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专利名称：道路信息检测装置以及车辆行驶控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对车辆行驶的道路的形状进行检测的装置、以及根据被检测出的道路形状的信息来执行车辆行驶控制的装置。
背景技术：
诸如ACC (Adaptive Crui se Control :自适应巡航控制)系统,为了对车辆的行驶进行自动化或者半自动化辅助，有时会利用该车 辆行驶的道路的形状信息。例如，利用搭载于车辆上的汽车导航装置的地图信息，对行驶道路的形状进行识别，但是，当利用汽车导航装置的地图信息时，由于在大多数情况下，该地图信息被记录在设置于车辆上的记录装置内，因此不一定反映了道路的现状。此外，由于汽车导航装置中所使用的GPS(GlobalPositionSystem :全球定位系统)的位置检测精度，与道路的宽度或者弯道形状相比较为粗糙，因此对行驶辅助来说很难说是充分的信息。而且，已经开发了一种技术，该技术利用搭载于行驶车辆上的雷达装置，检测行驶道路的形状，并且将其道路形状的信息利用在行驶辅助上。例如，如专利文献I所示，对于根据从电波雷达的检测结果中得到的反射物体的距离或者方位而被显示在坐标系中的点，提取由相互临近的点组成的组，并且当属于该组的点的连接长度在一定的长度以上吋，该点被视为反映了存在于道路一侧上的目标，因此作为行驶道路的形状而被识别。在先技术文献专利文献专利文献I :日本特开2007-161162号公报专利文献2 日本特开2007-17338号公报专利文献3 日本特开2006-38755号公报

发明内容
本发明所要解决的问题在像ACC系统那样对车辆的行驶进行自动或者半自动辅助的系统中，有时被控制成只要驾驶人员不踩制动器，车辆的速度就会被維持在预先设定的设定速度。在这种情况下，随着车辆行驶的道路的形状、特别是弯道形状的不同，所设定的车辆速度过大，从而通过驾驶员的制动操作，导致ACC系统的动作被解除。即，在现有技术中，由于由ACC系统进行的速度调节不是根据弯道形状进行的速度调节，因此该ACC系统不能有效地工作。此外，一般认为，对于在行驶道路上静止于弯道入ロ处的静止目标，由于驾驶人员根据弯道的弯曲情况(形状)，通过方向盘对车辆进行操作，因此碰撞的可能性较低。但是如果不能预先知晓存在有该静止目标的行驶道路的形状，即，不能区别道路形状是弯道形状还是直线形状时，一般认为，为了安全，最好时常向驾驶员发出某些警告从而回避车辆的碰撞。此时，即使在碰撞可能性较低的上述情况下，也会徒劳地发出警告。本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于，对与车辆的行驶道路的弯道形状相关的信息进行高精度的检测。解决课题的方法在本发明中，为了解决上述课题，计算出与行驶道路的左右边对应并在车辆的左右侧沿着行进方向延伸的直线形状的对应直线，并利用这些左右侧的对应直线，对与行驶道路的弯道形状相对应的信息进行检測。由此，能够高精度地对车辆行驶中的道路的弯道形状进行识别。另外，在本说明书中，有时将车辆的行进方向称为纵向，将与其正交的方向称为横向。此外，“近处”、“远处”为，基于行进方向(纵向)上的相对于车辆的距离而进行的描述。因此，“远处”和“近处”相比，意味着在行进方向(纵向)上位于离车辆更远的位置。 而且，详细而言，本发明为ー种道路信息检测装置，其被搭载于车辆上，并具有代表点计算部，其基于通过接收从发射天线发射的发射波在目标处被反射回来的反射波而获得的接收信号、和位于该车辆的行进方向上的静止目标的位置信息，计算出与该车辆所行驶道路的形状相对应的代表点；对应直线计算部，其根据由所述代表点计算部检测出的多个代表点的位置信息，计算出左侧对应直线和右侧对应直线中的至少一条对应直线，其中，所述左侧对应直线为，与所述行驶道路的左侧边相对应并向所述车辆的行进方向延伸的直线，所述右侧对应直线为，与该行驶道路的右侧边相对应并向该车辆的行进方向延伸的直线；基准对应直线设定部，其将由所述对应直线计算部计算出的对应直线中，各条对应直线的最远端相对于所述车辆而位于近处的对应直线，设定为基准对应直线；弯道信息检测部，其根据在处理对象区域中由所述代表点计算部计算出的代表点的位置信息，检测出与所述行驶道路的弯道形状相关的信息，其中，所述处理对象区域为，当由所述对应直线计算部计算出所述左侧对应直线和所述右侧对应直线时，夹在该左侧对应直线和该右侧对应直线之间且向所述车辆的行进方向延伸的区域中，位于比所述基准对应直线的最远端更远处的区域。本发明所涉及的道路信息检测装置，利用由代表点计算部计算出的代表点的位置信息，对行驶道路的弯道形状的信息进行检测。被代表点计算部计算出的代表点为，与行驶道路的形状相对应的点，并根据在目标处被反射的反射波的接收结果而形成。在本发明中，代表点的计算能够应用用于计算的各种现有技木，优选为，为了准确地对道路形状进行反映，作为代表点采用以如下方式计算出的点，即，以预定的条件将多个与接收到的反射波相对应的静止目标集中并分组，并平均地反映其中所包含的静止目标的位置信息。以此方式，通过实施分组处理并对代表点进行计算，从而能够缓和每个静止目标的位置信息所具有的误差的影响，井能够更加正确地对道路形状进行识别。此外，对于为了计算代表点而对上述静止目标的位置信息实施的平均化处理，也能够通过实施预定条件下的加权处理等，从而将代表点中所包含的位置误差控制在更小程度上。在此，对应直线计算部利用被计算出的代表点，对沿着车辆的行进方向延伸的左侧以及右侧对应直线进行计算。