CN104768821A - 驾驶辅助装置和方法、碰撞预测装置和方法以及通知装置和方法 - Google Patents

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岸浩司
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Abstract

驾驶辅助装置具备：接近度算出部，其算出车辆相对于物体在车辆行进方向上的第1接近度，并且基于车辆与物体的相对速度来算出在与车辆行进方向交叉的方向上的第2接近度；和驾驶辅助控制部，其基于第1接近度和第2接近度来控制驾驶辅助的执行。

Description

驾驶辅助装置和方法、碰撞预测装置和方法以及通知装置和方法
技术领域
本发明涉及驾驶辅助装置和方法、碰撞预测装置和方法以及通知装置和方法。
背景技术
以往，作为与驾驶辅助装置和方法、碰撞预测装置和方法以及通知装置和方法相关联的技术，已知有例如日本特开2008-308024号公报所记载那样基于车辆与物体的碰撞可能性来减轻碰撞的影响的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-308024号公报
发明内容
发明要解决的课题
相对于上述现有技术而言，发明人开发出了如下技术：基于车辆到达车辆的行进路径与物体的行进路径交叉的地点为止的第1到达时间和物体到达该交叉地点为止的第2到达时间来进行驾驶辅助、碰撞预测或通知。第1到达时间是从车辆到交叉地点为止的距离除以车辆的速度而得到的值，第2到达时间是从物体到交叉地点为止的距离除以物体的速度而得到的值。
然而，在进行驾驶辅助、碰撞预测或通知时，例如，要求执行与停止状态、从停止状态向并行状态的变更、或者向横渡状态的变更等物体的各种活动相应的动作。但是，在使用所述到达时间的情况下，可预想到，在物体的速度几乎为零的状态下，无法合适地掌握物体的各种活动，无法或者难以在不给驾驶员带来违和感的情况下执行与物体的活动相应的动作。
因此，本发明的目的在于，提供一种能够在不给驾驶员带来违和感的情况下执行与物体的活动相应的驾驶辅助、碰撞预测或通知的驾驶辅助装置和方法、碰撞预测装置和方法以及通知装置和方法。
用于解决课题的手段
本发明的驾驶辅助装置具备：接近度算出部，其基于车辆和物体的移动状态来算出在车辆行进方向上的第1接近度，并且基于车辆与物体的相对速度来算出与车辆行进方向交叉的方向上的第2接近度；和驾驶辅助控制部，其基于第1接近度和第2接近度来控制驾驶辅助的执行。
根据这样的驾驶辅助装置，基于根据车辆与物体的相对速度而算出的与车辆行进方向交叉的方向上的第2接近度来执行驾驶辅助。由此，即使在如所述那样物体的速度几乎为零的状态下，也能够掌握物体的活动。因此，能够合适地掌握物体的各种活动，能够在不给驾驶员带来违和感的情况下执行与物体的活动相应的驾驶辅助。
另外，第2接近度可以是基于车辆与物体在与车辆行进方向交叉的方向上的相对距离、和车辆与物体的相对速度而算出的值。
另外，第2接近度可以是车辆与物体在与车辆行进方向交叉的方向上的相对距离除以车辆与物体的相对速度而得到的值。
另外，第1接近度可以是车辆与物体在车辆行进方向上的相对距离除以车辆与物体的相对速度而得到的值。
另外，第1接近度可以是车辆与物体的相对距离除以车辆与物体的相对速度而得到的相对接近度的车辆行进方向上的分量值，第2接近度可以是相对接近度的与车辆行进方向交叉的方向上的分量值。
另外，第1接近度可以是车辆到达车辆的行进路径与物体的行进路径交叉的地点为止的时间。
另外，第1接近度可以是基于车辆与物体的相对距离、相对速度、相对加速度或相对急动度中的至少1方而求出的值。
另外，驾驶辅助控制部可以将第1接近度和第2接近度应用于预先设定的映射来控制驾驶辅助的执行。
另外，驾驶辅助控制部可以基于第1接近度、第2接近度以及风险来控制驾驶辅助的执行，所述风险基于车辆与物体的相对距离、相对速度、相对加速度以及相对急动度中的至少1方而求出。
另外，驾驶辅助控制部可以将第1接近度、第2接近度以及风险应用于预先设定的映射来控制驾驶辅助的执行。
另外，驾驶辅助控制部可以基于第1接近度和第2接近度来推定使车辆的速度或加速度变化的特定的驾驶操作的操作定时。
另外，驾驶辅助控制部可以基于第1接近度、第2接近度以及风险来推定使车辆的速度或加速度变化的特定的驾驶操作的操作定时。
另外，驾驶辅助控制部可以基于特定的驾驶操作的操作定时或操作量来控制驾驶辅助的执行。特定的驾驶操作可以是加速器操作或制动器操作，也可以是加速器断开操作或制动器接通操作。另外，特定的驾驶操作也可以是预先指定的加速器断开操作量或制动器操作量。
本发明的驾驶辅助方法，包括：算出车辆相对于物体在车辆行进方向上的第1接近度，并且基于车辆与物体的相对速度来算出与车辆行进方向交叉的方向上的第2接近度；和基于第1接近度和第2接近度，来控制驾驶辅助的执行。
本发明的碰撞预测装置，具备：接近度算出部，其算出车辆相对于物体在车辆行进方向上的第1接近度，并且基于车辆与物体的相对速度来算出与车辆行进方向交叉的方向上的第2接近度；和碰撞预测部，其基于第1接近度和第2接近度来进行车辆与物体的碰撞预测。
