CN113071485B - 碰撞回避辅助装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种碰撞回避辅助装置。在为了回避与障碍物的碰撞而能够执行自动制动处理和自动转向处理的碰撞回避辅助装置中，如果转向角度的大小大于预定的阈值，则当判断为驾驶员具有通过转向操作来回避碰撞的意向而停止自动制动处理以及自动转向处理的执行时，可能发生如下的现象，即，在作为执行了自动转向处理的结果而转向角度与阈值相比变大时，自动制动处理以及自动转向处理的执行被停止。本发明在自动制动处理以及自动转向处理同时被执行时，即使转向角度的大小大于预定的阈值，也继续进行自动制动处理以及自动转向处理的处理。

Description

碰撞回避辅助装置

本申请为，中国国家申请号为2018101799630、申请日为2018年03月05日、发明名称为碰撞回避辅助装置的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于回避车辆与障碍物发生碰撞的、对车辆所具备的制动装置以及转向装置进行控制的碰撞回避辅助装置。

背景技术

在一直以来众所周知的这种碰撞回避辅助装置的一种装置(以下，也称为“现有装置”)中，当至与障碍物发生碰撞为止的预测时间小于预定值时，为了回避与该对象物之间的碰撞而开始进行产生制动力的自动制动处理。此外，在现有装置中，在仅通过自动制动处理而无法回避与障碍物的碰撞时，除了执行自动制动处理以外，还会执行“使转向角度自动变化的自动转向处理”(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2017-27292号公报

发明内容

但是，由于在自动制动处理的执行过程中，如果车辆的驾驶员实施了用于碰撞回避的转向操作，则将使由驾驶员实施的碰撞回避操作优先进行，因此存在不执行自动制动处理较为适当的情况。因此，考虑如下情况，即，如果作为车辆的转向盘的操作量的转向角度的大小大于预定的角度阈值，则停止自动制动处理的执行。

但是，在除了自动制动处理之外还执行有自动转向处理时，有可能发生如下的情况，即，即使转向角度的大小与角度阈值相比变大了，也无法区分这是由驾驶员实施的转向操作的结果，还是自动转向处理的结果。

本发明是为了处理上述的课题而完成的发明。即，本发明的目的之一在于，提供一种在自动制动处理的执行过程中，在转向角度的大小变大时，能够确切地对是否应该停止自动制动处理的执行进行判断的碰撞回避辅助装置。

用于实现上述目的的本发明所涉及的碰撞回避辅助装置(以下，也称为“本发明装置”)具备：障碍物检测部、转向角传感器以及碰撞回避控制部。

所述障碍物检测部(毫米波雷达41以及前方摄像机42)对处于车辆(10)的行进方向上的障碍物进行检测。

所述转向角传感器(68)对所述车辆所具备的转向盘(51)的旋转角度即转向角度(θs)进行检测。

所述碰撞回避控制部(碰撞回避ECU20)在判断为所述车辆将与被检测出的所述障碍物发生碰撞时(在图4的步骤425中判断为“是”)，执行通过对所述车辆的制动装置(制动ECU32以及制动致动器66)进行控制而使所述车辆的速度(车速Vs)降低的“自动制动处理”(图5)。

此外，所述碰撞回避控制部在判断为通过所述自动制动处理而所述车辆在到达所述障碍物之前的时间点下无法停止时(在图5的步骤525中判断为“是”)，除了执行所述自动制动处理之外，还执行通过对包括所述转向盘在内的所述车辆的转向装置进行控制而对所述车辆的转向轮的转向角度进行变更的“自动转向处理”(图6)。

而且，所述碰撞回避控制部在执行所述自动制动处理且不执行所述自动转向处理的情况下，在被检测出的所述转向角度的大小与预定的“第一角度阈值(θth1)”相比变大时(在图5的步骤510中判断为“否”)，停止所述自动制动处理的执行(图5的步骤555至步骤560)，

在执行所述自动制动处理以及所述自动转向处理的双方的情况下，即使在被检测出的所述转向角度的大小与所述第一角度阈值相比变大时，也使所述自动制动处理以及所述自动转向处理的双方继续进行。

在本发明装置中，在转向角度的大小大于第一角度阈值时，基于有无执行自动转向处理来判断是否使自动制动处理的执行停止的判断。因此，能够避免在作为自动转向处理的执行的结果而转向角度的大小变大时自动制动处理被停止的现象的发生。因此，根据本发明装置，在自动制动处理的执行过程中，在转向角度的大小变大时，能够确切地对是否应该停止自动制动处理的执行进行判断。

在本发明装置的一个方式中，所述碰撞回避控制部在执行所述自动制动处理以及所述自动转向处理的双方的情况下，在被检测出的所述转向角度的大小与大于所述第一角度阈值的预定的“第二角度阈值(θth2)”相比变大时(在图6的步骤610中判断为“否”)，停止所述自动制动处理以及所述自动转向处理的双方的执行(图6的步骤630至步骤645)。

如果转向角度大于第二角度阈值，则明确了驾驶员欲通过自己的转向操作来回避与障碍物的碰撞。因此，根据本实施方式，在驾驶员欲通过自己的转向操作来回避与障碍物的碰撞时，能够使自动制动处理以及自动转向处理停止。

而且，在本方式中，优选为，所述碰撞回避控制部被构成为，在执行所述自动转向处理时，以使所述转向角度的大小不大于预定的“最大转向角度(θmax)”的方式对所述转向装置进行控制，并且，

作为所述第一角度阈值而采用与所述最大转向角度相比较小的值，

作为所述第二角度阈值而采用与所述最大转向角度相比较大的值。

在该种情况下，如果转向角度的大小大于第二角度阈值，则更加明确了驾驶员欲通过自己的转向操作来回避与障碍物的碰撞，因此使自动制动处理以及自动转向处理的执行停止。另一方面，在未执行自动转向处理且执行了自动制动处理时，当转向角度的大小与第一角度阈值相比变大时(即，早于转向角度的大小与第二角度阈值相比变大)，停止自动制动处理。因此，根据该方式，能够确切地实施在驾驶员欲通过自己的转向操作来回避与障碍物的碰撞的情况下的、是否停止自动制动处理以及自动转向处理的判断。

