CN107848502B - 车辆的碰撞避免控制装置以及碰撞避免控制方法 - Google Patents

车辆的碰撞避免控制装置以及碰撞避免控制方法 Download PDF

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Abstract

在实施方式的车辆的碰撞避免控制装置中，例如，制动控制部在正向制动装置赋予与第三减速度对应的动作指令的状态下获取了驾驶员的制动要求的情况下，至少控制制动装置以使车辆以将与该制动要求对应的第四减速度和第三减速度相加得到的减速度减速。

Description

车辆的碰撞避免控制装置以及碰撞避免控制方法
技术领域
本发明涉及车辆的碰撞避免控制装置以及碰撞避免控制方法。
背景技术
以往，公知有基于在行驶中获取到的数据来进行避免与前方的障碍物碰撞的控制的车辆的碰撞避免控制装置(例如，专利文献1)。
专利文献1：日本特开2012－121534号公报
在这种车辆的碰撞避免控制装置中，有若在通过碰撞避免控制而在车辆产生减速度的状态下驾驶员通过制动踏板的操作输入制动要求，则使驾驶员的制动要求优先而停止碰撞避免控制的动作的情况。在这样的情况下，若停止了的碰撞避免控制重新开始，则存在无法得到在控制初期所希望的减速度的情况。
发明内容
鉴于此，本发明的课题之一在于，例如得到碰撞避免控制所希望的车辆的减速度并且容易得到驾驶员所希望的车辆的减速度的车辆的碰撞避免控制装置。
本发明的车辆的碰撞避免控制装置例如具备：判断部，基于在行驶中获取到的数据，判断是否执行与前方的障碍物的碰撞避免控制；以及制动控制部，在由上述判断部判断出执行上述碰撞避免控制的情况下，至少控制制动装置以便在规定期间中车辆以第一减速度减速之后，车辆以大于上述第一减速度的第二减速度减速，并且在上述规定期间之前向上述制动装置赋予产生小于上述第一减速度的第三减速度的动作指令，上述制动控制部在正向上述制动装置赋予与上述第三减速度对应的动作指令的状态下获取了驾驶员的制动要求的情况下，至少控制制动装置以使车辆以将与该制动要求对应的第四减速度和上述第三减速度相加得到的减速度进行减速。
在上述车辆的碰撞避免控制装置中，车辆在规定期间之前正向制动装置赋予与第三减速度对应的动作指令的状态下获取了驾驶员的制动要求的情况下，以将第三减速度和与驾驶员的制动要求对应的第四减速度相加得到的减速度进行减速。由此，根据上述车辆的碰撞避免控制装置，例如，能够为了在驾驶员的操作中也产生相加得到的减速度而执行碰撞避免控制，并且能够得到通过驾驶员的制动操作所希望的车辆的减速度。
另外，在本发明的车辆的碰撞避免控制方法中，例如，计算机基于在行驶中获取到的数据判断是否执行与前方的障碍物的碰撞避免控制，在判断出执行上述碰撞避免控制的情况下，至少控制制动装置以便在规定期间中车辆以第一减速度减速之后，车辆以大于上述第一减速度的第二减速度减速，并且在上述规定期间之前向上述制动装置赋予产生小于上述第一减速度的第三减速度的动作指令，另一方面，在正向上述制动装置赋予与上述第三减速度对应的动作指令的状态下获取了驾驶员的制动要求的情况下，至少控制制动装置以便车辆以将与该制动要求对应的第四减速度和上述第三减速度相加得到的减速度减速。
在上述车辆的碰撞避免控制方法中，车辆在规定期间之前正向制动装置赋予与第三减速度对应的动作指令的状态下获取了驾驶员的制动要求的情况下，以将第三减速度和与驾驶员的制动要求对应的第四减速度相加得到的减速度减速。由此，根据上述车辆的碰撞避免控制方法，例如，能够为了在驾驶员的操作中也产生相加得到的减速度而执行碰撞避免控制，并且能够得到通过驾驶员的制动操作所希望的车辆的减速度。
附图说明
图1是搭载有实施方式的车辆的碰撞避免控制装置的车辆的示例性且示意性的构成图。
