碰撞减损装置的制作方法

专利名称：碰撞减损装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种碰撞减损装置。
背景技术：
常规地，已经开发了一种装置(所谓的碰撞减损制动装 置)，该装置能够在车辆与该车辆前方的障碍物(例如，行驶的或停 止的前方车辆、或电线杆)碰撞之前，使该行驶的车辆制动。
另外，还开发了一类装置(所谓的碰撞警告装置)，该装置通 过警报或通过拉紧安全带来引起驾驶人员注意。这里，将这类碰撞减损制动装置和碰撞警告装置统称为 "碰撞减损装置"。
下面的专利文献1和专利文献2中披露了碰撞减损装置的具体 实例。
专利文献1披露了一种技术，当车辆在预定状态下行驶时，通 过延迟制动装置(14)、警告单元(13)和其他功能单元的启动定时 来避免错误操作。专利文献2对安装有碰撞减损装置的车辆的即将行驶路 线进行估计，并基于所估计的路线与障碍物之间的位置关系，判断车 辆与障碍物碰撞的可能性，以免对与障碍物接触的可能性做出错误判 断。日本专利申请公开No.2007-137126 [专利文献2]日本专利申请公开No.2004-3824
发明内容
专利文献1和专利文献2， 二者的技术所具有的共同目的 是，避免驾驶人员对警告单元和制动单元的非必要操作。
6然而，专利文献1和专利文献2的技术概念在某些情况下并不 能达到上述目的。例如，当所讨论的车辆正在直路上行驶，而直路前 方有弯，且弯路路边设有杆件时，对于专利文献的技术而言，由于基 于所估计的车辆路线的驾驶操作或碰撞可能性判断所致，难以借助于 操作延迟将杆件从要求警告或自动制动的物体中排除。如果碰撞减损装置在驾驶人员不需要该装置帮助时启动， 可能使驾驶人员受到干扰而导致车辆的不稳定行为或行驶状态。根据上述问题，本发明的目的是，提供一种与碰撞减损装
置相关联的监视目标检测装置，其能够在不同道路交通状况下，避免 扰乱驾驶人员，从而避免车辆的不稳定行为。为了达到上述目的，提供一种碰撞减损装置，其用于降低 由于碰撞所致的车辆损坏、监视位于车辆行驶方向的障碍物、并根据 与被监视物体碰撞的可能性启动车辆的某件设备，碰撞减损装置包
括指定障碍物检测装置，其安装于车辆，指定障碍物检测装置对位
于车辆行驶方向、并且具有与车辆碰撞的可能性而成为指定障碍物的
物体进行检测；检测时段计算装置，其获得连续检测时段，在连续检 测时段内，不间断地检测到作为指定障碍物的物体；监视目标确认装 置，根据由检测时段计算装置获得的连续检测时段，确定是否将指定 障碍物作为由碰撞减损装置进行监视的监视目标，并确定是否将指定 障碍物作为由碰撞减损装置控制启动的设备的启动原因；可靠性判定 装置，如果连续检测时段大于检测时段门限值，可靠性判定装置判断 车辆与指定障碍物碰撞的可能性，以及，如果碰撞的判断结果是肯定 的，则定义可靠性等级系数，可靠性等级系数表示指定障碍物的可靠 性程度；专注度判定装置，其定义专注度系数，专注度系数表示车辆 驾驶人员的专注度程度，以及，随着驾驶人员专注度的劣化而降低专 注度系数；以及，检测时段门限值调整装置，根据由专注度判定装置 定义的专注度系数的降低，减小检测时段门限值。
在不同驾驶和道路状况下，此配置可以避免车辆的不稳定行为。
作为优选特征，碰撞减损装置可以进一步包括响应时间 图，其定义专注度系数与驾驶人员响应时间之间的关系，驾驶人员响应时间随着专注度系数的降低而增加；以及，响应时间估计装置，通 过将由专注度判定装置定义的专注度系数应用于响应时间图，响应时 间估计装置对响应时间进行估计。
响应时间图定义了随着专注度系数的降低而增加驾驶人员的响 应时间，采用响应时间图能迅速估计比较精确的响应时间。
作为其他优选特征，碰撞减损装置可以进一步包括碰撞时间 推定装置，其估计到车辆与指定障碍物碰撞的时间；操作控制装置， 如果由碰撞时间推定装置估计出的预计会发生碰撞的时间小于等于 碰撞门限值，操作控制装置启动相应设备；以及，碰撞门限值调整装 置，根据由响应时间估计装置估计出的响应时间的增加，碰撞门限值 调整装置增大碰撞门限值。
据此，由于驾驶人员的响应时间的延长，所以在比通常更早的 定时启动相应设备。
作为另外的优选特征，碰撞减损装置可以进一步包括警告单 元，警告车辆的驾驶人员；以及，自动制动控制单元，控制车辆的制 动而与驾驶人员的意图无关，其中，检测时段门限值定义为第一检测 时段门限值和第二检测时段门限值，第二检测时段门限值大于第一检 测时段门限值，如果连续检测时段大于第二检测时段门限值，监视目 标确认装置确定将指定障碍物作为启动警告单元和自动制动控制单 元的启动原因；如果连续检测时段小于第一检测时段门限值，监视目 标确认装置则确定不将指定障碍物作为启动警告单元和自动制动控 制单元的启动原因；以及，如果连续检测时段大于或等于第一检测时 段门限值、且小于或等于第二检测时段门限值，监视目标确认装置则 确定将指定障碍物作为启动警告单元的启动原因，并确定不将指定障 碍物作为启动自动制动控制单元的启动原因。
从而，根据障碍物的连续检测时段，对是否将各障碍物判定为 相应设备的启动原因加以控制，因而，能在适当的场合启动这些设备， 其中作为相应设备的有警告单元和自动制动控制单元。


下面，参照附图，说明本发明的特征以及本发明的其他目
的及优点，附图中相同的附图标记代表相同或相似的部分，以及，其
中图1是方块图，示意性图示根据本发明第一实施方式的碰 撞减损装置的整体配置；
