專利名稱：輔助車輛駕駛者操作行駛在道路上的車輛的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于輔助駕駛者操作在道路上行駛的車輛的方法和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的技術(shù)描述了用于輔助駕駛者操作在道路上行駛的車輛的系統(tǒng)。
JP10-166889A公開了一種駕駛者輔助系統(tǒng)，當(dāng)與前方車輛的距離減小到預(yù)定值時，該系統(tǒng)設(shè)置使加速器踏板的反作用力的大小增大。JP10-166890A公開了一種類似的駕駛者輔助系統(tǒng)。JP2000-54860A公開了一種駕駛者輔助系統(tǒng)，當(dāng)執(zhí)行自動控制時，該系統(tǒng)設(shè)置使加速器踏板的反作用力的大小增大。2003年8月28日公布的US2003/0163240A1公開了一種駕駛者輔助系統(tǒng)，該系統(tǒng)在檢測到車輛周圍環(huán)境的不連續(xù)變化時，調(diào)整加速器踏板的反作用力。JP2003-1901830A公開了一種駕駛者輔助系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于對車輛路徑中的每一障礙物的距碰撞的時間(time-to-collision，TTC)的計算結(jié)果，進(jìn)行制動控制，以在某種意義上避免制動力的不平穩(wěn)變化。
2003年3月27日公布的US 2003/0060936 A1公開了一種駕駛者輔助系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)，用于獲取包括關(guān)于車輛狀態(tài)的信息和關(guān)于車輛周圍區(qū)域中的環(huán)境的信息的數(shù)據(jù)；控制器；以及至少一個致動器。控制器使用所獲得的數(shù)據(jù)，判斷車輛周圍區(qū)域中的未來環(huán)境，以響應(yīng)于所判斷出的未來環(huán)境做出操作者響應(yīng)計劃，該計劃提示操作者對所判斷出的未來環(huán)境以所期望的方式操作車輛。致動器與駕駛者控制式輸入設(shè)備連接，以機(jī)械地影響輸入設(shè)備的操作，使得通過駕駛者控制式輸入設(shè)備的觸摸式輸入提示駕駛者以所期望的方式操作車輛。
仍然需要將車輛正在接近障礙物的瞬變信息、以及車輛正跟隨著車輛前方障礙物的穩(wěn)定信息提供給駕駛者的改進(jìn)的方法和系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的是提供一種滿足上述需要的方法和系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種用于輔助駕駛者操作在道路上行駛的車輛的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括反作用力設(shè)備，其分別基于關(guān)于車輛和在車輛路徑中檢測到的障礙物的穩(wěn)定信息和瞬變信息，確定不同的反作用力值。設(shè)有駕駛者可手動操作的駕駛者控制式輸入設(shè)備。致動器與駕駛者控制式輸入設(shè)備連接，并響應(yīng)于反作用力設(shè)備，以通過來自駕駛者控制式輸入設(shè)備的反作用力輸入將反作用力值選擇性地傳送給駕駛者。


圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的系統(tǒng)的實施例的框圖；圖2是裝備有根據(jù)本發(fā)明實施例的該系統(tǒng)的機(jī)動車輛的透視圖；圖3是與駕駛者控制式輸入設(shè)備連接的以通過來自可手動操作踏板的反作用力將輸出信號的變化傳送給駕駛者的致動器的示意圖；
圖4是沿著在車輛前方有兩個障礙物(前方車輛)的雙車道的道路行駛的裝備有根據(jù)本發(fā)明實施例的該系統(tǒng)的車輛的狀態(tài)圖；圖5是具有如求和點所示的校正設(shè)備的驅(qū)動力控制器的框圖；圖6示出由驅(qū)動力控制器的驅(qū)動力請求生成設(shè)備提供的驅(qū)動力請求(Fda)對駕駛者功率需求(SA，加速器踏板位置)特性；圖7是具有如求和點所示的校正設(shè)備的制動力控制器的框圖；圖8示出由制動力控制器的制動力請求生成設(shè)備提供的制動力請求(Fdb)對駕駛者制動需求(SB，制動踏板位置)特性；圖9是圖1中所示的該系統(tǒng)的控制器的框圖；圖10是示出執(zhí)行圖1中所示的實施例的操作的主控制程序的流程圖；圖11是目標(biāo)辨別子程序的流程圖；圖12是在車輛前方有前方車輛的道路上行駛的車輛的狀態(tài)圖，其示出用于計算來自前方車輛的風(fēng)險度(RP)和彈力(Fc)的假想彈性體的概念；圖13是當(dāng)風(fēng)險度增大時已接近前方車輛的車輛的狀態(tài)圖；圖14是風(fēng)險度(RP)計算子程序的流程圖；圖15是加權(quán)子程序的流程圖；圖16示出加權(quán)系數(shù)隨前方車輛的車輛速度的不同值的變化；圖17示出另一加權(quán)系數(shù)隨前方車輛的加速度的不同值的變化；圖18是反作用力計算子程序的流程圖；圖19示出加速器踏板反作用力(FA)隨風(fēng)險度(RP)的不同值的變化；圖20示出制動踏板反作用力(FB)隨風(fēng)險度(RP)的不同值的變化；圖21是彈力計算子程序的流程圖；
圖22示出彈力(Fc)隨風(fēng)險度(RP)的不同值的變化；圖23是反作用力選擇子程序的流程圖；圖24是彈力選擇子程序的流程圖；圖25是校正量計算子程序的流程圖；圖26示出驅(qū)動力校正量隨釋放加速器踏板后經(jīng)過的時間的變化；圖27示出制動力校正量隨釋放加速器踏板后經(jīng)過的時間的變化；圖28以實線示出分別以點劃線示出的正常驅(qū)動力請求(Fda)對加速器踏板位置(SA)的特性和與正常制動力請求(Fdb)對制動踏板位置(SB)的校正后的形式；圖29是在車輛前方有前方車輛的道路上行駛的裝備有該系統(tǒng)實施例的車輛的狀態(tài)圖，示出了用于計算來自前方車輛的兩個不同風(fēng)險度(RP1、RP2)和兩個不同彈力(Fc1、Fc2)的兩個不同假想彈性體的概念；圖30(a)到30(f)是示出根據(jù)本發(fā)明的該系統(tǒng)實施例的操作的時間圖；圖31是類似于圖1的根據(jù)本發(fā)明的該系統(tǒng)的另一實施例的框圖；圖32是類似于圖9的圖31中所示的實施例的控制器的框圖；圖33是類似于圖15的加權(quán)子程序的流程圖；圖34是可用在圖1中所示的該系統(tǒng)中的修改后的控制器的框圖；圖35是類似于圖10的示出使用圖34中所示的修改后的控制器實現(xiàn)該系統(tǒng)的操作的主程序的流程圖；圖36是接觸可能性辨別子程序的流程圖；圖37是類似于圖14的風(fēng)險度(RP)計算子程序的流程圖；
圖38是類似于圖18的反作用力計算子程序的流程圖；圖39是類似于圖21的彈力計算子程序的流程圖；圖40是類似于圖23的反作用力選擇子程序的流程圖；圖41是類似于圖24的彈力選擇子程序的流程圖。
具體實施例方式
本發(fā)明提供一種使用控制器50(見圖9)或控制器50B(見圖34)通常由圖1中的附圖標(biāo)記1或圖31中的附圖標(biāo)記2表示的系統(tǒng)，用于輔助駕駛者操作在路上行駛的車輛5。系統(tǒng)1或2包括場景識別設(shè)備8(見圖1)或8A(見圖31)，該場景識別設(shè)備8用于檢測車輛5前方的障礙物。系統(tǒng)1或2包括至少兩個子系統(tǒng)。在圖9中，該至少兩個子系統(tǒng)包括第一子系統(tǒng)51a、52a、54a和55a，以及第二子系統(tǒng)51b、52b、53、54b和55b。在圖34中，除該第一和第二子系統(tǒng)外，該至少兩個子系統(tǒng)還包括第三子系統(tǒng)51c、52c、54c和55c，以及第四子系統(tǒng)51d、52d、54d和55d。隨著討論的進(jìn)行，將會理解該至少兩個子系統(tǒng)中的每一個在稱為“目標(biāo)辨別設(shè)備”的模塊51a和51b(見圖9和34)和稱為“接觸可能性辨別設(shè)備”的模塊51c和51d中的一個處，進(jìn)行所檢測到的障礙物的不同分析中的一種分析。隨著討論的進(jìn)行，可以很好地理解通過進(jìn)行所檢測到的障礙物的不同分析中的一種分析，提供不同部分重疊周期中的一個，該部分重疊周期允許確定來自所檢測到的障礙物的風(fēng)險度RP1或RP2以給出變量(FA1、FB1、Fa2、Fb2、Fc1或Fc2，見圖9；FA3、FB3、FA4、FB4、Fc3或Fc4，見圖34)。選擇設(shè)備從同時出現(xiàn)的變量中選擇出一個，以從變量中產(chǎn)生出存在于至少臨近的兩個不同周期的最終變量。通過來自駕駛者控制式輸入設(shè)備的反作用力或車輛的加速度/減速度的變化等觸摸式輸入，將該最終變量傳送給駕駛者。
在此，術(shù)語“目標(biāo)辨別”用來指來自場景識別設(shè)備8(或8A)的關(guān)于在車輛5前方所檢測到的障礙物的數(shù)據(jù)的不同分析中的一種分析，以判斷所檢測到的障礙物是否是將在其中一個子系統(tǒng)中進(jìn)行隨后的進(jìn)一步處理的目標(biāo)障礙物。類似地，在此，術(shù)語“接觸可能性辨別”用來指來自場景識別設(shè)備8A的關(guān)于在車輛5前方所檢測到的障礙物的數(shù)據(jù)的不同分析中的一種分析，以判斷車輛5可與所檢測到的障礙物接觸的可能性是否很大。如果是這種情況，則所檢測到的障礙物就是將在其中一個子系統(tǒng)中進(jìn)行隨后的進(jìn)一步處理的目標(biāo)障礙物。
附圖示出了根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)的各種典型實施例。在全部各附圖中使用相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件或部分。以下使用圖1到30(f)來說明一個實施例。隨后使用圖31到33來說明另一實施例，圖34到41用于說明修改后的控制器。
現(xiàn)轉(zhuǎn)到圖1和2，場景識別設(shè)備8包括位于車輛5的前護(hù)柵或前保險杠的中心的雷達(dá)10(見圖2)，用于在車輛前面發(fā)射脈沖束或雷達(dá)波，以檢測雷達(dá)觀察范圍內(nèi)的障礙物。盡管雷達(dá)10可以是傳統(tǒng)的毫米波，調(diào)頻連續(xù)波(FMCW)雷達(dá)，但是在該實施例中，它是傳統(tǒng)的紅外線激光雷達(dá)。紅外線脈沖束作為發(fā)射束向測量區(qū)傳播。光接收設(shè)備接收從測量區(qū)內(nèi)的障礙物返回的發(fā)射束。通過使用旋轉(zhuǎn)多棱鏡，可以進(jìn)行沿前向的兩維掃描，從而由于多棱鏡的轉(zhuǎn)動可以水平轉(zhuǎn)動脈沖束，且經(jīng)過以不同角度傾斜的多棱鏡的多個鏡面，可以垂直地轉(zhuǎn)動脈沖束。在該典型實施例中，可以將脈沖束向通過車輛5的中心的縱向線的每一側(cè)水平和橫向轉(zhuǎn)動大約6度。
