专利名称：碰撞判断装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种碰撞判断装置。
背景技术：
作为对移动体的行进路线进行评价的行进路线评价装置，一直以来，已知一种对被包含在多个物体中的指定物体所能够采取的行进路线进行评价并设定的行进路线设定装置(例如，参照专利文献I)。在该行进路线设定装置中，将多个物体随着时间的经过而能够获取的位置的变化作为由时间及空间构成的时间空间上的轨迹而生成。使用该轨迹而对多个物体的行进路线进行预测，并根据该预测结果，对指定的物体所能够采取的行进路线和他物体所能够采取的行进路线之间的干涉度进行定量计算。而且，将指定的物体与他物体发生干涉的可能性最低的行进路线，确定为指定的物体所应采取的行进路线。在先技术文献专利文献专利文献1:日本特许4353192号公报
发明内容
发明所要解决的课题可是，在上述现有的行进路线设定装置中，虽然生成物体的轨迹，并根据通过该轨迹而被预测出的物体的行进路线来对干涉度进行计算，但是未考虑到本车辆的行驶效率。在现有的行进路线设定装置中，当欲实施考虑到了本车辆的行驶效率的控制时，将存在如下的问题，即，处理负荷随着运算量的増大而増大，从而缺乏实现性等问题。因此，为了在避免碰撞的同时确保本车辆的行驶效率，从而对于处理负荷有必要进一步进行改善。本发明是以解决上述课题为目的而完成的，其目的在于，提供一种能够在避免与他物体之间的碰撞的同时实现处理负荷的减轻的碰撞判断装置。用于解决课题的方法为了解决上述课题，本发明所涉及的碰撞判断装置的特征在于，具备:本车辆候选行进路线获取单元，其获取本车辆的候选行进路线；他物体状态获取单元，其获取他物体的状态；最早到达时刻计算单元，其根据由他物体状态获取单元所获取的他物体的状态，对所述他物体以预定的第一移动量进行移动时到达在所述本车辆的候选行进路线上的各个点的最早到达时刻进行计算，所述本车辆的候选行进路线是由所述候选行进路线获取单元所获取的；碰撞判断单元，其根据由最早到达时刻计算单元所计算出的最早到达时刻、和本车辆通过候选行进路线上的各个点的通过时刻，而对本车辆与他物体之间的碰撞可能性进行判断。在该碰撞判断装置中，根据由最早到达时刻计算单元所计算出的最早到达时刻、和由本车辆候选行进路线获取单元所获取的本车辆通过候选行进路线上的各个点的通过时刻，而对本车辆与他物体之间的碰撞可能性进行判断。以此种方式，即使不生成他物体所能够获取的轨迹，通过求出他物体在以预定的第一移动量能够到达本车辆的候选行进路线上的各个点的最早到达时刻，也能够对本车辆与他物体发生碰撞的可能性进行判断。因此，能够减轻用于判断碰撞的运算负荷，且能够精确地对本车辆与他物体之间的碰撞进行判断。以此种方式，在碰撞判断装置中，能够在避免与他物体之间的碰撞的同时，实现处理负荷的降低。另外，优选为，碰撞判断单元在如下情况下，判断为存在本车辆与他物体发生碰撞的可能性，所述情况为，由最早到达时刻计算单元所计算出的最早到达时刻早于本车辆通过候选行进路线上的各个点的通过时刻的情况。在最早到达时刻晚于本车辆通过候选行进路线上的各个点的通过时刻的情况下，本车辆与他物体之间的碰撞将被避免。因此，通过利用最早到达时刻早于本车辆通过候选行进路线上的各个点的通过时刻(最早到达时刻<通过时刻)这种关系，能够更加恰当地对他物体与本车辆之间的碰撞可能性进行判断。另外，优选为，碰撞判断单元在如下情况下，判断为存在本车辆与他物体发生碰撞的可能性，所述情况为，由最早到达时刻计算单元所计算出的最早到达时刻早于本车辆通过候选行进路线上的各个点的通过时刻、且本车辆的速度大于预定速度的情况。根据这种结构，由于在碰撞可能性的判断中附加了本车辆的行驶状态，因此，能够更加精确地进行对本车辆与他物体之间的碰撞可能性的判断。另外，优选为，还具备最长停留时刻计算单元，其根据由他物体状态获取单元所获取的他物体的状态，对所述他物体以预定的第二移动量进行减速时通过在所述本车辆的候选行进路线上的各个点的最长停留时刻进行计算，所述本车辆的候选行进路线是由所述候选行进路线获取单元所获取的，碰撞判断单元在如下情况下，判断为存在本车辆与他物体发生碰撞的可能性，所述情况为，由最早到达时刻计算单元所计算出的最早到达时刻早于本车辆通过候选行进路线上的各个点的通过时刻、且由最长停留时刻计算单元所计算出的最长停留时刻晚于本车辆通过候选行进路线上的各个点的通过时刻的情况。根据这种结构，由于根据他物体的多个移动状态来判断碰撞可能性，因此，能够更加高精度地对本车辆与他物体之间的碰撞可能性进行判断。