CN104176053A - 碰撞缓解设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种碰撞缓解设备，其安装在车辆中并且缓解发生碰撞时对车辆的损害。该设备包括：启动控制部，该启动控制部检测位于车辆周围的对象，并且在车辆与对象之间的位置关系满足预定的启动条件的情况下启动碰撞缓解部件以缓解发生碰撞时对车辆的损害；类型判定部，该类型判定部判定对象的类型，所述类型为车辆、行人和路旁对象中的任意一种；以及启动条件改变部，在对象的类型为路旁对象的情况下，与对象的类型不是路旁对象的情况相比，该启动条件改变部强化启动条件。

Description

碰撞缓解设备
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的碰撞缓解设备，其能够在配备有该设备的车辆发生碰撞时缓解对该车辆造成的损害。
背景技术
上述这样的碰撞缓解设备使用用于缓解损害的已知技术。作为这样的技术的一种示例，专利文献JP-A-2010-003002公开了：当配备有碰撞缓解设备的车辆(自身车辆)与已经预测到要与其发生碰撞的对象发生碰撞时，将自身车辆的位置用作基准。具体地，在该专利文献中公开的技术中，根据自身车辆与对象发生碰撞时的位置来改变启动用于缓解损害的控制的定时(启动定时)。
然而，在上述碰撞缓解设备中，启用定时是统一设定的而没有考虑可能与自身车辆发生碰撞的对象的类型。例如，当自身车辆沿着护栏行驶时，用于缓解损害的控制几乎是不必要的，但是由于统一设定而使这种不必要的控制被执行。再例如，当对象为行人时，有必要在更早的阶段执行用于缓解损害的控制，但是由于统一设定而使这种必要的控制被延迟。
发明内容
实施方式提供了一种用于车辆的碰撞缓解设备，该碰撞缓解设备在配备有该设备的车辆发生碰撞时缓解对车辆的损害。该设备在较早阶段执行必要的控制，同时抑制不必要的控制。
作为实施方式的一个方面，提供了一种碰撞缓解设备，该碰撞缓解设备安装在车辆上并且缓解发生碰撞时对车辆的损害。该设备包括：启动控制部，该启动控制部检测位于车辆周围的对象并且在车辆与对象之间的位置关系满足预定的启动条件的情况下启动碰撞缓解部件以缓解发生碰撞时对车辆的损害；类型判定部，该类型判定部判定对象的类型，所述类型为车辆、行人和路旁对象中的任意一种；以及启动条件改变部，在对象的类型是路旁对象的情况下，与对象的类型不是路旁对象的情况相比，该启动条件改变部强化启动条件。
附图说明
在附图中：
图1是示出了应用本发明的预防撞安全系统(pre-crash safetysystem)的示意性框图；
图2是示出了由碰撞缓解控制器的CPU执行的碰撞缓解处理的流程图；
图3是示出了辨识对象的类型的方法的说明性图；以及
图4是示出了碰撞缓解处理中的以对象的类型和弯道的存在与否为基础的校正量计算处理的流程图。
具体实施方式
在下文中，参照附图对本发明的实施方式进行了描述。
(实施方式的配置)
图1是示出了预防撞安全系统(pre-crash safety system)1的原理框图。预碰撞安全系统(在下文中称为PCS)1安装在车辆如客车中以检测车辆碰撞的可能性、使车辆碰撞的发生最小化以及缓解发生碰撞时对车辆的损害。在下文中，装配有PCS1的车辆称为“车辆”或“自身车辆”。如图1所示，PCS1包括碰撞缓解控制器10、各种传感器30和被控制对象40。
例如，各种传感器30包括摄像机传感器31、雷达传感器32、横摆角速度(yaw rate)传感器33和车轮速度传感器34。摄像机传感器31配置成能够检测例如与对象的距离的立体摄像机。摄像机传感器31基于所采集的图像来识别图像中的对象如行人、路障或不同车辆的形状以及与对象的距离。
雷达传感器32检测对象及其位置(相对于自身车辆的位置)。横摆角速度传感器33配置成对车辆的转向角速度进行检测的公知的横摆角速度传感器。
