CN103569114B - 车辆的驱动力抑制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开车辆的驱动力抑制装置，其对于在前方或后方中的任意一侧上检测障碍物的车辆，无需追加新的传感器也能够在车辆起步时避免因驾驶员的误操作引起的事故或使事故伤害最小化。在没有前方障碍物和前侧方构造物时，即便有前侧方构造物，舵角绝对值小于预定值时，选择阈值模式E、舵角绝对值为预定值以上时，选择阈值模式D。在前方存在障碍物时，若前方向下的坡度小于设定值则选择阈值模式C，前方向下的坡度为设定值以上且至前方障碍物的距离大于设定值时选择阈值模式B，距前方障碍物的距离为设定值以下时选择阈值模式A。利用所选择的阈值模式判断油门踩踏速度是否为阈值以上，阈值以上时指示介入驱动力抑制的控制。

Description

车辆的驱动力抑制装置

技术领域

本发明涉及在车辆起步时抑制驱动力以防止发生因驾驶员的误操作而引起的事故的车辆的驱动力抑制装置。

背景技术

在汽车等车辆中，车辆起步时有时候会因驾驶员误踩踏油门踏板和制动踏板等的误操作而发生事故，因而从以往就提出各种针对驾驶员的误操作确保安全的技术。

例如，专利文献1公开了这样一种技术：特定出存在于起步设定方向的障碍物，在驾驶员的行为中，将作为朝向障碍物的误起步的前兆而预先设定的行为检测为误起步前兆行为，并且随着检测出误起步前兆行为而进行用于预防该误起步的误起步预防输出。

现有技术文献

专利文献1

日本专利第4697486号公报

在专利文献1中所公开的技术中，想要应对车辆的前进后退这两种情形时，需要在前后方分别搭载用于检测障碍物的传感器，且由于利用基于至障碍物的距离和相对速度而预先唯一地确定的配置文件来判断误操作，因此有可能将必要的操作判断为误操作，存在不必要地限制发动机输出或者不必要地增加制动力的可能性。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而提出的，其目的在于提供一种对于在前方或后方的任意一个方向上检测障碍物的车辆，无需增加新的传感器也能够避免车辆起步时因驾驶员的误操作而引起的事故或者使事故伤害最小化的车辆的驱动力抑制装置。

根据本发明的车辆的驱动力抑制装置具备：物体检测部，检测存在于本车辆的前方或后方的物体；变速位置检测部，检测变速机的变速位置；驱动力抑制判定部；基于通过所述物体检测部的物体的检测结果和通过所述变速位置检测部的变速位置的检测结果，判定是否抑制本车辆的驱动力；驱动力抑制部，通过调整制动器和发动机的输出中的至少一个而抑制本车辆的驱动力，在本车辆起步时，通过所述物体检测部没有检测到成为本车辆朝前方行驶的障碍的物体，且通过所述变速位置检测部检测到变速位置为后退位置时，或者通过所述物体检测部没有检测到成为本车辆朝后方行驶的障碍的物体，且通过所述变速位置检测检测到变速位置为前进位置时，所述驱动力抑制判定部判断为有必要抑制本车辆的驱动力而向所述驱动力抑制部输出抑制驱动力的指令，所述驱动力抑制部接收来自所述驱动力抑制判定部的指令而执行针对驾驶员的油门操作的发动机输出的限制和借助制动器产生制动力中的至少一个操作，由此抑制本车辆的驱动力。

根据本发明，对于仅在前方或后方中的任意一侧搭载检测障碍物的传感器的车辆，无需追加新的传感器也能够在车辆起步时避免因驾驶员的误操作引起的事故，或者可使事故伤害最小化。

