CN102815298B - 车辆的碰撞避免控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆的碰撞避免控制方法，该方法包括以下阶段：利用位于车辆行进前方的障碍物的高度、宽度、相对距离、相对速度中任意一个以上信息，判断是否有与所述障碍物的碰撞危险中，可以避免碰撞的判断阶段；所述判断阶段中判断为有避免碰撞的可能性，检测方向盘的转向立柱扭矩的检测阶段；所述转向立柱扭矩为扭矩设定值以上时，根据所述方向盘的转向方向，直至横向位移达到横向位移设定值，在转向方向上发生所述转向辅助扭矩的阶段。本发明在碰撞危险中根据驾驶员的转向意志实现制动及转向，通过产生转向辅助扭矩，减小驾驶员的不协调感，还能够避免碰撞，防止碰撞事故。

Description

车辆的碰撞避免控制方法

技术领域

本发明涉及车辆的碰撞避免控制方法，更具体的涉及在与障碍物的碰撞危险中反映驾驶员的转向意志，进行车辆转向及制动控制，避免与障碍物的碰撞的辅助的车辆碰撞避免控制方法。

背景技术

一般地，利用车辆的转向和制动来避免和防止与障碍物的碰撞的碰撞避免系统包括摄像头、雷达或其二者的联合传感器系统。

碰撞避免系统在预测到碰撞时生成适当的目标避免轨迹，并依照轨迹进行转向或制动。

碰撞避免系统一旦预测到与障碍物的碰撞时，则判断是否紧急制动后，进行紧急制动，这时如果判断旁边车道是空的，则自动变换车道以避免碰撞。

上述技术构成是有助于理解本发明的背景技术，但不意味着是本发明所属技术领域里广泛公知的现有技术。

发明内容

现有的碰撞避免系统，如果判断有碰撞危险，就会判断是否有通过同时控制制动及转向，或者，变换车道来避免碰撞的可能性。

之后，自动生成以便回避障碍物的回避轨迹，利用制动及转向控制依从避免轨迹。

但是现有的碰撞避免系统自动进行制动及转向控制，并依从避免轨迹，导致与驾驶员的意志无关地实现制动及转向控制，驾驶员在紧急危险中可能有严重的不协调感。

另外，自动计算并依从目标转向角和避免轨迹，接近自动转向，因此存在难以实现批量生产的问题。

为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种车辆的碰撞避免控制方法，所述方法在与位于前方的障碍物发生碰撞危险中如果有碰撞避免的可能性，就会基于驾驶员的意志进行车辆的转向和制动控制。

根据本发明的一方面的车辆的碰撞避免控制方法，包括：利用位于车辆行进前方的障碍物的高度、宽度、相对距离、相对速度中任意一种以上信息，判断是否有与所述障碍物的碰撞危险中，可以避免碰撞的判断阶段；所述判断阶段中，判断有避免碰撞的可能性，检测方向盘的转向立柱扭矩的检测阶段；所述转向立柱扭矩为扭矩设定值以上时，根据所述方向盘的转向方向，直至横向位移达到横向位移设定值，在转向方向上发生所述转向辅助扭矩的阶段。

根据本发明的车辆的碰撞避免控制方法，还包括，在所述转向方向上发生转向辅助扭矩的阶段中，所述转向方向的内侧车轮上发生制动力的阶段。

根据本发明的车辆的碰撞避免控制方法，还包括：所述转向方向的所述横向位移超过所述横向位移设定值，所述方向盘的相反转向方向上发生转向辅助扭矩的阶段。

根据本发明的车辆的碰撞避免控制方法，还包括：所述相反转向方向的车轮上发生制动力的过程；变换车道后，所述相反转向方向相反的方向上的车轮上产生制动力以防止过转向的过程。

本发明的车辆的碰撞避免控制方法发生转向辅助扭矩，在碰撞危险中根据驾驶员的意志实现了制动及转向控制，不但降低了驾驶员的不协调感，而且能够避免碰撞，防止碰撞事故。

而且，本发明根据驾驶员的转向意志实现制动和控制，能够提高产率。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的车辆的碰撞避免控制装置的框图。

图2是根据本发明的一个实施例的车辆的碰撞避免控制方法的顺序图。

图3是根据图2的为了避免碰撞的变换车道情况的示意图。

图4是图3的变换车道情况的时序图。

附图标记说明

感知部10    拍摄部11

雷达部12    执行部20

制动装置21  转向装置22

控制部30

具体实施方式

下面，参照附图对根据本发明的一个实施例的车辆的碰撞避免控制方法做详细说明。在该过程中为了更加清楚和方便的说明，附图中示出的线条粗细或构成要素的大小等可能与事实不符。下文的术语经过考虑到本发明的功能的定义后，可能根据使用者和运用者的意图或关联而改变。因此，对这些术语的定义应参考全文内容。