这些对应直线为，当前时刻，车辆所处的行驶道路是直线延伸的前提下被计算的、与行驶道路的左边以及右侧边相对应的虚拟的直线。此外，因为该对应直线是依靠被计算出的代表点而计算出的，所以该对应直线为具有有限长度的直线。而且，对于由对应直线计算部计算出的左侧对应直线和右侧对应直线，基准对应直线设定部根据用于对行驶道路的弯道形状进行有效计算的上述预定条件，将ー侧的对应直线设定为基准对应直线。因此，该基准对应直线为，在上述弯道信息检测部对弯道信息进行检测时作为基准信息而利用的对应直线。另外，当由对应直线计算部仅计算出ー侧的对应直线时，该被计算出的对应直线被设定为基准对应直线。而且，当在基于左侧以及右侧对应直线、和基准对应直线的最远端的位置信息而被划定的处理对象区域中，由代表点计算部计算出代表点时，弯道信息检测部根据该被计算出的代表点的位置信息，对与行驶道路的弯道形状相关的信息进行检測。換言之，因为该处理对象区域是夹在左侧以及右侧对应直线之间的区域，也是沿着车辆的行进方向延伸的区域中比基准对应线的最远端更远处的区域，所以当假设存在行驶道路从直线部过度至弯道部的可能性时，该处理对象区域是能够包含该弯道部的起始位置的区域。因此，可以认为，当在该处理对象区域上计算出代表点吋，该被计算出的代表点反映了从车辆的直线状行进方向上偏离并转弯的道路形状。所以，弯道信息 检测部能够根据该被计算出的代表点，检测出与行驶道路的弯道形状相关的信息。以此方式，本发明所涉及的道路信息检测装置，能够通过利用由代表点计算部计算出的代表点，准确地检测出与车辆的行驶道路的形状、特别是与弯道形状相关的信息。在此，在上述道路信息检测装置中，所述弯道信息检测部可被构成为，除了根据所述处理对象区域中的所述代表点的位置信息之外，还根据所述基准对应直线的最远端的位置信息，对与所述行驶道路的弯道形状相关的信息进行检測。由于由弯道信息检测部检测出的与行驶道路的弯道形状相关的信息，能够设想为在比基准对应直线的最远端更远处开始，因此通过考虑基准对应直线的最远端的位置信息，能够更加准确地反映行驶道路的弯道形状的起始点。在此，在上述的道路信息检测装置中，可构成为，在由所述对应直线计算部计算出的所述左侧对应直线和所述右侧对应直线中，当未被设定为所述基准对应直线的、非基准对应直线的最近端，位于比该基准对应直线的最远端更远处时，所述弯道信息检测部根据在所述处理对象区域中由所述代表点计算部计算出的代表点的位置信息，检测出与所述行驶道路的弯道形状相关的信息，其中，所述处理对象区域为，夹在该左侧对应直线和该右侧对应直线之间且向所述车辆的行进方向延伸的区域中，位于比该基准对应直线的最远端更远处、且比该非基准对应直线的最近端更近处的区域。当非基准对应直线的最近端，位于比基准对应直线的最远端更远处时，基准对应直线和非基准对应直线的偏差増大，因此位于离车辆远处的非基准对应直线很有可能未准确地反映实际的行驶道路的边。而且，对于用于由弯道信息检测部对行驶道路的弯道形状的信息进行检测的处理对象区域，通过将其限定为夹在左侧对应直线和右侧对应直线之间的区域中，比基准对应直线的最远端更远处且比非基准对应直线的最近端更近处的区域，从而能够更加准确地对弯道形状的信息进行检測。另外，如上所述，虽然非基准对应直线有可能未准确地反映实际的行驶道路的边，但是也可认为，关于非基准对应直线的最近端的位置信息，能够作为行驶道路的弯道形状的边界信息而被利用。与弯道形状相关联的位置信息的数量越多，越能更加准确地对弯道形状进行识别，根据这种情况，所述弯道信息检测部可被设为，除了根据所述处理对象区域中的所述代表点的位置信息之外，还根据所述非基准对应直线的最近端的位置信息，对与所述行驶道路的弯道形状相关的信息进行检測。
同样，因为非基准对应直线有可能未准确地反映实际的行驶道路的边，所以，当由所述弯道信息检测部检测出与所述行驶道路的弯道形状相关的信息时，也可以禁止将所述非基准对应直线所关联的与该行驶道路的边相关的信息，作为与该行驶道路的形状相关的信息来使用。由此，能够避免对行驶道路的形状进行错误的识别。在此，在上述的道路信息检测装置中，可能有时由所述对应直线计算部仅计算出所述左侧对应直线和所述右侧对应直线中的某一条对应直线。在这种情况下，如上所述，基准对应直线设定部，也可将该被计算出的对应直线作为所述基准对应直线而进行设定。而且，所述弯道信息检测部，根据在处理对象区域中由所述代表点计算部计算出的代表点的位置信息，检测出与所述行驶道路的弯道形状相关的信息，其中，所述处理对象区域为，夹在虚拟对应直线和该基准对应直线之间且向所述车辆 的行进方向延伸的区域中，位于比该基准对应直线的最远端更远处的区域，所述虚拟对应直线为，在所述左侧对应直线和所述右侧对应直线中未被所述对应直线计算部计算出的对应直线ー侧，并与所述基准对应直线相距第一预定距离的直线。第一预定距离，可以是相当于行驶道路的一般宽度的距离，也可以是固定值，或者也可以是从汽车导航装置的地图信息中得到的道路的宽度值。通过以此方式而构成，从而即使在仅能计算出左侧对应直线和右侧对应直线中任意一侧的对应直线吋，也能够对行驶道路的弯道形状的信息进行检测。在此，在上述的道路信息检测装置中的由所述弯道信息检测部对与所述行驶道路的弯道形状相关的信息进行的检测中，也可设为，即便是在所述处理对象区域中由所述代表点计算部计算出的代表点，但位于从所述基准对应直线的最远端沿着车辆行进方向的距离超过第二预定距离的位置上、且相对于该基准对应直线而在横向上位于第三预定距离以内的代表点的位置信息，则不使用。