拥堵判定装置、车辆、服务器装置以及拥堵判定方法

摘要

本公开提供在自动行驶功能的执行过程中能够适当地判断本车的行驶道路是否拥堵的拥堵判定装置、车辆、服务器装置以及拥堵判定方法。拥堵判定装置具备：接合时间获得部，获得离合器的接合时间，所述离合器能够切断或连接来自驱动源的动力，且设置于具有自动行驶功能的车辆；以及拥堵判定部，基于所获得的接合时间判定车辆的行驶道路是否拥堵。

说明书

技术领域

本公开涉及拥堵判定装置、车辆、服务器装置以及拥堵判定方法。

背景技术

近年来，为了减轻驾驶员的负担和避免事故发生，开发出各种各样的驾驶辅助装置，并已实用化。作为这样的驾驶辅助装置之一，已知具备自动行驶功能(例如，AdaptiveCruise Control即自适应巡航控制功能，以下称为“ACC功能”)的驾驶辅助装置(例如，参照专利文献1)。一般地，ACC功能以在加速器和制动器的操作频率较低的高速公路上的行驶时使用为前提，规定有可设定定速行驶时的目标速度的速度范围(以下，称为“可设定速度范围”)(例如40km/h～110km/h)。

在具备ACC功能的驾驶辅助装置中，例如通过在可设定速度范围内的速度下的行驶中由驾驶员进行使ACC功能有效的操作，从而当前的车速被设定为目标速度。而且，进行车辆的驱动力和制动力的控制，以使得在不存在前行车辆的情况下，以所设定的目标速度进行定速行驶，另外，在存在前行车辆的情况下，保持恒定的车间距离(目标车间距离)的同时进行跟随行驶。

另外，已提出在全车速范围执行ACC功能的全车速ACC功能(例如，参照专利文献2)。在全车速ACC功能中，在前行车辆已经停车的情况下，进行停车以使得车间距离收敛在规定的目标范围内，在前行车辆重新开始行驶的情况下，进行车辆的驱动力和制动力的控制，以重新开始跟随行驶。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本国特开平7-17295号公报。

专利文献2：日本国特开2013-123993号公报。

发明内容

发明要解决的问题

然而，在上述的ACC功能的执行过程中，在本车的行驶道路拥堵的情况下，有可能频繁地发生开开停停，从而驾驶员驾驶性能降低。例如，在全车速ACC功能的执行过程中，由于在车辆的行驶道路拥堵等原因而前行车辆进行低速行驶的情况下，本车会反复进行如下的起步和停车，即，本车很快赶上前行车辆而停车，然后在与前行车辆之间的车间距离拉开时本车再次启动，之后本车又很快赶上前行车辆而停车；由此，驾驶员的驾驶性能有可能降低。因此，在具备ACC功能的驾驶辅助装置中，优选地，适当判断本车的行驶道路是否拥堵，在本车的行驶道路拥堵的情况下，进行与本车的行驶道路未拥堵的正常行驶时不同的行驶控制。

本公开的目的在于提供在自动行驶功能的执行过程中能够适当地判断本车的行驶道路是否拥堵的拥堵判定装置、车辆、服务器装置以及拥堵判定方法。

解决问题的方案

本公开的一方面的拥堵判定装置具备：

接合时间获得部，获得离合器的接合时间，所述离合器能够切断或连接来自驱动源的动力，且设置于具有自动行驶功能的车辆；以及

拥堵判定部，基于所获得的所述接合时间判定所述车辆的行驶道路是否拥堵。

本公开的一方面的车辆，具备上述拥堵判定装置。

本公开的一方面的服务器装置具备上述拥堵判定装置，且通过通信线路与所述车辆连接。

本公开的一方面的拥堵判定方法包括以下步骤：

获得离合器的接合时间，所述离合器能够切断或连接来自驱动源的动力，且设置于具有自动行驶功能的车辆；

基于所获得的所述接合时间判定所述车辆的行驶道路是否拥堵。

发明效果

根据本公开，在自动行驶功能的执行过程中，可以适当地判断本车的行驶道路是否拥堵。

附图说明

图1是表示包括本实施方式中的驾驶辅助装置的车辆的结构的一例的方框图。

图2是表示本实施方式中的驾驶辅助装置的结构的一例的方框图。

图3是表示本实施方式中的驾驶辅助装置的拥堵判定动作例的流程图。

具体实施方式

下面，参照附图对本公开的一实施方式进行详细说明。

首先，对包括本公开的一实施方式的驾驶辅助装置的车辆的结构进行说明。

图1是表示包括本实施方式的驾驶辅助装置的车辆的结构的一例的方框图。

图1所示的车辆1例如是搭载有直列六缸柴油发动机的卡车等大型车辆。如图1所示，车辆1具有使车辆1行驶的驱动系统10、使车辆1减速的制动系统20以及辅助驾驶员对车辆1的驾驶的驾驶辅助装置30等。

