CN101535103B - 车辆控制设备和车辆控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种车辆控制设备(1)，其设有自动移动车辆的自动巡行装置(30)以及在探测到障碍物时自动对车辆施加制动的防撞制动装置(40)，所述车辆控制设备(1)包括巡行输出值设定装置(15)，所述巡行输出值设定装置(15)用于在探测到障碍物时使应当利用所述自动巡行装置(1)实现的巡行输出值小于在正常时所采用的常规巡行输出值。

Description

车辆控制设备和车辆控制方法
技术领域
本发明涉及一种车辆控制设备和一种车辆控制方法，其用于控制设有防撞制动装置和自动巡行装置的车辆。
背景技术
自动对车辆施加制动的装置例如在日本专利申请公报No.2004-351992(JP-A-2004-351992)中公开。当传感器在倒车操作期间探测到障碍物时，该装置以对应于车辆速度及车辆与障碍物之间的距离的制动力自动对车辆施加制动。
然而，如果上述技术应用于设有自动停驻车辆的智能驻车辅助装置的车辆，则有可能由于以下原因而未执行适当的制动操作。所述原因即：即使在车辆后方探测到障碍物并自动对车辆施加制动力，但是智能驻车辅助装置仍会不顾所述自动制动操作地启动。
发明内容
本发明根据上述情况作出。本发明提供一种车辆控制设备和一种车辆控制方法，其可以通过确保自动巡行装置与防撞制动装置之间的适当协调来适当地控制设有自动巡行装置和防撞制动装置的车辆。
本发明的第一方面涉及一种车辆控制设备，其设有自动移动车辆的自动巡行装置以及在探测到障碍物时自动对车辆施加制动的防撞制动装置。所述车辆控制设备包括巡行输出值设定装置，其用于在探测到障碍物时使应当利用自动巡行装置实现的巡行输出值小于在正常时所采用的常规巡行输出值。
在所述车辆控制设备中，当探测到障碍物时使应当利用自动巡行装置实现的巡行输出值小于常规巡行输出值。因此，所述防撞制动装置更易于对车辆施加制动。这样，在不降低可用性的情况下维持车辆的安全性，并在自动巡行装置与防撞制动装置之间确保适当的协调。由此，可以适当地控制车辆。
在根据本发明的第一方面的车辆控制设备中，所述自动巡行装置可以是自动停驻车辆的智能驻车辅助装置。因此，确保了智能驻车辅助装置与防撞制动装置之间的适当协调。由此，可以适当地执行智能驻车辅助操作。
在根据本发明的第一方面的车辆控制设备中，当所述智能驻车辅助装置未工作时，可以只有所述防撞制动装置工作。
在根据本发明的第一方面的车辆控制设备中，当车辆与障碍物之间的距离等于或短于阈值时，所述巡行输出值设定装置可将巡行输出值设定为零。可替代地，当车辆与障碍物之间的估计碰撞时间等于或短于阈值时，所述巡行输出值设定装置可将巡行输出值设定为零。因此，防止了车辆与障碍物之间的碰撞。由此，可以提高车辆的安全性。
在根据本发明的第一方面的车辆控制设备中，所述巡行输出值设定装置可基于探测到的障碍物的类型改变使巡行输出值小于常规巡行输出值的方式。
在根据本发明的第一方面的车辆控制设备中，所述巡行输出值设定装置可在探测到可移动障碍物时比在探测到不可移动障碍物时使巡行输出值比常规巡行输出值小更大的量。所述巡行输出值设定装置可随着车辆与可移动障碍物的碰撞可能性的变高而增加使巡行输出值小于常规巡行输出值的量。
在根据本发明的第一方面的车辆控制设备中，所述自动巡行装置可包括驱动力增加装置，其用于在尽管提供了预定巡行输出值但是车辆在预定时间中仍未移动时临时增加驱动力。所述巡行输出值设定装置可在探测到障碍物时禁止所述驱动力增加装置增加驱动力。驱动力的临时增加被禁止。因此，可以提高车辆的安全性并且更适当地控制车辆。
