專(zhuān)利名稱(chēng)：車(chē)輛的防碰撞裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種車(chē)輛的防碰撞裝置，其檢測(cè)本車(chē)輛的行進(jìn)道路上存在的障礙物，并進(jìn)行碰撞判斷。
背景技術(shù)：
最近,正在積極地進(jìn)行與ASV (Advanced Safety Vehicle :主動(dòng)安全汽車(chē))相關(guān)技術(shù)的開(kāi)發(fā)，例如在汽車(chē)上搭載TV照相機(jī)或者激光雷達(dá)而檢測(cè)前方的車(chē)輛以及障礙物，并且判斷與它們發(fā)生碰撞的危險(xiǎn)度，向駕駛員發(fā)出警報(bào)，或者自動(dòng)地使制動(dòng)器動(dòng)作而停止，或者為了將其與前行車(chē)輛的車(chē)間距離保持安全而自動(dòng)地使行駛速度增減。在通常的道路狀況下，在本車(chē)輛前方存在多個(gè)車(chē)輛及障礙物，從這多個(gè)車(chē)輛及障 礙物中，確定存在碰撞危險(xiǎn)的車(chē)輛、或者應(yīng)該追隨行駛的前行車(chē)輛成為了重要的課題。例如在日本特開(kāi)平6-131596號(hào)公報(bào)中公開(kāi)了下述技術(shù)由掃描式激光雷達(dá)檢測(cè)存在于前方規(guī)定范圍內(nèi)的多個(gè)車(chē)輛，確定在由轉(zhuǎn)向操縱角傳感器以及偏行率傳感器推定出的本車(chē)輛的行駛路徑上的車(chē)輛，此外，在日本特開(kāi)平1-242916號(hào)公報(bào)中公開(kāi)了下述技術(shù)從TV照相機(jī)的圖像中檢測(cè)出道路左右的白線，將其內(nèi)側(cè)作為本車(chē)輛的行駛車(chē)道，將位于該車(chē)道內(nèi)的最接近的一個(gè)車(chē)輛檢測(cè)作為相對(duì)于本車(chē)輛的前行車(chē)輛。

實(shí)用新型內(nèi)容但是，為了防止相對(duì)于其他車(chē)輛的碰撞、及進(jìn)行對(duì)前行車(chē)輛的跟隨行駛，例如必須確定直至40米至100米以上的遠(yuǎn)方的行駛路徑，在將當(dāng)前本車(chē)輛的行駛狀態(tài)直接延長(zhǎng)到遠(yuǎn)方而作為行駛路徑的現(xiàn)有技術(shù)中，存在下述擔(dān)憂例如，假設(shè)當(dāng)前的行駛路徑是直線行駛，推定繼續(xù)按照原來(lái)的直線路線作為行駛路徑，即使前面有彎道也會(huì)被忽略，而檢測(cè)出錯(cuò)誤的車(chē)輛以及障礙物。另外，在例如為了躲避位于本車(chē)道左端的停泊車(chē)輛、行人、摩托車(chē)等，在本車(chē)道的靠右側(cè)行駛，從而從它們旁邊穿過(guò)的情況下，在現(xiàn)有技術(shù)中，行人或者摩托車(chē)被作為本車(chē)輛的前方障礙物而識(shí)別，因此不僅會(huì)持續(xù)輸出碰撞警報(bào)，還會(huì)自動(dòng)使制動(dòng)器動(dòng)作而使本車(chē)輛停止等，造成不利影響。鑒于上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的是提供一種能確切地判斷碰撞危險(xiǎn)性的車(chē)輛防碰撞裝置，其能真實(shí)地反映駕駛員的方向盤(pán)操作，預(yù)測(cè)本車(chē)輛的行進(jìn)路線，適當(dāng)?shù)貦z測(cè)出障礙物以及前行車(chē)輛而不發(fā)出不必要的警報(bào)。技術(shù)方案I中所記載的實(shí)用新型，其特征在于，具有信息獲取單元，其從不同位置對(duì)車(chē)外的對(duì)象物進(jìn)行檢測(cè)；傳感器，其檢測(cè)當(dāng)前車(chē)輛的行駛狀態(tài)；信息處理單元，其與上述信息獲取單元及上述傳感器連接，根據(jù)上述信息獲取單元獲取的信息及上述傳感器檢測(cè)的當(dāng)前車(chē)輛的行駛狀態(tài)檢測(cè)在本車(chē)輛的行駛方向上存在的物體，計(jì)算檢測(cè)出的物體的位置信息；以及碰撞可能性判斷單元，其與上述信息處理單元及上述傳感器連接，根據(jù)從上述信息處理單元獲取的信息及上述傳感器檢測(cè)的當(dāng)前車(chē)輛的行駛狀態(tài)假定本車(chē)輛當(dāng)前的行駛狀態(tài)持續(xù)設(shè)定時(shí)間，設(shè)定由基于當(dāng)前的行駛狀態(tài)直至設(shè)定時(shí)間后的第I路徑區(qū)間、及將該第I路徑區(qū)間沿道路形狀延長(zhǎng)的第2路徑區(qū)間組成的行駛區(qū)域，井根據(jù)從上述信息處理單元獲取的所述物體的位置信息，提取位于上述行駛區(qū)域內(nèi)的物體，根據(jù)提取出的物體的位置信息判斷本車(chē)輛的碰撞可能性。