CN115891988A - 驾驶支援装置、驾驶支援方法及存储介质 - Google Patents

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Abstract

在必要的场景中恰当地提高响应性的驾驶支援装置、驾驶支援方法及存储介质。驾驶支援装置取得移动体的转向状态，判定表示转向状态与躲避轨道之间的偏离量的躲避轨道误差从过去到基准时间点为止的变化量是否超过作为正值的第一阈值、或小于作为负值的第二阈值，在躲避轨道误差的变化量超过第一阈值、或小于第二阈值的情况下，与躲避轨道误差的变化量不超过第一阈值、或为第二阈值以上的情况相比，增大基准时间点下的躲避轨道误差的权重而计算指标值，根据指标值来引导移动体的驾驶员或移动体变更移动体的转向状态。

Description

驾驶支援装置、驾驶支援方法及存储介质
技术领域
本发明涉及驾驶支援装置、驾驶支援方法及存储介质。
背景技术
以往，公开了检测存在于本车的前方的障碍物、且为了避免与障碍物的碰撞而使转向轮自动地转向的装置的发明(专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2021-95021号公报
发明内容
发明要解决的课题
在以往的技术中，有时不能在必要的场景中恰当地提高响应性。
本发明是考虑这样的情况而完成的，其目的之一在于提供能够在必要的场景中恰当地提高响应性的驾驶支援装置、驾驶支援方法及程序。
用于解决课题的方案
本发明的驾驶支援装置、驾驶支援方法及存储介质采用了以下的结构。
(1)：本发明的一方案涉及一种驾驶支援装置，其支援移动体的驾驶，其中，所述驾驶支援装置具备识别部、躲避轨道生成部及引导控制部，所述识别部识别在所述移动体的至少行进方向侧存在的、所述移动体应该躲避接触的物体，所述躲避轨道生成部生成躲避与所述物体接触并且所述移动体能够移动的将来的躲避轨道，所述引导控制部进行如下处理：取得所述移动体的转向状态，判定基准时间点与相比于所述基准时间点而言过去的时间点下的表示所述转向状态与所述躲避轨道之间的偏离量的躲避轨道误差的变化量是否超过作为正值的第一阈值或小于作为负值的第二阈值；在所述躲避轨道误差的变化量不超过所述第一阈值、或为所述第二阈值以上的情况下，使相比于所述基准时间点而言过去的时间点下的所述躲避轨道误差的权重大于所述基准时间点下的所述躲避轨道误差的权重而计算指标值，并且在所述躲避轨道误差的变化量超过所述第一阈值、或小于所述第二阈值的情况下，使所述基准时间点下的所述躲避轨道误差的权重大于相比于所述基准时间点而言过去的时间点下的所述躲避轨道误差的权重而计算所述指标值；根据所述指标值来引导所述移动体的驾驶员或所述移动体变更所述移动体的转向状态。
(2)：在上述(1)的方案的基础上，所述引导控制部关于从过去的多个时间点到基准时间点的区间的多个期间分别判定所述变化量是否超过作为正值的第一阈值、或小于作为负值的第二阈值，求出所述多个时间点下的所述躲避轨道误差的统计值而计算所述指标值，此时，关于与所述变化量超过所述第一阈值、或小于所述第二阈值的期间对应的时间点，将该时间点下的所述躲避轨道误差置换为所述基准时间点下的所述躲避轨道误差而计算所述指标值。
(3)：在上述(1)的方案的基础上，所述引导控制部基于所述基准时间点下的所述躲避轨道误差和所述指标值的过去值来计算所述躲避轨道误差的变化量，并且基于所述指标值的过去值和所述基准时间点下的所述躲避轨道误差的变化量来计算所述指标值，此时，在所述躲避轨道误差的变化量超过所述第一阈值、或小于所述第二阈值的情况下，增大所述基准时间点下的所述躲避轨道误差相对于所述指标值的过去值的权重而计算所述指标值。
(4)：在上述(1)的方案的基础上，所述躲避轨道误差是所述移动体的转向角与用于沿着所述躲避轨道移动的目标转向角之间的差量。
(5)：在上述(1)的方案的基础上，所述躲避轨道误差是在假定所述移动体的转向状态持续的情况下表示预测为所述移动体会通过的轨道与所述躲避轨道之间的横向的偏离程度的值。
(6)：在上述(5)的方案的基础上，表示所述偏离程度的值是将如下偏离量总计得到的值，所述偏离量是指，在假定所述移动体的转向状态持续的情况下与移动路的长边方向上的多个纵向位置对应且预测为所述移动体会通过的多个横向位置、即所述移动路的宽度方向上的位置同与所述多个纵向位置对应的所述躲避轨道上的多个横向位置之间的差量。
(7)：在上述(1)的方案的基础上，所述引导控制部通过使扬声器输出促使变更转向状态的声音和/或使显示装置显示促使变更转向状态的图像，来引导所述移动体的驾驶员变更所述移动体的转向状态。
(8)：在上述(1)的方案的基础上，所述引导控制部通过使在接受驾驶员的转向操作的转向操作件上安装的致动器输出妨碍向与当前的转向状态相同的方向操作的反作用力，来引导所述移动体的驾驶员或所述移动体变更所述移动体的转向状态。
