CN110678372B - 车辆控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种至少半自动地进行本车辆(100)的行驶控制的车辆控制装置(10)。在外界状态检测部(80)检测到作为跟随控制的对象的第一其他车辆(121)和表现出加塞到第一其他车辆(121)与本车辆(100)之间的行驶行为的第二其他车辆(122)的情况下，减速度限制部(86)根据本车辆(100)相对于第二其他车辆(122)的相对速度(ΔV)是否超过作为正值的速度阈值(Th)来进行不同的限制。

Description

车辆控制装置
技术领域
本发明涉及一种至少半自动地进行本车辆的行驶控制的车辆控制装置。
背景技术
在现有技术中，已知有至少半自动地进行本车辆的行驶控制的车辆控制装置。例如开发出各种用于一边考虑与前方行驶的多台其他车辆的关系一边使本车辆顺利行驶的驾驶辅助技术或自动驾驶技术。
在日本发明专利公开公报特开2002-264688号(第[0011]段)中提出以下车辆控制装置方案：在相对于前方行驶车辆的车间距离减小到规定距离以下的情况下，将当前的车间距离自动设定为新的目标车间距离，且继续保持跟随控制。记载有以下内容：据此能够避免其他车辆连续加塞和本车辆不必要的减速动作。
发明内容
例如，在另外的其他车辆(以下，还称为加塞车辆)想要加塞到跟随对象车辆与本车辆之间的情况下，如果加塞车辆以比本车辆高的车速行驶，则本车辆无需进行特别的减速动作就能够应对加塞。或者，即使在加塞车辆以比本车辆低的车速行驶的情况下，只要能够充分确保车间距离，则本车辆也无需进行特别的减速动作。
然而，在日本发明专利公开公报特开2002-264688号所提出的装置中，无论加塞车辆的行驶行为如何，均以更短的目标车间距离的重新设定为触发而执行暂时减速控制，据此，有时本车辆会根据状况而进行不必要的减速动作。这样，在上述装置中，按驾驶便利性的观点仍存在很大改进余地。
本发明是为了解决上述的问题而完成的，其目的在于，提供一种能够执行适应(正确应对)加塞车辆的行驶行为的跟随控制的车辆控制装置。
本发明所涉及的车辆控制装置至少半自动地进行本车辆的行驶控制，其特征在于，具有外界状态检测部(ex-ternal condition detecting unit)、行驶控制部和减速度限制部(deceleration limiter)，其中，所述外界状态检测部检测所述本车辆的外界状态(ex-ternal condition)；所述行驶控制部能够执行对其他车辆的跟随控制，其中所述其他车辆是指由所述外界状态检测部在所述本车辆的前方检测到的车辆；所述减速度限制部在由所述行驶控制部执行所述跟随控制的过程中限制所述本车辆的减速度(deceleration)，在所述外界状态检测部检测到作为所述跟随控制的对象的第一其他车辆和表现出加塞到所述第一其他车辆与所述本车辆之间的行驶行为的第二其他车辆的情况下，所述减速度限制部根据所述本车辆相对于所述第二其他车辆的相对速度是否超过作为正值的速度阈值来进行不同的限制。
这样，由于在第二其他车辆表现出加塞到第一其他车辆与本车辆之间的行驶行为的情况下根据本车辆相对于第二其他车辆的相对速度是否超过作为正值的速度阈值而进行不同的限制，因此能够在相对于第二其他车辆的车间距离逐渐变短的状况下，执行适应第二其他车辆(也就是加塞车辆)的行驶行为的跟随控制。
另外，也可以为：所述减速度限制部在所述相对速度没有超过所述速度阈值的情况下，至少利用所述本车辆对所述第二其他车辆的避撞时间来确定所述减速度的上限值，所述减速度限制部在所述相对速度超过所述速度阈值的情况下，至少利用所述第二其他车辆与所述本车辆之间的车间距离来确定所述减速度的上限值。
另外，也可以为：所述减速度限制部在所述相对速度没有超过所述速度阈值的情况下确定所述上限值，所述避撞时间越短则所述上限值相对越大，所述避撞时间越长则所述上限值相对越小。据此，能够在需要避免与第二其他车辆接触的情况下允许大的减速动作，另一方面，能够在距离与第二其他车辆接触存在时间余量的情况下抑制不必要的急剧减速动作。