本发明的碰撞预测方法包括：算出车辆相对于物体在车辆行进方向上的第1接近度，并且基于车辆与物体的相对速度来算出与车辆行进方向交叉的方向上的第2接近度；和基于第1接近度和第2接近度来进行车辆与物体的碰撞预测。
根据这样的碰撞预测装置和碰撞预测方法，基于根据车辆与物体的相对速度而算出的与车辆行进方向交叉的方向上的第2接近度来进行车辆与物体的碰撞预测。由此，在如所述那样物体的速度几乎为零的状态下，也能够掌握物体的活动。因此，能够合适地掌握物体的各种活动，能够在不给驾驶员带来违和感的情况下进行与物体的活动相应的碰撞预测。
本发明的通知装置具备：接近度算出部，其算出车辆相对于物体在车辆行进方向上的第1接近度，并且基于车辆与物体的相对速度来算出与车辆行进方向交叉的方向上的第2接近度；和通知部，其基于第1接近度和第2接近度，向车辆的外部通知车辆的行驶状态。
本发明的通知方法包括：算出车辆相对于物体在车辆行进方向上的第1接近度，并且基于车辆与物体的相对速度来算出与车辆行进方向交叉的方向上的第2接近度；和基于第1接近度和第2接近度，向车辆的外部通知车辆的行驶状态。
根据这样的通知装置和方法，基于根据车辆与物体的相对速度而算出的与车辆行进方向交叉的方向上的第2接近度来进行车辆与物体的碰撞预测。由此，即使在如所述那样物体的速度几乎为零的状态下，也能够掌握物体的活动。因此，能够合适地掌握物体的各种活动，能够在不给驾驶员带来违和感的情况下进行与物体的活动相应的通知。
发明的效果
根据本发明，能够提供一种能够在不给驾驶员带来违和感的情况下执行与物体的活动相应的驾驶辅助、碰撞预测或通知的驾驶辅助装置和方法、碰撞预测装置和方法以及通知装置和方法。
附图说明
图1是示出本发明的第1实施方式的驾驶辅助装置的框图。
图2是示出第1和第2接近度以及到达时间的算出方法的图。
图3是示出本发明的第1实施方式的驾驶辅助方法的流程图。
图4是示出映射设定处理的流程图。
图5是示出物体的移动状态的一例的图。
图6是示出停止状态下的驾驶特性的一例的图。
图7是示出向并行状态转变的转变状态下的驾驶特性的一例的图。
图8是示出向横渡状态转变的转变状态下的驾驶特性的一例的图。
图9是示出驾驶辅助映射的一例的图。
图10是示出第2接近度的坐标轴的设定的图。
图11是示出辅助执行处理的流程图。
图12是示出操作事件的产生的判定例的图。
图13是示出在第2实施方式中所使用的驾驶辅助映射的一例的图。
图14是示出第2接近度和到达时间的算出方法的图。
图15是示出在第3实施方式中所使用的驾驶辅助映射的一例的图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的实施方式的驾驶辅助装置和方法、碰撞预测装置和方法以及通知装置和方法进行详细说明。此外，在附图的说明中，对相同的要素标注相同的符号，省略重复的说明。
驾驶辅助装置和方法是进行用于避免车辆与物体的碰撞的驾驶辅助的装置和方法。驾驶辅助装置和方法也具有作为进行用于避免车辆与物体的碰撞的碰撞预测或通知的装置和方法的侧面。物体是指例如行人、自行车等有可能与车辆碰撞的能够移动的物体。
首先，参照图1～图12，对本发明的第1实施方式的驾驶辅助装置和驾驶辅助方法进行说明。图1是示出本发明的第1实施方式的驾驶辅助装置的框图。
如图1所示，驾驶辅助装置以搭载于车辆的、主要进行驾驶辅助处理的电子控制单元(以下，简记为ECU(Electronic Control Unit)。)为中心而构成。ECU10连接有例如雷达传感器、图像传感器、车速传感器、舵角传感器、加速器传感器、制动器传感器等传感器21。另外，ECU10一并连接有例如监视器、扬声器、振动器、报警器等人机界面(HMI)22以及制动器致动器、方向盘致动器、安全带致动器等致动器23。
雷达传感器是通过电磁波来检测车辆周边的物体的传感器，例如是毫米波雷达、激光雷达等。图像传感器是通过图像来检测车辆周边的物体的传感器，例如是立体相机、摄像机等。车速传感器是检测车辆的速度的传感器，舵角传感器是检测方向盘的操舵角的传感器。加速器传感器是检测加速器踏板的操作量的传感器，制动器传感器是检测制动器踏板的操作量的传感器。
HMI22用于例如使用视觉信息、听觉信息、触觉信息等来执行向车辆的驾驶员通知车辆的行驶状态等的通知辅助。致动器23用于控制制动器装置、方向盘装置或安全带装置来执行以避免碰撞为目的的用于控制辅助的安全辅助。
ECU10具备遭遇状态判定部11、驾驶信息取得部12、驾驶指标算出部13、驾驶特性生成部14、驾驶特性储存部15、辅助映射设定部16以及驾驶辅助控制部17。ECU10以CPU、ROM、RAM等为主体而构成，通过由CPU执行的程序，实现遭遇状态判定部11、驾驶信息取得部12、驾驶指标算出部13、驾驶特性生成部14、驾驶特性储存部15、辅助映射设定部16以及驾驶辅助控制部17的功能。此外，遭遇状态判定部11、驾驶信息取得部12、驾驶指标算出部13、驾驶特性生成部14、驾驶特性储存部15、辅助映射设定部16以及驾驶辅助控制部17的功能也可以通过2个以上的ECU来实现。
