專利名稱：車輛控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上已經(jīng)提出了(例如JP3432881B2)用于確定在車輛之前的道路的形狀并且控制車輛速度的車輛控制系統(tǒng)。依照J(rèn)P3432881B2中的車輛控制系統(tǒng)，當(dāng)車輛以預(yù)定的減速度從車輛速度V0減速時，可以確定行進(jìn)直至車輛在預(yù)定時間t2內(nèi)停止的距離(預(yù)見距離)。試驗車輛位置設(shè)置在車輛前面且它們之間具有預(yù)見距離。第二參考節(jié)點設(shè)置在試驗車輛位置處，并且第三參考節(jié)點設(shè)置在第二參考節(jié)點之前的位置上且在它們之間具有距離A(即，車輛速度V0×預(yù)定的定時t1)。另外，可以獲得可能的行進(jìn)車輛速度，該行進(jìn)車輛速度用于使車輛在第二和第三參考節(jié)點之間行進(jìn)且具有參考側(cè)向加速度或減速度。當(dāng)確定了車輛前面存在彎道并且車輛速度V0大于可能的行進(jìn)車輛速度時，車輛就會由車輛速度控制裝置自動地減速，這樣它就可以沿著彎道安全地行進(jìn)。
然而，當(dāng)車輛速度V0大于可能的行進(jìn)車輛速度時，上面的車輛控制系統(tǒng)中的車輛速度控制裝置就會不設(shè)置目標(biāo)車輛速度以使車輛自動地減速以使得車輛以目標(biāo)車輛速度行進(jìn)。因此，車輛就可能會通過自動減速進(jìn)行不適當(dāng)減速。
另外，當(dāng)車輛速度V0小于可能的行進(jìn)車輛速度時，上面的車輛速度控制裝置不會自動地使車輛加速。因此，當(dāng)車輛沿著彎道行進(jìn)時，車輛速度控制裝置不能以充分的方式輔助車輛駕駛員進(jìn)行他/她對車輛的駕駛操作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決了上述弊病。因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種車輛控制系統(tǒng)，該車輛控制系統(tǒng)可以使車輛減速，這樣車輛就能夠沿著道路的彎道以車輛速度移動，車輛能夠以該車輛速度安全地行進(jìn)。本發(fā)明的一個目的是提供一種車輛控制系統(tǒng)，當(dāng)車輛沿著彎道行進(jìn)時，該車輛控制系統(tǒng)能夠以充分的方式輔助車輛駕駛員進(jìn)行他/她對車輛的駕駛操作。
要實現(xiàn)本發(fā)明的目的，提供了一種用于控制車輛的車輛控制系統(tǒng)。該車輛控制系統(tǒng)包括距離獲得裝置、評價指標(biāo)計算裝置、曲率半徑獲得裝置、目標(biāo)車輛速度設(shè)置裝置、車輛速度獲得裝置、目標(biāo)車輛減速度計算裝置和車輛控制裝置。距離獲得裝置用于獲得車輛和道路上的道路相關(guān)物體之間的距離。道路相關(guān)物體是沿著車輛的移動方向的延長線設(shè)置的物體，并且位于道路彎道的邊界上或邊界附近，其中，彎道出現(xiàn)在車輛前面。評價指標(biāo)計算裝置用于計算表示車輛和道路相關(guān)物體之間的位置關(guān)系的接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)。當(dāng)車輛接近道路相關(guān)物體時，車輛和道路相關(guān)物體之間的相對速度增大，并且接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)會在該相對速度增大時增大。用于相對速度的接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)會在該距離減小時以更快的速率增大。道路曲率半徑獲得裝置用于獲得彎道的曲率半徑。目標(biāo)車輛速度設(shè)置裝置用于基于彎道的曲率半徑設(shè)置車輛的目標(biāo)車輛速度，車輛將沿著彎道以該目標(biāo)車輛速度行進(jìn)。車輛速度獲得裝置用于獲得車輛的當(dāng)前速度。目標(biāo)車輛減速度計算裝置用于基于接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)、距離、車輛的當(dāng)前速度和目標(biāo)車輛速度計算目標(biāo)車輛減速度，車輛以該目標(biāo)車輛減速度受到控制來行進(jìn)，這樣車輛就以該目標(biāo)車輛速度沿著彎道行進(jìn)。車輛控制裝置用于在車輛的速度大于目標(biāo)車輛速度時控制車輛來減速，這樣車輛的減速度就與目標(biāo)車輛減速度一致。
要實現(xiàn)本發(fā)明的目的，還提供了一種用于控制車輛的車輛控制系統(tǒng)。該車輛控制系統(tǒng)包括距離獲得裝置、評價指標(biāo)計算裝置、曲率半徑獲得裝置、目標(biāo)車輛速度設(shè)置裝置、車輛速度獲得裝置、目標(biāo)車輛加速度/減速度計算裝置和車輛控制裝置。距離獲得裝置用于獲得車輛和道路上的道路相關(guān)物體之間的距離。道路相關(guān)物體是沿著車輛的移動方向的延長線設(shè)置的物體，并且位于道路彎道的邊界上或邊界附近，其中，彎道出現(xiàn)在車輛前面。評價指標(biāo)計算裝置用于計算表示車輛和道路相關(guān)物體之間的位置關(guān)系的接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)。當(dāng)車輛接近道路相關(guān)物體時，車輛和道路相關(guān)物體之間的相對速度增大，并且接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)會在該相對速度增大時增大。用于相對速度的接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)會在該距離減小時以更快的速率增大。道路曲率半徑獲得裝置用于獲得彎道的曲率半徑。目標(biāo)車輛速度設(shè)置裝置用于基于彎道的曲率半徑設(shè)置車輛的目標(biāo)車輛速度，車輛將沿著彎道以該目標(biāo)車輛速度行進(jìn)。車輛速度獲得裝置用于獲得車輛的當(dāng)前速度。目標(biāo)車輛加速度/減速度計算裝置用于基于接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)、距離、車輛的當(dāng)前速度和目標(biāo)車輛速度計算目標(biāo)車輛加速度或減速度，車輛以該目標(biāo)車輛加速度或減速度受到控制來行進(jìn)，這樣車輛就以該目標(biāo)車輛速度沿著彎道行進(jìn)。車輛控制裝置用于基于車輛的當(dāng)前速度和目標(biāo)車輛速度之間的比較對車輛進(jìn)行控制，這樣車輛的加速度或減速度就分別與目標(biāo)車輛加速度或減速度一致。
同樣，為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，提供了一種用于控制車輛的車輛控制系統(tǒng)。該車輛控制系統(tǒng)包括距離獲得裝置、相對速度獲得裝置、評價指標(biāo)計算裝置、轉(zhuǎn)彎半徑計算裝置、目標(biāo)側(cè)向加速度設(shè)置裝置、目標(biāo)相對速度計算裝置、目標(biāo)相對減速度計算裝置和車輛控制裝置。距離獲得裝置用于獲得車輛和道路上的障礙物之間的距離。障礙物出現(xiàn)在道路上，且它沿車輛的移動方向位于車輛的前面。相對速度獲得裝置用于獲得車輛和障礙物之間的相對速度。評價指標(biāo)計算裝置用于計算表示車輛和障礙物之間的位置關(guān)系的接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)。當(dāng)車輛接近障礙物時，相對速度增大，并且接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)會在該相對速度增大時增大。用于相對速度的接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)會在該距離減小時以更快的速率增大。轉(zhuǎn)彎半徑計算裝置用于基于距離計算車輛的轉(zhuǎn)彎半徑，該轉(zhuǎn)彎半徑是車輛避免與障礙物碰撞所必需的。目標(biāo)側(cè)向加速度設(shè)置裝置用于設(shè)置側(cè)向加速度的目標(biāo)值，該目標(biāo)值是通過車輛的駕駛員避免膨脹的轉(zhuǎn)向操作而沿車輛的側(cè)向方向在車輛中生成的。目標(biāo)相對速度計算裝置用于基于轉(zhuǎn)彎半徑和側(cè)向加速度的目標(biāo)值計算車輛和障礙物之間的目標(biāo)相對速度。目標(biāo)相對減速度計算裝置用于基于距離、相對速度和接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)計算車輛和障礙物之間的目標(biāo)相對減速度。車輛控制裝置用于在相對速度大于目標(biāo)相對速度時使車輛減速，這樣車輛和障礙物之間的相對減速度就與目標(biāo)相對減速度一致。車輛由車輛控制裝置控制來以目標(biāo)相對減速度移動，這樣車輛就減速至目標(biāo)相對速度。
另外，要實現(xiàn)本發(fā)明的目的，還提供了一種用于控制車輛的車輛控制系統(tǒng)。該車輛控制系統(tǒng)包括距離獲得裝置、評價指標(biāo)計算裝置、曲率半徑獲得裝置、目標(biāo)車輛速度設(shè)置裝置、車輛速度獲得裝置、相對速度獲得裝置、轉(zhuǎn)彎半徑計算裝置、目標(biāo)側(cè)向加速度設(shè)置裝置、目標(biāo)相對速度計算裝置、目標(biāo)車輛加速度/減速度計算裝置、目標(biāo)相對減速度計算裝置和車輛控制裝置。距離獲得裝置用于獲得車輛與障礙物和道路相關(guān)物體之一之間的距離。車輛沿著道路行進(jìn)，并且障礙物出現(xiàn)在道路的彎道上，其中，彎道沿車輛的移動方向出現(xiàn)在車輛的前面。道路相關(guān)物體是位于彎道的邊界或該邊界附近的物體。評價指標(biāo)計算裝置用于計算表示車輛與障礙物和道路相關(guān)物體之一之間的位置關(guān)系的接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)。在車輛接近障礙物和道路相關(guān)物體之一時，車輛與障礙物和道路相關(guān)物體之一之間的相對速度會增大，并且接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)會在該相對速度增大時增大。用于相對速度的接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)會在該距離減小時以更快的速率增大。道路曲率半徑獲得裝置用于獲得彎道的曲率半徑。目標(biāo)車輛速度設(shè)置裝置用于基于彎道的曲率半徑設(shè)置車輛的目標(biāo)車輛速度，車輛將沿著彎道以該目標(biāo)車輛速度行進(jìn)。車輛速度獲得裝置用于獲得車輛的當(dāng)前速度。相對速度獲得裝置用于獲得車輛和障礙物之間的相對速度。轉(zhuǎn)彎半徑計算裝置用于基于車輛和障礙物之間的距離計算車輛的轉(zhuǎn)彎半徑，該轉(zhuǎn)彎半徑是車輛避免與障礙物碰撞所必需的。目標(biāo)側(cè)向加速度設(shè)置裝置用于設(shè)置側(cè)向加速度的目標(biāo)值，該目標(biāo)值是通過車輛的駕駛員避免膨脹的轉(zhuǎn)向操作而沿車輛的側(cè)向方向在車輛中生成的。目標(biāo)相對速度計算裝置用于基于轉(zhuǎn)彎半徑和側(cè)向加速度的目標(biāo)值計算車輛和障礙物之間的目標(biāo)相對速度。目標(biāo)車輛加速度/減速度計算裝置用于基于車輛和道路相關(guān)物體之間的接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)、車輛和道路相關(guān)物體之間的距離、車輛的當(dāng)前速度和目標(biāo)車輛速度計算目標(biāo)車輛加速度或減速度，車輛以該目標(biāo)車輛加速度或減速度受到控制來行進(jìn)，這樣車輛就沿著彎道以目標(biāo)車輛速度移動。目標(biāo)相對減速度計算裝置用于基于車輛和障礙物之間的距離、相對速度和車輛和障礙物之間的接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)計算車輛和障礙物之間的目標(biāo)相對減速度。車輛控制裝置用于在障礙物出現(xiàn)在彎道上并且相對速度大于目標(biāo)相對速度時控制車輛減速，這樣車輛和障礙物之間的相對減速度就與目標(biāo)相對減速度一致，其中，車輛由車輛控制裝置進(jìn)行控制從而以目標(biāo)相對減速度行進(jìn)，這樣車輛就減速至目標(biāo)相對速度。同樣，在障礙物并不出現(xiàn)在彎道上時，車輛控制裝置用于基于車輛的當(dāng)前速度和目標(biāo)車輛速度之間的比較控制車輛，這樣車輛的加速度或減速度就分別與目標(biāo)車輛加速度或減速度一致。
另外，為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，還提供了一種用于控制車輛的車輛控制系統(tǒng)。該車輛控制系統(tǒng)包括距離檢測裝置、相對速度檢測裝置、評價指標(biāo)計算裝置、減速度目標(biāo)值計算裝置、減速度目標(biāo)值確定裝置、目標(biāo)值設(shè)置裝置、目標(biāo)車輛減速度計算裝置和制動力控制裝置。距離獲得裝置用于獲得車輛和道路上的道路相關(guān)物體之間的距離。道路相關(guān)物體是沿著車輛的移動方向的延長線設(shè)置的物體，并且位于道路彎道的邊界上或邊界附近，其中，彎道出現(xiàn)在車輛前面。相對速度檢測裝置用于檢測車輛和道路相關(guān)物體之間的相對速度。評價指標(biāo)計算裝置用于計算表示車輛和道路相關(guān)物體之間的位置關(guān)系的接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)。當(dāng)車輛接近道路相關(guān)物體時，相對速度增大，并且接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)會在該相對速度增大時增大。用于相對速度的接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)會在該距離減小時以更快的速率增大。減速度目標(biāo)計算裝置用于基于車輛的正常減速度、距離和相對速度來計算減速度目標(biāo)。減速度目標(biāo)表示定時指標(biāo)，在車輛進(jìn)行到彎道或是沿著彎道行進(jìn)時，由車輛的制動系統(tǒng)施加的制動力以該定時指標(biāo)進(jìn)行控制。減速度目標(biāo)確定裝置用于確定接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)是否大于減速度目標(biāo)。目標(biāo)值設(shè)置裝置用于設(shè)置接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)的目標(biāo)值，這樣當(dāng)距離減小時，接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)的目標(biāo)值就從初始值以恒定的斜率線性地增大。初始值是在減速度目標(biāo)確定裝置確定接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)大于減速度目標(biāo)時的接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)。恒定斜率是在減速度目標(biāo)確定裝置確定接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)大于減速度目標(biāo)時接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)的斜率。目標(biāo)車輛減速度計算裝置用于基于車輛和道路相關(guān)物體之間的目標(biāo)相對速度和車輛與道路相關(guān)物體之間的當(dāng)前相對速度計算目標(biāo)車輛減速度，其中，目標(biāo)相對速度是基于接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)的目標(biāo)值獲得的。制動力控制裝置用于控制通過制動系統(tǒng)施加的制動力，這樣在車輛進(jìn)行到彎道或是沿著彎道行進(jìn)時，車輛的減速度就與目標(biāo)車輛減速度一致。
