專利名稱：車輛的駕駛輔助系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于目標(subject)車輛的駕駛輔助系統(tǒng)，用于輔助駕駛員所進行的操作。
背景技術：
用于輔助駕駛員操作的系統(tǒng)包括在日本專利公開No.H10-166889中所述的系統(tǒng)。該系統(tǒng)根據(jù)在前方車輛和目標車輛之間的車輛間距離而改變加速器踏板的操作反作用力。當車輛之間的距離減小時，通過增加加速踏板的反作用力來向駕駛員發(fā)出警告。而且，在日本專利公開No.H9-286313中公開的系統(tǒng)通過根據(jù)障礙物信息進行減速而向駕駛員發(fā)出警告。

發(fā)明內(nèi)容
因此，上述車輛駕駛輔助系統(tǒng)希望能夠使駕駛員注意到目標車輛周圍的危險，還能夠考慮到在目標車輛和障礙物之間的接觸可能性而控制目標車輛的運轉(zhuǎn)狀態(tài)。
本發(fā)明的車輛駕駛輔助系統(tǒng)包括障礙物檢測裝置，該障礙物檢測裝置檢測車輛周圍的障礙物；潛在危險程度計算裝置，該潛在危險程度計算裝置根據(jù)障礙物檢測裝置的檢測結(jié)果來計算該障礙物對車輛的潛在危險程度；驅(qū)動扭距校正裝置，該驅(qū)動扭距校正裝置根據(jù)由潛在危險程度計算裝置計算的潛在危險程度來降低在目標車輛中產(chǎn)生的驅(qū)動扭距；以及反作用力控制裝置，該反作用力控制裝置根據(jù)要由驅(qū)動扭距校正裝置減小的驅(qū)動扭距校正量來控制在操作裝置中產(chǎn)生的反作用力，目標車輛的運行指令由該操作裝置發(fā)出。
本發(fā)明的車輛駕駛輔助系統(tǒng)包括障礙物檢測裝置，該障礙物檢測裝置檢測車輛周圍的障礙物；潛在危險程度計算裝置，該潛在危險程度計算裝置根據(jù)障礙物檢測裝置的檢測結(jié)果來計算該障礙物對目標車輛的當前潛在危險程度；加速器踏板操作量檢測裝置，該加速器踏板操作量檢測裝置檢測加速器踏板的操作量；驅(qū)動扭距校正裝置，該驅(qū)動扭距校正裝置根據(jù)由潛在危險程度計算裝置計算的當前潛在危險程度來沿降低方向校正驅(qū)動扭距與加速器踏板操作量的關系；發(fā)動機控制裝置，該發(fā)動機控制裝置控制發(fā)動機，以便產(chǎn)生由驅(qū)動扭距校正裝置計算的驅(qū)動扭距；反作用力計算裝置，該反作用力計算裝置根據(jù)由潛在危險程度計算裝置計算的當前潛在危險程度來計算要在操作裝置中產(chǎn)生的反作用力，目標車輛的運行指令由該操作裝置發(fā)出；以及反作用力產(chǎn)生裝置，該反作用力產(chǎn)生裝置產(chǎn)生由反作用力計算裝置計算的反作用力。
在本發(fā)明的車輛駕駛輔助方法中，檢測車輛周圍的障礙物；根據(jù)這樣檢測的障礙物狀態(tài)來計算該障礙物對目標車輛的潛在危險程度；根據(jù)這樣計算的潛在危險程度來減小在目標車輛中產(chǎn)生的驅(qū)動扭距；以及根據(jù)要減小的驅(qū)動力矩校正量來控制在操作裝置中產(chǎn)生的反作用力，目標車輛的運行指令由該操作裝置發(fā)出。
在本發(fā)明的車輛駕駛輔助方法中，檢測車輛周圍的障礙物；根據(jù)這樣檢測的障礙物狀態(tài)來計算該障礙物對目標車輛的當前潛在危險程度；檢測加速器踏板的操作量；根據(jù)計算的當前潛在危險程度來沿降低方向校正驅(qū)動扭距與加速器踏板操作量的關系；控制發(fā)動機，以便產(chǎn)生這樣計算的驅(qū)動扭距；根據(jù)計算的當前潛在危險程度來計算要在操作裝置中產(chǎn)生的反作用力，目標車輛的運行指令由該操作裝置發(fā)出；以及將這樣計算的反作用力施加給操作裝置。
本發(fā)明的車輛包括車輛駕駛輔助系統(tǒng)，該車輛駕駛輔助系統(tǒng)包括(a)障礙物檢測裝置，該障礙物檢測裝置檢測車輛周圍的障礙物；(b)潛在危險程度計算裝置，該潛在危險程度計算裝置根據(jù)障礙物檢測裝置的檢測結(jié)果來計算該障礙物對車輛的潛在危險程度；(c)驅(qū)動扭距校正裝置，該驅(qū)動扭距校正裝置根據(jù)由潛在危險程度計算裝置計算的潛在危險程度來降低在目標車輛中產(chǎn)生的驅(qū)動扭距；以及(d)反作用力控制裝置，該反作用力控制裝置根據(jù)要由驅(qū)動扭距校正裝置減小的驅(qū)動扭距校正量來控制在操作裝置中產(chǎn)生的反作用力，目標車輛的運行指令由該操作裝置發(fā)出。
本發(fā)明的車輛包括車輛駕駛輔助系統(tǒng)，該車輛駕駛輔助系統(tǒng)包括(a)障礙物檢測裝置，該障礙物檢測裝置檢測車輛周圍的障礙物；(b)潛在危險程度計算裝置，該潛在危險程度計算裝置根據(jù)障礙物檢測裝置的檢測結(jié)果來計算該障礙物對目標車輛的當前潛在危險程度；(c)加速器踏板操作量檢測裝置，該加速器踏板操作量檢測裝置檢測加速器踏板的操作量；(d)驅(qū)動扭距校正裝置，該驅(qū)動扭距校正裝置根據(jù)由潛在危險程度計算裝置計算的當前潛在危險程度來沿降低方向校正驅(qū)動扭距與加速器踏板操作量的關系；(e)發(fā)動機控制裝置，該發(fā)動機控制裝置控制發(fā)動機，以便產(chǎn)生由驅(qū)動扭距校正裝置計算的驅(qū)動扭距；(f)反作用力計算裝置，該反作用力計算裝置根據(jù)由潛在危險程度計算裝置計算的當前潛在危險程度來計算要在操作裝置中產(chǎn)生的反作用力，目標車輛的運行指令由該操作裝置發(fā)出；以及(g)反作用力產(chǎn)生裝置，該反作用力產(chǎn)生裝置產(chǎn)生由反作用力計算裝置計算的反作用力。


圖1是本發(fā)明第一實施例的車輛駕駛輔助系統(tǒng)的系統(tǒng)圖。
圖2是目標車輛的結(jié)構(gòu)圖，該車輛裝備有圖1中所示的車輛駕駛輔助系統(tǒng)。
圖3表示了驅(qū)動力控制的概要。
圖4表示了在加速器踏板的操作量和所需驅(qū)動力之間的關系。
圖5表示了制動力控制的概要。
圖6表示了在制動踏板的操作量和所需制動力之間的關系。
圖7是表示控制器內(nèi)部的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖8是表示第一實施例的駕駛操作輔助控制程序的處理順序的流程圖。
圖9A和圖9B表示了驅(qū)動力/制動力控制的概念。
圖10是表示驅(qū)動力/制動力校正量計算處理的流程圖。
圖11表示了驅(qū)動力校正和制動力校正特征曲線。
圖12是表示操作反作用力計算處理的流程圖。
圖13是表示在危險的可能性和加速器踏板控制反作用力指示值之間的關系的視圖。
圖14是表示在危險的可能性和制動踏板控制反作用力指示值之間的關系的視圖。
圖15是表示第二實施例的駕駛操作輔助控制程序的處理順序的流程圖。