遭遇状态判定部11判定车辆与物体的遭遇状态。遭遇状态判定部11基于各种传感器21的检测结果或后述的驾驶指标的算出结果，来判定例如有无与物体遭遇、物体的种类、与物体的位置关系、遭遇时的行驶环境、物体的移动状态等。
作为物体的种类，判定例如行人与自行车的区别、行人或自行车的乘员是大人还是小孩的区别等。作为与物体的位置关系，判定车辆行进方向和与行进方向交叉的方向上的遭遇最初的车辆与物体的位置关系。在此，与车辆行进方向交叉的方向设为包括车辆宽度方向和与车辆行进斜交叉的方向。作为遭遇时的行驶环境，判定例如周边环境(天气、时间段、气温、室温等)、行驶路的限制速度、道路线形、道路构造物等。作为物体的移动状态，判定例如物体正停止的状态(停止状态)、正与车辆并行的状态(并行状态)、正横渡车辆的前方的状态(横渡状态)等。
驾驶信息取得部12取得与物体遭遇时的驾驶信息。驾驶信息取得部12基于各种传感器21的检测结果，取得表示车辆与物体的相对移动状态的移动信息和表示驾驶员的操作事件的产生的操作信息。
作为移动信息，取得车辆和物体的速度、车辆与物体的相对距离、相对速度、相对加速度以及相对急动度(相对加速度的微分值)。同样，取得车辆行进方向或与行进方向交叉的方向上的相对距离、相对速度、相对加速度以及相对急动度。作为操作信息，取得例如加速器操作、制动器操作、方向盘操作等的操作事件，尤其是加速器断开操作、制动器接通操作的操作定时和操作量。
驾驶指标算出部13算出与物体遭遇时的驾驶指标。驾驶指标算出部13作为基于车辆相对于物体的移动状态而算出车辆行进方向上的第1接近度A1，并且基于车辆与物体的相对速度算出与车辆行进方向交叉的方向上的第2接近度A2的接近度算出部而发挥功能。在此，与车辆行进方向交叉的方向设为包含车辆宽度方向和与车辆行进斜交叉的方向。
在本实施方式中，作为驾驶指标，算出表示车辆相对于物体的接近程度的第1和第2接近度A1、A2、表示车辆与物体的碰撞风险的程度的风险R、以及到达时间TTC。
图2是示出第1和第2接近度以及到达时间的算出方法的图。在图2中，示出车辆C与物体O的移动状态的一例(a)、第1和第2接近度A1、A2以及到达时间的算出结果(b)。
在图2(a)所示的例子中，在以车辆行进方向作为x轴、以与车辆行进方向交叉的方向作为y轴的坐标平面中示出车辆C与物体O的移动状态。车辆C位于(0，0)，物体O位于(X，Y)，所以车辆行进方向上的相对距离为Xr＝X，与车辆行进方向交叉的方向上的相对距离为Yr＝Y，车辆C与物体O的相对距离成为Dr＝(Xr2+Yr2)1/2。另外，车辆C以速度vc行驶，物体O以速度vo移动，所以车辆C与物体O的相对速度成为Vr＝(vc2+vo2)1/2。
因此，如图2(b)所示，车辆C与物体O的相对接近度A作为车辆C与物体O的相对距离Dr除以相对速度Vr而得到的值Dr/Vr求出。第1接近度A1作为车辆行进方向上的相对距离Xr除以相对速度Vr而得到的值Xr/Vr求出。第2接近度A2作为与车辆行进方向交叉的方向上的相对距离Yr除以相对速度Vr而得到的值Yr/Vr求出。第1接近度A1也是表示车辆C与物体O的车辆行进方向上的接近度的第1时间，第2接近度A2也是表示车辆C与物体O的与车辆行进方向交叉的方向上的接近度的第2时间。
接近度A1、A2也可以将相对接近度A分解为车辆行进方向上的分量和与车辆行进方向交叉的方向上的分量，将与车辆行进方向交叉的方向上的分量作为第1接近度A1求出，将与车辆行进方向交叉的方向上的分量作为第2接近度A2求出。另外，接近度A1、A2，也可以将相对速度Vr分解为车辆行进方向上的分量和与车辆行进方向交叉的方向上的分量，而作为相对距离Xr除以相对速度Vr的车辆行进方向上的分量而得到的接近度A1和相对距离Yr除以相对速度Vr的与车辆行进方向交叉的方向上的分量而得到的接近度A2求出。
另外，在图2(a)所示的例子中，车辆C的行进路径与物体O的行进路径在地点P交叉，从车辆C到交叉地点P为止的距离为D。因此，如图2(b)所示，到达时间TTC作为从车辆C到交叉地点P为止的距离D除以车辆C的速度vc而得到的值TTC＝D/vc求出。到达时间TTC也是表示车辆C与物体O的车辆行进方向上的接近度的第1时间。
在此，第1和第2接近度A1、A2基于车辆与物体的相对距离Dr和相对速度Vr而求出。因此，第1和第2接近度A1、A2在不存在车辆的行进路径与物体的行进路径交叉的地点P的状态下也能够求出，另外，第2接近度A2在物体的速度几乎为零的状态下也能够求出。
风险R是基于表示车辆与物体的相对距离、相对速度、相对加速度或相对急动度的时间变化的模型来表示车辆与物体的碰撞风险的程度的指标。例如，式(1)示出加速度模型，式(2)示出急动度模型。此外，式中，Dr表示相对距离，Vr表示相对速度(Vr＝(Dr)t)，α、β、γ、n表示驾驶员的固有参数，(·)t表示时间的1阶微分，(·)tt表示时间的2阶微分，Drn表示相对速度Dr的n次方。
