CN115135550A - 驾驶辅助装置以及驾驶辅助方法 - Google Patents

驾驶辅助装置以及驾驶辅助方法 Download PDF

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Abstract

驾驶辅助装置具有：车间距离检测部，检测从本车至前行车的车间距离；速度检测部，检测前行车的速度；减速度检测部，检测前行车的减速度；前行车制动距离推定部，基于检测出的速度和减速度推定前行车的制动距离；目标制动距离计算部，基于本车至前行车的车间距离和前行车的制动距离来计算本车的目标制动距离；以及，制动控制部，基于目标制动距离来控制本车的制动。

Description

驾驶辅助装置以及驾驶辅助方法
技术领域
本公开涉及对车辆的驾驶进行辅助的驾驶辅助装置以及驾驶辅助方法。
背景技术
近年来，作为辅助车辆驾驶的一个技术，自适应巡航控制(Adaptive CruiseControl，以下称为“ACC”)备受瞩目(例如，参见专利文献1)。ACC为如下技术：获取车辆的车速、前行车相对于车辆的相对速度以及与前行车之间的车间距离等，并控制车辆的驱动系统以及制动系统，以使得车速、与前行车的车间距离保持恒定。
在先技术文献
非专利文献
专利文献1：日本特开平7-17295号公报。
发明内容
发明要解决的技术问题
假设如下情况：在ACC执行中，其它车辆加塞到作为目标的前行车与本车之间的情况。在该情况下，ACC的目标变为其它车辆，车间距离与目标车间距离相比急剧变短。此时，由于本车欲通过ACC将与其它车辆的车间距离扩大至目标车间距离，因此进行急减速。特别是，在该其它车辆一边减速一边加塞的情况下，急减速的程度进一步变大。
本公开是考虑以上方面而完成的，其提供一种无需进行不必要的急减速就能够适当地确保与前行车的车间距离的驾驶辅助装置以及驾驶辅助方法。
解决技术问题的技术手段
本公开的驾驶辅助装置的一个方式为一种辅助车辆驾驶的驾驶辅助装置，所述驾驶辅助装置具有：
车间距离检测部，检测本车至前行车的车间距离；
速度检测部，检测所述前行车的速度；
减速度检测部，检测所述前行车的减速度；
前行车制动距离推定部，基于检测出的所述速度及所述减速度推定所述前行车的制动距离；
目标制动距离计算部，基于所述本车至所述前行车的车间距离和所述前行车的制动距离来计算本车的目标制动距离；以及
制动控制部，基于所述目标制动距离来控制本车的制动。
本公开的驾驶辅助方法的一个方式为一种辅助车辆驾驶的驾驶辅助方法，所述驾驶辅助方法包括：
检测本车至前行车的车间距离的步骤；
检测所述前行车的速度的步骤；
检测所述前行车的减速度的步骤；
基于所述前行车的速度和减速度来推定所述前行车的制动距离的步骤，
基于所述本车至所述前行车的车间距离和所述前行车的制动距离来计算本车的目标制动距离的步骤；以及
基于所述目标制动距离来控制本车的制动的步骤。
发明效果
根据本公开，能够在无需进行不必要的急减速的情况下适当地确保与前行车的车间距离。
附图说明
图1为示出应用了实施方式所涉及的驾驶辅助装置的车辆的例子的外观图。
图2为示出实施方式的车辆结构的框图。
图3为示出在本车前方加塞了加塞车的情形的图。
图4为示出基于实施方式的在ACC下发生了加塞时的减速控制的情形的图。
图5为示出实施方式的驾驶辅助装置的结构的框图。
图6为示出说明实施方式的驾驶辅助装置的动作的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的一个实施方式进行详细说明。
<1>车辆的结构
首先，对包括本公开的一个实施方式所涉及的驾驶辅助装置的车辆的结构进行说明。
图1为示出应用了该实施方式所涉及的驾驶辅助装置的车辆1的例子的外观图。此外，图2为示出车辆1结构的框图。另外，在此，着眼于与驾驶辅助装置相关的部分来进行图示和说明。
如图1所示，车辆1是能够连接并牵引拖车2的牵引车。车辆1具有车辆主体部3和拖车2，车辆主体部3包括发动机以及驱动轮等动力系统、以及驾驶座，拖车2与车辆主体部3连接。
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、以及辅助驾驶员对车辆1进行驾驶的驾驶辅助装置30等。
驱动系统10具有发动机11、离合器12、变速器(transformer)13、传动轴(propeller shaft)14、差速装置(differential gear)15、驱动轴(drive shaft)16、车轮17、发动机用ECU18以及动力传递用ECU19。
发动机用ECU18以及动力传递用ECU19通过CAN(Controller Area Network，控制器区域网络)等车载网络而与驾驶辅助装置30连接，能够相互收发所需的数据、控制信号。发动机用ECU18基于来自驾驶辅助装置30的驱动指令来控制发动机11的输出。动力传递用ECU19基于来自驾驶辅助装置30的驱动指令来控制离合器12的断接以及变速器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的动力进一步经由传动轴14、差速装置15以及驱动轴16传递至车轮17。由此，发动机11的动力被传递至车轮17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和辅助制动器23、驻车制动器(未图示)以及制动器用ECU24。
