DE112013007129B4

DE112013007129B4 - Bewegungstrajektorienvorhersagevorrichtung und Bewegungstrajektorienvorhersageverfahren

Info

Publication number: DE112013007129B4
Application number: DE112013007129.0T
Authority: DE
Inventors: Masayuki Katoh
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2013-05-31
Filing date: 2013-05-31
Publication date: 2021-08-12
Anticipated expiration: 2033-06-01
Also published as: DE112013007129T5; JP5939357B2; CN105324275B; WO2014192137A1; US20160101779A1; US9975550B2; CN105324275A; JPWO2014192137A1

Abstract

Bewegungstrajektorienvorhersagevorrichtung, die eine Bewegungstrajektorie eines Objekts um ein Fahrzeug vorhersagt, wobei die Vorrichtung aufweist:
eine Objekterfassungseinheit (10), die eine Position des Objekts um das Fahrzeug erlangt;
eine Geschwindigkeitserlangungseinheit, die eine Erdgeschwindigkeit des Objekts auf der Grundlage einer Erfassung anhand der Differenz zwischen den Positionen eines festen Objekts und des Objekts erlangt;
eine Relativbewegungsvektorberechnungseinheit (30), die einen Relativbewegungsvektor des Objekts in Bezug auf das Fahrzeug unter Verwendung von Geschwindigkeitsinformationen des Fahrzeugs und der Erdgeschwindigkeit des Objekts, die von der Geschwindigkeitserlangungseinheit erlangt wird, berechnet;
eine Klassifizierungseinheit (30), die Positionen in der Bewegungstrajektorie des Objekts, die von der Objekterfassungseinheit erlangt werden, aufzeichnet und die aufgezeichneten Positionen auf der Grundlage des Relativbewegungsvektors, der von der Relativbewegungsvektorberechnungseinheit berechnet wird, in mehrere Gruppen klassifiziert; und
eine Bewegungstrajektorienvorhersageeinheit (30), die die Bewegungstrajektorie des Objekts auf der Grundlage von mehreren Positionen des Objekts, die in mindestens einer der Gruppen, die von der Klassifizierungseinheit klassifiziert werden, enthalten sind, vorhersagt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Erfindung betrifft eine Bewegungstrajektorienvorhersagevorrichtung, die an einem Fahrzeug montiert ist und die Bewegungstrajektorie eines Objekts um das Fahrzeug vorhersagt, sowie ein Bewegungstrajektorienvorhersageverfahren.
STAND DER TECHNIK
In einem Fall, in dem eine Kollisionsbestimmung oder Ähnliches zwischen einem Fahrzeug und einem Objekt um das Fahrzeug (beispielsweise einem Fußgänger oder einem anderen Fahrzeug) durchgeführt wird, muss die Bewegungstrajektorie des Objekts in Bezug auf das fahrende Fahrzeug genau vorhergesagt werden. In der Vorrichtung, die in der JP 2003 - 81 037 A dargestellt ist, wird der Pfad eines bewegten Körpers aus der Position und der Bewegungsgeschwindigkeit des bewegten Körpers, der um das Fahrzeug vorhanden ist, vorhergesagt, der Pfad des Fahrzeugs wird aus der Position und der Bewegungsgeschwindigkeit des Fahrzeugs vorhergesagt, und die Möglichkeit einer Kollision zwischen dem bewegten Körper und dem Fahrzeug wird auf der Grundlage des Pfads des bewegten Körpers und des Pfads des Fahrzeugs bestimmt. In einem Fall, in dem die Kollision wahrscheinlich ist, wird ein Alarm ausgegeben.
DE 10 2011 009 665 A1 betrifft allgemein Systeme zur Erkennung des Vorhandenseins von stationären und nichtstationären Objekten in der Nähe eines fahrenden Fahrzeugs und zum Steuern von Fahrzeugbetriebsparametern als Reaktion auf das Vorhandensein solcher Objekte. In der DE 10 2011 009 665 A1 werden die verschiedenen Objekte in Klassen (beispielsweise ein sich schnell bewegendes Objekt wie ein Fahrzeug, ein sich langsam bewegendes Objekt wie ein Fußgänger) eingeteilt und es kommt die Relativgeschwindigkeit der Objekte bei der Bewegungstrajektorie des jeweiligen Objekts zum Einsatz.
US 2008 / 0 158 042 A1 betrifft ein Radargerät zur Messung der Entfernung zu einem Objekt im Freien durch Bestrahlung mit Nahinfrarotlicht oder ähnlichem und Empfang des davon reflektierten Lichts. Die in der US 2008 / 0 158 042 A1 zum Einsatz kommende CPU nutzt erfasste Daten eines Objekts zu dessen Identifizierung. Hierfür kommen die Richtung, der Abstand, die Größe und die Erdgeschwindigkeit zum Einsatz, wobei die Erdgeschwindigkeit eines Objekts aus dessen Relativgeschwindigkeit und der eigenen Geschwindigkeit berechnet wird.
DE 10 2008 007 347 A1 betrifft ein Verfahren zum Bestimmen einer Position eines anderen Verkehrsteilnehmers. Dafür werden in einem ersten Schritt die Position und die Distanz eines anderen Verkehrsteilnehmers mittels Sensoren bestimmt. In einem zweiten Schritt werden die bestimmte Position und der bestimmte Abstand mit einer hinterlegten Straßenkarte abgeglichen und auf Plausibilität geprüft.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Das Fahrzeug kann während der Fahrt wackeln oder abgelenkt werden. Wenn das Fahrzeug C gegen den Uhrzeigersinn abgelenkt wird, wie es in 12(a) dargestellt ist, erscheint das Objekt, als ob es sich seitlich nach rechts (Richtung entgegengesetzt zu der Richtung der Ablenkung) vor dem Fahrzeug C bewegt. In einem Fall, in dem das Fahrzeug um 1 Grad abgelenkt wird, erscheint das Objekt beispielsweise, als ob es sich um 50 cm in der seitlichen Richtung 30 m vor dem Fahrzeug C bewegt.
In der JP 2003 - 81 037 A wird die Bewegungstrajektorie aus der Position und der Bewegungsgeschwindigkeit des Objekts (bewegter Körper) vorhergesagt. Die Relativbewegungstrajektorie in Bezug auf das Fahrzeug kann jedoch auch aus der Historie der scheinbaren erfassten Positionen des Objekts (erfasste Relativpositionen in Bezug auf das Fahrzeug) vorhergesagt werden. In einem Fall, in dem die Bewegungstrajektorie mittels dieses Verfahrens vorhergesagt wird, kann ein Springen einer seitlichen Position in der Historie der erfassten Positionen des Objekts auftreten und die Genauigkeit der Vorhersage der Bewegungstrajektorie kann sich verschlechtern, wenn das Fahrzeug wackelt oder abgelenkt wird. In dem Fall des Beispiels, das in 12(b) dargestellt ist, geht beispielsweise der Fußgänger P vor dem Fahrzeug C nach rechts und die Historie der erfassten Positionen des Fußgängers P besteht aus D1 bis D6. In diesem Beispiel führt eine Ablenkung des Fahrzeugs C gegen den Uhrzeigersinn zu einem Springen einer seitlichen Position der erfassten Position an der Stelle A, die durch die elliptische Gestalt dargestellt ist, und die Position springt zwischen der erfassten Position D3 und der erfassten Position D4 nach rechts. Dementsprechend wird eine Bewegungstrajektorie, die mit dem Zeichen L' bezeichnet ist, erhalten, wenn die Bewegungstrajektorie des Fußgängers P aus der Historie der erfassten Positionen D1 bis D6, die ein seitliches Springen der Position enthalten, vorhergesagt wird. Die Bewegungstrajektorie L' wird vorhergesagt, wobei sie durch ein seitliches Springen der Positionskomponente beeinflusst wird, die nicht der Bewegung des Fußgängers P zuzuschreiben ist, und unterscheidet sich somit von der tatsächlichen Bewegungstrajektorie des Fußgängers P. Die Vorhersagegenauigkeit der Bewegungstrajektorie des Objekts kann sich wie oben beschrieben verschlechtern, wenn ein Wackeln oder eine Ablenkung des Fahrzeugs auftritt.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Bewegungstrajektorienvorhersagevorrichtung und ein Bewegungstrajektorienvorhersageverfahren zu schaffen, mit denen die Bewegungstrajektorie eines Objekts aus der Historie der Positionen des Objekts sogar dann genau vorhergesagt werden kann, wenn ein Fahrzeug wackelt oder abgelenkt wird.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Bewegungstrajektorienvorhersagevorrichtung geschaffen, die eine Bewegungstrajektorie eines Objekts um ein Fahrzeug vorhersagt, wobei die Vorrichtung enthält: eine Objekterfassungseinheit, die eine Position des Objekts um das Fahrzeug erlangt, eine Geschwindigkeitserlangungseinheit, die eine Grund- bzw. Erdgeschwindigkeit des Objekts auf der Grundlage einer Erfassung anhand der Differenz zwischen den Positionen eines festen Objekts und des Objekts erlangt, eine Relativbewegungsvektorberechnungseinheit, die einen Relativbewegungsvektor des Objekts in Bezug auf das Fahrzeug unter Verwendung von Geschwindigkeitsinformationen des Fahrzeugs und der Erdgeschwindigkeit des Objekts, die von der Geschwindigkeitserlangungseinheit erlangt wird, berechnet, eine Klassifizierungseinheit, die Positionen in der Bewegungstrajektorie des Objekts, die von der Objekterfassungseinheit erlangt werden, aufzeichnet und die aufgezeichneten Positionen auf der Grundlage des Relativbewegungsvektors, der von der Relativbewegungsvektorberechnungseinheit berechnet wird, in mehrere Gruppen klassifiziert, und eine Bewegungstrajektorienvorhersageeinheit, die die Bewegungstrajektorie des Objekts auf der Grundlage von mehreren Positionen des Objekts, die in mindestens einer der Gruppen, die von der Klassifizierungseinheit klassifiziert werden, enthalten sind, vorhersagt.
In der Bewegungstrajektorienvorhersagevorrichtung erfasst die Objekterfassungseinheit das Objekt und erlangt die Position des Objekts (Relativposition in Bezug auf das Fahrzeug). Eine vorbestimmte Anzahl der Positionen von der Gegenwart bis zur Vergangenheit, die für das jeweilige Objekt erlangt wurden (Historie der Positionen des Objekts), werden bei der Vorhersage einer zukünftigen Bewegungstrajektorie des Objekts verwendet. Dementsprechend wird die Position des Objekts, die von der Objekterfassungseinheit erlangt wird, aufgezeichnet. In der Bewegungstrajektorienvorhersagevorrichtung erlangt die Geschwindigkeitserlangungseinheit die Erdgeschwindigkeit des Objekts, und die Relativbewegungsvektorberechnungseinheit berechnet den Relativbewegungsvektor des Objekts in Bezug auf das Fahrzeug unter Verwendung der Erdgeschwindigkeit des Objekts und der Geschwindigkeitsinformationen des Fahrzeugs. Der Relativbewegungsvektor ist ein Vektor, der die Bewegungsrichtung der zukünftigen Bewegungstrajektorie des Objekts zeigt. Außerdem wird der Relativbewegungsvektor unter Verwendung der Erdgeschwindigkeit anstelle der Relativgeschwindigkeit in Bezug auf das Fahrzeug als Geschwindigkeit des Objekts berechnet und ist somit ein Vektor, der nicht durch das Auftreten eines seitlichen Springens der Position in Bezug auf die Relativposition des Objekts, das dem Wackeln oder der Ablenkung des Fahrzeugs zuzuschreiben ist, beeinflusst wird. In der Bewegungstrajektorienvorhersagevorrichtung klassifiziert die Klassifizierungseinheit die aufgezeichneten Positionen des Objekts (Historie der Positionen des Objekts) auf der Grundlage des Relativbewegungsvektors in mehrere Gruppen. Da die Klassifizierung mit dem Relativbewegungsvektor als Bezug durchgeführt wird, können die Positionen des Objekts klassifiziert werden, wobei die seitliche Sprungposition ausgeschlossen wird, wenn die seitliche Sprungposition in den aufgezeichneten Positionen des Objekts enthalten ist. Die Positionen werden beispielsweise in eine Gruppe mehrerer Positionen des Objekts an den seitlichen Positionssprung anschließend und eine Gruppe mehrerer Positionen des Objekts, die dem seitlichen Positionssprung vorausgegangen sind, klassifiziert. In der Bewegungstrajektorienvorhersagevorrichtung sagt die Bewegungstrajektorienvorhersageeinheit die Bewegungstrajektorie des Objekts auf der Grundlage der Positionen des Objekts, die in mindestens einer der klassifizierten Gruppen enthalten sind, vorher. Auf diese Weise klassifiziert die Bewegungstrajektorienvorhersagevorrichtung die Historie der Positionen des Objekts unter Verwendung des Relativbewegungsvektors basierend auf der Erdgeschwindigkeit des Objekts und sagt die Bewegungstrajektorie des Objekts vorher und kann somit die Bewegungstrajektorie des Objekts aus der Historie der Positionen des Objekts sogar dann vorhersagen, wenn ein seitliches Springen einer Position in der Historie der Positionen des Objekts aufgrund eines Wackelns oder einer Ablenkung des Fahrzeugs auftritt.
In der erfindungsgemäßen Bewegungstrajektorienvorhersagevorrichtung ist es vorteilhaft, wenn die Objekterfassungseinheit eine Erfassung des Objekts durch eine Kantenverarbeitung in Bezug auf ein Bild, das von einer Kamera aufgenommen wird, durchführt und die Klassifizierungseinheit eine Verwendung einer Position als Position des Objekts fördert, wenn die Position in dem Bild eine größere vertikale Kantenintensität in Bezug auf die Klassifizierung der aufgezeichneten Positionen des Objekts aufweist.
