车辆操作状态确定系统、驾驶辅助系统和操作状态确定方法.pdf

摘要
申请专利号：	CN201180047372.4	申请日：	2011.09.29
公开号：	CN103140408A	公开日：	2013.06.05
当前法律状态：	授权	有效性：	有权
法律详情：	授权\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):B62D 15/02申请日:20110929\|\|\|公开
IPC分类号：	B62D15/02; B62D1/28; B60W50/08(2012.01)I	主分类号：	B62D15/02
申请人：	丰田自动车株式会社
发明人：	吉浜勇树
地址：	日本爱知县丰田市
优先权：	2010.10.01 JP 2010-224159
专利代理机构：	中原信达知识产权代理有限责任公司 11219	代理人：	韩峰;孙志湧
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内容摘要

一种车辆操作状态确定系统，在车轮的转弯角度或者转向轮的转向角度变化时，在施加于转向设备的转向扭矩达到峰值之后的所述转向扭矩的量值被保持为等于或者大于阈值（Tb）的时间等于或者长于基准时间（tbase）的时间周期的条件下，所述车辆操作状态确定系统确定车轮的转弯角度或者转向轮的转向角度是由于驾驶员的意图而变化。

权利要求书

权利要求书一种车辆操作状态确定系统，其特征在于，
当车轮的转弯角度或者转向轮的转向角度变化时，基于在施加于转向设备的转向扭矩或者与所述转向扭矩相关的物理量达到峰值之后所测量的所述转向扭矩的量值或者所述物理量的量值，来确定所述车轮的转弯角度或者所述转向轮的转向角度是否是由于驾驶员的意图而变化。
根据权利要求1的车辆操作状态确定系统，其中，
使用在所述转向扭矩或者所述物理量达到峰值之后所测量的所述转向扭矩或者所述物理量的量值的变化，来确定所述车轮的转弯角度或者所述转向轮的转向角度是否是由于驾驶员的意图而变化。
根据权利要求2的车辆操作状态确定系统，进一步包括：
检测装置，其用于当所述车轮的转弯角度或者所述转向轮的转向角度变化时，检测所述转向扭矩或者所述物理量；
测量装置，其用于测量在由所述检测装置所检测的所述转向扭矩或者所述物理量的量值达到所述峰值之后所述转向扭矩或者所述物理量的量值保持为等于或者大于阈值时的时间长度；和
确定装置，其用于当由所述测量装置所测量的所述时间长度等于或者长于基准时间时，确定所述车轮的转弯角度或者所述转向轮的转向角度是由于驾驶员的意图而变化。
根据权利要求3的车辆操作状态确定系统，其中，
当由所述检测装置所检测的所述转向扭矩或者所述物理量的量值的峰值等于或者大于比所述阈值更大的基准峰值、并且由所述测量装置所测量的所述时间长度等于或者长于所述基准时间时，所述确定装置确定所述车轮的转弯角度或者所述转向轮的转向角度是由于驾驶员的意图而变化。
一种车辆驾驶辅助系统，其特征在于，
当车轮的转弯角度或者转向轮的转向角度变化时，基于在施加于转向设备的转向扭矩或者与所述转向扭矩相关的物理量达到峰值之后所测量的所述转向扭矩的量值或者所述物理量的量值，来限制驾驶辅助处理的执行。
根据权利要求5的车辆驾驶辅助系统，其中，
使用在所述转向扭矩或者所述物理量达到峰值之后所测量的所述转向扭矩或者所述物理量的量值的变化，来限制所述驾驶辅助处理的执行。
根据权利要求6的车辆驾驶辅助系统，进一步包括：
检测装置，其用于检测所述转向扭矩或者所述物理量；
测量装置，其用于测量在由所述检测装置所检测的所述转向扭矩或者所述物理量的量值达到峰值之后所述转向扭矩或者所述物理量的量值保持为等于或者大于阈值时的时间长度；和
限制装置，其用于当由所述测量装置所测量的所述时间长度等于或者长于基准时间时，来限制所述驾驶辅助处理的执行。
一种确定车辆的操作状态的方法，包括：
当由驾驶员操作的操作设备的操作量变化时，基于在施加于所述操作设备的转向扭矩或者与所述转向扭矩相关联的物理量达到峰值之后所测量的所述转向扭矩的量值或者所述物理量的量值，来确定所述操作量是否是由于驾驶员的意图而变化。