也可以为：所述减速度限制部在所述相对速度没有超过所述速度阈值且所述避撞时间超过时间阈值的情况下，将在经过了预测时间的时间点所述相对速度成为规定的负值的减速度的设计值确定为所述上限值。在相对于第二其他车辆的车间距离的变化比较小且避撞时间比较长的状况下，能够进行与第二其他车辆的速度保持一致的顺利的减速控制。
另外，也可以为：所述减速度限制部在所述相对速度为零值或负值的情况下，将所述减速度的上限值设为零值。据此，能够在相对于第二其他车辆的车间距离逐渐变长的状况下，进行使本车辆不减速的跟随控制。
根据本发明所涉及的车辆控制装置，能够执行适应加塞车辆的行驶行为的跟随控制。
附图说明
图1是表示本发明一实施方式的车辆控制装置的结构的框图。
图2是表示图1的车辆控制装置的主要特征部的功能框图。
图3是图2所示的目标速度生成部的细节框图。
图4是图2所示的减速度限制部的细节框图。
图5是表示本车辆与两台其他车辆之间的位置关系的图。
图6是表示减速度的限制特性一例的图。
图7是表示范围内的上限值的确定方法的图。
图8A是表示范围Ra(图6)的加塞状况下的本车辆的行驶行为的图。图8B是表示范围Rd(图6)的加塞状况下的本车辆的行驶行为的图。
具体实施方式
下面，列举优选的实施方式且参照附图对本发明所涉及的车辆控制装置进行说明。
[车辆控制装置10的结构]
＜整体结构＞
图1是表示本发明一实施方式的车辆控制装置10的结构的框图。车辆控制装置10被组装于车辆(图5的本车辆100)，且自动或手动地进行车辆的行驶控制。该“自动驾驶”是不仅包括全自动地进行车辆的行驶控制的“全自动驾驶”，还包括半自动地进行行驶控制的“半自动驾驶”(或者驾驶辅助)的概念。
车辆控制装置10基本上由输入系统装置组、控制系统12和输出系统装置组构成。构成输入系统装置组和输出系统装置组的各个装置通过通信线与控制系统12连接。
输入系统装置组具有外界传感器14、通信装置16、导航装置18、车辆传感器20、自动驾驶开关22和连接于操作设备24的操作检测传感器26。输出系统装置组具有驱动车轮的驱动力装置28、对该车轮进行操舵的操舵装置30和对该车轮进行制动的制动装置32。
＜输入系统装置组的具体结构＞
外界传感器14具有获取表示车辆的外界状态的信息(以下称为外界信息)的多个摄像头33和多个雷达34，将获取到的外界信息输出给控制系统12。外界传感器14还可以具有多个LIDAR(Light Detection and Ranging；光探测和测距/Laser Imaging Detectionand Ranging；激光成像探测和测距)。
通信装置16构成为能够与包括路侧设备、其他车辆和服务器的外部装置进行通信，例如收发与交通设备有关的信息、与其他车辆有关的信息、探测信息或者最新的地图信息。此外，地图信息被存储于导航装置18，并且还作为地图信息被存储于存储装置40的地图信息存储部42。
导航装置18构成为包括能够检测车辆的当前位置的卫星定位装置、用户接口(例如，触摸屏式的显示器、扬声器和麦克风)。导航装置18根据车辆的当前位置或用户指定的指定位置，计算至指定的目的地的路径，且将该路径输出给控制系统12。由导航装置18计算出的路径被作为路径信息而存储在存储装置40的路径信息存储部44中。
车辆传感器20包括检测车辆的速度(车速)的速度传感器、所谓的检测纵向加速度的纵向加速度传感器、所谓的检测横向加速度的横向加速度传感器、检测绕垂直轴的角速度的偏航角速率传感器、检测朝向和方位的方位传感器、检测倾斜度的倾斜度传感器，且将来自各传感器的检测信号输出给控制系统12。这些检测信号被作为本车状态信息Ivh而存储在存储装置40的本车状态信息存储部46中。
操作设备24构成为包括加速踏板、方向盘、制动踏板、换挡杆和方向指示操作杆。在操作设备24中安装有操作检测传感器26，该操作检测传感器26检测驾驶员有无操作和操作量、操作位置。