Die Objekterfassungseinheit der Bewegungstrajektorienvorhersagevorrichtung führt die Erfassung des Objekts mittels der Kantenverarbeitung in Bezug auf das Bild, das von der Kamera aufgenommen wird, durch. In einem Fall, in dem sich die Gestalt des Objekts während einer Bewegung wie in dem Fall eines Fußgängers ändert, ändert sich der Erfassungsbereich des Objekts und die mittlere Position des Erfassungsbereichs ändert sich ebenfalls. Wenn die mittlere Position als erfasste Position des Objekts verwendet wird, variiert eine jeweilige Position, die in der Historie der Positionen des Objekts, die bei der Vorhersage der Bewegungstrajektorie verwendet werden, enthalten ist. Als Ergebnis verringert sich die Genauigkeit der Vorhersage der Bewegungstrajektorie. Die Klassifizierungseinheit fördert die Verwendung einer Position als Position des Objekts, wenn die Position in dem Bild eine größere vertikale Kantenintensität bei der Klassifizierung aufweist. Die Position hoher vertikaler Kantenintensität in dem Bereich, in dem das Objekt in dem Bild erfasst wird, ist eine Stelle, bei der das Objekt einen hohen Anwesenheitspegel in der seitlichen Richtung bzw. Querrichtung in dem erfassten Bereich aufweist (Stelle, bei der der Anteil bzw. das Verhältnis des Vorhandenseins größer als an anderen Stellen ist). Dementsprechend ist diese als Position des Objekts geeignet. Wie es oben beschrieben wurde, fördert die Bewegungstrajektorienvorhersagevorrichtung die Verwendung einer Position mit einer größeren vertikalen Kantenintensität als Position des Objekts und kann somit Variationen in der Historie der Positionen des Objekts unterdrücken und die Bewegungstrajektorie des Objekts genau vorhersagen.
In der erfindungsgemäßen Bewegungstrajektorienvorhersagevorrichtung ist es vorteilhaft, wenn die Klassifizierung mittels der Klassifizierungseinheit in einem Fall nicht durchgeführt wird, in dem eine Lenkgröße des Fahrzeugs gleich oder größer als eine vorbestimmte Größe ist.
In einem Fall, in dem das Fahrzeug mindestens einer bestimmten zusätzlichen Lenkung oder Verringerung unterzogen wird, dreht das Fahrzeug aufgrund der zusätzlichen Lenkung oder Verringerung und die Fahrtrichtung ändert sich. Dementsprechend ändert sich die Relativposition des Objekts als Reaktion darauf. In diesem Fall kann sich die scheinbare Gestalt des Objekts ändern und die Genauigkeit der Erfassung der Erdgeschwindigkeit des Objekts kann sich verschlechtern. Diesbezüglich führt die Klassifizierungseinheit in der Bewegungstrajektorienvorhersagevorrichtung die Klassifizierung in einem Fall nicht durch, in dem die Lenkgröße des Fahrzeugs gleich oder größer als die vorbestimmte Größe ist. Eine Lenkgröße zur Bestimmung des Lenkens des Fahrzeugs, die sich deutlich von dem Wackeln oder der Ablenkung des Fahrzeugs unterscheidet, wird als diese vorbestimmte Größe eingestellt bzw. festgelegt.
In der erfindungsgemäßen Bewegungstrajektorienvorhersagevorrichtung ist es vorteilhaft, wenn die Klassifizierungseinheit die Klassifizierung durchführt, während ein Gewicht für die Position unter den aufgezeichneten Positionen des Objekts erhöht wird, wenn diese Position zeitlich näher bei der Gegenwart liegt.
In einem Fall, in dem das Objekt die Bewegungsrichtung oder die Geschwindigkeit ändert, ist es wünschenswert, wenn eine Position des Objekts nach der Änderung der Bewegungsrichtung oder der Geschwindigkeit durch das Objekt bei der Vorhersage der zukünftigen Bewegungstrajektorie des Objekts reflektiert bzw. berücksichtigt wird. Dementsprechend ist es wünschenswert, dass eine größere Betonung auf die Position näher bei der Gegenwart unter den aufgezeichneten Positionen des Objekts (die Historie der Positionen des Objekts) während der Vorhersage der zukünftigen Bewegungstrajektorie des Objekts gelegt wird. Diesbezüglich führt die Klassifizierungseinheit die Klassifizierung durch Erhöhen des Gewichts für eine Position unter den aufgezeichneten Positionen des Objekts durch, wenn diese Position zeitlich näher bei der Gegenwart liegt. Auf diese Weise erhöht sich die Tendenz der Vorhersage der Bewegungstrajektorie unter Verwendung der Gruppe, die die Position enthält, die zeitlich näher bei der Gegenwart liegt, und die Informationen über die Position, die näher bei der Gegenwart liegt, werden wahrscheinlicher bei der vorhergesagten Bewegungstrajektorie berücksichtigt. Da die Bewegungstrajektorienvorhersagevorrichtung die Klassifizierung durch Erhöhen des Gewichts für eine Position unter den aufgezeichneten Positionen des Objekts in der Historie durchführt, wenn diese Position zeitlich näher bei der Gegenwart liegt, wie es oben beschrieben wurde, kann die Bewegungstrajektorie des Objekts noch genauer vorhergesagt werden.
In der erfindungsgemäßen Bewegungstrajektorienvorhersagevorrichtung ist es vorteilhaft, wenn die Relativbewegungsvektorberechnungseinheit diejenige Erdgeschwindigkeit des Objekts, die eine Differenz zu einem vorherigen Wert der Erdgeschwindigkeit aufweist, die gleich oder größer als ein erster Schwellenwert ist, und eine Differenz zu der Geschwindigkeit aufweist, die aus einer Differenz zwischen den Positionen des Objekts erhalten wird und die gleich oder größer als ein zweiter Schwellenwert ist, beim Berechnen des Relativbewegungsvektors nicht verwendet.
In einem Fall, in dem die Erdgeschwindigkeit des Objekts einen abnormen Wert (falsch erfasster Wert) annimmt, wird der Relativbewegungsvektor zu einem Vektor, der eine falsche Bewegungsrichtung zeigt, und es verringert sich die Bewegungstrajektorienvorhersagegenauigkeit. Diesbezüglich wird bestimmt, ob die Erdgeschwindigkeit des Objekts ein Ausreißer ist, der sich signifikant von dem vorherigen Wert unterscheidet. Sogar in einem Fall, in dem die Erdgeschwindigkeit ein Ausreißer ist, der sich von dem vorherigen Wert unterscheidet, kann die Erdgeschwindigkeit ein Wert sein, der einer plötzlichen Änderung aufgrund einer plötzlichen Beschleunigung oder einer plötzlichen Verzögerung des Objekts zuzuschreiben ist. Diesbezüglich wird die diesen Fall betreffende Bewegungsgeschwindigkeit aus der Differenz zwischen den vorherigen und späteren Positionen des Objekts erhalten, und es wird bestimmt, ob sich die Erdgeschwindigkeit des Objekts signifikant von der erhaltenen Bewegungsgeschwindigkeit unterscheidet. Die beiden Bestimmungen ermöglichen die Bestimmung des Vorhandenseins oder der Abwesenheit eines abnormen Werts der Erdgeschwindigkeit des Objekts. Die Relativbewegungsvektorberechnungseinheit verwendet diejenige Erdgeschwindigkeit des Objekts, die eine Differenz zu dem vorherigen Wert der Erdgeschwindigkeit aufweist, die gleich oder größer als der erste Schwellenwert ist, und die eine Differenz zu der Geschwindigkeit, die aus der Differenz zwischen den Positionen des Objekts erhalten wird, von gleich oder größer als der zweite Schwellenwert aufweist, beim Berechnen des Relativbewegungsvektors nicht. Der erste Schwellenwert ist ein Schwellenwert, der beim Bestimmen verwendet wird, ob die Erdgeschwindigkeit des Objekts ein Ausreißer ist, der sich von dem vorherigen Wert unterscheidet. Der zweite Schwellenwert ist ein Schwellenwert, der beim Bestimmen verwendet wird, ob die Erdgeschwindigkeit des Objekts ein Wert ist, der sich von der Geschwindigkeit unterscheidet, die aus der Differenz zwischen den erfassten Positionen des Objekts erhalten wird. Wie es oben beschrieben wurde, verwendet die Bewegungstrajektorienvorhersagevorrichtung die Erdgeschwindigkeit des Objekts beim Berechnen des Relativbewegungsvektors in einem Fall nicht, in dem die Erdgeschwindigkeit des Objekts einen abnormen Wert aufweist, und kann somit ein Abnehmen der Genauigkeit des Relativbewegungsvektors und ein Abnehmen der Bewegungstrajektorienvorhersagegenauigkeit verhindern.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Bewegungstrajektorienvorhersageverfahren zum Vorhersagen einer Bewegungstrajektorie eines Objekts um ein Fahrzeug geschaffen, wobei das Verfahren enthält: einen Objekterfassungsschritt zum Erlangen einer Position des Objekts um das Fahrzeug, einen Geschwindigkeitserlangungsschritt zum Erlangen einer Erdgeschwindigkeit des Objekts auf der Grundlage einer Erfassung anhand der Differenz zwischen den Positionen eines festen Objekts und des Objekts, einen Relativbewegungsvektorberechnungsschritt zum Berechnen eines Relativbewegungsvektors des Objekts in Bezug auf das Fahrzeug unter Verwendung von Geschwindigkeitsinformationen des Fahrzeugs und der Erdgeschwindigkeit des Objekts, die in dem Geschwindigkeitserlangungsschritt erlangt wird, einen Klassifizierungsschritt zum Aufzeichnen von Positionen in der Bewegungstrajektorie des Objekts, die in dem Objekterfassungsschritt erlangt werden, und zum Klassifizieren der aufgezeichneten Positionen auf der Grundlage des Relativbewegungsvektors, der in dem Relativbewegungsvektorberechnungsschritt berechnet wird, in mehrere Gruppen, und einen Bewegungstrajektorienvorhersageschritt zum Vorhersagen der Bewegungstrajektorie des Objekts auf der Grundlage von mehreren Positionen des Objekts, die in mindestens einer der Gruppen enthalten sind, die in dem Klassifizierungsschritt klassifiziert werden. Dieses Bewegungstrajektorienvorhersageverfahren wirkt auf ähnliche Weise wie die oben beschriebene Bewegungstrajektorienvorhersagevorrichtung und erzielt ähnliche Wirkungen wie die oben beschriebene Bewegungstrajektorienvorhersagevorrichtung.
Erfindungsgemäß wird die Historie der Positionen des Objekts unter Verwendung des Relativbewegungsvektors basierend auf der Erdgeschwindigkeit des Objekts beim Vorhersagen der Bewegungstrajektorie des Objekts klassifiziert, und somit kann die Bewegungstrajektorie des Objekts aus der Historie der Positionen des Objekts sogar in einem Fall genau vorhergesagt werden, in dem ein seitliches Springen einer Position in der Historie der Positionen des Objekts aufgrund eines Wackelns oder einer Ablenkung des Fahrzeugs auftritt.
Figurenliste

1 ist ein Konfigurationsdiagramm einer Kollisionsvorhersagevorrichtung gemäß dieser Ausführungsform.
2 ist eine Zeichnung zur Erläuterung eines Trajektorienvorhersagevektors.
3 ist eine Zeichnung zur Erläuterung eines Fittens in Bezug auf die Historie von erfassten Positionen eines Objekts unter Verwendung der Neigung bzw. Steigung des Trajektorienvorhersagevektors.
4 ist eine Zeichnung zur Erläuterung der erfassten Positionen des Objekts, die für das Fitten verwendet werden, wobei 4(a) einen Fall zeigt, bei dem ein Fußgänger seinen Arm stark schwingt, und einen Fall zeigt, bei dem der Fußgänger seinen Arm wenig schwingt, und wobei 4(b) die mittlere Position des erfassten Objekts in der Breitenrichtung und die Position mit der maximalen vertikalen Kante zeigt.
5 ist eine Zeichnung zur Erläuterung des Entfernens eines abnormen Werts der Erdgeschwindigkeit des Objekts.
6 ist eine Zeichnung zur Erläuterung einer Trajektorienvorhersagevektorberechnungsverarbeitung der System-ECU, die in 1 dargestellt ist.
7 ist eine Zeichnung zur Erläuterung einer Fitten-Verarbeitung in der System-ECU, die in 1 dargestellt ist.
8 ist ein Beispiel für Gewichte der jeweiligen erfassten Positionen des Objekts, die in der System-ECU verwendet werden, die in 1 dargestellt ist.
9 ist ein Flussdiagramm, das einen Betriebsfluss der Kollisionsvorhersagevorrichtung gemäß dieser Ausführungsform darstellt.
10 ist ein Flussdiagramm, das den Fluss der Abnormwertentfernungsverarbeitung darstellt, die zu dem Flussdiagramm der 9 gehört.
11 ist ein Flussdiagramm, das den Fluss der Fitten-Verarbeitung und der Objekttrajektorienvorhersageverarbeitung für eine Geradeausfahrt darstellt, die zu dem Flussdiagramm der 9 gehören.
12 ist ein Beispiel eines Falls, bei dem ein Subjekt-Fahrzeug abgelenkt wird, wobei 12(a) ein Diagramm ist, das eine scheinbare seitliche Vorwärtsbewegung betreffend einen Fall darstellt, bei dem das Subjekt-Fahrzeug abgelenkt wird, und wobei 12(b) ein Diagramm ist, das die erfasste Position eines Fußgängers und eine Bewegungstrajektorie, die der Ablenkung des Subjekt-Fahrzeugs vorhergeht und daran anschließt, darstellt.

AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
Im Folgenden wird eine Ausführungsform einer Bewegungstrajektorienvorhersagevorrichtung und eines Bewegungstrajektorienvorhersageverfahrens gemäß der Erfindung mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen werden dieselben Bezugszeichen verwendet, um dieselben oder entsprechende Elemente zu bezeichnen, und deren Beschreibung wird nicht wiederholt.