在本发明装置的其他的方式中，所述碰撞回避控制部在对直到所述车辆与所述障碍物发生碰撞为止的时间即“碰撞时间(TTC)”进行推断并且该推断出的该碰撞时间短于预定的时间阈值(Tth)时(在图4的步骤425中判断为“否”)，判断为所述车辆与所述障碍物发生碰撞。

例如，碰撞时间的大小能够通过“车辆与障碍物之间的距离(障碍物距离)”除以“障碍物距离的每单位时间的变化量(相对速度)”来进行计算。因此，根据该方式，能够通过简单的处理而实施车辆与障碍物是否发生碰撞的判断。

而且，在本方式中，优选为，所述碰撞回避控制部在所推断出的所述碰撞时间短于所述时间阈值时，决定为了回避与所述障碍物的碰撞而所需的“必要减速度(Dcreq)”，

在所述必要减速度的大小为“最大减速度(Dcmax)”的大小以下时将该必要减速度作为“目标减速度(Dctgt)”而进行设定(图5的步骤565)，并且在所述必要减速度的大小大于所述最大减速度的大小时将该“最大减速度”作为所述“目标减速度”而进行设定(图5的步骤530)，

并且，以使所述车辆的实际的减速度与所述目标减速度相等的方式执行所述自动制动处理(图5的步骤545至步骤550)，

在所述必要减速度的大小大于所述最大减速度的大小时，判断为通过所述自动制动处理而所述车辆在到达所述障碍物之前的时间点下无法停止(在图5的步骤525中判断为“是”)。

车辆的制动装置例如通过利用摩擦力(制动摩擦力)来阻碍车轮的旋转从而实现制动处理。制动摩擦力越变大，车辆的减速度(负的加速度)越变大。但是，当制动摩擦力变得过大时，会发生车轮与路面之间的打滑。因此，将与车轮和路面之间开始发生打滑的减速度相比稍小的减速度决定作为最大减速度。最大减速度可以被预先设定，或者，如果制动装置搭载有防抱死制动器机构，则也可以将与在该时间点下不会发生车轮与路面之间的打滑的最大的摩擦制动力所对应的减速度决定作为最大减速度。根据本方式，能够通过自动制动处理而尽可能地缩短至车辆停止为止的时间，并且能够仅通过自动制动处理而确切地实施是否能够回避与障碍物的碰撞的判断。

在本发明装置的其他的方式中，所述碰撞回避控制部，在执行所述自动转向处理时，以使所述车辆在用于回避与所述障碍物的碰撞的所述车辆的行驶路径即迂回行驶路径上行驶的方式对所述转向装置进行控制。

迂回行驶路径是用于回避同与车辆发生碰撞的可能性较高的障碍物的碰撞的路径，而且，也可以是回避与其他的障碍物的碰撞的路径。根据该方式，能够通过自动转向处理的执行而确切地回避障碍物的碰撞。

在上述说明中，为了有助于本发明的理解，针对与后述的实施方式相对应的发明的结构而以括号书写的方式添加了在该实施方式中使用的名称以及/或者符号。但是，本发明的各个构成要素，并非被限定为通过所述名称以及/或者符号而被规定的实施方式。本发明的其他目的、其他特征以及附带的优点，从在参照以下的附图的同时所记述的本发明的实施方式的说明中是很容易被理解的。

附图说明

图1为搭载有本发明的实施方式涉及的碰撞回避辅助装置(本辅助装置)的车辆(本车辆)的示意图。

图2为本辅助装置的框图。

图3为表示针对与本车辆发生碰撞的可能性较高的障碍物的碰撞回避控制的示例的图。

图4为表示本辅助装置所执行的碰撞回避控制开始处理程序的流程图。

图5为表示本辅助装置所执行的自动制动处理程序的流程图。

图6为表示本辅助装置所执行的自动转向处理程序的流程图。

具体实施方式

以下，在参照附图的同时对本发明的实施方式所涉及的碰撞回避辅助装置(以下，也称为“本辅助装置”。)进行说明。本辅助装置被应用于如图1所示的车辆10中。而且，在图2中示出了本辅助装置的框图。本辅助装置包括分别作为电子控制单元(ECU：ElectronicControl Unit)的“碰撞回避ECU20、发动机ECU31、制动器ECU32以及EPS-ECU33”。

碰撞回避ECU20具备CPU、ROM以及RAM。CPU通过依次执行预定的程序(程序)，从而实施数据的读取、数值运算以及运算结果的输出等。ROM对CPU所执行的程序以及查找表(映射图)等进行存储。RAM对数据进行临时性存储。

与碰撞回避ECU20同样地，发动机ECU31、制动器ECU32以及EPS-ECU33分别具备CPU、ROM以及RAM。这些ECU经由CAN(Controller Area Network：控制器局域网)34从而能够彼此进行数据通信(可数据交换)。此外，这些ECU还能够从其他ECU经由CAN34而接收与该“其他ECU”连接的传感器的输出值。

碰撞回避ECU20与毫米波雷达41、前方摄像机42、车速传感器43、横摆率传感器44、加速度传感器45、输入输出装置46以及扬声器47连接。

毫米波雷达41向车辆10的前方发送毫米波(包括频率为30G～300GHz的电磁波)，并且接收该反射波。毫米波雷达41基于发送波和反射波，作为目标物体信息而取得处于车辆10的前方的目标物体相对于车辆10的位置(相对位置)、相对于车辆10的速度(相对速度)、目标物体的左端相对于车辆10的角度、以及目标物体的右端相对于车辆10的角度，并且将所取得的目标物体信息向碰撞回避ECU20输出。毫米波雷达41的水平方向的探索范围与通过图1所示的直线ML与直线MR所成的角度(锐角)而被表示的范围相等。