车轮速度传感器34检测车轮的旋转速度，即，车辆的行驶速度。各种传感器30的检测结果都由碰撞缓解控制器10获取。
摄像机传感器31和雷达传感器32以预定的周期(例如100ms)执行对位于车辆的行驶方向上的对象的检测。雷达传感器32发射具有朝向对象的指向性的电磁波并且接收其反射波以将对象的位置获取为多个坐标。
碰撞缓解控制器10配置为公知计算机，其包括CPU11、ROM12和RAM13。碰撞缓解控制器10基于如从各种传感器30所获取的检测结果来执行存储在ROM12中的程序，以执行随后将要描述的各种处理如碰撞缓解处理。碰撞缓解控制器10包括启动控制部、类型判定部、启动条件改变部和道路形状识别部。
碰撞缓解控制器10执行各种处理并且根据这些处理的结果启动被控制对象40。被控制对象40包括用于启动制动器的致动器、转向器或安全带，或者发出警报的警报装置。在本实施方式中，下文的描述是基于被控制对象40为制动器的情况。
在启动每个自动制动器的功能的情况下，CPU11使用来自车轮速度传感器34的检测信号作为基础。根据来自车轮速度传感器34的检测信号，CPU11启动被控制对象40从而实现预设的减速度和预设的减速量(启动自动制动器之前的速度与启动自动制动器之后的速度之差)。
(在本实施方式中执行的处理)
参照图2至图4，下文描述了作为在应用自动制动器时所执行的处理的碰撞缓解处理。以预定的周期(例如，大约50ms)执行碰撞缓解处理。图2是示出了由碰撞缓解控制器10的CPU11执行的碰撞缓解处理的流程图。可以对每个所识别的对象(目标)执行图2所示的步骤S150或步骤S150之后的步骤。
在图2所示的碰撞缓解处理中，碰撞缓解控制器10获取关于对象的信息(步骤S110)。在该步骤处，控制器10获取由摄像机传感器31和雷达传感器32检测的、对象的最新位置信息(多个坐标)。
然后，碰撞缓解控制器10(类型判定部)执行对对象的识别(步骤S120)。在该步骤中，控制器10根据从摄像机传感器31获得的对象的形状等来识别每个对象(车辆、行人、自行车或摩托车)的类型(例如，图形匹配)。然后，控制器10将在前一循环或前一循环之前的循环中记录于RAM13中的对象与在当前循环中所识别的每个对象相关联。此外，在该步骤中，控制器10还识别对象的行为和它们的位置关系(对象相对于自身车辆的坐标)以及相对于各个对象的速度。
在以从摄像机传感器31获得的图像为基础的判定中，控制器10将图像中的每个对象的类型至少分为车辆、行人、两轮车辆、路旁对象或除此之外的任意类型(包括不明对象)。
此外，控制器10基于从雷达传感器32获得的对象的坐标来准确地确定这些对象的位置。当对象的形状是基于从摄像机传感器31获得的图像来确定时是非常精确的，并且，当对象的位置是基于从雷达传感器32获得的坐标来确定时是非常精确的。以这种确定方式，充分地利用了这些传感器的优点。
然后，控制器10(类型判定部)使用分组来识别对象的位置(步骤S130)。如上所述，从雷达传感器32获得多个坐标。这些坐标中的一些坐标对应于基于沿着自身车辆的行驶方向存在的一系列目标而识别出的连续的路旁对象(在给定范围内规则地表示为直线或曲线的坐标组)。在步骤S130中，控制器10首先将这样的连续的路旁对象处理为一组目标系列并将该组识别为一个对象。
图3是示出了辨识对象的类型的方法的说明性图。例如，沿着道路设置有路旁对象如护栏或绿化带(树篱)。在这种情况下，如图3所示，通过雷达传感器32规则地检测到多个坐标。不小于指定值数目(例如，五个)的多个规则地并列的坐标被分组为路旁对象并且作为一个对象来处理。
在图3所示的示例中，在前方方向存在车辆。也通过雷达传感器32来检测该车辆的位置(坐标)。然而，确定上述指定值数目使得车辆不会被分组为路旁对象。在当前步骤(S130)中，在其类型尚未于基于从摄像机传感器31获得的图像所进行的判定中得以确定的对象中，那些被分组为路旁对象的对象被确定为路旁对象(沿着道路设置的连续的路旁对象)，路旁对象为分类中的对象的一种类型。
