CN114932899A - 碰撞避免辅助系统和碰撞避免辅助装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供碰撞避免辅助系统和碰撞避免辅助装置。碰撞避免辅助系统(100)的第一车辆的碰撞避免辅助装置(10)发出表示第一车辆的位置信息和速度信息的第一无线信号。碰撞避免辅助系统的第二车辆的碰撞避免辅助装置在接收到第一无线信号的情况下,基于第一无线信号来获取第一车辆的位置信息和速度信息,在基于这些位置信息和速度信息以及由第二车辆的周边信息传感器装置(70)获取到的第一车辆的位置信息和速度信息而判定为第一车辆与第二车辆可能会碰撞的情况下,发出表示碰撞信息的第二无线信号。第一车辆的碰撞避免辅助装置在接收到第二无线信号的情况下,对第一车辆实施碰撞避免处理。
Description
技术领域
本发明涉及碰撞避免辅助系统和碰撞避免辅助装置。
背景技术
已知一种在两台车辆间进行无线通信(车间通信),各车辆(本车辆)通过该车间通信来获取对象方的车辆(对象方车辆)的信息,并将获取到的对象方车辆的信息用于本车辆的驾驶辅助的技术(例如,参照专利文献1)。
此外,还已知一种碰撞避免辅助装置,该碰撞避免辅助装置被配置为:实施用于避免正在一方的道路上朝向两条道路交叉的交叉路口行驶的车辆与正在另一方的道路上朝向两条道路交叉的交叉路口行驶的车辆碰撞的碰撞避免处理(例如,对车辆进行制动的处理)(例如,参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2015-97028号公报
在上述碰撞避免辅助装置中,如果无法以高精度判断正在一方的道路上朝向两条道路相交的交叉路口行驶的车辆与正在另一方的道路上朝向两条道路相交的交叉路口行驶的车辆碰撞的可能性(碰撞可能性),则各车辆中的碰撞避免处理的开始恐怕会晚,或者反之,恐怕会过早。如果碰撞避免处理的开始晚,则无法避免车辆彼此的碰撞,此外,如果碰撞避免处理的开始过早,则会实施不必要的碰撞避免处理。因此,为了避免不必要的碰撞避免处理的实施,并且为了避免车辆彼此的碰撞,需要以高精度来判定碰撞可能性,因此不仅需要以高精度来获取本车辆的位置信息和速度信息,还需要以高精度来获取对象方车辆的位置信息和速度信息。
在本车辆搭载有摄像机、雷达传感器等周边信息传感器装置的情况下,能将使用该周边信息传感器装置而获取到的对象方车辆的位置信息和速度信息用于上述碰撞可能性的判断。但是,在两台车辆正在各自的道路上朝向交叉路口行驶这样的场景中,难以基于从本车辆的周边信息传感器装置提供的信息(自主传感器信息)来以高精度获取对象方车辆的位置信息和速度信息。
因此,考虑通过与对象方车辆的车间通信来获取对象方车辆的位置信息和速度信息,并利用这些位置信息和速度信息来判断碰撞可能性。然而,一般车间通信存在不少通信延迟,因此车间通信的信息的同时性(即,在通过车间通信获取到信息时该信息所表示的值与该信息的获取时间点的实际的值的一致性)低。因此,难以基于通过与对象方车辆的车间通信而获取到的信息(车间通信信息)来以高精度获取对象方车辆的位置信息和速度信息。
发明内容
本发明的目的在于提供在车辆正在各自的道路上朝向交叉路口行驶的场景中,能避免不必要的碰撞避免辅助的实施,并且能更可靠地避免车辆彼此的碰撞的碰撞避免辅助系统和碰撞避免辅助装置。
本发明的碰撞避免辅助系统包括:是第一车辆的碰撞避免辅助装置且能向所述第一车辆的外部发出无线信号的碰撞避免辅助装置;以及是第二车辆的碰撞避免辅助装置且能接收从所述第一车辆向外部发出的无线信号,并且能向所述第二车辆的外部发出无线信号的碰撞避免辅助装置。并且,本发明的碰撞避免辅助系统是避免所述第一车辆与所述第二车辆的碰撞的系统。
所述第一车辆的碰撞避免辅助装置向所述第一车辆的外部发出第一无线信号,其中,该第一无线信号表示所述第一车辆的位置信息和速度信息并且表示识别信息,该第一无线信号所表示的识别信息表示该第一无线信号是从所述第一车辆发出的信号。
所述第二车辆的碰撞避免辅助装置在接收到所述第一无线信号的情况下,基于该第一无线信号来获取所述第一车辆的位置信息和速度信息,在基于获取到的该第一车辆的位置信息和速度信息以及由搭载于所述第二车辆的周边信息传感器装置获取到的所述第一车辆的位置信息和速度信息而判定为所述第一车辆与所述第二车辆可能会碰撞的情况下,向所述第二车辆的外部发出第二无线信号,其中,该第二无线信号表示碰撞信息并且表示识别信息,该碰撞信息表示所述第一车辆与所述第二车辆可能会碰撞,该第二无线信号所表示的识别信息表示该第二无线信号是去往所述第一车辆的信号。
并且,所述第一车辆的碰撞避免辅助装置在接收到所述第二无线信号的情况下,对所述第一车辆实施用于避免所述第一车辆与所述第二车辆的碰撞的碰撞避免处理。
根据本发明的碰撞避免辅助系统,第二车辆的碰撞避免辅助装置基于从第一车辆的碰撞避免辅助装置发出的无线信号来获取第一车辆的位置信息和速度信息。换言之,第二车辆的碰撞避免辅助装置基于从第一车辆的碰撞避免辅助装置以无线信号提供的信息(车间通信信息)来获取第一车辆的位置信息和速度信息。