图1是根据本发明的一个实施例的车辆的碰撞避免控制装置的框图。

根据本发明的一个实施例的车辆的碰撞避免控制装置如图1所示，包括感知部10、控制部30和执行部20。

感知部10感知位于车辆行进前方的障碍物，还能够预测是否有车辆与障碍物的碰撞危险，输入碰撞感知信息。

为此，感知部10包括：拍摄前方障碍物，输入障碍物的高度和宽度等的拍摄部11；利用是否存在障碍物、与障碍物之间距离等，输入相对距离和相对速度等的雷达部12；结合这些的联合传感器(图中未示出)。

以便能够感知障碍物，可以在车辆的各种位置上设置感知部10。然而，本发明的实施例仅仅示意性的说明拍摄部11和雷达部12，但不应据此限定本发明的技术范围，只要提供能够感知障碍物，并判断是否存在与障碍物碰撞危险的信息的机器，应都包括在本发明的技术特征内。

执行部20为了避免碰撞，进行车辆的转向控制和制动控制。为此，执行部20包括制动装置21和转向装置22。

制动装置21对行驶中的车辆减速或停止，或者，维持车辆的停止状态。制动装置21对各车轮均匀地分配制动力或选择性的控制特定车轮的制动力，以使车辆发生制动力。

这样的制动装置21可分为液压控制各个车轮的制动力的液压式和利用马达的电动式等，本发明的技术范围包括所有对各个车轮进行控制而对车辆实施制动的各种制动装置。

转向装置22转换作为转向车轮的前轮的排列状态，改变行驶中的汽车的行进方向，把车辆的前轮或四轮调整到适当的角度，以调整车辆的行进方向。

以上转向装置与驾驶员操作的方向盘连接，从驾驶室向发动机室延伸的转向立柱(图中未示出)上，以万向接头为媒介在发动机室内结合转向齿轮箱，根据转向齿轮箱的驱动操作连接车轮的轮轴(图中未示出)，改变车辆行进方向。

本实施例中，转向装置22包括所有根据车辆的方向盘的旋转发生转向辅助扭矩的多种方式的转向装置22。

控制部30判断在与障碍物的碰撞危险中是否可能避免与障碍物的碰撞，如果可以避免碰撞，则检测驾驶员的转向意志，如果检测到驾驶员的转向意志，根据方向盘的转向方向向旋转方向辅助进行车道变换。

即，控制部30依靠从感知部10输入的各种信息识别障碍物，判断是否有与障碍物的碰撞危险，如果判断为有碰撞危险，再判断是否有避免碰撞的可能。

如果判断为可以避免碰撞，依靠转向装置22的方向盘检测驾驶员的转向意志，并根据驾驶员的转向意志发生转向辅助扭矩。此时，制动装置21使各个车轮发生制动力。

如上所述，控制部30根据驾驶员的转向意志辅助回避行驶，能够短时间内迅速地回避障碍物。

下面，参考图2至图4，详细说明本发明的一个实施例的车辆的碰撞避免控制方法。

图2是按照本发明的一个实施例的车辆的碰撞避免控制方法的顺序图，图3是按照图2的为了碰撞避免的变换车道情况的示意图，图4是图3的变换车道情况的时序图。

首先，感知部10感知本车道前方的障碍物(S10阶段)，向控制部30输入碰撞感知信息。

碰撞感知信息作为判断是否有碰撞危险和判断是否可以避免碰撞的信息，包括障碍物的高度、宽度、相对距离、相对速度中的任意一个以上信息。

然后，控制部30一旦接受碰撞感知信息，则分析碰撞感知信息后，判断是否有碰撞危险(S20阶段)。

控制部30经判断后为有碰撞危险，则再判断是否可以避免碰撞(S30阶段)。

控制部30从障碍物的高度、宽度、相对距离、相对速度中的任意一个以上信息检测出是否可以避免碰撞。

在这里，控制部30基于所述障碍物的高度、宽度、相对距离、相对速度，根据当时车辆的行驶环境，例如本车道左右相邻的车道的空闲状况等，可以做出各种判断。

一方面，如果可以避免碰撞，控制部30通过方向盘的状态检测驾驶员的转向意志。

即，控制部30比较方向盘的转向立柱扭矩和已设定的扭矩设定值，判断方向盘的转向立柱扭矩是否大于或等于扭矩设定值(S40阶段)。

这里的扭矩设定值为能够判断出驾驶员的转向意志的程度，用以参考碰撞感知信息，达到能够足以变换车道的程度。

此时，如果方向盘的转向立柱扭矩超过扭矩设定值，就判断为驾驶员有转向意志要变换到空闲车道以避免碰撞。

控制部30如果判断为驾驶员有转向意志，就控制制动装置21和转向装置22，辅助变换到转向方向的车道。

为此，控制部30控制转向装置22，在方向盘的转向方向上发生转向辅助扭矩。

在这里，转向辅助扭矩对转向方向上的转向力进行辅助。以此，即使驾驶员用微弱的力转动方向盘，转向装置22的马达(图中未示出)产生大的扭矩，驾驶员也能够轻易地实现转向。

