車輛的駕駛輔助系統的制作方法

車輛的駕駛輔助系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種車輛的駕駛輔助系統。在實施車輛的駕駛輔助的系統中，當在本車輛的行進方向上識別出了立體物時，通過輔助控制部而實施本車輛的轉彎控制，以避免與立體物之間的碰撞。而且，在開始實施了由輔助控制部進行的轉彎控制之后，在與本車輛的轉彎相關的車輛狀態、和與該轉彎控制相關的預定參數的值之間的相關關系不屬于被預先設定的正常狀態的范圍內的情況下，通過轉彎控制中止部來中止由該輔助控制部實施的轉彎控制。由此，能夠停止因行駛路面的低摩擦而引起的轉向系的過度操舵，從而消除駕駛員的不適感。
【專利說明】車輛的駕駛輔助系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用于碰撞回避等的本車輛的駕駛輔助技術。
【背景技術】
[0002]一直以來，開發了一種如下的技術，S卩，對存在于本車輛的前方的立體物進行檢測，并在預測到所檢測出的立體物與本車輛之間的碰撞的情況下，以電的方式使制動器進行工作并通過其制動力來避免與立體物之間的碰撞。但是，由于在僅通過制動力來實現碰撞回避的情況下，根據行駛路面的狀況、輪胎的狀態，制動力會產生偏差，此外還會成為產生緊急制動的主要原因，因此開發了一種在無法通過制動力而實現充分的碰撞回避的情況下，實施由轉彎而實現的回避動作的技術(例如，參照專利文獻I)。
[0003]在先技術文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:日本特開2001 - 247023號公報
【發明內容】

[0006]發明所要解決的課題
[0007]然而，在如現有技術那樣，在欲通過使本車輛轉彎而實現與立體物之間的碰撞回避的情況下，通過本車輛的轉向系被自動地操舵，從而實施本車輛的轉彎控制。此時，由于在本車輛所行駛的路面的狀況變為摩擦系數較低的情況下(例如，雨天時的路面行駛等)，在轉彎時本車輛的車輪從路面受到的反作用力變小，因此為了得到本車輛的所預期的轉彎狀態，轉向系將會過度旋轉，從而形成不符合駕駛員的駕駛感覺的狀況。
[0008]此外，在本車輛行駛的路面的摩擦狀態不穩定的情況下，如果在如上所述那樣由于路面的低摩擦而導致轉向系過度旋轉的狀態下，路面的摩擦狀況發生變動且摩擦變大，則本車輛從路面受到的反作用力將驟變，因此有可能會阻礙本車輛的穩定的行駛狀態。
[0009]本發明是鑒于如上文所述的各種實際情況而完成的，其目的在于，提供一種在實施車輛的碰撞回避等的駕駛輔助的系統中能夠實現車輛的穩定行駛的、與駕駛員的感覺相適應的駕駛輔助技術。
[0010]用于解決課題的方法
[0011]本發明為了解決上述課題，在輔助車輛的碰撞回避的系統中，當在本車輛的行進方向上識別出了立體物時實施車輛的轉彎控制，并且在該轉彎控制中，與轉彎控制相關的預定參數和車輛的狀態不屬于被預先設定的正常狀態的范圍內的情況下中止轉彎控制。即，在通過轉彎控制而使車輛的狀態成為非優選的狀態的情況下，通過中止轉彎控制，從而能夠避免給駕駛員帶來不適感的情況。
[0012]詳細而言，本發明所涉及的車輛的駕駛輔助系統具備:識別部，其對存在于本車輛的行進方向上的立體物進行識別；輔助控制部，其在通過所述識別部而識別出了所述立體物的存在的情況下，根據本車輛的行駛狀態而對本車輛進行轉彎控制，以避免該立體物與本車輛之間的碰撞；轉彎控制中止部，在由所述輔助控制部實施的轉彎控制被開始之后，在與本車輛的轉彎相關聯的車輛狀態、和與該轉彎控制相關的預定參數的值之間的相關關系不屬于被預先設定的正常狀態的范圍內的情況下，所述轉彎控制中止部中止由該輔助控制部實施的轉彎控制。
[0013]在本發明所涉及的駕駛輔助系統中，當通過識別部而在本車輛的行進方向上識別出了立體物的存在時，為了使車輛回避所識別出的立體物，而通過輔助控制部來實施用于使本車輛進行轉彎的轉彎控制。對于本車輛的轉彎控制，例如，根據本車輛的行駛狀態而計算出本車輛所能夠行駛的用于避免碰撞的回避目標軌道，并以產生為了在該回避目標軌道上行駛所需要的橫擺率的方式而對本車輛的轉向系進行控制。此外，也可以通過轉向控制以外的方法，例如對本車輛的左右輪的制動力設置差值，從而實施轉彎控制。另外，關于該回避目標軌道的計算，雖然未對用于實現在該軌道上的行駛的、與本車輛的轉彎以及制動相關的控制的內容限定特別的條件，但在根據預定的目的而欲將轉彎時或者通過制動而進行的減速時的本車輛的運行情況控制為預定的狀態的情況下等，可以將與該目的相對應的條件(例如，使轉彎時的本車輛的橫向加速度為預定的加速度以下等的條件)加入到與本車輛的轉彎以及制動相關的控制中，并以此為前提，來計算回避目標軌道。