图2是表示实施方式的车辆的碰撞避免控制装置涉及的控制状态的迁移的示例性的说明图。
图3是实施方式的车辆的碰撞避免控制装置所包含的制动器ECU的示例性且示意性的框图。
图4是实施方式的车辆的碰撞避免控制装置涉及的控制的示例性的流程图。
图5是表示实施方式的车辆的碰撞避免控制装置中的车辆的减速度的随时间变化的一个例子的图表。
具体实施方式
以下，公开本发明的示例性的实施方式。以下所示的实施方式的构成、和由该构成带来的作用以及结果(效果)是一个例子。本发明也能够通过以下的实施方式所公开的构成以外的构成实现。另外，根据本发明，能够得到通过构成而得到的各种效果(也包括派生的效果)中的至少一个。
另外，以下，作为一个例子，例示了控制车辆100的各部以避免车辆100在向前方行驶时与前方的障碍物碰撞的情况。
图1是车辆100的示例性且示意性的构成图。如图1所示，车辆100具备发动机51、电动发电机62(M/G)、制动装置41等。发动机51以及电动发电机62使车辆100的加速度产生。因此，发动机51以及电动发电机62也可以被称为驱动源或者驱动装置。此外，只要在车辆100搭载有发动机51以及电动发电机62中的至少一方作为驱动源即可。另外，车辆100的加速度是车辆100的朝向前方的速度的随时间增加的量(时间微分)，车辆100的减速度是车辆100的朝向前方的速度的随时间减少的量(时间微分)。因此，加速度也是负的减速度，减速度也是负的加速度。换句话说，若通过制动装置41产生的制动力即减速度减少，则加速度增大，若通过发动机51或电动发电机62产生的驱动力即加速度减少，则减速度增大。
车辆100具备PCS－ECU10(pre-crash safety electronic control unit：预碰撞安全电子控制单元)。PCS－ECU10基于在行驶中获取到的数据，在检测到在车辆100的前方有障碍物的情况下，判定有无与该障碍物碰撞的可能性，在有碰撞的可能性的情况下，向控制制动装置41、发动机51、电动发电机62等的制动器ECU40、发动机ECU50、M/G ECU60(motorgenerator ECU)等进行指示以避免与该障碍物碰撞。PCS－ECU10是判断部的一个例子。此外，在本实施方式中，PCS－ECU10指示为控制车辆100的加速度或者减速度、即驱动力或者制动力，但PCS－ECU10也可以还指示为控制车辆100的转向操纵。
PCS－ECU10具有CPU(central processing unit：中央处理单元)、控制器等控制部、ROM(read only memory：只读存储器)、RAM(random access memory：随机存取存储器)、闪存等存储部。存储部可存储用于使PCS－ECU10动作的程序、PCS－ECU10的运算处理所使用的数据等。
另外，在车辆100搭载有测距装置21、照相机22。测距装置21以及照相机22是障碍物检测部的一个例子。
测距装置21是通过无线非接触地测量与障碍物的距离的装置，例如是雷达装置、声纳装置等。PCS－ECU10从测距装置21获取表示与障碍物的距离的数据。该情况下，表示距离的数据既可以是表示距离本身的数值的数据，也可以是与距离对应的值的数据。
照相机22例如是内置CCD(charge coupled device：电荷耦合器件)或CIS(CMOSimage sensor：CMOS图像传感器)等拍摄元件的数字照相机。照相机22能够以规定的帧速率输出动态图像数据。PCS－ECU10也可以获取表示由照相机22拍摄到的图像的数据，使用该图像数据来获取到障碍物的距离。
另外，虽然未图示，但从搭载于车辆100的各种传感器对PCS－ECU10输入表示该各种传感器的检测结果的数据。搭载于车辆100的传感器可以包含表示车辆100的状态的检测结果的传感器。表示车辆100的状态的检测结果的传感器例如是车速传感器、加速度传感器、陀螺传感器等。