前方摄像机42被设置于车辆10的车厢内上部的内部后视镜(未图示)附近的位置处。前方摄像机42取得对车辆10的前方区域进行拍摄而得到的图像(以下，也被称为“前方图像”)，并将表示前方图像的信号向碰撞回避ECU20输出。前方摄像机42的水平方向的视角(视野)与通过图1所示的直线OL与直线OR所成的角度(锐角)而被表示的范围相等。

车速传感器43对车辆10的车速Vs进行检测，并且将表示车速Vs的信号向碰撞回避ECU20输出。

横摆率传感器44对车辆10的横摆率YR进行检测，并且将表示横摆率YR的信号向碰撞回避ECU20输出。

加速度传感器45对车辆10的前后方向的加速度As(车速Vs的每单位时间的变化量)进行检测。

输入输出装置46被设置在车辆10的仪表板上。输入输出装置46具备显示装置(液晶显示器)。输入输出装置46的显示装置上所显示的文字以及图形等，通过碰撞回避ECU20而被控制。输入输出装置46的显示装置也作为触摸面板而进行工作。因此，驾驶员能够通过触摸显示装置而对碰撞回避ECU20发送指示。

扬声器47被设置于车辆10的左右前车门(未图示)的各自的内侧(车厢内侧)处。扬声器47能够根据碰撞回避ECU20的指示而实施警告声以及语音信息等的发音。

发动机ECU31与多个发动机传感器61连接，并且接收这些传感器的检测信号。发动机传感器61为，对作为车辆10的驱动源的发动机62的运转状态量进行检测的传感器。发动机传感器61包括：加速器踏板操作量传感器、节气门开度传感器、发动机转速传感器、以及吸入空气量传感器等。

并且，发动机ECU31与节气门致动器以及燃料喷射阀等的发动机致动器63、以及变速器64连接。发动机ECU31通过对发动机致动器63以及变速器64进行控制，从而对发动机62所产生的驱动转矩Tq以及变速器64的齿数比进行变更，由此对车辆10的驱动力进行调节进而对加速度As进行控制。而且，碰撞回避ECU20通过向发动机ECU31发送指示，从而对发动机致动器63以及变速器64进行驱动，由此对车辆10的驱动力进行变更。

制动器ECU32与多个制动器传感器65连接，并且接收这些传感器的检测信号。制动器传感器65为，对在控制未图示的“被搭载于车辆10上的制动装置(油压式摩擦制动装置)”时所使用的参数进行检测的传感器。制动器传感器65包括制动器踏板(未图示)的操作量传感器、以及对各车轮的转速进行检测的车轮速度传感器等。

而且，制动器ECU32与制动致动器66连接。制动致动器66为油压控制致动器。制动致动器66被设置在根据制动器踏板的踩踏力而对工作油进行加压的主气缸、与被设置在各车轮上的包括公知的轮缸的摩擦制动装置之间的油压回路上(均未图示)。制动致动器66对向轮缸供给的油压进行调节。制动器ECU32通过对制动致动器66进行驱动从而使各车轮产生制动力(摩擦制动力)Bf，进而对车辆10的加速度As(在该种情况下，为负加速度、即减速度)进行控制。而且，碰撞回避ECU20通过向制动器ECU32发送指示从而对制动致动器66进行驱动，由此对制动力Bf进行变更。

EPS-ECU33与转矩传感器67以及转向角传感器68连接,并且接收这些传感器的检测信号。转矩传感器67以及转向角传感器68分别被设置与转向盘51连结的转向轴上(未图示)。转矩传感器67输出表示驾驶员施加在转向盘51上的转向转矩Ts的信号。转向角传感器68输出表示转向盘51的转向轴的旋转角度即转向角度θs的信号。转向角度θs在转向盘51处于中立位置处时成为“0”，在转向盘51从中立位置向右旋转方向被进行了操作时成为正值，在转向盘51从中立位置向左旋转方向被进行了操作时变为负值。

并且，EPS-ECU33与驱动电路69连接。驱动电路69向电动机71供给电力。电动机71产生使转向盘51的转向轴旋转的电动机转矩Tm。为了辅助由驾驶员实施的转向盘51的转向操作，EPS-ECU33以使电动机转矩Tm成为与“基于转向转矩Ts、转向角度θs以及车速Vs等而被决定的目标辅助转矩Ta”相等的方式对驱动电路69进行控制。而且，碰撞回避ECU20通过向EPS-ECU33发送指示从而对电动机71进行驱动，进而对车辆10的转向盘的转向角度进行变更。

碰撞回避控制-概要

接下来，对碰撞回避ECU20为了回避与障碍物的碰撞而执行的碰撞回避控制进行说明。碰撞回避控制包括自动制动处理和自动转向处理。自动制动处理为，在车辆10与障碍物发生碰撞的可能性较高时，决定作为用于回避碰撞而需要的减速度(即，负的加速度)的目标减速度Dctgt，并使车辆10的实际加速度As与目标减速度Dctgt一致的处理。

自动转向处理为，在与障碍物的碰撞仅通过自动制动处理而无法回避的可能性较高时，决定用于回避碰撞的迂回行驶路径Rd，并使车辆10的实际行驶路径与迂回行驶路径Rd一致的处理。车辆10的驾驶员能够通过对输入输出装置46的操作，而在容许碰撞回避控制的执行的开启状态与禁止该控制的执行的关闭状态之间对碰撞回避控制的要求状态进行切换。另外,该碰撞回避控制为例如专利文献1中所记载的公知的控制，因此在下文中简单地进行说明。

碰撞回避控制-自动制动处理

首先，对自动制动处理进行说明。碰撞回避ECU20基于从毫米波雷达41接收到的目标物体信息和从前方摄像机42接收到的前方图像，从而取得处于车辆10的前方区域的目标物体(n)的横向距离(左右方向的距离)Dy(n)、纵向距离(车间距离)Dx(n)、相对横向速度Vy(n)、相对纵向速度Vx(n)以及左右宽度Wd(n)。相对横向速度Vy(n)为横向距离Dy(n)的每单位时间的变化量，相对纵向速度Vx(n)为纵向距离Dx(n)的每单位时间的变化量。

