車輛控制裝置、車輛以及車輛控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及車輛控制裝置、車輛以及車輛控制方法?；诒拒囕v與由本車輛的駕駛者感知的感知對象(TA)之間的實(shí)際相對距離(Dr)而計(jì)算表示本車輛與感知對象(TA)之間的相對距離的感知相對距離(Ds)?；诒拒囕v與由駕駛者感知的感知對象(TA)之間的實(shí)際相對速度(Vr)而計(jì)算表示本車輛與感知對象(TA)之間的相對速度的感知相對速度(Vs)(步驟ST2)。計(jì)算感知相對比率(X)，該感知相對比率為感知相對距離(Ds)與感知相對速度(Vs)之間的比率(步驟ST3)。如果感知相對比率(X)超過閾值(X0)，則進(jìn)行車輛控制(步驟ST4和ST5)。
【專利說明】車輛控制裝置、車輛以及車輛控制方法
[0001]本申請是申請日為2010年5月26日、申請?zhí)枮?01080023631.5、發(fā)明名稱為“車輛控制裝置、車輛以及車輛控制方法”的申請的分案申請。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及車輛控制裝置、車輛以及車輛控制方法。

【背景技術(shù)】
[0003]通常，車輛的駕駛者至少基于其自身的感知來操作車輛。駕駛者基于對駕駛者感覺器官(例如，眼、耳等等)的刺激而感知駕駛者駕駛的車輛(即，本車輛(host vehicle))與能夠由駕駛者感知的感知對象(例如，走在本車輛前面的在前車輛(precedingvehicle)等等)之間的相對關(guān)系。根據(jù)感知，駕駛者進(jìn)行通過操作加速器踏板進(jìn)行車輛的加速或減速、通過操作制動踏板或變速桿進(jìn)行車輛的減速、通過操作方向盤進(jìn)行車輛的轉(zhuǎn)動或轉(zhuǎn)彎等等。也就是，駕駛者通過基于駕駛者自身的感知而駕駛車輛來操作車輛。
[0004]此外，例如，日本專利申請公開2003-208602 (JP-A-2003-208602)公開了進(jìn)行車輛控制的車輛控制裝置，其中通過使用感知對象與本車輛之間的相對關(guān)系作為輸入值來控制車輛。如在例如JP-A-2003-208602中所示出的車輛控制裝置使用本車輛與在前車輛之間的實(shí)際相對距離和實(shí)際相對速度作為輸入值，并基于作為相對距離與相對速度之間的比率的相對比率等等來進(jìn)行使車輛減速的減速控制。
[0005]通過該方式，根據(jù)駕駛者的感知的上述相對關(guān)系會具有與實(shí)際相對關(guān)系之間的誤差。例如，關(guān)于相對距離，駕駛者感知的相對距離小于實(shí)際相對距離，實(shí)際相對距離越長，駕駛者感知的相對距離與實(shí)際相對距離相差的量就越大。此外，駕駛者感知的相對速度大于實(shí)際相對速度，本車輛的速度越高，駕駛者感知的相對速度與實(shí)際相對速度相差的量就越大。因此，對于由JP-A-2003-208602中示出的車輛控制裝置進(jìn)行的車輛控制而言，通過使用與基于駕駛者感知的相對關(guān)系相偏離的實(shí)際相對關(guān)系作為輸入值來獲得控制時(shí)序(control timing)或控制量。因此，存在使駕駛者不適的可能性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提出了一種車輛控制裝置、車輛以及車輛控制方法，其能夠抑制由車輛控制對駕駛者造成的不適。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的第一方面的車輛控制裝置為這樣的車輛控制裝置，其通過使用實(shí)際相對物理量作為輸入值而控制車輛，所述實(shí)際相對物理量表示所述車輛與存在于所述車輛外部并能夠由所述車輛的駕駛者感知的感知對象之間的相對關(guān)系，其中基于反映感知相對物理量的控制值而控制所述車輛，所述感知相對物理量為與所述實(shí)際相對物理量對應(yīng)的物理量且是所述車輛與由所述駕駛者感知的所述感知對象之間的相對物理量。
[0008]此外，在根據(jù)第一方面的車輛控制裝置中，所述控制值與在所述車輛的控制中的控制時(shí)序和控制量中的至少一者相關(guān)。
[0009]此外，在根據(jù)第一方面的車輛控制裝置中，所述實(shí)際相對物理量為所述感知對象與所述車輛之間的實(shí)際相對距離；以及所述感知相對物理量為感知相對距離，所述感知相對距離為所述車輛與由所述駕駛者感知的所述感知對象之間的相對距離。
[0010]此外，在根據(jù)第一方面的車輛控制裝置中，其中所述感知相對距離小于所述實(shí)際相對距離，所述實(shí)際相對距離越長，所述感知相對距離與所述實(shí)際相對距離相差的量越大。
[0011]此外，在根據(jù)第一方面的車輛控制裝置中，其中通過使用下式(I)獲得所述感知相對距離:
[0012]Ds = Or11— (I)
[0013]其中Ds為所述感知相對距離，Dr為所述實(shí)際相對距離，且η在0〈η〈1的范圍內(nèi)。
[0014]此外，在根據(jù)第一方面的車輛控制裝置中，在所述式(I)中，η在0.7<η<0.8的范圍內(nèi)。
[0015]此外，在根據(jù)第一方面的車輛控制裝置中，通過使用下式(2)獲得所述感知相對距離:
[0016]Ds= a log (Dr/DO)…(2)
[0017]其中Ds為所述感知相對距離，Dr為所述實(shí)際相對距離，DO是作為所述感知對象向所述車輛接近時(shí)所述車輛的所述駕駛者所不能接受的極限值的最大相對距離，且α為常數(shù)。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的第二方面的車輛控制裝置為這樣的車輛控制裝置，其通過使用車輛與存在于所述車輛外部并能夠由所述車輛的駕駛者感知的感知對象之間的實(shí)際相對距離和實(shí)際相對速度作為輸入值而控制所述車輛，其中，基于反映感知相對比率的控制值而控制所述車輛，所述感知相對比率為感知相對距離與所述實(shí)際相對速度和感知相對速度中的一者之間的比率，所述感知相對距離是與所述實(shí)際相對距離對應(yīng)的物理量并且是所述車輛與由所述駕駛者感知的所述感知對象之間的相對距離，所述感知相對速度是與所述實(shí)際相對速度對應(yīng)的物理量并且表示所述車輛與由所述駕駛者感知的所述感知對象之間的相對速度。
[0019]此外，在根據(jù)第二方面的車輛控制裝置中，所述控制值與在所述車輛的控制中的控制時(shí)序和控制量中的至少一者相關(guān)。
[0020]此外，在根據(jù)第二方面的車輛控制裝置中，如果所述控制值與所述控制時(shí)序相關(guān)，則在所述感知相對比率超過閾值時(shí)開始對所述車輛的控制。
[0021]此外，在根據(jù)第二方面的車輛控制裝置中，基于所述駕駛者和所述車輛的行駛環(huán)境中的至少一者而設(shè)定所述閾值。
[0022]此外，在根據(jù)第二方面的車輛控制裝置中，如果基于所述駕駛者而設(shè)定所述閾值，則基于在對所述車輛中提供的由所述駕駛者操作的操作對象進(jìn)行操作時(shí)發(fā)生的所述實(shí)際相對距離和所述實(shí)際相對速度而設(shè)定所述閾值。
[0023]此外，在根據(jù)第二方面的車輛控制裝置中，所述感知相對距離小于所述實(shí)際相對距離，所述實(shí)際相對距離越長，所述感知相對距離與所述實(shí)際相對距離相差的量越大。
[0024]此外，在根據(jù)第二方面的車輛控制裝置中，通過使用下式(I)獲得所述感知相對距離:
[0025]Ds = Drn...(I)
[0026]其中Ds為所述感知相對距離，Dr為所述實(shí)際相對距離，且η在0〈η〈1的范圍內(nèi)。
