CN103109313B - 危险度计算装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种危险度计算装置。驾驶辅助装置（10）的危险度推断装置（20）针对于被设定在本车辆(100)的周围的多个地点中的每个地点而对由物体所产生的潜在风险进行计算。危险度推断装置（20）在从本车辆(100)观察时的视野中于由行人(M1)所形成的死角(B)内存在行人(M2)时，省略对由行人(M2)所产生的潜在风险的计算。在存在距本车辆(100)较近的行人(M1)时，首先实施对行人(M1)的闪避等行动。因此，只需针对行人(M1)而计算出在各个地点处的潜在风险即可，对于存在于由行人(M1)所形成的死角(B)内并距本车辆(100)相比较远的行人(M2)的潜在风险的计算，成为冗余的情况较多。因此，通过省略对存在于由行人(M1)所形成的死角(B)内的行人(M2)的潜在风险的计算，从而既能够维持对车辆的周围的危险度进行计算的精度，又能够降低潜在风险的计算的运算负荷。

Description

危险度计算装置

技术领域

本发明涉及一种危险度计算装置，尤其涉及一种用于对本车辆的周围的危险度进行计算的危险度计算装置。

背景技术

提出了一种为了提高行驶的安全性，而对车辆的周围的潜在的危险度进行计算的装置。例如，在专利文献1中，公开了一种如下的装置，即，行人识别部根据由摄像机拍摄并被实施了由前处理部进行的处理的输入图像而进行行人识别的装置。在专利文献1的装置中，优先度设定部根据输入图像内的行人图像的尺寸、位置、和移动状态来设定优先度。在专利文献1的装置中，计算顺序确定部以从优先度较高的行人起依次对距离进行计算的方式，来确定由计算处理部所进行的距离计算的处理顺序。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007－251257号公报

但是，在上述的技术中，存在当行人等对象物大量存在的情况下装置的运算负荷增大的可能性。因此，期望一种既能够维持对车辆的周围的危险度进行计算的精度，又能降低装置的运算负荷的装置。

发明内容

发明所要解决的课题

本发明是鉴于这种情况而完成的，其目的在于，提供一种既能够维持对车辆的周围的危险度进行计算的精度，又能够降低装置的运算负荷的危险度计算装置。

用于解决课题的方法

本发明为一种危险度计算装置，其具备危险度计算单元，所述危险度计算单元针对于被设定在本车辆的周围的多个地点中的每个地点而对由物体所产生的危险度进行计算，危险度计算单元在从本车辆观察时的视野中于由第一物体所形成的死角内存在第二物体时，省略对由第二物体所产生的危险度的计算。

根据该结构，危险度计算单元针对于被设定在本车辆的周围的多个地点中的每个地点而对由物体所产生的危险度进行计算。危险度计算单元在从本车辆观察时的视野中于由第一物体所形成的死角内存在第二物体时，省略对由第二物体所产生的危险度的计算。在存在距本车辆较近的第一物体的情况下，首先实施针对于第一物体的闪避等行动。因此，只需针对第一物体而计算出在各个地点处的危险度即可，而对于存在于由第一物体所形成的死角内并距本车辆相比较远的第二物体的危险度的计算，成为冗余的情况较多。因此，通过省略对存在于由第一物体所形成的死角内的第二物体的危险度的计算，从而既能够维持对车辆的周围的危险度进行计算的精度，又能够降低危险度的计算的运算负荷。

在该情况下，可以采用如下方式，即，危险度计算单元能够按照从距本车辆的距离较近的第一物体起，到距本车辆的距离远于第一物体的第二物体的顺序，而对由物体所产生的危险度进行计算。

根据该结构，危险度计算单元按照从距本车辆的距离较近的第一物体起，到距本车辆的距离远于第一物体的第二物体的顺序，而对由物体所产生的危险度进行计算。通过按照距本车辆的距离由近到远的顺序而对由物体所产生的危险度进行计算，并省略对存在于由计算出了危险度的第一物体所形成的死角内且距本车辆相比较远的第二物体的危险度的计算，从而能够在对由对本车辆的影响较大的物体所产生的危险度进行计算的同时，降低运算负荷。

而且，可以采用如下方式，即，危险度计算单元在从本车辆观察时的视野中于由第一物体所形成的死角内存在第二物体时，且本车辆向第二物体所存在的地点行进时，实施对由第二物体所产生的危险度的计算。

