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CN101434234A - 车辆控制装置、车辆控制方法及计算机程序 - Google Patents

车辆控制装置、车辆控制方法及计算机程序 Download PDF

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CN101434234A
CN101434234A CNA2008101684008A CN200810168400A CN101434234A CN 101434234 A CN101434234 A CN 101434234A CN A2008101684008 A CNA2008101684008 A CN A2008101684008A CN 200810168400 A CN200810168400 A CN 200810168400A CN 101434234 A CN101434234 A CN 101434234A
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Abstract

本发明提供一种通过提前制动控制的开始时刻，能够减小与障碍物接触后的冲击的车辆控制装置、车辆控制方法及计算机程序，构成为，在判定到本车与前方车辆有碰撞的可能的状况下，进行碰撞防止控制时，通过考虑本车信息、前方车辆信息及周边道路状况，判定能否通过转向操作回避与前方车辆的碰撞(S21～S25)，在判定为能回避的情况下，对AT5进行档位保持控制；并且，在判定为不能回避的情况下，对AT5进行降档控制。

Description

车辆控制装置、车辆控制方法及计算机程序
技术领域
本发明涉及在前方检测到障碍物时进行适当的车辆控制的车辆控制装置、车辆控制方法及计算机程序。
背景技术
以往，提出了如下的车辆控制装置：取得根据导航装置的地图数据得到的道路信息、和利用GPS等确定的当前位置等有关车辆行驶的各种信息，通过进行针对驾驶者的报知、驾驶的辅助，进而通过进行对驾驶的介入来防止车辆事故。这样的车辆控制装置在各种条件及时刻下进行车辆控制，但是，特别在车辆行驶中检测到前方有其他车辆等的障碍物时，为了避免与障碍物的接触或减轻接触时的损伤，使制动器动作，进行车辆的减速或转动。
例如，在日本特开2007-145152号公报中记载了如下的技术：根据本车的车速、存在于本车前方的障碍物的速度和本车与障碍物的位置关系，判定本车能否通过操舵来回避与障碍物的接触，当判定为不能通过操舵回避与障碍物的接触时，进行用于使车辆减速的制动控制。
[专利文献1]日本特开2007-145152号公报(第6页～第7页、图4～图6)
对于在本车的前方有障碍物接近的情况，为了回避与该障碍物的接触，有以下2种方法。
(1)在维持当前的车辆行进方向的状态下进行本车的制动，由此，不与障碍物接触而保持到障碍物的距离的方法。
(2)通过操作转向装置来变更本车的行进方向，进行使车辆向障碍物的右侧或左侧移动的回避运动的方法。
而且，比较上述(1)和(2)方法，为了利用(1)方法回避与障碍物的接触，需要在比利用(2)方法回避与障碍物的接触还早的时刻，开始用于碰撞回避的驾驶者的车辆操作。
而且，在上述专利文献1记载的车辆控制装置中，在判定为即使用(2)方法也不能回避与障碍物的接触的情况下、即成为无论进行怎样的车辆操作都不能避免与障碍物的接触的状况的情况下，开始制动控制。并且，在以往，如上面所述，只根据本车和障碍物的相对速度和位置关系、即本车和障碍物的相对关系，判定利用(2)方法能否回避与障碍物的接触。
然而，在不可能进行回避运动的状况，例如没有与车辆行驶的车道邻接的邻接车道的情况下、或即使有与车辆行驶的车道邻接的邻接车道，但该邻接车道上有其他的障碍物(例如行驶车辆)的情况下，车辆不能通过向左右邻接车道移动来回避前方的障碍物。而且，如以往技术那样，在只根据本车和障碍物的相对关系进行判定的情况下，不能对车辆存在于不能通过上述那样的操舵回避与障碍物的接触的状况的情况进行判定。
发明内容
本发明正是为了解决上述以往的问题点而完成的，其目的在于提供一种可通过利用有关邻接车道的信息，对车辆存在于不能通过操舵回避与障碍物的接触的状况的情况进行判定，其结果能够减小与障碍物接触时的冲击的车辆控制装置、车辆控制方法及计算机程序。