说明书

说明书车辆操作状态确定系统、驾驶辅助系统和操作状态确定方法
技术领域
本发明涉及一种用于确定与车辆驾驶员所执行的操作相关的操作状态的操作状态确定系统、操作状态确定方法以及驾驶辅助系统。
背景技术
已经提出了在驾驶操作中对驾驶员进行辅助以便提升诸如汽车之类的车辆的安全的技术。例如，通知驾驶员存在障碍物或者车辆从行驶路线偏离的系统，以及在绕开或者避开障碍物的操作或者使得车辆返回路线的操作中对驾驶员进行辅助的系统是已知的。
所期望的是，如以上所描述的系统并不响应于驾驶员的有意操作所导致的车辆行为而执行。例如，在日本专利申请公开号2006‑515545（JP‑A‑2006‑515545）中，提出了在转向角度超出阈值或者加速器踏板操作量（加速器踏板行程）超出阈值时确定车道改变是由驾驶员的意图所进行，并且限制驾驶辅助系统的操作。
与此同时，转向角度在车轮的转弯角度由于诸如道路表面形状和车辆主体振动之类的干扰而变化时有所改变。而且，当车辆的行驶速度高时，转向角度即时在驾驶员有意进行车道改变时也会很小。因此，驾驶员的有意驾驶操作可能并不会被正确确定。
发明内容
本发明提供了一种更加正确地确定驾驶员的有意驾驶操作的车辆操作状态确定系统、驾驶辅助系统和操作状态确定方法。
为了提供如以上所描述的系统或者方法，发明人将注意力放在作为驾驶员有意操作转向设备的情况下的特殊现象的转向保持操作。
更具体地，作为努力实验和研究的结果，发明人发现当驾驶员有意操作转向设备时，即使在施加于转向设备的扭矩（转向扭矩）达到峰值之后仍然相对转向反作用力施加有扭矩（其被称作“转向保持扭矩”）。
根据本发明第一方面的车辆操作状态确定系统被配置为当车轮的转弯角度或者转向轮的转向角度变化时，基于在施加于转向设备的转向扭矩或者与转向扭矩相关的物理量达到峰值之后所测量的该转向扭矩的量值或者该物理量的量值来确定车轮的转弯角度或者转向轮的转向角度是否是由于驾驶员的意图而变化。根据本发明的该方面，能够更加正确地确定驾驶员是否有意对转向设备进行操作。
在根据本发明以上方面的车辆操作状态确定系统中，可以使用在施加于转向设备的转向扭矩或者与转向扭矩相关的物理量达到峰值之后所测量的该转向扭矩或者该物理量的量值变化来确定车轮的转弯角度或者转向轮的转向角度是否由于驾驶员的意图而变化。也就是说，根据是否施加转向保持扭矩，转向扭矩或者物理量的量值在其达到峰值之后以不同方式发生变化。因此，能够使用转向扭矩或者物理量在其达到峰值之后的量值变化来确定驾驶员是否有意对转向设备进行操作。
根据本发明以上方面的车辆操作状态确定系统可以包括检测装置，其用于在车轮的转弯角度或者转向轮的转向角度变化时检测施加于转向设备的转向扭矩或者与转向扭矩相关联的物理量；测量装置，其用于测量在由检测装置所检测的转向扭矩或者物理量的量值达到峰值之后该转向扭矩或者物理量的量值保持等于或者大于阈值的时间长度；和确定装置，其用于在由测量装置所测量的时间长度等于或者长于基准时间时确定车轮的转弯角度或者转向轮的转向角度是由于驾驶员的意图而变化。
这里所提到的“阈值”被设置为大于处于低度清醒或者低度意识条件下的驾驶员所能够对转向设备施加的最大扭矩的值。而且，“基准时间”被设置为长于处于低度清醒或者低度意识条件下的驾驶员所能够对转向设备施加的最大扭矩所能够保持的时间的最大值（能够保持向转向设备施加最大扭矩的时间）的时间长度。这些“阈值”和“基准时间”可以事先使用实验等通过自适应过程而获得。
利用如以上所描述的配置，当车轮的转弯角度或者转向轮的转向角度有所改变而并不依赖于或者涉及用户的有意操作时，可能避免错误确定车轮的转弯角度或者转向轮的转向角度是由于驾驶员的有意转向而变化的情形。
而且，在根据本发明以上方面的车辆操作状态确定系统中，当由检测装置所检测的转向扭矩或者物理量的量值的峰值等于或者大于大于阈值的基准峰值，并且由测量装置所测量的时间长度等于或者大于基准时间时，确定装置可以确定车轮的转弯角度或者转向轮的转向角度由于驾驶员的意图而发生变化。
这里所提到的“基准峰值”被设置为大于高度清醒的驾驶员（其意识劣化程度低）能够对转向设备所施加以便保持车辆直线行驶的扭矩的最大值，并且大于低度清醒的驾驶员（其意识劣化程度高）能够对转向设备所施加的扭矩的最大值的值。
利用以上所描述的配置，当车轮的转弯角度或者转向轮的转向角度变化而并不依赖于或者涉及驾驶员的有意操作时，有可能更为可靠地避免错误确定车轮的转弯角度或者转向轮的转向角度由于驾驶员的有意转向而变化的情形。
在本发明的以上方面中，例如，与施加于转向设备的扭矩（转向扭矩）相关联的物理量可以从转向设备的转向量、转向角度传感器的输出信号（转向角度）、偏航率传感器的输出信号（应用于车辆的偏航率）中进行选择。
根据本发明第二方面的确定车辆的操作状态的方法包括步骤：当由驾驶员操作的操作设备的操作量变化时，基于在施加于操作设备的转向扭矩或者与转向扭矩相关联的物理量达到峰值之后所测量的该转向扭矩的量值或者该物理量的量值来确定该操作量是否是由于驾驶员的意图而变化。
这里所提到的“操作设备”并不局限于转向设备，而可以是能够相对操作设备的操作产生反作用力的任意设备。例如，操作设备可以是加速器踏板，响应于下压加速器踏板的操作而对所述加速器踏板施加以返回弹簧的反作用力。
根据本发明第三方面的车辆驾驶辅助系统当车轮的转弯角度或者转向轮的转向角度变化时，基于在施加于转向设备的转向扭矩或者与转向扭矩相关的物理量达到峰值之后所测量的该转向扭矩的量值或者该物理量的量值而限制驾驶辅助处理的执行。
这里所提到的“驾驶辅助处理”例如可以是通知驾驶员存在障碍物或者车辆从路线偏离的处理，在绕开或者避开障碍物或者使得车辆返回路线所需的操作中对驾驶员进行辅助的处理，等等。
根据本发明的以上方面，能够在车辆由于驾驶员的有意操作而从路线偏离或者接近路线边界时限制驾驶辅助处理的执行。这里所提到的“限制”包括禁止通知驾驶员存在障碍物或者车辆从路线偏离的处理以及在绕开或者避开障碍物或者使得车辆返回路线所需的操作中对驾驶员进行辅助的处理二者，以及仅禁止通知驾驶员存在障碍物或者车辆从路线偏离的处理以及在绕开或者避开障碍物或者使得车辆返回路线所需的操作中对驾驶员进行辅助的处理之一。
在根据本发明以上方面的车辆驾驶辅助系统中，可以使用在施加于转向设备的转向扭矩或者与转向扭矩相关的物理量达到峰值之后所测量的该转向扭矩或者物理量的量值变化来限制驾驶辅助处理的执行。
根据本发明以上方面的车辆驾驶辅助系统可以包括检测装置，其用于当车轮的转弯角度或者转向轮的转向角度变化时检测施加于转向设备的转向扭矩或者与转向扭矩相关联的物理量；测量装置，其用于测量在由检测装置所检测的转向扭矩或者物理量的量值达到峰值之后该转向扭矩或者物理量的量值保持等于或者大于阈值的时间长度；和限制装置，其用于在由测量装置所测量的时间长度等于或者长于基准时间时限制驾驶辅助处理的执行。
这里所提到的“阈值”和“基准时间”以与如以上所描述的由车辆操作状态确定系统设置的“阈值”和“基准时间”相同的方式进行设置。
利用本发明以上方面的配置，当车轮的转弯角度或者转向轮的转向角度变化而并不依赖于或者涉及驾驶员的有意操作时，可能更为可靠地避免驾驶辅助处理的执行被限制的情形。
利用根据本发明以上方面的车辆驾驶辅助系统，能够更加正确地确定驾驶员所执行的有意驾驶操作。
而且，根据本发明以上方面的车辆驾驶辅助系统能够在驾驶员有意执行驾驶操作时限制驾驶辅助处理的执行。
附图说明
以下将参考附图对本发明示例性实施例的特征、优势以及技术和工业重要性进行描述，其中相同附图标记表示相同要素，其中：
图1是图示作为本发明第一实施例的车辆驾驶辅助系统的配置（功能单元）的框图；
图2是涉及本发明第一实施例的示出在驾驶员有意执行转向操作时所测量的转向扭矩变化的一个示例的视图；
图3是图示根据本发明第一实施例的驾驶员意图确定例程的流程图；
图4是图示根据本发明第二实施例的在确定是否要限制驾驶辅助处理的执行时所执行的例程的流程图。
具体实施方式
将参考附图对本发明的一些实施例进行描述。在下文中，将对确定车辆的行驶路线和障碍物并且执行用于防止车辆从所确定路线偏离或者与障碍物相撞的驾驶辅助处理的驾驶辅助系统进行描述。这里所提到的“驾驶辅助处理”在车辆能够绕开或者避开障碍物时执行，并且比在车辆和障碍物之间的碰撞无法避免时所执行的碰撞损伤缓解处理更早地执行。所要理解的是，以下将要描述的系统配置阐明了本发明的一个实施例，而本发明并不局限于如下文所描述的配置。
首先，将参考图1至图3对本发明的第一实施例进行描述。图1是图示对其应用本发明的车辆驾驶辅助系统的配置（功能单元）的框图。如图1所示，车辆上安装有用于驾驶辅助的控制单元（ECU）1。
ECU1是包括CPU、ROM、RAM、备用RAM和I/O接口的电子控制单元。诸如雷达设备2、用于对车辆之外或者外部进行拍摄的车辆外部相机3、用于对驾驶员进行拍摄的驾驶员相机4、偏航率传感器5、车轮速度传感器6、制动传感器7、加速行程传感器8、转弯信号开关9、转向角度传感器10和转向扭矩传感器11之类的各种传感器电连接至ECU1，并且ECU1接收这些传感器的输出信号。
雷达设备2例如安装在车辆前侧，并且可操作以向车辆前方传送毫米波并且接收位于车辆之外的物体所反射的无线电波（反射波），由此生成与该物体相对于车辆的位置相关的信息（例如，坐标信息）。车辆外部相机3例如在该相机能够在视场中捕捉到车辆前方的位置处而被置于车厢之内，并且能够生成车辆前方的图像。驾驶员相机4例如在该相机能够在视场中捕捉到驾驶员的位置处而被置于车厢之内，并且能够生成驾驶员的图像。偏航率传感器5例如安装于车辆主体上，并且生成与车辆的偏航率相关的电信号。车轮速度传感器6安装在车辆的车轮上，并且生成与车辆的行驶速度相关的电信号。
