CN109677348B - 预碰撞控制装置以及预碰撞控制装置的控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供预碰撞控制装置以及预碰撞控制装置的控制方法。预碰撞控制装置包括物标信息取得部和电子控制部,所述电子控制部对识别位置进行更新,并根据所述识别位置的履历而对移动方向进行推断,且根据所述识别位置以及所述移动方向而对碰撞可能性是否较高进行判断,在被判断为所述碰撞可能性较高且碰撞所需时间成为了阈值执行时间以下时,执行预碰撞控制。所述电子控制装置根据本次的预测位置和所述捕捉位置而对所述识别位置进行更新,在所述碰撞所需时间成为了预定的第一阈值切换时间以下的时间点处,将所述识别位置更新为所述捕捉位置。
Description
技术领域
本发明涉及在物标检测部所检测出的物标与本车辆发生碰撞的可能性较高且物标的碰撞所需时间成为了阈值执行时间以下的情况下,实施预碰撞控制的预碰撞控制装置以及预碰撞控制装置的控制方法。
背景技术
如日本特开2014-149741所提出的那样,已知有一种预碰撞控制装置,其在表示至物标(接近物)与本车辆发生碰撞为止所花费的时间的碰撞所需时间TTC(Time ToCollision)成为了阈值时间以下的情况下,实施预碰撞控制。该预碰撞控制包括警报的输出控制以及用于回避本车辆与物标的碰撞的制动器控制等。
更加详细而言,日本特开2014-149741所记载的装置为了使物标的位置在时间序列上稳定,而通过针对所检测出的物标的位置实施时间序列过滤处理,从而对物标的位置进行识别。即,日本特开2014-149741所记载的装置利用时间序列过滤,而使“所检测出的物标的位置”在时间序列上平滑化,并将该平滑化后的位置识别为物标的位置。
已知有一种作为这样的时间序列过滤而利用αβ过滤方式的过滤器来对物标的位置进行识别的预碰撞控制装置(参照日本特开2009-168624)。在αβ过滤方式中,每当经过采样间隔时,按照1-α:α的比例而对物标的预测位置与实际被观测到的捕捉位置进行加权,从而计算出平滑位置。而且,从上一次的平滑位置起以上一次被计算出的平滑速度而移动了采样间隔的量之后的位置被计算为预测位置。并且,在αβ过滤方式中,通过按照“预测位置和捕捉位置的残差”的β的比例对上一次的平滑速度进行补正,从而计算出本次的平滑速度。
而且,日本特开2009-168624所记载的预碰撞控制装置利用所识别出的物标的位置的履历和最小平方法,来对物标的移动方向进行推断。
发明内容
如日本特开2009-168624所记载的那样的“使用αβ过滤方式的过滤器的预碰撞控制装置”将基于预测位置和捕捉位置而得的平滑位置识别为物标的位置。因此,当识别次数增加时,识别位置的从捕捉位置起的偏离有可能增大。例如,在预测位置的左右方向中的任意一方侧连续地持续检测出捕捉位置、且上一次被计算出的平滑速度的X成分(车辆宽度方向侧的成分)为使本次的预测位置从本次的捕捉位置远离的一侧的情况下,在到上一次被计算出的平滑速度的X成分成为使本次的预测位置接近于本次的捕捉位置的一侧的成分为止的期间内,与识别次数的增加成比例地使识别位置的从捕捉位置起的偏离变大。
这样的预碰撞控制装置一般在物标从识别位置起沿着移动方向进行移动这样的前提下对物标是否与本车辆发生碰撞进行判断。因此,在识别位置从捕捉位置大幅背离的情况下,物标与本车辆发生碰撞的可能性的判断有可能不正确。
本发明提供一种能够降低碰撞判断的精度的下降的预碰撞控制装置以及预碰撞控制装置的控制方法。
一种本发明的第一方式所涉及的预碰撞控制装置(以下,也称为“本发明装置”)。所述预碰撞控制装置包括:物标信息取得部,其被构成为,每当经过预定时间时,取得能够确定物标相对于本车辆的位置的物标信息;电子控制装置,其被构成为,每当重新取得了所述物标信息时,根据捕捉位置而对识别位置进行更新。所述识别位置为,为了推断所述物标的移动方向而被使用的所述物标的位置。所述捕捉位置为,通过被重新取得的所述物标信息而被确定的所述物标的位置。所述电子控制装置被构成为,根据所述识别位置的履历而对所述物标的所述移动方向进行推断。所述电子控制装置被构成为,根据所述识别位置以及所述移动方向而对碰撞可能性是否较高进行判断,其中,所述碰撞可能性为,所述物标与所述本车辆发生碰撞的可能性。所述电子控制装置被构成为,在被判断为所述碰撞可能性较高且碰撞所需时间成为了阈值执行时间以下时,执行用于回避与所述物标之间的碰撞的预碰撞控制,其中,所述碰撞所需时间为,至所述物标与所述本车辆发生碰撞为止所需的时间。
所述电子控制装置根据上一次被更新后的所述识别位置而对所述物标的本次的预测位置进行推断,并根据所述本次的预测位置和所述捕捉位置而对所述识别位置进行更新,而且,在所述碰撞所需时间成为了预定的第一阈值切换时间以下的时间点处,将所述识别位置更新为所述捕捉位置。
由于即使物标实施了等速直线运动,捕捉位置也处于相对于某条直线而偏差的倾向,因此,在捕捉位置的履历中会产生偏差,从而在各时间点处被推断出的物标的移动方向处于大幅发生变化的倾向。由于根据预测位置和捕捉位置而对物标的识别位置进行更新,因此,即便在捕捉位置上产生偏差,识别位置的偏差变小的可能性也是较高的。由此,能够降低物标的移动方向大幅变化的可能性,从而能够在时间序列上使移动方向稳定。而且,能够防止因移动方向大幅变化而被判断为某个时间点的物标与本车辆发生碰撞的可能性较高而在下一个时间点处被判断为该物标与本车辆发生碰撞的可能性较低这样的碰撞判断精度的下降。
在预测位置被预测在逐渐远离捕捉位置的方向上的情况下等,这样的识别位置存在由于识别次数的增加而从捕捉位置起的偏离变大的可能性。本发明装置在物标的碰撞所需时间成为第一阈值切换时间以下的时间点处将识别位置更新为捕捉位置。由此,能够使上述的识别位置的从捕捉位置起的偏离复位。而且,在物标的碰撞所需时间成为第一阈值切换时间以下的情况下,该物标与本车辆之间的距离比较近的可能性较高。在该情况下,由于捕捉位置相对于物标的实际位置的误差较小,因此,被更新为捕捉位置的识别位置被向实际位置修正。能够防止因识别位置从捕捉位置起的偏离而引起的碰撞判断精度的降低,并能够降低相对于未碰撞的物标的不需要的预碰撞控制被实施的可能性、以及相对于存在碰撞的可能性的物标的预碰撞控制未被实施的可能性。
在所述方式中,也可以采用如下的方式,即,所述电子控制装置在所述物标的碰撞所需时间成为所述第一阈值切换时间以下、且将所述识别位置更新为所述捕捉位置之后重新取得了所述物标信息的情况下,根据所述预测位置和所述捕捉位置而对所述识别位置进行更新。
由于在碰撞所需时间成为第一阈值切换时间以下、且识别位置被更新为捕捉位置之后,根据预测位置和捕捉位置而更新了识别位置,因此,能够降低物标的移动方向大幅发生变化的可能性,从而能够在时间序列上使移动方向稳定。
在所述方式中,也可以采用如下的方式,即,所述电子控制装置在所述物标的碰撞所需时间成为了与所述第一阈值切换时间相比而较大的第二阈值切换时间以下的情况下,将所述识别位置更新为对所述物标的位置和所述捕捉位置进行了加权平均而获得的位置,所述物标的所述位置根据所述预测位置和所述捕捉位置而被计算出。也可以实施所述加权平均,以使得随着所述碰撞所需时间接近于所述第一阈值切换时间从而所述识别位置逐渐接近于所述捕捉位置。
由此,由于从碰撞所需时间成为第二阈值切换时间以下的时间点起识别位置被设定为以逐渐接近于捕捉位置的方式被加权平均后的位置,因此,即使在碰撞所需时间成为第一阈值切换时间以下从而识别位置被更新为了捕捉位置,也能够防止该识别位置从过去的识别位置起急剧地发生变化的情况。
在所述方式中,也可以采用如下的方式,即,还具备车速检测部,所述车速检测部被构成为,对所述本车辆的车速进行检测,所述电子控制装置每当重新取得了所述物标信息时,根据识别速度以及基于所述捕捉位置和所述预测位置的差分而得到的速度,来对所述识别速度进行更新。所述识别速度也可以为上一次被更新后的所述物标的速度。所述电子控制装置也可以根据第一时间和第二时间的差分,而对所述物标与所述本车辆是否具有发生碰撞的所述可能性进行判断。所述第一时间也可以为,在所述车辆沿着被预测为所述本车辆将会行驶的预测行进道路并以所述车速检测部所检测出的车速而行驶的情况下,至到达碰撞预测交点为止所花费的时间。所述碰撞预测交点也可以为,从所述识别位置起向所述移动方向延伸的推断行进道路与所述预测行进道路的交点。所述第二时间也可以为,在所述物标沿着所述移动方向并以所述识别速度而进行移动的情况下,从所述识别位置起至到达所述碰撞预测交点为止所花费的时间。
由此,由于根据“至本车辆到达碰撞预测交点为止所花费的第一时间”和“至物标到达碰撞预测交点为止所花费的第二时间”之间的差分,而对是否存在物标与所述本车辆发生碰撞的可能性进行判断,因此,能够更加正确地对是否存在物标与本车辆发生碰撞的可能性进行判断。
在所述方式中,也可以采用如下的方式,即,所述电子控制装置作为所述阈值执行时间而预先设定第一阈值执行时间、和与所述第一阈值执行时间相比而较大的第二阈值执行时间,在所述电子控制装置判断为所述碰撞可能性较高、且判断为所述碰撞所需时间为所述第一阈值执行时间以下的情况下,将第一预碰撞控制作为所述预碰撞控制来执行,在所述电子控制装置判断为所述碰撞可能性较高,且判断为所述碰撞所需时间为所述第二阈值执行时间以下的情况下,将与所述第一预碰撞控制不同的第二预碰撞控制作为所述预碰撞控制来执行。
由此,能够提供一种与碰撞所需时间相对应的适当的预碰撞控制。
在所述结构中,可以采用如下的方式,即,所述电子控制装置作为所述第一预碰撞控制以及所述第二预碰撞控制而执行为了回避与所述物标之间的碰撞而使所述本车辆的运行状况变更的控制,在所述第一预碰撞控制中,与所述第二预碰撞控制相比将所述本车辆的运行状况较大程度地变更。
由此,在碰撞所需时间较小的情况下,与碰撞所需时间较大的情况相比,为了回避与物标之间的碰撞而大幅变更了本车辆的运行状况,因此,能够提高回避与物标之间的碰撞的可能性。