[0027]此外，在根據(jù)第二方面的車輛控制裝置中，在所述式(I)中，η在0.7<η<0.8的范圍內(nèi)。
[0028]此外，在根據(jù)第二方面的車輛控制裝置中，通過使用下式(2)獲得所述感知相對距離:
[0029]Ds= a log (Dr/DO)…(2)
[0030]其中Ds為所述感知相對距離，Dr為所述實(shí)際相對距離，DO是作為所述感知對象向所述車輛接近時(shí)所述車輛的所述駕駛者所不能接受的極限值的最大相對距離，且α為常數(shù)。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的第三方面的車輛控制裝置為這樣的車輛控制裝置，其通過使用車輛與存在于所述車輛外部并能夠由所述車輛的駕駛者感知的感知對象之間的實(shí)際相對距離作為輸入值而控制所述車輛，其中，基于這樣的值而控制所述車輛，該值小于所述實(shí)際相對距離，所述實(shí)際相對距離越長，該值與所述實(shí)際相對距離相差的量越大。
[0032]根據(jù)本發(fā)明的第四方面的車輛為這樣的車輛，其基于該車輛與位于該車輛前方并能夠由該車輛的駕駛者感知的其他車輛之間的實(shí)際相對距離而進(jìn)行碰撞避免/減輕控制，所述碰撞避免/減輕控制至少避免該車輛與所述其他車輛碰撞以及減輕在所述碰撞發(fā)生時(shí)的沖擊，其中，與在所述實(shí)際相對距離相對短時(shí)相比，在所述實(shí)際相對距離相對長時(shí)更容易開始所述碰撞避免/減輕控制。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的第五方面的車輛控制方法為這樣的車輛控制方法，其通過使用實(shí)際相對物理量作為輸入值而控制車輛，所述實(shí)際相對物理量表示所述車輛與存在于所述車輛外部并能夠由所述車輛的駕駛者感知的感知對象之間的相對關(guān)系，所述方法包括:基于反映感知相對物理量的控制值而控制所述車輛，所述感知相對物理量為與所述實(shí)際相對物理量對應(yīng)的物理量并且是所述車輛與由所述駕駛者感知的所述感知對象之間的相對物理量。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的第六方面的車輛控制方法為這樣的車輛控制方法，其通過使用車輛與存在于所述車輛外部并能夠由所述車輛的駕駛者感知的感知對象之間的實(shí)際相對距離和實(shí)際相對速度作為輸入值而控制車輛，所述方法包括:基于反映感知相對比率的控制值而控制所述車輛，所述感知相對比率為感知相對距離與所述實(shí)際相對速度和感知相對速度中的一者之間的比率，所述感知相對距離是與所述實(shí)際相對距離對應(yīng)的物理量并且是所述車輛與由所述駕駛者感知的所述感知對象之間的相對距離，所述感知相對速度是與所述實(shí)際相對速度對應(yīng)的物理量并且表示所述車輛與由所述駕駛者感知的所述感知對象之間的相對速度。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的第七方面的車輛控制方法為這樣的車輛控制方法，其通過使用所述車輛與存在于所述車輛外部并能夠由所述車輛的駕駛者感知的感知對象之間的實(shí)際相對距離作為輸入值而控制車輛，所述方法包括:基于這樣的值而控制所述車輛，該值小于所述實(shí)際相對距離，所述實(shí)際相對距離越長，該值與所述實(shí)際相對距離相差的量越大。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的上述方面的車輛控制裝置和車輛控制方法中的每一者基于感知相對物理量而進(jìn)行車輛控制，所述感知相對物理量是基于實(shí)際相對物理量而獲得的，從而進(jìn)行與駕駛者的感知一致的車輛控制。因此，可以抑制由車輛控制對駕駛者造成的不適。
[0037]此外，根據(jù)本發(fā)明的上述方面的車輛控制裝置和車輛控制方法基于感知相對比率而進(jìn)行車輛控制，該感知相對比率為基于實(shí)際相對距離獲得的感知相對距離與實(shí)際相對速度之間的比率，從而進(jìn)行與駕駛者的感知一致的車輛控制。因此，可以抑制由車輛控制對駕駛者造成的不適。
[0038]此外，與在所述實(shí)際相對距離相對短時(shí)相比，根據(jù)上述方面的車輛在所述實(shí)際相對距離相對長時(shí)更容易開始碰撞避免/減輕控制，從而將進(jìn)行與駕駛者的感知一致的碰撞避免/減輕控制。因此，可以抑制由碰撞避免/減輕控制對駕駛者造成的不適。
[0039]此外，根據(jù)上述方面的車輛控制裝置和車輛控制方法基于這樣的值而控制車輛，該值小于實(shí)際相對距離，實(shí)際相對距離越長，該值與實(shí)際相對距離相差的量越大。因此，可以抑制由車輛控制對駕駛者造成的不適。
[0040]此外，根據(jù)本發(fā)明的上述方面，如果存在駕駛車輛的多個(gè)駕駛者，則根據(jù)每個(gè)駕駛者而改變閾值，從而抑制由車輛控制對每個(gè)駕駛者造成的不適。
[0041]此外，根據(jù)上述方面，可以依據(jù)車輛的行駛環(huán)境而改變閾值，例如，在其中駕駛者感到緊張(stress)的行駛環(huán)境和其中駕駛者不感到緊張的行駛環(huán)境之間，閾值是不同的。由此，可以使車輛控制跟隨駕駛者對車輛行駛環(huán)境的感知的改變，因而可以抑制由車輛控制對每個(gè)駕駛者造成的不適。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0042]通過參考附圖進(jìn)行的對示例性實(shí)施例的以下描述，本發(fā)明的上述和/或其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見，在附圖中，使用相似的標(biāo)號表示相似的要素，其中:
[0043]圖1為示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的車輛控制裝置的概略構(gòu)造的實(shí)例的圖；
[0044]圖2為示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的感知相對距離與實(shí)際相對距離之間的關(guān)系的圖；
[0045]圖3為示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的感知相對距離與實(shí)際相對距離之間的另一關(guān)系的圖；
[0046]圖4為示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的實(shí)際相對速度與感知相對速度之間的關(guān)系的圖；
[0047]圖5為示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的實(shí)際相對距離與實(shí)際相對速度之間的關(guān)系的圖；
[0048]圖6為示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的感知相對距離與感知相對速度之間的關(guān)系的圖；
[0049]圖7為示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的關(guān)于各駕駛者的感知相對距離與感知相對速度之間的關(guān)系的圖；
[0050]圖8為示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的各駕駛者的感知相對速度與實(shí)際/感知相對比率之間的關(guān)系的圖；
[0051]圖9為示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的駕駛者的感知相對速度與實(shí)際/感知相對比率之間的關(guān)系的圖；以及
