CN111762169A - 车辆控制装置和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车辆控制装置和车辆。车辆控制装置控制本车辆的加减速，具有切换控制部、识别部、实际车距计算部和目标车距设定部，其中，切换控制部切换自动驾驶控制装置的第1控制状态和第2控制状态，与第1控制状态相比，其中第2控制状态是驾驶员的必要操作更少或自动化率更高的控制状态；识别部识别在本车辆的周边行驶的周边车辆；实际车距计算部计算与由识别部识别出的前方行驶车辆之间的实际车距；目标车距设定部计算相对于前方行驶车辆的目标车距，由切换控制部进行的从第1控制状态向第2控制状态切换的切换条件为：实际车距与由目标车距设定部计算出的目标车距之差的绝对值在规定阈值以下。据此，在车辆的自动驾驶中实现稳定的控制状态转换。

Description

车辆控制装置和车辆

技术领域

本发明涉及一种与车辆的自动驾驶有关的车辆控制装置的技术。

背景技术

近年来，正在研究对车辆进行自动控制。作为这种研究之一，存在按照行驶状态(拥堵/非拥堵等)来切换车辆的控制状态的研究。例如，在专利文献1中公开了一种车辆的行驶控制装置，例如，如果本车车速为40kph以下且与前方行驶车辆的车距为40m以下，则该车辆的行驶控制装置开启拥堵状况模式。另外，在专利文献2中公开了一种车辆的控制装置，在本车和周边的其他车辆的车速持续为恒定速度的情况下，该车辆的控制装置判定为拥堵，并在得到驾驶员的同意的基础上切换驾驶辅助的内容。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本发明专利公开公报特开2018-024344号专利文献2：日本发明专利公开公报特开2017-199205号

发明内容

【本发明要解决的技术问题】

在现有技术中，由于将车距成为规定值以下设为控制状态的转换条件，因此，如果车距成为规定值以下，则即使本车辆与前方行驶车辆之间的车距不稳定，控制状态也会发生转换。作为车距不稳定的原因，考虑有本车辆相对于前方行驶车辆的急剧加减速的跟随延迟、由于传感器的异常等而无法正确推定前方行驶车辆的位置等。

在这种不稳定的状况下，即使控制状态发生转换，由于控制状态不稳定，而有引起返回到原来的控制状态等的模式振荡(mode hunting)的担忧。这种模式振荡成为使驾驶员感到烦躁的主要原因。

本发明是鉴于上述背景而做出的，本发明的目的在于在车辆的自动驾驶中实现稳定的控制状态转换。

【用于解决技术问题的方式】

为了解决所述技术问题，本发明提供一种车辆控制装置，其控制本车辆的加减速，该车辆控制装置具有切换控制部、识别部、第1距离计算部和第2距离计算部，其中，所述切换控制部切换所述车辆控制装置的第1控制状态和第2控制状态，与所述第1控制状态相比，其中所述第2控制状态是驾驶员的必要操作更少、或自动化率更高的控制状态；所述识别部识别在所述本车辆的周边行驶的周边车辆；所述第1距离计算部计算第1距离，该第1距离被根据与前方行驶车辆之间的实际车距来进行计算，其中前方行驶车辆由所述识别部识别；所述第2距离计算部计算第2距离，该第2距离被根据相对于所述前方行驶车辆的目标车距来进行计算，由所述切换控制部进行的从所述第1控制状态向所述第2控制状态切换的切换条件为：由所述第1距离计算部计算出的所述第1距离与由所述第2距离计算部计算出的所述第2距离之差在规定阈值以下。

其他解决方式在实施方式中适当记载。

【发明效果】

根据本发明，在车辆的自动驾驶中，能够实现稳定的控制状态转换。

附图说明

图1是利用第1实施方式所涉及的车辆控制装置的车辆系统的结构图。

图2是第1控制部和第2控制部的功能结构图。

图3是第1实施方式中的行动计划生成部的功能结构图。

图4是表示存储部的结构的图。

图5是表示目标车距设定映射的图。

图6是表示在第1实施方式中进行的从第1控制状态切换到第2控制状态的切换处理的步骤的流程图。

图7是表示从第1控制状态切换到第2控制状态时的实际车距与目标车距之间的关系的图。

图8是表示第1实施方式的各参数的时间变化的图(之一)。

图9是表示第1实施方式的各参数的时间变化的图(之二)。

图10是表示在第1实施方式中进行的第2控制状态解除处理的步骤的流程图。

图11是表示在第2实施方式中进行的从第1控制状态切换到第2控制状态的切换处理的步骤的流程图。

图12是表示在第3实施方式中进行的目标车距设定处理的步骤的流程图。

图13是表示自动驾驶控制装置的硬件结构一例的图。

附图标记说明

100：自动驾驶控制装置(车辆控制装置)；131：其他车辆识别部(识别部)；141：实际车距计算部(第1距离计算部)；142：目标车距设定部(第2距离计算部)；143：切换控制部。

具体实施方式

接着，边适当参照附图边详细说明用于实施本发明的方式(称为“实施方式”)。

<第1实施方式>

[整体结构]

图1是利用第1实施方式所涉及的车辆控制装置的车辆系统1的构成图。

搭载有车辆系统1的车辆例如为两轮、三轮、四轮等车辆，其驱动源为柴油发动机、汽油发动机等内燃机、电动机、或者它们的组合。电动机使用由被连结于内燃机的发电机产生的发电电功率、或者二次电池、燃料电池的放电电功率进行动作。