另外，如图1所示，将车辆10的前后方向规定为x轴，将车辆10的左右方向规定为y轴。车辆10的前方端部且左右方向的中心部为，x＝0且y＝0的原点。x坐标在车辆10的前方向上成为正值，在车辆10的后方向上成为负值。y坐标在车辆10的右方向上成为正值，在车辆10的左方向上成为负值。此外，(n)为对各个目标物体附加的标识符。在本实施方式中，“n”为自然数。

碰撞回避ECU20基于目标物体(n)的移动轨迹而对接近横向距离Dyr(n)进行预测，所述接近横向距离Dyr(n)为，在假设为车速Vs、转向角度θs及目标物体(n)的移动速度以及移动方向等不变的情况下的、该目标物体(n)的纵向距离Dx(n)成为“0”时的横向距离Dy(n)。对于接近横向距离Dyr(n)而言，如果下式(1)的关系成立，则碰撞回避ECU20判断为，目标物体(n)为与车辆10发生碰撞的可能性较高的障碍物(a)。(a)为，被判断为障碍物的目标物体的标识符(因此，“a”为自然数)。为了便于说明，将被判断为障碍物的目标物体记载为“障碍物(a)”。

∣Dyr(n)∣＜Wo/2+Wd(n)/2+Lm……(1)

在此，Wo为车辆10的车宽(左右方向的长度)，Lm为预定的长度(碰撞判断余量)。

换言之，如果在目标物体(n)的纵向距离Dx(n)成为“0”时，目标物体(n)的左端处于与“从车辆10的右端向右侧仅离开了碰撞判断余量Lm的位置”相比靠左侧处，且目标物体(n)的右端处于与“从车辆10的左端向左侧仅离开了碰撞判断余量Lm的位置”相比靠右侧处，则碰撞回避ECU20判断为目标物体(n)为障碍物(a)。

图3为相对于车辆10而言车辆81为障碍物(a)的情况下的俯视图。为了便于说明，将车辆81的标识符设为(1)。在图3的示例中，车辆10与车辆81的纵向距离Dx(1)为Dx1。此外，车辆10与车辆81的横向距离Dy(1)为负值，且横向距离Dy(1)的大小为Dy1。实线箭头标记L1表示车辆10的前端中央部的移动轨迹。

图3所示的车辆82为，相对于车辆10的相向车辆(在车辆10所行驶的车道的相向车道上行驶的车辆)。实线箭头标记L2表示车辆82的前端中央部的移动轨迹。

在图3所示的示例中，车辆10在前进(直行)，车辆81停止。因此，相对纵向速度Vx(1)为负值且相对纵向速度Vx(1)的大小与车速Vs相等，相对横向速度Vy(1)为“0”。

长度Dy1小于车辆10的车辆宽度的一半(即，∣Dy(1)∣＜Wo/2)。此外，由于车辆10在直行且车辆81停止，因此接近横向距离Dyr(1)与Dy1相等(即，横向距离Dy(1)的大小保持长度Dy1不变)。因此，式(1)的关系成立。因此，碰撞回避ECU20判断为车辆81是障碍物。

当障碍物被确定时，碰撞回避ECU20根据障碍物(a)的纵向距离Dx(a)以及相对纵向速度Vx(a)而对直到车辆10与障碍物(a)发生碰撞为止的预想时间、即碰撞时间TTC进行计算。具体而言，碰撞时间TTC是通过使纵向距离Dx(a)除以相对纵向速度Vx(a)而得到的值的符号进行反转从而被计算出来的(即，TTC＝-Dx(a)/Vx(a))。

在图3所示的示例中，碰撞时间TTC与长度Dx1除以车速Vs而得到的值相等(即，TTC＝Dx1/Vs)。

当碰撞时间TTC小于预定的时间阈值Tth时(具体而言，当碰撞时间TTC为正值且碰撞时间TTC的绝对值小于时间阈值Tth时)，碰撞回避ECU20开始进行自动制动处理。时间阈值Tth被设定为，当碰撞时间TTC小于时间阈值Tth时，发现了障碍物的驾驶员即使进行通常的制动操作也很难使车辆10在障碍物的近前的位置处停止的这样的时间。

在执行自动制动处理时，碰撞回避ECU20决定目标减速度Dctgt。如果更具体地叙述，则车辆10在行驶了行驶距离Dd时为了使其停止而需要的加速度As即必要减速度Dcreq，通过下式(2)来进行计算。

Dcreq＝-(1/2)·Vs²/Dd……(2)

碰撞回避ECU20通过将障碍物(a)的纵向距离Dx(a)与预定的长度(停止位置余量)Lv之差作为行驶距离Dd而代入到式(2)中，从而对必要减速度Dcreq进行计算(即，Dd＝Dx(a)-Lv)。

如果必要减速度Dcreq的大小∣Dcreq∣大于车辆10的减速度的最大值即最大减速度Dcmax的大小∣Dcmax∣，则碰撞回避ECU20将目标减速度Dctgt的值设定为最大减速度Dcmax。另一方面，如果必要减速度Dcreq的大小∣Dcreq∣在最大减速度Dcmax的大小∣Dcmax∣以下，则碰撞回避ECU20将目标减速度Dctgt的值设定为必要减速度Dcreq。最大减速度Dcmax被设定为，不因用于减小车速Vs的制动力Bf的产生而在车辆10的车轮(未图示)与路面之间产生打滑的最大的减速度。

碰撞回避ECU20以使实际加速度As与目标减速度Dctgt相等的方式向发动机ECU31以及制动器ECU32发送请求信号。具体而言，碰撞回避ECU20向制动器ECU32发送如下的请求信号，所述请求信号请求产生使实际加速度As与目标减速度Dctgt相等的这样的制动力Bf。此外，碰撞回避ECU20向发动机ECU31发送请求将驱动转矩Tq设为“0”的请求信号。其结果为，车速Vs减低，并且不久变为“0”。

