CN103253264A - 车辆的驾驶辅助装置 - Google Patents

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Abstract

本发明依靠发动机的自动停止功能来有效应对燃料费上涨和环境问题，而且能够有效地防止与前方障碍物的碰撞。本发明计算本车辆与车辆前方的障碍物之间的碰撞富余时间TTC，该碰撞富余时间TTC比预先设定的阈值Tc1短而判断为与本车辆(1)的碰撞可能性高，并且通过发动机自动停止控制部(30)而使发动机自动停止的情况以及制动器负压Pbv比设定压力Pc1高且制动助力器的负压不足的情况中的至少一个情况下，向制动器控制部(50)输出信号而使制动器驱动部(51)的泵启动，使制动器驱动部(51)实现使各轮的刹车垫挤压到制动盘的被制动面的预制动功能。

Description

车辆的驾驶辅助装置
技术领域
本发明涉及一种在具有怠速停止系统或混合动力车等的发动机自动停止功能的车辆中，通过制动器适当地避开与所识别的前方障碍物的碰撞的车辆的驾驶辅助装置。
背景技术
近年，在车辆中开发了各种防撞控制装置，且已被实际应用。例如，在日本特开2005-225453号公报(下面的专利文献1)中公开了如下的制动辅助装置的技术，即，将作为本车辆与车辆前方的障碍物之间的相对距离除以相对于障碍物的相对速度而得到的值的碰撞富余时间TTC作为第一参数，将相对于车辆前方出现了障碍物时的碰撞富余时间TTC的驾驶员的油门踏板放开速度作为第二参数，根据表示这些第一参数和第二参数的关系的信息，基于表明驾驶员的制动操作举动特性的制动操作举动特性图，执行防撞控制的制动辅助作业。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2005-225453号公报
另外，为了应对燃料费上涨和环境问题等，目前已实际应用具有怠速停止系统和混合动力车等的发动机自动停止功能的车辆。在具有这种发动机自动停止功能的车辆中，即使要应用上述的专利文献1中公开的制动辅助装置，由于发动机处于停止的情况下，基于依靠发动机负压的制动助力器无法充分地起到制动辅助的作用，可能无法得到所期望的安全性能。因此，作为具有发动机自动停止功能的车辆的基本功能，还可以考虑用制动器驱动部的泵施加压力来补偿发动机停止过程中的负压式制动助力器的功能的下降，但如果考虑泵发动机的响应特性，即使在检测到驾驶员的急刹车操作后启动泵，也无法确保作为制动辅助功能的足够的升压特性。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种依靠发动机的自动停止功能来有效应对燃料费上涨和环境问题，而且能够有效地防止与前方障碍物的碰撞的车辆的驾驶辅助装置。
根据本发明的车辆的驾驶辅助装置的一个实施方式，包含：前方环境识别单元，用于识别本车辆的前方环境；碰撞判定单元，当通过前述前方环境识别单元识别到本车辆前方的障碍物时，通过比较碰撞富余时间与预先设定的阈值来判定该障碍物与本车辆的碰撞可能性；发动机自动停止控制单元，当预先设定的驾驶条件成立时，使发动机自动停止；制动器控制单元，当在前述碰撞判定单元中判定前述障碍物与本车辆的碰撞可能性高，而且通过前述发动机自动停止控制单元使前述发动机自动停止的情况和制动助力器的负压不足的情况中的至少一个情况下，使制动器驱动单元的泵启动。
根据本发明所提供的车辆的驾驶辅助装置，能够通过发动机的自动停止功能来有效地应对燃料费的上涨和环境问题，而且能够有效地防止与前方障碍物的碰撞。
附图说明
图1为本发明的一个实施方式的搭载在车辆的车辆驾驶辅助装置的概略构成图。
图2为本发明的一个实施方式的驾驶辅助控制程序的流程图。
符号说明：
