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Die
vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der am
30. Juli 2008 eingereichten
japanischen
Patentanmeldung mit der Seriennummer 2008-196583 , auf deren
Offenbarung hierin in ihrer Gesamtheit durch Verweis Bezug genommen
wird.
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Fahrtunterstützungsvorrichtung
für ein Fahrzeug, die die Umgebungsbedingungen oder -zustände
des Fahrzeugs, in dem es installiert ist, erkennt und eine Fahrtunterstützung
für den Fahrer dieses Fahrzeugs bereitstellt.
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Vor
kurzem ist eine Technik entwickelt und auf Fahrzeuge, z. B. Automobile,
angewendet worden, gemäß der Kameras, Laserradareinrichtungen oder ähnliche
Komponenten in einem Fahrzeug montiert und zum Erfassen von Zuständen
außerhalb des Fahrzeugs verwendet werden, während
das Fahrzeug sich bewegt, um jegliche Hindernisse zu erkennen, mit
denen das Fahrzeug kollidieren könnte, wobei durch Ausführen
verschiedener Steuerungen, z. B. durch Ausgeben einer Warnung oder
eines Alarms, durch einen automatischen Bremsvorgang, ein automatisches
Lenkmanöver, usw. Kollisionen mit dem Hindernis vermieden
werden können, wodurch die Sicherheit erhöht wird.
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Außerdem
wird, weil es nicht möglich ist, Gegenstände oder
Objekte, die sich nicht innerhalb des Sichtbereichs des Fahrers
befinden, durch die vorstehend beschriebenen Kameras oder Radareinrichtungen
zu erfassen, gegenwärtig eine Technik entwickelt, gemäß der
durch Kommunikation mit einer Vor richtung außerhalb des
Fahrzeugs Information erhalten werden kann, die von derjenigen innerhalb
des Sichtbereichs des Fahrers verschieden ist.
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Beispielsweise
wird in der
JP-A-2006-309445 eine
Unterstützungsvorrichtung beschrieben, die erforderliche
Kartendaten für einen Bereich basierend auf von einem GPS-System
empfangener Information liest und dann basierend auf diesen Kartendaten
den Weg des Fahrzeugs und von Hindernissen abschätzt und
eine Warnung ausgibt, falls der Weg des Fahrzeugs denjenigen eines
Hindernisses kreuzt.
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Gemäß der
herkömmlichen Technik, wie beispielsweise der in der
JP-A-2006-309445 beschriebenen
Technik, werden jedoch Warnungen für Fahrzeuge, die der
Fahrer eines Fahrzeugs sieht, und für solche, die er nicht
sehen kann, gleichzeitig ausgegeben, so dass der Fahrer nicht nur
durch die Warnungen für Fahrzeuge, die der Fahrer sehen
kann, d. h. Fahrzeuge, die der Fahrer offensichtlich wahrnimmt, gestört
wird, sondern auch die Möglichkeit besteht, dass der Fahrer
Warnungen für Fahrzeuge, die er nicht sehen kann, oder
mit anderen Worten Fahrzeuge, die der Fahrer nicht wahrnimmt, verzögert
erfasst.
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Unter
Berücksichtigung der vorstehend erwähnten Probleme
ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Fahrzeugfahrtunterstützungsvorrichtung
bereitzustellen, die dazu geeignet ist, durch Erfassen von Hindernissen,
die für den Fahrer des Fahrzeugs visuell erkennbar sind,
und von Hindernissen, die für den Fahrer visuell nicht
erkennbar sind, rechtzeitig eine Fahrtunterstützung bereitzustellen.
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Um
die vorstehende Aufgabe zu lösen, wird erfindungsgemäß eine
Fahrtunterstützungsvorrichtung für ein Fahrzeug
zum Erkennen von Zuständen in der Umgebung eines Fahrzeugs
und zum Bereitstellen einer Fahrtunterstützung für
einen Fahrer des Fahrzeugs bereitgestellt, mit:
einer Hindernisbestimmungseinheit,
die dafür konfiguriert ist, ein Hindernis außerhalb
des Fahrzeugs zu erfassen und zu bestimmen, ob das Hindernis ein Hindernis
eines ersten Typs ist, das durch den Fahrer visuell erkennbar ist,
oder ein Hindernis eines zweiten Typs, das durch den Fahrer visuell
nicht erkennbar ist; und
einer Fahrtunterstützungssetzeinheit,
die dafür konfiguriert ist, eine Fahrtunterstützung
zum Vermeiden einer Kollision mit dem Hindernis zu setzen, wobei eine
Kollisionsgefahr für das Hindernis des zweiten Typs als
höher bewertet wird als eine Kollisionsgefahr für
das Hindernis des ersten Typs.
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Durch
die vorliegende Erfindung kann eine Fahrtunterstützung
für beide Hindernistypen, d. h. für Hindernisse,
die durch den Fahrer eines Fahrzeugs visuell erkennbar sind, und
Hindernisse, die durch den Fahrer visuell nicht erkennbar sind,
mit einer geeigneten Zeitsteuerung ausgeführt werden, und
die Sicherheit kann aufrechterhalten werden, ohne dass der Fahrer
gestört wird.
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Nachstehend
werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
unter Bezug auf die beigefügten Diagramme ausführlich
beschrieben.
