CN103858155A - 车辆的驾驶支援系统 - Google Patents

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Abstract

本发明在实施车辆的驾驶辅助的系统中，当在本车辆的行进方向上识别出立体物时，为了避免与立体物之间的碰撞而实施车辆的转弯控制。但是，该转弯控制的执行在如下情况下被许可，所述情况为，本车辆的转弯控制被开始的预定的控制开始点、与转弯控制结束的预定的控制结束点之间的连续的转弯控制区间的全部范围内，转弯控制下的本车辆的位置与立体物之间的距离在被判断为应当避免与立体物之间的碰撞的预定回避距离以下的情况。

Description

车辆的驾驶支援系统
技术领域
本发明涉及一种碰撞回避等的本车辆的驾驶辅助技术。
背景技术
一直以来，开发出一种对存在于本车辆的前方的立体物进行检测，且在预测到所检测出的立体物与本车辆的碰撞的情况下，以电气方式使制动器工作且由该制动力来避免与立体物之间的碰撞的技术。但是，由于在仅通过制动力而实现的碰撞回避中，根据行驶路面的状况或轮胎的状态会使所产生的制动力产生偏差，此外还会成为产生紧急制动的主要原因，因此开发出一种在不能通过制动力而实现充分的碰撞回避的情况下，实施由转弯而实现的回避动作的技术（例如，参照专利文献1）。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2001-247023号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而，现有的技术这样，在欲使本车辆转弯而避免与立体物之间的碰撞的情况下，转弯后的本车辆的行驶路径将与本车辆以外的车辆的行驶路径产生干涉，且依据两者的时刻而存在发生车辆彼此的接触的可能性。即，虽然在相对于立体物的转弯前，本车辆以外的车辆并不构成防碍本车辆的行进的存在物，但是存在由于本车辆进行转弯而使得该车辆防碍本车辆的行进、或本车辆防碍该车辆的行进的可能性。另一方面，在本车辆的行驶时，为了对存在于其周围的本车辆以外的车辆进行识别，而在例如本车辆的侧方或后方处设置检测用的传感器，并以由此所得到的信息为基础来预测周边车辆的行驶路径等，这种方式在本车辆欲通过转弯来回避立体物时需要实施是否不会与本车辆的行驶路径相干涉等的复杂的判断处理。
本发明为鉴于如上所述的各种实情而完成的发明，其目的在于提供一种如下的系统，该系统实施车辆的碰撞回避等的驾驶辅助，且能够在不伴随有复杂的处理的条件下，适当地进行能否实施用于碰撞回避的本车辆的转弯控制的判断。
用于解决课题的方法
本发明为了解决上述的课题，而着眼于在对车辆的碰撞回避进行辅助的系统中，用于通过本车辆的转弯来避免与立体物之间的碰撞的回避目标轨道上的转弯控制的开始点与结束点之间的转弯控制区间的、本车辆的位置与立体物的位置之间的距离。由于在转弯控制区间内的该距离为，表示与立体物之间碰撞的可能性的值，因此认为根据该距离来实施本车辆的转弯控制的回避是妥当的。
详细而言，本发明所涉及的车辆的驾驶辅助系统具备：识别部，其对存在于本车辆的行进方向上的立体物进行识别；取得部，其在由所述识别部识别出的所述立体物的存在时，根据本车辆的行驶状态来取得用于避免该立体物与本车辆之间的碰撞的回避目标轨道；辅助控制部，其按照由所述取得部所取得的所述回避目标轨道来对本车辆进行转弯控制，转弯许可部，其根据由所述辅助控制部实施了本车辆的转弯控制的所述回避目标轨道上的转弯控制区间中的、该转弯控制下的本车辆的位置与所述立体物的位置之间的距离，而许可所述辅助控制部对本车辆的转弯控制的执行。
在本发明所涉及的驾驶辅助系统中，当在本车辆的行进方向上由识别部而识别出立体物的存在时，由取得部来实施回避目标轨道的取得。该回避目标轨道为，为了使车辆回避所识别到的立体物而能够采用的、用于车辆行驶的轨道，且根据本车辆的行驶状态而取得。对于该行驶状态，能够例示出本车辆的车速或横向加速度等。在此，虽然关于回避目标轨道的取得，对用于实现该轨道上的行驶的、与本车辆的转弯以及制动相关的控制的内容没有设定特别的条件，但是另一方面，在根据预定的目的而欲将转弯时或通过制动而进行减速时的本车辆的运行状况控制成预定的状态的情况下等，可以采用如下方式，即，关于对应于该目的的条件，以负责与本车辆的转弯以及制动相关的控制为前提，来获得回避目标轨道。
此外，即使在不能完全避免与立体物之间的碰撞的情况下，也可以将如下的轨道作为本发明所涉及的回避目标轨道，所述轨道为，为了通过转弯来确保到本车辆与立体物之间的接触之前的时间、且通过在此期间实施本车辆的某种程度的减速来减轻碰撞时的冲击而能够行驶的轨道。