而且,第二车辆的碰撞避免辅助装置通过第二车辆的周边信息传感器装置来获取第一车辆的位置信息和速度信息。换言之,第二车辆的碰撞避免辅助装置基于从第二车辆的周边信息传感器装置提供的信息(自主传感器信息)来获取第一车辆的位置信息和速度信息。
并且,第二车辆的碰撞避免辅助装置组合车间通信信息和自主传感器信息来判断第一车辆与第二车辆碰撞的可能性(碰撞可能性)。
如上所述,为了以高精度判断正在一方的道路上朝向两条道路交叉的交叉路口行驶的车辆与正在另一方的道路上朝向两条道路交叉的交叉路口行驶的车辆的碰撞可能性,不仅需要以高精度来获取本车辆的位置信息和速度信息,还需要以高精度来获取对象方车辆的位置信息和速度信息。即,为了以高精度判定正在一方的道路上朝向两条道路交叉的交叉路口行驶的第一车辆与正在另一方的道路上朝向两条道路交叉的交叉路口行驶的第二车辆的碰撞可能性,不仅需要以高精度来获取第二车辆的位置信息和速度信息,还需要以高精度来获取第一车辆的位置信息和速度信息。
一般自主传感器信息的信息的同时性(即,在获取到信息时该信息所表示的值与该信息的获取时间点的实际的值的一致性)比车间通信信息的信息的同时性高。因此,与基于车间通信信息来获取第一车辆的位置信息和速度信息相比,基于自主传感器信息来获取第一车辆的位置信息和速度信息能获取同时性更高的位置信息和速度信息。
然而,在第一车辆和第二车辆正在行进方向上保持前后关系地行驶的情况下,后方的车辆(第二车辆)的碰撞避免辅助装置能基于自主传感器信息来以高精度获取前方的车辆(第一车辆)的位置信息和速度信息,但在第一车辆正在一方的道路上朝向两条道路相交的交叉路口行驶,第二车辆正在另一方的道路上朝向两条道路相交的交叉路口行驶这样的场景中,难以基于自主传感器信息来以高精度获取第一车辆的位置信息和速度信息。就是说,虽然在基于自主传感器信息的第一车辆的位置信息和速度信息的获取中存在信息的同时性高这一优点,但存在难以以高精度获取位置信息和速度信息这一缺点。
另一方面,由于车间通信信息是由第一车辆的碰撞避免辅助装置发出的信息,因此基于该车间通信信息而获取的第一车辆的位置信息和速度信息本身精度高,但如上所述,车间通信信息的同时性低。就是说,虽然在基于车间通信信息的第一车辆的位置信息和速度信息的获取中存在能以高精度获取位置信息和速度信息这一优点,但存在信息的同时性低这一缺点。
此外,在第一车辆和第二车辆正在行进方向上保持前后关系地行驶的情况下,后方的车辆(第二车辆)的碰撞避免辅助装置能始终获取与第一车辆相关的自主传感器信息,但在第一车辆正在一方的道路上朝向两条道路相交的交叉路口行驶,第二车辆正在另一方的道路上朝向两条道路相交的交叉路口行驶这样的场景中,有时会由于第一车辆相对于第二车辆隐藏在物体背面等处等理由而无法获取与第一车辆相关的自主传感器信息。在基于自主传感器信息的第一车辆的位置信息和速度信息的获取中也存在这样的缺点。
对此,即使在由于第一车辆相对于第二车辆被隐藏等理由而第二车辆的碰撞避免辅助装置无法获取与第一车辆相关的自主传感器信息的场景中,第二车辆的碰撞避免辅助装置也能基于车间通信信息来获取第一车辆的位置信息和速度信息。
根据本发明的碰撞避免辅助系统,第二车辆的碰撞避免辅助装置组合车间通信信息和自主传感器信息来判断第一车辆与第二车辆的碰撞可能性。因此,基于车间通信信息的第一车辆的位置信息和速度信息的获取的缺点与基于自主传感器信息的第一车辆的位置信息和速度信息的获取的缺点互补,其结果是,能以高精度判断碰撞可能性。因此,在车辆正在各自的道路上朝向交叉路口行驶的这样的场景中,能避免不必要的碰撞避免处理的实施,并且能更可靠地避免车辆彼此的碰撞。
需要说明的是,在本发明的碰撞避免辅助系统中,也可以被配置为:所述第二车辆的碰撞避免辅助装置在判定为所述第一车辆与所述第二车辆可能会碰撞的情况下,对所述第二车辆实施用于避免所述第一车辆与所述第二车辆的碰撞的碰撞避免处理。
据此,除了对第一车辆实施碰撞避免处理之外,也对第二车辆实施碰撞避免处理,因此能更可靠地避免第一车辆与第二车辆的碰撞。
此外,在本发明的碰撞避免辅助系统中,所述位置信息例如是基于GPS信号获取的信息。
GPS信号提供统一的坐标系中的车辆的位置信息。因此,通过基于GPS信号来获取第一车辆的位置信息,能以高精度获取第一车辆的位置信息。
此外,在本发明的碰撞避免辅助系统中,所述速度信息例如是基于GPS信号获取的信息。
GPS信号提供统一的坐标系中的车辆的速度信息。因此,通过基于GPS信号来获取第一车辆的速度信息,能以高精度获取第一车辆的速度信息。
此外,在本发明的碰撞避免辅助系统中,所述速度信息例如是所述第一车辆与所述第二车辆的相对速度矢量。
为了以高精度判定正在各自的道路上朝向两条道路相交的交叉路口行驶的车辆彼此的碰撞可能性,利用这些车辆的相对速度矢量是有效的。根据本发明的碰撞避免辅助系统,利用第一车辆与第二车辆的相对速度矢量来作为速度信息,因此能以高精度判定第一车辆与第二车辆的碰撞可能性。
