CN110775050A - 车辆行驶支援装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车辆行驶支援装置，防止车轮通过台阶而车辆超过目标停止位置。车辆行驶支援装置具备：车辆行驶控制装置，朝向目标停止位置控制车辆的行驶；行驶状态取得装置，取得表示车辆的行驶状态的行驶状态信息；及台阶位置推定装置，取得表示车辆的行驶路径上的台阶的位置的台阶位置信息。行驶状态信息包括表示车辆和各车轮的位置的车辆位置信息。车辆行驶控制装置基于台阶位置信息和车辆位置信息，判定当车辆的对象车轮通过台阶时车辆是否超过目标停止位置。在判定为车辆超过目标停止位置的情况下，车辆行驶控制装置为了避免对象车轮通过台阶而变更目标停止位置，或者在对象车轮通过台阶之前使制动力产生而使车辆停止。

Description

车辆行驶支援装置

技术领域

本发明涉及对车辆行驶进行支援的车辆行驶支援装置。特别是本发明涉及在车辆通过台阶时对驱动力进行控制的车辆行驶支援装置。

背景技术

已知有通过自动地控制车辆行驶而对车辆行驶进行支援的技术。作为这样的技术，可列举例如将车辆自动地驻车于目标位置的驻车支援。

专利文献1公开了对车辆的制动力及驱动力进行控制而将车辆驻车于目标位置的方法。当车轮接触台阶而停止时，为了越过台阶而使驱动力增加。更详细而言，以对车轮与台阶接触引起的车速的减小进行补偿的方式使驱动力增加。并且，判定与台阶接触的车轮是否从地面浮起。当判定为与台阶接触的车轮从地面浮起时，使驱动力逐渐减小。

【在先技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2013-049389号公报

根据台阶的位置与目标停止位置的关系，当某车轮通过台阶时，存在车辆超过目标停止位置的情况。专利文献1未记载对于这种情况的应对。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种能够防止车轮通过台阶而车辆超过目标停止位置的技术。

第一观点提供一种搭载于车辆的车辆行驶支援装置。

所述车辆行驶支援装置具备：车辆行驶控制装置，朝向目标停止位置控制所述车辆的行驶；行驶状态取得装置，取得表示所述车辆的行驶状态的行驶状态信息；及台阶位置推定装置，取得表示所述车辆的行驶路径上的台阶的位置的台阶位置信息。

所述行驶状态信息包括表示所述车辆和各车轮的位置的车辆位置信息。

所述车辆行驶控制装置基于所述台阶位置信息和所述车辆位置信息，判定当所述车辆的对象车轮通过所述台阶时所述车辆是否超过所述目标停止位置，在判定为当所述对象车轮通过所述台阶时所述车辆超过所述目标停止位置的情况下，所述车辆行驶控制装置为了避免所述对象车轮通过所述台阶而变更所述目标停止位置，或者在所述对象车轮通过所述台阶之前使制动力产生而使所述车辆停止。

第二观点在第一观点的基础上，还具有如下的特征。

所述车辆具备第一车轮和第二车轮，所述第二车轮在所述第一车轮之后到达所述台阶。

所述对象车轮是所述第二车轮。

第三观点在第二观点的基础上，还具有如下的特征。

所述第一车轮包括两个车轮。

所述台阶位置推定装置基于所述车辆位置信息，取得通过所述台阶时的所述两个车轮各自的位置来作为第一通过位置及第二通过位置，所述台阶位置推定装置推定将所述第一通过位置与所述第二通过位置连结的线的位置来作为所述台阶的所述位置。

第四观点在第一至第三观点中任一观点的基础上，还具有如下的特征。

所述车辆行驶控制装置基于所述台阶位置信息和所述车辆位置信息，预测所述对象车轮通过所述台阶时的所述车辆的所述位置来作为预测车辆位置，在所述预测车辆位置超过所述目标停止位置的情况下，或者，所述预测车辆位置处于所述目标停止位置的近前的预定范围内的情况下，所述车辆行驶控制装置判定为当所述对象车轮通过所述台阶时所述车辆超过所述目标停止位置。

发明效果

根据本发明，能够防止车轮通过台阶而车辆超过目标停止位置的情况。

附图说明

图1是用于说明在本发明的实施方式的车辆上搭载的车辆行驶支援装置的概要的概念图。

图2是用于说明本发明的实施方式的车辆越过台阶的概念图。

图3是表示本发明的实施方式的车辆行驶支援装置的驱动力控制的例子的时间图。

图4是表示本发明的实施方式的车辆行驶支援装置的驱动力控制的另一例的时间图。

图5是表示本发明的实施方式的车辆行驶支援装置的驱动力控制的又一例的时间图。

图6是表示本发明的实施方式的车辆行驶支援装置的驱动力控制的又一例的时间图。

图7是表示本发明的实施方式的车辆行驶支援装置的构成例的框图。

图8是表示在本发明的实施方式中使用的各种信息的例子的框图。

图9是用于说明在本发明的实施方式中使用的目标信息的概念图。

图10是用于说明在本发明的实施方式中使用的车辆位置信息的概念图。

图11是用于说明本发明的实施方式的台阶通过的检测方法的一例的概念图。

图12是用于说明本发明的实施方式的台阶位置的推定方法的一例的概念图。

图13是表示本发明的实施方式的与台阶通过相关联的驱动力控制的第一例的流程图。

图14是用于说明本发明的实施方式的第二驱动力的推定方法的一例的概念图。

图15是表示本发明的实施方式的与台阶通过相关联的驱动力控制的第三例的流程图。

图16是用于说明本发明的实施方式的台阶通过中止处理的第一例的概念图。

图17是表示本发明的实施方式的台阶通过中止处理的第一例的流程图。

图18是表示本发明的实施方式的台阶通过中止处理的第二例的流程图。

图19是表示本发明的实施方式的台阶通过中止处理的第三例的流程图。

图20是用于说明本发明的实施方式的车辆行驶支援装置的下台阶处理的概念图。

附图标记说明

1 车辆

5 车轮

5-1 第一车轮(先行轮)

5-2 第二车轮(后续轮)