加速度模型＝(α·Vr+β·(Vr)t)/Drn…(1)
急动度模型＝(α·Vr+β·(Vr)t+γ·(Vr)tt)/Drn…(2)
在欲将风险R保持为恒定的状况下，模型(2)被看作是表示Lienard方程式的一种的非线性弹簧模型。模型通过使用每个驾驶员的移动信息来确定固有参数(例如式(1)的α、β、n，式(2)的α、β、γ、n)从而预先求出。
驾驶特性生成部14生成与物体遭遇时的驾驶员的驾驶特性。驾驶特性生成部14基于驾驶指标和操作信息，生成遭遇时的驾驶员的驾驶特性。驾驶特性表示在与物体遭遇时由驾驶员通常进行的驾驶操作的特征。
驾驶特性包含基于接近度A1、A2与操作信息的关系的特性即接近特性。接近特性基于遭遇时的时间经过而将第1及第2接近度A1、A2与操作信息相关联，表示操作事件如何与接近程度的变化相应地产生。另外，驾驶特性包含基于风险R与操作信息的关系的特性即风险特性。风险特性基于遭遇时的时间经过而将风险R与操作信息相关联，表示操作事件如何与碰撞风险的程度的变化相应地产生。
驾驶特性储存部15储存与物体遭遇时的驾驶员的驾驶特性。驾驶特性储存部15同与物体的遭遇状态相关联地存储驾驶特性，并且废弃不合适的驾驶特性。驾驶特性为了设定后述的驾驶辅助映射而储存。
辅助映射设定部16设定与物体遭遇时的驾驶辅助所使用的驾驶辅助映射。辅助映射设定部16对储存的驾驶特性进行统计处理来设定驾驶辅助映射。驾驶辅助映射用于推定遭遇时的操作事件的产生。
驾驶辅助控制部17控制与物体遭遇时的驾驶辅助的执行。驾驶辅助控制部17基于第1和第2接近度A1、A2来控制驾驶辅助的执行。驾驶辅助控制部17将驾驶指标的当前值应用于驾驶辅助映射来控制驾驶辅助的执行。在本实施方式中，驾驶辅助映射一并应用了第1和第2接近度A1、A2以及风险R。
驾驶辅助控制部17使用驾驶辅助映射来推定操作事件的产生。驾驶辅助控制部17基于各种传感器21的检测结果来判定该操作事件是否在驾驶员通常所进行的定时产生，从而控制驾驶辅助的执行。此外，也可以代替通常进行的定时而判定是否在驾驶操作上理想化的定时产生。驾驶辅助控制部17在推定的操作事件未在通常进行的定时产生的情况下，执行驾驶辅助。并且，若在车辆陷入危险状态之前，则驾驶辅助控制部17进行用于通知危险状态的产生可能性的事前辅助，若已陷入危险状态，则驾驶辅助控制部17进行用于避免危险状态的主辅助。
图3是示出本发明的第1实施方式的驾驶辅助方法的流程图。如图3所示，驾驶辅助方法区分为映射设定处理和辅助执行处理。此外，在以下说明中，对映射设定处理和辅助执行处理单独进行说明，但映射设定处理和辅助执行处理也可以并行进行。
如图3所示，在映射设定处理中，基于移动信息算出包含第1和第2接近度A1、A2以及风险R的驾驶指标(S11)。将驾驶指标与操作信息相关联地生成驾驶特性并储存(S12)。然后，基于所储存的驾驶特性来设定驾驶辅助映射(S13)。
在辅助执行处理中，将当前时刻的驾驶指标应用于通过映射设定处理预先设定的驾驶辅助映射来推定操作事件的产生(S14)。基于操作信息，判定推定出的操作事件是否在通常进行的定时产生(S15)。在没有判定为在通常进行的定时产生的情况下执行驾驶辅助(S16)。
首先，参照图4～图10，对映射设定处理进行说明。图4是示出映射设定处理的流程图。此外，在图4中示出了图3的S11～S13的处理的详情。
映射设定处理在产生了与驾驶特性的储存相适应的遭遇状态的情况下执行。与驾驶特性的储存相适应的遭遇状态是指，例如，到车辆的前方80m为止自身车道的视线良好，驾驶员能够确认到在自身车道的左3m、右4m的范围内的物体的遭遇状态。
开始映射设定处理后，如图4所示，驾驶信息取得部12取得驾驶信息，驾驶指标算出部13基于驾驶信息而算出驾驶指标(S21)。驾驶指标算出部13基于移动信息而算出表示车辆相对于物体的接近程度的第1和第2接近度A1、A2、表示车辆与物体的碰撞风险的程度的风险R、以及到达时间TTC。
在与物体遭遇时，驾驶员凭感觉掌握车辆与物体的相对接近度，一边掌握相对接近度的车辆行进方向上的分量的变化和与车辆行进方向交叉的方向上的分量的变化一边接近物体。因此，第1和第2接近度A1、A2可以说是反映遭遇时驾驶员的知觉特性的指标。
另外，驾驶员凭感觉掌握车辆与物体的相对接近度，并且一边将碰撞风险保持为与自身的驾驶技能相应的水准一边进行驾驶操作。因此，风险R可以说是比接近度更强地反映驾驶员的知觉特性的、能够用于稳定地掌握驾驶员的驾驶特性的指标。尤其是，加速度模型是与使车辆的速度变化的加速器操作或制动器操作的定时的相关性高的指标，急动度模型是与成为使车辆的加速度变化的原因的物体的活动的相关性高的指标。
图5是示出物体的移动状态的一例的图。图5中示出了停止状态、向并行状态的转变状态、向横渡状态的转变状态中的移动状态。停止状态是如图5(a)所示那样，物体O停止在自身车道的路边(路側)的状态。向并行状态的转变状态是如图5(b)所示那样，停止在自身车道的路边的物体O从停止状态向并行状态转变的状态。向横渡状态的转变状态是如图5(c)所示那样，停止在自身车道的路边(距路肩数m)的物体O从停止状态向横渡状态转变的状态。
