CN104379425A - 驾驶支持系统 - Google Patents
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Abstract
在驾驶支持系统(1)中,目标速度确定单元(23)基于被设置在沿主车辆(SM)的行驶方向的预定位置的安全情况确认结束点(CP)来确定目标速度。安全情况确认结束点(CP)为主车辆在从盲区(DE1、DE2)出现的运动对象之前穿过沿所述安全情况确认结束点之后的路段的点。以此方式,通过基于安全情况确认结束点(CP)来确定目标速度,驾驶支持控制单元(24)能够鉴于驾驶员实际使主车辆(SM)穿过盲区(DE1、DE2)附近时的驾驶动作来支持驾驶。因此,可以顺着驾驶员的感觉恰当地支持驾驶,以使得减少不便和生疏感。
Description
技术领域
本发明涉及驾驶支持系统。
背景技术
存在如下现有的驾驶支持系统:鉴于在进入交叉口时从盲区出现的对象来支持驾驶。例如,在日本专利申请公开第2006-260217(JP2006-260217A)号中描述的驾驶支持系统预测主车辆的行驶方向,识别驾驶员沿主车辆的行驶方向上的盲区,预测从盲区出现的对象,检测对象的可运动范围,确定当可运动范围与主车辆的预测行驶方向重叠时存在碰撞的可能性,并且支持驾驶以避免碰撞。
然而,由于现有驾驶支持系统通过利用主车辆的预测行驶方向来支持驾驶。因此,现有驾驶支持系统被配置成通过确定在主车辆按照当前预测行驶方向行驶的情况下是否发生碰撞来避免碰撞,而现有驾驶支持系统不能够计算将速度降低多少来避免碰撞,进行多少回避动作来避免碰撞等。另外,由现有驾驶支持系统作出关于碰撞的确定取决于对主车辆的未来位置预测的准确度。因此,当预测的准确度较低时(例如,当车辆正在加速、减速或被转向时),关于碰撞的确定的准确度有可能降低。在该情况下,现有驾驶支持系统不必要地支持驾驶或者未在必要的时刻支持驾驶,结果是驾驶员可能会体会到生疏感。
发明内容
本发明提供了一种能够顺着驾驶员的感觉恰当地支持驾驶的驾驶支持系统。
驾驶支持系统包括:盲区识别单元,该盲区识别单元为驾驶员在主车辆的行驶方向识别盲区;目标速度确定单元,该目标速度确定单元基于盲区识别单元识别的盲区来确定主车辆的目标速度;以及驾驶支持单元,该驾驶支持单元基于由目标速度确定单元确定目标速度来支持对主车辆的驾驶,其中目标速度确定单元基于安全情况确认结束点来确定目标速度,该安全情况确认结束点被设置在沿主车辆的行驶方向的第一预定位置,并且该安全情况确认结束点为如下点:在所述点处,主车辆在从盲区出现的运动对象之前穿过沿主车辆的所述行驶方向的、在安全情况确认结束点之后的路段。
当驾驶员实际驾驶主车辆时,驾驶员可以使主车辆行驶至盲区附近、确认安全情况、结束确认安全情况,然后穿过盲区附近。因此,取决于主车辆行驶至盲区附近时的驾驶支持细节(例如,过度使主车辆减速的驾驶支持),驾驶支持可能不会顺着驾驶员的感觉,作为结果,可能使得驾驶员体会到不便或生疏感。另一方面,在上述驾驶支持系统中,目标速度确定单元基于被设置在沿主车辆的行驶方向的第一预定位置处的安全情况确认结束点来确定目标速度。安全情况确认结束点为如下点:在所述点处,主车辆在从盲区出现的运动对象之前穿过安全情况确认结束点之后的路段。以此方式,通过基于安全情况确认结束点来确定目标速度,驾驶支持单元能够鉴于驾驶员实际使主车辆穿过盲区附近时的驾驶动作来支持驾驶。因此,可以顺着驾驶员的感觉恰当地支持驾驶以使得减少不便和生疏感。
在驾驶支持系统中,目标速度确定单元可以基于盲区与主车辆之间的相对位置、主车辆的速度以及从盲区出现的运动对象的假定速度来计算安全情况确认结束点。通过以此方式进行计算,能够基于主车辆朝向盲区行驶的情况来利用合适的安全情况确认结束点。
在驾驶支持系统中,目标速度确定单元还可以基于安全情况确认开始点来确定目标速度,该安全情况确认开始点被设置在沿主车辆的行驶方向的、在安全情况的确认结束点之前的第二预定位置,并且该安全情况确认开始点为确保相对于盲区设定的视线角的点。当驾驶者实际驾驶主车辆时,驾驶员可以在其结束确认安全情况并且使主车辆穿过盲区附近之前确认盲区附近的安全情况。因此,当目标速度确定单元基于确保所设定的视线角的安全情况确认开始点来确定目标速度时,驾驶支持单元能够鉴于驾驶员实际使主车辆穿过盲区附近时的驾驶动作来支持驾驶。因此,可以顺着驾驶员的感觉恰当地支持驾驶,使得减少不便和生疏感。
在驾驶支持系统中,目标速度确定单元还可以基于减速开始点来确定目标速度,该减速开始点被设置在沿主车辆的行驶方向的、在安全情况确认开始点之前的第三预定位置,并且该减速开始点为通过从其开始减速而使主车辆在其到达安全情况确认开始点时为止能够减速到预设参考速度的点。当驾驶员实际驾驶车辆时,驾驶员可以在主车辆的速度已经被减速的状态下确认安全情况。因此,当目标速度确定单元基于主车辆在其到达安全情况确认开始点时能够减速到参考速度(其为在驾驶员确认安全情况处的速度)的减速开始点来确定目标速度时,驾驶支持单元能够鉴于驾驶员实际使主车辆穿过盲区附近时的驾驶动作来支持驾驶。因此,可以顺着驾驶员的感觉恰当地支持驾驶,以使得减少不便和生疏感。
在驾驶支持系统中,驾驶支持单元可以基于安全情况确认结束点和主车辆的驾驶员已经开始加速操作的实际安全确认结束点来支持驾驶。因此,即使在驾驶员实际已经结束确认安全情况的实际安全情况确认结束点与所期望的安全情况确认结束点不同的情况下,也可以恰当地支持驾驶,以使得实际安全情况确认结束点向所期望的安全情况确认结束点靠近。
驾驶支持系统还可以包括:信息获取单元,该信息获取单元获取关于主车辆的驾驶员的状态的信息,其中驾驶支持单元基于由信息获取单元获取的信息来确定驾驶员的状态以及基于所确定的驾驶员状态来支持驾驶。