为了达到上述目的，本发明之1涉及的车辆控制装置(1)，其特征在于，具有：车速取得单元(23)，其取得车辆(2)的车速；障碍物距离取得单元(23)，其取得到存在于上述车辆前方的障碍物的距离；碰撞判定单元(23)，其根据上述车速和到上述障碍物的距离，判定上述障碍物和上述车辆是否有碰撞的可能；回避判定单元(23)，当通过上述碰撞判定单元判定为上述障碍物和上述车辆有碰撞的可能的情况下，根据与上述车辆行驶的车道邻接的邻接车道的有无，判定能否通过转向装置的操作回避上述障碍物与上述车辆的碰撞；制动控制单元(23)，其在上述回避判定单元中判定为不能通过转向装置的操作回避上述障碍物和上述车辆的碰撞的情况下，进行用于使上述车辆减速的制动控制。
另外，本发明之2涉及的车辆控制装置，其特征在于，在本发明之1记载的车辆控制装置(1)的基础上，上述回避判定单元(23)，当不存在与上述车辆(2)行驶的车道邻接的邻接车道的情况下判定为不能回避上述障碍物和上述车辆的碰撞；当存在与上述车辆行驶的车道邻接的邻接车道且在该邻接车道上有其他障碍物的情况下判定为不能回避上述障碍物和上述车辆的碰撞。
另外，本发明之3涉及的车辆控制方法，其特征在于，具有：车速取得步骤(S11)，取得车辆(2)的车速；障碍物距离取得步骤(S2)，取得到存在于上述车辆前方的障碍物的距离；碰撞判定步骤(S4)，根据上述车速和到上述障碍物的距离，判定上述障碍物和上述车辆是否有碰撞的可能；回避判定步骤(S21～S25)，当通过上述碰撞判定步骤判定为上述障碍物和上述车辆有碰撞的可能的情况下，根据与上述车辆行驶的车道邻接的邻接车道的有无，判定能否通过转向装置的操作回避上述障碍物与上述车辆的碰撞；制动控制步骤(S17)，当在上述回避判定步骤中判定为不能通过转向装置的操作回避上述障碍物和上述车辆的碰撞的情况下，进行用于使上述车辆减速的制动控制。
并且，本发明之4涉及的计算机程序，其特征在于，装载在计算机上，执行以下功能：车速取得功能(S11)，取得车辆(2)的车速；障碍物距离取得功能(S2)，取得到存在于上述车辆前方的障碍物的距离；碰撞判定功能(S4)，根据上述车速和到上述障碍物的距离，判定上述障碍物和上述车辆是否有碰撞的可能；回避判定功能(S21～S25)，当通过上述碰撞判定功能判定为上述障碍物和上述车辆有碰撞的可能的情况下，根据与上述车辆行驶的车道邻接的邻接车道的有无，判定能否通过转向装置的操作回避上述障碍物与上述车辆的碰撞；制动控制功能(S17)，当在上述回避判定功能中判定为不能通过转向装置的操作回避上述障碍物和上述车辆的碰撞的情况下，进行用于使上述车辆减速的制动控制。
根据具有上述构成的本发明之1记载的车辆控制装置，通过利用有关邻接车道的信息，可以对车辆存在于不能通过操舵回避与障碍物的接触的状况的情况、即成为之后无论进行什么样的车辆操作都不能避免与障碍物接触的状况的情况进行判定。其结果能够提前制动控制的开始时刻，减小与障碍物接触时的冲击。
另外，根据本发明之2记载的车辆控制装置，根据邻接车道的有无和位于邻接车道的其他障碍物的有无，能够比以往更正确且迅速进行能否通过操舵回避与障碍物的接触的判定。
另外，根据本发明之3记载的车辆控制方法，通过利用有关邻接车道的信息，能够对车辆存在于不能通过操舵回避与障碍物的接触的状况的情况、即成为之后无论进行什么样的车辆操作都不能避免与障碍物的接触的状况的情况进行判定。其结果能够提前制动控制的开始时刻，减小与障碍物接触时的冲击。
并且，根据本发明之4记载的计算机程序，通过利用有关邻接车道的信息，能够使计算机对车辆存在于不能通过操舵回避与障碍物的接触的状况的情况、即成为之后无论进行什么样的车辆操作都不能避免与障碍物的接触的状况的情况进行判定。其结果能够提前制动控制的开始时刻，减小与障碍物接触时的冲击。
附图说明
图1是本实施方式涉及的车辆控制装置的概略构成图。
图2是示意地表示本实施方式涉及的导航装置的控制系统的方框图。
图3是本实施方式涉及的车辆控制装置执行的车辆控制处理程序的流程图。
图4是本实施方式涉及的车辆控制装置执行的碰撞防止控制处理的子处理程序的流程图。
图5是本实施方式涉及的车辆控制装置执行的控制种类判定处理的子处理程序的流程图。
图6是本实施方式涉及的车辆控制装置执行的结束判定处理的子处理程序的流程图。
图7是表示判定为本车和前方车辆有碰撞的可能的情况的一例的图。
图8是表示判定为本车和前方车辆无碰撞的可能的情况的一例的图。
图9是表示判定为不能通过转向操作回避与前方车辆的碰撞的情况的一例的图。
图10是表示判定为不能通过转向操作回避与前方车辆的碰撞的情况的一例的图。
图11是表示判定为不能通过转向操作回避与前方车辆的碰撞的情况的一例的图。