其结果为，能够实现可靠性的提高。并且，“通过各个点的最长停留时刻”换言之是表示通过各个点的最晚时刻。另外，优选为，具备候选行进路线修正单元，所述候选行进路线修正单元将由候选行进路线获取单元所获取的本车辆的候选行进路线，从预定的地点起修正为本车辆采取了回避行动时的候选行进路线，最早到达时刻计算单元对他物体在以预定的第一移动量进行移动时，到达在所述本车辆的候选行进路线上的各个点的最早到达时刻进行计算，所述本车辆的候选行进路线是由所述候选行进路线修正单元进行了修正后的路线，碰撞判断单元在如下情况下，判断为存在本车辆与他物体发生碰撞的可能性，所述情况为，由最早到达时刻计算单元所计算出的最早到达时刻早于本车辆通过由候选行进路线修正单元进行了修正后的候选行进路线上的各个点的时刻的情况。根据这种结构，由于避免了例如在从作为他物体的行人的附近侧通过时，只能选择从行人所处的位置的近前侧开始减速的候选行进路线等的不足，因此能够维持本车辆的行驶效率。在此，“采取回避行动”包括减速、加速、转向等行动。另外，最长停留时刻计算单元对他物体在以预定的第二移动量进行减速时，通过在所述本车辆的候选行进路线上的各个点的最长停留时刻进行计算，所述本车辆的候选行进路线是由所述候选行进路线修正单元进行了修正后的路线，碰撞判断单元在如下情况下，判断为存在本车辆与他物体发生碰撞的可能性，所述情况为，由最早到达时刻计算单元所计算出的最早到达时刻早于本车辆通过由候选行进路线修正单元进行了修正后的候选行进路线上的各个点的时刻、且由最长停留时刻计算单元所计算出的最长停留时刻晚于本车辆通过候选行进路线上的各个点的时刻的情况。根据这种结构，由于根据他物体的多个移动状态来判断碰撞可能性，因此，能够更高精度地对本车辆与他物体之间的碰撞可能性进行判断。其结果为，能够实现可靠性的提高。发明效果根据本发明，能够在回避与他物体之间的碰撞的同时，实现处理负荷的减轻。由此，能够确保本车辆的行驶效率。
图1为表示第一实施方式所涉及的碰撞判断装置的结构的框图。图2为表示碰撞判断装置的动作的流程图。图3为用于对碰撞判断装置的动作进行说明的图。图4为用于对碰撞判断装置的动作进行说明的图。图5为表示碰撞判断装置的其他动作的流程图。图6为用于对碰撞判断装置的其他动作进行说明的图。图7为用于对碰撞判断装置的其他动作进行说明的图。图8为表示第二实施方式所涉及的碰撞判断装置的结构的框图。图9为用于对第二实施方式所涉及的碰撞判断装置的动作进行说明的图。图10为表示第二实施方式所涉及的碰撞判断装置的动作的流程图。
具体实施例方式以下，参照附图，对本发明的优选的实施方式进行详细说明。[第一实施方式]图1为表示本发明的第一实施方式所涉及的碰撞判断装置的结构的框图。如图1所示，碰撞判断装置I具备:本车辆候选行进路线获取部(本车辆候选行进路线获取单元)
11、移动体状态获取部(他物体状态获取单元)12、移动体判断部13、移动体候选行进路线生成部14、最早到达时刻计算部(最早到达时刻计算单元)15、最长停留时刻计算部(最长停留时刻计算单元)16和碰撞判断部(碰撞判断单元)17。另外，碰撞判断装置I为，通过实施运算的CPU (Central Processing Unit:中央处理器)、对用于使CPU执行各处理的程序等进行存储的ROM (Read Only Memory:只读存储器)、对运算结果等各种数据进行存储的RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)等而构成的电子控制单元(EQJ:ElectricalControl Unit,电子控制单元)。本车辆候选行进路线获取部11为，获取本车辆的候选行进路线的部分。本车辆的候选行进路线为，通过未图示的候选行进路线生成部，而根据本车辆的位置、速度及方向等信息所生成的将来的候选行进路线，优选为包含某一时刻(t)的本车辆的各个点(位置:x，y)的信息。本车辆候选行进路线获取部11将表示所获取的本车辆的候选行进路线的本车辆候选行进路线信息向最早到达时刻计算部15、最长停留时刻计算部16及碰撞判断部17输出。另外，候选行进路线即使是根据位置(x，y)和速度(Vx，Vy)信息而生成的，也能够通过适当的计算处理而输出同样的信息。移动体状态获取部12为，获取移动体的当前的状态的部分。移动体是指，行人(也包括自行车)或其他车辆等，移动体的当前的状态是指，为了对移动体到达到某一时刻为止所需的时间进行计算而需要的信息，优选为，移动体的位置、速度及方向、加速度、横摆率、轮胎角等。