專利名稱：車輛駕駛輔助系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用來幫助駕駛員操作的車輛駕駛輔助系統(tǒng)，一種設(shè)有這種系統(tǒng)的車輛以及用于計算危險可能性的方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中用于幫助駕駛員操作的系統(tǒng)包括在日本專利特許公開No.2000-54860中所披露的系統(tǒng)。該系統(tǒng)根據(jù)本車和在自動導航控制期間由激光雷達探測到的前方車輛之間的距離來調(diào)節(jié)在操縱加速器踏板時所產(chǎn)生出的反作用力。如果所檢測到的車輛間距離小于預定數(shù)值，則該系統(tǒng)使加速器踏板的反作用力變強以警告駕駛員。在自動導航控制期間，使加速器的反作用力變強，從而駕駛員可以將其腳擱在加速器踏板上。

發(fā)明內(nèi)容
但是，由于上述系統(tǒng)在本車接近前方車輛的情況中發(fā)出警告，所以它難以反映出駕駛員在加速器反作用力控制中所實際感覺到的危險。
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠以與駕駛員的感覺狀態(tài)相當?shù)姆绞絺鬟f危險可能性的車輛駕駛輔助系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明的一種車輛駕駛輔助系統(tǒng)包括一狀態(tài)識別裝置，它檢測出本車的車輛情況和行駛環(huán)境；一未來狀態(tài)預測裝置，它根據(jù)狀態(tài)識別裝置的檢測結(jié)果計算出與前方車輛的當前接近程度和/或由于周圍環(huán)境的未來變化而導致的對本車的影響程度以預測出將來行車條件；以及一危險可能性計算裝置，它根據(jù)由未來情況預測裝置預測出的未來行車條件和駕駛員的意圖來計算出本車周圍的危險可能性。
根據(jù)本發(fā)明的一種駕駛輔助系統(tǒng)包括一狀態(tài)識別裝置，用于檢測出本車的車輛情況和行駛環(huán)境；一未來狀態(tài)預測裝置，它根據(jù)狀態(tài)識別裝置的檢測結(jié)果計算出與前方車輛的當前接近程度和/或由于周圍環(huán)境的未來變化而導致的對本車的影響程度；以及一危險可能性計算裝置，它根據(jù)由未來情況預測裝置預測出的未來行車條件和駕駛員的意圖來計算出本車周圍的危險可能性。
根據(jù)本發(fā)明的一種車輛包括一車輛操作單元；一狀態(tài)識別裝置，它檢測出本車的車輛情況和行駛環(huán)境；一未來狀態(tài)預測裝置，它根據(jù)狀態(tài)識別裝置的檢測結(jié)果計算出與前方車輛的當前接近程度和/或由于周圍環(huán)境的未來變化而導致的對本車的影響程度以預測出將來行車條件；一危險可能性計算裝置，它根據(jù)由未來情況預測裝置預測出的未來行車條件和駕駛員的意圖來計算出本車周圍的危險可能性；一反作用力計算裝置，它根據(jù)由危險可能性計算裝置計算出的危險可能性計算出要在車輛操縱單元中產(chǎn)生出的操作反作用力；以及一反作用力產(chǎn)生裝置，它在車輛操作單元中產(chǎn)生出由反作用力計算裝置計算出的操作反作用力。
根據(jù)本發(fā)明的一種計算危險可能性的方法，包括檢測出本車的車輛情況和行駛環(huán)境；根據(jù)已經(jīng)檢測出的車輛情況和行駛環(huán)境計算出與前方車輛的當前接近程度和/或由于周圍環(huán)境的未來變化而導致的對本車的影響程度；并且根據(jù)所預測出的未來行車條件和駕駛員的意圖來計算出本車周圍的危險可能性。


圖1為一方框圖，顯示出根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的車輛駕駛輔助系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