一种本发明的第二方式所涉及的预碰撞控制装置的控制方法。所述预碰撞控制装置包括物标信息取得部和电子控制装置。所述控制方法包括:每当经过预定时间时,通过所述物标信息取得部而取得能够确定物标相对于本车辆的位置的物标信息的步骤;每当重新取得了所述物标信息时,通过所述电子控制装置并根据捕捉位置而对识别位置进行更新,且通过所述电子控制装置并根据所述识别位置的履历而对所述物标的移动方向进行推断,且通过所述电子控制装置并根据所述识别位置以及所述移动方向而对所述物标与所述本车辆发生碰撞的可能性即碰撞可能性是否较高进行判断的步骤,其中,所述捕捉位置为,通过被重新取得的所述物标信息而被确定的所述物标的位置,所述识别位置为,为了推断所述物标的所述移动方向而被使用的所述物标的位置;当所述电子控制装置判断为所述碰撞可能性较高、且判断为至所述物标与所述本车辆发生碰撞为止所需的碰撞所需时间成为了阈值执行时间以下时,通过所述电子控制装置而执行用于回避与所述物标之间的碰撞的预碰撞控制的步骤。所述进行判断的步骤包括:根据上一次被更新后的所述识别位置而对所述物标的本次的预测位置进行推断的步骤;根据所述本次的预测位置和所述捕捉位置而对所述识别位置进行更新的步骤;在所述碰撞所需时间成为了预定的第一阈值切换时间以下的时间点处,将所述识别位置更新为所述捕捉位置的步骤。
由此,能够获得与所述第一方式相同的效果。
并且,在上述说明中,为了帮助理解发明,针对与后文叙述的实施方式相对应的发明的结构,利用括号添加了在该实施方式中所使用的名称和/或符号。但是,发明的各结构要素并未被限定于由所述名称和/或符号规定的实施方式。在参照以下的附图的同时,根据对所记述的本发明的实施方式的说明,容易理解本发明的其他的目的、其他的特征以及随附的优点。
附图说明
本发明的代表性实施例的特征、优点、技术与工业意义将被描绘至如下的附图中以供参考,其中相同数字表示相同要素。
图1为本发明的实施方式所涉及的预碰撞控制装置(本控制装置)的概要系统结构图。
图2为毫米波雷达的安装位置以及可检测范围的说明图。
图3为本控制装置的工作概要的说明图。
图4为表示图1所示的预碰撞控制ECU的CPU首次执行的程序的流程图。
图5为在图4所示的程序的碰撞判断处理中表示预碰撞控制ECU的CPU所执行的程序的流程图。
图6为在图5所示的程序的碰撞判断处理中表示预碰撞控制ECU的CPU所执行的程序的流程图。
图7为表示图1所示的预碰撞控制ECU的CPU在第二次以后所执行的程序的流程图。
图8为在图7所示的程序的物标点识别处理中表示预碰撞控制ECU的CPU所执行的程序的流程图。
图9为物标点的移动方向的推断处理的说明图。
图10为使用了αβ过滤方式的物标点的位置的识别处理的说明图。
图11为表示本控制装置的改变例的预碰撞控制ECU的CPU在第二次以后所执行的物标点识别处理的程序的前半部的流程图。
图12为表示本控制装置的改变例的预碰撞控制ECU的CPU所执行的物标点识别处理的程序的后半部的流程图。
具体实施方式
本发明的实施方式所涉及的预碰撞控制装置(以下,有时被称为“本控制装置”)被应用于车辆(以下,为了与其他的车辆进行区分,有时被称为“本车辆SV”)中。如图1所示,本控制装置具备预碰撞控制ECU10、雷达ECU20以及制动器ECU30。
这些ECU为具备微型计算机以作为主要部分的电子控制装置(Electric ControlUnit:电子控制单元),且经由未图示的CAN(Controller Area Network:控制器局域网络)而以可相互发送以及接收信息的方式被连接在一起。在本说明书中,微型计算机包括CPU、ROM、RAM、非易失性存储器以及接口I/F等。CPU通过执行被存储于ROM内的指令(程式、程序),从而实现各种功能。这些ECU的几个或全部也可以被整合为一个ECU。
雷达ECU20与毫米波雷达21C、21L以及21R连接。如图2所示,毫米波雷达21C被安装在本车辆SV的前端部的车辆宽度方向的中央,毫米波雷达21L被安装在本车辆SV的前端部的左端,毫米波雷达21R被安装在本车辆SV的前端部的右端。并且,在无需分别对毫米波雷达21C、21L以及20R进行区分的情况下,称为“毫米波雷达21”。
毫米波雷达21利用毫米波带的电波(以下,也称为“毫米波”)而对物标的位置以及该物标相对于本车辆SV的相对速度进行检测。更加详细而言,毫米波雷达21发射(发送)毫米波,并接收由存在于毫米波的放射范围内的立体物即物标所反射的毫米波(反射波)。而且,毫米波雷达21将毫米波的发送接收数据作为雷达信号而向雷达ECU20发送。
如图2所示,毫米波雷达21C可对物标进行检测的区域(可检测区域)为,以“从本车辆SV的前端部的车辆宽度方向的中央向前方侧延伸的检测轴CL1”为中心而朝右方向至右边界线RBL1为止、朝左方向至左边界线LBL1为止的扇形的区域。检测轴CL1与本车辆SV的车辆前后轴FR重叠。“检测轴CL1与右边界线RBL1所成的角的大小”以及“检测轴CL1与左边界线LBL1所成的角的大小”为“θ1”。由此,毫米波雷达21C的可检测区域即扇形的中心角为“2θ1”。毫米波雷达21C对本车辆SV的前方侧的物标进行检测。
同样,毫米波雷达21L的可检测区域为,以“从本车辆SV的前端部的左端向左前方延伸的检测轴CL2”为中心朝右方向至右边界线RBL2为止、朝左方向至左边界线LBL2为止的扇形的区域。“检测轴CL2与右边界线RBL2所成的角的大小”以及“检测轴CL2与左边界线LBL2所成的角的大小”为“θ2”。由此,毫米波雷达21L的可检测区域即扇形的中心角为“2θ2”。毫米波雷达21L对本车辆SV的左侧方的物标进行检测。
同样,毫米波雷达21R的可检测区域为,以“从本车辆SV的前端部的右端向右前方延伸的检测轴CL3为中心而朝右方向至右边界线RBL3为止、朝左方向至左边界线LBL3为止的扇形的区域。“检测轴CL3与右边界线RBL3所成的角的大小”以及“检测轴CL3与左边界线LBL3所成的角的大小”为
“θ3”。由此,毫米波雷达21R的可检测区域即扇形的中心角为“2θ3”。毫米波雷达21R对本车辆SV的右侧方的物标进行检测。
各毫米波雷达21可对物标进行检测的距离(可检测距离)为“80m”。因此,虽然检测轴CL1至CL3、右边界线RBL1至RBL3以及左边界线LBL1至LBL3的从各毫米波雷达21起始的长度为“80m”,但在图2中,为了便于说明,省略了这些线的全长的图示。
返回至图1,雷达ECU20根据从毫米波雷达21被发送的雷达信号,而对“物标中的反射毫米波的点即物标点”进行检测。雷达ECU20每隔预定时间而分别取入来自毫米波雷达21的雷达信号,并根据取入的雷达信号而对物标点的有无进行判断。而且,在存在物标点的情况下,雷达ECU20根据从毫米波的发送至接收为止的时间而对从本车辆SV至物标点为止的距离进行计算,并根据被反射的毫米波的方向,而对物标点相对于本车辆SV的方位进行计算。通过从本车辆SV至物标点为止的距离以及物标相对于本车辆SV为止的方位,从而确定了物标点相对于本车辆SV的位置。
而且,雷达ECU20对物标点的速度进行计算。更加详细而言,雷达ECU20根据毫米波的反射波的频率变化(多普勒效果)而对物标点相对于本车辆SV的相对速度进行计算。
雷达ECU20将物标点信号向预碰撞控制ECU10发送。并且,物标点信号包括表示物标点的有无的有无信息。而且,物标点信号包括用于确定物标点的位置的信息(从本车辆SV至物标点为止的距离以及物标点相对于本车辆SV的方位)和表示该物标点的相对速度的信息。
预碰撞控制ECU10与以下列举的传感器连接,并接收这些传感器的检测信号。并且,各传感器也可以与除了预碰撞控制ECU10以外的ECU连接。在该情况下,预碰撞控制ECU10从连接有传感器的ECU经由CAN而接收该传感器的检测信号。
横摆率传感器23对作用于本车辆SV上的横摆率进行检测,并输出表示所检测出的横摆率的信号。
车轮速度传感器24被设置在本车辆SV的每个车轮上,每当各车轮旋转预定角度时,则产生一个脉冲信号(车轮脉冲信号)。预碰撞控制ECU10对从各车轮速度传感器24被发送来的车轮脉冲信号的单位时间的脉冲数进行计测,并根据所计测出的脉冲数而对各车轮的旋转速度(车轮速度)进行运算。预碰撞控制ECU10根据各车轮的车轮速度而对表示本车辆SV的速度的车速Vs进行运算。车速Vs例如为四个车轮的车轮速度的平均值。
制动器ECU30与车轮速度传感器24以及制动器传感器31连接,并接收这些传感器的检测信号。制动器传感器31为,对被搭载于本车辆SV上的制动装置(未图示)进行控制时所使用的参数进行检测的传感器,并包括对制动踏板的操作量(踏下量)进行检测的传感器等。
而且,制动器ECU30与制动器致动器32连接。制动器致动器32为液压控制致动器。制动器致动器32被配置在根据制动踏板的踏力而对工作油进行加压的主缸(masscylinder)、与包括被设置于各车轮中的众所周知的轮缸的摩擦制动器装置之间的液压电路(均省略图示)上。制动器致动器32对向轮缸供给的液压进行调节。制动器ECU30通过使制动器致动器32进行驱动,从而对各车轮调节制动力(本车辆SV的加速度(负的加速度、即减速度))。
制动器ECU30在从预碰撞控制ECU10接收到制动辅助信号的情况下,无论在驾驶员施加制动踏板的踏力时所施加的踏力的大小如何,都对制动器致动器32进行驱动,以施加与对应于该踏力的制动力相比而较大的预定的制动力。
而且,制动器ECU30在从预碰撞控制ECU10接收到制动指示信号时,对制动器致动器32进行控制,由此,通过制动而使车速Vs降低,以使本车辆SV的实际的加速度与被包含于制动指示信号中的目标减速度TG一致。并且,预碰撞控制ECU10根据车速Vs的每单位时间的变化量而取得本车辆SV的实际的加速度。
显示器33为,接收来自本车辆SV内的各种ECU的显示信息并将该显示信息显示在本车辆SV的前窗玻璃的一部分的区域(显示区域)上的仰视显示器(head-up display)(以下,称为“HUD”)上。在显示器33中,显示了用于针对“在毫米波雷达21所检测出的物标中与本车辆SV发生碰撞的可能性较高的物标”而提醒驾驶员的注意的注意提醒画面。显示器33在从预碰撞控制ECU10接收到注意提醒画面的显示指示即显示信号的情况下,显示注意提醒画面。并且,显示器33也可以为液晶显示器。