In dieser Ausführungsform wird eine erfindungsgemäße Bewegungstrajektorienvorhersage für eine Bewegungstrajektorienvorhersagefunktion in Bezug auf ein Objekt verwendet, die in einer in einem Fahrzeug montierten Kollisionsvorhersagevorrichtung enthalten ist. Die Kollisionsvorhersagevorrichtung gemäß dieser Ausführungsform erfasst ein Objekt um (insbesondere vor) ein Subjekt-Fahrzeug mittels einer Stereo-Kamera und sagt eine Bewegungstrajektorie aus der Historie der erfassten Relativpositionen des erfassten Objekts vorher. Die Kollisionsvorhersagevorrichtung gemäß dieser Ausführungsform führt eine Objekt-Subjekt-Fahrzeugkollisionsbestimmung unter Verwendung der vorhergesagten Bewegungstrajektorie des Objekts durch. Die Kollisionsvorhersagevorrichtung gemäß dieser Ausführungsform führt eine Kollisionsvermeidungsunterstützung und eine Kollisionsbeschädigungsbegrenzung in dem Fall durch, in dem die Kollision wahrscheinlich auftreten wird.
Das Objekt beinhaltet ein bewegtes Objekt und ein stationäres Objekt. Beispiele für das bewegte Objekt beinhalten einen Fußgänger, ein Fahrrad und ein Fahrzeug. Beispiele für das stationäre Objekt beinhalten einen Strommast und ein Verkehrszeichen. Eine beliebige Anzahl von erfassten Positionen innerhalb einer Zeitdauer zwischen der Gegenwart und der Vergangenheit bilden die Historie der erfassten Positionen des Objekts, die bei der Vorhersage der Bewegungstrajektorie verwendet werden. Die Anzahl kann im Hinblick auf einen Aktualisierungszyklus einer erfassten Position oder Ähnlichem mittels Adaptierung festgelegt werden.
Eine Kollisionsvorhersagevorrichtung 1 gemäß dieser Ausführungsform wird mit Bezug auf die 1 bis 8 beschrieben. 1 ist ein Konfigurationsdiagramm der Kollisionsvorhersagevorrichtung gemäß dieser Ausführungsform. 2 ist eine Zeichnung zur Erläuterung eines Trajektorienvorhersagevektors. 3 ist eine Zeichnung zur Erläuterung eines Fittens in Bezug auf die Historie der erfassten Positionen des Objekts unter Verwendung der Steigung bzw. Neigung des Trajektorienvorhersagevektors. 4 ist eine Zeichnung zur Erläuterung der erfassten Positionen des Objekts, die für das Fitten verwendet werden. 5 ist eine Zeichnung zur Erläuterung des Entfernens eines abnormen Werts der Erdgeschwindigkeit des Objekts. 6 ist eine Zeichnung zur Erläuterung einer Trajektorienvorhersagevektorberechnungsverarbeitung in einer System-ECU. 7 ist eine Zeichnung zur Erläuterung einer Fitten-Verarbeitung in der System-ECU. 8 ist ein Beispiel für Gewichte der jeweiligen erfassten Positionen des Objekts, die in der System-ECU verwendet werden.
Um die Bewegungstrajektorie des Objekts sogar in einem Fall genau vorhersagen zu können, in dem das Subjekt-Fahrzeug wackelt oder abgelenkt wird, erhält bzw. erlangt die Kollisionsvorhersagevorrichtung 1 einen Relativbewegungsvektor des Objekts in Bezug auf das Subjekt-Fahrzeug (dieser Vektor wird im Folgenden als „Trajektorienvorhersagevektor“ bezeichnet) unter Verwendung der Grundgeschwindigkeit bzw. Erdgeschwindigkeit des Objekts und der Fahrzeuggeschwindigkeit des Subjekt-Fahrzeugs und sagt die Bewegungstrajektorie des Objekts durch Fitten der geraden Linie, die die Neigung bzw. Steigung (Bewegungsrichtung des Objekts) des Trajektorienvorhersagevektors aufweist, in Bezug auf die Historie der erfassten Positionen des Objekts (erfasste Positionen in der aufgezeichneten Bewegungstrajektorie des Objekts) vorher. Während der Ausführung des Fittens wird eine Position mit einer hohen vertikalen Kantenintensität als erfasste Position des Objekts verwendet, und in der Historie der erfassten Positionen des Objekts später erfasste Positionen weisen größere Gewichte auf. Außerdem wird ein abnormer Wert der Erdgeschwindigkeit des Objekts entfernt. Außerdem wird die Bewegungstrajektorie des Objekts mittels eines bekannten Verfahrens in einem Fall vorhergesagt, in dem eine Lenkgröße des Subjekt-Fahrzeugs groß ist (in einem Fall, in dem das Subjekt-Fahrzeug nicht geradeaus fährt).
Die Erdgeschwindigkeit des Objekts wird beschrieben, bevor die Konfiguration der Kollisionsvorhersagevorrichtung 1 genauer beschrieben wird. In einem Fall, in dem eine Relativgeschwindigkeit in Bezug auf das Subjekt-Fahrzeug als Geschwindigkeit des Objekts verwendet wird, ist eine Variation in der Relativgeschwindigkeit enthalten, die durch einen seitlichen Sprung einer Position verursacht wird, die dem Wackeln oder der Ablenkung des Subjekt-Fahrzeugs zuzuschreiben ist, wenn das Wackeln oder eine Ablenkung des Subjekt-Fahrzeugs auftritt. Dementsprechend wird die Erdgeschwindigkeit (absolute Geschwindigkeit) als Geschwindigkeit des Objekts verwendet, so dass die Geschwindigkeit nicht durch einen seitlichen Sprung einer Position, der dem Wackeln oder der Ablenkung des Subjekt-Fahrzeugs zuzuschreiben ist, beeinflusst wird. Die Erdgeschwindigkeit kann auf der Grundlage beispielsweise einer Erfassung anhand der Differenz zwischen den Positionen eines festen Objekts und des Objekts, das von einem externen Sensor erfasst wird, eines Empfangs einer Geschwindigkeit, die über das Objekt auf der Grundlage einer Kommunikation mit dem Objekt erfasst wird, oder eines Empfangs basierend auf einer Straße-Fahrzeug-Kommunikation der Geschwindigkeit des Objekts, die von einer straßenseitigen Infrastruktur erfasst wird, erlangt werden. Es kann beispielsweise nur die zeitlich letzte Erdgeschwindigkeit als Erdgeschwindigkeit verwendet werden, um den Trajektorienvorhersagevektor zu erhalten, oder es kann der Mittelwert aus mehreren Erdgeschwindigkeiten aus der Gegenwart und der Vergangenheit als Erdgeschwindigkeit verwendet werden, um den Trajektorienvorhersagevektor zu erhalten.
Der Trajektorienvorhersagevektor (insbesondere Neigung bzw. Steigung) wird mit Bezug auf 2 beschrieben. Der Trajektorienvorhersagevektor PV wird als ein Relativvektor zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit Vc des Subjekt-Fahrzeugs und der Erdgeschwindigkeit Vp des Objekts erhalten. Die Neigung bzw. Steigung θ des Trajektorienvorhersagevektors PV wird als Neigung bzw. Steigung (Winkel) der Bewegung des Objekts in Bezug auf die Fahrtrichtung des Subjekt-Fahrzeugs (grundlegend Geradeausrichtung) erhalten. In einem Fall, in dem die Tiefenrichtungsgeschwindigkeit des Objekts in Bezug auf die Fahrzeuggeschwindigkeit des Subjekt-Fahrzeugs vernachlässigbar ist (Beispiele dafür beinhalten einen Fall, in dem das Objekt ein Fußgänger ist, der in einer seitlichen Richtung vor dem Subjekt-Fahrzeug geht), kann der Trajektorienvorhersagevektor PV unter Verwendung alleine einer Geschwindigkeitskomponente einer seitlichen Richtung für die Erdgeschwindigkeit VP des Objekts erhalten werden. Wenn die Fahrtrichtung des Subjekt-Fahrzeugs (Winkel in Bezug auf die Geradeausrichtung) erhalten werden kann, können der Trajektorienvorhersagevektor PV und die Neigung bzw. Steigung θ im Hinblick auf die Fahrtrichtung erhalten werden. Diese Betrachtung kann jedoch auch unnötig sein, da die Geradeausfahrt des Subjekt-Fahrzeugs als ein typisches Unterstützungsziel betrachtet wird. Dementsprechend können der Trajektorienvorhersagevektor PV und die Neigung bzw. Steigung θ aus der Erdgeschwindigkeit der seitlichen Richtung des Objekts und der Fahrzeuggeschwindigkeit des Subjekt-Fahrzeugs als minimal benötigte Informationen erhalten werden.
Der Trajektorienvorhersagevektor PV ist ein Vektor, der eine Bewegungsrichtung bezüglich einer zukünftigen Bewegungstrajektorie des Objekts angibt. Dementsprechend gibt die Neigung bzw. Steigung θ des Trajektorienvorhersagevektors PV die Bewegungsrichtung bezüglich der zukünftigen Bewegungstrajektorie des Objekts in Bezug auf die Fahrtrichtung des Subjekt-Fahrzeugs an. Der Trajektorienvorhersagevektor PV wird unter Verwendung der Erdgeschwindigkeit anstelle der Relativgeschwindigkeit in Bezug auf das Subjekt-Fahrzeug als Geschwindigkeit des Objekts berechnet. Dementsprechend ist der Trajektorienvorhersagevektor PV ein Vektor, der nicht durch das Auftreten eines seitlichen Sprungs der Relativposition des Objekts, der dem Wackeln oder einer Ablenkung des Subjekt-Fahrzeugs zuzuschreiben ist, beeinflusst wird.
Im Folgenden wird das Fitten unter Verwendung der Neigung bzw. Steigung θ des Trajektorienvorhersagevektors PV mit Bezug auf 3 beschrieben. Während des Fittens wird die gerade Linie, die die Neigung bzw. Steigung θ aufweist, einem Fitten auf jede der erfassten Positionen, die in der Historie der erfassten Positionen des Objekts enthalten sind, unterzogen, und es wird bestimmt, zu welcher Position diese gerade Linie am besten passt (fits) (die am besten geeignet ist). Während des Fittens werden die erfassten Positionen, die dem seitlichen Sprung einer Position vorausgehen oder folgen bzw. an diesen anschließen, bei der Klassifizierung der erfassten Positionen insbesondere in einem Fall ausgeschlossen, in dem der seitliche Sprung einer Position aufgrund des Wackelns oder der Ablenkung des Subjekt-Fahrzeugs auftritt. Beispiele für Verfahren zum Fitten beinhalten ein Majoritätsentscheidungsverfahren auf der Grundlage der gewählten erfassten Positionen innerhalb eines Bereichs mittig auf einer geraden Linie, in der jede der erfassten Positionen ein Bezug ist, und ein Verfahren der kleinsten Quadrate.
In dem Beispiel, das in 3 dargestellt ist, wird das Fitten unter Verwendung der Neigung bzw. Steigung θ des Trajektorienvorhersagevektors PV in Bezug auf die sechs erfassten Positionen D1 bis D6 des Fußgängers P als Objekt durchgeführt, und es tritt ein seitlicher Positionssprung zwischen der erfassten Position D3 und der erfassten Position D4 aufgrund der Ablenkung des Subjekt-Fahrzeugs C auf. In einem Fall, in dem das Fitten mit der geraden Linie, die die Neigung bzw. Steigung θ aufweist, in Bezug auf die erfasste Position D3 durchgeführt wird, werden beispielsweise die erfassten Positionen D4, D5, D6 nach dem seitlichen Positionssprung ausgeschlossen, und die Klassifizierung erfolgt in der Gruppe der erfassten Positionen D1, D2, D3. In einem Fall, in dem das Fitten mit der geraden Linie, die die Neigung bzw. Steigung θ aufweist, in Bezug auf die erfasste Position D6 durchgeführt wird, werden die erfassten Positionen D1, D2, D3 vor dem seitlichen Positionssprung ausgeschlossen, und die Klassifizierung erfolgt in der Gruppe der erfassten Positionen D4, D5, D6. Dann wird die Gruppe, die die gerade Linie aufweist, die am besten zu der geraden Linie passt, die die Neigung bzw. Steigung θ aufweist, hinsichtlich der Gruppen, zu denen die jeweiligen erfassten Positionen gehören, die wie oben beschrieben klassifiziert wurden, bestimmt. In 3 usw. zeigen die Markierungen, die im Wesentlichen H-förmig sind und die erfassten Positionen D1... zeigen, einen Erfassungsbereich mit der Länge in der seitlichen Richtung (seitliche Breite).
Das Objekt bewegt sich in einigen Fällen mit einer konstanten Geschwindigkeit in einer konstanten Bewegungsrichtung, ändert aber die Bewegungsrichtung oder die Geschwindigkeit in anderen Fällen. In einem Fall, in dem das Objekt die Bewegungsrichtung oder die Geschwindigkeit ändert, ist es wünschenswert, dass eine erfasste Position nach der Änderung der Bewegungsrichtung oder der Geschwindigkeit durch das Objekt bei der Vorhersage der zukünftigen Bewegungstrajektorie des Objekts berücksichtigt wird. Dementsprechend ist es während der Vorhersage der zukünftigen Bewegungstrajektorie des Objekts wünschenswert, wenn eine größere Betonung auf die erfasste Position gelegt wird, die in der Historie der erfassten Positionen des Objekts näher bei der Gegenwart liegt. Diesbezüglich weist die erfasste Position, die in der Historie der erfassten Positionen des Objekts zeitlich näher bei der Gegenwart (letzte erfasste Position) liegt, ein größeres Gewicht in einem Fall auf, in dem das Fitten durchgeführt wird. In dem Fall eines Verfahrens, das auf einer Majoritätsentscheidung basiert, wird beispielsweise eine Wahl mit gewichteten erfassten Positionen durchgeführt. In dem Fall des Fittens basierend auf dem Verfahren der kleinsten Quadrate wird ein Verfahren mit gewichteten kleinsten Quadraten verwendet.
