先行车的距离及相对速度。在后续的步骤ST12中，ACC控制部32基于与先行车的距离及相对速度，求得目标加减速度。

在目标加减速度为阈值Th1以下时(步骤ST13；“是”)，ACC控制部32通过对发动机用ECU18指示使发动机制动器动作，从而使发动机制动器动作(步骤ST14)。在目标加减速度为阈值Th2(Th2<Th1)以下时(步骤ST15；“是”)，ACC控制部32通过向辅助制动器22、23输出动作指示，从而使辅助制动器动作(步骤ST16)。在目标加减速度为阈值Th3(Th3<Th2)以下时(步骤ST17；“是”)，ACC控制部32对制动器用ECU24指示使主制动器动作。

另一方面，在步骤ST21中，ACC控制部32从数据表33中读出紧急度x，在步骤ST22中，使用紧急度x通过y＝a×x+b来计算目标加减速度的斜率y。然后，在步骤ST23中，ACC控制部32形成如图4所示的具有斜率y的主制动器用的控制信号(目标加减速度)，并将其输出至制动器用ECU24。

在步骤ST18中，制动器用ECU24基于在步骤ST23中形成的主制动器用的控制信号(目标加减速度)，控制制动器压力来使主制动器动作。

<本实施方式的效果>

如上所述，本实施方式的驾驶辅助装置30具备：信息获得部31，获得先行车辆的相对速度及与先行车辆之间的车间距离；数据表33，预先存储有与相对速度及车间距离相应的紧急度；以及ACC控制部32，从数据表33中读出与由信息获得部31获得的相对速度及车间速度相应的紧急度x，求得具有基于所读出的紧急度x的斜率y的目标加减速度，并将所求得的目标加减速度作为用于控制制动器压力的控制信号(目标加减速度)输出，因此，能够实现一边确保安全性，一边避免由主制动器进行的不必要的急减速的制动辅助。

另外，通过查询数据表来获得紧急度x，利用使用了该紧急度x的一次函数求得目标加减速度的斜率y，由此能够通过简易的结构来迅速地求得基于紧急度x的斜率y。

其结果，能够以简易的结构，实现能够一边确保安全性一边根据需要来进行细腻的主制动器控制的驾驶辅助装置30。

上述的实施方式仅表示实施本发明的具体化的一例，本发明的技术范围不应受这些实施方式的限制。即，能够在不脱离其要点或其主要特征的范围内，以各种形式实施本发明。

例如，在上述的实施方式中，虽然通过y＝a×x+b求得目标加减速度的斜率y，但求得斜率y的方法不限于此，总之，只要通过将紧急度x设为变量的函数求得即可。但是，在上述的实施方式中，由于通过一次函数求得斜率y，因此能够通过简易的运算电路瞬时地求得斜率y。

另外，上述的驾驶辅助装置30的结构的一部分也可以与驾驶辅助装置30的结构的其他部分在物理上隔离。在该情况下，这些结构需要分别具备用于彼此进行通信的通信部。

本申请基于在2016年4月15日提出的日本专利申请(日本专利申请特愿2016-082142)，将其内容在此作为参照而全部引入。

工业实用性

本发明的驾驶辅助装置能够广泛适用于对用于控制制动器压力的目标加减速度进行设定的驾驶辅助装置。

附图标记说明

1 车辆

2 拖车

3 车辆主体部

4 软管

5 阀门

6 扣锁开关

7 装载部

8 拖车车轮

10 驱动系统

11 发动机

12 离合器

13 变速器

14 推进轴

15 差动装置

16 驱动轴

17 车轮

18 发动机用ECU

19 动力传递用ECU

20 制动系统

21 常用制动器(主制动器)

22 缓速器

23 排气制动器

24 制动器用ECU

30 驾驶辅助装置

31 信息获得部

32 ACC控制部

33 数据表

41 车间距离检测部

42 ACC用操作部

43 加速器操作检测部

44 制动器操作检测部

45 车速传感器

50 信息输出部

Claims (2)

1.一种驾驶辅助装置，对车辆的驾驶进行辅助，其具备：

信息获得部，获得先行车辆相对于所述车辆的相对速度、以及所述车辆与所述先行车辆之间的车间距离；

数据表，预先存储有与所述相对速度及所述车间距离相应的紧急度；以及

控制部，基于由所述信息获得部获得的信息、以及所述数据表中所存储的紧急度，输出用于控制至少一个制动器的控制信号，

所述控制部进行如下处理：

基于所述相对速度及所述车间距离，决定目标加减速度；

使用从所述数据表中读出的紧急度，决定表示所述目标加减速度在时间方向上的变化程度的斜率；

在所述目标加减速度为第二阈值以下的情况下，以使所述目标加减速度按照所决定的所述斜率变化的方式控制所述目标加减速度；

在所述目标加减速度为第一阈值以下的情况下，使发动机制动器和辅助制动器中的至少一者动作，该第一阈值大于所述第二阈值；

在所述目标加减速度为所述第二阈值以下的情况下，使用被控制为按照所决定的所述斜率变化的所述目标加减速度，使常用制动器动作；

在所述目标加减速度为所述第一阈值以下且大于所述第二阈值的情况下，不使用所决定的所述斜率地使所述发动机制动器和所述辅助制动器中的至少一者动作。

2.如权利要求1所述的驾驶辅助装置，其中，

所述控制部使用下式(1)来求得所述目标加减速度的斜率y，

y＝a×x+b………(1)

此处，a、b为预先决定的固定值，x为紧急度。

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