[0014]在此，雖然當通過輔助控制部而開始實施本車輛的轉彎控制時，以避免與立體物之間的碰撞的方式來實施轉向系的控制，但是在本車輛行駛的路面的摩擦降低了的情況下，由于車輛從路面受到的反作用力變小，因此成為為了本車輛的轉彎而過度地實施轉向系的操舵等的、實施過度的轉彎控制的狀態。即，存在由于行駛路面的摩擦降低，而導致與本車輛的轉彎相關的車輛狀態、和與由輔助控制部實施的轉彎控制相關的預定參數的值之間的相關關系超過被預先設定的正常狀態的范圍，而達到被過度地控制的狀態的可能性。由于在這種情況下，成為雖然本車輛的實際的行駛狀態本身并未發生較大的變化但轉向系成卻被過度地操舵的狀態等，因此會給本車輛的駕駛員帶來不適感。
[0015]因此，在這種情況下，在本發明所涉及的車輛的駕駛輔助系統中，轉彎控制中止部中止由輔助控制部實施的本車輛的轉彎控制。其結果為，由于停止了上述這種轉向系的過度的操舵等，因此能夠減輕駕駛員感到的不適感。此外，在雖然本車輛的實際的行駛狀態自身并未發生較大的變化但轉向系卻被過度地操舵的狀態持續的情況下，如果本車輛的行駛路面的摩擦急劇發生變動并變高，則本車輛從路面受到的反作用力將變大，因此本車輛的行駛狀態有可能會變得不穩定。但是，如上所述，通過利用轉彎控制中止部來中止過度的轉彎控制，從而能夠適當地避免行駛狀態的不穩定化。
[0016]在此，作為表示轉彎控制中的本車輛的車輛狀態的參數，可列舉出轉向系的操舵角、本車輛的橫擺率、作用于本車輛的橫向加速度等。在雖然通過輔助控制部而實施了本車輛的轉彎控制，但這些參數卻未與轉彎控制相應地發生變動的情況下、或者該變動過小的情況下等，有可能會發生因行駛路面的摩擦降低而導致的轉向系的過度的操舵。
[0017]更具體而言，還可以采用如下結構，S卩，當在上述的車輛的駕駛輔助系統中，還具備按照來自所述輔助控制部的轉彎指令，而向本車輛的轉向系提供用于轉彎的操舵轉矩的操舵轉矩產生裝置時，在作為表示所述車輛狀態的參數的所述轉向系的操舵角、本車輛的橫擺率、作用于本車輛的橫向加速度中的至少某個參數、與所述操舵轉矩產生裝置提供給所述轉向系的操舵轉矩之間的相關關系不屬于所述正常狀態的范圍內的情況下，所述轉彎控制中止部中止由該輔助控制部實施的轉彎控制。即，在實施了轉彎控制的狀態下，當操舵轉矩產生裝置提供給轉向系的操舵轉矩、和與處于實際的轉彎狀態下的本車輛的該轉彎相關聯的轉向系的操舵角等之間的平衡出現偏差時，意味著車輛狀態不屬于正常狀態的范圍，因此中止由輔助控制部實施的轉彎控制。
[0018]在此，可以采用如下方式，S卩，在上述的車輛的駕駛輔助系統中，所述正常狀態的范圍是根據在通過所述輔助控制部而實施轉彎控制時本車輛的駕駛員所能夠容許的所述轉向系的動作狀態，對應于所述操舵轉矩而被設定的。即，優選為，依據行駛路面的標準的摩擦的變動幅度并以駕駛員不會感覺到不適感的狀態為基準，來設定與本車輛的車輛狀態相關的正常狀態。
[0019]此外，在上述的車輛的駕駛輔助系統中，優選為，當通過所述轉彎控制中止部而中止本車輛的轉彎控制時，所述輔助控制部通過與本車輛的制動相關的控制而使本車輛減速。當通過轉彎控制中止部而中止轉彎控制時，將難以通過使本車輛進行轉彎來避免與立體物之間的碰撞。因此，在轉彎控制被中止了的情況下，通過實施與制動相關的控制，從而盡可能地在與立體物發生碰撞之前使本車輛停止，即使是在與立體物發生了碰撞的情況下也能夠盡可能地降低碰撞時的沖擊。此外，通過僅實施與制動相關的控制，即使行駛路面的摩擦發生了較大的變動，與在實施轉彎控制的狀態下摩擦發生變動的情況相比，也易于穩定地維持本車輛的行駛狀態。另外，在通過輔助控制部而實施了轉彎控制時，在與該轉彎控制一起實施了與制動相關的控制的情況下，當通過轉彎控制中止部而中止轉彎控制時，優選以使本車輛的制動力成為最大制動力的方式進行控制。
[0020]發明效果