而且，虽然在本发明所涉及的驾驶辅助系统中，根据以上述方式而取得的回避目标轨道，并通过辅助控制部来实施用于与本车辆的转弯相关的碰撞回避的辅助控制，但是关于该辅助控制实际上是否被执行，则由转弯许可部来实施该判断。转弯许可部对实施通过辅助控制部而实现的转弯控制的转弯控制区间内的、该轨道上的本车辆的位置与立体物的位置之间的距离进行掌握。转弯控制区间可以说是为了避免本车辆与立体物之间的碰撞而使转弯控制继续进行的区间。该转弯控制区间的回避目标轨道上的本车辆的位置与立体物的位置之间的距离为，作为本车辆而言确保当然应该避免与立体物之间的碰撞的合理理由的距离，另一方面为，对于存在于本车辆的周围的车辆而言担保不存在靠近实施这种转弯控制的车辆的合理的理由的距离。因此，根据这种上述距离，通过由转弯许可部来发出转弯控制执行的许可，从而能够在不设置用于对本车辆周围的车辆进行检测的传感器等的条件下，适当地实施与本车辆的转弯控制相关的判断。
在此，在上述车辆的驾驶辅助系统中也可以采用如下方式，即，所述转弯许可部被构成为，在所述回避目标轨道上的通过所述辅助控制部而开始实施本车辆的转弯控制的预定的控制开始点、与该回避目标轨道上的结束该转弯控制的预定的控制结束点之间的连续的所述转弯控制区间中的、该转弯控制下的本车辆的位置与所述立体物的位置之间的距离在被判断为应当避免与该立体物之间的碰撞的预定回避距离以下时，许可所述辅助控制部对本车辆的转弯控制的执行。在采用该结构的情况下，转弯许可部在通过回避目标轨道上的预定的控制开始点与预定的控制结束点而被定义的转弯控制区间内，对该轨道上的本车辆的位置与立体物的位置之间的距离进行掌握。因此，该转弯控制区间内的上述本车辆与立体物之间的距离持续在预定回避距离以下的情况表示，作为本车辆而言存在有当然应该避免与立体物之间的碰撞的合理的理由，而另一方面对于存在于本车辆的周围的车辆而言不存在接近实施这种转弯控制的车辆的合理理由。
换言之，该距离在预定回避距离以下是指，由于本车辆相对于立体物而靠近因而为了避免碰撞从而本车辆的转弯成为不可避免的手段。在这样的情况下，还存在于本车辆的周围的车辆，向转弯控制中的本车辆靠近的情况并不少而且该车辆的行驶状态也不为优选，此外，只要周边车辆正常行驶，向转弯后的本车辆靠近的可能性极低。因此，在如此的情况下，为了与立体物之间的碰撞回避而考虑能够许可本车辆的转弯是合理的。在此，在该距离为预定回避距离以下的情况下，转弯许可部对本车辆的转弯控制发出许可，因此辅助控制部执行为了避免本车辆的碰撞的转弯控制。另外，上述预定回避距离适当被定义为，对本车辆的转弯控制能够认为存在有如上所述的合理的理由的程度的距离。
在以如此方式而构成的车辆的驾驶辅助系统中，本车辆的转弯控制仅在转弯控制区间的本车辆与立体物的距离为预定回避距离以下的情况下被许可。因此，在实施转弯控制的期间内，在确保本车辆与立体物之间的距离而不需要不紧急的转弯控制的情况下、或由于在转弯控制中变得不存在立体物从而周围的车辆有可能进入不存在该立体物区域的情况下，不实施本车辆的转弯控制。通过以如此方式而实施与本车辆的转弯控制相关的许可判断，从而能够在不设置用于对本车辆周围的车辆进行检测的传感器等的条件下，适当实施与本车辆的转弯控制相关的判断。
此外，在上述的车辆的驾驶辅助系统中也可以采用如下方式，即，当在所述转弯控制区间的全部范围内，该转弯控制下的本车辆的位置与所述立体物的位置之间的距离均在所述预定回避距离以下时，所述转弯许可部许可所述辅助控制部对本车辆的转弯控制的执行。通过如此方式，从而在转弯控制区间的全部范围内都将要求预定回避距离以下的间隔，因此能够更安全地执行本车辆的转弯控制。
在此，在上述车辆的驾驶辅助系统中也可以采用如下方式，即，所述辅助控制部通过在所述转弯控制之外还实施本车辆的制动控制，从而使本车辆按照所述回避目标轨道来行驶。即，由取得部而取得的回避目标轨道是以辅助控制部实施与本车辆的转弯相关的控制和与制动相关的控制作为前提而被计算出的，且辅助控制部以使本车辆沿着该回避目标轨道行驶的方式而实施与转弯以及制动相关的控制。而且，转弯许可部为，即使在实施与如此的转弯以及制动相关的控制时，也不止实施转弯控制，还实施与如上所述的转弯控制的许可相关的判断。另外，在未通过转弯许可部发出转弯控制的执行许可的情况下，辅助控制部可以仅实施本车辆的制动控制。
在此，在上述的驾驶辅助系统中也可以采用如下方式，即，所述预定的控制开始点根据在从所述转弯许可部许可本车辆的转弯控制的执行起到实际上本车辆开始为止所需要的延迟时间内本车辆所行进的距离、和当前时间点上的本车辆的位置而被设定。由转弯许可部而发出转弯控制的执行许可到实际上实施本车辆的转弯为止，在车辆的驾驶辅助系统内所需的机械或电子处理时间作为延迟时间而存在。因此，即使实际上本车辆使转弯控制被许可，也将根据该延迟时间而使本车辆以此时的车辆速度行进，且在该延迟时间的经过之后，本车辆的转弯控制才实际上被开始。因此，通过使转弯控制开始的预定的控制开始点根据在该延迟时间内进行的本车辆的行进距离和本车辆的当前位置而被设定，从而能够更准确地掌握转弯控制区间的本车辆与立体物之间的距离。
此外，在上述的驾驶辅助系统中也可以采用如下方式，即，驾驶辅助控制部在不仅进行转弯控制还伴随着制动控制而使本车辆按照回避目标轨道行驶的情况下，所述预定的控制结束点作为如下的停止点而被设定，所述停止点为，在所述回避目标轨道上，通过由所述辅助控制部来实施本车辆的所述转弯控制以及所述制动控制从而使本车辆停止的停止点。通过以如此方式来设定预定的控制结束点，从而使本车辆通过转弯以及制动而能够避免与立体物之间的碰撞的情况下处于停止状态的本车辆、或将要达到停止状态的本车辆的、该碰撞回避行驶存在合理的理由。
