車輛控制設(shè)備和設(shè)置有該車輛控制設(shè)備的車輛的制作方法
【專利摘要】一種車輛控制設(shè)備包括：直進巡航確定單元，確定車輛是否是處于直進巡航狀態(tài)；檢測單元，當(dāng)車輛被確定為處于直進巡航狀態(tài)時，該檢測單元在車輛前方的物體當(dāng)中檢測滿足預(yù)定條件的目標(biāo)物體，該預(yù)定條件同與車輛的當(dāng)前位置關(guān)系或者將來預(yù)測位置關(guān)系中的至少任一個相關(guān)；操作控制單元，使車輛執(zhí)行與所檢測到的目標(biāo)物體相關(guān)的預(yù)定操作；以及條件設(shè)置單元，基于車輛的巡航車道來將要向相對于車輛的中心線的左側(cè)施加的條件設(shè)置為不同于要向右側(cè)施加的條件。
【專利說明】車輛控制設(shè)備和設(shè)置有該車輛控制設(shè)備的車輛

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及車輛控制設(shè)備以及設(shè)置有該車輛控制設(shè)備的車輛。

【背景技術(shù)】
[0002] 目前，眾所周知，在使用毫米波雷達(dá)等檢測到在車輛前方的物體（例如，前面的車 輛、迎面而來的車輛或護欄）并且確定所檢測到的物體與車輛之間碰撞的可能性高時，防 碰撞安全（在下文中被稱為"PCS"（注冊商標(biāo)））使得車輛能夠執(zhí)行操作。所執(zhí)行的操作 是例如避免碰撞的操作（諸如，警告或自動制動）以及減小由碰撞造成的影響的操作（諸 如，自動制動或自動座位安全帶縮回）。PCS控制需要確定地對與其碰撞的可能性高的物體 施加控制的能力（下文稱為"開啟（ON)能力"）。同時，PCS控制也需要抑制對與其碰撞的 可能性低的物體的控制的不必要施加的能力（下文稱為"關(guān)斷（OFF)能力"）。以這樣的方 式，在PCS控制中需要以高水平實現(xiàn)具有矛盾關(guān)系的兩種能力（開啟能力和關(guān)斷能力）。
[0003] 為了改進PCS控制的能力，JP-A-2004-136788描述了執(zhí)行下述操作，以使得與位 于車輛車道區(qū)域內(nèi)的物體相比，不太可能對位于車輛正在其中行駛的車輛車道區(qū)域之外的 物體施加 PCS控制。即，根據(jù)物體的位置是在車輛車道區(qū)域之內(nèi)還是在車輛車道區(qū)域之外 來不同地設(shè)置PCS控制的施加條件。替選地，基于從車輛車道區(qū)域的邊界線至物體的距離 來確定關(guān)于位于車輛車道區(qū)域之外的物體的、PCS控制的施加條件。
[0004] 通常，即使當(dāng)車輛的駕駛員打算進行直進巡航（straight-ahead cruising)時，車 輛也很少處于嚴(yán)格直進巡航狀態(tài)（車輛在直線上行使的狀態(tài)）。通常來說，車輛處于以下狀 態(tài)：車輛在以車輛看起來直進行使的程度（表觀直進巡航狀態(tài)）輕微地向左和向右偏移的 同時行駛。為車輛的偏移的巡航軌跡可能影響在車輛前方的每個物體與車輛之間碰撞的可 能性。在上述的常規(guī)技術(shù)中，沒有考慮車輛的這樣的巡航軌跡。因此，即使當(dāng)車輛處于表觀 直進巡航狀態(tài)時，PCS控制的施加條件也保持不變。因此，上述的常規(guī)技術(shù)具有關(guān)于PCS控 制的改進能力的改進空間。