1为本车辆，2为车辆驾驶辅助装置，10为控制单元(碰撞判定单元、制动器控制单元)，20为前方环境识别部(前方环境识别单元)，21为立体摄像机，30为发动机自动停止控制部(发动机自动停止控制单元)，31为发动机控制部，40为制动器负压传感器，50为制动器控制部(制动器控制单元)，51为制动器驱动部(制动器驱动单元)。
具体实施方式
以下，基于附图说明本发明的实施方式。
在图1中，符号1表示汽车等的车辆(本车辆)，该车辆1中搭载有识别本车辆前方的障碍物或先行车辆而实现驾驶辅助控制(防撞控制)的车辆驾驶辅助装置2。
该车辆驾驶辅助装置2主要在控制单元10上连接有前方环境识别部20、发动机自动停止控制部30、制动器负压传感器40、制动器控制部50而构成。
前方环境识别部20被设置为识别本车辆1的前方环境的前方环境识别单元，从左右一组CCD摄像机(立体摄像机，未图示)21接收图像信息的同时接收本车辆速度V等。在此，该左右一组CCD摄像机21使用了电荷耦合元件(CCD)等的固体摄像器件，在车内的顶棚前方保持一定的间隔而被安装，从不同的视角对车外的对象进行立体拍摄，并输出所拍摄的图像信息。并且，基于这些信息，前方环境识别部20根据来自立体摄像机21的图像信息识别本车辆1前方的立体物数据和白线数据等前方信息。
这里，前方环境识别部20例如按照如下方式来处理来自立体摄像机20的图像信息。首先，针对通过立体摄像机21拍摄的本车行驶方向的一组立体图像对，基于对应位置的偏移量并根据三角测量原理生成距离信息。针对该距离信息进行周知的分组处理，将进行了分组处理的距离信息与预先设定的三维道路形状数据和立体物数据等进行比较，由此提取白线数据、沿道路设置的护栏、路缘石等侧壁数据、障碍物、车辆、信号灯等的立体物数据等。此外，前方环境识别部20根据白线数据和侧壁数据等推测本车行驶路线，将本车行驶路线上的与本车辆最近的位置上的立体物作为障碍物而提取(检测)，当该障碍物被识别为车辆时，将该车辆识别为先行车辆。并且，当识别到该先行车辆时，根据二维坐标上的先行车辆与本车辆1的位置关系，将先行车辆的后面相对于本车辆1的宽度重叠的部分的比率作为重叠率Rol进行计算。并且，当识别到先行车辆时，基于先行车辆后部的亮度变化等，还判定红色刹车灯的点亮状态。此外，将设置成离路面的距离在预先设定的高度以上的高度且具有红色、绿色、黄色等亮灯部的立体物作为信号灯来识别。
并且，当检测到包含先行车辆的障碍物时，作为该障碍物的信息，计算本车辆1与障碍物之间的相对距离(从本车辆1至障碍物的距离)Lobj、障碍物与本车辆1之间的相对速度(相对距离Lobj的时间变化)Vfo、障碍物的移动速度Vf(＝相对速度Vfo+本车速V)等。如此，通过前方环境识别部20所识别和提取的前方环境的各种信息(障碍物信息、先行车辆信息、信号灯信息等)输出到控制单元10。在此，在本实施方式中，前方环境识别部20根据来自立体摄像机21的图像信息进行上述的识别处理，但也可以通过单眼摄像机等进行。
当预先设定的运行条件(发动机自动停止条件、怠速停止执行条件)成立时，发动机自动停止控制部30向发动机控制部31输出信号，停止发动机的空转运行，进行使发动机自动停止的怠速停止。这里，所谓怠速停止执行条件是指，例如满足制动器踏板被踩踏、油门踏板被松开、变速杆位置在[P档]、[N档]、[D档]、[3档]、[2档]、[1档]中的任意一侧、车速约零，而且电池容量足够等所有条件的情况。
并且，通过怠速停止使发动机自动停止时，如果预先设定的发动机再启动条件成立，则发动机自动停止控制部30向发动机控制部31输出信号，使发动机再次启动。这里，所谓发动机的再启动条件是指例如上述的怠速停止执行条件不成立的情况。如此，发动机自动停止控制部30具有作为发动机自动停止控制单元的功能。
符号51表示车辆的制动器驱动部，该制动器驱动部51上连接有与由驾驶员进行操作的制动踏板相连的主气缸(未图示)，如果驾驶员操作制动踏板(踩踏)，则由主气缸通过制动器驱动部51向未图示的四轮的各制动轮缸导入制动压力，由此在四轮施加阻力而进行制动。
