СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫМ СРЕДСТВОМ И УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫМ СРЕДСТВОМ
VEHICLE CONTROL METHOD AND VEHICLE CONTROL DEVICE

Область техники, к которой относится изобретение
[0001] Настоящее изобретение относится к управлению транспортным средством для автономного управления по меньшей мере ускорением/замедлением транспортного средства, не полагаясь на действия водителя.
Уровень техники
[0002] Традиционно известно управление транспортным средством для автономного управления по меньшей мере ускорением/замедлением транспортного средства, не полагаясь на действия водителя. Обычное управление транспортным средством выполняет, когда предшествующее транспортное средство обнаруживается камерой, так называемое движение следования при вождении собственного транспортного средства с сохранением предварительно определенной дистанции следования до предшествующего транспортного средства и, когда предшествующее транспортное средство останавливается, останавливает собственное транспортное средство, и, когда предшествующее транспортное средство перезапускается, перезапускает собственное транспортное средство. Камера ограничена в производительности и поэтому иногда не может распознать предшествующее транспортное средство, например, в состоянии фоновой засветки. Следовательно, существует вероятность того, что обычное управление транспортным средством определяет, что собственное транспортное средство может быть ускорено, несмотря на присутствие предшествующего транспортного средства. Даже при начале ускорения на основе этого определения, движение следования может быть отменено для замедления, когда водитель выполняет операцию торможения. Когда в начале замедления имеется достаточная дистанция следования до предшествующего транспортного средства, можно избежать столкновения с предшествующим транспортным средством. Таким образом, способ, описанный в JP2015-93645A, подавляет ускорение во время движения следования и увеличивает скорость транспортного средства до целевой скорости транспортного средства при подавленном ускорении. Согласно этой технологии, даже при начале ускорения ускоряться, несмотря на присутствие предшествующего транспортного средства, столкновения с предшествующим транспортным средством можно избежать с помощью операции торможения, выполняемой водителем.
Сущность изобретения
[0003] В последние годы, однако, потребовалось улучшение ускорения с точки зрения улучшения рабочих характеристик управления поддержкой движения и автономного управления вождением, включая управление следования, описанное выше. Следовательно, когда ускорение подавляется больше, чем необходимо, потребность в улучшении ускорения не может быть удовлетворена.
[0004] Таким образом, целью настоящего изобретения является как предотвращение столкновения с предшествующим транспортным средством или препятствием, так и улучшение ускорения, при начале ускорения, в отношении управления транспортным средством для автономного управления ускорением/замедлением транспортного средства.
[0005] Способ управления транспортным средством согласно аспекту настоящего изобретения включает в себя: установку целевого ускорения на основе расстояния до предшествующего транспортного средства или препятствия и ускорение собственного транспортного средства на основе целевого ускорения, не полагаясь на действия водителя. Затем способ управления транспортным средством включает в себя: вычисление предела ускорения, который представляет собой ускорение, при котором относительное расстояние до предшествующего транспортного средства или препятствия в то время, когда предварительно установленное время ограничения ускорения прошло от начала ускорения, равно или больше чем опорное относительное расстояние, и относительная скорость транспортного средства относительно предшествующего транспортного средства или препятствия в то время, когда предварительно установленное время ограничения ускорения прошло с момента начала ускорения равна или меньше, чем опорная относительная скорость транспортного средства, и ускорение собственного транспортного средства на пределе ускорения, когда целевое ускорение превышает предел ускорения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0006] Фиг. 1 - блок-схема системы управления транспортным средством.
Фиг. 2 - временная диаграмма при начале ускорения по причине того, что транспортное средство во время движения следования не может распознать предшествующее транспортное средство.
Фиг. 3 - временная диаграмма при начале ускорения по причине того, что транспортное средство во время движения следования не может распознать препятствие.
Фиг. 4 - схема, иллюстрирующая процедуру управления, выполняемую контроллером движения согласно этому варианту осуществления.
Фиг. 5 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую содержание процедуры ограничения скорости изменения.
Фиг. 6 - схема, иллюстрирующая содержание процедуры управления в первой модификации.
Фиг. 7 - схема, иллюстрирующая содержание процедуры управления во второй модификации.
Фиг. 8 - схема, иллюстрирующая содержание процедуры управления в третьей модификации.
Фиг. 9 - схема, иллюстрирующая содержание процедуры управления в четвертой модификации.
Фиг. 10 - схема, иллюстрирующая содержание процедуры управления в пятой модификации.
Фиг. 11 - схема, иллюстрирующая содержание процедуры управления в шестой модификации.
Фиг. 12 - схема, иллюстрирующая содержимое процедуры управления в седьмой модификации.
Фиг. 13 - схема, иллюстрирующая содержание процедуры управления в восьмой модификации.
Фиг. 14 - схема, иллюстрирующая содержание процедуры управления в девятой модификации.
Фиг. 15 - схема, иллюстрирующая содержание процедуры управления в десятой модификации.
Фиг. 16 - схема, иллюстрирующая содержание процедуры управления в одиннадцатой модификации.
Описание вариантов осуществления
[0007] В дальнейшем вариант осуществления настоящего изобретения описывается, например, со ссылкой на чертежи.
[0008] Фиг. 1 - блок-схема системы управления транспортным средством согласно этому варианту осуществления.
[0009] Транспортное средство согласно этому варианту осуществления включает в себя двигатель внутреннего сгорания (далее именуемый «двигателем») в качестве источника движения и передает движущую силу, созданную в двигателе, на трансмиссию через преобразователь крутящего момента.
[0010] Переключатель 1 автономного вождения - это переключатель для подачи команды на начало или конец режима автономного вождения для автономного выполнения управления ускорением/замедлением, не полагаясь на действия водителя, и для подачи команды изменений скорости транспортного средства, ускорения и т.п. при выполнении режима автономного вождения. Состояние переключателя 1 автономного вождения выводится в контроллер 5 движения, описанный ниже.
