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CN107031625B - 车辆用防碰撞辅助系统 - Google Patents

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CN107031625B
CN107031625B CN201611256497.9A CN201611256497A CN107031625B CN 107031625 B CN107031625 B CN 107031625B CN 201611256497 A CN201611256497 A CN 201611256497A CN 107031625 B CN107031625 B CN 107031625B
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control
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齐木广太朗
西田慎弥
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Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Abstract

本发明的课题在于提供车辆用防碰撞辅助系统，其实用性高。在即使执行自动制动控制，本车(10)与前方障碍物(AF)发生碰撞的可能性仍旧高的情况下，在执行自动制动控制的同时执行自动转向操纵避开控制，在作为前方障碍物检测到相对于从本车(10)的中心朝前方延伸的直线亦即前方中心线朝斜前方倾斜延伸的连续的前方障碍物(60)的情况下，执行自动转向操纵避开控制以使本车沿着该连续的前方障碍物(60)避开。通过检测前方障碍物(60)是连续的物体，从而唯一决定使本车(10)转向操纵的方向，所以能够减轻避开路径决定的处理负荷。

Description

车辆用防碰撞辅助系统
技术领域
本发明涉及用于辅助避免本车与障碍物发生碰撞的车辆用防碰撞辅助系统。
背景技术
车辆用防碰撞辅助系统用于避免搭载有该系统的车辆与障碍物的碰撞，或者减少碰撞时的损坏。下述专利文献1所记载的车辆用防碰撞辅助系统构成为：在车辆与存在于车辆的前方的前方障碍物发生碰撞的可能性变高的情况下，执行使搭载于车辆的制动装置自动地动作以便对车辆进行制动的自动制动控制、使搭载于车辆的转向操纵装置自动地动作以使得车辆避开前方障碍物的自动转向操纵避开控制。
专利文献1：日本特开2007-137116号公报
发明内容
能够执行上述那样的自动转向操纵避开控制的车辆用防碰撞辅助系统尚在开发过程中，还有很多改进的余地。因此，考虑通过进行各种改进来提高该系统的实用性。本发明是鉴于这样的实际情况而完成的，其课题在于提供实用性高的车辆用防碰撞辅助系统。
为了解决上述课题，本发明的车辆用防碰撞辅助系统的特征在于在作为前方障碍物检测到相对于从本车的中心朝前方延伸的直线亦即前方中心线向斜前方倾斜延伸的连续的物体的情况下，执行自动转向操纵避开控制以使本车沿着该连续的前方障碍物避开。
根据本发明的车辆用防碰撞辅助系统，通过检测前方障碍物是连续的，从而唯一决定使本车转向操纵的方向，所以能够减轻避开路径决定的处理负荷。
[发明的方式]
以下，在本申请中，例示出几个认为能够要求保护的发明(以下，有时称为“能够要求保护的发明”，并对其进行说明。各实施方式与权利要求同样按照项进行区分，对各项赋予编号，根据需要引用其他项的编号的形式进行记载。这终究是为了使得容易理解能够要求保护的发明，并非意图将构成这些发明的构成要素的组合限定于以下各项所记载的内容。即，能够要求保护的发明应当斟酌附随于各项的记载、实施例的记载等而进行解释，在基于该解释的限制中，对各项的实施方式进一步附加其他构成要素后的实施方式、或者是从各项的实施方式删除构成要素后的实施方式也能够作为能够要求保护的发明的一个实施方式。
此外，下述(1)项不是能够要求保护的发明，而是示出作为能够要求保护的发明的前提的结构的项，在该(1)项中附加以后提出的项中的任一项所记载的技术特征后的方式相当于能够要求保护的发明。作为各种方式的能够要求保护的发明中，引用(1)项的(5)项相当于技术方案1，技术方案1附加(6)项所记载的技术特征后的方式相当于技术方案2，技术方案1或2附加(4)项所记载的技术特征后的方式相当于技术方案3，技术方案1～技术方案3的任一个附加(2)项所记载的技术特征后的方式相当于技术方案4，技术方案4的任一个附加(3)项所记载的技术特征后的方式相当于技术方案5。