例如，制动传感器7安装在车厢内的制动踏板上，并且生成与施加于制动踏板的操作扭矩（踏板压力）相关的电信号。加速行程传感器8安装在车厢内的加速器踏板上，并且生成与施加于加速器踏板的操作扭矩（踏板压力）相关的电信号。转弯信号开关9安装在车厢内的转弯信号手柄上，并且生成与操作转弯信号手柄时由转弯信号（方向指示器）所指示的方向相关的电信号。转向角传感器10安装在车厢内与转向轮相连接的转向杆上，并且生成与从中间位置所测量的转向轮的旋转角度相关的电信号。转向扭矩传感器11安装在转向杆上，并且生成与施加于转向轮的扭矩（转向扭矩）相关的电信号。
而且，诸如蜂鸣器12、显示设备13、电动助力转向（EPS）系统14和电控制动（ECB）系统15的各种设备和系统连接至ECU1，并且ECU1对这些设备和系统进行电控制。
例如，蜂鸣器12安装在车厢之内并且可操作以生成警报或者警告声。显示设备[l1]13安装在车厢中并且可操作以显示各种消息和/或警告灯光。电动助力转向（EPS）系统14可操作以使用由电机所生成的扭矩在操作转向轮时对驾驶员进行辅助。电控制动（ECB）系统15可操作以对每个车轮上所提供的摩擦制动的液压（制动压力）进行电调节。
ECU1具有如下文所描述的功能，以便使用以上所指示的各种传感器的输出信号对各种设备和系统进行控制。也就是说，ECU1包括障碍物信息处理单元100、车道信息处理单元101、意识劣化确定单元102、驾驶员意图确定单元103、综合辨识处理单元104、共同辅助确定单元105、警报确定单元106、控制确定单元107和受控变量计算单元108。
障碍物信息处理单元100基于从雷达设备2所生成的物体信息在以自身车辆处于原点的坐标系统中计算表示物体位置的坐标。障碍物信息处理单元100创建包括物体位置坐标和自身车辆关于物体的偏航角度在内的障碍物信息。当雷达设备2检测到两个或者更多物体时，障碍物信息处理单元100在自身车辆处于原点的坐标系统中创建能够绕开两个或者更多物体的回归线（或者回归曲线），并且创建包括坐标、回归线（或者回归曲线）的信息以及车辆相对于回归线（或者回归曲线）在偏航角度的障碍物信息。障碍物信息处理单元100可以基于车辆外部相机3所捕捉的图像或者画面来创建如以上所描述的障碍物信息。
车道信息处理单元101基于车辆外部相机3所捕捉的图像或者画面创建包括与车道相关的信息和与车辆相对于车道的方位相关的信息在内的车道信息。例如，与车道相关的信息包括与指示车道边界的指示符相关的信息（例如，诸如白线和黄线之类的指示车道边界的道路标记以及沿车道延伸的诸如路缘、护栏、水沟或者沟渠、以及墙壁之类的三维物体），以及与车道宽度相关的信息。与车辆相对于车道的方位相关的信息例如包括与指示车道边界的指示符和车辆之间的距离相关的信息，与车辆位置相对于车道中心的偏移量相关的信息，以及与车辆行进方向相对于指示车道边界的指示符的偏航角相关的信息。当车辆上安装有导航系统时，车道信息处理单元101可以从该导航系统所拥有的地图信息和GPS信息来创建关于路线的信息。
意识劣化确定单元102基于驾驶员相机4所捕捉的图像或者画面来确定驾驶员意识劣化的程度（清醒度）。例如，意识劣化确定单元102从驾驶员相机4所捕捉的图像计算驾驶员的闭眼时间或者闭眼频率，并且在闭眼时间或者闭眼频率超过上限时确定驾驶员的意识有所劣化（清醒度低）。而且，意识劣化确定单元102可以从驾驶员相机4所捕捉的图像或者画面计算驾驶员脸部方位或者视线方向从车辆行进方向有所偏移的时间长度，并且当所计算的时间超出上限时确定驾驶员没有观看道路。
驾驶员意图确定单元103基于车轮速度传感器6、制动传感器7、加速行程传感器8、转弯信号开关9、转向角传感器10和转向扭矩传感器11的输出信号来确定制动踏板操作量、加速器踏板操作量或者转向轮操作量（转向量）是否由于驾驶员的意图而变化。随后将对驾驶员意图确定单元103进行详细描述。
综合辨识处理单元104基于障碍物信息处理单元100所创建的障碍物信息以及车道信息处理单元101所创建的车道信息指定车辆所能够行驶的区域（行驶路线），并且确定车辆相对于路线边界的偏航角度，以及车辆相对于路线中心的偏移量。
在车道宽度小的道路上，驾驶员可能除了使得车辆偏离车道之外没有其它选择。因此，在车道宽度小的道路上，综合辨识处理单元104可以基于诸如指示车道边界的道路标记（例如白线和黄线）以及沿车道延伸的三维物体（例如，路缘、护栏、水沟和墙壁）之类的指示符来设置行驶路线。例如，当道路标记出现在车道两侧时，综合辨识处理单元104可以参考车道中心（位于车道两侧上的车道标记之间的中线）设置比原始车道更宽的行驶路线。而且，当道路标记仅出现在车道一侧时，综合辨识处理单元104可以设置道路标记之外的基准位置，并且设置从该基准位置所测量的给定宽度的范围作为行驶路线。然而，如果物体存在于这样放大的路线之中，则期望对行驶路线的放大设置进行限制。
当综合辨识处理单元104从障碍物信息处理单元100接收到关于小型物体的信息时，处理单元104可以通过在于指示车道边界的指示符平行的方向中放大该物体的量值来设置行驶路线。也就是说，综合辨识处理单元104可以在假设坐标系统上的点所表示的物体是与指示车道边界的指示符相平行的线条的形式。物体（线条长度）放大的数量可以在车轮速度传感器6的输出信号（车辆速度）较高时有所增加，并且可以在车辆相对于该线条的偏航角度较大时也有所增加。
共同辅助确定单元105基于综合辨识处理单元104所创建的信息、意识劣化确定单元102所作出的确定结果以及驾驶员意图确定单元103所作出的确定结果来确定是否要限制驾驶辅助处理的执行。例如，如果意识劣化确定单元102确定驾驶员的意识有所劣化或者降低（意识劣化程度高，或者清醒度低），或者确定驾驶员没有观看道路，则共同辅助确定单元105允许驾驶辅助处理得以执行。如果驾驶员意图确定单元103确定驾驶员执行有意操作，则共同辅助确定单元105限制驾驶辅助处理的执行。
当共同辅助确定单元105允许驾驶辅助处理的执行时，警告确定单元106确定蜂鸣器12的发声定时或者警告消息或者警告灯光在显示设备13上的显示定时。例如，当车辆宽度方向中所测量的车辆和路线边界（路线的边界之一）之间的距离变为等于或者小于预定距离时，警告确定单元106使得蜂鸣器12发出警报，或者使得显示设备13在其上显示警告消息或者警告灯光。
而且，警报确定单元106可以在车辆到达路线边界所需的时间变为等于或者短于预定时间时使得蜂鸣器12发出警报或者使得显示设备13显示警告消息或者警告灯光。在路线具有小宽度的情况下，警报确定单元106可以在车辆宽度方向中所测量的车辆和三维物体（诸如沿路线出现的路缘、护栏、水沟或者墙壁）之间的距离变为等于或者小于预定距离时使得蜂鸣器12发出警报或者使得显示设备13显示警告消息或者警告灯光。在车辆进入弯道或者沿弯道行驶的情况下，警报确定单元106可以当在车辆行驶方向中所测量的车辆和路线边界之间的距离变为等于或者小于预定距离时使得蜂鸣器12发出警报或者使得显示设备13显示警告消息或者警告灯光。而且，在车辆进入弯道或者沿弯道行驶的情况下，警报确定单元106可以在车辆到达路线边界所需的时间变为等于或者短于预定时间时使得蜂鸣器12发出警报或者使得显示设备13显示警告消息或者警告灯光。
在这方面，以上所提到的预定距离或者预定时间可以依据车轮速度传感器6的输出信号（车辆速度）和偏航率传感器5的输出信号（偏航率）而变化。例如，当车辆速度较高时，预定距离可以被设置为较长距离，或者预定时间可以被设置为较长时间。而且，当偏航率较大时，预定距离可以被设置为较长距离，或者预定时间可以被设置为较长时间。
向驾驶员给出警告的方式并不局限于蜂鸣器12的发声以及在显示设备13上显示警告消息或者警告灯光，而是可以采用诸如立即改变用于收紧安全带的扭矩之类的另一种方法。
当共同辅助确定单元105允许驾驶辅助处理执行时，控制确定单元107确定电动助力转向（EPS）系统14和/或电控制动（ECB）系统15被启动的时间以防止车辆偏离路线或者与障碍物相撞。例如，控制确定单元107可以当在车辆宽度方向中所测量的车辆和路线边界之间的距离变为等于或者短于预定距离时启动电动助力转向（EPS）系统14和/或电控制动（ECB）系统15。
而且，控制确定单元107可以在车辆到达路线边界所需的时间变为等于或者短于预定时间时启动电动助力转向（EPS）系统和/或电控制动（ECB）系统15。当路线具有小宽度时，控制确定单元107可以在车辆宽度方向中所测量的车辆和三维物体（诸如沿路线存在的路缘、护栏、水沟或者墙壁）之间的距离变为等于或者短于预定距离时启动电动助力转向（EPS）系统14和/或电控制动（ECB）系统15。
在车辆进入弯道或者车辆沿弯道行驶的情况下，控制确定单元107可以在车辆行进方向中所测量的车辆和路线边界之间的距离变为等于或者短于预定距离时启动电动助力转向（EPS）系统14和/或电控制动（ECB）系统15。在车辆进入弯道或者车辆沿弯道行驶的情况下，控制确定单元107可以在车辆到达路线边界所需的时间变为等于或者短于预定时间时启动电动助力转向（EPS）系统14和/或电控制动（ECB）系统15。
虽然和警报确定单元106所使用的预定距离或者预定时间一样，控制确定单元107所使用的预定距离或者预定时间可以根据车辆速度和偏航率而变化，但是控制确定单元107所使用的预定距离或者时间设置为短于警报确定单元106所使用的预定距离或者时间。