常用制动器21通常是被称为主制动器、摩擦制动器、脚部制动器、或者基础制动器(foundation brake)等的制动器。常用制动器21例如是通过向与车轮17一起旋转的鼓内侧按压制动衬片而得到制动力的鼓式制动器。
辅助制动器22是通过对传动轴14的旋转直接施加负荷而得到制动力的缓速器(以下称为“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效果的排气制动器(以下称为“排气制动器23”)。通过设置缓速器22和排气制动器23，能够增大制动力，并且能够降低常用制动器21的使用频率，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，能够相互收发需要的数据、控制信号。制动器用ECU24基于来自驾驶辅助装置30的制动指令来控制常用制动器21的制动力(车轮17的轮缸的制动液压)。
常用制动器21的制动动作由驾驶辅助装置30和制动器用ECU24控制。缓速器22和排气制动器23的制动动作由驾驶辅助装置30以打开/关闭的方式进行控制。由于缓速器22和排气制动器23的制动力大致固定，因此在准确地产生所期望的制动力的情况下，能够精细地调整制动力的常用制动器21是合适的。
驾驶辅助装置30输入来自毫米波雷达或摄像头的信息。来自毫米波雷达或摄像头的信息是表示车辆前方的交通状况、道路状况的信息。此外，驾驶辅助装置30具有ACC用操作部41、加速器操作检测部43、制动器操作检测部44等。
驾驶辅助装置30形成用于控制驱动系统10和制动系统20的动作的控制信号。具体而言，驾驶辅助装置30求出用于实现ACC的目标加减速度，并将它们适当地输出至发动机用ECU18、动力传递用ECU19以及制动器用ECU24。
另外，虽未图示，但发动机用ECU18、动力传递用ECU19、制动器用ECU24以及驾驶辅助装置30例如分别具有CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)、储存有控制程序的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)等作业用存储器以及通信电路。在该情况下，例如，构成驾驶辅助装置30的后述的各部的功能通过CPU执行控制程序来实现。另外，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的全部或者一部分也可以一体地构成。
ACC用操作部41包括用于起动和解除ACC的ACC打开/关闭开关。此外，ACC用操作部41包括用于进行ACC各种设定的设定开关。驾驶员通过操作设定开关，例如能够设定目标车间距离以及目标本车速度。另外，这些开关也可以通过显示在带触摸面板的显示器上的用户界面来实现。
加速器操作检测部43检测加速踏板的踩踏量，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以及动力传递用ECU19发送驱动指令。
制动器操作检测部44检测用于使常用制动器21动作的制动踏板的踩踏量。此外，制动器操作检测部44检测是否操作了使缓速器22或排气制动器23动作的辅助制动杆。然后，制动器操作检测部44将与制动踏板以及辅助制动杆相关的检测结果输出至驾驶辅助装置30。驾驶辅助装置30基于制动踏板的踩踏量向制动器用ECU24发送制动指令。此外，驾驶辅助装置30基于辅助制动杆的操作来控制缓速器22或排气制动器23的打开/关闭动作。
此外，驾驶辅助装置30从信息输出部50输出与行驶、ACC相关的各种信息。例如，从信息输出部50输出表示ACC处于工作中、ACC被解除的显示、声音。
<2>ACC下发生了加塞时的减速控制
接着，对基于该实施方式的ACC下发生了加塞时的减速控制进行说明。
图3为示出在本车1的前方加塞了加塞车100的情形的图。加塞车100一边减速一边行驶。另外，在该实施方式中，所谓加塞是指：在与本车1相同的车道上的、在比ACC的目标车间距离D短的车间距离d的位置上进入了与目标车辆不同的车辆。
图4为示出基于该实施方式的ACC下发生了加塞时的减速控制的情形的图。
当加塞车100进入车间距离d的位置时，本车1检测加塞车100的速度vl以及减速度α1。然后，本车1利用加塞车100的速度vl以及减速度α1通过下式来推定加塞车100的制动距离dl。
dl＝(vl2)/(2αl) (式1)
接着，本车1计算本车1的目标制动距离dt。该目标制动距离dt是用于停车在离加塞车100的停车位置靠后目标停止车间距离ds的位置上的制动距离。目标制动距离dt能够通过下式计算。
dt＝(vl2)/(2αl)+d-ds (式2)
本车1控制本车的制动，以使本车1在目标制动距离的位置上停止。
<3>驾驶辅助装置的结构
图5为示出该实施方式的驾驶辅助装置30的结构的框图。
驾驶辅助装置30具有ACC部31、车间距离检测部32、减速度检测部33a、速度检测部33b、前行车制动距离推定部34、目标制动距离计算部35以及制动控制部36。
ACC部31基于本车与前行车的相对速度和车间距离，输出用于使本车跟随前行车的目标加减速度，由此实现自动跟随控制。此外，在不存在前行车的情况下，ACC部31输出用于使本车的速度成为设定的恒定速度的目标加速度，由此实现定速行驶控制。
