專利名稱：駕駛輔助裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種駕駛輔助裝置，特別是涉及一種實(shí)施成為用于本車行駛的規(guī)范的駕駛輔助的駕駛輔助裝置。
背景技術(shù)：
以往，提出了一種提供如下信息的裝置，所述信息成為用于本車行駛于路徑上的規(guī)范。例如，專利文獻(xiàn)1中公開了，用于對(duì)車輛周圍的行駛環(huán)境和車輛自身的狀態(tài)進(jìn)行綜合判斷，從而進(jìn)行最適合車輛駕駛員的駕駛輔助的裝置。在該裝置中，對(duì)車輛所處的駕駛環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)車輛的狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)。根據(jù)所檢測(cè)出的行駛環(huán)境和車輛狀態(tài)來推斷車輛的駕駛狀態(tài)。此外，對(duì)成為對(duì)應(yīng)于行駛環(huán)境的行駛規(guī)范的、車輛的駕駛理想模型進(jìn)行計(jì)算。而且，對(duì)推斷駕駛狀態(tài)從駕駛理想模型的偏差的有無進(jìn)行運(yùn)算，并通過在發(fā)生了偏差的情況下驅(qū)動(dòng)作動(dòng)器，從而進(jìn)行車輛的駕駛輔助。在該裝置中，根據(jù)交通規(guī)則和道德而算出駕駛理想模型。在先技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開2005-202512號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題但是，無論成為哪種規(guī)范的模型，仍可能存在本車周圍的障礙物與本車相接觸的風(fēng)險(xiǎn)。因此，為了提高安全，而期望進(jìn)行考慮到該風(fēng)險(xiǎn)的駕駛輔助。本發(fā)明為考慮到這種實(shí)際情況而完成的發(fā)明，其目的在于，提供一種能夠進(jìn)行駕駛輔助的駕駛輔助裝置，所述駕駛輔助成為，將本車周圍的障礙物與本車相接觸的風(fēng)險(xiǎn)納入考慮的、用于車輛行駛的規(guī)范。用于解決課題的方法本發(fā)明為一種駕駛輔助裝置，具備風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)單元，其對(duì)于至少一種以上的規(guī)范行動(dòng)候選，來預(yù)測(cè)本車按照規(guī)范行動(dòng)候選所涉及的駕駛行動(dòng)而行駛時(shí)的、本車周圍的障礙物與本車相接觸的風(fēng)險(xiǎn)，其中，所述規(guī)范行動(dòng)候選為，相對(duì)于本車周圍的狀況的、本車的規(guī)范的駕駛行動(dòng)的候選。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)單元對(duì)于至少一種以上的規(guī)范行動(dòng)候選，來預(yù)測(cè)本車按照規(guī)范行動(dòng)候選所涉及的駕駛行動(dòng)而行駛時(shí)的、本車周圍的障礙物與本車相接觸的風(fēng)險(xiǎn)，其中，所述規(guī)范行動(dòng)候選為，相對(duì)于本車周圍的狀況的、本車的規(guī)范的駕駛行動(dòng)的候選，因此，能夠提供將本車周圍的障礙物與本車相接觸的風(fēng)險(xiǎn)納入考慮的規(guī)范行動(dòng)候選。此外，本發(fā)明為一種駕駛輔助裝置，具備風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)單元，其對(duì)于至少一種以上的規(guī)范行動(dòng)候選，來預(yù)測(cè)本車按照所述規(guī)范行動(dòng)候選所涉及的駕駛行動(dòng)來行駛時(shí)的、本車周圍的障礙物與本車相接觸的風(fēng)險(xiǎn)，其中，規(guī)范行動(dòng)候選為，相對(duì)于所述本車周圍的狀況的、本車的規(guī)范的駕駛行動(dòng)的候選；移動(dòng)效率取得單元，其取得本車根據(jù)規(guī)范行動(dòng)候選所涉及的駕駛行動(dòng)而行駛時(shí)的移動(dòng)效率。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)單元對(duì)于至少一種以上的規(guī)范行動(dòng)候選，來預(yù)測(cè)本車按照規(guī)范行動(dòng)候選所涉及的駕駛行動(dòng)來行駛時(shí)的、本車周圍的障礙物與本車相接觸的風(fēng)險(xiǎn)，其中，所述規(guī)范行動(dòng)候選為，相對(duì)于所述本車周圍的狀況的、本車的規(guī)范的駕駛行動(dòng)的候選，并且，移動(dòng)效率取得單元取得本車根據(jù)規(guī)范行動(dòng)候選所涉及的駕駛行動(dòng)而行駛時(shí)的移動(dòng)效率，因此，能夠提供將本車周圍的障礙物與本車相接觸的風(fēng)險(xiǎn)、和移動(dòng)效率納入考慮的規(guī)范行動(dòng)候選。此時(shí)，優(yōu)選為，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)單元根據(jù)障礙物信息、和從數(shù)據(jù)庫(kù)取得的信息，來識(shí)別障礙物，并對(duì)障礙物與本車相接觸的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)，障礙物信息為，對(duì)于本車周圍的障礙物而取得的信息，數(shù)據(jù)庫(kù)分級(jí)地存儲(chǔ)有如下信息中的某一種信息，即更宏觀地與障礙物信息相關(guān)聯(lián)的信息、以及更微觀地與障礙物信息相關(guān)聯(lián)的信息。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)單元根據(jù)障礙物信息、和從數(shù)據(jù)庫(kù)取得的信息，來識(shí)別障礙物，并對(duì)障礙物與本車相接觸的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)，障礙物信息為，對(duì)于本車周圍的障礙物而取得的信息，數(shù)據(jù)庫(kù)分級(jí)地存儲(chǔ)有如下信息中的某一種信息，即更宏觀地與障礙物信息相關(guān)聯(lián)的信息、以及更微觀地與障礙物信息相關(guān)聯(lián)的信息。