此外,在本发明的碰撞避免辅助系统中,所述周边信息传感器装置例如是搭载于所述第二车辆,以便检测存在于所述第二车辆的前方的规定角度范围的所述第一车辆的位置和速度的装置。
对于正在各自的道路上朝向两条道路相交的交叉路口行驶的两台车辆,即使在各车辆的周边信息传感器装置的检测角度范围被限制在车辆前方的固定角度范围的情况下,如果这些车辆的车速为相同程度,则在一方的车辆的周边信息传感器装置能检测另一方的车辆时,另一方的车辆的周边信息传感器装置也能检测一方的车辆。因此,如果这些车辆可能会彼此碰撞,则对这些车辆大致同时开始碰撞避免处理,从而避免这些车辆彼此的碰撞。
然而,例如,在两台车辆正在各自的道路上朝向优先道路与非优先道路相交的交叉路口行驶等的场景中,在大多情况下,正在非优先道路上行驶的车辆的车速比正在优先道路上行驶的车辆的车速低。如此,存在一方的车辆的车速比另一方的车辆的车速低的场景。在这样的场景中,车速较高的车辆(高速车辆)的周边信息传感器装置比车速较低的车辆(低速车辆)的周边信息传感器装置先开始检测对象方车辆(即,低速车辆),如果高速车辆与低速车辆可能会碰撞,则开始碰撞避免处理,但低速车辆的周边信息传感器装置由于未检测对象方车辆(即,高速车辆)而无法判定碰撞可能性,因此即使存在碰撞可能性,也不会开始碰撞避免处理。因此,当高速车辆的周边信息传感器装置开始检测低速车辆的地点在这些车辆的碰撞地点附近时,仅通过针对高速车辆的碰撞避免处理的实施,有时无法避免与低速车辆的碰撞。
然而,根据本发明的碰撞避免辅助系统,在第一车辆是低速车辆,第二车辆是高速车辆的情况下,第二车辆的碰撞避免辅助装置在为了避免与第一车辆的碰撞而开始碰撞避免处理时,向第一车辆的碰撞避免辅助装置发出和与第二车辆的碰撞相关的信息(碰撞信息),第一车辆的碰撞避免辅助装置基于该碰撞信息来对第一车辆开始碰撞避免处理。因此,即使在第一车辆的车速比第二车辆的车速低的情况下,也能更可靠地避免第一车辆与第二车辆的碰撞。
本发明的构成要素不限定于后文参照附图叙述的本发明的实施方式。本发明的其他目的、其他特征以及附带的优点根据关于本发明的实施方式的说明将容易被理解。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式的碰撞避免辅助系统的图。
图2是示出本发明的实施方式的碰撞避免辅助系统发挥功能的场景的图。
图3是示出本发明的实施方式的碰撞避免辅助系统的碰撞避免辅助装置的图。
图4是示出本发明的实施方式的碰撞避免辅助系统的各碰撞避免辅助装置所执行的例程的流程图。
图5是示出本发明的实施方式的碰撞避免辅助系统的各碰撞避免辅助装置所执行的例程的流程图。
图6是示出本发明的实施方式的碰撞避免辅助系统的各碰撞避免辅助装置所执行的例程的流程图。
图7是示出本发明的实施方式的碰撞避免辅助系统发挥功能的具体的场景的图,图7的(A)是示出一台车辆正在优先道路上朝向优先道路与非优先道路的交叉路口行驶,另外一台车辆正在非优先道路朝向优先道路与非优先道路的交叉路口行驶的场景的图,图7的(B)是示出这两台车辆进一步接近交叉路口的场景的图。
附图标记说明
10:碰撞避免辅助装置,66:GPS装置,67:收发装置,70:周边信息传感器装置,71:摄像机,72:雷达传感器,90:ECU,100:碰撞避免辅助系统,200:本车辆,230:对象方车辆。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式的碰撞避免辅助系统进行说明。如图1所示,本发明的实施方式的碰撞避免辅助系统100包括搭载于各车辆200的多个碰撞避免辅助装置10,是利用这些碰撞避免辅助装置10间的无线通信(车间通信)来避免车辆200彼此的碰撞的系统。如图2所示,碰撞避免辅助系统100在两台以上的车辆200正在碰撞避免辅助装置10的能进行车间通信的区域内行驶的场景中发挥功能。
<ECU>
如图3所示,碰撞避免辅助装置10具备ECU90。ECU是电子控制单元的简称。ECU90具备微型计算机来作为主要部分。微型计算机包括CPU、ROM、RAM、非易失性存储器以及接口等。CPU通过执行储存于ROM的指令或程序或例程来实现各种功能。
<驱动装置等>
在车辆200搭载有驱动装置21、制动装置22以及转向装置23。
<驱动装置>
驱动装置21是输出为了使车辆200行驶而赋予至车辆200的驱动力的装置,例如,是内燃机和马达等。驱动装置21与ECU90电连接。ECU90能通过控制驱动装置21的工作来控制从驱动装置21输出的驱动力。
<制动装置>
制动装置22是输出为了对车辆200进行制动而赋予至车辆200的制动力的装置,例如,是制动器装置。制动装置22与ECU90电连接。ECU90能通过控制制动装置22的工作来控制从制动装置22输出的制动力。
<转向装置>
转向装置23是输出为了对车辆200进行转向而赋予至车辆200的转向力的装置,例如,是动力转向装置。转向装置23与ECU90电连接。ECU90能通过控制转向装置23的工作来控制从转向装置23输出的转向力。