以此方式，对那些位于沿着车辆的行进方向相距基准对应直线的最远端的距离超过第二预定距离的位置上、且相对于基准对应直线而在横向上位于第三预定距离以内的代表点，因为其大体上是位于基准对应直线的延长线上的代表点，所以实质上很难被认为是反映了行驶道路的弯道形状的代表点。因此，优选为，为使这种代表点不被反映在对行驶道路的弯道形状进行的检测中，由弯道信息检测部实施的处理中不使用这些代表点。另外，上述第二预定距离以及第三预定距离，只要按照上述的技术性思想，就可以进行适当的设定。此外，在上述的道路信息检测装置中的、由所述弯道信息检测部对与所述行驶道路的弯道形状相关的信息进行的检测中，也可设为，即便是在所述处理对象区域中由所述代表点计算部计算出的代表点，但位于从最近处的代表点沿着所述车辆行进方向的距离超过第四预定距离的位置上的代表点的位置信息，则不使用。即，对于那些与最近处的代表点相距第四预定距离的代表点，实质上很难被认为是反映了行驶道路的弯道形状的代表点。而且，优选为，为使这种代表点不被反映在对行驶道路的弯道形状进行的检测中，在由弯道信息检测部实施的处理中不使用这些代表点。另外，上述第四预定距离，只要按照上述的技术性思想，就可以进行适当的设定。以此方式，本发明所涉及的道路信息检测装置，能够通过利用由代表点计算部计算出的代表点，准确地检测出与车辆的行驶道路的弯道形状相关的信息。而且，通过将该被检测到的信息利用于车辆的行驶控制上，从而能够按照行驶道路的弯道形状对车辆的驾驶实施恰当的控制。即，本发明的一种车辆行驶控制装置，其从上述的道路信息检测装置中获取道路信息，并执行所述车辆的行驶控制，所述车辆行驶控制装置，根据由所述弯道信息检测部检测出的与所述行驶道路的弯道形状相关的信息中，从该车辆到所述行驶道路的弯道起始点的距离和该行驶道路的弯道大小中的至少ー个信息，来执行该车辆的行驶控制。发明效果能够对与车辆的行驶道路的弯道形状相关的信息进行高精度的检测。


图I为，表示搭载有本发明所涉及的道路信息检 测装置的车辆的概要结构的图。图2为，将本发明所涉及的道路信息装置以及与其协同动作的车辆安全控制装置以及车辆行驶控制装置的相关关系通过功能块进行显示的图。图3为，与通过本发明所涉及的道路信息检测装置而实施的对应直线获取处理相关的流程图。图4为，与通过本发明所涉及的道路信息检测装置而实施的道路形状信息获取处理相关的流程图。图5为，表示实施图4所示的道路形状信息获取处理时的车辆、对应直线、以及代表点的相关关系的第一图。图6为，表示实施图4所示的道路形状信息获取处理时的车辆、对应直线、以及代表点的相关关系的第二图。图7为，表示实施图4所示的道路形状信息获取处理时的车辆、对应直线、以及代表点的相关关系的第三图。符号说明I 车辆2 驾驶员4 安全带5 车辆安全控制装置6 车辆行驶控制装置10 道路信息检测装置20 雷达装置LL 左侧对应直线RL 右侧对应直线CL*与弯道形状相对应的近似直线CP 弯道起始地点
具体实施例方式以下，參照附图，并利用由本发明的实施方式所涉及的道路信息检测装置以及该道路信息检测装置检测出的信息，对执行车辆的行驶控制的车辆行驶控制装置以及执行该车辆的安全控制的车辆安全控制装置进行说明。另外，以下的实施方式的结构为例示，并且本发明不限定于本实施方式的结构。图I表示搭载有所述道路信息检测装置的车辆I的概要结构。车辆I中设置有四个坐席，并在图I中，表示了驾驶员2就坐在驾驶员座3上的状态。此外，驾驶员2通过使用被设置成用于驾驶员座3的安全带4，从而能够确保驾驶中的安全。在此，在驾驶员座3的左前方的面板部分上设置有所谓的车载机，并且在图I中表示了该车载机的结构要素中对信息进行显示的显示器7。车载机为，在车辆I内播放音乐，或根据与车载机另行设置的记录装置内的地图信息或者GPS(Global Position System :全球定位系统)装置的检测信号来执行汽车导航等的信息处理装置，该显示器7为，根据需要，将车载机所处理的信息向驾驶员2、或者其他的乘客进行显示的装置。在此，在图I所示的车辆I上搭载有雷达 装置20，其通过发射天线发射以车辆I的前方行进方向为检测范围的毫米波，并接收在车外的目标处反射回来的反射波，从而能够检测与相对于车辆I的该目标的相对位置相关的信息。而且，还设置有道路信息检测装置10，其利用该雷达装置20的检测结果，对在车 辆I的行进方向上延伸的与该车辆I的行驶道路的形状相关的信息进行检測。而且，虽然与由道路信息检测装置10检测出的道路形状相关的信息，能够被车辆I内的各种控制装置利用，但是在本实施方式中，作为该控制装置，例示了车辆安全控制装置5以及车辆行驶控制装置6。另外，在这些控制装置中，不仅能够利用道路信息检测装置10的检测結果，还能够利用雷达装置20的检测結果。车辆安全控制装置5为，执行与车辆I相关的安全控制的控制装置，特别是执行与作为操作者的驾驶员2在驾驶时的人身安全相关的控制。作为该安全控制的一例而列举的示例为，当根据雷达装置20的检测结果而在车辆I的行进方向上检测到障碍物吋，提醒驾驶员2注意。作为该提醒注意的具体的方法，能够列举以下方法，即，通过显示器7或者车辆I内的扬声器，以影像或者语音的方式进行警告的方法；通过驾驶员2所系的安全带4而向驾驶员2施加作用力的方法；在不影响车辆I的行驶状态的范围内，使制动器发挥作用，从而将该车辆I的速度稍许降低的方法等，其他各种一直以来被利用的方法。此外，车辆行驶控制装置6为，执行车辆I的行驶控制的控制装置，例如，可列举以下控制，即，将与行驶在车辆I的前方的其他车辆之间的车距，維持在确保安全的固定距离以上的距离的控制；当没有前方车辆吋，即使驾驶员2不踩加速踏板，也将车辆I的速度维持在预先设定的车辆速度上的控制等。