最后，為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，提供了一種用于控制車輛的車輛控制系統(tǒng)。該車輛控制系統(tǒng)包括距離獲得裝置、相對速度檢測裝置、評價指標(biāo)計算裝置、目標(biāo)值設(shè)置裝置、目標(biāo)車輛減速度計算裝置和制動力控制裝置。距離獲得裝置用于獲得車輛和道路上的道路相關(guān)物體之間的距離。道路相關(guān)物體是沿著車輛的移動方向的延長線設(shè)置的物體，并且位于道路彎道的邊界上或邊界附近，其中，彎道出現(xiàn)在車輛前面。相對速度檢測裝置用于檢測車輛和道路相關(guān)物體之間的相對速度。評價指標(biāo)計算裝置用于計算表示車輛和道路相關(guān)物體之間的位置關(guān)系的接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)。當(dāng)車輛接近道路相關(guān)物體時，相對速度增大，并且接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)會在該相對速度增大時增大。用于相對速度的接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)會在該距離減小時以更快的速率增大。目標(biāo)值設(shè)置裝置用于設(shè)置接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)的目標(biāo)值，這樣當(dāng)距離減小時，接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)的目標(biāo)值就從初始值以恒定的斜率線性地增大。所述初始值是在車輛的駕駛員開始駕駛操作以在車輛進(jìn)行到彎道或是沿彎道行進(jìn)時使車輛減速時的接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)。恒定斜率是在駕駛員開始駕駛操作以使車輛減速時接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)的斜率。目標(biāo)車輛減速度計算裝置用于基于車輛和道路相關(guān)物體之間的目標(biāo)相對速度和車輛與道路相關(guān)物體之間的當(dāng)前相對速度計算目標(biāo)車輛減速度，其中，目標(biāo)相對速度是基于接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)的目標(biāo)值獲得的。制動力控制裝置用于控制通過車輛的制動系統(tǒng)施加的制動力，這樣在車輛進(jìn)行到彎道或是沿著彎道行進(jìn)時，車輛的減速度就與目標(biāo)車輛減速度一致。


通過下列說明、所附權(quán)利要求書和附圖將會最佳地理解本發(fā)明及其附加的目標(biāo)、特征和優(yōu)點，其中圖1是顯示依照本發(fā)明的第一實施例的車輛駕駛輔助系統(tǒng)的總體配置的框圖；圖2是顯示車輛和道路相關(guān)物體之間當(dāng)前接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)的示意性視圖；圖3是依照第一實施例的車輛控制單元的功能框圖；圖4是一個示意性視圖，它顯示了依照第一實施例的道路彎道的曲率半徑、道路相關(guān)物體和車輛的前端之間的距離、車輛的前端與車輛前輪的中心軸之間的距離以及車輛寬度的中點和前輪的中心軸上的道路相關(guān)物體之間的距離；圖5A是顯示依照第一實施例的車道標(biāo)記、反射板、護欄和路緣石的實例的示意圖；圖5B是顯示依照第一實施例的電線桿和描畫器的示意圖；圖6是顯示在依照第一實施例的彎道行進(jìn)ECU中執(zhí)行的控制處理的流程圖；
圖7是顯示依照本發(fā)明的第二實施例的車輛駕駛輔助系統(tǒng)的總體配置的框圖；圖8是顯示車輛和障礙物例如前一個車輛之間的當(dāng)前接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)的示意性視圖；圖9是根據(jù)第二實施例的車輛控制單元的功能框圖；圖10A是顯示車輛的投影面的未來軌跡的示意性視圖；圖10B是顯示車輛的投影面的示意性視圖；圖11是顯示車輛避免與前一個車輛碰撞所需的轉(zhuǎn)彎半徑的示意性視圖；圖12是顯示在根據(jù)第二實施例的彎道行進(jìn)ECU中執(zhí)行的控制處理的流程圖；圖13是顯示依照本發(fā)明的第三實施例的車輛制動控制系統(tǒng)的總體配置的框圖；圖14是顯示接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)的變化特性的圖形；圖15是顯示制動力的輔助控制的流程圖；圖16是顯示一種用于計算目標(biāo)接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)的方法的示意性圖；并且圖17是顯示依照本發(fā)明的第四實施例的制動力的控制的流程圖。
具體實施例方式
下面將參照附圖描述本發(fā)明的實施例。這些實施例將相對于本發(fā)明的車輛控制系統(tǒng)在車輛駕駛輔助系統(tǒng)上的應(yīng)用而進(jìn)行描述。
(第一實施例)圖1顯示了依照第一實施例的車輛駕駛輔助系統(tǒng)的總體配置。如圖1所示，車輛駕駛輔助系統(tǒng)包括VSC_ECU 10、舵角傳感器20、G傳感器30、橫擺角速度傳感器40、ENG_ECU 50、CCD攝像機60a、圖像識別處理器60b、雷達(dá)70、操作開關(guān)80、導(dǎo)航系統(tǒng)90和彎道行進(jìn)ECU 100。
VSC_ECU 10控制向車輛施加制動力的制動驅(qū)動器(未顯示)，并且具有控制車輛穩(wěn)定性控制(VSC；注冊商標(biāo))的功能，其中車輛穩(wěn)定性控制對車輛的滑移進(jìn)行控制。VSC_ECU 10從車輛內(nèi)LAN接收關(guān)于目標(biāo)制動力的信息，并且控制制動驅(qū)動器生成目標(biāo)制動力。此外，VSC_ECU10向車輛內(nèi)LAN傳遞關(guān)于車輛的速度(車輛速度)Vs0和制動壓力的信息。舵角傳感器20檢測關(guān)于車輛的轉(zhuǎn)向角的信息并且向車輛內(nèi)LAN傳遞檢測到的信息。
G傳感器30是檢測加速度(前后加速度)的加速度傳感器，該加速度是沿車輛的前后方向生成的，并且G傳感器30向車輛內(nèi)LAN傳遞關(guān)于檢測到的前后加速度的信息。橫擺角速度傳感器40檢測繞著車輛縱軸的角速度(橫擺角速度)，并且向車輛內(nèi)LAN傳遞關(guān)于檢測到的橫擺角速度的信息。
ENG_ECU 50從車輛內(nèi)LAN接收關(guān)于目標(biāo)驅(qū)動力的信息，并且控制節(jié)氣門驅(qū)動器生成目標(biāo)驅(qū)動力。CCD攝像機60a是用于獲取圖像的圖像獲取裝置，它捕獲車輛前面預(yù)定范圍，并且向識別處理器60b輸出圖像。識別處理器60b在輸入的圖像上執(zhí)行預(yù)定的圖像識別處理以識別道路相關(guān)物體，例如車道標(biāo)記M1、電線桿M2、護欄M3和路緣石M4。道路相關(guān)物體可以位于車輛前面的道路彎道的邊界上，或者位于其附近(圖5A、5B)。然后，識別處理器60b獲得車輛相對于道路相關(guān)物體的相對位置，并且向彎道行進(jìn)ECU 100輸出關(guān)于道路相關(guān)物體類型和相對位置的信息。
雷達(dá)70例如向車輛前面的預(yù)定范圍施加激光并且接收反射光以檢測到道路相關(guān)物體例如反射板M5和描畫器M6的距離、道路相關(guān)物體的中心軸與車輛的橫向中心軸的偏差量等。反射板M5表示等于或高于預(yù)定強度的反射光強度，并且道路相關(guān)物體可以位于道路彎道的邊界上或其附近，如圖5A、5B所示。然后，雷達(dá)70向彎道行進(jìn)ECU 100輸出關(guān)于到道路相關(guān)物體的距離、側(cè)向偏差量等的信息。
操作開關(guān)80是一組由車輛的駕駛員操作的開關(guān)。通過開關(guān)組輸入的操作信息輸出給彎道行進(jìn)ECU 100。導(dǎo)航系統(tǒng)90包括地磁傳感器、陀螺儀、距離傳感器、位置檢測器、道路地圖數(shù)據(jù)存儲器、彩色顯示器和控制電路，它們?nèi)渴且阎?。位置檢測器包括用于GPS的GPS(全球定位系統(tǒng))接收器，該GPS基于來自GPS衛(wèi)星等的無線電波檢測車輛的位置。道路地圖數(shù)據(jù)存儲器存儲道路地圖數(shù)據(jù)。在彩色顯示器中使用液晶或CRT。
道路地圖數(shù)據(jù)包括用于分別使用鏈路和節(jié)點在圖上表示道路的鏈路數(shù)據(jù)和節(jié)點數(shù)據(jù)。鏈路數(shù)據(jù)和節(jié)點數(shù)據(jù)包括關(guān)于鏈路起始點和終點的坐標(biāo)、鏈路長度、經(jīng)過區(qū)寬度和道路曲率半徑的信息。導(dǎo)航系統(tǒng)90響應(yīng)來自彎道行進(jìn)ECU 100的命令識別車輛的當(dāng)前位置，并且輸出存在于車輛前面的預(yù)定范圍內(nèi)的彎道的鏈路數(shù)據(jù)和節(jié)點數(shù)據(jù)。
彎道行進(jìn)ECU 100包括接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)計算單元110和車輛控制單元120。彎道行進(jìn)ECU 100主要起到微型計算機的功能并且包括已知的CPU、ROM、RAM和I/O和連接它們的總線。
當(dāng)彎道沿車輛的行進(jìn)方向存在于車輛前面時，彎道行進(jìn)ECU 100設(shè)置目標(biāo)車輛速度，車輛將沿著彎道以該目標(biāo)車輛速度行進(jìn)。然后，彎道行進(jìn)ECU 100計算目標(biāo)車輛加速度/減速度，目標(biāo)車輛加速度/減速度用于使車輛加速/減速至目標(biāo)車輛速度?；谲囕v的目標(biāo)車輛速度和車輛速度之間的比較，彎道行進(jìn)ECU 100控制車輛加速/減速，這樣車輛的加速度/減速度就達(dá)到目標(biāo)車輛加速度/減速度。
評價指標(biāo)計算單元110使用下面的等式(1)由車輛和位于車輛前面的彎道上的道路相關(guān)物體之間的距離D(即，車輛和車輛從彎道偏離點之間的距離)和在下面的等式(1)使用地車輛速度Vs0來計算車輛和道路相關(guān)物體之間的當(dāng)前接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)KdB_p。？另外，等式(1)中的|-2×Vs0|表示(-2×Vs0)的絕對值。
KdB_p＝10×log{|-2×Vs0|(D3×5×10-8)}…(1)如上所述，道路相關(guān)物體例如車道標(biāo)記M1、電線桿M2、護欄M3、路緣石M4、反射板M5和描畫器M6位于彎道邊界上或其附近。因此，可以從這些道路相關(guān)物體的位置獲得距離D。或者，可以使用道路地圖數(shù)據(jù)中的鏈路數(shù)據(jù)和節(jié)點數(shù)據(jù)和GPS接收器中的檢測到的結(jié)果獲得距離D。
下面將給出對于上述等式(1)的解釋。當(dāng)靜止物體(例如時，停止的車輛)存在于車輛的前面時，如圖2所示，如果給定了停止車輛的實際高度(H0)和寬度(W0)、面積(S0(＝W0×H0))、投影在車輛駕駛員的眼睛上的停止車輛的圖像的高度(H)和寬度(W)、面積(S(＝W×H))、停止車輛和駕駛員的眼睛(晶狀體)之間的距離(D，為方便起見，等于停止車輛和車輛之間的距離Do)和駕駛員的眼睛的焦距(f)，就會在下面的等式(2)中表示出停止車輛的圖像的面積(S)。
S＝W×H＝W0×H0×(f/D)2…(2)停止車輛的圖像的面積S在每單位時間中的變化程度dS/dt(即停止車輛的圖像的面積變化)以下面的等式(3)表示。此外，等式(3)中的符號“∝”表示比例關(guān)系。
dS/dt＝d(W×H)/dt∝d(f/D)/dt∝d(1/D2)/dt…(3)通過使上述等式(3)相對于距離D部分地求微分，可以得到下面的等式(4)。
dS/dt∝d(1/D2)/dt＝(-2/D3)×(dD/dt)＝(-2/D3)×Vs0…(4)停止車輛的圖像的面積變化dS/dt可以用作車輛和停止車輛之間的接近/分離狀態(tài)的評價指標(biāo)。因此，通過進(jìn)行下面的計算，就可以獲得在上述等式(1)中表示的車輛和作為靜止物體的道路相關(guān)物體之間的當(dāng)前評價指標(biāo)KdB_p。即，通過表示上面的等式(4)乘以對數(shù)表示的恒定數(shù)字(分貝[dB])的結(jié)果，然后將以對數(shù)表示的結(jié)果進(jìn)一步乘以恒定數(shù)字，就可以獲得當(dāng)前評價指標(biāo)KdB_p。
或者，因為可以從每單位時間dS/dt的道路相關(guān)物體的圖像的面積S內(nèi)的變化程度獲得當(dāng)前評價指標(biāo)KdB_p，所以可以從由CCD攝像機60a每單位時間獲取的圖像中道路相關(guān)物體的尺寸中的變化程度獲得當(dāng)前評價指標(biāo)KdB_p。
圖3顯示了車輛控制單元120的功能框圖。接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)獲得單元201獲得在評價指標(biāo)計算單元110中計算的當(dāng)前評價指標(biāo)KdB_p。
道路表面μ獲得單元202從車輛沿其行進(jìn)的道路的道路表面狀態(tài)確定道路表面摩擦系數(shù)μ。道路表面狀態(tài)可以由道路表面狀態(tài)檢測器(未顯示)檢測到?；蛘撸缆繁砻婺Σ料禂?shù)μ可以由例如下列方式確定。即，道路表面狀態(tài)例如干燥、潮濕、覆雪、結(jié)冰與道路表面摩擦系數(shù)μ預(yù)先相關(guān)，駕駛員從干燥、潮濕、覆雪、結(jié)冰等中選擇某種道路表面狀態(tài)。然后，由駕駛員所選的道路表面狀態(tài)中確定道路表面摩擦系數(shù)μ。
考慮到道路表面摩擦系數(shù)μ，目標(biāo)側(cè)向加速度設(shè)置單元203設(shè)置目標(biāo)側(cè)向加速度Gy，車輛將以該目標(biāo)側(cè)向加速度Gy沿彎道行進(jìn)。目標(biāo)側(cè)向加速度Gy表示車輛沿著彎道安全行進(jìn)時側(cè)向加速度的最大值。
道路曲率半徑獲得單元204獲得車輛前面彎道的曲率半徑R。參見圖4，下面將給出對彎道的曲率半徑R的解釋。另外，在普通道路上，會在圓形彎道區(qū)段之前和之后形成緩和彎道區(qū)段，例如直道路區(qū)段-->緩和彎道(例如，回旋曲線，三次拋物線)區(qū)段-->圓彎道區(qū)段-->緩和彎道區(qū)段-->直道路區(qū)段。然而，在第一實施例中，為了簡化解釋的目的，將描述彎道的曲率半徑R，該彎道由圓彎道區(qū)段單獨構(gòu)成，如圖4所示。
當(dāng)彎道出現(xiàn)在車輛的前面時，曲率半徑獲得單元204獲得彎道的圓彎道的中心(O)與車輛的經(jīng)過區(qū)的中心線之間的距離作為彎道的曲率半徑R。
或者，道路曲率半徑獲得單元204可以基于從導(dǎo)航系統(tǒng)90輸出的道路地圖數(shù)據(jù)中的鏈路數(shù)據(jù)和節(jié)點數(shù)據(jù)獲得曲率半徑R。同樣，道路曲率半徑獲得單元204可以從關(guān)于道路相關(guān)物體例如車道標(biāo)記M1、電線桿M2、護欄M3、路緣石M4、反射板M5和描畫器M6的信息估算彎道的曲率半徑R。關(guān)于道路相關(guān)物體的信息由雷達(dá)70和識別處理器60b輸出。這該情形下，當(dāng)曲率半徑R是由關(guān)于電線桿M2、護欄M3、路緣石M4、反射板M5和描畫器M6的信息估算得來時，可以從信息獲得近似的彎道，因此獲得近似彎道的曲率半徑R。
另外，如圖4所示，如果給定了車輛和位于車輛行進(jìn)方向的延長線內(nèi)的道路相關(guān)物體(例如，車道標(biāo)記M1、電線桿M2、護欄M3、路緣石M4、反射板M5和描畫器M6)之間的距離D，就可以通過下面的等式(5)獲得車輛的前端和車輛前輪的中心軸線之間的距離(Y)和車輛的寬度的中點和前輪中心軸線上的道路相關(guān)物體之間的距離(L)。
