CN104627177B - 驾驶辅助装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种驾驶辅助装置，其具有识别部和控制部。其中，所述识别部参照由获取自车辆的周围信息的传感器部所获取的所述周围信息，分别对特定物体和道路交通标线的位置进行识别；所述控制部参照所述识别部的识别结果，在所述特定物体处于第1状态的情况下和在所述特定物体处于第2状态的情况下，分别对所述自车辆进行不同的控制，所述第1状态是指，所述特定物***于比在所述自车辆的行进方向上延伸的假想线更靠行驶车道外侧的区域，第2状态是指，所述特定物***于比所述假想线更靠行驶车道中央侧的区域。

Description

驾驶辅助装置
技术领域
本发明涉及一种驾驶辅助装置。
背景技术
在现有技术中，人们公知一种如下这样的车辆驾驶辅助装置，即，在检测到存在于自车辆侧方的车辆时，对在经过预先设定的规定时间后的自车辆的将来的横向位置进行预测，如果判定出所预测出的自车辆的将来的横向位置比以车道分界线为标准而预先决定的规定的车道宽度方向的位置，更靠从自车道中央侧观看时的外侧，则开始车辆控制，以对车辆施加使其朝向自车道中央侧的偏航力矩(例如，参见日本发明专利公开公报特开2010-052716号)。
现有技术中的车辆驾驶辅助装置，以避免与并排行驶的车辆发生碰撞为主要着眼点，从对行人等特定物体进行保护的观点来看，其并不十分完善。
发明内容
鉴于上述情况，本发明的一个目的在于，提供一种能够保护特定物体，使其不与车辆发生碰撞的驾驶辅助装置。
为达到上述目的，本发明采用如下方式：
(1)本发明的一个实施方式所涉及的驾驶辅助装置具有识别部和控制部。其中，所述识别部参照由获取自车辆的周围信息的传感器部所获取的所述周围信息，分别对特定物体和道路交通标线的位置进行识别；所述控制部参照所述识别部的识别结果，在所述特定物体处于第1状态的情况下和在所述特定物体处于第2状态的情况下，分别对所述自车辆进行不同的控制，所述第1状态是指，所述特定物***于比在自车辆的行进方向上延伸的假想线更靠行驶车道外侧的区域，第2状态是指，所述特定物***于比所述假想线更靠行驶车道中央侧的区域。
(2)在上述方式(1)的基础上，在所述特定物体处于所述第1状态的情况下，驾驶辅助装置的所述控制部可以进行用于使所述自车辆不偏离所述行驶车道的控制，在所述特定物体处于所述第2状态的情况下，所述控制部可以进行所述自车辆的制动控制。
(3)在上述方式(1)或(2)的基础上，在所述自车辆的速度在规定速度以上的情况下，根据所述特定物体处于所述第1状态的情况和所述特定物体处于所述第2状态的情况，驾驶辅助装置的所述控制部可以对所述自车辆进行不同的控制。
(4)在上述方式(1)～(3)中的任意一个方式的基础上，在所述自车辆的转向角小于规定值的情况下，根据就所述特定物体处于所述第1状态的情况和处于所述第2状态的情况，驾驶辅助装置的所述控制部可以对所述自车辆进行不同的控制。
(5)在上述方式(1)～(4)中的任意一个方式的基础上，驾驶辅助装置的所述控制部可以将由所述自车辆的前端部的车辆宽度方向上的中央部向所述自车辆前方延伸出来的线设定为所述假想线。
(6)在上述方式(1)～(4)中的任意一各方式的基础上，驾驶辅助装置的所述控制部可以将由所述自车辆的左右端中的任意一端中存在所述特定物体的一侧的端部向所述自车辆前方延伸出来的线设定为所述假想线。
采用上述方式(1)所涉及的驾驶辅助装置时，在所述特定物体处于第1状态的情况下和在所述物体处于第2状态的情况下，分别对自车辆进行不同的控制，因而能够更切实地保护特定物体，使其不与车辆发生碰撞。在此，第1状态是指，所述特定物***于比在自车辆的行驶方向上延伸的假想线K更靠行驶车道外侧(车辆1偏离行驶车道的一侧)的区域，第2状态是指，所述特定物***于比假想线K更靠行驶车道中央侧的区域。