本发明的第二方面涉及一种车辆控制方法。根据该车辆控制方法，控制车辆的自动巡行，并且判定在车辆附近的预定区域内是否有障碍物。当在车辆的自动巡行期间在预定区域内探测到有障碍物时，使在车辆的自动巡行期间所采用的巡行输出值小于在正常间所采用的常规巡行输出值。
在根据本发明的第二方面的车辆控制方法中，当车辆与障碍物之间的距离或车辆与障碍物之间的估计碰撞时间等于或短于阈值时，可将巡行输出值设定为零。当车辆与障碍物之间的距离或车辆与障碍物之间的估计碰撞时间长于阈值时，可基于障碍物的类型改变使巡行输出值小于常规巡行输出值的方式。
在根据本发明的第二方面的车辆控制方法中，所述车辆的自动巡行可以是车辆的智能驻车辅助。
通过确保所述自动巡行装置与所述防撞制动装置之间的适当协调，根据本发明上述方面的车辆控制设备和车辆控制方法可以适当地控制设有自动巡行装置和防撞制动装置的车辆。
附图说明
本发明前述及进一步的目的、特征和优点将从以下参考附图对示例性实施方式的说明中变得清楚，其中相同或对应的部分将用相同的参考标号表示，并且其中：
图1是示出根据本发明的实施方式的车辆控制设备的配置的方块图；
图2是示出根据本发明的实施方式的车辆控制方法的流程图；
图3是图示车辆在智能驻车辅助控制下将采用的路径以及图示车辆后方的障碍物探测的视图；并且
图4是图示爬坡控制的视图。
具体实施方式
下面，将参考附图说明本发明的实施方式。相同的参考标号将被赋予相同的部件，并且与具有相同参考标号的部件相关的说明以下将只提供一次。
图1是示出根据本发明的实施方式的车辆控制设备1的配置的方块图。车辆控制设备1控制设有智能驻车辅助装置和后端防撞制动装置的车辆，所述智能驻车辅助装置自动停驻车辆，所述后端防撞制动装置当在车辆后方探测到障碍物时自动对车辆施加制动。如图1所示，车辆控制设备1包括用于控制车辆的电子控制单元(下文称为“车辆控制ECU”)10。
毫米波雷达22、摄像机24和车轮速度传感器26连接至车辆控制ECU 10，并且信号从这些部件22、24和26传输至车辆控制ECU 10。毫米波雷达22设于车辆的后部，并探测位于车辆后方的预定可探测区域内的障碍物。摄像机24是设于车辆的后部且探测位于车辆后方预定可探测区域内的障碍物的立体摄像机。同时使用如上所述的毫米波雷达22和摄像机24提高了探测精度。车轮传感器26输出对应于车轮旋转的车轮速度脉冲和关于车轮旋转方向的信息。
智能驻车辅助ECU 30和后端防撞制动ECU 40连接至车辆控制ECU 10，并且指令信号从车辆控制ECU传输至这些ECU 30和40。智能驻车辅助ECU 30构成智能驻车辅助装置的一部分。后端防撞制动ECU 40构成后端防撞制动装置的一部分，所述后端防撞制动装置属于一类防撞制动装置。智能驻车辅助ECU 30控制转向ECU(未示出)和发动机ECU(未示出)以便响应于驾驶者的指示通过自动移动车辆来辅助驻车操作。后端防撞制动ECU 40控制制动ECU(未示出)以防止车辆与车辆后方的障碍物碰撞。
车辆控制ECU 10包括后退运动探测单元11、智能驻车辅助判定单元12、障碍物探测单元13、紧急程度判定单元14和巡行输出值设定单元15。
后退运动探测单元11基于车轮速度传感器26提供的关于车轮旋转方向的信息判定车辆是否在倒退。智能驻车辅助判定单元12基于智能驻车辅助ECU 30提供的信息判定智能驻车辅助装置是否设定为工作。