附图说明

图1为驱动力抑制装置的整体构成图。

图2为表示前方监视车辆的起步时的状况的说明图。

图3为表示后方监视车辆的起步时的状况的说明图。

图4为表示判断抑制驱动力的阈值模式的说明图。

图5为表示在前方向下坡度路面上的起步状况的说明图。

图6为表示在前方向上坡度路面上的起步状况的说明图。

图7为表示在检测出障碍物时的起步状况的说明图。

图8为表示在检测出侧方构造物时的起步状况的说明图。

图9为驱动力抑制处理的流程图。

图10为表示车辆后退时的油门操作数据和阈值模式的说明图。

符号说明

1：驱动力抑制装置

2：外界识别传感器

3：挡位传感器

4：油门传感器

5：前后G传感器

6：舵角传感器

10：中央控制装置

11：物体检测部

12：变速位置检测部

13：起步状况识别部

14：驱动力抑制判定部

20：发动机控制器

30：制动器控制器

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。

图1所示的驱动力抑制装置1是一种搭载于汽车等的车辆而假定车辆起步时的驾驶员的误操作以抑制车辆的驱动力的装置，其能够将由驾驶员的误操作引起的事故伤害防范于未然而提高预防安全性。具体来讲，驱动力抑制装置1利用通信线连接搭载于车辆的多个控制器和传感器组而构成，在本实施方式中，由通过控制器局域网（CAN，ControllerArea Network）通信总线100连接于具备用于识别车外环境的外界识别传感器2的中央控制装置10的其他的传感器组、发动机控制器20、制动器控制器30等而构成。

中央控制装置10作为检测障碍物而向驾驶员发出警报或作出自动制动的动作的冲撞防止系统的一部分而构成，作为与抑制驱动力有关的功能而具备物体检测部11、变速位置检测部12、起步状况识别部13、驱动力抑制判定部14。驱动力抑制判定部14的判断结果作为对于作为驱动力抑制部的发动机控制器20以及制动器控制器30的控制指令而输出到CAN通信总线100，执行发动机输出的限制和借助自动制动产生制动力中的至少一个操作，据此抑制车辆的驱动力，一旦驾驶员做出错误的驾驶操作，也能够将事故发生防范于未然。

物体检测部11负责通过外界识别传感器2检测存在于本车辆的前方或后方的物体的功能，检测出成为行驶障碍的物体。作为外界识别传感器2可以使用检测车辆前方的物体的激光/雷达或摄像机、检测车辆后方的物体的摄像机或超声波传感器等。本驱动力抑制装置1的物体检测部11仅假定为对于存在于本车辆周围的物体，将本车辆的前方作为检测范围的前方监视装置和将本车辆的后方作为检测范围的后方监视装置中的任意一个，在本实施方式中，除了对成为行驶的障碍的物体的有无进行检测之外，还检测物体与本车辆的距离。

变速位置检测部12基于来自检测变速机的变速位置的挡位传感器3的信号，检查本车辆的起步时变速位置是前进位置还是后退位置，以识别是朝前方起步的状况还是朝后方起步的状况。

起步状况识别部13基于来自物体检测部11的信息、来自变速位置检测部12的信息以及来自搭载于车辆的各种传感器的信息，识别起步时本车辆所处的状况。作为获取发送至起步状况识别部13的信息的传感器有检测油门踏板的踩踏量的油门传感器4、检测车辆的前后加速度的前后G（加速度）传感器5、检测驾驶盘角度的舵角传感器6等，来自各个传感器的信息通过CAN通信总线100输入到起步状况识别部13。

作为通过起步状况识别部13识别的本车辆的起步时的状况，主要假设以下的（J1）～（J4）所示的状况。

（J1）油门踩踏量以及踩踏速度

基于来自油门传感器4的信号检测驾驶员踩踏的油门的踩踏量，同时由预定时间段的油门踩踏量的变化算出油门踩踏速度，由此识别基于驾驶员的油门操作的起步时的状况。如后面所述，此处的油门踩踏速度利用驱动力抑制判定部14而与所定的阈值进行比较，以判断是否抑制驱动力。

（J2）路面坡度

由借助前后G传感器5对应于本车辆的俯仰角而检测的重力加速度算出路面坡度，以识别是从停在前方向上的路面上的状态的起步，还是从停在前方向下的路面上的状态的起步。

（J3）本车辆侧方的连续的立体物的有无

基于由物体检测部11检测出的物体的信息，识别本车辆是否被放置在存在沿本车辆的侧方朝前方或后方延伸的护栏、路缘石等的连续的构造物的状况下。

（J4）驾驶盘角度以及行进路径

基于来自舵角传感器6的信号，识别车辆起步时的驾驶盘角度是否处于被操舵为预定值以上的状况，同时基于检测出的驾驶盘角度推测起步后本车辆可能行进的路径。该行进路径的推测尤其以存在沿本车辆的侧方朝前方或后方延伸的护栏、路缘石等的连续的构造物，且本车辆朝后方起步的状况为主进行推测。

