CN108569286A - 碰撞回避控制装置 - Google Patents

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Abstract

一种碰撞回避控制装置,其中,碰撞回避ECU(10)从特征点中提取存在与本车辆碰撞的可能性的障碍物点,并计算出该障碍物点的碰撞所需时间(TTC),在最小的碰撞所需时间为阈值时间以下的情况下,判断为特定条件已成立,并实施用于对包括最小的碰撞所需时间的障碍物点在内的障碍物的碰撞进行回避的碰撞回避控制。碰撞回避ECU在包括最小的碰撞所需时间的障碍物点在内的障碍物是连续结构物的情况下,计算出连续结构物角度,并存储与连续结构物角度的大小相对应的计算次数,且在不存在计算次数大于阈值次数的角度范围的情况下,限制碰撞回避控制的实施。

Description

碰撞回避控制装置
技术领域
本发明涉及一种能够提取存在与本车辆发生碰撞的可能性的障碍物、并且实施用于回避该提取的障碍物与本车辆的碰撞的碰撞回避控制的碰撞回避控制装置。
背景技术
目前已知的这种碰撞回避控制装置的一种(以下称呼为“现有装置”)将本车辆前端部的横向分割为多个部位,并按预定周期计算各部位与障碍物的碰撞概率,且对各部分的碰撞概率的累计值是否大于阈值进行判断。现有装置在存在累计值大于阈值的部位的情况下,实施碰撞回避控制(例如自动地对车辆进行制动的控制以及自动地变更转向轮的转向角的控制等)(例如参照专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2014-67169号公报(参照段落0038、段落0039、以及段落0042等。)
发明内容
在驾驶员为了回避与沿着车道连续地存在的立体物即连续结构物(例如防护栏、槽、石、壁以及柱等)的碰撞而进行转向操作的情况下,被推断为与该连续结构物发生碰撞的本车辆的部位中的碰撞概率最大的部分可能不会变化。具体而言,碰撞概率最大的部位不会从本车辆的左端或右端发生变化的情况较多。
因此,根据现有装置,由于本车辆的相同部位的碰撞概率的累计值大于阈值,因此,尽管驾驶员进行了用于回避与连续结构物的碰撞的转向操作,但也会实施碰撞回避控制,从而驾驶员可能会对碰撞回避控制感到麻烦。
本发明是为了应对上述技术问题而实施的。即,本发明的一个目的在于,提供一种在存在与本车辆发生碰撞的可能性的障碍物为连续结构物的情况下,能够通过降低“尽管驾驶员进行了转向操作但也会实施碰撞回避控制的可能性”从而降低“使驾驶员感到麻烦的可能性”的碰撞回避控制装置。
本发明的碰撞回避控制装置(以下称呼为“本发明装置”)具备:物标信息取得部(11、10以及步骤805),其取得包括位置信息在内的物标信息,所述位置信息表示,由特征点与本车辆之间的距离和该特征点相对于所述本车辆的方位而确定的、所述特征点相对于所述本车辆的位置;障碍物点提取部(10以及步骤820),其提取存在与所述本车辆发生碰撞的可能性的特征点以作为障碍物点;碰撞所需时间计算部(10以及步骤830),其根据所述障碍物点相对于所述本车辆的相对速度以及所述障碍物点与所述本车辆之间的距离,而计算出至所述障碍物点与所述本车辆发生碰撞或者最接近于所述本车辆为止所花费的时间,以作为碰撞所需时间(TTC);碰撞回避控制部(10以及步骤860),其在最小的碰撞所需时间为阈值时间(T1th)以下的情况下,判断为作为开始碰撞回避控制的条件的特定条件已成立(步骤855“是”),从而实施所述碰撞回避控制,所述碰撞回避控制为,用于对所述本车辆与包括所述最小的碰撞所需时间的障碍物点在内的物标即障碍物发生碰撞的情况进行回避的控制。
根据本发明装置,若最小的碰撞所需时间为阈值时间以下,则利用碰撞回避控制部对包括最小的碰撞所需时间的障碍物点在内的障碍物实施碰撞回避控制。然而,在包括最小的碰撞所需时间的障碍物点在内的障碍物是连续结构物的情况下,优选为,当驾驶员正在进行某些转向操作时,不实施碰撞回避控制。
因此,本发明装置具备:连续结构物判断部(10以及步骤835),其根据所述物标信息,提取从所述最小的碰撞所需时间的障碍物起而位于所述本车辆的行进方向侧的特征点中的满足预定的连续点条件的特征点以作为连续点(步骤915),在该连续点间的距离的总计值大于第一阈值距离的情况下(步骤920“是”),判断为包括该连续点以作为构成要素的障碍物是连续结构物(步骤950),并提取从所述最小的碰撞所需时间的障碍物点起而位于与所述本车辆的行进方向为相反方向侧的特征点中的满足所述连续点条件的特征点,以作为成为该连续结构物的构成要素的连续点(步骤965);角度计算部(10以及步骤1210),其在判断为所述障碍物是所述连续结构物的情况下(步骤840“是”),根据所述连续结构物中所包含的连续点相对于所述本车辆的位置而计算所述连续结构物的近似线(步骤1205),并根据计算出的所述近似线而计算所述连续结构物相对于所述本车辆的角度以作为连续结构物角度(θcp);更新部(10以及步骤845),其在所述连续结构物角度被计算出时,对与具有预定的角度范围的多个角度区域中的、包含被计算出的该连续结构物的角度的大小在内的角度区域相对应的计算次数进行更新(步骤1220);限制部(10),其在所述多个角度区域中不存在所述计算次数大于阈值次数的角度区域的情况下(步骤850“否”),禁止所述碰撞回避控制的实施,或者,以与存在所述计算次数大于所述阈值次数的角度区域的情况相比而使所述特定条件变得难以成立的方式,对所述最小的碰撞所需时间或者所述阈值时间进行变更(步骤1910)。
在驾驶员相对于连续结构物而正在进行转向操作的情况下,连续结构物相对于本车辆的角度即连续结构物角度容易变化。与此相对,在驾驶员并未相对于连续结构物而进行转向操作的情况下,连续结构物角度不变化而是大致恒定的值。因此,根据本发明装置,在驾驶员相对于连续结构物正在进行转向操作的情况下,不存在计算次数大于阈值次数的角度区域。由此,在驾驶员相对于连续结构物正在进行转向操作的情况下,禁止碰撞回避控制的实施,或者,以使用于实施碰撞回避控制的特定条件变得难以成立的方式而对最小的碰撞所需时间或者阈值时间进行变更。由此,能够降低在驾驶员相对于连续结构物正在进行转向操作的情况下实施碰撞回避控制的可能性,从而能够降低使驾驶员感到麻烦的可能性。
在本发明装置的一种方式中,所述限制部被构成为,在存在所述计算次数大于所述阈值次数的角度区域的情况下(图19的步骤850“是”),将所述阈值时间设定为预定的第一阈值时间(图19的步骤1905),在不存在所述计算次数大于所述阈值次数的角度区域的情况下(图19的步骤850“否”),为了使所述特定条件难以成立从而将所述阈值时间设定为与所述第一阈值时间相比而较小的预定的第二阈值时间(图19的步骤1910)。
由此,能够可靠地降低在驾驶员相对于连续结构物而正在进行转向操作的情况下实施碰撞回避控制的可能性。
在本发明装置的一种方式中,所述限制部被构成为,在不存在所述计算次数大于所述阈值次数的角度区域的情况下(图19的步骤850),为了使所述特定条件难以成立从而以所述最小的碰撞所需时间变大的方式对该最小的碰撞所需时间进行补正。
由此,能够可靠地降低在驾驶员相对于连续结构物正在进行转向操作的情况下实施碰撞回避控制的可能性。
在本发明装置的一种方式中,所述角度计算部被构成为,每当经过预定时间时对所述近似线以及所述连续结构物角度进行计算(步骤1205以及步骤1210),所述更新部被构成为,在所述近似线被重新计算出的第一时间点处的该近似线相对于所述本车辆的前后轴向的朝向、和在从所述第一时间点起经过所述预定时间之前的第二时间点被计算出的所述近似线相对于该第二时间点处的所述本车辆的前后轴向的朝向有所不同的情况下(步骤1215“否”),将与所述多个角度区域中的除了包含在所述第一时间点被计算出的所述连续结构物角度的大小在内的角度区域之外的角度区域分别相对应的所有计算次数初始化(步骤1225),并将与包含在所述第一时间点被计算出的所述连续结构物角度的大小在内的角度区域相对应的计算次数设定为1(步骤1230)。
在第一时间点处的近似线相对于前后轴向的朝向、和第二时间点处的近似线相对于前后轴向的朝向有所不同的情况下,根据第一时间点的连续结构物和第二时间点的连续结构物的不同从而相对于本车辆是位于右侧还是位于左侧是有所不同的。因此,被判断为在第一时间点和第二时间点处提取了不同的连续结构物。根据本发明装置,在第一时间点和第二时间点处提取了不同的连续结构物的情况下,将与除了包括第一时间点的连续结构物角度的大小在内的角度区域之外的角度区域相对应的所有计算次数初始化,并将与包括第一时间点的连续结构物角度的大小在内的角度区域相对应的计算次数设定为1,因此,能够准确地对相同的连续结构物的角度范围的计算次数进行计数。由此,能够提高驾驶员是否相对于连续结构物而正在进行转向操作的判断精度。
在本发明装置的一种方式中,所述连续结构物判断部被构成为,选择所述最小的碰撞所需时间的障碍物点,以作为基准点(步骤905),选择在所述本车辆的行进方向侧距所述基准点最近的特征点以作为处理对象点(步骤1005),在所述基准点与所述本车辆之间的距离以及所述处理对象点与所述本车辆之间的距离之差在预定范围内(步骤1025“是”)、且所述基准点与所述处理对象点之间的距离(L)小于第二阈值距离(L1th)的情况下(步骤1035“是”),判断为满足所述连续点条件,并执行提取所述基准点以及所述处理对象点以作为所述连续点(步骤1050)的行进方向提取处理(步骤915),在所述连续点间的距离的总计值为所述第一阈值距离以下的情况下(步骤920“否”),选择作为所述连续点而被提取的处理对象点以作为新的基准点(步骤925),并再次执行所述行进方向提取处理(步骤915),在所述连续点间的距离的总计值大于所述第一阈值距离的情况下(步骤920“是”),判断为所述障碍物是所述连续结构物(步骤950),并且选择所述最小的碰撞所需时间的障碍物点以作为基准点(步骤960),选择在与所述本车辆的行进方向的相反方向侧距所述基准点最近的特征点以作为处理对象点(步骤1105),在所述基准点以及所述处理对象点满足所述连续点条件的情况下(图11的步骤1025“是”且图11的步骤1035“是”),执行提取所述基准点以及所述处理对象点以作为所述连续点(步骤1115)的相反方向提取处理(步骤965)。
由此,若基准点与本车辆之间的距离以及处理对象点与本车辆之间的距离之差处于预定范围内、且基准点与处理对象点之间的距离为第二阈值距离以下,则提取基准点以及处理对象点以作为连续点,因此,进一步准确地提取了连续点。
在本发明装置的一种方式中,所述连续结构物判断部被构成为,在所述行进方向提取处理中,在所述基准点以及所述处理对象点不满足所述连续点条件的情况下(步骤1025“否”或者步骤1045“否”),选择在所述本车辆的行进方向侧仅次于所述处理对象点而距所述基准点较近的特征点以作为新的处理对象点(步骤1060),并对所述基准点以及所述新的处理对象点是否满足所述连续点条件进行判断,在即使相对于所述基准点选择预定次数以上的所述处理对象点但仍不存在满足所述连续点条件的处理对象点的情况下(步骤1055“是”),判断为包括所述最小的碰撞所需时间的障碍物点在内的障碍物不是所述连续结构物(步骤955)。
由此,在行进方向提取处理中,在即使相对于某一基准点选择预定次数以上的新的处理对象点但仍不存在满足连续点条件的处理对象点的情况下,判断为包括最小的碰撞所需时间的障碍物点在内的障碍物不是所述连续结构物,因此,能够减轻处理负载。
在本发明装置的一种方式中,所述连续结构物判断部被构成为,在所述相反方向提取处理中,在所述基准点以及所述处理对象点不满足所述连续点条件的情况下(图11的步骤1025“否”或者图11的步骤1045“否”),选择在所述相反方向侧于该处理对象点之后距所述基准点较近的特征点以作为新的处理对象点(步骤1125),并对所述基准点以及所述新的处理对象点是否满足所述连续点条件进行判断,即便相对于所述基准点选择预定次数以上的所述处理对象点,在不存在满足所述连续点条件的处理对象点的情况下(步骤1120“是”),也将从所述最小的碰撞所需时间的障碍物点起在所述相反方向侧到当前时间点被提取的连续点为止的连续点认定为所述连续结构物的构成要素(步骤988)。
由此,在相反方向提取处理中,即便相对于某一基准点选择预定次数以上的新的处理对象点,在不存在满足连续点条件的处理对象点的情况下,也将在当前时间点被提取的连续点认定为连续结构物的构成要素,因此,能够减轻处理负载。
在本发明装置的一种方式中,所述连续结构物判断部被构成为,在所述行进方向提取处理以及所述相反方向提取处理中,在所述基准点与所述处理对象点之间的距离为所述第二阈值距离以上的情况下(图10以及图11的步骤1035“否”),根据在当前时间点被提取的连续点、所述基准点以及所述处理对象点相对于所述本车辆的位置,而计算出在当前时间点被提取的连续点、所述基准点以及所述处理对象点的连续点近似线(AL’)(步骤1405),并对计算出的所述连续点近似线相对于所述本车辆的角度(θc)进行计算以作为连续点角度(步骤1410),参照规定了车辆的速度以及所述连续点角度与可插补距离的关系的可插补距离信息(60),而计算出与所述本车辆的当前的速度以及计算出的所述连续点角度相对应的可插补距离(步骤1415),所述可插补距离是以所述速度以及预定的紧急回避横摆率(Yr)而转弯的车辆的左侧面和所述连续点角度的假想线(VL)的交点(LIP)、与该车辆的右侧面和该假想线(VL)的交点(RIP)之间的距离,在所述基准点与所述处理对象点之间的距离为所述可插补距离以下、且所述基准点与所述本车辆之间的距离和所述处理对象点与所述本车辆之间的距离之差处于预定范围内的情况下,提取所述基准点以及所述处理对象点以作为所述连续点。
尽管是连续结构物的构成要素,但是如果即使在存在未作为特征点而被提取的区域的情况下隔着该区域的两个特征点间的距离也在可插补距离以下,则也将该区域认定为连续结构物的一部分。其结果是,能够提高障碍物是否是连续结构物的判断精度。通常,由于存在防护栏的支柱部的特征点容易被提取、而防护栏的梁部的特征点难以被提取的倾向,因此,本发明装置对于提取防护栏以作为连续结构物的情况尤其有效。
