專利名稱：碰撞安全車輛控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于實現(xiàn)(實行)所謂的“ACC”和“PCS”控制以及任何其它的機動車控制，以便處理車輛的碰撞，特別是防止碰撞和在車輛與任何物體碰撞時保護車輛中的乘員。
背景技術(shù)：
在車輛如汽車的控制領域中，近年來已經(jīng)在處理自方(己方，本方)車輛與存在于自方車輛前方的前方(前行)物體碰撞的控制技術(shù)的研發(fā)方面取得了進展。這樣的控制技術(shù)的實例包括防止或避免自方車輛與前方物體碰撞的控制，以及在自方車輛碰撞時保護自方車輛中乘員的控制。前一種控制的典型公知控制技術(shù)是所謂的“ACC”(汽車巡航控制，或自適應巡航控制)，它是調(diào)整驅(qū)動力源如自方車輛發(fā)動機裝置的輸出、以使得自方車輛巡航跟隨前方車輛以保持如兩車輛之間距離的預定關系的控制技術(shù)。另一方面，后一種控制的典型公知控制技術(shù)是所謂的“PCS”(預碰撞安全性，Pre-Crash-Safety)控制，它通常是預測自方車輛碰撞并在碰撞前使安全帶和其它的乘員用保護性裝置起作用的控制技術(shù)。要求這些碰撞安全車輛控制技術(shù)在實際使用中能更有效地處理車輛碰撞。
例如，JP-A-2000-142321和JP-B2-2946995公開了用于檢測存在于自方車輛前方的物體、根據(jù)自方車輛和該物體之間的檢測距離和相對速度確定自方車輛與物體碰撞的可能性、并使安全帶的預張緊裝置起作用的技術(shù)。這些技術(shù)是處理自方車輛與前方物體碰撞的普通碰撞安全控制。為了實現(xiàn)碰撞安全控制，希望精確檢測自方車輛和與自方車輛碰撞的可能性很大的前方物體之間的位置關系。JP-A-2003-296350公開了一種技術(shù)的示例，該技術(shù)用于精確獲得圍繞自方車輛的或存在于自方車輛附近的周圍物體的位置。
如JP-A-2000-95130中所公開的，通常根據(jù)在自方車輛緊前方行進(前面行駛并與其最接近的)的車輛狀態(tài)實現(xiàn)傳統(tǒng)碰撞安全控制。另一方面，JP-A-5-238367公開了一種自方車輛的碰撞安全控制，獲得關于在第一前方車輛前方行進的第二前方車輛的信息，其中第一前方車輛就在自方車輛緊前方行進，以便確定第一和第二前方車輛碰撞的可能性，并控制自方車輛以避免其碰撞。
上述的公開文獻JP-A-2003-296350公開的技術(shù)涉及檢測每個物體的寬度和其它信息，并不清楚該技術(shù)在實際應用中如何實現(xiàn)自方車輛的碰撞安全控制。其中公開的檢測裝置是在假定每個物體如在自方車輛前方行進的前方車輛具有波反射部分或反射裝置的情況下可進行工作，使得能夠根據(jù)由反射裝置反射的波來檢測前方車輛的寬度和其它信息。但是，目前可使用的機動車不具有這樣的反射裝置。即，所述的技術(shù)實際上不實用，需要配備使該技術(shù)在實際中得以應用的基礎設施。
在上述公開文獻JP-A-5-238367中公開的技術(shù)提出了一種高級碰撞安全車輛控制技術(shù)，其能夠避免接連行進的多個車輛的多重碰撞。但是，該技術(shù)需要在第一前方車輛上設置發(fā)射器，該第一前方車輛在自方車輛緊前方行進，或者在任何地面通訊設施上設置發(fā)射器，使得通過自方車輛接收來自發(fā)射器的關于在第一前方車輛前行進的第二或其它前方車輛的信息。該技術(shù)在這一方面也是不實用的，需要在車輛之間和自方車輛與地面通信設施之間建立進行通信的基礎設施，使自方車輛獲得前方車輛的行進速度和自方車輛與前方車輛之間的距離。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的是提供一種可有效實現(xiàn)機動車的碰撞安全控制的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)。根據(jù)本發(fā)明原理實現(xiàn)該目的，本發(fā)明提供一種碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，用以根據(jù)關于存在于自方車輛前方的至少一個前方物體的信息，控制自方車輛的工作(操縱，操作，處理)裝置如車輛減速裝置和乘員保護裝置，該碰撞安全車輛控制系統(tǒng)的特征在于實現(xiàn)基于非第一前方物體信息的控制和基于寬度相關信息的控制中的至少一種控制。術(shù)語“基于非第一前方物體信息的控制”的意思是指在自方車輛與在自方車輛緊前方的第一前方車輛發(fā)生碰撞的可能性高的情況下，根據(jù)由碰撞安全車輛控制系統(tǒng)本身檢測的非第一前方物體信息的工作裝置的控制。所述非第一前方物體信息涉及各自存在于第一前方車輛前面的至少一個非第一前方物體。術(shù)語“基于寬度相關信息的控制”的意思是指根據(jù)寬度相關信息的工作裝置的控制，所述寬度相關信息涉及選自上述至少一個前方物體的至少一個特定物體的寬度和寬度方向位置中的至少一個參數(shù)。
簡而言之，非第一前方物體信息控制是由碰撞安全車輛控制系統(tǒng)實現(xiàn)的碰撞安全車輛控制，其例如通過采用設置在自方車輛上的裝置，檢測存在于(在自方車輛緊前方行駛的)第一前方車輛(第一前方物體)前面的每個非第一前方物體的狀態(tài)，并根據(jù)所檢測的非第一前方物體的狀態(tài)控制自方車輛。由于僅通過設置在自方車輛上的作為碰撞安全車輛控制系統(tǒng)一部分的裝置，就能夠獲得用于基于非第一前方物體信息的控制的非第一前方物體信息，因此該系統(tǒng)實際上可有效地保證自方車輛和其乘員的安全。
簡而言之，基于寬度相關信息的控制是根據(jù)例如沿自方車輛寬度方向看到的自方車輛前方的前方物體的寬度尺寸和寬度方向位置之中的至少一個參數(shù)實現(xiàn)的碰撞安全控制。寬度相關信息可用于精確識別前方物體相對于自方車輛的位置關系。能夠?qū)崿F(xiàn)基于寬度相關信息的控制的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)非常有效，并實際上可有效保證自方車輛及其乘員的安全。
本發(fā)明可以是各種形式的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，在以下的“具體實施方式
”中將對其作詳細描述。這些形式的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)具有相應的各種特征和優(yōu)點，這些特征和優(yōu)點使系統(tǒng)很實用，從而可保證自方車輛及其乘員的的安全性。
附圖簡要說明

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例構(gòu)造的碰撞管理車輛控制系統(tǒng)總體配置的方塊圖；圖2是示出由根據(jù)圖1實施例車輛控制系統(tǒng)的雷達裝置通過波衍射檢測在第一前方車輛前方行駛的第二前方車輛的方式示意圖，其中第一前方車輛在帶有車輛控制系統(tǒng)的自方車輛緊前方行駛；圖3是示出采用車輛控制系統(tǒng)的雷達裝置通過車行路面的波反射檢測第二前方車輛的方式示意圖；圖4是示出通過雷達裝置獲得的自方車輛和和車輛形式的前方物體之間的相對位置和相對速度的視圖；圖5是示出通過本實施例車輛控制系統(tǒng)的根據(jù)圖像的信息獲取裝置獲得的前方物體的寬度相關信息的視圖；圖6是由車輛控制系統(tǒng)的碰撞安全ECU執(zhí)行的碰撞安全控制程序的流程圖；圖7是示出在圖6中碰撞安全控制程序的步驟S1中執(zhí)行的自方車道物體指定例程的流程圖；圖8是示出通過雷達裝置識別的自方車輛和特定前方物體之間相對位置的視圖；圖9A和9B是表示選擇潛在自方車道物體的視圖；圖10是表示特定前方物體的寬度相關位置的視圖，其中根據(jù)由基于圖像的信息獲取裝置獲得的寬度相關信息計算出這些寬度相關位置；圖11A-11D是確定每個特定物體是否存在于自方物體的行駛車道的視圖；圖12是用于指定ACC和PCS對象(物體)的例程的流程圖，該例程在圖6所示碰撞安全控制程序的步驟S2中執(zhí)行；圖13是用于控制模式確定的第一例程的流程圖，該例程在圖6所示碰撞安全控制程序的步驟S3中執(zhí)行；圖14是用于控制模式確定的第二例程的流程圖，該例程在圖6所示碰撞安全控制程序的步驟S4中執(zhí)行；
圖15A和15B是表示自方車輛和前方物體重疊比率的視圖，該比率為一用于改變PCS控制模式的參數(shù)；圖16是表示ACC和PCS控制的例程的流程圖，該例程在圖6所示碰撞安全控制程序的步驟S5中執(zhí)行；圖17是表示碰撞安全車輛控制系統(tǒng)的碰撞安全ECU的功能元件的方塊圖。
具體實施例方式
下面詳細描述各種形式的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，根據(jù)本發(fā)明原理認為這些形式的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)是有創(chuàng)造性的。為了便于理解本說明書中公開的技術(shù)特征，本發(fā)明這些形式中的每種形式的標號與附加權(quán)利要求中的標號相同，并在適當時從屬于其它形式。要理解，本發(fā)明不限于下述的技術(shù)特征或其任何組合，將根據(jù)發(fā)明各種形式和優(yōu)選實施例的下述描述來構(gòu)造本發(fā)明。還要理解，在本發(fā)明下述形式中的任一種形式中包括的多個要素或特征不必同時設置，可以通過選擇關于相同形式描述的要素或特征中至少一個要素或特征來實施本發(fā)明。還要理解，本申請基于的是申請?zhí)枮?003-195957和2003-195958的日本專利申請，這里通過引用而結(jié)合其全部內(nèi)容。
(1)一種用于控制自方車輛的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，它包括物體信息獲取裝置，該物體信息獲取裝置可進行工作用以獲得關于存在于自方車輛前方的至少一個前方物體的每一個的信息，該物體信息包括涉及每個前方物體相對于自方車輛的位置的信息；工作裝置，該工作裝置可在自方車輛與所述至少一個前方物體中的一個物體發(fā)生碰撞的可能性高的情況下進行工作；以及碰撞安全控制裝置，其可根據(jù)由物體信息獲取裝置獲得的關于至少一個前方物體的物體信息進行工作而控制工作裝置，其中碰撞安全控裝置可進行工作用以實現(xiàn)以下控制中的至少一種控制(a)在自方車輛與第一前方車輛發(fā)生碰撞的可能性高的情況下，根據(jù)由物體信息獲取裝置獲得的非第一前方物體信息進行的工作裝置的基于非第一前方物體信息的控制，其中第一前方物體是至少一個前方物體之一并存在于自方車輛緊前方，非第一前方物體信息涉及至少一個非第一前方物體，每個非第一前方物體是至少一個前方物體之一并存在于第一前方車輛的前方，以及(b)根據(jù)寬度相關信息進行的工作裝置的基于寬度相關信息的控制，寬度相關信息涉及至少一個特定物體的寬度和沿寬度方向位置的至少之一，該特定物體是從至少一個前方物體中選擇的。
根據(jù)上述形式(1)構(gòu)造的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)是本發(fā)明的基本形式。如上所簡述，非第一前方物體信息控制是碰撞安全車輛控制，如由本碰撞安全車輛控制系統(tǒng)實現(xiàn)的工作裝置的ACC控制和PCS控制，通過使用設置在自方車輛上雷達裝置或任何其它合適裝置來檢測存在于第一前方車輛(第一前方物體)前方的每個非第一前方物體的狀態(tài)，該第一前方車輛在自方車輛緊前方行駛，并且根據(jù)檢測的非第一前方物體狀態(tài)控制工作裝置，從而避免自方車輛與第一前方車輛碰撞，并在發(fā)生碰撞時保護自方車輛中的乘員。由于根據(jù)非第一前方物體信息的控制基于的是可通過僅設置在自方車輛上的裝置獲得的非第一前方物體信息，因此本碰撞安全車輛控制系統(tǒng)能夠處理包括自方、第一前方車輛和至少一個非第一前方車輛的多重碰撞，因而可有效保證自方車輛及其乘員的安全。此外，可以根據(jù)非第一前方物體信息以很高精度確定自方車輛與第一前方車輛碰撞的可能性。
如上所述，根據(jù)寬度相關信息的控制是碰撞安全車輛控制，如工作裝置的ACC和PCS控制，該控制是根據(jù)在自方車輛前方行進的前方物體的(如沿自方車輛寬度方向看)寬度尺寸和沿寬度方向位置中至少之一實現(xiàn)的。自方車輛的寬度方向垂直于自方車輛的縱向。寬度相關信息用于精確識別前方物體相對于自方車輛的位置關系。能夠?qū)崿F(xiàn)基于寬度相關信息的控制的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)是高效的，并可有效保證自方車輛及其乘員的安全。
作為本碰撞安全車輛控制系統(tǒng)核心的碰撞安全控制裝置，主要由用于實現(xiàn)工作裝置的ACC、PCS和任何其它碰撞安全控制的計算機構(gòu)成。實現(xiàn)ACC控制以使自方車輛以預定范圍內(nèi)的行駛速度跟隨前方車輛，從而保持預定關系，如兩車輛之間的距離，以避免自方車輛與前方車輛發(fā)生碰撞。另一方面，在自方車輛與前方車輛可能碰撞時實現(xiàn)PCS控制，以便在碰撞前使乘員保護性裝置開始工作(或使乘員保護裝置準備工作)，或者對自方車輛進行制動。盡管各種類型控制如ACC和PCS控制可作為工作裝置的碰撞安全控制，但是本系統(tǒng)的碰撞安全控制裝置可以設置成實現(xiàn)這些碰撞安全控制中的所有或多個控制，或從這些碰撞安全控制中選擇的一種控制。在本系統(tǒng)中，工作裝置可在自方車輛很可能與至少一個前方物體(其中該一個前方物體可以是在自方車輛緊前方行進的第一前方車輛)之一碰撞時進行工作?！昂芸赡堋钡某潭纫蕾囉诖龑崿F(xiàn)的碰撞安全控制的具體類型，而不能對其進行一般的限定。即，觸發(fā)碰撞安全控制裝置的“碰撞可能性”的閾值根據(jù)碰撞安全控制的具體類型而改變。例如，碰撞安全控制裝置一般在自方車輛與前方車輛碰撞的可能性超過一高于ACC控制的閾值的閾值時開始工作裝置的PCS控制。
為了實現(xiàn)碰撞安全控制，根據(jù)自方車輛與前方物體之間的距離、直到自方車輛到達前方物體當前位置的預期時刻的時間、直到自方車輛與前方物體碰撞的預期時刻的時間以及任何其它類似控制參數(shù)，可方便或合理地確定自方車輛與前方物體碰撞的可能性。例如，存在于自方車輛緊前方的第一前方物體(第一前方車輛)與自方車輛直接碰撞的可能性通常相當大。因此，可以根據(jù)上述控制參數(shù)精確地確定自方車輛與第一前方物體碰撞的可能性。上述距離以及到達時間和碰撞時間可以稱作“碰撞相關關系參數(shù)”或簡稱為“關系參數(shù)”，其代表自方車輛和所述及的前方車輛之間的關系。特別是，到達時間定義為自方車輛以自方車輛的當前行駛速度到達前方物體當前位置所需的時間，而不受前方物體移動或行駛速度的影響，另一方面，碰撞時間定義為當自方車輛與前方物體之間的相對速度保持恒定時到它們之間發(fā)生碰撞所需的時間。當前方物體是前方車輛時，上述距離可以稱為“車輛之間的距離”，上述到達時間可以稱為“車輛之間的時間(車輛駛至車輛時間)”或“臨界時間”。
為了根據(jù)所確定的自方車輛與前方物體碰撞的可能性來控制工作裝置，根據(jù)所確定的碰撞可能性確定工作裝置的工作方式(包括開始工作的條件和工作裝置的工作狀態(tài))，在確定的工作方式下控制工作裝置。例如，當碰撞的可能性相對較高時，使工作裝置開始工作的時刻相對于可能性相對很低時的開始時刻提前。此外，控制工作裝置，使得通過工作裝置的工作在碰撞可能性相對較高時達到的效果高于在碰撞可能性相對較低時的效果。可以如上所述控制工作裝置開始工作的時刻和待通過工作達到的效果。下面將描述工作裝置的碰撞安全控制，從而隨著碰撞可能性增大使其工作的開始時刻提前和/或提高帶通過工作達到的效果。
除上述關系參數(shù)外或代替上述關系參數(shù)，根據(jù)非第一前方物體信息的條件，通過碰撞安全控制裝置實現(xiàn)的基于非第一前方物體信息的控制可以設置成確定自方車輛與第一前方車輛碰撞的可能性，使得碰撞安全控制裝置根據(jù)確定的碰撞可能性來控制工作裝置。例如，碰撞安全控制裝置根據(jù)表示自方車輛和非第一前方物體之間關系的關系參數(shù)推測(估計)自方車輛和該非第一前方物體之間的關系，根據(jù)推測的關系確定自方車輛與(存在于自方車輛和非第一前方物體之間的)第一前方車輛碰撞的可能性，并根據(jù)確定的自方車輛與第一前方車輛碰撞的可能性控制工作裝置。在另一實例中，碰撞安全控制裝置根據(jù)非第一前方物體與第一前方車輛之間的關系參數(shù)，如非第一前方物體的移動速度(在第一前方車輛前行進的第二前方車輛的行駛速度)，和作為移動物體的非第一前方物體的減速度值，來推測非第一前方物體與第一前方車輛之間碰撞的可能性。在該實例中，碰撞安全控制裝置根據(jù)推測的第一前方車輛與非第一前方物體之間碰撞的可能性來確定自方車輛與第一前方車輛碰撞的可能性，并根據(jù)確定的自方車輛與第一前方車輛碰撞的可能性控制工作裝置。與基于僅根據(jù)自方車輛和第一前方車輛之間的關系確定自方車輛與第一前方車輛碰撞可能性的碰撞安全控制相比，如上所述的碰撞安全控制顯著縮短了工作裝置的工作延遲并使其在更佳狀態(tài)下工作。