此外，关于转弯控制的预定的控制结束点，作为其他的方式也可以被设定为，在所述回避目标轨道上，通过由所述辅助控制部来实施本车辆的所述转弯控制从而使本车辆开始远离所述立体物的时间点上的本车辆的位置，或者被设定为，通过由该辅助控制部来实施本车辆的该转弯控制从而使本车辆与该立体物之间的距离开始变得固定的时间点上的本车辆的位置。以如此方式而设定的预定的控制结束点，也与上述情况相同，可看作本车辆通过进行转弯而能够避免与立体物之间的碰撞的、根据上述的开始远离的时间点或与立体物之间的距离开始为固定的时间点的本车辆的位置而确定的转弯控制区间内的转弯将存在合理的理由。
在此，在上述的车辆的驾驶辅助系统中也可以采用如下方式，即，在所述回避目标轨道成为无法避免本车辆与所述立体物之间的碰撞的轨道的情况下，无论所述转弯控制区间中的所述转弯控制下的本车辆的位置与所述立体物之间的距离如何，所述转弯许可部均许可所述辅助控制部对本车辆的转弯控制的执行。由于在回避目标轨道成为无法避免本车辆与前方立体物之间的碰撞的轨道的情况下，本车辆与立体物的相对位置关系为，即使本车辆进行转弯也难以避免与立体物之间的碰撞的关系，因此相对于在这种的情况下处于转弯控制下的本车辆，周围的车辆靠近的可能性极低。因此，在这种情况下优选为，通过由转弯许可部来判断出转弯控制的执行许可，从而尽可能地减轻本车辆的碰撞时的冲击。
发明的效果
根据本发明，能够提供一种实施避免车辆的碰撞等的驾驶辅助的系统，且提供一种能够不通过复杂的处理而适当地判断可否实施用于碰撞回避的本车辆的转弯控制的系统。
附图说明
图1为表示本发明所涉及的车辆的驾驶辅助系统的结构的图。
图2为表示行驶中的车辆的行驶范围的图。
图3为在图1所示的车辆的驾驶辅助系统中所执行的驾驶辅助处理的流程图。
图4A为表示车辆为了对存在于行进方向的立体物而进行碰撞回避所能够取得的回避目标轨道的第一图。
图4B为表示车辆为了对存在于行进方向的立体物而进行碰撞回避所能够取得的回避目标轨道的第二图。
图5为图3所示的驾驶辅助处理中所包含的、与本车辆的转弯控制的许可相关的处理的流程图。
图6为用于说明在图5所示的转弯许可处理中，根据本车辆与立体物之间的距离而进行的对转弯许可的判断方案的图。
图7A为表示在图5所示的转弯许可处理中，与本车辆的转弯未被许可的情况相关的本车辆与立体物的相对位置关系的第一图。
图7B为表示在图5所示的转弯许可处理中，与本车辆的转弯未被许可的情况相关的本车辆与立体物的相对位置关系的第二图。
具体实施方式
以下，根据附图对本发明的具体的实施方式进行说明。在此，对将本发明应用于如下的系统中的示例进行说明，所述系统对本车辆的行驶道路或作为障碍物的立体物进行判断，并且实施用于避免从所判断出的行驶道路上的脱离或与立体物之间的碰撞、或者实施用于减轻碰撞时的损害的驾驶辅助。此外，在以下的实施例中所说明的结构表示本发明的一个实施方式，而并不对本发明的结构进行限定。
图1为将本发明所涉及的车辆的驾驶辅助系统的结构按功能单独表示的框图。如图1所示，在车辆中搭载有驾驶辅助用的控制单元（ECU）1。
ECU1为，具备CPU、ROM、RAM、后备RAM，I/O接口等的电子控制单元。在ECU1上电连接有外界识别装置2、横摆率传感器3、车轮速度传感器4、加速度传感器5、制动器传感器6、加速器传感器7、转向传感器8、转向转矩传感器9等各种传感器，且向ECU1输入这些传感器的输出信号。
外界识别装置2包含例如LIDAR（Laser Imaging Detection AndRanging）、LRF（Laser Range Finder）、毫米波雷达、立体照相机等测定装置中的至少一个，且对与存在于车辆的周围的立体物30和本车辆20之间的相对位置相关的信息（例如，相对距离或相对角度）进行检测。另外，由于针对与外界识别装置2的立体物30相关的信息的检测已在现有技术中被广泛公开，因此在本说明书中将省略该详细内容。横摆率传感器3例如被安装在本车辆20的车身上，并输出与作用于本车辆20上的横摆率相关的电信号。车轮速度传感器4被安装在本车辆20的车轮上，并且为输出与车辆的行驶速度（车速）相关的电信号的传感器。加速度传感器5输出与作用于本车辆20的前后方向上的加速度（前后加速度）、以及作用于本车辆20的左右方向上的加速度（横向加速度）相关的电信号。制动器传感器6例如被安装在车厢内的制动器踏板上，并输出与制动器踏板的操作转矩（踩踏力）相关的电信号。加速传感器7例如被安装在车厢内的加速踏板上，并输出与加速踏板的操作转矩（踩踏力）相关的电信号。转向传感器8例如被安装在与车厢内的方向盘相连接的转向杆上，并输出与从方向盘的中立位置起的转弯角度（转向角度）相关的电信号。转向转矩传感器9被安装在转向杆上，并输出与向方向盘输入的转矩（转向转矩）相关的电信号。