制动器驱动部51为包含泵、减压阀、增压阀等(以上未图示)的液压单元，响应于来自制动器控制部50的输入信号，针对各制动轮缸可分别独立地自由导入制动压力，并可以实现根据来自制动器控制部50的输入信号启动泵，使各轮的刹车垫挤压到制动盘的被制动面的预制动功能。如此，在本实施方式中，制动器驱动部51作为制动器驱动单元而设置。
控制单元10从上述的前方环境识别部20接收所提取的前方环境的各种信息(障碍物信息、先行车辆信息、信号灯信息等)，从发动机自动停止控制部30接收发动机是否被自动停止的信号(发动机自动停止执行标记FIS：发动机自动停止的情况下设置为1的标记)，从制动器负压传感器40接收制动器负压Pbv。
并且，控制单元10基于这些输入信号，根据后述的图2中示出的驾驶辅助控制程序执行防撞控制。即，将本车辆与车辆前方的障碍物之间的相对距离Lobj除以相对于障碍物的相对速度Vfo而计算出碰撞富余时间TTC，该碰撞富余时间TTC比预先设定的阈值Tc1短而判断为与本车辆1的碰撞可能性高，并且在通过发动机自动停止控制部30使发动机自动停止的情况以及制动器负压Pbv比设定压力Pc1高且制动助力器的负压不足的情况中的至少一个情况下，向制动器控制部50输出信号而启动制动器驱动部51的泵，使制动器驱动部51实现使各轮的刹车垫挤压到制动盘的被制动面的预制动功能。即，控制单元10具有作为碰撞判定单元的功能，控制单元10连同制动器控制部50具有作为制动器控制单元的功能。
接着，通过图2的流程图说明该驾驶辅助控制程序。
首先，在步骤(下面略称为“S”)101中，判定前方环境识别部20中是否识别到了前方障碍物。
该S101的判定结果，在识别到前方障碍物的情况下进入S102，在没有识别到前方障碍物的情况下直接跳出程序。
如果在S101中识别到前方障碍物而进入到S102，则将本车辆与车辆前方的障碍物之间的相对距离Lobj除以相对于障碍物的相对速度Vfo而计算碰撞富余时间TTC。
接着，进入S103，比较碰撞富余时间TTC与预先设定的阈值Tc1，碰撞富余时间TTC比预先设定的阈值Tc1短(TTC＜Tc1)而判断为与本车辆1的碰撞可能性高的情况下进入S104，反之，碰撞富余时间TTC大于等于预先设定的阈值Tc1(TTC≥Tc1)而判断为与本车辆1的碰撞可能性低的情况下，直接跳出程序。
如果在S103中判定为与本车辆1的碰撞可能性高而进入到S104，则参照来自发动机自动停止控制部30的发动机自动停止执行标记FIS和来自制动器负压传感器40的制动器负压Pbv，判定发动机自动停止执行标记FIS是否被设置(FIS＝1)而使发动机自动停止，或者制动器负压Pbv是否高于设定压力Pc1(Pbv＞Pc1)。
该判定结果，当FIS＝1或者Pbv＞Pc1时，判定制动助力器的负压不足而进入S105，而当FIS＝0且Pbv≤Pc1时，判定制动助力器的负压并没有不足而直接跳出程序。
如果在S104中判定为制动助力器的负压不足而进入到S105，则判定前方障碍物是否为先行车辆，当由前方环境识别部20识别前方障碍物为先行车辆时进入S106，没有被识别为先行车辆时，制动器控制单元通过碰撞判定单元判定所述障碍物与本车辆的碰撞可能性高，跳到S109，且向制动器控制部50输出信号而使制动器驱动部51的泵启动，进入到S110使制动器驱动部51实现将各轮的刹车垫挤压到制动盘的被制动面的预制动功能，然后跳出程序。
如果前方障碍物被识别为先行车辆而进入到S106，则读取本车辆1与先行车辆之间的宽度方向的重叠率Rol，判定重叠率Rol是否超过预先设定的阈值Rc1(例如20％)。
该S106的判定结果，在重叠率Rol超过预先设定的阈值Rc1的情况下(Rol＞Rc1的情况)，判定为通过方向盘操作很难回避与先行车辆的碰撞而进入S107，另外，当重叠率Rol为预先设定的阈值Rc1以下(Rol≤Rc1)的情况下，判定为通过方向盘操作可充分回避与先行车辆的碰撞，制动器控制单元取消制动器驱动单元的泵的启动，直接跳出程序。
