CN112867651A - 车辆控制装置、车辆控制方法及车辆追随行驶*** - Google Patents

Abstract

车辆控制装置搭载于车辆追随行驶***中的后续车，该车辆追随行驶***是先行车和后续车非机械性地连结而追随行驶，该车辆控制装置获取从先行车发送的、先行车起步时的与先行车的运动量相关的第1物理量，并基于获取的第1物理量，求出后续车起步时的与后续车的运动量相关的第2物理量，并向与后续车的驱动相关的促动器输出用于实现求出的第2物理量的指令。

Description

车辆控制装置、车辆控制方法及车辆追随行驶***

技术领域

本发明涉及后续车追随先行车而行驶的车辆追随行驶***。

背景技术

作为与先行车电子连结而追随先行车行驶的后续车的自动行驶控制相关的技术领域的背景技术，例如有专利文献1。在专利文献1中公开了如下内容：后续车接收表示先行车的车速或加速度等行驶状态的信息、表示节气门开度、转向角、制动器操作量等操作量的信息、表示车辆重量、发动机输出特性等车辆规格(諸元)的信息，由此能够以与被给予先行车的操作相同的操作进行追随行驶控制。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平5-170008号公报

发明内容

发明要解决的课题

在专利文献1中，虽然在行驶中需要通过车车间通信来进行控制，使得不依赖于车速而将车辆间隔保持固定，但是没有考虑停止后的车辆起步时的控制。即，由于泊车空间的问题等，停止时的车辆间隔有时需要比行驶时的目标车间距离短，还有时根据情况而更长，有时也未必与行驶时的目标车间距离一致。在该情况下，也需要用于在停止后的车辆于起步后迅速地成为行驶时的目标车间距离的技术。

本发明的目的在于提供一种能够在停止后的车辆于起步后迅速地被控制为行驶时的目标车间距离的车辆控制装置、车辆控制方法以及车辆追随行驶***。

用于解决课题的手段

根据本发明的一实施方式是搭载于车辆追随行驶***中的后续车的车辆控制装置，该车辆追随行驶***是先行车和后续车非机械性地连结而追随行驶，所述车辆控制装置构成为，获取从先行车发送的、先行车起步时的与先行车的运动量相关的第1物理量，基于获取的第1物理量，求出后续车起步时的与该后续车的运动量相关的第2物理量，向与后续车的驱动相关的促动器输出用于实现求出的第2物理量的指令。

根据本发明的一实施方式，能够提供能够抑制起步时的追随延迟的车辆控制装置、车辆控制方法以及车辆追随行驶***。

附图说明

图1是表示实施例1的车辆追随行驶***的概念的结构图。

图2是表示以往的车辆追随行驶***中的、后续车比先行车晚起步的情况下的、先行车和后续车的车速、加速度、车间距离的时序图。

图3是表示以往的车辆追随行驶***中的、车辆起步时的后续车进行急加速的情况下的、先行车和后续车的位置、车间距离、车速的时序图。

图4是表示以往的车辆追随行驶***中的、车辆起步时的后续车不进行急加速的情况下的、先行车和后续车的位置、车间距离、车速的时序图。

图5是实施例1的车辆追随行驶***的结构框图。

图6是表示实施例1的车辆追随行驶***的、停止时的车辆间隔比行驶时的目标车间距离短的情况下的、先行车和后续车的位置、车间距离、车速的时序图。

图7是表示实施例2的车辆追随行驶***的、停止时的车辆间隔比行驶时的目标车间距离短的情况下的、先行车和后续车的位置、车间距离、车速的时序图。

图8是表示实施例3的车辆追随行驶***的、停止时的车辆间隔比行驶时的目标车间距离短的情况下的、先行车和后续车的位置、车间距离、车速的时序图。

图9是表示实施例4的车辆追随行驶***的、停止时的车辆间隔比行驶时的目标车间距离长的情况下的、先行车和后续车的位置、车间距离、车速的时序图。

具体实施方式

以下，使用附图对本发明的实施例进行详细说明。

实施例1

图1是表示本实施例的车辆追随行驶***的概念的结构图。在图1中，1是先行车，2是追随先行车1而行驶的后续车。先行车1和后续车2搭载有车车间通信机，后续车2与先行车1以电子方式而非机械性地连接来追随行驶。在与先行车相同的轨迹上，后续车始终与先行车以一定的目标车间距离进行自动追随。