圖2為裝配有在圖1中所示的車輛駕駛輔助系統(tǒng)的車輛的結(jié)構(gòu)圖。
圖3為加速器踏板及其附近的結(jié)構(gòu)圖。
圖4為一流程圖，顯示出在本發(fā)明一個實施方案的控制器中執(zhí)行的駕駛操作輔助控制程序的過程流。
圖5示意性地顯示出車輛和前方車輛的行車條件。
圖6顯示出加速器踏板操作量和加速器踏板反作用力之間的關(guān)系。
圖7為危險可能性公式的表格。
具體實施例方式
第一實施方案圖1顯示出本發(fā)明第一實施方案的車輛駕駛輔助系統(tǒng)1的結(jié)構(gòu)，圖2為裝配有該車輛駕駛輔助系統(tǒng)1的車輛的結(jié)構(gòu)圖。
首先，對該車輛駕駛輔助系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進行說明。
激光雷達10安裝在車輛的前格柵上或者安裝在保險杠上，并且沿著向前水平方向傳播紅外脈沖以進行掃描。該激光雷達10測量出由前方多個反射物體所反射的紅外脈沖的反射輻射，并且根據(jù)接收到反射輻射所用的時間檢測出從本車到前方車輛的距離(車距)以及車輛之間的相對速度。該激光雷達10將所檢測出的車距和車輛間的相對速度輸出給控制器50。激光雷達10可以掃描前方在與車輛縱向中心線平行的軸線的每個側(cè)面的大約6度的區(qū)域，并且檢測到位于這個范圍內(nèi)的物體。
車速傳感器20從輪子的轉(zhuǎn)速等中檢測出本車的行駛速度，并且將該車速輸出給控制器50。
控制器50包括一CPU和CPU外圍設(shè)備例如ROM、RAM等，并且對該車輛駕駛輔助系統(tǒng)進行整體控制。
控制器50根據(jù)例如從車輛速度傳感器20和激光雷達10輸入的車速、車距和車輛間相對速度計算出相對于在本車前方行駛的前方車輛的危險可能性。然后該控制器50根據(jù)計算出的危險可能性向加速器踏板反作用力控制裝置(AF控制裝置)60輸出反作用力命令值。
AF控制裝置60響應(yīng)于來自控制器50的命令值控制加速器踏板的反作用力。如圖3所示，伺服電機70和加速器踏板行程感測器71通過連接機構(gòu)與加速器踏板80連接。伺服電機70響應(yīng)于來自AF控制裝置60的命令控制其轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)角以便控制在駕駛員操縱加速器踏板80時所產(chǎn)生出的反作用力。加速器踏板行程傳感器71檢測出通過連接機構(gòu)轉(zhuǎn)換成伺服電機70的轉(zhuǎn)角的加速器踏板80的操作量S。
當沒有根據(jù)危險可能性進行加速器踏板反作用力控制時，加速器踏板反作用力F可以隨著如圖6中所示的加速器踏板80的操作量S的增加而線性地增加。在沒有進行加速器踏板反作用力控制時加速器踏板反作用力F相對于加速器踏板操作量S的函數(shù)Fi被當作正常反作用力特征函數(shù)。例如可以通過設(shè)在伺服電機70的旋轉(zhuǎn)中心處的扭矩彈簧(在這些圖中未示出)的彈簧力來獲得正常的反作用力特征曲線Fi。
警告系統(tǒng)90響應(yīng)于來自控制器50的信號將相對于前方車輛的危險可能性告知駕駛員。該警告系統(tǒng)90例如具有一顯示監(jiān)視器和一警告蜂鳴器。
接下來，將對本發(fā)明的車輛駕駛輔助系統(tǒng)1的操作進行說明。圖4為一流程圖，顯示出在控制器50中執(zhí)行的駕駛操作輔助控制程序的過程流。這些處理程序以例如50毫秒的預定時間間隔連續(xù)地執(zhí)行。
在步驟S110中，控制器50從激光雷達10和車速傳感器20中讀取本車的行車條件和車輛周圍情況。圖5示意性地顯示出本車和前方車輛的行車條件。表示本車行車條件的參數(shù)如下本車沿著縱向方向的當前位置x1、車速v1和車輛加速度a1。表示前方車輛的行車條件的參數(shù)如下前方車輛沿著縱向方向的當前位置x2、前方車輛速度v2以及前方車輛的加速度a2。本車和前方車輛之間的距離d、相對速度vr和相對加速度ar分別為d＝x2-x1、vr＝v2-v1以及ar＝a2-a1。