[0021]根據本發明，能夠提供一種在實施車輛的碰撞回避等的駕駛輔助的系統中能夠實現車輛的穩定行駛的、與駕駛員的感覺相適應的駕駛輔助技術。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為表示本發明所涉及的車輛的駕駛輔助系統的結構的圖。
[0023]圖2為表示行駛中的車輛的行駛范圍的圖。
[0024]圖3為作為在圖1所示的車輛的駕駛輔助系統中所執行的駕駛輔助處理的轉彎控制處理的流程圖。
[0025]圖4為表示為了避免車輛與存在于行進方向上的立體物的碰撞而取得的回避目標軌道的第一圖。
[0026]圖5為表示轉向系的操舵所需要的操舵轉矩和轉向系的操舵角的正常范圍內的相關關系的曲線圖。
[0027]圖6為在圖1所示的車輛的駕駛輔助系統中所執行的駕駛輔助處理的第二流程圖。
[0028]圖7為表示為了避免車輛與存在于行進方向上的立體物的碰撞而取得的回避目標軌道的第二圖。
【具體實施方式】
[0029]以下，根據附圖來對本發明的【具體實施方式】進行說明。在此，對將本發明應用于如下的系統中的示例進行說明，所述系統為，對本車輛的行駛道路或作為障害物的立體物進行判斷，并實施用于避免從所判斷的行駛道路的脫離或與立體物之間的碰撞、或者降低碰撞時的損傷的駕駛輔助的系統。此外，在以下的實施例中所說明的結構表示本發明的一個實施方式，而并不對本發明的結構進行限定。
[0030]實施例1
[0031]首先，對本發明的第一實施例進行說明。圖1為，按功能類別表示本發明所涉及的車輛的駕駛輔助系統的結構的框圖。如圖1所示，在車輛中搭載有駕駛輔助用的控制單元(ECU-Electronic Control Unit) I。
[0032]ECUl 為，具備 CPU (Central Processing Unit:中央處理器)、ROM (Read OnlyMemory:只讀存儲器)、RAM (Random Access Memory:隨機存取存儲器)、備份RAM、1/0 (輸Λ /輸出)接口等的電子控制單元。在ECUl上電連接有外界識別裝置2、橫擺率傳感器3、車輪速度傳感器4、加速度傳感器5、制動器傳感器6、加速器傳感器7、轉向角傳感器8、操舵轉矩傳感器9等各種傳感器,且這些傳感器的輸出信號向E⑶I被輸入。
[0033]外界識別裝置2 包括例如 LIDAR (Laser Imaging Detection And Ranging:激光成像探測)、LRF (Laser Range Finder:激光測距儀)、毫米波雷達、立體照相機等測量裝置中的至少一個，并對與存在于車輛的周圍的立體物30和本車輛20之間的相對位置相關的信息(例如，相對距離或相對角度)進行檢測。另外，對于由外界識別裝置2實施的對與立體物30相關的信息的檢測，由于已在現有技術中被廣泛公開，因此在本說明書中省略其詳細內容。橫擺率傳感器3例如被安裝在本車輛20的車身上，并輸出與作用于本車輛20的橫擺率相關的電信號。車輪速度傳感器4為，被安裝在本車輛20的車輪上，并輸出與車輛的行駛速度(車速)相關的電信號的傳感器。加速度傳感器5輸出與作用于本車輛20的前后方向上的加速度(前后加速度)，以及作用于本`車輛20的左右方向上的加速度(橫向加速度)相關的電信號信號。制動器傳感器6例如被安裝在車廂內的制動器踏板上,并輸出與制動器踏板的操作轉矩(踩踏力)相關的電信號。加速器傳感器7例如被安裝在車廂內的加速踏板上，并輸出與加速踏板的操作轉矩(踩踏力)相關的電信號。轉向角傳感器8例如被安裝在與車廂內的轉向盤相連接的轉向桿上，并輸出與轉向盤自中立位置的旋轉角度(旋轉角度)相關的電信號。操舵轉矩傳感器9被安裝在轉向桿上，并輸出與被輸入至轉向盤的轉矩(操舵轉矩)相關的電信號。
[0034]此外，在E⑶I上連接有EPS (電動式動力轉向系)10、ECB (電子控制式制動器)11等各種設備。EPS10為，利用電動機所產生的轉矩來輔助轉向盤的操舵轉矩的裝置。ECBll為，以電的方式對被設置在各個車輪上的摩擦制動器的工作液壓(制動器液壓)進行調節的
>j-U ρ?α裝直。
[0035]在以這種方式構成的圖1所示的駕駛輔助系統中，通過E⑶I根據來自與E⑶I相連接的上述各種傳感器等的信息，而對EPS10、ECBll進行電控制，從而實現用于碰撞回避等的輔助控制。換言之，ECUl具有圖1所示的功能框所涉及的功能，以便利用上述各種傳感器的輸出信號而對各種設備進行控制以用于實現碰撞回避等。即，ECUl具備行駛道路識別部100、回避目標軌道取得部101、輔助控制部102、轉彎控制中止部103。