图2是示意性示出由图1的碰撞减损装置的监视目标检测装置 所确定的监视目标的可靠性等级的图表；
图3是示意性示出在图1的碰撞减损装置中使用的调整之前 TTC图的图表；
图4是示意性示出在图1的碰撞减损装置中使用的调整之后 TTC图的图表；
图5是示意性示出在图1的碰撞减损装置中使用的响应时间图 的图表；
图6和图7是流程图，图示在图1的碰撞减损装置中所执行操 作的主程序的程序步骤顺序；
图8是流程图，图示在图1的碰撞减损装置中可靠性等级为0 时所执行操作的子程序的程序步骤顺序；
图9是流程图，图示在图1的碰撞减损装置中可靠性等级为1 时所执行操作的子程序的程序步骤顺序；
图IO是流程图，图示在图1的碰撞减损装置中可靠性等级为2 时所执行操作的子程序的程序步骤顺序；
图11是流程图，图示在图1的碰撞减损装置中可靠性等级为3 时所执行操作的子程序的程序步骤顺序；
图12是示意性图示装备有图1的碰撞减损装置的车辆行驶状态 的图；以及
图13是图示由图1的碰撞减损装置检测正确性的图。
具体实施例方式下面，参照

本发明的碰撞减损装置的实施方式。(a)第一实施方式 如图1所示，车辆IO包括作为主要部分的毫米波雷达单元(指
定障碍物检测装置)11、蜂鸣器12、制动ECU 13、以及减损ECU 14。
毫米波雷达单元11置于车辆10的前端附近，以及，毫米 波雷达单元11发射毫米无线电波并接收由车辆10的前方物体所反射 的无线电波，从而，检测出作为障碍物的物体(指定障碍物)。经由 符合CAN (控域网络)标准的通信电缆(未示出)，毫米波雷达单 元11与下文详述的减损ECU 14相连接。
毫米波雷达单元11能够同时检测多个障碍物。
此外，毫米波雷达单元11包括雷达ECU，图中没有示出。 基于所接收到的无线电波，雷达ECU计算车辆IO与障碍物之 间的相对距离LR、以及车辆10与障碍物之间的相对速度VR。雷达 ECU进一步判断检测到的障碍物是否移动、是否静止、或移动但将 要停止或不停止，并向减损ECU14输出判定结果。蜂鸣器12是警告单元，置于车辆10内部(未示出)，并 通过发出警报声引起车辆10的驾驶人员注意。蜂鸣器12经由线束与 减损ECU14相连接，并由减损ECU14供电使其运行。
制动ECU (自动制动单元/设备)13是控制制动装置(未示出) 的电控单元，此制动装置设置成为车辆IO的每个车轮15提供一个制 动装置。经由符合CAN标准的通信电缆，制动ECU 13与减损ECU 14 相连接，并籍此在减损ECU 14的控制下运行。
车辆IO还包括转向角度传感器(未示出)，转向角度传感器检 测驾驶人员操纵转向盘的回转角度(也就是转向角度)esw。由减损 ECU 14读取转向角度传感器的检测结果。
减损ECU 14是包括CPU、存储器、接口单元以及其他部件(这 些均未在图中示出)的电控单元。减损ECU14进一步包括检测时段 计算部(检测时段计算装置)16、监视目标确认部(监视目标确认装 置)17、可靠性判定部(可靠性判定装置)18、以及操作控制部(碰 撞时间推定装置、操作控制装置)19，这些通过软件实现。
此外，减损ECU 14包括响应时间估计部(响应时间估计装置)31、专注度等级判定部(专注度判定装置)32、检测时段门限值调整
部(检测时段门限值调整装置)33、以及碰撞门限值调整部(碰撞门
限值调整装置)34，所有这些都通过软件实现。
减损ECU 14中的存储器存储响应时间图35和TTC图36。
在这些功能部之中，检测时段计算部16计算连续检测时
段I:Td，在此连续检测时段ftd内，毫米波雷达单元11连续检测到
该障碍物。
根据检测时段计算部16计算出的连续检测时段STD,可靠性判 定部18判定监视目标的可靠性等级系数(可靠性程度、可靠性系数) R。
具体而言，如图2所示，如果(监视目标的)连续检测时段i:TD
大于第一检测时段门限值TDthl、但小于或等于第二检测时段门限值
tdth2 (也就是，TDthl<rrD^rDth2)(例如，t2=i.5秒)，可靠性判
定部18则判定监视目标的可靠性为"相对低"，并设定可靠性等级系 数R为1。 '另外，如果(监视目标的)连续检测时段rrD大于第二检 测时段门限值Toth2、但小于或等于第三检测时段门限值TDth3 (也就 是，TDth2<2:TD^rDth3)，可靠性判定部is则判定监视目标的可靠性
为"相对高"，并设定可靠性等级系数R为2。
此外，如果(监视目标的)连续检测时段STD大于第三检测时 段门限值Tcth3 (也就是，TDth3<STD)，可靠性判定部18则判定监视 目标的可靠性为"非常高"，并设定可靠性等级系数R为3。
第一检测时段门限值To加、第二检测时段门限值TDth2、以及第 三检测时段门限值丁Dth3，由下文详述的检测时段门限值调整部33进 行调整。在车辆10的驾驶人员的专注度未降低时(也就是，在正常
状态下)，将第一检测时段门限值TDtw、第二检测时段门限值TDtM、
以及第三检测时段门限值TDth3的标准值分别设定为l秒、1.5秒禾口2 秒。考虑到由可靠性判定部18判定的可靠性等级系数R，监 视目标确认部17将由毫米波雷达单元11检测到的障碍物设定为操作
11控制部(碰撞减损装置)19 (下文详述)的监视目标，并同时判断是
否应当将该障碍物设定为启动蜂鸣器(设备)12和/或制动ECU(设 备)13的启动原因。