[0005] 上述問題不限于PCS控制。更確切地，該問題是從車輛的前方檢測到滿足預(yù)定條 件的物體并且使得車輛執(zhí)行與所檢測到的物體相關(guān)的預(yù)定操作的車輛控制當(dāng)中的常見問 題。這樣的車輛控制除了 PCS之外還包括自適應(yīng)巡航控制（在下文被稱為"ACC"）、車道保 持輔助（在下文被稱為"LKA"）、車道偏離警告（在下文被稱為"LDW"）等。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了解決上述問題中的至少一些問題而實現(xiàn)了本發(fā)明。本發(fā)明可以被實施為下述 方面。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種車輛控制設(shè)備。該車輛控制設(shè)備包括：直進巡航 確定單元，確定車輛是否處于直進巡航狀態(tài)；檢測單元，當(dāng)車輛被確定為處于直進巡航狀態(tài) 時，該檢測單元在車輛前方的物體當(dāng)中檢測滿足預(yù)定條件的目標(biāo)物體，該預(yù)定條件同與車 輛的當(dāng)前位置關(guān)系或者將來預(yù)測位置關(guān)系中的至少任一個相關(guān)；操作控制單元，使得車輛 執(zhí)行與所檢測到的目標(biāo)物體相關(guān)的預(yù)定操作；以及條件設(shè)置單元，基于車輛的巡航軌跡來 將要向相對于車輛的中心線的左側(cè)施加的條件設(shè)置為不同于要向右側(cè)施加的條件。在根據(jù) 該方面的車輛控制設(shè)備中，即使當(dāng)車輛處于表觀直進巡航狀態(tài)時，也可以設(shè)置要向左側(cè)施 加的條件和要向右側(cè)施加的條件以使得執(zhí)行適當(dāng)?shù)能囕v控制?？梢愿倪M車輛控制的能力。
[0008] 在上述車輛控制設(shè)備中，優(yōu)選地，條件設(shè)置單元將條件設(shè)置成使得：當(dāng)車輛的當(dāng)前 位置不在與車輛的過去巡航軌跡近似的軌跡直線上時，與第一條件相比，第二條件更加寬 松，其中該第一條件是要向相對于車輛的中心線的、從軌跡直線朝向車輛的當(dāng)前位置的方 向上的一側(cè)施加的條件，該第二條件是要向相對于車輛的中心線的相對側(cè)施加的條件。在 表觀直進巡航狀態(tài)下，認(rèn)為以下可能性高：存在于與相對于車輛的中心線的、從軌跡直線朝 向車輛的當(dāng)前位置的方向上的一側(cè)相對的一側(cè)的物體隨后將位于車輛前面。在根據(jù)該方面 的車輛控制設(shè)備中，可以更加確定地對這樣的物體施加控制。因此，可以進一步改進車輛控 制的能力。
[0009] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種車輛控制設(shè)備，包括：直進巡航確定單元， 確定車輛是否處于直進巡航狀態(tài)，該直進巡航狀態(tài)包括所述車輛被認(rèn)為進行直線巡航 (cruising straight)的狀態(tài)；檢測單元，在車輛前方的物體當(dāng)中檢測滿足預(yù)定條件的目標(biāo) 物體，該預(yù)定條件同與車輛的當(dāng)前位置關(guān)系或者將來預(yù)測位置關(guān)系中的至少任一個相關(guān)； 操作控制單元，使得車輛執(zhí)行與所檢測到的目標(biāo)物體相關(guān)的預(yù)定操作；以及條件設(shè)置單元， 設(shè)置條件，該條件在確定車輛處于直進巡航狀態(tài)的狀態(tài)與確定車輛不處于直進巡航狀態(tài)的 狀態(tài)之間不同。
[0010] 上述的本發(fā)明的每個方面中所包括的多個組成元件并非都是必需的。為了解決部 分或全部上述問題或者實現(xiàn)本說明書中所描述的部分或全部效果，可以改變、省略、以另一 新的組成元件替換多個組成元件當(dāng)中的部分組成元件，并且適當(dāng)?shù)夭糠质÷詫ζ涞南拗萍?xì) 節(jié)。另外，以上所述的本發(fā)明的一方面中所包括的部分或全部技術(shù)特征可以與以上所述的 本發(fā)明的其他方面中所包括的部分或全部技術(shù)特征結(jié)合，以構(gòu)成本發(fā)明的獨立方面。
[0011] 本發(fā)明還可以通過不同于車輛控制設(shè)備的各種方面來實施。例如，本發(fā)明可以通 過諸如車輛控制方法、車輛控制系統(tǒng)或包括車輛控制設(shè)備或車輛控制系統(tǒng)的車輛的各方面 來實施。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 在附圖中：