(1)一种车辆用防碰撞辅助系统，用于辅助避免搭载该车辆用防碰撞辅助系统的车辆亦即本车与障碍物的碰撞，其中，
所述车辆用防碰撞辅助系统具备：
前方障碍物检测装置，该前方障碍物检测装置将存在于本车的前方的物体中的成为本车的行进障碍的物体检测为前方障碍物；以及
控制装置，该控制装置具有：(a)自动制动控制执行部，在成为与由该前方障碍物检测装置检测到的前方障碍物发生碰撞的可能性高的状况的情况下，该自动制动控制执行部执行使搭载于本车的制动装置自动地动作以使本车制动的自动制动控制；以及(b)自动转向操纵避开控制执行部，在即使执行所述自动制动控制，本车与前方障碍物发生碰撞的可能性仍旧高的情况下，在执行所述自动制动控制的同时，该自动转向操纵避开控制执行部执行使搭载于本车的转向操纵装置自动地动作以使本车避开该前方障碍物的自动转向操纵避开控制。
亦如之前说明那样，本项是示出成为能够要求保护的发明的前提的结构的项，本项所记载的方式是列举了能够要求保护的发明的车辆用防碰撞辅助系统的基本构成要素的方式。而且，简言之，本项所记载的车辆用防碰撞辅助系统构成为：在与前方障碍物发生碰撞的可能性变高的情况下，以自动地制动车辆从而避免车辆与障碍物发生碰撞为主体，在仅通过制动无法避免与障碍物发生碰撞的情况下，在自动制动的同时也自动进行转向操纵来避免与障碍物的碰撞。
在本项的方式中，对于“是否在本车与前方障碍物发生碰撞的可能性高的状况下”而言，可以采用根据本车与前方障碍物的相对距离、相对速度、相对加速度、碰撞之前的时间等判定的各种方法。另外，对于“执行自动制动控制从而本车与前方障碍物发生碰撞的可能性是否高”而言，除了本车与前方障碍物的相对距离、相对速度、相对加速度之外，也可以将本车的减速度等考虑在内进行判定。
本项所记载的“前方障碍物检测装置”可以采用通过电波的反射检测障碍物的雷达式、通过激光的反射检测障碍物的激光式、通过处理拍摄到的图像来检测障碍物的拍摄装置式等各种装置中的一个或者多个。本项所记载的“制动装置”可以采用不依存于施加于制动器操作部件的操作力而是依存于致动器所产生的力来产生制动力的所谓的线控制动式的制动装置。另外，本项的“转向操纵装置”可以是依存于致动器所产生的力而使车轮转向的装置，也可以是线控转向式，还可以是具备利用致动器辅助车轮转向的助力机构的动力转向装置。
(2)在(1)项所记载的车辆用防碰撞辅助系统中，上述自动转向操纵避开控制执行部构成为：在由上述前方障碍物检测装置在本车应当行驶的行驶范围亦即行驶车道内检测到前方障碍物的情况下，执行上述自动转向操纵避开控制以使本车在该行驶车道内避开前方障碍物。
本项所记载的实施方式是构成为在行驶车道内避开存在于行驶车道内的前方障碍物的方式。换言之，本项所记载的方式构成为：在无法使本车在行驶车道内避开前方障碍物的情况下，不执行自动转向操纵避开控制。也就是说，根据本项的实施方式，能够防止与在行驶车道外行驶的车辆或人的接触，能够防止自动转向操纵避开控制带来的次生灾害。另外，根据本项的实施方式，在自动转向操纵避开控制中，在有限的范围内决定避开路径即可，所以能够减轻用于决定该避开路径的运算等处理负荷。
(3)在(2)项所记载的车辆用防碰撞辅助系统中，该车辆用防碰撞辅助系统具备行驶车道确定装置，该行驶车道确定装置通过识别左右各自的边界来确定上述行驶车道，
上述自动转向操纵避开控制执行部构成为：在由上述前方障碍物检测装置在上述行驶车道内检测到前方障碍物的情况下，执行上述自动转向操纵避开控制以使本车向左右中的前方障碍物与边界的距离大的一方避开障碍物。
在自动转向操纵避开控制中使本车转向操纵的方向优选与驾驶员想操作的方向一致。本项所记载的方式是构成为根据本车的周边状况确定在自动转向操纵避开控制中使本车转向操纵的方向的一种方式。此外，根据本项的实施方式，转向操纵的方向限定于左右的某一侧，所以从行驶车道内在进一步限定的范围内决定避开路径即可，因此能够进一步减轻避开路径决定的处理负荷。本项所记载的“边界”例如可以采用车线、护栏、路缘石、侧槽、铺路的缘等。本项所记载的“行驶车道确定装置”例如可以采用通过处理拍摄的图像来识别边界的构成，即以拍摄装置为主体而构成的装置。因此|，如果采用拍摄装置式的装置作为前方障碍物检测装置，则也能够使该装置作为本项的“行驶车道确定装置”发挥功能。
(4)在(1)项～(3)项中任一项所记载的车辆用防碰撞辅助系统中，该车辆用防碰撞辅助系统具备警报装置，在存在本车与前方障碍物发生碰撞的可能性的情况下，该警报装置向驾驶员发出警报，
上述自动制动控制执行部构成为在上述警报装置发出警报后没有驾驶员的操作而成为本车与前方障碍物发生碰撞的可能性高的状况的情况下，执行上述自动制动控制。
