车辆的驾驶辅助系统的制作方法
【专利摘要】本发明在实施车辆的驾驶辅助的系统中，当在本车辆的行进方向上识别出立体物时，根据本车辆的行驶状态而获取一个或者多个能够回避该立体物与本车辆的碰撞的回避目标轨道。而且，在由所述获取部获取到的回避目标轨道隔着立体物而存在于本车辆的左右两个方向上的情况下，不实施与本车辆的转弯相关的控制，而实施与本车辆的制动相关的控制。
【专利说明】车辆的驾驶辅助系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种碰撞回避等的本车辆的驾驶辅助技术。
【背景技术】
[0002]一直以来，开发出了如下技术，S卩，在检测到存在于本车辆的前方的立体物，并预测出所检测到的立体物与本车辆之间的碰撞的情况下，以电气方式使制动器工作，从而通过该制动力而回避与立体物之间的碰撞。然而，由于在仅由制动力实现的碰撞回避中，根据行驶路面的状况或轮胎的状态从而所产生的制动力上会产生偏差，此外还会成为进行紧急制动的因素，因此开发出了如下技术，即，在无法通过制动力而实现充分的碰撞回避的情况下，实施通过转弯而实现的回避动作(例如，参照专利文献I)。
[0003]在先技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开2001-247023号公报
【发明内容】
[0006]发明所要解决的课题
[0007]另外，当车辆的行进方向上存在立体物时，在存在多条为了回避车辆与该立体物之间的碰撞而能够采用的轨道的情况下，尤其是在用于回避的轨道分别隔着立体物而位于车辆的左右两个方向上的情况下，有时如上述转弯控制那样而由系统自动决定的转弯方向、与驾驶员所认为的转弯方向不同。其结果为，作为驾驶员，由于车辆向与自己所认为的转弯方向相反的方向转弯，因此，将实施不依照驾驶员的感觉而进行的驾驶辅助。
[0008]本发明是鉴于如上所述的各种实际情况而作出的，其目的在于，在实施车辆的碰撞回避等的驾驶辅助的系统中，提供驾驶员的感觉相适应的驾驶辅助技术。
[0009]用于解决课题的方法
[0010]本发明为了解决上述的课题而采用了如下结构，S卩，在辅助车辆的碰撞回避的系统中，在本车辆的行进方向上识别出立体物时，获取用于实现回避本车辆与该立体物之间的碰撞回避的轨道，并根据该轨道与立体物之间的相对的位置关系，适当选择性地实施与本车辆的转弯相关的控制和与制动相关的控制。即，本发明为基于如下情况的发明，所述情况为，当由系统控制的转弯方向与由驾驶员的感觉而得出的转弯方向产生偏差时，将归结于如上所述的不依照驾驶员的感觉而实施的辅助控制的情况。
[0011]详细而言，本发明所涉及的车辆的驾驶辅助系统具备:识别部，其对存在于本车辆的行进方向上的立体物进行识别；获取部，其在通过所述识别部而识别出所述立体物的存在时，根据本车辆的行驶状态而获取一个或多个能够回避该立体物与本车辆的碰撞的回避目标轨道；辅助控制部，其根据由所述获取部获取到的所述回避目标轨道而实施用于回避所述立体物与本车辆的碰撞的辅助控制。而且，在由所述获取部获取到的所述回避目标轨道隔着所述立体物而存在于本车辆的左右两个方向上的情况下，所述辅助控制部不实施与本车辆的转弯相关的控制，而实施与本车辆的制动相关的控制。
[0012]在本发明所涉及的驾驶辅助系统中，当在本车辆的行进方向上通过识别部而识别出立体物的存在时，通过获取部而获取一个或多个回避目标轨道。该回避目标轨道为，为了回避车辆所识别出的立体物而能够采用的、用于车辆行驶的轨道，并根据本车辆的行驶状态而被获取。在该行驶状态中，能够例示出本车辆的车速或横向加速度等。在此，关于回避目标轨道的获取，虽然在用于实现在该轨道上的行驶的、与本车辆的转弯及制动相关的控制的内容上未设定特别的条件，但是另一方面，在希望根据预定的目的而将转弯时、或者通过制动而实现的减速时的本车辆的运行状况控制在预定的状态下的情况等下，与该目的相对应的条件也可以以被设定于与本车辆的转弯及制动相关的控制的情况为前提，从而获取回避目标轨道。
[0013]另外，由获取部获取的回避目标轨道并非必须为线状的轨道，也可以为，可掌握通过本车辆转弯而能够回避立体物的区域的带状的轨道、或者具有不与立体物干涉的区域等形态的轨道。因此，在通过获取部而获取了回避目标轨道的情况下，相对于立体物而具有用于回避碰撞的相距距离的回避目标轨道在立体物的左右的某一方中至少存在一个，或者在立体物的左右两个方向上各自至少存在各一个。
[0014]而且，在本发明所涉及的驾驶辅助系统中，通过辅助控制部，并根据如上所述而获取的回避目标轨道来实施用于回避与本车辆的转弯及制动相关的碰撞的辅助控制。在此，在回避目标轨道隔着立体物而存在于本车辆的左右两个方向上的情况下，即，在为了使本车辆回避其与立体物之间的碰撞，通过转弯而行驶于立体物的右侧的轨道、和通过转弯而行驶于立体物的左侧的轨道被包含在所获取的回避目标轨道中的情况下，采用任意一个轨道均能够回避本车辆与立体物之间的碰撞。此时，在驾驶辅助系统采用立体物的一侧的轨道而进行转弯控制，而本车辆的驾驶员采用另一侧的轨道而通过自己的操控来实施转弯的情况下，系统实施的控制与驾驶员实施的操控发生干涉，从而作为结果而实施了不依照驾驶员的感觉的驾驶辅助控制。