用于通過碰撞安全控裝置(進行)的工作裝置的基于寬度相關信息的控制的寬度相關信息是涉及至少一個前方物體沿自方車輛寬度方向的位置的信息，特別是每個前方物體的寬度(前方車輛的寬度尺寸)，以及每個前方物體沿自方車輛寬度方向偏離自方車輛的量(即每個前方物體的選擇部分沿自方車輛寬度方向偏離自方車輛的參考位置的位置)。這些寬度相關信息項最初是通過寬度相關信息獲取裝置(下面將對其進行描述)獲得的，并可以通過碰撞安全控制裝置對其處理以便獲得其它寬度相關信息項。例如，寬度相關信息獲取裝置最初獲得前方物體的寬度和寬度的沿寬度方向中心位置，通過例如碰撞安全控制裝置計算而對其處理，從而獲得前方物體的沿寬度方向的末端位置。要理解，用于基于寬度相關信息的控制的寬度相關信息包括通過碰撞安全控制裝置處理最初由寬度相關信息獲取裝置所獲信息而獲得的信息。
碰撞安全車輛控制系統(tǒng)的碰撞安全控制裝置可包括(a)設置成接收來自物體信息獲取裝置的物體信息的物體信息獲取部分，(b)控制物體(對象)指定部分，其設置成根據(jù)由物體信息獲取部分接收的物體信息，來指定至少一個特定前方物體各自作為工作裝置碰撞安全控制的控制物體，(c)工作模式確定部分，其設置成根據(jù)由控制物體指定部分指定的每個特定前方物體的物體信息，來確定工作裝置的控制模式(如開始工作的條件和工作狀態(tài))，以及(d)工作控制部分，其設置成按照由控制模式確定部分確定的控制模式來控制工作裝置的工作。在如上所述構(gòu)造的碰撞安全控制裝置的控制下實現(xiàn)工作裝置的基于非第一前方物體信息的控制時，則可以由控制-物體指定部分指定非第一前方物體為至少一個特定前方物體之一。如下所述，碰撞安全控制裝置的控制-物體指定部分可以設置成根據(jù)寬度相關信息指定至少一個前方物體，控制模式確定部分可以設置成根據(jù)寬度相關信息確定工作裝置的控制模式。
待由碰撞安全控置裝置控制的工作裝置不受特別的限制，可包括使自方車輛減速的任何車輛減速裝置、在自方車輛碰撞時保護乘員(駕駛員和乘客)的任何乘員保護性裝置以及可按照碰撞安全控制方式控制的任何其它裝置。盡管車輛減速裝置的典型實例是制動裝置(如液壓操作式制動裝置)，但是車輛減速裝置還可包括其它裝置和變速器(傳動裝置)，其它裝置如發(fā)動機裝置、電動機和能夠產(chǎn)生發(fā)動機制動或再生式制動的任何其它類型的驅(qū)動動力源，而變速器可換低檔(減檔)以提高待由驅(qū)動動力源產(chǎn)生的制動力。乘員保護性裝置包括安全帶裝置(最好設有預張緊裝置)、安全氣囊裝置、轉(zhuǎn)向裝置(包括設有緩沖機構(gòu)的轉(zhuǎn)向管柱)和踏板裝置(如制動踏板裝置)，將其設置成可移動位置以便在自方車輛發(fā)生碰撞的情況下減小作用在自方車輛駕駛員身上的沖擊。本發(fā)明碰撞安全車輛控制系統(tǒng)的工作裝置還可包括具有轉(zhuǎn)向機構(gòu)的轉(zhuǎn)向裝置，該轉(zhuǎn)向機構(gòu)可進行工作以避免自方車輛的碰撞；懸架裝置，將其構(gòu)造成允許改變車體距地面的高度，以便減小作用在乘員身上的沖擊；后指示器裝置，如制動燈；以及通信裝置，用于通知尾隨車輛其與自方車輛有發(fā)生碰撞的危險。
通過物體信息獲取裝置而獲得其信息的該“至少一個前方物體”可以是移動物體如行駛車輛，或靜止物體如停在道路上的車輛，以及障礙或遺留或安置在道路上的任何其它物體。第一前方車輛與自方車輛碰撞的可能性用于基于非第一前方物體信息的控制，該第一前方車輛是位于自方車輛緊前方的第一物體，自方車輛最有可能直接與其碰撞。盡管第一前方車輛是在自方車輛之前緊接著自方車輛行駛的車輛，但是存在于第一前方車輛前方的非第一前方物體不限于在前方行駛的車輛，可以是靜止物體。其信息用于避免或處理自方車輛的碰撞的每個前方物體最好是在自方車輛的自方車道上的自方車道(同車道)物體，該自方車道是假想的自方車輛行駛車道，其具有預定寬度，而且不必是在路面上標記的實際行駛車道。優(yōu)選地第一前方車輛和非第一前方物體選自自方車道物體。
其信息用于基于非第一前方物體信息的控制的至少一個非第一前方物體，可以是存在于第一前方車輛前面的一個非第一前方物體，或者是存在于第一前方車輛前面的多個非第一前方物體。例如，可以根自方車輛與第一前方車輛碰撞的可能性實現(xiàn)基于非第一前方物體信息的控制，而該可能性是根據(jù)存在于第一前方車輛前面的多個非第一前方車輛的狀態(tài)確定的。
為基于寬度相關信息的控制而獲得其寬度相關信息的該至少一個特定物體選自其信息是通過物體信息獲取裝置獲得的至少一個前方物體?？梢赃x擇所有至少一個前方物體作為該至少一個特定物體，或者選擇的該至少一個前方物體中之一或多個可以選擇為特定物體。由于自方車輛直接與第一前方物體碰撞的可能性最大，因此該至少一個特定物體最好包括至少第一前方物體。對于基于非第一前方物體信息的控制和基于寬度相關信息的控制均由碰撞安全控裝置實現(xiàn)的，該至少一個特定物體可以包括至少一個非第一前方物體。
根據(jù)本發(fā)明上述形式(1)的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)的物體信息獲取裝置在結(jié)構(gòu)上不受特別的限制。在將碰撞安全控制裝置設置成實現(xiàn)至少所述基于非第一前方物體信息的控制時，要求物體信息獲取裝置包括能夠檢測至少一個非第一前方物體的裝置。由于每個非第一前方物體存在于第一前方車輛的前面，而第一前方車輛位于自方車輛緊前方，因此物體信息獲取裝置最好包括一能夠檢測在供自方車輛行駛的自方車道上的多個前方物體的裝置。對于將碰撞安全控制裝置設置成實現(xiàn)至少所述基于寬度相關信息的控制時，要求物體信息獲取裝置包括能夠獲得寬度相關信息的裝置。
(2)根據(jù)上述形式(1)的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其中該碰撞安全控制裝置可進行工作用以實現(xiàn)至少所述基于非第一前方物體信息的控制。
根據(jù)本發(fā)明上述形式(2)的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)能實現(xiàn)上述基于非第一前方物體信息的控制，碰撞安全車輛控制系統(tǒng)的以下形式(3)-(20)涉及各種實現(xiàn)基于非第一前方物體信息的控制的配置(3)根據(jù)上述形式(2)的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其中物體信息獲取裝置包括可進行工作用以檢測多個前方物體的物體信息獲取雷達裝置，該多個前方物體存在于自方車輛前面并位于供自方車輛行駛的自方車道上，該物體信息獲取雷達裝置可進行工作用以獲取關于上述至少一個前方物體的每一個的物體信息。
在根據(jù)本發(fā)明上述形式(3)的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)中，物體信息獲取裝置包括能夠檢測前方物體的物體信息獲取雷達裝置，使得系統(tǒng)的物體信息獲取裝置獲得至少一個前方物體的物體信息。該雷達裝置能夠獲得位于自方車輛的自方車道上的多個前方物體的物體信息，即能夠檢測存在與第一前方車輛前面的至少一個非第一前方物體，而第一前方車輛位于自方車輛緊前方。因此，該物體信息獲取裝置能夠獲得用于實現(xiàn)基于非第一前方物體信息的控制的物體信息。
根據(jù)上述形式(3)的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，定義為如下的獨立形式--一種用于控制自方車輛的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，它包括物體信息獲取裝置，包括雷達裝置，該雷達裝置可進行工作用以檢測存在于自方車輛前面并位于供自方車輛行駛的自方車道上的多個前方物體，該物體信息獲取裝置能夠工作以獲得關于多個前方物體中每個物體的物體信息，物體信息包括涉及每個前方物體相對于自方車輛的位置的信息；工作裝置，可在自方車輛與至少一個前方物體之一很可能碰撞時工作；以及碰撞安全控裝置，可進行工作以根據(jù)通過物體信息獲取裝置獲得的關于至少一個前方物體的物體信息控制工作裝置，以及其中碰撞安全控制裝置能夠根據(jù)由物體信息獲取裝置獲得的非第一前方物體信息，在自方車輛與第一前方車輛(第一前方車輛是多個前方物體之一并且存在于自方車輛緊前方)很可能碰撞時，進行工作以控制工作裝置，非第一前方物體信息涉及至少一個非第一前方物體，而非第一前方物體各自是多個前方物體之一并存在于第一前方車輛前面。
要理解，以上定義的獨立形式的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)可包括以下碰撞安全車輛控制系統(tǒng)形式(4)-(20)的特征。
(4)根據(jù)上述形式(3)的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其中物體信息獲取裝置的雷達裝置是毫米波型的雷達裝置。
毫米波型的雷達裝置設置成產(chǎn)生毫米波作為具有較長波長的檢測波。與利用激光的雷達裝置不同，毫米波型的雷達裝置通過利用衍射現(xiàn)象或通過路面對毫米波的反射，能夠檢測至少由第一前方車輛部分隱藏的非第一前方物體。因此毫米波型的雷達裝置能夠獲得關于非第一前方物體的信息，如非第一前方物體和第一前方車輛之間的距離、相對角度和相對速度。如下所述，雷達裝置最好是FM-CW雷達裝置，其能夠通過數(shù)字式波束形成技術(shù)(DBF)進行掃描工作以便檢測前方物體。
(5)根據(jù)上述形式(2)-(4)中任一形式的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其中物體信息獲取裝置可進行工作用以獲得至少一個前方物體的每一個與自方車輛之間的距離、相對角度和相對速度中的至少之一作為物體信息。
通過物體信息獲取裝置獲得的上述物體信息項作為涉及自方車輛和每個前方物體之間關系的信息可有效用于碰撞安全控制。例如，那些物體信息項可以用于確定是否每個前方物體存在于自方車輛所要行駛的自方車道上，或者用于獲得如到達時間和上述碰撞時間的信息。雷達裝置最好設置成能夠同時獲得上述三項物體信息以便提高系統(tǒng)的工作響應性和效率。
(6)根據(jù)上述形式(2)-(5)中任一形式的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其中物體信息獲取裝置獲得關于第一前方車輛的信息作為關于上述至少一個前方物體之一的物體信息，碰撞安全控制裝置可根據(jù)由物體信息獲取裝置獲得的關于第一前方車輛的信息進行工作而控制工作裝置。
象在根據(jù)本發(fā)明上述形式(6)的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)中，鑒于自方物體具有直接與第一前方車輛碰撞的最大可能性，要求根據(jù)由物體信息獲取裝置獲得的涉及第一前方車輛的信息實現(xiàn)工作裝置的碰撞安全控制。例如，可以根據(jù)自方車輛和第一前方車輛的關系參數(shù)實現(xiàn)工作裝置的ACC和PCS控制，這些關系參數(shù)根據(jù)自方車輛和第一前方車輛之間的距離和相對速度而獲得。將碰撞安全車輛控制系統(tǒng)設置成進一步根據(jù)非第一前方物體的特定狀態(tài)而實現(xiàn)這樣的碰撞安全控制時，當獲得的關系參數(shù)滿足預定條件時可以開始碰撞安全控制，工作裝置的控制模式可以根據(jù)涉及非第一前方物體的信息改變。
(7)根據(jù)上述形式(2)-(6)中任一形式的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其中碰撞安全控制裝置可進行工作用以推測第一前方車輛和至少一個非第一前方物體之間碰撞的可能性，并根據(jù)推測的第一前方車輛與至少一個非第一前方物體之間碰撞的可能性來控制工作裝置。
當推測的第一前方物體與任一非第一前方物體之間碰撞的可能性較大時，可以確定自方車輛與第一前方車輛碰撞的可能性很大。當?shù)谝磺胺杰囕v與非第一前方物體碰撞或突然制動以避免與非第一前方物體碰撞時，自方車輛與第一前方車輛碰撞的可能性很大。在根據(jù)本發(fā)明上述形式(7)的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)中，可以在根據(jù)推測的第一前方車輛與任一非第一前方物體之間碰撞的很大可能性而確定自方車輛與第一前方車輛碰撞可能性很大的情況下實現(xiàn)工作裝置的碰撞安全控制。
(8)根據(jù)上述形式(7)的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其中物體信息獲取裝置獲得關于在第一前方車輛緊前方的第二前方車輛的信息作為關于至少一個非第一前方物體的物體信息，碰撞安全控制裝置可進行工作用以推測第一和第二前方車輛之間碰撞的可能性，并根據(jù)推測的第一和第二前方車輛之間碰撞的可能性來控制工作裝置。
將根據(jù)上述形式(8)的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)設置成根據(jù)包括自方車輛和多個前方車輛在內(nèi)的多個車輛的多重碰撞的可能性來實現(xiàn)工作裝置的碰撞安全控制，其中多個前方車輛包括第一前方車輛和呈第二前方車輛形式的非第一前方物體。
(9)根據(jù)上述形式(7)或(8)的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其中碰撞安全控制裝置可進行工作用以控制工作裝置開始工作的時刻，以使得第一前方車輛和至少非第一前方物體之間碰撞的可能性較高時的開始時刻相對于可能性較低時的開始時刻提前。
本發(fā)明上述形式(9)是根據(jù)第一前方車輛和任何(一個或多個)非第一前方物體之間碰撞的可能性的工作裝置碰撞安全控制的一個實施例。通過使工作裝置開始工作的時刻提前可以縮短工作裝置的工作延遲。例如通過改變開始ACC和PCS控制的預定條件，可以使工作裝置開始工作的時刻提前。例如，對于根據(jù)自方車輛和第一前方車輛的關系參數(shù)確定是否滿足開始條件的情況，可通過改變關系參數(shù)的閾值使工作裝置開始工作的時刻提前，使得即使由關系參數(shù)表示的自方車輛和第一前方車輛之間的碰撞可能性較小時也開始工作。為了使自方車輛ACC控制的開始時刻提前，可以根據(jù)推測的碰撞可能性使可進行工作用以使自方車輛減速的裝置開始工作的時刻提前，更具體地是使發(fā)動機裝置輸出開始減小的時刻、變速器換低檔動作的開始時刻和液壓制動裝置起作用的時刻提前。為了使PCS控制的開始時刻提前，可以使安全帶裝置的預張緊裝置的起作用時刻提前以在自方車輛發(fā)生碰撞之前預張緊安全帶，并使對自方車輛施加的緊急制動的時刻提前。工作裝置開始工作的時刻可以隨推測的碰撞可能性增大而不斷地提前，或者根據(jù)基于推測的碰撞可能性所選擇的多個控制模式之中的一個特定模式使工作裝置開始工作的時刻逐步(分階段)提前。
(10)根據(jù)上述形式(7)-(9)中任一形式的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其中碰撞安全控制裝置可進行工作用以控制工作裝置，以使得在第一前方車輛和至少一個非第一前方物體之間碰撞的可能性較高時由工作裝置的工作達到的效果相對于可能性較低時的效果增大。
本發(fā)明上述形式(10)是工作裝置根據(jù)第一前方車輛和任何非第一前方物體之間碰撞可能性的碰撞安全控制的另一實施例。通過工作裝置工作而使效果得以提高，可保證待通過工作裝置執(zhí)行的功能的穩(wěn)定性程度提高。通過增大工作裝置的工作量或由工作裝置產(chǎn)生的力，通?？商岣叽ㄟ^工作裝置的工作而達到的效果。例如可以通過增大自方車輛的減速度值或待由乘員保護性裝置達到的效果，可提高由ACC或PCS控制工作達到的效果。詳細說來，可以通過控制車輛減速裝置以增大自方車輛的減速度值，或者通過控制液壓制動裝置以便增大制動裝置的液壓操作制動分泵(缸)液壓，而使碰撞可能性較大時待由ACC控制工作達到的效果提高。通過控制安全帶裝置的預張緊裝置以便在碰撞前提高安全帶的預張力，可使碰撞可能性較高時待通過PCS控制工作達到的效果提高。待由工作裝置的工作所達到的效果可以隨推測的碰撞可能性的增大而不斷提高，或者根據(jù)推測的碰撞可能性從多個控制模式之中選擇一個特定模式，并依賴該特定模式使待由工作裝置的工作所達到的效果逐步提高。
(11)根據(jù)上述形式(2)-(10)中任一形式的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其中物體信息獲取裝置獲得關于在第一前方車輛緊前方的第二前方車輛的信息作為關于至少一個非第一前方物體的物體信息，而碰撞安全控制裝置可進行工作用以根據(jù)獲得的關于第二前方車輛的信息推測第二前方車輛的減速度值，并根據(jù)推測的第二前方車輛的減速度值控制工作裝置。