[0011] Датчик 2 скорости транспортного средства представляет собой датчик, определяющий скорость транспортного средства собственного транспортного средства, и состоит из генератора импульсов, такого как датчик угла поворота, например, измеряющий скорость вращения колеса. Информация о скорости вращения колеса, обнаруженная датчиком 2 скорости транспортного средства, выводится в контроллер 5 движения, описанный ниже.
[0012] Устройство 3 распознавания окружающей обстановки распознает предшествующее транспортное средство, светофор и т.п., находящиеся перед собственным транспортным средством, и обнаруживает состояние распознанного предшествующего транспортного средства или светофора. Информация об обнаруженном предшествующем транспортном средстве или светофоре выводится в контроллер 5 движения, описанный ниже. Устройство 3 распознавания окружающей обстановки состоит, например, из радара и камеры.
[0013] Датчик 4А педали акселератора определяет величину действия педали акселератора, которая является операционным элементом для подачи команды на ускорение, выполняемого водителем. Обнаруженная величина действия педали акселератора выводится в контроллер 5 движения, описанный ниже.
[0014] Датчик 4B педали тормоза определяет величину действия педали тормоза, которая является операционным элементом для подачи команды на замедление, управляемое водителем. Обнаруженная величина действия педали тормоза выводится в контроллер 5 движения, описанный ниже.
[0015] Здесь педаль акселератора и педаль тормоза образуют элементы управления движением, которыми управляет водитель. Датчик 4A педали акселератора и датчик 4B педали тормоза также иногда упоминаются как блок 4 определения рабочего состояния элемента управления движением.
[0016] Контроллер 5 движения в качестве блока управления движением выполняет управление движением на основе состояния переключателя 1 автономного вождения, скорости транспортного средства собственного транспортного средства на основе сигнала от датчика 2 скорости транспортного средства, информации об окружающей обстановке, полученный устройством 3 распознавания окружающей обстановки, и состояние блока 4 определения рабочего состояния элемента управления движением. Более конкретно, контроллер 5 движения выполняет автономное вождение, когда переключатель 1 автономного вождения находится во включенном состоянии. Когда предшествующее транспортное средство находится впереди собственного транспортного средства в случае выполнения автономного вождения, контроллер движения 5 устанавливает целевую скорость транспортного средства для выполнения движения следования при сохранении дистанции следования до предшествующего транспортного средства на предварительно установленном предварительно определенном расстоянии, и целевое ускорение/замедление на основе целевой скорости транспортного средства. Затем контроллер 5 движения вычисляет целевую движущую силу или целевую тормозную силу для реализации целевого ускорения/замедления (которые в дальнейшем также совместно именуются «величиной управления целевым ускорением/замедлением»), а затем выводит вычисленную величину управления целевым ускорением/замедлением в устройство 6 управления ускорением/замедлением. Когда нет предшествующего транспортного средства в случае выполнения автономного вождения, контроллер 5 движения устанавливает допустимую скорость, например, в качестве целевой скорости транспортного средства, а затем устанавливает целевое ускорение в соответствии с целевой скоростью транспортного средства. Затем контроллер 5 движения вычисляет величину управления целевым ускорением/замедлением для реализации целевого ускорения/замедления и затем выводит величину управления целевым ускорением/замедлением в устройство 6 управления ускорением/замедлением, описанное ниже. Управление ускорением во время движения следования в этом варианте осуществления описывается позже.
[0017] Контроллер 5 движения устанавливает значение команды переключения передач на основе информации, указанной выше, в случае выполнения автономного вождения, а затем выводит значение команды переключения передач в контроллер 7 трансмиссии.
[0018] Контроллер 5 движения состоит из микрокомпьютера, включающего в себя центральный процессор (ЦП), постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) и интерфейс ввода-вывода (интерфейс ввода-вывода). Контроллер 5 движения может содержать множество микрокомпьютеров.
[0019] Устройство 6 управления ускорением/замедлением включает в себя контроллер 6A двигателя в качестве блока управления движущей силой и контроллер 6B торможения. Контроллер 6A двигателя управляет степенью открытия дроссельной заслонки двигателя как источника движения на основе величины управления ускорением/замедлением, введенной от контроллера 5 движения. Контроллер 6B торможения управляет тормозной силой на основе величины управления ускорением/замедлением, введенной от контроллера 5 движения. Тормозная сила управляется посредством управления давлением жидкости в гидравлическом тормозе или величиной рекуперативной энергии, получаемой рекуперативным тормозом.
[0020] Далее описывается управление ускорением во время движения следования, выполняемого контроллером 5 движения.
[0021] Контроллер 5 движения останавливает собственное транспортное средство на предварительно установленной дистанции следования для остановки, когда предшествующее транспортное средство останавливается во время движения следования за счет автономного вождения, и запускает собственное транспортное средство, когда предшествующее транспортное средство трогается с места. Когда дистанция следования до предшествующего транспортного средства увеличивается, контроллер 5 движения ускоряет собственное транспортное средство. В нижеследующем описании запуск и ускорение совместно именуются ускорением, если иное особо не отличается друг от друга.
[0022] В это время камера в качестве устройства 3 распознавания окружающей обстановки определяет, есть ли предшествующее транспортное средство и стартовало ли предшествующее транспортное средство. Однако в случае, когда предел производительности превышен из-за плохой погоды или тому подобного, или в состоянии фоновой засветки, или тому подобного, камера иногда не может распознать предшествующее транспортное средство. Когда камера не может распознать предшествующее транспортное средство, существует риск начать ускорение в ситуации, когда не должно быть ускорения при нормальных обстоятельствах. Даже при начале ускорения, как описано выше, движение следования отменяется, когда водитель распознает предшествующее транспортное средство и нажимает на педаль тормоза, так что транспортное средство замедляется. Однако до тех пор, пока транспортное средство фактически не начнет замедление, водителю требуется время, чтобы распознать предшествующее транспортное средство и нажать на педаль тормоза после начала ускорения, а также для создания тормозной силы после нажатия на педаль тормоза. Следовательно, когда расстояние до предшествующего транспортного средства недостаточно обеспечено при создании тормозной силы и относительная скорость транспортного средства относительно предшествующего транспортного средства недостаточно снижена, существует вероятность столкновения с предшествующим транспортным средством.