另外，在后者的控制中，当驾驶员2在任意时刻进行制动操作吋，将车辆的速度維持在固定速度的控制被強行解除，车辆被立即减速。以此方式，用于实现预定目的的各种控制，由车辆安全控制装置5或者车辆行驶控制装置6来执行，但是在图I所示的车辆I中，在这些控制装置中的各种控制上，利用了由道路信息检测装置10检测出的与道路信息的形状相关的信息，从而使各个控制装置中的控制能够更加有效地得到执行。因此，在图2中，使用将各个控制装置处的控制内容形象化的功能块，将道路信息控制装置10、车辆安全控制装置5、车辆行驶控制装置6的各自的相关关系作为功能框图而进行表示。各个控制装置，实质上相当于包含CPU、存储器、硬盘等的计算机，通过执行控制程序，从而实现了图2所示的各个功能块的功能。如图2所示，道路信息检测装置10具有静止目标检测部11、代表点计算部12、对应直线计算部13、基准对应直线设定部14、弯道信息检测部15、道路形状信息发送部16的功能部。这些功能部仅仅是ー种例示，为了实现预定的目的，道路信息检测装置10也可具有这些功能部以外的功能部。下面，对这些功能部的概要进行说明。静止目标11为，利用雷达装置20的检测结果，对存在于车辆I的行进方向上的静止目标进行检测的功能部。作为该静止目标，可设想为沿着道路的侧部而被设置的结构物，并且是具有反映道路形状的位置信息的结构物等，只要是存在于车辆I的行进方向上的静止目标，就能够由静止目标检测部11进行检测。此外,代表点计算部12为，根据由静止目标检测部11检测出的静止目标的位置信息，对代表多个静止目标的代表点进行计算的功能部。该代表点可被认为，由于其反映了多个静止目标的位置信息，所以将各个静止目标的位置信息所具有的误差抵消，从而具有更加准确地反映道路形状的位置信息。此外，对应直线计算部13为，对与车辆I的行驶道路的左右边相对应的左侧以及右侧的对应直线进行计算的功能部。该对应直线以车辆I的当前所在地以及车辆I的方向为基点，表示行驶道路向哪个方向延伸，但是，其也不一定准确地表示行驶道路的形状。另夕卜，由对应直线计算部13对对应直线进行的计 算优选为，对于行驶道路的左右边，计算出各自的对应直线，但是只要至少计算出左右某一条对应直线即可。接下来，基准对应直线设定部14为，从由对应直线计算部13计算出的对应直线中，将满足预定条件的对应直线作为基准对应直线而进行设定的功能部。该预定的条件为，用于选出在由后述的弯道信息检测部15对道路的弯道形状进行的检测中所使用的对应直线。此外，弯道信息检测部15为，根据由基准对应直线设定部14所设定的基准对应直线、或者由代表点计算部12计算出的代表点等，检测出与行驶道路的弯道形状相关的信息的功能部。道路形状信息发送部16为ー种功能部，其将由弯道信息检测部15检测出的与行驶道路的弯道形状相关的信息、与行驶道路的直线部分的形状相关的信息等、或者与行驶道路的形状相关的信息，发送至与道路信息检测装置10连接的车辆安全控制装置5或者车辆行驶控制装置6，从而给各控制装置的控制提供信息。对于上述的道路信息检测装置10所具有的各功能部的功能，根据图3 图7，将在后文中对其详细内容进行描述。接下来，对车辆安全控制装置5所具有的功能部进行说明。车辆安全控制装置5具有障碍物检测部51、道路形状识别部52、报警部53、安全带控制部54的功能部。这些功能部仅仅是ー种例示，为了实现预定的目的，车辆安全控制装置5也可具有这些功能部以外的功能部。下面，对这些功能部的概要进行说明。障碍物检测部51为，根据雷达装置20的检测结果，对存在于车辆I的行驶方向上的障碍物进行检测的功能部。另外，由于使用雷达装置20对障碍物进行检测的技术已经是公开的技木，因此在本说明书中，将省略对该技术的详细说明。在车辆安全控制装置5中，根据对由该障碍物检测部51检测出的障碍物是否对车辆I的行驶构成威胁而进行的判断，由报警部53或者安全带控制部54来执行用于确保驾驶员2的安全的控制。报警部53为，为了给驾驶员2告知障碍物的存在而通过显示器7或者车辆I内的扬声器8进行警告的功能部。安全带控制部54为，为了同样给驾驶员2告知障碍物的存在而通过安全带4来提醒驾驶员2注意的功能部。当进行由报警部53或者安全带控制部54所执行的控制时，为了更加有效地执行用于确保驾驶员2的安全的控制，将利用道路形状识别部52的识别結果。道路形状识别部52为，根据由道路信息检测装置10所具有的道路形状信息发送部16发送的信息，对行驶道路的形状进行识别的功能部。对于车辆安全控制装置5通过道路形状识别部52而实施的车辆I的安全控制的详细内容，将在后文中进行描述。接下来，对车辆行驶控制装置6所具有的功能部进行说明。车辆行驶控制装置6具有车距控制部61、车速设定受理部62、道路形状识别部63、车速调节部64的功能部。这些功能部仅仅是ー种例示，为了实现预定目的，车辆行驶控制装置6也可具有这些功能部以外的功能部。下面，对这些功能部的概要进行说明。车距控制部61为，根据雷达装置20的检测结果，将与行驶在车辆I的前方的车辆之间的车距，维持在确保车辆I的安全的一定距离上的功能部。另外，由于使用雷达装置20維持车距的技术已经是公开的技木，因此在本说明书中，将省略对该技术的详细说明。在车辆行驶控制装置6中，当车辆I的前方存在其他车辆时，车辆I的速度受到控制，以便通过车距控制部61而使车距处于上述一定距离以上。另ー方面，当在车辆I的前方不存在其他车辆时，或者即使存在其他车辆，车距大到能够判断为碰撞的可能性极小的程度吋，车距控制部61以预先设定的行驶速度(以下称为“设定速度”)，使车辆I行驶。将该设定速度进行预先受理的功能部为车速设定受 理部62。