對于非第一前方物體是在第一前方車輛緊前方第二前方車輛的情況，響應施加給第二前方車輛的緊急制動而向第一前方車輛施加緊急制動的可能性很大。此外，盡管向第一前方車輛施加緊急制動，第一前方車輛也會與第二前方車輛碰撞。在這種情況下，自方車輛與第一前方車輛碰撞的可能性很大。在根據(jù)本發(fā)明上述形式(11)的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)中，碰撞安全控制裝置可以設置成當檢測的第二前方車輛減速度值超過一閾值時，判定自方車輛與第一前方車輛碰撞的可能性很大，并啟動工作裝置合適的碰撞安全控制。對于能夠檢測自方車輛和第二前方車輛之間的相對速度的情況，能夠根據(jù)檢測的自方車輛和第二前方車輛之間的相對速度計算第二前方車輛的行駛速度，并根據(jù)計算的行駛速度變化率獲得第二前方車輛的減速度值，從而獲得第二前方車輛的減速度值。作為可選擇方式，通過根據(jù)檢測的相對速度的變化率獲得自方車輛和第二前方車輛的相對減速度值，能夠獲得第二前方車輛的減速度值。本碰撞安全車輛控制系統(tǒng)可以看作是設置成根據(jù)第一和第二前方車輛之間碰撞可能性控制工作裝置的系統(tǒng)，該碰撞可能性是根據(jù)第二前方車輛的減速度值推測的。在該方面，本系統(tǒng)可以看作是設置成根據(jù)推測的第一前方車輛與非第一前方物體的碰撞可能性控制工作裝置的系統(tǒng)的一個實施例。
(12)根據(jù)上述形式(11)的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其中碰撞安全控制裝置可進行工作用以控制工作裝置開始工作的時刻，以使得推測的第二前方車輛的減速度值較高時的開始時刻相對于推測的減速度值較低時的開始時刻提前。
根據(jù)本發(fā)明上述形式(12)的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)是根據(jù)上述形式(11)的系統(tǒng)的一個實施例，其中根據(jù)推測的第二前方車輛的減速度值控制工作裝置?？赏ㄟ^使工作裝置開始工作的時刻提前縮短工作裝置的工作延遲。以上已就本發(fā)明形式(9)描述了使工作裝置開始工作的時刻提前的特定配置。
(13)根據(jù)上述形式(11)或(12)的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其中碰撞安全控制裝置可進行工作用以控制工作裝置，以使得在推測的第二前方車輛的減速度值較高時通過工作裝置的工作達到的效果相對于推測的減速度值較低時的效果增大。
根據(jù)本發(fā)明上述形式(13)的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)是根據(jù)上述形式(11)的系統(tǒng)的另一個實施例，其中根據(jù)推測的第二前方車輛的減速度值控制工作裝置。通過工作裝置工作而使效果得以提高保證了通過工作裝置得以執(zhí)行的功能的穩(wěn)定性程度提高。以上就本發(fā)明形式(10)描述了通過工作裝置的工作使效果得以提高的特定配置。
(14)根據(jù)上述形式(2)至(13)中任一形式的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其中物體信息獲取裝置獲得關于第一前方車輛的信息作為關于所述至少一個前方物體之一的物體信息，碰撞安全控制裝置可進行工作，用以根據(jù)由物體信息獲取裝置獲得的關于第一前方車輛的信息和關于至少一個非第一前方物體的上述非第一前方物體信息，來推測至少一個關系值，該關系值表示第一前方車輛和上述至少一個非第一前方物體之間的關系，所述至少一個關系值選自第一前方車輛與至少一個非第一前方物體之一之間的距離、直到第一前方車輛到達上述非第一前方物體當前位置的時刻的時間、以及到達第一前方車輛與上述一個非第一前方物體碰撞的時刻的時間，碰撞安全控裝置根據(jù)推測的至少一個關系值控制工作裝置。
在根據(jù)本發(fā)明上述形式(14)的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)中，根據(jù)第一前方車輛和上述至少一非第一前方物體之間的關系控制工作裝置，該關系由上述關系值或參數(shù)中至少之一表示。這些關系參數(shù)適于推測第一前方車輛和任何非第一前方物體之間碰撞的可能性。在這種情況下，本碰撞安全車輛控制系統(tǒng)可以是上述系統(tǒng)的一個實施例，其中根據(jù)推測的第一前方車輛和任何非第一前方物體之間碰撞的可能性控制工作裝置。要理解，第一前方車輛和非第一前方物體之間碰撞的可能性隨上述關系參數(shù)(第一前方車輛和非第一前方物體之間的距離、直到第一前方車輛到達上述非第一前方物體當前位置的時刻的時間以及到達第一前方車輛與非第一前方物體碰撞的時刻的時間)的值減小而增大，因此，自方車輛和第一前方車輛之間碰撞的可能性隨關系參數(shù)的值減小而增大。
(15)根據(jù)上述形式(14)的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其中物體信息獲取裝置獲得關于存在于第一前方車輛緊前方的第二前方車輛的信息而作為關于上述一個非第一前方物體的物體信息，碰撞安全控制裝置可進行工作，用以根據(jù)通過物體信息獲取裝置獲得的關于第一前方車輛的信息和關于第二前方車輛的信息，來推測作為至少一個關系值的第一和第二前方車輛之間的距離、直到第一前方車輛到達第二前方車輛當前位置的時刻的時間、以及直到第一前方車輛與第二前方車輛碰撞的時刻的時間中的至少一個，碰撞安全控制裝置根據(jù)推測的所述距離和時間中至少之一控制工作裝置。
鑒于第一前方車輛和呈第二前方車輛形式的非第一前方物體之間的關系和可能發(fā)生涉及包括自方車輛和多個前方車輛的多個車輛的多重碰撞，該多個前方車輛包括第一和第二前方車輛，因此根據(jù)本發(fā)明上述形式(15)的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)被設置成實現(xiàn)工作裝置的碰撞安全控制。
(16)根據(jù)上述形式(14)或(15)的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其中碰撞安全控制裝置可進行工作用以控制工作裝置開始工作的時刻，以使得推測的至少一個關系值較小時的開始時刻相對于推測的至少一個關系值較大時的開始時刻提前。
根據(jù)本發(fā)明上述形式(16)的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)是一系統(tǒng)的一個實施例，其中根據(jù)關于上述形式(14)所述的上述至少一個關系值控制工作裝置，可以通過使工作裝置開始工作的時刻提前而縮短工作裝置的工作延遲。上面已經(jīng)關于本發(fā)明形式(9)描述了使工作裝置開始工作的時刻提前的特定配置。
(17)根據(jù)上述形式(14)至(16)任一形式的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其中碰撞安全控制裝置可進行工作用以控制工作裝置，以使得在推測的至少一個關系值較小時要由工作裝置工作而得以達到的效果相對于在推測的至少一個關系值較大時的效果增大。
根據(jù)本發(fā)明上述形式(17)的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)是根據(jù)上述形式(14)的系統(tǒng)的另一實施例，其中根據(jù)至少一個關系值控制工作裝置。通過工作裝置工作而使待達到的效果得以提高，這保證了通過工作裝置得以執(zhí)行的功能的穩(wěn)定程度提高。以上關于本發(fā)明形式(10)描述了通過工作裝置的工作使效果得以提高的特定配置。
(18)根據(jù)上述形式(2)至(17)任一形式的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其中物體信息獲取裝置包括用以獲得工作狀態(tài)信息的工作狀態(tài)信息獲取裝置，該工作狀態(tài)信息表示作為至少一個前方物體之一的前方車輛的工作狀態(tài)，碰撞安全控制裝置進行工作用以根據(jù)由工作狀態(tài)信息獲取裝置獲得的工作狀態(tài)信息控制工作裝置。
當?shù)谝磺胺杰囕v進行制動時，或當?shù)谝磺胺杰囕v至第二前方車輛或任何其它非第一前方車輛的距離變得較短時，舉例來說，設置在第一前方車輛上的危險燈會接通(亮燈)，以告知自方車輛該第一前方車輛處于減速狀態(tài)。在這種情況下，可認為自方車輛與第一前方車輛碰撞的可能性很大。因此，表示危險燈或制動燈的點亮狀態(tài)或前方車輛任何其它工作狀態(tài)的工作狀態(tài)信息可有效地用于推測自方車輛與第一前方車輛碰撞的可能性。當前方車輛隨著油門踏板操作發(fā)動機節(jié)氣門的工作而進行加速時，可認為自方車輛與第一前方車輛碰撞的可能性很小。根據(jù)上述形式(18)的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)設置成根據(jù)從前方車輛接收的工作狀態(tài)信息實現(xiàn)工作裝置的碰撞安全控制。更具體地，當前方車輛上的合適裝置工作時，可以改變工作裝置的控制模式。前方車輛可以是第一前方車輛，或非第一前方車輛，通常是第二前方車輛。由于自方車輛直接與第一前方車輛碰撞的可能性最大，因此希望獲得至少關于第一前方車輛的工作狀態(tài)信息。不僅根據(jù)由雷達裝置獲得的物體信息而且根據(jù)由工作狀態(tài)信息獲取裝置獲得的工作狀態(tài)信息，可以以增強的穩(wěn)定性實現(xiàn)了工作裝置的碰撞安全控制。
(19)根據(jù)上述形式(18)的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其中工作狀態(tài)信息獲取裝置包括可進行工作以監(jiān)測前方車輛的前方車輛監(jiān)測攝像(照相)裝置，并可進行工作以根據(jù)由前方車輛監(jiān)測攝像裝置獲得的圖像數(shù)據(jù)獲得設置在前方車輛上的制動燈和危險燈中至少之一的每一個的工作狀態(tài)作為工作狀態(tài)信息，碰撞安全控制裝置可進行工作以根據(jù)獲得的制動燈和危險燈中至少之一的每一個的工作狀態(tài)控制工作裝置。
在本發(fā)明上述形式(19)中，工作狀態(tài)信息獲取裝置可同時包括前方車輛監(jiān)測攝像裝置和圖像處理裝置，該圖像處理裝置可處理由前方車輛監(jiān)測攝像裝置獲得的圖像數(shù)據(jù)。由于可以僅通過設置在自方車輛上并包括工作狀態(tài)信息獲取裝置的物體信息獲取裝置來獲得工作狀態(tài)信息，本系統(tǒng)實際上有效實現(xiàn)了自方車輛的碰撞安全控制。當本系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)上述基于寬度相關信息的控制已及基于非第一前方物體信息的控制時，前方車輛監(jiān)測攝像裝置還可用于使至少一個前方物體成像，如下關于本發(fā)明形式(13)的描述。
(20)根據(jù)上述形式(18)或(19)的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其中工作狀態(tài)信息獲取裝置包括可進行工作用以接收通過無線電通訊傳遞的工作狀態(tài)信息的接收裝置，碰撞安全控制裝置可根據(jù)由接收裝置接收的工作狀態(tài)信息控制工作裝置。
在根據(jù)本發(fā)明形式(20)的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)中，工作狀態(tài)信息獲取裝置設置成通過無線電通訊接收工作狀態(tài)信息。工作狀態(tài)信息獲取裝置的接收裝置可通過與前方車輛進行無線電通訊來接收直接來自前方車輛的工作狀態(tài)信息，或通過與沿道路設置的通信裝置進行無線電通訊而接收間接來自該通訊裝置的工作狀態(tài)信息。在為自方車輛和其它車輛之間以及自方車輛和地面通訊設施之間進行通訊而很好設置的基礎設施環(huán)境中，接收裝置可方便而可靠地接收來自前方車輛的工作狀態(tài)信息并精確控制工作裝置。
(21)根據(jù)上述形式(1)至(20)中任一形式的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其中碰撞安全控制裝置可進行工作用以實現(xiàn)至少所述基于寬度相關信息的控制。
根據(jù)本發(fā)明上述形式(21)的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)上述基于寬度相關信息的控制，碰撞安全車輛控制系統(tǒng)的以下形式(22)-(34)涉及用于實現(xiàn)基于寬度相關信息的控制的各種配置。
(22)根據(jù)上述形式(21)的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其中物體信息獲取裝置包括可進行工作用以獲得涉及上述至少一個特定物體的寬度相關信息的寬度相關信息獲得裝置。
在根據(jù)本發(fā)明上述形式(22)的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)中，物體信息獲取裝置包括可獲得關于每個特定物體的寬度相關信息的寬度相關信息獲取裝置。該寬度相關信息獲取裝置的構(gòu)造不受特別的限制，只要該獲取裝置能獲得寬度相關信息就行。例如，寬度相關信息獲取裝置是能夠監(jiān)測每個特定物體相對于自方車輛的位置的雷達裝置、攝像裝置和圖像處理裝置(下面將對其描述)的組合或任何其它合適的裝置。
根據(jù)上述形式(22)的碰撞安全控制系統(tǒng)定義為如下設計的獨立形式一種用于控制自方車輛的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，它包括物體信息獲取裝置，該物體信息獲取裝置能夠獲得關于存在于自方車輛前面的至少一個前方物體中每個物體的物體信息，該物體信息包括涉及各前方物體相對于自方車輛的位置的信息；可在自方車輛與至少一個前方物體之一碰撞的可能性很大時進行工作的工作裝置；以及碰撞安全控制裝置，該碰撞安全控制裝置可根據(jù)通過物體信息獲取裝置獲得的關于至少一個前方物體的物體信息來控制工作裝置，并且，其中物體信息獲取裝置包括可獲得寬度相關信息的寬度相關信息獲取裝置，該寬度相關信息涉及選自上述至少一個前方物體的至少一個特定物體的寬度和寬度方向(橫向)位置，碰撞安全控制裝置可根據(jù)通過寬度相關信息獲取裝置獲得的至少一個特定物體的寬度相關信息來控制工作裝置。
要理解，以上述獨立形式限定的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)可包括以下的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)形式(23)-(34)的特征。
(23)根據(jù)上述形式(22)的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其中，寬度相關信息獲取裝置包括物體成像攝像裝置，其可進行工作用以拍攝至少一個前方物體中每個物體的圖像；和圖像數(shù)據(jù)處理裝置，其可進行工作用以對代表由物體成像攝像裝置拍攝的圖像的圖像數(shù)據(jù)進行處理，以便獲得關于至少一個特定物體的每一個的寬度相關信息。
根據(jù)本發(fā)明上述形式(23)的碰撞安全控制系統(tǒng)設置成由通過物體成像攝像裝置獲得的圖像數(shù)據(jù)獲得寬度相關信息。如上所述，使用雷達裝置以精確獲得寬度相關信息需要前方物體的合適部分設有反射裝置。另一方面，物體成像攝像裝置和圖像數(shù)據(jù)處理裝置的使用允許精確獲得寬度相關信息，而不必在前方物體上設置這樣的反射裝置。在這一點來看，本碰撞安全車輛控制系統(tǒng)實際上可有效控制工作裝置。攝像裝置包括成像裝置，其結(jié)構(gòu)不受特別限制，可以是CCD攝像機或COMS攝像機。攝像裝置可以設置成拍攝單色圖像或彩色圖像。圖像數(shù)據(jù)處理裝置可以主要由計算機構(gòu)成，并在配置上取決于特定類型的攝像裝置和要求的數(shù)據(jù)處理方式。處理圖像數(shù)據(jù)以獲得寬度相關信息的方式不受特別的限制，可以是圖像數(shù)據(jù)處理領域的公知方法。攝像裝置可包括單個攝像機或多個攝像機。例如，攝像裝置是采用彼此隔開的兩個攝像機的立體式攝像裝置。立體式攝像裝置允許識別前方物體沿自方車輛縱向或行駛方向的位置。
(24)根據(jù)上述形式(22)或(23)的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其中，除了寬度相關信息獲取裝置，物體信息獲取裝置包括可操作用以探測上述至少一個前方物體的物體探測雷達裝置。