Im Folgenden wird der Grund dafür, dass die Position mit hoher vertikaler Kantenintensität als erfasste Position des Objekts verwendet wird, mit Bezug auf 4 beschrieben. In einem Fall, in dem das Objekt ein Objekt ist, dessen Gestalt sich während der Bewegung ändert, beispielsweise ein Fußgänger, ändert sich der erfasste Bereich bzw. Erfassungsbereich des Objekts und die mittlere Position des erfassten Bereichs variiert. In dem Fall, in dem der Fußgänger P den vorderen Bereich des Subjekt-Fahrzeugs kreuzt, wie es in 4(a) dargestellt ist, unterscheidet sich beispielsweise die seitliche Breite (erfasste Breite) W1 des Fußgängers P eines Falls, in dem der Fußgänger P seinen Arm nach vorne und hinten schwingt, von der seitlichen Breite (erfasster Bereich) W2 des Fußgängers P eines Falls, in dem der Fußgänger P seinen Arm nicht nach vorne und hinten schwingt. Dementsprechend liegt die mittlere Position um das vordere Ende des Körpers des Fußgängers P in dem Fall der seitlichen Breite W1, und die mittlere Position liegt um die Mitte des Körpers des Fußgängers P in dem Fall der seitlichen Breite W2. Dementsprechend variieren die mittleren Positionen P1, P2... der seitlichen Breite des Fußgängers P, die durch die schwarzen dreieckigen Markierungen dargestellt sind, wie es in 4(b) gezeigt ist. Wenn die mittleren Positionen der seitlichen Breite (oder Endabschnitte der seitlichen Breite) als erfasste Positionen des Objekts verwendet werden, werden das Fitten und die Vorhersage der Bewegungstrajektorie anhand einer Historie aus variierenden erfassten Positionen durchgeführt. Als Ergebnis kann kein genaues Fitten durchgeführt werden, und die Genauigkeit der Vorhersage der Bewegungstrajektorie verschlechtert sich.
In einem Fall, in dem das Objekt in einem Bild mittels Kantenverarbeitung erfasst wird, ist die Position mit hoher vertikaler Kantenintensität in dem Bereich, in dem das Objekt in dem Bild erfasst wird, eine Stelle, an der das Objekt einen hohen Pegel eines Vorhandenseins in der seitlichen Richtung in dem erfassten Bereich aufweist (Stelle, an der der Anteil bzw. das Verhältnis des Vorhandenseins größer als an anderen Stellen ist). Dementsprechend ist diese Position als Position des Objekts geeignet. In einem Fall, in dem die erfasste Position des Objekts bei dem Fitten oder Ähnlichem verwendet wird, wird die Position mit der höchsten vertikalen Kantenintensität in dem erfassten Bereich des Objekts (insbesondere seitliche Breite) als erfasste Position des Objekts verwendet. In dem Fall des Beispiels, das in 4(a) dargestellt ist, ist die Position E1 mit der höchsten vertikalen Kantenintensität des Fußgängers P eines Falls, bei dem der Arm nach vorne und hinten geschwungen wird, um die Mitte des Körpers des Fußgängers P herum, und die Position E2 mit der höchsten vertikalen Kantenintensität des Fußgängers P eines Falls, bei dem der Arm nicht nach vorne und hinten geschwungen wird, befindet sich ebenfalls um die Mitte des Körpers des Fußgängers P herum. Außerdem variieren die Positionen E1, E2... mit der höchsten vertikalen Kantenintensität des Fußgängers P, die durch die nicht ausgefüllten Kreise dargestellt sind, nicht, wie es in 4(b) dargestellt ist. Eine Behandlung dieser erfassten Position wird nicht in einem Fall verwendet, in dem die Kantenverarbeitung bei der Erfassung des Objekts nicht verwendet wird.
Im Folgenden wird das Entfernen eines abnormen Werts der Erdgeschwindigkeit des Objekts mit Bezug auf 5 beschrieben. In einem Fall, in dem die Erdgeschwindigkeit des Objekts einen abnormen Wert (falsch erfasster Wert) aufweist, wird der Trajektorienvorhersagevektor PV, der aus der Erdgeschwindigkeit erhalten wird, ein fehlerbehafteter Vektor, und das Fitten wird unter Verwendung einer fehlerbehafteten Neigung bzw. Steigung θ durchgeführt. In einem Fall, in dem die Erdgeschwindigkeit des Objekts ein Ausreißer ist, der sich signifikant von dem vorherigen Wert unterscheidet, kann die Erdgeschwindigkeit einen abnormen Wert aufweisen. Sogar in einem Fall, in dem die Erdgeschwindigkeit ein Ausreißer ist, der sich von dem vorherigen Wert unterscheidet, kann jedoch die Erdgeschwindigkeit ein Wert sein, der einer plötzlichen Änderung aufgrund einer tatsächlichen plötzlichen Beschleunigung oder einer tatsächlichen plötzlichen Verzögerung des Objekts zuzuschreiben ist. In einem Fall, in dem die Erdgeschwindigkeit des Objekts ein Ausreißer ist, der sich von dem vorherigen Wert unterscheidet und sich signifikant von der Bewegungsgeschwindigkeit unterscheidet, die aus der Differenz zwischen den erfassten Positionen des Objekts erhalten wird, wird bestimmt, dass die Erdgeschwindigkeit des Objekts einen abnormen Wert aufweist und bei der Berechnung des Trajektorienvorhersagevektors nicht verwendet wird. In dem Fall des Beispiels, das in 5 dargestellt ist, ist beispielsweise die Erdgeschwindigkeit Vp6 unter den Erdgeschwindigkeiten Vp1, Vp2... des Fußgängers P ein Ausreißer, der sich von dem vorherigen Wert Vp5 unterscheidet, und der derzeitige Wert D6 der erfassten Position des Fußgängers P ist nicht signifikant anders als der vorherige Wert D5 (der derzeitige Wert D6 und der vorherige Wert D5 unterscheiden sich nicht signifikant voneinander). Dementsprechend wird die Erdgeschwindigkeit Vp6 als abnormer Wert bestimmt und nicht verwendet.
Im Folgenden wird beschrieben, wie ein Fall gehandhabt wird, bei dem die Erdgeschwindigkeit als abnormer Wert bestimmt wird. In einem Fall, in dem beispielsweise normalerweise nur die letzte Erdgeschwindigkeit beim Erhalten des Trajektorienvorhersagevektors PV verwendet wird, wird der vorherige bzw. vorletzte Wert der Erdgeschwindigkeit oder die Geschwindigkeit, die aus der Differenz zwischen dem derzeitigen Wert der erfassten Position des Objekts und dem vorherigen Wert erhalten wird, verwendet. In einem Fall, in dem der Mittelwert einer beliebigen Anzahl von vergangenen Erdgeschwindigkeiten beim Erhalten des Trajektorienvorhersagevektors PV verwendet wird, wird der Mittelwert der Erdgeschwindigkeit berechnet, ohne die letzte Erdgeschwindigkeit zu verwenden.
Im Folgenden wird ein Fall beschrieben, bei dem eine Lenkgröße des Subjekt-Fahrzeugs groß ist (Fall, bei dem das Subjekt-Fahrzeug nicht geradeaus fährt). In einem Fall, in dem das Subjekt-Fahrzeug mindestens einer bestimmten zusätzlichen Lenkung oder einer Verringerung unterzogen wird, dreht das Subjekt-Fahrzeug aufgrund der zusätzlichen Lenkung oder Verringerung, und die Fahrtrichtung ändert sich. Dementsprechend ändert sich als Reaktion darauf die erfasste Relativposition des Objekts signifikant. In diesem Fall kann sich die scheinbare Gestalt des Objekts ändern, und es kann sich außerdem die Genauigkeit der Erfassung der Erdgeschwindigkeit des Objekts verschlechtern. Diesbezüglich werden die Berechnung und das Fitten des Trajektorienvorhersagevektors PV (Neigung bzw. Steigung θ insbesondere) in einem Fall nicht durchgeführt, in dem die Lenkgröße des Subjekt-Fahrzeugs gleich oder größer als eine vorbestimmte Größe ist. Dann wird die zukünftige Bewegungstrajektorie des Objekts mittels eines bekannten Verfahrens unter Verwendung jeder erfassten Position in der Historie der erfassten Positionen des Objekts vorhergesagt. Beispiele für das bekannte Verfahren zur Vorhersage der Bewegungstrajektorie beinhalten die Verwendung der Differenz zwischen den erfassten Positionen, die in der Historie der erfassten Positionen enthalten sind, und Durchführen einer linearen Regression der Historie der erfassten Positionen.
Im Folgenden wird eine spezielle Konfiguration der Kollisionsvorhersagevorrichtung 1 beschrieben. Die Kollisionsvorhersagevorrichtung 1 weist eine Stereo-Kamera 10, einen Lenkwinkelsensor 11, einen Gierratensensor 12, einen Fahrzeugradgeschwindigkeitssensor 13, eine Alarmvorrichtung 20, eine Kollisionsvermeidungsunterstützungsvorrichtung 21, eine Sitzgurtsteuervorrichtung 22, eine Sitzsteuervorrichtung 23, eine Bremssteuervorrichtung 24 und eine elektronische Systemsteuereinheit (System-ECU) 30 auf. In dieser Ausführungsform entspricht die Stereo-Kamera 10 der Objekterfassungseinheit in den Ansprüchen, eine Verarbeitung mittels der Stereo-Kamera 10 und der System-ECU 30 entspricht der Geschwindigkeitserlangungseinheit in den Ansprüchen, und eine jeweilige Verarbeitung mittels der System-ECU 30 entspricht der Relativbewegungsvektorberechnungseinheit, der Klassifizierungseinheit und der Bewegungstrajektorienvorhersageeinheit in den Ansprüchen.
Ein Paar aus rechten und linken Kameras, die den Bereich vor dem Subjekt-Fahrzeug abbilden, und eine Bildverarbeitungsvorrichtung bilden die Stereo-Kamera 10. Die jeweilige rechte und linke Kamera der Stereo-Kamera 10 führen eine Abbildung in regelmäßigen Zeitintervallen (beispielsweise alle 1/30 Sekunden) durch und erlangen ein rechtes Bild und ein linkes Bild. Die Bildverarbeitungsvorrichtung der Stereo-Kamera 10 führt eine Objekterfassungsverarbeitung unter Verwendung der rechten und linken Bilder (Stereo-Bilder) durch und erlangt Informationen über das Objekt in einem Fall, in dem das Objekt (Ziel) erfasst werden kann. Beispiele für die Informationen über das Objekt beinhalten den relativen Abstand in der Tiefenrichtung von der Stereo-Kamera 10 (Subjekt-Fahrzeug) zu dem Objekt, die seitliche Position in der seitlichen Richtung, die seitliche Breite und die Höhe des Objekts und die Gestalt des Objekts. Eine bekannte Technik wird als Verfahren zum Erfassen des Objekts unter Verwendung der Stereo-Bilder verwendet, wobei Beispiele dafür ein Erfassungsverfahren , bei dem eine Korrelationsberechnung zwischen den Stereo-Bildern für die Verwendung der Parallaxe durchgeführt wird, die aus dem Ergebnis der Korrelationsberechnung erhalten wird, und ein Erfassungsverfahren enthalten, das auf einer Kantenverarbeitung (vertikale Kante, seitliche Kante bzw. horizontale Kante) der Bilder basiert. Die Stereo-Kamera 10 überträgt in regelmäßigen Zeitintervallen Informationen hinsichtlich des Vorhandenseins oder der Abwesenheit des Objekts oder Ähnlichem an die System-ECU 30 als ein Stereo-Kamerasignal. In einem Fall, in dem die Objekte erfasst werden können, überträgt die Stereo-Kamera 10 in regelmäßigen Zeitintervallen Informationen über jedes Objekt (über jedes Ziel) oder Ähnliches an die System-ECU 30 als Stereo-Kamerasignal. In einem Fall, in dem die Kantenverarbeitung durchgeführt wird, werden außerdem Informationen über eine vertikale Kantenintensität und eine seitliche (laterale) Kantenintensität innerhalb eines Bereichs, der für ein jeweiliges Objekt erfasst wird, übertragen.
Das Zielobjekt, das von der Stereo-Kamera 10 erfasst wird, ist ein Zielobjekt, das eine bestimmte Größe und eine bestimmte Höhe aufweist, beispielsweise ein Fußgänger, ein Fahrrad, ein Fahrzeug, ein Strommast oder ein Verkehrszeichen, wie es oben beschrieben wurde. Die Bildverarbeitung in der Stereo-Kamera 10 wird in einem Koordinatensystem auf einer Pixelbasis bezüglich der horizontalen Richtung/vertikalen Richtung der Bilder, die von den Kameras aufgenommen werden, durchgeführt, und die Objektinformationen sind Daten auf einer Pixelbasis. Das erfasste Ziel weist eine Identifikationsnummer auf. In einem Fall, in dem dasselbe Ziel zu unterschiedlichen Zeitpunkten erfasst wird, wird dieselbe Identifikationsnummer vergeben und die Anzahl der Erfassungen wird gezählt. Die Informationen über die Identifikationsnummer und die Anzahl der Erfassungen werden ebenfalls als zielspezifische Informationen und Stereo-Kamerasignal übertragen.
Der Lenkwinkelsensor 11 ist ein Sensor, der einen Lenkwinkel erfasst, der von einem Fahrer auf ein Lenkrad eingegeben wird. Der Lenkwinkelsensor 11 erfasst den Lenkwinkel in regelmäßigen Zeitintervallen und überträgt den erfassten Lenkwinkel als ein Lenkwinkelsignal an die System-ECU 30.
Der Gierratensensor 12 ist ein Sensor, der die Gierrate erfasst, die auf das Subjekt-Fahrzeug wirkt. Der Gierratensensor 12 erfasst die Gierrate in regelmäßigen Zeitintervallen und überträgt die erfasste Gierrate als ein Gierratensignal an die System-ECU 30.
Der Fahrzeugradgeschwindigkeitssensor 13, der jeweils in den vier Rädern des Fahrzeugs angeordnet ist, ist ein Sensor, der die Drehzahl des Fahrzeugrads erfasst (Pulsanzahl, die aus der Drehung des Fahrzeugrads resultiert). Der Fahrzeugradgeschwindigkeitssensor 13 erfasst die Drehpulsanzahl des Fahrzeugsrads in regelmäßigen Zeitintervallen und überträgt die erfasste Fahrzeugraddrehpulsanzahl als ein Fahrzeugradgeschwindigkeitssignal an die System-ECU 30. Die System-ECU 30 berechnet die Fahrzeugradgeschwindigkeit aus jeder Fahrzeugraddrehpulsanzahl und berechnet die Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit (Fahrzeuggeschwindigkeit) aus der Fahrzeugradgeschwindigkeit jedes Rads.