(9)：在上述(1)的方案的基础上，所述引导控制部通过对转向装置加强向与当前的转向状态相反的方向施加的转向力，来引导所述移动体的驾驶员或所述移动体变更所述移动体的转向状态。
(10)：本发明的另一方案涉及一种驾驶支援方法，其中，所述驾驶支援方法使支援移动体的驾驶的驾驶支援装置进行如下处理：识别在所述移动体的至少行进方向侧存在的、所述移动体应该躲避接触的物体；取得所述移动体的转向状态，判定基准时间点与相比于所述基准时间点而言过去的时间点下的表示所述转向状态与所述躲避轨道之间的偏离量的躲避轨道误差的变化量是否超过作为正值的第一阈值、或小于作为负值的第二阈值；在所述躲避轨道误差的变化量不超过所述第一阈值、或为所述第二阈值以上的情况下，使相比于所述基准时间点而言过去的时间点下的所述躲避轨道误差的权重大于所述基准时间点下的所述躲避轨道误差的权重而计算指标值，并且在所述躲避轨道误差的变化量超过所述第一阈值、或小于所述第二阈值的情况下，使所述基准时间点下的所述躲避轨道误差的权重大于相比于所述基准时间点而言过去的时间点下的所述躲避轨道误差的权重而计算所述指标值；根据所述指标值来引导所述移动体的驾驶员或所述移动体变更所述移动体的转向状态。
(11)：本发明的又一方案涉及一种一种存储介质，其存储有程序，其中，所述程序使支援移动体的驾驶的驾驶支援装置的处理器进行如下处理：识别在所述移动体的至少行进方向侧存在的、所述移动体应该躲避接触的物体；取得所述移动体的转向状态，判定基准时间点与相比于所述基准时间点而言过去的时间点下的表示所述转向状态与所述躲避轨道之间的偏离量的躲避轨道误差的变化量是否超过作为正值的第一阈值、或小于作为负值的第二阈值；在所述躲避轨道误差的变化量不超过所述第一阈值、或为所述第二阈值以上的情况下，使相比于所述基准时间点而言过去的时间点下的所述躲避轨道误差的权重大于所述基准时间点下的所述躲避轨道误差的权重而计算指标值，并且在所述躲避轨道误差的变化量超过所述第一阈值、或小于所述第二阈值的情况下，使所述基准时间点下的所述躲避轨道误差的权重大于相比于所述基准时间点而言过去的时间点下的所述躲避轨道误差的权重而计算所述指标值；根据所述指标值来引导所述移动体的驾驶员或所述移动体变更所述移动体的转向状态。
发明效果
根据(1)～(11)的方案，能够在必要的场景中恰当地提高响应性。
附图说明
图1是以第一实施方式的驾驶支援装置100为中心的结构图。
图2是表示由交通参加者行动预测部120设定的风险的概要的图。
图3是用于说明引导控制部160的处理的图。
图4是表示躲避轨道误差Eθ和引导参数Plead的时间的变化的一例的线图。
图5是表示由驾驶支援装置100执行的处理的流程的一例的流程图。
图6是用于说明第二实施方式中的躲避轨道误差Eθ(k)的图。
图7是表示第三实施方式的躲避轨道误差Eθ和引导参数Plead#的时间的变化的一例的线图。
附图标记说明：
100 驾驶支援装置
110 识别部
120 交通参加者行动预测部
130 轨道预测部
140 紧急停止控制部
150 躲避轨道生成部
160 引导控制部。
具体实施方式
以下，参照附图来说明本发明的驾驶支援装置、驾驶支援方法及程序的实施方式。驾驶支援装置是支援移动体的驾驶的装置。“移动体”是指车辆、微移动体、自主移动机器人、船舶、无人机等能够通过自身具备的驱动机构来移动的构造体。在以下的说明中，以移动体是在地上移动的车辆为前提来说明用于专门使车辆在地上移动的结构及功能。“支援驾驶”例如是指以手动驾驶为主而通过声音、显示等来对驾驶操作进行建议、或者进行某种程度的干涉控制。另外，支援驾驶也可以包括至少暂时地使移动体自主地移动。
<第一实施方式>
图1是以第一实施方式的驾驶支援装置100为中心的结构图。驾驶支援装置100搭载于车辆。在该车辆(以下称作本车辆M)中，除了搭载驾驶支援装置100以外，例如还搭载相机10、雷达装置12、LIDAR(Light Detection and Ranging)14、物体识别装置16、HMI(HumanMachine Interface)30、车辆传感器40、驾驶操作件80、行驶驱动力输出装置200、制动装置210、转向装置220等结构。需要说明的是，图1所示的结构只是一例，可以省略结构的一部分，也可以还追加别的结构。
相机10例如是利用了CCD(Charge Coupled Device)、CMOS(Complementary MetalOxide Semiconductor)等固体摄像元件的数码相机。相机10安装于搭载车辆***1的车辆(以下称作本车辆M)的任意部位。在对前方进行拍摄的情况下，相机10安装于前风窗玻璃上部、车室内后视镜背面等。相机10例如周期性地反复拍摄本车辆M的周边。相机10也可以是立体相机。