在根據(jù)本發(fā)明上述形式(24)的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)中，物體信息獲取裝置同時包括寬度相關信息獲取裝置和物體探測雷達裝置。當通過物體成像攝像裝置和圖像數(shù)據(jù)處理裝置檢測所有前方物體時，圖像數(shù)據(jù)處理裝置需要較長時間處理圖像數(shù)據(jù)，當前方物體的數(shù)量較多時，圖像數(shù)據(jù)處理裝置的負擔相當重。另一方面，通過雷達裝置來探測前方物體是相當容易的。在本碰撞安全車輛控制系統(tǒng)中，可以通過雷達裝置有效獲得關于每個前方物體的物體信息，以使得通過物體成像攝像裝置和圖像數(shù)據(jù)處理裝置獲得關于選擇的一個或多個前方物體的寬度相關信息，即關于每個特定物體的寬度相關信息。雷達裝置的構(gòu)造不受特別限制，但是要求其設置成獲得至少一個前方物體中每個物體與自方車輛之間的距離、相對角度和相對速度中的至少一個來作為物體信息。優(yōu)選地使雷達裝置產(chǎn)生毫米波作為探測波，這是由于該類型的雷達裝置能夠探測上述全部距離、相對角度和相對速度。由毫米波型雷達裝置產(chǎn)生的毫米波具有較長的波長。與利用激光的雷達裝置不同，毫米波型雷達裝置通過利用毫米波的衍射現(xiàn)象或通過路面的反射，能夠檢測至少由第一前方車輛部分隱藏的非第一前方物體。因此毫米波型雷達裝置能夠獲得關于非第一前方物體的信息，如非第一前方物體和第一前方車輛之間的距離、相對角度和相對速度。包括物體成像攝像裝置和圖像數(shù)據(jù)處理裝置的寬度相關信息獲取裝置不能獲得關于由第一前方車輛隱藏的非第一前方物體的寬度相關信息。在這一點上看，毫米波型雷達裝置作用是補充寬度相關信息獲取裝置。如下所述，雷達裝置最好是能夠通過數(shù)字式波束形成技術(shù)(DBF)進行掃描工作以便探測前方物體的FM-CW雷達裝置。對于根據(jù)本形式(24)的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)可實現(xiàn)基于非第一前方物體信息的控制以及基于寬度相關信息的控制的情況，單個雷達裝置通常起關于上述形式(3)描述的物體信息獲取雷達裝置和關于本形式(24)描述的物體探測雷達裝置的作用。
(25)根據(jù)上述形式(24)的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其中物體探測雷達裝置可進行工作用以獲得涉及至少一個前方物體中每一個的大致位置的信息，而寬度相關信息獲取裝置可進行工作，用以根據(jù)由物體探測雷達裝置獲得的涉及大致位置的信息，獲得關于至少一個特定物體的每一個的寬度相關信息。
根據(jù)本發(fā)明上述形式(25)的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)是其中物體信息獲取裝置包括物體探測雷達裝置的所述系統(tǒng)的一個實施例。如下所述，雷達裝置在有些情況下通常不能精確探測前方物體的位置，但是能有效探測該前方物體的大致位置。在本碰撞安全車輛控制系統(tǒng)中，寬度相關信息獲取裝置根據(jù)通過雷達裝置獲得的每個特定物體的大致位置而獲得關于每個特定物體的寬度相關信息，以使得可減輕寬度相關信息獲取裝置的負擔。當寬度相關信息獲取裝置包括物體成像攝像裝置和可以獲得寬度相關信息的圖像數(shù)據(jù)處理裝置時，根據(jù)由雷達裝置探測的前方物體大致位置，在攝像裝置的視野內(nèi)提取所述的前方物體圖像作為特定物體的圖像，對代表該圖像的圖像數(shù)據(jù)進行處理以獲得特定物體的寬度和/或?qū)挾确较蛭恢谩?br> (26)根據(jù)上述形式(24)或(25)的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其中寬度相關信息獲取裝置從由物體探測雷達裝置探測的上述至少一個前方物體中選擇上述至少一個特定物體，并獲得關于該至少一個特定物體的每一個的寬度相關信息。
根據(jù)本發(fā)明上述形式(26)的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)是其中物體信息獲取裝置包括物體探測雷達裝置的系統(tǒng)的一個實施例。對于通過物體成像攝像裝置和圖像數(shù)據(jù)處理裝置探測每個前方物體的情況，圖像數(shù)據(jù)處理裝置需要較長時間處理圖像數(shù)據(jù)，圖像數(shù)據(jù)處理裝置的負擔相當大，如上所述。在本碰撞安全車輛控制系統(tǒng)中，所選擇的一個或多個通過雷達裝置探測的前方物體被選擇作為至少一個特定物體，從而僅獲得所選擇的該至少一個特定物體的寬度相關信息。因此，能夠有效獲得所有前方物體的物體信息，還能夠有效獲得關于(一個或多個)特定物體的寬度相關信息。例如，僅獲得那些通過雷達裝置探測的、并且其寬度相關信息對于工作裝置的碰撞安全控制是必要的前方物體的寬度相關信息。作為可選擇方式，僅獲得被發(fā)現(xiàn)位于自方車輛行駛車道上的前方物體的寬度相關信息。
(27)根據(jù)上述形式(21)至(26)任一形式的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其中碰撞安全控制裝置可進行工作，用以根據(jù)由寬度相關信息所表示的至少一個特定物體的寬度方向中心位置來控制工作裝置。
根據(jù)本發(fā)明上述形式(27)的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)是一個涉及每個前方物體的參考位置的實施例，該參考位置用于工作裝置的碰撞安全控制。在選擇每個前方物體沿寬度方向的中心位置作為其參考位置的本系統(tǒng)中，可以相對容易地確定碰撞安全控制的方式。
(28)根據(jù)上述形式(21)至(27)任一形式的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其中碰撞安全控制裝置可進行工作，用以根據(jù)至少一個特定物體的每一個的至少一個寬度方向相對位置來控制工作裝置，該寬度方向相對位置由寬度相關信息表示。
根據(jù)本發(fā)明上述形式(28)的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)是另一個涉及每個前方物體參考位置的實施例，該參考位置用于工作裝置的碰撞安全控制。在選擇每個前方物體沿其寬度方向的一個或兩個寬度方向末端位置作為其參考位置的本系統(tǒng)中，碰撞安全控制裝置可以容易地進行各種處理工作，如確定每個前方物體是否位于自方車輛行駛車道上的工作。
(29)根據(jù)上述形式(21)至(28)任一形式的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其中碰撞安全控裝置可進行工作，用以根據(jù)至少一個特定物體的寬度相關信息，推測自方車輛和該至少一個特定物體的每一個的重疊比率，該重疊比率是如果自方車輛與每個特定物體在重疊寬度上碰撞時所預期有的自方車輛的重疊寬度相對于其整個寬度的比率，碰撞安全控制裝置可進行工作用以根據(jù)推測的重疊比率控制工作裝置。
當自方車輛與前方物體碰撞時，如果自方車輛和前方物體之間的接觸表面積較大則自方車輛受到較大沖擊。對于自方車輛和前方車輛具有相同寬度的情況，自方車輛與前方車輛彼此碰撞使得兩車輛的寬度方向中心線彼此對準時即重疊比率為1.0時(當重疊百分比為100％時)的沖擊通常被看作是最大。當碰撞是中心線沿寬度方向彼此分離的偏移碰撞時，可認為沖擊較小，并且沖擊隨兩車輛中心線之間的間距增大而減小。因此，重疊比率是表示碰撞沖擊大小的參數(shù)。當碰撞安全控制考慮推測的碰撞沖擊時，能夠最優(yōu)化工作裝置的碰撞安全控制，特別是PCS控制，以滿足特定的情況。因此，根據(jù)重疊比率實現(xiàn)碰撞安全控制的本碰撞安全車輛控制系統(tǒng)實際上可有效控制工作裝置。
(30)根據(jù)上述形式(29)的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其中碰撞安全控裝置可進行工作用以控制工作裝置開始工作的時刻，以使得推測的重疊比率較大時的開始時刻相對于重疊比率較小時的時刻提前。
本發(fā)明的上述形式(30)是工作裝置根據(jù)自方車輛和前方物體重疊比率進行碰撞安全控制的一個實施例。當重疊比率較大時碰撞沖擊被看成是較大。在其中當重疊比率較大時工作裝置開始工作的時刻提前的本碰撞安全車輛控制系統(tǒng)中，可縮短工作裝置的工作延遲。例如，可通過改變開始ACC和PCS控制的預定條件，使工作裝置開始工作的時刻提前。當根據(jù)自方車輛和第一前方車輛的關系參數(shù)作出是否滿足開始條件的判斷時，例如，可以通過改變關系參數(shù)閾值而使工作裝置開始工作的時刻提前，使得即使當由關系參數(shù)表示的自方車輛與第一前方車輛之間碰撞的可能性較小時，也開始該工作。為了使自方車輛開始ACC控制的時刻提前，可以根據(jù)推測的重疊比率，將可用于使自方車輛減速的裝置的開始工作時刻提前，更具體地是使發(fā)動機裝置輸出開始減小的時刻、變速器開始換低檔的時刻以及液壓制動裝置起動的時刻提前。為了使開始PCS控制的時刻提前，可以使安全帶預張緊裝置的起作用時刻提前到自方車輛發(fā)生碰撞之前，和使對自方車輛施加的緊急制動的時刻提前。工作裝置開始工作的時刻可以隨推測的重疊比率增大而不斷地提前，或者根據(jù)推測的重疊比率從多個控制模式之中選擇一個特定模式，并依賴該特定模式使工作裝置開始工作的時刻分階段提前。
(31)根據(jù)上述形式(29)或(30)的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其中碰撞安全控裝置可進行工作用以控制工作裝置，以使得在推測的重疊比率較高時要由工作裝置的工作達到的效果相對于推測的重疊比率較低時獲得的效果增大。
本發(fā)明上述形式(31)是工作裝置根據(jù)推測的重疊比率進行碰撞安全控制的另一實施例。由于重疊比率較高時碰撞沖擊被認為較大，因此本碰撞安全車輛控制系統(tǒng)中，通過工作裝置工作而使效果得以提高，從而保證待通過工作裝置執(zhí)行的功能的穩(wěn)定性程度提高。通?？梢酝ㄟ^增大工作裝置的工作量或由工作裝置產(chǎn)生的力來提高待通過工作裝置的工作而達到的效果。例如，可以通過增大自方車輛的減速度值或待由乘員保護性裝置達到的效果來提高待由ACC或PCS控制工作達到的效果。詳細說來，可以通過控制車輛減速裝置以便增大自方車輛的減速度值，或者通過控制液壓制動裝置以便增大制動裝置的液壓操作制動分泵的液壓力，來提高推測的重疊比率較大時待由ACC控制工作達到的效果?？赏ㄟ^控制安全帶裝置的預張緊裝置以便在碰撞前提高安全帶的預張力，來提高重疊比率較大時待通過PCS控制工作達到的效果。待由工作裝置的工作所達到的效果可以隨推測的重疊比率的增大而不斷提高，或者根據(jù)推測的重疊比率從多個控制模式之中選擇一個特定模式，并依賴該特定模式使待由工作裝置的工作所達到的效果分階段地提高。
(32)根據(jù)上述形式(21)至(31)任一形式的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其中碰撞安全控裝置可進行工作，用以根據(jù)關于上述至少一個特定物體的寬度相關信息，確定至少一個特定物體中的每個物體是否位于供自方車輛行駛的自方車道上，并根據(jù)所述確定的結(jié)果控制工作裝置。
在根據(jù)本發(fā)明上述形式(32)的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)中，檢查每個特定物體是否是位于自方車輛的自方車道上的自方車道物體。自方車道是自方車輛預期行駛的假想行駛車道，具有預定寬度，而且不必是在路面上標記的實際行駛車道。寬度相關信息可以有效用于確定每個特定物體是否是自方車道物體。在本系統(tǒng)中，寬度相關信息用于有效探測位于自方車道上的前方物體。
(33)根據(jù)上述形式(32)的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其中碰撞安全控裝置可進行工作，用以在所述每個特定物體至少部分位于自方車道的寬度內(nèi)時，判定至少一個特定物體的每一個位于自方車道上。
根據(jù)本發(fā)明上述形式(33)的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)是涉及確定每個特定物體是否為位于自方車道上的自方車道物體的系統(tǒng)的一個實施例。例如，如果由寬度相關信息表示的前方物體寬度方向上的兩側(cè)(兩端)的位置之中至少一個位于自方車道寬度以內(nèi)，則確定前方物體位于自方車道上。在本系統(tǒng)中，可容易確定每個前方物體是否為自方車道物體。
(34)根據(jù)上述形式(21)至(33)任一形式的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其中物體信息獲取裝置可進行工作，用以獲得關于至少一個特定前方車輛的每一個的寬度相關信息，每個特定前方車輛是上述至少一個特定物體之一，并且是位于自方車輛前面的前方車輛，碰撞安全控裝置可進行工作，用以根據(jù)關于至少一個特定前方車輛的每一個的寬度相關信息控制工作裝置。
在工作裝置的碰撞安全控制中，通常考慮存在于自方車輛前面的至少一個前方車輛。在ACC控制中，例如，可控制工作裝置以使自方車輛跟隨第一前方車輛。在這種情況下，要求獲得關于第一前方車輛的寬度相關信息，而且這是很重要的。在PCS控制中，也要求獲得關于第一前方車輛(自方車輛與其碰撞的可能性很大)的寬度相關信息，而且這也是很重要的。
(35)根據(jù)上述形式(1)的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其中碰撞安全控裝置可進行工作，用以同時實現(xiàn)基于非第一前方物體信息的控制和基于寬度相關信息的控制。
根據(jù)本發(fā)明上述形式(35)的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，可同時實現(xiàn)基于非第一前方物體信息的控制和基于寬度相關信息的控制，實際上可有效控制工作裝置。本系統(tǒng)可結(jié)合根據(jù)上述形式(3)-(20)和(22)至(34)的技術(shù)特征之中的任一技術(shù)特征。
最優(yōu)實施方式下面參照附圖，描述本發(fā)明碰撞安全車輛控制系統(tǒng)的一個實施例。要理解，本發(fā)明不限于以下實施例，本領域的技術(shù)人員可以對其作出如在上述的發(fā)明內(nèi)容中所描述的各種改變與改進。
<系統(tǒng)的總體配置>
首先參照圖1所示的方框圖，圖中顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施例的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)。如圖1所示，本系統(tǒng)包括多個電子控制器，每個電子控制器由計算機構(gòu)成，簡稱為“ECU”。這些ECU包括作為呈碰撞安全ECU 10形式的碰撞安全控制裝置的中央ECU。如下所述，碰撞安全ECU 10設置成獲得自方車輛和存在于自方車輛前面的至少一個前方車輛之間的相對位置關系，并根據(jù)獲得的相對位置關系通過控制下面將要描述的合適工作裝置實現(xiàn)自方車輛的碰撞安全控制，如ACC和PCS控制(汽車巡航控制，或自適應巡航控制，和碰撞預防安全性控制)。
碰撞安全ECU 10通過傳感器系統(tǒng)LAN 12(自方車輛的局域網(wǎng))連接各種檢測裝置，并設置成控制這些檢測裝置和獲得涉及自方車輛周圍環(huán)境的信息以及涉及自方車輛行駛狀態(tài)(行為)的信息。設置在本碰撞安全車輛控制系統(tǒng)中的檢測裝置包括根據(jù)本發(fā)明原理設置和構(gòu)造的雷達裝置14、基于圖像的信息獲取裝置20和橫擺率傳感器22。雷達裝置14充當物體信息獲取雷達裝置和物體檢測雷達裝置。基于圖像的信息獲取裝置20包括兩個CCD攝像機16和圖像數(shù)據(jù)處理器18。CCD攝像機16充當物體成像攝像裝置和前方車輛監(jiān)視攝像裝置。設置橫擺率傳感器22以監(jiān)測自方車輛的橫擺率。雷達裝置14和基于圖像的信息獲取裝置20構(gòu)成了本碰撞安全車輛控制系統(tǒng)的物體信息獲取裝置的主要部分。