Die Alarmvorrichtung 20 ist eine Vorrichtung, die einen Alarm an den Fahrer des Subjekt-Fahrzeugs ausgibt. Beispiele für den Alarm beinhalten den Ausgang eines Signaltongebers (Alarmton), eine Ausgabe einer audiobasierten Alarmnachricht und eine Anzeige. Die Alarmvorrichtung 20 gibt den Alarm auf der Grundlage eines Alarmsteuersignals aus, wenn das Alarmsteuersignal von der System-ECU 30 empfangen wird.
Die Kollisionsvermeidungsunterstützungsvorrichtung 21 ist eine Vorrichtung zur Kollisionsvermeidung und Kollisionsstoßmilderung auf der Grundlage einer Lenksteuerung (automatisches Lenken, Lenkunterstützung und Ähnliches). Die Kollisionsvermeidungsunterstützungsvorrichtung 21 führt die Lenksteuerung auf der Grundlage eines Kollisionsvermeidungssteuersignals durch, wenn das Kollisionsvermeidungssteuersignal von der System-ECU 30 empfangen wird.
Die Sitzgurtsteuervorrichtung 22 ist eine Vorrichtung zur Kollisionsschadenverringerung auf der Grundlage der Steuerung einer Sitzgurtklammerungskraft. Die Sitzgurtsteuervorrichtung 22 steuert die Sitzgurtklammerungskraft auf der Grundlage eines Sitzgurtsteuersignals, wenn das Sitzgurtsteuersignal von der System-ECU 30 empfangen wird.
Die Sitzsteuervorrichtung 23 ist eine Vorrichtung zur Kollisionsschadenverringerung auf der Grundlage der Steuerung der Position und der Lage eines Sitzes. Die Sitzsteuervorrichtung 23 steuert die Position und Lage des Sitzes auf der Grundlage eines Sitzsteuersignals, wenn das Sitzsteuersignal von der System-ECU 30 empfangen wird.
Die Bremssteuervorrichtung 24 ist eine Vorrichtung zu Kollisionsvermeidung und Kollisionsstoßmilderung auf der Grundlage einer Bremssteuerung (automatisches Stoppen, automatisches Verzögern, Bremsunterstützung und Ähnliches). Die Bremssteuervorrichtung 24 führt die Bremssteuerung auf der Grundlage eines Bremssteuersignals durch, wenn das Bremssteuersignal von der System-ECU 30 empfangen wird.
Die System-ECU 30 ist eine elektronische Steuereinheit, die die gesamte Steuerung der Kollisionsvorhersagevorrichtung 1 durchführt. Eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), ein Nur-Lese-Speicher (ROM), ein Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) und Ähnliches bilden die System-ECU 30. Die System-ECU 30 empfängt das Stereo-Kamerasignal von der Stereo-Kamera 10 in regelmäßigen Zeitintervallen. Außerdem empfängt die System-ECU 30 ein jeweiliges Erfassungssignal von jedem der Sensoren 11, 12, 13. Die System-ECU 30 führt jede Verarbeitung (Subjekt-Fahrzeug-Trajektorienvorhersageverarbeitung, Erdgeschwindigkeitserfassungsverarbeitung, Lenkbestimmungsverarbeitung, Objekttrajektorienvorhersageverarbeitung während eines Lenkens, Abnormwertentfernungsverarbeitung, Trajektorienvorhersagevektorberechnungsverarbeitung, Fitten-Verarbeitung, Objekttrajektorienvorhersageverarbeitung für eine Geradeausfahrt, Kollisionspositionsvorhersageverarbeitung, Kollisionswahrscheinlichkeitsintegrationsverarbeitung, Kollisionsbestimmungsverarbeitung und Vorrichtungssteuerverarbeitung) unter Verwendung des Stereo-Kamerasignals und jedes der Erfassungssignale durch, um ein in einem ROM gespeichertes Anwendungsprogramm in den RAM zu laden und das Anwendungsprogramm mittels der CPU auszuführen. In einem Fall, in dem das Subjekt-Fahrzeug wahrscheinlich mit dem Objekt kollidieren wird, überträgt die System-ECU 30 ein Steuersignal an die Vorrichtung, die zur Kollisionsvermeidung oder Kollisionsschadenverringerung benötigt wird. Die Trajektorienvorhersagevektorberechnungsverarbeitung mittels der System-ECU 30 entspricht der Relativbewegungsvektorberechnungseinheit in den Ansprüchen, die Fitten-Verarbeitung entspricht der Klassifizierungseinheit in den Ansprüchen und die Objektvorhersageverarbeitung für eine Geradeausfahrt entspricht der Bewegungstrajektorienvorhersageeinheit in den Ansprüchen. Die Erdgeschwindigkeitserfassungsverarbeitung mittels der Stereo-Kamera 10 und der System-ECU 30 entspricht der Geschwindigkeitserlangungseinheit in den Ansprüchen.
In einem Fall, in dem dasselbe Ziel (Objekt) mindestens zweimal und kontinuierlich von der Stereo-Kamera 10 erfasst wird, sagt die System-ECU 30 die Bewegungstrajektorie des Objekts vorher und führt die Objekt-Subjekt-Fahrzeugkollisionsbestimmung durch. In einem Fall, in dem Ziele (Objekte) von der Stereo-Kamera 10 erfasst werden, wird eine ausreichende Anzahl von Positionsinformationen, die für die Vorhersage oder Ähnliches benötigt werden, in dem RAM von der System-ECU 30 für die Vorhersage der Bewegungstrajektorie des Objekts für jedes Objekt gehalten (aufgezeichnet). Außerdem führt die System-ECU 30 eine objektspezifische Verarbeitung in einem Fall durch, in dem die Ziele (Objekte) von der Stereo-Kamera 10 erfasst werden. Außerdem führt die System-ECU 30 eine Verarbeitung in einem Koordinatensystem auf Basis einer Länge in einer seitlichen Richtung (x-Richtung)/Abstandsrichtung (y-Richtung) (beispielsweise auf einer Basis von zehn Zentimetern oder mehreren Zentimetern) durch und wandelt die Daten des Bilds, die von der Stereo-Kamera 10 erhalten werden, auf einer Pixelbasis in der horizontalen Richtung/vertikalen Richtung in Daten auf Basis einer Länge in einer seitlichen Richtung/Abstandsrichtung um. Eine Verarbeitung in dem Koordinatensystem auf einer Pixelbasis einer horizontalen Richtung/vertikalen Richtung bezüglich des Bilds kann anstelle der Umwandlung durchgeführt werden. In einem Fall, in dem die Größe einer Bewegung und Geschwindigkeit des Objekts in der Abstandsrichtung in Bezug auf die Größe einer Bewegung und Geschwindigkeit des Subjekt-Fahrzeugs in der Abstandsrichtung vernachlässigbar ist, kann die System-ECU 30 auch nur die erfasste Position und Geschwindigkeit einer Komponente in der seitlichen Richtung in einem Fall verwenden, in dem die erfasste Position und Geschwindigkeit des Objekts gehandhabt werden.
Im Folgenden wird die Subjekt-Fahrzeug-Trajektorienvorhersageverarbeitung beschrieben. Die System-ECU 30 sagt die zukünftige Bewegungstrajektorie des Subjekt-Fahrzeugs aus der Fahrzeuggeschwindigkeitshistorie, der Gierratenhistorie und der Lenkwinkelhistorie des Subjekt-Fahrzeugs vorher. Es wird ein bekanntes Vorhersageverfahren als Verfahren zum Vorhersagen der Bewegungstrajektorie verwendet.
Im Folgenden wird die Erdgeschwindigkeitserfassungsverarbeitung beschrieben. In einem Fall, in dem das Objekt von der Stereo-Kamera 10 erfasst wird, berechnet die System-ECU 30 die Differenz zwischen dem derzeitigen Wert der erfassten Position des Objekts und der Position eines festen Objekts auf einer Straße (Relativvektor des derzeitigen Werts der erfassten Position betreffend einen Fall, in dem das feste Objekt ein Bezug ist) und berechnet die Differenz zwischen dem vorherigen Wert der erfassten Position des Objekts und der Position desselben festen Objekts auf der Straße (Relativvektor des vorherigen Werts der erfassten Position betreffend einen Fall, in dem das feste Objekt der Bezug ist). Beispiele für das feste Objekt beinhalten einen Punkt, bei dem der Helligkeitsgradient, der durch die Kantenverarbeitung des Bilds um das Subjekt-Fahrzeug erhalten wird, hoch ist (beispielsweise die Grenze einer weißen Linie, die auf der Oberfläche der Straße gezeichnet ist, und eine Straßenverbindung), und ein straßenseitiges Objekt (beispielsweise ein Strommast und ein Verkehrszeichen). Die festen Objekte werden von der Stereo-Kamera 10 erfasst. Die System-ECU 30 berechnet den Bewegungsvektor von dem vorherigen Wert der erfassten Position zu dem derzeitigen Wert der erfassten Position unter Verwendung der Differenz zwischen dem derzeitigen Wert der erfassten Position und der Position des festen Objekts auf der Straße (Relativvektor des derzeitigen Werts der erfassten Position) und der Differenz zwischen dem vorherigen Wert der erfassten Position und der Position des festen Objekts auf der Straße (Relativvektor des vorherigen Werts der erfassten Position). Die Größe des Bewegungsvektors ist die Größe einer Bewegung je Aktualisierungsstufe, und die Richtung des Bewegungsvektors ist die Bewegungsrichtung je Aktualisierungsstufe. Die System-ECU 30 berechnet die Erdgeschwindigkeit des Objekts durch Teilen der Größe der Bewegung des Bewegungsvektors durch die Aktualisierungszeit.
Im Folgenden wird die Lenkbestimmungsverarbeitung beschrieben. Die System-ECU 30 berechnet die Größe einer Änderung (Lenkgröße) des Lenkwinkels je vorbestimmte Zeit und bestimmt, ob die Lenkgröße gleich oder größer als ein Lenkschwellenwert ist. Die vorbestimmte Zeit wird im Voraus durch Adaptierung festgelegt, und Beispiele dafür beinhalten eine Stufe einer Aktualisierungszeit. Der Lenkschwellenwert ist eine Lenkgröße für die Bestimmung des Lenkens des Subjekt-Fahrzeugs (in einem Fall, in dem das Subjekt-Fahrzeug nicht geradeaus fährt), das sich klar von dem Wackeln oder der Ablenkung des Subjekt-Fahrzeugs unterscheidet, und wird im Voraus durch Adaptierung eingestellt bzw. festgelegt. Die System-ECU 30 geht zu der Objekttrajektorienvorhersageverarbeitung während eines Lenkens in einem Fall über, in dem die Lenkgröße gleich oder größer als der Lenkschwellenwert ist (in einem Fall, in dem das Subjekt-Fahrzeug nicht geradeaus fährt), und geht in die Abnormwertentfernungsverarbeitung in einem Fall über, in dem die Lenkgröße kleiner als der Lenkschwellenwert ist (in einem Fall, in dem das Subjekt-Fahrzeug geradeaus fährt).
Im Folgenden wird die Objekttrajektorienvorhersageverarbeitung während eines Lenkens beschrieben. Die System-ECU 30 sagt die zukünftige Bewegungstrajektorie des Objekts mittels eines bekannten Verfahrens unter Verwendung der Historie der erfassten Positionen des Objekts vorher.
Im Folgenden wird die Abnormwertentfernungsverarbeitung (Filterverarbeitung) beschrieben. Die System-ECU 30 bestimmt, ob die Erdgeschwindigkeit des Objekts nur einmal in der Erdgeschwindigkeitserfassungsverarbeitung erfasst wurde. In einem Fall, in dem die Erdgeschwindigkeit nur einmal erfasst wurde, verwendet die System-ECU 30 die Erdgeschwindigkeit in der folgenden Verarbeitung. In einem Fall, in dem die Erdgeschwindigkeit mindestens zweimal erfasst wurde, bestimmt die System-ECU 30, ob der Absolutwert der Differenz zwischen dem derzeitigen Wert und dem vorherigen Wert der Erdgeschwindigkeit gleich oder größer als ein erster Schwellenwert ist. Der erste Schwellenwert, der im Voraus durch Adaptierung eingestellt wird, ist ein Schwellenwert, der beim Bestimmen verwendet wird, ob die Erdgeschwindigkeit des Objekts ein Ausreißer ist, der sich von dem vorherigen Wert unterscheidet. In einem Fall, in dem bestimmt wird, dass der Absolutwert gleich oder größer als der erste Schwellenwert ist (in einem Fall, in dem der derzeitige Wert der Erdgeschwindigkeit ein Ausreißer ist), berechnet die System-ECU 30 die Geschwindigkeit durch Teilen der Differenz zwischen dem derzeitigen Wert und dem vorherigen Wert der erfassten Position des Objekts durch die Aktualisierungszeit und bestimmt, ob der Absolutwert der Differenz zwischen der Geschwindigkeit und dem derzeitigen Wert der Erdgeschwindigkeit gleich oder größer als ein zweiter Schwellenwert ist. Der zweite Schwellenwert, der im Voraus durch Adaptierung eingestellt wird, ist ein Schwellenwert, der beim Bestimmen verwendet wird, ob die Erdgeschwindigkeit des Objekts ein Wert ist, der sich von der Geschwindigkeit unterscheidet, die aus der Differenz zwischen den erfassten Positionen des Objekts erhalten wird. In einem Fall, in dem bestimmt wird, dass der Absolutwert gleich oder größer als der zweite Schwellenwert ist (in einem Fall, in dem der derzeitige Wert der Erdgeschwindigkeit ein Wert ist, der sich von der Geschwindigkeit unterscheidet, die auf der Differenz zwischen den erfassten Positionen basiert), verwendet die System-ECU 30 den derzeitigen Wert der Erdgeschwindigkeit nicht als Erdgeschwindigkeit in der folgenden Verarbeitung. In diesem Fall wird der vorherige Wert der Erdgeschwindigkeit oder Ähnliches als Erdgeschwindigkeit verwendet. Wenn in den jeweiligen obigen Bestimmungen der Absolutwert kleiner als der erste Schwellenwert ist oder der abnorme Wert kleiner als der zweite Schwellenwert ist, verwendet die System-ECU 30 den derzeitigen Wert der Erdgeschwindigkeit als Erdgeschwindigkeit in der folgenden Verarbeitung. Der erste Schwellenwert und der zweite Schwellenwert können denselben Wert oder unterschiedliche Werte aufweisen.