扬声器34在从预碰撞控制ECU10接收到警报声的输出指示即输出信号的情况下,响应于所接收的输出信号而输出“提醒驾驶员相对于与本车辆SV发生碰撞的可能性较高的物标的注意的警报声”。
安全带致动器35为,用于通过收卷安全带而使安全带的松弛降低的致动器。安全带致动器35在从预碰撞控制ECU10接收到收卷信号时,通过收卷安全带而使安全带的松弛降低,以备和与本车辆SV发生碰撞的可能性较高的物标的碰撞。
安全气囊致动器36为使用于展开安全气囊的充气装置工作的致动器。本示例的安全气囊被设置于驾驶员座前方、驾驶员座右侧方、副驾驶座前方、副驾驶座左侧方、后部席左侧方以及后部席右侧方这六处。因此,安全气囊致动器36分别被设置成与六处安全气囊对应。安全气囊致动器36在从预碰撞控制ECU10接收到准备信号时,使充气装置实施用于展开安全气囊的准备。
工作的概要
接下来,对本控制装置的工作的概要进行说明。本控制装置每当经过预定时间(采样间隔)时,从毫米波雷达21取得物标点信号,并根据所取得的物标点信号而对“物标点的位置以及物标点的速度”进行识别,且根据所识别出的物标点的位置(以下、识别位置)的履历而对该物标点的移动方向进行计算(推断)。本控制装置利用后文叙述的αβ过滤方式(以下,也有时称为“第一方法”)以及后文叙述的位置微分方式(以下,也称为“第二方法”)中的任意一个,每当经过预定时间(采样间隔)时,对物标点的位置以及该物标点的速度进行识别。本控制装置将该识别出的位置标绘于当前时间点处的坐标系(以下,称为“当前坐标系”)。并且,当前坐标系为,以本车辆SV的左右后轮轴的车辆宽度方向的中央(图2所示的点PO,以下,称为“本车辆点”)为原点,在车辆宽度方向上设定X轴并在车辆前后轴FR方向上设定Y轴的坐标系。本控制装置在从毫米波雷达21中取得物标点信号的情况下,将过去所识别出的全部的物标点的坐标坐标转换为当前坐标系的坐标。该坐标转换是根据从上一次的由毫米波雷达21取得物标点信号的时间点(以下,称为“上一次时间点”)至当前时间点为止本车辆SV所行驶的路径和沿着该路径行驶的距离而被实施的,详细情况将在后文叙述。
在此,对上述的αβ过滤方式进行简单说明。以下,将本控制装置根据物标点信号而确定的物标的位置的坐标转换后的位置称为“捕捉位置”。将本控制装置重新识别出的物标的位置的坐标转换后的位置称为“本次识别位置”。将本控制装置在预定时间前识别出的物标的位置的坐标转换后的位置称为“上一次识别位置”。而且,将本控制装置在预定时间前、具体而言在以刚刚之前的采样间隔识别出的物标的速度的坐标转换后的速度称为“上一次识别速度”。
根据αβ过滤方式,本控制装置根据某个物标点的“上一次识别位置以及上一次识别速度”,而对当前时间点处的该物标点的位置(以下,称为“预测位置”)进行推断。接下来,本控制装置使用预定的权重系数α,将使捕捉位置和预测位置加权平均后的位置(以下,称为“平滑位置”)作为物标点的位置来识别,并将该位置标绘于当前坐标系内。而且,本控制装置使用权重系数β,并基于上一次识别速度以及“根据捕捉位置和预测位置的差分(残差)而被计算出的速度(以下,称为‘残差速度’)”,而对物标点的速度进行计算,且将计算出的速度作为物标点的速度来识别。并且,该物标点的速度为物标点相对于地面的对地速度(即,绝对速度)。
接下来,对位置微分方式进行简单说明。根据位置微分方式,本控制装置将捕捉位置在原来的状态下作为物标点的位置来识别。而且,本控制装置通过将上一次识别位置与捕捉位置之间的距离除以从上一次时间点至当前时间点为止的时间(即,采样间隔、预定时间),从而对物标点的速度(对地速度)进行计算,并将所计算出的速度作为物标点的速度来识别。由于采样间隔足够短,因此,所计算出的物标点的速度可以说是捕捉位置的时间微分值。
接下来,本控制装置根据所识别的物标点的位置的履历,而对该物标点的将来的移动方向进行推断。而且,本控制装置根据当前时间点处的本车辆SV的车速Vs、本车辆SV的后文叙述的行驶预测行进道路RCR(参照图2)、所推断出的物标点的移动方向以及识别出的物标点的速度,而对是否具有物标点与本车辆SV发生碰撞的可能性进行判断。
更加详细而言,本控制装置对“本车辆SV的行驶预测行进道路RCR”和“根据所识别出的物标点的位置而推断出的沿移动方向延伸的直线”之间的交点(以下,有时称为“碰撞预测交点”)进行计算。本控制装置对本车辆点沿着行驶预测行进道路RCR而到达交点为止所花费的时间(以下,有时称为“本车辆到达时间”或“第一时间”)以及物标点到达交点为止所花费的时间(以下,有时称为“物标点到达时间”或“第二时间”)进行计算。而且,本控制装置对本车辆到达时间与物标点到达时间之差是否在“包含0的预定范围”内进行判断。以上的一系列的处理也被称为“碰撞判断处理”。如果本车辆到达时间与物标点到达时间之间的差分在预定范围内,则判断为物标点有可能与本车辆SV发生碰撞。该预定范围被设定为,物标点与“包含本车辆SV的预定的碰撞判断区域”交差的时间范围。该碰撞判断区域被设定为,包含与本车辆SV的前端相比以预定距离靠前方的前方区域、与本车辆SV的左侧面相比以预定距离靠左侧方的左侧方区域、与本车辆SV的右侧面相比以预定距离靠右侧方的右侧方区域、以及与本车辆SV的后端相比以预定距离靠后方的后方区域。因此,不仅被预测为与本车辆SV发生碰撞的物标点,就连穿过本车辆SV的前方区域、左侧方区域、右侧方区域以及后方区域的任意一个区域的物标点(换言之,非常接近于本车辆SV的物标点)也被判断为,有可能发生碰撞。
在物标点有可能与本车辆SV发生碰撞的情况下,本控制装置使该物标点的碰撞判断次数N与“1”相加。在碰撞判断次数N为阈值次数Nth以上的情况下,本控制装置将该物标点判断为障碍物点。并且,在被判断为物标点不可能与本车辆SV发生碰撞的情况下,碰撞判断次数N被设定为“0”。因此,被连续判断为有可能与本车辆SV发生碰撞的次数成为阈值次数Nth以上的物标点被判断为障碍物点。
在到障碍物点与本车辆SV发生碰撞为止所花费的碰撞所需时间TTC为第一阈值时间T1th以下时,本控制装置实施用于回避与包含该障碍物点在内的物标(障碍物)之间的碰撞的、或用于降低碰撞中的冲击的预碰撞控制。通过用“物标点信号所含的障碍物点的相对速度”来除“到物标点信号所含的障碍物点为止的距离”,从而计算出该碰撞所需时间TTC。因此,碰撞所需时间TTC仅根据物标点信号而被计算出。
在此,对αβ过滤方式以及位置微分方式的特征进行说明。在物标点的距毫米波雷达21的距离较远的情况下,毫米波雷达21的检测误差变大。因此,即使物标点进行了等速直线运动,捕捉位置也会相对于某条直线而发生偏差。也就是说,在捕捉位置的履历中会产生偏差。因此,在根据使用了位置微分方式的识别位置的履历而推断出物标点的移动方向的情况下,在各时间点处被推断出的物标点的移动方向大幅发生变化的(物标点的移动方向按照时间序列而成为不稳定的)可能性较高。另一方面,在αβ过滤方式中,对预测位置和捕捉位置进行加权平均后的位置作为物标点的位置而被识别出。因此,即使因毫米波雷达21的检测误差而在捕捉位置上产生偏差,所识别出的物标点的位置的偏差也变小。其结果为,使用αβ过滤方式而被识别出的物标点的位置与某条直线的偏移变小的可能性较高。因此,在根据使用了αβ过滤方式的识别位置的履历而推断出物标点的移动方向的情况下,物标点的移动方向大幅变化的可能性较低,移动方向按照时间序列而稳定的可能性较高。
当物标点的移动方向在各时间点处发生变化时,物标点的碰撞判断的结果也按照时间序列而变得不稳定。即,在某个时间点处被判断为有可能与本车辆SV发生碰撞的物标点在下一个时间点处,被判断为不可能与本车辆SV发生碰撞。因此,优选为,尽可能使用αβ过滤方式来识别物标点的位置。
但是,使用了αβ过滤方式的识别位置(平滑位置)因识别次数(用于平滑化的运算的次数、推断次数)的增加而有可能增大从捕捉位置起的偏离。例如,在预测位置的左右方向的任意一方侧,捕捉位置连续地被持续检测,且在上一次被计算出的平滑速度的X成分(车辆宽度方向侧的成分)为使本次的预测位置远离本次的捕捉位置的一侧的情况下,在到所述上一次被计算出的平滑速度的X成分成为使本次的预测位置接近于本次的捕捉位置的一侧的成分为止之间,与识别次数的增加成比例地使识别位置与捕捉位置的偏离变大。
这样的偏离与毫米波雷达21的检测误差相比变得较大的可能性较高。即,捕捉位置与产生偏离的识别位置相比靠近物标点的实际的位置(实际位置)的可能性较高。尤其是,在识别次数变多的情况下,识别位置相对于实际位置的误差变大。另一方面,在识别次数变多的情况下,由于物标点与毫米波雷达21之间的距离变短,因此,捕捉位置相对于实际位置的误差变小。尽管如此,当根据与实际位置之间的误差有可能变大的识别位置来实施碰撞判断时,其判断精度有可能降低。
根据以上的观点,在物标点的碰撞所需时间TTC大于“从第一阈值时间T1th起被设定在预定时间范围内的第一阈值切换时间ST1th”的期间内,本控制装置使用αβ过滤方式而对物标点的位置进行识别(即,将平滑位置作为识别位置来求出),并根据该识别位置的履历而通过直线来对物标点的移动方向进行近似。而且,本控制装置根据这些来对上述的碰撞预测交点进行计算,且对上述的物标点到达时间进行计算。
而且,本控制装置在物标点的碰撞所需时间TTC成为第一阈值切换时间ST1th以下的时间点,利用位置微分方式,将捕捉位置在原来的状态下识别为物标点的位置,此后,再次开始利用了αβ过滤方式的物标点的位置的识别。
通过利用位置微分方式来临时识别物标点的位置,从而能够将随着αβ过滤方式的识别次数的增加而产生的识别位置的与捕捉位置的偏离置(复位)为“0”。而且,在物标点的碰撞所需时间TTC成为第一阈值切换时间ST1th以下的情况下,从物标点至毫米波雷达21为止的距离变得较近,因此,捕捉位置相对于实际位置的误差较小。由此,识别位置向实际的物标点的位置被修正。因此,能够防止因利用了αβ过滤方式后获得的识别位置的与捕捉位置的偏离而引起的碰撞判断的精度的降低,并能够降低实施不必要的预碰撞控制的可能性以及不实施所需的预碰撞控制的可能性。