雷达装置12向本车辆M的周边放射毫米波等电波，并且检测由物体反射的电波(反射波)来至少检测物体的位置(距离及方位)。雷达装置12安装于本车辆M的任意部位。雷达装置12也可以通过FM-CW(Frequency Modulated Continuous Wave)方式来检测物体的位置及速度。
LIDAR14向本车辆M的周边照射光(或与光接近的波长的电磁波)，并测定散射光。LIDAR14基于从发光到受光的时间，来检测出到对象的距离。照射的光例如是脉冲状的激光。LIDAR14安装于本车辆M的任意部位。
物体识别装置16对由相机10、雷达装置12及LIDAR14中的一部分或全部检测的检测结果进行传感器融合处理，来识别物体的位置、种类、速度等。物体识别装置16将识别结果向驾驶支援装置100输出。物体识别装置16也可以将相机10、雷达装置12及LIDAR14的检测结果直接向驾驶支援装置100输出。也可以从车辆***1省略物体识别装置16。
HMI30对本车辆M的乘员提示各种信息，并且接受由乘员进行的输入操作。HMI30包括各种显示装置、扬声器、蜂鸣器、触摸面板、开关、按键等。
车辆传感器40包括检测本车辆M的速度的车速传感器、检测加速度的加速度传感器、检测绕铅垂轴的角速度的横摆角速度传感器、以及检测本车辆M的朝向的方位传感器等。
驾驶操作件80例如包括油门踏板、制动踏板、换挡杆、转向盘、异形转向器、操纵杆、其他操作件。在驾驶操作件80安装有检测操作量或操作的有无的传感器，其检测结果向驾驶支援装置100、或者行驶驱动力输出装置200、制动装置210及转向装置220中的一部分或全部输出。
在驾驶支援装置100的说明之前，说明行驶驱动力输出装置200、制动装置210及转向装置220。
行驶驱动力输出装置200将用于车辆行驶的行驶驱动力(转矩)向驱动轮输出。行驶驱动力输出装置200例如具备内燃机、电动机及变速器等的组合、以及控制它们的ECU(Electronic Control Unit)。ECU按照从驾驶操作件80输入的信息，来控制上述的结构。
制动装置210例如具备制动钳、向制动钳传递液压的液压缸、使液压缸产生液压的电动马达、以及制动ECU。制动ECU按照从驾驶支援装置100输入的信息、或者从驾驶操作件80输入的信息来控制电动马达，使得与制动操作相应的制动转矩向各车轮输出。制动装置210可以具备将通过驾驶操作件80所包含的制动踏板的操作而产生的液压经由主液压缸向液压缸传递的机构来作为备用。需要说明的是，制动装置210不限于上述说明的结构，也可以是将主液压缸的液压向液压缸传递的电子控制式液压制动装置。
转向装置220例如具备转向ECU、电动马达、转向角传感器222及反作用力马达224。电动马达例如使力作用于齿条-小齿轮机构来变更转向轮的朝向。转向ECU按照从驾驶操作件80输入的信息，来驱动电动马达，使转向轮的朝向变更。转向角传感器222检测转向盘等转向操作件的状态(例如操作角度)，并将其向转向ECU、驾驶支援装置100输出。反作用力马达224按照从驾驶支援装置100等输入的指示，来对转向盘输出妨碍乘员的操作的方向的力(反作用力)。
驾驶支援装置100例如具备识别部110、交通参加者行动预测部120、轨道预测部130、紧急停止控制部140、躲避轨道生成部150及引导控制部160。这些构成要素例如通过CPU(Central Processing Unit)等硬件处理器执行程序(软件)来实现。另外，这些构成要素中的一部分或全部可以由LSI(Large Scale Integration)、ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)、GPU(GraphicsProcessing Unit)等硬件(包括电路部：circuitry)实现，也可以通过软件与硬件的协同配合来实现。程序可以预先保存于驾驶支援装置100的HDD、闪存器等存储装置(具备非暂时性的存储介质的存储装置)，也可以保存于DVD、CD-ROM等能够装卸的存储介质，并通过存储介质(非暂时性的存储介质)装配于驱动装置的装置而安装于驾驶支援装置100的HDD、闪存器。
识别部110基于从相机10、雷达装置12及LIDAR14经由物体识别装置16输入的信息，来识别处于本车辆M的周边的物体的类别、位置、速度、加速度等。物体的位置例如被识别为以本车辆M的代表点(重心、驱动轴中心等)为原点的绝对坐标上的位置，并使用于控制。物体的位置可以由该物体的重心、角部等代表点表示，也可以通过表现出的区域来表示。物体的“状态”也可以包括物体的加速度、加加速度、或者“行动状态”(例如是否正在进行车道变更、或要进行车道变更)。这样，识别部110识别在本车辆M的至少行进方向侧存在的、本车辆M应该躲避接触的物体。