因此，即使對(duì)于障礙物而取得的障礙物信息是有限的，也能夠從所獲得的信息的范圍內(nèi)得到更宏觀或更微觀的信息，從而能夠?qū)崿F(xiàn)更有益的障礙物的識(shí)別。此外，優(yōu)選為，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)單元對(duì)于使本車的被預(yù)測(cè)目的地與障礙物中的某一個(gè)障礙物的被預(yù)測(cè)目的地相同的路徑，而預(yù)測(cè)出最常規(guī)的路徑即通常路徑、和與通常路徑不同的路徑即非常規(guī)路徑，并對(duì)障礙物與本車相接觸的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)單元對(duì)于使本車的被預(yù)測(cè)目的地與障礙物中的某一個(gè)障礙物的被預(yù)測(cè)目的地相同的路徑，而預(yù)測(cè)出最常規(guī)的路徑即通常路徑、和與通常路徑不同的路徑即非常規(guī)路徑，并對(duì)障礙物與本車相接觸的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)，因此，能夠?qū)⒍鄺l路徑納入考慮從而使預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)的精度提高。此時(shí)，優(yōu)選為，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)單元對(duì)于障礙物的被預(yù)測(cè)路徑，而預(yù)測(cè)出能夠直接識(shí)別的障礙物的路徑即顯現(xiàn)路徑、和雖然不能直接識(shí)別但預(yù)想到會(huì)存在的障礙物的路徑即潛在路徑，并對(duì)障礙物與所述本車相接觸的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)單元對(duì)于障礙物的被預(yù)測(cè)路徑，而預(yù)測(cè)出能夠直接識(shí)別的障礙物的路徑即顯現(xiàn)路徑、和雖然不能直接識(shí)別但預(yù)想到會(huì)存在的障礙物的路徑即潛在路徑，并對(duì)障礙物與所述本車相接觸的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)，因此，對(duì)于與潛在的障礙物相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)也能夠進(jìn)行預(yù)測(cè)，從而能夠使所預(yù)測(cè)的風(fēng)險(xiǎn)的可靠性提高。此外，優(yōu)選為，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)單元根據(jù)在本車的被預(yù)測(cè)路徑上以及障礙物的被預(yù)測(cè)路徑上的、本車以及所述障礙物存在的概率的概率分布，從而對(duì)障礙物與本車相接觸的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)單元根據(jù)在本車的被預(yù)測(cè)路徑上以及障礙物的被預(yù)測(cè)路徑上的、本車以及所述障礙物存在的概率的概率分布，從而對(duì)障礙物與本車相接觸的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)，因此，與例如跨越道路的全部區(qū)域而對(duì)本車以及障礙物存在的概率進(jìn)行計(jì)算的方法相比，能夠通過較少的計(jì)算量而對(duì)障礙物與本車相接觸的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)。
此時(shí)，優(yōu)選為，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)單元根據(jù)在以本車的被預(yù)測(cè)路徑上以及障礙物的被預(yù)測(cè)路徑上的位置和速度為坐標(biāo)軸的空間內(nèi)的、本車以及障礙物存在的概率的概率分布，從而對(duì)障礙物與本車相接觸的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)單元根據(jù)在以本車的被預(yù)測(cè)路徑上以及障礙物的被預(yù)測(cè)路徑上的位置和速度為坐標(biāo)軸的空間內(nèi)的、本車以及障礙物存在的概率的概率分布，從而對(duì)障礙物與本車相接觸的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)，因此，能夠通過較少的計(jì)算量而對(duì)障礙物與本車相接觸的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)。此外，優(yōu)選為，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)單元在本車根據(jù)規(guī)范行動(dòng)候選所涉及的駕駛行動(dòng)來行駛時(shí)，對(duì)短期風(fēng)險(xiǎn)和長(zhǎng)期風(fēng)險(xiǎn)分別進(jìn)行預(yù)測(cè)，其中，短期風(fēng)險(xiǎn)為，從當(dāng)前起經(jīng)過預(yù)定時(shí)間時(shí)的、障礙物與本車相接觸的風(fēng)險(xiǎn)；長(zhǎng)期風(fēng)險(xiǎn)為，經(jīng)過與預(yù)定時(shí)間相比更長(zhǎng)的時(shí)間后的、障礙物與本車相接觸的風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)單元在本車根據(jù)規(guī)范行動(dòng)候選所涉及的駕駛行動(dòng)來行駛時(shí)，對(duì)短期風(fēng)險(xiǎn)和長(zhǎng)期風(fēng)險(xiǎn)分別進(jìn)行預(yù)測(cè)，因此能夠?qū)τ谛袆?dòng)規(guī)范候選而從短期觀點(diǎn)和長(zhǎng)期觀點(diǎn)，更多方面地對(duì)障礙物與本車相接觸的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)，其中，短期風(fēng)險(xiǎn)為，從當(dāng)前起經(jīng)過預(yù)定時(shí)間時(shí)的、障礙物與本車相接觸的風(fēng)險(xiǎn)；長(zhǎng)期風(fēng)險(xiǎn)為，經(jīng)過與預(yù)定時(shí)間相比更長(zhǎng)的時(shí)間后的、障礙物與本車相接觸的風(fēng)險(xiǎn)。