S卩，在技術(shù)方案I中所記載的實(shí)用新型中，假設(shè)本車(chē)輛當(dāng)前的行駛狀態(tài)繼續(xù)設(shè)定時(shí)間，設(shè)定由基于當(dāng)前的行駛狀態(tài)直至設(shè)定時(shí)間后的第I路徑區(qū)間、和使該第I路徑區(qū)間沿著道路形狀延長(zhǎng)的第2路徑區(qū)間組成的行駛區(qū)域。而且，從在本車(chē)輛行駛方向上檢測(cè)出的物體中，根據(jù)所述物體的位置信息，提取出上述行駛區(qū)域內(nèi)的物體，從提取出的物體的位置信息中判斷與本車(chē)輛的碰撞可能性。

圖I是本實(shí)用新型的第I實(shí)施方式的防碰撞裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖2是本實(shí)用新型的第I實(shí)施方式的防碰撞裝置的電路模塊圖。圖3是本實(shí)用新型的第I實(shí)施方式的碰撞判斷處理的流程圖。圖4是表示本實(shí)用新型的第I實(shí)施方式中TO秒行駛后的本車(chē)輛位置說(shuō)明圖。圖5是表示本實(shí)用新型的第I實(shí)施方式的行駛區(qū)域的說(shuō)明圖。圖6是本實(shí)用新型的第2實(shí)施方式的碰撞判斷處理的流程圖。圖7是本實(shí)用新型的第3實(shí)施方式的碰撞判斷處理的流程圖。圖8是表示本實(shí)用新型的第3實(shí)施方式中檢測(cè)車(chē)道變更的說(shuō)明圖。圖9是表示本實(shí)用新型的第3實(shí)施方式中行駛區(qū)域的說(shuō)明圖。圖10是本實(shí)用新型的第4實(shí)施方式的防碰撞裝置的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
下面參照附圖說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施方式。圖I至圖5涉及本實(shí)用新型的第I實(shí)施方式，其中，圖I是防碰撞裝置的結(jié)構(gòu)圖，圖2是防碰撞裝置的電路模塊圖，圖3是碰撞判斷處理的流程圖，圖4是表示TO秒行駛后的本車(chē)輛位置的說(shuō)明圖，圖5是表示行駛區(qū)域的說(shuō)明圖。在圖I中，標(biāo)號(hào)I表示汽車(chē)等車(chē)輛。在該車(chē)輛I中搭載碰撞防止裝置2，其用于識(shí)別在行進(jìn)方向上存在的障礙物和前行車(chē)輛等，判斷碰撞的危險(xiǎn)性，在存在碰撞危險(xiǎn)性的情況下，發(fā)出避免碰撞的警報(bào)，以確保安全。上述防碰撞裝置2由以下等部分構(gòu)成立體光學(xué)系統(tǒng)10，其從不同位置對(duì)車(chē)外的對(duì)象物進(jìn)行拍攝；圖像處理器50，其對(duì)該立體光學(xué)系統(tǒng)10拍攝的圖像進(jìn)行處理，識(shí)別障礙物和前行車(chē)輛等；以及碰撞判斷部60，其利用由該圖像處理部50識(shí)別的障礙物和前行車(chē)輛等數(shù)據(jù)，判斷碰撞可能性，在上述圖像處理器50和上述碰撞判斷部60上連接車(chē)速傳感器4、偏行率傳感器5、轉(zhuǎn)向操縱角傳感器6等用于檢測(cè)當(dāng)前車(chē)輛的行駛狀態(tài)的傳感器，從碰撞判斷部60輸出的碰撞警報(bào)，在駕駛員的前方設(shè)置的顯示器9上顯示。上述立體光學(xué)系統(tǒng)10作為拍攝車(chē)外對(duì)象的拍攝系統(tǒng)，由左右一組的照相機(jī)構(gòu)成。在上述圖像處理部50中，求出由立體光學(xué)系統(tǒng)10拍攝的一對(duì)圖像的相關(guān)性，由對(duì)于同一物體的視差，根據(jù)三角測(cè)量原理求出距離，根據(jù)所謂的立體法計(jì)算與圖像整體相關(guān)的三維的距離分布，從該距離分布信息中，高速地檢測(cè)出道路形狀和立體物(車(chē)輛及障礙物等)的三維位置。