采用上述方式(2)所涉及的驾驶辅助装置时，在所述特定物体处于第1状态的情况下，进行用于使所述自车辆不偏离所述行驶车道的控制，在所述特定物体处于所述第2状态的情况下，进行所述自车辆的制动控制，因而能够更切实地保护特定物体，使其不与自车辆发生碰撞。
采用上述方式(3)、(4)所涉及的驾驶辅助装置时，通过不进行违背驾驶者意图的可能性较高的控制，能够避免使驾驶员感到烦躁的情况发生。
采用上述方式(6)所涉及的驾驶辅助装置时，能够在更为安全的一侧进行控制，从而能够更加切实地保护特定物体，使其不与自车辆发生碰撞。
附图说明
图1是简单地表示搭载有本实施方式所涉及的驾驶辅助装置的车辆的图。
图2是表示驾驶辅助装置及其相关设备的功能结构的一个例子的图。
图3是表示物体识别部的识别结果的示意图。
图4是表示假想线由车辆左端部延伸出来时的情况的图。
图5是表示道路交通标线识别部的识别结果的示意图。
图6是表示由驾驶辅助控制部所执行的处理的流程的一个例子的流程图。
图7是表示特定物***于比假想线更靠行驶车道外侧(自车辆偏离行驶车道的一侧)的区域的场景的一个例子的图。
图8是表示车辆通过在生成的路径上行驶来避免向特定物体接近时的情况的图。
图9是表示特定物***于比假想线更靠行驶车道中央侧的区域的场景的一个例子的图。
图10是表示在物体附近设定假想道路交通标线时的情况的图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明所涉及的驾驶辅助装置的实施方式进行说明。图1是简单地表示搭载有本实施方式所涉及的驾驶辅助装置30的车辆1的图。图2是表示驾驶辅助装置30及其相关设备的功能结构的一个例子的图。在车辆1上，例如搭载有雷达装置10(传感器部)、摄像头/驾驶辅助单元20、以及行驶控制单元40，其中，摄像头/驾驶辅助单元20内设置有摄像头22(传感器部)和驾驶辅助装置30。
雷达装置10例如搭载于车辆1的前格栅部，其向车辆1的前方放射电磁波(例如毫米波)，并接收由物体反射回来的反射波，通过解析反射波，将车辆1与物体之间的距离以及方位输出到摄像头/驾驶辅助单元20。除了车辆1与物体之间的距离以及方位外，雷达装置10还可以将与物体相对应的反射波的强度等信息输出到摄像头/驾驶辅助单元20。
摄像头/驾驶辅助单元20例如将摄像头22和驾驶辅助装置30收装在箱体内。摄像头22例如为安装在前挡风玻璃上部的CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)摄像头或者CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)摄像头，其从车辆前方对车辆的斜下前方进行拍摄。雷达装置10的输出信号和摄像头22所拍摄的图像被输入驾驶辅助装置30。另外，驾驶辅助装置30还被输入用于检测车辆1速度的车速传感器15的检测值。再者，驾驶辅助装置30配置于摄像头/驾驶辅助单元20内的结构仅是一个例子，驾驶辅助装置30可以配置于车辆1的任何位置。另外，驾驶辅助装置30也可以作为已存的其他控制装置的一个功能，合并在其他控制装置中。
驾驶辅助装置30例如是以CPU(Central Processing Unit，中央处理器)为中心，通过总线连接ROM(Read Only Memory，只读存储器)、RAM(Random Access Memory，随机存储器)、HDD(Hard Disk Drive，硬盘驱动器)及快闪存储器等的控制装置。驾驶辅助装置30例如具有物体识别部32、道路交通标线识别部34和驾驶辅助控制部36。这些功能部可以是通过由CPU执行存储于ROM等的程序来发挥功能的软件功能部，其中的一部分或者全部也可以是LSI(Large Scale Integration，大规模集成电路)以及ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit，专用集成电路)等硬件功能部。