圖16表示了當使用掃描方法激光雷達作為前方檢測裝置時在前方障礙物和目標車輛之間的位置關系。
圖17表示了當使用多射束方法激光雷達作為前方檢測裝置時在前方障礙物和目標車輛之間的位置關系。
圖18是表示在緊急狀態(tài)時駕駛員的駕駛特征的視圖。
圖19是表示產(chǎn)生的橫向力相對于輪胎滑動角的視圖。
圖20表示了駕駛規(guī)避所需的橫向運動距離和所需時間之間的關系。
圖21是表示驅(qū)動力/制動力校正處理的流程圖。
圖22是表示制動力1和制動力2的視圖。
圖23是表示制動力目標值隨時間變化的視圖。
圖24是表示操作反作用力校正處理的流程圖。
具體實施例方式
第一實施例下面利用本發(fā)明第一實施例的車輛駕駛輔助系統(tǒng)的附圖來進行說明。圖1是表示本發(fā)明第一實施例的車輛駕駛輔助系統(tǒng)1的結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)圖，而圖2是裝備有車輛駕駛輔助系統(tǒng)1的目標車輛的結(jié)構(gòu)圖。
首先介紹車輛駕駛輔助系統(tǒng)1的結(jié)構(gòu)。激光雷達10安裝在目標車輛的前柵架部分上或安裝在保險杠等上，并沿水平方向發(fā)射紅外光脈沖，以便掃描目標車輛前方的區(qū)域。激光雷達10測量由多個前方反射目標(通常為前方車輛的后部)反射的紅外光脈沖反射波，并根據(jù)反射波返回所用的時間來檢測從目標車輛至各車輛的距離以及這些車輛相對于目標車輛的前方方向。在車輛之間的檢測距離以及車輛相對于前方的方向都輸出至控制器50。在本實施例中，在目標車輛前方車輛的方向可以表示為相對于目標車輛的相對角度。通過激光雷達10掃描的前方區(qū)域為在目標車輛的縱向中心線兩側(cè)大約±6°，并將檢測在該范圍內(nèi)的前方目標。
車輛速度傳感器20通過測量車輪的轉(zhuǎn)速或傳動輸出軸的轉(zhuǎn)速而檢測目標車輛的運行速度，并將檢測的車輛速度輸出至控制器50。
控制器50包括CPU和CPU外圍裝置(例如ROM、RAM等)，并執(zhí)行車輛駕駛輔助系統(tǒng)1的總體控制。控制器50根據(jù)由車輛速度傳感器20輸入的目標車輛速度以及由激光雷達10輸出的距離信息來確定車輛周圍的障礙物狀態(tài)或危險狀態(tài)，例如相對于障礙物的運行狀態(tài)，例如在目標車輛和各障礙物之間的相對距離和相對速度?？刂破?0根據(jù)障礙物狀態(tài)來計算各障礙物對于目標車輛的潛在危險程度。而且，控制器50根據(jù)障礙物的潛在危險程度而執(zhí)行以下控制。
這樣，通過控制當壓低加速器踏板62或制動踏板92時產(chǎn)生的反作用力，本發(fā)明第一實施例的車輛駕駛輔助系統(tǒng)1幫助駕駛員操作，以便使目標車輛加速或減速，且為駕駛員執(zhí)行駕駛操作提供適當?shù)膸椭?。控制?0根據(jù)障礙物對目標車輛前部的潛在危險程度(根據(jù)障礙物狀態(tài))來計算沿目標車輛的前后方向的反作用力控制程度。然后，控制器50將計算的、沿前后方向的反作用力控制程度輸出給加速器踏板反作用力控制裝置60和制動踏板反作用力控制裝置。
而且，車輛駕駛輔助系統(tǒng)1根據(jù)車輛周圍的障礙物狀態(tài)來控制目標車輛產(chǎn)生的驅(qū)動力和制動力。特別是，用于驅(qū)動力和制動力的校正量根據(jù)潛在危險程度來計算，分別輸出給驅(qū)動力控制裝置63和制動力控制裝置93。
加速器踏板反作用力控制裝置60根據(jù)由控制器50輸出的反作用力控制程度來控制由包含在加速器踏板62的連桿機構(gòu)中的伺服馬達61產(chǎn)生的扭矩。在伺服馬達61中，要產(chǎn)生的反作用力根據(jù)來自加速器踏板反作用力控制裝置60的指示值來控制，因此，當駕駛員操作加速器踏板62時產(chǎn)生的反作用力水平可以合適控制。
加速器踏板行程傳感器64檢測加速器踏板62的操作量或壓低量，該操作量或壓低量通過連桿機構(gòu)轉(zhuǎn)換成伺服馬達61的旋轉(zhuǎn)角度。加速器踏板行程傳感器64將檢測的加速器踏板操作量輸出給控制器50和驅(qū)動力控制裝置63。
制動踏板反作用力控制裝置90根據(jù)由控制器50輸出的反作用力控制程度來控制由包含在制動踏板92的連桿機構(gòu)中的伺服馬達91產(chǎn)生的扭矩。在伺服馬達91中，要產(chǎn)生的反作用力根據(jù)來自制動踏板反作用力控制裝置90的指示值來控制，因此，當駕駛員操作制動踏板92時產(chǎn)生的反作用力水平可以合適控制。應當知道，盡管制動踏板的反作用力通過伺服馬達91來控制，但是本發(fā)明并不局限于此，而是例如通過計算機控制產(chǎn)生液壓力也可以用于產(chǎn)生制動輔助力。
制動踏板沖程傳感器94檢測制動踏板92的操作量或壓低量，該操作量或壓低量通過連桿機構(gòu)轉(zhuǎn)換成伺服馬達91的旋轉(zhuǎn)角度。制動踏板行程傳感器94將檢測的制動踏板操作量輸出給控制器50和制動力控制裝置93。
驅(qū)動力控制裝置63這樣控制發(fā)動機(未示出)，即驅(qū)動力根據(jù)加速器踏板62的操作狀態(tài)而產(chǎn)生，并根據(jù)來自外部的指示(即來自控制器50的指示)改變要產(chǎn)生的驅(qū)動力。圖3中表示了驅(qū)動力控制裝置63的結(jié)構(gòu)的方框圖。圖4中表示了確定在加速器踏板操作量SA和駕駛員所需驅(qū)動力Fda之間的關系的特征曲線圖。驅(qū)動力控制裝置63包括駕駛員所需驅(qū)動力計算器63a、加法器63b和發(fā)動機控制器63c，如圖3所示。
利用圖4中所示曲線圖，駕駛員所需驅(qū)動力計算器63a在壓低加速器踏板62時根據(jù)操作量SA(加速器踏板操作量)來計算駕駛員所需的驅(qū)動力(駕駛員所需驅(qū)動力)Fda。加法器63b通過將后面所述的驅(qū)動力校正量ΔDa與計算的駕駛員所需驅(qū)動力Fda相加而計算目標驅(qū)動力，并將目標驅(qū)動力輸出給發(fā)動機控制器63c。發(fā)動機控制器63c根據(jù)目標驅(qū)動力計算發(fā)動機控制指示值。發(fā)動機控制指示值例如是用于控制油門位置的指示值，且發(fā)動機控制器63c調(diào)節(jié)油門的位置，從而實現(xiàn)目標驅(qū)動力。
制動力控制裝置93這樣控制液壓制動壓力，即制動力根據(jù)制動踏板92的操作狀態(tài)而產(chǎn)生，并根據(jù)來自外部的指示(即來自控制器50的指示)改變要產(chǎn)生的液壓制動壓力。圖5中表示了制動力控制裝置93的結(jié)構(gòu)的方框圖。圖6中表示了確定在制動踏板操作量SB和駕駛員所需制動力Fdb之間的關系的特征曲線圖。如圖5所示，制動力控制裝置93包括駕駛員所需制動力計算器93a、加法器93b和液壓制動壓力控制器93c。