上述碰撞判斷部60，根據(jù)由上述圖像處理部50檢測(cè)出的道路形狀、以及來(lái)自車(chē)速傳感器4、偏行率傳感器5、轉(zhuǎn)向操縱角傳感器6的輸入數(shù)據(jù)，推定本車(chē)輛此后的行駛路線，從檢測(cè)出的多個(gè)車(chē)輛以及障礙物中，確定應(yīng)跟隨行駛的前行車(chē)輛和存在碰撞危險(xiǎn)的物體。并且，根據(jù)這些車(chē)輛和障礙物的數(shù)據(jù)，進(jìn)行碰撞警報(bào)的判斷，在判斷存在碰撞危險(xiǎn)性的情況下，在顯示器9上顯示并向駕駛員發(fā)出警告，使其進(jìn)行未圖示的制動(dòng)器的操作，或者向未圖示的自動(dòng)制動(dòng)器裝置等輸出動(dòng)作信號(hào)。上述圖像處理部50和上述碰撞判斷部60具體地說(shuō)，為圖2所示的硬件結(jié)構(gòu)，與上述圖像處理部50連接的上述立體光學(xué)系統(tǒng)10，例如由使用了電荷耦合器件(CCD)等固體拍攝元件的左右ー組的CXD照相機(jī)10a、10b構(gòu)成。上述圖像處理部50以及碰撞判斷部60由下述部分構(gòu)成圖像處理器20，其對(duì)由 上述立體光學(xué)系統(tǒng)10拍攝的圖像進(jìn)行處理，將圖像這種方式變換為距離分布數(shù)據(jù)(距離圖像)而輸出；以及圖像處理用計(jì)算機(jī)30，其對(duì)來(lái)自該圖像處理器20的距離圖像進(jìn)行處理，檢測(cè)道路形狀和多個(gè)立體物，確定前行車(chē)輛和障礙物等，進(jìn)行碰撞警報(bào)的判斷處理。上述圖像處理器20包括距離檢測(cè)電路20a，其對(duì)由上述立體光學(xué)系統(tǒng)10拍攝的兩個(gè)立體圖像對(duì)，在每ー個(gè)微小區(qū)域中檢索描繪同一物體的部分，求得對(duì)應(yīng)位置的偏差量，計(jì)算直至物體的距離；以及距離圖像存儲(chǔ)器20b，其存儲(chǔ)該距離檢測(cè)電路20a的輸出即距離分布數(shù)據(jù)。此外，上述圖像處理用計(jì)算機(jī)30包括微處理器30a，其主要進(jìn)行道路形狀檢測(cè)的處理；微處理器30b，其主要進(jìn)行各個(gè)立體物檢測(cè)的處理；以及微處理器30c，其主要確定前行車(chē)輛和障礙物，并進(jìn)行碰撞危險(xiǎn)性的判斷處理，它們經(jīng)由系統(tǒng)總線31并列連接而成為多微處理器系統(tǒng)。并且，在上述系統(tǒng)總線31上連接接ロ電路32，其與上述距離圖像存儲(chǔ)器20b連接；R0M33，其保存控制程序；RAM34，其存儲(chǔ)計(jì)算處理過(guò)程中的各種參數(shù)；輸出用存儲(chǔ)器35，其存儲(chǔ)處理結(jié)果參數(shù)；輸出用顯示控制器(DISP. C0NT) 36，其用于控制上述顯示器(DISP) 9 ;以及I/O接ロ電路37，其輸入來(lái)自上述車(chē)速傳感器4、上述偏行率傳感器5、上述轉(zhuǎn)向操縱角傳感器6等的信號(hào)。在由上述微處理器30a進(jìn)行的道路檢測(cè)處理中，利用由在距離圖像存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的距離圖像而得到的三維位置信息，僅分離并提取實(shí)際道路上的白線，對(duì)其進(jìn)行修正、變更，以使內(nèi)置的道路模型的參數(shù)與實(shí)際的道路形狀一致，從而識(shí)別出道路形狀。上述道路模型，是通過(guò)將直至識(shí)別對(duì)象范圍為止的道路的本車(chē)道，由設(shè)定的距離劃分為多個(gè)區(qū)間，對(duì)于每個(gè)區(qū)間，將左右的白線由三維的直線方程式近似而以折線狀連結(jié)，求出該三維的直線方程式的參數(shù)a、b，得到如下式(I)所示的直線方程式。其中，以下的式(I)只是水平方向的直線方程式，在這里，省略了垂直方向的直線方程式。X = a Z+b…(I)實(shí)際中，通過(guò)上述的直線方程式⑴分別近似左右白線，對(duì)于各個(gè)區(qū)間，求出相對(duì)于行進(jìn)方向左側(cè)白線的直線方程式的參數(shù)aL、bL，并且求出相對(duì)于行進(jìn)方向右側(cè)白線的直線方程式的參數(shù)aR、bR，存儲(chǔ)在輸出用存儲(chǔ)器35中。