更具体地，如果由可靠性判定部18判定的可靠性等级系数R小 于或等于0(RS0)，监视目标确认部17则不将该障碍物判定为启动 蜂鸣器12和制动ECU 13的启动原因。如果可靠性等级系数R大于0且小于或等于1 (0<R$1)， 监视目标确认部17则判定该障碍物为启动蜂鸣器12的启动原因，但 并不将同一障碍物判定为启动制动ECU 13的启动原因。
此外，如果可靠性等级系数R大于1且小于或等于2(KR《)， 监视目标确认部17则判定该障碍物为启动蜂鸣器12的启动原因，并 且为以警告驾驶人员的方式启动制动ECU 13的启动原因。此外，如果可靠性等级系数R大于2 (R>2)，监视目标 确认部17则判定该障碍物为启动蜂鸣器12的启动原因，并且判定为 在制动车辆10的过程中启动制动ECU 13的启动原因。
因此，对车辆10的行驶具有越多影响的操作，则要求越高的可 靠性等级，这样可以进一步有效避免障碍物的错误检测，并可以进一 步有效地避免蜂鸣器12错误警告驾驶人员、以及制动ECU 13错误 制动车辆10。
这里，警告制动促使车辆10以0.3G减速(也就是，以大约-0.3G 加速)，而紧急制动则促使车辆10以0.6G减速(也就是，以大约 -0.6G加速)。考虑由毫米波雷达单元ll获得的障碍物与车辆IO之间的 相对距离LR、以及障碍物与车辆IO之间的相对速度VK,操作控制 部19对紧急等级(避碰紧急等级)进行估计，以便采取措施避免车 辆IO与障碍物碰撞，或者在车辆IO与障碍物的碰撞事件中，操作控 制部19则对紧急等级(减损紧急等级)进行估计，以便采取措施减 轻因碰撞所致的损坏。
避碰紧急等级和减损紧急等级统称为对策紧急等级。
根据对策紧急等级，操作控制部19引起驾驶人员注意、以及启动制动单元。
更具体地，基于由毫米波雷达单元11获得的障碍物与车辆10
之间的相对距离La和相对速度VR，操作控制部19对预计会发生碰 撞的时间TTC进行估计，而且，对策紧急等级越高，估计出的预计 会发生碰撞的时间TTC则越短。换而言之，根据图3所示出的TTC图36，操作控制部19 判断车辆10处于第一碰撞判断区Al、第二碰撞判断区A2、以及第 三碰撞判断区A3之中的哪个状态，并基于判断的结果执行减损控制。
TTC图36具有纵坐标和横坐标，分别表示预计会发生碰撞的时 间TTC和相对速度VR。 TTC图36进一步定义第一碰撞门限线(碰 撞门限值)Cthl、第二碰撞门限线(碰撞门限值)Cth2、以及第三碰 撞门限线(碰撞门限值)Cth3。TTC图36进一步定义第一碰撞判断区A1，位于第一碰 撞门限线Cthi和第二碰撞门限线Cth2之间；第二碰撞判断区A2，位 于第二碰撞门限线Cth2和第三碰撞门限线Qh3之间；以及，第三碰撞 判断区A3，位于第三碰撞门限线Cth3及其下方。
如图4所示，TTC图36中的第一碰撞门限线Cthl、第二碰撞门 限线Cth2、以及第三碰撞门限线Cth3，有时由下文说明的碰撞门限值 调整部34进行调整。即使根据预计会发生碰撞的时间TTC设定对策紧急等级， 但取决于由可靠性判定部18判定的可靠性等级系数R，操作控制部 19也可以修改减损控制的对策。下文对此修改进行说明。
如果可靠性判定部18设定可靠性等级系数R为"0"，则不管预 计会发生碰撞的时间TTC多大，操作控制部19都不执行减损控制。 换而言之，即使车辆10的状态属于第一碰撞判断区Al、第二碰撞判 断区A2、以及第三碰撞判断区A3中的任意一个，但操作控制部19 既不使蜂鸣器12鸣响、也不启动制动ECU 13以执行警告制动和紧 急制动。如果可靠性判定部18设定可靠性等级系数R为"l",取决 于预计会发生碰撞的时间TTC的大小，操作控制部19仅控制蜂鸣器12的通断。换而言之，只要车辆10的状态属于第一碰撞判断区Al、
第二碰撞判断区A2、以及第三碰撞判断区A3中的一个，操作控制 部19则使蜂鸣器12鸣响，但不启动制动ECU13以执行警告制动或 紧急制动。
如果可靠性判定部18设定可靠性等级系数R为"2"，在车辆10 的状态属于TTC图36的第一碰撞判断区Al的情况下，操作控制部 19使蜂鸣器12鸣响，但不启动制动ECU 13以执行警告制动和紧急 制动。另外，如果可靠性等级系数R设定为"2"、且车辆10的状态 属于第二碰撞判断区A2或第三碰撞判断区A3，则操作控制部19使 蜂鸣器12鸣响，并启动制动ECU 13以执行警告制动，但不启动制 动ECU 13以执行紧急制动。如果可靠性判定部18设定可靠性等级系数R为"3"、且车 辆10的状态属于TTC图36上的第一碰撞判断区Al,则操作控制部 19使蜂鸣器12鸣响，但不启动制动ECU 13以执行警告制动和紧急 制动。如果可靠性等级系数R设定为"3"、且车辆10的状态属于TTC 图36上的第二碰撞判断区A2，则操作控制部19使蜂鸣器12鸣响， 并启动制动ECU 13以执行警告制动，但不执行紧急制动。此外，如 果可靠性系数R设定为"3"、且车辆IO的状态属于TTC图36上的第 三碰撞判断区A3，则操作控制部19使蜂鸣器12鸣响，并启动制动 ECU 13以执行警告制动和紧急制动。响应时间估计部31将专注度等级判定部32 (下文详述) 设定的专注度等级AL应用于响应时间图35，以对车辆10驾驶人员 的响应时间TR进行估计。专注度等级AL是代表驾驶人员专注程度 的指标。
如图5所示，响应时间图(到响应时间图)35定义专注度等级 AL与响应时间(到响应时间)TR之间的关系，响应时间随专注度 等级AL的降低而相应延长。这里，专注度等级AL的降低则是指驾 驶人员专注度的劣化。据此，响应时间图35定义了驾驶人员响应时 间TR随驾驶人员专注度劣化而增加的关系。基于未示出的白线摄影机(white-line camera)所获取的