利用圖6中所示曲線圖，駕駛員所需制動力計算器93a根據(jù)制動踏板92的壓低量SB(制動踏板操作量)來計算駕駛員所需的制動力(駕駛員所需制動力)Fdb。加法器93b通過將后面所述的制動力校正量ΔDb與計算的駕駛員所需制動力Fdb相加而計算目標制動力，并將目標制動力輸出給液壓制動壓力控制器93c。液壓制動壓力控制器93c根據(jù)目標驅(qū)動力計算液壓制動壓力指示值。制動器裝置95布置在各車輪處，然后根據(jù)來自液壓制動壓力控制器93c的指示來進行操作。
圖7表示了控制器50的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外圍設備的方框圖?？刂破?0由障礙物識別單元51、潛在危險程度(RP)計算單元52、驅(qū)動力/制動力校正量計算單元53和操作反作用力計算單元54構(gòu)成，它們成CPU中的軟件的形式。
障礙物識別單元51接收由激光雷達10和目標車輛速度傳感器20發(fā)出的信號，并識別在目標車輛的前方區(qū)域中的障礙物狀態(tài)。具體地說，計算與前方車輛的車輛間距離以及相對速度，并檢測車輛速度。潛在危險程度計算單元52根據(jù)障礙物識別單元51的識別結(jié)果計算前方障礙物對目標車輛的潛在危險程度RP。驅(qū)動力/制動力校正量計算單元53根據(jù)由潛在危險程度計算單元52計算的潛在危險程度RP來計算驅(qū)動力和制動力的校正量。操作反作用力計算單元54根據(jù)由潛在危險程度計算單元52計算的潛在危險程度RP來計算用于加速器踏板62的反作用力控制指示值以及用于制動踏板92的反作用力控制指示值。
控制器50根據(jù)在潛在危險程度計算器52中計算的相同潛在危險程度RP而執(zhí)行加速器踏板62和制動踏板92的反作用力控制以及驅(qū)動力/制動力控制。即，操作反作用力控制和驅(qū)動力/制動力控制根據(jù)相同潛在危險程度同時進行。
下面是對通過第一實施例的車輛駕駛輔助系統(tǒng)執(zhí)行的操作的詳細說明。圖8表示了第一實施例的控制器50的駕駛操作輔助控制的處理順序的流程圖。這些處理的內(nèi)容以例如50毫秒的固定間隔連續(xù)進行。
首先，在步驟S100中讀出運行狀態(tài)。其中，運行狀態(tài)與關于車輛運行狀態(tài)(包括目標車輛前方障礙物狀態(tài))的信息相對應。特別是，讀入由激光雷達10檢測的、離前方障礙物的距離D和障礙物的存在方向以及由目標車輛速度傳感器20檢測的、目標車輛的運行速度Vh。還讀入分別由加速器踏板行程傳感器64和制動踏板行程傳感器94檢測的加速器踏板操作量SA和制動踏板操作量SB。
在步驟S200中，根據(jù)在步驟S100中讀入和識別的運行狀態(tài)數(shù)據(jù)來識別前方障礙物的狀態(tài)。利用在前述處理中檢測并儲存在控制器50的存儲器中的、障礙物相對目標車輛的相對位置、運動方向和運動速度以及在步驟S100中獲得的當前運行狀態(tài)，從而確定這時障礙物相對目標車輛的相對位置、預定方向和運動速度。并識別障礙物相對于目標車輛的運動而布置在目標車輛前面的方式以及它們的相對運動等。
在步驟S300中，障礙物的潛在危險程度RP計算如下。
如圖9A所示，考慮到以下模型，其中，假設虛擬彈性部件110布置在目標車輛100的前面，虛擬彈性部件110與前方車輛120接觸并壓縮，這樣，虛擬運行阻力施加在目標車輛110上。障礙物(即前方車輛120)的潛在危險程度RP定義為當虛擬彈性部件110與前方車輛120接觸并壓縮時(如圖9B所示)該虛擬彈性部件110的壓縮程度。潛在危險程度RP可以由下面的公式1表示。
RP＝l-D(公式1)在公式1中，D是在目標車輛100和前方車輛120之間的距離，l是虛擬彈性部件110的長度。虛擬彈性部件110的長度l可以根據(jù)預先合適設置的目標車輛速度Vh和控制參數(shù)Th而由下面的公式2表示。
l＝Th×Vh(公式2)例如，控制參數(shù)Th設置為1秒。如圖9B所示，當在目標車輛100和前方車輛120之間的目標車輛距離D較短時，離前方車輛120的距離D變得小于虛擬彈性部件110的長度l，且潛在危險程度RP變大。當距離D大于彈性部件110的長度l時，潛在危險程度RP＝0。
在步驟S400中，根據(jù)在步驟S300中計算的障礙物的潛在危險程度RP計算驅(qū)動力和制動力的校正量。驅(qū)動力和制動力的校正量定義為當虛擬彈性部件110與前方車輛120接觸并壓縮時施加給該目標車輛100的虛擬運行阻力。即，當車輛間距離D較短且虛擬彈性部件110壓縮時，如圖9B所示，虛擬彈性部件110的恢復力計算為驅(qū)動力和制動力的校正量。虛擬彈性部件110的恢復力Fc由下面的公式3來表示。
Fc＝k×RP(公式3)在公式3中，k為用于虛擬彈性部件110的彈性常數(shù)，并為預先合適調(diào)節(jié)的控制參數(shù)，以便給出合適的控制結(jié)果。
當前方車輛的潛在危險程度RP變大時，即當車輛間距離D變得小于虛擬彈性部件110的長度時(如公式3所示)，恢復力Fc變大。
下面將參考圖10的流程圖介紹在步驟S400中進行的、用于計算驅(qū)動力和制動力校正量的處理的詳細說明。
首先，在步驟S401中，利用上述公式3計算在目標車輛前部虛擬提供的彈性部件的恢復力Fc。在步驟S402中，估算駕駛員所需的驅(qū)動力Fda。與儲存在驅(qū)動力控制裝置63中的、圖4中所示的駕駛員所需驅(qū)動力計算曲線圖相同的曲線圖也儲存在控制器50中。然后，控制器50根據(jù)圖4中所示的曲線圖而根據(jù)加速器踏板操作量SA估算駕駛員所需驅(qū)動力Fda。
在步驟S403中，在步驟S401中計算的虛擬彈性部件的恢復力Fc和在步驟S402中計算的駕駛員所需驅(qū)動力Fda進行相互比較。當駕駛員所需驅(qū)動力Fda大于或等于恢復力Fc(Fda≥Fc)時，執(zhí)行步驟S404。在步驟S404中，-Fc設置為驅(qū)動力校正量ΔDa，而在步驟S405中，0設置為制動力校正量ΔDb。即，因為Fda-Fc≥0，因此在使用恢復力Fc校正驅(qū)動力Fda之后仍然產(chǎn)生正驅(qū)動力。因此，校正量可以只通過驅(qū)動力控制裝置63來獲得。這時，車輛性能為這樣的狀態(tài)，即不能獲得駕駛員預期程度的驅(qū)動力，除非駕駛員壓低加速器踏板62。當校正后的驅(qū)動力大于運行阻力時，駕駛員感覺到緩慢加速度。另一方面，當校正后的驅(qū)動力小于運行阻力時，駕駛員感覺到車輛減速。
另一方面當在步驟S403(在該步驟S403中，駕駛員所需驅(qū)動力Fda小于恢復力Fc(Fda＜Fc))中為否定判斷時，只通過驅(qū)動力控制裝置63不能獲得目標校正量。因此，處理前進至步驟S406。在步驟S406中，驅(qū)動力校正量ΔDa設置為-Fda，而在步驟S407中，采用比校正量(Fc-Fda)更小的量作為制動力校正量ΔDb。這時，駕駛員將發(fā)覺車輛在減速。