在此，在这样的车辆追随行驶***中，在车辆停止的情况下，由于泊车空间的问题、在停车时为使不被人加塞等理由，该停止时的车辆间隔有时需要比行驶时的目标车间距离短，还有时根据情况而更长，有时也未必与行驶时的目标车间距离一致。

以下，对以往的课题进行说明。图2是表示以往的车辆追随行驶***的、车辆从停止的状态起步时的、先行车和后续车的车速、加速度、车间距离的时序图。在图2中，示出了后续车比先行车晚起步而追随的情况。在图2(b)中，先行车在起步时将加速度提高到规定值A0，如图2(a)所示，提高速度，并且在达到规定速度V0的状态下，为了进行定速驾驶而使加速度为零，另一方面后续车基于先行车的加速度、车速信息进行追随行驶，然而在先行车达到规定速度V0并使加速度为零的时刻起，先行车的加速度为零，因此当后续车也随之使加速度为零时，后续车以达到规定速度V0之前的速度V1进行定速驾驶，保持V0-V1的速度差。因此，如图2(c)所示，先行车和后续车的车间距离会增加。例如，车间距在队列行驶中变宽的情况，将成为与其后方的车辆碰撞的情况，存在问题。为了解决该问题，例如，后续车需要与先行车同时起步。

另外，图3是表示以往的车辆追随行驶***的、从车辆停止的状态起步时的先行车和后续车的位置、车间距离、车速的时序图。在图3中，示出了停止时的车辆间隔比行驶时的目标车间距离短的情况。在图3(c)中，先行车在起步时提高速度，并在达到规定速度V0的状态下进行定速驾驶。相对与此，如图3(b)所示，后续车由于停止时的车间距离比目标车间距离D0短，因此如图3(c)所示，在车间距拉开到某种程度之前，后续车以停车或低速起步(虚线圆A)。然后，为了使车速一致而进行急加速(虚线圆B)。在这种情况下，存在因急加速而使乘坐舒适性变差等问题。

另外，图4表示为了解决图3的上述课题而不进行急加速的情况。如图4(c)所示，由于不进行急加速，所以后续车的车速比先行车缓慢，因此，如图4(b)所示，车间距离比目标车间距离D0宽大(虚线圆A)。在此，如上所述，例如，在队列行驶中，车间距变宽，成为与其后方的车碰撞的情况，存在问题。另外，由于车间距被拉开，所以如图4(c)所示，通过追随控制，为了缩短车间距离，后续车的车速比先行车大，之后，稳定在目标车间距离D0。在该情况下，从停止后的车辆于起步后到成为行驶时的目标车辆间隔为止的追随延迟大，需要解决该问题。

因此，在本实施例中，以下说明在停止后的车辆于起步后能够迅速地被控制为行驶时的目标车间距离的车辆控制装置、车辆控制方法以及车辆追随行驶***。

图5是本实施例中的车辆追随行驶***的结构框图。在图5中，先行车1的车辆控制装置10获取来自驱动装置11、制动装置12、转向装置13的促动器的状态A的信息即发动机转矩、制动液压、实际转向角、ABS(防抱死制动***(Anti-lock Brake System))、TCS(牵引力控制***(Traction Control System))等，并获得车速/车轮速度传感器14、加速度传感器15、偏航率(yaw rate)传感器16等的车辆运动量信息B，以及从获取驾驶员操作的制动器踏板、加速踏板、转向的操作量的制动器踏板传感器20、加速踏板传感器19、转向转矩传感器18、转向角传感器17中获得驾驶员的操作信息C。另外，基于这些信息，车辆运动量估计部21估计与车辆运动量相关的物理量(加速度、车速等)会变得如何。而且，具有将这些信息作为先行车信息发送的发送装置22。

另外，由于通信或后续车的促动器响应延迟，所以车辆运动量估计部21估计稍未来的运动量，以便能够补偿该延迟。另外，如果该延迟小，或者车间距离的控制精度较低也可，则也可以仅通过加速度传感器的值或车速/车轮速度的微分值来计算。