当从控制确定单元107生成启动电动助力转向（EPS）系统14和/或电控制动（ECB）系统15的请求时，受控变量计算单元108计算电动助力转向（EPS）系统14和/或电控制动（ECB）系统15的一个或多个受控变量，并且根据所计算的一个或多个受控变量以及控制确定单元107所确定的定时，启动电动助力转向（EPS）系统14和/或电控制动（ECB）系统15。例如，受控变量计算单元108使用综合辨识处理单元104所创建的信息、车轮速度传感器6的输出信号（车辆速度）以及偏航率传感器5的输出信号（偏航率）作为参数来计算防止车辆从路线偏离所需的目标偏航率，或者绕开或避开障碍物所需的目标偏航率。更具体地，受控变量计算单元108根据以下等式计算目标偏航率Ytrg，其中D表示路线边界或者障碍物和车辆之间的相对距离，T表示车辆到达路线边界或者障碍物所需的时间长度，并且θ表示车辆相对于路线边界或者障碍物的偏航角度。
Ytrg=（θ·V·sinθ）/D
受控变量计算单元108使用目标偏航率Ytrg作为参数确定电动助力转向（EPS）系统14的受控变量（转向扭矩）以及电控制动（ECB）系统15的受控变量（制动油压）。此时，可以事先以映射的形式确定目标偏航率Ytrg和转向扭矩之间的关系以及目标偏航率Ytrg和制动油压之间的关系。当目标偏航率Ytrg小于预定值（仅通过转向动作能够避免从路线偏离以及与障碍物相接触或者碰撞的偏航率的最大值）时，电控制动（ECB）系统15的制动油压可以被设置为零。如果在对电控制动（ECB）系统15进行操作时对车辆的左右车轮的摩擦制动施加以不同的制动油压，则会产生与电动助力转向（EPS）系统14所产生的偏航率相干扰的偏航率。因此，期望实质上对左右车轮的摩擦制动施加相同的制动油压。
降低车辆行驶速度的方法并不局限于利用电控制动（ECB）系统15启动摩擦制动，而是还可以通过将车辆的动能转换为电能（再生），或者改变传动速度比以便提高引擎制动来降低车辆的行驶速度。
如以上所描述的驾驶辅助系统使得可能向驾驶员通知存在障碍物或者车辆从路线有所偏离，并且在防止车辆从路线偏离的驾驶操作或者绕开或者避开障碍物的驾驶操作中对驾驶员进行辅助。
与此同时，当车辆根据驾驶员的有意操作而从路线偏离或者接近障碍物时，期望限制驾驶辅助处理的执行。如果转向角度的变化连同给出转弯信号的操作、加速操作或者制动操作一起发生（例如，当车辆左转或者右转、变换车道或者超过另一车辆时），则可以确定驾驶员执行有意操作，也就是对转向轮进行有意操作。
然而，当车辆在具有小路线宽度的道路上行驶时，驾驶员可能有意使得车辆接近障碍物或者使得车辆偏离路线。在这种情况下，驾驶员可能仅执行转向操作（即，操作或者转动转向轮）而并不同时执行任何给出转弯信号的操作、加速操作和制动操作。因此，即时驾驶员有意操作或者转动转向轮，驾驶辅助处理也可能不期望地被执行。
鉴于以上情形，根据该实施例的驾驶辅助系统使得即使在转向操作的执行并不伴随有任何给出转弯信号的操作、加速操作和制动操作的情况下也可能限制驾驶辅助处理的执行。
将对根据该实施例的驾驶员意图确定单元103的功能进行详细描述。
发明人通过进行努力的实验和研究而发现，当驾驶员执行有意的转向操作时，转向操作跟随有转向保持操作，即保持向转向轮施加转向扭矩的操作。这里，图2中示出了转向扭矩在驾驶员有意转动转向轮时的测量结果的一个示例。
如图2所示，当驾驶员开始转动转向轮时，转向扭矩快速增加。一旦转向角度达到所期望角度，则已经有所增加的转向扭矩就开始减小。然而，为了防止转向轮立即返回到中间位置，驾驶员相对自动对准扭矩（转向反作用力）向转向轮施加扭矩（也就是说，驾驶员执行转向保持操作）。结果，转向扭矩的减小量在特定时间周期内（图2中的圆环所包围的范围）有所减少。也就是说，当执行转向保持操作时，在转向扭矩达到峰值之后的特定周期（转向保持周期）内使得转向扭矩保持等于或者大于给定量值。因此，在驾驶员有意转动转向轮的情况和驾驶员并非有意转动转向轮的情况之间，转向扭矩在其达到峰值之后的量值有所不同。
因此，该实施例的驾驶员意图确定单元103基于转向扭矩在其达到峰值之后的量值变化来确定驾驶员是否有意转动转向轮，换句话说，基于转向扭矩达到峰值之后存在或者不存在转向保持周期来确定驾驶员是否有意转动转向轮。在确定存在或者不存在转向保持周期时，驾驶员意图确定单元103，在转向扭矩的峰值等于或者大于基准峰值Ta，并且转向扭矩在达到等于或者大于基准峰值Ta的峰值之后保持等于或者大于阈值Tb的时间周期等于或者大于基准时间tbase的条件下，确定存在转向保持周期，所述基准峰值Ta。当存在转向保持周期时，驾驶员意图确定单元103确定驾驶员有意对转向轮进行操作。
以上所提到的基准峰值Ta被设置为大于处于高度情形条件下的驾驶员能够向转向轮施加的以保持车辆直线行驶的扭矩的最大值的值，并且还大于处于低度清醒和低度意识条件下的驾驶员能够向转向轮施加的扭矩的最大值。为了在驾驶员并未有意操作转向轮时以更高的可靠性执行驾驶辅助处理，期望将基准峰值Ta设置为最大的可能值。然而，如果基准峰值Ta过大，则即使在驾驶员有意操作转向轮时也更可能执行驾驶辅助处理。因此，所期望的是，统计获取驾驶员有意操作转向轮时转向扭矩的峰值所能够采取的最小值，并且自适应地确定基准峰值Ta以使得其并不从该最小值大幅偏离。
以上所提到的阈值Tb通过向处于低度清醒和低度意识条件下的驾驶员能够向转向设备施加的最大扭矩添加余量而获得。而且，以上所提到的基准时间tbase是通过向处于低度清醒和低度意识条件下的驾驶员能够向转向设备施加的最大扭矩能够得以保持的时间的最大值添加余量而获得的时间长度。这些“阈值”和“基准时间”事先使用实验等通过自适应过程而获得。
如果通过如以上所描述的方法确定了驾驶员的意图，则能够在车辆根据驾驶员的有意转向动作而接近障碍物或者从路线偏离时限制驾驶辅助处理的执行。
在下文中，将参考图3对执行驾驶员意图确定处理的过程进行描述。图3是图示驾驶员意图确定例程的流程图。该例程事先存储在ECU1的ROM中并且由ECU1定期执行。驾驶员意图确定处理在车轮的转弯角度或者转向轮的转向角度变化时得以执行。
在该驾驶员意图确定例程中，ECU1最初在步骤S101中读取转向扭矩传感器11的输出信号（转向扭矩）Trq。因此，ECU1所执行的步骤S101提供了根据本发明的检测装置。
在步骤S102，ECU1确定在步骤S101中读取的转向扭矩Trq的绝对值是否等于或者大于基准峰值Ta。如果在步骤S102获得否定决定（否）(|Trq|＜Ta)，则ECU1进行至步骤S108，并且确定驾驶员并非有意操作或者转动转向轮（没有转向意图）。另一方面，如果在步骤S103获得肯定决定（是）(|Trq|≥Ta)，则ECU1进行至步骤S103。
在步骤S103，ECU1开启计时器t。计时器t测量自转向扭矩Trq达到等于或者大于基准峰值Ta的值的时间点起已经过去的时间长度。因此，由ECU1执行步骤S103提供了根据本发明的测量装置。
在步骤S104，ECU1再次读取转向扭矩传感器11的输出信号（Trq）。随后，ECU1进行至步骤S105，并且确定在步骤S104中所读取的转向扭矩的绝对值是否等于或者大于阈值Tb。如果在步骤S105获得否定决定（否）（|Trq|＜Tb），则ECU1进行至步骤S108，并且确定驾驶员并非有意操作或者转动转向轮。
如果在步骤S105获得肯定决定（是）（|Trq|≥Tb），则ECU1进行至步骤S106。在步骤S106，ECU1确定计时器t的测量时间t是否等于或者长于基准时间tbase。如果在步骤S106获得否定决定（否）（t<tbase），则ECU1再次执行步骤S104和后续步骤。另一方面，如果在步骤S106获得肯定决定（是）（t≥tbase），则ECU1进行至步骤S107，并且确定驾驶员有意操作转向轮。因此，由ECU1执行步骤S106至S108提供了根据本发明的确定装置。
通过如以上所描述的执行图3的例程，ECU1能够正确确定驾驶员是否有意操作转向轮。结果，可能在驾驶员有意操作转向轮时限制驾驶辅助处理的执行。
虽然在该实施例中使用转向扭矩Trq作为参数确定驾驶员是否有意操作转向轮，但是可以使用与转向扭矩Trq相关联的物理量作为参数。例如，可以使用转向角度传感器10的输出信号（转向角度）、偏航率传感器5的输出信号（偏航率）等作为与转向扭矩Trq相关联的物理量。
虽然在该实施例中确定转向角的变化是否是由驾驶员有意执行的转向操作所导致，但是可以确定加速器踏板行程或者位置的变化是否是由驾驶员有意执行的加速操作所导致。在这种情况下，可以在施加于加速器踏板的操作扭矩（踏板压力）在达到基准峰值之后被保持等于或者大于阈值的时间周期等于或者长于基准时间的条件下确定驾驶员有意执行加速操作。
接下来，将参考图4对本发明的第二实施例进行描述。在下文中，将仅描述第二实施例与以上所描述的第一实施例有所不同的那些配置，并且将不对相同或者相似的配置进行描述。
在以上所描述的第一实施例中，根据存在或者不存在转向保持周期确定驾驶员是否有意操作转向轮，并且随后基于该确定结果限制驾驶辅助处理的执行。然而，在第二实施例中，根据存在或者不存在转向保持周期而限制驾驶辅助处理的执行。
图4是图示确定是否要限制驾驶辅助处理的执行时由ECU1所执行的例程的流程图。该例程事先存储在ECU1的ROM中，并且由ECU1定期执行。在图4的例程中，对相同步骤指定与图3的例程中所使用的那些相同的附图标记（步骤数）。
图4的例程与图3的不同之处在于分别替代图3的步骤S107和S108执行步骤S201和步骤S202。也就是说，当ECU1在步骤S106中确定计时器t的测量时间t等于或者长于基准时间tbase时，进行至步骤S201以限制驾驶辅助处理的执行。另一方面，如果在步骤S102或者S105中获得否定决定（否），则ECU1进行至步骤S202以允许驾驶辅助处理的执行。
这里所提到的“限制”可以被解释为禁止由蜂鸣器12或者显示设备13执行警告操作以及由电动助力转向（EPS）系统14和/或电控制动（ECB）系统15执行驾驶辅助操作，或者可以被解释为禁止由电动助力转向（EPS）系统14和/或电控制动（ECB）系统15执行驾驶辅助操作而允许由蜂鸣器12或者显示设备13执行警告操作。