驱动系统10具有发动机11(作为本公开的“驱动源”发挥功能)、离合器12、变速器(transmission)13、传动轴(propeller shaft)14、差动装置(differential gear)15、驱动轴(drive shaft)16、车轮17、发动机用ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)18以及动力传递用ECU19。作为变速器13，例如可举出AMT(Automated Manual Transmission，机械式自动变速器)等。

发动机用ECU18和动力传递用ECU19通过CAN(Controller Area Network，控制器局域网)等车载网络与驾驶辅助装置30连接，能够相互接收和发送需要的数据及控制信号。发动机用ECU18按照来自驾驶辅助装置30的驱动指令，控制发动机11的输出转矩。动力传递用ECU19按照来自驾驶辅助装置30的驱动指令，控制离合器12的分离或接合以及变速器13的变速。

发动机11的动力(输出转矩)经由能够切断或连接来自发动机11的动力的离合器12而传递到变速器13。传递到变速器13的动力进一步经由传动轴14、差动装置15以及驱动轴16传递到车轮17。由此，发动机11的动力被传递到车轮17，从而车辆1进行行驶。

制动系统20具有行车制动器21、辅助制动器22、23、驻车制动器(省略图示)以及制动用ECU24。

行车制动器21是摩擦制动器，一般被称为主制动器、脚制动器或基础制动器等。行车制动器21例如是将制动衬片(制动蹄片)向与车轮17一起转动的制动鼓的内侧压靠从而得到制动力的鼓式制动器。

辅助制动器22是通过向传动轴14的旋转直接施加负载来得到制动力的缓速器(以下称为“缓速器22”)，例如是电磁式缓速器。辅助制动器23是利用发动机11的旋转阻力来提高发动机制动的效果的排气制动器(以下称为“排气制动器23”)。通过设置缓速器22和排气制动器23，能够增大制动力，并且，行车制动器21的使用频率降低，因此，能够抑制制动衬片等的磨损。

制动用ECU24通过CAN等车载网络与驾驶辅助装置30连接，能够相互接收和发送需要的数据及控制信号。制动用ECU24按照来自驾驶辅助装置30的制动指令，控制行车制动器21的制动力(车轮17的轮缸的制动液压)。

行车制动器21的制动动作由驾驶辅助装置30和制动用ECU24控制。缓速器22和排气制动器23的制动动作由驾驶辅助装置30以开启/断开的方式控制。缓速器22和排气制动器23的制动力基本上是恒定的，因此，在需要精确地产生所希望的制动力的情况下，能够精细地调整制动力的行车制动器21是合适的。

驾驶辅助装置30从车间距离检测部41、ACC用操作部42、加速操作检测部43、制动操作检测部44以及车速传感器45获得各种信息，并基于所获得的信息控制驱动系统10和制动系统20的动作。

另外，驾驶辅助装置30将与行驶有关的各种信息通过声音和图像等从信息输出部50输出。

另外，驾驶辅助装置30实现作为自动行驶功能的全车速ACC(Adaptive CruiseControl即自适应巡航控制)功能。即，驾驶辅助装置30进行车辆1中的定速行驶控制和跟随行驶控制(以下总称为“自动行驶控制”)。

定速行驶控制是指，当在规定的范围内不存在前行车辆的情况下，以使得车辆1的行驶速度(以下称为“车速”)接近规定的目标值(值，或者值的范围)的方式使驱动系统10和制动系统20动作的控制。

另外，跟随行驶控制是指，当在规定的范围内存在前行车辆的情况下，以使得车间距离收敛在规定的目标范围内的方式，且使得相对速度接近零的方式，使驱动系统10和制动系统20动作的控制。在本实施方式中，当在车辆1的行驶道路上行驶的前行车辆已经停车的情况下，车辆1以使得车辆1与前行车辆之间的车间距离(以下，简称为“车间距离”)收敛在规定的目标范围内的方式进行停车，之后，在前行车辆重新开始行驶的情况下，重新开始跟随行驶。关于驾驶辅助装置30的细节，将在后面描述。