另外，在对移动体设置适当的假设的情况下，显然可以省略这些信息中的一部分。该移动体状态既可以为根据包含本车辆的周围的物体或其他车辆的位置等在内的周围信息而被检测出的状态，也可以为通过车车间通信等而被检测出的状态。移动体状态获取部12将表示所获取的移动体的状态的移动体状态信息向最早到达时刻计算部15及最长停留时刻计算部16输出。另外，包含本车辆的周围的物体或其他车辆的位置等在内的周围信息等，通过未图示的行驶状态获取部而被获取，行驶状态获取部获取包含如下信息的行驶状态，即，车辆的速度、转向角等车辆行驶信息，对本车辆的周围的物体或其他车辆的位置、速度等进行检测而得到的周围信息，地图等行驶道路信息。移动体判断部13为，对移动体在今后可能如何移动进行判断的部分。移动体判断部13例如根据由被搭载于本车辆上的摄像机所拍摄的图像的图像信息而实施图像处理，从而对移动体是行人还是车辆进行判断。当判断为移动体是车辆时，移动体作为如下状态而在以后被实施处理，所述状态为，在移动体中比较遵守允许移动的条件(通行划分和道路方向等)的状态。当判断为移动体是行人时，移动体作为如下状态而在以后被实施处理，所述状态为，在移动体中比较不遵守允许移动的条件(通行划分和道路方向等)的状态。移动体判断部13将表示所判断出的结果的判断结果信息向移动体候选行进路线生成部14、最早到达时刻计算部15及最长停留时刻计算部16输出。另外，移动体的判断可以根据移动体的到目前为止的移动来实施。此外，作为移动体的种类，也可以对比较不遵守允许移动的条件的车辆(例如，双轮车等)、或遵守允许移动的条件的行人等进行判断。移动体候选行进路线生成部14为，对移动体的候选行进路线进行计算的部分。当移动体候选行进路线生成部14接收到由移动体判断部13输出的判断结果信息时，在该判断结果信息中表示为移动体是其他车辆(车辆)的情况下，移动体候选行进路线生成部14将根据其他车辆的周围的道路的形状等信息，而对表示其他车辆应当遵从的道路的结合状态的道路网(候选行进路线)进行计算。移动体候选行进路线生成部14将表示所计算出的移动体的候选行进路线的移动体行进路线信息向最早到达时刻计算部15及最长停留时刻计算部16输出。最早到达时刻计算部15为，对移动体在从初速度起以预定的第一移动量进行移动时，到达本车辆的候选行进路线上的各个点的最早到达时刻进行计算的部分。当最早到达时刻计算部15接收到由移动体状态获取部12所输出的移动体状态信息，且接收到由移动体判断部13所输出的判断结果信息时，在判断结果信息中移动体表示为行人的情况下，最早到达时刻计算部15将对相对于本车辆的候选行进路线上的各个点，移动体在从初速度起以预定加速度(第一移动量:例如，0.3G)加速到预定的最高速度时，能够到达本车辆的候选行进路线上的各个点的最早到达时刻tmin进行计算。最早到达时刻计算部15将所计算出的涉及最早到达时刻tmin的信息付与道路数据，并将与该道路数据相关的道路数据信息向碰撞判断部17输出。此外，最早到达时刻计算部15在判断结果信息中移动体表示为车辆的情况下，根据由移动体候选行进路线生成部14所输出的移动体行进路线信息，对相对于移动体的道路网的各个点，移动体在从初速度起以预定加速度加速到预定的最高速度(被付与道路网的最高速度+ α )时，能够到达移动体的道路网的各个点的最早到达时刻tmin进行计算。最早到达时刻计算部15将所计算出的涉及最早到达时刻tmin的信息付与道路网，并将与该道路网相关的道路网信息向碰撞判断部17输出。最长停留时刻计算部16为，对移动体在从初速度起以预定的第二移动量进行减速时，通过本车辆的候选行进路线上的各个点的最长停留时刻(通过的最晚时刻)进行计算的部分。当最长停留时刻计算部16接收到由移动体状态获取部12所输出的移动体状态信息，且接收到由移动体判断部13所输出的判断结果信息时，在判断结果信息中移动体表示为行人的情况下，最长停留时刻计算部16将对相对于本车辆的候选行进路线上的各个点，移动体在从初速度起以预定减速度(第二移动量:例如，-0.3G)减速到预定的最低速度时，通过本车辆的候选行进路线上的各个点的最长停留时刻tmax进行计算。最长停留时刻计算部16将所计算出的涉及最长停留时刻tmax的信息付与道路数据，并将与该道路数据相关的道路数据信息向碰撞判断部17输出。此外，最长停留时刻计算部16在判断结果信息中移动体表示为车辆的情况下，根据由移动体候选行进路线生成部14所输出的移动体行进路线信息，对相对于移动体的道路网的各个点，移动体在从初速度起以预定减速度减速到预定的最低速度(被付与道路网的最低速度一 β)时，通过道路网上的各个点的最长停留时刻tmax进行计算。