另外，当车辆I以该设定速度行驶期间由驾驶员2进行了制动操作时，其制动操作被优先，从而使车辆I減速。以此方式，当进行由车距控制部61所执行的控制时，为了更加有效地执行用于维持车距或者維持车辆速度的控制，将利用道路形状识别部63的识别結果。道路形状识别部63为ー种功能部，其和上述道路形状识别部52 —祥，根据由道路信息检测装置10所具有的道路形状信息发送部16发送的信息，对行驶道路的形状进行识别。车辆行驶控制装置6被构成为，由车速调节部64对车辆I的速度进行调整，这种调整使用了道路形状信息识别部63的识别結果。对于这一点，将在后文中进行描述。在此，对于对由道路信息检测装置10所作的有关道路形状的信息检测进行的控制，根据图3以及图4进行说明。图3为，构成该信息检测控制的一部分的对应直线获取处理的流程图。图4为，在对应直线获取处理之后所执行的道路形状信息获取处理的流程图。图3以及图4所示的处理，通过分别形成于道路信息检测装置内的计算机所执行的控制程序而实现。首先，对对应直线获取处理进行说明。在SlOl中，由静止目标检测部11实施对经由雷达装置20而得到的静止目标的位置信息分成数次进行缓冲(保存)的处理。S卩，将通过雷达装置20 —次发射发射波且来自静止目标的反射波而获得的静止目标的位置信息，按照数次的发射波相对应的量，缓冲至道路信息检测装置10所具有的存储器内。在来自目标的反射波中，除了静止目标之外，还包含着来自移动中的目标的反射波。而且，利用过去数次的位置信息，将正在接近车辆I的接近移动体或者远离车辆I的远离移动体、还有曾经移动而近来不移动的移动体等，判断为不属于静止目标，从而从SlOl中的缓冲处理中排除。为了检测行驶道路的形状，要利用沿着行驶道路的形状而设置的结构物，因此通过从雷达装置20的检测结果中排除如上所述的移动体的存在，从而能够更加正确地对行驶道路的形状进行识别。另外，关于对该移动体进行的排除，仅仅是在道路信息检测装置10中实施的处理，当在车辆安全控制装置5或者车辆行驶控制装置6中利用雷达装置20的检测结果时，不一定实施这种排除。此外，对于缓冲至存储器中的静止目标的位置信息，根据车辆I的行驶中的转向角或者车辆速度随时进行修正处理，以使其成为车辆移动后的位置信息。每当由雷达装置20检测出位置信息吋，由于车辆I的行驶而导致本车位置发生变化，该修正处理为，将这种变化反映在静止目标的位置信息中的处理。当SlOl的处理结束时，进入S102。
在S102中，通过代表点计算部12，并根据在SlOl中计算出的静止目标的位置信息，对各个静止目标实施分组处理，并对代表属于各组的静止目标的代表点进行计算。具体而言，从车辆I向行进方向，将预定的范围(例如，在行进方向上为Yl(m)、在横向(与行进方向垂直的方向。以下相同。)上为±Xl(m)的矩形形状的范围)设定为矩阵状，并且对属于各预定范围的静止目标的数量进行计数。而且，对于计数超过预定数NI的预定的范围，根据属于该范围的静止目标的位置信息来对该静止目标的重心进行计算，从而计算出与该预定范围相对应的代表点。通过以此方式计算出代表点，能够抑制一时地或者偶发地被检测出的静止目标的位置信息的影响、或者各静止目标的位置信息所包含的误差的影响，并且根据确实存在的静止目标来对道路形状的信息进 行检測。另外，关于上述分组处理中的静止目标的计数，为了提高计数的精度，可以利用各种方法。例如，对于在前次计数时存在过的静止目标、和在本次计数中被初次识别出其存在的静止目标，也可以对前者进行加权来计数。这是因为，前者的静止目标实际存在的可靠性较高。此外，当雷达装置20为能够在检测周期是高速但其析象能力较低的模式、和检测周期是低速但其析象能力较高的模式之间实施切換的装置的情况下，通过对各个模式所检测出的静止目标的计数进行加权，从而能够检测出更加正确的静止目标。当S102的处理结束时，进入S103。在S103中，通过对应直线计算部13，根据在S102的分组处理中计算出的代表点，计算出与行驶道路的左侧以及右侧的边相对应的对应直线。具体而言，在每个沿着车辆I的行进方向并靠近车辆I的代表点上，均设置以该代表点为中心的、在行进方向上为Y2(m)、在横向上为±X2(m)的矩形形状的连接范围，如果其他的代表点属于以ー个代表点为中心的连接范围内，那么认为两个代表点处于“被连接关系”。对于其他的代表点，也依次反复进行这种设定，并且当处于“被连接关系”的代表点数在预定数N2以上时，用最小ニ乘法计算出相对于这些代表点的近似直线。而且，被计算出的近似直线的方向相对于车辆I的行进方向，被收敛在预定的角度范围内，并且当该近似直线的长度在预定的长度LI以上吋，认为该近似直线是与行驶道路的边相对应、且在某种程度上反映了其直线形状的直线。而且，当满足该条件时，将构成近似直线的代表点的横向位置的平均值，作为该近似直线的平均横向位置而进行计算。譬如说，该近似直线的平均横向位置为，对被计算出的近似直线相对于车辆I位于左侧还是位于右侧进行决定所需要的參数。例如，在横向的位置信息中，在车辆I的左侧为负值而右侧为正值的情况下，当近似直线的平均横向位置的符号为负时，该近似直线被决定为左侧的对应直线，当近似直线的平均横向位置的符号为正时，该近似直线被决定为右侧的对应直线。假设，当存在多个平均横向位置的符号相同的近似直线时，将这些近似直线中平均横向位置的绝对值最小的近似直线，即靠近车辆I的近似直线作为左侧或者右侧的对应直线而決定。当S103的处理结束时，进入S104。在S104中，通过基准对应直线设定部14，对于在S103中被计算出的对应直线进行基准对应直线以及非基准对应直线的決定。