图中：1—车辆控制装置；2—车辆；3—导航装置；4—发动机；5—AT；7—发动机ECU；8—ATECU；9—制动器ECU；23—导航ECU；41—CPU；42—RAM；43—ROM。
具体实施方式
以下，对本发明涉及的车辆控制装置，按照具体化的实施方式参照附图进行详细地说明。
首先，利用图1对本实施方式涉及的车辆控制装置1的概略构成进行说明。图1是本实施方式涉及的车辆控制装置1的概略构成图。
如图1所示，本实施方式涉及的车辆控制装置1，由对车辆2设置的导航装置3、发动机4、AT(Automatic Transmission)5、制动器6A～6D、发动机ECU7、ATECU8、制动器ECU9、照相机ECU10、油门踏板11、制动器踏板12、前方照相机13、后方照相机14、毫米波雷达15等构成。
这里，导航装置3，安装在车辆2的室内中央控制台或面板面上，具备显示地图和到目的地的搜索路径的液晶显示器，和用于输出有关路径引导的语音指导的扬声器等。而且，利用GPS等确定车辆2的当前位置，并且，在设定了目的地的情况下，利用液晶显示器和扬声器进行到目的地的路径搜索以及进行按照所设定的路径的引导。另外，本实施方式涉及的导航装置3，在进行后述的碰撞防止控制时，以能够进行最佳回避运动的方式，进行对车辆的控制(具体地，AT的降档或AT的档位保持)。另外，为减小碰撞时的冲击，也进行车辆的制动控制(具体地，AT的降档或基于制动器6A～6D的制动器压力的增加)。此外，对于导航装置3的详细内容在后面进行阐述。
另外，发动机4是通过汽油、轻油、酒精等燃料驱动的内燃机等的发动机，作为车辆2的驱动源而使用。而且，作为发动机4的驱动力的发动机转矩，通过AT5、传动轴和驱动轴被传递给车轮，驱动车辆2。
另外，AT5是具备根据速度和发动机转数自动切换变速比的功能的变速机。而且，AT5对发动机4产生的发动机转矩进行变速，并且将变速后的转矩传递给传动轴。此外，在本实施方式中，在后述的碰撞防止控制中，进行使变速比增大的降档控制或使变速比固定的档位保持控制的任意一种控制。另外，作为AT5，也可采用CVT(无级变速机)。
另外，制动器6A～6D，针对配置在车辆2的前后左右的车轮而被分别设置，是通过摩擦使车轮的旋转速度下降的机构。此外，作为制动器的种类有鼓式制动器和盘式制动器。
另外，发动机ECU(电子控制单元)7，是由未图示的CPU、RAM、ROM等构成的进行发动机4的控制的电子控制单元。另外，发动机ECU7，与导航装置3及油门踏板11连接。而且，发动机ECU7根据油门踏板11的操作，控制发动机4的节气门的开闭量等。
另外，ATECU8，是由未图示的CPU、RAM、ROM等组成的进行AT5的控制的电子控制单元。另外，ATECU8与导航装置3连接。而且，ATECU8根据来自导航装置3来的指示信号，控制AT的变速比等。
另外，制动器ECU9，是由未图示的CPU、RAM、ROM等构成的进行制动器6A～6D的控制的电子控制单元。另外，制动器ECU9与导航装置3及制动器踏板12连接。而且，制动器ECU9，根据来自导航装置3的指示信号或制动器踏板12的操作，控制基于制动器6A～6D的制动量等。
另外，照相机ECU10，是由未图示的CPU、RAM、ROM等构成的进行前方照相机13及后方照相机14的控制的电子控制单元。
另外，油门踏板11，被配置在车辆2的室内的驾驶席位置，由驾驶者操作。而且，若由驾驶者操作了油门踏板11，则，向发动机ECU7发送油门踏板11的踩踏量，调整节气门的开闭量。
另外，制动器踏板12，同样被配置在车辆2的室内的驾驶席位置，由驾驶者操作。而且，若由驾驶者操作了制动器踏板12，则，向制动器ECU9发送制动器踏板12的踩踏量，调整制动量。
前方照相机13及后方照相机14，例如是采用了CCD等的固体摄像元件的照相机，被安装于在车辆2的前方及后方装着的汽车牌照的上中央附近，使视线方向从水平以规定角度朝向下方设置。而且，行驶时，分别对成为车辆2的行进方向的车辆前方和成为反方向的车辆后方进行摄像。另外，车辆控制装置1如后所述，根据利用前方照相机13和后方照相机14拍摄的摄像图像，检测车辆2的周围道路状况、和对车辆2周围路面上形成的车道进行分道的车道分道线等的路面标示、中央隔离带。而且，根据检测到的车道分道线和中央隔离带，确定车辆2当前行驶中的车道(以下称为行驶车道)(例如确定在最左侧的车道上行驶或在从右数第2个车道上行驶等)。此外，作为车道分道线，有车道中央线、车道边界线、车道外侧线、步行者横穿指导线等。