图6～图8是示出物体的不同移动状态下的驾驶特性的例子的图。在图6～图8中，示出了将第1和第2接近度A1、A2与操作信息相关联的接近特性(a)以及将通过急动度模型表示的风险R与操作信息相关联的风险特性(b)。此外，图6～图8中，以与横轴方向的变化相比更强调纵轴方向的变化的方式进行显示。
图6中示出停止状态下的驾驶指标的一例。在停止状态下，车辆接近停止在自身车道的路边的物体，由此，如图6(a)所示，第2接近度A2稍微减小而第1接近度A1逐渐减小。另外，如图6(b)所示，风险R逐渐增加。
图7中示出向并行状态转变的转变状态下的驾驶指标的一例。在向并行状态转变的转变状态下，停止在自身车道的路边的物体的状态从停止状态向并行状态转变，由此，如图7(a)所示，在第2接近度A2几乎一定的状态下第1接近度A1逐渐减小，与向并行状态的转变相应地暂时增加后再次逐渐减小。另外，如图7(b)所示，风险R逐渐增加，与向并行状态的转变相应地暂时增加后再减小，又逐渐增加。在此，第1接近度A1暂时增加的现象P1或风险R暂时增加的现象P2成为表示向并行状态的转变的标志。
图8中示出向横渡状态转变的转变状态下的驾驶指标的一例。在向横渡状态转变的转变状态下，停止在自身车道的路边的物体的状态从停止状态向横渡状态转变，由此，如图8(a)所示，第2接近度A2减小且第1接近度A1减小。然后，与向横渡状态的转变相应地，第1和第2接近度A1、A2急剧大幅减小，之后再大幅增加。另外，如图8(b)所示，风险R逐渐增加，与向横渡状态的转变相应地暂时增加后减小，之后逐渐增加，当物体结束横渡时急剧减小。在此，第1和第2接近度A1、A2急剧大幅减小的现象P3或风险R暂时增加的现象P4成为表示向横渡状态的转变的标志。
返回图4的说明，遭遇状态判定部11在算出驾驶指标时判定与物体的遭遇状态(S22)。遭遇状态判定部11基于各种传感器21的检测结果，判定物体的种类、与物体的位置关系、遭遇时的行驶环境，基于驾驶指标所包含的标志，判定物体的移动状态。在图6～图8所示的驾驶指标的一例中，作为物体的移动状态，判定物体的停止状态、向并行状态的转变、向横渡状态的转变。此外，可以在与物体遭遇最初时判定物体的种类、与物体的位置关系、遭遇时的行驶环境。
在判定与物体的遭遇状态之后，驾驶特性储存部15判定是否储存驾驶特性(S23)。驾驶特性储存部15，例如在基于驾驶辅助映射的操作事件的产生的推定精度未达到一定的水准的情况下，判定为储存驾驶特性。
在判定为储存驾驶特性的情况下，驾驶特性生成部14基于驾驶指标和操作信息来生成驾驶特性(S24)。驾驶特性生成部14生成表示第1和第2接近度A1、A2与操作事件的产生的关系的接近特性、以及表示风险R与操作事件的产生的关系的风险特性。
图6中示出停止状态下的驾驶特性的一例。根据驾驶特性，驾驶员对物体的紧急横渡等做好准备，随着接近物体而依次开始加速器断开操作、完全断开加速器、进行制动器接通操作，车辆通过物体的旁边。因此，驾驶特性表示出，在车辆接近处于停止状态的物体时，接近度A1、A2或风险R如何变化、驾驶员与它们的变化相应地进行了什么样的操作事件。
图7中示出向并行状态转变的转变状态下的驾驶特性的一例。根据驾驶特性，驾驶员对物体的紧急横渡等做好准备，随着接近物体而依次开始加速器断开操作、完全断开加速器，车辆通过并行的物体的旁边。因此，驾驶特性表示出，在车辆接近处于向并行状态转变的转变状态的物体时，接近度A1、A2或风险R如何变化、驾驶员与它们的变化相应地进行了什么样的操作事件。
图8中示出向横渡状态转变的转变状态下的驾驶特性的一例。根据驾驶特性，驾驶员在物体开始横渡后，依次开始加速器断开操作、完全断开加速器、进行制动器接通操作，在物体结束横渡后，车辆增加速度而通过物体的旁边。因此，驾驶特性表示出，在车辆接近处于向横渡状态转变的转变状态的物体时，接近度A1、A2或风险R如何变化、驾驶员与它们的变化相应地进行了什么样的操作事件。
返回图4的说明，驾驶特性储存部15将所生成的驾驶特性与遭遇状态的判定结果相关联地储存(S25)。即，驾驶特性尤其是与物体的移动状态相关联地储存，根据情况，也可以与物体的种类、与物体的位置关系、遭遇时的行驶环境相关联地储存。
驾驶特性储存部15将与遭遇状态相关联地储存的驾驶特性中不合适的驾驶特性废弃(S26)。在废弃驾驶特性时，按遭遇状态，基于驾驶特性的中位数和众数来废弃异常值。这是为了，考虑根据遭遇状态而不同的驾驶特性的性质，以高精度储存驾驶特性。
废弃驾驶特性时，例如使用Smirnov-Grubbs的废弃检验、Thompson的废弃检验、增山的废弃检验等异常值检验。例如，在Smirnov-Grubbs的废弃检验中，首先，求出数据的显著性水平α，通过废弃检验表取得与数据数n相应的系数k。接着，通过式(3)求出检验统计量T。然后，若k<T，则在显著性水平α中将数据看作异常值。
T＝{数据-样本平均}/{样本方差的平方根}…(3)
当储存驾驶特性后，辅助映射设定部16对所储存的驾驶特性进行统计处理来设定驾驶辅助映射(S27)。辅助映射设定部16在追加了新的驾驶特性或废弃了不合适的驾驶特性的情况下，设定或更新驾驶辅助映射。