然后，控制器10(道路形状识别部)对在自身车辆前方方向上的道路的形状进行识别(步骤S140)。在该步骤中，使用公知的白线识别技术、地图信息等来识别例如自身车辆行驶于其上的道路是呈直线形状还是呈弯曲形状、或者是否存在斜坡。
然后，控制器10(启动条件改变部)基于对象的类型和弯道的存在与否来执行校正量计算处理(步骤S150)。在该步骤中，控制器10根据对象的类型和弯道的存在与否来设定启动基准时间TTC_th的校正量。启动基准时间TTC_th是用于确定执行避免自身车辆与对象之间的碰撞的控制的定时的阈值。当启动基准时间TTC_th具有较大值时，启用避免碰撞控制的定时变得较早。当启动基准时间TTC_th具有较小值时，启用避免碰撞控制的定时变得较晚。
图4是示出了校正量计算处理的流程图。如图4所示，在以对象的类型和弯道的存在与否为基础的校正量计算处理中，控制器10首先判定对象的类型是否不明(步骤S310)。如果对象的类型不明(在步骤S310中为“是”)，则控制器10将校正量设定为以下值：该值允许启动基准时间TTC_th具有稍小的值(例如，-0.25秒)。具体地，在如此设定的情况下，使避免碰撞控制的启用稍微延迟(步骤S320)。然后，控制进行至S370。
如果对象的类型并非不明(在步骤S310中为“否”)，则控制器10判定对象的类型是否为路旁对象(除连续的路旁对象之外)(步骤S330)。如果对象的类型为路旁对象(在步骤S330中为“是”)，则控制器10将校正量设定为以下值：该值允许与对象的类型不明的情况相比，启动基准时间TTC_th具有较小值(例如，-0.5秒)。具体地，在如此设定的情况下，使避免碰撞控制的启用延迟(步骤S340)。然后，控制进行至S370。
如果对象的类型不是路旁对象(在步骤S330中为“否”)，则控制器10判定作为分组的结果是否已经检测到连续的路旁对象(步骤S350)。如果已经检测到连续的路旁对象(在步骤S350中为“是”)，则控制器10将校正量设定为以下值：该值允许与对象的类型为非连续的路旁对象的路旁对象的情况相比，启动基准时间TTC_th具有较小值(例如，-0.75秒)(更加延迟)(步骤S360)。
当完成步骤S360时、或者在步骤S350中没有检测到连续的路旁对象(在步骤S350中为“否”)的情况下，控制器10判定在前方方向上是否存在弯道(步骤S370)。如果在前方方向上存在弯道(在步骤S370中为“是”)，则控制器10将校正量设定为以下值：该值允许启动基准时间TTC_th具有较小值(例如，-0.5秒)(步骤S380)。在该步骤中，可以将新的校正值并入到在步骤S320、S340或S360中所设定的校正值中，或者替代地，这些校正值中的任意一项(例如，这些校正值中的最大值)可以用作校正值。
当完成步骤S380时、或者在步骤S370中判定在前方方向上不存在弯道(在步骤S370中为“否”)的情况下，则终止以对象的类型和弯道的存在与否为基础的校正量计算处理。
再次返回至图2，在步骤S160中，计算启动基准时间TTC_th。可以例如基于车辆类型任选地设定本步骤中的启动基准时间TTC_th。在任何情况下，例如，当驾驶员已经立即执行了避免碰撞操作时，将启动基准时间TTC_th设定为可实现避免碰撞或可能不能实现避免碰撞的定时。
然后，控制器10将校正量应用于启动基准时间TTC_th以执行校正(步骤S170)。在该步骤中，控制器10将部分校正量与已经在步骤S160中设定的启动基准时间TTC_th相加并且获得新的启动基准时间TTC_th。
然后，控制器10计算表示直至自身车辆与对象之间发生碰撞为止的时间的碰撞时间TTC(步骤S210)。然后，将碰撞时间TTC与启动基准时间TTC_th进行比较(步骤S220)。