车间距离检测部41测量(检测)车间距离，并将测量结果向驾驶辅助装置30输出。在车间距离检测部41中，例如，可以单独或组合应用激光雷达、毫米波雷达、摄像装置等。上述的驾驶辅助装置30基于车间距离检测部41的检测结果控制定速行驶中以及跟随行驶中的驱动系统10和制动系统20的动作。

ACC用操作部42具有用于将全车速ACC功能设为可执行的主开关、以及用于进行全车速ACC功能的设定/解除的ACC设定开关。另外，ACC用操作部42包括用于设定车速的目标值的速度设定按钮、以及用于设定车间距离的车间距离设定按钮。应予说明，这些开关和按钮也可以是在带触摸面板的显示器所显示的用户界面。ACC用操作部42将表示在ACC用操作部42中进行的操作的内容的操作信号向驾驶辅助装置30输出。上述的驾驶辅助装置30基于来自ACC用操作部42的操作信号(通过ACC用操作部42进行的驾驶员的操作)设定与自动行驶控制有关的信息。

加速操作检测部43检测用于使车辆加速的加速踏板是否被踩踏、以及加速踏板的踩踏量，并将其检测结果向驾驶辅助装置30输出。驾驶辅助装置30基于加速踏板的踩踏量，向发动机用ECU18和动力传递用ECU19发送驱动指令。

制动操作检测部44检测用于使行车制动器21动作的制动踏板是否被踩踏、以及制动踏板的踩踏量。另外，制动操作检测部44检测使缓速器22或排气制动器23动作的辅助制动杆是否被操作。而且，制动操作检测部44将与制动踏板和辅助制动杆有关的检测结果向驾驶辅助装置30输出。上述的驾驶辅助装置30基于制动踏板的踩踏量向制动用ECU24发送制动指令。另外，驾驶辅助装置30基于辅助制动杆的操作，控制缓速器22或排气制动器23的开启/断开动作。

车速传感器45例如安装于传动轴14，检测车速并将检测结果向驾驶辅助装置30输出。

信息输出部50例如包括扬声器、以及所谓的仪表板和或导航系统的显示器(省略图示)等的显示部(显示器)。驾驶辅助装置30使用信息输出部50例如进行与车速表、转速表、燃油表、水温表、里程表等各种仪器类以及自动行驶控制有关的信息的显示和警报声的输出等。

应予说明，虽然未图示，但是发动机用ECU18、动力传递用ECU19、制动用ECU24以及驾驶辅助装置30例如分别具有CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、存储有控制程序的ROM(Read Only Memory，只读存储器)等存储介质、RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)等工作存储器以及通信电路。在该情况下，例如，通过CPU执行控制程序来实现构成驾驶辅助装置30的后述的各部的功能。另外，发动机用ECU18、动力传递用ECU19、制动用ECU24以及驾驶辅助装置30具有用于经由车载网络相互授受各种信息的接口部(连接部)。

具有这样的结构的车辆1通过利用驾驶辅助装置30，不仅能够进行基于驾驶员的操作的通常的行驶，而且还能够通过基于车速、车间距离等的自动行驶控制来进行行驶。

接着，参照图2对驾驶辅助装置30(作为本公开的“拥堵判定装置”发挥功能)的结构进行说明。

如图2所示，驾驶辅助装置30具有信息获得部32、ACC控制部34(作为本公开的“接合时间获得部”和“拥堵判定部”发挥功能)以及分离或接合状态获得部36。

信息获得部32例如基于来自ACC用操作部42的输入信息获得车速、相对速度或车间距离的目标值，并将所获得的目标值向ACC控制部34输出。

另外，信息获得部32基于来自车速传感器45和车间距离检测部41的输入信息获得车速、前行车辆相对于车辆1的相对速度(以下简称为“相对速度”)以及车间距离。例如，信息获得部32记录输入信息，根据车间距离的时间变化计算相对速度。而且，信息获得部32将所获得的车速、相对速度以及车间距离向ACC控制部34输出。