[0023] Такая ситуация может возникнуть также при отсутствии предшествующего транспортного средства. Например, при выполнении автономного движения, при котором осуществляется автономное движение в целевую точку, круиз-контроле, который обеспечивает движение с сохранением целевой скорости транспортного средства, и т.п., собственное транспортное средство может ускоряться, не будучи способным распознать препятствие, такое как человек.
[0024] Таким образом, контроллер 5 движения выполняет управление, описанное ниже, так что даже когда собственное транспортное средство ускоряется из-за того, что камера не может распознать предшествующее транспортное средство, можно избежать столкновения с предшествующим транспортным средством или тому подобное, когда водитель выполняет операцию торможения.
[0025]
Фиг. 2 представляет собой временную диаграмму в случае, когда собственное транспортное средство начинает ускоряться, потому что стало невозможно распознать предшествующее транспортное средство при движении с постоянной скоростью, при сохранении дистанции следования до предшествующего транспортного средства на L1 путем движения следования. Сплошные линии на чертеже иллюстрируют случай, когда столкновения с предшествующим транспортным средством можно избежать, а пунктирные линии иллюстрируют случай, когда столкновения с предшествующим транспортным средством избежать невозможно. Движущая сила - крутящий момент двигателя. Движущая сила P1 - это движущая сила в состоянии движения с постоянной скоростью транспортного средства.
[0026] Когда камера не распознает предшествующее транспортное средство, хотя на самом деле существует предшествующее транспортное средство нулевой момент времени во время движения следования с постоянной скоростью, контроллер 5 движения определяет, что ускорение возможно, и затем увеличивает движущую силу для ускорения. За счет ускорения собственного транспортного средства относительная скорость транспортного средства относительно предшествующего транспортного средства начинает увеличиваться, и вместе с этим дистанция следования до предшествующего транспортного средства начинает уменьшаться.
[0027] Водитель выполняет операцию торможения, когда распознает, что собственное транспортное средство начало ускоряться, несмотря на присутствие предшествующего транспортного средства. Затем начинается торможение вместе с операцией торможения, так что движение следования отменяется. Тем не менее, тормозная сила фактически создается в момент времени (момент времени T1 на рисунке), когда прошли время, пока водитель не распознает необходимость действия тормоза, чтобы нажать на педаль тормоза, и время задержки до тех пор, пока тормозная сила не будет создана после нажатия на педаль тормоза. По истечении времени T1 движение следования отменяется, и педаль акселератора не нажимается, и поэтому движущая сила постепенно снижается. Затем создается тормозная сила. Таким образом, относительная скорость транспортного средства и дистанция следования до предшествующего транспортного средства постепенно уменьшаются. Величина тормозной силы и дистанция следования во время движения следования устанавливаются на значения, используемые для оценки ASIL (уровень целостности автомобильной безопасности) как стандартов безопасности, определенных, например, в стандартах функциональной безопасности ISO26262. То же самое относится к времени, необходимому от начала ускорения до тех пор, пока водитель не осознает необходимость операции торможения для нажатия на педаль тормоза, и времени задержки до тех пор, пока тормозная сила не будет создана после нажатия на педаль тормоза.
[0028] Здесь в момент времени T1, когда относительная скорость транспортного средства равна V2, а дистанция следования равно L2, дистанция следования больше нуля в момент времени T2, когда относительная скорость транспортного средства становится нулевой. В частности, можно избежать столкновения с предшествующим транспортным средством. Между тем, в момент времени T1, когда относительная скорость транспортного средства V3 выше, чем V2, и дистанция следования L3 короче, чем L2, дистанция следования становится нулевой до того, как относительная скорость транспортного средства становится нулевой. Более конкретно, нельзя избежать столкновения с предшествующим транспортным средством.
[0029] Более конкретно, по дистанции следования (относительному расстоянию) и относительной скорости транспортного средства в момент времени T1 определяется, произойдет ли столкновение. До момента времени T1 тормозная сила не создается, и движение следования не отменяется. Следовательно, требуется установить ускорение собственного транспортного средства от начала ускорения до момента времени T1 (т.е. при ускорении в движении преследования) так, чтобы дистанция следования (относительное расстояние) и относительная скорость транспортного средства в момент времени Т1 времени уменьшились до величин, при которых столкновение можно избежать, в частности, таким образом, что при моменте времени T1, дистанция следования (относительное расстояние) до предшествующего транспортного средства было равно или больше, чем опорное относительное расстояние и относительная скорость транспортного средства относительно предшествующего транспортного средства была равна или меньше опорной относительной скорости транспортного средства. При этом, даже когда опорное относительное расстояние уменьшается, столкновение с предшествующим транспортным средством, можно избежать за счет уменьшения опорной относительной скорости транспортного средства. Упомянутую установку ускорения также можно назвать установкой движущей силы.
[0030] Фиг. 3 - временная диаграмма, когда собственное транспортное средство начинает ускоряться по причине того, что собственное транспортное средство не может распознать препятствие перед собственным транспортным средством с помощью камеры во время автономного вождения. Фиг. 3 принципиально аналогичен фиг. 2, но отличается от фиг. 2 тем, что относительная скорость транспортного средства в начале ускорения (нулевой момент времени) равна V1. Это потому, что препятствие не движется.
[0031] Даже в этом случае расстояние до препятствия (относительное расстояние) и относительная скорость транспортного средства относительно препятствия в момент времени T1 определяют то, происходит ли столкновение с препятствием, как в случае на фиг. 2, или нет. Более конкретно, требуется установить ускорение собственного транспортного средства от начала ускорения до момента времени T1 таким образом, чтобы расстояние до препятствия (относительное расстояние) и относительная скорость транспортного средства относительно препятствия в момент времени T1 уменьшались до величины, при которых столкновения можно избежать, в частности, такие, что в момент времени T1 относительное расстояние до препятствия равно или больше чем опорное относительное расстояние, а относительная скорость транспортного средства относительно препятствия равна или меньше, чем опорная относительная скорость транспортного средства. В нижеследующем описании время от начала ускорения до момента времени T1 также упоминается как время ограничения ускорения.