另外，搭载于车辆100的传感器可以包含表示被驾驶员操作的操作部中的操作量或者操作要求量的检测结果的传感器。驾驶员进行操作的操作部例如是加速踏板、制动踏板、制动手柄、方向盘、开关等。
另外，搭载于车辆100的传感器可以包含表示搭载于车辆100的各装置的状态的检测结果的传感器。搭载于车辆100的装置例如是制动装置41、发动机51、电动发电机62、变频器61(IV)、转向操纵系统、悬挂系统等。此外，由搭载于车辆100的各种传感器检测的物理量例如是距离、位移、速度、加速度、旋转速度、角度、角速度、角加速度等。另外，对PCS－ECU10既可以输入表示各物理量本身的数值的数据，也可以输入与各物理量的大小对应的值的数据。
输入至PCS－ECU10的数据既可以是数字数据，也可以是未被数值化的电位等模拟数据，还可以不是物理量的值而是与开启/关闭或阶段对应的数据等。
PCS－ECU10在进行碰撞避免控制时，计算到与前方的障碍物碰撞的预测时间、即TTC(time to collision)。在最简单的例子中，若将到障碍物的距离设为Ds，将车辆100相对于障碍物的相对速度设为Vr，则PCS－ECU10能够通过TTC＝Ds/Vr这样的公式计算TTC。此外，也可以考虑障碍物的相对加速度、车辆100的减速度等来计算TTC。PCS－ECU10在例如TTC是规定值以下的情况下，能够判断为有碰撞可能性。
另外，PCS－ECU10对进行碰撞避免控制时的车辆100的加速度或者减速度进行运算。PCS－ECU10是碰撞避免控制部的一个例子。
制动器ECU40控制制动装置41以便获得由PCS－ECU10设定的加速度或者减速度。另外，从传感器44对制动器ECU40输入表示制动踏板43的行程即与操作量对应的值的信号。制动器ECU40是制动控制部的一个例子。发动机ECU50控制发动机51以便得到由PCS－ECU10设定的加速度或者减速度。另外，电动发电机ECU60为了电动发电机62动作而控制变频器61以便得到由PCS－ECU10设定的加速度或者减速度。
制动器ECU40能够控制设置于车辆100的后端部的刹车灯42以使其点亮。刹车灯42的点亮可以成为对于车辆100的周围例如尾车等的警报显示。另外，仪表ECU70能够控制设置于仪表面板等的仪表71以便输出警报显示。仪表71的显示输出可以成为对于驾驶员或车厢内的乘员的警报显示。刹车灯42以及仪表71也可以被称为警报输出装置、输出装置、警报装置、或显示输出装置等。此外，通过声音进行的输出可以从未图示的声音输出装置输出。声音输出装置例如是扬声器、蜂鸣器等，也可以被称为警报输出装置、输出装置、或警报装置等。
图2示出了驾驶员未进行制动操作的情况下的自动的碰撞避免控制中的控制状态的迁移的一个例子。此外，在图2所包含的图表中，横轴是时间t，纵轴是减速度D。图2的纵轴是减速度的要求值。
PCS－ECU10基于在车辆100的行驶中获取到的数据以规定的时间间隔计算TTC，并根据该TTC的值开始碰撞避免控制，或者使碰撞避免控制迁移至下一个阶段，或者结束碰撞避免控制。即，PCS－ECU10基于TTC来监视有关碰撞避免的状况。
首先，PCS－ECU10开始利用仪表71、扬声器等进行的警报工作。
接下来，通过PCS－ECU10在一定期间给予制动器ECU40产生微少的车辆100的减速度这样的动作指令，从而制动器ECU40使制动装置41的泵(未图示)驱动，并且消除制动块与转子、即制动盘之间或者制动蹄与制动鼓之间的缝隙。该动作也可以被称为预装填(PF：prefill)。通过该预装填来驱动泵，从而与从泵停止的状态使制动力增大的情况相比响应性变高，并且，因为消除了缝隙、即无效的行程，所以碰撞避免控制的开始的响应性提高。