Im Folgenden wird die Trajektorienvorhersagevektorberechnungsverarbeitung beschrieben. Wie es in 6 dargestellt ist, berechnet die System-ECU 30 die Neigung bzw. Steigung θ des Trajektorienvorhersagevektors PV unter Verwendung der Fahrzeuggeschwindigkeit Vc des Subjekt-Fahrzeugs und der Erdgeschwindigkeit Vp des Objekts (Komponente der seitlichen Richtung (x-Achsenkomponente): Vpx, Komponente der Abstandsrichtung (y-Achsenkomponente): Vpy). Die Berechnungsformel θ = arctan(Vpx / (Vc + Vpy)) wird bei dieser Berechnung verwendet. Hier wird die Neigung bzw. Steigung θ des Trajektorienvorhersagevektors PV, die für die Fitten-Verarbeitung benötigt wird, direkt berechnet. Die Neigung bzw. Steigung θ kann jedoch auch berechnet werden, nachdem der Trajektorienvorhersagevektor PV erhalten wurde. Wenn die Geschwindigkeit Vpy des Objekts in der Abstandsrichtung in Bezug auf die Fahrzeuggeschwindigkeit Vc des Subjekt-Fahrzeugs vernachlässigbar ist, kann die Berechnung ohne Vpy durchgeführt werden. Außerdem werden die Richtungen der Einheit und das Vorzeichen nach Bedarf umgewandelt.
Im Folgenden wird die Fitten-Verarbeitung beschrieben. Das Majoritätsentscheidungsverfahren wird in der Fitten-Verarbeitung verwendet. Hier wird ein Beispiel beschrieben, bei dem das Fitten in Bezug auf 10 Punkte, d.h. die erfassten Positionen D1 bis D10, als Historie der erfassten Positionen des Objekts durchgeführt wird, wie es in den 7 und 8 dargestellt ist. Unter den erfassten Positionen D1 bis D10 ist die erfasste Position D10 die zuletzt erfasste Position, und die erfasste Position D1 ist die zuerst erfasste Position. Wie es in 8 dargestellt ist, wird ein Gewicht für jede der erfassten Positionen D1 bis D10 eingestellt, wobei das maximale Gewicht von sieben für die letzte erfasste Position D10 eingestellt wird und niedrigere Werte als Gewichte für die vorher erfassten Positionen eingestellt werden. In diesem Beispiel wird das Subjekt-Fahrzeug abgelenkt und es tritt ein seitlicher Positionssprung zwischen der erfassten Position D3 und der erfassten Position D4 auf. Die erfasste Position D6 ist ein Ausreißer, der Sensorrauschen zuzuschreiben ist.
Die System-ECU 30 wählt die erfasste Position Di in der Reihenfolge der erfassten Positionen D1 bis D10, die in dem RAM (aufgezeichnet) werden, aus und führt die folgende Verarbeitung in Bezug auf sämtliche erfassten Positionen D1 bis D10 durch. Die System-ECU 30 berechnet die gerade Linie, die die Neigung bzw. Steigung θ aufweist, die durch die erfasste Position Di verläuft. Dann berechnet die System-ECU 30 jeweilige parallele Linien in einem vorbestimmten Abstand auf rechten und linken Seiten von dieser geraden Linie und stellt einen Votumsbereich, der durch die rechten und linken parallelen Linien ausgebildet wird, ein. Der vorbestimmte Abstand ist ein Abstand, mit dem die erfasste Position eines seitlichen Positionssprungs in einem Fall ausgeschlossen werden kann, in dem der seitliche Positionssprung aufgrund eines Wackelns oder einer Ablenkung des Subjekt-Fahrzeugs auftritt, und ist ein Abstand, mit dem der Rauschwert (Ausreißer) der erfassten Position während der Objekterfassung mittels der Stereo-Kamera 10 ausgeschlossen werden kann. Der vorbestimmte Abstand wird im Voraus mittels Adaptierung eingestellt. Dann extrahiert die System-ECU 30 die erfassten Positionen innerhalb des Votumsbereichs unter den erfassten Positionen D1 bis D10. Außerdem integriert die System-ECU 30 die Gewichte der extrahierten erfassten Positionen und verwendet den integrierten Wert als einen Votumspunkt.
Nach Beendigung der oben beschriebenen Verarbeitung in Bezug auf sämtliche erfassten Positionen D1 bis D10 vergleicht die System-ECU 30 die Votumspunkte sämtlicher erfassten Positionen D1 bis D10 miteinander und wählt die gerade Linie der erfassten Position mit den maximalen Votumspunkten aus. In einem Fall, in dem die geraden Linien von mehreren erfassten Positionen ausgewählt werden, werden die geraden Linien, die ausgewählt werden, als im Wesentlichen dieselben geraden Linien angenommen. Die endgültige gerade Linie kann jedoch beispielsweise die gerade Linie der letzten erfassten Position oder die mittlere gerade Linie der geraden Linien der erfassten Positionen, die ausgewählt wurden, sein.
7 stellt ein Beispiel in Bezug auf die erfasste Position D1 dar, bei dem die gerade Linie L1 mit der Neigung bzw. Steigung θ, die durch die erfasste Position D1 verläuft, und die parallelen Linien L2, L3 auf der linken und rechten Seite berechnet werden und der Votumsbereich, der durch die parallele Linie L2 und die parallele Linie L3 ausgebildet wird, eingestellt wird. Die erfasste Position D1, die erfasste Position D2 und die erfasste Position D3 werden als erfasste Positionen innerhalb des Votumsbereichs extrahiert, und es werden vier Punkte als Votumspunkte berechnet. In diesem Beispiel werden die erfasste Position D4, die erfasste Position D5, die erfasste Position D7, die erfasste Position D8, die erfasste Position D9 und die erfasste Position D10 als erfasste Positionen innerhalb des Votumsbereichs extrahiert, der um die gerade Linie mit der Neigung bzw. Steigung θ verläuft, die durch die erfasste Position D10 verläuft (auf ähnliche Weise die erfasste Position D4, die erfasste Position D5, die erfasste Position D7, die erfasste Position D8 und die erfasste Position D9), es werden 27 Punkte als Votumspunkte berechnet, und diese werden die maximalen Votumspunkte. Dementsprechend wird beispielsweise die gerade Linie mit der Neigung bzw. Steigung θ, die durch die erfasste Position D10 verläuft, als endgültige gerade Linie ausgewählt.
In dieser Fitten-Verarbeitung wird eine Klassifizierung in jeder Gruppe, die durch die erfassten Positionen innerhalb des Votumsbereichs der erfassten Position Di für jede erfasste Position Di ausgebildet wird, durchgeführt. In einem Fall, in dem ein seitlicher Positionssprung der Historie der erfassten Positionen aufgrund des Wackelns oder der Ablenkung des Subjekt-Fahrzeugs auftritt, enthält jede der Gruppen selten (oder niemals) sowohl die erfasste Position vor dem seitlichen Positionssprung und die erfasste Position nach dem seitlichen Positionssprung. Außerdem enthalten in einem Fall, in dem das Wackeln oder die Ablenkung des Subjekt-Fahrzeugs nicht auftritt, jede der Gruppen wahrscheinlich sämtliche erfassten Positionen in der Historie der erfassten Positionen mit der Ausnahme eines Ausreißers. In einigen Fällen wird die Gruppe mit den maximalen Votumspunkten die Gruppe, die am besten zu der geraden Linie, die die Neigung bzw. Steigung θ aufweist, passt (ist diejenige, die am geeignetsten ist), und mehrere der Gruppen werden zu den am besten passende (fittende) Gruppen.
Im Folgenden wird die Objekttrajektorienvorhersageverarbeitung für eine Geradeausfahrt beschrieben. Die System-ECU 30 sagt die gerade Linie mit der Neigung bzw. Steigung θ, die durch die erfasste Position verläuft, die endgültig während der Fitten-Verarbeitung ausgewählt wird, als die Bewegungstrajektorie des Objekts vorher. Diese Bewegungstrajektorie entspricht einer Trajektorie, die aus den erfassten Positionen vorhergesagt wird, die in der Gruppe enthalten sind, die am besten zu der geraden Linie mit der Neigung bzw. Steigung θ passt.
Im Folgenden wird die Kollisionspositionsvorhersageverarbeitung beschrieben. Die Kollisionsposition des Subjekt-Fahrzeugs wird in vorbestimmten Abständen in Bezug auf jede Oberfläche des Subjekt-Fahrzeugs (vordere Fläche, hintere Fläche, rechte Seitenfläche und linke Seitenfläche) in mehrere Abschnitte unterteilt. Diese Abschnittsunterteilung wird im Voraus durch Adaptierung festgelegt. In dem Fall einer Kollisionspositionsvorhersage wird der Abschnitt jeder Oberfläche des Fahrzeugs, von dem erwartet wird, dass er mit dem Objekt kollidiert, vorhergesagt. Die System-ECU 30 sagt die Position des Subjekt-Fahrzeugs, von der erwartet wird, dass sie mit dem Objekt kollidiert (Oberfläche und Abschnitt des Subjekt-Fahrzeugs), aus der Bewegungstrajektorie des Subjekt-Fahrzeugs , die während der Subjekt-Fahrzeug-Trajektorienvorhersageverarbeitung vorhergesagt wird, und der Bewegungstrajektorie des Objekts, die während der Objekttrajektorienvorhersageverarbeitung während eines Lenkens oder der Objekttrajektorienvorhersageverarbeitung für eine Geradeausfahrt vorhergesagt wird, in einem Fall vorher, in dem die Bewegungstrajektorie des Subjekt-Fahrzeugs und die Bewegungstrajektorie des Objekts einander schneiden.
Im Folgenden wird die Kollisionswahrscheinlichkeitsintegrationsverarbeitung beschrieben. In einem Fall, in dem die Kollisionsposition des Subjekt-Fahrzeugs während der Kollisionspositionsvorhersageverarbeitung vorhergesagt wird, berechnet die System-ECU 30 die Kollisionswahrscheinlichkeit jedes Abschnitts um die Kollisionsvorhersageposition. Die Kollisionswahrscheinlichkeit wird beispielsweise in einer normalen Verteilungsgestalt, die um die Kollisionsvorhersageposition zentriert ist, berechnet oder es wird eine hohe Kollisionswahrscheinlichkeit nur an der Kollisionsvorhersageposition berechnet. Außerdem addiert die System-ECU 30 für jeden Abschnitt der Kollisionsvorhersageposition die berechnete Kollisionswahrscheinlichkeit zu dem vorherigen integrierten Wert und integriert die Kollisionswahrscheinlichkeit.
Im Folgenden wird die Kollisionsbestimmungsverarbeitung beschrieben. Die System-ECU 30 bestimmt in Bezug auf jeden Abschnitt jeder Kollisionsposition auf jeder Oberfläche des Subjekt-Fahrzeugs, ob der integrierte Wert der Kollisionswahrscheinlichkeit gleich oder größer als ein eingestellter Kollisionsbestimmungsschwellenwert ist (kann auch nur der Abschnitt sein, bei dem der integrierte Wert während der Kollisionswahrscheinlichkeitsintegrationsverarbeitung aktualisiert wird). Der Kollisionsbestimmungsschwellenwert, der im Voraus durch Adaptierung und mittels eines Experiments oder Simulation eingestellt wird, ist ein Schwellenwert, der beim Bestimmen auf der Grundlage des integrierten Werts der Kollisionswahrscheinlichkeit jeder Kollisionsvorhersageposition, ob das Subjekt-Fahrzeug wahrscheinlich mit dem Objekt kollidiert, verwendet wird. Dann bestimmt die System-ECU 30, dass die Kollision in einem Fall wahrscheinlich ist (Wahrscheinlichkeit der Kollision ist hoch), in dem der integrierte Wert der Kollisionswahrscheinlichkeit gleich oder größer als der Kollisionsbestimmungsschwellenwert ist, und bestimmt, dass die Kollision in einem Fall unwahrscheinlich ist (Wahrscheinlichkeit der Kollision ist niedrig), in dem der integrierte Wert der Kollisionswahrscheinlichkeit kleiner als der Kollisionsbestimmungsschwellenwert ist.
Im Folgenden wird die Vorrichtungssteuerverarbeitung beschrieben. In einem Fall, in dem in der Kollisionsbestimmungsverarbeitung bestimmt wird, dass eine Kollision wahrscheinlich ist, berechnet die System-ECU 30 eine Zeit bis zur Kollision TTC = (relativer Abstand / relative Geschwindigkeit) in Bezug auf das Objekt. Dann bestimmt die System-ECU 30, welche aus der Alarmvorrichtung, der Lenkvorrichtung, der Sitzgurtvorrichtung, der Sitzvorrichtung und der Bremsvorrichtung (mindestens eine) zu betreiben ist, auf der Grundlage des TTC in Bezug auf das Objekt, der Kollisionsvorhersageposition und des integrierten Werts der Kollisionswahrscheinlichkeit. Dann stellt die System-ECU 30 eine Steuergröße, einen Ausgangsbefehl oder Ähnliches für jede der zu betreibenden Vorrichtungen auf der Grundlage der TTC, der Kollisionsvorhersageposition und des integrierten Werts der Kollisionswahrscheinlichkeit ein und überträgt das Steuersignal an diejenigen, die unter der Alarmvorrichtung 20, der Kollisionsvermeidungsunterstützungsvorrichtung 21, der Sitzgurtsteuervorrichtung 22, der Sitzsteuervorrichtung 23 und der Bremssteuervorrichtung 24 relevant sind.