碰撞回避控制-自动转向处理

接下来，对自动转向处理进行说明。如果必要减速度Dcreq的大小∣Dcreq∣大于车辆10的减速度的最大值即最大减速度Dcmax的大小∣Dcmax∣，则仅通过自动制动处理而无法回避与障碍物(a)的碰撞的可能性较高。在该情况下，碰撞回避ECU20尝试迂回行驶路径Rd的获取，所述迂回行驶路径Rd为，能够回避与障碍物(a)的碰撞且不发生与其他的目标物体(n)的碰撞的车辆10的行驶路径。

迂回行驶路径Rd为，满足以下的条件(A)以及条件(B)的路径。

(A)车辆10在迂回行驶路径Rd上行驶时，不与包括障碍物(a)在内的目标物体发生碰撞。

(B)车辆10在迂回行驶路径Rd上行驶时的转向角度θs的大小∣θs∣的最大值小于预定的最大转向角度θmax。在本实施方式中，最大转向角度θmax为130°。

在图3的示例中，迂回行驶路径Rd由虚线箭头标记L3来表示。车辆10行驶在迂回行驶路径Rd上时，能够回避与车辆81的碰撞且不与车辆82发生碰撞。此外，车辆10行驶在迂回行驶路径Rd上时的转向角度θs的大小的最大值小于最大转向角度θmax。

在能够获取迂回行驶路径Rd的情况下，碰撞回避ECU20通过电动机71所产生的电动机转矩Tm而对转向角度θs进行调节，以使车辆10在迂回行驶路径Rd上行驶。即，碰撞回避ECU20执行自动制动处理，并且执行自动转向处理。图3中以虚线示出的车辆10a表示在通过自动制动处理以及自动转向处理而回避了与车辆81的碰撞并且停止时的车辆10的位置。

如果更加具体地叙述，则碰撞回避ECU20对迂回行驶路径Rd上的车辆10的当前位置处的迂回行驶路径Rd的行进方向与车辆10的行进方向之间的角度差分θy进行计算。此外，碰撞回避ECU20对车辆10的前端中央位置与迂回行驶路径Rd之间的左右方向的距离(行驶位置差分)即中心距离Dh进行计算。而且，碰撞回避ECU20对在迂回行驶路径Rd上的车辆10的当前位置处的迂回行驶路径Rd的曲率半径的倒数即路径曲率v进行计算。

接下来，碰撞回避ECU20基于中心距离Dh、角度差分θy和路径曲率v，并通过下式(3)而以预定的运算周期来对目标横摆率YRtgt进行计算。目标横摆率YRtgt为，以使车辆10沿着迂回行驶路径Rd进行行驶的方式被设定的横摆率。

YRtgt＝K1·Dh+K2·θy+K3·v……(3)

在此，K1、K2以及K3为预定的控制增益。

碰撞回避ECU20基于该目标横摆率YRtgt和实际横摆率YR，并以预定的运算周期来决定用于实现目标横摆率YRtgt而需要的电动机71的目标电动机转矩Tmtgt。如果更加具体地叙述，则碰撞回避ECU20对作为目标横摆率YRtgt与实际的横摆率YR的差分的横摆率差分ΔYR进行计算(即，ΔYR＝YRtgt-YR)。此外，碰撞回避ECU20通过将横摆率差分ΔYR应用于被预先存储的“规定了横摆率差分ΔYR与目标电动机转矩Tmtgt之间的关系的查找表”，从而决定目标电动机转矩Tmtgt。

而且，碰撞回避ECU20向EPS-ECU33发送请求信号，以使实际电动机转矩Tm与目标电动机转矩Tmtgt相等。如上文所述，在车辆10行驶于迂回行驶路径Rd上时，转向角度θs的大小∣θs∣的最大值不超过最大转向角度θmax。

碰撞回避控制停止处理

但是，在从碰撞回避控制被开始的时间点至车辆10停车为止的时间点下，存在车辆10的驾驶员通过对转向盘51进行操作而欲回避与障碍物的碰撞的情况。在所涉及的情况下，为了使由驾驶员实施的车辆10的碰撞回避操作优先进行，而应该使碰撞回避控制停止。因此，当在碰撞回避控制的执行过程中转向角度θs的大小∣θs∣与预定的阈值相比而变大时，碰撞回避ECU20判断为车辆10的驾驶员通过转向盘51的操作而欲回避与障碍物的碰撞，并停止碰撞回避控制的执行。

如果更具体地叙述，则在仅执行自动制动处理以及自动转向处理中的自动制动处理时，如果转向角度θs的大小∣θs∣大于第一角度阈值θth1(即，∣θs∣＞θth1)，则碰撞回避ECU20停止碰撞回避控制的执行。即，碰撞回避ECU20停止自动制动处理的执行。在本实施方式中，虽然第一角度阈值θth1为50°，但第一角度阈值θth1只要被设定为与“在自动转向处理中被变更的转向角度θs的大小∣θs∣的最大值即最大转向角度θmax”相比而较小的值即可。

另一方面，在自动制动处理以及自动转向处理同时被执行时，存在因自动转向处理而使转向角度θs的大小∣θs∣增大至最大转向角度θmax(在本实施方式中为130°)的情况。因此，即使存在转向角度θs的大小∣θs∣与“小于最大转向角度θmax的第一角度阈值θth1”相比而变大的情况，也无法辨别出是驾驶员正在对转向盘51进行操作，还是通过自动转向处理而使转向角度θs的大小∣θs∣与第一角度阈值θth1相比而正在变大。

因此，在转向角度θs的大小∣θs∣与“大于最大转向角度θmax的第二角度阈值θth2”相比而变大时(即，∣θs∣＞θth2＞θmax＞θth1)，碰撞回避ECU20判断为驾驶员欲通过转向盘51的操作来回避与障碍物的碰撞，并中止碰撞回避控制的执行。即，碰撞回避ECU20在转向角度θs的大小∣θs∣大于第二角度阈值θth2的情况下，停止自动制动处理以及自动转向处理的执行。在本实施方式中，第二角度阈值θth2为150°。

具体的工作

接下来，对碰撞回避ECU20的具体的工作进行说明。碰撞回避ECU20的CPU(以下，也被简称为“CPU”)在每经过预定的时间时，分别执行“碰撞回避控制开始处理程序”、“自动制动处理程序”以及“自动转向处理程序”。