14图像、转向角度传感器和/或其他传感器所检测出的转向角度esw等，
专注度等级判定部32判定驾驶人员的专注度等级(警觉等级)AL。
在第一实施方式中，根据预定时段内的转向角度0sw简单地获得车辆
IO的迂回量，并根据迂回量将专注度等级AL确定为从最小(AL=1) 到最大(AL=5)的步进等级。已经披露了计算专注度等级AL的不 同方法，这里省略其说明。
如图2中箭头所示，根据由专注度等级判定部32设定的专注度 等级AL的劣化，检测时段门限值调整部33增大第一检测时段门限 值TDthl 、第二检测时段门限值TDth2、以及第三检测时段门限值TDth3 。
如图4中箭头所示，根据由响应时间估计部31估计出的响应时 间TR方面的增大，碰撞门限值调整部34增大图3中所示的第一碰 撞门限线Cth,、第二碰撞门限线Cth2、以及第三碰撞门限线Cth3。根据本发明第一实施方式，包括在碰撞减损装置中的监视 目标检测装置具有以上详述的配置，并因此获得下列效果和优点。这 里，参照图1和图12，沿着图6至图11的流程图对其详加说明，图 12是车辆10的行驶状态的示例说明。如图6所示，启动安装于车辆10的毫米波雷达单元11， 以对障碍物进行检测(图6的步骤S11)。
换而言之，如图l和图12所示，在车辆10前方行驶的前车21、 以及位于路边的电线杆22和23,都被毫米波雷达单元11检测为障 碍物。
这里，说明中假定毫米波雷达单元11将在车辆10前方行驶的 前车21、位于行车道边的电线杆22和23检测为障碍物。之后，检测时段计算部16计算前车21、电线杆22和23 各自被毫米波雷达单元11连续检测为障碍物的时间长度，也就是， 连续检测时段2:TD (步骤S12)。
基于由转向角度传感器检测出的转向角度esw，专注度等级判定
部32判定车辆10的驾驶人员的专注度等级AL (步骤S13)。
然后，响应时间估计部31将步骤S13中设定的专注度等级AL 应用于图5所示的响应时间图35，以估计车辆10的驾驶人员的响应
15时间TR (步骤S14)。所以，如果专注度等级AL相对较低、且认 为驾驶人员的专注度有所劣化，则估计出相对较长的响应时间TR。 另一方面，如果车辆10的驾驶人员的专注度等级AL相对较高、且 认为驾驶人员的专注度没有劣化，则估计出相对较短的响应时间TR。
如图2所示，根据步骤S13中设定的专注度等级AL的降 低，检测时段门限值调整部33减小第一检测时段门限值TDth!、第二
检测时段门限值TDth2、以及第三检测时段门限值Icth3 (步骤S15)。
如图4所示，根据上述步骤S13中估计出的响应时间TR的延长， 碰撞门限值调整部34增大图3中所示的第一碰撞门限线Cthl、第二 碰撞门限线Cth2、以及第三碰撞门限线Cth3 (步骤S16)。然后，监视目标确认部17判断由检测时段计算部16对各 障碍物计算出的连续检测时段2TD是否小于或等于第一检测时段门 限值TotM(二l秒)(图7的步骤S17)。
如果连续检测时段2TD小于或等于第一检测时段门限值TDthl (步骤S17中的"否"分支)，监视目标确认部17做出无需将障碍物 判定为监视目标的结论(步骤S18)，以及，可靠性判定部18设定 可靠性等级系数R为"O"(步骤S19)。之后，执行与可靠性等级系数R为"O"相关的减损控制子 程序(步骤S20)。在这种情况下，如图8所示，无论预计会发生碰 撞的时间TTC多大，操作控制部19都不执行减损控制。更具体地， 如图8所示，无论预计会发生碰撞的时间TTC是否大于TTC图36 定义的第一碰撞门限线Cthl (步骤S41);无论预计会发生碰撞的时 间TTC是否小于或等于第一碰撞门限线Cthl、且大于第二碰撞门限 线Qh2(步骤S42);以及，无论预计会发生碰撞的时间TTC是否小 于或等于第二碰撞门限线Cth2、且大于第三碰撞门限线Cth3 (步骤 S43)，操作控制部19都是既不鸣响蜂鸣器12，也不用制动ECU13 执行警告制动或紧急制动(步骤S44)。相反，如果连续检测时段STd大于TDthl (图7中步骤S17 的"是"分支)，监视目标确认部17做出需要将该障碍物作为监视目 标的结论，所以，操作控制部19将障碍物判定为监视目标(步骤S21)。然后，可靠性判定部18判断连续检测时段STD是否大于第二检
测时段门限值Toth2 ( = 1.5秒)(步骤S22)。这里，如果连续检测 时段STD小于或等于第二检测时段门限值T加2 (步骤S22中的"否" 分支)，可靠性判定部18则做出监视目标的可靠性程度相对较低的 结论，并将可靠性等级系数R设定为"1"(步骤S23)。之后，执行与可靠性等级系数R为"l"相关的减损控制子 程序(步骤S24)。在这种情况下，根据预计会发生碰撞的时间TTC 的大小，操作控制部19仅仅控制蜂鸣器12的通断，如图9所示。
更具体地，如果预计会发生碰撞的时间TTC大于TTC图36上 所定义的第一碰撞门限线Cthl (步骤S51的"是"分支)，操作控制部 19不鸣响蜂鸣器12，也不用制动ECU 13执行警告制动或紧急制动 (步骤S54)。相反，如果预计会发生碰撞的时间TTC小于或等于第一 碰撞门限线CtM (步骤S52的"是"分支)，无论预计会发生碰撞的时 间TTC是否小于或等于第二碰撞门限线Cth2、且大于第三碰撞门限 线Cth3 (步骤S53)，操作控制部19都鸣响蜂鸣器12，但既不用制 动ECU13执行警告制动，也不执行紧急制动(步骤S55)。如果连续检测时段2TD大于第二检测时段门限值TDth2(图 7步骤S22中的"是"分支)，可靠性判定部18判断连续检测时段STD 是否大于第三检测时段门限值TDth3 (=2秒)(步骤S25)。