车辆系统1例如包括摄像头10、雷达装置12、探测器(finder)14和物体识别装置16。另外，车辆系统1包括通信装置20、HMI(Human Machine Interface：人机接口)30和车辆传感器40。并且，车辆系统1还包括导航装置50、MPU(Map Positioning Unit：地图定位单元)60和扬声器70。并且，车辆系统1还包括驾驶操作件80、自动驾驶控制装置100、行驶驱动力输出装置200、制动装置210和转向装置220。这些装置、设备是通过CAN(Controller AreaNetwork：控制器局域网)通信线等多路通信线、串行通信线、无线通信网等相互连接。另外，图1所示的结构仅是一例，可以省略结构的一部分，也可以追加其他结构。

摄像头10例如是利用CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合器件)、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor：互补金属氧化物半导体)等固体摄像元件的数码摄像头。摄像头10被安装在搭载有车辆系统1的车辆(以下，称为本车辆)的任意部位。在拍摄前方的情况下，摄像头10被安装在前挡风玻璃上部、车室内后视镜背面等。在拍摄后方的情况下，摄像头10被安装在后挡风玻璃上部等。摄像头10例如周期性地反复拍摄本车辆的周边。摄像头10也可以是立体摄像头。

雷达装置12向本车辆的周边发射毫米波等电波，并且检测由物体反射后的电波(反射波)来至少检测物体的位置(距离和方位)。雷达装置12被安装在本车辆的任意部位。雷达装置12也可以通过FM-CW(Frequency Modulated Continuous Wave：调频连续波)方式来检测物体的位置和速度。

探测器14是LIDAR(Light Detection and Ranging：光探测和测距；Laserimaging Detection And Ranging：激光成像探测与测距)。探测器14向本车辆的周边照射光，并测定散射光。探测器14根据从发出光到接收到光的时间，来检测到对象的距离。所照射的光例如为脉冲状激光。探测器14被安装在本车辆的任意部位。

物体识别装置16对摄像头10、雷达装置12和探测器14中的一部分或全部的检测结果进行传感器融合处理，来识别物体的位置、种类、速度等。物体识别装置16将识别结果输出给自动驾驶控制装置100。物体识别装置16也可以将摄像头10、雷达装置12和探测器14的检测结果直接输出给自动驾驶控制装置100。也可以从车辆系统1中省略物体识别装置16。

通信装置20例如利用蜂窝网、Wi-Fi网、蓝牙(Bluetooth：注册商标)、DSRC(Dedicated Short Range Communication：专用短程通信)等，与存在于本车辆的周边的其他车辆进行通信，或者经由无线基站与各种服务器装置进行通信。

HMI30向本车辆的乘员提示各种信息，并且受理乘员的输入操作。HMI30包括各种显示装置、蜂鸣器、触摸面板、开关、按键等。

车辆传感器40包括检测本车辆的速度的车速传感器、检测加速度的加速度传感器、检测绕铅垂轴的角速度的偏航角速率传感器、检测本车辆的朝向的方位传感器等。

导航装置50例如具有GNSS(Global Navigation Satellite System：全球导航卫星系统)接收机51、导航HMI52和路径确定部53。另外，导航装置50将第1地图信息54保存于HDD(Hard Disk Drive：硬盘驱动器)、闪存等存储装置中。GNSS接收机51根据从GNSS卫星接收到的信号，来确定本车辆的位置。本车辆的位置也可以通过利用了车辆传感器40的输出的INS(Inertial Navigation System：惯性导航系统)来确定或补充。导航HMI52包括显示装置、扬声器、触摸面板、按键等。导航HMI52也可以与前述的HMI30一部分或全部共用化。路径确定部53例如通过GNSS接收机51来确定本车辆的位置(或者被输入的任意位置)。然后，路径确定部53参照第1地图信息54来确定从所确定的本车辆的位置到由乘员使用导航HMI52输入的目的地为止的路径(以下，称为地图上路径)。第1地图信息54例如是通过表示道路的链路和由链路连接的节点来表现道路形状的信息。第1地图信息54也可以包括道路的曲率、POI(Point Of Interest)信息等。地图上路径被向MPU60输出。导航装置50也可以根据地图上路径，进行使用了导航HMI52的路径引导。导航装置50例如也可以通过乘员所持有的智能手机、平板终端等终端装置的功能来实现。导航装置50也可以经由通信装置20向导航服务器发送当前位置和目的地，从导航服务器获取与地图上路径同等的路径。

MPU60例如包括推荐车道确定部61，在HDD、闪存等存储装置中保存有第2地图信息62。推荐车道确定部61将由导航装置50提供的地图上路径分割为多个区段(例如，在车辆行进方向上每100[m]进行分割)。然后，推荐车道确定部61参照第2地图信息62，按每个区段确定推荐车道。推荐车道确定部61确定在从左起的第几条车道上行驶。在地图上路径上存在分流位置的情况下，推荐车道确定部61以使本车辆能在用于向分流目标行进的合理的路径上行驶的方式来确定推荐车道。

第2地图信息62是精度比第1地图信息54高的地图信息。第2地图信息62例如包括车道的中央的信息或者车道的边界的信息等。另外，在第2地图信息62中也可以包括道路信息、交通管制信息、住址信息(住址、邮政编码)、设施信息、电话号码信息等。第2地图信息62可以通过通信装置20与其他装置进行通信而随时被更新。

扬声器70通过自动驾驶控制装置100的控制而动作，输出声音。该声音包括用于向本车辆的乘员进行与紧急车辆的接近等有关的告知的语音。扬声器70所告知的内容的详细情况在后面叙述。