此外,即便基准点与处理对象点之间的距离大于第二阈值距离,但若基准点与处理对象点之间的距离为可插补距离以下,则本车辆不能够从基准点与处理对象点之间穿过,从而驾驶员不会以从基准点与处理对象点之间穿过的方式而对本车辆SV进行转向。因此,即便将该区域认定为连续结构物的一部分也不会发生问题。
在本发明的一种方式中,所述物标信息取得部利用两个摄像机传感器而对所述本车辆的周边的区域进行拍摄,在由所述两个摄像机传感器拍摄到的各图像中利用物标的特征点彼此的视差,而计算出所述特征点与所述本车辆之间的距离和该特征点相对于所述本车辆的方位,所述物标信息包括连续结构物概率,所述连续结构物概率表示,根据包括所述特征点在内的预定的区域的图像而被计算出的、该特征点是所述连续结构物的一部分的概率,所述连续结构物判断部被构成为,在所述连续点间的距离的总计值为所述第一阈值距离以上的情况下(步骤920“是”),对所述连续结构物概率为阈值概率以下的特征点是否被提取以作为所述连续点进行判断(步骤930),在所述连续结构物概率为所述阈值概率以下的特征点被提取以作为所述连续点的情况下(步骤930“是”),根据被提取的所述连续点相对于所述本车辆的位置而计算所述连续点的连续点近似线(AL’)(步骤1405),并对计算出的所述连续点近似线相对于所述本车辆的角度(θc)进行计算以作为连续点角度(步骤1410),参照规定了车辆的速度(V)以及所述连续点角度(θc)与可插补距离(Lc)的关系的可插补距离信息(60),而计算出与所述本车辆的当前的速度以及计算出的所述连续点角度相对应的可插补距离(步骤1415),所述可插补距离(Lc)是以所述速度以及预定的紧急回避横摆率(Yr)而转弯的所述车辆的左侧面和所述连续点角度的假想线(VL)的交点(LIP)、与该车辆的右侧面和该假想线(VL)的交点(RIP)之间的距离,在可靠点间距离为所述可插补距离以下的情况下(步骤945“是”),认定所述连续结构物概率为所述阈值概率以下的特征点是所述连续结构物的一部分(步骤950),所述可靠点间距离表示,在所述本车辆的行进方向侧距所述连续结构物概率为所述阈值概率以下的特征点最近且所述连续结构物概率大于所述阈值概率的连续点、与在所述相反方向侧距所述连续结构物概率为所述阈值概率以下的特征点最近且所述连续结构物概率大于阈值概率的连续点之间的距离。
实际上,尽管是连续结构物的构成要素的特征点,但是,即使在存在因某些原因而将连续结构物概率计算为阈值概率以下的特征点的情况下,但若该特征点的可靠点间距离为可插补距离以下,则也将该特征点认定为连续结构物的构成要素。其结果是,能够提高障碍物是否是连续结构物的判断精度。另外,即便在连续结构物概率被计算为阈值以下的特征点不是连续结构物的构成要素的情况下,但若可靠点间距离为可插补距离以下,则本车辆也无法从该可靠点间距离的区域穿过,从而驾驶员不会以从该区域穿过的方式而对本车辆SV进行转向。因此,即使将该特征点认定为连续结构物的构成要素,也不会发生问题。
在本发明的一种方式中,所述碰撞回避控制装置还具备:车辆状态信息取得部(13、10以及步骤810),其取得包括所述本车辆的横摆率以及速度在内的车辆状态信息;行驶预测路线推断部(10以及步骤815),其根据所述车辆状态信息而推断所述本车辆的车宽方向上的中心点(点PO)的行驶预测路线(RCR),所述障碍物点提取部被构成为,根据所述特征点相对于所述本车辆的相对的移动方向以及所述行驶预测路线,而提取存在与所述本车辆发生碰撞的可能性的特征点以作为所述障碍物点(步骤820)。
由此,能够进一步准确地提取存在与本车辆碰撞的可能性的特征点以作为障碍物。
另外,在上述说明中,为了有助于理解发明,对于与后述的实施方式相对应的发明结构,带括号地标注该实施方式中所使用的名称和/或符号。然而,发明的各构成要素并未被限定于由上述名称和/或符号规定的实施方式。根据在参照以下的附图的同时对于本发明的实施方式的发明的说明,能够容易地理解本发明的其它目的、其它特征以及随附的优点。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式所涉及的碰撞回避控制装置(第一装置)的示意系统结构图。
图2是对障碍物是否是连续结构物进行判断的连续结构物判断处理的概要的说明图。
图3是对本车辆直线前进的情况下的连续结构物角度进行计算的概要的说明图。
图4是存储有图3所示的连续结构物角度的角度累积信息的说明图。
图5是对正在进行回避与连续结构物的碰撞这样的转向操作的情况下的连续结构物角度进行计算的处理的概要的说明图。
图6A是对在相对于连续结构物正在进行某些转向操作的情况下的某一时刻的连续结构物角度进行计算的处理的概要的说明图。
图6B是对从图6A所示的时刻起经过了预定时间的时刻的连续结构物角度进行计算的处理的概要的说明图。
图7是存储有图6A以及图6B所示的连续结构物角度的角度累积信息的说明图。
图8是表示图1所示的碰撞回避ECU的CPU所执行的程序的流程图。
图9A是通过图8所示的程序的连续结构物判断处理来表示碰撞回避ECU的CPU所执行的程序的前半部分的流程图。
图9B是通过图8所示的程序的连续结构物判断处理来表示碰撞回避ECU的CPU所执行的程序的后半部分的流程图。
图10是通过图9A所示的程序的顺方向提取处理来表示碰撞回避ECU的CPU所执行的程序的流程图。
图11是通过图9B所示的程序的相反方向提取处理来表示碰撞回避ECU的CPU所执行的程序的流程图。
图12是通过图8所示的程序的角度累积信息更新处理来表示碰撞回避ECU的CPU所执行的程序的流程图。
图13A是连续结构物角度为正的情况下的近似线与本车辆的前后轴向的关系的说明图。
图13B是连续结构物角度为负的情况下的近似线与本车辆的前后轴向的关系的说明图。
图14是通过图9A、图9B、图10以及图11所示的程序的可插补距离计算处理来表示碰撞回避ECU的CPU所执行的程序的流程图。
图15是可插补距离信息的说明图。
图16A是连续点角度较小的情况下的可插补距离的说明图。
图16B是连续点角度较大的情况下的可插补距离的说明图。
图17是存在连续结构物概率为“0”的连续点的情况下的处理的说明图。
图18是基准点与处理对象点之间的点间距离低于阈值距离的情况下的处理的说明图。
图19是表示本发明的第二实施方式的碰撞回避控制装置(第二装置)的CPU所执行的程序的流程图。
具体实施方式
以下,使用附图对本发明的各实施方式所涉及的碰撞回避控制装置进行说明。
第一实施方式
图1是本发明的第一实施方式所涉及的碰撞回避控制装置(以下有时被称呼为“第一装置”)的示意系统结构图。在需要将搭载有第一装置的车辆与其它车辆进行区别的情况下,称呼为“本车辆”。第一装置是实施碰撞回避控制而辅助驾驶员(驾驶者)的驾驶的装置,该碰撞回避控制用于回避与碰撞到本车辆的可能性较高的障碍物间的碰撞。
第一装置具备碰撞回避ECU10。另外,ECU是“Electric Control Unit:电子控制单元”的简称,其具备微型计算机以作为主要部。微型计算机包括CPU31和ROM32以及RAM33等存储装置。CPU31通过执行被保存于ROM32中的指令(进程、程序)而实现各种功能。
第一装置还具备摄像机传感器11、车辆状态传感器12、制动器ECU20、制动器传感器21、制动器作动器22、转向ECU40、电机驱动器41以及转向用电机42。碰撞回避ECU10与摄像机传感器11、车辆状态传感器12、制动器ECU20以及转向ECU40连接。
摄像机传感器11具备对本车辆前方进行拍摄的车载立体摄像机装置、以及对由车载立体摄像机拍摄到的图像进行处理的图像处理装置(均省略图示)。
车载立体摄像机装置被设置于本车辆的车顶前端部的车宽方向中央附近,并具有与车辆前后轴相比靠左侧的左摄像机和与车辆前后轴靠右侧的右摄像机。左摄像机每经过预定时间而对本车辆前方的区域进行拍摄,并将表示拍摄到的左图像的左图像信号发送至图像处理装置。同样地,右摄像机每经过预定时间而对本车辆前方的区域进行拍摄,并将表示拍摄到的右图像的右图像信号发送至图像处理装置。
图像处理装置分别从接收到的左图像信号所表示的左图像以及接收到的右图像信号所表示的右图像中提取特征点。特征点是通过使用Harris、FAST(Features fromAccelerated Segment Test:FAST:特征点检测)、SURF(Speeded Up Robust Features:加速鲁棒特征)以及SIFT(Scale-Invariant Feature Transform:尺度不变特征转换)等公知的算法而被提取的。
此外,图像处理装置对左图像的特征点和右图像的特征点进行匹配,并利用处于对应关系的左图像的特征点和右图像的特征点之间的视差而计算本车辆与该特征点之间的距离以及该特征点相对于本车辆的方位。
接着,图像处理装置针对提取的特征点而计算出表示后述的连续结构物外形的连续结构物概率。连续结构物概率由“0”或者“1”这两个值表示。具体而言,图像处理装置计算出包括特征点在内的预定大小区域的图像的特征量。该预定大小区域的图像的特征量的计算方法本身是公知的技术(例如参照专利特开2015-166835号公报)。此外,在计算出的特征量与“预先被登录于图像处理装置的连续结构物特征量”之差的大小大于阈值的情况下,图像处理装置将该特征点的连续结构物概率计算为“0”。另一方面,在计算出的特征量与连续结构物特征量之差的大小为阈值以下的情况下,图像处理装置将该特征点的连续结构物概率计算为“1”。连续结构图概率为“1”的特征点与连续结构物概率为“0”的特征点相比,表示其为连续结构物的构成要素的可能性较高。连续结构物特征量是根据预先准备的连续结构物的图像而被预先计算出的特征量,并被预先登录于图像处理装置中。在连续结构物为防护栏的情况下,支柱部的连续结构物特征量以及梁部的连续结构物特征量等被登录于图像处理装置中。
此外,图像处理装置每经过预定时间而将物标信息发送至碰撞回避ECU10,该物标信息包括:位置信息,其包含本车辆与特征点之间的距离以及特征点相对于本车辆的方位;以及该特征点的连续结构物概率。
碰撞回避ECU10对从图像处理装置接收到的物标信息中所包含的特征点的位置的推移进行确定。此外,碰撞回避ECU10根据特定的特征点的位置的推移对特征点相对于本车辆的相对的速度(相对速度)以及相对的移动轨迹进行把握。
车辆状态传感器12是取得为了对本车辆的行驶预测路线RCR进行推断所需的与本车辆的行驶状态相关的车辆状态信息的传感器。车辆状态传感器12包括:对本车辆的速度(即车速)进行检测的车速传感器、对本车辆的水平方向的前后方向以及左右(横向)方向的加速度进行检测的加速度传感器、对本车辆的横摆率进行检测的横摆率传感器、以及对转向轮的转向角进行检测的转向角传感器等。车辆状态传感器12每经过预定时间而将车辆状态信息输出至碰撞回避ECU10。
碰撞回避ECU10根据由车速传感器检测出的本车辆的速度、以及由横摆率传感器检测出的横摆率而计算出本车辆的转弯半径。此外,碰撞回避ECU10根据该转弯半径将本车辆的车宽方向的中心点(实际上是本车辆的左右前轮的车轴上的中心点)所朝向的行驶路线推断为行驶预测路线RCR。在产生了横摆率的情况下,行驶预测路线RCR为圆弧状。此外,在横摆率为零的情况下,碰撞回避ECU10将沿着由加速度传感器检测出的加速度的方向的直线路线推断为本车辆所朝向的行驶路线(即行驶预测路线RCR)。另外,无论本车辆是在转弯还是在直线前进,碰撞回避ECU10都将行驶预测路线RCR识别(决定)为从本车辆的当前位置沿着行驶路线到前进了预定的距离后的地点为止的路径(即,有限长度的线)。
制动器ECU20与多个制动器传感器21连接,并接收上述传感器的检测信号。制动器传感器21是对控制被搭载于本车辆上的制动装置(未图示)时所使用的参数进行检测的传感器。制动器传感器21包括制动器踏板操作量传感器以及对各车轮的旋转速度进行检测的车轮速度传感器等。
此外,制动器ECU20与制动器作动器22连接。制动器作动器22是液压控制作动器。制动器作动器22被配置于主气缸与摩擦制动器装置之间的液压回路上(均未图示),所述主气缸利用制动器踏板的踩踏力而对工作油进行加压,所述摩擦制动器装置包括被设置于各车轮上的公知的轮缸。制动器作动器22对向轮缸供给的液压进行调节。制动器ECU20通过对制动器作动器22进行驱动而使各车轮产生制动力(摩擦制动力),并调节本车辆的加速度(负的加速度、即减速度)。
制动器ECU20和碰撞回避ECU10经由通信/传感器类CAN(Control AreaNetwork:控制区域网络)而以能够进行数据交换(能通信)的方式被连接在一起。因此,制动器ECU20通过根据从碰撞回避ECU10发送来的信号来驱动制动器作动器22,从而能够调节本车辆的加速度。
转向ECU40是公知的电动动力转向系统的控制装置,并与电机驱动器41连接。电机驱动器41与转向用电机42连接。转向用电机42被装入到本车辆SV的“包括转向方向盘、与转向方向盘连结的转向轴以及转向用齿轮机构等的转向机构”中。转向用电机42利用从电机驱动器41供给来的电力而产生转矩,并利用该转矩来施加转向辅助转矩、或者对左右的转向轮进行转向。
动作的概要
接着,对第一装置的动作的概要进行说明。第一装置从物标信息所包含的特征点中提取被推断为存在与本车辆SV发生碰撞的可能性的特征点(包括虽然不与本车辆SV碰撞但极其接近于本车辆SV的特征点)以作为障碍物点。此外,第一装置计算出至各障碍物点与本车辆碰撞、或者最接近于本车辆为止的时间、即碰撞所需时间TTC(TTC Time ToCollision:碰撞时间)。
此外,第一装置对包括碰撞所需时间TTC最小的障碍物点在内的障碍物是否是沿着车道而以预定的长度以上连续的连续结构物进行判断。第一装置在判断为障碍物是连续结构物的情况下,计算出该连续结构物相对于本车辆SV的角度即连续结构物角度。此外,第一装置判断该计算出的连续结构物角度的大小属于“被预先设定的多个角度范围”的哪个范围,并使与判断为所属的角度范围相对应的计算次数(计数)CN增加“1”(参照后述的角度累积信息50。)。