如果连续检测时段STD小于或等于第三检测时段门限值TDth3 (步骤S25中的"否"分支)，可靠性判定部18则做出由监视目标确 认部17确认的监视目标的可靠性程度相对较高的结论，并设定可靠 性等级系数R为"2"(步骤S26)。之后，执行与可靠性等级系数R为"2"相关的减损控制子 程序(步骤S27)。更具体地，如图IO所示，如果预计会发生碰撞 的时间TTC大于第一碰撞门限线Cthl (步骤S61的"是"分支)，操 作控制部19既不鸣响蜂鸣器12，也不用制动ECU 13执行警告制动 或紧急制动(步骤S64)。如果预计会发生碰撞的时间TTC小于或等于第一碰撞门限线Cthl、且大于第二碰撞门限线Cth2 (步骤S62中的"是"分支)， 操作控制部19鸣响蜂鸣器12，但既不用制动ECU 13执行警告制动 也不执行紧急制动(步骤S65)。
此外，如果预计会发生碰撞的时间TTC小于或等于第二碰撞门 限线Cth2，则无论预计会发生碰撞的时间TTC是否大于第三碰撞门 限线Cth3 (步骤S63中的"是"及"否"分支)，操作控制部19都鸣响 蜂鸣器12，同时用制动ECU 13执行警告制动，但不执行紧急制动(步 骤S66)。如果连续检测时段i;td判断为大于第三检测时段门限值 TDth3 (步骤S25中的"是"分支)，可靠性判定部18得出由监视目标
确认部n确认的监视目标的可靠性程度非常高的结论，并设定可靠
性等级系数R为"3"(步骤S28)。之后，如图ll所示，执行与可靠性等级系数R为"3"相关 的减损控制子程序(步骤S29)。更具体地，如果预计会发生碰撞的 时间TTC大于第一碰撞门限线Cthl (步骤S71中的"是"分支)，操 作控制部19既不鸣响蜂鸣器12，也不用制动ECU 13执行警告制动 或紧急制动(步骤S74)。
此外，如果预计会发生碰撞的时间T T C小于或等于第 一 碰撞门 限线CtM、且大于第二碰撞门限线Cth2 (步骤S72中的"是"分支)， 操作控制部19则鸣响蜂鸣器12，但既不用制动ECU 13执行警告制 动也不执行紧急制动(步骤S75)。如果预计会发生碰撞的时间TTC小于或等于第二碰撞门 限线Cth2，且大于第三碰撞门限线Cth3 (步骤S73中的"是"分支)， 操作控制部19则鸣响蜂鸣器12，并用制动ECU 13执行警告制动， 但不执行紧急制动(步骤S76)。
然后，如果预计会发生碰撞的时间TTC小于或等于第三碰撞门 限线Cth3 (步骤S73中的"否"分支)，操作控制部19则鸣响蜂鸣器 12，并用制动ECU 13执行警告制动和紧急制动(步骤S77)。下面，参照图l和图12中的示例进行说明，假定行驶 的车辆10即将经过电线杆22和23，以及，毫米波雷达单元ll连续检测到电线杆22和23为障碍物的时段(连续检测时段STD)非常短 (例如，0.7秒)(步骤S11和S12)。
此时，根据驾驶人员专注度方面的劣化，专注度等级判定部32 将专注度等级AL从"5"改变为"3"(步骤S13)。在这种情况下，响应时间估计部31估计专注度等级为"3" 时的响应时间TR为1.13秒(参见图5，以及参见步骤S14)。
通过从各门限值中减去专注度等级AL为"5"时的响应时间TR (例如，标准响应时间TR。=1.0秒)与专注度等级AL为"3"时的响 应时间TR(1.13秒)之间的差(响应时间的变化量TRdef=0.13秒)， 检测时段门限值调整部33对第一检测时段门限值TDthi、第二检测时 段门限值Toth2、以及第三检测时段门限值丁0加进行调整。结果，第 一检测时段门限值TDthJA 1秒调整至0.87秒(参见图2，步骤S15)。换而言之，由于各电线杆22和23的连续检测时段STD (=0.7秒)小于调整过的第一检测时段门限值TDw (=0.87秒)，不 会将各电线杆22和23判定为操作控制部19的监视目标(步骤S17 中的"否"分支和步骤S18)。各电线杆22和23的连续检测时段STD (=0.7秒)也小于或等于原始第一检测时段门限值TotM (=1秒)。 为此，即使专注度等级AL从"5"降到"3"，或者，即使专注度等级 AL维持"5"，电线杆22和23的存在也不会启动蜂鸣器12发声，或 启动制动ECU 13以执行警告制动或紧急制动(步骤S44)。同时，假定毫米波雷达单元11在相对较长的时段(例如 1.4秒)内连续检测到前车21为障碍物(步骤S11和S12)。
此时，类似于检测到电线杆22和23的情况，专注度等级AL 从"5"变到"3"(步骤13)，以及，响应时间TR估计为1.13秒(步 骤S14)。通过从各门限值中减去响应时间的变化量TRdef (=0.13 秒)，检测时段门限值调整部33对第一检测时段门限值TDthi、第二
检测时段门限值TDth2、以及第三检测时段门限值TDth3进行调整。结