最长停留时刻计算部16将所计算出的涉及最长停留时刻tmax的信息付与道路网，并将与该道路网相关的道路网信息向碰撞判断部17输出。另外，最长停留时刻计算部16在移动体能够于某一点的近前侧停止而不通过该点的情况下，将最长停留时刻tmax设定为无限(tmax =①)。碰撞判断部17为，对本车辆与移动体之间的碰撞可能性进行判断的部分。该碰撞判断部17接收由本车辆候选行进路线获取部11所输出的候选行进路线信息、由最早到达时刻计算部15及最长停留时刻计算部16所输出的道路数据信息。而且，碰撞判断部17对相对于候选行进路线信息所表示的候选行进路线上的各个点(X、1、t)，本车辆通过该各个点的通过时刻t是否晚于最早到达时刻信息所表示的最早到达时刻tmin且早于最长停留时刻信息所表示的时刻tmax Ctmin < t < tmax)进行判断，且对本车辆的速度V是否为V > Vm进行判断。碰撞判断部17在判断为tmin < t < tmax且V > Vm时，设定为存在本车辆与行人发生碰撞的可能性，并输出表示该情况的判断结果信息。另外，VmS任意设定的值，优选为“零”。此外，当碰撞判断部17接收到由本车辆候选行进路线获取部11所输出的候选行进路线信息、由最早到达时刻计算部15及最长停留时刻计算部16所输出的道路网信息时，在本车辆的位置与其他车辆的道路网发生交叉时，碰撞判断部17将对本车辆通过该地点的通过时刻t是否晚于最早到达时刻tmin且早于最长停留时刻tmax Ctfflin < t < tmax)进行判断。碰撞判断部17在判断为tmin < t < tmax时，设定为存在本车辆与其他车辆发生碰撞的可能性，并输出表示该情况的判断结果信息。所输出的判断结果信息例如被行驶状态设定装置所接收。在行驶状态设定装置中，根据多个车辆候选行进路线的判断结果信息，而选择最佳的本车辆候选行进路线，并向驱动控制单元或转向控制单元(均未图示)输出控制信号。接下来，参照图2至图4，对碰撞判断装置I的动作进行说明。首先，对移动体为行人的情况进行说明。图2为表示碰撞判断装置的动作的流程图，图3及图4为用于对碰撞判断装置的动作进行说明的图。如图3所示，首先，由本车辆候选行进路线获取部11获取本车辆的候选行进路线(步骤S01)。其次，由移动体状态获取部12获取行人(移动体)的初始状态(位置、速度、方向等)(步骤S02)。接下来，由最早到达时刻计算部15对最早到达时刻tmin进行计算(步骤S03 )。此外，由最长停留时刻计算部16对最长停留时刻tmax进行计算(步骤S04 )，涉及该最早到达时刻tmin及最长停留时刻tmax的信息被付与道路数据。具体而言，如图3 (a)所示，对于行人H而言，相对于道路上的各个点而计算出最早到达时刻tmin = 1、2、3...，以作为最早到达时刻tmin。此外，如图3 (b)所示，对于行人H而言，相对于道路上的各个点而计算出最长停留时刻tmax = 1、2、3、“*、00,以作为最长停留时刻tmax。另外，在图3 (b)中,仅图不了最长停留时刻tmax = I O
而且，根据被付与了由最早到达时刻计算部15所计算出的最早到达时刻tmin及由最长停留时刻计算部16所计算出的最长停留时刻tmax的道路数据、和由本车辆候选行进路线获取部11所获取的本车辆通过候选行进路线上的各个点的通过时刻t，而由碰撞判断部17实施对碰撞可能性的判断(步骤S05)，判断是否为tmin < t < tmax且V > Vm (步骤S06)。具体而言，如图4所示，例如，在本车辆M通过“A”地点时，由于通过时刻tA早于最早到达时刻tmin(tA < tmin)，因此判断为不存在行人H与本车辆M发生碰撞的可能性。另一方面，例如，在本车辆M通过“B”地点时，由于通过时刻tB晚于最早到达时刻tmin且早于最长停留时刻tmax、并且V > Vm (tmin < t < tmax、V > Vm),因此，判断为存在行人H与本车辆M发生碰撞的可能性。当在步骤S05中判断为tmin < t < tmax且V > Vm时，输出表示该情况的判断结果(步骤S07)。另一方面，当在步骤S06中未判断为tmin < t < tmax且V > Vm时，结束处理。接下来，对移动体为其他车辆的情况进行说明。图5为表示碰撞判断装置的动作的流程图，图6及图7为用于对碰撞判断装置的动作进行说明的图。