此時(shí)，優(yōu)選為，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)單元在短期風(fēng)險(xiǎn)大于預(yù)定的閾值時(shí)，中止對(duì)本車根據(jù)該規(guī)范行動(dòng)候選所涉及的駕駛行動(dòng)來行駛時(shí)的、長(zhǎng)期風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測(cè)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于在短期風(fēng)險(xiǎn)大于預(yù)定的閾值，且該規(guī)范行動(dòng)候選所涉及的駕駛行動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)在短期內(nèi)極高時(shí)，該規(guī)范行動(dòng)候選的妥當(dāng)性較低，從而對(duì)之后的長(zhǎng)期風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)的必要性較低，因此，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)單元能夠通過中止長(zhǎng)期風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測(cè)，從而降低不必要的
計(jì)算量。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的駕駛輔助裝置，能夠提供將本車周圍的障礙物與本車相接觸的風(fēng)險(xiǎn)納入考慮的規(guī)范行動(dòng)候選。


圖1為表示實(shí)施方式所涉及的駕駛輔助裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。圖2為表示實(shí)施方式所涉及的駕駛輔助裝置的動(dòng)作的概要的流程圖。圖3為表示多尺度識(shí)別的概念的圖。圖4為表示路線設(shè)定中的默認(rèn)路線和適應(yīng)路線的俯視圖。圖5表示路線設(shè)定中的顯現(xiàn)路線和潛在路線的俯視圖。圖6表示本車以及其他車輛的行動(dòng)預(yù)測(cè)的動(dòng)作的詳細(xì)情況的流程圖。圖7表示行動(dòng)目的的預(yù)測(cè)中所使用的說明變量和目的變量之間的關(guān)系的表。圖8表示行動(dòng)預(yù)測(cè)中的物體的位置和速度在空間上的存在概率的分布的圖。圖9為表示在風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)中假設(shè)的狀況的俯視圖。圖10為表示本車以及其他車輛的速度曲線的圖表。圖11為表示假設(shè)的交叉路口的各部分的限制速度的俯視圖。圖12為表示交叉路口通過時(shí)的速度曲線的圖表。
圖13為表示從本車的前端部分駛過交叉點(diǎn)上到本車的車尾部分通過交叉點(diǎn)的情形的俯視圖。圖14為表示當(dāng)前時(shí)刻的其他車輛的存在概率的分布的圖表。圖15為表示時(shí)刻0和時(shí)刻t時(shí)的其他車輛的存在概率的分布的圖表。圖16為表示時(shí)刻t時(shí)的其他車輛的存在概率的分布的圖表。圖17為表示對(duì)圖16的圖表關(guān)于速度而進(jìn)行了積分的、相對(duì)于其他車輛的位置的存在概率的分布的圖表。圖18為表示跨越通過時(shí)刻的、相對(duì)于其他車輛的位置的存在概率的分布的圖表。圖19為表示使反射判斷和長(zhǎng)期判斷組合后的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)以及規(guī)范行動(dòng)判斷的步驟的圖。圖20為表示在規(guī)范行動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)以及規(guī)范行動(dòng)判斷中所假設(shè)的狀況的俯視圖。圖21為表示圖20的狀況下的規(guī)范行動(dòng)候選的速度曲線的圖表。圖22為表示圖21中規(guī)范行動(dòng)候選中的每個(gè)時(shí)間的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)值的圖表。圖23為表示在圖20的狀況下本車停止時(shí)的情況的俯視圖。圖M為表示圖23的狀況下的規(guī)范行動(dòng)候選的速度曲線的圖表。圖25為表示圖M的規(guī)范行動(dòng)候選中的每個(gè)時(shí)間的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)值的圖表。圖沈?yàn)楸硎久總€(gè)行動(dòng)規(guī)范行動(dòng)候選的速度曲線的圖表。圖27為表示對(duì)于行人以及自行車等進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)時(shí)的狀況的俯視圖。圖觀為表示對(duì)各個(gè)交叉點(diǎn)到達(dá)時(shí)刻處的風(fēng)險(xiǎn)值進(jìn)行了判斷的每個(gè)時(shí)刻的表。圖四為表示本車與其他車輛以及自行車的交叉點(diǎn)的俯視圖。圖30為表示規(guī)范行動(dòng)候選1的速度曲線的圖表。圖31為表示規(guī)范行動(dòng)候選2的速度曲線的圖表。圖32為表示規(guī)范行動(dòng)候選3的速度曲線的圖表。符號(hào)說明10駕駛輔助裝置11車速傳感器12雷達(dá)傳感器13攝像機(jī)傳感器14導(dǎo)航系統(tǒng)15方向指示器傳感器16轉(zhuǎn)向角傳感器17路車間通信機(jī)18駕駛員認(rèn)證部20ECU31作動(dòng)器類32顯示裝置100 本車200其他車輛