[0033]此外，由上述微處理器30b進(jìn)行的物體檢測(cè)處理，是將距離圖像以規(guī)定間隔區(qū)分為網(wǎng)格狀，對(duì)于各個(gè)區(qū)域，僅挑選可能成為行駛障礙的立體物數(shù)據(jù)，計(jì)算其檢測(cè)距離，在相鄰的區(qū)域內(nèi)直至物體的檢測(cè)距離的差異小于或等于設(shè)定值的情況下，視為同一物體，另ー方面，在大于或等于設(shè)定值的情況下，視為不同的物體，關(guān)于對(duì)檢測(cè)到的物體的圖像輪廓進(jìn)行提取，通過(guò)以上的圖像處理器20生成距離圖像，以及根據(jù)距離圖像檢測(cè)道路形狀和物體的處理，在本申請(qǐng)人之前提出的日本特開(kāi)平5-265547號(hào)公報(bào)和日本特開(kāi)平6-177236號(hào)公報(bào)等中有詳細(xì)的敘述。下面，對(duì)于本實(shí)用新型的碰撞判斷處理，按照由上述微處理器30C執(zhí)行的圖2的程序進(jìn)行說(shuō)明。在這種碰撞判斷處理的程序中，首先，在步驟SlOl中，根據(jù)來(lái)自轉(zhuǎn)向操縱角傳感器6的信號(hào)讀取轉(zhuǎn)向操縱角，根據(jù)來(lái)自車(chē)速傳感器4的車(chē)速信號(hào)讀取車(chē)速，推定在假設(shè)保持當(dāng)前的轉(zhuǎn)向操縱角和車(chē)速情況下的本車(chē)輛的行駛路線。此外，也可以基于來(lái)自車(chē)輛速度傳感器4和來(lái)自偏行率傳感器5的信號(hào)，假定保持當(dāng)前的車(chē)輛的行駛狀態(tài)(車(chē)速和偏行率) 而進(jìn)行推定。然后，進(jìn)入步驟S102，求出沿在上述步驟SlOl中求出的行駛路徑而行駛了預(yù)先設(shè)定的行駛時(shí)間TO秒(例如，I秒)后的情況下的本車(chē)輛位置P。即，如圖4所示，使用由轉(zhuǎn)向操縱角或者偏行率計(jì)算出的行駛路徑的轉(zhuǎn)彎半徑R，通過(guò)以下(2)、(3)式，求出點(diǎn)P(本車(chē)輛的中心點(diǎn)的位置P)的坐標(biāo)(Zp，Xp)。Zp = R sin (V T 0/R)…(2)Xp = R (1-cos (V T 0/R))…(3)其中，V :本車(chē)輛的行駛速度TO :行駛時(shí)間設(shè)定值(例如，I秒)在隨后的步驟S 103中，求出距離Zp處的左右兩側(cè)的白線位置SL、SR的X坐標(biāo)XL、XR，即行駛TO秒后的本車(chē)輛的左右白線的位置，然后進(jìn)入步驟S104。因?yàn)樽笥业陌拙€通過(guò)前述的式(I)求得，所以從存儲(chǔ)器中讀出包含距離Zp的道路區(qū)間的左右白線的直線方程式的參數(shù)aL、bL、aR、bR，通過(guò)以下的式(4)、(5)，計(jì)算距離Zp處的左右白線位置SL、SR的坐標(biāo)XL、XR。XL = aLXZp+bL... (4)XR = aRXZp+bR... (5)在步驟S104中，如以下的式(6)所示，求出點(diǎn)P與左側(cè)白線的位置SL之間的距離DL，作為點(diǎn)P和白線的相對(duì)位置關(guān)系。并且，在這里，在沒(méi)檢測(cè)出左側(cè)白線的情況下，或者，在檢測(cè)不穩(wěn)定的情況下，求出與右側(cè)白線的位置SR之間的距離DR。DL = Xp-XL…(6)然后，從上述步驟S104進(jìn)入步驟S105，設(shè)定以從當(dāng)前開(kāi)始至TO秒后的行駛路徑作為第I路徑區(qū)間，以TO秒以后的行駛路徑作為第2路徑區(qū)間的行駛區(qū)域。如上所述，假設(shè)從當(dāng)前開(kāi)始至TO秒后當(dāng)前的行駛狀態(tài)繼續(xù)，如圖5表示，求出相對(duì)于根據(jù)行駛路徑的轉(zhuǎn)彎半徑R計(jì)算出的各個(gè)時(shí)刻的本車(chē)輛的中心點(diǎn)，在左右加上本車(chē)輛的橫向?qū)挾鹊?/2和若干富裕量a/2(例如,0. 2m 0.8m)后的范圍,將該范圍作為第I路徑區(qū)間的行駛區(qū)域。另外，對(duì)于TO秒以后，仍然保持第I路徑區(qū)間的寬度，將左側(cè)白線和本車(chē)輛之間的相對(duì)位置關(guān)系DL(或者右側(cè)白線和本車(chē)輛的相對(duì)位置關(guān)系DR)為一定的區(qū)域，設(shè)定作為第2路徑區(qū)間。