在以下两个条件中的一方条件成立的情况下,第一装置判断最小的碰撞所需时间TTC是否为阈值时间Tth以下。在最小的碰撞所需时间TTC为阈值时间Tth以下的情况下,第一装置实施用于对与包括碰撞所需时间TTC最小的障碍物点在内的障碍物的碰撞进行回避的碰撞回避控制。
·包括碰撞所需时间TTC最小的障碍物点在内的障碍物不是连续结构物的情况
·包括碰撞所需时间TTC最小的障碍物点在内的障碍物是连续结构物、且计算次数CN大于阈值次数CN1th的角度范围存在的情况
与此相对,在包括碰撞所需时间TTC最小的障碍物点在内的障碍物是连续结构物、且计算次数CN大于阈值次数CN1th的角度范围不存在的情况下,第一装置禁止碰撞回避控制的实施。
动作的详细情况
以下,对第一装置的动作的详细情况进行说明。
首先,使用图2,对障碍物点的提取处理进行说明。从物标信息所包含的特征点中提取被推断为存在与本车辆SV发生碰撞的可能性的特征点(包括被推断为虽然不与本车辆SV碰撞但极其接近于本车辆SV的特征点)以作为障碍物点。如上所述,第一装置将本车辆SV的左右前轮的车轴上的中心点(参照点PO)所朝向的行驶路线推断为行驶预测路线RCR。此外,第一装置根据“有限的长度的行驶预测路线RCR”而推断供点PL通过的左侧行驶预测路线LEC和供点PR通过的右侧行驶预测路线REC,其中,所述点PL位于从本车辆SV的车体的左端部起而进一步靠左侧恒定距离αL,所述点PR位于从本车辆SV的车体的右端部起而进一步靠右侧恒定距离αR。左侧行驶预测路线LEC是将行驶预测路线RCR向本车辆SV的左右方向的左侧平行移动“将车宽W的一半(W/2)与距离αL相加而得的值”后的路线。右侧行驶预测路线REC是将行驶预测路线RCR向本车辆SV的左右方向的右侧平行移动“将车宽W的一半(W/2)与距离αR相加而得的值”后的路线。距离αL以及距离αR均是“0”以上的值,可以彼此不同,也可以是相同的。此外,第一装置将左侧行驶预测路线LEC和右侧行驶预测路线REC之间的区域确定为行驶预测路线区域ECA(参照图3。)。
此外,第一装置根据过去的特征点的位置而计算(推断)出特征点的移动轨迹,并根据计算出的特征点的移动轨迹计算特征点相对于本车辆SV的移动方向。接着,第一装置根据行驶预测路线区域ECA(参照图3。)、本车辆SV与特征点的相对关系(相对位置以及相对速度)、特征点相对于本车辆SV的移动方向,而将被预测为已经存在于行驶预测路线区域ECA内且与本车辆SV的前端区域TA交叉的特征点和被预测为将来会进入行驶预测路线区域ECA且与本车辆的前端区域TA交叉的特征点提取,以作为存在与本车辆SV发生碰撞的可能性的障碍物点。此处,本车辆SV的前端区域TA是由将点PL和点PR连结的线表示的区域,其中,所述点PL位于从本车辆SV的车体的前端部的左端起而靠左侧恒定距离αL,所述点PR位于从本车辆SV的车体的前端部的右端起而靠右侧恒定距离αR。
另外,第一装置将左侧行驶预测路线LEC推断为“供位于从本车辆SV的左端部起而进一步靠左侧恒定距离αL的点PL通过的路线”,且将右侧行驶预测路线REC推断为“供位于从本车辆SV的右端部起而进一步靠右侧恒定距离αR的点PR通过的路线”。因此,第一装置判断为,存在穿过本车辆SV的左侧面附近或者右侧面附近的可能性的特征点也“被预测为已经存在于行驶预测路线区域ECA内且与本车辆SV的前端区域TA交叉”或者“被预测为将来进入行驶预测路线区域ECA内且与本车辆SV的前端区域TA交叉”。因此,第一装置也能够提取存在穿过本车辆SV的左侧方或者右侧方的可能性的特征点以作为障碍物点。
在图2中,特征点FP1至FP6被提取,特征点FP4被提取以作为障碍物点。以下,也可能会将作为障碍物点的特征点FP4称呼为障碍物点FP4。
接着,对障碍物点的碰撞所需时间TTC的计算处理进行说明。
第一装置通过在提取障碍物点之后将本车辆SV与障碍物点之间的距离(相对距离)除以障碍物点相对于本车辆SV的相对速度,从而计算出障碍物点的碰撞所需时间TTC。
碰撞所需时间TTC为以下的时间T1以及时间T2中的任一时间。
·到被预测为障碍物点与本车辆SV碰撞的时间点为止的时间T1(从当前时间点到碰撞预测时间点为止的时间)
·到存在穿过本车辆SV的侧方的可能性的障碍物点最接近于本车辆SV的时间点为止的时间T2(从当前时间点到最接近预测时间点为止的时间)。
该碰撞所需时间TTC是在假定碍物点和本车辆SV在维持当前时间点的相对速度以及相对移动方向的同时进行移动的情况下的、障碍物点到达“本车辆SV的前端区域TA”为止的时间。
此外,碰撞所需时间TTC表示能够实施用于对本车辆SV与“包括障碍物点的障碍物”的碰撞进行回避的碰撞回避控制、或者由驾驶员所进行的碰撞回避操作的时间。碰撞所需时间TTC是表示紧急程度的参数,相当于碰撞回避控制的必要程度。即,若碰撞所需时间TTC越小,则碰撞回避控制的必要程度就越大,若碰撞所需时间TTC越大,则碰撞回避控制的必要程度就越小。
接着,对连续结构物判断处理的概要进行说明。
第一装置在计算出碰撞所需时间TTC之后,执行对“包括碰撞所需时间TTC最小的障碍物点(即,最早与本车辆SV碰撞或者最接近本车辆SV的障碍物点)在内的物标(障碍物)”是否是连续结构物进行判断的连续结构物判断处理。连续结构物是“沿着车道在预定值以上的长度范围中连续”的物标。
由于在图2中仅特征点FP4被提取作为障碍物点,因此,碰撞所需时间TTC最小的障碍物点是障碍物点FP4。因此,第一装置将障碍物点FP4选择为基准点。此外,第一装置将行驶预测路线RCR在基准点FP4上的行进方向RD(图2中为纸面右上方向)设定为顺方向。详细而言,第一装置以通过基准点FP4的方式使行驶预测路线RCR平行移动,并计算出平行移动后的行驶预测路线RCR在基准点FP4上的切线方向以作为行进方向RD。
接着,第一装置选择出与行进方向RD在基准点FP4上的垂线即基准线BL相比靠前进方向RD侧的特征点、且距基准点FP4最近的特征点以作为处理对象点。然后,第一装置判断基准点FP4以及处理对象点是否满足以下的连续点条件(A)以及(B)这两个条件。在基准点FP4以及处理对象点满足连续点条件(A)以及(B)这两个条件的情况下,第一装置提取该基准点FP4以及该处理对象点以作为连续点。,
(A)从“基准点与本车辆SV之间的距离”减去“处理对象点与本车辆SV之间的距离”后的值在预定范围内
(B)表示基准点与处理对象点之间的距离的点间距离L为阈值距离L1th以下
在图2中,作为处理对象点,选择特征点FP3。由于从“基准点FP4与本车辆SV之间的距离(R4)”减去“处理对象点FP3与本车辆SV之间的距离(R3)”后的值(R4-R3)在预定范围内,因此,满足上述连续点条件(A)。此外,由于基准点FP4与处理对象点FP3之间的点间距离(L4)为阈值距离L1th以下,因此,满足上述连续点条件(B)。因此,第一装置提取特征点FP4以及特征点FP3以作为连续点。
在处理对象点未满足连续点条件(A)以及(B)的至少一方的情况下,第一装置在行进方向RD侧选择仅次于该处理对象点而距基准点较近的特征点以作为新的处理对象点,并判断是否满足连续点条件(A)以及(B)这两个条件。另外,在即使选择预定次数的新的处理对象点但仍没有满足连续点条件(A)以及(B)这两个条件的处理对象点的情况下,第一装置判断包括碰撞所需时间TTC最小的障碍物点在内的障碍物不是连续结构物。
第一装置在顺方向上的连续点的提取后,判断顺方向上的连续点间的距离的总计值是否大于预定的连续结构物判断距离(以下也有时称为第一阈值距离)。在顺方向上的连续点间的距离的总计值大于连续结构物判断距离的情况下,第一装置判断包括最小的碰撞所需时间TTC的障碍物点在内的障碍物是连续结构物。另外,第一装置将最后作为连续点而被提取的处理对象点认定为连续结构物的靠顺方向侧的端点。
在顺方向上的连续点间的距离的总计值为连续结构物判断距离以下的情况下,第一装置选择最后作为连续点而提取的处理对象点以作为新的基准点,并持续在顺方向上提取连续点。在特征点FP3被提取以作为连续点的情况下,由于连续点间的距离的总计值(L4)为连续结构物判断距离以下,因此,第一装置选择特征点FP3以作为新的基准点,并提取顺方向上的连续点。其结果是,特征点FP2被提取以作为连续点。由于连续点间的距离的总计值(L4+L3)为连续结构物判断距离以下,因此,第一装置选择特征点FP2以作为新的基准点,并提取连续点。其结果是,特征点FP1被提取以作为连续点。此外,在本例中,由于连续点间的距离的总计值(L4+L3+L2)大于连续结构物判断距离,因此,特征点FP1被识别为连续结构物的靠顺方向侧的端点。
在顺方向上的连续点间的距离的总计值大于连续结构物判断距离的情况下,第一装置选择从基准点FP4朝与顺方向的相反方向(图2的纸面左下方向)距基准点FP4最近的特征点以作为处理对象点,并提取相反方向上的连续点。其结果是,特征点FP5被提取以作为连续点。
在相反方向上的连续点间的距离的总计值大于连续结构物判断距离的情况下,第一装置将最后作为连续点而被提取的处理对象点认定为连续结构物的靠相反方向侧的端点。此外,第一装置提取包括障碍物点FP4、顺方向上的连续点、相反方向上的连续点在内的特征点的集合以作为连续结构物。
在相反方向上的连续点间的距离的总计值为连续结构物判断距离以下的情况下,第一装置选择作为连续点而提取的处理对象点以作为新的基准点,并持续在相反方向上提取连续点。在特征点FP5被提取以作为连续点的情况下,由于相反方向上的连续点间的距离的总计值(L5)为连续结构物判断距离以下,因此,第一装置选择特征点FP5以作为新的基准点,并提取相反方向上的连续点。其结果是,特征点FP6被提取以作为连续点。由于相反方向上的连续点间的距离的总计值(L5+L6)为连续结构物判断距离以下,因此,第一装置选择特征点FP6以作为新的基准点。由于在与特征点FP6相比靠相反方向侧不存在特征点,因此,第一装置将在当前时间点被提取的相反方向上的连续点FP5以及FP6认定为连续结构物的构成要素。另外,位于最靠相反方向侧的特征点FP6被识别为连续结构物的靠相反方向侧的端点。
通过以上的处理,第一装置提取连续点FP1至连续点FP6的集合以作为连续结构物,并判断包括障碍物点FP4的障碍物是连续结构物。
接着,第一装置执行以下更新处理:计算出连续结构物相对于本车辆SV的角度即连续结构物角度θcp(参照图3的θcp1至θcp3等),并在角度累积信息50(参照图4)中的与连续结构物角度θcp对应的角度范围的计算次数上加“1”。使用图3至图7对该更新处理进行说明。
在图3的时刻t1处,提取图3所示的特征点FP7至特征点FP15,并提取特征点FP11以及FP12以作为障碍物点。当假定障碍物点FP12的碰撞所需时间TTC小于障碍物点FP13的碰撞所需时间TTC时,由于障碍物点FP12的碰撞所需时间TTC最小,因此,第一装置将障碍物点FP12作为基准点对顺方向上的连续点进行提取。其结果是,特征点FP11至FP7依次被提取以作为连续点。由于在特征点FP7被提取以作为连续点的情况下顺方向上的连续点间的距离的总计值大于连续结构物判断距离,因此,第一装置判断包括障碍物点FP12在内的障碍物是连续结构物。在该情况下,特征点FP7成为连续结构物的靠顺方向侧的端点。此外,第一装置将障碍物点FP12作为基准点对相反方向的连续点进行提取。其结果是,特征点FP13至FP15依次被提取以作为连续点。在特征点FP15被提取以作为连续点的情况下,由于作为该特征点FP15的相反方向上的连续点的特征点未被提取,因此,特征点FP15成为连续结构物的靠相反方向侧的端点。
因此,在图3的时刻t1处,连续点FP7至FP15的特征点的集合被提取以作为连续结构物。
接着,第一装置根据被提取的连续点相对于本车辆SV的位置计算出连续结构物的近似线AL,并根据计算出的近似线AL而计算出表示连续结构物相对于本车辆SV的角度的连续结构物角度θcp。
具体而言,第一装置在时刻t1处根据从摄像机传感器11读取的物标信息中所包含的连续点相对于本车辆SV的方位以及连续点与本车辆SV之间的距离,而计算出作为连续结构物的构成要素的所有连续点的近似线AL。另外,第一装置为了计算出近似线AL而使用最小二乘法。接着,第一装置计算出近似线AL相对于本车辆SV的前后轴向FR的角度以作为时刻t1处的连续结构物角度θcp1。
另外,连续结构物角度θcp能够取得正的值和负的值。具体而言,在近似线AL与本车辆SV的前后轴向FR的交点的“从近似线AL向前后轴向FR的朝向”为逆时针的情况下,连续结构物角度θcp成为正的值,在从近似线AL向前后轴向FR的朝向为顺时针的情况下,连续结构物角度θcp成为负的值。因此,如图3所示,由于从近似线AL向本车辆SV的前后轴向FR的朝向为逆时针,因此,时刻t1处的连续结构物角度θcp1成为正的值。
接着,第一装置将在角度累积信息50中和计算出的连续结构物角度θcp的大小对应的角度范围的计算次数与“1”相加,以对角度累积信息50进行更新。此处,使用图4对角度累积信息50进行说明。
在角度累积信息50中,能够被计算出的连续结构物角度θcp的大小(0deg至180deg)按预定的角度范围(10deg)被分割,并存储各角度范围的计算次数CN。角度累积信息50被存储于RAM33中。
当假定图3的时刻t1处的连续结构物角度θcp1的大小对应于角度范围(40deg至50deg)时,第一装置在角度累积信息50的该角度范围(40deg至50deg)的计算次数CN上加“1”。其结果是,角度范围(40deg至50deg)的计算次数CN成为“1”。另外,其它角度范围的计算次数CN为“0”。
接着,第一装置对在角度累积信息50中是否存在计算次数CN大于阈值次数CN1th(在本例中为两次)的角度范围进行判断。在时刻t1处,不存在计算次数CN大于阈值次数CN1th的角度范围。在该情况下,第一装置禁止碰撞回避控制的实施。其结果是,即便在时刻t1处障碍物点FP12的碰撞所需时间TTC为阈值时间T1th以下,也不实施碰撞回避控制。