[0036]行駛道路識別部100根據由所述外界識別裝置2輸出的信息，而生成與本車輛20此后要行駛的道路(行駛道路)相關的信息。例如，行駛道路識別部100生成如下信息，即，與在以本車輛20為原點的坐標系中表示可能成為本車輛20的障害物的立體物30或車道邊界的標志(例如，表示車道邊界的白線或黃線等道路標示、或在車道旁延伸的路緣石、護欄、溝、壁、柱等立體物30等)的位置坐標、和本車輛相對于這些立體物30或車道邊界的姿態(距離或橫擺角等)相關的信息。另外，行駛道路識別部100相當于本發明所涉及的識別部。
[0037]回避目標軌道取得部101在由所述行駛道路識別部100所生成的坐標系中，取得為了避免與由行駛道路識別部100所識別出的立體物30之間的碰撞本車輛20所能夠采取的回避目標軌道。該回避目標軌道為，根據例如本車輛20的車速或橫向加速度等本車輛20的行駛狀態而取得的軌道。具體而言，如圖2所示，回避目標軌道取得部101根據加速度傳感器5的輸出信號而取得本車輛20當前的橫向加速度GyO，在假設本車輛20以維持當前的橫向加速度GyO的狀態進行行駛的情況下，確定本車輛20所通行的路徑a。接下來，回避目標軌道取得部101確定路徑bl并且確定路徑b2，其中，所述路徑bl為，預測為在本車輛20當前的橫向加速度GyO上加上用于本車輛20安全地轉彎的橫向力的最大變化量Λ Gy的情況下本車輛20所通行的路徑，所述路徑b2為，預測為相反地在從本車輛20當前的橫向加速度GyO中減去最大變化量AGy的情況下本車輛20所通行的路徑。關于該最大變化量AGy，只需根據本車輛的結構及駕駛員的操舵等的、與本車輛的安全行駛相關的主要因素而適當地進行設定即可。
[0038]關于路徑bl、b2的確定，更具體而言，回避目標軌道取得部101只需根據使當前的橫向加速度GyO加上或減去最大變化量AGy所得到的值而對本車輛20的轉彎半徑R進行運算，并根據所計算出的轉彎半徑R來確定路徑bl、b2即可。另外，轉彎半徑R能夠通過車速V除以橫擺率Y而求出(R = V/Y)，并且橫擺率Y能夠通過橫向加速度Gy除以車速V而求出(Y =Gy/V)。當然，也可將橫擺率傳感器3的檢測值作為橫擺率Y來進行利用。然后，回避目標軌道部101在從所述的路徑bl至b2的范圍(行駛范圍)內，確定使橫向加速度每變化固定量時的路徑b0。另外，該橫向加速度的固定量的變化幅度只需適當設定即可。而且，根據存在于本車輛20的行進方向上的立體物30、與路徑bl、b2以及被設定在它們之間的多個路徑b0的干涉程度，而將通過使車輛20轉彎從而能夠不與立體物30發生干涉而避免碰撞的軌道確定為回避目標軌道。
[0039]接下來，輔助控制部102根據由行駛道路識別部100生成的信息和由回避目標軌道取得部101取得的回避目標軌道，通過EPS10、ECB11等而實施用于避免與立體物30之間的碰撞或用于降低碰撞時的沖擊和損傷的駕駛輔助控制。上述回避目標軌道取得部101和輔助控制部102相當于本發明所涉及的輔助控制部。具體而言，輔助控制部102對EPSlO或ECBll的控制量進行運算，并且根據所計算出的控制量而使EPSlO或ECBll進行工作。例如，輔助控制部102對用于避免本車輛20與立體物30之間的碰撞所需的目標橫擺率進行運算，且以使本車輛20的實際的橫擺率(橫擺率傳感器3的輸出信號)與目標橫擺率一致的方式，來決定EPSlO的控制量(操舵轉矩)和ECBlI的控制量(制動器液壓)。此時，目標橫擺率與操舵轉矩之間的關系、以及目標橫擺率與制動器液壓之間的關系可以被預先映射化。另外，使車輛減速的方法并不被限定于通過ECBll而使摩擦制動器工作的方法，也可以使用將車輛的動能轉換(再生)為電能的方法、或使變速器的變速比發生變更而使發動機制動增大的方法。[0040]接下來，轉彎控制中止部103具有按照預定的判斷基準而中止由輔助控制部102執行的對本車輛20的轉彎控制的功能。在被置于轉彎控制下的本車輛20中，EPSlO按照來自輔助控制部102的指令而產生對轉向系進行操舵的操舵轉矩。在此，在本車輛20行駛的路面的摩擦較高的情況下，本車輛20的車輪從路面受到的反作用力成為所設想的程度的足夠的大小，其結果為，將產生與轉彎控制下的車輛的轉彎程度相對應的正常的范圍的轉向系操舵角。另一方面，當本車輛20行駛的路面的摩擦變得較低時，由于上述反作用力將變小，因此即使EPSlO產生操舵轉矩而對轉向系進行操舵，使本車輛轉彎的程度也會變小，因而為了實現本車輛的轉彎控制上的所預期的轉彎程度，有必要產生超過上述正常的范圍的轉向系操舵角。由于這種轉向系操舵角的運行情況會使駕駛員感到不適，因此在產生了這種轉向運行情況時，通過轉彎控制中止部103中止由輔助控制部102實施的轉彎控制，從而實現對駕駛員的不適感的消除。