后续车2的车辆控制装置30具备：接收装置31，接收从先行车1的车辆控制装置10发送的先行车信息；先行车识别传感器32，获取与先行车1的相对速度、相对角度、相对距离；促动器控制部33，基于接收到的先行车信息和先行车识别传感器32的信息，运算发动机或驱动电动机等驱动装置34、制动装置35、转向装置36的控制量并输出出去。

这样，利用先行车和后续车的车车间通信进行非机械性的连接，但在车车间通信中断的情况下，后续车也可以向促动器控制部输出指令，以使后续车根据来自先行车识别传感器的信息而起步。

图6是表示本实施例的车辆追随行驶***的、从车辆停止的状态起步时的先行车和后续车的位置、车间距离、车速的时序图。在图6中，示出了停止时的车辆间隔比行驶时的目标车间距离D0短的情况。如图6(c)所示，使先行车和后续车的时钟(timing)同步，同时以同速起步，之后，后续车进行如下控制：放慢(緩める)车速，扩大车间距离，使车间距离接近目标车间距离D0。

由此，能够提供在停止后的车辆于起步后能够迅速地控制为行驶时的目标车间距离的车辆控制装置、车辆控制方法以及车辆追随行驶***。

如上所述，根据本实施例，在车辆追随行驶***中能够抑制起步时的追随延迟。

实施例2

图7是表示本实施例的车辆追随行驶***的、从车辆停止的状态起步的情况下的先行车和后续车的位置、车间距离、车速的时序图。图7与图6同样表示停止时的车辆间隔比行驶时的目标车间距离D0短的情况。

在本实施例中，如图7(c)所示，先行车、后续车同时以同速起步，之后，后续车进行如下控制：放慢车速，扩大车间距离，使车间距离接近目标车间距离D0，之后后续车再次进行如下控制：与先行车同速，再次缓缓地放慢车速以接近目标车速。

如上所述，根据本实施例，与实施例1同样地，在停止后的车辆于起步后能够迅速地控制为行驶时的目标车间距离，能够在车辆追随行驶***中抑制起步时的追随延迟。

实施例3

图8是表示本实施例中的车辆追随行驶***的、从车辆停止的状态起步时的先行车和后续车的位置、车间距离、车速的时序图。图8与图6、7相同，表示停止时的车辆间隔比行驶时的目标车间距离D0短的情况。

在本实施例中，如图8(c)所示，虽然先行车、后续车同时起步，但后续车以比先行车平缓的斜率的速度起步。在扩大一定的车间距后，后续车进行如下控制：使车速与先行车相同，从而接近目标车间距。

如上，根据本实施例，与实施例1、2同样地，在停止后的车辆于起步后能够迅速地控制为行驶时的目标车间距离，能够在车辆追随行驶***中抑制起步时的追随延迟。

实施例4

图9是表示本实施例的车辆追随行驶***的、从车辆停止的状态起步时的先行车和后续车的位置、车间距离、车速的时序图。图9表示停止时的车辆间隔比行驶时的目标车间距离D0长的情况。

在本实施例中，如图9(c)所示，虽然先行车、后续车同时起步，但后续车以比先行车大的斜率的速度起步。由此，进行如下控制：使车间距离变窄，使车间距离接近目标车间距离D0。

另外，后续车也可以进行如下控制：后续车在起步时以与先行车同速起步，然后加快车速使车间距离变窄，使车间距离接近目标车间距离D0。

如上，根据本实施例，即使在停止时的车辆间隔比行驶时的目标车间距离长的情况下，也能够在停止后的车辆于起步后迅速地控制为行驶时的目标车间距离，能够在车辆追随行驶***中抑制起步时的追随延迟。

以上对实施例进行了说明，但本发明不限于上述实施例，包括各种变形例。例如，上述实施例是为了容易理解地说明本发明而详细说明的，不一定限定于具备所说明的全部结构。另外，可以将某个实施例的结构的一部分置换为其他实施例的结构，另外，也可以在某个实施例的结构上增加其他实施例的结构。另外，对于各实施例的结构的一部分，可以进行其他结构的追加、删除、置换。

本申请要求基于2018年8月31日申请的日本专利申请第2018-163127号的优先权。包括2018年8月31日申请的日本专利申请第2018-163127号的说明书、权利要求书、附图以及摘要的全部公开内容，通过参照作为整体被并入到本申请中。