此外，ECU1连接有EPS（电动转向系统）10、ECB（电子控制式制动器）11等各种设备。EPS10为，利用电动机所产生的转矩来辅助方向盘的转向转矩的装置。ECB11为对被设置在各个车轮上的摩擦制动器的工作液压（制动器液压）进行电子调节的装置。
以如此方式而构成的图1表示的驾驶辅助系统根据来自与ECU1相连接的上述各种传感器等的信息，通过ECU1对EPS10、ECB11进行电控制而实现用于碰撞回避等的辅助控制。换言之，ECU1利用上述的各种传感器的输出信号而应用于对碰撞回避等的各种设备进行控制，且具有图1表示的功能框中所涉及的功能。即，ECU1具备：行驶道路识别部100、回避目标轨道取得部101、转弯许可部102、辅助控制部103。
行驶道路识别部100根据从所述外界识别装置2所输出的信息来生成与本车辆20此后所要行驶的道路（行驶道路）相关的信息。例如，行驶道路识别部100在以本车辆20作为原点的坐标系中，生成表示能够成为本车辆20的障碍物的立体物30或车道边界的指标（例如，表示车道边界的白线或黄线等道路标示，或在车道旁延伸的路缘石、护栏、沟、壁、杆等立体物等）的位置坐标，或与本车辆相对于这些立体物30或车道边界的本车辆20的姿态（距离或横摆角等）相关的信息。另外，行驶道路识别部100相当于本发明所涉及的识别部。
回避目标轨道取得部101相当于本发明所涉及的取得部，在由所述行驶道路识别部100所生成的坐标系中，为了避免与通过行驶道路识别部100而识别出的立体物30之间的碰撞，从而取得本车辆20能够采取的回避目标轨道。该回避目标轨道为，根据例如本车辆20的车速或横向加速度等的本车辆20的行驶状态而取得的轨道。具体而言，如图2所示，回避目标轨道取得部101根据加速度传感器5的输出信号来取得本车辆20的当前的横向加速度Gy0，且在假定本车辆20在维持当前的横向加速度Gy0的状态下行驶的情况下，对认为本车辆20所要通过的路径a进行确定。接下来，回避目标轨道取得部101对预测为在本车辆20的当前的横向加速度Gy0上加上用于在当前的本车辆20的速度下使本车辆20安全转弯的横向力的最大变化量ΔGy的情况下本车辆20所要通过的路径b1进行确定，并且相反地，对预测为从本车辆20的当前的横向加速度Gy0中减去最大变化量ΔGy的情况下本车辆20所要通过的路径b2进行确定。关于该最大变化量ΔGy，只需根据本车辆的结构或驾驶员的转向等的、与本车辆的安全行驶相关的因素来进行适当设定即可。
关于路径b1、b2的确定，更具体而言，回避目标轨道取得部101只需根据当前的横向加速度Gy0加上或减去最大变化量ΔGy而得到的值来对本车辆20的转弯半径R进行运算，并根据所计算出的转弯半径R来确定路径b1、b2即可。另外，转弯半径R能够通过车速V除以横摆率γ而求出（R＝V/γ），并且横摆率γ能够通过横向加速度Gy除以车速V而求出（γ＝Gy/V）。当然，也可以将横摆率传感器3的检测值作为横摆率γ进行利用。此后，回避目标轨道部101在从所述的路径b1至b2的范围（行驶范围）内对使横向加速度每变化固定量时的路径b0进行确定。另外，该横向加速度的固定量的变化幅度只需适当设定即可。而且，根据存在于本车辆20的行进方向的立体物30、与路径b1、b2以及被设定在其间的多个路径b0之间的干涉程度，将通过本车辆20进行转弯而不会与立体物30发生干涉从而能够避免碰撞的轨道作为回避目标轨道来进行确定。
接下来，转弯许可部102发挥如下功能，即，对是否能够以由行驶道路识别部100而识别到的立体物30不与本车辆20碰撞的方式，且以本车辆20能够在由回避目标轨道取得部101而取得的回避目标轨道上行驶的方式来实现本车辆的转弯控制进行判断，且发出该执行的许可，并且，所述转弯许可部102相当于本发明所涉及的转弯许可部。转弯许可部102根据在通过回避目标轨道取得部101而取得的回避目标轨道上行驶的本车辆的位置、与通过行驶道路识别部100而识别到的立体物30的位置之间的距离，来实施本车辆的转弯控制的执行许可判断。另外，该距离被定义为，本车辆行驶的回避目标轨道的切线与立体物之间的距离。关于其详细内容在后文中进行叙述。
接下来，辅助控制部103相当于本发明所涉及的辅助控制部，且以通过上述转弯许可部102而发出了转弯许可的情况作为前提，根据由行驶道路识别部100所生成的信息和由回避目标轨道取得部101所取得的回避目标轨道，通过EPS10、ECB11等来实施用于避免与立体物30之间的碰撞、或用于减轻碰撞时的冲击、损害的驾驶辅助控制。具体而言，辅助控制部103对EPS10或ECB11的控制量进行运算，并且根据所计算出的控制量来使EPS10或ECB11工作。例如，辅助控制部103对用于避免本车辆20与立体物30之间的碰撞所需的目标横摆率进行运算，且以本车辆20的实际的横摆率（横摆率传感器3的输出信号）与目标横摆率一致的方式，来对EPS10的控制量（转向转矩）和ECB11的控制量（制动器液压）进行决定。此时，目标横摆率与转向转矩的关系、以及目标横摆率与制动器液压的关系，也可被预先映射化。