图9是示出驾驶辅助映射的一例的图。如图9所示，在由第1接近度A1、第2接近度A2以及风险R定义的坐标空间中将所储存的驾驶特性进行标示来设定驾驶辅助映射。标示出的各驾驶特性表示第1接近度A1、第2接近度A2以及风险R与操作事件的产生的关系。此外，图9中为了方便表示而标示出了2个驾驶特性，但实际上标示多个驾驶特性。
驾驶辅助映射中设定有包含在多个驾驶特性中表示同一操作事件的产生定时的标示的空间边界面B。边界面B例如使用采用了核心密度推定的强大的数据解析方法即mean shift原理等而设定。该边界面B表示该操作事件由驾驶员通常进行的定时。
图9中示出了表示加速器断开操作的开始定时的边界面B1和表示制动器接通操作的开始定时的边界面B2。但是，驾驶辅助映射中也可以设定有例如表示方向盘操作的开始、或预定量的加速器操作、制动器操作或者方向盘操作的执行等各种操作事件的产生的边界面。
在驾驶辅助映射中，以与第1接近度A1相比强调第2接近度A2的变化的方式进行显示。图10是示出第2接近度A2的坐标轴的设定的图。图10中，用实心圆和实心菱形表示强调显示之前的产生定时，用空心圆和空心棱形表示强调显示之后的产生定时。
在车辆行进方向和与车辆行进方向交叉的方向之间，驾驶员对接近程度的知觉敏感度不同，操作事件的产生定时有可能根据遭遇状态而不同。因此，如图10所示，将第2接近度A2放大a倍(a>1)而较大程度地评价第2接近度A2的变化。由此，能够高精度掌握与车辆行进方向交叉的方向上的物体的活动，能够高精度地推定操作事件的产生定时。
接着，参照图11～图12，对辅助执行处理进行说明。图11是示出辅助执行处理的流程图。此外，图11中示出了图3的S14～S16的处理的详情。
辅助执行处理在产生了与驾驶辅助的执行相适应的遭遇状态的情况下执行。与驾驶辅助的执行相适应的遭遇状态是能够使用驾驶辅助映射来以一定的精度推定操作事件的产生的遭遇状态，例如，是近似于与所述驾驶特性的储存相适应的遭遇状态的遭遇状态。
如图11所示，开始辅助执行处理后，驾驶信息取得部12取得驾驶信息，驾驶指标算出部13基于驾驶信息而算出驾驶指标(S31)。驾驶指标算出部13基于移动信息而算出表示车辆相对于物体的接近程度的接近度A1、A2、表示车辆与物体的碰撞风险的程度的风险R、以及到达时间。
当算出驾驶指标后，驾驶辅助控制部17将驾驶指标的当前值应用于驾驶辅助映射来推定操作事件的产生(S32)。驾驶辅助控制部17基于在驾驶辅助映射上的驾驶指标与边界面的位置关系来推定操作事件的产生。即，在驾驶辅助映射上，在由驾驶指标的当前值表示的坐标位置包含于表示特定的操作事件的产生定时的边界面的坐标位置的范围内的情况下，推定为该操作事件产生。
驾驶辅助控制部17基于各种传感器21的检测结果来判定所推定出的操作事件是否在通常进行的定时产生(S33)。即，在由驾驶指标的当前值表示的坐标位置包含于表示特定的操作事件的产生定时的边界面的坐标位置的范围内的期间，判定该操作事件是否实际产生。
图12是示出操作事件的产生的判定例的图。图12中，与图9所示的驾驶辅助映射一起示出了由驾驶指标表示的坐标位置的轨迹T。如图12所示，在t1时刻，由驾驶指标表示的坐标位置包含于表示加速器断开开始的产生定时的边界面B1的范围内，而在t2时刻，从边界面B1的范围脱离。
因此，在t1时刻，推定为产生了加速器断开开始的操作事件。然后，在t2时刻之前，在该操作事件实际产生了的情况下，判定为该操作事件在通常进行的定时产生。另一方面，在实际没有产生的情况下，不会判定为在通常进行的定时产生。
返回图11的说明，在没有判定为所推定出的操作事件在通常进行的定时产生的情况下，驾驶辅助控制部17例如对事前辅助或主辅助的必要性进行判定。此外，也可以代替判定事前辅助或主辅助的必要性，而变更辅助内容，例如促进或抑制事前辅助或主辅助等。
驾驶辅助控制部17判定是否需要事前辅助(S34)。驾驶辅助控制部17例如在当前时刻的到达时间TTC为余裕阈值(例如4秒左右)以上的情况下，判定为需要事前辅助。并且，在判定为需要事前辅助的情况下，驾驶辅助控制部17对车辆的驾驶员执行事前辅助(S35)。
事前辅助例如既可以是向车辆的驾驶员通知危险状态的产生可能性，也可以是促使驾驶员进行通常的驾驶操作。事前辅助在危险状态产生之前通常产生的操作事件、例如加速器断开操作的开始等没有在通常进行的定时产生的情况下执行。
另外，驾驶辅助控制部17判定是否需要主辅助(S36)。驾驶辅助控制部17例如基于第1和第2接近度A1、A2来进行车辆与物体的碰撞预测，在判定为碰撞可能性高的情况下判定为需要主辅助。并且，在判定为需要主辅助的情况下，驾驶辅助控制部17为了避免碰撞而执行通知辅助、控制辅助以及安全辅助中的至少一方(S37)。主辅助在危险状态产生之后通常产生的操作事件、例如制动器断开操作的开始等没有在通常进行的定时产生的情况下执行。