[0052]圖10為示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例由車輛控制裝置進(jìn)行的車輛控制方法的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0053]下文中，將參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明。應(yīng)注意，下述實(shí)施例并不限制本發(fā)明。此夕卜，下述實(shí)施例的構(gòu)成要素包括本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以容易地想到的要素或者與本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以容易地想到的要素基本上相同的要素。
[0054]圖1為示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的車輛控制裝置的概略構(gòu)造的實(shí)例的圖。圖2為示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的感知相對距離與實(shí)際相對距離之間的關(guān)系的圖。圖3為示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的感知相對距離與實(shí)際相對距離之間的另一關(guān)系的圖。圖4為示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的感知相對速度與實(shí)際相對速度之間的關(guān)系的圖。圖5為示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的實(shí)際相對距離與實(shí)際相對速度之間的關(guān)系的圖。圖6為示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的感知相對距離與感知相對速度之間的關(guān)系的圖。圖7為示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的關(guān)于各駕駛者的感知相對距離與感知相對速度之間的關(guān)系的圖。圖8為示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的各駕駛者的感知相對速度與實(shí)際/感知相對比率之間的關(guān)系的圖。圖9為示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的駕駛者的感知相對速度與實(shí)際/感知相對比率之間的關(guān)系的圖。
[0055]駕駛者乘坐于其中的車輛(下文中，簡稱為“本車輛CA”)至少配備有如圖1所示的車輛控制裝置I。車輛控制裝置I包括車輛速度傳感器2、距離傳感器3、ECU4以及減速裝置5。車輛控制裝置I通過使用實(shí)際相對物理量作為輸入值而控制車輛，該實(shí)際相對物理量表示本車輛CA與存在于本車輛CA外部并能夠由駕駛者感知的感知對象TA之間的相對關(guān)系。在此應(yīng)注意，該實(shí)施例中的車輛控制為使本車輛CA減速的減速控制(包括從駕駛者并非正在操作制動踏板的狀態(tài)使車輛減速的控制，以及從駕駛者正在操作制動踏板的狀態(tài)使車輛進(jìn)一步減速的控制)。例如，作為跟隨控制的一部分或作為碰撞避免/減輕(mitigat1n)控制的一部分來進(jìn)行減速控制，所述跟隨控制以使本車輛CA跟隨作為感知對象TA的在前車輛的適應(yīng)性巡航控制(cruise control)等等為代表,碰撞避免/減輕控制以撞前安全系統(tǒng)(pre-crash safety system)為代表，以避免本車輛CA與作為位于本車輛CA的行駛方向(例如，其前方)上的感知對象TA的障礙物(包括運(yùn)動的物體和靜止的物體)的碰撞或者減輕碰撞時(shí)的沖擊。也就是，在該實(shí)施例中的本車輛CA執(zhí)行減速控制作為碰撞避免/減輕控制的一部分，該碰撞避免/減輕控制旨在避免本車輛CA與作為存在于本車輛CA前面的感知對象TA的車輛的碰撞或減輕碰撞時(shí)的沖擊。本文中的感知對象TA表示存在于本車輛CA的外部并能夠由駕駛者感知(無論是直接感知還是間接感知)的任何對象，并包括移動的物體(例如，在本車輛CA周圍行駛的車輛、在本車輛周圍的步行者等等)和靜止的物體(例如，在本車輛CA周圍存在的交通管理色燈(包括交通管理色燈的當(dāng)前狀態(tài))、諸如讓路標(biāo)志(yield sign)等等的交通標(biāo)志、護(hù)欄、構(gòu)造物(structural object)、可與上述物體區(qū)別的拐角以及交叉點(diǎn)等等)。
[0056]車輛速度傳感器2檢測本車輛CA的車輛速度Vm [m/s]。車輛速度傳感器2被連接到ECU4。所檢測的車輛速度Vm被輸出到ECU4，ECU4獲得車輛速度Vm。所獲得的車輛速度Vm被感知相對速度計(jì)算部42 (下面進(jìn)行描述)利用而獲得感知相對速度Vs [m/s]。車輛速度傳感器2為安裝在本車輛CA的每個(gè)車輪處的車輪速度傳感器。每個(gè)車輪的由車輛速度傳感器中的對應(yīng)一個(gè)檢測到的車輪速度被輸出到ECU4?；谲囕喌能囕喫俣龋珽CU4計(jì)算本車輛CA的車輛速度Vm，并由此獲得車輛速度Vm。順便而言，車輛速度傳感器2不限于上述車輪速度傳感器。此外，替代從車輪速度傳感器2獲得車輛速度Vm，也可以基于傳感器檢測的旋轉(zhuǎn)體的旋轉(zhuǎn)速度或基于由以GPS為代表的傳感器檢測到的與本車輛CA有關(guān)的位置數(shù)據(jù)而計(jì)算并獲得本車輛CA的車輛速度Vm，其中所述旋轉(zhuǎn)體是傳送由本車輛CA的動力源(例如，發(fā)動機(jī)、電動機(jī)等等)產(chǎn)生的動力的動力傳送路徑或類似物的一部分。
[0057]距離傳感器3檢測實(shí)際相對距離Dr [m]，該實(shí)際相對距離Dr為本車輛CA與感知對象TA之間的實(shí)際相對距離。距離傳感器3被連接到ECU4，從而將所檢測的實(shí)際相對距離Dr輸出到ECU4，由此ECU4獲得實(shí)際相對距離Dr。所獲得的實(shí)際相對距離Dr被感知相對距離計(jì)算部41(下面描述)使用以獲得感知相對距離Ds [m]。該實(shí)施例中的距離傳感器3為毫米波雷達(dá)，該雷達(dá)通過使用毫米波的檢測方法來檢測感知對象TA的作為表示本車輛CA與感知對象TA之間的相對關(guān)系的相對物理量的實(shí)際相對距離Dr和實(shí)際相對速度Vr [m/s]。該毫米波雷達(dá)被安裝在例如本車輛CA的前面部的中心部中，例如，前護(hù)柵(front grille)內(nèi)。毫米波雷達(dá)從本車輛CA的前面將毫米波發(fā)射到本車輛CA的行駛方向上的預(yù)定范圍中，并接收從存在于本車輛CA的行駛方向上的感知對象TA反射的毫米波。然后，毫米波雷達(dá)通過測量從發(fā)射到接收毫米波為止的時(shí)間并計(jì)算從本車輛CA或毫米波雷達(dá)到感知對象TA的距離來檢測實(shí)際相對距離Dr，然后將所檢測的實(shí)際相對距離Dr輸出到ECU4。此外，使用多普勒效應(yīng)的毫米波雷達(dá)通過計(jì)算配備有該毫米波雷達(dá)的本車輛CA的車輛速度Vm與存在于本車輛CA的行駛方向上的感知對象TA的車輛速度Vt之間的速度差來計(jì)算實(shí)際相對速度Vr，然后將所檢測的實(shí)際相對速度Vr輸出到ECU4。順便而言，距離傳感器3不限于毫米波雷達(dá)，也可以為例如使用激光、紅外線等等的雷達(dá)或圖像識別裝置，該圖像識別裝置基于與由諸如CCD照相機(jī)等等的圖像拾取裝置拍攝的在本車輛CA的行駛方向上的視圖圖像有關(guān)的數(shù)據(jù)而計(jì)算實(shí)際相對距離Dr。此外，在不能通過距離傳感器3檢測實(shí)際相對速度Vr的情況下，ECU4還可基于由車輛速度傳感器2檢測的車輛速度Vm和由距離傳感器3檢測的實(shí)際相對距離Dr來計(jì)算并獲得實(shí)際相對速度Vr。在該情況下，所檢測的實(shí)際距離Dr被ECU4使用以獲得實(shí)際相對速度Vr。