如图5所示，首先，由本车辆候选行进路线获取部11获取本车辆的候选行进路线(步骤S11)。其次，由移动体状态获取部12获取其他车辆(移动体)的初始状态(位置、速度、方向等)(步骤S12)。接下来，由最早到达时刻计算部15计算出最早到达时刻tmin (步骤S13)。此外，由最长停留时刻计算部16计算出最长停留时刻tmax(步骤S14)，涉及该最早到达时刻tmin及最长停留时刻tmax的信息被付与道路网。具体而言，如图6 (a)所示，对于其他车辆M2而言，相对于其他车辆M2的候选行进路线中的道路网的各个点而计算出最早到达时刻tmin = 1、2、3、4、5、…，以作为最早到达时刻乜^。此外，如图6 (b)所示，对于其他车辆M2而言，相对于其他车辆M2的候选行进路线中的道路网的各个点而计算出最长停留时刻tmax = 1、2、3、…、％以作为最长停留时刻tmax。而且，根据被付与了由最早到达时刻计算部15所计算出的最早到达时刻tmin及由最长停留时刻计算部16所计算出的最长停留时刻tmax的道路网、和本车辆通过候选行进路线上的各个点的通过时刻t，而通过碰撞判断部17来实施对碰撞可能性的判断(步骤S15)，并判断是否为tmin < t < tmax (步骤S16)。具体而言，如图7所示，例如，在本车辆M通过“A”地点时，由于通过时刻扒早于最早到达时刻tmin(tA < tmin)，因此，判断为不存在其他车辆M2与本车辆M发生碰撞的可能性。另一方面，例如，在本车辆M通过“B”地点时，由于通过时刻tB晚于最早到达时刻tmin且早于最长停留时刻tmax (tmin < t < tmax)，因此，判断为存在其他车辆M2与本车辆M发生碰撞的可能性。当在步骤S16中判断为tmin < t < tmax时，输出表示该情况的判断结果(步骤S17)。另一方面，当在步骤S15中未判断为tmin < t < tmax时，结束处理。如以上所说明那样，在碰撞判断装置I中，根据由最早到达时刻计算部15所计算出的最早到达时刻tmin和由本车辆候选行进路线获取部11所获取的、本车辆通过各个点的通过时刻t，而对本车辆与他物体之间的碰撞可能性进行判断。如此，即使不生成他物体所能够获得的轨迹，也能够通过求取他物体以预定的第一移动量能够到达本车辆的候选行进路线上的各个点的最早到达时刻，而对本车辆与他物体发生碰撞的可能性进行判断。因此，能够减轻用于判断碰撞的运算负荷，且能够精确地对本车辆与他物体之间的碰撞进行判断。以此种方式，在碰撞判断装置中，能够避免与他物体之间的碰撞，且实现处理负荷的减轻。碰撞判断部17在由最早到达时刻计算部15所计算出的最早到达时刻tmin早于本车辆通过候选行进路线上的各个点的通过时刻t时，判断为存在本车辆与他物体发生碰撞的可能性。在最早到达时刻tmin早于本车辆通过候选行进路线上的各个点的通过时刻t时，本车辆与他物体之间的碰撞将被避免。因此，通过利用最早到达时刻tmin早于本车辆通过候选行进路线上的各个点的通过时刻t (最早到达时刻tmin <通过时刻t)这种关系，从而能够更加恰当地对他物体与本车辆之间的碰撞可能性进行判断。此外，碰撞判断部17在由最早到达时刻计算部15所计算出的最早到达时刻tmin早于本车辆通过候选行进路线上的各个点的通过时刻t、且本车辆的速度V大于预定速度Vm时，判断为存在本车辆与他物体发生碰撞的可能性。根据这种结构，由于在碰撞可能性的判断中附加了本车辆的行驶状态，因此，能够更加精确地对本车辆与他物体之间的碰撞可能性判断。另外，虽然在本实施方式中，利用速度而实施了碰撞判断，但只要是能够定量地评价碰撞的量，则可以为任何量。例如，可以利用根据移动体的大小等所指定的碰撞能量、冲量等物理量。或者，也可以根据每个相对的人或相对的物体而向移动体付与经济性的价值，并对经济性的损失量进行推断，且利用该损失量。此外，具备最长停留时刻计算部16，所述最长停留时刻计算部16根据由移动体状态获取部12所获取的移动体的状态，而对移动体在进行减速时，通过由本车辆候选行进路线获取部11所获取的本车辆的候选行进路线上的各个点的最长停留时刻tmax进行计算，碰撞判断部17在如下情况下，判断为存在本车辆与他物体发生碰撞的可能性，所述情况为，由最早到达时刻计算部15所计算出的最早到达时刻tmin早于本车辆通过候选行进路线上的各个点的通过时刻t、且由最长停留时刻计算部16所计算出的最长停留时刻tmax晚于本车辆通过候选行进路线上的各个点的通过时刻t的情况。根据这种结构，由于根据他物体的多个移动状态来对碰撞可能性进行判断，因此，能够更高精度地对本车辆与他物体之间的碰撞可能性进行判断。其结果为，能够实现可靠性的提高。[第二实施方式]