10 车辆行驶支援装置

30 传感器组

31 车辆状态传感器

32 周边状况传感器

50 行驶装置

51 驱动装置

52 制动装置

53 转舵装置

54 变速装置

70 控制装置

71 处理器

72 存储装置

100 行驶状态取得装置

200 车辆行驶控制装置

300 行驶状态信息

310 车辆状态信息

320 周边状况信息

330 行驶控制信息

340 目标信息

350 车辆位置信息

400 台阶位置信息

500 驱动控制信息

510 基准信息

520 第二驱动力信息

DL 台阶

具体实施方式

参照附图，说明本发明的实施方式。

1.车辆行驶支援装置的概要

图1是用于说明在本实施方式的车辆1上搭载的车辆行驶支援装置10的概要的概念图。车辆1具备多个车轮5。具体而言，车辆1具备左前轮5FL、右前轮5FR、左后轮5RL及右后轮5RR。在以下的说明中，有时将左前轮5FL和右前轮5FR一并称为“前轮”，将左后轮5RL和右后轮5RR一并称为“后轮”。

如图1所示，车辆行驶支援装置10具备行驶状态取得装置100和车辆行驶控制装置200。行驶状态取得装置100取得表示车辆1的行驶状态的行驶状态信息300。作为车辆1的行驶状态，可例示位置、速度(车速)、加速度、转向角、驱动力、制动力、周边状况等。车辆行驶控制装置200进行基于行驶状态信息300来控制车辆1的行驶的“车辆行驶控制”。车辆行驶控制包括驱动力控制、制动力控制及转向控制。

车辆行驶支援装置10通过车辆行驶控制，对车辆1的行驶进行支援。例如，车辆行驶支援装置10进行使车辆1自动地行动而停止于目标停止位置的车辆引导控制。这样的车辆引导控制例如在将车辆1向所希望的驻车位置驻车时被利用。但是，本实施方式的车辆行驶控制并不局限于车辆引导控制。

在车辆行驶控制的过程中，在车辆1的行驶路径上有时存在台阶。这种情况下，车辆行驶控制装置200以使车轮5适当地通过台阶的方式进行车辆行驶控制(特别是驱动力控制)。

在此，“车轮5通过台阶”是指车轮5到达(接触)台阶进而越过该台阶的情况。车轮5通过台阶的“通过期间”是从车轮5到达(接触)台阶至越过该台阶为止的期间。而且，也存在2个车轮5同时通过台阶的情况。即，存在左前轮5FL和右前轮5FR或者左后轮5RL和右后轮5RR同时通过台阶的情况。“2个车轮5同时通过台阶”是指各个车轮5的通过期间至少局部地重叠的情况。

需要说明的是，在本实施方式中，台阶的形状没有特别限定。例如，作为台阶的形状，可列举阶梯状、斜坡状、凸出状。

图2是用于说明台阶DL的越过的概念图。伴随着车辆1的移动而多个车轮5顺次到达台阶DL。以下，将比较早地到达台阶DL的车轮5(先行轮)称为“第一车轮5-1”。以下，将比较晚地到达台阶DL的车轮5(后续轮)称为“第二车轮5-2”。

例如，可考虑右后轮5RR和左后轮5RL同时通过台阶DL，然后，右前轮5FR到达台阶DL的情况。这种情况下，右后轮5RR和左后轮5RL是第一车轮5-1，右前轮5FR是第二车轮5-2。

作为另一例，可考虑右后轮5RR、左后轮5RL、右前轮5FR按此顺序通过台阶DL的情况。这种情况下，右后轮5RR是第一车轮5-1，右前轮5FR是第二车轮5-2。左后轮5RL相对于右后轮5RR(第一车轮5-1)而成为第二车轮5-2，相对于右前轮5FR(第二车轮5-2)而成为第一车轮5-1。

第一车轮5-1比第二车轮5-2早地到达台阶DL。在第一车轮5-1越过了台阶DL之后，第二车轮5-2到达台阶DL。根据本实施方式，将第一车轮5-1越过台阶DL时的与驱动力相关的信息保持为“基准信息”。并且，该基准信息被有效利用于第二车轮5-2通过台阶DL时的驱动力控制。由此，在第二车轮5-2通过台阶DL时能够有效地控制驱动力。

图3是表示本实施方式的驱动力控制的例子的时间图。横轴表示时间，纵轴表示驱动力。

在时刻t1a，第一车轮5-1到达台阶DL而停止。车辆行驶控制装置200使驱动力增加。此时，为了抑制车辆1的急加速，可以使驱动力逐渐增加。在时刻t1b，第一车轮5-1开始行动，开始上台阶DL。在时刻t1c，第一车轮5-1越过台阶DL。时刻t1a～t1c的期间是第一车轮5-1通过台阶DL所需的第一通过期间T1。在第一车轮5-1通过了台阶DL之后，为了抑制不必要的加速，可以降低驱动力。

以下，第一车轮5-1为了越过台阶DL而实际上所需的驱动力称为“第一驱动力F1”。在图3所示的例子中，该第一驱动力F1作为“基准信息”使用。

以下，第二车轮5-2为了通过台阶所需的驱动力称为“第二驱动力F2”。在第一车轮5-1越过了台阶DL之后，车辆行驶控制装置200根据第一驱动力F1(基准信息)来推定第二驱动力F2。如果在第一车轮5-1和第二车轮5-2上分别作用的载荷的比率已知，则基于该比率和第一驱动力F1能够推定第二驱动力F2。并且，在第二车轮5-2通过台阶时，车辆行驶控制装置200使推定出的第二驱动力F2产生。

在图3所示的例子中，在时刻t2a，第二车轮5-2到达台阶DL而停止。车辆行驶控制装置200使驱动力增加。此时，不需要为了抑制车辆1的急加速而使驱动力逐渐增加。由于推定出第二车轮5-2为了越过台阶DL所需的第二驱动力F2，因此能够将驱动力“快速地”提升至第二驱动力F2。即，能够将使驱动力增加至第二驱动力F2时的第二增加率设定得比使驱动力增加至第一驱动力F1时的第一增加率高。车辆行驶控制装置200以第一增加率使驱动力增加至第一驱动力F1，以比第一增加率高的第二增加率使驱动力增加至第二驱动力F2。