[0058]ECU4基于反映感知相對物理量的控制值而進(jìn)行車輛控制，該感知相對物理量為與實(shí)際相對物理量(其是輸入值)對應(yīng)的物理量，并且也是基于駕駛者的感知的感知對象TA與本車輛CA之間的相對物理量。在該實(shí)施例中的ECU4基于作為輸入值的實(shí)際相對距離Dr而獲得感知相對距離Ds，該感知相對距離Ds為根據(jù)駕駛者的感知的感知對象與車輛之間的相對距離。此外，在該實(shí)施例中，ECU4基于作為輸入值的實(shí)際相對速度Vr而獲得感知相對速度Vs，該感知相對速度Vs為根據(jù)駕駛者的感知的感知對象TA與本車輛CA之間的相對速度。此外，ECU4基于所獲得的感知相對距離Ds和所獲得的感知相對速度Vs而獲得感知相對比率X，該感知相對比率X為與感知有關(guān)的計(jì)算值。也就是，該實(shí)施例中的ECU4基于反映感知相對比率X的控制值而進(jìn)行車輛控制，該感知相對比率X為感知相對距離Ds與感知相對速度Vs之間的比率。ECU4具有作為感知相對距離計(jì)算部41、感知相對速度計(jì)算部42、感知相對比率計(jì)算部43以及控制時(shí)序判定部44的功能。順便而言，ECU4的硬件結(jié)構(gòu)由主要進(jìn)行處理的CPU(中央處理單元)、存儲程序和信息的存儲器(諸如SRAM等等的RAM、諸如EEPROM等等的ROM(只讀存儲器))、輸入/輸出接口等構(gòu)成。由此，E⑶4的硬件結(jié)構(gòu)與安裝在現(xiàn)有車輛中的ECU基本上相同，因而未在下面詳細(xì)描述。
[0059]感知相對距離計(jì)算部41基于所獲得的實(shí)際相對距離Dr而獲得感知相對距離Ds。本車輛CA的駕駛者會產(chǎn)生錯(cuò)誤感知，即，相對距離看起來比實(shí)際相對距離Dr短，且實(shí)際相對距離Dr越長，相對距離與實(shí)際相對距離Dr相差的量越大。例如，當(dāng)駕駛者看到在本車輛CA的行駛方向上等間隔設(shè)置的電線桿(utility pole)時(shí)，電線桿的位置越遠(yuǎn)，電線桿之間的間隔看起來越小，因此駕駛者會將遠(yuǎn)處的電線桿的位置錯(cuò)誤地感知為比其實(shí)際位置近。因此，如果基于所獲得的實(shí)際相對距離Dr而進(jìn)行車輛控制，存在這樣的可能性:例如，如果實(shí)際相對距離Dr長，則會以與基于本車輛CA的駕駛者的感知對車輛的操作(操作時(shí)序和操作量)不同的操作時(shí)序和操作量而進(jìn)行車輛控制。因此，為了將作為表示可由駕駛者感知的感知對象TA與本車輛CA之間的相對關(guān)系的相對物理量的相對距離改變到基于駕駛者的感知的值，感知相對距離計(jì)算部41計(jì)算感知相對距離Ds以使計(jì)算值比實(shí)際相對距離Dr小，所獲得的時(shí)間距離Dr越長，計(jì)算值與實(shí)際相對距離Dr相差的量越大。在該實(shí)施例中，感知相對距離計(jì)算部41基于所獲得的實(shí)際相對距離Dr而通過使用下式(3)計(jì)算感知相對距離Ds。在式(3)中，η在0〈η〈1的范圍。此外，η優(yōu)選為約0.7到0.8。
[0060]Ds = Drn...(3)
[0061]如圖2所示，與直接使用所獲得的實(shí)際相對距離Dr作為感知相對距離Ds的情況(如圖2中的直線B所示)相比，通過使用上式(3)從所獲得的實(shí)際相對距離Dr計(jì)算的感知相對距離Ds變?yōu)楸人@得的實(shí)際相對距離Dr小，所獲得的實(shí)際相對距離Dr越大，該計(jì)算出的感知相對距離Ds與所獲得的實(shí)際相對距離Dr相差的量越大(如圖2中的曲線Al所示)。也就是，通過基于反映感知相對距離Ds的控制值而進(jìn)行車輛控制，則可以進(jìn)行與本車輛CA的駕駛者的感知一致的車輛控制。因此，通過車輛控制裝置I進(jìn)行的車輛控制與駕駛者的感知一致，因而可以抑制車輛控制對駕駛者造成的不適。
[0062]這里，針對本車輛CA的駕駛者對相對距離的錯(cuò)誤感知，允許考慮將最大相對距離DO [m]考慮進(jìn)去，最大相對距離DO為感知對象TA向本車輛CA接近時(shí)駕駛者所不能接受的極限值。也就是，如果感知相對距離Ds被計(jì)算為比所獲得的實(shí)際距離Dr小，且實(shí)際相對距離越長，感知相對距離Ds與實(shí)際距離Dr相差的量越大，并且感知相對距離Ds被計(jì)算為不變得小于最大相對距離D0，以及如果基于以該方式計(jì)算的感知相對距離Ds而進(jìn)行車輛控制，則可以抑制該車輛控制對駕駛者造成的不適。
[0063]例如，可以通過使用下式⑷從所獲得的實(shí)際相對距離Dr和最大相對距離D0[m]計(jì)算感知相對距離Ds，最大相對距離DO為感知對象TA向本車輛CA接近時(shí)駕駛者所不能接受的極限值。最大相對距離DO優(yōu)選為約4m。式(4)中的常數(shù)α優(yōu)選為約20。順便而言，最大相對距離DO可以被預(yù)先設(shè)定為常數(shù)值，或可以由本車輛的各駕駛者單獨(dú)設(shè)定。
[0064]Ds= a log (Dr/DO)…(4)
[0065]如圖3所示，與直接使用所獲得的實(shí)際相對距離Dr作為感知相對距離Ds的情況(如圖3中的直線B所示)相比，通過使用上式(4)從所獲得的實(shí)際相對距離Dr和所設(shè)定的最大相對距離DO計(jì)算的感知相對距離Ds變?yōu)楸人@得的實(shí)際距離Dr小，實(shí)際相對距離Dr越長，計(jì)算出的感知相對距離Ds與實(shí)際相對距離Dr相差的量越大，并且計(jì)算出的感知相對距離Ds不變得小于最大相對距離DO (如圖3中的曲線A2所示)。也就是，如果基于作為感知相對物理量的感知相對距離Ds而進(jìn)行車輛控制，則可以以與本車輛CA的駕駛者的感知一致的控制時(shí)序和控制量進(jìn)行車輛控制。因此，通過車輛控制裝置I進(jìn)行的車輛控制與駕駛者的感知一致，可以進(jìn)一步抑制車輛控制對駕駛者造成的不適。
[0066]感知相對速度計(jì)算部42基于所獲得的實(shí)際相對速度Vr獲得感知相對速度Vs。本車輛CA的駕駛者錯(cuò)誤地將相對速度感知為比實(shí)際相對速度Vr大，并且本車輛CA的車輛速度Vm越大，錯(cuò)誤地感知的相對速度與實(shí)際相對速度Vr相差的量越大。如圖4所示，在本車輛CA靜止(Vm = O)時(shí)對任意實(shí)際相對速度Vr的感知相對速度Vs (圖4中的直線Cl所示)不同于在本車輛CA行駛(Vm>0)時(shí)對任意實(shí)際相對速度Vr的感知相對速度Vs (圖4中的直線C2所示)。例如，將考慮本車輛CA在普通道路上正以約40km/h的速度行駛的情況和本車輛CA在高速路上正以約100km/h的速度行駛的情況。如果實(shí)際相對距離Dr固定，駕駛者錯(cuò)誤地將相對速度感知為在本車輛CA正行駛在高速路上的情況下比在本車輛CA正行駛在普通道路上的情況下更大。因此，如果基于所獲得的實(shí)際相對速度Vr進(jìn)行車輛控制，則例如當(dāng)本車輛CA的車輛速度Vn高時(shí)存在以與基于本車輛CA的駕駛者的感知而對本車輛CA的操作(操作時(shí)序和操作量)不匹配的控制時(shí)序和控制量來進(jìn)行車輛控制的風(fēng)險(xiǎn)。因此，為了使作為表示可由駕駛者感知的感知對象TA與本車輛CA之間的相對關(guān)系的相對物理量的相對速度成為基于駕駛者的感知的值，感知相對速度計(jì)算部42計(jì)算感知相對速度Vs以使計(jì)算出的感知相對速度Vs比實(shí)際相對速度Vr大，且所獲得的本車輛CA的車輛速度Vm越大，使計(jì)算出的感知相對速度Vs與實(shí)際相對速度Vr相差的量越大。在該實(shí)施例中，感知相對速度計(jì)算部42通過使用下式(5)從所獲得的實(shí)際相對速度Vr和所獲得的本車輛CA的車輛速度Vm計(jì)算感知相對速度Vs。在式(5)中，β在0〈β〈1的范圍內(nèi)。此外，β優(yōu)選為約0.2。順便而言，在該實(shí)施例中，實(shí)際相對速度Vr被限定為在感知對象TA和本車輛CA彼此接近的方向上為正。