本项所记载的方式是在执行自动制动控制前引起驾驶员注意的方式。优选为尽可能不执行自动的制动。因此，本项的方式例如可以是为了使驾驶员的操作优先而等待驾驶员的操作直到发生碰撞前一定程度为止的方式。因此，根据本项的方式，自动制动控制以及自动转向操纵避开控制可以仅在即将与障碍物发生碰撞之前执行。
(5)在(1)项～(4)项中任一项所记载的车辆用防碰撞辅助系统中，所述自动转向操纵避开控制执行部构成为：在利用所述前方障碍物检测装置作为前方障碍物检测到相对于从本车的中心朝前方延伸的直线亦即前方中心线朝斜前方倾斜延伸的连续的物体的情况下，执行所述自动转向操纵避开控制以使本车沿着该连续的前方障碍物避开。
本项所记载的车辆用防碰撞辅助系统是构成为在自动转向操纵避开控制中确定使本车避开的方向的一个方式。本项的方式通过检测前方障碍物是连续的物体，从而唯一决定使本车转向操纵的方向，所以能够减轻避开路径决定的处理负荷。此外，本项所记载的“连续的前方障碍物”并不限定于护栏、桥的栏杆、栅栏等连续地形成为一体的物体。例如，在多个杆以某一确定的间隔立起设置的情况下，上述多个杆也能作为本项所记载的“连续的前方障碍物”。
(6)在(5)项所记载的车辆用防碰撞辅助系统中，上述控制装置具有避开控制禁止部，该避开控制禁止部禁止上述自动转向操纵避开控制的执行，
该避开控制禁止部构成为：在如果假定通过上述自动转向操纵避开控制使本车避开上述连续障碍物并且通过上述自动制动控制使本车停止则本车将朝前方侧越过上述连续障碍物的前方侧的端部而停止的情况下，禁止上述自动转向操纵避开控制的执行。
例如，考虑当护栏在前方中断的情况下，在其前面存在与本车行驶的道路交叉其他的道路的情况。在该情况下，如果本车驶出到交叉的道路上，则担心产生本车与在交叉的道路上行驶的车辆发生碰撞的情况。在本项所记载的方式中，在执行自动转向操纵避开控制的情况下的本车的停止位置相比从本车观察的连续障碍物的前端更靠前方的情况下，自动转向操纵避开控制的执行被禁止。因此，能够防止上述那样的本车与在交叉的道路上行驶的车辆发生碰撞的情况。
(7)在(1)项～(6)项中任一项所记载的车辆用防碰撞辅助系统中，上述自动转向操纵避开控制执行部构成为：在利用上述前方障碍物检测装置作为前方障碍物检测到在左右方向移动的移动障碍物并相对于该移动障碍物执行上述自动转向操纵避开控制时，以在上述移动障碍物远离从本车的中心朝前方延伸的直线亦即前方中心线的情况下使本车朝与上述移动障碍物移动的方向相反的方向避开、在上述移动障碍物接近上述前方中心线的情况下使本车朝与上述移动障碍物移动的方向相同的方向避开的方式，执行上述自动转向操纵避开控制。
本项所记载的车辆用防碰撞辅助系统是构成为在自动转向操纵避开控制中确定使本车避开的方向而构成的一个方式，是在避开横穿道路的行人等的情况下确定基于自动转向操纵避开控制的避开方向的方式。在本项所记载的方式中，例如，在移动障碍物接近前方中心线且如果推定为保持其移动速度不变地移动则会越过前方中心线的情况下，也使本车朝与移动障碍物移动的方向相同的方向避开。根据本项的方式，在移动障碍物停止的情况下，也能够可靠地避开该移动障碍物。
附图说明
图1是示出搭载有作为能够要求保护的发明的实施例的车辆用防碰撞辅助系统的车辆的结构以及该系统的功能结构的框图。
图2是示出实施例的车辆用防碰撞辅助系统的结构的简要俯视图。
图3是用于说明实施例的车辆用防碰撞辅助系统的特征的图，且是示出车辆避免连续障碍物的状况的一个例子的俯视图。
图4是用于说明实施例的车辆用防碰撞辅助系统的特征的图，且是示出针对连续障碍物的自动转向操纵避开控制被禁止的状况的一个例子的俯视图。
图5是用于说明实施例的车辆用防碰撞辅助系统的特征的图，且是示出车辆避开移动障碍物的状况的一个例子的俯视图。
图6是示出在图1所示的车辆用防碰撞辅助系统的控制装置中执行的前方障碍物检测处理程序的流程图的图。
图7是示出在图1所示的车辆用防碰撞辅助系统的控制装置中执行的自动制动控制程序的流程图的图。
图8是示出在图1所示的车辆用防碰撞辅助系统的控制装置中执行的自动转向操纵避开控制程序的流程图的图。
图9是示出在图8所示的自动转向操纵避开控制程序中执行的连续障碍物避开处理子流程的流程图的图。
图10是示出在图8所示的自动转向操纵避开控制程序中执行的移动障碍物避开处理子流程的流程图的图。
具体实施方式
以下，作为用于实施能够要求保护的发明的方式，参照附图详细说明能够要求保护的发明的实施例。此外，能够要求保护的发明除了下述实施例之外，也可以以上述[发明的方式]一项中所记载的方式为代表，根据本领域技术人员的知识加以各种改变、改进而得的各种方式来实施。另外，也可以利用在[发明的方式]的各项说明中所记载的技术事项，构成下述的实施例的变形例。