根据本发明,可以顺着驾驶员的感觉恰当地支持驾驶。
附图说明
下面将参照附图来描述本发明的示例性实施方式的特征、优点和技术以及工业意义,在所述附图中,相同的附图标记表示相同的元件,并且其中:
图1是根据本实施方式的驾驶支持系统的配置框图;
图2A是示出紧接在主车辆SM进入交叉口之前的状态的示例的图;
图2B是示出基于紧在主车辆SM进入交叉口之前的目标速度而绘制的目标速度分布的图;
图3A是用于计算安全情况确认结束点的模型图;
图3B是示出主车辆SM、盲点P1和角部P3之间的尺寸关系的图;
图4A是用于计算安全情况确认结束点的模型图;
图4B是示出主车辆SM、盲点P2和角部P4之间的尺寸关系的图;
图5是用于计算安全情况确认开始点的模型图;
图6是示出在驾驶支持系统中执行的过程细节的流程图;
图7是示出图6所示的驾驶支持过程的细节的流程图;
图8是示出实际速度分布和目标速度分布的图;
图9是示出目标安全情况确认结束点和实际安全情况确认结束点之间的关系的表;
图10是示出用于提示用于确认左右安全情况的指示器的配置的图;以及
图11是示出图10所示的指示器的操作的示例的图;
具体实施方式
在下文中,将参照附图来描述驾驶支持系统的实施方式。
图1是根据实施方式的驾驶支持系统的配置框图。图2A是示出紧在主车辆SM进入交叉口之前的状态的示例的图。图2B是示出基于紧在主车辆SM进入交叉口之前的目标速度而绘制的目标速度分布的图。在图2A所示的交叉口处,主车辆SM在道路LD1上行驶,并且道路LD2与道路LD1相交。在图2A中,假设主车辆SM行驶的道路LD1是直通街道。假设在道路LD1的每一侧至少设置有建造物,例如墙壁、栅栏和建筑物。在这样的交叉口处,如图2所示,在主车辆SM的右侧形成有盲区DE1,并且在主车辆SM的左侧形成有盲区DE2。主车辆SM中的驾驶员的视野在右侧盲点P1和左侧盲点P2处被阻挡。因此,相对于经过右侧盲点P1的视线SL1,在右侧区域上形成有右侧盲区DE1。相对于经过左侧盲点P2的视线SL2,在左侧区域上形成有左侧盲区DE2。在本实施方式中,交叉口的拐角分别与盲点P1和盲点P2相对应。在本实施方式中,为了容易计算,将视线SL1、SL2中的每一个的开始点设置在主车辆SM的前端的中心部;替代地,可以将它设置在驾驶员的眼睛的位置。驾驶支持系统1支持对主车辆SM的驾驶,以使得即使运动对象从盲区DE1、DE2中的任一个盲区出现,主车辆SM也能够可靠地避免相撞。在本实施方式中,将对分别假设其他车辆RM、LM为从盲区DE1、DE2出现的运动对象的情况做出描述(参见图3A和图4A)。
如图1所示,驾驶支持系统1包括电子控制单元(ECU)2、车辆外部信息获取单元3、车辆内部信息获取单元4、导航系统6、信息存储单元7、显示单元(驾驶支持单元)8、声音生成单元(驾驶支持单元)9和行驶支持单元(驾驶支持单元)11。驾驶支持系统1能够与中心服务器10进行通信。
车辆外部信息获取单元3具有获取关于主车辆SM周围的外部的信息的功能。具体地,车辆外部信息获取单元3具有获取如下各种信息的功能:例如在主车辆SM周围的形成盲区的建造物、运动对象(例如车辆、行人和自行)车以及靠近交叉口的白线和停止线。车辆外部信息获取单元3例如由获取主车辆SM周围的图像的摄像机、毫米波雷达和激光雷达等构成。车辆外部信息获取单元3能够通过例如使用雷达检测在车辆周围出现的边沿来检测在道路的每一侧上的建造物或对象(例如车辆)。另外,车辆外部信息获取单元3能够通过例如由摄像机捕获的图像来检测主车辆SM周围的白线、行人或自行车。车辆外部信息获取单元3将所获取的车辆外部信息输出至ECU 2。
车辆内部信息获取单元4具有获取关于主车辆SM内部的信息的功能。车辆内部信息获取单元4获取关于主车辆SM的驾驶员的状态的信息。具体地,车辆内部信息获取单元4能够检测驾驶员在主车辆SM内部的位置、驾驶员头部的朝向和驾驶员视线的方向等。车辆内部信息获取单元4被例如设置在驾驶员座位的周围,并且由捕获驾驶员的图像的摄像机等构成。车辆内部信息获取单元4例如将所获取的车辆内部信息输出到ECU2。
导航系统6具有各条信息(例如地图信息、道路信息和交通信息)以便引导驾驶员。导航系统6在所需时刻将预定信息输出至ECU 2。信息存储单元7具有存储各条信息的功能,并且例如能够存储驾驶员过去的驾驶信息和各种数据库。信息存储单元7在所需时刻将预定信息输出至ECU2。
显示单元8、声音生成单元9和行驶支持单元11具有根据来自ECU 2的控制信号支持驾驶员DP的驾驶操作的功能。显示单元8例如由监视器或平视显示器等构成,并且具有显示用于驾驶支持的信息的功能。语音生成单元9由扬声器或蜂鸣器等构成,并且具有发出用于驾驶支持的语音或蜂鸣声的功能。行驶支持单元由制动装置、驱动装置和转向装置构成,并且具有减速到目标车速的功能和移动到目标横向位置的功能。
ECU 2是综合控制驾驶支持系统1的电子控制单元。ECU 2例如主要由CPU构成,并且包括ROM、RAM、输入信号电路、输出信号电路和电源电路等。ECU 2包括盲区识别单元21、盲点计算单元22、目标速度分布计算单元(目标速度确定单元)23、驾驶支持控制单元(驾驶支持单元)24和通信单元25。