[0032] Далее описывается способ установки ускорения, позволяющего избежать столкновения.
[0033] Фиг. 4 представляет собой схему, иллюстрирующую содержание процедуры управления, запрограммированной в контроллере 5 движения. Следующее описание описывает случай, когда есть предшествующее транспортное средство. То же самое относится и к случаю, когда присутствует не предшествующее транспортное средство, а препятствие.
[0034] Контроллер 5 движения считывает целевую движущую силу и скорость транспортного средства собственного транспортного средства в начале ускорения. Целевая движущая сила - это движущая сила, установленная для ускорения собственного транспортного средства до целевой скорости транспортного средства, когда собственное транспортное средство ускоряется, не полагаясь на действия водителя, как при движении следования.
[0035] Контроллер 5 движения вычисляет движущую силу в начале ускорения (которая в дальнейшем также иногда упоминается как «движущая сила сопротивления движению R/L») на основе считанной скорости транспортного средства собственного транспортного средства (B10). Движущая сила сопротивления движению R/L (road load, англ. – сопротивление движению) - это движущая сила, необходимая для движения с постоянной скоростью транспортного средства, и ее вычисляют известным способом на основе веса собственного транспортного средства, сопротивления движению и т.п.
[0036] Контроллер 5 движения сравнивает целевую движущую силу с движущей силой сопротивления движению R/L (B11), а затем определяет, что собственное транспортное средство начало ускорение, когда целевая движущая сила превышает движущую силу сопротивления движению R/L, и устанавливает предел движущей силы (B12), в котором отклонение движущей силы ограничивается как конечная целевая движущая сила, и, в противном случае, устанавливает целевую движущую силу как конечную целевую движущую силу, как она есть (B13).
[0037] Здесь описывается конкретное содержание предела движущей силы.
[0038] Фиг. 5 - диаграмма, иллюстрирующая содержание процедуры для вычисления предела движущей силы. Эта процедура также запрограммирована в контроллере 5 движения.
[0039] Контроллер 5 движения считывает целевую движущую силу, скорость транспортного средства собственного транспортного средства в начале ускорения, а также целевую движущую силу и движущую силу сопротивления движению R/L, вычисленную в предыдущей процедуре. Контроллер 5 движения сравнивает целевую движущую силу с движущей силой сопротивления движению R/L, вычисленной в предыдущей процедуре (B121). Контроллер 5 движения устанавливает конечную целевую движущую силу в предыдущей процедуре как опорную целевую движущую силу, когда целевая движущая сила в предыдущей процедуре превышает движущую силу сопротивления движению R/L в предыдущей процедуре, и, в противном случае, устанавливает движущую силу сопротивления движения R/L в предыдущей процедуре в качестве опорной целевой движущей силы (B122). Это связано с тем, что, когда целевая движущая сила не превышает движущую силу сопротивления движению R/L в предыдущей процедуре, но целевая движущая сила превышает движущую силу сопротивления движению R/L в текущей процедуре, предел движущей силы вычисляется на основе движущей силы сопротивления движению R/L в предыдущей процедуре.
[0040] Затем контроллер 5 движения вычисляет величину предела движущей силы на основе считанной скорости транспортного средства собственного транспортного средства (B123). Величина предела движущей силы представляет собой движущую силу, при которой во время движения следования, при котором сохраняется предварительно определенная дистанция следования до предшествующего транспортного средства, расстояние до предшествующего транспортного средства в то время, когда время ограничения ускорения прошло с начала ускорения является таким расстоянием, что, когда тормозная сила создается с момента, когда время ограничения ускорения прошло, относительная скорость транспортного средства относительно предшествующего транспортного средства становится равной нулю до того, как расстояние до предшествующего транспортного средства становится равным нулю. В частности, величина предела движущей силы представляет собой движущую силу, при которой дистанция следования до предшествующего транспортного средства (относительное расстояние) в то время, когда время ограничения ускорения прошло от начала ускорения, равно или больше, чем опорное относительное расстояние и относительная скорость транспортного средства относительно предшествующего транспортного средства в то время, когда время ограничения ускорения прошло с момента начала ускорения, равна или меньше опорной относительной скорости транспортного средства. Величины дистанции следования до предшествующего транспортного средства во время движения следования, время ограничения ускорения и тормозная сила устанавливаются на значения, используемые для оценки ASIL (уровень целостности автомобильной безопасности) в качестве стандартов безопасности, указанных, например, в стандартах функциональной безопасности ISO26262. Кроме того, величина дистанции следования во время движения следования устанавливается на основе скорости транспортного средства и устанавливается больше, когда скорость транспортного средства выше.
[0041] Далее контроллер 5 движения вычисляет целевую движущую силу после предела, добавив величину предела движущей силы к опорной целевой движущей силе (B124).
[0042] Затем контроллер 5 движения сравнивает разность (B125) между целевой движущей силой и опорной целевой движущей силой с величиной предела движущей силы (B126). Контроллер 5 движения устанавливает целевую движущую силу после предела в качестве предела движущей силы, чтобы избежать столкновений с предшествующим транспортным средством, когда разность между целевой движущей силой и опорной целевой движущей силой превышает величину предела движущей силы и, в противном случае, устанавливает целевую движущую силу в качестве предела движущей силы (B127), поскольку столкновения с предшествующим транспортным средством можно избежать без ограничения движущей силы.
[0043] Посредством вышеописанной процедуры отклонение целевой движущей силы ограничивается таким образом, что дистанция следования в момент времени T1 является таким расстоянием, что, когда тормозная сила формируется из момента времени T1, относительное ускорение относительно предшествующего транспортного средства становится равным нулю до того, как расстояние до предшествующего транспортного средства становится равным нулю.