在时刻t2b，第二车轮5-2开始行动，开始上台阶DL。在时刻t2c，第二车轮5-2越过台阶DL。时刻t2a～t2c的期间是第二车轮5-2通过台阶DL所需的第二通过期间T2。由于能够将驱动力快速地提升至第二驱动力F2，因此第二通过期间T2比第一通过期间T1短。

图4示出图3所示的驱动力控制的变形例。使驱动力增加的时机并不局限于第二车轮5-2到达台阶DL的时机以后。在图4所示的例子中，车辆行驶控制装置200从第二车轮5-2到达台阶DL之前的时刻t2p起，使驱动力增加。如果能够预测到第二车轮5-2到达台阶DL的时机，或者能够检测到第二车轮5-2接近至台阶DL的附近的情况，则也能够进行图4所示那样的驱动力控制。

图5示出本实施方式的驱动力控制的另一例。第一车轮5-1并不限于在台阶DL处停止。在图5所示的例子中，第一车轮5-1不停止地通过台阶DL。这种情况下，可以利用与图3及图4所示的方法不同的方法，进行第二驱动力F2的推定。

更详细而言，在第一车轮5-1通过台阶DL时，车速等行驶状态变化。台阶DL变得越大，则行驶状态的变化也越大。即，第一车轮5-1通过台阶DL时的行驶状态的变化反映了台阶DL的高度(大小)。因此，车辆行驶控制装置200基于其行驶状态的变化，能够推定第二车轮5-2为了越过台阶DL所需的第二驱动力F2。即，在图5所示的例子中，行驶状态的变化也作为“基准信息”使用。

第二车轮5-2的台阶DL的通过与图3所示的例子同样。在时刻t2a，第二车轮5-2到达台阶DL而停止。车辆行驶控制装置200使驱动力增加。由于推定出第二车轮5-2为了越过台阶所需的第二驱动力F2，因此能够将驱动力“快速地”提升至第二驱动力F2。

图6示出图5所示的驱动力控制的变形例。与已述的图4的情况同样，车辆行驶控制装置200从第二车轮5-2到达台阶DL之前的时刻t2p起，使驱动力增加。

以上说明的车辆行驶控制装置200的处理可以如下总结。首先，需要检测到第一车轮5-1越过了台阶DL。车辆行驶控制装置200基于行驶状态信息300，能够检测到第一车轮5-1越过了台阶DL。

接下来，车辆行驶控制装置200取得第一车轮5-1为了越过台阶DL所需的第一驱动力F1来作为基准信息。或者，车辆行驶控制装置200取得第一车轮5-1通过台阶DL时的行驶状态的变化来作为基准信息。无论在何种情况下，车辆行驶控制装置200都能够基于行驶状态信息300取得基准信息。

接下来，车辆行驶控制装置200基于基准信息，推定第二车轮5-2为了越过台阶DL所需的第二驱动力F2。优选的是，车辆行驶控制装置200在第二车轮5-2到达台阶DL之前，推定第二驱动力F2。并且，在第二车轮5-2通过台阶DL时，车辆行驶控制装置200使推定出的第二驱动力F2产生。

这样，根据本实施方式，第一车轮5-1越过台阶DL时的信息作为基准信息被取得。并且，根据该基准信息，推定第二车轮5-2为了越过台阶DL所需的第二驱动力F2。由于推定出所需的第二驱动力F2，因此在第二车轮5-2通过台阶DL时能够有效地控制驱动力。

作为比较例，可考虑不推定第二驱动力F2的情况。这种情况下，在以第二车轮5-2越过台阶DL的方式使驱动力增加时，驱动力可能会不必要地增大。这种情况下，第二车轮5-2一下子越过台阶DL，车辆1发生急加速。另一方面，根据本实施方式，推定所需的第二驱动力F2，以推定出的第二驱动力F2来驱动车辆1。因此，能够抑制车辆1的急加速。

为了抑制车辆1的急加速，也可考虑使驱动力缓慢地增加的情况。然而，这种情况下，第二车轮5-2开始行动之前的停止时间变长。即，尽管驱动力增加，但是车辆1未行动的时间变长。该情况会导致作用于驱动装置的负载的增大、燃料经济性的恶化、噪音的增大等。另一方面，根据本实施方式，由于推定出所需的第二驱动力F2，因此能够使驱动力快速地增加至第二驱动力F2。该情况有助于作用于驱动装置的负载的减轻、燃料经济性的提高、噪音的减轻等。

以下，更详细地说明本实施方式的车辆行驶支援装置10。

2.车辆行驶支援装置的具体例

图7是表示本实施方式的车辆行驶支援装置10的构成例的框图。车辆行驶支援装置10具备传感器组30、行驶装置50及控制装置70。

传感器组30包括车辆状态传感器31及周边状况传感器32。

车辆状态传感器31检测车辆1的状态。作为车辆1的状态，可例示车轮速、车速、加速度(前后加速度、横向加速度、上下加速度)、转向角、悬架行程量等。车辆状态传感器31包括车轮速传感器、车速传感器、各种加速度传感器、转向角传感器、行程传感器等。上下加速度传感器、行程传感器例如设置于各车轮5的位置。车辆状态传感器31可以包括计测车辆1的位置及方位的GPS(Global Positioning System)装置。

周边状况传感器32检测车辆1的周边的状况。例如，周边状况传感器32包括相机、声呐、激光雷达(LIDAR：Laser Imaging Detection and Ranging)等。通过使用周边状况传感器32，能够识别车辆1的周围的空间、物体。

行驶装置50包括驱动装置51、制动装置52、转舵装置53及变速装置54。驱动装置51是产生驱动力的动力源。作为驱动装置51，可例示发动机、电动机、轮毂电动机。制动装置52产生制动力。转舵装置53使车轮5转舵。例如，转舵装置53包括动力转向(EPS：ElectricPower Steering)装置。

控制装置70是具备处理器71及存储装置72的微型计算机。控制装置70也称为ECU(Electronic Control Unit)。在存储装置72保存有控制程序。处理器71通过执行存储装置72中保存的控制程序，来实现基于控制装置70的各种处理。

例如，控制装置70(处理器71)通过控制行驶装置50的动作而进行车辆行驶控制。车辆行驶控制包括驱动力控制、制动力控制、转向控制及齿轮控制。驱动力控制通过驱动装置51进行。制动力控制通过制动装置52进行。转向控制通过转舵装置53进行。齿轮控制通过变速装置54进行。控制装置70和行驶装置50可以说是构成图1所示的“车辆行驶控制装置200”。