驾驶操作件80例如包括加速踏板、制动踏板、变速杆、方向盘82、异形转向器、操纵杆、转向灯操纵杆、麦克风、各种开关等。在驾驶操作件80上安装有检测操作量或有无操作的传感器。这些传感器的检测结果被输出给自动驾驶控制装置100、或者行驶驱动力输出装置200、制动装置210和转向装置220中的一部分或者全部。

自动驾驶控制装置100例如具有第1控制部120、第2控制部160和存储部180。第1控制部120和第2控制部160例如分别通过CPU(Central Processing Unit)等硬件处理器执行程序(软件)来实现。另外，这些构成要素中的一部分或全部可以由LSI(Large ScaleIntegration：大规模集成化)或ASIC(Application Specific Integrated Circuit：专用集成电路)、FPGA(Field-Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)、GPU(GraphicsProcessing Unit：图形处理单元)等硬件(电路部；包括circuitry：电路系统)来实现，也可以通过软件与硬件的协同配合来实现。程序可以被预先存储在存储部180的HDD、闪存等存储装置中，也可以被存储在DVD、CD-ROM等可拆装的存储介质中，通过将存储介质装入驱动装置而安装在自动驾驶控制装置100的HDD、闪存中。此外，第1控制部120、第2控制部160、存储部180的详细情况在后面叙述。

并且，行驶驱动力输出装置200将用于使车辆行驶的行驶驱动力(转矩)输出给驱动轮。行驶驱动力输出装置200例如具有内燃机、电动机、变速器等的组合和控制上述部件的ECU。ECU根据从第2控制部160输入的信息或从驾驶操作件80输入的信息来控制上述结构。

制动装置210例如包括：制动钳；气缸，其将液压传递给制动钳；电动马达，其使气缸产生液压；和制动ECU。制动ECU根据从第2控制部160输入的信息或者从驾驶操作件80输入的信息来控制电动马达，并将与制动操作对应的制动转矩输出给各车轮。制动装置210也可以具有将通过操作驾驶操作件80所包含的制动踏板而产生的液压经由主缸(mastercylinder)传递给气缸的机构作为备用机构。此外，制动装置210不限于上述说明的结构。例如，可以是根据从第2控制部160输入的信息控制致动器，并将主缸的液压传递给气缸的电子控制式液压制动装置。

转向装置220例如分别具有未图示的转向ECU和电动马达。电动马达例如对齿轮齿条机构作用力来改变转向轮的朝向。转向ECU根据从第2控制部160输入的信息、或者从驾驶操作件80输入的信息，驱动电动马达，改变转向轮的朝向。

[第1控制部120和第2控制部160]

图2是第1控制部120和第2控制部160的功能结构图。

第1控制部120例如包括识别部130和行动计划生成部140。第1控制部120例如并行实现基于AI(Artificial Intelligence；人工智能)的功能和基于预先给出的模型的功能。例如，“识别交叉路口”功能是并行执行基于深度学习等的交叉路口的识别和基于预先给出的条件(有能进行图案匹配的信号、道路标示等)的识别。并且，也可以通过对双方进行评分并综合进行评价来实现“识别交叉路口”功能。据此，确保自动驾驶的可靠性。

识别部130根据经由物体识别装置16从摄像头10、雷达装置12和探测器14输入的信息，识别位于本车辆周边的物体的位置、和速度、加速度等状态。物体包括其他车辆。物体的位置例如被识别为以本车辆的代表点(重心、驱动轴中心等)为原点的绝对坐标上的位置，并被用于控制。物体的位置可以由该物体的重心、角部等代表点表示，也可以由表现出的区域表示。物体的“状态”也可以包括物体的加速度、急动度(jerk)或“行动状态”(例如，是否正在进行车道变更、或者是否正想要车道变更)。

另外，识别部130例如识别本车辆正在行驶的车道(行驶车道)。例如，识别部130通过比较由第2地图信息62得到的道路区划线的图案和由摄像头10拍摄到的图像识别出的本车辆周边的道路区划线的图案，来识别行驶车道。此外，识别部130不限于识别道路区划线，也可以通过识别包括道路区划线、路肩、路缘石、中央隔离带、护栏等的车道边界(道路边界)来识别行驶车道。在该识别中，可以考虑从导航装置50获取到的本车辆位置和基于INS的处理结果。另外，识别部130识别临时停止线、障碍物、红灯信号、收费站、其他道路事项。

当识别行驶车道时，识别部130识别本车辆相对于行驶车道的位置和姿势。识别部130例如也可以将本车辆的代表点相对于车道中央的偏移、和本车辆的行进方向与连结车道中央的线所成的角度，识别为本车辆相对于行驶车道的相对位置和姿势。也可以代替于此，识别部130将本车辆的代表点相对于行驶车道的任一侧端部(道路区划线或道路边界)的位置等识别为本车辆相对于行驶车道的相对位置。

识别部130还可以具有其他车辆识别部131。其他车辆识别部131根据由摄像头10拍摄到的图像，来识别在本车辆的周边行驶的其他车辆的动作。

后面会详细叙述行动计划生成部140，原则上本车辆在由推荐车道确定部61确定的推荐车道上行驶，并且以能与本车辆的周边状况相对应的方式，生成本车辆将来自动(不依赖驾驶员的操作)行驶的目标轨迹。目标轨迹例如包括速度要素。例如，目标轨迹被表现为将本车辆应该到达的地点(轨迹点)依次排列的轨迹。轨迹点是按沿途距离、即每隔规定的行驶距离(例如几[m]左右)的本车辆应到达的地点。另外，与此不同，将每隔规定的采样时间(例如零点几[sec]左右)的目标速度和目标加速度作为目标轨迹的一部分来生成。另外，轨迹点也可以是每隔规定的采样时间的、本车辆在该采样时刻应该到达的位置。在这种情况下，目标速度、目标加速度的信息由轨迹点的间隔来表现。