[0015]因此，在本发明中，首先，在回避目标轨道隔着立体物而存在于本车辆的左右两个方向上的情况下，辅助控制部不实施与本车辆的转弯相关的控制，而实施与本车辆的制动相关的控制。由此，由于与立体物之间的碰撞回避在至少不依赖于与本车辆的转弯相关的控制的条件下而被实施，因此，能够回避如上所述的、因用于碰撞回避的转弯方向的差异而产生的辅助控制上的不便。并且，当通过辅助控制部而实施了与该制动相关的控制时，如果实施由驾驶员进行的转向，则车辆的行进方向将随着该转向而被改变，从而能够实施与立体物之间的回避。假设，如果不实施由驾驶员进行的转向，则作为与由辅助控制部所实施的制动相关的控制的结果，能够使本车辆减速，从而使本车辆在碰撞前于立体物前方停止、或者能够降低本车辆碰撞立体物时的车速。
[0016]在此，上述驾驶辅助系统也可以采用下述方式，S卩，当由所述获取部获取到的所述回避目标轨道隔着所述立体物而存在于本车辆的左右的任意一个方向上时，所述辅助控制部被允许实施与本车辆的转弯相关的控制，并且，由该辅助控制部所实施的本车辆的转弯量被限制为不超过预定转弯量，所述预定转弯量是根据通过驾驶员的转向所能够产生的转弯量而被设定的。在回避目标轨道隔着立体物而存在于本车辆的左右的任意一个方向上时，为了回避碰撞而必须采用的转弯的朝向将受到限制，换言之，本身将会要求朝向可回避碰撞的该方向的转弯。因此，在这种条件下，即使对于辅助控制部而允许与本车辆的转弯相关的控制，也不会成为系统的控制与驾驶员的操纵相干涉的结果，由此，能够回避实施不依照驾驶员的感觉的驾驶辅助控制的情况。
[0017]并且，此时，由该辅助控制部所实施的本车辆的转弯量被限制为不超过预定转弯量，所述预定转弯量是根据通过驾驶员的转向所能够产生的转弯量而被设定的。这样，通过使由辅助控制部所实施的转弯量被限制为不超过预定转弯量，从而在假设通过辅助控制部而实施驾驶辅助控制时驾驶员根据自己的判断而实施了转向的情况下，由于通过该转向而产生的转弯量可能超过由辅助控制而实施的转弯量，因而最终本车辆将表现出驾驶员的转向被优先实施的运行状况。这样，通过由辅助控制部实施转弯控制，以使由驾驶员实施的本车辆转弯能够超过由系统实施的转弯，从而能够实现依照驾驶员的感觉的驾驶辅助控制。并且，作为该转弯量，能够利用本车辆转弯时产生的、与转弯相关联的任意的参数(例如，横摆率或横向加速度等)。
[0018]因此，在上述驾驶辅助系统中，还可以具备判断部，所述判断部判断在由所述辅助控制部实施的本车辆的转弯量被限制为不超过所述预定转弯量的限制状态下，能否实现本车辆与所述立体物的碰撞回避。而且，当通过所述判断部而判断为不能实现本车辆与所述立体物的碰撞回避时，所述辅助控制部根据本车辆的假设碰撞时速度，而被决定由该辅助控制部实施的与本车辆的转弯相关的控制是否被允许，其中，本车辆的假设碰撞时速度为，在所述限制状态下，假设在由该辅助控制部实施了转弯和制动的控制的同时本车辆碰撞到所述立体物时的速度。
[0019]上述判断部的判断以由辅助控制部所实施的本车辆的转弯量受到限制的状态为前提，即为与确保了依照驾驶员的感觉而实施的驾驶辅助控制的余地的状态下的可回避碰撞相关的判断。在此，假设碰撞时速度是指，假设为如下情况下的车辆速度，所述情况为，在上述限制状态下，在对于本车辆实施用于回避碰撞的转弯控制、和用于减速的制动控制的同时碰撞了立体物的情况。碰撞时的车辆速度在安全上优选为，尽可能地延长转弯中到与立体物碰撞为止的时间的同时，通过在该过程中减速从而使速度尽可能地降低。另一方面，由于本车辆为了实施转弯而需要产生横向力，因此，通过实施转弯，从而物理性地降低用于使车辆减速的制动力。因此，从碰撞时的车辆速度降低的观点出发，关于是否允许用于本车辆的转弯的、由辅助控制部实施的与本车辆的转弯相关的控制，优选为，基于使假设碰撞时速度降低多大程度为基准而实施控制。
[0020]作为与该转弯相关的控制的一个示例，所述辅助控制部首先对第二假设碰撞时速度进行计算，其中，所述第二假设碰撞时速度为，假设通过所述辅助控制部而在未对本车辆实施与转弯相关的控制的状态下以产生最大制动力的方式对本车辆的制动进行控制且碰撞到所述立体物时的速度。上述第二假设碰撞时速度为，相对于立体物，不实施本车辆的转弯，而将摩擦力最大限度地利用为制动力从而实施减速的情况下的车辆速度。而且，也可以通过对假设碰撞时速度和第二假设碰撞时速度进行比较，并在所述假设碰撞时速度低于所述第二假设碰撞时速度的情况下，实施与本车辆的转弯相关的控制并且还实施与本车辆的制动相关的控制。由此，即使不能回避本车辆与立体物之间的碰撞，也能够通过组合由转弯和制动导致的减速，从而尽可能地降低碰撞时的本车辆的速度。
[0021]另一方面，也可以通过对假设碰撞时速度和第二假设碰撞时速度进行比较，并在所述假设碰撞时速度不低于所述第二假设碰撞时速度的情况下，不实施与本车辆的转弯相关的控制而仅实施与本车辆的制动相关的控制。由此，不会将摩擦力的一部分利用为用于转弯的横向力而会最大限度地利用为用于减速的制动力，从而即使无法回避本车辆与立体物之间的碰撞，也能够尽可能地降低碰撞时的本车辆的速度。