<传感器等>
而且,在车辆200搭载有加速踏板操作量传感器61、制动踏板操作量传感器62、转向角传感器63、转向转矩传感器64、车速传感器装置65、GPS装置66、收发装置67以及周边信息传感器装置70。
<加速踏板操作量传感器>
加速踏板操作量传感器61与ECU90电连接。加速踏板操作量传感器61检测加速踏板31的操作量,并将检测到的操作量的信息发送至ECU90。ECU90基于该信息获取加速踏板31的操作量来作为加速踏板操作量AP。ECU90根据加速踏板操作量AP和本车辆200的行驶速度,通过运算来获取请求驱动力。请求驱动力是对驱动装置21请求输出的驱动力。ECU90在除了实施后述的碰撞避免处理时以外的正常运转时,以从驱动装置21输出请求驱动力的方式控制驱动装置21的工作。
<制动踏板操作量传感器>
制动踏板操作量传感器62与ECU90电连接。制动踏板操作量传感器62检测制动踏板32的操作量,并将检测到的操作量的信息发送至ECU90。ECU90基于该信息获取制动踏板32的操作量来作为制动踏板操作量BP。ECU90根据制动踏板操作量BP,通过运算来获取请求制动力。请求制动力是对制动装置22请求输出的制动力。ECU90在正常运转时,以从制动装置22输出请求制动力的方式控制制动装置22的工作。
<转向角传感器>
转向角传感器63与ECU90电连接。转向角传感器63检测本车辆200的方向盘33相对于中立位置的方向盘33的旋转角度,并将检测到的旋转角度的信息发送至ECU90。ECU90基于该信息来获取本车辆200的方向盘33相对于中立位置的旋转角度来作为转向角SA。
<转向转矩传感器>
转向转矩传感器64与ECU90电连接。转向转矩传感器64检测驾驶员经由方向盘33输入至转向轴34的转矩,并将检测到的转矩的信息发送至ECU90。ECU90基于该信息获取驾驶员经由方向盘33输入至转向轴34的转矩来作为驾驶员输入转矩TQ_D。
<车速传感器装置>
车速传感器装置65是检测本车辆200的行驶速度(车速)的装置,例如,是设于本车辆200的车轮的车轮速度传感器。车速传感器装置65与ECU90电连接。车速传感器装置65检测本车辆200的车速,并将表示检测到的车速的信息的信号发送至ECU90。ECU90基于该信号所表示的信息(自主传感器信息IF_S)来获取本车辆200的行驶速度(车速SPD)。
ECU90基于获取到的转向角SA、驾驶员输入转矩TQ_D以及车速SPD,通过运算来获取从转向装置23施加至转向轴34的转矩(辅助转向转矩TQ_A)。辅助转向转矩TQ_A是为了对驾驶员对方向盘33的转向操作进行辅助而施加至转向轴34的转矩。ECU90以从转向装置23输出辅助转向转矩TQ_A的方式控制转向装置23的工作。
<GPS装置>
GPS装置66是接收GPS信号SG_G的装置。GPS装置66与ECU90电连接。GPS装置66接收GPS信号SG_G,并将接收到的GPS信号SG_G发送至ECU90。ECU90能获取GPS信号SG_G所表示的GPS信息IF_G,并能基于该GPS信息IF_G来获取本车辆200的位置(坐标位置PO_V)和速度矢量VC_S。本车辆200的速度矢量VC_S是表示本车辆200的车速SPD和行驶方向DR的参数。需要说明的是,基于GPS信息IF_G获取的本车辆200的坐标位置PO_V和速度矢量VC_S是以在所有车辆200中统一的一个坐标系为基准的位置和速度矢量。
<收发装置>
收发装置67与ECU90电连接。ECU90能经由收发装置67向本车辆200的外部发出各种无线信号。此外,ECU90能经由收发装置67接收各种无线信号。
<周边信息传感器装置>
周边信息传感器装置70是检测本车辆200的周边的信息的装置,在本例中,包括摄像机71和雷达传感器72,但除此之外还可以包括超声波传感器(间隙声呐),也可以包括激光雷达(LiDAR)来代替雷达传感器72。需要说明的是,雷达传感器72例如是毫米波雷达。
虽然可以以能从本车辆200对所有方位进行拍摄的方式在本车辆200设有多个摄像机71,但在本例中,以能对本车辆200的前方进行拍摄的方式在本车辆200设有一个摄像机71。摄像机71能在本车辆200的宽度方向的中央,以在本车辆200的前后方向延伸的中线为中心,在上下左右对规定角度范围进行拍摄。
此外,可以以能从本车辆200对所有方位的物体进行检测的方式在本车辆200设有多个雷达传感器72,但在本例中,以能对本车辆200的前方的物体进行检测的方式在本车辆200设有一个雷达传感器72。雷达传感器72能以本车辆200的中线为中心在上下左右向规定角度范围发出电磁波,并能接收由存在于该范围内的物体反射的电磁波(反射波)。
周边信息传感器装置70与ECU90电连接。周边信息传感器装置70将表示由摄像机71拍摄到的图像的信息(自主传感器信息IF_S)的信号发送至ECU90,并且将表示雷达传感器72所发出的电磁波和所接收到的电磁波(反射波)的信息(自主传感器信息IF_S)的信号发送至ECU90。ECU90基于这些信号获取由摄像机71拍摄到的图像的信息来作为自主传感器信息IF_S,并且获取雷达传感器72所发出的电磁波和所接收到的电磁波(反射波)的信息(自主传感器信息IF_S)。