場景識別設(shè)備8可以包括攝像機(jī)、全球定位系統(tǒng)(GPS)設(shè)備、導(dǎo)航設(shè)備、以及任何其它合適的設(shè)備，該其它設(shè)備能夠提供用于與檢測車輛5前方的障礙物一起識別車輛5周圍的環(huán)境的數(shù)據(jù)。
基于激光雷達(dá)10的發(fā)射束與接收到的反射束之間的時間延遲和相位差，控制邏輯可以確定每一檢測到的障礙物與車輛5之間的距離和方位角?？梢栽趫鼍白R別設(shè)備8或控制器50內(nèi)實現(xiàn)該控制邏輯。
可以參照圖4的狀態(tài)圖更好地理解該確定步驟。示出車輛5正沿著雙車道道路行駛。在車輛5的前方示出了多個障礙物OB1和OB2。分別確定這些障礙物與車輛5的距離X1、X2和方位角θ1＝0、θ2。
控制器50處理由場景識別設(shè)備8生成的數(shù)據(jù)和來自車輛速度傳感器20的車輛速度Vh等車輛動力參數(shù)。
車輛速度傳感器20通過處理車輪速度傳感器的輸出，可以確定車輛速度Vh。車輛速度傳感器20可以包括能提供表示車輛速度的信號的發(fā)動機(jī)控制器或傳送控制器。
控制器50可以包括微處理器，包括通常的中央處理單元(CPU)；以及計算機(jī)可讀的存儲介質(zhì)，例如只讀存儲器(ROM)、隨機(jī)存取存儲器(RAM)。計算機(jī)可讀的存儲介質(zhì)包括其上的計算機(jī)可讀的指令，以實現(xiàn)系統(tǒng)1中的至少兩個子系統(tǒng)。該至少兩個子系統(tǒng)的每一個提供所檢測到的障礙物的不同分析中的一種分析，以提供不同的至少部分重疊周期中的一個。在圖30(d)中示出了不同的部分重疊周期的例子。在圖30(d)中，一個周期在時刻tb結(jié)束，相鄰的部分重疊周期在時刻ta開始。所提供的一個周期允許確定風(fēng)險度(RP1或RP2)，以給出變量(Fa2、FA1、Fc2、Fc1，見圖30(f)和圖30(e))。選擇設(shè)備(56、57)從同時出現(xiàn)的變量中選擇出一個(在從ta到tb的重疊時間期間，見圖30(e))，以將變量(Fc1、Fc2)相互連接成跨越至少相鄰的兩個不同周期的最終變量(Fc)。
為了以加速器踏板62的形式通過駕駛者控制式輸入設(shè)備的觸摸式輸入將最終變量FA傳送給駕駛者，起動與加速器踏板62連接的致動器61，以在響應(yīng)于控制信號FA而工作的加速器踏板反作用力控制器60的控制下，產(chǎn)生反作用力。
最終變量FA表示由控制器50確定的加速器踏板反作用力值。響應(yīng)于最終變量FA，加速器踏板反作用力控制器60調(diào)節(jié)致動器61的運轉(zhuǎn)。致動器61是與加速器踏板62機(jī)械連接的伺服電動機(jī)的形式。圖3示出具有伺服電動機(jī)61和加速器踏板行程傳感器64的加速器踏板62的一個例子。為了理解駕駛者控制式輸入設(shè)備，應(yīng)該參照US 2003/0236608 A1(2003年12月25日公開)和US2003/0233902 A1(2003年12月25日公開)，通過引用將其全部包含在此。
加速器踏板行程傳感器64用以檢測與加速器踏板62鏈接的伺服電動機(jī)61的角位置。當(dāng)伺服電動機(jī)61的角位置隨加速器踏板62的不同位置而改變時，加速器踏板行程傳感器64可以生成傳感器信號，該信號表示通過加速器踏板62表示的駕駛者功率需求SA。將表示駕駛者功率需求SA的傳感器信號給送到加速器踏板反作用力控制器60，用于伺服電動機(jī)61的位置控制。還將表示駕駛者功率需求SA的傳感器信號以傳統(tǒng)的方式給送到驅(qū)動力控制器63，用于計算給發(fā)動機(jī)66的控制信號。
為了以制動踏板92的形式通過駕駛者控制式輸入設(shè)備的觸摸式輸入將最終變量FB傳送給駕駛者，起動與制動踏板92連接的致動器91，以在響應(yīng)于最終變量FB而工作的制動踏板反作用力控制器90的控制下，產(chǎn)生反作用力。
最終變量FB表示由控制器50確定的制動踏板反作用力值。響應(yīng)于最終變量FB，制動踏板反作用力控制器90調(diào)節(jié)致動器91的運轉(zhuǎn)。致動器91是以與加速器踏板62同伺服電動機(jī)61相連接的相同方式(見圖3)，與制動踏板92機(jī)械連接的伺服電動機(jī)的形式。致動器91可以是能夠調(diào)節(jié)助力的計算機(jī)控制的液壓制動輔助系統(tǒng)的形式。
制動踏板行程傳感器94用以檢測與制動踏板92鏈接的伺服電動機(jī)91的角位置。當(dāng)伺服電動機(jī)91的角位置隨著制動踏板92的不同位置而改變時，制動踏板行程傳感器94可以生成傳感器信號，該信號表示通過制動踏板62表示的駕駛者制動需求SB。將表示駕駛者制動需求SB的傳感器信號給送到制動踏板反作用力控制器90，用于伺服電動機(jī)91的位置控制。還將表示駕駛者制動需求SB的傳感器信號以傳統(tǒng)的方式給送到制動力控制器93，用于計算給液壓制動系統(tǒng)96的控制信號。如圖2中所示，液壓制動系統(tǒng)96包括車輪制動器95。
通過經(jīng)由驅(qū)動力控制器63修改車輛5的發(fā)動機(jī)66的運轉(zhuǎn)和/或通過經(jīng)由制動力控制器93修改車輛5的液壓制動系統(tǒng)96的運轉(zhuǎn)，系統(tǒng)1可以隨意地將觸摸式輸入提供給駕駛者。為了生成駕駛者可接受的觸摸式輸入，控制器50處理由加速器踏板行程傳感器64和制動踏板行程傳感器94所生成的數(shù)據(jù)，以確保駕駛者功率需求SA與施加于車輛5的驅(qū)動力之間的關(guān)系的適當(dāng)改變，以及駕駛者制動需求SB與施加于車輛5的制動力之間的關(guān)系的適當(dāng)改變。
繼續(xù)參照圖1，控制器50將表示驅(qū)動力校正量ΔDa的校正信號提供給驅(qū)動力控制器63，并將表示制動力校正量ΔDb的校正信號提供給制動力控制器93。
圖5的框圖示出具有由求和點所示的校正設(shè)備63b的驅(qū)動力控制器63。驅(qū)動力控制器63包括驅(qū)動力請求生成設(shè)備63a和發(fā)動機(jī)控制器63c。驅(qū)動力請求生成設(shè)備63a接收駕駛者功率需求SA，并通過數(shù)據(jù)處理提供驅(qū)動力請求Fda，以實現(xiàn)圖6中所示的驅(qū)動力請求(Fda)對駕駛者功率需求(SA)特性。驅(qū)動力請求Fda被給送到校正設(shè)備63b。在校正設(shè)備63b，按照驅(qū)動力校正量ΔDa修改驅(qū)動力請求Fda，以提供修改后的結(jié)果作為目標(biāo)驅(qū)動力tDF。響應(yīng)于該目標(biāo)驅(qū)動力tDF，發(fā)動機(jī)控制器63c提供施加于發(fā)動機(jī)66的發(fā)動機(jī)控制信號，以實現(xiàn)圖28中的由完全畫出的線示出的校正后的特性。
圖7的框圖示出具有由求和點所示的校正設(shè)備93b的制動力控制器93。制動力控制器93包括制動力請求生成設(shè)備93a和制動液壓控制器93c。制動力請求生成設(shè)備93a接收駕駛者制動需求SB，并通過數(shù)據(jù)處理提供制動力請求Fdb，以實現(xiàn)在圖8中所示的制動力請求(Fdb)對駕駛者制動需求(SB)特性。制動力請求Fdb被給送到校正設(shè)備93b。在校正設(shè)備93b，按照制動力校正量ΔDb修改制動力請求Fdb，以提供修改后的結(jié)果作為目標(biāo)制動力tFdb。響應(yīng)于目標(biāo)制動力tFdb，制動液壓控制器93c確定制動液壓，并提供施加于液壓制動系統(tǒng)96的制動控制信號，以實現(xiàn)在圖28中由完全畫出的線示出的校正后的特性。
可以使用圖9的框圖對根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)的實現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)的說明。如前所述，系統(tǒng)1的至少兩個子系統(tǒng)包括第一子系統(tǒng)51a、52a、54a和55a以及第二子系統(tǒng)51b、52b、53、54b和55b。將每一所檢測到的障礙物與車輛5之間的距離和方位角θ、以及車輛速度Vh給送到第一子系統(tǒng)的第一目標(biāo)辨別設(shè)備51a和第二子系統(tǒng)的第二目標(biāo)辨別設(shè)備51b。還將它們給送到第一子系統(tǒng)的第一風(fēng)險度(RP)計算設(shè)備52a和第二子系統(tǒng)的第二風(fēng)險度(RP)計算設(shè)備52b。
系統(tǒng)1引入了車間時間(time headway)THW和距碰撞的時間TTC這兩個概念，并在第一和第二目標(biāo)辨別設(shè)備51a和51b提供了所檢測到的障礙物的兩種不同的分析，以分別提供兩種不同的部分重疊周期。
在第一子系統(tǒng)中，第一目標(biāo)辨別設(shè)備51a通過基于車輛5的車輛速度Vh和從車輛5到檢測到的障礙物的距離X實現(xiàn)第一目標(biāo)辨別，判斷所檢測到的障礙物是否是目標(biāo)障礙物。具體地，當(dāng)車間時間THW小于第一閾值Th1，例如1.5秒時，第一目標(biāo)辨別設(shè)備51a判斷出所檢測到的障礙物是目標(biāo)障礙物。在判斷出所檢測到的障礙物是目標(biāo)障礙物時，第一目標(biāo)辨別設(shè)備51a起動第一風(fēng)險度(RP)計算設(shè)備52a、第一反作用力計算設(shè)備54a、以及第一彈力計算設(shè)備55a。
在第二子系統(tǒng)中，第二目標(biāo)辨別設(shè)備51b通過基于車輛5與所檢測到的障礙物的相對車輛速度Vr和距離X實現(xiàn)第二目標(biāo)辨別，判斷所檢測到的障礙物是否是目標(biāo)障礙物。具體地，當(dāng)距碰撞的時間TTC小于第二閾值Th2，例如10秒時，第二目標(biāo)辨別設(shè)備51b判斷出所檢測到的障礙物是目標(biāo)障礙物。在判斷出所檢測到的障礙物是目標(biāo)障礙物時，第二目標(biāo)辨別設(shè)備51b起動第二風(fēng)險度(RP)計算設(shè)備52b、第二反作用力計算設(shè)備54b、以及第二彈力計算設(shè)備55b。
當(dāng)起動第一和第二風(fēng)險度計算設(shè)備52a和52b中的每一個時，其對來自目標(biāo)障礙物的風(fēng)險度(RP)進(jìn)行判斷。參照圖12和13對確定風(fēng)險度(RP)的方式進(jìn)行說明。
圖12的狀態(tài)圖示出在車輛5前方有形式為前方車輛的障礙物的道路上行駛的車輛5。假定車輛5具有從前保險杠向前方車輛向前延伸的假想彈性體，考慮的模型是如圖13中所示，在車輛5與前方車輛之間壓縮假想的彈性體，以生成對車輛5的準(zhǔn)行進(jìn)阻力。來自前方車輛的風(fēng)險度(RP)可被定義為通過車輛5與前方車輛之間壓縮的假想彈性體施于車輛的彈力，并可將其表示為RP＝k×(L-X) …(公式1)其中k是假想彈性體的彈簧常數(shù)，L是假想彈性體的未壓縮長度，X是車輛5與前方車輛之間的距離。