碰撞安全ECU 10還與控制系統(tǒng)LAN 30(自方車輛內(nèi)的局域網(wǎng))連接，各種工作裝置通過相應的ECU與控制系統(tǒng)LAN 30連接。這些工作裝置受電子控制，相應的ECU通過控制系統(tǒng)LAN 30連接碰撞安全ECU 10。圖1顯示了一些根據(jù)本發(fā)明原理設置和構(gòu)造的工作裝置。這些工作裝置是發(fā)動機裝置，包括發(fā)動機ECU 32和由發(fā)動機ECU 32控制的電子節(jié)氣門致動器；變速器(傳動部分)ECU 36和由變速器ECU 36控制的變速器致動器38；制動裝置，包括制動ECU 42和由制動ECU 42控制的制動致動器44；轉(zhuǎn)向裝置，包括轉(zhuǎn)向ECU 46和由轉(zhuǎn)向ECU 46控制的轉(zhuǎn)向致動器48；安全帶裝置，包括安全帶ECU 50和由安全帶ECU 50控制的安全帶致動器52；以及安全氣囊裝置，包括安全氣囊ECU 56和由安全氣囊ECU54控制的安全氣囊致動器56。如下面所述，根據(jù)從碰撞安全ECU 10接收的控制信號來控制這些工作裝置。制動裝置還包括輪速傳感器64，轉(zhuǎn)向裝置還包括轉(zhuǎn)向角傳感器66。碰撞安全ECU 10獲得通過輪速傳感器64和轉(zhuǎn)向角傳感器66檢測的自方車輛的行駛速度和轉(zhuǎn)向角，作為涉及自方車輛的自方車輛信息。例如碰撞安全ECU 10根據(jù)計算的自方車輛四輪平均圓周速度獲得行駛速度。通過自方車輛轉(zhuǎn)向盤距其中間位置的旋轉(zhuǎn)角，或者通過自方車輛可轉(zhuǎn)向輪相對于自方車輛縱向的轉(zhuǎn)向角，來獲得由轉(zhuǎn)向角傳感器66檢測的轉(zhuǎn)向角。
本碰撞安全車輛控制系統(tǒng)還包括與存在于自方車輛附近的周圍車輛進行無線通信的通信裝置70，以及以預定間距沿道路設置的通信裝置。通信裝置70連接用于提供汽車導航信息的AV系統(tǒng)LAN 72(自方車輛內(nèi)的局域網(wǎng))。AV系統(tǒng)LAN 72通過網(wǎng)關ECU 74連接控制系統(tǒng)LAN 30。因此，碰撞安全ECU 10能獲得涉及周圍車輛的信息，并將獲得的信息發(fā)送給周圍車輛。通信裝置70構(gòu)成了上述物體信息獲取裝置的一部分。
將本碰撞安全車輛控制系統(tǒng)設置成根據(jù)由雷達裝置14、CCD攝像機16等檢測的前方物體狀態(tài)，控制上述用于實現(xiàn)自方車輛ACC和PCS控制的工作裝置，以便防止自方車輛與前方物體如存在于自方車輛前面的前方車輛發(fā)生碰撞，以及在自方車輛碰撞時保護自方車輛的乘員(駕駛員和乘客)。
<雷達裝置>
設置在本碰撞安全車輛控制系統(tǒng)中的雷達裝置14是使用毫米波作為檢測波的毫米波型雷達，是一種使用通過連續(xù)波(CW)頻率調(diào)制(FM處理)獲得的發(fā)射信號的FM-CW雷達裝置。該雷達裝置14安裝在自方車輛上，并且可進行工作用以檢測前方物體，如前方車輛和交通或道路信號，和同時獲得自方車輛相對于前方物體的位置關系和速度。雷達裝置14使用自適應陣列天線濾波器，并設置成通過數(shù)字式波束形成(DBF)技術(shù)形成和掃描天線波束，以便檢測前方物體作為點信息。FM-CW雷達裝置的檢測原理和DBF技術(shù)是本領域的公知技術(shù)，如JP-A-2003-130945和JP-A-8-220220中對其做出的詳細描述，因此不必為了理解本發(fā)明而對其作進一步的解釋。
本雷達裝置14檢測位于預定檢測范圍內(nèi)的前方物體。詳而言之，雷達裝置14設置成掃描自方車輛前面由預定最大距離(如200m)限定的預定距離范圍內(nèi)的預定角度范圍(如10-20°的角度范圍)，使得通過雷達裝置14檢測不到車輛前方與自方車輛的間距超過最大距離的前方物體。雷達裝置14還設置成，當自方車輛在彎曲路面上(在路面的彎曲車道上)行駛時，沿自方車輛橫向或?qū)挾确较虻臋z測范圍的寬度可根據(jù)由轉(zhuǎn)向角傳感器66檢測的自方車輛轉(zhuǎn)向角和由輪速傳感器64檢測的自方車輛行駛速度(或由橫擺率傳感器22檢測的自方車輛橫擺率)進行變化。
與利用激光的雷達裝置不同，本雷達裝置14能夠檢測由在自方車輛緊前方的第一前方物體(如第一前方車輛)隱藏的非第一前方物體。例如，對于在筆直道路上自方車輛前面行駛著兩輛前方車輛的情況，雷達裝置14能夠檢測在第一前方車輛前面行駛的第二前方車輛，第一前方車輛在自方車輛緊前方行駛。參照圖2，圖中示出了由安裝在自方車輛C0上的雷達裝置14發(fā)射波長較長的波的實例，發(fā)射的波由于衍射現(xiàn)象而到達位于第一前方車輛Cf前面的第二前方車輛Cff，第一前方車輛Cf在自方車輛C0緊前方行駛。已經(jīng)到達第二前方車輛Cff的波由該車輛Cff反射并由自方車輛C0接收。圖3示出了另一示例，其中由自方車輛C0發(fā)射的檢測波由位于第一前方車輛Cf車體下面的道路表面區(qū)域反射，并到達第二前方車輛Cff。到達第二前方車輛Cff的檢測波由該車輛Cff反射并由自方車輛C0接收。如下所述，包括具有如上所述技術(shù)特征的雷達裝置14的本碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，獲得自方車輛和存在與第一前方車輛(該第一前方車輛在自方車輛緊前方行駛)前面的第二前方車輛之間的相對位置關系，并有效利用獲得的相對位置關系以實現(xiàn)自方車輛的ACC和PCS控制。
雷達裝置14檢測前方物體的對由雷達裝置14發(fā)射的波的反射率最大的最大(強)反射部分。關于圖4所示的實例作更詳細描述，其中前方物體是前方車輛，前方車輛Cn的尾部端面具有最大反射部分Q’(Cn)，雷達裝置14獲得自方車輛C0的前端中心O與最大反射部分Q’(Cn)之間的相對位置和相對速度，作為自方車輛C0和前方車輛Cn之間的相對位置關系。更詳細地，雷達裝置14獲得(a)自方車輛C0和前方車輛Cn之間的距離lCn-C0，(b)由自方車輛C0寬度方向中心線CL和連接中心O與最大反射部分Q’(Cn)的直線O-Q’(Cn)限定的相對角度θCn，以及(c)自方車輛C0和前方車輛Cn沿平行于直線O-Q’(Cn)的方向的相對速度VCn-Co。距離lCn-C0是表示自方車輛C0和前方車輛Cn相對位置關系的參數(shù)之一。當自方車輛和前方車輛彼此靠近時相對速度由正值表示。即使前方物體是靜止的如靜止的車輛時，也獲得相對位置關系。要指出的是，當相對角度θCn較大時，檢測的相對速度VCn-C0不能精確表示自方車輛和前方車輛的行駛速度VC0和VCN之間的差值，但是能夠合適地用作ACC和PCS控制的參數(shù)，因為這些控制根據(jù)距離lCn-C0的變化率處理自方車輛與前方車輛的碰撞。
前方車輛沿自方車輛寬度方向的最大反射部分的位置不保持恒定，而是根據(jù)自方車輛和前方物體之間的位置關系而改變。在推測了前方物體最大反射部分的寬度方向位置時，推測的寬度方向位置可能包括一定量的推測誤差。在要求精確控制自方車輛時，必須采取合適的措施以消除推測誤差。
雷達裝置14設置成以很短的時間間隔(幾十毫秒)間歇式檢測前方物體。雷達裝置14包括主要由CPU構(gòu)成并用于處理獲得的物體信息的處理器，以便根據(jù)在相應的最終檢測循環(huán)中獲得的多個信息集來指定檢測的前方物體。換種方式說，雷達裝置14具有根據(jù)獲得的相對位置關系、相對速度等變化跟隨或監(jiān)視指定的一個或多個前方物體的功能，從而消除所不希望的噪聲、將護欄和任何其它東西排除在待監(jiān)視物體之外。例如在上述公開文獻JP-A-8-220220中公開了不受特別限制的該處理方式。雷達裝置14設置成實現(xiàn)該處理，從而從前方物體中選擇特定物體。特定物體包括先于自方車輛行駛的車輛和位于道路上的靜止物體，如靜止的車輛。獲取的關于所選擇的特定物體的相對位置關系和相對速度信息被發(fā)送給基于圖像的信息獲取裝置20，并接著根據(jù)來自ECU 10的請求命令傳遞到碰撞安全ECU 10。
<基于圖像的信息獲取裝置>
基于圖像的信息獲取裝置20包括主要兩個CCD攝像機16和主要由計算機構(gòu)成的圖像處理器18。兩個CCD攝像機16連接于自方車輛的相應兩個車門后視鏡或前格柵(front grill)的相應兩側(cè)端(相對端)，并充當立體式攝像裝置。根據(jù)利用每個CCD攝像機16視差的所謂三角測量原理，基于圖像的信息獲取裝置20可進行工作用以檢測前方物體相對于自方車輛上參考位置(即前端面的中心O)的位置。
圖像處理器18設置成處理來自雷達裝置14的關于特定物體的相對位置關系和其它信息。根據(jù)接收的信息，圖像處理器18能夠檢測(由上述距離lCn-C0和相對角度θCn限定的)每個特定物體的大致位置。特定物體的該檢測位置，圖像處理器18識別為特定物體圖像，其部分在CDD攝像機16的視野內(nèi)移動。圖像處理器18的處理工作方式不受特別限制，是本領域的公知技術(shù)。
參照圖5，圖中示出的實例中，特定物體呈在自方車輛C0前面行駛的前方車輛Cn形式。在該實例中，由圖像處理器18獲得的信息包括特定物體的寬度WCn和特定物體的中心Q(Cn)沿自方車輛C0寬度方向相對于自方車輛C0寬度中心線CL的位置ΔXQ(CN)。中心Q(Cn)位于寬度中心線CL的右側(cè)時，位置ΔXQ(CN)表示為正值，中心Q(Cn)位于寬度中心線CL的左側(cè)時，位置ΔXQ(CN)表示為負值。通過根據(jù)沿自方車輛寬度方向檢測的圖像兩側(cè)端(相對端)的計算而獲得特定物體的寬度WCn和中心位置ΔXQ(CN)，如上所述，該圖像是通過圖像數(shù)據(jù)處理器18識別的。例如，對于特定物體是前方車輛Cn的情況，前方車輛的兩個示寬燈(寬度端指示燈)可以檢測作為前方車輛的寬度方向上的兩側(cè)端，以便獲得作為涉及特定物體寬度和寬度方向位置的寬度相關信息的寬度WCn和中心位置ΔXQ(CN)。因此，基于圖像的信息獲取裝置20起寬度相關信息獲取裝置的作用。
如上所述，雷達裝置14檢測前方物體最大反射部分Q’(Cn)的不定位置作為前方物體位置，同時另一方面，基于圖像的信息獲取裝置20能夠精確指定前方物體的位置。在本實施例中，將基于圖像的信息獲取裝置20設置成根據(jù)由雷達裝置14獲得的前方物體大致位置精確檢測前方物體的寬度和寬度方向位置。本實施例中提供的圖像數(shù)據(jù)處理器18設置成以變化的短時間間隔(幾十毫秒)執(zhí)行間歇處理循環(huán)，并具有跟隨或監(jiān)視前方物體的功能，如同雷達裝置14。
根據(jù)來自ECU 10的請求命令，將獲得的每個特定物體的寬度WCn、中心位置ΔXQ(CN)和其它信息傳送給碰撞安全ECU 10。要指出的是，CCD攝像機16也許不能獲得由第一前方物體隱藏的非第一前方物體的圖像數(shù)據(jù)，該非第一前方物體例如為正好位于第一前方車輛前面的第二前方車輛，而第一前方車輛在自方車輛緊前方行駛。在這種情況下，基于圖像的信息獲取裝置20通知碰撞安全ECU 10CCD攝像機16不能獲得圖像數(shù)據(jù)。
在本實施例中，通過利用兩個CCD攝像機16的視差，基于圖像的信息獲取裝置20檢測每個前方物體的位置。但是，該視差方法可以由一種方法替代，該方法是根據(jù)由雷達裝置14獲得的相對位置關系，在CCD攝像機16之一的視野內(nèi)推測特定物體，檢測所推測特定物體在該視野內(nèi)的合適部分的位置，從而根據(jù)檢測的特定物體合適部分位置來獲得寬度相關信息。根據(jù)該作為可供選擇的方法，兩間隔開的CCD攝像機16各自能夠單獨使用，使得其中由自方車輛所觀察的由第一前方物體隱藏非第一前方物體的死角區(qū)域(死區(qū)或死空間)變窄。因此，基于圖像的信息獲取裝置20可以僅使用一個CCD攝像機16。
基于圖像的信息獲取裝置20的兩個CCD攝像機16各自是彩色成像攝像機，使得基于圖像的信息獲取裝置20能夠識別特定物體的色彩或特定物體一部分的色彩。例如，對于特定物體是前方車輛的情況，該裝置20能夠識別設置在前方車輛上的制動燈、危險燈、轉(zhuǎn)向燈和其它任何指示燈的點亮狀態(tài)。在本實施例中，圖像處理器18設置成檢測制動燈的點亮狀態(tài)作為特定物體之一的第一前方車輛的工作狀態(tài)信息。將該獲得的工作狀態(tài)信息和上述寬度相關信息發(fā)送給碰撞安全ECU 10。即，基于圖像的信息獲取裝置20還起工作狀態(tài)信息獲取裝置的作用。
<碰撞安全控制>
由本碰撞安全車輛控制系統(tǒng)執(zhí)行的碰撞安全控制包括工作裝置的基于非第一前方物體信息的控制和工作裝置的基于寬度相關信息的控制。根據(jù)存儲在碰撞安全ECU 10的ROM中的碰撞安全控制程序，來執(zhí)行基于非第一前方物體信息的控制和基于寬度相關信息的控制。圖6的流程圖中顯示了碰撞安全控制程序，該程序由步驟S0開始，在該步驟中使碰撞安全車輛控制系統(tǒng)初始化。步驟S0之后繼續(xù)進行步驟S1-S5，以執(zhí)行相應的五個例程，即步驟S1，執(zhí)行指定自方車道物體的例程；步驟S2，執(zhí)行指定用于ACC和PCS工作的物體的例程；步驟S3，執(zhí)行用于控制模式確定的第一例程；步驟S4，執(zhí)行用于控制模式確定的第二例程；步驟S5，執(zhí)行用于實現(xiàn)ACC和PCS控制的例程。在步驟S0的初始化中，重置各種參數(shù)、模式指示器值、標記等。接著，順序執(zhí)行步驟S1-S5。在自方車輛的點火開關處于接通狀態(tài)的同時，以較短的循環(huán)時間(例如幾十毫秒)重復執(zhí)行該碰撞安全控制程序。下面按順序描述步驟S1-S5中的例程。
I)自方車道物體指定例程如圖7中的流程圖所示，執(zhí)行步驟S1中的自方車道物體指定例程。該例程開始于步驟S101，以獲得關于每個特定前方物體Cn(n＝1，2，......)的信息，這些特定前方物體是已經(jīng)由雷達裝置14檢測到的作為待監(jiān)視的物體。詳而言之，在步驟S101中獲得的信息包括自方車輛C0和每個前方物體Cn之間的距離lCn-C0、由自方車輛C0看到的每個前方物體Cn的相對角度θCn以及自方物體C0和每個特定前方物體Cn的相對速度VCn-Co。接著，控制流程進行到步驟S102，以根據(jù)由轉(zhuǎn)向角傳感器66檢測的轉(zhuǎn)向角φ和由輪速傳感器64檢測的自方車輛的行駛速度VC0(或由橫擺率傳感器22檢測的自方車輛的橫擺率γ)推測或限定自方車道OL。自方車道OL是自方車輛預期行駛的和具有預定寬度的假想行駛車道。詳而言之，獲得自方車道OL的中心線COL作為自方車輛的參考位置O(自方車輛前端的寬度方向中心)所通過的軌跡，限定自方車道OL以使自方車道OL具有預定寬度WOL(如3m)并且其中心位于獲得的中心線COL上。對于自方車輛直線行駛的情況，自方車道OL是筆直且平行于自方車道的寬度方向中心線CL延伸的車道。對于自方車輛轉(zhuǎn)彎的情況，自方車道OL根據(jù)自方車輛轉(zhuǎn)彎半徑彎曲。
步驟S102之后接著進行步驟S103，其中從特定物體Cn選擇至少一個潛在的(可能性大的)自方車道物體。每個潛在的自方車道物體是存在于自方車道OL中的可能性很大的前方物體Cn。參照圖8，圖中顯示了在自方車輛沿具有較大半徑的道路曲線轉(zhuǎn)彎時，自方車輛C0與一些由雷達裝置14識別的特定前方物體Cn的位置關系。在圖8所示的實例中，在自方車輛C0前面的部分道路上存在六個前方車輛作為特定前方物體Cn。圖9A和9B示出了一個前方車輛Cn與自方車道OL的位置關系的兩個實例。參照附圖8、9A和9B詳細描述從特定物體中選擇潛在自方車道物體。最初，根據(jù)表示自方車輛C0的參考位置和由雷達裝置14檢測的特定物體Cn的部分Q’(Cn)之間距離lCn-C0的數(shù)據(jù)、表示相對角度θCn的數(shù)據(jù)、以及表示自方車道OL中心線COL的數(shù)據(jù)，獲得每個特定物體Cn偏離自方車道OL中心線COL的偏離量ΔQ’(Cn)。即，計算每個特定物體Cn沿自方車輛C0寬度方向偏離自方車道OL中心線COL的偏離量ΔQ’(Cn)。如果偏離量ΔQ’(Cn)的絕對值大于自方車道OL的寬度WOL，則不選擇該前方物體Cn作為潛在自方車道物體。詳而言之，選擇圖9A所示實例中的前方物體Cn作為潛在自方車道物體，但是不選擇圖9B所示實例中的前方物體Cn作為潛在自方車道物體。如果每個前方物體Cn的寬度可以由雷達裝置14精確檢測，用于選擇潛在自方車道物體的閾值可以是WOL/2。但是，雷達裝置14不能精確檢測前方車輛Cn的寬度，在步驟S103中使用WOL作為閾值。即，步驟S103確定由雷達裝置14識別的每個特定物體Cn的部分Q’(Cn)是否位于中心線為C0L寬度為2WOL的車道內(nèi)。步驟S102中使用的閾值不限于WOL/2，還可以按照需要根據(jù)待實現(xiàn)的特定碰撞安全控制來選擇。根據(jù)步驟S103中的選擇，在圖8所示實例中的前方車輛C2和C5被排除在潛在自方車道物體以外。
接著，控制流程進行到步驟S104，從來自基于圖像的信息獲取裝置20接收呈每個所選擇特定物體Cn的寬度Wcn和潛在自方車道物體Cn的寬度中心位置ΔXQ(Cn)形式的寬度相關信息。步驟104之后接著進行步驟S105，以計算每個潛在自方車道物體Cn的三個寬度方向位置作為另一部分寬度相關信息。這三個寬度方向位置由特定物體Cn的寬度方向中心Q(Cn)偏離自方車道OL中心線COL的偏離量ΔQ(Cn)、和潛在自方車道物體Cn的右、左端QR(Cn)和QL(Cn)偏離中心線COL的偏離量ΔQR(Cn)和ΔQL(Cn)表示，如圖10所示?；诩俣ㄇ胺轿矬wCn與自方車輛C0相隔的距離是由雷達裝置14檢測的距離lCn-C0，來計算各偏離量ΔQ(Cn)、ΔQR(Cn)和ΔQL(Cn)。對于沿自方車輛C0行駛方向觀看時相應位置Q(Cn)、QR(Cn)和QL(Cn)位于中心線COL右側(cè)的，偏離量ΔQ(Cn)、ΔQR(Cn)和ΔQL(Cn)是正值，而對于位置Q(Cn)、QR(Cn)和QL(Cn)位于中心線COL左側(cè)的情況，(所述偏離量)是負值。對于自方車輛直線行駛(不轉(zhuǎn)彎)的，潛在自方車道物體Cn寬度方向中心Q(Cn)的偏離量ΔQ(Cn)等于上述寬度方向中心位置ΔXQ(Cn)。