在步驟S120中，使用在步驟S110中讀取的行車條件參數(shù)計算出與當前前方車輛的接近程度和周圍環(huán)境從現(xiàn)在起的變化對本車的影響程度。這里，計算接觸所需時間(TTC)作為與前方車輛的接近程度，并且計算車間時距(THW，time headway)作為預測的影響程度。
TTC是表示本車與前方車輛的當前接近程度的物理量。在當前行車條件是連續(xù)的情況中，即本車速度v1、前方車輛速度v2和相對速度vr為恒定的時候，TTC表示車距d變?yōu)榱悴⑶冶拒嚭颓胺较嗷ソ佑|要經(jīng)過多少秒?？梢詮南旅娴墓?中得出TTCTTCτc＝-d/vr…(公式1)隨著TTC數(shù)值變小，與前方車輛的接近程度變大，這表示幾十種本車和前方車輛可能接觸的情況。例如，當本車朝著前方車輛靠近時，通常大多數(shù)駕駛員在TTC小于4秒時開始減速操作。
THW為表示在本車正在跟隨前方車輛期間由于未來前方車輛速度的變化而導致的對TTC的預測影響程度。換句話說，THW表示在假設(shè)相對速度vr將改變時對TTC的影響程度。THW由下面公式2表示THWτh＝d/v1…(公式2)THW是通過用車距d除以本車速度v1來得出的，并且表示直到本車到達前方車輛的當前位置所經(jīng)過的時間。隨著THW變大，相對于周圍環(huán)境變化的預測影響程度變小。即，如果THW較大，則即使在前方車輛速度v2將來變化的情況下，對與前方車輛的接近程度也沒有多大影響，從而表示TTC不會改變很大。應(yīng)該理解的是，如果本車以等于前方車輛速度v2的本車速度v1跟隨著前方車輛，則還可以通過在公式2中用前方車速v2替換本車速度v1來計算出THW。
在步驟S130中，采用在步驟S120中計算出的TTC和THW計算出相對于前方車輛的危險可能性RP。下面將對計算危險可能性RP的方法進行說明。
在步驟S140中，根據(jù)在步驟S130中計算出的危險可能性RP計算出加速器踏板反作用力增加量(AF增加量)ΔF。該AF增加量ΔF隨著危險可能性RP變大而增加。例如，將該AF增加量ΔF設(shè)定成與危險可能性RP成正比(ΔF＝k×RP)。
接下來，在步驟S150中，將在步驟S140中計算出的AF增加量ΔF輸出給AF控制裝置60。該AF控制裝置60根據(jù)來自控制器50的命令控制伺服電機70。圖6顯示出加速器踏板操作量S和加速器踏板反作用力F之間的關(guān)系。通過驅(qū)動伺服電機70在加速器踏板80處產(chǎn)生出通過將AF增加量ΔF加到正常反作用力特征曲線Fi上而獲得的反作用力F。因此，隨著危險可能性RP變大產(chǎn)生出更大的踏板反作用力F。
在步驟S160中，根據(jù)危險可能性將操作命令輸出給警告系統(tǒng)90例如顯示監(jiān)視器和警告蜂鳴器。例如，如果危險可能性RP超過預定數(shù)值，則發(fā)出命令以便使警告蜂鳴器發(fā)聲并且將危險可能性RP的大小顯示在顯示監(jiān)視器上。然后終止在這時的處理。
這樣，通過控制加速器踏板反作用力并且根據(jù)危險可能性RP輸出警告來使駕駛員知道該危險可能性RP。而且，通過輸送在車輛周圍環(huán)境中的危險可能性，從而輔助并且督促駕駛員以適當?shù)姆绞今{駛車輛。
下面將對在第一實施方案中計算危險可能性RP的方法進行說明?？梢圆捎肨TC和THW用下面的公式3計算出相對于前方車輛的危險可能性RP。將通過采用公式3計算出的危險可能性RP作為RP0。
RP0＝a/THW+b/TTC…(公式3)這里，TTC的倒數(shù)(1/TTC)表示與前方車輛的接近程度，而THW的倒數(shù)(1/THW)表示對本車的預測影響程度。這里，a和b為用來分別給影響程度和接近程度進行適當加權(quán)的常數(shù)，并且例如被設(shè)定為a＝1并且b＝8(a＜b)。
通過采用公式3計算出危險可能性RP0，可以表示從跟隨前方車輛到接近前方車輛時與駕駛狀態(tài)的連續(xù)變化相應(yīng)的接近程度。