另外，毫米波雷达15，被分别安装于在车辆2的前面及后面装着的车辆牌照的上中央附近及左右车门后视镜附近的4个地方，是将车辆周围规定范围内(例如车辆2的前后100m范围内)设为识别范围的障碍物检测传感器。这里，毫米波雷达15由电波发送部及电波接收部构成，发射毫米波，并且接收被障碍物反射回来的电波。而且，车辆控制装置1基于传播时间和由多普勒效应产生的频率差，测量障碍物的位置、和与本车的相对速度。此外，本实施方式涉及的车辆控制装置1，利用毫米波雷达15，分别检测在车辆周围行驶的其他车辆(障碍物)的位置和相对速度。
另外，在本实施方式涉及的车辆控制装置1中，在检测出在车辆2前方的其他车辆等的障碍物，且车辆2与该障碍物有碰撞的可能的状况下，进行碰撞防止控制。
这里，以下对碰撞防止控制进行简单说明。在碰撞防止控制中，首先，根据车辆的行驶状态和周围状况，判定车辆2能否通过转向操作回避与障碍物的碰撞。之后，在判定为能够通过转向操作回避与障碍物的碰撞的情况下，使AT5进行档位保持，向驾驶者催促用于回避障碍物的转向操作。另一方面，在判定为不能通过转向操作回避与障碍物的碰撞的情况下，使AT5降档，并且使制动器6A～6D动作，进行车辆2的制动控制。
下面，对构成上述车辆控制装置1的导航装置3，利用图2进行详细地说明。图2是示意地表示本实施方式涉及的导航装置3的控制系统的方框图。
如图2所示，本实施方式涉及的导航装置3由以下部分构成：当前位置检测部21，检测本车当前位置；数据记录部22，记录了各种数据；导航ECU(车速取得单元、障碍物距离取得单元、碰撞判定单元、回避判定单元、制动控制单元)23，根据所输入的信息进行各种运算处理；操作部24，接受来自用户的操作；液晶显示器25，对用户显示本车周边的地图；扬声器26，输出有关路径引导的语音指导；DVD驱动27，读取存储了程序的作为存储介质的DVD；通信模块28，在与交通信息中心等的信息中心间进行通信。另外，导航ECU23与检测本车的行驶速度的车速传感器29、和上述的毫米波雷达15等连接。
以下，对构成导航装置3的各构成要素，按顺序进行说明。
当前位置检测部21，由GPS31、地磁传感器32、距离传感器33、转向盘转角传感器34、作为方位检测部的陀螺仪传感器35、高度计(未图示)等构成，能够检测当前本车的位置、方位等。
另外，数据记录部22，具备外部存储装置及作为记录介质的硬盘(未图示)，和作为用于读出记录在硬盘上的地图信息DB36、规定的程序等并且向硬盘写入规定的数据的记录头(未图示)。
这里，地图信息DB36记录有路径引导、交通信息引导及地图显示所需的各种地图数据。具体地，由有关道路(路段)形状的路段数据、有关节点的节点数据、有关道路属性的道路属性数据、有关西餐厅和停车场等设施的设施数据、有关各交叉点的交叉点数据、用于搜索路径的搜索数据、用于检索地点的检索数据、用于将地图、道路、交通信息等的图像描绘在液晶显示器25上的图像描绘数据等构成。此外，作为道路属性数据，例如有关于单向通行的有无、道路的车道数、行车线宽度、人行道宽度、中央隔离带的有无等的信息。
另一方面，导航ECU(电子控制单元)23，是进行在选择了目的地的情况下设定从当前位置到目的地的引导路径的引导路径设定处理、进行碰撞防止控制等的导航装置3的整体控制的电子控制单元。而且，具备作为运算装置及控制装置的CPU41及内部存储装置，且该内部存储装置包括：RAM42，在CPU41进行各种运算处理时作为工作存储器被使用，并且存储搜索到路径时的路径数据等；ROM43，除控制用程序外还存储了车辆控制处理程序(参照图3～图6)等；和记录从ROM43读出的程序的闪速存储器44等。
操作部24，在输入作为引导开始地点的出发地及作为引导结束地点的目的地等时被操作，由各种按键、按钮等多个操作开关(未图示)构成。而且，导航ECU23，根据由于各开关的按下等而输出的开关信号，为了执行对应的各种动作而进行控制。此外，也可由在液晶显示器25的前面设置的触摸板构成。
另外，在液晶显示器25上，显示包含道路的地图图像、交通信息、操作引导、操作菜单、按键的向导、从当前位置到目的地的引导路径、沿着引导路径的引导信息、新闻、天气预报、时刻、邮件、电视节目等。特别是，在本实施方式涉及的导航装置3中，进行碰撞防止控制时，在液晶显示器25上显示用于催促回避操作的警告和表示实施制动控制的警告等。
另外，扬声器26根据来自导航ECU23的指示，输出对沿着引导路径的行驶进行引导的语音指导、和交通信息的引导。特别是，在本实施方式涉及的导航装置3中，在进行碰撞防止控制时，从扬声器26输出用于催促回避操作的语音指导、和表示实施制动控制的语音引导等。
另外，DVD驱动器27是可读取记录在DVD、CD等存储介质上的数据的驱动。而且，根据读取的数据，进行地图信息DB36的更新等。
