车辆控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及识别车辆行驶的行驶环境、进行驾驶支援的车辆控制系统。
【背景技术】
[0002] 在专利文献1中，公开了一种为了避免接触护栏而使用摄像机检测护栏，在己方 车辆与护栏成规定的位置关系时使车辆产生横摆力矩的技术。
[0003] 现有技术文献
[0004] 专利文献
[0005] 专利文献1 :(日本）特开2012 - 84038号公报
【发明内容】
[0006] 发明所要解决的技术问题
[0007] 然而，在上述现有技术中，难以确保车辆动作的稳定性。
[0008] 本发明的目的在于提供一种即使在与护栏那样的行驶路规定线碰撞的情况下也 能够确保稳定性的车辆控制系统。
[0009] 解决技术问题的技术手段
[0010] 为了实现上述目的，在本发明中，根据己方车辆的行进方向区域的信息识别行驶 路的行驶路规定线，在己方车辆碰撞到行驶路规定线碰撞之后，赋予横摆力矩控制量以使 行进方向假想线与行驶路规定线所成的角减小。
【附图说明】
[0011] 图1是表示实施例1的车辆控制系统的概略结构图。
[0012] 图2是实施例1的电子控制单元的控制框图。
[0013] 图3是表示实施例1的行驶环境识别系统的结构的框图。
[0014] 图4是表示实施例1的行驶环境识别系统内的图像处理的流程图。
[0015] 图5是示意性地表示具有陡峭的斜面部分的堤坝道路的概略图。
[0016] 图6是示意性地对从己方车辆拍摄具有陡峭的斜面部分的堤坝道路时的影像进 行表示的拍摄图像。
[0017] 图7是对在拍摄实际的道路时同时拍摄的特征点进行表示的概略图。
[0018] 图8是表示实施例1中的图像数据的重合处理的概略图。
[0019] 图9是在道路横断方向上对拍摄堤坝道路而识别到的结果进行表示的示意图。
[0020] 图10是示意性地表示具有平缓的斜面部分的堤坝道路的概略图。
[0021] 图11是示意性地对从己方车辆拍摄具有平缓的斜面部分的堤坝道路时的影像进 行表示的拍摄图像。
[0022] 图12是在道路横断方向上对拍摄堤坝道路而识别到的结果进行表示的示意图。
[0023] 图13是表示利用实施例1的电子控制单元执行的车辆姿势稳定控制必要性判断 处理的流程图。
[0024] 图14是表示己方车辆朝向行驶路规定线转弯的情况的概略图。
[0025] 图15是表示在弯路上行驶、且己方车辆朝向离开行驶路规定线的方向转弯的情 况的概略图。
[0026] 图16是表示实施例1的车辆姿势稳定控制处理的流程图。
[0027] 图17是表示实施例1的车辆姿势稳定控制处理的流程图。
[0028] 图18是表示实施例1的评价函数Ho⑴与规定值δ的关系的概略图。
[0029] 图19是表示为了在实施例1的规定车速以上的转弯状态下抑制转弯而赋予的制 动力的关系的概略说明图。
[0030] 图20是在实施例1的直行路上进行车辆姿势稳定控制处理的情况的时序图。
[0031] 图21是表示实施例1的规定车速以上的车速下的、弯路上的车辆姿势稳定控制处 理的工作状态的时序图。
[0032] 图22是表示实施例1的碰撞控制的内容的流程图。
[0033] 图23是表示在实施例1的碰撞控制中执行的自动转向操作控制处理的内容的流 程图。
[0034] 图24是表示实施例1的碰撞控制、车辆姿势稳定控制及现有的车道保持控制的相 对定位的图表。
【具体实施方式】
[0035] 〔实施例1〕
[0036] 图1是表示实施例1的车辆控制系统的概略结构图。
[0037] 实施例1的车辆具备行驶环境识别系统1、电动动力转向装置2、液压制动单元3、 制动增压器4、方向盘5、左前轮6、右前轮7、左后轮8、右后轮9、电子控制单元10以及车辆 运动检测传感器11。