這個危險可能性RP0只是采用THW和TTC的當前數(shù)值來限定。即，采用公式3表示的危險可能性RP0只是采用車距d、當前本車速度v1和前方車輛速度v2來限定。因此，即使在駕駛員正在加速或者在駕駛員正在減速期間本車接近前方車輛的情況下，只要車距d以及車速v1和v2是相同的就可以計算出相同數(shù)值的危險可能性RP0。
但是，即使危險可能性RP0具有相同的數(shù)值，在加速并且接近前方車輛的情況中，由于想到前方車輛將來將更加接近，所以駕駛員也能感覺到高危險性。另一方面，在減速并且接近前方車輛的情況中，駕駛員感覺到與加速情況相比更低的危險性。因此，如果根據(jù)采用公式3計算出的并且與駕駛員感知的實際危險不同的危險可能性RP0來進行加速器踏板反作用力控制或者接近警告通知，則它會給駕駛員奇怪的感覺。還有，在前方車輛突然減速的情況中，駕駛員根據(jù)前方車輛的減速程度預測未來危險將增加并且感覺到很大的危險。但是，在公式3的危險可能性RP0中沒有考慮前方車輛的減速度a2大小。
在根據(jù)本發(fā)明一個實施方案的車輛駕駛輔助系統(tǒng)1中，在對危險可能性RP進行計算時，加入駕駛員的意圖以計算出與駕駛員實際感覺到的危險相當?shù)奈ｋU可能性，從而在進行加速器踏板反作用力控制或警告輸出時降低了駕駛員的奇怪感覺。具體地說，該實施方案的車輛駕駛輔助系統(tǒng)1從本車的加速和減速中或者從本車和前方車輛的加速和減速中估計出駕駛員的意圖，從而計算出危險可能性RP。另外，在例如前方車輛突然減速或加速的情況中，進行操作反作用力控制和警告通知不會給駕駛員不舒服的感覺。
圖7為將在下面所述的第一至第四實施方案的危險可能性計算公式的表格。
首先，在第一實施方案中，采用本車的速度調(diào)節(jié)速率(加速或變速程度)將駕駛員變速意圖包括在危險可能性計算中。在下面將對在第一實施方案中計算危險可能性RP的方法進行詳細說明。
這里，THW的倒數(shù)(P＝1/THW)將用作計算危險可能性RP的基本公式。采用基本公式P通過下面的公式4來表示第一實施方案的危險可能性RP1。
RP1＝α1×P+β1×P′…(公式4)這里，α1和β1分別為用來給P和P′賦予適當權(quán)重的常數(shù)。P′表示基本公式P的微分值。
如公式4所示，可以從基本等式P和一次微分基本等式P′的線性和得出危險可能性RP1。如果采用在圖5中所示的參數(shù)來計算公式4，則可以表示為如下面公式5所示。
RP1=1τhα1+β1τ1+β1τc]]>…(公式5)這里，τ1＝v1/a1。
如公式5所示，采用包括THW＝τh和TTC＝τc的公式以及與本車加速度a1相對應(yīng)的項1/τ1來計算出危險可能性RP1。這樣，如果本車加速度a1變大，則危險可能性RP1將變大。因此，即使THW和TTC具有相同的數(shù)值，危險可能性RP1在本車加速時變得相對較大，而在減速時危險可能性RP1變得相對較小。
如上所述，第一實施方案的控制器50檢測出本車的車輛情況和行駛環(huán)境，并且計算出與前方車輛的當前接近程度以及周圍環(huán)境的預測未來變化對本車的影響程度以預測未來行車條件。然后控制器50根據(jù)這些未來行車條件計算出本車周圍的危險可能性RP，從而將駕駛員的意圖加入到未來行車條件中。這樣，在第一實施方案中，可以通過根據(jù)危險可能性RP控制在加速器踏板80處產(chǎn)生出的操作反作用力來將車輛周圍環(huán)境的危險可能性精確地傳達給駕駛員。
具體地說，在第一實施方案中由于在危險可能性計算中包含了直接反映駕駛員對速度調(diào)節(jié)的意圖的車輛加速度a1，所以可以計算出相當于駕駛員實際感覺到的危險的危險。這樣，加速器踏板80的反作用力特征曲線與那時的情況即本車的當前行車條件和駕駛員感覺一致。因此，可以進行加速器踏板反作用力控制，從而減小對駕駛員的負面影響。
還有，由于警告系統(tǒng)90是根據(jù)如上所述計算出的危險可能性RP來操作的，所以可以進行精確的警告操作以及加速器反作用力控制。