ECU90能基于获取到的自主传感器信息IF_S来感测存在于本车辆200的前方的物体(例如,其他车辆)。而且,ECU90在作为物体而感测到其他车辆的情况下,能基于自主传感器信息IF_S来获取“该其他车辆与本车辆200之间的距离(车间距离DS_V)”和“本车辆200相对于该其他车辆的速度矢量VC_S(相对速度矢量VC_R)”等。
<碰撞避免辅助系统的工作>
接着,对碰撞避免辅助系统100的工作的概要进行说明。首先,参照图4至图6对各碰撞避免辅助装置10的工作进行说明,之后,参照图7对具体的场景中的各碰撞避免辅助装置10的工作的概要进行说明。
碰撞避免辅助装置10具有向外部发出车辆行驶信息信号SG_V的功能、向外部发出碰撞信息信号SG_C的功能以及实施碰撞避免处理的功能。
车辆行驶信息信号SG_V是表示与搭载有各碰撞避免辅助装置10的车辆200的行驶状态相关的信息的信号,碰撞信息信号SG_C是表示与两台车辆的碰撞相关的信息的信号。
此外,碰撞避免处理是用于避免两台车辆的碰撞的处理,在本例中,是驱动力抑制处理或强制制动处理中的任一个。驱动力抑制处理是将施加至车辆200的驱动力限制在规定驱动力以下或者减小施加至车辆200的驱动力的处理。强制制动处理是将施加至车辆200的驱动力设为零,并且对车辆200施加制动力的处理。
<车辆行驶信息信号的信号的发出>
碰撞避免辅助装置10以规定运算周期执行图4所示的例程。当开始图4所示的例程时,碰撞避免辅助装置10首先基于GPS信息IF_G来获取本车辆200的坐标位置PO_V和速度矢量VC_S(步骤405)。
然后,碰撞避免辅助装置10经由本车辆200的收发装置67向外部发出表示获取到的车辆200的坐标位置PO_V和速度矢量VC_S的无线信号(车辆行驶信息信号SG_V)(步骤410)。在本例中,车辆行驶信息信号SG_V中包括识别信息,该识别信息表示该车辆行驶信息信号SG_V的发送源(即,发出该车辆行驶信息信号SG_V的碰撞避免辅助装置10)。
<碰撞信息信号的发出和碰撞避免处理的实施>
此外,碰撞避免辅助装置10以规定运算周期执行图5所示的例程。当开始图5所示的例程时,碰撞避免辅助装置10首先判定是否接收到从其他车辆220的碰撞避免辅助装置10发出的车辆行驶信息信号SG_V(步骤505)。
在未接收到从其他车辆220的碰撞避免辅助装置10发出的车辆行驶信息信号SG_V的情况下(在步骤505中为“否”的判定),碰撞避免辅助装置10结束例程。
另一方面,在接收到从其他车辆220的碰撞避免辅助装置10发出的车辆行驶信息信号SG_V的情况下(在步骤505中为“是”的判定),碰撞避免辅助装置10将该其他车辆220认定为对象方车辆230,并基于接收到的车辆行驶信息信号SG_V所表示的车辆行驶信息IF_V来获取该对象方车辆230的坐标位置PO_V和速度矢量VC_S(步骤510)。
接着,碰撞避免辅助装置10基于从本车辆200的GPS装置66提供的GPS信息IF_G来获取该时间点的本车辆200的坐标位置PO_V和速度矢量VC_S(步骤515)。
碰撞避免辅助装置10基于“对象方车辆230的坐标位置PO_V”和“本车辆200的坐标位置PO_V”来获取本车辆200与对象方车辆230之间的距离(车间距离DS_V)(步骤520)。而且,碰撞避免辅助装置10基于“对象方车辆230的速度矢量VC_S”和“本车辆200的速度矢量VC_S”来获取对象方车辆230相对于本车辆200的速度矢量VC_S(相对速度矢量VC_R)(步骤520)。
而且,碰撞避免辅助装置10基于从本车辆200的周边信息传感器装置70提供的自主传感器信息IF_S来获取“本车辆200与对象方车辆230之间的距离(车间距离DS_V)”和“对象方车辆230相对于本车辆200的速度矢量VC_S(相对速度矢量VC_R)”(步骤525)。
碰撞避免辅助装置10对“以GPS信息IF_G(车间通信信息)为基础而获取到的车间距离DS_V”和“以自主传感器信息IF_S为基础而获取到的车间距离DS_V”进行融合(Fusion)处理,由此获取精度更高的车间距离DS_V(步骤530)。而且,碰撞避免辅助装置10对“以GPS信息IF_G(车间通信信息)为基础而获取到的相对速度矢量VC_R”和“以自主传感器信息IF_S为基础而获取到的相对速度矢量VC_R”进行融合处理,由此获取精度更高的相对速度矢量VC_R(步骤530)。
然后,碰撞避免辅助装置10基于获取到的车间距离DS_V和相对速度矢量VC_R来获取预测到达时间TTC(步骤535)。预测到达时间TTC是被预测为在本车辆200和对象方车辆230分别维持该时间点的车速来行驶的情况下直至本车辆200与对象方车辆230碰撞为止所需的时间。