如果在S106中判定为Rol＞Rc1而进入到S107，则判定先行车辆的刹车灯是否被点亮。并且，其判定结果，当刹车灯被点亮时，跳到S109而向制动器控制部50输出信号以使制动器驱动部51的泵启动，并进入到S110使制动器驱动部51实现将各轮的刹车垫挤压到制动盘的被制动面的预制动功能，然后跳出程序。
相反，当先行车辆的刹车灯没有被点亮时，进入到S108，判定是否在前方环境识别部20识别到红灯信号。该判定结果，当识别到红灯信号时进入到S109，向制动器控制部50输出信号而使制动器驱动部51的泵启动，并进入到S110使制动器驱动部51实现将各轮的刹车垫挤压到制动盘的被制动面的预制动功能，然后跳出程序。
相反，当在S108中没有识别到红灯信号时(没有识别到信号灯的情况或者信号灯为绿灯信号的情况)，直接跳出程序。即，信号灯为绿色信号且先行车辆也没有制动，据此可以认为先行车辆不会就此停止而会继续行驶，因而可以抑制制动器的预制动执行。
如此，在本发明的实施方式中，计算本车辆与车辆前方的障碍物之间的碰撞富余时间TTC，该碰撞富余时间TTC比预先设定的阈值Tc1短而判断为与本车辆1的碰撞可能性高，并且在通过发动机自动停止控制部30使发动机自动停止的情况以及制动器负压Pbv比设定压力Pc1高且制动助力器的负压不足的情况中的至少一个情况下，向制动器控制部50输出信号而使制动器驱动部51的泵启动，使制动器驱动部51实现使各轮的刹车垫挤压到制动盘的被制动面的预制动功能。因此，即使发动机处于停止的状态下，也能够通过响应性良好的充分的升压特性来执行制动辅助作业而发挥出所期望的安全性能，而且可以维持依靠发动机的自动停止功能的针对燃料费上涨和环境问题的有效的应对，还可以有效地确保与前方障碍物的防撞功能。
在此，虽然在实施方式中，发动机自动停止控制部30以怠速停止系统为例说明了发动机的自动停止，但毋庸置疑，还可以应用混合动力车辆中的发动机的自动停止功能。

Claims (5)

1.一种车辆的驾驶辅助装置，其特征在于，包含：
前方环境识别单元，用于识别本车辆的前方环境；
碰撞判定单元，当通过所述前方环境识别单元识别到本车辆前方的障碍物时，通过比较碰撞富余时间与预先设定的阈值来判定该障碍物与本车辆的碰撞可能性；
发动机自动停止控制单元，当预先设定的驾驶条件成立时，使发动机自动停止；
制动器控制单元，当在所述碰撞判定单元中判定所述障碍物与本车辆的碰撞可能性高，而且通过所述发动机自动停止控制单元使所述发动机自动停止的情况和制动助力器的负压不足的情况中的至少一个情况下，使制动器驱动单元的泵启动。
2.根据权利要求1所述的车辆的驾驶辅助装置，其特征在于，所述制动器控制单元使所述制动器驱动单元的泵启动，使制动器驱动部执行使各轮的刹车垫挤压到制动盘的被制动面的预制动功能。
3.根据权利要求1或2所述的车辆的驾驶辅助装置，其特征在于，当通过所述前方环境识别单元没有识别出所述障碍物为先行车辆时，所述制动器控制单元通过所述碰撞判定单元判定所述障碍物与本车辆的碰撞可能性高，而且通过所述发动机自动停止控制单元使所述发动机自动停止的情况和制动助力器的负压不足的情况中的至少一个情况下，使制动器驱动单元的泵启动。
4.根据权利要求3所述的车辆的驾驶辅助装置，其特征在于，当通过所述前方环境识别单元识别出所述障碍物为先行车辆时，计算本车辆与先行车辆的宽度方向的重叠率，当该重叠率没有超过预先设定的阈值时，所述制动器控制单元取消所述制动器驱动单元的泵的启动。
5.根据权利要求4所述的车辆的驾驶辅助装置，其特征在于，当通过所述前方环境识别单元识别出所述障碍物为先行车辆，且该先行车辆的刹车灯被熄灭，而且通过所述前方环境识别单元检测到绿灯信号时，所述制动器控制单元取消所述制动器控制单元的泵的启动。
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