驱动力抑制判定部14将基于来自物体检测部11的信息和来自变速位置检测部12的信息的判定条件作为基本条件，判断是否抑制本车辆的驱动力，当判断为抑制驱动力时，输出面向发动机控制器20的限制节气门开度的指令和面向制动器控制器30的提高制动器压力的指令这两个指令，或者输出其中一个指令，使本车辆的驱动力低于通常水平。尤其，在本实施方式中，对于基于来自物体检测部11以及变速位置检测部12的信息的判定条件，可以将基于来自起步状况识别部13的信息的条件增加为抑制驱动力的判定条件。

具体来讲，当物体检测部11是监视车辆前方而对成为行驶的障碍的物体进行检测的装置时，在本车辆起步时，将在本车辆前方没有检测到障碍物且借助变速位置检测部12检测到的变速位置为后退位置的情形作为条件，若满足该条件，则判断为抑制本车辆的驱动力。另外，当物体检测部11是监视车辆后方而对成为行驶的障碍的物体进行检测的装置时，在本车辆起步时，将在本车辆后方没有检测到障碍物且借助变速位置检测部12检测到的变速位置为前进位置的情形作为条件，若满足该条件，则判断为抑制本车辆的驱动力。

例如，如图2所示，当尽管在具有前方监视功能的本车辆CF的前方没有检测到（不存在）障碍物OB，也要朝后方起步时，或者如图3所示，当尽管在具有后方监视功能的本车辆CR的后方没有检测到（不存在）障碍物OB，也要朝后方起步时，使驱动力低于通常水平，据此一旦驾驶员做出误操作而发生误起步时，也能够避免事故发生或者使事故伤害最小化。

此时，为了更加可靠地避免不必要地降低驱动力，针对前述的没有检测到障碍物时的判定条件，优选为进一步增加基于来自起步状况识别部13的信息的油门踩踏速度的条件。该油门踩踏速度的条件为用于判断是否为因驾驶员的油门操作为误操作而引起的急踩踏的条件，成为在前述的没有检测到障碍物时的判定条件上所附加的与（AND）条件，但不限于此，如以下所说明，也可以作为在检测到障碍物时的判定条件上所附加的与（AND）条件而使用。

具体来讲，在前述的没有检测到障碍物时的抑制驱动力的判定条件，或者检测到障碍物时的抑制驱动力的判定条件成立时，将依赖于驾驶员的操作的油门踩踏速度与根据油门踩踏量而进行模式化的阈值进行比较。然后，当由驾驶员操作的油门踩踏速度为阈值以上时，判断为抑制驱动力。

对于该油门踩踏速度的阈值模式而言，例如如图4所示，被设定为当踩踏量变大时阈值变小的模式。在图4所示的阈值模式的例中，油门踩踏量变为第一踩踏量AC1（例如，60%）为止，将预定的第一踩踏速度Vh1作为阈值，从大于第一踩踏量AC1的第二踩踏量AC2（例如，80%）至变成踏尽为止，将低于第一踩踏速度Vh1的预定的第二踩踏速度Vh2作为阈值。而且，在第一踩踏量AC1和第二踩踏量AC2之间，将从第一踩踏速度Vh1朝第二踩踏速度Vh2直线减小的踩踏速度作为阈值。其中，油门踩踏速度具有将踩踏侧作为“+”且将回位侧作为“-”的正负符号。

尤其，对于该阈值模式而言，基于由起步状况识别部13识别到的障碍物、路面坡度、侧方构造物（驾驶盘角度），从如图4中例示的多个阈值模式A、B、C、D、E中适应性地进行选择。即，基于起步时的状况，通过使判断油门急踩踏的阈值设计为可以发生变更，据此不会将驾驶员根据状况出于必要性而进行的油门急踩踏操作判断为驾驶员的误操作，从而可以避免借助车辆控制系统进行的驱动力抑制的误介入。