[0038] 行驶环境识别系统1使用立体摄像机310a、310b，拍摄己方车辆的前方并制成行 驶环境的数据，其中，立体摄像机310a、310b安装在己方车辆的车室内前方且上方的后视 镜附近、并且是中央位置。
[0039] 电动动力转向装置2基于驾驶员的转向操作转矩以及方向盘5的转向操作角或转 向操作角速度所对应的指令计算出辅助转矩，利用电动马达为转向操作转矩提供辅助，使 左右前轮6、7转向。另外，执行通过后述的车辆姿势稳定控制对车辆赋予横摆力矩的转向 操作转矩辅助控制。注意，也可以是还能够使左右前轮6、7独立于驾驶员的方向盘操作而 转向的线控转向系统，不特别限定。
[0040] 液压制动单元3根据驾驶员的制动操作力、或者根据车辆状态，对向四个轮赋予 制动转矩的轮缸压独立地进行控制。该液压制动单元3既可以是实现作为现有的控制的 车辆动态控制和车辆稳定性控制这样的车辆举动控制的VDC单元，也可以是单独的液压单 元，不特别限定。
[0041] 制动增压器4是对驾驶员的制动踏力进行增力从而对利用制动踏板工作的主缸 内的活塞的活塞行程力进行电辅助的增力装置。利用被制动增压器4增大的力产生主缸 压，并向液压制动单元3输出。注意，并不限于进行电辅助的结构，也可以是使用发动机的 负压的负压增压器，不特别限定。
[0042] 车辆运动检测传感器11检测车辆的速度（车速）、前后加速度、横向加速度、偏航 率、转向操作角、转向操作转矩等。
[0043] 电子控制单元10基于车辆运动检测传感器11的各检测值控制行驶环境识别系统 1、电动动力转向装置2、液压制动单元3。在规定从行驶环境识别系统1的拍摄图像中识别 的道路中的行驶路的行驶路规定线与己方车辆的行进方向（例如，从己方车辆向行进方向 延伸的行进方向假想线）交叉的情况下，电子控制单元10驱动电动动力转向装置2和/或 液压制动单元3,对车辆赋予横摆力矩和/或减速度而进行车辆姿势稳定控制，以使车辆的 行进方向与行车道平行。在此，所谓"行驶路规定线"，在识别到中心线、白线的情况下是指 行车道分界线，在识别到护栏的情况下是指将设置护栏的位置连结的线，或者是表示堤坝 道路的平坦部分与斜面部分的分界的线等（以下，也简称为"路端"）。注意，关于车辆姿势 稳定控制的细节，见后述。
[0044] 液压制动单元3在被驾驶员的制动操作力驱动的情况下分别对左右前轮6、7间以 及左右后轮8、9间作用相等的制动力。另一方面，在车辆姿势稳定控制中，液压制动单元3 使左右前轮6、7间以及左右后轮8、9间的制动力具有差异而产生左右制动力，从而对车辆 赋予横摆力矩。
[0045] 〈关于车辆姿势稳定控制系统〉
[0046] 图2是实施例1的电子控制单元10的控制框图。电子控制单元10具备偏离倾向 计算部20与车辆姿势稳定控制部21。偏离倾向计算部20计算车辆从行驶车道偏离的偏离 倾向，车辆姿势稳定控制部21在偏离倾向计算部20检测出车辆从行驶车道的偏离倾向时 驱动电动动力转向装置2和/或液压制动单元3,对车辆赋予横摆力矩和/或减速度而抑 制偏离倾向。车辆姿势稳定控制部21基于己方车辆的转弯状态、以及从己方车辆向行进方 向延伸的行进方向假想线和该行进方向假想线与行驶路规定线交叉的位置处的沿行驶路 规定线的切线方向的假想行驶路规定线产生的角度（以下，记载为"所成的角Θ "，参照图 14、15)进行控制，以使己方车辆与行驶路规定线平行。
[0047] 偏离倾向计算部20具有行驶路规定线识别部（路端线识别部）22、车辆当前位置 识别部23、交叉时间计算部24、假想行驶路规定线计算部（假想路端线识别部）25和工作 必要性判定部26。
[0048] 行驶路规定线识别部22从利用行驶环境识别系统1拍摄到的己方车辆前方的图 像中识别白线、护栏、路缘石等己方车辆所行驶的行车道的左右存在的路端的分界线（包 含中心线）。