Im Folgenden wird ein Betrieb der Kollisionsvorhersagevorrichtung 1 mit Bezug auf 1 und anhand des Flussdiagramms der 9 beschrieben. Die Abnormwertentfernungsverarbeitung wird anhand des Flussdiagramms der 10 beschrieben, während die Fitten-Verarbeitung und die Objekttrajektorienvorhersageverarbeitung für eine Geradeausfahrt anhand des Flussdiagramms der 11 beschrieben werden. 9 ist ein Flussdiagramm, das den Betriebsfluss der Kollisionsvorhersagevorrichtung gemäß dieser Ausführungsform darstellt. 10 ist ein Flussdiagramm, das den Fluss der Abnormwertentfernungsverarbeitung, die zu dem Flussdiagramm der 9 gehört, darstellt. 11 ist ein Flussdiagramm, das den Fluss der Fitten-Verarbeitung und der Objekttrajektorienvorhersageverarbeitung für eine Geradeausfahrt, die zu dem Flussdiagramm der 9 gehören, darstellt. Die Kollisionsvorhersagevorrichtung 1 führt den folgenden Betrieb wiederholt in regelmäßigen Zeitintervallen durch.
Die Stereo-Kamera 10 führt eine Abbildung jeweils mit den rechten und linken Kameras durch, führt die Objekterfassungsverarbeitung unter Verwendung der jeweiligen rechten und linken Bilder (Stereobilder) durch und erlangt die Positionsinformationen des Objekts (Abstand, seitliche Position und Ähnliches), die seitliche Breite und Ähnliches in einem Fall, in dem das Objekt (Ziel) erfasst werden kann (S1). Dann überträgt die Stereo-Kamera 10 die Informationen hinsichtlich des Vorhandenseins oder der Abwesenheit des Objekts an die System-ECU 30. In einem Fall, in dem Objekte erfasst werden können, überträgt die Stereo-Kamera 10 das Stereo-Kamerasignal, das die Positionsinformationen über jedes Objekt oder Ähnliches enthält, an die System-ECU 30. Die System-ECU 30 empfängt das Stereo-Kamerasignal. In einem Fall, in dem Objekte vorhanden sind, erlangt die System-ECU 30 die Positionsinformationen über jedes Objekt oder Ähnliches und hält die Positionsinformationen oder Ähnliches in dem RAM (zeichnet diese auf). In einem Fall, in dem kein Objekt vorhanden ist, wird diese Verarbeitung beendet.
Der Lenkwinkelsensor 11 erfasst den Lenkwinkel und überträgt das Lenkwinkelsignal an die System-ECU 30. Die System-ECU 30 empfängt das Lenkwinkelsignal und erlangt den Lenkwinkel. Der Gierratensensor 12 erfasst die Gierrate und überträgt das Gierratensignal an die System-ECU 30. Die System-ECU 30 empfängt das Gierratensignal und erlangt die Gierrate. Der Fahrzeugradgeschwindigkeitssensor 13 für ein jeweiliges Fahrzeugrad erfasst die Drehpulsanzahl des Fahrzeugrads und überträgt das Fahrzeugradgeschwindigkeitssignal an die System-ECU 30. Die System-ECU 30 empfängt das Fahrzeugradgeschwindigkeitssignal für jedes Fahrzeugrad, berechnet die Fahrzeugradgeschwindigkeiten aus den Drehpulsanzahlen der jeweiligen Fahrzeugräder und berechnet die Fahrzeugkarosseriegeschwindigkeit (Subjekt-Fahrzeuggeschwindigkeit) aus den Fahrzeugradgeschwindigkeiten der jeweiligen Räder.
In einem Fall, in dem ein Objekt vorhanden ist, sagt die System-ECU 30 die Bewegungstrajektorie des Subjekt-Fahrzeugs aus der Fahrzeuggeschwindigkeitshistorie, der Gierratenhistorie und der Lenkwinkelhistorie des Subjekt-Fahrzeugs vorher (S2). Außerdem berechnet die System-ECU 30 für jedes Objekt den relativen Vektor des derzeitigen Werts der erfassten Position des Objekts eines Falls, in dem das feste Objekt der Bezug ist, und den relativen Vektor des vorherigen Werts der erfassten Position eines Falls, indem dasselbe feste Objekt der Bezug ist, berechnet den Bewegungsvektor von dem vorherigen Wert der erfassten Position bis zu dem derzeitigen Wert der erfassten Position aus den beiden relativen Vektoren und berechnet (erfasst) die Erdgeschwindigkeit des Objekts aus dem Bewegungsvektor (S3).
Die System-ECU 30 bestimmt, ob die Lenkgröße des Subjekt-Fahrzeugs (zusätzliche Lenkgröße, Verringerungsgröße) gleich oder größer als der Lenkschwellenwert ist (S4). In einem Fall, in dem in S4 bestimmt wird, dass die Lenkgröße gleich oder größer als der Lenkschwellenwert ist (in einem Fall, in dem sich das Subjekt-Fahrzeug dreht), sagt die System-ECU 30 für jedes Objekt die Bewegungstrajektorie des Objekts aus der Historie der erfassten Positionen des Objekts unter Verwendung einer Trajektorienvorhersageeinrichtung gemäß dem Stand der Technik vorher (S5).
In einem Fall, in dem in S4 bestimmt wird, dass die Lenkgröße kleiner als der Lenkschwellenwert ist (in einem Fall, in dem das Subjekt-Fahrzeug geradeaus fährt), führt die System-ECU 30 die Abnormwertentfernung (Filtern) in Bezug auf die Erdgeschwindigkeit, die in S3 erfasst wird, für jedes Objekt durch (S6). Insbesondere bestimmt die System-ECU 30, ob die Erdgeschwindigkeit einmal erfasst wurde, wie es in dem Flussdiagramm der 10 dargestellt ist (S20). In einem Fall, in dem in S20 bestimmt wird, dass die Erdgeschwindigkeit einmal erfasst wurde, verwendet die System-ECU 30 die derzeitig erfasste Erdgeschwindigkeit als Erdgeschwindigkeit in der folgenden Verarbeitung (S21). In einem Fall, in dem in S20 bestimmt wird, dass die Erdgeschwindigkeit mindestens zweimal erfasst wurde, bestimmt die System-ECU 30, ob der Absolutwert der Differenz zwischen der derzeitig erfassten Erdgeschwindigkeit und dem vorherigen Wert der Erdgeschwindigkeit gleich oder größer als der erste Schwellenwert ist (S22). In einem Fall, in dem in S22 bestimmt wird, dass der Absolutwert kleiner als der erste Schwellenwert ist, verwendet die System-ECU 30 die derzeitig erfasste Erdgeschwindigkeit als Erdgeschwindigkeit in der folgenden Verarbeitung (S25). In einem Fall, in dem in S22 bestimmt wird, dass der Absolutwert gleich oder größer als der erste Schwellenwert ist, bestimmt die System-ECU 30, ob der Absolutwert der Differenz zwischen der derzeitig erfassten Erdgeschwindigkeit und der Geschwindigkeit, die durch Teilen der Differenz zwischen dem derzeitigen Wert und dem vorherigen Wert der erfassten Position des Objekts (insbesondere seitliche Position) durch die Aktualisierungszeit erhalten wird, gleich oder größer als der zweite Schwellenwert ist (S23). In einem Fall, in dem in S24 bestimmt wird, dass der Absolutwert gleich oder größer als der zweite Schwellenwert ist, verwendet die System-ECU 30 den vorherigen Wert der Erdgeschwindigkeit als Erdgeschwindigkeit in der folgenden Verarbeitung (S24). In einem Fall, in dem in S23 bestimmt wird, dass der Absolutwert kleiner als der zweite Schwellenwert ist, verwendet die System-ECU 30 die derzeitig erfasste Erdgeschwindigkeit als Erdgeschwindigkeit in der folgenden Verarbeitung (S25). Dann hält die System-ECU 30 die derzeitig erfasste Position und die Erdgeschwindigkeit des Objekts als vorherigen Wert (S26).
Dann berechnet die System-ECU 30 für jedes Objekt die Neigung bzw. Steigung θ des Trajektorienvorhersagevektors unter Verwendung der Fahrzeuggeschwindigkeit des Subjekt-Fahrzeugs und der Erdgeschwindigkeit des Objekts (S7). Dann führt die System-ECU 30 für jedes Objekt das Fitten in Bezug auf die Historie der erfassten Positionen des Objekts, die in dem RAM gehalten werden, mit der geraden Linie, die die Neigung bzw. Steigung θ aufweist, durch (S8) und sagt die am besten passende gerade Linie als Bewegungstrajektorie des Objekts vorher (S9). Insbesondere wählt die System-ECU 30 die erfasste Position Di in der Reihenfolge aus der Historie der erfassten Positionen des Objekts aus, wie es in dem Flussdiagramm der 11 dargestellt ist (S30). Dann berechnet die System-ECU 30 die gerade Linie, die mit der Neigung bzw. Steigung θ durch die erfasste Position Di verläuft, und stellt den Votumsbereich, der um diese gerade Linie zentriert ist, ein (S31). Außerdem extrahiert die System-ECU 30 die erfassten Positionen innerhalb des Votumsbereichs der erfassten Position Di in der Historie der erfassten Positionen des Objekts, integriert die Gewichte der extrahierten erfassten Positionen und berechnet die Votumspunkts an den erfassten Positionen Di (S32). Die System-ECU 30 bestimmt die Beendigung oder Nichtbeendigung der Verarbeitung sämtlicher erfassten Positionen, die in der Historie der erfassten Positionen des Objekts enthalten sind (S33). In einem Fall, in dem in S33 bestimmt wird, dass die Verarbeitung sämtlicher erfassten Positionen nicht beendet ist, kehrt die System-ECU 30 zu der Verarbeitung in S30 zurück und wählt die nächste erfasste Position aus. In einem Fall, in dem in S33 bestimmt wird, dass die Verarbeitung sämtlicher erfassten Positionen beendet ist, vergleicht die System-ECU 30 die Votumspunkte sämtlicher erfassten Positionen miteinander und wählt diejenige gerade Linie der erfassten Position mit den maximalen Votumspunkten aus (S34). Dann sagt die System-ECU 30 die gerade Linie mit der Neigung bzw. Steigung θ, die durch die ausgewählte erfasste Position verläuft, als Bewegungstrajektorie des Objekts vorher (S35).
Die System-ECU 30 sagt für jedes Objekt die Position der Kollision mit dem Subjekt-Fahrzeug aus der Bewegungstrajektorie des Subjekt-Fahrzeugs und der Bewegungstrajektorie des Objekts vorher (S10). Dann integriert die System-ECU 30 für jedes Objekt die Kollisionswahrscheinlichkeit in dem Abschnitt der vorhergesagten Kollisionsposition (S11). In einem Fall, in dem die Bewegungstrajektorie des Subjekt-Fahrzeugs und die Bewegungstrajektorie des Objekts sich nicht schneiden, wird die Kollisionsposition nicht vorhergesagt und die Verarbeitung des S11 wird nicht durchgeführt.
Dann bestimmt die System-ECU 30 für jedes Objekt, ob das Subjekt-Fahrzeug und das Objekt wahrscheinlich miteinander kollidieren, auf der Grundlage dessen, ob der integrierte Wert der Kollisionswahrscheinlichkeit an jeder Kollisionsvorhersageposition gleich oder größer als der Kollisionsbestimmungsschwellenwert ist (S12). In einem Fall, in dem in S12 bestimmt wird, dass der integrierte Wert kleiner als der Kollisionsbestimmungsschwellenwert ist (in einem Fall, in dem die Kollision unwahrscheinlich ist), beendet die System-ECU 30 diese Verarbeitung. In einem Fall, in dem in S12 bestimmt wird, dass der integrierte Wert gleich oder größer als der Kollisionsbestimmungsschwellenwert ist (in einem Fall, in dem die Kollision wahrscheinlich ist), bestimmt die System-ECU 30 für jedes Objekt, welche aus der Alarmvorrichtung, der Lenkvorrichtung, der Sitzgurtvorrichtung, der Sitzvorrichtung und der Bremsvorrichtung zu betreiben ist, auf der Grundlage der Zeit bis zur Kollision (TTC), der Kollisionsvorhersageposition und des integrierten Werts der Kollisionswahrscheinlichkeit für eine Kollisionsvermeidung/Kollisionsschadenverringerung, stellt die Steuergröße oder Ähnliches für die als zu betreiben bestimmten Vorrichtungen ein und überträgt das Steuersignal an diejenigen, die aus der Alarmvorrichtung 20, der Kollisionsvermeidungsunterstützungsvorrichtung 21, der Sitzgurtsteuervorrichtung 22, der Sitzsteuervorrichtung 23 und der Bremssteuervorrichtung 24 relevant sind (S13). Die Alarmvorrichtung 20 gibt einen Alarm auf der Grundlage des Alarmsteuersignals in einem Fall aus, in dem das Alarmsteuersignal von der System-ECU 30 empfangen wird. Die Kollisionsvermeidungsunterstützungsvorrichtung 21 führt die Lenksteuerung auf der Grundlage des Kollisionsvermeidungssteuersignals in einem Fall aus, in dem das Kollisionsvermeidungssteuersignal von der System-ECU 30 empfangen wird. Die Sitzgurtsteuervorrichtung 22 steuert die Sitzgurtklammerkraft auf der Grundlage des Sitzgurtsteuersignals in einem Fall, in dem das Sitzgurtsteuersignal von der System-ECU 30 empfangen wird. Die Sitzsteuervorrichtung 23 steuert die Position und Lage des Sitzes auf der Grundlage des Sitzsteuersignals in einem Fall, in dem das Sitzsteuersignal von der System-ECU 30 empfangen wird. Die Bremssteuervorrichtung 24 führt die Bremssteuerung auf der Grundlage des Bremssteuersignals in einem Fall durch, in dem das Bremssteuersignal von der System-ECU 30 empfangen wird.