如上所述，在第一實施方案中，采用THW的倒數(shù)計算出危險可能性RP。具體地說，通過加入THW的倒數(shù)和該THW倒數(shù)的微分數(shù)值來計算出危險可能性RP。這樣，本車的加速度a1在危險可能性RP中被反映出，并且可以進行反映出車內(nèi)駕駛員的感覺的反作用力控制。
為了計算出在控制器50中的危險可能性RP1，可以根據(jù)控制器50的CPU或激光雷達10的結(jié)構(gòu)以及用于檢測行車條件的車速傳感器20的情況來適當?shù)剡x擇公式4或公式5。
在使用公式4的情況中，將基本公式P＝1/THW的值與經(jīng)過時間一起存儲在控制器50的存儲器中，并且通過利用基本公式P的時間變量直接獲得基本公式P的微分值來計算出危險可能性。因此，可以計算出考慮了從過去開始的危險可能性的連續(xù)性的危險可能性。
在使用公式5的情況中，可以通過從實際檢測出的當前本車速度v1、前方車輛速度v2、車距d和本車加速度a1計算出危險可能性RP1來計算出適時危險可能性RP。
第二實施方案接下來，將對第二實施方案的計算危險可能性的方法進行說明。
在第二實施方案中，除了本車的速度調(diào)節(jié)(加速或減速)之外，還可以采用前方車輛的速度調(diào)節(jié)來計算出危險可能性RP，從而即使在前方車輛突然加速或減速時也能夠減小對駕駛員的負面影響。
通過下面的公式6采用基本公式P來表示第二實施方案的危險可能性RP2。
RP2＝α2×P+β2×P′+γ2×P″…(公式6)這里，α2、β2和γ2為用于分別給P、P′和P″賦予適當權(quán)重的常數(shù)。P′和P″分別表示基本公式P的一次微分值和二次微分值。
如公式6所示，從基本公式P、基本公式的一次微分和基本公式P的二次微分的線性和得出危險可能性RP2。如果使用在圖5中所示的參數(shù)計算公式6，則它可以表示為下式7RP2=1τhα2+β2τ1+1τcβ2+γ2τr+2γ2τ1+2γ2τc]]>…(公式7)這里，τr＝vr/ar。
如公式7所示，采用包括THW＝τh和TTC＝τc的公式以及與本車加速度a1相對應(yīng)的項來計算出危險可能性RP2。這樣，如果本車加速度a1變大，則危險可能性RP2將變大。因此，即使THW和TTC具有相同的數(shù)值，危險可能性RP2在本車加速時變得相對較大，并且在車輛減速時對于危險可能性RP2計算出的結(jié)果數(shù)值相對較小。還有，危險可能性RP2包括與本車和前方車輛之間的相對加速度ar對應(yīng)的項1/tr。因此，即使車輛加速度a是相同的數(shù)值，在前方車輛減速時，危險可能性RP2也會變得較大。
因此，在第二實施方案中，由于在危險可能性計算中包含有車輛加速度a1和前方車輛加速度a2，所以除了上述第一實施方案的影響可以考慮前方車輛的運動來計算出危險可能性RP。這樣，可以在例如前方車輛突然減速的情況中計算出相當于駕駛員實際感覺到的危險的危險可能性。因此，可以進行對駕駛員的負面影響較小的加速器踏板反作用力控制和警告操作。
與第一實施方案類似，為了在控制器50中計算出危險可能性，可以根據(jù)控制器50的詳細規(guī)范來適當選擇公式6或公式7。
第三實施方案現(xiàn)在將對本發(fā)明第三實施方案的計算危險可能性RP的方法進行說明。
在第三實施方案中，將TTC的倒數(shù)Q＝1/TTC用作計算危險可能性RP的基本公式。第三實施方案的危險可能性RP3用基本公式Q通過下面公式8來表示。
RP3＝α3∫Qdt+β3Q…(公式8)這里，α3和β3為用于分別給∫Qdt和Q賦予適當權(quán)重的常數(shù)。
如公式8所示，可以從基本公式Q和基本公式Q的一次積分的線性和得出危險可能性RP3。如果采用在圖5中所示的參數(shù)來計算公式8，則它可以表示為如公式9所示RP3=C3α3log|d|+β3τc]]>…(公式9)這里，C3為常數(shù)。
如公式9所示，采用包括TTC＝τc和車距d的公式來計算出危險可能性RP3。