接下来，对本发明的第二实施方式所涉及的碰撞判断装置进行说明。如图8所示，第二实施方式所涉及的碰撞判断装置IA具备本车辆候选行进路线修正部(候选行进路线修正单元)18，这一点与第一实施方式不同。本车辆候选行进路线修正部18为对由本车辆候选行进路线获取部11所获取的本车辆的候选行进路线进行修正的部分。本车辆候选行进路线修正部18在接收到由本车辆候选行进路线获取部11所输出的候选行进路线信息时，对从由本车辆必定执行的部分(预定的地点)起前方的部分，以从该时间点起将本车辆的行进路线设定为回避行动的方式，部分地进行变更并修正(置换)。优选为，本车辆候选行进路线修正部18在本车辆候选行进路线信息所示的候选行进路线中生成进行减速、即变更了速度控制量的候选行进路线。更具体而言，如图9 (a)所示，本车辆候选行进路线修正部18将从候选行进路线上的必定执行的部分起前方的部分(下一个计算周期中可能被变更的部分)置换为，从该时间点起采取了伴有减速的回避行动时的候选行进路线。回避行动被预先设定为η (1、2、…、η)个，例如，存在紧急制动、正常制动等。此外，作为回避行动，也可以设定紧急转向或紧急加速。如图9 (b)所示，本车辆候选行进路线修正部18例如根据对本车辆M实施了紧急制动的回避行动、或者实施了正常制动(例如，一 0.1G)的回避行动而对行进路线进行修正，以作为采取回避行动的行进路线。关于本车辆候选行进路线修正部18选择(应用)哪种回避行动，基于由移动体判断部13所输出的判断结果信息，而根据在对碰撞可能性进行判断的对象移动体中是否比较遵守允许移动的条件(通行划分、道路的方向等)来进行切换。也就是说，根据移动体是行人还是其他车辆，来选择并应用回避行动。本车辆候选行进路线修正部18将表示进行了修正后的本车辆的候选行进路线的修正候选行进路线信息，向最早到达时刻计算部15、最长停留时刻计算部16及碰撞判断部17输出。最早到达时刻计算部15在接收到由本车辆候选行进路线修正部18所输出的修正候选行进路线信息时，对相对于该修正候选行进路线信息所示的本车辆的候选行进路线上的各个点，移动体在采取了如下行动的情况下能够最早到达候选行进路线上的各个点的时刻tmin进行计算，以作为最早到达时刻，所述行动为，修正候选行进路线信息中所包含的与本车辆的回避行动对应设置的行动范围(η个:1、…、η)内的行动(例如，实施正常加减速或转向、紧急加减速或紧急转向)。`最早到达时刻计算部15将所计算出的涉及最早到达时刻tmin的信息付与道路数据或道路网，并将与该道路数据或道路网有关的最早到达时刻信息向碰撞判断部17输出。最长停留时刻计算部16在接收到由本车辆候选行进路线修正部18所输出的修正候选行进路线信息时，对相对于该修正候选行进路线信息所示的本车辆的候选行进路线上的各个点，移动体在采取了如下行动的情况下通过候选行进路线上的各个点的时刻(通过的最晚时刻)tmax进行计算，以作为最长停留时刻，所述行动为，修正候选行进路线信息中所包含的与本车辆的回避行动对应设置的行动范围(η个:1、…、η)内的行动(例如,实施正常的加减速或转向、紧急加减速或紧急转向)。最长停留时刻计算部16将所计算出的涉及最长停留时刻tmax的信息付与道路数据或道路网，并将与该道路数据或道路网有关的最长停留时刻信息向碰撞判断部17输出。碰撞判断部17在接收到由最早到达时刻计算部15所输出的最早到达时刻信息、及由最长停留时刻计算部16所输出的最长停留时刻信息时，对本车辆通过候选行进路线上的各个点的通过时刻t是否晚于最早到达时刻信息所表示的最早到达时刻tmin、且早于最长停留时刻信息所表示的最长停留时刻tmax Ctfflin < t < tmax)进行判断。碰撞判断部17在判断为tmin < t < tmax时，评价为存在本车辆与行人之间的碰撞可能性，并输出表示该情况的评价结果信息。接下来，参照图10，对碰撞判断装置IA的动作进行说明。图10为表示碰撞判断装置的动作的流程图。如图10所示，首先通过本车辆候选行进路线获取部来获取本车辆候选行进路线(步骤S21)。其次，所获取的本车辆的候选行进路线通过本车辆候选行进路线修正部18而被修正为采取了伴有减速的回避行动的情况下的候选行进路线(步骤S22)。接下来，通过最早到达时刻计算部15而对相对于进行了修正后的本车辆的候选行进路线上的各个点，移动体在采取了与本车辆的回避行动对应设置的行动范围内的行动的情况下，能够最早到达候选行进路线上的各个点的最早到达时刻tmin进行计算，以作为最早到达时刻(步骤S23)。