[0044] Затем контроллер 5 движения передает конечную целевую движущую силу на контроллер 6А двигателя. Контроллер 6А двигателя управляет движущей силой на основе конечной целевой движущей силы. Таким образом, транспортное средство может избежать столкновения с предшествующим транспортным средством.
[0045] Таким образом, даже когда собственное транспортное средство ускоряется из-за того, что камера не может распознать предшествующее транспортное средство, хотя предшествующее транспортное средство фактически присутствует во время движения следования с постоянной скоростью, движущая сила ограничивается в диапазоне, в котором столкновение с предшествующим транспортным средством и т.п. можно избежать, когда водитель выполняет операцию торможения. Следовательно, движущая сила не подавляется больше, чем необходимо, и характеристики ускорения также улучшаются.
[0046] Управление транспортным средством согласно настоящему изобретению применимо не только для движения следования с постоянной скоростью, но и для движения следования с постоянным ускорением. В этом случае, когда целевая движущая сила выше, чем движущая сила, необходимая для движения с постоянным ускорением, отклонение движущей силы ограничивается.
[0047] Кроме того, в вышеописанной процедуре, когда целевая движущая сила превышает движущую силу сопротивления движению R/L, предел движущей силы устанавливается как конечная целевая движущая сила. Однако можно принять, что целевая движущая сила сравнивается с пределом движущей силы, а затем меньшее значение устанавливается в качестве конечной целевой движущей силы.
[0048] Когда возможность столкновения исключена из-за того, что предшествующее транспортное средство также ускоряется после того, как собственное транспортное средство начало ускоряться, или предшествующее транспортное средство исчезает из-за смены полосы движения или подобного, водитель не выполняет операцию торможения. В этом случае после момента времени T1 ускорение увеличивается, как показано чередующимися длинными и короткими пунктирными линиями на фиг. 2 и фиг. 3.
[0049] Далее описываются модификации этого варианта осуществления. Описанные ниже модификации также включены в объем этого варианта осуществления.
[0050] (Первая модификация)
Фиг. 6 - схема, иллюстрирующая содержание процедуры управления в первой модификации. В этой модификации контроллер 5 движения считывает целевое ускорение. Целевое ускорение предварительно устанавливается как ускорение при движении следования или автономном вождении. Кроме того, контроллер 5 движения сохраняет ускорение как пороговое значение, используемое для определения того, начало ли ускорение собственное транспортное средство (B20). Здесь пороговое значение устанавливается равным 0 G в случае движения следования с постоянной скоростью транспортного средства и устанавливается равным постоянному ускорению (например, 0,1 G) в случае движения следования при постоянном ускорении.
[0051] Контроллер 5 движения сравнивает целевое ускорение и пороговое значение ускорения (B21), а затем, когда целевое ускорение равно или превышает пороговое значение, устанавливает предел ускорения (B22), в котором отклонение ускорения ограничивается как конечное целевое ускорение, и, в противном случае, устанавливает целевое ускорение как конечное целевое ускорение, как оно есть (B23). Когда целевое ускорение равно или превышает пороговое значение, можно определить, что транспортное средство начало ускоряться.
[0052] Отклонение целевого ускорения ограничено, чтобы реализовать ускорение для предотвращения столкновения, описанного выше.
[0053] Хотя процедура управления на фиг. 4 ограничивает движущую силу для управления ускорением собственного транспортного средства, процедура управления по фиг. 6 напрямую ограничивает ускорение. Более конкретно, содержание обработки ограничения отклонения выполнено с возможностью ограничения ускорения вместо движущей силы на фиг. 4, обработка, которая по существу является такой же обработкой. Для реализации целевого ускорения после предела управляется движущая сила.
[0054] В этой модификации вычисляется конечное целевое ускорение, и ускорение собственного транспортного средства управляется на основе конечного целевого ускорения. Таким образом, можно избежать столкновения с предшествующим транспортным средством, и характеристики ускорения могут быть улучшены таким же образом, как при обработке по фиг. 4.
[0055] (Вторая модификация)
Эта модификация отличается от описанного выше варианта осуществления в процедуре управления для вычисления конечной целевой движущей силы. Следующее описание дается с упором на различия.
[0056] Фиг. 7 - схема, иллюстрирующая содержание процедуры управления для вычисления конечной целевой движущей силы согласно этой модификации. Эта процедура запрограммирована в контроллере 5 движения.
[0057] Эта процедура управления такая же, как процедура управления на фиг. 4, пока контроллер 5 движения не считывает целевую движущую силу и скорость транспортного средства, вычисляет движущую силу сопротивления движению R/L на основе скорости транспортного средства, а затем сравнивает целевую движущую силу с движущей силой сопротивления движению R/L (B30, B31). Кроме того, обработка ограничения отклонения целевой движущей силы (B33) является такой же, как и в процедуре управления на фиг. 4.
[0058] В этой модификации, когда целевая движущая сила превышает движущую силу сопротивления движению R/L, контроллер 5 движения определяет, что транспортное средство начало ускоряться, а затем начинает отсчет с помощью таймера (B32). Более конкретно, таймер начинает отсчет, когда начинается ускорение. Таймер отсчитывает время T1 от начала ускорения. Контроллер 5 движения начинает ограничивать отклонение целевой движущей силы до величины предела движущей силы, описанной выше (B33), с началом отсчета таймером и продолжает ограничение по меньшей мере до тех пор, пока не пройдет время ограничения ускорения. Отклонение целевой движущей силы ограничено для реализации ускорения для предотвращения столкновения, описанного выше. Когда целевая движущая сила не превышает движущую силу сопротивления движению R/L, целевая движущая сила устанавливается как целевая движущая сила после предела, как она есть (B33).
