CN104220306B - 避免碰撞支援装置 - Google Patents

Abstract

避免碰撞支援装置具备：物体检测传感器(11)，检测车辆与前方物体的相对速度Vr；制动单元(20)，对车辆进行制动以避免与前方物体的碰撞；以及控制单元(30)，根据由车辆的制动能力而定的设定减速度dd，设定直至相对速度Vr成为0为止所需的设定制动时间tbd，并以在设定制动时间(tbd)内持续车辆的制动的方式控制制动单元(20)。根据避免碰撞支援装置，能够至少在设定制动时间(tbd)内持续制动，所以能够进行充分的制动。

Description

避免碰撞支援装置

技术领域

本发明涉及避免碰撞支援装置。

背景技术

以往，已知例如如日本特开2005-1460号公报所记载的那样，通过车辆的制动来支援与行驶在前面的车辆等前方物体的避免碰撞的装置。在这样的支援装置中，要求在避免碰撞的支援时进行适当的制动。

专利文献1：日本特开2005-1460号公报

发明内容

在例如上述支援装置中，设想利用最大输出的制动而求出直至与前方物体的接触为止的最大接触预测时间，在经过最大接触预测时间之后，解除利用制动的避免碰撞的支援。在该情况下，根据直至接触为止的时间来判定解除，所以有时过度地执行制动。

另外，在其他支援装置中，根据车辆和前方物体的相对速度，如果相对速度成为0以上、且与前方物体的间隔开始拉开，则解除利用制动的避免碰撞的支援。在该情况下，仅将相对速度作为条件来判定解除，所以有时制动不充分。

因此，本发明想要提供能够进行适当的制动的避免碰撞支援装置。

本发明的避免碰撞支援装置，具备：检测部，检测车辆与前方物体的相对速度；制动部，对车辆进行制动，以避免与前方物体的碰撞；以及控制部，根据由车辆的制动能力而定的减速度，设定直至相对速度成为0所需的制动时间，并以在制动时间内持续车辆的制动的方式控制制动部。

根据这样的避免碰撞支援装置，根据由车辆的制动能力而定的减速度(设定减速度)，在直至相对速度成为0为止所需的制动时间(设定制动时间)内持续制动。在此，设定制动时间被设定为直至通过车辆可发挥的减速度下的制动使车辆和先方物体的相对速度成为0为止所需的时间、即直至避免与前方物体的碰撞为止所需的最短时间。特别地，关于设定制动时间，优选根据车辆可发挥的最大的减速度而设定为直至相对速度成为0为止所需的最短的制动时间。由此，至少在设定制动时间内持续制动，所以能够进行充分的制动。

另外，控制部也可以在设定制动时间内持续制动，并且在相对速度成为0或者车辆的速度成为0的情况下，控制制动部以停止制动。由此，直至相对速度成为0或者速度成为0为止，至少在设定制动时间内持续制动，所以能够进行没有过量与不足的制动。

另外，控制部也可以根据开始制动时检测到的相对速度来设定设定制动时间。由此，相比于根据在执行制动的过程中检测到的相对速度来设定设定制动时间的情况，能够高精度地检测相对速度，从而适当地设定设定制动时间。

根据本发明，能够提供能够进行适当的制动的避免碰撞支援装置。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式的避免碰撞支援装置的结构的框图。

图2是示出避免碰撞支援装置的动作的流程图。

图3是示出以往的避免碰撞支援处理的一个例子的图。

图4是示出本发明的避免碰撞支援处理的一个例子的图。

(符号说明)

11：物体检测传感器；12：速度传感器；13：加速度传感器；20：制动单元；30：控制单元；Vr：相对速度；dd：设定减速度；tbd：设定制动时间。

具体实施方式

以下，参照附图，详细说明本发明的实施方式。另外，在附图的说明中，对同一要素附加同一符号，省略重复的说明。

首先，参照图1，说明本发明的实施方式的避免碰撞支援装置的结构。图1是示出本发明的实施方式的避免碰撞支援装置的结构的框图。

避免碰撞支援装置是搭载于车辆上、控制车辆的制动以避免与在车辆的前方检测出的前方物体的碰撞的装置。

另外，以下，说明避免与行驶在前面的车辆等前方物体的碰撞的情况，但关于减轻与前方物体的碰撞所致的车辆的损害的情况，也能够同样地说明。

如图1所示，搭载在车辆上的避免碰撞支援装置具备物体检测传感器11、速度传感器12、加速度传感器13、制动单元20以及控制单元30。物体检测传感器11、速度传感器12、加速度传感器13分别与控制单元30连接，控制单元30与制动单元20连接。