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1 zeigt
eine mit einer ersten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung in Beziehung stehende schematische Zeichnung einer in
einem Fahrzeug montierten Fahrtunterstützungsvorrichtung;
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2 zeigt
eine mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
in Beziehung stehende erläuternde Zeichnung zum Darstellen
des Erkennungsbereichs für Hindernisse an einer Kreuzung;
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3 zeigt
ein mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
in Beziehung stehendes Ablaufdiagramm eines Warnungsbestimmungsprozesses;
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4 zeigt
eine mit einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung in Beziehung stehende erläuternde Zeichnung zum
Darstellen der Bewegungswege eines Fahrzeugs und eines Hindernisses
an einer Zufahrtstraße;
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5 zeigt
eine mit der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
in Beziehung stehende erläuternde Zeichnung zum Darstellen
der Bewegungswege eines Fahrzeugs und eines Hindernisses, die sich
auf der gleichen Straße befinden; und
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6 zeigt
eine mit der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
in Beziehung stehende erläuternde Zeichnung zum Darstellen
der Bewegungswege eines Fahrzeugs und eines Hindernisses an einer
Kreuzung.
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Die 1 bis 3 betreffen
die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei 1 eine
schematische Zeichnung einer in einem Fahrzeug montierten Fahrtunterstützungsvorrichtung, 2 eine
erläuternde Zeichnung zum Darstellen des Erkennungsbereichs
für Hindernisse an einer Kreuzung und 3 ein
Ablaufdiagramm eines Warnungsbestimmungsprozesses darstellen.
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In 1 bezeichnet
Bezugszeichen 1 ein Fahrzeug, wie beispielsweise ein Automobil,
wobei eine Fahrtunterstützungsvorrichtung 2, die
die außenseitigen Fahrtzustände erkennt und eine
Fahrtunterstützung für den Fahrer bereitstellt,
im Fahrzeug 1 montiert ist. In dieser Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung weist die Fahrtunterstützungsvorrichtung 2 hauptsächlich
auf: eine Gerätegruppe zum Erkennen der außenseitigen
Zustände, wobei die Gerätegruppe eine Stereokamera 3,
eine Stereobilderkennungseinrichtung 4 und eine Fahrtzustandinformationserfassungseinrichtung 5 aufweist;
und eine Steuereinheit 6, die einen Mikrocomputer oder eine ähnliche
Einrichtung aufweist, die basierend auf Information von jeder der
Einrichtungen verschiedene Verar beitungen für eine Fahrtunterstützung
ausführt. Die Steuereinheit 6 ist mit verschiedenen
mit einer Fahrtunterstützung in Beziehung stehenden Einrichtungen
verbunden, beispielsweise mit einem Display 21, das auch
als Warneinrichtung dient, einer automatischen Bremsensteuerungseinrichtung 22 und
einer automatischen Lenksteuerungseinrichtung 23.
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Die
Stereobilderkennungseinrichtung 4, die Fahrtzustandinformationserfassungseinrichtung 5, die
automatische Bremsensteuerungseinrichtung 22 und die automatische
Lenksteuerungseinrichtung 23 bilden eine Steuereinheit
mit einem oder mehreren Computersystemen und tauschen über
einen Kommunikationsbus Daten miteinander aus.
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Außerdem
sind im Fahrzeug 1 ein Geschwindigkeitssensor 11 zum
Erfassen der Geschwindigkeit V des Fahrzeugs, ein Giergeschwindigkeitssensor 12 zum
Erfassen der Giergeschwindigkeit und ein Hauptschalter 13 vorgesehen,
dem ein EIN-AUS-Signal für die Fahrtunterstützungssteuerung
zugeführt wird. Die Fahrzeuggeschwindigkeit V wird der
Stereobilderkennungseinheit 4 und der Steuereinheit 6 zugeführt,
die Giergeschwindigkeit wird der Steuereinheit 6 zugeführt,
und das EIN-AUS-Signal für die Fahrtunterstützungssteuerung
wird der Steuereinheit 6 zugeführt.
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Die
Stereokamera 3 und die Stereobilderkennungseinrichtung 4 bilden
eine erste Erfassungseinrichtung, die ein Hindernis unter Verwendung
von sichtbarem Licht erfasst, und haben einen Abbildungsbereich,
der ungefähr dem Sichtbereich des Fahrers des Fahrzeugs
gleicht. Die Stereokamera 3 weist ein Kamerapaar (eine
linke und eine rechte Kamera) auf, in denen Halbleiterbildsensoren,
z. B. CCD- oder CMOS-Elemente verwendet werden, wobei jede der Kameras
mit einer konstanten Basislinienlänge (Base Linie Length)
an der Decke an der Vorderseite des Innenraums des Fahrzeugs installiert
ist, so dass die Kameras Stereobilder eines Ziels außerhalb
des Fahrzeugs von verschiedenen Beobachtungspunkten aufnehmen und
Bilddaten an die Stereobilderkennungseinrichtung 4 ausgeben.
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Die
Stereobilderkennungseinrichtung 4 weist eine Bildverarbeitungsmaschine
auf, die durch die Stereokamera 3 aufgenommene Bilder mit
einer hohen Geschwindigkeit verarbeitet, und dient als eine Verarbeitungseinheit,
die basierend auf den von der Bildverarbeitungsmaschine ausgegebenen
Ergebnissen eine Erkennungsverarbeitung ausführt. Die Verarbeitung
der Bilder der Stereokamera 3 wird in der Stereobilderkennungseinrichtung 4 auf
die nachstehend beschriebene Weise ausgeführt.