[0041]根據圖3，對在以這種方式構成的車輛的駕駛輔助系統中所執行的用于碰撞回避的處理進行說明。圖3所示的處理為，被ECUl反復執行的處理程序，并作為控制程序而被預先存儲在ECUl的ROM等中。首先，在SlOl中，根據外界識別裝置2的輸出信號，而生成與本車輛20將來所要行駛的道路相關的信息。即，ECUl生成與在以本車輛20為原點的坐標系中表示可能成為本車輛20的障害物的立體物30或車道邊界的標志的位置坐標、及本車輛相對于這些立體物30或車道邊界的姿態相關的信息。當SlOl的處理結束時，進入至S102。接下來，在S102中，E⑶I根據在所述SlOl中所生成的信息，而對在本車輛20的行進道路方向上是否存在成為障害物的立體物30進行判斷。此處的“行進道路”是指，預測為本車輛20在維持當前的橫向加速度GyO的狀態下行駛時所通過的路徑(例如，圖2所示的路徑a)。在該被預測的路徑上存在立體物30的情況下、或者在距該路徑一定距離的范圍內存在立體物30的情況下，判斷為在本車輛20的行進方向上存在立體物30。當在S102中做出肯定判斷時進入至S103，而在做出否定判斷時，E⑶I暫且結束本程序的執行。上述SlOl以及S102所涉及的處理相 當于由上述的行駛道路識別部100實施的處理。
[0042]接下來，在S103中，由上述回避目標軌道取得部101通過加速度傳感器5而讀取本車輛20的當前時間點的橫向加速度GyO，并以所讀取出的橫向加速度GyO為基準而加上或減去上述橫向加速度的最大變化量AGy，從而計算出本車輛20能夠行駛的行駛范圍，并計算出能夠避免該行駛范圍與立體物30之間的干渉的行駛軌道以作為回避路線。該回避路線相當于上述的回避目標軌道。當S103的處理結束時，進入至S104。
[0043]在S104中，通過輔助控制部102，按照在S103中所計算出的回避路線而開始實施用于使本車輛20轉彎的轉彎控制。在本實施例中，根據圖4所示的本車輛20與立體物30之間的相對位置關系來進行說明。如圖4所示，在立體物30位于本車輛20的行進道路上，并且從本車輛20的左方近前側向右方縱深側延伸而且其寬度較長的情況下，作為回避路線，雖然在與橫向加速度的最大變化量+ AGyO相對應的路徑bl—側除了路徑bl以外還存在路徑bl I，但是在與橫向加速度的最大變化量一 △ Gy相對應的路徑b2 —側不存在回避路線。這是由于如下情況而導致的，即，由于立體物30從本車輛20的左方近前側向右方縱深延伸，因此即使橫向加速度向負方向變化最大AGyO而在路徑b2上行駛，在該路徑b2上也會與立體物30發生干涉。
[0044]在此，對于選擇回避路線bl、bll中的哪一個，只需根據各種目的來進行適當調節即可。例如，在將用于在回避路線bl、bll上行駛的可回避橫擺率分別設為Yl、Yll的情況下，從本車輛20的轉彎半徑的不同亦可看出，這兩者具有Yl > Y 11的相關關系。在此，由于立足于極力縮小在轉彎時所產生的橫擺率的觀點，從而優選為，在轉彎控制中選擇回避路線bll以作為行駛的軌道。此外，作為其他方式，可以采用如下方式，即，選擇在S103中所計算出的各個回避路線中的可回避橫擺率Y的絕對值I Y I成為預定的閾值YO以下的回避路線。該閾值YO為，用于對本車輛20在轉彎行駛中所產生的橫向加速度的絕對值的上限進行設定，以便能夠使駕駛員在輔助控制部102對EPSlO實施轉彎控制的過程中忽略該控制的值。例如，作為閾值Y 0，可以采用0.2G?0.3G。通過選擇滿足這種條件的回避路線，從而能夠在避免本車輛20與立體物30之間的碰撞的同時，能夠確保由駕駛員實施的操舵的余地。