根据该结构，危险度计算单元在从本车辆观察时的视野中于由第一物体所形成的死角内存在第二物体时，且本车辆向第二物体所存在的地点行进时，实施对由第二物体所产生的危险度的计算。当本车辆向第二物体所存在的地点行进时，即使第二物体存在于第一物体的死角内也需要进行危险度的计算。因此，能够根据需要而实施对由第二物体所产生的危险度的计算。

而且，可以采用如下方式，即，危险度计算单元在计算出由第一物体所产生的危险度之后，对由第二物体所产生的危险度进行计算时，对于由第一物体所产生的危险度已被计算出的地点，省略对由第二物体所产生的危险度的计算。

根据该结构，危险度计算单元在计算出由第一物体所产生的危险度之后，对由第二物体所产生的危险度进行计算时，对于由第一物体所产生的危险度已被计算出的地点，省略对由第二物体所产生的危险度的计算。对于由第一物体所产生的危险度已被计算出的地点，根据由该第一物体所产生的危险度而进行闪避等行动。因此，对于由第一物体所产生的危险度已被计算出的地点，对由第二物体所产生的危险度进行计算的情况成为冗余的情况较多。因此，通过对于由第一物体所产生的危险度已被计算出的地点，省略对由第二物体所产生的危险度的计算，从而能够降低危险度的计算的运算负荷。

发明效果

根据本发明的危险度计算装置，既能够维持对车辆的周围的危险度进行计算的精度，又能够降低装置的运算负荷。

附图说明

图1为表示实施方式所涉及的驾驶辅助装置的结构的框图。

图2为表示实施方式所涉及的驾驶辅助装置的动作的流程图。

图3为表示实施方式所涉及的被初始化了的潜在风险图的图。

图4为从本车辆的驾驶座观察应用了实施方式所涉及的驾驶辅助装置的状况时的立体图。

图5为表示应用了实施方式所涉及的驾驶辅助装置的状况的俯视图。

图6为表示针对距本车辆的距离较近的物体而计算出了风险值的潜在风险图的图。

图7为对存在于从本车辆观察时成为死角的区域内的物体的处理进行表示的俯视图。

图8为对虽然存在于从本车辆观察时成为死角的区域内但却位于本车辆的行进方向上的物体的处理进行表示的俯视图。

图9为对将本车辆的横向上的运动列入考虑的、从本车辆观察时成为死角的区域的处理进行表示的俯视图。

图10为表示计算出了两台自行车中的一台的风险值的潜在风险图的图。

图11为表示在图10的潜在风险图中被置于对风险值完成了计算的区域内的标识的图。

图12为表示还计算出了两台自行车中的另一台的风险值的潜在风险图的图。

图13为表示针对于所有的物体而计算出了风险值的潜在风险图的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。本实施方式为，将本发明的潜在危险度计算装置应用在驾驶辅助装置中的方式。如图1所示，驾驶辅助装置10具备：障碍物检测装置11、白线检测装置12、道路形状检测装置13、驾驶员状态检测装置14、本车辆行驶状况检测装置15、本车辆位置检测装置16、周围环境数据库17、驾驶员操作状态检测装置18、控制模式切换SW(switch，开关)19、危险度推断装置20、目标路径生成装置30、驾驶辅助方法判断装置40、显示装置51、语音装置52以及辅助装置53。

障碍物检测装置11具体而言为毫米波雷达、激光雷达以及立体摄像机等，且为用于对本车辆周围的障碍物进行检测的装置。白线检测装置12为，对用于规定道路的车道的、道路上的白线进行识别的摄像机等传感器。白线检测装置12被使用于对本车辆所行驶的车道进行识别。道路形状检测装置13具体而言为激光雷达等，且为用于对本车辆所行驶的道路的形状进行检测的装置。

驾驶员状态检测装置14为，用于对本车辆的驾驶员的脸部方向或视线方向进行检测的装置。具体而言，驾驶员状态检测装置14通过对驾驶员的脸部进行拍摄并对所拍摄的影像进行图案识别，从而对驾驶员的脸部方向或视线方向进行检测。

本车辆行驶状况检测装置15为，用于对本车辆的车速、横摆率或方向指示器的指示方向进行检测的装置。本车辆行驶状况检测装置15通过对本车辆的车轴的转速进行检测从而检测出本车辆的车速。

本车辆位置检测装置16具体而言为，用于通过GPS（GlobalPositioningSystem：全球定位***）而实施对本车辆的定位的装置。周围环境数据库17为，用于与取得通过GPS所得到的本车辆的定位信息一并，取得与本车辆周围的交叉路口相关的信息、与施设相关的信息、与事故多发地点相关的信息等被存储于本车辆内部或本车辆外部的数据库中的信息的装置。