每当生成目标轨迹时，行动计划生成部140也可以设定自动驾驶事件。自动驾驶事件包括恒速行驶事件、按规定车速以下的车速跟随前方行驶车辆而行驶的低速跟随行驶事件、车道变更事件、分流事件、合流事件、接管事件等。行动计划生成部140生成与所启动的事件对应的目标轨迹。

第2控制部160对行驶驱动力输出装置200、制动装置210和转向装置220进行控制，以使本车辆按照预定的时刻通过由行动计划生成部140生成的目标轨迹。

第2控制部160例如具有获取部162、速度控制部164和操舵控制部166。获取部162获取由行动计划生成部140生成的目标轨迹(轨迹点)的信息，并将该信息存储在存储器(未图示)中。速度控制部164根据存储器中所存储的目标轨迹所附带的速度要素，来控制行驶驱动力输出装置200(参照图1)或者制动装置210(参照图1)。操舵控制部166按照存储在存储器中的目标轨迹的弯曲程度来控制转向装置220。速度控制部164和操舵控制部166的处理例如通过前馈控制和反馈控制的组合来实现。作为一例，操舵控制部166组合执行与本车辆前方的道路的曲率对应的前馈控制和基于相对于目标轨迹的偏离的反馈控制。

[行动计划生成部140]

图3是第1实施方式中的行动计划生成部140的功能结构图。

行动计划生成部140包括实际车距计算部141、目标车距设定部142和切换控制部143。

实际车距计算部141根据来自识别部130的信息等，计算前方行驶车辆与本车辆之间的实际的距离、即实际车距Dr。

目标车距设定部142按照后述的目标车距设定映射181和本车辆的状态来设定目标车距Dt。在后面对目标车距Dt进行叙述。另外，目标车距设定部142按照本车辆的状态来设定用于确定所使用的目标车距Dt的映射。

切换控制部143根据实际车距Dr、目标车距Dt等切换本车辆的控制状态(第1控制状态、第2控制状态)。此外，在此，第1控制状态是指驾驶员可以使手离开方向盘，但需要进行周边监视的控制状态。另外，第2控制状态是指主要在拥堵时进行的控制状态，是驾驶员可以使手离开方向盘，也可以不进行周边监视的控制状态。也就是说，第2控制状态是与第1控制状态相比驾驶员的必要操作更少或者自动化率更高的控制状态。此外，第2控制状态是所谓的TJP(Traffic Jam Pilot：交通堵塞导航)自动驾驶之一。

(存储部180)

图4是表示存储部180的结构的图，图5是表示目标车距设定映射181的图。

如图4所示，在存储部180中存储有目标车距设定映射181。并且，如图5所示，在目标车距设定映射181中设定有将车速(本车车速Vs)与目标车距Dt建立对应关系的映射。如图5所示，以在到达规定车速(例如，在映射181a中为50kph)之前，如果本车车速Vs越增加(越快)则目标车距Dt越增大的方式来设定映射。换言之，在目标车距设定映射181中，设定目标车距Dt的增加量与本车车速Vs的增加量的比率(即，斜率)。

后面对目标车距设定映射181的使用进行叙述。另外，在图5中，用附图标记181a～181d表示目标车距设定映射。此外，以下将附图标记181a的映射适当地记载为“S”，将附图标记181b的映射适当地记载为“M”，将附图标记181c的映射适当地记载为“L”，将附图标记181d的映射适当地记载为“XL”。后面对附图标记181a～181d所示的各映射(“S”～“XL”)的使用进行叙述。

如图5所示，以随着本车车速Vs的增加而目标车距Dt增大的方式进行设定，据此，能够实现对驾驶员而言没有不适感的车辆控制。

此外，如图5所示，目标车距Dt设置有最低值Dtmin(例如，4.5m)。

＜流程图＞

(控制状态切换处理)

图6是表示在第1实施方式中进行的从第1控制状态切换到第2控制状态的切换处理的步骤的流程图。

首先，切换控制部143判定当前的控制状态是否是第1控制状态(S101)。

当步骤S101的结果为当前的控制状态不是第1控制状态时(S101→否)，切换控制部143使处理返回到步骤S101。

当步骤S101的结果为当前的控制状态是第1控制状态时(S101→是)，切换控制部143重置计数值C(C＝0；S102)。

接着，实际车距计算部141计算本车辆与前方行驶车辆之间的车距(实际车距Dr)(S103)。前方行驶车辆由其他车辆识别部131来识别。另外，与前方行驶车辆的距离根据雷达装置12的检测结果等来识别。

然后，目标车距设定部142计算相对于前方行驶车辆的目标车距Dt(S104)。目标车距Dt根据本车车速Vs和图5所示的目标车距设定映射181来计算。此外，如后述那样使用图5所示的映射181a～181d中的哪一个映射由驾驶员预先确定。