操作检测传感器26将加速器踩踏量(加速器开度)、方向盘操作量(操舵量)、制动器踩踏量、挡位、左右转弯方向等作为检测结果而输出给行驶控制部60。
自动驾驶开关22由硬开关或软开关组成，构成为能够通过用户的手动操作来切换包括“自动驾驶模式”和“手动驾驶模式”的多种驾驶模式。
自动驾驶模式是在驾驶员不对操作设备24(具体而言，加速踏板、方向盘和制动踏板)进行操作的状态下，车辆在控制系统12的控制下行驶的驾驶模式。换言之，自动驾驶模式是控制系统12根据依次确定的行动计划(短期上，是后述的短期轨迹St)来控制驱动力装置28、操舵装置30和制动装置32的一部分或者全部的驾驶模式。
此外，在驾驶员在自动驾驶模式中开始操作操作设备24的情况下，自动驾驶模式被自动解除，并且切换为驾驶的自动化等级相对较低的驾驶模式(包括手动驾驶模式)。
＜输出系统装置组的具体结构＞
驱动力装置28由驱动力控制用ECU(电子控制装置；Electronic Control Unit)、包括发动机和驱动马达的驱动源构成。驱动力装置28按照从行驶控制部60输入的车辆控制值Cvh生成用于使车辆行驶的行驶驱动力(扭矩)，且将该行驶驱动力通过变速器或者直接传递给车轮。
操舵装置30由EPS(电动助力转向系统)用ECU和EPS装置构成。操舵装置30按照从行驶控制部60输入的车辆控制值Cvh来改变车轮(转向轮)的朝向。
制动装置32例如是并用液压式制动器的电动伺服制动器，由制动力控制用ECU和制动执行机构构成。制动装置32按照从行驶控制部60输入的车辆控制值Cvh对车轮进行制动。
＜控制系统12的结构＞
控制系统12的功能实现部是通过一个或者多个CPU(Central Processing Unit)执行存储于非暂时性存储介质(例如，存储装置40)中的程序来实现功能的软件功能部。作为替代，功能实现部也可以是由FPGA(Field-Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)等集成电路构成的硬件功能部。
控制系统12构成为除了存储装置40和行驶控制部60之外，还包括外界识别部52、识别结果接收部53、局部环境映射生成部54、总括控制部70、长期轨迹生成部71、中期轨迹生成部72和短期轨迹生成部73。在此，总括控制部70对识别结果接收部53、局部环境映射生成部54、长期轨迹生成部71、中期轨迹生成部72和短期轨迹生成部73的任务同步进行控制，据此来进行各部的总括控制。
外界识别部52在参照来自行驶控制部60的本车状态信息Ivh的基础上，使用由输入系统装置组输入的各种信息(例如，来自外界传感器14的外界信息)识别出车道标识线、停车线和交通信号灯等标识物以后，生成包括标识物的位置信息或者车辆能够行驶区域的“静态”的外界识别信息。另外，外界识别部52使用输入的各种信息，生成包括泊车车辆和停车车辆等障碍物、人和其他车辆等交通参与者、或者交通信号灯的颜色的“动态”的外界识别信息。
此外，静态和动态的外界识别信息分别作为外界识别信息Ipr被存储于存储装置40的外界识别信息存储部45。
识别结果接收部53响应运算指令Aa，将在规定的运算周期Toc内接收到的外界识别信息Ipr与更新计数器的计数值一起输出给总括控制部70。在此，运算周期Toc是控制系统12内部的基准运算周期，例如被设定为几10ms左右的值。
局部环境映射生成部54响应来自总括控制部70的运算指令Ab，参照本车状态信息Ivh和外界识别信息Ipr，在运算周期Toc内生成局部环境映射信息Iem，且将其与更新计数器的计数值一起输出给总括控制部70。即，在控制开始时，直至生成局部环境映射信息Iem之前需要运算周期2×Toc。
局部环境映射信息Iem是将车辆的行驶环境映射化而成的信息，概略而言，是将本车状态信息Ivh和理想行驶路径与外界识别信息Ipr进行合成而成的信息。局部环境映射信息Iem被存储于存储装置40的局部环境映射信息存储部47。