(D+Y)2+R2＝(R+L)2…(5)
因此，可以通過計算下面的等式(6)獲得彎道的曲率半徑R，而等式(6)可以由上面的等式(5)獲得。
R＝{(D+Y)2-L2}/2×L…(6)目標(biāo)車輛速度設(shè)置單元205使用目標(biāo)側(cè)向加速度Gy和彎道的曲率半徑R，通過計算下面的等式(7)，可以設(shè)置目標(biāo)車輛速度Vs0_t，車輛會沿著車輛前面的彎道以該目標(biāo)車輛速度Vs0_t行進(jìn)。
Vs0_t＝(R×Gy)1/2…(7)目標(biāo)車輛加速度/減速度計算單元206比較當(dāng)前車輛速度Vs0與目標(biāo)車輛速度Vs0_t。如果當(dāng)前車輛速度Vs0和目標(biāo)車輛速度Vs0_t之差小于預(yù)定差，加速度/減速度計算單元206就計算目標(biāo)車輛加速度/減速度以保持當(dāng)前車輛速度Vs0。
另一方面，如果上述差大于預(yù)定差，加速度/減速度計算單元206就獲得目標(biāo)車輛加速度/減速度dVs0/dt以使車輛加速或減速至目標(biāo)車輛速度Vs0_t，其方式為使用當(dāng)前評價指標(biāo)KdB_p、車輛和位于車輛行進(jìn)方向延長線內(nèi)的道路相關(guān)物體之間的距離D、車輛速度Vs0和目標(biāo)車輛速度Vs0_t，計算下面的等式(8)。
dVs0/dt＝gain×7.5×D2×10{(|KdB_p|-8)×(Vs0-Vs0_t)…(8)由上面的等式(1)獲得的上面的等式(8)表示車輛加速度/減速度的目標(biāo)值，該目標(biāo)值用于對車輛進(jìn)行加速/減速至目標(biāo)車輛速度Vs0_t且保持當(dāng)前評價指標(biāo)KdB_p。等式(8)是以下面的方式獲得的。首先，等式(1)變換為下面的等式(9)、(10)。
10(|KdB_p|/10)＝|-2×Vs0|/(D3×5×10-8)…(9)|-Vs0|＝(D3×5×10-8/2)×10(|KdB_p|/10)＝2.5×D3×10{(|KdB|/10)-8}…(10)通過將等式(10)對時間求微分，可以獲得下面的等式(11)。
(dVs0/dD)×(dD/dt)＝7.5×D2×10{(|KdB-p|/10)-8}×Vs0…(11)
上面的等式(11)表示車輛加速度/減速度的目標(biāo)值以保持當(dāng)前評價指標(biāo)KdB_p。通過在等式(11)中考慮目標(biāo)車輛速度Vs0_t，就可以在下面的等式(12)中表示目標(biāo)車輛加速度/減速度dVs0/dt。
dVs0/dt＝7.5×D2×10{(|KdB_p|/10)-8}×(Vs0-Vs0_t)…(12)最后，加速度/減速度計算單元206通過將等式(12)乘以增益gain來計算上面的等式(8)終的目標(biāo)車輛加速度/減速度dVs0/dt的終值，其中增益是正值并且等于或小于1。此外，下面將檢驗增益的范圍。當(dāng)以車輛速度Vs0接近道路相關(guān)物體的車輛開始以恒定的車輛減速度GG減速時，例如，就在下面的等式(13)中表示行進(jìn)距離DD，該行進(jìn)距離DD是車輛行進(jìn)直至車輛停止在其中車輛接觸道路相關(guān)物體的位置所行進(jìn)的距離。
DD＝Vs02/2×GG…(13)在此之后，可以通過下面的等式(14)獲得車輛減速度GG與目標(biāo)車輛加速度/減速度dVs0/dt(增益＝1.000)之比以保持當(dāng)前評價指標(biāo)KdB_p，其中車輛以車輛減速度GG行進(jìn)直至車輛停止在其中車輛接觸道路相關(guān)物體的位置。
GG/dVs0/dt＝(Vs02/2×DD)/(gain×7.5×D2×10{(|KdB_p|/10)-8}×Vs0)＝Vs0/(15×D3×10{(|KdB_p|/10)-8})…(14)通過將等式(10)代入上面的等式(14)中的車輛速度Vs0，可以獲得下面的等式(15)。
GG/dVs0/dt＝(2.5×D3×10{(|KdB_p|/10)-8})/(15×D3×10{(|KdB_p|/10)-8})＝2.5/15≌0.167…(15)因此，通過將增益設(shè)置為0.167，就可以計算目標(biāo)車輛加速度/減速度dVs0/dt，車輛以該目標(biāo)車輛加速度/減速度dVs0/dt行進(jìn)以便車輛停止在其中車輛接觸道路相關(guān)物體的位置。因此，增益覆蓋了0.167到1.000的范圍。
在當(dāng)前車輛速度Vs0和目標(biāo)車輛速度Vs0_t之差大于預(yù)定差并且車輛速度Vs0大于目標(biāo)車輛速度Vs0_t時，由上面的等式(8)計算的目標(biāo)車輛加速度/減速度dVs0/dt表示車輛行進(jìn)時的減速度(帶有加號)。因此，通過控制車輛來減速這樣它就以目標(biāo)車輛加速度/減速度dVs0/dt行進(jìn)，車輛速度Vs0可以減少為目標(biāo)車輛速度Vs0_t且保持當(dāng)前評價指標(biāo)KdB_p。
另一方面，當(dāng)車輛速度Vs0小于目標(biāo)車輛速度Vs0_t時，由上面的等式(8)計算的目標(biāo)車輛加速度/減速度dVs0/dt表示車輛行進(jìn)時的加速度(帶有減號)。因此，通過控制車輛來加速這樣它就以目標(biāo)車輛加速度/加速度dVs0/dt行進(jìn)，車輛速度Vs0可以增大為目標(biāo)車輛速度Vs0_t且保持當(dāng)前評價指標(biāo)KdB_p。
另外，加速度/減速度計算單元206可以依照車輛前面的彎道上的道路表面摩擦系數(shù)μ校正目標(biāo)車輛加速度/減速度dVs0/dt。這是因為由于道路表面摩擦系數(shù)μ而在某些時候不能獲得目標(biāo)制動力。
目標(biāo)驅(qū)動/制動力計算單元207計算將應(yīng)用到車輛上的目標(biāo)驅(qū)動/制動力，這樣車輛的加速度或減速度就達(dá)到由加速度/減速度計算單元206計算的目標(biāo)車輛加速度/減速度dVs0/dt，并且向車輛內(nèi)LAN傳遞關(guān)于目標(biāo)驅(qū)動/制動力的信息。
接下來，將參照圖6中的流程圖描述在彎道行進(jìn)ECU 100內(nèi)執(zhí)行的控制處理。首先，在步驟10(S10)處獲得車輛狀態(tài)量(例如，車輛速度Vs0)。在步驟20處(S20)，可以獲得車輛和位于車輛的行進(jìn)方向的延長線內(nèi)的道路相關(guān)物體之間的距離D，并且可以使用距離D計算相對于道路相關(guān)物體的車輛當(dāng)前評價指標(biāo)KdB_p。在步驟30(S30)處，計算(設(shè)置)車輛沿著車輛前面的彎道行進(jìn)的目標(biāo)車輛速度Vs0_t。
在步驟40(S40)處，當(dāng)前車輛速度Vs0與在S30處設(shè)置的目標(biāo)車輛速度Vs0_t比較，并且將確定當(dāng)前車輛速度Vs0和目標(biāo)車輛速度Vs0_t之差是否小于預(yù)定差。如果該差小于預(yù)定差(是)，控制就進(jìn)行到步驟60(S60)，而如果確定該差不小于預(yù)定差(否)，控制就進(jìn)行到步驟50(S50)。
在S50處，如果當(dāng)前車輛速度Vs0大于目標(biāo)車輛速度Vs0_t，就會計算目標(biāo)車輛減速度dVs0/dt，目標(biāo)車輛減速度dVs0/dt用于將車輛減速至目標(biāo)車輛速度Vs0_t。如果當(dāng)前車輛速度Vs0小于目標(biāo)車輛速度Vs0_t，就會計算目標(biāo)車輛加速度dVs0/dt，目標(biāo)車輛加速度dVs0/dt用于將車輛加速至目標(biāo)車輛速度Vs0_t。
在S60處計算目標(biāo)車輛加速度/減速度以保持當(dāng)前車輛速度Vs0。在步驟70(S70)處，會計算將應(yīng)用到車輛上這樣車輛的加速度或減速度就達(dá)到在S50或S60處計算的目標(biāo)車輛加速度/減速度的目標(biāo)驅(qū)動/制動力，并且向車輛內(nèi)LAN傳遞關(guān)于目標(biāo)驅(qū)動/制動力的信息。
因此，如果當(dāng)前車輛速度Vs0大于目標(biāo)車輛速度Vs0_t，車輛就受到控制減速，這樣車輛的減速度就達(dá)到目標(biāo)車輛減速度dVs0/dt。另一方面，如果當(dāng)前車輛速度Vs0于目標(biāo)車輛速度Vs0_t，車輛就受到控制加速，這樣車輛的加速度就達(dá)到目標(biāo)車輛加速度dVs0/dt。因此，車輛可以基于目標(biāo)車輛速度Vs0_t進(jìn)行減速或加速車輛將沿著車輛前面的彎道以目標(biāo)車輛速度Vs0_t行進(jìn)。
在當(dāng)前車輛速度Vs0和目標(biāo)車輛速度Vs0_t之差小于預(yù)定差時，車輛就受到控制以保持當(dāng)前車輛速度Vs0，因此在車輛沿著彎道行進(jìn)且保持可能行進(jìn)的速度時，輔助車輛的駕駛員的他/她的車輛駕駛操作。
由于進(jìn)一步所述，當(dāng)車輛沿著彎道行進(jìn)時，第一實施例的車輛駕駛輔助系統(tǒng)就計算目標(biāo)車輛加速度/減速度dVs0/dt，該目標(biāo)車輛加速度/減速度dVs0/dt用于使車輛加速或減速至針對彎道設(shè)置的目標(biāo)車輛速度Vs0_t。基于當(dāng)前車輛速度Vs0和目標(biāo)車輛速度Vs0_t之間的比較，車輛受到控制，這樣車輛的加速度/減速度就達(dá)到目標(biāo)車輛加速度/減速度dVs0/dt。
因此，當(dāng)車輛沿著存在于車輛的前面的道路的彎道行進(jìn)時，車輛可以加速或減速至可以行進(jìn)的速度，因此在車輛沿著彎道行進(jìn)時，能夠以全面的方式輔助駕駛員進(jìn)行他/她的車輛駕駛操作。
(第一種修改)目標(biāo)側(cè)向加速度Gy可以依照彎道的曲率半徑R的尺寸而不同地設(shè)置。因此，可以幫助駕駛員以運動方式執(zhí)行駕駛操作。
(第二種修改)此外，當(dāng)駕駛員以恒定轉(zhuǎn)向角保持車輛轉(zhuǎn)向時，例如，目標(biāo)車輛速度Vs0_t可以設(shè)置為0(零)以控制車輛來減速。
(第三種修改)另外，雖然第一實施例的車輛駕駛輔助系統(tǒng)控制車輛來加速或減速，但是它可以控制車輛僅僅加速或僅僅減速。
(第二實施例)因為第二實施例和第一實施例具有多個共同的特征，所以將省略對共同特征的詳細(xì)解釋，并且將重點給出對不同的特征的解釋。第一實施例的車輛駕駛輔助系統(tǒng)由車輛和位于道路彎道上的道路相關(guān)物體之間的距離D、基于彎道的曲率半徑R設(shè)置的目標(biāo)車輛速度Vs0_t等來計算用于使車輛加速或減速的目標(biāo)車輛加速度/減速度dVs0/dt，如果生成車輛行進(jìn)的障礙物的物體不會沿車輛的行進(jìn)方向出現(xiàn)在車輛前面的彎道上的話。然后，車輛就受到控制來加速或減速，這樣車輛的加速度或減速度就達(dá)到目標(biāo)車輛加速度/減速度dVs0/dt。
另一方面，如果障礙物不出現(xiàn)在彎道上的話，第二實施例的車輛駕駛輔助系統(tǒng)就以與第一實施例的車輛駕駛輔助系統(tǒng)相同的方式操作。然而，第二實施例與第一實施例的系統(tǒng)的不同之處在于它控制車輛減速，從而在如果障礙物的確出現(xiàn)在彎道上時避免與障礙物碰撞。
圖7顯示了第二實施例的車輛駕駛輔助系統(tǒng)的總體配置。除圖像識別處理器60b和雷達(dá)70之外，部件(即，VSC_ECU 10、舵角傳感器20、G傳感器30、橫擺角速度傳感器40、ENG_ECU 50、CCD攝像機60a、操作開關(guān)80、導(dǎo)航系統(tǒng)90和彎道行進(jìn)ECU 100)與第一實施例中以相同數(shù)字表示的相應(yīng)部件以相同的方式操作。
如第一實施例中所示，識別處理器60b在從CCD攝像機60a上輸出的圖像上執(zhí)行預(yù)定的圖像識別處理以識別車輛前面的彎道上的道路相關(guān)物體，并且在障礙物出現(xiàn)在彎道上時對障礙物進(jìn)行識別。識別處理器60b向彎道行進(jìn)ECU 100輸出關(guān)于道路相關(guān)物體類型和道路相關(guān)物體對于車輛的相對位置的信息。同樣，當(dāng)障礙物出現(xiàn)在彎道上時，識別處理器60b向彎道行進(jìn)ECU 100輸出關(guān)于障礙物的尺寸(即，寬度和高度)和障礙物相對于車輛的相對位置的信息。另外，通過確定障礙物的尺寸并結(jié)合雷達(dá)70的檢測結(jié)果，可以提高關(guān)于障礙物的尺寸的信息的精度。
雷達(dá)70例如向車輛前面的預(yù)定范圍應(yīng)用激光并且接收反射光，從而檢測與道路相關(guān)物體或障礙物的距離、道路相關(guān)物體或障礙物的中心軸與車輛的橫向中心軸的偏差量(側(cè)向偏差量)、車輛相對于道路相關(guān)物體或障礙物的相對速度等，并且將它們輸出到彎道行進(jìn)ECU 100。
彎道行進(jìn)ECU 100包括接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)計算單元110、車輛控制單元120和距離獲得單元130。距離獲得單元130從圖像識別處理器60b和雷達(dá)70獲得關(guān)于道路相關(guān)物體或障礙物的信息。同樣，距離獲得單元130經(jīng)由車輛內(nèi)LAN獲得關(guān)于車輛行進(jìn)狀態(tài)的信息(例如，車輛速度、相對速度、轉(zhuǎn)向角、前后加速度和橫擺角速度)。
基于關(guān)于車輛行進(jìn)狀態(tài)的信息，距離獲得單元130估算車輛未來的軌跡(如果車輛行進(jìn)且保持當(dāng)前行進(jìn)狀態(tài)的話，將沿著道路留下的實際軌道)。如圖10A中的虛線所示，當(dāng)車輛處于筆直向前行進(jìn)的狀態(tài)中，例如，距離獲得單元130估算如果車輛行進(jìn)且保持其筆直向前行進(jìn)狀態(tài)的話將獲得的未來的軌跡。在第二實施例中，如圖10B所示，將估算車輛的投影面(寬度Ws和高度Hs)的未來的軌跡。即，將估算三維(即，車輛的行進(jìn)方向、寬度方向和高度方向)的未來軌跡。
如果與車輛投影面的估算的未來軌跡重疊的障礙物(例如，在圖10A中在車輛前面行進(jìn)的車輛(即，前一個車輛))出現(xiàn)在彎道上，距離獲得單元130就會獲得障礙物和車輛之間的距離D。因此，不會與投影面的未來的軌跡重疊的障礙物就會因為很小的與車輛碰撞的可能性而從距離D的獲得中排除，而可以獲得具有很大的與車輛碰撞的可能性的到障礙物的距離D。此外，如果有多個與投影面的未來的軌跡重疊的障礙物，就可以獲得到設(shè)置得最接近車輛的距離。
另一方面，如果與車輛的投影面的未來軌跡重疊的障礙物并不出現(xiàn)在彎道上，就可以如第一實施例中參照圖4所述那樣獲得車輛和位于車輛的行進(jìn)方向的延長線中(即，在車輛投影面的未來軌跡的中心線的延長線中)的道路相關(guān)物體之間的距離D。
另外，在估算車輛投影面的未來的軌跡時，距離獲得單元130可以考慮車輛的最小離地間隙Hg，如圖10B所示。例如，因為沿著道路的中心線布置在道路上的反光道釘不會妨礙車輛的路，所以就需要將它從距離D的獲得中排除。因此，通過考慮最小離地間隙Hg，即，通過估算排除了車輛地盤下方的面積Sg的投影面的未來軌跡，就可以從距離D的獲得中排除不會阻礙車輛的路的物體。
當(dāng)與車輛的投影面的未來的軌跡重疊的障礙物出現(xiàn)在彎道上時，評價指標(biāo)計算單元110會使用車輛和障礙物之間的距離D和車輛與障礙物的相對速度Vr，通過下面的等式(16)計算車輛和障礙物之間的當(dāng)前評價指標(biāo)KdB_p。
此外，等式(16)中的符號||表示絕對值。當(dāng)車輛接近障礙物時相對速度Vr以減號(-)指示，并且當(dāng)車輛行進(jìn)遠(yuǎn)離障礙物時以加號指示。對于當(dāng)前評價指標(biāo)KdB_p的符號(+，-)，可以指定符號這樣在相對速度Vr小于0(零)(Vr＜0，接近)時當(dāng)前評價指標(biāo)KdB_p就變得大于0(零)(KdB_p＞0)，并且如果相對速度Vr大于0(零)(Vr＞0，分離)，當(dāng)前評價指標(biāo)KdB_p就變得小于0(零)(KdB_p＜0)。