盲区识别单元21具有识别主车辆SM的驾驶员在主车辆SM的行驶方向上的盲区DE1、DE2的功能。盲区识别单元21能够根据由车辆外部信息获取单元3和车辆内部信息获取单元4获取的各条信息来获取主车辆SM的位置、驾驶员的位置和道路LD1和道路LD2的交叉口的位置(形成盲区的建造物的位置)等,并且盲区识别单元21根据这些位置之间的关系识别盲区DE1、DE2。此外,盲点计算单元22具有根据由盲区识别单元21识别的盲区DE1、DE2来计算盲点P1、P2的功能。另外,盲点计算单元22具有计算盲点P1、P2相对于主车辆SM的相对位置的功能。在图2A所示的示例中,盲点P1、P2相对于主车辆SM的相对位置,也就是说,盲点P1、P2与主车辆SM之间的相对距离L被设置为由将盲点P1连接至盲点P2的直线表示的参考位置ST与主车辆SM的前端之间的距离。然而,参考位置ST可以是根据交叉口处道路的形状以及形成每个盲区的建造物的布置和形状等以任何方式来设置的,并且盲点P1、P2相对于主车辆SM的相对位置可以以任何方式来设置。
目标速度分布计算单元23具有基于由盲区识别单元21识别的盲区DE1、DE2来确定主车辆SM的目标速度的功能。另外,目标速度分布计算单元23具有通过在沿主车辆SM的行驶方向的每个位置处设置目标速度来计算主车辆SM的目标速度分布的功能。图2B示出了在主车辆SM进入交叉口时的目标速度分布。相对于参考位置ST的左侧区域示出了在盲点P1、P2之前的主车辆SM的目标速度分布,并且相对于参考位置ST的右侧区域示出了在经过盲点P1、P2之后(在进入交叉口之后)主车辆SM的目标速度分布。另外,目标速度分布计算单元23具有基于安全情况确认结束点CP、安全情况确认开始点SP和减速开始点DP来确定目标速度的功能。目标速度分布具有减速段I(减速开始点DP与安全情况确认开始点SP之间的段)、安全情况确认段II(安全情况确认开始点SP与安全情况确认结束点CP之间的段)和安全情况确认结束段III(在安全情况确认结束点CP之后的段)。稍后将描述安全情况确认结束点CP、安全情况确认开始点SP和减速开始点DP的细节。
驾驶支持控制单元24具有通过基于所确定的目标速度(即,基于由目标速度分布计算单元23计算出的目标速度分布)向显示单元8、声音生成单元9和行驶支持单元11发送控制信号以控制驾驶支持的功能。当主车辆SM的实际速度高于目标速度时,驾驶支持控制单元24利用指示、声音、振动、制动和制动协助等来执行驾驶支持。在本实施方式中,由于目标速度分布具有减速段I、安全情况确认段II和安全情况确认结束段III,因此驾驶支持控制单元24与每段相一致地支持驾驶。稍后将描述驾驶支持的细节。
通信单元25具有与中心服务器10通信的功能。通信单元25具有将保持在主车辆SM中的信息发送至中心服务器10的功能和从中心服务器10接收信息的功能。在本实施方式中,通信单元25能够向中心服务器10发送关于在行驶时主车辆SM在已经过的每个盲区附近如何表现的信息。另外,通信单元25能够从中心服务器10获取关于多个车辆(包括其他车辆和主车辆SM)如何表现的信息。
此处,将描述安全情况确认结束点CP、安全情况确认开始点SP和减速开始点DP以及计算这些点的方法。
安全情况确认结束点CP是主车辆在从盲区DE1、DE2出现的运动对象之前穿过在安全情况确认结束点CP之后的路段(安全情况确认结束段III)的点。安全情况确认结束点CP为如下点:因为驾驶员凭感觉足够靠近盲区DE1、DE2,所以假定在驾驶员结束确认安全情况并且开始对主车辆SM加速的情况下,即使存在突然跑出的运动对象,主车辆SM也能首先通过。安全情况确认结束段III如下段:假定即使在驾驶员结束确认安全情况并且开始对主车辆SM加速的情况下,主车辆SM也能通过而不与突然从盲区DE1、DE2跑出的运动对象相撞。安全情况确认结束点CP被设置在沿主车辆SM的行驶方向的、在盲点P1、P2之前的预定位置(第一预定位置)。在本实施方式中,如图2B所示,安全情况确认结束点CP被设置在为参考位置ST之前的安全情况确认结束点距离Lm的位置。当主车辆SM以预定速度V或更高速度在作为安全情况确认结束点CP之后的路段的安全情况确认结束段III中行驶时,即使假定在主车辆SM已到达安全情况确认结束点CP的情况下从右侧盲区DE1出现运动对象(图3A所示的示例中的车辆RM),主车辆也能穿过交叉口而不与运动对象碰撞,并且即使假定在主车辆SM已到达安全情况确认结束点CP的情况下从左侧盲区DE2出现运动对象(图4A所示的示例中的车辆LM),主车辆也能穿过交叉口而不与运动对象碰撞。因此,即使主车辆SM在安全情况确认结束点CP处(或者在之后的安全情况确认结束段III内)加速,主车辆也能穿过交叉口而不与假定从盲区DE1、DE2跑出的运动对象相撞。
目标速度分布计算单元23可以通过使用数学表达式进行计算来计算安全情况确认结束点CP或者可以基于预先准备的数据来计算安全情况确认结束点CP。目标速度分布计算单元23能够基于盲区DE1、DE2与主车辆SM之间的相对位置、主车辆SM的速度V和从盲区DE1、DE2出现的运动对象(车辆RM或车辆LM)的假定速度来计算安全情况确认结束点CP。
将参照图3A至图4B来具体地描述计算方法的示例。目标速度分布计算单元23计算主车辆SM在从右侧盲区DE1出现的车辆RM之前经过的条件L1和主车辆SM在从左侧盲区DE2出现的车辆LM之前经过的条件L2,基于条件L1和条件L2来计算安全情况确认结束距离Lm,然后计算安全情况确认结束点CP。在以下描述中,主车辆SM以固定速度V向前直行,车辆RM以假定的固定速度VR向前直行,并且车辆LM以假定的固定速度VR向前直行,并且每个车辆的速度和横向位置在途中不改变。另外,在以下描述中,“前”、“后”、“右”和“左”是相对于每个车辆的行驶方向而定的。
条件L1