另外，通信模块28，是用于接收从交通信息中心例如VICS(注册商标：Vehicle Information and Communication System)中心、和探测中心等发送的拥堵信息、管制信息、交通事故信息等的各信息构成的交通信息的通信装置，例如相当于移动电话、DCM。
另外，车速传感器29是用于检测车辆的移动距离和车速的传感器，与车辆的车轮旋转相应产生脉冲，将脉冲信号输出给导航ECU23。而且，导航ECU23，通过计数产生的脉冲，计算移动距离。
下面，对在具有上述构成的车辆控制装置1中导航ECU23执行的车辆控制处理程序，按照图3～图6进行说明。图3是本实施方式涉及的车辆控制处理程序的流程图。这里，车辆控制处理程序是在车辆的点火装置被打开后以规定间隔(例如200ms)被重复执行、在检测到车辆行进方向前方的障碍物(例如其他车辆)时进行基于能否进行针对障碍物的回避的AT控制的程序。此外，在以下的图3～图6中，流程图所示的程序，被存储在导航装置3所具备的RAM42、ROM43中，并由CPU41执行。另外，在以下的实施例中，以检测出作为障碍物的特别是在车辆行进方向前方行驶的前方车辆的情况为例进行了说明。
首先，在车辆控制处理程序中，在步骤(以下略记为S)1中，CPU41进行位于本车行进方向前方的前方车辆(障碍物)的检测。此外，利用毫米波雷达15进行前方车辆的检测。这里，毫米波雷达15如图7所示，被设置在车辆2的前面、后面及左右侧面4个地方，能够检测存在于本车2的周围的识别范围51内的对象物的位置及相对速度。而且，如图7所示，在存在在毫米波雷达15的识别范围51内、而且与本车2相同的车道上行驶的其他车辆52的情况下，在S1中，作为前方车辆检测出其他车辆52。
接着，在S2中，CPU41利用毫米波雷达15，检测出从本车到上述S1中检测出的前方车辆的距离(即车间距离L1)。例如，在图7所示的例子中，作为车间距离L1检测出从本车2到前方车辆52的距离。此外，上述S2相当于障碍物距离取得单元的处理。
接着在S3中，CPU41通过车速传感器29检测本车的车速，根据检测出的车速计算本车的制动距离L2。这里，所谓制动距离，是指驾驶者踩踏制动器踏板12，从制动开始到车辆完全停止为止的车辆行驶的距离。此外，制动距离L2的计算方法已经公知，所以省略说明。另外，制动距离L2也根据当天的天气、车轮的磨损状态、路面的倾斜等而变化，所以最好构成为，导航装置3预先取得这些信息。此外，上述S3相当于车速取得单元的处理。
之后，在S4中，CPU41对上述S2中检测出的到前方车辆的车间距离L1和在S3中计算出的本车的制动距离L2进行比较，判定车间距离L1是否比制动距离L2短。
其结果，如图7所示，当判定为车间距离L1比本车的制动距离L2短时(S4：是)，判定为本车与前方车辆有碰撞的可能，转移到S5。而且，在S5中，CPU41起动碰撞防止控制。此外，所谓碰撞防止控制，是指行驶中的车辆中的用于事先判断与障碍物之间的碰撞并使安全装备动作，由此来减轻损害的控制。在本实施方式中，特别地，进行考虑了与障碍物的碰撞的能否的AT5的控制。
另一方面，在图8中，当判定为车间距离L1比本车的制动距离L2长时(S4：否)，判定为本车与前方车辆没有碰撞的可能，不起动碰撞防止控制，结束该车辆控制处理。此外，上述S4相当于碰撞判定单元的处理。
接着，在S6中，CPU41执行后述的碰撞防止控制处理(图4)。此外，碰撞防止控制处理，是判定能否通过转向装置的操作回避本车与前方车辆的碰撞，并进行基于该判定结果的AT5的控制的处理。
接着，在S7中，CPU41执行后述的结束判定处理(图6)。此外，结束判定处理，是判定作为进行了碰撞防止控制的结果是否消除了本车和前方车辆的碰撞的可能的处理。
进而，在S8中，根据上述S7的结束判定处理的结果，判定是否结束碰撞防止控制。具体地，当在上述S7中判定为消除了本车和前方车辆的碰撞的可能的情况下，结束碰撞防止控制，当判定为未消除本车和前方车辆的碰撞的可能的情况下，判定为继续碰撞防止控制。
而且，作为上述S8的判定结果，在判定为继续碰撞防止控制的情况下(S8：否)，返回到S6，继续进行碰撞防止控制。与此相对，在判定为结束碰撞防止控制的情况下(S8：是)，结束该车辆控制处理。
下面，对上述S6的碰撞防止控制处理的子处理，按照图4进行说明。图4是碰撞防止控制处理的子处理程序的流程图。