自动跟随行驶控制是指，在规定范围内存在前行车的情况下，以车间距离收敛于规定的目标范围、且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。定速行驶控制是指，在规定范围内不存在前行车的情况下，以使车辆1的行驶速度接近规定目标值的方式使驱动系统10和制动系统20动作的控制。
车间距离检测部32基于由毫米波雷达、摄像头等得到的本车1前方的信息，计测(检测)本车1与前行车之间的车间距离d，并将计测结果输出到ACC部31及目标制动距离计算部35。另外，车间距离检测部32也可以基于来自激光雷达等其它传感器的信息来计测车间距离d。
减速度检测部33a基于由毫米波雷达得到的信息，检测前行车(加塞车100)的减速度αl。具体而言，能够通过毫米波雷达测定2次加塞车100的速度，基于其差值计算减速度αl。
速度检测部33b基于由毫米波雷达得到的信息，检测前行车(加塞车100)的速度vl。前行车(加塞车100)的减速度αl和速度vl例如每隔50[ms]检测。
前行车制动距离推定部34基于检测出的速度vl以及减速度αl，推定前行车(加塞车100)的制动距离dl。具体而言，通过上述(式1)来推定制动距离dl。
目标制动距离计算部35基于至前行车(加塞车100)的车间距离d和前行车(加塞车100)的制动距离dl，计算本车1的目标制动距离dt。具体而言，通过上述(式2)来计算目标制动距离dt。
制动控制部36控制本车的制动，以使得本车1在目标制动距离dt的位置处停止。具体而言，制动控制部36输出使本车1在目标制动距离dt的位置处停止的目标减速度。
<4>驾驶辅助装置的动作
接着，对驾驶辅助装置30的动作进行说明。特别地，该实施方式的驾驶辅助装置30的特征在于，在ACC下发生了加塞时的减速控制。因此，在此，采用图6，以在ACC下发生了加塞时的减速控制为中心进行说明。
在步骤S11中，检测到加塞车100时，驾驶辅助装置30转入步骤12。另外，加塞车100能够通过摄像头的信息等来被检测出。
在步骤S12中，驾驶辅助装置30判断至前行车(加塞车100)的车间距离d是否为规定阈值(目标车间距离)D以下；在步骤S13中，驾驶辅助装置30判断前行车(加塞车100)是否正在减速。
在至前行车(加塞车100)的车间距离d为预定阈值D以下且前行车(加塞车100)正在减速的情况下，驾驶辅助装置30转入步骤S14，进行特殊ACC。特殊ACC是图4所示的处理，是由减速度检测部33a、速度检测部33b、前行车制动距离推定部34、目标制动距离计算部35以及制动控制部36进行的处理。
与此相对，在至前行车的车间距离d大于规定阈值D的情况下，或者前行车并没有正在减速的情况下，驾驶辅助装置30转入步骤S15，通过ACC部31进行普通的ACC。即，以与前行车的车间距离d成为目标车间距离D的方式控制本车的制动。
驾驶辅助装置30在某个确定的期间(例如1秒)进行了步骤S14或步骤S15的处理之后，再次返回至步骤S12，重复同样的处理。在重复进行这样的处理的过程中，当加塞车100开始定速或加速时，由于目标车间距离D得以确保，因此变为不进行步骤S14的处理，而进行步骤S15的处理。
该实施方式的特殊ACC是指，在设想加塞车100停车这样的最差情况下确保了车间距离的方式。换言之，虽然该实施方式的处理是设想了最差情况的处理，但由于能够确保至停车为止的时间，因此与通常的ACC那样将因加塞而变短的车间距离d急剧地扩大到目标车间距离D的情况相比，能够减少急减速。
<5>实施方式的效果
如上所述，根据该实施方式，驾驶辅助装置30具有：车间距离检测部32，检测本车1至前行车的车间距离d；速度检测部33b，检测前行车的速度vl；减速度检测部33a，检测前行车的减速度αl；前行车制动距离推定部34，基于检测出的速度vl以及减速度αl来推定前行车的制动距离dl；目标制动距离计算部35，基于至前行车的车间距离d和前行车的制动距离dl来计算本车1的目标制动距离dt；以及，制动控制部36，基于目标制动距离dt来控制本车1的制动。
由此，无需进行不必要的急减速(即，由于要将车间距离d扩大至目标车间距离D而引起的急减速)，能够适当地确保与前行车的车间距离。
上述的实施方式仅仅示出了实施本发明时具体化的一个例子，本发明的技术范围并不被这些实施方式限定性地解释。即，本发明能够在不脱离其主旨或其主要特征的范围内以各种形式实施。
在上述的实施方式中，对应用本发明的驾驶辅助装置以及方法的车辆1为能够连接拖车2来进行牵引的牵引车的情况进行了说明，但能够应用本发明的车辆并不限定于此，例如也可以是轿车等车辆。
本申请基于2020年2月28日提出申请的日本专利申请(日本特愿2020-33763)，并将其内容以引用的方式全部并入本文中。
工业上的可实用性
本公开的驾驶辅助装置以及驾驶辅助方法作为无需不必要的急减速而能够适当地确保与前行车车间距离的驾驶辅助装置以及驾驶辅助方法是有用的。
符号说明
1 车辆(本车)
2 拖车
3 车辆主体部
10 驱动系统
11 发动机
12 离合器
13 变速器
14 传动轴
15 差速装置
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
22 缓速器
23 排气制动器
24 制动器用ECU
30 驾驶辅助装置
31 ACC部
32 车间距离检测部
33a 减速度检测部
33b 速度检测部
34 前行车制动距离推定部
35 目标制动距离计算部
36 制动控制部
41 ACC用操作部
43 加速器操作检测部
44 制动器操作检测部
50 信息输出部