图3A和图3B是用于计算条件L1的模型视图。条件L1表示主车辆SM与盲区DE1、DE2之间的相对距离,并且此处假定在主车辆SM的前端与参考位置ST之间的距离变为L1的时间点处,车辆RM从盲区DE1出现(在该时间点处,车辆RM的右前角部接触视线SL1)。假定车辆RM的右外周部与道路LD2的主车辆SM侧外周部之间的距离为WR。主车辆SM沿车辆宽度方向的大小为2B,对于主车辆SM的横向位置,主车辆SM的中心轴与道路LD1的左外周部之间的距离为W1,并且主车辆SM的中心轴与道路LD1的右外周部之间的距离为W2。如图3A中的虚线所示的,条件L1是鉴于车辆RM的右前角部和主车辆SM的右后角部在角部P3处彼此重合的状态(主车辆SM在车辆RM之前经过的条件内最严格的条件)而计算的。在该状态下,主车辆SM的位置由SMA来表示,并且车辆RM的位置由RMA来表示。根据图3A,主车辆SM移动到的位置SMA的距离为(L1+WR)。另一方面,车辆RM移动到位置RMA的距离由LR来表示。
此处,距离LR是未知量;然而,根据主车辆SM与盲点P1之间的位置关系绘制的直角三角形和根据主车辆SM与角部P3之间的位置关系绘制的直角三角形是几何相似的。因此,根据图3B所示的尺寸关系,由数学表达式(1A)表示的关系成立。通过将数学表达式(1A)扩展成数学表达式(2A),距离LR由数学表达式(3A)来表示。主车辆SM到达位置SMA的时段t1由数学表达式(4A)来表示,车辆RM到达位置RMA的时间段t2由数学表达式(5A)来表示并且t1=t2,因此,根据与数学表达式(3A)的关系,数学表达式(6A)成立。通过将数学表达式(6A)修改成数学表达式(7A)和数学表达式(8A),推导出满足数学表达式(9A)的L1作为主车辆SM在从右侧盲区DE1出现的车辆RM之前经过的条件L1。
(LR+B):(L1+WR)=W2:L1 (1A)
W2·(L1+WR)=L1·(LR+B) (2A)
LR=(W2·WR+W2·L1-B·L1)/L1 (3A)
t1=(WR+L1)/V (4A)
t2=LR/VR (5A)
(WR+L1)/V=(W2·WR+W2·L1-B·L1)/(L1·VR) (6A)
L12+(VR·WR+V·B-V·W2)·L1+(-V·W2·WR)=0 (7A)
L12+bR·L1+cR=0 (8A)
L1={-bR±sqrt(bR2-4·cR)}/2 (9A)
(其中L1>0)
条件L2
图4A和图4B是用于计算条件L2的模型视图。条件L2表示主车辆SM与盲区DE1、DE2之间的相对距离,并且此处,假定在主车辆SM的前端与参考位置ST之间的距离变为L2时的时间点处,从盲区DE2出现车辆LM(在该时间点处,车辆LM的左前角部接触视线SL2)。假定车辆LM的左外周部与道路LD2的主车辆SM侧外周部之间的距离为Wl。主车辆SM沿车辆宽度方向的大小为2B,并且对于主车辆SM的横向位置,主车辆SM的中心轴线与道路LD1的左外周部之间的距离为W1,并且主车辆SM的中心轴线与道路LD1的右外周部之间的距离为W2。如由图4A中的虚线所表示的,条件L2是鉴于车辆LM的左前角部与主车辆SM的左后角部在角部P4处彼此重合的状态(主车辆SM在车辆LM之前经过的条件内最严格的条件)而计算的。在该状态下,主车辆SM的位置由SMB来表示,并且车辆LM的位置由LMB来表示。根据图4,主车辆SM移动到位置SMB的距离为(L2+WL)。另一方面,车辆LM移动到位置LMB的距离由LL来表示。
此处距离L1是未知量;然而,根据主车辆SM与盲点P2之间的位置关系绘制的直角三角形以及根据主车辆SM与角部P4之间的位置关系绘制的直角三角形是几何相似的。因此,根据图4B所示的尺寸关系,由数学表达式(1B)表示的关系成立。通过将数学表达式(1B)扩展成数学表达式(2B),由数学表达式(图3B)来表示LL。主车辆SM到达位置SMB的时段t1由数学表达式(4B)来表示,车辆LM到达位置LMB的时间段t2由数学表达式(5B)来表示并且t1=t2,因此,根据与数学表达式(3B)的关系,数学表达式(6B)成立,通过将数学表达式(6B)修改成数学表达式(7B)和数学表达式(8B),推导出满足数学表达式(9B)的L2作为主车辆SM先于从左侧盲区DE2出现的车辆LM穿过的条件L2。
(LL+B):(L2+WL)=W1:L2 (1B)
W1·(L2+WL)=L2·(LL+B) (2B)
LL=(W1·WL+W1·L2-B·L2)/L2 (3B)
t1=(WL+L2)/V (4B)
t2=LL/VL (5B)
(WL+L2)/V=(W1·WL+W1·L2-B·L2)/(L2·VL) (6B)
L22+(VL·WL+V·B-V·W1)·L2+(-V·W1·WL)=0 (7B)
L22+bL·L2+cL=0 (8B)
L2={-bL±sqrt(bL2-4·cL)}/2 (9B)
(其中L2>0)
目标速度分布计算单元23通过基于上述所计算的L1和L2使用以下数学表达式(10)来推导安全情况确认结束距离Lm。也就是说,目标速度分布计算单元23将L1和L2中的较小一个作为安全情况确认结束距离Lm。因此,设置了图2B所示的安全情况确认结束点CP。假定主车辆SM在安全情况确认结束点CP处立即开始加速,则图2B所示的目标速度分布为使得在安全情况确认结束段III中目标速度以固定加速度增加的分布。然而,在安全情况确认结束段III中的目标速度分布可以以任何方式来设置,可以在除了固定加速度之外的模式下加速,可以是固定速度,可以被减速,或者目标速度分布可以在安全情况确认结束点CP处结束或者在距安全情况确认结束点CP预定距离的位置处结束。
Lm=min(L1,L2) (10)
接下来,将描述安全情况确认开始点SP。安全情况确认开始点SP为相对于盲区DE1、DE2确保设定视线角的点。也就是说,安全情况确认开始点SP为如下点:通过在该点处开始确认安全情况,可以在相对于盲区DE1、DE2确保设定视线角的状态下确认安全情况。安全情况确认段II为如下段:在该段处,可以确保视线角大于或等于设定角并且主车辆SM以较低速度行驶以用于安全情况确认。安全情况确认开始点SP被设置在安全情况确认结束点CP之前的预定位置(第二预定位置)。在本实施方式中,如图2B所示,安全情况确认开始点SP被设置在参考位置ST之前的安全情况确认开始距离La的位置。