在从时刻t1起经过了预定时间后的时刻t2处,第一装置从摄像机传感器11读取物标信息,若存在作为障碍物点的特征点,则计算出障碍物点的碰撞所需时间TTC,并对包括碰撞所需时间TTC最小的障碍物点在内的障碍物是否是连续结构物进行判断。在图3中,假定在从时刻t1至时刻t2之间本车辆SV持续直线前进,从而在时刻t2处本车辆SV也是直线前进。因此,在时刻t2处,也与时刻t1同样地,碰撞所需时间TTC最小的障碍物点为特征点FP12,连续点FP7至FP15的特征点的集合被提取以作为连续结构物。
时刻t2处的作为连续结构物的构成要素的连续点与时刻t1相同。如上所述,从时刻t1至时刻t2为止,本车辆SV持续直线前进。由此,由于时刻t2处的本车辆SV的朝向与时刻t1相同,因此,时刻t2处的本车辆SV的前后轴向FR与时刻t1相同。因此,时刻t2的连续结构物角度θcp2与时刻t1的连续结构物角度θcp1相同。因此,第一装置在角度累积信息50的角度范围(40deg至50deg)的计算次数CN上加“1”。其结果是,虽然角度范围(40deg至50deg)的计算次数CN成为“2”,但在角度累积信息50中不存在计算次数CN大于阈值次数CN1th(两次)的角度范围。由此,第一装置在时刻t2处也不实施(也禁止)碰撞回避控制。
在从时刻t2起经过了预定时间后的时刻t3处,第一装置从摄像机传感器11读取物标信息,若存在作为障碍物点的特征点,则计算出障碍物点的碰撞所需时间TTC,并对包括碰撞所需时间TTC最小的障碍物点在内的障碍物是否是连续结构物进行判断。假定在从时刻t2至时刻t3之间本车辆SV持续直线前进,从而时刻t3处的本车辆SV的行驶预测路线RCR也是直线前进。因此,在时刻t3处,也与时刻t1以及时刻t2同样地,碰撞所需时间TTC最小的障碍物点为特征点FP12,连续点FP7至FP15的特征点的集合被提取以作为连续结构物。因此,时刻t3处的连续结构物角度θcp3与时刻t1以及时刻t2处的连续结构物角度θcp1以及θcp2相同。
因此,当计算时刻t3的连续结构物角度θcp3时,第一装置在角度累积信息50的角度范围(40deg至50deg)的计算次数CN上加“1”。由此,虽然角度范围(40deg)的计算次数CN为“3”,但如图4所示在角度累积信息50中存在计算次数CN大于阈值次数CN1th(两次)的角度范围(40deg至50deg)。在该情况下,即便障碍物是连续结构物,第一装置也容许碰撞回避控制的执行。即,在该情况下,第一装置对最小的碰撞所需时间TTC是否是阈值时间Tth以下进行判断。在图3中,当假定时刻t2的最小的碰撞所需时间TTC为阈值时间Tth以下时,该时刻t3的碰撞所需时间TTC也为阈值时间Tth以下。因此,第一装置在时刻t3实施碰撞回避控制。
在图3中,对在角度累积信息50中存在计算次数CN大于阈值次数CN1th的角度范围这样的条件成立从而实施碰撞回避控制的例子进行了说明。接着,使用图5至图7,对在角度累积信息50中存在计算次数CN大于阈值次数CN1th的角度范围这样的条件不成立从而禁止碰撞回避控制的实施的例子进行说明。
在图5中,示出了驾驶员以回避与连续结构物的碰撞的方式而正在进行转向操作的情况下的本车辆SV的位置的变化。
至时刻t1以及时刻t2为止,与图3中说明的例子相同。如上所述,在角度累积信息50中,角度范围的计算次数CN中的最大的计算次数CN(针对角度范围40deg至50deg的计算次数)的值“2”为阈值次数N1th以下,其它角度范围的计算次数CN为“0”。由此,在时刻t2处,在角度累积信息50中不存在计算次数CN大于阈值次数CN1th的角度范围。其结果是,由于在时刻t2碰撞回避控制的实施被禁止,因此,即使最小的碰撞所需时间TTC为阈值时间Tth以下,也不实施碰撞回避控制。
假定驾驶员在从时刻t2至时刻t3之间开始实施上述转向操作。如图5所示,本车辆SV在时刻t3处的行驶预测路线RCR成为回避与连续障碍物的碰撞这样的路线。因此,在时刻t3处,不存在被预测为与本车辆SV的前端区域TA交叉的特征点。即,不存在可能与本车辆SV发生碰撞的障碍物。因此,在时刻t3处,不实施碰撞回避控制。在时刻t4处,也与时刻t3同样地,由于不存在障碍物,因此不实施碰撞回避控制。
由此,虽然在时刻t2处最小的碰撞所需时间TTC为阈值时间Tth以下,但是,由于在角度累积信息50中不存在计算次数CN大于阈值次数CN1th的角度范围,因此,第一装置不实施碰撞回避控制。因此,在驾驶员欲于从时刻t2至时刻t3之间进行用于回避与连续结构物的碰撞的转向操作的情况下,由于在时刻t2处禁止碰撞回避控制的实施,因此,能够降低因在时刻t2处实施碰撞回避控制而使驾驶员感到麻烦的可能性。
在图6A以及图6B中,示出了本车辆SV在驾驶员进行用于在连续结构物附近避免与其它车辆OV的碰撞的转向操作的情况下的位置的变化。
在图6A的时刻t1处,本车辆SV为了避免与其它车辆OV的碰撞而正在向左方向转弯,本车辆SV的前后方向轴FR1向纸面右侧倾斜。由于本车辆SV正在向左方向转弯,因此,行驶预测路线RCR如图6A所示。因此,时刻t1处的与前端区域TA交叉的障碍物点是特征点FP15以及特征点FP14。此外,障碍物点FP15以及FP14中的障碍物点FP15的碰撞所需时间TTC最小。此外,由于本车辆SV为了避免与其它车辆OV的碰撞而进行转向操作,因此,假定其它车辆OV在时刻t1至时刻t3之间未与本车辆SV的前端区域TA交叉,不会成为障碍物。
在图6A中,以障碍物点FP15作为基准点,除了障碍物点FP15之外的所有特征点FP14至FP7均位于,与正交于该基准点上的行进方向RD的基准线BL相比靠行进方向RD侧。假定第一装置提取FP14至FP9以作为基准点FP15的顺方向上的连续点。由于在特征点FP9被提取以作为连续点的情况下顺方向上的连续点间的距离的总计值大于连续结构物判断距离,因此,第一装置判断包括障碍物点FP15在内的障碍物是连续结构物。在该情况下,特征点FP9成为连续结构物的靠顺方向侧的端点。此外,虽然第一装置提取相反方向上的连续点以作为基准点,但由于连续点未被提取,因此,特征点FP15成为连续结构物的靠相反方向侧的端点。
接着,第一装置计算出连续结构物的近似线AL。图6A的时刻t1处的连续结构物与图3所示的连续结构物的构成要素不同,包括特征点FP15至FP9以作为构成要素。因此,在图6A中,将时刻t1的连续结构物的近似线AL图示为近似线AL1。此外,第一装置计算出在时刻t1的近似线AL1相对于本车辆SV的前后轴FR1的角度θcp1以作为连续结构物角度θcp1。
在假定图6的时刻t1处的连续结构物角度θcp1的大小对应于角度范围(20deg至30deg)的情况下,第一装置将角度累积信息50的该角度范围(20deg至30deg)的计算次数CN与“1”相加。其结果是,如图7所示的角度累积信息50那样,角度范围(20deg至30deg)的计算次数为“1”。在该时间点处,角度累积信息50的其它角度范围的计算次数为“0”。因此,由于在角度累积信息50中不存在计算次数CN大于阈值次数CN1th的角度范围,因此,第一装置不实施碰撞回避控制。
在时刻t1至时刻t2之间,本车辆SV在时刻t1的行驶预测路线RCR上行驶。假定在时刻t2,驾驶员向右方向开始实施转向操作。在该情况下,在时刻t2的本车辆SV的行驶预测路线RCR为图6B所示的路线。
在时刻t2处,特征点FP12以及特征点FP11被提取以作为障碍物点。此外,障碍物点FP12以及FP11中的障碍物点FP12的碰撞所需时间TTC最小。图6B的时刻t2处的连续障碍物的构成要素与图3的时刻t1相同是特征点FP15至FP7。因此,图6B的时刻t2处的连续结构物的近似线AL与图3的时刻t1处的连续结构物的近似线AL相同。第一装置计算出在连续结构物的近似线AL相对于时刻t2处的本车辆SV的前后轴FR2的角度θcp2以作为连续结构物角度θcp2。
在假定图6B的时刻t2处的连续结构物角度θcp2的大小对应于角度范围(80deg至90deg)的情况下,第一装置在角度累积信息50的该角度范围(80deg至90deg)的计算次数CN上加“1”。其结果是,如图7所示的角度累积信息50那样,角度范围(80deg至90deg)的计算次数为“1”。在该时间点处,角度累积信息50的角度范围(20deg至30deg)以及角度范围(80deg至90deg)的计算次数CN为“1”,其它角度范围的计算次数为“0”
由于在角度累积信息50中不存在计算次数CN大于阈值次数CN1th的角度范围,因此,尽管在时刻2处的最小的碰撞所需时间TTC为阈值时间T1th以下,但第一装置不实施碰撞回避控制。
在从时刻t2至时刻t3之间,本车辆SV在时刻t2处的行驶预测路线RCR上行驶。在时刻t3处,也假定驾驶员进行与时刻t2相同的转向操作。因此,本车辆SV在时刻t3处的行驶预测路线RCR是与时刻t2相同的路线。
在时刻t3处,与时刻t1以及时刻t2不同,特征点FP14至FP7被提取,特征点FP15未被提取。此外,在时刻t3处的碰撞所需时间TTC最小的障碍物点与时刻t2同样是特征点FP12,时刻t3的连续结构物的构成要素是特征点FP14至FP7。由于特征点FP15不是连续结构物的构成要素,因此,时刻t3处的连续结构物的近似线与时刻t2处的近似线AL不同。另外,在图6B中,省略了时刻t3处的近似线的图示。第一装置计算出在时刻t3处的连续结构物的近似线相对于时刻t3处的本车辆SV的前后轴FR3的角度θcp3以作为连续结构物角度θcp3。
在假定图6B的时刻t3处的连续结构物角度θcp3的大小对应于角度范围(40deg至50deg)的情况下,第一装置在角度累积信息50的该角度范围(40deg至50deg)的计算次数CN上加“1”。其结果是,如图7所示的角度累积信息50那样,角度范围(40deg至50deg)的计算次数CN为“1”。在该时间点处,角度累积信息50的角度范围(20deg至30deg)、角度范围(40deg至50deg)以及角度范围(80deg至90deg)各自的计算次数CN为“1”,其它角度范围的计算次数CN为“0”(参照图7。)。
由于在角度累积信息50中不存在计算次数CN大于阈值次数CN1th的角度范围,因此,第一装置在时刻t3处也不实施碰撞回避控制。
在图6B的时刻t3之后,驾驶员进行回避与连续结构物的碰撞的转向操作。因此,图6B所示的连续结构物未与本车辆SV的前端区域TA交叉,从而未被作为障碍物而检测出。由此,即便在为了于连续结构物附近回避与其它车辆OV的碰撞而向连续结构物侧进行了转向操作的情况下,由于连续结构物角度θcp大幅地变化,因此也不实施碰撞回避控制。因此,即便在进行了上述转向操作的情况下,也能够降低因实施碰撞回避控制而使驾驶员感到麻烦的可能性。
根据第一装置,每当经过预定时间时,判断包括最小的碰撞所需时间TTC的障碍物点在内的障碍物是否是连续结构物,且在判断为该障碍物是连续结构物的情况下,计算出该连续结构物的连续结构物角度θcp。此外,第一装置在角度累积信息50中的“与被计算出的连续结构物角度θcp的大小对应的角度范围的计算次数CN”上加“1”。此外,在包括最小的碰撞所需时间TTC的障碍物点在内的障碍物是连续结构物的情况下,当计算次数CN大于阈值次数CN1th的角度范围不存在时,第一装置禁止碰撞回避控制的实施。与此相对,在被判断为包括最小的碰撞所需时间TTC的障碍物点在内的障碍物是连续结构物的情况下,当计算次数CN大于阈值次数CN1th的角度范围存在时,若该最小的碰撞所需时间TTC为阈值时间T1th以下,则第一装置实施碰撞回避控制。
在驾驶员于连续结构物附近正在进行某些转向操作(用于回避与连续结构物的碰撞的转向操作以及用于回避与其他车辆OV的碰撞的转向操作等)的情况下,由于连续结构物角度θcp的角度范围随时间经过而发生变化,因此,在角度累积信息50中存在计算次数CN大于阈值次数CN1th的角度范围这样的条件难以成立。因此,由于第一装置在驾驶员相对于连续结构物正在进行某些转向操作的情况下禁止碰撞回避控制的实施的可能性较高,因此,能够降低因实施碰撞回避控制而使驾驶员感到麻烦的可能性。
此外,在障碍物是沿着曲线被配置的连续结构物的情况下,且在驾驶员于曲线入口进行沿着曲线的转向操作的情况下,连续结构物角度θcp存在随着时间经过而较大地变化的倾向。因此,根据第一装置,在本车辆SV进入曲线入口且驾驶员正在进行沿着曲线的转向操作的情况下,能够可靠地降低在角度累积信息50中存在计算次数CN大于阈值次数CN1th的角度范围的可能性。其结果是,在正在进行沿着曲线的转向操作的情况下,能够可靠地降低实施碰撞回避控制的可能性,在这种情况下,能够降低使驾驶员感到麻烦的可能性。
具体的动作
每当经过预定时间时,碰撞回避ECU10的CPU31执行图8中由流程图所示的程序。图8所示的程序是用于相对于障碍物实施碰撞回避控制的程序。
因此,当到达预定的时间点时,CPU31从图8的步骤800起开始实施处理,并依次进行以下所述的步骤805至步骤820的处理,且转移至步骤825。
步骤805:CPU31读取由摄像机传感器11取得的物标信息。
步骤810:CPU31读取由车辆状态传感器12取得的车辆状态信息。
步骤815:CPU31根据在步骤810中读取的车辆状态信息如上所述推断出行驶预测路线RCR。
步骤820:CPU31根据如上所述在步骤805中读取的物标信息以及在步骤815中推断出的行驶预测路线RCR从物标信息中所包含的特征点中提取障碍物点。
接着,CPU31转移至步骤825,对在步骤820中是否提取了障碍物点进行判断。在步骤820中未提取障碍物的情况下,由于不存在可能与本车辆SV发生碰撞的障碍物,因此,CPU31无需实施碰撞回避控制。因此,CPU在步骤825中判断为“否”,转移至步骤895,并暂时结束本程序。其结果是,未实施碰撞回避控制。
另一方面,在步骤820中提取了障碍物点的情况下,CPU31在步骤825中判断为“是”,并转移至步骤830。
步骤830:如上所述,CPU31计算出在步骤820的处理中被提取的障碍物点各自的碰撞所需时间TTC。