[0067]Vs = Vr+ β Vm...(5)
[0068]通過使用式(5)從所獲得的實(shí)際相對速度Vr和所獲得的本車輛CA的車輛速度Vm計(jì)算的感知相對速度Vs比所獲得的實(shí)際相對速度Vr大，本車輛CA的車輛速度Vm越大，感知相對速度Vs與所獲得的實(shí)際相對速度Vr相差的量越大(參見圖4中的直線Cl和C2)。也就是，通過基于反映作為感知相對物理量的感知相對速度Vs的控制值(即，基于感知相對速度Vs)而進(jìn)行車輛控制，可以進(jìn)行與本車輛CA的駕駛者的感知一致的車輛控制。因此，通過車輛控制裝置I進(jìn)行的車輛控制與駕駛者的感覺一致，因此可以抑制車輛控制對駕駛者造成的不適。
[0069]本車輛CA的駕駛者對相對速度的錯(cuò)誤感知主要由本車輛CA的車輛速度Vm造成，以及還由作為相對物理量的感知對象TA與本車輛CA之間相對的加速度造成。也就是，如果基于實(shí)際相對速度Vr、本車輛CA的車輛速度Vm以及實(shí)際相對加速度Ar (m/s2)而計(jì)算感知相對速度Vs，以及如果基于計(jì)算出的感知相對速度Vs進(jìn)行車輛控制，則可以進(jìn)一步抑制車輛控制對駕駛者造成的不適。
[0070]例如，還可以通過使用下式(6)從所獲得的實(shí)際相對速度Vr、所獲得的本車輛CA的車輛速度Vm以及實(shí)際相對加速度Ar計(jì)算感知相對速度Vs。在式(6)中，δ在0〈 δ〈3的范圍內(nèi)。此外，δ優(yōu)選為約1.0。順便而言，在該實(shí)施例中，實(shí)際相對加速度Ar被限定為在感知對象TA和本車輛CA彼此接近的方向上為正。順便而言，可通過E⑶4從實(shí)際相對距離Dr、本車輛CA的車輛速度Vm、實(shí)際相對速度Vr、所計(jì)算出的或傳感器檢測到的本車輛CA的加速度等等計(jì)算實(shí)際相對加速度Ar。
[0071]Vs = Vr+ β Vm+ δ Ar...(6)
[0072]此外，還可通過下式(7)從所獲得的實(shí)際相對速度Vr、所獲得的本車輛CA的車輛速度Vm以及感知對象TA的加速度Ap計(jì)算感知相對速度Vs?？蓪?dǎo)致本車輛CA的駕駛者對相對速度的錯(cuò)誤感知的相對加速度為與由駕駛者進(jìn)行的操作無關(guān)地改變的感知對象TA的加速度Ap，特別地，其符號為負(fù)的加速度Ap (例如，在本車輛CA前面的在前車輛減速的情況下的加速度等等)，即，在向本車輛CA接近的方向上的加速度Ap。因此，也可以用感知對象TA的加速度Ap替換實(shí)際相對加速度Ar。在式(7)中，Y在0.5到2的范圍內(nèi)。此外，Y優(yōu)選為約1.5。順便而言，在該實(shí)施例中，感知對象TA的加速度Ap被限定為在感知對象TA和本車輛CA彼此接近的方向上為正。順便而言，可以通過E⑶4從實(shí)際相對距離Dr、本車輛CA的車輛速度Vm、實(shí)際相對速度Vr、所計(jì)算出的或傳感器檢測到的本車輛CA的加速度等等計(jì)算感知對象TA的加速度Ap。
[0073]Vs = Vr+ β Vm+ Y Ap...(7)
[0074]感知相對比率計(jì)算部43獲得感知相對比率X，感知相對比率X為基于感知相對速度Vs而獲得的感知計(jì)算值。在該實(shí)施例中，感知相對比率計(jì)算部43計(jì)算在由感知相對距離計(jì)算部41獲得的感知相對距離Ds與由感知相對速度計(jì)算部42獲得的感知相對速度Vs之間的比率作為感知相對比率X。這里，感知相對比率X為被感知相對速度Vs除的感知相對距離Ds。如上所述，本車輛CA的駕駛者會錯(cuò)誤地感知相對物理量，例如，相對距離、相對速度等等。如圖5所示，當(dāng)基于本車輛CA的駕駛者的感知而操作本車輛CA時(shí)(例如，當(dāng)操作作為在本車輛CA中設(shè)置的由駕駛者操作的操作對象的制動踏板(未示出)時(shí))，實(shí)際相對距離Dr與實(shí)際相對速度Vr之間的關(guān)系依賴于本車輛CA的車輛速度Vm而變化，并且即使在本車輛CA的車輛速度Vm固定(如圖5中的曲線Dl (Vm = O)和曲線D2 (Vm>0)所示)時(shí)也不恒定。因此，如果以恒定的所獲得的實(shí)際相對距離Dr與所獲得的實(shí)際相對速度Vr之間的實(shí)際相對比率Y(如圖5中的直線E所示)進(jìn)行車輛控制，則存在以下可能性:以與基于本車輛CA的駕駛者的感知的車輛的操作(操作時(shí)序和操作量)不同的控制時(shí)序和控制量進(jìn)行車輛控制。因此，感知相對比率計(jì)算部43計(jì)算作為感知相對距離Ds與感知相對速度Vs之間的比率的感知相對比率X，以使這樣的相對比率為基于駕駛者的感知的值，該相對比率是作為表示本車輛CA與可由駕駛者感知的感知對象TA之間的相對關(guān)系的相對物理量的相對距離與相對速度之間的比率。如果駕駛者固定，則感知相對比率X為恒定值，如圖6所示。也就是，本車輛CA的駕駛者操作本車輛CA，以使該相對比率(即，感知對象TA和本車輛彼此接近時(shí)為止花費(fèi)的時(shí)間)是恒定的。因此，在車輛控制中感知相對比率X的使用使得可以進(jìn)行與本車輛CA的駕駛者的感知一致的車輛控制，而不考慮用于計(jì)算感知相對比率X的參數(shù)(例如，相對距離、相對速度、本車輛CA的車輛速度Vm、相對加速度以及感知對象TA的加速度Ap)改變。因此，通過車輛控制裝置I進(jìn)行的車輛控制與駕駛者的感覺一致，因而可以抑制車輛控制對駕駛者造成的不適。
[0075]控制時(shí)序判定部44基于反映感知相對物理量的控制值而進(jìn)行車輛控制。在該實(shí)施例中，控制時(shí)序判定部44基于反映感知相對比率X的控制值而進(jìn)行車輛控制?？刂茣r(shí)序判定部44將基于作為感知相對物理量的感知相對距離Ds和感知相對速度Ns的感知相對比率X設(shè)定為關(guān)于減速控制的控制時(shí)序的控制值，并基于該控制值而判定減速控制的控制時(shí)序。也就是，在該實(shí)施例中，由于基于使用反映了感知相對比率X(基于感知相對距離Ds和感知相對速度Vs)的控制值(即，基于感知相對比率X)而判定控制時(shí)序，因而可以以與本車輛CA的駕駛者的感知一致的控制時(shí)序進(jìn)行減速控制?？刂茣r(shí)序判定部44判定由感知相對比率計(jì)算部43計(jì)算的感知相對比率X(反映感知相對比率X的控制值)是否大于閾值XO。如果判定感知相對比率X大于閾值XO (即，在減速控制的情況下，判定感知相對比率X小于或等于閾值X0)，控制時(shí)序判定部44開始減速控制。