目标速度分布计算单元23可以通过使用数学表达式进行计算来计算安全情况确认开始点SP,或者可以基于预先准备的数据计算安全情况确认开始点SP。目标速度分布计算单元23能够基于盲区DE1、DE2与主车辆SM之间的相对位置、主车辆SM的速度V和相对于盲区的视线角θ来计算安全情况确认开始点SP。通过以此方式计算,可以基于主车辆SM朝向盲区DE1、DE2行驶的情况来利用合适的安全情况确认结束点CP。
将参照图5来具体描述计算方法的示例。目标速度分布计算单元23确定安全情况确认开始点SP和目标速度,以使得确保在主车辆穿过盲区之前的设定时间段Ta内视线角大于或等于设定视线角θa。与交叉口和盲区的状态相对应地预先将对于安全情况确认所需的设定视线角θa和对于安全情况确认所需的设定时段Ta设置为所选择得值。如图5所示,相对于右侧盲区DE1的视线角θR由数学表达式(11)来表示,相对于左侧盲区DE2的视线角θL由数学表达式(12)来表示。此处,相对于整个盲区的视线角θ由数学表达式(13)来表示,因此,通过使用数学表达式(14)来计算确保设定视线角θa的距离La(安全情况确认开始距离La)。用于确保用于安全情况确认的设定时间段Ta的目标最小速度Va由数学表达式(15)来计算。在图2B所示的目标速度分布中,在确认段II中目标速度恒定在目标最小速度Va处。
θR=atan(W2/L) (11)
θL=atan(W1/L) (12)
θ=θR+θL (13)
θa=atan(W2/La)+atan(W1/La) (14)
Va=La/Ta (15)
接下来,将描述减速开始点DP。减速开始点DP为通过从其开始减速而使主车辆SM在到达安全情况确认开始点SP的时刻之前能够减速到预设参考速度的点。此处,参考速度为在安全情况确认开始点SP处的目标速度。减速开始点DP被设置在安全情况确认开始点SP之前的预定位置(第三预定位置)。在本实施方式中,如图2B所示,减速开始点DP被设置在为在参考位置ST之前的减速开始距离Lg的位置。
目标速度分布计算单元23可以通过计算来计算减速开始点DP,或者可以基于预先准备的数据来计算减速开始点DP。将描述计算方法的示例。目标速度分布计算单元23设定目标加速度a(<0)并且设定减速开始点DP,以使得能够在主车辆到达安全情况确认开始点SP的时刻之前从主车辆的当前速度V减速到目标最小速度Va。也就是说,根据速度与加速度之间的关系,数学表达式(16)成立,通过修改数学表达式(16)获得数学表达式(17),并且通过使用数学表达式(17)来计算减速开始距离Lg。
Va2-V2=2·a·(Lg-La) (16)
Lg=(Va2-V2)/(2·a)+La (17)
计算安全情况确认结束点CP、安全情况确认开始点SP和减速开始点DP的方法不限于上述计算。例如,目标速度信息计算单元23可以基于盲区周围的环境信息来计算安全情况确认结束点CP、安全情况确认开始点SP和减速开始点DP。具体地,可以通过利用环境信息(例如主车辆SM行驶的道路LD1的宽度、有无中心线和有无人行道)经由加权线性求和来计算安全情况确认结束距离Lm,从而设置安全情况确认结束点CP。当针对因素“路宽”设置变量x1(道路宽度为多少米)和加权系数a1、针对因素“有无中心线”设置变量x2(当存在中心线时代入1,而当不存在中心线时代入0)和加权系统a2,以及针对因素“有无人行道”设置变量x3(当存在人行道时代入1,而当不存在人行道时代入0)和加权系统a3时,通过使用数学表达式(18)来计算安全情况确认结束距离Lm。可以通过另外的因素来对其进行计算,并且还可以增加另外的因素。每个因素的加权系数可以预先基于模型驾驶的动力学行为等经由多回归分析来获知。还可以以类似的方法来设置安全情况确认开始距离La和减速开始距离Lg。
Lm=a1·x1+a2·x2+a3·x3 (18)
另外,目标速度分布计算单元23可以基于针对每个盲区而存储的数据库来计算安全情况确认结束点CP、安全情况确认开始点SP和减速开始点DP。例如,在模型驾驶员等驾驶车辆时预先将安全情况确认结束点CP、安全情况确认开始点SP和减速开始点DP存储在信息存储单元7、导航系统6或中心服务器10作为用于每个盲区(例如,用于每个交叉口)的数据库。目标速度分布计算单元23从信息存储单元7、导航系统6或中心服务器10中的任一个中的数据库加载用于主车辆SM朝向其行驶的盲区(交叉口)的安全情况确认结束点,并将所加载的安全情况确认结束点作为安全情况确认结束点CP。可以以类似的方法设置安全情况确认开始点SP和减速开始点DP。
另外,可以由中心服务器10收集针对每个盲区的多个驾驶员的行为,并且可以与其他驾驶员共享信息。例如,在驾驶员使车辆通过盲区时和在驾驶员实际结束确认安全情况时,测量相应的安全情况确认结束点,并且将该信息上传至中心服务器10。当多个驾驶员在多个盲区处上传这样的信息时,能够针对每个盲区在中心服务器10中收集多条信息。通过基于所收集的信息来在中心服务器10中计算针对每个盲区的平均值等,计算出适当的安全情况确认结束点。在主车辆SM通过盲区时,可以通过联系中心服务器10来获取针对每个期望盲区而计算的安全情况确认结束点。也可以以类似的方法设置安全情况确认开始点SP和减速开始点DP。
接下来,将参照图6和图7来描述驾驶支持系统1的示例性控制过程。在本实施方式中,将描述在主车辆SM进入如图2A所示的交叉口的情形中的过程细节。图6是示出在驾驶支持系统1中执行的过程细节的流程图。当主车辆SM处于操作中时,以设定时间间隔来重复执行该过程。图7示出了图6所示的驾驶支持过程的细节的流程图。