长期轨迹生成部71响应来自总括控制部70的运算指令Ac，参照局部环境映射信息Iem(仅利用外界识别信息Ipr中的静态分量)、本车状态信息Ivh和存储于地图信息存储部42的道路地图(弯道的曲率等)，以相对最长的运算周期(例如，9×Toc)生成长期轨迹Lt。然后，长期轨迹生成部71将生成的长期轨迹Lt与更新计数器的计数值一起输出给总括控制部70。此外，长期轨迹Lt作为轨迹信息Ir被存储于存储装置40的轨迹信息存储部48。
中期轨迹生成部72响应来自总括控制部70的运算指令Ad，参照局部环境映射信息Iem(利用外界识别信息Ipr中的动态分量和静态分量双方)、本车状态信息Ivh和长期轨迹Lt，以相对中间的运算周期(例如，3×Toc)生成中期轨迹Mt。然后，中期轨迹生成部72将生成的中期轨迹Mt与更新计数器的计数值一起输出给总括控制部70。此外，中期轨迹Mt与长期轨迹Lt同样作为轨迹信息Ir被存储于存储装置40的轨迹信息存储部48。
短期轨迹生成部73响应来自总括控制部70的运算指令Ae，参照局部环境映射信息Iem(利用外界识别信息Ipr中的动态分量和静态分量双方)、本车状态信息Ivh和中期轨迹Mt，以相对最短的运算周期(例如，Toc)生成短期轨迹St。然后，短期轨迹生成部73将生成的短期轨迹St与更新计数器的计数值一起同时输出给总括控制部70和行驶控制部60。此外，短期轨迹St与长期轨迹Lt和中期轨迹Mt同样作为轨迹信息Ir被存储于轨迹信息存储部48。
此外，长期轨迹Lt例如表示10秒左右的行驶时间的轨迹，是以乘坐舒适性/舒适性为优先的轨迹。另外，短期轨迹St例如表示1秒左右的行驶时间的轨迹，是以车辆动态的实现和安全性的高度为优先的轨迹。中期轨迹Mt例如表示5秒左右的行驶时间的轨迹，是相对于长期轨迹Lt和短期轨迹St的中间的轨迹。
短期轨迹St相当于表示每一短周期Ts(＝Toc)中的车辆的行驶轨迹(也就是，目标行为的时序)的数据集。短期轨迹St例如是以纵向(X轴)的位置x、横向(Y轴)的位置y、姿势角θz(偏航角)、速度V、加速度G、曲率ρ、偏航角速率γ、操舵角δst为数据单位的轨迹绘图(x，y，θz，V，G，ρ，γ，δst)。另外，长期轨迹Lt和中期轨迹Mt是虽然周期分别不同，但被与短期轨迹St同样定义的数据集。
行驶控制部60按照由短期轨迹St特定的行驶行为(目标行为的时序)，确定用于对车辆进行行驶控制的各个车辆控制值Cvh。然后，行驶控制部60将所获得的各个车辆控制值Cvh输出给驱动力装置28、操舵装置30和制动装置32。也就是，行驶控制部60构成为能够执行与短期轨迹St的各个值相对应的一种以上的行驶控制。
在行驶控制的种类中，例如包括跟随控制，具体而言包括ACC(Adaptive CruiseControl；自适应巡航)控制。该“ACC控制”是指以一边将车间距离保持在大致恒定(也就是，目标车间距离)一边跟随前方行驶的其他车辆的方式来使车辆行驶的行驶控制。
＜主要特征部＞
图2是表示图1的车辆控制装置10的主要特征部的功能框图。车辆控制装置10除了具有局部环境映射生成部54(图1)以外，还具有外界状态检测部80、信息获取部82、目标速度生成部84、减速度限制部86和加减速控制部88。
外界状态检测部80相当于图1所示的外界传感器14。信息获取部82、目标速度生成部84和减速度限制部86相当于图1所示的短期轨迹生成部73。加减速控制部88相当于图1所示的行驶控制部60。
外界状态检测部80(具体而言，图1的摄像头33或者雷达34)检测本车辆100(图5)的外界状态。例如通过使用摄像头33能够获取包括本车辆100正在行驶的道路102(图5)的拍摄图像。
信息获取部82从包括由外界状态检测部80检测到的检测结果的局部环境映射信息Iem中，获取用于生成短期轨迹St的各种信息。在该信息中，例如除了包括上述的本车状态信息Ivh以外，还包括能够确定车道标识线(图5的车道标识线108、110)的形状的车道标识线信息、能够确定其他车辆(图5的第一其他车辆121、第二其他车辆122)的位置和行为的其他车辆信息。