另外，控制部30控制制动装置21，使旋转方向的内侧轮上发生制动力，从而车辆快速向旋转方向转弯。

此种情况中，转弯方向上的前轮和后轮的制动力能够产生大幅的减速，或在转弯方向上发生大的力矩，可以在短时间内迅速产生横向位移，以避免碰撞(S50阶段)。

根据转向方向，对向转弯方向变换车道进行辅助的过程持续进行，直至车辆的横向位移达到横向位移设定值(S60阶段)。

横向位移设定值达到能够判断出以转弯方向的车道为中心完全变换车道的程度。

即，控制部30比较车辆的横向位移和横向位移设定值，如果车辆的横向位移超过横向位移设定值，对驾驶员的相反转向进行辅助的方向上产生转向辅助扭矩(S70阶段)。此处的相反转向与驾驶员最初的转向方向相反。

这种相反转向，例如驾驶员先向左急转再快速最大幅度的相反，能够辅助保持车辆在转向方向上的变换后的车道上行驶。

依靠快速相反转向，在最初行进方向上可能发生过转，通过制动器21控制防止过转，即，转弯的外侧轮的制动(S80阶段)。

例如，车辆从本车道向左车道变换，开始时发生的顺时针方向的过转向控制右侧轮的制动，车道变换后发生的逆时针的过转向细微控制左侧轮的制动。

通过所述的车道变换时转向及制动控制，用于避免碰撞的车道变换情况的各个时间段如图3和图4所示。

起初，判断出和障碍物(Obstacle)有碰撞的危险后，根据方向盘的转向角(SWA)变化，如果转向立柱扭矩(St_tq)大于扭矩设定值(x[Nm])，就判断为驾驶员有转向意志，转向辅助扭矩(Ovly_tq)在左侧方向产生。

即，如图3所示，方向盘向左旋转，如果转向立柱扭矩(St_tq)达到扭矩设定值(x[Nm])，转向辅助扭矩在作为转向方向的左侧上产生。

此时，转弯方向轮，即左轮上发生制动力(Brk_prs[left])。

另外，如果向左转向状态下，车辆从最初位置的横向位移超过横向位移设定值(图4中的虚线)，为了辅助驾驶员的相反转向(右转向)，产生反方向的转向辅助扭矩(Ovly_tq)。

以此，车辆就不会超过邻近的目标车道了。

一方面，依靠相反转向，可以产生过转向，最初发生的顺时针方向的过转向解除左侧轮的制动力，同时进行右侧轮的制动力(Brk_prs[right])，变换车道后发生的逆时针的过转向进行细微的左侧轮的制动力(Brk_prs[left])。

车道变换完毕且避免碰撞后，现有制动系统将维持安全性。

本发明通过参照附图表示的实施例进行说明，该说明仅为示范性的，具有所属技术领域的公知常识的技术人员通过该说明进行的等同替换和变化也包括在本发明公开的技术特征内。

Claims (3)

1.一种车辆的碰撞避免控制方法，其特征在于，包括：

利用位于车辆行进前方的障碍物的高度、宽度、相对距离、相对速度中任意一种以上信息，判断是否有与所述障碍物的碰撞危险中，可以避免碰撞的判断阶段；

所述判断阶段中，当判断有避免碰撞的可能性时，则检测方向盘的转向立柱扭矩的检测阶段；

所述转向立柱扭矩为扭矩设定值以上时，根据所述方向盘的转向方向，直至横向位移达到横向位移设定值，在所述转向方向上发生转向辅助扭矩的阶段；以及

当所述转向方向的所述横向位移超过所述横向位移设定值时，则在所述方向盘的相反转向方向上发生转向辅助扭矩的阶段。

2.根据权利要求1所述的车辆的碰撞避免控制方法，其特征在于，还包括：

在所述转向方向上发生转向辅助扭矩的阶段中，所述转向方向的内侧车轮上发生制动力的阶段。

3.根据权利要求1所述的车辆的碰撞避免控制方法，其特征在于，在所述方向盘的相反转向方向上发生转向辅助扭矩的阶段包括防止过度转向阶段，

所述防止过度转向阶段包括：在相反转向方向的车轮上发生制动力的过程；以及

变换车道后，在与所述相反转向方向相反的方向上的车轮上产生制动力的过程。