接着,CPU31转移至步骤835,执行对包括碰撞所需时间TTC最小的障碍物点在内的障碍物是否是连续结构物进行判断的连续结构物判断处理。实际上,当CPU31转移至步骤835时,执行在图9A以及图9B中由流程图所示的子程序。
即,当CPU31转移至步骤835时,从图9A的步骤900开始处理而转移至步骤905,并选择碰撞所需时间TTC最小的障碍物点以作为基准点,且转移至步骤910。
在步骤910中,CPU31将行驶预测路线RCR在基准点上的行进方向RD设定为顺方向,并转移至步骤915。在步骤915中,CPU31执行在顺方向上提取满足连续点条件(A)以及(B)这两个条件的连续点的顺方向提取处理。实际上,当CPU31转移至步骤915时,执行在图10中由流程图所示的子程序。
即,当CPU31转移至步骤915时,从图10的步骤1000开始实施处理并转移至步骤1005。在步骤1005中,CPU31选择位于从上述基准线BL靠顺方向(行进方向RD)侧的区域、且距基准点最近的特征点以作为处理对象点,并转移至步骤1010。
在步骤1010中,CPU31对以碰撞所需时间TTC最小的障碍物点作为起点的顺方向是否是远离本车辆SV的方向进行判断。在以碰撞所需时间TTC最小的障碍物点作为起点的顺方向是远离本车辆SV的方向的情况下,CPU31在步骤1010中判断为“是”,并转移至步骤1015。在步骤1015中,CPU31通过从“处理对象点与本车辆SV之间的距离(RO)”中减去“基准点与本车辆SV之间的距离(RB)”而计算出减法值D,并转移至步骤1025。另外,“处理对象点与本车辆SV之间的距离(RO)”至“基准点与本车辆SV之间的距离(RB)”被包含于物标信息中。
另一方面,在以碰撞所需时间TTC最小的障碍物点作为起点的顺方向是靠近本车辆SV的方向的情况下,CPU31在步骤1010中判断为“否”,并转移至步骤1020。在步骤1020中,CPU31通过从“基准点与本车辆SV之间的距离(RB)”中减去“处理对象点与本车辆SV之间的距离(RO)”而计算出减法值D,并转移至步骤1025。
在步骤1025中,CPU31对在步骤1015或者步骤1020中计算出的减法值D是否比阈值D1th大、且该减法值D是否低于阈值D2th进行判断。换言之,CPU31对减法值D是否在预定范围内进行判断。此处,阈值D1th被设定为小于阈值D2th的值,也可以是负的值。此处,阈值D1th被设定为“-0.25m”,阈值D2th被设定为“6.0m”。
对阈值D1th被设定为负的值的理由进行说明。换言之,在步骤1015或步骤1020中计算出的减法值D是从基准点以及处理对象点中的被预测为与本车辆SV之间的距离较大的一方的点和本车辆SV之间的距离中,减去被预测为与本车辆SV之间的距离较小的另一方的点和本车辆SV之间的距离后获得的值。在分别选择位于本车辆SV的前后轴的延长线的附近的两个特征点以作为基准点以及处理对象点的情况下,即便如上所述计算出减法值D,也可能因上述两个特征点的与本车辆SV的距离之差较小、以及物标信息中所包含的特征点与本车辆SV之间的距离存在误差而使减法值D成为负的值。因此,阈值D1th被设定为负的值。
在步骤1015或者步骤1020中被计算出的减法值D大于阈值D1th且该减法值D低于阈值D2th的情况下,即在该减法值D处于预定范围内的情况下,处理对象点满足上述连续点条件(A)。在该情况下,CPU31在步骤1025中判断为“是”,并转移至步骤1030。
在步骤1030中,CPU31计算出表示基准点与处理对象点之间的距离的点间距离L,并转移至步骤1035。在步骤1035中,CPU31对在步骤1030中计算出的点间距离L是否低于阈值距离L1th进行判断。
在点间距离L低于阈值距离L1th的情况下,处理对象点满足上述连续点条件(B)。在该情况下,CPU31在步骤1035中判断为“是”,并转移至步骤1050。在步骤1050中,CPU31将基准点以及处理对象点作为顺方向上的连续点并存储于RAM33中,且暂时结束本程序,并转移至图9A的步骤920。
在图9A的步骤920中,CPU31对顺方向上的连续点间的距离的总计值是否大于连续结构物判断距离进行判断。连续结构物判断距离被设定为预先通过实验等而被预先计算出的恰当的值。另外,连续结构物判断距离也可能称为“第一阈值距离”。
在顺方向上的连续点间的距离的总计值为连续结构物判断距离以下的情况下,CPU31在步骤920中判断为“否”,并转移至步骤925。在步骤925中,CPU31选择在步骤915中作为连续点而被提取的处理对象点以作为新的基准点,并再次执行步骤915。
另一方面,在顺方向上的连续点间的距离的总计值大于连续结构物判断距离的情况下,CPU31在步骤920中判断为“是”,并转移至步骤930。在步骤930中,CPU31对在步骤915中被提取的连续点中是否存在连续结构物概率为“0”的连续点进行判断。如上所述,各特征点的连续结构物概率被包含于物标信息中。
在步骤915中被提取的连续点中不存在连续结构物概率为“0”的连续点的情况下,从碰撞所需时间TTC最小的障碍物点沿着行驶预测路线RCR的行进方向RD在与连续结构物判断距离相比而较长的距离范围中提取连续结构物概率为“1”的连续点。因此,CPU31在步骤930中判断为“是”,并转移至步骤950,判断为包括碰撞所需时间TTC最小的障碍物点在内的障碍物是连续结构物,并转移至图9B的步骤960。
在步骤960中,CPU31再次选择碰撞所需时间TTC最小的障碍物点以作为基准点,并转移至步骤965。
在步骤965中,CPU31执行在与顺方向的相反方向上提取满足连续点条件(A)以及(B)这两个条件的连续点的相反方向提取处理。实际上,当CPU31转移至步骤965时,执行在图11中由流程图所示的子程序。对于图11所示的步骤中的进行与图10所示的步骤相同的处理的步骤,标注与图10的上述步骤中标注的符号相同的符号。省略上述步骤的详细说明。
即,当CPU31转移至步骤965时,从图11的步骤1100开始处理并转移至步骤1105。在步骤1105中,CPU31选择位于与顺方向的相反方向侧的区域、且距基准点最近的特征点以作为处理对象点,并转移至步骤1110。
在步骤1110中,CPU31对以碰撞所需时间TTC最小的障碍物点作为起点的相反方向是否是远离本车辆SV的方向进行判断。在以碰撞所需时间TTC最小的障碍物点作为起点的相反方向是远离本车辆SV的方向的情况下,CPU31在步骤1110中判断为“是”,并转移至步骤1015。在步骤1015中,CPU31通过从“处理对象点与本车辆SV之间的距离(RO)”中减去“基准点与本车辆SV之间的距离(RB)”而计算出减法值D,并转移至步骤1025。
另一方面,在以碰撞所需时间TTC最小的障碍物点作为起点的相反方向是靠近本车辆SV的方向的情况下,CPU31在步骤1110中判断为“否”,并转移至步骤1020。在步骤1020中,CPU31通过从“基准点与本车辆SV之间的距离(RB)”中减去“处理对象点与本车辆SV之间的距离(RO)”从而计算出减法值D,并转移至步骤1025。
在步骤1025中,CPU31对在步骤1015或者步骤1020中计算出的减法值D是否比阈值D1th大、且该减法值D是否低于阈值D2th进行判断。
在步骤1015或者步骤1020中被计算出的减法值D大于阈值D1th且该减法值D低于阈值D2th的情况下,处理对象点满足上述连续点条件(A)。在该情况下,CPU31在步骤1025中判断为“是”,并转移至步骤1030。在步骤1030中,CPU31计算出点间距离L,并转移至步骤1035,且对点间距离L是否低于阈值距离L1th进行判断。
在点间距离L低于阈值距离L1th的情况下,处理对象点满足上述连续点条件(B)。在该情况下,CPU31在步骤1035中判断为“是”,并转移至步骤1115。在步骤1115中,CPU31将基准点以及处理对象点作为相反方向上的连续点而存储于RAM33中,且暂时结束本程序,并转移至图9B的步骤970。
在图9B的步骤970中,CPU31对相反方向上的连续点间的距离的总计值是否大于连续结构物判断距离进行判断。
在相反方向上的连续点间的距离的总计值为连续结构物判断距离以下的情况下,CPU31在步骤970中判断为“否”,并转移至步骤975。在步骤975中,CPU31选择在步骤965中作为连续点而被提取的处理对象点以作为新的基准点,并再次执行步骤965。
另一方面,在相反方向上的连续点间的距离的总计值大于连续结构物判断距离的情况下,CPU31在步骤970中判断为“是”,并转移至步骤980。在步骤980中,CPU31对在步骤965中被提取的连续点中是否存在连续结构物概率为“0”的连续点进行判断。
在步骤965中被提取的连续点中不存在连续结构物概率为“0”的连续点的情况下,从碰撞所需时间TTC最小的障碍物点沿着与行进方向RD的相反方向在与连续结构物判断距离相比而较长的距离范围中提取连续结构物概率为“1”的连续点。因此,CPU31在步骤980中判断为“是”,并转移至步骤988,将在步骤965中被提取的相反方向上的连续点认定为连续结构物的构成要素,且转移至步骤995,暂时结束本程序,并转移至图8的步骤840。
在图8的步骤840中,CPU31对步骤835的连续结构物判断处理中的判断结果是否表示包括碰撞所需时间TTC最小的障碍物点在内的障碍物为连续结构物进行判断。
在步骤835的连续结构物判断处理中的判断结果不表示障碍物为连续结构物的情况下,CPU31在步骤840中判断为“否”,并转移至步骤855。
在步骤855中,CPU31对最小的碰撞所需时间TTC是否是阈值时间Tth以下进行判断。
在最小的碰撞所需时间TTC为阈值时间Tth以下的情况下,CPU31在步骤855中判断为“是”,并转移至步骤860。在步骤860中,CPU31实施碰撞回避控制,转移至步骤895,并暂时结束本程序。
碰撞回避控制包括制动回避控制以及转弯回避控制中的至少一方,其中,所述制动回避控制为,为了回避与障碍物的碰撞而自动地实施使本车辆SV的速度降低以使本车辆SV停止的制动的控制,所述转弯回避控制为,为了回避与障碍物的碰撞而自动地变更本车辆SV的转向角度的控制。
在制动回避控制中,CPU31根据本车辆SV的速度以及碰撞所需时间TTC而计算出目标减速度。具体而言,规定了“本车辆SV的速度以及碰撞所需时间TTC与目标减速度的关系”的目标减速度信息以一览表(映射)形式被存储于ROM32中。在目标减速度信息中,本车辆SV的速度越大,则目标减速度越大,而碰撞所需时间TTC越小,则目标减速度越大。
CPU31参照目标减速度信息,来决定本车辆SV的速度以及与碰撞所需时间TTC相对应的目标减速度。此外,CPU31将决定的目标减速度发送至制动器ECU20。其结果是,制动器ECU20以实际的减速度与目标减速度相等的方式而控制制动器作动器22,并使必要的制动力产生。
在转弯回避控制中,CPU31计算出为了回避障碍物而所需的目标转向角度,并将计算出的目标转向角度发送至转向ECU40。转向ECU40以实际的转向角度与目标转向角度相等的方式而通过电机驱动器41来控制转向用电机42。
另一方面,在最小的碰撞所需时间TTC大于阈值时间Tth的情况下,CPU31在步骤855中判断为“否”,并转移至步骤895,暂时结束本程序。其结果是,在最小的碰撞所需时间TTC大于阈值时间Tth的情况下,不实施碰撞回避控制。
另一方面,在步骤835的连续结构物判断处理中的判断结果表示障碍物为连续结构物的情况下,CPU31在转移至步骤840时,在该步骤840中判断为“是”,并转移至步骤845。在步骤845中,CPU31执行对角度累积信息50进行更新的角度累积信息更新处理。具体而言,在步骤845中,CPU31计算出连续结构物的近似线AL,并计算出近似线AL相对于本车辆SV的前后轴FR的角度以作为连续结构物角度θcp。此外,CPU31通过在角度累积信息50中,在与计算出的连续结构物角度θcp的大小对应的角度范围的计算次数上加“1”,从而对角度累积信息50进行更新。实际上,当CPU31转移至步骤845时,执行在图12中由流程图所示的子程序。
即,当CPU31转移至步骤845时,从图12的步骤1200开始实施处理并转移至步骤1205。在步骤1205中,CPU31根据在步骤835中被提取的作为连续结构物的构成要素的连续点相对于本车辆SV的位置而计算出连续结构物的近似线AL,并转移至步骤1210。另外,连续点相对于本车辆SV的位置由在物标信息中所包含的特征点与本车辆SV之间的距离以及特征点相对于本车辆SV的方位而被确定。此外,为了计算近似线AL而使用最小二乘法。
在步骤1210中,CPU31计算出在步骤1205中被计算出的近似线AL相对于本车辆SV的前后轴向FR的角度,以作为连续结构物角度θcp,并转移至步骤1215。
图13A以及图13B对连续结构物角度θcp的符号进行说明。连续结构物角度θcp的大小被规定为0deg以上至180deg。在图13A中,由于从近似线AL1至前后轴向FR的朝向为逆时针,因此,连续结构物角度θcp为正的值(θcpA)。另一方面,在图13B中,由于从近似线AL2至前后轴向FR的朝向为顺时针,因此,连续结构物角度θcp为负的值(-θcpB)。
在步骤1215中,CPU31对在本次步骤1210中计算出的连续结构物角度θcp的符号是否与在前次步骤1215中计算出的连续结构物角度的符号相同进行判断。在本次的连续结构物角度θcp的符号与前次的连续结构物角度θcp的符号相同的情况下,CPU31判断为本次被提取的连续结构物是与前次被提取的连续结构物相同的物标,从而在步骤1215中判断为“是”,并转移至步骤1220。
在步骤1220中,CPU31在前次的角度累积信息50中,在与于步骤1210中被计算出的连续结构物角度θcp的大小对应的角度范围的计算次数CN上加“1”。然后,CPU31转移至步骤1295,且暂时结束本程序,并转移至图8的步骤850。
另一方面,在本次的连续结构物角度θcp的符号与前次的连续结构物角度θcp的符号不同的情况下,CPU31判断为本次被提取的连续结构物是与前次被提取的连续结构物不同的物标,从而在步骤1215中判断为“否”,并转移至步骤1225。