目标速度生成部84使用由信息获取部82获取到的各种信息，生成表示目标速度的时序模式(temporal pattern)的短期轨迹St。减速度限制部86使用由信息获取部82获取到的各种信息来设定限制速度的时序模式(以下称为限制速度模式)，向目标速度生成部84进行输出。也就是，减速度限制部86通过使限制速度反映到短期轨迹St的生成中来限制本车辆100的减速度。
加减速控制部88对本车辆100进行使其与由目标速度生成部84生成的目标速度一致的加速控制或者减速控制。具体而言，加减速控制部88将短期轨迹St表示的速度模式(车辆控制值Cvh)输出给驱动力装置28或者制动装置32。
＜目标速度生成部84的细节框图＞
图3是图2所示的目标速度生成部84的细节框图。目标速度生成部84具有模式生成部91、候选轨迹生成部92、轨迹评价部93和输出轨迹生成部94。
模式生成部91使用本车状态信息Ivh和局部环境映射信息Iem，生成与用于生成短期轨迹St的两种模式有关的变化组。具体而言，模式生成部91分别生成与[1]表示速度V的时序的速度模式(纵向模式)和[2]表示操舵角δst的时序的操舵角模式(横向模式)有关的变化组。
候选轨迹生成部92使用由模式生成部91生成的模式的变化组，生成短期轨迹St的候选(以下，简称为“候选轨迹”)。具体而言，候选轨迹生成部92通过组合速度模式和操舵角模式，生成分别包括二维位置(x，y)的时序信息的多个候选轨迹。此外，在存在最近刚生成的短期轨迹St(以下，称为上次输出轨迹)的情况下，还可以设置用于实现与该轨迹的整合性的约束条件。
轨迹评价部93对由候选轨迹生成部92生成的多个候选轨迹分别进行按照规定的评价基准的评价处理。作为评价基准，参照局部环境映射信息Iem(包括车道标识线和其他车辆的检测结果)或者高级别轨迹(中期轨迹Mt)。此外，轨迹评价部93能够参照减速度限制部86(图2)的限制速度模式，以使本车辆100在限制速度以下进行行驶的方式来改变评价基准。
作为评价方法，例如可列举出：求出构成轨迹绘图(x，y，θz，V，G，ρ，γ，δst)的一个以上的变量与目标值(参照值)的偏差，对该偏差进行记分，且通过加权运算来计算出综合得分的方法。例如，通过相对增大与特定参数对应的加权系数，而能够得到重视特定参数的评价结果。
＜减速度限制部86的细节框图＞
图4是图2所示的减速度限制部86的细节框图。减速度限制部86具有理想跟随速度计算部96和最小选择器98。
理想跟随速度计算部96除了使用本车状态信息Ivh以外，还使用与第一其他车辆121有关的车辆信息(以下，称为第一车辆信息)，计算出用于跟随第一其他车辆121的理想速度模式(以下，称为理想跟随速度)。在该车辆信息中，包括速度(绝对速度)、与本车辆100的车间距离和TTC(接触时间余量；Time-To-Contact/避撞时间；Time-To-Collision)。
此外，在除了第一其他车辆121以外，同时检测到第二其他车辆122的情况下，理想跟随速度计算部96还使用与第二其他车辆122有关的车辆信息(以下，称为第二车辆信息)，计算出针对第一其他车辆121和第二其他车辆122的理想跟随速度。
最小选择器98选择由理想跟随速度计算部96计算出的理想跟随速度和三种候选限制速度A、B、C中成为最小的速度，作为限制速度模式进行输出。候选限制速度A是根据法规等的速度的上限值(所谓的法定速度)。候选限制速度B是根据车道曲率计算出的用于保持稳定的行驶行为的速度的上限值。候选限制速度C是根据交通信号灯的标识状态和停车线计算出的能够在规定的停止位置停车的速度的上限值。
[车辆控制装置10的动作]
本实施方式的车辆控制装置10如以上这样构成。接着，边参照图5～图8B边说明车辆控制装置10的动作。