如在圖12的狀態(tài)下，當(dāng)距離X超過長度L時，來自前方車輛的風(fēng)險度(RP)為0(零)。在假想彈性體開始接觸到前方車輛后，假想彈性體被壓縮，從而隨距離X變短，風(fēng)險度(RP)變大。
回到圖9的框圖，第一風(fēng)險度(RP)計算設(shè)備52a確定來自目標(biāo)障礙物的風(fēng)險度，并提供所確定的風(fēng)險度作為第一風(fēng)險度RP1。第一風(fēng)險度RP1被給送到第一反作用力計算設(shè)備54a，以及第一彈力計算設(shè)備55a。在該實施例中，第一反作用力計算設(shè)備54a通過使用圖19所示的關(guān)系確定相對于第一風(fēng)險度RP1的第一加速器踏板反作用力值FA1，還通過使用圖20所示的關(guān)系確定相對于第一風(fēng)險度RP1的第一制動踏板反作用力值FB1，將它們作為變量。第一彈力計算設(shè)備55a通過使用圖22所示的關(guān)系，確定相對于第一風(fēng)險度RP1的第一彈力值Fc1作為變量。
第二風(fēng)險度(RP)計算設(shè)備52b確定來自目標(biāo)障礙物的風(fēng)險度，并提供所確定的風(fēng)險度作為第二風(fēng)險度RP2。第二風(fēng)險度RP2被給送到第二反作用力計算設(shè)備54b，以及第二彈力計算設(shè)備55b。在該實施例中，第二反作用力計算設(shè)備54b通過使用圖19所示的關(guān)系，確定與第二風(fēng)險度RP2相對的第二加速器踏板反作用力值Fa2，還通過使用圖20所示的關(guān)系確定與第二風(fēng)險度RP2相對的第二制動踏板反作用力值Fb2，將它們作為變量。第二彈力計算設(shè)備55b通過使用圖22所示的關(guān)系，確定與第二風(fēng)險度RP2相對的第二彈力值Fc2作為變量。
當(dāng)車輛5跟隨在前方的前方車輛(或障礙物)時，在穩(wěn)定周期期間允許對第一風(fēng)險度RP1進(jìn)行判斷。在與狀態(tài)周期部分重疊的瞬變周期期間允許對第二風(fēng)險度RP2進(jìn)行判斷?？蓪⒌谝伙L(fēng)險度RP1稱作穩(wěn)定風(fēng)險度，將第二風(fēng)險度RP2稱作瞬變風(fēng)險度。彈力是由車輛5與在前方的前方車輛之間壓縮的假想彈性體所施加的力。結(jié)合圖12和13簡要說明假想彈性體，但在后面將結(jié)合圖29對其進(jìn)行進(jìn)一步說明。
第二子系統(tǒng)還包括加權(quán)設(shè)備53。加權(quán)設(shè)備53處理來自場景識別設(shè)備8的數(shù)據(jù)，以確定用于對第二反作用力值Fa2和Fb2的每一個進(jìn)行加權(quán)的加權(quán)量，從而提供加權(quán)后的第二加速器踏板反作用力值FA2和加權(quán)后的第二制動踏板反作用力值FB2作為變量。
將第一和加權(quán)后的第二加速器踏板反作用力值FA1和FA2、以及第一和加權(quán)后的第二制動踏板反作用力值FB1和FB2，給送到反作用力選擇設(shè)備56。按照預(yù)定的規(guī)則，反作用力選擇設(shè)備56選擇第一和加權(quán)后的第二加速器踏板反作用力值FA1和FA2中的合適的一個，并提供所選擇的那個作為表示最終變量FA的加速器踏板反作用力(APRF)。將最終變量FA給送到加速器踏板反作用力控制器60(見圖1)。以相同的方式，反作用力選擇設(shè)備56選擇第一和加權(quán)后的第二制動踏板反作用力值FB1和FB2中的一個，并提供所選擇的那個作為表示最終變量FB的制動踏板反作用力(BPRF)。將最終變量FB給送到制動踏板反作用力控制器90(見圖1)。
將第一和第二彈力值Fc1和Fc2給送到彈力選擇設(shè)備57。彈力選擇設(shè)備57選擇第一和第二彈力值Fc1和Fc2中合適的一個，并提供所選擇的那個作為表示最終變量Fc的彈力(RF)。將通過最終變量Fc表示的彈力視作對車輛5的準(zhǔn)行進(jìn)阻力。將最終變量Fc給送到校正量計算設(shè)備58。將最終變量Fc視作行進(jìn)阻力，校正量計算設(shè)備58確定驅(qū)動力校正量ΔDa和制動力校正量ΔDb。校正量計算設(shè)備58將所確定的驅(qū)動和制動力校正量ΔDa和ΔDb分別提供給驅(qū)動和制動力控制器63和93(見圖1)。
在該典型實施例中，控制器50以軟件實現(xiàn)了圖9中所示的框圖的所有設(shè)備。
圖10是示出根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的實施例的操作的主控制程序的流程圖。在該實施例中，控制器50每隔一定間隔，例如50毫秒，重復(fù)執(zhí)行該主控制程序。
在圖10中，在步驟S100，控制器50進(jìn)行讀取操作以接收由場景識別設(shè)備8生成的數(shù)據(jù)(距離X、方位角θ)；車輛動力參數(shù)，例如來自車輛速度傳感器20的車輛速度Vh；以及駕駛者需求，例如，來自加速器踏板行程傳感器64的駕駛者功率需求SA和來自制動踏板行程傳感器94的駕駛者制動需求SB，作為輸入。
在步驟S200，控制器50根據(jù)通過處理在步驟S100獲得的現(xiàn)有的和過去的數(shù)據(jù)而獲得的每一障礙物與車輛5的相對位置、以及障礙物的行進(jìn)方向和速度，來識別障礙物相對于車輛5的狀態(tài)。從而控制器50選擇車輛5的路徑中的障礙物，并根據(jù)其相對于車輛5的位置、行駛方向和行駛速度，識別所選擇的障礙物的狀態(tài)。
在步驟S300，控制器50執(zhí)行圖11中所示的目標(biāo)辨別子程序，以判斷所檢測到的障礙物是否是目標(biāo)障礙物。
參照圖11的目標(biāo)辨別子程序，在步驟S301，控制器50計算每一檢測到的障礙物與車輛5之間的車間時間THW。車間時間THW可以表示為THW＝X/Vh …(公式2)在同一步驟S301，控制器50計算每一檢測到的障礙物與車輛速度5之間的距碰撞的時間TTC。距碰撞的時間TTC可以表示為TTC＝-X/Vr …(公式3)其中Vr是通過從所檢測到的障礙物的速度減去車輛5的車輛速度Vh而給出的相對車輛速度。
在步驟S302，控制器50判斷所檢測到的障礙物與車輛5之間的車間時間THW是否大于或等于第一閾值Th1，例如1.5秒。如果是這種情況，即THW不小于Th1，則控制器50判斷出所檢測到的障礙物不是目標(biāo)障礙物，并在步驟S303將THW目標(biāo)標(biāo)志Flg_thw設(shè)置為0(Flg_thw＝0)。如果在步驟S302，車間時間THW小于Th1，則控制器50判斷出所檢測到的障礙物是目標(biāo)障礙物，并在步驟S304將THW目標(biāo)標(biāo)志Flg_thw設(shè)置為1(Flg_thw＝1)。在步驟S303或S304后，程序進(jìn)入步驟S305。
在步驟S305，控制器50判斷所檢測到的障礙物與車輛5之間的距碰撞的時間TTC是否大于或等于第二閾值Th2，例如10秒。如果是這種情況，即TTC不小于Th2，則控制器50判斷出所檢測到的障礙物不是目標(biāo)障礙物，并在步驟S306將TTC目標(biāo)標(biāo)志Flg_ttc設(shè)置為0(Flg_ttc＝0)。如果在步驟S305，距碰撞的時間TTC小于Th2，則控制器50判斷出所檢測到的障礙物是目標(biāo)障礙物，并在步驟S307將TTC目標(biāo)標(biāo)志Flg_ttc設(shè)置為1(Flg_ttc＝1)。在步驟S306或S307后，程序進(jìn)入步驟S400(見圖10)。
在步驟S400，控制器50執(zhí)行圖14的風(fēng)險度(RP)計算子程序，以在由于車間時間THW小于第一閾值Th1而判斷出所檢測到的障礙物是目標(biāo)障礙物時確定第一風(fēng)險度RP1，并且還在由于距碰撞的時間TTC小于第二閾值Th2而判斷出所檢測到的障礙物是目標(biāo)障礙物時確定第二風(fēng)險度RP2。參照圖29的狀態(tài)圖，現(xiàn)在假定車輛5具有從前保險杠向前方車輛前向延伸的兩個不同的假想彈性體。
繼續(xù)參照圖29，對圖14中所示的風(fēng)險度(RP)計算子程序進(jìn)行說明。
在圖14中，在步驟S401，控制器50判斷THW目標(biāo)標(biāo)志Flg_thw是否等于1。如果是這種情況，則因為所檢測到的障礙物是目標(biāo)對象，程序進(jìn)入步驟S402。
在步驟S402，控制器50使用第一閾值Th1和車輛速度Vh，確定兩個不同假想彈性體中的第一個的未壓縮長度L1。未壓縮長度L1可以表示為
L1＝Th1×Vh …(公式4)在步驟S403，控制器50確定第一風(fēng)險度RP1，其可以表示為RP1＝k1×(L1-X) …(公式5)其中k1是第一假想彈性體的彈簧常數(shù)。
如果在步驟S401，THW目標(biāo)標(biāo)志Flg_thw是0，則因為所檢測到的障礙物不是目標(biāo)障礙物，程序進(jìn)入步驟S404。在步驟S404，控制器50將第一風(fēng)險度RP1設(shè)置為0(RP1＝0)。如前所述，可以將第一風(fēng)險度RP1稱作穩(wěn)定風(fēng)險度。在步驟S403或S404后，程序進(jìn)入步驟S405。
在步驟S405，控制器50判斷TTC目標(biāo)標(biāo)志Flg_ttc是否等于1。如果是這種情況，則因為所檢測到的障礙物是目標(biāo)對象，程序進(jìn)入步驟S406。
在步驟S406，控制器50使用第二閾值Th2和相對車輛速度Vr，確定兩個不同假想彈性體中的第二個的未壓縮長度L2。未壓縮長度L2可以表示為L2＝Th2×Vr …(公式6)在步驟S407，控制器50確定第二風(fēng)險度RP2，其可以表示為RP2＝k2×(L2-X) …(公式7)其中k2是第二假想彈性體的彈簧常數(shù)。
如果在步驟S405，TTC目標(biāo)標(biāo)志Flg_ttc為0，則因為所檢測到的障礙物不是目標(biāo)障礙物，程序進(jìn)入步驟S408。在步驟S408，控制器50將第二風(fēng)險度RP2設(shè)置為0(RP2＝0)。如前所述，第二風(fēng)險度RP2可以被稱為瞬變風(fēng)險度。在步驟S407或S408后，程序進(jìn)入步驟S500(見圖10)。
在步驟S500，控制器50執(zhí)行圖15的加權(quán)子程序，以便為了通過來自加速器踏板62和制動踏板92的反作用力輸入將第二或瞬變風(fēng)險度RP2清楚地傳送給車輛5的駕駛者，而確定適當(dāng)?shù)臋?quán)重。具體地，控制器50確定加權(quán)系數(shù)K。