另外，使车辆减速的方法并不限定于通过ECB11而使摩擦制动器工作的方法，也可使用使车辆的动能转换（再生）为电能的方法，或使变速器的变速比变更而使发动机制动增大的方法。此外，对车辆的横摆率进行变更的方法并不被限定于通过EPS10而使转向角发生变化的方法，也可使用对本车辆20的左右轮施加不同的制动器液压的方法。
接下来，根据图3对本实施例所涉及的驾驶辅助系统的碰撞回避的处理进行说明。图3表示的处理为通过ECU1而被反复执行的处理程序，且在ECU1的ROM等中作为预先控制程序而被存储。首先，在S101中，根据外界识别装置2的输出信号来生成与本车辆20将来所要行驶的道路相关的信息。即，ECU1在以本车辆20作为原点的坐标系中，生成与表示能够成为本车辆20的障碍物的立体物30或车道边界的指标的位置坐标，或生成与本车辆相对于这些立体物30或车道边界的姿态相关的信息。当结束S101的处理时，进入S102。接下来，在S102中，ECU1根据在所述S101中所生成的信息，而对本车辆20的行进道路方向上是否存在有成为障碍物的立体物30进行判断。此处的“行进道路”为，被预测为本车辆20在维持当前的横向加速度Gy0的状态下进行行驶的情况下所通过的路径（例如，图2表示的路径a）。在被预测到的路径上存在立体物30的情况下，或者该路径上的固定距离的范围内存在立体物30的情况下，判断为在本车辆20的行进方向上存在立体物30。当在S102中做出肯定判断时进入S103，而做出否定判断时ECU1暂时结束本程序的执行。上述S101以及S102所涉及的处理相当于由上述的行驶道路识别部100而实现的处理。
接下来在S103中，由上述回避目标轨道取得部101通过加速度传感器5来读取本车辆20的当前时间点的横向加速度Gy0，且以所读取的横向加速度Gy0为基准加上或减去上述横向加速度的最大变化量ΔGy，来计算出本车辆20能够行驶的行驶范围，并将能够避免该行驶范围与立体物30之间的干涉的行驶轨道作为回避路线而计算出。该回避路线相当于本发明的回避目标轨道。当S103的处理结束时进入S104。
在S104中，通过辅助控制部103，来判断为了使本车辆20相对于被识别出的立体物30不进行碰撞而应该采取的回避路线是否隔着该立体物30而存在于本车辆20的左右两个方向上。该判断为，以立体物30作为基准来对回避路线是否在本车辆20的左右两个方向（宽度方向）上各至少存在一个进行判断，假设即使存在多个回避路线，但以立体物30作为基准而回避路线仅存在于本车辆20的左右中的一个方向上的情况下，在S104中也将做出否定判断。例如，如图4A所示，在立体物30大概位于本车辆20的行进道路a上，且立体物30的宽度较小的情况下，作为回避路线，在与横向加速度的最大变化量+ΔGy0相对应的路径b1侧除了路径b1以外还存在路径b11，而且与横向加速度的最大变化量-ΔGy相对应的路径b2侧除了路径b2以外还存在路径b21。在如图4A所示的状态下，在本车辆20的右侧存在有作为回避路线的路径b1、b11，且在本车辆20的左侧存在有作为回避路线的路径b2、b21。因此，这种状态成为回避路线存在于本车辆20的左右两个方向上，因此在S104中被做出肯定判断。
此外，如图4B所示，在立体物30位于本车辆20的行进道路上，而且从本车辆20的左近前侧向右纵深侧延伸且该宽度较长的情况下，作为回避路线，与横向加速度的最大变化量+ΔGy0相对应的路径b1侧处除了路径b1以外还存在路径b11，但是与横向加速度的最大变化量-ΔGy相对应的路径b2侧处不存在回避路线。这是由于，立体物30从本车辆20的左近前侧向右纵深侧延伸，从而即使横向加速度向反方向变化最大ΔGy0来在路径b2上行驶，也有可能在该路径b2上与立体物30发生干涉。由于如图4B所示的情况为，回避路线隔着立体物30而仅存在于本车辆20的右侧方向上，因此在S104中被做出否定判断。另外，即使假设回避路线的数量减少而仅为路径b1，或即使相对于立体物30仅在本车辆20的右侧存在更多的回避路线，该判断结果也不会变化。
即，在本程序的S104中做出肯定判断时进入S105，而在做出否定判断时进入S106。在此，在S105中，由辅助控制部103来实施用于避免立体物30与本车辆20之间的碰撞的驾驶辅助处理。根据图4A来对该处理进行具体说明。如上所述，在图4A所示的状态下，本车辆20应采取的回避路线为，隔着立体物30而存在于本车辆20的左右两个方向上。换言之，能够通过本车辆20向右侧转弯来避免与立体物30之间的碰撞，此外，向左侧转弯也能够避免与立体物30之间的碰撞。在如此的情况下，假设辅助控制部103作用于EPS10而欲向左右方向中的某一个方向转弯时，本车辆20的驾驶员有可能会向其相反方向进行转弯转向。如此一来，由于作为驾驶员而言，辅助控制部103的驾驶辅助处理对于自己的转向造成了干涉，因此被实施了不依照自己的感觉的处理。