KdB_p＝10×log{|-2×Vr|/(D3×5×10-8)}…(16)當(dāng)與投影面的未來軌跡重疊的障礙物不會出現(xiàn)在彎道上時，評價指標(biāo)計算單元110使用由距離獲得單元130獲得的車輛和道路相關(guān)物體之間的距離D以及車輛速度Vs0，通過下面的等式(17)(在第一實施例中說明)，計算車輛和道路相關(guān)物體之間的當(dāng)前評價指標(biāo)KdB_p。
KdB_p＝10×log{|-2×Vs0|/(D3×5×10-8)}…(17)下面將給出對于上述等式(16)的解釋。例如，當(dāng)前一個車輛沿該車輛的行進(jìn)方向出現(xiàn)在其前面時，如圖8所示，如果給定了前一個車輛的實際高度(H0)和寬度(W0)、面積(S0(＝W0×H0))、投影在車輛的駕駛員的眼睛(視網(wǎng)膜)上的前一個車輛的圖像的高度(H)和寬度(W)、面積(S(＝W×H))、前一個車輛和駕駛員的眼睛(晶狀體)之間的距離(D，為方便起見，等于前一個車輛和該車輛之間的距離Do)以及駕駛員的眼睛的焦距(f)，就能夠在下面的等式(18)中表示前一個車輛的圖像的面積(S)。
S＝W×H＝W0×H0×(f/D)2…(18)在下面的等式(19)中表示了前一個車輛的面積S在每單位時間的變化程度(即，前一個車輛的圖像的面積變化dS/dt)。此外，等式(19)中的符號“∝”表示比例關(guān)系。
dS/dt＝d(W×H)/dt∝d(f/D)2/dt∝d(1/D2)/dt…(19)通過使上面的等式(19)相對于距離D部分地求微分，可以得到下面的等式(20)。等式(20)中的“Vr”表示車輛相對于前一個車輛的相對速度。
dS/dt∝d(1/D2)/dt＝(-2/D3)×(dD/dt)＝(-2/D3)×Vr…(20)前一個車輛的圖像的面積變化dS/dt可以用作車輛和前一個車輛之間的接近或分離狀態(tài)的評價指標(biāo)。因此，通過進(jìn)行下面的計算，就可以獲得在上面的等式(16)中表示的車輛和障礙物之間的當(dāng)前評價指標(biāo)KdB_p。即，通過表示上面的等式(20)乘以對數(shù)表示的恒定數(shù)字(分貝[dB])的結(jié)果，然后將以對數(shù)表示的結(jié)果進(jìn)一步乘以恒定數(shù)字，就可以獲得當(dāng)前評價指標(biāo)KdB_p。
或者，因為當(dāng)前評價指標(biāo)KdB_p可以從障礙物圖像的面積S在每單位時間dS/dt內(nèi)的變化程度獲得，所以當(dāng)前評價指標(biāo)KdB_p可以由CCD攝像機60a在每單位時間獲取的圖像內(nèi)的障礙物的尺寸的變化程度獲得。
圖9顯示了車輛控制單元120的功能框圖。圖9中的道路表面μ獲得單元202、目標(biāo)側(cè)向加速度設(shè)置單元203、道路曲率半徑獲得單元204、目標(biāo)車輛速度設(shè)置單元205和目標(biāo)車輛加速度/減速度計算單元206以與第一實施例中相同數(shù)字表示的相應(yīng)的部件相同的方式操作。接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)獲得單元201獲得在評價指標(biāo)計算單元110中計算的當(dāng)前評價指標(biāo)KdB_p。
轉(zhuǎn)彎半徑計算單元208基于由距離獲得單元130獲得的車輛和障礙物之間的距離D，計算車輛的轉(zhuǎn)彎半徑R0，該轉(zhuǎn)彎半徑R0對車輛避免與障礙物碰撞所必需的。如圖11所示，當(dāng)作為障礙物的前一個車輛出現(xiàn)在車輛前面且它們之間具有距離D時，例如，如果給定了車輛的前端和車輛前輪的中心軸之間的距離(Y)和車輛寬度的中點與前一個車輛的右后端之間的距離(L)，就可以獲得下面的等式(21)。
(D+Y)2+R02＝(R0+L)2…(21)因此，可以通過計算下面的等式(22)獲得轉(zhuǎn)彎半徑R0，而等式(22)可以由上面的等式(21)獲得。
R0＝{(D+Y)2-L2}/2×L…(22)轉(zhuǎn)向目標(biāo)側(cè)向加速度設(shè)置單元209設(shè)置側(cè)向加速度的目標(biāo)值Gyo，該側(cè)向加速度是由于車輛駕駛員為避免碰撞而采取的轉(zhuǎn)向操作而沿車輛的橫向方向生成的。例如，目標(biāo)側(cè)向加速度Gyo可以設(shè)置為大約0.2[G]。
目標(biāo)相對速度計算單元210通過下面的等式(23)，使用由轉(zhuǎn)彎半徑計算單元208計算的轉(zhuǎn)彎半徑R0和由轉(zhuǎn)向目標(biāo)側(cè)向加速度設(shè)置單元209設(shè)置的目標(biāo)側(cè)向加速度Gyo，計算車輛和障礙物之間的目標(biāo)相對速度Vr_t。
Vr_t＝(R0×Gyo)1/2…(23)目標(biāo)相對減速度計算單元211使用由距離獲得單元130獲得的車輛和障礙物之間的距離D、車輛和障礙物之間的相對速度Vr、車輛和障礙物之間的當(dāng)前評價指標(biāo)KdB_p和目標(biāo)相對速度Vr_t，通過下面的等式(24)，獲得用于使車輛減速至目標(biāo)相對速度的目標(biāo)相對減速度dVr/dt。
dVr/dt＝7.5×D2×10{(|KdB_P|/10)-8}×(Vr-Vr_t)…(24)
上面的等式(24)是由等式(16)得來的。首先，等式(16)變換為下面的等式(25)、(26)。
10(|KdB_p|/10)＝|-2×Vr|/(D3×5×10-8)…(25)|-Vr|＝(D3×5×10-8/2)×10(|KdB_p|/10)＝2.5×D3×10{(|KdB|/10)-8}…(26)因此，車輛和障礙物之間的目標(biāo)相對減速度dVr/dt是使用距離D、相對速度Vt和當(dāng)前評價指標(biāo)KdB_p利用下面的等式(27)計算的。
dVr/dt＝(dVr/dD)×(dD/dt)＝7.5×D2×10{(|KdB_p|/10)-8}×Vr…(27)上面的等式(27)中的目標(biāo)相對減速度dVr/dt表示用于使車輛減速至目標(biāo)相對速度Vt_t且保持當(dāng)前評價指標(biāo)KdB_p的目標(biāo)相對減速度。
最后，通過考慮車輛和障礙物之間的目標(biāo)相對速度Vr_t，在下面的等式(28)中表示了用于計算目標(biāo)相對減速度dVr/dt的公式。
dVr/dt＝7.5×D2×10{(|KdB_P|/10)-8}×(Vr-Vr_t)…(28)在上面的等式(28)中，如果目標(biāo)相對速度Vr_t于0(零)(Vr_t＜0)，目標(biāo)相對減速度dVr/dt就小于在目標(biāo)相對速度Vr_t為0(零)時所計算的目標(biāo)相對減速度dVr/dt。因此，通過控制車輛這樣它以目標(biāo)相對減速度dVr/dt行進(jìn)，就可以把當(dāng)前相對速度Vr降低至目標(biāo)相對速度Vr_t。
另一方面中，如果目標(biāo)相對速度Vr_t大于0(零) (Vr_t＞0)，目標(biāo)相對減速度dVr/dt就大于在目標(biāo)相對速度Vr_t為0(零)時所計算的目標(biāo)相對減速度dVr/dt。因此，通過控制車輛這樣它以目標(biāo)相對減速度dVr/dt行進(jìn)，就可以把當(dāng)前相對速度Vr降低至分離狀態(tài)中的目標(biāo)相對速度Vr_t。
另外，通過將上面的等式(28)乘以增益gain(等于或小于1的正值)，目標(biāo)相對減速度計算單元211就可以計算表示在下面的等式(29)中的目標(biāo)相對減速度dVr/dt的終值。
dVr/dt＝gain×7.5×D2×10{(|KdB_p|/10)-8}×(Vr-Vr_t)…(29)
下面將檢驗增益的范圍。當(dāng)以車輛速度Vs0(＝Vr)接近停止的障礙物的車輛開始以恒定的車輛減速度GG減速時，就在下面的等式(30)中表示行進(jìn)距離DD，該行進(jìn)距離DD是車輛行進(jìn)直至車輛停止在其中車輛接觸障礙物的位置所行進(jìn)的距離。
DD＝Vr2/2×GG…(30)在此之后，可以通過下面的等式(31)獲得車輛減速度GG與目標(biāo)相對減速度dVr/dt(增益gain＝1.000)之比以保持當(dāng)前評價指標(biāo)KdB_p，其中車輛以車輛減速度GG行進(jìn)直至車輛停止在其中車輛接觸障礙物的位置。
GG/(dVr/dt)＝(Vr2/2×DD)/(gain×7.5×D2×10{(|KdB_p|/10)-8}×Vr)＝Vr/(15×D3×10{(|KdB_p/10)-8})…(31)通過將用于相對速度Vr的等式(26)代入上面的等式(31)中r，可以獲得下面的等式(32)。
GG/(dVr/dt)＝(2.5×D3×10{(|KdB_p/10)-8})/(15×D3×10{(|KdB_p|/10)-8})＝2.5/15≌0.167…(32)因此，當(dāng)增益設(shè)置為1.000時，通過控制車輛這樣它就以此刻的目標(biāo)相對減速度行進(jìn)，車輛就可以減速且保持當(dāng)前評價指標(biāo)KdB_p。另外，通過將增益設(shè)置為0.167，就可以獲得用在使車輛停止在其中車輛與障礙物接觸的位置中的目標(biāo)相對減速度。因此，增益優(yōu)選落在落在0.167至1.000的范圍內(nèi)。
另外，目標(biāo)相對減速度計算單元211可以基于車輛前面的彎道上的道路表面摩擦系數(shù)μ計算出車輛中可能生成的最大減速度。然后，可以校正目標(biāo)相對減速度，這樣它就變得小于最大減速度。
依照庫倫的摩擦定律，已知在任意情況下，施加到車輛輪胎上的側(cè)向力F和制動力(或驅(qū)動力)T必須滿足下面的等式(33)。等式(33)中的符號“μ”和“Hw”分別表示道路表面摩擦系數(shù)和輪胎的垂直載荷。
？(F2+T2)≤(μ×Hw)…(33)即，在水平面內(nèi)沿所有的方向的施加在輪胎和道路表面之間的力的合成不能等于或大于力矩的垂直載荷(Hw)與道路表面摩擦系數(shù)μ相乘的結(jié)果。結(jié)果的矢量落在具有半徑(μ×Hw)的圓(通常被稱作“摩擦圓”)的內(nèi)部。
因此，如果在車輛內(nèi)生成基于道路表面摩擦系數(shù)μ計算的最大減速度，力矩的側(cè)向力F就等于0(零)。因此，盡管車輛的駕駛員做出了避免碰撞的轉(zhuǎn)向操作，車輛的行進(jìn)方向仍然不能改變，因此就不能避免與障礙物的碰撞。
因此，通過校正目標(biāo)相對減速度這樣在車輛生成的相對減速度就達(dá)到例如最大減速度的50-60％，并且依照校正的目標(biāo)相對減速度控制車輛，就可以確保在轉(zhuǎn)向操作過程中的側(cè)向力F，因此可以避免與障礙物碰撞。
當(dāng)與車輛投影面的未來的軌跡重疊的障礙物出現(xiàn)在彎道上并且車輛和障礙物之間的相對速度Vr大于目標(biāo)相對速度Vr_t時，目標(biāo)驅(qū)動/制動力計算單元207計算目標(biāo)制動力并且向車輛內(nèi)LAN傳遞關(guān)于目標(biāo)制動力的信息，其中，該目標(biāo)制動力施加以使得車輛內(nèi)產(chǎn)生的相對減速度達(dá)到目標(biāo)相對減速度dVr/dt。另一方面，當(dāng)與車輛投影面的未來的軌跡重疊的障礙物并不出現(xiàn)在彎道上時，目標(biāo)驅(qū)動/制動力計算單元207計算目標(biāo)驅(qū)動/制動力并且向車輛內(nèi)LAN傳遞關(guān)于目標(biāo)驅(qū)動/制動力的信息，其中該目標(biāo)驅(qū)動/制動力施加以使得車輛的加速度或減速度達(dá)到由目標(biāo)車輛加速度/減速度計算單元206計算的目標(biāo)車輛加速度/減速度dVs0/dt。
接下來，將參照圖12中的流程圖描述由彎道行進(jìn)ECU 100執(zhí)行的控制處理。對于在步驟30(S30)至步驟60(S60)中執(zhí)行的處理的解釋將被省略，因為它類似于第一實施例中所述的處理。
在步驟110(S110)中，獲得關(guān)于車輛行進(jìn)狀態(tài)例如車輛速度Vs0和相對速度Vr的信息(即，車輛狀態(tài)量)。在步驟120(S120)中，如果與車輛投影面的未來軌跡重疊的障礙物出現(xiàn)在彎道上，就會獲得車輛和障礙物之間的距離D，而如果與未來的軌跡重疊的障礙物并不出現(xiàn)在彎道上，就會獲得車輛和位于車輛的行進(jìn)方向的延長線上的道路相關(guān)物體之間的距離D。然后，在S120中使用距離D計算車輛和障礙物或道路相關(guān)物體之間的當(dāng)前評價指標(biāo)KdB_p。
在步驟130(S130)中，確定與車輛投影面的未來的軌跡重疊的障礙物是否出現(xiàn)在彎道上。如果障礙物出現(xiàn)(是)，控制就進(jìn)行到步驟140(S140)，而如果障礙物不出現(xiàn)(否)，控制就進(jìn)行到步驟30(S30)。
在S140處，由轉(zhuǎn)彎半徑R0和目標(biāo)側(cè)向加速度Gyo計算車輛和障礙物之間的目標(biāo)相對速度Vr_t。在步驟150(S10)中，計算用于將車輛減速至目標(biāo)相對速度Vu的目標(biāo)相對減速度dVr/dt。在步驟160(S160)中，會計算并向車輛內(nèi)LAN傳遞目標(biāo)制動力，該目標(biāo)制動力被施加從而使車輛內(nèi)生成的相對減速度達(dá)到目標(biāo)相對減速度dVr/dt。在此之后，以預(yù)定的定時重復(fù)地執(zhí)行如上所述的每個步驟。
如因此而進(jìn)一步所述的那樣，當(dāng)障礙物沿車輛的行進(jìn)方向出現(xiàn)在其前面的道路上時，第二實施例的車輛駕駛輔助系統(tǒng)計算障礙物的接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)。同時，車輛駕駛輔助系統(tǒng)由車輛目標(biāo)側(cè)向加速度和轉(zhuǎn)彎半徑計算車輛和障礙物之間的目標(biāo)相對速度，該目標(biāo)相對速度是車輛避免與障礙物碰撞所需的。如果車輛和障礙物之間的相對速度大于目標(biāo)相對速度，車輛駕駛輔助系統(tǒng)就控制車輛減速，這樣在車輛內(nèi)生成的相對減速度就達(dá)到目標(biāo)相對減速度。
因此，即使障礙物(例如，停放的車輛和行人)出現(xiàn)在彎道上，當(dāng)車輛沿著彎道行進(jìn)時，使得在車輛內(nèi)生成的相對減速度就達(dá)到目標(biāo)相對減速度的對于車輛的控制能夠以充分的方式輔助車輛的駕駛員他/她對車輛的駕駛操作，因此可以避免與障礙物碰撞。
另一方面，當(dāng)障礙物并不存在于彎道上時，車輛就會基于目標(biāo)車輛速度和車輛速度之間的比較而受到控制，這樣車輛的加速度/減速度就會達(dá)到目標(biāo)車輛加速度/減速度。因此，在沿著彎道行進(jìn)過程中，車輛可以減速或加速至可以行進(jìn)的速度，因此在車輛沿著彎道行進(jìn)時，能夠以全面的方式輔助駕駛員進(jìn)行他/她的車輛駕駛操作。
(第四種修改)雖然第二實施例旨在避免與彎道上的障礙物碰撞，但是它也可以應(yīng)用在避免與直路上的障礙物碰撞的情形中。
(第三實施例)圖13顯示了應(yīng)用本發(fā)明的車輛控制系統(tǒng)的車輛駕駛輔助系統(tǒng)(車輛制動控制系統(tǒng))的總體配置。如圖13所示，當(dāng)前車輛制動控制系統(tǒng)包括雷達(dá)310、車輛速度傳感器320、制動開關(guān)(SW)330、制動壓力傳感器340、操作開關(guān)(SW)350、制動ECU 360、制動驅(qū)動器370、CCD攝像機380a、圖像識別處理器380b和導(dǎo)航系統(tǒng)390。
雷達(dá)310例如向車輛前面的預(yù)定范圍施加激光并且接收反射光以檢測到道路相關(guān)物體例如反射板M5和描畫器M6的距離、道路相關(guān)物體的中心軸與車輛的橫向中心軸的偏差量(側(cè)向偏差量)等。反射板M5表示等于或高于預(yù)定強度的反射光強度，并且道路相關(guān)物體可以位于道路彎道的邊界上或其附近，如圖5A、5B所示。然后，雷達(dá)310向制動ECU 360輸出關(guān)于到道路相關(guān)物體的距離、側(cè)向偏差量等的信息。
車輛速度傳感器320檢測車輛的行進(jìn)速度。因為由雷達(dá)310檢測到的道路相關(guān)物體是固定在道路上的，所以車輛和道路相關(guān)物體之間的相對速度Vr等于車輛速度。另外，在第三實施例中，當(dāng)車輛接近道路相關(guān)物體時，相對速度Vr的符號定義為減號(-)，而當(dāng)車輛行進(jìn)遠(yuǎn)離道路相關(guān)物體時定義為加號(+)。
制動SW 330檢測車輛駕駛員的制動操作。制動SW 330在制動器踏板被壓下時輸出ON信號，并且在下壓被釋放時輸出OFF信號。