圖11是表示校正驅(qū)動力和制動力的方法的視圖。圖11的水平軸線表示加速器踏板操作量SA和制動踏板操作量SB，且當從原點向右前進時加速器踏板操作量SA變得更大，當向左前進時制動踏板操作量SB變得更大。圖11的垂直軸線表示驅(qū)動力和制動力，并表示了當從原點0向上前進時驅(qū)動力變得更大，當向下前進時制動力變得更大。
在圖11中，與加速器踏板操作量SA相對應的所需驅(qū)動力Fda以及與制動踏板操作量SB相對應的所需制動力Fdb分別由單點劃線表示。而且，根據(jù)潛在危險程度RP進行校正的驅(qū)動力和制動力分別由實線表示。
當加速器踏板操作量SA較大且與該加速器踏板操作量SA相對應的所需驅(qū)動力Fda大于或等于恢復力Fc時，驅(qū)動力根據(jù)校正量ΔDa而沿減小方向進行校正。另一方面，當加速器踏板操作量SA較小且與該加速器踏板操作量SA相對應的所需驅(qū)動力Fda小于恢復力Fc時，驅(qū)動力通過以不產(chǎn)生驅(qū)動力的方式設置校正量ΔDa來進行校正。而且，在恢復力Fc和所需驅(qū)動力Fda之間的差值設置為校正量ΔDb。因此，根據(jù)加速器踏板操作量SA而執(zhí)行延遲作用。延遲作用通過在仍然操作加速器踏板62時施加輕微制動而使車輛慢下來。
當制動踏板92壓低時，制動力根據(jù)校正量ΔDb而沿增大方向進行校正。因此，驅(qū)動力和制動力的特征校正為這樣，即施加給目標車輛的運行阻力總體根據(jù)校正量(即虛擬彈性部件的恢復力Fc)而增大。
當在步驟S400中計算了驅(qū)動力和制動力校正量之后，前進至步驟S500。
在步驟S500中，根據(jù)前方車輛的潛在危險程度RP來計算要輸出給加速器踏板反作用力控制裝置60的反作用力控制指示值FA以及要輸出給制動踏板反作用力控制裝置90的反作用力控制指示值FB。更具體地說，分別計算與在步驟S400中計算的驅(qū)動力校正量ΔDa和制動力校正量ΔDb相對應的反作用力控制指示值FA和FB，這樣，在驅(qū)動力/制動力控制的同時進行操作反作用力控制。
下面將利用圖12的流程圖詳細介紹步驟S500的操作反作用力計算處理。
在步驟S501中，根據(jù)步驟S300中計算的當前障礙物狀態(tài)，加速器踏板反作用力控制指示值FA根據(jù)潛在危險程度RP進行計算。圖13表示了在潛在危險程度RP和加速器踏板反作用力控制指示值FA。如圖13所示，當潛在危險程度RP小于預定值RP max時，計算加速器踏板反作用力控制指示值FA，這樣，對于更大潛在危險程度RP將產(chǎn)生更大的加速器踏板反作用力。當潛在危險程度RP大于預定值RPmax時，反作用力控制指示值FA固定為最大值FAmax，以便保證產(chǎn)生最大加速器踏板反作用力。
在步驟S502中，反作用力控制指示值FB根據(jù)潛在危險程度RP來計算。圖14表示了在潛在危險程度RP和制動踏板反作用力控制指示值FB之間的關系。如圖14中所示，反作用力控制指示值FB計算成這樣，即對于更大潛在危險程度RP，將產(chǎn)生更小的制動踏板反作用力，即更大的制動輔助力。當潛在危險程度大于預定值RPmax時，反作用力控制指示值FB固定為預定值FBmin，以便保證產(chǎn)生最小制動踏板反作用力。
如圖13和圖14所示，當潛在危險程度RP小于預定值RPmax時，加速器踏板反作用力特征和制動踏板反作用力特征改變，駕駛員通過加速器踏板反作用力意識到當前潛在危險程度RP的大小。另一方面，當潛在危險程度RP大于預定值RPmax時，加速器踏板反作用力控制指示值FA成為最大值，并使得駕駛員釋放加速器踏板62。而且，制動踏板反作用力控制指示值FB成為最小值，并進行控制，這樣，當駕駛員的操作轉(zhuǎn)變成制動操作時將很容易壓低制動踏板92。
而且，通過根據(jù)當前障礙物狀態(tài)以及基于當前潛在危險程度RP來計算驅(qū)動力校正量ΔDa和制動力校正量ΔDb以及反作用力控制指示值FA和FB，可以同時進行驅(qū)動力/制動力校正、加速器踏板反作用力控制和制動踏板反作用力控制。因此，當前在目標車輛中產(chǎn)生的制動力校正量ΔDa和ΔDb作為加速器踏板操作反作用力或制動踏板操作反作用力而同時傳送給駕駛員。因此，目標車輛的驅(qū)動力和制動力的校正狀態(tài)(即目標車輛控制狀態(tài))可以作為加速器踏板62或制動踏板92的操作反作用力而以間接和直觀的方式使駕駛員知道，以便產(chǎn)生安全感。
當在步驟S500中計算了反作用力控制指示值FA和FB之后，前進至步驟S600。
在步驟S600中，在步驟S400中計算的驅(qū)動力校正量ΔDa和制動力校正量ΔDb分別輸出給驅(qū)動力控制裝置63制動力控制裝置93。驅(qū)動力控制裝置63由驅(qū)動力校正量ΔDa和所需驅(qū)動力Fda來計算目標驅(qū)動力，并控制發(fā)動機控制器63c，從而產(chǎn)生計算的目標驅(qū)動力。制動力控制裝置93由制動力校正量ΔDb和所需制動力Fdb來計算目標制動力，并控制液壓制動壓力控制器93c，從而產(chǎn)生目標制動力。
在步驟S700中，在步驟S500中計算的加速器踏板反作用力控制指示值FA和制動踏板反作用力控制指示值FB分別輸出至加速器踏板反作用力控制裝置60和制動踏板反作用力控制裝置90。加速器踏板反作用力控制裝置60和制動踏板反作用力控制裝置90根據(jù)由控制器50輸入的指示值來控制加速器踏板反作用力和制動踏板反作用力。
在上述第一實施例中，可以實現(xiàn)以下工作效果(1)控制器50根據(jù)車輛周圍的障礙物狀態(tài)來計算障礙物的潛在危險程度RP。然后，控制器50控制在操作裝置(運行指令由該操作裝置發(fā)出，例如加速器踏板62和制動踏板92)中產(chǎn)生的操作反作用力，并根據(jù)計算的潛在危險程度RP來控制減小在目標車輛中產(chǎn)生的驅(qū)動扭矩或驅(qū)動力。通過根據(jù)車輛周圍的潛在危險程度來進行操作反作用力的控制，可以合適地幫助駕駛員進行加速或減速目標車輛的操作。通過在潛在危險程度RP變大時減小驅(qū)動扭矩，可以通過感覺加速度降低或通過感覺減速來向駕駛員發(fā)出警告。而且，控制器50根據(jù)驅(qū)動扭矩的校正程度來進行操作反作用力控制，因此，駕駛員能夠以間接和直觀的方式覺察到作為駕駛操作裝置的操作反作用力的驅(qū)動扭矩校正量。因此能夠使駕駛員有安全感，因為駕駛員能夠知道目標車輛的控制狀態(tài)。