在此，基准对应直线被定义为，在左侧以及右侧对应直线中，其最远端离车辆I 一侧更近的对应直线。最远端离车辆I ー侧较近，意味着在比该最远端更远处，存在车辆I行驶的行驶道路的直线形状发生变化，即行驶道路弯曲的可能性。因此，在道路信息检测装置10中，以最远端离车辆I 一侧更近的基准对应直线为基准，对行驶道路的弯道形状进行检测。此外，未被决定为基准对应直线的剩余的对应直线，被设为非基准对应直线。另外，在S103的处理中，在对应基准线仅仅计算出左侧或者右侧对应直线中的一条对应直线时，将该被计算出的对应直线作为基准对应直线，将非基准对应直线作为不存在的直线来处理。当S104的处理结束时，进入S105。在S105中，将获取与在S103中被计算出的左右侧的对应直线相关联的属性信息。在本实施例中，作为属性信息，列举了各条对应直线在车辆I的行进方向上的长度、两条对应直线的纵向距离差(在车辆I的行进方向上的距离差)Ld。另外，纵向距离差Ld定义如下。(I)左侧对应直线为基准对应直线时 纵向距离差Ld =右侧对应直线(非基准对应直线)的最近端的纵向位置-左侧对应直线(基准对应直线)的最远端的纵向位置(2)右侧对应直线为基准对应直线时纵向距离差Ld =左侧对应直线(非基准对应直线)的最近端的纵向位置-右侧对应直线(基准对应直线)的最远端的纵向位置即，纵向距离差为，在车辆I的行进方向上，表示各条对应直线的相关关系的參数。此外，在S105中，作为上述属性，通过右侧对应直线的横向位置和左侧对应直线的横向位置之间的差值而计算出行驶道路的道路宽度。S105处理后，图3所示的对应直线获取处理结束。接下来，对道路形状信息获取处理进行说明。另外，在该处理中，通过弯道信息检测部15实施S201 S208的处理，通过道路形状信息发送部16实施S209的处理。在S201中的上述对应直线获取处理中，对左侧以及右侧的对应直线是否均被计算出进行判断。在此，当作出肯定判断时进入S203，当作出否定判断时进入S202。当进入S202时，对未被计算出的ー侧的对应直线进行补充。例如，当仅计算出左侧对应直线时，补充相当于右侧对应直线的对应直线，当仅计算出右侧对应直线时，补充相当于左侧对应直线的对应直线。关于对应直线的补充，就是将位于未被计算出对应直线的ー侧，并与被计算出的ー侧的对应直线平行并相距预定距离L2的位置上、且具有相同长度的直线，设为补充对应直线。在此，预定距离L2优选设为，与虚拟的行驶道路的宽度相对应的值。此外，在搭载于车辆I上的车载机具有汽车导航系统的情况下，也可以从汽车导航系统所使用的地图信息中获取行驶道路的宽度值，并采用为预定距离L2。当S202的处理结束时，进入S203。在S203中，根据在S105中所获取的纵向距离差Ld，对为了获取与行驶道路的弯道形状相关的信息而使用的处理对象区域进行划定。在本实施例中，在纵向距离差Ld为0或者负值的情况(以下，称为“情况I”)、和纵向距离差Ld为正值的情况(以下，称为“情况2”)下，处理对象区域的划定条件不同。首先，根据图5对情况I中的处理对象区域的划定进行说明。图5为，表示情况I中的车辆I、左侧以及右侧对象直线、各代表点的相关关系的图，而且，左侧对应直线用LL表示，右侧对应直线用RL表示，处理对象区域用Rl表示。而且,各代表点用黑实心圈或者白空心圈表示，前者为在S102中计算出的代表点中用于计算各条对应直线的代表点，后者为前者以外的代表点。情况I中的处理对象区域Rl的划定条件被设为，夹在左侧对应直线LL和右侧对应直线RL之间并在车辆I的行进方向上延伸的区域中，位于比作为基准对应直线的左侧对应直线LL的最远端的代表点LPd更远处的区域。情况I吋，认为行驶道路在车辆的左右两侧具有直线形状，在这种情况下，认为如果行驶道路是弯道，那么至少在离基准对应直线的最远端更远处，道路的边横穿车辆I的前方。因此，当情况I时，如上所述，通过对处理对象区域Rl进行划定，从而提高了能够根据属于处理对象区域Rl的代表点准确地检测出行驶道路的形状的可能性。另外，在图5中，为了容易识别处理对象区域R1，将处理对象区域Rl设为比道路宽度稍宽的区域，但这是为了方便记载。接下来，根据图6对情况2中的处理对象区域的划定进行说明。图6为，表示情况2中的车辆I、左侧以及右侧对象直线、各代表点的相关关系的图。各要素的描述方法遵照图5。情况2中的处理对象区域R2的划定条件被设为， 夹在左侧对应直线LL和右侧对应直线RL之间并在车辆I的行进方向上延伸的区域中，位于比作为基准对应直线的左侧对应直线LL的最远端的代表点LPd更远处，而且位于比作为非基准对应直线的右侧对应直线RL的最近端的代表点RPp更近处的区域。情况2时，虽然计算了左右侧的对应直线，但是由于两者在行进方向上的偏差较大，因此位于远处的非基准对应直线很有可能未准确地反映出行驶道路的形状。而且，可以认为，在情况2中如果假设行驶道路是弯道，那么在离基准对应直线的最远端更远处、且离非基准对应直线的近端更近处，道路的边横穿车辆I的前方的可能性较高。因此，当情况2时，通过以上述方法对处理对象区域R2进行划定，从而提高了能够根据属于处理对象区域R2的代表点准确地检测出行驶道路的形状的可能性。另外，在图6中，也以和图5 —样的理由，处理对象区域R2比道路宽度稍宽。当在S203中处理对象区域被划定后，进入S204，从属于被划定的处理对象区域的代表点中，确定用于对行驶道路的弯道形状进行检测的代表点。即使是属于处理对象区域的代表点，也不一定就是与道路形状相对应的代表点。例如，如对代表了距离道路有一定距离的位置处的结构物的代表点进行计算，并想使用其代表点来对行驶道路的弯道形状进行检测时，很难获取准确的弯道形状。