接下来，PCS－ECU10指示制动器ECU40在一定期间进行预备制动。具体而言，PCS－ECU10向制动器ECU40发送指示信号以使刹车灯42点亮。另外，PCS－ECU10例如向制动器ECU40指示以便得到伴随刹车灯42的点亮的必要最低限度的减速度(制动力)，制动器ECU40基于指示来控制制动装置41。此外，在本实施方式中，预备制动的主要目的是点亮刹车灯42，但也可以得到使后方车辆的驾驶员意识到减速操作这样的所需要的减速度。预备制动的减速度大于预装填的减速度。
接下来，PCS－ECU10向制动器ECU40指示以便开始以碰撞避免为目的的制动控制。具体而言，PCS－ECU10向制动器ECU40指示以使车辆100的速度以所需要的减速度变化、即得到所需要的制动力，制动器ECU40基于指示来控制制动装置41。此外，在制动控制中，减速度(制动力)也可以阶段性地增大。制动控制中的减速度大于预装填以及预备制动的减速度。
若车辆100不与障碍物碰撞地停车，则PCS－ECU10向制动器ECU40指示以便在规定期间车辆100维持停车状态，制动器ECU40基于指示来控制制动装置41。该动作也可以被称为制动保持(BH)。
此外，在本实施方式中，PCS－ECU10能够通过驾驶员对加速踏板、方向盘等的操作、即加速要求操作、转向操纵操作等来结束上述的碰撞避免控制。
图3示出了制动器ECU40的一个例子。制动器ECU40能够根据被安装、被加载的程序执行处理，实现各功能。即，通过根据程序执行处理，制动器ECU40能够作为数据获取部40a、减速度获取部40b、加法部40c、制动控制部40d等发挥作用。此外，上述各部的功能的至少一部分也可以由硬件实现。
数据获取部40a获取制动控制所使用的数据。制动控制所使用的数据可以包含表示来自PCS－ECU10的减速度、即要求减速度的数据、表示来自传感器44的制动踏板43的操作量的数据等。
减速度获取部40b获取与制动踏板43的操作量对应的减速度、即获取与驾驶员的制动要求对应的减速度。这里获得的减速度不依存于有无碰撞避免控制的实施。即，无论是基于未执行碰撞避免控制的通常状态下的驾驶员对制动踏板43的操作的制动的情况，还是基于碰撞避免控制中的驾驶员对制动踏板43的操作的制动的情况，与制动踏板43的操作量对应的减速度都相同。减速度获取部40b例如基于存储于制动器ECU40内所包含的存储部的映射、表、函数、公式等数据来获得与操作量对应的减速度。
加法部40c基于来自PCS－ECU10的指示将碰撞避免控制的预装填中的减速度和由减速度获取部40b获取到的与驾驶员的制动要求对应的减速度相加。
制动控制部40d执行图2的PCS工作、即碰撞避免控制中的上述的预装填、预备制动、制动控制、以及制动保持。在通过加法部40c将减速度相加了的情况下，制动控制部40d控制制动装置41以便以相加后的减速度减速。此外，制动控制部40d也能够执行与碰撞避免控制不同的车辆运行情况(举动)控制中的制动控制。
图4示出了本实施方式涉及的制动控制的顺序的一个例子。图4所示的流程以规定的时间间隔执行。在PCS－ECU10中，在基于TTC判断为有碰撞可能性的情况下，具体例如在TTC是规定值以下的情况下(S1中为是)，当不是预装填期间中的情况时(S2中为否)，根据PCS－ECU10的指示执行控制以便产生规定的减速度、制动力(S4)。
在S2中为是的情况下、即在预装填期间中，进一步在没有踩下制动踏板43的情况下、即未由数据获取部40a获取到表示制动踏板43的操作量的数据，未由减速度获取部40b得到与制动踏板43的操作量对应的减速度的情况下(S3中为否)，执行PCS－ECU10所涉及的控制(S4)。