果，第二检测时段门限值TDth2从1.5秒调整至1.37秒(步骤S15)。 此外，在这种情况下，按响应时间的变化量TRdef (=0.13秒)，碰撞门限值调整部34增大第一碰撞门限线C^的最大值(例如，2.4 秒)、第二碰撞门限线Cth2的最大值(例如，1.6秒)、以及第三碰 撞门限线Cth3的最大值(例如0.8秒)。换而言之，第一碰撞门限线 C^的最大值2.4秒、第二碰撞门限线Cth2的最大值1.6秒、以及第 三碰撞门限线Cth3的最大值0.8秒分别调整至2.53秒、1.73秒、以及 0.93秒(步骤S16)。前车21的连续检测时段2Td是1.4秒，其大于调整过的 第一检测时段门限值TDtu (=0.87秒)(步骤S17中的"是"分支)， 并且，也大于第二检测时段门限值Imh2 (=1.37秒)，但小于调整过 的第三检测时段门限值丁0化3(=1.87秒)(步骤S25中的"否"分支)。
据此，可靠性判定部18认为作为障碍物的前车21的可靠性相 对较高，并设定可靠性等级系数R为"2"(步骤S26)。
假定第二检测时段门限值TDth2未经检测时段门限值调整部33 进行调整，作为障碍物的前车21的可靠性等级应当设定为"l"，这意 味着第二检测时段门限值TDth2调整之前为1.5秒。由于前车21的连 续检测时段2TD (= 1.4秒)小于调整之前的第二检测时段门限值TDth2 (=1.5秒)(步骤S22中的"否"分支)，作为障碍物的前车21的可 靠性等级系数R应当设定为'T'(步骤S23)。然而，由于根据驾驶人员的专注度的劣化对第一检测时段 门限值TMu、第二检测时段门限值TDth2、以及第三检测时段门限值 TDth3进行了调整，原本因为相对较低的可靠性等级未曾作为监视目 标的障碍物，现被视为需要监视的目标。
因此，对于专注度劣化的驾驶人员而言，由于将比正常范围更 广的障碍物判定为监视目标，所以，向驾驶人员发出关于路肩处电线 杆23和/或电线杆22的警告。这种警告可能会打扰具有正常专注度 的驾驶人员，但对专注度劣化的驾驶人员而言则是有效的。如果驾驶人员的专注度劣化，大多数情况下车辆10的路 线将出现迂回。对这一点而言，优选的是，从较宽范围的障碍物中确 定监视目标。
因为根据驾驶人员专注度的劣化程度，对第一检测时段门限值
20TDthl、第二检测时段门限值TDth2、以及第三检测时段门限值T她3进 行调整，障碍物的可靠性等级R不会不合理地增加。换而言之，由
于减损控制不仅仅基于预计会发生碰撞的时间TTC，所以，不会不 必要地执行警报、警告制动和紧急制动。这能避免增加驾驶人员的压 力。此外，碰撞门限值调整部34对第一碰撞门限线Cthl、第
二碰撞门限线Qh2、以及第三碰撞门限线Cth3的调整，使得能够以比
正常情况更早的定时执行减损控制。换而言之，通过由驾驶人员劣化 的专注度导致在响应时间TR方面的增加，可以在更早的定时执行警 报警告、警告制动和紧急制动。从而，引起驾驶人员的注意，以减少车辆10与前车21碰 撞的可能性，即使在车辆10与前车发生碰撞的情况下，也可尽可能 地减少碰撞所致的损坏。这里，将本发明的第一实施方式与上述专利文献1和专利 文献2中所披露的技术进一步进行比较。
上述专利文献1和2中披露的技术，估计车辆与障碍物碰撞的 可能性，或者改变启动制动装置和警告单元的启动定时，但并未在由 毫米波雷达或激光雷达检测到的障碍物中，对碰撞减损装置的监视目 标进行选择。在上述常规技术中，对由毫米波雷达或激光雷达检测到的 所有障碍物的碰撞可能性的计算，增加了碰撞减损装置上的处理负 荷。
相比较而言，本发明的第一实施方式，以较高正确性对位于行 驶车辆10前方被检测为障碍物的前车21、电线杆22和23中的一个 或多个进行判定，以确定是否需要将其作为操作控制部(碰撞减损装 置)19的监视目标。采用这种结构，可以避免操作控制部19上处理 负荷的增加。在所示实例中，根据连续检测时段STD的长度，可靠性判 定部18判定监视目标的可靠性等级系数R，以及，监视目标确认部 17确定该监视目标作为启动蜂鸣器12和制动ECU 13的启动原因。
21尽管由功能部17和18完成的处理相对简单，但处理的正确性却相当
高。参照图13对上述观点加以详细说明，图13代表使用五台测试车
辆进行试验的综合结果，测试车辆各自包括毫米波雷达单元、驾驶数 据记录器、运动图像摄影机、以及运动图像记录器。图13中的图表示出对于各时段范围(也就是，连续检测 时段2TD)而言毫米波雷达捕获的作为障碍物的物体数量，在各时 段内毫米波雷达连续检测到一种障碍物。
图13中的阴影线方块表示应该判定为监视目标的物体数量，因 为针对这些物体需要碰撞减损装置的帮助。反之，白方块代表不应 该判定为监视目标的物体数量，因为针对这些物体不需要碰撞减损 装置的功能帮助。是否需要碰撞减损装置的帮助，由发明人对使用 运动图像摄影机和/或运动图像记录器所获得的运动图像、由驾驶数 据记录器所记录的测试车辆的行驶状态的信息、以及驾驶人员提供 的信息等进行目视检查来判定。例如，如果因位于车辆正在行驶的车道外侧的杆件或电线 杆的存在而启动警报和/或自动制动，则考虑驾驶人员是否会因此受 到打扰或是否应当实际发出警报来确定上述要求。
如图13中图表所示，当连续检测时段2TD达到1秒或更长时， 所捕获的应当认为是监视目标的物体的数量逐渐增加，以及，当连 续检测时段STD达到4秒或更长时，所有捕获的物体都应当判定为 监视目标。
根据上述结果可以理解，尽管功能相当简单，但监视目标确认 部17和可靠性判定部18能以相当高的正确性运行。