Claims (6)

1.一种辅助车辆驾驶的驾驶辅助装置，所述驾驶辅助装置具有：
车间距离检测部，检测本车至前行车的车间距离；
速度检测部，检测所述前行车的速度；
减速度检测部，检测所述前行车的减速度；
前行车制动距离推定部，基于检测出的所述速度及所述减速度推定所述前行车的制动距离；
目标制动距离计算部，基于所述本车至所述前行车的车间距离和所述前行车的制动距离来计算本车的目标制动距离；以及
制动控制部，基于所述目标制动距离来控制本车的制动。
2.如权利要求1所述的驾驶辅助装置，其中，
所述本车的目标制动距离是比将所述本车至至所述前行车的车间距离和所述前行车的制动距离相加而得到的值小的值。
3.如权利要求1所述的驾驶辅助装置，其中，
在所述本车至至所述前行车的车间距离为预定阈值以下且所述前行车正在减速的情况下，所述制动控制部基于所述目标制动距离来控制本车的制动。
4.如权利要求1所述的驾驶辅助装置，其中，
在所述本车至所述前行车的车间距离为预定阈值以下且所述前行车正在减速的情况下，所述制动控制部基于所述目标制动距离来控制本车的制动，
而在所述本车至所述前行车的车间距离大于规定阈值的情况下或者在所述前行车并没有正在减速的情况下，所述制动控制部以所述本车与所述前行车的车间距离成为目标车间距离的方式控制本车的制动。
5.一种辅助车辆驾驶的驾驶辅助方法，所述驾驶辅助方法包括：
检测本车至前行车的车间距离的步骤；
检测所述前行车的速度的步骤；
检测所述前行车的减速度的步骤；
基于所述前行车的速度和减速度来推定所述前行车的制动距离的步骤；
基于所述本车至所述前行车的车间距离和所述前行车的制动距离来计算本车的目标制动距离的步骤；以及
基于所述目标制动距离来控制本车的制动的步骤。
6.如权利要求5所述的驾驶辅助方法，其中，
在所述本车至所述前行车的车间距离为预定阈值以下且所述前行车正在减速的情况下，基于所述目标制动距离来控制本车的制动。
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