而且在S204中，实施用于排除这种与行驶道路的形状不相对应的代表点的处理。根据图7对该代表点的具体的排除方法进行说明。在图7所示的处理对象区域Rl中，存在6个代表点A E。在此，从用于对行驶道路的弯道形状进行检测的代表点中排除代表点B，其中，代表点B以作为基准对应直线的左侧对应直线LL的最远端的代表点LPd为起点，在行进方向上的距离超过预定距离(本实施例中为15m)，且属于在横向上以±3. 5m的宽度而被划定的区域Ra。这是因为，区域Ra被认为与作为基准对应直线的左侧对应直线，实质上位于同一直线形状上，这样，代表点B很难被认为是反映了行驶道路的弯道形状的代表点。而且，从用于对行驶道路的弯道形状进行检测的代表点中排除代表点E，其中，代表点E以在属于处理对象区域Rl的代表点中位于最近处的代表点C为起点，在行进方向上的距离超过预定距离(本实施例中为15m)。这是因为，在相距位于最近处的代表点的距离较大的代表点，很难被认为是反映了行驶道路的弯道形状的代表点。因此，在图7所示的方式中，代表点B、E被排除，剰余的代表点A、C、D，作为用于对行驶道路的弯道形状进行检测的代表点而被确定。另外，属于图5以及图6所示的各处理对象区域的代表点表示通过S204的处理而被确定的代表点。当S204的处理结束时，进入S205。在S205中，检测出行驶道路的弯道形状。例如，在情况I时，如图5所示，根据属于处理对象区域Rl的三个代表点，计算出表示弯道形状的近似直线CL。具体而言，在每个沿着车辆I的行进方向并靠近车辆I的代表点上，均设置有以该代表点为中心的、在行进方向上为Y3(m)、在横向上为±X3(m)的矩形形状的连接范围，如果其他的代表点属于以ー个代表点为中心的连接范围内，那么认为两个代表点处于“被连接关系”。对于其他的代表点，也依次反复进行上述操作，并且当处于“被连接关系”的代表点数在预定数N3 (本实施例的情况为3个点)以上吋，使用最小二乗法，计算出这些代表点的近似直线。接下来，在情况2时，如图6所示，除了根据属于处理对象区域R2的两个代表点夕卜，还根据作为基准对应直线的左侧对应直线LL的最远端的代表点LPd以及作为非基准对应直线的右侧对应直线RL的最近端的代表点的RPp，并与情况I同样地使用最小二乗法来计算出表示弯道形状的近似直线CL。
当S205的处理结束时，进入S206，在该步骤中对弯道的起始位置进行检测。例如，在情况I时，如图5所示，当从作为基准对应直线的左侧对应直线LL的最远端的代表点LPd向行进方向延伸出虚拟直线IL时，表示弯道形状的近似直线CL和该虚拟直线IL之间的交点，当作弯道的起始位置CP而被检測。另ー方面，在情况2吋，由于在对表示弯道形状的近似直线CL进行检测时已考虑了代表点LPd，因此该代表点LPd的位置，当作弯道的起始位置而被检测。通过上述的处理，对与车辆I的行驶道路的弯道形状相关的信息进行了检测。在此，当S206的处理结束时，进入S207。在S207中，对纵向距离差Ld是否为负值进行判断。当作出肯定判断时进入S209，当作出否定判断时进入S208。在S207中所作的否定判断，意味着相当于情况2，此时根据图6清楚地得知以下内容，S卩，由于作为非基准对应直线的右侧对应直线RL位于比被检测出的行驶道路的弯道部分(与近似直线CL相对应的部分)更远处，因此其实质上是一条未准确地反映行驶道路的形状的对应直线。而且，在S208中，为了使与非基准对应直线相关的信息不包含在由道路信息检测装置10检测出的道路信息中，实施无效处理以禁止使用与该非基准对应直线相关的信息。当S208的处理结束时，进人 S209。在S209中，将在S205被检测出的弯道形状以及在S206被检测出的弯道起始位置的信息，作为道路形状信息而发送至车辆安全控制装置5或者车辆行驶控制装置6。此外，也可将计算出的对应直线的信息或者上述虚拟直线IL的信息，作为表示行驶道路的直线形状的信息，包含在道路形状信息中而一同发送。另外，当通过S208实施了非基准对应直线的无效处理时，该对应直线的信息不被发送。S209处理后，道路形状信息获取处理结束。<道路形状信息在车辆安全控制装置5中的利用>根据以上内容，通过对应直线获取处理以及道路形状信息获取处理，能够准确地检测出车辆I行驶的行驶道路的形状信息。其结果为，车辆安全控制装置5的道路形状识别部52能够获取该形状信息，从而能够识别处于行驶状态的车辆I正行驶在何种弯道形状的道路上。而且，报警部53或者安全带控制部54根据其识别結果，能够在必要的时刻将存在障碍物的警告通知给驾驶员2，或通过安全带4提醒其注意。例如，当在弯道的起始地点附近存在障碍物吋，驾驶员2由于已进入转弯动作，从而能够比较容易地回避障碍物，因此，这种情况下的警告等可被认为是不必要的处理。而且，即便由障碍物检测部51在行进方向上检测出障碍物，如果车辆I的行进方向的道路形状为弯道形状，那么也可以不实施由报警部53或者安全带控制部54所作的提醒注意的处理。另外，当判断为在直线形状的行驶道路上存在障碍物时，实施警告等的提醒注意的处理。由此，不会徒劳地给驾驶员2带来不快感，并且能够准确地通知驾驶员2真正有必要的障碍物回避。<道路形状信息在车辆行驶控制装置6中的利用>此外，车辆行驶控制装置6的道路形状识别部63能够获取来自道路信息检测装置10的道路形状信息，能够识别处于行驶状态的车辆I行驶在何种弯道形状的道路上。而且，车速调节部64能够根据其识别结果，在必要的时刻对车辆I的速度进行适当的调节。例如，当由于在车辆I的前方不存在车辆，因此车辆I的速 度通过车距控制部61而被维持在一定速度时，如果判断为车辆I的行进方向的道路形状是弯道形状，那么将自动地使车辆I的速度降低至适合该弯道形状的速度，从而能够制造出一种即使驾驶员2不进行制动操作，也能够在弯道处安全地行驶的状态。其结果为，由车距控制部61执行的车辆的行驶控制不会被解除而是继续执行。