在圖15中，在步驟S501，控制器50通過處理在步驟S100所獲得的數(shù)據(jù)，計算車輛5前方的前方車輛的車輛速度Vt。在步驟S502，控制器50通過處理車輛速度Vt的現(xiàn)有的和過去的數(shù)據(jù)，計算前方車輛的加速度a。在步驟S503，控制器50判斷前方車輛的車輛速度Vt是否大于預(yù)定的車輛速度值，例如5km/h。如果是這種情況，則控制器50判斷出前方車輛在運動中，且程序進(jìn)入步驟S504。在步驟S504，控制器50通過使用圖16中所示的關(guān)系，確定與前方車輛的車輛速度Vt相對的加權(quán)系數(shù)值K_vt。圖16中的實線清楚地示出當(dāng)前方車輛的車輛速度Vt增加到超過預(yù)定車輛速度值Vt0時，加權(quán)系數(shù)值K_vt從值1逐漸增加。在步驟S504后，程序進(jìn)入步驟S505。
在步驟S505，控制器判斷前方車輛的加速度a是否小于0。如果是這種情況，則控制器判斷出前方車輛在減速，且程序進(jìn)入步驟S506。在步驟S506，控制器50通過使用圖17中所示的關(guān)系，確定與前方車輛的加速度a相對的另一加權(quán)系數(shù)值K_a。圖17中的實線清楚地示出當(dāng)加速度a小于0后下降時，加權(quán)系數(shù)值K_a逐漸從值1開始增大。
在下一個步驟S507，控制器50確定作為系數(shù)值K_vt和K_a的乘積的加權(quán)系數(shù)K。加權(quán)系數(shù)K可以表示為K＝K_vt×K_a…(公式8)如果詢問結(jié)果是否定的，則程序從步驟S503或步驟S505進(jìn)入步驟S508。在步驟S508，控制器50將加權(quán)系數(shù)K設(shè)置為1。
在確定加權(quán)系數(shù)K后，程序從步驟S500進(jìn)入步驟S600。
在步驟S600，控制器50執(zhí)行圖18的反作用力計算子程序，以確定第一加速器踏板和制動踏板反作用力值FA1、FB1和加權(quán)后的第二加速器踏板和制動踏板反作用力值FA2和FB2，作為變量。
在圖18中，在步驟S601，控制器50通過使用圖19中所示的關(guān)系，確定相對于第一或穩(wěn)定風(fēng)險度RP1的第一加速器踏板反作用力值FA1。圖19中的實線清楚示出在風(fēng)險度RP小于預(yù)定值RPmax但不小于0(零)的范圍上，加速器踏板反作用力值FA與風(fēng)險度RP成比例。在風(fēng)險度RP已經(jīng)達(dá)到預(yù)定值RPmax后，加速器踏板反作用力值FA固定為預(yù)定最大值FAmax，因而對于大于預(yù)定值RPmax的風(fēng)險度RP的不同值保持不變。
在步驟S602，控制器50通過使用圖19中所示的關(guān)系確定相對于第二或瞬變風(fēng)險度RP2的第二加速器踏板反作用力值Fa2。
在步驟S603，控制器50通過使用圖20中所示的關(guān)系，確定與第一或穩(wěn)定風(fēng)險度RP1相對的第一制動踏板反作用力值FB1。圖20中的實線清楚示出在風(fēng)險度RP小于預(yù)定值RPmax但不小于0(零)的范圍上，制動踏板反作用力值FB與風(fēng)險度RP成反比。在風(fēng)險度RP已經(jīng)達(dá)到預(yù)定值RPmax后，制動踏板反作用力值FB固定為預(yù)定最小值FAmax，因而對于大于預(yù)定值RPmax的風(fēng)險度RP的不同值保持不變。
在步驟S604，控制器50通過使用圖20中所示的關(guān)系確定與第二或瞬變風(fēng)險度RP2相對的第二制動踏板反作用力值Fb2。
從圖19顯而易見，當(dāng)風(fēng)險度RP小于預(yù)定值RPmax時，通過來自加速器踏板的不同的反作用力值中的一個將風(fēng)險度RP的變化傳送給駕駛者。另一方面，當(dāng)風(fēng)險度RP大于或等于預(yù)定值RPmax時，反作用力值最大，提示駕駛者釋放加速器踏板62。同時，如圖20中所示最小化制動踏板反作用力，以使得駕駛者從容地踩踏制動踏板92。
在步驟S605，控制器50對第二加速器踏板反作用力值Fa2和第二制動踏板反作用力值Fb2中的每一個進(jìn)行加權(quán)，以給出加權(quán)后的第二加速器踏板反作用力值FA2和加權(quán)后的第二制動踏板反作用力值FB2。加權(quán)后的第二加速器踏板和加權(quán)后的第二制動踏板反作用力值FA2和FB2可表示為FA2＝K×Fa2 …(公式9)FB2＝K×Fb2 …(公式10)在步驟S600確定出第一和加權(quán)后的第二加速器踏板和制動踏板反作用力值FA1、FB1、FA2和FB2后，程序進(jìn)入步驟S700。
在步驟S700，控制器50執(zhí)行圖21的彈力計算子程序。
在圖21中，在步驟S701，控制器50通過使用圖22中所示的關(guān)系，確定相對于第一或穩(wěn)定風(fēng)險度RP1的第一彈力值Fc1作為變量。圖22中的實線清楚示出在風(fēng)險度RP小于預(yù)定值RPmax1但不小于0(零)的范圍上，彈力Fc與風(fēng)險度RP成比例。在風(fēng)險度RP已經(jīng)達(dá)到預(yù)定值RPmax1后，彈力Fc固定為預(yù)定最大值Fcmax，因而對于大于預(yù)定值RPmax1的風(fēng)險度RP的不同值保持不變。
在下一個步驟S702，控制器50通過使用圖22中所示的關(guān)系，確定相對于第二或瞬變風(fēng)險度RP2的第二彈力值Fc2作為變量。
在步驟S700確定出彈力值Fc1和Fc2后，程序進(jìn)入步驟S800。
在步驟S800，控制器50執(zhí)行圖23的反作用力選擇子程序。
在圖23中，在步驟S801，控制器50判斷第一加速器踏板反作用力值FA1是否大于或等于加權(quán)后的第二加速器踏板反作用力值FA2。如果是這種情況，則程序進(jìn)入步驟S802。在步驟S802，控制器50選擇第一加速器踏板反作用力值FA1作為表示最終變量FA的加速器踏板反作用力。如果在步驟S801第一加速器踏板反作用力值FA1小于加權(quán)后的第二加速器踏板反作用力值FA2，則程序進(jìn)入步驟S803。在步驟S803，控制器50選擇加權(quán)后的第二加速器踏板反作用力值FA2作為最終變量FA。在從包括第一加速器踏板反作用力值FA1和加權(quán)后的第二加速器踏板反作用力值FA2的一組反作用力值中選擇最大或最高的一個作為最終變量FA后，程序進(jìn)入步驟S804。
在步驟S804，控制器50判斷第一制動踏板反作用力值FB1是否大于或等于加權(quán)后的第二制動踏板反作用力值FB2。如果是這種情況，則程序進(jìn)入步驟S805。在步驟S805，控制器50選擇加權(quán)后的第二制動踏板反作用力值FB2作為表示最終變量FB的制動踏板反作用力。如果在步驟S804第一制動踏板反作用力值FB1小于加權(quán)后的第二制動踏板反作用力值FB2，則程序進(jìn)入步驟S806。在步驟S806，控制器50選擇第一制動踏板反作用力值FB1作為最終變量FB。在從包括第一制動踏板反作用力值FB1和加權(quán)后的第二制動踏板反作用力值FB2的一組反作用力值中選擇最低的一個作為最終變量FB后，程序進(jìn)入步驟S900。
在步驟S900，控制器50執(zhí)行圖24的彈力選擇子程序。
在圖24中，在步驟S901，控制器50判斷第一彈力值Fc1是否大于或等于第二彈力值Fc2。如果是這種情況，則程序進(jìn)入步驟S902。在步驟S902，控制器50選擇第一彈力值Fc1作為表示最終變量Fc的彈力。如果在步驟S901第一彈力值Fc1小于第二彈力值Fc2，則程序進(jìn)入步驟S903。在步驟S903，控制器50選擇第二彈力值Fc2作為最終變量Fc。在從包括第一彈力值Fc1和第二彈力值Fc2的一組彈力值中選擇最大的一個作為最終變量Fc后，程序進(jìn)入步驟S1000。
在步驟S1000，控制器500執(zhí)行圖25的校正量計算子程序。
在圖25中，在步驟S1001，控制器50判斷是否根據(jù)來自加速器踏板行程傳感器64的駕駛者功率需求SA按壓加速器踏板62。如果未按壓加速器踏板62，則程序進(jìn)入步驟S1002。在步驟S1002，控制器50判斷是否已快速釋放了加速器踏板62。通過對加速器踏板62的操作速度與預(yù)定值進(jìn)行比較，做出該判斷?？梢愿鶕?jù)來自加速器踏板行程傳感器64的駕駛者功率需求SA的變化的時間率計算該操作速度。如果在步驟S1002，控制器50判斷出已慢慢釋放了加速器踏板62，則程序進(jìn)入步驟S1003。在步驟S1003，控制器50將驅(qū)動力校正量ΔDa設(shè)置為0(ΔDa＝0)。在下一個步驟S1004，控制器50將制動力控制量ΔDb設(shè)置為表示最終變量Fc的彈力。
如果在步驟S1002，控制器50判斷出已快速釋放了加速器踏板62，則程序進(jìn)入步驟S1005。在步驟S1005，控制器50執(zhí)行驅(qū)動力校正量ΔDa的遞減，將驅(qū)動力校正量ΔDa向0逐漸遞減。在下一個步驟S1006，控制器50執(zhí)行制動力校正量ΔDb的遞增，將制動力校正量ΔDb向最終變量Fc逐漸遞增。
如果在步驟S1001，控制器50判斷出按壓了加速器踏板62，則程序進(jìn)入步驟S1007。在步驟S1007，控制器50通過使用圖6所示的關(guān)系確定與駕駛者功率需求SA相對的驅(qū)動力請求Fda，并生成所確定的驅(qū)動力請求Fda。
在下一個步驟S1008，控制器50判斷驅(qū)動力請求Fda是否大于或等于彈力控制值Fc。如果是這種情況，則程序進(jìn)入步驟S1009。在步驟S1009，控制器50將驅(qū)動力校正量ΔDa設(shè)置為-Fc(ΔDa＝-Fc)。在下一個步驟S1010，控制器50將制動力校正量ΔDb設(shè)置為0(ΔDb＝0)。在這種情況下，駕駛者感覺加速度比預(yù)期的小，因為在將驅(qū)動力請求Fda減少了Fc后其仍然保持。
如果在步驟S1008，控制器50判斷驅(qū)動力請求Fda小于最終變量Fc，則程序進(jìn)入步驟S1011。在步驟S1011，控制器50將驅(qū)動力校正量ΔDa設(shè)置為-Fda(ΔDa＝-Fda)。在下一個步驟S1012，控制器50將制動力校正量ΔDb設(shè)為對驅(qū)動力校正量不足的補(bǔ)償(Fc-Fda)。在這種情況下，駕駛者感覺到減速。
圖28示出校正驅(qū)動力和制動力的方式。在圖28中，水平軸表示加速器踏板位置或駕駛者功率需求SA、以及制動踏板位置或駕駛者制動需求SB。駕駛者功率需求SA以右手方向從原點0開始增加。駕駛者制動需求SB以左手方向從原點0開始增加。垂直軸表示驅(qū)動力和制動力。驅(qū)動力以向上方向從原點0開始增加。制動力以向下方向從原點0開始增加。
在圖28中，點劃線表示驅(qū)動力請求Fda隨加速器踏板位置SA的不同值的變化，以及制動力請求Fdb隨制動踏板位置SB的不同值的變化。實線表示通過校正量ΔDa和ΔDb校正后的驅(qū)動和制動力請求的變化。
當(dāng)驅(qū)動力請求Fda大于表示最終變量Fc的彈力時，僅通過驅(qū)動力校正量ΔDa(＝-Fc)減少驅(qū)動力請求Fda。