利用图3,具体地对上述的本控制装置的工作进行说明。在图3所示的示例中,以下的假设成立。·用于实施预碰撞控制的预碰撞控制处理每当经过预定时间(预定的采样间隔)时而被执行。·在图3所示的时间点t1至时间点t18,执行预碰撞控制处理,并对被标识为相同的物标点的位置进行识别。并且,时间点t1为最早的时间点,时间点t18为最新的时间点。·在时间点t9,物标点的检测次数k大于阈值次数kth。·在时间点t11,物标点的碰撞判断次数N成为阈值次数Nth以上,该物标点被判断为障碍物点。·在时间点t12,物标点的碰撞所需时间TTC成为第二阈值时间T2th以下。第二阈值时间T2th被设定为与第一阈值时间T1th以及第一阈值切换时间ST1th中的任意一个相比均较大的值。·在时间点t14,物标点的碰撞所需时间TTC成为第一阈值切换时间ST1th以下。·在时间点t15,物标点的碰撞所需时间TTC成为第一阈值时间T1th以下。
在新检测出物标点的情况(时间点t1)下,本控制装置在该物标点的检测次数k为阈值次数kth以下的期间(时间点t1至时间点t8的期间),利用位置微分方式而对该物标点的位置以及速度进行识别。本控制装置利用该位置以及速度等而执行上述的碰撞判断处理。
根据上述的假设,由于在时间点t9,该物标点的检测次数k大于阈值次数kth,因此,本控制装置从时间点t9至“该物标点的碰撞所需时间TTC成为第一阈值切换时间ST1th以下的时间点t14”为止,利用αβ过滤方式而对该物标点的位置以及速度进行识别。本控制装置利用该位置以及速度等而执行上述的碰撞判断处理。
根据上述的假设,由于在时间点t11,表示被判断出物标点与本车辆SV发生碰撞的可能性的次数的碰撞判断次数N成为阈值次数N1th以上,因此,将该物标点判断为障碍物点。
根据上述的假设,由于在时间点t12被判断为障碍物点的物标点的碰撞所需时间TTC成为第二阈值时间T2th以下,因此,本控制装置开始第二预碰撞控制。第二预碰撞控制包括输出用于针对包含该物标点在内的物标提醒驾驶员的注意的警报的警报控制以及制动控制。制动控制为,即使驾驶员不将踏力施加于制动踏板上,也通过制动而使车速Vs降低,以使本车辆SV的实际的加速度与目标减速度TG一致的控制。
根据上述的假设,在时间点t14,该物标点的碰撞所需时间TTC成为第一阈值切换时间ST1th以下。因此,在时间点t14,本控制装置利用位置微分方式而临时对该物标点的位置以及速度进行识别。本控制装置利用该位置以及速度等而执行上述的碰撞判断处理。但是,在该情况下,本控制装置利用在时间点t14被识别出的位置、和在其以前的时间点被识别出的位置,而通过直线对物标点的移动方向进行近似,并将所近似的直线推断为物标点的移动方向。移动方向的推断的详细情况将在后文叙述。而且,本控制装置利用该移动方向和在时间点t14处被识别出的位置以及速度,而对上述的碰撞预测交点进行计算,且对上述的物标点到达时间进行计算。此后,在时间点t15处,本控制装置再次开始利用了αβ过滤方式后获得的物标点的位置以及速度的识别,并利用该位置以及速度等而执行上述的碰撞判断处理。
根据上述的假设,由于在时间点t15处,该物标点的碰撞所需时间TTC成为第一阈值时间T1th以下,因此,本控制装置开始第一预碰撞控制。第一预碰撞控制为,在与第二预碰撞控制相比碰撞可能性较高的情况下被实施的控制,例如,包含警报控制、制动辅助控制、制动控制以及安全气囊准备控制。第一预碰撞控制的详细情况将在后文叙述。并且,第一预碰撞控制的制动控制的目标减速度TG被设定为与第二预碰撞控制的制动控制的目标减速度TG相比而较大的值。即,第一预碰撞控制的制动控制与第二预碰撞控制的制动控制相比,能够将本车辆SV的运行状况较大程度地变更,并能够提高可回避本车辆SV与包含物标点的物标发生碰撞的可能性。
由于在时间点t9至时间点t13的期间,利用αβ过滤方式而识别出物标点的位置,因此,时间点t13的物标点的识别位置有可能与实际的位置大幅背离。但是,在时间点t14处,与物标点的实际位置之间的误差变小的捕捉位置被识别为物标点的位置,在时间点t15以后,利用αβ过滤方式而识别出物标点的位置。由于通过这样使用位置微分方式,从而能够使上述的识别位置的偏离复位,因此,能够提高碰撞判断的精度。
具体的工作
预碰撞控制ECU10的CPU在碰撞所需时间TTC为第一阈值时间T1th以下的情况下实施第一预碰撞控制,在碰撞所需时间TTC大于第一阈值时间T1th且为“大于第一阈值时间T1th的第二阈值时间T2th”以下的情况下,执行实施第二预碰撞控制的预碰撞控制处理。图4表示预碰撞控制处理最初被执行的情况下的程序。
因此,在预碰撞控制处理最初被执行的情况下,CPU从图4的步骤400起开始处理,依次执行以下所述的步骤405至步骤425的处理,此后,进入步骤430。
步骤405:CPU根据来自车轮速度传感器24的车轮脉冲信号而取得本车辆SV的车速Vs。步骤410:CPU从横摆率传感器23取得作用于本车辆SV上的横摆率Yr。
步骤415:CPU对本车辆SV的行驶预测行进道路RCR(参照图2)进行计算。详细地对步骤415的处理进行说明。CPU根据在步骤405中所取得的本车辆SV的车速Vs和在步骤410中所取得的横摆率Yr,而对本车辆SV的转弯半径进行计算。而且,CPU根据所计算出的转弯半径,而将本车辆SV的车辆宽度方向的中心点(实际上,为本车辆SV的左右后轮的车轴上的中心点PO(参照图2))所朝向的行驶行进道路推断为行驶预测行进道路RCR。在产生了横摆率Yr的情况下,CPU将圆弧状的行进道路推断为行驶预测行进道路RCR。另一方面,在横摆率Yr为“0”的情况下,CPU将沿着作用于本车辆SV上的加速度的方向的直线行进道路推断为行驶预测行进道路RCR。并且,CPU根据车速Vs的每单位时间的变化量而取得本车辆SV的实际的加速度。步骤420:CPU从雷达ECU20中取得物标点信号。
步骤425:CPU根据在步骤420中所取得的物标点信号所表示的物标点的位置,而执行对该物标点的位置以及速度进行识别的物标点识别处理。实际上,CPU在进入步骤425时,执行图5中由流程图所示的子程序。
即,CPU在进入步骤425时,依次执行以下所述的图5所示的步骤505至步骤530的处理,此后,进入步骤535。
步骤505:CPU从通过物标点信号而被确定的物标点中将任意的物标点选择为处理对象。所选择出的物标点以下被称为“对象点”。步骤510:CPU将对象点的检测次数k设定为“1”。并且,在步骤510中,CPU将唯一标识符赋予给对象点。
步骤515:CPU将捕捉位置识别为对象点的位置。步骤520:CPU根据“物标点信号所含的对象点相对于本车辆SV的相对速度”和“在步骤405中取得的本车辆SV的车速Vs”,而对对象点的对地速度进行计算。而且,CPU将该对地速度识别为对象点的速度。
步骤530:CPU将在步骤520中取得的对象点的对地速度的方向推断为对象点的将来的移动方向,并进入步骤535。
在步骤535中,CPU执行对是否具有对象点与本车辆SV发生碰撞的可能性进行判断的碰撞判断处理,并进入步骤540。实际上,CPU在进入步骤535时,执行图6中由流程图所示的子程序。
即,CPU在进入步骤535时,依次执行以下所述的图6所示的步骤605至步骤620的处理,此后,进入步骤625。
步骤605:CPU对在图4所示的步骤415中计算出的本车辆SV的行驶预测行进道路RCR、和从对象点的本次的识别位置向对象点的移动方向延伸的直线(即,对象点的推断行进道路)之间的交点(即,碰撞预测交点)进行计算。步骤610:CPU对本车辆到达时间AT1进行计算,所述本车辆到达时间AT1表示在本车辆点于维持当前时间点的车速Vs的同时、沿着“行驶预测行进道路RCR”进行行驶的情况下,本车辆点到达碰撞预测交点为止的时间。步骤615:CPU对对象点到达时间AT2进行计算,所述对象点到达时间AT2表示在对象点于维持“所识别出的速度”的同时、沿着“对象点的移动方向”进行移动的情况下,对象点到达碰撞预测交点为止的时间。
步骤620:CPU从本车辆到达时间AT1中减去对象点到达时间AT2,从而对时间差分ΔAT进行计算。步骤625:CPU对在步骤620中所计算出的时间差分ΔAT是否在“作为负值的第一阈值差分AT1th”以上且“作为正值的第二阈值差分AT2th”以下进行判断。时间差分ΔAT为负值的情况是指,本车辆到达时间AT1小于对象点到达时间AT2的情况。换言之,时间差分ΔAT为负值的情况是指,本车辆SV与对象点相比先到达碰撞预测交点的情况。另一方面,时间差分ΔAT为正值的情况是指,本车辆到达时间AT1大于对象点到达时间AT2的情况。换言之,时间差分ΔAT为正值的情况是指,本车辆SV与对象点相比后到达碰撞预测交点的情况。因此,第一阈值差分AT1th被设定为负值,第二阈值差分AT2th被设定为正值。并且,第一阈值差分AT1th以及第二阈值差分AT2th的绝对值既可以为相同的值,也可以为不同的值。
在时间差分ΔAT为第一阈值差分AT1th以上且在第二阈值差分AT2th以下的情况下,可以判断为,对象点与本车辆SV发生碰撞的可能性较高。因此,在该情况下,CPU在步骤625处判断为“是”,并进入步骤630,使该对象点的碰撞判断次数N与“1”相加,进入步骤635。
在步骤635中,CPU对对象点的碰撞判断次数N是否在阈值次数N1th以上进行判断。在对象点的碰撞判断次数N为阈值次数N1th以上的情况下,CPU在步骤635中判断为“是”,并进入步骤640。在步骤640中,CPU将该对象点判断(识别)为障碍物点,并进入步骤695而暂时结束本程序,且进入图5所示的步骤540。另一方面,在对象点的碰撞判断次数N小于阈值次数N1th的情况下,CPU在步骤635中判断为“否”,并进入步骤695而暂时结束本程序,且进入图5所示的步骤540。其结果为,在对象点的碰撞判断次数N小于阈值次数N1th的情况下,对象点未被识别为障碍物点。