250潛在物體260自行車280 行人
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式所涉及的駕駛輔助裝置進(jìn)行說明。本實(shí)施方式的駕駛輔助裝置被搭載于車輛上，是用于為本車的司機(jī)提供成為如下規(guī)范的規(guī)范行動(dòng)的裝置，所述規(guī)范為，用于以較低的風(fēng)險(xiǎn)且較高的移動(dòng)效率而行駛過路徑的規(guī)范。如圖I所示，本實(shí)施方式的駕駛輔助裝置10具備車速傳感器11、雷達(dá)傳感器12、攝像機(jī)傳感器13、 導(dǎo)航系統(tǒng)14、方向指示器傳感器15、轉(zhuǎn)向角傳感器16、路車間通信機(jī)17、駕駛員認(rèn)證部18、 E⑶20、作動(dòng)器類31以及顯示裝置32。車速傳感器11為，用于根據(jù)本車的車軸的旋轉(zhuǎn)速度而檢測(cè)出本車的速度的傳感器。雷達(dá)傳感器12為，例如通過向本車前方照射毫米波，從而對(duì)本車前方的其他的汽車、摩托車、自行車以及行人等的障礙物進(jìn)行識(shí)別的構(gòu)件。此外，雷達(dá)傳感器12為，用于對(duì)被固定在道路上的障礙物、或道路的線形、曲率半徑、坡度等的道路形狀進(jìn)行識(shí)別的構(gòu)件。攝像機(jī)傳感器13為，用于對(duì)本車前方進(jìn)行攝像，并通過圖案識(shí)別等而對(duì)本車前方的其他的汽車、摩托車、自行車以及行人等障礙物進(jìn)行識(shí)別的構(gòu)件。此外，攝像機(jī)傳感器13 為，用于通過圖案識(shí)別等，從而對(duì)被固定在道路上的障礙物、或道路的線形、曲率半徑、坡度等道路形狀進(jìn)行識(shí)別的構(gòu)件。導(dǎo)航系統(tǒng)14為,用于根據(jù)由GPS(全球定位系統(tǒng),Global Positioning System)實(shí)施的本車的定位和數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的地圖信息，而取得本車行駛的道路的線形、曲率半徑、坡度等的與道路形狀相關(guān)的信息的系統(tǒng)。導(dǎo)航系統(tǒng)14還被用于，根據(jù)駕駛員輸入的目的地或與路徑相關(guān)的信息，從而對(duì)本車的路徑進(jìn)行推斷。方向指示器傳感器15為，用于對(duì)本車的方向指示器(方向指示燈)的指示方向進(jìn)行檢測(cè)的構(gòu)件。方向指示器傳感器15被用于推斷本車的路徑。轉(zhuǎn)向角傳感器16為，用于對(duì)本車的轉(zhuǎn)向角進(jìn)行檢測(cè)的傳感器。轉(zhuǎn)向角傳感器16被用于推斷本車的路徑。路車間通信機(jī)17為，用于從光信標(biāo)發(fā)射機(jī)等路側(cè)的設(shè)施取得本車前方的道路的線形、曲率半徑、坡度等與道路形狀相關(guān)的信息的構(gòu)件。此外，路車間通信機(jī)17為，用于接收與由路側(cè)的傳感器檢測(cè)到的其他車輛、行人等障礙物相關(guān)的信息的構(gòu)件。而且，路車間通信機(jī)17還被用于，取得本車行駛的道路的交通量、交通阻塞、事故、交通管制等的與道路的狀態(tài)相關(guān)的信息。駕駛員認(rèn)證部18為，用于對(duì)駕駛本車的駕駛員進(jìn)行認(rèn)證的構(gòu)件。駕駛員認(rèn)證部18 通過由駕駛員設(shè)定的密碼等的輸入、識(shí)別卡等的插入、或者對(duì)駕駛員的指紋、視網(wǎng)膜、虹膜等進(jìn)行識(shí)別的生物認(rèn)證等，從而對(duì)駕駛員進(jìn)行認(rèn)證。EQJ (Electronic Control Unit) 20根據(jù)由車速傳感器11等得到的信息,對(duì)于幾種規(guī)范行動(dòng)候選，來預(yù)測(cè)本車周圍的障礙物與本車相接觸的風(fēng)險(xiǎn)、和本車按照該規(guī)范行動(dòng)候選所涉及的駕駛行動(dòng)來行駛時(shí)的移動(dòng)效率，其中，所述規(guī)范行動(dòng)候選為，相對(duì)于本車周圍的狀況的、本車的規(guī)范的駕駛行動(dòng)候選。
8
作動(dòng)器類31為，根據(jù)ECU20計(jì)算出的規(guī)范行動(dòng)候選或者選自規(guī)范行動(dòng)候選的規(guī)范行動(dòng)，通過駕駛員的駕駛操作，從而驅(qū)動(dòng)本車的制動(dòng)器或加速器的制動(dòng)器作動(dòng)器或加速器作動(dòng)器。此外，作動(dòng)器類31也可以為，例如對(duì)駕駛員的加速操作施加反作用力的作動(dòng)器。顯示裝置32為，對(duì)駕駛員顯示圖像的顯示器、對(duì)駕駛員進(jìn)行聲音引導(dǎo)的揚(yáng)聲器、 或?qū)︸{駛員提供警報(bào)的蜂鳴器。顯示裝置32為，用于對(duì)駕駛員提示基于ECU20所計(jì)算出的規(guī)范行動(dòng)候選的信息的構(gòu)件。以下，對(duì)本實(shí)施方式的駕駛輔助裝置10的動(dòng)作進(jìn)行說明。首先，對(duì)駕駛輔助裝置 10的動(dòng)作的概要進(jìn)行說明。如圖2所示，本實(shí)施方式的駕駛輔助裝置10對(duì)于本車周圍的其他車輛等的障礙物，實(shí)施通過多尺度識(shí)別而進(jìn)行的環(huán)境辨認(rèn)(Si)。多尺度識(shí)別在事故模式的分析中，從微觀地著眼至細(xì)節(jié)的范疇、到宏觀地把握全體的范疇，從而分級(jí)地將用于避免事故的著眼點(diǎn)的范疇多層化，由此從適合本車所處狀況的范疇中識(shí)別并選擇能夠成為風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)的對(duì)象的障礙物。