當(dāng)驅(qū)動力請求Fda小于最終變量Fc時，通過驅(qū)動力校正量ΔDa(＝-Fda)減少驅(qū)動力請求Fda，從而不保留驅(qū)動力請求。將制動力校正量ΔDb設(shè)置為最終變量Fc與驅(qū)動力請求Fda之間的差。在這種情況下，駕駛者感覺與受限的駕駛者功率需求SA相對應(yīng)的較慢的減速。
在計算驅(qū)動力和制動力校正量ΔDa和ΔDb后，程序進(jìn)入步驟S1100。
回到圖10，在步驟S1100，控制器50將表示最終變量FA的加速器踏板反作用力和表示最終變量FB的制動踏板反作用力，分別提供給加速器踏板反作用力控制器60和制動踏板反作用力控制器90(見圖1)。加速器踏板反作用力控制器60根據(jù)最終變量FA調(diào)整來自加速器踏板62的反作用力。制動踏板反作用力控制器90根據(jù)最終變量Fb調(diào)整來自制動踏板92的反作用力。
在下一個步驟S1200，控制器50將驅(qū)動力校正量ΔDa和制動力校正量ΔDb，分別提供給驅(qū)動力控制器63和制動力控制器93。驅(qū)動力控制器63基于驅(qū)動力校正量ΔDa和驅(qū)動力請求Fda，計算目標(biāo)驅(qū)動力，并控制發(fā)動機(jī)以生成目標(biāo)驅(qū)動力。制動力控制器93基于制動力校正量ΔDb和驅(qū)動力請求Fdb，計算目標(biāo)制動力，并控制水力制動液壓以生成目標(biāo)制動力。
現(xiàn)參照圖29和圖30(a)到30(f)，對根據(jù)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)的實施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖29示出從車輛5向在車輛5前方的前方車輛延伸的第一和第二假想彈性體。第一假想彈性體具有未壓縮長度L1和彈簧常數(shù)k1，而第二假想彈性體具有未壓縮長度L2和彈簧常數(shù)k2。當(dāng)在車輛5與前方車輛之間壓縮第一假想彈性體時，生成第一或穩(wěn)定風(fēng)險度RP1。當(dāng)在車輛5與前方車輛之間壓縮第二假想彈性體時，生成第二或瞬變風(fēng)險度RP2。
圖30(a)到30(c)是示出隨著車輛速度Vh、相對速度Vr、距離X、風(fēng)險度RP1和RP2、表示最終變量Fc的彈力、以及表示最終變量FA的加速器踏板反作用力的變化，接近并跟隨在前方的前方車輛的車輛5的狀態(tài)的時間圖。
如圖30(a)、30(b)和30(c)中所示，車輛速度Vh和距離X逐漸減小，而相對速度Vr逐漸增大。具體地，在時刻ta或一過時刻ta之后，距離X變得等于或小于預(yù)定距離。隨后，在時刻tb或一過時刻tb后，相對速度Vr變得等于或大于0。在時刻ta后，距離X保持小于預(yù)定距離，直到其收斂到預(yù)定距離為止。
直到時刻tb為止，相對速度Vr保持小于0，并以緩慢的速率繼續(xù)接近0。一種分析的結(jié)果距碰撞的時間TTC保持小于Th2(TTC＜Th2)，提供允許確定瞬變風(fēng)險度RP2的瞬變周期。部分重疊瞬變周期，另一不同分析的結(jié)果車間時間THW保持小于Th1(THW＜Th1)，提供允許確定穩(wěn)定風(fēng)險度RP1的穩(wěn)定周期。
如圖30(e)中所示，第二彈力值Fc2和第一彈力值Fc1分別與瞬變風(fēng)險度RP2和穩(wěn)定風(fēng)險度RP1同時存在。圖30(e)中的完全畫出的線示出在彈力值Fc2和Fc1中選擇后所獲得的表示最終變量Fc的彈力的變化。
如圖30(f)中所示，完全畫出的線示出在加權(quán)后的反作用力值FA2和反作用力值FA1中選擇后所獲得的表示最終變量FA的加速器踏板反作用力的變化。
在車輛5正接近前方車輛的情況下，首先，在狀態(tài)周期期間生成反作用力FA1前的瞬變周期期間，生成加權(quán)后的反作用力值FA2。因此，可以在接近前方車輛的早期階段，清楚地傳送瞬變風(fēng)險度RP2。彈力值Fc2未被加權(quán)，以防止驅(qū)動力和/或制動力的過校正。
因為在傳送反作用力值Fa2前就對其進(jìn)行了加權(quán)，因而可以清楚地將由于車輛5的車輛速度Vh或前方車輛的速度Vt的改變所引起的相對速度Vr的增加，傳送給駕駛者。
通過閱讀以下說明可以再次認(rèn)識本實施例(1)參照圖9，第一目標(biāo)辨別設(shè)備51a基于車輛5與所檢測到的障礙物之間的距離X和車輛5的速度Vh，判斷所檢測到的障礙物是否是目標(biāo)障礙物。在第一目標(biāo)辨別設(shè)備51a判斷出所檢測到的障礙物是目標(biāo)障礙物時，第一或穩(wěn)定風(fēng)險度(RP)計算設(shè)備52a確定第一或穩(wěn)定風(fēng)險度RP1。響應(yīng)于狀態(tài)風(fēng)險度RP1，第一反作用力計算設(shè)備54a確定第一加速器和制動踏板反作用力值FA1和FB1。
第二目標(biāo)辨別設(shè)備51b基于車輛5與所檢測到的障礙物之間的距離X和相對速度Vr，判斷所檢測到的障礙物是否是目標(biāo)障礙物。在第二目標(biāo)辨別設(shè)備51b判斷出所檢測到的障礙物是目標(biāo)障礙物時，第二或瞬變風(fēng)險度(RP2)計算設(shè)備52確定第二或瞬變風(fēng)險度RP2。響應(yīng)于瞬變風(fēng)險度RP2，第二反作用力計算設(shè)備54b確定第二加速器和制動踏板反作用力值Fa2和Fb2。加權(quán)設(shè)備53對第二加速器和制動踏板反作用力值Fa2和Fb2進(jìn)行加權(quán)，以給出加權(quán)后的第二反作用力值FA2和FB2。
反作用力選擇設(shè)備56按照絕對值，在包括第一加速器踏板反作用力值FA1和加權(quán)后的第二加速器踏板反作用力值FA2的一組反作用力值中，選擇最大或最高的一個，和/或按照絕對值，在包括第一制動踏板反作用力值FB1和加權(quán)后的第二制動踏板反作用力值FB2的一組反作用力值中，選擇最大或最高的一個。
控制器50提供所選擇的作為最終變量FA和FB，以將來自駕駛者控制式輸入設(shè)備的反作用力向由最終變量FA和FB表示的反作用力值調(diào)整。這使得可以在傳送穩(wěn)定風(fēng)險度RP1前，非常清楚地將瞬變風(fēng)險度RP2傳送給駕駛者。
(2)第一彈力計算設(shè)備55a確定與狀態(tài)風(fēng)險度RP1相對的第一彈力值Fc1。第二彈力計算設(shè)備55b確定與瞬變風(fēng)險度RP2相對的第二彈力值Fc2。彈力選擇設(shè)備57選擇彈力值Fc1和Fc2中較大的一個?？刂破?0提供所選擇的那個作為最終變量Fc，以適當(dāng)降低驅(qū)動力，好象是由于由通過最終變量Fc所表示的彈力引起的行進(jìn)阻力的出現(xiàn)而導(dǎo)致的。由該驅(qū)動力的降低所引起的加速/減速控制將觸摸式輸入提供給駕駛者作為清楚的輔助。為了避免驅(qū)動力控制不必要大的變化，在產(chǎn)生表示最終變量Fc的彈力時不進(jìn)行加權(quán)。
(3)結(jié)合圖28如前所述，控制器50可以基于表示最終變量Fc的彈力，通過驅(qū)動力控制器63，在降低驅(qū)動力的方向上校正驅(qū)動力請求Fda對駕駛者功率需求SA特性。響應(yīng)于車輛可能接觸所檢測到的障礙物的可能性的增大，出現(xiàn)驅(qū)動力顯著下降，從而通過加速度或減速度的降低將增大的可能性傳送給駕駛者。
(4)結(jié)合圖28如前所述，控制器50可基于表示最終變量Fc的彈力，通過制動力控制器93，在增大制動力的方向上校正制動力請求Fdb對制動功率需求SB特性。在通過與制動力校正量ΔDb相對應(yīng)的制動力的增大踩踏制動踏板時，將車輛可能接觸所檢測到的障礙物的增大的可能性傳送給駕駛者。
(5)當(dāng)穩(wěn)定風(fēng)險度RP1和瞬變風(fēng)險度RP2兩者均大于或等于預(yù)定值時，控制器50對第二反作用力值Fa2和Fb2進(jìn)行加權(quán)。參照圖30(d)，在該實施例中，控制器50對反作用力值Fa2和Fb2進(jìn)行加權(quán)，該反作用力值Fa2和Fb2是在從時間ta到tb期間相對于瞬變風(fēng)險度RP2確定的。優(yōu)先于相對于穩(wěn)定風(fēng)險度RP1確定的第一反作用力值FA1和FB1，選擇加權(quán)后的第二反作用力值FA2和FB2，從而允許將瞬變風(fēng)險度RP2清楚地傳送給駕駛者。
(6)當(dāng)穩(wěn)定風(fēng)險度RP1和瞬變風(fēng)險度RP2均大于或等于預(yù)定值，且在絕對值上，相對于瞬變風(fēng)險度RP2確定的第二反作用力值Fa2和Fb2大于相對于穩(wěn)定風(fēng)險度RP1確定的第一反作用力值FA1和FB1時，控制器50對第二反作用力值Fa2和Fb2進(jìn)行加權(quán)。參照圖30(f)，在該典型實施例中，控制器50在從時間ta到tc期間對第二反作用力值Fa2和Fb2進(jìn)行加權(quán)。通過加權(quán)后的第二反作用力值Fa2和Eb2，可以將瞬變風(fēng)險度RP2清楚而印象深刻地傳送給駕駛者。
(7)當(dāng)穩(wěn)定風(fēng)險度RP1和瞬變風(fēng)險度RP2兩者均大于或等于預(yù)定值，并且如果加權(quán)后的第二反作用力值FA2和FB2大于第一反作用力值FA1和FB1時，控制器50對第二反作用力值Fa2和Fb2進(jìn)行加權(quán)。參照圖30(f)，在該典型實施例中，控制器50在從時間ta到td期間對第二反作用力值Fa2和Fb2進(jìn)行加權(quán)。優(yōu)先于相對于穩(wěn)定風(fēng)險度RP1確定的第一反作用力值FA1和FB1，選擇相對于瞬變風(fēng)險度RP2確定的加權(quán)后的第二反作用力值FA2和FB2，從而允許將瞬變風(fēng)險度RP2清楚地傳送給駕駛者。
(8)控制器50在識別出前方車輛處于運動或移動中時，對第二反作用力值Fa2和Fb2進(jìn)行加權(quán)以給出加權(quán)后的第二反作用力值FA2和FB2，從而使得可以將由運動中的前方車輛所引起的增大的風(fēng)險度傳送給駕駛者。
(9)控制器50在識別出前方車輛在減速時，對第二反作用力值Fa2和Fb2進(jìn)行加權(quán)以給出加權(quán)后的第二反作用力值FA2和FB2，從而使得可以將由運動中的前方車輛所引起的增大的風(fēng)險度傳送給駕駛者。
(10)當(dāng)通過將距離除以車輛速度而獲得的車間時間(THW)小于第一閾值Th1時，第一目標(biāo)辨別設(shè)備51a判斷出所檢測到的障礙物是目標(biāo)障礙物；當(dāng)通過將距離除以相對車輛速度而獲得的距碰撞的時間(TTC)小于第二閾值Th2時，第二目標(biāo)辨別設(shè)備51b判斷出所檢測到的障礙物是目標(biāo)障礙物。使用不同的分析提供增強(qiáng)的目標(biāo)辨別。
(11)控制器50調(diào)整來自加速器踏板62的反作用力。由于駕駛者與加速器踏板62接觸，因而可以毫無故障地將風(fēng)險度RP1或RP2傳送給駕駛者。