另外，通过最长停留时刻计算部16而对相对于进行了修正后的本车辆的候选行进路线上的各个点，移动体在采取了与本车辆的回避行动对应设置的行动范围内的行动的情况下，通过候选行进路线上的各个点的最长停留时刻(通过的最晚时刻)tmax进行计算，以作为最长停留时刻(步骤S24)。而且，根据由最早到达时刻计算部15所计算出的最早到达时刻tmin及由最长停留时刻计算部16所计算出的最长停留时刻tmax、和本车辆通过由本车辆候选行进路线修正部18进行了修正后的候选行进路线上的各个点的通过时刻t，通过碰撞判断部17而实施对碰撞可能性的判断(步骤S25)，判断是否为tmin < t < tmax (步骤S26)。当在步骤S26中判断为tmin < t < tmax时，输出表示该情况的判断结果(步骤S27)。另一方面，当在步骤S26中未判断为tmin < t < tmax时，结束处理。如以上说明的那样，在碰撞判断装置IA中，本车辆候选行进路线修正部18将本车辆的候选行进路线修正为，在本车辆的候选行进路线的从必定执行的部分起前方的时间点，采取了伴有减速的回避行动(例如紧急制动、正常制动等)的情况下的候选行进路线。而且，碰撞判断部17对本车辆通过候选行进路线上的各个点的时刻t是否晚于最早到达时刻tmin且早于最长停留时刻tmax Ctmin < t < tmax通行判断，并且在tmin < t < tmax时，判断为存在本车辆与行人之间的碰撞可能性。因此，能够避免例如在本车辆进行右转弯等待时，以在即将到达右转弯等待地点之前都不减速的方式进入，之后采取紧急制动而停车的不自然的行动。因此，相对于其他车辆直行等正常行动，本车辆也能够以缓慢的加速度进行应对，在右转弯等待状态等下，也能够通过缓慢的减速而采取自然的行动。另外，对于行人而言，以最低限的减速通过行人的旁边，假设行人出现在道路上时，能够实施紧急制动而在碰撞前将本车辆的速度设定为“零”。而且，由于在生成本车辆的候选行进路线时，仅生成必定执行的部分(最初的操作等)，从而具有如下效果，即，削减能够对移动体与本车辆之间的碰撞可能性进行判断的计算量。本发明并非限定于上述实施方式。例如，虽然在第一实施方式中，由最早到达时刻计算部15对最早到达时刻tmin进行计算，且由最长停留时刻计算部16对最长停留时刻tmax进行计算，并且根据该最早到达时刻tmin及最长停留时刻tmax，而由碰撞判断部17来实施对本车辆与移动体之间的碰撞可能性的判断，但也可以仅利用最早到达时刻tmin来对碰撞可能性进行判断。具体而言，在碰撞判断部17中，对于本车辆通过候选行进路线上的各个点的通过时刻t，在tmin < t时，判断为存在碰撞的可能性。在该情况下，由于能够以较少的运算量来对本车辆与移动体之间的碰撞可能性进行判断，因此，能够进一步实现运算负荷的减轻。因此，即使在需要几秒之后的预测的情况下，也能够实现实时地(Real Time)对本车辆进行控制的驾驶辅助装置。另外，在碰撞判断部17中，也可以采用如下方式，即，对于本车辆通过候选行进路线上的各个点的通过时刻t，在tmin < t且V > Vm时，判断为存在碰撞的可能性。在该种情况下，由于考虑了本车辆M的速度，因此，能够避免对行人等冲撞停下了的本车辆的状态下的、存在碰撞可能性的判断。另外，虽然在第二实施方式中，将候选行进路线修正为，成为在道路网的从必定执行的部分起前方的时间点，采取了伴有减速的回避行动(例如紧急制动、正常制动等)的情况，但由本车辆执行的回避行动也可以仅被设定为紧急制动。此时，在本车辆候选行进路线修正部18中，将候选行进路线修正为，本车辆实施紧急制动而停止的行进路线，在碰撞判断部17中，在tmin〈 t〈 tmax且V > Vm时,判断为存在碰撞的可能性。由此，由于能够以“是否在下一个计算周期中变更行进路线，仍能够避免碰撞”的观点，来判断发生碰撞的可能性，因此，在保证不发生碰撞的状态下，延迟减速，其结果为，能够使本车辆在确保效率的状态下进行行驶。符号说明1、1A…碰撞判断装置；1L...本车辆候选行进路线获取部(本车辆候选行进路线获取单元);12…移动体状态检测部(他物体状态检测单元);15…最早到达时刻计算部(最早到达时刻计算单元);16…最长停留时刻计算部(最长停留时刻计算单元);17…碰撞判断部(碰撞判断单元)；20…本 车辆候选行进路线修正部(候选行进路线修正单元)；M…本车辆。
权利要求