[0076]這里應(yīng)注意，閾值XO可以被提前設(shè)定為恒定值，或者也可以基于駕駛者(例如，駕駛者的個(gè)性和特征)和本車輛CA的行駛環(huán)境中的至少一者而改變。在閾值XO為恒定值的情況下，在該實(shí)施例中，對于每個(gè)駕駛者單獨(dú)地，在以各種方式對相對距離、相對速度、本車輛CA的車輛速度Vm、相對加速度以及感知對象TA的加速度Ap進(jìn)行改變時(shí)，對在操作本車輛CA的制動踏板時(shí)的實(shí)際相對距離Dr和實(shí)際相對速度Vr進(jìn)行取樣，并可以基于取樣值而計(jì)算實(shí)際感知相對比率Xr，并可以基于實(shí)際感知相對比率Xr的平均值等等而預(yù)先設(shè)定閾值X0。
[0077]此外，在基于本車輛CA的駕駛者而改變閾值XO的情況下，基于在對本車輛CA中提供的由駕駛者操作的操作對象進(jìn)行操作時(shí)發(fā)生的實(shí)際相對距離Dr和實(shí)際相對速度Vr而進(jìn)行所述改變。對制動踏板的操作，即，制動操作的時(shí)序?qū)τ诿總€(gè)駕駛者是不同的。因此，如圖7所示，在固定感知相對距離Ds處的感知相對速度對于每個(gè)駕駛者是不同的，并且由表示感知相對距離與感知相對速度Vs之間的關(guān)系的直線(圖7中的Xrl、Xr2、Xr3)的傾斜度來表示每個(gè)駕駛者的制動操作的時(shí)序。也就是，實(shí)際/感知相對比率Xr對于每個(gè)駕駛者而言都是恒定值，但其值卻依賴于制動操作的速度而不同，如圖8所示。制動操作快的駕駛者具有比制動操作慢的駕駛者更大的實(shí)際/感知相對比率Xr。因此，在該實(shí)施例中，為每個(gè)駕駛者單獨(dú)設(shè)定閾值XO以與駕駛本車輛CA的多個(gè)駕駛者對應(yīng)，并根據(jù)駕駛本車輛CA的不同駕駛者而改變。因此，即使存在駕駛本車輛CA的多個(gè)駕駛者，根據(jù)各個(gè)駕駛者而改變閾值XO，從而可以抑制駕駛者的不適。
[0078]如下進(jìn)行對每個(gè)駕駛者單獨(dú)設(shè)定閾值X0。例如，當(dāng)以各種方式對相對距離、相對速度、本車輛CA的車輛速度Vm、相對加速度、感知對象TA的加速度Ap進(jìn)行改變時(shí)，對在操作本車輛CA的制動踏板時(shí)的實(shí)際相對距離Dr和實(shí)際相對速度Vr取樣，并基于取樣結(jié)果為每個(gè)駕駛者計(jì)算多個(gè)實(shí)際感知相對比率Xr。然后，將駕駛者的實(shí)際/感知相對比率Xr的下限值Xrmin設(shè)定為用于該駕駛者的閾值X0，如圖9所示。此外，還可以基于制動操作的迅速度而設(shè)定閾值X0。例如，可以基于制動操作快的駕駛者的實(shí)際/感知相對比率Xr而預(yù)先設(shè)定制動操作快的駕駛者的閾值XOf，可以基于制動操作的迅速度普通的駕駛者的實(shí)際/感知相對比率Xr而預(yù)先設(shè)定制動操作的迅速度普通的駕駛者的閾值XOm，并可以基于制動操作慢的駕駛者的實(shí)際/感知相對比率Xr而預(yù)先設(shè)定制動操作慢的駕駛者的閾值XOs。然后，根據(jù)每個(gè)駕駛者將閾值XO設(shè)定為XOf、XOm和XOs的值中的一個(gè)。
[0079]此外，在基于本車輛CA正在行駛的環(huán)境而改變閾值XO的情況下，根據(jù)本車輛CA的行駛環(huán)境基于駕駛者感到的緊張程度而進(jìn)行所述改變。與駕駛者感到緊張程度低的情況相比，在駕駛者感到緊張程度高的情況下，感知相對比率X的閾值XO更容易被超過。因此，在減速控制的情況下，使閾值XO較大。本車輛CA的行駛環(huán)境包括本車輛CA正在行駛的道路的種類，道路擁擠度狀況、路面狀況、天氣、能見度等等。例如，如果本車輛CA正在行駛的道路為地方道路、堵塞的道路或滑的道路，或者天氣惡劣，或具有差的能見度，則閾值XO被設(shè)定為較大。即，可以基于本車輛CA的行駛環(huán)境、駕駛者的緊張程度而改變閾值X0。因此，可以使車輛控制跟隨駕駛者對本車輛CA的行駛環(huán)境的感知的改變，并防止或減輕對駕駛者造成的不適。
[0080]減速裝置5實(shí)際進(jìn)行車輛控制。在該實(shí)施例中，減速裝置5進(jìn)行使本車輛CA減速的減速控制。該實(shí)施例中的減速裝置5為向本車輛CA施加由駕駛者對制動踏板的操作而產(chǎn)生的制動力的制動裝置。在控制時(shí)序判定部44判定感知相對比率X小于或等于閾值XO之后，減速裝置5基于控制量(例如，減速度、制動力等等)開始減速控制。因此，減速裝置5基于控制量使本車輛CA減速。如上所述，基于感知相對比率X (或反映感知相對比率X的控制值)而判定控制時(shí)序，并在由此判定的控制時(shí)序開始減速控制。因此，車輛控制裝置I基于控制值而進(jìn)行車輛控制，所述控制值反映感知相對距離Ds和感知相對速度Ns’該感知相對距離Ds和感知相對速度Ns中的每一個(gè)都是感知相對物理量。因此，由于車輛控制裝置I基于反映感知相對距離Ds的控制值而進(jìn)行車輛控制，因此基于這樣的值而進(jìn)行車輛控制，該值小于實(shí)際相對距離Dr，且實(shí)際相對距離Dr越長，該值與實(shí)際相對距離Dr相差的量越大。順便而言，通過ECU4基于本車輛CA的操作狀態(tài)(實(shí)際相對距離Dr、實(shí)際相對速度Vr、本車輛CA的車輛速度Vm等)獲得控制量。獲得控制量的方法為公眾所知，因而略去對其的描述。此外，減速裝置5并不限于制動裝置，而是可以為任何裝置，只要該裝置通過例如產(chǎn)生制動力等等減小發(fā)生在本車輛CA上的驅(qū)動力而使本車輛CA減速即可。減速裝置的實(shí)例包括安裝在本車輛CA中的發(fā)動機(jī)(該發(fā)動機(jī)能夠通過經(jīng)由輸出控制減小其輸出而使本車輛CA減速)、設(shè)置在本車輛CA的動力傳送路徑上的變速器(由于該變速器能夠在通過速度改變比率變速控制而改變力之后將發(fā)動機(jī)的輸出力傳送到驅(qū)動輪并能夠在燃料切斷期間改變發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的摩擦力，因此變速器能夠使本車輛CA減速)、在本車輛CA中被安裝作為動力源的電動機(jī)(該電動機(jī)能夠通過驅(qū)動控制進(jìn)行再生制動而使本車輛CA減速)、由發(fā)動機(jī)的輸出驅(qū)動的輔助部件等等(該輔助部件等等能夠通過驅(qū)動控制增加施予發(fā)動機(jī)的載荷而使本車輛CA減速)等等。此外，可以組合制動裝置和上述裝置(例如，發(fā)動機(jī)、電動機(jī)、輔助部件等等)來形成減速裝置5。
[0081]接下來，將描述車輛控制裝置I采用的車輛控制方法。圖10為示出了根據(jù)實(shí)施例的車輛控制裝置的車輛控制方法的控制流程圖。順便而言，例如，通過執(zhí)行預(yù)先存儲的車輛控制程序的ECU4實(shí)現(xiàn)車輛控制裝置I的車輛控制方法。此外，以預(yù)定控制周期(controlper1d)執(zhí)行車輛控制程序。因此，在本車輛CA正在行駛時(shí)反復(fù)進(jìn)行車輛控制裝置I的車輛控制方法。
[0082]首先，如圖10所示，車輛控制裝置I的E⑶4如上所述獲得本車輛CA的車輛速度Vm、實(shí)際相對距離Dr、實(shí)際相對速度Vr以及感知對象TA的加速度AP (步驟STl)。
[0083]接下來，感知相對距離計(jì)算部41計(jì)算感知相對距離Ds，且感知相對距離計(jì)算部42計(jì)算感知相對速度Vs (步驟ST2)。在該實(shí)施例中，感知相對距離計(jì)算部41例如通過使用上式(3)從所獲得的實(shí)際相對距離Dr計(jì)算感知相對距離Ds。此外，感知相對速度計(jì)算部42例如通過使用上式(7)從所獲得的實(shí)際相對速度Vr、所獲得的本車輛CA的車輛速度Vm以及感知對象TA的加速度Ap而計(jì)算感知相對速度Vs。