制動壓力傳感器340檢測制動液壓，該制動液壓是在制動器踏板由駕駛員壓下時在制動系統(tǒng)(未顯示)中生成的。制動系統(tǒng)生成制動力來使車輛減速，例如通過用力將盤墊擠壓在固定到車輪上的盤形轉(zhuǎn)子上，這對應(yīng)于制動液壓。因此，可以由在駕駛員操作制動器踏板時生成的制動液壓來估算制動操作在車輛中生成的減速度。
操作SW 350由駕駛員操作，并且操作信號被輸入到制動ECU 360中。另外，當(dāng)制動ECU 360輔助地控制駕駛員的制動操作時，操作SW 350發(fā)出命令來調(diào)節(jié)對制動ECU 360的減速程度(例如，平緩或迅速地使車輛減速)。
制動驅(qū)動器370依照來自制動ECU 360(將在下面詳細(xì)地描述)的控制信號任意地調(diào)節(jié)制動系統(tǒng)中的制動液壓。
CCD攝像機380a是用于獲取車輛前面預(yù)定范圍中的圖象的圖像獲取裝置，并且它用于向圖像識別處理器380b輸出圖像。圖像識別處理器380b執(zhí)行所輸入圖像上的預(yù)定圖像識別處理以識別例如位于車輛前面的彎道的邊界上或其附近的道路相關(guān)物體(例如，車道標(biāo)記M1、電線桿M2、護欄M3和路緣石M4，如圖5A、5B所示)。隨后，圖像識別處理器380b獲得道路相關(guān)物體和車輛之間的相對位置，并且向制動ECU360輸出關(guān)于道路相關(guān)物體類型和相對位置的信息。
導(dǎo)航系統(tǒng)390包括地磁傳感器、陀螺儀、距離傳感器、位置檢測器、道路地圖數(shù)據(jù)存儲器、彩色顯示器和控制電路，它們?nèi)渴且阎?。位置檢測器包括用于GPS的GPS接收器，該GPS基于來自GPS衛(wèi)星等的無線電波檢測車輛的位置。道路地圖數(shù)據(jù)存儲器存儲道路地圖數(shù)據(jù)。在彩色顯示器中使用液晶或CRT。
道路地圖數(shù)據(jù)包括用于分別使用鏈路和節(jié)點在圖上表示道路的鏈路數(shù)據(jù)和節(jié)點數(shù)據(jù)。鏈路數(shù)據(jù)和節(jié)點數(shù)據(jù)包括關(guān)于鏈路起始點和終點的坐標(biāo)、鏈路長度、經(jīng)過區(qū)寬度和道路曲率半徑的信息。導(dǎo)航系統(tǒng)390響應(yīng)來自制動ECU 360的命令而識別車輛的當(dāng)前位置，并且輸出關(guān)于彎道的鏈路數(shù)據(jù)和節(jié)點數(shù)據(jù)，其中彎道出現(xiàn)在車輛前面的預(yù)定范圍內(nèi)。
如果車輛沿其行進(jìn)方向或沿著彎道行進(jìn)到車輛前面的彎道，一旦當(dāng)車輛接近道路相關(guān)物體時駕駛員開始制動操作，制動ECU 360就會基于來自如上所述的各種傳感器和開關(guān)的輸入信號輔助地控制制動系統(tǒng)的制動力。因此，駕駛員可以具有令人滿意的減速的感覺以避免與道路相關(guān)物體碰撞。
在第三實施例中，這種輔助控制是使用接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)KdB實現(xiàn)的，該接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)KdB表示車輛和道路相關(guān)物體之間的接近/分離狀態(tài)。下面將描述評價指標(biāo)KdB。
當(dāng)彎道出現(xiàn)在車輛的行進(jìn)方向中時，駕駛員通常由出現(xiàn)在彎道上的道路相關(guān)物體的視覺面積變化來確定車輛是否接近道路相關(guān)物體或它是否行進(jìn)遠(yuǎn)離道路相關(guān)物體，這樣他/她就可以分別通過加速器操作或制動操作來調(diào)節(jié)車輛的加速或減速。因此，將把充當(dāng)用于駕駛員確定的標(biāo)準(zhǔn)的道路相關(guān)物體的視覺面積變化的指標(biāo)計算為評價指標(biāo)KdB。
下面將描述計算評價指標(biāo)KdB的特定方法。如果給定了道路相關(guān)物體實際高度(H0)和寬度(W0)、面積(S0(＝W0×H0))、投影在駕駛員的眼睛(視網(wǎng)膜)上的道路相關(guān)物體的圖像的高度(H)和寬度(W)、面積(S(＝W×H))、道路相關(guān)物體和駕駛員的眼睛(晶狀體)之間的距離(D)和駕駛員的眼睛的焦距(f)，就會在下面的等式(34)中表示出道路相關(guān)物體的表面面積(S)。
S＝W×H＝W0×H0×(f/D)2…(34)因此，就在下面的等式(35)中表示道路相關(guān)物體的圖像的表面面積S的變化率dS/dt，其中道路相關(guān)物體的圖像投射到駕駛員的眼睛的視網(wǎng)膜上。
dS/dt＝d(W×H)/dt∝d(f/D)2/dt∝d(1/D2)/dt…(35)通過使上面的等式(35)相對于距離D部分地求微分，可以在下面的等式(36)中表示出變化率dS/dt(即，變化率K)。
dS/dt∝d(1/D2)/dt＝{d(1/D2)/dD}×(dD/dt)＝(-2/D3)×Vr＝K…(36)通過這種方式，就可以使用道路相關(guān)物體和車輛之間的距離D和作為距離D的變化率的相對速度Vr，計算道路相關(guān)物體的面積的變化率K。
另外，因為變化率K表示道路相關(guān)物體的表面面積S的變化率dS/dt，所以變化率K等于由CCD攝像機380a獲取的圖像內(nèi)的道路相關(guān)物體的尺寸的變化率(每單位時間)。因此，就可以由圖像中道路相關(guān)物體的尺寸的變化率計算出變化率K。
變化率K會相當(dāng)大地改變，例如，當(dāng)距離D在1至100[m]的范圍中時，可以在106的數(shù)量級上變化。因此，變化率K以分貝[dB]表示。
對于以分貝表示的表達(dá)式，當(dāng)車輛以相對速度Vr＝-0.1[km/h]接近出現(xiàn)在車輛前面100[m]的道路相關(guān)物體時，假設(shè)道路相關(guān)物體的面積的變化率Ko是駕駛員能夠識別的最小面積變化并定義為0[dB]。變化率Ko表示在下面的等式(37)中。
Ko＝(-2/D3)×Vr＝(-2/1003)×(-0.1/3.6)≌5×10-8…(37)即，當(dāng)變化率Ko為5×10-8時的分貝值定義為0[dB]，并且在下面的等式(38)中表示的指標(biāo)定義為評價指標(biāo)KdB。此外，評價指標(biāo)KdB在車輛接近道路相關(guān)物體時大于0(零)，并且在車輛行進(jìn)遠(yuǎn)離道路相關(guān)物體時小于0(零)。
KdB＝10×log(|K/(5×10-8)|)＝10×log{|-2×Vr|/(D3×5×10-8)}…(38)圖14顯示了由上面的等式(38)限定的評價指標(biāo)KdB如何依照相對速度Vr和與道路相關(guān)物體的距離D而改變的。如圖14中所示，當(dāng)車輛接近道路相關(guān)物體并且相對速度Vr增大時，評價指標(biāo)KdB增大，并且對于每個相對速度Vr，當(dāng)距離D減小時，評價指標(biāo)KdB以更陡的斜率增大。
接下來將參照圖15中的流程圖描述制動ECU 360的制動力的輔助控制。該輔助控制是在車輛沿其行進(jìn)方向行進(jìn)到其前面的彎道或是沿著彎道行進(jìn)時完成的。它會基于來自圖像識別處理器380b和導(dǎo)航系統(tǒng)390的輸出信號確定車輛是否沿其行進(jìn)方向行進(jìn)到車輛前面的彎道，或者車輛是否沿著彎道行進(jìn)。
在步驟200(S200)中，制動ECU 360從各個傳感器和開關(guān)310至350接收輸入信號。在步驟210(S210)中，確定制動SW 330的檢測信號是否已經(jīng)由OFF變?yōu)镺N。換句話說，確定駕駛員是否在S210處開始制動操作。
如果確定制動SW 330的檢測信號在S210處已經(jīng)變?yōu)镺N，控制就進(jìn)行到步驟220(S220)來計算評價指標(biāo)KdB的當(dāng)前值KdB_p。更具體地，通過將由雷達(dá)310檢測的與道路相關(guān)物體的距離D和相對速度Vr(它為距離D的變化率)代入上面的等式(38)中，就可以計算出當(dāng)前接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)KdB_p。
在步驟230(S230)中計算評價指標(biāo)KdB的目標(biāo)值KdB_t。參見圖16，下面將描述一種用于計算目標(biāo)接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)KdB_t的方法。首先，初始值KdBo設(shè)置為在S220處獲得的當(dāng)前評價指標(biāo)KdB_p。同樣，通過使當(dāng)前評價指標(biāo)KdB_p相對于距離D求微分，可以獲得評價指標(biāo)KdB在車輛通過制動操作開始減速時的斜率S。
如在下面的等式(39)中所示，可以使用初始值KdBo、斜率S、在開始減速時的距離Do、通過制動SW 330而隨著操作信號變化的增益gain和與道路相關(guān)物體的距離的當(dāng)前值Dp來計算目標(biāo)評價指標(biāo)KdB_t。
KdB_t＝gain×S×Dp+(S×Do+KdBo)…(39)如圖16所示，在與道路相關(guān)物體的當(dāng)前距離Dp減小時，目標(biāo)評價指標(biāo)KdB_t會從初始值KdBo以通過制動操作而開始減速時的接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)KdB的恒定斜率S線性地增大。最后，通過將與道路相關(guān)物體的當(dāng)前距離Dp代入等式(39)來計算目標(biāo)評價指標(biāo)KdB_t，可以計算出在距離D為當(dāng)前距離Dp時的目標(biāo)評價指標(biāo)KdB_t。
另外，隨著制動SW 330的操作信號而變化的增益可能采用例如0.9、1.0或1.1的值。在“增益＝1.0”的情況下，斜率S并不改變。然而，如果“增益＝0.9”，斜率S就會修改為最小值。因此，當(dāng)與道路相關(guān)物體的距離D減小時，與接近道路相關(guān)物體的車輛的相對速度Vr就會更加迅速地減小，因此可以增強車輛的減速程度。另一方面，在“增益＝1.1”的情況下，斜率S就修改為較大值，因此減輕了減速程度。通過這種方式，當(dāng)車輛的制動力受到輔助控制時，通過輔助控制的減速程度就可以依照駕駛員的喜好通過用斜率S乘以駕駛員指示的增益來進(jìn)行調(diào)節(jié)。
在步驟240(S240)中，使用在S230中計算的目標(biāo)評價指標(biāo)KdB_t利用下面的等式(40)計算目標(biāo)相對速度Vr_t。
Vr_t＝-1/2×10(KdB_t/10)×D3×5×10-8…(40)即，假定一接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)彎道，通過目標(biāo)評價指標(biāo)KdB_t且距離D為當(dāng)前距離Dp(圖16)經(jīng)過該彎道。然后，由假定的彎道獲得相對速度作為目標(biāo)相對速度Vr_t。
在步驟250(S250)中，通過對當(dāng)前距離Dp求微分，可以使用車輛和道路相關(guān)物體之間的當(dāng)前相對速度Vr_p和目標(biāo)相對速度Vr_t，利用下面的等式(41)，計算出目標(biāo)相對減速度dVr/dt_t。
dVr/dt_t＝(Vr_p-Vr_t)/Δt…(41)此外，Δt是將當(dāng)前相對速度Vr_p和目標(biāo)相對速度Vr_t之差轉(zhuǎn)換為目標(biāo)相對減速度dVr/dt_t的除數(shù)并且它被適當(dāng)?shù)卦O(shè)置。
在步驟260(S260)中，確定表示在車輛與道路相關(guān)物體碰撞之前的時間寬限的碰撞時間寬限TTC是否短于預(yù)定量的時間Tref。如果在S260中確定了碰撞時間寬限TTC短于預(yù)定量的時間Tref(TTC＜Tref)，控制就進(jìn)行到步驟270(S270)，而如果確定了碰撞時間寬限TTC等于或長于預(yù)定量的時間Tref(TTC≥Tref)，控制就進(jìn)行到步驟300(S300)。
另外，如果確定了碰撞時間寬限TTC等于或長于預(yù)定量的時間Tref(TTC≥Tref)，在駕駛員開始制動操作時就有足夠的碰撞時間寬限TTC。因此，就可以認(rèn)為通過駕駛員自己的制動操作等可以很容易地避免與道路相關(guān)物體的碰撞。因此，在S300處就不執(zhí)行當(dāng)前車輛制動控制系統(tǒng)的制動力的輔助控制。
在S270中，會基于通過駕駛員的制動操作而生成的制動壓力來估算在車輛中生成的減速度dVr/dt_dr。然后，在步驟280(S280)中，確定所估算的減速度dVr/dt_dr是否大于目標(biāo)相對減速度dYr/dt_t。另外，減速度以減號(-)表示，并且因此如果“估算的減速度dV/dt_dr大于目標(biāo)相對減速度dVr/dt_t”，駕駛員的制動操作就不會生成足夠程度的減速度，這樣車輛就不能以目標(biāo)相對減速度dVr/dt_t減速。
因此，如果在S280處確定了估算的減速度dVr/dt_dr大于目標(biāo)相對減速度dVr/dt_t(是)，控制就進(jìn)行到步驟290(S290)來執(zhí)行制動力的輔助控制。即，在車輛與道路相關(guān)物體碰撞之前的碰撞時間寬限TTC短于預(yù)定量的時間Tref時執(zhí)行輔助控制，并且車輛通過駕駛員的制動操作不能以目標(biāo)相對減速度dVr/dt_t減速。
制動力在S290處的輔助控制可以如下面所述的那樣執(zhí)行。即，從已經(jīng)準(zhǔn)備好的圖中獲得生成在S250處計算的目標(biāo)相對減速度dVr/dt_t的制動壓力，然后制動驅(qū)動器370受到控制來生成該制動壓力?；蛘?，檢測到車輛的實際減速度，并且制動驅(qū)動器370調(diào)節(jié)制動壓力，這樣該實際減速度就會達(dá)到目標(biāo)相對減速度dVr/dt_t。
另一方面，如果在S280處確定了對應(yīng)于駕駛員的制動操作的估算減速度dVr/dt_dr小于目標(biāo)相對減速度dVr/dt_t(否)，車輛就可以通過駕駛員的制動操作而以比目標(biāo)相對減速度dVr/dt_t更迅速的減速度進(jìn)行減速。因此，就可以認(rèn)為通過駕駛員的制動操作可以生成足夠程度的減速度，并且因此不需要實施當(dāng)前車輛制動控制系統(tǒng)的輔助控制。因此，控制進(jìn)行到S300，不執(zhí)行制動力的輔助控制。
在步驟310(S310)處，確定是否滿足終止輔助控制的條件。例如在車輛停止、碰撞時間寬限TTC長于預(yù)定量的時間Tref或評價指標(biāo)KdB比目標(biāo)評價指標(biāo)KdB_t小一個指定值或更多時，就可以滿足該條件。如果條件不滿足，處理就會從S200重復(fù)地執(zhí)行。
第三實施例的車輛制動控制系統(tǒng)執(zhí)行上面的輔助控制。如上所述，當(dāng)與道路相關(guān)物體的距離D減小時，如果相對速度Vr恒定的話，評價指標(biāo)KdB就會以更陡的斜率增大(圖14)。因此，通過計算目標(biāo)評價指標(biāo)KdB_t，車輛可以減速，這樣當(dāng)車輛接近道路相關(guān)物體時，車輛和道路相關(guān)物體之間的相對速度Vr中的減少程度就可以增大。這是因為目標(biāo)評價指標(biāo)KdB_t在距離D減小時會以恒定斜率線性增大(圖16)。
因此，駕駛員可以感覺到令人滿意的減速感覺。實際上，這是通過實驗校驗的，在實驗時，熟練他/她的車輛駕駛技術(shù)的駕駛員在道路的彎道之前使車輛減速，駕駛員執(zhí)行制動操作以在開始制動操作時幾乎保持評價指標(biāo)KdB的斜率。
另外，用于計算目標(biāo)評價指標(biāo)KdB_t的恒定斜率S會依照在駕駛員開始制動操作時與道路相關(guān)物體的距離Do而改變。因此，會設(shè)置適合于與道路相關(guān)物體的距離D和車輛和道路相關(guān)物體之間相對速度Vr的目標(biāo)評價指標(biāo)KdB_t，因此使車輛減速以避免與道路相關(guān)物體碰撞。
(第五種修改)在第三實施例中，如果確定了制動SW 330的檢測信號已經(jīng)在圖15中的S210處改變?yōu)镺N，即，在駕駛員開始制動操作時，會在S220處計算評價指標(biāo)KdB的當(dāng)前值KdB_p。除了制動操作藉此制動器踏板被駕駛員壓下之外，加速器斷開操作藉此加速器踏板的壓下會降低或換檔操作藉此車輛的換檔位置改變以生成發(fā)動機制動，例如可以用于駕駛員的駕駛操作來使車輛減速。