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D.
h., die Stereobilderkennungseinrichtung 4 bestimmt zunächst
Abstandsinformation anhand des Versatzmaßes der entsprechenden
Positionen für das Paar Stereobilder in der Fahrtrichtung
des Fahrzeugs 1, die durch die Stereokamera 3 aufgenommen
wurden, und erzeugt ein Bereichsbild. Basierend auf diesem Bereichsbild
wird eine bekannte Gruppierungsverarbeitung ausgeführt,
und zusammen mit der Ausführung eines Vergleichs mit einem Rahmen
(Fenster) dreidimensionaler Straßenformdaten, Seitenwanddaten,
Festobjektdaten, usw., die in einem Speicher vorgespeichert sind,
und der Extraktion von Fahrbahnmarkierungsdaten und von Daten über
straßenseitige Objekte, wie beispielsweise Leitplanken
oder Bordsteine, die sich entlang der Straße befinden,
klassifiziert und extrahiert die Stereobilderkennungseinrichtung 4 Festobjektdaten,
wie beispielsweise Motorräder, normale Fahrzeuge, große
Fahrzeuge, Fußgänger, Strommasten und andere Festobjekte.
Mit dem Fahrzeug als Ursprung werden diese Daten als fahrzeugbasierte
Koordinatendaten berechnet, wobei die Vorwärts-Rückwärts-Richtung des
Fahrzeugs 1 die X-Achse und die Breitenrichtung des Fahrzeugs
die Y-Achse bilden, und die Fahrbahnmarkierungsdaten, die Seitenwanddaten,
wie bei spielsweise Leitplanken oder Bordsteine, die sich entlang
der Straße erstrecken, ein Festobjekttyp, der Abstand vom
Fahrzeug 1, die Mittenposition und die Geschwindigkeit
werden als Hindernisinformation zur Steuereinheit 6 übertragen.
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Die
Fahrtzustandinformationserfassungseinrichtung 5 bildet
eine zweite Erfassungseinrichtung, die Hindernisse ohne die Verwendung
von sichtbarem Licht erfasst und Objekte in einem Bereich erfassen
kann, der breiter ist als der Objekterfassungsbereich der Stereokamera 3.
Insbesondere dient die Fahrtzustandinformationserfassungseinrichtung 5 als
Einrichtung, die in der Lage ist, einen weiten Bereich von Fahrtzustandinformation
durch Sammeln verschiedener Information von Einrichtungen zu erfassen,
wie beispielsweise von einer Straße-Fahrzeug-Kommunikationseinrichtung,
die verschiedene Information, wie beispielsweise Verkehrsinformation, Wetterinformation,
Verkehrsvorschriftinformation für einen spezifischen Bereich,
usw. durch Empfangen von Signalen von an der Straße fest
installierten optischen oder Funkbaken abruft; einer Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikationseinrichtung,
die eine Kommunikation (Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation) mit anderen
Fahrzeugen ausführt, die sich in der Nähe des
eigenen Fahrzeugs befinden, und Fahrzeuginformation, z. B. den Fahrzeugtyp,
die Fahrzeugposition, die Fahrzeuggeschwindigkeit, den Beschleunigungs-/Verzögerungszustand,
den Bremszustand, den Fahrtrichtungsanzeigerzustand, usw. austauscht;
einer Positionsmesseinrichtung, wie beispielsweise einer GPS-Einrichtung;
und einem Navigationsgerät, und ist basierend auf dieser
Information in der Lage, Hindernisse zu erkennen, die sich innerhalb
des Sichtbereichs befinden, aber durch Gebäude und ähnliche
Objekte verdeckt und daher für einen Fahrer visuell nicht
erkennbar sind.
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Basierend
auf der Fahrzeuggeschwindigkeit V vom Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 11,
der Giergeschwindigkeit vom Giergeschwindigkeitssensor 12,
Hindernisinformation von der Stereobilderkennungseinrichtung 4 und
Hindernisinformation von der Fahrtzustandinformationserfassungseinrichtung 5 identifiziert
die Steuereinheit 6 Hindernisse in der Umgebung des Fahrzeugs
als Hindernisse eines ersten Typs, die durch den Fahrer des Fahrzeugs
visuell erkennbar sind, und Hindernisse eines zweiten Typs, die
für den Fahrer des Fahrzeugs visuell nicht erkennbar sind.
Die Steuereinheit 6 bestimmt außerdem die Kollisionsgefahr,
d. h. den Grad der Kollisionsgefahr bezüglich jedes Hindernisses,
und führt, wenn die Kollisionsgefahr eine Kollisionswahrscheinlichkeit
anzeigt, die größer oder gleich einem vorgegebenen
Wert ist, eine Fahrtunterstützung zum Vermeiden einer Kollision
durch Ausgeben einer Warnung an den Fahrer über das Display 21,
Ausführen einer Zwangsabbremsung durch die automatische Bremsensteuerungseinrichtung 22 und/oder
Ausführen eines Ausweichlenkmanövers durch die
automatische Lenksteuerungseinrichtung 23 aus.