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1、(10)申请公布号 CN 103140408 A (43)申请公布日 2013.06.05 CN 103140408 A *CN103140408A* (21)申请号 201180047372.4 (22)申请日 2011.09.29 2010-224159 2010.10.01 JP B62D 15/02(2006.01) B62D 1/28(2006.01) B60W 50/08(2012.01) (71)申请人丰田自动车株式会社地址日本爱知县丰田市 (72)发明人吉浜勇树 (74)专利代理机构中原信达知识产权代理有限责任公司 11219 代理人韩峰孙志湧 (54) 发明名。

2、称车辆操作状态确定系统、驾驶辅助系统和操作状态确定方法 (57) 摘要一种车辆操作状态确定系统，在车轮的转弯角度或者转向轮的转向角度变化时，在施加于转向设备的转向扭矩达到峰值之后的所述转向扭矩的量值被保持为等于或者大于阈值（Tb）的时间等于或者长于基准时间（tbase）的时间周期的条件下，所述车辆操作状态确定系统确定车轮的转弯角度或者转向轮的转向角度是由于驾驶员的意图而变化。 (30)优先权数据 (85)PCT申请进入国家阶段日 2013.03.29 (86)PCT申请的申请数据 PCT/IB2011/002266 2011.09.29 (87)PCT申请的。

3、公布数据 WO2012/042354 EN 2012.04.05 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页说明书 10 页附图 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请权利要求书1页说明书10页附图4页 (10)申请公布号 CN 103140408 A CN 103140408 A *CN103140408A* 1/1 页 2 1. 一种车辆操作状态确定系统，其特征在于，当车轮的转弯角度或者转向轮的转向角度变化时，基于在施加于转向设备的转向扭矩或者与所述转向扭矩相关的物理量达到峰值之后所测量的所述转向扭矩的量值或者所述物理量的量值，来确定所述车。

4、轮的转弯角度或者所述转向轮的转向角度是否是由于驾驶员的意图而变化。 2. 根据权利要求 1 的车辆操作状态确定系统，其中，使用在所述转向扭矩或者所述物理量达到峰值之后所测量的所述转向扭矩或者所述物理量的量值的变化，来确定所述车轮的转弯角度或者所述转向轮的转向角度是否是由于驾驶员的意图而变化。 3. 根据权利要求 2 的车辆操作状态确定系统，进一步包括：检测装置，其用于当所述车轮的转弯角度或者所述转向轮的转向角度变化时，检测所述转向扭矩或者所述物理量；测量装置，其用于测量在由所述检测装置所检测的所述转向扭矩或者所述物理量的量值达到所述峰值之后所述转向扭矩或者所述物理。

5、量的量值保持为等于或者大于阈值时的时间长度；和确定装置，其用于当由所述测量装置所测量的所述时间长度等于或者长于基准时间时，确定所述车轮的转弯角度或者所述转向轮的转向角度是由于驾驶员的意图而变化。 4. 根据权利要求 3 的车辆操作状态确定系统，其中，当由所述检测装置所检测的所述转向扭矩或者所述物理量的量值的峰值等于或者大于比所述阈值更大的基准峰值、并且由所述测量装置所测量的所述时间长度等于或者长于所述基准时间时，所述确定装置确定所述车轮的转弯角度或者所述转向轮的转向角度是由于驾驶员的意图而变化。 5. 一种车辆驾驶辅助系统，其特征在于，当车轮的转弯角度或者转向轮。

6、的转向角度变化时，基于在施加于转向设备的转向扭矩或者与所述转向扭矩相关的物理量达到峰值之后所测量的所述转向扭矩的量值或者所述物理量的量值，来限制驾驶辅助处理的执行。 6. 根据权利要求 5 的车辆驾驶辅助系统，其中，使用在所述转向扭矩或者所述物理量达到峰值之后所测量的所述转向扭矩或者所述物理量的量值的变化，来限制所述驾驶辅助处理的执行。 7. 根据权利要求 6 的车辆驾驶辅助系统，进一步包括：检测装置，其用于检测所述转向扭矩或者所述物理量；测量装置，其用于测量在由所述检测装置所检测的所述转向扭矩或者所述物理量的量值达到峰值之后所述转向扭矩或者所述物理量的量值保持。

7、为等于或者大于阈值时的时间长度；和限制装置，其用于当由所述测量装置所测量的所述时间长度等于或者长于基准时间时，来限制所述驾驶辅助处理的执行。 8. 一种确定车辆的操作状态的方法，包括：当由驾驶员操作的操作设备的操作量变化时，基于在施加于所述操作设备的转向扭矩或者与所述转向扭矩相关联的物理量达到峰值之后所测量的所述转向扭矩的量值或者所述物理量的量值，来确定所述操作量是否是由于驾驶员的意图而变化。权利要求书 CN 103140408 A 2 1/10 页 3 车辆操作状态确定系统、驾驶辅助系统和操作状态确定方法技术领域 0001 本发明涉及一种用于确定与。

8、车辆驾驶员所执行的操作相关的操作状态的操作状态确定系统、操作状态确定方法以及驾驶辅助系统。背景技术 0002 已经提出了在驾驶操作中对驾驶员进行辅助以便提升诸如汽车之类的车辆的安全的技术。例如，通知驾驶员存在障碍物或者车辆从行驶路线偏离的系统，以及在绕开或者避开障碍物的操作或者使得车辆返回路线的操作中对驾驶员进行辅助的系统是已知的。 0003 所期望的是，如以上所描述的系统并不响应于驾驶员的有意操作所导致的车辆行为而执行。例如，在日本专利申请公开号 2006-515545（JP-A-2006-515545）中，提出了在转向角度超出阈值或者加速器踏板操作量（加速器踏。

9、板行程）超出阈值时确定车道改变是由驾驶员的意图所进行，并且限制驾驶辅助系统的操作。 0004 与此同时，转向角度在车轮的转弯角度由于诸如道路表面形状和车辆主体振动之类的干扰而变化时有所改变。而且，当车辆的行驶速度高时，转向角度即时在驾驶员有意进行车道改变时也会很小。因此，驾驶员的有意驾驶操作可能并不会被正确确定。发明内容 0005 本发明提供了一种更加正确地确定驾驶员的有意驾驶操作的车辆操作状态确定系统、驾驶辅助系统和操作状态确定方法。 0006 为了提供如以上所描述的系统或者方法，发明人将注意力放在作为驾驶员有意操作转向设备的情况下的特殊现象的转向保持操作。 0。

10、007 更具体地，作为努力实验和研究的结果，发明人发现当驾驶员有意操作转向设备时，即使在施加于转向设备的扭矩（转向扭矩）达到峰值之后仍然相对转向反作用力施加有扭矩（其被称作 “转向保持扭矩” ）。 0008 根据本发明第一方面的车辆操作状态确定系统被配置为当车轮的转弯角度或者转向轮的转向角度变化时，基于在施加于转向设备的转向扭矩或者与转向扭矩相关的物理量达到峰值之后所测量的该转向扭矩的量值或者该物理量的量值来确定车轮的转弯角度或者转向轮的转向角度是否是由于驾驶员的意图而变化。根据本发明的该方面，能够更加正确地确定驾驶员是否有意对转向设备进行操作。 0009 在根据。

11、本发明以上方面的车辆操作状态确定系统中，可以使用在施加于转向设备的转向扭矩或者与转向扭矩相关的物理量达到峰值之后所测量的该转向扭矩或者该物理量的量值变化来确定车轮的转弯角度或者转向轮的转向角度是否由于驾驶员的意图而变化。也就是说，根据是否施加转向保持扭矩，转向扭矩或者物理量的量值在其达到峰值之后以不同方式发生变化。因此，能够使用转向扭矩或者物理量在其达到峰值之后的量值变化来确定驾驶员是否有意对转向设备进行操作。说明书 CN 103140408 A 3 2/10 页 4 0010 根据本发明以上方面的车辆操作状态确定系统可以包括检测装置，其用于在车轮的转弯角度或者转。

12、向轮的转向角度变化时检测施加于转向设备的转向扭矩或者与转向扭矩相关联的物理量；测量装置，其用于测量在由检测装置所检测的转向扭矩或者物理量的量值达到峰值之后该转向扭矩或者物理量的量值保持等于或者大于阈值的时间长度；和确定装置，其用于在由测量装置所测量的时间长度等于或者长于基准时间时确定车轮的转弯角度或者转向轮的转向角度是由于驾驶员的意图而变化。 0011 这里所提到的 “阈值” 被设置为大于处于低度清醒或者低度意识条件下的驾驶员所能够对转向设备施加的最大扭矩的值。而且，“基准时间” 被设置为长于处于低度清醒或者低度意识条件下的驾驶员所能够对转向设备施加的最大扭矩所能够保持。