一般來說，在高于預定車速的中到高速范圍中，駕駛員進行駕駛操作以保持與車速無關(guān)的相對于前方車輛的固定THW。另一方面，在低車速的情況中，例如在小于40公里/小時的車速下，駕駛員不會保持固定的THW，而是注意將與前方車輛的距離d保持為恒定數(shù)值，且不用擔心車速。
危險可能性RP3不是采用THW計算出的，而是采用本車和前方車輛之間的距離d的對數(shù)以及TTC的倒數(shù)計算出的。針對危險可能性計算出的數(shù)值隨著車距d越來越小而變得更大。這樣，尤其在車速較低的區(qū)域中，可以計算出接近駕駛員實際感覺的危險可能性。
這樣，可以通過將車距d包含在危險可能性計算中來根據(jù)車距d設(shè)定總體踏板反作用力。
另外，由于危險可能性RP是在考慮了相對速度vr的情況下計算出的，所以可以更精確地設(shè)定踏板反作用力。在第三實施方案中，可以計算出相對于駕駛員實際感覺到的危險的危險可能性。因此，可以進行不會給駕駛員不舒適感覺的加速器踏板操作反作用力控制和警告操作。
與第一實施方案類似，為了計算出危險可能性RP3，可以根據(jù)控制器50的詳細規(guī)范來適當?shù)剡x擇公式8或公式9。
第四實施方案接下來，將對在本發(fā)明第四實施方案中的計算危險可能性的方法進行說明。
通過公式10利用基本公式Q來表示第四實施方案的危險可能性RP4。
RP4＝α4∫Qdt+β4Q+γ4Q′…(公式10)這里α4、β4和γ4為用于分別給∫Qdt、Q和Q′賦予適當權(quán)重的常數(shù)。Q′表示基本公式Q的微分值。
如公式10所示，可以從基本公式Q、基本公式Q的一次積分公式以及基本公式Q的一次微分公式的線性和得出。如果采用在圖5中所示的參數(shù)來計算公式10，則它可以表示為如公式11所示RP4=C4α4log|d|+1τcβ4+γ41τc1τn]]>…(公式11)這里，C4為常數(shù)，并且τn＝-vr/a1。
如圖11所示，采用包括TTC＝τc和車距d以及與本車加速度a1相對應(yīng)的項1/τn的公式來計算危險可能性RP4。因此，如果本車加速度a1變大，則危險可能性RP4變大。因此，即使TTC和車距d具有相同數(shù)值，危險可能性RP4在車輛加速時變得相對較大，而在車輛減速時變得相對較小。
在該第四實施方案中，由于采用了TTC倒數(shù)的微分數(shù)值，所以可以考慮本車的速度調(diào)節(jié)來計算危險可能性。這樣，通過將車距d和本車加速度a1包括在危險可能性計算中，從而可以根據(jù)車間距離d來設(shè)定總體踏板反作用力。另外，可以通過根據(jù)本車的速度調(diào)節(jié)計算危險可能性RP來設(shè)定更精確的踏板反作用力。
一樣能夠獲得與上述第三實施方案相同的結(jié)果，因此可以計算出相當于駕駛員實際感覺到的危險的危險可能性。因此，可以進行不會給駕駛員奇怪感覺的加速器踏板反作用力控制和警告操作。
與第一實施方案類似，為了計算危險可能性RP4，可以根據(jù)控制器50的規(guī)范來適當選擇公式10或公式11。
在上述第一至第四實施方案中，采用加速器踏板反作用力和警告來將危險可能性RP通知給駕駛員。但是還可以采用加速器踏板反作用力或警告來將危險可能性通知駕駛員。已經(jīng)對使用警告蜂鳴器和顯示監(jiān)視器作為警告系統(tǒng)90的實施例進行了說明，但是也可以使用它們中的任一個。
還可以采用如上所述計算出的危險可能性RP來進行進一步的踏板反作用力控制?；蛘?，可以根據(jù)危險可能性RP來只進行加速器踏板反作用力控制或制動踏板反作用力控制中的一個。
在上述第一至第四實施方案中，將AF增加量ΔF設(shè)定為與危險可能性RP成正比。但是，本發(fā)明并不限于這個特征，還可以將AF增加量ΔF設(shè)定為相對于危險可能性根據(jù)冪函數(shù)增加。
在上述第一至第四實施方案中，使用激光雷達10和車速傳感器20來檢測車輛情況和在車輛周圍環(huán)境中的駕駛環(huán)境。但是，本發(fā)明并不限于此，還可以例如使用其它類型的檢測器來代替激光雷達10，例如毫米波雷達(milliwave radar)、CCD攝像機或CMOS攝像機。