(2)控制器50根據(jù)車輛周圍的當前障礙物狀態(tài)來計算當前的潛在危險程度RP，并根據(jù)計算的當前潛在危險程度RP來計算驅(qū)動扭矩校正量ΔDa和操作反作用力控制指示值FA和FB。通過由該潛在危險程度RP計算驅(qū)動扭矩校正值ΔDa和操作反作用力控制指示值FA和FB，產(chǎn)生與驅(qū)動扭矩校正量ΔDa相對應的操作反作用力，且駕駛員能夠以間接和直觀的方式意識到當前的目標車輛控制狀態(tài)。
(3)控制器50根據(jù)當前的潛在危險程度RP來計算驅(qū)動扭矩校正量ΔDa和操作反作用力控制指示值FA和FB。當潛在危險程度RP較大時，通過驅(qū)動扭矩校正量ΔDa而沿減小方向校正驅(qū)動扭矩與加速器踏板操作量SA的關系，如圖11所示。因此，當操作加速器踏板時，不能獲得駕駛員預期的加速感覺，并且還向駕駛員提供降低目標車輛的加速度的感覺或減速感覺以作為警告。如圖11所示，當駕駛員進一步壓低加速器踏板62時，加速器踏板操作量SA增加，因此驅(qū)動扭矩也增大。即，即使在潛在危險程度RP較大的情況下進行驅(qū)動扭矩校正控制時，驅(qū)動扭矩也能夠響應由駕駛員進行的加速器踏板操作而增大。因此能夠保證駕駛員故意進行加速操作的自由度。而且，通過計算與驅(qū)動扭矩校正量ΔDa相對應的控制量作為操作反作用力控制指示值FA和FB，同時執(zhí)行操作反作用力控制以作為驅(qū)動扭矩的校正控制，從而使駕駛員能夠通過在加速器踏板62或制動踏板92處產(chǎn)生的操作反作用力而間接覺察到當前驅(qū)動扭矩的降低程度。
(4)控制器50根據(jù)沿增加方向的當前潛在危險程度RP而校正制動扭矩與制動踏板操作量SB的關系。因此，當駕駛員在潛在危險程度RB較高的情況下執(zhí)行制動踏板操作時，所產(chǎn)生的制動力增大制動力校正量ΔDb，并合適輔助駕駛員進行減速操作。
(5)當加速器踏板操作量SA小于預定值時，執(zhí)行延遲作用，也就是，根據(jù)加速器踏板操作量SA施加輕微制動。更具體地說，當與加速器踏板操作量SA相對應的駕駛員所需驅(qū)動力小于虛擬彈性部件的恢復力Fc時，在恢復力Fc和所需驅(qū)動力Fda之間的差值(Fc-Fda)作為制動力校正量ΔDb而輸出給制動力控制裝置93。因此，即使當與加速器踏板操作量SA相對應的驅(qū)動力較小時，也可以輔助駕駛員進行駕駛操作。
(6)在車輛周圍的當前潛在危險程度RP變大的情況下能夠以可靠方式引起駕駛員的注意，因為加速器踏板的操作反作用力變大。
(7)當車輛周圍的當前潛在危險程度RP變大時，制動踏板操作反作用力變小。因此，在駕駛員操作制動踏板時可以輔助駕駛員進行減速操作。
第二實施例下面將介紹本發(fā)明第二實施例的車輛駕駛輔助系統(tǒng)。第二實施例的車輛駕駛輔助系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與圖1和圖2中所示的第一實施例相同。這里的介紹將主要集中在與第一實施例的不同點上。
在第二實施例中，判斷目標車輛是否能夠通過轉(zhuǎn)向操作或制動操作而規(guī)避前方障礙物，并根據(jù)該判斷結(jié)果來決定驅(qū)動力/制動力校正量。即，根據(jù)判斷結(jié)果執(zhí)行能自動產(chǎn)生制動力的自動制動控制，以便能夠規(guī)避。
下面詳細介紹第二實施例的車輛駕駛輔助系統(tǒng)的操作。圖15表示了第二實施例的控制器50的駕駛操作輔助控制的處理順序的流程圖。該處理的內(nèi)容以例如50毫秒的固定間隔連續(xù)進行。
步驟S100至步驟S500的處理與第一實施例中所示的、圖8的流程圖中的步驟S100至步驟S500相同，因此省略對它們的說明。
在步驟S520中，根據(jù)在步驟S200中識別的前方障礙物的狀態(tài)來判斷是否能夠由于使目標車輛轉(zhuǎn)向而規(guī)避前方障礙物。特別是，計算橫向運動距離y，然后判斷是否能夠通過轉(zhuǎn)向來進行規(guī)避，該橫向運動方向y是目標車輛為了避開前方障礙物而需要運動的方向。當能夠由于目標車輛向左或向右轉(zhuǎn)向而規(guī)避前方障礙物，判斷能夠通過轉(zhuǎn)向來規(guī)避，且并不采用自動制動控制。
圖16中表示了在目標車輛200和前方障礙物或前方車輛210之間的位置關系。如圖16中所示，前方車輛210的右端211和左端212相對于目標車輛200的縱向中心線的角度分別假定為θ1和θ2。當朝著角度θ1的右側(cè)方向或角度θ2的左側(cè)方向都可以避開前方車輛210時，選擇更小角度θ1的方向。然后計算為了通過使目標車輛200沿方向θ1轉(zhuǎn)向而避開前方車輛210所需要的橫向運動距離。橫向運動距離y可以由下面的公式7來計算。
y＝D×sin(θ1)+lw/2公式7在公式7中，D是在車輛之間的距離，lw是目標車輛的寬度。
在這里所述的實例中，激光雷達10安裝在目標車輛的中心。當激光雷達10安裝成從目標車輛的中心向左或向右偏移時，在公式7中合適加上或減去激光雷達10的安裝位置的偏移長度。
當采用的檢測器使用規(guī)定寬度的多個射束來檢測前方障礙物時，前方車輛210的方向(如圖17所示)可以檢測為在特定寬度范圍θ1至θ2內(nèi)。這時，以范圍θ1至θ2的最小角度θ1作為前方車輛210的方向，利用上述公式7來計算規(guī)避所需的橫向運動距離y。還有，當雷達安裝成從目標車輛的中心向左側(cè)或右側(cè)偏移時，在公式7中合適加上或減去激光雷達10的安裝位置的偏移長度。
通過在前述方法中計算利用轉(zhuǎn)向來進行規(guī)避所需的橫向運動量y，即使當障礙物相對于目標車輛的偏移量不同時，即目標車輛和前方車輛沿橫向方向的相對位置不同時，也可以計算在任意相對位置時用于規(guī)避轉(zhuǎn)向所需的橫向運動距離y。因此能夠可靠地判斷是否能夠通過轉(zhuǎn)向來進行規(guī)避。
而且，計算當目標車輛沿橫向方向運動為規(guī)避前方車輛所需的橫向運動距離y時所需的時間ty。目標車輛的轉(zhuǎn)向特征可以由下面的公式8和公式9表示。
m×v×(r+dβ/dt)＝2Yf+2Yr公式8Iz×dr/dt＝2lf×Yf-2lr×Yr 公式9在公式8和9中，m車輛重量Iz目標車輛沿偏轉(zhuǎn)方向的慣性矩v車輛速度r偏轉(zhuǎn)率β車輛滑動角f從車輛重心至前輪的距離lr從車輛重心至后輪的距離公式8和公式9中的Yf和Yr分別表示在前輪和后輪處產(chǎn)生的側(cè)向力，并可以由下面的公式10和公式11表示。
Yf＝Ff{β+(lf/v)×r-θf} 公式10Yr＝Fr{β-(lr/v)×r} 公式10在公式10和公式11中，θf是前輪轉(zhuǎn)向角。假定在緊急情況下駕駛員以轉(zhuǎn)向速度進行最大轉(zhuǎn)向量的轉(zhuǎn)向，如圖18所示，前輪轉(zhuǎn)向角θf根據(jù)圖18中所示的特征進行設置。