[0022]并且，在上述驾驶辅助系统中也可以采用如下方式，S卩，还具备判断部，所述判断部判断在由所述辅助控制部实施的本车辆的转弯量被限制为不超过所述预定转弯量的限制状态下，能否实现本车辆与所述立体物的碰撞回避，在该情况下，当通过所述判断部而判断为能够实现本车辆与所述立体物的碰撞回避时，所述辅助控制部实施与本车辆的转弯相关的控制并且还实施与本车辆的制动相关的控制。即，在判断为能够回避本车辆与立体物之间的碰撞的情况下，通过实施与本车辆的转弯及制动相关的控制，从而将摩擦力适当地分配为用于转弯的横向力和用于减速的制动力，从而实现了碰撞回避。
[0023]发明效果
[0024]根据本发明，在实施车辆的碰撞回避等的驾驶辅助的系统中，能够提高与驾驶员的感觉相适应的驾驶辅助技术。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1为表示本发明所涉及的车辆的驾驶辅助系统的结构的图。
[0026]图2为表示行驶中的车辆的行驶范围的图。
[0027]图3为在图1所示的车辆的驾驶辅助系统中实施的驾驶辅助处理的流程图。
[0028]图4A为表示相对于存在于行进方向上的立体物而言车辆为了回避碰撞而能够采用的回避目标轨道的第一图。
[0029]图4B为表示相对于存在于行进方向上的立体物而言车辆为了回避碰撞而能够采用的回避目标轨道的第二图。
[0030]图5为在图1所示的车辆的驾驶辅助系统中实施的、第二驾驶辅助处理的流程图。
[0031]图6为在图5所示的驾驶辅助处理中实施的、基于假设碰撞时速度的处理的流程图。
[0032]图7为表示相对于存在于行进方向上的立体物而言车辆为了回避碰撞而能够采用的回避目标轨道的第三图。
[0033]图8为在图1所示的车辆的驾驶辅助系统中实施的、第三驾驶辅助处理的流程图。【具体实施方式】
[0034]以下，根据附图，对本发明的具体的实施方式进行说明。在此，对在将本发明应用于执行如下的驾驶辅助的系统中的示例进行说明，所述驾驶辅助用于对本车辆的行驶道路或作为障碍物的立体物进行判断，并回避本车辆从所判断的行驶道路上的脱离以及本车辆与立体物之间的碰撞，或者减轻碰撞时的损害。另外，在以下的实施例中说明的结构为表示本发明的一种实施状态的结构，并不是对本发明的结构进行限定的结构。
[0035]〈实施例1>
[0036]首先，对本发明的第一实施例进行说明。图1为，按照功能来表示本发明所涉及的车辆的驾驶辅助系统的结构的框图。如图1所示，在车辆中，搭载有驾驶辅助用的控制单元(ECU) I。
[0037]E⑶I为，具备CPU (中央处理器)、R0M (只读存储器)、RAM (随机存取存储器)、后备随机存储器、I/O (输入输出)接口等的电子控制单元。在E⑶I上，电连接有外界识别装置
2、横摆率传感器3、车轮速度传感器4、加速度传感器5、制动器传感器6、加速器传感器7、转向角传感器8、转向转矩传感器9等的各种传感器,这些传感器的输出信号被输入ECU1。
[0038]外界识别装置2例如包括LIDAR(Laser Imaging Detection And Ranging,激光探测及测距系统)、LRF (Laser Range Finder,激光测距仪)、毫米波雷达、立体照相机等的测量装置中的至少一个，对与存在于车辆周围的立体物30和本车辆20的相对位置相关的信息(例如，相对距离或相对角度)进行检测。并且，由于关于外界识别装置2所实施的对与立体物30有关的信息的检测，已经被现有技术广泛公开，因此，在本说明书中省略其详细内容。横摆率传感器3例如被安装于本车辆20的车身上，并输出与作用于本车辆20上的横摆率相关的电信号。车轮速度传感器4为，被安装于本车辆20的车轮上，并输出与车辆的行驶速度(车速)相关的电信号的传感器。加速度传感器5输出与作用于本车辆20的前后方向上的加速度(前后加速度)、以及作用于本车辆20的左右方向上的加速度(横向加速度)相关的电信号。制动器传感器6例如被安装于车厢内的制动踏板上,输出与制动踏板的操作转矩(踩踏力)相关的电信号。加速器传感器7例如被安装于车厢内的加速踏板上，并输出与加速踏板的操作转矩(踩踏力)相关的电信号。转向角传感器8例如被安装于与车厢内的方向盘连接的转向拉杆上，并输出与从方向盘的中立位置起的旋转角度(旋转角度)相关的电信号。转向转矩传感器9被安装于转向拉杆上，并输出与被输入到方向盘上的转矩(转向转矩)相关的电信号。
[0039]另外，在E⑶I上，连接有EPS (电动转向系统)10、ECB (电子控制式制动器)11等的各种设备。EPSlO为利用由电动机产生的转矩而辅助方向盘的转向转矩的装置。ECBll为对设置于各车轮上的摩擦制动器的工作液压(制动液压)进行电调节的装置。
[0040]以上述方式构成的图1所示的驾驶辅助系统通过根据来自与E⑶I连接的上述各种传感器等的信息而由ECUl对EPS10、ECB11进行电控制，从而实现用于回避碰撞等的辅助控制。换言之，ECUl具有利用上述的各种传感器的输出信号而回避碰撞等的各种设备所应具有的图1所示的功能框所涉及的功能。即，ECUl具备行驶道路识别部100、回避目标轨道获取部101、辅助控制部102。