上述實施方案是實施例，并且在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以作出各種各樣的改變。
在這里將下面在先申請的內(nèi)容引用作為參考于2002年11月27日申請的日本專利申請No.2002-343332。
權(quán)利要求
1.一種車輛駕駛輔助系統(tǒng)，它包括一狀態(tài)識別裝置，它檢測出本車的車輛情況和行駛環(huán)境；一未來狀態(tài)預測裝置，它根據(jù)狀態(tài)識別裝置的檢測結(jié)果計算出與前方車輛的當前接近程度和/或由于周圍環(huán)境的未來變化而導致的對本車的影響程度，以預測出將來行車條件；以及一危險可能性計算裝置，它根據(jù)由未來情況預測裝置預測出的未來行車條件和駕駛員的意圖來計算出本車周圍的危險可能性。
2.如權(quán)利要求1所述的車輛駕駛輔助系統(tǒng)，還包括一反作用力計算裝置，它根據(jù)由危險可能性計算裝置計算出的危險可能性計算出要在車輛操作單元中產(chǎn)生的操作反作用力；以及一反作用力產(chǎn)生裝置，它在車輛操作單元中產(chǎn)生由反作用力計算裝置計算出的操作反作用力。
3.如權(quán)利要求2所述的車輛駕駛輔助系統(tǒng)，其中所述車輛操作單元為一加速器踏板；所述反作用力計算裝置計算出要在所述加速器踏板中產(chǎn)生的操作反作用力；并且所述反作用力產(chǎn)生裝置在所述加速器踏板中產(chǎn)生出所述操作反作用力。
4.如權(quán)利要求1所述的車輛駕駛輔助系統(tǒng)，還包括一警告系統(tǒng)，它根據(jù)由危險可能性計算裝置計算出的危險可能性輸出一警告。
5.如權(quán)利要求1所述的車輛駕駛輔助系統(tǒng)，其中所述危險可能性計算裝置從本車的加速和減速估計出駕駛員的意圖，從而計算出危險可能性。
6.如權(quán)利要求1所述的車輛駕駛輔助系統(tǒng)，其中所述危險可能性計算裝置從本車和前方車輛的加速和減速估計出駕駛員的意圖，從而計算出危險可能性。
7.如權(quán)利要求1所述的車輛駕駛輔助系統(tǒng)，其中所述狀態(tài)識別裝置檢測出本車的車輛情況和行駛環(huán)境，包括本車速度、前方車輛速度以及本車和前方車輛之間的距離；未來狀態(tài)預測裝置根據(jù)車輛間距離和本車速度這一組數(shù)據(jù)或者車輛間距離和前方車輛速度這一組數(shù)據(jù)計算出車間時距，作為周圍環(huán)境變化而導致的影響程度；并且所述危險可能性計算裝置根據(jù)車間時距的倒數(shù)計算出危險可能性。
8.如權(quán)利要求7所述的車輛駕駛輔助系統(tǒng)，其中危險可能性計算裝置根據(jù)車間時距的倒數(shù)和車間距時間的倒數(shù)的時間微分值的線性和來計算出危險可能性。
9.如權(quán)利要求7所述的車輛駕駛輔助系統(tǒng)，其中所述危險可能性計算裝置根據(jù)車間時距的倒數(shù)、車時距的倒數(shù)的時間微分值以及車間時距的倒數(shù)的二次微分值的線性和來進行計算。
10.如權(quán)利要求1所述的車輛駕駛輔助系統(tǒng)，其中所述狀態(tài)識別裝置檢測本車的車輛情況和行駛環(huán)境，包括本車速度、前方車輛速度以及本車和前方車輛之間的距離；所述未來狀態(tài)預測裝置根據(jù)由狀態(tài)識別裝置檢測出的車輛之間的相對速度和距離來計算接觸所需時間，作為與前方車輛的接近程度；并且危險可能性計算裝置根據(jù)接觸所需時間的倒數(shù)計算危險可能性。
11.如權(quán)利要求10所述的車輛駕駛輔助系統(tǒng)，其中所述危險可能性計算裝置根據(jù)接觸所需時間的倒數(shù)和接觸所需時間的倒數(shù)的時間積分值的線性和來計算危險可能性。
12.如權(quán)利要求10所述的車輛駕駛輔助系統(tǒng)，其中所述危險可能性計算裝置根據(jù)接觸所需時間的倒數(shù)、接觸所需時間的倒數(shù)的時間積分值和接觸所需時間的倒數(shù)的時間微分值的線性和來計算危險可能性。