应予说明，信息获得部32例如也可以基于当前的车速和车间距离、以及由用户预先设定的车间范围(车间距离的水平)适当设定车速的目标值和车间距离的目标值。例如，信息获得部32在发动机11的启动时经由ACC用操作部42的车间距离设定按钮，接受驾驶员进行的、从预先设定的多个车间范围之中选择一个的操作。而且，被选择的车间范围越长或者当前的车速越大，则信息获得部32以更大的值设定车间距离的目标值。信息获得部32也可以将表示所设定的车间范围的信息显示于信息输出部50。

ACC控制部34以车速、相对速度以及车间距离中的至少一个接近各自的目标值的方式，控制车辆1的驱动系统10和制动系统20。即，ACC控制部34进行上述的自动行驶控制。

例如，ACC控制部34对车速(实际的速度)与其目标值(目标速度)之间的差值、以及相对速度与其目标值之间的差值进行比例控制(P控制)，对车间距离与其目标值(车间范围)之间的差值进行积分控制(I控制)。即，ACC控制部34进行基于车速、相对速度以及车间距离的目标值与实际的车速、相对速度以及车间距离之间的差值的反馈运算。由此，ACC控制部34计算使这些差值分别接近零的加减转矩(加速转矩、减速转矩)作为加减转矩的目标值(与本公开的“输出目标转矩”对应，以下称为“输出目标转矩”)，并将计算出的输出目标转矩值作为针对驱动系统10和制动系统20的控制值输出。

发动机用ECU18获得与从ACC控制部34输出的输出目标转矩(加速转矩)对应的燃料喷射量。例如，发动机用ECU18在未图示的存储部预先存储有表示输出目标转矩与发动机11的燃料喷射量之间的相关关系的相关映射表，由此，能够容易地获得与从ACC控制部34输出的输出目标转矩对应的燃料喷射量。

发动机用ECU18通过控制所获得的燃料喷射量从而对发动机11的输出进行控制。即，发动机用ECU18以使得输出目标转矩与发动机11的输出转矩一致的方式控制发动机11。

动力传递用ECU19将离合器12的分离或接合状态(离合器12的分离或接合状态是接合状态还是分离状态)通知给分离或接合状态获得部36。分离或接合状态获得部36将从动力传递用ECU19通知过来的离合器12的分离或接合状态进行输出。

然而，在全车速ACC功能的执行过程中，在车辆1的行驶道路拥堵的情况下，有可能频繁地发生开开停停，从而驾驶员的驾驶性能降低。具体地，由于在车辆1的行驶道路拥堵等原因而前行车辆进行低速行驶的情况下，车辆1会反复进行如下的起步和停车，即，车辆1很快赶上前行车辆而停车，然后在与前行车辆之间的车间距离拉开时车辆1再次启动，之后车辆1又很快赶上前行车辆而停车；由此，驾驶员的驾驶性能有可能降低。因此，在具备全车速ACC功能的驾驶辅助装置30中，优选地，适当判断车辆1的行驶道路是否拥堵，在车辆1的行驶道路拥堵的情况下，进行与车辆1的行驶道路未拥堵的正常行驶时不同的行驶控制。

因此，在本实施方式中，ACC控制部34为了适当地判断车辆1的行驶道路是否拥堵，进行以下的动作。

ACC控制部34基于从分离或接合状态获得部36输出的离合器12的分离或接合状态获得离合器12的接合时间。在此，离合器12的接合时间是在规定期间内从离合器12的接合开始起到离合器12的接合结束为止的时间。规定期间是从车辆1起步起到停车为止的期间。

应予说明，离合器12的接合时间也可以是在规定期间内从离合器12的接合开始起到离合器12的接合结束为止的时间的累积时间。另外，规定期间也可以是车辆1行驶规定距离的期间。

ACC控制部34基于所获得的离合器12的接合时间判定车辆1的行驶道路是否拥堵。在本实施方式中，ACC控制部34在离合器12的接合时间小于规定时间的情况下，判定为车辆1的行驶道路拥堵，另一方面，在离合器12的接合时间为规定时间以上的情况下，判定为车辆1的行驶道路未拥堵。

应予说明，ACC控制部34在全车速ACC功能未有效的情况下，基于加速器、制动器、变速杆以及方向盘等操作接口(均未图示)的操作，控制包括驱动系统10和制动系统20的车辆1的各部。这些控制由于与以往的车辆中的正常行驶的控制相同，因此在此省略说明。