另外，识别部110例如识别本车辆M行驶着的车道(行驶车道)。例如，识别部110识别本车辆M相对于行驶车道的位置、姿势。识别部110例如也可以识别本车辆M的基准点从车道中央的偏离、以及本车辆M的行进方向相对于将车道中央相连的线所成的角度，来作为本车辆M相对于行驶车道的相对位置及姿势。也可以代替于此，识别部110识别本车辆M的基准点相对于行驶车道的任意侧端部(道路划分线或道路边界)的位置等，来作为本车辆M相对于行驶车道的相对位置。
交通参加者行动预测部120预测识别部110所识别到的物体中的、在行驶车道上或与行驶车道相邻的相邻车道上存在且自己移动的主体(交通参加者)的将来的行动。交通参加者包括其他车辆、行人、自行车等。例如，交通参加者行动预测部120基于交通参加者的过去的移动履历，既可以在速度恒定、加速度恒定等前提下预测交通参加者的将来的行动，也可以通过卡尔曼滤波器等方法来预测交通参加者的将来的行动。另外，也可以考虑交通参加者的朝向(若是车辆则为车身轴的朝向、若是行人则为面部朝向)来预测交通参加者的将来的行动。将来的行动例如是指将来的多个时间点的交通参加者的位置。
而且，交通参加者行动预测部120也可以基于预测到的交通参加者的将来的行动等，在由从上空观察本车辆M的周边的空间时的二维平面所表示的设想平面S中，设定表示本车辆M不应该进入或接近的程度的参照值即风险。换言之，风险表示物体目标(不仅包括交通参加者，也包括路肩、护栏、白线外区域等不可行驶区域)的存在概率(也可以不是严格意义上的“概率”)。风险的值越大，则表示本车辆M越不应该进入或接近，风险的值越接近零，则表示本车辆M越优选行驶。但是，该关系也可以相反。
交通参加者行动预测部120关于如当前时刻t、Δt后(时刻t+Δt)、2Δt后(时刻t+2Δt)、…这样以恒定的时间间隔规定的将来的各时间点，也设定设想平面S中的风险。
图2是表示由交通参加者行动预测部120设定的风险的概要的图。交通参加者行动预测部120关于交通参加者而在设想平面S上设定基于行进方向及速度得到的以椭圆或圆为等高线的风险，关于不可行驶区域设定恒定值的风险。在图中，R(M1)为停止车辆M1的风险，R(P)为行人P的风险。行人P沿着横穿道路的方向移动着，因此关于将来的各时间点而在与当前时刻不同的位置设定风险。关于移动着的车辆、自行车等也是同样的。R(BD)为不可行驶区域BD的风险。在图中，影线的浓度表示风险的值，影线越浓则表示风险越大。交通参加者行动预测部120也可以是以越远离车道的中央则值越大的方式设定风险。需要说明的是，交通参加者行动预测部120也可以不进行这样的风险的设定而仅预测将来的多个时间点的交通参加者的位置。
轨道预测部130将由车辆传感器40所包含的车速传感器检测出的本车辆M的速度VM、以及由转向装置220的转向角传感器222检测出的本车辆M的转向角θM向车身模型(圆弧模型、二轮模型等)输入，预测将来的一定期间中的本车辆M的轨道。关于车身模型已知各种方法，因此省略详细的说明。需要说明的是，在第一实施方式中，轨道预测部130也可以省略。
紧急停止控制部140在由识别部110识别到的物体的位置处于由轨道预测部130预测出的本车辆M的轨道上(在省略轨道预测部130的情况下，例如改称为“处于使本车辆M的车宽向行进方向侧延伸的区域内”)、且判断为难以通过转向躲避接触时，对制动装置210进行指示而使本车辆M停止。例如，紧急停止控制部140在由识别部110识别到的物体的位置处于由轨道预测部130预测出的本车辆M的轨道上、且与物体之间的TTC(Time To Collision)为阈值以下的情况下，使本车辆M停止。需要说明的是，在紧急停止控制部140进行上述动作而使本车辆M停止的情况下，躲避轨道生成部150及引导控制部160停止动作。
躲避轨道生成部150生成躲避与由识别部110识别到的物体接触并且本车辆M能够移动的将来的躲避轨道。例如，躲避轨道生成部150生成尽量通过风险小的地点且躲避轨道上的多个点(轨道点)处的转弯量尽量小的躲避轨道。
图3是用于说明引导控制部160的处理的图。在图中，K为由轨道预测部130预测出的轨道，K*为由躲避轨道生成部150生成的躲避轨道。如图所示那样，为了在避开从右方横穿而来的行人P的同时绕过停止车辆M1，优选沿着躲避轨道K*移动，但若维持当前时间点的转向角θM则沿着轨道K移动。
在这样的场景中，引导控制部160在躲避轨道K*与转向状态之间的偏离大的情况下，以变更转向状态的方式引导本车辆M的驾驶员或本车辆M的转向状态。在第一实施方式中，转向状态为转向角θM。更具体而言，引导控制部160取得本车辆M的转向角θM，判定基准时间点与相比于基准时间点而言过去的时间点下的表示转向角θM与躲避轨道K*之间的偏离量的躲避轨道误差的变化量是否超过作为正值的第一阈值、或是否小于作为负值的第二阈值，在躲避轨道误差的变化量不超过第一阈值、或为第二阈值以上的情况下，使相比于基准时间点而言过去的时间点下的躲避轨道误差的权重大于基准时间点下的躲避轨道误差的权重而计算指标值，并且在躲避轨道误差的变化量超过第一阈值、或小于第二阈值的情况下，使基准时间点下的躲避轨道误差的权重大于相比于基准时间点而言过去的时间点下的躲避轨道误差的权重而计算指标值，根据指标值而引导驾驶员变更本车辆M的转向状态。