在公式10和公式11中的Ff和Fr是表示相對輪胎滑動角產(chǎn)生的側(cè)向力的函數(shù)，并由圖19中所示的關系確定。
這時，橫向運動距離y以下面的公式12來表示。
y＝∫v×sin(∫r×dt+β)dt 公式12通過解上述公式8至公式12，可以計算當目標車輛沿橫向方向運動為避開前方障礙物所需的橫向運動距離y時所需的時間ty。
在線進行公式8至公式12的操作將花費很多時間，因此該操作預先脫線進行，然后以圖20中所示方式標繪結(jié)果。在圖20中，表示了當為了避開前方障礙物所需的橫向運動距離y為y1時，用于規(guī)避轉(zhuǎn)向所需的時間ty為ty1。當目標車輛的速度更快時，該所需時間ty更短，當目標車輛速度更慢時，該所需時間ty更長。
當計算為了沿橫向方向運動規(guī)避所需橫向距離y而需要的時間ty時，參考在圖20中所示的、用于目標車輛速度v和橫向運動距離y的圖來進行該計算。
這樣計算的、用于橫向運動的時間ty與直到目標車輛和前方障礙物接觸的估算時間D/Vr進行比較。當直到接觸的估算時間D/Vr小于橫向運動的時間ty(D/Vr＜ty)時，確定不能通過轉(zhuǎn)向來進行規(guī)避。
如上所述，因為計算用于規(guī)避轉(zhuǎn)向的時間ty考慮了車輛轉(zhuǎn)向特性差異，因此，不管車輛與車輛的轉(zhuǎn)向特性以及車輛在不同速度范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)向特性的差別如何，都能夠可靠計算是否能夠規(guī)避前方障礙物。而且，因為在車輛轉(zhuǎn)向規(guī)避時間ty的計算中還考慮了駕駛員在緊急情況時的轉(zhuǎn)向操作特征，因此能夠更準確地計算在緊急情況時的轉(zhuǎn)向規(guī)避時間。
當在步驟S520中以該方式確定通過轉(zhuǎn)向來規(guī)避的可能性之后，前進至步驟S540。
在步驟S540中，判斷是否能夠通過制動來規(guī)避。更具體地說，當在步驟S200中識別的、在目標車輛和前方障礙物之間的距離D以及相對速度Vr滿足下面的公式13時，判斷不能通過制動來規(guī)避前方障礙物。
D＜-Vr×Td+Vr2/2a 公式13
在公式13中，時間Td是在駕駛員開始操作制動器后直到實現(xiàn)減速的空閑時間，例如采用Td＝0.2秒。a是通過駕駛員的制動操作產(chǎn)生的減速度，例如采用a＝8.0m/s2。
在步驟S560中，在步驟S400中計算的驅(qū)動力校正量和制動力校正量將根據(jù)在步驟S520中確定的轉(zhuǎn)向規(guī)避可能性以及在步驟S540中確定的制動規(guī)避可能性來進行校正。下面利用圖21中的流程圖來介紹在步驟S560中進行的處理。
在步驟S561中，判斷是否可以通過不轉(zhuǎn)向不制動來規(guī)避前方障礙物。當判斷不能通過制動來規(guī)避和不能通過轉(zhuǎn)向來規(guī)避時，前進至步驟S562。在步驟S562中，利用圖22中所示的制動力2來計算制動力目標值Ft。更具體地說，計算制動力目標值Ft，以便以預定斜度達到預先設置的制動力2，如圖22所示。
當在步驟S561中為否定判斷時，前進至步驟S563，它判斷是否能夠利用制動或轉(zhuǎn)向來規(guī)避前方障礙物。當判斷不能通過制動和轉(zhuǎn)向中的一種來規(guī)避前方障礙物時，前進至步驟S564。在步驟S564中，利用圖22中所示的制動力1來計算制動力目標值Ft。更具體地說，計算小于制動力2的制動力1，作為制動力目標值Ft。制動力1以固定斜度α逐漸變大。制動力1的斜度α計算為這樣，當從施加制動力1的狀態(tài)轉(zhuǎn)變成施加制動力2的狀態(tài)時，在制動力1和制動力2之間的差值p1小于預定值。斜度α以如下方式進行計算。
首先，估算從開始施加制動力1至開始作用制動力2的時間T1。當不能通過轉(zhuǎn)向來規(guī)避前方障礙物且還能夠通過制動來規(guī)避時，時間T1可以利用通過轉(zhuǎn)向來規(guī)避所需的橫向運動時間ty而以下面的公式14表示。
T1＝D/Vr-ty 公式14當不能通過制動來規(guī)避前方障礙物且不能通過轉(zhuǎn)向來規(guī)避時，時間T1可以以下面的公式15表示。
T1＝-(D-Vr2/2a+Vr×Td)/Vr 公式15在公式15中，Td是從駕駛員制動操作后直到制動開始起作用的空閑時間，而“a”是由制動操作產(chǎn)生的減速度。
制動力1的斜度α可以利用以上述方式計算的時間T1以及在制動力2和制動力1之間的差值p1而由下面的公式16計算。這里所用的制動力差值p1預先設置為合適值。
α＝p1/T1公式16當在步驟S563中為否定判斷，且通過制動和通過轉(zhuǎn)向都能夠規(guī)避時，前進至步驟S565。在步驟S565中，設置的制動力目標值Ft以規(guī)定斜度逐漸變小，直到制動力目標值Ft為0。
圖23中表示了制動力目標值Ft隨時間的變化。當在時間點t＝ta時判斷不能通過制動和轉(zhuǎn)向中的一個來規(guī)避前方障礙物時，制動力目標值Ft根據(jù)制動力1而從0逐漸變大。當在從時間點t＝ta經(jīng)過時間T1后的時間點t＝tb時判斷不能通過制動且不能通過轉(zhuǎn)向來規(guī)避，制動力目標值Ft以規(guī)定斜度增加至制動力2，并通過從制動力1轉(zhuǎn)變成制動力2而進行明顯制動。
然后，在步驟S566中，判斷在步驟S400中計算的制動力校正量ΔDb是否小于在步驟S562、S564或S565中計算的制動力目標值Ft。當制動力校正量ΔDb小于制動力目標值Ft(ΔDb＜Ft)時，前進至步驟S567。在步驟S567中，制動力目標值Ft設置為制動力校正量ΔDb。然后，在步驟S568中，為了將驅(qū)動力設置為0，與加速器踏板操作量SA相對應的值-Fda設置為驅(qū)動力校正量ΔDa。當在步驟S566中進行否定判斷時，使用在步驟S400中計算的制動力校正量ΔDb和驅(qū)動力校正量ΔDa。
當在步驟S560中校正了驅(qū)動力校正量ΔDa和制動力校正量ΔDb之后，前進至步驟S580。在步驟S580中，根據(jù)在步驟S520中確定的轉(zhuǎn)向規(guī)避可能性和在步驟S540中確定的制動規(guī)避可能性進行操作反作用力的校正。該處理根據(jù)圖24中所示的流程圖來介紹。
在步驟S581中，根據(jù)如上述確定的轉(zhuǎn)向規(guī)避可能性和制動規(guī)避可能性來判斷是否不能通過轉(zhuǎn)向規(guī)避前方障礙物和不能通過制動規(guī)避前方障礙物。當不能通過轉(zhuǎn)向或制動來規(guī)避前方障礙物時，前進至步驟S582。在步驟S582中，加速器踏板反作用力控制指示值FA設置為最大值FAmax，從而產(chǎn)生最大加速器踏板反作用力。在步驟S583中，制動踏板反作用力控制指示值FB設置為預定值FBmin，從而產(chǎn)生最小制動踏板反作用力。