接著控制流程進行到步驟S106-S113，以確定在步驟S103中選擇的每個潛在自方車道物體Cn是否位于自方車道OL上，即每個潛在自方車道物體是否為自方車道物體。即，執(zhí)行步驟S106以確定寬度方向中心Q(Cn)的偏離量ΔQ(Cn)是否為正值，也就是寬度中心Q(Cn)是否沿右方偏離自方車道OL的中心線COL，如圖11A和11B所示。如果在步驟S106中獲得肯定的判斷結(jié)果(是)，則控制流程進行到步驟S107，以判斷左端QL(Cn)的偏離量ΔQL(Cn)是否小于自方車道OL寬度WOL的一半，即是否左端QL(Cn)位于自方車道OL上，如圖11A所示。如果在步驟S107中獲得肯定的判斷結(jié)果(是)，則特定物體Cn將被看作是存在于自方車道OL上，控制流程進行到步驟S108，以將自方車道物體標記FCn設定為“1”，即確定特定物體Cn為自方車道物體。如果在步驟S107中獲得否定的判斷結(jié)果(否)，則特定物體Cn看作是存在于自方車道OL以外，如圖11B所示，控制流程進行到步驟S109，以將自方車道物體標記FCn設定為“0”，即確定特定物體Cn不是自方車道物體。如果在步驟S106中獲得否定的判斷結(jié)果(否)，即如果寬度方向中心Q(Cn)沿左方偏離中心線COL，如圖11C和11D所示，控制流程進行到步驟S110，以判斷右端QR(Cn)的偏離量ΔQR(Cn)的絕對值是否小于寬度WOL的一半，即是否右端QR(Cn)位于自方車道OL上，如圖11C所示。如果在步驟S110中獲得肯定的判斷結(jié)果(是)，則特定物體Cn將被看作是存在于自方車道OL上，控制流程進行到步驟S111，以將自方車道物體標記FCn設定為“1”。如果在步驟S110中獲得否定的判斷結(jié)果(否)，則特定物體Cn被看作是存在于自方車道OL以外，如圖11D所示，控制流程進行到步驟S112，以將自方車道物體標記FCn設定為“0”。因此，當特定物體Cn的至少左端或右端位于自方車道OL寬度WOL內(nèi)時，執(zhí)行步驟S106-S112而判斷特定物體Cn是存在于自方車輛C0的自方車道OL上的自方車道物體。步驟S108、S109、S111和S112之后接著進行步驟S113，以判斷是否已經(jīng)為所有潛在自方車道物體Cn執(zhí)行了步驟S106-S112。重復執(zhí)行步驟S106-S112，直到在步驟S113中獲得肯定的判斷結(jié)果(是)。當在步驟S113中獲得肯定的判斷結(jié)果時，結(jié)束圖7所示例程的一個執(zhí)行循環(huán)。在圖8所示的實例中，判斷前方車輛C1、C4和C6為自方車道物體。
如上所述，當基于圖像的信息獲取裝置20未能獲得關于由(先于物體Cn行駛的)另一前方物體Cn-1隱藏的任何前方物體Cn的寬度相關信息時，通知碰撞安全ECU 10基于圖像的信息獲取裝置20沒有獲得關于該前方物體Cn的寬度相關信息。如果任一潛在自方車道物體Cn是基于圖像的信息獲取裝置20沒有獲得其寬度相關信息的任何前方物體Cn，則由雷達裝置14識別的該潛在自方車道物體Cn的部分Q’(Cn)被看作是其寬度方向中心Q(Cn)，潛在自方車道物體Cn左右端的偏離量ΔQR(Cn)和ΔQL(Cn)被看作是0。即，認為所述述潛在自方車道物體Cn存在于自方車道OL上，因此將其看作是自方車道物體。如果在步驟S103中未從特定物體Cn中選擇出潛在自方車道物體，則終止自方車道物體指定例程的一個執(zhí)行循環(huán)，且跳過步驟S106-S113。
根據(jù)潛在自方車道物體寬度方向中心位置和至少左右端位置之一，作出關于每個潛在自方車道物體是否為自方車道物體的判斷。即，根據(jù)寬度相關信息，作出關于潛在自方車道物體是否存在于自方車道OL上的判斷。該判斷比僅根據(jù)由雷達裝置14獲得的每個特定物體信息所作的判斷更可靠。對于關于每個特定物體是否為自方車道物體的判斷精度要求不是很高的，可以取消步驟S104-S113。在這種情況下，將在步驟S101-S103中選擇的每個潛在自方車道物體判斷為自方車道物體。
可以通過雷達裝置114的數(shù)據(jù)處理器執(zhí)行步驟S101-S103。在這種情況下，涉及潛在自方車道物體的信息被發(fā)送給基于圖像的信息獲取裝置20，圖像數(shù)據(jù)處理器18處理接收的信息，而獲得潛在自方車道物體的寬度相關信息。該修改減少了通過圖像數(shù)據(jù)處理器18處理其信息的物體的數(shù)量，使得圖像數(shù)據(jù)處理器18的負擔因此而減小。
II)ACC/PCS對象指定例程碰撞安全控制程序的步驟S1之后接著進行步驟S2，以便指定用于ACC和PCS控制的物體。即，在執(zhí)行用于指定自方車道物體的例程之后，執(zhí)行圖12的流程圖中所示的例程以便指定用于ACC和PCS控制的物體(對象)。圖12的例程開始于步驟S201，以確定在自方車輛C0的自方車道OL上是否存在有任何自方車道物體Cn。如果在步驟S201中獲得否定的判斷結(jié)果(否)，則控制流程進行到圖6所示碰撞安全控制程序的步驟S5，即進行到ACC和PCS控制例程。如果在步驟S201中獲得肯定的判斷結(jié)果(是)，則控制流程進行到步驟S202，以便指定在車輛C0緊前方行駛的第一前方物體Cf。對于僅有一個前方物體存在于自方車道OL中的，判斷該物體為第一前方物體Cf。對于有多個前方物體存在于自方車道OL中且位于自方車輛前方的，前方物體中距離自方車輛的距離lCn-C0是最短的一個前方物體被判斷為第一前方物體Cf。為了實現(xiàn)自方車輛的ACC和PCS控制，判定第一前方物體Cf，以便避免自方車輛與該第一前方物體Cf碰撞，以及在自方車輛與第一前方物體Cf碰撞時保護自方車輛的乘員。第一前方物體Cf可以是在自方車輛C0緊前方行駛的第一前方車輛C1，如圖1所示。
步驟S202之后接著進行步驟S203，以獲得或計算第一前方物體Cf和自方車輛C0之間的距離lCf-C0、第一前方物體Cf和自方車輛C0之間的相對速度VCf-C0、到達時間TaCf-C0、碰撞時間TbCf-C0和第一前方物體Cf的移動速度VCf、。到達時間TaCf-C0是直到自方車輛C0到達第一前方物體Cf當前位置的預期時刻要的時間。碰撞時間TbCf-C0是直到自方車輛C0與第一前方物體Cf碰撞的預期時刻要的時間。到達時間TaCf-C0和碰撞時間TbCf-C0是關系參數(shù)，特別是，表示自方車輛C0和第一前方物體Cf之間關系的關系值。詳而言之，距離lCf-C0和相對速度VCf-C0是通過雷達裝置14獲得的第一前方物體Cf的距離和相對速度，通過用由輪速傳感器64獲得的自方車輛C0的行駛速度VC0除距離lCf-C0而計算出到達時間TaCf-C0，同時通過用相對速度VCf-C0除距離lCf-C0而計算出碰撞時間TbCf-C0。通過從自方車輛C0的移動速度VC0減去相對速VCf-C0而計算出第一前方物體Cf的移動速度VCf。當?shù)谝磺胺轿矬wCf是自方車輛C0前面的第一前方車輛時，到達時間TaCf-C0可以稱作“車輛之間的時間”，物體Cf的移動速度VCf是前方車輛的行駛速度，當車輛靜止時該行駛速度為零。
接著，控制流程進行到步驟S204，以判斷任一非第一前方物體是否存在于自方車道OL中和第一前方物體Cf的前面。如果在步驟S204中獲得否定的判斷結(jié)果(否)，則控制流程進行到圖6所示碰撞安全控制程序的步驟S4，即進行到第二控制模式判斷例程。如果在步驟S204中獲得肯定的判斷結(jié)果(是)，則控制流程進行到步驟S205，以判定存在于自方車道OL中并且在第一前方物體Cf緊前方的第二前方物體Cff。如果僅一個非第一前方物體存在于自方車道OL中并位于第一前方物體Cf前面，則判斷該非第一前方物體為第二前方物體Cff。如果多個非第一前方物體Cn存在于自方車道OL中并位于第一前方物體Cf前面，則判斷非第一前方物體Cn之中離自方車輛C0的距離lCn-C0是最短的一個為第二前方物體Cff。該第二前方物體Cff可以是位于第一前方物體Cf前面的第二前方車輛。在圖8所示的實例中，前方車輛C4是存在于自方車道OL中，并且在第一前方車輛C1緊前方的第二前方車輛Cff。
步驟S205之后接著進行步驟S206，以獲得或計算第二前方物體Cff和第一前方物體Cf之間的距離lCff-Cf、第二和第一前方物體Cff和Cf的相對速度VCff-Cf、到達時間TaCff-Cf、碰撞時間TbCff-Cf、第二前方物體Cff的移動速度VCff以及第二前方物體的減速度值GCff。到達時間TaCff-Cf是直到第一前方物體Cf到達第二前方物體Cff當前位置所預期經(jīng)歷的時間。碰撞時間TbCff-Cf是直到第一前方物體Cf與第二前方物體Cff碰撞所經(jīng)歷的時間。到達時間TaCff-Cf和碰撞時間TbCff-Cf是關系參數(shù)，更具體地是表示第一和第二前方物體Cf、Cff之間關系的關系值。詳而言之，通過從自方車輛C0和第二前方物體Cff之間的距離lCn-C0中減去自方車輛C0和第一前方物體Cf之間的距離lCn-C0，而計算出距離lCff-Cf。第一和第二前方物體Cf、Cff與自方車輛C0的距離lCn-C0是由雷達裝置14檢測的距離。通過從自方物體C0和第二前方物體Cff的相對速度VCn-C0中減去檢測的自方物體C0和第一前方物體Cf之間的相對速度VCn-C0，而計算出相對速度VCff-Cf。通過用已經(jīng)計算的第一前方物體Cf的移動速度VCf除距離lCff-Cf計算出到達時間TaCff-Cf，而通過用相對速度VCff-Cf除距離lCff-Cf計算出碰撞時間TbCff-Cf。通過從自方車輛C0的行駛速度VC0中減去計算的相對速度VCff-Cf計算出第二前方物體Cff的移動速度VCff。為了計算減速度值GCff，碰撞安全ECU 10存儲第二前方物體Cff的移動速度VCff，該移動速度VCff是在圖12所示例程的上一次執(zhí)行循環(huán)中計算出的。通過用例程預定的執(zhí)行循環(huán)時間除在圖12所示例程的上一次和當前執(zhí)行循環(huán)中計算的兩移動速度值VCff之差，來計算出減速度值GCff。在完成步驟S206中的計算時，結(jié)束圖12所示例程的一個執(zhí)行循環(huán)。
III)第一控制模式判斷例程圖6所示碰撞安全控制程序的步驟S3中的第一控制模式判斷例程由圖13所示的流程圖詳細表示。提供該該例程以判斷待在步驟S5中執(zhí)行的ACC和PCS控制的控制模式。詳而言之，執(zhí)行當前例程以根據(jù)第一前方物體Cf和第二前方物體Cff之間的關系改變ACC和PCS控制的控制模式。對于第一前方物體Cf是第一前方車輛C1的情況，控制模式中的變化是特別有效的，如圖8中的實例所示。在這種意義上，對于前方物體Cf是第一前方車輛的情況來說明圖13所示例程。執(zhí)行步驟S301-S304以便判斷PCS控制的控制模式，而執(zhí)行例程的步驟S305-S309以便判斷ACC控制的控制模式。
圖13所示的例程由步驟S301開始，以判斷第一前方車輛Cf相對于第二前方物體Cff的碰撞時間TbCff-Cf是否比預定的閾值時間TbPCS(如0.65秒)短。即，執(zhí)行步驟S301以根據(jù)碰撞時間TbCff-Cf進行判斷第一前方車輛Cf與第二前方物體Cff碰撞的可能性是否很大。為確定PCS控制的控制模式而作出的該判斷用于判斷自方車輛C0與第一前方車輛Cf碰撞的可能性是否很大。對于第二前方物體Cff是第二前方車輛Cff的情況，在步驟S301后進行的步驟S302和S303的判斷是有效的。執(zhí)行這些步驟S302和S303是用以判斷第一和第二前方車輛Cf、Cff之間碰撞的可能性是否很大。更具體地說，執(zhí)行步驟S302以確定第二前方車輛Cff的減速度值GCff是否大于預定的閾值GPCS(如0.5G)，執(zhí)行步驟S303以判斷第一前方車輛Cf到達第二前方車輛Cff當前位置所需的時間，即第一和第二前方車輛Cf、Cff的車輛之間的時間或臨界時間TaCff-Cf是否比預定的閾值時間TaPCS(如1.0秒)短。例如，當?shù)谝缓偷诙胺杰囕vCf、Cff之間的距離比較短而對第二前方車輛Cff進行急劇制動時，判斷第一和第二前方車輛Cf、Cff之間碰撞的可能性很大，因此判斷自方車輛C0和第一前方車輛Cf之間碰撞的可能性很大。當在步驟S301中獲得肯定的判斷結(jié)果(是)時或當在步驟S302和S303兩個步驟中都獲得肯定的判斷結(jié)果(是)時，執(zhí)行步驟S304。
執(zhí)行步驟S304以改變或增加PCS開始時間TSPCS和PCS工作模式值MPCS。PCS開始時間TSPCS限定了PCS控制中上述工作裝置(32-56)中的合適工作裝置的工作開始時刻，而PCS工作模式值MPCS顯示了這些工作裝置的工作模式。該PCS開始時間TSPCS是一閾值時間(如10秒)，關于第一前方車輛Cf和自方車輛C0的碰撞時間TbCf-C0確定或更新該閾值時間，而且ACC和PCS控制例程的步驟S502中使用該閾值時間，下面將參照圖16所示的流程圖描述ACC和PCS控制例程。即，當碰撞時間等于TbCf-C0閾值時間TSPCS或比閾值時間TSPCS短時，開始用于PCS控制的合適工作裝置(如制動致動器44和安全帶致動器52)的工作。每執(zhí)行一次步驟S304時，PCS開始時間TSPCS增加一預定量ΔTSPCS1(如0.2秒)，以使得合適工作裝置的工作開始時刻提前預定量ΔTSPCS1。因此，關于用于PCS控制的工作裝置的工作開始時刻，改變了PCS控制的控制模式。另一方面，PCS工作模式值MPCS是一個限定了通過PCS控制中工作裝置工作而獲得的效果大小的參數(shù)。PCS工作模式值MPCS最初設為零，每執(zhí)行一次步驟S403使其增加預定量ΔMPCS1(如1)以增大效果。因此，關于待通過PCS控制獲得的效果改變了PCS控制的控制模式。
接著，控制流程進行到步驟S305，以判定第一前方車輛Cf相對于第二前方物體Cff的碰撞時間TbCff-Cf是否比預定的閾值時間TbACC(例如1.0秒)短。即，執(zhí)行步驟S305，以根據(jù)碰撞時間TbCff-Cf確定第一前方車輛Cf與第二前方物體Cff碰撞的可能性是否很大。為確定ACC控制的控制模式而作出的該判斷用于確定自方車輛C0與第一前方車輛Cf碰撞的可能性是否很大。對于第二前方物體Cff是第二前方車輛Cff時，在接著步驟S305的步驟S306和S307中進行的判斷是有效的。執(zhí)行這些步驟S306和S307，以確定第一和第二前方車輛Cf、Cff之間碰撞的可能性是否很大。詳而言之，執(zhí)行步驟S306以確定第二前方車輛Cff的減速度值GCff是否大于預定閾值GACC(如0.2G)，執(zhí)行步驟S307以確定直到第一前方車輛Cf到達第二前方車輛Cff當前位置的時間即第一和第二前方車輛Cf、Cff的臨界時間或車輛之間的時間TaCff-Cf是否比預定閾值時間TaACC(如2.0秒)短。步驟S307后接著進行步驟S308，以判斷是否對第一前方車輛Cf施加了制動。根據(jù)由基于圖像的信息獲取裝置20獲得的工作狀態(tài)信息判斷第一前方車輛Cf的制動裝置的制動燈是否處于點亮狀態(tài)，或由通信裝置70檢測的制動裝置的工作狀態(tài)，而執(zhí)行步驟S308中的判斷。象在PCS控制中一樣，對于在第一前方車輛Cf以較高速度行駛并且第一和第二前方車輛Cf、Cff之間的距離較短時向使第二前方車輛Cff施加緊急制動的情況，判定第一和第二前方車輛Cf和Cff之間碰撞的可能性很大。在這種情況下，判定車輛C0與第一前方車輛Cf碰撞的可能性很大。當在步驟S305中獲得肯定的判斷結(jié)果(是)時，或當在所有三個步驟S306、S307和S308中獲得肯定的判斷結(jié)果(是)時，執(zhí)行步驟S309。
執(zhí)行步驟S309，以改變或增加ACC開始時間TsACC和ACC工作模式值MACC。ACC開始時間TsACC限定了在ACC控制中上述工作裝置(更精確地說，將要描述的減速ACC控制工作中的電子節(jié)氣門致動器34、傳動致動器38和制動致動器44)中的合適工作裝置的工作開始時刻，而ACC工作模式值MACC表示工作裝置的工作模式。ACC開始時間TsACC是關于第一前方車輛Cf和自方車輛C0的碰撞時間TbCf-C0所判斷或更新的并用于圖16所示ACC和PCS控制例程中步驟S507的閾值時間。即，當碰撞時間TbCf-C0等于或小于閾值時間TsACC時，開始進行用于ACC控制的合適工作裝置的工作。ACC開始時間TsACC(閾值時間)可以保持恒定(如2.0秒)或可以根據(jù)天氣、時間(白天或夜晚)或任何其它環(huán)境因素選自多個值(如2.4秒、2.0秒和1.8秒)。步驟S309每執(zhí)行一次，ACC開始時間TsACC增加一預定量ΔTsACC1(如0.4秒)，以使得工作裝置的工作開始時刻提前預定值ΔTsACC1。因此，關于ACC控制的工作裝置的工作開始時刻，使ACC控制的控制模式改變。另一方面，ACC工作模式值MACC是一限定了待通過ACC控制中工作裝置的工作所獲得的效果大小的參數(shù)。ACC工作模式值MACC初置為零，并在步驟S309每執(zhí)行一次時使其增加預定量ΔMACC1(如1)以便增大效果。因此，關于待由ACC控制獲得的效果，使ACC控制的控制模式發(fā)生了改變。每次執(zhí)行該控制程序時，在圖6所示碰撞安全控制程序的開始步驟S1中，重置PCS開始時間TsPCS、PCS工作模式值MPCS、ACC開始時間TsACC和ACC工作模式值MACC。