[0059] Следовательно, в этой модификации движущая сила до истечения времени ограничения ускорения ограничена. Затем можно избежать столкновения с предшествующим транспортным средством, и характеристики ускорения могут быть улучшены таким же образом, как при обработке по фиг. 4.
[0060] (Третья модификация)
Фиг. 8 - схема, иллюстрирующая содержание процедуры управления в третьей модификации. Эта процедура запрограммирована в контроллере 5 движения. В этой модификации ускорение напрямую ограничивается, как и в первой модификации процедуры управления по фиг. 4, в то время как движущая сила ограничена во второй модификации, показанной на фиг. 7.
[0061] Более конкретно, контроллер 5 движения считывает целевое ускорение и сохраняет ускорение в качестве порогового значения, используемого для определения того, начало ли ускорение собственное транспортное средство (B40). Контроллер 5 движения управляет таймером, когда целевое ускорение равно или превышает пороговое значение (B42). Когда целевое ускорение равно или превышает пороговое значение, можно определить, что транспортное средство начало ускоряться. В частности, таймер начинает отсчет, когда начинается ускорение. Таймер отсчитывает время T1 от начала ускорения. Контроллер 5 движения начинает ограничивать отклонение целевого ускорения до предельной величины ускорения (замена вышеописанной величины предела движущей силы ускорением) с началом отсчета таймером и продолжает ограничение по крайней мере до тех пор, пока не пройдет время ограничения ускорения (B23).
[0062] Таким образом, можно избежать столкновения с предшествующим транспортным средством, и характеристики ускорения могут быть улучшены таким же образом, как при обработке по фиг. 4.
[0063] (Четвертая модификация)
Эта модификация отличается от описанного выше варианта осуществления в процедуре управления для вычисления целевой движущей силы после предела. Следующее описание дается с упором на различия.
[0064] Фиг. 9 - схема, иллюстрирующая содержание процедуры управления для вычисления целевой движущей силы после предела согласно этой модификации. Эта процедура запрограммирована в контроллере 5 движения.
[0065] Эта процедура управления аналогична процедуре управления на фиг. 4, пока контроллер 5 движения не считывает целевую движущую силу и скорость транспортного средства, вычисляет движущую силу сопротивления движению R/L на основе скорости транспортного средства (B50), а затем сравнивает целевую движущую силу с движущей силой сопротивления движению R/L. (B51).
[0066] В этой модификации вычисляются отклонение безопасности и отклонение A движущей силы (B52, B53). Отклонение безопасности - это отклонение, при котором при наличии предшествующего транспортного средства можно избежать столкновения с предшествующим транспортным средством и которое вычисляется, например, с использованием тормозной силы, указанной в стандартах функциональной безопасности ISO26262, времени до нажатия педали тормоза после того, как обнаруживается необходимость в торможении, время задержки до тех пор, пока тормозная сила не будет создана после нажатия на педаль тормоза, и относительного расстояния/относительной скорости транспортного средства при движении следования. Отклонение A - это произвольно установленная отклонение, большее, чем отклонение безопасности, и отклонение целевой движущей силы, используемой, например, когда нет предшествующего транспортного средства.
[0067] Контроллер 5 движения выбирает отклонение безопасности, когда целевая движущая сила равна или превышает движущую силу сопротивления движению R/L, и, в противном случае, выбирает отклонение A (B54). Затем контроллер 5 движения ограничивает отклонение целевой движущей силы выбранным отклонением в качестве верхнего предела и устанавливает целевую движущую силу, ограниченную в отклонении, в качестве конечной целевой движущей силы (B55).
[0068] Кроме того, в этой модификации можно избежать столкновения с предшествующим транспортным средством, и характеристики ускорения могут быть улучшены таким же образом, как при обработке по фиг. 4.
[0069] (Пятая модификация)
Фиг. 10 - схема, иллюстрирующая содержание процедуры управления в пятой модификации. Эта процедура запрограммирована в контроллере 5 движения. В этой модификации ускорение напрямую ограничивается, как и в первой модификации процедуры управления по фиг. 4, в то время как движущая сила ограничена в четвертой модификации, показанной на фиг. 9.
[0070] Более конкретно, контроллер 5 движения считывает целевое ускорение и сохраняет ускорение в качестве порогового значения, используемого для определения того, начало ли ускорение собственное транспортное средство (B60). Затем контроллер 5 движения сравнивает целевое ускорение с пороговым значением (B61). Контроллер 5 движения вычисляет отклонение безопасности и отклонение A ускорения (B62, B63). Контроллер 5 движения выбирает отклонение безопасности, когда целевое ускорение равно или превышает пороговое значение, и, в противном случае, выбирает отклонение A (B64). Затем контроллер 5 движения ограничивает отклонение целевого ускорения выбранным отклонением в качестве верхнего предела и устанавливает целевое ускорение, ограниченное в отклонении, в качестве конечного целевого ускорения (B65).
[0071] Кроме того, в этой модификации можно избежать столкновения с предшествующим транспортным средством и можно улучшить характеристики ускорения.
[0072] (Шестая модификация)
Эта модификация отличается от описанного выше варианта осуществления в процедуре управления для вычисления целевой движущей силы после предела. Следующее описание дается с упором на различия.
[0073] Фиг. 11 - схема, иллюстрирующая содержание процедуры управления для вычисления целевой движущей силы после предела согласно этой модификации. Эта процедура запрограммирована в контроллере 5 движения.
[0074] Контроллер 5 движения считывает целевую движущую силу и уклон поверхности дороги, по которой движется собственное транспортное средство. Уклон дороги вычисляется на основе значения обнаружения датчика ускорения, который, например, не показан.
[0075] Контроллер 5 движения оценивает движущую силу, необходимую для движения по поверхности дороги по уклону с постоянной скоростью транспортного средства (в дальнейшем также иногда называемой «движущей силой постоянного движения») на основе считанного уклона и веса собственного транспортного средства (B70), а затем вычитает движущую силу постоянного движения из целевой движущей силы (B71). Вес собственного транспортного средства получается путем прибавления значения обнаружения датчика веса, установленного в сиденье, или тому подобном к весу пустого транспортного средства, сохраненному заранее.