[实施例]
<车辆的结构>
图1用框图示出了搭载有作为能够要求保护的发明的实施例的车辆用防碰撞辅助系统(以下有时简称为“辅助系统”。)的车辆10(以下有时称为“本车”)的简要结构、以及本实施例的辅助系统的功能结构。在以下的说明中，有时将搭载本实施例的辅助系统的车辆10称为本车10。如图1所示，在该车辆10除了搭载有本实施例的辅助系统之外还搭载有制动系统12、转向系统14、警报装置16等。
制动系统12(制动装置的一个例子)是电子控制式的液压制动系统，是所谓的线控制动式的制动系统。制动系统12构成为在通常的行驶时向与车辆10的各车轮对应地设置的制动装置20供给的液压不依存于对制动器操作部件施加的操作力，而是通过制动致动器22产生。另外，制动系统12构成为包括制动ECU24，制动致动器22由该制动ECU24控制。
另外，转向系统14(转向装置的一个例子)构成为包括利用电动马达产生的力辅助驾驶员的转向操作的电动动力转向装置30、和控制该电动马达的转向ECU32。电动动力转向装置30构成为通过施加于转向操作部件的操作力、和依靠电动马达所产生的力的辅助扭矩这两者使车轮转向。此外，该转向系统14也能够仅通过电动马达所产生的力使车轮转向。
接着，也如图2所示，本实施例的辅助系统构成为包括进行本系统的控制的DSS-ECU40、用于检测存在于车辆的前方的物体的立体拍摄装置42以及前方毫米波雷达44、用于检测存在于车辆的左右的物体的4个侧方毫米波雷达46。
立体拍摄装置42设置于车身的前方侧中央，具有1对左右排列来拍摄车辆前方侧的拍摄装置。该立体拍摄装置42根据1对拍摄装置各自的图像的视差(视差图像)，检测其他车辆、行人、构造物等物体。能够根据该检测结果求出相距各物体的距离等。另外，前方毫米波雷达44设置于车身的前方侧中央，向前方照射毫米波，测定返回来的电波，从而检测存在于前方的物体。能够根据该检测结果，求出相距该物体的距离、相对速度。进而，4个侧方毫米波雷达46是与前方毫米波雷达44相同的结构，分别设置于车身的右前方侧、右后方侧、左前方侧、左后方侧，能够检测存在于右前方、右后方、左前方、左后方的物体。
DSS-ECU40根据上述立体拍摄装置42、前方毫米波雷达44、4个侧方毫米波雷达46的检测结果，总是监视本车10的周围，在存在与障碍物发生碰撞的可能性的情况下，为了避免与该障碍物发生碰撞而使警报装置16动作，或向制动系统12、转向系统14发出指令，不过对此将在后面详加说明。另外，DSS-ECU40通过CAN50(Car Area Network)连接于制动ECU24、转向ECU32等，彼此能够进行通信。
另外，在车辆10设置有检测本车的行驶速度的车速传感器52、检测本车的前后方向的加速度的加速度传感器54等。各种ECU能够经由CAN50接收上述车速传感器52、加速度传感器54等的检测结果。
<防碰撞辅助系统的动作>
(a)车辆前方的监视～自动制动控制
DSS-ECU40在本车10正在行驶的情况下总是取得立体拍摄装置42的检测结果，进行是否存在前方障碍物的监视。DSS-ECU40首先处理从立体拍摄装置42取得的1对拍摄装置各自的图像并取得这些图像的视差图像，根据该视差图像检测其他车辆、行人、构造物等物体，并且求出相距各物体的距离，不过省略详细说明。然后，DSS-ECU40判断由上述立体拍摄装置42检测到的存在于本车前方的物体中是否存在成为本车10行进的障碍的物体，如果存在成为障碍的物体则将该物体确定为前方障碍物AF。另外，DSS-ECU40根据视差图像，识别在本车10的左右的每一侧沿前后方向延伸的线L(左侧：LL，右侧：LR)作为本车10应当行驶的行驶范围即行驶车道的左右的边界，确定行驶车道。
在DSS-ECU40中，在利用立体拍摄装置42检测到前方障碍物AF的情况下，根据立体拍摄装置42的检测结果，求出本车10与前方障碍物AF的相对距离DA。另外，也取得该前方毫米波雷达44的检测结果，根据该检测结果修正本车10与前方障碍物AF的相对距离DA。进而，根据该前方毫米波雷达44的检测结果，也取得本车10与前方障碍物AF的相对速度VA、相对加速度aA。接着，根据上述本车10与前方障碍物AF的相对距离DA、相对速度VA、相对加速度aA以及基于本车10的制动系统12的减速度，对到本车10与前方障碍物AF发生碰撞为止的时间即碰撞余裕时间TTC进行运算。