因此，在圖15中的S210處，可以從除了制動操作之外加速器斷開操作或換檔操作是否已經(jīng)開始來確定駕駛操作開始使車輛減速。在這該情形下，通過加速器斷開操作或換檔操作而在車輛中生成的車輛減速度可以分別基于車輛速度或變換位置(即，傳動裝置的減速比)在圖15中S270處估算。
(第四實施例)
因為第四實施例和第三實施例具有多個共同的特征，所以將省略對共同特征的詳細(xì)解釋，并且將重點給出對不同的特征的解釋。在第三實施例中，當(dāng)車輛沿其行進(jìn)方向行進(jìn)到車輛前面的彎道或沿著彎道行進(jìn)時，就會在駕駛員開始制動操作時設(shè)置接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)的目標(biāo)值?；趯?yīng)于評價指標(biāo)的該目標(biāo)值的目標(biāo)相對速度和實際相對速度，就會計算目標(biāo)車輛減速度并且執(zhí)行制動力的輔助控制，這樣車輛減速度就會達(dá)到目標(biāo)車輛減速度。
另一方面，第四實施例與第三實施例的不同之處在于，當(dāng)車輛沿其行進(jìn)方向行進(jìn)到車輛前面的彎道或是沿著彎道行進(jìn)時，就會由正常的車輛減速度、與道路相關(guān)物體的距離和實際相對速度計算表示定時指數(shù)的減速度目標(biāo)，制動系統(tǒng)的制動力的控制將以該定時的指數(shù)執(zhí)行。評價指標(biāo)的目標(biāo)值是在確定評價指標(biāo)的當(dāng)前值大于減速度目標(biāo)時設(shè)定的。參見圖17中的流程圖，下面將描述依照第四實施例的制動力的控制，該控制是由制動ECU 360執(zhí)行的。制動力的該控制是在車輛沿其行進(jìn)方向行進(jìn)到其前面的彎道或是沿著彎道行進(jìn)時執(zhí)行的。它會基于來自圖像識別處理器380b和導(dǎo)航系統(tǒng)390的輸出信號確定車輛是否行進(jìn)到彎道，或者車輛是否沿著彎道行進(jìn)。
在步驟400(S400)中，制動ECU 360從各個傳感器和開關(guān)310至350接收輸入信號。評價指標(biāo)KdB的當(dāng)前值KdB_p是在步驟410(S410)中計算的。更具體地，通過將由雷達(dá)310檢測的與道路相關(guān)物體的距離D和相對速度Vr(它為距離D的變化率)代入上面的等式(38)中，可以計算出當(dāng)前評價指標(biāo)KdB_p。
在步驟420(S420)中，會從正常的車輛減速度Nd、與道路相關(guān)物體的距離D和相對速度Vr計算表示時間指標(biāo)的減速度目標(biāo)KdB_ssdc，其中制動系統(tǒng)的制動力的控制以該時間指數(shù)執(zhí)行。減速度目標(biāo)KdB_ssdc是以下面的方式獲得的。首先，等式(38)變換為下面的等式(42)。
10(|KdB_p|/10)＝|-2×Vr|/(D3×5×10-8)…(42)|-Vr|＝(D3×5×10-8/2)×10(|KdB|/10)＝2.5×D3×10{(|KdB|/10)-8}…(43)通過對等式(43)求微分，可以獲得下面的等式(44)。
(dVr/dD)×(dD/dt)＝7.5×D2×10{(|KdB|/10)-8}}×Vr…(44)因為上面的等式(44)表示減速度，所以將在下面的等式(45)中表示正常車輛減速度Nd(例如，通過駕駛員的駕駛操作而在車輛中生成的正常減速度以使車輛減速)和相應(yīng)的減速度目標(biāo)KdB_ssdc。
Nd＝7.5×D2×10{(|KdB_ssdc|/10)-8}×Vr…(45)上面的等式(45)變換為下面的等式(46)。
10{(|KdB_ssdc|/10)-8}＝Nd/7.5×D2×Vr…(46)通過變換上面的等式(46)，就會在下面的等式(47)中以對數(shù)表示減速度目標(biāo)KdB_ssdc。
KdB_ssdc＝{log(|Nd/(7.5×D2×Vr)|)+8}×10…(47)在上面的等式(47)中，如上所述，正常車輛減速度Nd定義為通過駕駛員使車輛減速的駕駛操作而在車輛中生成的正常減速度。或者，正常車輛減速度Nd可以定義為由發(fā)動機制動在車輛中生成的減速度。
在步驟430(S430)中，確定當(dāng)前評價指標(biāo)KdB_p是否大于減速度目標(biāo)KdB_ssdc。如果確定了當(dāng)前評價指標(biāo)KdB_p大于減速度目標(biāo)KdB_ssdc(是)，就考慮啟動制動力的控制，并且控制就進(jìn)行到步驟440(S440)。另一方面，如果確定了當(dāng)前評價指標(biāo)KdB_p不大于減速度目標(biāo)KdB_ssdc(否)，控制就進(jìn)行到S400并且重復(fù)地執(zhí)行上面的處理。
通過這種方式，就可以基于正常車輛減速度Nd計算減速度目標(biāo)KdB_ssdc，并且在當(dāng)前評價指標(biāo)KdB_p變得大于減速度目標(biāo)KdB_ssdc時開始制動系統(tǒng)的制動力的控制。因此，當(dāng)車輛接近道路相關(guān)物體時，制動系統(tǒng)的制動力的控制就能夠以一個定時啟動，駕駛員通常以該定時開始駕駛操作來使車輛減速，即使駕駛員不會開始駕駛操作來使車輛減速。
在步驟440中，計算評價指標(biāo)KdB的目標(biāo)值KdB_t。在第三實施例中已經(jīng)參照圖16描述了計算目標(biāo)評價指標(biāo)KdB_t的方法。在S440中設(shè)置目標(biāo)評價指標(biāo)KdB_t，該目標(biāo)評價指標(biāo)KdB_t在與道路相關(guān)物體的距離減小時會以恒定的斜率線性地增大。因此，當(dāng)車輛接近道路相關(guān)物體時，車輛可以被減速，這樣車輛和道路相關(guān)物體之間的相對速度中的減少程度就可以增大。因此，駕駛員可以感覺到令人滿意的減速感覺。
在步驟450(S450)中，可以使用在S440中計算的目標(biāo)評價指標(biāo)KdBt，利用下面的等式(48)計算目標(biāo)相對速度Vr_t。
Vr_t＝-1/2×10(KdB_t/10)×D3×5×10-8…(48)即，假定一接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)彎道，通過目標(biāo)評價指標(biāo)KdB_t且距離D為與道路相關(guān)物體的當(dāng)前距離Dp(圖16)經(jīng)過該彎道。然后，由假定的彎道獲得相對速度作為目標(biāo)相對速度Vr_t。
在步驟460(S460)中，通過對當(dāng)前距離Dp求微分，可以使用車輛和道路相關(guān)物體之間的當(dāng)前相對速度Vr_p和目標(biāo)相對速度Vr_t，利用下面的等式(49)，計算出目標(biāo)相對減速度dVr/dt_t。
dVr/dt_t＝(Vr_p-Vr_t)/Δt…(49)此外，Δt是將當(dāng)前相對速度Vr_p和目標(biāo)相對速度Vr_t之差轉(zhuǎn)換為目標(biāo)相對減速度dVr/dt_t的除數(shù)并且它被適當(dāng)?shù)卦O(shè)置。
在步驟470(S470)中，確定表示在車輛與道路相關(guān)物體碰撞之前的時間寬限的碰撞時間寬限TTC是否短于預(yù)定量的時間Tref。如果在S470中確定了碰撞時間寬限TTC短于預(yù)定量的時間Tref(TTC＜Tref)，控制就進(jìn)行到步驟480(S480)，而如果確定了碰撞時間寬限TTC等于或長于預(yù)定量的時間Tref(TTC≥Tref)，控制就進(jìn)行到步驟490(S490)。
另外，如果確定了碰撞時間寬限TTC等于或長于預(yù)定量的時間Tref(TTC≥Tref)，在確定當(dāng)前評價指標(biāo)KdB_p大于減速度目標(biāo)KdB_ssdc時就有足夠的碰撞時間寬限TTC。因此，就可以認(rèn)為通過駕駛員自己的駕駛操作可以很容易地避免與道路相關(guān)物體的碰撞。因此，在S490處就不執(zhí)行當(dāng)前車輛制動控制系統(tǒng)的制動力的控制。
在S480中會執(zhí)行制動力的控制。即，在車輛與道路相關(guān)物體碰撞之前的碰撞時間寬限TTC短于預(yù)定量的時間Tref時執(zhí)行制動力的控制，并且車輛通過駕駛員自己的駕駛操作不能以目標(biāo)相對減速度dVr/dt_t減速。
制動力在S480處的控制可以如下面所述的那樣執(zhí)行。即，從已經(jīng)準(zhǔn)備好的圖中獲得生成在S460處計算的目標(biāo)相對減速度dVr/dt_t的制動壓力，并且制動驅(qū)動器370受到控制來生成該制動壓力。或者，檢測到車輛的實際減速度，并且制動驅(qū)動器370調(diào)節(jié)制動壓力，這樣該實際減速度就會達(dá)到目標(biāo)相對減速度dVr/dt_t。
在步驟500(S500)處，確定是否滿足終止制動力控制的條件。例如在車輛停止或當(dāng)前評價指標(biāo)KdB_p比目標(biāo)評價指標(biāo)KdB_t小指定值或更多時，就可以滿足該條件。如果條件不滿足，處理就會從S400重復(fù)地執(zhí)行。
依照第四實施例的車輛制動控制系統(tǒng)基于正常車輛減速度計算減速度目標(biāo)，并且在接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)變得大于減速度目標(biāo)時開始制動系統(tǒng)的制動力的控制。因此，當(dāng)車輛行進(jìn)到彎道或沿著彎道行進(jìn)時，制動系統(tǒng)的制動力的控制就能夠以一個定時啟動，駕駛員通常以該定時開始駕駛操作來使車輛減速，即使駕駛員不會開始駕駛操作來使車輛減速。因此，當(dāng)車輛沿著彎道行進(jìn)時，就能夠以充分的方式輔助駕駛員他/她的對車輛的駕駛操作。
在開始制動系統(tǒng)的制動力的控制時，會設(shè)置目標(biāo)接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)，該目標(biāo)接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)會在與道路相關(guān)物體的距離減小時以恒定斜率線性地增大。當(dāng)與道路相關(guān)物體的距離減小時，如果相對速度恒定的話，接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)就會以更陡的斜率增大。因此，通過設(shè)置當(dāng)與道路相關(guān)物體的距離減小時以恒定斜率線性增大的目標(biāo)接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)，車輛就可以減速，這樣在車輛接近道路相關(guān)物體時車輛和道路相關(guān)物體之間的相對速度內(nèi)的減小程度就會增大。
另外，用于計算目標(biāo)接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)的恒定斜率會依照在駕駛員開始駕駛操作以使車輛減速時與道路相關(guān)物體的距離而改變。因此，可以設(shè)置適合于與道路相關(guān)物體的距離和車輛和道路相關(guān)物體之間相對速度的目標(biāo)接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員很容易就會想到附加的優(yōu)點和改進(jìn)。因此本發(fā)明在其上位概念中并不限于所示和描述的具體細(xì)節(jié)、典型設(shè)備和示意性實例。
權(quán)利要求
1.一種用于控制車輛的車輛控制系統(tǒng)，包括用于獲得車輛和道路上的道路相關(guān)物體(M1至M6)之間距離(D)的距離獲得裝置(100)，其中，道路相關(guān)物體(M1至M6)是沿著車輛的行進(jìn)方向的延長線設(shè)置的物體，并且位于道路彎道的邊界上或是邊界附近，其中，彎道出現(xiàn)在車輛前面；用于計算表示車輛和道路相關(guān)物體(M1至M6)之間的位置關(guān)系的接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)(KdB)的評價指標(biāo)計算裝置(110)，其中當(dāng)車輛和道路相關(guān)物體(M1至M6)之間的相對速度(Vr)在車輛接近道路相關(guān)物體(M1至M6)時增大的時候，接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)(KdB)增大；并且用于相對速度(Vr)的接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)(KdB)會在所述距離(D)減小時以更快的速率增大；用于獲得彎道的曲率半徑(R)的曲率半徑獲得裝置(204)；用于設(shè)置車輛的目標(biāo)車輛速度(Vs0_t)的目標(biāo)車輛速度設(shè)置裝置(100)，車輛會基于彎道的曲率半徑(R)而以該目標(biāo)車輛速度(Vs0_t)沿著彎道行進(jìn)；用于獲得車輛的當(dāng)前速度(Vs0)的車輛速度獲得裝置(100)；用于計算目標(biāo)車輛減速度(dVs0/dt)的目標(biāo)車輛減速度計算裝置(206)，車輛以該目標(biāo)車輛減速度(dVs0/dt)受到控制行進(jìn)，這樣車輛就會基于接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)(KdB)、所述距離(D)、車輛的當(dāng)前速度(Vs0)和目標(biāo)車輛速度(Vs0_t)而沿著彎道以目標(biāo)車輛速度(Vs0_t)行進(jìn)；以及車輛控制裝置(100)，該車輛控制裝置(100)用于控制車輛減速，這樣在車輛的當(dāng)前速度(Vs0)大于目標(biāo)車輛速度(Vs0_t)時，車輛的減速度就與目標(biāo)車輛減速度(dVs0/dt)一致。
2.如權(quán)利要求1所述的車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，在車輛的當(dāng)前速度(Vs0)與目標(biāo)車輛速度(Vs0_t)之差小于預(yù)定值時，所述車輛控制裝置(100)就控制車輛來保持車輛的當(dāng)前速度(Vs0)。
3.如權(quán)利要求1所述的車輛控制系統(tǒng)，其特征在于所述目標(biāo)車輛減速度計算裝置(206)除了目標(biāo)車輛減速度(dVs0/dt)之外，還計算目標(biāo)車輛加速度(dVs0/dt)，其中，車輛受到車輛控制裝置(100)的控制而以目標(biāo)車輛加速度(dVs0/dt)行進(jìn)，這樣車輛就會沿著彎道以目標(biāo)車輛速度(Vs0_t)行進(jìn)；并且在車輛的當(dāng)前速度(Vs0)小于目標(biāo)車輛速度(Vs0_t)時，所述車輛控制裝置(100)就控制車輛來加速，這樣車輛的加速度就與目標(biāo)車輛加速度(dVs0/dt)一致。
4.如權(quán)利要求1所述的車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，給定出D和Vs0，所述評價指標(biāo)計算裝置(110)就使用下面的等式計算KdB_p，其中D為距離(D)，Vs0為車輛的當(dāng)前速度(Vs0)，并且KdB_p是接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)(KdB)的當(dāng)前值(KdB_p)KdB_p＝10×log{|-2×Vs0|/(D3×5×10-8)}。
5.如權(quán)利要求4所述的車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，給定出Vs0_t，所述目標(biāo)車輛加速度/減速度計算裝置(206)就使用下面的等式計算dVs0/dt，其中Vs0_t為目標(biāo)車輛速度(Vs0_t)，并且dVs0/dt為目標(biāo)車輛加速度或減速度(dVs0/dt)dVs0/dt＝7.5×D2×10{(|KdB_p|/10)-8}×(Vs0-Vs0_t)。