另外，控制装置70进行各种信息处理。具体而言，控制装置70(处理器71)取得各种信息，并将取得的信息保存于存储装置72。并且，控制装置70从存储装置72读出所需的信息，进行各种信息处理。

图8是表示在本实施方式中使用的各种信息的例子的框图。在存储装置72保存有行驶状态信息300、台阶位置信息400及驱动控制信息500。行驶状态信息300表示车辆1的行驶状态。台阶位置信息400表示车辆1的行驶路径上的台阶DL的位置。驱动控制信息500是在与台阶通过相关联的驱动力控制中使用的信息。以下，关于各种信息的取得及利用进行详细说明。

3.行驶状态信息300

控制装置70取得表示车辆1的行驶状态的行驶状态信息300。如图8所示，行驶状态信息300包括车辆状态信息310、周边状况信息320、行驶控制信息330、目标信息340及车辆位置信息350。

3-1.车辆状态信息310

车辆状态信息310表示车辆1的状态。控制装置70基于车辆状态传感器31的检测结果来取得车辆状态信息310。作为车辆1的状态，可例示车轮速、车速、加速度(前后加速度、横向加速度、上下加速度)、转向角、悬架行程量等。关于上下加速度及悬架行程量，算出各车轮5的位置处的值。

在车辆状态传感器31包括GPS装置的情况下，车辆状态信息310可以包括由GPS装置得到的车辆1的位置信息。

3-2.周边状况信息320

周边状况信息320表示车辆1的周边的状况。控制装置70基于周边状况传感器32的检测结果来取得周边状况信息320。例如，周边状况信息320包括由相机得到的拍摄信息。而且，周边状况信息320包括通过声呐、激光雷达计测的与周边物体(例：壁)相关的物体信息。物体信息表示周边物体的相对位置(距离)。物体信息可以表示相对速度。

也存在通过周边状况传感器32来检测车辆1的附近的台阶DL的情况。这种情况下，周边状况信息320可以包括表示检测到的台阶DL的相对位置的信息。

3-3.行驶控制信息330

行驶控制信息330表示由控制装置70(车辆行驶控制装置200)控制的行驶装置50的控制量。例如，行驶控制信息330表示由控制装置70控制的驱动力及制动力。

3-4.目标信息340

图9是用于说明目标信息340的概念图。控制装置70(车辆行驶控制装置200)能够进行使车辆1行动而停止于目标停止位置PT的车辆引导控制。车辆引导控制例如在使车辆1驻车于所希望的驻车位置时被利用。在进行这样的车辆引导控制的情况下，生成目标信息340作为表示目标停止位置PT的信息。

目标停止位置PT通过手动或控制装置70而预先设定。例如，控制装置70基于上述的周边状况信息320而自动地决定适当的目标停止位置PT。或者，控制装置70基于周边状况信息320，将表示车辆1的周围的空间及物体的信息显示于HMI(Human MachineInterface)。车辆1的使用者参照显示的信息，来指定所希望的目标停止位置PT。

在目标停止位置PT的设定后，控制装置70可以生成从车辆1的当前位置朝向目标停止位置PT的目标路径TP。目标路径TP例如在以目标停止位置PT为原点的坐标系中被定义。在生成了目标路径TP的情况下，目标信息340表示目标停止位置PT和目标路径TP。控制装置70(车辆行驶控制装置200)以使车辆1沿着目标路径TP行驶的方式进行车辆行驶控制。

3-5.车辆位置信息350

图10是用于说明车辆位置信息350的概念图。车辆位置信息350表示车辆1及各车轮5的位置。车辆1及各车轮5的位置在预定的坐标系中被定义。例如，作为预定的坐标系，使用以上述的目标停止位置PT为原点O的坐标系。但是，预定的坐标系没有限定于此。

在图10中，车辆位置PV[x，z，θ]表示车辆1的位置。例如，作为车辆位置PV，可使用左后轮5RL与右后轮5RR的中间位置。车轮位置Pfl、Pfr、Prl及Prr是左前轮5FL、右前轮5FR、左后轮5RL及右后轮5RR各自的位置。轴距Lh及轮距长Tr是已知参数。使用车辆位置PV和已知参数，车轮位置Pfl、Pfr、Prl及Prr分别由下式(1)～(4)表示。

【数学式1】

【数学式2】

【数学式3】

【数学式4】

控制装置70基于车辆状态信息310，对车辆位置PV及各车轮位置Pfl、Pfr、Prl及Prr进行运算、更新。具体而言，车辆状态信息310包括转向角及车轮速。控制装置70基于转向角及车轮速，算出车辆1的移动量，能够将车辆位置PV逐次算出、更新。当车辆位置PV被更新时，按照上述的式(1)～(4)，各车轮位置Pfl、Pfr、Prl及Prr也被更新。

作为另一例，在车辆状态信息310包括通过GPS装置得到的车辆1的位置信息的情况下，控制装置70可以利用该位置信息。此外，作为另一例，控制装置70基于由周边状况信息320表示的与物体(例：壁)的相对位置，对车辆位置PV进行算出、更新。

3-6.行驶状态取得装置100

如图7所示，传感器组30及控制装置70可以说构成“行驶状态取得装置100”。

4.台阶位置信息400

台阶位置信息400表示车辆1的行驶路径上的台阶DL的位置。这样的台阶位置信息400对于车辆行驶控制来说有用。以下，说明台阶位置信息400的取得方法的例子。

4-1.第一例

控制装置70基于行驶状态信息300，检测出某个车轮5通过台阶DL，而且，确定通过了台阶DL的车轮5。

图11是用于说明台阶通过的检测方法的一例的概念图。横轴表示时间，纵轴表示各车轮5的位置处的上下加速度。上下加速度从车辆状态信息310得到。在某车轮5的位置处的上下加速度超过了判定阈值Gth的情况下，控制装置70判定为该车轮5通过了台阶DL。这样，通过参照上下加速度，检测出某个车轮5通过了台阶DL，并能够确定通过了台阶DL的车轮5。可以取代上下加速度，或者与上下加速度一起考虑行程量。