在步骤1225中,CPU31将被存储于RAM33中的角度累积信息50初始化,并转移至步骤1230。具体而言,CPU31通过将角度累积信息50的所有角度范围的计算次数设定为“0”,从而将角度累积信息50初始化。
在步骤1230中,CPU31在初始化后的角度累积信息50中,在与于步骤1210中被计算出的连续结构物角度θcp的大小相对应的角度范围的计算次数CN上加“1”。然后,CPU31转移至步骤1295,且暂时结束本程序,并转移至图8的步骤850。
由此,在本次被提取的连续结构物和前次被提取的连续结构物是不同的物标的情况下,在角度累积信息50中,除了与本次被计算出的连续结构物角度θcp相对应的角度范围之外的角度范围的计算次数CN被初始化,而与本次被计算出的连续结构物角度θcp相对应的角度范围的计算次数CN被设定为“1”。因此,与相同的连续结构物的连续结构物角度θcp的大小对应的角度范围的计算次数CN被准确地计数。
在图8的步骤850中,CPU31对在步骤845中被更新的角度累积信息50内是否存在计算次数CN大于阈值次数CN1th的角度范围进行判断。
在角度累积信息50中不存在计算次数CN大于阈值次数CN1th的角度范围的情况下,CPU31在步骤850中判断为“否”,并转移至步骤895,暂时结束本程序。其结果是,在角度累积信息50中不存在计算次数CN大于阈值次数CN1th的角度范围的情况下,禁止碰撞回避控制的实施。因此,即便在最小的碰撞所需时间TTC为阈值时间T1th以下的情况下,也不实施碰撞回避控制。
另一方面,在角度累积信息50中存在计算次数CN大于阈值次数CN1th的角度范围的情况下,CPU31在步骤850中判断为“是”,并转移至步骤855。在步骤855中,CPU31对最小的碰撞所需时间TTC是否是阈值时间T1th以下进行判断。
在最小的碰撞所需时间TTC为阈值时间T1th以下的情况下,CPU31在步骤860中实施碰撞回避控制,并转移至步骤895,暂时结束本程序。另一方面,在最小的碰撞所需时间TTC大于阈值时间T1th的情况下,CPU31在不实施碰撞回避控制的条件下转移至步骤895,并暂时结束本程序。
另一方面,在图9A的步骤915内被提取的连续点中存在连续结构物概率为“0”的连续点的情况下,当CPU31转移至图9A的步骤930时,在该步骤930中判断为“是”,并转移至步骤935。在步骤935中,CPU31执行对可插补距离Lc进行计算的可插补距离计算处理。实际上,当CPU31转移至步骤935时,执行在图14中由流程图所示的子程序。
即,当CPU31转移至步骤935时,从图14的步骤1400开始实施处理,并依次进行步骤1405至步骤1415的处理。
步骤1405:CPU31根据在步骤915中被提取的顺方向上的连续点相对于本车辆SV的位置而利用最小二乘法来计算出作为上述连续点的近似线的连续点近似线AL’。
步骤1410:CPU31计算出在步骤1405中被计算出的连续点近似线AL’相对于本车辆SV的前后轴向FR的角度,以作为连续点角度θc。
步骤1415:CPU31参照可插补距离信息60(参照图15),而计算出与本车辆SV的速度V以及连续点角度θc的大小相对应的可插补距离Lc,并转移至步骤1495,且暂时结束本程序,并转移至图9A的步骤940。
此处,使用图15对可插补距离信息60的详细情况进行说明。在可插补距离信息60中,规定了连续点角度θc的大小以及本车辆SV的速度V与和上述连续点角度θc以及速度V相对应的可插补距离Lc的关系。可插补距离信息60以一览表(映射)形式而被存储于ROM32中。在连续点角度θc的大小是相同的值的情况下,本车辆SV的速度V越大,则可插补距离Lc越大,在本车辆SV的速度V是相同的值的情况下,连续点角度θc的大小越大,则可插补距离Lc越小。在图15所示的可插补距离信息60中,在连续点角度θc的大小为“10deg”且本车辆SV的速度V为“40km/h”的情况下的可插补距离Lc被设定为“5.0m”。此外,在图15所示的可插补距离信息60中,在连续点角度θc的大小为“10deg”且本车辆SV的速度V为“80km/h”的情况下的可插补距离Lc被设定为“7.0m”。
使用图16A以及图16B对可插补距离Lc进行说明。可插补距离Lc是在假定本车辆SV以速度V且以预先被设定的紧急回避横摆率Yr转弯的情况下、为了供本车辆SV在连续点角度c的假想线VL上通过所需的假想线VL上的长度。换言之,可插补距离Lc是交点LIP(参照图16A以及图16B)与交点RIP(图16A以及图16B)之间的距离,其中,所述交点LIP是假定以速度V且以紧急回避横摆率Yr而转弯的本车辆SV的左侧面与连续点角度θc的假想线VL的交点,所述交点RIP是本车辆SV的右侧面与连续点角度θc的假想线VL的交点。另外,图16A以及图16B所示的本车辆SV的位置是相对于连续点角度θc的假想线VL以紧急回避横摆率Yr而转弯的情况下的假想的位置。
在图16A中,示出了在本车辆SV的速度V为“V1”、且连续点角度θc的大小为“θc1”的情况下的可插补距离Lc即“Lc1”。在图16B中,示出了在本车辆SV的速度V为“V1”、且连续点角度θc的大小为“θc2的情况下的可插补距离Lc即“Lc2”。紧急回避横摆率Yr是不依赖于连续点角度θc以及本车辆SV的速度V而被预先设定的恒定的值。图16B所示的连续点角度θc2的大小大于图16A所示的连续点角度θc1的大小。因此,在本车辆SV的速度V相同的情况下,图16B所示的可插补距离Lc2小于图16A所示的可插补距离Lc1。
根据本车辆SV的速度V以及连续点角度θc的大小而预先计算出上述可插补距离Lc,并预先登录速度V以及连续点角度θc的大小与可插补距离Lc的关系以作为可插补距离信息60。另外,图10以及图11的步骤1035中的阈值距离L1th被设定为在可插补距离信息60中所登录的最小的可插补距离Lc以下的值。
在图9A的步骤940中,CPU31计算出可靠点间距离Ls,并转移至步骤945,其中,所述可靠点间距离Ls表示隔着连续点结构物概率“0”的连续点的连续结构物概率“1”这两个连续点间的距离。具体而言,在连续点结构物概率“0”的连续点为一个的情况下,CPU31计算出“在顺方向上距该连续结构物概率‘0’的连续点最近的连续结构物概率‘1’的连续点”与“在相反方向上距该连续结构物概率‘0’的连续点最近的连续结构物概率‘1’的连续点”之间的距离,以作为可靠点间距离Ls。在连续点结构物概率“0”的多个连续点连续的情况下,CPU31计算出“在顺方向上距该多个连续点中的位于最靠顺方向侧的连续点最近的连续结构物概率‘1’的连续点”与“在相反方向上距该多个连续点中的位于最靠相反方向侧的连续点最近的连续结构物概率‘1’的连续点”之间的距离,以作为可靠点间距离Ls。
在步骤945中,CPU31对在步骤940中被计算出的可靠点间距离Ls是否为在步骤935中被计算出的可插补距离Lc以下进行判断。在可靠点间距离Ls为可插补距离Lc以下的情况下,本车辆SV不能够从连续结构物概率“0”的连续点所在的区域穿过。因此,驾驶员并不会以从该区域穿过的方式而对本车辆SV进行转向,从而即便CPU31将该区域判断为连续结构物的一部分,也不会产生问题。因此,在可靠点间距离Ls为可插补距离Lc以下的情况下,CPU31在步骤945中判断为“是”,并转移至步骤950。在步骤950中,CPU31判断为包括碰撞所需时间TTC最小的障碍物点在内的障碍物是连续结构物,并转移至图9B的步骤960以后的处理。
另一方面,在可靠点间距离Ls大于可插补距离Lc的情况下,本车辆SV能够穿过连续结构物概率“0”的连续点所在的区域。因此,驾驶员可能以从该区域穿过的方式而对本车辆SV进行转向,当CPU31将该区域判断为连续结构物的一部分时,可能实施不需要的碰撞回避控制。因此,在可靠点间距离Ls大于可插补距离Lc的情况下,CPU31在步骤945中判断为“否”,从而未将连续点结构概率“0”的连续点所在的区域判断为连续点结构物的一部分。其结果是,由于顺方向上的连续点间的距离的总计值为连续结构物判断距离以下,因此,CPU31转移至步骤955,并判断为包括碰撞所需时间TTC最小的障碍物点在内的障碍物不是连续结构物。然后,CPU31转移至步骤995,且暂时结束本程序,并转移至图8的步骤840。
接着,使用图17,对在步骤915中被提取的连续点中存在连续结构物概率为“0”的连续点的情况下的可插补距离计算处理的具体例进行说明。
在图17所示的例子中,与图2所示的例子相同,特征点FP1至FP6被提取,特征点FP4是碰撞所需时间TTC最小的障碍物点。通过图9A的步骤915的顺方向提取处理从障碍物点FP4朝顺方向(图17中的纸面右上方向)提取连续点。其结果是,特征点FP3至FP1被依次提取以作为连续点,当特征点FP1被提取以作为连续点时,连续点间的距离的总计值大于连续结构物判断距离。因此,CPU31在图9A的步骤920中判断为“是”,并转移至步骤930。
在图17中,当假定特征点FP2的连续结构物概率为“0”时,在图9A的步骤915中被提取的连续点FP4至FP1中存在连续结构物概率为“0”的连续点FP2。因此,CPU31在步骤930中判断为“是”,并转移至步骤935。在步骤935中,CPU31根据本车辆SV的速度V以及连续点FP1至FP4的连续点角度θc的大小而计算出可插补距离Lc,并转移至步骤940。
在步骤940中,CPU31计算出隔着连续结构物概率为“0”的连续点FP2的连续结构物概率为“1”的连续点FP3以及连续点FP1之间的距离,以作为可靠点间距离Ls,并转移至步骤945,且对可靠点间距离Ls是否为可插补距离Lc以下进行判断。
如图17所示,由于可靠点间距离Ls为可插补距离Lc以下,因此,CPU31在步骤945中判断为“是”,并转移至步骤950,且判断为包括碰撞所需时间TTC最小的障碍物点FP4在内的障碍物是连续结构物,并转移至图9B的步骤950以后的处理。
实际上,尽管是作为连续结构物的构成要素的特征点,也有时会因某些原因而存在连续结构物概率被计算为“0”的特征点。在该情况下,若该特征点的可靠点间距离Ls为可插补距离Lc以下,则CPU31将该特征点认定为连续结构物的构成要素,并将包括该特征点的障碍物判断为连续结构物。其结果是,能够提高障碍物是否是连续结构物的判断精度。另外,即便在连续结构物概率被计算为“0”的特征点不是连续结构物的构成要素的情况下,但若该特征点的可靠点间距离Ls为可插补距离Lc以下,则CPU31也将该特征点认定为连续结构物的构成要素。然而,如上所述,在可靠点间距离Ls为可插补距离Lc以下的情况下,本车辆SV不能够穿过连续结构物概率“0”的特征点所在的区域,驾驶员不会以穿过该区域的方式而对本车辆SV进行转向。因此,即便CPU31将该特征点认定为连续结构物的构成要素,也不会产生问题。
另一方面,在图9B的步骤965中被提取的连续点中存在连续结构物概率为“0”的连续点的情况下,也执行与上述步骤935至步骤945相同的步骤982至步骤986。
具体而言,在图9B的步骤965内被提取的连续点中存在连续结构物概率为“0”的连续点的情况下,当CPU31转移至图9B的步骤980时,在该步骤980中判断为“是”,并转移至步骤982。在步骤982中,CPU31执行对可插补距离Lc进行计算的可插补距离计算处理。实际上,当CPU31转移至步骤982时,执行在图14中由流程图所示的子程序。
在步骤982内的可插补距离计算处理中,CPU31在步骤1405中根据在步骤915中被提取的顺方向上的连续点以及在步骤965中被提取的相反方向上的连续点相对于本车辆SV的位置,利用最小二乘法而计算出上述连续点的连续点近似线AL’。该点与步骤935中的可插补距离计算处理不同,由于其它处理(步骤1410以及步骤1415)与步骤935中的可插补距离计算处理相同,因此,省略说明。
CPU31在步骤982中计算出可插补距离Lc之后,转移至步骤984,计算可靠点间距离Ls。由于步骤984是与步骤940相同的处理,因此,省略详细的说明。
接着,CPU31转移至步骤986,对在步骤984中被计算出的可靠点间距离Ls是否为在步骤982中被计算出的可插补距离Lc以下进行判断。在可靠点间距离Ls为可插补距离Lc以下的情况下,CPU31在步骤986中判断为“是”,并转移至步骤988。在步骤988中,CPU31将在步骤965中被提取的所有连续点认定为连续结构物的构成要素,转移至步骤995,且暂时结束本程序,并转移至图8的步骤840。
另一方面,在可靠点间距离Ls大于可插补距离Lc的情况下,CPU31在步骤986中判断为“否”,并转移至步骤990。在步骤990中,CPU31将从碰撞所需时间TTC最小的障碍物点起到在相反方向上被提取的连续点中的、靠顺方向侧距连续结构物概率为“0”的连续点最近的连续点为止的连续点认定为连续结构物的构成要素,并转移至步骤995,暂时结束本程序,且转移至图8的步骤840。
实际上,尽管是作为连续结构物的构成要素的特征点,也有时会因某些原因而存在连续结构物概率被计算为“0”的特征点。在该情况下,若该特征点的可靠点间距离Ls为可插补距离Lc以下,则CPU31也将该特征点认定为连续结构物的构成要素。由此,由于准确地提取相反方向上的连续结构物的构成要素,因此,能够提高连续结构物的判断精度。
另一方面,在图10的步骤1015或者步骤1020中被计算出的减法值D为阈值D1th以下或者该减法值D为阈值D2th以上的情况下,即在该减法值D未处于预定范围内的情况下,处理对象点不满足上述连续点条件(A)。在该情况下,当CPU31转移至图10的步骤1025时,在该步骤1025中判断为“否”,并转移至步骤1055。
在步骤1055中,CPU31对选择次数N是否为阈值次数N1th以上进行判断,所述选择次数N表示相对于当前选择中的基准点选择“被判断为未满足连续点条件(A)以及(B)中的至少一方的处理对象点”的次数。在选择次数N为阈值次数N1th以上的情况下,CPU31判断为相对于当前选择中的基准点不存在作为连续点的特征点。因此,CPU31在步骤1055中判断为“是”,并转移至图9A的步骤955。在图9A的步骤955中,CPU31判断为包括碰撞所需时间TTC最小的障碍物点在内的障碍物不是连续结构物,并转移至步骤995,且暂时结束本程序,转移至图8的步骤840。