碰撞避免辅助装置10基于获取到的预测到达时间TTC来判定是否需要实施用于避免本车辆200与对象方车辆230的碰撞的处理(碰撞避免处理)(步骤540)。在本例中,碰撞避免辅助装置10判定预测到达时间TTC是否成为规定预测到达时间TTCth以下,在预测到达时间TTC成为规定预测到达时间TTCth以下的情况下,判定为需要实施碰撞避免处理,在预测到达时间TTC比规定预测到达时间TTCth长的情况下,判定为不需要实施碰撞避免处理。
在判定为不需要实施碰撞避免处理的情况下(在步骤540中为“否”的判定),碰撞避免辅助装置10结束例程。
另一方面,在判定为需要实施碰撞避免处理的情况下(在步骤540中为“是”的判定),碰撞避免辅助装置10获取请求车速上限值SPD_M(步骤545)。请求车速上限值SPD_M是为了避免本车辆200与对象方车辆230的碰撞而应该向对象方车辆230的碰撞避免辅助装置10请求的对象方车辆230的车速SPD的上限值。
然后,碰撞避免辅助装置10向外部发出表示获取到的请求车速上限值SPD_M和预测到达时间TTC这样的碰撞信息IF_C的无线信号(碰撞信息信号SG_C)(步骤550)。此时,碰撞信息信号SG_C中包括识别信息,该识别信息表示该碰撞信息信号SG_C是去往对象方车辆230的信号。
而且,碰撞避免辅助装置10为了避免本车辆200与对象方车辆230的碰撞而实施适当的碰撞避免处理(步骤555)。
<碰撞避免处理的实施>
此外,碰撞避免辅助装置10以规定运算周期执行图6所示的例程。当开始图6所示的例程时,碰撞避免辅助装置10首先判定是否接收到包括表示是去往本车辆200的信号的识别信息的碰撞信息信号SG_C(步骤605)。
在未接收到包括表示是去往本车辆200的信号的识别信息的碰撞信息信号SG_C的情况下(在步骤605中为“否”的判定),碰撞避免辅助装置10结束例程。
另一方面,在接收到包括表示是去往本车辆200的信号的识别信息的碰撞信息信号SG_C的情况下(在步骤605中为“是”的判定),碰撞避免辅助装置10基于该碰撞信息信号SG_C所表示的碰撞信息IF_C来获取请求车速上限值SPD_M和预测到达时间TTC(步骤610)。
碰撞避免辅助装置10基于获取到的请求车速上限值SPD_M和预测到达时间TTC,为了避免本车辆200与发出碰撞信息信号SG_C的其他车辆220的碰撞而实施适当的碰撞避免处理(步骤615)。
<具体例子>
接着,以图7所示的场景为例对各碰撞避免辅助装置10的工作进行说明。图7所示的场景是一方的车辆(第一车辆201)正在非优先道路301上朝向非优先道路301与优先道路302相交的场所(交叉路口303)行驶并且另一方的车辆(第二车辆202)正在优先道路302上朝向非优先道路301与优先道路302相交的场所(交叉路口303)行驶的场景。
第一车辆201的碰撞避免辅助装置10和第二车辆202的碰撞避免辅助装置10分别向外部发出车辆行驶信息信号SG_V。
如图7的(A)所示,当第一车辆201和第二车辆202接近交叉路口303,并且进入第一车辆201能与第二车辆202进行车间通信的区域时,第二车辆202的碰撞避免辅助装置10接收第一车辆201的碰撞避免辅助装置10所发出的车辆行驶信息信号SG_V。
当接收到车辆行驶信息信号SG_V时,第二车辆202的碰撞避免辅助装置10基于该车辆行驶信息信号SG_V来获取“第一车辆201与第二车辆202之间的距离(车间距离DS_V)”和“第一车辆201相对于第二车辆202的速度矢量VC_S(相对速度矢量VC_R)”。
如图7的(B)所示,当第一车辆201进一步接近交叉路口303时,第二车辆202的周边信息传感器装置70检测与第一车辆201相关的信息来作为自主传感器信息IF_S。
当第二车辆202的周边信息传感器装置70检测到与第一车辆201相关的信息(自主传感器信息IF_S)时,第二车辆202的碰撞避免辅助装置10基于该自主传感器信息IF_S来获取“第一车辆201与第二车辆202之间的距离(车间距离DS_V)”和“第一车辆201相对于第二车辆202的速度矢量VC_S(相对速度矢量VC_R)”。
第二车辆202的碰撞避免辅助装置10对“以GPS信息IF_G(车间通信信息)为基础而获取到的车间距离DS_V”和“以自主传感器信息IF_S为基础而获取到的车间距离DS_V”进行融合处理,由此获取精度更高的车间距离DS_V。而且,第二车辆202的碰撞避免辅助装置10对“以GPS信息IF_G(车间通信信息)为基础而获取到的相对速度矢量VC_R”和“以自主传感器信息IF_S为基础而获取到的相对速度矢量VC_R”进行融合处理,由此获取精度更高的相对速度矢量VC_R。
第二车辆202的碰撞避免辅助装置10基于获取到的车间距离DS_V和相对速度矢量VC_R来获取关于第一车辆201的预测到达时间TTC,并基于该预测到达时间TTC来判定是否需要实施碰撞避免处理。