作为另一例，控制装置70可以基于由车辆状态信息310表示的车速、前后加速度的变化，来检测台阶通过。作为又一例，控制装置70可以基于由周边状况信息320表示的相机图像的视野的变化，来检测台阶通过，并确定通过了台阶DL的车轮5。

需要说明的是，不仅是车轮5上台阶DL的情况，也考虑车轮5下台阶DL的情况。上还是下基于车速的变化或相机图像的视野的变化来识别。

当确定通过了台阶DL的车轮5时，控制装置70基于车辆位置信息350，取得该车轮5通过了台阶DL时的车轮位置。以下，车轮5通过了台阶DL时的车轮位置称为“通过位置”。例如，车轮5与台阶DL接触的时机的车轮位置被用作通过位置。作为另一例，可以使用通过期间的车轮位置的平均作为通过位置。

控制装置70通过以上说明的方法，取得与至少2个不同的车轮5相关的通过位置。2个车轮5可以在不同的时机通过台阶DL，也可以同时通过台阶DL。

图12示出2个车轮5a、5b各自的通过位置Pa、Pb。第一通过位置Pa[xa,za]是车轮5a的通过位置。第二通过位置Pb[xb,zb]是车轮5b的通过位置。第一通过位置Pa和第二通过位置Pb是互不相同的位置。第一通过位置Pa和第二通过位置Pb的信息保存于存储装置72。并且，控制装置70将连结第一通过位置Pa与第二通过位置Pb的线的位置推定为台阶DL的位置。上述的预定的坐标系中的台阶DL的位置由下式(5)表示。

【数学式5】

这样，根据第一例，控制装置70检测2个车轮5a、5b通过了台阶DL的情况，基于第一通过位置Pa和第二通过位置Pb来推定台阶DL的位置。通过使用车轮5实际通过了台阶DL的通过位置，能够高精度地推定台阶DL的位置。

4-2.第二例

也可考虑通过周边状况传感器32(例如激光雷达)来检测台阶DL的情况。这种情况下，周边状况信息320包括检测到的台阶DL的相对位置信息。根据第二例，控制装置70基于周边状况信息320包括的台阶DL的相对位置信息，算出预定的坐标系中的台阶DL的位置。在第二例的情况下，即使2个车轮5a、5b不通过台阶DL，也能够取得台阶DL的位置。

4-3.台阶位置推定装置

控制装置70可以说构成“台阶位置推定装置”。台阶位置推定装置基于行驶状态信息300，推定车辆1的行驶路径上的台阶DL的位置，取得台阶位置信息400。

更详细而言，在第一例的情况下，台阶位置推定装置基于行驶状态信息300，能够检测到2个车轮5a、5b通过了台阶DL。此外，台阶位置推定装置基于车辆位置信息350，取得通过台阶DL时的车轮5a、5b各自的车轮位置来作为第一通过位置Pa及第二通过位置Pb。并且，台阶位置推定装置将连结第一通过位置Pa与第二通过位置Pb的线的位置推定为台阶DL的位置。

在第二例的情况下，台阶位置推定装置基于周边状况信息320来推定台阶DL的位置。

5.与台阶通过相关联的驱动力控制

接下来，说明与台阶通过相关联的驱动力控制。在驱动力控制中，取得、利用图8所示的驱动控制信息500。驱动控制信息500包括基准信息510及第二驱动力信息520。

5-1.第一例

图13是表示与台阶通过相关联的驱动力控制的第一例的流程图。在第一例中，可考虑已述的图3及图4所示的情况，即，第一车轮5-1到达台阶DL而停止的情况。

5-1-1.步骤S10

车辆行驶控制装置200基于行驶状态信息300，能够检测到某一车轮5因台阶DL而停止。例如，在尽管驱动力产生但是车辆1未行动的情况下，车辆行驶控制装置200判定为某一车轮5因台阶DL而停止。

车辆行驶控制装置200为了越过台阶DL而使驱动力增加。此时，为了抑制车辆1的急加速，可以使驱动力逐渐增加。这里的驱动力的增加率是上述的第一增加率。

通过驱动力的增加而车轮5越过台阶DL。车辆行驶控制装置200基于行驶状态信息300，能够检测到车轮5越过了台阶DL，而且，确定越过了台阶DL的车轮5(参照图11，章节4的第一例4-1)。需要说明的是，在此确定的车轮5是第一车轮5-1。

5-1-2.步骤S20

当第一车轮5-1越过台阶DL时，车辆行驶控制装置200基于行驶状态信息300，取得基准信息510。取得的基准信息510保存于存储装置72。

基准信息510表示在步骤S10中确定的第一车轮5-1。在单一的第一车轮5-1通过了台阶DL的情况下，基准信息510表示该单一的第一车轮5-1。在2个第一车轮5-1同时通过了台阶DL的情况下，基准信息510表示这2个第一车轮5-1。

另外，基准信息510包括在步骤S10中第一车轮5-1通过了台阶DL的通过位置。车辆行驶控制装置200基于车辆位置信息350，能够取得通过位置(参照章节4的第一例4-1)。

此外，基准信息510包括在步骤S10中第一车轮5-1为了越过台阶DL所需的第一驱动力F1。车辆行驶控制装置200基于行驶控制信息330，能够取得第一驱动力F1。

5-1-3.步骤S30

车辆行驶控制装置200反复进行上述的步骤S10、S20直至至少2个第一车轮5-1通过台阶DL为止。2个第一车轮5-1可以在不同的时机通过台阶DL，也可以同时通过台阶DL。

在2个第一车轮5-1通过了台阶DL之后，车辆行驶控制装置200利用图12所示的方法，来推定台阶DL的位置，取得台阶位置信息400。具体而言，2个第一车轮5-1相当于图12所示的车轮5a、5b。基准信息510包括车轮5a、5b各自的第一通过位置Pa及第二通过位置Pb。车辆行驶控制装置200将连结第一通过位置Pa与第二通过位置Pb的线的位置推定为台阶DL的位置(参照章节4的第一例4-1)。取得的台阶位置信息400保存于存储装置72。

5-1-4.步骤S40

接下来，车辆行驶控制装置200基于基准信息510，推定第二车轮5-2为了越过台阶DL所需的第二驱动力F2。优选的是，车辆行驶控制装置200在第二车轮5-2到达台阶DL之前，推定第二驱动力F2。