6.如權(quán)利要求5所述的車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，所述目標(biāo)車輛加速度/減速度計算裝置(206)通過使目標(biāo)車輛加速度或減速度(dVs0/dt)分別乘以增益來計算目標(biāo)車輛加速度或減速度(dVs0/dt)的終值，其中增益是正值并且等于或小于1。
7.如權(quán)利要求1所述的車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，所述距離獲得裝置(100)獲得車輛和道路相關(guān)物體(M1至M6)之間的距離(D)，其中，所述道路相關(guān)物體(M1至M6)包括車道標(biāo)記(M1)、電線桿(M2)、護欄(M3)、路緣石(M4)、反射板(M5)和描畫器(M6)中的至少一個。
8.如權(quán)利要求1所述的車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，所述距離獲得裝置(100)使用道路地圖數(shù)據(jù)和由全球定位系統(tǒng)檢測到的車輛的位置獲得車輛和道路相關(guān)物體(M1至M6)之間的距離(D)。
9.一種用于控制車輛的車輛控制系統(tǒng)，包括用于獲得車輛和道路上的道路相關(guān)物體(M1至M6)之間距離(D)的距離獲得裝置(100)，其中，道路相關(guān)物體(M1至M6)是沿著車輛的行進(jìn)方向的延長線設(shè)置的物體，并且位于道路彎道的邊界上或是邊界附近，其中，彎道出現(xiàn)在車輛前面；用于計算表示車輛和道路相關(guān)物體(M1至M6)之間的位置關(guān)系的接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)(KdB)的評價指標(biāo)計算裝置(110)，其中當(dāng)車輛和道路相關(guān)物體(M1至M6)之間的相對速度(Vr)在車輛接近道路相關(guān)物體(M1至M6)時增大的時候，接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)(KdB)增大；并且用于相對速度(Vr)的接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)(KdB)在所述距離(D)減小時以更快的速率增大；用于獲得彎道的曲率半徑(R)的曲率半徑獲得裝置(204)；用于設(shè)置車輛的目標(biāo)車輛速度(Vs0_t)的目標(biāo)車輛速度設(shè)置裝置(100)，車輛會基于彎道的曲率半徑(R)而以該目標(biāo)車輛速度(Vs0_t)沿著彎道行進(jìn)；用于獲得車輛的當(dāng)前速度(Vs0)的車輛速度獲得裝置(100)；用于計算目標(biāo)車輛加速度或減速度(dVs0/dt)的目標(biāo)車輛加速度/減速度計算裝置(206)，車輛以該目標(biāo)車輛加速度或減速度(dVs0/dt)受到控制行進(jìn)，這樣車輛就會以目標(biāo)車輛速度(Vs0_t)基于接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)(KdB)、所述距離(D)、車輛的當(dāng)前速度(Vs0)和目標(biāo)車輛速度(Vs0_t)沿著彎道行進(jìn)；以及車輛控制裝置(100)，該車輛控制裝置(100)用于控制車輛，這樣基于車輛的當(dāng)前速度(Vs0)和目標(biāo)車輛速度(Vs0_t)之間的比較，車輛的加速度或減速度就分別與目標(biāo)車輛加速度或減速度(dVs0/dt)分別一致。
10.如權(quán)利要求9所述的車輛控制系統(tǒng)，其特征在于在車輛的當(dāng)前速度(Vs0)大于目標(biāo)車輛速度(Vs0_t)時，所述車輛控制裝置(100)就控制車輛來減速，這樣車輛的減速度就與目標(biāo)車輛減速度(dVs0/dt)一致；并且在車輛的當(dāng)前速度(Vs0)小于目標(biāo)車輛速度(Vs0_t)時，所述車輛控制裝置(100)就控制車輛來加速，這樣車輛的加速度就與目標(biāo)車輛加速度(dVs0/dt)一致。
11.如權(quán)利要求9所述的車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，在車輛的當(dāng)前速度(Vs0)與目標(biāo)車輛速度(Vs0_t)之差小于預(yù)定值時，所述車輛控制裝置(100)就控制車輛來保持車輛的當(dāng)前速度(Vs0)。
12.如權(quán)利要求9所述的車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，給定出D和Vs0，所述評價指標(biāo)計算裝置(110)就使用下面的等式計算KdB_p，其中D為距離(D)，Vs0為車輛的當(dāng)前速度(Vs0)，并且KdB_p是接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)(KdB)的當(dāng)前值(KdB_p)KdB_p＝10×log{|-2×Vs0|/(D3×5×10-8)}。
13.如權(quán)利要求12所述的車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，給定出Vs0_t，所述目標(biāo)車輛加速度/減速度計算裝置(206)就使用下面的等式計算dVs0/dt，其中Vs0_t為目標(biāo)車輛速度(Vs0_t)，并且dVs0/dt為目標(biāo)車輛加速度或減速度(dVs0/dt)dVs0/dt＝7.5×D2×10{(|KdB_p|/10)-8}×(Vs0-Vs0_t)。
14.如權(quán)利要求13所述的車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，所述目標(biāo)車輛加速度/減速度計算裝置(206)通過使目標(biāo)車輛加速度或減速度(dVs0/dt)分別乘以增益來計算目標(biāo)車輛加速度或減速度(dVs0/dt)的終值，其中增益是正值并且等于或小于1。
15.如權(quán)利要求9所述的車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，所述距離獲得裝置(100)獲得車輛和道路相關(guān)物體(M1至M6)之間的距離(D)，其中，所述道路相關(guān)物體(M1至M6)包括車道標(biāo)記(M1)、電線桿(M2)、護欄(M3)、路緣石(M4)、反射板(M5)和描畫器(M6)中的至少一個。
16.如權(quán)利要求9所述的車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，所述距離獲得裝置(100)使用道路地圖數(shù)據(jù)和由全球定位系統(tǒng)檢測到的車輛的位置獲得車輛和道路相關(guān)物體(M1至M6)之間的距離(D)。
17.一種用于控制車輛的車輛控制系統(tǒng)，包括用于獲得車輛和道路上的障礙物之間的距離獲得裝置(100)，其中障礙物出現(xiàn)在道路上，且沿車輛的行進(jìn)方向位于車輛的前面；用于獲得車輛和障礙物之間的相對速度(Vr)的相對速度獲得裝置(130)；用于計算表示車輛和道路相關(guān)物體(M1至M6)之間的位置關(guān)系的接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)(KdB)的評價指標(biāo)計算裝置(110)，其中當(dāng)所述相對速度(Vr)在車輛接近障礙物時增大的時候，所述接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)(KdB)增大；并且用于相對速度(Vr)的接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)(KdB)會在所述距離(D)減小時以更快的速率增大；用于基于所述距離(D)計算車輛的轉(zhuǎn)彎半徑(R0)的轉(zhuǎn)彎半徑計算裝置(208)，所述轉(zhuǎn)彎半徑(R0)是車輛避免與障礙物碰撞所必需的；用于設(shè)置側(cè)向加速度的目標(biāo)值(Gyo)的目標(biāo)側(cè)向加速度設(shè)置裝置(209)，其中側(cè)向加速度是通過車輛的駕駛員的轉(zhuǎn)向操作來避免碰撞而在車輛側(cè)向方向中在車輛中生成的；用于基于轉(zhuǎn)彎半徑(R0)和側(cè)向加速度的目標(biāo)值(Gyo)計算車輛和障礙物之間的目標(biāo)相對速度(Vr_t)的目標(biāo)相對速度計算裝置(210)基于所述距離(D)、相對速度(Vr)和接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)(KdB)來計算車輛和障礙物之間的目標(biāo)相對減速度(dVr/dt)的目標(biāo)相對減速度計算裝置(211)；以及車輛控制裝置(100)，所述車輛控制裝置(100)用于控制車輛來減速，這樣在相對速度(Vr)大于目標(biāo)相對速度(Vr_t)時，車輛和障礙物之間的相對減速度就與目標(biāo)相對減速度(dVr/dt)一致，其中，車輛受到車輛控制裝置(100)的控制而以目標(biāo)相對減速度(dVr/dt)行進(jìn)，這樣車輛就減速至目標(biāo)相對速度(Vr_t)。
18.如權(quán)利要求17所述的車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，所述目標(biāo)相對減速度計算裝置(211)通過使目標(biāo)相對減速度(dVr/dt)乘以增益來計算目標(biāo)相對減速度(dVr/dt)的終值，其中增益是正值并且等于或小于1。
19.如權(quán)利要求17所述的車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括道路表面摩擦系數(shù)確定裝置(202)，用于確定車輛的輪胎和沿車輛的行進(jìn)方向位于車輛前面的道路的表面之間的摩擦系數(shù)(μ)；以及最大減速度計算裝置(211)，用于基于摩擦系數(shù)(μ)計算在車輛中生成的最大減速度，其中，所述車輛控制裝置(100)控制車輛，這樣相對減速度就小于最大減速度。
20.如權(quán)利要求17所述的車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括車輛投影面軌跡估算裝置(130)，用于基于車輛的行進(jìn)狀態(tài)估算車輛的投影面的未來的軌跡，其中車輛的投影面是平面，所述平面具有車輛寬度(Ws)和高度(Hs)的面積；并且投影面的未來的軌跡是在假設(shè)所述投影面行進(jìn)且保持車輛的當(dāng)前行進(jìn)狀態(tài)時由投影面留下的虛擬三維軌道，其中，所述距離獲得裝置(100)獲得車輛和障礙物之間的距離(D)，所述障礙物與車輛的投影面的未來的軌跡重疊。
21.如權(quán)利要求20所述的車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，所述車輛投影面軌跡估算裝置(130)考慮到車輛的最小離地間隙(Hg)而估算車輛投影面的未來的軌跡。
22.如權(quán)利要求17所述的車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，給定出Vr和D，所述評價指標(biāo)計算裝置(110)就使用下面的等式計算KdB_p，其中Vr為相對速度(Vr)，D為所述距離(D)，并且KdB_p是接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)(KdB)的當(dāng)前值(KdB_p)KdB_p＝10×log{|-2×Vr|/(D3×5×10-8)}。
23.如權(quán)利要求22所述的車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，給定出Vr_t，所述目標(biāo)相對減速度計算裝置(211)就使用下面的等式計算dVr/dt，其中Vr_t為目標(biāo)車輛速度(Vr_t)，并且dVr/dt為目標(biāo)相對減速度(dVr/dt)dVr/dt＝7.5×D2×10{(|KdB_p|/10)-8}×(Vr-Vr_t)。
24.一種用于控制車輛的車輛控制系統(tǒng)，包括距離獲得裝置(100)，用于獲得車輛與障礙物和道路相關(guān)物體(M1至M6)之一之間的距離(D)，其中車輛沿著道路行進(jìn)；障礙物出現(xiàn)在道路的彎道上，其中，彎道沿車輛的行進(jìn)方向出現(xiàn)在車輛前面；并且道路相關(guān)物體(M1至M6)是位于彎道的邊界或該邊界附近的物體；評價指標(biāo)計算裝置(110)，用于計算表示車輛與障礙物和道路相關(guān)物體(M1至M6)之一之間的位置關(guān)系的接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)(KdB)，其中當(dāng)車輛與障礙物和道路相關(guān)物體(M1至M6)之一之間的相對速度(Vr)在車輛接近障礙物和道路相關(guān)物體(M1至M6)之一時增大的時候，接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)(KdB)增大；并且用于相對速度(Vr)的接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)(KdB)在所述距離(D)減小時以更快的速率增大；用于獲得彎道的曲率半徑(R)的曲率半徑獲得裝置(204)；用于設(shè)置車輛的目標(biāo)車輛速度(Vs0_t)的目標(biāo)車輛速度設(shè)置裝置(205)，車輛會基于彎道的曲率半徑(R)而以該目標(biāo)車輛速度(Vs0_t)沿著彎道行進(jìn)；用于獲得車輛的當(dāng)前速度(Vs0)的車輛速度獲得裝置(100)；用于獲得車輛和障礙物之間的相對速度(Vr)的相對速度獲得裝置(130)；轉(zhuǎn)彎半徑計算裝置(208)，用于基于車輛和障礙物之間的距離(D)計算車輛的轉(zhuǎn)彎半徑(R0)，所述轉(zhuǎn)彎半徑(R0)是車輛避免與障礙物碰撞所必需的；用于設(shè)置側(cè)向加速度的目標(biāo)值(Gyo)的目標(biāo)側(cè)向加速度設(shè)置裝置(209)，其中側(cè)向加速度是通過車輛的駕駛員的轉(zhuǎn)向操作來避免碰撞而在車輛側(cè)向方向在車輛中生成的；目標(biāo)相對速度計算裝置(210)，用于基于轉(zhuǎn)彎半徑(R0)和側(cè)向加速度的目標(biāo)值(Gyo)計算車輛和障礙物之間的目標(biāo)相對速度(Vr_t)；用于計算目標(biāo)車輛加速度或減速度(dVs0/dt)的目標(biāo)車輛加速度/減速度計算裝置(206)，所述車輛以該目標(biāo)車輛加速度或減速度(dVs0/dt)受到控制行進(jìn)，這樣車輛就會以目標(biāo)車輛速度(Vs0_t)基于車輛和道路相關(guān)物體(M1至M6)之間的接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)(KdB)、車輛和道路相關(guān)物體(M1至M6)之間的距離(D)、車輛的當(dāng)前速度(Vs0)和目標(biāo)車輛速度(Vs0_t)而沿著彎道行進(jìn)；目標(biāo)相對減速度計算裝置(211)，用于基于車輛和障礙物之間的距離(D)、相對速度(Vr)和車輛和障礙物之間的接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)(KdB)來計算車輛和障礙物之間的目標(biāo)相對減速度(dVr/dt)；以及車輛控制裝置(100)，所述車輛控制裝置(100)用于在障礙物出現(xiàn)在彎道上并且相對速度(Vr)大于目標(biāo)相對速度(Vr_t)時控制車輛減速，這樣車輛和障礙物之間的相對減速度就會與目標(biāo)相對減速度(dVr/dt)一致，其中，車輛由車輛控制裝置(100)控制而以目標(biāo)相對減速度(dVr/dt)行進(jìn)，這樣車輛就減速至目標(biāo)相對速度(Vr_t)，并且在障礙物并不出現(xiàn)在彎道上時基于車輛的當(dāng)前速度(Vs0)和目標(biāo)車輛速度(Vs0_t)之間的比較來控制車輛，這樣車輛的加速度或減速度就分別與目標(biāo)車輛加速度或減速度(dVs0/dt)一致。