如果碰撞时间TTC小于启动基准时间TTC_th(在步骤S220中为“否”)，则控制器10生成指示应用制动的自动制动应用指示(即，在RAM13中设立的标志)(步骤S230)。然后，控制器10(启动控制部)实施启动控制处理(步骤S250)。在启动控制处理中，控制器10基于所生成的自动制动应用指示(标志)而将启动指令发送至被控制对象40，该指令适合于被控制对象40(当存在若干个被控制对象40时，则将启动指令发送至这些被控制对象40中的每一个)。
如果碰撞时间TTC等于或大于启动基准时间TTC_th(在步骤S220中为“是”)，则控制器10提供不生成自动制动应用指示的设定(即，对RAM13中的标志进行重置)(步骤S240)。然后，执行上述启动控制处理(步骤S250)。
在执行了所述步骤系列之后，停止碰撞缓解处理直到进行下一次循环。
(本实施方式的有益效果)
在上面具体地描述的PCS1中，碰撞缓解控制器10对位于自身车辆周围的对象进行检测。当自身车辆与对象之间的位置关系满足预定的启动条件时，控制器10启动被控制对象40以缓解发生碰撞时对自身车辆的损害。此外，控制器10判定对象的类型，所述类型为车辆、行人和路旁对象中的一种。在对象的类型为路旁对象的情况下，与对象的类型不是路旁对象的情况相比，启动条件被强化(即，被严格设定)。
根据该PCS1，当对象的类型为路旁对象时，与对象不对应于车辆、行人或路旁对象中的任一种的情况相比，被控制对象40的启动定时能够被设定成延迟的。因此，当对象绝不是路旁对象时，确保在较早阶段启用必要的控制，而确保当对象为路旁对象时抑制不必要的控制。启动基准时间TTC_th被“强化”的表述指的是将启动基准时间TTC_th设定成使得被控制对象40不太可能被启动。
在上述PCS1中，碰撞缓解控制器10将直至自身车辆与对象之间发生碰撞为止的碰撞时间(TTC)与预先设定作为用于执行控制以避免自身车辆与对象之间发生碰撞的定时的启动基准时间TTC_th进行比较。然后，控制器10根据比较的结果判定是否应当启动被控制对象40。在对象的类型为路旁对象的情况下，与对象的类型不是路旁对象的情况相比，控制器10将启动基准时间设定为较小值。
根据该PCS1，将启动基准时间设定为较小值的简单配置能够实现用于抑制被控制对象40的启动的配置。
此外，在该PCS1中，碰撞缓解控制器10还判定对象不与车辆、行人或路旁对象中的任意一种相对应。在对象的类型为路旁对象的情况下，与不能获得对象的类型的情况相比，控制器10强化启动条件。
具体地，当对象的类型为路旁对象时，与不能获得对象的类型的情况(例如，当对象的类型不明时)相比，控制器10判定启动被控制对象40的必要性较小。根据该PCS1，能够更适当地启动被控制对象40。
在该PCS1中，当对象为路旁对象时，碰撞缓解控制器10还判定路旁对象是否为基于沿着自身车辆的行驶方向存在的一系列目标而识别出的连续的路旁对象。在对象的类型为连续的路旁对象的情况下，与对象的类型为不是连续的路旁对象的路旁对象的情况相比，控制器10进一步地强化启动条件。
具体地，当对象是连续的路旁对象如护栏或一系列绿化带时，则自身车辆很自然地靠近该连续的路旁对象行驶。因此，控制器10更不太可能允许被控制对象40被启动。根据该PCS1，能够根据实际行驶条件更适当地启动被控制对象40。
此外，在该PCS1中，碰撞缓解控制器10识别自身车辆行驶于其上的道路的形状。然后，当道路呈弯曲形状时，则强化启动条件。
根据该PCS1，当道路呈弯曲形状时，自身车辆可能碰巧朝向路旁对象如护栏行驶。然而，在这种情况下，由于自身车辆沿着道路的形状行驶的可能性高，因此碰撞缓解控制器10强化启动条件并且提供一设定以使得被控制对象40不太可能被启动。以这种方式，不必要的控制被抑制而免于被执行。
(其他实施方式)
不应将本发明解释成限于前述实施方式。例如，在某种模式下，只要能解决上面提出的问题，则可以省略前述实施方式的配置的一部分。该模式也包括在本发明的多种实施方式中。此外，可以适当地组合上述实施方式以提供作为不同模式的配置，这也包括在本发明的多种实施方式中。此外，在不偏离本发明的仅通过权利要求中的术语和表述来限定的必要技术特征的情况下而能够想到的任何模式也包括在本发明的多种实施方式中。