駕駛輔助裝置10對(duì)基于路線設(shè)定的規(guī)范行動(dòng)候選進(jìn)行選擇(S2)。本車路線(路徑)以及其他車輛的路線的設(shè)定為，預(yù)先假設(shè)多條各個(gè)車輛的路線，并對(duì)該其他車輛等的可移動(dòng)物進(jìn)行加權(quán)而分配在路線上，然后對(duì)于每O. 5秒等的短周期內(nèi)的觀測(cè)結(jié)果而靈活運(yùn)用多尺度識(shí)別，從而更新分配的權(quán)重。在該階段，不需要將路線縮減到一條。此外，關(guān)于路線的設(shè)定，對(duì)能夠直接識(shí)別的障礙物的路徑即顯現(xiàn)路線、和雖然不能直接識(shí)別但預(yù)想到會(huì)存在的障礙物的路徑即潛在路線這兩種路線進(jìn)行設(shè)定。駕駛輔助裝置10對(duì)本車以及其他車輛等的障礙物的行動(dòng)進(jìn)行預(yù)測(cè)(S3)。在該行動(dòng)預(yù)測(cè)中，根據(jù)由傳感器等所獲得的信息，從而推斷在以路線上的位置X、速度V為坐標(biāo)的 (X，V)空間上本車以及其他車輛等存在的概率分布，通過使該概率分布在按照時(shí)間而發(fā)生變化，從而預(yù)測(cè)本車以及其他車輛等的未來的位置。駕駛輔助裝置10進(jìn)行規(guī)范行動(dòng)候選組的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)(S4)。在風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)中，計(jì)算出本車的路線與其他車輛等的可移動(dòng)物的路線的交叉點(diǎn)(交叉路口)，并計(jì)算出在交叉點(diǎn)處的接觸的風(fēng)險(xiǎn)。此時(shí)，對(duì)于可能潛在地存在于可移動(dòng)物的死角上的可移動(dòng)物，也計(jì)算出潛在的接觸風(fēng)險(xiǎn)。駕駛輔助裝置10對(duì)于規(guī)范行動(dòng)候選組分別進(jìn)行短期風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)和長(zhǎng)期風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)， 從而計(jì)算出各自的風(fēng)險(xiǎn)。駕駛輔助裝置10從規(guī)范行動(dòng)候選中選擇性地決定風(fēng)險(xiǎn)為最小、且移動(dòng)效率為最大的規(guī)范行動(dòng)(S5)。此時(shí)的規(guī)范行動(dòng)的決定，根據(jù)每個(gè)駕駛員的駕駛行動(dòng)的傾向來進(jìn)行決定。駕駛輔助裝置10對(duì)于本車以及其他車輛等可移動(dòng)物的行動(dòng)預(yù)測(cè)的實(shí)際結(jié)果，再次對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行計(jì)算(S6)。當(dāng)本車以及其他車輛等的實(shí)際的路線大幅偏離所預(yù)測(cè)的路線時(shí)， 以外推方式而實(shí)時(shí)地生成路線，并計(jì)算出本車以及其他車輛等的交叉點(diǎn)處的風(fēng)險(xiǎn)。駕駛輔助裝置10檢測(cè)出規(guī)范行動(dòng)與實(shí)際的駕駛行動(dòng)之間的差，并使用作動(dòng)器類 31和顯示裝置32而進(jìn)行駕駛輔助(S7)。以下，對(duì)重要的工序進(jìn)行詳細(xì)敘述。首先，對(duì)多尺度識(shí)別(SI)進(jìn)行說明。如圖3 所示，在ECU20內(nèi)或本車外部的數(shù)據(jù)庫(kù)中，關(guān)于例如進(jìn)入四岔路交叉路口的狀況，考慮用于防止典型性事故的概念的大小，并作為技術(shù)信息而被保持。在此，例如，假設(shè)在通過雷達(dá)傳感器12、攝像機(jī)傳感器13或者路車間通信機(jī)17而接收到的、與路側(cè)的傳感器所檢測(cè)到的物體相關(guān)的信息中，某些“腿”能夠作為信息InfO 而被識(shí)別。此時(shí)，駕駛輔助裝置10的ECU20能夠從微觀的觀點(diǎn)出發(fā)，從圖3的數(shù)據(jù)庫(kù)提取 “SHIFT”、“H0G”、“Haar”這種與特征量相關(guān)的信息。此外，駕駛輔助裝置10的E⑶20能夠從宏觀的觀點(diǎn)出發(fā)，從圖3的數(shù)據(jù)庫(kù)提取“人/自行車”這種與對(duì)象物是什么相關(guān)的信息。 而且，也可以提取其他的等級(jí)的信息。在本實(shí)施方式中，由于使用多尺度的概念的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來嘗試無遺漏地對(duì)引發(fā)典型性事故的對(duì)象進(jìn)行檢測(cè)，因此能夠提高危險(xiǎn)預(yù)測(cè)的精度。而且，能夠通過使根據(jù)三岔路、直路等其他的交通狀況而得到的多尺度識(shí)別復(fù)合，從而綜合性地表現(xiàn)用于不引起事故的技術(shù)信息。通過上述方式，從而在多尺度識(shí)別中，能夠在可取得的信息的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)更為有用的識(shí)別。接下來，對(duì)路線設(shè)定(S2)進(jìn)行說明。在此，作為前提，假設(shè)能夠通過雷達(dá)傳感器 12、攝像機(jī)傳感器13、導(dǎo)航系統(tǒng)14以及路車間通信機(jī)17等而取得與道路形狀相關(guān)的信息。 在圖4所示的交叉路口處的狀況下，駕駛輔助裝置10的ECU20假設(shè)了默認(rèn)路線Pde，所述默認(rèn)路線Pde為，道路上沒有障礙物的情況下的、理想狀態(tài)下的本車100以及其他車輛200的左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)、直行的路線。