[0045]鑒于上述，在本實施例中，為了避免與立體物30之間的碰撞，而以使本車輛在回避路線bll上行駛的方式執行轉彎控制。具體而言，通過輔助控制部102向EPSlO發出指令并將EPSlO所產生的操舵轉矩提供給轉向系，從而實施轉向系的操舵。而且，通過除了該轉彎以外還實施通過ECBl I的制動力而實現的減速，從而能夠更安全地避免與立體物30之間的碰撞。當S104的處理結束時，進入至S105。
[0046]在S105中，對在處于轉彎控制下的本車輛20中，作為與轉彎控制相關的預定參數的EPSlO的操舵轉矩、與作為表示本車輛20的轉彎時的車輛狀態的參數的轉向系的操舵角之間的相關關系是否屬于正常的狀態的范圍內進行判斷。另外，EPSlO的操舵轉矩通過操舵轉矩傳感器9而被檢測，并且轉向系的操舵角通過轉向角傳感器8而被檢測。在此，在圖5中，圖示了被預先設定的EPSlO的操舵轉矩與轉向系的操舵角之間的、正常的狀態下的相關關系。圖5所不的相關關系為，以本車輛20在摩擦較聞的路面上行駛的情況為如提，根據實驗對EPSlO所產生的操舵轉矩、與被進行操舵的轉向系的操舵角之間的相關關系進行描繪而得到的關系，該相關關系作為控制映射圖而被存儲在ECUl內的存儲器中。
[0047]返回到圖5，在操舵轉矩為TO以下的情況下，實質上轉向系未被操舵。這是由于，在轉向系內部存在機械的摩擦力。因此，通過向轉向系提供超過TO的操舵轉矩，從而在轉向系中產生與該操舵轉矩相對應的操舵角。例如，在用于行駛于回避路線bll上所需的操舵轉矩為Tl時，轉向系的操舵角為0 1。因此，在本車輛20中，在當通過EPSlO而產生了操舵轉矩Tl時，轉向系在土 Θ I的操舵角范圍內被操舵的情況屬于本發明所涉及的“正常的狀態”的范圍內。
[0048]在此，由于在本車輛20行駛的路面的摩擦較低的情況下，在實施轉向系的操舵時本車輛20從路面受到的反作用力變得較小，因此在欲使本車輛20沿著所預期的回避路線bll進行轉彎時，與路面的摩擦較高的情況相比，轉向系的操舵角將變大。雖然在這種情況下，本車輛20的行駛狀態并不一定會變得不穩定，但是為了在回避路線bl I上行駛，如果在通常情況下則轉向系的操舵角為Θ 1，但由于路面的摩擦降低而導致轉向系操舵角有可能會變為該操舵角Θ I的數倍。如果成為這種情況，則從駕駛員的角度來看，當然對轉向系的運行情況感到不適。因此，在S105中，對轉彎控制下的本車輛的操舵轉矩與轉向系操舵角之間的相關關系是否屬于正常的狀態的范圍進行判斷，如果在該S105中做出肯定判斷則進入至S106，如果做出否定判斷則進入至S108。
[0049]在S106中，繼續實施在S104中開始的轉彎控制。然后，在S107中，對轉彎控制是否結束進行判斷。具體而言，在觀察當前時間點的本車輛20的位置與立體物30的位置之間的相關關系的同時，掌握本車輛20位于回避路線bll上的哪個位置，而對是否達到被設定在回避路線上的轉彎控制結束點進行判斷。在此，轉彎控制結束點可以被定義為，作為轉彎控制的結果，本車輛20的行進方向開始變得與立體物30的排列的方向平行的地點。即，由于本車輛20的行進方向變得與立體物30的排列方向并行，因而只要本車輛20的行進方向維持在該方向便能夠避免與立體物30之間的碰撞，據此來確定轉彎控制的結束點。此夕卜，也可以代替上述的示例，而將轉彎控制結束點定義為，作為轉彎控制的結果，本車輛20開始以遠離立體物30的方式行進的地點。可以在本車輛20通過以上述方式被定義的轉彎控制結束點時，判斷為轉彎控制結束。此外，作為其他的方法，也可以采用如下方式，即，在作為駕駛輔助處理而實施轉彎控制以及制動控制的情況下，轉彎控制以及制動控制的結果為本車輛20停止，據此判斷為轉彎控制結束。當在S107中做出肯定判斷時，從最開始重復實施本程序，而在做出否定判斷時重復實施S105之后的處理。
[0050]此外，在S105中做出否定判斷之后，實施在S108、S104中開始的轉彎控制的中止處理。即，為了消除因轉彎控制下的本車輛的操舵轉矩與轉向系操舵角之間的相關關系不屬于正常的狀態的范圍而導致的駕駛員的不適感，實施轉彎控制的中止處理。當S108的處理結束時，進入至S109。在此，由于在S108中實施了轉彎控制的中止，因此在該狀態下本車輛20與立體物30發生碰撞的可能性不會減小反而提高。因此，在S109中，通過輔助控制部102來實施最大制動力下的減速。具體而言，在于S104中開始實施轉彎控制的同時還開始實施制動控制的情況下，在中止轉彎控制之后使該制動力增加至最大制動力。此外，在實施轉彎控制時未實施制動控制的情況下，在中止轉彎控制之后而開始實施制動控制并且使該制動力成為最大制動力。當S109的處理結束時，本程序再次從最開始起被重復實施。