(12)控制器50不僅調(diào)整來自加速器踏板62的反作用力，而且還調(diào)整來自制動踏板92的反作用力。當(dāng)風(fēng)險度RP1或RP2變大時，降低來自制動踏板92的反作用力，從而通過踩踏制動踏板92輔助駕駛者操作制動器。
現(xiàn)參照圖31到33，對根據(jù)本發(fā)明的通常由附圖標(biāo)記2表示的系統(tǒng)的另一實施例進(jìn)行說明。
該實施例與圖1到30中所示的前述實施例基本相同。然而，該實施例與前述實施例的不同之處在于場景識別設(shè)備8A包括環(huán)境識別設(shè)備30。環(huán)境識別設(shè)備30是例如導(dǎo)航系統(tǒng)，并檢測在車輛5的路徑上是否有隧道或彎路。環(huán)境識別設(shè)備30將環(huán)境信息提供給控制器50A。
圖32的框圖示出了控制器50A。除使用修改后的加權(quán)設(shè)備53A代替加權(quán)設(shè)備53外，控制器50A與前述實施例的控制器50基本相同。在修改后的加權(quán)設(shè)備53A，基于由環(huán)境識別設(shè)備30提供的環(huán)境信息確定加權(quán)系數(shù)K。在該實施例中，加權(quán)設(shè)備53A響應(yīng)于來自環(huán)境識別設(shè)備30的環(huán)境信息，對相對于第二或瞬變風(fēng)險度RP2確定的第二加速器踏板和制動踏板反作用力值Fa2和Fb2進(jìn)行加權(quán)。
在該實施例中，如果通過圖33的“加權(quán)(S500A)”子程序代替圖15的“加權(quán)(S500)”子程序，則可以使用在前述實施例中所使用的包括子程序的主程序。在圖10中所示的主程序的步驟S500執(zhí)行該子程序。
在圖33中，在步驟S511，控制器50A判斷在車輛5前方是否存在隧道或彎路。如果是這種情況，則程序進(jìn)入步驟S512。在車輛5前方存在隧道或彎路時，與不存在隧道或彎路時相比，駕駛者可能較少注意前方車輛。因此，將加權(quán)系數(shù)K逐漸增大到大于1的預(yù)定值K0(例如，K0＝1.4)。在步驟S512，控制器50A判斷預(yù)定值K0是否大于或等于通過將預(yù)定增量ΔK加到在前一循環(huán)中給出的系數(shù)K_z而給出的值。
如果在步驟S512，K0大于或等于值(K_z+ΔK)，則程序進(jìn)入步驟S513。在步驟S513，控制器50A將系數(shù)K設(shè)置成(K_z+ΔK)。如果在步驟S513的詢問結(jié)果是否定的，則程序進(jìn)入步驟S514。在步驟S514，控制器50A將系數(shù)K設(shè)置成預(yù)定值K0。如果在步驟S511的詢問結(jié)果是否定的，則程序進(jìn)入步驟S515。在步驟S515，控制器50A將系數(shù)K設(shè)置成1。
使用如上所述設(shè)置的系數(shù)K，控制器50A對相對于第二或瞬變風(fēng)險度RP2確定的反作用力值Fa2和Fb2進(jìn)行加權(quán)。通過反作用力值Fa2乘以K以給出FA2和反作用力Fb2乘以K以給出FB2，進(jìn)行加權(quán)。
根據(jù)該實施例，控制器50A在識別出在車輛5前方存在隧道或彎路時，對相對于第二或瞬變風(fēng)險度RP2確定的第二反作用力值Fa2和Fb2進(jìn)行加權(quán)。這使得當(dāng)駕駛者可能較少注意在前方的前方車輛時，可以將瞬變風(fēng)險度RP2清晰地傳送給駕駛者。
周圍環(huán)境的其它例子有夜晚/白天亮度天氣(好/雨或雪)可以使用來自導(dǎo)航系統(tǒng)或GPS接收器的時間信號來判斷是白天還是夜晚。當(dāng)是夜晚時，將加權(quán)系數(shù)K設(shè)置成大于白天中的，使得瞬變風(fēng)險度RP2可以被清晰地傳送給駕駛者?？梢允褂霉鈱W(xué)傳感器或前燈的打開/關(guān)閉來檢測亮度。將加權(quán)系數(shù)K設(shè)置成天黑時比天亮?xí)r大?？梢允褂糜陚鞲衅骰蝻L(fēng)檔雨雪刷的打開/關(guān)閉來檢測天氣。將加權(quán)系數(shù)K設(shè)置成當(dāng)天氣不好時比天氣好時大。
參照圖34到41，對另一實施例進(jìn)行說明。除添加了兩個子系統(tǒng)外，該實施例與圖1到30中所示的前述實施例基本相同。
如前所述，圖34中所示的控制器50B與圖9中所示的控制器50的不同之處在于至少兩個子系統(tǒng)除包括第一和第二子系統(tǒng)外，還包括第三子系統(tǒng)51c、52c、54c和55c，以及第四子系統(tǒng)51d、52d、54d和55d。
參照圖34，將每一檢測到的障礙物與車輛5之間的位置X和方位角θ、以及車輛速度Vh給送到第三子系統(tǒng)的第一接觸可能性辨別設(shè)備51c和第四子系統(tǒng)的第二接觸可能性辨別設(shè)備51d。還將它們給送到第三子系統(tǒng)的第三風(fēng)險度(RP)計算設(shè)備52c和第四子系統(tǒng)的第四風(fēng)險度(RP)計算設(shè)備52d。
在第三子系統(tǒng)中，第一接觸可能性辨別設(shè)備51c通過基于車輛5的車輛速度和檢測到的障礙物距離車輛5的距離X實現(xiàn)第一接觸可能性辨別，判斷車輛5是否可能接觸所檢測到的障礙物。具體地，當(dāng)車間時間THW小于第三閾值Th3時，第一接觸可能性辨別設(shè)備51c判斷出車輛5可能接觸所檢測到的障礙物。閾值Th3小于第一閾值Th1。在判斷出車輛可能接觸到所檢測到的障礙物時，第一接觸可能性辨別設(shè)備51c起動第三風(fēng)險度(RP)計算設(shè)備52c、第三反作用力計算設(shè)備54c和第三彈力計算設(shè)備55c。使用圖19和20中所示的關(guān)系，第三反作用力計算設(shè)備54c確定與第三風(fēng)險度RP3相對的第三加速器踏板反作用力值FA3和與第三風(fēng)險度RP3相對的第三制動踏板反作用力值FB3作為變量。使用圖22中所示的關(guān)系，第三彈力計算設(shè)備55c確定與第三風(fēng)險度RP3相對的第三彈力值Fc3作為變量。
在第四子系統(tǒng)中，第二接觸可能性辨別設(shè)備51d通過基于相對車輛速度Vr和距離X實現(xiàn)第二接觸可能性辨別，判斷車輛5是否可能接觸所檢測到的障礙物。具體地，當(dāng)距碰撞的時間TTC小于比第二閾值Th2小的第四閾值Th4時，第二接觸可能性辨別設(shè)備51d判斷出車輛5可能接觸到所檢測到的障礙物。在判斷出車輛可能接觸到所檢測到的障礙物時，第二接觸可能性辨別設(shè)備51d起動第四風(fēng)險度(RP)計算設(shè)備52d、第四反作用力計算設(shè)備54d和第四彈力計算設(shè)備55d。在第二接觸可能性辨別設(shè)備51d判斷出車輛5可能接觸所檢測到的障礙物時，第四風(fēng)險度計算設(shè)備52d確定來自所檢測到的障礙物的第四風(fēng)險度RP4。使用圖19和20中所示的關(guān)系，第四反作用力計算設(shè)備54d確定與第四風(fēng)險度RP4相對的第四加速器踏板反作用力值FA4和與第四風(fēng)險度RP4相對的第四制動踏板反作用力值FB4作為變量。使用圖22中所示的關(guān)系，第四彈力計算設(shè)備55d確定與第四風(fēng)險度RP4相對的第四彈力值Fc4作為變量。
在由第一目標(biāo)辨別設(shè)備51a所提供的狀態(tài)周期的部分期間，允許對第三風(fēng)險度RP3進(jìn)行判斷。在由第二目標(biāo)辨別設(shè)備51b所提供的瞬變周期的部分期間，允許對第二風(fēng)險度RP2進(jìn)行判斷。
除第一和加權(quán)后的第二加速器踏板反作用力值FA1和FA2外，將第三和第四加速器踏板反作用力值FA3和FA4給送到反作用力選擇設(shè)備56。除第一和加權(quán)后的第二制動踏板反作用力值FB1和FB2外，將第三和第四制動踏板反作用力值FB3和FB4給送到反作用力選擇設(shè)備56。按照預(yù)定規(guī)則，反作用力選擇設(shè)備56選擇第一到第四加速器踏板反作用力值FA1、FA2、FA3、FA4中的合適的一個，并提供所選擇的那個作為表示最終變量FA的加速器踏板反作用力(APRF)。最終變量FA被給送到加速器踏板反作用力控制器60(見圖1)。以相同的方式，反作用力選擇設(shè)備56選擇第一到第四制動踏板反作用力值FB1、FB2、FB3、FB4中的一個，并提供所選擇的那個作為表示最終變量FB的制動踏板反作用力(BPRF)。最終變量FB被給送到制動踏板反作用力控制器90(見圖1)。
除第一和第二彈力值Fc1和Fc2外，將第三和第四彈力值Fc3和Fc4給送到彈力選擇設(shè)備57。彈力選擇設(shè)備57選擇第一到第四彈力值Fc1、Fc2、Fc3、Fc4中的合適的一個，并提供所選擇的那個作為表示最終變量Fc的彈力(RF)。最終變量Fc被給送到校正量計算設(shè)備58。
在該典型實施例中，控制器50B以軟件實現(xiàn)圖34中所示的框圖的所有設(shè)備。
圖35是示出控制器50B的運行的主控制程序的流程圖。在該實施例中，控制器50B每隔一定間隔，例如50毫秒，重復(fù)執(zhí)行該主控制程序。
參照圖10，將會理解圖35和圖10的主控制程序具有相同的步驟S100、S200、S300、S500、S1000、S1100和S1200。此外，隨著討論的進(jìn)行，將會理解圖35的控制程序的步驟S450、S650、S750、S850和S950分別與圖10的控制程序的步驟S400、S600、S700、S800和S900非常類似。然而，圖35的主控制程序具有新的步驟S350。
在圖35中，控制器50B在步驟S100進(jìn)行讀取操作，在步驟S200識別障礙物相對于車輛5的狀態(tài)，在步驟S300執(zhí)行圖11中所示的目標(biāo)辨別子程序，以判斷所檢測到的障礙物是否是目標(biāo)障礙物。
在步驟S350，控制器50B執(zhí)行圖36的接觸可能性辨別子程序。
參照圖36的接觸可能性辨別子程序，在步驟S351，控制器50B判斷所檢測到的障礙物與車輛5之間的車間時間THW是否大于或等于第三閾值Th3(Th3＜Th1)。如果是這種情況，即THW不小于Th3，則控制器50B判斷出車輛5不可能接觸到所檢測到的障礙物，并在步驟S352將THW接觸可能性標(biāo)志Flg_thw1設(shè)置成0(Flg_thw1＝0)。如果在步驟S351，車間時間THW小于Th3，則控制器50B判斷出車輛5可能接觸到所檢測到的障礙物，并在步驟S353將THW接觸可能性標(biāo)志Flg_thw1設(shè)置成1(Flg_thw1＝1)。在步驟S352或S353后，程序進(jìn)入步驟S354。