[0076] Контроллер 5 движения ограничивает движущую силу с величиной, полученной вычитанием движущей силы постоянного движения из целевой движущей силы, до величины предела движущей силы, описанной выше (B72), а затем устанавливает движущую силу с величиной, полученной посредством добавления движущей силы постоянного движения к движущей силе после предела, в качестве конечной целевой движущей силы (B73).
[0077] Предел движущей силы ограничивает целевую движущую силу так, чтобы она не превышала верхний предел движущей силы, который задается функцией с временем t в качестве параметра. Функция с временем t в качестве параметра представляет собой функцию, представленную Движущая сила=at+b, как в характеристике изменения движущей силы от нулевого момента времени до момента времени T1, показанной сплошной линией на фиг. 2, например. Верхний предел движущей силы становится ниже с уменьшением коэффициента a и с уменьшением начального значения b.
[0078] В этой модификации ограничивается только движущая сила, за исключением движущей силы для движения с постоянной скоростью транспортного средства из целевой движущей силы, как описано выше. Кроме того, в этой модификации можно избежать столкновения с предшествующим транспортным средством и улучшить характеристики ускорения.
[0079] (Седьмая модификация)
Фиг. 12 - схема, иллюстрирующая содержимое процедуры управления в седьмой модификации. Эта процедура запрограммирована в контроллере 5 движения. В этой модификации ускорение напрямую ограничивается, как и в первой модификации процедуры управления по фиг. 4, в то время как движущая сила ограничена в шестой модификации, показанной на фиг. 11.
[0080] Более конкретно, контроллер 5 движения оценивает ускорение (эквивалентное ускорение сопротивления уклона), создаваемое уклоном, на основе считанного уклона и веса собственного транспортного средства, сохраненного заранее (B80), а затем вычитает эквивалентное ускорение сопротивления уклона. от целевого ускорения (B81). Контроллер 5 движения ограничивает ускорение с величиной, полученной вычитанием эквивалентного ускорения сопротивления уклона из целевого ускорения, до предельной величины ускорения, описанной выше (B82), а затем устанавливает ускорение с величиной, полученной путем добавления эквивалентного ускорения сопротивления уклона к ускорению после предела, как конечное целевое ускорение (B83).
[0081] В этой модификации ограничивается только ускорение, за исключением ускорения, которое должно быть компенсировано сопротивлением уклона из целевого ускорения. Кроме того, в этой модификации можно избежать столкновения с предшествующим транспортным средством и улучшить характеристики ускорения.
[0082] (Восьмая модификация)
Фиг. 13 - схема, иллюстрирующая содержание процедуры управления для вычисления целевой движущей силы после ограничения согласно этой модификации. Эта процедура запрограммирована в контроллере 5 движения.
[0083] Эта модификация отличается от описанных выше модификаций в способе определения того, начало ли ускорение собственное транспортное средство. Обработка работы таймера после определения того, что ускорение было начато (B91), такая же, как у процедуры управления, показанной на фиг. 7. Обработка ограничения целевой движущей силы (B92) такая же, как и в процедуре управления, показанной на фиг. 11. Следующее описание дается с упором на различия.
[0084] В этой модификации контроллер 5 движения выполняет определение начала ускорения на основе целевой движущей силы и информации о том, ускоряется ли собственное транспортное средство (B90).
[0085] Информация о том, ускоряется ли собственное транспортное средство, представляет собой информацию о результате определения при определении обгона, информацию о том, проходит ли собственное транспортное средство через пункт взимания дорожной пошлины, информацию о том, въезжает ли собственное транспортное средство в поток движущихся машин, и т.п. Определение обгона - это определение обгона транспортного средства, движущегося впереди собственного транспортного средства, выполняемое контроллером 5 движения во время движения с целевой скоростью транспортного средства посредством автономного вождения, например, в случае, когда дистанция следования до транспортного средства постоянно снижается, даже когда радар в качестве устройства 3 распознавания окружающей обстановки обнаруживает транспортное средство, и скорость транспортного средства собственного транспортного средства уменьшается. После проезда через пункт взимания дорожной пошлины или при въезде в поток движущихся машин на пересечении автомагистралей и т.п. контроллер 5 движения ускоряет собственное транспортное средство. Затем контроллер 5 движения управляет таймером (B91), когда распознает, что собственное транспортное средство прошло через пункт взимания дорожной пошлины или въезжает в поток движущихся машин, на основе информации карты и информации о местоположении от навигационной системы, которая не показана.
[0086] Определение начала ускорения на основе целевой движущей силы - это определение начать ускорение, когда целевая движущая сила увеличилась, когда скорость изменения при увеличении целевой движущей силы превысила предварительно установленное пороговое значение, или тому подобное, например.
[0087] Контроллер 5 движения управляет таймером при определении того, что ускорение было начато с помощью любого из вышеописанных способов определения (B91).
[0088] Даже когда начало ускорения определяется, как описано в этой модификации, можно избежать столкновения с предшествующим транспортным средством, и характеристики ускорения могут быть улучшены, как в варианте осуществления и модификациях, описанных выше.
[0089] (Девятая модификация)
Фиг. 14 - схема, иллюстрирующая содержание процедуры управления в девятой модификации. Эта процедура запрограммирована в контроллере 5 движения. В этой модификации ускорение напрямую ограничивается, как и в первой модификации процедуры управления по фиг. 4, в то время как движущая сила ограничена в восьмой модификации, показанной на фиг. 13.
[0090] Более конкретно, контроллер 5 движения выполняет определение начала ускорения на основе целевого ускорения и информации о том, ускоряется ли собственное транспортное средство (B100), управляет таймером при определении того, что ускорение было начато (B101), а затем ограничивает целевое ускорение (B102). Таким образом, можно избежать столкновения с предшествующим транспортным средством, и характеристики ускорения могут быть улучшены, как в варианте осуществления и модификациях, описанных выше.