在此，在S105中的驾驶辅助处理中，辅助控制部103不实施由EPS10而实现的转向角的变化，或者由对本车辆20的左右轮施加不同的制动器液压而实现的本车辆20的转弯，而实施由ECB11而实现的最大制动力的减速。另外，在该处理中，虽然辅助控制部103不实施与本车辆20的转弯相关的控制，但是确保了驾驶员实施基于自己的判断的转向。作为如此的驾驶辅助处理，通过仅实施通过制动力而实现的减速，而将由转向而实现的本车辆20的转弯委托于驾驶员的判断，从而能够避免实施不依照驾驶员的感觉的处理。另外，虽然为了能够由驾驶员的转向而实现转弯，从而优选为在该转弯能够发生必要的程度的横向力的范围内产生最大的制动力，但是只要能够在与立体物30碰撞之前使本车辆20充分减速，则也可以于通过驾驶员的转向而实现的转弯的横向力相比而优先确保用于本车辆20的减速的制动力。当S105的处理结束时，本程序再次从最初开始被重复执行。
另一方面，在S106中，为了避免与立体物30之间的碰撞而实施是否执行本车辆20的转弯控制的判断。该判断处理是通过转弯许可部102而实现的。关于由转弯许可部102而实现的判断处理的详细在后文中进行叙述，且在S106中做出肯定判断时进入S107，而做出否定判断时进入S105。在做出该肯定判断之后的S107中，以本车辆20的转弯控制被许可的情况为前提，通过辅助控制部103来实施用于避免立体物30与本车辆20之间的碰撞的驾驶辅助处理，即包括使本车辆20转弯的控制的驾驶辅助处理。另一方面，在S106中做出否定判断的情况下、即本车辆30的转弯控制未被许可的情况下，以在与立体物碰撞之前使车辆停止为目标、或者以即使碰撞也尽量降低碰撞时的车辆速度为目标，来实施由S105所涉及的最大制动力而实现的减速。
在此，关于S107所涉及的处理，根据图4B来进行具体地说明。如上所述，在图4B表示的状态下，本车辆20应采取的回避路线相对于立体物30而仅存在于本车辆20的右方。换言之，本车辆20仅通过向右侧转弯才能够避免与立体物30之间的碰撞。在以如此方式来限制本车辆20的转弯方向的情况下，驾驶员识别出的本车辆20的转弯方向与辅助控制部103识别出的本车辆20的转弯方向相一致。在此，在这样的情况下，辅助控制部103通过实施由EPS10而实现的转向的变化、或者由对本车辆20的左右轮而施加不同的制动器液压而实现的本车辆20的转弯，来实施驾驶辅助处理，以使本车辆20在例如图4B所示的路径b1、b11中的任意一个上行驶。或者通过除了该转弯以外还实施由ECB11而实现的制动力的减速，从而能够更安全地避免与立体物30之间的碰撞。当S107的处理结束时，本程序再次从最初开始。
接下来，根据图5来对转弯许可处理进行说明，所述转弯许可处理为，对能否实施上述S106中所实施的本车辆20的转弯控制进行判断的处理。首先，针对在S201中由上述S103所计算出的回避路线，实施为了使本车辆20在该回避路线上行驶而需要的横摆率的计算、即可避免横摆率γ的计算。具体而言，由于每当进行上述的回避路线的计算时将会利用横摆率γ，因此针对与立体物30不干涉的回避路线而将该横摆率设定为可回避横摆率γ。例如，在回避路线相对于立体物30而仅存在于本车辆20的右侧的、图4B所示的状态下，相对于回避路线b1、b11而分别设定有可回避横摆率γ1、γ11，从本车辆20的转弯半径不同也可以看出二者具有γ1＞γ11的关系。当S201的处理结束时进入S202。
在S202中，判断是否具有S201中计算出的可回避横摆率γ的绝对值|γ|在预定的阈值γ0以下的回避路线。该阈值γ0为，为了使辅助控制部103对EPS10正在实施转向控制时驾驶员能够对其控制进行超控，从而用于对本车辆20在转弯行驶中所产生的横向加速度的绝对值的上限进行设定的值。例如，作为阈值γ0而能够采用0.2G～0.3G。换言之，S202的判断为如下的处理，即，虽然选择由S103计算出的回避线路中的任意一条均能够使本车辆20回避其与立体物30之间的碰撞，但为了避免因此时产生的横向加速度过大而导致缩小驾驶员的转向余地，从而用于从计算出的回避线路中选择一部分的回避线路的处理。另外，在S103中，即使在不能计算出能够避免与立体物30之间的碰撞的回避路线的情况下，也可以以不能够计算出可回避横摆率γ为理由而在S202中做出否定判断。由此，在S202中做出肯定判断时进入S203，而做出否定判断时进入S206。
接下来，在S203中，在S202中可回避横摆率γ的绝对值为阈值γ0以下的回避路线（在本实施例中仅设为回避路线b11）上，实施本车辆20的转弯控制的开始点Ps的计算。根据图6来对该计算处理进行说明。图6所示的回避路线b11与图4B所示的回避路线b11相同。另外，回避路线b1未作为S203之后的处理对象而被选择的原因在于，车辆20行驶在回避路线b1时产生的可回避横摆率γ与阈值γ0相比而变大。在此，转弯控制开始点Ps作为由ECU1对EPS10等而发出使本车辆转弯的指令的时间点上的本车辆20的行驶位置而被确定。具体而言，在上述的S103的处理中计算出回避路线时，由于对使本车辆20的转弯控制开始的点进行确定之后实施回避路线的计算，因此将此时而确定的转弯控制开始点作为图6所示的转弯控制开始点Ps来设定即可。另外，在该转弯控制开始点Ps的计算中，优选为考虑如下的延迟时间，所述延迟时间为，从转弯控制的执行被许可而由ECU1向EPS10等发出用于转弯开始的指令起，到实际上通过EPS10等的驱动而使车辆20的行进方向发生变化、即转弯动作被开始实施为止所需要的时间。虽然该延迟时间会因系统或本车辆20的结构等而产生变动，但是例如可预计为0.3秒左右的时间。通过如此方式，能够更准确地确定转弯控制开始点Ps。当S203的处理结束时进入S204。