首先，在S11中，CPU41取得关于本车的本车信息。这里，作为在上述S11中取得的本车信息，有本车的当前位置、行进方向、车速、车道位置等。此外，对于本车的当前位置，与GPS31的检测结果一起，利用存储在地图信息DB36中的地图数据，进行地图匹配处理，由此，确定地图上的本车辆的当前位置。另外，对于本车的行进方向及车速，利用陀螺仪传感器35及车速传感器29进行检测。并且，对于本车行驶的车道位置，根据后方照相机14拍摄的图像进行确定。
以下，对本车行驶的车道位置的确定处理，简单说明其内容。首先，CPU41根据后方照相机14拍摄的图像，进行车道分道线和中央隔离带的图像识别处理。而且，根据图像识别处理的结果，检测车道分道线和中央隔离带的有无及车道分道线的种类。之后，根据检测到的车道分道线和中央隔离带及根据地图信息DB36取得的本车当前行驶的道路的道路形状，确定本车行驶的行驶车道。此外，在本车行驶的道路的车道数为单数的情况下，不需要进行有关车道位置的确定的处理。
接着，在S12中，CPU41取得有关前方车辆的前方车辆信息。这里，作为在上述S12中取得的前方车辆信息，有上述S12中检测出的从本车到前方车辆的车间距离L1和相对本车的前方车辆的相对速度等。此外，利用毫米波雷达15检测前方车辆的相对速度。
接着，在S13中，CPU41取得本车的周边道路状况。这里，作为在上述S13中取得的周边道路状况，有与本车当前行驶的车道邻接的邻接车道的状况。具体地是，取得与在邻接车道上行驶的其他车辆和邻接车道内配置的广告牌等的障碍物有关的信息(位置和相对速度)。此外，利用前方照相机13、后方照相机14和毫米波雷达15检测周边道路状况。
之后，在S14中，CPU41进行后述的控制种类判定处理(图5)。此外，控制种类判定处理，是判定将在碰撞防止控制中进行的控制的种类设为如下两种控制中的哪个是适当的处理：(a)回避控制，为防止与障碍物的碰撞，向驾驶者催促进行回避运动；(b)制动控制，为减轻与障碍物的碰撞时的冲击，进行减速。
接着，在S15中，CPU41判定作为上述S14的控制种类判定处理的结果选择了(a)回避控制和(b)制动控制中的哪一个。
作为其结果，在选择了(a)回避控制的情况下，CPU41通过ATECU8，进行固定AT5的变速比的档位保持控制(S16)。其结果，即使在由于驾驶者操作转向装置，而使车辆进行回避运动的情况下，在回避运动中不进行降档，所以能够防止车辆的侧滑等的发生。另外，在上述S16中，最好同时利用液晶显示器25和扬声器26，进行表示进行回避运动的警告。此外，除进行表示进行回避运动的警告以外，也可以进行操舵方向的引导。另外，也可以进行用于操作辅助的自动控制。
另一方面，在选择了(b)制动控制的情况下，CPU41通过ATECU8，进行加大AT5的变速比的降档控制(S17)。其结果，即使在不能避免与障碍物的碰撞的情况下，由于通过发动机制动使车辆产生制动，所以能够减轻碰撞时的冲击。另外，在上述S17中，最好同时进行基于制动器6A～6D的制动控制。并且，最好也利用液晶显示器25和扬声器26，进行表示进行制动控制的警告。此外，上述S17相当于制动控制单元的处理。
下面，对上述S14的控制种类判定处理的子处理，按照图5进行说明。图5是控制种类判定处理的子处理程序的流程图。
首先，在S21中，CPU41判定在上述S11中取得的本车的车速是否未达到可旋转速度。此外，所谓可旋转速度是指车辆能够安全旋转的速度，按每个车辆作为参数而被设定。
而且，在判定为本车的车速未达到可旋转速度的情况下(S21：是)，转移到S22。另一方面，在判定为本车的车速为可旋转速度以上的情况下(S21：否)，使车辆进行回避运动是危险的，所以判定为将碰撞防止控制中进行的控制的种类，设为为了减轻与障碍物的碰撞时的冲击而减速的制动控制是适当的(S27)。
在S22中，CPU41根据在上述S11中取得的本车信息和在上述S12中取得的前方车辆信息，计算回避前方车辆所必需的距离(以下称为回避必需距离L3)。
接着，在S23中，CPU41比较在上述S22中计算出的回避必需距离L3和到前方车辆的车间距离L1，判定回避必需距离L3是否比车间距离L1短。
作为其结果，在判定为回避必需距离L3比车间距离L1短的情况下(S23：是)，转移到S25。另一方面，如图9所示，在判定为回避必需距离L3比车间距离L1长的情况下(S23：否)，不能避免与前方车辆的接触，所以判定为将碰撞防止控制中进行的控制的种类设为为了减轻与障碍物碰撞时的冲击而减速的制动控制是适当的(S27)。
在S23中，CPU41根据本车当前行驶的道路的道路信息，判定是否有与本车当前行驶的车道邻接的车道。而且，在判定为有邻接的车道的情况下(S24：是)，转移到S25。另一方面，在判定为没有邻接的车道的情况下(S24：否)，不能回避前方车辆，所以判定为将碰撞防止控制中进行的控制的种类设为为了减轻与障碍物碰撞时的冲击而减速的制动控制是适当的。