第一阈值和第二阈值的绝对值可以是相同的值，也可以是不同的值。在以下的说明中，设为第一阈值＝第二阈值的绝对值＝ε。
更具体而言，第一实施方式及第二实施方式的引导控制部160关于从过去的多个时间点到基准时间点为止的区间的多个期间分别判定变化量是否超过作为正值的第一阈值、或小于作为负值的第二阈值，求出多个时间点下的躲避轨道误差的统计值而计算指标值，此时，关于与变化量超过第一阈值、或小于第二阈值的期间对应的时间点，将该时间点下的躲避轨道误差置换为基准时间点下的躲避轨道误差而计算指标值。
以下，表示转向角θM与躲避轨道K*之间的偏离量的躲避轨道误差通过Eθ(k)来表示。以下，括弧内的符号表示控制时刻。另外，将上述说明的“指标值”表示为引导参数Plead(k)。
躲避轨道误差Eθ(k)例如是本车辆M的转向角θM与用于沿着躲避轨道K*移动的目标转向角θM*之间的差量。目标转向角θM*例如基于当前时间点的本车辆M的朝向与从本车辆M驶向躲避轨道K*上的前方规定距离处的地点的朝向所成的角度、以及本车辆M的速度VM来决定。躲避轨道误差Eθ(k)是控制时刻k下的躲避轨道误差，躲避轨道误差Eθ(k-j)是控制时刻k-j下的躲避轨道误差。
引导控制部160基于例如式(1)～(3)来算出引导参数Plead(k)。引导控制部160关于j＝1～m而分别计算Dθ(k-j)及Mθ(k-j)。
【数1】
Dθ(k-j)＝Eθ(k-j)-Eθ(k)…(1)
【数2】
Figure BDA0003866667230000111
【数3】
Figure BDA0003866667230000112
式(1)中的Dθ(k-j)是从过去的时间点(k-j)到基准时间点(k)为止的躲避轨道误差Eθ的变化量。式(2)中的Mθ(k-j)(j＝1～m)是在式(3)的Plead(k)中求出合计值(统计值)的计算要素。m为滤波器抽头(filter tap)数。Mθ(k-j)分别在Dθ(k-j)为-ε以上且ε以下的情况下，成为Eθ(k-j)即过去的时间点下的躲避轨道误差，在Dθ(k-j)小于-ε或超过ε的情况下，置换为Eθ(k)即基准时间点(k)下的躲避轨道误差。然后，将Mθ(k-j)关于j＝1～m进行合计，并进一步除以(m+1)，由此求出引导参数Plead(k)。
这样的运算的结果是，关于基准时间点与相比于基准时间点而言过去的时间点下的表示转向角θM与躲避轨道K*之间的偏离量的躲避轨道误差的变化量，在躲避轨道误差的变化量不超过第一阈值或为第二阈值以上的情况下，使相比于基准时间点而言过去的时间点下的躲避轨道误差的权重大于基准时间点下的躲避轨道误差的权重而计算引导参数Plead(k)，在躲避轨道误差的变化量超过第一阈值或小于第二阈值的情况下，使基准时间点下的躲避轨道误差的权重大于相比于基准时间点而言过去的时间点下的躲避轨道误差的权重而计算引导参数Plead(k)。由此，在因其他交通参加者的蹿出、预料之外的行为等导致本车辆M的周边状况发生了骤变从而在某时间点躲避轨道误差Eθ的绝对值突然变大了的情况下，通过求出移动平均而平滑化了的引导参数Plead迅速追随躲避轨道误差Eθ。
图4是表示躲避轨道误差Eθ和引导参数Plead的随时间变化的一例的线图。在图中，在时刻t1之前，躲避轨道误差Eθ落入以零为中心的正负ε的范围内，因此引导参数Plead基于躲避轨道误差Eθ(k-1)～Eθ(k-m)的移动平均值来决定。在时刻t1躲避轨道误差Eθ(k)从Eθ(k-1)发生骤变，当以躲避轨道误差Eθ(k-1)～Eθ(k-m)分别为基准的情况下的Mθ(k-j)脱离以零为中心的正负ε的范围时，引导参数Plead主要基于躲避轨道误差Eθ(k)来计算。需要说明的是，在躲避轨道误差Eθ(k)骤变以前未发生特殊的交通现象的可能性高，因此Eθ(k-1)至Eθ(k-m)的值的不均与因交通现象而Eθ(k)骤变的情况下的变化量相比充分小。因此，在躲避轨道误差Eθ(k)从Eθ(k-1)发生了骤变的情况下，不仅是Dθ(k-1)，Dθ(k-2)～Dθ(k-m)也脱离以零为中心的正负ε的范围的可能性高(反过来说，这样设定了ε)。其结果是，在因其他交通参加者的蹿出、预料之外的行为等导致本车辆M的周边状况发生了骤变的情况下，能够进行迅速地应对周边状况的变化的引导。另外，在Eθ(k)未从Eθ(k)骤变的情况下，基于躲避轨道误差Eθ(k-1)～Eθ(k-m)的移动平均来计算引导参数Plead，因此能够抑制误工作、振荡、进行过度的控制等不合适状况。