然后，進(jìn)入步驟S106，將由立體圖像處理(由微處理器30b進(jìn)行的物體檢測(cè)處理)檢測(cè)并向輸出用存儲(chǔ)器35中存儲(chǔ)的多個(gè)物體的位置數(shù)據(jù)，即從本車(chē)輛開(kāi)始的距離Zi處的物體左端位置XiL和右端位置XiR，與在上述步驟S105中設(shè)定的行駛區(qū)域的距離Zi處的左端和右端進(jìn)行比較，將處于行駛區(qū)域內(nèi)的物體作為障礙物或者前行車(chē)輛而提取出。然后，在步驟S107中，根據(jù)行駛區(qū)域內(nèi)的物體與本車(chē)輛的距離以及相対速度等，判斷是否存在碰撞危險(xiǎn)，在判斷存在碰撞危險(xiǎn)時(shí)，進(jìn)入步驟S108，在顯示器9上顯示碰撞警報(bào)而促使駕駛員進(jìn)行制動(dòng)器操作，另外，在與未圖示的自動(dòng)制動(dòng)器裝置聯(lián)動(dòng)的情況下，輸出其動(dòng)作信號(hào)，然后退出程序。另ー方面，在行駛區(qū)域內(nèi)沒(méi)有物體時(shí)，或者，在行駛區(qū)域內(nèi)的物體與本車(chē)輛的相対速度為正的狀態(tài)(遠(yuǎn)離物體行駛的狀態(tài))時(shí)，判斷沒(méi)有碰撞危險(xiǎn)性，從上述步驟S107進(jìn)入步驟S109，在已經(jīng)發(fā)出碰撞警報(bào)，通過(guò)之后的操作而沒(méi)有碰撞危險(xiǎn)的情況 下，解除碰撞警報(bào)，或者，在自動(dòng)制動(dòng)器裝置動(dòng)作的情況下，解除其動(dòng)作，退出程序。例如，如圖5所示，在躲避存在于道路左端的障礙物(停泊車(chē)輛A)的情況下，通常駕駛員會(huì)在道路的靠右側(cè)行駛，從障礙物的旁邊通過(guò)，如果駕駛員為了躲避停泊車(chē)輛A而對(duì)方向盤(pán)進(jìn)行操作，則停泊車(chē)輛A不會(huì)進(jìn)入行駛區(qū)域內(nèi)，判斷沒(méi)有相對(duì)于停泊車(chē)輛A碰撞的危險(xiǎn)。另外，現(xiàn)有技術(shù)中，相對(duì)于這樣的方向盤(pán)操作，本車(chē)輛的行駛路徑仍然保持轉(zhuǎn)彎半徑R而延長(zhǎng)，車(chē)輛B會(huì)進(jìn)入本車(chē)輛的行駛區(qū)域內(nèi)，在與車(chē)輛B的相対速度為負(fù)的狀態(tài)(車(chē)輛B接近的狀態(tài))下，會(huì)判斷存在碰撞危險(xiǎn)，但在本實(shí)用新型中，因?yàn)榧俣═O秒后車(chē)輛與車(chē)線平行地行駛，所以與實(shí)際的方向盤(pán)操作對(duì)應(yīng)而車(chē)輛B不會(huì)進(jìn)入本車(chē)輛的行駛區(qū)域，判斷與車(chē)輛B沒(méi)有碰撞危險(xiǎn)，可以避免不必要的警報(bào)及自動(dòng)制動(dòng)器的動(dòng)作等。此外，如果在駕駛員躲避停泊車(chē)輛A時(shí)，未注意在右側(cè)車(chē)道行駛的車(chē)輛B的存在，而過(guò)度地操作方向盤(pán)，則轉(zhuǎn)彎半徑R變小，行駛路徑移動(dòng)到圖5的右側(cè)，車(chē)輛B位于行駛區(qū)域內(nèi)，所以判斷存在與車(chē)輛B碰撞的危險(xiǎn)，對(duì)于駕駛員的過(guò)度的方向盤(pán)操作也可以準(zhǔn)確地檢測(cè)。S卩，利用本實(shí)用新型，可以準(zhǔn)確地反映出駕駛員的方向盤(pán)操作，預(yù)測(cè)本車(chē)輛的行進(jìn)路線，可以適當(dāng)?shù)貦z測(cè)障礙物及前行車(chē)輛而不會(huì)發(fā)出不必要的警報(bào)，準(zhǔn)確地判斷碰撞的危險(xiǎn)性。圖6涉及本實(shí)用新型的第2實(shí)施方式，是碰撞判斷處理的流程圖。在前述的第I實(shí)施方式中，將預(yù)先設(shè)定的行駛時(shí)間TO秒期間的行駛距離作為第I路徑區(qū)間的長(zhǎng)度，而在第2實(shí)施方式中，使行駛時(shí)間T根據(jù)行駛速度而變化，使第I區(qū)間的長(zhǎng)度也發(fā)生變化。S卩，在一般的行駛中，通常存在下述傾向駕駛員在行駛速度V變快時(shí)，進(jìn)行緩慢的方向盤(pán)操作，而在行駛速度V小的時(shí)候，快速地進(jìn)行方向盤(pán)操作。因此，為了反映這種駕駛員的一般特性，使第I路徑區(qū)間的長(zhǎng)度根據(jù)行駛速度V而變化。