首先，对碰撞回避控制开始处理程序进行说明。碰撞回避控制开始处理程序在图4中通过流程图而被示出。当成为适当的定时时，CPU从图4的步骤400开始进行处理，进入步骤405，并对碰撞回避控制的要求状态是否为开启状态进行判断。

如果通过驾驶员的对输入输出装置46的操作而使碰撞回避控制的要求状态被设定为关闭状态，则CPU在步骤405中判断为“否”并进入步骤495，从而使本程序结束。

另一方面，如果碰撞回避控制的要求状态被设定为开启状态，则CPU在步骤405中判断为“是”并进入步骤410，并且对自动制动处理执行标志XpcsB的值是否为“0”进行判断。

自动制动处理执行标志XpcsB在自动制动处理被执行时，被设定为“1”(参照后述的步骤430、图5的步骤560以及图6的步骤635)。自动制动处理执行标志XpcsB在碰撞回避ECU20起动时(即，车辆10的未图示的点火开关从关闭位置向打开位置被变更时)，在CPU所执行的初始程序(未图示)中被设定为“0”。

如果自动制动处理执行标志XpcsB的值为“0”，则CPU在步骤410中判断为“是”并进入步骤415，并对是否存在被判断为障碍物的目标物体进行判断。

如果存在被判断为障碍物的目标物体，则CPU在步骤415中判断为“是”并进入步骤420，并且对碰撞时间TTC进行计算。接下来，CPU进入步骤425，并对碰撞时间TTC是否小于时间阈值Tth进行判断。

如果碰撞时间TTC小于时间阈值Tth，则CPU在步骤425中判断为“是”并进入步骤430，并且将自动制动处理执行标志XpcsB的值设定为“1”。接下来，CPU进入步骤495。

如果步骤410的判断条件未成立(即，如果自动制动处理执行标志XpcsB的值为“1”)，则CPU在步骤410中判断为“否”并直接进入步骤495。此外，如果步骤415的判断条件未成立(即，如果被判断为障碍物的目标物体不存在)，则CPU在步骤415中判断为“否”并直接进入步骤495。而且，如果步骤425的判断条件未成立(即，如果碰撞时间TTC在时间阈值Tth以上)，则CPU在步骤425中判断为“否”并直接进入步骤495。

接下来，对自动制动处理程序进行说明。自动制动处理程序在图5中通过流程图而被示出。当成为适当的定时时，CPU从图5的步骤500开始进行处理，进入步骤505，并对是否为自动制动处理执行标志XpcsB的值为“1”且自动转向处理执行标志XpcsS的值为“0”进行判断。

自动转向处理执行标志XpcsS在自动转向处理被执行时，被设定为“1”(参照后述的图5的步骤540以及图6的步骤645)。自动转向处理执行标志XpcsS在上述初始程序中被设定为“0”。

如果并非自动制动处理执行标志XpcsB的值为“1”且自动转向处理执行标志XpcsS的值为“0”(即，如果自动制动处理执行标志XpcsB的值为“0”或者自动转向处理执行标志XpcsS的值为“1”)，CPU在步骤505中判断为“否”并直接进入步骤595，使本程序结束。

另一方面，如果是自动制动处理执行标志XpcsB的值为“1”且自动转向处理执行标志XpcsS的值为“0”，则CPU在步骤505中判断为“是”并进入步骤510，并且对转向角度θs的大小∣θs∣是否在第一角度阈值θth1以下进行判断。

如果转向角度θs的大小∣θs∣在第一角度阈值θth1以下，则CPU在步骤510中判断为“是”并进入步骤515，并且对碰撞回避控制的结束条件是否不成立进行判断。结束条件为，在车速Vs为“0”时成立的条件。

如果碰撞回避控制的结束条件不成立，则CPU在步骤515中判断为“是”并进入步骤520，并且对必要减速度Dcreq进行计算。接着，CPU进入步骤525，并对必要减速度Dcreq的大小∣Dcreq∣是否大于最大减速度Dcmax的大小∣Dcmax∣进行判断。

如果必要减速度Dcreq的大小∣Dcreq∣在最大减速度Dcmax的大小∣Dcmax∣以下，则CPU在步骤525中判断为“否”并进入步骤565，并且将目标减速度Dctgt的值设定为必要减速度Dcreq。

接下来，CPU进入步骤545，经由CAN34而将目标减速度Dctgt发送至制动器ECU32。其结果为，制动器ECU32通过执行未图示的程序，从而以使实际加速度As与目标减速度Dctgt相等的方式对制动致动器66进行控制，进而使之产生需要的制动力Bf。

接下来，CPU进入步骤550，将目标驱动转矩Tqtgt的值设定为“0”，并将目标驱动转矩Tqtgt经由CAN34而发送至发动机ECU31。其结果为，发动机ECU31通过执行未图示的程序，从而以使实际驱动转矩Tq与目标驱动转矩Tqtgt相等的方式对发动机致动器63以及变速器64进行控制。其后，CPU进入步骤595。

另一方面，如果步骤525的判断条件成立(即，如果必要减速度Dcreq的大小∣Dcreq∣大于最大减速度Dcmax的大小∣Dcmax∣)，则CPU在步骤525中判断为“是”并进入步骤530，并且将目标减速度Dctgt的值设定为最大减速度Dcmax。

接下来，CPU进入步骤535，尝试获取迂回行驶路径Rd，其结果为，对是否存在迂回行驶路径Rd进行判断。如果存在有迂回行驶路径Rd，则CPU在步骤535中判断为“是”并进入步骤540，并且将自动转向处理执行标志XpcsS的值设定为“1”。由此，通过后述的图6的自动转向处理程序而执行自动转向处理。接下来，CPU进入步骤545。

另一方面，如果步骤510的判断条件不成立(即，如果转向角度θs大于第一角度阈值θth1)，则CPU在步骤510中判断为“否”并进入步骤555，并且停止自动制动处理。即，CPU判断为驾驶员正在操作车辆10的转向盘51，从而使自动制动处理停止。