对于图4中例示的阈值模式A～E，例如如以下的（1）～（5）所示，对应于障碍物的有无、路面坡度的大小、侧方构造物的有无的状况而设定，阈值的大小变为A＞B＞C＞D＞E的关系。

对应于（1）、（2）的阈值模式A、B的状况为这样一种状况：对于仅具有前方监视的功能的车辆而言，如图5（a）所示，在本车辆CF的前方检测到墙壁等的障碍物OB，并且如图5（b）所示，如果本车辆CF在前方向下的路面上朝前方滑行，则会有与障碍物发生冲撞的危险性。在这样的状况下，为了使本车辆CF在前方向下的坡度路面上后退攀升，以防止本车辆CF因重力朝前方下滑而导致与障碍物OB发生碰撞，需要快速且重重地踩下油门。

对于没有前方监视功能而仅有后方监视功能的车辆而言也相同，如图6（a）所示，在本车辆CR的后方检测到墙壁等的障碍物OB，并且如图6（b）所示，在本车辆CR位于前方向上的路面上的情形下，本车辆CR在前方向上的坡度路面上朝前方起步时，若朝后方滑行，则会有与障碍物发生冲撞的危险性。为此，为了防止与后方的障碍物发生冲撞，相同地，需要快速且重重地踩下油门。

因此，在这样的状况下，将油门急踩踏的判定阈值设定得较大，以使抑制驱动力的判定灵敏度设定得迟缓，据此避免因误判断而导致的不必要的驱动力的抑制。此时，与本车前方（后方）的障碍物之间的距离越近，且前方向下（前方向上）的坡度越急，则将判断为油门急踩踏的阈值设定得越大（迟钝），据此能够更加恰当地防止误介入。在（1）和（2）中，将本车辆与障碍物之间的距离更小且前方向下（前方向上）的坡度也更急的（1）的阈值模式A设置为阈值整体上大于（2）的阈值模式B的模式。

接着，对于对应于（3）的阈值模式C的状况而言，若以前方监视的情形进行说明，则如图7所示，该状况为在本车辆CF的前方检测到墙壁等的障碍物OB，然而路面却平坦的状况。在这样的状况下，可供选择的只有朝后方起步，然而在后方也有可能存在障碍物，因此利用阈值相比阈值模式B稍低的模式来抑制因突然的油门操作而发生的起步。对于利用仅对后方进行监视的功能检测到本车辆的后方有障碍物的情形而言也相同，在路面平坦且朝前方起步时，借助阈值模式C来抑制因突然的油门操作而发生的起步，据此可以将因驾驶员的疏忽而引发的事故防范于未然。

其中，对于该（3）的状况而言，也可以设置为与本车前方（后方）的障碍物之间的距离越小，则使油门急踩踏的判定阈值相对越高。

而且，对于对应于（4）的阈值模式D的情况而言，若以前方监视的情形进行说明，则如图8所示，该状况为检测到沿着本车辆CF的前面侧方连续的构造物ST的状况。这样的侧方构造物大多数情形为如图护栏或路缘石等那样直接延伸至本车辆的侧后方，因此如果以将驾驶盘操舵成预定以上的驾驶盘角度的状态下进行后退，则如图8（a）所示，本车辆CF的后部有可能接触到构造物ST，或如图8（b）所示，本车辆CF的侧部有可能接触到构造物ST。

对于通过仅对后方进行监视的功能检测到沿着本车辆的后侧方连续的构造物的情形而言也相同。此时，在驾驶盘被操舵为预定以上的驾驶盘角度的状态下，驾驶员没有发现而朝前方起步时，本车辆的前侧部有可能接触到构造物。

因此，当驾驶盘角度（绝对值）为预定的驾驶盘角度以上时，将油门急踩踏的判定阈值设定得较低（灵敏），据此可发挥积极地避免事故的效果。此时的预定的驾驶盘角度是，基于来自舵角传感器6的信号推测起步之后本车辆可能行驶的路径，并从其推测结果判断为若按照当前的驾驶盘角度行驶则会接触到侧方的构造物的值。