[0051]根據圖3所示的轉彎控制處理，在從為了避免與立體物30之間的碰撞而開始實施本車輛20的轉彎控制起，到該轉彎控制結束為止的期間內，當由于本車輛20行駛的路面的摩擦降低，從而導致轉彎控制下的本車輛20的操舵轉矩與轉向系操舵角之間的相關關系變得不屬于正常的狀態的范圍內時，中止轉彎控制本身。其結果為，能夠消除因轉向系被過度操舵而使駕駛員感受到的不適感。此外，當假設在本車輛20行駛于低摩擦的路面的過程中轉向系被過度操舵的狀態下，行駛路面的摩擦發生急劇變動并增高時，由于本車輛20從路面受到的反作用力變大，因此本車輛20的行駛狀態有可能會變得不穩定。但是，根據上述轉彎控制處理，由于當轉向系的操舵角脫離正常的狀態的范圍時中止轉彎控制，因此能夠抑制因路面摩擦的變動而引起的本車輛20的行駛狀態的不穩定化。
[0052]<實施例2>
[0053]根據圖6以及圖7對由圖1所示的駕駛輔助系統所執行的駕駛輔助處理的第二實施例進行說明。另外，針對構成圖6所示的駕駛輔助處理的各個步驟，對具有與圖3所示的轉彎控制處理相同的內容的步驟，通過附加相同的參照序號從而省略該步驟的詳細說明。對于圖6所示的駕駛輔助處理，當S103的處理結束時，進入至S201。
[0054]在S201中，通過輔助控制部102，對為了不使本車輛20與所識別出的立體物30發生碰撞而應當采取的回避路線是否隔著該立體物30而存在于本車輛20的左右兩個方向上。該判斷中，對回避路線是否以立體物30為基準而在本車輛20的左右兩個方向(寬度方向)上各存在至少一條進行判斷，即使存在多條回避路線，在回避路線以立體物30為基準而僅存在于本車輛20的左右中的一個方向上的情況下，在S201中也做出否定判斷。例如，如圖7所示，在立體物30大致位于本車輛20的行進道路a上，且立體物30的寬度較小的情況下，作為回避路線，在與橫向加速度的最大變化量+ AGyO相對應的路徑bl —側除了路徑bl以外還存在路徑bl I，而且在與橫向加速度的最大變化量一 AGy相對應的路徑b2 —側除了路徑b2以外還存在路徑b21。如此，在圖7所示的狀態下，在本車輛20的右側存在有作為回避路線的路徑bl、blI，且在本車輛20的左側存在有作為回避路線的路徑b2、b21。因此，在這種狀態下，回避路線存在于本車輛20的左右兩個方向上，因此在S201中做出肯定判斷。
[0055]此外，如之前的圖4所示，在立體物30位于本車輛20的行進道路上，并且從本車輛20的左方近前側向右方縱深側延伸而且其長度較長的情況下，作為回避路線，雖然在與橫向加速度的最大變化量+ AGyO相對應的路徑bl—側除了路徑bl以外還存在路徑bll，但在與橫向加速度的最大變化量一 AGy相對應的路徑b2—側不存在回避路線。因此，在這種情況下，在S201中做出否定判斷。另外，即使回避路線的數量減少而僅存在路徑bl、或者即使相對于立體物30而僅在本車輛20的右側存在更多的回避路線，該判斷結果也不會發生變化。
[0056]總之，當在本程序的S201中做出肯定判斷時進入至S202，而在做出否定判斷時進入至S203。在此，在S202中，通過輔助控制部102來實施用于避免立體物30與本車輛20之間的碰撞的駕駛輔助處理。對于該處理，根據圖7來進行具體說明。如上所述，在圖7所示的狀態下，本車輛20應當采取的回避路線隔著立體物30而存在于本車輛20的左右兩個方向上。換言之，本車輛20能夠通過向右側轉彎來避免與立體物30之間的碰撞，此外通過向左側轉彎也能夠避免與立體物30之間的碰撞。在這種情況下，存在如下的可能，即，假設輔助控制部102對EPSlO發揮作用而欲向左右中的某一個方向轉彎時，本車輛20的駕駛員向該方向的相反方向進行轉彎操舵。如此，作為駕駛員，由于輔助控制部102的駕駛輔助處理對自己的操舵造成干涉，因此會實施不按照自己的感覺的處理。