13、的时间的最大值（能够保持向转向设备施加最大扭矩的时间）的时间长度。这些 “阈值” 和 “基准时间” 可以事先使用实验等通过自适应过程而获得。 0012 利用如以上所描述的配置，当车轮的转弯角度或者转向轮的转向角度有所改变而并不依赖于或者涉及用户的有意操作时，可能避免错误确定车轮的转弯角度或者转向轮的转向角度是由于驾驶员的有意转向而变化的情形。 0013 而且，在根据本发明以上方面的车辆操作状态确定系统中，当由检测装置所检测的转向扭矩或者物理量的量值的峰值等于或者大于大于阈值的基准峰值，并且由测量装置所测量的时间长度等于或者大于基准时间时，确定装置可以确定车轮的转弯角。

14、度或者转向轮的转向角度由于驾驶员的意图而发生变化。 0014 这里所提到的 “基准峰值” 被设置为大于高度清醒的驾驶员（其意识劣化程度低）能够对转向设备所施加以便保持车辆直线行驶的扭矩的最大值，并且大于低度清醒的驾驶员（其意识劣化程度高）能够对转向设备所施加的扭矩的最大值的值。 0015 利用以上所描述的配置，当车轮的转弯角度或者转向轮的转向角度变化而并不依赖于或者涉及驾驶员的有意操作时，有可能更为可靠地避免错误确定车轮的转弯角度或者转向轮的转向角度由于驾驶员的有意转向而变化的情形。 0016 在本发明的以上方面中，例如，与施加于转向设备的扭矩（转向扭矩）相关联的。

15、物理量可以从转向设备的转向量、转向角度传感器的输出信号（转向角度）、偏航率传感器的输出信号（应用于车辆的偏航率）中进行选择。 0017 根据本发明第二方面的确定车辆的操作状态的方法包括步骤：当由驾驶员操作的操作设备的操作量变化时，基于在施加于操作设备的转向扭矩或者与转向扭矩相关联的物理量达到峰值之后所测量的该转向扭矩的量值或者该物理量的量值来确定该操作量是否是由于驾驶员的意图而变化。 0018 这里所提到的 “操作设备” 并不局限于转向设备，而可以是能够相对操作设备的操作产生反作用力的任意设备。例如，操作设备可以是加速器踏板，响应于下压加速器踏板的操作而。

16、对所述加速器踏板施加以返回弹簧的反作用力。 0019 根据本发明第三方面的车辆驾驶辅助系统当车轮的转弯角度或者转向轮的转向角度变化时，基于在施加于转向设备的转向扭矩或者与转向扭矩相关的物理量达到峰值之后所测量的该转向扭矩的量值或者该物理量的量值而限制驾驶辅助处理的执行。 0020 这里所提到的 “驾驶辅助处理” 例如可以是通知驾驶员存在障碍物或者车辆从路线偏离的处理，在绕开或者避开障碍物或者使得车辆返回路线所需的操作中对驾驶员进行说明书 CN 103140408 A 4 3/10 页 5 辅助的处理，等等。 0021 根据本发明的以上方面，能够在车辆由于驾驶员的有意操作而从。

17、路线偏离或者接近路线边界时限制驾驶辅助处理的执行。这里所提到的 “限制” 包括禁止通知驾驶员存在障碍物或者车辆从路线偏离的处理以及在绕开或者避开障碍物或者使得车辆返回路线所需的操作中对驾驶员进行辅助的处理二者，以及仅禁止通知驾驶员存在障碍物或者车辆从路线偏离的处理以及在绕开或者避开障碍物或者使得车辆返回路线所需的操作中对驾驶员进行辅助的处理之一。 0022 在根据本发明以上方面的车辆驾驶辅助系统中，可以使用在施加于转向设备的转向扭矩或者与转向扭矩相关的物理量达到峰值之后所测量的该转向扭矩或者物理量的量值变化来限制驾驶辅助处理的执行。 0023 根据本发明以上方面的车辆驾驶辅助。

18、系统可以包括检测装置，其用于当车轮的转弯角度或者转向轮的转向角度变化时检测施加于转向设备的转向扭矩或者与转向扭矩相关联的物理量；测量装置，其用于测量在由检测装置所检测的转向扭矩或者物理量的量值达到峰值之后该转向扭矩或者物理量的量值保持等于或者大于阈值的时间长度；和限制装置，其用于在由测量装置所测量的时间长度等于或者长于基准时间时限制驾驶辅助处理的执行。 0024 这里所提到的 “阈值” 和 “基准时间” 以与如以上所描述的由车辆操作状态确定系统设置的 “阈值” 和 “基准时间” 相同的方式进行设置。 0025 利用本发明以上方面的配置，当车轮的转弯角度或者转向轮的转。

19、向角度变化而并不依赖于或者涉及驾驶员的有意操作时，可能更为可靠地避免驾驶辅助处理的执行被限制的情形。 0026 利用根据本发明以上方面的车辆驾驶辅助系统，能够更加正确地确定驾驶员所执行的有意驾驶操作。 0027 而且，根据本发明以上方面的车辆驾驶辅助系统能够在驾驶员有意执行驾驶操作时限制驾驶辅助处理的执行。附图说明 0028 以下将参考附图对本发明示例性实施例的特征、优势以及技术和工业重要性进行描述，其中相同附图标记表示相同要素，其中： 0029 图 1 是图示作为本发明第一实施例的车辆驾驶辅助系统的配置（功能单元）的框图； 0030 图 2 是涉及本发明第一。

20、实施例的示出在驾驶员有意执行转向操作时所测量的转向扭矩变化的一个示例的视图； 0031 图 3 是图示根据本发明第一实施例的驾驶员意图确定例程的流程图； 0032 图 4 是图示根据本发明第二实施例的在确定是否要限制驾驶辅助处理的执行时所执行的例程的流程图。具体实施方式 0033 将参考附图对本发明的一些实施例进行描述。在下文中，将对确定车辆的行驶路说明书 CN 103140408 A 5 4/10 页 6 线和障碍物并且执行用于防止车辆从所确定路线偏离或者与障碍物相撞的驾驶辅助处理的驾驶辅助系统进行描述。这里所提到的 “驾驶辅助处理” 在车辆能够绕开或者避开障碍物时执行。

21、，并且比在车辆和障碍物之间的碰撞无法避免时所执行的碰撞损伤缓解处理更早地执行。所要理解的是，以下将要描述的系统配置阐明了本发明的一个实施例，而本发明并不局限于如下文所描述的配置。 0034 首先，将参考图 1 至图 3 对本发明的第一实施例进行描述。图 1 是图示对其应用本发明的车辆驾驶辅助系统的配置（功能单元）的框图。如图 1 所示，车辆上安装有用于驾驶辅助的控制单元（ECU） 1。 0035 ECU1 是包括 CPU、 ROM、 RAM、备用 RAM 和 I/O 接口的电子控制单元。诸如雷达设备 2、用于对车辆之外或者外部进行拍摄的车辆外部相机 3、用于对驾。

22、驶员进行拍摄的驾驶员相机4、偏航率传感器5、车轮速度传感器6、制动传感器7、加速行程传感器8、转弯信号开关 9、转向角度传感器10和转向扭矩传感器11之类的各种传感器电连接至ECU1，并且ECU1接收这些传感器的输出信号。 0036 雷达设备 2 例如安装在车辆前侧，并且可操作以向车辆前方传送毫米波并且接收位于车辆之外的物体所反射的无线电波（反射波），由此生成与该物体相对于车辆的位置相关的信息（例如，坐标信息）。车辆外部相机 3 例如在该相机能够在视场中捕捉到车辆前方的位置处而被置于车厢之内，并且能够生成车辆前方的图像。驾驶员相机 4 例如在该相机能够。

23、在视场中捕捉到驾驶员的位置处而被置于车厢之内，并且能够生成驾驶员的图像。偏航率传感器 5 例如安装于车辆主体上，并且生成与车辆的偏航率相关的电信号。车轮速度传感器 6 安装在车辆的车轮上，并且生成与车辆的行驶速度相关的电信号。 0037 例如，制动传感器 7 安装在车厢内的制动踏板上，并且生成与施加于制动踏板的操作扭矩（踏板压力）相关的电信号。加速行程传感器 8 安装在车厢内的加速器踏板上，并且生成与施加于加速器踏板的操作扭矩（踏板压力）相关的电信号。转弯信号开关 9 安装在车厢内的转弯信号手柄上，并且生成与操作转弯信号手柄时由转弯信号（方向指示器）所指示。

24、的方向相关的电信号。转向角传感器 10 安装在车厢内与转向轮相连接的转向杆上，并且生成与从中间位置所测量的转向轮的旋转角度相关的电信号。转向扭矩传感器 11 安装在转向杆上，并且生成与施加于转向轮的扭矩（转向扭矩）相关的电信号。 0038 而且，诸如蜂鸣器 12、显示设备 13、电动助力转向（EPS）系统 14 和电控制动（ECB）系统 15 的各种设备和系统连接至 ECU1，并且 ECU1 对这些设备和系统进行电控制。 0039 例如，蜂鸣器 12 安装在车厢之内并且可操作以生成警报或者警告声。显示设备 l113 安装在车厢中并且可操作以显示各种消息和 / 或警。