另一方面,在选择次数N低于阈值次数N1th的情况下,CPU31在图10的步骤1055中判断为“否”,并转移至步骤1060。在步骤1060中,CPU31选择在当前选择中的处理对象点之后于顺方向上距基准点较近的特征点,以作为新的处理对象点,并返回至步骤1010,对新的处理对象点是否为当前选择中的基准点的连续点进行判断。
另一方面,在图10的步骤1030中被计算出的点间距离L为阈值距离L1th以上的情况下,处理对象点未满足上述连续点条件(B)。在该情况下,当CPU31转移至步骤1035时,在该步骤1035中判断为“否”,并转移至步骤1040。在步骤1040中,CPU31执行对可插补距离Lc进行计算的可插补距离计算处理。实际上,当CPU31转移至步骤1040时,执行在图14中由流程图所示的子程序。
在步骤1040内的可插补距离计算处理中,CPU31在步骤1405中根据在顺方向提取处理中至此为止被提取的连续点以及“当前被选择出的基准点以及处理对象点”相对于本车辆SV的位置,利用最小二乘法计算出上述点的连续点近似线AL’。该点与步骤935中的可插补距离计算处理不同,由于其它处理(步骤1410以及步骤1415)与步骤935中的可插补距离计算处理相同,因此,省略说明。
CPU31在步骤1040中计算出可插补距离Lc之后,转移至步骤1045,并对点间距离L是否为可插补距离Lc以下进行判断。在点间距离L为可插补距离Lc以下的情况下,本车辆SV不能够穿过当前被选择出的基准点与处理对象点之间的区域。因此,驾驶员不会以从基准点与处理对象点之间的区域穿过的方式而对本车辆SV进行转向,从而即便CPU31提取当前被选择出的处理对象点以作为连续点,也不会产生问题。因此,在点间距离L为可插补距离Lc以下的情况下,CPU31在步骤1045中判断为“是”,并转移至步骤1050。在步骤1050中,CPU31提取基准点以及处理对象点以作为顺方向上的连续点,且转移至步骤1095,暂时结束本程序,并转移至图9A的步骤920。
另一方面,在点间距离L大于可插补距离Lc的情况下,本车辆SV能够穿过当前被选择出的基准点与处理对象点之间的区域。因此,驾驶员可能以从基准点与处理对象点之间的区域穿过的方式而对本车辆SV进行转向。因此,当CPU31提取上述基准点以及处理对象点以作为连续点,并将上述基准点以及处理对象点判断为连续结构物的一部分时,可能会实施不需要的碰撞回避控制。由此,在点间距离L大于可插补距离Lc的情况下,CPU31在步骤1045中判断为“否”,并转移至步骤1055。
接着,使用图18,对点间距离L低于阈值距离L1th的情况下的可插补距离计算处理的具体例进行说明。
在图18所示的例子中,与图2所示的例子相同,特征点FP1至FP6被提取,特征点FP4是碰撞所需时间TTC最小的障碍物点,特征点FP4以及FP3被提取以作为连续点。此外,在图9A的步骤915的顺方向提取处理中提取特征点FP3以作为基准点,并提取特征点FP2以作为处理对象点的情况下,假定该基准点FP3与该处理对象点FP2之间的点间距离L3为阈值距离L1th以上。
在该情况下,当CPU31转移至图10的步骤1035时,在该步骤1035中判断为“否”,并转移至步骤1040。在步骤1040中,CPU31计算出作为连续点而被提取的特征点FP4以及FP3和当前被选择出的处理对象点FP2的连续点近似线AL’,并计算出该连续点近似线AL’相对于本车辆SV的前后轴方向FR的角度即连续点角度θc。此外,CPU31根据本车辆SV的速度V以及连续点角度θc的大小而计算出可插补距离Lc,并转移至步骤1045。
在步骤1045中,CPU31对点间距离L3是否是可插补距离Lc以下进行判断。如图18所示,由于点间距离L3为可插补距离Lc以下,因此,CPU31在步骤1045中判断为“是”,并转移至步骤1050,且提取基准点FP3以及处理对象点FP2以作为连续点。
如上所述,即便基准点与处理对象点之间的点间距离L为阈值距离L1th以上,但若点间距离L为可插补距离Lc以下,则CPU31提取该基准点以及该处理对象点以作为连续点。通常,存在防护栏的支柱部的特征点容易被提取、而防护栏的梁部的特征点难以被提取这样的倾向。即便在梁部中缺少特征点的情况下,若隔着该特征点缺少的区域的两个特征点间的点间距离L为可插补距离Lc以下,则CPU31也能够将该区域认定为连续结构物的一部分。其结果是,能够提高障碍物是否是连续结构物的判断精度。
另一方面,在图11的步骤1015或者步骤1020中被计算出的减法值D为阈值D1th以下或者该减法值D为阈值D2th以上的情况下,即在该减法值D未处于预定范围内的情况下,处理对象点不满足上述连续点条件(A)。在该情况下,当CPU31转移至图11的步骤1025时,在该步骤1025中判断为“否”,并转移至步骤1120。
在步骤1120中,与图10的步骤1055同样地,CPU31对选择次数N是否为阈值次数N1th以上进行判断,所述选择次数N表示相对于当前选择中的基准点选择“被判断为未满足连续点条件(A)以及(B)中的至少一方的处理对象点”的次数。在选择次数N为阈值次数N1th以上的情况下,CPU31判断为相对于当前选择中的基准点不存在作为连续点的特征点,在步骤1120中判断为“是”,并转移至图9B的步骤980。然后,在步骤980中被判断为“否”的情况下,或者在步骤980中被判断为“是”且在步骤986中被判断为“是”的情况下,CPU31转移至步骤988。在步骤988中,CPU31将在相反方向提取处理中被提取的所有连续点认定为连续结构物的构成要素。另一方面,即便在步骤980中被判断为“是”且在步骤986中被判断为“否”的情况下,CPU31也转移至步骤990,将位于最靠相反方向侧且至连续结构物概率为“1”的连续点为止的连续点认定为连续结构物的构成要素。
另一方面,在选择次数N小于阈值次数N1th的情况下,CPU31在图11的步骤1120中判断为“否”,并转移至步骤1125。在步骤1125中,CPU31选择仅次于当前选择中的处理对象点而于相反方向上距基准点较近的特征点,以作为新的处理对象点,并返回至步骤1110,对新的处理对象点是否为当前选择中的基准点的连续点进行判断。
另一方面,在图11的步骤1030中被计算出的点间距离L为阈值距离L1th以上的情况下,处理对象点未满足上述连续点条件(B)。在该情况下,当CPU31转移至图11的步骤1035时,在该步骤1035中判断为“否”,并转移至图11的步骤1040。在步骤1040中,CPU31执行对可插补距离Lc进行计算的可插补距离计算处理。实际上,当CPU31转移至图11的步骤1040时,执行在图14中由流程图所示的子程序。
在图11的步骤1040内的可插补距离计算处理中,CPU31在步骤1405中根据至此为止被提取的连续点以及“当前被选择出的基准点以及处理对象点”相对于本车辆SV的位置,利用最小二乘法而计算出上述点的连续点近似线AL’。另外,至此为止被提取的连续点包括在顺方向提取处理中被提取的连续点以及在相反方向提取处理中至此为止被提取的连续点。该点与步骤935中的可插补距离计算处理不同,由于其它处理(步骤1410以及步骤1415)与步骤935中的可插补距离计算处理相同,因此,省略说明。
CPU31在图11的步骤1040中计算出可插补距离Lc之后,转移至图11的步骤1045,对点间距离L是否为可插补距离Lc以下进行判断。在点间距离L为可插补距离Lc以下的情况下,CPU31在步骤1045中判断为“是”,并转移至步骤1115。在步骤1115中,CPU31提取基准点以及处理对象点以作为相反方向上的连续点,且转移至步骤1195,暂时结束本程序,并转移至图9B的步骤970。
另一方面,在点间距离L大于可插补距离Lc的情况下,CPU31在图11的步骤1045中判断为“否”,并转移至步骤1120。
由此,由于准确地提取了相反方向上的连续结构物的构成要素,因此,能够提高连续结构物的提取精度。
由以上例子可理解到,在包括障碍物点的障碍物为连续结构物的情况下,第一装置根据作为连续结构物的构成要素的连续点而计算出连续结构物的近似线AL,并根据连续结构物的近似线AL而计算出连续结构物相对于本车辆的角度,以作为连续结构物角度θcp。此外,第一装置在角度累积信息50中的与连续结构物角度θcp的大小相对应的角度范围的计算次数CN上加“1”,并对是否存在计算次数CN大于阈值次数CN1th的角度范围进行判断。此外,在不存在计算次数CN大于阈值次数CN1th的角度范围的情况下,第一装置禁止碰撞回避控制的实施。
由此,在驾驶员相对于连续结构物而正在进行某些转向操作的情况下,能够防止实施碰撞回避控制而使驾驶员感到麻烦的情况。
第二实施方式
接着,对本发明的第二实施方式所涉及的碰撞回避控制装置(以下有时称呼为“第二装置”)进行说明。第二装置仅在以下这点上与第一装置不同,即:在角度累积信息50中不存在计算次数CN大于阈值次数CN1th的角度范围的情况下,将用于判断是否实施碰撞回避控制的阈值时间Tth设定为小于通常阈值时间T1th的值的转向时阈值时间T2th。以下,以该不同点为中心进行说明。
第二装置的CPU31每当经过预定时间时执行图19所示的程序,以代替图8所示的程序。对于图19所示的步骤中的进行与图8所示的步骤相同的处理的步骤,标注与图8的上述步骤中标注的符号相同的符号。关于上述步骤的详细说明被省略。
当到达预定的时间点时,CPU31从图19的步骤1900开始实施处理,并依次进行步骤805至步骤820的处理。其结果是,障碍物点被提取。
在步骤820中未提取障碍物点的情况下,CPU31在步骤825中判断为“否”,并暂时结束本程序。另一方面,在步骤820中提取了障碍物点的情况下,CPU31在步骤825中判断为“是”,并依次进行步骤830至步骤835的处理。其结果是,能够获得障碍物是否是连续结构物的判断结果。
在步骤835的判断结果表示障碍物不是连续结构物的情况下,CPU31在步骤840中判断为“否”,并转移至步骤1905。在步骤1905中,CPU31将通常阈值时间T1th设定为阈值时间Tth,并转移至步骤855。
在步骤855中,CPU31对最小的碰撞所需时间TTC是否是被设定为通常阈值时间T1th的阈值时间Tth以下进行判断。在最小的碰撞所需时间TTC为阈值时间Tth以下的情况下,CPU31在步骤855中判断为“是”,在步骤860中实施碰撞回避控制,并转移至步骤895,暂时结束本程序。另一方面,在最小的碰撞所需时间TTC大于阈值时间Tth的情况下,CPU31在步骤855中判断为“否”,并转移至步骤895,暂时结束本程序。
另一方面,在步骤835的判断结果表示障碍物是连续结构物的情况下,CPU31在步骤840中判断为“是”,从而在步骤845中更新角度累积信息50,并转移至步骤850。在步骤845中被更新后的角度累积信息50中存在计算次数CN大于阈值次数CN1th的角度范围的情况下,CPU31在步骤850中判断为“是”,并转移至步骤1905。在步骤1905中,CPU31将通常阈值时间T1th设定为阈值时间Tth,并转移至步骤855。若最小的碰撞所需时间TTC为阈值时间Tth以下,则CPU31在步骤855中判断为“是”,在步骤860中实施碰撞回避控制,并转移至步骤1995,暂时结束本程序。另一方面,在最小的碰撞所需时间TTC大于阈值时间Tth的情况下,CPU31在步骤850中判断为“否”,并转移至步骤1995,暂时结束本程序。
另一方面,在角度累积信息50中不存在计算次数CN大于阈值次数CN1th的角度范围的情况下,CPU31在步骤850中判断为“否”,并转移至步骤1910。在步骤1910中,CPU31将转向时阈值时间T2th设定为阈值时间Tth,并转移至步骤855。转向时阈值时间T2th被设定为小于通常阈值时间T1th的值。因此,在转向时阈值时间T2th被设定为阈值时间Tth的情况下,与通常阈值时间T1被设定为阈值时间Tth的情况相比,最小的碰撞所需时间TTC难以变为阈值时间Tth以下。换言之,在角度累积信息50中不存在计算次数CN大于阈值次数CN1th的角度范围的情况下,与存在该角度范围的情况相比,用于实施碰撞回避控制的特定条件变得难以成立。
若最小的碰撞所需时间TTC为被设定为转向时阈值时间T2th的阈值时间Tth以下,则CPU31在步骤855中判断为“是”,在步骤860中实施碰撞回避控制,并转移至步骤1995,暂时结束本程序。另一方面,在最小的碰撞所需时间TTC大于阈值时间Tth的情况下,CPU31在步骤850中判断为“否”,并转移至步骤1995,暂时结束本程序。
由以上的例子可理解到,在角度累积信息50中不存在计算次数CN大于阈值次数CN1th的角度范围的情况下,第二装置将“与在存在该角度范围的情况下被设定的通常阈值时间T1th相比较小的值的转向时阈值时间T2th”设定为阈值时间Tth。由此,在驾驶员相对于连续结构物正在进行某些转向操作的情况下,用于实施碰撞回避控制的特定条件变得难以成立,从而能够降低使驾驶员感到麻烦的可能性。
第二装置的改变例
第二装置的改变例仅在以下这点上与第二装置不同,即:在角度累积信息50中不存在计算次数CN大于阈值次数CN1th的角度范围的情况下,以最小的碰撞所需时间TTC的值变大的方式而进行补正,并对补正后的碰撞所需时间TTC是否在“被设定为通常阈值时间T1th的阈值时间Tth”以下进行判断。
更具体而言,在角度累积信息50中不存在计算次数CN大于阈值次数CN1th的角度范围的情况下,CPU31在图19的步骤850中判断为“否”,并将最小的碰撞所需时间TTC与“被设定为大于1的期望值的增益”相乘,从而计算出补正后的碰撞所需时间TTCg,并转移至图19的步骤855。该补正后的碰撞所需时间TTCg大于补正前的最小的碰撞所需时间TTC。
在步骤855中,CPU31对补正后的碰撞所需时间TTCg是否为“被设定为通常阈值时间T1th的阈值时间Tth”以下进行判断。在补正后的碰撞所需时间TTCg为阈值时间Tth以下的情况下,CPU31实施碰撞回避控制。另一方面,在补正后的碰撞所需时间TTCg大于阈值时间Tth的情况下,CPU31不实施碰撞回避控制。