此外，駕駛輔助裝置10的ECU20附帶于默認(rèn)路線Pde而假設(shè)了路線的變形、即適應(yīng)路線PAD。在此，路線考慮了車輛的運(yùn)動(dòng)學(xué)并預(yù)先部分地(分段地)進(jìn)行了準(zhǔn)備，ECU20通過即時(shí)處理而將這些路線相聯(lián)系。在本實(shí)施方式中，通過使路線多數(shù)化，從而能夠提高對(duì)于本車以及其他車輛等的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)的精度。此外，在本實(shí)施方式中，如圖5所示，ECU20對(duì)處于視野Si內(nèi)而能夠直接識(shí)別的其他車輛200的路線即顯現(xiàn)路線Pw、和雖然隱藏在其他車輛200的陰影中而無法直接識(shí)別但預(yù)想到會(huì)存在的摩托車等的潛在物體250的路線即潛在路線Pu進(jìn)行預(yù)測(cè)。在本實(shí)施方式中，通過預(yù)測(cè)潛在路線Pu，從而能夠進(jìn)行對(duì)于如下物體的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)，所述物體為，通過多尺度識(shí)別而假設(shè)的潛在地存在的物體。另外，在以上的路線設(shè)定中，可以預(yù)先將對(duì)應(yīng)于道路形狀或交通狀沉的路線儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫(kù)中，并配合本車行駛時(shí)所處的狀況而提取這些路線。此外，也可以即時(shí)地配合道路形狀或交通狀況而導(dǎo)出路線。以下，作為行動(dòng)預(yù)測(cè)的前提，對(duì)于階段性地對(duì)本車以及其他車輛等在如何假設(shè)的哪條路線上移動(dòng)來進(jìn)行預(yù)測(cè)的方法進(jìn)行說明。ECU20對(duì)所假設(shè)的路線能否使用進(jìn)行判斷 (S31)。即，ECU20對(duì)本車以及其他車輛是否正在進(jìn)行大幅偏離原假設(shè)路線的移動(dòng)進(jìn)行判斷。 ECU20按照時(shí)間序列而對(duì)本車以及其他車輛等的實(shí)際路線與最近的假設(shè)的路線之間的距離進(jìn)行觀測(cè)，在觀測(cè)時(shí)間的區(qū)間內(nèi)，當(dāng)假設(shè)的路線與實(shí)際的路線之間的距離達(dá)到某閾值以上的時(shí)間持續(xù)了一定值以上的時(shí)間時(shí)，判斷該假設(shè)的路線無法使用，從而沿著本車以及其他車輛等的實(shí)際的移動(dòng)而以外推的方式生成路線。接下來，E⑶20進(jìn)行行動(dòng)目的的預(yù)測(cè)(S32)。在如圖7所示的E⑶20內(nèi)或本車外部的數(shù)據(jù)庫(kù)中，以相互對(duì)應(yīng)的方式而存儲(chǔ)有，表示本車或其他車輛等的行動(dòng)的條件的說明變量、和路線的加權(quán)中所使用的目的變量。ECU20將說明變量與實(shí)際的本車以及其他車輛等的行動(dòng)相一致的情況作為條件，而對(duì)目的變量進(jìn)行判斷。但是，對(duì)于轉(zhuǎn)向角或方位角，將模擬值作為左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)以及直行的三個(gè)離散值來進(jìn)行判斷。E⑶20根據(jù)行動(dòng)目的的預(yù)測(cè)而提高路線的選擇精度(S31)。E⑶20按照每個(gè)行動(dòng)目的的預(yù)測(cè)的結(jié)果，以多個(gè)準(zhǔn)備好的路線作為目的變量，通過bagging算法、提升(boosting) 算法、隨機(jī)森林算法等的集團(tuán)學(xué)習(xí)法或核方法等，來決定將本車以及其他車輛等的行動(dòng)分配給哪條路線比較好。以下，對(duì)行動(dòng)預(yù)測(cè)(S3)以及風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)(S4)進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式中，作為基本的想法，假設(shè)物體在假設(shè)的路線上移動(dòng)，在以路線上的位置和速度作為坐標(biāo)軸的空間上，通過聯(lián)合概率密度函數(shù)而使物體的存在模型化。在模型化后的概率密度函數(shù)的各個(gè)位置、速度中假設(shè)等加速度運(yùn)動(dòng)，從而預(yù)測(cè)未來的路線上的位置。以下，列舉具體的示例進(jìn)行說明。如圖8所示，假定物體Xi (I) Xi (η)在路線Ci⑴上移動(dòng)。在此，η表示物體的數(shù)量，t表示時(shí)間。以使路線的刻度成為等間隔的方式，來選擇路線Ci的時(shí)間參數(shù)。當(dāng)以某物體Xi (k)在時(shí)刻t = O時(shí)的路線Ci (t)上的位置為原點(diǎn)時(shí)(以下，省略附標(biāo)k)，時(shí)刻t 時(shí)的物體的位置xi可以通過下式(I)來進(jìn)行計(jì)算。式I xi = I dCijdt dt …(I)上式⑴中的范數(shù)由測(cè)量來進(jìn)行定義。在某時(shí)刻t的路線Ci⑴上的位置和速度的空間上，物體Xi的信息以函數(shù)Pt (X，V)的方式而分布。在位置和速度的信息中，由于包含各種誤差，因此將它們作為分布模型來進(jìn)行表現(xiàn)。此時(shí)的狀況如圖8所示。由于假設(shè)物體作等加速度運(yùn)動(dòng)，因此當(dāng)在時(shí)刻t = O時(shí)設(shè)為(χ0，ν0)時(shí)，則在時(shí)刻 t時(shí)成為(xQ+vQ-t+a *t2/2, V0+a · t)。在此，a表示加速度(常數(shù))。因此,在該坐標(biāo)變換中面積被保存。將與V坐標(biāo)相關(guān)并對(duì)函數(shù)Pt (X, V)進(jìn)行了纖維積分(Fiber integral)的曲線定義為Qt (X)。函數(shù)Qt(X)表示時(shí)刻t上的物體的存在概率。S卩，成為O彡Qt(X)彡I。物體Xi在時(shí)刻t上存在于交叉點(diǎn)處的概率，在將xc設(shè)為交叉點(diǎn)的位置時(shí)能夠通過下式(2)來進(jìn)行計(jì)算。另外，在下式(2)中，δ為點(diǎn)突函數(shù)(delta函數(shù))。式2；^)=廣+々(1辦 X - xc)dx = Qt(xc) …(2)