在本实施例的辅助系统中，使用上述碰撞余裕时间TTC作为表示本车10与前方障碍物AF发生碰撞的可能性的指标。具体而言，在碰撞余裕时间TTC比第一设定值TTC1小的情况下，判断为存在本车10与前方障碍物AF发生碰撞的可能性，使警报装置16动作以引起驾驶员注意。详细地说，在显示器上显示“制动！”，并且使蜂鸣器出声。而且，在即便如此驾驶员也不进行制动器操作，而碰撞余裕时间TTC变为比被设定为小于第一设定值TTC1的值的第二设定值TTC2小的情况下，判断为处于本车10与前方障碍物AF发生碰撞的可能性高的状况，执行自动制动控制。
另外，在警报装置16发出警报后、且执行自动制动控制前，驾驶员开始制动器操作的情况下，进行制动辅助。该制动辅助从不依存于对制动器操作部件施加的操作力而是仅通过制动致动器22产生的液压产生制动力的通常的状态，变为通过施加于制动器操作部件的操作力和制动致动器22所产生的液压这两者产生制动力的状态，不过省略详细说明。
在满足上述条件，成为本车10与前方障碍物AF发生碰撞的可能性高的状况的情况下执行自动制动控制。该自动制动控制是使搭载于本车10的制动系统12不依存于驾驶员的操作而自动动作以便对本车10进行制动从而避免与存在于本车的前方的障碍物发生碰撞或者减少碰撞的损坏的控制。具体而言，DSS-ECU40在碰撞余裕时间TTC变为比第二设定值TTC2小的情况下，向制动系统12发送自动制动控制的执行要求，制动系统12对制动致动器22进行控制而使本车10以最短距离制动。
但是，在发送自动制动控制的执行要求前，DSS-ECU40首先推定使本车10制动的情况下的停止位置，并且推定在本车停止的时刻的前方障碍物AF所在的位置。根据它们的位置关系，判断是否无法避免本车10与前方障碍物AF的碰撞。在本实施例的辅助系统中，在判定为仅通过自动制动控制无法避免碰撞的情况下，执行自动制动控制以及自动转向操纵避开控制。
(b)自动转向操纵避开控制
上述自动转向操纵避开控制在判定为仅通过自动制动控制无法避免碰撞的情况下，使电动动力转向装置30自动地动作而使车轮转向以使本车10避开前方障碍物AF。具体而言，DSS-ECU40首先根据之前取得的立体拍摄装置42的视差图像，决定避开路径。该避开路径的决定方法基本上针对在能够转向操纵本车10的范围内设定的每个转向操纵量来确认路径，从它们中决定最佳路径。另外，在决定该避开路径时也推定本车10停止的位置，也将该本车10的停止位置考虑在内决定避开路径。
此外，在本实施例的辅助系统中执行的自动转向操纵避开控制中，在探索避开路径前，进行前方障碍物本身的推定、前方障碍物的周边状况的推定，以使得本车避开的方向与假定驾驶员操作的方向一致。具体而言，首先，判断前方障碍物是否是相对于从本车10的中心朝前方延伸的直线亦即前方中心线(在立体拍摄装置42所朝向的方向延伸的直线)朝斜前方倾斜延伸的连续的物体。例如，在行进方向前方，护栏、桥的栏杆、栅栏、以确定的间隔(本车10无法穿过其间的间隔)立起设置的多个杆等被检测为上述连续的物体(以下有时称为“连续障碍物”。)。
例如，如图3所示，考虑驾驶员由于瞌睡等而相对于行驶车道倾斜行驶的情况。在该情况下，设置于车道的旁边的护栏60被检测为相对于本车10的前方中心线倾斜延伸的物体即上述连续障碍物。因此，在图3所示那样的情况下，使本车10避开的方向被唯一确定为沿着护栏60的方向。在本实施例的辅助系统中执行的自动转向操纵避开控制中，将避开路径决定为沿着该护栏60。因此，本实施例的辅助系统通过检测前方障碍物是连续障碍物，从而决定避开路径，所以不需要进行避开路径的探索，DSS-ECU40的处理负荷大幅度降低。
另外，例如，考虑在图4所示那样的状况下，通过自动转向操纵避开控制使本车10沿着连续障碍物避开作为连续障碍物的前方障碍物，并且通过自动制动控制使本车10停止的情况。在该状况下，如图4所示，存在本车10停止的位置朝前方侧越过护栏60的前方侧的端部的情况。在本实施例的辅助系统中，在本车10停止的位置朝前方侧越过连续障碍物的前方侧的端部的情况下，禁止自动转向操纵避开控制的执行。在该图4所示那样的状况下，在护栏60的前面，存在与本车10行驶的道路交叉的其他道路。也就是说，如果执行自动转向操纵避开控制，则会驶入该其他的道路，担心与正在该其他的道路上行驶的车辆发生碰撞。但是，根据本实施例的辅助系统，由于自动转向操纵避开控制的执行被禁止，所以能够防止这样的灾害的产生。
另外，在本实施例的辅助系统中执行的自动转向操纵避开控制，当在前方障碍物AF存在于本车10的行驶车道内的情况下，使本车10在行驶车道内避开前方障碍物AF。而且，在本实施例的辅助系统中执行的自动转向操纵避开控制中，当在本车10的行驶车道内检测到前方障碍物的情况下，判断是横穿行驶车道的行人、自行车那样的移动物还是静止物。在前方障碍物为静止物的情况下，使本车10向左右中的前方障碍物AF与边界LL、LR的距离大的一方避开前方障碍物AF。