當在步驟S581中進行的否定判斷將判斷為否定，且能夠通過轉(zhuǎn)向或制動來避開前方障礙物時，在不進行校正的情況下使用在步驟S500中計算的反作用力控制指示值FA和FB。
當在步驟S580中對操作反作用力控制指示值進行校正之后，前進至步驟S600。在步驟S600中，在步驟S580中校正的反作用力控制指示值FA和FB分別輸出至加速器踏板反作用力控制裝置60和制動踏板反作用力控制裝置90，并進行加速器踏板反作用力控制和制動踏板反作用力控制。在步驟S700中，在步驟S560中校正的驅(qū)動力校正量ΔDa和制動力校正量ΔDb分別輸出至驅(qū)動力控制裝置63和制動力控制裝置93，并進行驅(qū)動力控制和制動力控制。這時終止處理。
對于上述第二實施例，除了上述第一實施例的效果，還可以獲得以下操作效果。
(1)控制器50確定規(guī)避障礙物的可能性。當判斷目標車輛不能規(guī)避障礙物時，控制器50控制制動力控制裝置93，以便進行自動制動。這樣，目標車輛自動減速，并可以減小意外情況的影響。
(2)控制器50確定是否能夠只通過制動車輛來避開障礙物和是否能夠只通過使目標車輛轉(zhuǎn)向來避開障礙物。當不能只通過制動和轉(zhuǎn)向來避開障礙物時，執(zhí)行自動制動。這樣，當預測不能避開危險時，執(zhí)行自動制動，并可以減小意外情況的影響。而且，如圖23所示，當不能通過制動和轉(zhuǎn)向中的一個來避開障礙物的情況轉(zhuǎn)變成通過制動或轉(zhuǎn)向都不能避開障礙物的情況時，制動力目標值Ft從制動力1增加至制動力2。這樣，制動力增大，從而自動進行明顯制動，因此，可以減小意外情況的影響。
(3)當預測到不能避開障礙物時，操作反作用力控制指示值FA和FB校正為預定值FAmax和FBmin。然后，通過警報而向駕駛員發(fā)出警告，并使得駕駛員減速。
在第二實施例中，根據(jù)在步驟S580的處理中的前方障礙物規(guī)避可能性，反作用力控制指示值FA和FB校正為預定值FAmax和FBmin。不過，并不局限于此，也可以在不根據(jù)接觸可能性進行校正的情況下采用在步驟S500中計算的反作用力控制指示值FA和FB。
在上述第一實施例中，根據(jù)當前的潛在危險程度RP來進行反作用力控制和驅(qū)動力/制動力控制。不過，也可以只進行反作用力控制和驅(qū)動力控制。更具體地說，當在目標車輛和前方車輛之間的車輛間距離D較短，且潛在危險程度RP較高時，在操作加速器踏板62時將進行校正，從而在不進行制動力校正的情況下降低驅(qū)動力。還在這種情況下，根據(jù)潛在危險程度RP進行反作用力控制，并可以在改變加速器踏板反作用力或制動踏板反作用力時實時地使駕駛員知道驅(qū)動力校正量ΔDa。
而且，在第二實施例中，根據(jù)當前的潛在危險程度RP來進行反作用力控制和驅(qū)動力/制動力控制，并根據(jù)前方障礙物的規(guī)避可能性來進行自動制動控制。不過，也可以不根據(jù)當前潛在危險程度RP來進行制動力控制。例如，當當前潛在危險程度RP較高時，驅(qū)動力校正量ΔDa進行合適設置，以便減小驅(qū)動力，且當不能規(guī)避障礙物時，合適設置制動力目標值Ft，以便增加制動力。
在上述第一和第二實施例中，根據(jù)車輛周圍的當前潛在危險程度RP來進行加速器踏板反作用力控制和制動踏板反作用力控制。不過并不局限于此，也可以進行加速器踏板反作用力控制和制動踏板反作用力控制中的一個。
在上述第一和第二實施例中，也可以不使用激光雷達10來檢測目標車輛周圍的障礙物，而是例如采用微波雷達的其它方法，或者使用CCD攝像機或CMOS攝像機。
上述實施例是作為實例，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以進行各種變化。
下面的優(yōu)先權(quán)申請的內(nèi)容被本文參引日本專利申請No.2003-363673，申請日為2003年10月23日。
權(quán)利要求
1.一種車輛駕駛輔助系統(tǒng)，包括障礙物檢測裝置，該障礙物檢測裝置檢測車輛周圍的障礙物；潛在危險程度計算裝置，該潛在危險程度計算裝置根據(jù)障礙物檢測裝置的檢測結(jié)果來計算該障礙物對目標車輛的潛在危險程度；驅(qū)動扭距校正裝置，該驅(qū)動扭距校正裝置根據(jù)由潛在危險程度計算裝置計算的潛在危險程度來降低在目標車輛中產(chǎn)生的驅(qū)動扭距；以及反作用力控制裝置，該反作用力控制裝置根據(jù)要由驅(qū)動扭距校正裝置減小的驅(qū)動扭距校正量來控制在操作裝置中產(chǎn)生的反作用力，目標車輛的運行指令由該操作裝置發(fā)出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛駕駛輔助系統(tǒng)，其中驅(qū)動扭距校正裝置包括驅(qū)動扭距校正量計算裝置，該驅(qū)動扭距校正量計算裝置根據(jù)由潛在危險程度計算裝置計算的當前潛在危險程度計算驅(qū)動扭距的校正量；以及反作用力控制裝置包括反作用力計算裝置，該反作用力計算裝置根據(jù)當前潛在危險程度來計算反作用力的控制量。
3.一種車輛駕駛輔助系統(tǒng)，包括障礙物檢測裝置，該障礙物檢測裝置檢測車輛周圍的障礙物；潛在危險程度計算裝置，該潛在危險程度計算裝置根據(jù)障礙物檢測裝置的檢測結(jié)果來計算該障礙物對目標車輛的當前潛在危險程度；加速器踏板操作量檢測裝置，該加速器踏板操作量檢測裝置檢測加速器踏板的操作量；驅(qū)動扭距校正裝置，該驅(qū)動扭距校正裝置根據(jù)由潛在危險程度計算裝置計算的當前潛在危險程度來沿降低方向校正驅(qū)動扭距與加速器踏板操作量的關系；發(fā)動機控制裝置，該發(fā)動機控制裝置控制發(fā)動機，以便產(chǎn)生由驅(qū)動扭距校正裝置計算的驅(qū)動扭距；反作用力計算裝置，該反作用力計算裝置根據(jù)由潛在危險程度計算裝置計算的當前潛在危險程度來計算要在操作裝置中產(chǎn)生的反作用力，目標車輛的運行指令由該操作裝置發(fā)出；以及反作用力產(chǎn)生裝置，該反作用力產(chǎn)生裝置產(chǎn)生由反作用力計算裝置計算的反作用力。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車輛駕駛輔助系統(tǒng)，還包括制動踏板操作量檢測裝置，該制動踏板操作量檢測裝置檢測制動踏板的操作量；制動控制裝置，該制動控制裝置根據(jù)制動踏板操作量來產(chǎn)生制動扭距；以及制動扭距校正裝置，該制動扭距校正裝置根據(jù)由潛在危險程度計算裝置計算的當前潛在危險程度來沿增加方向校正制動扭距與制動踏板操作量的關系。