接下来在S204中，实施用于避免与立体物30之间的碰撞的转弯控制结束的转弯控制结束点Pf的计算。虽然转弯控制结束点Pf根据用于碰撞回避的驾驶辅助处理的内容而按照以下方式来定义，但是以下所示的定义仅为一个示例，也能够采用其以外的定义。
作为驾驶辅助处理而仅实施转弯控制的情况
转弯控制结束点Pf可以被定义为，作为转弯控制的结果，本车辆20的行进方向开始变为与立体物30的排列方向L1相平行的地点。即，由于本车辆20的行进方向与立体物30的排列方向成为平行，从而只要本车辆20的行进方向被就此维持就能够避免与立体物30之间的碰撞，由此而确定了转弯控制的结束点Pf。另外，表示立体物30的排列方向的线L1，根据由行驶道路识别部100而识别出的立体物30的存在区域的形状等，例如根据穿过立体物30的重心的线或沿着轮郭的线来确定即可。
此外，代替上述的示例，转弯控制结束点Pf也可以被定义为，作为转弯控制的结果，而使本车辆20以远离立体物30的方式而开始行进的地点。即，由于通过本车辆20与立体物30之间的距离延长而能够判断为碰撞的可能性降低，从而以此来确定转弯控制的结束点Pf。
作为驾驶辅助处理而实施转弯控制以及制动控制的情况
接下来，在作为驾驶辅助处理而实施转弯控制以及制动控制的情况下，除了仅实施上述的转弯控制的情况下的、转弯控制结束点Pf的定义示例以外还可被定义为，作为转弯控制以及制动控制的结果，以本车辆20停止的地点作为转弯控制结束点Pf。即，根据即使本车辆20的行进方向未达到与立体物30的排列方向L1平行的状态但通过本车辆20停止而能够避免与立体物30之间的碰撞的情况，来确定转弯控制的结束点Pf。
当S204处理结束时进入S205。
在S205中，在作为被夹在S203中所计算出的转弯控制开始点Ps与S204中的计算出的转弯控制结束点Pf之间的回避路线b11的一部分而被定义的转弯控制区间的全部范围内，对本车辆20的位置与立体物30的位置之间的距离是否为预定回避距离L0以下而进行判断。该预定回避距离L0为，用于对本车辆20与立体物30之间的距离接近到应该实施碰撞回避的程度而附加合理的理由的阈值。例如，根据本车辆20以行驶路面的法定速度而行驶的过程中为了实现与立体物30之间的碰撞回避而所需的回避距离，来设定预定回避距离L0。此外，作为本车辆20与立体物30之间的距离，能够采用相对于本车辆20的行进方向（换言之，回避路线的切线方向）而垂直的方向上的本车辆20与立体物30之间的距离。在S205中做出肯定判断时进入S206，而做出否定判断时进入S207。
在S206中，实施对许可本车辆20进行转弯控制的判断。作为实施该处理的情况为，如上所述，在S202的处理中做出否定判断的情况，和在S205的处理中做出肯定判断的情况。虽然前者的情况相当于，实质上在本车辆20的转弯控制下能够避免与立体物30之间的碰撞的情况，但是通过即使在如此的情况下也实施转弯控制，并且在该转弯中通过制动控制而使本车辆20减速，从而有可能会使碰撞时的冲击减轻。因此，鉴于如上的可能性而使本车辆20的转弯控制被许可。另外，即使在如此的情况下本车辆20实施转弯控制，但由于在本车辆20的行进方向上存在立体物30，因此本车辆20的周围的车辆向本车辆20靠近的可能性极低，因此也可以说存在能够许可本车辆20的转弯控制的合理的理由。此外，虽然后者的情况相当于，通过本车辆20的转弯控制而能够避免与立体物30之间的碰撞的情况，但是即使在如此的情况下，由于在持续实施转弯控制的转弯控制区间的全部范围内，本车辆20与立体物30之间的距离为阈值L0以下的状态，因此对于本车辆20而言也需要回避与立体物30之间的碰撞，此外认为，本车辆20的周围的车辆朝向本车辆20靠近的可能性极低。因此，即使在这种情况下，也可以说存在有能够许可本车辆20的转弯控制的合理的理由。
接下来，在S207中实施禁止对本车辆20实施转弯控制、即不对转弯控制进行许可的判断。在此，图7A以及图7B为表示实施S207的处理的示例。虽然在图7A所示的状态下，在转弯控制区间内距转弯控制开始点Ps某种程度的范围内，本车辆20与立体物30之间的距离L为阈值L0以下，但是由于在转弯控制结束点Pf附近的区间内，立体物30不存在于相对于本车辆20的行进方向上而垂直的方向上，因此距离L实质上为无限大。在这样的情况下，在对本车辆20实施转弯控制的期间内，存在于其周围的车辆40有可能进入立体物30的存在中断的区域、即转弯控制结束点Pf附近的空间。由于在这样的情况下，当本车辆20实施转弯控制时会造成阻挡车辆40的行进方向的结果，因此优选判断为不存在许可本车辆20转弯控制的合理的理由。