25.如權(quán)利要求24所述的車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，在車輛的當(dāng)前速度(Vs0)大于目標(biāo)車輛速度(Vs0_t)時，所述車輛控制裝置(100)控制車輛減速，這樣車輛的減速度就與目標(biāo)車輛減速度(dVs0/dt)一致，并且在車輛的當(dāng)前速度(Vs0)小于目標(biāo)車輛速度(Vs0_t)時，控制車輛加速，這樣車輛的加速度就與目標(biāo)車輛加速度(dVs0/dt)一致。
26.如權(quán)利要求24所述的車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，在車輛的當(dāng)前速度(Vs0)與目標(biāo)車輛速度(Vs0_t)之差小于預(yù)定值時，所述車輛控制裝置(100)就控制車輛來保持車輛的當(dāng)前速度(Vs0)。
27.如權(quán)利要求24所述的車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，給定出Vs0和D，所述評價指標(biāo)計算裝置(110)就使用下面的等式計算KdB_p，其中Vs0為車輛的當(dāng)前速度(Vs0)，D為車輛和道路相關(guān)物體(M1至M6)之間的距離(D)，KdB_p是車輛和道路相關(guān)物體(M1至M6)之間的接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)(KdB)的當(dāng)前值(KdB_p)KdB_p＝10×log{|-2×Vs0|/(D3×5×10-8)}。
28.如權(quán)利要求27所述的車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，給定出Vs0_t，所述目標(biāo)車輛加速度/減速度計算裝置(206)就使用下面的等式計算dVs0/dt，其中Vs0_t為目標(biāo)車輛速度(Vs0_t)，并且dVs0/dt為目標(biāo)車輛加速度或減速度(dVs0/dt)dVs0/dt＝7.5×D2×10{(|KdB_p|/10)-8}×(Vs0-Vs0_t)。
29.如權(quán)利要求28所述的車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，所述目標(biāo)車輛加速度/減速度計算裝置(206)通過使目標(biāo)車輛加速度或減速度(dVs0/dt)乘以增益來計算目標(biāo)車輛加速度或減速度(dVs0/dt)的終值，其中增益是正值并且等于或小于1。
30.如權(quán)利要求24所述的車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，所述距離獲得裝置(100)獲得車輛和道路相關(guān)物體(M1至M6)之間的距離(D)，其中，所述道路相關(guān)物體(M1至M6)包括車道標(biāo)記(M1)、電線桿(M2)、護欄(M3)、路緣石(M4)、反射板(M5)和描畫器(M6)中的至少一個。
31.如權(quán)利要求24所述的車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，所述距離獲得裝置(100)使用道路地圖數(shù)據(jù)和由全球定位系統(tǒng)檢測到的車輛的位置獲得車輛和道路相關(guān)物體(M1至M6)之間的距離(D)。
32.如權(quán)利要求24所述的車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，所述目標(biāo)相對減速度計算裝置(211)通過使目標(biāo)相對減速度(dVr/dt)乘以增益來計算目標(biāo)相對減速度(dVr/dt)的終值，其中增益是正值并且等于或小于1。
33.如權(quán)利要求24所述的車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括道路表面摩擦系數(shù)確定裝置(202)，用于確定車輛的輪胎和沿車輛的行進(jìn)方向位于車輛前面的道路的表面之間的摩擦系數(shù)(μ)；以及最大減速度計算裝置(211)，用于基于摩擦系數(shù)(μ)計算在車輛中生成的最大減速度，其中，所述車輛控制裝置(100)控制車輛，這樣車輛和障礙物之間的相對減速度就小于最大減速度。
34.如權(quán)利要求24所述的車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括車輛投影面軌跡估算裝置(130)，用于基于車輛的行進(jìn)狀態(tài)估算車輛的投影面的未來的軌跡，其中車輛的投影面是平面，所述平面具有車輛寬度(Ws)和高度(Hs)的面積；和投影面的未來的軌跡是在假設(shè)所述投影面行進(jìn)且保持車輛的當(dāng)前行進(jìn)狀態(tài)時由投影面留下的虛擬三維軌道，其中，所述距離獲得裝置(100)獲得車輛和障礙物之間的距離(D)，所述障礙物與車輛的投影面的未來的軌跡重疊。
35.如權(quán)利要求34所述的車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，所述車輛投影面軌跡估算裝置(130)考慮到車輛的最小離地間隙(Hg)而估算車輛投影面的未來的軌跡。
36.如權(quán)利要求24所述的車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，給定出Vr和D，所述評價指標(biāo)計算裝置(110)就使用下面的等式計算KdB_p，其中Vr為車輛和障礙物之間的相對速度(Vr)，D為車輛和障礙物之間的距離(D)，并且KdB_p是車輛和障礙物之間的接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)(KdB)的當(dāng)前值(KdB_p)KdB_p＝10×log{|-2×Vr|/(D3×5×10-8)}。
37.如權(quán)利要求36所述的車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，給定出Vr_t，所述目標(biāo)相對減速度計算裝置(211)就使用下面的等式計算dVr/dt，其中Vr_t為目標(biāo)車輛速度(Vr_t)，并且dVr/dt為目標(biāo)相對減速度(dVr/dt)dVr/dt＝7.5×D2×10{(|KdB_p|/10)-8}×(Vr-Vr_t)。
38.一種用于控制車輛的車輛控制系統(tǒng)，包括用于獲得車輛和道路上的道路相關(guān)物體(M1至M6)之間距離(D)的距離獲得裝置(360)，其中，道路相關(guān)物體(M1至M6)是沿著車輛的行進(jìn)方向的延長線設(shè)置的物體，并且位于道路彎道的邊界上或是邊界附近，其中，彎道出現(xiàn)在車輛前面；相對速度檢測裝置(320)，用于檢測車輛和道路相關(guān)物體(M1至M6)之間的相對速度(Vr)；用于計算表示車輛和道路相關(guān)物體(M1至M6)之間的位置關(guān)系的接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)(KdB)的評價指標(biāo)計算裝置(360)，其中當(dāng)所述相對速度(Vr)會在車輛接近道路相關(guān)物體(M1至M6)時增大的時候，所述接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)(KdB)增大；并且用于相對速度(Vr)的接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)(KdB)在所述距離(D)減小時以更快的速率增大；減速度目標(biāo)計算裝置(360)，用于基于車輛的正常減速度(Nd)、所述距離(D)和相對速度(Vr)計算減速度目標(biāo)(KdB_ssdc)，其中，所述減速度目標(biāo)(KdB_ssdc)表示定時指標(biāo)，在車輛行進(jìn)到彎道或是沿著彎道移動時，由車輛的制動系統(tǒng)施加的制動力會以該定時指標(biāo)受到控制；減速度目標(biāo)確定裝置(360)，用于確定接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)(KdB)是否大于減速度目標(biāo)(KdB_ssdc)；目標(biāo)值設(shè)置裝置(360)，用于設(shè)置接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)(KdB)的目標(biāo)值(KdB_t)，這樣在所述距離(D)減小時，接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)(KdB)的目標(biāo)值(KdB_t)就會從初始值(KdBo)以恒定斜率(S)線性地增大，其中初始值(KdBo)是在減速度目標(biāo)確定裝置(360)確定接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)(KdB)大于減速度目標(biāo)(KdB_ssdc)時的接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)(KdB)；以及恒定斜率(S)是在減速度目標(biāo)確定裝置(360)確定接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)(KdB)大于減速度目標(biāo)(KdB_ssdc)時接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)(KdB)的斜率；目標(biāo)車輛減速度計算裝置(360)，用于基于車輛和道路相關(guān)物體(M1至M6)之間的目標(biāo)相對速度(Vr_t)和車輛和道路相關(guān)物體(M1至M6)之間的當(dāng)前相對速度(Vr_p)計算目標(biāo)車輛減速度(dVr/dt_t)，其中，所述目標(biāo)相對速度(Vr_t)是基于接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)(KdB)的目標(biāo)值(KdB_t)而獲得的；以及制動力控制裝置(360)，用于控制通過制動系統(tǒng)施加的制動力，這樣在車輛行進(jìn)到彎道或是沿著彎道行進(jìn)時，車輛的減速度(dVr/dt_dr)就于目標(biāo)車輛減速度(dVr/dt_t)一致。
39.如權(quán)利要求38所述的車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于計算碰撞時間寬限(TTC)的碰撞時間寬限計算裝置(360)，所述碰撞時間寬限(TTC)表示在車輛與道路相關(guān)物體(M1至M6)碰撞之前的時間寬限，其中，在碰撞時間寬限(TTC)等于或長于預(yù)定量的時間時，所述制動力控制裝置(360)不會控制制動力。
40.如權(quán)利要求38所述的車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，所述目標(biāo)值設(shè)置裝置(360)使接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)(KdB)的斜率乘以由車輛的駕駛員確定的增益，并且使用以增益相乘的斜率設(shè)置接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)(KdB)的目標(biāo)值(KdB_t)。
41.一種用于控制車輛的車輛控制系統(tǒng)，包括用于獲得車輛和道路上的道路相關(guān)物體(M1至M6)之間距離(D)的距離獲得裝置(360)，其中，道路相關(guān)物體(M1至M6)是沿著車輛的移動方向的延長線設(shè)置的物體，并且位于道路彎道的邊界上或是邊界附近，其中，彎道出現(xiàn)在車輛前面；相對速度檢測裝置(320)，用于檢測車輛和道路相關(guān)物體(M1至M6)之間的相對速度(Vr)；用于計算表示車輛和道路相關(guān)物體(M1至M6)之間的位置關(guān)系的接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)(KdB)的評價指標(biāo)計算裝置(360)，其中當(dāng)所述相對速度(Vr)會在車輛接近道路相關(guān)物體(M1至M6)時增大得時候，所述接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)(KdB)增大；并且用于相對速度(Vr)的接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)(KdB)會在所述距離(D)減小時以更快的速率增大；目標(biāo)值設(shè)置裝置(360)，用于設(shè)置接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)(KdB)的目標(biāo)值(KdB_t)，這樣在所述距離(D)減小時，接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)(KdB)的目標(biāo)值(KdB_t)就會從初始值(KdBo)以恒定斜率(S)線性地增大，其中所述初始值(KdBo)是在車輛的駕駛員開始駕駛操作以在車輛進(jìn)行到彎道或是沿彎道行進(jìn)時使車輛減速時的接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)(KdB)；并且恒定斜率(S)是在駕駛員開始駕駛操作以使車輛減速時接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)(KdB)的斜率；目標(biāo)車輛減速度計算裝置(360)，用于基于車輛和道路相關(guān)物體(M1至M6)之間的目標(biāo)相對速度(Vr_t)和車輛和道路相關(guān)物體(M1至M6)之間的當(dāng)前相對速度(Vr_p)計算目標(biāo)車輛減速度(dVr/dt_t)，其中，所述目標(biāo)相對速度(Vr_t)是基于接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)(KdB)的目標(biāo)值(KdB_t)而獲得的；以及制動力控制裝置，用于控制通過車輛的制動系統(tǒng)施加的制動力，這樣在車輛進(jìn)行到彎道或是沿著彎道行進(jìn)時，車輛的減速度(dVr/dt_dr)就與目標(biāo)車輛減速度(dVr/dt_t)一致。
42.如權(quán)利要求41所述的車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于估算車輛的減速度(dVr/dt_dr)的減速度估算裝置(360)，所述減速度(dVr/dt_dr)是通過駕駛員使車輛減速的駕駛操作而生成的，其中，在車輛的減速度(dVr/dt_dr)大于目標(biāo)車輛減速度(dVr/dt_t)時，所述制動力控制裝置(360)不會控制制動力。
43.如權(quán)利要求41所述的車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括用于計算碰撞時間寬限(TTC)的碰撞時間寬限計算裝置(360)，所述碰撞時間寬限(TTC)表示在車輛與道路相關(guān)物體(M1至M6)碰撞之前的時間寬限，其中，在碰撞時間寬限(TTC)等于或長于預(yù)定量的時間時，所述制動力控制裝置(360)不會控制制動力。
44.如權(quán)利要求41所述的車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，所述目標(biāo)值設(shè)置裝置(360)使接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)(KdB)的斜率乘以由車輛的駕駛員確定的增益，并且使用以增益相乘的斜率設(shè)置接近/分離狀態(tài)評價指標(biāo)(KdB)的目標(biāo)值(KdB_t)。
全文摘要
當(dāng)車輛沿著道路的彎道行進(jìn)時，計算目標(biāo)車輛加速度/減速度(dV
文檔編號B60W30/20GK101020453SQ20071000575
公開日2007年8月22日 申請日期2007年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月13日
發(fā)明者伊佐治和美, 津留直彥 申請人:株式會社電裝