[0013] 圖1是示意性地示出了根據(jù)實施例的車輛的配置的說明圖；
[0014] 圖2是示意性地示出了根據(jù)實施例的車輛的配置的說明圖；
[0015] 圖3是PCS控制處理的流程的流程圖；
[0016] 圖4是車輛的橫向移動量Λ W的說明圖；
[0017] 圖5是用于基于車輛的巡航軌跡設(shè)置目標(biāo)區(qū)域AA的方法的說明圖；
[0018] 圖6是用于導(dǎo)出橫向移動量Λ W的計算公式的方法的說明圖；
[0019] 圖7是用于導(dǎo)出橫向移動量Λ W的計算公式的方法的說明圖；
[0020] 圖8是變型例中的用于基于巡航軌跡設(shè)置碰撞時間（time-to-collision)TTC的 閾值的方法的說明圖；以及
[0021] 圖9是變型例中的用于基于巡航軌跡設(shè)置目標(biāo)區(qū)域BA的方法的說明圖。

【具體實施方式】
[0022] A.實施例
[0023] A-L車輛的配置
[0024] 如圖1和圖2所示，根據(jù)本發(fā)明的實施例的車輛100包括發(fā)動機42、制動器52、轉(zhuǎn) 向單元62、座位安全帶單元72和儀表盤（在下文被簡稱為"表盤"）82。發(fā)動機42產(chǎn)生車 輛100的驅(qū)動力。制動器52使車輛100減速（停止）。轉(zhuǎn)向單元62使車輛100轉(zhuǎn)向。座 位安全帶單元72將乘客約束到座位上。表盤82指示各種類型的信息。
[0025] 另外，車輛100還包括毫米波雷達(dá)11、偏航率傳感器31和車速傳感器32。毫米波 雷達(dá)11使用毫米波段電磁波來檢測物體（諸如，前面的車輛、迎面而來的車輛或護欄）是 否存在于車輛100前方。毫米波雷達(dá)11還檢測（當(dāng)存在物體時）物體和車輛100之間的 距離、從車輛100的視角看的物體的方位以及物體相對于車輛的相對速度。偏航率傳感器 31檢測車輛100的偏航率Y (轉(zhuǎn)向角速度）。車速傳感器32檢測車輛100的速度V。在本 說明書中，"在車輛100前方"指的是在通過車輛100的前端點（或后端點）并且垂直于車 輛100的前方向/后方向的平面的前側(cè)的區(qū)域。"在車輛100前方"不限于在前側(cè)的區(qū)域內(nèi) 車輛100在水平方向上的寬度（車輛100的左端點和右端點）以內(nèi)的區(qū)域（諸如，處于圖 5中的狀態(tài)A的目標(biāo)區(qū)域AA)。
[0026] 車輛100包括發(fā)動機電子控制單元（E⑶)41、制動器E⑶51、轉(zhuǎn)向E⑶61、座位安 全帶E⑶71、表盤E⑶81和駕駛輔助系統(tǒng)E⑶20。發(fā)動機E⑶41控制發(fā)動機42。制動器 ECU 51控制制動器52。轉(zhuǎn)向ECU 61控制轉(zhuǎn)向單元62。座位安全帶ECU控制座位安全帶單 元72。表盤E⑶81控制表盤82。每個E⑶均具有中央處理單元（CPU)和存儲區(qū)。CPU運 行存儲在存儲區(qū)中的程序，從而由ECU實施控制。
[0027] 駕駛輔助系統(tǒng)ECU 20從每個傳感器（毫米波雷達(dá)11、偏航率傳感器31和車速傳 感器32)獲取信息。然后，駕駛輔助系統(tǒng)ECU 20基于所獲取的信息來執(zhí)行各種類型的控制 以輔助車輛100的駕駛。駕駛輔助系統(tǒng)ECU 20對應(yīng)于權(quán)利要求中的車輛控制設(shè)備。
[0028] 駕駛輔助系統(tǒng)E⑶20包括PCS控制單元21。PCS控制單元21執(zhí)行作為一種類型 的駕駛輔助控制的PCS控制。PCS控制通過各個ECU使得車輛100的單元當(dāng)確定在車輛100 前方的物體與車輛100之間碰撞的可能性高時能夠執(zhí)行操作。這些單元執(zhí)行的操作包括避 免碰撞的操作以及降低由碰撞造成的影響的操作。具體地，PCS控制單元21基于車輛100 與物體之間碰撞的可能性是高還是低來執(zhí)行下述一種或多種類型的控制：