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車輛駕駛輔助系統(tǒng)，其中，當加速器踏板操作量小于預定值時，制動控制裝置根據(jù)加速器踏板操作量來執(zhí)行延遲作用。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車輛駕駛輔助系統(tǒng)，還包括規(guī)避判斷裝置，該規(guī)避判斷裝置根據(jù)障礙物檢測裝置的檢測結(jié)果來判斷目標車輛規(guī)避障礙物的可能性；以及自動制動控制裝置，當規(guī)避判斷裝置判斷不能避開障礙物時，該自動制動控制裝置控制著一制動控制裝置而進行自動制動。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車輛駕駛輔助系統(tǒng)，還包括規(guī)避判斷裝置，該規(guī)避判斷裝置根據(jù)障礙物檢測裝置的檢測結(jié)果來判斷目標車輛規(guī)避障礙物的可能性；以及自動制動控制裝置，當規(guī)避判斷裝置判斷不能避開障礙物時，該自動制動控制裝置控制著所述制動控制裝置而進行自動制動。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的車輛駕駛輔助系統(tǒng)，其中規(guī)避判斷裝置包括制動規(guī)避判斷裝置，該制動規(guī)避判斷裝置判斷是否能夠只通過制動目標車輛來規(guī)避障礙物；以及轉(zhuǎn)向規(guī)避判斷裝置，該轉(zhuǎn)向規(guī)避判斷裝置判斷是否能夠只通過轉(zhuǎn)向目標車輛來規(guī)避障礙物；以及當制動規(guī)避判斷裝置和轉(zhuǎn)向規(guī)避判斷裝置中的一個判斷不能避開障礙物時，自動制動控制裝置控制制動控制裝置，以便進行自動制動。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的車輛駕駛輔助系統(tǒng)，還包括反作用力校正裝置，當規(guī)避判斷裝置判斷不能避開障礙物時，該反作用力校正裝置將由反作用力計算裝置計算的反作用力校正為預定值。
10.根據(jù)權(quán)利要求3至7中任意一個所述的車輛駕駛輔助系統(tǒng)，其中操作裝置是加速器踏板。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的車輛駕駛輔助系統(tǒng)，其中在當前潛在危險程度變大時，反作用力計算裝置增加加速器踏板的反作用力。
12.根據(jù)權(quán)利要求3至7中任意一個所述的車輛駕駛輔助系統(tǒng)，其中操作裝置是制動踏板。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的車輛駕駛輔助系統(tǒng)，其中在當前潛在危險程度變大時，反作用力計算裝置降低制動踏板的反作用力。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛駕駛輔助系統(tǒng)，其中當驅(qū)動扭距校正裝置控制驅(qū)動扭距時，反作用力控制裝置同時控制反作用力。
15.一種車輛駕駛輔助方法，包括檢測車輛周圍的障礙物；根據(jù)檢測的障礙物來計算該障礙物對目標車輛的潛在危險程度；根據(jù)計算的潛在危險程度來減小在目標車輛中產(chǎn)生的驅(qū)動扭距；以及根據(jù)要減小的驅(qū)動力矩校正量來控制在操作裝置中產(chǎn)生的反作用力，目標車輛的運行指令由該操作裝置發(fā)出。
16.一種車輛駕駛輔助方法，包括檢測車輛周圍的障礙物；根據(jù)檢測的障礙物來計算該障礙物對目標車輛的當前潛在危險程度；檢測加速器踏板的操作量；根據(jù)計算的當前潛在危險程度來沿降低方向校正驅(qū)動扭距與加速器踏板操作量的關系；控制發(fā)動機，以便產(chǎn)生計算的驅(qū)動扭距；根據(jù)計算的當前潛在危險程度來計算要在操作裝置中產(chǎn)生的反作用力，目標車輛的運行指令由該操作裝置發(fā)出；以及將計算的反作用力施加給操作裝置。
17一種車輛，包括車輛駕駛輔助系統(tǒng)，該車輛駕駛輔助系統(tǒng)包括(a)障礙物檢測裝置，該障礙物檢測裝置檢測車輛周圍的障礙物；(b)潛在危險程度計算裝置，該潛在危險程度計算裝置根據(jù)障礙物檢測裝置的檢測結(jié)果來計算該障礙物對車輛的潛在危險程度；(c)驅(qū)動扭距校正裝置，該驅(qū)動扭距校正裝置根據(jù)由潛在危險程度計算裝置計算的潛在危險程度來降低在目標車輛中產(chǎn)生的驅(qū)動扭距；以及(d)反作用力控制裝置，該反作用力控制裝置根據(jù)要由驅(qū)動扭距校正裝置減小的驅(qū)動扭距校正量來控制在操作裝置中產(chǎn)生的反作用力，目標車輛的運行指令由該操作裝置發(fā)出。
18.一種車輛，包括車輛駕駛輔助系統(tǒng)，該車輛駕駛輔助系統(tǒng)包括(a)障礙物檢測裝置，該障礙物檢測裝置檢測車輛周圍的障礙物；(b)潛在危險程度計算裝置，該潛在危險程度計算裝置根據(jù)障礙物檢測裝置的檢測結(jié)果來計算該障礙物對目標車輛的當前潛在危險程度；(c)加速器踏板操作量檢測裝置，該加速器踏板操作量檢測裝置檢測加速器踏板的操作量；(d)驅(qū)動扭距校正裝置，該驅(qū)動扭距校正裝置根據(jù)由潛在危險程度計算裝置計算的當前潛在危險程度來沿降低方向校正驅(qū)動扭距與加速器踏板操作量的關系；(e)發(fā)動機控制裝置，該發(fā)動機控制裝置控制發(fā)動機，以便產(chǎn)生由驅(qū)動扭距校正裝置計算的驅(qū)動扭距；(f)反作用力計算裝置，該反作用力計算裝置根據(jù)由潛在危險程度計算裝置計算的當前潛在危險程度來計算要在操作裝置中產(chǎn)生的反作用力，目標車輛的運行指令由該操作裝置發(fā)出；以及(g)反作用力產(chǎn)生裝置，該反作用力產(chǎn)生裝置產(chǎn)生由反作用力計算裝置計算的反作用力。
全文摘要
車輛駕駛輔助系統(tǒng)通過估算當目標車輛接近前方障礙物時假想布置在目標車輛前部的垂直彈性部件的壓縮量來計算前方障礙物對目標車輛的潛在危險程度。驅(qū)動力和制動力的校正量以及反作用力的校正量根據(jù)計算的潛在危險程度來計算，以便同時進行驅(qū)動力/制動力校正控制和反作用力控制。
文檔編號B60W10/06GK1608887SQ200410087088
公開日2005年4月27日 申請日期2004年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月23日
發(fā)明者小林洋介, 內(nèi)藤原平, 木村健 申請人:日產(chǎn)自動車株式會社