如果更具体地叙述，则CPU将目标减速度Dctgt的值设定为“0”，并且将目标减速度Dctgt向制动器ECU32发送。另外，如果执行步骤555的处理时的车速Vs为“0”，则CPU将为了使车辆10继续停止而需要的制动力Bf作为目标制动力Bftgt的值而进行设定，并且将目标制动力Bftgt向制动器ECU32发送。在该情况下，制动器ECU32通过对制动致动器66进行控制，从而使实际制动力Bf与目标制动力Bftgt一致。接下来，CPU进入步骤560，并将自动制动处理执行标志XpcsB的值设定为“0”。进一步，CPU进入步骤595。

另外，如果步骤515的判断条件不成立(即，如果碰撞回避控制的结束条件不成立)，则CPU在步骤515中判断为“否”并进入步骤555。此外，如果步骤535的判断条件不成立(即，如果迂回行驶路径Rd不存在)，则CPU在步骤535中判断为“否”并直接进入步骤545。在该情况下，由于自动转向处理执行标志XpcsS的值被维持为“0”，因此自动转向处理不会被执行。

接下来，对自动转向处理程序进行说明。自动转向处理程序在图6中通过流程图而被示出。当成为适当的定时时，CPU从图6的步骤600开始进行处理，并进入步骤605，并且对自动转向处理执行标志XpcsS的值是否为“1”进行判断。

如果自动转向处理执行标志XpcsS的值不为“1”(即，如果自动转向处理执行标志XpcsS的值为“0”)，则CPU在步骤605中判断为“否”并直接进入步骤695，使本程序结束。

另一方面，如果自动转向处理执行标志XpcsS的值为“1”，则CPU在步骤605中判断为“是”并进入步骤610，并且对转向角度θs的大小∣θs∣是否在第二角度阈值θth2以下进行判断。

如果转向角度θs的大小∣θs∣在第二角度阈值θth2以下，则CPU在步骤610中判断为“是”并进入步骤615，并且对上述的碰撞回避控制的结束条件是否不成立进行判断。如果碰撞回避控制的结束条件不成立，则CPU在步骤615中判断为“是”并进入步骤620，并且以使车辆10沿着迂回行驶路径Rd进行行驶的方式来决定目标电动机转矩Tmtgt。

接下来，CPU进入步骤625，将目标电动机转矩Tmtgt经由CAN34而向EPS-ECU33发送。其结果为，EPS-ECU33通过执行未图示的程序，从而以使电动机71实际产生的电动机转矩Tm与目标电动机转矩Tmtgt相等的方式对驱动电路69进行控制。其结果为，车辆10沿着迂回行驶路径Rd进行行驶。接下来，CPU进入步骤695。

另一方面，如果步骤610的判断条件不成立(即，如果转向角度θs的大小∣θs∣大于第二角度阈值θth2)，则CPU在步骤610中判断为“否”并依次执行步骤630至步骤645的处理，并且进入步骤695。在该情况下，CPU判断为驾驶员正在操作车辆10的转向盘51。

步骤630：CPU通过执行与步骤555同样的处理，从而使自动制动处理停止。

步骤635：CPU将自动制动处理执行标志XpcsB的值设定为“0”。

步骤640：CPU使自动转向处理停止。如果更具体地叙述，则将目标电动机转矩Tmtgt的值设定为“0”，并将目标电动机转矩Tmtgt向EPS-ECU33发送。另外，在该情况下，EPS-ECU33以使电动机71产生“与用于对驾驶员的转向盘51的转向操作进行辅助的目标辅助转矩Ta相等的转矩”的方式来对驱动电路69进行控制。

步骤645：CPU将自动转向处理执行标志XpcsS的值设定为“0”。

另外，如果步骤615的判断条件不成立(即，如果碰撞回避控制的结束条件不成立)，则CPU在步骤615中判断为“否”并依次执行步骤630至步骤645的处理，并进入步骤695。

如以上所说明的那样，在作为碰撞回避控制而仅执行自动制动处理的情况下，如果转向角度θs的大小∣θs∣大于第一角度阈值θth1，则碰撞回避ECU20停止碰撞回避控制(即，自动制动处理)的执行。另一方面，在作为碰撞回避控制而同时执行自动制动处理以及自动转向处理的情况下，如果转向角度θs的大小∣θs∣大于第二角度阈值θth2，则碰撞回避ECU20中止碰撞回避控制(即，自动制动处理以及自动转向处理的双方)的执行。因此，根据本辅助装置，能够更加恰当地实施在驾驶员欲通过自己的转向操作来回避与障碍物的碰撞的情况下的是否停止自动制动处理以及自动转向处理的判断。

虽然上文对本发明所涉及的碰撞回避辅助装置的实施方式进行了说明，但本发明并未被限定于上述的实施方式，只要不脱离本发明的目的则能够进行各种变更。例如，在本实施方式所涉及的车辆10中，为了获取目标物体信息，而具备毫米波雷达41以及前方摄像机42。但是，也可以省略毫米波雷达41以及前方摄像机42中的一个。而且，在车辆10中，也可以代替毫米波雷达41以及前方摄像机42而具备超声波声纳以及/或者激光雷达，或者，在具备毫米波雷达41以及前方摄像机42的基础上还具备超声波声纳以及/或者激光雷达。

此外，本实施方式中的时间阈值Tth为固定值。但是，时间阈值Tth也可以根据车辆10与障碍物之间的位置关系而进行变化。例如，时间阈值Tth也可以以如下方式进行设定，即，作为“在车辆10与障碍物发生了碰撞时车辆10与障碍物接触的部分的车辆10的左右方向上的长度”相对于车辆10的车辆宽度Wo的比率而被计算出的重叠率越大，则被设定为越大的值。

或者，如果障碍物为道路的侧壁以及护栏等的连续的结构物且障碍物相对于车辆10的左右方向而倾斜，则也可以采用如下方式，即，“障碍物的与车辆10相向的面与路面的相交线”与车辆10的行进方向所成的角度(锐角)越大(即，为了回避与障碍物的碰撞而需要的转向盘51的操作量变得越大)，时间阈值Tth被设定为越大的值。