在S3中为是的情况、即有制动踏板43的踩下的情况下，加法部40c计算将预装填中的减速度Dpf和与制动踏板43的操作量对应的减速度Db相加得到的减速度D，制动控制部40d控制制动装置41以使车辆100以该相加得到的减速度D＝Dpf+Db减速(S5)。在S4以及S5结束后，返回到S1。减速度Dpf是第三减速度的一个例子，减速度Db是第四减速度的一个例子。
此外，在本实施方式中，例示出通过制动装置41产生减速度(制动力)的情况，但也可以在上述的各阶段中根据状况使电动发电机62、发动机51分担制动力。
图5示出了在正执行预装填的期间、即图2的时刻tp到时刻ts1的期间(规定期间)，由驾驶员操作了制动踏板43的情况下的减速度的随时间变化。在图5中，制动控制部40d从时刻tp开始预装填，向制动装置41赋予与减速度Dpf对应的动作指令。在比图2的时刻ts1靠前的时刻tx，若制动踏板43被驾驶员操作，则制动控制部40d控制制动装置41使得车辆100以将减速度Dpf和与制动踏板43的操作量对应的减速度Db相加得到的减速度D＝Dpf+Db减速。此外，如图2所示，然后制动控制部40d从时刻ts1控制制动装置41使得车辆100以减速度Dpp减速，从时刻ts2控制制动装置41使得车辆100以减速度Dp减速。减速度Dpp是第一减速度的一个例子，减速度Dp是第二减速度的一个例子。
如以上说明那样，在本实施方式中，当在预装填中正以减速度Dpf(第三减速度)减速的状态下产生了驾驶员的制动要求的情况下，制动控制部40d控制制动装置41使得车辆100以将预装填中的减速度Dpf和与驾驶员的制动要求对应的减速度Db(第四减速度)相加得到的减速度D＝Dpf+Db减速。因此，例如能够得到碰撞避免控制所希望的车辆的减速度，并且得到驾驶员所希望的车辆100的减速度。
以上，例示了本发明的实施方式，但上述实施方式只是一个例子，并不意在限定发明的范围。上述实施方式能够以其他的各种方式实施，能够在不脱离发明的要旨的范围内进行各种省略、置换、组合、变更。另外，上述实施方式中的构成、部件、数量、时间、速度、加速度等规格(spec)能够进行各种变更并实施。
附图标记说明
10…PCS－ECU(判断部)，40…制动器ECU(制动控制部)，41…制动装置，100…车辆。

Claims (2)

1.一种车辆的碰撞避免控制装置，其中，具备：
判断部，基于在行驶中获取到的数据，判断是否执行与前方的障碍物的碰撞避免控制；以及
制动控制部，在由上述判断部判断出执行上述碰撞避免控制的情况下，至少控制制动装置以便在从时刻ts1到时刻ts2中车辆以第一减速度减速之后，车辆以大于上述第一减速度的第二减速度减速，并且在从上述时刻ts1之前的时刻tp到上述时刻ts1中向上述制动装置赋予产生小于上述第一减速度的第三减速度的动作指令，
上述制动控制部在车辆正以上述第三减速度减速的从上述时刻tp到上述时刻ts1中获取了驾驶员的制动要求的情况下，至少控制制动装置以便车辆以将与该制动要求对应的第四减速度和上述第三减速度相加得到的减速度减速，并从上述时刻ts1起车辆以上述第一减速度减速。
2.一种车辆的碰撞避免控制方法，其中，
计算机基于在行驶中获取到的数据，判断是否执行与前方的障碍物的碰撞避免控制，
在判断出执行上述碰撞避免控制的情况下，至少控制制动装置以便在从时刻ts1到时刻ts2中车辆以第一减速度减速之后，车辆以大于上述第一减速度的第二减速度减速，并且在从上述时刻ts1之前的时刻tp到上述时刻ts1中向上述制动装置赋予产生小于上述第一减速度的第三减速度的动作指令，另一方面，
在车辆正以上述第三减速度减速的从上述时刻tp到上述时刻ts1中获取了驾驶员的制动要求的情况下，至少控制制动装置以便车辆以将与该制动要求对应的第四减速度和上述第三减速度相加得到的减速度减速，并从上述时刻ts1起车辆以上述第一减速度减速。
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