物体检测传感器11作为检测车辆与前方物体的相对速度Vr的检测部发挥功能。作为物体检测传感器11，使用激光传感器、照相机传感器等。物体检测传感器11与相对速度Vr一起还检测与前方物体的距离。物体检测传感器11将其检测值供给到控制单元30。

速度传感器12检测车辆的速度V0。作为速度传感器12，使用轮速传感器等。加速度传感器13检测车辆的加速度a或者减速度d。作为加速度传感器13，使用半导体封装型、静电电容型等传感器。速度传感器12和加速度传感器13将各自的检测值供给到控制单元30。

制动单元20和控制单元30是搭载在车辆上的ECU(Electronic Control Unit：电子控制单元)。这些ECU具备CPU、ROM、RAM等，CPU从ROM等读出程序并在RAM上执行，从而作为制动单元20或者控制单元30发挥功能。

制动单元20作为对车辆进行制动以避免与前方物体的碰撞的制动部发挥功能。制动单元20根据来自控制单元30的控制信号使车轮制动器等主制动器动作，从而对行驶中的车辆进行制动。另外，制动单元20也可以使例如发动机制动器、发动机缓速器等辅助制动器动作。另外，在图1中，示出了通过1个单元对车辆进行制动的情况，但也可以通过2个以上的单元进行制动。

控制单元30作为控制由制动单元20实施的车辆制动的控制部发挥功能。控制单元30根据由车辆的制动能力而定的减速度(以下称为设定减速度dd)，设定直至车辆与前方物体的相对速度Vr实质上成为0为止所需的制动时间(以下称为设定制动时间tbd)。然后，控制单元30以在设定制动时间tbd内持续制动、即在经过设定制动时间tbd之前不解除避免碰撞的支援的方式控制制动单元20。

此处，设定减速度dd被设定为由车辆的制动能力而定的减速值d、即车辆可发挥的最大的减速度d或者其近似值。设定减速度dd既可以根据车辆的特性设定为既定值，也可以考虑行驶路的状况、装载物重量等制动条件而设定为可变值。

设定制动时间tbd被设定为直至通过车辆可发挥的设定减速度dd下的制动使车辆与先方物体的相对速度Vr实质上成为0为止所需的时间或者其近似值。即，设定制动时间tbd被设定为直至避免与前方物体的碰撞为止所需的最短时间或者其近似值。例如，将相对速度Vr除以设定减速度dd而设定设定制动时间tbd(tbd＝Vr/dd)。另外，关于设定制动时间tbd，实际的减速度d根据制动条件而变化，所以要始终被设定为避免碰撞所需的最短时间。

接下来，参照图2，说明避免碰撞支援装置的动作。图2是示出避免碰撞支援装置的动作的流程图。避免碰撞支援装置在车辆的行驶中，以规定周期反复执行图2所示的处理。

如图2所示，控制单元30求出与前方物体的碰撞余量时间(TTC：碰撞时间)(步骤S11)。根据与前方物体的距离、前方物体与车辆的相对速度Vr，求出碰撞余量时间。另外，也可以还考虑前方物体的检测状况(加速度等)、车辆的行驶状况(加速度a、减速度d等)、行驶路的状况(路面的摩擦系数等)等来求出碰撞余量时间。

控制单元30判定碰撞余量时间是否小于警告制动阈值(S12)。警告制动阈值被预先设定为与表示有碰撞的可能性的碰撞余量时间相当的时间。进而，在判定为小于警告制动阈值的情况下，控制单元30判定碰撞余量时间是否小于比警告制动阈值短的正式制动阈值(S13)。正式制动阈值被预先设定为与表示碰撞迫近的碰撞余量时间相当的时间。

此处，在碰撞余量时间小于警告制动阈值但并未小于正式制动阈值的情况(在S12中“是”、在S13中“否”的情况)下，控制单元30控制制动单元20而进行警告制动(S14)。在虽然有碰撞的可能性但碰撞未迫近至需要利用正式制动的避免碰撞的支援的程度的情况下，为了对驾驶员催促操舵操作、制动器操作而进行警告制动。在警告制动中，既可以进行基于相当于设定减速度dd的最大输出的制动，也可以进行小于设定减速度dd的减速度d下的制动。

另外，在碰撞余量时间并未小于警告制动阈值的情况(在S12中“否”的情况)下，控制单元30结束该周期的处理。

另一方面，在S13中判定为碰撞余量时间小于正式制动阈值的情况下，控制单元30如以下所述地执行利用正式制动的避免碰撞的支援。

在避免碰撞的支援时，控制单元30判定是否设定了设定制动时间tbd(S15)。另外，设定制动时间tbd在支援的开始前被初始化，在支援的开始时被重新设定。在本实施方式中，关于，从支援的开始至结束，将设定制动时间tbd设为恒定的值来处理。