[0041]行驶道路识别部100根据从所述外界识别装置2输出的信息而生成与本车辆20此后所要行驶的道路(行驶道路)相关的信息。例如，行驶道路识别部100在以本车辆20为原点的坐标系中，生成与可能成为本车辆20的障碍物的立体物30或表示车道边界的指标(例如，表示车道边界的白线或黄线等的道路标识、沿着车道两边延伸的路缘石、导轨、沟、壁、柱子等的立体物30等)的位置坐标、或者本车辆20相对于这些立体物30或车道边界的姿态(距离或横摆角等)相关的信息。并且，行驶道路识别部100相当于本发明所涉及的识别部。
[0042]回避目标轨道获取部101相当于本发明所涉及的获取部，在由所述行驶道路识别部100生成的坐标系中，获取为了回避与由行驶道路识别部100识别出的立体物30之间的碰撞而本车辆20所能够采用的回避目标轨道。该回避目标轨道为，基于例如本车辆20的车速或横向加速度等的本车辆20的行驶状态而获取的轨道。具体而言，如图2所示，回避目标轨道获取部101从加速度传感器5的输出信号中获取本车辆20的当前的横向加速度GyO，并对预测为在假设本车辆20以维持当前的横向加速度GyO的状态而行驶的情况下本车辆20所要通过的路径a进行确定。接下来，回避目标轨道获取部101对预测为在本车辆20的当前的横向加速度GyO上加上用于以当前的本车辆20的速度使本车辆20安全转弯的横向力的最大变化量AGy的情况下本车辆20所要通过的路径bl进行确定，并且相反地，对被预测为在从本车辆20的当前的横向加速度GyO中减去最大变化量AGy的情况下本车辆20所要通过的路径b2进行确定。关于该最大变化量AGy，只要根据本车辆的结构或驾驶员的转向等与本车辆的安全行驶相关的因素进行适当的设定即可。
[0043]关于对路径bl、b2的确定，更具体而言，回避目标轨道获取部101只要根据对当前的横向加速度GyO加上或减去最大变化量△ Gy而得到的值来对本车辆20的转弯半径R进行运算，并根据所计算出的转弯半径R来确定路径bl、b2即可。并且，转弯半径R能够通过用车速V除以横摆率Y而求得(R=V/Y)，横摆率Y能够通过用横向加速度Gy除以车速V而求得(Y=Gy/V)。当然，也可以将由横摆率传感器3所获得的检测值用作横摆率Y。之后，回避目标轨道部101在所述路径bl至b2的范围(行驶范围)内，确定以固定量而使横向加速度逐渐变化时的路径b0。并且，该横向加速度的固定量的变化幅度只需适当設定即可。而且，根据存在于本车辆20的行进方向上的立体物30、与路径bl、b2以及设定于二者之间的多个路径b0的干涉程度，而将通过本车辆20进行转弯从而不会与立体物30发生干涉进而能够回避碰撞的轨道，确定为回避目标轨道。
[0044]其次，辅助控制部102相当于本发明所涉及的辅助控制部，其根据由行驶道路识别部100生成的信息和由回避目标轨道获取部101获取的回避目标轨道，并通过EPS10、ECBll等,来实施用于回避与立体物30之间的碰撞和用于减轻碰撞时的冲击及损害的驾驶辅助控制。具体而言，辅助控制部102对EPSlO或ECBll的控制量进行运算，并根据计算出的控制量，而使EPSlO或ECBll工作。例如，辅助控制部102为了回避本车辆20与立体物30之间的碰撞而对所需 的目标横摆率进行运算，并决定EPSlO的控制量(转向转矩)和ECBll的控制量(制动液压)，以使本车辆20的实际的横摆率(横摆率传感器3的输出信号)与目标横摆率一致。此时，目标横摆率与转向转矩之间的关系、以及目标横摆率与制动液压之间的关系也可以被预先映射化。
[0045]并且，使车辆减速的方法并不限于由ECBll使摩擦制动器进行工作的方法，也可以使用使车辆的动能转换(再生)为电能的方法、或者改变变速器的变速比从而增大发动机制动的方法。另外，改变车辆的横摆率的方法并不限于通过EPSlO而使转向角变化的方法，也可以使用对本车辆20的左右轮施加不同的制动液压的方法。
[0046]接下来，根据图3，对本实施例所涉及的驾驶辅助系统的用于回避碰撞的处理进行说明。图3所示的处理为，通过ECUl而反复执行的处理程序，并作为控制程序而被预先存储于E⑶I的ROM等中。首先，在SlOl中，根据外界识别装置2的输出信号，而生成与本车辆20将来所要行驶的道路相关的信息。即，ECUl在以本车辆20为原点的坐标系中，生成表示可能成为本车辆20的障碍物的立体物30或车道边界的指标的位置坐标、或者与相对于这些立体物30或车道边界的本车辆20的姿态相关的信息。当SlOl的处理结束时，进入S102。接下来，在S102中，E⑶I根据由所述SlOl生成的信息，判断本车辆20的行进道路方向上是否存在成为障碍物的立体物30。在此所说的“行进道路”为，被预测为本车辆20在维持当前的横向加速度GyO的状态下行驶的情况下所要通过的路径(例如，图2所示的路径a)。在立体物30存在于该被预测的路径上的情况、或者立体物30存在于距该路径一定距离的范围内的情况下，判断为立体物30存在于本车辆20的行进方向上。当由S102作出肯定判断时，进入S103，当作出否定判断时，ECUl暂时结束本程序的执行。上述SlOl及S102所涉及的处理相当于上述的行驶识别部100的处理。