权利要求
1.一种道路信息检测装置，其被搭载于车辆上，并具有 代表点计算部，其基于通过接收从发射天线发射的发射波在目标处被反射回来的反射波而获得的接收信号、和位于该车辆的行进方向上的静止目标的位置信息，计算出与该车辆所行驶道路的形状相对应的代表点； 对应直线计算部，其根据由所述代表点计算部检测出的多个代表点的位置信息，计算出左侧对应直线和右侧对应直线中的至少一条对应直线，其中，所述左侧对应直线为，与所述行驶道路的左侧边相对应并向所述车辆的行进方向延伸的直线，所述右侧对应直线为，与该行驶道路的右侧边相对应并向该车辆的行进方向延伸的直线； 基准对应直线设定部，其将由所述对应直线计算部计算出的对应直线中，各条对应直线的最远端相对于所述车辆而位于近处的对应直线，设定为基准对应直线； 弯道信息检测部，其根据在处理对象区域中由所述代表点计算部计算出的代表点的位置信息，检测出与所述行驶道路的弯道形状相关的信息，其中，所述处理对象区域为，当由所述对应直线计算部计算出所述左侧对应直线和所述右侧对应直线时，夹在该左侧对应直线和该右侧对应直线之间且向所述车辆的行进方向延伸的区域中，位于比所述基准对应直线的最远端更远处的区域。
2.如权利要求I所述的道路信息检测装置，其中， 所述弯道信息检测部，除了根据所述处理对象区域中的所述代表点的位置信息之外，还根据所述基准对应直线的最远端的位置信息，而对与所述行驶道路的弯道形状相关的信息进行检测。
3.如权利要求I或者2所述的道路信息检测装置，其中， 在由所述对应直线计算部计算出的所述左侧对应直线和所述右侧对应直线中，当未被设定为所述基准对应直线的、非基准对应直线的最近端，位于比该基准对应直线的最远端更远处时，所述弯道信息检测部根据在所述处理对象区域中由所述代表点计算部计算出的代表点的位置信息，检测出与所述行驶道路的弯道形状相关的信息，其中，所述处理对象区域为，夹在该左侧对应直线和该右侧对应直线之间且向所述车辆的行进方向延伸的区域中，位于比该基准对应直线的最远端更远处、且比该非基准对应直线的最近端更近处的区域。
4.如权利要求3所述的道路信息检测装置，其中， 所述弯道信息检测部，除了根据所述处理对象区域中的所述代表点的位置信息之外，还根据所述非基准对应直线的最近端的位置信息，而对与所述行驶道路的弯道形状相关的信息进行检测。
5.如权利要求3或者4所述的道路信息检测装置，其中， 当由所述弯道信息检测部检测出与所述行驶道路的弯道形状相关的信息时，禁止将有关所述非基准对应直线的、与该行驶道路的边相关的信息，作为与该行驶道路的形状相关的信息来使用。
6.如权利要求I至5中任意一项所述的道路信息检测装置，其中， 当由所述对应直线计算部仅计算出所述左侧对应直线和所述右侧对应直线中的某一条对应直线时，基准对应直线设定部将该被计算出的对应直线设定为所述基准对应直线， 所述弯道信息检测部，根据在处理对象区域中由所述代表点计算部计算出的代表点的位置信息，检测出与所述行驶道路的弯道形状相关的信息，其中，所述处理对象区域为，夹在虚拟对应直线和该基准对应直线之间且向所述车辆的行进方向延伸的区域中，位于比该基准对应直线的最远端更远处的区域，所述虚拟对应直线为，在所述左侧对应直线和所述右侧对应直线中未被所述对应直线计算部计算出的对应直线一侧，并与所述基准对应直线相距第一预定距离的直线。
7.如权利要求I至6中任意一项所述的道路信息检测装置，其中， 在所述弯道信息检测部对与所述行驶道路的弯道形状相关的信息进行的检测中，即便是在所述处理对象区域中由所述代表点计算部计算出的代表点，但位于从所述基准对应直线的最远端沿着车辆行进方向的距离超过第二预定距离的位置上、且相对于该基准对应直线而在横向上位于第三预定距离以内的代表点的位置信息，则不使用。
8.如权利要求I至6中任意一项所述的道路信息检测装置，其中， 在由所述弯道信息检测部对与所述行驶道路的弯道形状相关的信息进行的检测中，即便是在所述处理对象区域中由所述代表点计算部计算出的代表点，但位于从最近处的代表点沿着所述车辆行进方向的距离超过第四预定距离的位置上的代表点的位置信息，则不使用。
9.一种车辆行驶控制装置，其从如权利要求I至8中任意一项所述的道路信息检测装置中获取道路信息，并执行所述车辆的行驶控制， 其中，所述车辆行驶控制装置，根据由所述弯道信息检测部检测出的与所述行驶道路的弯道形状相关的信息中，从该车辆到所述行驶道路的弯道起始点的距离和该行驶道路的弯道大小中的至少一个信息，来执行该车辆的行驶控制。
全文摘要
本发明可对与车辆的行驶道路的弯道形状相关的信息进行高精度的检测。根据来自雷达装置的、由雷达检测出的静止目标的位置信息，计算出与该车辆的行驶道路的形状相对应的代表点，并根据该代表点的位置信息，对与行驶道路的左右侧边相对应的左侧以及右侧对应直线进行计算。而且，在将一侧的对应直线中最远端相对于车辆位于近处的对应直线设为基准对应直线之后，根据属于处理对象区域的代表点的位置信息，对与行驶道路的弯道形状相关的信息进行检测，其中，所述处理对象区域为，夹在左侧对应直线和右侧对应直线之间且在车辆的行进方向上延伸的区域中，位于比基准对应直线的最远端更远处的区域。
文档编号G01S13/93GK102713987SQ20108000218
公开日2012年10月3日 申请日期2010年1月29日 优先权日2010年1月29日
发明者铃木浩二 申请人:丰田自动车株式会社