此处，在未判定为设定了设定制动时间tbd的情况下，控制单元30根据车辆与前方物体的相对速度Vr和车辆的设定减速度dd，设定设定制动时间tbd(S16)。

根据物体检测传感器11的检测结果得到相对速度Vr，设定减速度dd被设定为既定值或者可变值。在本实施方式中，将支援的开始时的相对速度Vr除以设定减速度dd来设定设定制动时间tbd。这是因为，有时在执行支援的过程中也就是即将碰撞之前，车辆过于接近先方物体而无法以充分的精度检测相对速度Vr。

在执行支援的过程中，控制单元30控制制动单元20来进行正式制动(S17)。即，制动单元20使主制动器动作以发挥相当于设定减速度dd的减速度d下的制动，并且根据需要使辅助制动器也动作。

在执行支援的过程中，控制单元30判定正式制动的持续时间tb是否达到设定制动时间tbd、即是否至少执行了设定制动时间tbd的避免碰撞的支援(S18)。

然后，在判定为正式制动的持续时间tb达到了设定制动时间tbd的情况下，控制单元30判定相对速度Vr是否实质上降低至0以下(即是否拉开了与前方物体的间隔或者是否开始拉开间隔)、或者车辆的速度是否实质上降低至0(即车辆是否停止或者是否大致停止)(S19)。在本实施方式中，根据在支援的开始时检测到的相对速度Vr，考虑在正式制动的持续中检测的减速度d，而求出相对速度Vr的变化。

然后，在判定为相对速度Vr实质上降低至0以下、或者速度实质上降低至0的情况下，控制单元30控制制动单元20而结束正式制动、即解除利用正式制动的避免碰撞的支援(S20)。

另一方面，在S18中未判定为正式制动的持续时间tb达到设定制动时间tbd的情况下、或者在S19中未判定为相对速度Vr实质上降低至0以下或者未判定为速度实质上降低至0的情况下，控制单元30返回到S11。然后，控制单元30求出碰撞余量时间，根据需要，持续正式制动、或者代替正式制动而执行警告制动。

接下来，参照图3和图4，一边与以往的避免碰撞支援处理对比一边说明本发明的避免碰撞支援处理。图3和图4分别是示出以往的避免碰撞支援处理的一个例子和本发明的避免碰撞支援处理的一个例子的图。

在图3和图4中，示出了车辆的速度V0、行驶在前面的车辆的速度V1、要求减速度dr的时间变化，在图4中，还示出了制动的持续时间tb。另外，要求减速度dr意味着为了达成规定的制动而要求的减速度d。

在以往的避免碰撞支援处理中，如以下说明的那样，根据车辆与行驶在前面的车辆的相对速度Vr而解除避免碰撞的支援。

如图3所示，在正接近行驶在前面的车辆的车辆中，如果在时刻t1碰撞余量时间变为小于警告制动阈值，则开始警告制动，进而如果在时刻t2变为小于正式制动阈值，则执行利用正式制动的避免碰撞的支援。在警告制动中或者正式制动中，车辆的速度V0高于行驶在前面的车辆的速度V1，所以要求从警告制动的开始时起减速度dr依次增加，在正式制动中达到最大值并维持不变。另外，要求减速度dr的最大值为车辆可发挥的设定减速度dd以下的值。

此处，设想由于例如行驶路的状况等而车轮抱死(lock)、在时刻t3车辆的速度V0被检测为行驶在前面的车辆的速度V1以下的情况。在该情况下，尽管实际上车辆的速度V0高于行驶在前面的车辆的速度V1，仍误判定为车辆和行驶在前面的车辆开始拉开间隔而没有碰撞的可能性，而解除利用正式制动的避免碰撞的支援。然后，要求减速度dr依次降低而在时刻t4中止减速。作为结果，有时对驾驶员造成不协调感。

另一方面，在本发明的避免碰撞支援处理中，如以下说明的那样，根据依据相对速度Vr和设定减速度dd而设定的设定制动时间tbd，解除避免碰撞的支援。

如图4所示，在正接近行驶在前面的车辆的车辆中，接着从时刻t1起的警告制动，从时刻t2起执行利用正式制动的避免碰撞的支援。此处，在开始支援的时刻t2，求出车辆与行驶在前面的车辆的相对速度Vr(＝V0-V1)，根据该相对速度Vr和车辆的设定减速度dd，设定设定制动时间tbd。在警告制动中，在规定的期间(＝t2-t1)内持续制动，支援开始并且在时刻t2新开始利用正式制动的制动并持续。