为了说明第二驱动力F2的推定而考虑“第一载荷W1”和“第二载荷W2”。第一载荷W1是在同时通过台阶DL的第一车轮5-1上作用的载荷。第一载荷W1取决于同时通过台阶DL的第一车轮5-1的个数(第一车轮数N1)。N1＝2时的第一载荷W1当然大于N1＝1时的第一载荷W1。同样，第二载荷W2是在同时通过台阶DL的第二车轮5-2上作用的载荷。第二载荷W2取决于同时通过台阶DL的第二车轮5-2的个数(第二车轮数N2)。

在第一驱动力F1与第一载荷W1之间存在相关关系。同样，在第二驱动力F2与第二载荷W2之间存在相关关系。并且，在第一载荷W1、第二载荷W2、第一驱动力F1及第二驱动力F2之间存在下式(6)表示的关系。

【数学式6】

在式(6)中，第一质量M1是与第一载荷W1等价的质量(W1＝M1×g,g＝重力加速度)。第二质量M2是与第二载荷W2等价的质量(W2＝M2×g)。第一质量M1与第二质量M2的比率和第一载荷W1与第二载荷W2的比率相同。如式(6)所示，能够基于第一载荷W1与第二载荷W2的比率及第一驱动力F1算出第二驱动力F2。

如上所述，基准信息510表示在步骤S10中确定的第一车轮5-1和第一驱动力F1。因此，车辆行驶控制装置200基于基准信息510，能够取得第一载荷W1和第一驱动力F1。

关于第二载荷W2，如下所述。首先，车辆行驶控制装置200推定在第一车轮5-1之后到达台阶DL的第二车轮5-2。具体而言，车辆行驶控制装置200基于行驶状态信息300和台阶位置信息400，推定第二车轮5-2。车辆位置信息350表示各车轮5的最新的车轮位置。车辆状态信息310表示转向角及车轮速。台阶位置信息400表示台阶DL的位置。基于这些信息，能够检测到在第一车轮5-1之后其他的车轮5要到达台阶DL的情况。该其他的车轮5是第二车轮5-2。

在设定目标路径TP的情况下，车辆行驶控制装置200以使车辆1沿着目标路径TP行驶的方式进行车辆行驶控制。这种情况下，车辆行驶控制装置200可以也考虑目标路径TP(目标信息340)来推定第二车轮5-2。

同时通过台阶DL的第二车轮5-2的个数(第二车轮数N2)有时为1个，有时为2个。第二载荷W2是在同时通过台阶DL的第二车轮5-2上作用的载荷。车辆行驶控制装置200基于行驶状态信息300和台阶位置信息400，能够推定第二车轮5-2和第二载荷W2。

并且，车辆行驶控制装置200按照上述式(6)，算出第二驱动力F2。即，车辆行驶控制装置200基于第一载荷W1与第二载荷W2的比率及第一驱动力F1，来推定第二驱动力F2。第二驱动力信息520表示推定出的第二驱动力F2。第二驱动力信息520保存于存储装置72。

5-1-5.步骤S50

在第一车轮5-1之后第二车轮5-2通过台阶DL时，车辆行驶控制装置200使第二驱动力信息520所示的第二驱动力F2产生(参照图3、图4)。

在图3所示的例子中，在时刻t2a，第二车轮5-2到达台阶DL而停止。车辆行驶控制装置200将驱动力“快速地”提升至第二驱动力F2。这里的驱动力的增加率是比上述的第一增加率高的第二增加率。在时刻t2b，第二车轮5-2开始行动，开始上台阶DL。在时刻t2c，第二车轮5-2越过台阶DL。由于能够将驱动力快速地提升至第二驱动力F2，因此第二通过期间T2比第一通过期间T1短。

在图4所示的例子中，车辆行驶控制装置200从第二车轮5-2到达台阶DL之前的时刻t2p起使驱动力增加。例如，在第二车轮5-2进入到台阶DL的近前的预定范围时，车辆行驶控制装置200开始驱动力的增加。第二车轮5-2的最新位置从车辆位置信息350得到。台阶DL的位置从台阶位置信息400得到。

需要说明的是，为了缓和第二车轮5-2通过台阶DL时的冲击，车辆行驶控制装置200可以在第二车轮5-2到达台阶DL之前，使车辆1充分减速。

5-2.第二例

在第二例中，可考虑图5及图6所示的情况，即，第一车轮5-1不停止地通过台阶DL的情况。流程图与上述的第一例的情况相同(参照图13)。与第一例的情况重复的说明适当省略。

5-2-1.步骤S10

第一车轮5-1不停止地通过台阶DL。车辆行驶控制装置200基于行驶状态信息300，能够检测到车轮5通过了台阶DL，而且，确定通过了台阶DL的车轮5(图11，参照章节4的第一例4-1)。在此确定的车轮5是第一车轮5-1。

5-2-2.步骤S20

当第一车轮5-1通过台阶DL时，车辆行驶控制装置200基于行驶状态信息300，取得基准信息510。在第二例中，基准信息510不包括第一驱动力F1。基准信息510取代第一驱动力F1而表示第一车轮5-1通过台阶DL时的行驶状态的变化。

例如，第一车轮5-1通过台阶DL时，车速(运动能量)变化。车速从车辆状态信息310得到。车辆行驶控制装置200基于车辆状态信息310，取得第一车轮5-1通过台阶DL时的车速(运动能量)的变化。

5-2-3.步骤S30

与第一例的情况同样，车辆行驶控制装置200推定台阶DL的位置，取得台阶位置信息400。

5-2-4.步骤S40

与第一例的情况同样，车辆行驶控制装置200基于行驶状态信息300和台阶位置信息400，推定第二车轮5-2和第二载荷W2。而且，车辆行驶控制装置200基于基准信息510，推定第二驱动力F2。

在第二例中，车辆行驶控制装置200首先基于由基准信息510表示的行驶状态的变化，来推定台阶DL的高度h。台阶DL越大，则行驶状态的变化也越大，因此根据行驶状态的变化能够推定台阶DL的高度h。