如图6所示,ECU 2的盲区识别单元21基于来自车辆外部信息获取单元3和车辆内部信息获取单元4的信息来执行用于识别盲区的过程,并且确定在主车辆SM前面是否识别到盲区(步骤S10)。当未识别到盲区时,图6所示的过程结束,过程再次从S10开始。另一方面,当在S10中确定识别到盲区时,则盲点计算单元22基于在S10中所识别的盲区来计算盲点(步骤S20)。在本实施方式中,通过获取道路LD1中的主车辆SM的位置并且获取形成沿行驶方向的盲区DE1、DE2的建造物的位置,盲区识别单元21能够识别盲区DE1、DE2。另外,盲点计算单元22根据所识别的盲区DE1、DE2来计算盲点P1、P2。
随后,如图2A和图2B所示,目标速度分布计算单元23通过计算安全情况确认结束距离Lm、安全情况确认开始距离La和减速开始距离Lg来计算安全情况确认结束点CP、安全情况确认开始点SP和减速开始点DP,从而计算目标速度分布,并且目标速度分布计算单元23基于所计算的安全情况确认结束点CP、安全情况确认开始点SP和减速开始点DP来确定在沿主车辆SM的行驶方向的每个位置处的目标速度(步骤S30至步骤S50)。
具体地,目标速度分布计算单元23计算安全情况确认开始距离La,并且计算目标最小速度Va(步骤S30)。因此,可以计算安全情况确认开始点SP。随后,目标速度分布计算单元23计算安全情况确认结束距离Lm(步骤S40)。因此,可以计算安全情况确认结束点CP。在S40中,当使用上述数学表达式(1A)至(9A)、(1B)至(9B)来计算安全情况确认结束距离Lm时,在主车辆SM的速度V为在S30处所计算的目标最小速度的情况下执行计算。随后,目标速度分布计算单元23计算减速开始距离Lg(步骤S50)。通过这样做,可以计算减速开始点DP。在S30至S50的计算中,如上所述,目标速度分布计算单元23可以根据物理位置关系来计算安全情况确认结束距离Lm、安全情况确认开始距离La和减速开始距离Lg,可以通过利用盲区周围的环境信息来计算安全情况确认结束距离Lm、安全情况确认开始距离La和减速开始距离Lg,可以通过利用数据库中的信息来计算安全情况确认结束距离Lm、安全情况确认开始距离La和减速开始距离Lg,或者可以利用来自中心服务器10的信息来计算安全情况确认结束距离Lm、安全情况确认开始距离La和减速开始距离Lg。
由于计算了减速开始点DP、安全情况确认开始点SP和安全情况确认结束点CP,确定了减速段I、安全情况确认段II和安全情况确认结束段III,所以可以计算在段I、II、III中的每一段中的目标速度分布。在图2所示的示例中,在减速段I中设置了主车辆以恒定加速度从计算时的速度减速到目标最小速度Va的目标速度分布,在安全情况确认段II中设置了主车辆以恒定目标最小速度Va行驶的目标速度分布,并且在安全情况确认结束段III中设置了主车辆以恒定加速度加速的目标速度分布。目标速度的确定(即目标速度分布的设置)可以在S30至S50的任何时刻做出,可以在能够设置每个段中的目标速度时刻依次设置目标速度分布,或者可以在计算了所有减速开始点DP、安全情况确认开始点SP和安全情况确认结束点CP之后的时间处计算所有段中的目标分布。
在通过S30至S50的过程完成目标速度分布的计算之后,驾驶支持控制单元24基于目标速度分布执行驾驶支持过程(步骤S60)。在计算了目标速度分布之后,重复执行图7的过程直到基于目标速度分布的驾驶支持结束为止。在根据本实施方式的驾驶支持过程中,当主车辆SM的实际速度V高于如图8所示的目标速度Vt时,驾驶支持控制单元24通过指示器、声音、振动、控制制动或制动协助等与段I、II、III中的每一个相对应地支持驾驶。在图8中,由虚线绘制的曲线示出了基于主车辆SM的实际速度V而绘制的速度分布,而实线曲线示出了基于所确定的目标速度Vt而绘制的目标速度分布(其与图2B中所示的曲线相同)。如图7所示,驾驶支持控制单元24基于来自车辆外部信息获取单元3的信息来获取主车辆SM的当前位置,并且确定主车辆SM是否存在于目标速度分布中的任何段中(步骤S100)。
首先,将描述在主车辆SM存在于减速段I中的情况下的过程。当主车辆SM存在于减速段I中时,驾驶支持控制单元24确定主车辆SM的实际速度V是否高于针对主车辆SM的当前位置而设置的目标速度Vt(步骤S110)。当在S110中确定实际速度V高于目标速度Vt时,驾驶支持控制单元24向显示单元8或声音生成单元9发送控制信号,并且通过指示或声音引起注意来引导驾驶员以通过踩下制动器来减速(步骤S120)。另一方面,当在S110中确定实际速度V低于或等于目标速度Vt时,图7的过程结束而不进行驾驶支持,并且从S100再次重复过程。以此方式,减速段I为确保距盲区DE1、DE2具有一定距离的段,因此,不执行高水平驾驶支持(例如,强制制动等),而仅向驾驶员提供引导。因此,在主车辆SM的实际速度V靠近目标速度Vt时,进行能够减少由驾驶员体会到的不便和生疏感的驾驶支持。
接下来,将描述在主车辆SM存在于安全情况确认段II的情况下执行的过程。当主车辆SM存在安全情况确认段II中时,驾驶支持控制单元24确定主车辆SM的实际速度V是否高于针对主车辆SM的当前位置而设置的目标速度Vt(步骤130)。当在S130中确定实际速度V高于目标速度Vt,则驾驶支持控制单元24向行驶支持单元11发送控制信号,并且建立即使当驾驶员踩下加速器时车辆也不加速的加速器禁用状态(步骤S140),并且执行减速控制(步骤SI 50)。驾驶支持控制单元24向行驶支持单元11发送控制信号,并且当主车辆SM的实际速度V已减速到目标最小速度Va(其与安全情况确认段II中的目标速度Vt相对应)时,驾驶支持控制单元24执行控制使得主车辆SM以与目标最小速度Va相一致的恒定速度行驶(步骤160)。另外,驾驶支持控制单元24向显示单元8或声音生成单元9发送控制信号以确认左右安全情况(步骤S170)。另一方面,当在S130处确定实际速度V低于或等于目标速度Vt时,仅执行对左右安全情况确认的引导(步骤S180),图7的过程结束,并且从S100再次重复过程。以此方式,安全情况确认段II为需要车辆按照目标速度分布行驶以便可靠地确认安全情况的段,因此执行高水平驾驶支持。因此,为了为了能够可靠地确保安全,可以支持驾驶以使得主车辆SM的实际速度靠近目标速度Vt。