為此，本實(shí)施方式的碰撞判斷處理程序如圖6所示，步驟S201、S202和前述的第I實(shí)施方式的碰撞判斷處理程序中的步驟S101、S102不同，步驟S203 S209與在第I實(shí)施方式的碰撞判斷處理程序中的步驟S103 S109相同。S卩，在本實(shí)施方式的碰撞判斷處理程序中，在步驟S201中讀取本車(chē)輛的行駛速度V，如以下的式(7)所示，將該行駛速度V乘以系數(shù)K而設(shè)定行駛時(shí)間T，根據(jù)來(lái)自轉(zhuǎn)向操縱角傳感器6或者偏行率傳感器5的信號(hào)，推定在假設(shè)當(dāng)前車(chē)輛的行駛路徑保持T秒期間的情況下的本車(chē)輛的行駛路徑。T = K* V— (7)另外，上述的系數(shù)K例如是0.05至0.1程度的值，也可以相對(duì)于由上述式(7)計(jì)算出的行駛時(shí)間T的值，設(shè)定下限值(例如，0.8秒)和上限值(例如，2.0秒)。然后，在步驟S202中，通過(guò)下式(8)、(9)求出在沿由上述步驟S201求出的行駛路徑行駛了 T秒期間的車(chē)輛位置P的坐標(biāo)(Zp，Xp)，該式⑶、(9)是將前述式⑵、(3)的行駛時(shí)間設(shè)定值TO替換為上述式(7)的行駛時(shí)間T，在步驟S203以后進(jìn)行與前述的第I實(shí)施方式的步驟S103以后同樣地處理。 Zp = R sin (V T/R)…(8) Xp = R (1-cos (V T/R))... (9)在本實(shí)施方式中，可以將駕駛員依據(jù)行駛速度的一般特性比較細(xì)致地反映在行駛路徑的區(qū)域中，可以進(jìn)行與通常的駕駛更一致的碰撞危險(xiǎn)性的判斷。圖7 圖9涉及本實(shí)用新型的第3實(shí)施方式，圖7是碰撞判斷處理的流程圖，圖8是表示檢測(cè)出車(chē)道變更的說(shuō)明圖，圖9是表示行駛區(qū)域的說(shuō)明圖?，F(xiàn)有技術(shù)中，設(shè)定檢測(cè)轉(zhuǎn)向燈信號(hào)的操作的傳感器，本車(chē)輛是否進(jìn)行車(chē)道變更根據(jù)該信號(hào)來(lái)進(jìn)行判斷。但是，在實(shí)際的行駛中，也許駕駛員在車(chē)道變更的情況下不一定發(fā)出轉(zhuǎn)向燈信號(hào)，并且也存在為了車(chē)道變更以外的目的而發(fā)出轉(zhuǎn)向燈信號(hào)的情況。因此，僅從轉(zhuǎn)向燈信號(hào)的操縱狀態(tài)來(lái)判斷車(chē)道變更是不適當(dāng)?shù)摹Ｒ虼?，本?shí)施方式是根據(jù)由立體圖像處理檢測(cè)出左右白線的位置和本車(chē)輛的位置關(guān)系，以及根據(jù)駕駛員的方向盤(pán)操作狀態(tài)等信息，在較早的階段檢測(cè)出車(chē)道變更的實(shí)施，然后進(jìn)行適合車(chē)道變更的前行車(chē)輛的檢測(cè)以及存在碰撞危險(xiǎn)的某個(gè)車(chē)輛和障礙物的檢測(cè)。因此，在本實(shí)施方式的圖7的碰撞判斷處理程序中，首先，步驟S301、S302與上述的第I實(shí)施方式的碰撞判斷處理程序中的步驟S101、S102相同，推定在假設(shè)當(dāng)前車(chē)輛的行駛狀態(tài)保持TO秒期間的情況下的本車(chē)輛的行駛路徑，根據(jù)前述式(2)、(3)求出沿該行駛路徑行駛TO秒期間的本車(chē)輛的位置P的坐標(biāo)(Zp，Xp)，在步驟S303中，與上述的第I實(shí)施方式的步驟S103相同地，通過(guò)前述的式(4)、(5)求出在距離Zp處的左右白線的位置SL、SR的X坐標(biāo)XL、XP。另外，上述步驟S301、S302也可以與上述第2實(shí)施方式的碰撞判斷處理程序中的步驟S201、S202相同地，由對(duì)應(yīng)于行駛速度V而變化的行駛時(shí)間T而推定行駛路徑。然后，進(jìn)入步驟S304，從TO秒后的本車(chē)輛的位置P相對(duì)于左右白線的位置關(guān)系，判斷車(chē)道變更，在車(chē)道未變更時(shí)，在步驟S305、S306中，與上述第I實(shí)施方式相同地設(shè)定行駛區(qū)域，并進(jìn)入步驟S309，在判斷有車(chē)道變更時(shí)，則分支為通過(guò)步驟S307、S308進(jìn)行車(chē)道變更處理。車(chē)道變更的判斷為，如果點(diǎn)P與左側(cè)白線的對(duì)應(yīng)點(diǎn)SL相比位于左側(cè)，則判斷向左側(cè)的車(chē)道變更開(kāi)始。