[0084]接下來，感知相對比率計(jì)算部43計(jì)算感知相對比率X(步驟ST3)。在該實(shí)施例中，感知相對比率計(jì)算部43進(jìn)行計(jì)算,如(感知相對距離Ds)/(感知相對速度Vs)=(感知相對比率X)。
[0085]接下來，控制時(shí)序判定部44判定感知相對比率X是否大于閾值XO (步驟ST4)。在該實(shí)施例中，控制時(shí)序判定部44判定感知相對比率X是否小于或等于閾值X0，以便判定是否能夠基于感知相對比率X開始減速控制。
[0086]接下來，如果通過控制時(shí)序判定部44判定感知相對比率X大于閾值XO (步驟ST4中的肯定判定)，ECU4開始減速控制(步驟ST5)。在該實(shí)施例中，如果滿足了基于感知相對比率X開始減速控制的條件，ECU4基于由ECU4獲得的控制量而執(zhí)行減速控制。因此，車輛控制裝置I基于這樣的值進(jìn)行車輛控制，該值小于實(shí)際相對距離Dr，實(shí)際相對距離Dr越長，該值與實(shí)際相對距離Dr相差的量越大。例如，如果本車輛CA進(jìn)行碰撞避免/減輕控制，則與在實(shí)際相對距離Dr短時(shí)相比，在實(shí)際相對距離Dr長時(shí)更容易開始碰撞避免/減輕控制。順便而言，如果控制時(shí)序判定部44判定感知相對比率X不大于閾值XO (步驟ST4中的否定判定)，ECU4結(jié)束當(dāng)前的控制周期,并移轉(zhuǎn)到(proceed to)減速控制的下一次執(zhí)行。
[0087]由此，在根據(jù)實(shí)施例的車輛控制裝置I和由車輛控制裝置I進(jìn)行的車輛控制方法中，基于反映與實(shí)際相對物理量對應(yīng)的感知相對物理量的控制值，即，根據(jù)基于實(shí)際相對距離Dr獲得的感知相對距離Ds和基于實(shí)際相對速度Vr獲得的感知相對速度Vs 二者而獲得的感知相對比率X (反映感知相對比率X的控制值)，開始車輛控制的減速控制。因此，獲得與駕駛者的感知一致的減速控制的控制時(shí)序，從而進(jìn)行與駕駛者的感知一致的減速控制。因此，可以抑制減速控制對駕駛者造成的不適。這里應(yīng)注意，如果感知相對速度大，則駕駛者基于感知相對速度Vs操作車輛，以及如果感知相對速度Vs變小，駕駛者基于感知相對距離Ds控制車輛。因此，由于基于感知相對比率X (即，感知相對距離Ds與感知相對速度Vs之間的關(guān)系)進(jìn)行車輛控制，可以使車輛控制與駕駛者在進(jìn)行車輛操作時(shí)的感覺一致。
[0088]順便而言，車輛控制不限于上述實(shí)施例中的減速控制，而是可以為任何車輛控制，只要該車輛控制是基于相對物理量(相對距離、相對速度)進(jìn)行的即可。例如，車輛控制可以為使本車輛CA加速的加速控制(包括從駕駛者不操作加速器踏板的狀態(tài)對車輛加速的控制，以及從駕駛者操作加速器踏板的狀態(tài)對車輛進(jìn)一步加速的控制)，或者還可以為使本車輛CA轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動或轉(zhuǎn)彎控制(包括從駕駛者不操作方向盤的狀態(tài)轉(zhuǎn)動車輛的控制，以及從駕駛者操作方向盤的狀態(tài)進(jìn)一步轉(zhuǎn)動車輛的控制)。例如，作為上述跟隨操作的一部分、作為使車輛保持在本車輛當(dāng)前行駛的車道中的轉(zhuǎn)彎控制的一部分、或上述碰撞避免/減輕控制的一部分，進(jìn)行加速控制和轉(zhuǎn)動控制。
[0089]此外，車輛控制不限于上述改變本車輛CA的行駛狀態(tài)的控制，而是還可以為向駕駛者或設(shè)置在本車輛CA外部的外部裝置等等產(chǎn)生警報(bào)的報(bào)警控制。例如，可以在判定感知相對比率X超過閾值XO時(shí)開始產(chǎn)生警報(bào)的控制。
[0090]此外，還可以作為碰撞避免/減輕控制的一部分而進(jìn)行車輛控制。例如，如果判定感知相對比率X超過閾值X0，則還可以允許開始用于避免本車輛CA的碰撞的控制(例如，產(chǎn)生警報(bào)的控制、使由駕駛者操作的加速器踏板返回的控制、增加加速器踏板的踏板反應(yīng)力的控制，等等)。此外，如果判定感知相對比率X超過閾值X0，還可以允許開始用于減輕在本車輛CA碰撞時(shí)的沖擊的控制(例如，卷緊安全帶以將安全帶緊固到乘客的控制、增加減速裝置5產(chǎn)生的制動力的控制、提前增加用于產(chǎn)生制動力的制動壓力以使減速裝置5迅速產(chǎn)生制動力的控制)。
[0091]此外，通過E⑶4進(jìn)行的對實(shí)際相對距離Dr和實(shí)際相對速度Vr的獲取方法不限于結(jié)合實(shí)施例描述的情況。例如，本車輛CA的ECU4還可以獲得包括感知對象TA的位置數(shù)據(jù)、其車輛速度Vt等等的感知對象數(shù)據(jù)，并可以通過基于所獲得的感知對象數(shù)據(jù)和包括本車輛CA的位置數(shù)據(jù)及其車輛速度Vm等等的本車輛數(shù)據(jù)而計(jì)算實(shí)際相對距離Dr和實(shí)際相對速度Vr來獲得實(shí)際相對距離Dr和實(shí)際相對速度Vr。如果感知對象TA為構(gòu)造物，感知對象數(shù)據(jù)的獲得優(yōu)選通過使用存儲在安裝于本車輛CA中的導(dǎo)航系統(tǒng)中的地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行，或者通過使用本車輛CA的ECU4可以與其通信的道路基礎(chǔ)設(shè)施等等進(jìn)行。此外，如果感知對象TA是在前車輛，還可以通過感知對象TA和本車輛CA的車輛到車輛通信裝置，或通過感知對象TA和本車輛CA的ECU4能夠與其通信的道路基礎(chǔ)設(shè)施，獲得感知對象數(shù)據(jù)。
[0092]此外，感知對象TA的相對于本車輛CA的位置不限于上述實(shí)施例中的從本車輛CA向前的區(qū)域。也就是，本車輛CA的相對于感知對象TA的位置可以為任何位置，只要感知對象TA的位置在本車輛CA的外部并能夠由駕駛者感知即可。例如，在感知對象TA位于本車輛CA側(cè)面的情況下，駕駛者可以直接感知該感知對象TA，從而本發(fā)明的車輛控制方法是適用的。此外，在感知對象TA位于本車輛CA后面的情況下，駕駛者可以直接感知感知對象TA，或通過側(cè)鏡或后視鏡感知感知對象TA，從而本發(fā)明的車輛控制方法是適用的。因此，例如，在感知對象TA為行駛在本車輛CA的后面和行駛在本車輛CA正巡航的車道的鄰車道中的情況下，當(dāng)駕駛者將本車輛的巡航車道改變到該鄰車道時(shí)(即，在改車道或并車道的情況下)，可以基于感知相對物理量進(jìn)行車輛控制。本文中的車輛控制包括減速控制、加速控制、轉(zhuǎn)動控制、報(bào)警控制等等。
[0093]此外，感知相對比率X不限于上述實(shí)施例中的感知相對距離Ds與感知相對速度Vs之間的比率，而是可以為任何比率，只要該比率的分母和分子中的至少一個(gè)包括感知相對物理量即可。例如，感知相對比率X可以為感知相對距離Ds與實(shí)際相對速率Vr之間的比率、或?qū)嶋H相對距離Dr與感知相對速度Vs之間的比率。此外，雖然感知相對比率X被如上表示為將感知相對距離Ds用作分子且將感知相對速度Vs用作分母的分?jǐn)?shù)，但可以替代地將感知相對速度Vs用作分子且將感知相對距離Ds用作分母。此外，不必如上述實(shí)施例一樣基于感知相對比率X進(jìn)行車輛控制，而是還可以基于感知相對距離Ds和實(shí)際相對速Vr、或者感知相對速度Vs和實(shí)際相對距離Dr中的一個(gè)進(jìn)行車輛控制。此外，反映感知相對物理量的控制值不限于如上述實(shí)施例中一樣的與控制時(shí)序有關(guān)的值，而是還可以為與車輛控制的控制量有關(guān)的控制值。例如，在基于相對比率、相對距離以及相對速度中的至少一個(gè)而獲得車輛控制的控制量的情況下，還允許基于感知相對比率X、感知相對距離Ds以及感知相對速度Vs而獲得控制量作為與控制量有關(guān)的控制值。