在步驟S354，控制器50B判斷所檢測到的障礙物與車輛5之間的距碰撞的時間TTC是否大于或等于第四閾值Th4(Th4＜Th2)。如果是這種情況，即TTC不小于Th4，則控制器50B判斷出車輛5不可能接觸到所檢測到的障礙物，并在步驟S355將TTC接觸可能性標(biāo)志Flg_ttc1設(shè)置成0(Flg_ttc1＝0)。如果在步驟S354，距碰撞的時間TTC小于Th4，則控制器50B判斷出車輛5可能接觸到所檢測到的障礙物，并在步驟S356將TTC接觸可能性標(biāo)志Flg_ttc1設(shè)置成1(Flg_ttc1＝1)。在步驟S355或S356后，程序進(jìn)入步驟S450(見圖35)。
在步驟S450，控制器50B執(zhí)行圖37的風(fēng)險度(RP)計算子程序。圖37和14的子程序具有共有的步驟S401、S402、S403、S404、S405、S406、S407和S408。為了簡潔，在此省略了對這些步驟的說明。
在圖34中，在步驟S409，控制器50B判斷THW接觸可能性標(biāo)志Flg_thw1是否等于1。如果是這種情況，則程序進(jìn)入步驟S410，因為車輛5可能接觸到所檢測到的障礙物。
在步驟S410，控制器50B使用第三閾值Th3和車輛速度Vh，確定第三假想彈性體的未壓縮長度L3。未壓縮長度L3可以表示為L3＝Th3×Vh …(公式11)在步驟S411，控制器50B確定第三風(fēng)險度RP3，其可以表示為RP3＝k3×(L3-X) …(公式12)其中k3是第三假想彈性體的彈簧常數(shù)。
如果在步驟S409，THW接觸可能性標(biāo)志Flg_thw1為0，則程序進(jìn)入步驟S412，因為車輛5不可能接觸到所檢測到的障礙物。在步驟S412，控制器50B將第三風(fēng)險度RP3設(shè)置成0(RP3＝0)。因為第一風(fēng)險度RP3在部分穩(wěn)定周期期間增大，所以可將其稱作穩(wěn)定風(fēng)險度。在步驟S411或S412后，程序進(jìn)入步驟S413。
在步驟S413，控制器50B判斷TTC目標(biāo)標(biāo)志Flg_ttc1是否等于1。如果是這種情況，則因為車輛5可能接觸到所檢測到的障礙物，程序進(jìn)入步驟S413。
在步驟S414，控制器50B使用第四閾值Th4和相對車輛速度Vr，確定第四假想彈性體的未壓縮長度L4。未壓縮長度L4可以表示為L4＝Th4×Vr …(公式13)在步驟S415，控制器50B確定第四風(fēng)險度RP4，其可以表示為
RP4＝k4×(L4-X) …(公式14)其中k3是第四假想彈性體的彈簧常數(shù)。
如果在步驟S413，TTC接觸可能性標(biāo)志Flg_ttc1為0，則因為車輛5不可能接觸所檢測到的障礙物，程序進(jìn)入步驟S416。在步驟S416，控制器50B將第四風(fēng)險度RP4設(shè)置成0(RP4＝0)。因為其發(fā)生在瞬變周期的部分期間，所以第四風(fēng)險度RP4可以被稱作瞬變風(fēng)險度。在步驟S415或S416后，程序進(jìn)入步驟S500(見圖10)。
在步驟S500，控制器50執(zhí)行圖15的加權(quán)子程序。
在步驟S650，控制器50B執(zhí)行圖38的反作用力計算子程序，以確定第一到第四加速器和制動踏板反作用力值FA1和FB1、FA2和FB2、FA3和FB3、以及FA4和FB4作為變量。
圖38和圖18的子程序具有共有的步驟S601、S602、S603、S604和S605。為了簡潔，在此省略對這些步驟的說明。
在圖38中，在步驟S611，控制器50B通過使用圖19中所示的關(guān)系，確定相對于第三或穩(wěn)定風(fēng)險度RP3的第三加速器踏板反作用力值FA3。
在步驟S612，控制器50B通過使用圖19中所示的關(guān)系，確定相對于第四或瞬變風(fēng)險度RP4的第四加速器踏板反作用力值FA4。
在步驟S613，控制器50B通過使用圖20中所示的關(guān)系，確定相對于第三或穩(wěn)定風(fēng)險度RP3的第三制動踏板反作用力值FB3。
在步驟S614，控制器50B通過使用圖20中所示的關(guān)系，確定相對于第四或瞬變風(fēng)險度RP4的第四制動踏板反作用力值FB4。
在步驟S650確定第一到第四加速器和制動踏板反作用力值FA1和FB1、FA2和FB2、FA3和FB3、FA4和FB4后，程序進(jìn)入步驟S750。
在步驟S750，控制器50B執(zhí)行圖39的彈力計算子程序。圖39和21的子程序具有共有的步驟S701和S702。
在圖39中，在步驟S703，控制器50B通過使用圖22中所示的關(guān)系，確定相對于第三或穩(wěn)定風(fēng)險度RP3的第三彈力值Fc3作為變量。
在下一個步驟S704，控制器50B通過使用圖22中所示的關(guān)系，確定相對于第四或瞬變風(fēng)險度RP4的第四彈力值Fc4作為變量。
在步驟S750確定彈力值Fc1、Fc2、Fc3和Fc4后，程序進(jìn)入步驟S850。
在步驟S850，控制器50B執(zhí)行圖40的反作用力選擇子程序。
在圖40中，在步驟S811，控制器50B選擇包括反作用力值FA1、FA2、FA3和FA4的一組加速器踏板反作用力值中的絕對值最大的一個，并提供所選擇的那個作為表示最終變量FA的加速器踏板反作用力。
在步驟S812，控制器50B選擇包括反作用力值FB1、FB2、FB3和FB4的一組制動踏板反作用力值中的絕對值最小的一個，并提供所選擇的那個作為表示最終變量FB的制動踏板反作用力。
在步驟S950，控制器50B執(zhí)行圖41的彈力選擇子程序。
在圖41中，在步驟S911，控制器50B選擇包括第一到第四彈力值Fc1、Fc2、Fe3和Fe4的一組彈力值中的最大的一個，并提供所選擇的那個作為最終變量Fc。
在步驟S950后，控制器50B進(jìn)入步驟S1000、S1100和S1200。
如上所述，第一接觸可能性辨別設(shè)備51c基于距離X和車輛速度Vh，判斷車輛5是否可能接觸到前方車輛的可能性。在判斷出車輛5可能接觸到前方障礙物時，第三風(fēng)險度(RP)計算設(shè)備52c確定第三或穩(wěn)定風(fēng)險度RP3。第三反作用力計算設(shè)備54c基于第三或穩(wěn)定風(fēng)險度RP3，確定加速器和制動踏板反作用力值FA3和FB3。第二接觸可能性辨別設(shè)備51d基于距離X和相對車輛速度Vr，判斷車輛5是否可能接觸到前方車輛的可能性。在判斷出車輛5可能接觸到前方障礙物時，第四風(fēng)險度(RP)計算設(shè)備52d確定第四或瞬變風(fēng)險度RP4。第四反作用力計算設(shè)備54d基于第四或瞬變風(fēng)險度RP4，確定加速器和制動踏板反作用力值FA4和FB4。反作用力選擇設(shè)備56選擇包括第一到第四反作用力值FA1到FA4的一組加速器踏板反作用力值中的絕對值最大的一個，并提供所選擇的那個作為表示最終變量FA的加速器踏板反作用力。反作用力選擇設(shè)備56選擇制動踏板反作用力值FB1到FB4中絕對值最大的一個，并提供所選擇的那個作為表示最終變量FB的制動踏板反作用力。
在基于第三或穩(wěn)定風(fēng)險度RP3確定第三彈力值Fc3和基于第四或瞬變風(fēng)險度RP4確定第四彈力值Fc4后，彈力選擇設(shè)備57選擇包括第一到第四彈力值Fc1到Fc4的一組彈力值中的絕對值最大的一個，并提供所選擇的那個作為表示最終變量Fc的彈力。
在該實施例中，執(zhí)行了反作用力控制和驅(qū)動力控制。本發(fā)明不局限于此例?？梢詢H使用反作用力控制和驅(qū)動力控制中的一個。
在這些實施例中，執(zhí)行了加速器踏板反作用力控制和制動踏板反作用力控制。本發(fā)明不局限于該例子?？梢詢H使用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。
盡管詳細(xì)說明了用于執(zhí)行本發(fā)明的最佳方式，但是對本發(fā)明所涉及的領(lǐng)域熟悉的技術(shù)人員將能識別如以下權(quán)利要求所限定的用于實踐本發(fā)明的各種可選的設(shè)計和實施例。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的用于輔助駕駛者操作在道路上行駛的車輛的方法和系統(tǒng)，可以將車輛正接近障礙物的瞬變信息、以及車輛正跟隨在車輛前方的障礙物的穩(wěn)定信息，提供給駕駛者。因此，此方法和系統(tǒng)可適用于機(jī)動車輛等各種移動體，預(yù)期會廣范圍內(nèi)得到應(yīng)用。
權(quán)利要求
1.一種用于輔助駕駛者操作在路上行駛的車輛的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括反作用力設(shè)備，其分別基于關(guān)于該車輛和在該車輛的路徑上檢測到的障礙物的穩(wěn)定信息和瞬變信息，確定不同的反作用力值；駕駛者控制式輸入設(shè)備，其可由駕駛者手動操作；以及致動器，其與該駕駛者控制式輸入設(shè)備連接，并響應(yīng)于該反作用力設(shè)備，通過來自該駕駛者控制式輸入設(shè)備的反作用力輸入選擇性地將該反作用力值傳送給駕駛者。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，該穩(wěn)定信息包括該車輛的速度和從該車輛到該障礙物的距離，該瞬變信息包括從該車輛到該障礙物的該距離和該車輛相對于該障礙物的相對速度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，該反作用力設(shè)備包括風(fēng)險度計算設(shè)備，該風(fēng)險度計算設(shè)備基于該穩(wěn)定信息和該瞬變信息確定不同的風(fēng)險度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，該反作用力設(shè)備包括反作用力計算設(shè)備，該反作用力計算設(shè)備分別計算作為不同風(fēng)險度的函數(shù)的不同的反作用力值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，該反作用力設(shè)備包括加權(quán)設(shè)備，其對基于該瞬變信息的反作用力值進(jìn)行加權(quán)；以及反作用力選擇設(shè)備，其從基于該穩(wěn)定信息的反作用力值和基于該加權(quán)后的瞬變信息的反作用力值中選擇具有最大絕對值的反作用力值，該反作用力選擇設(shè)備將表示所選擇的反作用力值的信號提供給該致動器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，該反作用力設(shè)備包括第一目標(biāo)辨別設(shè)備，其通過基于該車輛的速度和從該車輛到所檢測到的障礙物的距離實現(xiàn)第一目標(biāo)辨別，判斷所檢測到的障礙物是否是目標(biāo)障礙物；以及第二目標(biāo)辨別設(shè)備，其通過基于從該車輛到所檢測到的障礙物的距離和該車輛相對于所檢測到的障礙物的相對速度實現(xiàn)第二目標(biāo)辨別，判斷所檢測到的障礙物是否是目標(biāo)障礙物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括第一彈力計算設(shè)備，用于確定相對于第一風(fēng)險度的第一彈力值；第二彈力計算設(shè)備，用于確定相對于第二風(fēng)險度的第二彈力；彈力選擇設(shè)備，用于從包括該第一和第二彈力值的一組彈力值中選擇絕對值最大的一個；校正量計算設(shè)備，用于接收所選擇的彈力值，并確定校正量；以及校正設(shè)備，用于響應(yīng)于該校正量，減小施加于該車輛的驅(qū)動力。