如以上说明那样，根据本发明的第1实施方式，基于车辆与物体的相对速度而算出的与车辆行进方向交叉的方向上的第2接近度A2来执行驾驶辅助。由此，即使在不存在交叉地点的状态或物体的速度几乎为零的状态下也能够掌握物体的活动。因此，能够合适地掌握物体的各种活动，能够在不给驾驶员带来违和感的情况下执行与物体的活动相应的辅助。
此外，在上述说明中，对使用表示相对急动度的时间变化的模型作为风险R的情况进行了说明，但也可以使用表示相对距离、相对速度、相对加速度的时间变化的模型。另外，作为风险R，也可以在车辆的周边与物体的周边分别设定表示将来的碰撞风险的可能性的风险潜在区域，基于2个风险潜在区域的时间变化来表示车辆与物体的碰撞风险的程度。
接着，参照图13，对本发明的第2实施方式的驾驶辅助装置和驾驶辅助方法进行说明。第2实施方式在仅使用第1和第2接近度A1、A2的接近特性作为驾驶特性这一点上与第1实施方式不同。此外，以下，省略与第1实施方式重复的说明。
图13是示出在第2实施方式中所使用的驾驶辅助映射的一例的图。如图13所示，在由第1和第2接近度A1、A2定义的坐标平面上将所储存的驾驶特性进行标示来设定驾驶辅助映射。标示出的各驾驶特性表示第1和第2接近度A1、A2与操作事件的产生的关系。
驾驶辅助映射设定有包含在多个驾驶特性中表示同一操作事件的产生定时的标示的边界面B。该边界面B表示该操作事件由驾驶员通常进行的定时。
在映射设定处理中，基于移动信息来算出包含第1和第2接近度A1、A2的驾驶指标，将驾驶指标与操作信息相关联而生成驾驶特性(接近特性)并储存。然后，基于所储存的驾驶特性，设定图13所示的驾驶辅助映射。
在辅助执行处理中，将当前时刻的驾驶指标应用于图13所示的驾驶辅助映射来推定操作事件的产生。基于操作信息，判定所推定出的操作事件是否在通常进行的定时产生。并且，在没有判定为在通常进行的定时产生的情况下，执行驾驶辅助。
接着，参照图14和图15，对本发明的第3实施方式的驾驶辅助装置和驾驶辅助方法进行说明。第3实施方式在使用碰撞时间TTC作为第1接近度A1这一点上与第2实施方式不同。
图14是示出在第3实施方式中所使用的驾驶指标的图。如图14所示，作为驾驶指标，车辆C到达车辆C的行进路径与物体O的行进路径交叉的地点P为止的到达时间TTC作为第1接近度A1而算出，算出表示车辆C相对于物体O的接近程度的第2接近度A2。到达时间TTC通过从车辆C到交叉地点P为止的距离D除以车辆的速度vc而求出。第2接近度A2与第1和第2实施方式同样，基于车辆C与物体O的与车辆行进方向交叉的方向上的相对距离Yr和车辆C与物体O的相对速度Vr求出。
驾驶特性包含表示基于到达时间TTC和第2接近度A2与操作信息的关系的特性的接近特性。接近特性基于遭遇时的时间经过而将到达时间TTC和第2接近度A2与操作信息相关联，表示操作事件如何与到达时间TTC和第2接近度A2的变化相应地产生。
图15是示出在第3实施方式中所使用的驾驶辅助映射的一例的图。如图15所示，在由到达时间TTC和第2接近度A2定义的坐标平面上将所储存的驾驶特性进行标示而设定驾驶辅助映射。标示出的各驾驶特性表示出到达时间TTC和第2接近度A2与操作事件的产生的关系。
驾驶辅助映射设定有包含在多个驾驶特性中表示同一操作事件的产生定时的标示的边界面B。该边界面B表示该操作事件由驾驶员通常进行的定时。
在映射设定处理中，基于移动信息来算出包含到达时间TTC和第2接近度A2的驾驶指标，将驾驶指标与操作信息相关联而生成驾驶特性(接近特性)。然后，基于所储存的驾驶特性，设定图15所示的驾驶辅助映射。
在辅助执行处理中，将当前时刻的驾驶指标应用于图15所示的驾驶辅助映射来推定操作事件的产生。基于操作信息，判定所推定出的操作事件是否在通常进行的定时产生。并且，在没有判定为在通常进行的定时产生的情况下，执行驾驶辅助。
接着，对本发明的第4实施方式的通知装置和通知方法进行说明。第4实施方式在向车辆外部通知车辆的行驶状态等这一点与其他实施方式不同。通知装置搭载于车辆，在车辆陷入危险状态之前，向车辆外部的行人、自行车的乘员等通知危险状态的产生可能性。对于通知，使用例如喇叭的工作、灯的忽亮忽灭、车车间通信等。这样的通知动作在车辆中产生危险状态之前通常产生的操作事件、例如加速器断开操作的开始等没有在通常进行的定时产生的情况下执行。
此外，所述实施方式是对本发明的驾驶辅助装置和方法、碰撞预测装置和方法、以及通知装置和方法的最优实施方式进行说明，本发明的驾驶辅助装置和方法、碰撞预测装置和方法、以及通知装置和方法并不限定于本实施方式所记载的内容。本发明的驾驶辅助装置和方法、碰撞预测装置和方法、以及通知装置和方法中，可以在不脱离各权利要求所记载的发明的主旨的范围内对本实施方式的驾驶辅助装置和方法、碰撞预测装置和方法、以及通知装置和方法进行变形，或者应用于其他方面。
例如，在第1～第4实施方式的说明中，对由ECU10实现的结构配置于车辆的内部的情况进行了说明。但是，这些结构中的至少一部分也可以作为例如设置在信息处理中心的服务器装置等能够与车辆进行通信的装置而配置在车辆的外部。