[0047]接下来，在S103中，通过上述回避目标轨道获取部101，经由加速度传感器5而读入本车辆20的当前时间点的横向加速度GyO，通过以读入的横向加速度GyO为基准而加上或者减去上述横向加速度的最大变化量AGy，从而计算出本车辆20能够行驶的行驶范围，并将能够回避该行驶范围与立体物30之间的干涉的行驶轨道作为回避线路而计算出。该回避线路相当于本发明中的回避目标轨道。当S103的处理结束时，进入S104。
[0048]在S104中，通过辅助控制部102，来判断为了使本车辆20不与被识别出的立体物30碰撞从而应当采用的回避线路，是否隔着该立体物30而存在于本车辆20的左右两个方向上。该判断为，以立体物30为基准，对回避线路是否在本车辆20的左右两个方向(宽度方向)上至少存在各一条进行判断，即使假设存在多条回避线路，但在回避线路以立体物30为基准而仅仅存在于本车辆20的左右中的一个方向上的情况下，在S104中也将作出否定判断。例如，如图4A所示，在立体物30位于本车辆20的大致的行进道路a上，且立体物30的宽度较小的情况下，作为回避线路，在与横向加速度的最大变化量+ AGyO相对应的路径bl侧，除路径bl之外还存在路径bl 1、bl2，而且在与横向加速度的最大变化量-AGy相对应的路径b2侧，除路径b2之外还存在路径b21、b22。在这种图4A所示的状态下，在本车辆20的右侧，存在作为回避线路的路径bl、bll、b 12，在本车辆20的左侧，存在作为回避线路的路径b2、b21、b22。因此，这种状态成为回避线路存在于本车辆20的左右两个方向的情况，因此在S104中作出肯定判断。
[0049]另外，如图4B所示，在立体物30位于本车辆20的行进道路上，且立体物30从本车辆20的左近前侧至右纵深侧延伸时其宽度较大的情况下，作为回避线路，在与横向加速度的最大变化量+ Δ GyO相对应的路径b I侧，除路径b I之外还存在路径b 11、b 12，在与横向加速度的最大变化量-AGy相对应的路径b2侧，不存在回避线路。这是因为，由于立体物30从本车辆20的左近前侧延伸至右纵深侧，因此，即使横向加速度在负方向上以最大AGyO发生变化而行驶于路径b2上，立体物30也会在该路径b2上发生干涉。在如图4B所示的情况下，由于回避线路隔着立体物30而仅仅存在于本车辆20的右侧方向上，因此，在S104中作出否定判断。并且，即使假设回避线路的数量减少而仅仅成为路径bl，或者相对于立体物30而言仅在本车辆20的右侧存在更多的回避线路，该判断结果也不会发生变化。
[0050]总之，在本程序中，当在S104中作出肯定判断时进入S105，当作出否定判断时进入S106。在此，在S105中，通过辅助控制部102而执行用于回避立体物30与本车辆20之间的碰撞的驾驶辅助处理。根据图4A，对该处理进行具体的说明。如上所述，在图4A所示的状态下，本车辆20应该采用的回避线路隔着立体物30而存在于本车辆20的左右两个方向上。换言之，本车辆20能够通过向右侧转弯而回避其与立体物30之间的碰撞，另外，也能够通过向左侧转弯而回避其与立体物30之间的碰撞。在这种情况下，当假设辅助控制部102使EPSlO作用而欲向左右的某一个方向转弯时，存在本车辆20的驾驶员向其相反方向进行转弯转向的可能性。如此一来，作为驾驶员而言，由于辅助控制部102的驾驶辅助处理对于自己实施的转向进行了干涉，因此将成为实施了不依照自己的感觉的处理。
[0051]因此，在S105中的驾驶辅助处理中，辅助控制部102不实施如下的本车辆20的转弯而实施由ECBll实施的最大制动力下的减速，其中，本车辆20的转弯是通过针对由EPSlO实施的转向角的变化、或者针对本车辆20的左右轮而实施不同的制动液压而实施的。并且，在该处理中，虽然辅助控制部102不实施与本车辆20的转弯相关的控制，但保证了驾驶员实施依据自己的判断的转向。这样，作为驾驶辅助处理，仅限于实施通过制动力而实现的减速，通过转向而实施的本车辆20的转弯则依托于驾驶员的判断，由此能够避免实施不依照驾驶员的感觉的处理的情况。并且，虽然为了能够实施由驾驶员的转向而实现的转弯，优选产生在能够产生该转弯所需程度的横向力的范围内成为最大的制动力，但如果在与立体物30发生碰撞之前能够使本车辆20充分减速，则也可以与用于实现通过驾驶员的转向而实施的转弯的横向力相比，优先确保用于使本车辆20减速的制动力。当S105的处理结束时，本程序再次从最初开始重复实施。
[0052]另一方面，在S106中，也通过辅助控制部102而实施了用于回避立体物30与本车辆20之间的碰撞的驾驶辅助处理。根据图4B，对该处理进行具体的说明。如上所述，在图4B所示的状态下，本车辆20应该采用的回避线路相对于立体物30，仅存在于本车辆20的右方。换言之，本车辆20能够仅通过向右侧转弯，而回避与立体物30之间的碰撞。这样，在本车辆20的转弯方向受到限制的情况下，驾驶员所认识到的本车辆20的转弯方向与辅助控制部102所认识到的本车辆20的转弯方向一致。因此，在这种情况下，辅助控制部102通过实施如下的本车辆20的转弯而实施驾驶辅助处理，以使本车辆20行驶于例如图4B所示的路径bl、bll、bl2中的任意一条上，所述本车辆20的转弯是通过由EPSlO实施的转向角的变化、或者对本车辆20的左右轮施加不同的制动液压而实施的。或者，除了该转弯之外，还实施由ECBll提供的制动力下的减速。当S106的处理结束时，本程序再次从最初开始重复执行。