由于可靠性判定部18根据连续检测时段STD的长度对监视目标 的可靠性等级的判定、以及监视目标确认部17对监视目标作为启动 蜂鸣器12和制动ECU 13的启动原因的判定相对简单，可以避免减 损ECU 14上处理负荷的增加。通过避免增加操作控制部19的处理负荷，操作控制部19 可以无延迟地向蜂鸣器12和制动ECU 13发送适当的指令。
上述避免增加操作控制部19上的处理负荷，使得降低减损ECU14的电力消耗、以及降低由此导致的减损ECU 14散发的热量成为可能。
根据监视目标的连续检测时段STD的长度而改变的监视目标的 可靠性等级，可以提高操作控制部19所执行操作的正确性。此外，由于根据专注度等级判定部32设定的专注度等级 AL的降低，检测时段门限值调整部33降低第一检测时段门限值
TDthl、第二检测时段门限值丁加2、以及第三检测时段门限值TDth3，
所以，能够根据驾驶人员专注度的降低来设定各监视目标的可靠性 等级系数R。
这使得能够避免驾驶人员在多种路况下的驾驶受到打扰，并且 能避免车辆的不稳定行为。对于响应时间图35的使用，可以快速估计驾驶人员的正 确响应时间TR，而不需要复杂的计算和估计方法。
根据响应时间TR的延长，对第一碰撞门限线Cthl、第二碰撞门
限线Cth2、以及第三碰撞门限线Cth3进行调整以使其增加。从而，
通过在比正常情况更早的定时启动蜂鸣器12和制动ECU 13，可以 补偿驾驶人员的响应时间TR的延长。由于是否将障碍物设定为蜂鸣器12和制动ECU 13的启 动原因，可以基于障碍物的可靠性等级R加以控制，所以，可以在 适当的场合适当地执行用蜂鸣器12进行警告、以及用制动ECU 13 进行警告制动和紧急制动。以上详细说明了本发明的第一实施方式，但本发明不局限 于上述实施方式。可以提出各种修改和改进而不偏离本发明的主旨。
例如，第一实施方式以毫米波雷达单元ll检测障碍物，本发明 对此并没有限制，也可以用激光雷达(红外雷达)或摄影机加以替 代。在第一实施方式中，经由符合CAN标准的通信电缆，减 损ECU 14与毫米波雷达单元11、蜂鸣器12、以及制动ECU13相 连接。然而，连接电缆并不局限于CAN标准电缆，而是可选择地 为符合LIN (局部互联网(Local Interconnect Network))标准、IDB-1394标准或其他标准的电缆。此外，在第一实施方式中操作控制部19控制蜂鸣器12和 制动ECU 13，但本发明对此并没有限制。可选择地，操作控制部 19可以控制安全带预紧器，以警告驾驶人员或进一步安全地约束驾 驶人员。虽然本发明根据其特定的具体实施方式
加以说明，但是对 于本领域技术人员来说，可以容易地对上述实施方式进行多种修改 和改进，或应用于其它领域，而不偏离本发明的目的、精神和范围。 所有这些改动均在本发明权利要求范围内。
权利要求
1. 一种碰撞减损装置，所述碰撞减损装置用于降低由于碰撞所致的车辆(10)损坏、监视位于所述车辆(10)行驶方向的障碍物、并根据与所述被监视物体碰撞的可能性启动所述车辆(10)的设备(12和/或13)，所述碰撞减损装置包括指定障碍物检测装置(11)，其安装于所述车辆(10)，用于对位于所述行驶方向并且具有与所述车辆(10)碰撞的可能性而成为指定障碍物的物体进行检测；检测时段计算装置(16)，其获得连续检测时段(ΣTD)，在所述连续检测时段(ΣTD)内，所述指定障碍物检测装置(11)不间断地检测到作为所述指定障碍物的物体；监视目标确认装置(17)，根据由所述检测时段计算装置(16)获得的所述连续检测时段(ΣTD)，确定是否将所述指定障碍物作为由所述碰撞减损装置进行监视的监视目标，并确定是否将所述指定障碍物作为由所述碰撞减损装置控制启动的所述设备(12和/13)的启动原因；可靠性判定装置(18)，如果所述连续检测时段(ΣTD)大于检测时段门限值(TDth1、TDth2、TDth3)，所述可靠性判定装置(18)判断所述车辆(10)与所述指定障碍物碰撞的可能性，以及，如果所述碰撞的判断结果是肯定的，则所述可靠性判定装置(18)设定表示所述指定障碍物的可靠性程度的可靠性等级系数(R)；专注度判定装置(32)，所述专注度判定装置(32)设定专注度系数(AL)，所述专注度系数(AL)表示所述车辆(10)的驾驶人员的专注程度，以及，根据所述驾驶人员的所述专注度的劣化，降低所述专注度系数(AL)；以及检测时段门限值调整装置(33)，根据由所述专注度判定装置(32)设定的所述专注度系数(AL)的降低，所述检测时段门限值调整装置(33)减小所述检测时段门限值(TDth1、TDth2、TDth3)。
2. 根据权利要求1所述的碰撞减损装置，进一步包括 响应时间图(35)，所述响应时间图(35)定义所述专注度系数(AL)与所述驾驶人员的响应时间(TR)之间的关系，所述驾驶 人员的响应时间(TR)随所述专注度系数(AL)的降低而增加；以 及响应时间估计装置(31)，通过将所述专注度判定装置(32) 设定的所述专注度系数(AL)应用于所述响应时间图(35)，所述 响应时间估计装置(31)对所述响应时间(TR)进行估计。
3. 根据权利要求2所述的碰撞减损装置，进一步包括 碰撞时间推定装置(19)，其估算所述车辆(10)与所述指定障碍物预计会发生碰撞的时间(TTC);操作控制部(19)，如果由所述碰撞时间推定装置(19)估计 出的所述预计会发生碰撞的时间(TTC)小于或等于碰撞门限值(Cth" Cth2、 Cth3)，所述操作控制部(19)启动所述设备(12和/或13); 以及，碰撞门限值调整装置(34)，根据由所述响应时间估计装置(31) 估计出的所述响应时间(TR)的增加，所述碰撞门限值调整装置(34) 增大所述碰撞门限值(Cthl、 Cth2、 Cth3)。