J X = -OO當(dāng)跨越本車通過交叉點(diǎn)的時(shí)間[t1; t2]而對(duì)上式(2)的p(t)進(jìn)行積分時(shí)，相對(duì)于其他車輛等物體的、位置xc處的風(fēng)險(xiǎn)R能夠通過下式(3)來進(jìn)行計(jì)算。此時(shí)，時(shí)刻h為本車的車頭到達(dá)交叉點(diǎn)的時(shí)刻，時(shí)刻t2為本車的后端通過交叉點(diǎn)的時(shí)刻。式3R = J ^ p(t)dt …(3)此外，E⑶20即使對(duì)于可能潛在地存在于可移動(dòng)物的死角處的可移動(dòng)物，也關(guān)于上述的潛在路線Pla進(jìn)行相同的處理，從而也計(jì)算出潛在的風(fēng)險(xiǎn)。通過以上的處理，由于在路線上的交叉點(diǎn)處計(jì)算了風(fēng)險(xiǎn)，因此與跨越道路的全部區(qū)域來計(jì)算存在概率這樣的方法不同，能夠?qū)L(fēng)險(xiǎn)計(jì)算的花費(fèi)抑制于較小程度，從而能夠?qū)崿F(xiàn)即時(shí)的處理。以下，還示出了在具體的道路的狀況下，實(shí)際通過上述方法來計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)，并根據(jù)行動(dòng)候選的模型而進(jìn)行了駕駛的結(jié)果。在圖9所示的道路的狀況下，本車100與其他車輛200 相接觸的風(fēng)險(xiǎn)的計(jì)算方法如下所示。如圖9所示，本車100位于從交叉點(diǎn)cp離開了 X(l[m]的位置上，且具有Vtl[m/s]的速度。此外，本車100的全長(zhǎng)為Cltl[m]其他車輛200位于從交叉點(diǎn)cp離開了 X1 [m]的位置上，具有平均V1 [m/s]、且在寬度dv的[V1-O. 5dv, Vi+0. 5dv]之間均勻地分布的這種速度分布。設(shè)定速度分布的積分值為
I。此外，其他車輛100的全長(zhǎng)為Cl1 [m]。本車100的加速度和濺速度使用通過模型參數(shù)而被提供的值，分別設(shè)為aa(l，aa(l。其他車輛的加速度設(shè)為，不考慮誤差。在風(fēng)險(xiǎn)的計(jì)算中，遵循以下的4個(gè)步驟。(1)生成本車100以及其他車輛200的速度曲線(2)計(jì)算出從本車100開始通過交叉點(diǎn)cp起、到通過結(jié)束為止的時(shí)間(通過時(shí)間)(3)計(jì)算出其他車輛200的位置分布(4)以通過時(shí)間而對(duì)其他車輛200位于交叉點(diǎn)cp的概率進(jìn)行積分，從而計(jì)算出風(fēng)
險(xiǎn)值。首先，生成本車100以及其他車輛200的速度曲線。速度曲線為，將本車100以及其他車輛200的運(yùn)動(dòng)速度作為時(shí)刻的函數(shù)來進(jìn)行表示的曲線。圖10中示出了速度曲線的示例。對(duì)于本車100，根據(jù)行動(dòng)的選項(xiàng)，以作為模型參數(shù)而指定的加速度aa(l或者濺速度ad(l 來進(jìn)行加速減速，在遵守道路的限制速度的同時(shí)，求出能夠在應(yīng)停止位置停止的速度變化， 從而將該速度變化作為速度曲線。作為所生成的速度曲線的示例，將在圖11所示的具有限制速度的道路上，沿著圖中的路線而進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的情況示于圖12中。如圖12所示，作為加速度，使用了能夠在5秒內(nèi)從Okm/h加速至60km/h的加速度。 作為派速度，使用了能夠在5秒內(nèi)從60km/h減速至Okm/h的派速度。此外，將路線上的位置Om處的速度、即初速度設(shè)為40km/h。對(duì)于其他車輛200，使加速度設(shè)為其他車輛200所具有的值，且生成不考慮道路的法定速度而進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的速度曲線并進(jìn)行使用。物體的運(yùn)動(dòng)能夠根據(jù)速度曲線而完美地進(jìn)行計(jì)算。物體在時(shí)刻t時(shí)的位置x(t)， 只要從時(shí)刻t = O起到時(shí)刻t為止對(duì)速度曲線進(jìn)行積分即可。即，將時(shí)刻T時(shí)的速度設(shè)為 V (T)，并通過下式(4)而進(jìn)行求取。式權(quán)利要求
1.一種駕駛輔助裝置，具備風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)單元，其對(duì)于至少一種以上的規(guī)范行動(dòng)候選，來預(yù)測(cè)本車按照所述規(guī)范行動(dòng)候選所涉及的駕駛行動(dòng)而行駛時(shí)的、所述本車周圍的障礙物與所述本車相接觸的風(fēng)險(xiǎn)，其中，所述規(guī)范行動(dòng)候選為，相對(duì)于所述本車周圍的狀況的、所述本車的規(guī)范的駕駛行動(dòng)的候選。
2.一種駕駛輔助裝置，具備風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)單元，其對(duì)于至少一種以上的規(guī)范行動(dòng)候選，來預(yù)測(cè)本車按照所述規(guī)范行動(dòng)候選所涉及的駕駛行動(dòng)來行駛時(shí)的、所述本車周圍的障礙物與所述本車相接觸的風(fēng)險(xiǎn)，其中，所述規(guī)范行動(dòng)候選為，相對(duì)于所述本車周圍的狀況的、所述本車的規(guī)范的駕駛行動(dòng)的候選；移動(dòng)效率取得單元，其取得所述本車根據(jù)所述規(guī)范行動(dòng)候選所涉及的駕駛行動(dòng)而行駛時(shí)的移動(dòng)效率。