[0091] (Десятая модификация)
Фиг. 15 - схема, иллюстрирующая содержание процедуры управления в десятой модификации. Эта процедура запрограммирована в контроллере 5 движения. Эта модификация такая же, как восьмая модификация в точке работы таймера (B111), когда определяется, что ускорение было начато посредством определения начала ускорения (B110), и ограничении целевой движущей силы (B113), но отличается от восьмой модификации в способе ограничения целевой движущей силы.
[0092] В этой модификации допустимый профиль ускорения вычисляется на основе относительной скорости транспортного средства и относительного расстояния до предшествующего транспортного средства, обнаруженного радаром (B112), а затем верхний предел целевой движущей силы ограничивается на основе допустимого профиля ускорения (B113). Допустимый профиль ускорения - это профиль движущей силы для реализации профиля ускорения, в котором предотвращение столкновений достигается в основном аналогично отклонению безопасности, описанному в четвертой модификации. Однако, хотя относительная скорость транспортного средства и относительное расстояние до предшествующего транспортного средства в начале ускорения, используемые для вычисления отклонения безопасности, являются значениями, указанными в стандартах функциональной безопасности ISO26262, например, вычисление допустимого профиля ускорения использует фактическую относительную скорость транспортного средства и относительное расстояние, обнаруженное радаром. Следовательно, в этой модификации движущая сила может быть ограничена с большей точностью.
[0093] (Одиннадцатая модификация)
Фиг. 16 - схема, иллюстрирующая содержание процедуры управления в одиннадцатой модификации. Эта процедура запрограммирована в контроллере 5 движения. В этой модификации ускорение напрямую ограничивается как в первой модификации процедуры управления по фиг. 4, в то время как движущая сила ограничена в восьмой модификации, показанной на фиг. 13.
[0094] Более конкретно, контроллер 5 движения выполняет определение начала ускорения на основе целевого ускорения и информации о том, ускоряется ли собственное транспортное средство (B130), а затем управляет таймером, когда определяет, что ускорение было начато (B131). Кроме того, контроллер 5 движения создает допустимый профиль ускорения на основе фактической относительной скорости транспортного средства и относительного расстояния при определении того, что ускорение было начато (B132). Допустимый профиль ускорения в этой модификации является характеристикой изменения во времени ускорения, при котором достигается предотвращение столкновений. Затем контроллер 5 движения ограничивает целевое ускорение на основе допустимого профиля ускорения (B133). В этой модификации движущая сила также может быть ограничена с большей точностью.
[0095] Хотя вариант осуществления и модификации, описанные выше, описывают случай, когда движение следования выполняется с помощью автономного вождения, то же самое относится и к случаю, когда движение следования выполняется с помощью поддержки движения, например так называемый круиз-контроль. Кроме того, вариант осуществления и модификации, описанные выше, описывают случай, когда водитель нажимает педаль тормоза после начала ускорения, но настоящее изобретение не ограничивается этим. Например, настоящее изобретение применимо также к системе, имеющей функцию, заключающуюся в том, что контроллер 5 движения выполняет операцию торможения, когда предшествующее транспортное средство или препятствие обнаруживается радаром после начала ускорения в качестве резервирования на случай, когда камера не может распознать предшествующее транспортное средство и т.п.
[0096] Этот вариант осуществления, описанный выше, обеспечивает способ управления транспортным средством, включающий в себя: установку целевого ускорения на основе расстояния до предшествующего транспортного средства или препятствия, а затем ускорение собственного транспортного средства на основе целевого ускорения, не полагаясь на действия водителя. Согласно этому способу управления транспортным средством собственное транспортное средство ускоряется на пределе ускорения, при котором целевое ускорение подавляется до тех пор, пока по меньшей мере предварительно установленное время ограничения ускорения не пройдет с момента начала ускорения. Таким образом, величина ускорения может подавляться до величины, при которой можно избежать столкновения с предшествующим транспортным средством, когда водитель выполняет операцию торможения после начала ускорения. Кроме того, также может предполагаться случай, когда водитель не выполняет операцию торможения, например, по причине того, что предшествующее транспортное средство также ускоряется. Однако этот вариант осуществления и т.п. может отменить подавление целевого ускорения по истечении времени ограничения ускорения и, следовательно, может обеспечить как обеспечение безопасности, так и характеристики ускорения.
[0097] В этом варианте осуществления время ограничения ускорения представляет собой сумму времени до определения применения торможения и времени до фактического создания тормозной силы от начала операции торможения. Несмотря на то, что после определения применения торможения неизбежно проходит некоторое время до формирования тормозной силы, столкновения с предшествующим транспортным средством можно избежать, установив время ограничения ускорения, как описано выше.
[0098] В этом варианте осуществления предел ускорения представляет собой ускорение, при котором расстояние до предшествующего транспортного средства или препятствия в то время, когда время ограничения ускорения прошло с момента начала ускорения, является таким расстоянием, при котором, когда тормозная сила формируется с момента истечения времени ограничения ускорения, относительное ускорение относительно предшествующего транспортного средства или препятствия становится равным нулю до того, как расстояние до предшествующего транспортного средства или препятствия становится равным нулю. Таким образом, можно избежать столкновения с предшествующим транспортным средством, не подавляя целевое ускорение больше, чем необходимо.
[0099] Как описано в этом варианте осуществления, может быть допустимо, чтобы целевая движущая сила для реализации целевого ускорения вычислялась, а затем целевое ускорение подавлялось посредством подавления целевой движущей силы. Чтобы подавить ускорение, движущая сила управляется, и поэтому рабочая нагрузка может быть уменьшена путем непосредственного управления движущей силой.
[0100] Как описано выше, описан вариант осуществления настоящего изобретения. Однако вышеописанный вариант осуществления просто иллюстрирует некоторые из примеров применения настоящего изобретения и не предназначен для ограничения технического объема настоящего изобретения конкретными конфигурациями варианта осуществления, описанного выше.