接下来,将描述主车辆SM存在于安全情况确认结束段III中的情况执行的过程。当主车辆SM存在于安全情况确认结束段III中时,驾驶支持控制单元24确定主车辆SM的实际速度V是否高于针对主车辆SM的当前位置而设定的目标速度Vt(步骤S200)。当在S200中确定实际速度V低于或等于目标速度Vt时,驾驶支持控制单元24向显示单元8或语音发生单元9发送控制信号,并且通过指示或声音引导驾驶员以使主车辆SM向前行驶(步骤S210)。因此,即使从盲区DE1,DE2出现了运动对象,主车辆SM也能首先穿过。另一方面,当在S110处确定实际速度V高于目标速度Vt时,图7的过程结束而不进行驾驶支持,并且再次从S100重复过程。以此方式,在安全情况确认结束段III中,支持驾驶使得能够使主车辆SM快速穿过盲区DE1、DE2而不与突然跑出的运动对象相撞。
当主车辆SM穿过交叉口并且行驶到未设置目标速度分布的位置时,图7所示的驾驶支持过程结束。另外,图6所示的过程也结束。
接下来,将描述根据本实施方式的驾驶支持系统1的操作和有益效果。
例如,当主车辆穿过盲区附近时,可以支持驾驶以使得假定突然从盲区出现运动对象,则计算主车辆可能与运动对象相撞的速度范围并且使主车辆的速度不落入该速度范围。另外,还可以计算避开所计算出的速度范围的目标速度分布。然而,在由此计算出的目标速度分布与在驾驶员使主车辆穿过靠近盲区时主车辆的实际速度分布之间可能存在偏差。例如,当驾驶员实际驾驶主车辆时,驾驶员可能会使主车辆行驶到盲区附近、确认安全情况、结束确认安全情况、对主车辆进行加速,然后穿过盲区附近。另一方面,在所计算出的目标速度分布中,当针对盲区附近的位置的目标速度过度低于实际驾驶中的目标速度时,取决于驾驶支持的细节可能会不沿着驾驶员的感觉来支持驾驶并且使驾驶员体会到不便或生疏感(例如,支持驾驶使得主车辆过度减速)。
与此相反,利用根据本实施方式的驾驶支持系统1,目标速度分布计算单元23基于被设置在沿主车辆SM的行驶方向的预定位置的安全情况确认结束点CP来确定目标速度。安全情况确认结束点CP为如下点:在该点处,主车辆SM在从盲区DEL、DE2出现的运动对象之前穿过在安全情况确认结束点CP之后的路段。以此方式,通过基于安全情况确认结束点CP来确定目标速度,驾驶支持控制单元24能够鉴于驾驶员实际使主车辆SM穿过盲区DE1、DE2附近时的驾驶动作来支持驾驶。因此,能够顺着驾驶员的感觉适当地支持驾驶,以使得不便和生疏感减少。
在驾驶支持系统1中,目标速度分布计算单元23还基于被设置在沿主车辆SM的行驶方向的、在安全情况确认结束点CP之前的预定位置的安全情况确认开始点SP来确定目标速度,并且安全情况确认开始点SP为相对于盲区DE1、DE2确保设定视线角θ的点。当驾驶员实际驾驶主车辆SM时,驾驶员可以在其结束确认安全情况并且使主车辆SM穿过盲区DE1、DE2附近之前确认在盲区DE1、DE2附近的安全情况。因此,当目标速度分布计算单元23基于确保设定视线角θ的安全情况确认开始点SP来确定目标速度时,驾驶支持控制单元24能够鉴于驾驶员实际使主车辆SM穿过盲区DE1、DE2附近时的驾驶动作来支持驾驶。因此,可以顺着驾驶员的感觉恰当地支持驾驶,使得减少不便和生疏感。
在驾驶支持系统1中,目标速度分布计算单元23还基于被设置在沿主车辆SM的行驶方向的、在安全情况确认开始点SP之前的预定位置的减速开始点SP来确定目标速度,并且减速开始点DP为穿过从其开始减速而使主车辆SM能够在其到达安全情况确认开始点SP时减速到预设参考速度的点。当驾驶员实际开始驾驶主车辆SM时,驾驶员可以在主车辆SM的速度已被减速的状态下确认安全情况,因此,当目标速度分布计算单元23基于主车辆SM能够在其到达安全情况确认开始点SP的时刻之前减速到参考速度(其为驾驶员确认安全情况的速度,并且为本实施方式中的目标最小速度Va)的减速开始点DP来确定目标速度时,驾驶支持控制单元24能够鉴于驾驶员实际使主车辆SM穿过盲区DE1、DE2附近时的驾驶动作来支持驾驶。因此,能够顺着驾驶员的感觉恰当地支持驾驶,使得减少不便和生疏感。
本发明不限于上述实施方式。
例如,驾驶支持控制单元24可以基于所计算出的安全情况确认结束点CP和主车辆SM的驾驶员已经开始加速操作(也就是说,将加速器从关闭状态改变到打开状态的操作)的实际安全情况确认结束点来支持驾驶。驾驶支持控制单元24具有基于在穿过盲点P1、P2附近之前和之后的加速操作来计算驾驶员实际已经结束确认安全情况的实际安全情况确认结束点的功能。另外,驾驶支持控制单元24将所计算出的安全情况确认结束点(此处,被称为“目标安全情况确认结束点”)与实际安全情况确认结束点进行比较,并且按照情形恰当地支持驾驶。因此,即使在驾驶员实际开始结束确认安全情况的实际安全情况确认与目标安全情况确认结束点不同的情况下,也可以恰当地支持驾驶使得实际安全情况确认结束点向目标安全情况确认结束点靠近。驾驶支持控制单元24例如依照图9所示的情形中的每一个、基于实际安全情况确认结束点的位置和主车辆SM的实际速度来支持驾驶。