25、告灯光。电动助力转向（EPS）系统 14 可操作以使用由电机所生成的扭矩在操作转向轮时对驾驶员进行辅助。电控制动（ECB）系统 15 可操作以对每个车轮上所提供的摩擦制动的液压（制动压力）进行电调节。 0040 ECU1 具有如下文所描述的功能，以便使用以上所指示的各种传感器的输出信号对各种设备和系统进行控制。也就是说， ECU1 包括障碍物信息处理单元 100、车道信息处理单元101、意识劣化确定单元102、驾驶员意图确定单元103、综合辨识处理单元104、共同辅助确定单元 105、警报确定单元 106、控制确定单元 107 和受控变量计算单元 108。 0。

26、041 障碍物信息处理单元100基于从雷达设备2所生成的物体信息在以自身车辆处于原点的坐标系统中计算表示物体位置的坐标。障碍物信息处理单元 100 创建包括物体位置说明书 CN 103140408 A 6 5/10 页 7 坐标和自身车辆关于物体的偏航角度在内的障碍物信息。当雷达设备 2 检测到两个或者更多物体时，障碍物信息处理单元 100 在自身车辆处于原点的坐标系统中创建能够绕开两个或者更多物体的回归线（或者回归曲线），并且创建包括坐标、回归线（或者回归曲线）的信息以及车辆相对于回归线（或者回归曲线）在偏航角度的障碍物信息。障碍物信息处理单元 100 可以基。

27、于车辆外部相机 3 所捕捉的图像或者画面来创建如以上所描述的障碍物信息。 0042 车道信息处理单元101基于车辆外部相机3所捕捉的图像或者画面创建包括与车道相关的信息和与车辆相对于车道的方位相关的信息在内的车道信息。例如，与车道相关的信息包括与指示车道边界的指示符相关的信息（例如，诸如白线和黄线之类的指示车道边界的道路标记以及沿车道延伸的诸如路缘、护栏、水沟或者沟渠、以及墙壁之类的三维物体），以及与车道宽度相关的信息。与车辆相对于车道的方位相关的信息例如包括与指示车道边界的指示符和车辆之间的距离相关的信息，与车辆位置相对于车道中心的偏移量相关的信息，以及与车辆。

28、行进方向相对于指示车道边界的指示符的偏航角相关的信息。当车辆上安装有导航系统时，车道信息处理单元 101 可以从该导航系统所拥有的地图信息和 GPS 信息来创建关于路线的信息。 0043 意识劣化确定单元102基于驾驶员相机4所捕捉的图像或者画面来确定驾驶员意识劣化的程度（清醒度）。例如，意识劣化确定单元 102 从驾驶员相机 4 所捕捉的图像计算驾驶员的闭眼时间或者闭眼频率，并且在闭眼时间或者闭眼频率超过上限时确定驾驶员的意识有所劣化（清醒度低）。而且，意识劣化确定单元 102 可以从驾驶员相机 4 所捕捉的图像或者画面计算驾驶员脸部方位或者视线方向从车辆行进方向有。

29、所偏移的时间长度，并且当所计算的时间超出上限时确定驾驶员没有观看道路。 0044 驾驶员意图确定单元 103 基于车轮速度传感器 6、制动传感器 7、加速行程传感器 8、转弯信号开关9、转向角传感器10和转向扭矩传感器11的输出信号来确定制动踏板操作量、加速器踏板操作量或者转向轮操作量（转向量）是否由于驾驶员的意图而变化。随后将对驾驶员意图确定单元 103 进行详细描述。 0045 综合辨识处理单元104基于障碍物信息处理单元100所创建的障碍物信息以及车道信息处理单元 101 所创建的车道信息指定车辆所能够行驶的区域（行驶路线），并且确定车辆相对于路线边界的偏。

30、航角度，以及车辆相对于路线中心的偏移量。 0046 在车道宽度小的道路上，驾驶员可能除了使得车辆偏离车道之外没有其它选择。因此，在车道宽度小的道路上，综合辨识处理单元 104 可以基于诸如指示车道边界的道路标记（例如白线和黄线）以及沿车道延伸的三维物体（例如，路缘、护栏、水沟和墙壁）之类的指示符来设置行驶路线。例如，当道路标记出现在车道两侧时，综合辨识处理单元 104 可以参考车道中心（位于车道两侧上的车道标记之间的中线）设置比原始车道更宽的行驶路线。而且，当道路标记仅出现在车道一侧时，综合辨识处理单元 104 可以设置道路标记之外的基准位置，并。

31、且设置从该基准位置所测量的给定宽度的范围作为行驶路线。然而，如果物体存在于这样放大的路线之中，则期望对行驶路线的放大设置进行限制。 0047 当综合辨识处理单元104从障碍物信息处理单元100接收到关于小型物体的信息时，处理单元 104 可以通过在于指示车道边界的指示符平行的方向中放大该物体的量值来设置行驶路线。也就是说，综合辨识处理单元 104 可以在假设坐标系统上的点所表示的物体是与指示车道边界的指示符相平行的线条的形式。物体（线条长度）放大的数量可以在车说明书 CN 103140408 A 7 6/10 页 8 轮速度传感器 6 的输出信号（车辆速度）较高。

32、时有所增加，并且可以在车辆相对于该线条的偏航角度较大时也有所增加。 0048 共同辅助确定单元 105 基于综合辨识处理单元 104 所创建的信息、意识劣化确定单元102所作出的确定结果以及驾驶员意图确定单元103所作出的确定结果来确定是否要限制驾驶辅助处理的执行。例如，如果意识劣化确定单元 102 确定驾驶员的意识有所劣化或者降低（意识劣化程度高，或者清醒度低），或者确定驾驶员没有观看道路，则共同辅助确定单元 105 允许驾驶辅助处理得以执行。如果驾驶员意图确定单元 103 确定驾驶员执行有意操作，则共同辅助确定单元 105 限制驾驶辅助处理的执行。 0049 。

33、当共同辅助确定单元 105 允许驾驶辅助处理的执行时，警告确定单元 106 确定蜂鸣器 12 的发声定时或者警告消息或者警告灯光在显示设备 13 上的显示定时。例如，当车辆宽度方向中所测量的车辆和路线边界（路线的边界之一）之间的距离变为等于或者小于预定距离时，警告确定单元 106 使得蜂鸣器 12 发出警报，或者使得显示设备 13 在其上显示警告消息或者警告灯光。 0050 而且，警报确定单元 106 可以在车辆到达路线边界所需的时间变为等于或者短于预定时间时使得蜂鸣器 12 发出警报或者使得显示设备 13 显示警告消息或者警告灯光。在路线具有小宽度的情况下，警报确。

34、定单元 106 可以在车辆宽度方向中所测量的车辆和三维物体（诸如沿路线出现的路缘、护栏、水沟或者墙壁）之间的距离变为等于或者小于预定距离时使得蜂鸣器 12 发出警报或者使得显示设备 13 显示警告消息或者警告灯光。在车辆进入弯道或者沿弯道行驶的情况下，警报确定单元 106 可以当在车辆行驶方向中所测量的车辆和路线边界之间的距离变为等于或者小于预定距离时使得蜂鸣器 12 发出警报或者使得显示设备 13 显示警告消息或者警告灯光。而且，在车辆进入弯道或者沿弯道行驶的情况下，警报确定单元 106 可以在车辆到达路线边界所需的时间变为等于或者短于预定时间时使得蜂鸣器 12 。

35、发出警报或者使得显示设备 13 显示警告消息或者警告灯光。 0051 在这方面，以上所提到的预定距离或者预定时间可以依据车轮速度传感器 6 的输出信号（车辆速度）和偏航率传感器 5 的输出信号（偏航率）而变化。例如，当车辆速度较高时，预定距离可以被设置为较长距离，或者预定时间可以被设置为较长时间。而且，当偏航率较大时，预定距离可以被设置为较长距离，或者预定时间可以被设置为较长时间。 0052 向驾驶员给出警告的方式并不局限于蜂鸣器12的发声以及在显示设备13上显示警告消息或者警告灯光，而是可以采用诸如立即改变用于收紧安全带的扭矩之类的另一种方法。 0053 当。

36、共同辅助确定单元 105 允许驾驶辅助处理执行时，控制确定单元 107 确定电动助力转向（EPS）系统 14 和 / 或电控制动（ECB）系统 15 被启动的时间以防止车辆偏离路线或者与障碍物相撞。例如，控制确定单元 107 可以当在车辆宽度方向中所测量的车辆和路线边界之间的距离变为等于或者短于预定距离时启动电动助力转向（EPS）系统 14 和 / 或电控制动（ECB）系统 15。 0054 而且，控制确定单元 107 可以在车辆到达路线边界所需的时间变为等于或者短于预定时间时启动电动助力转向（EPS）系统和 / 或电控制动（ECB）系统 15。当路线具。

37、有小宽度时，控制确定单元 107 可以在车辆宽度方向中所测量的车辆和三维物体（诸如沿路线存在的路缘、护栏、水沟或者墙壁）之间的距离变为等于或者短于预定距离时启动电动助力转说明书 CN 103140408 A 8 7/10 页 9 向（EPS）系统 14 和 / 或电控制动（ECB）系统 15。 0055 在车辆进入弯道或者车辆沿弯道行驶的情况下，控制确定单元 107 可以在车辆行进方向中所测量的车辆和路线边界之间的距离变为等于或者短于预定距离时启动电动助力转向（EPS）系统 14 和 / 或电控制动（ECB）系统 15。在车辆进入弯道或者车辆沿弯道行。