Die Kollisionsvorhersagevorrichtung 1 sagt die Bewegungstrajektorie des Objekts durch das Fitten in Bezug auf die Historie der erfassten relativen Positionen des Objekts mit der geraden Linie, die die Neigung bzw. Steigung des Trajektorienvorhersagevektors aufweist, auf der Grundlage der Erdgeschwindigkeit des Objekts vorher und kann somit die Bewegungstrajektorie des Objekts aus der Historie der erfassten Positionen des Objekts sogar in einem Fall genau vorhersagen, in dem ein seitlicher Positionssprung in der Historie der erfassten Positionen des Objekts aufgrund eines Wackelns oder einer Ablenkung des Subjekt-Fahrzeugs auftritt.
Außerdem verwendet die Kollisionsvorhersagevorrichtung 1 die Position mit der maximalen vertikalen Kantenintensität als erfasste Position des Objekts, und somit können Variationen in der Historie der erfassten Positionen des Objekts verhindert werden und die Bewegungstrajektorie des Objekts kann genau vorhergesagt werden. Die Kollisionsvorhersagevorrichtung 1 ist insbesondere für ein Objekt mit einer sich ändernden Gestalt wie beispielsweise einem Fußgänger wirksam. Die Kollisionsvorhersagevorrichtung 1 führt das Fitten mit der Position in der Historie der erfassten Positionen des Objekts durch, die zeitlich näher bei der Gegenwart ist und ein größeres Gewicht aufweist, und somit kann die Bewegungstrajektorie des Objekts noch genauer vorhergesagt werden. Die Kollisionsvorhersagevorrichtung 1 verwendet die Erdgeschwindigkeit des Objekts bei der Berechnung des Trajektorienvorhersagevektors (insbesondere Neigung bzw. Steigung) in einem Fall nicht, in dem die Erdgeschwindigkeit des Objekts einen abnormen Wert aufweist, und somit können eine Verschlechterung der Genauigkeit des Trajektorienvorhersagevektors eine Verschlechterung der Bewegungstrajektorienvorhersagegenauigkeit verhindert werden.
Oben wurde die Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt und kann auf verschiedene Arten modifiziert werden.
Obwohl die Bewegungstrajektorie des Objekts vorhergesagt wird, die Wahrscheinlichkeit einer Kollision mit dem Subjekt-Fahrzeug unter Verwendung der Bewegungstrajektorie des Objekts bestimmt wird und eine Vorrichtung, die eine Unterstützung zur Kollisionsvermeidung und Kollisionsschadenverringerung in dieser Ausführungsform in einem Fall durchführt, in dem wahrscheinlich eine Kollision auftritt, kann die Erfindung auch für eine andere Fahrunterstützungsvorrichtung verwendet werden, die eine andere Art von Unterstützung unter Verwendung der vorhergesagten Bewegungstrajektorie des Objekts durchführt, oder kann auch für eine Bewegungstrajektorienvorhersagevorrichtung verwendet werden, die alleine die Vorhersage der Bewegungstrajektorie des Objekts durchführt. Obwohl diese Ausführungsform für eine Vorrichtung verwendet wird, die im Voraus an dem Fahrzeug montiert wird, kann diese Ausführungsform auch für eine Vorrichtung verwendet werden, die in dem Fahrzeug enthalten ist.
Diese Ausführungsform verwendet die Stereo-Kamera als externen Sensor, der das Objekt um das Subjekt-Fahrzeug erfasst. Es können jedoch auch andere Arten von externen Sensoren wie beispielsweise ein Bildsensor basierend auf einer Kamera mit einer einzigen Linse (einer, der in der Lage ist, sogar den Abstand und die seitliche Position des Objekts mit einer einzigen Linse zu erfassen) und ein Radarsensor wie beispielsweise ein Laserradar und ein Millimeterwellenradar als externer Sensor verwendet werden. Außerdem kann die Stereo-Kamera als externer Sensor einer Vereinigung mit einem Radarsensor als eine Vorrichtungsbetriebsbedingung unterzogen werden.
Diese Ausführungsform ist ausgelegt, eine Erfassung von dem Subjekt-Fahrzeug aus unter Verwendung der Stereo-Kamera des externen Sensors für das Erlangen der Erdgeschwindigkeit des Objekts durchzuführen. Die Konfiguration der Erfassung von dem Subjekt-Fahrzeug aus kann jedoch auch einen anderen externen Sensor wie beispielsweise einen Radarsensor verwenden, kann auf einen Empfang mittels einer Kommunikation mit dem Objekt nach Erfassung unter Verwendung einer Vorrichtung (Mobiltelefon, Smartphone und Ähnliches), die von dem Objekt gehalten wird, basieren (beispielsweise Konfiguration, bei der die Geschwindigkeit, die von der Vorrichtung erfasst wird, die von dem Fußgänger getragen wird, über eine Fußgänger-Fahrzeug-Kommunikation in einem Fall empfangen wird, in dem das Objekt der Fußgänger ist) oder kann auf einer Erfassung unter Verwendung einer straßenseitigen Infrastruktur (Festkamera, Radar und Ähnliches) und einem Empfang über eine Straße-Fahrzeug-Kommunikation mit der straßenseitigen Infrastruktur basieren. Die Konfiguration für die Erfassung des Objekts und die Konfiguration für die Erlangung der Erdgeschwindigkeit des Objekts sind sogar mit unterschiedlichen Sensoren und unterschiedlichen ECUs möglich, und die Konfigurationen sind nicht besonders beschränkt.
In dieser Ausführungsform sind die jeweilige Alarmvorrichtung, Lenkvorrichtung, Sitzgurtvorrichtung, Sitzvorrichtung und Bremsvorrichtung als Vorrichtungen gezeigt, die in einem Fall betrieben werden, in dem eine Kollision wahrscheinlich ist. Es kann jedoch auch mindestens eine der Vorrichtungen oder eine andere Vorrichtung (Aktuator) verwendet werden.
Diese Ausführungsform zeigt Beispiele der Kollisionspositionsvorhersage unter Verwendung der Bewegungstrajektorie des Objekts und der Bewegungstrajektorie des Subjekt-Fahrzeugs sowie die Kollisionsbestimmung unter Verwendung der Integration der Kollisionswahrscheinlichkeiten jeder Kollisionsvorhersageposition. Es ist jedoch auch eine bekannte Technik für die Verarbeitung betreffend die Kollision anwendbar.
Diese Ausführungsform weist eine Konfiguration auf, bei der das Fitten auf der Grundlage der Einstellung des Votumsbereichs, der um die gerade Linie mit der Neigung bzw. Steigung θ, die durch die erfasste Position verläuft, zentriert ist, und der Majoritätsentscheidung hinsichtlich der Votumspunkte bezüglich der erfassten Position innerhalb des Votumsbereichs durchgeführt wird. Das Fitten kann jedoch mittels eines anderen Verfahrens wie beispielsweise des Verfahrens kleinster Quadrate durchgeführt werden. In einem Fall, in dem angenommen wird, dass die Erfassungsgenauigkeit bezüglich der erfassten Position des Objekts hoch ist und die erfasste Position keinen Ausreißer aufweist, muss eine Behandlung eines Ausreißers während des Fittens nicht durchgeführt werden.
Diese Ausführungsform weist eine Konfiguration auf, bei der das Fitten mittels Gewichten durchgeführt wird, die für jeweilige erfasste Positionen des Objekts eingestellt werden. Das Fitten kann jedoch ebenfalls ohne die Einstellung von Gewichten durchgeführt werden.
Diese Ausführungsform weist eine Konfiguration auf, bei der die Position mit der maximalen vertikalen Kantenintensität als erfasste Position des Objekts verwendet wird. Die Verwendung einer anderen Position, beispielsweise der mittleren Position des erfassten Bereichs des erfassten Objekts, kann die Stelle der Verwendung der vertikalen Kantenintensität in dieser Konfiguration übernehmen. In einem Fall, in dem das Objekt ein Fahrzeug oder Ähnliches ist, zeigt die Gestalt insbesondere keine besondere Änderung während einer Bewegung, und somit muss die vertikale Kantenintensität nicht verwendet werden. Beispiele für ein anderes Verfahren, das die vertikale Kantenintensität verwendet, beinhalten ein Verfahren, bei dem die vertikale Kantenintensität als erfasste Position des Objekts in einem Fall verwendet wird, in dem die vertikale Kantenintensität einen Bezugsschwellenwert überschreitet, und ein Verfahren, das die Verwendung der vertikalen Kantenintensität als erfasste Position des Objekts mittels einer stärkeren Gewichtung, wenn sich die vertikale Kantenintensität erhöht, erleichtert.
Diese Ausführungsform weist eine Konfiguration auf, bei der das Entfernen eines abnormen Werts der Erdgeschwindigkeit durchgeführt wird. Das Entfernen des abnormen Werts muss jedoch nicht in einem Fall durchgeführt werden, in dem angenommen wird, dass die Erdgeschwindigkeitserfassungsgenauigkeit hoch ist und die Erdgeschwindigkeit keinen abnormen Wert aufweist.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Die Erfindung, die an einem Fahrzeug montiert ist, für eine Bewegungstrajektorienvorhersage zum Vorhersagen der Bewegungstrajektorie eines Objekts aus der Historie der erfassten Positionen des Objekts um das Fahrzeug verwendet werden.
Bezugszeichenliste

1: Kollisionsvorhersagevorrichtung
10: Stereo-Kamera
11: Lenkwinkelsensor
12: Gierratensensor
13: Fahrzeugradgeschwindigkeitssensor
20: Alarmvorrichtung
21: Kollisionsvermeidungsunterstützungsvorrichtung
22: Sitzgurtsteuervorrichtung
23: Sitzsteuervorrichtung
24: Bremssteuervorrichtung
30: System-ECU

Claims

Bewegungstrajektorienvorhersagevorrichtung, die eine Bewegungstrajektorie eines Objekts um ein Fahrzeug vorhersagt, wobei die Vorrichtung aufweist: eine Objekterfassungseinheit (10), die eine Position des Objekts um das Fahrzeug erlangt; eine Geschwindigkeitserlangungseinheit, die eine Erdgeschwindigkeit des Objekts auf der Grundlage einer Erfassung anhand der Differenz zwischen den Positionen eines festen Objekts und des Objekts erlangt; eine Relativbewegungsvektorberechnungseinheit (30), die einen Relativbewegungsvektor des Objekts in Bezug auf das Fahrzeug unter Verwendung von Geschwindigkeitsinformationen des Fahrzeugs und der Erdgeschwindigkeit des Objekts, die von der Geschwindigkeitserlangungseinheit erlangt wird, berechnet; eine Klassifizierungseinheit (30), die Positionen in der Bewegungstrajektorie des Objekts, die von der Objekterfassungseinheit erlangt werden, aufzeichnet und die aufgezeichneten Positionen auf der Grundlage des Relativbewegungsvektors, der von der Relativbewegungsvektorberechnungseinheit berechnet wird, in mehrere Gruppen klassifiziert; und eine Bewegungstrajektorienvorhersageeinheit (30), die die Bewegungstrajektorie des Objekts auf der Grundlage von mehreren Positionen des Objekts, die in mindestens einer der Gruppen, die von der Klassifizierungseinheit klassifiziert werden, enthalten sind, vorhersagt.
Bewegungstrajektorienvorhersagevorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Objekterfassungseinheit das Objekt mittels Kantenverarbeitung eines Bildes, das von einer Kamera aufgenommen wird, erfasst, und die Klassifizierungseinheit eine Verwendung der Position als Position des Objekts fördert, wenn die Position eine höhere vertikale Kantenintensität in dem Bild betreffend die Klassifizierung der aufgezeichneten Positionen des Objekts aufweist.
Bewegungstrajektorienvorhersagevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Klassifizierung mittels der Klassifizierungseinheit in einem Fall nicht durchgeführt wird, in dem eine Lenkgröße des Fahrzeugs gleich oder größer als eine vorbestimmte Größe ist.
Bewegungstrajektorienvorhersagevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Klassifizierungseinheit die Klassifizierung durchführt, während sie ein Gewicht für die Position unter den aufgezeichneten Positionen des Objekts erhöht, wenn die Position zeitlich näher an der Gegenwart liegt.
Bewegungstrajektorienvorhersagevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Relativbewegungsvektorberechnungseinheit die Erdgeschwindigkeit des Objekts, die eine Differenz zu einem vorherigen Wert der Erdgeschwindigkeit, die gleich oder größer als ein erster Schwellenwert ist, und eine Differenz zu einer Geschwindigkeit aufweist, die aus einer Differenz zwischen den Positionen des Objekts erhalten wird und gleich oder größer als ein zweiter Schwellenwert ist, beim Berechnen des Relativbewegungsvektors nicht verwendet.
Bewegungstrajektorienvorhersageverfahren zum Vorhersagen einer Bewegungstrajektorie eines Objekts um ein Fahrzeug, wobei das Verfahren aufweist: einen Objekterfassungsschritt (S1) zum Erlangen einer Position des Objekts um das Fahrzeug; einen Geschwindigkeitserlangungsschritt (S3) zum Erlangen einer Erdgeschwindigkeit des Objekts auf der Grundlage einer Erfassung anhand der Differenz zwischen den Positionen eines festen Objekts und des Objekts; einen Relativbewegungsvektorberechnungsschritt (S7) zum Berechnen eines Relativbewegungsvektors des Objekts in Bezug auf das Fahrzeug unter Verwendung von Geschwindigkeitsinformationen des Fahrzeugs und der Erdgeschwindigkeit des Objekts, die in dem Geschwindigkeitserlangungsschritt erlangt wird; einen Klassifizierungsschritt (S8) zum Aufzeichnen von Positionen in der Bewegungstrajektorie des Objekts, die in dem Objekterfassungsschritt erlangt werden, und zum Klassifizieren der aufgezeichneten Positionen in mehrere Gruppen auf der Grundlage des Relativbewegungsvektors, der in dem Relativbewegungsvektorberechnungsschritt berechnet wird; und einen Bewegungstrajektorienvorhersageschritt (S9) zum Vorhersagen der Bewegungstrajektorie des Objekts auf der Grundlage von mehreren Positionen des Objekts, die in mindestens einer der Gruppen, die in dem Klassifizierungsschritt klassifiziert werden, enthalten sind.