与此相对,在CPU执行步骤625的处理的时间点,时间差分ΔAT小于第一阈值差分AT1th或大于第二阈值差分AT2th的情况下,可以判断为,对象点不可能与本车辆SV发生碰撞。在该情况下,CPU在步骤625中判断为“否”,进入步骤645,将该对象点的碰撞判断次数N设定为“0”,且进入步骤635以后的处理。即,在碰撞判断次数N成为阈值次数N1th以上之前,在步骤625中,被判断为“对象点不可能与本车辆SV发生碰撞”,此时,碰撞判断次数被设定为“0”。因此,若连续地实施了“对具有对象点与本车辆SV发生碰撞的可能性的判断(在步骤625中的“是”的判断)”且未被实施阈值次数N1th以上,则对象点未被判断为障碍物点。因此,针对物标点的真的位置的移动方向,当“通过所识别出的该物标点的位置而表示的该物标点的移动方向”按照时间序列而发生偏差时(即,该物标点被推断出的移动方向按照时间序列而变得不稳定时),尽管原本为障碍物点,但被判断为不是障碍物点的可能性变高。换言之,对对象点是否为障碍物点的判断的精度降低。
CPU在从图6的步骤695进入图5的步骤540时,对预测位置进行计算,并与该对象点的标识符一起存储于RAM,其中,所述预测位置为,在下一次预碰撞控制处理被执行的时间点处被预测为对象点所在的位置。此时,CPU将从在步骤515中被识别出的对象点的位置起,沿着在步骤530中被推断出的移动方向,并以如下的值前进之后的位置计算为预测位置,其中,所述值为,“使在步骤520中计算出的速度与从当前时间点至执行下一次预碰撞控制处理为止的时间(即,为相当于上述的采样间隔的时间,以下,称为“执行时间T”)相乘而得到的值”。
在步骤545中,CPU对是否将通过物标点信号而被确定的所有的物标点选择为对象点进行判断。在所有的物标点未被选择为对象点的情况下,在步骤545,CPU判断为“否”,并返回至步骤505,将未被选择为对象点的物标点选择为对象点,且进入步骤510以后的处理。另一方面,在所有的物标点被选择为对象点的情况下,在步骤545中,CPU判断为“是”,并进入步骤595而暂时结束本程序,且进入图4所示的步骤430。
在步骤430中,CPU对是否存在在图6所示的步骤640中被判断为障碍物点的物标点进行判断。在未存在障碍物点的情况下,CPU在步骤430中判断为“否”,并进入步骤495而暂时结束本程序。其结果为,也未实施任意的预碰撞控制。
在存在障碍物点的情况下,在步骤430中,CPU判断为“是”,进入步骤435,对障碍物点中的最小的碰撞所需时间TTC(以下,称为“碰撞所需时间TTCmin”)是否在第一阈值时间T1th以下进行判断。如上所述,障碍物点的碰撞所需时间TTC根据物标点信号所含的物标点相对于本车辆SV的相对速度以及从毫米波雷达21至物标点为止的距离而被计算出。
在碰撞所需时间TTCmin为第一阈值时间T1th以下的情况下,在步骤435中,CPU判断为“是”,并进入步骤440。在步骤440中,CPU实施第一预碰撞控制,并进入步骤495而暂时结束本程序。第一预碰撞控制是在与后文叙述的第二预碰撞控制相比发生碰撞的可能性较高的情况下被实施的。更加详细而言,第一预碰撞控制包括警报控制、制动辅助控制、制动控制以及安全气囊准备控制。并且,第一预碰撞控制有时也称为“PCS(Pre-Crash Safetysystem:防碰撞安全系统)控制”。
警报控制为,输出用于针对包含障碍物点的物标即障碍物而提醒驾驶员的注意的警报的控制。通过警报控制,在显示器33上显示“表示碰撞可能性较高的注意提醒画面”,从扬声器34输出警报声。制动辅助控制为,在驾驶员向制动踏板施加踏力的情况下,无论该踏力的大小如何都可通过大于该踏力的预定的制动力而使本车辆SV减速的控制。该控制有时被称为“制动器辅助控制”。制动控制为,如上所述,即使驾驶员不向制动踏板施加踏力,也可通过制动来使车速Vs降低,以使本车辆SV的实际的加速度与目标减速度TG一致的控制。安全气囊准备控制为,用于可以使安全气囊立即展开的控制。
具体而言,CPU将显示信号向显示器33发送。显示器33在接收显示信号时,显示注意提醒画面。而且,CPU将输出信号向扬声器34发送。扬声器34在接收输出信号时,响应于所接收的输出信号而输出警报声。而且,CPU将制动辅助信号向制动器ECU30发送。制动器ECU30在接收到制动辅助信号的情况下,使状态变化至可实施制动辅助控制的状态。而且,CPU将包括预定的目标减速度TG在内的制动指示信号向制动器ECU30发送。制动器ECU30在接收到制动指示信号的情况下,对制动器致动器32进行控制,以便通过制动而使车速Vs降低,从而使本车辆SV的实际的加速度与制动指示信号所含的目标减速度TG一致。并且,CPU在发送制动指示信号的情况下,将转矩降低指示信号向未图示的发动机ECU发送。发动机ECU在接收转矩降低指示信号时,对未图示的节气门致动器进行驱动,从而使节气门开度变更为最小开度,以使内燃机的转矩变更为最小转矩。在本车辆SV为混合动力车辆的情况下,发动机ECU对通过作为车辆驱动源的“内燃机以及电动机”中的任意一方或双方而产生的本车辆SV的驱动力进行控制。而且,在本车辆为电动汽车的情况下,发动机ECU能够对通过作为车辆驱动源的电动机而产生的本车辆SV的驱动力进行控制。而且,CPU将准备信号向安全气囊致动器36发送。安全气囊致动器36在接收到准备信号的情况下,进行用于使充气装置展开安全气囊的准备。
另一方面,在碰撞所需时间TTCmin大于第一阈值时间T1th的情况下,在步骤435中,CPU判断为“否”,并进入步骤445。在步骤445中,CPU对碰撞所需时间TTCmin是否大于第一阈值时间T1th且在第二阈值时间T2th以下进行判断。第二阈值时间T2th被设定为,大于第一阈值时间T1th的值。
在碰撞所需时间TTCmin大于第一阈值时间T1th且在第二阈值时间T2th以下的情况下,在步骤445中,CPU判断为“是”,并进入步骤450。在步骤450中,CPU实施第二预碰撞控制,并进入步骤495而暂时结束本程序。第二预碰撞控制包括警报控制以及制动控制。并且,第二预碰撞控制有时也称为“FCTA(Front Cross Traffic Alert:前向目标横穿警告)”。警报控制为,在显示器33上显示“表示具有碰撞可能性的物体正在接近的注意提醒画面”,并从扬声器34输出警报声的控制。并且,第二预碰撞控制的制动控制中的目标减速度TG被设定为,与第一预碰撞控制的制动控制中的目标减速度TG相比而较小的值。更加详细而言,第二预碰撞控制的制动控制中的目标减速度TG被设定为,驾驶员能够感到“本车辆SV正在减速”的程度的比较小的值。另一方面,第一预碰撞控制的制动控制中的目标减速度TG被设定为,本车辆SV能够在与障碍物发生碰撞之前停止的程度的比较大的值。通过这样设定目标减速度TG,从而能够降低驾驶员感到由第二预碰撞控制所产生的本车辆SV的制动控制比较繁琐的可能性,而且,通过由第一预碰撞控制所产生的本车辆SV的制动控制,能够提高本车辆SV在与障碍物发生碰撞之前停止的可能性。
另一方面,在碰撞所需时间TTCmin大于第二阈值时间T2th的情况下,在步骤445中,CPU判断为“否”,并进入步骤495而暂时结束本程序。其结果为,任何一个预碰撞控制均未被实施。
在实施了图4所示的预碰撞控制处理之后经过了预定时间(执行时间T)的情况下,CPU每当经过预定时间时,则执行图7所示的预碰撞控制处理。并且,在图7所示的步骤中,对于实施与图4所示的步骤相同的的处理的步骤,标记与被标记于图4中的这样的步骤上的符号相同的符号。省略有关这些步骤的详细的说明。
因此,当成为预定的时刻时,CPU从图7的步骤700起使处理开始,依次执行前述的步骤405至步骤420的处理,此后,依次执行步骤705至步骤715的处理。
步骤705:CPU将至上一次为止(即,至本次执行了本程序的时间点为止)所识别出的全部物标点的坐标坐标转换为当前坐标系。更加详细而言,CPU对从表示上一次执行了本程序的时间点的上一次时间点至当前时间点为止、本车辆SV沿着“上一次计算出的行驶预测行进道路RCR”而行驶的距离进行计算。接下来,CPU通过从“上一次识别出的物标点的上一次的当前坐标系中的坐标”中减去“所计算出的距离”,从而将上一次识别出的全部的物标点的坐标坐标转换为当前坐标系。并且,在上一次计算出的行驶预测行进道路RCR表示“本车辆SV转弯”的情况下,CPU首先以“上一次的当前坐标系”的X轴以及Y轴与“当前坐标系”的X轴以及Y轴一致的方式进行旋转转换,此后,进行上述的减法运算。步骤710:CPU将在上一次被执行的预碰撞控制处理的图5的步骤540或后文叙述的图8的步骤830中所预测出的物标点的预测位置与步骤705同样地坐标转换为当前坐标系。
步骤715:CPU根据在图7的步骤420中所取得的物标点信号所表示的物标点的位置,而执行对该物标点的位置以及速度进行识别的物标点识别处理。实际上,CPU在进入步骤715时,执行图8中由流程图所示的子程序。并且,对于在图8所示的步骤中的实施了与图5所示的步骤相同的处理的步骤,标记与在图5的这样的步骤中所标记的符号相同的符号。省略了有关这些步骤的详细的说明。
即,CPU在进入步骤715时,在图8所示的步骤505中选择对象点,并进入步骤805。
在步骤805中,CPU对通过物标点信号而表示的对象点的位置(即,捕捉位置)、与上一次被执行的预碰撞控制处理的图5的步骤540或后文叙述的图8的步骤830中所计算出的“预测点的位置(预测位置)”的各自的位置之间的距离L进行计算。但是,该各预测位置被坐标转换为当前坐标系。在步骤805后,CPU进入步骤810,并对“在步骤805中所计算出的距离L中的最小距离Lmin”是否成为阈值距离Lth以下进行判断。
在最小距离Lmin大于阈值距离Lth的情况下,CPU判断为,对象点不是与已经被检测出的物标点相同的物标点,而是首次被检测出的物标点。在该情况下,CPU在步骤810中判断为“否”,并进入图8所示的步骤510,将对象点的检测次数k设定为“1”,且进入步骤815。并且,在步骤510中,CPU对对象点赋予唯一的标识符。