障碍物探测单元13基于来自毫米波雷达22和摄像机24中至少之一的信息判定在车辆后方的预定可探测区域内是否有障碍物。紧急程度判定单元14基于车辆与探测到的障碍物之间的距离(更具体地，车辆与探测到的障碍物之间的估计碰撞时间(TTC))判定紧急程度。巡行输出值设定单元15通过向智能驻车辅助ECU 30提供需求驱动力值来设定应当利用智能驻车辅助装置实现的用于车辆的期望巡行输出值。可将巡行输出值设定单元15视为根据本发明的巡行输出值设定装置。
接下来，将参考图2中的流程图说明以上述方式配置的车辆控制设备1执行的车辆控制方法。图2中的程序例如在点火开关打开时开始，并以预定时间间隔周期性地执行。
如图2所示，首先，后退运动探测单元11基于车轮速度传感器26提供的关于车轮旋转方向的信息判定车辆是否在倒退(步骤S201)。如果判定车辆未倒退，则程序结束。如果车辆未倒退，则既不执行智能驻车辅助控制也不执行后端防撞控制。另一方面，如果判定车辆在后退，则执行步骤S202。
在步骤S202，智能驻车辅助判定单元12基于智能驻车辅助ECU 30提供的信息判定智能驻车辅助装置是否设定为工作。如果判定智能驻车辅助装置未设定为工作，则程序结束。这种情况下，只有后端防撞制动ECU 40执行常规后端防撞制动控制。另一方面，如果判定智能驻车辅助装置设定为工作，则执行步骤S203。
在步骤S203，障碍物探测单元13基于毫米波雷达22和摄像机24中至少之一提供的信息判定在车辆后方的预定可探测区域内是否有障碍物。如果判定没有障碍物，则执行步骤S204。在步骤S204，由于在车辆后方没有障碍物，所以巡行输出值设定单元15向智能驻车辅助ECU 30提供常规需求驱动力值从而使车辆在根据正常时所采用的巡行输出值移动的同时自动停驻车辆。另一方面，如果障碍物探测单元13探测到障碍物，则执行步骤S205。图3示出在车辆V后方探测到障碍物P的四种情况，即情况P-I、情况P-II、情况P-III和情况P-IV。图3中，用实线围住的区域S为可探测区域。如果障碍物在可探测区域S内，则该障碍物由毫米波雷达22和摄像机24中至少之一探测到。可探测区域S包括四个突出的可探测区域，其从可探测区域S的主要部分向后突出。仅仅通过具有方向性的毫米波雷达22来探测在这些突出的可探测区域内的障碍物。
在步骤S205，紧急程度判定单元14基于探测到的障碍物P与车辆V之间的距离判定紧急程度。更具体地，基于障碍物P与车辆V之间的估计碰撞时间(TTC)判定紧急程度。如果紧急程度高，例如处于情况P-I，更具体地，如果估计碰撞时间(TTC)等于或短于预定阈值，则执行步骤S206。在步骤S206，由于紧急程度高，所以巡行输出值设定单元15向智能驻车辅助ECU 30提供零值作为需求驱动力值。这样，巡行输出值设定单元15将应当利用智能辅助驻车装置实现的用于车辆的巡行输出值设定为零，以终止智能驻车辅助装置的操作。因此，当不可能避免碰撞时，当碰撞实际发生时，等等，可以终止智能驻车辅助控制的执行。这样可以提高车辆的安全性。根据本发明的“使巡行输出值小于常规巡行输出值”包括通过向智能驻车辅助ECU 30提供零值作为需求驱动力值来设定应当利用智能驻车辅助装置实现的用于车辆的巡行输出值以便终止智能驻车辅助装置的操作。另一方面，当紧急程度判定单元14判定紧急程度较低时，例如，处于情况P-II、情况P-III或情况P-IV时，更具体地，当估计碰撞时间(TTC)长于预定阈值时，执行步骤S207。
尽管障碍物P与车辆V之间的估计碰撞时间较长，但是使应当利用智能驻车辅助装置实现的巡行输出值小于常规巡行输出值以避免碰撞。此时，基于障碍物P的类型改变减小巡行输出值的方式。