标号说明

1:先行车

2：后续车

10：先行车的车辆控制装置

11：驱动装置

12：制动装置

13：转向装置

14：车速/车轮速度传感器

15：加速度传感器

16：偏航率传感器

17：转向角传感器

18：转向转矩传感器

19：加速踏板传感器

20：制动器踏板传感器

21：车辆运动量估计部

22：发送装置

30：后续车的车辆控制装置

31：接收装置

32：先行车识别传感器

33：促动器控制部

34：驱动装置

35：制动装置

36：转向装置

Claims (12)

1.一种车辆控制装置，搭载于车辆追随行驶***中的后续车，在所述车辆追随行驶***中，先行车和所述后续车非机械性地连结而追随行驶，

所述车辆控制装置

获取从所述先行车发送的、所述先行车起步时的与该先行车的运动量相关的第1物理量，

基于获取到的所述第1物理量，求出所述后续车起步时的与该后续车的运动量相关的第2物理量，

向与所述后续车的驱动相关的促动器输出用于实现求出的所述第2物理量的指令。

2.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其中，

用于实现所述第2物理量的指令是用于使所述后续车与所述先行车同步地起步的指令。

3.根据权利要求2所述的车辆控制装置，其中，

所述车辆控制装置根据所述先行车和所述后续车停止时的车间距离，改变起步后的所述后续车的加速度。

4.根据权利要求3所述的车辆控制装置，其中，

在所述先行车和所述后续车起步时，在与所述先行车和所述后续车行驶时的目标车间距离相比所述停止时的车间距离更短的情况下，所述车辆控制装置使起步后的所述后续车的加速度与所述先行车相同或比所述先行车小。

5.根据权利要求4所述的车辆控制装置，其中，

所述车辆控制装置在所述后续车的车速变得与所述先行车的车速相等之前放慢所述后续车的加速度。

6.根据权利要求3所述的车辆控制装置，其中，

在所述先行车和所述后续车起步时，在与所述先行车和所述后续车行驶时的目标车间距离相比所述停止时的车间距离更长的情况下，所述车辆控制装置使起步后的所述后续车的加速度与所述先行车相同或比所述先行车大。

7.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其中，

所述非机械性的连结使用所述先行车和所述后续车的车车间通信来进行，

在所述车辆通信被中断的情况下，所述车辆控制装置基于来自设置于所述后续车的先行车识别传感器的信息，向所述促动器输出用于使所述后续车起步的指令。

8.根据权利要求1所述的车辆控制装置，其中，

所述先行车和所述后续车停止时的车间距离被设定得比所述先行车和所述后续车行驶时的目标车间距离短。

9.一种车辆控制方法，由车辆追随行驶***中的后续车执行所述车辆控制方法，在车辆追随行驶***中，先行车和所述后续车非机械地连结而追随行驶，

所述车辆控制方法

获取从所述先行车发送的、所述先行车起步时的与该先行车的运动量相关的第1物理量，

基于获取到的所述第1物理量，求出所述后续车起步时的与该后续车的运动量相关的第2物理量，

向与所述后续车的驱动相关的促动器输出用于实现求出的所述第2物理量的指令。

10.根据权利要求9所述的车辆控制方法，其中，

用于实现所述第2物理量的指令是用于使所述后续车与所述先行车同步地起步的指令。

11.一种车辆追随行驶***，是先行车和后续车非机械性地连结而追随行驶的车辆追随行驶***，

所述先行车包括：

车辆运动量检测传感器，检测与所述先行车的运动量相关的物理量；

第1控制部，基于由所述车辆运动量检测传感器检测出的与所述先行车的运动量相关的物理量、与和所述先行车的制动、驱动或转向相关的促动器的状态相关的信号，求出所述先行车起步时的与所述先行车的运动量相关的第1物理量；以及

发送部，将由所述第1控制部求出的所述第1物理量发送到所述后续车，

所述后续车包括：

接收部，获取从所述发送部发送的所述第1物理量；

第2控制部，基于由所述接收部接收到的所述第1物理量，求出所述后续车起步时的与所述后续车的运动量相关的第2物理量；以及

输出部，向与所述后续车的驱动相关的促动器输出用于实现由所述第2控制部求出的所述第2物理量。

12.根据权利要求11所述的车辆追随行驶***，其中，

用于实现所述第2物理量的指令是用于使所述后续车与所述先行车同步地起步的指令。

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