引导控制部160根据引导参数Plead，使用HMI30来向本车辆M的驾驶员输出与转向方向相关的指引信息，由此引导驾驶员的转向操作。例如，当假定为若引导参数Plead为正则表示转向角θM相对于躲避轨道K*向右偏离、若引导参数Plead为负则表示转向角θM相对于躲避轨道K*向左偏离时，引导控制部160例如在引导参数Plead大的情况下使HMI30输出“请向左打方向盘”、在引导参数Plead小的情况下使HMI30输出“请向右打方向盘”这样的引导信息。也可以是，引导参数Plead的绝对值越大，则引导控制部160越提高引导信息的输出的程度。“提高输出的程度”例如是指提高音量、加强语调、提高显示色的对比度、使显示区域增大等。引导控制部160也可以仅在引导参数Plead的绝对值为阈值以上的情况下，使HMI30输出引导信息。
也可以代替如上述那样使HMI30输出引导信息(或在此基础上)，引导控制部160例如指示转向装置220在引导参数Plead大的情况下使针对向右方向的转向操作作出的反作用力比针对向左方向的转向操作作出的反作用力强，在引导参数Plead小的情况下使针对向左方向的转向操作作出的反作用力比针对向右方向的转向操作作出的反作用力强。
图5是表示由驾驶支援装置100执行的处理的流程的一例的流程图。首先，识别部110识别处于本车辆M的周边的物体(步骤S100)，交通参加者行动预测部120预测交通参加者的将来的行动(步骤S102)。
接着，紧急停止控制部140判定是否难以躲避与在步骤S100中识别到的物体的接触(步骤S104)。在判定为难以躲避接触的情况下，紧急停止控制部140指示制动装置210输出规定的制动力，使本车辆M停止(步骤S106)。
在步骤S104中没有判定为难以躲避接触的情况下，躲避轨道生成部150生成躲避轨道K*(步骤S108)。
接着，引导控制部160关于参数j＝1～m，分别判定躲避轨道误差Eθ的变化量Dθ(k-j)是否落入正负ε的范围内(步骤S110)，在变化量Dθ(k)落入正负ε的范围内的情况下，设为Mθ(k-j)＝Eθ(k-j)(步骤S112)，在变化量Dθ(k)未落入正负ε的范围内的情况下，设为Mθ(k-j)＝Eθ(k)(步骤S114)。然后，引导控制部160基于Mθ(k-j)来计算引导参数Plead(k)(步骤S116)，并根据引导参数Plead(k)来引导本车辆M的驾驶员或本车辆M的转向状态(步骤S118)。
根据以上说明的第一实施方式，能够在必要的场景中恰当地提高响应性。
<第二实施方式>
以下，说明第二实施方式。在第一实施方式中，转向状态为转向角θM，躲避轨道误差Eθ(k)是本车辆M的转向角θM与用于沿着躲避轨道K*移动的目标转向角θM*之间的差量。在第二实施方式中转向状态由多个横向位置表示，该多个横向位置为由轨道预测部130预测出的轨道K上的多个横向位置且是与道路(移动路的一例)的长边方向上的多个纵向位置对应且预测本车辆M会通过的多个横向位置。横向位置例如是道路的宽度方向的位置，以车道的中央点或左右任意端点为基准来定义。并且，第二实施方式中的躲避轨道误差Eθ(k)是表示轨道K与躲避轨道K*之间的横向位置所相关的偏离程度的值，更具体而言是将轨道K上的多个横向位置与躲避轨道K*上的多个横向位置中的纵向位置相同的横向位置彼此进行了比较的情况下的偏离量进行总计而得到的值。以下，以这样的不同点为中心来进行说明。
图6是用于说明第二实施方式中的躲避轨道误差Eθ(k)的图。引导控制部160在轨道K上在道路的长边方向X上等间隔(每隔ΔX)而设想多个假想点eKq(q＝1～n)，在轨道K*上在道路的长边方向X上等间隔(每隔ΔX)而设想多个假想点eK*q(q＝1～n)。并且，分别求出假想点eK1与假想点eK*l之间的距离Δe1～假想点eKn与假想点eK*n之间的距离Δen，并除以n+1而算出躲避轨道误差Eθ(k)。第二实施方式中的躲避轨道误差Eθ(k)的算出方法由式(4)表示。第二实施方式中的躲避轨道误差Eθ(k)与第一实施方式中的躲避轨道误差Eθ(k)同样地，表示适宜生成的躲避轨道K*与维持现状而行驶的情况下的轨道K之间的偏离，因此可预料到与第一实施方式同样的效果。
【数4】
Figure BDA0003866667230000151
根据以上说明的第二实施方式，与第一实施方式同样地，能够在必要的场景中恰当地提高响应性。
<第三实施方式>
以下，说明第三实施方式。在第三实施方式中，躲避轨道误差Eθ(k)的计算方法可以是第一实施方式和第二实施方式中的任意计算方法。第三实施方式的驾驶支援装置通过与第一实施方式或第二实施方式不同的方法来计算引导参数。以下，关于此进行说明。以下，如将第三实施方式中的变化量设为Dθ#(k)、将引导参数设为Plead#(k)那样，关于性质与第一实施方式或第二实施方式不同的值而标注“#”来进行记述。