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括傳感器，用于檢測駕駛者功率需求；驅(qū)動力請求生成設(shè)備，用于接收該駕駛者功率需求，并生成相對于該駕駛者功率需求的驅(qū)動力請求；以及發(fā)動機(jī)控制器，用于響應(yīng)于生成施加于該車輛的驅(qū)動力的該驅(qū)動力請求，控制該車輛的發(fā)動機(jī)；并且其中，該校正設(shè)備響應(yīng)于所確定的校正量，在提供減小的驅(qū)動力的方向上修改所生成的驅(qū)動力與該駕駛者功率需求之間的關(guān)系。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括傳感器，用于檢測駕駛者制動需求；制動力請求生成設(shè)備，用于接收該駕駛者制動需求，并生成相對于該駕駛者制動需求的制動力請求；以及制動控制器，用于響應(yīng)于生成施加于該車輛的制動力的該制動力請求，控制該車輛的制動系統(tǒng)；并且其中，該校正設(shè)備在提供增大的制動力的方向上修改所生成的制動力與該駕駛者制動需求之間的關(guān)系。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)不同風(fēng)險度均大于預(yù)定值時，該加權(quán)設(shè)備對基于該瞬變信息的反作用力值進(jìn)行加權(quán)。
11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)基于該瞬變信息的反作用力值大于基于該穩(wěn)定信息的反作用力值，且不同風(fēng)險度均大于預(yù)定值時，該加權(quán)設(shè)備對基于該瞬變信息的反作用力值進(jìn)行加權(quán)。
12.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，如果加權(quán)后的基于該瞬變信息的反作用力大于基于該穩(wěn)定信息的反作用力值，且不同風(fēng)險度均大于預(yù)定值，則該加權(quán)設(shè)備對基于該瞬變信息的反作用力值進(jìn)行加權(quán)。
13.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括檢測該車輛路徑中的障礙物的場景識別設(shè)備，該場景識別設(shè)備用于判斷該障礙物是靜止的還是運動的，其中，在判斷出該障礙物處于運動中時與判斷出該障礙物處于靜止時相比，該加權(quán)設(shè)備對基于該瞬變信息的反作用力值進(jìn)行更大的加權(quán)。
14.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括檢測該車輛路徑中的障礙物的場景識別設(shè)備，該場景識別設(shè)備用于判斷該障礙物是否正在減速，其中，在判斷出該障礙物正在減速時與判斷出該障礙物未減速時相比，該加權(quán)設(shè)備對基于該瞬變信息的反作用力值進(jìn)行更大的加權(quán)。
15.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)通過該距離除以該車輛速度所獲得的車間時間(THW)小于第一閾值時，該第一目標(biāo)辨別設(shè)備判斷出所檢測到的障礙物是目標(biāo)障礙物；以及當(dāng)通過該距離除以該相對車輛速度所獲得的距碰撞的時間(TTC)小于第二閾值時，該第二目標(biāo)辨別設(shè)備判斷出所檢測到的障礙物是目標(biāo)障礙物。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，該駕駛者控制式輸入設(shè)備包括加速器踏板和制動踏板中的至少一個。
17.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，該風(fēng)險度計算設(shè)備包括分別計算作為不同風(fēng)險度的第一和第二風(fēng)險度的第一和第二風(fēng)險度計算設(shè)備，以及該反作用力計算設(shè)備包括分別計算作為不同反作用力值的第一和第二反作用力值的第一和第二反作用力計算設(shè)備，該系統(tǒng)還包括第一接觸可能性辨別設(shè)備，用于通過基于該距離和該車輛速度實現(xiàn)接觸可能性辨別，判斷該車輛是否可能接觸到所檢測到的障礙物；第三風(fēng)險度計算設(shè)備，用于在通過該第一接觸可能性辨別設(shè)備判斷出該車輛可能接觸到所檢測到的障礙物時，確定來自所檢測到的障礙物的第三風(fēng)險度；第三反作用力計算設(shè)備，用于確定相對于該第三風(fēng)險度的第三反作用力值；第二接觸可能性辨別設(shè)備，用于通過基于該距離和該相對車輛速度實現(xiàn)接觸可能性辨別，判斷該車輛是否可能接觸到所檢測到的障礙物；第四風(fēng)險度計算設(shè)備，用于在通過該第二接觸可能性辨別設(shè)備判斷出該車輛可能接觸到所檢測到的障礙物時，確定來自所檢測到的障礙物的第四風(fēng)險度；以及第四反作用力計算設(shè)備，用于確定相對于該第四風(fēng)險度的第四反作用力值，并且其中，除該第一反作用力值和該加權(quán)后的第二反作用力值外，該組反作用力值還包括該第三和第四反作用力值，因而該反作用力選擇設(shè)備在該第一反作用力值、該加權(quán)后的第二反作用力值、該第三反作用力值和該第四反作用力值中選擇最大的一個。
18.一種車輛，其包括場景識別設(shè)備，用于檢測該車輛路徑中的障礙物；第一目標(biāo)辨別設(shè)備，用于通過基于該車輛的車輛速度和從該車輛到所檢測到的障礙物的距離實現(xiàn)第一目標(biāo)辨別，判斷所檢測到的障礙物是否是目標(biāo)障礙物；第一風(fēng)險度計算設(shè)備，用于在通過該第一目標(biāo)辨別設(shè)備判斷出所檢測到的障礙物是目標(biāo)障礙物時，判斷來自所檢測到的障礙物的第一風(fēng)險度；第一反作用力計算設(shè)備，用于確定相對于該第一風(fēng)險度的第一反作用力值；第二目標(biāo)辨別設(shè)備，用于通過基于到所檢測到的障礙物的距離和該車輛相對于所檢測到的障礙物的相對車輛速度實現(xiàn)第二目標(biāo)辨別，判斷所檢測到的障礙物是否是目標(biāo)障礙物；第二風(fēng)險度計算設(shè)備，用于在通過該第二目標(biāo)辨別設(shè)備判斷出所檢測到的障礙物是目標(biāo)障礙物時，確定來自所檢測到的障礙物的第二風(fēng)險度；第二反作用力計算設(shè)備，用于確定相對于該第二風(fēng)險度的第二反作用力值；加權(quán)設(shè)備，用于對該第二反作用力值進(jìn)行加權(quán)；反作用力選擇設(shè)備，用于選擇包括該第一反作用力值和該加權(quán)后的第二反作用力值的一組反作用力值中絕對值最大的一個，并提供表示所選擇的反作用力值的輸出信號；駕駛者控制式輸入設(shè)備，其可由駕駛者手動操作；以及致動器，其與該駕駛者控制式輸入設(shè)備連接，并用于響應(yīng)于該輸出信號，通過來自該駕駛者控制式輸入設(shè)備的反作用力輸入將所選擇的反作用力值傳送給駕駛者。
19.一種用于輔助駕駛者操作在道路上行駛的車輛的方法，該方法包括以下步驟檢測該車輛路徑中的障礙物；通過基于該車輛的車輛速度和從該車輛到所檢測到的障礙物的距離實現(xiàn)第一目標(biāo)辨別，判斷所檢測到的障礙物是否是目標(biāo)障礙物；在通過該第一目標(biāo)辨別判斷出所檢測到的障礙物是目標(biāo)障礙物時，確定來自所檢測到的障礙物的第一風(fēng)險度；確定相對于該第一風(fēng)險度的第一反作用力值；通過基于到所檢測到的障礙物的距離和該車輛相對于所檢測到的障礙物的相對車輛速度實現(xiàn)第二目標(biāo)辨別，判斷所檢測到的障礙物是否是目標(biāo)障礙物；在通過該第二目標(biāo)辨別判斷出所檢測到的障礙物為目標(biāo)障礙物時，確定來自所檢測到的障礙物的第二風(fēng)險度；確定相對于該第二風(fēng)險度的第二反作用力值；對該第二反作用力值進(jìn)行加權(quán)；選擇包括該第一反作用力值和該加權(quán)后的第二反作用力值的一組反作用力值中絕對值最大的一個，并提供表示所選擇的反作用力值的輸出信號；通過來自駕駛者可以手動操作的該駕駛者控制式輸入設(shè)備的反作用力輸入，將由該輸出信號表示的所選擇的反作用力值傳送給駕駛者。
20.一種用于輔助駕駛者操作在道路上行駛的車輛的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括用于檢測該車輛前方的障礙物的部件；用于對所檢測到的障礙物進(jìn)行不同分析中的一種分析，以提供允許確定來自所檢測到的障礙物的風(fēng)險度的不同的部分重疊周期中的一個，從而給出變量的部件；用于從同時出現(xiàn)的變量中選擇出一個，以將變量相互連接成跨越至少兩個相鄰的不同周期的最終變量的部件；以及用于通過觸摸式輸入將該最終變量傳送給駕駛者的部件。
全文摘要
一種用于輔助駕駛者操作在道路上行駛的車輛的系統(tǒng)和方法，其包括用于檢測車輛路徑中的障礙物的場景識別設(shè)備?；诘剿鶛z測到的障礙物的距離(X)和車輛的車輛速度(Vh)，實現(xiàn)第一目標(biāo)辨別?；诰嚯x(X)和車輛相對于所檢測到的障礙物的相對車輛速度(Vr)，實現(xiàn)第二目標(biāo)辨別。在通過第一目標(biāo)辨別判斷出所檢測到的障礙物是目標(biāo)障礙物時，相對于來自所檢測到的障礙物的第一風(fēng)險度(RP1)確定第一反作用力值(FA1、FB1)。在通過第二目標(biāo)辨別判斷出所檢測到的障礙物是目標(biāo)障礙物時，相對于來自所檢測到的障礙物的第二風(fēng)險度(RP2)確定第二反作用力值(Fa2、Fb2)。對第二反作用力值(Fa2、Fb2)進(jìn)行加權(quán)。在包括第一反作用力值(FA1、FB1)和加權(quán)后的第二反作用力值(FA2、FB2)的一組反作用力值中選擇最大的一個。通過來自駕駛者控制式輸入設(shè)備(62、92)的反作用力輸入，將所選擇的反作用力值(FA、FB)傳送給駕駛者。
文檔編號B60W10/18GK1926002SQ200580006698
公開日2007年3月7日 申請日期2005年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月3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