13.一種車輛駕駛輔助系統(tǒng)包括一狀態(tài)識別裝置，用于檢測出本車的車輛情況和行駛環(huán)境；一未來狀態(tài)預測裝置，它根據(jù)狀態(tài)識別裝置的檢測結(jié)果計算出與前方車輛的當前接近程度和/或周圍環(huán)境的未來變化對本車的影響程度，以預測未來行車條件；以及一危險可能性計算裝置，它根據(jù)由未來狀態(tài)預測裝置預測出的未來行車條件和駕駛員的意圖來計算出本車周圍的危險可能性。
14.一種車輛，它包括一車輛操作單元；一狀態(tài)識別裝置，它檢測出本車的車輛情況和行駛環(huán)境；一未來狀態(tài)預測裝置，它根據(jù)狀態(tài)識別裝置的檢測結(jié)果計算出與前方車輛的當前接近程度和/或周圍環(huán)境的未來變化對本車的影響程度，以預測出將來行車條件；一危險可能性計算裝置，它根據(jù)由未來狀態(tài)預測裝置預測出的未來行車條件和駕駛員的意圖來計算出本車周圍的危險可能性；一反作用力計算裝置，它根據(jù)由危險可能性計算裝置計算出的危險可能性計算出要在車輛操作單元中產(chǎn)生的操作反作用力；以及一反作用力產(chǎn)生裝置，它在車輛操作單元中產(chǎn)生由反作用力計算裝置計算出的操作反作用力。
15.一種計算危險可能性的方法，包括檢測出本車的車輛情況和行駛環(huán)境；根據(jù)已經(jīng)檢測出的車輛情況和行駛環(huán)境計算出與前方車輛的當前接近程度和/或周圍環(huán)境的未來變化對本車的影響程度；并且根據(jù)所預測出的未來行車條件和駕駛員的意圖來計算出本車周圍的危險可能性。
16.如權(quán)利要求15所述的計算危險可能性的方法，其中根據(jù)車輛間距離和本車速度這一組數(shù)據(jù)或者車輛間距離和前方車輛速度這一組數(shù)據(jù)計算車間時距，作為周圍環(huán)境的變化而導致的影響程度；并且根據(jù)車間時距的倒數(shù)和車間時距的倒數(shù)的時間微分值的線性和來計算所述危險可能性。
17.如權(quán)利要求15所述的計算危險可能性的方法，其中根據(jù)車輛間距離和本車速度這一組數(shù)據(jù)或者車輛間距離和前方車輛速度這一組數(shù)據(jù)計算車間時距，作為周圍環(huán)境的變化的影響程度；并且根據(jù)車間時距的倒數(shù)、車間時距的倒數(shù)的時間微分值和車間時距的倒數(shù)的二次微分值的線性和來計算所述危險可能性。
18.如權(quán)利要求15所述的計算危險可能性的方法，其中根據(jù)本車和前方車輛之間的相對速度和距離計算接觸所需時間，作為與前方車輛的接近程度；并且根據(jù)接觸所需時間的倒數(shù)和接觸所需時間的倒數(shù)的時間積分數(shù)值的線性和來計算所述危險可能性。
19.如權(quán)利要求15所述的計算危險可能性的方法，其中根據(jù)本車和前方車輛之間的相對速度和距離計算接觸所需時間，作為與前方車輛的接近程度；并且根據(jù)接觸所需時間的倒數(shù)、接觸所需時間的倒數(shù)的時間積分值和接觸所需時間的倒數(shù)的時間微分值的線性和來計算所述危險可能性。
全文摘要
本發(fā)明的車輛駕駛輔助系統(tǒng)檢測出本車的車輛情況和行駛環(huán)境；并且計算出周圍環(huán)境的未來變化對本車的影響程度。然后該車輛駕駛輔助系統(tǒng)根據(jù)該影響程度計算出本車周圍的危險可能性。根據(jù)這樣計算出的危險可能性來控制加速器踏板的操作反作用力。
文檔編號B60W30/08GK1511725SQ200310118650
公開日2004年7月14日 申請日期2003年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月27日
發(fā)明者山村智弘, R. 鮑爾, 歐文·R.·鮑爾 申請人:日產(chǎn)自動車株式會社