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Wenn
dies der Fall ist, bewertet die Steuereinheit 6 die Kollisionsgefahr
für Hindernisse des zweiten Typs höher als diejenige
für Hindernisse des ersten Typs und führt eine
Fahrtunterstützung beispielsweise durch Ausgeben einer
Warnung aus. D. h., der Gefahrenpegel, bein dem die Fahrtunterstützung
gestartet oder aktiviert wird, ändert sich in Abhängigkeit
davon, ob das Hindernis für den Fahrer visuell erkennbar
ist oder nicht, so dass die Fahrtunterstützung, z. B. die
Ausgabe einer Warnung, aggressiver ausgeführt wird, wenn
das Hindernis für den Fahrer nicht erkennbar ist. Daher
kann eine geeignete Fahrtunterstützung, z. B. die Ausgabe
einer Warnung, für ein Hindernis ausgeführt werden,
das der Fahrer nicht visuell erkennen kann, oder es kann eine Warnung
für ein geeignetes Objekt zu einem geeigneten Zeitpunkt
ausgegeben werden, ohne dass eine Fahrtunterstützung ausge führt
wird, die für den Fahrer störend sein könnte,
z. B. die Ausgabe einer Warnung für ein Hindernis, das
der Fahrer wahrnimmt. Dieser Funktionstyp der Steuereinheit 6 wird
durch eine Hindernisbestimmungseinheit dargestellt, die bestimmt,
ob ein Hindernis ein Hindernis des ersten Typs oder ein Hindernis
des zweiten Typs ist, und eine Fahrtunterstützungssetzeinheit,
die die Fahrtunterstützung setzt, um eine Kollision zu
vermeiden, indem bei der Bestimmung einer Kollisionsgefahr Hindernissen
des zweiten Typs Vorrang vor Hindernissen des ersten Typs gegeben
wird.
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Bei
der Identifizierung und Bestimmung von Hindernissen des ersten Typs
und Hindernissen des zweiten Typs durch die Funktion als Hindernisbestimmungseinheit
kann eine Bestimmung basierend darauf ausgeführt werden,
ob durch die Stereobilderkennungseinrichtung 4 (Stereokamera 3)
und die Fahrtzustandinformationserfassungseinrichtung 5 das gleiche
Hindernis erfasst wurde oder nicht. Ob durch die Stereokamera 3 (Stereobilderkennungseinrichtung 4)
und die Fahrtzustandinformationserfassungseinrichtung 5 das
gleiche Hindernis erfasst wurde oder nicht, kann anhand der Position
oder Geschwindigkeit des erfassten Hindernisses bestimmt werden.
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Nachstehend
wird ein Beispiel einer in 2 dargestellten
Kreuzung erläutert, an der kein Verkehrssignal oder -zeichen
vorhanden ist und sich ein Gebäude 50 an der rechten
Seite befindet. Wenn das Fahrzeug 1 sich der Kreuzung nähert,
sind zwei Hindernisse vorhanden: ein erstes Fahrzeug 51,
das in Vorausrichtung in der Nähe der Kreuzung parkt, und ein
zweites Fahrzeug (ein anderes ankommendes Fahrzeug) 52,
das von der Straße auf der rechten Seite zur Kreuzung hin
fährt, wobei in diesem Fall das erste Fahrzeug 51 in
Vorausrichtung sich innerhalb des Sichtbereichs (Sichtwinkel θv)
der Stereokamera 3 befindet und durch die Stereobilderkennungseinrichtung 4 erkannt
wird. Das zweite Fahrzeug 52, das sich von rechts kommend
nähert, ist jedoch durch das Gebäude 50 blockiert
und im Bild der Stereokamera 3 nicht sichtbar, so dass
das Fahrzeug durch die Stereobilderkennungseinrichtung 4 nicht erkennbar
ist, aber durch die Fahrtzustandinformationserfassungseinrichtung 5 basierend
auf einem Fahrzeug-Fahrzeug- oder Straße-Fahrzeug-Kommunikationssignal
erfasst wird.
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Das
erste Fahrzeug 51, das durch die Stereokamera 3 erfasst
wird, ist ein Hindernis, das sich innerhalb des Sichtbereichs des
Fahrers des Fahrzeugs befindet und kann durch den Fahrer visuell
erkannt werden, während das zweite Fahrzeug 52,
das durch die Stereokamera 3 nicht erfasst wird, durch das
Gebäude 50 verborgen ist und deshalb für
den Fahrer nicht sichtbar und daher ein Hindernis ist, das für
den Fahrer nicht erkennbar ist. Daher wird, wenn die Stereokamera 3 (Stereobilderkennungseinrichtung 4)
und die Fahrtzustandinformationserfassungseinrichtung 5 nicht
ein identisches Objekt erfassen, z. B. wird das zweite Fahrzeug 52 nur
durch die Fahrtzustandinformationserfassungseinrichtung 5,
nicht aber durch die Stereokamera 3 erfasst, das zweite Fahrzeug 52 als
Hindernis des zweiten Typs bestimmt, das für den Fahrer
des Fahrzeugs visuell nicht erkennbar ist. Andererseits wird, wenn
das erste Fahrzeug 51 zumindest durch die Stereokamera 3 erfasst
wird, das erste Fahrzeug 51 als Hindernis des ersten Typs
bestimmt, das für den Fahrer des Fahrzeugs visuell erkennbar
ist.
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Es
können Erfassungseinrichtungen, wie beispielsweise Laserradar,
Millimeterwellenradar, eine Infrarotkamera, ein Ultraschallwellendetektor, usw.
als eine zweite Erfassungseinrichtung verwendet werden, die nicht
auf sichtbarem Licht basiert. Unter Verwendung von Weitwinkelkameras,
die dazu geeignet sind, Bilder eines Bereichs aufzunehmen, der brei ter
ist als der Sichtbereich des Fahrers, für die Stereokameras 3 und
durch Voreinstellen des dem Sichtbereich des Fahrers entsprechenden
Bildbereichs kann die zweite Erfassungseinrichtung weggelassen werden.