更具体地，如果探测到的障碍物P的形状由平面、直线等形成，则估计障碍物为不可移动物体，例如墙壁或仓库。这种情况下，将使巡行输出值小于常规巡行输出值的量设定为最小量。例如，如果常规巡行输出值为10km/h，则在这种情况下将巡行输出值设定为8km/h。如果障碍物P不在车辆V将沿其倒退的估计路径上，例如，处于情况P-III，则可继续地采用常规巡行输出值而不是使巡行输出值小于常规巡行输出值。如果不清楚障碍物P是否在车辆V将沿其倒退的估计路径上，例如，处于情况P-IV，则将使巡行输出值小于常规巡行输出值的量设定为最小量。如果探测到的障碍物P的形状由例如曲线形成，则障碍物P将有可能移动。因此，将使巡行输出值小于常规巡行输出值的量设定为常规量。例如，当巡行输出值由于以最小量小于常规巡行输出值而被设定为8km/h时，则在这种情况下将巡行输出值设定为6km/h。如果探测到的障碍物P的形状为人体形状，例如，头身比大约为五至八，则判定障碍物P将极有可能移动并且紧急程度高。因此，以最大量使巡行输出值小于常规巡行输出值。例如，当巡行输出值由于以常规量小于常规巡行输出值而被设定为6km/h时，在这种情况下将巡行输出值设定为4km/h。可通过向智能驻车辅助ECU 30提供零值作为需求驱动力值来设定应当利用智能驻车辅助装置实现的用于车辆的巡行输出值以便终止智能驻车辅助装置的操作，而不是以最大量使巡行输出值小于常规巡行输出值。
如上所述，根据本发明的实施方式的车辆控制设备1在探测到障碍物时通过智能驻车辅助ECU 30来使应当利用智能驻车辅助装置实现的巡行输出值小于常规巡行输出值。因此，后端防撞制动装置更易于利用后端防撞制动ECU 40对车辆施加制动。根据本发明的实施方式，可以在不降低可用性的情况下维持车辆的安全性，并且确保智能驻车辅助装置与后端防撞制动控制装置之间的适当协调。由此，更适当地执行了智能驻车辅助操作。
此外，巡行输出值设定单元15在车辆V与障碍物P之间的距离短于预定值时，换言之，在估计碰撞时间(TTC)短于预定值时，将巡行输出值设定为零。因此，可以避免车辆与障碍物之间的碰撞并提高车辆的安全性。
此外，巡行输出值设定单元15基于障碍物的类型改变使应当利用智能驻车辅助装置实现的巡行输出值小于常规巡行输出值的方式。因此，在兼顾车辆的可用性和安全性的前提下更适当地执行智能驻车辅助操作。
虽然已参考本发明的示例性实施方式说明了本发明，但是应理解本发明不限于该示例性实施方式。相反，本发明旨在涵盖处在本发明的范围内的各种改型及等同装置。
例如，所述智能驻车辅助装置可包括驱动力增加装置，其用于当尽管提供了特定巡行输出值但是车辆在预定时间中仍未移动时临时增加驱动力。这种情况下，智能驻车辅助ECU 30可包括临时增加驱动力的驱动力增加单元(驱动力增加装置)。当探测到障碍物时，巡行输出值设定单元15可禁止驱动力增加装置增加驱动力。如图4所示，当车辆V需在稍微倾斜的上坡坡道或稍微隆起的道路上倒退时，如果尽管提供了基于需求驱动力值设定的巡行输出值但是车辆V在预定时间中仍未移动，则可执行利用驱动力增加装置临时增加驱动力的爬坡控制。即使在这种情况下，如果探测到障碍物也会禁止驱动力增加装置临时增加驱动力。因而，可以提高车辆的安全性并且更适当地控制车辆。
在上述本发明的实施方式中，在用作自动巡行装置的智能驻车辅助装置与后端防撞制动装置之间确保适当的协调。然而，所述自动巡行装置不限于智能驻车辅助装置，并且所述防撞制动装置不限于后端防撞制动装置。换言之，根据本发明的车辆控制设备不但应用于后侧辅助控制(智能驻车辅助控制)而且还应用于各种不同控制。
在上述本发明的实施方式中，车辆控制ECU 10、后端防撞制动ECU 40和智能驻车辅助ECU 30由单独的硬件构成。然而，这些ECU可集成为一个或两个硬件。