而且，对应于（5）的阈值模式E的状况是，针对前面进行说明的图2、图3的状况增加油门踩踏速度的条件的状况。即，尽管在具有前方监视功能的本车辆的前方没有检测到障碍物也要朝后方起步时（参照图2），或者，尽管在具有后方监视功能的本车辆的后方没有检测到障碍物也要朝前方起步时（参照图3），并不立即降低驱动力，而且，检查驾驶员的油门操作的状态。而后，当驾驶员的油门踩踏速度超过阈值模式E时，开始降低驱动力。

相比于阈值模式A～D，对应于这样的状况的阈值模式E是油门急踩踏的判定阈值最小的模式，可以同时实现避免因驾驶员的误操作引起的事故伤害和避免不必要地抑制驱动力。

以上的关于抑制驱动力的功能具体地由图9的前方监视的驱动力抑制处理所代表的程序处理来实现。下面，对于该驱动力抑制处理，以图9的前方监视的驱动力抑制处理为代表进行说明。

图9的驱动力抑制处理在检测到用于使本车辆起步的发动机启动且变速位置换挡为R挡时被启动。当该处理启动时，首先，在最初的步骤S1中，检查前方的设定距离（例如，5m）内是否存在（检测到）障碍物。

其结果，在步骤S1中，当前方不存在障碍物时，进一步，在步骤S2检查前侧方是否有构造物。当前侧方没有构造物时，从步骤S2进入步骤S4而选择阈值模式E，而当前侧方有构造物时，从步骤S2进入步骤S3而检查舵角的绝对值是否为预定值（例如，360度）以上。然后，当舵角绝对值小于预定值时，在步骤S4中选择阈值模式E，而当舵角绝对值为预定值以上时，在步骤S5中选择阈值模式D。

另外，在步骤S1中，前方有障碍物存在时，从步骤S1进入步骤S6，检查路面坡度是否为前方向下的设定值以上（例如，8%以上）的坡度。然后，当前方向下的坡度小于设定值时，在步骤S7中选择阈值模式C，而当前方向下的坡度为预定值以上时，在步骤S8中，进一步地检查至前方障碍物的距离是否为近距离的设定值（例如，1m）以下。当至前方障碍物的距离大于近距离的设定值时，从步骤S8进入步骤S9而选择阈值模式B，而当至前方障碍物的距离为近距离的设定值以下时，从步骤S8进入步骤S10而选择阈值模式A。

在步骤S4、S5、S7、S9、S10的任意一个步骤中选择出阈值模式之后，进入步骤S11，利用所选择的阈值模式，判断驾驶员的油门操作数据（油门踩踏速度）是否进入到阈值以上的急踩踏判定区域。

然后，当驾驶员的油门操作数据进入到急踩踏判定区域时，判断为因误踩踏踏板而引起的误操作而进入步骤S12，发送由发动机控制器20、制动器控制器30执行的驱动力抑制的指令。该驱动力的抑制只限于在步骤S13中的判定为油门踩踏持续时执行，当油门踩踏被解除时，进入步骤S14。

另外，在步骤S11中，驾驶员的油门操作数据没有进入急踩踏判定区域时，以与通常的车辆相同的节气门开度来执行，而不执行控制介入。然后，在步骤S14中检查是否R挡被解除而转变为通常的行驶，当R挡没有被解除时，返回到步骤S1而继续执行以上的处理。

图10示出在前方向下的倾斜路面且前方有障碍物的状况下车辆后退时，驾驶员没有误踩踏油门踏板而进行操作的数据。在该前方向下的倾斜路面上的本车辆前方有障碍物，且后退攀升时不许下滑的状况下，即便不是踩踏错误，出于必要而存在油门踩踏量、踩踏速度同时变大的情况，如该图中S1、S2、S3中所示，本车辆与前方障碍物之间的距离越近，油门踩踏量、踩踏速度越会同时变大。

在这样的状况下，不应该误识别为油门的踩踏错误而进行发动机输出限制或制动机控制。因此，从阈值模式A～E中，如上述的那样，通过根据路面坡度和与前方障碍物之间的距离而选择最适合的阈值模式来使用，由此可以避免误判断为踩踏错误，从而可防止不必要地抑制驱动力。

在此，针对以上的前方监视的驱动力抑制处理而言，后方监视的驱动力抑制处理变成这样一种处理：在检测到用于使本车辆起步的发动机启动且变速位置换挡为D挡时被启动，并执行至转变为通常的行驶为止。该后方监视的驱动力抑制处理基本上也与前方监视的驱动力抑制处理相同，其将“前方”作为“后方”而对障碍物、侧方构造物进行相同的处理。