此外，本实施方式中的最大减速度Dcmax为固定值。但是，最大减速度Dcmax也可以根据状况而进行变化。例如，当在目标减速度Dctgt的值逐渐变大时在车辆10的车轮与路面之间发生打滑时，碰撞回避ECU20也可以将与此时的加速度As(在该情况下，负值)相比而稍大的值(绝对值较小的负值)作为最大减速度Dcmax而采用。

或者，如果在车辆10的车轮与路面之间发生了打滑后，在目标减速度Dctgt的值逐渐变小时打滑消失，则碰撞回避ECU20也可以将与此时的加速度As相比而稍大的值(绝对值较小的负值)作为最大减速度Dcmax而采用。换言之，车辆10也可以搭载防抱死制动器机构。在该情况下，将在防抱死制动器机构工作时所决定的车辆10的目标减速度作为最大减速度Dcmax而采用。

此外，在本实施方式中的碰撞回避控制的结束条件为，在车速Vs为“0”时成立的条件。但是，结束条件可以是与此不同的条件。例如，结束条件也可以为，在车速Vs为“0”时以外，在由于被判断为障碍物的目标物体发生移动而使碰撞时间TTC与时间阈值Tth相比变大时成立的条件。

此外，本实施方式涉及的碰撞回避ECU20，在执行自动转向处理时，将目标减速度Dctgt的值设定为最大减速度Dcmax。但是，碰撞回避ECU20也可以在执行自动转向处理时，将目标减速度Dctgt的值设定为与最大减速度Dcmax相比较大的值(绝对值较小的负值)。例如，碰撞回避ECU20为了回避与被判断为障碍物的目标物体以外的目标物体的碰撞，也可以在判断为使至车辆10停止为止所行驶的距离延长较好时，在执行自动转向处理时，将目标减速度Dctgt的大小∣Dctgt∣设定为与最大减速度Dcmax的大小∣Dcmax∣相比较小的值。

本实施方式中的第二角度阈值θth2被设定为大于最大转向角度θmax的值。但是，只要第二角度阈值θth2为大于第一角度阈值θth1的值即可，也可以被设定为最大转向角度θmax以下的值。在

本实施方式中的电动机71产生了使转向盘51的转向轴旋转的电动机转矩。但是，电动机71也可以产生如下的转矩，所述转矩产生“具备与以能够和转向轴一体旋转的方式被连接的小齿轮相啮合的齿条并对车辆10的转向盘的转向角度进行变更的齿杆”的往返直线运动。

符号说明

10…车辆；20…碰撞回避ECU；31…发动机ECU；32…制动器ECU；33…EPS-ECU；41…毫米波雷达；42…前方摄像机；43…车速传感器；44…横摆率传感器；45…加速度传感器；46…输入输出装置；47…扬声器；51…转向盘；61…发动机传感器；62…发动机；63…发动机致动器；64…变速器；65…制动器传感器；66…制动致动器；67…转矩传感器；68…转向角传感器；69…驱动电路；71…电动机。

Claims (6)

1.一种碰撞回避辅助装置，具备：

障碍物检测部，其对处于车辆的行进方向上的障碍物进行检测；

转向角传感器，其对所述车辆所具备的转向装置的操作量进行检测；

碰撞回避控制部，其基于被检测出的所述障碍物与所述车辆之间的距离，而执行对所述车辆的制动装置进行控制的自动制动处理，并且

基于被检测出的所述障碍物与所述车辆之间的距离，而执行对所述车辆的转向轮的转向角度进行变更的自动转向处理，

在所述碰撞回避辅助装置中，所述碰撞回避控制部被构成为，

在不执行所述自动转向处理的情况下，在所述转向装置的操作量满足第一预定条件时停止自动制动处理的执行，并且

在执行所述自动转向处理的情况下，在所述转向装置的操作量满足与第一预定条件不同的第二预定条件时停止自动制动处理的执行，

所述第一预定条件为，转向盘的转向角度与第一角度阈值相比较大这一条件，

所述第二预定条件为，所述转向盘的转向角度与大于所述第一角度阈值的第二角度阈值相比较大这一条件。

2.如权利要求1所述的碰撞回避辅助装置，其中，

所述碰撞回避控制部被构成为，

在执行所述自动转向处理时，以使所述转向角度的大小不大于预定的最大转向角度的方式对所述转向装置进行控制。

3.如权利要求2所述的碰撞回避辅助装置，其中，

所述第一角度阈值为，与所述最大转向角度相比较小的值，

所述第二角度阈值为，与所述最大转向角度相比较大的值。

4.如权利要求1至权利要求3中任意一项所述的碰撞回避辅助装置，其中，

所述碰撞回避控制部被构成为，

在对直到所述车辆与所述障碍物发生碰撞为止的时间即碰撞时间进行推断并且该推断出的碰撞时间短于预定的时间阈值时，判断为所述车辆与所述障碍物发生碰撞。

5.如权利要求4所述的碰撞回避辅助装置，其中，

所述碰撞回避控制部被构成为，

在所推断出的所述碰撞时间短于所述时间阈值时，决定为了回避与所述障碍物的碰撞而需要的必要减速度，

在所述必要减速度的大小为最大减速度的大小以下时将该必要减速度作为目标减速度而进行设定，并且在所述必要减速度的大小大于所述最大减速度的大小时将该最大减速度作为所述目标减速度而进行设定，

并且，以使所述车辆的实际的减速度与所述目标减速度相等的方式执行所述自动制动处理，

在所述必要减速度的大小大于所述最大减速度的大小时，判断为通过所述自动制动处理而所述车辆在到达所述障碍物之前的时间点下无法停止。

6.如权利要求1至权利要求3中任意一项所述的碰撞回避辅助装置，其中，

所述碰撞回避控制部被构成为，

在执行所述自动转向处理时，以使所述车辆在用于回避与所述障碍物的碰撞的所述车辆的行驶路径即迂回行驶路径上行驶的方式对所述转向装置进行控制。