例如，行驶状态的变化是车速(运动能量)的变化。根据能量守恒定律，下面的关系式(7)成立。

【数学式7】

在式(7)中，M是车辆1的整体质量。M1是关于第一车轮5-1的与上述的第一载荷W1等价的第一质量(W1＝M1×g,g＝重力加速度)。Vs是第一车轮5-1通过了台阶DL之后的车速。Vo是第一车轮5-1通过台阶DL之前的车速。C是能量散失的校正系数。在上台阶的情况下，校正系数C为-1以下(C≤-1)。在下台阶的情况下，校正系数C为1以上(C≥1)。根据式(7)，能得到下式(8)。

【数学式8】

车辆行驶控制装置200按照式(8)，来推定台阶DL的高度h。即，车辆行驶控制装置200基于第一载荷W1和车速的变化，来推定台阶DL的高度h。此外，车辆行驶控制装置200基于台阶DL的高度h和第二载荷W2，来推定第二车轮5-2为了越过台阶DL所需的第二驱动力F2。

图14是用于说明第二驱动力F2的推定方法的概念图。在图14中，第二车轮5-2通过驱动力F越过高度h的台阶DL。M2是关于第二车轮5-2的与上述的第二载荷W2等价的第二质量(W2＝M2×g,g＝重力加速度)。r是第二车轮5-2的动半径。ψ是从通过开始点(接触点)起的第二车轮5-2的旋转角。ζ是路面的斜度，根据加速度传感器来算出。Mo是与在第二车轮5-2以外的车轮5-X上作用的载荷等价的质量。DA是第二车轮5-2前进的方向。这种情况下，使用方向DA的加速度A、车辆1的质量M(M＝M2+Mo)及驱动力F，运动方程式由下式(9)表示。

【数学式9】

根据式(9)，能得到下式(10)。

【数学式10】

M×A＝(cosφcosψ+sinφsinψ)(F+M×g×sinζ)

-M2×g×(sinφcosψ-cosφsinψ)cosζ…(10)

关于角度

下式(11)、(12)成立。

【数学式11】

【数学式12】

角度ψ由下式(13)表示。在此，s是从通过开始点(接触点)起的第二车轮5-2的中心的移动距离。

【数学式13】

根据式(10)～(13)，能得到下式(14)、(15)。

【数学式14】

【数学式15】

如式(14)、(15)所示，驱动力F取决于加速度A、台阶DL的高度h及第二载荷W2(第二质量M2)。车辆行驶控制装置200使用式(14)、(15)，推定第二车轮5-2越过台阶DL所需的第二驱动力F2。加速度A设定为所希望的值。例如，在加速度A为0的情况下，在第二车轮5-2通过台阶DL时不会产生加减速。

5-2-5.步骤S50

与第一例的情况同样，车辆行驶控制装置200在第二车轮5-2通过台阶DL时，使由第二驱动力信息520表示的第二驱动力F2产生。

5-3.第三例

图15是表示与台阶通过相关联的驱动力控制的第三例的流程图。在步骤S1中，车辆行驶控制装置200基于周边状况信息320来取得台阶位置信息400(参照章节4的第二例4-2)。在第三例的情况下，不需要上述的步骤S30，从基准信息510中可以省略通过位置。其他的步骤S10、S20、S40及S50与上述的第一或第二例相同。

5-4.第四例

在车轮5通过了台阶DL的情况下，车辆行驶控制装置200可以考虑台阶DL的高度h，来校正由车辆位置信息350提供的车辆位置PV。台阶DL的高度h通过上述的式(8)算出。而且，在车轮5通过了台阶DL的情况下，车辆行驶控制装置200可以再生成目标路径TP。这些处理也能够适用于上述的第一～第三例。

6.台阶通过中止处理

接下来，考虑车辆行驶控制装置200中止台阶DL的通过的情况。车辆行驶控制装置200以使车辆1朝向目标停止位置PT行驶的方式进行车辆行驶控制。此时，根据行驶路径上的台阶DL的位置与目标停止位置PT的关系，当某车轮5通过台阶DL时，存在车辆1超过目标停止位置PT的情况。这种情况下，车辆行驶控制装置200为了避免该车轮5通过台阶DL而预先进行“台阶通过中止处理”。以下，成为是否防止台阶DL的通过的判定的对象的车轮5称为“对象车轮”。

6-1.第一例

图16是用于说明台阶通过中止处理的第一例的概念图。第一车轮5-1已经通过台阶DL，第二车轮5-2还未到达台阶DL。在本例中，第二车轮5-2是对象车轮。

车辆行驶控制装置200判定当第二车轮5-2通过台阶DL时车辆1(车辆位置PV)是否超过目标停止位置PT。具体而言，在第一车轮5-1通过了台阶DL之后，通过上述的步骤S30来推定台阶DL的位置，能得到台阶位置信息400。车辆位置PV和第二车轮5-2的位置由车辆位置信息350提供。基于上述台阶位置信息400和车辆位置信息350，能够判定当第二车轮5-2通过台阶DL时车辆位置PV是否超过目标停止位置PT。

例如，车辆行驶控制装置200基于台阶位置信息400和车辆位置信息350，预测第二车轮5-2通过台阶DL时的车辆位置PV。以下，将预测到的车辆位置PV称为“预测车辆位置PVp”。在预测车辆位置PVp超过目标停止位置PT的情况下，车辆行驶控制装置200判定为当第二车轮5-2通过台阶DL时车辆位置PV超过目标停止位置PT。而且，在为了通过台阶而驱动力增加的情况下，并不局限于在第二车轮5-2越过了台阶DL之后立即使车辆1停止的情况。因此，在预测车辆位置PVp处于目标停止位置PT的近前的预定范围内的情况下，车辆行驶控制装置200也判定为当第二车轮5-2通过台阶DL时车辆位置PV超过目标停止位置PT。

在判定为当第二车轮5-2通过台阶DL时车辆位置PV超过目标停止位置PT的情况下，车辆行驶控制装置200为了避免第二车轮5-2通过台阶DL而将目标停止位置PT变更为近前处。然后，车辆行驶控制装置200使车辆1移动至变更后的目标停止位置PT。车辆1在目标停止位置PT处停止，不会超过目标停止位置PT。因此，例如，能防止车辆1与壁等发生碰撞的情况。