然后，切换控制部143判定目标车距Dt与实际车距Dr之差(绝对值差)是否在规定值Dc以内(|Dt-Dr|≤Dc)(S111)。例如，如图7所示，判定本车辆301与前方行驶车辆302之间的实际车距Dr是否在目标车距Dt的±40％以内(Dr＝0.6×Dt～1.4×Dt)。另外，在图7所示的例子中，在步骤S111中，切换控制部143判定|Dt-Dr|是否在Dc＝±0.4×Dt以内。如此，目标车距Dt的-40％是0.6×Dt，而目标车距Dt的+40％是1.4×Dt。即，当设实际车距Dr与目标车距Dt之间的偏差为DF时，实际车距Dr在目标车距Dt的±40％以内的情况意味着-0.4×Dt≤DF≤0.4×Dt。

当步骤S111的结果为目标车距Dt与实际车距Dr之差在规定值(目标车距的±40％)以外时(S111→否)，切换控制部143使处理返回步骤S102。

当步骤S111的结果为|Dt-Dr|≤Dc时(S111→是)，切换控制部143判定本车辆的加速度As的绝对值是否在规定加速度Ac以内(|As|≤Ac)(S112)。例如Ac＝0.1G。如此，若本车辆的加减速不稳定，则不进行控制的切换，据此，在停止和前进(stop and go)等本车辆的加速度上下波动而不稳定的状态下，判定为控制状态不稳定。据此，能够提高控制的稳定性。

当步骤S112的结果为本车辆的加速度在规定加速度之外时(S112→否)，切换控制部143使处理返回到步骤S102。

当步骤S112的结果为|As|≤Ac时(S112→是)，切换控制部143判定本车车速Vs是否为V1以下(Vs≤V1)、且前方行驶车辆车速Vf是否为V2以下(Vf≤V2)(S113)。例如，V1＝30kph、V2＝30kph，但是不限于该速度。

如此，若本车辆和前方行驶车辆为不是低速状态的状态，则不进行控制状态的切换。这样一来，能够防止在实际上不是拥堵状态的情况下切换到第2控制状态。

当步骤S113的结果为本车车速不是V1以下、或者前方行驶车辆车速不是V2以下时(S113→否)，切换控制部143使处理返回到步骤S102。

当步骤S113的结果为本车车速是V1以下且前方行驶车辆车速是V2以下时(S113→是)，切换控制部143对计数值C加1(C＝C+1；步骤S114)。

然后，切换控制部143判定计数值C是否为规定值Cc以内(C≤Cc)(S121)。通过该处理，判定满足步骤S111～S113所示的切换条件的状态是否保持了规定的切换抑制时间。

当步骤S121的结果为计数值C在规定值以内时(S121→是)，第1控制部120使处理返回到步骤S111。

当步骤S121的结果为计数值C不在规定值以内时(S121→否)，切换控制部143将控制状态从第1控制状态切换到第2控制状态(例如TJP)(第1控制状态→第2控制状态；S122)。

接着，切换控制部143判定当前的目标车距Dt是否为“S”或“M”(Dt＝“S”或“M”？；S131)。

当步骤S131的结果为目标车距Dt不是“S”和“M”时(S131→否)，第1控制部120结束处理。

当步骤S131的结果为目标车距Dt是“S”或“M”时(S131→是)，目标车距设定部142将目标车距Dt切换为“L”(S132)。此外，“S”是指图5的目标车距设定映射181的映射181a。同样，“M”是指目标车距设定映射181中的映射181b。另外，“L”是指目标车距设定映射181中的映射181c。此外，如果目标车距Dt最初是“L”或“XL”(映射181d)，则不进行目标车距Dt的变更。在此之后，第1控制部120结束处理。

如此，在转移到第2控制状态之后，延长目标车距Dt，据此，能够例如在前方行驶车辆急刹车时延长车辆系统1判断的延缓时间、直至驾驶切换的延缓时间。其结果，能够易于进行保持有余量的制动动作，或者能够易于进行驾驶切换。如此，在第2控制状态中，通过保持较大的车距，能够提高舒适性和稳定性。

[各参数的时间变化]

图8和图9是表示第1实施方式的各参数的时间变化的图。在图8和图9中，横轴表示时间。

如图8所示，首先，在时刻t1，本车车速Vs为规定速度V1(在图8的例子中V1＝30kph)以下。并且，在时刻t2，前方行驶车辆车速Vf为规定速度V2(在图8的例子中V2＝30kph)以下。即，在时刻t2，满足在图6的步骤S113中判定为“是”的条件。

并且，在时刻t3，实际车距Dr与目标车距Dt之间的偏差DF在规定值以内(在图8的示例中，在目标车距Dt的±40％以内(-0.4×Dt≤DF≤0.4×Dt))。即，在时刻t3，满足在步骤S111中判定为“是”的条件。

当本车辆的加速度As已经在规定加速度以内时，在时刻t3满足图6的步骤S111～S113全部均被判定为“是”的条件。

然后，直到时刻t3的切换抑制时间之后(在图8的例子中为2秒后)的时刻t4为止，保持步骤S111～S113全部被判定为“是”的条件。据此，在时刻T4，控制状态从第1控制状态(T1)切换到第2控制状态(T2)。

另一方面，在图9中，首先，与图8同样，在时刻t11，本车车速Vs为规定速度V1(在图9的例子中V1＝30kph)以下。并且，在时刻t12，前方行驶车辆车速Vf为规定速度V2(在图9的例子中V2＝30kph)以下。即，在时刻t12，满足在图6的步骤S113中判定为“是”的条件。