4. 根据权利要求1所述的碰撞减损装置，进一步包括 警告单元(12)，警告所述车辆(10)的驾驶人员，以及 自动制动控制单元(13)，控制所述车辆(10)的制动而与所述驾驶人员的意图无关， 其中，所述检测时段门限值定义为第一检测时段门限值(TDthl)和第 二检测时段门限值(TDth2)，所述第二检测时段门限值(TDth2)大于 所述第一检测时段门限值(TDthl)，如果所述连续检测时段(2TD)大于所述第二检测时段门限值 (TDth2)，所述监视目标确认装置(17)确定将所述指定障碍物作为启动所述警告单元(12)和所述自动制动控制单元(13)的所述启动 原因，如果所述连续检测时段(2TD)小于所述第一检测时段门限值 (TDthl)，所述监视目标确认装置(17)则确定不将所述指定障碍物 作为启动所述警告单元(12)和所述自动制动控制单元(13)的所述 启动原因，以及如果所述连续检测时段(2TD)大于或等于所述第一检测时段门 限值(TDthl)、且小于或等于所述第二检测时段门限值(TDth2)，所 述监视目标确认装置(17)则确定将所述指定障碍物作为启动所述警 告单元(12)的所述启动原因，并确定不将所述指定障碍物作为启动 所述自动制动控制单元(13)的所述启动原因。
5.根据权利要求2所述的碰撞减损装置，进一步包括 警告单元(12)，警告所述车辆(10)的驾驶人员，以及 自动制动控制单元(13)，控制所述车辆(10)的制动而与所 述驾驶人员的意图无关， 其中，所述检测时段门限值定义为第一检测时段门限值(TDthl)和第 二检测时段门限值(TDth2)，所述第二检测时段门限值(TDth2)大于 所述第一检测时段门限值(TDthl)，如果所述连续检测时段(STD)大于所述第二检测时段门限值 (TDth2)，所述监视目标确认装置(17)确定将所述指定障碍物作为 启动所述警告单元(12)和所述自动制动控制单元(13)的所述启动 原因，如果所述连续检测时段(STD)小于所述第一检测时段门限值 (TDthl)，所述监视目标确认装置(17)则确定不将所述指定障碍物 作为启动所述警告单元(12)和所述自动制动控制单元(13)的所述 启动原因，以及如果所述连续检测时段(2TD)大于或等于所述第一检测时段门 限值(TDthl)、且小于或等于所述第二检测时段门限值(TDth2)，所述监视目标确认装置(17)则确定将所述指定障碍物作为启动所述警 告单元(12)的所述启动原因，并确定不将所述指定障碍物作为启动所述自动制动控制单元(13)的所述启动原因。
6.根据权利要求3所述的碰撞减损装置，进一步包括警告单元(12)，警告所述车辆(10)的驾驶人员，以及 自动制动控制单元(13)，控制所述车辆(10)的制动而与所 述驾驶人员的意图无关， 其中，所述检测时段门限值定义为第一检测时段门限值(TDthl)和第 二检测时段门限值(TDth2)，所述第二检测时段门限值(TDth2)大于 所述第一检测时段门限值(TDthl)，如果所述连续检测时段(STD)大于所述第二检测时段门限值 (TDth2)，所述监视目标确认装置(17)确定将所述指定障碍物作为 启动所述警告单元(12)和所述自动制动控制单元(13)的所述启动 原因，如果所述连续检测时段(STD)小于所述第一检测时段门限值 (TDthl)，所述监视目标确认装置(17)则确定不将所述指定障碍物 作为启动所述警告单元(12)和所述自动制动控制单元(13)的所述 启动原因，以及如果所述连续检测时段(STD)大于或等于所述第一检测时段门 限值(TDthl)、且小于或等于所述第二检测时段门限值(TDth2)，所 述监视目标确认装置(17)则确定将所述指定障碍物作为启动所述警 告单元(12)的所述启动原因，并确定不将所述指定障碍物作为启动 所述自动制动控制单元(13)的所述启动原因。
全文摘要
本发明公开了一种碰撞减损装置，用于降低由于碰撞所致的车辆损坏、监视位于车辆行驶方向的障碍物、并根据与被监视物体碰撞的可能性启动车辆的设备，碰撞减损装置包括指定障碍物检测装置，其安装于车辆，对位于行驶方向、且具有与该车辆碰撞的可能性而成为指定障碍物的物体进行检测；检测时段计算装置，其获得连续检测时段，在连续检测时段内，指定障碍物检测装置不间断地检测到作为指定障碍物的物体；监视目标确认装置，根据由检测时段计算装置获得的连续检测时段，监视目标确认装置确定是否将指定障碍物作为由碰撞减损装置进行监视的监视目标，并确定是否将指定障碍物作为由碰撞减损装置控制启动的设备的启动原因；可靠性判定装置，如果连续检测时段大于检测时段门限值，可靠性判定装置判断车辆与指定障碍物碰撞的可能性，而且，如果碰撞的判断结果是肯定的，则设定表示指定障碍物的可靠性程度的可靠性等级系数；专注度判定装置，其设定表示车辆驾驶人员的专注程度的专注度系数，并根据驾驶人员的专注度的劣化，降低专注度系数；以及，检测时段门限值调整装置，根据由专注度判定装置定义的专注度系数方面的降低，检测时段门限值调整装置减小检测时段门限值。
文档编号B60T7/12GK101468630SQ20081017659
公开日2009年7月1日 申请日期2008年12月25日 优先权日2007年12月25日
发明者伊原彻, 山本惠一 申请人:三菱扶桑卡客车株式会社