另一方面，在前方障碍物为移动物(横穿物)的情况下，如图5(a)所示，在移动物远离前方中心线的情况下，使本车10朝与移动物移动方向相反的方向避开，如图5(b)所示，在移动物接近前方中心线的情况下，使本车10朝与移动物移动的方向相同的方向避开。在本实施例的系统中，例如，即便在移动物接近前方中心线，且如果推定为保持其移动速度不变地移动则会越过前方中心线的情况下，也使本车朝与移动物移动的方向相同的方向避开。因此，根据本实施例的辅助系统，在移动物停止的情况下，也能够可靠地避开该移动物。
另外，本实施例的辅助系统在决定针对存在于本车10的行驶车道内的静止物以及移动物即前方障碍物AF的避开路径时，在行驶车道内且仅在本车10的右侧或左侧的某一侧进行路径的探索，所以与在整个可转向操纵范围进行路径探索的情况比较，DSS-ECU40的处理负荷大幅度降低。
另外，本实施例的辅助系统在没有发现使本车10在行驶车道内避开前方障碍物AF的路径的情况下，不执行自动制动转向操纵避开控制，而是仅通过自动制动控制减少与前方障碍物AF的碰撞损坏。例如，担心在行驶车道外存在对向车、并行车辆、行人、自行车等，但根据本实施例的辅助系统，能够防止因自动转向操纵避开控制而跑到行驶车道外，所以能够防止牵连上述对向车、并行车辆、行人、自行车等的次生灾害的产生。
另外，本实施例的辅助系统利用4个侧方毫米波雷达46总是监视本车10的侧方，避免本车10和在与本车10相同的行驶车道内朝相同方向移动的摩托车、自行车等的碰撞。在自动转向操纵避开控制中决定了避开路径的情况下，在通过执行自动转向操纵避开控制而存在与在本车10的侧方移动的侧方移动物发生碰撞的可能性的情况下，禁止自动转向操纵避开控制的执行，仅通过自动制动控制减少与前方障碍物AF的碰撞损坏，不过对此省略详细的说明。因此，根据本实施例的辅助系统，能够防止因自动转向操纵避开控制而牵连侧方移动物的次生灾害的产生。
进而，在本实施例的辅助系统中，则不管是否执行自动转向操纵避开控制，都进行针对前方障碍物AF的避开路径的探索。因此，根据本实施例的辅助系统，在判定为需要执行自动转向操纵避开控制且存在避开路径的情况下，能够立即执行该自动转向操纵避开控制。
<控制程序>
用于辅助上述的避免本车10与障碍物发生碰撞的处理是通过DSS-ECU40执行图6中示出流程图的前方障碍物检测处理程序、图7中示出流程图的自动制动控制程序、图8中示出流程图的自动转向操纵避开控制程序来进行的。此外，上述程序在短时间间距(例如，数μsec～数十μsec)内被反复执行。
(a)前方障碍物检测处理程序
在前方障碍物检测处理程序中，首先在步骤1(以下将“步骤”简略为“S”)中，取得由立体拍摄装置42拍摄的图像，在S2中，进行图像处理，生成视差图像、平面二维映射等。另外，在S3中，根据生成的视差图像检测立体物，并且识别行驶车道的边界来确定行驶车道。
然后，在S4中，判定在检测到的立体物中是否存在本车10可能会碰撞的立体物、也就是前方障碍物。在存在前方障碍物的情况下，在S5中取得前方毫米波雷达44的检测结果，在S6中，根据立体拍摄装置42的检测结果和前方毫米波雷达44的检测结果，取得本车10与检测到的前方障碍物AF的相对距离DA，并且根据前方毫米波雷达44的检测结果，取得它们的相对速度VA、相对加速度aA。接着，在S7中，根据上述相对距离DA、相对速度VA、相对加速度aA，对到推定为本车10与前方障碍物AF碰撞为止的时间即碰撞余裕时间TTC进行运算。此外，在不存在前方障碍物的情况下，跳过S5～S7的处理。至此，前方障碍物检测处理程序的一次执行结束。
(b)自动制动控制程序
在图7中示出流程图的自动制动控制程序中，首先在S11中判定是否存在前方障碍物，仅在存在前方障碍物的情况下执行S12以下的处理。在S12以及S13中，确认碰撞余裕时间TTC的值。在碰撞余裕时间TTC比第一设定值TTC1大的情况下，碰撞之前的余裕仍旧大，所以跳过之后的处理，不进行任何处理。如果碰撞余裕时间TTC比第一设定值TTC1小，则通知驾驶员碰撞的危险，使警报装置16动作来催促车辆的操作。进而，如果碰撞余裕时间TTC变得比第二设定值TTC2小，则成为与前方障碍物碰撞发生的可能性高的状况，所以通过S15以下的处理，执行自动制动控制。