图17是表示台阶通过中止处理的第一例的流程图。步骤S10～S30与图13所示的情况同样。第一车轮5-1通过台阶DL，车辆行驶控制装置200取得基准信息510和台阶位置信息400。

在步骤S100中，车辆行驶控制装置200基于行驶状态信息300和台阶位置信息400，来推定第二车轮5-2。并且，车辆行驶控制装置200基于台阶位置信息400和车辆位置信息350，判定当第二车轮5-2(对象车轮)通过台阶DL时车辆1(车辆位置PV)是否超过目标停止位置PT。

在判定为车辆1未超过目标停止位置PT的情况下(步骤S100；否)，处理进入步骤S40。步骤S40、S50与图13所示的情况同样。在步骤S50之后，处理进入步骤S60。在步骤S60中，车辆行驶控制装置200进行车辆行驶控制，使车辆1移动至目标停止位置PT，使车辆1停止于目标停止位置PT。并且，车辆支援控制结束。

另一方面，在判定为车辆1超过目标停止位置PT的情况下(步骤S100；是)，处理进入步骤S110。在步骤S110中，车辆行驶控制装置200为了避免第二车轮5-2通过台阶DL而将目标停止位置PT变更为近前处。然后，处理跳过步骤S40、S50，进入步骤S60。在步骤S60中，车辆行驶控制装置200使车辆1移动至变更后的目标停止位置PT。车辆1在目标停止位置PT处停止，不会超过目标停止位置PT。因此，例如，能防止车辆1与壁等发生碰撞的情况。

6-2.第二例

图18是表示台阶通过中止处理的第二例的流程图。与图17所示的第一例重复的说明适当省略。在步骤S100中判定为车辆1超过目标停止位置PT的情况下(步骤S100；是)，处理进入步骤S120。

在步骤S120中，车辆行驶控制装置200在第二车轮5-2通过台阶DL之前使制动力产生，使车辆1停止。换言之，车辆行驶控制装置200使制动控制介入，强制性地使车辆1停止。目标停止位置PT可以维持，也可以废弃。无论在何种情况下，都不进行步骤S40～S60。车辆1在到达目标停止位置PT之前停止。然后，车辆支援控制结束。由此，也能得到与第一例同样的效果。

6-3.第三例

也存在即使第一车轮5-1未通过台阶DL也推定台阶DL的位置的情况(图15，参照章节5的第三例5-3)。这种情况下，也可以判定当第一车轮5-1通过台阶DL时车辆1是否超过目标停止位置PT。即，第一车轮5-1也会成为对象车轮。

图19是将台阶通过中止处理进行一般化地表示的流程图。在步骤S200中，台阶位置推定装置取得台阶位置信息400。在步骤S210中，车辆行驶控制装置200基于台阶位置信息400和车辆位置信息350，判定当对象车轮通过台阶DL时车辆1是否超过目标停止位置PT。

在判定为车辆1未超过目标停止位置PT的情况下(步骤S210；否)，处理进入步骤S220。在步骤S220中，对象车轮通过台阶DL。

另一方面，在判定为车辆1超过目标停止位置PT的情况下(步骤S210；是)，处理进入步骤S230。在步骤S230中，车辆行驶控制装置200为了避免对象车轮通过台阶DL而将目标停止位置PT变更为近前处。或者，车辆行驶控制装置200在对象车轮通过台阶DL之前使制动力产生，使车辆1停止。

7.下台阶

图20示出车轮5下台阶DL的情况。上还是下基于车速的变化或相机图像的视野的变化能够识别。车辆行驶控制装置200基于行驶状态信息300能够检测到某一车轮5下了台阶DL，而且，确定通过了台阶DL的车轮5。确定的车轮5是第一车轮5-1。而且，车辆行驶控制装置200通过与上台阶的情况同样的方法，推定台阶DL的位置，推定第二车轮5-2。

为了缓和第二车轮5-2通过台阶DL时的冲击，车辆行驶控制装置200可以在第二车轮5-2到达台阶DL之前，使车辆1充分减速。而且，为了在下台阶之后能够立即使制动力产生，车辆行驶控制装置200可以在第二车轮5-2到达台阶DL之前，预先施加制动压。而且，车辆行驶控制装置200可以在第二车轮5-2下台阶DL的过程中进行制动力控制。

Claims (4)

1.一种车辆行驶支援装置，搭载于车辆，所述车辆行驶支援装置具备：

车辆行驶控制装置，朝向目标停止位置控制所述车辆的行驶；

行驶状态取得装置，取得表示所述车辆的行驶状态的行驶状态信息；及

台阶位置推定装置，取得表示所述车辆的行驶路径上的台阶的位置的台阶位置信息，

所述行驶状态信息包括表示所述车辆和各车轮的位置的车辆位置信息，

所述车辆行驶控制装置基于所述台阶位置信息和所述车辆位置信息，判定当所述车辆的对象车轮通过所述台阶时所述车辆是否超过所述目标停止位置，

在判定为当所述对象车轮通过所述台阶时所述车辆超过所述目标停止位置的情况下，所述车辆行驶控制装置为了避免所述对象车轮通过所述台阶而变更所述目标停止位置，或者在所述对象车轮通过所述台阶之前使制动力产生而使所述车辆停止。

2.根据权利要求1所述的车辆行驶支援装置，其中，

所述车辆具备第一车轮和第二车轮，所述第二车轮在所述第一车轮之后到达所述台阶，

所述对象车轮是所述第二车轮。

3.根据权利要求2所述的车辆行驶支援装置，其中，

所述第一车轮包括两个车轮，

所述台阶位置推定装置基于所述车辆位置信息，取得通过所述台阶时的所述两个车轮各自的位置来作为第一通过位置及第二通过位置，

所述台阶位置推定装置推定将所述第一通过位置与所述第二通过位置连结的线的位置来作为所述台阶的所述位置。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的车辆行驶支援装置，其中，

所述车辆行驶控制装置基于所述台阶位置信息和所述车辆位置信息，预测所述对象车轮通过所述台阶时的所述车辆的所述位置来作为预测车辆位置，

在所述预测车辆位置超过所述目标停止位置的情况下，或者，所述预测车辆位置处于所述目标停止位置的近前的预定范围内的情况下，所述车辆行驶控制装置判定为当所述对象车轮通过所述台阶时所述车辆超过所述目标停止位置。

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