[0057]因此，在S202中的駕駛輔助處理中，輔助控制部102不實施通過EPSlO使操舵角變化而實現的本車輛20的轉彎，而是實施由ECBll產生的最大制動力下的減速。另外，雖然在該處理中，輔助控制部102不實施與本車輛20的轉彎相關的控制，但是確保了駕駛員實施基于自身的判斷的操舵。如此，由于作為駕駛輔助處理，僅限于實施通過制動力而實現的減速，而由操舵所實現的本車輛20的轉彎是依賴于駕駛員的判斷的，從而能夠避免實施不按照駕駛員的感覺的處理的情況。另外，雖然為了能夠實現由駕駛員的操舵而實施的轉彎，優選為，在能夠產生該轉彎所需程度的橫向力的范圍內，產生最大的制動力，但是只要能夠在與立體物30發生碰撞之前對本車輛20進行充分地減速，便可以與用于由駕駛員的操舵而實現的轉彎的橫向力相比優先確保用于本車輛20的減速的制動力。當S201的處理結束時，本程序再次從最開始被重復實施。
[0058]另一方面，在S203中，通過輔助控制部102而實施轉彎控制處理，以作為用于避免立體物30與本車輛20之間的碰撞的駕駛輔助處理。在該處理中，實施構成圖3所示的轉彎控制處理的S104?S109的處理。因此，雖然在S203的轉彎控制處理中，為了避免與立體物30之間的碰撞而開始實施本車輛20的轉彎控制，但是置于該轉彎控制下的本車輛20的由EPSlO產生的操舵轉矩與轉向系的操舵角之間的相關關系被監視，當該相關關系變得不屬于正常狀態的范圍內時，中止轉彎控制。
[0059]如此，根據圖6所示的駕駛輔助控制，根據在識別出立體物30的情況下本車輛20應當采用的回避路線是否隔著立體物30而存在于本車輛20的左右兩個方向上，而對輔助控制部102所執行的處理內容進行調節。其結果為，能夠在提供按照本車輛20的駕駛員的感覺的駕駛輔助處理的同時，避免本車輛20與立體物30之間的碰撞。而且，即使在實施本車輛20的轉彎控制時，如上所述，也能夠消除因轉向系被過度操舵而使駕駛員感受到的不適感，此外，能夠抑制因路面摩擦的變動而引起的本車輛20的行駛狀態的不穩定化。
[0060]符號說明
[0061]I ECU;
[0062]2 外界識別裝置；
[0063]3 橫擺率傳感器；
[0064]4 車輪速度傳感器；
[0065]5 加速度傳感器；
[0066]6 制動器傳感器；
[0067]7 加速器傳感器；
[0068]8 轉向角傳感器；
[0069]9 操舵轉矩傳感器；
[0070]10 EPS (電動式動力轉向系)；
[0071]11 ECB (電子控制式制動器)；
[0072]20本車輛；
[0073]30立體物；
[0074]100行駛道路識別部；
[0075]101回避目標軌道取得部；
[0076]102輔助控制部；
[0077]103轉彎控制中止部。
【權利要求】
1.一種車輛的駕駛輔助系統，具備: 識別部，其對存在于本車輛的行進方向上的立體物進行識別； 輔助控制部，其在通過所述識別部而識別出了所述立體物的存在的情況下，根據本車輛的行駛狀態而對本車輛進行轉彎控制，以避免該立體物與本車輛之間的碰撞； 轉彎控制中止部，在由所述輔助控制部實施的轉彎控制被開始之后，在與本車輛的轉彎相關聯的車輛狀態、和與該轉彎控制相關的預定參數的值之間的相關關系不屬于被預先設定的正常狀態的范圍內的情況下，所述轉彎控制中止部中止由該輔助控制部實施的轉彎控制。
2.如權利要求1所述的車輛的駕駛輔助系統，其中， 還具備操舵轉矩產生裝置，所述操舵轉矩產生裝置按照來自所述輔助控制部的轉彎指令，而向本車輛的轉向系提供用于轉彎的操舵轉矩， 在作為表示所述車輛狀態的參數的所述轉向系的操舵角、本車輛的橫擺率、作用于本車輛的橫向加速度中的至少某個參數、與所述操舵轉矩產生裝置提供給所述轉向系的操舵轉矩之間的相關關系不屬于所述正常狀態的范圍內的情況下，所述轉彎控制中止部中止由該輔助控制部實施的轉彎控制。
3.如權利要求2所述的車輛的駕駛輔助系統，其中， 所述正常狀態的范圍是根據在通過所述輔助控制部而實施轉彎控制時本車輛的駕駛員所能夠容許的所述轉向系的動作狀態，對應于所述操舵轉矩而被設定的。
4.如權利要求1至權利要求3中的任意一項所述的車輛的駕駛輔助系統，其中， 當通過所述轉彎控制中止部而中止本車輛的轉彎控制時，所述輔助控制部通過與本車輛的制動相關的控制而使本車輛減速。
【文檔編號】G08G1/16GK103827941SQ201180073705
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2011年9月26日 優先權日:2011年9月26日
【發明者】秋山知范 申請人:豐田自動車株式會社