在步骤815中,CPU对对象点的检测次数k是否在阈值次数kth以下进行判断。在对象点的检测次数k在阈值次数kth以下的情况下,在步骤815中,CPU判断为“是”,并依次执行以下所述的图8所示的步骤515以及步骤820的处理(使用位置微分方式而对物标点的位置以及速度进行识别的处理),此后,进入图8所示的步骤823。并且,阈值次数kth被预先设定为2以上的自然数。
在步骤515中,CPU将捕捉位置识别为对象点的位置,并进入步骤820。在步骤820中,CPU通过用执行时间T来除从对象点上一次被识别出的位置至对象点的本次被识别出的位置为止的距离,从而对对象点的速度进行计算。而且,CPU将该速度识别为对象点的速度。并且,实际上,CPU将对象点的速度分成X轴成分和Y轴成分来进行计算。即,CPU对对象点的速度(Vax(k)、Vay(k))进行计算。如前文所述,图8所示的步骤515以及步骤820中的对象点的位置以及速度的识别为“利用了位置微分方式后的对象点的位置以及速度的识别”以及“利用了第二方法后的对象点的位置以及速度的识别”。
接下来,CPU进入图8所示的步骤823,并对对象点的碰撞所需时间TTC是否在第一阈值切换时间ST1th以下进行判断。
在对象点的碰撞所需时间TTC大于第一阈值切换时间ST1th的情况下,在步骤823中,CPU判断为“否”,并进入步骤825。在步骤825中,CPU根据识别出被标识为与对象点相同的物标点的位置的履历,而对对象点的将来的移动方向进行推断,并进入图8所示的步骤535。
利用图9,对步骤825的处理的详细情况进行说明。CPU根据被标识为与在当前时间点检测出的对象点相同的物标点的识别位置的履历而取得在时间上较新的预定数量(偶数,例如为“8”)的识别位置。而且,CPU从所取得的预定数量的识别位置中对最新的识别位置和“与该最新的识别位置分离预定数量(‘8’)的一半的数量(‘4’)的时间点的识别位置”进行配对。CPU如此对某个时间点的识别位置和“从该时间点起追溯相当于预定数量的一半的数量的时间后的时间点的识别位置”进行配对,并对所取得的全部的识别位置彼此进行配对。在图9所示的示例中,取得了识别位置P1至识别位置P8。识别位置P1最旧,识别位置P8最新。识别位置P1与识别位置P5被配对,识别位置P2与识别位置P6被配对,识别位置P3与识别位置P7被配对,识别位置P4与识别位置P8被配对。而且,CPU以配对的数量的方式来对穿过所配对的两个的物标点的直线进行计算,并根据所计算出的各条直线来对在预定范围内具有识别位置的物标点的数量(距各条直线的距离为预定距离Ld以内的物标点的数量)进行计数。CPU将该被计数的物标点的数量最大的直线作为表示对象点的移动方向的直线来确定。即,CPU推断为,对象点沿着该直线而进行直行移动。在图9所示的示例中,穿过识别位置P3和识别位置P7的直线L3从该直线L3起位于预定范围内的识别位置(P1、P4、P6)的数量最大。因此,直线L3作为移动方向而被确定。
接下来,CPU进入图8所示的步骤535,执行碰撞判断处理,并进入步骤830。由于该碰撞判断处理为与图6所说明的碰撞判断处理相同的处理,因此省略说明。
在步骤830中,CPU对在执行下一次本程序的时间点处被预测为对象点所在的位置、即预测位置进行计算,并与该对象点的标识符一起存储于RAM中。此时,若通过位置微分方式而识别出对象点的位置以及速度,则CPU将从在图8所示的步骤515中所识别出的对象点的位置起沿着在步骤825中被推断出的移动方向而前进了“将在步骤820中计算出的速度与执行时间T相乘后得到的值”的位置作为预测位置来进行计算。
而且,CPU进入图8所示的步骤545,并对是否将由物标点信号确定的全部的物标点选择为对象点进行判断。在所有的物标点未被选择为对象点的情况下,在图8所示的步骤545中,CPU判断为“否”,并返回至图8所示的步骤505,将还未被选择为对象点的物标点选择为对象点,且进入步骤805以后的处理。另一方面,在所有的物标点被选择为对象点的情况下,在图8所示的步骤545中,CPU判断为“是”,并进入步骤895而暂时结束本程序,且进入图7所示的步骤430以后的处理,并进入步骤795而暂时结束图7所示的程序。由于图7所示的步骤430以后的处理与图4所示的步骤430以后的处理相同,因此省略说明。
另一方面,在“图8所示的步骤805中所计算出的距离L中的最小距离Lmin”为阈值距离Lth以下的情况下,可以认为,在图8所示的步骤505中选择的对象点为与对应于最小距离Lmin的预测点的物标点相同的物标点。在该情况下,在图8所示的步骤810中,CPU判断为“是”,并进入步骤835,将该物标点的检测次数k与“1”相加,且进入步骤815以后的处理。在本控制装置中,到对象点的检测次数k大于阈值次数kth为止,利用位置微分方式而识别出对象点的位置以及速度(参照步骤815、图8所示的步骤515以及步骤820)。并且,在步骤835中,CPU将被赋予于与最小距离Lmin的预测点对应的物标点的标识符赋予于对象点。
这样,对被标识为相同的物标点进行多次检测,每当检测出这样的物标点时,如果在步骤835中将检测次数k与“1”相加,则在某个时刻,检测次数k将大于阈值次数kth。在该情况下,当CPU进入步骤815时,由于检测次数k大于阈值次数kth,因此,CPU在该步骤815中判断为“否”,并进入步骤840。
在步骤840中,CPU对对象点的碰撞所需时间TTC是否大于第一阈值切换时间ST1th进行判断。在对象点的碰撞所需时间TTC大于第一阈值切换时间ST1th的情况下,在步骤840中,CPU判断为“是”,并进入步骤845。
在步骤845中,CPU利用αβ过滤方式而对对象点的位置进行识别。使用了αβ过滤方式后的对象点的位置的识别处理自身是众所周知的(例如,参照日本特开2009-168624)。因此,以下,简单地利用图10而进行说明。并且,在以下的说明中,位置以及速度等全部为被坐标转换为当前坐标系后的值。而且,被赋予给变量的括弧内的k以及j表示该变量为在本次(第k次)的运算时刻获得的值,k-1表示该变量为在上一次(第k-1次)的运算时刻获得的值。
CPU在使用αβ过滤方式的情况下,将预测位置(Xp(k)、Yp(k))以及捕捉位置(Xm(j)、Ym(j))代入至式1A以及式1B中,并对平滑位置(Xs(k)、Ys(k))进行计算,并将平滑位置识别为对象点的位置。即,平滑位置作为识别位置而被取得。
Xs(k)=Xp(k)+α(Xm(j)-Xp(k))…式1A
Ys(k)=Yp(k)+α(Ym(j)-Yp(k))…式1B
“α”为与“预测位置和捕捉位置的加权平均”相关的权重系数,并被预先设定为“0”以上且“1”以下的预定值。“α”越被设定为靠近“0”的值,则平滑位置越被计算为靠近预测位置的位置,且“α”越被设定为靠近“1”的值,则平滑位置越被计算为靠近捕捉位置的位置。
在此,CPU将被标识为与对象点相同的物标点的上一次识别位置(Xs(k-1)、Y(k-1))以及该物标点的上一次识别出的速度(以下,称为“上一次识别速度”)(Vsx(k-1)、Vsy(k-1))代入至式2A以及式2B中,并对预测位置(Xp(k)、Yp(k))进行计算。
Xp(k)=Xs(k-1)+T*Vsx(k-1)…式2A
Yp(k)=Ys(k-1)+T*Vsy(k-1)…式2B
“T”为上述的执行时间T。因此,预测位置(Xp(k)、Yp(k))为在执行时间T期间从上一次识别位置起以上一次识别速度移动后的位置。即,以对象点在维持上一次识别速度的状态下在上一次识别速度的方向上从上一次识别位置起实施等速直线运动作为前提,而计算出预测位置。
并且,在首次利用αβ过滤方式来识别对象点的位置的情况下,CPU将在执行上一次本程序时利用位置微分方式而被识别出的“被标识为与对象点相同的物标点的识别位置”作为上一次识别位置来使用。首次利用αβ过滤方式来识别对象点的位置的情况是指,“检测次数k大于阈值次数kth、且碰撞所需时间TTC大于第一阈值切换时间ST1th”这一条件首次成立的情况。
当总结以上内容时,根据αβ过滤方式,以“1-α:α”的比例将预测位置和捕捉位置分开的位置(内分的位置)作为平滑位置而被计算出,该平滑位置作为对象点的位置而被识别。即,不仅要考虑捕捉位置,也要考虑预测位置,从而计算出平滑位置。
接下来,CPU进入图8所示的步骤850,利用αβ过滤方式而对对象点的速度进行计算。使用了αβ过滤方式的对象点的速度的识别处理自身是众所周知的(例如,参照日本特开2009-168624)。因此,以下,简单地利用图10进行说明。
在使用αβ过滤方式的情况下,CPU将上一次识别速度(Vsx(k-1)、Vsy(k-1))、捕捉位置(Xm(j)、Ym(j))以及预测位置(Xp(k)、Yp(k))代入至式3A以及式3B中,并对平滑速度(Vsx(k)、Vsy(k))进行计算。
Vsx(k)=Vsx(k-1)+β[Xm(j)-Xp(k)]/T…式3A
Vsy(k)=Vsy(k-1)+β[Ym(j)-Yp(k)]/T…式3B
“β”为,与上一次识别速度相加的“根据捕捉位置和预测位置的残差而被计算出的残差速度”的权重系数。“β”为根据检测次数k而进行变化的“0”以上且“1”以下的值。由于“β”距“0”越近,则与上一次识别速度相加的残差速度的比例越变小,因此,平滑速度越变成距上一次识别速度的值较近的值。另一方面,由于“β”距“1”越近,则与上一次识别速度相加的残差速度的比例越变大,因此平滑速度越成为远离上一次识别速度的值的值。即,“β”距“1”越近,则平滑速度的朝向越容易被修改成与上一次识别速度相比靠捕捉位置侧。
CPU将检测次数m代入至式4中,并对权重系数β进行计算。
β=(0.145×(15-m)+0.04×m)÷15…式4
根据式4,权重系数β随着检测次数m变大而变小。并且,在本示例中,在检测次数m为“15”以上的情况下,权重系数β被维持为“0.04”。
并且,在首次利用αβ过滤方式来识别对象点的位置的情况下,CPU将在执行上一次本程序时利用位置微分方式而被识别出的“被标识为与对象点相同的物标点的识别速度”作为上一次识别速度来使用。