即，对于前方监视的步骤S1中的前方障碍物、步骤S2中的前侧方构造物、步骤S6中的前方向下的坡度、步骤S8中的至前方障碍物的距离，在后方监视的驱动力抑制处理中，分别作为后方障碍物、后侧方构造物、前方向上的坡度、至后方障碍物的距离而处理。

如此，在本实施方式中，本车辆起步时，当在前方没有检测到障碍物，且检测到变速位置为后退位置时，或者在后方没有检测到障碍物，且检测到变速位置为前进位置时，使驱动力低于通常情况，据此即使驾驶员误操作而发生误起步，也能够避免事故的发生或使事故伤害最小化。况且，使用已经装备的用于避免冲撞的传感器进行判断，因此无需追加新的传感器，从而可以简便且低成本地有效抑制驱动力。

而且，除了将油门的踩踏状态作为抑制驱动力的判定条件之外，根据起步时的状况而变更阈值，据此不会将驾驶员根据状况出于必要性而进行的油门踩踏操作错误地判断为误操作，从而可以同时实现避免因驾驶员的误操作引起的事故伤害和避免不必要地抑制驱动力。

Claims (6)

1.一种车辆的驱动力抑制装置，其特征在于具备：

物体检测部，检测存在于本车辆的前方或后方的物体中的任一个；

变速位置检测部，检测变速机的变速位置；

驱动力抑制判定部；基于通过所述物体检测部的物体的检测结果和通过所述变速位置检测部的变速位置的检测结果，判定是否抑制本车辆的驱动力；

驱动力抑制部，通过调整制动器和发动机的输出中的至少一个而抑制本车辆的驱动力，

在本车辆起步时，所述物体检测部是检测存在于本车辆前方的物体的装置，通过所述物体检测部没有检测到成为本车辆朝前方行驶的障碍的物体，且通过所述变速位置检测部检测到变速位置为后退位置时，或者所述物体检测部是检测存在于本车辆后方的物体的装置，通过所述物体检测部没有检测到成为本车辆朝后方行驶的障碍的物体，且通过所述变速位置检测检测到变速位置为前进位置时，所述驱动力抑制判定部判断为有必要抑制本车辆的驱动力而向所述驱动力抑制部输出抑制驱动力的指令，

所述驱动力抑制部接收来自所述驱动力抑制判定部的指令而执行针对驾驶员的油门操作的发动机输出的限制和借助制动器产生制动力中的至少一个操作，由此抑制本车辆的驱动力。

2.如权利要求1所述的车辆的驱动力抑制装置，其特征在于，所述驱动力抑制判定部将依赖于驾驶员的油门踩踏速度达到对应于油门踩踏量而进行模式化的阈值以上的条件增加为抑制驱动力的判定条件。

3.如权利要求2所述的车辆的驱动力抑制装置，其特征在于，在本车辆起步时检测到成为本车辆朝前方行驶的障碍的物体，且变速位置为后退位置，本车辆位于前方向下的路面上时，前方向下的坡度越大，则所述驱动力抑制判定部将所述阈值设定为越高的值，由此判断是否抑制驱动力。

4.如权利要求2所述的车辆的驱动力抑制装置，其特征在于，在本车辆起步时检测到成为本车辆朝后方行驶的障碍的物体，且变速位置为前进位置，本车辆位于前方向上的路面上时，前方向上的坡度越大，则所述驱动力抑制判定部将所述阈值设定为越高的值，由此判断是否抑制驱动力。

5.如权利要求3或4中任意一项所述的车辆的驱动力抑制装置，其特征在于，本车辆与所述物体之间的距离越近，则将所述阈值设定为越高的值，由此判断是否抑制驱动力。

6.如权利要求2所述的车辆的驱动力抑制装置，其特征在于，检测到沿着本车辆的侧方而朝前方或后方延伸的构造物时，在驾驶盘角度为预定值以上的状态下，相比驾驶盘角度小于所述预定值的状态，将所述阈值设定得低，由此判断是否抑制驱动力。