例如，在前述实施方式中，结合使用摄像机传感器31和雷达传感器32以提供增强识别对象的准确性的配置。然而，可以提供包括摄像机传感器31或者雷达传感器32的配置以实现本发明的一部分。
在前述实施方式中，将启动基准时间TTC_th用作启动条件并且改变启动基准时间TTC_th。然而，例如，可以将碰撞可能性的阈值用作启动条件并且可以改变碰撞可能性。
根据上述修改，也能够获得与前述实施方式的有益效果相类似的有益效果。
前述实施方式中的PCS1与碰撞缓解设备相对应。类似地，被控制对象40与碰撞缓解部件(单元)相对应。此外，前述实施方式中的碰撞缓解处理的步骤S220至S250与启动控制装置(部)相对应。类似地，步骤S120和步骤S130与类型判定装置(部)相对应。
此外，前述实施方式中的步骤S140与道路形状识别装置(部)相对应。类似地，步骤S150与启动条件改变装置(部)相对应。
在下文中，将对上述实施方式的各个方面进行总结。
在碰撞缓解设备中，启动控制部检测位于车辆周围的对象，并且在车辆与对象之间的位置关系满足预定的启动条件的情况下启动碰撞缓解部件(被控制对象40)以缓解发生碰撞时对车辆的损害。此外，类型判定部判定对象的类型，该类型为车辆、行人和路旁对象中的任意一种。在对象的类型为路旁对象的情况下，与对象的类型不是路旁对象的情况相比，启动条件改变部强化(即，严格地设定)启动条件。
根据碰撞缓解设备，在对象的类型为路旁对象的情况下，与对象的类型为车辆或行人的情况相比，能够将启动定时设定成被延迟。因此，确保该设备在对象不是路旁对象时在较早阶段执行必要的控制，而在对象为路旁对象时确保抑制不必要的控制。
为了实现上述目标，计算机可以执行实现构成碰撞缓解设备的各种装置的碰撞缓解设备程序。

Claims (5)

1.一种碰撞缓解设备，所述碰撞缓解设备安装在车辆中并且缓解发生碰撞时对所述车辆的损害，所述碰撞缓解设备包括：
启动控制部，所述启动控制部检测位于所述车辆周围的对象，并且在所述车辆与所述对象之间的位置关系满足预定的启动条件的情况下启动碰撞缓解部件以缓解发生碰撞时对所述车辆的损害；
类型判定部，所述类型判定部判定所述对象的类型，所述类型为车辆、行人和路旁对象中的任意一种；以及
启动条件改变部，在所述对象的类型为路旁对象的情况下，与所述对象的类型不是路旁对象的情况相比，所述启动条件改变部强化启动条件。
2.根据权利要求1所述的碰撞缓解设备，其中，
所述启动控制部将直至所述车辆与所述对象之间发生碰撞为止的碰撞时间与预先设定作为用于执行控制以避免所述车辆与所述对象之间的碰撞的定时的启动基准时间进行比较，并且根据比较的结果来判定是否应当启动所述碰撞缓解部件，以及，
在所述对象的类型为路旁对象的情况下，与所述对象的类型不是路旁对象的情况相比，所述启动条件改变部将所述启动基准时间设定为较小的值。
3.根据权利要求1所述的碰撞缓解设备，其中，
所述类型判定部判定所述对象不对应于车辆、行人和路旁对象中的任意一种，以及，
在所述对象的类型为路旁对象的情况下，与不能获得所述对象的类型的情况相比，所述启动条件改变部强化所述启动条件。
4.根据权利要求1所述的碰撞缓解设备，其中，
所述类型判定部判定所述对象是否为基于沿着所述车辆的行驶方向存在的一系列目标而识别出的连续的路旁对象，以及，
与所述对象的类型为不是连续的路旁对象的路旁对象的情况相比，所述启动条件改变部强化所述启动条件。
5.根据权利要求1所述的碰撞缓解设备，还包括道路形状识别部，所述道路形状识别部识别所述车辆行驶于其上的道路的形状，其中，
在所述道路呈弯曲形状的情况下，所述启动条件改变部强化所述启动条件。
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