0:跟隨控制部(HEV-⑶:混合動力汽車控制單元)
【具體實施方式】
[0061]以下參考附圖，對本發(fā)明優(yōu)選的實施方式進行詳細地說明。在此，在本說明書以及附圖中，對實質上具有相同的功能構成的構成要素使用相同的符號，而省略重復的說明。
[0062](1.動力系統(tǒng)的基本構成)
[0063]首先，針對車輛的動力系統(tǒng)的基本構成進行說明。圖1是示意地表示根據(jù)本實施方式的車輛10的動力系統(tǒng)的基本系統(tǒng)構成的說明圖。本實施方式的車輛10是具有發(fā)動機55以及電動發(fā)電機74作為驅動源的混合動力汽車(HEV)。
[0064]如圖1所示，發(fā)動機55是以汽油等作為燃料產(chǎn)生驅動力的內燃機，在發(fā)動機55的輸出側連接有自動變速機65。
[0065]電動發(fā)電機74具有將電能轉換為機械能的功能和將機械能轉換為電能的功能(再生功能)。并且，電動發(fā)電機74具有吸收發(fā)動機55的輸出將其轉換為電力并向電池80充電的電動機發(fā)電行駛模式，和將減速時作為熱能舍棄的減速能轉換為電力并向電池80充電的再生制動模式。在再生制動模式中，通過驅動輪40的轉動而在電動發(fā)電機74產(chǎn)生電力，并產(chǎn)生針對驅動輪40的制動力。
[0066]電動發(fā)電機74通過對直流電和交流電進行雙向轉換的轉換器78與電池80連接。轉換器78在產(chǎn)生電動發(fā)電機74的驅動力時，將電池80的電壓轉換為交流電壓來驅動電動發(fā)電機74。并且，轉換器78在電池80充電時，將在電動發(fā)電機74生成的再生電力轉換為直流電壓而向電池80充電。換言之，電動發(fā)電機74根據(jù)轉換器78的控制而切換動作。
[0067]從電動發(fā)電機74輸出的驅動力通過驅動軸45傳達至驅動輪40。并且，從發(fā)動機55輸出的驅動力通過自動變速機65以及驅動軸45傳達至驅動輪40。自動變速機65通過切換變速比來調節(jié)傳達至驅動軸45的驅動力。在發(fā)動機55和自動變速機65之間設有未圖示的離合器裝置。通過斷開離合器裝置，從而使發(fā)動機55從自動變速機65分離，只有電動發(fā)電機74作為動力源與驅動輪40連接。并且，通過聯(lián)結離合器裝置，從而使發(fā)動機55連接至自動變速機65，發(fā)動機55以及電動發(fā)電機74作為動力源與驅動輪40連接。
[0068](2.電子控制系統(tǒng))
[0069](2-1.基本構成)
[0070]其次，對控制車輛10的動力系統(tǒng)的電子控制系統(tǒng)進行說明。如圖1所示，電子控制系統(tǒng)是由與CAN(ControIIer Area Network:控制器局域網(wǎng))等未圖示的通信總線連接的多個控制單元構成。根據(jù)經(jīng)由上述多個控制單元的協(xié)調控制，而使發(fā)動機55、自動變速機65以及電動發(fā)電機74被控制。
[0071]在本實施方式中，多個控制單元分別以微型計算機為中心構成，并具有發(fā)動機控制單元(ECU) 50、自動變速機控制單元(TCU) 60、電動機控制單元(MCU) 70、攝像處理單元(SC-CU)IlO以及混合動力汽車控制單元(HEV-CU) 130。
[0072]上述控制單元50、60、70、110、130通過由通信總線形成的車內網(wǎng)絡，而相互交換由各種計算值等的控制信息和/或各種傳感器檢測到的控制參數(shù)信息，執(zhí)行包括發(fā)動機控制、電動機控制、自動變速機控制的跟隨控制等。
[0073]例如，在SC-⑶110輸入有立體攝影機20的攝像信息的信號。并且，在HEV-CV130輸入有檢測自適應巡航控制開關30和/或駕駛員的加速操作(加速踏板的踩踏量、加速踏板開度)的加速感應器、檢測制動操作(制動踏板的踩踏量)的制動感應器等的信號。
[0074]E⑶50、1U60、MCU70分別控制發(fā)動機55、自動變速機65、電動發(fā)電機74的轉換器78。上述E⑶50、T⑶60、MCU70至少在執(zhí)行跟隨控制時基于來自HEV-⑶130的要求執(zhí)行控制。
[0075](2-2.攝像處理單元)
[0076]如圖1所示，在SC-⑶110輸入有來自立體攝影機20的攝像信息，并且通過通信總線輸入有本車輛的車速V等。SC-CUllO基于立體攝影機20的攝像，對信號燈的有無、信號燈的亮燈顏色、至信號燈的距離、前行車輛的有無、前行車輛的制動燈的亮燈狀態(tài)、距離前行車輛的車間距和/或車間距的變化量、障礙物的有無、至障礙物的距離和/或該距離的變化量等進行計算。上述SC-CUllO具有作為前方監(jiān)視部的功能。