驾驶员操作状态检测装置18为，用于通过对由驾驶员的驾驶操作所产生的转向扭矩、制动踏板行程（踩下量）以及加速踏板行程（踩下量）进行检测，从而分别对转向量、制动量以及加速量进行检测的装置。

控制模式切换SW19为，用于进行对驾驶辅助***的设定的装置，所述驾驶辅助***用于对本车辆的驾驶员的驾驶操作进行辅助。具体而言，控制模式切换SW19为用于对LKA（LaneKeepingAssist：车道保持辅助***）、LDW（LaneDepartureWarning：车道偏离报警***）、ACC（AdaptiveCruseControl：自适应巡航控制***）、PCS（Pre-CrushSafety：预防碰撞安全***）以及泊车辅助***的动作进行设定的装置，所述LKA使本车辆以不脱离车道的方式进行行驶，所述LDW在本车辆将要脱离车道时发出警报，所述ACC使本车辆在追随于先行车辆的同时以预定的速度进行行驶，所述PCS实施对本车辆的碰撞的避免或者对碰撞的伤害的减轻，所述泊车辅助***对本车辆的泊车时的驾驶进行辅助。与该驾驶辅助***的设定状态相关的信息被发送至危险度推断装置20中。

危险度推断装置20为，用于根据来自障碍物检测装置11至控制模式切换SW19的信息，而使在本车辆的周围成为格子状区域的网格（以下，有时称为潜在风险图）的设定发生变化，并对该网格的各个交点或各个格子状区域中的潜在危险度（RiskPotential）进行计算的装置。

目标路径生成装置30为，用于根据由危险度推断装置20所推断出的网格的各交点处的潜在危险度，而对本车辆的目标路径进行设定的装置。

驾驶辅助方法判断装置（驾驶辅助ECU）40为，用于根据由危险度推断装置20所推断出的潜在危险度、和由目标路径生成装置30所设定的目标路径，来判断针对于本车辆的驾驶员的驾驶辅助的方法的部位。

显示装置51为，用于根据由驾驶辅助方法判断装置40所判断出的驾驶辅助的方法，而在HUD（Head-UpDisplay：抬头显示器）或仪表上可视地显示所需的信息的装置。

语音装置52为，用于根据由驾驶辅助方法判断装置40所判断出的驾驶辅助的方法，而通过扬声器或蜂鸣器等，来对所需的信息进行语音引导、或发出警报的装置。

辅助装置53为，用于根据由驾驶辅助方法判断装置40所判断出的驾驶辅助的方法，而分别使制动作动器、加速作动器以及EPS（ElectronicPowerSteering：电动式动力转向）作动器进行动作，从而对制动量、加速量以及转向量进行调节的装置。

以下，对本实施方式的驾驶辅助装置10的动作进行说明。驾驶辅助装置10在行驶中反复执行图2的流程图所示的动作。如图2及图3所示，驾驶辅助装置10的危险度推断装置20对潜在风险图M进行初始化（S11）。危险度推断装置20将本车辆100的位置设定在潜在风险图M的原点O处（S12）。如图3所示，潜在风险图M在X轴方向（本车辆100的前后方向）及Y轴方向（本车辆100的横向）上以格子状扩展。各个格子状区域的大小被设置为，X轴方向上的单位矢量i以及Y轴方向上的单位矢量j的大小。

此处，假定本车辆100正行驶于如图4及图5所示这样的交叉路口的近前的状况。在交叉路口处，存在行人M1、M2和自行车B1、B2以及其他车辆V。危险度推断装置20通过障碍物检测装置11而按照距离由近到远的顺序来对物体进行探测（S13）。距本车辆100最近的物体为行人M1。因此，危险度推断装置20首先对行人M1进行探测。

此处，在探测到的物体并非存在于既有的对风险值完成了设定的物体的背后的物体（S15），且并非处于已对风险值完成了计算的区域时（S16），危险度推断装置20对该物体进行风险值的计算，并将所计算出的风险值设定在物体所存在的各个区域内（S17）。

在物体为行人M的情况下，由于行人M并非存在于其他的物体的背后的物体，也并非存在于已经对风险值完成了计算的区域内的物体，因此危险度推断装置20如图6所示那样在潜在风险图中写入各个格子状区域中的每个格子状区域的风险值（S17）。在图6中，斜线越多的区域，表示风险值越高。同样地，危险度推断装置20按照从距本车辆100较近的物体到相比较远的物体的顺序而对物体进行探测（S13），并实施对潜在风险的计算以及设定（S17）。