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Außerdem
bewertet die Steuereinheit 6 durch die Funktion als Fahrtunterstützungssetzeinheit
die Kollisionsgefahr für das zweite Fahrzeug 52 (Hindernis
des zweiten Typs) höher als die Kollisionsgefahr für
das erste Fahrzeug 51 (Hindernis des ersten Typs). Die
Kollisionsgefahr für ein Hindernis wird nachstehend erläutert.
Die Kollisionsgefahr für ein Hindernis kann basierend auf
den Zeitpunkten berechnet werden, zu denen das Fahrzeug und das Hindernis
an einer Kreuzung ankommen werden, oder basierend auf der Wahrscheinlichkeit,
dass ein Hindernis vorhanden ist.
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Wenn
die Ankunftszeit an einer Kreuzung verwendet wird, wird, wenn der
Abstand von einem Hindernis i zur Kreuzungsmitte als Di, die Geschwindigkeit
des Hindernisses i als Vi, der Abstand vom Fahrzeug 1 zur
Kreuzungsmitte als D, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs als V, die
Zeit, bis das Hindernis i die Kreuzungsmitte erreicht, als Ti (Ti
= Di/Vi), und die Zeit, bis das Fahrzeug 1 die Kreuzungsmitte erreicht,
als T (T = D/V) bezeichnet wird, durch Berechnen der Zeitdifferenz
und Invertieren dieses Wertes die Kollisionsgefahr R, die die Wahrscheinlichkeit darstellt,
dass die Position des Fahrzeugs 1 die Position des Hindernisses
i überlappen wird, gemäß der nachstehenden
Gleichung (1) berechnet. R = 1/(Ti
+ |Ti – T|) (1)
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Außerdem
wird, wenn die Kollisionsgefahr R basierend auf der Wahrscheinlichkeit
berechnet wird, dass ein Hindernis vorhanden ist, unter Verwendung der
Varianzen σx, σy in der XY-Achsenrichtung, die gemäß der
Erkennungsgenauigkeit und dem Existenzstatus eines Hindernisses
gesetzt werden, die Kollisionsgefahr R als Funktion der Existenzposition (x,
y) gemäß Gleichung (2) berechnet. R = G·exp(–((Xi – x)2/(2·σx2)) – ((Yi – y)2/(2·σy2))) (2)wobei
- G:
- Voreingestellte Verstärkung
- Xi:
- X-Koordinatenposition
des Hindernisses i (Mittenposition)
- Yi:
- Y-Koordinatenposition
des Hindernisses i (Mittenposition)
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Die
Varianzen σx, σy werden umso größer gesetzt,
je niedriger die Erkennungsgenauigkeit ist. Außerdem können
die Varianzen σx, σy, wenn der Objekttyp ein Fußgänger
oder ein Fahrrad ist, bezogen auf ein normales Fahrzeug und ein
großes Fahrzeug als Referenz auf einen großen
Wert gesetzt werden, und wenn das Hindernis ein andersartiges Objekt
ist, können die Varianzen σx, σy auf
kleine Werte gesetzt werden.
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Die
anhand der vorstehenden Gleichung (1) oder (2) berechnete Kollisionsgefahr
R wird als Basiswert der Kollisionsgefahr verwendet, und in Abhängigkeit
davon, ob das Zielobjekt ein Hindernis des ersten Typs oder ein
Hindernis des zweiten Typs ist, wird der Basiswert R der Kollisionsgefahr
mit verschiedenen Koeffizienten k multipliziert, oder die Kollisionsgefahr
R wird unter Verwendung verschiedener Schwellenwerte Rc für
einen Vergleich der Kollisionsgefahr bei der Bestimmung, ob eine
Fahrtunterstützung ausgeführt werden soll, z.
B. eine Warnung ausgegeben werden soll, derart modifiziert, dass
die Kollisionsgefahr für ein Hindernis des zweiten Typs höher
bewertet wird als die Kollisionsgefahr für ein Hindernis
des ersten Typs.
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Wenn
beispielsweise die Kollisionsgefahr für ein Hindernis des
ersten Typs durch R1 und die Kollisionsgefahr für ein Hindernis
des zweiten Typs durch R2 bezeichnet wird, wird durch Multiplizieren des
Basiswertes R der Kollisionsgefahr mit einem Wert eines Koeffizienten
k, der für ein Hindernis des ersten Typs den Wert k = 1
und für ein Hindernis des zweiten Typs einen Wert k > 1 hat, die Kollisionsgefahr
derart modifiziert, dass sie für ein Hindernis, das der
Fahrer visuell nicht erkennen kann, größer ist
als für den Fall, in dem der Fahrer das Hindernis visuell erkennen
kann. Alternativ kann durch Setzen des mit der Kollisionsgefahr
zu vergleichenden Schwellenwertes Rc derart, dass der Schwellenwert
Rd1 für ein Hindernis des ersten Typs höher ist
als der Schwellenwert Rc für ein Hindernis des zweiten
Typs, die Kollisionsgefahr R2 für ein Hindernis des zweiten Typs
als höher bewertet werden als die Kollisionsgefahr R1 für
ein Hindernis des ersten Typs.