接着，参照图3的流程图，对本实施方式的驾驶辅助装置30的拥堵判定动作例进行说明。在车辆1的行驶控制中全车速ACC功能有效的情况下，执行图3的处理。

首先，ACC控制部34基于从分离或接合状态获得部36输出的离合器12的分离或接合状态，获得离合器12的接合时间(步骤S100)。

接着，ACC控制部34判定所获得的离合器12的接合时间是否小于规定时间(步骤S120)。在判定的结果为离合器12的接合时间小于规定时间的情况下(步骤S120：“是”)，ACC控制部34判定为车辆1的行驶道路拥堵(步骤S140)。之后，驾驶辅助装置30结束图3中的处理。

另一方面，在离合器12的接合时间为规定时间以上的情况下(步骤S120：“否”)，ACC控制部34判定为车辆1的行驶道路未拥堵(步骤S160)。之后，驾驶辅助装置30结束图3中的处理。

如以上详细说明的那样，在本实施方式中，驾驶辅助装置30(拥堵判定装置)具备：接合时间获得部(ACC控制部34)，获得离合器12的接合时间，该离合器12能够切断或连接来自驱动源(发动机11)的动力，且设置于具有自动行驶功能(全车速ACC功能)的车辆1；以及拥堵判定部(ACC控制部34)，基于所获得的接合时间判定车辆1的行驶道路是否拥堵。

根据这样构成的本实施方式，着眼于在车辆1的行驶道路拥堵的情况下有离合器12的接合时间较短的倾向这一点，基于离合器12的接合时间判定车辆1的行驶道路是否拥堵。因此，能够适当地判断车辆1的行驶道路是否拥堵。进而，在车辆1的行驶道路拥堵的情况下，通过进行与车辆1的行驶道路未拥堵的正常行驶时不同的行驶控制，能够抑制频繁地发生开开停停的情况，并且能够抑制驾驶员的驾驶性能降低的情况。

应予说明，在上述实施方式中，对作为本公开的“拥堵判定装置”发挥功能的结构设置于车辆1的例子进行了说明，但本公开不限于此。例如，作为本公开的“拥堵判定装置”发挥功能的结构也可以设置于经由通信线路与车辆1连接的服务器装置。在该情况下，首先，服务器装置基于从分离或接合状态获得部36输出的离合器12的分离或接合状态，获得离合器12的接合时间。接着，服务器装置基于所获得的离合器12的接合时间，判定车辆1的行驶道路是否拥堵。最后，服务器装置将车辆1的行驶道路是否拥堵的判定结果经由通信线路向车辆1发送。

另外，在上述实施方式中，对在能够执行全车速ACC功能的车辆1中，进行基于离合器12的接合时间的拥堵判定的例子进行了说明，但本公开不限于此。例如，也可以于在规定的区间(特定的车速范围)内能够执行ACC功能的车辆中，或者能够执行如下的自动驾驶功能的车辆中，即，使得驾驶员无时间限制地免得进行加速器、制动器、方向盘等操作的自动驾驶功能的车辆中，进行基于离合器12的接合时间的拥堵判定。

另外，在上述实施方式中，在离合器12的接合时间小于规定时间的情况下，若该接合时间与该规定时间之间的差值越大，则ACC控制部34可以判定为车辆1的行驶道路越拥堵。

另外，上述实施方式都仅表示实施本公开的具体化的一例，本公开的技术范围不应受这些实施方式的限制。即，能够不脱离其要点或其主要特征地以各种形式实施本公开。

本申请基于在2019年9月26日提出的日本国专利申请(特愿2019-175421)，在此将其内容作为参照而引入。

工业实用性

本公开作为在自动行驶功能的执行过程中能够适当地判断本车的行驶道路是否拥堵的拥堵判定装置、车辆、服务器装置以及拥堵判定方法是有用的。

附图标记说明

1 车辆

10 驱动系统

11 发动机

12 离合器

13 变速器

14 传动轴

15 差动装置

16 驱动轴

17 车轮

18 发动机用ECU

19 动力传递用ECU

20 制动系统

21 行车制动器

22 缓速器

23 排气制动器

24 制动用ECU

30 驾驶辅助装置

32 信息获得部

34 ACC控制部

36 分离或接合状态获得部

41 车间距离检测部

42 ACC用操作部

43 加速操作检测部

44 制动操作检测部

45 车速传感器

50 信息输出部