另一方面,在角度累积信息50中存在计算次数CN大于阈值次数CN1th的角度范围的情况下,CPU31从图19的步骤850转移至步骤855,并对最小的碰撞所需时间TTC是否为“被设定为通常阈值时间T1th的阈值时间Tth”以下进行判断。
这样,第二装置的改变例在角度累积信息50中不存在计算次数CN大于阈值次数CN1th的角度范围的情况下,以用于判断是否应该执行碰撞回避控制的最小的碰撞所需时间TTC变大的方式而进行补正。由此,在驾驶员相对于连续结构物正在进行某些转向操作的情况下,用于实施碰撞回避控制的特定条件变得难以成立,从而能够降低使驾驶员感到麻烦的可能性。
本发明并未被限定于上述实施方式,能够在本发明的范围内采用各种改变例。第一装置以及第二装置在图8以及图19所示的步骤860中实施了包括制动回避控制以及转弯控制中的至少一方的碰撞回避控制,但碰撞回避控制未被限定于此。
例如,第一装置以及第二装置也可以在未图示的显示器(HUD等)中显示注意提醒画面以作为碰撞回避控制。注意提醒画面是在最小的碰撞所需时间TTC为阈值时间Tth以下的障碍物点的方向上引导驾驶员的视线的画面。由此,由于驾驶员的视线被引导至障碍物点的方向上,因此,驾驶员能够迅速地开始针对包括障碍物点在内的障碍物的碰撞回避操作。此外,第一装置以及第二装置也可以从未图示的扬声器输出警报声以作为碰撞回避控制。
第一装置以及第二装置仅根据来自摄像机传感器11的物标信息而确定特征点与本车辆SV之间的距离。然而,除了来自摄像机传感器11的物标信息之外,第一装置以及第二装置也可以还根据来自未图示的雷达传感器的物标信息而确定特征点与本车辆SV之间的距离。在本车辆SV的前保险杠的车宽方向中心位置设置有前方雷达传感器,在本车辆SV的前保险杠的右拐角部以及左拐角部分别设置有前侧方雷达传感器。将上述雷达传感器总称为“雷达传感器”。雷达传感器放射出毫米波带的电波(以下也称呼为“毫米波”)。在毫米波的放射范围内存在物标的情况下,物标对从雷达传感器放射出的毫米波进行反射。雷达传感器接收该反射波,并根据该反射波而对本车辆SV与物标的反射毫米波的点(反射点)之间的距离、该反射点相对于本车辆SV的方位、以及该反射点相对于本车辆SV的相对速度等进行检测。此外,雷达传感器每当经过预定时间时将包括位置信息和反射点相对于本车辆SV的相对速度在内的物标信息发送至碰撞回避ECU10,其中,所述位置信息包括车辆与物标的反射毫米波的点(反射点)之间的距离、以及该反射点相对于本车辆SV的方位。
第一装置以及第二装置在能够同时确定来自摄像机传感器11的物标信息中所包含的特征点和来自雷达传感器的物标信息中所包含的反射点的情况下,使用来自摄像机传感器11的物标信息中所包含的方位以作为该特征点相对于本车辆SV的方向。此外,在该情况下,第一装置以及第二装置使用来自雷达传感器的物标信息中所包含的和该特征点被同时确定的反射点与本车辆SV之间的距离,以作为该特征点与本车辆SV之间的距离。其原因是,基于摄像机传感器11的方位的提取精度与基于雷达传感器的方位的提取精度相比而较高,基于雷达传感器的距离的提取精度与基于摄像机传感器11的方位的提取精度相比而较高。此外,第一装置以及第二装置能够使用来自雷达传感器的物标信息中所包含的与该特征点被同时确定的反射点的相对速度,以作为该特征点相对于本车辆SV的相对速度。根据上述方法,第一装置以及第二装置能够计算出特征点的准确的位置以及相对速度。
此外,还对特征点的连续结构物概率由“0”和“1”这两个值表示的情况进行了说明,但并未被限定于此。摄像机传感器11的图像处理装置也可以根据包括特征点的预定大小区域的特征量和连续结构物特征量而计算出由“0”至“1”的范围的值表示的连续结构物概率。
在该情况下,在图9A的步骤930以及图9B的步骤980中,CPU31对在被提取的连续点中是否存在连续结构物概率为阈值概率P1th以下的连续点进行判断。在存在连续结构物概率为阈值概率P1th以下的连续点的情况下,CPU31在步骤930以及步骤980中判断为“是”。另一方面,在不存在连续结构物概率为阈值概率P1th以下的连续点的情况下,CPU31在步骤930以及步骤980中判断为“否”。
符号说明
10…碰撞回避ECU;11…摄像机传感器;13…车辆状态传感器;20…制动器ECU;21…制动器传感器;22…制动器作动器;31…CPU;32…ROM;33…RAM;40…动力转向ECU;41…电机驱动器;42…转向用电机;50…角度累积信息;60…可插补距离信息。

Claims (10)

1.一种碰撞回避控制装置,具备:
物标信息取得部,其取得包括位置信息在内的物标信息,所述位置信息表示,由特征点与本车辆之间的距离以及该特征点相对于所述本车辆的方位而确定的、所述特征点相对于所述本车辆的位置;
障碍物点提取部,其提取存在与所述本车辆发生碰撞的可能性的特征点,以作为障碍物点;
碰撞所需时间计算部,其根据所述障碍物点相对于所述本车辆的相对速度以及所述障碍物点与所述本车辆之间的距离,而计算出至所述障碍物点与所述本车辆发生碰撞或者最接近于所述本车辆为止所花费的时间,以作为碰撞所需时间;
碰撞回避控制部,其在最小的碰撞所需时间为阈值时间以下的情况下,判断为作为开始实施碰撞回避控制的条件的特定条件已成立,从而实施所述碰撞回避控制,所述碰撞回避控制为,用于对所述本车辆与包括所述最小的碰撞所需时间的障碍物点在内的物标即障碍物发生碰撞的情况进行回避的控制,
其中,所述碰撞回避控制装置具备:
连续结构物判断部,其根据所述物标信息,提取从所述最小的碰撞所需时间的障碍物起而位于所述本车辆的行进方向侧的特征点中的满足预定的连续点条件的特征点以作为连续点,且在该连续点间的距离的总计值大于第一阈值距离的情况下,判断为包括该连续点以作为构成要素的障碍物是连续结构物,并提取从所述最小的碰撞所需时间的障碍物点起而位于与所述本车辆的行进方向为相反方向侧的特征点中的满足所述连续点条件的特征点,以作为成为该连续结构物的构成要素的连续点;
角度计算部,在判断为所述障碍物是所述连续结构物的情况下,其根据所述连续结构物中所包含的连续点相对于所述本车辆的位置而计算所述连续结构物的近似线,并根据计算出的所述近似线而计算所述连续结构物相对于所述本车辆的角度以作为连续结构物角度;
更新部,其在所述连续结构物角度被计算出时,对与具有预定的角度范围的多个角度区域中的、包含被计算出的该连续结构物的角度的大小在内的角度区域相对应的计算次数进行更新;
限制部,其在所述多个角度区域中不存在所述计算次数大于阈值次数的角度区域的情况下,禁止所述碰撞回避控制的实施,或者,以与存在所述计算次数大于所述阈值次数的角度区域的情况相比使所述特定条件变得难以成立的方式而对所述最小的碰撞所需时间或者所述阈值时间进行变更。
2.如权利要求1所述的碰撞回避控制装置,其中,
所述限制部被构成为,
在存在所述计算次数大于所述阈值次数的角度区域的情况下,将所述阈值时间设定为预定的第一阈值时间,
在不存在所述计算次数大于所述阈值次数的角度区域的情况下,为了使所述特定条件难以成立从而将所述阈值时间设定为与所述第一阈值时间相比而较小的预定的第二阈值时间。
3.如权利要求1所述的碰撞回避控制装置,其中,
所述限制部被构成为,在不存在所述计算次数大于所述阈值次数的角度区域的情况下,为了使所述特定条件难以成立从而以所述最小的碰撞所需时间变大的方式而对该最小的碰撞所需时间进行补正。
4.如权利要求1所述的碰撞回避控制装置,其中,
所述角度计算部被构成为,每当经过预定时间时实施所述近似线以及所述连续结构物角度的计算,
所述更新部被构成为,在所述近似线被新计算出的第一时间点处的该近似线相对于所述本车辆的前后轴向的朝向、和在距所述第一时间点为所述预定时间之前的第二时间点被计算出的所述近似线相对于该第二时间点处的所述本车辆的前后轴向的朝向有所不同的情况下,将与所述多个角度区域中的除了包含在所述第一时间点被计算出的所述连续结构物角度的大小在内的角度区域之外的角度区域分别相对应的所有计算次数初始化,并将与包含在所述第一时间点被计算出的所述连续结构物角度的大小在内的角度区域相对应的计算次数设定为1。
5.如权利要求1所述的碰撞回避控制装置,其中,
所述连续结构物判断部被构成为,
选择所述最小的碰撞所需时间的障碍物点以作为基准点,
选择在所述本车辆的行进方向侧距所述基准点最近的特征点以作为处理对象点,在所述基准点与所述本车辆之间的距离以及所述处理对象点与所述本车辆之间的距离之差处于预定范围内、且所述基准点与所述处理对象点之间的距离小于第二阈值距离的情况下,判断为满足所述连续点条件,并执行提取所述基准点以及所述处理对象点以作为所述连续点的行进方向提取处理,
在所述连续点间的距离的总计值为所述第一阈值距离以下的情况下,选择作为所述连续点而被提取的处理对象点以作为新的基准点,并再次执行所述行进方向提取处理,
在所述连续点间的距离的总计值大于所述第一阈值距离的情况下,判断为所述障碍物是所述连续结构物,并且选择所述最小的碰撞所需时间的障碍物点以作为基准点,
选择在与所述本车辆的行进方向为相反方向侧距所述基准点最近的特征点以作为处理对象点,在所述基准点以及所述处理对象点满足所述连续点条件的情况下,执行提取所述基准点以及所述处理对象点以作为所述连续点的相反方向提取处理。
6.如权利要求5所述的碰撞回避控制装置,其中,
所述连续结构物判断部被构成为,
在所述行进方向提取处理中,在所述基准点以及所述处理对象点不满足所述连续点条件的情况下,选择在所述本车辆的行进方向侧仅次于所述处理对象点而距所述基准点较近的特征点以作为新的处理对象点,并对所述基准点以及所述新的处理对象点是否满足所述连续点条件进行判断,
在即使相对于所述基准点而选择预定次数以上的所述处理对象点但仍不存在满足所述连续点条件的处理对象点的情况下,判断为包括所述最小的碰撞所需时间的障碍物点在内的障碍物不是所述连续结构物。
7.如权利要求6所述的碰撞回避控制装置,其中,
所述连续结构物判断部被构成为,
在所述相反方向提取处理中,在所述基准点以及所述处理对象点不满足所述连续点条件的情况下,选择在所述相反方向侧仅次于该处理对象点而距所述基准点较近的特征点以作为新的处理对象点,并对所述基准点以及所述新的处理对象点是否满足所述连续点条件进行判断,
在即使相对于所述基准点而选择预定次数以上的所述处理对象点但仍不存在满足所述连续点条件的处理对象点的情况下,将从所述最小的碰撞所需时间的障碍物点起到在所述相反方向侧于当前时间点被提取的连续点为止的连续点认定为所述连续结构物的构成要素。
8.如权利要求5所述的碰撞回避控制装置,其中,
所述连续结构物判断部被构成为,
在所述行进方向提取处理以及所述相反方向提取处理中,
在所述基准点与所述处理对象点之间的距离为所述第二阈值距离以上的情况下,根据在当前时间点被提取的连续点、以及所述基准点与所述处理对象点相对于所述本车辆的位置,而计算出在当前时间点被提取的连续点、所述基准点以及所述处理对象点的连续点近似线,并对计算出的所述连续点近似线相对于所述本车辆的角度进行计算以作为连续点角度,
参照规定了车辆的速度以及所述连续点角度与可插补距离的关系的可插补距离信息,而计算出与所述本车辆的当前的速度以及计算出的所述连续点角度相对应的可插补距离,所述可插补距离为,以所述速度以及预定的紧急回避横摆率而转弯的所述车辆的左侧面和所述连续点角度的假想线的交点、与该车辆的右侧面和该假想线的交点之间的距离,
在所述基准点与所述处理对象点之间的距离为所述可插补距离以下、且所述基准点与所述本车辆之间的距离和所述处理对象点与所述本车辆之间的距离之差处于预定范围内的情况下,提取所述基准点以及所述处理对象点以作为所述连续点。
9.如权利要求1所述的碰撞回避控制装置,其中,
所述物标信息取得部利用两个摄像机传感器而对所述本车辆的周边的区域进行拍摄,并在由所述两个摄像机传感器拍摄到的各图像中利用物标的特征点彼此的视差,而计算出所述特征点与所述本车辆之间的距离、和该特征点相对于所述本车辆的方位,
所述物标信息包含连续结构物概率,所述连续结构物概率表示,根据包括所述特征点在内的预定的区域的图像而被计算出的、该特征点为所述连续结构物的一部分的概率,
所述连续结构物判断部被构成为,
在所述连续点间的距离的总计值为所述第一阈值距离以上的情况下,对所述连续结构物概率为阈值概率以下的特征点是否被提取以作为所述连续点进行判断,
在所述连续结构物概率为所述阈值概率以下的特征点被提取以作为所述连续点的情况下,根据被提取的所述连续点相对于所述本车辆的位置而计算所述连续点的连续点近似线,并对计算出的所述连续点近似线相对于所述本车辆的角度进行计算以作为连续点角度,
参照规定了车辆的速度以及所述连续点角度与可插补距离的关系的可插补距离信息,而计算出与所述本车辆的当前的速度以及计算出的所述连续点角度相对应的可插补距离,所述可插补距离为,以所述速度以及预定的紧急回避横摆率而转弯的所述车辆的左侧面和所述连续点角度的假想线的交点、与该车辆的右侧面和该假想线的交点之间的距离,
在可靠点间距离为所述可插补距离以下的情况下,认定为所述连续结构物概率在所述阈值概率以下的特征点是所述连续结构物的一部分,所述可靠点间距离表示,在所述本车辆的行进方向侧距所述连续结构物概率为所述阈值概率以下的特征点最近且所述连续结构物概率大于所述阈值概率的连续点、与在所述相反方向侧距所述连续结构物概率为所述阈值概率以下的特征点最近且所述连续结构物概率大于阈值概率的连续点之间的距离。
10.如权利要求1所述的碰撞回避控制装置,其中,
还具备:
车辆状态信息取得部,其取得包括所述本车辆的横摆率以及速度在内的车辆状态信息;
行驶预测路线推断部,其根据所述车辆状态信息而推断所述本车辆的车宽方向上的中心点的行驶预测路线,
所述障碍物点提取部被构成为,根据所述特征点相对于所述本车辆的相对的移动方向以及所述行驶预测路线,而提取存在与所述本车辆发生碰撞的可能性的特征点以作为所述障碍物点。
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