接下来,CPU进入步骤825,如前文所述,根据被标识为与对象点相同的物标点的识别位置的履历,来对对象点的移动方向进行推断。接下来,CPU进入图8所示的步骤535以后的处理。
根据αβ过滤方式,如上文所述,“通过所识别出的该物标点的位置而表示的该物标点的移动方向”相对于“物标点的真的位置的移动方向”的时间序列的偏差与位置微分方式相比而较小。因此,根据使用了αβ过滤方式的识别位置的履历而被推断出的移动方向与根据使用了位置微分方式的识别位置的履历而被推断出的移动方向相比,在时间序列上稳定,推断精度较高。
并且,在步骤845以及850的执行后所执行的步骤830中,CPU通过将在步骤845中识别出的对象点的位置以及在步骤850中识别出的对象点的速度代入至上述的式2A以及式2B中,从而对预测位置进行计算。
另一方面,在CPU进入步骤840时,在对象点的碰撞所需时间TTC为第一阈值切换时间ST1th以下的情况下,CPU在该步骤840中判断为“否”,并进入步骤855。在步骤855中,CPU对对象点的复位标记的值是否为“0”进行判断。复位标记是针对已经被检测出的每个物标点而准备的。如果复位标记的值为“1”,则表示在物标点的碰撞所需时间TTC成为第一阈值切换时间ST1th以下的时间点以后执行了使用位置微分方式的物标点的识别处理的情况。另一方面,如果复位标记的值为“0”,则表示在物标点的碰撞所需时间TTC成为第一阈值切换时间ST1th以下的时间点以后未执行使用位置微分方式的物标点的识别处理的情况。
在复位标记的值为“0”的情况下,即,在物标点的碰撞所需时间TTC成为第一阈值切换时间ST1th以下的时间点以后还未执行使用位置微分方式的物标点的识别处理的情况下,CPU在步骤855中判断为“是”,并进入图8所示的步骤515,将捕捉位置在该状态下识别为对象点的位置。接下来,CPU进入步骤820,利用位置微分,对对象点的速度进行计算,并进入步骤823。
在该时间点,如上文所述,对象点的碰撞所需时间TTC为第一阈值切换时间ST1th以下。因此,CPU在图8所示的步骤823中判断为“是”,进入步骤858,将对象点的复位标记的值设定为“1”,此后,执行步骤825以后的处理。
在图8所示的步骤858中复位标记的值被设定为“1”的情况下,即,在物标点的碰撞所需时间TTC成为第一阈值切换时间ST1th以下的时间点以后执行了使用位置微分方式的物标点的识别处理的情况下,当CPU进入步骤855时,CPU在该步骤855中判断为“否”。而且,CPU进入步骤845以后的处理,利用αβ过滤方式,对对象点的位置以及对象点的速度进行识别,并执行步骤825以后的处理。
因此,在从被标识为相同的物标点的检测次数k大于阈值次数kth的时间点起(步骤815:否)至该物标点的碰撞所需时间TTC成为第一阈值切换时间ST1th以下的时间点为止的期间内,CPU利用αβ过滤方式而对物标点的位置以及速度进行识别(步骤845以及步骤850)。但是,随着使用了αβ过滤方式的位置以及速度的识别次数增加,识别位置(平滑位置)的从捕捉位置起的偏离有可能变大。因此,在该物标点的碰撞所需时间TTC成为第一阈值切换时间ST1th以下的情况(步骤840:否)下,CPU利用位置微分方式,临时对物标点的位置以及速度进行识别(步骤855:是,图8所示的步骤515以及步骤820),此后,利用αβ过滤方式,对物标点的位置以及速度进行识别(步骤855:否,步骤845以及步骤850)。通过这样利用位置微分方式来临时对物标点的位置和速度进行识别,从而能够使上述识别位置的从捕捉位置起的偏离复位。而且,在物标点的碰撞所需时间TTC成为第一阈值切换时间ST1th以下的情况下,从该物标点至毫米波雷达21为止的距离比较近,捕捉位置正确地表示物标点的实际的位置的可能性较高。因此,在碰撞所需时间TTC成为第一阈值切换时间ST1th以下的时间点,能够将识别位置设定为如下的捕捉位置,即,正确地表示物标点的实际的位置的可能性较高的捕捉位置。由本控制装置执行的上述的处理的识别位置正确,因此,能够提高碰撞判断的精度。其结果为,能够降低错误地实施不需要的预碰撞控制的可能性以及错误地未实施需要的预碰撞控制的可能性。
改变例
上述的本控制装置在碰撞所需时间TTC成为第一阈值切换时间ST1th以下的时间点,临时停止使用αβ过滤方式的对象点的位置的识别,并将捕捉位置识别为对象点的位置。而且,在将通过αβ过滤方式而识别出的对象点的位置向捕捉位置进行变更的情况下,对象点的识别位置有可能从上一次的识别位置起急剧地发生变化。在此,在本改变例中,仅在如下的一点上前文所述的控制装置不同,即,在碰撞所需时间TTC从成为“大于第一阈值切换时间ST1th的第二阈值切换时间ST2th”以下的时间点起至成为第一阈值切换时间ST1以下的时间点为止,为了防止识别位置的急剧变化,使识别位置逐渐向捕捉位置靠近这一点。以下,以该不同点为中心进行说明。
该改变例的预碰撞控制ECU10的CPU每当经过预定时间时,代替执行图8中由流程图所示的程序,而是执行图11以及图12中由流程图所示的程序。并且,对于图11所示的步骤中的实施与图8所示的步骤相同的处理的步骤,标记与在图8的上述步骤中标记的符号相同的符号。省略了有关这些步骤的详细的说明。
因此,CPU在进入图7所示的步骤715时,从图11的步骤1100起开始实施处理。当CPU进入步骤815时,在检测次数k大于阈值次数kth的情况下,CPU在该步骤815中判断为“否”,并进入步骤1105。
在步骤1105中,CPU对对象点的碰撞所需时间TTC是否大于第二阈值切换时间ST2th进行判断。第二阈值切换时间ST2th被设定为大于第一阈值切换时间ST1th的值。
在对象点的碰撞所需时间TTC大于第二阈值切换时间ST2th的情况下,CPU在步骤1105中判断为“是”,并进入图11所示的步骤845以后的处理。另一方面,在对象点的碰撞所需时间TTC为第二阈值切换时间ST2th以下的情况下,CPU在步骤1105中判断为“否”,并进入图12所示的步骤1205。
在步骤1205中,CPU对对象点的碰撞所需时间TTC是否大于第一阈值切换时间ST1th、且在第二阈值切换时间ST2th以下进行判断。
在对象点的碰撞所需时间TTC大于第一阈值切换时间ST1th且为第二阈值切换时间ST2th以下的情况下,在步骤1205中,CPU判断为“是”,并依次执行以下所述的步骤1210至步骤1230的处理。此后,CPU进入图11所示的步骤825以后的处理,在图11所示的步骤545中判断为“是”的情况下,进入步骤1195而暂时结束本程序。
步骤1210:与图8以及图11所示的步骤845相同,CPU通过αβ过滤方式(即,根据式1A以及式1B)而对平滑位置(Xs(k)、Ys(k))进行计算。步骤1215:CPU将对象点的碰撞所需时间TTC应用于未图示的切换前权重系数表,并取得与该碰撞所需时间TTC相对应的切换前权重系数γ。而且,CPU将所取得的切换前权重系数γ、平滑位置(Xs(k)、Ys(k))以及捕捉位置(Xm(j)、Ym(j))代入至式5A以及式5B中,并对对象点的位置(Xr(k)、Yr(k))进行识别。
Xr(k)=γXs(k)+(1-γ)Xm(j)…式5A
Yr(k)=γYs(k)+(1-γ)Ym(j)…式5B
“γ”为与“平滑位置和补充点的加权平均”相关的权重系数,并为“0”以上且在“1”以下的值。“γ”距“0”越近,则识别位置越接近于捕捉位置。而“γ”距“1”越近,则识别位置越接近于平滑位置。
切换前权重系数表对大于第一阈值切换时间ST1th且在第二阈值切换时间ST2th以下的碰撞所需时间TTC和切换前权重系数γ之间的关系进行规定。更加详细而言,根据切换前权重系数表而确定切换前权重系数γ,以便随着碰撞所需时间TTC变小而使切换前权重系数γ成为较小的值。由此,随着碰撞所需时间TTC接近于第一阈值切换时间ST1th,识别位置接近于捕捉位置且远离平滑位置。从碰撞所需时间TTC成为第二阈值切换时间ST2th以下的时间点起,通过使用式5A以及式5B而使识别位置逐渐向捕捉位置接近,从而能够防止在碰撞所需时间TTC成为第一阈值切换时间ST1th以下的时间点处识别位置急剧变化的情况。
步骤1220:与图8以及图11所示的步骤820相同,CPU利用位置微分方式而对对象点的速度(Vax(k)、Vay(k))进行计算。步骤1225:与图8以及图11所示的步骤850相同,CPU利用αβ过滤方式而对对象点的速度(Vsx(k)、Vsy(k))进行计算。步骤1230:CPU将在步骤1215中取得的切换前权重系数γ、在步骤1220中计算出的速度(Vax(k)、Vay(k))以及在步骤1225中计算出的速度(Vsx(k)、Vsy(k))代入至式6A以及式6B中,以对对象点的速度(Vrx(k)、Vry(k))进行计算。
Vrx(k)=γVsx(k)+(1-γ)Vax(k)…式6A
Vry(k)=γVsy(k)+(1-γ)Vay(k)…式6B
“γ”距“0”越近,则对象点的速度(Vrx(k)、Vry(k))越接近于“利用位置微分方式而被计算出的对象点的速度(Vax(k)、Vay(k))”。“γ”距“1”越近,则对象点的速度(Vrx(k)、Vry(k))越接近于“利用αβ过滤方式而被计算出的对象点的速度(Vsx(k)、Vsy(k))”。
由此,随着碰撞所需时间TTC接近于第一阈值切换时间ST1th,从而识别速度接近于利用位置微分而被计算出的速度。因此,在碰撞所需时间TTC成为第一阈值切换时间ST1th以下的时间点处,在将对象点的识别速度切换为利用位置微分而被计算出的速度时,能够防止识别速度从上一次的识别速度起急剧地发生变化的情况。
CPU在执行步骤1230的处理之后,进入图11所示的步骤825以后的处理。并且,在该情况下被执行的步骤830中,CPU通过将在图12所示的步骤1215中识别出的对象点的位置以及在图12所示的步骤1230中所识别出的对象点的速度代入至上述的式2A以及式2B中,从而对预测位置进行计算。