当判定为需要实施碰撞避免处理时,第二车辆202的碰撞避免辅助装置10获取关于第一车辆201的请求车速上限值SPD_M,并且向外部发出表示该请求车速上限值SPD_M和之前获取到的关于第一车辆201的预测到达时间TTC这样的碰撞信息IF_C的碰撞信息信号SG_C。该碰撞信息信号SG_C中包括识别信息,该识别信息表示该碰撞信息信号SG_C是去往第一车辆201的信号。并且,此时,第二车辆202的碰撞避免辅助装置10实施适当的碰撞避免处理。
另一方面,当第二车辆202的碰撞避免辅助装置10发出碰撞信息信号SG_C时,第一车辆201的碰撞避免辅助装置10接收该碰撞信息信号SG_C。如上所述,该碰撞信息信号SG_C中包括识别信息,该识别信息表示该碰撞信息信号SG_C是去往第一车辆201的信号,因此当接收到该碰撞信息信号SG_C时,第一车辆201的碰撞避免辅助装置10基于该碰撞信息信号SG_C来获取请求车速上限值SPD_M和预测到达时间TTC。然后,第一车辆201的碰撞避免辅助装置10基于该请求车速上限值SPD_M和预测到达时间TTC,为了避免第一车辆201与第二车辆202的碰撞而实施适当的碰撞避免处理。
<效果>
根据碰撞避免辅助系统100,一方的车辆(本车辆200、第二车辆202)的碰撞避免辅助装置10基于从另一方的车辆(对象方车辆230、第一车辆201)的碰撞避免辅助装置10发出的无线信号来获取对象方车辆230的位置信息和速度信息。换言之,本车辆200的碰撞避免辅助装置10基于从对象方车辆230的碰撞避免辅助装置10以无线信号提供的信息(车间通信信息)来获取对象方车辆230的位置信息和速度信息。
而且,本车辆200的碰撞避免辅助装置10通过本车辆200的周边信息传感器装置70来获取对象方车辆230的位置信息和速度信息。换言之,本车辆200的碰撞避免辅助装置10基于从本车辆200的周边信息传感器装置70提供的信息(自主传感器信息IF_S)来获取对象方车辆230的位置信息和速度信息。
然后,本车辆200的碰撞避免辅助装置10组合车间通信信息和自主传感器信息来判断本车辆200与对象方车辆230碰撞的可能性(碰撞可能性)。
例如,如果无法以高精度判断正在一方的道路上朝向两条道路相交的交叉路口行驶的车辆与正在另一方的道路上朝向两条道路相交的交叉路口行驶的车辆碰撞的可能性(碰撞可能性),则各车辆中的用于避免车辆彼此的碰撞的碰撞避免处理的开始恐怕会晚,或者反之,恐怕会过早。如果碰撞避免处理的开始晚,则无法避免车辆彼此的碰撞,此外,如果碰撞避免处理的开始过早,则会实施不必要的碰撞避免处理。因此,为了避免不必要的碰撞避免处理的实施,并且为了避免车辆彼此的碰撞,需要以高精度判定碰撞可能性,因此,不仅需要以高精度来获取本车辆的位置信息和速度信息,还需要以高精度来获取对象方车辆的位置信息和速度信息。
一般自主传感器信息的信息的同时性(即,在获取到信息时该信息所表示的值与该信息的获取时间点的实际的值的一致性)比车间通信信息的信息的同时性高。因此,与基于车间通信信息来获取对象方车辆的位置信息和速度信息相比,基于自主传感器信息来获取对象方车辆的位置信息和速度信息能获取同时性更高的位置信息和速度信息。
然而,在两台车辆正在行进方向上保持前后关系地行驶的情况下,后方的车辆(本车辆)的碰撞避免辅助装置能基于自主传感器信息来以高精度获取前方的车辆(对象方车辆)的位置信息和速度信息,但在两台车辆正在各自的道路上朝向两条道路相交的交叉路口行驶这样的场景中,难以基于自主传感器信息来以高精度获取对象方车辆的位置信息和速度信息。就是说,在基于自主传感器信息的对象方车辆的位置信息和速度信息的获取中存在信息的同时性高这一优点,但存在难以以高精度获取位置信息和速度信息这一缺点。
另一方面,由于车间通信信息是由对象方车辆的碰撞避免辅助装置发出的信息,因此基于该车间通信信息而获取的对象方车辆的位置信息和速度信息本身精度高,但如上所述,车间通信信息的同时性低。就是说,虽然在基于车间通信信息的对象方车辆的位置信息和速度信息的获取中存在能以高精度获取位置信息和速度信息这一优点,但存在信息的同时性低这一缺点。
此外,在两台车辆正在行进方向上保持前后关系地行驶的情况下,后方的车辆(本车辆)的碰撞避免辅助装置能始终获取与前方的车辆(对象方车辆)相关的自主传感器信息,但在两台车辆正在各自的道路上朝向两条道路相交的交叉路口行驶这样的场景中,有时会由于另一方的车辆(对象方车辆)相对于一方的车辆(本车辆)隐藏在物体背面等处等理由而无法获取与对象方车辆相关的自主传感器信息。在基于自主传感器信息的对象方车辆的位置信息和速度信息的获取中也存在这样的缺点。
对此,即使在由于另一方的车辆(对象方车辆)相对于一方的车辆(本车辆)被隐藏等理由而本车辆的碰撞避免辅助装置无法获取与对象方车辆相关的自主传感器信息的场景中,本车辆的碰撞避免辅助装置也能基于车间通信信息来获取对象方车辆的位置信息和速度信息。
根据碰撞避免辅助系统100,本车辆200的碰撞避免辅助装置10组合车间通信信息和自主传感器信息来判断本车辆200与对象方车辆230碰撞的可能性(碰撞可能性)。因此,基于车间通信信息的对象方车辆230的位置信息和速度信息的获取的缺点与基于自主传感器信息的对象方车辆230的位置信息和速度信息的获取的缺点互补,其结果是,能以高精度判断碰撞可能性。因此,在车辆正在各自的道路上朝向交叉路口行驶这样的场景中,能避免不必要的碰撞避免处理的实施,并且能更可靠地避免车辆彼此的碰撞。