[0053]根据图3所示的驾驶辅助处理，在立体物30被识别出的情况下，根据本车辆20应该采取的回避线路是否隔着立体物30而存在于本车辆20的左右两个方向上，来调节辅助控制部102所执行的处理内容。其结果`为，能够在提供依照本车辆20的驾驶员的感觉的驾驶辅助处理的同时，回避本车辆20与立体物30之间的碰撞。并且，在图3所示的处理中，在计算S103的回避线路时，利用了本车辆20能够采用的横向加速度的最大变化量△ Gy，而相对于此，也可以根据预定的目的，对用于计算回避线路的横向加速度的变量附加预定的限制。例如也可以采用如下方式，即，为了在辅助控制部102对EPSlO实施转向角控制的过程中使驾驶员能够超控该控制，从而通过将横向加速度的变量AGy限制于0.2G~0.3G左右来计算回避线路。如果在该限制条件下计算S103中的回避线路，则即使辅助控制部102以上述方式而实施控制以使本车辆20转弯，驾驶员也能够通过自己的转向来超控其控制，进而能够依照自己的感觉而使本车辆20转弯。
[0054]〈实施例2>
[0055]接下来，根据图5至图7，对本发明所涉及的驾驶辅助系统的驾驶辅助处理的第二实施例进行说明。并且，由于图5所示的流程图中的处理S101-S105与图3所示的驾驶辅助处理的S101-S105相对应，因此，省略其详细的说明。并且，在本实施例中，在S103中的回避线路的计算时，对于本车辆20能够采用的横向加速度的最大变化量AGy未考虑预定的限制。
[0056]在此，于图5所示的驾驶辅助处理中，在S104中，当通过辅助控制部102来对回避线路相对于所识别出的立体物30而言是否隔着立体物30而存在于本车辆20的左右两个方向上作出否定判断时，进入S201。在S201中，对于在上述S103中计算出的回避线路，实施可回避横摆率Y的计算，所述可回避横摆率Y为，为使本车辆20行驶于该回避线路上而所需的横摆率。具体而言，如上所述，由于在计算回避线路时利用了横摆率Y，因此关于不干涉立体物30的回避线路而将该横摆率设定为可回避横摆率Y。例如，在回避线路相对于立体物30而仅存在于本车辆20的右侧的、图4B所示的状态下，针对回避线路bl、bll、bl2，分别设定了可回避横摆率Y 1、YlU Y 12，由本车辆20的转弯半径的差异可知，该三者具有Y I > Y 12 > Y 11的相关性。当S201的处理结束时，进入S202。
[0057]在S202中，对是否存在由S201计算出的可回避横摆率Y的绝对值I Y I成为预定的阈值YO以下的回避线路进行判断。该阈值Y O为，为了在辅助控制部102针对EPSlO而实施转向角控制的过程中使驾驶员能够超控其控制，而用于对本车辆20在转弯行驶中所产生的横向加速度的绝对值中的上限进行设定的值。例如，作为阈值Y 0，能够采用0.2G?
0.3G。换言之，S202的判断为如下的处理，S卩，虽然选择由S103计算出的回避线路中的任意一条均能够使本车辆20回避其与立体物30之间的碰撞,但为了避免因此时产生的横向加速度过大而导致缩小驾驶员的转向余地，从而用于从计算出的回避线路中选择一部分的回避线路的处理。当由S202作出肯定判断时进入S203，当作出否定判断时进入S204。
[0058]在此，在S203中，通过辅助控制部102而实施用于回避立体物30与本车辆20之间的碰撞的驾驶辅助处理。根据图4B，对该处理进行具体的说明。如上所述，在图4B所示的状态中，本车辆20能够采用的回避线路相对于立体物30仅存在于本车辆20的右方。而且，由于由S202作出肯定判断，因此，在计算出的回避线路bl、bll、bl2中，存在可回避横摆率Y的绝对值在预定的阈值YO以下的回避线路(在本实施例中，回避线路bll满足该条件)。在这种情况下，作为辅助控制部102的驾驶辅助，辅助控制部102实施由EPSlO实现的转向角的控制、或者实施对本车辆20的左右轮施加不同的制动液压的处理，以使本车辆20转弯行驶于回避线路bll上。而且，为了在本车辆20转弯的同时实施本车辆20的减速，辅助控制部102对ECBll发出指示以发挥制动力。其结果为，通过S203的处理，从而本车辆20在能够回避其与立体物30之间的碰撞的行驶线路上进行转弯的同时而被减速。当S203的处理结束时，本程序再次从最初开始被重复执行。
[0059]另一方面，在S202中作出否定判断的情况下，即，判断为可回避横摆率Y的绝对值超过了阈值YO的情况下，实施S204所涉及的驾驶辅助处理。如图7所示，由S202作出否定判断的状况为，在可回避横摆率Y的绝对值超过阈值YO的回避线路bl、bl2上能够回避碰撞，但是在可回避横摆率Y的绝对值在阈值YO以下的回避线路bll上可能会发生立体物30与本车辆20碰撞的状况。因此，在S204中，通过辅助控制部102而实施用于进行如下的驾驶辅助的处理，所述驾驶辅助为，基于在可回避横摆率Y的绝对值成为阈值YO的本车辆20的转弯的极限条件下所设想出的、立体物30与本车辆20的假设碰撞速度Vc的处理。根据图6所示的流程图和图7，对该处理进行说明。