另外，如圖8所示，如果點(diǎn)P與右側(cè)白線的對(duì)應(yīng)點(diǎn)SR相比位于右側(cè)，則判斷向右側(cè)的車(chē)道變更開(kāi)始。另外，車(chē)道變更的結(jié)束，是對(duì)檢測(cè)出的左右白線的位置與本車(chē)輛的位置關(guān)系進(jìn)行分析而判斷，在判斷本車(chē)輛全部移動(dòng)到左或者右側(cè)的車(chē)道時(shí)，使行駛區(qū)域的設(shè)定返回至上述步驟S305、S306的通常的設(shè)定。在車(chē)道變更時(shí)，在步驟S307中，求出點(diǎn)P相對(duì)于進(jìn)行車(chē)道變更側(cè)的相反側(cè)的白線的相對(duì)位置關(guān)系，在步驟S308中設(shè)定相對(duì)于車(chē)道變更的行駛區(qū)域，然后進(jìn)入步驟S309。例如，在檢測(cè)出向右側(cè)進(jìn)行車(chē)道變更的情況下，如圖9所示，在假設(shè)從當(dāng)前直至TO秒后為止當(dāng)前行駛狀態(tài)一直持續(xù)，根據(jù)行駛路徑的轉(zhuǎn)彎半徑R計(jì)算出的各個(gè)時(shí)刻的車(chē)輛的中心點(diǎn)，將本車(chē)輛橫向?qū)挾鹊?/2與若干富裕量0/2(例如，0. 2m 0. 8m)相加，作為第I路徑區(qū)間的左側(cè)邊界，以使得點(diǎn)P與左側(cè)白線位置SL的距離DL成為一定的方式，確定第2路徑區(qū)間的左側(cè)邊界。此外，進(jìn)行車(chē)道變更側(cè)(右側(cè))的邊界，設(shè)定為從第I路徑區(qū)間直至第2路徑區(qū)間均包含右側(cè)相鄰的車(chē)道整體。在此情況下，將第I路徑區(qū)間的長(zhǎng)度設(shè)定作為T(mén)O秒期間的行駛距離，但在車(chē)道變更時(shí)，一般地，進(jìn)行右轉(zhuǎn)一左轉(zhuǎn)，或者左轉(zhuǎn)一右轉(zhuǎn)這樣的連續(xù)轉(zhuǎn)向操作，所以假設(shè)TO秒期間 繼續(xù)當(dāng)前的方向盤(pán)操作或者行駛狀態(tài)并不太準(zhǔn)確。因此，考慮這樣的駕駛員方向盤(pán)操作的不確定因素，在進(jìn)行車(chē)道變更的右側(cè)相鄰或者左側(cè)相鄰的車(chē)道整體上擴(kuò)大行駛區(qū)域。并且，在步驟S309之后，提取處于行駛區(qū)域內(nèi)的物體，判斷碰撞的危險(xiǎn)性，根據(jù)判斷結(jié)果，進(jìn)行輸出碰撞報(bào)警等的處理。步驟S309、S310、S311、S312的處理，與上述第I實(shí)施方式的碰撞判斷處理程序中的步驟S106、S107、S108、S109相同。在本實(shí)施方式中，如圖9所示，相對(duì)于用于躲避停泊車(chē)輛A的車(chē)道變更，與上述的第I實(shí)施方式同樣地，停泊車(chē)輛A作為對(duì)象之外而被去除，可以在較早的定時(shí)檢測(cè)車(chē)道變更的實(shí)施。并且，因?yàn)閷⑿旭倕^(qū)域擴(kuò)大為車(chē)道變更側(cè)的車(chē)道整體，所以可以可靠地檢測(cè)車(chē)道變更側(cè)的車(chē)道上的車(chē)輛B以及其他的障礙物等。圖10涉及本實(shí)用新型的第4實(shí)施方式，是防碰撞裝置的結(jié)構(gòu)圖。在本實(shí)施方式的車(chē)輛100上搭載的防碰撞裝置101，取代由兩臺(tái)照相機(jī)組成的立體圖像處理系統(tǒng)，而是利用単眼的CCD照相機(jī)102和掃描式激光雷達(dá)103的組合而識(shí)別車(chē)輛外的障礙物和前行車(chē)輛，進(jìn)行碰撞判斷，所述掃描式激光雷達(dá)103在規(guī)定的掃描范圍內(nèi)每隔一定的時(shí)間間隔而發(fā)射/接收激光束。因此，在本實(shí)施方式中，相對(duì)于上述第I實(shí)施方式，來(lái)自取代立體光學(xué)系統(tǒng)10而采用的単眼CXD照相機(jī)102的信號(hào)，以及來(lái)自掃描式激光雷達(dá)103的信號(hào)，由圖像處理部10進(jìn)行處理，從上述掃描式激光雷達(dá)103射出激光束，從射出的激光束與物體碰撞并反射回來(lái)所需的時(shí)間，測(cè)定至該物體的距離，通過(guò)反復(fù)該處理，求出前方多個(gè)障礙物以及車(chē)輛的ニ維分布，并且對(duì)由上述CXD照相機(jī)102拍攝的圖像進(jìn)行解析，檢測(cè)出左右的白線位置。