另外，在本发明的处理中，在执行支援的过程中，判定正式制动的持续时间tb是否达到设定制动时间tbd、即是否在设定制动时间tbd内持续了避免碰撞的支援。

此处，设想在时刻t3车辆的速度V0被检测为行驶在前面的车辆的速度V1以下的情况。在以往的处理中，在该时间点，解除利用正式制动的避免碰撞的支援。但是，在本发明的处理中，判定为在该时间点，正式制动的持续时间tb(＝t3-t2)尚未达到设定制动时间tbd。因此，在车辆的速度V0被检测为行驶在前面的车辆的速度V1以下之后，正式制动仍持续。

如果持续正式制动，则在时刻t5，正式制动的持续时间tb(＝t5-t2)达到设定制动时间tbd。进而，如果在时刻t6，相对速度Vr实质上降低至0以下，则解除支援，要求减速度dr逐渐降低而中止减速。作为结果，车辆直至低于行驶在前面的车辆的速度V1为止能够进行充分的制动。

如以上说明，根据本发明的实施方式的避免碰撞支援装置，根据由车辆的制动能力而定的设定减速度dd，在直至相对速度Vr成为0为止所需的设定制动时间tbd内持续制动。此处，设定制动时间tbd被设定为直至通过车辆可发挥的设定减速度dd下的制动使车辆与先方物体的相对速度Vr实质上成为0为止所需的时间、即直至避免与前方物体的碰撞所需的最短时间。特别是，关于设定制动时间dd，优选根据车辆可发挥的最大的减速度dd，设定为直至相对速度Vr成为0所需的最短制动时间tbd。由此，至少在设定制动时间tbd内持续制动，所以能够进行充分的制动。

另外，也可以在设定制动时间tbd内持续制动，并且在相对速度Vr实质上成为0或者车辆的速度V0实质上成为0的情况下，控制制动单元20以停止制动。由此，直至相对速度Vr实质上成为0或者速度V0实质上成为0为止，至少在设定制动时间tbd内持续制动，所以能够进行没有过量与不足的制动。

另外，控制单元30也可以根据在开始制动时检测出的相对速度Vr，设定设定制动时间tbd。由此，相比于根据在执行制动的过程中检测的相对速度Vr来设定设定制动时间的情况，能够高精度地检测相对速度Vr，并适当地设定设定制动时间tbd。

另外，在上述实施方式中，说明了本发明的避免碰撞支援装置的最佳的实施方式，本发明的避免碰撞支援装置不限于本实施方式记载的例子。本发明的避免碰撞支援装置也可以在不脱离各权利要求记载的发明的要旨的范围内，使本实施方式的避免碰撞支援装置变形或者应用于其他方面。

另外，依照上述的方法，本发明还能够同样地应用于用于在设定制动时间tbd内持续支援利用制动的避免碰撞的程序、或者储存了该程序的计算机可读取的记录介质。

例如，在上述说明中，说明了根据在开始避免碰撞的支援时检测出的相对速度Vr设定设定制动时间tbd，并在执行支援的过程中将制动时间tbd设为固定的值而处理的情况。但是，在支援的执行中能够以期望的精度检测相对速度Vr的情况下，也可以根据在支援的执行中检测处的相对速度Vr更新设定制动时间tbd。由此，更能够实现没有过量与不足的适当的制动。

Claims (4)

1.一种避免碰撞支援装置，具备：

检测部，检测车辆与前方物体的相对速度；

制动部，对所述车辆进行制动以避免与所述前方物体的碰撞；以及

控制部，根据由所述车辆的制动能力而定的减速度，设定直至所述相对速度成为0为止所需的制动时间，并以在所述制动时间内持续所述车辆的制动的方式控制所述制动部。

2.根据权利要求1所述的避免碰撞支援装置，其中，

所述控制部根据所述车辆能够发挥的最大的减速度，设定直至所述相对速度成为0为止所需的最短的制动时间。

3.根据权利要求1或者2所述的避免碰撞支援装置，其中，

所述控制部在所述制动时间内持续所述制动，并且在所述相对速度成为0或者所述车辆的速度成为0的情况下，控制所述制动部以停止所述制动。

4.根据权利要求1或者2所述的避免碰撞支援装置，其特征在于，

所述控制部根据在开始所述制动时检测的所述相对速度，设定所述制动时间。