虽然已参考本发明的示例性实施方式说明了本发明，但是应理解本发明不限于该示例性实施方式或构造。相反，本发明旨在涵盖各种改型和等同装置。此外，虽然示例性实施方式的各种元件是以各种组合及配置示出的，但是包括更多、更少或者仅仅单个元件的其他组合及配置也处在本发明的范围之内。

Claims (11)

1.一种车辆控制设备(1)，设有自动移动车辆的自动巡行装置(30)以及在探测到障碍物时自动对车辆施加制动的防撞制动装置(40)，所述车辆控制设备(1)的特征在于包括：
巡行输出值设定装置(15)，所述巡行输出值设定装置(15)通过向所述自动巡行装置(30)提供需求驱动力值来设定应当利用所述自动巡行装置(30)实现的用于车辆的期望的巡行输出值，并且所述巡行输出值设定装置(15)用于在探测到障碍物时使应当利用所述自动巡行装置(30)实现的、基于需求驱动力值设定的巡行输出值小于在正常时所采用的、基于需求驱动力值设定的常规巡行输出值，
其中，当所述障碍物不在车辆的自动巡行的估计路径上时，所述巡行输出值设定装置(15)继续采用所述常规巡行输出值。
2.如权利要求1所述的车辆控制设备(1)，其中，所述自动巡行装置(30)是自动停驻车辆的智能驻车辅助装置(30)。
3.如权利要求2所述的车辆控制设备(1)，其中，当所述智能驻车辅助装置(30)未工作时，只有所述防撞制动装置(40)工作。
4.如权利要求1至3中任一项所述的车辆控制设备(1)，其中，所述巡行输出值设定装置(15)在车辆与障碍物之间的距离等于或短于阈值时将巡行输出值设定为零。
5.如权利要求1至3中任一项所述的车辆控制设备(1)，其中，所述巡行输出值设定装置(15)在车辆与障碍物之间的估计碰撞时间等于或短于阈值时将巡行输出值设定为零。
6.如权利要求1至3中任一项所述的车辆控制设备(1)，其中，所述巡行输出值设定装置(15)基于探测到的障碍物的类型改变使巡行输出值小于所述常规巡行输出值的方式。
7.如权利要求6所述的车辆控制设备(1)，其中，所述巡行输出值设定装置(15)在探测到可移动障碍物时比在探测到不可移动障碍物时使巡行输出值比所述常规巡行输出值小更大的量，并且随着车辆与可移动障碍物的碰撞可能性的变高而增加使巡行输出值小于所述常规巡行输出值的量。
8.如权利要求1至3中任一项所述的车辆控制设备(1)，
其中：
所述自动巡行装置(30)包括驱动力增加装置，其用于在尽管提供了预定巡行输出值但是车辆在预定时间中仍未移动时临时增加驱动力；并且
所述巡行输出值设定装置(15)在探测到障碍物时禁止所述驱动力增加装置增加驱动力。
9.一种车辆控制方法，包括：
控制车辆的自动巡行；
判定在车辆附近的预定区域内是否有障碍物；并且
当在所述车辆的自动巡行期间在所述预定区域内探测到障碍物时使在所述车辆的自动巡行期间所采用的、基于需求驱动力值设定的巡行输出值小于在正常时所采用的、基于需求驱动力值设定的常规巡行输出值，其中，当所述障碍物不在车辆的自动巡行的估计路径上时继续采用所述常规巡行输出值。
10.如权利要求9所述的车辆控制方法，
其中：
当车辆与障碍物之间的距离或车辆与障碍物之间的估计碰撞时间等于或短于阈值时，将巡行输出值设定为零；并且
当车辆与障碍物之间的距离或车辆与障碍物之间的估计碰撞时间长于所述阈值时，基于障碍物的类型改变使巡行输出值小于所述常规巡行输出值的方式。
11.如权利要求9或10所述的车辆控制方法，其中，所述车辆的自动巡行是车辆的智能驻车辅助。
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