IV)第二控制模式判斷例程圖6所示碰撞安全控制程序的步驟S4中的第二控制模式判斷例程由圖14的流程圖詳細表示。提供該例程用以判斷待在步驟S5中實現(xiàn)的PCS控制的控制模式。詳而言之，根據(jù)第一前方物體Cf和自方車輛C0之間的關系，更具體地是自方車輛C0相對于第一前方物體Cf如果發(fā)生碰撞時所預期的它們之間的重疊比率Lap，執(zhí)行本例程以改變PCS控制的控制模式。不僅對于第一前方物體Cf是第一前方車輛時，而且對于第一前方物體Cf是靜止物體時，基于重疊比率Lap的PCS控制都是有效的。
圖14所示的例程由步驟S401開始，以計算呈自方車輛C0相對于第一前方物體Cf的重疊百分比Lap(％)形式的重疊比率，它是自方車輛C0和第一前方物體Cf之間發(fā)生碰撞時預期的重疊比率。如圖15A所示，自方車輛C0與第一前方物體Cf碰撞，如果自方車輛C0與前方物體Cf在重疊寬度Ws上碰撞，則預期的自方車輛C0的重疊寬度Ws相對于其總寬度WC0的百分比值由重疊百分比Lap(％)表示。該重疊百分比Lap(％)由以下方程式表示Lap(％)＝(WC0/2·(|ΔQ(Cf)|-WCf/2))×100/Wco如圖15B所示，根據(jù)自方車輛C0的寬度Wco、第一前方物體Cf的寬度WCf、第一前方物體Cf的寬度方向中心偏離自方車輛C0的中心線CL的偏離量ΔQ(cf)和自方車輛C0的重疊寬度Ws，來計算重疊百分比Lap(％)。在該實例中，假定第一前方物體Cf的寬度WCf不小于自方車輛C0的寬度Wco。在步驟S401中，根據(jù)上述指定的方程式計算重疊百分比Lap(％)。
步驟S402后接著進行步驟S401，以判斷重疊百分比Lap(％)是否大于預定第一閾值Lap1(％)(如20％)。如果在步驟402中獲得否定的判斷結(jié)果(否)，則終止圖14所示的例程的一個執(zhí)行循環(huán)。如果在步驟402中獲得肯定的判斷結(jié)果(是)，則控制流程進行到步驟S403，使PCS開始時間TSPCS增加預定量ΔTSPCS2(如0.2秒)，以使得工作裝置的工作開始時刻提前預定量ΔTSPCS2，并且使PCS工作模式值MPCS增加預定量ΔMPCS2(如1)。
步驟S403后接著進行步驟S404，以判斷計算的重疊百分比Lap(％)是否大于預定第二閾值Lap2(％)(如80％)，該預定第二閾值Lap2(％)大于第一閾值Lap1(％)。如果在步驟404中獲得否定的判斷結(jié)果(否)，則終止圖14所示例程的一個執(zhí)行循環(huán)。如果在步驟404中獲得肯定的判斷結(jié)果(是)，則控制流程進行到步驟S405，以進一步使PCS開始時間TSPCS增加預定量ΔTSPCS3(如0.2秒)，以使得工作裝置的工作開始時刻提前預定量ΔTSPCS3，并且使PCS工作模式值MPCS增加預定量ΔMPCS3(如1)。根據(jù)圖14所示的例程，PCS控制模式根據(jù)自方車輛C0相對于第一前方物體Cf的重疊百分比Lap(％)逐步地改變。
V)ACC和PCS控制例程圖6所示碰撞安全控制程序步驟5的ACC和PCS控制例程由圖16所示流程圖詳細表示。提供該例程以在步驟S3和S4的第一和第二控制模式判斷例程中判斷的控制模式實現(xiàn)自方車輛C0工作裝置(32-56)的ACC和PCS控制。
圖16所述的例程由步驟S501開始，以判斷是否滿足開始PCS控制的預定條件。該條件可以是必須被受到控制以便開始自方車輛C0的普通PCS控制的條件。例如，當自方車輛C0的行駛速度Vco高于預定值VSPCS時滿足該預定條件。如果在步驟501中獲得否定的判斷結(jié)果(否)，則不開始PCS控制，即，控制流程跳過后續(xù)步驟502而進行到步驟S505。如果在步驟501中獲得肯定的判斷結(jié)果(是)，則控制流程進行到步驟S502，以判斷自方車輛C0與第一前方車輛Cf的碰撞時間TbCf-C0是否等于在步驟S304中更新的PCS開始時間TsPCS或比該時間短。如果在步驟S502中獲得否定的判斷結(jié)果(否)，則控制流程進行到步驟S505以禁止PCS控制并允許ACC控制。如果在步驟S502中獲得肯定的判斷結(jié)果(是)，則控制流程進行到步驟S503以禁止ACC控制并允許PCS控制。步驟S503后接著進行步驟S504，以根據(jù)步驟S304中更新的PCS工作模式值MPCS的控制模式開始PCS控制工作。下面詳細描述該PCS控制工作。在完成步驟S504時，終止圖16所示ACC和PCS控制例程的一個執(zhí)行循環(huán)。
步驟S505后接著進行步驟S506，以判斷是否滿足開始ACC控制的預定條件。該條件可以是必須受到控制以開始自方車輛C0的普通ACC控制的條件。例如，當自方車輛C0的行駛速度Vco高于預定值VsACC時，同時ACC控制開關處于其接通狀態(tài)并且制動操作部件(制動踏板)不起作用時，滿足預定條件。如果在步驟506中獲得否定的判斷結(jié)果(否)，則不開始ACC控制，并終止本例程的一個執(zhí)行循環(huán)。如果在步驟506中獲得肯定的判斷結(jié)果(是)，則控制流程進行到步驟S507，以判斷自方車輛C0與第一前方車輛Cf的碰撞時間TsCf-C0是否等于在步驟S309中更新的ACC開始時間TsACC或比該時間短。如果在步驟S507中獲得否定的判斷結(jié)果(否)，則控制流程進行到步驟S509以開始自方車輛C0電子節(jié)氣門致動器34的恒定速度ACC工作，接著終止本例程的一個執(zhí)行循環(huán)。如果在步驟S507中獲得肯定的判斷結(jié)果(是)，則控制流程進行到步驟S508，以根據(jù)步驟S309中更新的ACC工作模式值MACC的控制模式開始工作裝置(34、38、44)的減速ACC工作，接著結(jié)束本例程的一個執(zhí)行循環(huán)。下面詳細描述工作裝置(32-56)的恒定速度ACC工作和減速ACC工作。
<ACC和PCS控制中工作裝置(32-56)的工作>
ACC和PCS控制本身在本領域中是公知的。根據(jù)本實施例的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)基本上設置成以本領域已知的方式實現(xiàn)ACC和PCS控制。因此，僅描述ACC和PCS控制中作為本發(fā)明特征的那些方面。
ACC控制大致分為恒定(速度)ACC控制工作和減速ACC控制工作。當自方車輛C0和第一前方車輛Cf的車輛之間的時間TaCf-C0比閾值TsACC(ACC開始時間)長時，執(zhí)行恒定速度ACC控制工作。在恒定速度ACC控制工作中，發(fā)動機裝置的電子節(jié)氣門致動器34受到控制，以使得自方車輛C0的行駛速度VC0保持為在預定范圍(如40-100km/h)內(nèi)由車輛駕駛員(操作者)選擇的ACC速度VACC。詳而言之，碰撞安全ECU 10根據(jù)選擇的ACC速度VACC和檢測的行駛速度VC0之差，計算自方車輛C0的目標加速度/減速度值，并將對應所計算加速度/減速度值的發(fā)動機控制信號應用于發(fā)動機裝置的發(fā)動機ECU 32，以使得發(fā)動機ECU 32根據(jù)發(fā)動機控制信號來控制電子節(jié)氣門致動器34，以控制發(fā)動機裝置的輸出。
當自方車輛C0與第一前方車輛Cf的車輛之間的時間TaCf-C0等于閾值時間TsACC(ACC開始時間)或比該時間短時，執(zhí)行減速ACC控制工作。在恒定速度ACC控制工作中，根據(jù)車輛之間的時間TaCf-C0和ACC開始時間TsACC之差、第一前方車輛Cf和自方車輛C0的相對速度VCf-C0，來控制自方車輛C0的電子節(jié)氣門致動器34、變速器致動器38和制動致動器44。詳而言之，碰撞安全ECU 10根據(jù)上述差值和相對速度VCf-C0，計算自方車輛C0的目標減速度值G*，并將對應于計算的目標減速度值G*的控制信號應用于發(fā)動機裝置的發(fā)動機ECU 32，變速器的變速器ECU 36和制動裝置的制動ECU 42，以使得ECU 32、36、42控制相應電子節(jié)氣門致動器34、變速器致動器38和制動致動器44，以便向自方車輛C0施加對應減速度值G*的制動力。更具體地，當目標減速度值G*小于預定第一上限時，僅控制電子節(jié)氣門致動器34以減小發(fā)動機裝置的輸出，而當目標減速度值G*大于第一上限時，還控制變速器致動器38以使變速器換低檔。當目標減速度值G*大于一比所述第一上限大的預定第二上限時，控制制動致動器44向一自方車輛C0施加制動。因此，以從依賴計算的自方車輛C0目標減速度值G*的三種方式中選擇的一種方式執(zhí)行減速ACC控制工作。
當在第一控制模式判斷例程的步驟S309中增加ACC開始時間TsACC時，在步驟S507使用的車輛之間的時間TaCf-C0的閾值TsACC相應增加，使得減速ACC控制工作的開始時刻因此提前，如上所述。在這種情況下，ACC工作模式值MACC(初置為“0”)也增加，并根據(jù)增加的ACC工作模式值MACC提高計算的目標減速度值G*。當工作模式值MACC增加至“1”時，所計算的目標減速度值G*乘以1.2。由于每個合適的工作裝置(發(fā)動機裝置、變速器和制動裝置)是根據(jù)目標減速度值G*而受到控制的，因此目標減速度值G*根據(jù)在步驟S309中改變的ACC控制模式而提高的結(jié)果是，變速器和制動裝置的開始時刻提前，因而提高了由變速器和制動裝置產(chǎn)生的制動力。例如，步驟S309中ACC開始時間和ACC工作模式值MACC遞增的結(jié)果是使目標減速度值G*增大，根據(jù)該目標減速度值G*的增大，使制動裝置的制動致動器44的液壓操作制動分泵(輪缸)中的液壓力增大，從而增加施加在自方車輛C0上的制動力。
在PCS控制中，使制動裝置作好工作準備，并例如控制安全帶裝置。在預期在自方車輛C0與第一前方物體Cf碰撞前由車輛駕駛員立即進行的制動操作件(制動踏板)的工作之前，就使制動裝置作好工作準備。更具體地說，當自方車輛C0和第一前方物體Cf的碰撞時間TbCf-C0等于或小于PCS開始時間TsPCS(閾值)時，如上所述，碰撞安全ECU 10向制動ECU 42應用控制信號，以便開始PCS控制工作。在此情況下，啟動作為制動致動器44一部分的液壓泵。當在步驟S3和S4中以至少第一和第二控制模式判斷例程之一使PCS開始時間TsPCS和PCS工作模式值MPCS增加時，液壓泵啟動或開始的時刻根據(jù)增加的PCS開始時間TsPCS提前，從而控制液壓泵，以便根據(jù)增加的PCS工作模式值MPCS提高制動分泵中的目標液壓力。因此，PCS開始時間TsPCS和PCS工作模式值MPCS中的增加將開始并控制液壓泵，以使制動裝置作好工作準備，以提高待施加至自方車輛C0的制動力。在PCS控制中，如同在減速ACC控制工作中，也可以控制發(fā)動機裝置和變速器以及制動裝置，以便對自方車輛C0進行突然的緊急制動，從而避免自方車輛與第一前方物體Cf碰撞。在PCS控制的該緊急制動應用中，待產(chǎn)生的制動力明顯大于普通減速ACC控制工作中的制動力。
安全帶裝置的安全帶致動器42具有預張緊合適安全帶的預張緊裝置。在PCS控制中，在自方車輛C0碰撞之前起動這些預張緊裝置。當滿足開始PCS控制的上述預定條件時，開始PCS控制工作，即碰撞安全ECU 10向安全帶ECU 50應用起動預張緊裝置的控制信號。當PCS開始時間TsPCS和PCS工作模式值MPCS增加時，起動預張緊裝置的時刻根據(jù)增加的PCS開始時間TsPCS提前，在安全帶ECU 50的控制下提供給預張緊裝置的預張緊值根據(jù)增加的PCS工作模式值MPCS增加。例如，當PCS工作模式值MPCS是0、1、2和3時，預張緊值MPCS分別是80N，100N，150N和200N。因此，通過PCS控制獲得的效果隨PCS工作模式值MPCS的增加而增加。
PCS控制工作一開始后就立即接通自方車輛C0的制動燈，以通知跟隨自方車輛C0的尾隨車輛自方車輛C0采取了制動，以避免尾隨車輛與自方車輛C0碰撞。還可將制動燈看作是在PCS控制中待控制的工作裝置。接通制動燈的時刻根據(jù)選擇的PCS控制模式改變，如通過增加PCS開始時間TsPCS而提前?？梢酝ㄟ^通信裝置70以及制動燈通知尾隨車輛自方車輛C0與前方車輛物體碰撞的可能性很大。此外，可以根據(jù)選擇的PCS控制模式對保護自方車輛C0中乘員的安全氣囊裝置和任何其它裝置進行控制，可以控制包括轉(zhuǎn)向致動器48的轉(zhuǎn)向裝置以避免自方車輛C0與前方物體碰撞。在這種情況下，轉(zhuǎn)向裝置的控制工作開始時刻和控制工作量可以根據(jù)選擇的PCS控制模式改變。
<碰撞安全ECU 10的功能要素>
將碰撞安全ECU 10設置成執(zhí)行上述圖6所示碰撞安全控制程序(圖7、12-14和16的例程)，包括該碰撞安全ECU 10的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)包括圖17所示方塊圖中示出的功能要素。參照圖17描述這些功能元件。碰撞安全車輛控制系統(tǒng)還包括物體信息獲取裝置100，該物體信息獲取裝置100包括雷達裝置14、基于圖像的信息獲取裝置20和通信裝置70。碰撞安全ECU 10包括用于接收由物體信息獲取裝置100發(fā)送的物體信息的物體信息獲取部分102；控制對象(物體)指定部分104；工作模式判斷部分106；和工作控制部分108。由物體信息獲取部分102獲得的物體信息由所述部分104、106和108使用。
將控制對象指定部分104設置成根據(jù)物體信息指定前方物體Cf、Cff為ACC和PCS控制的控制對象?？梢岳斫?，控制物體指定部分104由碰撞安全ECU 10分配給圖6中執(zhí)行步驟S1(圖7所示自方車道物體指定例程)和圖6中步驟S2(圖12所示ACC/PCS控制物體指定例程)的部分構(gòu)成?？刂莆矬w指定部分104包括用于執(zhí)行步驟S1的自方車道物體指定部分110和用于執(zhí)行步驟S2以指定第一和第二前方物體Cf、Cff的兩前方物體判斷部分112。詳而言之，自方車道物體指定部分110設置成執(zhí)行圖7所示步驟S106-S113，以根據(jù)寬度相關信息指定(各自至少部分位于自方車輛C0的自方車道OL寬度內(nèi)的)自方車道物體。這些步驟S106-S113被看作為一種基于寬度相關信息的控制。即，自方車道物體指定部分110包括由碰撞安全ECU 10中執(zhí)行步驟S106-S113的部分構(gòu)成的基于寬度相關信息的指定部分114。兩前方物體判斷部分112設置成從由自方車道物體指定部分110指定的自方車道物體中，選擇第一前方物體(車輛)Cf和在第一前方物體Cf緊前方行駛的第二前方物體(車輛)Cff，以使得在ACC和PCS控制下控制指定的物體Cf、Cff。
工作模式判斷部分106設置成根據(jù)由控制物體指定部分104和關于指定的控制物體Cf、Cff的信息，判斷在合適工作裝置的ACC和PCS控制中的控制模式。要明白，由碰撞安全ECU 10中執(zhí)行圖6所示步驟S3(圖13所示第一控制模式判斷例程)和步驟S4(圖14所示第二控制模式判斷例程)的部分構(gòu)成工作模式判斷部分106。工作模式判斷部分106包括用于執(zhí)行步驟S3的基于第二前方物體信息的判斷部分116以及用于執(zhí)行步驟S4的基于寬度相關信息的判斷部分118?；诘诙胺轿矬w信息的判斷部分116設置成根據(jù)呈第二前方物體Cff形式的非第一前方物體的狀態(tài)，判斷ACC和PCS控制模式。在這一方面，判斷部分116被看作是實現(xiàn)一種基于非第一前方物體信息的控制。詳而言之，基于第二前方物體信息的判斷部分116設置成根據(jù)至少作為(存在于第一前方車輛Cf前面的)非第一前方物體的第二前方車輛Cff的減速度值GCff、和第一前方車輛Cf相對于非第一前方物體Cff的到達時間TaCff-Cf和碰撞時間TbCff-Cf，判斷ACC和PCS控制模式?；趯挾认嚓P信息的判斷部分118設置成根據(jù)寬度相關信息，推測呈自方車輛C0相對于第一前方物體Cf的重疊百分比Lap(％)形式的重疊比率，并根據(jù)推測的重疊比率判斷PCS控制模式。可以理解，由基于寬度相關信息的判斷部分118執(zhí)行的步驟S4可被看作是一種基于寬度相關信息的控制。
工作控制部分108設置成根據(jù)涉及指定的控制物體或特定物體Cf、Cff的物體信息，以由工作模式判斷部分106判斷的控制模式，控制工作裝置120，如(上述的)發(fā)動機裝置、制動裝置和安全帶裝置。即，工作控制部分108設置成執(zhí)行圖6所示的步驟S5(圖16的ACC和PCS控制例程)。