物体识别部32整合由雷达装置10输出的物体的距离以及方位等信息和由摄像头22所拍摄的图像获取到的信息，来对物体的位置以及种类进行识别。在此，物体的种类例如包括“特定物体”，该特定物体包括例如行人以及骑自行车的人等。作为特定物体以外的物体种类，可以考虑车辆以及道路标识等。物体识别部32例如将满足如下各种条件的物体识别为特定物体：雷达装置10收到的反射波的强度在规定范围内，并且图像中的形状具有规定范围内的纵横比。由于对像这样的行人等进行物体识别的各种方法已众所周知，因而在此省略说明。
物体识别部32的识别结果例如作为物体在以车辆1及其行进方向为基准的假想平面上的位置被表现出来。图3是表示物体识别部32的识别结果的示意图。在图3中，标记K表示沿着车辆行进方向延伸的假想线，标记D表示物体OB与车辆1之间的距离，θ1表示物体OB存在的方位。这些位置的基准点G可以是车辆1上的任意一处位置，但在此以将雷达装置10的安装位置(车辆1的前端部的车辆宽度方向上的中央部)作为基准点G为例进行说明。
在此，假想线K是由驾驶辅助装置30于上述假想平面上所设定的假想的基准线。假想线K可以是在车辆1的中心轴(车辆宽度方向上的中心轴)C的延长线上延伸出来的线，也可以是考虑到该时间点的方向盘转向角、由车辆1的中心轴C的延长线偏向转向方向的线(图3中标记K#)。图3中的假想线K#是车辆向右转向时，根据该转向而向右偏的线。
另外，如图3所示，假想线K不限于由车辆1前端部的车辆宽度方向上的中央部(G)向车辆1前方延伸出来的线，其还可以被设定为如下这样的线,即，在由自车辆1观看时物体OB位于左侧的情况下，为由车辆1的例如左端部向外延伸出来的线，在自车辆1观看时物体OB位于右侧的情况下，则为由车辆1的例如右端部向外延伸出来的线。再者，假想线K还可以设定为，由车辆1的右端部与车辆宽度方向上的中央部之间的任意位置，或者由车辆1的左端部与车辆宽度方向的中央部之间的任意位置向外延伸出来的线。图4是表示假想线K由车辆1的左端部向外延伸时的情况的图。据此设定假想线，在进行后述处理时，能够在更为安全的一侧进行车辆控制。另外，在本实施方式中，通过雷达装置10和摄像头22对物体进行识别，但是，也可以将基于由设置在道路端的摄像头拍摄的拍摄图像识别出的物体的信息用无线通信的方式发送给车辆1。
道路交通标线识别部34对在道路上延伸的道路交通标线进行识别。道路交通标线包括以实线以及虚线等标划为白色以及黄色的标线、虫点(Botts Dots)以及猫眼(cat′-eye)等点排列标志等。例如，由摄像头22所拍摄的图像中提取出具有某些特征(例如辉度梯度在规定值以上)的部分，并进一步提取出具有呈直线形排列的特征的部分，然后，通过模式匹配处理等，对道路上通过标划或者埋设等方式而形成的道路交通标线进行识别。另外，道路交通标线识别部34也可以通过形态学运算等来对点排列的道路交通标线进行识别。
图5是表示道路交通标线识别部34的识别结果的示意图。在图5中，标记L1表示在车辆1左侧延伸的实线形的道路交通标线，标记L2表示在车辆1右侧延伸的虚线形的道路交通标线。而且，道路交通标线识别部34例如计算并输出偏移距离OFS和夹角θ2，该偏移距离OFS是指，位于道路交通标线L1、L2中间的行驶车道的中心线LC与车辆1的基准点G之间的偏移距离，该夹角θ2是指车辆的行进方向与行驶车道中心线LC的夹角。
驾驶辅助控制部36参照物体识别部32以及道路交通标线识别部34的识别结果，生成用于转向辅助控制以及制动辅助控制的控制信号，并将该控制信号输出到行驶控制单元40。对所涉及的控制的详细情况，将在后面叙述，在此首先对行驶控制单元40进行说明。
如图2所示，行驶控制单元40例如具有转向控制部42和制动控制部44。转向控制部42用于控制动力转向装置50。