[0049] 车辆当前位置识别部23识别己方车辆的行进方向前方的车辆端部即车辆当前位 置，并且从车辆当前位置朝己方车辆的行进方向识别行进方向假想线。关于该行进方向前 方的车辆端部，可以将己方车辆的大致中央位置作为车辆当前位置，在己方车辆行进方向 (行进方向假想线）与右侧的行驶路规定线交叉的情况下可以将己方车辆前方的右侧位置 作为车辆当前位置，在己方车辆行进方向与左侧的行驶路规定线交叉的情况下可以将己方 车辆前方的左侧位置作为车辆当前位置，也可以将相比于实际的车辆端部位置设定为具有 余量的位置作为车辆当前位置，不特别限定。
[0050] 交叉时间计算部24运算己方车辆以当前的车速从车辆当前位置到达行进方向假 想线与行驶路规定线的交叉位置的时间即交叉时间。
[0051] 假想行驶路规定线计算部25计算出假想行驶路规定线，该假想行驶路规定线是 行驶路规定线与行进方向假想线的交叉位置处的行驶路规定线的切线方向的线。当在己方 车辆的行进方向上有多条假想行驶路规定线交叉的情况下，计算出在离己方车辆最近的位 置交叉的点处的切线方向。
[0052] 工作必要性判定部26基于交叉时间，判定是否要进行车辆姿势稳定控制，换句话 说，判定车辆姿势稳定控制是否应介入控制。具体而言，判断交叉时间是否为预先设定的规 定时间以上，如果是规定时间以上，则可确保安全性，无需特别介入控制，判定为不需要车 辆姿势稳定控制。另一方面，在交叉时间小于规定时间的情况下，判定为需要车辆姿势稳定 控制。
[0053] 车辆姿势稳定控制部21在利用工作必要性判定部26判定为需要车辆姿势稳定控 制的情况下执行车辆姿势稳定控制，在判定为不需要的情况下不执行车辆姿势稳定控制。
[0054] 〈行驶路规定线的识别〉
[0055] 接下来，对行驶路规定线的识别所涉及的细节进行说明。图3是表示实施例1的 行驶环境识别系统的结构的框图。行驶环境识别系统1设置由一对摄像机310a及310b构 成的立体摄像机310作为拍摄部件，对车辆周围的环境进行识别。在实施例1的情况下，在 沿车宽方向距车辆中心同一距离的位置设置各个摄像机。此时，也可以具备三个以上的摄 像机。注意，在实施例1中，虽然是对在行驶环境识别系统1中处理摄像机的拍摄图像的结 构进行说明，但也可以利用其他控制器进行图像处理等。
[0056] 行驶环境识别系统1采用了如下结构：使用利用多个摄像机310a及310b拍摄时 产生的视觉表现（見;I方）的不同（以下，记载为"视差"），通过三角测量的原理求出距拍 摄到的对象物的距离。例如，在将距对象物的距离设为Z、将摄像机间的距离设为B、将摄像 机的焦距设为f、将视差设为S的情况下，以下的关系式成立。
[0057] Z = (BXf)/ δ
[0058] 在行驶环境识别系统1中具有存储拍摄图像的RAM320、进行运算处理的CPU330、 存储数据的数据R0M340和存储有识别处理程序的程序R0M350。另外，立体摄像机310安 装于车室内的车内后视镜部，构成为以规定的俯角、安装位置拍摄己方车辆前方的情况。利 用立体摄像机310拍摄到的己方车辆前方的图像（以下，记载为"拍摄图像"）被取入到 RAM320, CPU330对取入到RAM320的拍摄图像执行存储于程序R0M350的识别处理程序，从而 检测己方车辆前方的行车道及立体物，并推断道路形状。CPU330推断的结果（运算结果） 被输出到数据R0M340和/或Ε⑶10。
[0059] 图4是表示实施例1的行驶环境识别系统内的图像处理的流程图。
[0060] 在步骤201中，进行配置于左侧的摄像机310a的图像的输入处理。利用摄像机 310a拍摄到的图像的数据被输入到RAM320。
[0061] 在步骤202中，进行配置于右侧的摄像机310b的图像的输入处理。利用摄像机 3