图5是表示本车辆100与两台其他车辆之间的位置关系的图。本车辆100正在大致直线状且单侧三车道的道路102上行驶。在道路102上标识出用于划分车道104、105、106的虚线状的车道标识线108、110。
如由本图理解的那样，两台其他车辆相对于本车辆100一边在前方行驶一边在相同道路102上行驶。将在与本车辆100相同的车道105(行驶车道)上行驶的其他车辆称为“第一其他车辆121”。将在与本车辆100不同的车道106上行驶的其他车辆称为“第二其他车辆122”。在此，假想行驶控制部60正在执行跟随在本车辆100的前方行驶的第一其他车辆121行驶的跟随控制。
＜步骤1.检测步骤＞
第一：外界状态检测部80检测到车道标识线108、110作为位于本车辆100周边的静止物，检测到第一其他车辆121和第二其他车辆122作为位于本车辆100周边的移动物。
在图5所示的例子中，设本车辆100的速度V为V＝V0，设第一其他车辆121的速度为V1，设第二其他车辆122的速度为V2。在以本车辆100为基准的情况下，相对于第一其他车辆121的车间距离为Dis1，相对于第二其他车辆122的车间距离为Dis2(＜Dis1)。在以本车辆100为基准的情况下，对第一其他车辆121的避撞时间为Ttc1，对第二其他车辆122的避撞时间为Ttc2。
如实线箭头所示，本车辆100和第一其他车辆121均试图在车道105上直行，另一方面，第二其他车辆122试图从正在行驶中的车道106向相邻的车道105进行变道。也就是，第二其他车辆122在本车辆100跟随行驶过程中示出加塞到第一其他车辆121与本车辆100之间的行驶行为。
此外，该“加塞”的行驶行为不仅能够通过第二其他车辆122的移动方向进行检测，例如还能够通过与车道标识线110的位置关系(具体而言，第二其他车辆122是否跨过车道标识线110)进行检测。
＜步骤2.限制步骤＞
第二：减速度限制部86在检测到图5所示的第一其他车辆121和第二其他车辆122的情况下，根据本车辆100相对于第二其他车辆122的相对速度ΔV来限制本车辆100的减速度。此外，相对速度ΔV＝V0-V2的值在本车辆100一方相对较快的情况下为正，在第二其他车辆122一方相对较快的情况下为负。
图6是表示减速度的限制特性的一例的图。曲线图的横轴表示相对速度ΔV(单位：km/h)，并且曲线图的纵轴表示减速度的上限值(单位：m/s2)。以下，通过“无符号”的绝对值来定义减速度，减速度的值越大，则每单位时间的速度的变化量(减少量)越大。
如由本图理解的那样，减速度的上限值根据[1]ΔV≦0、[2]0＜ΔV≦Th、[3]ΔV＞Th的各个范围而取不同的值。在此，Th是正的速度阈值(例如，Th＝10[km/h])。如后所述，ΔV≦0相当于“没有”减速度的限制放宽的范围，ΔV＞0相当于“有”减速度的限制放宽的范围。
在满足[1]ΔV≦0的关系的情况下，也就是，在满足“V0＝V2”或者“V0＜V2”的大小关系的情况下，上限值被设定为零值(零或者其附近值)，因此实质上不会减速。
这样，减速度限制部86在相对速度ΔV为零值或者负值的情况下，将减速度的上限值设为零值。据此，能够在相对于第二其他车辆122的车间距离Dis2逐渐变长的状况下，进行使本车辆100不减速的跟随控制。
在满足[2]0＜ΔV≦Th的关系的情况下，也就是，在满足“V2＜V0≦V2+Th”的大小关系的情况下，能够使用避撞时间Ttc2来确定减速度的上限值。在此，在避撞时间Ttc2大于规定的时间阈值的范围Ra内，上限值具有相对于相对速度ΔV呈线性增加的特性。另一方面，在避撞时间Ttc2小于规定的时间阈值的范围Rb内，上限值取比范围Ra的情况下大的指定值(Glimb；通常时的减速度极限)。