碰撞安全ECU 10還包括存儲器部分122，該存儲器部分用于存儲由控制物體指定部分104、工作模式判斷部分106和工作控制部分108使用的各種控制參數(shù)、閾值和其它數(shù)據(jù)。存儲在存儲器部分122中的數(shù)據(jù)包括自方車輛C0的寬度WC0；到達時間TaCff-Cf和碰撞時間TbCff-Cf的閾值TaPCS、TaACC、TbPCS、TbACC；開始時間TsPCS、ACC開始時間TsACC、PCS工作模式值MPCS和ACC工作模式值MACC的開始值；開始時間TsPCS和TsACC的增量ΔTsPCS1-3和工作模式值MPCS和MACC的增量ΔMPCS1-3；以及重疊百分比Lap(％)的閾值Lap1和閾值Lap2。能夠使存儲在存儲器部分122中的這些控制參數(shù)、閾值等改變，以改變開始PCS和ACC控制的狀態(tài)和PCS、ACC控制模式。
權(quán)利要求
1.一種控制自方車輛的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，它包括物體信息獲取裝置，其可進行工作用以獲得關于存在于自方車輛(C0)前面的至少一個前方物體的每一個的信息，所述物體信息包括涉及每個前方物體相對于自方車輛的位置的信息；工作裝置，其可在自方車輛與所述至少一個前方物體中的一個發(fā)生碰撞的可能性高的情況下進行工作；以及碰撞安全控制裝置，其可根據(jù)由物體信息獲取裝置獲得的關于所述至少一個前方物體的物體信息進行工作而控制工作裝置，以及其中所述碰撞安全控制裝置可進行工作用以實現(xiàn)至少以下控制之一(a)在自方車輛與第一前方車輛發(fā)生碰撞的可能性高的情況下、根據(jù)由所述物體信息獲取裝置獲得的非第一前方物體信息進行的所述工作裝置的基于非第一前方物體信息的控制，其中第一前方車輛是所述至少一個前方物體之一并且存在于自方車輛的緊前方，所述非第一前方物體信息涉及至少一個非第一前方物體，每個非第一前方物體是所述至少一個前方物體之一并存在于第一前方車輛前面；以及(b)根據(jù)寬度相關信息進行的所述工作裝置的基于寬度相關信息的控制，所述寬度相關信息涉及至少一個特定物體的寬度和寬度方向位置的至少之一，所述至少一個特定物體選自所述至少一個前方物體。
2.如權(quán)利要求1所述的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，碰撞安全控制裝置可進行工作以實現(xiàn)至少所述基于非第一前方物體信息的控制。
3.如權(quán)利要求2所述的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，所述物體信息獲取裝置包括可進行工作用以檢測多個前方物體的物體信息獲取雷達裝置，所述多個前方物體存在于自方車輛前面并位于自方車輛所行駛的自方車道上，所述物體信息獲取雷達裝置可進行工作用以獲得關于所述至少一個前方物體的每一個的物體信息。
4.如權(quán)利要求3所述的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，所述物體信息獲取裝置的物體信息獲取雷達裝置是毫米波型雷達裝置。
5.如權(quán)利要求2-4中任一項所述的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，所述物體信息獲取裝置可進行工作用以獲得至少一個前方物體的每一個與自方車輛之間的距離、相對角度和相對速度之中的至少一個作為物體信息。
6.如權(quán)利要求2-5中任一項所述的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，所述物體信息獲取裝置獲得關于第一前方車輛的信息作為關于所述至少一個前方物體之一的物體信息，碰撞安全控制裝置可根據(jù)已由物體信息獲取裝置獲得的關于第一前方車輛的信息進行工作以控制工作裝置。
7.如權(quán)利要求2-6中任一項所述的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，碰撞安全控制裝置可進行工作用以推測第一前方車輛和所述至少一個非第一前方物體之間碰撞的可能性，并根據(jù)推測的第一前方車輛和至少一個非第一前方物體之間碰撞的可能性控制工作裝置。
8.如權(quán)利要求7所述的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，所述物體信息獲取裝置獲得關于在第一前方車輛緊前方的第二前方車輛的信息作為關于至少一個非第一前方物體的物體信息，碰撞安全控制裝置可進行工作用以推測第一和第二前方車輛之間碰撞的可能性，并根據(jù)推測的第一和第二前方車輛之間碰撞的可能性控制工作裝置。
9.如權(quán)利要求7或8所述的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，所述碰撞安全控制裝置可進行工作用以控制工作裝置的工作開始時刻，使得第一前方車輛和所述至少一個非第一前方物體之間碰撞的可能性較高時的開始時刻相對于其可能性較低時的開始時刻提前。
10.如權(quán)利要求7-9中任一項所述的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，所述碰撞安全控制裝置可進行工作用以控制工作裝置，以使得第一前方車輛和所述至少一個非第一前方物體之間碰撞的可能性較高時要由工作裝置的工作而獲得的效果相對于其可能性較低時獲得的效果增大。
11.如權(quán)利要求2-10中任一項所述的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，所述物體信息獲取裝置獲得關于存在于第一前方車輛緊前方的第二前方車輛的信息，作為關于至少一個非第一前方物體的物體信息，所述碰撞安全控制裝置可進行工作用以根據(jù)獲得的關于第二前方車輛的信息推測該第二前方車輛的減速度值，并根據(jù)推測的第二前方車輛的減速度值控制工作裝置。
12.如權(quán)利要求11所述的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，所述碰撞安全控制裝置可進行工作用以控制工作裝置的工作開始時刻，以使得推測的第二前方車輛的減速度值較高時的開始時刻相對于推測的減速度值較低時的開始時刻提前。
13.如權(quán)利要求11或12所述的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，所述碰撞安全控制裝置可進行工作用以控制工作裝置，以使得推測的第二前方車輛的減速度值較高時要由工作裝置工作獲得的效果相對于推測的減速度值較低時的效果增大。
14.如權(quán)利要求2-13中任一項所述的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，所述物體信息獲取裝置獲得關于第一前方車輛的信息，作為關于所述至少一個前方物體之一的物體信息，并且所述碰撞安全控制裝置可進行工作，用以根據(jù)由物體信息獲取裝置獲得的關于第一前方車輛的信息和關于所述至少一個非第一前方物體的所述非第一前方物體信息，來推測表示第一前方車輛和所述至少一個非第一前方物體之間關系的至少一個關系值，所述至少一個關系值選自第一前方車輛和至少一個非前方物體之一之間的距離、直到第一前方車輛到達所述一個非第一前方物體當前位置的時刻的時間以及直到第一前方車輛與所述一個非第一前方物體碰撞的時刻的時間，所述碰撞安全控制裝置根據(jù)該推測的至少一個關系值控制工作裝置。
15.如權(quán)利要求14所述的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，所述物體信息獲取裝置獲得關于在第一前方車輛緊前方的第二前方車輛的信息，作為關于所述一個非第一前方物體的物體信息，并且所述碰撞安全控制裝置可進行工作，用以根據(jù)由物體信息獲取裝置獲得的關于第一前方車輛的信息和關于第二前方車輛的信息，來推測第一和第二前方車輛之間的距離、直到第一前方車輛到達第二前方車輛的時刻的時間與直到第一前方車輛與第二前方車輛碰撞的時刻的時間中的至少一個，作為所述至少一個關系值，所述碰撞安全控制裝置根據(jù)推測的所述距離和時間中的至少一個控制工作裝置。
16.如權(quán)利要求14或15所述的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，所述碰撞安全控制裝置可進行工作用以控制工作裝置的工作開始時刻，以使得推測的至少一個關系值較小時的開始時刻相對于推測的至少一個關系值較大時的開始時刻提前。
17.如權(quán)利要求14-16中任一項所述的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，所述碰撞安全控制裝置可進行工作用以控制工作裝置，以使得推測的至少一個關系值較小時要由工作裝置工作所獲得的效果相對于推測的至少一個關系值較大時所獲得的效果增大。
18.如權(quán)利要求2-17中任一項所述的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，所述物體信息獲取裝置包括設置成用以獲得工作狀態(tài)信息的工作狀態(tài)信息獲取裝置，該工作作狀態(tài)信息表示作為至少一個前方物體之一的前方車輛的工作狀態(tài)，所述碰撞安全控制裝置可進行工作用以根據(jù)由工作狀態(tài)信息獲取裝置獲得的工作狀態(tài)信息來控制工作裝置。
19.如權(quán)利要求18所述的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，所述工作狀態(tài)信息獲取裝置包括可進行工作用于監(jiān)視前方車輛的前方車輛監(jiān)視攝像裝置，并可進行工作用以根據(jù)由前方車輛監(jiān)視攝像裝置獲得的圖像數(shù)據(jù)，獲得設置在前方車輛上的制動燈和危險燈中至少之一的每一個的工作狀態(tài)，作為工作狀態(tài)信息，所述碰撞安全控制裝置可進行工作用以根據(jù)獲得的制動燈和危險燈中至少之一的每一個的工作狀態(tài)控制工作裝置。
20.如權(quán)利要求18或19所述的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，所述工作狀態(tài)信息獲取裝置包括接收裝置，該接收裝置可進行工作用以接收通過無線電通訊傳送的工作狀態(tài)信息，所述碰撞安全控制裝置可進行工作用以根據(jù)由接收裝置接收的工作狀態(tài)信息控制工作裝置。
21.如權(quán)利要求1-20任一項所述的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，所述碰撞安全控制裝置可進行工作用以實現(xiàn)至少所述基于寬度相關信息的控制。
22.如權(quán)利要求21所述的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，所述物體信息獲取裝置包括寬度相關信息獲取裝置，該寬度相關信息獲取裝置可進行工作用以獲得涉及所述至少一個特定物體的寬度相關信息。
23.如權(quán)利要求22所述的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，所述寬度相關信息獲取裝置包括物體成像攝像裝置和圖像數(shù)據(jù)處理裝置，該成像攝像裝置可進行工作用以拍攝至少一個前方物體的每一個的圖像，該圖像數(shù)據(jù)處理裝置可進行工作用以處理代表由物體成像攝像裝置拍攝的圖像的圖像數(shù)據(jù)，從而獲得關于至少一個特定物體的每一個的寬度相關信息。
24.如權(quán)利要求22或23所述的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，除寬度相關信息獲取裝置外，所述物體信息獲取裝置還包括可進行工作用以檢測所述至少一個前方物體的物體檢測雷達裝置。
25.如權(quán)利要求24所述的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，所述物體檢測雷達裝置可進行工作用以獲得涉及至少一個前方物體的每一個的大致位置的信息，所述寬度相關信息獲取裝置可進行工作，用以根據(jù)涉及由物體檢測雷達裝置獲得的關于大致位置的信息，獲得關于至少一個特定物體的每一個的寬度相關信息。
26.如權(quán)利要求24或25所述的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，所述寬度相關信息獲取裝置從由物體檢測雷達裝置檢測的所述至少一個前方物體中選擇所述至少一個特定物體，并獲得關于該至少一個特定物體的每一個的寬度相關信息。
27.如權(quán)利要求21-26中任一項所述的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，所述碰撞安全控制裝置可進行工作，用以根據(jù)由寬度相關信息表示的至少一個特定物體的寬度方向中心位置來控制工作裝置。
28.如權(quán)利要求21-27中任一項所述的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，所述碰撞安全控制裝置可進行工作，用以根據(jù)由寬度相關信息表示的至少一個特定物體的每一個的寬度方向上的兩側(cè)的位置的至少一個來控制工作裝置。
29.如權(quán)利要求21-28中任一項所述的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，所述碰撞安全控制裝置可進行工作，用以根據(jù)至少一個特定物體的寬度相關信息，來推測自方車輛和至少一個特定物體的每一個的重疊比率，所述重疊比率是自方車輛的重疊寬度相對于其整體寬度的比率，這個比率是自方車輛與所述每個特定物體在所述重疊寬度上碰撞時所預期有的，所述碰撞安全控制裝置可進行工作用以根據(jù)推測的重疊比率控制工作裝置。
30.如權(quán)利要求29所述的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，所述碰撞安全控制裝置可進行工作用以控制工作裝置的工作開始時刻，以使得推測的重疊比率較高時的開始時刻相對于該可能性較低時的開始時刻提前。
31.如權(quán)利要求29或30所述的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，所述碰撞安全控制裝置可進行工作用以控制工作裝置，以使得推測的重疊比率較高時要由工作裝置的工作獲得的效果相對于推測的重疊比率較低時獲得的效果增大。
32.如權(quán)利要求21-31中任一項所述的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，所述碰撞安全控制裝置可進行工作，用以根據(jù)關于所述至少一個特定物體的寬度相關信息判斷至少一個特定物體的每一個是否位于自方車輛行駛的自方車道上，并根據(jù)所述判斷結(jié)果控制工作裝置。
33.如權(quán)利要求32所述的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，所述碰撞安全控制裝置可進行工作，用以在所述每個特定物體至少部分位于自方車道的寬度內(nèi)時，判斷至少一個特定物體的每一個位于自方車道上。
34.如權(quán)利要求21-33中任一項所述的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，所述物體信息獲取裝置可進行工作，用以獲得關于至少一個特定前方車輛的每一個的寬度相關信息，所述至少一個特定前方車輛的每一個是所述至少一個特定物體之一，并是存在于自方車輛前面的前方車輛，所述碰撞安全控制裝置可進行工作，用以根據(jù)關于至少一個特定前方車輛的每一個的寬度相關信息來控制工作裝置。
35.如權(quán)利要求1所述的碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，其特征在于，所述碰撞安全控制裝置可進行工作，用以實現(xiàn)所述基于非第一前方物體信息的控制和所述基于寬度相關信息的控制。
全文摘要
一種碰撞安全車輛控制系統(tǒng)，用于根據(jù)關于自方車輛前面至少一個前方物體的信息控制自方車輛的控制工作裝置，如車輛減速裝置和乘員保護裝置。該系統(tǒng)設置成實現(xiàn)基于非第一前方物體信息的控制和基于寬度相關信息的控制的至少之一。所述基于非第一前方物體信息的控制是在自方車輛與在其緊前方的第一前方車輛碰撞可能性高的情況下，根據(jù)由本系統(tǒng)本身檢測的非第一前方物體信息的工作裝置的控制。所述非第一前方物體信息涉及各自存在于第一前方車輛前面的至少一個非第一前方物體。所述基于寬度相關信息的控制是根據(jù)涉及選自該至少一個前方物體的每個特定物體的寬度和寬度方向位置的至少一個寬度相關信息的工作裝置的控制。
文檔編號G01S13/93GK1812901SQ20048001787
公開日2006年8月2日 申請日期2004年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月11日
發(fā)明者川崎智哉 申請人:豐田自動車株式會社