动力转向装置50例如具有电动马达、转向扭矩传感器及转向角传感器等。其中，电动马达对齿条－小齿轮机构等施力，从而能够改变转向轮的方向；转向角传感器用于检测出方向盘转向角(或者实际的转向角)。
转向控制部42检测出通过由驾驶员对方向盘的操作而产生的转向扭矩，使电动马达向对应于该转向扭矩的方向转动，来辅助驾驶员对方向盘所做的操作。另外，转向控制部42在被驾驶辅助装置30输入控制信号后，以该控制信号所表示的方向以及大小来驱动电动马达。
另外，转向控制部42在驾驶员对方向盘所做的操作和控制信号的输入同时进行的情况下，既可以优先进行驾驶员对方向盘所做的操作，也可以进行考虑到两者的情况下的控制。例如，在驾驶者对方向盘所做的操作与控制信号所示方向一致的情况下，转向控制部42既可以将马达的输出值与转向扭矩的比率变得比平常时大，还可以控制电动马达，使其输出值为对应于转向扭矩的输出值与对应于控制信号的输出值的合计值。另外，转向控制部42将表示转向角传感器的检测值的转向角信号输出到驾驶辅助装置30。
再者，制动控制部44控制电子控制式制动装置60。电子控制式制动装置60具有主缸、储液罐以及制动执行器等。其中，主缸使制动踏板的制动操作被作为油压来传递，储液罐用于储蓄制动液，制动执行器用于调节被输出到各车轮的制动力。制动控制部44控制制动执行器等，以使对应于主缸的压力的制动扭矩被输出到各车轮。另外，制动控制部44在被驾驶辅助装置30输入控制信号后，控制制动执行器等，以使与控制信号所表示的大小相对应的制动扭矩被输出到各车轮。
另外，制动控制部44在驾驶员的制动操作和控制信号的输入同时进行时，既可以优先进行驾驶者的制动操作，还可以进行考虑到两者的情况下的控制。例如，制动控制部44在驾驶员的制动操作和控制信号的输入同时进行的情况下，可以将电动马达的输出值与制动操作(主缸的压力变化)的比例，变得比平常时更大，也可以控制制动执行器等，以使其输出值为对应于制动操作的输出值与对应于控制信号的输出值的合计值。电子控制式制动装置60不局限于上述说明过的通过油压而动作的电子控制式制动器，还可以是通过电动执行器而动作的电子控制式制动装置。另外，转向控制部42和制动控制部44不需要靠近设置，也可以隔开距离而设置。
驾驶辅助控制部36通过下述处理，生成并输出转向控制部42和制动控制部44中的一方或双方的控制信号。图6是表示驾驶辅助控制部36所执行的处理的流程的一个例子的流程图。
首先，驾驶辅助控制部36参照车速传感器15的检测值，对车辆1的速度V是否在规定速度Vref以上进行判定(步骤S100)。
在车辆1的速度V在规定速度Vref以上的情况下，驾驶辅助控制部36参照由转向控制部42输入的转向角信号，对转向角α的绝对值|α|是否小于规定值αref进行判定(步骤S102)。
在车辆1的速度V小于规定速度Vref的情况下，或者在转向角α的绝对值|α|在规定值αref以上的情况下，驾驶辅助控制部36不进行下面的处理，本流程图的一个程序结束。其理由留待后述。
在车辆1的速度V在规定速度Vref以上，并且转向角α的绝对值|α|小于规定值αref的情况下，即，车辆1以一定速度以上的速度，进行并非是在十字路口以及进入车库等时转弯的正常行驶的情况下，驾驶辅助控制部36进行下面的处理。
驾驶辅助控制部36对参照由物体识别部32输入的识别结果而得到的“特定物体”与车辆1之间的距离D是否在规定距离Dref以下进行判定(步骤S104)。
在特定物体和车辆1之间的距离D超过规定距离Dref的情况下，驾驶辅助控制部36结束本流程图的一个程序。在特定物体和车辆1之间的距离D在规定距离Dref以下的情况下，驾驶辅助控制部36对特定物体是否位于比假想线K更靠行驶车道外侧(车辆1偏离行驶车道的一侧)的区域时的第1状态进行判定(步骤S106)。