此外，在时刻t13，实际车距Dr与目标车距Dt之间的偏差DF在规定值以内(在图9的例子中，在目标车距Dt的±40％内(-0.4×Dt≤DF≤0.4×Dt))。即，在时刻t13，满足在步骤S111中判定为“是”的条件。

当本车辆的加速度As已经在规定加速度以内时，在时刻t13，满足图6的步骤S111～S113全部均被判定为“是”的条件。

然而，在比时刻t13之后的2秒(时刻t15)靠前的时刻t14，实际车辆间距离Dr与目标车辆间距离Dt之间的偏差DF超出了规定值。这意味着在图6的步骤S111中判定为“否”。因此，如图6所示，重置计数值C。

在此之后，在时刻t16，实际车距Dr与目标车距Dt之间的偏差DF再次成为规定值以内(在图9的例子中，目标车距Dt的±40％(-0.4×Dt≤DF≤0.4×Dt)以内)。即，在时刻t16，满足在步骤S111中判定为“是”的条件。

当本车辆的加速度As已经在规定加速度以内时，在时刻t16，满足图6的步骤S111～S113全部均被判定为“是”的条件。

然后，直到时刻t16的切换抑制时间后(在图9的例子中为2秒后)的时刻t17为止，保持步骤S111～S113全部均被判定为“是”的条件。据此，在时刻t17，控制状态从第1控制状态(T1)切换到第2控制状态(T2)。

此外，在本实施方式中，虽然将从切换条件全部满足起到切换控制状态为止的时间设为2秒，但不局限于此。另外，从切换条件全部满足起到切换控制状态为止的时间(图8和图9的2秒)是不依赖天气等环境因素的固定值。另外，在本实施方式中，将从切换条件全部满足起到切换控制状态为止的期间作为时间，但也可以使用距离作为期间。例如，也可以是，当在切换条件全部满足的状态下前进了20m以上时，切换控制状态。

如此，在第1实施方式中，只要全部的切换条件没有被持续满足规定期间(图7、图8的例子中为2秒)，就不进行控制状态的切换。这样一来，即使在一瞬间满足切换条件也不切换控制状态，因此能够提高用于判定控制是否稳定的精度。此外，在第1实施方式的例子中，切换条件是指(A1)-0.4×Dt≤DF≤0.4×Dt、(A2)|As|≤Ac、(A3)Vs≤V1且Vf≤V2。

此外，在本实施方式中，判定实际车距Dr与目标车距Dt之间的偏差DF是否在目标车距Dt的±40％(-0.4×Dt≤DF≤0.4×Dt)以内，但不限于此。也可以根据实际车距Dr与目标车距Dt之间的一致率、实际车距Dr与目标车距Dt之间的偏差DF在几米以内等来进行判定。

如此，根据实际车距Dr与目标车距Dt之差是否在规定范围以内，来将控制状态从第1控制状态切换到第2控制状态。这样一来，由于知道是否能按照车辆系统1的目标进行控制，因此能够防止在控制为不稳定的状态下转换控制状态。据此，能够抑制在不期望的情况下转换控制状态，从而能够防止模式振荡。

另外，在第1实施方式中，若满足切换条件则开始计数值C的计数，若在计数值C达到规定值之前偏离切换条件，则重置计数值C。即，即使是一瞬间偏离切换条件，相对于前方行驶车辆的跟随状态也视为不稳定状态，不进行控制状态的切换。这样一来，能够提高稳定状态的判定精度。

(第2控制状态解除处理)

图10是表示在第1实施方式中进行的第2控制状态解除处理的步骤的流程图。

首先，切换控制部143判定当前的控制状态是否是第2控制状态(S201)。

当步骤S201的结果为当前的控制状态不是第2控制状态时(S201→否)，第1控制部120结束处理。

当步骤S201的结果为当前的控制状态是第2控制状态时(S201→是)，切换控制部143判定是否满足第2控制状态解除条件(S202)。在此，第2控制状态解除条件是指在第1实施方式中记载的(A1)-0.4×Dt≤DF≤0.4×Dt、(A2)|As|≤Ac、(A3)Vs≤V1且Vf≤V2中的任一个条件不成立。

当步骤S202的结果为不满足第2控制状态解除条件时(S202→否)，第1控制部120结束处理。

当步骤S202的结果为满足第2控制状态解除条件时(S202→是)，切换控制部143解除第2控制状态，成为第1控制状态(第2控制状态→第1控制状态；S203)。

接着，其他车辆识别部131判定前方行驶车辆是否是与图6中的转移到第2控制状态时的车辆相同的车辆(同一车辆)(S211)。其他车辆识别部131根据前方行驶车辆的形状、颜色等进行图案匹配，据此，判定前方行驶车辆是否是与转移到第2控制状态时的车辆相同的车辆。如果可能的话，其他车辆识别部131也可以通过识别前方行驶车辆的车牌号(number)，来判定前方行驶车辆是否是与转移到第2控制状态时的车辆相同的车辆。

当步骤S211的结果为前方行驶车辆不是与转移到第2控制状态转移时的车辆相同的车辆时(S211→否)，第1控制部120结束处理。

当步骤S211的结果为前方行驶车辆是与转移到第2控制状态时的车辆相同的车辆时(S211→是)，切换控制部143进行切换条件的变更(S212)，第1控制部120结束处理。然后，第1控制部120结束处理。在步骤S212中，执行以下的(Y1)、(Y2)中的至少一个。