在S25中，CPU41根据在上述S13中取得的周边道路状况，判定作为与本车当前行驶的车道邻接的邻接车道，是否在距前方车辆较近的距离上存在障碍物(例如其他车辆、广告牌等)。
其结果，在判定为在所有的邻接车道上，在距前方车辆较近的距离上都存在障碍物的情况下(S25：否)，由于障碍物，用于回避前方车辆的路径被挡住，不能避免与前方车辆的接触。因此，判定为将碰撞防止控制中进行的控制的种类设为为了减轻与障碍物碰撞时的冲击而减速的制动控制是适当的(S27)。例如，在图10所示的例子中，在左邻接车道的本车辆2和前方车辆52之间存在其他车辆53，在右邻接车道的本车辆2和前方车辆52之间存在其他车辆54。因此，为回避前方车辆52向左侧移动的路径被其他车辆53挡住，为回避前方车辆52向右侧移动的路径被其他车辆54挡住。在这样的情况下，作为在碰撞防止控制中进行的控制的种类，选择制动控制。
另一方面，在判定为至少在一个邻接车道上，在距前方车辆较近的距离内不存在障碍物的情况下(S25：是)，在不存在障碍物的邻接车道上，不会发生由于障碍物用于回避前方车辆的路径被挡住的情况，可通过转向操作回避与前方车辆的接触。因此，判定为将碰撞防止控制中进行的控制的种类设为向驾驶者催促进行回避运动的回避控制是适当的(S26)。例如，在图11中，由于左右邻接车道的本车辆2和前方车辆52之间不存在障碍物，且回避必需距离L3比车间距离L1短，所以能够通过转向操作回避前方车辆52。此外，上述S21～S25相当于回避判定单元的处理。
这里，当本车前方有障碍物正在接近时，为回避与该障碍物的接触，有以下的2种方法。
(1)在维持当前的车辆行进方向的状态下进行本车的制动，由此，不与障碍物接触而保持到障碍物的距离的方法。
(2)通过操作转向装置来变更本车的行进方向，进行使车辆向障碍物的右侧或左侧移动的回避运动的方法。
而且，比较上述(1)和(2)方法，为了利用(1)方法回避与障碍物的接触，需要在比利用(2)方法回避与障碍物的接触还早的时刻开始用于碰撞回避的驾驶者的车辆操作。
而且，在以往的技术中(例如参照日本特开2007-145152号公报)，在判定为即使用(2)方法也不能回避与障碍物的接触的情况下，即在成为无论进行什么样的车辆操作，都不能回避与障碍物的接触的状况的情况下，开始制动控制。并且，在以往，如上所述，只根据本车和障碍物的相对速度和位置关系、即本车和障碍物的相对关系，判定利用(2)方法能否回避与障碍物的接触。
然而，在不可能进行回避运动的状况，例如没有与车辆行驶的车道邻接的邻接车道的情况下、或即使有与车辆行驶的车道邻接的邻接车道，但该邻接车道上有其他障碍物的情况下(例如行驶车辆)，车辆不能通过向左右邻接车道移动来回避前方的障碍物。而且，如以往技术那样，在只根据本车和障碍物的相对关系进行判定的情况下，不能对车辆存在于不能通过上述那样的操舵回避与障碍物的接触的状况的情况进行判定。
因此，在本实施方式中，能够通过利用有关与车辆行驶的车道邻接的邻接车道的有无、和邻接车道上存在的障碍物的有无的信息，追加上述S24、S25的判定处理，对车辆存在于不能通过操舵回避与障碍物的接触的状况的情况进行判定。其结果能够提前制动控制(S17)的开始时刻，可以减小与障碍物接触时的冲击。
下面，对上述S7的结束判定处理的子处理，按照图6进行说明。图6是结束判定处理的子处理程序的流程图。
首先，在S31中，CPU41利用车速传感器29，判定本车是否已停止。而且，当判定为本车已停止的情况下(S31：是)，由于之后本车没有与障碍物的接触的可能，所以判定为结束碰撞防止控制(S32)。
另一方面，当判定为本车在行驶中时(S31：否)，进一步，在S33中，判定在毫米波雷达15的识别范围51内是否存在前方车辆。其结果，在判定为在毫米波雷达15的识别范围51内不存在前方车辆的情况下(S33：是)，判定为，作为进行了碰撞防止控制的结果，可以认为消除了本车与前方车辆的碰撞的可能，结束碰撞防止控制(S32)。之后，转移到S8。
另一方面，在判定为在毫米波雷达15的识别范围51内存在前方车辆的情况下(S33：否)，判定为未消除本车和前方车辆碰撞的可能，继续进行碰撞防止控制，并转移到S8。