图7是表示特定物体OB*位于比假想线K更靠行驶车道外侧(车辆1偏离行驶车道的一侧)的区域R1时的一个例子的图。如图7所示，具体而言，“行驶车道外侧(车辆1偏离行驶车道的一侧)的区域R1”是指，在车辆1的前方侧，自假想线K观看时位于与行驶车道的中心线LC一侧相反的一侧的区域。在这样的第1状态下，车辆1通过转弯而在行驶车道内行驶，能够避免车辆1向特定物体OB*接近的可能性较高。因此，驾驶辅助控制部36参照道路交通标线识别部34所识别到的偏移距离OFS以及角度θ2来生成用于使车辆1不偏离行驶车道的假想路径，并将指示转向角的控制信号输出到转向控制部42(步骤S108)，该转向角用于使车辆在所生成的路径上行驶。
另外，像这样的功能也可以通过由驾驶辅助装置30之外的车道维持控制***发出指示的方式来实现。即，驾驶辅助控制部36进行步骤S100～S106的判定，之后，将指示生成路径的控制信号输出到已存的车道维持控制***。
图8是表示车辆1通过在如上述那样生成的路径上行驶来避免向特定物体OB*接近时的情况的图。另外，在步骤S108中，在由于车辆1的速度较高而无法生成使车辆1不偏离行驶车道的路径时，或者，在车辆1到特定物体OB*的TTC(Time To Collision，碰撞避免时间)较小、无法避免车辆1向特定物体OB*接近时，也可以先将用于指示输出制动力的控制信号输出到制动控制部44，在车辆1充分减速后再生成用于使车辆不偏离行驶车道的假想路径，计算出用于使车辆在生成的路径上行驶时所需要的转向角，将指示该转向角的控制信号输出到转向控制部42。
另外，图9是表示特定物体OB*位于比假想线K更靠行驶车道中央侧的区域R2时的一个例子的图。在像这样的第2状态下，与图7所例示的场景相比，能够通过车辆1的转向控制来避免向特定物体OB*接近的可能性较低。因此，驾驶辅助控制部36首先向制动控制部44输出控制信号(步骤S110)，以使制动控制部44输出与该时间点的车辆1的速度V以及特定物体OB*与车辆1之间的距离等(也可使用TTC)相对应的制动力，在车辆1充分减速之后，再生成用于使车辆1不偏离行驶车道的假想路径，并将指示转向角的控制信号输出到转向控制部42(步骤S108)，该转向角用于使车辆1在所生成的路径上行驶。
另外，在步骤S110的处理之后，可以不进入步骤S108，而结束本流程图的一个程序。
在车辆1的速度V低于规定速度Vref的情况下，以及转向角α的绝对值|α|在规定值αref以上的情况下，不执行图6中步骤S104之后的处理，在此对其理由进行说明。在满足这些条件的情况下，即使车辆1做出偏离道路的动作，很大可能也是要在道路外的车库停车、或者在十字路口左转弯或右转弯。因此，如果在像这样的情况下进行图6中的步骤S108那样的控制的话，则可能会违背驾驶员的意图，使驾驶员感到烦躁。
另外，由驾驶辅助装置30输入到行驶控制单元40的控制信号，也可以通过稳定行驶控制部被输入到转向控制部42或者制动控制部44，上述稳定行驶控制部基于各车轮各自的速度或者车辆1的偏航角速率来进行稳定行驶控制。在这种情况下，稳定行驶控制部例如在指示转向角的控制信号由驾驶辅助控制部36被输入的情况下，在判断出执行该转向角会使车轮打滑时，可以进行首先将制动力分别输出到各车轮、或者输出到全部车轮的控制。
另外，由物体识别部32识别出的物体OB*(或者特定物体OB*)的位置，可以作为用于补充道路交通标线识别部34所识别的道路交通标线的位置的信息。
例如，道路交通标线识别部34在识别道路交通标线时，有时会进行投票处理等统计处理。在物体OB存在于候补道路交通标线的附近的情况下，可以进行对统计处理进行校正、使其可靠度更高等的处理。
另外，在道路交通标线因划痕而难以识别时，道路交通标线识别部34也可以在物体OB附近(自物体OB向行驶车道的中心线LC一侧偏移规定距离的位置)设定假想的道路交通标线L3。图10是表示在物体OB附近设定假想的道路交通标线L3时的情况的图。