在开始自动制动控制前，首先在S15中推定本车10的制动停止位置，并且推定本车停止的时刻的前方障碍物AF所在的位置。在接下来的S16中，根据它们的位置关系判定是否无法避免本车10与前方障碍物AF的碰撞。当在该S16中判定为不会发生碰撞的情况下，在S17中，向制动系统12发送用于执行仅利用制动的自动制动控制的指示。另一方面，当在S16中判定为无法避免碰撞的情况下，在S18中，向后面说明的自动转向操纵避开控制程序发送自动转向操纵避开控制的执行要求。接着，在S19中，确认在自动转向操纵避开控制程序中决定的避开控制标记FL的标记值。此外，该避开控制标记FL在自动转向操纵避开控制程序中在不执行自动转向操纵避开控制的情况下，标记值为0，在执行自动转向操纵避开控制的情况下，标记值为1。因此，在S19中，如果避开控制标记FL的标记值为0，则在S17中，向制动系统12发送用于执行仅利用制动的自动制动控制的指示，在标记值为1的情况下，在S20中，发送用于执行与自动转向操纵避开控制对应的自动制动控制的指示。至此，自动制动控制程序的一次执行结束。
(c)自动转向操纵避开控制程序
在图8中示出流程图的自动转向操纵避开控制程序中，首先，在S21中判定是否存在前方障碍物，仅在存在前方障碍物的情况下，执行S22以下的处理。如果检测到前方障碍物，则在S22中，判定该前方障碍物是否为连续障碍物。在为连续障碍物的情况下，在S23中，进行决定是否能够避开该连续障碍物的处理。该处理通过执行在图9中示出流程图的连续障碍物避开处理子流程来进行。在该子流程中，首先，在S41中，将避开路径决定为沿着连续障碍物的路径。在接下来的S42中，判定在该避开路径上是否存在其他障碍物，在存在障碍物的情况下，不执行自动转向操纵避开控制，在S43中，将避开控制标记FL的标记值设为0。另一方面，在所决定的避开路径上没有障碍物的情况下，在S44中，沿着该避开路径避开并且进行自动制动控制的情况下，判定本车10是否从连续障碍物的前方侧的端部朝前方驶出。在驶出的情况下，在S43中，将避开控制标记FL的标记值设为0，在不驶出的情况下，在S45中，将避开控制标记FL的标记值设为1。至此，连续障碍物避开处理子流程的一次处理结束。
另外，在自动转向操纵避开控制程序的S22中，在判定为前方障碍物不是连续障碍物的情况下，在S24中，判定前方障碍物是在本车10的左右方向移动的移动物还是静止物。在前方障碍物为移动物的情况下，在S25中，进行决定是否能够避开该移动的障碍物的处理。该处理通过执行在图10中示出流程图的移动障碍物避开处理子流程来进行。在该子流程中，首先，在S51中，确认移动障碍物相对于本车10的前方中心线的当前位置，在S52中，取得移动障碍物的移动方向以及移动速度。接着，在S53中判定移动障碍物是接近还是远离本车10的前方中心线。在接近的情况下，在S54中，将避开方向确定为与移动障碍物的移动方向相同的方向，在远离的情况下，在S55中，将避开方向确定为与移动障碍物的移动方向相反的方向。
然后，在S56中，在该确定的方向探索相对于移动障碍物的避开路径，在接下来的S57中，判定是否存在避开路径。在存在避开路径的情况下，在S58中，将避开控制标记FL的标记值设为1，在不存在避开路径的情况下，在S59中，将避开控制标记FL的标记值设为0。至此，移动障碍物避开处理子流程的一次处理结束。
另外，在自动转向操纵避开控制程序的S24中，在判定为前方障碍物是静止物的情况下，在S26中，根据本车10与行驶车道的边界的位置关系，将避开方向确定为左右中的前方障碍物与边界的距离大的一侧，在S27中，探索相对于静止物的避开路径。在接下来的S28中，判定是否存在避开路径，在存在避开路径的情况下，在S29中，将避开控制标记FL的标记值设为1，在不存在避开路径的情况下，在S30中，将避开控制标记FL的标记值设为0。
然后，在S31中，根据避开控制标记FL的标记值确认是否能够相对于前方障碍物执行自动转向操纵避开控制。在避开控制标记FL的标记值为1的情况下，在S32中，判定在自动制动控制程序中是否输出自动转向操纵避开控制的执行要求，在输出了要求的情况下，在S33中，向转向系统14发送用于使本车10沿之前决定的避开路径行驶的指示。至此，自动转向操纵避开控制程序的一次执行结束。
<防碰撞辅助系统的功能结构>
作为执行上述控制的控制装置的DSS-ECU40，可以考虑具有执行上述各种处理的各种功能部。详细地说，如图1所示，DSS-ECU40具有根据立体拍摄装置42的检测结果检测前方障碍物的前方障碍物检测部100、根据立体拍摄装置42的检测结果确定本车10的行驶车道的行驶车道确定部102、求出与由前方障碍物检测部100检测到的前方障碍物发生碰撞的可能性的碰撞判定部104、在存在本车10与前方障碍物发生碰撞的可能性的情况下使警报装置16动作的通知处理部106、在处于本车10与前方障碍物发生碰撞的可能性高的状况的情况下执行自动制动控制的自动制动控制执行部108、以及在即使执行自动制动控制本车10与前方障碍物发生碰撞的可能性依旧高的情况下执行自动转向操纵避开控制的自动转向操纵避开控制执行部110。