如以上的详细说明，本实施方式涉及的车辆控制装置1、基于车辆控制装置1的车辆控制方法及由车辆控制装置1执行的计算机程序，当检测到在车辆的行进方向前方行驶的前方车辆(S1)的情况下，检测到前方车辆的车间距离(S2)，并且计算出本车辆的制动距离(S3)，在判定为本车和前方车辆有碰撞的可能的情况下，进行碰撞防止控制(S6)。而且，在碰撞防止控制中，通过考虑本车信息、前方车辆信息及周边道路状况，来判定能否通过转向操作回避与前方车辆的碰撞(S21～S27)，在判定为能回避的情况下，对AT5进行档位保持控制(S16)，并且，在判定为不能回避的情况下，对AT5进行降档控制(S17)，所以能够防止车辆2在回避运动中发生侧滑等的情况。因此，能够在使车辆2的举动稳定的状态下，可靠地回避前方车辆、使其安全行驶。
另外，通过比较根据车辆2的车速计算出的制动距离和到前方车辆的距离(S4)，能够正确地判定车辆和障碍物是否有碰撞的可能。
另外，通过考虑邻接车道上行驶的其他车辆，能够把握能否确保车辆2回避障碍物时向邻接车道的回避路径(S25)。而且，通过利用回避路径的确保的把握结果，能够更加正确地判定能否通过转向装置的操作回避车辆2和前方车辆的碰撞。
另外，通过利用有关邻接车道的信息，能够对车辆存在于不能通过操舵回避与障碍物的接触的状况、即之后无论进行什么样的车辆操作都不能回避与障碍物的接触的状况的情况进行判定(S24、S25)。其结果，能够提前制动控制(S17)的开始时刻，减小与障碍物接触时的冲击。
另外，在不存在与车辆行驶的车辆邻接的邻接车道的情况下，判定为不能回避障碍物与车辆的碰撞；在存在与车辆行驶的车道邻接的邻接车道，且在该邻接车道有其他障碍物的情况下，判定为不能回避障碍物与车辆的碰撞，所以，能够比以往更正确且迅速地进行能否通过操舵回避与障碍物的接触的判定。
此外，本发明并不限定于上述实施方式，可在不脱离本发明的主旨的范围内可以进行各种改进、变形。
例如，在本实施方式中，作为障碍物，特别以检测到行驶在车辆行进方向前方的前方车辆的情况为例进行了说明，但作为对象也可以将障碍物设为前方车辆以外的其他对象。例如，可以是人、自行车、护栏等。
另外，在本实施方式中，由导航装置3具备的导航ECU23执行图3～图6所示的车辆控制处理程序，但也可由发动机ECU7、ATECU8、制动器ECU9等来执行。另外，也可通过多个ECU分担进行处理。

Claims (4)

1、一种车辆控制装置，其特征在于，具有：
车速取得单元，其取得车辆的车速；
障碍物距离取得单元，其取得到存在于上述车辆前方的障碍物的距离；
碰撞判定单元，其根据上述车速和到上述障碍物的距离，判定上述障碍物和上述车辆是否有碰撞的可能；
回避判定单元，当通过上述碰撞判定单元判定为上述障碍物和上述车辆有碰撞的可能的情况下，根据与上述车辆行驶的车道邻接的邻接车道的有无，判定能否通过转向装置的操作回避上述障碍物与上述车辆的碰撞；
制动控制单元，其在上述回避判定单元中判定为不能通过转向装置的操作回避上述障碍物和上述车辆的碰撞的情况下，进行用于使上述车辆减速的制动控制。
2、根据权利要求1所述的车辆控制装置，其特征在于，
上述回避判定单元，当不存在与上述车辆行驶的车道邻接的邻接车道的情况下判定为不能回避上述障碍物和上述车辆的碰撞；
当存在与上述车辆行驶的车道邻接的邻接车道且在该邻接车道上有其他障碍物的情况下判定为不能回避上述障碍物和上述车辆的碰撞。
3、一种车辆控制方法，其特征在于，具有：
车速取得步骤，取得车辆的车速；
障碍物距离取得步骤，取得到存在于上述车辆前方的障碍物的距离；
碰撞判定步骤，根据上述车速和到上述障碍物的距离，判定上述障碍物和上述车辆是否有碰撞的可能；
回避判定步骤，当通过上述碰撞判定步骤判定为上述障碍物和上述车辆有碰撞的可能的情况下，根据与上述车辆行驶的车道邻接的邻接车道的有无，判定能否通过转向装置的操作回避上述障碍物与上述车辆的碰撞；
制动控制步骤，当在上述回避判定步骤中判定为不能通过转向装置的操作回避上述障碍物和上述车辆的碰撞的情况下，进行用于使上述车辆减速的制动控制。
4、一种计算机程序，其特征在于，装载在计算机上，执行以下功能：
车速取得功能，取得车辆的车速；
障碍物距离取得功能，取得到存在于上述车辆前方的障碍物的距离；
碰撞判定功能，根据上述车速和到上述障碍物的距离，判定上述障碍物和上述车辆是否有碰撞的可能；
回避判定功能，当通过上述碰撞判定功能判定为上述障碍物和上述车辆有碰撞的可能的情况下，根据与上述车辆行驶的车道邻接的邻接车道的有无，判定能否通过转向装置的操作回避上述障碍物与上述车辆的碰撞；
制动控制功能，当在上述回避判定功能中判定为不能通过转向装置的操作回避上述障碍物和上述车辆的碰撞的情况下，进行用于使上述车辆减速的制动控制。
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