[0060]关于S204所涉及的驾驶辅助处理，首先，在S301中，将本车辆20的转弯条件设定为极限条件。具体而言，为了计算后文所述的假设碰撞时速度Vc，从而假设本车辆20转弯行驶于，所计算出的回避线路中的、该可回避横摆率Y的绝对值成为阈值YO或者最接近阈值YO的回避线路上。在图7所示的示例中，假设本车辆20转弯行驶于回避线路bll上。而且，在该假设下，在S302中，计算转弯行驶于回避线路bll上的假设的碰撞时速度、即假设碰撞时速度Vc。具体而言，根据本车辆20行驶于回避线路bll上时所需的横向力、和其与行驶路面之间的摩擦力，来计算本车辆20中大致能够发挥的最大限度的制动力，考虑到与到达回避线路bll上的立体物30为止的碰撞时间中的该制动力相对应的减速，从而计算出本车辆20与立体物30碰撞时的车辆速度Ne。当S302的处理结束时，进入S303。
[0061]另一方面，在接下来的S303中，计算如下情况下的车辆速度、即假设碰撞时速度Vfb，所述情况为，不使本车辆20行驶于由S103计算出的回避线路上，而是在维持由路径a所示的本车辆20的行进方向的状态(非转弯状态)下，以此时在本车辆20上大致能够发挥的最大限度的制动力来实施了减速的情况。具体而言，根据本车辆20行驶于路径a上时所需的横向力(如果是直行时，则横向力成为零)、和其与行驶路面之间的摩擦力，来计算在本车辆20中上大致能够发挥的最大限度的制动力，考虑到与到达路径a上的立体物30为止的碰撞时间中的该制动力相对应的减速，来计算出本车辆20与立体物30碰撞时的车辆速度Vfb。当S303的处理结束时，进入S304。
[0062]在S304中，对由S302计算出的假设碰撞时速度Vc与由S303计算出的假设碰撞时速度Vfb进行比较，从而判断假设碰撞时速度Vc是否低于假设碰撞时速度Vfb。在此，当作出肯定判断时进入S305，当作出否定判断时进入S306。进入S305的情况为，假设碰撞时速度Vc低于假设碰撞时速度Vfb的情况，其意味着，即使在本车辆20将会碰撞到立体物30的情况下，与行驶于路径a上相比，行驶于回避线路bll上的碰撞时的本车辆20的速度也会比较低。因此，在S305中，辅助控制部102实施由EPSlO实现的转向角的控制、或者实施对本车辆20的左右轮施加不同的制动液压的处理，以使本车辆20行驶于碰撞时的车辆速度较低的回避线路bll上。而且，为了在本车辆20转弯的同时使本车辆20减速，S卩，为了发挥在S302中计算假设碰撞时速度Vc时所设想的制动力，从而辅助控制部102对ECBlI发出指示。当S305的处理结束时，结束图5所示的S204的处理，并再次重复实施图5所示的程序。
[0063]另一方面,进入S306的情况为,假设碰撞时速度Vfb成为假设碰撞时速度Vc以下的情况，其意味着，即使在本车辆20将会与立体物30碰撞的情况下，与行驶于行驶线路bl I上相比，行驶于路径a上的碰撞时的本车辆20的速度也会比较低。因此，在S305中，为了使本车辆20继续行驶于碰撞时的车辆速度较低的路径a上，从而辅助控制部102在通过EPSlO而维持转向角的基础上，为了使本车辆20减速、即为了发挥在S303中计算假设碰撞时速度Vfb时所假设的制动力，从而由辅助控制部102对ECBll发出指示。当S306的处理结束时，结束图5所示的S204的处理，并再次重复执行图5所示的程序。
[0064]根据图5、6所示的驾驶辅助处理，依据在立体物30被识别出的情况下本车辆20应该采用的回避线路是否隔着立体物30而存在于本车辆20的左右两个方向上，从而对辅助控制部102所执行的处理内容进行调节。其结果为，能够在提供依照本车辆20的驾驶员的感觉的驾驶辅助处理的同时，回避本车辆20与立体物30之间的碰撞。另外，即使在本车辆20应该采用的回避线路相对于立体物30而仅存在于本车辆20的左右的某一侧时，在转弯时的横摆率Y的绝对值在阈值YO以下的情况下，也能够在限制转弯时的横摆率的状态下随着由本车辆20的转弯和制动而实现的减速来回避其与立体物30之间的碰撞。其结果为，由于能够在留有驾驶员的转向余地的状态下回避与立体物30之间的碰撞，从而能够提供依照驾驶员的感觉的驾驶辅助处理。另外，即使在认为限制转弯时的横摆率的状态下不能够回避本车辆20与立体物30之间的碰撞的情况下，也会控制本车辆20的转弯和制动以使碰撞时的车辆速度降得更低。其结果为，由于能够在留有驾驶员的转向余地的状态下尽可能地降低相对于立体物30的碰撞时的车辆速度，因此能够实现在依照驾驶员的感觉的同时尽可能地减轻碰撞时的损害的驾驶辅助处理的提供。
[0065]并且，在图5、6所示的驾驶辅助处理中，在由S103计算出回避线路之后，在S201以及S202中针对于回避线路所涉及的可回避横摆率而考虑了预定的限制。代替这种方式，也可以在S103中的计算时在考虑该预定的限制的基础上计算回避线路。在这种情况下，S202的判断内容将被变更为“回避线路是否存在于左右的任意一方”，因此，在作出肯定判断时执行S203的处理，而在作出否定判断时执行S204的处理。
[0066]〈实施例3>