此外,对于正在各自的道路上朝向两条道路相交的交叉路口行驶的两台车辆,即使在各车辆的周边信息传感器装置的检测角度范围被限制在车辆前方的固定角度范围的情况下、在这些车辆由于交叉路口附近的建物等而相互看不见的情况下,如果这些车辆的车速为相同程度,则在一方的车辆的周边信息传感器装置能检测另一方的车辆时,另一方的车辆的周边信息传感器装置也能检测一方的车辆。因此,如果这些车辆可能会彼此碰撞,则对这些车辆大致同时开始碰撞避免处理,从而避免这些车辆彼此的碰撞。
然而,例如,在两台车辆正在各自的道路上朝向优先道路与非优先道路相交的交叉路口行驶等的场景中,在大多情况下,正在非优先道路上行驶的车辆的车速比正在优先道路上行驶的车辆的车速低。如此,存在一方的车辆的车速比另一方的车辆的车速低的场景。在这样的场景中,车速较高的车辆(高速车辆)的周边信息传感器装置比车速较低的车辆(低速车辆)的周边信息传感器装置先开始检测对象方车辆(即,低速车辆),如果高速车辆与低速车辆可能会碰撞,则开始碰撞避免处理,但低速车辆的周边信息传感器装置由于未检测对象方车辆(即,高速车辆)而无法判定碰撞可能性,因此,即使存在碰撞可能性,也不会开始碰撞避免处理。因此,当高速车辆的周边信息传感器装置开始检测低速车辆的地点在这些车辆的碰撞地点附近时,仅通过针对高速车辆的碰撞避免处理的实施,有时无法避免与低速车辆的碰撞。
然而,根据碰撞避免辅助系统100,高速车辆(第二车辆202)的碰撞避免辅助装置10在为了避免与低速车辆(第一车辆201)的碰撞而开始碰撞避免处理时,向低速车辆的碰撞避免辅助装置10发出与和高速车辆的碰撞相关的信息(碰撞信息IF_C),低速车辆的碰撞避免辅助装置10基于该碰撞信息IF_C来开始适当的碰撞避免处理。因此,能更可靠地避免高速车辆与低速车辆的碰撞。
需要说明的是,本发明并不限定于上述实施方式,可以在本发明的范围内采用各种变形例。
Claims (8)
1.一种碰撞避免辅助系统,包括:作为第一车辆的碰撞避免辅助装置,能向所述第一车辆的外部发出无线信号的碰撞避免辅助装置;以及作为第二车辆的碰撞避免辅助装置,能接收从所述第一车辆向外部发出的无线信号,并且能向所述第二车辆的外部发出无线信号的碰撞避免辅助装置,所述碰撞避免辅助系统避免所述第一车辆与所述第二车辆的碰撞,
所述碰撞避免辅助系统被配置为:
所述第一车辆的碰撞避免辅助装置向所述第一车辆的外部发出第一无线信号,其中,该第一无线信号表示所述第一车辆的位置信息和速度信息并且表示识别信息,该第一无线信号所表示的识别信息表示该第一无线信号是从所述第一车辆发出的信号;
所述第二车辆的碰撞避免辅助装置在接收到所述第一无线信号的情况下,基于该第一无线信号来获取所述第一车辆的位置信息和速度信息,在基于获取到的该第一车辆的位置信息和速度信息以及由搭载于所述第二车辆的周边信息传感器装置获取到的所述第一车辆的位置信息和速度信息而判定为所述第一车辆与所述第二车辆可能会碰撞的情况下,向所述第二车辆的外部发出第二无线信号,其中,该第二无线信号表示碰撞信息并且表示识别信息,该碰撞信息表示所述第一车辆与所述第二车辆可能会碰撞,该第二无线信号所表示的识别信息表示该第二无线信号是去往所述第一车辆的信号;以及
所述第一车辆的碰撞避免辅助装置在接收到所述第二无线信号的情况下,对所述第一车辆实施用于避免所述第一车辆与所述第二车辆的碰撞的碰撞避免处理。
2.根据权利要求1所述的碰撞避免辅助系统,其中,
所述碰撞避免辅助系统被配置为:
所述第二车辆的碰撞避免辅助装置在判定为所述第一车辆与所述第二车辆可能会碰撞的情况下,对所述第二车辆实施用于避免所述第一车辆与所述第二车辆的碰撞的碰撞避免处理。
3.根据权利要求1或2所述的碰撞避免辅助系统,其中,
所述位置信息是基于GPS信号获取的信息。
4.根据权利要求1或2所述的碰撞避免辅助系统,其中,
所述速度信息是基于GPS信号获取的信息。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的碰撞避免辅助系统,其中,
所述速度信息是所述第一车辆与所述第二车辆的相对速度矢量。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的碰撞避免辅助系统,其中,
所述周边信息传感器装置搭载于所述第二车辆,以便检测存在于所述第二车辆的前方的规定角度范围的所述第一车辆的位置和速度。
7.一种碰撞避免辅助装置,是权利要求1至6中任一项所述的碰撞避免辅助系统中所包括的所述第一车辆的碰撞避免辅助装置。
8.一种碰撞避免辅助装置,是权利要求1至6中任一项所述的碰撞避免辅助系统中所包括的所述第二车辆的碰撞避免辅助装置。
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