(Y1)切换抑制时间的缩短。即，图6的步骤S121中的计数值C的阈值Cc被变更为较小的值。

(Y2)减小图6的步骤S113中的阈值V1。

如此，在第2实施方式中，如果前方行驶车辆是与转移到第2控制状态时的车辆相同的车辆，则可以放宽一部分切换条件。由于一旦知道转移到第2控制状态时的前方行驶车辆是易于稳定跟随的车辆，就能够判断为还能稳定跟随的可能性高。因此，如果前方行驶车辆是与转移到第2控制状态时的车辆相同的车辆，则通过将计数值C的阈值Cc变更为较小的值或减小本车车速Vs的阈值V1，能够延长第2控制状态的期间。据此，能够长时间保持驾驶员负担较小的状态。

<第2实施方式>

图11是表示在第2实施方式中进行的从第1控制状态切换到第2控制状态的切换处理的步骤的流程图。

此外，在图11中，与图6中的处理相同的处理被添加相同的附图标记，并且省略其说明。

在步骤S111中判定为“是”后，切换控制部143判定本车辆的速度变化量VSs的绝对值的总和VCs(＝Σ|VSs|)是否在规定变化量VCc以内(VCs≤VCc)(S141)。在此，速度变化量是指不考虑时间分量而仅考虑速度的变化的量。即，在步骤S141中，判定本车辆是否正以接近恒定速度的速度行驶。

当步骤S141的结果为本车辆的速度变化量的绝对值的总和VCs不在规定变化量VCc以内时(S141→否)，第1控制部120使处理返回至步骤S102。

当步骤S141的结果为VCs≤VCc时(S141→是)，切换控制部143判定本车辆的加速度As的正负是否反转(S142)。

当步骤S142的结果为本车辆的加速度As的正负反转时(S142→是)，第1控制部120使处理返回步骤S102。

当步骤S142的结果为本车辆的加速度As的正负未反转时(S142→否)，切换控制部143使处理进入步骤S113。

即，在第2实施方式中，切换条件是(A1)-0.4×Dt≤DF≤0.4×Dt、(B2)VCs≤VCc、(B3)加速度As的正负未反转。

另外，在第2实施方式中，第2控制状态解除条件是(A1)-0.4×Dt≤DF≤0.4×Dt、(B2)VCs≤VCc、(B3)加速度As的正负未反转中的任一个条件不成立。

例如，如果本车车速Vs变动大，则不能说处于稳定状态。如第2实施方式所示，如果本车辆的速度变化量的绝对值的总和VCs不在规定变化量VCc以内，则不切换控制状态，据此，能够提高稳定状态的判定精度。

另外，加速度的正负发生交替(即，本车辆在规定期间内加速或减速)的状态也不能说是稳定状态。如第2实施方式所示，当在规定期间内本车辆的加速度的正负发生交替时，不切换控制状态，据此，能够提高稳定状态的判定精度。

<第3实施方式>

图12是表示在第3实施方式中进行的目标车距设定处理的步骤的流程图。

此外，图12所示的处理是在首次驾驶本车辆的时刻等进行的处理。此外，在图12中，将目标车距Dt设定为“S”是指设定图5的目标车距设定映射181中的映射181a。同样，将目标车距Dt设定为“M”是指设定图5的目标车距设定映射181中的映射181b。此外，将目标车距Dt设定为“L”是指设定图5的目标车距设定映射181中的映射181c。此外，将目标车距Dt设定为“XL”是指设定图5的目标车距设定映射181中的映射181d。

首先，目标车距设定部142判定是否经由导航HMI52指示了目标车距Dt的变更(S301)。

在步骤S301中，当没有指示目标车距Dt的变更时(S301→否)，第1控制部120结束处理。

在步骤S301中，当指示了目标车距Dt的变更时(S301→是)，目标车距设定部142判定是否已经指示将目标车距Dt设定为“S”(Dt→“S”？；S311)。该指示例如经由导航HM152进行。

当步骤S311的结果为已指示将目标车距Dt设定为“S”时(S311→是)，目标车距设定部142将目标车距Dt设定为“S”(Dt→“S”；S312)。然后，第1控制部120结束处理。

当步骤S311的结果为没有指示将目标车距Dt设定为“S”时(S311：否)，目标车距设定部142判定是否已经指示将目标车距Dt设定为“M”(Dt→“M”？；S321)。该指示例如经由导航HM152进行。

当步骤S321的结果为已指示将目标车距Dt设定为“M”时(S321→是)，目标车距设定部142将目标车距Dt设定为“M”(Dt→“M”；S322)。然后，第1控制部120结束处理。

当步骤S321的结果为没有指示将目标车距Dt设定为“M”时(S321：否)，目标车距设定部142判定是否已经指示将目标车距Dt设定为“L”(Dt→“L”？；S331)。该指示例如经由导航HM152进行。

当步骤S331的结果为已指示将目标车距Dt设定为“L”时(S331：是)，目标车距设定部142将目标车距Dt设定为“L”(Dt→“L”，S332)。然后，第1控制部120结束处理。

当步骤S331的结果为没有指示将目标车距Dt设定为“L”时(S331→否)，目标车距设定部142将目标车距Dt设置为“XL”(Dt→“XL”；S333)。然后，第1控制部120结束处理。

在第3实施方式中，驾驶员设定转移到第2控制状态为止的目标车距Dt。即，在控制状态转移到第2控制状态之前的阶段，不变更由驾驶员设定的目标车距Dt。这样一来，能够降低驾驶员的不适感。