[0067]接下来，根据图8，对本发明所涉及的驾驶辅助系统的驾驶辅助处理的第三实施例进行说明。并且，由于图8所示的流程图的处理S101-S105、S201-S204与图5所示的流程图的处理S101-S105、S201-S204相对应，因此，省略其详细的说明。在此，于图8所示的驾驶辅助处理中，在S102中，当通过行驶道路识别部100而判断为立体物30存在于本车辆20的行进方向上时进入S401。在S401中，判断在本车辆20维持其行进方向的状态下开始实施由制动而实现的减速时，能否通过该减速而在与立体物30的碰撞前使本车辆20停止。具体而言，如果根据图4A而进行说明，则在假设本车辆20持续行驶于路径a的情况下，考虑距立体物30的距离、本车辆20的车辆速度、以及能够发挥的制动力，来执行S401的判断。在此，当作出肯定判断时入S402，当作出否定判断时进入S103。
[0068]在S402中，与S105同样，辅助控制部102不实施如下的本车辆20的转弯而实施由ECBll实施的最大制动力下的减速，本车辆20的转弯是通过由EPSlO实现的转向角的变化、或者对本车辆20的左右轮施加不同的制动液压从而被实施的。在结束S402的处理后，本程序再次被重复执行。另外，虽然在S401中作出否定判断后将进入S103，但是由于已经对S103以后的处理进行了说明，因此省略其详细的说明。
[0069]根据图8所示的驾驶辅助处理，如果识别出立体物30的存在，并且能够实现通过制动力而实施的停止，则在不进行回避线路的计算的条件下立即实施通过最大制动力而实施的减速。其结果为，能够尽可能迅速地执行用于回避与立体物30之间的碰撞的驾驶辅助处理，并能够实现更加可靠的碰撞回避。
[0070]符号说明
[0071]I ECU
[0072]2外界识别装置
[0073]3横摆率传感器
[0074]4车轮速度传感器
[0075]5加速度传感器
[0076]6制动器传感器
[0077]7加速器传感器[0078]8转向角传感器
[0079]9转向转矩传感器
[0080]10 EPS(电动转向系统)
[0081 ]11 ECB (电子控制式制动器)
[0082]20本车辆
[0083]30立体物
[0084]100行驶道路识别部
[0085]101回避目标轨道获取部
[0086]102辅助控制部。
【权利要求】
1.一种车辆的驾驶辅助系统，具备: 识别部，其对存在于本车辆的行进方向上的立体物进行识别； 获取部，其在通过所述识别部而识别出所述立体物的存在时，根据本车辆的行驶状态而获取一个或多个能够回避该立体物与本车辆的碰撞的回避目标轨道； 辅助控制部，其根据由所述获取部获取到的所述回避目标轨道而实施用于回避所述立体物与本车辆的碰撞的辅助控制， 当由所述获取部获取到的所述回避目标轨道隔着所述立体物而存在于本车辆的左右两个方向上时，所述辅助控制部不实施与本车辆的转弯相关的控制，而实施与本车辆的制动相关的控制。
2.如权利要求1所述的车辆的驾驶辅助系统，其中， 当由所述获取部获取到的所述回避目标轨道隔着所述立体物而存在于本车辆的左右的某一个方向上时，所述辅助控制部被允许实施与本车辆的转弯相关的控制，并且，由该辅助控制部所实施的本车辆的转弯量被限制为不超过预定转弯量，所述预定转弯量是根据通过驾驶员的转向所能够产生的转弯量而被设定的。
3.如权利要求2所述的车辆的驾驶辅助系统，其中， 还具备判断部，所述判断部判断在由所述辅助控制部实施的本车辆的转弯量被限制为不超过所述预定转弯量的限制状态下，能否实现本车辆与所述立体物的碰撞回避， 当通过所述判断部而判断为不能实现本车辆与所述立体物的碰撞回避时，所述辅助控制部根据本车辆的假设碰撞时速度，而被决定由该辅助控制部实施的与本车辆的转弯相关的控制是否被允许，其中，本车辆的假设碰撞时速度为，在所述限制状态下，假设在由该辅助控制部实施了转弯和制动的控制的同时本车辆碰撞到所述立体物时的速度。
4.如权利要求3所述的车辆的驾驶辅助系统，其中， 所述辅助控制部对第二假设碰撞时速度进行计算，其中，所述第二假设碰撞时速度为，假设通过所述辅助控制部而在未对本车辆实施与转弯相关的控制的状态下以产生最大制动力的方式对本车辆的制动进行控制且碰撞到所述立体物时的速度， 并且，在所述假设碰撞时速度低于所述第二假设碰撞时速度的情况下，实施与本车辆的转弯相关的控制并且还实施与本车辆的制动相关的控制。
5.如权利要求3所述的车辆的驾驶辅助系统，其中， 所述辅助控制部对第二假设碰撞时速度进行计算，其中，所述第二假设碰撞时速度为，假设通过所述辅助控制部而在未对本车辆实施与转弯相关的控制的状态下以产生最大制动力的方式对本车辆的制动进行控制且碰撞到所述立体物时的速度， 在所述假设碰撞时速度不低于所述第二假设碰撞时速度的情况下，不实施与本车辆的转弯相关的控制而仅实施与本车辆的制动相关的控制。
6.如权利要求2所述的车辆的驾驶辅助系统，其中， 还具备判断部，所述判断部判断在由所述辅助控制部实施的本车辆的转弯量被限制为不超过所述预定转弯量的限制状态下，能否实现本车辆与所述立体物的碰撞回避， 当通过所述判断部而判断为能够实现本车辆与所述立体物的碰撞回避时，所述辅助控制部实施与本车辆的转弯相关的控制并且还实施与本车辆的制动相关的控制。
【文档编号】G08G1/16GK103827939SQ201180073652
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2011年9月26日 优先权日:2011年9月26日
【发明者】秋山知范 申请人:丰田自动车株式会社