[0029] (1)進行控制以自動關(guān)閉發(fā)動機42的油門閥（與油門踏板43的狀態(tài)無關(guān)）；
[0030] (2)進行控制以增加制動器52中的輔助液壓并且提高制動器52對制動器踏板53 的操作的響應(yīng)性；
[0031] (3)進行控制以通過自動地應(yīng)用制動器52(與制動器踏板53的狀態(tài)無關(guān)）來使車 輛100減速（停止）；
[0032] (4)進行控制以由轉(zhuǎn)向單元62進行自動轉(zhuǎn)向，使得車輛100的行駛方向改變?yōu)楸?免與物體碰撞的方向；
[0033] (5)進行控制以振動轉(zhuǎn)向單元62的轉(zhuǎn)向盤以警告駕駛員；
[0034] (6)進行控制以通過自動地縮回座位安全帶單元72的座位安全帶來減少乘客在 碰撞期間的移動；以及
[0035] (7)進行控制以從表盤82發(fā)出光或聲音來警告駕駛員。
[0036] PCS控制單元21包括直進巡航確定單元22、橫向移動量計算單元23、條件設(shè)置單 元24、物體選擇單元25和碰撞確定單元26作為用于執(zhí)行上述PCS控制的功能單元。將基 于以下所述的PCS控制的流程來對每個單元的功能進行描述。
[0037] 駕駛輔助系統(tǒng)E⑶20還包括執(zhí)行ACC控制的ACC控制單元27、執(zhí)行LKA控制的 LKA控制單元28以及執(zhí)行LDW控制的LDW控制單元29。在ACC控制中，在控制車輛100以 保持預(yù)設(shè)速度時，當(dāng)存在由傳感器檢測的距前面的車輛的距離變得短于預(yù)設(shè)值的風(fēng)險時使 車輛100減速。在LKA控制中，使用傳感器來檢測道路上的車道標(biāo)志。在確定車輛100很 可能偏離車道時使得車輛100執(zhí)行避免車道偏離的操作。在LDW控制中，在類似地確定車 輛100很可能偏離車道時，利用光、聲音、振動向駕駛員發(fā)出警告。
[0038] A-2. PCS 控制處理
[0039] 駕駛輔助系統(tǒng)E⑶20的PCS控制單元21在點火裝置（ignition)開啟的時段期 間重復(fù)地執(zhí)行如圖3所示的PCS控制處理。首先，PCS控制單元21獲取車速傳感器32和 偏航率傳感器31檢測的車輛100的車速V和偏航率γ作為與車輛100的巡航相關(guān)的信息 (步驟 Sl 10)。
[0040] 接下來，PCS控制單元21的橫向移動量計算單元32計算車輛100的橫向移動量 Λ W和橫向移動速度d Λ W/dt (步驟Sl20)。如圖4所示，橫向移動量Λ W指的是軌跡直線 ST與車輛100的（中心點的）當(dāng)前位置之間的距離。軌跡直線ST是與車輛100在過去的 預(yù)定時段期間的巡航軌跡DT近似的直線。換句話說，橫向移動量AW指的是在車輛100處 于直進巡航狀態(tài)（嚴(yán)格直進巡航狀態(tài)或表觀直進巡航狀態(tài)）時車輛100在向左方向或向右 方向上的偏移量。在偏航率Y的絕對值足夠小的條件下，使用以下表達(dá)式（1)來計算橫向 移動量Λ W。在表達(dá)式（1)中，b代表預(yù)定的采樣周期。橫向移動量計算單元23存儲在過 去的固定時段期間的速度V和偏航率γ。然后，橫向移動量計算單元23使用所存儲的速度 V和偏航率Y來計算橫向移動量Λ W。以下將描述用于計算橫向移動量Λ W的表達(dá)式（1) 的推導(dǎo)。另外，橫向移動速度d Λ W/dt是橫向移動量Λ W的時間導(dǎo)數(shù)。

【權(quán)利要求】