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In
der vorliegenden Ausführungsform wird, wenn das Hindernis
des ersten Typs als ein Hindernis betrachtet wird, das durch den
Fahrer des Fahrzeugs normalerweise erkannt wird, die Bestimmung,
ob eine Warnung erforderlich ist oder nicht, ausgeführt, indem
die Kollisionsgefahr R1 für ein Hindernis des ersten Typs
unverändert gelassen wird und die Kollisionsgefahr für
ein Hindernis des zweiten Typs derart modifiziert wird, dass sie
größer wird. Nachstehend wird unter Bezug auf
das in 3 dargestellte Ablaufdiagramm ein Beispiel einer
Verarbeitung erläutert, die durch ein mit dieser Warnungsbestimmung
in Beziehung stehendes Programm ausgeführt wird.
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Bei
der durch dieses Programm ausgeführten Verarbeitung wird
zunächst in Schritt S1 geprüft, ob ein Hindernis
erfasst worden ist oder nicht. Wenn kein Hindernis erfasst wurde,
endet diese Verarbeitung, wenn jedoch ein Hindernis erfasst wurde,
wird in Schritt S2 bestimmt, ob das Hindernis ein Hindernis des
ersten Typs, das durch den Fahrer des Fahrzeugs visuell erkennbar
ist, oder ein Hindernis des zweiten Typs ist, das durch den Fahrer
visuell nicht erkennbar ist.
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Dann
schreitet die Verarbeitung zu Schritt S3 fort, in dem die Kollisionsgefahr
(Basiswert) R für jedes Hindernis berechnet wird, und dieser
Basiswert R wird gemäß dem Ergebnis, ob das Hindernis
ein Hindernis des ersten Typs oder ein Hindernis des zweiten Typs
ist, durch einen Koeffizienten k modifiziert und derart eingestellt,
dass im Vergleich zur Kollisionsgefahr für ein Hindernis,
das durch den Fahrer visuell erkennbar ist, die Kollisionsgefahr
R2 für ein Hindernis des zweiten Typs größer
ist. Außerdem wird in Schritt S4 die Kollisionsgefahr R2
für ein Hindernis des zweiten Typs mit einem Schwellenwert
Rc verglichen, wobei, wenn R2 ≥ Rc ist, in Schritt S5 eine
Warnung ausgegeben wird, woraufhin die Verarbeitung zu Schritt S6
fortschreitet, und wobei, wenn R2 < Rc
ist, die Verarbeitung zu Schritt S6 fortschreitet.
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In
Schritt S6 wird die Kollisionsgefahr R1 für ein Hindernis
des ersten Typs mit dem Schwellenwert Rc verglichen, wobei, wenn
R1 ≥ Rc ist, in Schritt S7 eine Warnung ausgegeben wird,
woraufhin die Verarbeitung zu Schritt S8 fortschreitet, und wobei,
wenn R1 < Rc ist,
die Verarbeitung endet. D. h. es wird so lange keine Warnung ausgegeben,
bis die Kollisionsgefahr ausreichend hoch ist, wodurch die Störung des
Fahrers durch eine Warnung vermindert wird.
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In
Schritt S8 wird die Kollisionsgefahr R1 für ein Hindernis
des ersten Typs mit einem Schwellenwert Rcc verglichen. Der Schwellenwert
Rcc ist ein Schwellenwert zum Bestimmen des Gefahrenpegels, der
ein Manöver zum Vermeiden einer Kollision erfordert, und
wird auf einen Wert gesetzt, der größer ist als
der Schwellenwert Rc für die Ausgabe einer Warnung.
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Wenn
das Ergebnis des Vergleichs zwischen der Kollisionsgefahr R1 und
dem Schwellenwert Rcc in Schritt S8 R1 < Rcc lautet, wird bestimmt, dass keine
Möglichkeit einer Kollision besteht, woraufhin diese Verarbeitung
beendet wird. Wenn dagegen R1 ≥ Rcc ist, wird bestimmt,
dass die Möglichkeit einer Kollision besteht, woraufhin
die Verarbeitung von Schritt S8 zu Schritt S9 fortschreitet und
die Sicherheit durch Ausführen eines Zwangsbremsvorgangs durch
die automatische Bremsensteuerungseinrichtung 22 oder ein
Ausweichlenkmanöver durch die automatische Lenksteuerungseinrichtung 23 aufrechterhalten
wird. D. h., die Verarbeitung dieses Schritts S9 wird ausgeführt,
wenn trotz einer Warnung, die für ein Hindernis des ersten
Typs ausgegeben worden ist, eine unzureichende Ausweichmanipulation
durch den Fahrer erfolgt, oder wenn eine unzureichende Ausweichmanipulation
durch den Fahrer erfolgt, wenn ein Hindernis des zweiten Typs in
das Sichtfeld des Fahrers eintritt und somit als Hindernis des ersten
Typs bestimmt wird.
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In
der vorliegenden Ausführungsform besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit
dafür, dass ein Hindernis, das durch eine im sichtbaren
Lichtbereich arbeitende Kamera, z. B. die Stereokamera 3,
erfasst werden kann, durch den Fahrer visuell erkennbar ist, so
dass die Wahrscheinlichkeit für die Ausgabe einer Warnung
für ein solches Hindernis gering ist. Dadurch kann eine
Störung des Fahrers durch eine Warnung vermindert werden.