如在图9中的左上区域所示,当实际安全情况确认结束点位于目标安全情况确认结束点之前并且在实际安全情况确认结束点处的实际速度低于目标速度时,估计出速度改变(附有表示实际安全情况确认结束点的轮廓圆的箭头的倾斜角),并且基于速度改变来支持驾驶。也就是说,当确定速度改变较大并且实际速度分布从目标安全情况确认结束点上方通过时,不允许驾驶员的加速操作,并且消息“确认左右安全情况”亮起以引起注意。另一方面,当估计到实际速度分布从目标安全情况确认结束点下方通过,允许驾驶员的加速操作。如图9的左下区域所示的,实际安全情况确认结束点位于目标安全情况确认结束点之前并且实际安全情况确认结束点处的实际速度高于目标速度,不允许驾驶员的加速操作,并且消息“确认左右安全情况”亮起以引起注意。如图9的右上区域所示的,当实际安全情况确认结束点位于相对于目标安全情况确认结束点超前的位置处并且在实际安全情况确认结束点处的实际速度低于目标速度,允许驾驶员的加速操作。如图9的右下区域所示的,当实际安全情况确认结束点位于相对于目标安全情况确认结束点超前的位置处并且在实际安全情况确认结束点处的实际速度高于目标速度,则不允许驾驶员的加速操作,并且消息“当心速度”亮起以引起注意。
另外,驾驶支持控制单元24可以基于由车辆内部信息获取单元4获取的信息来确定驾驶员的状态,并且可以基于所确定的结果来支持驾驶。也就是说,在上述实施方式中,支持驾驶以使得实际速度向所计算出的目标速度分布靠近。然而,存在如下情况:其中与控制主车辆SM的速度相比,驾驶员确认安全情况、核查在交叉口处的另外车辆,然后使主车辆SM穿过交叉口更重要。因此,通过基于来自车辆内部信息获取单元4的信息来支持驾驶,可以基于驾驶员的实际状态来恰当地支持驾驶。
例如,在主车辆SM内部安装有用于识别驾驶员面部朝向的面部识别摄像机,并且驾驶支持控制单元24确定用于在穿过盲点P1、P2之前确认左右安全情况的若干驾驶员动作,并且基于所确定的结果确定是否支持驾驶。具体地,在穿过盲点P1、P2之前,计算确保可靠设定的视线角θx的安全情况确认开始点(该计算可以以在与根据上述实施方式的安全情况确认开始点SP的计算方法类似的计算方法来执行)。随后,如在上述实施方式的情况下一样计算安全情况确认结束点。在此之后,当主车辆SM穿过安全情况确认开始点与安全情况确认结束点之间时,对驾驶员确认左右安全情况的次数进行计数。当确认的次数小于预设阈值时,消息“确认左右安全情况”亮起或闪烁。
可替选地,当用于确认左右安全情况的次数小于阈值时,可以利用图10所示的指示器来提示确认左右安全情况。如图10所示,发光设备35利用光源35a在挡风玻璃上投射虚拟图像31。因此,可以提示驾驶员确认左右安全情况。具体地,如图11所示,发光设备35在远离交叉口的位置处提供单个发光图36,当主车辆接近交叉口时,将图分裂成两个发光图36a和36b,并且当主车辆接近交叉口时提供以较宽距离横向间隔的发光图36a和36b。因此,驾驶员的注意力被引向右边和左边并且驾驶员确认左右安全情况。
图2所示的目标速度分布等仅为一个示例,并且目标速度分布可以具有任何形状。仅必需要计算至少安全情况确认结束点CP,并且可以省略对安全情况确认开始点SP或减速开始点DP的计算。
Claims (6)
1.一种驾驶支持系统,包括:
盲区识别单元,所述盲区识别单元识别驾驶员在主车辆的行驶方向上的盲区;
目标速度确定单元,所述目标速度确定单元基于由所述盲区识别单元识别的所述盲区来确定所述主车辆的目标速度;
驾驶支持单元,所述驾驶支持单元基于由所述目标速度确定单元确定的所述目标速度来支持对所述主车辆的驾驶,其中,
所述目标速度确定单元基于安全情况确认结束点来确定所述目标速度,所述安全情况确认结束点被设置在沿所述主车辆的所述行驶方向的第一预定位置,并且
所述安全情况确认结束点为如下点:在该点处,所述主车辆在从所述盲区出现的运动对象之前穿过沿所述主车辆的所述行驶方向的、在所述安全情况确认结束点之后的路段。
2.根据权利要求1所述的驾驶支持系统,其中
所述目标速度确定单元基于所述盲区与所述主车辆之间的相对位置、所述主车辆的速度以及从所述盲区出现的所述运动对象的假定速度来计算所述安全情况确认结束点。
3.根据权利要求1或2所述的驾驶支持系统,其中,
所述目标速度确定单元还基于安全情况确认开始点来确定所述目标速度,所述安全情况确认开始点被设置在沿所述主车辆的所述行驶方向的、在所述安全情况确认结束点之前的第二预定位置,并且所述安全情况确认开始点为如下点:在该点处,确保相对于所述盲区的设定的视线角。
4.根据权利要求3所述的驾驶支持系统,其中,
所述目标速度确定单元还基于减速开始点来确定所述目标速度,所述减速开始点被设置在沿所述主车辆的所述行驶方向的、在所述安全情况确认开始点之前的第三预定位置,并且所述减速开始点为如下点:通过从该点开始减速,到所述主车辆到达所述安全情况确认开始点时为止,所述主车辆能够减速到预设参考速度。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的驾驶支持系统,其中,
所述驾驶支持单元基于所述安全情况确认结束点和所述主车辆的驾驶员已开始加速操作的实际安全情况确认结束点来支持驾驶。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的驾驶支持系统,还包括:
信息获取单元,所述信息获取单元获取关于所述主车辆的所述驾驶员的状态的信息,其中,所述驾驶支持单元基于由所述信息获取单元获取的所述信息来确定所述驾驶员的状态,以及基于所确定的所述驾驶员的状态来支持驾驶。
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