采用上面说明的本实施方式的驾驶辅助装置30时，参照物体识别部32以及道路交通标线识别部34的识别结果，在特定物体OB*处于第1状态的情况下和特定物体OB*处于第2状态的情况下，分别对自车辆进行不同的控制，因而能够切实地保护特定物体OB*使其不与车辆发生碰撞。其中，第1状态是指，特定物体OB*位于比在自车辆的行驶方向上延伸的假想线K更靠行驶车道外侧(车辆1偏离行驶车道的一侧)的区域R1，第2状态是指，特定物体OB*位于比假想线K更靠行驶车道中央侧的区域R2。
具体而言，在特定物体OB*位于比在自车辆的行驶方向上延伸的假想线K更靠行驶车道外侧(车辆1偏离行驶车道的一侧)的区域R1(第1状态)的情况下，驾驶辅助装置30对车辆1进行用于使该车辆1不偏离行驶车道的转向控制。另外，在特定物体OB*位于比假想线K更靠行驶车道的中央侧的区域R2(第2状态)的情况下，驾驶辅助装置30对车辆1进行制动控制。因此，能够更加切实地保护特定物体OB*，使其不与车辆1发生碰撞。
另外，采用驾驶辅助装置30时，从自车辆1观看时物体OB位于左侧的情况下，以由车辆1左端部延伸出来的线作为假想线K，在自车辆1观看时物体OB位于右侧的情况下，以由车辆1右端部延伸出来的线作为假想线K，因而能够在更为安全的一侧进行车辆1的控制，从而能够更加切实地保护特定物体，使其不与车辆1发生碰撞。
上面对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不局限于上述实施方式，在不脱离本发明主旨的范围内，能够进行各种变形以及置换。
例如，在上述实施方式中，以下面的例子作为使自车辆不偏离行驶车道的控制，即，生成用于使自车辆不偏离行驶车道的假想路径，将指示用于使自车辆在生成的路径上行驶的转向角的控制信号输出到转向控制部42。但是，使自车辆不偏离行驶车道的控制并不局限于此，也可以进行如下控制等：用转向反作用力的输出以及声音来提醒注意、将指示转向方向的图像显示在HUD(Head Up Display，平视显示器)上。另外，本实施方式中的控制，与已存的车道维持控制***并非排他关系，可以与其并用。

Claims (6)

1.一种驾驶辅助装置，其特征在于，
具有识别部和控制部，其中，
所述识别部参照由获取自车辆的周围信息的传感器部所获取的所述周围信息，分别对特定物体和道路交通标线的位置进行识别；
所述控制部参照所述识别部的识别结果，在所述特定物体处于第1状态的情况下和在所述特定物体处于第2状态的情况下，分别对所述自车辆进行不同的控制，所述第1状态是指，所述特定物***于比假想线更靠行驶车道外侧的区域，所述假想线由所述自车辆向所述自车辆前方沿着所述自车辆的行进方向延伸，第2状态是指，所述特定物***于比所述假想线更靠行驶车道中央侧的区域。
2.根据权利要求1所述的驾驶辅助装置，其特征在于，
在所述特定物体处于所述第1状态的情况下，所述控制部进行用于使所述自车辆不偏离所述行驶车道的控制，在所述物体处于所述第2状态的情况下，所述控制部进行所述自车辆的制动控制。
3.根据权利要求1或2所述的驾驶辅助装置，其特征在于，
在所述自车辆的速度在规定速度以上的情况下，根据所述特定物体处于所述第1状态的情况和处于所述第2状态的情况，所述控制部对所述自车辆进行不同的控制。
4.根据权利要求1或2所述的驾驶辅助装置，其特征在于，
在所述自车辆的转向角小于规定值的情况下，根据所述特定物体处于所述第1状态的情况和处于所述第2状态的情况，所述控制部对所述自车辆进行不同的控制。
5.根据权利要求1或2所述的驾驶辅助装置，其特征在于，
所述控制部将由所述自车辆的前端部的车辆宽度方向上的中央部向所述自车辆前方延伸出来的线设定为所述假想线。
6.根据权利要求1或2所述的驾驶辅助装置，其特征在于，
所述控制部将由所述自车辆的左右端中的任意一端中存在所述特定物体的一侧的端部向所述自车辆前方延伸出来的线设定为所述假想线。
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