3.如權(quán)利要求1或2所述的駕駛輔助裝置，其中，所述風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)單元根據(jù)障礙物信息、和從數(shù)據(jù)庫(kù)取得的信息，來識(shí)別所述障礙物，并對(duì)所述障礙物與所述本車相接觸的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)，所述障礙物信息為，對(duì)于所述本車周圍的所述障礙物而取得的信息，所述數(shù)據(jù)庫(kù)分級(jí)地存儲(chǔ)有如下信息中的某一種信息，即更宏觀地與所述障礙物信息相關(guān)聯(lián)的信息、以及更微觀地與所述障礙物信息相關(guān)聯(lián)的信息。
4.如權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的駕駛輔助裝置，其中，所述風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)單元對(duì)于使所述本車的被預(yù)測(cè)目的地與所述障礙物中的某一個(gè)障礙物的被預(yù)測(cè)目的地相同的路徑，而預(yù)測(cè)出最常規(guī)的路徑即通常路徑、和與所述通常路徑不同的路徑即非常規(guī)路徑，并對(duì)所述障礙物與所述本車相接觸的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)。
5.如權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的駕駛輔助裝置，其中，所述風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)單元對(duì)于所述障礙物的被預(yù)測(cè)路徑，而預(yù)測(cè)出能夠直接識(shí)別的障礙物的路徑即顯現(xiàn)路徑、和雖然不能直接識(shí)別但預(yù)想到會(huì)存在的障礙物的路徑即潛在路徑，并對(duì)所述障礙物與所述本車相接觸的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)。
6.如權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的駕駛輔助裝置，其中，所述風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)單元根據(jù)在所述本車的被預(yù)測(cè)路徑上以及所述障礙物的被預(yù)測(cè)路徑上的、所述本車以及所述障礙物存在的概率的概率分布，從而對(duì)所述障礙物與所述本車相接觸的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)。
7.如權(quán)利要求6所述的駕駛輔助裝置，其中，所述風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)單元根據(jù)在以所述本車的被預(yù)測(cè)路徑上以及所述障礙物的被預(yù)測(cè)路徑上的位置和速度為坐標(biāo)軸的空間內(nèi)的、所述本車以及所述障礙物存在的概率的概率分布，從而對(duì)所述障礙物與所述本車相接觸的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)。
8.如權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述的駕駛輔助裝置，其中，所述風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)單元在所述本車根據(jù)所述規(guī)范行動(dòng)候選所涉及的駕駛行動(dòng)來行駛時(shí)，對(duì)短期風(fēng)險(xiǎn)和長(zhǎng)期風(fēng)險(xiǎn)分別進(jìn)行預(yù)測(cè)，其中，所述短期風(fēng)險(xiǎn)為，從當(dāng)前起經(jīng)過預(yù)定時(shí)間時(shí)的、所述障礙物與所述本車相接觸的風(fēng)險(xiǎn)；所述長(zhǎng)期風(fēng)險(xiǎn)為，經(jīng)過與所述預(yù)定時(shí)間相比更長(zhǎng)的時(shí)間后的、所述障礙物與所述本車相接觸的風(fēng)險(xiǎn)。
9.如權(quán)利要求8所述的駕駛輔助裝置，其中，所述風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)單元在所述短期風(fēng)險(xiǎn)大于預(yù)定的閾值時(shí)，中止對(duì)所述本車根據(jù)該規(guī)范行動(dòng)候選所涉及的駕駛行動(dòng)來行駛時(shí)的、所述長(zhǎng)期風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測(cè)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種駕駛輔助裝置，駕駛輔助裝置(10)的ECU(20)對(duì)于至少一種以上的規(guī)范行動(dòng)候選，來預(yù)測(cè)本車(100)按照所述規(guī)范行動(dòng)候選所涉及的駕駛行動(dòng)而行駛時(shí)的、本車(100)周圍的障礙物與本車(100)相接觸的風(fēng)險(xiǎn)，其中，規(guī)范行動(dòng)候選為，相對(duì)于本車周圍的狀況的、本車(100)的規(guī)范的駕駛行動(dòng)的候選。因此，能夠提供將本車(100)周圍的障礙物與本車(100)相接觸的風(fēng)險(xiǎn)納入考慮的規(guī)范行動(dòng)候選。
文檔編號(hào)B60R21/00GK102598083SQ20108004893
公開日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2010年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月30日
發(fā)明者吉澤真太郎, 梶洋隆 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社