这样，减速度限制部86在相对速度ΔV不超过速度阈值Th的情况下，还可以至少使用本车辆100相对于第二其他车辆122的避撞时间Ttc2来确定减速度的上限值。尤其是，减速度限制部86还可以确定避撞时间Ttc2越短则相对越大的上限值，确定避撞时间Ttc2越长则相对越小的上限值。据此，能够在需要避免与第二其他车辆122接触的情况下允许大的减速动作，另一方面，在距离与第二其他车辆122接触存在时间余量的情况下抑制不必要的急剧减速动作。
在满足[3]ΔV＞Th的关系的情况下，也就是，在满足“V0＞V2+Th”的大小关系的情况下，能够使用车间距离Dis2来确定减速度的上限值。在此，在车间距离Dis2大于规定的距离阈值的范围Rc内，上限值具有相对于相对速度ΔV呈线性增加的特性。另一方面，在车间距离Dis2小于规定的距离阈值的范围Rd内，上限值取比范围Rc的情况大的指定值(Glimd)。此外，Glimd相当于“紧急时的减速度极限”，满足Glimd＞Glimb的大小关系。
图7是表示范围Ra、Rc内的上限值的确定方法的图。本图相当于表示本车辆100的目标速度模式的曲线图。曲线图的横轴表示时间t(单位：s)，并且曲线图的纵轴表示本车辆100的速度V(单位：km/h)。该时间t相当于从外界状态检测部80的检测时间点(t＝0)开始的经过时间。
该目标速度模式表示连接两点(0，V0)、(Tp，V2-δ)的线段。在此，V0是本车辆100的当前速度，V2是第二其他车辆122的当前速度。另外，Tp是预测时间(任意的正值)，δ是余量速度(例如，5km/h)。由于实现该模式的减速度是(ΔV+δ)/Tp，因此该值被确定为上限值。
这样，减速度限制部86在相对速度ΔV没有超过速度阈值Th并且避撞时间Ttc2超过时间阈值的情况下，也可以将在经过预测时间Tp的时间点(t＝Tp)相对速度ΔV成为规定的负值(-δ)的减速度的设计值确定为上限值。在相对于第二其他车辆122的车间距离Dis2的变化较小并且避撞时间Ttc2较长的状况下，能够进行与第二其他车辆122的速度V2保持一致的顺利的减速控制。
＜步骤3.行驶控制步骤＞
第三：行驶控制部60在由减速度限制部86限制减速度的状态下，继续本车辆100的行驶控制。其结果，本车辆100根据相对速度ΔV表现出不同的行驶行为。
图8A是表示范围Ra(图6)内的加塞状况下的本车辆100的行驶行为的图。本车辆100一边按照图7的目标速度模式以大致恒定的减速度进行减速一边逐渐扩大与第二其他车辆122的车间距离。然后，在第二其他车辆122的变道完成的时间点，本车辆100的速度V达到V＝V2-δ。
在该变道完成前后，行驶控制部60将跟随控制的对象(目标)从第一其他车辆121改变为第二其他车辆122，开始针对第二其他车辆122的跟随控制。据此，本车辆100能不用伴随不必要的急剧减速动作而继续与第二其他车辆122的速度V2保持一致来顺利地跟随行驶。
图8B是表示范围Rd(图6)的加塞状况下的本车辆100的行驶行为的图。本车辆100按照图6的限制特性以不超过Glimd程度的大的减速度进行减速。据此，在需要避免与第二其他车辆122接触的情况下能够允许大的减速动作。
然后，在第二其他车辆122的变道完成的时间点，能够充分确保与第二其他车辆122的车间距离，并且本车辆100的速度V达到V＝V3(＜V2)。在该变道完成前后，行驶控制部60将跟随控制的对象(目标)从第一其他车辆121改变为第二其他车辆122，开始针对第二其他车辆122的跟随控制。据此，能够一边预先避免本车辆100与第二其他车辆122接触的可能性一边继续顺利的跟随行驶。
[车辆控制装置10的效果]
如上所述，车辆控制装置10是至少半自动地进行本车辆100的行驶控制的装置，其特征在于，具有：[1]外界状态检测部80，其检测本车辆100的外界状态；[2]行驶控制部60，其能够针对在本车辆100的前方检测到的其他车辆执行跟随控制；和[3]减速度限制部86，其在执行跟随控制的过程中限制本车辆100的减速度，[4]在外界状态检测部80检测到作为跟随控制的对象的第一其他车辆121和表现出加塞到第一其他车辆121与本车辆100之间的行驶行为的第二其他车辆122的情况下，减速度限制部86根据本车辆100相对于第二其他车辆122的相对速度ΔV是否超过作为正值的速度阈值Th而进行不同的限制。