第三实施方式的引导控制部160基于基准时间点(k)下的躲避轨道误差Eθ(k)和引导参数Plead#的过去值(例如作为上次值的引导参数Plead#(k-1))来计算变化量(中间变量)Dθ#(k)。另外，第三实施方式的引导控制部160基于引导参数Plead#的过去值(例如作为上次值的引导参数Plead#(k-1))和基准时间点(k)下的躲避轨道误差Eθ(k)的变化量来计算引导参数Plead#(k)，此时，在躲避轨道误差的变化量Dθ#(k)超过第一阈值εp、或小于作为负值的第二阈值εn的情况下，增大基准时间点(k)下的躲避轨道误差Eθ(k)相对于引导参数Plead#的过去值的权重而计算引导参数Plead#(k)。
引导控制部160例如基于式(5)～(7)来计算引导参数Plead#(k)。式中，Kf(k)是与躲避轨道误差Eθ(k)相乘的可变增益，Kf-ε是0至1的区间的设定值(变化量小的情况下的滤波增益)。
【数5】
Dθ#(k)＝Eθ(k)-Plead#(k-1)…(5)
【数6】
Figure BDA0003866667230000161
【数7】
Plead#(k)＝Plead#(k-1)+Kf(k)·Dθ#(k)…(7)
通过这样计算引导参数Plead#(k)，从而与第一实施方式或第二实施方式同样地，在本车辆M的周边状况骤变了的情况下，引导参数Plead#(k)迅速追随躲避轨道误差Eθ(k)，因此能够进行迅速应对周边状况的变化的引导。
图7是表示躲避轨道误差Eθ和引导参数Plead#的时间的变化的一例的线图。图7的上图示出了通过第三实施方式的方法而计算出的引导参数Plead#的时间的变化，图7的下图示出了假设将Kf(k)通过Kf-ε而进行了固定的情况下的引导参数Plead#的随时间变化。如图所示那样，在紧接着躲避轨道误差Eθ骤变的时刻t2之后的时刻，上图中的引导参数Plead#迅速地追随躲避轨道误差Eθ，与此相对，下图中的引导参数Plead#因一阶滞后的作用而缓慢地追随躲避轨道误差Eθ。
根据以上说明的第三实施方式，与第一实施方式或第二实施方式同样地，能够在必要的场景中恰当地提高响应性。
<适用于自动驾驶的情况>
上述各实施方式中，说明了专门以手动驾驶为基础的驾驶支援。本发明能够也同样地适用于乘员基本不进行驾驶操作的自动驾驶。在该情况下，“转向状态”是用于沿着自动驾驶的主要的路径生成部所生成的目标轨道行驶的转向角、或者目标轨道上的多个假想点的横向位置。关于此，只要能够采用第一实施方式或第二实施方式中说明的方法来计算躲避轨道误差Eθ(k)并进行以后的处理即可。引导控制部160例如基于引导参数Plead(k)来决定修正转向量，并基于修正转向量来修正本车辆M的转向状态。
上述说明的实施方式能够如以下这样表现。
一种驾驶支援装置，其支援移动体的驾驶，其中，
所述驾驶支援装置具备：
存储装置，其存储有程序；以及
硬件处理器，其与所述存储装置连接，
通过所述硬件处理器执行存储于所述存储装置的程序而进行如下处理：
识别在所述移动体的至少行进方向侧存在的、所述移动体应该躲避接触的物体；
生成使所述移动体能够躲避与所述物体接触而移动的将来的躲避轨道；
取得所述移动体的转向状态，判定基准时间点与相比于所述基准时间点而言过去的时间点下的表示所述转向状态与所述躲避轨道之间的偏离量的躲避轨道误差的变化量是否超过作为正值的第一阈值、或小于作为负值的第二阈值；
在所述躲避轨道误差的变化量未超过所述第一阈值、或为所述第二阈值以上的情况下，使相比于所述基准时间点而言过去的时间点下的所述躲避轨道误差的权重大于所述基准时间点下的所述躲避轨道误差的权重而计算指标值，并且在所述躲避轨道误差的变化量超过所述第一阈值、或小于所述第二阈值的情况下，使所述基准时间点下的所述躲避轨道误差的权重大于相比于所述基准时间点而言过去的时间点下的所述躲避轨道误差的权重而计算所述指标值；以及
根据所述指标值来引导所述移动体的驾驶员或所述移动体变更所述移动体的转向状态。
以上使用实施方式说明了本发明的具体实施方式，但本发明丝毫不被这样的实施方式限定，在不脱离本发明的主旨的范围内能够施加各种变形及替换。

Claims (11)

1.一种驾驶支援装置，其支援移动体的驾驶，其中，
所述驾驶支援装置具备识别部、躲避轨道生成部及引导控制部，
所述识别部识别在所述移动体的至少行进方向侧存在的、所述移动体应该躲避接触的物体，
所述躲避轨道生成部生成躲避与所述物体接触并且所述移动体能够移动的将来的躲避轨道，
所述引导控制部进行如下处理：
取得所述移动体的转向状态，判定基准时间点与相比于所述基准时间点而言过去的时间点下的表示所述转向状态与所述躲避轨道之间的偏离量的躲避轨道误差的变化量是否超过作为正值的第一阈值或小于作为负值的第二阈值；
在所述躲避轨道误差的变化量不超过所述第一阈值、或为所述第二阈值以上的情况下，使相比于所述基准时间点而言过去的时间点下的所述躲避轨道误差的权重大于所述基准时间点下的所述躲避轨道误差的权重而计算指标值，并且在所述躲避轨道误差的变化量超过所述第一阈值、或小于所述第二阈值的情况下，使所述基准时间点下的所述躲避轨道误差的权重大于相比于所述基准时间点而言过去的时间点下的所述躲避轨道误差的权重而计算所述指标值；