另外，在第3实施方式的说明中，对使用碰撞时间TTC作为第1接近度A1的情况进行了说明，但也可以使用相当于风险R的驾驶指标作为第1接近度A1。该情况下，第1接近度A1成为基于车辆与物体的相对距离、相对速度、相对加速度和相对急动度中的至少1方而求出的值。
附图标记说明
10…ECU，11…遭遇状态判定部，12…驾驶信息取得部，13…驾驶指标算出部，14…驾驶特性生成部，15…驾驶特性储存部，16…辅助映射设定部，17…驾驶辅助控制部，21…传感器，22…HMI，23…致动器。

Claims (20)

1.一种驾驶辅助装置，具备：
接近度算出部，其算出车辆相对于物体在车辆行进方向上的第1接近度，并且基于所述车辆与所述物体的相对速度来算出在与车辆行进方向交叉的方向上的第2接近度；和
驾驶辅助控制部，其基于所述第1接近度和所述第2接近度来控制所述驾驶辅助的执行。
2.根据权利要求1所述的驾驶辅助装置，
所述第2接近度，是基于所述车辆与所述物体在与车辆行进方向交叉的方向上的相对距离、和所述车辆与所述物体的相对速度而算出的值。
3.根据权利要求2所述的驾驶辅助装置，
所述第2接近度，是所述车辆与所述物体在与车辆行进方向交叉的方向上的相对距离除以所述车辆与所述物体的相对速度而得到的值。
4.根据权利要求3所述的驾驶辅助装置，
所述第1接近度，是所述车辆与所述物体在车辆行进方向上的所述相对距离除以所述车辆与所述物体的相对速度而得到的值。
5.根据权利要求4所述的驾驶辅助装置，
所述第1接近度是所述车辆与所述物体的相对距离除以所述车辆与所述物体的相对速度而得到的相对接近度的车辆行进方向上的分量值，所述第2接近度是所述相对接近度的与车辆行进方向交叉的方向上的分量值。
6.根据权利要求1～3中任一项所述的驾驶辅助装置，
所述第1接近度，是所述车辆到达所述车辆的行进路径与所述物体的行进路径所交叉的地点为止的时间。
7.根据权利要求1～3中任一项所述的驾驶辅助装置，
所述第1接近度，是基于所述车辆与所述物体的相对距离、相对速度、相对加速度以及相对急动度中的至少1方而求出的值。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的驾驶辅助装置，
所述驾驶辅助控制部，将所述第1接近度和所述第2接近度应用于预先设定的映射来控制所述驾驶辅助的执行。
9.根据权利要求1～6中任一项所述的驾驶辅助装置，
所述驾驶辅助控制部，基于所述第1接近度、所述第2接近度以及风险来控制所述驾驶辅助的执行，所述风险基于所述车辆与所述物体的相对距离、相对速度、相对加速度以及相对急动度中的至少1方而求出。
10.根据权利要求9所述的驾驶辅助装置，
所述驾驶辅助控制部，将所述第1接近度、所述第2接近度以及所述风险应用于预先设定的映射来控制所述驾驶辅助的执行。
11.根据权利要求8所述的驾驶辅助装置，
所述驾驶辅助控制部，基于所述第1接近度和所述第2接近度，来推定使所述车辆的速度或加速度变化的特定的驾驶操作的操作定时。
12.根据权利要求10所述的驾驶辅助装置，
所述驾驶辅助控制部，基于所述第1接近度、所述第2接近度以及所述风险，来推定使所述车辆的速度或加速度变化的特定的驾驶操作的操作定时。
13.根据权利要求11或12所述的驾驶辅助装置，
所述驾驶辅助控制部，基于所述特定的驾驶操作的操作定时或操作量来控制所述驾驶辅助的执行。
14.根据权利要求13所述的驾驶辅助装置，
所述特定的驾驶操作是加速器操作或制动器操作。
15.根据权利要求14所述的驾驶辅助装置，
所述特定的驾驶操作是加速器断开操作或制动器接通操作。
16.一种驾驶辅助方法，包括：
算出车辆相对于物体在车辆行进方向上的第1接近度，并且基于所述车辆与所述物体的相对速度来算出与车辆行进方向交叉的方向上的第2接近度；和
基于所述第1接近度和所述第2接近度，来控制所述驾驶辅助的执行。
17.一种碰撞预测装置，具备：
接近度算出部，其算出车辆相对于物体在车辆行进方向上的第1接近度，并且基于所述车辆与所述物体的相对速度来算出与车辆行进方向交叉的方向上的第2接近度；和
碰撞预测部，其基于所述第1接近度和所述第2接近度来进行所述车辆与所述物体的碰撞预测。
18.一种碰撞预测方法，包括：
算出车辆相对于物体在车辆行进方向上的第1接近度，并且基于所述车辆与所述物体的相对速度来算出与车辆行进方向交叉的方向上的第2接近度；和
基于所述第1接近度和所述第2接近度来进行所述车辆与所述物体的碰撞预测。
19.一种通知装置，具备：
接近度算出部，其算出车辆相对于物体在车辆行进方向上的第1接近度，并且基于所述车辆与所述物体的相对速度来算出与车辆行进方向交叉的方向上的第2接近度；和
通知部，其基于所述第1接近度和所述第2接近度，向所述车辆的外部通知所述车辆的行驶状态。
20.一种通知方法，包括：
算出车辆相对于物体在车辆行进方向上的第1接近度，并且基于所述车辆与所述物体的相对速度来算出与车辆行进方向交叉的方向上的第2接近度；和
基于所述第1接近度和所述第2接近度，向所述车辆的外部通知所述车辆的行驶状态。
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