在作为本车辆用防碰撞辅助系统的控制装置的DSS-ECU40中，前方障碍物检测部100以及行驶车道确定部102构成为包括执行前方障碍物检测处理程序的S1～S3的处理的部分。此外，在本车辆用防碰撞辅助系统中，也可以考虑包括立体拍摄装置42和前方障碍物检测部100而构成前方障碍物检测装置。另外，碰撞判定部104构成为包括执行前方障碍物检测处理程序的S5～S7以及自动制动控制程序的S11～S16的处理的部分。并且，通知处理部106构成为包括执行自动制动控制程序的S14的处理的部分。
而且，自动制动控制执行部108构成为包括执行自动制动控制程序的S17以及S20的处理的部分，自动转向操纵避开控制执行部110构成为包括执行自动转向操纵避开控制程序的处理的部分。此外，执行自动转向操纵避免制御程序的S26的处理的部分、执行连续障碍物避开处理子流程的S41的处理的部分、执行移动障碍物避开处理子流程的S56的处理的部分是作为避开路径决定部112发挥功能的部分，自动转向操纵避开控制执行部110构成为包括该避开路径决定部112。
另外，DSS-ECU40具有避开控制禁止部120，该避开控制禁止部120在如果假定通过自动转向操纵避开控制使本车10避开连续障碍物并且通过自动制动控制使本车10停止则本车10将朝前方侧越过连续障碍物的前方侧的端部而停止的情况下，禁止自动转向操纵避开控制的执行。该避开控制禁止部120构成为包括执行连续障碍物避开处理子流程的S44以及S43的处理的部分。
其中，附图标记说明如下：
10：车辆；12：制动系统；14：转向系统；16：警报装置；20：制动装置；30：电动动力转向装置；40：DSS-ECU(控制装置)；42：立体拍摄装置；44：前方毫米波雷达；46：侧方毫米波雷达；100：前方障碍物检测部；102：行驶车道确定部；104：碰撞判定部；106：通知处理部；108：自动制动控制执行部；110：自动转向操纵避开控制执行部；112：避开路径决定部；120：避开控制禁止部。

Claims (4)

1.一种车辆用防碰撞辅助系统，用于辅助避免搭载该车辆用防碰撞辅助系统的车辆亦即本车与障碍物的碰撞，其中，
所述车辆用防碰撞辅助系统具备：
前方障碍物检测装置，该前方障碍物检测装置将存在于本车的前方的物体中的成为本车的行进障碍的物体检测为前方障碍物；以及
控制装置，该控制装置具有：(a)自动制动控制执行部，在成为与由该前方障碍物检测装置检测到的前方障碍物发生碰撞的可能性高的状况的情况下，该自动制动控制执行部执行使搭载于本车的制动装置自动地动作以使本车制动的自动制动控制；(b)自动转向操纵避开控制执行部，在即使执行所述自动制动控制，本车与前方障碍物发生碰撞的可能性仍旧高的情况下，在执行所述自动制动控制的同时，该自动转向操纵避开控制执行部执行使搭载于本车的转向操纵装置自动地动作以使本车避开该前方障碍物的自动转向操纵避开控制；以及(c)避开控制禁止部，该避开控制禁止部禁止所述自动转向操纵避开控制的执行，
所述自动转向操纵避开控制执行部构成为：在利用所述前方障碍物检测装置作为前方障碍物检测到相对于从本车的中心朝前方延伸的直线亦即前方中心线朝斜前方倾斜延伸的连续的物体的情况下，执行所述自动转向操纵避开控制以使本车沿着该连续的前方障碍物避开，
所述避开控制禁止部构成为：在如果假定通过所述自动转向操纵避开控制使本车避开所述连续障碍物并且通过所述自动制动控制使本车停止则本车将朝前方侧越过所述连续障碍物的前方侧的端部而停止的情况下，禁止所述自动转向操纵避开控制的执行。
2.根据权利要求1所述的车辆用防碰撞辅助系统，其中，
该车辆用防碰撞辅助系统具备警报装置，在存在本车与前方障碍物发生碰撞的可能性的情况下，该警报装置向驾驶员发出警报，
所述自动制动控制执行部构成为：在所述警报装置发出警报后驾驶员没有进行操作而成为本车与前方障碍物发生碰撞的可能性高的状况的情况下，执行所述自动制动控制。
3.根据权利要求l或2所述的车辆用防碰撞辅助系统，其中，
所述自动转向操纵避开控制执行部构成为：在由所述前方障碍物检测装置在本车应当行驶的行驶范围亦即行驶车道内检测到前方障碍物的情况下，执行所述自动转向操纵避开控制以使本车在该行驶车道内避开前方障碍物。
4.根据权利要求1所述的车辆用防碰撞辅助系统，其中，
该车辆用防碰撞辅助系统具备行驶车道确定装置，该行驶车道确定装置通过识别左右各自的边界来确定所述行驶车道，
所述自动转向操纵避开控制执行部构成为：在由所述前方障碍物检测装置在所述行驶车道内检测到前方障碍物的情况下，执行所述自动转向操纵避开控制以使本车向左右中的前方障碍物与边界的距离大的一方避开障碍物。
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