另一方面,在CPU进入图12所示的步骤1205时,在对象点的碰撞所需时间TTC为第一阈值切换时间ST1th以下的情况下,CPU在该步骤1205中判断为“否”,并进入步骤1235。
在步骤1235中,CPU对对象点的复位标记的值是否为“0”进行判断。在复位标记的值为“0”的情况下,CPU在步骤1235中判断为“是”,并进入图11所示的步骤515,将捕捉位置在该状态下识别为对象点的位置。接下来,CPU进入图11所示的步骤820,利用位置微分方式而对对象点的速度进行计算,并进入图11所示的步骤823以后的处理。
在图11所示的步骤858中复位标记的值被设定为“1”的情况下,在CPU进入图12所示的步骤1235时,CPU在该步骤1235中判断为“否”,并进入图11所示的步骤845,利用αβ过滤方式而对对象点的位置进行识别。而且,CPU进入图11所示的步骤850,利用αβ过滤方式而对对象点的速度进行计算,并执行图11所示的步骤825以后的处理。
如根据以上的示例所理解的那样,由于从碰撞所需时间TTC成为第二阈值切换时间ST2th以下的时间点起至成为第一阈值切换时间ST1th以下的时间点为止,使识别位置逐渐向捕捉位置接近,因此,能够防止碰撞所需时间TTC成为第一阈值切换时间ST1th以下的时间点处的识别位置的急剧变化。
本发明并未被限定于前文所述的实施方式,能够采用本发明的各种各样的改变例。虽然在图3中,以被设定为大于第一阈值时间T1th的值的前提对第一阈值切换时间ST1th进行了说明,但第一阈值切换时间ST1th只要从第一阈值时间T1th起被设定为预定范围内即可。即,只要第一阈值切换时间ST1th从第一阈值时间T1th起在预定范围内,则既可以被设定为小于第一阈值时间T1th的值,也可以被设定为与第一阈值时间T1th相同的值。
而且,在图8以及图11所示的步骤825中,CPU也可以利用最小平方法,并根据被标识为与对象点相同的物标点的识别位置的履历而对该对象点的移动方向进行推断。
而且,雷达ECU20执行与图8以及图11所示的步骤805以及步骤810相同的处理,在存在被标识为与雷达ECU20本次取得的雷达信号所包含的物标点相同的过去的物标点的情况下,也可以对在本次取得的雷达信号所含的物标点赋予与过去的物标点相同的标识符,并将包含该标识符的物标点信号向预碰撞控制ECU10发送。在该情况下,预碰撞控制ECU10未执行步骤805以及步骤810,若过去赋予有被赋予于对象点上的标识符,则进入步骤835,使“1”与检测次数k相加,若过去未赋予有被赋予于对象点上的标识符,则进入步骤510,将检测次数k设定为“1”。
而且,即使在对象点的碰撞所需时间TTC成为第一阈值切换时间ST1th以下,且CPU利用位置微分方式而暂时识别出对象点的位置以及速度之后,也可以利用位置微分方式来持续地对对象点的位置以及速度进行识别。由于在碰撞所需时间TTC成为第一阈值切换时间ST1th以下的情况下,从对象点至毫米波雷达21为止的距离比较近,因此,捕捉位置的相对于实际位置的误差较小。因此,由捕捉位置表示的对象点的移动方向相对于对象点的真的位置的移动方向在时间序列上发生偏差的可能性较小。因此,即使在碰撞所需时间TTC成为第一阈值切换时间ST1th以下的时间点以后,利用位置微分方式来识别出对象点的位置以及速度的情况下,也能够防止碰撞判断的精度的降低,并能够降低实施不需要的预碰撞控制的可能性以及未实施需要的预碰撞控制的可能性。
而且,用于对物标进行检测的传感器并未被限定于毫米波雷达21,只要是通过反射无线介质并接收被反射的无线介质从而对物标进行检测的传感器即可。因此,也可以代替毫米波雷达21,而采用红外线雷达以及声呐雷达。而且,用于对物标进行检测的传感器也可以为对本车辆SV的周围区域的风景进行拍摄的摄像机。
而且,预碰撞控制装置所执行的上述处理的一部分处理也可以由其他的计算机执行。在该情况下,预碰撞控制装置接收其他的计算机的执行结果,并根据执行结果来进行处理。
Claims (7)
1.一种预碰撞控制装置,其特征在于,包括:
物标信息取得部,其被构成为,每当经过预定时间时,取得能够确定物标相对于本车辆的位置的物标信息;
电子控制装置,其被构成为,每当重新取得了所述物标信息时,根据捕捉位置而将识别位置更新为所述捕捉位置,其中,所述识别位置为,为了推断所述物标的移动方向而被使用的所述物标的位置,所述捕捉位置为,通过被重新取得的所述物标信息而被确定的所述物标的位置,
所述电子控制装置被构成为,根据所述识别位置的履历而对所述物标的所述移动方向进行推断,
所述电子控制装置被构成为,根据所述识别位置以及所述移动方向而对碰撞可能性是否较高进行判断,其中,所述碰撞可能性为,所述物标与所述本车辆发生碰撞的可能性,
所述电子控制装置被构成为,在被判断为所述碰撞可能性较高且碰撞所需时间成为了阈值执行时间以下时,执行用于回避与所述物标之间的碰撞的预碰撞控制,其中,所述碰撞所需时间为,至所述物标与所述本车辆发生碰撞为止所需的时间,
所述电子控制装置被构成为,根据上一次被更新后的所述识别位置而对所述物标的本次的预测位置进行推断,
所述电子控制装置被构成为,根据所述本次的预测位置和所述捕捉位置而将所述识别位置更新为对所述捕捉位置和所述本次的预测位置进行了加权平均而获得的位置,
所述电子控制装置被构成为,在所述碰撞所需时间成为了预定的第一阈值切换时间以下的时间点处,将所述识别位置更新为所述捕捉位置。
2.如权利要求1所述的预碰撞控制装置,其特征在于,
所述电子控制装置被构成为,在所述物标的碰撞所需时间成为所述第一阈值切换时间以下、且将所述识别位置更新为所述捕捉位置之后重新取得了所述物标信息的情况下,根据所述本次的预测位置和所述捕捉位置而将所述识别位置更新为对所述捕捉位置和所述本次的预测位置进行了加权平均而获得的位置。
3.如权利要求1所述的预碰撞控制装置,其特征在于,
所述电子控制装置被构成为,在所述物标的碰撞所需时间成为了与所述第一阈值切换时间相比而较大的第二阈值切换时间以下的情况下,将所述识别位置更新为对所述物标的位置和所述捕捉位置进行了加权平均而获得的位置,所述物标的所述位置根据所述本次的预测位置和所述捕捉位置而被计算出,
并且,所述电子控制装置被构成为,实施所述加权平均,以使得随着所述碰撞所需时间接近于所述第一阈值切换时间从而所述识别位置逐渐接近于所述捕捉位置。
4.如权利要求1所述的预碰撞控制装置,其特征在于,
还具备车速检测部,所述车速检测部被构成为,对所述本车辆的车速进行检测,
其中,所述电子控制装置被构成为,每当重新取得了所述物标信息时,根据识别速度以及基于所述捕捉位置和所述本次的预测位置的差分而得到的速度,来将所述识别速度更新为基于所述捕捉位置和所述本次的预测位置的差分的速度,所述识别速度为上一次被更新后的所述物标的速度,
所述电子控制装置被构成为,根据第一时间和第二时间的差分而对所述物标与所述本车辆是否具有发生碰撞的所述可能性进行判断,
所述第一时间为,在所述车辆沿着被预测为所述本车辆将会行驶的预测行进道路并以所述车速检测部所检测出的车速而行驶的情况下,至到达碰撞预测交点为止所花费的时间,
所述碰撞预测交点为从所述识别位置起向所述移动方向延伸的推断行进道路与所述预测行进道路的交点,
所述第二时间为,在所述物标沿着所述移动方向并以所述识别速度而进行移动的情况下,从所述识别位置起至到达所述碰撞预测交点为止所花费的时间。
5.如权利要求1所述的预碰撞控制装置,其特征在于,
所述电子控制装置被构成为,作为所述阈值执行时间而预先设定第一阈值执行时间、和与所述第一阈值执行时间相比而较大的第二阈值执行时间,
所述电子控制装置被构成为,在所述电子控制装置判断为所述碰撞可能性较高、且判断为所述碰撞所需时间为所述第一阈值执行时间以下的情况下,将第一预碰撞控制作为所述预碰撞控制来执行,
所述电子控制装置被构成为,在所述电子控制装置判断为所述碰撞可能性较高、且判断为所述碰撞所需时间为所述第二阈值执行时间以下的情况下,将与所述第一预碰撞控制不同的第二预碰撞控制作为所述预碰撞控制来执行。
6.如权利要求5所述的预碰撞控制装置,其特征在于,
所述电子控制装置被构成为,作为所述第一预碰撞控制以及所述第二预碰撞控制而执行为了回避与所述物标之间的碰撞而使所述本车辆的运行状况变更的控制,
所述电子控制装置被构成为,在所述第一预碰撞控制中,与所述第二预碰撞控制相比将所述本车辆的运行状况较大程度地变更。
7.一种预碰撞控制装置的控制方法,所述预碰撞控制装置包括物标信息取得部和电子控制装置,所述控制方法的特征在于,包括:
每当经过预定时间时,通过所述物标信息取得部而取得能够确定物标相对于本车辆的位置的物标信息的步骤;
每当重新取得了所述物标信息时,通过所述电子控制装置并根据捕捉位置而将识别位置更新为所述捕捉位置,且通过所述电子控制装置并根据所述识别位置的履历而对所述物标的移动方向进行推断,且通过所述电子控制装置并根据所述识别位置以及所述移动方向而对所述物标与所述本车辆发生碰撞的可能性即碰撞可能性是否较高进行判断的步骤,其中,所述捕捉位置为,通过被重新取得的所述物标信息而被确定的所述物标的位置,所述识别位置为,为了推断所述物标的所述移动方向而被使用的所述物标的位置;
当所述电子控制装置判断为所述碰撞可能性较高、且判断为至所述物标与所述本车辆发生碰撞为止所需的碰撞所需时间成为了阈值执行时间以下时,通过所述电子控制装置而执行用于回避与所述物标之间的碰撞的预碰撞控制的步骤,
所述进行判断的步骤包括:
根据上一次被更新后的所述识别位置而对所述物标的本次的预测位置进行推断的步骤;
根据所述本次的预测位置和所述捕捉位置而将所述识别位置更新为对所述捕捉位置和所述本次的预测位置进行了加权平均而获得的位置的步骤;
在所述碰撞所需时间成为了预定的第一阈值切换时间以下的时间点处,将所述识别位置更新为所述捕捉位置的步骤。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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