38、驶的情况下，控制确定单元 107 可以在车辆到达路线边界所需的时间变为等于或者短于预定时间时启动电动助力转向（EPS）系统 14 和 / 或电控制动（ECB）系统 15。 0056 虽然和警报确定单元 106 所使用的预定距离或者预定时间一样，控制确定单元 107 所使用的预定距离或者预定时间可以根据车辆速度和偏航率而变化，但是控制确定单元107所使用的预定距离或者时间设置为短于警报确定单元106所使用的预定距离或者时间。 0057 当从控制确定单元 107 生成启动电动助力转向（EPS）系统 14 和 / 或电控制动（ECB）系统 15 的请求时，受控变量计算单元。

39、 108 计算电动助力转向（EPS）系统 14 和 / 或电控制动（ECB）系统 15 的一个或多个受控变量，并且根据所计算的一个或多个受控变量以及控制确定单元 107 所确定的定时，启动电动助力转向（EPS）系统 14 和 / 或电控制动（ECB）系统15。例如，受控变量计算单元108使用综合辨识处理单元104所创建的信息、车轮速度传感器 6 的输出信号（车辆速度）以及偏航率传感器 5 的输出信号（偏航率）作为参数来计算防止车辆从路线偏离所需的目标偏航率，或者绕开或避开障碍物所需的目标偏航率。更具体地，受控变量计算单元108根据以下等式计算目标。

40、偏航率Ytrg，其中D表示路线边界或者障碍物和车辆之间的相对距离， T 表示车辆到达路线边界或者障碍物所需的时间长度，并且表示车辆相对于路线边界或者障碍物的偏航角度。 0058 Ytrg=（Vsin） /D 0059 受控变量计算单元108使用目标偏航率Ytrg作为参数确定电动助力转向（EPS）系统 14 的受控变量（转向扭矩）以及电控制动（ECB）系统 15 的受控变量（制动油压）。此时，可以事先以映射的形式确定目标偏航率 Ytrg 和转向扭矩之间的关系以及目标偏航率 Ytrg 和制动油压之间的关系。当目标偏航率 Ytrg 小于预定值（仅通过转向动作能够避免从。

41、路线偏离以及与障碍物相接触或者碰撞的偏航率的最大值）时，电控制动（ECB）系统 15 的制动油压可以被设置为零。如果在对电控制动（ECB）系统 15 进行操作时对车辆的左右车轮的摩擦制动施加以不同的制动油压，则会产生与电动助力转向（EPS）系统 14 所产生的偏航率相干扰的偏航率。因此，期望实质上对左右车轮的摩擦制动施加相同的制动油压。 0060 降低车辆行驶速度的方法并不局限于利用电控制动（ECB）系统 15 启动摩擦制动，而是还可以通过将车辆的动能转换为电能（再生），或者改变传动速度比以便提高引擎制动来降低车辆的行驶速度。 0061 如以上所描述的。

42、驾驶辅助系统使得可能向驾驶员通知存在障碍物或者车辆从路线有所偏离，并且在防止车辆从路线偏离的驾驶操作或者绕开或者避开障碍物的驾驶操作中对驾驶员进行辅助。 0062 与此同时，当车辆根据驾驶员的有意操作而从路线偏离或者接近障碍物时，期望限制驾驶辅助处理的执行。如果转向角度的变化连同给出转弯信号的操作、加速操作或者制动操作一起发生（例如，当车辆左转或者右转、变换车道或者超过另一车辆时），则可以确定驾驶员执行有意操作，也就是对转向轮进行有意操作。说明书 CN 103140408 A 9 8/10 页 10 0063 然而，当车辆在具有小路线宽度的道路上行驶时，。

43、驾驶员可能有意使得车辆接近障碍物或者使得车辆偏离路线。在这种情况下，驾驶员可能仅执行转向操作（即，操作或者转动转向轮）而并不同时执行任何给出转弯信号的操作、加速操作和制动操作。因此，即时驾驶员有意操作或者转动转向轮，驾驶辅助处理也可能不期望地被执行。 0064 鉴于以上情形，根据该实施例的驾驶辅助系统使得即使在转向操作的执行并不伴随有任何给出转弯信号的操作、加速操作和制动操作的情况下也可能限制驾驶辅助处理的执行。 0065 将对根据该实施例的驾驶员意图确定单元 103 的功能进行详细描述。 0066 发明人通过进行努力的实验和研究而发现，当驾驶员执行有意的转向操作。

44、时，转向操作跟随有转向保持操作，即保持向转向轮施加转向扭矩的操作。这里，图 2 中示出了转向扭矩在驾驶员有意转动转向轮时的测量结果的一个示例。 0067 如图 2 所示，当驾驶员开始转动转向轮时，转向扭矩快速增加。一旦转向角度达到所期望角度，则已经有所增加的转向扭矩就开始减小。然而，为了防止转向轮立即返回到中间位置，驾驶员相对自动对准扭矩（转向反作用力）向转向轮施加扭矩（也就是说，驾驶员执行转向保持操作）。结果，转向扭矩的减小量在特定时间周期内（图 2 中的圆环所包围的范围）有所减少。也就是说，当执行转向保持操作时，在转向扭矩达到峰值之后的特定。

45、周期（转向保持周期）内使得转向扭矩保持等于或者大于给定量值。因此，在驾驶员有意转动转向轮的情况和驾驶员并非有意转动转向轮的情况之间，转向扭矩在其达到峰值之后的量值有所不同。 0068 因此，该实施例的驾驶员意图确定单元 103 基于转向扭矩在其达到峰值之后的量值变化来确定驾驶员是否有意转动转向轮，换句话说，基于转向扭矩达到峰值之后存在或者不存在转向保持周期来确定驾驶员是否有意转动转向轮。在确定存在或者不存在转向保持周期时，驾驶员意图确定单元 103，在转向扭矩的峰值等于或者大于基准峰值 Ta，并且转向扭矩在达到等于或者大于基准峰值Ta的峰值之后保持等于或者大。

46、于阈值Tb的时间周期等于或者大于基准时间tbase的条件下，确定存在转向保持周期，所述基准峰值Ta。当存在转向保持周期时，驾驶员意图确定单元 103 确定驾驶员有意对转向轮进行操作。 0069 以上所提到的基准峰值 Ta 被设置为大于处于高度情形条件下的驾驶员能够向转向轮施加的以保持车辆直线行驶的扭矩的最大值的值，并且还大于处于低度清醒和低度意识条件下的驾驶员能够向转向轮施加的扭矩的最大值。为了在驾驶员并未有意操作转向轮时以更高的可靠性执行驾驶辅助处理，期望将基准峰值 Ta 设置为最大的可能值。然而，如果基准峰值 Ta 过大，则即使在驾驶员有意操作转向轮时也更可能。

47、执行驾驶辅助处理。因此，所期望的是，统计获取驾驶员有意操作转向轮时转向扭矩的峰值所能够采取的最小值，并且自适应地确定基准峰值 Ta 以使得其并不从该最小值大幅偏离。 0070 以上所提到的阈值 Tb 通过向处于低度清醒和低度意识条件下的驾驶员能够向转向设备施加的最大扭矩添加余量而获得。而且，以上所提到的基准时间 tbase 是通过向处于低度清醒和低度意识条件下的驾驶员能够向转向设备施加的最大扭矩能够得以保持的时间的最大值添加余量而获得的时间长度。这些 “阈值” 和 “基准时间” 事先使用实验等通过自适应过程而获得。 0071 如果通过如以上所描述的方法确定了驾驶员的意图，则。

48、能够在车辆根据驾驶员的说明书 CN 103140408 A 10 9/10 页 11 有意转向动作而接近障碍物或者从路线偏离时限制驾驶辅助处理的执行。 0072 在下文中，将参考图 3 对执行驾驶员意图确定处理的过程进行描述。图 3 是图示驾驶员意图确定例程的流程图。该例程事先存储在 ECU1 的 ROM 中并且由 ECU1 定期执行。驾驶员意图确定处理在车轮的转弯角度或者转向轮的转向角度变化时得以执行。 0073 在该驾驶员意图确定例程中， ECU1 最初在步骤 S101 中读取转向扭矩传感器 11 的输出信号（转向扭矩） Trq。因此， ECU1 所执行的步骤 S101 提。

49、供了根据本发明的检测装置。 0074 在步骤 S102， ECU1 确定在步骤 S101 中读取的转向扭矩 Trq 的绝对值是否等于或者大于基准峰值 Ta。如果在步骤 S102 获得否定决定（否） (|Trq| Ta)，则 ECU1 进行至步骤S108，并且确定驾驶员并非有意操作或者转动转向轮（没有转向意图）。另一方面，如果在步骤 S103 获得肯定决定（是） (|Trq| Ta)，则 ECU1 进行至步骤 S103。 0075 在步骤 S103， ECU1 开启计时器 t。计时器 t 测量自转向扭矩 Trq 达到等于或者大于基准峰值 Ta 的值的时间点起已经过去的时间长度。因此，由 ECU1 执行步骤 S103 提供了根据本发明的测量装置。 0076 在步骤 S104， ECU1 再次读取转向扭矩传感器 11 的输出信号（Trq）。随后， ECU1 进行至步骤 S105，并且确定在步骤 S104 中所读取的转向扭矩的绝对。

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