Außerdem können Warnungen für Hindernisse,
die durch den Fahrer visuell nicht erkennbar sind, zu einem geeigneten
Zeitpunkt ausgegeben werden.
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Nachstehend
wird eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
erläutert. Die 4 bis 6 betreffen
diese zweite Ausführungsform der Erfindung, wobei 4 eine
erläuternde Zeichnung zum Darstellen des Bewegungsweges
eines eigenen Fahrzeug des Fahrers und eines Hindernisses an einer
Zufahrtstraße, 5 eine erläuternde
Zeichnung zum Darstellen des Bewegungsweges des eigenen Fahrzeugs
des Fahrers und eines Hindernisses auf einer einzelnen Straße,
und 6 eine erläuternde Zeichnung zum Darstellen
des Bewegungsweges des eigenen Fahrzeugs des Fahrers und eines Hindernisses
an einer Kreuzung zeigen.
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Diese
zweite Ausführungsform bestimmt die Bewegungswege des Fahrzeugs
und von Hindernissen voraus und bestimmt basierend auf dem Kreuzungszustand
der vorausbestimmten Bewegungswege, ob das Hindernis ein Hindernis
des zweiten Typs ist, das für den Fahrer des Fahrzeugs
schwer erkennbar ist.
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Beispielsweise
wird, wie in 4 dargestellt ist, ein Zustand
vorausgesetzt, in dem das Fahrzeug 1 entlang einer Straße
fährt, die in eine andere Straße V-förmig
einmündet. Hierbei erfasst die Stereokamera des Fahrzeugs 1 in
ihrem Abbildungsbereich kein Hindernis, durch eine Fahrzeug-Fahrzeug-
oder Straße-Fahrzeug-Kommunikation erfasst die Fahrtzustandinformationserfassungseinrichtung 5 jedoch ein
anderes Fahrzeug 53 (Hindernis), das entlang einer anderen
Straße fährt.
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In
einer derartigen Situation berechnet die Steuereinheit 6 den
geschätzten Bewegungsweg Lj des anderen Fahrzeugs 53 basierend
auf Information, wie beispielsweise der Position, der Geschwindigkeit,
der Beschleunigung, Fahrtrichtungsanzeigen des anderen Fahrzeugs 53 und
Kartendaten, und berechnet außerdem den geschätzten
Bewegungsweg Ls des Fahrzeugs 1 basierend auf Information,
wie beispielsweise der Position, der Geschwindigkeit, der Beschleunigung,
Fahrtrichtungsanzeigen des Fahrzeugs 1 und Kartendaten.
Diese Bewegungswege Lj, Ls können durch Berechnen der Position
jedes Fahrzeugs in einem XY-Koordinatensystem basierend auf dem
eigenen Fahrzeug des Fahrers für spezifizierte Zeitperioden
basierend auf der aktuellen Geschwindigkeit geschätzt werden.
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Daraufhin
prüft die Steuereinheit 6, ob die Bewegungswege
Lj, Ls sich kreuzen, wobei, wenn der Bewegungsweg Lj des anderen
Fahrzeugs 53, wie in 4 durch
die gestrichelten Linien dargestellt ist, den Bewegungsweg Ls des
Fahrzeugs 1 kreuzt, die Steuereinheit 6 den Winkel θ berechnet,
unter dem die beiden Wege sich kreuzen. Außerdem vergleicht
die Steuereinheit 6 den Kreuzungswinkel θ mit einem
vorgegebenen Wert, wobei, wenn der Kreuzungswinkel θ kleiner
ist als der vorgegebene Wert, bestimmt wird, dass das andere Fahrzeug 53 ein
Hindernis des zweiten Typs ist, das für den Fahrer des Fahrzeugs 1 schwer
erkennbar ist, und durch Modifizieren der vorstehend beschriebenen
Kollisionsgefahr R mit einem Koeffizienten k oder Vergleichen der Kollisi onsgefahr
R mit einem Schwellenwert Rc kann der Fahrer zu einem geeigneten
Zeitpunkt gewarnt werden.
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In
diesem Fall können außerdem, auch wenn der Kreuzungswinkel θ kleiner
ist als der vorgegebene Wert, indem außerdem die Positionsbeziehung zwischen
dem Hindernis und dem Fahrzeug basierend auf Positionsinformation
und Kartendaten geprüft wird, Situationen gehandhabt werden,
wie beispielsweise die in 5 dargestellte
Situation, bei der die Fahrzeuge entlang einer einzigen Straße
fahren. D. h., der Bewegungsweg Ls des Fahrzeugs 1 und
der Bewegungsweg Lj des Hindernisses 54 werden berechnet,
wobei, auch wenn der Kreuzungswinkel θ zwischen beiden
Bewegungswegen kleiner ist als ein vorgegebener Winkel, außerdem
basierend auf den jeweiligen Positionsinformationen und Kartendaten
bestimmt wird, ob das Hindernis 54 sich entlang der gleichen
Straße bewegt (entlang der gleichen Fahrspur) wie das Fahrzeug 1 oder
nicht.