1.一种碰撞判断装置，其特征在于，具备: 本车辆候选行进路线获取单元，其获取本车辆的候选行进路线； 他物体状态获取单元，其获取他物体的状态； 最早到达时刻计算单元，其根据由所述他物体状态获取单元所获取的所述他物体的状态，对所述他物体以预定的第一移动量进行移动时到达在所述本车辆的候选行进路线上的各个点的最早到达时刻进行计算，所述本车辆的候选行进路线是由所述候选行进路线获取单元所获取的； 碰撞判断单元，其根据由所述最早到达时刻计算单元所计算出的所述最早到达时刻、和所述本车辆通过所述各个点的通过时刻，而对所述本车辆与所述他物体之间的碰撞可能性进行判断。
2.如权利要求1所述的碰撞判断装置，其中， 所述碰撞判断单元在如下情况下，判断为存在所述本车辆与所述他物体发生碰撞的可能性，所述情况为，由所述最早 到达时刻计算单元所计算出的所述最早到达时刻早于所述本车辆通过候选行进路线上的各个点的通过时刻的情况。
3.如权利要求2所述的碰撞判断装置，其中， 所述碰撞判断单元在如下情况下，判断为存在所述本车辆与所述他物体发生碰撞的可能性，所述情况为，由所述最早到达时刻计算单元所计算出的所述最早到达时刻早于所述本车辆通过候选行进路线上的各个点的通过时刻、且所述本车辆的速度大于预定速度的情况。
4.如权利要求2或3所述的碰撞判断装置，其中， 还具备最长停留时刻计算单元，其根据由所述他物体状态获取单元所获取的所述他物体的状态，对所述他物体以预定的第二移动量进行减速时通过在所述本车辆的候选行进路线上的各个点的最长停留时刻进行计算，所述本车辆的候选行进路线是由所述候选行进路线获取单元所获取的， 所述碰撞判断单元在如下情况下，判断为存在所述本车辆与所述他物体发生碰撞的可能性，所述情况为，由所述最早到达时刻计算单元所计算出的所述最早到达时刻早于所述本车辆通过候选行进路线上的各个点的通过时刻、且由所述最长停留时刻计算单元所计算出的所述最长停留时刻晚于所述本车辆通过候选行进路线上的各个点的通过时刻的情况。
5.如权利要求1至4中的任意一项所述的碰撞判断装置，其中， 具备候选行进路线修正单元，所述候选行进路线修正单元将由所述候选行进路线获取单元所获取的所述本车辆的候选行进路线，修正为所述本车辆从预定的地点起采取了回避行动时的候选行进路线， 所述最早到达时刻计算单元对所述他物体以预定的第一移动量进行移动时，到达在所述本车辆的候选行进路线上的各个点的最早到达时刻进行计算，所述本车辆的候选行进路线是由所述候选行进路线修正单元进行了修正后的路线， 所述碰撞判断单元在如下情况下，判断为存在所述本车辆与所述他物体发生碰撞的可能性，所述情况为，由所述最早到达时刻计算单元所计算出的所述最早到达时刻早于所述本车辆通过由所述候选行进路线修正单元进行了修正后的候选行进路线上的各个点的时刻的情况。
6.如权利要求5所述的碰撞判断装置，其中， 所述最长停留时刻计算单元对所述他物体以预定的第二移动量进行减速时，通过在所述本车辆的候选行进路线上的各个点的最长停留时刻进行计算，所述本车辆的候选行进路线是由所述候选行进路线修正单元进行了修正后的路线， 所述碰撞判断单元在如下情况下，判断为存在所述本车辆与所述他物体发生碰撞的可能性，所述情况为，由所述最早到达时刻计算单元所计算出的所述最早到达时刻早于所述本车辆通过由所述候选行进路线修正单元进行了修正后的候选行进路线上的各个点的时亥IJ、且由所述最长停留时刻计算单元所计算出的所述最长停留时刻晚于所述本车辆的候选行进路线上的各个点的时刻的情况。
全文摘要
提供一种碰撞判断装置，其能够在回避与他物体之间的碰撞的同时实现处理负荷的减轻。在碰撞判断装置(1)中，根据由最早到达时刻计算部(15)所计算出的最早到达时刻(tmin)、和由本车辆候选行进路线获取部(11)所获取的本车辆通过各个点的通过时刻(t)，而对本车辆与他物体之间的碰撞可能性进行判断。以此种方式，即使不生成他物体所能够获取的轨迹，通过求出他物体以预定的第一移动量能够到达本车辆的候选行进路线上的各个点的最早到达时刻，也能够对本车辆与他物体之间的碰撞可能性进行判断。因此，能够减轻用于对碰撞进行判断的运算负荷，且能够精确地对本车辆与他物体之间的碰撞进行判断。如此，在碰撞判断装置中，能够在避免与他物体之间的碰撞的同时，实现处理载荷的减轻。
文档编号G08G1/16GK103155014SQ20108006945
公开日2013年6月12日 申请日期2010年10月5日 优先权日2010年10月5日
发明者麻生和昭, 金道敏树, 坂井克弘, 原田将弘 申请人:丰田自动车株式会社