1. 一種車輛控制設(shè)備（20)，包括： 直進巡航確定單元（22)，確定車輛（100)是否處于直進巡航狀態(tài)； 檢測單元（25, 26)，當(dāng)所述車輛被確定為處于所述直進巡航狀態(tài)時，所述檢測單元在所 述車輛前方的物體當(dāng)中檢測滿足預(yù)定條件的目標(biāo)物體，所述預(yù)定條件同與所述車輛的當(dāng)前 位置關(guān)系或者將來預(yù)測位置關(guān)系中的至少任一個相關(guān)； 操作控制單元（21，27,28,29)，使所述車輛執(zhí)行與所檢測到的目標(biāo)物體相關(guān)的預(yù)定操 作；以及 條件設(shè)置單元（24)，基于所述車輛的巡航軌跡來將要向相對于所述車輛的中心線 (CL)的左側(cè)施加的條件設(shè)置為不同于要向右側(cè)施加的條件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛控制設(shè)備，其中： 所述條件設(shè)置單元將所述條件設(shè)置成使得：當(dāng)所述車輛的當(dāng)前位置不在與所述車輛的 過去巡航軌跡近似的巡航直線（ST)上時，與第一條件相比，第二條件更加寬松，其中所述 第一條件是要向相對于所述車輛的中心線的、從所述軌跡直線朝向所述車輛的當(dāng)前位置的 方向上的一側(cè)施加的條件，所述第二條件是要向相對于所述車輛的中心線的相對側(cè)施加的 條件。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛控制設(shè)備，其中： 所述第一條件與基本條件一致，所述基本條件被定義為在所述車輛的當(dāng)前位置在所述 巡航直線（ST)上時給出的條件，以及 所述第二條件比所述基本條件更寬松。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的車輛控制設(shè)備，其中： 所述條件設(shè)置單元包括用于基于所述巡航直線與所述車輛的當(dāng)前位置之間的距離來 決定所述第二條件相對于所述基本條件的寬松度的裝置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項所述的車輛控制設(shè)備，其中： 所述條件設(shè)置單元包括用于存儲指示所述車輛在過去的給定時間段期間的行駛的信 息的裝置以及用于計算所述巡航直線的裝置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的車輛控制設(shè)備，其中： 所述條件包括表明在所述物體與所述車輛之間設(shè)置的所述當(dāng)前位置關(guān)系和所述將來 預(yù)測位置關(guān)系中的至少一個是表明在所述物體與所述車輛之間碰撞的可能性更高的關(guān)系 的條件，以及 所述預(yù)定操作包括用于避免所述碰撞的操作和用于減小由于所述碰撞引起的影響的 操作中的至少一種。
7. -種車輛控制設(shè)備，包括： 直進巡航確定單元，確定車輛是否處于直進巡航狀態(tài)，所述直進巡航狀態(tài)包括所述車 輛被認(rèn)為進行直線巡航的狀態(tài)。 檢測單元，在所述車輛前方的物體當(dāng)中檢測滿足預(yù)定條件的目標(biāo)物體，所述預(yù)定條件 同與所述車輛的當(dāng)前位置關(guān)系或者將來預(yù)測位置關(guān)系中的至少任一個相關(guān)； 操作控制單元，使得所述車輛執(zhí)行與所檢測到的目標(biāo)物體相關(guān)的預(yù)定操作；以及 條件設(shè)置單元，設(shè)置所述條件，所述條件在確定所述車輛處于所述直進巡航狀態(tài)的狀 態(tài)與確定所述車輛不處于所述直進巡航狀態(tài)的狀態(tài)之間不同。
8. -種車輛，設(shè)置有根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的車輛控制設(shè)備中的任一個。
【文檔編號】B60W40/105GK104417533SQ201410437896
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月29日
【發(fā)明者】峯村明憲, 武田政義 申請人:株式會社電裝