[0077]與SC-⑶110連接的立體攝影機20例如由使用電荷耦合器件(CXD)等的固體攝像器件、以左右為一組的CXD攝影機構成。并且，C⑶攝影機的攝像器件可以進行彩色攝像。上述左右的CCD攝影機分別在車廂內的車頂前方以一定間隔安裝，從不同視點對車外的對象進行立體攝像。立體攝影機20以及SC-CUllO構成為為一體化的單元，而被設置在車廂內。
[0078]SC-CUllO針對由立體攝影機20拍攝的本車輛的行進方向的一組立體圖像對，根據(jù)對應位置的偏離量通過三角測量的原理生成距離信息。針對該距離信息進行已知的分組處理，通過對分組處理后的距離信息與預先設定的三維立體物數(shù)據(jù)等進行比較，來檢測信號燈和/或前行車輛、障礙物等。障礙物是例如人和/或護欄等。SC-CUllO在檢測到上述的信號燈和/或前行車輛、障礙物等的情況下，算出距離本車輛的相對距離D、前行車輛和/或障礙物的移動速度Vf (相對距離D的變化率+本車輛的車速V)等。
[0079]具體如圖1所示，本實施方式的SC-CUllO由減速狀況檢測部114、制動操作檢測部118、前行車輛信息檢測部122構成。上述各部分具體是通過執(zhí)行微型計算機的程序而實現(xiàn)的。
[0080]其中前行車輛信息檢測部122檢測作為立體物的前行車輛的有無，并算出前行車輛與本車輛之間的車間距D1、前行車輛的移動速度Vfl (車間距Dl的變化率+本車輛的車速V)。與檢測到的前行車輛相關的信息被輸出至HEV-CU130。
[0081]并且，SC-⑶110的減速狀況檢測部114識別作為立體物的信號燈和/或障礙物等前行車輛可能減速的因素。并且，減速狀況檢測部114在識別到信號燈的情況下，識別上述信號燈是以紅燈、黃燈、綠燈的哪個亮燈顏色而亮燈。信號燈的亮燈顏色能夠通過以下方法進行識別，例如處理立體圖像并確定信號機的信號燈，提取立體處理前的原圖像所對應的區(qū)域的顏色成分。檢測到的信號燈和/或障礙物的信息被輸出至HEV-CU130。
[0082]并且，SC-⑶110的制動操作檢測部118在識別了作為立體物的前行車輛的情況下，識別前行車輛的制動燈是否亮燈。制動燈的亮燈能夠通過以下方法進行識別，例如處理立體圖像并確定前行車輛的制動燈，提取立體處理前的原圖像所對應的區(qū)域的顏色成分以及亮度。檢測到的制動燈的信息被輸出至HEV-⑶130。
[0083](2-3.混合動力汽車控制單元)
[0084]HEV-⑶130在自適應巡航控制開關30為開的狀態(tài)下，通過經(jīng)由E⑶50、T⑶60、MCU70來控制發(fā)動機55的輸出扭矩、自動變速機65的變速比、電動發(fā)電機74的輸出扭矩，從而進行車輛10的追蹤控制。該HEV-CU130具有作為跟隨控制部的功能。
[0085]自適應巡航控制開關30例如設置于車輛10的方向盤，由駕駛員進行開關的切換操作。并且，HEV-CU130在執(zhí)行跟隨控制的過程中，當駕駛員進行制動操作時中止跟隨控制。
[0086]HEV-⑶130在自適應巡航控制開關30為開時，在通過SC-⑶110檢測到前行車輛且在車間距Dl小于車間距跟隨距離Dthrel的情況下，執(zhí)行基于車間距目標的跟隨控制(車間距跟隨模式)。并且，HEV-⑶130在自適應巡航控制開關30為開時，在通過SC-⑶110未檢測到前行車輛情況下，或者在檢測到前行車輛且車間距Dl超過車間距跟隨距離Dthrel的情況下，執(zhí)行基于駕駛員設定的車速目標的跟隨控制(車速跟隨模式)。
[0087]車間距跟隨模式是在距離前行車輛的車間距Dl小于車間距跟隨距離Dthrel期間，為使車間距Dl收斂至車間距目標值Dtrg的行駛控制模式。車間距目標值Dtrg能夠設定為根據(jù)本車輛的車速V不同而不同的值。在執(zhí)行車間距跟隨模式下的跟隨控制(車間距跟隨控制)的過程中，HEV-⑶130計算用于使車間距Dl收斂至車間距目標值Dtrg的目標加速度，基于該目標加速度算出發(fā)動機輸出扭矩目標、變速比目標、電動機扭矩目標，并對ECU50、TCU60、MCU70 輸出指示。
[0088]車速跟隨模式是在未檢測到前行車輛期間、或者在距離前行車輛的車間距Dl超過車間距跟隨距離Dthrel期間，為使車速V收斂至駕駛員設定的車速目標值Vtrg的行駛控制模式。在執(zhí)行車速跟隨模式下的跟隨控制(車速跟隨控制)的過程中，HEV-CU130計算用于使本車輛的車速V收斂至車速目標值Vtrg的目標加速度，基于該目標加速度算出發(fā)動機輸出扭矩目標、變速比目標、電動機扭矩目標，并對E⑶50、T⑶60、MCU70輸出指示。
[0089]HEV-⑶130基于SC-⑶110所輸出的信息，在檢測到前行車輛會減速的狀況或者前行車輛的制動燈的亮燈情況下，緩和正在執(zhí)行的跟隨控制的跟隨性。據(jù)此，在車間距跟隨控制中，在前行車輛開始減速之前；或者在車速跟隨控制中，在本車輛接近前行車輛之前，