此外，在本实施方式中，作为向第2控制状态转移的条件之一，记载了实际车距Dr在目标车距Dt的±40％以内的情况。即，作为向第2控制状态转移的条件之一，记载了容许范围为0.6×Dt(-40％)≤Dr≤＝1.4×Dt(+40％)的情况。此外，在本实施方式中，尽管对目标车距Dt在+方向和-方向上设定了相同长度的容许范围，但也可以将容许范围设定为+侧比-侧相对较长。这样一来(扩大+侧的容许范围)，即使本车辆所跟随的前方行驶车辆在V2以下的车速范围中暂时进行急加速的情况下，也能够将前方行驶车辆的急加速所引起的暂时性车距的扩大包含在稳定跟随的范围内。

此外，由于能够延长第2控制状态，因此能够减轻驾驶员的驾驶负担。

此外，在前方行驶车辆进行了超过V2的急加速的情况下，不满足上述(A3)的条件，因此不会向第2控制状态转换。

另外，在本实施方式中，作为切换条件记载有以下5个。

(A1)-0.4×Dt≤DF≤0.4×Dt。

(A2)|As|≤Ac。

(A3)Vs≤V1且Vf≤V2。

(B2)VCs≤VCc。

(B3)加速度As的正负没有反转。

其中，(A1)是必须的，也可以不使用其他4个，也可以使用至少1个。另外，也可以组合使用(A2)、(A3)、(B2)、(B3)中的任意的2个以上的条件。

[硬件结构]

图13是表示自动驾驶控制装置100的硬件结构一例的图。

如图所示，自动驾驶控制装置100构成为，将通信控制器100-1、CPU100-2、作为工作存储器使用的RAM(Random Access Memory)100-3、存储引导程序(boot program)等的ROM(Read Only Memory)100-4、闪存、HDD(Hard Disk Drive)等存储装置100-5、驱动装置100-6等通过内部总线或专用通信线相互连接。通信控制器100-1进行与自动驾驶控制装置100以外的结构要素之间的通信。在存储装置100-5中存储有CPU100-2执行的程序100-5a。该程序100-5a是通过DMA(Direct Memory Access：直接存储器存取)控制器(未图示)等在RAM100-3中展开，由CPU100-2执行。因此，实现了识别部130、行动计划生成部140和第2控制部160中的一部分或全部。

Claims (13)

1.一种车辆控制装置，其控制本车辆的加减速，

其特征在于，

具有切换控制部、识别部、第1距离计算部和第2距离计算部，其中，

所述切换控制部切换所述车辆控制装置的第1控制状态和第2控制状态，与所述第1控制状态相比，其中所述第2控制状态是驾驶员的必要操作更少、或自动化率更高的控制状态；

所述识别部识别在所述本车辆的周边行驶的周边车辆；

所述第1距离计算部计算第1距离，该第1距离被根据与前方行驶车辆之间的实际车距来进行计算，其中前方行驶车辆由所述识别部识别；

所述第2距离计算部计算第2距离，该第2距离被根据相对于所述前方行驶车辆的目标车距来进行计算，

由所述切换控制部进行的从所述第1控制状态向所述第2控制状态切换的切换条件为：由所述第1距离计算部计算出的所述第1距离与由所述第2距离计算部计算出的所述第2距离之差在规定阈值以下。

2.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，

所述切换条件为在规定期间内保持所述第1距离与所述第2距离之差为规定阈值以下的行驶状态，其中，所述第1距离由所述第1距离计算部算出；所述第2距离由所述第2距离计算部算出。

3.根据权利要求1或2所述的车辆控制装置，其特征在于，

所述第2距离随着所述本车辆的车速增大而增大。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的车辆控制装置，其特征在于，

所述第2距离还包括所述本车辆的加速度在规定范围内这一条件。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的车辆控制装置，其特征在于，

所述切换条件包括：在所述第1距离与所述第2距离之差为规定阈值以下的行驶状态时，所述本车辆的速度变化量的绝对值的总和在规定阈值以下。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的车辆控制装置，其特征在于，

所述切换条件包括：行驶状态时的所述本车辆的加速度的正负相同。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的车辆控制装置，其特征在于，

在检测出所述第1距离与所述第2距离之差为规定阈值以下的行驶状态的时间点开始对所述行驶状态的持续期间进行计数，

在所述持续期间不足规定期间的情况下，重置所述计数。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的车辆控制装置，其特征在于，

所述切换条件包括：所述本车辆的车速为第1速度阈值以下和所述前方行驶车辆的车速为第2速度阈值以下之中的至少一方。

9.根据权利要求8所述的车辆控制装置，其特征在于，

在从所述第1控制状态切换到所述第2控制状态一次之后，当从所述第2控制状态切换到所述第1控制状态时，在所述前方行驶车辆为同一车辆的情况下，执行缩短所述切换条件中必须保持同一控制状态的切换抑制时间和增大所述第1速度阈值之中的至少一方。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的车辆控制装置，其特征在于，

当所述本车辆为所述第1控制状态时，所述驾驶员能够从第1设定和比所述第1设定长的第2设定中选择与所述本车辆的车速对应的所述第2距离的长度，

所述切换条件的判定被根据所选择的所述第2距离来进行。

11.根据权利要求10所述的车辆控制装置，其特征在于，

当转移到所述第2控制状态时，在所述第2距离为所述第1设定的情况下，自动变更为所述第2设定。

12.根据权利要求1～11中任一项所述的车辆控制装置，其特征在于，

所述第1距离是所述实际车距，

所述第2距离是所述目标车距。

13.一种车辆，其特征在于，

具有权利要求1～12中任一项所述的车辆控制装置。

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