此外，图7B所示的状态为，在转弯控制区间的全部范围内本车辆20与立体物30之间的距离L均超过阈值L0的状态。即，在图7B中图示了，尽管相对于立体物30而具有充足的距离，但是仍欲实施本车辆20的转弯控制时的状态。由于当在这样的状态下本车辆20实施转弯控制时，会造成遮挡存在于其周围的车辆40的行进方向的结果，因此优选判断为不存在对本车辆20许可转弯控制的合理的理由。另外，在图7B所示的状态下，如果重新实施图3所示的处理时本车辆20靠近了立体物30而形成图6所示的状态，则本车辆20的转弯控制将被许可。
根据包括图5所示的转弯许可处理在内的、图3所示的驾驶辅助处理，根据识别出立体物30的情况下本车辆20所应该采取的回避路线是否隔着立体物30而存在于本车辆20的左右两个方向上，来使执行辅助控制部103的处理内容被调节。其结果为，提供一种依照本车辆20的驾驶员的感觉的驾驶辅助处理，并且能够避免本车辆20与立体物30之间的碰撞。此外，由于本车辆20的转弯控制根据转弯许可部102的判断而被执行，因此能够在不设置用于对本车辆的周围的车辆的存在进行检测的追加的传感器的条件下，以合理的理由而实现本车辆20的转弯控制。
另外，虽然图3所示的驾驶辅助控制被构成为，在本车辆20应该采取的回避路线隔着立体物30而存在于本车辆20的左右两个方向的情况下，则不实施本车辆20的转弯控制，但是在这样的情况下也可以代替该结构而采用如下结构，即，选择左右两个方向中的任意一个方向上的回避路线，且按照该选择回避路线来实施转弯控制的结构。即使在这样的情况下，也如上文所述而仅在转弯许可部102发出转弯控制的许可的情况下，使本车辆20的转弯控制被执行。
符号说明
1   ECU
2   外界识别装置
3   横摆率传感器
4   车轮速度传感器
5   加速度传感器
6   制动器传感器
7   加速器传感器
8   转向传感器
9   转向转矩传感器
10  EPS（电动转向系统）
11  ECB（电子控制式制动器）
20  本车辆
30  立体物
100 行驶道路识别部
101 回避目标轨道取得部
102 转弯许可部
103 辅助控制部

Claims (8)

1.一种车辆的驾驶辅助系统，具备：
识别部，其对存在于本车辆的行进方向上的立体物进行识别；
取得部，其在由所述识别部识别出所述立体物的存在时，根据本车辆的行驶状态来取得用于避免该立体物与本车辆之间的碰撞的回避目标轨道；
辅助控制部，其按照由所述取得部所取得的所述回避目标轨道来对本车辆进行转弯控制；
转弯许可部，其根据由所述辅助控制部实施了本车辆的转弯控制的所述回避目标轨道上的转弯控制区间中的、该转弯控制下的本车辆的位置与所述立体物的位置之间的距离，而许可所述辅助控制部对本车辆的转弯控制的执行。
2.如权利要求1所述的车辆的驾驶辅助系统，其中，
所述转弯许可部在所述回避目标轨道上的通过所述辅助控制部而开始实施本车辆的转弯控制的预定的控制开始点、与该回避目标轨道上的结束该转弯控制的预定的控制结束点之间的连续的所述转弯控制区间中的、该转弯控制下的本车辆的位置与所述立体物的位置之间的距离在被判断为应当避免与该立体物之间的碰撞的预定回避距离以下时，许可所述辅助控制部对本车辆的转弯控制的执行。
3.如权利要求2所述的车辆的驾驶辅助系统，其中，
当在所述转弯控制区间的全部范围内，该转弯控制下的本车辆的位置与所述立体物的位置之间的距离均在所述预定回避距离以下时，所述转弯许可部许可所述辅助控制部对本车辆的转弯控制的执行。
4.如权利要求1至权利要求3中的任意一项所述的车辆的驾驶辅助系统，其中，
所述辅助控制部通过在所述转弯控制之外还实施本车辆的制动控制，从而使本车辆按照所述回避目标轨道来行驶。
5.如权利要求2或权利要求3所述的车辆的驾驶辅助系统，其中，
所述预定的控制开始点是根据在从所述转弯许可部许可本车辆的转弯控制的执行起到实际上本车辆开始转弯为止所需要的延迟时间内本车辆所行进的距离、和当前时间点上的本车辆的位置而被设定的。
6.如权利要求4所述的车辆的驾驶辅助系统，其中，
所述预定的控制结束点作为如下的停止点而被设定，所述停止点为，在所述回避目标轨道上，通过由所述辅助控制部来实施本车辆的所述转弯控制以及所述制动控制从而使本车辆停止的停止点。
7.如权利要求2或权利要求3所述的车辆的驾驶辅助系统，其中，
所述预定的控制结束点被设定为，在所述回避目标轨道上，通过由所述辅助控制部来实施本车辆的所述转弯控制从而使本车辆开始远离所述立体物的时间点上的本车辆的位置，或者被设定为，通过由该辅助控制部来实施本车辆的该转弯控制从而使本车辆与该立体物之间的距离开始变得固定的时间点上的本车辆的位置。
8.如权利要求1至权利要求7中的任意一项所述的车辆的驾驶辅助系统，其中，
在所述回避目标轨道成为无法避免本车辆与所述立体物之间的碰撞的轨道的情况下，无论所述转弯控制区间中的所述转弯控制下的本车辆的位置与所述立体物之间的距离如何，所述转弯许可部均许可所述辅助控制部对本车辆的转弯控制的执行。
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