[0094]此外，在為本車輛CA的每個(gè)駕駛者單獨(dú)設(shè)定閾值XO的情況下，如果基于與所設(shè)定的閾值XO對應(yīng)的駕駛者操作本車輛CA的制動踏板時(shí)發(fā)生的實(shí)際相對距離Dr和實(shí)際相對速度Vr而計(jì)算出的實(shí)際/感知相對比率Xr超過駕駛者的設(shè)定閾值X0，則可以判定駕駛者的注意力已經(jīng)變低。也就是，可以基于實(shí)際/感知相對比率Xr和閾值XO而估計(jì)駕駛者的狀態(tài)。因此，例如，在實(shí)際/感知相對比率Xr超過閾值XO的情況下，還允許進(jìn)行警報(bào)控制、用于避免本車輛CA的碰撞的控制、用于在本車輛CA碰撞時(shí)減輕沖擊的控制。
[0095]順便而言，還可以通過E⑶4基于數(shù)據(jù)庫而獲得感知相對距離Ds、感知相對速度Vs以及感知相對比率X，該數(shù)據(jù)庫是預(yù)先通過實(shí)驗(yàn)等等找到這些值中的每一個(gè)與用于計(jì)算這些值的參數(shù)(包括實(shí)際相對距離Dr、實(shí)際相對速度Vr、車輛速度Vm等等的參數(shù))的關(guān)系而產(chǎn)生的。此外，反映感知相對物理量(感知相對比率X)的控制值，例如，與控制時(shí)序有關(guān)的控制值、與控制量有關(guān)的控制值等等，同樣可以通過ECU4基于數(shù)據(jù)庫而獲得，該數(shù)據(jù)庫是基于感知相對物理量(感知相對距離Ds以及感知相對速度Vs)和感知相對比率X預(yù)先通過經(jīng)由實(shí)驗(yàn)等等找到這些控制值中的每一個(gè)與用于計(jì)算這些控制值的參數(shù)(包括實(shí)際相對距離Dr、實(shí)際相對速度Vr、車輛速度Vm等等的參數(shù))的關(guān)系而產(chǎn)生的。
[0096]從上面的說明中可以了解，上述車輛控制裝置和車輛控制方法可用于通過使用相對物理量作為輸入值而進(jìn)行控制車輛的車輛控制的車輛控制裝置和車輛控制方法，并特別適宜于限制該車輛控制對駕駛者造成的不適，其中所述相對物理量表示車輛與存在于車輛外部并可由車輛的駕駛者感知的感知對象之間的相對關(guān)系。
[0097]雖然已經(jīng)參考其示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于示例性實(shí)施例或結(jié)構(gòu)。相反，本發(fā)明旨在涵蓋各種修改和等效設(shè)置。此外，雖然以示例性的各種組合和配置示出了示例性實(shí)施例的各種要素，但包括更多、更少或僅僅單個(gè)要素的其他組合和配置同樣在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種車輛控制裝置，其通過使用車輛與存在于所述車輛外部并能夠由所述車輛的駕駛者感知的感知對象之間的實(shí)際相對距離和實(shí)際相對速度作為輸入值而控制所述車輛，其特征在于: 基于反映感知相對比率的控制值而控制所述車輛，所述感知相對比率為感知相對距離與所述實(shí)際相對速度和感知相對速度中的一者之間的比率，所述感知相對距離是與所述實(shí)際相對距離對應(yīng)的物理量并且是所述車輛與由所述駕駛者感知的所述感知對象之間的相對距離，所述感知相對速度是與所述實(shí)際相對速度對應(yīng)的物理量并且表示所述車輛與由所述駕駛者感知的所述感知對象之間的相對速度，其中 所述感知相對距離小于所述實(shí)際相對距離，所述實(shí)際相對距離越長，所述感知相對距離與所述實(shí)際相對距離相差的量越大。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的車輛控制裝置，其中所述控制值與在所述車輛的控制中的控制時(shí)序和控制量中的至少一者相關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的車輛控制裝置，其中如果所述控制值與所述控制時(shí)序相關(guān)，則在所述感知相對比率超過閾值時(shí)開始對所述車輛的控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的車輛控制裝置，其中基于所述駕駛者和所述車輛的行駛環(huán)境中的至少一者而設(shè)定所述閾值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的車輛控制裝置，其中如果基于所述駕駛者而設(shè)定所述閾值，則基于在對所述車輛中提供的由所述駕駛者操作的操作對象進(jìn)行操作時(shí)發(fā)生的所述實(shí)際相對距離和所述實(shí)際相對速度而設(shè)定所述閾值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的車輛控制裝置，其中通過使用下式(I)獲得所述感知相對距離:
Ds = Dr11...(I) 其中Ds為所述感知相對距離，Dr為所述實(shí)際相對距離，且η在0〈η〈1的范圍內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的車輛控制裝置，其中在所述式(I)中，η在0.7 Sn <0.8的范圍內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的車輛控制裝置，其中通過使用下式(2)獲得所述感知相對距離:
Ds = a log (Dr/D0)...(2) 其中Ds為所述感知相對距離，Dr為所述實(shí)際相對距離，DO是作為所述感知對象向所述車輛接近時(shí)所述車輛的所述駕駛者所不能接受的極限值的最大相對距離，且α為常數(shù)。
9.一種車輛，其包括根據(jù)權(quán)利要求1到8中任一項(xiàng)的車輛控制裝置，所述車輛進(jìn)一步適于基于該車輛與位于該車輛前方并能夠由該車輛的駕駛者感知的其他車輛之間的實(shí)際相對距離而進(jìn)行碰撞避免/減輕控制，所述碰撞避免/減輕控制至少避免該車輛與所述其他車輛碰撞以及減輕在所述碰撞發(fā)生時(shí)的沖擊，所述車輛的特征在于: 與在所述實(shí)際相對距離相對短時(shí)相比，在所述實(shí)際相對距離相對長時(shí)更容易開始所述碰撞避免/減輕控制。
10.一種車輛控制方法，其通過使用車輛與存在于所述車輛外部并能夠由所述車輛的駕駛者感知的感知對象之間的實(shí)際相對距離和實(shí)際相對速度作為輸入值而控制車輛，其特征在于包括: 基于反映感知相對比率的控制值而控制所述車輛，所述感知相對比率為感知相對距離與所述實(shí)際相對速度和感知相對速度中的一者之間的比率，所述感知相對距離是與所述實(shí)際相對距離對應(yīng)的物理量并且是所述車輛與由所述駕駛者感知的所述感知對象之間的相對距離，所述感知相對速度是與所述實(shí)際相對速度對應(yīng)的物理量并且表示所述車輛與由所述駕駛者感知的所述感知對象之間的相對速度，其中 所述感知相對距離小于所述實(shí)際相對距離，所述實(shí)際相對距離越長，所述感知相對距離與所述實(shí)際相對距離相差的量越大。
【文檔編號】B60W40/08GK104149786SQ201410294187
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2010年5月26日 優(yōu)先權(quán)日:2009年5月29日
【發(fā)明者】青木宏文, 安田浩志 申請人:豐田自動車株式會社