然后，根據(jù)來(lái)自上述圖像處理單元110的信息，以及來(lái)自車(chē)速傳感器4、偏行率傳感器5、轉(zhuǎn)向操縱角傳感器6的輸入信息,與上述第I實(shí)施方式相同地，由碰撞判斷部60推定本車(chē)輛之后的行駛路徑，從檢測(cè)出的多個(gè)車(chē)輛和障礙物中，確定應(yīng)跟隨行駛的車(chē)輛和存在碰撞危險(xiǎn)的物體，進(jìn)行碰撞判斷。本實(shí)施方式與上述的各個(gè)實(shí)施方式相同地，可以真實(shí)地反映駕駛員的方向盤(pán)操作，預(yù)測(cè)本車(chē)輛的行駛路徑，適當(dāng)?shù)貦z測(cè)出障礙物和前行車(chē)輛，不會(huì)發(fā)出不必要的警報(bào)而準(zhǔn)確地判斷碰撞的危險(xiǎn)性。實(shí)用新型的效果根據(jù)以上說(shuō)明的本實(shí)用新型，因?yàn)榧俣ū拒?chē)輛的當(dāng)前行駛狀態(tài)持續(xù)設(shè)定時(shí)間，在設(shè)定基于當(dāng)前的行駛狀態(tài)直至設(shè)定時(shí)間后的第I路徑區(qū)間、和使該第I路徑區(qū)間沿道路形狀延長(zhǎng)的第2路徑區(qū)間組成的行駛區(qū)域之后，從在本車(chē)輛的行駛方向上檢測(cè)出的物體中， 根據(jù)位置信息提取行駛區(qū)域內(nèi)的物體，判斷提取出的物體和車(chē)輛碰撞的可能性，所以具有下述優(yōu)良的效果可以可靠地地反映駕駛員的方向盤(pán)操作，預(yù)測(cè)本車(chē)輛的行進(jìn)路線，可以適當(dāng)?shù)貦z測(cè)出障礙物及前行車(chē)輛，不會(huì)發(fā)出不必要的警報(bào)而準(zhǔn)確地判斷碰撞危險(xiǎn)性。
權(quán)利要求1. 一種車(chē)輛的防碰撞裝置,其特征在于,具有 信息獲取單元，其從不同位置對(duì)車(chē)外的對(duì)象物進(jìn)行檢測(cè)； 傳感器，其檢測(cè)當(dāng)前車(chē)輛的行駛狀態(tài)； 信息處理單元，其與上述信息獲取單元及上述傳感器連接，根據(jù)上述信息獲取單元獲取的信息及上述傳感器檢測(cè)的當(dāng)前車(chē)輛的行駛狀態(tài)檢測(cè)在本車(chē)輛的行駛方向上存在的物體，計(jì)算檢測(cè)出的物體的位置信息；以及 碰撞可能性判斷單元，其與上述信息處理單元及上述傳感器連接，根據(jù)從上述信息處理單元獲取的信息及上述傳感器檢測(cè)的當(dāng)前車(chē)輛的行駛狀態(tài)假定本車(chē)輛當(dāng)前的行駛狀態(tài)持續(xù)設(shè)定時(shí)間，設(shè)定由基于當(dāng)前的行駛狀態(tài)直至設(shè)定時(shí)間后的第I路徑區(qū)間、及將該第I路 徑區(qū)間沿道路形狀延長(zhǎng)的第2路徑區(qū)間組成的行駛區(qū)域，并根據(jù)從上述信息處理單元獲取的所述物體的位置信息，提取位于上述行駛區(qū)域內(nèi)的物體，根據(jù)提取出的物體的位置信息判斷本車(chē)輛的碰撞可能性。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供一種車(chē)輛的防碰撞裝置，具有信息獲取單元，其從不同位置對(duì)車(chē)外的對(duì)象物進(jìn)行檢測(cè)；傳感器，其檢測(cè)當(dāng)前車(chē)輛的行駛狀態(tài)；信息處理單元，其與上述信息獲取單元及上述傳感器連接，根據(jù)上述信息獲取單元獲取的信息及上述傳感器檢測(cè)的當(dāng)前車(chē)輛的行駛狀態(tài)檢測(cè)在本車(chē)輛的行駛方向上存在的物體，計(jì)算檢測(cè)出的物體的位置信息；以及碰撞可能性判斷單元，其與上述信息處理單元及上述傳感器連接。
文檔編號(hào)B60R21/0134GK202574099SQ20112042684
公開(kāi)日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2011年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月31日
發(fā)明者塙圭二 申請(qǐng)人:富士重工業(yè)株式會(huì)社