如图4及图5所示，居行人M1其次距本车辆100较近的物体为行人M2。如图7所示，行人M2存在于已经对风险值完成了设定的行人M1的背后的死角B内（S15）。为了消除风险值的运算的冗余性，当行人M2未存在于本车辆100的移动目的地时（S18），危险度推断装置20省略对该区域的潜在风险的计算（S19）。因此，在探测出行人M2之后，潜在风险图M仍保持图6所示的状态。

此处，如图8所示在通过驾驶员状态检测装置14、本车辆行驶状况检测装置15或驾驶员操作状态检测装置18而检测到本车辆100在交叉路口处左转弯并向行人M2的区域行进的情况时（S18），以并非为已经对风险值完成了计算的区域为条件（S16），危险度推断装置20针对行人M2所存在的区域也对潜在风险进行计算，并将所计算出的风险值设定在该区域内（S17）。在该情况下，如图9所示，当本车辆100向横向移动时，对于与相当于向横向的移动量的角度θ相对应的区域，计算风险值。

接下来，危险度推断装置20对自行车B1、B2进行探测。对由自行车B1所产生的潜在风险进行了设定的潜在风险图M如图10所示。此处，由于自行车B1与自行车B2接近，因此当危险度推断装置20对关于自行车B2的潜在风险进行计算时，图10中由粗线表示的区域已经设定了潜在风险（S16）。

因此，为了降低风险值的运算的冗余性，危险度推断装置20在如图11所示的、被初始化了的状态下各个区域中设定有标识“0”的潜在风险图M中，对于已经对潜在风险完成了设定的区域设定为标识“1”。由此，危险度推断装置20能够快速地判断出是否为已经对潜在风险完成了设定的区域。

在危险度推断装置20对关于自行车B2的潜在风险进行计算时，对于重复的已经设定了潜在风险的区域（S16），如图12所示那样省略对潜在风险的计算及设定（S19）。通过如上文所述那样反复执行图2中的工序S11～S19，从而危险度推断装置20能够制作出如图13所示的潜在风险图M。

另外，对危险度推断装置20对于潜在风险图的各区域中的危险度的运算的详细内容进行说明。表示存在于设定了潜在风险图M的区域内的车辆等障碍物n＝1～N的周围的危险度的危险度函数RVn（x，y），由下式（1）来表示。

RVn（x，y）＝An×exp［（－1／2×｛（（x－xn）／Sxn）²＋（（y－yn）／Syn）²｝］（1）

N：车辆障碍物数

An：系数

xn：障碍物n的x坐标位置

yn：障碍物n的y坐标位置

Sxn：障碍物n的x方向分量（∝ｖxn（障碍物n的x方向速度））

Syn：障碍物n的y方向分量（∝ｖyn（障碍物n的y方向速度））

而且，表示在设定了潜在风险图M的区域内根据与白线、路缘石等相关的信息而计算出的对于行驶道路的危险度的危险度函数RL（x，y），由下式（2）来示。

RL（x，y）＝B×（y－yl）²（2）

B：系数

yl：行驶道路中央的y坐标

表示设定了网格M的区域内的综合的危险度的综合危险度函数R（x，y），由下式（3）来表示。危险度推断装置20对于各区域的坐标P（x、y）通过下式（3）而对危险度进行计算。

R（x，y）＝Σ｛RVn（x，y）｝＋RL（x，y）（3）

以下，对由目标路径生成装置30实施的目标路径的生成进行说明。目标路径生成装置30对成为本车辆100的目标点的交点P进行确定。目标路径生成装置30对从当前位置到目标点为止的路径中，由上式（3）得出的危险度的合计度成为最小的路径进行搜索。在该情况下，目标路径生成装置30可以利用使用了一般的迪科斯彻算法、或A^＊（A-Star）算法的路径搜索方法。

以下，对由驾驶辅助方法判断装置40实施的驾驶辅助进行说明。驾驶辅助方法判断装置40通过下式（4），根据本车辆100的当前的速度ｖ及横摆率r而对T秒后的本车辆100的将来的预测位置（Xm，Ym）进行计算。

【数学式1】

$\mathrm{\θ}={\∫}_0^{T}r\·\mathrm{dt}$

$\mathrm{Xm}={\∫}_0^{T}v\·\cos \mathrm{\θ}\·\mathrm{dt}$

$\mathrm{Ym}={\∫}_0^{T}v\·\sin \mathrm{\θ}\·\mathrm{dt}---\left(4\right)$

驾驶辅助方法判断装置40对Xm［m］处的目标路径的Y坐标Yｔ进行计算。驾驶辅助方法判断装置40在Xm［m］处的本车辆100的预测行进路径与目标路径之间的差｜Yｔ－Ym｜大于等于某一固定值时，将通过显示装置51或语音装置52来提醒驾驶员注意，并开始进行由辅助装置53实施的驾驶辅助。