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Wenn
das Hindernis 54 sich entlang der gleichen Fahrspur bewegt
wie das Fahrzeug 1, werden zusammen mit der Bestimmung
des Typs des Hindernisses 54 die Orientierung des Hindernisses 54 an
der aktuellen Position des Bewegungsweges und die Orientierung des
eigenen Fahrzeugs bestimmt. Dadurch wird, wenn festgestellt wird,
dass das Hindernis 54 ein Fahrzeug ist und die Orientierung
beider Fahrzeuge nahezu die gleiche ist, bestimmt, dass das Hindernis 54 ein
Hindernis des ersten Typs ist, das durch den Fahrer des Fahrzeugs 1 visuell
erkennbar ist, so dass die Ausgabe einer unnötigen Warnung
gestoppt wird; wenn allerdings bestimmt wird, dass der Typ des Hindernisses 54 ein
gefährdeter Straßenbenutzer ist, z. B. ein Fußgänger,
ein Fahrrad oder ein Motorrad, und wenn die Orientierung des Straßenbenutzers
und des Fahrzeugs die gleiche ist, wird das Hindernis als Hindernis
des zweiten Typs bestimmt, das durch den Fahrer visuell nicht erkennbar
ist, und es wird eine Warnung oder eine ähnliche Information
ausgegeben.
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Andererseits
wird in einer Situation, in der das Fahrzeug 1 an einer
Kreuzung eine Linksdrehung (oder eine Rechtsdrehung) ausführt,
wie in 6 dargestellt ist, der Kreuzungswinkel θ zwischen
dem Bewegungsweg Ls des Fahrzeugs 1 und dem Bewegungsweg
Lj eines Objekts (Hindernisses) 55, z. B. eines Fußgängers
oder eines Fahrrades, der/das einen Fußgängerüberweg
P kreuzt, nicht kleiner als ein vorgegebener Wert. Auch in einer
derartigen Situation kann eine geeignete Fahrtunterstützung
bereitgestellt werden, indem der Typ und die Orientierung des Objekts 55 bestimmt
werden.
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D.
h., wenn der Kreuzungswinkel θ zwischen den Bewegungswegen
des Fahrzeugs und eines Hindernisses größer ist
als der vorgegebene Wert, wird der Hindernistyp bestimmt, und wenn
der Hindernistyp ein gefährdeter Straßenbenutzer
ist, z. B. ein Fußgänger, ein Fahrrad oder ein
Motorrad, und wenn die Orientierung des Objekts 55 an seiner
aktuellen Position auf dem Bewegungsweg nahezu die gleiche ist wie
die Orientierung des eigenen Fahrzeugs 1, wird das Objekt 55 als
Hindernis des zweiten Typs bestimmt, das für den Fahrer
des Fahrzeugs 1 visuell nicht erkennbar ist, so dass eine
Warnung, z. B. ein Ton oder eine Anzeige, ausgegeben wird. Außerdem
wird, wenn der Hindernistyp ein vierrädriges Fahrzeug ist,
eine Warnung in Form einer Anzeige ohne Ton ausgegeben.
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In
dieser zweiten Ausführungsform wird, indem auf diese Weise
die Beziehung zwischen dem Bewegungsweg eines Hindernisses und dem
Bewegungsweg des Fahrzeugs bestimmt wird, festgestellt, ob das Hindernis
ein Hindernis des zweiten Typs ist, das für den Fahrer
des eigenen Fahrzeugs schwer erkennbar ist. In einer Situation,
z. B. an einer Stelle, an der sich Straßen vereinigen,
wobei sich ein anderes Fahrzeug dem eigenen Fahrzeug des Fahrers von
hinten nähert, wird, wenn der Kreuzungswinkel θ zwischen
den Bewegungswegen der Fahrzeuge klein ist, das Hindernis als Hindernis
des zweiten Typs bestimmt, das durch den Fahrer visuell nicht erkennbar
ist, und es wird rechtzeitig eine Fahrtunterstützung durch
Ausgabe einer Warnung oder einer ähnlichen Information
bereitgestellt.
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Auch
wenn der Kreuzungswinkel θ klein ist, kann, indem der Typ
und die Orientierung eines Hindernisses bestimmt werden, identifiziert
werden, dass ein Fahrzeug auf der gleichen Straße fährt
(ein vorausfahrendes oder ein nachfolgendes Fahrzeug), und die Ausgabe
einer unnötigen Warnung kann verhindert werden, und im
Fall eines Fußgängers, eines Fahrrades, Motorrades
oder eines ähnlichen Objekts, den/das der Fahrer nicht
wahrnimmt, kann die Sicherheit aufrechterhalten werden, indem die
Aufmerksamkeit des Fahrers darauf gerichtet wird.
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Außerdem
wird, auch wenn der Kreuzungswinkel θ während
einer Linksdrehung oder Rechtsdrehung an einer Kreuzung groß ist,
durch Bestimmen des Typs und der Orientierung des Hindernisses das
Hindernis als Fußgänger, Fahrrad oder ähnliches Objekt
identifiziert, und es wird bestimmt, dass die Möglichkeit
eines Problems bei einer Linksdrehung oder einer Kollision an einem
Fußgängerüberweg nach einer ausgeführten
Links- oder Rechtsdrehung besteht, so dass rechtzeitig eine Warnung
ausgegeben werden kann.
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In
dieser zweiten Ausführungsform ist die erste Erfassungseinrichtung
(Stereokamera 3 und Stereobilderkennungseinrichtung 4),
die Hindernisse unter Verwendung von sichtbarem Licht erfasst, nicht unbedingt
erforderlich, sondern die Ausführungsform kann angewendet
werden, wenn nur die zweite Erfassungseinrichtung (Fahrtzustandinformationserfassungseinrichtung 5)
im Fahrzeug 1 montiert ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2008-196583 [0001]
- - JP 2006-309445 A [0005, 0006]