根据所述指标值来引导所述移动体的驾驶员或所述移动体变更所述移动体的转向状态。
2.根据权利要求1所述的驾驶支援装置，其中，
所述引导控制部关于从过去的多个时间点到基准时间点的区间的多个期间分别判定所述变化量是否超过作为正值的第一阈值、或小于作为负值的第二阈值，
求出所述多个时间点下的所述躲避轨道误差的统计值而计算所述指标值，此时，关于与所述变化量超过所述第一阈值、或小于所述第二阈值的期间对应的时间点，将该时间点下的所述躲避轨道误差置换为所述基准时间点下的所述躲避轨道误差而计算所述指标值。
3.根据权利要求1所述的驾驶支援装置，其中，
所述引导控制部基于所述基准时间点下的所述躲避轨道误差和所述指标值的过去值来计算所述躲避轨道误差的变化量，并且基于所述指标值的过去值和所述基准时间点下的所述躲避轨道误差的变化量来计算所述指标值，此时，在所述躲避轨道误差的变化量超过所述第一阈值、或小于所述第二阈值的情况下，增大所述基准时间点下的所述躲避轨道误差相对于所述指标值的过去值的权重而计算所述指标值。
4.根据权利要求1所述的驾驶支援装置，其中，
所述躲避轨道误差是所述移动体的转向角与用于沿着所述躲避轨道移动的目标转向角之间的差量。
5.根据权利要求1所述的驾驶支援装置，其中，
所述躲避轨道误差是在假定所述移动体的转向状态持续的情况下表示预测为所述移动体会通过的轨道与所述躲避轨道之间的横向的偏离程度的值。
6.根据权利要求5所述的驾驶支援装置，其中，
表示所述偏离程度的值是将如下偏离量总计得到的值，所述偏离量是指，在假定所述移动体的转向状态持续的情况下与移动路的长边方向上的多个纵向位置对应且预测为所述移动体会通过的多个横向位置、即所述移动路的宽度方向上的位置同与所述多个纵向位置对应的所述躲避轨道上的多个横向位置之间的差量。
7.根据权利要求1所述的驾驶支援装置，其中，
所述引导控制部通过使扬声器输出促使变更转向状态的声音和/或使显示装置显示促使变更转向状态的图像，来引导所述移动体的驾驶员变更所述移动体的转向状态。
8.根据权利要求1所述的驾驶支援装置，其中，
所述引导控制部通过使在接受驾驶员的转向操作的转向操作件上安装的致动器输出妨碍向与当前的转向状态相同的方向操作的反作用力，来引导所述移动体的驾驶员或所述移动体变更所述移动体的转向状态。
9.根据权利要求1所述的驾驶支援装置，其中，
所述引导控制部通过对转向装置加强向与当前的转向状态相反的方向施加的转向力，来引导所述移动体的驾驶员或所述移动体变更所述移动体的转向状态。
10.一种驾驶支援方法，其中，
所述驾驶支援方法使支援移动体的驾驶的驾驶支援装置进行如下处理：
识别在所述移动体的至少行进方向侧存在的、所述移动体应该躲避接触的物体；
取得所述移动体的转向状态，判定基准时间点与相比于所述基准时间点而言过去的时间点下的表示所述转向状态与所述躲避轨道之间的偏离量的躲避轨道误差的变化量是否超过作为正值的第一阈值、或小于作为负值的第二阈值；
在所述躲避轨道误差的变化量不超过所述第一阈值、或为所述第二阈值以上的情况下，使相比于所述基准时间点而言过去的时间点下的所述躲避轨道误差的权重大于所述基准时间点下的所述躲避轨道误差的权重而计算指标值，并且在所述躲避轨道误差的变化量超过所述第一阈值、或小于所述第二阈值的情况下，使所述基准时间点下的所述躲避轨道误差的权重大于相比于所述基准时间点而言过去的时间点下的所述躲避轨道误差的权重而计算所述指标值；
根据所述指标值来引导所述移动体的驾驶员或所述移动体变更所述移动体的转向状态。
11.一种存储介质，其存储有程序，其中，
所述程序使支援移动体的驾驶的驾驶支援装置的处理器进行如下处理：
识别在所述移动体的至少行进方向侧存在的、所述移动体应该躲避接触的物体；
取得所述移动体的转向状态，判定基准时间点与相比于所述基准时间点而言过去的时间点下的表示所述转向状态与所述躲避轨道之间的偏离量的躲避轨道误差的变化量是否超过作为正值的第一阈值、或小于作为负值的第二阈值；
在所述躲避轨道误差的变化量不超过所述第一阈值、或为所述第二阈值以上的情况下，使相比于所述基准时间点而言过去的时间点下的所述躲避轨道误差的权重大于所述基准时间点下的所述躲避轨道误差的权重而计算指标值，并且在所述躲避轨道误差的变化量超过所述第一阈值、或小于所述第二阈值的情况下，使所述基准时间点下的所述躲避轨道误差的权重大于相比于所述基准时间点而言过去的时间点下的所述躲避轨道误差的权重而计算所述指标值；
根据所述指标值来引导所述移动体的驾驶员或所述移动体变更所述移动体的转向状态。
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