在本实施方式中，驾驶辅助装置10的危险度推断装置20针对被设定在本车辆100的周围的多个地点中的每个地点而对由物体所产生的潜在风险进行计算。危险度推断装置20在从本车辆100观察时的视野中于由行人M1所产生的死角B内存在行人M2等时，省略对由行人M2等所产生的潜在风险的计算。在存在距本车辆100较近的行人M1等时，首先进行对行人M1的闪避等行动。因此，只需针对行人M1而计算出在各个地点处的潜在风险即可，对于存在于由行人M1所产生的死角B内并距本车辆100相比较远的行人M2的潜在风险的计算，成为冗余的情况较多。因此，通过省略对存在于由行人M1所产生的死角B内的行人M2的潜在风险的计算，既能够维持对车辆的周围的危险度进行计算的精度，又能够降低潜在风险的计算的运算负荷。

而且，根据本实施方式，危险度推断装置20按照从距本车辆100的距离较近的行人M1等起，到距本车辆100的距离远于行人M1的行人M2等物体的顺序，而对由物体所产生的潜在风险进行计算。通过按照距本车辆100的距离由近到远的顺序而对由物体所产生的潜在风险进行计算，并省略对存在于由计算出了潜在风险的行人M1所形成的死角B内且距本车辆100相比较远的行人M2等的潜在风险的计算，从而能够在对由对于本车辆100的影响较大的物体所产生的危险度进行计算的同时，降低运算负荷。

而且，根据本实施方式，危险度推断装置20在从本车辆100观察时的视野中于由行人M1所形成的死角内存在行人M2时，且本车辆100向行人M2所存在的地点行进时，实施对由行人M2所产生的潜在风险的计算。在本车辆100向行人M2的物体所存在的地点行进时，即使行人M2存在于行人M1的死角B内也需要进行潜在风险的计算。因此，能够根据需要而实施对由存在于死角内的行人M2等所产生的潜在风险的计算。

而且，根据本实施方式，危险度推断装置20在计算出由自行车B1所产生的潜在风险之后，对由自行车B2所产生的危险度进行计算时，对于由自行车B1所产生的潜在风险已被计算出的地点，省略对由自行车B2所产生的潜在风险的计算。对于由自行车B1所产生的潜在风险已被计算出的地点，根据由该自行车B1所产生的潜在风险而实施闪避等行动。因此，对于由自行车B1所产生的潜在风险已被计算出的地点，对由自行车B2所产生的潜在风险进行计算的情况成为冗余的情况较多。因此，通过对于由自行车B1所产生的潜在风险已被计算出的地点，省略对由自行车B2所产生的潜在风险的计算，从而能够降低潜在风险的计算的运算负荷。

以上，虽然对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，而是能够进行各种变形。

产业上的可利用性

根据本发明的危险度计算装置，既能够维持对车辆的周围的危险度进行计算的精度，又能降低装置的运算负荷。

符号说明

10…驾驶辅助装置；

11…障碍物检测装置；

12…白线检测装置；

13…道路形状检测装置；

14…驾驶员状态检测装置；

15…本车辆行驶状况检测装置；

16…本车辆位置检测装置；

17…周围环境数据库；

18…驾驶员操作状态检测装置；

19…控制模式切换SW；

20…危险度推断装置；

30…目标路径生成装置；

40…驾驶辅助方法判断装置；

51…显示装置；

52…语音装置；

53…辅助装置；

100…本车辆。

Claims (3)

1.一种危险度计算装置，其中，

具备危险度计算单元，所述危险度计算单元针对于被设定在本车辆的周围的多个地点中的每个地点而对由物体所产生的危险度进行计算，

所述危险度计算单元在从所述本车辆观察时的视野中于由第一物体所形成的死角内存在第二物体时，省略对由所述第二物体所产生的危险度的计算。

2.如权利要求1所述的危险度计算装置，其中，

所述危险度计算单元在从所述本车辆观察时的视野中于由所述第一物体所形成的死角内存在所述第二物体时，且所述本车辆向所述第二物体所存在的所述地点行进时，实施对由所述第二物体所产生的危险度的计算。

3.如权利要求2所述的危险度计算装置，其中，

所述危险度计算单元在计算出由所述第一物体所产生的危险度之后，对由所述第二物体所产生的危险度进行计算时，对于由所述第一物体所产生的危险度已被计算出的所述地点，省略对由所述第二物体所产生的危险度的计算。