另外，使用车辆控制装置10的车辆控制方法具有：[1]检测步骤，其检测本车辆100的外界状态；[2]控制步骤，其针对在本车辆100的前方检测到的其他车辆执行跟随控制；和[3]限制步骤，其在执行跟随控制的过程中限制本车辆100的减速度，[4]当在检测步骤中检测到作为跟随控制的对象的第一其他车辆121和表现出加塞到第一其他车辆121与本车辆100之间的行驶行为的第二其他车辆122时，在限制步骤中，根据本车辆100相对于第二其他车辆122的相对速度ΔV是否超过作为正值的速度阈值Th而进行不同的限制。
这样，在第二其他车辆122表现出加塞到第一其他车辆121与本车辆100之间的行驶行为的情况下，根据相对速度ΔV是否超过速度阈值Th而进行不同的限制，因此在相对于第二其他车辆122的车间距离Dis2逐渐变短的状况下，能够执行适应第二其他车辆122(也就是加塞车辆)的行驶行为的跟随控制。
[补充]
此外，本发明并不限定于上述的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内当然可以自由地变更。或者，也可以在技术上不产生矛盾的范围内任意地组合各个结构。
例如，减速度的限制特性并不限于图6所示的例子，还可以具有其他的特性曲线。具体而言，速度阈值Th、指定值Glimb、Glimd、余量速度δ、或者预测时间Tp可以为任意的固定值，也可以为与其他的信息对应的可变值。

Claims (4)

1.一种车辆控制装置(10)，其至少半自动地进行本车辆(100)的行驶控制，其特征在于，
具有外界状态检测部(80)、行驶控制部(60)和减速度限制部(86)，其中，
所述外界状态检测部(80)检测所述本车辆(100)的外界状态；
所述行驶控制部(60)能够执行对其他车辆的跟随控制，其中所述其他车辆是指由所述外界状态检测部(80)在所述本车辆(100)的前方检测到的车辆；
所述减速度限制部(86)在由所述行驶控制部(60)执行所述跟随控制的过程中确定所述本车辆(100)的减速度的上限值，
在所述外界状态检测部(80)检测到作为所述跟随控制的对象的第一其他车辆(121)和表现出加塞到所述第一其他车辆(121)与所述本车辆(100)之间的行驶行为的第二其他车辆(122)的情况下，所述减速度限制部(86)根据所述本车辆(100)相对于所述第二其他车辆(122)的相对速度(ΔV)是否超过作为正值的速度阈值(Th)来进行不同的确定，
不超过所述速度阈值(Th)的范围的所述上限值为一定值，
超过所述速度阈值(Th)的范围的所述上限值为比不超过所述速度阈值(Th)的范围的所述上限值大的值。
2.根据权利要求1所述的车辆控制装置(10)，其特征在于，
所述减速度限制部(86)在所述相对速度(ΔV)没有超过所述速度阈值(Th)的情况下，至少利用所述本车辆(100)对所述第二其他车辆(122)的避撞时间来确定所述上限值，
所述减速度限制部(86)在所述相对速度(ΔV)超过所述速度阈值(Th)的情况下，至少利用所述第二其他车辆(122)与所述本车辆(100)之间的车间距离来确定所述上限值。
3.根据权利要求2所述的车辆控制装置(10)，其特征在于，
所述减速度限制部(86)在所述相对速度(ΔV)没有超过所述速度阈值(Th)且所述避撞时间超过时间阈值的情况下，将在经过了预测时间(Tp)的时间点所述相对速度(ΔV)成为规定的负值(-δ)的减速度的设计值确定为所述上限值。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的车辆控制装置(10)，其特征在于，
所述减速度限制部(86)在所述相对速度(ΔV)为零值或负值的情况下，将所述上限值确定为零值。
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